JP2013127086A

JP2013127086A - 蒸着装置及び蒸着方法

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Publication number: JP2013127086A
Application number: JP2011276051A
Authority: JP
Inventors: Itsushin Yo; 一新楊
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2013-06-27

Abstract

【課題】効率良く蒸着を行うとともに、蒸発材料の利用効率を向上させることにより、生産効率を向上させる蒸着技術を提供する。
【解決手段】本発明の蒸着装置は、基板６を搬送する搬送経路を有する真空槽２と、真空槽２内に設けられ、基板６に対して蒸着を行うための蒸発源３と、真空槽２内に設けられ、固体蒸発材料４０を収容する収容容器４１を有し固体蒸発材料４０を供給するための固体蒸発材料供給手段４と、真空槽２内に設けられ、固体蒸発材料供給手段４から供給された固体蒸発材料４０を溶融するための加熱手段５２を有し溶融蒸発材料３０を連続的に蒸発源３に供給する溶融蒸発材料供給手段５とを備える。蒸発源３に、溶融蒸発材料３０を収容する収容部３２を有する蒸発容器３１と、蒸発容器３１内の溶融蒸発材料３０を蒸発させるための加熱手段３３とが設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば有機ＥＬディスプレイや有機ＥＬ照明デバイス等の有機デバイスを作製するための蒸着技術に関する。

従来、この種の蒸着装置としては、例えば特許文献１〜３に記載されたようなものが知られている。
特許文献１に記載された発明は、点状の蒸発源であり、蒸発速度が遅いとともに、蒸発材料の利用効率が低く、生産効率が良くないという問題がある。

一方、特許文献２に記載された発明は、構成が複雑でコスト高になるとともに、膜厚分布を調整する機構を有しておらず、膜厚分布の均一性を確保することが困難であるという問題がある。
さらに、特許文献３に記載された発明においては、大型基板に対して膜厚分布の均一性を確保することが困難であるという問題がある。

特開平１１−５０２３６号公報特開昭６２−２９０８６３号公報特開２０１０−１４４２２１号公報

本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、効率良く蒸着を行うとともに、蒸発材料の利用効率を向上させることにより、生産効率を向上させる蒸着技術を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、大型の成膜対象物の表面に分布が均一な膜を形成することができる蒸着技術を提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本発明は、成膜対象物を搬送する搬送経路を有する真空槽と、前記真空槽内に設けられ、前記成膜対象物に対して蒸着を行うための蒸発源と、前記真空槽内に設けられ、固体蒸発材料を収容する収容容器を有し当該固体蒸発材料を供給するための固体蒸発材料供給手段と、前記真空槽内に設けられ、前記固体蒸発材料供給手段から供給された前記固体蒸発材料を溶融するための加熱手段を有し当該溶融蒸発材料を連続的に前記蒸発源に供給する溶融蒸発材料供給手段とを備え、前記蒸発源に、前記溶融蒸発材料を収容する収容部を有する蒸発容器と、当該蒸発容器内の溶融蒸発材料を蒸発させるための加熱手段とが設けられている蒸着装置である。
本発明では、前記固体蒸発材料供給手段は、前記固体蒸発材料を収容する収容容器を有し当該収容容器内の固体蒸発材料を所定量落下させて前記溶融蒸発材料供給手段に供給するように構成されている場合にも効果的である。
本発明では、前記溶融蒸発材料供給手段の加熱手段は、当該固体蒸発材料が溶融する温度で且つできるだけ低い温度で加熱するように構成されている場合にも効果的である。
本発明では、前記蒸発源が、蒸発材料を収容する細長形状の収容部を有し、前記固体蒸発材料供給手段が、前記蒸発源の収容部の両端部近傍に設けられた第１及び第２の固体蒸発材料供給手段を有し、前記溶融蒸発材料供給手段が、前記第１及び第２の固体蒸発材料供給手段の近傍にそれぞれ設けられた第１及び第２の溶融蒸発材料供給手段を有し、前記真空槽内に、前記蒸発源の収容部の長手方向に対して交差する方向に成膜対象物を搬送する搬送経路が設けられ、前記搬送経路の両側部近傍に、前記蒸発材料の蒸発速度をそれぞれ検出する第１及び第２の膜厚センサとが設けられ、前記第１及び第２の膜厚センサにて得られた結果に基づいて前記第１及び第２の材料供給手段における蒸発材料の供給量をそれぞれ制御するように構成されている場合にも効果的である。
一方、本発明は、上述したいずれかの蒸着装置を用いて成膜対象物上に蒸着を行う方法であって、前記固体蒸発材料供給手段から供給された固体蒸発材料を前記溶融蒸発材料供給手段において第１の温度で加熱して溶融させて前記蒸発源の蒸発容器に連続的に供給し、当該蒸発源において前記第１の温度より高い温度で当該溶融蒸発材料を加熱して蒸発させ、複数の成膜対象物に対して搬送しつつ蒸着を行う工程を有する蒸着方法である。

