JP2006225706A - Vapor deposition apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被蒸着部材に蒸発させた材料を蒸着させる装置に関し、例えば有機ELディスプレイなどの画像表示部を製造するための蒸着装置などにも適用可能な技術に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for depositing evaporated material on a member to be deposited, and relates to a technique applicable to, for example, a deposition apparatus for manufacturing an image display unit such as an organic EL display.
近年、ディスプレイの薄型化が進み、この種のディスプレイとしては、液晶ディスプレイの実用化が非常に進んでいる。この液晶画面については、バックライトを必要とするもので、視野範囲、消費電力などの点で難点があり、最近、自発光性の有機EL方式のディスプレイが注目されている。 In recent years, thinning of displays has progressed, and as this type of display, liquid crystal displays have been put to practical use. This liquid crystal screen requires a backlight and has difficulties in view range, power consumption, etc. Recently, a self-luminous organic EL display has been attracting attention.
ところで、有機ELディスプレイの基本構造は、ガラス基板上に、陽極(透明電極)を配置し、この上に、ホール輸送層および発光層が順番に配置され、さらに陰極が配置されたものであり、少なくとも、前記発光層については、有機材料が蒸着により形成されている。 By the way, the basic structure of the organic EL display is an arrangement in which an anode (transparent electrode) is arranged on a glass substrate, a hole transport layer and a light emitting layer are arranged in this order, and a cathode is further arranged. At least for the light emitting layer, an organic material is formed by vapor deposition.
そして、基板上に、蒸着により薄膜を形成する場合、真空容器内の下部に有機材料の蒸発装置を配置しておき、真空状態で蒸発装置を加熱し、蒸発装置からその蒸気(以下、蒸発材料という)を真空容器内の上部に配置された基板の表面に付着させることにより薄膜が形成されていた。 When a thin film is formed on the substrate by vapor deposition, an organic material evaporation device is disposed in the lower part of the vacuum vessel, the evaporation device is heated in a vacuum state, and the vapor (hereinafter referred to as evaporation material) is discharged from the evaporation device. Is attached to the surface of the substrate disposed in the upper part of the vacuum vessel.
ところで、上述した蒸着装置には、通常、上記基板に蒸着される蒸着膜の膜厚を検出し監視を行うための水晶振動子式の膜厚計が基板の端部に備えられている。そして、この水晶振動子式の膜厚計により基板に成膜される膜厚の測定を行い、蒸着材料の蒸発量を制御することにより、蒸着膜の品質の向上がはかられていた(例えば、特許文献1参照)。
しかし、蒸発材料の放出量の計測を行う際、上記特許文献1に示す構成では、上記蒸発材料は蒸発装置の開口部から基板へ広がりをもって放出されるので、開口部且つ飛翔経路の中心から離れるほど蒸発材料の密度が小さくなり、膜厚計には基板よりも密度の小さな蒸発材料が飛来する。このため、基板中心部における蒸発材料の変動量と基板端部における蒸発材料の変動量とが異なり、蒸発材料の放出量の計測を精度よく行うことができず、基板に成膜される膜厚を正確に検出することができないという問題がある。 However, when measuring the amount of evaporating material released, in the configuration shown in Patent Document 1, the evaporating material is released from the opening of the evaporating device with a spread to the substrate, so that it is separated from the opening and the center of the flight path. As the density of the evaporation material becomes smaller, the evaporation material having a density lower than that of the substrate comes to the film thickness meter. For this reason, the variation amount of the evaporation material at the center of the substrate is different from the variation amount of the evaporation material at the edge of the substrate, and the amount of evaporation material released cannot be accurately measured. There is a problem that cannot be detected accurately.
そこで本発明は、蒸発材料の放出量の計測を精度よく行うことにより、被蒸着部材に成膜される膜厚を正確に検出することができる蒸着装置を提供することを目的としたものである。 In view of this, the present invention has an object to provide a vapor deposition apparatus that can accurately detect the film thickness to be deposited on a vapor deposition member by accurately measuring the amount of vaporized material released. .
