JP2005330519A - Vapor deposition system and vapor deposition method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、キャリアガス専用の加熱機構を蒸着装置とは別途に備えなくても、高温のキャリアガスを蒸着原料の蒸発物質とともに被成膜基板方向に流すことが容易な蒸着装置および蒸着方法に関するものである。 The present invention relates to a vapor deposition apparatus and a vapor deposition method that can easily flow a high-temperature carrier gas along with an evaporation material of a vapor deposition source in the direction of a film formation substrate without providing a heating mechanism dedicated to the carrier gas separately from the vapor deposition apparatus. Is.
一般に、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ等に用いられる低分子系有機発光素子用の有機膜は真空蒸着法で作製されている。従来から用いられている真空蒸着法は、蒸着原料の利用効率が低い。また、蒸着が行われるチャンバー内壁に蒸着物質が付着しやすく、チャンバー内が汚染されやすいという問題を有していた。そこで、ホットウォール法と呼ばれる蒸着方法が開発されている(例えば、特許文献1参照。)。このホットウォール法を用いることによって、原料の利用効率の向上が可能となる。また、ホットウォール法では、チャンバー内に蒸着物質が堆積されることを最小限に抑えて、チャンバー内の汚染を防ぎ、真空の質を高く保持し、高い純度での蒸着が可能となる。このため、有機薄膜の形成方法に用いられている。しかしながら、従来の真空蒸着法と同様、多成分系薄膜の精密制御は困難である。 In general, an organic film for a low molecular weight organic light emitting device used for an organic electroluminescence display or the like is produced by a vacuum deposition method. Conventionally used vacuum vapor deposition methods have low utilization efficiency of vapor deposition materials. In addition, there is a problem that the vapor deposition material easily adheres to the inner wall of the chamber where vapor deposition is performed, and the inside of the chamber is easily contaminated. Therefore, a vapor deposition method called a hot wall method has been developed (for example, see Patent Document 1). By using this hot wall method, the utilization efficiency of raw materials can be improved. Further, in the hot wall method, it is possible to minimize the deposition of the vapor deposition material in the chamber, prevent contamination in the chamber, keep the vacuum quality high, and perform vapor deposition with high purity. For this reason, it is used for the formation method of an organic thin film. However, as in the conventional vacuum deposition method, it is difficult to precisely control the multicomponent thin film.
また、近年、真空蒸着法とは異なり、OVPDと呼ばれる減圧有機気相蒸着法が開発されている(例えば、特許文献2参照。)。このOVPD法は、原料ガスをキャリアガスで基板へ運び、基板上でガスが凝縮して膜形成が行なわれる有機膜の形成方法である。この方法を用いると、著しく異なる蒸気圧をもつ有機材料を同時蒸着し、多成分系薄膜の各成分の精密な制御が可能になるものと期待されている。このOVPD法による成膜では、有機膜の結晶化さらには結晶粒成長を避けて良好な表面性を有する有機膜を形成するために、高温原料ガスの輸送に伴う基板温度上昇を極力抑制し、膜形成時には室温付近もしくは結晶化温度以下に基板温度を維持しなければならない。しかしながら、OVPD法は大気圧もしくは大気圧に近い減圧下で成膜が行われる。このように大気圧または大気圧に近い減圧下で成長する膜は粗くなり、気相核生成および拡散律速成長過程により、不均一な表面形態を有する膜となるという問題が挙げられる。 In recent years, unlike the vacuum deposition method, a reduced pressure organic vapor deposition method called OVPD has been developed (for example, see Patent Document 2). This OVPD method is a method of forming an organic film in which a source gas is conveyed to a substrate with a carrier gas, and the gas is condensed on the substrate to form a film. When this method is used, it is expected that organic materials having significantly different vapor pressures can be co-deposited and each component of the multicomponent thin film can be precisely controlled. In the film formation by this OVPD method, in order to form an organic film having good surface properties by avoiding crystallization of the organic film and crystal grain growth, the substrate temperature rise accompanying the transport of the high temperature raw material gas is suppressed as much as possible, During film formation, the substrate temperature must be maintained near room temperature or below the crystallization temperature. However, in the OVPD method, film formation is performed under atmospheric pressure or a reduced pressure close to atmospheric pressure. As described above, a film grown under atmospheric pressure or a reduced pressure close to atmospheric pressure becomes rough, and there is a problem that a film having a non-uniform surface morphology is formed by vapor phase nucleation and diffusion-controlled growth processes.
そこで、減圧下において、キャリアガスを用いて低分子系有機原料ガスの輸送速度を制御して基板に運び、滑らかな表面性を有する有機薄膜形成を行う成膜技術が提案され、その専用の蒸着容器も提案されている(例えば、特許文献3参照。)。この蒸着装置では、減圧下において、キャリアガスを用いて、基板と対向する位置にある蒸着源から蒸発された低分子系有機原料ガスの輸送速度を制御して基板に運び、滑らかな表面性を有する有機薄膜の形成を行う。このため、蒸着源の周囲から基板方向へ、キャリアガスを流す形状(ガスバリア型と称している)を有する蒸着容器となっている。 Therefore, a film deposition technique for forming an organic thin film with smooth surface properties by controlling the transport speed of a low molecular weight organic source gas using a carrier gas under reduced pressure and carrying it to the substrate has been proposed. Containers have also been proposed (see, for example, Patent Document 3). In this vapor deposition apparatus, under reduced pressure, carrier gas is used to control the transport speed of the low molecular weight organic source gas evaporated from the vapor deposition source located at the position facing the substrate, and carry it to the substrate for smooth surface properties. An organic thin film is formed. For this reason, it becomes a vapor deposition container which has the shape (it is called a gas barrier type) which flows carrier gas from the circumference | surroundings of a vapor deposition source to a board | substrate direction.
解決しようとする問題点は、有機原料の沸点、もしくは昇華点以上の高温のキャリアガスを導入するためには、蒸着容器を加熱する構造だけでなく、蒸着容器に入る直前まで、キャリアガスを加熱する構造を備えなければならず、大掛かりな加熱装置を備える必要がある点であり、そのため、蒸着装置自体が大きくなり、装置の設置面積が大きくなり、多くの費用を必要とする点である。 The problem to be solved is that in order to introduce a carrier gas having a boiling point higher than the boiling point of the organic raw material or a sublimation point, the carrier gas is heated not only to the structure for heating the vapor deposition vessel but also immediately before entering the vapor deposition vessel. It is a point that it is necessary to provide a structure for the heating, and it is necessary to provide a large-scale heating device. Therefore, the vapor deposition device itself becomes large, the installation area of the device becomes large, and a lot of costs are required.
本発明の蒸着装置は、チャンバ内に蒸着源と被蒸着基板とを対向して設けた蒸着装置であって、前記蒸着源は、蒸着材料を蒸発させるるつぼと、前記るつぼの外周側に沿って前記被蒸着基板方向にガスを供給するガス流路と、前記ガス流路を加熱する加熱源とを備えたもので、前記ガス流路は、最下層から最上層方向にガスを流す複数層に構成した層状の流路からなり、前記最上層の流路に前記被蒸着基板方向にガス流が向かう開口部が形成されていることを最も主要な特徴とする。 The vapor deposition apparatus according to the present invention is a vapor deposition apparatus in which a vapor deposition source and a substrate to be vapor-deposited are provided facing each other in a chamber. The vapor deposition source includes a crucible for evaporating a vapor deposition material and an outer peripheral side of the crucible. A gas flow path for supplying gas in the direction of the deposition substrate and a heating source for heating the gas flow path are provided, and the gas flow path is formed into a plurality of layers for flowing gas from the bottom layer to the top layer. The main feature is that it is composed of a structured layered flow path, and the uppermost flow path is formed with an opening for a gas flow in the direction of the deposition substrate.
本発明の蒸着方法は、チャンバ内に蒸着源と被蒸着基板とを対向して設けた蒸着装置を用いて、前記蒸着源より蒸発させた蒸着材料を前記被蒸着基板に堆積させる蒸着方法であって、前記蒸着源は、蒸着材料を蒸発させるるつぼと、前記るつぼの外周側に沿って前記被蒸着基板方向にガスを供給するガス流路と、前記ガス流路を加熱する加熱源とを備えたもので、前記ガス流路は、最下層から最上層方向にガスを流す複数層に構成した層状の流路からなり、前記最上層の流路に前記被蒸着基板方向にガス流が向かう開口部が形成されていることを最も主要な特徴とする。 The vapor deposition method of the present invention is a vapor deposition method in which a vapor deposition material evaporated from the vapor deposition source is deposited on the vapor deposition substrate using a vapor deposition apparatus in which a vapor deposition source and a vapor deposition substrate are provided facing each other in a chamber. The vapor deposition source includes a crucible for evaporating the vapor deposition material, a gas flow path for supplying gas toward the vapor deposition substrate along the outer peripheral side of the crucible, and a heating source for heating the gas flow path. The gas flow path is formed of a plurality of layered flow paths configured to flow gas from the lowermost layer to the uppermost layer, and the gas flow is directed toward the deposition substrate toward the uppermost flow path. The main feature is that the part is formed.