本発明の場合、真空槽内に、収容容器内の固体蒸発材料を例えば所定量落下させて供給する固体蒸発材料供給手段と、当該固体蒸発材料を溶融するための加熱手段を有し当該溶融蒸発材料を連続的に蒸発源に供給する溶融蒸発材料供給手段とを備え、蒸発源に蒸発容器内の溶融蒸発材料を蒸発させるための加熱手段が設けられていることから、溶融蒸発材料供給手段において溶融した溶融蒸発材料は溶融蒸発材料供給手段に留まることなく蒸発源の収容容器に供給され、この蒸発容器において溶融蒸発材料が均一に充填され均一な状態で加熱されて高速で蒸発させることができる。
その結果、本発明によれば、溶融蒸発材料の無駄な蒸発が抑えられるとともに、蒸着装置のトラブルのリスクやメンテナンスの回数を減らすことができる。
すなわち、本発明では、溶融蒸発材料供給手段は温度が高く表面の蒸発粒子の覆着率は低くなるため、溶融蒸発材料供給手段に膜が付き難く、蒸発材料を連続的に供給可能で、長時間、大面積の成膜対象物に対して蒸着を行うことができる。そして、溶融した蒸発材料を安定的に連続供給することができるため、蒸着速度を安定させることができ、走行方向の膜圧分布が良いという効果がある。さらに、固体蒸発材料は液体になる時、材料中のガスが脱出されるため、蒸着時におけるスプラッシュを抑制することができるという効果がある。
本発明において、溶融蒸発材料供給手段の加熱手段が、当該固体蒸発材料が溶融する温度で且つできるだけ低い温度で加熱するように構成されている場合には、溶融蒸発材料供給手段において蒸発材料の蒸発を防止することができるので、よりプロセス中における蒸発材料の無駄な消費を抑えることができる。
本発明において、蒸発源が、蒸発材料を収容する細長形状の収容部を有し、固体蒸発材料供給手段が、蒸発源の収容部の両端部近傍に設けられた第１及び第２の固体蒸発材料供給手段を有し、溶融蒸発材料供給手段が、第１及び第２の固体蒸発材料供給手段の近傍にそれぞれ設けられた第１及び第２の溶融蒸発材料供給手段を有し、成膜対象物の搬送経路の両側部近傍において、蒸発速度をそれぞれ検出する第１及び第２の膜厚センサが設けられ、これら第１及び第２の膜厚センサにて得られた結果に基づいて第１及び第２の固体蒸発材料供給手段における固体蒸発材料の供給量をそれぞれ制御するように構成されている場合には、成膜を自動化することができるとともに、大型の成膜対象物に対して均一な膜厚で連続的な成膜を行うことができる。

本発明によれば、効率良く蒸着を行うとともに、蒸発材料の利用効率を向上させることにより、生産効率を向上させる蒸着技術を提供することができる。
また、本発明によれば、大型の成膜対象物の表面に分布が均一な膜を形成することができる。

（ａ）：本発明に係る蒸着装置の実施の形態の全体構成を示す断面図（ｂ）：同実施の形態における蒸発源の配置構成を示す平面図（ａ）（ｂ）：同実施の形態の蒸着装置の動作を示す断面図（ａ）（ｂ）：同実施の形態の蒸着装置の動作を示す断面図本発明の他の実施の形態の蒸着装置の全体構成を示す断面図（ａ）（ｂ）：同実施の形態の蒸着装置の動作を示す断面図（ａ）（ｂ）：同実施の形態の蒸着装置の動作を示す断面図本発明の他の実施の形態の蒸着装置の全体構成を示す断面図（ａ）（ｂ）：同実施の形態の蒸着装置の動作を示す断面図同実施の形態の蒸着装置の動作を示す断面図

