CN109385605A - 蒸发源装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够抑制突沸的产生而进行良好的蒸镀的蒸发源装置。该蒸发源装置具备收容蒸镀材料的容器、加热容器的加热部件、和控制基于加热部件的加热的控制部件，其特征在于，控制部件能够进行第一加热控制和第二加热控制，该第一加热控制使被收容于容器的蒸镀材料的下部的温度高于被收容于容器的蒸镀材料的上部的温度，该第二加热控制使被收容于容器的蒸镀材料的上部的温度高于被收容于容器的蒸镀材料的下部的温度。

Description

蒸发源装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及蒸发源装置及其控制方法。
背景技术
近年来，作为显示器的一种，具备使用了有机材料的电场发光的有机EL元件的有机EL装置备受关注。在该有机EL显示器等有机电子器件的制造中，有使用蒸发源装置，使有机材料、金属电极材料等蒸镀材料蒸镀到基板上而进行成膜的工序。
蒸镀工序中所使用的蒸发源装置具有作为收容蒸镀材料的容器的功能、和用于使蒸镀材料的温度上升而使蒸镀材料蒸发并附着到基板的表面的加热功能。以往，为了提高加热功能而进行良好的成膜，提出有能够均匀地加热蒸镀材料那样的蒸发源装置。
在专利文献1(日本特开平4－348022号公报)中，通过提高了蒸镀材料的容器(坩埚)的底部，且在容器的开口部和底部提高了的部分设置加热用加热器，从而均匀地加热蒸镀材料，并且防止了蒸发了的材料作为液滴附着于该开口部。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平4－348022号公报
发明内容
发明要解决的课题
可是以往，在蒸发源装置加热蒸镀材料而提高温度的阶段中，有时产生突沸，熔融了的蒸镀材料喷出而飞散。
本发明是鉴于上述课题而提出的。本发明的目的在于提供一种能够抑制突沸的产生而进行良好的蒸镀的蒸发源装置。
用于解决课题的技术方案
为了上述目的，本发明采用以下的结构。即，
一种蒸发源装置，具备收容蒸镀材料的容器、加热上述容器的加热部件、和控制基于上述加热部件的加热的控制部件，其特征在于，
上述控制部件能够进行第一加热控制和第二加热控制，该第一加热控制使被收容于上述容器的上述蒸镀材料的下部的温度高于被收容于上述容器的上述蒸镀材料的上部的温度，该第二加热控制使被收容于上述容器的上述蒸镀材料的上部的温度高于被收容于上述容器的上述蒸镀材料的下部的温度。
本发明还采用以下的结构。即，
一种蒸发源装置，具备收容蒸镀材料的容器、加热上述容器的加热部件、和控制基于上述加热部件的加热的控制部件，其特征在于，
上述容器在该容器的高度方向上具有：上部区域，包括上述蒸镀材料蒸发时通过的开口；下部区域，包括上述容器的底部；以及中部区域，位于上述上部区域与上述下部区域之间，
上述控制部件控制基于上述加热部件的加热，以使上述中部区域的温度低于上述下部区域的温度。
本发明还采用以下的结构。即，
一种蒸发源装置，具备蒸镀材料、收容上述蒸镀材料的容器、加热上述容器的加热部件、和控制基于上述加热部件的加热的控制部件，其特征在于，
上述容器在该容器的高度方向上具有：上部区域，包括上述蒸镀材料蒸发时通过的开口；下部区域，包括上述容器的底部；以及中部区域，位于上述上部区域与上述下部区域之间，
上述蒸镀材料以该蒸镀材料的上表面的位置在上述容器的高度方向上被包含于上述中部区域的方式，被收容于上述容器，
上述控制部件控制基于上述加热部件的加热，以使上述中部区域的温度低于上述下部区域的温度。
本发明还采用以下的结构。即，
一种蒸发源装置，具备收容蒸镀材料的容器、加热上述容器的加热部件、和控制基于上述加热部件的加热的控制部件，其特征在于，
上述容器在该容器的同一侧面的高度方向上具有：上部区域，包括上述蒸镀材料蒸发时通过的开口；以及下部区域，包括上述容器的底部，
上述控制部件进行第一加热控制和第二加热控制，该第一加热控制使上述下部区域的温度高于上述上部区域的温度，该第二加热控制使上述上部区域的温度高于上述下部区域的温度。
本发明还采用以下的结构。即，
一种蒸发源装置，具备收容蒸镀材料的容器、加热上述容器的加热部件、和控制基于上述加热部件的加热的控制部件，其特征在于，
上述加热部件具有第1加热源、第2加热源和第1保温件，
上述第1加热源被配置在与上述容器的上部相向的位置，
上述第2加热源被配置在与上述容器的下部相向的位置，
上述第1保温件被配置在与上述容器的底部相向的位置。
本发明还采用以下的结构。即，
一种蒸发源装置，具备收容蒸镀材料的容器、加热上述容器的加热部件、和控制基于上述加热部件的加热的控制部件，其特征在于，
上述加热部件具有第1加热源、第2加热源和第3加热源，
上述第1加热源被配置在与上述容器的上部相向的位置，
上述第2加热源被配置在与上述容器的下部相向的位置，
上述第3加热源被配置在与上述容器的底部相向的位置。
