CN103361605A - 真空蒸镀方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种提高真空蒸镀中蒸镀材料的利用效率的有机EL器件的真空蒸镀装置及真空蒸镀方法。在有机EL器件的真空蒸镀装置中，为了防止来自蒸发源的加热器的辐射热直接使阴罩过热，而通过在加热器与阴罩之间设置水冷式的冷却板，从而能够使蒸镀源与阴罩的间隔与原来相比更狭窄，提高被蒸发的有机EL材料之中用于向基板上的成膜的比例从而提高蒸镀材料的利用效率。

Description

真空蒸镀方法及其装置

技术领域

本发明涉及形成真空蒸镀膜的方法及其装置，尤其涉及适合于提高在大型基板上蒸镀材料的使用效率并均匀地形成薄膜的真空蒸镀方法及其装置。

背景技术

在有机EL显示装置和照明装置中使用的有机EL元件是以用阳极和阴极一对电极从上下夹住由有机材料构成的有机层的结构，通过在电极施加电压，从阳极侧注入空穴或从阴极侧注入电子到各有机层，通过它们再结合而发光的结构。

该有机层是包含空穴注入层、空穴输送层、发光层、电化注入层的多层膜层积的结构。作为形成该有机层的材料，有使用高分子材料和低分子材料。其中在使用低分子材料的场合，使用真空蒸镀装置形成有机薄膜。

有机EL器件的发光特性受有机层的膜厚的影响很大。另一方面，形成有机薄膜的基板逐年大型化。然而，使用真空蒸镀装置的情况下，需要高精度地控制在大型基板上通过掩模形成的有机薄膜图案的膜厚。作为用真空蒸镀在大型基板上形成薄膜的结构，在专利文献1（日本特开2004－158337号公报）中，记载了在具备线型蒸发源的真空蒸镀装置中，在面对蒸发源的坩埚的蒸镀掩模的面上实施比坩埚的材料热辐射效率更低的材料的金属镀层，减小从坩埚向蒸镀掩模的辐射热的影响。此外，在专利文献2（日本特开2008－169456号公报）中，公开了使用具备具有发热体和冷却体的温度控制机构的坩埚在基板上形成薄膜的真空蒸镀装置。

并且，蒸镀时因来自坩埚的高温的辐射热，蒸镀掩模被加热而膨胀，在基板上形成的图案的位置会偏离，作为防止它的方法，在专利文献3（日本特开2007－186787号公报）以及专利文献4（日本特开2007－177319号公报）中公开了在坩埚和蒸镀掩模之间设置隔热机构的方法。

此外，在专利文献5（日本特开平11－274081号公报）中，公开了针对电子束蒸镀法，用水冷式枪屏蔽层冷却蒸发源上部的二次电子吸附板的开口部和上表面的一部分的结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004－158337号公报

专利文献2：日本特开2008－169456号公报

专利文献3：日本特开2007－186787号公报

专利文献4：日本特开2007－177319号公报

专利文献5：日本特开平11－274081号公报

作为降低有机EL器件制造成本的手段之一，可列举提高利用真空蒸镀形成的有机层膜的高价材料的材料使用效率（供给至真空蒸镀装置的材料之中，在有机EL器件的有机层中使用的比例）。

要提高利用真空蒸镀形成的有机层的材料使用效率，使蒸发源与基板的间隔更小，减少从蒸发源产生的蒸镀物质附着在真空蒸镀装置周边的量是有效的。

但是，在用真空蒸镀形成有机EL器件的情况下，在基板的表面设置蒸镀掩模而将形成于蒸镀掩模上的图案复制到基板上，由于要遍及形成有机层的包含空穴注入层、空穴输送层、发光层、电化注入层的多层的膜来进行，因此必须在形成各层时的蒸镀掩模上不产生图案的位置偏离。

另一方面，蒸发源由于使蒸镀材料气化而需要加热到几百度的高温。因此，要不因来自该被加热的蒸发源的辐射热而产生蒸镀掩模的热变形，就需要将蒸发源与蒸镀掩模的间隔设定得较大，或者，设计来自蒸发源的辐射热遮蔽成不直接到达蒸镀掩模的结构。

在专利文献1中记载了，在设置了多个线状并列的喷嘴的蒸发源之上使玻璃基板朝与喷嘴并列方向成直角的方向移动来在玻璃基板上形成有机薄膜的构成，在蒸发源的坩埚面对蒸镀掩模的面上施加比坩埚的材料热辐射效率更低的材料的金属镀层以降低从坩埚向蒸镀掩模的辐射热的影响。

但是，在专利文献1中记载的结构中，由于坩埚面对蒸镀掩模的面没有积极地冷却，因反复蒸镀而逐渐蒸镀掩模的温度上升，从而坩埚与蒸镀掩模的间隔必须离开一定程度以上，在提高蒸镀材料的利用效率这点上不充分。

此外，在专利文献2中，记载了在坩埚的周围设置发热体和冷却体来控制蒸发源的温度的方法，但没有记载积极地防止因来自坩埚的辐射热使得蒸镀掩模被加热的方法。

并且，专利文献3以及4中记载了为了抑制来自坩埚和加热器外壳的辐射热向蒸镀掩模的传递，在坩埚的上部设置具备隔热功能的辐射阻止体。并且，构成该辐射阻止体的冷却板与具备水冷机构的冷却装置连接。然而，在利文献3中仅记载了如图13以及14那样，在设置于坩埚的辐射阻止体和蒸镀掩模之间设置测定蒸镀材料单位时间的供给量的传感器（膜厚检测器）的构成，而没有记载通过在坩埚设置辐射阻止体来遮断来自坩埚的辐射热，使坩埚和蒸镀掩模的间隔尽可能小以提高高价的蒸镀材料的材料使用效率。此外，在专利文献4中，公开了用防热板防止因来自坩埚的热而基板被复写的结构，但没有考虑因反复蒸镀而使蒸镀掩模的温度逐渐地上升，坩埚和蒸镀掩模的间隔必须离开一定程度以上。

此外，在专利文献5中公开的发明中，用电子束以过热的方式从在作为加热源的坩埚的上部设置的比较大的开口部使蒸镀物质蒸发，蒸镀时在打开两层的挡板时，从蒸发源自身产生的辐射热直接入射到基板上，但没有考虑通过防止蒸镀时从蒸发源产生的辐射热直接入射到基板，减小蒸发源和基板的间隔来提高蒸镀效率的情况。