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
図１（ａ）は、本発明に係る蒸着装置の実施の形態の全体構成を示す断面図、図１（ｂ）は、同実施の形態における蒸発源の配置構成を示す平面図である。

図１（ａ）に示すように、本実施の形態の蒸着装置１は、図示しない真空排気系に接続された真空槽２を有している。
真空槽２内の例えば下部には、蒸発源３が設けられている。

一方、図１（ａ）（ｂ）に示すように、真空槽２内の蒸発源３の上方には、ローラ等の搬送機構（図示せず）によって構成され基板搬送方向（Ｙ軸方向）に延びる搬送経路（図示せず）が設けられ、この搬送経路に沿って複数の基板６が連続的に蒸発源３の上方を一方向へ通過するように構成されている。

図１（ｂ）に示すように、蒸発源３は、基板搬送方向と直交するＸ軸方向に延びる細長形状の蒸発容器３１を有し、この蒸発容器３１には、後述する溶融した蒸発材料（以下、「溶融蒸発材料」という。）３０を収容するためのＸ軸方向に延びる細長形状の収容部３２が設けられている。

蒸発容器３１は、例えばセラミックス等の絶縁性材料からなり、その周囲には、例えば抵抗加熱方式の加熱手段３３が設けられている。この加熱手段３３は、図示しない加熱用電源に接続され、後述する固体の蒸発材料（以下、「固体蒸発材料」という。）４０の蒸発温度より高い温度で加熱するように構成されている。

真空槽２内の蒸発源３の上部には、固体蒸発材料４０を供給する固体蒸発材料供給手段４が設けられ、この固体蒸発材料供給手段４と蒸発源３との間には、溶融蒸発材料供給手段５が設けられている。

固体蒸発材料供給手段４は、下方に向って外径が小さくなるように形成された例えば漏斗状の収容容器４１を有し、この収容容器４１の下端部に例えば円形の開口部４２が設けられている。そして、収容容器４１内には固体蒸発材料４０が収容されるようになっている。

本発明の場合、固体蒸発材料４０としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、リチウム（Ｌｉ）、ビスマス（Ｂｉ）、鉛（Ｐｂ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、バリウム（Ｂａ）やこれらを含む合金を好適に用いることができる。

収容容器４１の上方には、モータ４３が設けられ、このモータ４３の回転軸４４が鉛直下方に向けて収容容器４１の上部から収容容器４１の内部に挿入されている。モータ４３の回転軸４４の先端部には、その表面にねじが形成された直線棒状の材料搬送部材４５が取り付けられている。

この材料搬送部材４５は、鉛直方向に向けて配置され、その下端部が収容容器４１の開口部４２の内側に位置するように構成されている。
そして、このような構成によって、モータ４３を駆動して材料搬送部材４５を所定方向に回転させることにより、収容容器４１内の固体蒸発材料４０が開口部４２から落下するようになっている。

溶融蒸発材料供給手段５は、固体蒸発材料供給手段４の収容容器４１の下方に配置された溶融容器５０を有し、この溶融容器５０の上部には、収容容器４１の開口部４２の直下の位置に供給用開口部５１が設けられている。

溶融容器５０の周囲には、図示しない電源に接続された例えば抵抗加熱方式の加熱手段５２が設けられている。
ここで、加熱手段５２は、固体蒸発材料４０が溶融する温度で且つできるだけ低い温度で加熱するように構成されている。

溶融容器５０の蒸発源３側の部位には、例えば筒状の供給部５３が取り付けられている。
この供給部５３内には、内部を貫通する材料供給孔５４が設けられ、供給部５３は、蒸発源３側の部分を若干下方に傾斜させ、これにより材料供給孔５４が蒸発源３に向って下方に傾斜するように配置構成されている。

