JP2010144212A - Material supply apparatus and material supply method - Google Patents

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美子 鰐渕
Masaki Inoue
雅喜 井上
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a material supply apparatus for replenishing a film deposition material while keeping gas-tightness of a chamber. <P>SOLUTION: The material supply apparatus 100 includes: a material container 300 in which an organic material 305 is accommodated; a material charging chamber 110 for charging the material container 300; a material transport chamber 120 which has a transfer passage 120a, communicating with the internal passage of a connection pipe 120b connected to a vapor deposition source head 200a and transferring the charged material container 300 to a material vaporization part while using the communicating part as the material vaporization part and which feeds out organic molecules vaporized in the material vaporization part toward the vapor deposition source head 200a through the internal passage of the connection pipe 120b; and a material taking-out chamber 130 for taking the material container 300 out of the material transport chamber 120. The material feeding chamber 110, the material transport chamber 120 and the material taking-out chamber 130 are each maintained in a desired reduced pressure state. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、成膜材料を供給する材料供給装置及び材料供給方法に関し、特に、減圧かつ高温状態にて材料を供給する材料供給装置及び材料供給方法に関する。   The present invention relates to a material supply apparatus and a material supply method for supplying a film forming material, and more particularly to a material supply apparatus and a material supply method for supplying a material in a reduced pressure and high temperature state.

フラットパネルディスプレイなどを製造する際、成膜材料の気化分子によって基板を成膜する蒸着法が広く用いられている。このような技術を用いて製造した機器のうち、特に、有機ELディスプレイは、自発光し、反応速度が早く、消費電力が少ない等の優れた長所を有している。このため、フラットパネルディスプレイの製造業界では、有機ELディスプレイに関して、今後ますますの需要が期待されるとともに大型化の要請が強まっている。   When manufacturing a flat panel display or the like, a vapor deposition method in which a substrate is formed by vaporized molecules of a film forming material is widely used. Among the devices manufactured using such a technique, the organic EL display, in particular, has excellent advantages such as self-emission, fast reaction speed, and low power consumption. For this reason, in the flat panel display manufacturing industry, there is an increasing demand for organic EL displays, and there is an increasing demand for larger size.

有機ELディスプレイ用の基板に有機膜を成膜する工程は、蒸着源を加熱し、蒸着源に収納された有機材料を気化させ、その有機分子を成膜室まで搬送し、成膜室内の基板に向けて吹き出させ、基板に付着させることにより実行される。この工程中、蒸着源は、成膜材料を気化させるために200℃〜500℃程度の高温になる。このため、大気中で成膜処理すると成膜材料の分子は基板に達する前に成膜室内の残存気体分子に衝突する。このようにして発生する衝突の連鎖により、蒸着源から発生した高熱が成膜室内の、たとえば各種センサ等の部品に伝わり、各部品の特性を悪化させたり、部品自体の破損を招いたりする。これを防ぐために成膜室内を所定の真空度に保持した状態にて成膜処理を実行する必要があった(たとえば、特許文献1を参照。)。つまり、成膜室内を所定の真空度に制御すれば、真空断熱により成膜材料の分子と成膜室内の残存気体分子との衝突は控えられ、蒸着源から発生した熱は成膜室内の他の部品に伝わらない。これによれば、成膜時の温度制御性を高め、良質な膜を成膜することができる。   The step of forming an organic film on a substrate for an organic EL display includes heating a vapor deposition source, vaporizing an organic material stored in the vapor deposition source, transporting the organic molecules to the film deposition chamber, and substrate in the film deposition chamber. This is carried out by blowing out toward the substrate and adhering it to the substrate. During this process, the vapor deposition source becomes a high temperature of about 200 ° C. to 500 ° C. in order to vaporize the film forming material. For this reason, when the film formation process is performed in the atmosphere, the molecules of the film formation material collide with the remaining gas molecules in the film formation chamber before reaching the substrate. Due to the chain of collisions generated in this way, high heat generated from the vapor deposition source is transmitted to components such as various sensors in the film forming chamber, thereby deteriorating the characteristics of each component and causing damage to the component itself. In order to prevent this, it is necessary to perform the film forming process in a state where the film forming chamber is maintained at a predetermined degree of vacuum (see, for example, Patent Document 1). In other words, if the film formation chamber is controlled to a predetermined degree of vacuum, the collision between the molecules of the film formation material and the remaining gas molecules in the film formation chamber can be prevented by vacuum insulation, and the heat generated from the evaporation source can be transferred to the rest of the film formation chamber. Not transmitted to the parts. According to this, the temperature controllability at the time of film formation can be improved, and a high-quality film can be formed.

特開2000−282219号公報JP 2000-282219 A

しかしながら、成膜時、蒸着源に納められた成膜材料は、気化されて成膜に消費されていくため、随時、成膜材料を補充する必要がある。このとき、従来の装置構成では、材料補充のたびに蒸着源や成膜室内を大気に解放しなければならないため、材料補充の度に蒸着源や成膜室内の真空度が低下していた。このため、材料補充後、再び蒸着源や成膜室内を所定の真空度まで減圧するために多くの時間を必要としていた。たとえば、大型基板を処理する大型装置の場合、装置内部の容積も大きくなる。このため、装置内部を所定の真空度まで減圧するために丸一日要する場合もあった。よって、材料補充時の大気開放は、成膜前の準備時間を増大させるという点でスループットを低下させ、製品の生産性を低下させる要因となっていた。   However, since the film forming material stored in the vapor deposition source is vaporized and consumed for film formation at the time of film formation, it is necessary to replenish the film formation material as needed. At this time, in the conventional apparatus configuration, each time the material is replenished, the vapor deposition source and the film forming chamber must be released to the atmosphere, so that the degree of vacuum in the vapor deposition source and the film forming chamber decreases every time the material is replenished. For this reason, after replenishing the material, it takes a lot of time to reduce the pressure in the vapor deposition source and the film forming chamber to a predetermined degree of vacuum again. For example, in the case of a large apparatus that processes a large substrate, the volume inside the apparatus also increases. For this reason, it may take a whole day to reduce the pressure inside the apparatus to a predetermined degree of vacuum. Therefore, opening to the atmosphere at the time of material replenishment has been a factor of reducing throughput and reducing product productivity in terms of increasing preparation time before film formation.

また、材料補充時、装置内部を大気に開放する度に放射熱及び伝熱により成膜室内部の温度が低下していた。このため、成膜室に搬送中の気化分子が、基板まで到達する前に搬送路の内壁に付着してしまい、材料の使用効率が低下する要因となっていた。   Further, at the time of replenishing the material, the temperature inside the film forming chamber was lowered by radiant heat and heat transfer every time the inside of the apparatus was opened to the atmosphere. For this reason, the vaporized molecules being transferred to the film forming chamber are attached to the inner wall of the transfer path before reaching the substrate, causing a reduction in material use efficiency.

また、従来の装置では、材料補充時、装置内の大気解放に連動して排気装置の電源をオン、オフする必要があった。排気装置の電源のオン、オフには多大な投入エネルギーが必要となる。よって、従来の装置では、材料補充に応じて排気装置の再起動に必要なエネルギーが無駄に消費されるという点においても排気効率を悪化させる要因となっていた。   Further, in the conventional apparatus, when the material is replenished, it is necessary to turn on / off the exhaust apparatus in conjunction with the release of the atmosphere in the apparatus. A great amount of input energy is required to turn on and off the power of the exhaust device. Therefore, in the conventional apparatus, the energy required for restarting the exhaust apparatus is wasted in accordance with the material replenishment, which is a factor that deteriorates the exhaust efficiency.

上記問題を解消するために、本発明では、装置内の気密を保持しながら成膜材料を補充する材料供給装置及び材料供給方法を提供する。   In order to solve the above problem, the present invention provides a material supply apparatus and a material supply method for replenishing a film forming material while maintaining airtightness in the apparatus.

すなわち、上記課題を解決するために、本発明のある態様によれば、成膜材料が収納された材料容器と、前記材料容器を投入する材料投入室と、蒸着源ヘッドに連結された連結管の内部通路と連通し、前記連通した部分を材料気化部として前記投入された材料容器を前記材料気化部まで搬送させる搬送路を有し、前記材料気化部まで搬送させた材料容器内の成膜材料を前記材料気化部にて気化し、前記連結管の内部通路から前記蒸着源ヘッドに向けて送り出す材料輸送室と、前記材料輸送室から材料容器を取り出す材料取出室と、を備える材料供給装置が提供される。前記材料投入室と前記材料輸送室と前記材料取出室とは、それぞれ所望の減圧状態に制御されている。   That is, in order to solve the above-described problem, according to an aspect of the present invention, a material container in which a film forming material is stored, a material charging chamber into which the material container is charged, and a connecting pipe connected to a vapor deposition source head And a film forming portion in the material container that is conveyed to the material vaporization unit, having a conveyance path for conveying the charged material container to the material vaporization unit. A material supply apparatus comprising: a material transport chamber that vaporizes a material in the material vaporization section and sends the material from an internal passage of the connection pipe toward the vapor deposition source head; and a material extraction chamber that takes out a material container from the material transport chamber Is provided. The material input chamber, the material transport chamber, and the material take-out chamber are each controlled to a desired reduced pressure state.

ここで、気化とは、液体が気体に変わる現象だけでなく、固体が液体の状態を経ずに直接気体に変わる現象(すなわち、昇華)も含んでいる。   Here, the vaporization includes not only a phenomenon in which a liquid turns into a gas but also a phenomenon in which a solid directly turns into a gas without going through a liquid state (that is, sublimation).

かかる構成によれば、材料投入室と材料輸送室と材料取出室とは、それぞれに定められた所望の減圧状態に維持されている。材料容器は、材料投入室から材料輸送室に投入され、材料輸送室内の搬送路を用いて材料気化部まで搬送される。材料容器内の成膜材料は、材料気化部にて気化される。気化分子は、材料気化部から連結管の内部通路を介して蒸着源ヘッドまで輸送され、蒸着源ヘッドから被処理体に向けて吹き出される。これにより被処理体に成膜処理が施される。   According to such a configuration, the material input chamber, the material transport chamber, and the material take-out chamber are maintained in desired reduced pressure states determined respectively. The material container is loaded from the material loading chamber into the material transport chamber, and is transported to the material vaporization unit using the transport path in the material transport chamber. The film forming material in the material container is vaporized in the material vaporization unit. The vaporized molecules are transported from the material vaporization section to the vapor deposition source head via the internal passage of the connecting pipe, and blown out from the vapor deposition source head toward the object to be processed. Thereby, a film forming process is performed on the object to be processed.

