JP2024054768A - Film deposition apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内部を減圧可能な真空チャンバを備えた成膜装置に関する。 The present invention relates to a film forming apparatus equipped with a vacuum chamber capable of reducing the pressure inside.
有機EL素子は、基板を真空チャンバ内に搬入し、所定パターンの有機膜を基板上に成膜する方法で製造される。基板に成膜を行う成膜装置は、内部を減圧することが可能な真空チャンバと、それに付帯して設けられたアライメント機構や蒸着装置等を備えている。成膜装置が取り扱う基板サイズの大型化に伴い、成膜装置の真空チャンバは大型化しており、真空チャンバの底板、天板、側板の面積が大きくなることにより、真空チャンバ内を減圧した際にこれらの板材が大気圧に押されて変形しやすくなる。これに対し、真空チャンバの外壁面に構造補強材であるリブを設けることにより、真空チャンバ内を減圧した際の真空チャンバ本体の変形を抑制することが図られている。例えば、特許文献1には、真空チャンバの底部の外壁面に補強リブを設けた成膜装置が記載されている。また特許文献2には、真空チャンバの側部の外壁面に補強リブをボルト止めにより固定した構成が記載されている。
Organic EL elements are manufactured by a method in which a substrate is carried into a vacuum chamber and an organic film of a predetermined pattern is formed on the substrate. The film-forming device that forms a film on the substrate is equipped with a vacuum chamber capable of reducing the pressure inside, and an alignment mechanism, a deposition device, and the like that are provided with the vacuum chamber. As the size of the substrate handled by the film-forming device increases, the vacuum chamber of the film-forming device is also increased in size, and the area of the bottom plate, top plate, and side plate of the vacuum chamber increases, so that these plate materials are easily deformed by atmospheric pressure when the vacuum chamber is depressurized. In response to this, ribs, which are structural reinforcement materials, are provided on the outer wall surface of the vacuum chamber to suppress deformation of the vacuum chamber body when the vacuum chamber is depressurized. For example,
上記の先行技術では真空チャンバの外壁面に補強リブを設けているが、アライメント機構や蒸着装置は真空チャンバ内部に設置されるため、真空チャンバの変形による成膜精度への影響を軽減するためには、真空チャンバの内壁面に補強リブを設けることが望ましい。真空チャンバの内壁面に補強リブを設ける場合、真空チャンバ内部に設置される各種機器を避ける必要等から、設置できる補強リブの大きさに制限が生じることが考えられる。この場合、真空チャンバの外壁面に設置する補強リブと比較して小さいサイズの部品により補強リブを構成する必要がある。補強リブを設けていても、真空チャンバ内が減圧されたり減圧状態から大気圧状態に戻されたりする過程で、真空チャンバは多少の変形をするため、小さいサイズの部品により構成される補強リブの場合、強度不足のために補強リブ自体が破損してしまう可能性がある。そうすると、補強リブにより真空チャンバの変形を抑制する構成を長期間にわたって維持できない。 In the above prior art, reinforcing ribs are provided on the outer wall surface of the vacuum chamber, but since an alignment mechanism and a deposition device are installed inside the vacuum chamber, it is desirable to provide reinforcing ribs on the inner wall surface of the vacuum chamber in order to reduce the impact of deformation of the vacuum chamber on the film formation accuracy. When providing reinforcing ribs on the inner wall surface of the vacuum chamber, it is considered that the size of the reinforcing ribs that can be installed will be limited due to the need to avoid various devices installed inside the vacuum chamber. In this case, it is necessary to configure the reinforcing ribs using parts that are smaller in size than the reinforcing ribs installed on the outer wall surface of the vacuum chamber. Even if reinforcing ribs are provided, the vacuum chamber undergoes some deformation during the process of reducing the pressure inside the vacuum chamber and returning from a reduced pressure state to atmospheric pressure, so in the case of reinforcing ribs made of small parts, the reinforcing ribs themselves may be damaged due to insufficient strength. In that case, the configuration in which the reinforcing ribs suppress the deformation of the vacuum chamber cannot be maintained for a long period of time.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、内部を減圧可能な真空チャンバを備えた成膜装置において、長期間にわたって真空チャンバの変形を抑制することを目的とする。 The present invention was made in consideration of these problems, and aims to suppress deformation of a vacuum chamber over a long period of time in a film forming apparatus equipped with a vacuum chamber capable of reducing the pressure inside.