前記した目的を達成するために、本発明の請求項1に記載の発明は、蒸着材料を加熱・蒸発して得た蒸発材料を案内する主誘導管を有する蒸発手段を備え、蒸発材料を前記主誘導管から放出して被蒸着部材に蒸着させる蒸着装置であって、前記主誘導管から分岐されて前記主誘導管内の蒸発材料の一部を監視用として取り出す監視用誘導管と、前記監視用誘導管の蒸発材料の飛翔経路上に設けられて蒸発レートを検出する蒸発レート検出手段を備えたことを特徴としたものである。 In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 of the present invention comprises an evaporation means having a main guide tube for guiding an evaporation material obtained by heating and evaporating the evaporation material, A vapor deposition apparatus that discharges from a main induction tube and deposits it on a member to be vapor-deposited, the monitoring induction tube being branched from the main induction tube and taking out part of the evaporated material in the main induction tube for monitoring, and the monitoring And an evaporation rate detecting means for detecting the evaporation rate provided on the flight path of the evaporation material of the guide tube.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明であって、主誘導管から放出される蒸発材料と監視用誘導管から放出される蒸発材料を遮断する遮蔽部材を設けることを特徴としたものである。
Further, the invention according to
そして、請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の発明であって、主誘導管と監視用誘導管の分岐部に、前記主誘導管と前記監視用誘導管の流量調整を行う弁体を設けたことを特徴としたものである。
The invention according to
さらに、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明であって、出退により流量調整を行う弁体は、その出退方向と交差する方向に貫通孔を有しており、前記貫通孔を前記主誘導管の飛翔経路上に飛翔軸に沿って位置させることにより、蒸発材料の流量調整を行うことを特徴としたものである。
Furthermore, the invention according to claim 4 is the invention according to
しかも、請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明であって、貫通孔は、前記弁体の出退方向に複数設けられたことを特徴としたものである。
また、請求項6に記載の発明は、請求項3に記載の発明であって、弁体は、円柱状に形成されるとともに、前記弁体の出退方向において所定距離離れ且つ異なる方向に所定角度隔てて形成された貫通孔を少なくとも一つ有しており、前記弁体を出退させて前記貫通孔を前記主誘導管の飛翔経路上に位置させ、且つ前記弁体を回転させることにより、蒸発材料の流量調整を行うことを特徴としたものである。
In addition, the invention described in
The invention according to
そして、請求項7に記載の発明は、請求項3に記載の発明であって、弁体は、円柱状に形成されるとともに、前記弁体の出退方向において所定距離離れ且つ異なる方向に所定角度隔てて形成された口径の異なる第1貫通孔および第2貫通孔を有しており、前記弁体を出退させて前記第1貫通孔、前記第2貫通孔のいずれか一つ、または前記第1貫通孔および前記第2貫通孔を前記主誘導管の飛翔経路上に位置させ、且つ前記弁体を回転させることにより、蒸発材料の流量調整を行うことを特徴としたものである。 The invention according to a seventh aspect is the invention according to the third aspect, wherein the valve body is formed in a columnar shape, and is separated by a predetermined distance in a retracting direction of the valve body and predetermined in different directions. The first through hole and the second through hole having different diameters formed at an angle are provided, and either one of the first through hole and the second through hole is allowed to move out and withdraw the valve body, or The first through hole and the second through hole are positioned on the flight path of the main guide tube, and the flow rate of the evaporation material is adjusted by rotating the valve body.
本発明の蒸着装置は、主誘導管から監視用誘導管を分岐したので、主誘導管から放出される蒸発材料の放出量に対して、一定の比率の蒸発材料を取り出すことができ、そして、この監視用誘導管の飛翔経路の飛翔軸上に例えば水晶振動子型の蒸発レート検出手段を設けることにより、監視用誘導管から放出される密度の高い蒸発材料を安定して検出することができ、主誘導管から被蒸着部材の中心付近に放出される蒸発材料の変動量を正確に把握することができるため、蒸発材料の放出速度であり、単位時間あたりの放出量でもある蒸発レートを精度よく計測することができ、したがって被蒸着部材に成膜される膜厚を正確に検出することができる。 In the vapor deposition apparatus of the present invention, since the monitoring guide pipe is branched from the main guide pipe, the evaporation material at a certain ratio can be taken out with respect to the amount of the evaporated material released from the main guide pipe, and By providing, for example, a quartz oscillator type evaporation rate detection means on the flight axis of the flight path of the monitoring guide tube, it is possible to stably detect a high-density evaporation material discharged from the monitoring guide tube. Since the fluctuation amount of the evaporation material released from the main induction tube to the vicinity of the center of the deposition target can be accurately grasped, the evaporation rate of the evaporation material and the evaporation rate per unit time are accurate. Therefore, it is possible to accurately measure the film thickness formed on the deposition target member.
以下に、本発明の実施の形態に係る蒸発装置について、図面を参照しながら説明する。
なお、各実施の形態においては、有機ELディスプレイの表示部を製造する場合、すなわち有機材料をガラス基板の表面に蒸着させる場合で、且つ異なる2種類の蒸着材料(有機材料である)を蒸着させる場合について説明する。なお、異なる蒸着材料のうち、主成分である材料を第1蒸着材料(ホスト)と称するとともに、微量材料を第2蒸着材料(ドーパント)と称し、さらに各蒸着材料を加熱して蒸発させたものを第1および第2蒸発材料と称して説明を行う。
[実施の形態1]
図1に示すように、蒸着装置は、ガラス基板(被蒸着部材の一例)1が、その蒸着面が下方となるように水平方向で挿入されるとともに保持具2により保持される蒸着用容器3と、この蒸着用容器3の下部に配置され材料容器4A内の第1蒸着材料を加熱して蒸発させる第1蒸発用容器(蒸発手段の一例)4と、同じく蒸着用容器3の下部に配置され材料容器5A内の第2蒸着材料を加熱して蒸発させる第2蒸発用容器(蒸発手段の一例)5と、ガラス基板1に向かう飛翔経路M1の飛翔軸Mを中心として放出される第1蒸発材料を遮断または開放して第1蒸発材料の供給制限を行う第1シャッター6と、ガラス基板1に向かう飛翔経路M2の飛翔軸Mを中心として放出される第1蒸発材料を遮断または開放して第2蒸発材料の供給制限を行う第2シャッター7と、第1蒸発材料の放出速度であり単位時間あたりの放出量でもある蒸発レートを検出する水晶振動子型の第1蒸発レート検出センサ(蒸発レート検出手段の一例)8と、第2蒸発材料の放出速度であり単位時間あたりの放出量でもある蒸発レートを検出する水晶振動子型の第2蒸発レート検出センサ(蒸発レート検出手段の一例)9を備えている。なお、各蒸発レート検出センサ8,9は制御装置(図示せず)と接続されており、制御装置内に設けられたタイマーや放出量測定装置などにより蒸発レートが求められている。
Hereinafter, an evaporation apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In each embodiment, when a display unit of an organic EL display is manufactured, that is, when an organic material is vapor-deposited on the surface of a glass substrate, two different vapor deposition materials (which are organic materials) are vapor-deposited. The case will be described. Of the different vapor deposition materials, the main component is called the first vapor deposition material (host), the trace material is called the second vapor deposition material (dopant), and each vapor deposition material is heated and evaporated. Will be referred to as first and second evaporation materials.
