JP2003297564A - 蒸着装置、及び成膜の製造方法 - Google Patents

蒸着装置、及び成膜の製造方法

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JP2003297564A
JP2003297564A JP2002096529A JP2002096529A JP2003297564A JP 2003297564 A JP2003297564 A JP 2003297564A JP 2002096529 A JP2002096529 A JP 2002096529A JP 2002096529 A JP2002096529 A JP 2002096529A JP 2003297564 A JP2003297564 A JP 2003297564A
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cell
film
vapor
cell chamber
chamber
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Masanori Yoshida
正典 吉田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機膜材料を加熱するセルが真空チャンバー
内に設置されているため、材料の供給、チェックする時
にチャンバー全体を大気解放する必要があり、再立ち上
げに多大な時間が必要。 【解決手段】 有機EL膜材料のセル室7が真空弁12
を介し、チャンバーから独立した構造をとる。従って、
チャンバー内を真空状態にしたまま材料の交換を行うこ
とが可能となり、材料交換時間に必要であった時間ロス
を大幅に削減する。

Description

【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機EL膜蒸着装
置に関する。
【従来の技術】有機EL表示装置は高輝度、低消費電力
が実現でき、液晶表示装置にかわる表示デバイスとし
て、薄型、高輝度、高視野角を特徴とし、今後の表示デ
バイスのトレンドである。有機EL表示装置の製造方法
には大きく分けて2通りがある。一方は、低分子型有機
EL材料をマスク蒸着により成膜する方法であり、もう
一方は基板上に予めリブを形成した後、該リブに囲まれ
た凹部にインクジェット法により高分子型有機EL材料
を供給する方法である。このうち、インクジェット法を
用いる手法は、使用する高分子型有機EL材料の開発が
未だ途上であり、現段階では商品化は実現していない。
一方、蒸着法を用いる手法については、既にパッシブマ
トリクス方式のモノカラー、及び、エリアカラーパネル
において既に商品化されている。従来例の有機EL膜材
料の蒸着装置は、図1に示すように、有機EL膜材料の
蒸気放出口10が真空チャンバー1の下部にあり、該チ
ャンバー1上部にマスクホルダー5、及び基板ホルダー
4が設置されている構造である。使用するマスク3は、
パネル発光部に対応した部位が開口部となった金属板を
用いるのが一般的である。また、材料を加熱するセル8
は真空チャンバー1内に設置されており、有機EL膜材
料の蒸気放出口10には仕切り板11が設置されてい
る。
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
蒸着装置では有機膜材料を加熱するセルが真空チャンバ
ー(真空槽)内に設置されているため、材料の供給、チ
ェックを行う都度にチャンバー全体の真空状態を大気圧
に戻す必要があり、再び真空状態にするには大な時間を
必要とし、経済的観点から不効率であるという課題があ
った。
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため,本発明は、有機EL膜材料のセル室が真空弁を
介し、チャンバーから独立した構造をとる。従って、真
空弁を閉じた後、セル室のみを大気圧にする事により、
チャンバー内を真空状態にしたまま、材料のチェック、
供給を行うことが可能である。したがって、複数のセル
室を設置することにより、時間のロスなく材料の交換を
行うことが可能となる。
【発明の実施の形態】本発明の蒸着装置は、真空槽内
に、基板を保持させる基板保持部と、前記基板に被蒸着
物をパターニングさせて蒸着させるように前記基板に相
対しかつ前記被蒸着物との間に配置されるマスクを保持
するマスク保持部と、前記被蒸着物が配置されるセル
と、前記セルが収納されるセル室と、前記セル内の前記
被蒸着物を加熱してその被蒸着物の蒸気を発生させる加
熱手段と、前記蒸気を放出させるための前記セル室に開
口される蒸気放出口と、前記セル室の蒸気放出口に配置
