JP2023110493A - 成膜装置及び成膜方法 - Google Patents

Abstract

【課題】成膜装置において複数層の成膜を行う際に成膜品質の低下を抑制すること【解決手段】成膜装置は、移動しながら基板に成膜する蒸発源ユニットを備える。蒸発源ユニットは、それぞれ蒸着物質を放出する第１の蒸発源、第２の蒸発源、及び第３の蒸発源を含む。蒸発源ユニットの成膜時の移動方向において、第１の蒸発源、第２の蒸発源、第３の蒸発源の順に並んでいる。移動方向における第１の蒸発源及び第２の蒸発源の間の距離は、移動方向における第２の蒸発源及び第３の蒸発源の間の距離よりも長い。【選択図】図６

Description

本発明は、成膜装置に関する。

有機ＥＬディスプレイ等の製造においては、蒸発源から放出された蒸着物質が基板に付着することで基板に薄膜が形成される。特許文献１には、複数の蒸発源を用いて複数種類の蒸着物質を基板に蒸着させることが提案されている。

特開２０１６－１９６６８４号公報

成膜装置において、複数層（例えば２層）の成膜を行うことが考えられる。このような場合、例えば１層目の蒸着物質と２層目の蒸着物質が混ざってしまうこと等による成膜品質の低下を抑制することが望まれる。

本発明は、成膜装置において複数層の成膜を行う際に成膜品質の低下を抑制する技術を提供する。

本発明の一側面によれば、
移動しながら基板に成膜する蒸発源ユニットを備えた成膜装置であって、
前記蒸発源ユニットは、それぞれ蒸着物質を放出する第１の蒸発源、第２の蒸発源、及び第３の蒸発源を含み、
前記蒸発源ユニットの成膜時の移動方向において、前記第１の蒸発源、前記第２の蒸発源、第３の蒸発源の順に並んでおり、
前記移動方向における前記第１の蒸発源及び前記第２の蒸発源の間の距離は、前記移動方向における前記第２の蒸発源及び前記第３の蒸発源の間の距離よりも長い、
ことを特徴とする成膜装置が提供される。

本発明によれば、成膜装置において複数層の成膜を行う際に成膜品質の低下を抑制することができる。

一実施形態に係る成膜システムの構成を模式的に示す平面図。 一実施形態に係る成膜装置の構成を模式的に示す平面図。 図２の成膜装置の正面図。 蒸発源ユニットの構成を説明するための図であって、蒸発源ユニットを横から見た模式図。 蒸発源及び監視装置の位置関係を説明するための模式的な平面図。 蒸発源ユニットの配置構成を説明するための図。 成膜装置の成膜処理における動作説明図。 一実施形態に係る成膜装置の構成を模式的に示す正面図。 成膜装置の成膜処理における動作説明図。 成膜装置の成膜処理における動作説明図。 成膜装置の成膜処理における動作説明図。 成膜装置の成膜処理における動作説明図。 一実施形態に係る成膜装置の構成を模式的に示す正面図。 成膜装置の成膜処理における動作説明図。 成膜装置の成膜処理における動作説明図。 蒸発源ユニットの構成を説明するための図であって、蒸発源ユニットを横から見た模式図。 （Ａ）は有機ＥＬ表示装置の全体図、（Ｂ）は１画素の断面構造を示す図。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

＜第１実施形態＞
（成膜システムの概要）
図１は、一実施形態に係る成膜装置１が設けられる成膜システムＳＹの構成を模式的に示す平面図である。成膜システムＳＹは、搬入されてくる基板に対して成膜処理を行い、処理後の基板を搬出するシステムである。例えば、成膜システムＳＹが複数並んで設けられることで電子デバイスの製造ラインが構成される。電子デバイスとしては、例えばスマートフォン用の有機ＥＬ表示装置の表示パネルが挙げられる。成膜システムＳＹは、成膜装置１の他、搬入室６０と、基板搬送室６２と、搬出室６４と、マスクストック室６６と、を含む。なお、成膜装置１の構成については後述する。

搬入室６０には、成膜装置１において成膜が行われる基板１００が搬入される。基板搬送室６２には、基板１００を搬送する搬送ロボット６２０が設けられる。搬送ロボット６２０は、搬入室６０に搬入された基板１００を成膜装置１に搬送する。また、搬送ロボット６２０は、成膜装置１において成膜処理が終了した基板１００を搬出室６４に搬送する。搬送ロボット６２０により搬出室６４に搬送された基板１００は、搬出室６４から成膜システムＳＹの外部に搬出される。なお、成膜システムＳＹが複数並んで設けられる場合には、上流側の成膜システムＳＹの搬出室６４が下流側の成膜システムＳＹの基板搬送室６２を兼ねていてもよい。また、マスクストック室６６には、成膜装置１での成膜に用いられるマスク１０１がストックされる。マスクストック室６６にストックされるマスク１０１は、搬送ロボット６２０により成膜装置１に搬送される。

成膜システムＳＹを構成する成膜装置１及び各室の内部は、真空ポンプ等の排気機構により真空状態に維持される。なお、本実施形態において「真空」とは、大気圧より低い圧力の気体で満たされた状態、換言すれば減圧状態をいう。

（成膜装置）
（概要）
図２は、一実施形態に係る成膜装置１の構成を模式的に示す平面図である。図３は、図２の成膜装置１の正面図である。なお、以下の図において矢印Ｘ及びＹは互いに直交する水平方向を示し、矢印Ｚは垂直方向（鉛直方向）を示す。

成膜装置１は、基板に対して蒸発源を移動させながら蒸着を行う成膜装置である。成膜装置１は、例えばスマートフォン用の有機ＥＬ表示装置の表示パネルの製造に用いられ、複数台でその製造ラインを構成し得る。成膜装置１で蒸着が行われる基板の材質としては、ガラス、樹脂、金属等を適宜選択可能であり、ガラス上にポリイミド等の樹脂層が形成されたものが好適に用いられる。蒸着物質としては、有機材料、無機材料（金属、金属酸化物など）などが用いられる。成膜装置１は、例えば表示装置（フラットパネルディスプレイなど）や薄膜太陽電池、有機光電変換素子（有機薄膜撮像素子）等の電子デバイスや、光学部材等を製造する製造装置に適用可能であり、特に、有機ＥＬパネルを製造する製造装置に適用可能である。また、本実施形態では成膜装置１はＧ８Ｈサイズのガラス基板（１１００ｍｍ×２５００ｍｍ、１２５０ｍｍ×２２００ｍｍ）に対して成膜を行うが、成膜装置１が成膜を行う基板のサイズは適宜設定可能である。

成膜装置１は、蒸発源ユニット１０と、移動ユニット２０と、複数の成膜ステージ３０Ａ、３０Ｂと、を備える。蒸発源ユニット１０、移動ユニット２０及び成膜ステージ３０Ａ、３０Ｂは、使用時に真空に維持されるチャンバ４５の内部に配置される。本実施形態では、複数の成膜ステージ３０Ａ、３０Ｂがチャンバ４５内の上部にＹ方向に離間して設けられており、その下方に蒸発源ユニット１０及び移動ユニット２０が設けられている。また、チャンバ４５には、基板１００の搬入、搬出を行うための複数の基板搬入口４４Ａ及び４４Ｂが設けられている。

また、成膜装置１は、蒸発源ユニット１０に電力を供給する電源４１と、蒸発源ユニット１０及び電源４１を電気的に接続する電気接続部４２を含む。電気接続部４２は水平方向に可動のアームの内部を電気配線が通って構成されており、後述するようにＸＹ方向に移動する蒸発源ユニット１０に対して電源４１からの電力が供給可能となっている。

また、成膜装置１は、各構成要素の動作を制御する制御部４３を含む。例えば、制御部４３は、ＣＰＵに代表されるプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリ及び各種インタフェースを含んで構成され得る。例えば、制御部４３は、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＲＡＭに読み出して実行することで、成膜装置１による各種の処理を実現する。なお、例えば成膜システムＳＹを統括的に制御するホストコンピュータ等が、成膜装置１の各構成要素の動作を直接制御する態様も採用可能である。

詳しくは後述するが、成膜装置１においては、蒸発源ユニット１０が、基板１００の短手方向にわたって配置された状態で基板１００の長手方向に移動しながら成膜する。

（成膜ステージ）
成膜ステージ３０Ａは、基板１００Ａに対して成膜が行われるステージである。成膜ステージ３０Ａは、基板１００Ａ及びマスク１０１Ａを支持するとともに、これらの位置調整を行う。成膜ステージ３０Ａは、基板支持部３２Ａと、マスク支持部３４Ａと、支柱３５Ａと、アライメント機構３６Ａとを含む。