发明内容

本发明的目的是，解决上述现有技术的问题，提供一种能够提高构成有机层膜的高价的材料的材料使用效率的真空蒸镀方法及其装置。

为了到达上述目的，在本发明中，提供一种真空蒸镀装置，在真空排气后的腔室内，在面板状的基板上蒸镀因加热而被气化的蒸镀材料，其特征在于，具备：保持基板的保持机构；使蒸镀材料气化并在从配置成线状的多个喷嘴放出的一个方向上具有较长形状的蒸发源；在与蒸发源的较长的一个方向垂直的方向上使蒸发源或保持基板的保持机构的至少一个移动的移动机构；以及检测来自蒸发源的蒸镀材料的放出速率的检测机构，蒸发源具有：容纳蒸发材料的蒸发材料容纳部、加热容纳在容纳部的蒸发材料的加热部、以及位于加热部与保持机构之间并遮挡从加热部产生而朝向基板的辐射热的在内部具备冷却水的通路的冷却部。

此外，在本发明中，提供一种真空蒸镀装置，在对内部排气而维持在真空状态的处理室内，具备多个在被阴罩覆盖了表面的被处理基板的表面上通过蒸镀来形成薄膜的真空蒸镀部，具有在维持在真空的气氛中在上述多个真空蒸镀部之间转送上述被处理基板的被处理基板转送部，上述真空蒸镀装置的特征在于，多个真空蒸镀部之中至少一个真空蒸镀部具备：经由配置成线状的多个喷嘴使蒸发的材料在处理室内放出的蒸发源；以被阴罩覆盖的状态保持被处理基板的基板保持机构；在相对于配置成线状的多个喷嘴的排列方向成直角的方向上，沿着利用基板保持机构以被阴罩覆盖的状态保持的被处理基板扫描蒸发源的蒸发源驱动机构，蒸发源具有：容纳蒸发材料的蒸发材料容纳部；加热容纳在容纳部的蒸发材料的加热部；以及位于加热部与保持机构之间并遮挡从加热部产生而朝向基板的辐射热的在内部具备冷却水的通路的冷却部。

并且，本发明的特征在于，具备：具有真空排气机构的真空槽；使被蒸发的材料经由配置成线状的多个喷嘴在真空槽的内部放出的蒸发源；以被阴罩覆盖的状态保持被处理基板的基板保持机构；沿着被基板保持机构保持的被处理基板在与配置成线状的多个喷嘴的排列方向成直角的方向上扫描蒸发源的蒸发源驱动机构；以及通过蒸发源驱动机构而与蒸发源一起移动来监测从蒸发源放出的材料的放出状态的监测机构，蒸发源具有：容纳蒸发材料的蒸发材料容纳部；加热容纳在容纳部的蒸发材料的加热部；以及位于加热部与保持机构之间并遮挡从加热部产生而朝向基板的辐射热的在内部具备冷却水的通路的冷却部。

再有，在本发明中，提供一种真空蒸镀方法，在对内部排气而维持在真空状态的第一处理室内通过蒸镀而在被处理基板的表面形成第一薄膜，将在第一处理室内通过蒸镀形成了薄膜的被处理基板在维持在真空的气氛中转送到第二处理室，在该第二处理室内通过蒸镀在上述被处理基板的表面上形成第二薄膜，上述真空蒸镀方法的特征在于，在第一处理室或第二处理室之中的至少一个处理室内，以表面被阴罩覆盖的状态用保持机构保持被处理基板，使在蒸发源被气化的蒸镀材料经由配置成线状的多个喷嘴在处理室内放出，利用配置于蒸发源的多个喷嘴与阴罩之间的水冷式冷却部遮断从蒸发源发射而朝向阴罩的辐射热，并且通过沿着被处理基板表面扫描蒸发源而在被阴罩覆盖的被处理基板的表面上形成薄膜。

本发明的效果如下。

根据本发明，在真空蒸镀中，能够提高构成有机层膜的高价的材料的材料使用效率，降低有机EL器件的制造成本。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施例的有机EL器件制造装置概略结构的方块图。

图2是本发明的第一实施例中有机EL器件制造装置的搬送腔室和处理腔室的立体图。

图3是阴罩的立体图。

图4A是本发明的第一实施例中处理腔室的侧视图。

图4B是本发明的第一实施例中处理腔室沿A－A方向的主视图。

图4C是表示本发明的第一实施例中监测来自蒸发源的各喷嘴的蒸发量的监测机构与蒸发源、挡板的概略位置关系的主视图。

图5A是表示本发明的第一实施例中蒸发源与膜厚监测器以及阴罩、基板的位置关系的侧面的剖视图。

图5B是表示现有技术中蒸发源与膜厚监测器以及阴罩、基板的位置关系的侧面的剖视图。

图6是说明本发明的第二实施例中基板的蒸镀处理的动作的流程图。

图7是表示本发明的第二实施例的有机EL器件制造装置概略结构的方块图。

图8是本发明的第二实施例中有机EL器件制造装置的搬送腔室和处理腔室的立体图。

图9是表示本发明的第二实施例中监测来自蒸发源的各喷嘴的蒸发量的监测机构与蒸发源、挡板的大概的位置关系的主视图。

图10是说明本发明的第二实施例中基板的蒸镀处理的动作的流程图。

图中：

1A、1B、1C、7A、7B、7C—处理单元，1a-1～4、1b-1～4、1c-1～4、701a-1～4、701b-1～4、701c-1～4—处理室，2a～c、702a～c—搬送室，4a、704a—基板搬入部，4b～d、704b～d—基板转送室，5a～c、705a～c—搬送臂，6—基板，10a-1～6、10b-1～6、10c-1～6、710a-1～6、710b-1～6、710c-1～6—闸阀，20、820—膜厚监测器，21—水平方向导向件，24—驱动部，41—监测探头，42—支撑部件，71—蒸发源部，71a—蒸发源，71a-1、71a-2—空间，71a-3、73i、873a～n—开口部，71b—隔板，71c—罩，71H—加热器，71r—反射器，71q—流路，71s—温度传感器，71w—水冷式冷却板，72—上下驱动机构，73a～n—蒸发源的喷嘴，74、75、974R、974L、975R、975L—挡板，76—导向轴，81—阴罩，82—基板保持机构，875—导轨，876—左右驱动机构。

