JP5197663B2 - 蒸着装置 - Google Patents

Description

本発明は、蒸着装置に係り、詳細には、被処理体に蒸着される薄膜の厚さ均一度を向上させることができる蒸着装置に関する。

有機発光表示装置のような平板表示装置で、有機物や、電極として使われる金属は、真空雰囲気で、当該物質を蒸着して平板上に薄膜を形成する。

このような薄膜形成において薄膜の厚さ均一度（uniformity）は、表示装置の特性、すなわち、効率分布及び色座標分布などに大きな影響を及ぼす。従って、蒸着時に、この薄膜の均一度を高めようとする試みが多かった。

その代表的な例として、特許文献１には、蒸着材料の飛散角度を有効に制御しつつ、膜厚分布の最適化を図った蒸着装置が開示されている。開示された蒸着装置によれば、線形蒸着源を使用し、大面積基板に蒸着を容易にし、蒸着源に、蒸着物質遮蔽用機構物を形成したものであるが、前記遮蔽用機構物は固定されており、基板の両側部に蒸着される膜の厚さが不均一になるという問題点がある。

特開２００４−２３８６６３号公報

本発明の主な目的は、被処理体に蒸着される膜の厚さを均一に調節できる蒸着装置を提供することである。

本発明の一実施形態に係わる蒸着装置は、被処理体に蒸着物質を蒸着させる蒸着装置において、前記蒸着物質を前記被処理体に蒸着させる蒸着源と、前記被処理体と離隔されて配され、一面上に前記蒸着源が配されるベースと、前記蒸着源と前記被処理体との間に位置する第１補正部及び第２補正部とを具備し、前記第１補正部及び前記第２補正部は、互いに対向するように、前記蒸着源の外郭部にそれぞれ配され、前記第１補正部及び前記第２補正部は、それぞれ回転しつつ、前記被処理体に蒸着される前記蒸着物質の厚さを調節する。

本発明において、前記蒸着源は、少なくとも一つ以上の線形蒸着源からなりうる。

本発明において、前記第１補正部は、前記線形蒸着源の長手方向の一外側部一部を覆うように配されうる。

本発明において、前記第１補正部は、前記線形蒸着源と平行した状態で回転しうる。

本発明において、前記第１補正部は、前記線形蒸着源に対してパニング（panning）可能である。

本発明において、前記第２補正部は、前記線形蒸着源の長手方向の他の外側部一部を覆うように配されうる。

本発明において、前記第２補正部は、前記線形蒸着源と平行した状態で回転しうる。

本発明において、前記第２補正部は、前記線形蒸着源に対してパニング可能である。

本発明において、前記第１補正部及び前記第２補正部それぞれは、前記被処理体の両外郭部で蒸着される前記蒸着物質の厚さを均一に補正するために、前記被処理体と平行した状態でパニング可能である。

本発明において、前記被処理体に蒸着される蒸着物質の厚さを測定する膜厚測定部をさらに具備できる。

本発明において、前記第１補正部及び前記第２補正部それぞれは、前記蒸着源の長手方向に沿って配されうる。

本発明において、前記第１補正部は、前記線形蒸着源と前記被処理体との間に位置し、その長手方向の一側部が、前記線形蒸着源の長手方向の一外側部の一部を覆うように配される第１補正板と、一端が前記第１補正板と結合され、他端が前記ベースと結合されるように配され、前記第１補正板を回転させる第１回転棒と、前記第１回転棒をその長手方向の軸を中心に回転させる第１駆動部とを具備できる。

本発明において、前記第１補正板は、その一面が前記被処理体に向かうように配されうる。

本発明において、前記第１補正板は、前記線形蒸着源の長手方向に沿って配されうる。

本発明において、前記第１補正板は、前記第１回転棒がその中心軸を中心に、時計回り方向または逆時計回り方向に回転することによって、時計回り方向または逆時計回り方向にパニング可能である。

本発明において、前記第１補正板は、前記被処理体と平行した状態で、時計回り方向または逆時計回り方向にパニング可能である。

本発明において、前記第２補正部は、前記線形蒸着源と前記被処理体との間に位置し、その長手方向の一側部が前記線形蒸着源の長手方向の他の外側部の一部を覆うように配される第２補正板と、一端が前記第２補正板と結合され、他端が前記ベースと結合されるように配され、前記第２補正板を回転させる第２回転棒と、前記第２回転棒をその長手方向の軸を中心に回転させる第２駆動部とを具備できる。

本発明において、前記第２補正板は、その一面が前記被処理体に向かうように配されうる。

本発明において、前記第２補正板は、前記線形蒸着源の長手方向に沿って配されうる。

本発明において、前記第２補正板は、前記第２回転棒がその中心軸を中心に、時計回り方向または逆時計回り方向に回転することによって、時計回り方向または逆時計回り方向にパニング可能である。