され前記セル室の内側を大気圧に開放されても前記セル
室の外側の真空度が維持される真空弁と、前記セル室の
内側に配置されかつ前記基板に蒸着される被蒸着物の成
膜レートを測定する水晶振動子膜厚計と、前記水晶振動
子膜厚計からの成膜レート情報をもとに前記成膜レート
を制御するために前記真空弁の開口の大きさを調整して
前記被蒸着物の蒸気の放出量を調整する成膜レート制御
手段とを有する。また、本発明の蒸着装置は、さらに、
複数の水晶振動子膜厚計と、複数のセルと、複数のセル
室と、複数の加熱手段と、複数の真空弁とを有する。ま
た、本発明の蒸着装置は、蒸着装置の、セル室がn個配
置され(nは2以上の自然数)、さらに、前記セル室ご
とに、水晶振動子膜厚計、セル、加熱手段、及び真空弁
を少なくとも1つ以上有しており、前記セル室ごとに、
セル室に被蒸着物を収納する工程と、前記のセル室の真
空引きの工程と、前記被蒸着物を加熱手段により加熱す
る工程と、前記被蒸着物を基板に蒸着させて成膜する工
程とからなる成膜工程を有し、第m層を成膜する第m番
のセル室の第m番の成膜工程と、第(m+1)層を成膜
する第(m+1)番のセル室の第(m+1)番の成膜工
程とは、各々の成膜工程の開始から終了の時間が、少な
くとも部分的に重畳させる。なお、mは1以上の自然数
である。また、本発明の成膜の製造方法は、蒸着装置
の、セル室がn個配置され(nは2以上の自然数)、さ
らに、前記セル室ごとに、水晶振動子膜厚計、セル、加
熱手段、及び真空弁を少なくとも1つ以上有しており、
前記セル室ごとに、セル室に被蒸着物を収納する工程
と、前記のセル室の真空引きの工程と、前記被蒸着物を
加熱手段により加熱する工程と、前記被蒸着物を基板に
蒸着させて成膜する工程とからなる成膜工程を有し、第
m層を成膜する第m番のセル室の第m番の成膜工程と、
第(m+1)層を成膜する第(m+1)番のセル室の第
(m+1)番の成膜工程とは、各々の成膜工程の開始か
ら終了の時間が、少なくとも部分的に重畳させる。な
お、mは1以上の自然数である。また、本発明の蒸着装
置は、上記の蒸着装置において、セル室がn個配置され
(nは2以上の自然数)、さらに、前記セル室ごとに、
水晶振動子膜厚計、セル、加熱手段、及び真空弁を少な
くとも1つ以上有しており、前記セル室ごとに、セル室
に被蒸着物を収納する工程と、前記のセル室の真空引き
の工程と、前記被蒸着物を加熱手段により加熱する工程
と、前記被蒸着物を基板に蒸着させて成膜する工程とか
らなる成膜工程を有し、第m層を成膜する第m番のセル
室の第m番の成膜工程と、第(m+1)層を成膜する第
(m+1)番のセル室の第(m+1)番の成膜工程と
は、各々の成膜工程の開始から終了の時間が、少なくと
も部分的に重畳させる。なお、mは1以上の自然数であ
る。また、本発明の成膜の製造方法は、上記の成膜の製
造方法において、セル室がn個配置され(nは2以上の
自然数)、さらに、前記セル室ごとに、水晶振動子膜厚
計、セル、加熱手段、及び真空弁を少なくとも1つ以上
有しており、前記セル室ごとに、セル室に被蒸着物を収
納する工程と、前記のセル室の真空引きの工程と、前記
被蒸着物を加熱手段により加熱する工程と、前記被蒸着
物を基板に蒸着させて成膜する工程とからなる成膜工程
を有し、第m層を成膜する第m番のセル室の第m番の成
膜工程と、第(m+1)層を成膜する第(m+1)番の
セル室の第(m+1)番の成膜工程とは、各々の成膜工
程の開始から終了の時間が、少なくとも部分的に重畳さ
せる。なお、mは1以上の自然数である。また、本発明
において、被蒸着物が有機EL膜材料であることを特徴
とする。このようにして、真空弁を閉じた後、セル室の
みを大気圧にする事により、チャンバー内を真空状態に
したまま、材料のチェック、供給を行うことが可能であ
る。したがって、複数のセル室を設置することにより、
時間のロスなく材料の交換を行うことが可能となる。ま
た、多層の成膜を施すときには、各々の成膜工程に要す
る時間を、互いに重畳させることで、セル室への被蒸着
材料の収納に要する時間、セル室を真空引きするに要す
る時間、及び被蒸着材料を適温にするに要する時間など
が、待機時間(ロスタイム)になることを最小限にする
ことができ、工程数の低減や、生産性の向上が図れる。
成膜工程のうち、被蒸着物の蒸着を行っているセル室
と、真空チャンバー内をと真空状態にしたまま、他のセ
ル室の被蒸着物のチェック、供給を行うことが可能であ
る。従って、複数のセル室を設置することにより、時間
のロスなく材料の交換を行うことが可能となる。
【実施例】以下に、本発明の実施例の有機EL膜蒸着装
置について図2を用いて説明する。有機EL膜材料の蒸
気放出口10が真空チャンバー1の下部にあり、このチ
ャンバー1の上部にマスクホルダー5、及び基板ホルダ
