JP2004010990A

JP2004010990A - 薄膜形成装置

Info

Publication number: JP2004010990A
Application number: JP2002168063A
Authority: JP
Inventors: Koji Sasaki; 佐々木　浩司; Hironobu Narui; 成井　啓修; Katsunori Yanashima; 簗嶋　克典; Satohiko Memesawa; 目々澤　聡彦
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-06-10
Filing date: 2002-06-10
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】基板表面に均一な膜厚の有機薄膜を形成することが可能な薄膜形成装置を提供する。
【解決手段】真空チャンバ１１と、真空チャンバ１１内に設けられた基板ホルダー１２と、基板ホルダー１２の基板装着面１２ａに向けてガスを供給するガス供給手段とを備えた薄膜形成装置であって、ガス供給手段１３は、同一成分のガスが供給される複数のガス供給管２３を備えており、複数のガス供給管２３はそれぞれ独立したガス流量制御手段を有していることを特徴とする薄膜形成装置である。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は薄膜形成装置に関するものであって、特に、真空チャンバ内で基板表面にキャリアガスとともに原料ガスを供給することにより有機薄膜を形成する有機気相堆積法に適用される薄膜形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬディスプレイ素子、有機半導体レーザーなどの低分子系有機ＥＬ発光素子用の有機薄膜は、一般的に真空蒸着法で成膜されている。
図８に示すように、真空蒸着法に用いられる真空蒸着装置は、真空チャンバ５１と、真空チャンバ５１内の底部に設けられた蒸着源５２と、蒸着源５２の上方に対向配置された基板ホルダー５３とを備えている。
【０００３】
このような装置を用いて、基板Ｓ表面に有機薄膜を形成するには、基板ホルダー５３に表面を下方に向けた状態で基板Ｓを装着し、基板Ｓ表面をマスク（図示せず）で覆って、蒸着源５２から有機原料を１０^−３〜１０^−４Ｐａの高真空中で真空チャンバ５１内に加熱蒸発させ、矢印Ｄで示すように、真空チャンバ５１内に拡散した状態で基板Ｓ表面に有機原料を蒸着させる。
【０００４】
一方、近年、有機薄膜を形成する装置として、有機気相堆積法（Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｖａｐｏｒ　Ｐｈａｓｅ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ（ＯＶＰＤ））による有機気相堆積装置が提案されている（特表２００１−５２３７６８号公報）。
有機気相堆積装置は、真空チャンバと、真空チャンバ内に設けられた基板ホルダーと、基板ホルダー側に向けてガスを供給するように対向配置されたガス供給手段とを備えており、減圧雰囲気下の真空チャンバ内でキャリアガスとともに有機原料ガスを基板ホルダーに装着された基板表面に供給することで、有機薄膜を形成する。
【０００５】
上述したような真空蒸着装置および有機気相堆積装置を用いて有機薄膜を形成する場合には、有機薄膜の耐熱性が低いので、基板を冷却するため基板ホルダーに冷却機構を設ける必要があった。
