DE112007002218T5

DE112007002218T5 - Bedampfungsvorrichtung und Verfahren zu deren Betrieb

Info

Publication number: DE112007002218T5
Application number: DE112007002218T
Authority: DE
Inventors: Satoru Amagasaki-shi Kawakami
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2007-10-01
Publication date: 2009-09-24
Also published as: KR101046248B1; KR20090045355A; JP5043394B2; US20100068375A1; JP2008088483A; TW200828403A; WO2008038822A1

Abstract

Bedampfungsvorrichtung zum Ausführen eines Filmbildungsprozesses an einem durch Dampfabscheidung zu verarbeitenden Zielobjekt, wobei die Vorrichtung umfasst:
einen Bedampfungskopf zur Lieferung von Dampf eines Filmbildungsmaterials an das Zielobjekt;
eine Dampferzeugungseinheit zum Verdampfen des Filmbildungsmaterials;
eine Reinigungsgaserzeugungseinheit zur Erzeugung eines Reinigungsgases;
ein Dampflieferrohr zur Lieferung des Dampfes des Filmbildungsmaterials an den Bedampfungskopf von der Dampferzeugungseinheit; und
ein Reinigungsgaslieferrohr zur Lieferung des Reinigungsgases an den Bedampfungskopf von der Reinigungsgaserzeugungseinheit,
wobei sich öffnende/schließende Ventile an dem Dampflieferrohr und dem Reinigungsgaslieferrohr angebracht sind.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bedampfungsvorrichtung zur Ausführung eines Filmbildungsprozesses an einem durch Dampfabscheidung zu verarbeitenden Zielobjekt; und betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb der Bedampfungsvorrichtung.
[Hintergrundtechnik]
In letzter Zeit ist eine organische EL-Vorrichtung, die Elektrolumineszenz (EL) verwendet, entwickelt worden. Da die organische EL-Vorrichtung nahezu keine Wärme erzeugt, verbraucht sie im Vergleich zu einer Kathodenstrahlröhre oder dergleichen weniger Leistung. Ferner existieren, da die organische EL-Vorrichtung eine selbstleuchtende Vorrichtung ist, einige andere Vorteile, beispielsweise ein Betrachtungswinkel, der breiter als derjenige eines Flüssigkristalldisplays (LCD) ist, so dass in der Zukunft deren Fortentwicklung erwartet wird.
Die typischste Struktur dieser organischen EL-Vorrichtung umfasst eine Anodenschicht (positive Elektrode), eine Licht emittierende Schicht und eine Kathodenschicht (negative Elektrode), die der Reihe nach auf einem Glassubstrat gestapelt sind, um eine geschichtete Form bzw. Sandwich-Form zu bilden. Um Licht aus der Licht emittierenden Schicht herauszubringen, wird eine transparente Elektrode, die aus ITO (Indium zinnoxid) besteht, als die Anodenschicht auf dem Glassubstrat verwendet. Eine derartige organische EL-Vorrichtung wird allgemein dadurch hergestellt, dass die Licht emittierende Schicht und die Kathodenschicht der Reihe nach auf dem Glassubstrat an der Oberfläche, an der die ITO-Schicht (Anodenschicht) vorgeformt ist, gebildet werden.
Eine Vakuumabscheidungsvorrichtung, die beispielsweise in Patentdokument 1 gezeigt ist, ist als eine Vorrichtung zum Ausbilden der Licht emittierenden Schicht einer derartigen organischen EL-Vorrichtung bekannt. Patentdokument 1: japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 2000-282219
[Offenbarung der Erfindung]
[Mit der Erfindung zu lösende Probleme]
Jedoch wird bei dem Prozess zum Ausbilden der Licht emittierenden Schicht der organischen EL-Vorrichtung ein Filmbildungsmaterial oder dergleichen an einer Innenfläche einer Prozesskammer oder an Oberflächen anderer Komponenten, die in der Prozesskammer freigelegt sind, wie auch an einer Oberfläche des Substrats abgeschieden. Wenn derartige Abscheidungen zurück bleiben, besteht die Möglichkeit, dass diese eine Kontamination bewirken können, was einen nachteiligen Einfluss auf den Dampfabscheidungsprozess ausübt. Somit ist es erforderlich, das Innere der Prozesskammer zu reinigen und die Abscheidungen zu einem geeigneten Zeitpunkt zu entfernen.
Als ein Reinigungsverfahren kann es in Betracht gezogen werden, eine feuchte Reinigung oder einen Austausch von Komponenten nach Öffnen der Prozesskammer auszuführen. In einem derartigen Fall ist jedoch, da während des Reinigungsprozesses der Dampfabscheidungsprozess nicht ausgeführt werden kann, die Ausfallzeit der Vorrichtung verlängert, was in einer Verschlechterung der Herstelleffizienz resultiert. Insbesondere wird in der Bedampfungsvorrichtung das Innere der Prozesskammer während des Dampfabscheidungsprozesses auf ein voreingestelltes Druckniveau druckgemindert bzw. drucklos gemacht. Der Grund hierfür besteht darin, dass beim Formen der Licht emittierenden Schicht der organischen EL-Vorrichtung, wie oben beschrieben ist, wenn die Filmbildung unter dem atmosphärischen Druck ausgeführt wird, um das Filmbildungsmaterial auf der Oberfläche des Substrats durch Liefern von Dampf des Filmbildungsmaterials mit einer hohen Temperatur von etwa 200°C bis 500°C von einem Bedampfungskopf abzuscheiden, die Wärme des Dampfes des Filmbildungsmaterials durch die Luft innerhalb der Prozesskammer an die verschiedenen Komponenten, wie Sensoren, in der Prozesskammer übertragen wird. Infolgedessen wird ein Temperaturanstieg derartiger Komponenten und eine folgliche Verschlechterung von Charakteristiken der Komponenten oder ein Schaden der Komponenten selbst bewirkt. Demgemäß wird bei dem Prozess zum Ausbilden der Licht emittierenden Schicht der organischen EL-Vorrichtung das Innere der Prozesskammer auf das voreingestellte Druckniveau druckgemindert, um das Entweichen der Wärme von dem Dampf des Filmbildungsmaterials (Wärmeisolierung durch Vakuum) zu verhindern. Somit muss in dem Fall, wenn die feuchte Reinigung oder dergleichen nach Öffnen der Prozesskammer ausgeführt wird, der Innendruck der Prozesskammer wieder auf das voreingestellte Druckniveau druckgemindert werden, wenn der Dampfabscheidungsprozess wieder aufgenommen wird. Infolgedessen wird die Herstelleffizienz weiter verschlechtert.
Angesichts des Vorhergehenden ermöglicht die vorliegende Erfindung die Entfernung der Abscheidungen, die beispielsweise an der Innenfläche der Prozesskammer der Bedampfungsvorrichtung abgeschieden werden, ohne die Prozesskammer öffnen zu müssen.
[Mittel zum Lösen der Probleme]
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Bedampfungsvorrichtung zum Ausführen eines Filmbildungsprozesses an einem durch Dampfabscheidung zu verarbeitenden Zielobjekt vorgesehen, wobei die Vorrichtung umfasst: einen Bedampfungskopf zum Liefern von Dampf eines Filmbildungsmaterials an das Zielobjekt; eine Dampferzeugungseinheit zum Verdampfen des Filmbildungsmaterials; eine Reinigungsgaserzeugungseinheit zur Erzeugung eines Reinigungsgases; ein Dampflieferrohr zum Liefern des Dampfs des Filmbildungsmaterials an den Bedampfungskopf von der Dampferzeugungseinheit; und ein Reinigungsgaslieferrohr zur Lieferung des Reinigungsgases an den Bedampfungskopf von der Reinigungsgaserzeugungseinheit, wobei sich öffnende/schließende Ventile an dem Dampflieferrohr und dem Reinigungsgaslieferrohr angebracht sind.
