JP2005050747A - Vapor deposition source, film forming device and film forming method - Google Patents

Vapor deposition source, film forming device and film forming method Download PDF

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JP2005050747A JP2003283676A JP2003283676A JP2005050747A JP 2005050747 A JP2005050747 A JP 2005050747A JP 2003283676 A JP2003283676 A JP 2003283676A JP 2003283676 A JP2003283676 A JP 2003283676A JP 2005050747 A JP2005050747 A JP 2005050747A
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Toshio Negishi
敏夫 根岸
Hiroshi Kikuchi
博 菊地
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vapor deposition source in which temperature control of a host and a dopant is easy. <P>SOLUTION: In the vapor deposition source 3, a host housing hole 32b for housing a host 7 of main material and a dopant housing hole 32a for housing a dopant 6 of auxiliary material are provided in the same container main body 31 and by heating the container main body 31, the host 7 and the dopant 6 are heated at the same time, therefore the structure of the device is simple. The vapor which is generated inside the dopant housing hole 32a is discharged from a through hole provided at the lid member 41a covering an opening 33a as a discharge port 42a, and the ratio of the sum of the cross section of the host discharge port 42b and the cross section of the dopant discharge port 42a is made so that the ratio of the sum of the discharge amount of the host vapor and the discharge amount of the dopant vapor may have same size as the composition of the organic film to be formed. Thereby, the organic film which contains a desired ratio of the host and dopant is formed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【技術分野】
【0001】
本発明は蒸着源に関し、特に、2種類以上の蒸着材料の蒸気を同時に放出可能な蒸着源に関する。
【背景技術】
【0002】
有機EL素子の発光層等に用いられる機能性有機薄膜は、ホストと呼ばれる有機材料を主成分とし、ドーパントと呼ばれる不純物がホストよりも小量添加されて構成されている。
【0003】
機能性有機薄膜の成膜には従来より真空蒸着装置が用いられており、従来技術の真空蒸着装置は、真空槽と、真空槽の内部に配置された蒸着源とを有している。蒸着源は熱伝導性の容器を複数個有しており、ホストとドーパントをそれぞれ別々の容器に収容されるようになっている。
【0004】
各容器にはそれぞれ別々の加熱装置が取り付けられており、加熱装置によって容器を昇温させると、熱伝導によって容器に収容されたホストとドーパントが加熱され、ホストとドーパントの蒸気が容器の開口から真空槽内部に放出される。
【0005】
真空槽の内部には予め基板が配置されており、各容器の開口はそれぞれ基板の表面に向けられているので、開口から放出されたホストとドーパントの蒸気は基板表面に到達すると、基板表面にはホストとドーパントの両方を含有する有機薄膜が成長する。
【0006】
各容器に取り付けられた加熱装置は、別々に容器の加熱温度を調整可能になっており、加熱温度を調整することで、ホストの蒸気とドーパントの蒸気の放出量の割合を制御し、ホストとドーパントとを所望割合で含有する有機薄膜を得ることができる。
【0007】
しかしながら従来技術の蒸着源では、ホストとドーパントの加熱温度を別々に制御しているため、温度制御が複雑であった。
また、容器は定期的に真空槽から取り出し、交換する必要があるが、各容器には加熱装置が別々に取り付けられているため、その交換作業が煩雑であった。
【特許文献1】
特開平10−195639号公報
【特許文献2】
特開2002−348659号公報
【特許文献3】
特開2003−147510号公報
【考案の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、ホストやドーパントの温度制御が容易であって、かつ、交換作業が簡易な蒸着源を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するために請求項1記載の発明は、有機材料が配置され、加熱によって前記有機材料の蒸気を放出する蒸着容器を有する蒸着源であって、前記蒸着容器は、容器本体と、ホスト収容孔と、ドーパント収容孔と、ドーパント蓋部材とを有し、前記ホスト収容孔と前記ドーパント収容孔は、それぞれ前記容器本体の一面に形成され、前記ドーパント蓋部材は前記ドーパント収容孔の開口を覆うように配置され、前記ドーパント蓋部材には前記ドーパント蓋部材を貫通するドーパント放出口が形成され、主材料を前記ホスト収容孔に配置し、副材料を前記ドーパント収容孔に配置した状態で、前記容器本体を加熱すると、前記ホスト収容孔内部に主材料の蒸気が発生し、前記ドーパント収容孔内部に副材料の蒸気が発生し、前記副材料の蒸気は前記ドーパント放出口から放出される蒸着源である。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の蒸着源であって、前記蒸着容器には、前記ホスト収容孔と前記ドーパント収容孔のいずれか一方又は両方にそれぞれ着脱可能な内筒容器が配置され、前記主材料と前記副材料のいずれか一方又は両方は前記内筒容器に収容されるように構成された蒸着源である。
請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2のいずれか1項記載の蒸着源であって、前記ホスト収容孔を少なくとも3個以上有し、前記各ホスト収容孔は、前記ドーパント収容孔を取り囲むように配置された蒸着源である。
請求項4記載の発明は、請求項1又は請求項2のいずれか1項記載の蒸着源であって、前記ホスト収容孔と前記ドーパント収容孔をそれぞれ複数個ずつ有し、前記ドーパント収容孔は直線状に並べられ、前記ホスト収容孔は、前記ドーパント収容孔の両側にそれぞれ並べられた蒸着源である。
請求項5記載の発明は、混合部材を有し、前記蒸着容器は前記混合部材で覆われ、前記蒸着容器から放出される前記主材料と前記副材料の蒸気は、前記混合部材で覆われた空間に充満するように構成された請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載の蒸着源であって、前記混合部材は、成膜対象物である基板に向けられた面に噴出口が形成され、前記混合部材で覆われた空間に充満した蒸気は、前記噴出口から前記基板に向かって放出される蒸着源である。
請求項6記載の発明は、真空槽を有し、前記真空槽内部の底壁側には請求項1乃至請求項5のいずれか1項記載の蒸着源が配置された成膜装置である。
請求項7記載の発明は、有機化合物からなる主材料と、前記主材料とは異なる有機化合物からなる副材料とを真空雰囲気中で加熱して前記主材料の蒸気と前記副材料の蒸気とを発生させ、前記真空雰囲気中に配置された基板の表面に、前記主材料の蒸気と、前記主材料の蒸気よりも少ない量の前記副材料の蒸気を到達させ、前記主材料と、前記主材料よりも少ない量の前記副材料とを含有する有機薄膜を形成する成膜方法であって、ホスト収容孔と、ドーパント収容孔とが設けられた容器本体を用意し、前記ホスト収容孔に前記主材料を配置し、前記ドーパント収容孔に前記副材料を配置した状態で、前記容器本体を加熱し、前記主材料の蒸気と前記副材料の蒸気を発生させる成膜方法である。
請求項8記載の発明は、前記主材料の蒸気をホスト放出口を通して前記真空雰囲気中に放出させ、前記副材料の蒸気をドーパント放出口を通して前記真空雰囲気中に放出させる請求項7記載の成膜方法であって、前記ドーパント放出口の前記蒸気が通る部分の面積を、前記ホスト放出口の前記蒸気が通る部分の面積よりも小さくする成膜方法である。
請求項9記載の発明は、請求項8記載の成膜方法であって、前記ホスト収容孔を前記ドーパント収容孔よりも多い数設け、前記各ホスト収容孔に前記主材料を配置し、前記各ホスト収容孔の前記ホスト放出口から、前記蒸気を放出させる成膜方法である。
請求項10記載の発明は、請求項8又は請求項9のいずれか1項記載の成膜方法であって、前記容器本体から前記真空雰囲気中に放出される前記主材料の蒸気の質量と前記副材料の蒸気の質量との比が、形成すべき有機薄膜に含まれる前記主材料の質量と前記副材料の比の値になるように、前記主材料の蒸気が通過する部分の前記ホスト放出口の面積と、前記副材料の蒸気が通過する部分の前記ドーパント放出口の面積との比を設定する成膜方法である。
請求項11記載の発明は、請求項7乃至請求項10のいずれか1項記載の成膜方法であって、前記加熱は、前記ホスト収容孔を、前記ドーパント収容孔の周囲に複数個配置して行う成膜方法である。
請求項12記載の発明は、請求項7乃至請求項10のいずれか1項記載の成膜方法であって、前記加熱は、複数個の前記ドーパント収容孔の列の両側に、複数個の前記ホスト収容孔の列をそれぞれ配置して行う成膜方法である。
【0010】
本発明は上記のように構成されており、本発明の蒸着源では、ホスト収容孔とドーパント収容孔が同じ容器本体に形成され、容器本体を加熱することで主材料と副材料とが一緒に加熱されるようになっているので、主材料と副材料を別々に温度制御する必要がなく、加熱装置の構造が簡易である。従って、本発明の成膜装置は製造コストが安価であり、また、容器本体を交換する際に、真空槽から脱着する工程も従来に比べて簡易である。
【0011】
例えば、有機EL素子の電荷発生膜や発光層のような有機薄膜は、有機化合物からなるホストを主材料として含有し、ホストとは異なる有機化合物で構成されたドーパントが主材料よりも小量(通常は有機薄膜全体の0.5重量%以上2.0重量%以下の範囲)添加されて構成されている。
【0012】
ドーパント放出口の蒸気が通る部分の面積は、ホスト放出口の蒸気が通る部分の面積よりも小さくされており、ドーパント放出口から放出される蒸気の量は、ホスト放出口から放出される蒸気の量よりも小さいので、主材料の蒸気と副材料の蒸気とが基板に到達すると、主材料が副材料よりも多く含有される有機薄膜が形成される。また、ドーパント収容孔の数は、ホスト収容孔の数よりも多いので、真空雰囲気中に放出される主材料の蒸気の量は副材料の蒸気量に比べてより多くなる。
【0013】
蒸気が通過する部分の放出口の面積とは、例えばホスト収容孔が1個設けられている場合は、その収容孔に配置された放出口の蒸気が通過する通路における最小面積であり、ホスト収容孔が複数個設けられている場合には、各収容孔に設けられた放出口の最小面積の合計のことである。
