JP2009064740A - Deposition method and device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent displacement of a deposition pattern or blurring of an edge due to thermal deformation of a substrate during film forming. <P>SOLUTION: In the deposition device forming a film by relatively moving a substrate 5 as shown in an arrow mark to a deposition source having a plurality of evaporation sources 2, the evaporation source 2a for film-forming at a center region of the substrate 5 is arranged at a downstream side of the evaporation source 2b for filming at end-part regions. Film-forming at the end-part regions of the substrate 5 is made preceded and that at the center part is made last, so that thermal deformation of the substrate end part during the film-forming is alleviated. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、真空内で基板上に所望のパターンの蒸着膜を形成する蒸着方法及び蒸着装置に関するものである。   The present invention relates to a vapor deposition method and a vapor deposition apparatus for forming a vapor deposition film having a desired pattern on a substrate in a vacuum.

従来、所定のマスクパターンをもつシャドウマスク(蒸着マスク)を介して、基板の被成膜面に成膜を行う薄膜形成方法が知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a thin film forming method for forming a film on a film formation surface of a substrate through a shadow mask (evaporation mask) having a predetermined mask pattern is known.

この方法を用いて、例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)を用いたディスプレイが製造されている。有機ELディスプレイは、自発光性でバックライト必要とせず、高速応答性に優れ、低電圧で駆動でき、大画面化が可能であるなどの種々の利点がある。最近では、携帯電話のサブディスプレイ、デジタルカメラ及びデジタルビデオカメラのディスプレイ、車載ディスプレイなどの次世代ディスプレイとして市場に広まりつつある。   Using this method, for example, a display using an organic electroluminescence element (organic EL element) is manufactured. The organic EL display has various advantages such as being self-luminous, not requiring a backlight, excellent in high-speed response, being driven at a low voltage, and being capable of a large screen. Recently, it is spreading to the market as a next-generation display such as a sub-display of a mobile phone, a display of a digital camera and a digital video camera, and an in-vehicle display.

このような有機ELディスプレイに用いられる有機EL素子は、有機材料を上下から電極(陽極及び陰極)で挟み込む構造を持つ。そして、有機材料からなる有機層に対して、陽極から正孔が陰極から電子がそれぞれ注入され、この有機層内で正孔と電子が再結合して発光が生じる。   An organic EL element used for such an organic EL display has a structure in which an organic material is sandwiched between electrodes (anode and cathode) from above and below. Then, holes are injected from the anode into the organic layer made of an organic material, and electrons are injected from the cathode. The holes and electrons are recombined in the organic layer to emit light.

有機EL素子における有機層は、一般に正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等といった3〜5層が積層されている。有機層を形成する方法として、真空薄膜成膜技術を利用した真空蒸着によって、各層を順次成膜して積層構造を形成する方法がある。   In general, the organic layer in the organic EL device has 3 to 5 layers such as a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer. As a method of forming the organic layer, there is a method of forming each layer sequentially by vacuum deposition using a vacuum thin film forming technique to form a laminated structure.

有機ELディスプレイのR(赤)G(緑)B(青)の画素を形成する手段として、マスク蒸着による塗り分けが用いられている。マスク蒸着は、基板の膜を形成する側に蒸着マスクを密着させ、基板の膜を形成する側の離れた位置に蒸発源を設置する。蒸発源より蒸発される有機材料を、蒸着マスクを通して基板の所定の位置に蒸着し、パターニングさせる方法である。   As means for forming R (red), G (green), and B (blue) pixels of an organic EL display, painting by mask vapor deposition is used. In mask vapor deposition, a vapor deposition mask is brought into close contact with the side on which the substrate film is formed, and an evaporation source is installed at a position away from the side on which the substrate film is formed. In this method, an organic material evaporated from an evaporation source is deposited on a predetermined position of a substrate through a deposition mask and patterned.

また、近年、生産性向上のため基板の大判化が進んでいる。大判の基板内で膜厚の均一性を確保するため、蒸発源を2箇所以上に配置することが提案されている。例えば、複数の蒸発源を、真空チャンバー内の底面に、基板のある辺に平行になる直線上に配置する(特許文献1参照)。   In recent years, substrates have become larger to improve productivity. In order to ensure film thickness uniformity within a large substrate, it has been proposed to arrange evaporation sources at two or more locations. For example, a plurality of evaporation sources are arranged on a straight line parallel to a certain side of the substrate on the bottom surface in the vacuum chamber (see Patent Document 1).