[Embodiment 1]
As shown in FIG. 1, a vapor deposition apparatus includes a
なお、上記各蒸発用容器4,5には、各蒸発用容器4,5を加熱して蒸着材料を蒸発させるための加熱用電熱線(加熱手段の一例)10,11と、各材料容器4A,5Aを加熱して各材料容器4A,5A内の蒸着材料を蒸発させる加熱用ヒーター14,15が設けられている。また、上記各シャッター6,7は、各蒸発用容器4,5の出口開口部に配置され、円板状に形成された蓋部12を介して偏心した位置から上記飛翔経路M1,M2の飛翔軸Mと平行に形成された回転軸13を回転駆動することにより、各蒸発材料の遮断または開放を行っている。
Each of the
上記第1蒸発用容器4は、第1蒸着材料が収納されている材料容器4Aを有し、ガラス基板1に対して膜圧均一性が最良となる位置に向けて設定された飛翔経路M1の飛翔軸Mを中心として第1蒸発材料が放出される筒状で口径の大きい第1主誘導管21と、第1主誘導管21の中間部から斜め上方に分岐されて第1主誘導管21の第1蒸発材料の一部を監視用として取り出すための口径の小さい第1監視用誘導管22(監視用誘導管の一例)から形成されている。なお、第1主誘導管21から第1監視用誘導管22に分岐される部分を分岐部Aという。また、第1監視用誘導管22は、第1蒸発レート検出センサ8に向かう飛翔経路N1の飛翔軸Nを中心として、周囲に第1蒸発材料を放出する。
The first evaporation container 4 has a
ここで、第1主誘導管21は、分岐部Aの上流側の第1上流部主誘導管21Aと、分岐部Aの下流側の第1下流部主誘導管21Bから形成されている。なお、第1下流部主誘導管21Bと第1監視用誘導管22はそれぞれ、分岐部Aから第1蒸発材料を安定して放出することが可能となる長さに形成されている。
Here, the first
また、分岐部Aには、一端が第1下流部主誘導管21Bと第1監視用誘導管22との間に位置している下位遮蔽部25Aと、下位遮蔽部25Aの他端に接続されている上位遮蔽部25Bから構成された第1遮蔽板25(遮蔽部材の一例)が設けられており、この第1遮蔽板25は、第1主誘導管21から放出された飛翔経路M1の第1蒸発材料と第1監視用誘導管22から放出された飛翔経路N1の第1蒸発材料とを互いに遮断して混合されないよう構成されており、第1監視用誘導管22から放出される第1蒸発材料がガラス基板1に付着することを防止し、また第1主誘導管21から放出される第1蒸発材料が第1蒸発レート検出センサ8に検出されることを防止している。
Further, one end of the branch part A is connected to the
上記第2蒸発用容器5は、第2蒸着材料が収納されている材料容器5Aを有し、ガラス基板1の中央付近に向かう飛翔経路M2の飛翔軸Mを中心として第2蒸発材料が放出される筒状の口径の大きい第2主誘導管31と、第2主誘導管31の中間部から斜め上方に分岐されて第2主誘導管31の第2蒸発材料の一部を監視用として取り出すための口径の小さい第2監視用誘導管32(監視用誘導管の一例)から形成されている。なお、第2主誘導管31から第2監視用誘導管32に分岐される部分を分岐部Bという。また、第2監視用誘導管32は、第2蒸発レート検出センサ9に向かう飛翔経路N2の飛翔軸Nを中心として、周囲に第2蒸発材料を放出する。
The
ここで、第2主誘導管31は、分岐部Bの上流側の第2上流部主誘導管31Aと、分岐部Bの下流側の第2下流部主誘導管31Bから形成されている。なお、第2下流部主誘導管31Bと第2監視用誘導管32はそれぞれ、分岐部Bから第2蒸発材料を安定して放出することが可能となる長さに形成されている。
Here, the second
また、分岐部Bには、一端が第2下流部主誘導管31Bと第2監視用誘導管32との間に位置している下位遮蔽部35Aと、下位遮蔽部35Aの他端に接続されている上位遮蔽部35Bから構成された第2遮蔽板35(遮蔽部材の一例)が設けられており、この第2遮蔽板35は、第2主誘導管31から放出された飛翔経路M2の第2蒸発材料と第2監視用誘導管32から放出された飛翔経路N2の第2蒸発材料とを互いに遮断して混合しないよう構成されており、第2監視用誘導管32から放出される第2蒸発材料が第2蒸発レート検出センサ9を越えてガラス基板1に付着することを防止している。
Further, one end of the branch part B is connected to the
上記第1蒸発レート検出センサ8は、第1蒸発用容器4から放出される第1蒸発材料の放出量が多いため、第1監視用誘導管22の飛翔経路N1の飛翔軸N上におけるガラス基板1の近傍、すなわち飛翔経路N1の飛翔軸N上において第1監視用誘導管22の開口部22Aから離れた位置に配置されている。
Since the first evaporation rate detection sensor 8 releases a large amount of the first evaporation material released from the first evaporation container 4, the glass substrate on the flight axis N of the flight path N1 of the first
上記第2蒸発レート検出センサ9は、第2蒸発用容器5から放出される第2蒸発材料の放出量が少ないため、第2監視用誘導管32の飛翔経路N2の飛翔軸N上における第2監視用誘導管32の開口部32Aの近傍に配置されている。
Since the second evaporation
このように、上述した位置関係で第1蒸発レート検出センサ8および第2蒸発レート検出センサ9が配置されているため、第1蒸発レート検出センサ8および第2蒸発レート検出センサ9は同じ比率で蒸着されることとなり、したがって各センサの交換時期をほぼ同時期とすることができる。
Thus, since the first evaporation rate detection sensor 8 and the second evaporation
以下に、上記した基本構成における作用を説明する。