具体实施方式

对本发明的有机EL器件的制造装置进行说明。有机EL器件的制造装置是利用真空蒸镀沉积多层各种材料的薄膜层来在阳极上形成空穴注入层、空穴输送层、发光层（有机膜层），在阴极上形成电子注入层和输送层等的装置。本发明中的有机EL器件制造装置的特征在于，在真空蒸镀部通过配置成线状的多个喷嘴使材料蒸发的蒸发源，以及通过遮断来自该蒸发源的辐射热减小蒸发源和基板的间隔以提高向基板的蒸镀效率而提高蒸镀材料的利用率，并且能够提高蒸镀工序生产率。以下参照附图对本发明的实施例进行说明。

实施例1

图1表示实施例1中的有机EL器件制造装置结构的一个例子。本实施方式的有机EL器件制造装置100具备：搬入处理对象基板6的基板搬入部4a、处理被搬入的基板6的三个处理单元1A～1C、设置在各处理单元内部的搬送臂5a～5c、设置在相邻的各处理单元间（1A和1B、1B和1C）以及处理单元1C和下一工序（密封工序）之间的基板转送室部4b～d而构成。各处理单元1A～1C分别具备四个处理室1a－1～1a－4、1b－1～1b－4、1c－1～1c－4、以及设置了搬送臂5a～5c的搬送室2a～2c。处理室1a－1～1a－4、1b－1～1b－4、1c－1～1c－4在各处理单元1A～1C分别进行相同的处理。此外，各搬送室2a～2c与各处理室1a－1～1a－4、1b－1～1b－4、1c－1～1c－4、基板搬入部4a以及基板转送室部4b～d之间被闸阀10a-1～10a-6、10b-1～10b-6以及10c-1～10c-6分开，各自的空间由未图示的真空排气机构分别维持在真空状态，从基板搬入部4a的搬入口4a-1搬入的基板6直到从基板转送部4d的排出口4d－1排出之前，都是在没有大气的真空气氛中搬送。

其次，说明图1所示的结构中处理从基板搬入部4a搬入的基板6直到从基板转送部4d排出的处理流程。

首先，基板搬入部4a通过搬入口4a－1从未图示的基板供给单元接受基板6。其次，关闭搬入口4a－1，由未图示的真空排气机构将基板搬入部4a的内部排气为真空后，打开闸阀10a-1，通过在内部被未图示的真空排气机构排气成真空的处理单元1A的搬送室2a中设置的搬送臂5a将基板6搬入处理单元1A的内部。其次，关闭闸阀10a-1后，在处理单元1A的内部，打开闸阀10a-2，搬送臂5a将基板6供给处理室1a-1～1a-4之中的没有搬入基板6的某个处理室，例如处理室1a-1中。

在供给了基板6的处理室1a－1中，搬送臂5a退出后，关闭闸阀10a-2，用未图示的真空排气机构将内部排气到规定压力的高真空后，利用真空蒸镀在基板6上形成薄膜。

然后，通过进行预定时间的真空蒸镀，在基板6上形成薄膜后，停止向基板的真空蒸镀，打开闸阀10a-2，用搬送臂5a将基板6从处理室1a－1取出到搬送室2a，关闭闸阀10a-2后再打开闸阀10a－4，将基板6转送到基板转送部4b。基板6被转送到基板转送部4b，搬送臂5a退到搬送室2a后，关闭闸阀10a－4，然后打开闸阀10b－1，用在搬送室2b设置的搬送臂5b将转送到基板转送部4b的基板6搬入到搬送室2b的内部。以下，在进行与处理单元1A内部的处理同样的处理后，将基板6搬入处理单元1C进行同样的处理。在处理单元1C被处理过的基板6从基板转送部4d转送到未图示的下一工序的处理装置。

其次，以处理单元1A的搬送臂5a和处理室1a－1为例使用图2对搬送臂与处理室之间的基板6的转送进行说明。

处理室的构成因处理内容而异，这里对在处理室1a－1蒸发发光材料来形成EL层的情况进行说明。搬送臂5a具有可左右旋转的构造的臂51，在其前端安装有载置基板6来搬送的梳齿状手柄52。此外，搬送臂5a的底座部53被固定在搬送室2a的内部。

另一方面，在处理室1a－1侧具备：梳齿状手柄94，其接受载置在搬送臂5a的梳齿状手柄52上的基板6；以及基板旋转机构91，其由电机93驱动，使由梳齿状手柄94接受的基板6旋转而直立并移动到基板保持机构82再使之与阴罩81贴紧。并且，在实施真空蒸镀时，利用未图示的真空排气机构，处理室1a－1内部被维持在10^-3～10^-4Ｐa程度的高真空状态。

还有，虽然在图2中省略了，但在设置有搬送臂5a的搬送室2a与处理室1a－1之间被可开闭的闸阀10a-2分隔，用搬送臂5a在搬送室2a与处理室1a－1之间的基板6的转送是在排气成真空中进行的。

图3表示阴罩81的结构。阴罩81具备掩模81M和框架81F而构成。用未图示的准直标记检测机构检测在基板6上形成的准直标记84的位置和阴罩81的窗85（参照图2）的位置，用固定在基板保持机构82的准直驱动部83，使在掩模81M上形成的窗85与在基板6上形成的准直标记84对齐位置。

图4A是说明处理室1a－1内部的结构的图。在处理室1a－1内部具备：蒸发源部71和使蒸发源71沿基板6移动的驱动部72；监测来自蒸发源71的蒸镀材料的蒸发量的膜厚监测器20；以及以使基板6与阴罩81贴紧的状态保持的基板保持部82。在图4A中省略了保持阴罩81的机构。图4B是在第4图（a）中从箭头B的方向所见的图。

驱动部72使蒸发源部71沿一对导向轴76在上下方向移动，具备：设在大气侧的驱动电机72M、被该电机72M旋转驱动的旋转的滚珠丝杆72P、固定在蒸发源部71并通过滚珠丝杆72P的旋转而使蒸发源部71上下的螺母72K以及在上述上下时引导蒸发源部71在一对导向轴76上走行的引导导向件72G。一对导向轴76被一对支撑板78支撑着两端。此外，一对导向轴76的上端部和下端部的附近设有用于防止从蒸发源部71放出的蒸镀物质扩散到处理室1a－1内部的挡板74和75。并且，在蒸发源部71，用于监测从蒸发源部71放出的蒸镀物质在基板上的蒸镀速度的监测探头41被支撑部件42固定。