【0014】
本発明の蒸着源では、少なくともドーパント収容孔に蓋部材が取り付けられており、ドーパント放出口は蓋部材の貫通孔で構成されているので、蓋部材を取りかえれば、ドーパント放出口の大きさを容易に変えることができる。従って、加熱条件、ドーパントやホストの種類、配合比率等の成膜条件を変える場合には、容器本体の構造を変えなくても、蓋部材を取りかえることで容易に蒸気量を調整することができる。
【0015】
放出口を小さくすれば、蒸気量を減らすことができるが、放出口の径が小さすぎると蒸気の放出量が極端に少なくなり、成膜速度が遅くなる。副材料の蒸気量を、主材料の蒸気量に比べて非常に少なくしたい場合には、ドーパント収容孔の数を、ホスト収容孔の数よりも少なくすれば、ドーパント収容孔から放出される蒸気量は、各ホスト収容孔から放出される蒸気量の合計に比べてより少なくなるので、成膜速度が極端に遅くならない。
【0016】
本発明の蒸着源では、ドーパント収容孔はホスト収容孔に取り囲まれる、又は、ドーパント収容孔の列の両側にホスト収容孔の列が配置されており、ドーパント収容孔から放出される蒸気は基板に到達するまでの間に拡散し、ホスト収容孔から放出される蒸気と混ざるので、混合部材を設けなくても、ドーパントとホストの分布が均一な有機薄膜が得られる。
【0017】
また、混合部材で蒸着容器を覆い、放出されるホストの蒸気とドーパントの蒸気を混合部材で覆われた空間に充満させれば、その空間で生じる対流によって、蒸気がより均一に混合される。従って、噴出口からはホストの蒸気とドーパントの蒸気がより均一に混ざった有機材料の蒸気が放出されるので、ホストとドーパントとの分布がより均一な有機薄膜が形成される。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、ドーパントとホストとを別々に温度制御する必要がないので、装置の構造が簡易であり、真空槽からの脱着を容易に行うことができる。上述したように、放出口の大きさを変えれば蒸気の放出量が変わるので、成膜条件を変える場合には、装置の構造を変えなくても、蓋部材を取りかえ、放出口の大きさを変えるだけで蒸気量を所望の値に調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下で図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。図1の符号1は本発明の成膜装置の一例を示している。
この成膜装置1は真空槽2と、真空槽2内部の底壁側に配置された蒸着源3と、真空槽2内部の天井側に配置された基板ホルダ11とを有している。
【0020】
蒸着源3は、混合部材15と、蒸着容器30とを有している。蒸着容器30はグラファイト等の良好な熱伝導性を持つ材料が円柱状に成形された容器本体31を有している。容器本体31の一底面には、主材料を配置するホスト収容孔32bと、副材料を収容するドーパント収容孔32aとが形成されており、容器本体31はそれら収容孔32a、32bが形成された底面が基板ホルダ11に向けた状態で真空槽2の底壁上に配置されている。
【0021】
有機薄膜の構成成分は、主材料であるホストの含有量が、副材料であるドーパントの含有量よりも多いから、ホスト収容孔32bの数はドーパント収容孔32aの数よりも多い複数個になっており、ドーパントよりも多量のホストが1つの蒸着容器30に配置されるようになっている。ここでは、ドーパント収容孔32aの数は1個であり、ホスト収容孔32bの数は4個になっている。
【0022】
図2は容器本体31の収容孔32a、32bが形成された面を示している。ここでは、ドーパント収容孔32aは容器本体31の底面の略中心に位置しており、ホスト収容孔32bはドーパント収容孔32aを取り囲むように位置している。ホスト収容孔32bの内部と、ドーパント収容孔32aの内部には、ドーパント側内筒容器45aと、ホスト側内筒容器45bがそれぞれ配置されている。
【0023】
図1の符号7は有機薄膜の主材料となるホストを示し、同図の符号6は有機薄膜の副材料となるドーパントを示しており、ホスト7とドーパント6はホスト側内筒容器45bとドーパント側内筒容器45aにそれぞれ収容された状態でホスト収容孔32b内部とドーパント収容孔32a内部に配置されている。
【0024】
各内筒容器45a、45bはステンレス鋼等の耐薬品性の高い金属で構成されており、従って、容器本体31がホスト7やドーパント6によって化学的に劣化したり、ホスト7やドーパント6が容器本体31に浸透することがない。
【0025】
容器本体31の側面には、細長の加熱ヒータ21が巻き回されている。加熱ヒータ21は真空槽2外部に配置された電源装置25に接続されており、該電源装置25を起動し、加熱ヒータ21に通電すると、容器本体31が昇温する。
【0026】
上述したように容器本体31は良熱伝導性の材料で構成されているので、ホスト7とドーパント6をホスト収容孔32bとドーパント収容孔32aに収容した状態で加熱を行うと、熱伝導によってホスト7とドーパント6が容器本体31と略等しい温度に昇温し、ホスト収容孔32bの内部にホストの蒸気が発生し、ドーパント収容孔32aの内部にドーパントの蒸気が発生する。
【0027】
ドーパント側内筒容器45aの上端にはドーパント蓋部材41aが不図示の取り付け部材によって取り付けられており、ドーパント収容孔32aの開口33aはそのドーパント蓋部材41aによって覆われている。
【0028】
ドーパント蓋部材41aには、平面形状が直径1mm〜5mm程度の円形であって、ドーパント蓋部材41aを貫通する貫通孔が設けられており、ドーパント収容孔32aの内部に蒸気が発生すると、その貫通孔がドーパント放出口42aとなって、蒸気が蒸着容器30外部に放出される。
【0029】
他方、各ホスト収容孔32bの開口33bは蓋部材に覆われておらず、ホスト収容孔32bの内部に蒸気が発生すると、その開口33bがホスト放出口となって、蒸気が蒸着容器30外部に放出される。
【0030】
図1の符号42bはその開口33bで構成されるホスト放出口42bを示している。ここでは、ドーパント放出口42aとホスト放出口42bはそれぞれ円筒状であって、蒸気が通る部分の最小面積は断面積と等しくなっている。
【0031】
ホストとドーパントとを所望の配合比率で含有する有機薄膜を形成する場合、例えば、ホスト重量:ドーパント重量がM:Nの比率で含有する有機薄膜を形成する場合、ホストとドーパントの単位面積あたりの蒸気の発生量が同じであるとすると、ホスト放出口42bの蒸気が通る部分の断面積の合計Sと、ドーパント放出口42aの断面積sとの比率S:sを、M:Nと等しくすれば、ホスト収容孔32bに収容されたホスト7の合計重量と、ドーパント収容孔32aに収容されたドーパント6とがM:Nの比率で減少し、各放出口42a、42bから放出される蒸気が基板に到達したときに、ホスト重量:ドーパント重量がM:Nとなる有機薄膜が形成される。
【0032】
しかし、実際にはホストとドーパントとは物質が異なるから、ホストとドーパントの温度が同じであっても、単位面積あたりの蒸気の発生量は異なり、S:sを、M:Nにしても、有機薄膜中のホスト重量:ドーパント重量はM:Nにはならない。
【0033】
従って、発生量の相違を考慮し、ホストの単位面積当たりの蒸気発生量:ドーパントの単位面積当たりの蒸気発生量をh:dの場合に、M:Nの有機薄膜を得るためには、例えばS:sをM/h:N/dに設定する。あるいは、S:sを実験的に求めてもよい。
【0034】
混合部材15は真空槽2の底壁上に配置され、蒸着容器30の周囲を取り囲む円筒状の防着板16と、その円筒の上端を覆う蓋板17とを有しており、蒸着容器30はこの混合部材15で覆われた状態になっているので、蒸着容器30から放出される蒸気は混合部材15で覆われた空間に充満し、均一に混合される。
【0035】
混合部材15には、蓋板17を貫通する貫通孔が設けられており、ホストの蒸気とドーパントの蒸気とが混合された有機材料の蒸気は、その貫通孔を噴出口19として真空槽2内部に放出される。噴出口19と基板ホルダ11との間には、シャッター14が配置されている。
【0036】
シャッター14は水平方向に移動可能に構成されており、シャッター14を噴出口19の真上位置で静止させてシャッター14を閉じた状態にすると、噴出口19から放出される有機材料の蒸気はこのシャッター14によって遮られ、基板ホルダ11側に到達しないようになっている。
【0037】
逆に、シャッター14を噴出口19の真上位置から移動させてシャッター14を開けた状態にすれば、有機材料の蒸気は基板ホルダ11側へ到達するようになっている。
【0038】
次に、この成膜装置1を用いてホストとドーパントとを所望の配合比率で含有する有機薄膜を形成する工程について説明する。先ず、使用済みの蒸着容器30を真空槽2から取り出し、各内筒容器45を取り外した後、容器本体31を焼成し、不純物を除去する。
【0039】
次に、形成すべき有機薄膜のホスト重量とドーパント重量の比率と同じ重量比率のホストとドーパントとを用意し、そのドーパントをドーパント内筒容器45aに収容し、ホストを等量ずつ各ホスト内筒容器45aに分けて収容する。
【0040】
ホスト7とドーパント6がそれぞれ収容された各内筒容器45a、45bを焼成後の容器本体31の収容孔32a、32bに取りつけた後、その蒸着容器30を真空槽2内部に搬入して真空槽2の底壁に固定し、容器本体31の外周に加熱ヒータ21を取り付ける。
【0041】
真空槽2には真空排気系9が接続されており、真空排気系9を起動し、真空槽2内部の混合部材15で覆われた空間と、混合部材15の外側の空間を真空排気し、所定圧力の真空雰囲気を形成する。
【0042】
その真空雰囲気を維持しながら、シャッター14を閉じた状態で加熱ヒータ21に通電し、容器本体31を昇温させながら、真空槽2内部に基板を搬入し、成膜すべき成膜面を下側に向けた状態で基板ホルダ11に保持させる。
【0043】
加熱ヒータ21への通電量を調整し、容器本体31を、ホストの蒸気とドーパントの蒸気の両方が発生する加熱温度に昇温、維持し、各放出口42aから放出される蒸気量が安定したところで、シャッター14を開けると、噴出口19から放出される有機材料の蒸気が基板12の成膜面に到達し、有機薄膜が成長する。
【0044】
ホスト放出口42bの断面積の合計と、ドーパント放出口42aの断面積は、加熱温度で加熱されたときに、ホスト蒸気の放出量の合計と、ドーパント蒸気の放出量との比率が形成すべき有機薄膜の組成と同じ大きさになるようにされているから、ホストとドーパントとを所望の比率で含有する有機薄膜が成長する。
【0045】
本発明の蒸着源3では、容器本体31を加熱することで、ホスト7とドーパント6を一緒に加熱しているので、容器本体31の加熱温度が変動するときには、ホスト7とドーパント6の温度が一緒に変動する。
【0046】
即ち、容器本体31の温度が上昇し、各ホスト放出口42bから放出される蒸気量が増えるときには、ドーパント放出口42aから放出される蒸気量も増え、逆に、容器本体31の温度が低下し、各ホスト放出口42bから放出される蒸気量が減るときには、ドーパント放出口42aから放出される蒸気量も減るので、ホスト蒸気とドーパント蒸気の比率は常に一定になり、ホストとドーパントとの分布が均一な有機薄膜が成長する。
【0047】
基板12表面に所望膜厚の有機薄膜が成長したところで、ホスト7とドーパント6の加熱を続けながらシャッター14を閉じると、有機材料の蒸気が遮られ、有機薄膜の成長が停止する。
【0048】
ホスト7とドーパント6とを加熱温度に維持したまま、有機薄膜が形成された状態の基板12を真空槽2の外部に取りだし、有機薄膜が形成されていない新たな基板12を真空槽2内部に搬入し、基板ホルダ11に保持させた後、シャッター14を開けると、新たな基板12の表面に有機材料の蒸気が到達し、ホストとドーパントとを所望の割合で含有する有機薄膜が成長する。
【0049】
上述したように、ホスト収容孔32bとドーパント収容孔32aには、形成すべき有機薄膜と同じ重量比率のホスト7とドーパント6が収容されており、しかも、成膜中には、その重量比でホストとドーパントが減少するから、ホスト7とドーパント6はほぼ同時に無くなり、蒸着材料に無駄が生じない。
【0050】