上記第1シャッター6および第2シャッター7を開放し、第1主誘導管21および第1監視用誘導管22を用いて第1蒸発材料を放出させる場合、加熱用電熱線10および加熱用ヒーター14により第1蒸発用容器4における材料容器4Aの第1蒸着材料が加熱され蒸発されると、蒸発した第1蒸着材料である第1蒸発材料は、第1主誘導管21から飛翔経路M1の飛翔軸Mを中心としてガラス基板1へ放出されるとともに、第1監視用誘導管22から飛翔経路N1の飛翔軸Nを中心として、飛翔経路N1の飛翔軸N上におけるガラス基板1の近傍に配置された第1蒸発レート検出センサ8へ放出される。
The operation of the basic configuration described above will be described below.
When the
また、上記第2主誘導管31および第2監視用誘導管32を用いて第2蒸発材料を放出させる場合、加熱用電熱線11および加熱用ヒーター15により第2蒸発用容器5における材料容器5Bの第2蒸着材料が加熱され蒸発されると、蒸発した第2蒸着材料である第2蒸発材料は、第2主誘導管31から飛翔経路M2の飛翔軸Mを中心として放出され、ガラス基板1へ蒸着されるとともに、第2監視用誘導管32から飛翔経路N2の飛翔軸Nを中心として放出され、飛翔経路N2の飛翔軸N上における第2監視用誘導管32の開口部32Aの近傍に配置された第2蒸発レート検出センサ9の検出面に蒸着される。
When the second evaporating material is discharged using the second
このように、第1主誘導管21から第1監視用誘導管22を分岐したので、第1主誘導管21から放出される第1蒸発材料の放出量に対して、一定の比率の第1蒸発材料を取り出すことができ、そして、この第1監視用誘導管22の飛翔経路N1の飛翔軸N上に第1蒸発レート検出センサ8を設けることにより、第1監視用誘導管22から放出される密度の高い第1蒸発材料を安定して検出することができ、第1主誘導管21からガラス基板1の中心付近に放出される第1蒸発材料の変動量を正確に把握することができるため、第1蒸発材料の放出量を精度よく計測することができ、したがってガラス基板1に成膜される膜厚を正確に検出することができる。なお、第2主誘導管31から分岐された第2監視用誘導管32に関しても、上述と同様の効果を奏し得ることができる。
As described above, since the first
なお、各蒸発用容器から放出される蒸発材料がガラス基板1に飛翔することを遮断または開放するために第1シャッター6と第2シャッター7が設けられていたが、これら第1シャッター6および第2シャッター7の代わりに、ガラス基板1の直下にガラス基板1と平行に配置された2枚のシャッター板6A,7A(図1参照)、または一枚のシャッター板を設けてもよい。
[実施の形態2]
以下に、本発明の実施の形態2に係る蒸着装置について、図面を参照しながら説明する。
The
[Embodiment 2]
Below, the vapor deposition apparatus which concerns on
なお、実施の形態2は、上記実施の形態1の第1蒸発用容器4における分岐部Aに第1流量制御手段40、第2蒸発用容器5における分岐部Bに第2流量制御手段50を具備した構成であるため、これら異なる部分に着目して説明する。なお、実施の形態1と同一の部材については同一の番号を付して説明を行うものとする。また、第1流量制御手段40と第2流量制御手段50は同様の構成であるため、第2流量制御手段50の説明を省略する。
In the second embodiment, the first flow rate control means 40 is provided at the branch portion A in the first evaporation container 4 of the first embodiment, and the second flow rate control means 50 is provided at the branch portion B in the
図2に示すように、第1蒸発用容器4における分岐部Aに設けられた第1流量制御手段40は、第1主誘導管21を介して第1監視用誘導管22と同一経路となるよう第1主誘導管21から斜め下方に分岐され、第1監視用誘導管22の口径と同一の口径に形成されている第1弁棒用通路管43と、第1弁棒用通路管43の端部に設けられている第1ベローズ42と、第1主誘導管21と第1監視用誘導管22に亘って出退自在な四角柱状の第1弁棒41(第1弁体の一例)と、第1ベローズ42の端部に設けられ、第1弁棒41を出退させる第1弁棒駆動装置44から構成されている。なお、第1監視用誘導管22および第1弁棒用通路管43の口径は、第1主誘導管21と同一の口径に形成されている。
As shown in FIG. 2, the first flow rate control means 40 provided at the branch portion A in the first evaporation container 4 has the same path as the first
図3に示すように、上記第1弁棒41は遮断部45および流量調整部46を有しており、遮断部45は第1弁棒41の先端部(伸展方向側)から中央部付近まで形成され各誘導路を遮断し、流量調整部46は遮断部45に隣接して形成され第1弁棒41の出退方向に大径の貫通孔46A、中径の貫通孔46B、小径の貫通穴46Cを有し、第1主誘導管21の流量調整(流量制限)が可能とされている。なお、各貫通孔46A,46B,46Cは、第1弁棒41の出退方向と交差する方向に、すなわち第1主誘導管21の飛翔経路M1の飛翔軸Mと沿う方向、例えば平行に形成されている。
As shown in FIG. 3, the
また、第1弁棒41には加熱制御を行うためのシースヒータや熱電対(図示せず)が内蔵されており、これらのケーブル(図示せず)は第1弁棒駆動装置44側から接続されている。
The
以下に、上記した実施の形態2における作用を説明する。
ここで、ガラス基板1に対して安定した蒸着が行われる状態での、第1弁棒41による各誘導管の流量調整(開閉を含む)方法について説明する。
Hereinafter, the operation of the second embodiment will be described.