これによれば、材料輸送室に対して材料投入室及び材料取出室を所望の減圧状態に維持されたロードロック室として機能させることができる。これにより、材料輸送室を大気に開放することなく、材料輸送室に材料を補充することができる。この結果、材料供給装置の排気時間及び排気エネルギー等の排気効率を効果的に向上させることができる。また、材料補充時、装置内部の温度低下を防止することができる。このため、搬送中の気化分子が、各部品に付着することを防止して、気化分子を確実に被処理体に付着させることができ、材料の使用効率を高めることができる。特に、有機材料を用いた成膜の場合、有機材料は高価であるため、排気効率及び材料の使用効率の向上により、量産により適した装置を構成することができる。   According to this, it is possible to make the material input chamber and the material take-out chamber function as a load lock chamber maintained in a desired reduced pressure state with respect to the material transport chamber. As a result, the material transport chamber can be replenished without opening the material transport chamber to the atmosphere. As a result, exhaust efficiency such as exhaust time and exhaust energy of the material supply apparatus can be effectively improved. Moreover, the temperature drop inside the apparatus can be prevented when the material is replenished. For this reason, it is possible to prevent the vaporized molecules being conveyed from adhering to each component, and to ensure that the vaporized molecules adhere to the object to be processed, thereby increasing the use efficiency of the material. In particular, in the case of film formation using an organic material, since the organic material is expensive, an apparatus more suitable for mass production can be configured by improving exhaust efficiency and use efficiency of the material.

前記搬送路は、前記材料輸送室を貫通し、両端に連結された第1及び第2の開閉機構を介して前記材料投入室及び前記材料取出室と開閉可能に連結されていてもよい。   The transport path may be openably and closably connected to the material input chamber and the material take-out chamber through first and second opening / closing mechanisms that penetrate the material transport chamber and are connected to both ends.

前記材料容器には、キャリアガス供給口が設けられ、前記材料輸送室は前記キャリアガス供給口から供給されたキャリアガスを用いて前記材料容器にて気化された成膜材料を前記蒸着源ヘッドに向けて送り出してもよい。   The material container is provided with a carrier gas supply port, and the material transport chamber uses the carrier gas supplied from the carrier gas supply port to deposit the film forming material vaporized in the material container into the deposition source head. You may send it out.

前記蒸着源ヘッドは、気化された成膜材料の吹き出し口が処理中の被処理体の上面に対向するように前記連結管に連結されていてもよい。   The vapor deposition source head may be connected to the connection pipe such that the vaporized film formation material outlet faces the upper surface of the object to be processed.

前記材料輸送室は、前記連結管の内部通路と連通する複数の搬送路を有し、前記複数の搬送路にそれぞれ投入された材料容器の成膜材料を前記連結管の内部通路中にて混ぜ合わされながら前記蒸着源ヘッドに向けて送り出してもよい。   The material transport chamber has a plurality of transport paths communicating with the internal passages of the connection pipe, and the film forming material of the material container respectively charged into the plurality of transport paths is mixed in the internal passage of the connection pipe. However, it may be sent out toward the vapor deposition source head.

前記材料輸送室は、前記材料気化部に対して一対一に前記連結管に取り付けられた第3の開閉機構を有し、前記第3の開閉機構は、前記材料気化部にて気化されかつ前記連結管の内部通路を通過する成膜材料の流量を調整してもよい。   The material transport chamber has a third opening / closing mechanism attached to the connecting pipe on a one-to-one basis with respect to the material vaporization unit, and the third opening / closing mechanism is vaporized by the material vaporization unit and You may adjust the flow volume of the film-forming material which passes the internal channel | path of a connection pipe.

前記第3の開閉機構は、前記材料気化部にて気化されかつ前記連結管の内部通路を通過する成膜材料の流量を調整してもよい。   The third opening / closing mechanism may adjust the flow rate of the film forming material that is vaporized in the material vaporization unit and passes through the internal passage of the connecting pipe.

前記第3の開閉機構は、前記搬送路の長手方向に平行に前記搬送路と並んで前記連結管に装着されていてもよい。   The third opening / closing mechanism may be attached to the connecting pipe alongside the transport path in parallel with the longitudinal direction of the transport path.

前記材料容器は、伸縮可能な棒状部材により押されることにより前記搬送路内を搬送されていてもよい。   The material container may be transported in the transport path by being pushed by an extendable rod-like member.

前記材料容器は、伸縮可能な棒状部材により引かれることにより前記搬送路内を搬送されていてもよい。   The material container may be transported in the transport path by being pulled by a telescopic rod member.

前記材料気化部は、前記第3の開閉機構に対向する位置であって、前記搬送路の長手方向に平行に前記搬送路と並んで前記連結管に装着されていてもよい。   The material vaporization unit may be mounted on the connecting pipe at a position facing the third opening / closing mechanism and in parallel with the transport path in parallel with the longitudinal direction of the transport path.

前記材料取出室は、二重構造であってもよい。   The material extraction chamber may have a double structure.

前記材料容器又は前記材料気化部の少なくともいずれかに前記成膜材料を加熱する加熱部材が装着されていてもよい。   A heating member for heating the film forming material may be attached to at least one of the material container and the material vaporization unit.

前記材料容器は、前記材料容器に収納された成膜材料を押圧する蓋部を有していてもよい。   The material container may include a lid for pressing the film forming material stored in the material container.

また、上記課題を解決するために、本発明の別の態様によれば、所望の減圧状態に制御された材料投入室内の材料容器を所望の減圧状態に制御された材料輸送室に投入するステップと、蒸着源ヘッドに連結された連結管の内部通路と連通し、前記連通した部分を材料気化部として前記投入された材料容器を前記材料輸送室内の搬送路を用いて前記材料気化部まで搬送させるステップと、前記材料気化部にて材料容器内の成膜材料を気化し、気化された成膜材料を前記連結管から前記蒸着源ヘッドに向けて送り出すステップと、前記材料容器を所望の減圧状態に制御された材料取出室に取り出すステップと、を含む材料供給方法が提供される。   In order to solve the above-described problem, according to another aspect of the present invention, the step of charging a material container in a material charging chamber controlled to a desired reduced pressure state into a material transport chamber controlled to a desired reduced pressure state And communicating with the internal passage of the connecting pipe connected to the vapor deposition source head, and transporting the charged material container to the material vaporizing section using the transport path in the material transport chamber with the communicating portion as the material vaporizing section. Vaporizing the film forming material in the material container at the material vaporizing section, sending the vaporized film forming material from the connecting pipe toward the vapor deposition source head, and reducing the pressure of the material container to a desired reduced pressure. A material supply method comprising the steps of:

これによれば、材料輸送室に対して材料投入室及び材料取出室をロードロック室として機能させることができる。これにより、材料輸送室を大気に開放することなく、材料輸送室に材料を補充することができる。この結果、排気効率を向上させることができるとともに、室内の温度低下を抑止して膜の制御性を高めることができる。   Accordingly, the material input chamber and the material take-out chamber can function as a load lock chamber with respect to the material transport chamber. As a result, the material transport chamber can be replenished without opening the material transport chamber to the atmosphere. As a result, the exhaust efficiency can be improved and the controllability of the membrane can be enhanced by suppressing the temperature drop in the room.

以上説明したように、本発明によれば、装置内の気密を保持しながら成膜材料を補充することができる。   As described above, according to the present invention, the film forming material can be replenished while maintaining the airtightness in the apparatus.

発明を実施するための形態BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

以下に添付図面を参照しながら、本発明の一実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明及び添付図面において、同一の構成及び機能を有する構成要素については、同一符号を付することにより、重複説明を省略する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description and the accompanying drawings, the same reference numerals are given to the constituent elements having the same configuration and function, and redundant description is omitted.

なお、説明は以下の順序で行う。
<第1の実施形態>
1.6層連続成膜装置の全体構成
2.材料容器の内部構成
3.材料輸送室の内部構成
4.材料容器の搬送方法
<第1の実施形態の変形例1>
材料供給装置の内部構成の第1の変形例
<第1の実施形態の変形例2>
材料供給装置の内部構成の第2の変形例
<第2の実施形態>
材料供給装置の他の構成
The description will be given in the following order.
<First Embodiment>
1. Overall configuration of 1.6 layer continuous film forming apparatus 2. Internal structure of material container 3. Internal structure of material transport chamber Material container transport method <Variation 1 of the first embodiment>
First Modification Example of Internal Configuration of Material Supply Device <Modification Example 2 of First Embodiment>
Second Modification Example of Internal Configuration of Material Supply Device <Second Embodiment>
Other configurations of material supply equipment

<第1の実施形態>
まず、本発明の第1の実施形態に係る6層連続成膜装置の全体構成について、図1及び図2を参照しながら説明する。図1は、6層連続成膜装置の斜視図を示している。図2は、図1の1−1断面を示している。
<First Embodiment>
First, the overall configuration of the six-layer continuous film forming apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 shows a perspective view of a six-layer continuous film forming apparatus. FIG. 2 shows a cross section 1-1 of FIG.

[6層連続成膜装置の全体構成]
6層連続成膜装置10は、材料供給装置100及び成膜室200を有している。材料供給装置100は、材料投入室110、材料輸送室120及び材料取出室130の三区画に分かれている。
[Overall configuration of 6-layer continuous film formation system]
The six-layer continuous film formation apparatus 10 includes a material supply apparatus 100 and a film formation chamber 200. The material supply apparatus 100 is divided into three sections: a material input chamber 110, a material transport chamber 120, and a material take-out chamber 130.

(材料投入室)
まず、材料投入室110の概略構成について説明する。材料投入室110には、成膜材料が収納された材料容器300を載置するステージ110aが三段設けられている。ステージ110aの材料輸送室側の側面以外の面は、材料投入室110の壁面に接していない。
(Material input room)
First, a schematic configuration of the material charging chamber 110 will be described. The material input chamber 110 is provided with three stages 110a on which the material containers 300 in which the film forming materials are stored are placed. Surfaces other than the side surface of the stage 110a on the material transport chamber side are not in contact with the wall surface of the material input chamber 110.

材料投入室110と材料輸送室120との間の側壁には、横方向に6つずつ並べられたゲートバルブ110bが三段設けられている。この6×3個のゲートバルブ110bは、6×3個の材料容器300を材料輸送室120に投入する投入口となっている。各ゲートバルブ110bに対向する材料投入室110の側壁にも、図2に示した6×3個のゲートバルブ110cが設けられている。この6×3個のゲートバルブ110cは、6×3個の材料容器300を大気側から受け入れる入口となっている。かかる構成により、6×3個の材料容器300は、各ゲートバルブ110cを開閉して材料投入室110に投入され、各ステージ110aのゲートバルブ110bの前面に配置された後、各ゲートバルブ110bをそれぞれ開閉して材料輸送室120に搬入される。   On the side wall between the material input chamber 110 and the material transport chamber 120, three stages of gate valves 110b arranged in a lateral direction are provided. The 6 × 3 gate valves 110 b serve as inlets for introducing 6 × 3 material containers 300 into the material transport chamber 120. The 6 × 3 gate valves 110c shown in FIG. 2 are also provided on the side wall of the material charging chamber 110 facing each gate valve 110b. The 6 × 3 gate valves 110c serve as inlets for receiving 6 × 3 material containers 300 from the atmosphere side. With this configuration, the 6 × 3 material containers 300 are opened and closed in the material charging chamber 110 by opening and closing each gate valve 110c, and disposed in front of the gate valve 110b of each stage 110a. Each of them opens and closes and is carried into the material transport chamber 120.

