JP2001247959A - 成膜装置及び成膜方法 - Google Patents

成膜装置及び成膜方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 膜厚分布の均一性の高い成膜装置を提供す
る。 【解決手段】 長手方向を有する蒸着セルもしくは複数
個の蒸着セルを設けた蒸着源を用い、この蒸着源を蒸着
源の長手方向と垂直な方向に移動させることで基板上に
薄膜を成膜する。蒸着源を長くすることにより長手方向
における膜厚分布の均一性が高まり、その蒸着源を移動
させて基板全体を成膜するので基板全体の膜厚分布の均
一性を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、陽極、陰極及びそ
れらの間にＥＬ（Electro Luminescence）が得られる発
光性材料、特に自発光性有機材料（以下、有機ＥＬ材料
という）を挟んだ構造からなるＥＬ素子の作製に用いる
成膜装置及び成膜方法に関する。
【０００２】なお、上記有機ＥＬ材料は、一重項励起も
しくは三重項励起または両者の励起を経由して発光（燐
光および／または蛍光）するすべての発光性有機材料を
含むものとする。
【０００３】
【従来の技術】近年、有機ＥＬ材料のＥＬ現象を利用し
た自発光素子としてＥＬ素子を用いた表示装置（以下、
ＥＬ表示装置という）の開発が進んでいる。ＥＬ表示装
置は自発光型であるため、液晶表示装置のようなバック
ライトが不要であり、さらに視野角が広いため、屋外で
使用する携帯型機器の表示部として有望視されている。
【０００４】ＥＬ表示装置にはパッシブ型（単純マトリ
クス型）とアクティブ型（アクティブマトリクス型）の
二種類があり、どちらも盛んに開発が行われている。特
に現在はアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置が注目さ
れている。また、ＥＬ素子の発光層となるＥＬ材料は、
有機材料と無機材料があり、さらに有機材料は低分子系
（モノマー系）有機ＥＬ材料と高分子系（ポリマー系）
有機ＥＬ材料とに分けられる。両者ともに盛んに研究さ
れているが、低分子系有機ＥＬ材料は主に蒸着法で成膜
され、高いポリマー系有機ＥＬ材料は主に塗布法で成膜
される。
【０００５】カラー表示のＥＬ表示装置を作製するため
には、異なる発色をするＥＬ材料を画素ごとに分けて成
膜する必要がある。しかしながら、一般的にＥＬ材料は
水及び酸素に弱く、フォトリソグラフィによるパターニ
ングができない。そのため、成膜と同時にパターン化す
ることが必要となる。
【０００６】最も一般的な方法は、開口部を設けた金属
板もしくはガラス板からなるマスク（以下、シャドーマ
スクという）を、成膜を行う基板と蒸着源との間に設け
る方法である。この場合、蒸着源から気化したＥＬ材料
が開口部だけを通過して選択的に成膜されるため、成膜
と同時にパターン化されたＥＬ層を形成することが可能
である。
【０００７】従来の蒸着装置は一つの蒸着源から放射状
に飛んだＥＬ材料が基板上に堆積されて薄膜を形成して
いたため、ＥＬ材料の飛行距離を考慮して基板の配置を
工夫していた。例えば、円錐形の基板ホルダに基板を固
定することで蒸着源から基板までの距離を全て等しくす
るといった工夫が行われていた。
【０００８】しかしながら、大型基板上に複数のパネル
を作製する多面取りプロセスを採用する場合には、上述
の方法を行うと基板ホルダが非常に大きくなってしま
い、成膜装置本体の大型化を招いてしまう。また、枚葉
式で行うにも基板が平板であるため、蒸着源からの距離
が基板の面内で異なり、均一な膜厚で成膜することが困
難であるという問題が残る。
【０００９】さらに、大型基板を用いる場合には蒸着源
とシャドーマスクとの距離を長くしないと気化されたＥ
Ｌ材料が十分に広がらず、基板全面に均一に薄膜を形成
することが困難となる。この距離の確保も装置の大型化
を助長している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
鑑みてなされたものであり、高いスループットで膜厚分
布の均一性の高い薄膜を成膜できる成膜装置を提供する
ことを課題とする。また、本発明の成膜装置を用いた成
膜方法を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、長手方向を有
する蒸着セル（蒸着する薄膜の材料を入れる部分）もし
くは複数個の蒸着セルを設けた蒸着源を用い、この蒸着