本发明还采用以下的结构。即，
一种蒸发源装置的控制方法，该蒸发源装置具备收容蒸镀材料的容器和加热上述容器的加热部件，其特征在于，
该蒸发源装置的控制方法具有：
第一加热步骤，控制上述加热部件，以使被收容于上述容器的上述蒸镀材料的下部的温度高于被收容于上述容器的上述蒸镀材料的上部的温度；以及
第二加热步骤，控制上述加热部件，以使被收容于上述容器的上述蒸镀材料的上部的温度高于被收容于上述容器的上述蒸镀材料的下部的温度。
本发明还采用以下的结构。即，
一种蒸发源装置的控制方法，该蒸发源装置具备收容蒸镀材料的容器和加热上述容器的加热部件，其特征在于，
该蒸发源装置的控制方法具有：
第一加热步骤，控制上述加热部件，以使位于包括上述蒸镀材料蒸发时通过的开口的上部区域与包括上述容器的底部的下部区域之间的中部区域的温度低于上述下部区域的温度；以及
第二加热步骤，控制上述加热部件，以使上述下部区域的温度低于上述中部区域的温度。
本发明还采用以下的结构。即，
一种蒸镀装置，其特征在于，
该蒸镀装置具备：
蒸发源装置，具备收容蒸镀材料的容器、加热上述容器的加热部件、和控制基于上述加热部件的加热的控制部件；以及
真空腔，配置有上述蒸发源装置，进行上述蒸镀材料的蒸镀，
上述控制部件在进行上述蒸镀材料的蒸镀之前进行第一加热控制，以使被收容于上述容器的上述蒸镀材料的下部的温度高于被收容于上述容器的上述蒸镀材料的上部的温度，
上述控制部件在进行上述蒸镀材料的蒸镀时进行第二加热控制，以使被收容于上述容器的上述蒸镀材料的上部的温度高于被收容于上述容器的上述蒸镀材料的下部的温度。
发明的效果
根据本发明，能够提供能够抑制突沸的产生而进行良好的蒸镀的蒸发源装置。
附图说明
图1是表示有机电子器件的制造装置的结构的一部分的剖视图。
图2是说明蒸镀材料的突沸的图。
图3是表示实施方式1的蒸发源装置的结构的图。
图4是表示实施方式1的温度等的变化的曲线图。
图5是表示基于实施方式1的结构的控制的流程的图。
图6是表示实施方式2、3的蒸发源装置的结构的图。
图7是表示有机EL显示装置的构造的图。
附图标记的说明
240：蒸发源装置、242：蒸镀材料、244：容器、246：加热器、248：反射器。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的优选的实施方式和实施例。但是，以下的实施方式和实施例仅例示地表示本发明的优选的结构，本发明的范围不受这些结构的限定。此外，以下的说明中的、装置的硬件结构以及软件结构、处理流程、制造条件、尺寸、材质、形状等只要没有特别特定的记载，本发明的范围就不限定于它们。
本发明涉及蒸发源装置及其控制方法，特别是较佳地应用于用于通过蒸镀在被蒸镀体上形成薄膜的蒸发源装置及其控制方法。本发明还被设为使计算机执行控制方法的程序、存储有该程序的存储介质。存储介质也可以是由计算机可读取的非暂时性的存储介质。本发明例如能够优选地应用于通过真空蒸镀将所希望的图案的薄膜(材料层)形成在作为被蒸镀体的基板的表面的装置。作为基板的材料，能够选择玻璃、树脂、金属等任意的材料。另外，蒸发源装置的被蒸镀体不限定于平板状的基板。例如也可以将具有凹凸、开口的机械零件作为被蒸镀体。此外，作为蒸镀材料，也能够选择有机材料、无机材料(金属、金属氧化物等)等任意的材料。此外，不仅能够形成有机膜，还能够形成金属膜。具体而言，本发明的技术能够应用于有机电子器件(例如，有机EL显示装置、薄膜太阳能电池)、光学构件等的制造装置。
[实施方式1]
[蒸发源装置的概略结构]
图1是示意性地表示蒸镀装置(成膜装置)的结构的剖视图。成膜装置具有真空腔200。真空腔200的内部被维持成真空气氛或氮气等非活性气体气氛。在真空腔200的内部，大致设有由基板保持单元(未图示)保持的作为被蒸镀体的基板10、掩模220和蒸发源装置240。基板保持单元利用用于载置基板10的承受爪等支承件和用于按压保持基板的夹具等按压件来保持基板。
基板10在被搬送机器人(未图示)搬送到真空腔200内之后，由基板保持单元保持，成膜时被固定成与水平面(XY平面)平行。掩模220是具有开口图案的掩模，例如是金属掩模，该开口图案与形成在基板10上的规定图案的薄膜图案相对应。成膜时基板10被载置在掩模220之上。
除此之外，在真空腔内也可以具备抑制基板10的温度上升的冷却板(未图示)。此外，在真空腔的上方也可以具备用于对准基板10的机构、例如X方向或Y方向的致动器、用于保持基板的夹具机构用致动器等驱动部件、拍摄基板10的照相机(均未图示)。
蒸发源装置240大致具备内部能够收容蒸镀材料242的容器244、用于进行加热的加热器246、和用于提高加热效率的作为保温件的反射器248。在图1中，加热器246设于容器上部和下部，反射器248设于容器上部和底部，但是如后所述，也能够是除此以外的配置。除此之外，可以具备能够收纳蒸发源装置240的所有构成要素的箱体、闸门、膜厚监视器等(均未图示)。此外，为了均匀地进行成膜，也可以具备使蒸发源装置240移动的蒸发源驱动机构250。关于这些各构成要素，后面详细说明。另外，图1中的蒸发源装置240的各构成要素的形状、位置关系、尺寸比只不过是例示。另外，关于后述的控制部270，在本说明书中设为蒸发源装置的一部分，但是也可以设为与蒸发源装置不同的装置。