特開2005−19090号公報JP-A-2005-19090

しかしながら、真空蒸着を行う際には、蒸発源から有機材料を蒸発させるために、蒸発源を加熱する工程で、蒸発源が高温になり、この輻射熱により、蒸着マスクと基板が温度上昇し、熱変形する。このように蒸着マスクと基板が熱変形することにより、蒸着マスクと基板の位置がずれ、基板上に形成される有機膜のパターンが所望の位置からずれる。   However, when performing vacuum evaporation, the evaporation source becomes high temperature in the process of heating the evaporation source in order to evaporate the organic material from the evaporation source, and this radiation heat causes the evaporation mask and the substrate to rise in temperature, Deform. As described above, when the vapor deposition mask and the substrate are thermally deformed, the positions of the vapor deposition mask and the substrate are shifted, and the pattern of the organic film formed on the substrate is shifted from a desired position.

一般に、蒸着マスク又は基板の熱変形量が大きくなればなるほど、このパターンの位置ズレ量は大きくなる。パターンの位置ズレ量が大きい場合、有機ELディスプレイに画素欠陥やライン欠陥などの表示欠陥が生じる可能性が大きくなる。   In general, the larger the amount of thermal deformation of the vapor deposition mask or the substrate, the larger the positional deviation amount of this pattern. When the amount of pattern misalignment is large, there is a high possibility that display defects such as pixel defects and line defects occur in the organic EL display.

蒸着マスクと基板の熱変形量は、蒸着マスクと基板を形成している材料固有の熱膨張係数に応じて決まるため、蒸着マスクと基板の熱変形の対策として、耐熱性の高い材料を使用することが考えられる。   Since the amount of thermal deformation of the vapor deposition mask and the substrate is determined according to the thermal expansion coefficient specific to the material forming the vapor deposition mask and the substrate, a material having high heat resistance is used as a countermeasure against the thermal deformation of the vapor deposition mask and the substrate. It is possible.

例えば、耐熱性の高い材料として、蒸着マスクはインバー材、基板はコーニングガラスがある。熱膨張率は、インバー材が約1.6×10−6[℃−1]であり、コーニングガラスが約3.8×10−6[℃−1]である。基板の材料であるコーニングガラスの方が、熱膨張率が大きく、よって熱変形量も大きくなる。 For example, as a material having high heat resistance, an evaporation mask is Invar material, and a substrate is Corning glass. The coefficient of thermal expansion is about 1.6 × 10 −6 [° C. −1 ] for the invar material, and about 3.8 × 10 −6 [° C. −1 ] for the coning glass. Corning glass, which is the material of the substrate, has a larger coefficient of thermal expansion, and therefore a larger amount of thermal deformation.

基板の一辺の寸法を1mとし、材料としてコーニングガラスを用いる場合、コーニングガラスの熱膨張率は約3.8×10−6[℃−1]であり、基板の温度上昇を5℃とすると、基板の変形量は約19μmとなる。この時の有機膜パターンの位置ズレ量を見積もると、基板の中心を基準点とした場合、基板の端部では位置ズレ量が約9.5μmとなる。 When the size of one side of the substrate is 1 m and coning glass is used as the material, the thermal expansion coefficient of the coning glass is about 3.8 × 10 −6 [° C. −1 ], and the temperature rise of the substrate is 5 ° C. The amount of deformation of the substrate is about 19 μm. When the amount of positional deviation of the organic film pattern at this time is estimated, when the center of the substrate is used as a reference point, the amount of positional deviation is about 9.5 μm at the edge of the substrate.

一方で、高精細な有機ELディスプレイにおける画素の一辺の長さは、10μm〜200μmであり、これらの画素が10μm〜50μmの間隔で規則正しく配置されている。よって、高精細かつ高開口率の有機ELパネルを得るためには、有機膜パターンの位置ズレ量は約10μm以下とすることが望ましい。   On the other hand, the length of one side of a pixel in a high-definition organic EL display is 10 μm to 200 μm, and these pixels are regularly arranged at intervals of 10 μm to 50 μm. Therefore, in order to obtain an organic EL panel having a high definition and a high aperture ratio, it is desirable that the amount of positional deviation of the organic film pattern is about 10 μm or less.