さらに、基板を静止させた状態で有機薄膜を形成すると、原料ガスを基板表面に均一に堆積させることができず、形成される有機薄膜の膜厚が不均一となることから、基板ホルダーに冷却機構や回転機構またはスライド機構を設けることで、基板装着面の温度および形成する有機薄膜の膜厚分布を調整している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、真空蒸着装置では真空チャンバ内で蒸着源から気化させた原料ガスが蒸着源の上方に配置された基板に向かって拡散された状態で供給されるため、基板ホルダーに回転機構やスライド機構が設けられていたとしても、基板の端部よりも中央部の方に原料ガスが供給されやすい傾向があった。
また、有機気相堆積装置では、真空チャンバ内に気相状態で原料ガスが供給されるため、ガス供給口から供給された原料ガスは排気口に向かって最短経路で流動し易い。このため、基板表面に原料ガスを均一に供給するには、原料ガスの流動方向を考慮に入れてガス供給口に対して基板装着面を可動させる必要があったる。
また、上記のような構成の真空蒸着装置および有機気相堆積装置は基板ホルダーに複数の機構が設けられていることから、装置構成が複雑となり、コストが高くなるという問題があった。
【０００７】
したがって、基板ホルダーを固定した状態であっても、基板ホルダーに装着される基板表面に均一な膜厚の有機薄膜の形成を行うことができる薄膜形成装置が望まれていた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するために、本発明の第１の薄膜形成装置は、真空チャンバと、真空チャンバ内に設けられた基板ホルダーと、基板ホルダーの基板装着面に向けてガスを供給するガス供給手段とを備えた薄膜形成装置であって、ガス供給手段は、同一成分のガスが供給される複数のガス供給管を備えており、複数のガス供給管はそれぞれ独立したガス供給手段を有していることを特徴としている。
【０００９】
このような薄膜形成装置によれば、ガス供給手段は同一成分のガスが供給される複数のガス供給管を備えていることから、各ガス供給管のガス供給口から基板装着面の各部に向けてガスを分配することで、基板装着面に装着される基板表面に対してガスを均等に供給した成膜が可能である。
さらに複数のガス供給管にそれぞれ独立したガス流量制御手段を有していることから、ガス流量制御手段により各ガス供給口から供給されるガス流量を調整することで、基板表面に供給されるガスの分布をより均一にすることができる。
【００１０】
また、本発明の第２の薄膜形成装置は、真空チャンバと、真空チャンバ内に設けられた基板ホルダーと、基板ホルダーの基板装着面に向けてガスを供給するガス供給手段とを備えた薄膜形成装置であって、ガス供給手段は、複数のガス供給口が配設された供給端と、この供給端が接続されたガス供給管とを備えており、供給端は、ガスの供給方向に向かって複数のガス供給口に達するように分割された複数のガス流路を備えていることを特徴としている。
【００１１】
このような薄膜形成装置によれば、ガス供給手段は、複数のガス供給口が配設された供給端と、この供給端が接続されたガス供給管とを備えており、供給端は、ガスの供給方向に向かって複数のガス供給口に達するように分割された複数のガス流路を備えていることから、各ガス供給口から基板装着面の各部に向けてガスを分配することで、基板装着面に装着される基板表面に対してガスを均等に供給した成膜が可能である。
特に、ガス流路が段階的に分割されている場合には、供給端においてガス供給口に達するまでにガスが複数段階で拡散されるため、より均一な状態でガス供給口からガスを基板表面に供給することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１（ａ）は本発明の薄膜形成装置である有機気相堆積装置の一実施形態を説明するための概要構成図である。
この図に示す有機気相堆積装置は、減圧雰囲気下に維持した真空チャンバ１１内で、基板Ｓを覆うようにマスク（図示せず）を配置し、このマスクを介して基板Ｓ上に所定パターンの有機薄膜の形成を行うものである。