図2の2−2断面を示した図3を参照すると、材料投入室110には排気管110dが2カ所に設けられている。図示しない排気装置は、排気管110dから材料投入室110の内部を所望の真空度まで排気する。材料容器300の出し入れの際、ゲートバルブ110b及びゲートバルブ110cの開閉動作により、材料輸送室120の気密は保持される。かかる構成によれば、材料輸送室120に対して材料投入室110を所望の減圧状態に維持されたロードロック室として機能させることができる。   Referring to FIG. 3 showing a section 2-2 in FIG. 2, the material input chamber 110 is provided with two exhaust pipes 110d. An exhaust device (not shown) exhausts the inside of the material charging chamber 110 from the exhaust pipe 110d to a desired degree of vacuum. When the material container 300 is put in and out, the material transport chamber 120 is kept airtight by the opening and closing operations of the gate valve 110b and the gate valve 110c. According to such a configuration, the material loading chamber 110 can function as a load lock chamber maintained in a desired reduced pressure state with respect to the material transport chamber 120.

次に、材料輸送室120の概略構成について説明する。材料輸送室120には、互いに平行に並べられた6本の搬送路120aが三段に設けられている。各ゲートバルブ110bに対向する材料輸送室120と材料取出室130との間の側壁には、図2に示したゲートバルブ130aが設けられている。6×3個のゲートバルブ130aは、6×3個の材料容器300の取出口となっている。つまり、各搬送路120aは、材料輸送室120を貫通していて、その一端にて各ゲートバルブ110bに連結され、他端にて各ゲートバルブ130aに連結されている。各材料容器300は、各ゲートバルブ110bを経由して材料投入室側から搬送路120aに投入され、搬送路120aを移動後、各ゲートバルブ130aを経由して材料取出室側へ取り出される。材料輸送室120の内部構成については後程詳述する。   Next, a schematic configuration of the material transport chamber 120 will be described. In the material transport chamber 120, six transport paths 120a arranged in parallel to each other are provided in three stages. A gate valve 130a shown in FIG. 2 is provided on the side wall between the material transport chamber 120 and the material take-out chamber 130 facing each gate valve 110b. The 6 × 3 gate valves 130 a serve as outlets for 6 × 3 material containers 300. That is, each conveyance path 120a passes through the material transport chamber 120, and is connected to each gate valve 110b at one end and to each gate valve 130a at the other end. Each material container 300 is introduced into the transfer path 120a from the material input chamber side via each gate valve 110b, and after moving through the transfer path 120a, is taken out to the material extraction chamber side via each gate valve 130a. The internal configuration of the material transport chamber 120 will be described in detail later.

最後に、材料取出室130の概略構成について説明する。材料取出室130には、取り出された材料容器300を載置する、図2に示したステージ130bが三段設けられている。各ゲートバルブ130aに対向する材料取出室130の側壁には、ゲートバルブ130cが設けられている。6×3個のゲートバルブ130cは、6×3個の材料容器300を大気側に取り出す出口となっている。かかる構成により、6×3個の材料容器300は、各ゲートバルブ130aを開閉して材料取出室130に取り出され、各ステージ130bに載置されてある程度温度が下がった時点で各ゲートバルブ130cをそれぞれ開閉して外部に搬出される。   Finally, a schematic configuration of the material extraction chamber 130 will be described. The material extraction chamber 130 is provided with three stages 130b shown in FIG. 2 on which the extracted material container 300 is placed. A gate valve 130c is provided on the side wall of the material extraction chamber 130 facing each gate valve 130a. The 6 × 3 gate valves 130c serve as outlets for taking out the 6 × 3 material containers 300 to the atmosphere side. With this configuration, the 6 × 3 material containers 300 are opened and closed to the material extraction chambers 130 by opening and closing each gate valve 130a, and are placed on the respective stages 130b so that the temperature of the gate valves 130c is lowered to some extent. Each is opened and closed and carried outside.

材料取出室130は、二重構造になっている(以下、魔法瓶方式とも称呼する。)。具体的には、材料取出室130は、外壁130e1及び内壁130e2を有し、外壁130e1と内壁130e2との間は真空状態となっている。   The material extraction chamber 130 has a double structure (hereinafter also referred to as a thermos bottle method). Specifically, the material extraction chamber 130 has an outer wall 130e1 and an inner wall 130e2, and the space between the outer wall 130e1 and the inner wall 130e2 is in a vacuum state.

図3を参照すると、材料取出室130には排気管130dが2カ所に設けられている。図示しない排気装置は、ガスラインから排気管130dを経て窒素ガスをパージし、材料取出室130の内壁130e2の内部を大気解放後、ゲートバルブ130cを開閉して材料容器300を外部に搬出する。材料容器300を材料輸送室120から取り出す際、ゲートバルブ130a及びゲートバルブ130cの開閉により材料輸送室120の気密は保持される。かかる構成によれば、材料輸送室120に対して材料取出室130を所望の減圧状態に維持されたロードロック室として機能させることができる。ゲートバルブ110bは、すべてが一体的に開閉してもよく、それぞれが別々に開閉してもよい。ゲートバルブ110cも、同様にして、すべてが一体的に開閉してもよく、それぞれが別々に開閉してもよい。ゲートバルブ130a及びゲートバルブ130cも、同様にして、一体的に開閉してもよく、別々に開閉してもよい。なお、搬送路120aの両端に設けられたゲートバルブ110b及びゲートバルブ130aは、第1の開閉機構及び第2の開閉機構に相当する。   Referring to FIG. 3, the material extraction chamber 130 is provided with exhaust pipes 130 d at two locations. An exhaust device (not shown) purges nitrogen gas from the gas line through the exhaust pipe 130d, releases the inside of the inner wall 130e2 of the material extraction chamber 130 to the atmosphere, opens and closes the gate valve 130c, and carries the material container 300 to the outside. When the material container 300 is taken out from the material transport chamber 120, the material transport chamber 120 is kept airtight by opening and closing the gate valve 130a and the gate valve 130c. According to such a configuration, the material extraction chamber 130 can function as a load lock chamber maintained in a desired reduced pressure state with respect to the material transport chamber 120. All of the gate valves 110b may be opened and closed integrally, or each may be opened and closed separately. Similarly, all of the gate valves 110c may be opened and closed integrally, or each may be opened and closed separately. Similarly, the gate valve 130a and the gate valve 130c may be opened and closed integrally or may be opened and closed separately. Note that the gate valve 110b and the gate valve 130a provided at both ends of the conveyance path 120a correspond to a first opening / closing mechanism and a second opening / closing mechanism.

かかる構成によれば、材料供給装置100を3つの室に分けたことにより、各室内の減圧状態を室毎に調整することができる。材料容器の投入口、搬送路、取出口は一直線上にあり、各室を仕切るゲートゲートバルブ110b、130aにより各室の気密を維持しながら、直線上の経路を使用して材料の補充が可能となる。   According to this configuration, the material supply device 100 is divided into three chambers, so that the reduced pressure state in each chamber can be adjusted for each chamber. The material container inlet, transfer path, and outlet are in a straight line, and it is possible to replenish the material using a straight path while maintaining the airtightness of each chamber by the gate gate valves 110b and 130a partitioning each chamber. It becomes.

[材料容器の内部構成]
次に、材料容器300の内部構成について、図4を参照しながら説明する。図4は、図1に示した材料容器300の3−3断面である。材料容器300は矩形状であって、SUS等の金属から形成されている。石英等は有機材料と反応しにくいため、材料容器300は、石英等でコーティングされた金属から形成されていてもよい。
[Internal configuration of material container]
Next, the internal configuration of the material container 300 will be described with reference to FIG. 4 is a 3-3 cross section of the material container 300 shown in FIG. The material container 300 has a rectangular shape and is made of a metal such as SUS. Since quartz or the like hardly reacts with an organic material, the material container 300 may be formed of a metal coated with quartz or the like.

材料容器300の内部には有機材料305が収納されている。図4(a)に示したように、材料容器の側壁は二重300aになっていて、材料が材料容器300から漏れることを抑止するようになっている。紙面の手前側の側面は、有機材料305の収納位置の上部が開口している。紙面の奥側の側壁には、アルゴンガスを紙面の奥側から手前側へ向かって導入するための多数の細孔300bが略中央に形成されている。細孔300bは、キャリアガス供給口の一例であり、キャリアガス供給口は、たとえば、スリットやポーラスであってもよい。材料容器300の底壁には、シースヒータ等の加熱部材300cが埋設されている。このように、加熱部材300cは、材料容器側のみに取り付けられていてもよく、搬送路120a側のみに取り付けられていてもよく、両方に設けられていてもよい。特に、材料容器側に加熱部材300cが取り付けられていると、材料容器自身を直接に加熱するため、接触熱抵抗が生じず、温度制御が容易になる。なお、図4(b)に示したように、収納された有機材料305は、プレス用の蓋部300dにより材料表面全体を上部から圧縮した状態で搬送されてもよい。   An organic material 305 is accommodated in the material container 300. As shown in FIG. 4A, the side wall of the material container is double 300 a so that the material is prevented from leaking from the material container 300. The upper side of the storage position of the organic material 305 is open on the front side surface of the paper. A large number of pores 300b for introducing argon gas from the back side to the front side of the paper surface are formed at the substantially central portion on the side wall on the back side of the paper surface. The pore 300b is an example of a carrier gas supply port, and the carrier gas supply port may be a slit or a porous, for example. A heating member 300 c such as a sheath heater is embedded in the bottom wall of the material container 300. Thus, the heating member 300c may be attached only to the material container side, may be attached only to the conveyance path 120a side, or may be provided to both. In particular, when the heating member 300c is attached to the material container side, the material container itself is directly heated, so that contact thermal resistance does not occur and temperature control becomes easy. In addition, as shown in FIG.4 (b), the accommodated organic material 305 may be conveyed in the state which compressed the whole material surface from the upper part with the cover part 300d for a press.

かかる構成によれば、材料容器300は、加熱部材300cにより200℃〜500℃程度まで加熱され、これにより、有機材料305が気化される。ただし、有機材料は、分解や重合しやすい種類も多いため、過度に加熱しすぎない方がよく、また、材料容器は大きすぎない方がよい。気化された有機分子は、多数の細孔300bを介して外部から導入されたアルゴンガスをキャリアガスとして成膜室側に向けて搬送される。有機分子及びキャリアガスの搬送経路については後述する。   According to such a configuration, the material container 300 is heated to about 200 ° C. to 500 ° C. by the heating member 300 c, thereby vaporizing the organic material 305. However, since there are many types of organic materials that are easily decomposed and polymerized, it is better not to overheat, and the material container should not be too large. The vaporized organic molecules are transported toward the film formation chamber side by using argon gas introduced from the outside through a large number of pores 300b as a carrier gas. The transport path for organic molecules and carrier gas will be described later.