参照作为现有技术的图5B使用图5A对蒸发源部71的详细结构进行说明。首先，在图5A所示的结构中，蒸发源部71具备：蒸发源（坩埚）71a和加热器71H：覆盖使来自蒸发源71a的气化的蒸镀材料在处理室1a－1内部放出的开口部71a－3周围以防止蒸镀材料在处理室1a－1内部附着的罩71c；遮断经由罩71c来自蒸发源71a的辐射热的反射器71r；以遮断从反射器71r发散的辐射热的水冷式的冷却板71w在内部形成有冷却水的流路71q的、监测蒸发源71a内部的温度的温度传感器71s；以及保持蒸发源71a并与螺母72K以及引导导向件72G配合的导向块71ｇ。

蒸发源71a在空间71a容纳蒸镀材料71Z，用加热器71H从外部加热该容纳的蒸镀材料71Ｚ并使之气化。该气化的蒸镀材料通过开口部71a－3而在处理室1a－1内部放出。该开口部71a－3的前方被用加热器71H加热了的罩71c覆盖，防止从开口部71a－3放出的蒸镀材料在开口部71a－3周围附着并固化。

此外，蒸发源71a由于被加热器71H加热到几百度，因此覆盖在玻璃基板6表面上的阴罩81的金属制的掩模81M因来自蒸发源71a的辐射热而热膨胀，因热膨胀率的不同，形成于金属制的掩模81M上的图案与形成于玻璃基板6上的图案之间有可能产生位置偏离。由于在玻璃基板6上图案遍及多层而形成，若在层间产生位置偏离则成为不良的原因。

对此，为了防止发生该层间的位置偏离，在蒸镀前已对位的阴罩81的图案和在基板6上形成的图案的位置关系在蒸镀中不能偏离。

为了防止产生成为该位置偏离发生的原因的阴罩81的金属制的掩模81M与基板6的热膨胀差，只要防止来自蒸发源71a的辐射热加热掩模81M即可，但如在专利文献3以及4中记载那样，原来是如图5B所示的，仅用在罩71c’前端安装的反射器71r’来进行。但是，由于在反射器71r’中没有积极地防止温度上升的机构，因此若长时间进行蒸镀，则因来自蒸发源71a的辐射热，反射器71r’本身的温度接下来就会上升。作为其对策，为了防止来自反射器71r’的辐射热对掩模81M的加热，反射器71r’与掩模81M的间隔、即蒸发源71a与掩模81M的间隔必须充分离开（例如100mm以上）。

对此，在本发明中，如图5A所示，在反射器71r与掩模81之间，还设置水冷式的冷却板71w，通过使被设在未图示的处理室1a－1外部的冷却单元冷却的冷却水或低温自来水在冷却板71W之中的管71ｇ的内部循环，防止来自反射器71r的辐射热对掩模81的加热。即，通过将水冷式的冷却板71w设在反射器71r和掩模81之间，来自反射器71r的辐射热被水冷式的冷却板71w遮断，由于入射到水冷式的冷却板71w的来自反射器71r的辐射热的热能被冷却水排出到处理室1a－1外部，因此水冷式的冷却板71w的靠掩模81侧的表面温度随冷却水的流量而变，但可以维持在比较低的温度。

这样，水冷式的冷却板71w表面的温度能够被控制成远低于反射器71r的表面温度，能够防止从水冷式的冷却板71w发射的辐射热导致在金属制的掩模81上形成的图案和在玻璃基板6上形成的图案的位置偏离的发生。其结果，蒸发源71a与基板6的间隔可以窄到由阴罩81的框架81F的厚度和与蒸发源71a一起沿基板6移动的监测探头41的支撑部件42的尺寸限制的尺寸（例如50mm）。此外，通过预先求出膜厚监测器20的检测值与基板6上的成膜量的关系，在图5A所示的结构中，膜厚监测器20的一部分配置成隐藏在水冷式的冷却板71w的隐蔽处，监测来自蒸发源71a的蒸发量也能够推定基板6上的成膜量，能够进一步减小蒸发源71a与基板6的间隔。

其结果，能够提高从蒸发源71a放出到处理室1a－1内部的蒸镀材料有助于实际成膜的比例，即材料的利用效率，可有效地使用高价的蒸镀材料。此外，通过提高材料的利用效率，在处理室1a－1内部附着的蒸镀材料的量变少，因此处理室1a－1内部污染的进程变缓，能够延长处理室1a－1内部的清扫的间隔，提高装置的工作效率。并且，因蒸发源71a与基板6的间隔变小，成膜速度上升，可以提高生产率。

还有，在本实施例中，对蒸发源71a与水冷式的冷却板71w之间设置反射器71r的构造进行了说明，但如果水冷式的冷却板71w的冷却性能充分，也可以去掉反射器71r。

在这种结构中，如图4C所示，蒸发源部71在开始真空蒸镀前从上升端的等待位置WSu1下降，喷嘴73在从固定于处理室1a－1的挡板75偏离部分WSu2暂时停止。在该状态，通过用驱动部24驱动被用支撑块22和23支撑的水平方向的导向件21引导而可移动的支撑体25，使固定在支撑体25上的膜厚监测器20沿着排列成线状的蒸发源部71的蒸发源71a的多个喷嘴73a～n以恒定速度移动（扫描）来监测蒸发量，将该监测到的信号送到未图示的控制部。

膜厚监测器20基于随附着在水晶振子上的成膜材料的堆积量的频率变化检测成膜速率。膜厚监测器20的检测面28设置成与用基板保持机构82保持成与蒸发源部71垂直的基板6的表面对应的位置相同的平面内（与蒸发源部71和基板6的间隔相同的间隔），能够检测与基板6的表面对应的位置的蒸镀速率（单位时间蒸镀的膜的厚度）在蒸发源部71的长方向（喷嘴73a～n的排列方向）的分布。