基板支持部３２Ａは、基板１００Ａを支持する。本実施形態では、基板支持部３２Ａは、基板１００Ａの短辺がＹ方向、基板１００Ａの長辺がＸ向に延びるように基板１００Ａを支持する。また、基板支持部３２Ａは、基板１００Ａの縁を基板１００Ａの下側から支持する。しかしながら、基板支持部３２Ａは、基板１００Ａの縁を挟持することで基板を支持してもよいし、静電チャック又は粘着チャック等によって基板１００Ａを吸着することで基板１００Ａを支持してもよい。例えば、基板支持部３２Ａは、基板搬送室６２の搬送ロボット６２０から基板１００Ａを受け取ることができる。また、基板支持部３２Ａは、不図示の昇降機構により昇降可能であり、搬送ロボット６２０から受け取った基板１００Ａをマスク支持部３４Ａに支持されたマスク１０１Ａの上に重ね合わせることができる。昇降機構には、ボールねじ機構等の公知の技術を用いることができる。

マスク支持部３４Ａは、マスク１０１Ａを支持する。本実施形態では、マスク支持部３４Ａには、不図示の開口が設けられ、この開口を介してマスク１０１Ａと重ね合わされた基板１００Ａの成膜面に対して蒸着物質が飛散する。また、マスク支持部３４Ａは、支柱３５Ａによってチャンバ４５に支持される。

アライメント機構３６Ａは、基板１００Ａとマスク１０１Ａとのアライメントを行う。アライメント機構３６Ａは、基板支持部３２Ａとマスク支持部３４Ａの水平方向の相対位置を調整することで、基板支持部３２Ａに支持された基板１００Ａとマスク支持部３２に支持されたマスク１０１Ａとのアライメントを行う。基板１００Ａとマスク１０１Ａのアライメントについては公知の技術を用いることができるため、詳細な説明は省略する。一例として、アライメント機構３６Ａは、不図示のカメラにより基板１００Ａ及びマスク１０１Ａに形成されたアライメント用のマークを検知する。そして、アライメント機構３６Ａは、基板１００Ａに形成されたマークにより算出される基板１００Ａの位置と、マスク１０１Ａに形成されたマークにより算出されるマスク１０１Ａの位置の関係が所定の条件を満たすように、基板１００Ａ及びマスク１０１Ａの位置関係を調整する。

アライメント機構３６Ａによるアライメントが終了すると、基板支持部３２Ａは支持している基板１００Ａをマスク１０１Ａの上に重ね合わせる。基板１００Ａ及びマスク１０１Ａが重ね合わせられた状態で、蒸発源ユニット１０による基板１００Ａへの成膜が行われる。

成膜ステージ３０Ｂについては、成膜ステージ３０Ａと同様の構成を有し得る。すなわち、成膜ステージ３０Ｂは、基板支持部３２Ｂ、マスク支持部３４Ｂ、支柱３５Ｂ及びアライメント機構３６Ｂを有し、これらは基板支持部３２Ａ、マスク支持部３４Ａ、支柱３５Ａ及びアライメント機構３６Ａにそれぞれ対応する。

本実施形態の成膜装置１は、複数の成膜ステージ３０Ａ、３０Ｂを有するいわゆるデュアルステージの成膜装置１である。例えば、成膜ステージ３０Ａにおいて基板１００Ａに対して蒸着が行われている間に、成膜ステージ３０Ｂにおいて基板１００Ｂ及びマスク１０１Ｂのアライメントを行うことができ、成膜プロセスを効率的に実行することができる。

（蒸発源ユニット）
次に、蒸発源ユニット１０について説明する。なお、ここでは各要素の概要を説明し、詳細な配置構成や動作例については後述する（（蒸発源ユニットの配置構成）（動作例）参照）。

図４は、蒸発源ユニット１０の構成を説明するための図であって、蒸発源ユニット１０を横（Ｙ方向）から見た模式図である。図５は、蒸発源１１ａ～１１ｒ及び監視装置１２ａ～１２ｒの位置関係を説明するための模式的な平面図である。

蒸発源ユニット１０は、移動しながら蒸着物質を放出して基板１００に成膜を行う。本実施形態では、蒸発源ユニット１０は、複数の蒸発源１１ａ～１１ｒ、複数の監視装置１２ａ～１２ｒ、防着板１３、制限部１４、カバー部１５、及びシャッタ１６１～１６３を含む。

複数の蒸発源１１ａ～１１ｒは、蒸着物質を放出する。本実施形態では、複数の蒸発源１１ａ～１１ｒはそれぞれ、蒸着物質を収容する収容部を含む。各収容部には、蒸発した蒸着物質を放出するための放出部がそれぞれ形成される。放出部は、例えば収容部の上面に形成された開口や、収容部の上面に設けられ収容部の内外を連通する筒状の部材であってもよい。

収容部に収容された蒸着物質は、不図示のヒータにより加熱されて蒸発し、放出部からチャンバ４５の内部空間４５０へと放出される。なお、収容部に収容された蒸着物質を加熱するヒータとしては、例えば電熱線を用いたシーズヒータを用いることができる。

本実施形態では、複数の蒸発源１１ａ～１１ｒは、互いに蒸発源ユニット１０の移動方向（Ｘ方向）に離間した三つの蒸発源群１７Ａ～１７Ｃに分けることができる。蒸発源群１７Ａは、蒸発源ユニット１０の移動方向に交差する横方向（Ｙ方向）に並んだ複数の蒸発源１１ａ～１１ｆを含む。蒸発源群１７Ｂは、蒸発源ユニット１０の移動方向に交差する横方向（Ｙ方向）に並んだ複数の蒸発源１１ｇ～１１ｌを含む。蒸発源群１７Ｃは、蒸発源ユニット１０の移動方向に交差する横方向（Ｙ方向）に並んだ複数の蒸発源１１ｍ～１１ｒを含む。

また、三つの蒸発源群１７Ａ～１７Ｃは、蒸発源ユニット１０の移動方向（Ｘ方向）において、蒸発源群１７Ａ、蒸発源群１７Ｂ、蒸発源群１７Ｃの順にならんでいる。すなわち、蒸発源群１７Ａ～１７Ｃに含まれる蒸発源に着目すると、例えば、蒸発源１１ａ、蒸発源１１ｇ、蒸発源１１ｍが、蒸発源ユニット１０の移動方向（Ｘ方向）においてこの順に並んでいる。

複数の監視装置１２ａ～１２ｒは、複数の蒸発源１１ａ～１１ｒからの蒸着物質の放出状態をそれぞれ監視する。本実施形態の監視装置１２ａ～１２ｒは、図４において監視装置１２ａに示されるように、ケース１２１の内部に膜厚センサとして水晶振動子１２３を備えている。水晶振動子１２３には、ケース１２１に形成された導入部１２２を介して蒸発源１１ａ～１１ｒから放出された蒸着物質が導入されて付着する。水晶振動子１２３の振動数は蒸着物質の付着量により変動する。よって、制御部４３は、水晶振動子１２３の振動数を監視することで、基板１００に蒸着した蒸着物質の膜厚を算出することができる。単位時間に水晶振動子１２３に付着する蒸着物の量は、蒸発源１１ａ～１１ｒからの蒸着物質の放出量と相関を有するため、結果的に複数の蒸発源１１ａ～１１ｒからの蒸着物質の放出状態を監視することができる。なお、本実施形態では、各蒸発源１１ａ～１１ｒからの蒸着物質の放出状態を各監視装置１２ａ～１２ｒにより独立に監視することで、その結果に基づき各蒸発源１１ａ～１１ｒの各加熱部の出力をより適切に制御することができる。これにより、基板１００に蒸着される蒸着物質の膜厚を効果的に制御することができる。

防着板１３は、複数の蒸発源１１ａ～１１ｒから放出された蒸着物質がチャンバ４５の壁部等に付着することを防ぐ板である。防着板１３は、上部が開放されるとともに、平面視で複数の蒸発源１１ａ～１１ｒを囲むように設けられている。

制限部１４は、複数の蒸発源１１ａ～１１ｒから放出された蒸着物質の放出範囲を制限する。本実施形態では、制限部１４は、複数の板部材１４１～１４５を含む。板部材１４１、１４２は、複数の蒸発源１１ａ～１１ｆのＸ方向の放出範囲を制限する。板部材１４３は、複数の蒸発源１１ｇ～１１ｌのＸ方向の放出範囲を制限する。板部材１４４は、複数の蒸発源１１ｇ～１１ｒのＸ方向の放出範囲を制限する。板部材１４５は、複数の蒸発源１１ｍ～１１ｒのＸ方向の放出範囲を制限する。