[材料輸送室の内部構成]
次に、材料輸送室120の内部構成について説明する。図1に示したように、鉛直方向に平行して並んだ3本の搬送路120aの一側面には、連結管120bが連結されている。連結管120bは、図2に示したように、材料供給装置100の底部を貫通し、さらに材料供給装置100の下方に設けられた成膜室200の天井部を貫通して、その下端部にて蒸着源ヘッド200aに連結されている。連結管120bの貫通部分には、材料供給装置側及び成膜室側にそれぞれOリング400,405が設けられていて、材料供給装置内及び成膜室内の気密を確保するようになっている。このようにして、材料輸送室120の内部では、3本×6組の連結管120bが等間隔に平行して配設されている。また、成膜室200の内部においても、6つの蒸着源ヘッド200aが連結管120bに連結された状態にて等間隔に配設されている。図1に示したように、蒸着源ヘッド200aは、下方に向かって開口するスリット状の吹き出し口200a1を有している。
[Internal configuration of material transport room]
Next, the internal configuration of the material transport chamber 120 will be described. As shown in FIG. 1, a connecting pipe 120b is connected to one side surface of three conveying paths 120a arranged in parallel in the vertical direction. As shown in FIG. 2, the connecting pipe 120 b penetrates the bottom of the material supply device 100, and further penetrates the ceiling portion of the film forming chamber 200 provided below the material supply device 100, and is connected to the lower end portion thereof. Are connected to the vapor deposition source head 200a. O-rings 400 and 405 are provided in the penetrating portion of the connecting pipe 120b on the material supply device side and the film formation chamber side, respectively, so as to ensure airtightness in the material supply device and the film formation chamber. In this way, inside the material transport chamber 120, 3 × 6 sets of connecting pipes 120b are arranged in parallel at equal intervals. In the film forming chamber 200, six vapor deposition source heads 200a are arranged at equal intervals in a state of being connected to the connecting pipe 120b. As shown in FIG. 1, the vapor deposition source head 200a has a slit-shaped outlet 200a1 that opens downward.

成膜室200には排気管200bが設けられている。図示しない排気装置は、排気管200bから成膜室200の内部を所望の真空度まで排気する。成膜室200の内部と連通する材料輸送室120も成膜室200と同様、所望の真空度に維持される。   The film formation chamber 200 is provided with an exhaust pipe 200b. An exhaust apparatus (not shown) exhausts the inside of the film forming chamber 200 from the exhaust pipe 200b to a desired degree of vacuum. The material transport chamber 120 communicating with the inside of the film formation chamber 200 is also maintained at a desired degree of vacuum like the film formation chamber 200.

図1に示した搬送路120aの略中央には、アルゴンガスを共有するガス供給管120cが配設されている。ガス供給管120cは、図示しないガス供給源から搬送路内にアルゴンガスを供給する。アルゴンガスは、有機分子を蒸着源ヘッド200aまで搬送させるキャリアガスとして機能する。なお、キャリアガスは、アルゴンガスに限られず、たとえば、クリプトンやキセノン等の不活性ガスでもよい。   A gas supply pipe 120c that shares an argon gas is disposed substantially at the center of the transfer path 120a shown in FIG. The gas supply pipe 120c supplies argon gas into the transport path from a gas supply source (not shown). The argon gas functions as a carrier gas for transporting organic molecules to the vapor deposition source head 200a. The carrier gas is not limited to argon gas, and may be, for example, an inert gas such as krypton or xenon.

材料投入室110から投入された材料容器300は、搬送路120aを容器毎進行し、搬送路120aと連結管120bの内部通路とガス供給管120cとが連通する部分に載置される。鉛直方向に上部、中間、下部に設けられた搬送路120aの内部の材料容器300の載置場所を、以下、材料気化部PA,PB,PCと称呼する。   The material container 300 charged from the material charging chamber 110 travels along the transfer path 120a, and is placed on a portion where the transfer path 120a, the internal passage of the connecting pipe 120b, and the gas supply pipe 120c communicate with each other. Hereinafter, the placement locations of the material containers 300 inside the conveyance path 120a provided in the upper, middle, and lower portions in the vertical direction are referred to as material vaporization portions PA, PB, and PC.

材料輸送室120及び成膜室200を所定の真空度に保持して成膜処理を実行すると、真空断熱により、有機分子が搬送中に装置内の残存気体分子と衝突する確率は顕著に低くなり、材料気化部PA,PB,PCから発生した熱が材料輸送室120及び成膜室200の内部の他の部品に伝わらない。これにより、成膜時の室内の温度制御性を高めることができる。この結果、基板Gに良質な膜を形成することができる。   When the material transport chamber 120 and the film formation chamber 200 are held at a predetermined degree of vacuum and the film formation process is executed, the probability of the organic molecules colliding with the remaining gas molecules in the apparatus during transportation is significantly reduced due to the vacuum insulation. The heat generated from the material vaporization sections PA, PB, and PC is not transmitted to the other components inside the material transport chamber 120 and the film formation chamber 200. Thereby, the temperature controllability in the room during film formation can be improved. As a result, a good quality film can be formed on the substrate G.

以上に説明した、6組の蒸着源ヘッド200a及び各蒸着源ヘッド200a上部の搬送機構は同一であるため、以下では、1組の蒸着源ヘッド200a及び搬送機構500について図5を参照しながら更に詳しく説明する。図5(a)は、1組の蒸着源ヘッド200a及び搬送機構500の斜視図、図5(b)は、図5(a)の4−4断面である。搬送機構500は、搬送路120a、連結管120b、ガス供給管120c及び流量調整バルブ120dを有している。   Since the six pairs of vapor deposition source heads 200a and the conveyance mechanisms above the respective vapor deposition source heads 200a described above are the same, the following description will be further made with reference to FIG. explain in detail. FIG. 5A is a perspective view of one set of vapor deposition source head 200a and the transport mechanism 500, and FIG. 5B is a 4-4 cross section of FIG. 5A. The transport mechanism 500 includes a transport path 120a, a connecting pipe 120b, a gas supply pipe 120c, and a flow rate adjusting valve 120d.

連結管120bには、鉛直方向に並べられた3本の搬送路120aと連結する側面と反対の側面に3つの流量調整バルブ120dが一対一に取り付けられている。流量調整バルブ120dは、耐熱性のステンレス等から形成されている。   Three flow rate adjusting valves 120d are attached to the connecting pipe 120b in a one-to-one manner on the side surface opposite to the side surface connected to the three conveying paths 120a arranged in the vertical direction. The flow rate adjusting valve 120d is formed of heat resistant stainless steel or the like.

図5(b)に示したように、搬送路120aは、連結管120bの内部通路と連通する。連結管120bの内部通路は、蒸着源ヘッド200aに設けられた図2のバッファ空間Sを介してスリット状の吹き出し口200a1に連通する。材料気化部PA,PB,PCに対向して取り付けられた流量調整バルブ120dは、材料気化部PA,PB,PCに連通する連結管120bの内部通路をそれぞれ開閉する。たとえば、材料気化部PCに材料容器300が投入されなかった場合、最下に位置する流量調整バルブ120dを閉め、中間及び最上に位置する流量調整バルブ120dを開く。これにより、材料気化部PA,PBにて気化された有機分子を蒸着源ヘッド200aへ向けて通過させるとともに材料気化部PCにこれらの気化分子が入り込むことを防止することができる。これにより、最下の流量調整バルブ120dを経て搬送路120a等の内壁に気化分子が付着することを回避することができる。なお、流量調整バルブ120dは、材料気化部PA,PB,PCに対して一対一に連結管120bに取り付けられた第3の開閉機構に相当する。   As shown in FIG. 5B, the conveyance path 120a communicates with the internal passage of the connecting pipe 120b. The internal passage of the connecting pipe 120b communicates with the slit-shaped outlet 200a1 via the buffer space S of FIG. 2 provided in the vapor deposition source head 200a. The flow rate adjusting valve 120d attached to face the material vaporization sections PA, PB, PC opens and closes the internal passages of the connecting pipe 120b communicating with the material vaporization sections PA, PB, PC. For example, when the material container 300 is not put into the material vaporization part PC, the flow rate adjustment valve 120d located at the bottom is closed, and the flow rate adjustment valve 120d located at the middle and the top is opened. Thereby, the organic molecules vaporized in the material vaporization parts PA and PB can be passed toward the vapor deposition source head 200a, and these vaporized molecules can be prevented from entering the material vaporization part PC. Thereby, it is possible to avoid vaporized molecules from adhering to the inner wall of the conveyance path 120a and the like through the lowermost flow rate adjusting valve 120d. The flow rate adjusting valve 120d corresponds to a third opening / closing mechanism attached to the connecting pipe 120b on a one-to-one basis with respect to the material vaporization sections PA, PB, and PC.

気化された有機分子は、連結管120bの内部を通って、蒸着源ヘッド200aまで搬送され、蒸着源ヘッド200a内に形成された複数の通路を経て、バッファ空間Sにて一時滞留した後、スリット状の吹き出し口200a1から下方に向けて吹き出される。基板Gは、6つの蒸着源ヘッド200aの下方をある速度で進行する。これにより、図6に示したように、基板GのITO上に順に、第1層のホール注入層、第2層のホール輸送層、第3層の青発光層、第4層の緑発光層、第5層の赤発光層、第6層の電子輸送層が形成される。このうち、第3層〜第5層の青発光層、緑発光層、赤発光層は、ホールと電子の再結合により発光を生じさせる発光層である。なお、第1層〜第6層の有機層上のメタル層は、スパッタリングにより成膜されてもよく、蒸着により成膜されてもよい。   The vaporized organic molecules are transported to the vapor deposition source head 200a through the inside of the connecting pipe 120b, temporarily stay in the buffer space S through a plurality of passages formed in the vapor deposition source head 200a, and then slit. Is blown out downward from the air outlet 200a1. The substrate G travels below the six vapor deposition source heads 200a at a certain speed. Accordingly, as shown in FIG. 6, the first hole injection layer, the second hole transport layer, the third blue light emitting layer, and the fourth green light emitting layer are sequentially formed on the ITO of the substrate G. Then, the fifth red light emitting layer and the sixth electron transport layer are formed. Among these, the blue light emitting layer, the green light emitting layer, and the red light emitting layer of the third to fifth layers are light emitting layers that emit light by recombination of holes and electrons. The metal layer on the first to sixth organic layers may be formed by sputtering or may be formed by vapor deposition.