在未图示的控制部，对与用膜厚监测器20检测的来自各喷嘴73i（i＝a～n）的蒸发量对应的基板表面位置的成膜速率进行分析，检查来自各喷嘴73i（i＝a～n）的蒸发的状态，与其它相比，特定出检测信号小的喷嘴，将来自全部喷嘴的检测信号水准与预先设定的基准水准进行比较，就能够检查蒸发量的过多。

这样，由于能够检查被蒸发的蒸镀材料从各喷嘴73i（i＝a～n）向处理室内部的放出状态，因此能够更加精细地进行蒸镀速率的控制，提高在基板上成膜的薄膜的膜厚分布的均匀性。

使膜厚监测器20扫描，检查在蒸发源71a被蒸发的蒸镀材料从喷嘴73a～n向处理室内部的放出状态，确认没有异常后，用上下驱动机构72使蒸发源部71以恒定速度下降，在相面对的面上设置的基板6上通过阴罩81蒸镀发光材料。蒸发源部71超过相面对的基板6到达下降端的等待位置WSu，以被挡板75覆盖前面的状态等待向下一个基板的蒸镀的开始。

在本实施例中，由于只在蒸发源部71的上升端的等待位置WSu1附近侧设置膜厚监测器20，因此蒸发源部71从下降端侧的等待位置WSl开始上升时不进行蒸发量的监测。

图6是表示这样构成的处理腔室1的处理流程的图。作为本实施方式的处理的基本考虑方法，使基板的蒸镀面为上面来搬送，使上面搬送的基板6垂直竖起，搬送到准直部8进行蒸镀。搬送时基板6的下面为蒸镀面的话需要反转，由于上面为蒸镀面，仅垂直竖起即可。

首先，搬入基板6（S601），垂直竖起基板6移动到准直部8（S602），进行基板6与阴罩81的对位（S603）。此时，由于基板6以蒸镀面为上面被搬送，从而可以垂直竖立直接进行对位。对位如图3的引出图所示那样，通过用CCD照相机（未图示）摄像，并用上述准直驱动部83控制阴罩81使设于基板6的准直标记84靠近设于掩模81M的窗85的中心来进行。窗85的大小随颜色而各不相同，平均宽度为几百μm左右。掩模81M的厚度为几十到几百100μm，今后有变得更薄的倾向。

基板6被搬入时，蒸发源部71退到上升端的等待位置WSu1，各喷嘴73a～n的前部被挡板74覆盖。其次，一旦基板6的对位结束，蒸发源部71从上升端的等待位置WSu1下降，移动到偏离挡板74的位置WSu2停止（S604），从各蒸发源71a～n蒸发的成膜材料从各喷嘴73a～n放出到处理腔室1内部。

在该状态下，膜厚监测器20沿各喷嘴73a～n开始扫描（S605），监测与基板6的表面对应的各位置的蒸镀速率，检测出从各喷嘴73a～n向处理室内部蒸发的成膜材料的放出的状态（S606）。膜厚监测器20的扫描结束后（S607），用控制部50检查各喷嘴73a～n以及全体的蒸镀速率（S608），在有异常的场合，判断原因是喷嘴73a～n被堵还是加热器71H的施加电压异常（S609），在加热器71H的施加电压异常的场合，对加热器71H的施加电压进行反馈（S610）。另一方面，在喷嘴73a～n被堵的场合，则发出警报通知异常（S611）。

膜厚监测器20对来自各喷嘴73a～n的蒸发量的检查、和阴罩81与基板6的对位结束后，用上下驱动机构72驱动，使蒸发源部71开始向下方的移动（S612），一边使蒸发源部71以恒定的速度移动，一边使被蒸发的蒸发材料71Z从各喷嘴73a～n放出到处理腔室1内部，通过阴罩81使之在基板上蒸镀来形成薄膜（S613）。若蒸发源部71到达下端，则停止蒸发源部71的下降（S614），结束基板6的蒸镀，在下降端的等待位置WSl，蒸发源部71的各喷嘴73a～n以被挡板75覆盖的状态等待直到开始下一个基板的蒸镀。然后，将基板6从处理腔室1搬出（S615），等待下一个新的基板6’的搬入。

其次，新的基板6’被搬入（S616），新的基板6’被保持为垂直（S617），与阴罩的对位结束后（S618），用上下驱动机构72驱动，开始蒸发源部71向上方的移动（S619），一边使蒸发源部71以恒定的速度移动，一边使被蒸发的蒸发材料71Z从各喷嘴73a～n放出到处理腔室1内部，通过阴罩81使之在基板上蒸镀来形成薄膜（S620）。若蒸发源部71到达上端，则停止蒸发源部71的上升（S621），结束新的基板6’的蒸镀，搬出完成了蒸镀的基板6’。在此，在开始新的基板6’的蒸镀的时刻，蒸发源部71位于下降端侧，由于在加工端侧没有设置膜厚监测器20，因此不进行蒸发源部71开始上升前来自各喷嘴73a～n的蒸发量的监测。即不进行从（S704）到（S711）的流程对应的处理。

然后，反复进行上述流程。

根据以上说明过的实施方式，通过对基板6表面的蒸发源部71的各喷嘴73a～n排列方向的蒸镀速率分布进行监测，调整来自各喷嘴73a～n的蒸镀物质的放出量，能够提供膜厚分布均匀、可靠性高的有机EL器件制造装置。

上述实施方式全部是对以基板6的蒸镀面为上面来搬送的情况进行的说明。作为其它基板的搬送方法，还有以蒸镀面为下面搬送的方法、将基板放入箱体等竖立搬送的方法。

然而，检测在与上述基板表面对应的位置的蒸镀速率的分布来调整来自蒸发源的各喷嘴的蒸镀物质的放出量之类基本的考虑方法由于与搬送方法无关，从而不论搬送方法如何都能够应用本发明。

此外，在上述说明中，以有机EL器件为例进行了说明，但也能够应用于进行与有机EL器件相同背景的蒸镀处理的成膜装置以及成膜方法。

实施例2

在实施例1中，对在真空蒸镀腔室1bu内一枚一枚处理基板6的例子进行了说明，在实施例2中，对以下结构进行说明，即、采用在真空蒸镀腔室1bu内设置两组基板保持机构82，在其间移动蒸发源依次成膜的构成，在处理用一个基板保持机构82R保持的基板期间，将别的基板设置到另一个基板保持机构82L，完成阴罩81与基板6的对位，从而提高装置的生产率。