本発明の蒸着装置は、蒸着装置のるつぼの外周側に沿って被蒸着基板方向にガスを供給するガス流路と、そのガス流路を加熱する加熱源とを備えたため、被蒸着基板に放出される直前でガスが加熱されるので、所望の温度とした高温のガスを被蒸着基板方向に流すことができるという利点がある。また、たとえ加熱されていないガスが流路内に供給されても、ガス流路が複数層に構成した層状の流路からなることから、供給されたガスと流路との接触距離を長くとることができるので、ガスを流路内で十分に加熱することができる。このため、従来の蒸着装置のように蒸着装置の外部にガスを専用に加熱する装置等を設ける必要がないので、従来の加熱装置分だけ装置の設置面積、装置コストを低減することができる。したがって、本発明の蒸着装置では、例えば、従来の有機材料蒸着法に加え、有機ガス蒸着法であるOVPD法を融合させた有機膜形成を行う際、ガス(例えばキャリアガス)が加熱されるガス流路と加熱部とを備えていることから、加熱部により温度制御された所望の温度の高温なガス(例えばキャリアガス)を被蒸着基板方向に流すことができるので、膜厚分布が良好で、組成傾斜が可能な有機膜を形成することが可能になる。また、蒸着物質の利用効率、成膜速度の向上も可能となる。さらに、ガス流路から被蒸着基板方向に放出されるガスは、るつぼの側周より放出されるため、るつぼから蒸発された蒸着物質はガス流路から放出されたガスによって取り囲まれるようになる。このため、蒸着が行われるチャンバ内壁への蒸着物質の付着の防止ができ、チャンバ内部の汚染を抑制することで可能になる。よって、清浄度の高い真空状態を保持することが可能になるので、高い純度の蒸着膜を形成することができる。 The vapor deposition apparatus of the present invention includes a gas flow path for supplying gas in the direction of the vapor deposition substrate along the outer peripheral side of the crucible of the vapor deposition apparatus, and a heating source for heating the gas flow path. Since the gas is heated immediately before being performed, there is an advantage that a high-temperature gas having a desired temperature can be flowed toward the deposition substrate. In addition, even if an unheated gas is supplied into the flow path, the gas flow path is composed of a layered flow path formed of a plurality of layers, so that the contact distance between the supplied gas and the flow path is increased. Gas can be sufficiently heated in the flow path. For this reason, it is not necessary to provide an apparatus for heating the gas exclusively outside the vapor deposition apparatus as in the conventional vapor deposition apparatus, so that the installation area of the apparatus and the apparatus cost can be reduced by the conventional heating apparatus. Therefore, in the vapor deposition apparatus of the present invention, for example, a gas (for example, a carrier gas) is heated when an organic film is formed by combining an OVPD method, which is an organic gas vapor deposition method, in addition to a conventional organic material vapor deposition method. Since the flow path and the heating unit are provided, a high-temperature gas (for example, carrier gas) having a desired temperature controlled by the heating unit can be flowed in the direction of the deposition substrate. It becomes possible to form an organic film capable of compositional gradient. In addition, the utilization efficiency of the vapor deposition material and the film formation speed can be improved. Further, since the gas released from the gas flow path toward the deposition substrate is released from the side periphery of the crucible, the vapor deposition material evaporated from the crucible is surrounded by the gas released from the gas flow path. For this reason, the deposition material can be prevented from adhering to the inner wall of the chamber where vapor deposition is performed, and this can be achieved by suppressing contamination inside the chamber. Therefore, since it is possible to maintain a vacuum state with a high degree of cleanliness, a high-purity deposited film can be formed.
本発明の蒸着方法は、蒸着装置のるつぼの外周側に沿って被蒸着基板方向にガスを供給するガス流路と、そのガス流路を加熱する加熱源を備えた蒸着装置を用いて蒸着を行うため、被蒸着基板に放出される直前でガスを加熱することができるので、所望の温度とした高温のガスを被蒸着基板方向に流すことができるという利点がある。また、たとえ加熱されていないガスが流路内に供給されても、ガス流路が複数層に構成した層状の流路からなっていることから、供給されたガスと流路との接触距離を長くとれるので、ガスを流路内で十分に加熱することができる。したがって、本発明の蒸着装置では、例えば、従来の有機材料蒸着法に加え、有機ガス蒸着法であるOVPD法を融合させた有機膜形成を行う際、ガス(例えばキャリアガス)が加熱されるガス流路と加熱部とを備えている蒸着装置を用いて蒸着を行うことから、加熱部により温度制御された所望の温度の高温なガス(例えばキャリアガス)を被蒸着基板方向に流すことができるので、膜厚分布が良好で、組成傾斜が可能な有機膜を形成することができる。また、蒸着物質の利用効率、成膜速度の向上も可能となる。さらに、ガス流路から被蒸着基板方向に放出されるガスがるつぼの側周より放出されるため、るつぼから蒸発される蒸着物質はガス流路から放出されたガスによって取り囲まれるようになり、これによって、蒸着が行われるチャンバ内壁への蒸着物質の付着を防止され、チャンバ内部の汚染を抑制することが可能になる。したがって、清浄度の高い真空状態を保持することが可能になるので、高い純度の蒸着膜を形成することができる。 The vapor deposition method of the present invention performs vapor deposition using a vapor deposition apparatus having a gas flow path for supplying gas in the direction of the vapor deposition substrate along the outer peripheral side of the crucible of the vapor deposition apparatus and a heating source for heating the gas flow path. Therefore, since the gas can be heated immediately before being emitted to the deposition target substrate, there is an advantage that a high-temperature gas having a desired temperature can flow toward the deposition target substrate. In addition, even if an unheated gas is supplied into the flow path, the gas flow path is composed of a layered flow path constituted by a plurality of layers, so that the contact distance between the supplied gas and the flow path is reduced. Since the gas can be taken for a long time, the gas can be sufficiently heated in the flow path. Therefore, in the vapor deposition apparatus of the present invention, for example, a gas (for example, a carrier gas) is heated when an organic film is formed by combining an OVPD method, which is an organic gas vapor deposition method, in addition to a conventional organic material vapor deposition method. Since vapor deposition is performed using a vapor deposition apparatus including a flow path and a heating unit, a high-temperature gas (for example, carrier gas) having a desired temperature controlled by the heating unit can be flowed toward the deposition substrate. Therefore, it is possible to form an organic film having a good film thickness distribution and capable of compositional gradient. In addition, the utilization efficiency of the vapor deposition material and the film formation speed can be improved. Further, since the gas released from the gas flow path toward the deposition substrate is released from the side periphery of the crucible, the vapor deposition material evaporated from the crucible is surrounded by the gas released from the gas flow path. Therefore, it is possible to prevent the deposition material from adhering to the inner wall of the chamber where vapor deposition is performed, and to suppress contamination inside the chamber. Therefore, it is possible to maintain a vacuum state with a high degree of cleanliness, so that a high-purity deposited film can be formed.
有機原料の沸点もしくは昇華点以上の高温のキャリアガスを導入するという目的を、蒸着装置のるつぼの外周側に沿って被蒸着基板方向にガスを供給するガス流路と、そのガス流路を加熱する加熱源とを備え、ガス流路を複数層に構成した層状の流路とすることで、蒸着装置の外部にキャリアガスを加熱する専用の加熱装置を設けずに実現した。 For the purpose of introducing a high-temperature carrier gas above the boiling point or sublimation point of the organic raw material, a gas flow path for supplying gas toward the vapor deposition substrate along the outer peripheral side of the crucible of the vapor deposition apparatus, and heating the gas flow path This was realized without providing a dedicated heating device for heating the carrier gas outside the vapor deposition device by forming a layered flow channel having a plurality of gas flow channels.