これにより、有機層を陽極(アノード)および陰極(カソード)にてサンドイッチした構造の有機EL素子がガラス基板上に形成される。有機EL素子の陽極および陰極に電圧を印加すると、陽極からはホール(正孔)が有機層に注入され、陰極からは電子が有機層に注入される。注入されたホールおよび電子は有機層にて再結合し、このとき発光が生じる。大型基板であっても、図6の有機層及びメタル層、さらにこれらの層を封止する封止層(図示せず)の連続成膜処理が可能となり、量産体制に合致した構成となる。   Thus, an organic EL element having a structure in which the organic layer is sandwiched between the anode (anode) and the cathode (cathode) is formed on the glass substrate. When a voltage is applied to the anode and cathode of the organic EL element, holes (holes) are injected into the organic layer from the anode, and electrons are injected into the organic layer from the cathode. The injected holes and electrons recombine in the organic layer, and light emission occurs at this time. Even for a large substrate, the organic layer and the metal layer of FIG. 6 and a sealing layer (not shown) for sealing these layers can be continuously formed, so that the structure conforms to the mass production system.

かかる構成によれば、基板Gをフェイスアップ方式(基板Gの上面に成膜)にて処理することができる。これによれば、被処理体が大型基板であっても、基板Gをフェイスアップにて処理することができるため、フェイスダウン方式のように基板がたわんで搬送や成膜処理が困難になることなく、大型基板に向いた搬送及び成膜を実現できる。また、図6の有機層及びメタル層、さらにこれらの層を封止する封止層(図示せず)の連続成膜処理が可能となり、量産体制に合致した構成となる。   According to such a configuration, the substrate G can be processed by a face-up method (film formation on the upper surface of the substrate G). According to this, even if the object to be processed is a large substrate, the substrate G can be processed face-up, so that the substrate is bent and transport and film formation processing become difficult as in the face-down method. In addition, transfer and film formation suitable for a large substrate can be realized. In addition, the organic layer and the metal layer in FIG. 6 and a sealing layer (not shown) for sealing these layers can be continuously formed, and the configuration conforms to the mass production system.

[材料容器の搬送方法]
次に、材料容器の搬送方法について図7及び図8を参照しながら説明する。図7は、材料容器300を材料投入室110から材料輸送室120に搬入する動作の一例を示し、図8は、材料容器300を材料輸送室120から材料取出室130に搬出する動作の一例を示す。
[Material container transport method]
Next, a method for conveying the material container will be described with reference to FIGS. FIG. 7 shows an example of an operation for carrying the material container 300 from the material input chamber 110 into the material transport chamber 120, and FIG. 8 shows an example of an operation for carrying the material container 300 from the material transport chamber 120 to the material take-out chamber 130. Show.

(材料の搬入)
材料を搬入する前に、まず、材料投入室110を窒素ガスにてパージすることにより、材料投入室110の内部を大気に開放する次に、ゲートバルブ110cを開き、材料を補充したいゲートバルブ110bの前に補充したい種類の有機材料の入った材料容器300を配置する。6×3個のゲートバルブ110bのすべての前に6×3個の材料容器300を配置してもよく、6×3個のゲートバルブ110bの1つ以上の前に材料容器300を配置してもよい。これにより、補充したい箇所に同時に材料を補充することができる。
材料容器300を配置した後、図2に示したように、ゲートバルブ110cを閉じ、排気を開始し、材料投入室110を所望の減圧状態にする。
(Importing materials)
Before the material is carried in, first, the material charging chamber 110 is purged with nitrogen gas to open the inside of the material charging chamber 110 to the atmosphere. Next, the gate valve 110c is opened and the gate valve 110b to be replenished with the material is opened. A material container 300 containing a kind of organic material to be replenished is placed before the above. A 6 × 3 material container 300 may be placed in front of all of the 6 × 3 gate valves 110b, and a material container 300 may be placed in front of one or more of the 6 × 3 gate valves 110b. Also good. Thereby, a material can be replenished simultaneously to the location to replenish.
After disposing the material container 300, as shown in FIG. 2, the gate valve 110c is closed, evacuation is started, and the material charging chamber 110 is brought into a desired reduced pressure state.

図7に示したように、材料投入室110には伸縮性の棒状部材410が各ゲートバルブ110bに対一対一に取り付けられている。材料容器を材料輸送室120に搬入する際には、ゲートバルブ110bを開き、棒状部材410を用いて材料容器300を押し出し、搬送路120aの内部を移動する材料容器300を材料気化部PA.PB,PCの位置まで押動させる。材料容器300を材料輸送室120に搬入後、ゲートバルブ110bを閉じ、材料投入室110及び材料輸送室120の真空度をそれぞれ維持する。伸縮性の棒状部材410は、たとえば、ベローズから構成されていてもよい。伸縮性の棒状部材410は、材料容器300を材料気化部PA,PB,PCまで押動させた後、図8に示したように、収縮した状態にて次の材料容器300の搬入に備える。   As shown in FIG. 7, in the material input chamber 110, stretchable rod-like members 410 are attached to the respective gate valves 110b on a one-to-one basis. When the material container is carried into the material transport chamber 120, the gate valve 110b is opened, the material container 300 is pushed out by using the rod-like member 410, and the material container 300 moving inside the transport path 120a is moved to the material vaporization unit PA. Push to the position of PB, PC. After carrying the material container 300 into the material transport chamber 120, the gate valve 110b is closed, and the degree of vacuum of the material input chamber 110 and the material transport chamber 120 is maintained. The elastic rod-like member 410 may be made of a bellows, for example. The elastic rod-like member 410 prepares for the next material container 300 to be carried in a contracted state as shown in FIG. 8 after the material container 300 is pushed to the material vaporization parts PA, PB, PC.

(材料の輸送及び気化)
材料気化部PA,PB,PCまで移動した材料容器300は加熱される。これにより、材料容器300に収納された有機材料は、気化し、その気化分子は、ガス供給管120cから導入されたアルゴンガスにより連結管120bの内部通路側に押し出される。押し出された有機分子は、流量調整バルブ120dにより流量調整され、蒸着源ヘッド200aまで運ばれ、スリット状の吹き出し口200a1から吹き出されて、基板Gの上面に付着して成膜に使われる。3本の搬送路120aにそれぞれ投入された有機材料の気化分子は、搬送中に混ぜ合わされながら蒸着源ヘッド200aに向けて搬送される。搬送路120aは、材料容器毎に完全に分離されているので、ある組の蒸着源ヘッド200a及びその上部の搬送機構500にて気化された有機分子と、他の組の蒸着源ヘッド200a及びその上部の搬送機構500にて気化された有機分子と、が搬送中に混ざり合うことはない。
(Transportation and vaporization of materials)
The material container 300 that has moved to the material vaporization sections PA, PB, and PC is heated. As a result, the organic material stored in the material container 300 is vaporized, and the vaporized molecules are pushed out to the internal passage side of the connecting pipe 120b by the argon gas introduced from the gas supply pipe 120c. The extruded organic molecules are adjusted in flow rate by the flow rate adjusting valve 120d, conveyed to the vapor deposition source head 200a, blown out from the slit-shaped outlet 200a1, attached to the upper surface of the substrate G, and used for film formation. The vaporized molecules of the organic material introduced into the three transport paths 120a are transported toward the vapor deposition source head 200a while being mixed during the transport. Since the transport path 120a is completely separated for each material container, the organic molecules vaporized by one set of vapor deposition source head 200a and the transport mechanism 500 thereabove, and another set of vapor deposition source head 200a and Organic molecules evaporated by the upper transport mechanism 500 are not mixed during transport.

(材料の搬出)
材料容器300の内部の有機材料が消費され、材料の補充が必要になったら高温のまま材料容器300を搬出する。図7及び図8に示したように、材料取出室130には伸縮性の棒状部材420が各ゲートバルブ130aに対して一対一に取り付けられている。棒状部材420は、たとえば、ベローズから構成されていてもよい。棒状部材420の先端には、材料容器300を電気的に吸着する吸着部材420aが設けられている。たとえば、吸着部材420aは吸盤であってもよく、静電チャック機構であってもよい。また、棒状部材420の先端には、吸着部材420aに替えて材料容器300を機械的に把持するアームや材料容器300を機械的に固定するクランプ(フック)を有していてもよい。
(Material removal)
When the organic material inside the material container 300 is consumed and it is necessary to replenish the material, the material container 300 is unloaded at a high temperature. As shown in FIGS. 7 and 8, in the material take-out chamber 130, stretchable rod-like members 420 are attached to the respective gate valves 130a on a one-to-one basis. The rod-shaped member 420 may be made of a bellows, for example. An adsorption member 420 a that electrically adsorbs the material container 300 is provided at the tip of the rod-shaped member 420. For example, the suction member 420a may be a suction cup or an electrostatic chuck mechanism. The rod-shaped member 420 may have an arm that mechanically holds the material container 300 and a clamp (hook) that mechanically fixes the material container 300 instead of the suction member 420a.

搬出時には、ゲートバルブ130aを開き、棒状部材420を伸ばして材料容器300を吸着部材420aに吸着させた状態で引っ張り、材料取出室130に引き入れる。材料容器300を材料取出室130に引き入れ後、ゲートバルブ130aを閉じる。材料取出室130へ取り出された材料容器300は高温状態である。一方、前述したように、外壁130e1と内壁130e2との間は真空状態に保たれている。したがって、外壁130e1と内壁130e2との間の真空断熱(魔法瓶方式)により、材料容器300の熱を外部に逃がさず、これにより、処理時の安全性を確保することができる。材料容器300の温度がある程度低下した後、外壁130e1と内壁130e2との間の真空状態は維持しつつ、図3の排気管130dから内壁130e2の内部へパージガスを導入することにより、内壁130e2の内部をパージする。   At the time of unloading, the gate valve 130a is opened, the rod-shaped member 420 is extended, the material container 300 is pulled while being attracted to the suction member 420a, and pulled into the material take-out chamber 130. After drawing the material container 300 into the material take-out chamber 130, the gate valve 130a is closed. The material container 300 taken out to the material take-out chamber 130 is in a high temperature state. On the other hand, as described above, a vacuum state is maintained between the outer wall 130e1 and the inner wall 130e2. Therefore, the heat of the material container 300 is not released to the outside by the vacuum heat insulation (the thermos bottle method) between the outer wall 130e1 and the inner wall 130e2, thereby ensuring safety during processing. After the temperature of the material container 300 is lowered to some extent, by introducing a purge gas from the exhaust pipe 130d of FIG. 3 into the inner wall 130e2 while maintaining the vacuum state between the outer wall 130e1 and the inner wall 130e2, the inside of the inner wall 130e2 Purge.

また、材料容器300を高温状態のまま材料輸送室120から材料取出室130へ取り出すため、たとえ材料容器300から気化した有機材料が漏れだしても、それが搬送路120aと材料容器300との間で冷やされて固化することを防止できる。これにより、材料容器300が搬送路120aに固着して材料輸送室120から取り出せなくなることを回避できる。   Further, since the material container 300 is taken out from the material transport chamber 120 to the material take-out chamber 130 in a high temperature state, even if the organic material evaporated from the material container 300 leaks, it is between the conveyance path 120a and the material container 300. It is possible to prevent it from being cooled and solidified. Thereby, it can avoid that the material container 300 adheres to the conveyance path 120a, and cannot take out from the material conveyance chamber 120. FIG.

