JP2003226961A - 連続蒸着装置 - Google Patents

連続蒸着装置

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JP2003226961A
JP2003226961A JP2002026566A JP2002026566A JP2003226961A JP 2003226961 A JP2003226961 A JP 2003226961A JP 2002026566 A JP2002026566 A JP 2002026566A JP 2002026566 A JP2002026566 A JP 2002026566A JP 2003226961 A JP2003226961 A JP 2003226961A
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JP
Japan
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vapor deposition
substrate
cylindrical body
film
vacuum chamber
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JP2002026566A
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English (en)
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Akihiro Kitahata
顕弘 北畠
Takaharu Yamada
敬治 山田
Fujio Kajikawa
不二雄 梶川
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Sanyo Shinku Kogyo KK
Original Assignee
Sanyo Shinku Kogyo KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、例えば、多層構造の有機EL層の
連続成膜を可能とする連続蒸着装置を提供するものであ
る。 【解決手段】 蒸着装置において、蒸着源が、外周に加
熱用高周波コイルの巻回され、且つ内部に高周波コイル
により誘導発熱する発熱体を備えた筒状体と、筒状体内
に粒状等の材料を不活性ガス又は反応性ガスとともに連
続供給するための供給装置に接続された材料供給管とか
ら構成され、しかも発熱体が筒状体内で適切な間隔を保
持して設けられたことにある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、多層構造
の有機EL素子の連続成膜を可能とする連続蒸着装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】一般に蒸着装置は、真空チャンバ21内
の下方側に設けられた蒸着材料を収納するためのるつぼ
等の蒸発源22と、該蒸発源22を加熱する抵抗加熱
体、又は誘導加熱体23とから構成され、蒸発源22よ
り蒸発した物質を該蒸発源の上方に設けられた基板10
表面に付着させて、基板10への成膜を行うものである
(図4(イ))。
【0003】また、近年有機物を用いた発光デバイスで
ある有機EL素子のディスプレイへの利用が進められて
いる。この有機EL素子は一般に陽極、発光層、陽極か
ら構成され、発光特性を向上するために陽極と発光層と
の間に正孔伝達機能を有する正孔輸送層を設けたり、発
光層と陰極との間に電子伝達機能を有する電子注入層を
設けた多層の構成である。
【0004】上記有機EL素子は大型の基板へ成膜され
るために、従来の蒸着装置を用いて有機EL素子を成膜
する場合は、下記のように変更して対応することが考え
られた。即ち、成膜時間を長くするため、るつぼ22を
大型化するとともに、るつぼ22の開口部の全面から均
一な蒸発を得るためにるつぼに熱伝導性の優れた伝熱物
体25を設ける構成である(図4(ロ))。
【0005】しかしながら、上記方法においては、蒸発
源は所詮面積の小さな点源であり、しかも上方の基板に
蒸発物質を拡散蒸発させて成膜するために、基板への付
着力が弱く、大型の基板に対しては膜厚を均一にするこ
とができないとともに、蒸着材料を連続して蒸発源に供
給することができないために、効率よく大量に基板に成
膜するのが困難であった。
【0006】また、多層構造の有機EL素子は、各層毎
に別々に成膜するために、成膜に時間がかかる他、蒸着
源を取り替える際のチャンバの開閉時各層の膜面内が変
化しやすく各層に膜のバラツキが生じ、品質のよい薄膜
層が得られない。
【0007】そこで、真空チャンバの側壁に蒸発源を設
け、蒸着材料をガスとともに材料供給を用いて連続供給
するとともに、基板を蒸発源に対して対向する位置で周
回移動する構成の蒸着装置が考えられた。この蒸着装置
によれば、蒸着材料を連続して供給し蒸着材料を噴射状