本発明の蒸着装置および蒸着方法に係る第1実施例を、図1によって説明する。図1は、(1)は蒸着装置の概要を示した概略構成断面であり、(2)は蒸着装置の蒸着源を示した概略構成断面であり、(3)は(2)図のA部拡大断面図を示すものである。 A first embodiment of the vapor deposition apparatus and vapor deposition method of the present invention will be described with reference to FIG. 1A and 1B are schematic cross sections showing an outline of a vapor deposition apparatus, FIG. 1B is a schematic cross section showing a vapor deposition source of the vapor deposition apparatus, and FIG. 1C is a part A of FIG. An enlarged sectional view is shown.
図1に示すように、チャンバ11内に蒸着源12と被蒸着基板51とを対向して設けた蒸着装置1である。上記蒸着源12は、蒸着材料71を蒸発させるるつぼ13と、るつぼ13の外周側に沿って上記被蒸着基板51方向にガス61(例えばキャリアガス)を供給するガス流路14と、ガス流路14を加熱する加熱源15とを備えたものである。上記ガス流路14の側周にガス流路14内の熱が逃げないようにするために断熱壁16を設けることが好ましい。上記加熱源15は、図示したように、上記断熱壁16内に設けてもよい。この場合、加熱源15のガス流路14側は熱伝導性に優れた材料で構成することが好ましい。さらに、るつぼ13の下部側、ガス流路14の下部側にも加熱源151を設けてもよい。なお、上記るつぼ13の加熱には、るつぼ専用の加熱源(図示せず)が設けられていてもよい。また上記チャンバ11には、チャンバ11内の真空度を調節する真空装置(図示せず)が接続されている。
As shown in FIG. 1, a
上記ガス流路14は、最下層から最上層方向にガス61を流す複数層に構成した層状の流路141からなる。すなわち、上記るつぼ13の外側に設けた内側壁142と上記内側壁142と所定の間隔を置いて形成された外側壁143と、上記内側壁142と上記外側壁143との間に層状に複数層に形成された層間壁144とからなっている。したがって、層間壁144間に挟まれた空間が上記層状の流路141となる。上記内側壁142、外側壁143および層間壁144は、高温(例えば300℃〜600℃程度)での熱伝導性に優れた材料で構成されることが好ましく、例えば耐食性を有するタングステン(W)、チタン(Ti)等の高融点金属材料を用いることができ、また銅(Cu)等の耐食性の低い金属材料が用いられる場合には、ガス61に触れる表面にガス61による腐食を防止するために、例えば酸化膜、窒化膜、セラミックスもしくはホーロー等のコーティングを施すことが好ましい。
The
上記ガス流路14を構成する各層の層間、すなわち上記層間壁144には層状の流路141間を連通する開口部が形成されている。例えば、一つの層状の流路141−1に対して、下部側の層間壁144−1には層状の流路141−1内にガス61を流入させる開口部145−1が設けられ、上部側の層間壁144−2には上層の流路141−2内にガス61を流出させる開口部145−2が設けられている。このように、各層状の流路141間を連通する開口部145(例えば145−1、145−2)が形成されていることから、最下層の層状の流路141−Dに供給されたガス61は開口部145を通じて順次上層の各層状の流路141に供給され、最上層の層状の流路141−Uより被成膜基板51方向に放出されるようになる。
An opening that communicates between the
さらに、各層状の流路141内には、例えば、一つの層状の流路141(例えば141−1)に対して、下部側の層間壁144−1および上部側の層間壁144−2には、それぞれの壁面に対して交互に、対向する壁面との間に流路を確保した状態で複数のフィン146およびフィン147が形成されている。このフィン146、147は、高温(例えば300℃〜600℃程度)での熱伝導性に優れた材料で構成されることが好ましく、例えば耐食性を有するタングステン(W)、チタン(Ti)等の高融点金属材料を用いることができ、また銅(Cu)等の耐食性の低い金属材料が用いられる場合には、ガス61に触れる表面にガス61による腐食を防止するために、例えば酸化膜、窒化膜、セラミックスもしくはホーロー等のコーティングを施すことが好ましい。このように、それぞれの壁面に対して交互に、対向する壁面との間に流路を確保した状態で複数のフィン146、147が形成されていることから、各フィン146、147に対してガス61が十分に接触できるようになるので、ガス61の加熱効率を高めることができ、各層状の流路141内において、ガス61をむらなく加熱することが可能になる。
Further, in each
上記各フィン146、147は、例えば被蒸着基板51側からるつぼ13方向に見た場合、環状に形成されていてもよく、また複数の分割された状態で環状に配置されたものでもよい。いずれの場合においても、フィン146に対向する層間壁144との間にガス61の流路となるような開口部が確保されていればよい。また、上記フィン146の形状は、層状の流路141を流れるガス流を妨げる形状でなければよく、例えば図示したように壁面に対して垂直に設けてもよく、もしくはガス流方向に傾斜させて設けてもよい。フィン146、147を層間壁144の壁面に対して垂直に設けることにより、フィン146、147の表面にガス流が接触する時間を長く取ることが可能になる。またフィン146、147を層間壁144の壁面に対してガス流方向に傾斜させて設けた場合には、フィン146、147の表面にガス流が接触しかつガス流をより円滑に流すことが可能になる。
The
また、上記ガス流路14には、ガス61を供給するガス供給部17が最下層の流路141−Dの複数箇所に接続されている。ここでは、2箇所に接続した事例を示した。このように、ガス供給部17が最下層の流路141−Dの複数箇所に接続されていることから、一箇所からガス61を供給する場合と比較して、最下層の流路141−Dに均一に供給されるようになる。
In addition, a
本発明の蒸着装置1は、蒸着装置1のるつぼ13の外周側に沿って被蒸着基板51方向にガス61を供給するガス流路14と、そのガス流路14を加熱する加熱源15とを備えたため、被蒸着基板51に放出される直前でガス61が加熱されるので、所望の温度とした高温のガス61を被蒸着基板51方向に流すことができるという利点がある。また、たとえ加熱されていないガスが流路内に供給されても、ガス流路14が複数層に構成した層状の流路141からなることから、供給されたガスと層状の流路141との接触距離を長くとることができるので、ガス61を流路内で十分に加熱することができる。このため、従来の蒸着装置のように蒸着装置の外部にガスを専用に加熱する装置等を設ける必要がないので、従来の加熱装置分だけ装置の設置面積、装置コストを低減することができる。したがって、本発明の蒸着装置1では、例えば、従来の有機材料蒸着法に加え、有機ガス蒸着法であるOVPD法を融合させた有機膜形成を行う際、加熱部15により温度制御された所望の温度の高温なガス(例えばキャリアガス)61を被蒸着基板51方向に流すことができるので、膜厚分布が良好で、組成傾斜が可能な有機膜を形成することが可能になる。また、蒸着材料の利用効率、成膜速度の向上も可能となる。さらに、ガス流路14から被蒸着基板51方向に放出されるガス61は、るつぼ13の側周より放出されるため、るつぼ13から蒸発された蒸着物質81はガス流路14から放出されたガス61によって取り囲まれるようになる。このため、蒸着が行われるチャンバ11内壁への蒸着物質81の付着の防止ができ、チャンバ11内部の汚染を抑制することで可能になる。よって、チャンバ11内部を清浄度の高い真空状態を保持することが可能になるので、被蒸着基板51に高い純度の蒸着膜を形成することができる。
The
次に、上記蒸着装置1を用いた蒸着方法について説明する。
Next, the vapor deposition method using the said
前記図1に示すように、チャンバ11内に被蒸着基板51を設置し、るつぼ13内に蒸着材料71を収納する。そしてチャンバ11内を真空引きし、所望の真空度に到達させる。そして、るつぼ13内の蒸着材料71を加熱して蒸発させ、蒸着物質81を生成するとともに、ガス供給部17よりガス(例えばキャリアガス)61をガス流路14内に導入し、加熱源15によってガス流路14を加熱することで、ガス流路14内を流れるガス61を所望の温度に加熱する。このように加熱されたガス61はガス流路14の最上層の流路141−Uから被蒸着基板51方向に放出される。このとき、所望の温度に加熱されたガス61は、ガス化された蒸着物質81とともに、このガス化された蒸着物質81の側周を取り囲むようにして、被蒸着基板51方向に放出される。そして、被蒸着基板51のるつぼ13側に設置されたシャッター(図示せず)を開放する。これにより、ガス化された蒸着物質81が被蒸着基板51の成膜面に付着、堆積し、被蒸着基板51表面に蒸着膜(図示せず)が形成される。そして、所望の膜厚に成膜が完了した後、上記シャッター(図示せず)を閉じ、蒸着物質81が被蒸着基板51方向に向かうのを阻止するとともに、蒸着材料71の加熱を停止し、ガス61の供給を停止し、さらに加熱源15による加熱を停止する。これによって、蒸着物質81の生成が停止される。その後、チャンバ11内を一旦真空状態にしてから、チャンバ11内を例えば不活性ガスで置換した後、チャンバ11内より蒸着が完了した被蒸着基板51を不活性ガスで満たした別の容器に移動すればよい。なお、蒸着膜を複数層に形成する場合にはるつぼ13ごと蒸着材料71を交換して、上記説明したのと同様なプロセスにより蒸着を行えばよい。
As shown in FIG. 1, a
本発明の蒸着方法は、蒸着装置1のるつぼ13の外周側に沿って被蒸着基板51方向にガス61を供給するガス流路14と、そのガス流路14を加熱する加熱源15を備えた蒸着装置1を用いて蒸着を行うため、被蒸着基板51に放出される直前でガス61を加熱することができるので、所望の温度とした高温のガス61を被蒸着基板51方向に流すことができるという利点がある。また、たとえ加熱されていないガスが流路内に供給されても、ガス流路14が複数層に構成した層状の流路141からなっていることから、供給されたガス61と層状の流路141との接触距離を長くとれるので、ガス61を流路内で十分に加熱することができる。したがって、本発明の蒸着方法では、例えば、従来の有機材料蒸着法に加え、有機ガス蒸着法であるOVPD法を融合させた有機膜形成を行う際、所望の温度に加熱したガス61および蒸着物質によって成膜が行われるので、膜厚分布が良好で、組成傾斜が可能な有機膜を形成することができる。また、蒸着物質81の利用効率、成膜速度の向上も可能となる。さらに、ガス流路14から被蒸着基板51方向に放出されるガス61がるつぼ13の側周より放出されるため、るつぼ13から蒸発される蒸着物質81はガス流路14から放出されたガス61によって取り囲まれるようになり、これによって、蒸着が行われるチャンバ11内壁への蒸着物質81の付着を防止され、チャンバ11内部の汚染を抑制することが可能になる。したがって、清浄度の高い真空状態を保持することが可能になるので、被蒸着基板51の成膜面には高い純度の蒸着膜を形成することができる。
The vapor deposition method of the present invention includes a
次に、本発明の蒸着装置および蒸着方法に係る第2実施例を、図2によって説明する。図2は、(1)は蒸着装置の蒸着源を示した概略構成断面であり、(2)は(1)図のガス流路14の部分拡大断面図を示したものであり、(3)は(1)図のガス流路18の部分拡大断面図を示したものである。
Next, a second embodiment of the vapor deposition apparatus and vapor deposition method of the present invention will be described with reference to FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a vapor deposition source of the vapor deposition apparatus, (2) is a partially enlarged cross-sectional view of the
第2実施例の蒸着装置2は、チャンバ内に蒸着源12と被蒸着基板とを対向して設けたものである。図2に示すように、上記蒸着源12は、蒸着材料71を蒸発させるるつぼ13と、るつぼ13の底部側から外周側方向にガス61(例えばキャリアガス)を供給するガス流路18と、上記ガス流路18に連通するもので上記るつぼ13に側周に沿って上記被蒸着基板(図示せず)方向にガス61(例えばキャリアガス)を供給するガス流路14と、ガス流路14およびガス流路18を加熱する加熱源15とを備えたものである。上記ガス流路14、18の側周にガス流路14、18内の熱が逃げないようにするために断熱壁16を設けることが好ましい。上記加熱源15は、図示したように、上記断熱壁16内に設けてもよい。この場合、加熱源15のガス流路14側は熱伝導性に優れた材料で構成することが好ましい。さらに、ガス流路18の下部側にも加熱源151を設けてもよい。なお、上記るつぼ13の加熱には、上記加熱源151を兼用してもよく、もしくは、るつぼ専用の加熱源(図示せず)が設けられていてもよい。上記チャンバの構成は実施例1と同様である。
The
上記ガス流路18は、最下層から最上層方向にガス61を流す複数層に構成した層状の流路181からなる。すなわち、上記るつぼ13の下部外側にるつぼ13の底部の外形よりも大きな外形を有するように形成した外側壁182と、層状に複数層に形成された層間壁183とからなっている。したがって、外側壁182に囲まれかつ層間壁183間に挟まれた個々の空間がそれぞれ上記層状の流路181となる。上記外側壁182および層間壁183は、高温(例えば300℃〜600℃程度)での熱伝導性に優れた材料で構成されることが好ましく、例えば耐食性を有するタングステン(W)、チタン(Ti)等の高融点金属材料を用いることができ、また銅(Cu)等の耐食性の低い金属材料が用いられる場合には、ガス61に触れる表面にガス61による腐食を防止するために、例えば酸化膜、窒化膜、セラミックスもしくはホーロー等のコーティングを施すことが好ましい。
The
上記ガス流路18を構成する各層の層間、すなわち上記層間壁183には層状の流路181間を連通する開口部が形成されている。例えば、一つの層状の流路181−1に対して、下部側の層間壁183−1には層状の流路181−1内にガス61を流入させる開口部184−1が設けられ、上部側の層間壁183−2には上層の流路181−2内にガス61を流出させる開口部184−2が設けられている。上記開口部184−1、184−2は、るつぼ13の下部中央側と外側壁182側とに交互に設けられている。このように、各層状の流路181間を連通する開口部184−1、184−2が形成されていることから、最下層の層状の流路181−Dに供給されたガス61は開口部184−1、184−2を通じて順次上層の各層状の流路181に供給され、最上層の層状の流路181−Uよりガス流路14に供給されるようになる。