以上は、ドーパント収容孔32aにだけ蓋部材41aを設ける場合について説明したが本発明はこれに限定されるものではない。図3の符号4は本発明の第2例の蒸着源を示しており、この蒸着源4では、ドーパント内筒容器45aだけではなく、ホスト内筒容器45bの上端にも蓋部材41b(ホスト蓋部材)が取り付けられ、ホスト収容孔32bの開口33bがホスト蓋部材41bで覆われた状態になっている。
【0051】
ドーパント蓋部材41aと同様に、ホスト蓋部材41bにも貫通孔が設けられているので、ホスト収容孔32bの内部に発生する蒸気はその貫通孔を放出口として蒸着容器30外部に放出されることになる。図3の符号42cはその貫通孔で構成されるホスト放出口を示している。
【0052】
図4は容器本体31の蓋部材41a、41bが取り付けられた面を示しており、ここでは、ドーパント放出口42aとホスト放出口42cの平面形状は円形であって、ホスト放出口42cの直径はドーパント放出口42aよりも大径にされている。従って各ホスト放出口42cの蒸気が通る部分の断面積はドーパント放出口42aの蒸気が通る部分の断面積よりも大きくなっている。
【0053】
この蒸着源4においても、ホスト放出口42cの断面積の合計と、ドーパント放出口42aの断面積は、加熱温度で加熱されたときに、ホスト蒸気の放出量の合計と、ドーパント蒸気の放出量との比率が形成すべき有機薄膜の組成と同じ大きさになるようにされているから、ホストとドーパントとを所望の比率で含有する有機薄膜が形成される。
【0054】
以上は、ドーパント収容孔32aが容器本体31の略中心位置に形成され、その周りにホスト収容孔32bが配置された場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0055】
図5、図7、図8において符号8は本発明第三例の蒸着源を示している。この蒸着源8の蒸着容器50は、容器本体51と、容器本体51に形成されたドーパント収容孔52aとホスト収容孔52bとをそれぞれ複数個ずつ有している。
【0056】
容器本体51は直方体形状であって、ドーパント収容孔52aは容器本体51の6面のうち長方形の一面の長手方向に沿って、その幅方向中央位置に1個ずつ等間隔をあけて並べられている。他方、ホスト収容孔52bはドーパント収容孔52aが並べられた列の両側に1個ずつ等間隔をあけて並べられている。
【0057】
図6はドーパント収容孔52aとホスト収容孔52bの位置関係を示す平面図である。ここでは、ドーパント収容孔52aとホスト収容孔52bの平面形状はそれぞれ円形にされており、容器本体51の長手方向の一端部から、隣接するドーパント収容孔52aの中心までの距離は、容器本体51の同じ一端部から隣接するホスト収容孔52bの中心までの距離よりも長く、かつ、ドーパント収容孔52aの間隔と、ホスト収容孔52bの間隔は略等しくなっている。
【0058】
従って、ドーパント収容孔52aは4個のホスト収容孔52bで囲まれた状態になっており、容器本体51の幅方向に伸びる直線であって、ホスト収容孔52bの中心を通る直線A−Aで容器本体51を切断すると、図7に示すよう、ドーパント収容孔52aは見えず、容器本体51の幅方向に伸びる直線であって、ドーパント収容孔52aの中心を通る直線B−Bで容器本体51を切断すると、図8に示すようにホスト収容孔52bは見えない。
【0059】
この蒸着源8は細長の混合部材75を有している。この混合部材75は中空の直方体形状であって、長方形の一面が真空槽の底壁に取り付けられ、その一面と対向する長方形の一面が真空槽の天井に向けられている。
【0060】
混合部材75の一端部は隣接する側面から脱着可能になっている。図5はその一端部を取り外した状態を示しており、上述した蒸着容器50はその一端部から混合部材75の内部に搬入されるようになっている。
【0061】
混合部材75の長さは、蒸着容器50よりも長くされているので、混合部材75の内部に搬入された蒸着容器50は混合部材75で覆われた状態になる。
混合部材75の内部には2枚の加熱ヒータ68が一定間隔を開けて配置されている。加熱ヒータ68の間隔は、蒸着容器50の幅方向よりもやや大きくなっており、混合部材75の内部に挿入された蒸着容器50はそれらの加熱ヒータ68の間の位置で混合装置75の底壁に取り付けられる。
【0062】
加熱ヒータ68の蒸着容器50の長手方向の長さは蒸着容器50よりも長くなっており、蒸着容器50はその加熱ヒータ68で挟まれた状態になるので、加熱ヒータ68に通電すると、蒸着容器50全体が加熱される。
【0063】
ここでは、各ドーパント収容孔52aの内部にはドーパント6が収容されたドーパント内筒容器65aが配置され、各ホスト収容孔52bの内部にはホスト7が収容されたホスト内筒容器65bが配置されており、蒸着容器50が加熱されると、ホスト7とドーパント6も昇温し、ドーパント収容孔52aとホスト収容孔52bの内部に蒸気が発生する。
【0064】
ここでは、ホスト収容孔52bの上端と、ドーパント収容孔52aの上端には、それぞれホスト蓋部材61bとドーパント蓋部材61aが取り付けられ、ホスト収容孔52bの開口と、ドーパント収容孔52aの開口はホスト蓋部材61bとドーパント蓋部材61aで覆われた状態になっている。
【0065】
ホスト蓋部材61bとドーパント蓋部材61aには円形の貫通孔がそれぞれ形成されており、ホスト収容孔52b内部で発生した蒸気はその貫通孔をホスト放出口62bとして蒸着容器50外部に放出され、ドーパント収容孔52a内部で発生した蒸気はその貫通孔をドーパント放出口62aとして蒸着容器50外部に放出される。
【0066】
上述したように蒸着容器50は混合部材75で覆われているため、蒸着容器50から放出される蒸気は、混合部材75で覆われた空間に充満し、その空間内部で均一に混合される。
【0067】
この混合部材75の真空槽の天井側へ向けられた面には、直径1mmの円形の噴出口79が複数個形成されている。各噴出孔79は混合部材75の幅方向の略中心位置でその長手方向に沿って並べられており、有機材料の蒸気はその噴出孔79から真空槽2内部に放出されるので、真空槽2内部の細長の領域に有機材料の蒸気が放出されることになる。
【0068】
基板と蒸着源8のいずれか一方又は両方を不図示の移動装置に取り付け、基板と蒸着源8とを、混合部材75の幅方向に相対的に移動させながら有機材料の蒸気を放出させれば、幅広の領域に有機材料の蒸気を放出することができるので、大型の基板に有機薄膜を形成することができる。
【0069】
基板と蒸着源8とを混合部材75の幅方向に移動させるときに往復移動させれば、幅広の領域内に有機材料の蒸気が繰り返し到達することになるので、膜厚の厚い有機薄膜を形成することができる。
【0070】
この蒸着源8においても、各ホスト放出口62bの断面積の合計と、各ドーパント放出口62aの断面積の合計は、設定された加熱温度で加熱されたときに、ホスト蒸気の放出量の合計と、ドーパント蒸気の放出量との割合が形成すべき有機薄膜の組成と同じ大きさになるようにされているから、ホストとドーパントとを所望の割合で含有する有機薄膜が形成される。
【0071】
以上は、収容孔52a、52bの平面形状が円形の場合について説明した本発明はこれに限定されるものではない。図9の符号70は本発明の第四例の蒸着源に用いられる蒸着容器を示している。
【0072】
この蒸着容器70は、上述した蒸着容器50と同様に長方形形状の容器本体71を有しており、容器本体71の一側面には平面形状がそれぞれ長方形のドーパント収容孔72aと、ホスト収容孔72bがそれぞれ複数個ずつ形成されている。
【0073】
この蒸着容器70においても、ドーパント収容孔72aの開口はドーパント蓋部材81aで覆われ、ホスト収容孔72bの開口はホスト蓋部材81bで覆われており、各蓋部材81a、81bには貫通孔が形成され、その貫通孔でドーパント放出口82aとホスト放出口82bが構成されている。
【0074】
各ホスト放出口82bの断面積の合計と、各ドーパント放出口82aの断面積の合計は、設定された加熱温度で加熱されたときに、ホスト蒸気の放出量の合計と、ドーパント蒸気の放出量との比率が形成すべき有機薄膜の組成と同じ大きさになるようにされているから、ホストとドーパントとを所望の比率で含有する有機薄膜が成長する。
【0075】
このように、収容孔72a、72bの平面形状は特に限定されるものではないが、容器本体に直線上に収容孔を配置する場合、収容孔を1個配置するよりも、同じ距離の直線に複数個の収容孔を設ける方がいい。
【0076】
例えば、図11は容器本体171に細長の収容孔172を設けた場合を示しており、蒸着容器170を真空槽2の底壁に取り付けるときに蒸着容器170が傾くと、蒸着材料107は傾斜した方に偏るので、収容孔172の底面の一部が露出し、蒸気の発生分布が偏ってしまう。
【0077】
他方、図10のように、図11の収容孔172と同じ距離の範囲内に、その収容孔172よりも多い数の複数個の収容孔72を設けた場合には、蒸着材料107の偏りが小さくなるので、蒸気の発生分布の偏りが小さくなる。
【0078】
以上は、蒸着容器30から混合部材15の内部に一旦ホストの蒸気とドーパントの蒸気を放出し、混合部材の噴出口から有機材料の蒸気を真空槽2内部に放出する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、蒸着源に混合部材を設けず、蒸着容器30から真空槽2内部にホストの蒸気と、ドーパントの蒸気とを放出してもよい。
【0079】
混合部材を設けない場合は、上述した第1例の蒸着源3のように、ホスト収容孔32bでドーパント収容孔32aを取り囲むように配置する、又は、上述した第三例の蒸着源8のように、ドーパント収容孔52aの列の両側にホスト収容孔52bの列を配置すれば、ドーパントの蒸気が基板に到達するまでに拡散してホストの蒸気と混ざり合い、基板にはドーパントの蒸気とホストの蒸気が均一に混ざった有機材料の蒸気が到達するので、ドーパントの分布が均一な有機薄膜を得ることができる。
【0080】
加熱ヒータは容器本体31の側壁に取り付ける場合に限定されず、例えば、容器本体31の内部に埋設してもよい。加熱ヒータが容器本体31の外部に取り付けられている場合には、蒸着容器30を真空槽2の底壁から取り外す際に、加熱ヒータを容器本体31に取り付けたまま、一緒に真空槽2から取り出しても良いし、容器本体31を加熱ヒータから取り外し、加熱ヒータを残したまま容器本体31だけを真空槽2の外部に取り出してもよい。
【0081】
主材料と副材料の配合比率は、主材料の含有量が副材料の含有量よりも多くなるのであれば特に限定されるものではないが、例えば、発光性有機材料であるAlq3(キノリノールアルミニウム錯体)を主材料として用い、有機色素であるクマリン誘導体を副材料として用いて有機EL素子の発光層を形成する場合には、主材料と副材料との配合は99.5:0.5〜99.0:1.0(重量比)、発光性有機材料であるAlq3を主材料として用い、有機色素であるDCM(4−ジシアノメチレン−2−メチル−6−ジメチルアミノスチリル−4−ピラン)誘導体を副材料として用いて発光層を形成する場合には、主材料と副材料との配合は99.9:0.1〜99.5:0.5(重量比)である。
【0082】
本発明の成膜装置の使用は有機EL素子の有機薄膜を形成する場合に限定されず、有機センサー等種々の有機薄膜の成膜に使用することができる。内筒容器を構成する金属はステンレス鋼に限定されず、耐薬品性や耐熱性の高いものであれば、例えばTa(タンタル)や種々の合金を用いることもできる。
【0083】
以上は、ホストやドーパントを内筒容器に収容する場合について説明したが、ホストやドーパントが容器本体の構成材料との反応性が低い場合や、ホストやドーパントが容器本体に浸透する怖れが無い場合には、内筒容器を用いず、各収容孔に直接ホストやドーパントを収容してもよい。
【0084】
以上は混合部材の噴出口が円形の場合について説明したが、噴出口の形状は特に限定されるものではなく、例えば、矩形や楕円径であってもよい。また、混合部材に細長のスリットを形成し、噴出口とすれば、噴出口を多数設けなくても、細長の領域に有機材料の蒸気を放出することができる。ホスト放出口42bやドーパント放出口42aの平面形状も円形に限定されず、長方形や楕円形等種々の形状とすることができる。
【0085】
容器本体31を構成する熱伝導材料もグラファイトに限定されるものではなく、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ジルコニア等種々の熱伝導材料を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【0086】