本発明は、内部を減圧可能な真空チャンバを有し、前記真空チャンバを減圧した状態で前記真空チャンバ内に収容された基板に対し成膜を行う成膜装置であって、
前記真空チャンバの内壁面には補強リブが着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。
The present invention provides a film formation apparatus having a vacuum chamber capable of reducing the pressure inside the vacuum chamber, and forming a film on a substrate accommodated in the vacuum chamber while the vacuum chamber is in a reduced pressure state,
The vacuum chamber is characterized in that a reinforcing rib is detachably attached to an inner wall surface thereof.
本発明によれば、内部を減圧可能な真空チャンバを備えた成膜装置において、長期間に
わたって真空チャンバの変形を抑制することが可能になる。
According to the present invention, in a film forming apparatus having a vacuum chamber capable of reducing the pressure inside, it is possible to suppress deformation of the vacuum chamber for a long period of time.
以下に、本発明の実施例について詳細に説明する。ただし、以下の実施例は本発明の好ましい構成を例示的に示すものにすぎず、本発明の範囲をそれらの構成に限定されない。また、以下の説明における、装置のハードウェア構成及びソフトウェア構成、処理フロー、製造条件、寸法、材質、形状等は、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 The following describes in detail the embodiments of the present invention. However, the following embodiments merely exemplify preferred configurations of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these configurations. Furthermore, unless otherwise specified, the hardware and software configurations, processing flow, manufacturing conditions, dimensions, materials, shapes, etc. of the device in the following description are not intended to limit the scope of the present invention to only those.
本発明の実施例に係る成膜装置について説明する。本実施例の成膜装置は、基板の表面にマスクを介して成膜材料を堆積させて薄膜を形成する装置である。成膜方法としては真空蒸着やスパッタリングを例示できる。基板とマスクを位置合わせして成膜を行うことで、基板にはマスクの開口パターンに応じたパターンの薄膜が形成される。基板に複数の層を形成する場合、一つ前の工程までに既に形成されている層も含めて「基板」と称する場合がある。本実施例に係る成膜装置は、マスクを介した薄膜形成を高精度に行うために、基板とマスクとの相対的な位置を調整するアライメントを行う。 A film forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. The film forming apparatus of this embodiment is an apparatus that deposits a film forming material on the surface of a substrate through a mask to form a thin film. Examples of film forming methods include vacuum deposition and sputtering. By aligning the substrate and the mask and performing film formation, a thin film is formed on the substrate in a pattern that corresponds to the opening pattern of the mask. When multiple layers are formed on a substrate, the "substrate" may also include layers that have already been formed in the previous process. The film forming apparatus according to this embodiment performs alignment to adjust the relative positions of the substrate and the mask in order to perform thin film formation through the mask with high precision.
基板の材料としては、ガラス、シリコン等の半導体、高分子材料のフィルム、金属等を例示できる。また、基板としては、シリコンウエハや基板上にポリイミド等のフィルムが積層されたものを例示できる。成膜材料としては、有機材料、無機材料(金属、金属酸化物)等を例示できる。マスクとしては、基板に形成する薄膜パターンに対応する開口パターンを有するメタルマスクを例示できる。本実施例の製造方法で製造される電子デバイスとしては、半導体デバイス、磁気デバイス、電子部品等の各種電子デバイス、光学部品、発光素子、光電変換素子、タッチパネル、発光素子を備えた表示装置(例えば有機EL表示装置)、照明装置(例えば有機EL照明装置)、光電変換素子を備えたセンサ(例えば有機CMOSイメージセンサ)等を例示できる。特に、OLED等の有機発光素子や、有機薄膜太陽電池等の有機光電変換素子の製造に好適である。 Examples of the substrate material include glass, semiconductors such as silicon, polymeric film, and metal. Examples of the substrate include a silicon wafer and a substrate on which a film such as polyimide is laminated. Examples of the film-forming material include organic materials and inorganic materials (metals and metal oxides). Examples of the mask include a metal mask having an opening pattern corresponding to the thin film pattern to be formed on the substrate. Examples of the electronic device manufactured by the manufacturing method of this embodiment include various electronic devices such as semiconductor devices, magnetic devices, and electronic components, optical components, light-emitting elements, photoelectric conversion elements, touch panels, display devices equipped with light-emitting elements (e.g., organic EL display devices), lighting devices (e.g., organic EL lighting devices), and sensors equipped with photoelectric conversion elements (e.g., organic CMOS image sensors). In particular, it is suitable for manufacturing organic light-emitting elements such as OLEDs and organic photoelectric conversion elements such as organic thin-film solar cells.