ー4が設置されている構造である。また、材料を加熱す
るセル8は真空弁12を介し、真空チャンバー1とは独
立したセル室7a、7b内に設置されており、真空弁1
2を閉じることにより、セル室7a、7bのみを独立し
て大気圧解放することができる構造である。水晶振動子
膜厚モニター(水晶振動子膜厚計)は、従来例も配置さ
れ、よく知られている。その構成の概要は、水晶振動子
を蒸着粒子の飛来面近傍に配置して、膜堆積による振動
周期の変化から膜厚を計測する。ナノメートルオーダー
の膜厚の計測に適している。より詳しく説明すると、固
有振動している水晶振動子に薄膜が蒸着され、その質量
が変化することによる振動数の変化から蒸着された膜厚
を測定する。2つの水晶振動子を設け、これら振動子の
発振周波数の差を測定し、片方の振動子のみに蒸発物が
被着するように覆フォルダを配置する構成などもある。
図2の実施例において、セル室を2つ持つ蒸着装置を用
い、セル室7aを使用して、有機EL膜材料を成膜後、
材料交換処理を行う。まず、セル室7aでの成膜終了前
までに、セル室7bの真空弁を閉じ、セルに材料を供
給、しかる後にセル室7bを真空引きし、材料を加熱す
る。セル室7aによる成膜終了後、セル室7aの真空弁
を閉じた後、セル室7bの真空弁を開き、セル室7bに
よる成膜を時間のロス無く行うことがでいる。引き続い
て、セル室7b成膜中に、先に使用したセル室7aの材
料冷却、真空解放を行い、セル室7a内の材料交換を行
う。このようにして、従来例の場合よりも、成膜工程に
要する合計の時間が大幅に短縮できる。成膜の工程が2
回であれば略半分の時間であり。成膜の工程が3回であ
れば略3分の1の時間であり、成膜の工程の回数が大き
いほど、時間の短縮の効果が大きい。 (比較例)図1の従来例の蒸着装置を用い、有機EL膜
材料を成膜後、材料交換処理を行ったところ、材料冷
却、真空解放、セル取り出し、材料供給、チャンバー内
真空引き作業、材料加熱作業で合計6時間が必要であっ
た。
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、真空弁
を閉じた後、セル室のみを大気圧にすることにより、チ
ャンバー内を真空状態にしたまま、材料のチェック、供
給を行うことが可能である。したがって、複数のセル室
を設置することにより、時間のロスなく材料の交換を行
うことが可能となる。また、多層の成膜を施すときに
は、各々の成膜工程に要する時間を、互いに重畳させる
ことで、セル室への被蒸着材料の収納に要する時間、セ
ル室を真空引きするに要する時間、及び被蒸着材料を適
温にするに要する時間などが、待機時間(ロスタイム)
になることを最小限にすることができ、工程数の低減
や、生産性の向上が図れる。成膜工程のうち、被蒸着物
の蒸着を行っているセル室と、真空チャンバー内とを真
空状態にしたまま、他のセル室の被蒸着物のチェック、
供給を行うことが可能である。従って、複数のセル室を
設置することにより、時間のロスなく材料の交換を行う
ことが可能となる。このように、産業的価値が大であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来例の有機EL膜蒸着装置表示装置の構造図
【図2】本発明の実施例の有機EL膜蒸着装置の構造図
【符号の説明】
1 真空槽(真空チャンバー) 2 基板 3 マスク 4 基板ホルダー 5 マスクホルダー 6 シャッター 7a セル室a 7b セル室b 8 セル 9 水晶振動子膜厚モニター(水晶振動子膜厚計) 10 有機EL膜材料の蒸気放出口 11 仕切板 12 真空弁

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空槽内に、基板を保持させる基板保持
    部と、前記基板に被蒸着物をパターニングさせて蒸着さ
    せるように前記基板に相対しかつ前記被蒸着物との間に
    配置されるマスクを保持するマスク保持部と、前記被蒸
    着物が配置されるセルと、前記セルが収納されるセル室
    と、前記セル内の前記被蒸着物を加熱してその被蒸着物
    の蒸気を発生させる加熱手段と、前記蒸気を放出させる
    ための前記セル室に開口される蒸気放出口と、前記セル
    室の蒸気放出口に配置され前記セル室の内側を大気圧に
    開放されても前記セル室の外側の真空度が維持される真
    空弁と、前記セル室の内側に配置されかつ前記基板に蒸
    着される被蒸着物の成膜レートを測定する水晶振動子膜
    厚計と、前記水晶振動子膜厚計からの成膜レート情報を
    もとに前記成膜レートを制御するために前記真空弁の開
    口の大きさを調整して前記被蒸着物の蒸気の放出量を調