作为容器244的材质，公知有例如陶瓷、金属、碳材料等，但是不限定于此，使用与蒸镀材料242的物性、加热器246产生的加热温度的关系好的材质。作为加热器246，公知有例如封装加热器、金属丝线等电阻加热式的加热器、但是不限定于此，只要具有使蒸镀材料242蒸发的加热性能即可。如后所述，只要是能够一边对容器244的多个部位单独地进行温度控制一边加热的装置，就不问种类。此外，关于加热器的形状，除了图1那样的丝状之外，还能够采用板状、网状等任意的形状。反射器248是提高热效率的保温件(隔热材料)，例如能够利用金属等，但是不限定于此。
成膜装置具有控制部270。控制部270进行蒸发源装置240的控制、例如加热的开始、结束的时机控制、温度控制、设置闸门的情况下闸门的开闭时机控制、设置蒸发源驱动机构的情况下蒸发源驱动机构的移动控制等。另外，也可以组合多个控制部件地构成控制部270。多个控制部件例如是加热控制部件、闸门控制部件、蒸发源驱动控制部件等。此外，在能够针对部位地控制加热器246的情况下，也可以针对各自的部位设置加热控制部件。关于加热控制，后面另项详述。控制部270也可以兼做基板10的搬送和对准控制部件等蒸发源装置240以外的机构的控制部件。
控制部270能够由具有例如处理器、存储器、储存装置、I/O、UI等的计算机构成。在该情况下，控制部270的功能通过由处理器执行存储于存储器或储存装置的程序得以实现。作为计算机，既可以使用通用的个人计算机，也可以使用嵌入式的计算机或PLC(programmable logic controller)。或者也可以由ASIC、FPGA那样的电路构成控制部270的功能的一部分或全部。另外，既可以针对每一个成膜装置设有一个控制部270，也可以由一个控制部270控制多个成膜装置。
蒸镀材料242被收容在容器内部，在基板10向掩模220的载置、对准等的准备完成时，通过控制部270的控制使加热器246开始动作，蒸镀材料242被加热。温度充分提高时，蒸镀材料242蒸发并附着于基板10的表面，形成薄膜。通过在多个容器中收容有不同种类的蒸镀材料，也能够一起蒸镀。通过一边由膜厚监视器(未图示)等测量所形成的膜一边进行控制，在基板上形成具有所希望的厚度的膜。为了以均匀的厚度进行成膜，例如也可以一边使基板10旋转或利用蒸发源驱动机构使蒸发源装置移动一边进行蒸镀。此外，根据基板的大小不同，还优选并行地加热多个蒸发源。容器244的形状是任意的。此外，蒸发源的种类也可以是点状的蒸发源、线状的蒸发源、面状的蒸发源中的任意一种。
如后所述，通过在成膜有某种蒸镀材料的基板上成膜不同种类的蒸镀材料，能够形成复层构造。在该情况下，也可以更换容器内的蒸镀材料、或者将容器本身更换为收纳有不同种类的蒸镀材料的容器。此外，既可以在真空腔内设置多个蒸发源装置一边更换一边使用，也可以将基板10从当前的成膜装置搬出并搬入到具备收纳有不同种类的蒸镀材料的蒸发源装置的另一成膜装置。
[蒸镀材料的突沸的原因]
图2(a)～图2(d)是用于说明突沸的原因的图，依次表示以往的蒸镀方式的加热开始以后的容器244的内部的状态。
首先，在图2(a)中，开始由加热器246对蒸镀材料242的加热。此时，蒸镀材料整体是固体的状态(242a)。在加热进展时，如图2(b)所示，相对于蒸镀材料的下部是固体的状态(242a)，蒸镀材料的上部溶融而成为液体的状态(242b)。
在此，根据蒸镀材料的不同，伴随着基于加热的温度的上升，如图2(c)所示，有时作为杂质的气体成分252被从蒸镀材料放出。该气体脱离现象也被称为“脱气(degasification)”，从蒸镀材料242排出的气体成分252向上部排出。可是，在基于脱气的气体成分252排尽之前，如图2(b)所示，若上部的蒸镀材料溶融而成为液体的状态(242b)，则会相对于欲向上部排出的气体成分252形成盖。
若基于加热的气体成分252的脱离发展，则在液体的状态的蒸镀材料(242b)之下气体压力升高。若该气体压力进一步升高，则如图2(d)所示，不再有去处的气体成分252喷出而蒸镀材料飞散。该现象是通过申请人的研究而弄清的突沸的原因，成为妨碍良好的成膜的主要原因。
申请人进行了深入研究的结果，追究上述的蒸镀材料引起突沸的原因，从而进一步想到以下记载的蒸发源装置的结构和控制方法。根据本发明，提供抑制蒸镀材料的突沸的蒸发源装置和蒸发源装置的控制方法。
[蒸发源装置的详细结构]
