JP2010007101A - 蒸着源、成膜装置および成膜方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】蒸着源100は、有機材料maを収納する材料容器110と、材料容器110に収納された有機材料maを加熱するヒータ105と、複数の貫通孔が形成された平板115aを有し、平板115aの押圧面115a1により材料容器110に収納された有機材料maを押圧しながら、ヒータ105の加熱により気化した有機分子を複数の貫通孔に通す押圧部材115と、弾性力を用いて押圧部材115による有機材料maへの押力を緩和するベローズ120とを備える。
【選択図】図1
Description
前述したように、蒸着源100は大気中に配設されている。よって、蒸着源100の外部からは約105(Pa)の大気圧が加わる。これに対して、処理容器200は、排気装置を用いて排気されることにより、たとえば、10−1(Pa)以下の真空圧に保持される。蒸着源100内は、102(Pa)以下の圧力である。図1に示したように、搬送路300は、処理容器200と連通している。よって、搬送路300の内部および押圧部材115のフランジ115bの内部は、処理容器200の内部の真空圧と同じ減圧状態になる。
前述したように、押圧部材115の側壁には、有機分子を運搬するためのアルゴンガスを導入する導入口inが設けられている。平板115aの押圧面115a1からキャリアガスの導入口inまでの距離hが成膜速度に及ぼす影響を確認することができれば、前記距離hを適正に設計することにより、有機分子をキャリアガス(不活性ガス)内にスムーズに入り込ませることができる。この結果、有機分子を効率よく成膜に利用して、成膜速度を向上させることができ、良質な有機膜を効率的に成膜することができる。
そこで、発明者らは、上記距離hの適正値を実験により求めた。実験では、図6に示した実験用の材料容器110の内部に設けられた材料分子の搬送路の最上部に、径rがφ10mmのオリフィスを設けた。材料容器110には、2カ所のキャリアガス導入口in1,in2と2カ所の材料投入位置pu,plを設けた。材料容器110の中間位置にメタルポーラスPを設け、1つ目の材料投入位置は、メタルポーラスP直上の位置Puとし、2つ目の材料投入位置は、メタルポーラスPを取り除き、容器内の底部Plとした。各位置には同じ有機材料を投入した。
次に、発明者らは、容器最上部に取り付けたオリフィスの径rがφ10mm、φ0.5mmのときの、材料の蒸発面からキャリアガスの導入口inまでの距離hが成膜速度に及ぼす影響を調べた。このときの実験の条件を図8(a)に示す。条件A,D,Fでは、オリフィスの径rはφ10mm、条件B,C,Eでは、オリフィスの径rはφ0.5mmとした。条件A〜Fのすべてにおいて、有機材料位置Pl及びアルゴンガス導入口in2は、いずれもポーラスP下であり、有機材料の蒸発面からアルゴンガス導入口in2までの距離は条件A,Bが17mm、条件C,Dが6mm、条件E,Fが5mmであった。条件B〜Eでは、すべて容器内の底部である有機材料位置Plに有機材料を投入した。また、アルゴンガスは、条件C及び条件Dでは導入口in1から導入し、条件B及び条件Eでは導入口in2から導入した。条件B〜Eの場合、有機材料の蒸発面からアルゴンガス導入口までの距離は、14mm、61mm、51mm、4mmである。また、第2の実験では、第1の実験と異なる有機材料を用いた。
100 蒸着源
105、130 ヒータ
110 材料容器
115 押圧部材
115a 平板
115b フランジ
120 ベローズ
125 ボルト
200 処理容器
205 吹き出し機構
300 搬送路
400 バルブ
ma 有機材料
Claims (18)
- 材料を収納する材料容器と、
前記材料容器に収納された材料を加熱する加熱部材と、
複数の貫通孔が形成された平板を有し、前記平板の押圧面により前記材料容器に収納された材料を押圧しながら、前記加熱部材の加熱により気化した材料分子を前記複数の貫通孔に通す押圧部材と、
弾性力を用いて前記押圧部材による材料への押力を緩和する弾性部材と、を備える蒸着源。 - 前記平板の外周は、前記材料容器の開口の内部周縁に位置する請求項1に記載された蒸着源。
- 前記押圧部材は、前記材料容器内に入れ子式に入れ込まれ、入れ込まれた押圧部材の先端に設けられた平板により材料を押圧する請求項2に記載された蒸着源。
- 前記押圧部材は、前記複数の貫通孔を通り抜けた材料分子を成膜処理が実行される処理容器まで運搬する搬送路と連結する請求項1〜3のいずれかに記載された蒸着源。
- 前記処理容器内を所望の減圧状態にし、前記蒸着源の外部の圧力と、前記処理容器と前記搬送路を介して連通する前記蒸着源の内部の圧力と、の違いにより前記押圧部材を材料に押圧する請求項1〜4のいずれかに記載された蒸着源。
- 前記蒸着源の外部及び内部の圧力差は、103Pa以上である請求項5に記載された蒸着源。
- 前記蒸着源の外部は大気圧であり、前記蒸着源の内部は102Pa以下の真空圧である請求項6に記載された蒸着源。
- 前記押圧部材には、前記材料分子を運搬する不活性ガスの導入口が設けられている請求項1〜7のいずれかに記載された蒸着源。
- 前記導入口は、前記平板の押圧面から所定の距離だけ離れた位置に設けられる請求項8に記載された蒸着源。
- 前記導入口から前記平板の押圧面までの所定の距離は、前記複数の貫通孔を通り抜けた材料分子を成膜処理が実行される処理容器まで運搬する搬送路のコンダクタンスに応じて決定される請求項9に記載された蒸着源。
- 前記加熱部材は、前記平板に隣接し、前記複数の貫通孔が形成された平板を直接加熱する請求項1〜10のいずれかに記載された蒸着源。
- 前記平板は、1枚のパンチング部材、2枚以上のパンチング部材の重ね合わせ又はポーラス部材のいずれかにより形成される請求項1〜11のいずれかに記載された蒸着源。
- 前記材料容器に収納される材料は、有機材料である請求項1〜12のいずれかに記載された蒸着源。
- 前記請求項1〜13のいずれかに記載された蒸着源を搬送路に連結し、前記平板を通り抜けた材料分子を前記搬送路から処理容器まで運搬し、前記処理容器にて前記材料分子を被処理体に蒸着させる成膜装置。
- 前記蒸着源を複数有し、各蒸着源を前記搬送路の分岐路にそれぞれ連結し、前記平板を通り抜けた材料分子を前記搬送路の分岐路から処理容器まで運搬し、前記処理容器にて前記材料分子を被処理体に蒸着させる請求項14に記載された成膜装置。
- 材料容器に材料を収納し、
加熱部材により前記材料容器に収納された材料を加熱し、
複数の貫通孔が形成された平板を有する押圧部材により前記材料容器に収納された材料を押圧し、
弾性部材の弾性力を用いて前記押圧部材による材料への押力を緩和しながら、前記加熱部材の加熱により気化した材料分子を前記平板に形成された複数の貫通孔に通し、
前記複数の貫通孔を通り抜けた前記材料分子を処理装置まで運搬し、
前記運搬した材料分子により被処理体を成膜する成膜方法。 - 前記膜を成膜する処理容器を所望の真空圧に保持し、前記蒸着源の外部の圧力と、前記処理容器と搬送路を介して連通する前記蒸着源の内部の圧力と、の違いにより前記押圧部材を用いて材料を押圧する請求項16に記載された成膜方法。
- 前記弾性部材の縮み量に応じて、前記材料容器に収納された材料の補充タイミングを決定する請求項16又は17に記載された成膜方法。
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