An opening that communicates between the
また、上記ガス流路14は、上記ガス流路18に連通するもので最下層から最上層方向にガス61を流す複数層に構成した層状の流路141からなる。すなわち、上記るつぼ13の外側に設けた内側壁142と上記内側壁142と所定の間隔を置いて形成された外側壁143と、上記内側壁142と上記外側壁143との間に層状に複数層に形成された層間壁144とからなっている。したがって、層間壁144間に挟まれた空間が上記層状の流路141となる。上記内側壁142、外側壁143および層間壁144は、高温(例えば300℃〜600℃程度)での熱伝導性に優れた材料で構成されることが好ましく、例えば耐食性を有するタングステン(W)、チタン(Ti)等の高融点金属材料を用いることができ、また銅(Cu)等の耐食性の低い金属材料が用いられる場合には、ガス61に触れる表面にガス61による腐食を防止するために、例えば酸化膜、窒化膜、セラミックスもしくはホーロー等のコーティングを施すことが好ましい。
The
上記ガス流路14を構成する各層の層間、すなわち上記層間壁144には層状の流路141間を連通する開口部が形成されている。例えば、一つの層状の流路141−1に対して、下部側の層間壁144−1には層状の流路141−1内にガス61を流入させる開口部145−1が設けられ、上部側の層間壁144−2には上層の流路141−2内にガス61を流出させる開口部145−2が設けられている。このように、各層状の流路141間を連通する開口部145(例えば145−1、145−2)が形成されていることから、上記ガス流路18から最下層の層状の流路141−Dに供給されたガス61は開口部145を通じて順次上層の各層状の流路141に供給され、最上層の層状の流路141−Uより被成膜基板(図示せず)方向に放出されるようになる。
An opening that communicates between the
さらに、各層状の流路141内には、例えば、一つの層状の流路141(例えば141−1)に対して、下部側の層間壁144−1および上部側の層間壁144−2には、それぞれの壁面に対して交互に、対向する壁面との間に流路を確保した状態で複数のフィン146およびフィン147が形成されている。同様に、各層状の流路181内には、例えば、一つの層状の流路181(例えば181−1)に対して、下部側の層間壁183−1および上部側の層間壁183−2には、それぞれの壁面に対して交互に、対向する壁面との間に流路を確保した状態で複数のフィン186およびフィン187が形成されている。このフィン146、147、186、187は、高温(例えば300℃〜600℃程度)での熱伝導性に優れた材料で構成されることが好ましく、例えば耐食性を有するタングステン(W)、チタン(Ti)等の高融点金属材料を用いることができ、また銅(Cu)等の耐食性の低い金属材料が用いられる場合には、ガス61に触れる表面にガス61による腐食を防止するために、例えば酸化膜、窒化膜、セラミックスもしくはホーロー等のコーティングを施すことが好ましい。このように、それぞれの壁面に対して交互に、対向する壁面との間に流路を確保した状態で複数のフィン146、147、186、187が形成されていることから、各フィン146、147、186、187に対してガス61が十分に接触できるようになるので、ガス61の加熱効率を高めることができ、各層状の流路141、181内において、ガス61をむらなく加熱することが可能になる。
Further, in each
上記各フィン146、147、186、187は、例えば被蒸着基板51側からるつぼ13方向に見た場合、環状に形成されていてもよく、また複数の分割された状態で環状に配置されたものでもよい。また、上記フィン146、147、186、187の形状は、ガス流を妨げる形状でなければよく、例えば図示したように壁面に対して垂直に設けてもよく、もしくはガス流方向に傾斜させて設けてもよい。フィン146、147、186、187を層間壁の壁面に対して垂直に設けることにより、フィン146、147、186、187の表面にガス流が接触する時間を長く取ることが可能になり、ガス61を十分に加熱することができる。またフィン146、147、186、187を層間壁の壁面に対してガス流方向に傾斜させて設けた場合には、フィン146、147、186、187の表面にガス流が接触しかつガス流をより円滑に流すことが可能になる。
Each of the
また、上記ガス流路18には、ガス61を供給するガス供給部17が最下層の流路181−Dの複数箇所に接続されている。ここでは、2箇所に接続した事例を示した。このように、ガス供給部17が最下層の流路181−Dの複数箇所に接続されていることから、一箇所からガス61を供給する場合と比較して、最下層の流路181−Dに均一に供給されるようになる。
Further, the
なお、上記加熱源15は、上記ガス流路14、18の各外側壁143、182に埋め込まれていてもよい。上記加熱源15は、例えば電熱線を用いたヒータからなる。このように、加熱源15がガス流路14、18の外側壁143、182を加熱するように設置されることから、加熱源15によってガス流路14、18は加熱される。
The
本発明の蒸着装置2は、前記蒸着装置1と同様なる作用および効果を得ることができる。さらに、るつぼ13の外側周に設けたガス流路14に連通するもので、ガス流路14と同様の複数層に構成した層状の流路181からなるガス流路18をるつぼ13の下部に設けたことから、前記蒸着装置1よりもガス61を十分に加熱することができる。
The
上記蒸着装置2を用いた蒸着方法は、ガス61がガス流路18に供給され加熱されてからガス流路14に供給されることの他は、前記蒸着装置1を用いた場合と同様である。したがって、蒸着装置2を用いて蒸着を行った場合も、前記蒸着装置1を用いて蒸着を行った場合と同様の作用効果を得ることができる。さらに蒸着装置2を用いて蒸着を行った場合には、るつぼ13下部に設置したガス流路18でもガス61が加熱されることから、ガス61は十分に所望の温度に加熱することができるようになる。
The vapor deposition method using the
次に、本発明の蒸着装置および蒸着方法に係る第3実施例を、図3によって説明する。図3は、(1)は蒸着装置の蒸着源を示した概略構成断面であり、(2)は(1)図のガス流路18の部分拡大断面図を示したものである。
Next, a third embodiment of the vapor deposition apparatus and vapor deposition method of the present invention will be described with reference to FIG. 3A and 3B are schematic cross-sectional views showing a vapor deposition source of the vapor deposition apparatus, and FIG. 3B is a partially enlarged cross-sectional view of the
第3実施例の蒸着装置3は、チャンバ内に蒸着源12と被蒸着基板とを対向して設けたものである。図3に示すように、上記蒸着源12は、蒸着材料71を蒸発させるるつぼ13と、るつぼ13の底部側から外周側方向にガス61(例えばキャリアガス)を供給するガス流路18と、ガス流路18を加熱する加熱源15とを備えたものである。上記ガス流路18の側周およびるつぼ13の外周には、上記ガス流路18内の熱が逃げないようにするとともに、るつぼ13の外側周によって被蒸着基板51方向に供給される加熱されたガス61の温度が低下するのを防止するための断熱壁16を、るつぼ13と所望の間隔を置いて設けることが好ましい。したがって、断熱壁16とるつぼ13との間が被蒸着基板(図示せず)方向に供給される加熱されたガス61の流路となる。上記加熱源15は、図示したように、上記断熱壁16内に設けてもよい。この場合、加熱源15のガス流路18側は熱伝導性に優れた材料で構成することが好ましい。さらに、ガス流路18の下部側にも加熱源151を設けてもよい。なお、上記るつぼ13の加熱には、上記加熱源151を兼用してもよく、もしくは、るつぼ専用の加熱源(図示せず)が設けられていてもよい。上記チャンバの構成は実施例1と同様である。
The
上記ガス流路18は、最下層から最上層方向にガス61を流す複数層に構成した層状の流路181からなる。すなわち、上記るつぼ13の下部外側にるつぼ13の底部の外形よりも大きな外形を有するように形成した外側壁182と、層状に複数層に形成された層間壁183とからなっている。したがって、外側壁182に囲まれかつ層間壁183間に挟まれた個々の空間がそれぞれ上記層状の流路181となる。上記外側壁182および層間壁183は、高温(例えば300℃〜600℃程度)での熱伝導性に優れた材料で構成されることが好ましく、例えば耐食性を有するタングステン(W)、チタン(Ti)等の高融点金属材料を用いることができ、また銅(Cu)等の耐食性の低い金属材料が用いられる場合には、ガス61に触れる表面にガス61による腐食を防止するために、例えば酸化膜、窒化膜、セラミックスもしくはホーロー等のコーティングを施すことが好ましい。
The
上記ガス流路18を構成する各層の層間、すなわち上記層間壁183には層状の流路181間を連通する開口部が形成されている。例えば、一つの層状の流路181−1に対して、下部層間壁183−1には層状の流路181−1内にガス61を流入させる開口部184−1が設けられ、上部層間壁183−2には上層の流路181−2内にガス61を流出させる開口部184−2が設けられている。上記開口部184−1、184−2は、るつぼ13の下部中央側と外側壁182側とに交互に設けられている。このように、各層状の流路181間を連通する開口部184(例えば184−1、185−2)が形成されていることから、最下層の層状の流路181−Dに供給されたガス61は開口部184を通じて順次上層の各層状の流路181に供給され、最上層の層状の流路181−Uより上記るつぼ13の外側周に沿って被蒸着基板(図示せず)方向に放出されるようになる。
An opening that communicates between the
さらに、各層状の流路181内には、例えば、一つの層状の流路181(例えば181−1)に対して、下部層間壁183−1および上部層間壁183−2には、それぞれの壁面に対して交互に、対向する壁面との間に流路を確保した状態で複数のフィン186およびフィン187が形成されている。このフィン186、187は、高温(例えば300℃〜600℃程度)での熱伝導性に優れた材料で構成されることが好ましく、例えば耐食性を有するタングステン(W)、チタン(Ti)等の高融点金属材料を用いることができ、また銅(Cu)等の耐食性の低い金属材料が用いられる場合には、ガス61に触れる表面にガス61による腐食を防止するために、例えば酸化膜、窒化膜、セラミックスもしくはホーロー等のコーティングを施すことが好ましい。このように、それぞれの壁面に対して交互に、対向する壁面との間に流路を確保した状態で複数のフィン186、187が形成されていることから、各フィン186、187に対してガス61が十分に接触できるようになるので、ガス61の加熱効率を高めることができ、各層状の流路181内において、ガス61をむらなく加熱することが可能になる。
Further, in each of the
上記各フィン186、187は、例えば被蒸着基板51側からるつぼ13方向に見た場合、環状に形成されていてもよく、また複数の分割された状態で環状に配置されたものでもよい。また、上記フィン186、187の形状は、ガス流を妨げる形状でなければよく、例えば図示したように壁面に対して垂直に設けてもよく、もしくはガス流方向に傾斜させて設けてもよい。フィン186、187を層間壁の壁面に対して垂直に設けることにより、フィン186、187の表面にガス流が接触する時間を長く取ることが可能になり、ガス61を十分に加熱することができる。またフィン186、187を層間壁の壁面に対してガス流方向に傾斜させて設けた場合には、フィン186、187の表面にガス流が接触しかつガス流をより円滑に流すことが可能になる。
The
また、上記ガス流路18には、ガス61を供給するガス供給部17が最下層の流路181−Dの複数箇所に接続されている。ここでは、2箇所に接続した事例を示した。このように、ガス供給部17が最下層の流路181−Dの複数箇所に接続されていることから、一箇所からガス61を供給する場合と比較して、最下層の流路181−Dに均一に供給されるようになる。
Further, the
なお、上記加熱源15は、上記ガス流路18の各外側壁182に埋め込まれていてもよい。上記加熱源15は、例えば電熱線を用いたヒータからなる。このように、加熱源15がガス流路18の外側壁182を加熱するように設置されることから、加熱源15によってガス流路18は加熱される。
The
本発明の蒸着装置3は、前記蒸着装置2のガス流路14部分の作用および効果を除いたのと同様なる作用および効果を得ることができる。さらに、るつぼ13の外側周に断熱壁16を設けたことから、るつぼ13の下部に設けたガス流路18によって加熱されたガス61は、その温度を低下させることなく、るつぼ13の外側周から被蒸着基板51方向に放出される。さらに、るつぼ13の下部側のみにガス流路18が設けられていることから、装置構成が簡単になるという利点がある。
The
また、上記蒸着装置3を用いた蒸着方法は、ガス61がガス流路18に供給され加熱されてからるつぼ13のガイド側周を通って被蒸着基板方向に供給されることの他は、前記蒸着装置2を用いた場合と同様である。したがって、上記蒸着装置3を用いて蒸着を行った場合も、前記蒸着装置2を用いて蒸着を行った場合と同様の作用効果を得ることができる。
The vapor deposition method using the
次に、本発明の蒸着装置および蒸着方法に係る第4実施例を、図4に示した蒸着装置の蒸着源の概略構成断面によって説明する。この第4実施例は、上記第1〜第3実施例において、加熱源に係わる構成が異なるものであり、その他の構成は上記第1〜第3実施例と同様である。したがって、以下の説明では、上記第1〜第3実施例と異なる加熱源についてのみ説明する。 Next, a fourth embodiment according to the vapor deposition apparatus and vapor deposition method of the present invention will be described with reference to a schematic cross section of the vapor deposition source of the vapor deposition apparatus shown in FIG. This 4th Example differs in the structure regarding a heat source in the said 1st-3rd Example, The other structure is the same as that of the said 1st-3rd Example. Therefore, in the following description, only a heating source different from the first to third embodiments will be described.
