JP2005050747A - Vapor deposition source, film forming device and film forming method - Google Patents
Vapor deposition source, film forming device and film forming method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005050747A 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
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dopant
- vapor
- host
- vapor deposition
- accommodation hole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 title claims abstract description 97
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims abstract description 203
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 98
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 claims description 125
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 47
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 42
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 32
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 32
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 23
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 9
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 9
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- CFNMUZCFSDMZPQ-GHXNOFRVSA-N 7-[(z)-3-methyl-4-(4-methyl-5-oxo-2h-furan-2-yl)but-2-enoxy]chromen-2-one Chemical compound C=1C=C2C=CC(=O)OC2=CC=1OC/C=C(/C)CC1OC(=O)C(C)=C1 CFNMUZCFSDMZPQ-GHXNOFRVSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 quinolinol aluminum Chemical compound 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
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
The invention according to
Invention of
Invention of Claim 4 is the vapor deposition source of any one of
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
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
Invention of Claim 10 is the film-forming method of any one of
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.
The
[0020]
The
[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
[0022]
FIG. 2 shows the surface of the
[0023]
[0024]
Each of the inner
[0025]
An
[0026]
As described above, since the
[0027]
A
[0028]
The
[0029]
On the other hand, the
[0030]
[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
[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
[0035]
The mixing
[0036]
The
[0037]
Conversely, if the
[0038]
Next, a process of forming an organic thin film containing a host and a dopant in a desired blending ratio using the
[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
[0040]
After the inner
[0041]
An
[0042]
While maintaining the vacuum atmosphere, the
[0043]
The amount of electricity supplied to the
[0044]
The total cross-sectional area of the
[0045]
In the
[0046]
That is, when the temperature of the
[0047]
When the organic thin film having a desired film thickness is grown on the surface of the
[0048]
While maintaining the
[0049]
As described above, the host
[0050]
Although the above has described the case where the
[0051]
Similarly to the
[0052]
FIG. 4 shows the surface of the
[0053]
Also in this vapor deposition source 4, the total cross-sectional area of the
[0054]
In the above, the case where the
[0055]
5, 7, and 8,
[0056]
The container
[0057]
FIG. 6 is a plan view showing the positional relationship between the
[0058]
Accordingly, the
[0059]
The
[0060]
One end of the mixing
[0061]
Since the length of the mixing
Inside the mixing
[0062]
The length of the
[0063]
Here, the dopant
[0064]
Here, a
[0065]
A circular through hole is formed in each of the
[0066]
Since the
[0067]
A plurality of
[0068]
If one or both of the substrate and the
[0069]
If the substrate and the
[0070]
Also in this
[0071]
The present invention described above in the case where the planar shape of the
[0072]
The
[0073]
Also in this
[0074]
The total cross-sectional area of each
[0075]
As described above, the planar shapes of the
[0076]
For example, FIG. 11 shows a case where the
[0077]
On the other hand, as shown in FIG. 10, in the case where a plurality of
[0078]
In the above description, the case where the vapor of the host and the vapor of the dopant are once released from the
[0079]
When the mixing member is not provided, as in the above-described
[0080]
The heater is not limited to the case where it is attached to the side wall of the
[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
[0085]
The heat conductive material constituting the
[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
Claims (12)
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.
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.
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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003283676A JP2005050747A (en) | 2003-07-31 | 2003-07-31 | Vapor deposition source, film forming device and film forming method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003283676A JP2005050747A (en) | 2003-07-31 | 2003-07-31 | Vapor deposition source, film forming device and film forming method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005050747A true JP2005050747A (en) | 2005-02-24 |
Family
ID=34268489
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003283676A Pending JP2005050747A (en) | 2003-07-31 | 2003-07-31 | Vapor deposition source, film forming device and film forming method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005050747A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013001927A (en) * | 2011-06-14 | 2013-01-07 | Ulvac Japan Ltd | Discharge device and thin film-forming apparatus |
WO2013005781A1 (en) * | 2011-07-05 | 2013-01-10 | 東京エレクトロン株式会社 | Film formation device |