図２（ａ）（ｂ）及び図３（ａ）（ｂ）は、本実施の形態の蒸着装置の動作を示す断面図である。
本実施の形態においては、まず、溶融蒸発材料供給手段５の加熱手段５２を駆動して溶融容器５０を固体蒸発材料４０の溶融温度以上の温度に加熱する。

そして、図２（ａ）に示すように、モータ４３を駆動して回転軸４４及び材料搬送部材４５を回転させ、固体蒸発材料４０を収容容器４１の開口部４２から下方に落下させ供給用開口部５１を介して溶融蒸発材料供給手段５の溶融容器５０内に供給する。
ここで、溶融容器５０は既に固体蒸発材料４０の溶融温度以上に加熱されているため、固体蒸発材料４０は溶融容器５０の底部において溶融して溶融蒸発材料３０となる。

さらに、モータ４３を駆動して回転軸４４及び材料搬送部材４５を回転させると、図２（ｂ）に示すように、溶融蒸発材料３０の液面が上昇し、これにより供給部５３の材料供給孔５４を介して溶融蒸発材料３０が蒸発源３の蒸発容器３１内に注入される。
この時点において、蒸発源３の加熱手段３３は既に駆動し、蒸発容器３１の温度を固体蒸発材料４０の蒸発温度以上の温度に加熱しておく。

その後、材料搬送部材４５の回転を継続することにより、溶融蒸発材料供給手段５の溶融容器５０内への供給を継続し、これにより、図３（ａ）に示すように、蒸発容器３１内への溶融蒸発材料３０の供給が継続される。

そして、蒸発容器３１内において溶融蒸発材料３０が十分に供給され、図示しない膜厚モニターによる測定によって蒸発速度が安定した時点で、図３（ｂ）に示すように、基板６を順次水平方向へ移動して各基板６上への蒸着を行う。

以上述べた本実施の形態にあっては、真空槽２内に、収容容器４１内の固体蒸発材料４０を供給する固体蒸発材料供給手段４と、当該固体蒸発材料４０を溶融するための加熱手段５２を有し当該溶融蒸発材料３０を連続的に蒸発源３に供給する溶融蒸発材料供給手段５とを備え、蒸発源３に蒸発容器内の溶融蒸発材料３０を蒸発させるための加熱手段３３が設けられていることから、溶融蒸発材料供給手段５において溶融した溶融蒸発材料３０は溶融蒸発材料供給手段５に留まることなく蒸発源３の蒸発容器３１に供給され、この蒸発容器３１において溶融蒸発材料３０が均一に充填され均一な状態で加熱されて高速で蒸発させることができる。
その結果、本実施の形態によれば、溶融蒸発材料３０の無駄な蒸発が抑えられるとともに、蒸着装置１のトラブルのリスクやメンテナンスの回数を減らすことができる。

また、本実施の形態では、溶融蒸発材料供給手段５は温度が高く表面の蒸発粒子の覆着率は低くなるため、溶融蒸発材料供給手段５に膜が付き難く、蒸発材料を連続的に供給可能で、長時間、大面積の基板６に対して蒸着を行うことができる。そして、溶融蒸発材料３０を安定的に連続供給することができるため、蒸着速度を安定させることができ、基板走行方向の膜圧分布が良いという効果がある。さらに、固体蒸発材料４０は液体になる時、材料中のガスが脱出されたため、蒸着時におけるスプラッシュを抑制することができるという効果がある。

さらに、本実施の形態では、溶融蒸発材料供給手段５の加熱手段５３が、固体蒸発材料４０が溶融する温度で且つできるだけ低い温度で加熱するように構成されており、溶融蒸発材料供給手段５において溶融蒸発材料３０の蒸発を防止することができるので、プロセス中における蒸発材料の無駄な消費を抑えることができる。

図４は、本発明の他の実施の形態の全体構成を示す断面図であり、以下、上記実施の形態と対応する部分には同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。
図４に示すように、本実施の形態の蒸着装置１Ａは、モータ４３の回転軸４４に連結された材料搬送部材４５が、水平方向に向けて配置されるとともに固体蒸発材料供給手段４の収容容器４１を貫通するように構成されている。

ここで、モータ４３の回転軸４４及び材料搬送部材４５は、例えばパイプ状の供給部材４６内に配置され、この供給部材４６の先端部の開口部４７が、溶融蒸発材料供給手段５の溶融容器５０に設けた供給用開口部５１の上方に位置するようになっている。