以下、基板の成膜面に沿う方向のうち搬送方向と平行の方向をX方向、X方向と垂直のY方向、基板の成膜面に交差する方向をZ方向、Z軸周りの回転をθ方向とする。本実施例ではXY平面は水平面と平行であり、Z方向は鉛直方向に平行であるとする。なお、搬送方向が水平方向に平行でない場合、X方向は水平方向と平行ではなく、Z方向は鉛直方向と平行ではない。 In the following, the direction along the film-forming surface of the substrate that is parallel to the transport direction is referred to as the X direction, the Y direction perpendicular to the X direction, the direction that intersects with the film-forming surface of the substrate is referred to as the Z direction, and the rotation around the Z axis is referred to as the θ direction. In this embodiment, the XY plane is parallel to the horizontal plane, and the Z direction is parallel to the vertical direction. Note that if the transport direction is not parallel to the horizontal direction, the X direction is not parallel to the horizontal direction, and the Z direction is not parallel to the vertical direction.
<成膜装置>
図1は、成膜装置1の構成を模式的に示す断面図である。成膜装置1は、マスク103を介して基板102の成膜面に成膜を行う。成膜装置1では、外部から成膜装置1に基板102及びマスク103を搬入する搬送装置との基板102やマスク103の受け渡し、基板102とマスク103の相対位置の調整(アライメント)、マスク103と基板102の固定、成膜など等の一連の成膜プロセスが行われる。なお、実施例1の成膜装置1と同様の構成の成膜室をその構成の一部として有するインライン型の成膜装置にも本発明は適用可能である。
<Film forming equipment>
1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a
成膜装置1は、真空チャンバ200を有する。真空チャンバ200の内部は、真空雰囲気、又は、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気に維持されている。真空チャンバ200の内部には、基板支持ユニット210、マスク103、マスク台215、冷却板230、及び蒸発源240が設けられる。
The
基板支持ユニット210は、後述する搬送装置から受け取った基板102を支持する基板支持手段である。マスク103は、基板102の成膜面に形成する薄膜に対応する開口パターンを持つ。マスク103として例えば、剛性の高いフレームに、開口パターンが設けられた金属箔が張架された構成のメタルマスクが用いられる。枠状の構造を持つマスク台215は、その上にマスク103が設置されるマスク支持手段である。本実施例では、基板102とマスク103がアライメントされた後、マスク103上に基板102が載置されて、成膜が行われる。
The
冷却板230は、成膜時には、基板102の、マスク103と接触する面とは反対側の面に接触し、成膜時の基板102の温度上昇を抑える板状部材である。冷却板230が基板102を冷却することにより、有機材料の変質や劣化が抑制される。冷却板230はまた、基板102を介して基板102に接触しているマスク103を冷却することもできる。冷却板230はさらに、磁力によってマスク103を引き付けることで、成膜時の基板102とマスク103の密着性を高めるためのマグネット板を兼ねていてもよい。なお、基板102とマスク103の密着性を高めるために、基板支持ユニット210が基板102とマスク103を両方とも保持してもよい。
The
蒸発源240は、蒸着材料を収容する容器である坩堝、坩堝を加熱するヒータ、蒸着材料の飛散状況を制御するための開閉可能なシャッタ、蒸発レートモニタ等から構成される。成膜装置1は、蒸発源240を移動させる駆動機構を備えていてもよい。駆動機構の動作により、蒸発源240が移動しながら成膜を行うことで、基板102上の膜厚を均質にできる。駆動機構は、成膜時以外は蒸発源240を所定位置(ホームポジション)に退避させておき、成膜が開始されると蒸発源240を移動させるような構成であってもよい。本実施例の成膜装置1は蒸着装置であるため、蒸発源として成膜材料(蒸着材料)を加熱して蒸発させる蒸発源240が用いられる。ただし、蒸発源は蒸発源240には限定されず、例えばスパッタリングターゲットを用いるスパッタリング装置であってもよい。蒸発源240は、基板102とマスク103が密着した後、マスク103を介して基板102上に成膜を行う、成膜手段である。
The
真空チャンバ200の外側上部には、基板Zアクチュエータ250、クランプZアクチュエータ251、冷却板Zアクチュエータ252が設けられる。各アクチュエータは例えば、モータとボールねじ、モータとリニアガイド等で構成される。真空チャンバ200の外側上部にはさらに、アライメントステージ280が設けられている。
A