源を蒸着源の長手方向と垂直な方向に移動させることで
薄膜を成膜することを特徴とする。なお、「長手方向を
有する」とは、形状が細長い長方形、細長い楕円形もし
くは線状であることを指している。本発明の場合、長手
方向の長さが成膜される基板の一辺の長さよりも長いと
一括で処理できるため好ましい。具体的には３００ｍｍ
〜１２００ｍｍ（典型的には６００〜８００ｍｍ）であ
ると良い。
【００１２】本発明の蒸着源と基板との位置関係を図１
に示す。図１において、図１（Ａ）は上面図、図１
（Ｂ）は図１（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図、図１
（Ｃ）は図１（Ａ）をＢ−Ｂ’で切断した断面図であ
る。なお、図１（Ａ）〜（Ｃ）において符号は共通のも
のを用いている。
【００１３】図１（Ａ）に示すように、基板１０１の下
方にはシャドーマスク１０２が設置され、さらにその下
方には複数の蒸着セル１０３が一直線上に並べられた長
方形の蒸着源１０４が設置されている。なお、本明細書
において基板とは、基板とその上に形成された薄膜も含
めて基板とする。また、基板の表面とは、薄膜を形成す
る基板面のことを指す。
【００１４】蒸着源１０４の長手方向の長さは基板１０
１の１辺の長さよりも長く、矢印方向（蒸着源１０４の
長手方向と垂直な方向）へ蒸着源１０４を移動させる機
構を備えている。そして、蒸着源１０４を移動させるこ
とで基板全面に薄膜を成膜できるようになっている。な
お、長手方向の長さが基板の１辺よりも短い場合は、数
回の走査を繰り返して薄膜を形成すれば良い。また、蒸
着源１０４を繰り返し移動させることにより同一の薄膜
を数回積層しても構わない。
【００１５】個々の蒸着セル１０３にて気化した薄膜材
料は上方に飛散し、シャドーマスク１０２に設けられた
開口部（図示せず）を通って基板１０１に堆積される。
こうして基板１０１には選択的に薄膜が成膜される。こ
のとき、蒸着セル１０３から飛散した薄膜材料が成膜さ
れる領域は隣接する他の蒸着セルから飛散した薄膜材料
が成膜される領域と重なるようにする。互いに成膜され
る領域を重ねることで最終的には長方形の領域で成膜さ
れることになる。
【００１６】このように本発明は複数個の蒸着セルを並
べた蒸着源を用いることで、従来の点からの放射ではな
く線からの放射となり、薄膜の膜厚の均一性を大幅に向
上させることができる。さらに、長方形の蒸着源を基板
面の下方にて移動させることで高スループットで成膜を
行うことができる。
【００１７】さらに、本発明によれば蒸着源１０４とシ
ャドーマスク１０２との距離を長くする必要がなく、非
常に近接した状態で蒸着を行うことが可能である。これ
は蒸着セルが並んで複数設けられているため、薄膜材料
の飛散距離が短くても基板の中心部から端部に至るまで
を同時に成膜することが出来るためである。この効果は
蒸着セル１０３が密に並んでいるほど高い。
【００１８】蒸着源１０４とシャドーマスク１０２との
距離は蒸着セル１０３を設ける密度によっても異なるた
め特に限定はない。しかし近すぎると基板の中心部から
端部までを均一に成膜することが困難となり、遠すぎる
と従来の点からの放射による蒸着と変わらなくなってし
まう。そのため、蒸着セル１０３同士の間隔をａとする
と、ば蒸着源１０４とシャドーマスク１０２との距離は
２ａ〜１００ａ（好ましくは５ａ〜５０ａ）とすること
が望ましい。
【００１９】以上のような構成からなる本発明の成膜装
置は、蒸着源を用いることで長方形、楕円形もしくは線
状の領域において薄膜の膜厚分布の均一性を確保し、そ
の上で蒸着源を移動させることで基板全面に均一性の高
い薄膜を成膜することが可能である。また、点からの蒸
着でないため、蒸着源と基板との距離を短くすることが
でき、さらに膜厚の均一性を高めることができる。
【００２０】また、本発明の成膜装置にチャンバー内に
てプラズマを発生させる手段を設けることは有効であ
る。酸素ガスによるプラズマ処理もしくはフッ素を含む
ガスによるプラズマ処理を行うことで、チャンバー壁に
成膜された薄膜を除去し、チャンバー内のクリーニング
を行うことができる。プラズマを発生させる手段として
は、チャンバー内に平行平板の電極を設けて、その間で
プラズマを発生させれば良い。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の成膜装置に備えられる蒸
着室の構成について図２に示す。図２（Ａ）は蒸着室の
上面図であり、図２（Ｂ）は断面図である。なお、共通