図4に示すように、上記加熱源15は、前記実施例1によって説明したような断熱壁内に設けず、ガス流路14の側周に配置してもよい。この加熱源15には、ランプ加熱、電熱線による加熱等の加熱方式を採用することができる。なお、本実施例では前記実施例1のように、ガス流路14の側周に断熱壁は設けないが、加熱源15の外側に熱反射壁(図示せず)を設けて、加熱源15からの放熱を効率よくガス流路14へ導くようにすることが好ましい。加熱源15、熱反射壁および断熱壁以外の構成は、前記第1実施例の構成と同様である。また、実施例1と同様に、るつぼ13の下部側、ガス流路14の下部側に加熱源151を設けることも好ましい。さらに、本実施例のように、加熱源15を断熱壁内に設けず、ガス流路の側周に配置する構成は、前記実施例2の蒸着装置2、前記実施例3の蒸着装置3にも、同様に適用することができる。また本実施例のように、ガス流路14およびるつぼ13の下方側に加熱源151を設ける構成は、前記実施例2の蒸着装置2、前記実施例3の蒸着装置3にも、同様に適用することができる。なお、加熱源151は、るつぼ13の加熱手段(図示せず)と兼用することもできる。
As shown in FIG. 4, the
上記第4実施例も前記第1〜第3実施例と同様なる作用効果を得ることができる。さらに、第4実施例では、加熱源15が壁内ではなく外部に設けられていることから、加熱源15のメンテナンスが容易になるという利点もある。またランプ加熱方式を採用することができるようになるという利点もある。
The fourth embodiment can obtain the same effects as the first to third embodiments. Furthermore, in the fourth embodiment, since the
次に、本発明の蒸着装置および蒸着方法に係る第5実施例を、図5および図6に示した概略構成断面図によって説明する。この第5実施例は、上記第1〜第4実施例におけるガス供給部の取り付け位置に係わる実施例であり、その他の構成は上記第1〜第4実施例と同様である。したがって、以下の説明では、ガス供給部に係わる構成について説明する。なお、ここでは代表して、前記実施例1の構成を一例として説明する。なお、以下の説明中括弧内の数値は実施例2、3の構成における符号である。 Next, a fifth embodiment of the vapor deposition apparatus and vapor deposition method of the present invention will be described with reference to the schematic configuration sectional views shown in FIGS. The fifth embodiment is an embodiment relating to the mounting position of the gas supply unit in the first to fourth embodiments, and the other configurations are the same as those of the first to fourth embodiments. Therefore, in the following description, a configuration related to the gas supply unit will be described. Here, as a representative, the configuration of the first embodiment will be described as an example. In the following description, numerical values in parentheses are reference numerals in the configurations of the second and third embodiments.
図5(1)に示すように、ガス流路14(18)の最下層の層状の流路141(181)の外側の2箇所にガス供給部17が接続されている。この場合、ガス供給部17は対向する位置に配設されている。したがって、るつぼ13の中心Oから見て180度ずらした位置に配設されることになる。このように、最下層の層状の流路141(181)の外側にガス供給部17が接続された場合、最下層の層状の流路141(181)の上部側(被蒸着基板(図示せず)側)の層間壁のるつぼ13側に開口部145(184)が形成され、最下層の層状の流路141(181)の下部側の層間壁には開口部は形成されない。なお、ガス流路18では、最下層の層状の流路181に形成される開口部はるつぼ13の中央下方に、円形状に設けられる。
As shown in FIG. 5 (1), the
図5(2)に示すように、ガス流路14(18)の最下層の層状の流路141(181)の外側の4箇所にガス供給部17が接続されている。この場合、ガス供給部17は周方向に等間隔に配設されている。したがって、るつぼ13の中心Oから見て90度ずつずらした位置に配設されることになる。このように、最下層の層状の流路141(181)の外側にガス供給部17が接続された場合、最下層の層状の流路141(181)の上部側(被蒸着基板(図示せず)側)の層間壁のるつぼ13側に開口部145(184)が形成され、最下層の層状の流路141(181)の下部側の層間壁には開口部は形成されない。なお、ガス流路18では、最下層の層状の流路181に形成される開口部はるつぼ13の中央下方に、円形状に設けられる。
As shown in FIG. 5 (2), the
また図6(3)に示すように、ガス流路14(18)の最下層の層状の流路141(181)の外側の8箇所にガス供給部17が接続されている。この場合、ガス供給部17は周方向に等間隔に配設されている。したがって、るつぼ13の中心から見て45度ずつずらした位置に配設されることになる。このように、最下層の層状の流路141(181)の外側にガス供給部17が接続された場合、最下層の層状の流路141(181)の上部側(被蒸着基板(図示せず)側)の層間壁のるつぼ13側に開口部145(184)が形成され、最下層の層状の流路141(181)の下部側の層間壁には開口部は形成されない。なお、ガス流路18では、最下層の層状の流路181に形成される開口部はるつぼ13の中央下方に、円形状に設けられる。
As shown in FIG. 6 (3), the
上記図5および図6による説明では、ガス供給部17の配設箇所数が2箇所、4箇所、8箇所の場合であったが、上記構成に限定されることはなく、3箇所、5箇所、6箇所、7箇所もしくは9箇所以上であっても差し支えはない。いずれの場合においても、るつぼ13の中心Oから見てガス供給部17は周方向に等間隔に配設されていることが好ましい。このように等間隔に配置されることによって、層状の流路141(181)内にガス61が均一に導入されることになる。また、ガス供給部17が接続される側と対向する側の上部層間壁144−2(183−2)に開口部145(184)が形成されることから、ガス供給部17から供給されたガス61は層状の流路141(181)内で淀むことなく、図示はしていない上層の流路に導かれることになる。
In the description with reference to FIG. 5 and FIG. 6, the number of the
上記第5実施例の構成では、ガス供給部17が最下層に位置する層状の流路141(181)の複数箇所に接続されていることから、一箇所からガス61を供給する場合と比較して、ガス61は最下層に位置する層状の流路141(181)に均一に供給されるようになる。
In the configuration of the fifth embodiment, the
次に、本発明の蒸着装置および蒸着方法に係る第6実施例を、図7〜図9に示した概略構成断面図によって説明する。この第6実施例は、上記第1〜第5実施例における開口部の形成位置に係わる実施例であり、その他の構成は上記第1〜第5実施例と同様である。したがって、以下の説明では、開口部に係わる構成について説明する。なお、ここでは代表して、前記実施例1、2のガス流路14の構成を一例として説明する。
Next, a sixth embodiment according to the vapor deposition apparatus and vapor deposition method of the present invention will be described with reference to schematic configuration cross-sectional views shown in FIGS. The sixth embodiment is an embodiment relating to the position where the opening is formed in the first to fifth embodiments, and the other configurations are the same as those of the first to fifth embodiments. Therefore, in the following description, a configuration related to the opening will be described. Here, as a representative, the configuration of the
図7(1)に示す構成は、ガス61が供給される最下層の層状の流路を一層目の流路とした場合、偶数層目の層状の流路141を示したものである。偶数層目の層状の流路141に対して、下部層間壁144−1には層状の流路141内にガス61を流入させる開口部145−1がるつぼ13側に設けられ、上部層間壁(図示せず)には上層の流路(図示せず)内にガス61を流出させる開口部145−2がるつぼ13と対向する側に設けられ、それぞれの開口部145−1、145−2は環状に形成されている。
The configuration shown in FIG. 7A shows an even-numbered
図7(2)に示す構成は、ガス61が供給される最下層の層状の流路141を一層目の流路とした場合、1層目を除く奇数層目の層状の流路141を示したものである。奇数層目の層状の流路141に対して、下部層間壁144−1には層状の流路141(181)内にガス61を流入させる開口部145−1がるつぼ13と対向する側に設けられ、上部層間壁(図示せず)には上層の流路(図示せず)内にガス61を流出させる開口部145−2がるつぼ13側に設けられ、それぞれの開口部145−1、145−2は環状に形成されている。
The configuration shown in FIG. 7 (2) shows the odd-numbered
上記図7によって説明したように、開口部145−1と開口部145−2と配置することによって、開口部145−1から供給されたガス61は円滑に開口部145−2へ流れるため、ガス61は、層状の流路141に確実に接触して加熱されるとともに、ガス61を上層の流路に円滑に導くことができる。なお、前記実施例2、3によって説明したガス流路18についても外側壁側に設けられる開口部は上記説明したのと同様に環状に形成することができる。
As described with reference to FIG. 7 above, the
図8に示す構成は、ガス61が供給される最下層(1層目)の層状の流路141を示したものである。1層目の層状の流路141の外側の複数箇所(図面では一例として2箇所)にガス供給部17が接続されている。この場合、るつぼ13の中心Oから見てガス供給部17は周方向に等間隔に配設されている。さらに、1層目の層状の流路141の上部層間壁(図示せず)には上層の流路(図示せず)内にガス61を流出させる開口部145−2がるつぼ13側の複数箇所(図面では一例として2箇所)に設けられている。なお、1層目の層状の流路141に対して、下部層間壁には開口部は形成されない。上記各ガス供給部17および各開口部145−2は、るつぼ13の中心Oから見て周方向に、等間隔の角度となるように、かつガス供給部17と開口部145−2とが交互となるように配置されている。したがって、ガス供給部17の接続個数と開口部145−2の形成個数は同数となることが好ましい。
The configuration shown in FIG. 8 shows the lowermost layer (first layer) layered
上記図8によって説明したように、ガス供給部17と開口部145−2と配置することによって、ガス供給部17から供給されたガス61は円滑に開口部145−2へ流れるため、ガス61は、層状の流路141に接触している道程(時間)が長くなるので、加熱効率が高めることができるとともに、ガス61を上層の流路に円滑に導くことができる。
As described with reference to FIG. 8 above, by arranging the
図9(1)に示す構成は、ガス61が供給される最下層の層状の流路141を一層目の流路とした場合、偶数層目の層状の流路141を示したものである。偶数層目の層状の流路141に対して、下部層間壁144−1には層状の流路141内にガス61を流入させる開口部145−1がるつぼ13側の複数箇所(図面では一例として2箇所)に設けられ、上部層間壁(図示せず)には上層の流路(図示せず)内にガス61を流出させる開口部145−2がるつぼ13と対向する側の複数箇所(図面では一例として2箇所)に設けられ、それぞれの開口部145−1、145−2は、るつぼ13の中心Oから見て周方向等間隔の角度となるように配置されている。すなわち、るつぼ13の中心Oから見て周方向に、開口部145−1の間に開口部145−2が配置されるようになっている。
The configuration shown in FIG. 9A shows the even-layered
図9(2)に示す構成は、ガス61が供給される最下層の層状の流路141を一層目の流路とした場合、1層目を除く奇数層目の層状の流路141を示したものである。奇数層目の層状の流路141に対して、下部層間壁144−1には層状の流路141内にガス61を流入させる開口部145−1がるつぼ13と対向する側の複数箇所(図面では一例として2箇所)に設けられ、上部層間壁144−2には上層の流路(図示せず)内にガス61を流出させる開口部145−2がるつぼ13側の複数箇所(図面では一例として2箇所)に設けられ、それぞれの開口部145−1、145−2は、るつぼ13の中心Oから見て周方向等間隔の角度となるように配置されている。すなわち、るつぼ13の中心Oから見て周方向に、開口部145−1の間に開口部145−2が配置されるようになっている。