【図1】本発明の成膜装置を説明する断面図
【図2】蒸着容器の平面図
【図3】本発明の第二例の蒸着源を説明する断面図
【図4】本発明の第二例の蒸着源に用いられる蒸着容器の平面図
【図5】本発明第三例の蒸着源を説明する斜視図
【図6】本発明第三例の蒸着源の蒸着容器を説明する平面図
【図7】図6のA−A切断線断面図
【図8】図6のB−B切断線断面図
【図9】本発明第四例の蒸着源の蒸着容器を説明する平面図
【図10】本発明の蒸着源の収容孔を説明する断面図
【図11】比較例の蒸着源の収容孔を説明する断面図
【符号の説明】
【0087】
1……成膜装置 2……真空槽 3、4、8……蒸着源 6……ドーパント(副材料) 7……ホスト(主材料) 12……基板 15、75……混合部材 21……加熱ヒータ 30、50、70……蒸着容器 31、51、71……容器本体 32a、52a、72a……ドーパント収容孔 32b、52b、72b……ホスト収容孔 33a、33b……収容孔の開口 41a、61a、81a……ドーパント蓋部材 41b、61b、81b……ホスト蓋部材 42a、62a、82a……ドーパント放出口 42b、62b、82b……ホスト放出口
【Technical field】
[0001]
The present invention relates to a vapor deposition source, and more particularly, to a vapor deposition source capable of simultaneously releasing vapors of two or more vapor deposition materials.
[Background]
[0002]
A functional organic thin film used for a light emitting layer or the like of an organic EL element is composed of an organic material called a host as a main component and an impurity called a dopant added in a smaller amount than the host.
[0003]
Conventionally, a vacuum vapor deposition apparatus has been used to form a functional organic thin film, and the conventional vacuum vapor deposition apparatus has a vacuum chamber and a vapor deposition source disposed inside the vacuum chamber. The vapor deposition source has a plurality of thermally conductive containers, and the host and the dopant are accommodated in separate containers.
[0004]
Each container is provided with a separate heating device. When the temperature of the container is raised by the heating device, the host and dopant contained in the container are heated by heat conduction, and the vapor of the host and dopant is released from the opening of the container. Released into the vacuum chamber.
[0005]
A substrate is arranged in advance in the vacuum chamber, and each container opening is directed to the surface of the substrate. Therefore, when the vapors of the host and dopant released from the opening reach the substrate surface, Grows an organic thin film containing both host and dopant.
[0006]
The heating device attached to each container can adjust the heating temperature of the container separately. By adjusting the heating temperature, the ratio of the release amount of the host vapor and the dopant vapor is controlled. An organic thin film containing a dopant in a desired ratio can be obtained.
[0007]
However, in the conventional deposition source, since the heating temperatures of the host and the dopant are controlled separately, the temperature control is complicated.
Moreover, although it is necessary to take out a container from a vacuum tank regularly and to replace | exchange, since the heating apparatus was separately attached to each container, the replacement | exchange operation | work was complicated.
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-195539
[Patent Document 2]
JP 2002-348659 A
[Patent Document 3]
JP 2003-147510 A
[Disclosure of device]
[Problems to be solved by the invention]
[0008]
The present invention was created to solve the disadvantages of the prior art described above, and its purpose is to provide a vapor deposition source in which the temperature control of the host and the dopant is easy and the exchange work is simple. is there.
[Means for Solving the Problems]
[0009]
In order to solve the above-mentioned problem, an invention according to claim 1 is an evaporation source including an evaporation container in which an organic material is arranged and releases vapor of the organic material by heating, and the evaporation container includes: a container body; A host accommodating hole, a dopant accommodating hole, and a dopant lid member, wherein the host accommodating hole and the dopant accommodating hole are respectively formed on one surface of the container body, and the dopant lid member is an opening of the dopant accommodating hole. The dopant lid member is formed with a dopant discharge port penetrating the dopant lid member, the main material is arranged in the host accommodation hole, and the secondary material is arranged in the dopant accommodation hole. When the container body is heated, a vapor of a main material is generated inside the host accommodation hole, and a vapor of a secondary material is generated inside the dopant accommodation hole. The vapor is evaporation source emitted from the dopant outlet.
The invention according to claim 2 is the vapor deposition source according to claim 1, wherein the vapor deposition container is provided with an detachable inner cylinder container in either or both of the host accommodation hole and the dopant accommodation hole. In addition, one or both of the main material and the sub-material is a vapor deposition source configured to be accommodated in the inner cylinder container.
Invention of Claim 3 is the vapor deposition source of any one of Claim 1 or Claim 2, Comprising: The said host accommodation hole has at least 3 or more, Each said host accommodation hole contains the said dopant accommodation It is the vapor deposition source arrange | positioned so that a hole may be surrounded.
Invention of Claim 4 is the vapor deposition source of any one of Claim 1 or Claim 2, Comprising: Each of the said host accommodation hole and the said dopant accommodation hole are each provided in multiple numbers, The said dopant accommodation hole is Arranged in a straight line, the host accommodation holes are vapor deposition sources arranged on both sides of the dopant accommodation holes.