また、材料容器300を材料取出室130に引き入れ後、所定期間、ゲートバルブ130aを開いたままにして、材料取出室130を排気することにより、搬送路内に残留した気化分子およびキャリアガスを排気することができる。   Further, after the material container 300 is drawn into the material take-out chamber 130, the gate valve 130a is kept open for a predetermined period, and the material take-out chamber 130 is evacuated, thereby evacuating vaporized molecules and carrier gas remaining in the transfer path. can do.

前述したように、材料容器300は、材料取出室130のステージ130b上に一時的に載置され冷やされる。冷却方法は、自然冷却でもよいし、不活性ガスを投入してもよいし、材料取出室130に図示しない冷却機構を設けて材料取出室130の壁面などに冷媒を循環させることにより冷却させてもよい。冷却後、図示しないガスラインから窒素ガスをパージし、材料取出室130を大気解放後、ゲートバルブ130cを開閉して材料容器300を外部に搬出する。材料取出室130は、材料輸送室120とは別系統で完全に独立した室になっているため、成膜中であっても、材料容器300を外部に取り出すことができる。棒状部材420は、材料容器300を引き込み後、図7に示したように、再び収縮した状態にて次の材料容器300の取り出しに備える。なお、材料容器300は、棒状部材420を用いずに棒状部材410のみによって搬送路内を搬送されてもよいし、棒状部材410を用いずに棒状部材420のみによって搬送路内を搬送されてもよい。   As described above, the material container 300 is temporarily placed on the stage 130b of the material extraction chamber 130 and cooled. The cooling method may be natural cooling, an inert gas may be input, or a cooling mechanism (not shown) may be provided in the material extraction chamber 130 to circulate a refrigerant on the wall surface of the material extraction chamber 130 to cool the material. Also good. After cooling, nitrogen gas is purged from a gas line (not shown), the material take-out chamber 130 is released to the atmosphere, the gate valve 130c is opened and closed, and the material container 300 is carried out. Since the material take-out chamber 130 is a separate system from the material transport chamber 120 and is completely independent, the material container 300 can be taken out even during film formation. After pulling in the material container 300, the rod-shaped member 420 prepares for the next material container 300 in the contracted state as shown in FIG. The material container 300 may be transported in the transport path only by the bar-shaped member 410 without using the bar-shaped member 420, or may be transported in the transport path by the bar-shaped member 420 alone without using the bar-shaped member 410. Good.

以上に説明したように、本実施形態に係る材料供給装置100によれば、材料投入室110と材料輸送室120と材料取出室130とをそれぞれ所望の減圧状態に制御することができる。各室の真空圧は同じであってもよく、異なっていてもよい。材料容器300は、材料輸送室120に設けられた搬送路120aを介して材料気化部PA、PB,PCまで搬送される。材料容器内の成膜材料は、材料気化部PA、PB,PCにて加熱され、気化する。気化された有機分子は、材料気化部PA、PB,PCから連結管120bの内部通路を介して蒸着源ヘッド200aまで輸送され、蒸着源ヘッド200aの真下を移動中の基板Gに付着する。これにより、基板Gに有機膜が成膜される。   As described above, according to the material supply apparatus 100 according to the present embodiment, the material input chamber 110, the material transport chamber 120, and the material take-out chamber 130 can be controlled to a desired reduced pressure state, respectively. The vacuum pressure in each chamber may be the same or different. The material container 300 is transported to the material vaporization sections PA, PB, and PC via a transport path 120a provided in the material transport chamber 120. The film forming material in the material container is heated and vaporized by the material vaporization sections PA, PB, and PC. The vaporized organic molecules are transported from the material vaporization sections PA, PB, and PC to the vapor deposition source head 200a through the internal passage of the connecting pipe 120b, and adhere to the moving substrate G directly under the vapor deposition source head 200a. Thereby, an organic film is formed on the substrate G.

これによれば、材料輸送室120に対して材料投入室110及び材料取出室130を所望の減圧状態に制御されたロードロック室として機能させることができる。これにより、成膜材料を真空下にて材料容器ごと材料気化部に投入するという斬新な材料供給方法により、材料輸送室120を大気に開放することなく、材料補充時に蒸着源ヘッド200a及びその上部の搬送機構500の温度が低下することを防ぐことができる。   According to this, with respect to the material transport chamber 120, the material input chamber 110 and the material take-out chamber 130 can be made to function as a load lock chamber controlled to a desired reduced pressure state. Thus, by a novel material supply method in which the film forming material is put together with the material container into the material vaporization section under vacuum, the material transport chamber 120 is opened to the atmosphere without opening the material transport chamber 120 to the atmosphere. The temperature of the transport mechanism 500 can be prevented from decreasing.

これにより、排気時間を短縮してスループットを向上させ、生産性を高めることができる。また、排気エネルギーのロスを減らすことができる。また、成膜材料の気化速度を精度よく制御することができる。また、材料容器300を高温のまま取り出すので、材料容器の取り出し時に材料が固化して材料容器自身や搬送路等にこびりつくことを解消して、メンテナンス性を向上させることができるとともに、材料の使用効率を高めることができる。特に、有機材料を用いた成膜の場合、有機材料は高価であるため、量産時、大きなコストダウンを図ることができる。   As a result, the exhaust time can be shortened, the throughput can be improved, and the productivity can be increased. Further, loss of exhaust energy can be reduced. Further, the vaporization rate of the film forming material can be controlled with high accuracy. In addition, since the material container 300 is taken out at a high temperature, it is possible to eliminate the solidification of the material when the material container is taken out and stick to the material container itself or the conveyance path, etc. Efficiency can be increased. In particular, in the case of film formation using an organic material, since the organic material is expensive, a large cost reduction can be achieved during mass production.

また、成膜処理時にフェイスアップ方式を採用することにより、フェイスダウン方式のように大型基板がたわんで搬送や成膜処理が困難になることなく、大型基板に向いた搬送及び成膜を実現できる。また、大型基板であっても、図6の有機層及びメタル層、さらにこれらの層を封止する封止層(図示せず)の連続成膜処理が可能となり、量産体制に合致した構成となる。   In addition, by adopting the face-up method during film formation processing, it is possible to realize transfer and film formation suitable for a large substrate without causing the large substrate to bend and transport and film formation processing become difficult as in the face-down method. . Further, even for a large substrate, the organic layer and the metal layer in FIG. 6 and a sealing layer (not shown) for sealing these layers can be continuously formed, and the configuration conforms to the mass production system. Become.

さらに、一連のプロセスを真空下にて行うため、材料容器300や蒸着源ヘッド200aや搬送路120a等を高温加熱した際の放射熱を真空断熱により遮断して、6層連続成膜装置10の外部に熱を伝えないようにすることができる。これにより、成膜処理時の安全性を高めることができる。   Furthermore, in order to perform a series of processes under vacuum, the radiant heat when the material container 300, the vapor deposition source head 200a, the conveyance path 120a, etc. are heated at high temperature is blocked by vacuum insulation, It is possible to prevent heat from being transmitted to the outside. Thereby, the safety | security at the time of a film-forming process can be improved.

また、本実施形態に係る6層連続成膜装置10によれば、蒸着源ヘッド200aの吹き出し位置を下向きに配置することにより、よりフレキシブルな設計が可能になるため、材料気化部PA,PB,PCから蒸着源ヘッド200aの吹き出し口200a1までの経路の長さを短くすることができる。これにより、搬送中の有機分子及びキャリアガスのコンダクタンスを向上させることができる。   Further, according to the six-layer continuous film forming apparatus 10 according to the present embodiment, since the blowing position of the vapor deposition source head 200a is arranged downward, a more flexible design is possible, so that the material vaporization parts PA, PB, The length of the path from the PC to the outlet 200a1 of the vapor deposition source head 200a can be shortened. Thereby, the conductance of the organic molecule and carrier gas in conveyance can be improved.

<第1の実施形態の第1の変形例>
次に、第1の実施形態の第1の変形例について、図9を参照しながら説明する。図9(a)は、第1の変形例に係る1組の蒸着源ヘッド200a及びその上部の搬送機構500を示す。図9(b)は、第1の変形例に係る材料供給装置100の横断面の一部を示す。
<First Modification of First Embodiment>
Next, a first modification of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9A shows a set of vapor deposition source heads 200a and an upper transport mechanism 500 according to the first modification. FIG. 9B shows a part of a cross section of the material supply apparatus 100 according to the first modification.

第1の実施形態に係る流量調整バルブ120dは、図5(a)に示したように、連結管120bに対向する位置にて各搬送路120aに垂直に取り付けられていた。これに対して、第1の変形例に係る流量調整バルブ120dは、図9(a)に示したように、搬送路120aの長手方向に平行に搬送路120aと並んで連結管120bに装着されている。   As shown in FIG. 5A, the flow rate adjustment valve 120d according to the first embodiment is vertically attached to each conveyance path 120a at a position facing the connection pipe 120b. On the other hand, as shown in FIG. 9A, the flow rate adjustment valve 120d according to the first modification is mounted on the connecting pipe 120b in parallel with the transport path 120a in parallel with the longitudinal direction of the transport path 120a. ing.

第1の実施形態に係る材料供給装置100では、図3に示したように、搬送路120a、連結管120b及び流量調整バルブ120dが、搬送路120aの長手方向に対して垂直な方向に並んで配置されていた。これに対して、第1の変形例に係る材料供給装置100によれば、図9(b)に示したように、流量調整バルブ120dが、蒸着源ヘッド200aの上部のスペースに位置づけられる。   In the material supply apparatus 100 according to the first embodiment, as illustrated in FIG. 3, the conveyance path 120a, the connecting pipe 120b, and the flow rate adjustment valve 120d are arranged in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the conveyance path 120a. Had been placed. On the other hand, according to the material supply apparatus 100 according to the first modified example, as shown in FIG. 9B, the flow rate adjusting valve 120d is positioned in the space above the vapor deposition source head 200a.

これにより、第1の変形例では、第1の実施形態にて流量調整バルブ120dが突出していたスペース分だけ隣接する蒸着源ヘッド200a間の距離を短くすることができる。これにより、材料供給装置100を小型化することができる。この結果、省スペース化を図り、かつ排気効率を高めることができる。一方、スペースに余裕がある場合には、第1の実施形態に係る材料供給装置100と同サイズの材料供給装置100に、より多くの蒸着源ヘッド200aを配設することができる。また、連結管120b及び流量調整バルブ120dの位置によっては、材料気化部PA,PB,PCから蒸着源ヘッド200aまでの搬送経路を第1の実施形態の場合の材料気化部PA,PB,PCから蒸着源ヘッド200aまでの搬送経路よりも短縮することができる。   Thereby, in the 1st modification, the distance between the vapor deposition source heads 200a adjacent by the space which the flow volume adjustment valve 120d protruded in 1st Embodiment can be shortened. Thereby, the material supply apparatus 100 can be reduced in size. As a result, space saving can be achieved and exhaust efficiency can be increased. On the other hand, when there is room in the space, more deposition source heads 200a can be disposed in the material supply apparatus 100 having the same size as the material supply apparatus 100 according to the first embodiment. Further, depending on the positions of the connecting pipe 120b and the flow rate adjusting valve 120d, the transport path from the material vaporization parts PA, PB, PC to the vapor deposition source head 200a can be changed from the material vaporization parts PA, PB, PC in the first embodiment. This can be shorter than the conveyance path to the vapor deposition source head 200a.