Here, a method of adjusting the flow rate (including opening and closing) of each induction tube by the
第1弁棒41により第1主誘導管21および第1監視用誘導管22を開放する場合、第1弁棒駆動装置44により第1弁棒41を第1弁棒用通路管43へ退入させ、第1主誘導路21および第1監視用誘導管22を開放状態とする。
When the first
また、第1主誘導管21および第1監視用誘導管22を遮断する場合、第1弁棒駆動装置44により第1弁棒41を伸展させ、第1弁棒41の先端部を第1監視用誘導管22へ挿入するとともに第1主誘導管21の流路上に遮断部45を位置させることにより、第1主誘導路21および第1監視用誘導管22を遮断状態とする。
When the first
このように、第1弁棒41のみを出退動させることにより、第1主誘導管21および第1監視用誘導管22を開放または遮断することができるため、第1蒸発用容器4における各誘導管の開閉構造を簡素化することができ、したがって装置のコストを低減することができる。
As described above, since only the
さらに、第1監視用誘導管22を遮断した状態で第1主誘導管21の流量調整を行う場合、第1弁棒駆動装置44により第1弁棒41を出退させ、第1主誘導管21の流路上に貫通孔46A,46B,46Cのいずれかを位置させることにより、第1主誘導管21において第1上流部主誘導管21Aから第1下流部主誘導管21Bへ放出される第1蒸発材料の流量調整を行う。なお、第1蒸発材料の流量を大量とする場合は貫通孔46Aを使用し、流量を中量とする場合は貫通孔46Bを使用し、流量を小量とする場合は貫通孔46Cを使用する。
Further, when the flow rate of the first
このように、第1弁棒41を出退動させて、第1主誘導管21の流路上に貫通孔46A,46B,46Cのいずれかを位置させることにより、第1主誘導管21において第1上流部主誘導管21Aから第1下流部主誘導管21Bへ放出される第1蒸発材料の流量調整を容易に行うことができる。
Thus, by moving the
また、ガラス基板1の交換等で第1弁棒41により第1主誘導管21および第1監視用誘導管22が遮断されると、その間に第1蒸発用容器4における第1上流部主誘導管21A内は第1蒸発材料が飽和状態になっている可能性があるため、第1弁棒41により第1主誘導管21が開放されると、第1蒸発材料が一気にガラス基板1に向けて大量放出されることとなり、安定した膜厚制御が困難になってしまう。
Further, when the first
このとき、図3に示すように、第1弁棒41の先端部の一部に切り欠き部47を形成しておくことにより、第1蒸発用容器4の第1上流部主誘導管21A内における飽和状態、もしくは飽和状態に近い状態の第1蒸発材料を、第1下流部主誘導管21Bへ流さず第1上流部主誘導管21Aから第1監視用誘導管22へ放出し安定した状態に戻すことができる。また、蒸着材料補充後の加熱においても、第1弁棒41により第1主誘導管21を閉止状態として加熱を続け、放出速度であり、単位時間あたりの放出量でもある蒸発レートを監視するのに切り欠き部47を用いた第1監視用誘導管22のみの開閉を行うこともできる。
At this time, as shown in FIG. 3, by forming a
なお、上記実施の形態2では、第1蒸発用容器4における第1監視用誘導管22および第1弁棒用通路管43は、第1主誘導管21に対して傾斜した状態で設けられていたが、図4に示すように、第1主誘導管21と直交した方向に形成してもよい。このときも、第1主誘導管21の各貫通孔46A,46B,46Cは、第1主誘導管21の飛翔経路M1の飛翔軸Mと沿う方向、例えば平行に形成される。
In the second embodiment, the first
なお、上述した各作用は、第2蒸発用容器5の第2流量調整手段50に関しても同様に行われるため、同様の効果を奏し得ることができる。
[実施の形態3]
以下に、本発明の実施の形態3に係る蒸着装置について、図面を参照しながら説明する。
In addition, since each effect | action mentioned above is similarly performed regarding the 2nd flow volume adjustment means 50 of the
[Embodiment 3]
Below, the vapor deposition apparatus which concerns on
なお、実施の形態3は、上記実施の形態1の第1蒸発用容器4における分岐部Aに第1流量制御手段60、第2蒸発用容器5における分岐部Bに第2流量制御手段70を具備した構成であるため、これら異なる部分に着目して説明する。なお、実施の形態1と同一の部材については同一の番号を付して説明を行うものとする。また、第1流量制御手段60と第2流量制御手段70は同様の構成であるため、第2流量制御手段70の説明を省略する。
In the third embodiment, the first flow rate control means 60 is provided at the branch portion A in the first evaporation container 4 of the first embodiment and the second flow rate control means 70 is provided at the branch portion B in the
図5に示すように、第1蒸発用容器4における分岐部Aに設けられた第1流量制御手段60は、第1主誘導管21と直交した方向に分岐されている第1弁棒用通路管63と、第1弁棒用通路管63の端部に設けられている第1ベローズ62と、第1主誘導管21と第1監視用誘導管22に亘って出退自在な四角柱状の第1弁棒61と、第1ベローズ62の端部に設けられ、第1弁棒61を出退させる第1弁棒駆動装置64から構成されている。なお、第1弁棒用通路管63の口径は、第1主誘導管21と同一の口径に形成されている。
As shown in FIG. 5, the first flow rate control means 60 provided at the branching portion A in the first evaporation container 4 is a first valve rod passage branched in a direction perpendicular to the first