有機膜パターンの位置ズレ量の要因として、蒸着マスクの作製精度、基板形状のバラツキ、蒸着マスクと基板のアライメント精度、蒸着マスクと基板の熱変形による位置ズレ等がある。このため、熱変形に起因する位置ズレ量は、約5μm以下とすることが望ましい。   Factors of the positional deviation amount of the organic film pattern include the production accuracy of the vapor deposition mask, the substrate shape variation, the alignment accuracy between the vapor deposition mask and the substrate, the positional deviation due to thermal deformation of the vapor deposition mask and the substrate, and the like. For this reason, it is desirable that the amount of positional deviation due to thermal deformation is about 5 μm or less.

本発明は、成膜中における基板の熱変形を抑制し、基板上の被成膜箇所に蒸着膜を精度よく成膜することのできる蒸着方法及び蒸着装置を提供することを目的とするものである。   An object of the present invention is to provide a vapor deposition method and a vapor deposition apparatus that can suppress thermal deformation of a substrate during film formation and can accurately form a vapor deposition film at a deposition position on the substrate. is there.

本発明の蒸着方法は、複数の蒸発源を用いて、前記蒸発源に対して被成膜基板を相対移動させながら、蒸着マスクを介して前記被成膜基板に成膜する成膜工程を有し、前記相対移動の方向に延びる前記被成膜基板の中央領域より、前記中央領域を除く残りの領域の成膜を先行して行うことを特徴とする。   The vapor deposition method of the present invention includes a film forming step of forming a film on the film formation substrate through a vapor deposition mask using a plurality of evaporation sources while moving the film formation substrate relative to the evaporation source. In addition, the remaining region excluding the central region is formed in advance from the central region of the deposition target substrate extending in the relative movement direction.

本発明の蒸着装置は、真空チャンバーと、前記真空チャンバー内で、被成膜基板の中央領域の成膜を行うための第1の蒸発源と、前記真空チャンバー内で、前記被成膜基板の前記中央領域を除く残りの領域の成膜を行うための第2の蒸発源と、前記第1及び前記第2の蒸発源に対して前記被成膜基板を相対移動させる搬送手段と、を備えており、前記第1の蒸発源が、前記第2の蒸発源より前記相対移動の方向の下流側に配置されることを特徴とする。   The vapor deposition apparatus of the present invention includes a vacuum chamber, a first evaporation source for forming a film in a central region of the film formation substrate in the vacuum chamber, and the film formation substrate in the vacuum chamber. A second evaporation source for forming a film in the remaining region excluding the central region; and a transport unit for moving the deposition target substrate relative to the first and second evaporation sources. The first evaporation source is arranged downstream of the second evaporation source in the relative movement direction.

被成膜基板(基板)に蒸着膜を形成する成膜プロセスにおいて、基板の端部を始めに成膜して、その後に基板の中心部を含む中央領域を成膜する。   In a film formation process for forming a vapor deposition film on a deposition target substrate (substrate), a film is formed first at an end portion of the substrate, and then a central region including a central portion of the substrate is formed.

基板の端部近傍を成膜する時に、基板の中心部の温度上昇が微小なため変形量が積算されず、基板の端部での熱変形量を大幅に低減することができる。これによって、熱変形に起因する蒸着パターンの位置ズレやエッジのボケを防ぐことができ、基板上の所望の位置に蒸着膜を精度よく形成することができる。   When the film is formed near the edge of the substrate, the amount of deformation is not integrated because the temperature rise at the center of the substrate is small, and the amount of thermal deformation at the edge of the substrate can be greatly reduced. Thereby, it is possible to prevent positional deviation of the vapor deposition pattern and blurring of the edge due to thermal deformation, and it is possible to accurately form a vapor deposition film at a desired position on the substrate.

また、蒸発源の周囲に遮蔽手段(遮熱板)を設けることで、蒸発源からの輻射熱を抑制し、成膜プロセスにおける基板の温度上昇を低減することができる。さらに、この遮熱板を冷却することで、蒸発源からの輻射熱をより一層抑制することができる。   Further, by providing a shielding means (heat shield plate) around the evaporation source, radiant heat from the evaporation source can be suppressed, and an increase in the temperature of the substrate in the film formation process can be reduced. Further, by cooling the heat shield plate, radiant heat from the evaporation source can be further suppressed.