The configuration shown in FIG. 9 (2) shows the odd-numbered
上記図9によって説明したように、開口部145−1と開口部145−2と配置することによって、開口部145−1から供給されたガス61は円滑に開口部145−2へ流れるため、ガス61は、層状の流路141に接触している道程(時間)が長くなるので、加熱効率が高めることができるとともに、ガス61を上層の流路に円滑に導くことができる。なお、前記実施例2、3によって説明したガス流路18についても、外側壁側に設けられる開口部は上記説明したのと同様に複数箇所に配置することができる。
As described with reference to FIG. 9 above, the
次に、本発明の蒸着装置および蒸着方法に係る第7実施例を、図10〜図13によって説明する。この第7実施例は、上記第1〜第6実施例における層状の流路に仕切り壁を設けて、かつ仕切り壁にガスの流れを確保した開口部を形成した構成に係わる実施例であり、仕切り壁を除くその他の構成は上記第1〜第6実施例と同様である。したがって、以下の説明では、層状の流路に設けた仕切り壁に係わる構成について説明する。なお、ここでは代表して、前記実施例1、2のガス流路14の構成を一例として説明する。
Next, a seventh embodiment according to the vapor deposition apparatus and vapor deposition method of the present invention will be described with reference to FIGS. The seventh embodiment is an embodiment related to a configuration in which a partition wall is provided in the layered flow path in the first to sixth embodiments, and an opening that secures a gas flow is formed in the partition wall. Other configurations except the partition wall are the same as those in the first to sixth embodiments. Therefore, in the following description, a configuration related to the partition wall provided in the layered flow path will be described. Here, as a representative, the configuration of the
図10は、ガス61が供給される最下層(1層目)の層状の流路141を示したものである。1層目の層状の流路141(141−1)の外側の複数箇所(図面では一例として2箇所)にガス供給部17が接続されている。この場合、るつぼ13の中心Oから見てガス供給部17は周方向に等間隔に配設されている。図面では、ガス供給部17が二本であるため、対向する位置に配置されている。さらに、1層目の層状の流路141−1の上部層間壁144−2には上層の流路141−2内にガス61を流出させる開口部145−2がるつぼ13側の複数箇所(図面では一例として2箇所)に設けられている。なお、1層目の層状の流路141−1に対して、下部層間壁144−1には開口部は形成されない。上記各ガス供給部17および各開口部145−2は、るつぼ13の中心Oから見て周方向に、等間隔の角度となるように、かつガス供給部17と開口部145−2とが交互となるように配置されている。したがって、ガス供給部17の接続個数と開口部145−2の形成個数は同数となることが好ましい。
FIG. 10 shows the lowermost layer (first layer) layered
さらに、1層目の層状の流路141内には、当該層内のガスの流れを確保する開口部19が形成された複数の仕切り壁20が例えば等間隔に形成されている。そして上記仕切り壁20は、上記るつぼ13側の内側壁142と上記るつぼ13側に対向する外側壁143(流路内壁側)とに交互に形成されている。上記仕切り壁20は、高温(例えば300℃〜600℃程度)での熱伝導性に優れた材料で構成されることが好ましく、例えば耐食性を有するタングステン(W)、チタン(Ti)等の高融点金属材料を用いることができ、また銅(Cu)等の耐食性の低い金属材料が用いられる場合には、ガス61に触れる表面にガス61による腐食を防止するために、例えば酸化膜、窒化膜、セラミックスもしくはホーロー等のコーティングを施すことが好ましい。これによって、ガス供給部17より第1層目の層状の流路141に供給されたガス61は、各開口部19を通り各仕切り壁20を回り込むようにして開口部145−2に向かう。その際、仕切り壁20がるつぼ13側の内側壁142とるつぼ13側に対向する外側壁143(流路内壁側)とに交互に形成されていることから、ガス61は仕切り壁20にそってジグザグに流れることになるので、加熱源15より放射された熱によって加熱された外側壁143、層間壁144、フィン146、147および仕切り壁20を通じてガス61を加熱することが容易になり、所望の温度に過熱された状態のガス61を被成膜基板(図示せず)方向に放出できるようになる。
Further, in the first
上記ガスの流れを確保する開口部19が形成された仕切り壁20は、第2層目より上層の層状の流路141についても同様に設置することができる。これらの場合について、以下、図11および図12によって説明する。
The
図11は、ガス61が供給される偶数層目の層状の流路141(141−2)を示したものである。偶数層目の層状の流路141−2に対して、下部層間壁144−1には層状の流路141−2内にガス61を流入させる開口部145−1がるつぼ13側の複数箇所(図面では一例として2箇所)に設けられ、上部層間壁144−2には上層の流路141−1内にガス61を流出させる開口部145−2がるつぼ13と対向する側の複数箇所(図面では一例として2箇所)に設けられ、それぞれの開口部145−1、145−2は、るつぼ13の中心Oから見て周方向等間隔の角度となるように配置されている。すなわち、るつぼ13の中心Oから見て周方向に、開口部145−1の間に開口部145−2が配置されるようになっている。
FIG. 11 shows an even-numbered layered channel 141 (141-2) to which the
さらに、偶数層目の各層状の流路141−2内には、当該層内のガスの流れを確保する開口部19が形成された複数の仕切り壁20が形成されている。例えば、上記仕切り壁20は、上記るつぼ13側の内側壁142と上記るつぼ13側に対向する外側壁143(流路内壁側)とに交互に形成されている。上記仕切り壁20は、前記第1層目の層状の流路141−1内に設けた仕切り壁20と同様なる材料で形成されることが好ましい。これによって、開口部145−1より偶数層目の各層状の流路141−2に供給されたガス61は、各開口部19を通り各仕切り壁20を回り込むようにして開口部145−2に向かう。その際、仕切り壁20がるつぼ13側の内側壁142とるつぼ13側に対向する外側壁143(流路内壁側)とに交互に形成されていることから、ガス61は仕切り壁20にそってジグザグに流れることになるので、加熱源(図示せず)より放射された熱によって加熱された外側壁143、層間壁144、フィン146、147および仕切り壁20を通じてガス61を加熱することが容易になり、所望の温度に過熱された状態のガス61を被成膜基板(図示せず)方向に放出できるようになる。
Further, a plurality of
図12は、ガス61が供給される最下層の層状の流路141を一層目の流路とした場合、1層目を除く奇数層目の層状の流路141(141−1)を示したものである。奇数層目の層状の流路141−1に対して、下部層間壁144−1には層状の流路141−1内にガス61を流入させる開口部145−1がるつぼ13と対向する側の複数箇所(図面では一例として2箇所)に設けられ、上部層間壁144−2には上層の流路(図示せず)内にガス61を流出させる開口部145−2がるつぼ13側の複数箇所(図面では一例として2箇所)に設けられ、それぞれの開口部145−1、145−2は、るつぼ13の中心Oから見て周方向等間隔の角度となるように配置されている。すなわち、るつぼ13の中心Oから見て周方向に、開口部145−1の間に開口部145−2が配置されるようになっている。
FIG. 12 shows an odd-numbered layered channel 141 (141-1) excluding the first layer when the lowermost
さらに、奇数層目の各層状の流路141−1内には、当該層内のガスの流れを確保する開口部19が形成された複数の仕切り壁20が形成されている。例えば、上記仕切り壁20は、上記るつぼ13側の内側壁142と上記るつぼ13側に対向する外側壁143(流路内壁側)とに交互に形成されている。上記仕切り壁20は、前記第1層目の層状の流路141内に設けた仕切り壁20と同様なる材料で形成されることが好ましい。これによって、開口部145−1より奇数層目の各層状の流路141に供給されたガス61は、各開口部19を通り各仕切り壁20を回り込むようにして開口部145−2に向かう。その際、仕切り壁20がるつぼ13側の内側壁142とるつぼ13側に対向する外側壁143(流路内壁側)とに交互に形成されていることから、ガス61は仕切り壁20にそってジグザグに流れることになるので、加熱源(図示せず)より放射された熱によって加熱された外側壁143、層間壁144、フィン146、147および仕切り壁20を通じてガス61を加熱することが容易になり、所望の温度に過熱された状態のガス61を被成膜基板(図示せず)方向に放出できるようになる。
Further, a plurality of
上記説明したように、開口部19が、各層間を仕切る仕切り壁20毎に、るつぼ13側とるつぼ13側に対向する流路の外側壁143とに交互に形成されていることから、各層間を通るガス61は各層の全域を流れるようになる。このため、加熱源(図示せず)より各層の壁を通じて各層を流れるガスを加熱することが容易になり、所望の温度に加熱された状態のガスを被成膜基板(図示せず)方向に放出できるようになる。
As described above, the
層状の流路に設ける仕切り壁の別の態様を図13によって説明する。図13に示すように、層状の流路141には多角形状の仕切り壁21が形成されている。例えば、上面から見て多数の六角形状(ハニカム形状)に形成された仕切り壁21を用いることができる。上記仕切り壁21は、三角形状、四角形状、五角形状、もしくは7角形状以上の多角形状であってもよい。上記仕切り壁21には、ガス61(矢印で示す)が流通するように開口部22が形成されている。上記仕切り壁21は、高温(例えば300℃〜600℃程度)での熱伝導性に優れた材料で構成されることが好ましく、例えば耐食性を有するタングステン(W)、チタン(Ti)等の高融点金属材料を用いることができ、また銅(Cu)等の耐食性の低い金属材料が用いられる場合には、ガス61に触れる表面にガス61による腐食を防止するために、例えば酸化膜、窒化膜、セラミックスもしくはホーロー等のコーティングを施すことが好ましい。
Another embodiment of the partition wall provided in the layered flow path will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 13, a
上記構成では、開口部145−1より層状の流路141に流入したガス61は仕切り壁21に形成された開口部22を通って、開口部145−2方向に流れる。その際、加熱源(図示せず)によって各層状の流路141が加熱されることから、仕切り壁21も加熱される。したがって、ガス61は仕切り壁21からの熱を受けながら、例えば図面矢印方向に流れるため、効率よく加熱される。
In the above configuration, the
上記仕切り壁20、21は、前記実施例2、3によって説明したガス流路18についてもガス流路14と同様に設置することができる。
The
次に、本発明の蒸着装置および蒸着方法に係る第8実施例を、図14〜図18によって説明する。この第8実施例は、上記第1〜第7実施例における層状の流路に設ける開口部に係わる実施例であり、開口部を除くその他の構成は上記第1〜第7実施例と同様である。したがって、以下の説明では、層状の流路に設けた開口部に係わる構成について説明する。なお、ここでは代表して、前記実施例1、2で説明したガス流路14について説明する。
Next, an eighth embodiment of the vapor deposition apparatus and vapor deposition method of the present invention will be described with reference to FIGS. The eighth embodiment is an embodiment related to the opening provided in the layered flow path in the first to seventh embodiments, and the other configuration except for the opening is the same as that of the first to seventh embodiments. is there. Therefore, in the following description, a configuration related to the opening provided in the layered flow path will be described. Here, as a representative, the