また、板部材１４１には、監視装置１２ａ～１２ｆへと飛散する蒸着物質が通過する筒状部材１４６ａ～１４６ｆが設けられる（図４にはこれらを代表して筒状部材１４６ａが示されている）。板部材１４３には、監視装置１２ｇ～１２ｌへと飛散する蒸着物質が通過する筒状部材１４６ｇ～１４６ｌが設けられる（図４にはこれらを代表して筒状部材１４６ｇが示されている）。板部材１４５には、監視装置１２ｍ～１２ｒへと飛散する蒸着物質が通過する筒状部材１４６ｍ～１４６ｒが設けられる（図４にはこれらを代表して筒状部材１４６ｍが示されている）。

ここで、筒状部材１４６ｇの蒸発源１１ｇ側の開口の高さは、板部材１４４の上端よりも低く設定されている。これにより、蒸発源１１ｍから放出された蒸着物質が筒状部材１４６ｇを通って監視装置１２ｇに到達することを抑制することができる。また、筒状部材１４６ｍの蒸発源１１ｍ側の開口の高さは、板部材１４４の上端よりも低く設定されている。これにより、蒸発源１１ｇから放出された蒸着物質が筒状部材１４６ｍを通って監視装置１２ｍに到達することを抑制することができる。

カバー部１５は、蒸着物質が板部材１４１～１４５を回り込んで監視装置１２ａ～１２ｒに到達することを防止する。カバー部１５は、防着板１３と板部材１４１との間を覆うカバー部材１５１、板部材１４２と板部材１４３との間を覆うカバー部材１５２、及び板部材１４５と防着板１３との間を覆うカバー部材１５３とを含む。

シャッタ１６１～１６３は、蒸着物質の基板１００への飛散を遮断する。詳細には、シャッタ１６１～１６３はそれぞれ、蒸発源群１７Ａ～１７Ｃから放出される蒸着物質の基板１００への飛散を遮断する遮断位置（図４参照）、及び蒸着物質の基板１００への飛散を許容する許容位置（図６参照）の間で変位可能に設けられている。例えば、シャッタ１６１は、蒸発源群１７Ａに含まれる蒸発源１１ａ～１１ｆから放出される蒸着物質の基板への飛散を遮断する遮断位置、及び蒸発源群１７Ａに含まれる蒸発源１１ａ～１１ｆから放出される蒸着物質の基板への飛散を許容する許容位置の間で変位可能に設けられている。すなわち、シャッタ１６１のみに着目すると、シャッタ１６１は、遮断位置において蒸発源１１ｇ～１１ｒから放出される蒸着物質の基板への飛散を許容しながら、蒸発源１１ａ～１１ｆから放出される蒸着物質の基板への飛散を遮断する。シャッタ１６２～１６３についても同様のことがいえる。

（移動ユニット）
再び図２及び図３を参照する。移動ユニット２０は、蒸発源ユニット１０を移動する。つまり、蒸発源ユニット１０は、移動ユニット２０によって移動しながら基板１００に対して成膜することができる。移動ユニット２０は、Ｘ方向に移動させるＸ方向移動部２２と、蒸発源ユニット１０をＹ方向に移動させるＹ方向移動部２４とを含む。

Ｘ方向移動部２２は、蒸発源ユニット１０に設けられる構成要素として、モータ２２１と、モータ２２１により回転する軸部材に取り付けられたピニオン２２２と、ガイド部材２２３とを含む。また、Ｘ方向移動部２２は、蒸発源ユニット１０を支持する枠部材２２４と、枠部材２２４の上面に形成され、ピニオン２２２と噛み合うラック２２５と、ガイド部材２２３が摺動するガイドレール２２６とを含む。蒸発源ユニット１０は、モータ２２１の駆動により回転するピニオン２２２がラック２２５と噛み合うことで、ガイドレール２２６に沿ってＸ方向に移動する。

Ｙ方向移動部２４は、Ｙ方向に延び、Ｘ方向に離間する２つの支持部材２４１Ａ及び２４１Ｂを含む。２つの支持部材２４１Ａ及び２４１Ｂは、Ｘ方向移動部２２の枠部材２２４の短辺を支持している。Ｙ方向移動部２４は、不図示のモータ及びラック・アンド・ピニオン機構等の駆動機構を含み、２つの支持部材２４１Ａ及び２４１Ｂに対して枠部材２２４をＹ方向に移動させることにより、蒸発源ユニット１０をＹ方向に移動させる。Ｙ方向移動部２４は、蒸発源ユニット１０を、成膜ステージ３０Ａに支持された基板１００Ａの下方の位置と、成膜ステージ３０Ｂに支持された基板１００Ｂの下方の位置との間でＹ方向に移動させる。

（蒸発源ユニットの配置構成）
図６は、蒸発源ユニット１０の配置構成を説明するための図である。図６には、蒸発源ユニット１０の移動方向（Ｘ方向）における、蒸発源１１ａ、１１ｇ、１１ｍの放出範囲Ｒ１～Ｒ３が示されている。なお、ここでは、蒸発源１１ａ、１１ｇ、１１ｍが示されているが、蒸発源１１ｂ～１１ｆは蒸発源１１ａと、蒸発源１１ｈ～１１ｌは蒸発源１１ｇと、蒸発源１１ｎ～１１ｒは蒸発源１１ｍと、それぞれ同様の構成を有し得る。

本実施形態では、蒸発源１１ａの放出部１１０ａ及び制限部１４の板部材１４１、１４２の位置関係により、放出範囲Ｒ１が決まる。また、蒸発源１１ｇの放出部１１０ｇ及び制限部１４の板部材１４３、１４４の位置関係により、放出範囲Ｒ３が決まる。また、蒸発源１１ｍの放出部１１０ｍ及び制限部１４の板部材１４４、１４５の位置関係により、放出範囲Ｒ３が決まる。

具体的には、放出部１１０ａ及び板部材１４１の上端部を通過する仮想直線ＶＬ１と、放出部１１０ａ及び板部材１４２の上端部を通過する仮想直線ＶＬ２の間の範囲が、放出範囲Ｒ１となる。なお、このように幾何学的に画定される放出範囲Ｒ１外に飛散する蒸着物質も存在し得るが、ここでは幾何学的に画定された範囲を放出範囲Ｒ１とする。同様に、放出部１１０ｇ及び板部材１４３の上端部を通過する仮想直線ＶＬ３と、放出部１１０ｇ及び板部材１４４の上端部を通過する仮想直線ＶＬ４の間の範囲が、放出範囲Ｒ２となる。さらに、放出部１１０ｍ及び板部材１４４の上端部を通過する仮想直線ＶＬ５と、放出部１１０ｍ及び板部材１４５の上端部を通過する仮想直線ＶＬ６の間の範囲が、放出範囲Ｒ３となる。

さて、本実施形態の蒸発源ユニット１０のように複数の蒸発源を有する蒸発源ユニットを用いて成膜を行う場合、一つの蒸発源ユニットにより基板１００に対して複数層（例えば２層）の成膜を行うことが考えられる。

例えば、蒸発源ユニット１０において、蒸発源１１ａ～１１ｆがフッ化リチウム（ＬｉＦ）又はイッテルビウム（Ｙｂ）を放出し、蒸発源１１ｇ～１１ｌがマグネシウム（Ｍｇ）を放出し、蒸発源１１ｍ～１１ｒが銀（Ａｇ）を放出する。そして、フッ化リチウム又はイッテルビウムの層（１層目）と、銀マグネシウム（ＡｇＭｇ）の層（２層目）を基板１００に成膜する。なお、上記はあくまで例示であって、成膜材料については限定されない。

しかし、このような場合に、１層目の蒸着物質と２層目の蒸着物質が混ざってしまうと、成膜品質の低下に繋がる場合がある。そこで、本実施形態では、以下の配置構成により、複数層の成膜において蒸着物質が混ざることによる成膜品質の低下を抑制している。

すなわち、本実施形態では、蒸発源ユニット１０の移動方向（Ｘ方向）における蒸発源１１ａ及び蒸発源１１ｇの間の距離Ｌ１２は、当該移動方向における蒸発源１１ｇ及び蒸発源１１ｍの間の距離Ｌ２３よりも長い。これにより、蒸発源１１ａによる蒸着物質の放出範囲Ｒ１と、蒸発源１１ｇによる蒸着物質の放出範囲Ｒ２とが重なりにくくなるので、１層目の蒸着物質と２層目の蒸着物質が混ざりにくくなり、成膜品質の低下を抑制することができる。

なお、ここでは、距離Ｌ１２は蒸発源１１ａの移動方向（Ｘ方向）の中心と蒸発源１１ｇの移動方向（Ｘ方向）の中心との間の距離である。また、距離Ｌ２３は蒸発源１１ｇの移動方向（Ｘ方向）の中心と蒸発源１１ｍの移動方向（Ｘ方向）の中心との間の距離である。