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

はじめに、有機EL素子の概略構成について説明する。有機EL素子は、有機ELディスプレイを構成するための基板(被成膜基板)に形成されたもので、それぞれ異なる有機材料からなる複数の有機層(蒸着膜)が順次積層されているものである。基板上には、R、G、Bの各色成分に対応した複数の有機EL素子が、所定パターンに従ってマトリクス状に配列されている。   First, a schematic configuration of the organic EL element will be described. An organic EL element is formed on a substrate (deposition substrate) for constituting an organic EL display, and a plurality of organic layers (evaporated films) made of different organic materials are sequentially stacked. . On the substrate, a plurality of organic EL elements corresponding to R, G, and B color components are arranged in a matrix according to a predetermined pattern.

カラー画像を表示するための各有機EL素子の配列は、R、G、Bの各色成分に対応したパターニング成膜により、各有機EL素子を形成することで実現可能となる。パターニング成膜は、鉄やニッケルやインバー等の磁性体(磁性材料)からなる蒸着マスクを用いて行う。蒸着マスクには、所定の蒸着パターンに対応した複数の開口が配置されている。   The arrangement of each organic EL element for displaying a color image can be realized by forming each organic EL element by patterning film formation corresponding to each color component of R, G, and B. The patterning film formation is performed using a vapor deposition mask made of a magnetic material (magnetic material) such as iron, nickel, or invar. The vapor deposition mask is provided with a plurality of openings corresponding to a predetermined vapor deposition pattern.

蒸着マスクを、被成膜基板である基板の一面側を覆うように密着する。この時、基板の他面側に、磁性部材を配置する。磁性部材の磁力により、蒸着マスクと基板の密着が強化され、アライメント後の基板とマスクの位置ズレを抑制することができる。このように蒸着マスクを利用することで、基板上に所定パターンの成膜を行うことができる。また、複数種類の蒸着マスクを用意すれば、異なるパターンの多層成膜を行うこともでき、複数の有機EL素子をマトリクス状に配列することが可能となるのである。   The vapor deposition mask is closely attached so as to cover one surface side of the substrate that is the deposition target substrate. At this time, a magnetic member is disposed on the other surface side of the substrate. Due to the magnetic force of the magnetic member, the adhesion between the vapor deposition mask and the substrate is strengthened, and the positional deviation between the substrate and the mask after alignment can be suppressed. In this manner, a predetermined pattern can be formed on the substrate by using the vapor deposition mask. If a plurality of types of vapor deposition masks are prepared, multilayer film formation with different patterns can be performed, and a plurality of organic EL elements can be arranged in a matrix.

次に、以上のような基板上に有機EL素子を形成して、有機ELディスプレイを構成するための製造システムについて説明する。この製造システムは、カラー画像の表示が可能な有機ELディスプレイを構成すべく、R,G,Bの各色成分に対応したパターニング成膜を行って、基板上に複数の有機EL素子をマトリクス状に配列するためのものである。   Next, a manufacturing system for forming an organic EL element on the substrate as described above to constitute an organic EL display will be described. In order to construct an organic EL display capable of displaying a color image, this manufacturing system performs patterning film formation corresponding to each color component of R, G, B, and a plurality of organic EL elements on a substrate in a matrix form It is for arranging.

本実施形態を適用する製造システムは、外部から基板が供給される基板供給部と、その基板に対してクリーニングや活性化等の前処理を行う前処理部を有する。また、R色に対応したアライメントを行うR色アライメント部と、R色に対応したパターニング成膜を行うR色成膜部と、G色に対応したアライメントを行うG色アライメント部と、G色に対応したパターニング成膜を行うG色成膜部と、を備える。さらに、B色に対応したアライメントを行うB色アライメント部と、B色に対応したパターニング成膜を行うB色成膜部と、基板と蒸着マスクとの分離等の後処理を行う後処理部と、を有する。また、パターニング成膜により各色に対応する有機EL素子が形成された後の基板を排出する基板排出部が配置される。   The manufacturing system to which this embodiment is applied has a substrate supply unit to which a substrate is supplied from the outside, and a preprocessing unit that performs preprocessing such as cleaning and activation on the substrate. In addition, an R color alignment unit that performs alignment corresponding to the R color, an R color film formation unit that performs patterning film formation corresponding to the R color, a G color alignment unit that performs alignment corresponding to the G color, and a G color And a G-color film forming unit that performs corresponding patterning film formation. Furthermore, a B color alignment unit that performs alignment corresponding to B color, a B color film formation unit that performs patterning film formation corresponding to B color, and a post-processing unit that performs post-processing such as separation of the substrate and the vapor deposition mask Have. In addition, a substrate discharge unit is provided for discharging the substrate after the organic EL elements corresponding to the respective colors are formed by patterning film formation.