In der Bedampfungsvorrichtung kann es möglich sein, dass eine Prozesskammer zur Ausführung des Filmbildungsprozesses an dem Zielobjekt und eine Dampferzeugungskammer zur Verdampfung des Filmbildungsmaterials benachbart zueinander angeordnet sind, Gasauslassmechanismen zum Druckmindern bzw. Drucklosmachen eines Inneren der Prozesskammer und eines Inneren der Dampferzeugungskammer angebracht sind, eine Dampfaustragsöffnung, die an dem Bedampfungskopf ausgebildet ist, in der Prozesskammer freigelegt ist, und die Dampferzeugungseinheit und das Dampflieferrohr in der Dampferzeugungskammer angeordnet sind. In diesem Fall kann die Reinigungsgaserzeugungseinheit außerhalb der Prozesskammer und der Dampferzeugungs kammer angeordnet sein. Ferner kann der Bedampfungskopf von einer Trennwand getragen werden, die die Prozesskammer und die Dampferzeugungskammer trennt. Ferner kann zumindest ein Teil der Trennwand aus einem thermischen Isolator hergestellt sein. Ferner kann es möglich sein, dass die Dampferzeugungseinheit und das Dampflieferrohr den Bedampfungskopf als einen einzelnen Körper tragen, und das Dampflieferrohr den Dampf des Filmbildungsmaterials, der in der Dampferzeugungseinheit erzeugt wird, an den Bedampfungskopf ohne Auslass des Dampfs an ein Äußeres der Prozesskammer und der Dampferzeugungskammer liefert.
Ferner ist das Filmbildungsmaterial beispielsweise ein Filmbildungsmaterial für eine Licht emittierende Schicht einer organischen EL-Vorrichtung.
Ferner enthalt das Reinigungsgas beispielsweise ein Sauerstoffgas, ein Ozongas, ein Fluorgas, ein Chlorgas, ein Sauerstoffverbindungsgas, ein Fluorverbindungsgas oder ein Chlorverbindungsgas. In diesem Fall erzeugt die Reinigungsgaserzeugungseinheit Sauerstoffradikale, Fluorradikale oder Chlorradikale.
Ferner ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Bedampfungsvorrichtung zur Ausführung eines Filmbildungsprozesses an einem durch Dampfabscheidung zu verarbeitenden Zielobjekt vorgesehen, wobei das Verfahren umfasst: einen Prozess zur Ausführung des Filmbildungsprozesses an dem Zielobjekt durch Liefern von Dampf eines Filmbildungsmaterials an das Zielobjekt; und einen Reinigungsprozess zum Reinigen eines Inneren einer Prozesskammer durch Lieferung eines Reinigungsgases in die Prozesskammer, wobei die Bedampfungsvorrichtung umfasst: einen Bedampfungskopf zum Liefern des Dampfs des Filmbildungsmaterials an das Zielobjekt; eine Dampfer zeugungseinheit zum Verdampfen des Filmbildungsmaterials; eine Reinigungsgaserzeugungseinheit zum Erzeugen des Reinigungsgases; ein Dampflieferrohr zum Liefern des Dampfs des Filmbildungsmaterials an den Bedampfungskopf von der Dampferzeugungseinheit; und ein Reinigungsgaslieferrohr zur Lieferung des Reinigungsgases an den Bedampfungskopf von der Reinigungsgaserzeugungseinheit, wobei sich öffnende/schließende Ventile an dem Dampflieferrohr und dem Reinigungsgaslieferrohr angebracht sind; wobei bei dem Prozess zum Ausführen des Filmbildungsprozesses das sich öffnende/schließende Ventil, das an dem Dampflieferrohr angebracht ist, geöffnet ist, während das sich öffnende/schließende Ventil, das an dem Reinigungsgaslieferrohr angebracht ist, geschlossen ist, und bei dem Reinigungsprozess das sich öffnende/schließende Ventil, das an dem Dampflieferrohr angebracht ist, geschlossen ist, während das sich öffnende/schließende Ventil, das an dem Reinigungsgaslieferrohr angebracht ist, geöffnet ist.
[Wirkung der Erfindung]
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird es möglich, eine Vor-Ort-Reinigung, ohne eine Prozesskammer öffnen zu müssen, durch Lieferung eines Reinigungsgases, das Sauerstoffradikale, Fluorradikale, Chlorradikale oder dergleichen enthält, auszuführen. Daher kann die Ausfallzeit der Vorrichtung verkürzt werden, so dass die Herstelleffizienz verbessert werden kann. Ferner ist sie, da die Häufigkeit des Austauschs von Komponenten reduziert werden kann, wirtschaftlich.
Überdies ist es durch Anordnung der Prozesskammer zur Ausführung eines Filmbildungsprozesses an einem Zielobjekt benachbart einer Dampferzeugungskammer zum Verdampfen eines Filmbildungsmaterials und durch Lieferung des Dampfs des Filmbildungsmaterials, der in einer Dampferzeugungseinheit erzeugt wird, an einen Bedampfungskopf ohne Austrag desselben in Richtung des Äußeren der Prozesskammer und der Dampferzeugungskammer möglich, den Dampf an den Bedampfungskopf unter einem Zustand von Wärmeisolierung durch Vakuum zu liefern, ohne eine Temperaturverringerung zu bewirken, wenn ein Dampfabscheidungsprozess ausgeführt wird. Daher kann ein Niederschlag des Filmbildungsmaterials in einem Rohr oder dergleichen verhindert werden, so dass die Liefermenge des Dampfs von dem Bedampfungskopf stabilisiert und eine Reduktion einer Dampfabscheidungsrate vermieden werden kann. Ferner kann, da eine Anbringung eines Heizers zum Heizen des Rohrs oder dergleichen vermieden werden kann, eine Reduzierung von Kosten der Vorrichtung oder laufenden Kosten derselben erreicht und die Vorrichtung miniaturisiert werden.
Überdies kann, wenn die Dampferzeugungseinheit und das sich öffnende/schließende Ventil an dem Bedampfungskopf als ein einzelner Körper getragen werden, eine Bedampfungseinheit eine kompakte Größe besitzen, so dass die Temperatursteuerbarkeit und -gleichförmigkeit der gesamten Bedampfungseinheit durch Beibehaltung des Inneren der Prozesskammer und der Dampferzeugungskammer unter einem Zustand von Wärmeisolierung durch Vakuum verbessert werden können. Durch Integration der Dampferzeugungseinheit und des sich öffnenden/schließenden Ventils mit dem Bedampfungskopf besteht keine Notwendigkeit zum Verbinden von Abschnitten jeder Komponente, so dass eine Temperaturabnahme unterdrückt werden kann. Zusätzlich wird, da die Bedampfungseinheit als ein einzelner Körper ausgeführt werden kann, deren Wartung erleichtert.
[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]
1 ist ein Diagramm zur Beschreibung einer organischen EL-Vorrichtung;
2 ist ein Diagramm eines Filmbildungssystems;
3 ist eine Schnittansicht, die eine Konfiguration einer Bedampfungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt;
4 ist eine perspektivische Ansicht einer Bedampfungseinheit;
5 ist ein Schaltbild der Bedampfungseinheit;
6 ist eine perspektivische Ansicht einer Dampferzeugungseinheit;
7 ist eine Konfigurationsansicht einer Reinigungsgaserzeugungseinheit;
8 ist ein Diagramm zum Beschreiben eines Filmbildungssystems, bei dem jede Prozessvorrichtung um eine Überführungskammer angeordnet ist; und
9 ist eine Schnittansicht, die eine Konfiguration einer Bedampfungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform schematisch darstellt, bei der eine einzelne Reinigungsgaserzeugungseinheit für jede Bedampfungseinheit angebracht ist.