本発明において、前記第２補正板は、前記被処理体と平行した状態で、時計回り方向または逆時計回り方向にパニング可能である。

本発明の蒸着装置によれば、被処理体に蒸着される膜厚の均一度を維持できる。

本発明の一実施形態による蒸着装置を概略的に示す斜視図である。 図１の蒸着装置を概略的に示す断面図である。 図１の蒸着装置を概略的に示す平面図である。 従来の蒸着装置を利用した場合、被処理体に蒸着された蒸着物質の厚さ均一度を示すグラフである。 本発明による蒸着装置を利用した場合、被処理体に蒸着された蒸着物質の厚さ均一度を示すグラフである。

以下、添付された図面に図示された本発明の実施形態を参照しつつ、本発明について詳細に説明する。図面での要素の形状及び大きさなどは、さらに明確な説明のために誇張され、図面上の同じ符号で表示される要素は、同じ要素である。

図１は、本発明の一実施形態による蒸着装置１００を概略的に図示した斜視図であり、図２は、図１の蒸着装置１００を概略的に示す断面図であり、図３は、図１の蒸着装置１００を概略的に示す平面図である。

図１には、説明の便宜のためにチャンバを図示していないが、図１のあらゆる構成は、適切な真空度が維持されるチャンバ内に配されることが望ましい。チャンバ内には、不活性ガスによる不活性雰囲気が維持されていてもよい。

このようなチャンバ内には、被処理体である基板１０が配される。詳細には基板１０は、その一面が蒸着源１２０に向くように、蒸着源１２０上に配される。基板は、平板表示装置用基板でありうるが、多数の平板表示装置を形成できるマザーガラス（mother glass）のような大面積基板が適用されうる。

前記基板１０に対向し、すなわち、図２で見るとき、基板１０の下面から離隔され、対向した側に蒸着源１２０が配される。蒸着源１２０は、少なくとも一つ以上の線形蒸着源１２１，１２２，１２３からなりうる。線形蒸着源１２１，１２２，１２３は、ベース１１０上に配されうる。線形蒸着源１２１，１２２，１２３は、互いに平行に配されることが望ましい。線形蒸着源１２１，１２２，１２３は、その長手方向が、ベース１１０上でｙ軸方向と一致するように配されうる。蒸着源１２０は、被処理体である基板１０の一面に蒸着物質を蒸着させる。

ただし、本発明の蒸着源１２０は、線形蒸着源１２１，１２２，１２３からなるものに限定されるものではなく、蒸着源１２０は、複数個の蒸着用ルツボ（crucible）が一列に配列されたものも含む。すなわち、蒸着源１２０は、図１で見るとき、ｙ軸方向に配列された複数個の蒸着用ルツボからなりうる。

第１補正部１３０及び第２補正部１４０は、蒸着源１２０と基板１０との間に配される。さらに詳細には、第１補正部１３０及び第２補正部１４０は、蒸着源１２０の互いに対向する第１外郭部１２０ａ及び第２外郭部１２０ｂの一部を覆うように配される。図１で見るとき、第１補正部１３０は、第１外郭部１２０ａの外側一部を覆うように配され、第２補正部１４０は、第２外郭部１２０ｂの外側一部を覆うように配されうる。第１補正部１３０及び第２補正部１４０の長手方向は、蒸着源１２０の長手方向と一致することが望ましく、図１で見るとき、ｙ軸方向である。

第１補正部１３０及び第２補正部１４０は、蒸着源１２０に対してパニング（panning）が可能である。すなわち、第１補正部１３０及び第２補正部１４０は、時計回り方向Ａまたは逆時計回り方向Ｂに動きつつ、その長手方向が蒸着源１２０の長手方向と平行になったり、または斜（はす）になったりする。望ましくは、第１補正部１３０及び第２補正部１４０は、その一面が蒸着源１２０と平行を維持しつつ、パニングが可能である。第１補正部１３０及び第２補正部１４０がパニングしつつ、蒸着源１２０から噴出された蒸着物質が、基板１０に蒸着される厚さを調節できる。特に、線形蒸着源の場合、基板１０の左右外郭部で、蒸着物質の厚さが互いに異なる場合があるが、本発明は、前述のように、第１補正部１３０及び第２補正部１４０が、蒸着源１２０の第１外郭部１２０ａ及び第２外郭部１２０ｂでパニングされることによって、基板１０の、第１外郭部１２０ａ及び第２外郭部１２０ｂのところから発生しうる蒸着物質の厚さ不均衡を調整することができる。

図２を参照すれば、第１補正部１３０は、第１補正板１３１、第１回転棒１３２及び第１駆動部１３３を具備でき、第２補正部１４０は、第２補正板１４１、第２回転棒１４２及び第２駆動部１４３を具備できる。