图3(a)是为了说明本实施方式的蒸发源装置240的结构，表示蒸发源装置240中的、与蒸镀材料的收容和加热相关的构成要素的概略剖视图。图3(b)是对表示容器244的各部位的用语进行说明的图。在本实施方式中，加热器246包括：配置在与容器的上部区域244a相向的位置的上部加热器246a；以及配置在与容器的下部区域244b相向的位置的下部加热器246b。另外，无需严格地揪住“相向位置”这样的用语，即使在高度方向上有少许的位置偏离，只要能够对加热对象位置的温度造成影响即可。
控制部270能够分别独立地控制上部加热器246a和下部加热器246b。作为控制内容，有加热的开始/结束、温度变更等。此外，反射器248包括与容器的上部区域244a对应的上部反射器248a和与容器的底部244d相向的底部反射器248b。另外，底部反射器248b并不是只能存在于容器的底部244d的下侧，其一部分也可以延伸到容器的底部244d的上侧。总而言之，底部反射器248b是为了下部加热器246b加热容器内的蒸镀材料的下部而配置的。
参照图3(b)，说明本说明书中的用语。将容器244中的、至少包括上表面的区域称为容器的“上部区域244a”。上部区域244a包括蒸镀材料242蒸发时所通过的开口。与上部区域相同地，将容器中的至少包括底面的区域称为“下部区域244b”。上部区域和下部区域各自在容器的高度之中所占的比例不一定限定于特定的范围，也可以针对每个蒸发源装置而不同。如上所述，只要包括容器上表面，就能够称为上部区域。此外，能够将设于与该上部区域对应的位置，且能够加热该上部区域的加热器称为上部加热器。此外，只要包括容器底面，就能够称为下部区域。此外，能够将设于与该下部区域对应的位置，且能够加热该下部区域的加热器称为下部加热器。
此外，并不是必须将容器的高度方向划分为上部区域和下部区域，也可以在两者之间设定“中部区域244c”。此外，也有时将容器的底面与下部区域244b区分开地称为“底部244d”。另外，如在容器244具备从该容器的上表面突出的喷嘴状的部位的情况下那样，有时在高度方向上存在多个侧面。在该情况下，上部区域是指至少包括容器的上表面的区域。此外，下部区域被设定在与该上部区域同一侧面(具有同一上表面和底面的侧面)。
将蒸镀材料和/或容器的加热所用的加热器246和反射器248也称为“加热部件”。加热部件中的、加热器是加热源，将反射器称为保温件。此外，将也用于加热的时机、温度的控制部270也称为与蒸发源装置的加热相关的“控制部件”。但是，也可以独立于控制部270地设置作为与加热相关的控制部件发挥功能的温度控制单元。上部加热器246a、下部加热器246b、底部加热器246c、上部反射器248a、底部反射器248b分别相当于本发明的第1加热源、第2加热源、第3加热源、第2保温件、第1保温件。
此外，也能够根据容器在高度方向上的位置对加热部件和控制部件进行分类。例如，能够将上部加热器246a和上部反射器248a定义为与容器的上部区域244a的加热或蒸镀材料242的上部的加热相关的第一加热部件。相同地，能够将下部加热器246b和底部反射器248b定义为与容器的下部区域244b的加热或蒸镀材料242的下部的加热相关的第二加热部件。此外，如后述的实施方式那样，在蒸发源装置240不包括上部反射器248a的情况下，也可以仅具有上部加热器246a而作为第一加热部件。此外，在蒸发源装置240包括底部加热器246c的情况下，也可以使第二加热部件包括该底部加热器246c。此外，在蒸发源装置240不包括底部反射器248b的情况下，也可以仅具有下部加热器246b或具有下部加热器246b和底部加热器246c而作为第二加热部件。此外，也可以将控制部270分为与第一加热部件对应的第一控制部件和与第二加热部件对应的第二加热部件。
控制部270利用与加热部件的种类对应的方法分别控制上部加热器246a和下部加热器246b。例如在使用电阻加热式加热器的情况下，控制向发热线的通电。更加具体而言，通过提高或降低电阻加热式加热器的电流密度，提高或降低温度。控制部270根据用户经由计算机的UI等输入的输入值、与装置结构和蒸镀材料相关的条件(例如加热器的性能、容器的形状和材质、反射器的配置和特性、其它的成膜装置的特性、蒸镀材料的种类、收容于容器内的蒸镀材料的量)等而决定控制条件。也优选设置有温度传感器(未图示)，将其检测值用于控制。此外，也优选将与蒸镀材料和装置结构对应的优选的控制条件预先以表格、数式的形式存储于存储器，供控制部270参照。
[加热控制]
图4是对使用了图3(a)所示的蒸发源装置240的加热控制进行说明的曲线图，(1)表示蒸镀材料的上部的温度的变化，(2)表示蒸镀材料的下部的温度的变化，(3)表示容器的上部区域的温度的变化，(4)表示容器的下部区域的温度的变化，(5)表示蒸镀材料的蒸发率的变化、(6)表示因脱气而产生的气体的压力的变化。图4的横轴表示时间的经过。关于(1)～(4)，纵轴表示温度，关于(5)，纵轴表示每单位时间的蒸发量，关于(6)，纵轴表示压力。
将加热蒸镀材料的期间设为阶段1，将蒸镀材料开始蒸发以后的期间并向被蒸镀体的蒸镀阶段设为阶段2。本发明的结构和控制方法的特征在于控制部270在阶段1的期间进行材料的下部比材料的上部温度高那样的第一加热控制这一点。在加热部件是电阻加热式加热器的情况下，通过使下部加热器(第2加热源)的电力密度高于第1加热源(上部加热器)的电力密度，能够实现第一加热控制。