[Geeignetste Weise zur Ausführung der Erfindung]
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Ausführungsform wird ein Prozesssystem 10 zur Herstellung einer organischen EL-Vorrichtung A durch Ausbilden einer Anodenschicht 1 (positive Elektrode), einer Licht emittierenden Schicht 3 und einer Kathodenschicht 2 (negative Elektrode) auf einem Glassubstrat G als ein zu verarbeitendes Zielobjekt detailliert als ein Beispiel eines Dampfabscheidungsprozesses beschrieben. Ferner bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile in dem gesamten Dokument, und eine redundante Beschreibung derselben wird weggelassen.
1 sieht ein Diagramm zur Beschreibung der organischen EL-Vorrichtung A vor, die gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt ist. Die typischste Struktur dieser organischen EL-Vorrichtung A ist eine Sandwich-Struktur, bei der die Licht emittierende Schicht 3 zwischen der Anode 1 und der Kathode 2 angeordnet ist. Die Anode 1 ist auf dem Glassubstrat G ausgebildet. Eine transparente Elekt rode, die beispielsweise aus ITO (Indiumzinnoxid) hergestellt und in der Lage ist, Licht der Licht emittierenden Schicht 3 durchzulassen, wird als die Anode 1 verwendet.
Eine organische Schicht, die als die Licht emittierende Schicht 3 dient, kann einschichtig oder mehrschichtig sein. In 1 ist sie eine 6-schichtige Struktur mit einer ersten Schicht a1 bis zu einer sechsten Schicht a6, die aufeinander geschichtet sind. Die erste Schicht a1 ist eine Lochtransportschicht; die zweite Schicht a2 ist eine nicht Licht emittierende Schicht (Elektronenblockierschicht); die dritte Schicht a3 ist eine blaues Licht emittierende Schicht; die vierte Schicht a4 ist eine rotes Licht emittierende Schicht; die fünfte Schicht a5 ist eine grünes Licht emittierende Schicht; und die sechste Schicht a6 ist eine Elektronentransportschicht. Eine derartige organische EL-Vorrichtung A wird durch die Prozesse zum aufeinander erfolgenden Ausbilden der Licht emittierenden Schicht 3 (d. h. der ersten Schicht a1 bis zu der sechsten Schicht a6) an der Anode 1 an der Oberfläche des Glassubstrats G; zum Ausbilden der Kathode 2, die aus Ag, einer Mg/Ag-Legierung oder dergleichen besteht, nach einem Anordnen einer Austrittsarbeitseinstellschicht (nicht gezeigt) dazwischen; und schließlich zum Abdichten der gesamten Struktur mit einem Nitridfilm (nicht gezeigt) hergestellt, wie später beschrieben wird.
2 zeigt ein Diagramm, das das Filmbildungssystem 10 zur Herstellung der organischen EL-Vorrichtung A beschreibt. Das Filmbildungssystem 10 besitzt eine Konfiguration, bei der ein Lader 11, eine Überführungskammer 12, eine Bedampfungsvorrichtung 13 für die Licht emittierende Schicht 3, eine Überführungskammer 14, eine Filmbildungsvorrichtung 15 für die Austrittsarbeitseinstellschicht, eine Überführungskammer 16, eine Ätzvorrichtung 17, eine Überführungskammer 18, eine Sputtervorrichtung 19, eine Überführungskammer 20, eine CVD- Vorrichtung 21, eine Überführungskammer 22 und ein Entlader 23 nacheinander in Reihe entlang einer Überführungsrichtung (in 2 rechte Richtung) des Substrats G angeordnet sind. Der Lader 11 ist eine Vorrichtung zum Laden des Substrats G in das Filmbildungssystem 10. Die Überführungskammern 12, 14, 16, 18, 20 und 22 sind Vorrichtungen zum Überführen des Substrats G zwischen den jeweiligen Prozessvorrichtungen. Der Entlader 23 ist eine Vorrichtung zum Entladen des Substrats G von dem Filmbildungssystem 10.
Nachfolgend wird die Bedampfungsvorrichtung 13 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detaillierter beschrieben. 3 ist eine Schnittansicht, die die Konfiguration der Bedampfungsvorrichtung 13 schematisch veranschaulicht; 4 stellt eine perspektivische Ansicht dar, die eine Bedampfungseinheit 55 (56, 57, 58, 59 und 60) zeigt, die in die Bedampfungsvorrichtung 13 integriert ist; 5 stellt ein Schaltbild der Bedampfungseinheit 55 (56, 57, 58, 59 und 60) dar; 6 zeigt eine perspektivische Ansicht von Dampferzeugungseinheiten 70, 71 und 72; und 7 ist eine Konfigurationsansicht einer Reinigungsgaserzeugungseinheit 86.
Die Bedampfungsvorrichtung 13 besitzt eine Konfiguration, bei der eine Prozesskammer 30 zur Ausführung der Filmbildung auf dem Substrat G darin und eine Dampferzeugungskammer 31 zum Verdampfen eines Filmbildungsmaterials darin vertikal benachbart zueinander angeordnet sind. Die Prozesskammer 30 und die Dampferzeugungskammer 31 sind innerhalb eines Kammerhauptkörpers 32, der aus Aluminium, rostfreiem Stahl oder dergleichen besteht, ausgebildet, und die Prozesskammer 30 und die Dampferzeugungskammer 31 sind durch eine Trennwand 33 getrennt, die aus einem thermischen Isolator besteht und dazwischen vorgesehen ist.
Ein Gasauslassloch 35 ist an der Bodenfläche der Prozesskammer 30 geöffnet, und eine Vakuumpumpe 36, die als ein Gasauslassmechanismus dient und außerhalb des Kammerhauptkörpers 32 angeordnet ist, ist über ein Gasauslassrohr 37 mit dem Gasauslassloch 35 verbunden. Das Innere der Prozesskammer 30 wird auf ein voreingestelltes Druckniveau durch den Betrieb der Vakuumpumpe 36 druckgemindert bzw. drucklos gemacht.
Gleichermaßen ist ein Gasauslassloch 40 in der Bodenfläche der Dampferzeugungskammer 31 geöffnet, und eine Vakuumpumpe 41, die als eine Gasauslasseinheit dient und außerhalb des Kammerhauptkörpers 32 angeordnet ist, ist mit dem Gasauslassloch 40 über ein Gasauslassrohr 42 verbunden. Das Innere der Dampferzeugungskammer 31 wird auf ein vorbestimmtes Druckniveau durch den Betrieb der Vakuumpumpe 41 druckgemindert bzw. drucklos gemacht.
An dem oberen Bereich der Prozesskammer 30 sind ein Führungselement 45 und ein Tragelement 46 angebracht, das sich entlang des Führungselements 45 durch eine geeignete Antriebsquelle (nicht gezeigt) bewegt. Eine Substrathalteeinheit 47, wie eine elektrostatische Spanneinrichtung oder dergleichen, ist an dem Tragelement 46 angebracht, und das Substrat G, das das Ziel der Filmbildung darstellt, wird an der Bodenfläche der Substrathalteeinheit 47 horizontal gehalten.
Ein Ladedurchlass 50 und ein Entladedurchlass 51 sind an Seitenflächen der Prozesskammer 30 vorgesehen. Bei der Bedampfungsvorrichtung 13 wird das von dem Ladedurchlass 50 geladene Substrat G durch die Substrathalteeinheit 47 gehalten und auf die rechte Seite in der Prozesskammer 30 in 3 überführt, um von dem Entladedurchlass 51 entladen zu werden.