<第1の実施形態の第2の変形例>
次に、第1の実施形態の第2の変形例について、図10を参照しながら説明する。図10(a)は、第2の変形例に係る1組の蒸着源ヘッド200a及びその上部の搬送機構500を示す。図10(b)は、第2の変形例に係る材料供給装置100の横断面の一部を示す。
<Second Modification of First Embodiment>
Next, a second modification of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10A shows a set of vapor deposition source heads 200a and a transport mechanism 500 thereabove according to a second modification. FIG.10 (b) shows a part of cross section of the material supply apparatus 100 which concerns on a 2nd modification.

第1の変形例に係る流量調整バルブ120dは、図9(a)に示したように、搬送路120aの長手方向に平行に搬送路120aと並んで連結管120bに装着されていた。一方、図10(a)に示したように、第2の変形例に係る流量調整バルブ120dも、第1の変形例に係る流量調整バルブ120dと同様、搬送路120aの長手方向に平行に搬送路120aと並んで連結管120bに装着されている。これに加えて、第2の変形例では、材料気化部PA,PB,PCが、搬送路120aと別体で形成され、連結管120bに対して流量調整バルブ120dと対向する位置であって、搬送路120aの長手方向に平行に搬送路120aと並んで連結管120bに装着されている。   As shown in FIG. 9A, the flow rate adjustment valve 120d according to the first modification is mounted on the connecting pipe 120b in parallel with the transport path 120a in parallel with the longitudinal direction of the transport path 120a. On the other hand, as shown in FIG. 10A, the flow rate adjusting valve 120d according to the second modification is also transported parallel to the longitudinal direction of the transport path 120a, similarly to the flow rate regulating valve 120d according to the first modification. Along with the path 120a, the connecting pipe 120b is mounted. In addition to this, in the second modification, the material vaporization portions PA, PB, PC are formed separately from the transport path 120a, and are at positions facing the flow rate adjusting valve 120d with respect to the connecting pipe 120b, The connecting pipe 120b is mounted in parallel with the conveying path 120a in parallel with the longitudinal direction of the conveying path 120a.

これによれば、図10(b)に示したように、流量調整バルブ120d及び材料気化部PA,PB,PCが、蒸着源ヘッド200aの上部のスペースに位置づけられる。これにより、第2の変形例では、流量調整バルブ120dが突出していたスペース分だけ隣接する蒸着源ヘッド200a間の距離を短くすることができる。これにより、第2の変形例においても、第1の変形例と同様に第1の実施形態に比べて材料供給装置100を小型化することができる。   According to this, as shown in FIG. 10B, the flow rate adjusting valve 120d and the material vaporization parts PA, PB, PC are positioned in the space above the vapor deposition source head 200a. Thereby, in the 2nd modification, the distance between the vapor deposition source heads 200a adjacent by the space which the flow volume adjustment valve | bulb 120d protruded can be shortened. Thereby, also in the 2nd modification, the material supply apparatus 100 can be reduced in size compared with 1st Embodiment similarly to the 1st modification.

この結果、省スペース化を図り、かつ排気効率を高めることができる。また、第2の変形例では、材料気化部PA,PB,PCが搬送路120aと別体に設けられているので、ヒータ等の加熱部材300cの取り付けやメンテナンスが容易になる。一方、スペースに余裕がある場合には、第2の変形例においても、第1の実施形態に係る材料供給装置100と同サイズの材料供給装置100に、より多くの蒸着源ヘッド200a及びその上部の搬送機構500を配設することができる。   As a result, space saving can be achieved and exhaust efficiency can be increased. In the second modified example, since the material vaporization portions PA, PB, and PC are provided separately from the transport path 120a, it is easy to attach and maintain the heating member 300c such as a heater. On the other hand, when there is room in the space, also in the second modified example, the material supply device 100 having the same size as the material supply device 100 according to the first embodiment has more evaporation source heads 200a and upper portions thereof. The transport mechanism 500 can be provided.

<第2の実施形態>
次に、第2の実施形態に係る6層連続成膜装置10について、図11を参照しながら説明する。第2の実施形態に係る6層連続成膜装置10では、第1の実施形態に係る材料投入室110及び材料取出室130が1つにまとめられ、材料入替室140として構成されている。材料気化部PAを有する成膜室200,冷却室150、アームArmは、処理容器Ch内に置かれていて、図示しない排気装置により排気され、真空状態になっている。材料入替室140は、処理容器Chとは別系統の空間を形成し、図示しない排気装置により排気され真空状態になっている。材料入替室140の内部構成は、第1の実施形態の材料投入室110の内部構成と同様である。材料入替室140は、材料容器300の投入及び取り出しの両方の機能を有する。
<Second Embodiment>
Next, a six-layer continuous film forming apparatus 10 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. In the six-layer continuous film forming apparatus 10 according to the second embodiment, the material input chamber 110 and the material take-out chamber 130 according to the first embodiment are combined into a single material replacement chamber 140. The film formation chamber 200 having the material vaporization part PA, the cooling chamber 150, and the arm Arm are placed in the processing chamber Ch and are exhausted by an exhaust device (not shown) and are in a vacuum state. The material replacement chamber 140 forms a space of a different system from the processing vessel Ch, and is evacuated and exhausted by an exhaust device (not shown). The internal configuration of the material replacement chamber 140 is the same as the internal configuration of the material input chamber 110 of the first embodiment. The material exchange chamber 140 has both functions of loading and unloading the material container 300.

材料入替室140に投入された材料容器300は、アームArmにより把持されて成膜室200の内部の材料気化部PAに搬送される。一連の成膜処理を繰り返し実行した結果、成膜材料がほぼすべて消費された際には、料容器300を高温状態のまま材冷却室150まで運び、所定の低温状態になるまで自然冷却又は図示しない冷却機構により強制冷却する。   The material container 300 put into the material replacement chamber 140 is held by the arm Arm and transferred to the material vaporization section PA inside the film forming chamber 200. As a result of repeating a series of film forming processes, when almost all of the film forming material is consumed, the material container 300 is transported to the material cooling chamber 150 in a high temperature state and is naturally cooled or illustrated until it reaches a predetermined low temperature state. Forced cooling with a cooling mechanism that does not.

その間に、新たな材料容器300を材料気化部PAに投入する。冷却室150にて冷却された材料容器300は、冷却後、再びアームArmを用いて材料入替室140まで搬送され、材料入替室140を大気開放して材料容器300を外部に取り出す。第2の実施形態に係る6層連続成膜装置10によれば、効率の良い材料の補充及び入れ替えが可能になる。また、真空断熱により成膜処理時に外部に熱を漏らさず、安全性の高い装置を構築することができる。   In the meantime, a new material container 300 is put into the material vaporization part PA. After cooling, the material container 300 cooled in the cooling chamber 150 is again transported to the material replacement chamber 140 using the arm Arm, and the material replacement chamber 140 is opened to the atmosphere to take out the material container 300 to the outside. According to the six-layer continuous film forming apparatus 10 according to the second embodiment, it is possible to efficiently replenish and replace materials. Further, it is possible to construct a highly safe apparatus without leaking heat to the outside during the film forming process by vacuum insulation.

以上に説明したように、各実施形態及びその変形例に係る材料供給装置100によれば、材料輸送室120に対して材料投入室110及び材料取出室130を別区間にし、それぞれ所望の減圧状態に制御されたロードロック室として機能させる。これにより材料補充時にあっても、材料供給装置内を真空状態に保つことができる。この結果、安定した温度管理が可能となり、メンテナンス性及び材料の使用効率を向上させることができる。また、材料補充時、材料供給装置内を大気に解放しないため、排気効率を向上させることができる。この結果、量産時に大きなコストダウンを図ることができる。   As described above, according to the material supply device 100 according to each embodiment and the modified example thereof, the material input chamber 110 and the material take-out chamber 130 are separated from the material transport chamber 120, and each has a desired reduced pressure state. To function as a controlled load lock chamber. As a result, the material supply device can be kept in a vacuum state even when the material is replenished. As a result, stable temperature management becomes possible, and maintenance performance and material use efficiency can be improved. Further, when the material is replenished, the inside of the material supply device is not released to the atmosphere, so that the exhaust efficiency can be improved. As a result, significant cost reduction can be achieved during mass production.

また、基板のフェイスアップ方式を採用したことにより大型基板の搬送及び連続成膜に有利な構成とすることができる。また、材料容器の二重構造及び材料容器を高温のまま搬送することにより、材料の漏れ防止と温度の均一性確保を図ることができ、材料のこびり付きを防止するとともに有機材料の気化速度を精度よく制御することができる。   Further, by adopting the substrate face-up method, it is possible to obtain a configuration advantageous for transporting a large substrate and continuous film formation. In addition, by transporting the material container with the double structure and the material container at a high temperature, it is possible to prevent the material from leaking and to ensure the uniformity of the temperature, to prevent the material from sticking and to accurately control the vaporization rate of the organic material. It can be controlled well.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.

たとえば、本発明に係る成膜装置では、蒸着源ヘッド及び各蒸着源ヘッド上部の搬送機構の個数は、6組に限られない。例えば、蒸着源及び搬送機構の組数は、1組であってもよく、2以上の複数組であってもよい。   For example, in the film forming apparatus according to the present invention, the number of vapor deposition source heads and the transport mechanisms above each vapor deposition source head is not limited to six sets. For example, the number of sets of the vapor deposition source and the transport mechanism may be one set or a plurality of sets of two or more.

また、本発明に係る成膜装置の成膜材料には、パウダー状(固体)の有機材料を用いることができる。成膜材料に主に液体の有機金属を用い、気化させた成膜材料を加熱された被処理体上で分解させることにより、被処理体上に薄膜を成長させるMOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition:有機金属気相成長法)に用いることもできる。また、本発明に係る成膜装置の成膜材料は、有機材料に限られず、たとえば、銀等の電極用の成膜材料や封止膜用の成膜材料であってもよい。   In addition, a powdery (solid) organic material can be used as a film forming material of the film forming apparatus according to the present invention. A liquid organic metal is mainly used as a film forming material, and the vaporized film forming material is decomposed on a heated object to be processed, so that a thin film is grown on the object to be processed. MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition): It can also be used for organometallic vapor phase epitaxy. The film forming material of the film forming apparatus according to the present invention is not limited to an organic material, and may be, for example, a film forming material for an electrode such as silver or a film forming material for a sealing film.