The invention according to claim 5 has a mixing member, the vapor deposition container is covered with the mixing member, and the vapors of the main material and the sub-material released from the vapor deposition container are covered with the mixing member. The vapor deposition source according to any one of claims 1 to 4, wherein the vapor deposition source is configured to fill a space, and the mixing member has a jet port on a surface directed to a substrate that is a film formation target. The vapor formed and filled in the space covered with the mixing member is a vapor deposition source that is discharged from the jet port toward the substrate.
A sixth aspect of the present invention is a film forming apparatus having a vacuum chamber, wherein the vapor deposition source according to any one of the first to fifth aspects is disposed on the bottom wall side inside the vacuum chamber.
According to a seventh aspect of the present invention, a main material made of an organic compound and a sub-material made of an organic compound different from the main material are heated in a vacuum atmosphere, whereby the main material vapor and the sub-material vapor are heated. The main material and the main material are made to reach the surface of the substrate disposed in the vacuum atmosphere, the main material vapor and the sub material vapor in an amount smaller than the main material vapor. A film forming method for forming an organic thin film containing a smaller amount of the sub-material, comprising: preparing a container body provided with a host accommodation hole and a dopant accommodation hole; In this film forming method, a material is disposed and the container main body is heated in a state where the subsidiary material is disposed in the dopant accommodating hole to generate vapor of the main material and vapor of the subsidiary material.
According to an eighth aspect of the present invention, the vapor of the main material is released into the vacuum atmosphere through a host discharge port, and the vapor of the secondary material is discharged into the vacuum atmosphere through a dopant discharge port. In this method, the area of the portion of the dopant discharge port through which the vapor passes is smaller than the area of the portion of the host discharge port through which the vapor passes.
Invention of Claim 9 is the film-forming method of Claim 8, Comprising: The host accommodation hole is provided more number than the said dopant accommodation hole, The said main material is arrange | positioned in each said host accommodation hole, Each said each In this film forming method, the vapor is discharged from the host discharge port of the host accommodation hole.
Invention of Claim 10 is the film-forming method of any one of Claim 8 or Claim 9, Comprising: The mass of the vapor | steam of the said main material discharged | emitted in the said vacuum atmosphere from the said container main body, and the said The host release of the portion through which the vapor of the main material passes is such that the ratio of the vapor of the secondary material to the mass of the secondary material and the mass of the primary material contained in the organic thin film to be formed. In this film forming method, the ratio between the area of the outlet and the area of the dopant discharge port in the portion through which the vapor of the sub-material passes is set.
An eleventh aspect of the present invention is the film forming method according to any one of the seventh to tenth aspects, wherein the heating is performed by arranging a plurality of the host accommodation holes around the dopant accommodation holes. This is a film forming method.
A twelfth aspect of the present invention is the film forming method according to any one of the seventh to tenth aspects, wherein the heating is performed on both sides of a row of the plurality of dopant accommodating holes. This is a film forming method performed by arranging the rows of host accommodation holes.
[0010]
The present invention is configured as described above. In the vapor deposition source of the present invention, the host accommodation hole and the dopant accommodation hole are formed in the same container body, and the main material and the sub-material are brought together by heating the container body. Since it is heated, it is not necessary to separately control the temperature of the main material and the submaterial, and the structure of the heating device is simple. Therefore, the film forming apparatus of the present invention is inexpensive to manufacture, and the process of detaching from the vacuum chamber when exchanging the container body is simpler than before.
[0011]
For example, an organic thin film such as a charge generation film or a light-emitting layer of an organic EL element contains a host made of an organic compound as a main material, and a dopant composed of an organic compound different from the host is smaller than the main material ( Usually, it is added in the range of 0.5 wt% to 2.0 wt% of the whole organic thin film).
[0012]
The area of the portion through which the vapor of the dopant outlet passes is smaller than the area of the portion through which the vapor of the host outlet passes, and the amount of vapor released from the dopant outlet is the amount of vapor released from the host outlet. Therefore, when the vapor of the main material and the vapor of the secondary material reach the substrate, an organic thin film containing the main material more than the secondary material is formed. Further, since the number of dopant accommodating holes is larger than the number of host accommodating holes, the amount of vapor of the main material released into the vacuum atmosphere is larger than the amount of vapor of the secondary material.
[0013]
For example, in the case where one host accommodation hole is provided, the area of the outlet through which the steam passes is the minimum area in the passage through which the steam at the outlet arranged in the accommodation hole passes. In the case where a plurality of holes are provided, this is the sum of the minimum areas of the discharge ports provided in the respective accommodation holes.
[0014]
In the vapor deposition source of the present invention, the lid member is attached to at least the dopant accommodating hole, and the dopant discharge port is configured by the through hole of the lid member. Can be easily changed. Therefore, when changing film formation conditions such as heating conditions, dopant and host types, and blending ratio, the amount of vapor can be easily adjusted by replacing the lid member without changing the structure of the container body. it can.
[0015]
If the discharge port is made small, the amount of vapor can be reduced. However, if the diameter of the discharge port is too small, the amount of vapor released becomes extremely small, and the film formation rate becomes slow. When the amount of vapor of the secondary material is to be very small compared to the amount of vapor of the main material, the amount of vapor released from the dopant accommodation hole can be reduced by making the number of dopant accommodation holes smaller than the number of host accommodation holes. Is smaller than the total amount of vapor released from each host accommodation hole, so that the film formation rate does not become extremely slow.
[0016]
In the vapor deposition source of the present invention, the dopant accommodating hole is surrounded by the host accommodating hole, or the host accommodating hole row is arranged on both sides of the dopant accommodating hole row, and the vapor released from the dopant accommodating hole is applied to the substrate. The organic thin film having a uniform distribution of the dopant and the host can be obtained without providing a mixing member because it diffuses and reaches the vapor released from the host accommodation hole.
[0017]
Further, when the deposition container is covered with the mixing member and the vapor of the released host and the vapor of the dopant are filled in the space covered with the mixing member, the vapor is mixed more uniformly by the convection generated in the space. Accordingly, since the vapor of the organic material in which the vapor of the host and the vapor of the dopant are more uniformly mixed is released from the jet port, an organic thin film having a more uniform distribution of the host and the dopant is formed.
【The invention's effect】
[0018]
According to the present invention, since it is not necessary to separately control the temperature of the dopant and the host, the structure of the apparatus is simple, and desorption from the vacuum chamber can be easily performed. As described above, if the size of the discharge port is changed, the amount of vapor released will change.Therefore, when changing the film formation conditions, the lid member can be replaced without changing the structure of the apparatus, and the size of the discharge port can be changed. The vapor amount can be adjusted to a desired value simply by changing.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0019]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Reference numeral 1 in FIG. 1 shows an example of a film forming apparatus of the present invention.
The film forming apparatus 1 includes a vacuum chamber 2, a vapor deposition source 3 disposed on the bottom wall side inside the vacuum chamber 2, and a substrate holder 11 disposed on the ceiling side inside the vacuum chamber 2.
[0020]
The vapor deposition source 3 includes a mixing member 15 and a vapor deposition container 30. The vapor deposition container 30 has a container body 31 in which a material having good thermal conductivity such as graphite is formed in a cylindrical shape. On one bottom surface of the container main body 31, a host accommodation hole 32b for arranging the main material and a dopant accommodation hole 32a for accommodating the submaterial are formed. The container main body 31 is formed with the accommodation holes 32a and 32b. It is arranged on the bottom wall of the vacuum chamber 2 with the bottom surface facing the substrate holder 11.
[0021]
Since the constituent of the organic thin film has a content of the host, which is the main material, higher than a content of the dopant, which is the secondary material, the number of the host accommodation holes 32b is more than the number of the dopant accommodation holes 32a. Thus, a larger amount of host than the dopant is arranged in one vapor deposition vessel 30. Here, the number of dopant accommodating holes 32a is one, and the number of host accommodating holes 32b is four.
[0022]
FIG. 2 shows the surface of the container body 31 on which the receiving holes 32a and 32b are formed. Here, the dopant accommodation hole 32a is located substantially at the center of the bottom surface of the container body 31, and the host accommodation hole 32b is located so as to surround the dopant accommodation hole 32a. A dopant-side inner cylinder container 45a and a host-side inner cylinder container 45b are respectively arranged inside the host accommodation hole 32b and the dopant accommodation hole 32a.
[0023]
Reference numeral 7 in FIG. 1 indicates a host that is a main material of the organic thin film, and reference numeral 6 in FIG. 1 indicates a dopant that is a secondary material of the organic thin film. The host 7 and the dopant 6 are the host-side inner cylinder container 45b and the dopant. It is arranged inside the host accommodation hole 32b and inside the dopant accommodation hole 32a in a state of being accommodated in the side inner cylinder container 45a.
[0024]
Each of the inner cylindrical containers 45a and 45b is made of a metal having high chemical resistance such as stainless steel. Therefore, the container main body 31 is chemically deteriorated by the host 7 and the dopant 6, or the host 7 and the dopant 6 are stored in the container. It does not penetrate the main body 31.
[0025]
An elongated heater 21 is wound around the side surface of the container body 31. The heater 21 is connected to a power supply device 25 arranged outside the vacuum chamber 2. When the power supply device 25 is activated and the heater 21 is energized, the container body 31 is heated.
[0026]
As described above, since the container body 31 is made of a material having good heat conductivity, if the host 7 and the dopant 6 are heated in a state where they are accommodated in the host accommodation hole 32b and the dopant accommodation hole 32a, the heat conduction causes the host. 7 and the dopant 6 are heated to a temperature substantially equal to that of the container main body 31, the host vapor is generated inside the host accommodating hole 32b, and the dopant vapor is generated inside the dopant accommodating hole 32a.
[0027]
A dopant lid member 41a is attached to the upper end of the dopant-side inner cylinder 45a by an unillustrated attachment member, and the opening 33a of the dopant accommodation hole 32a is covered with the dopant lid member 41a.