の部分には共通の符号を使うものとする。また、本実施
の形態では薄膜としてＥＬ（エレクトロルミネッセン
ス）膜を成膜する例を示す。
【００２２】図２（Ａ）において、２０１はチャンバ
ー、２０２は基板搬送口であり、ここから基板がチャン
バー２０１の内部に搬送される。搬送された基板２０３
は基板ホルダ２０４に載せられ、搬送レール２０５によ
って矢印２０５で示すように成膜部２０６へと搬送され
る。
【００２３】成膜部２０６に基板２０３が搬送される
と、マスクホルダ２０７に固定されたシャドーマスク２
０８が基板２０３に近づく。なお、本実施形態ではシャ
ドーマスク２０８の材料として金属板を用いる。（（図
２（Ｂ））また、本実施形態ではシャドーマスク２０８
には開口部２０９が長方形、楕円形もしくは線状に形成
されている。勿論、開口部の形状はこれに限定されるも
のではなく、マトリクス状もしくは網目状に形成されて
いても構わない。
【００２４】このとき、本実施形態では、図２（Ｂ）に
示すように基板２０３に電磁石２１０が近接するような
構造とする。電磁石２１０により磁場を形成すると、シ
ャドーマスク２０８が基板２０３の方へと引き寄せら
れ、所定の間隔をもって保持される。この間隔は図３に
示すようにシャドーマスク２０８に設けられた複数の突
起３０１により確保される。
【００２５】このような構造は、基板２０３が３００ｍ
ｍを超える大型基板である場合において特に有効であ
る。基板２０３が大型化すると、基板の自重によりたわ
みが生じる。しかしながら、電磁石２１０によりシャド
ーマスク２０８を基板２０３側に引き寄せれば、基板２
０３も電磁石２１０に引き寄せられ、たわみを解消する
ことができる。但し、図４に示すように電磁石２１０に
も突起４０１を設け、基板２０３と電磁石２１０との間
隔を確保することが好ましい。
【００２６】こうして基板２０３とシャドーマスク２０
８との間隔が確保されたら、長手方向を有する蒸着セル
２１１を設けた蒸着源２１２を矢印２１３の方向へ移動
させる。移動させる間、蒸着セルの内部に設けられたＥ
Ｌ材料は蒸着セルが加熱されることにより気化し、成膜
部２０６のチャンバー内へと飛散する。但し、本発明の
場合、蒸着源２１２と基板２０３との距離を非常に短い
ものとすることができるため、チャンバー内の駆動部
（蒸着源、基板ホルダもしくはマスクホルダを駆動する
部分）へのＥＬ材料の付着を最小限に抑えることができ
る。
【００２７】蒸着源２１２は基板２０３の一端から他端
まで走査される。本実施形態では、図２（Ａ）に示すよ
うに、蒸着源２１２の長手方向の長さが十分に長いた
め、１回の走査で基板２０３の全面を移動させることが
できる。
【００２８】以上のようにして、赤、緑もしくは青のＥ
Ｌ材料（ここでは赤）を成膜したら、電磁石２１０の磁
場を消し、マスクホルダ２０７を下げて、シャドーマス
ク２０８と基板２０３との距離を離す。そして、基板ホ
ルダ２０４を一画素分ずらして、再びマスクホルダ２０
７を上げ、シャドーマスク２０８と基板２０３とを近づ
ける。さらに、電磁石２１０により磁場を形成して、シ
ャドーマスク２０８及び基板２０３のたわみを解消す
る。その後、蒸着セルを切り換えて再び赤、緑もしくは
青のＥＬ材料（ここでは緑）を成膜する。
【００２９】なお、ここでは基板ホルダ２０４を一画素
分ずらす構成としたが、マスクホルダ２０４を一画素部
ずらしても構わない。
【００３０】このような繰り返しにより赤、緑もしくは
青のＥＬ材料をすべて成膜したら、最後に基板２０３を
基板搬送口２０２の方へ搬送し、チャンバー２０１から
ロボットアーム（図示せず）にて取り出す。以上で本発
明を用いたＥＬ膜の成膜が完了する。
【００３１】
【実施例】〔実施例１〕本発明の成膜装置について図５
を用いて説明する。図５において、５０１は搬送室であ
り、搬送室５０１には搬送機構５０２が備えられ、基板
５０３の搬送が行われる。搬送室５０１は減圧雰囲気に
されており、各処理室とはゲートによって連結されてい
る。各処理室への基板の受け渡しは、ゲートを開けた際
に搬送機構５０２によって行われる。また、搬送室５０
１を減圧するには、油回転ポンプ、メカニカルブースタ
ーポンプ、ターボ分子ポンプ若しくはクライオポンプな
どの排気ポンプを用いることが可能であるが、水分の除
去に効果的なクライオポンプが好ましい。
【００３２】以下に、各処理室についての説明を行う。
なお、搬送室５０１は減圧雰囲気となるので、搬送室５
０１に直接的に連結された処理室には全て排気ポンプ
（図示せず）が備えられている。排気ポンプとしては上