有機気相堆積装置は真空チャンバ１１と真空チャンバ１１内に設けられた基板ホルダー１２と、基板ホルダー１２の基板装着面１２ａ側に向けてガスを供給するように配置されたガス供給管２３とを備えている。
【００１３】
真空チャンバ１１は、余分な原料ガスを排気するための排気口１４から図示しない真空ポンプによって、その内部環境（例えば、減圧状態）が制御されるとともに、圧力計１５によって真空チャンバ１１内部の圧力が管理されている。
また、真空チャンバ１１の外側には、例えばヒーター（図示せず）が設けられており、真空チャンバ１１内で原料ガスが気相状態を維持できるように構成されている。
【００１４】
また、真空チャンバ１１内に設けられた基板ホルダー１２は、基板装着面１２ａが水平状態に対して略垂直になるような状態で配置されており、基板装着面１２ａはマスクで覆われた状態の基板Ｓが装着されるように構成されている。
そして、基板ホルダー１２の内部には、装着された基板Ｓを冷却するための冷却機構１６が設けられている。
ここでは基板ホルダー１２が固定された状態で用いることとする。
【００１５】
次に本実施形態におけるガス供給手段１３について説明する。
ガス供給手段１３は原料ガス供給源３１と原料ガス供給源３１に接続されたガス供給管２３とを備えている。
【００１６】
原料ガス供給源３１は、基板Ｓ表面に有機薄膜を形成するための有機原料が貯留されており、原料ガス供給源３１の外側には、この有機原料を気化するためのヒーター１７が設けられている。また、原料ガス供給源３１には圧力計１５が設けられており、内部の圧力が管理されている。
【００１７】
この原料ガス供給源３１には、キャリアガス供給源３２に接続された配管１８が挿入されており、キャリアガス供給源３２には例えば不活性ガスからなるキャリアガスが貯留されている。この配管１８からキャリアガスが原料ガス供給源３１に導入され、原料ガスと混合される。
配管１８の周囲はヒーター（図示せず）で覆われており、加熱されたキャリアガスが原料ガス供給源３１に供給されるように構成されている。
また、配管１８にはガス流量制御手段１９が設けられており、キャリアガスの流量を調整することができる。
【００１８】
また、原料ガス供給源３１には複数のガス供給管２３が接続されており、ここでは例えば５本のガス供給管２３ａ〜２３ｅが、原料ガス供給源３１にそれぞれ接続されている。
ここでは、複数のガス供給管２３ａ〜２３ｅがガス供給源３１にそれぞれ接続されていることとしたが、ガス供給管２３ａ〜２３ｅにそれぞれ対応させて、複数の原料ガス供給源３１を設けてもよい。
【００１９】
ガス供給管２３ａ〜２３ｅは、その周囲がヒーター（図示せず）で覆われており、原料ガス供給源３１からキャリアガスと混合された原料ガスが気相状態を維持したまま、真空チャンバ１１内に供給されるように構成されている。
【００２０】
そして、ガス供給管２３ａ〜２３ｅのもう一方の端部は真空チャンバ１１内に挿入されており、図１（ｂ）に示すようにその吹き出し口であるガス供給口２１ａ〜２１ｅから、キャリアガスとともに原料ガスを供給するように構成されている。
また、ガス供給管２３ａ〜２３ｅにはそれぞれ独立したガス流量制御手段（図示せず）が設けられており、各ガス流量制御手段によって、ガス供給口２１ａ〜２１ｅから供給されるガス流量が調整されるように構成されている。
【００２１】
ここでは例えば、真空チャンバ１１内に基板Ｓ表面に形成される有機薄膜の膜厚分布を測定可能なモニターが配設されており、基板Ｓ表面に形成される有機薄膜の膜厚分布によって、ガス流量制御手段により随時ガス流量が調整できることとする。
【００２２】
ここで、ガス供給口２１ａ〜２１ｅは基板装着面１２ａに対して原料ガスが均等に供給されるように配置されることが好ましい。ここでは例えば、基板装着面１２ａの中心を囲むように５つのガス供給口２１ａ〜２１ｅが均等配置されることとする。
【００２３】
また、ガス供給口２１ａ〜２１ｅは基板装着面１２ａに向けて同一方向にガスが供給されるように配置されており、ここでは、基板装着面１２ａに対して略垂直方向から原料ガスが供給されるように配置されていることとする。