これらの各部のうち、R色成膜部、G色成膜部及びB色成膜部が、本実施形態の蒸着装置に該当する。   Among these units, the R color film forming unit, the G color film forming unit, and the B color film forming unit correspond to the vapor deposition apparatus of the present embodiment.

成膜プロセスにおける基板の温度上昇は、蒸着材料を加熱するために高温となる複数の蒸発源が、基板の複数の領域に対向した位置に配置されており、この高温の蒸発源からの輻射熱により起こる。特に、蒸発源と対向する個所の温度上昇が大きくなる。   The temperature rise of the substrate in the film formation process is caused by the fact that a plurality of evaporation sources that are high in temperature for heating the vapor deposition material are arranged at positions facing a plurality of regions of the substrate. Occur. In particular, the temperature rise at the location facing the evaporation source is increased.

一般的な成膜プロセスにおける基板の支持は、片側を蒸着マスク及び蒸着マスクのフレームによって、もう一方を金属板によって支えられている。この状態での、基板と蒸着マスク、蒸着マスクのフレーム、金属板との接触は、ほぼ均一である。よって、基板はほぼ均一な摩擦力で支持されている。   In a general film forming process, the substrate is supported on one side by a vapor deposition mask and a frame of the vapor deposition mask and on the other side by a metal plate. In this state, the contact between the substrate and the vapor deposition mask, the frame of the vapor deposition mask, and the metal plate is almost uniform. Therefore, the substrate is supported with a substantially uniform frictional force.

この支持状態で基板が温度上昇すると、基板は基板の中心を基点に熱変形する。つまり、基板の中心から端にいくにつれ変形量が積算され、基板の端部での熱変形が最も大きくなる。そして、この基板の端部での熱変形は、基板が大きくなれば積算する変形量が増えるため、さらに大きくなる。しかし、基板の中心部が温度上昇せずに熱変形がなければ、変形量が積算されず、基板の端部での熱変形量を大幅に低減することができる。   When the temperature of the substrate rises in this supporting state, the substrate is thermally deformed with the center of the substrate as a base point. That is, the amount of deformation is integrated from the center of the substrate to the end, and the thermal deformation at the end of the substrate becomes the largest. The thermal deformation at the end of the substrate is further increased because the amount of deformation to be integrated increases as the substrate increases. However, if the central portion of the substrate does not rise in temperature and there is no thermal deformation, the amount of deformation is not integrated, and the amount of thermal deformation at the end of the substrate can be greatly reduced.

本実施形態による蒸着装置は、真空チャンバー内に、同一物質を成膜するための複数の蒸発源で構成される蒸発源群を配置し、別途設けたアライメント装置により、蒸着マスクを基板と位置合わせして一体化し、前記蒸発源群の上を移動させる搬送手段を備える。この搬送手段は、真空チャンバー内の蒸発源群を基板と蒸着マスクに対して相対移動させるものであれば、蒸発源群側を移動させる等、他の構成でもよい。   In the vapor deposition apparatus according to the present embodiment, an evaporation source group composed of a plurality of evaporation sources for forming the same material in a vacuum chamber is arranged, and the vapor deposition mask is aligned with the substrate by a separately provided alignment apparatus. And conveying means for integrating and moving on the evaporation source group. This transport means may have another configuration such as moving the evaporation source group side as long as the evaporation source group in the vacuum chamber is moved relative to the substrate and the vapor deposition mask.

図1(a)及び(b)に示すように、本実施形態による蒸着装置は、真空チャンバー1と、真空チャンバー1の底面に配置された複数の蒸発源2(2a、2b)と、を有する。また、各蒸発源2の蒸着材料3を加熱したときに発生する輻射熱を遮蔽するための遮蔽手段である遮熱板4と、被成膜基板である基板5と各蒸発源2とを相対移動させるための図示しない搬送手段と、を有する。真空チャンバー1は、基板5及び蒸着マスク6の搬入口及び排出口を備えている。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the vapor deposition apparatus according to the present embodiment includes a vacuum chamber 1 and a plurality of evaporation sources 2 (2a, 2b) arranged on the bottom surface of the vacuum chamber 1. . Further, the heat shield plate 4 which is a shielding means for shielding the radiant heat generated when the vapor deposition material 3 of each evaporation source 2 is heated, the substrate 5 which is a film formation substrate, and each evaporation source 2 are relatively moved. And a conveying means (not shown). The vacuum chamber 1 includes a carry-in port and a discharge port for the substrate 5 and the vapor deposition mask 6.