基板Zアクチュエータ250は、基板支持ユニット210全体をZ方向に昇降させる駆動手段である。クランプZアクチュエータ251は、基板支持ユニット210の挟持機構を開閉させる駆動手段である。冷却板Zアクチュエータ252は、冷却板230を昇降させる駆動手段である。
The
アライメントステージ280は、基板102をXY方向に移動させ、またθ方向に回転させてマスク103との位置を変化させる。アライメントステージ280は、基板102とマスク103の位置合わせであるアライメント工程を行うアライメント手段である。アライメントステージ280は、真空チャンバ200に接続されて固定されるチャンバ固定部281、XYθ移動を行うためのアクチュエータ部282、基板支持ユニット210と接続される接続部283を備える。なお、アライメントステージ280と基板支持ユニッ
ト210を合わせてアライメント手段と考えてもよい。
The
アクチュエータ部282としては、Xアクチュエータ、Yアクチュエータ及びθアクチュエータを積み重ねられたアクチュエータを用いてもよい。また、複数のアクチュエータが協働するUVW方式のアクチュエータを用いてもよい。いずれの方式のアクチュエータ部282であっても、後述の制御装置3から送信される制御信号に従って駆動し、基板102をX方向及びY方向に移動させ、θ方向に回転させる。制御信号は、積み重ね方式のアクチュエータであればXYθ各アクチュエータの動作量を示し、UVW方式のアクチュエータであればUVW各アクチュエータの動作量を示す。
The
アライメントステージ280は基板支持ユニット210をXYθ移動させる。なお、本実施例では基板102の位置を調整する構成としたが、XY面内における基板102とマスク103の相対的な位置関係を調整できればよい。したがって、マスク103の位置を調整する構成や、基板102とマスク103両方の位置を調整する構成でもよい。
The
アライメントステージ280が、基板102を保持した状態の基板支持ユニット210に駆動力を伝達することにより、基板102のマスク103に対する相対位置が微調整される。基板102のZ方向移動においては、基板Zアクチュエータ250が駆動して基板支持ユニット210を移動させ、基板102を昇降させる。これにより、基板102とマスク103が接近又は離間する。さらに基板102を降下させることで、基板102とマスク103を密着させることができるので、基板Zアクチュエータ250は、基板102とマスク103の密着工程を行う密着手段である。基板102のXYθ移動においては、アライメントステージ280が基板102をXY方向に並進移動、又はθ方向に回転移動させる。アライメント時に基板102が移動するのは、基板102が配置されたXY平面内であり、当該XY平面はマスク103が配置された平面と略平行である。すなわち、基板102のXYθ移動のときには基板102とマスク103のZ方向の距離は変化せず、XY平面内において基板102の位置が変化する。これにより、基板102とマスク103がXY面内で位置合わせされる。
The
<補強リブ>
成膜装置1の真空チャンバ200は内部を減圧可能であり、真空チャンバ200を減圧した状態で真空チャンバ200内に収容された基板102に対し成膜を行う。真空チャンバ200にはクライオポンプやターボ分子ポンプ等の真空ポンプが接続され、例えば10-3Pa以下の圧力領域まで減圧可能である。また、真空チャンバ200内部に収容される装置の調整や交換等のために真空チャンバ200は大気に開放することが可能であり、その場合の真空チャンバ200の内圧は大気圧に等しくなる。真空チャンバ200内を減圧した状態では、真空チャンバ200の天井面、底面、側面を構成する壁部が大気圧に押されて変形する。真空チャンバ200の壁部が大きく変形すると壁部が破損したり、真空チャンバ200の内部空間に設置されたアライメント機構によるアライメント精度が低下したりする可能性がある。そこで、実施例1の成膜装置1では、真空チャンバ200の内壁面に補強リブを着脱可能に取り付けることにより、真空チャンバ200の壁部の剛性を高め、減圧した状態での壁部の変形を抑えるようにしている。
<Reinforcing rib>
The
図2は、実施例1の真空チャンバ200の内壁面に補強リブ40が取り付けられている様子を模式的に示す図である。図2は真空チャンバ200の内部空間を示している。真空チャンバ200は第1チャンバ壁10及び第2チャンバ壁20を有する。第1チャンバ壁10の内壁面11と第2チャンバ壁20の内壁面21との交線31に沿って、真空チャンバ200の内部空間の隅部30が形成される。補強リブ40は隅部30に設けられる。実施例1では、補強リブ40は第1チャンバ壁10の内壁面11と第2チャンバ壁20の内壁面21との交線31の長さに対して交線31に沿う長さが短く、交線31に沿って複数
の補強リブ40が設けられる。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a state where a reinforcing
各補強リブ40は、交線31を挟んで、第1チャンバ壁10に取り付けられる第1部分51と第2チャンバ壁20に取り付けられる第2部分52とを有し、さらに第1部分51と第2部分52とを連結する第3部分53を有する。
Each reinforcing
補強リブ40の第1部分51及び第2部分52はボルト60によって第1チャンバ壁10及び第2チャンバ壁20にそれぞれ取り付けられる。補強リブ40はボルト60により第1チャンバ壁10及び第2チャンバ壁20に取り付けられているため、ボルト60を取り外すことにより補強リブ40を第1チャンバ壁10及び第2チャンバ壁20から取り外すことができる。すなわち補強リブ40は着脱可能に第1チャンバ壁10及び第2チャンバ壁20に取り付けられている。なお、補強リブ40の取り付け方法は、第1チャンバ壁10及び第2チャンバ壁20の内壁面11及び21に対し着脱可能に取り付けることができれば、ボルト60による方法に限らない。