本发明的结构或控制方法的更优选的特征在于在阶段2的期间进行材料的上部比材料的下部温度高那样的第二加热控制这一点。阶段2中的第二加热控制也能够称为使容器的上部区域比容器的下部区域温度高的控制。此外，只要能够将容器的上部区域的温度提高到至少能够抑制材料向开口部堆积的程度，就能够在阶段2(第二加热控制)获得一定程度的效果。在加热部件是电阻加热式加热器的情况下，通过使第1加热源(上部加热器)的电力密度高于第2加热源(下部加热器)的电力密度，实现能够第二加热控制。
另外，之前将材料的加热阶段称为了阶段1，但是并不是必须在刚刚即使少许蒸发开始之后就立即结束阶段1的控制。例如，也可以在直到蒸发率超过规定的等级为止的期间进行阶段1的控制。或者也可以一旦脱气发展到不产生突沸的程度就切换为阶段2。此外，也可以在阶段移行期间使上部和下部的温度成为相同程度。在图4中，将蒸发率上升之后开始稳定的蒸镀的时刻(t2)以后设为阶段2，但是该时机并不是严格的。
首先，将在图4的时刻t0开始加热时的蒸发源装置240的状态表示于图5(a)。此时控制部270将上部加热器246a的温度和下部加热器246b的温度控制成固体状态的蒸镀材料242a的下部的温度高于上部的温度。例如在容器的高度方向上，个体状态的蒸镀材料242a的收容量和上部/下部加热器的位置关系为图5(a)那样的情况下，使与容器的下部区域244b对应的下部加热器246b的温度高于与容器的上部区域244a对应的上部加热器246a的温度。
在本实施方式的阶段1中，通过存在底部反射器248b，能够使容器的下部区域244b的温度高效地上升，进而能够提高蒸镀材料的下部的温度。另外，在与容器的中部区域244c对应的部位未设置反射器。利用该结构，能够使热从中部区域244c散出，能够抑制蒸镀材料的上部的温度过度上升。
根据这样的阶段1的加热控制，在蒸镀材料中，从温度较高的下部一侧朝向温度较低的上部依次产生脱气。因此，即使在图4的时刻t1气体压力增大的情况下，也如图5(b)所示，由于蒸镀材料的上部为固体，气体成分252能够通过蒸镀材料之间，顺利地向容器外脱离。因而，在气体排尽之前蒸镀材料的上部不会溶融而成为盖，所以不会产生突沸。
若脱气完成后温度进一步上升，则蒸镀材料逐渐溶融，不久如图5(c)所示，成为液体的状态242b。控制部270对上部加热器246a的温度和下部加热器246b的温度进行控制，一旦气体脱离发展，则使容器的上部区域244a的温度高于下部区域244b的温度，直到不产生突沸的程度为止。例如与阶段1相反地，使与容器的下部区域244b对应的下部加热器246b的温度低于与容器的上部区域244a对应的上部加热器246a的温度。其结果，在图4中，在时刻t2以后的阶段2，容器上部比容器下部温度高。此外，与此相伴，材料上部比材料下部温度高。
在本实施方式的阶段2，通过存在上部反射器248a，能够使容器的上部区域244a的温度高效地上升，进而能够有效地抑制材料堆积。
根据这样的阶段2的加热控制，由于容器的上部区域被加热成高温，蒸发了的蒸镀材料不会在容器的开口部凝结而堆积，能够进行稳定的蒸镀。
如以上那样，根据本实施方式的蒸发源装置的结构和控制方法，由于加热时蒸镀材料的下部比上部温度高，气体顺利地脱离，能够防止突沸。其结果，在蒸镀时能够不产生突沸地进行良好的成膜。而且，根据阶段2那样的、更优选的控制方法，通过使蒸镀时容器的上部区域成为高温，能够有效地防止凝结而防止材料堆积。
另外，随着蒸发的进展，容器中的蒸镀材料242的量减少。因此，容器的高度方向上的、上部/下部加热器的位置与蒸镀材料的上表面的位置的关系逐渐变化。因而，为了增大本发明的控制的效果，优选考虑初始状态(时刻t0)下的蒸镀材料242的上表面的位置、蒸发开始以后的蒸镀材料242的上表面的位置而进行上部/下部加热器的加热控制。例如在初始状态下，蒸镀材料242的量多，在容器的高度方向上蒸镀材料242的上表面位于与上部加热器246a对应的位置(容器的上部区域)的情况下，不优选使上部加热器的温度变得过高。另一方面，在初始状态下，在容器的高度方向上蒸镀材料242的上表面位于与中部区域对应的位置的情况下，热容易从中部区域向外部散出，较佳地进行阶段1的控制。
[实施方式2]
参照附图说明本发明的实施方式2。对于与实施方式1相同的结构标注相同的附图标记，简化说明。图6(a)是表示本实施方式的蒸发源装置中的、与材料的加热相关的构成要素的概略剖视图。加热器246包括与容器的上部区域244a对应的上部加热器246a和与容器的下部区域244b对应的下部加热器246b，能够分别独立地控制上部加热器246a和下部加热器246b。此外，反射器248包括与容器的底面对应的底部反射器248b。另一方面，本实施方式的蒸发源装置不包括上部反射器248a。