また、本実施形態では、移動方向（Ｘ方向）と交差する横方向（Ｙ方向）から見た場合に、蒸発源１１ａの蒸着物質の放出角度θ１は、蒸発源１１ｇの蒸着物質の放出角度θ２よりも小さい。これにより、蒸発源１１ａによる蒸着物質の放出範囲Ｒ１と、蒸発源１１ｇによる蒸着物質の放出範囲Ｒ２とが重なりにくくなるので、１層目の蒸着物質と２層目の蒸着物質が混ざりにくくなり、成膜品質の低下を抑制することができる。

また、本実施形態では、蒸発源１１ａの放出角度θ１は、移動方向（Ｘ方向）と交差する横方向（Ｙ方向）から見た場合に、蒸発源１１ｇの側の方が蒸発源１１ｇの側と反対の側よりも小さい。詳細には、蒸発源１１ａの放出部１１０ａを通過する仮想鉛直線ＶＬｃ及び仮想直線ＶＬ２がなす角度θ１１は、仮想鉛直線ＶＬｃ及び仮想直線ＶＬ１がなす角度θ１２よりも小さい。これにより、蒸発源１１ａから放出される蒸着物質が蒸発源１１ｇの側に飛散しにくくなる。したがって、蒸発源１１ａによる蒸着物質の放出範囲Ｒ１と、蒸発源１１ｇによる蒸着物質の放出範囲Ｒ２とが重なりにくくなるので、１層目の蒸着物質と２層目の蒸着物質が混ざりにくくなり、成膜品質の低下を抑制することができる。なお、放出範囲Ｒ１において、蒸発源１１ｇの側は蒸発源ユニット１０の内側であり、蒸発源１１ｇの側と反対の側は蒸発源ユニット１０の外側であるといえる。

なお、本実施形態では、距離Ｌ１２が距離Ｌ２３よりも長く、かつ、放出角度θ１が放出角度θ２よりも小さいが、これらのいずれかのみを満たす構成も採用可能である。

また、本実施形態では、蒸発源１１ａの放出範囲Ｒ１と、蒸発源１１ｇの放出範囲Ｒ２とが移動方向（Ｘ方向）に重複しない。詳細には、基板１００の成膜面の高さにおいて、放出範囲Ｒ１と放出範囲Ｒ２とが移動方向（Ｘ方向）に重複しない。これにより、シャッタ１６１～１６３が全て許容位置に位置している場合であっても、蒸発源１１ａから放出される蒸着物質と蒸発源１１ｇから放出される蒸着物質とが混ざることを抑制できる。よって、１層目の蒸着物質と２層目の蒸着物質が混ざることを抑制しつつ、一方向に移動しながらの一回の成膜動作で基板１００に対して２層の成膜を行うことができる。

一方で、本実施形態では、蒸発源１１ｇの放出範囲Ｒ２と、蒸発源１１ｍの放出範囲Ｒ３とが移動方向（Ｘ方向）に重複する。詳細には、基板１００の成膜面の高さにおいて、放出範囲Ｒ２と放出範囲Ｒ３とが移動方向（Ｘ方向）に重複する。これにより、蒸発源１１ｇから放出される蒸着物質と蒸発源１１ｒから放出される蒸着物質の化合物或いは混合物の層を基板１００に蒸着させる共蒸着を行うことができる。

また、本実施形態では、移動方向（Ｘ方向）において、監視装置１２ａ、蒸発源１１ａ、監視装置１２ｇ、蒸発源１１ｇ、蒸発源１１ｍ、監視装置１２ｍの順に並んでいる。すなわち、蒸発源１１ｇ及び蒸発源１１ｍの間よりも距離が長い蒸発源１１ａ及び蒸発源１１ｇの間に監視装置１２ｇが配置される。よって、放出範囲Ｒ１と放出範囲Ｒ２の重複を防ぐために設けたスペースに監視装置１２ｇが配置されるので、蒸発源ユニット１０の構成要素をコンパクトに配置でき、装置の大型化を抑制することができる。また、監視装置１２ａ～１２ｒを監視対象の蒸発源１１ａ～１１ｒの近くに配置できるので、監視装置１２ａ～１２ｒの監視精度の低下を抑制することができる。

（動作例）
図７は、成膜装置１の成膜処理における動作説明図である。なお、初期状態（状態ＳＴ１の状態となる前）において、蒸発源ユニット１０は、位置（ｘ１，ｙ１）に位置しているものとする。動作の概略として、蒸発源ユニット１０は、成膜ステージ３０Ａの基板１００Ａに対して成膜した後に、成膜ステージ３０Ｂの基板１００Ｂに対して成膜する。さらにいえば、蒸発源ユニット１０は、成膜ステージ３０Ａ及び成膜ステージ３０Ｂの下方をＸ方向（基板の長手方向）に往復移動しながら基板に成膜を行う。ここでは、蒸発源ユニット１０は、各基板に対して、Ｘ方向正側に移動しながらの成膜を一回、Ｘ方向負側に移動しながらの成膜を一回の計二回、移動しながらの成膜を行う。以下、各基板に対する一回目の成膜を往方向の成膜と、二回目の成膜を復方向の成膜と、それぞれ表記する場合がある。

状態ＳＴ１は、蒸発源ユニット１０が基板１００Ａに対する往方向の成膜を行った後の状態である。蒸発源ユニット１０は、位置（ｘ１，ｙ１）から位置（ｘ２，ｙ１）に移動しながら基板１００Ａに対して往方向の成膜を行う。この方向の成膜では、シャッタ１６１～１６３はいずれも許容位置に位置している。よって、基板１００Ａに対して、進行方向前側の蒸発源群１７Ａによる１層目の成膜がなされた後に、進行方向後側の蒸発源群１７Ｂ、１７Ｃによる２層目の成膜がなされる。

状態ＳＴ２は、蒸発源ユニット１０が基板１００Ａに対する復方向の成膜を行った後の状態である。蒸発源ユニット１０は、位置（ｘ２，ｙ１）から位置（ｘ１，ｙ１）に移動しながら基板１００Ａに対して復方向の成膜を行う。この方向の成膜では、シャッタ１６２～１６３は許容位置に位置する一方で、シャッタ１６１が遮断位置に位置している。よって、１００Ａに対して、蒸発源群１７Ｂ、１７Ｃによる２層目の成膜がなされる。

本実施形態では、１層目の成膜は往方向のみで行われ、２層目の成膜は往方向及び復方向の両方で行われる。したがって、１層目の膜厚に対して２層目の膜厚をより厚くすることができる。なお、１層目の膜厚及び２層目の膜厚を同程度にしたい場合には、往方向の成膜においてシャッタ１６２～１６３を遮断位置に位置させてもよい。

また、蒸発源ユニット１０が移動方向の一方側に移動する際の速度と、その逆側に移動する際の速度とが異なっていてもよい。例えば、１層目の膜厚に対して２層目の膜厚をより厚くしたい場合には、復方向の移動速度を往方向の移動速度よりも遅くしてもよい。このように、蒸発源ユニット１０の移動速度を適宜調整することで、複数層の成膜において各層の膜厚の相対的な関係を調整することができる。

また、本実施形態では、蒸発源群１７Ｂ、１７Ｃについては往方向及び復方向の両方で基板１００Ａに対して蒸着物質を飛散させるので、蒸発源群１７Ｂから放出される蒸着物質と蒸発源群１７Ｃから放出される蒸着物質の厚み方向の混合具合の均一化を図ることができる。

また、本実施形態では、蒸発源ユニット１０は、移動方向において基板１００Ａと放出範囲Ｒ１～Ｒ３が重なる間は等速で移動する。例えば、基板１００Ａに対する往方向の成膜では、移動を開始してから基板１００Ａの成膜面と放出範囲Ｒ１が重なる位置に到達するまでに加速を終え、基板１００Ａの成膜面と放出範囲Ｒ３が重なる位置を過ぎてから減速を始める。このように、成膜中は等速で移動することで、基板１００Ａに成膜される膜の移動方向の均一化を図ることができる。別の側面から見ると、蒸発源ユニット１０は、成膜中は等速で移動するので、移動方向において移動する側が変わる際に、すなわち折返しの際に速さが変化しているといえる。

図７の説明に戻る。状態ＳＴ３は、蒸発源ユニット１０が成膜ステージ３０Ａから成膜ステージ３０Ｂに移動した後の状態である。蒸発源ユニット１０は、移動ユニット２０のＹ方向移動部２４により、位置（ｘ１，ｙ１）から位置（ｘ１，ｙ２）までＹ方向に移動する。移動中、シャッタ１６１～１６３は、チャンバ４５内に蒸着物質が飛散するのを抑制するために遮断位置に位置していてもよいし、次の基板１００Ｂに対する成膜に備えて許容位置に位置していてもよい。