[0028]
The dopant lid member 41a has a circular shape with a diameter of about 1 mm to 5 mm in diameter, and is provided with a through hole that penetrates the dopant lid member 41a. The holes serve as the dopant discharge ports 42a, and the vapor is discharged to the outside of the vapor deposition container 30.
[0029]
On the other hand, the opening 33b of each host accommodation hole 32b is not covered with a lid member, and when steam is generated inside the host accommodation hole 32b, the opening 33b becomes a host discharge port, and the steam is exposed to the outside of the deposition container 30. Released.
[0030]
Reference numeral 42b in FIG. 1 indicates a host discharge port 42b constituted by the opening 33b. Here, the dopant outlet 42a and the host outlet 42b are each cylindrical, and the minimum area of the portion through which the vapor passes is equal to the cross-sectional area.
[0031]
When forming an organic thin film containing a host and a dopant in a desired blending ratio, for example, when forming an organic thin film containing a host weight: dopant weight in a ratio of M: N, the unit per unit area of the host and dopant If the amount of generated steam is the same, the ratio S: s between the total cross-sectional area S of the portion through which the vapor of the host discharge port 42b passes and the cross-sectional area s of the dopant discharge port 42a is made equal to M: N. For example, the total weight of the host 7 accommodated in the host accommodation hole 32b and the dopant 6 accommodated in the dopant accommodation hole 32a are reduced at a ratio of M: N, and the vapor released from each of the emission ports 42a and 42b is reduced. When reaching the substrate, an organic thin film having a host weight: dopant weight of M: N is formed.
[0032]
However, since the materials of the host and the dopant are actually different, even if the temperature of the host and the dopant is the same, the amount of vapor generated per unit area is different, and even if S: s is set to M: N, The host weight: dopant weight in the organic thin film is not M: N.
[0033]
Therefore, in consideration of the difference in generation amount, in order to obtain an organic thin film of M: N when the vapor generation amount per unit area of the host: the vapor generation amount per unit area of the dopant is h: d, for example, Set S: s to M / h: N / d. Alternatively, S: s may be obtained experimentally.
[0034]
The mixing member 15 is disposed on the bottom wall of the vacuum chamber 2, and includes a cylindrical deposition preventing plate 16 that surrounds the vapor deposition vessel 30 and a cover plate 17 that covers the upper end of the cylinder. Is covered with the mixing member 15, the vapor discharged from the vapor deposition container 30 fills the space covered with the mixing member 15 and is uniformly mixed.
[0035]
The mixing member 15 is provided with a through-hole penetrating the lid plate 17, and the vapor of the organic material in which the vapor of the host and the vapor of the dopant are mixed is used as the inside of the vacuum chamber 2 with the through-hole serving as the ejection port 19. To be released. A shutter 14 is disposed between the ejection port 19 and the substrate holder 11.
[0036]
The shutter 14 is configured to be movable in the horizontal direction. When the shutter 14 is stopped at a position directly above the jet outlet 19 and the shutter 14 is closed, the vapor of the organic material released from the jet outlet 19 It is blocked by the shutter 14 and does not reach the substrate holder 11 side.
[0037]
Conversely, if the shutter 14 is moved from a position directly above the jet port 19 to open the shutter 14, the vapor of the organic material reaches the substrate holder 11 side.
[0038]
Next, a process of forming an organic thin film containing a host and a dopant in a desired blending ratio using the film forming apparatus 1 will be described. First, the used vapor deposition container 30 is taken out from the vacuum chamber 2, and after removing each inner cylinder container 45, the container main body 31 is baked to remove impurities.
[0039]
Next, a host and a dopant having the same weight ratio as the ratio of the host weight and the dopant weight of the organic thin film to be formed are prepared, the dopant is accommodated in the dopant inner cylinder container 45a, and the host is equivalent to each host inner cylinder. The container 45a is stored separately.
[0040]
After the inner cylindrical containers 45a and 45b respectively containing the host 7 and the dopant 6 are mounted in the receiving holes 32a and 32b of the container body 31 after firing, the vapor deposition container 30 is carried into the vacuum chamber 2 and the vacuum chamber The heater 21 is attached to the outer periphery of the container main body 31.
[0041]
An evacuation system 9 is connected to the vacuum chamber 2, and the evacuation system 9 is activated to evacuate the space covered with the mixing member 15 inside the vacuum chamber 2 and the space outside the mixing member 15, A vacuum atmosphere of a predetermined pressure is formed.
[0042]
While maintaining the vacuum atmosphere, the heater 21 is energized with the shutter 14 closed, and while raising the temperature of the container main body 31, the substrate is carried into the vacuum chamber 2 and the film formation surface to be formed is lowered. It is made to hold | maintain at the substrate holder 11 in the state which faced the side.
[0043]
The amount of electricity supplied to the heater 21 is adjusted, and the container body 31 is heated and maintained at a heating temperature at which both the host vapor and the dopant vapor are generated, and the amount of vapor discharged from each discharge port 42a is stabilized. By the way, when the shutter 14 is opened, the vapor of the organic material discharged from the jet port 19 reaches the film formation surface of the substrate 12 and the organic thin film grows.
[0044]
The total cross-sectional area of the host emission port 42b and the cross-sectional area of the dopant emission port 42a should form a ratio between the total emission amount of the host vapor and the emission amount of the dopant vapor when heated at the heating temperature. Since it has the same size as the composition of the organic thin film, an organic thin film containing a host and a dopant in a desired ratio grows.
[0045]
In the vapor deposition source 3 of the present invention, the host body 31 is heated to heat the host 7 and the dopant 6 together. Therefore, when the heating temperature of the container body 31 fluctuates, the temperature of the host 7 and the dopant 6 changes. Fluctuate together.
[0046]
That is, when the temperature of the container body 31 rises and the amount of vapor discharged from each host discharge port 42b increases, the amount of vapor released from the dopant discharge port 42a also increases, and conversely, the temperature of the container body 31 decreases. When the amount of vapor discharged from each host discharge port 42b decreases, the amount of vapor discharged from the dopant discharge port 42a also decreases, so that the ratio of host vapor to dopant vapor is always constant, and the distribution of host and dopant is constant. A uniform organic thin film grows.
[0047]
When the organic thin film having a desired film thickness is grown on the surface of the substrate 12, if the shutter 14 is closed while the heating of the host 7 and the dopant 6 is continued, the vapor of the organic material is blocked and the growth of the organic thin film is stopped.
[0048]
While maintaining the host 7 and the dopant 6 at the heating temperature, the substrate 12 on which the organic thin film is formed is taken out of the vacuum chamber 2, and a new substrate 12 on which the organic thin film is not formed is placed inside the vacuum chamber 2. When the shutter 14 is opened after being carried in and held on the substrate holder 11, the vapor of the organic material reaches the surface of the new substrate 12, and an organic thin film containing a host and a dopant in a desired ratio grows.
[0049]
As described above, the host accommodating hole 32b and the dopant accommodating hole 32a contain the host 7 and the dopant 6 in the same weight ratio as the organic thin film to be formed, and the weight ratio is determined during the film formation. Since the host and the dopant are reduced, the host 7 and the dopant 6 are almost eliminated at the same time, and the deposition material is not wasted.
[0050]
Although the above has described the case where the lid member 41a is provided only in the dopant accommodation hole 32a, the present invention is not limited to this. Reference numeral 4 in FIG. 3 shows a vapor deposition source of the second example of the present invention. In this vapor deposition source 4, not only the dopant inner cylinder container 45a but also the upper end of the host inner cylinder container 45b has a lid member 41b (host lid). Member) is attached, and the opening 33b of the host accommodation hole 32b is covered with the host lid member 41b.
[0051]
Similarly to the dopant lid member 41a, the host lid member 41b is also provided with a through hole, so that the vapor generated inside the host accommodation hole 32b is released to the outside of the deposition container 30 through the through hole as an outlet. become. Reference numeral 42c in FIG. 3 indicates a host discharge port constituted by the through hole.
[0052]
FIG. 4 shows the surface of the container body 31 to which the lid members 41a and 41b are attached. Here, the planar shapes of the dopant outlet 42a and the host outlet 42c are circular, and the diameter of the host outlet 42c is The diameter is larger than that of the dopant discharge port 42a. Accordingly, the cross-sectional area of the portion through which the vapor of each host discharge port 42c passes is larger than the cross-sectional area of the portion through which the vapor of the dopant discharge port 42a passes.
[0053]
Also in this vapor deposition source 4, the total cross-sectional area of the host emission port 42 c and the cross-sectional area of the dopant emission port 42 a are the same as the total emission amount of the host vapor and the emission amount of the dopant vapor when heated at the heating temperature. Therefore, the organic thin film containing the host and the dopant in a desired ratio is formed.
[0054]
In the above, the case where the dopant accommodation hole 32a is formed at the substantially central position of the container body 31 and the host accommodation hole 32b is arranged around the dopant accommodation hole 32a has been described, but the present invention is not limited to this.
[0055]
5, 7, and 8, reference numeral 8 indicates a vapor deposition source according to a third example of the present invention. The vapor deposition container 50 of the vapor deposition source 8 has a container main body 51 and a plurality of dopant accommodating holes 52 a and host accommodating holes 52 b formed in the container main body 51.
[0056]
The container main body 51 has a rectangular parallelepiped shape, and the dopant accommodating holes 52a are arranged at equal intervals one by one at the center in the width direction along the longitudinal direction of one of the six surfaces of the container main body 51. Yes. On the other hand, the host accommodation holes 52b are arranged at equal intervals on both sides of the row in which the dopant accommodation holes 52a are arranged.
[0057]
FIG. 6 is a plan view showing the positional relationship between the dopant accommodation hole 52a and the host accommodation hole 52b. Here, the planar shapes of the dopant accommodation hole 52a and the host accommodation hole 52b are each circular, and the distance from one longitudinal end of the container body 51 to the center of the adjacent dopant accommodation hole 52a is the container body 51. Are longer than the distance from the same one end to the center of the adjacent host accommodation hole 52b, and the distance between the dopant accommodation holes 52a and the distance between the host accommodation holes 52b are substantially equal.