The
補強リブ40の第3部分53は交線31に沿って延び、かつ、交線31から離間する形状となっている。実施例1では、第3部分53は、交線31に垂直の断面において、矩形の角部を斜めに切り取った形状である。
The
第1チャンバ壁10と第2チャンバ壁20とは交線31に沿って溶接により接合されている。そのため、第1チャンバ壁10と第2チャンバ壁20との溶接部は、交線31に沿って不規則に盛り上がった形状となる。補強リブ40の第3部分53は、溶接部に干渉し得る角部が削り取られた形状となっているため、補強リブ40の第3部分53は交線31から離間する。これにより、補強リブ40を溶接部に干渉することなく隅部30に取り付けることができる。
The
図3は、図2の第2チャンバ壁20の下方から第2チャンバ壁20を透過して見た場合の補強リブ40の様子を模式的に示す図である。図3では、簡略化のため、1つの補強リブ40についてのみ図示している。
Figure 3 is a schematic diagram showing the reinforcing
補強リブ40の第1部分51の第1チャンバ壁10の内壁面11に接触する面511は、第1部分51の端部において、曲面513により第1チャンバ壁10の内壁面11から立ち上がり、内壁面11に垂直の面512に接続する。また、補強リブ40の第2部分52の第2チャンバ壁20の内壁面21に接触する面521は、第2部分52の端部において、曲面523により第2チャンバ壁20の内壁面21から立ち上がり、内壁面21に垂直の面522に接続する。すなわち、補強リブ40の第1部分51及び第2部分52の先端部はラウンド加工され、丸め処理がなされている。これにより、真空チャンバ200の内圧の変化により第1チャンバ壁10及び第2チャンバ壁20が変形した際に、第1部分51や第2部分52の先端部が第1チャンバ壁10の内壁面11や第2チャンバ壁20の内壁面21と擦れて微粒子状の異物(パーティクル)が発生することを抑制できる。
The
実施例1では、図2、図3で説明した第1チャンバ壁10及び第2チャンバ壁20は、真空チャンバ200の任意の壁部を構成し得る。例えば、図4に示すように、真空チャンバ200の内部空間が、第1室71と、第1室71に隣接して位置する第2室72とを有する場合、第1チャンバ壁10は第1室71と第2室72との隔壁84を構成し、第2チャンバ壁20は真空チャンバ200の側面80を構成してもよい。また、第1チャンバ壁10は真空チャンバ200の天井面81を構成し、第2チャンバ壁20は真空チャンバ200の側面80を構成してもよい。この場合、補強リブ40は天井面81と側面80との交線31によって形成される隅部30に設けられる。また、第1チャンバ壁10は真空チャンバ200の底面82を構成し、第2チャンバ壁20は真空チャンバ200の側面80
を構成してもよい。この場合、補強リブ40は底面82と側面80との交線31によって形成される隅部30に設けられる。また、第1チャンバ壁10は真空チャンバ200の側面80を構成し、第2チャンバ壁20は真空チャンバ200の別の側面80を構成してもよい。この場合、補強リブ40は互いに接続された2つの側面80の交線31によって形成される隅部30に設けられる。
In the first embodiment, the
In this case, the reinforcing
側面80と天井面81との間の隅部に設けられる補強リブ40、側面80と底面82との間の隅部に設けられる補強リブ40、側面80と隔壁84との間の隅部に設けられる補強リブ40、側面80と側面80との間の隅部に設けられる補強リブ40を任意に組み合わせて真空チャンバ200内に設けてもよい。図4は、第1室71と第2室72が上下方向に隣接する例を示したが、左右方向(水平方向)に隣接する第1室と第2室との隔壁を第1チャンバ壁10が構成するようにしてもよい。上下方向に隣接する第1室71と第2室72を有する真空チャンバ200は、ロードロックチャンバとして実施することもできる。
The reinforcing
実施例1の成膜装置1によれば、真空チャンバ200の内壁面に補強リブ40が設けられているため、圧力変化に伴う真空チャンバ200の壁部の変形を抑制することができる。特に、真空チャンバ200の内部空間に設置されているアライメント機構や蒸着装置等の各種機器は、真空チャンバ200の内部空間の変形が抑制されることで、精度良く動作することができる。補強リブ40は図2、図3に示すように小さいサイズの部品で構成されるため、真空チャンバ200の内壁面に補強リブ40を設ける場合でも真空チャンバ200内の各種機器と干渉しないように設置することができる。補強リブ40を設けていても、真空チャンバ200内が減圧されたり減圧状態から大気圧状態に戻されたりする過程で、真空チャンバ200は多少の変形をするため、実施例1の補強リブ40のように小さいサイズの部品により構成される場合、強度不足のために変形する内壁に取り付けられた補強リブ40自体が破損してしまう可能性がある。その場合でも、実施例1の補強リブ40はボルト60によって着脱可能に真空チャンバ200の内壁面に取り付けられているため、たとえ破損してしまった場合でも容易に交換することができる。したがって、補強リブ40により真空チャンバ200の変形を抑制する構成を長期間にわたって維持することができる。
According to the
<電子デバイスの製造方法>