状態ＳＴ４は、蒸発源ユニット１０が基板１００Ｂに対する往方向の成膜を行った後の状態である。蒸発源ユニット１０は、位置（ｘ１，ｙ２）から位置（ｘ２，ｙ２）に移動しながら基板１００Ｂに対して往方向の成膜を行う。この方向の成膜では、シャッタ１６１～１６３はいずれも許容位置に位置している。よって、１００Ｂに対して、進行方向前側の蒸発源群１７Ａによる１層目の成膜がなされた後に、進行方向後側の蒸発源群１７Ｂ、１７Ｃによる２層目の成膜がなされる。

状態ＳＴ５は、蒸発源ユニット１０が基板１００Ｂに対する復方向の成膜を行った後の状態である。蒸発源ユニット１０は、位置（ｘ２，ｙ２）から位置（ｘ１，ｙ２）に移動しながら基板１００Ｂに対して復方向の成膜を行う。この方向の成膜では、シャッタ１６２～１６３は許容位置に位置する一方で、シャッタ１６１が遮断位置に位置している。よって、１００Ｂに対して、蒸発源群１７Ｂ、１７Ｃによる２層目の成膜がなされる。

状態ＳＴ６は、蒸発源ユニット１０が成膜ステージ３０Ｂから成膜ステージ３０Ａに移動した後の状態である。蒸発源ユニット１０は、移動ユニット２０のＹ方向移動部２４により、位置（ｘ１，ｙ２）から位置（ｘ１，ｙ１）までＹ方向に移動する。移動中、シャッタ１６１～１６３は、チャンバ４５内に蒸着物質が飛散するのを抑制するために遮断位置に位置していてもよいし、次の基板１００Ａに対する成膜に備えて許容位置に位置していてもよい。状態ＳＴ６の後、蒸発源ユニット１０は、状態ＳＴ１に戻って次の基板１００Ａに対して成膜を行う。

なお、成膜ステージ３０Ａにおいて基板１００Ａに対する成膜が行われている間に、成膜ステージ３０Ｂにおいて基板１００Ｂの搬入及び搬出並びに基板１００Ｂとマスク１０１Ｂとのアライメントが適宜実行される。また、成膜ステージ３０Ｂにおいて基板１００Ｂに対する成膜が行われている間に、成膜ステージ３０Ａにおいて基板１００Ａの搬入及び搬出並びに基板１００Ａとマスク１０１Ａとのアライメントが適宜実行される。

以上説明したように、本実施形態によれば、成膜装置において複数層の成膜を行う際に成膜品質の低下を抑制することができる。

＜第２実施形態＞
（成膜装置の概要）
図８は、一実施形態に係る成膜装置９１の構成を模式的に示す正面図である。図８の成膜装置９１は、主として、蒸発源ユニット９１０が基板の長手方向にわたって設けられ、蒸発源ユニット９１０が基板の短手方向（Ｙ方向）に移動しながら成膜を行う点で図２の成膜装置１と異なる。また、複数の成膜ステージが並んでいる方向と蒸発源ユニッが移動しながら成膜を行う方向とが同一か同一ではないかという点で異なる。以下、第１実施形態と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略する。

成膜装置９１は、蒸発源ユニット９１０を含む。蒸発源ユニット９１０は複数の蒸発源９１１ａ～９１１ｒを含む。なお、図８では代表して蒸発源９１１ａ、９１１ｇ、９１１ｍが示されている。蒸発源９１１ｂ～９１１ｆは、蒸発源９１１ａとＸ方向に並んで設けられる。蒸発源９１１ｈ～９１１ｌは、蒸発源９１１ｇとＸ方向に並んで設けられる。蒸発源９１１ｎ～９１１ｒは、蒸発源９１１ｍとＸ方向に並んで設けられる。

蒸発源ユニット９１０は、移動ユニット９２０により基板１００の短手方向（Ｙ方向）に往復移動可能である。移動ユニット９２０には公知の技術を用いることができるため詳細な説明を省略する。一例として、移動ユニット９２０は、複数の蒸発源９１１ａ～９１１ｒが載置される移動体９２０１と、移動体９２０１に回転可能に支持された転動体９２０２と、不図示の駆動部とを含むリニアガイドである。すなわち、移動体９２０１は、ラック・アンド・ピニオン等の不図示の駆動部により駆動されると、転動体９２０２を介してチャンバ４５の床に設けられたレール４５１に沿って移動する。このような構成により、蒸発源９１１ａ～９１１ｒの移動機構が１軸で成り立つため、チャンバ４５内の機構を簡素化することができる。

また、本実施形態では、蒸発源ユニット９１０は、蒸発源ユニット１０と同様に、蒸発源９１１ａの放出範囲Ｒ９１と蒸発源９１１ｇの放出範囲Ｒ９２とが蒸発源ユニット９１０の移動方向（Ｙ方向）に重複しない。すなわち、蒸発源ユニット９１０は、蒸発源ユニット１０と同様、蒸発源９１１ａから放出される蒸着物質と蒸発源９１１ｇから放出される蒸着物質とが混ざることを抑制できる。よって、１層目の蒸着物質（蒸発源９１１ａ～９１１ｆから放出される蒸着物質）と２層目の蒸着物質（蒸発源９１１ｇ～９１１ｌから放出される蒸着物質及び蒸発源９１１ｍ～９１１ｒから放出される蒸着物質）とが混ざることを抑制しつつ、一方向に移動しながらの一回の成膜動作で基板１００に対して２層の成膜を行うことができる。

また、本実施形態では、成膜ステージ３０Ａ、３０Ｂの下方に、シャッタ９１６Ａ、９１６Ｂがそれぞれ設けられている。シャッタ９１６Ａは、基板１００Ａに対する蒸着物質の飛散を遮断する成膜ステージ３０Ａの下方の遮断位置、及び基板１００Ａに対する蒸着物質の飛散を許容する、当該遮断位置からＹ方向＋Ｙ側にずれた許容位置の間で移動可能である。また、シャッタ９１６Ｂは、基板１００Ｂに対する蒸着物質の飛散を遮断する成膜ステージ３０Ｂの下方の遮断位置、及び基板１００Ｂに対する蒸着物質の飛散を許容する、当該遮断位置からＹ方向＋Ｙ側にずれた許容位置の間で移動可能である。シャッタ９１６Ａ、９１６Ｂの移動機構としては公知の技術を用いることができるため説明を省略する。

（動作例１）
図９及び図１０は、成膜装置９１の成膜処理における動作説明図である。概略として、蒸発源ユニット９１０は、成膜ステージ３０Ａの下方を一往復しながら基板１００Ａに対して成膜した後に、成膜ステージ３０Ｂの下方を一往復しながら基板１００Ｂに対して成膜する。

状態ＳＴ９０１は、初期状態であり、蒸発源ユニット９１０が成膜ステージ３０Ａよりも－Ｙ側の位置ＰＯＳ１０に位置している状態である。このとき、シャッタ９１６Ａ及びシャッタ９１６Ｂはそれぞれ遮断位置にある。

状態ＳＴ９０２は、蒸発源ユニット９１０がＹ方向＋Ｙ側に移動しながら基板１００Ａに成膜している状態である。このとき、シャッタ９１６Ａは蒸発源ユニット９１０の移動に連動してＹ方向＋Ｙ側に移動する。さらにいえば、シャッタ９１６Ａは、放出範囲Ｒ９１とＹ方向に重複しないように移動する。よって、基板１００Ａに対して、蒸発源９１１ａ～９１１ｆによる１層目の成膜がなされた後に、蒸発源９１１ｇ～９１１ｌ及び蒸発源９１１ｍ～９１１ｒによる２層目の成膜がなされる。状態ＳＴ９０３は、蒸発源ユニット９１０がＹ方向＋Ｙ側に移動しながらの基板１００Ａに対する成膜を終えた状態である。

状態ＳＴ９０４は、蒸発源ユニット９１０がＹ方向－Ｙ側に移動しながら基板１００Ａに成膜している状態である。このとき、シャッタ９１６Ａは蒸発源ユニット９１０の移動に連動してＹ方向－Ｙ側に移動する。さらにいえば、シャッタ９１６Ａは、放出範囲Ｒ９１とＹ方向に重複するように移動する。よって、基板１００Ａに対して、蒸発源９１１ｇ～９１１ｌ及び蒸発源９１１ｍ～９１１ｒによる２層目の成膜がなされる。状態ＳＴ９０５は、蒸発源ユニット９１０がＹ方向－Ｙ側に移動しながらの基板１００Ａに対する成膜を終えた状態である。

状態ＳＴ９０６は、蒸発源ユニット９１０がＹ方向＋Ｙ側に移動しながら基板１００Ｂに成膜している状態である。このとき、シャッタ９１６Ｂは蒸発源ユニット９１０の移動に連動してＹ方向＋Ｙ側に移動する。さらにいえば、シャッタ９１６Ｂは、放出範囲Ｒ９１とＹ方向に重複しないように移動する。よって、基板１００Ｂに対して、蒸発源９１１ａ～９１１ｆによる１層目の成膜がなされた後に、蒸発源９１１ｇ～９１１ｌ及び蒸発源９１１ｍ～９１１ｒによる２層目の成膜がなされる。状態ＳＴ９０７は、蒸発源ユニット９１０がＹ方向＋Ｙ側に移動しながらの基板１００Ｂに対する成膜を終えた状態である。