即使根据这样的结构，也能够实现如在实施方式1中说明那样的、在蒸镀材料的加热阶段(阶段1)使材料的下部比材料的上部温度高的控制。此外，在蒸镀材料蒸镀的阶段(阶段2)，也能够实现使材料的上部比材料的下部温度高的控制(或使容器的上部区域比容器的下部区域温度高的控制、或者使容器的上部区域成为能够抑制材料向开口部堆积的程度的温度的控制)。在本实施方式的加热部件是电阻加热式加热器的情况下，可以与实施方式1相同地，在阶段1使下部加热器246b的电力密度高于上部加热器246a，在阶段2使上部加热器246a的电力密度高于下部加热器246b。
另外，在本实施方式中，由于未设置上部反射器248a，在阶段1与实施方式1的情况下相比材料的上部的温度难以上升。因此，比较容易获得抑制突沸的效果。另一方面，在阶段2，为了防止材料向开口部堆积，需要高效地进行上部加热器246a的加热控制。
如以上那样，即使根据本实施方式的蒸发源装置的结构和控制方法，也能够不产生突沸地进行良好的成膜。此外，根据更优选的控制方法，能够获得防止蒸镀时的材料堆积这样的效果。
[实施方式3]
参照附图说明本发明的实施方式3。对与实施方式1、2相同的结构标注相同的附图标记，简化说明。图6(b)是表示本实施方式的蒸发源装置中的、与材料的加热相关的构成要素的概略剖视图。加热器246除了包括与容器的上部区域244a对应的上部加热器246a和与容器的下部区域244b对应的下部加热器246b之外，还包括与容器的底面对应的底部加热器246c。上部加热器246a、下部加热器246b、底部加热器246c能够由控制部270分别独立地控制。另外，在图6(b)中未设置反射器248。但是，因为本实施方式的特征在于设有底部加热器246c这一点，所以除了图6(b)的结构之外，还可以设置上部反射器248a和底部反射器248b中的至少一方。
即使根据这样的结构，也能够实现如在实施方式1、2中说明那样的、在蒸镀材料的加热阶段(阶段1)使材料的下部比材料的上部温度高的控制。此外，在蒸镀材料蒸镀的阶段(阶段2)，也能够实现使材料的上部比材料的下部温度高的控制(或使容器的上部区域比容器的下部区域温度高的控制、或者使容器的上部区域成为能够抑制材料向开口部堆积的程度的温度的控制)。另外，由于在本实施方式中设有底部加热器246c，在阶段1容易使材料的下部的温度上升。因此，能够有效地促进气体从材料下部的脱离。
在本实施方式的加热部件是电阻加热式加热器的情况下，在阶段1，使上部加热器246a的电力密度低于下部加热器246b和底部加热器246c。此外，也可以在阶段1使底部加热器246c的电力密度为下部加热器246b的电力密度以上。而且，在阶段2使上部加热器246a的电力密度高于下部加热器246b和底部加热器246c。此外，也可以在阶段2使下部加热器246b的电力密度为底部加热器246c的电力密度以上。或者也可以在阶段2不对底部加热器246c接入电源。由此，能够顺利地进行蒸发率控制。
如以上那样，即使根据本实施方式的蒸发源装置的结构和控制方法，也能够不产生突沸地进行良好的成膜。此外，根据更优选的控制方法，能够获得防止蒸镀时的材料堆积这样的效果。
[变形例]
在上述各实施方式中，将加热部件最大程度地划分为上部、下部、底部这3个系统。可是，只要能够在加热阶段使材料的下部比上部温度高，也可以是除此以外的划分方法。为了根据容器的尺寸、假想的蒸镀材料的收容量尽可能进行更细致的控制，也可以增加系统。
此外，在上述各实施方式中所示的蒸发源装置的容器的形状只不过是本发明的应用对象的一例。此外，也可以以控制粒子的指向性等的目的在容器的上表面的、射出蒸镀材料蒸发出来的粒子的部分设置喷嘴或狭缝。在设置从容器的上表面突出的喷嘴的情况下也与上述各实施方式相同地，将至少包括容器的上表面的区域称为上部区域。此外，在蒸镀时(阶段2)为了抑制材料堆积，优选利用加热器将包括喷嘴的部位控制成高温。
[实施方式4]
[有机电子器件的制造方法的具体例]
在本实施方式中，说明使用了具备蒸发源装置的蒸镀装置(成膜装置)的有机电子器件的制造方法的一例。以下，作为有机电子器件的例子而例示有机EL显示装置的结构以及制造方法。首先，说明要制造的有机EL显示装置。图7(a)表示有机EL显示装置60的整体图，图7(b)表示1个像素的截面构造。作为本实施方式的成膜装置所具备的蒸发源装置240，使用上述的各实施方式中任一项所记载的装置。
如图7(a)所示，在有机EL显示装置60的显示区域61呈矩阵状配置有多个具备多个发光元件的像素62。后面详细说明，发光元件分别具有具备被一对电极夹着的有机层的构造。另外，在此所说的像素，是指在显示区域61中能够显示所希望的颜色的最小单位。在本图的有机EL显示装置的情况下，通过显示互不相同的发光的第1发光元件62R、第2发光元件62G、第3发光元件62B的组合而构成像素62。像素62大多通过红色发光元件、绿色发光元件和蓝色发光元件的组合而构成，但是也可以通过黄色发光元件、青色发光元件和白色发光元件的组合而构成，只要是至少1种颜色以上就没有特别制限。