An der Trennwand 33, die die Prozesskammer 30 und die Dampferzeugungskammer 31 trennt und die entlang der Überführungsrichtung des Substrats G angeordnet ist, befinden sich sechs Bedampfungseinheiten 55, 56, 57, 58, 59 und 60 zur Lieferung von Dämpfen von Filmbildungsmaterialien. Diese Bedampfungseinheiten 55 bis 60 umfassen die erste Bedampfungseinheit 55 zum Abscheiden der Lochtransportschicht; die zweite Bedampfungseinheit 56 zum Abscheiden der nicht Licht emittierenden Schicht; die dritte Bedampfungseinheit 57 zum Abscheiden der blaues Licht emittierenden Schicht; die vierte Bedampfungseinheit 58 zum Abscheiden der rotes Licht emittierenden Schicht; die fünfte Bedampfungseinheit 59 zum Abscheiden der grünes Licht emittierenden Schicht; und die sechste Bedampfungseinheit 60 zum Abscheiden der Elektronentransportschicht, und sie scheiden die Dämpfe der Filmbildungsmaterialien der Reihe nach auf der Bodenfläche des Substrats G ab, während es überführt und von der Substrathalteeinheit 47 gehalten wird. Ferner sind Dampftrennwände 61 zwischen den jeweiligen Bedampfungseinheiten 55 bis 60 angeordnet, so dass die Dämpfe der Filmbildungsmaterialien, die von den jeweiligen Bedampfungseinheiten 55 bis 60 geliefert werden, auf der Bodenfläche des Substrats G der Reihe nach, ohne miteinander gemischt zu werden, abgeschieden werden können.
Da alle Bedampfungseinheiten 55 bis 60 dieselbe Konfiguration besitzen, wird nur die Konfiguration der ersten Bedampfungseinheit 55 als ein repräsentatives Beispiel erläutert. Wie in 4 dargestellt ist, besitzt die Bedampfungseinheit 55 eine Konfiguration, bei der ein Rohrgehäuse 66 an der Bodenseite eines Bedampfungskopfs 65 angebracht ist und drei Dampferzeugungseinheiten 70, 71 und 72 an einer Seite des Rohrgehäuses 66 angeordnet sind, während drei sich öffnende/schließende Ventile 75, 76 und 77 zur Steuerung der Lieferung der Dämpfe der Filmbildungsmaterialien auf der entgegengesetzten Seite angeordnet sind. Ferner ist ein sich öffnendes/schließendes Ventil 78 zur Steuerung der Lieferung des Reinigungsgases an einer unteren Seite des Rohrgehäuses 66 angebracht.
Eine Dampfaustragsöffnung 80 zum Austrag der Dämpfe von Filmbildungsmaterialien für die Licht emittierende Schicht 3 der organischen EL-Vorrichtung A ist an der oberen Fläche des Bedampfungskopfs 65 ausgebildet. Die Dampfaustragsöffnung 80 ist in einer geschlitzten Form entlang einer Richtung rechtwinklig zu der Überführungsrichtung des Substrats G vorgesehen und besitzt eine Länge, die gleich oder geringfügig länger als die Breite des Substrats G ist. Durch Überführen des Substrats G mittels der Substrathalteeinheit 47, während die Dämpfe der Filmbildungsmaterialien aus dieser schlitzförmigen Dampfaustragsöffnung 80 ausgetragen werden, kann ein Film an der gesamten Bodenfläche des Substrats G ausgebildet werden.
Der Bedampfungskopf 65 wird von der Trennwand 33 zum Trennen der Prozesskammer 30 und der Dampferzeugungskammer 31 getragen, während seine obere Fläche, die mit der Dampfaustragsöffnung 80 versehen ist, zu dem Inneren der Prozesskammer 30 freigelegt ist. Die Bodenfläche des Bedampfungskopfs 65 ist zu dem Inneren der Dampferzeugungskammer 31 freigelegt. Das Rohrgehäuse (Transportpfad) 66, das an der Bodenfläche des Bedampfungskopfs 65 angebracht ist, und die Dampferzeugungseinheiten 70 bis 72 und die sich öffnenden/schließenden Ventile 75 bis 78, die an dem Rohrgehäuse 66 angebracht sind, sind alle an dem Inneren der Dampferzeugungskammer 31 angeordnet.
Die drei Dampferzeugungseinheiten 70, 71 und 72 und die drei sich öffnenden/schließenden Ventile 75, 76 und 77, die an den beiden gegenüberliegenden Seiten des Rohrgehäuses 66 angeordnet sind, befinden sich in Korrespondenzbeziehung. Zur näheren Ausführung steuert das sich öffnende/schließende Ventil 75 die Lieferung des Dampfs des Filmbildungsmaterials, der von der Dampferzeugungseinheit 70 erzeugt wird; das sich öffnende/schließende Ventil 76 steuert die Lieferung des Dampfs des Filmbildungsmaterials, der von der Dampferzeugungseinheit 71 erzeugt wird; und das sich öffnende/schließende Ventil 77 steuert die Lieferung des Dampfs des Filmbildungsmaterials, der von der Dampferzeugungseinheit 72 erzeugt wird. Ferner steuert das sich öffnende/schließende Ventil 78, das an der untersten Seite des Rohrgehäuses 66 angeordnet ist, die Lieferung des Reinigungsgases, das von der Reinigungsgaserzeugungseinheit 86 erzeugt wird.
An dem Zentrum des Inneren des Rohrgehäuses 66 ist ein Vereinigungsrohr 85 zur Lieferung der Dämpfe der Filmbildungsmaterialien, die von den jeweiligen Dampferzeugungseinheiten 70 bis 72 erzeugt werden, an den Bedampfungskopf 65 nach Mischung derselben in einem bestimmten Verhältnis angebracht. Ferner sind Dampflieferrohre 81, 82 und 83 zur Lieferung der Dämpfe der Filmbildungsmaterialien, die von den jeweiligen Dampferzeugungseinheiten 70 bis 72 erzeugt werden, an das Vereinigungsrohr 85 mit den jeweiligen Dampferzeugungseinheiten 70 bis 72 verbunden. Die sich öffnenden/schließenden Ventile 75 bis 77, die den Dampferzeugungseinheiten 70 bis 72 entsprechen, sind jeweils an den Dampflieferrohren 81 bis 83 angebracht.
Ferner ist das sich öffnende/schließende Ventil 78 zur Steuerung der Lieferung des Reinigungsgases mit dem oberstromigsten Ab schnitt des Vereinigungsrohres 85 (dem untersten Abschnitt des Vereinigungsrohrs 85 in 5) verbunden. Ein Reinigungsgaslieferrohr 87 zur Lieferung des Reinigungsgases, das durch die Reinigungsgaserzeugungseinheit 86 aktiviert ist, ist mit dem sich öffnenden/schließenden Ventil 78 verbunden. Die Reinigungsgaserzeugungseinheit 86 ist außerhalb des Kammerhauptkörpers 32 angeordnet. Ferner wird, wie in 3 gezeigt ist, bei der vorliegenden Ausführungsform das Reinigungsgas an jede der Bedampfungseinheiten 55 bis 60 von der gemeinsamen Reinigungsgaserzeugungseinheit 86 über das Reinigungsgaslieferrohr 87 geliefert.
Alle Dampferzeugungseinheiten 70 bis 72 besitzen dieselbe Konfiguration. Wie in 6 gezeigt ist, besitzt jede der Dampferzeugungseinheiten 70 bis 72 einen Heizerblock 91, der mit einer Vielzahl von Heizern 90 an dessen Querseiten versehen und in der Lage ist, dessen Ganzes integral aufzuheizen. Der gesamte Heizerblock 91 wird durch die Heizer 90 bis zu einer Temperatur aufgeheizt, bei der das Filmbildungsmaterial verdampft werden kann.