図6に示すように、上記第1弁棒61は遮断部65と流量調整部66と切り欠き部67を有しており、遮断部65は、第1弁棒61の先端部(伸展方向側)から中央部付近まで形成され各誘導路を遮断し、流量調整部66は、遮断部65に隣接して形成され貫通孔66Aを有し、第1主誘導管21の流量調整を行っており、切り欠き部67は、第1監視用誘導管22の傾斜と平行に切り欠かれ、第1監視用誘導管22と当接するよう形成されている。なお、貫通孔66Aは第1主誘導管21の飛翔経路M1の飛翔軸Mと平行に形成されている。
As shown in FIG. 6, the
また、第1弁棒61には加熱制御を行うためのシースヒータや熱電対(図示せず)が内蔵されており、これらのケーブル(図示せず)は第1弁棒駆動装置64側から接続されている。
The
以下に、上記した実施の形態3における作用を説明する。
ここで、ガラス基板1に対して安定した蒸着が行われる状態での、第1弁棒61による各誘導管の流量調整(開閉を含む)方法について説明する。
Hereinafter, the operation in the third embodiment will be described.
Here, a method of adjusting the flow rate (including opening and closing) of each induction tube by the
第1弁棒61により第1主誘導管21および第1監視用誘導管22を開放する場合、第1弁棒駆動装置64により第1弁棒61を第1弁棒用通路管63へ退入させ、第1主誘導管21および第1監視用誘導管22を開放状態とする。
When the first main guiding
また、第1監視用誘導管22のみを開放する場合、第1弁棒駆動装置64により第1弁棒61を伸展させ、第1主誘導管21の流路上に遮断部65を位置させることにより、第1監視用誘導管22のみを開放状態とする。
When only the first
このように、第1弁棒61のみを出退動させることにより、第1主誘導管21および第1監視用誘導管22を開放または第1監視用誘導管22のみを開放することができるため、第1蒸発用容器4における各誘導管の開閉構造を簡素化することができ、したがって装置のコストを低減することができる。
In this way, by moving only the
さらに、第1監視用誘導管22を遮断した状態で第1主誘導管21のみ開放を行う場合、第1弁棒駆動装置64により第1弁棒61を伸展させて切り欠き部67を第1監視用誘導管22に当接させ、第1主誘導管21の流路上に貫通孔66Aを位置させることにより、第1主誘導管21における流路が第1主誘導管21の口径より小さくなるため、第1上流部主誘導管21Aから第1下流部主誘導管21Bへ放出される第1蒸発材料の流量調整が行われる。
Further, when only the first
このように、第1主誘導管21の流路上に貫通孔66Aを位置させることにより、第1上流部主誘導管21Aから第1下流部主誘導管21Bへ放出される第1蒸発材料の流量調整(流量制限)を容易に行うことができる。
Thus, by positioning the through-
また、ガラス基板1の交換等で第1弁棒61により第1主誘導管21および第1監視用誘導管22が遮断されると、第1蒸発用容器4における第1上流部主誘導管21A内は第1蒸発材料が飽和状態、もしくは飽和状態に近い状態となっている可能性が高いため、第1弁棒61により第1主誘導管21および第1監視用誘導管22が開放されると、第1蒸発材料が一気に大量放出されることとなる。
Further, when the first
上記遮断時において、第1弁棒61の先端部の切り欠き部67は第1監視用誘導管22の内壁面と接触しているため、第1弁棒61を少し後退させて第1監視用誘導管22のみを開放することにより、第1蒸発用容器4の第1上流部主誘導管21A内における飽和状態の第1蒸発材料を、流量調整を行いつつ第1上流部主誘導管21Aから第1監視用誘導管22へ放出することができ、したがって第1蒸発材料が第1下流部主誘導管21Bへ一気に流入することを防止することができ、ガラス基板1に不慮に制御されない膜が形成されるのを防止することができる。
Since the
なお、上述した各作用は、第2蒸発用容器5の第2流量制御手段70に関しても同様に行われるため、同様の効果を奏し得ることができる。
ここで、各蒸発材料の流量調整を行う際、上記実施の形態2では、貫通孔46A,46B,46Cが形成された流量調整部46を有する第1弁棒41が使用され、上記実施の形態3では、貫通孔66Aが形成された流量調整部66を有する第1弁棒61が使用されていたが、図7に示すように、円柱状で出退および回転自在に形成され、先端部から中央部付近まで形成され各誘導路を遮断するための遮断部82と、この遮断部82に隣接して形成され出退方向において所定距離離れ且つ異なる方向に所定角度隔てて形成された大径の貫通孔83A(第1貫通孔の一例)と小径の貫通孔83B(第2貫通孔の一例)とを有する流量調整部83が形成されている第1弁棒81でもよい。このとき、第1弁棒81は円柱状に形成されているため、少なくとも第1弁棒用通路管および第1監視用誘導管22は、円筒状に形成しなければならない。また、大径の貫通孔83Aと小径の貫通孔83Bとは所定角度隔てて形成されているが、この所定角度とは貫通孔83Aと貫通孔83Bとが同時に第1主誘導管21の流路上に位置することができる角度を意味する。
In addition, since each effect | action mentioned above is performed similarly regarding the 2nd flow control means 70 of the
Here, when the flow rate of each evaporation material is adjusted, in the second embodiment, the