なお、ここでは、基板装着面１２ａに対して略垂直方向から原料ガスが供給されることとしたが、基板装着面１２ａに対して斜め方向から原料ガスが供給されるようにガス供給口２１ａ〜２１ｅが配置されていてもよい。
【００２４】
このような有機気相堆積装置を用いて基板Ｓ表面に有機薄膜を形成する場合には、図１（ａ）に示すように、まず、固定された基板ホルダー１２にマスク（図示せず）で覆われた基板Ｓを装着する。
【００２５】
一方、キャリアガス供給源３２に接続された配管１８から、原料ガス供給源３１にキャリアガスを導入し、ヒーター１７によって気化された原料ガスと混合する。
そして、図１（ｂ）に示すように、キャリアガスと混合された原料ガスは、ガス供給管２３ａ〜２３ｅを通って、ガス供給口２１ａ〜２１ｅから、基板装着面１２ａに装着された基板Ｓ表面に向けて矢印Ａに示す方向に供給される。そして、ガス流量制御手段を調整することにより、基板Ｓ表面に原料ガスが均一に供給され、基板Ｓ表面全域に堆積されて、有機薄膜が形成される。
【００２６】
なお、本実施形態では基板Ｓをマスク（図示せず）で覆った例について説明したが、本発明はマスクを装着せずに、基板Ｓ表面全域に有機薄膜を形成する場合にも適用可能である。
【００２７】
このような有機気相堆積装置によれば、ガス供給手段１３は同一成分のガスが供給される複数のガス供給管２３ａ〜２３ｅを備えていることから、各ガス供給管２３ａ〜２３ｅのガス供給口２１から基板装着面１２ａの各部に向けて原料ガスを分配することで、基板装着面１２ａに装着される基板Ｓ表面に対して原料ガスを均等に供給した成膜が可能である。
さらに、本実施形態では各ガス供給管２３ａ〜２３ｅにそれぞれ独立したガス流量制御手段を有していることから、ガス流量制御手段により各ガス供給口２１ａ〜２１ｅから供給されるガス流量を調整することで、基板Ｓ表面に供給される原料ガスの分布をよりに均一にすることができる。
【００２８】
これにより、基板装着面１２ａに装着される基板Ｓ表面に原料ガスを均一に堆積させることができ、基板Ｓ表面に均一な膜厚の有機薄膜の形成を行うことができる。
したがって、基板Ｓを固定した状態であっても、有機薄膜の膜厚を均一に形成することができるため、基板ホルダー１２に回転機構やスライド機構を設けなくても、低コストで良質な有機薄膜を形成することができ、大画面でも輝度むらのない有機発光素子層を形成することが可能である。
【００２９】
また、ガス供給口２１ａ〜２１ｅは基板装着面１２ａに対して略垂直方向から原料ガスが供給されるように配置されていることから、マスクを用いて有機薄膜を形成する場合には、シャドー効果を防止できるため、成膜パターンの位置ずれを防止することができる。
なお、ガス供給口２１ａ〜２１ｅが基板装着面１２ａに対して斜め方向から原料ガスが供給されるように配置されている場合には、基板ホルダー１２に回転機構やスライド機構が設けられていれば、基板装着面１２ａを駆動させることでシャドー効果を防止できるのでより好ましい。
【００３０】
また、本実施形態におけるガス供給手段１３は複数設けられていてもよい。
ここで、図２に示すように、２つのガス供給手段１３Ａ、１３Ｂが設けられ、各ガス供給手段１３Ａ、１３Ｂから異なる原料ガスＡ、Ｂが供給される例について説明する。
ここでは例えば、ガス供給手段１３Ａは原料ガス供給源３１Ａとこれに接続されたガス供給管２３ａ、２３ｃ、２３ｅとを備えており、ガス供給手段１３Ｂは原料ガス供給源３１Ｂとこれに接続されたガス供給管２３ｂ、２３ｄとを備えていることとする。
また、原料ガス供給源３１Ａ、３１Ｂにはそれぞれ異なる原料Ａ、Ｂが貯留されていることとする。
【００３１】
ここで、ガス供給管２３ａ、２３ｃ、２３ｅにおけるガス供給口２１ａ、２１ｃ、２１ｅおよびガス供給管２３ｂ、２３ｄにおけるガス供給口２１ｂ、２１ｄは基板装着面１２ａに対してそれぞれ原料ガスＡ、Ｂが均等に供給されるように配置されていることが好ましい。