An dem Mittelpunkt des Inneren des Heizerblocks 91 ist ein Materialbehälter 92 angeordnet, der mit dem Filmbildungsmaterial für die Licht emittierende Schicht 3 der organischen EL-Vorrichtung A gefüllt werden kann. Das Filmbildungsmaterial, das in den Materialbehälter 92 gefüllt ist, wird durch die Wärme des Heizerblocks 91 verdampft. Ferner ist ein Trägergaslieferrohr 93 zur Lieferung eines Trägergases, wie Ar oder dergleichen, mit einer Querseite des Heizerblocks 91 verbunden. Innerhalb des Heizerblocks 91 ist ein Trägergaspfad 94 zur Bereitstellung des Trägergases ausgebildet, das von dem Trägergaslieferrohr 93 an den Materialbehälter 92 geliefert wird, nachdem das Trägergas eine ausreichende Distanz um das Innere des Heizerblocks 91 herum geströmt ist. Demgemäß wird das Trägergas, das von dem Trägergaslieferrohr 93 gelie fert wird, an den Materialbehälter 92 geliefert, nachdem es auf eine Temperatur erhitzt worden ist, die nahezu gleich der Temperatur des Heizerblocks 91 ist, indem es durch den Trägergaspfad 94 geführt wird. Ferner wird in dem Fall eines Auffüllens des Materialbehälters 92 mit dem Filmbildungsmaterial das Innere der Dampferzeugungskammer 31 zuerst zu der atmosphärischen Atmosphäre durch ein Absperrventil (nicht gezeigt) oder dergleichen geöffnet, das an einem Bodenabschnitt des Kammerhauptkörpers 32 vorgesehen ist, und dann wird der Materialbehälter 92 von jeder der Dampferzeugungseinheiten 70 bis 72 mit dem Filmbildungsmaterial aufgefüllt. Zu diesem Zeitpunkt bleibt, da die Prozesskammer 30 und die Dampferzeugungskammer 31 durch die Trennwand 33 getrennt sind, das Innere der Prozesskammer 30 immer noch druckgemindert und ist durch Vakuum sogar dann thermisch isoliert, wenn das Auffüllen des Filmbildungsmaterials ausgeführt wird.
Durch Ausführen der Öffnungs/Schließvorgänge der jeweiligen sich öffnenden/schließenden Ventile 75 bis 77 ist es möglich, einen Zustand der Lieferung der Dämpfe der Filmbildungsmaterialien, die in den jeweiligen Dampferzeugungseinheiten 70 bis 72 verdampft und über die jeweiligen Dampflieferrohre 81 bis 83 zusammen mit dem Trägergas geliefert werden, an das Vereinigungsrohr 85 geeignet in einen Zustand zu übertragen, in dem sie nicht geliefert werden, oder umgekehrt. Faltenbalgventile, Membranventile oder dergleichen können als die sich öffnenden/schließenden Ventile 75 bis 77 verwendet werden. Durch die Öffnungs/Schließvorgänge der sich öffnenden/schließenden Ventile 75 bis 77 können die Dämpfe der Filmbildungsmaterialien, die in den jeweiligen Dampferzeugungseinheiten 70 bis 72 verdampft werden, in dem Vereinigungsrohr 85 in verschiedenen Verhältnissen gemischt werden. Die Dämpfe der Filmbildungsmaterialien, die in dem Vereinigungsrohr 85 gemischt werden, werden von der Dampfaustragsöffnung 80 ausgetragen, die in der oberen Fläche des Bedampfungskopfs 65 vorgesehen ist, ohne an das Äußere der Prozesskammer 30 und der Dampferzeugungskammer 31 ausgelassen zu werden.
Wie in 7 gezeigt ist, umfasst die Reinigungsgaserzeugungseinheit 86 eine Aktivierungskammer 95, eine Reinigungsgaslieferquelle 96 zur Lieferung eines Reinigungsgases an die Aktivierungskammer 95 und eine Lieferquelle 97 für nicht reaktives Gas zur Lieferung eines nicht reaktiven Gases an die Aktivierungskammer 95. Die Reinigungsgaslieferquelle 96 liefert das Reinigungsgas, das eines enthält aus einem Sauerstoffgas, einem Fluorgas, einem Chlorgas, einem Sauerstoffverbindungsgas, einem Fluorverbindungsgas, einem Chlorverbindungsgas (beispielsweise O₂, O₃, Cl, NF₃, verdünntes F₂, CF₄, C₂F₆, C₃F₈, SF₆ und ClF₃) an die Aktivierungskammer 95. Die Lieferquelle 97 für nicht reaktives Gas liefert das nicht reaktive Gas, wie Ar, He oder dergleichen, an die Aktivierungskammer 95. Die Aktivierungskammer 95 aktiviert das gelieferte Reinigungsgas und nicht reaktive Gas durch Plasma und kann somit Sauerstoffradikale, Fluorradikale, Chlorradikale oder dergleichen erzeugen. Ferner ist es durch den Öffnungs/Schließvorgang des sich öffnenden/schließenden Ventils 78 möglich, einen Zustand eines Austrags des Reinigungsgases, das in der Aktivierungskammer 95 der Reinigungsgaserzeugungseinheit 86 aktiviert ist, zu der Prozesskammer 30 von der Dampfaustragsöffnung 80, die an der oberen Fläche des Bedampfungskopfs 65 ausgebildet ist, über das Vereinigungsrohr 85 in einen Zustand zu übertragen, in dem dieses nicht ausgetragen wird, oder umgekehrt. Ferner können ein Faltenbalgventil, ein Membranventil oder dergleichen als das sich öffnende/schließende Ventil 78 verwendet sein.
Ferner besitzen, obwohl die obige Beschreibung für die erste Bedampfungseinheit 55 als ein repräsentatives Beispiel vorgesehen ist, die anderen Bedampfungseinheiten 56 bis 60 dieselbe Konfiguration.
Außerdem ist die Filmbildungsvorrichtung 15 für die Austrittsarbeitseinstellschicht, wie in 2 gezeigt ist, so konfiguriert, um die Austrittsarbeitseinstellschicht an der Oberfläche des Substrats G durch Dampfabscheidung auszubilden. Die Ätzvorrichtung 17 ist so konfiguriert, um jede ausgebildete Schicht zu ätzen. Die Sputtervorrichtung 19 ist so konfiguriert, um die Kathode 2 durch Sputtern eines Elektrodenmaterials, wie Ag oder dergleichen, auszubilden. Die CVD-Vorrichtung 21 dichtet die organische EL-Vorrichtung A durch Ausbildung eines Dichtungsfilmes, der aus einem Nitridfilm oder dergleichen hergestellt ist, durch CVD oder dergleichen ab.
Wenn jedoch ein Filmbildungsprozess der organischen EL-Vorrichtung A in dem Filmbildungssystem 10 ausgeführt wird, das so konfiguriert ist, wie oben beschrieben ist, wird ein Substrat G, das durch den Lader 11 geladen wird, zunächst in die Bedampfungsvorrichtung 13 durch die Überführungskammer 12 geladen. Hierbei wird die Anode 1, die beispielsweise aus ITO besteht, vorher an der Oberfläche des Substrats G in einem voreingestellten Muster ausgebildet.