図14(1)に示すように、最上層の層状の流路の一部を構成する上部側の層間壁144−2には被蒸着基板方向にガスを流出させる開口部145−2が設けられている。この開口部145−2は、るつぼ13に近い位置、例えば内側壁142の外周に沿って、環状に形成されている。
As shown in FIG. 14 (1), an opening 145-2 is provided in the upper interlayer wall 144-2 constituting a part of the uppermost layered flow path to allow gas to flow out toward the deposition substrate. ing. The opening 145-2 is formed in an annular shape at a position close to the
もしくは、図14(2)に示すように、最上層の層状の流路の一部を構成する上部側の層間壁144−2には被蒸着基板方向にガスを流出させる開口部145−2が設けられている。この開口部145−2は、例えばガス流路の外側壁143に近い位置に、環状に形成されている。
Alternatively, as shown in FIG. 14 (2), an opening 145-2 that allows gas to flow out toward the deposition target substrate is formed in the upper interlayer wall 144-2 that constitutes a part of the uppermost layered flow path. Is provided. The opening 145-2 is formed in an annular shape at a position close to the
もしくは、図14(3)に示すように、最上層の層状の流路の一部を構成する上部側の層間壁144−2には被蒸着基板方向にガスを流出させる開口部145−2が設けられている。この開口部145−2は、るつぼ13とガス流路の外側壁143との間に、環状に形成されている。
Alternatively, as shown in FIG. 14 (3), an opening 145-2 that allows gas to flow out in the direction of the deposition substrate is formed in the upper interlayer wall 144-2 constituting a part of the uppermost layered flow path. Is provided. The opening 145-2 is formed in an annular shape between the
上記いずれの開口部145−2は、環状に形成されていることから、所望の温度に加熱された状態のガスによって、るつぼ13から蒸発された蒸着材料のガスの側周を取り囲むようにして、被成膜基板方向に放出できるようになるので、蒸着材料のガスが開口部145−2から放出されたガスの外側へ飛び出してチャンバ(図示せず)の内壁に付着するのを防ぐことができ、蒸着材料の利用効率の向上を可能にするとともに、開口部145−2から放出されるガス流量を調整することにより、被成膜基板に成膜される膜厚分布の均一性の向上とともに成膜速度の制御性の向上が可能になる。
Since any one of the openings 145-2 is formed in an annular shape, the gas is heated to a desired temperature so as to surround the side periphery of the vapor of the vapor deposition material evaporated from the
上記最上層の層状の流路における上部側の層間壁144−2に形成される開口部145−2は、複数の孔を環状に配置したものであってもよい。例えば、図15(1)に示すように、上部側の層間壁144−2に複数の孔148を環状に配置したものであってもよい。もしくは、図15(2)に示すように、上部側の層間壁144−2に複数の孔148を同心円状に配置したものであってもよい。
The opening 145-2 formed in the upper interlayer wall 144-2 in the uppermost layered flow path may have a plurality of holes arranged in an annular shape. For example, as shown in FIG. 15 (1), a plurality of
または、図16(1)に示すように、複数の孔148を同心円状に、かつ、るつぼ13側より外方に向かうにしたがい孔148の口径が小さくなるように配置したものであってもよい。この場合には、最上層の層状の流路内に流入したガスが円滑に被蒸着基板(図示せず)方向に放出されるようにするために、最上層の層状の流路にガスが流入する開口部(図示せず)は、流路を構成する外側壁144側に形成されていることが好ましい。または、図16(2)に示すように、複数の孔148を同心円状に、かつ、るつぼ13側より外方に向かうにしたがい孔148の口径が大きくなるように配置したものであってもよい。この場合には、最上層の層状の流路内に流入したガスが円滑に被蒸着基板(図示せず)方向に放出されるようにするために、最上層の層状の流路にガスが流入する開口部(図示せず)は、流路を構成する内側壁143側(るつぼ13側)に形成されていることが好ましい。
Alternatively, as shown in FIG. 16 (1), the plurality of
上記図16によって説明したように、少なくとも最上層の層状の流路に形成される上部側の層間壁144−2にガスを流出させる複数の孔148(開口部)が環状に配置されていることから、所望の温度に加熱された状態のガスによって、るつぼ13から蒸発された蒸着材料のガスの側周を取り囲むようにして、被成膜基板(図示せず)方向に放出できるようになるので、蒸着材料のガスが複数の孔148から放出されたガスの外側へ飛び出してチャンバ(図示せず)の内壁に付着するのを防ぐことができ、蒸着材料の利用効率の向上を可能にするとともに、複数の孔148から放出されるガス流量を調整することにより、被成膜基板に成膜される膜厚分布の均一性の向上とともに成膜速度の制御性の向上が可能になる。
As described with reference to FIG. 16 above, a plurality of holes 148 (openings) for allowing gas to flow out are arranged in an annular shape on the upper interlayer wall 144-2 formed in at least the uppermost layered flow path. Then, the gas heated to a desired temperature can be discharged in the direction of the film formation substrate (not shown) so as to surround the gas gas of the vapor deposition material evaporated from the
また、上記図14および図15および図16によって説明した開口部の構成は、前記実施例3で説明したガス流路18についても、同様に適用できる。
Moreover, the structure of the opening part demonstrated by the said FIG.14, FIG.15 and FIG.16 is applicable similarly also to the
また、上記図14および図15および図16によって説明した開口部の構成は、ガス流路14の最上層の層状の流路141の他に最上層よりも3〜5層程度下層までの層状の流路141についても、同様に適用することができる。
Further, the configuration of the opening described with reference to FIG. 14, FIG. 15, and FIG. 16 has a layered structure up to about 3 to 5 layers below the uppermost layer in addition to the uppermost
次に、ガス流路14(18)における偶数層目の層状の流路141に形成される開口部について、図17および図18によって説明する。
Next, the openings formed in the even-numbered
図17は、ガス流路14においてガス61が供給される偶数層目の層状の流路141(141−2)を示したものである。偶数層目の層状の流路141−2に対して、下部層間壁144−1には層状の流路141−2内にガス61を流入させる開口部145−1がるつぼ13側の複数箇所(図面では一例として8箇所)に環状に配置されるように設けられ、上部層間壁144−2には上層の流路141−1内にガス61を流出させる開口部145−2がるつぼ13と対向する側の複数箇所(図面では一例として8箇所)に環状に配置されるように設けられ、それぞれの開口部145−1、145−2は、るつぼ13の中心Oから見て周方向等間隔の角度となるように、かつ環状に配置されている。すなわち、るつぼ13の中心Oから見て周方向に、開口部145−1の間に開口部145−2が配置されるようになっている。
FIG. 17 shows an even-numbered layered channel 141 (141-2) through which the
図18は、ガス流路14においてガス61が供給される最下層の層状の流路141を一層目の流路とした場合、奇数層目の層状の流路141−1を示したものである。奇数層目の層状の流路141−1に対して、下部層間壁144−1には層状の流路141−1内にガス61を流入させる開口部145−1がるつぼ13と対向する側の複数箇所(図面では一例として8箇所)に環状に配置されるように設けられ、上部層間壁144−2には上層の流路141−2内にガス61を流出させる開口部145−2がるつぼ13側の複数箇所(図面では一例として8箇所)に環状に配置されるように設けられ、それぞれの開口部145−1、145−2は、るつぼ13の中心Oから見て周方向等間隔の角度となるように配置されている。すなわち、るつぼ13の中心Oから見て周方向に、開口部145−1の間に開口部145−2が配置されるようになっている。
FIG. 18 shows an odd-numbered layered channel 141-1 when the lowermost
上記説明したように、層状の流路141内にガス61を流入させる開口部145−1が複数設けられているとともに環状に配置されていることから、下層から供給されるガス61を均一に層内に導くことができるので、ガスをむらなく加熱することが可能になる。また、層状の流路141内にガス61を流出させる開口部145−2が複数設けられているとともに環状に配置されていることから、上層へ供給されるガス61を均一に上層内に導くことができるので、ガスをむらなく加熱することが可能になる。
As described above, since a plurality of openings 145-1 through which the
上記各第1〜第8実施例で説明した構成では、るつぼ13の形状が円筒形状のものであったが、例えば、図19に示すように、るつぼ13の形状は角筒形状であってもよい。この場合には、ガス流路14はるつぼ13の形状に沿った形状となる。また、流路14に形成されるガスを上層に導く開口部145の形状も角型となる。また、ガス61をガス流路14に供給するガス供給部17は、例えばガス流路14の側壁面に接続される。図面では、各側壁に対してガス供給部17を接続したが、例えば対向するいずれかの側壁にのみガス供給部17を接続した構成であってもよく、または、一つの側壁に対して複数のガス供給部17を接続する構成であってもよい。いずれの構成においても、ガス供給部17は、最下層の層状の流路141に接続されるもので、層状の流路141内において供給されたガス61が均一に分布するような配置を選択することが好ましい。したがって、ガス供給部17は基本的には点対象となる位置におけるガス流路14の外側壁143に接続されることが望ましい。
In the configurations described in the first to eighth embodiments, the shape of the
本発明の蒸着装置および蒸着方法では、さらに、蒸着源の周りを取り囲むようにガス61(例えばキャリアガス)の壁を設けることができるので、蒸着材料(例えば有機原料)のガスがキャリアガスから外へ飛び出してチャンバの内壁に付着することを防ぎ、蒸着原料の利用効率の向上を可能にするとともに、キャリアガス流量を調整することにより、膜厚分布の均一性、成膜速度の制御性の向上が可能になるものである。また、キャリアガスに、不活性ガスではなく、有機蒸着物質を含む有機ガスを用いることで、一つの蒸着容器で、共蒸着の効果が得られる。また、このキャリアガス原料を有機気相物質と不活性ガスと交互に切り替えることにより、共蒸着膜と単膜蒸着の連続成膜も可能となる。さらに、ホットウォールを併用することで、さらなる原料の利用効率の向上が図れる。 In the vapor deposition apparatus and vapor deposition method of the present invention, the wall of the gas 61 (for example, carrier gas) can be provided so as to surround the vapor deposition source, so that the gas of the vapor deposition material (for example, organic raw material) is removed from the carrier gas. This prevents the material from jumping out and sticking to the inner wall of the chamber, improving the utilization efficiency of the vapor deposition material, and improving the uniformity of film thickness distribution and controllability of the film formation rate by adjusting the carrier gas flow rate. Is possible. Further, by using an organic gas containing an organic vapor deposition material instead of an inert gas as the carrier gas, the effect of co-deposition can be obtained with one vapor deposition container. Further, by alternately switching the organic gas phase material and the inert gas as the carrier gas raw material, it is possible to continuously form a co-deposited film and a single film deposited. Furthermore, the use efficiency of the raw material can be further improved by using the hot wall in combination.