第１補正板１３１及び第２補正板１４１は、蒸着源１２０と基板１０との間に位置する。第１補正板１３１及び第２補正板１４１の一面は、蒸着源１２０に向き、他面は、基板１０に向く。第１補正板１３１及び第２補正板１４１それぞれは、蒸着源１２０の互いに対向する第１外郭部１２０ａ及び第２外郭部１２０ｂの一部を覆うように配される。図２で見るとき、第１補正板１３１は、第１外郭部１２０ａの外側一部を覆うように配され、第２補正板１４１は、第２外郭部１２０ｂの外側一部を覆うように配されうる。第１補正板１３１及び第２補正板１４１の長手方向は、蒸着源１２０の長手方向と一致することが望ましく、図１で見るとき、ｙ軸方向である。

第１補正板１３１及び第２補正板１４１それぞれは、第１回転棒１３２及び第２回転棒１４２によって支持される。すなわち、第１回転棒１３２は、その一端が第１補正板１３１と結合され、その他端がベース１１０と結合される。第２回転棒１４２は、その一端が第２補正板１４１と結合され、その他端がベース１１０と結合される。第１回転棒１３２及び第２回転棒１４２それぞれは、その軸方向に回転が可能である。第１回転棒１３２及び第２回転棒１４２は、その軸方向を中心に、時計回り方向Ａまたは逆時計回り方向Ｂに回転が可能であり、これによって第１補正板１３１及び第２補正板１４１がパニングされる。前述のように、第１補正板１３１及び第２補正板１４１がパニングされることによって、基板１０の左右外郭部に蒸着される蒸着物質の厚さを均一に調整することができる。

図４は、蒸着断面による蒸着物質の均一度を示すグラフであり、詳細には、図４Ａは、従来の蒸着装置を利用した場合の蒸着物質の均一度を示し、図４Ｂは、本発明による蒸着装置を利用した場合の蒸着物質の均一度を示す。従来の蒸着装置の場合、線形蒸着源の外郭部に固定された補正板を具備した。固定された補正板の場合、左右蒸着物質の厚さ調節が不可能であり、図４Ａから分かるように、基板の左側外郭部Ｌと基板の右側外郭部Ｒとでの蒸着物質の厚さに、互いに差が出ていることを確認することができる。特に、基板の中心部Ｃと基板の右側外郭部Ｒとの蒸着物質の厚さ程度に４ないし５％差が出るが、基板の中心部Ｃと基板の左側外郭部Ｒとの蒸着物質の厚さ差がこれには至っていないことが分かる。しかし、図４Ｂを参照すれば、基板の左右に蒸着される蒸着物質の厚さが互いに均一であり、特に、基板の左右に蒸着される蒸着物質の厚さが、基板の中心部Ｃに蒸着された蒸着物質の厚さに比べ、１ないし２％程度となっており、均一であること確認することができる。

第１駆動部１３３及び第２駆動部１４３それぞれは、ベース１１０内部に配され、第１回転棒１３２及び第２回転棒１４２と連結され、第１回転棒１３２及び第２回転棒１４２をその軸方向に回転させることができる駆動力を提供する。第１駆動部１３３及び第２駆動部１４３は、サーボモータでありうる。

本発明の一実施形態による蒸着装置１００は、膜厚測定部をさらに具備できる。膜厚測定部は、基板１０に蒸着される蒸着物質の厚さを測定し、基板１０左右の膜厚にバラツキが出るときは、第１補正板１３１及び第２補正板１４１を回転させるように、第１駆動部１３３及び第２駆動部１４３を制御できる。

本発明は、前述の実施形態及び添付された図面によって限定されるものではなく、特許請求の範囲によって限定されるものであり、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想を外れない範囲内で、多様な形態の置換、変形及び変更が可能であるということは、当技術分野の当業者には自明であろう。

１０ 基板
１００ 蒸着装置
１１０ ベース
１２０ 蒸着源
１２０ａ 第１外郭部
１２０ｂ 第２外郭部
１２１，１２２，１２３ 線形蒸着源
１３０ 第１補正部
１３１ 第１補正板
１３２ 第１回転棒
１３３ 第１駆動部
１４０ 第２補正部
１４１ 第２補正板
１４２ 第２回転棒
１４３ 第２駆動部
Ｃ 基板の中央部
Ｌ 基板の左外郭部
Ｒ 基板の右外郭部

Claims (17)