述の油回転ポンプ、メカニカルブースターポンプ、ター
ボ分子ポンプ若しくはクライオポンプが用いられる。
【００３３】まず、５０４は基板のセッティング（設
置）を行うロード室であり、アンロード室も兼ねてい
る。ロード室５０４はゲート５００aにより搬送室５０
１と連結され、ここに基板５０３をセットしたキャリア
（図示せず）が配置される。なお、ロード室５０４は基
板搬入用と基板搬出用とで部屋が区別されていても良
い。また、ロード室５０４は上述の排気ポンプと高純度
の窒素ガスまたは希ガスを導入するためのパージライン
を備えている。
【００３４】なお、本実施例では基板５０３として、Ｅ
Ｌ素子の陽極となる透明導電膜までを形成した基板を用
いる。本実施例では基板５０３を、被成膜面を下向きに
してキャリアにセットする。これは後に蒸着法による成
膜を行う際に、フェイスダウン方式（デポアップ方式と
もいう）を行いやすくするためである。フェイスダウン
方式とは、基板の被成膜面が下を向いた状態で成膜する
方式をいい、この方式によればゴミの付着などを抑える
ことができる。
【００３５】次に、５０５で示されるのはＥＬ素子の陽
極もしくは陰極（本実施例では陽極）の表面を処理する
処理室（以下、前処理室という）であり、前処理室５０
５はゲート５００bにより搬送室５０１と連結される。
前処理室はＥＬ素子の作製プロセスによって様々に変え
ることができるが、本実施例では透明導電膜からなる陽
極の表面に酸素中で紫外光を照射しつつ１００〜１２０
℃で加熱できるようにする。このような前処理は、ＥＬ
素子の陽極表面を処理する際に有効である。
【００３６】次に、５０６は蒸着法により有機ＥＬ材料
を成膜するための蒸着室であり、蒸着室（Ａ）と呼ぶ。
蒸着室（Ａ）５０６はゲート５００cを介して搬送室５
０１に連結される。本実施例では蒸着室（Ａ）５０６と
して図２に示した構造の蒸着室を設けている。
【００３７】本実施例では、蒸着室（Ａ）５０６内の成
膜部５０７において、まず正孔注入層を基板面全体に成
膜し、次に赤色に発色する発光層、その次に緑色に発色
する発光層、最後に青色に発色する発光層を成膜する。
なお、正孔注入層、赤色に発色する発光層、緑色に発色
する発光層及び青色に発色する発光層としては如何なる
材料を用いても良い。
【００３８】蒸着室（Ａ）５０６は蒸着源を成膜する有
機材料の種類に対応して切り換えが可能な構成となって
いる。即ち、複数種類の蒸着源を格納した予備室５０８
が蒸着室（Ａ）５０６に接続されており、内部の搬送機
構により蒸着源の切り換えを行うことができる。従っ
て、成膜する有機ＥＬ材料が変わるたびに蒸着源も切り
換えることになる。また、シャドーマスクは同一のマス
クを成膜する有機ＥＬ材料が変わるたびに一画素分移動
させて用いる。
【００３９】なお、蒸着室（Ａ）５０６内における成膜
プロセスに関しては、図２の説明を参照すれば良い。
【００４０】次に、５０９は蒸着法によりＥＬ素子の陽
極もしくは陰極となる導電膜（本実施例では陰極となる
金属膜）を成膜するための蒸着室であり、蒸着室（Ｂ）
と呼ぶ。蒸着室（Ｂ）５０９はゲート５００dを介して
搬送室５０１に連結される。本実施例では蒸着室（Ｂ）
５０９として図２に示した構造の蒸着室を設けている。
本実施例では、蒸着室（Ｂ）５０９内の成膜部５１０に
おいて、ＥＬ素子の陰極となる導電膜としてＡｌ−Ｌｉ
合金膜（アルミニウムとリチウムとの合金膜）を成膜す
る。
【００４１】なお、周期表の１族もしくは２族に属する
元素とアルミニウムとを共蒸着することも可能である。
共蒸着とは、同時に蒸着セルを加熱し、成膜段階で異な
る物質を混合する蒸着法をいう。
【００４２】次に、５１１は封止室（封入室またはグロ
ーブボックスともいう）であり、ゲート５００eを介し
てロード室５０４に連結されている。封止室５１１で
は、最終的にＥＬ素子を密閉空間に封入するための処理
が行われる。この処理は形成されたＥＬ素子を酸素や水
分から保護するための処理であり、シーリング材で機械
的に封入する、又は熱硬化性樹脂若しくは紫外光硬化性
樹脂で封入するといった手段を用いる。
【００４３】シーリング材としては、ガラス、セラミッ
クス、プラスチックもしくは金属を用いることができる
が、シーリング材側に光を放射させる場合は透光性でな
ければならない。また、シーリング材と上記ＥＬ素子が
形成された基板とは熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂
を用いて貼り合わせられ、熱処理又は紫外光照射処理に