状態ＳＴ９０８は、蒸発源ユニット９１０がＹ方向－Ｙ側に移動しながら基板１００Ｂに成膜している状態である。このとき、シャッタ９１６Ｂは蒸発源ユニット９１０の移動に連動してＹ方向－Ｙ側に移動する。さらにいえば、シャッタ９１６Ｂは、放出範囲Ｒ９１とＹ方向に重複するように移動する。よって、基板１００Ｂに対して、蒸発源９１１ｇ～９１１ｌ及び蒸発源９１１ｍ～９１１ｒによる２層目の成膜がなされる。状態ＳＴ９０８の後、状態ＳＴ９０１に戻り、次の基板１００Ａに対する成膜が行われる。

（動作例２）
図１１及び図１２は、成膜装置９１の成膜処理における動作説明図である。概略として、蒸発源ユニット９１０は、Ｙ方向＋Ｙ側に移動しながら基板１００Ａ、基板１００Ｂに対してこの順に成膜する。

状態ＳＴ９１１は、初期状態であり、蒸発源ユニット９１０が成膜ステージ３０Ａよりも－Ｙ側の位置ＰＯＳ１０に位置している状態である。このとき、シャッタ９１６Ａ及びシャッタ９１６Ｂはそれぞれ遮断位置にある。

状態ＳＴ９１２は、蒸発源ユニット９１０がＹ方向＋Ｙ側に移動しながら基板１００Ａに成膜している状態である。このとき、シャッタ９１６Ａは蒸発源ユニット９１０の移動に連動してＹ方向＋Ｙ側に移動する。さらにいえば、シャッタ９１６Ａは、放出範囲Ｒ９１とＹ方向に重複しないように移動する。よって、基板１００Ａに対して、蒸発源９１１ａ～９１１ｆによる１層目の成膜がなされた後に、蒸発源９１１ｇ～９１１ｌ及び蒸発源９１１ｍ～９１１ｒによる２層目の成膜がなされる。

状態ＳＴ９１３は、蒸発源ユニット９１０がＹ方向＋Ｙ側に移動しながらの基板１００Ａに対する成膜を終えた状態である。蒸発源ユニット９１０は、基板１００Ｂに対する成膜に進むため、引き続きＹ方向＋Ｙ側に移動している。また、このとき、シャッタ９１６Ａは許容位置に位置している。

状態ＳＴ９１４は、蒸発源ユニット９１０がさらにＹ方向＋Ｙ側に移動しながら基板１００Ｂに成膜している状態である。このとき、シャッタ９１６Ｂは蒸発源ユニット９１０の移動に連動してＹ方向＋Ｙ側に移動する。さらにいえば、シャッタ９１６Ｂは、放出範囲Ｒ９１とＹ方向に重複しないように移動する。よって、基板１００Ｂに対して、蒸発源９１１ａ～９１１ｆによる１層目の成膜がなされた後に、蒸発源９１１ｇ～９１１ｌ及び蒸発源９１１ｍ～９１１ｒによる２層目の成膜がなされる。なお、このとき、シャッタ９１６Ａは、許容位置から遮断位置へと移動している。

状態ＳＴ９１５は、蒸発源ユニット９１０がＹ方向＋Ｙ側に移動しながらの基板１００Ｂに対する成膜を終えた状態である。このとき、シャッタ９１６Ｂは許容位置に位置している。

状態ＳＴ９１６は、蒸発源ユニット９１０がＹ方向－Ｙ側に移動し始めた状態である。このとき、シャッタ９１６Ｂは、許容位置から遮断位置へとＹ方向－Ｙ側に移動している。さらにいえば、シャッタ９１６Ｂは、蒸発源ユニット９１０から放出された蒸着物質が基板１００Ｂに到達しないように、蒸発源ユニット９１０よりも先行してＹ方向－Ｙ側に移動する。

その後、蒸発源ユニット９１０は、Ｙ方向－Ｙ側に移動を続け、状態ＳＴ９１１の状態に戻り、次の基板１００Ａ、基板１００Ｂに対して成膜を行う。

なお、基板１００Ａの成膜後、シャッタ９１６Ａが遮断位置にある間（例えば状態ＳＴ９１４～次の周期の状態ＳＴ９１１の間）に、成膜ステージ３０Ａにおいて基板１００Ａの搬入及び搬出並びに基板１００Ａとマスク１０１Ａとのアライメントが適宜実行される。また、基板１００Ｂの成膜後、シャッタ９１６Ｂが遮断位置にある間（例えば状態ＳＴ９１６～次の周期の状態ＳＴ９１３の間）に、成膜ステージ３０Ｂにおいて基板１００Ｂの搬入及び搬出並びに基板１００Ｂとマスク１０１Ｂとのアライメントが適宜実行される。

このように、本実施形態では、蒸発源ユニット９１０は一方方向（Ｙ方向＋Ｙ側）に移動しながら基板１００Ａ、基板１００Ｂに対して成膜を行い、逆方向（Ｙ方向－Ｙ側）に移動しながら初期位置（成膜開始位置）に戻る。

ここで、蒸発源ユニット９１０の移動速度は、成膜の際に、初期位置に戻る際よりも大きくてもよい。これにより、成膜プロセスの中で基板に対する成膜時間の割合を増やすことができ、基板に形成される膜厚を厚くすることができる。

＜第３実施形態＞
（成膜装置の概要）
図１３は、一実施形態に係る成膜装置９９１の構成を模式的に示す正面図である。図３の成膜装置９９１は、主として、三つ目のシャッタ９１６Ｃを有する点で図８の成膜装置９１と異なる。以下、第２実施形態と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略する。

成膜装置９９１は、三つのシャッタ９１６Ａ～９１６Ｃを有する。シャッタ９１６Ａは、成膜ステージ３０Ａの基板１００Ａへの蒸着物質の飛散を遮断する成膜ステージ３０Ａの下方の遮断位置ＰＯＳ３１、及び基板１００Ａに対する蒸着物質の飛散を許容する、当該遮断位置からＹ方向－Ｙ側にずれた許容位置ＰＯＳ３２との間で移動する。シャッタ９１６Ｂは、成膜ステージ３０Ｂの基板１００Ｂへの蒸着物質の飛散を遮断する成膜ステージ３０Ｂの下方の遮断位置ＰＯＳ３３、及び基板１００Ｂに対する蒸着物質の飛散を許容する、当該遮断位置からＹ方向＋Ｙ側にずれた許容位置ＰＯＳ３４との間で移動する。シャッタ９１６Ｃは、遮断位置ＰＯＳ３１、及び遮断位置ＰＯＳ３３の間で移動する。なお、遮断位置ＰＯＳ３１及び遮断位置ＰＯＳ３３の間には、基板１００Ａ、１００Ｂへの蒸着物質の飛散を許容する許容位置ＰＯＳ３５が設けられている。

本実施形態では、成膜装置９９１は、三つのシャッタ９１６Ａ～９１６Ｃを用いて基板１００Ａ、１００Ｂへの蒸着物質の飛散を許容又は遮断しながら、成膜処理を実行する。

（動作例）
図１４及び図１５は、成膜装置９９１の成膜処理における動作説明図である。概略として、蒸発源ユニット９１０は、Ｙ方向＋Ｙ側に移動しながら基板１００Ａ、基板１００Ｂに対してこの順に成膜する。

状態ＳＴ９２１は、初期状態であり、蒸発源ユニット９１０が成膜ステージ３０Ａよりも－Ｙ側の位置ＰＯＳ１０に位置している状態である。このとき、シャッタ９１６Ａ～９１６Ｃはそれぞれ、許容位置ＰＯＳ３２、遮断位置ＰＯＳ３３、遮断位置ＰＯＳ３１に位置する。すなわち、基板１００Ａはシャッタ９１６Ｃにより覆われ、基板１００Ｂはシャッタ９１６Ｂにより覆われている。

状態ＳＴ９２２は、蒸発源ユニット９１０がＹ方向＋Ｙ側に移動しながら基板１００Ａに成膜している状態である。このとき、シャッタ９１６Ｃは蒸発源ユニット９１０の移動に連動してＹ方向＋Ｙ側に移動する。さらにいえば、シャッタ９１６Ｃは、放出範囲Ｒ９１とＹ方向に重複しないように移動する。よって、基板１００Ａに対して、蒸発源９１１ａ～９１１ｆによる１層目の成膜がなされた後に、蒸発源９１１ｇ～９１１ｌ及び蒸発源９１１ｍ～９１１ｒによる２層目の成膜がなされる。また、このとき、シャッタ９１６Ａも蒸発源ユニット９１０の移動に連動してＹ方向＋Ｙ側に移動する。さらにいえば、シャッタ９１６Ａは放出範囲Ｒ９３とＹ方向に重複しないように、進行方向で蒸発源ユニット９１０の後側を移動する。