CN102888589A (en) * | 2011-07-19 | 2013-01-23 | 三星显示有限公司 | Deposition source and deposition apparatus including the same |
JP2014037565A (en) * | 2012-08-13 | 2014-02-27 | Kaneka Corp | Method for manufacturing vacuum deposition apparatus and organic el apparatus |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0364454A (en) * | 1989-08-01 | 1991-03-19 | Mitsubishi Electric Corp | Crucible for vapor source |
JPH09232077A (en) * | 1996-02-23 | 1997-09-05 | Sony Corp | Optical element and manufacture therefor |
JP2000313952A (en) * | 1999-04-28 | 2000-11-14 | Ulvac Japan Ltd | Vapor depositing source and vapor deposition device for organic compound, and production of organic thin film |
JP2002161355A (en) * | 2000-11-21 | 2002-06-04 | Ayumi Kogyo Kk | Accommodation container of evaporation material for vacuum deposition |
JP2002348659A (en) * | 2001-05-23 | 2002-12-04 | Junji Kido | Continuous vapor deposition apparatus, vapor deposition apparatus and vapor deposition method |
JP2003155555A (en) * | 2001-11-15 | 2003-05-30 | Eiko Engineering Co Ltd | Multiple molecular beam source cell for thin film deposition |
-
2003
- 2003-07-31 JP JP2003283676A patent/JP2005050747A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0364454A (en) * | 1989-08-01 | 1991-03-19 | Mitsubishi Electric Corp | Crucible for vapor source |
JPH09232077A (en) * | 1996-02-23 | 1997-09-05 | Sony Corp | Optical element and manufacture therefor |
JP2000313952A (en) * | 1999-04-28 | 2000-11-14 | Ulvac Japan Ltd | Vapor depositing source and vapor deposition device for organic compound, and production of organic thin film |
JP2002161355A (en) * | 2000-11-21 | 2002-06-04 | Ayumi Kogyo Kk | Accommodation container of evaporation material for vacuum deposition |
JP2002348659A (en) * | 2001-05-23 | 2002-12-04 | Junji Kido | Continuous vapor deposition apparatus, vapor deposition apparatus and vapor deposition method |
JP2003155555A (en) * | 2001-11-15 | 2003-05-30 | Eiko Engineering Co Ltd | Multiple molecular beam source cell for thin film deposition |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013001927A (en) * | 2011-06-14 | 2013-01-07 | Ulvac Japan Ltd | Discharge device and thin film-forming apparatus |
WO2013005781A1 (en) * | 2011-07-05 | 2013-01-10 | 東京エレクトロン株式会社 | Film formation device |
CN102888589A (en) * | 2011-07-19 | 2013-01-23 | 三星显示有限公司 | Deposition source and deposition apparatus including the same |
US9150952B2 (en) | 2011-07-19 | 2015-10-06 | Samsung Display Co., Ltd. | Deposition source and deposition apparatus including the same |
TWI560292B (en) * | 2011-07-19 | 2016-12-01 | Samsung Display Co Ltd | Deposition source and deposition apparatus including the same |
JP2014037565A (en) * | 2012-08-13 | 2014-02-27 | Kaneka Corp | Method for manufacturing vacuum deposition apparatus and organic el apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4996430B2 (en) | Vapor generation apparatus, vapor deposition apparatus, and film formation method | |
KR101263005B1 (en) | Vapor deposition sources and method | |
JP2007186787A (en) | Vapor deposition pot, thin-film forming apparatus provided therewith and method for producing display device | |
US11196030B2 (en) | High efficiency vapor transport sublimation source using baffles coated with source material | |
JP2007507601A (en) | Vapor deposition source using pellets for manufacturing OLEDs | |
CN101803462B (en) | Vapor emission device, organic thin-film vapor deposition apparatus and method of organic thin-film vapor deposition | |
TW200904998A (en) | Deposition source, deposition apparatus, and forming method of organic film | |
KR20080046267A (en) | Film forming apparatus, evaporating jig and measuring method | |
JP2004095542A (en) | Vapor deposition source for vapor deposition of organic electroluminescent film | |
JP4545010B2 (en) | Vapor deposition equipment | |
JP4342868B2 (en) | Deposition equipment | |
KR20180016693A (en) | Linear evaporation source and deposition apparatus including the same | |
KR20080012748A (en) | Linear deposition sources for deposition processes | |
JP2005336527A (en) | Vapor deposition apparatus | |
JP4153713B2 (en) | Evaporation source and thin film forming apparatus using the same | |
JP2005050747A (en) | Vapor deposition source, film forming device and film forming method | |
WO2009101953A1 (en) | Vapor generating apparatus and deposition apparatus | |
KR101846692B1 (en) | Evaporation source with Plate for Preventing Spitting | |
JP2011122199A (en) | Apparatus for vapor deposition | |
KR102080333B1 (en) | OLED Source | |
KR100625966B1 (en) | Method of vacuum evaporation for EL and appratus the same | |
JP4002769B2 (en) | Evaporation container and film forming apparatus having the evaporation container | |
KR100829738B1 (en) | Heating crucible of organic thin film forming apparatus | |
KR100583044B1 (en) | Apparatus for linearly heating deposition source material | |
JP2003257635A (en) | Thin-film forming method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060630 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090427 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090507 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090703 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20090703 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100223 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100421 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20100421 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100706 |