本実施の形態では、蒸発源３の上方に、基板搬送方向に延びる搬送経路（図示せず）が設けられ、この搬送経路に沿って複数の基板６が連続的に蒸発源３の上方を往復移動するように構成されている。

図５（ａ）（ｂ）及び図６（ａ）（ｂ）は、本実施の形態の蒸着装置の動作を示す断面図である。
本実施の形態においては、まず、溶融蒸発材料供給手段５の加熱手段５２を駆動して溶融容器５０を固体蒸発材料４０の溶融温度以上の温度に加熱する。

そして、図５（ａ）に示すように、モータ４３を駆動して回転軸４４及び材料搬送部材４５を回転させることにより、固体蒸発材料４０を供給部材４６の開口部４７から下方に落下させ、供給用開口部５１を介して溶融蒸発材料供給手段５の溶融容器５０内に供給する。
ここで、溶融容器５０は既に固体蒸発材料４０の溶融温度以上に加熱されているため、固体蒸発材料４０は溶融容器５０の底部において溶融して溶融蒸発材料３０となる。

さらに、モータ４３を駆動して回転軸４４及び材料搬送部材４５を回転させると、図５（ｂ）に示すように、溶融蒸発材料３０の液面が上昇し、これにより供給部５３の材料供給孔５４を介して溶融蒸発材料３０が蒸発源３の蒸発容器３１内に注入される。
この時点において、蒸発源３の加熱手段１１を既に駆動し、蒸発容器３１の温度を固体蒸発材料４０の蒸発温度以上の温度に加熱しておく。

その後、材料搬送部材４５の回転を継続することにより、溶融蒸発材料供給手段５の溶融容器５０内への供給を継続し、これにより、図６（ａ）に示すように、蒸発容器３１内への溶融蒸発材料３０の供給が継続される。

そして、蒸発容器３１内において溶融蒸発材料３０が十分に供給され、図示しない膜厚モニターによる測定によって蒸発速度が安定した時点で、図６（ｂ）に示すように、基板６を順次水平方向へ往復移動して各基板６上への蒸着を行う。

以上述べたように本実施の形態によれば、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。その他の構成及び作用効果については上述の実施の形態と同一であるのでその詳細な説明を省略する。

図７は、本発明の他の実施の形態を示すものであり、以下、上記実施の形態と対応する部分には同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。
図７に示すように、本実施の形態の蒸着装置１Ｂは、蒸発源３Ｂが、高抵抗の導電材料からなり細長形状の収容部３２Ｂを有する蒸発容器３１Ｂを有している。

蒸発容器３１Ｂは、両端部にそれぞれ設けられた電極１７、１８を介して例えば交流電源からなる蒸発用電源１４に接続され、これにより蒸発容器３１Ｂ自体が加熱手段として発熱するように構成されている。

なお、蒸発容器３１Ｂは、後述する固体蒸発材料２９ａ、２９ｂが溶融する温度より高く、溶融蒸発材料３０が蒸発する温度まで加熱されるようになっている。
蒸発源３Ｂの両側部近傍には、第１及び第２の固体蒸発材料供給手段（固体蒸発材料供給手段）２１、２２がそれぞれ設けられている。
本実施の形態の場合、第１及び第２の固体蒸発材料供給手段２１、２２は、同一の構成を有している。

第１及び第２の固体蒸発材料供給手段２１、２２は、基板搬送方向と平行方向の回転軸２３、２４をそれぞれ有するリール部材２５、２６をそれぞれ有している。
各リール部材２５、２６には、それぞれ細長い形状に形成された固体蒸発材料２９ａ、２９ｂが巻き付けられている。
各リール部材２５、２６は、それぞれ隣接して配置されたモータ２７、２８によって回転するように構成されている。
モータ２７、２８は、制御手段１５に接続され、この制御手段１５からの命令に基づいて後述するようにそれぞれの回転が制御されるようになっている。

第１及び第２の固体蒸発材料供給手段２１、２２の近傍で、蒸発源３Ｂの蒸発容器３１Ｂの両端部の上方近傍には、固体蒸発材料２９ａ、２９ｂを溶融する第１及び第２の溶融蒸発材料供給手段（溶融蒸発材料供給手段）６１、６２がそれぞれ配置されている。