このような構成にすることで、ガス供給口２１ａ、２１ｃ、２１ｅからは原料ガスＡが供給され、ガス供給口２１ｂ、２１ｄからは原料ガスＢが供給されることから、原料ガスＢを例えばドーピング材料とした場合、基板Ｓ表面に異種原料がドーピングされた有機薄膜をより均一な膜厚で形成することができる。
またガス流量制御手段により原料ガスを切り換えることで、異なる有機薄膜を積層形成することができ、各層をより均一な膜厚で形成することができる。
【００３２】
（第２実施形態）
本実施形態では複数のガス供給口２１が配設された供給端２２と、この供給端２２が接続されたガス供給管２３とを備えたガス供給手段１３の例について説明する。
ここで、ガス供給管２３以外の構成は第１実施形態で説明した有機気相堆積装置と同様であるため、詳細な説明は省略する。
図３に示すように、真空チャンバ１１（前記図１（ａ）参照）内に挿入されたガス供給管２３に接続された供給端２２は、その吹き出し口であるガス供給口２１から、基板ホルダー１２の基板装着面１２ａに向けてキャリアガスとともに原料ガスを供給するように構成されている。
【００３３】
また、ガス供給管２３の他端は第１実施形態と同様に原料ガス供給源３１（前記図１（ａ）参照）に接続されており、ガス供給管２３にはガス流量制御手段が設けられていることとする。
【００３４】
供給端２２はガス供給管２３よりも内径が拡大された構造に形成されており、その先端側には、ハニカム形状のヘッド２４が設けられている。このヘッド２４はガスの供給方向に向かって複数のガス供給口２１に達するように分割された複数のガス流路２５を有している。
ここで、ガス供給口２１は基板装着面１２ａに対して原料ガスが均等に供給されるように配置されていることとする。
また、ガス供給口２１は基板装着面１２ａに向けて同一方向にガスが供給されるように配置されており、ここでは、基板装着面１２ａに対して略垂直方向から原料ガスが供給されるように配置されていることとする。
【００３５】
このような構成により、原料ガスはガス供給管２３を通って複数のガス流路２５に分配され、複数に分割されたガス供給口２１から基板装着面１２ａに対して略垂直方向（矢印Ａ）に原料ガスが供給される。
【００３６】
このような有機気相堆積装置によれば、各ガス供給口２１から基板装着面１２ａの各部に向けて原料ガスを分配することで、基板装着面１２ａに装着される基板Ｓ表面に対して原料ガスをより均等に供給することが可能である。
【００３７】
したがって、基板Ｓを固定した状態であっても、有機薄膜の膜厚を均一に形成することができるため、基板ホルダー１２に回転機構やスライド機構を設けなくても、低コストで良質な有機薄膜を形成することができ、大画面でも輝度むらのない有機発光素子層を形成することが可能である。
【００３８】
また、本実施形態では供給端２２がガスの進行方向に向かって複数のガス供給口２１に達するように分割された複数のガス流路２５を備えているため、複数のガス供給口２１から基板装着面１２ａに向けて、原料ガスを乱流とせずに、ガス流路２５に沿った方向性を保った均一な層流として供給することができる。
これにより、基板Ｓ表面に供給される原料ガスの分布を均一に制御することができる。
【００３９】
さらに、ガス供給口２１は基板装着面１２ａに対して略垂直方向から原料ガスが供給されるように配置されていることから、マスクを用いて有機薄膜を形成する場合には、シャドー効果を防止できるため、成膜パターンの位置ずれを防止することができる。
なお、ここでは基板装着面１２ａに対して略垂直方向から原料ガスが供給されることとしたが、基板装着面１２ａに対して斜め方向から原料ガスが供給されるように供給端２２ａが配置されていてもよい。
この場合には、基板ホルダー１２に回転機構やスライド機構が設けられていれば、基板装着面１２ａを駆動させることでシャドー効果を防止できるのでより好ましい。