例えば実施の形態3において上記第1弁棒81を使用して第1主誘導管21の流量調整を行う場合、図8に示すように、第1弁棒駆動装置64により第1弁棒81を伸展させて第1主誘導管21の流路上に貫通孔83A,83Bを位置させるとともに、第1弁棒駆動装置64により第1弁棒81を回転させることにより、第1上流部主誘導管21Aから第1下流部主誘導管21Bへ放出される第1蒸発材料の流量調整を行う。なお、流量を中量とする場合は貫通孔83Aのみを開放し、流量を小量とする場合は貫通孔83Bのみを開放し、流量を大量とする場合は両貫通孔83A,83Bを開放する。また、第1弁棒駆動装置64により第1弁棒81を回転させて、各貫通孔83A,83Bの開口部を第1主誘導管21の側部と対向させるることにより、第1主誘導路21を遮断状態とすることができる。
For example, when the flow rate of the first
このように、第1弁棒81を回転させ、第1主誘導管21の流路上にいずれかの貫通孔83A,83B、もしくは両貫通孔83A,83Bを位置させることにより、第1上流部主誘導管21Aから第1下流部主誘導管21Bへ放出される第1蒸発材料の流量調整を容易に行うことができる。
Thus, by rotating the
なお、上述した各作用は、第2蒸発用容器5の第2流量制御部91に関しても同様に行われるため、同様の効果を奏し得ることができる。
また、上記各実施の形態における第1監視用誘導管22および第2監視用誘導管32の開口部にそれぞれ、流量制御弁(図示せず)を設けてもよい。
In addition, since each effect | action mentioned above is similarly performed regarding the 2nd flow
Moreover, you may provide a flow control valve (not shown) in the opening part of the 1st
上記構成により、第1蒸発レート検出センサ8および第2蒸発レート検出センサ9を使用しない場合、または成膜中の場合、第1監視用誘導管22および第2監視用誘導管32から放出される各蒸発物質の流量を各流量制御弁により制御することができるため、第1蒸発レート検出センサ8および第2蒸発レート検出センサ9への蒸着を抑制することができ、したがって第1蒸発レート検出センサ8および第2蒸発レート検出センサ9のクリスタル(水晶振動子)の寿命を延ばすことができる。なお、これは主成分である第1蒸着材料(ホスト)を加熱して蒸発させた第1蒸発材料の放出量が大きくなる第1蒸発レート検出センサ8に特に有効である。
With the above configuration, when the first evaporation rate detection sensor 8 and the second evaporation
また、ガラス基板1に対して蒸着作業を行う前に、各センサ8,9で検出された蒸発レートとガラス基板1での成膜レート(成膜速度であり、単位時間あたりの膜厚の変化)との関係をデータベース化するために、ガラス基板1の直下に、第1主誘導管21から放出された第1蒸発材料および第2主誘導管31から放出された第2蒸発材料が付着した成膜レートを検出する水晶振動子型の成膜レート検出センサ(図示せず)を設けて、データ収集のための実験を行っておく。
Further, before the vapor deposition operation is performed on the glass substrate 1, the evaporation rate detected by each of the
詳述すると、成膜レート検出センサと第1蒸発レート検出センサ8または第2蒸発レート検出センサ9の検出値を同時に得ておき、蒸発レートに対応する成膜レートの関係をデータベース化する。これにより、蒸着作業開始前に開始可能状態の蒸発レートを確保できているか判断可能となり、また蒸着作業中に蒸発レートが変化しても、データベースから成膜レートに換算でき、したがって正確な膜厚管理を行うことができる。
More specifically, the detection values of the film formation rate detection sensor and the first evaporation rate detection sensor 8 or the second evaporation
また、上記各実施の形態では、第1弁棒用通路管および第2弁棒用通路管の端部に第1ベローズおよび第2ベローズが設けられていたが、第1弁棒と第1弁棒用通路管との間隙、および第2弁棒と第2弁棒用通路管との間隙が十分に小さく、すなわち密封性が高く、その間隙から第1蒸発材料および第2蒸発材料が漏れる量が少なければ、上記第1ベローズおよび第2ベローズを使用する必要はなく、例えば漏れた第1蒸発材料および第2蒸発材料がガラス基板1へ直接放出されないよう、ガラス基板1との間に遮蔽板を設けてもよい。 In each of the above embodiments, the first bellows and the second bellows are provided at the ends of the first valve rod passage tube and the second valve rod passage tube. The gap between the rod passage tube and the gap between the second valve rod and the second valve rod passage tube is sufficiently small, that is, the sealing performance is high, and the amount of leakage of the first evaporation material and the second evaporation material from the gap. If there is little, it is not necessary to use the said 1st bellows and the 2nd bellows, for example, it is a shielding board between the glass substrate 1 so that the leaked 1st evaporation material and 2nd evaporation material may not be discharge | released directly to the glass substrate 1. May be provided.