本実施例の成膜装置によって基板上に有機膜を形成し電子デバイスを製造する方法について説明する。ここでは、電子デバイスとして有機ELディスプレイに用いられる有機EL素子を製造する方法を例に説明する。なお、電子デバイスはこれに限定はされない。例えば、薄膜太陽電池や有機CMOSイメージセンサの製造にも本発明は適用できる。本実施例の電子デバイスの製造方法においては、上記の実施例の成膜装置を用いて、基板に有機膜を成膜する工程を有する。また、基板に有機膜を成膜した後に、金属膜又は金属酸化物膜を成膜する工程を有する。このような工程により製造される有機EL素子を用いた有機EL表示装置600の構造について、以下に説明する。
<Method of Manufacturing Electronic Device>
A method for manufacturing an electronic device by forming an organic film on a substrate using the film forming apparatus of this embodiment will be described. Here, a method for manufacturing an organic EL element used in an organic EL display as an electronic device will be described as an example. Note that the electronic device is not limited to this. For example, the present invention can also be applied to the manufacture of a thin-film solar cell or an organic CMOS image sensor. The method for manufacturing an electronic device of this embodiment includes a process for forming an organic film on a substrate using the film forming apparatus of the above embodiment. Also, after forming the organic film on the substrate, a process for forming a metal film or a metal oxide film is included. The structure of an organic
図5(A)は有機EL表示装置600の全体図、図5(B)は有機EL表示装置600一つの画素の断面構造を表している。図5(A)に示すように、有機EL表示装置600の表示領域61には、発光素子を複数備える画素62がマトリクス状に複数配置されている。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61において所望の色の表示が可能な最小単位を指している。有機EL表示装置600は、互いに異なる色で発光する第1発光素子62R、第2発光素子62G、及び第3発光素子62Bの組合せにより画素62が構成されている。第1発光素子62R、第2発光素子62G、及び第3発光素子62Bはそれぞれ、赤色発光素子、緑色発光素子、及び青色発光素子である。なお、画素当たりの発光素子の数や発
光色の組み合わせはこの例に限られない。例えば、黄色発光素子、シアン発光素子、及び白色発光素子の組み合わせや、少なくとも1色以上であればよい。また、各発光素子は複数の発光層が積層されて構成されていてもよい。
FIG. 5A is a general view of an organic
画素62を同じ色で発光する複数の発光素子で構成し、それぞれの発光素子に対応するように異なる色変換素子が配置されたカラーフィルタを用いて、1つの画素62が所望の色を表示可能としてもよい。例えば、画素62を3つの白色発光素子で構成し、それぞれの発光素子に対応するように、赤色、緑色、及び青色の色変換素子が配列されたカラーフィルタを用いてもよい。また、画素62を3つの青色発光素子で構成し、それぞれの発光素子に対応するように、赤色、緑色、及び無色の色変換素子が配列されたカラーフィルタを用いてもよい。なお、画素当たりの発光素子の数や発光色の組み合わせはこれら例に限られない。後者の場合には、カラーフィルタを構成する材料として量子ドット(QD:Quantum Dot)材料を用いた量子ドットカラーフィルタ(QD-CF)を用いることで、量子ドットカラーフィルタを用いない有機EL表示装置よりも表示色域を広くすることができる。
The
図5(B)は、図5(A)のA-B線における部分断面模式図である。画素62は、基板102に、第1電極(陽極)64、正孔輸送層65、発光層66R、66G、又は66B、電子輸送層67、及び第2電極(陰極)68が形成された有機EL素子を有する。正孔輸送層65、発光層66R、66G、66B、及び電子輸送層67が有機層である。発光層66Rは赤色を発する有機EL層、発光層66Gは緑色を発する有機EL層、発光層66Bは青色を発する有機EL層である。なお、カラーフィルタ又は量子ドットカラーフィルタを用いる場合には、各発光層の光出射側、すなわち、図5(B)の上部又は下部にカラーフィルタ又は量子ドットカラーフィルタが配置される。
Figure 5 (B) is a partial cross-sectional schematic diagram taken along line A-B in Figure 5 (A). The