【００４０】
なお、ここではハニカム形状のガス流路２５が配設されたヘッド２４が設けられることとしたが、ガス供給口２１に格子形状やメッシュが設けられたヘッド２４であってもよい。
【００４１】
また、ここでは供給端２２が真空チャンバ１１内に設けられた構成としたが、ガス供給口２１が真空チャンバ１１内に連通していれば、供給端２２は真空チャンバ１１外に配設されていてもよい。
この場合には、ガス供給端２２の周囲もガス供給管２３と同様にヒーターで覆うことで、原料ガスを気相状態で真空チャンバ１１内に供給できるようにする。
【００４２】
（第３実施形態）
本実施形態では第２実施形態における供給端２２がガスの進行方向に向かって段階的に分割された複数のガス供給口２１を有する例について説明する。
図４に示すように、本実施形態における供給端２２は、ガスの進行方向（矢印Ａ）に向かってガス供給口２１に達するように段階的に分割された複数のガス流路２５を備えており、ガス流路２５はガスを拡散させるための複数の拡散室４１を備えている。
【００４３】
ここでは、例えばガス供給管２３は１段目の拡散室４１Ａに接続されており、拡散室４１Ａはガス流路２５Ａを介してガスの進行方向に隣接された２段目の拡散室４１Ｂ、４１Ｂ’にそれぞれ接続される。
さらに、拡散室４１Ｂ、４１Ｂ’は、それぞれ２つのガス流路２５Ｂを介して、ガスの進行方向に隣接された３段目（最終段）の拡散室４１Ｃ、４１Ｃ’に接続される。
そして、最終段の拡散室４１Ｃ、４１Ｃ’はガスの進行方向に例えばその開口形状を円形状としたガス供給口２１をそれぞれ３つずつ有しており、これら６つのガス供給口２１から原料ガスが基板装着面１２ａに向けて供給されることとする。
ここで６つのガス供給口２１は、基板装着面１２ａに対して原料ガスが均等に供給されるように配置されている。
【００４４】
なお、拡散室４１およびガス流路２５、ガス供給口２１の数は上記に限定されるものではなく、その分割の形状も供給端２２の内部で原料ガスが十分に拡散されるように構成されていればよい。
【００４５】
このような有機気相堆積装置によれば、複数のガス供給口２１が配設された供給端２２を備えていることから、各ガス供給口２１から基板装着面１２ａの各部に向けて原料ガスを分配することで、基板装着面１２ａに装着される基板Ｓ表面に対して原料ガスを均等に供給することが可能である。
また、本実施形態では供給端２２で原料ガスが複数の拡散室４１に強制的に分配されるため、ガス供給管２３と同形状のガス供給口２１から原料ガスが供給される場合と比較して、より広い範囲にガスを供給できるとともに、原料ガスをより拡散させて均一にした状態で供給することが可能である。
これにより、基板Ｓ表面に供給される原料ガスの分布をより均一にすることができる。
【００４６】
したがって、基板Ｓを固定した状態であっても、有機薄膜の膜厚を均一に形成することができるため、基板ホルダー１２に回転機構やスライド機構を設けなくても、低コストで良質な有機薄膜を形成することができ、大画面でも輝度むらのない有機発光素子層を形成することが可能である。
【００４７】
なお、図５に示すように図４で説明した供給端２２の拡散室４１Ｃ、４１Ｃ’の基板装着面１２ａ側に、さらに拡散室４１Ｄを配設し、第２実施形態で図３を用いて説明したハニカム形状のヘッド２４を装着すれば、原料ガスをガス供給口２１に向けてさらに拡散させて均一にすることができる。
【００４８】
ここで、本実施形態の有機気相堆積装置を用いて、基板Ｓ表面に異なる原料を混合させた有機薄膜を形成する場合について説明する。
図６（ａ）に示すように、供給端２２は異なる原料ガスが貯留された原料ガス供給源３１Ａ、３１Ｂにそれぞれ接続されたガス供給管２３ｆ、２３ｇに共有されるように構成されている。
【００４９】