[0058]
Accordingly, the dopant accommodation hole 52a is surrounded by the four host accommodation holes 52b, and is a straight line extending in the width direction of the container body 51, and is a straight line AA passing through the center of the host accommodation hole 52b. When the container main body 51 is cut, as shown in FIG. 7, the dopant accommodating hole 52a is not visible, and the container main body 51 is a straight line BB extending in the width direction of the container main body 51 and passing through the center of the dopant accommodating hole 52a. Is cut, the host accommodation hole 52b cannot be seen as shown in FIG.
[0059]
The vapor deposition source 8 has an elongated mixing member 75. The mixing member 75 has a hollow rectangular parallelepiped shape, and one surface of the rectangle is attached to the bottom wall of the vacuum chamber, and the one surface of the rectangle facing the surface is directed to the ceiling of the vacuum chamber.
[0060]
One end of the mixing member 75 is detachable from the adjacent side surface. FIG. 5 shows a state in which one end thereof is removed, and the vapor deposition container 50 described above is carried into the mixing member 75 from the one end.
[0061]
Since the length of the mixing member 75 is longer than that of the vapor deposition container 50, the vapor deposition container 50 carried into the mixing member 75 is covered with the mixing member 75.
Inside the mixing member 75, two heaters 68 are arranged at regular intervals. The space between the heaters 68 is slightly larger than the width direction of the vapor deposition container 50, and the vapor deposition container 50 inserted into the mixing member 75 is located between the heaters 68 at the bottom wall of the mixing device 75. Attached to.
[0062]
The length of the heater 68 in the longitudinal direction of the vapor deposition container 50 is longer than that of the vapor deposition container 50, and the vapor deposition container 50 is sandwiched between the heaters 68. The entire 50 is heated.
[0063]
Here, the dopant inner cylinder container 65a containing the dopant 6 is arranged inside each dopant accommodation hole 52a, and the host inner cylinder container 65b containing the host 7 is arranged inside each host accommodation hole 52b. When the vapor deposition container 50 is heated, the temperature of the host 7 and the dopant 6 also rises, and vapor is generated inside the dopant accommodation hole 52a and the host accommodation hole 52b.
[0064]
Here, a host lid member 61b and a dopant lid member 61a are attached to the upper end of the host accommodation hole 52b and the upper end of the dopant accommodation hole 52a, respectively. The opening of the host accommodation hole 52b and the opening of the dopant accommodation hole 52a are the host. It is in the state covered with the lid member 61b and the dopant lid member 61a.
[0065]
A circular through hole is formed in each of the host lid member 61b and the dopant lid member 61a, and the vapor generated inside the host accommodation hole 52b is released to the outside of the vapor deposition vessel 50 using the through hole as a host discharge port 62b. Vapor generated inside the accommodation hole 52a is released to the outside of the vapor deposition vessel 50 using the through hole as a dopant discharge port 62a.
[0066]
Since the vapor deposition container 50 is covered with the mixing member 75 as described above, the vapor discharged from the vapor deposition container 50 fills the space covered with the mixing member 75 and is uniformly mixed within the space.
[0067]
A plurality of circular spouts 79 having a diameter of 1 mm are formed on the surface of the mixing member 75 facing the ceiling side of the vacuum chamber. Each ejection hole 79 is arranged along the longitudinal direction at a substantially central position in the width direction of the mixing member 75, and the vapor of the organic material is discharged from the ejection hole 79 into the vacuum chamber 2. The vapor of the organic material is released into the elongated area inside.
[0068]
If one or both of the substrate and the vapor deposition source 8 is attached to a moving device (not shown), and the vapor of the organic material is released while moving the substrate and the vapor deposition source 8 relatively in the width direction of the mixing member 75 Since the vapor of the organic material can be released to a wide region, an organic thin film can be formed on a large substrate.
[0069]
If the substrate and the evaporation source 8 are reciprocated when moving in the width direction of the mixing member 75, the vapor of the organic material repeatedly reaches the wide region, so that a thick organic thin film is formed. can do.
[0070]
Also in this vapor deposition source 8, the total cross-sectional area of each host discharge port 62b and the total cross-sectional area of each dopant discharge port 62a are the total of the amount of released host vapor when heated at the set heating temperature. And the amount of the dopant vapor released are the same as the composition of the organic thin film to be formed, so that an organic thin film containing the host and the dopant in a desired ratio is formed.
[0071]
The present invention described above in the case where the planar shape of the accommodation holes 52a and 52b is circular is not limited to this. The code | symbol 70 of FIG. 9 has shown the vapor deposition container used for the vapor deposition source of the 4th example of this invention.
[0072]
The vapor deposition container 70 has a rectangular container main body 71 similar to the above-described vapor deposition container 50, and one side surface of the container main body 71 has a rectangular dopant accommodating hole 72a and a host accommodating hole 72b. A plurality of each is formed.
[0073]
Also in this vapor deposition container 70, the opening of the dopant accommodation hole 72a is covered with the dopant lid member 81a, the opening of the host accommodation hole 72b is covered with the host lid member 81b, and each lid member 81a, 81b has a through hole. The through hole is formed with a dopant discharge port 82a and a host discharge port 82b.
[0074]
The total cross-sectional area of each host emission port 82b and the total cross-sectional area of each dopant emission port 82a are the sum of the release amount of the host vapor and the emission amount of the dopant vapor when heated at the set heating temperature. Therefore, the organic thin film containing the host and the dopant in a desired ratio grows.
[0075]
As described above, the planar shapes of the accommodation holes 72a and 72b are not particularly limited. However, when the accommodation hole is arranged on the straight line in the container main body, it is a straight line having the same distance rather than arranging one accommodation hole. It is better to provide a plurality of receiving holes.
[0076]
For example, FIG. 11 shows a case where the container body 171 is provided with an elongated accommodating hole 172. When the vapor deposition container 170 is tilted when the vapor deposition container 170 is attached to the bottom wall of the vacuum chamber 2, the vapor deposition material 107 is tilted. Therefore, a part of the bottom surface of the accommodation hole 172 is exposed, and the generation distribution of steam is biased.
[0077]
On the other hand, as shown in FIG. 10, in the case where a plurality of accommodation holes 72 larger than the accommodation holes 172 are provided within the same distance as the accommodation holes 172 in FIG. Since it becomes smaller, the deviation of the steam generation distribution becomes smaller.
[0078]
In the above description, the case where the vapor of the host and the vapor of the dopant are once released from the vapor deposition container 30 into the mixing member 15 and the vapor of the organic material is discharged from the outlet of the mixing member into the vacuum chamber 2 has been described. The invention is not limited to this, and the vapor deposition source may not be provided with a mixing member, and the vapor of the host and the vapor of the dopant may be released from the vapor deposition vessel 30 into the vacuum chamber 2.
[0079]
When the mixing member is not provided, as in the above-described vapor deposition source 3 in the first example, the host accommodating hole 32b is disposed so as to surround the dopant accommodating hole 32a, or as in the above-described third example vapor deposition source 8. If the host accommodating holes 52b are arranged on both sides of the dopant accommodating holes 52a, the dopant vapor diffuses and mixes with the host vapor before reaching the substrate, and the dopant vapor and the host are mixed in the substrate. Since the vapor of the organic material in which the vapor is uniformly mixed reaches, an organic thin film having a uniform dopant distribution can be obtained.
[0080]
The heater is not limited to the case where it is attached to the side wall of the container body 31. For example, the heater may be embedded in the container body 31. When the heater is attached to the outside of the container body 31, when the vapor deposition container 30 is removed from the bottom wall of the vacuum chamber 2, the heater is attached to the container body 31 and taken out from the vacuum chamber 2 together. Alternatively, the container body 31 may be detached from the heater, and only the container body 31 may be taken out of the vacuum chamber 2 while leaving the heater.
[0081]
The mixing ratio of the main material and the auxiliary material is not particularly limited as long as the content of the main material is larger than the content of the auxiliary material. For example, Alq which is a light-emitting organic material Three In the case of using (quinolinol aluminum complex) as a main material and forming a light emitting layer of an organic EL element using a coumarin derivative as an organic material as a secondary material, the combination of the main material and the secondary material is 99.5: 0. .5-99.0: 1.0 (weight ratio), Alq which is a luminescent organic material Three Is used as a main material, and a light-emitting layer is formed using a DCM (4-dicyanomethylene-2-methyl-6-dimethylaminostyryl-4-pyran) derivative, which is an organic dye, as a secondary material. The blending with the auxiliary material is 99.9: 0.1-99.5: 0.5 (weight ratio).
[0082]
The use of the film forming apparatus of the present invention is not limited to the case of forming an organic thin film of an organic EL element, and can be used for forming various organic thin films such as an organic sensor. The metal constituting the inner cylinder container is not limited to stainless steel, and for example, Ta (tantalum) and various alloys can be used as long as they have high chemical resistance and heat resistance.
[0083]
The above describes the case where the host and the dopant are accommodated in the inner cylinder container. However, there is no fear that the host or the dopant has low reactivity with the constituent material of the container body or the host or the dopant penetrates into the container body. In some cases, the host and the dopant may be accommodated directly in each accommodation hole without using the inner cylinder container.
[0084]
Although the case where the jet nozzle of the mixing member is circular has been described above, the shape of the jet nozzle is not particularly limited, and may be, for example, a rectangle or an elliptical diameter. In addition, if a long and narrow slit is formed in the mixing member to form a spout, an organic material vapor can be discharged into a slender region without providing a large number of spouts. The planar shapes of the host discharge port 42b and the dopant discharge port 42a are not limited to a circle, and may be various shapes such as a rectangle and an ellipse.
[0085]
The heat conductive material constituting the container body 31 is not limited to graphite, and various heat conductive materials such as aluminum oxide, aluminum nitride, silicon nitride, silicon carbide, and zirconia can be used.