各蒸発源2は、それぞれが基板上に成膜する有機層に対応する同一の有機材料である蒸着材料3を収容している。図1に示すように、ここでは蒸発源2を3つ設置した場合を説明する。この構成で、基板5の中心部を含んで前記相対移動の方向に延びる中央領域に蒸着膜を成膜する第1の蒸発源2aを、矢印で示す基板5の搬送方向の下流側(相対移動の方向の下流側)、すなわち、成膜開始時の基板5から最も遠い位置に配置する。   Each evaporation source 2 contains a vapor deposition material 3 which is the same organic material corresponding to the organic layer formed on the substrate. As shown in FIG. 1, here, a case where three evaporation sources 2 are installed will be described. With this configuration, the first evaporation source 2a for forming the vapor deposition film in the central region including the central portion of the substrate 5 and extending in the direction of relative movement is arranged on the downstream side (relative movement) of the substrate 5 in the transport direction indicated by the arrow. (Ie, on the downstream side in the direction), that is, at the position farthest from the substrate 5 at the start of film formation.

このように、基板5の中央領域に成膜する第1の蒸発源2aを、基板5から最も遠い位置に配置すると、基板5の中央領域の成膜に先行して、基板5の残りの領域である端部領域に対応する第2の蒸発源2bによる蒸着が行われることになる。このように中央領域の成膜に先行して第2の蒸発源2bによる残りの領域の成膜を行うと、基板5の端部近傍を蒸着する時に、基板5の中心部の温度上昇が微小なため変形量が積算されず、基板5の端部での熱変形量を大幅に低減することができる。その結果、熱変形に起因する蒸着パターンの位置ズレやエッジのボケを防ぐことができ、基板上の所望の位置に有機膜を精度よく形成することで、高精細な有機EL素子を提供することができる。   As described above, when the first evaporation source 2a to be formed in the central region of the substrate 5 is disposed at a position farthest from the substrate 5, the remaining region of the substrate 5 precedes the film formation in the central region of the substrate 5. The vapor deposition is performed by the second evaporation source 2b corresponding to the end region. As described above, when the remaining region is deposited by the second evaporation source 2b prior to the deposition of the central region, the temperature rise in the central portion of the substrate 5 is very small when the vicinity of the end of the substrate 5 is deposited. Therefore, the deformation amount is not integrated, and the heat deformation amount at the end of the substrate 5 can be greatly reduced. As a result, it is possible to prevent deposition pattern misalignment and edge blurring due to thermal deformation, and to provide a high-definition organic EL element by accurately forming an organic film at a desired position on a substrate. Can do.

ここでは、設置された蒸発源の数が3つである場合を例に挙げているが、これに限定されない。蒸発源の数が3つ以上の場合の蒸発源の配置も同様で、基板の中央部近傍の被成膜領域(中央領域)を蒸着する蒸発源を、基板から最も遠い位置に配置する。そして、基板上の被成膜領域が中央部から端部へ向かう順番で、その蒸着領域に対応する蒸発源を順次近くに配置する。   Here, a case where the number of installed evaporation sources is three is given as an example, but the present invention is not limited to this. The arrangement of the evaporation sources in the case where the number of evaporation sources is three or more is the same, and the evaporation source for depositing the film formation region (central region) in the vicinity of the central portion of the substrate is arranged at a position farthest from the substrate. Then, the evaporation source corresponding to the vapor deposition region is sequentially arranged in the order in which the film formation region on the substrate is directed from the center to the end.

各蒸発源は、例えばヒータの加熱によって有機材料を蒸発させるが、それぞれに独立した温度コントローラが接続しているとともに、成膜の厚さを膜厚センサによってモニタしているので、任意の蒸着レートが安定して保たれるようになっている。つまり、温度コントローラ及び膜厚センサによって、各蒸発源はそれぞれ個別に蒸着レートがコントロールされるようになっている。   Each evaporation source evaporates the organic material, for example, by heating a heater, and an independent temperature controller is connected to each evaporation source, and the film thickness is monitored by a film thickness sensor. Is kept stable. That is, the evaporation rate of each evaporation source is individually controlled by the temperature controller and the film thickness sensor.