图7(b)是图7(a)的A－B线处的局部截面示意图。像素62在作为被蒸镀体的基板63上具有有机EL元件，该有机EL元件具备第1电极(阳极)64、空穴输送层65、发光层66R、66G、66B中的任一方，电子输送层67、第2电极(阴极)68。它们当中的空穴输送层65、发光层66R、66G、66B、电子输送层67相当于有机层。此外，在本实施方式中，发光层66R是发出红色光的有机EL层，发光层66G是发出绿色光的有机EL层，发光层66B是发出蓝色光的有机EL层。发光层66R、66G、66B分别形成为与发出红色光、绿色光、蓝色光的发光元件(也有时记载为有机EL元件)相对应的图案。此外，第1电极64针对每一个发光元件分离地形成。空穴输送层65、电子输送层67和第2电极68既可以与多个发光元件62R、62G、62B以共用的方式形成，也可以针对每一个发光元件而形成。另外，为了防止第1电极64和第2电极68因异物而短路，在第1电极64间设有绝缘层69。而且，由于有机EL层因水分和氧而劣化，所以设有用于保护有机EL元件免受水分和氧影响的保护层70。
接着，具体地说明有机EL显示装置的制造方法的例子。
首先，准备形成有用于驱动有机EL显示装置的电路(未图示)以及第1电极64的基板63。
在形成有第1电极64的基板63之上通过旋转涂覆形成丙烯酸树脂，利用光刻法，以在形成有第1电极64的部分形成开口的方式将丙烯酸树脂形成图案并形成绝缘层69。该开口部相当于发光元件实际发光的发光区域。
将图案形成有绝缘层69的基板63搬入第1成膜装置，由基板保持单元保持基板，将空穴输送层65作为在显示区域的第1电极64之上共同的层而成膜。空穴输送层65通过真空蒸镀而成膜。实际上由于空穴输送层65被形成为比显示区域61大的尺寸，所以不需要高精细的掩模。在此，在本步骤中的成膜、以下的各层的成膜中所使用的成膜装置具备上述各实施方式中任一项所记载的蒸发源装置。通过蒸发源装置具有上述实施方式的结构，进行上述实施方式所记载的加热控制，抑制了成膜中的突沸。
接着，将形成有空穴输送层65为止的基板63搬入第2成膜装置，由基板保持单元保持。进行基板与掩模的对准，将基板载置在掩模之上，在基板63的配置发出红色光的元件的部分，成膜发出红色光的发光层66R。根据本例，能够使掩模与基板良好地重合，能够进行高精度的成膜。
与发光层66R的成膜同样地，利用第3成膜装置成膜发出绿色光的发光层66G，而且利用第4成膜装置成膜发出蓝色光的发光层66B。发光层66R、66G、66B的成膜完成之后，利用第5成膜装置在显示区域61的整体成膜电子输送层67。电子输送层67对3色的发光层66R、66G、66B形成为共同的层。
将形成有电子输送层67为止的基板移动到溅镀装置，成膜第2电极68，之后移动到等离子体CVD装置而成膜保护层70，完成有机EL显示装置60。
从将图案形成有绝缘层69的基板63搬入成膜装置到保护层70的成膜完成为止，若暴露于含有水分和氧的气氛中，则由有机EL材料构成的发光层有可能因水分和氧而劣化。因而，本例中，基板在成膜装置间的搬入搬出在真空气氛或非活性气体气氛下进行。
这样获得的有机EL显示装置针对每一个发光元件精度高地形成发光层。因而，只要使用上述制造方法，就能够抑制因发光层的位置偏离而引起的有机EL显示装置的不良的产生。根据本实施方式的成膜装置，通过适当地控制蒸发源装置的加热来抑制突沸，因此能够进行良好的蒸镀。

Claims (19)

1.一种蒸发源装置，具备收容蒸镀材料的容器、加热上述容器的加热部件、和控制基于上述加热部件的加热的控制部件，其特征在于，
上述控制部件能够进行第一加热控制和第二加热控制，该第一加热控制使被收容于上述容器的上述蒸镀材料的下部的温度高于被收容于上述容器的上述蒸镀材料的上部的温度，该第二加热控制使被收容于上述容器的上述蒸镀材料的上部的温度高于被收容于上述容器的上述蒸镀材料的下部的温度。
2.根据权利要求1所述的蒸发源装置，其特征在于，
上述控制部件在进行了上述第一加热控制之后，进行上述第二加热控制。
3.一种蒸发源装置，具备收容蒸镀材料的容器、加热上述容器的加热部件、和控制基于上述加热部件的加热的控制部件，其特征在于，
上述容器在该容器的高度方向上具有：上部区域，包括上述蒸镀材料蒸发时通过的开口；下部区域，包括上述容器的底部；以及中部区域，位于上述上部区域与上述下部区域之间，
上述控制部件控制基于上述加热部件的加热，以使上述中部区域的温度低于上述下部区域的温度。
4.根据权利要求3所述的蒸发源装置，其特征在于，
上述容器的中部区域在收容有上述蒸镀材料的状态下，包括上述蒸镀材料的上表面的位置。
5.一种蒸发源装置，具备蒸镀材料、收容上述蒸镀材料的容器、加热上述容器的加热部件、和控制基于上述加热部件的加热的控制部件，其特征在于，
上述容器在该容器的高度方向上具有：上部区域，包括上述蒸镀材料蒸发时通过的开口；下部区域，包括上述容器的底部；以及中部区域，位于上述上部区域与上述下部区域之间，