[Brief description of the drawings]
[0086]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a film forming apparatus of the present invention.
[Fig. 2] Plan view of the evaporation container
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a vapor deposition source according to a second example of the present invention.
FIG. 4 is a plan view of a vapor deposition vessel used for the vapor deposition source of the second example of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view illustrating a vapor deposition source according to a third example of the present invention.
FIG. 6 is a plan view illustrating a vapor deposition container of a vapor deposition source according to a third example of the present invention.
7 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
8 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
FIG. 9 is a plan view illustrating a vapor deposition container of a vapor deposition source according to a fourth example of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating an accommodation hole of a vapor deposition source according to the present invention.
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating an accommodation hole of a vapor deposition source of a comparative example
[Explanation of symbols]
[0087]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Film-forming apparatus 2 ... Vacuum chamber 3, 4, 8 ... Deposition source 6 ... Dopant (submaterial) 7 ... Host (main material) 12 ... Substrate 15, 75 ... Mixing member 21 ... Heater 30, 50, 70... Deposition vessel 31, 51, 71... Container body 32 a, 52 a, 72 a... Dopant receiving hole 32 b, 52 b, 72 b ... Host receiving hole 33 a, 33 b. , 61a, 81a... Dopant lid member 41b, 61b, 81b... Host lid member 42a, 62a, 82a... Dopant discharge port 42b, 62b, 82b.

Claims (12)

有機材料が配置され、加熱によって前記有機材料の蒸気を放出する蒸着容器を有する蒸着源であって、
前記蒸着容器は、容器本体と、ホスト収容孔と、ドーパント収容孔と、ドーパント蓋部材とを有し、
前記ホスト収容孔と前記ドーパント収容孔は、それぞれ前記容器本体の一面に形成され、
前記ドーパント蓋部材は前記ドーパント収容孔の開口を覆うように配置され、
前記ドーパント蓋部材には前記ドーパント蓋部材を貫通するドーパント放出口が形成され、
主材料を前記ホスト収容孔に配置し、副材料を前記ドーパント収容孔に配置した状態で、前記容器本体を加熱すると、前記ホスト収容孔内部に主材料の蒸気が発生し、前記ドーパント収容孔内部に副材料の蒸気が発生し、
前記副材料の蒸気は前記ドーパント放出口から放出される蒸着源。
A vapor deposition source having a vapor deposition container in which an organic material is disposed and discharges vapor of the organic material by heating,
The vapor deposition container has a container body, a host accommodation hole, a dopant accommodation hole, and a dopant lid member,
The host accommodation hole and the dopant accommodation hole are respectively formed on one surface of the container body,
The dopant lid member is disposed so as to cover the opening of the dopant accommodation hole,
The dopant lid member is formed with a dopant outlet that penetrates the dopant lid member,
When the container body is heated in a state where the main material is arranged in the host accommodation hole and the submaterial is arranged in the dopant accommodation hole, vapor of the main material is generated inside the host accommodation hole, and the inside of the dopant accommodation hole The secondary material vapor is generated in the
A vapor deposition source in which the vapor of the secondary material is discharged from the dopant discharge port.
前記蒸着容器には、前記ホスト収容孔と前記ドーパント収容孔のいずれか一方又は両方にそれぞれ着脱可能な内筒容器が配置され、
前記主材料と前記副材料のいずれか一方又は両方は前記内筒容器に収容されるように構成された請求項1記載の蒸着源。
In the vapor deposition container, an inner cylinder container that can be attached to and detached from either or both of the host accommodation hole and the dopant accommodation hole is arranged,
The vapor deposition source of Claim 1 comprised so that any one or both of the said main material and the said submaterial might be accommodated in the said inner cylinder container.
前記ホスト収容孔を少なくとも3個以上有し、
前記各ホスト収容孔は、前記ドーパント収容孔を取り囲むように配置された請求項1又は請求項2のいずれか1項記載の蒸着源。
Having at least three or more host accommodation holes,
The deposition source according to claim 1, wherein each of the host accommodation holes is disposed so as to surround the dopant accommodation hole.
前記ホスト収容孔と前記ドーパント収容孔をそれぞれ複数個ずつ有し、
前記ドーパント収容孔は直線状に並べられ、
前記ホスト収容孔は、前記ドーパント収容孔の両側にそれぞれ並べられた請求項1又は請求項2のいずれか1項記載の蒸着源。
Each having a plurality of the host accommodation holes and the dopant accommodation holes,
The dopant accommodating holes are arranged in a straight line,
The vapor deposition source according to claim 1, wherein the host accommodation holes are arranged on both sides of the dopant accommodation holes, respectively.
混合部材を有し、前記蒸着容器は前記混合部材で覆われ、前記蒸着容器から放出される前記主材料と前記副材料の蒸気は、前記混合部材で覆われた空間に充満するように構成された請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載の蒸着源であって、
前記混合部材は、成膜対象物である基板に向けられた面に噴出口が形成され、
前記混合部材で覆われた空間に充満した蒸気は、前記噴出口から前記基板に向かって放出される蒸着源。
The vapor deposition container is covered with the mixing member, and the vapor of the main material and the secondary material discharged from the vapor deposition container is filled in the space covered with the mixing member. The vapor deposition source according to any one of claims 1 to 4,
The mixing member has a jet port formed on a surface directed to a substrate which is a film formation target,
Vapor filled in the space covered with the mixing member is a vapor deposition source that is discharged from the jet port toward the substrate.
真空槽を有し、前記真空槽内部の底壁側には請求項1乃至請求項5のいずれか1項記載の蒸着源が配置された成膜装置。The film-forming apparatus which has a vacuum chamber and the vapor deposition source of any one of Claim 1 thru | or 5 has been arrange | positioned at the bottom wall side inside the said vacuum chamber. 有機化合物からなる主材料と、前記主材料とは異なる有機化合物からなる副材料とを真空雰囲気中で加熱して前記主材料の蒸気と前記副材料の蒸気とを発生させ、前記真空雰囲気中に配置された基板の表面に、前記主材料の蒸気と、前記主材料の蒸気よりも少ない量の前記副材料の蒸気を到達させ、
前記主材料と、前記主材料よりも少ない量の前記副材料とを含有する有機薄膜を形成する成膜方法であって、
ホスト収容孔と、ドーパント収容孔とが設けられた容器本体を用意し、
前記ホスト収容孔に前記主材料を配置し、前記ドーパント収容孔に前記副材料を配置した状態で、前記容器本体を加熱し、前記主材料の蒸気と前記副材料の蒸気を発生させる成膜方法。
A main material made of an organic compound and a sub-material made of an organic compound different from the main material are heated in a vacuum atmosphere to generate the vapor of the main material and the vapor of the sub-material, and in the vacuum atmosphere The main material vapor and the minor material vapor in an amount smaller than the vapor of the main material reach the surface of the substrate disposed,
A film forming method for forming an organic thin film containing the main material and a smaller amount of the sub-material than the main material,
Prepare a container body provided with host accommodation holes and dopant accommodation holes,
A film forming method in which the main material is disposed in the host accommodation hole, and the container body is heated in a state where the submaterial is disposed in the dopant accommodation hole, thereby generating vapor of the main material and vapor of the submaterial. .
前記主材料の蒸気をホスト放出口を通して前記真空雰囲気中に放出させ、前記副材料の蒸気をドーパント放出口を通して前記真空雰囲気中に放出させる請求項7記載の成膜方法であって、
前記ドーパント放出口の前記蒸気が通る部分の面積を、前記ホスト放出口の前記蒸気が通る部分の面積よりも小さくする成膜方法。
The film forming method according to claim 7, wherein the vapor of the main material is discharged into the vacuum atmosphere through a host discharge port, and the vapor of the submaterial is discharged into the vacuum atmosphere through a dopant discharge port.
The film-forming method which makes the area of the part where the said vapor | steam of the said dopant discharge port passes becomes smaller than the area of the part where the said vapor | steam of the said host discharge port passes.
前記ホスト収容孔を前記ドーパント収容孔よりも多い数設け、前記各ホスト収容孔に前記主材料を配置し、前記各ホスト収容孔の前記ホスト放出口から、前記蒸気を放出させる請求項8記載の成膜方法。The number of the said host accommodation holes is provided more than the said dopant accommodation hole, the said main material is arrange | positioned to each said host accommodation hole, and the said vapor | steam is discharge | released from the said host discharge port of each said host accommodation hole. Film forming method. 前記容器本体から前記真空雰囲気中に放出される前記主材料の蒸気の質量と前記副材料の蒸気の質量との比が、形成すべき有機薄膜に含まれる前記主材料の質量と前記副材料の比の値になるように、前記主材料の蒸気が通過する部分の前記ホスト放出口の面積と、前記副材料の蒸気が通過する部分の前記ドーパント放出口の面積との比を設定する請求項8又は請求項9のいずれか1項記載の成膜方法。The ratio of the mass of the vapor of the main material and the mass of the vapor of the secondary material released from the container body into the vacuum atmosphere is the mass of the primary material and the mass of the secondary material included in the organic thin film to be formed. The ratio of the area of the host emission port of the portion through which the vapor of the main material passes and the area of the dopant emission port of the portion through which the vapor of the submaterial passes is set so as to have a ratio value. The film-forming method of any one of Claim 8 or Claim 9. 前記加熱は、前記ホスト収容孔を、前記ドーパント収容孔の周囲に複数個配置して行う請求項7乃至請求項10のいずれか1項記載の成膜方法。The film forming method according to claim 7, wherein the heating is performed by arranging a plurality of the host accommodation holes around the dopant accommodation holes. 前記加熱は、複数個の前記ドーパント収容孔の列の両側に、複数個の前記ホスト収容孔の列をそれぞれ配置して行う請求項7乃至請求項10のいずれか1項記載の成膜方法。11. The film forming method according to claim 7, wherein the heating is performed by arranging a plurality of rows of the host accommodation holes on both sides of a row of the plurality of the dopant accommodation holes. 11.
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