第１及び第２の溶融蒸発材料供給手段６１、６２は、耐熱材料からなる例えば筒状の本体部６３、６４をそれぞれ有し、各本体部６３、６４内には、それぞれ内部を貫通する材料供給孔６３ａ、６４ａが設けられている。これら本体部６３、６４は、それぞれ蒸発源３Ｂ側の部分を若干下方に傾斜させ、これにより材料供給孔６３ａ、６４ａが蒸発源３Ｂに向って下方に傾斜するように配置されている。
そして、第１及び第２の溶融蒸発材料供給手段６１、６２の本体部６３、６４の蒸発源３Ｂ側の端部が、蒸発容器３１Ｂの収容部３２Ｂの両端部の上方近傍にそれぞれ配置されている。

その一方、第１及び第２の溶融蒸発材料供給手段６１、６２の本体部６３、６４の材料供給孔６３ａ、６４ａには、第１及び第２の固体蒸発材料供給手段２１、２２側から固体蒸発材料２９ａ、２９ｂが挿入され、それぞれの先端部が材料供給孔６３ａ、６４ａの内壁に接触するように位置決めされている。

第１及び第２の溶融蒸発材料供給手段６１、６２の本体部６３、６４には、溶融用電源１６に接続された加熱手段６５、６６がそれぞれ設けられている。
また、第１及び第２の溶融蒸発材料供給手段６１、６２の本体部６３、６４には、これら本体部６３、６４の温度を測定するための温度センサ６７、６８がそれぞれ設けられている。

そして、溶融用電源１６及び温度センサ６７、６８は、上述した制御手段１５に接続され、温度センサ６７、６８にて得られた結果に基づいて各加熱手段６５、６６の温度を制御するように構成されている。

なお、第１及び第２の溶融蒸発材料供給手段６１、６２は、固体蒸発材料２９ａ、２９ｂが溶融する温度で且つできるだけ低い温度で加熱するように構成されている。
さらに、蒸発源３Ｂの上方で、基板６を搬送する搬送経路７の両側部近傍には、溶融蒸発材料３０の蒸発速度をそれぞれ検出する第１及び第２の膜厚センサ７１、７２が設けられている。

第１及び第２の膜厚センサ７１、７２は、制御手段１５に接続され、後述するように、第１及び第２の膜厚センサ７１、７２にて得られた結果に基づいて第１及び第２の固体蒸発材料供給手段２１、２２における固体蒸発材料２９ａ、２９ｂの供給量をそれぞれ制御するように構成されている。

図８（ａ）（ｂ）及び図９は、本実施の形態の蒸着装置の動作を示す断面図である。
本実施の形態では、まず、溶融用電源１６を駆動し加熱手段６５、６６に通電して第１及び第２の溶融蒸発材料供給手段６１、６２の本体部６３、６４を加熱する。

この場合、温度センサ６７、６８にて得られた結果に基づいて各加熱手段６５、６６を制御することにより、第１及び第２の溶融蒸発材料供給手段６１、６２の本体部６３、６４を所定の温度に制御する。

そして、図８（ａ）に示すように、リール部材２５、２６をそれぞれ蒸発源３Ｂ側に回転させて第１及び第２の溶融蒸発材料供給手段６１、６２の材料供給孔６３ａ、６４ａ内に固体蒸発材料２９ａ、２９ｂを挿入し、それぞれの先端部を材料供給孔６３ａ、６４ａの内壁に接触させる。

これにより、第１及び第２の溶融蒸発材料供給手段６１、６２の材料供給孔６３ａ、６４ａ内において各固体蒸発材料２９ａ、２９ｂが溶融し、溶融蒸発材料３０が材料供給孔６３ａ、６４ａからあふれ出して蒸発容器３１Ｂの収容部３２Ｂの両端部内にそれぞれ連続的に注入される。

そして、溶融蒸発材料３０が蒸発容器３１Ｂの収容部３２Ｂ内に充填された後は、リール部材２５、２６の回転速度を遅くして例えば同一の一定速度に保持するとともに、基板６の搬送を開始し、基板６上への蒸着を行う（図８（ｂ）参照）。