にして基板に成膜することができるために、効率よく大
量に成膜することも可能となった。
【0008】また、基板を周回移動するとともに、蒸着
源が真空チャンバの側壁に複数設けることができるの
で、連続した成膜を可能とする。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記真
空チャンバの側壁に蒸発源を設けた蒸着装置において
は、水平に配置された筒状蒸発源に供給される蒸発材料
が、その底部に滞留し、蒸着源内の蒸着材料を均一に加
熱して溶融することができず、蒸発源からの飛び出しス
ピードが十分でなく、蒸発材料を水平方向へ均一に噴射
することが困難であるという欠点があった。
【0010】そこで、本発明は上記のような問題点を鑑
みてなされたもので、基板に蒸着材料を均一に噴射する
ことができるとともに、蒸着材料を連続的に供給し、且
つ蒸着材料の溶融をスムーズに行うことで、大型基板に
連続成膜することのできる連続蒸着装置を提供すること
を課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は上記のよ
うな課題を解決するために、請求項1において、真空チ
ャンバ壁面に沿って周回移動する基板と、該基板に蒸着
材料を成膜すべく壁面に沿って設けられた蒸発源とから
なる蒸着装置において、蒸発源が、外周に加熱用高周波
コイルの巻回され、且つ内部に高周波コイルによって誘
導発熱する発熱体の設けられた筒状体と、該筒状体内に
粒状等の材料を不活性ガス又は反応性ガスとともに連続
供給するための供給装置に接続されている材料供給管と
から構成され、しかも前記発熱体が筒状体内で適切な間
隔を保持して設けられていることを特徴とする。
【0012】また、請求項2に記載のように、蒸発源
が、真空チャンバの側壁に縦方向、及び横方向に複数個
配置され、基板に多層膜を連続成膜する。
【0013】
【作用】即ち、本発明は、材料供給管よりアルゴンA
r、ヘリウムHe等の不活性ガスからなるキャリアガス
とともに粉末の蒸着材料を筒状体に連続して供給して、
該筒状体を外周に巻回された加熱用高周波コイルにより
誘導加熱する。この際、筒状体内には適切な間隔を保持
して発熱体が設けられているために、該発熱体も同様に
誘導発熱することとなる。これにより、供給された蒸着
材料は筒状体内で均一に溶融し、導入されるガスの噴射
と一体となって筒状体前方へ勢いよく噴射され、大型基
板に対しても均一に成膜することができる。
【0014】また、上記蒸発源を真空チャンバの側面の
縦方向に多数設けることにより、大型基板全面に均一の
膜を成膜することが可能となる。さらに、蒸発源を真空
チャンバの側面の横方向に沿って多数設け、それぞれの
蒸発源へ相違する蒸着材料を材料供給管を介して供給す
ることにより、有機ELなどの多層膜デバイスの連続成
膜を行うことができる。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の蒸着装置の一実施例を図
面に沿って説明する。説明において図1は本発明の蒸着
装置の一実施例を示す概略説明側面断面図であり、図2
は、本発明の蒸着装置の設置例を示す概略説明平面図で
あり、図3は、蒸発源の設置状態を示す概略説明側面図
である。
【0016】本発明の蒸着装置1は、真空チャンバ2内
の側壁の縦方向に多列に設けられた蒸発源3と、該蒸発
源3に蒸着材料10及びアルゴンAr、ヘリウムHe等
の不活性ガスからなるキャリアガスを送る材料供給管5
とから構成されている。
【0017】前記蒸発源3は、一方が開口された円筒状
の石英等の筒状体8と該筒状体8の外周に巻回され、高
周波電源に接続された高周波コイル4とから構成されて
いる。
【0018】前記筒状体8内には、カーボン、BN(窒
化硼素)等の耐熱性導電材料からなる繊維体又は粒状の
発熱体7が適切な間隔を保持して設けられている。これ
により、筒状体8を誘導加熱すると、内部の発熱体7も
同様に誘導加熱され発熱する。このため、導入された蒸
着材料は筒状体8内で均一に溶融し、均一に蒸発するこ
とができる。
【0019】前記材料供給管5は、筒状体8内に粒状等
の材料をガスとともに連続供給するための供給装置6に
接続されている。
【0020】次に上記実施例の蒸着装置1を使用して、
例えば有機EL膜を基板10に陽極、正孔輸送層、発光
層、陰極電極Al層を成膜する場合について説明する。
この際、真空チャンバ2内に複数の蒸発源3を設け、基
板10に積層する順にそれぞれ正孔輸送層であるTPD
(トリフェニルジアミン)、有機発光層であるAlq3
(トリスアルミニウム錯体)、陰極電極Al層の材料を
材料供給管5に設ける。
【0021】先ず、予め陽極としてのITO膜が成膜さ
れた基板10を用意して基板ホルダー(図示せず)に取
り付け、真空チャンバ2内に配置して周回移動させる。
尚、陽極としてのITOも本発明の蒸着装置1により真
空チャンバ2内で基板10上に成膜することも可能であ
る。また、陽極材料としては仕事関数の大きい金属、合
金、電気伝導性化合物またはこれらの混合物が好まし