4 第1蒸発用容器(蒸発装置)
5 第2蒸発用容器(蒸発装置)
8 第1膜厚検出用センサ(膜厚検出手段)
9 第2膜厚検出用センサ(膜厚検出手段)
41,61,81 第1弁棒(弁体)
51,71,91 第2弁棒(弁体)
21 第1主誘導管(主誘導管)
22 第1監視用誘導管(監視用誘導管)
31 第2主誘導管(主誘導管)
32 第2監視用誘導管(監視用誘導管)
46A,46B,46C,66A,83A,83B 貫通孔
4 First evaporation container (evaporator)
5 Second evaporation container (evaporation device)
8 First film thickness detection sensor (film thickness detection means)
9 Second film thickness detection sensor (film thickness detection means)
41, 61, 81 First valve stem (valve)
51, 71, 91 Second valve stem (valve element)
21 First main guide pipe (main guide pipe)
22 First monitoring guide tube (monitoring guide tube)
31 Second main guide pipe (main guide pipe)
32 Second monitoring guide tube (monitoring guide tube)
46A, 46B, 46C, 66A, 83A, 83B Through hole
Claims (7)
前記主誘導管から分岐されて前記主誘導管内の蒸発材料の一部を監視用として取り出す監視用誘導管と、
前記監視用誘導管の蒸発材料の飛翔経路上に設けられて蒸発レートを検出する蒸発レート検出手段
を備えたこと
を特徴とする蒸着装置。 A vapor deposition apparatus comprising an evaporation means having a main induction tube for guiding an evaporation material obtained by heating and evaporating the vapor deposition material, evaporating the evaporation material from the main induction tube and depositing it on a vapor deposition member,
A monitoring guide pipe branched from the main guide pipe and taking out part of the evaporated material in the main guide pipe for monitoring;
An evaporation apparatus comprising evaporation rate detection means provided on a flight path of the evaporation material of the monitoring guide tube and detecting an evaporation rate.
を特徴とする請求項1に記載の蒸着装置。 The vapor deposition apparatus according to claim 1, further comprising a shielding member that blocks the evaporation material discharged from the main guide tube and the evaporation material discharged from the monitoring guide tube.
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の蒸着装置。 3. The vapor deposition apparatus according to claim 1, wherein a valve body for adjusting a flow rate of the main guide pipe and the monitoring guide pipe is provided at a branch portion between the main guide pipe and the monitoring guide pipe. .
前記貫通孔を前記主誘導管の飛翔経路上に飛翔軸に沿って位置させることにより、蒸発材料の流量調整を行うこと
を特徴とする請求項3に記載の蒸着装置。 The valve body that adjusts the flow rate by withdrawing / withdrawing has a through hole in the direction intersecting with the withdrawing / withdrawing direction,
The vapor deposition apparatus according to claim 3, wherein the flow rate of the evaporation material is adjusted by positioning the through hole on the flight path of the main guide tube along the flight axis.
を特徴とする請求項4に記載の蒸着装置。 The vapor deposition apparatus according to claim 4, wherein a plurality of through holes are provided in a direction in which the valve body is withdrawn and withdrawn.
前記弁体を出退させて前記貫通孔を前記主誘導管の飛翔経路上に位置させ、且つ前記弁体を回転させることにより、蒸発材料の流量調整を行うこと
を特徴とする請求項3に記載の蒸着装置。 The valve body is formed in a columnar shape, and has at least one through hole formed at a predetermined distance in a different direction and at a predetermined angle in the retracting direction of the valve body,
The flow rate of the evaporating material is adjusted by moving the valve body out of the way so that the through hole is positioned on the flight path of the main guide pipe and rotating the valve body. The vapor deposition apparatus of description.
前記弁体を出退させて前記第1貫通孔、前記第2貫通孔のいずれか一つ、または前記第1貫通孔および前記第2貫通孔を前記主誘導管の飛翔経路上に位置させ、且つ前記弁体を回転させることにより、蒸発材料の流量調整を行うこと
を特徴とする請求項3に記載の蒸着装置。 The valve body is formed in a columnar shape, and has a first through hole and a second through hole having different diameters that are separated by a predetermined distance in a different direction and separated by a predetermined angle in the valve retracting direction. And
Retreating the valve body to position the first through hole, the second through hole, or the first through hole and the second through hole on the flight path of the main guide tube; 4. The vapor deposition apparatus according to claim 3, wherein the flow rate of the evaporation material is adjusted by rotating the valve body.
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