蒸着中においては、第１及び第２の膜厚センサ７１、７２の測定結果を常時モニターしておき、その結果に応じて例えば以下のような制御を行う。
すなわち、第１及び第２の膜厚センサ７１、７２にて得られた蒸発速度の差が所定値を超えた場合に第１及び第２の膜厚センサ７１、７２のうち蒸発速度の大きい方の側の固体蒸発材料供給手段を動作させるように予め制御手段１５に記憶させておく。

例えば、第１及び第２の膜厚センサ７１、７２のうち第１の膜厚センサ７１にて得られた蒸発速度が第２の膜厚センサ７２にて得られた蒸発速度より大きい場合には、第１の固体蒸発材料供給手段２１を動作させる。

この場合は、図９に示すように、制御手段１５からの命令により、第１の固体蒸発材料供給手段２１のモータ２７の回転速度を大きくしてリール部材２５の回転速度を大きくし、固体蒸発材料２９ａの供給量を増加させる。

ここでは、温度センサ６７にて得られた結果に基づいて加熱手段６５を制御することにより、第１の溶融蒸発材料供給手段６１の本体部６３を固体蒸発材料２９ａが溶融する温度に制御する。
これにより、第１の固体蒸発材料供給手段２１から蒸発容器３１Ｂの収容部３２Ｂへ注入される溶融蒸発材料３０の量が増加する（符号３０Ｂで示す）。

第１の固体蒸発材料供給手段２１から蒸発容器３１Ｂの収容部３２Ｂへ注入される溶融蒸発材料３０の温度は、収容部３２Ｂ内において蒸発している溶融蒸発材料３０の温度より低いため、溶融蒸発材料３０を注入した部分の近傍において溶融蒸発材料３０の温度が低下し、その結果、第１の固体蒸発材料供給手段２１側の溶融蒸発材料３０の蒸発量が減少し、第１の固体蒸発材料供給手段２１側の蒸発速度が小さくなる。

そして、第１及び第２の膜厚センサ７１、７２にて得られた蒸発速度の差が所定値以内になった時点において、第１の固体蒸発材料供給手段２１のモータ２７の回転速度をそのまま保持する。
その後、蒸着が終了するまで第１及び第２の膜厚センサ７１、７２の測定結果を常時モニターしておき、その結果に応じて上述した制御を行う。

以上述べた本実施の形態によれば、第１及び第２の固体蒸発材料供給手段２１、２２が、固体蒸発材料２９ａ、２９ｂを溶融するための加熱手段６５、６６をそれぞれ有するとともに、溶融蒸発材料３０を連続的に蒸発源３Ｂに供給するように構成され、さらに、蒸発源３Ｂの蒸発容器３１Ｂによって当該溶融蒸発材料３０を蒸発させるように構成されていることから、第１及び第２の固体蒸発材料供給手段２１、２２において溶融した溶融蒸発材料３０は第１及び第２の固体蒸発材料供給手段２１、２２に留まることなく蒸発源３Ｂの収容部３２Ｂに注入され、蒸発源３Ｂの収容部３２Ｂに溶融蒸発材料３０が均一に充填されるので、均一な状態で高速に蒸発する。

このように、本実施の形態によれば、第１及び第２の固体蒸発材料供給手段２１、２２において溶融蒸発材料３０が留まらないため、溶融蒸発材料３０の無駄な蒸発が抑えられるとともに、蒸着装置１Ｂのトラブルのリスクやメンテナンスの回数を減らすことができる。

また、本実施の形態によれば、基板６の搬送経路７の両側部近傍において、蒸発速度をそれぞれ検出する第１及び第２の膜厚センサ７１、７２が設けられ、これら第１及び第２の膜厚センサ７１、７２にて得られた結果に基づいて第１及び第２の固体蒸発材料供給手段２１、２２における固体蒸発材料２９ａ、２９ｂの供給量をそれぞれ制御するようにしたことから、成膜を自動化することができるとともに、大型の基板６に対して均一な膜厚で連続的な成膜を行うことができる。

その他の構成及び作用効果については上述の実施の形態と同一であるのでその詳細な説明を省略する。
なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。