In der Bedampfungsvorrichtung 13 wird das Substrat G von der Substrathalteeinheit 47 gehalten, während die Substratfläche (Filmbildungsfläche) nach unten weist. Ferner werden, bevor das Substrat G in die Bedampfungsvorrichtung 13 geladen wird, das Innere der Prozesskammer 30 und der Dampferzeugungskammer 31 der Bedampfungsvorrichtung 13 vorher durch die Vakuumpumpen 36 und 41 auf voreingestellte Druckniveaus druckgemindert.
Ferner können in der druckgeminderten Dampferzeugungskammer 31 die Dämpfe der Filmbildungsmaterialien, die in den jeweiligen Dampferzeugungseinheiten 70 bis 72 verdampft werden, geeignet durch die Dampflieferrohre 81 bis 83 strömen und werden anschließend in dem Vereinigungsrohr 35 in einer bestimmten Kombination durch die Öffnungs/Schließvorgänge der sich öffnenden/schließenden Ventile 75 bis 77 vereinigt. Anschließend werden die Dämpfe der Filmbildungsmaterialien an den Bedampfungskopf 65 geliefert, ohne von der Dampferzeugungskammer 31 ausgelassen zu werden. Demgemäß werden die Dämpfe der Filmbildungsmaterialien, die an den Bedampfungskopf 65 geliefert werden, von der Dampfaustragsöffnung 80 ausgetragen, die in der oberen Fläche des Bedampfungskopfs 65 in der Prozesskammer 30 vorgesehen ist.
Ferner wird das sich öffnende/schließende Ventil 78 während des Filmbildungsprozesses geschlossen gehalten, wodurch ein Einströmen des Reinigungsgases in das Vereinigungsrohr 85 von der Reinigungsgaserzeugungseinheit 86 und dem Reinigungsgaslieferrohr 87 verhindert wird.
Inzwischen wird in der druckgeminderten Prozesskammer 30 das Substrat G, das von der Substrathalteeinheit 47 gehalten ist, nach rechts von 3 überführt. Während sich das Substrat G bewegt, werden die Dämpfe der Filmbildungsmaterialien von den Dampfaustragsöffnungen 80 der oberen Flächen der Bedampfungsköpfe 65 geliefert, so dass die Licht emittierende Schicht 3 an der Oberfläche des Substrats G ausgebildet/abgeschieden wird.
Anschließend wird das Substrat G, an dem die Licht emittierende Schicht 3 in der Bedampfungsvorrichtung 13 ausgebildet wird, durch die Überführungskammer 14 in die Filmbildungsvorrichtung 15 geladen. In der Filmbildungsvorrichtung 15 wird die Austrittsarbeitseinstellschicht an der Oberfläche des Substrats G ausgebildet.
Anschließend wird das Substrat G in die Ätzvorrichtung 17 durch die Überführungskammer 16 geladen und jeder ausgebildete Film darin einer Formgebung unterzogen. Anschließend wird das Substrat G in die Sputtervorrichtung 19 durch die Überführungskammer 18 geladen und die Kathode 2 wird darauf ausgebildet. Anschließend wird das Substrat G in die CVD-Vorrichtung 21 durch die Überführungskammer 20 geladen, und darin wird das Abdichten der organischen EL-Vorrichtung A ausgeführt. Die organische EL-Vorrichtung A, die somit hergestellt ist, wird von dem Filmbildungssystem 10 durch die Überführungskammer 22 und den Entlader 23 entladen.
Inzwischen können, wenn der oben beschriebene Filmbildungsprozess wiederholt in der Bedampfungsvorrichtung 13 ausgeführt wird, die Filmbildungsmaterialien an der Innenfläche der Prozesskammer 30 oder an den Flächen von verschiedenen Teilen, die in der Prozesskammer 30 freigelegt sind, wie auch an dem Substrat G abgeschieden werden. Wenn derartige Abscheidungen zurückbleiben, besteht eine große Wahrscheinlichkeit, dass diese eine Kontamination bewirken können, was einen nachteiligen Einfluss auf den Dampfabscheidungsprozess ausübt.
Demgemäß wird der Reinigungsprozess zum Reinigen des Inneren der Prozesskammer 30 der Bedampfungsvorrichtung 13 zu einem geeigneten Zeitpunkt ausgeführt. Genauer wird, wenn der Reinigungsprozess ausgeführt wird, das Reinigungsgas in das Vereinigungsrohr 85 von der Reinigungsgaserzeugungseinheit 86 und dem Reinigungsgaslieferrohr 87 durch Öffnen des sich öffnenden/schließenden Ventils 78 eingeführt, nachdem das Substrat G aus der Prozesskammer 30 genommen ist. In der Reinigungsgaserzeugungseinheit 86 werden das Reinigungsgas, wie O₂, NF₃ oder dergleichen, und das nicht reaktive Gas, wie Ar oder dergleichen, die jeweils von der Reinigungsgaslieferquelle 96 und der Lieferquelle 97 für nicht reaktives Gas geliefert werden, in der Aktivierungskammer 95 durch Plasma aktiviert, so dass derartige Komponenten, wie Sauerstoffradikale, Fluorradikale oder Chlorradikale, die eine hohe Ätzeigenschaft besitzen, erzeugt werden. Das somit erzeugte Reinigungsgas mit hoher Ätzeigenschaft, das die aktivierten Sauerstoffradikale oder dergleichen enthält, wird in die Prozesskammer 30 von der Dampfaustragsöffnung 80 ausgetragen, die an der oberen Fläche des Bedampfungskopfs 65 ausgebildet ist.
Ferner wird bei dem Reinigungsprozess O₂/Ar = 2000 bis 10000 sccm/4000 bis 10000 sccm (beispielsweise O₂/Ar = 2000 sccm/6000 sccm) an die Reinigungsgaserzeugungseinheit 86 geliefert, und ein Plasma wird durch Anlegen einer Leistung von etwa 15 kW an die Reinigungsgaserzeugungseinheit 86 mit einem Volumen von etwa 0,25 Liter erzeugt, so dass die Komponenten mit hoher Ätzeigenschaft, wie Sauerstoffradikale, Fluorradikale oder Chlorradikale, erzeugt werden. Ferner kann eine kleine Menge von N₂ oder dergleichen als ein Additivgas hinzugefügt werden. Ferner ist der Innendruck der Prozesskammer 30 auf etwa 2,5 Torr bis 8 Torr eingestellt.
Wie beschrieben ist, werden bei dem Reinigungsprozess durch Lieferung des Reinigungsgases, das die aktivierten Sauerstoffradikale oder dergleichen enthält, in die Prozesskammer 30 über das Vereinigungsrohr 85 und den Bedampfungskopf 65 die Abscheidungen innerhalb der Prozesskammer 30 geätzt und entfernt. Ferner können Abscheidungen, die sich an dem Vereinigungsrohr 85 und dem Bedampfungskopf 65 anla gern, ebenfalls geätzt und entfernt werden. Auf diese Art und Weise kann durch Ausführen einer so genannten Vor-Ort-Reinigung bzw. in-situ-Reinigung das Innere der Prozesskammer 30 gereinigt werden.
Ferner sind während des Reinigungsprozesses die sich öffnenden/schließenden Ventile 75 bis 77 alle geschlossen, so dass das Reinigungsgas nicht in die jeweiligen Dampferzeugungseinheiten 70 bis 72 eingeführt wird.
Bei der oben beschriebenen Bedampfungsvorrichtung 13 des Filmbildungssystems 10 wird es möglich, die Vor-Ort-Reinigung auszuführen, ohne die Prozesskammer 30 öffnen zu müssen, indem das Reinigungsgas, das die Sauerstoffradikale oder dergleichen enthält, an diese geliefert wird. Infolgedessen kann die Ausfallzeit der Vorrichtung verkürzt werden, und die Herstelleffizienz kann verbessert werden.