上述蒸镀材料以该蒸镀材料的上表面的位置在上述容器的高度方向上被包含于上述中部区域的方式，被收容于上述容器，
上述控制部件控制基于上述加热部件的加热，以使上述中部区域的温度低于上述下部区域的温度。
6.一种蒸发源装置，具备收容蒸镀材料的容器、加热上述容器的加热部件、和控制基于上述加热部件的加热的控制部件，其特征在于，
上述容器在该容器的同一侧面的高度方向上具有：上部区域，包括上述蒸镀材料蒸发时通过的开口；以及下部区域，包括上述容器的底部，
上述控制部件进行第一加热控制和第二加热控制，该第一加热控制使上述下部区域的温度高于上述上部区域的温度，该第二加热控制使上述上部区域的温度高于上述下部区域的温度。
7.根据权利要求6所述的蒸发源装置，其特征在于，
上述控制部件在进行了上述第一加热控制之后，进行上述第二加热控制。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的蒸发源装置，其特征在于，
上述加热部件具有第1加热源、第2加热源和第1保温件，
上述第1加热源被配置在与上述容器的上部相向的位置，
上述第2加热源被配置在与上述容器的下部相向的位置，
上述第1保温件被配置在与上述容器的底部相向的位置。
9.根据权利要求1～7中任一项所述的蒸发源装置，其特征在于，
上述加热部件具有第1加热源、第2加热源和第3加热源，
上述第1加热源被配置在与上述容器的上部相向的位置，
上述第2加热源被配置在与上述容器的下部相向的位置，
上述第3加热源被配置在与上述容器的底部相向的位置。
10.根据权利要求8或9所述的蒸发源装置，其特征在于，
上述加热部件具有被配置在与上述第1加热源对应的位置的第2保温件。
11.一种蒸发源装置，具备收容蒸镀材料的容器、加热上述容器的加热部件、和控制基于上述加热部件的加热的控制部件，其特征在于，
上述加热部件具有第1加热源、第2加热源和第1保温件，
上述第1加热源被配置在与上述容器的上部相向的位置，
上述第2加热源被配置在与上述容器的下部相向的位置，
上述第1保温件被配置在与上述容器的底部相向的位置。
12.一种蒸发源装置，具备收容蒸镀材料的容器、加热上述容器的加热部件、和控制基于上述加热部件的加热的控制部件，其特征在于，
上述加热部件具有第1加热源、第2加热源和第3加热源，
上述第1加热源被配置在与上述容器的上部相向的位置，
上述第2加热源被配置在与上述容器的下部相向的位置，
上述第3加热源被配置在与上述容器的底部相向的位置。
13.根据权利要求11或12所述的蒸发源装置，其特征在于，
上述加热部件具有被配置在与上述第1加热源对应的位置的第2保温件。
14.根据权利要求11～13中任一项所述的蒸发源装置，其特征在于，
上述控制部件能够进行第一加热控制和第二加热控制，该第一加热控制使上述第2加热源的电力密度高于上述第1加热源的电力密度，该第二加热控制使上述第1加热源的电力密度高于上述第2加热源的电力密度。
15.根据权利要求14所述的蒸发源装置，其特征在于，
上述控制部件在进行了上述第一加热控制之后，进行上述第二加热控制。
16.一种蒸发源装置的控制方法，该蒸发源装置具备收容蒸镀材料的容器和加热上述容器的加热部件，其特征在于，
该蒸发源装置的控制方法具有：
第一加热步骤，控制上述加热部件，以使被收容于上述容器的上述蒸镀材料的下部的温度高于被收容于上述容器的上述蒸镀材料的上部的温度；以及
第二加热步骤，控制上述加热部件，以使被收容于上述容器的上述蒸镀材料的上部的温度高于被收容于上述容器的上述蒸镀材料的下部的温度。
17.一种蒸发源装置的控制方法，该蒸发源装置具备收容蒸镀材料的容器和加热上述容器的加热部件，其特征在于，
该蒸发源装置的控制方法具有：
第一加热步骤，控制上述加热部件，以使位于包括上述蒸镀材料蒸发时通过的开口的上部区域与包括上述容器的底部的下部区域之间的中部区域的温度低于上述下部区域的温度；以及
第二加热步骤，控制上述加热部件，以使上述下部区域的温度低于上述中部区域的温度。
18.一种蒸镀装置，其特征在于，
该蒸镀装置具备：
权利要求1～15中任一项所述的蒸发源装置；以及
配置有上述蒸发源装置，进行上述蒸镀材料的蒸镀的真空腔。
19.一种蒸镀装置，其特征在于，
该蒸镀装置具备：
蒸发源装置，具备收容蒸镀材料的容器、加热上述容器的加热部件、和控制基于上述加热部件的加热的控制部件；以及
真空腔，配置有上述蒸发源装置，进行上述蒸镀材料的蒸镀，
上述控制部件在进行上述蒸镀材料的蒸镀之前进行第一加热控制，以使被收容于上述容器的上述蒸镀材料的下部的温度高于被收容于上述容器的上述蒸镀材料的上部的温度，
上述控制部件在进行上述蒸镀材料的蒸镀时进行第二加热控制，以使被收容于上述容器的上述蒸镀材料的上部的温度高于被收容于上述容器的上述蒸镀材料的下部的温度。
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