    整する成膜レート制御手段とを有することを特徴とする
    蒸着装置。
  2. 【請求項2】 複数の水晶振動子膜厚計と、複数のセル
    と、複数のセル室と、複数の加熱手段と、複数の真空弁
    とを有する請求項1記載の蒸着装置。
  3. 【請求項3】 蒸着装置の、セル室がn個配置され(n
    は2以上の自然数)、さらに、前記セル室ごとに、水晶
    振動子膜厚計、セル、加熱手段、及び真空弁を少なくと
    も1つ以上有しており、前記セル室ごとに、セル室に被
    蒸着物を収納する工程と、前記のセル室の真空引きの工
    程と、前記被蒸着物を加熱手段により加熱する工程と、
    前記被蒸着物を基板に蒸着させて成膜する工程とからな
    る成膜工程を有し、第m層を成膜する第m番のセル室の
    第m番の成膜工程と、第(m+1)層を成膜する第(m
    +1)番のセル室の第(m+1)番の成膜工程とは、各
    々の成膜工程の開始から終了の時間が、少なくとも部分
    的に重畳することを特徴とする蒸着装置。(mは1以上
    の自然数)
  4. 【請求項4】 蒸着装置の、セル室がn個配置され(n
    は2以上の自然数)、さらに、前記セル室ごとに、水晶
    振動子膜厚計、セル、加熱手段、及び真空弁を少なくと
    も1つ以上有しており、前記セル室ごとに、セル室に被
    蒸着物を収納する工程と、前記のセル室の真空引きの工
    程と、前記被蒸着物を加熱手段により加熱する工程と、
    前記被蒸着物を基板に蒸着させて成膜する工程とからな
    る成膜工程を有し、第m層を成膜する第m番のセル室の
    第m番の成膜工程と、第(m+1)層を成膜する第(m
    +1)番のセル室の第(m+1)番の成膜工程とは、各
    々の成膜工程の開始から終了の時間が、少なくとも部分
    的に重畳することを特徴とする成膜の製造方法。(mは
    1以上の自然数)
  5. 【請求項5】 請求項1または請求項2記載の蒸着装置
    において、セル室がn個配置され(nは2以上の自然
    数)、さらに、前記セル室ごとに、水晶振動子膜厚計、
    セル、加熱手段、及び真空弁を少なくとも1つ以上有し
    ており、前記セル室ごとに、セル室に被蒸着物を収納す
    る工程と、前記のセル室の真空引きの工程と、前記被蒸
    着物を加熱手段により加熱する工程と、前記被蒸着物を
    基板に蒸着させて成膜する工程とからなる成膜工程を有
    し、第m層を成膜する第m番のセル室の第m番の成膜工
    程と、第(m+1)層を成膜する第(m+1)番のセル
    室の第(m+1)番の成膜工程とは、各々の成膜工程の
    開始から終了の時間が、少なくとも部分的に重畳するこ
    とを特徴とする蒸着装置。(mは1以上の自然数)
  6. 【請求項6】 請求項1または請求項2記載の蒸着装置
    において、セル室がn個配置され(nは2以上の自然
    数)、さらに、前記セル室ごとに、水晶振動子膜厚計、
    セル、加熱手段、及び真空弁を少なくとも1つ以上有し
    ており、前記セル室ごとに、セル室に被蒸着物を収納す
    る工程と、前記のセル室の真空引きの工程と、前記被蒸
    着物を加熱手段により加熱する工程と、前記被蒸着物を
    基板に蒸着させて成膜する工程とからなる成膜工程を有
    し、第m層を成膜する第m番のセル室の第m番の成膜工
    程と、第(m+1)層を成膜する第(m+1)番のセル
    室の第(m+1)番の成膜工程とは、各々の成膜工程の
    開始から終了の時間が、少なくとも部分的に重畳するこ
    とを特徴とする成膜の製造方法。(mは1以上の自然
    数)
  7. 【請求項7】 請求項1から請求項3及び請求項5のい
    ずれかに記載の蒸着装置において、被蒸着物が有機EL
    膜材料であることを特徴とする蒸着装置。
  8. 【請求項8】 請求項4又は請求項6のいずれかに記載
    の成膜の製造方法において、被蒸着物が有機EL膜材料
    であることを特徴とする成膜の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2005106066A2 (de) * 2004-04-27 2005-11-10 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Verdampfungseinrichtung und verfahren zum verdampfen von beschichtungsmaterial
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