实施例2中与实施例1不同的地方是，在真空蒸镀腔室1bu的内部，具备使阴罩81和基板保持机构82、梳齿状手柄94、基板旋转机构93分别具备右侧R线路和左侧L线路两个系统的构成。

对于与实施例1重复的部分省略其说明，对与实施例1不同的方面进行说明。

图7表示实施例2的有机EL器件制造装置构成的一个例子。本实施方式的有机EL器件制造装置100构成为具备：搬入处理对象的基板6的基板搬入部4a；处理被搬入的基板6的三个处理单元7A～7C；在各处理单元内部设置的搬送臂705a～705c；以及在相邻的各处理单元间（7A和7B、7B和7C）以及处理单元7C与下一个工序（密封工序）之间设置的基板转送室部704b～d。在各处理单元7A～7C分别具备两个处理室71a和71b、72a和72b、73a和73b、设置有搬送臂705a～705c的搬送室702a～702c。处理室71a和71b、72a和72b、73a和73b分别具备两组基板保持机构，各处理单元7A～7C分别进行相同的处理。

此外，各搬送室702a～702c与各处理室71a、71b、72a、72b、73a、73b、基板搬入部704a以及基板转送室部704b～d之间被闸阀710a-1～710a-4、710b-1～710b-4以及710c-1～710c-4分隔，各自的空间被未图示的真空排气机构个别地维持在真空状态，从基板搬入部704a的搬入口704a－1搬入的基板6直到从基板转送部704d的搬出口704d－1排出之前，一直在没有大气的真空气氛中被搬送。

其次，对在图7所示的结构中处理从基板搬入部704a搬入的基板6直到从基板转送部704d排出的处理流程进行说明。

首先，基板搬入部704a从搬入口704a－1从未图示的基板供给单元接受基板。其次，用未图示的真空排气机构将基板搬入部704a的内部排气到真空后打开闸阀710a-1，用在内部被未图示的真空排气机构排气到真空的处理单元7A的搬送室702a设置的搬送臂705a将基板6搬入到处理单元7A的内部。然后关闭闸阀710a-1，在处理单元7A内部，打开闸阀710a-2，搬送臂705a向处理室71a或71b之中没有保持基板6的某个基板处理部的保持机构、例如处理室71a的基板处理部701a-1的保持机构供给基板6。

在被供给基板6供给的处理室71a的基板处理部701a-1，搬送臂705a退出后，关闭闸阀710a-2，用未图示的真空排气机构将内部排气到规定压力的高真空后，通过真空蒸镀在基板6上形成薄膜。

然后，通过进行规定时间的真空蒸镀，在基板6上形成薄膜后，停止向基板的真空蒸镀，打开闸阀710a-2，用搬送臂705a将基板6从基板处理部701a-1取出到搬送室702a，关闭闸阀710a-2后，打开闸阀710a－3，向基板转送部704b转送基板6。将基板6转送到基板转送部704b，搬送臂705a退到搬送室702a后，关闭闸阀710a－3，然后打开闸阀710b－1，用在搬送室702b设置的搬送臂705b将被转送到基板转送部7044b的基板6搬入搬送室702b内部。以下，进行与处理单元7A内部的处理相同的处理后，将基板6搬入处理单元7C进行同样的处理。在处理单元7C处理过的基板6从基板转送部704d转送到未图示的下一工序的处理装置。

图8表示基于第二实施例的搬送腔室和处理腔室的构成的概要。处理腔室的构成因处理内容而不同，以在真空蒸镀发光材料形成EL层的真空蒸镀腔室7A为例进行说明。在搬送腔室702a内部设置的搬送机器人705a具有可左右旋转的构造的臂851，在其前端安装基板搬送用的梳齿状手柄852，底座部805被固定在搬送腔室702a内部。

另一方面，在处理腔室71a内部大致具备：使发光材料蒸发而被蒸镀在基板6上的蒸发源部871；使该蒸发源部871沿被基板保持机构882R或882L保持成垂直的基板6与基板6平行地在上下方向驱动的上下驱动部876；使发光材料蒸镀在基板6的必要部分上的阴罩81；在与搬送机器人705a之间进行基板6的转送的梳齿状手柄894；使以梳齿状手柄894接受的基板6旋转而直立并移动到基板保持机构882的被电机893驱动的基板旋转机构891；以及使蒸发源部871在L线路和R线路之间沿导轨875移动的驱动部876。并且，在实施真空蒸镀时，内部用未图示的真空排气泵维持在10^-3～10^-4Pa左右的高真空状态。

还有，虽然在图8中省略了，但搬送腔室702a和处理腔室71a被可开闭的闸阀710a－2分隔。

此外，如图9所示，蒸发源部871用左右驱动机构856沿导轨857在左右的准直部L和R之间移动。在蒸发部871在左右的准直部L和R之间的移动路径的中途，设置有膜厚监测器820，膜厚监测器820的检测面821设定成与被基板保持机构82R或82L保持成垂直的基板6的表面在同一平面内。蒸发源部871被左右驱动机构856驱动而沿导轨857在左右的准直部L和R之间以恒定的速度移动时，蒸发源部871的各喷嘴873a～n通过膜厚监测器820的正前面，来自各喷嘴873a～n的蒸发量作为膜厚的变化被膜厚监测器820检测，该检测到的信号被送到未图示的控制部，与预先设定的基准水准比较，能够检查蒸镀量的过多以及分布。

蒸发源部871的详细结构基本上与第一实施例中用图5说明过的结构相同。

图10是表示第二实施例中在处理腔室71a的处理流程的图。作为在本实施方式的处理的基本的考虑方法，与在第一实施例说明过的同样，以基板6的蒸镀面为上面用搬送臂705a搬送，用基板旋转机构891将上面搬送的基板6垂直竖立，用基板保持机构882保持，搬送到准直部L或R进行蒸镀。搬送时基板6的下面为蒸镀面的话则需要反转，由于上面为蒸镀面，仅垂直竖立即可。