い。
【0022】次に、上記ITO膜が成膜された基板10
上に、蒸発源3Aを用いて正孔輸送層であるTPD(ト
リフェニルジアミン)を連続して成膜する。即ち、TP
Dの粉状の蒸着材料は、材料供給管5を介して筒状体8
内にガスとともに連続供給され、誘導加熱した発熱体7
とにより筒状体8内で均一に溶融して蒸発して、ガスと
ともに筒状体8より基板10側に噴射され、基板10の
周回移動に応じて積層状態で付着して成膜されることと
なる。この際、蒸発源3は真空チャンバ2の側壁の縦方
向に複数されているために、大型の基板10に対して均
一に成膜することができる。
【0023】そして、上記ITO膜、TPDの成膜され
た基板10上に、次の蒸発源3Bを用いて有機発光層で
あるAlq3 を成膜する。即ち、前記TPDと同様に、
Alq3 の粉状の蒸着材料を、筒状体8内にガスととも
に連続供給し、発熱体7とにより筒状体8内で均一に溶
融して蒸発して、ガスとともに筒状体8より基板10側
に噴射することでAlq3 の膜を連続して成膜する。
【0024】さらに、上記ITO膜、TPD、及びAl
3 の成膜された基板10上に、次の蒸発源3Cを用い
てAl層を成膜する。即ち、前記TPDと同様に、Al
の粉状の蒸着材料を、筒状体8内にガスとともに連続供
給し、発熱体7とにより筒状体8内で均一に溶融して蒸
発して、ガスとともに筒状体8より基板10側に噴射す
ることでAl層の膜を連続して成膜する。
【0025】これにより、基板10上に、ITO、正孔
輸送層であるTPD(トリフェニルジアミン)、有機発
光層であるAlq3 (トリスアルミニウム錯体)、及び
陰極電極Al層を1つのチャンバ2内で連続して成膜す
ることができる。
【0026】このように、チャンバ2の側壁に設けられ
た各蒸発源3…を順次加熱し使用することにより、基板
10上に連続した膜を成膜することができる。従って、
多層膜デバイスである有機EL素子を連続して成膜する
ことができる。
【0027】尚、上記実施例において、蒸発源3を真空
チャンバ2の側壁に設ける数は、実施例に限定されるも
のでなく、多層膜デバイスの種類に応じて自在に変更、
決定することができる。
【0028】
【発明の効果】このように、本発明の蒸着装置は、蒸着
材料を蒸発源に連続して供給することができるととも
に、供給された材料を均一に、且つ連続して溶融して蒸
発し、噴射状に基板に付着することができるので、従来
の蒸着装置に比し、大型基板に対して均一の膜厚に成膜
することができるという効果がある。
【0029】また、真空チャンバ内に蒸発源を多数配置
することにより1つのチャンバ内で有機EL素子等の多
層膜デバイスを連続して成膜することができるという効
果を奏するに至った。
【図面の簡単な説明】
【図1】は、本発明の蒸着装置の一実施例を示す概略説
明断面側面図。
【図2】は、蒸発源を複数配置した設置例を示す概略説
明平面図。
【図3】は、蒸発源をチャンバの側壁の縦方向に設置し
た状態を示す概略説明側面図。
【図4】(イ)、(ロ)は、従来の蒸着装置を示す概略
説明側面図。
【符号の説明】
1…蒸着装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K007 AB18 DB03 FA01 4K029 BB02 BC07 BD00 DB10 DB15 DB19 JA02

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空チャンバ壁面に沿って周回移動する
    基板と、該基板に蒸着材料を成膜すべく壁面に沿って設
    けられた蒸発源とからなる蒸着装置において、蒸発源
    が、外周に加熱用高周波コイルの巻回され、且つ内部に
    高周波コイルによって誘導発熱する発熱体の設けられた
    筒状体と、該筒状体内に粒状等の材料を不活性ガス又は
    反応性ガスとともに連続供給するための供給装置に接続
    されている材料供給管とから構成され、しかも前記発熱
    体が筒状体内で適切な間隔を保持して設けられているこ
    とを特徴とする連続蒸着装置。
  2. 【請求項2】 前記蒸発源が、真空チャンバの側壁に縦
    方向、及び横方向に複数個配置され、基板に多層膜を連
    続成膜する請求項1記載の連続蒸着装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008105287A1 (ja) * 2007-02-28 2008-09-04 Ulvac, Inc. 蒸着源、蒸着装置、有機薄膜の成膜方法
WO2010098308A1 (ja) 2009-02-24 2010-09-02 株式会社アルバック 有機化合物蒸気発生装置及び有機薄膜製造装置
KR100981015B1 (ko) 2004-03-25 2010-09-07 사천홍시현시기건유한공사 유기 전계 발광 소자의 제조 방법

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