よって樹脂を硬化させて密閉空間を形成する。この密閉
空間の中に酸化バリウムに代表される吸湿材を設けるこ
とも有効である。
【００４４】また、シーリング材とＥＬ素子の形成され
た基板との空間を熱硬化性樹脂若しくは紫外光硬化性樹
脂で充填することも可能である。この場合、熱硬化性樹
脂若しくは紫外光硬化性樹脂の中に酸化バリウムに代表
される吸湿材を添加しておくことは有効である。
【００４５】図５に示した成膜装置では、封止室５１１
の内部に紫外光を照射するための機構（以下、紫外光照
射機構という）５１２が設けられており、この紫外光照
射機構５１２から発した紫外光によって紫外光硬化性樹
脂を硬化させる構成となっている。また、封止室５１１
の内部は排気ポンプを取り付けることで減圧とすること
も可能である。上記封入工程をロボット操作で機械的に
行う場合には、減圧下で行うことで酸素や水分の混入を
防ぐことができる。また、逆に封止室５１１の内部を与
圧とすることも可能である。この場合、高純度な窒素ガ
スや希ガスでパージしつつ与圧とし、外気から酸素等が
侵入することを防ぐ。
【００４６】次に、封止室５１１には受渡室（パスボッ
クス）５１３が連結される。受渡室５１３には搬送機構
（Ｂ）５１４が設けられ、封止室５１１でＥＬ素子の封
入が完了した基板を受渡室５１３へと搬送する。受渡室
５１３も排気ポンプを取り付けることで減圧とすること
が可能である。この受渡室５１３は封止室５１１を直接
外気に晒さないようにするための設備であり、ここから
基板を取り出す。
【００４７】以上のように、図５に示した成膜装置を用
いることで完全にＥＬ素子を密閉空間に封入するまで外
気に晒さずに済むため、信頼性の高いＥＬ表示装置を作
製することが可能となる。
【００４８】〔実施例２〕本発明の成膜装置をマルチチ
ャンバー方式（クラスターツール方式ともいう）とした
場合について図６を用いて説明する。図６において、６
０１は搬送室であり、搬送室６０１には搬送機構（Ａ）
６０２が備えられ、基板６０３の搬送が行われる。搬送
室６０１は減圧雰囲気にされており、各処理室とはゲー
トによって連結されている。各処理室への基板の受け渡
しは、ゲートを開けた際に搬送機構（Ａ）６０２によっ
て行われる。また、搬送室６０１を減圧するには、油回
転ポンプ、メカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポ
ンプ若しくはクライオポンプなどの排気ポンプを用いる
ことが可能であるが、水分の除去に効果的なクライオポ
ンプが好ましい。
【００４９】以下に、各処理室についての説明を行う。
なお、搬送室６０１は減圧雰囲気となるので、搬送室６
０１に直接的に連結された処理室には全て排気ポンプ
（図示せず）が備えられている。排気ポンプとしては上
述の油回転ポンプ、メカニカルブースターポンプ、ター
ボ分子ポンプ若しくはクライオポンプが用いられる。
【００５０】まず、６０４は基板のセッティング（設
置）を行うロード室であり、ロードロック室とも呼ばれ
る。ロード室６０４はゲート６００aにより搬送室６０
１と連結され、ここに基板６０３をセットしたキャリア
（図示せず）が配置される。なお、ロード室６０４は基
板搬入用と基板搬出用とで部屋が区別されていても良
い。また、ロード室６０４は上述の排気ポンプと高純度
の窒素ガスまたは希ガスを導入するためのパージライン
を備えている。
【００５１】次に、６０５で示されるのはＥＬ素子の陽
極もしくは陰極（本実施例では陽極）の表面を処理する
前処理室であり、前処理室６０５はゲート６００bによ
り搬送室６０１と連結される。前処理室はＥＬ素子の作
製プロセスによって様々に変えることができるが、本実
施例では透明導電膜からなる陽極の表面に酸素中で紫外
光を照射しつつ１００〜１２０℃で加熱できるようにす
る。このような前処理は、ＥＬ素子の陽極表面を処理す
る際に有効である。
【００５２】次に、６０６は蒸着法により有機ＥＬ材料
を成膜するための蒸着室であり、蒸着室（Ａ）と呼ぶ。
蒸着室（Ａ）６０６はゲート６００cを介して搬送室６
０１に連結される。本実施例では蒸着室（Ａ）６０６と
して図２に示した構造の蒸着室を設けている。
【００５３】本実施例では、蒸着室（Ａ）６０６内の成
膜部６０７において、正孔注入層及び赤色に発色する発
光層を成膜する。従って、蒸着源及びシャドーマスクを
正孔注入層及び赤色に発色する発光層となる有機材料に
対応して二種類ずつ備え、切り換えが可能な構成となっ
ている。なお、正孔注入層及び赤色に発色する発光層と
しては公知の材料を用いれば良い。