1. 被処理体に蒸着物質を蒸着させる蒸着装置において、
   前記蒸着物質を前記被処理体に蒸着させる蒸着源と、
   前記被処理体と離隔されて配され、一面上に前記蒸着源が配されるベースと、
   前記蒸着源と前記被処理体との間に位置する第１補正部及び第２補正部とを具備し、
   前記蒸着源は、少なくとも一つ以上の線形蒸着源からなり、
   前記第１補正部及び前記第２補正部は、互いに対向するように、前記蒸着源の外郭部にそれぞれ配され、
   前記第１補正部は第１補正板を具備し、前記第２補正部は第２補正板を具備し、
   前記第１補正板及び前記第２補正板が、前記線形蒸着源と平行した状態で回転しつつ、前記被処理体に蒸着される前記蒸着物質の厚さを調節することを特徴とする蒸着装置。
2. 被処理体に蒸着物質を蒸着させる蒸着装置において、
   前記蒸着物質を前記被処理体に蒸着させる蒸着源と、
   前記被処理体と離隔されて配され、一面上に前記蒸着源が配されるベースと、
   前記蒸着源と前記被処理体との間に位置する第１補正部及び第２補正部とを具備し、
   前記蒸着源は、少なくとも一つ以上の線形蒸着源からなり、
   前記第１補正部及び前記第２補正部は、互いに対向するように、前記蒸着源の外郭部にそれぞれ配され、
   前記第１補正部は第１補正板を具備し、前記第２補正部は第２補正板を具備し、
   前記第１補正板及び／又は前記第２補正板が、前記線形蒸着源に対して、その長手方向が前記蒸着源の長手方向と平行になったり、または斜になったりしながら回転しつつ、前記被処理体に蒸着される前記蒸着物質の厚さを調節することを特徴とする蒸着装置。
3. 前記第１補正部は、前記線形蒸着源の長手方向の一外側部一部を覆うように配されることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の蒸着装置。
4. 前記第２補正部は、前記線形蒸着源の長手方向の他の外側部一部を覆うように配されることを特徴とする請求項３に記載の蒸着装置。
5. 前記第１補正部及び前記第２補正部それぞれは、前記被処理体の両外郭部で蒸着される前記蒸着物質の厚さを均一に補正するために、前記被処理体と平行した状態を基準として、前記線形蒸着源に対して、その長手方向が前記蒸着源の長手方向と平行になったり、または斜になったりすることを特徴とする請求項１に記載の蒸着装置。
6. 前記被処理体に蒸着される蒸着物質の厚さを測定する膜厚測定部を、さらに具備することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の蒸着装置。
7. 前記第１補正部及び前記第２補正部それぞれは、前記蒸着源の長手方向に沿って配されることを特徴とする請求項１に記載の蒸着装置。
8. 前記第１補正部は、
   前記線形蒸着源と前記被処理体との間に位置し、
   前記第１補正板は、その長手方向の一側部が前記線形蒸着源の長手方向の一外側部の一部を覆うように配され、
   一端が前記第１補正板と結合され、他端が前記ベースと結合されるように配され、前記第１補正板を回転させる第１回転棒と、
   前記第１回転棒をその長手方向の軸を中心に回転させる第１駆動部と、を具備することを特徴とする請求項１に記載の蒸着装置。
9. 前記第１補正板は、その一面が前記被処理体に向かうように配されることを特徴とする請求項８に記載の蒸着装置。
10. 前記第１補正板は、前記線形蒸着源の長手方向に沿って配されることを特徴とする請求項９に記載の蒸着装置。
11. 前記第１補正板は、前記第１回転棒がその中心軸を中心に、時計回り方向または逆時計回り方向に回転することによって、時計回り方向または逆時計回り方向に回転することを特徴とする請求項１０に記載の蒸着装置。
12. 前記第１補正板は、前記被処理体と平行した状態で、時計回り方向または逆時計回り方向に回転することを特徴とする請求項１１に記載の蒸着装置。
13. 前記第２補正部は、
    前記線形蒸着源と前記被処理体との間に位置し、
    前記第２補正板は、その長手方向の一側部が前記線形蒸着源の長手方向の他の外側部の一部を覆うように配され、
    一端が前記第２補正板と結合され、他端が前記ベースと結合されるように配され、前記第２補正板を回転させる第２回転棒と、
    前記第２回転棒をその長手方向の軸を中心に回転させる第２駆動部と、を具備することを特徴とする請求項８に記載の蒸着装置。
14. 前記第２補正板は、その一面が前記被処理体に向かうように配されることを特徴とする請求項１３に記載の蒸着装置。
15. 前記第２補正板は、前記線形蒸着源の長手方向に沿って配されることを特徴とする請求項１４に記載の蒸着装置。
16. 前記第２補正板は、前記第２回転棒がその中心軸を中心に、時計回り方向または逆時計回り方向に回転することによって、時計回り方向または逆時計回り方向に回転することを特徴とする請求項１５に記載の蒸着装置。
17. 前記第２補正板は、前記被処理体と平行した状態で、時計回り方向または逆時計回り方向に回転することを特徴とする請求項１６に記載の蒸着装置。

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