発光層66R、66G、66Bは、それぞれ赤色、緑色、青色を発する発光素子である有機EL素子である。発光層66R、66G、66Bは発光素子62R、62G、62Bの配列のパターンにしたがって形成されている。第1電極64は、発光素子毎に形成されており、互いに分離している。正孔輸送層65、電子輸送層67、及び第2電極68は、複数の発光素子62R、62G、62Bで共有するように形成されていてもよいし、発光素子毎に分離して形成されていてもよい。第1電極64と第2電極68とが異物によってショートするのを防ぐために、第1電極64間に絶縁層69が設けられている。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Pが設けられている。
The light-emitting
電子デバイスとしての有機EL表示装置の製造方法について説明する。 This article explains the manufacturing method for an organic EL display device as an electronic device.
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電極64が形成された基板102を準備する。
First, a circuit (not shown) for driving the organic EL display device and a
次に、第1電極64が形成された基板102の上にアクリル樹脂やポリイミド等の樹脂層をスピンコートで形成し、樹脂層をリソグラフィ法により、第1電極64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69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。
Next, a resin layer such as an acrylic resin or polyimide is formed by spin coating on the
次に、絶縁層69がパターニングされた基板102を第1の成膜装置に搬入し、基板保持ユニットにて基板を保持し、正孔輸送層65を、表示領域の第1電極64の上に共通する層として成膜する。正孔輸送層65は真空蒸着により成膜される。実際には正孔輸送層65は表示領域61よりも大きなサイズに形成されるため、高精細なマスクは不要である。ここで、本ステップでの成膜や、以下の各層の成膜において用いられる成膜装置は、上
記各実施例のいずれかに記載された蒸着装置を用いた成膜装置である。
Next, the
次に、正孔輸送層65までが形成された基板102を第2の成膜装置に搬入し、基板保持ユニットにて保持する。基板102とマスク103とのアライメントを行い、基板102をマスク103の上に載置し、基板102の赤色を発する素子を配置する部分に、赤色を発する発光層66Rを成膜する。本実施例の成膜装置を用いることにより、マスク103と基板102のアライメントを高精度で行うことができ、マスク103と基板102とを良好に密着させることができるため、高精度な成膜を行うことができる。
Next, the
発光層66Rの成膜と同様に、第3の成膜装置により緑色を発する発光層66Gを成膜し、さらに第4の成膜装置により青色を発する発光層66Bを成膜する。発光層66R、66G、66Bの成膜が完了した後、第5の成膜装置により表示領域61の全体に電子輸送層67を成膜する。発光層66R、66G、66Bのそれぞれは単層であってもよいし、複数の異なる層が積層された層であってもよい。電子輸送層67は、3色の発光層66R、66G、66Bに共通の層として形成される。本実施例では、電子輸送層67、発光層66R、66G、66Bは真空蒸着により成膜される。
Similar to the formation of the light-emitting
続いて、電子輸送層67の上に第2電極68を成膜する。第2電極は真空蒸着によって形成してもよいし、スパッタリングによって形成してもよい。その後、第2電極68が形成された基板102を封止装置に移動してプラズマCVDによって保護層Pを成膜する封止工程が行われ、有機EL表示装置600が完成する。なお、ここでは保護層P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。
Then, the
絶縁層69がパターニングされた基板102を成膜装置に搬入してから保護層Pの成膜が完了するまでの間に、基板102が水分や酸素を含む雰囲気に曝される、発光層が水分や酸素によって劣化する可能性がある。本実施例において、成膜装置間の基板102の搬入搬出は、真空雰囲気又は不活性ガス雰囲気の下で行われる。
After the
1:成膜装置、200:真空チャンバ、11:内壁面、21:内壁面、40:補強リブ
1: film forming apparatus, 200: vacuum chamber, 11: inner wall surface, 21: inner wall surface, 40: reinforcing rib
Claims (9)
前記真空チャンバの内壁面には補強リブが着脱可能に取り付けられていることを特徴とする成膜装置。 A film forming apparatus having a vacuum chamber capable of reducing the pressure inside, and forming a film on a substrate accommodated in the vacuum chamber while the vacuum chamber is in a reduced pressure state,
A film forming apparatus, characterized in that a reinforcing rib is detachably attached to an inner wall surface of the vacuum chamber.