【００５４】次に、６０８は蒸着法により有機ＥＬ材料
を成膜するための蒸着室であり、蒸着室（Ｂ）と呼ぶ。
蒸着室（Ｂ）６０８はゲート６００dを介して搬送室６
０１に連結される。本実施例では蒸着室（Ｂ）６０８と
して図２に示した構造の蒸着室を設けている。本実施例
では、蒸着室（Ｂ）６０８内の成膜部６０９において、
緑色に発色する発光層を成膜する。なお、緑色に発色す
る発光層としては公知の材料を用いれば良い。
【００５５】次に、６１０は蒸着法により有機ＥＬ材料
を成膜するための蒸着室であり、蒸着室（Ｃ）と呼ぶ。
蒸着室（Ｃ）６１０はゲート６００eを介して搬送室６
０１に連結される。本実施例では蒸着室（Ｃ）６１０と
して図２に示した構造の蒸着室を設けている。本実施例
では、蒸着室（Ｃ）６１０内の成膜部６１１において、
青色に発色する発光層を成膜する。なお、青色に発色す
る発光層としては公知の材料を用いれば良い。
【００５６】次に、６１２は蒸着法によりＥＬ素子の陽
極もしくは陰極となる導電膜（本実施例では陰極となる
金属膜）を成膜するための蒸着室であり、蒸着室（Ｄ）
と呼ぶ。蒸着室（Ｄ）６１２はゲート６００fを介して
搬送室６０１に連結される。本実施例では蒸着室（Ｄ）
６１２として図２に示した構造の蒸着室を設けている。
本実施例では、蒸着室（Ｄ）６１２内の成膜部６１３に
おいて、ＥＬ素子の陰極となる導電膜としてＡｌ−Ｌｉ
合金膜（アルミニウムとリチウムとの合金膜）を成膜す
る。なお、周期表の１族もしくは２族に属する元素とア
ルミニウムとを共蒸着することも可能である。
【００５７】次に、６１４は封止室であり、ゲート６０
０gを介してロード室６０４に連結されている。封止室
６１４の説明は実施例１を参照すれば良い。また、実施
例１と同様に封止室６１４の内部には紫外光照射機構６
１５が設けられている。さらに、封止室６１５には受渡
室６１６が連結される。受渡室６１６には搬送機構
（Ｂ）６１７が設けられ、封止室６１４でＥＬ素子の封
入が完了した基板を受渡室６１６へと搬送する。受渡室
６１６の説明も実施例１を参照すれば良い。
【００５８】以上のように、図６に示した成膜装置を用
いることで完全にＥＬ素子を密閉空間に封入するまで外
気に晒さずに済むため、信頼性の高いＥＬ表示装置を作
製することが可能となる。
【００５９】〔実施例３〕本発明の成膜装置をインライ
ン方式とした場合について図７を用いて説明する。図７
において７０１はロード室であり、基板の搬送はここか
ら行われる。ロード室７０１には排気系７００aが備え
られ、排気系７００aは第１バルブ７１、ターボ分子ポ
ンプ７２、第２バルブ７３及びロータリーポンプ（油回
転ポンプ）７４を含んだ構成からなっている。
【００６０】第１バルブ７１はメインバルブであり、コ
ンダクタンスバルブを兼ねる場合もあるしバタフライバ
ルブを用いる場合もある。第２バルブ７３はフォアバル
ブであり、まず第２バルブ７３を開けてロータリーポン
プ７４によりロード室７０１を粗く減圧し、次に第１バ
ルブ７１を空けてターボ分子ポンプ７２で高真空まで減
圧する。なお、ターボ分子ポンプの代わりにメカニカル
ブースターポンプ若しくはクライオポンプを用いること
が可能であるがクライオポンプは水分の除去に特に効果
的である。
【００６１】次に、７０２で示されるのはＥＬ素子の陽
極もしくは陰極（本実施例では陽極）の表面を処理する
前処理室であり、前処理室７０２は排気系７００bを備
えている。また、ロード室７０１とは図示しないゲート
で密閉遮断されている。前処理室７０２はＥＬ素子の作
製プロセスによって様々に変えることができるが、本実
施例では透明導電膜からなる陽極の表面に酸素中で紫外
光を照射しつつ１００〜１２０℃で加熱できるようにす
る。
【００６２】次に、７０３は蒸着法により有機ＥＬ材料
を成膜するための蒸着室であり、蒸着室（Ａ）と呼ぶ。
蒸着室（Ａ）７０３は排気系７００cを備えている。ま
た、前処理室７０２とは図示しないゲートで密閉遮断さ
れている。本実施例では蒸着室（Ａ）７０３として図２
に示した構造の蒸着室を設けている。
【００６３】蒸着室（Ａ）７０３に搬送された基板７０
４及び蒸着室（Ａ）７０３に備えられた蒸着源７０５は
各々矢印の方向に向かって移動し、成膜が行われる。な
お、蒸着室（Ａ）７０３の詳細な動作に関しては、図２
の説明を参照すれば良い。本実施例では、蒸着室（Ａ）
７０３において、正孔注入層を成膜する。正孔注入層と
しては公知の材料を用いれば良い。
【００６４】次に、７０６は蒸着法により有機ＥＬ材料