此外，在本实施例中，蒸镀工序所要的时间与向处理腔室71a搬入基板6到结束准直所要的时间大致相同，在本实施方式大约为1分钟。对此，在本实施方式的处理的其它基本的考虑方法是，在一个线路L或R蒸镀期间，在另一个线路R或L搬出结束了处理的基板，搬入新的基板，进行对位，结束蒸镀的准备。通过交替进行该处理，能够缩短蒸发源的等待时间，减少材料在大气中无用地蒸发的时间。

使用图10对该处理流程进行详细说明。首先，在R线路，搬入基板6R（S1001R），垂直竖立基板6R移动到准直部8R（S1002R），进行基板6与阴罩81的对位（S1003R）。此时，为了垂直竖立直接进行对位，以蒸镀面为上面搬送基板6。对位是与在实施例1说明过的同样，如图8的引出图所示那样，用CCD照相机等摄像机构（未图示）摄像，用上述准直驱动部83R控制阴罩81R使得在基板6上设置的准直标记84靠近在阴罩81R上设置的窗85的中心来进行。本蒸镀为发红（R）光的材料的话，如图3所示，在与阴罩81R的掩模81M的R对应的部分有窗口，基板6在窗口下面的部分被蒸镀。

对位结束后，在L线路侧等待，用左右驱动机构856驱动被挡板974L覆盖前面的蒸发源部871，沿着导轨857使之移动到R线路侧（S1001E）。此时，蒸发源部871在L线路侧和R线路侧之间以恒定的速度移动，在偏离挡板974L的位置，蒸发源871a的各喷嘴873a～n经过膜厚监测器820的正前面，用膜厚监测器820检测来自各喷嘴873a～n的蒸发量作为膜厚的变化，即蒸镀速率（S1002E），该检测到的信号被送到未图示的控制部。

蒸发源部871向R线路侧的移动结束后（S1003E），由未图示的控制部检查各喷嘴873a～n以及全体的蒸发量有无异常（S1004E），在有异常的场合，判断原因是喷嘴873a～n被堵还是加热器71H的施加电压异常（以加热器71H的控制是否可以处理）（S1005E），在加热器71H的施加电压异常的情况下，对加热器71H的施加电压进行反馈（S1006E）。另一方面，在喷嘴873a～n被堵的情况下，则发出警报通知异常（S1007E）。

膜厚监测器820对来自各喷嘴873a～n的蒸发量的检查结束，在R线路侧的等待位置，以蒸发源部871的各喷嘴73a～n被挡板974R覆盖的状态，一旦阴罩81与基板6R的对位结束，就用上下驱动机构872驱动，使蒸发源部871在上方开始连续的移动（S1004R），在从挡板874R偏离的位置，使被蒸发的蒸发材料71Z从各喷嘴873a～n放出到处理腔室71a内部，并通过阴罩81蒸镀到基板6R上，形成薄膜（S1005R）。蒸发源部871到达直到一对导轨876上端附近，若结束基板6R的蒸镀，则蒸发源部871向上方的移动停止（S1006R），在一对导向轴876R的上端部，以蒸发源部871的各喷嘴73a～n被挡板975R覆盖的状态等待。

另一方面，在R线路对基板6R的蒸镀中，在L线路进行R线路的从（S1001R）到（S0103R）同样的处理。即，搬入其它基板6L（S1001L），使该基板6L垂直立起移动到准直部8L（S1002L），进行与阴罩81L的对位（S1003L）。

结束了R线路的基板6R的蒸镀，在一对导向轴876的上端部等待的蒸发源部871确认基板6L与阴罩81L的对位结束后，被驱动部856驱动而沿导轨875移动到L线路侧（S1008E），成为前面（设有各喷嘴73a～n的面）被挡板975L覆盖的状态。在此，在从R线路侧移动到L线路侧时，蒸发源部871由于在一对导向轴876的上端部等待，因此不进行膜厚监测器820对来自各喷嘴73a～n的蒸发量的检查。此外，挡板875R与875L不分离而连续地一体形成亦可。这种情况下，蒸发源部871以被挡板覆盖设有各喷嘴73a～n的面（前面）的状态从R线路侧向L线路侧移动。

其次，到达了L线路侧的蒸发源部871被上下驱动机构883驱动而开始向下方移动（S1004L），从未被挡板975L覆盖的地方开始使蒸发的蒸发材料71Ｚ从各喷嘴73a～n向处理腔室71a内部放出，通过阴罩81被蒸镀到基板6L上形成薄膜（S1005L），蒸发源部871直到到达一对导轨876的下端附近，结束基板6L的蒸镀后，停止蒸发源部871向下方的移动（S1006L），在一对导向轴876的下端部，以蒸发源部871的各喷嘴73a～n被挡板974L覆盖的状态等待。

另一方面，在R线路，确认了蒸发源部871结束向L线路侧移动后，开始基板6R从处理腔室71a的搬出动作（S1007R）。然后搬入新的基板6R’（S1008R），垂直竖起基板6R’而移动到准直部8R（S1009R），进行基板6R’与阴罩81R的对位（S1010R）。

然后，反复进行上述流程。

根据本实施例，如在第一实施例中已经说明的那样，由于用水冷式的冷却板71w能够防止掩模81被来自蒸发源71a的辐射热加热，因此与仅用反射器71r遮断来自蒸发源71a的辐射热的场合相比，除可以减小蒸发源71a和基板6的间隔之外，还能够去除蒸发源部871的移动时间，不会没用地使用蒸镀材料而在基板上形成蒸镀膜，能够提高蒸镀材料参与实际成膜的比例，即材料的利用效率，从而有效地使用高价的蒸镀材料。

此外，由于能够用一个蒸发源依次处理两枚基板，与原来相比，能够用更少数目的蒸发源处理基板，从而能够使设备小型化，并且能够降低消耗电力。

此外，通过提高材料的利用效率，附着在处理室71a内部的蒸镀材料的量减少，因此处理室71a内部的污染的进程变慢，从而能够延长处理室71a内部的清除的间隔，提高装置的工作效率。并且，通过减小蒸发源871a和基板6的间隔，能够提高成膜速度，提高生产率。

还有，在本实施例中，如果水冷式的冷却板71w的冷却性能充分则也可以去除反射器71r。

在上述实施例中，说明了利用真空蒸镀在基板上形成有机EL膜的装置的例子，但本发明并不受限于此，也能够适用于有机EL以外的蒸镀薄膜，例如金属薄膜和无机材料系的薄膜的形成。