また、蒸発源の基板と対向する面の表面を、研磨等の処理により放射率を0.3より小さくすることにより、蒸発源からの輻射熱が基板に伝わりにくくなり、基板の温度上昇を低減することができる。   In addition, by reducing the emissivity of the surface of the surface of the evaporation source facing the substrate by a process such as polishing, radiation heat from the evaporation source is less likely to be transmitted to the substrate, and the temperature rise of the substrate is reduced. be able to.

蒸発源の周囲には、蒸発源の開口を塞がないように遮熱板を設ける。遮熱板を設けることで、蒸発源からの輻射熱を抑制し、基板の温度上昇を低減することができる。さらにこの遮熱板を冷却する手段を設けることで、蒸発源からの輻射熱を抑制する効果を、大きくすることができる。   A heat shield is provided around the evaporation source so as not to block the opening of the evaporation source. By providing the heat shield plate, it is possible to suppress radiant heat from the evaporation source and reduce the temperature rise of the substrate. Furthermore, by providing means for cooling the heat shield plate, the effect of suppressing radiant heat from the evaporation source can be increased.

成膜プロセス中に基板と蒸着マスクを相対移動させる搬送手段は、脱ガスの対策等がなされたボールネジやベルトコンベア等による搬送方式を用いる。   As a transfer means for moving the substrate and the vapor deposition mask relative to each other during the film forming process, a transfer method using a ball screw or a belt conveyor, which is a countermeasure against degassing, is used.

次に、有機EL素子の製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of an organic EL element is demonstrated.

基板上に有機EL素子を形成するにあたっては、まずR色アライメント部、G色アライメント部又はB色アライメント部にて、基板と蒸着マスクとの精密アライメントが行われる。この精密アライメントは、基板と蒸着マスク上にあるアライメントマークを画像処理等によって検出認識することによって行われる。   In forming an organic EL element on a substrate, first, precise alignment between the substrate and the vapor deposition mask is performed in an R color alignment unit, a G color alignment unit, or a B color alignment unit. This precise alignment is performed by detecting and recognizing alignment marks on the substrate and the vapor deposition mask by image processing or the like.

アライメントの後、基板と蒸着マスクとは、基板の背面に設置された磁性部材の磁力により密着する。その後、ハンドリングロボットや搬送コンベア等によって搬入口から本発明の真空チャンバー内に搬送される。   After the alignment, the substrate and the vapor deposition mask are brought into close contact with each other by the magnetic force of the magnetic member installed on the back surface of the substrate. Then, it is conveyed from the carry-in entrance into the vacuum chamber of the present invention by a handling robot, a conveyer or the like.

真空チャンバー内に搬送された基板と蒸着マスクとは、基板の被成膜箇所が各蒸発源と対向する位置を順に通過するように、搬送される。このとき各蒸発源は、予めの設定に従いつつ、それぞれ個別に温度コントローラ等により、蒸着レートがコントロールされるようになっている。   The substrate and the vapor deposition mask that have been transferred into the vacuum chamber are transferred so that the deposition position of the substrate sequentially passes through the position facing each evaporation source. At this time, the evaporation rate of each evaporation source is individually controlled by a temperature controller or the like while following a preset setting.

蒸発源の配置場所は、前述のように、基板の中央領域を蒸着する蒸発源を、基板の搬送方向において基板から最も遠い位置に配置し、基板の中央部近傍の成膜プロセスが最後に行われるようにする。このため、基板の端部近傍を蒸着する時に、基板の中心部の温度上昇が微小なため変形量が積算されず、基板の端部での熱変形量を大幅に低減することができる。その結果、熱変形に起因する蒸着パターンの位置ズレやエッジのボケを防ぐことができ、基板上の所望の位置に有機膜を精度よく形成することで、高精細な有機EL素子を提供することができる。   As described above, the evaporation source is disposed at the position farthest away from the substrate in the substrate transport direction, and the film forming process near the center of the substrate is performed last. To be For this reason, when the vicinity of the edge of the substrate is deposited, the amount of deformation is not integrated because the temperature rise at the center of the substrate is minute, and the amount of thermal deformation at the edge of the substrate can be greatly reduced. As a result, it is possible to prevent deposition pattern misalignment and edge blurring due to thermal deformation, and to provide a high-definition organic EL element by accurately forming an organic film at a desired position on a substrate. Can do.