Ferner können bei dem Filmbildungsprozess die Dämpfe der Filmbildungsmaterialien, die in den Dampferzeugungseinheiten 70 bis 72 erzeugt werden, an die Dampfaustragsöffnung 80 geliefert werden, ohne an das Äußere der Prozesskammer 30 und der Dampferzeugungskammer 31 ausgelassen zu werden, so dass es möglich ist, die Dämpfe der Filmbildungsmaterialien an den Bedampfungskopf 65 zu senden, ohne deren Temperatur zu senken, indem diese in dem Wärmeisolierungszustand durch Vakuum gehalten werden. Daher kann ein Niederschlag der Filmbildungsmaterialien in den Dampflieferrohren 81, 82 und 83, der jeweiligen sich öffnenden/schließenden Ventile 75 bis 77, dem Vereinigungsrohr 85 und dergleichen verhindert werden, so dass die Liefermenge der Dämpfe von dem Bedampfungskopf 65 stabilisiert und eine Verringerung einer Dampfabscheidungsrate vermieden werden kann. Überdies können, da eine Anbringung von Heizern zum Heizen der Dampflieferrohre 81, 82 und 83, der jeweiligen sich öffnenden/schließenden Ventile 75 bis 77, des Vereinigungsrohrs 85 und dergleichen weggelassen werden kann, die Kosten der Vorrichtung oder die laufenden Kosten hierfür reduziert und eine Miniaturisierung der Vorrichtung ebenfalls möglich werden.
Wenn überdies die Bedampfungseinheiten 55 bis 60, die jeweils das Rohrgehäuse 66 aufweisen, die Dampferzeugungseinheiten 70 bis 72 und die sich öffnenden/schließenden Ventile 75 bis 78, die als ein einzelner Körper an der unteren Seite des Bedampfungskopfs 65 angebracht sind, verwendet werden, kann jede der Bedampfungseinheiten 55 bis 60 so konfiguriert sein, dass sie eine kompakte Größe besitzt. Ferner kann, da jede der Bedampfungseinheiten 55 bis 60 als ein einzelner Körper ausgeführt sein kann, deren Wartung ebenfalls erleichtert werden.
Überdies kann, wie in 6 gezeigt ist, wenn jede der Dampferzeugungseinheiten 70, 71 und 72 aus dem Heizerblock 91 besteht, der zum Aufheizen als ein Ganzes in der Lage ist, und der Materialbehälter 92 und der Trägergaspfad 94 innerhalb des Heizerblocks 91 angeordnet sind, ein Heizer zum Vorheizen des Trägergases ebenfalls weggelassen werden, so dass der Raum eingespart werden kann.
Die obige Beschreibung der vorliegenden Erfindung ist für die Zwecke der Veranschaulichung und nicht zur Beschränkung der vorliegenden Erfindung vorgesehen. Es sei dem Fachmann angemerkt, dass alle Abwandlungen und Ausführungsformen, die aus der Bedeutung und dem Schutzumfang der Ansprüche abgeleitet werden können, und deren Äquivalente innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung enthalten sind. Beispielsweise kann, obwohl die obige Beschreibung auf Grundlage der Bedampfungsvorrichtung 13 für die Licht emittierende Schicht 3 der organischen EL-Vorrichtung A vorgesehen worden ist, die vorliegende Erfindung auch auf Bedampfungsvorrichtungen zur Verwendung bei Prozessen von verschiedenen elektronischen Vorrichtungen angewendet werden.
Das zu verarbeitende Zielsubstrat G kann verschiedene Substrate umfassen, wie ein Glassubstrat, ein Siliziumsubstrat, angewinkelte oder winkelförmige Substrate oder dergleichen. Ferner ist die vorliegende Erfindung auch auf ein zu verarbeitendes Zielobjekt anwendbar, das sich von dem Substrat unterscheidet.
2 zeigt das Filmbildungssystem 10 mit der Konfiguration, bei der der Lader 11, die Überführungskammer 12, die Bedampfungsvorrichtung 13 für die Licht emittierende Schicht 3, die Überführungskammer 14, die Filmbildungsvorrichtung 15 für die Austrittsarbeitseinstellschicht, die Überführungskammer 16, die Ätzvorrichtung 17, die Überführungskammer 18, die Sputtervorrichtung 19, die Überführungskammer 20, die CVD-Vorrichtung 21, die Überführungskammer 22 und der Entlader 23 nacheinander in Reihe entlang der Überführungsrichtung des Substrats G angeordnet sind. Jedoch kann, wie in 8 gezeigt ist, ein Filmbildungssystem 109 verwendet werden, das eine Konfiguration besitzt, bei der beispielsweise eine Substratladeschleusenvorrichtung 101, eine Sputterbedampfungsvorrichtung 102, eine Ausrichtvorrichtung 103, eine Ätzvorrichtung 104, eine Maskierungsladeschleusenvorrichtung 105, eine CVD-Vorrichtung 106, eine Substratumkehrvorrichtung 107, eine Bedampfungsvorrichtung 108 um eine Überführungskammer 100 herum angeordnet sind. Die Anzahl und Anordnung jeder Prozessvorrichtung kann variiert werden.
Zusätzlich wird bei der obigen Ausführungsform das Substrat G, das in die Prozesskammer 30 von dem Ladedurchlass 50 geladen wird, von dem Entladedurchlass 51 entladen, nachdem es in der Bedampfungsvorrichtung 13 bearbeitet ist. Jedoch kann es auch möglich sein, einen Lade/Entladedurchlass anzubringen, der gleichzeitig als ein Ladedurchlass und als ein Entladedurchlass verwendet werden kann, um das Substrat G in die Prozesskammer 30 durch den Lade/Entladedurchlass zu laden und dann dieses durch den Lade/Entladedurchlass wieder zu entladen, nachdem die Bearbeitung vollständig ist. Ferner ist es erwünscht, einen Überführungspfad einzurichten, durch den das Substrat G von der Prozesskammer 30 sobald wie möglich nach der Beendigung der Bearbeitung entladen werden kann.
Überdies können die von dem Bedampfungskopf 65 von jeder der Bedampfungseinheiten 55 bis 60 ausgetragenen Materialien gleich oder voneinander verschieden sein. Ferner ist die Anzahl der Bedampfungseinheiten nicht auf sechs begrenzt, sondern kann variiert werden. Zusätzlich kann die Anzahl der Dampferzeugungseinheiten oder der sich öffnenden/schließenden Ventile, die in der Bedampfungseinheit angebracht sind, variiert werden.
Ferner ist die obige Ausführungsform für den Fall der Lieferung des Reinigungsgases an jede der Bedampfungseinheiten 55 bis 60 von der einzelnen gemeinsamen Reinigungsgaserzeugungseinheit 86 beschrieben worden. Jedoch kann es auch möglich sein, eine einzelne Reinigungsgaserzeugungseinheit 86 für jede der Bedampfungseinheiten 55 bis 60 anzubringen und das Reinigungsgas an die Bedampfungseinheiten 55 bis 60 von ihren entsprechenden Reinigungsgaserzeugungseinheiten 86 zu liefern, wie in 9 gezeigt ist. Bei einem derartigen Reinigungsprozess kann O₂/Ar = 333 sccm/1000 sccm an die Reinigungsgaserzeugungseinheit 86 mit einem Volumen von etwa 0,25 Liter geliefert werden, und ein Plasma wird durch Anlegen einer Leistung von etwa 2,5 kW erzeugt, so dass Komponenten, wie Sauerstoffradikale, Fluorradikale oder Chlorradikale mit hoher Ätzeigenschaft erzeugt werden können.
[Industrielle Anwendbarkeit]
Die vorliegende Erfindung kann auf beispielsweise ein Gebiet zur Herstellung einer organischen EL-Vorrichtung angewendet werden.