Claims (12)

1.一种真空蒸镀装置，在真空排气后的腔室内，在面板状的基板上蒸镀因加热而被气化的蒸镀材料，上述真空蒸镀装置的特征在于，

具备：保持基板的保持机构；

使蒸镀材料气化并在从配置成线状的多个喷嘴放出的一个方向上具有较长形状的蒸发源；

在与上述蒸发源的较长的一个方向垂直的方向上使上述蒸发源或保持上述基板的保持机构的至少一个移动的移动机构；以及

检测来自上述蒸发源的上述蒸镀材料的放出速率的检测机构，

上述蒸发源具有：容纳蒸发材料的蒸发材料容纳部、加热容纳在该容纳部的蒸发材料的加热部、以及位于该加热部与上述保持机构之间并遮挡从上述加热部产生而朝向上述基板的辐射热的在内部具备冷却水的通路的冷却部。

2.根据权利要求1所述的真空蒸镀装置，其特征在于，

上述真空蒸镀装置具备两组保持上述基板的保持机构，还具备在与上述蒸发源的较长的一个方向平行的方向驱动该蒸发源使之在上述两组保持机构之间往复移动的第二移动机构。

3.一种真空蒸镀装置，在对内部排气而维持在真空状态的处理室内，具备多个在被阴罩覆盖了表面的被处理基板的表面上通过蒸镀来形成薄膜的真空蒸镀部，具有在维持在真空的气氛中在上述多个真空蒸镀部之间转送上述被处理基板的被处理基板转送部，上述真空蒸镀装置的特征在于，

上述多个真空蒸镀部之中至少一个真空蒸镀部具备：

经由配置成线状的多个喷嘴使蒸发的材料在上述处理室内放出的蒸发源；

以被上述阴罩覆盖的状态保持上述被处理基板的基板保持机构；以及

在相对于配置成上述线状的多个喷嘴的排列方向成直角的方向上，沿着利用上述基板保持机构以被阴罩覆盖的状态保持的被处理基板扫描上述蒸发源的蒸发源驱动机构，

上述蒸发源具有：容纳蒸发材料的蒸发材料容纳部、加热容纳在该容纳部的蒸发材料的加热部、以及位于该加热部与上述保持机构之间并遮挡从上述加热部产生而朝向上述基板的辐射热的在内部具备冷却水的通路的冷却部。

4.根据权利要求3所述的真空蒸镀装置，其特征在于，

上述至少一个真空蒸镀部具有两组上述基板保持机构，还具备使上述蒸发源在上述两组基板保持机构之间移动的移动机构。

5.一种真空蒸镀装置，其特征在于，

具备：具有真空排气机构的真空槽；

使被蒸发的材料经由配置成线状的多个喷嘴在上述真空槽的内部放出的蒸发源；

以被阴罩覆盖的状态保持被处理基板的基板保持机构；

沿着被上述基板保持机构保持的被处理基板在与上述配置成线状的多个喷嘴的排列方向成直角的方向上扫描上述蒸发源的蒸发源驱动机构；以及

通过该蒸发源驱动机构而与上述蒸发源一起移动来监测从该蒸发源放出的上述材料的放出状态的监测机构，

上述蒸发源具有：容纳蒸发材料的蒸发材料容纳部、加热容纳在该容纳部的蒸发材料的加热部、以及位于该加热部与上述保持机构之间并遮挡从上述加热部产生而朝向上述基板的辐射热的在内部具备冷却水的通路的冷却部。

6.根据权利要求5所述的真空蒸镀装置，其特征在于，

具备两组上述基板保持机构，还具备使上述蒸发源在上述两组保持机构之间往复移动的移动机构。

7.根据权利要求1或3或5任何一项所述的真空蒸镀装置，其特征在于，

在上述加热部与上述冷却部之间还具备反射板，该反射板反射从上述加热部发射的辐射热。

8.根据权利要求1或3或5任一项所述的真空蒸镀装置，其特征在于，

还具备第二监测机构，该第二监测机构沿上述蒸发源的长度方向相对于该蒸发源相对地移动来监测来自该蒸发源的配置成线状的多个喷嘴的上述材料的放出的状态。

9.一种真空蒸镀方法，在对内部排气而维持在真空状态的第一处理室内通过蒸镀而在被处理基板的表面上形成第一薄膜，将在第一处理室内通过蒸镀形成有薄膜的被处理基板在维持在真空的气氛中转送到第二处理室，在该第二处理室内通过蒸镀在上述被处理基板的表面上形成第二薄膜，上述真空蒸镀方法的特征在于，

在上述第一处理室或上述第二处理室之中的至少一个处理室内，

以表面被阴罩覆盖的状态由保持机构保持被处理基板，使在蒸发源被气化的蒸镀材料经由配置成线状的多个喷嘴在上述处理室内放出，利用配置于上述蒸发源的多个喷嘴与上述阴罩之间的水冷式冷却部遮断从上述蒸发源发射而朝向上述阴罩的辐射热，并且通过沿着上述被处理基板表面扫描上述蒸发源而在被上述阴罩覆盖的被处理基板的表面上形成薄膜。

10.一种真空蒸镀方法，其特征在于，

用保持机构以表面被阴罩覆盖的状态保持被处理基板，通过在蒸发源配置成线状的多个喷嘴使材料蒸发，以在上述蒸发源的多个喷嘴与上述阴罩之间配置的水冷式的冷却部遮断从上述蒸发源发射而朝向上述阴罩的辐射热，并且通过沿上述被处理基板的表面扫描上述蒸发源而在被上述阴罩覆盖的被处理基板的表面上形成薄膜。

11.根据权利要求9或10任一项所述的真空蒸镀方法，其特征在于，

在上述蒸发源的多个喷嘴与上述水冷式的冷却部之间设置反射板，利用上述反射板反射从上述蒸发源发射的辐射热，并且利用上述水冷式冷却部遮断来自被从上述蒸发源发射的辐射热加热的上述反射板的辐射热。

12.根据权利要求9或10任一项所述的真空蒸镀方法，其特征在于，

通过使监测上述材料的放出状态的监测机构沿着配置于上述蒸发源的多个喷嘴的线状的方向相对于该蒸发源相对移动来监测从上述多个喷嘴放出的上述材料的放出状态。

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