状態ＳＴ９２３は、蒸発源ユニット９１０がＹ方向＋Ｙ側に移動しながらの基板１００Ａに対する成膜を終えた状態である。蒸発源ユニット９１０は、基板１００Ｂに対する成膜に進むため、引き続きＹ方向＋Ｙ側に移動している。また、このとき、シャッタ９１６Ａは遮断位置ＰＯＳ３１に位置し、シャッタ９１６Ｃは許容位置ＰＯＳ３５に位置している。

状態ＳＴ９２４は、蒸発源ユニット９１０がさらにＹ方向＋Ｙ側に移動しながら基板１００Ｂに成膜している状態である。このとき、シャッタ９１６Ｂは蒸発源ユニット９１０の移動に連動してＹ方向＋Ｙ側に移動する。さらにいえば、シャッタ９１６Ｂは、放出範囲Ｒ９１とＹ方向に重複しないように移動する。よって、基板１００Ｂに対して、蒸発源９１１ａ～９１１ｆによる１層目の成膜がなされた後に、蒸発源９１１ｇ～９１１ｌ及び蒸発源９１１ｍ～９１１ｒによる２層目の成膜がなされる。なお、このとき、シャッタ９１６Ｃも、蒸発源ユニット９１０の移動に連動してＹ方向＋Ｙ側に移動する。さらにいえば、シャッタ９１６Ｃは放出範囲Ｒ９３とＹ方向に重複しないように、進行方向で蒸発源ユニット９１０の後側を移動する。

状態ＳＴ９２５は、蒸発源ユニット９１０がＹ方向＋Ｙ側に移動しながらの基板１００Ｂに対する成膜を終えた状態である。このとき、シャッタ９１６Ｂは許容位置ＰＯＳ３４に位置し、シャッタ９１６Ｃは遮断位置ＰＯＳ３３に位置している。すなわち、この状態では基板１００Ａ及び基板１００Ｂに対する蒸着物質の飛散は遮断されている。

状態ＳＴ９２６は、蒸発源ユニット９１０がＹ方向－Ｙ側に移動し始めた状態である。このとき、シャッタ９１６Ｂ、９１６Ｃは、Ｙ方向－Ｙ側に移動している。さらにいえば、シャッタ９１６Ｂは、蒸発源ユニット９１０から放出された蒸着物質が基板１００Ｂに到達しないように、蒸発源ユニット９１０に連動してＹ方向－Ｙ側に移動する。

その後、蒸発源ユニット９１０は、Ｙ方向－Ｙ側に移動を続け、状態ＳＴ９２１の状態に戻り、次の基板１００Ａ、基板１００Ｂに対して成膜を行う。

本実施形態では、三つのシャッタ９１６Ａ～９１６Ｃを用いて成膜処理を行うことで、基板１００Ａ、１００Ｂに対して蒸着物質が飛散していない状態において、基板１００Ａ、１００Ｂがシャッタ９１６Ａ～９１６Ｃにより覆われている時間をより長く確保することができる。したがって、基板１００Ａ、１００Ｂの搬入、搬出或いはアライメントの時間をより長く確保することができる。

＜変形例＞
蒸発源の数、形状等の構成は適宜変更可能である。例えば、蒸発源ユニット１０は、三つの蒸発源群１７Ａ～１７Ｃを含むが、二つの蒸発源群、或いは四つ以上の蒸発源群を含んでもよい。また、各蒸発源群が含む蒸発源の数も適宜変更可能である。また、複数の蒸発源で構成される蒸発源群に代えて、一つの蒸発源が蒸発源ユニット１０の移動方向に交差する交差方向に延在して設けられてもよい。この一つの蒸発源に、交差方向に互いに離間した複数の放出部が設けられていてもよい。そして、このように交差方向に長い蒸発源が蒸発源ユニット１０の移動方向に互いに離間して複数設けられてもよい。

また、監視装置１２ａ～１２ｒの配置等の構成も適宜変更可能である。図１６は、蒸発源ユニット１０の構成を説明するための図であって、蒸発源ユニットを横から見た模式図である。この例では、監視装置１２ａ及び監視装置１２ａとＹ方向に並んだ不図示の監視装置１２ｂ～１２ｆが、Ｘ方向で蒸発源１１ａ～１１ｆと蒸発源１１ｇ～１１ｌの間に設けられている。このような配置によっても、放出範囲Ｒ１と放出範囲Ｒ２の重複を防ぐために設けたスペースを有効に活用することができる。

＜電子デバイスの製造方法＞
次に、電子デバイスの製造方法の一例を説明する。以下、電子デバイスの例として有機ＥＬ表示装置の構成及び製造方法を例示する。この例の場合、図１に例示した成膜システムＳＹが製造ライン上に複数設けられる。

まず、製造する有機ＥＬ表示装置について説明する。図１７（Ａ）は有機ＥＬ表示装置５０の全体図、図１７（Ｂ）は１画素の断面構造を示す図である。

図１７（Ａ）に示すように、有機ＥＬ表示装置５０の表示領域５１には、発光素子を複数備える画素５２がマトリクス状に複数配置されている。詳細は後で説明するが、発光素子のそれぞれは、一対の電極に挟まれた有機層を備えた構造を有している。

なお、ここでいう画素とは、表示領域５１において所望の色の表示を可能とする最小単位を指している。カラー有機ＥＬ表示装置の場合、互いに異なる発光を示す第１発光素子５２Ｒ、第２発光素子５２Ｇ、第３発光素子５２Ｂの複数の副画素の組み合わせにより画素５２が構成されている。画素５２は、赤色（Ｒ）発光素子と緑色（Ｇ）発光素子と青色（Ｂ）発光素子の３種類の副画素の組み合わせで構成されることが多いが、これに限定はされない。画素５２は少なくとも１種類の副画素を含めばよく、２種類以上の副画素を含むことが好ましく、３種類以上の副画素を含むことがより好ましい。画素５２を構成する副画素としては、例えば、赤色（Ｒ）発光素子と緑色（Ｇ）発光素子と青色（Ｂ）発光素子と黄色（Ｙ）発光素子の４種類の副画素の組み合わせでもよい。

図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ）のＡ－Ｂ線における部分断面模式図である。画素５２は、基板５３上に、第１の電極（陽極）５４と、正孔輸送層５５と、赤色層５６Ｒ・緑色層５６Ｇ・青色層５６Ｂのいずれかと、電子輸送層５７と、第２の電極（陰極）５８と、を備える有機ＥＬ素子で構成される複数の副画素を有している。これらのうち、正孔輸送層５５、赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂ、電子輸送層５７が有機層に当たる。赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂは、それぞれ赤色、緑色、青色を発する発光素子（有機ＥＬ素子と記述する場合もある）に対応するパターンに形成されている。

また、第１の電極５４は、発光素子ごとに分離して形成されている。正孔輸送層５５と電子輸送層５７と第２の電極５８は、複数の発光素子５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂにわたって共通で形成されていてもよいし、発光素子ごとに形成されていてもよい。すなわち、図１７（Ｂ）に示すように正孔輸送層５５が複数の副画素領域にわたって共通の層として形成された上に赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂが副画素領域ごとに分離して形成され、さらにその上に電子輸送層５７と第２の電極５８が複数の副画素領域にわたって共通の層として形成されていてもよい。

なお、近接した第１の電極５４の間でのショートを防ぐために、第１の電極５４間に絶縁層５９が設けられている。さらに、有機ＥＬ層は水分や酸素によって劣化するため、水分や酸素から有機ＥＬ素子を保護するための保護層６０が設けられている。

図１７（Ｂ）では正孔輸送層５５や電子輸送層５７が一つの層で示されているが、有機ＥＬ表示素子の構造によって、正孔ブロック層や電子ブロック層を有する複数の層で形成されてもよい。また、第１の電極５４と正孔輸送層５５との間には第１の電極５４から正孔輸送層５５への正孔の注入が円滑に行われるようにすることのできるエネルギーバンド構造を有する正孔注入層を形成してもよい。同様に、第２の電極５８と電子輸送層５７の間にも電子注入層を形成してもよい。

赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂのそれぞれは、単一の発光層で形成されていてもよいし、複数の層を積層することで形成されていてもよい。例えば、赤色層５６Ｒを２層で構成し、上側の層を赤色の発光層で形成し、下側の層を正孔輸送層又は電子ブロック層で形成してもよい。あるいは、下側の層を赤色の発光層で形成し、上側の層を電子輸送層又は正孔ブロック層で形成してもよい。このように発光層の下側又は上側に層を設けることで、発光層における発光位置を調整し、光路長を調整することによって、発光素子の色純度を向上させる効果がある。