本発明の蒸着装置および蒸着方法は、有機エレクトロルミネッセンス装置に用いる有機膜の蒸着の他に金属膜、無機膜等の蒸着という用途にも適用できる。 The vapor deposition apparatus and vapor deposition method of the present invention can be applied to the use of vapor deposition of a metal film, an inorganic film, etc. in addition to the vapor deposition of an organic film used in an organic electroluminescence apparatus.
1…蒸着装置、11…チャンバ、12…蒸着源、13…るつぼ、14…ガス流路、15…加熱源、141…層状の流路、145…開口部
DESCRIPTION OF
Claims (17)
前記蒸着源は、
蒸着材料を蒸発させるるつぼと、
前記るつぼの外周側に沿って前記被蒸着基板方向にガスを供給するガス流路と、
前記ガス流路を加熱する加熱源とを備えたもので、
前記ガス流路は、最下層から最上層方向にガスを流す複数層に構成した層状の流路からなり、前記最上層の流路に前記被蒸着基板方向にガス流が向かう開口部が形成されている
ことを特徴とする蒸着装置。 A deposition apparatus in which a deposition source and a deposition target substrate are provided facing each other in a chamber,
The deposition source is
A crucible for evaporating the deposition material;
A gas flow path for supplying gas toward the deposition substrate along the outer peripheral side of the crucible;
A heating source for heating the gas flow path,
The gas flow path is composed of a layered flow path composed of a plurality of layers through which gas flows from the lowermost layer toward the uppermost layer, and an opening is formed in the uppermost flow path toward the gas flow toward the deposition substrate. A vapor deposition apparatus characterized by comprising:
ことを特徴とする請求項1記載の蒸着装置。 The said gas flow path is formed in the outer periphery of the said crucible. The vapor deposition apparatus of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項1記載の蒸着装置。 The vapor deposition apparatus according to claim 1, wherein the gas flow path is formed on a lower surface side of the crucible.
ことを特徴とする請求項1記載の蒸着装置。 The vapor deposition apparatus according to claim 1, wherein the gas flow path is formed on an outer periphery of the crucible and a lower portion of the crucible.
ことを特徴とする請求項1記載の蒸着装置。 The vapor deposition apparatus according to claim 1, wherein the heat source is disposed on at least one of or both of an outer peripheral side of the gas flow path and a lower side of the gas flow path.
ことを特徴とする請求項1記載の蒸着装置。 The vapor deposition apparatus according to claim 1, wherein the gas supply unit that supplies the gas to the gas flow path is connected to a plurality of locations on the lowermost layer of the gas flow path.
ことを特徴とする請求項1記載の蒸着装置。 The vapor deposition apparatus according to claim 1, wherein an opening that communicates between the layers is formed between the layers constituting the gas flow path.
そのうちの少なくとも一つの開口部は層内にガスを流入させる開口部であり、
少なくとも一つの開口部は上層にガスを流出させる開口部である
ことを特徴とする請求項1記載の蒸着装置。 The opening formed in the one layer consists of at least two,
At least one of the openings is an opening through which gas flows into the layer,
The vapor deposition apparatus according to claim 1, wherein the at least one opening is an opening through which gas flows out to an upper layer.
ことを特徴とする請求項1記載の蒸着装置。 2. The vapor deposition apparatus according to claim 1, wherein a partition wall having an opening for ensuring a gas flow in the layer is formed in each layer constituting the gas flow path.
前記蒸着源は、
蒸着材料を蒸発させるるつぼと、
前記るつぼの外周側に沿って前記被蒸着基板方向にガスを供給するガス流路と、
前記ガス流路を加熱する加熱源とを備えたもので、
前記ガス流路は、最下層から最上層方向にガスを流す複数層に構成した層状の流路からなり、前記最上層の流路に前記被蒸着基板方向にガス流が向かう開口部が形成されている
ことを特徴とする蒸着方法。 A vapor deposition method for depositing a vapor deposition material evaporated from the vapor deposition source on the vapor deposition substrate using a vapor deposition apparatus provided with a vapor deposition source and a vapor deposition substrate facing each other in a chamber,
The deposition source is
A crucible for evaporating the deposition material;
A gas flow path for supplying gas toward the deposition substrate along the outer peripheral side of the crucible;
A heating source for heating the gas flow path,
The gas flow path is composed of a plurality of layered flow paths configured to flow gas from the lowermost layer to the uppermost layer, and an opening is formed in the uppermost flow path to direct the gas flow toward the deposition substrate. A vapor deposition method characterized by comprising:
ことを特徴とする請求項10記載の蒸着方法。 The said gas flow path is formed in the outer periphery of the said crucible. The vapor deposition method of Claim 10 characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項10記載の蒸着方法。 The vapor deposition method according to claim 10, wherein the gas flow path is formed on a lower surface side of the crucible.
ことを特徴とする請求項10記載の蒸着方法。 The said gas flow path is formed in the outer periphery of the said crucible, and the lower part of the said crucible. The vapor deposition method of Claim 10 characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項10記載の蒸着方法。 The vapor deposition method according to claim 10, wherein the heat source is installed on at least one of or both of an outer peripheral side of the gas flow path and a lower side of the gas flow path.
ことを特徴とする請求項10記載の蒸着方法。 The vapor deposition method according to claim 10, wherein a gas supply unit that supplies a gas to the gas flow path is connected to a plurality of locations in a lowermost layer of the gas flow path.
そのうちの少なくとも一つの開口部は層内にガスを流入させる開口部であり、
少なくとも一つの開口部は上層にガスを流出させる開口部である
ことを特徴とする請求項10記載の蒸着方法。 The opening formed in the one layer consists of at least two,
At least one of the openings is an opening through which gas flows into the layer,
The vapor deposition method according to claim 10, wherein at least one opening is an opening through which gas flows out to an upper layer.
ことを特徴とする請求項10記載の蒸着方法。 The vapor deposition method according to claim 10, wherein a partition wall having an opening for ensuring a gas flow in the layer is formed in each layer constituting the gas flow path.
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