具体的には、ガス供給管２３ｆ、２３ｇの端部は図６（ｂ）に示すように、供給端２２における拡散室４１Ａに挿入されることとする。
このような構成によれば、各拡散室４１内でガス供給管２３ｆ、２３ｇから導入された、異なる原料ガスＡ、Ｂを反応させて、その反応生成物をガス供給口２１から基板Ｓ表面に供給して、均一に堆積させることも可能である。
またガス供給管２３ｆ、２３ｇに設けられたガス流量制御手段により原料ガスＡ、Ｂを切り換えることで、異なる有機薄膜を均一に積層形成することができる。
【００５０】
ここでは、図６（ａ）に示すように、ガス供給管２３ｆ、２３ｇは異なる原料ガスＡ、Ｂが貯留された原料ガス供給源３１Ａ、３１Ｂにそれぞれ接続されることとしたが、各ガス供給管２３ｆ、２３ｇがそれぞれ分岐されて複数のガス供給源３１Ａ、３１Ｂに接続されていてもよい。このような構成は原料ガスＡ、Ｂを大量に用いる場合に有効である。
【００５１】
また、ここでは２種類の原料ガスを混合する場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限定されず、多種原料を混合し反応させて供給する場合にも有効であり、この場合には複数のガス供給管２３で供給端２２を共有するような構成となる。
またガス供給管２３に設けられたガス流量制御手段により、多種原料を切り換えて異なる有機薄膜を均一に積層形成することも可能である。
【００５２】
（第４実施形態）
本実施形態では供給端２２がガス供給管２３から段階的に分割（分岐）され、複数のガス供給口２１に達する例について説明する。ここでは、図７に示すように、例えば供給端２２は図面上上下方向に広がるようにトーナメント状に分割されていることとする。
具体的には、供給端２２はガス供給管２３から１段階ごとに２分岐され、３段階の分岐により８つのガス供給口２１に達するように構成されている。
【００５３】
このような有機気相堆積装置であれば、第３実施形態と同様に、ガス供給管２３が段階的に分岐されていることにより、原料ガスが強制的に分配されるため、より拡散された均一な状態で、各ガス供給口２１から原料ガスを基板装着面１２ａに向けて供給することができる。
そして、このような形状のガス供給管２３が、図面上奥行方向に渡って複数配置されることにより、基板Ｓ表面全域にガスを均一に供給することができる。
【００５４】
なお本実施形態ではガス供給管２３から図面上上下方向に段階的に分岐されるように構成された供給端２２が図面上奥行方向に複数配置された構成としたが、本発明はこれに限定されず、供給端２２がガス供給管２３を中心とした同心円状に均等に分岐されるような構成であってもよい。
このような構成であっても上記と同様の効果を得ることができる。
【００５５】
また、本実施形態ではガス供給口２１の開口形状が円形状である例について説明したが、例えば、矩形状や図面上奥行方向に長尺形状となるように形成されていてもよい。この場合、長尺方向の開口幅が基板Ｓの幅よりも広く形成されていれば、ガス供給管２３を複数配置しなくても基板Ｓ表面の全域に均一に原料ガスを供給することが可能である。
【００５６】
以上、第１実施形態から第４実施形態においては、基板ホルダー１２を固定させた状態で用いた例について説明したが、基板ホルダー１２に回転機構やスライド機構が設けられていれば、より均一な膜厚の有機薄膜の形成を行うことが可能である。
特に第４実施形態で説明したガス供給管２３は、図７に示すように図面上上下方向に渡ってトーナメント状に分岐された供給端２２を備えていることから、基板ホルダー１２にスライド機構を設けて、図面上奥行方向にスライドさせることで、基板Ｓの表面全域に原料ガスを供給することができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の第１の薄膜形成装置によれば、各ガス供給管のガス供給口から基板装着面の各部に向けてガスを分配することで、基板装着面に装着される基板表面に対してガスを均等に供給した成膜が可能である。