例えば、図７に示す実施の形態においては、リール部材２５、２６に細長形状の固体蒸発材料２９ａ、２９ｂを巻き付け、モータ２７、２８によってリール部材２５、２６を回転させることにより固体蒸発材料２９ａ、２９ｂを移動させて蒸発源に供給するようにしたが、本発明はこれに限られず、固体蒸発材料を蒸発源に向って移動させることができれば、他の機構を採用することもできる。

ただし、簡易な構成で所定量の蒸発材料を蒸発源の収容部に供給することができ、また、成膜対象物の搬送方向の両側において蒸発速度の調整を容易に行うことができる観点からは、上記実施の形態のように構成することが好ましい。

さらに、図７に示す実施の形態においては、蒸発源、第１及び第２の材料供給手段並びに第１及び第２の膜厚センサを搬送方向に複数配置することもできる。このような構成によれば、成膜対象物上に共蒸着膜を形成することができる。
加えて、本発明は、金属材料のみならず、有機材料についても適用することができるものである。

１…蒸着装置
２…真空槽
３…蒸発源
４…固体蒸発材料供給手段
５…溶融蒸発材料供給手段
６…基板（成膜対象物）
３０…溶融蒸発材料
３１…蒸発容器
３２…収容部
３３…加熱手段
４０…固体蒸発材料
４１…収容容器
４３…モータ
４５…材料搬送部材
５０…溶融容器
５２…加熱手段
５３…供給部
５４…材料供給孔

Claims

成膜対象物を搬送する搬送経路を有する真空槽と、
前記真空槽内に設けられ、前記成膜対象物に対して蒸着を行うための蒸発源と、
前記真空槽内に設けられ、固体蒸発材料を収容する収容容器を有し当該固体蒸発材料を供給するための固体蒸発材料供給手段と、
前記真空槽内に設けられ、前記固体蒸発材料供給手段から供給された前記固体蒸発材料を溶融するための加熱手段を有し当該溶融蒸発材料を連続的に前記蒸発源に供給する溶融蒸発材料供給手段とを備え、
前記蒸発源に、前記溶融蒸発材料を収容する収容部を有する蒸発容器と、当該蒸発容器内の溶融蒸発材料を蒸発させるための加熱手段とが設けられている蒸着装置。
前記固体蒸発材料供給手段は、前記固体蒸発材料を収容する収容容器を有し当該収容容器内の固体蒸発材料を所定量落下させて前記溶融蒸発材料供給手段に供給するように構成されている請求項１記載の蒸着装置。
前記溶融蒸発材料供給手段の加熱手段は、当該固体蒸発材料が溶融する温度で且つできるだけ低い温度で加熱するように構成されている請求項１又は２のいずれか１項記載の蒸着装置。
前記蒸発源が、蒸発材料を収容する細長形状の収容部を有し、
前記固体蒸発材料供給手段が、前記蒸発源の収容部の両端部近傍に設けられた第１及び第２の固体蒸発材料供給手段を有し、
前記溶融蒸発材料供給手段が、前記第１及び第２の固体蒸発材料供給手段の近傍にそれぞれ設けられた第１及び第２の溶融蒸発材料供給手段を有し、
前記真空槽内に、前記蒸発源の収容部の長手方向に対して交差する方向に成膜対象物を搬送する搬送経路が設けられ、
前記搬送経路の両側部近傍に、前記蒸発材料の蒸発速度をそれぞれ検出する第１及び第２の膜厚センサとが設けられ、
前記第１及び第２の膜厚センサにて得られた結果に基づいて前記第１及び第２の材料供給手段における蒸発材料の供給量をそれぞれ制御するように構成されている請求項１記載の蒸着装置。
請求項１乃至請求項４記載の蒸着装置を用いて成膜対象物上に蒸着を行う方法であって、
前記固体蒸発材料供給手段から供給された固体蒸発材料を前記溶融蒸発材料供給手段において第１の温度で加熱して溶融させて前記蒸発源の蒸発容器に連続的に供給し、
当該蒸発源において前記第１の温度より高い温度で当該溶融蒸発材料を加熱して蒸発させ、複数の成膜対象物に対して搬送しつつ蒸着を行う工程を有する蒸着方法。