Zusammenfassung
Abscheidungen, die sich an der Innenfläche einer Prozesskammer oder dergleichen einer Bedampfungsvorrichtung anlagern, können entfernt werden, ohne dass die Prozesskammer geöffnet werden muss. Es ist eine Bedampfungsvorrichtung (13) zur Ausführung eines Filmbildungsprozesses an einem durch Dampfabscheidung zu verarbeitenden Zielobjekt (G) offenbart, wobei die Vorrichtung umfasst: einen Bedampfungskopf (65) zur Lieferung von Dampf eines Filmbildungsmaterials an das Zielobjekt (G); Dampferzeugungseinheiten (70 bis 72) zur Verdampfung des Filmbildungsmaterials; eine Reinigungsgaserzeugungseinheit (86) zur Erzeugung eines Reinigungsgases; Dampflieferrohre (81 bis 83) zur Lieferung des Dampfes des Filmbildungsmaterials an den Bedampfungskopf (65) von den Dampferzeugungseinheiten (70 bis 72); und ein Reinigungsgaslieferrohr (87) zur Lieferung des Reinigungsgases an den Bedampfungskopf (65) von der Reinigungsgaserzeugungseinheit (86), wobei sich öffnende/schließende Ventile (75 bis 78) an den Dampflieferrohren (81 bis 83) und dem Reinigungsgaslieferrohr (87) angebracht sind.

A: organische EL-Vorrichtung
G: Glassubstrat
10: Prozesssystem
11: Lader
12, 14, 16, 18, 20, 22: Überführungskammern
13: Bedampfungsvorrichtung für eine Licht emittierende Schicht
15: Filmbildungsvorrichtung für eine Austrittsarbeitseinstellschicht
17: Ätzvorrichtung
19: Sputtervorrichtung
21: CVD-Vorrichtung
23: Entlader
30: Prozesskammer
31: Dampferzeugungskammer
32: Kammerhauptkörper
33: Trennwand
35, 40: Gasauslasslöcher
36, 41: Vakuumpumpen
45: Führungselement
47: Substrathalteeinheit
55∼60: Bedampfungseinheiten
65: Bedampfungskopf
66: Rohrgehäuse
70∼72: Dampferzeugungseinheiten
75∼78: sich öffnende/schließende Ventile
80: Dampfaustragsöffnung
81∼83: Dampflieferrohre
85: Vereinigungsrohr
86: Reinigungsgaserzeugungseinheit
87: Reinigungsgaslieferrohr
90: Heizer
91: Heizerblock
92: Materialbehälter
93: Trägergaslieferrohr
94: Trägergaspfad
95: Aktivierungskammer
96: Reinigungsgaslieferquelle
97: Lieferquelle für nicht reaktives Gas

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2000-282219 [0004]

Claims

Bedampfungsvorrichtung zum Ausführen eines Filmbildungsprozesses an einem durch Dampfabscheidung zu verarbeitenden Zielobjekt, wobei die Vorrichtung umfasst: einen Bedampfungskopf zur Lieferung von Dampf eines Filmbildungsmaterials an das Zielobjekt; eine Dampferzeugungseinheit zum Verdampfen des Filmbildungsmaterials; eine Reinigungsgaserzeugungseinheit zur Erzeugung eines Reinigungsgases; ein Dampflieferrohr zur Lieferung des Dampfes des Filmbildungsmaterials an den Bedampfungskopf von der Dampferzeugungseinheit; und ein Reinigungsgaslieferrohr zur Lieferung des Reinigungsgases an den Bedampfungskopf von der Reinigungsgaserzeugungseinheit, wobei sich öffnende/schließende Ventile an dem Dampflieferrohr und dem Reinigungsgaslieferrohr angebracht sind.
Bedampfungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Prozesskammer zur Ausführung des Filmbildungsprozesses an dem Zielobjekt und eine Dampferzeugungskammer zur Verdampfung des Filmbildungsmaterials benachbart zueinander angeordnet sind, Gasauslassmechanismen zur Druckminderung eines Inneren der Prozesskammer und eines Inneren der Dampferzeugungskammer angebracht sind, eine Dampfaustragsöffnung, die an dem Bedampfungskopf ausgebildet ist, in der Prozesskammer freigelegt ist, und die Dampferzeugungseinheit und das Dampflieferrohr in der Dampferzeugungskammer angeordnet sind.
Plasmaprozessvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Reinigungsgaserzeugungseinheit außerhalb der Prozesskammer und der Dampferzeugungskammer angeordnet ist.
Bedampfungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Bedampfungskopf durch eine Trennwand getragen wird, die die Prozesskammer und die Dampferzeugungskammer trennt.
Bedampfungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei zumindest ein Teil der Trennwand aus einem thermischen Isolator besteht.
Bedampfungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Dampferzeugungseinheit und das Dampflieferrohr den Bedampfungskopf als einen einzelnen Körper tragen, und das Dampflieferrohr den Dampf des Filmbildungsmaterials, der in der Dampferzeugungseinheit erzeugt wird, an den Bedampfungskopf liefert, ohne den Dampf an ein Äußeres der Prozesskammer und der Dampferzeugungskammer auszulassen.
Bedampfungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Filmbildungsmaterial ein Filmbildungsmaterial für eine Licht emittierende Schicht einer organischen EL-Vorrichtung ist.
Bedampfungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Reinigungsgas ein Sauerstoffgas, ein Ozongas, ein Fluorgas, ein Chlorgas, ein Sauerstoffverbindungsgas, ein Fluorverbindungsgas oder ein Chlorverbindungsgas enthält.
Bedampfungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Reinigungsgaserzeugungseinheit Sauerstoffradikale, Fluorradikale oder Chlorradikale erzeugt.
Verfahren zum Betrieb einer Bedampfungsvorrichtung zur Ausführung eines Filmbildungsprozesses an einem durch Dampfabscheidung zu verarbeitenden Zielobjekt, wobei das Verfahren umfasst: einen Prozess zum Ausführen des Filmbildungsprozesses an dem Zielobjekt durch Lieferung von Dampf aus einem Filmbildungsmaterial an das Zielobjekt; und einen Reinigungsprozess zum Reinigen eines Inneren einer Prozesskammer durch Lieferung eines Reinigungsgases in die Prozesskammer, wobei die Bedampfungsvorrichtung umfasst: einen Bedampfungskopf zur Lieferung des Dampfes des Filmbildungsmaterials an das Zielobjekt; eine Dampferzeugungseinheit zum Verdampfen des Filmbildungsmaterials; eine Reinigungsgaserzeugungseinheit zur Erzeugung des Reinigungsgases; ein Dampflieferrohr zur Lieferung des Dampfs des Filmbildungsmaterials an den Bedampfungskopf von der Dampferzeugungseinheit; und ein Reinigungsgaslieferrohr zur Lieferung des Reinigungsgases an den Bedampfungskopf von der Reinigungsgaserzeugungseinheit, wobei sich öffnende/schließende Ventile an dem Dampflieferrohr und dem Reinigungsgaslieferrohr angebracht sind, wobei bei dem Prozess zum Ausführen des Filmbildungsprozesses das sich öffnende/schließende Ventil, das an dem Dampflieferrohr angebracht ist, geöffnet ist, während das sich öffnende/schließende Ventil, das an dem Reinigungsgaslieferrohr angebracht ist, geschlossen ist, und wobei bei dem Reinigungsprozess das sich öffnende/schließende Ventil, das an dem Dampflieferrohr angebracht ist, geschlossen ist, während das sich öffnende/schließende Ventil, das an dem Reinigungsgaslieferrohr angebracht ist, geöffnet ist.