を成膜するための蒸着室であり、蒸着室（Ｂ）と呼ぶ。
蒸着室（Ｂ）７０６は排気系７００dを備えている。ま
た、蒸着室（Ａ）７０３とは図示しないゲートで密閉遮
断されている。本実施例では蒸着室（Ｂ）７０６として
図２に示した構造の蒸着室を設けている。従って蒸着室
（Ｂ）７０６の詳細な動作に関しては、図２の説明を参
照すれば良い。また、本実施例では、蒸着室（Ｂ）７０
６において、赤色に発色する発光層を成膜する。赤色に
発色する発光層としては公知の材料を用いれば良い。
【００６５】次に、７０７は蒸着法により有機ＥＬ材料
を成膜するための蒸着室であり、蒸着室（Ｃ）と呼ぶ。
蒸着室（Ｃ）７０７は排気系７００eを備えている。ま
た、蒸着室（Ｂ）７０６とは図示しないゲートで密閉遮
断されている。本実施例では蒸着室（Ｃ）７０７として
図２に示した構造の蒸着室を設けている。従って蒸着室
（Ｃ）７０７の詳細な動作に関しては、図２の説明を参
照すれば良い。また、本実施例では、蒸着室（Ｃ）７０
７において、緑色に発色する発光層を成膜する。緑色に
発色する発光層としては公知の材料を用いれば良い。
【００６６】次に、７０８は蒸着法により有機ＥＬ材料
を成膜するための蒸着室であり、蒸着室（Ｄ）と呼ぶ。
蒸着室（Ｄ）７０８は排気系７００fを備えている。ま
た、蒸着室（Ｃ）７０７とは図示しないゲートで密閉遮
断されている。本実施例では蒸着室（Ｄ）７０８として
図２に示した構造の蒸着室を設けている。従って蒸着室
（Ｄ）７０８の詳細な動作に関しては、図２の説明を参
照すれば良い。また、本実施例では、蒸着室（Ｄ）７０
８において、青色に発色する発光層を成膜する。青色に
発色する発光層としては公知の材料を用いれば良い。
【００６７】次に、７０９は蒸着法によりＥＬ素子の陽
極もしくは陰極となる導電膜（本実施例では陰極となる
金属膜）を成膜するための蒸着室であり、蒸着室（Ｅ）
と呼ぶ。蒸着室（Ｅ）７０９は排気系７００gを備えて
いる。また、蒸着室（Ｄ）７０８とは図示しないゲート
で密閉遮断されている。本実施形態では蒸着室（Ｅ）７
０９として図２に示した構造の蒸着室を設けている。従
って蒸着室（Ｅ）７０９の詳細な動作に関しては、図２
の説明を参照すれば良い。
【００６８】本実施例では、蒸着室（Ｅ）７０９におい
て、ＥＬ素子の陰極となる導電膜としてＡｌ−Ｌｉ合金
膜（アルミニウムとリチウムとの合金膜）を成膜する。
なお、周期表の１族もしくは２族に属する元素とアルミ
ニウムとを共蒸着することも可能である。
【００６９】次に、７１０は封止室であり、排気系７０
０hを備えている。また、蒸着室（Ｅ）７０９とは図示
しないゲートで密閉遮断されている。封止室７１０の説
明は実施例１を参照すれば良い。また、実施例１と同様
に封止室７１０の内部には紫外光照射機構（図示せず）
が設けられている。
【００７０】最後に、７１１はアンロード室であり、排
気系７００iを備えている。ＥＬ素子が形成された基板
はここから取り出される。
【００７１】以上のように、図７に示した成膜装置を用
いることで完全にＥＬ素子を密閉空間に封入するまで外
気に晒さずに済むため、信頼性の高いＥＬ表示装置を作
製することが可能となる。また、インライン方式により
高いスループットでＥＬ表示装置を作製することができ
る。
【００７２】〔実施例４〕本発明の成膜装置をインライ
ン方式とした場合について図８を用いて説明する。図８
において８０１はロード室であり、基板の搬送はここか
ら行われる。ロード室８０１には排気系８００aが備え
られ、排気系８００aは第１バルブ８１、ターボ分子ポ
ンプ８２、第２バルブ８３及びロータリーポンプ（油回
転ポンプ）８４を含んだ構成からなっている。
【００７３】次に、８０２で示されるのはＥＬ素子の陽
極もしくは陰極（本実施例では陽極）の表面を処理する
前処理室であり、前処理室８０２は排気系８００bを備
えている。また、ロード室８０１とは図示しないゲート
で密閉遮断されている。前処理室８０２はＥＬ素子の作
製プロセスによって様々に変えることができるが、本実
施例では透明導電膜からなる陽極の表面に酸素中で紫外
光を照射しつつ１００〜１２０℃で加熱できるようにす
る。
【００７４】次に、８０３は蒸着法により有機ＥＬ材料
を成膜するための蒸着室であり排気系８００cを備えて
いる。また、前処理室８０２とは図示しないゲートで密
閉遮断されている。本実施例では蒸着室８０３として図
２に示した構造の蒸着室を設けている。蒸着室８０３に
搬送された基板８０４及び蒸着室８０３に備えられた蒸
着源８０５は各々矢印の方向に向かって移動し、成膜が