このようにして、各蒸発源上を基板と蒸着マスクが通過し、成膜の終わった基板と蒸着マスクは、ハンドリングロボットや搬送コンベア等によって、搬出口から真空チャンバー外へ搬出される。そして、次の色成分に対応した蒸着装置へ送られて、再び同様のアライメント及び成膜処理が行われる。これを繰り返すことによって、基板上には、R,G,Bの各色成分に対応した有機EL素子が形成される。   In this way, the substrate and the vapor deposition mask pass over each evaporation source, and the substrate and the vapor deposition mask after film formation are carried out of the vacuum chamber from the carry-out port by a handling robot, a conveyance conveyor, or the like. And it is sent to the vapor deposition apparatus corresponding to the following color component, and the same alignment and film-forming process are performed again. By repeating this, an organic EL element corresponding to each color component of R, G, and B is formed on the substrate.

本発明は、有機EL素子の製造プロセスに限定されるものではなく、種々の成膜プロセスに適用することが可能である。   The present invention is not limited to the manufacturing process of the organic EL element, and can be applied to various film forming processes.

一実施形態による蒸着装置の構成を示すもので、(a)はその上面図、(b)は側面図である。The structure of the vapor deposition apparatus by one Embodiment is shown, (a) is the top view, (b) is a side view.

符号の説明Explanation of symbols

1 真空チャンバー
2、2a、2b 蒸発源
3 蒸着材料
4 遮熱板
5 基板
6 蒸着マスク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum chamber 2, 2a, 2b Evaporation source 3 Vapor deposition material 4 Heat shield plate 5 Substrate 6 Vapor deposition mask

Claims (6)

複数の蒸発源を用いて、前記蒸発源に対して被成膜基板を相対移動させながら、蒸着マスクを介して前記被成膜基板に成膜する成膜工程を有し、
前記相対移動の方向に延びる前記被成膜基板の中央領域より、前記中央領域を除く残りの領域の成膜を先行して行うことを特徴とする蒸着方法。
Using a plurality of evaporation sources, and having a film formation step of forming a film on the film formation substrate through an evaporation mask while moving the film formation substrate relative to the evaporation source;
The vapor deposition method is characterized in that the deposition of the remaining region excluding the central region is performed in advance of the central region of the deposition target substrate extending in the relative movement direction.
前記成膜工程を繰り返して、複数の蒸着膜を積層することを特徴とする請求項1に記載の蒸着方法。   The vapor deposition method according to claim 1, wherein a plurality of vapor deposition films are stacked by repeating the film forming step. 真空チャンバーと、
前記真空チャンバー内で、被成膜基板の中央領域の成膜を行うための第1の蒸発源と、
前記真空チャンバー内で、前記被成膜基板の前記中央領域を除く残りの領域の成膜を行うための第2の蒸発源と、
前記第1及び前記第2の蒸発源に対して前記被成膜基板を相対移動させる搬送手段と、を備えており、
前記第1の蒸発源が、前記第2の蒸発源より前記相対移動の方向の下流側に配置されたことを特徴とする蒸着装置。
A vacuum chamber;
A first evaporation source for forming a film in a central region of the deposition target substrate in the vacuum chamber;
A second evaporation source for forming a film in the remaining region excluding the central region of the deposition target substrate in the vacuum chamber;
Transport means for moving the deposition target substrate relative to the first and second evaporation sources,
The vapor deposition apparatus, wherein the first evaporation source is disposed downstream of the second evaporation source in the relative movement direction.
各蒸発源の周囲を遮蔽手段で覆うことを特徴とする請求項3に記載の蒸着装置。   The vapor deposition apparatus according to claim 3, wherein the periphery of each evaporation source is covered with a shielding means. 前記遮蔽手段を冷却する手段を有すること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, further comprising means for cooling the shielding means. 前記蒸着マスクを磁性材料で形成し、前記被成膜基板に磁性部材を設置することを特徴とする請求項3ないし5のいずれかに記載の蒸着装置。   The vapor deposition apparatus according to claim 3, wherein the vapor deposition mask is formed of a magnetic material, and a magnetic member is installed on the deposition target substrate.
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