なお、ここでは赤色層５６Ｒの例を示したが、緑色層５６Ｇや青色層５６Ｂでも同様の構造を採用してもよい。また、積層数は２層以上としてもよい。さらに、発光層と電子ブロック層のように異なる材料の層が積層されてもよいし、例えば発光層を２層以上積層するなど、同じ材料の層が積層されてもよい。

次に、有機ＥＬ表示装置の製造方法の例について具体的に説明する。ここでは、赤色層５６Ｒが下側層５６Ｒ１と上側層５６Ｒ２の２層からなり、緑色層５６Ｇと青色層５６Ｂは単一の発光層からなる場合を想定する。

まず、有機ＥＬ表示装置を駆動するための回路（不図示）及び第１の電極５４が形成された基板５３を準備する。なお、基板５３の材質は特に限定はされず、ガラス、プラスチック、金属などで構成することができる。本実施形態においては、基板５３として、ガラス基板上にポリイミドのフィルムが積層された基板を用いる。

第１の電極５４が形成された基板５３の上にアクリル又はポリイミド等の樹脂層をバーコートやスピンコートでコートし、樹脂層をリソグラフィ法により、第１の電極５４が形成された部分に開口が形成されるようにパターニングし絶縁層５９を形成する。この開口部が、発光素子が実際に発光する発光領域に相当する。なお、本実施形態では、絶縁層５９の形成までは大型基板に対して処理が行われ、絶縁層５９の形成後に、基板５３を分割する分割工程が実行される。

絶縁層５９がパターニングされた基板５３を第１の成膜装置１に搬入し、正孔輸送層５５を、表示領域の第１の電極５４の上に共通する層として成膜する。正孔輸送層５５は、最終的に１つ１つの有機ＥＬ表示装置のパネル部分となる表示領域５１ごとに開口が形成されたマスクを用いて成膜される。

次に、正孔輸送層５５までが形成された基板５３を第２の成膜装置１に搬入する。基板５３とマスクとのアライメントを行い、基板をマスクの上に載置し、正孔輸送層５５の上の、基板５３の赤色を発する素子を配置する部分（赤色の副画素を形成する領域）に、赤色層５６Ｒを成膜する。ここで、第２の成膜室で用いるマスクは、有機ＥＬ表示装置の副画素となる基板５３上における複数の領域のうち、赤色の副画素となる複数の領域にのみ開口が形成された高精細マスクである。これにより、赤色発光層を含む赤色層５６Ｒは、基板５３上の複数の副画素となる領域のうちの赤色の副画素となる領域のみに成膜される。換言すれば、赤色層５６Ｒは、基板５３上の複数の副画素となる領域のうちの青色の副画素となる領域や緑色の副画素となる領域には成膜されずに、赤色の副画素となる領域に選択的に成膜される。

赤色層５６Ｒの成膜と同様に、第３の成膜装置１において緑色層５６Ｇを成膜し、さらに第４の成膜装置１において青色層５６Ｂを成膜する。赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂの成膜が完了した後、第５の成膜装置１において表示領域５１の全体に電子輸送層５７を成膜する。電子輸送層５７は、３色の層５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂに共通の層として形成される。

電子輸送層５７までが形成された基板を第６の成膜装置１に移動し、第２の電極５８を成膜する。本実施形態では、第１の成膜装置１～第６の成膜装置１では真空蒸着によって各層の成膜を行う。しかし、本発明はこれに限定はされず、例えば第６の成膜装置１における第２の電極５８の成膜はスパッタによって成膜するようにしてもよい。その後、第２の電極５８までが形成された基板を封止装置に移動してプラズマＣＶＤによって保護層６０を成膜して（封止工程）、有機ＥＬ表示装置５０が完成する。なお、ここでは保護層６０をＣＶＤ法によって形成するものとしたが、これに限定はされず、ＡＬＤ法やインクジェット法によって形成してもよい。

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

１：成膜装置、１０：蒸発源ユニット、１１ａ～１１ｒ：蒸発源、１００：基板、１０１：マスク

本発明は、成膜装置及び成膜方法に関する。

Claims (11)

1. 移動しながら基板に成膜する蒸発源ユニットを備えた成膜装置であって、
   前記蒸発源ユニットは、それぞれ蒸着物質を放出する第１の蒸発源、第２の蒸発源、及び第３の蒸発源を含み、
   前記蒸発源ユニットの成膜時の移動方向において、前記第１の蒸発源、前記第２の蒸発源、第３の蒸発源の順に並んでおり、
   前記移動方向における前記第１の蒸発源及び前記第２の蒸発源の間の距離は、前記移動方向における前記第２の蒸発源及び前記第３の蒸発源の間の距離よりも長い、
   ことを特徴とする成膜装置。
2. 移動しながら基板に成膜する蒸発源ユニットを備えた成膜装置であって、
   前記蒸発源ユニットは、それぞれ蒸着物質を放出する第１の蒸発源、及び第２の蒸発源を含み、
   前記第１の蒸発源及び前記第２の蒸発源は、前記蒸発源ユニットの成膜時の移動方向に並んでおり、
   前記移動方向と交差する横方向から見た場合に、前記第１の蒸発源の蒸着物質の放出角度は、前記第２の蒸発源の蒸着物質の放出角度よりも小さい、
   ことを特徴とする成膜装置。
3. 請求項１から２までのいずれか一項に記載の成膜装置であって、
   前記第１の蒸発源の蒸着物質の放出範囲と前記第２の蒸発源の蒸着物質の放出範囲とが前記移動方向に重複しない、
   ことを特徴とする成膜装置。
4. 請求項１に記載の成膜装置であって、
   前記第１の蒸発源の蒸着物質の放出範囲と前記第２の蒸発源の蒸着物質の放出範囲とが前記移動方向に重複せず、
   前記第２の蒸発源の蒸着物質の放出範囲と前記第３の蒸発源の蒸着物質の放出範囲とが前記移動方向に重複する、
   ことを特徴とする成膜装置。
5. 請求項１から４までのいずれか一項に記載の成膜装置であって、
   前記第１の蒸発源は第１の蒸着物質を放出し、
   前記第２の蒸発源は前記第１の蒸着物質と異なる第２の蒸着物質を放出し、
   前記成膜装置は、前記第２の蒸着物質の基板への飛散を許容しながら、前記第１の蒸着物質の基板への飛散を遮断するシャッタをさらに備える、
   ことを特徴とする成膜装置。
6. 請求項５に記載の成膜装置であって、
   前記蒸発源ユニットが前記移動方向の第１の側に移動する際の第１の速度と、前記蒸発源ユニットが前記第１の側と逆側の第２の側に移動する際の第２の速度とが異なり、
   前記シャッタは、前記蒸発源ユニットが前記第２の側に移動している間に前記第１の蒸着物質の基板への飛散を遮断する、
   ことを特徴とする成膜装置。
7. 請求項６に記載の成膜装置であって、
   前記蒸発源ユニットが前記第２の側に移動している間は、前記第１の蒸着物質及び前記第２の蒸着物質の基板への飛散が許容される、
   ことを特徴とする成膜装置。
8. 請求項１から７までのいずれか一項に記載の成膜装置であって、
   前記蒸発源ユニットは、前記移動方向において基板と蒸着物質の放出範囲とが重なる間は等速で移動する、
   ことを特徴とする成膜装置。
9. 請求項８に記載の成膜装置であって、
   前記蒸発源ユニットは、前記移動方向において移動する側が変わる際に速さが変化する、
   ことを特徴とする成膜装置。
10. 請求項１に記載の成膜装置であって、
    第１の蒸発源、第２の蒸発源及び第３の蒸発源からの蒸着物質の放出状態をそれぞれ監視する第１の監視手段、第２の監視手段及び第３の監視手段をさらに備え、
    前記蒸発源ユニットの成膜時の移動方向において、前記第１の監視手段、前記第１の蒸発源、前記第２の監視手段、前記第２の蒸発源、前記第３の蒸発源、前記第３の監視手段の順に並ぶ、
    ことを特徴とする成膜装置。
11. 移動しながら基板に成膜する蒸発源ユニットを備えた成膜装置であって、
    前記蒸発源ユニットは、それぞれ蒸着物質を放出する第１の蒸発源、及び第２の蒸発源を含み、
    前記第１の蒸発源及び前記第２の蒸発源は、前記蒸発源ユニットの成膜時の移動方向に並んでおり、
    前記第１の蒸発源の蒸着物質の放出角度は、前記移動方向と交差する横方向から見た場合に、前記第２の蒸発源の側の方が前記第２の蒸発源の側と反対の側よりも小さい、
    ことを特徴とする成膜装置。

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