さらに複数のガス供給管にそれぞれ独立したガス流量制御手段を有していることから、ガス流量制御手段により各ガス供給口から供給されるガス流量を調整することで、基板表面に供給される原料ガスの分布をよりに均一にすることができる。
【００５８】
また、本発明の第２の薄膜形成装置によれば、各ガス供給口から基板装着面の各部に向けてガスを分配することで、基板装着面に装着される基板表面に対してガスを均等に供給した成膜が可能である。
特に、ガス流路が段階的に分割されている場合には、ガス供給口に達するまでに原料ガスが複数段階で拡散されるため、より均一な状態でガス供給口から原料ガスを基板表面に供給することができる。
これにより、基板表面に原料ガスをより均一に堆積させることができるため、より均一な膜厚の薄膜を形成することが可能である。
したがって、上述したような第１の薄膜形成装置および第２の薄膜形成装置を用いて有機薄膜を形成することにより、基板ホルダーに回転機構やスライド機構を設けなくても、低コストで良質な有機薄膜を形成することができ、大画面でも輝度むらのない有機発光素子層を形成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態における薄膜形成装置の概略構成図（ａ）であり、ガス供給手段の要部拡大図（ｂ）である。
【図２】第１実施形態における薄膜形成装置の概略構成図である。
【図３】第２実施形態における薄膜形成装置のガス供給手段の要部拡大図である。
【図４】第３実施形態における薄膜形成装置のガス供給手段の要部拡大図である（その１）。
【図５】第３実施形態における薄膜形成装置のガス供給手段の要部拡大図である（その２）。
【図６】第３実施形態における薄膜形成装置の概略構成図（ａ）であり、ガス供給手段の要部拡大図（ｂ）である。
【図７】第４実施形態における薄膜形成装置のガス供給手段の要部拡大図である。
【図８】従来の技術における真空蒸着装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１１…真空チャンバ、１２…基板ホルダー、１２ａ…基板装着面、１３…ガス供給手段、２１…ガス供給口、２２…供給端、２３…ガス供給管、２５…ガス流路、４１…拡散室

Claims

真空チャンバと、前記真空チャンバ内に設けられた基板ホルダーと、前記基板ホルダーの基板装着面に向けてガスを供給するガス供給手段とを備えた薄膜形成装置であって、
前記ガス供給手段は、同一成分のガスが供給される複数のガス供給管を備えており、前記複数のガス供給管はそれぞれ独立したガス流量制御手段を有している
ことを特徴とする薄膜形成装置。
前記各ガス供給管のガス供給口は前記基板装着面に対してガスが均等に供給されるように配置されている
ことを特徴とする請求項１記載の薄膜形成装置。
前記ガス供給手段が複数設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の薄膜形成装置。
真空チャンバと、前記真空チャンバ内に設けられた基板ホルダーと、前記基板ホルダーの基板装着面に向けてガスを供給するガス供給手段とを備えた薄膜形成装置であって、
前記ガス供給手段は、複数のガス供給口が配設された供給端と、この供給端が接続されたガス供給管とを備えており、
前記供給端は、ガスの供給方向に向かって前記複数のガス供給口に達するように分割された複数のガス流路を備えている
ことを特徴とする薄膜形成装置。
前記複数のガス流路は段階的に分割されている
ことを特徴とする請求項４記載の薄膜形成装置。
前記ガス流路はガスを拡散させるための拡散室を備えている
ことを特徴とする請求項５記載の薄膜形成装置。
前記供給端が複数の前記ガス供給管に共有される
ことを特徴とする請求項４記載の薄膜形成装置。
前記複数のガス供給管から異なる原料ガスが前記供給端に導入される
ことを特徴とする請求項７記載の薄膜形成装置。