行われる。
【００７５】なお、本実施例の場合、蒸着室８０３にお
いて正孔注入層、赤色に発色する発光層、緑色に発色す
る発光層、青色に発色する発光層及び陰極となる導電膜
を形成するため、成膜ごとに蒸着源８０３もしくはシャ
ドーマスク（図示せず）を切り換えることが好ましい。
本実施例では蒸着室８０３に予備室８０６を連結し、予
備室８０６に蒸着源もしくはシャドーマスクを格納して
おき、適宜切り換えることとする。
【００７６】次に、８０７は封止室であり、排気系８０
０dを備えている。また、蒸着室８０３とは図示しない
ゲートで密閉遮断されている。封止室８０７の説明は実
施例１を参照すれば良い。また、実施例１と同様に封止
室８０７の内部には紫外光照射機構（図示せず）が設け
られている。
【００７７】最後に、８０８はアンロード室であり、排
気系８００eを備えている。ＥＬ素子が形成された基板
はここから取り出される。
【００７８】以上のように、図８に示した成膜装置を用
いることで完全にＥＬ素子を密閉空間に封入するまで外
気に晒さずに済むため、信頼性の高い発光装置（ＥＬ表
示装置）を作製することが可能となる。また、インライ
ン方式により高いスループットでＥＬ表示装置を作製す
ることができる。
【００７９】
【発明の効果】本発明の成膜装置を用いることで、基板
面内において膜厚分布の均一性の高い薄膜を高いスルー
プットで成膜することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 蒸着源の構成を示す図。
【図２】 蒸着室の構造を示す図。
【図３】 蒸着室の構造を示す図。
【図４】 成膜装置の構造を示す図。
【図５】 成膜装置の構造を示す図。
【図６】 成膜装置の構造を示す図。
【図７】 成膜装置の構造を示す図。
【図８】 成膜装置の構造を示す図。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】長手方向を有する蒸着源及び前記蒸着源を
    前記蒸着源の長手方向と垂直な方向に移動させる機構を
    含むことを特徴とする成膜装置。
  2. 【請求項２】長手方向を有する蒸着源、前記蒸着源を該
    蒸着源の長手方向と垂直な方向に移動させる機構及び前
    記機構の上方に設けられた電磁石を含むことを特徴とす
    る成膜装置。
  3. 【請求項３】ロード室、前記ロード室に連結された搬送
    室及び前記搬送室に連結された蒸着室を有し、前記蒸着
    室は長手方向を有する蒸着源及び前記蒸着源を前記蒸着
    源の長手方向と垂直な方向に移動させる機構を含むこと
    を特徴とする成膜装置。
  4. 【請求項４】ロード室、前記ロード室に連結された搬送
    室及び前記搬送室に連結された蒸着室を有し、前記蒸着
    室は長手方向を有する蒸着源、前記蒸着源を該蒸着源の
    長手方向と垂直な方向に移動させる機構及び前記機構の
    上方に設けられた電磁石を含むことを特徴とする成膜装
    置。
  5. 【請求項５】ロード室、アンロード室及び蒸着室が直列
    に連結され、前記蒸着室は長手方向を有する蒸着源及び
    前記蒸着源を前記蒸着源の長手方向と垂直な方向に移動
    させる機構を含むことを特徴とする成膜装置。
  6. 【請求項６】ロード室、アンロード室及び蒸着室が直列
    に連結され、前記蒸着室は長手方向を有する蒸着源、前
    記蒸着源を該蒸着源の長手方向と垂直な方向に移動させ
    る機構及び前記機構の上方に設けられた電磁石を含むこ
    とを特徴とする成膜装置。
  7. 【請求項７】請求項１乃至請求項６のいずれか一におい
    て、前記蒸着源は長手方向を有する蒸着セルを備えてい
    ることを特徴とする成膜装置。
  8. 【請求項８】請求項１乃至請求項６のいずれか一におい
    て、前記蒸着源は複数の蒸着セルを備えていることを特
    徴とする成膜装置。
  9. 【請求項９】長手方向を有する蒸着源を該蒸着源の長手
    方向と垂直な方向に移動させながら基板上に薄膜を成膜
    することを特徴とする成膜方法。
  10. 【請求項１０】電磁石により基板及び金属からなるシャ
    ドーマスクを接触させた状態で、長手方向を有する蒸着
    源を該蒸着源の長手方向と垂直な方向に移動させながら
    前記基板上に薄膜を成膜することを特徴とする成膜方
    法。
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