前記補強リブは、前記第1チャンバ壁の内壁面と前記第2チャンバ壁の内壁面との交線に沿って形成される前記真空チャンバの内部空間の隅部に設けられ、前記交線を挟んで、前記第1チャンバ壁に取り付けられる第1部分と前記第2チャンバ壁に取り付けられる第2部分とを有する請求項1に記載の成膜装置。 the vacuum chamber having a first chamber wall and a second chamber wall;
2. The film forming apparatus of claim 1, wherein the reinforcing rib is provided at a corner of the internal space of the vacuum chamber formed along an intersection line between an inner wall surface of the first chamber wall and an inner wall surface of the second chamber wall, and has a first portion attached to the first chamber wall and a second portion attached to the second chamber wall, on either side of the intersection line.
前記補強リブは、前記交線に沿って延び、かつ、前記交線から離間している、前記第1部分と前記第2部分とを連結する第3部分を有する請求項2に記載の成膜装置。 the first chamber wall and the second chamber wall are joined by welding;
The film deposition apparatus according to claim 2 , wherein the reinforcing rib has a third portion that extends along the intersection line and is spaced apart from the intersection line, and that connects the first portion and the second portion.
前記第2部分の前記第2チャンバ壁の内壁面に接触する面は、前記第2部分の端部において曲面により前記第2チャンバ壁の内壁面から立ち上がる形状である請求項2に記載の成膜装置。 a surface of the first portion that contacts the inner wall surface of the first chamber wall has a shape that rises from the inner wall surface of the first chamber wall by a curved surface at an end portion of the first portion,
3. The film forming apparatus according to claim 2, wherein a surface of the second portion that contacts the inner wall surface of the second chamber wall has a shape that rises from the inner wall surface of the second chamber wall by a curved surface at an end of the second portion.
前記第1チャンバ壁は、前記第1室と前記第2室との隔壁を構成し、
前記第2チャンバ壁は、前記真空チャンバの側面を構成する請求項2~4のいずれか1項に記載の成膜装置。 The vacuum chamber has a first chamber and a second chamber located adjacent to the first chamber,
the first chamber wall constitutes a partition between the first chamber and the second chamber,
5. The film forming apparatus according to claim 2, wherein the second chamber wall constitutes a side surface of the vacuum chamber.
前記第2チャンバ壁は、前記真空チャンバの側面を構成する請求項2~4のいずれか1項に記載の成膜装置。 the first chamber wall constitutes a ceiling surface of the vacuum chamber;
5. The film forming apparatus according to claim 2, wherein the second chamber wall constitutes a side surface of the vacuum chamber.
前記第2チャンバ壁は、前記真空チャンバの側面を構成する請求項2~4のいずれか1項に記載の成膜装置。 the first chamber wall constitutes a bottom surface of the vacuum chamber;
5. The film forming apparatus according to claim 2, wherein the second chamber wall constitutes a side surface of the vacuum chamber.
前記第2チャンバ壁は、前記真空チャンバの側面を構成する請求項2~4のいずれか1項に記載の成膜装置。 the first chamber wall defines a side of the vacuum chamber;
5. The film forming apparatus according to claim 2, wherein the second chamber wall constitutes a side surface of the vacuum chamber.
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