本発明の第1の実施形態及びその変形例に係る成膜装置の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the film-forming apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention and its modification. 同実施形態及びその変形例に係る成膜装置の縦断面図(図1の1−1断面)である。It is a longitudinal cross-sectional view (1-1 cross section of FIG. 1) of the film-forming apparatus which concerns on the embodiment and its modification. 同実施形態に係る材料供給装置の横断面図(図2の2−2断面)である。It is a transverse cross section (2-2 section of Drawing 2) of the material supply device concerning the embodiment. 各実施形態及びその変形例に係る材料容器の断面図(図1の3−3断面)である。It is sectional drawing (3-3 cross section of FIG. 1) of the material container which concerns on each embodiment and its modification. 図5(a)は、第1の実施形態に係る蒸着源ヘッド及びその周辺の斜視図であり、図5(b)は、同蒸着源ヘッド及びその周辺の縦断面図(図5(a)の4−4断面)である。FIG. 5A is a perspective view of the vapor deposition source head and its surroundings according to the first embodiment, and FIG. 5B is a longitudinal sectional view of the vapor deposition source head and its surroundings (FIG. 5A). 4-4 cross section). 各実施形態及びその変形例に係る成膜装置により成膜された膜構造の模式図である。It is a schematic diagram of the film | membrane structure formed into a film by the film-forming apparatus which concerns on each embodiment and its modification. 第1の実施形態及びその変形例に係る材料供給装置の搬入及び搬出動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating carrying-in and carrying-out operation | movement of the material supply apparatus which concerns on 1st Embodiment and its modification. 第1の実施形態及びその変形例に係る材料供給装置の搬入及び搬出動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating carrying-in and carrying-out operation | movement of the material supply apparatus which concerns on 1st Embodiment and its modification. 図9(a)は、第1の実施形態の第1の変形例に係る蒸着源ヘッド及びその周辺の斜視図であり、図9(b)は、同変形例に係る材料供給装置の横断面の一部を示した図である。FIG. 9A is a perspective view of a vapor deposition source head and its periphery according to a first modification of the first embodiment, and FIG. 9B is a cross-sectional view of a material supply apparatus according to the modification. It is the figure which showed a part of. 図10(a)は、第1の実施形態の第2の変形例に係る蒸着源ヘッド及びその周辺の斜視図であり、図10(b)は、同変形例に係る材料供給装置の横断面の一部を示した図である。FIG. 10A is a perspective view of a vapor deposition source head and its periphery according to a second modification of the first embodiment, and FIG. 10B is a cross-sectional view of the material supply apparatus according to the modification. It is the figure which showed a part of. 本発明の第2の実施形態に係る成膜装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the film-forming apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 6層連続成膜装置
100 材料供給装置
110 材料投入室
110b,110c ゲートバルブ
110a ステージ
120 材料輸送室
120a 搬送路
120b 連結管
120c ガス供給管
120d 流量調整バルブ
130 材料取出室
130a,130c ゲートバルブ
130b ステージ
140 材料入替室
150 冷却室
200 成膜室
200a 蒸着源ヘッド
200a1 吹き出し口
300 材料容器
300b 細孔
300c 加熱部材
300d 蓋部
305 有機材料
410,420 棒状部材
420a 吸着部材
PA,PB,PC 材料気化部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 6 layer continuous film-forming apparatus 100 Material supply apparatus 110 Material input chamber 110b, 110c Gate valve 110a Stage 120 Material transport chamber 120a Transfer path 120b Connection pipe 120c Gas supply pipe 120d Flow control valve 130 Material extraction chamber 130a, 130c Gate valve 130b Stage 140 Material replacement chamber 150 Cooling chamber 200 Deposition chamber 200a Vapor source head 200a1 Blowout port 300 Material container 300b Pore 300c Heating member 300d Lid portion 305 Organic material 410, 420 Bar-shaped member 420a Adsorption member PA, PB, PC Material vaporization unit

Claims (15)

成膜材料が収納された材料容器と、
前記材料容器を投入する材料投入室と、
蒸着源ヘッドに連結された連結管の内部通路と連通し、前記連通した部分を材料気化部として前記投入された材料容器を前記材料気化部まで搬送させる搬送路を有し、前記材料気化部まで搬送させた材料容器内の成膜材料を前記材料気化部にて気化し、前記連結管の内部通路から前記蒸着源ヘッドに向けて送り出す材料輸送室と、
前材料輸送室から材料容器を取り出す材料取出室と、を備え、
前記材料投入室と前記材料輸送室と前記材料取出室とは、それぞれ所望の減圧状態に制御されている材料供給装置。
A material container containing a film forming material;
A material loading chamber for loading the material container;
It communicates with the internal passage of the connecting pipe connected to the vapor deposition source head, and has a transport path for transporting the charged material container to the material vaporization section with the communicated portion as the material vaporization section, to the material vaporization section. A material transport chamber that vaporizes the film-forming material in the transported material container in the material vaporization section and sends it out from the internal passage of the connecting pipe toward the vapor deposition source head;
A material removal chamber for removing a material container from the previous material transport chamber,
The material supply chamber, the material transport chamber, and the material take-out chamber are respectively controlled to a desired reduced pressure state.
前記搬送路は、前記材料輸送室を貫通し、両端に連結された第1及び第2の開閉機構を介して前記材料投入室及び前記材料取出室と開閉可能に連結されている請求項1に記載された材料供給装置。   The said conveyance path penetrates the said material conveyance chamber, and is connected with the said material input chamber and the said material extraction chamber through the 1st and 2nd opening / closing mechanism connected to both ends so that opening and closing is possible. The material supply device described. 前記材料容器には、キャリアガス供給口が設けられ、
前記材料輸送室は前記キャリアガス供給口から供給されたキャリアガスを用いて前記材料容器にて気化された成膜材料を前記蒸着源ヘッドに向けて送り出す請求項1又は請求項2のいずれかに記載された材料供給装置。
The material container is provided with a carrier gas supply port,
The said material transport chamber sends out the film-forming material vaporized in the said material container toward the said vapor deposition source head using the carrier gas supplied from the said carrier gas supply port. The material supply device described.
前記蒸着源ヘッドは、気化された成膜材料の吹き出し口が処理中の被処理体の上面に対向するように前記連結管に連結されている請求項1〜3のいずれかに記載された材料供給装置。   The material according to any one of claims 1 to 3, wherein the vapor deposition source head is connected to the connection pipe so that a vaporized film formation material outlet faces an upper surface of an object to be processed. Feeding device. 前記材料輸送室は、前記連結管の内部通路と連通する複数の搬送路を有し、前記複数の搬送路にそれぞれ投入された材料容器の成膜材料を前記連結管の内部通路中にて混ぜ合わされながら前記蒸着源ヘッドに向けて送り出す請求項1〜4のいずれかに記載された材料供給装置。   The material transport chamber has a plurality of transport paths communicating with the internal passages of the connection pipe, and the film forming material of the material container respectively charged into the plurality of transport paths is mixed in the internal passage of the connection pipe. The material supply device according to claim 1, wherein the material supply device sends out toward the vapor deposition source head. 前記材料輸送室は、前記材料気化部に対して一対一に前記連結管に取り付けられた第3の開閉機構を有し、
前記第3の開閉機構は、前記材料気化部にて気化されたかつ前記連結管の内部通路を通過する成膜材料の流量を調整する請求項1〜5のいずれかに記載された材料供給装置。
The material transport chamber has a third opening / closing mechanism attached to the connecting pipe on a one-to-one basis with respect to the material vaporization section,
The material supply device according to claim 1, wherein the third opening / closing mechanism adjusts a flow rate of the film forming material that is vaporized in the material vaporization unit and passes through the internal passage of the connecting pipe. .
前記第3の開閉機構は、前記連結管を挟んで前記搬送路に対向して前記連結管に装着されている請求項6に記載された材料供給装置。   The material supply device according to claim 6, wherein the third opening / closing mechanism is mounted on the connection pipe so as to face the conveyance path with the connection pipe interposed therebetween. 前記第3の開閉機構は、前記搬送路の長手方向に平行に前記搬送路と並んで前記連結管に装着されている請求項6に記載された材料供給装置。   The material supply device according to claim 6, wherein the third opening / closing mechanism is attached to the connection pipe alongside the transport path in parallel with a longitudinal direction of the transport path. 前記材料容器は、伸縮可能な棒状部材により押されることにより前記搬送路内を搬送される請求項1〜8のいずれかに記載された材料供給装置。   The material supply device according to any one of claims 1 to 8, wherein the material container is transported in the transport path by being pushed by an extendable rod-like member. 前記材料容器は、伸縮可能な棒状部材により引かれることにより前記搬送路内を搬送される請求項1〜9のいずれかに記載された材料供給装置。   The material supply device according to claim 1, wherein the material container is transported in the transport path by being pulled by an extendable rod-shaped member. 前記材料気化部は、前記第3の開閉機構に対向する位置であって、前記搬送路の長手方向に平行に前記搬送路と並んで前記連結管に装着されている請求項8〜10のいずれかに記載された材料供給装置。   The said material vaporization part is a position facing the said 3rd opening-and-closing mechanism, Comprising: Any of Claims 8-10 attached to the said connection pipe along with the said conveyance path in parallel with the longitudinal direction of the said conveyance path. The material supply apparatus described in the above. 前記材料取出室は、二重構造である請求項1〜11のいずれかに記載された材料供給装置。   The material supply device according to any one of claims 1 to 11, wherein the material take-out chamber has a double structure. 前記材料容器又は前記材料気化部の少なくともいずれかに前記成膜材料を加熱する加熱部材が装着されている請求項1〜12のいずれかに記載された材料供給装置。   The material supply apparatus according to claim 1, wherein a heating member that heats the film forming material is attached to at least one of the material container and the material vaporization unit. 前記材料容器は、前記材料容器に収納された成膜材料を押圧する蓋部を有する請求項1〜13のいずれかに記載された材料供給装置。   The material supply apparatus according to claim 1, wherein the material container has a lid portion that presses a film forming material stored in the material container. 所望の減圧状態に制御された材料投入室内の材料容器を所望の減圧状態に制御された材料輸送室に投入するステップと、
蒸着源ヘッドに連結された連結管の内部通路と連通し、前記連通した部分を材料気化部として前記投入された材料容器を前記材料輸送室内の搬送路を用いて前記材料気化部まで搬送させるステップと、
前記材料気化部にて材料容器内の成膜材料を気化し、気化された成膜材料を前記連結管から前記蒸着源ヘッドに向けて送り出すステップと、
前記材料容器を所望の減圧状態に制御された材料取出室に取り出すステップと、を含む材料供給方法。
Charging a material container in a material charging chamber controlled to a desired reduced pressure state into a material transporting chamber controlled to a desired reduced pressure state;
Communicating with the internal passage of the connecting pipe connected to the vapor deposition source head, and transporting the charged material container to the material vaporizing section using the conveying path in the material transport chamber, with the communicating portion as the material vaporizing section When,
Vaporizing a film forming material in a material container in the material vaporization unit, and sending the vaporized film forming material from the connection pipe toward the vapor deposition source head;
Taking out the material container into a material take-out chamber controlled to a desired reduced pressure state.
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