JP5570939B2 - Thin film forming apparatus and thin film forming method - Google Patents
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Description
本発明は、薄膜形成装置及び薄膜形成方法に関する。 The present invention relates to a thin film forming apparatus and a thin film forming method.
従来、基板に所定の形状の有機又は無機分子の薄膜を形成する場合に真空蒸着法が行われていた。図5は真空蒸着法で用いられる従来の薄膜形成装置100の一例の内部構成図を示している。
Conventionally, a vacuum evaporation method has been performed when a thin film of organic or inorganic molecules having a predetermined shape is formed on a substrate. FIG. 5 shows an internal configuration diagram of an example of a conventional thin
真空蒸着法では、真空排気装置112により真空排気された真空槽111内で、基板122に所定の形状の開口を有するマスク121を貼り合わせ、基板122から離れた位置に配置された蒸発源141から薄膜材料145を加熱して材料ガスを放出させ、放出された材料ガスをマスク121の開口から露出する基板122の表面に到達させ、基板122の表面に開口と同じ形状の薄膜を形成する。符号142は薄膜材料145を加熱する加熱装置を示している。
In the vacuum deposition method, a
しかしながら、この真空蒸着法では、マスク121が蒸発源141からの熱を受けて膨張すると、マスク121の開口の形状が変形し、基板122に形成される薄膜の形状が変形するという問題があった。そこで、成膜中にマスク121を冷却しておく必要があるのだが、近年の基板の大型化に伴ってマスクも大型化し、冷却装置124によりマスク121の周辺部を冷却しても、マスク121の中央部を効果的に冷却できないという問題が生じていた。すなわち、大面積の基板に微細な形状の薄膜を形成することが困難であった。
However, this vacuum deposition method has a problem that when the
また、マスク121と基板122とを貼り合わせるために、マスク121と基板122とのアライメントに時間がかかり、生産効率が悪かった。
さらに、蒸発源141から放出された材料ガスは真空槽111内に拡散し、マスク121の開口が微細な場合には、開口を通過して基板122に付着する材料ガスの充填率が悪かった。
Further, since the
Further, the material gas released from the
また、基板122に成膜すると同時に材料ガスはマスク121の開口の外側の遮蔽部にも付着する。マスク121の遮蔽部に堆積する薄膜が厚くなると、この薄膜が開口の縁を覆って、基板122に形成される薄膜の形状が歪むという問題があった。また、マスク121の遮蔽部に付着した薄膜材料は無駄になったり、パーティクルになったりして、コストと品質面で問題があった。
At the same time as the film is formed on the
さらに、基板122とマスク121以外にも、真空槽111の槽壁や防着板(不図示)にも材料ガスは付着し、薄膜材料が無駄になったり、パーティクルになったりして、コストと品質面で問題があった。
Furthermore, in addition to the
一方、特許文献1又は特許文献2では、インクジェット吐出装置から薄膜材料を含有する吐出液を吐出させ、基板の所定位置に着弾させて、基板に所定の形状の薄膜を形成するインクジェット法が開示されている。インクジェット法では、真空蒸着法における上記問題が生じないという利点がある。 On the other hand, Patent Document 1 or Patent Document 2 discloses an ink jet method in which a discharge liquid containing a thin film material is discharged from an ink jet discharge apparatus and landed on a predetermined position of a substrate to form a thin film having a predetermined shape on the substrate. ing. The ink jet method has an advantage that the above problem in the vacuum deposition method does not occur.
しかしながら、インクジェット法では、吐出液には薄膜材料に加えて溶剤が含まれる。基板に形成される薄膜中に溶剤が残留すると、薄膜の膜質に影響するという問題があった。また、基板表面に予め別の薄膜(下地膜)が形成されている場合には、基板表面に吐出液が着弾すると、吐出液中の溶剤がこの下地膜を損傷するおそれがあった。 However, in the ink jet method, the discharge liquid contains a solvent in addition to the thin film material. If the solvent remains in the thin film formed on the substrate, there is a problem that the film quality of the thin film is affected. Further, in the case where another thin film (undercoat film) is formed on the substrate surface in advance, when the discharge liquid lands on the substrate surface, the solvent in the discharge liquid may damage the undercoat film.
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、薄膜材料の使用効率が高く、大型基板に所定の形状の薄膜を形成できる技術を提供することにある。 The present invention was created to solve the above-described disadvantages of the prior art, and an object thereof is to provide a technique capable of forming a thin film having a predetermined shape on a large substrate with high use efficiency of a thin film material. .
上記課題を解決するために本発明は、真空槽と、前記真空槽内に配置され、成膜対象物が載置面上に配置される処理台と、材料ガスを前記真空槽内に放出させて前記載置面上の前記成膜対象物に到達させ、薄膜を形成する材料ガス放出装置と、前記材料ガス放出装置と前記処理台を、前記載置面と平行な一の薄膜形成方向に沿って相対移動させる移動装置とを有する薄膜形成装置であって、前記材料ガス放出装置は、内部に前記材料ガスが配置される中空の蒸気タンクと、前記載置面と対面する位置に配置され、前記蒸気タンクにそれぞれ接続された複数の放出装置本体と、各前記放出装置本体を、前記載置面に平行で前記薄膜形成方向と直角な成分を有する方向にそれぞれ個別に移動する位置調整装置と、前記放出装置本体を加熱する加熱装置と、を有し、前記材料ガス放出装置には、各前記放出装置本体よりも前記載置面に近い位置に配置され、加熱された前記放出装置本体からの輻射熱を遮蔽する防熱板が設けられ、各前記放出装置本体には、先端が前記載置面に向けられた細管がそれぞれ接続され、前記細管は、各前記防熱板に形成された孔に、前記孔の内周面と離間して挿通され、前記防熱板は、冷却管によって冷却される冷却容器に接触され、前記蒸気タンク内の前記材料ガスが、各前記放出装置本体に供給され、各前記細管の先端から放出され、前記処理台に配置された成膜対象物の表面に到達して薄膜が形成される薄膜形成装置である。
本発明は薄膜形成装置であって、前記成膜対象物の表面のアライメントマークを撮像する撮像装置と、前記撮像装置の撮像画像から、前記アライメントマークと各前記放出装置本体との相対位置を認識し、前記位置調整装置に制御信号を送って、各前記放出装置本体を、前記成膜対象物の表面の各前記放出装置本体とそれぞれ対応する所定位置に移動させる制御装置と、を有する薄膜形成装置である。
本発明は薄膜形成装置であって、前記蒸気タンクと前記放出装置本体とを接続する供給管の一端と他端の間の少なくとも一部は曲がることができる柔軟な材質で形成され、前記放出装置本体を前記蒸気タンクに対し、前記載置面と平行で、前記薄膜形成方向とは直角な方向に相対移動させると、相対移動に伴って前記供給管は屈曲する薄膜形成装置である。
本発明は薄膜形成装置であって、前記蒸気タンクとは離間した位置に、内部に薄膜材料が配置されたガス発生装置が配置され、前記ガス発生装置は前記蒸気タンクに接続され、前記ガス発生装置内で前記薄膜材料が加熱されて蒸発して前記材料ガスが生成され、前記蒸気タンクに供給されるように構成された薄膜形成装置である。
本発明は薄膜形成装置であって、前記細管の先端は前記防熱板よりも前記載置面に近い位置に配置された薄膜形成装置である。
本発明は薄膜形成装置であって、前記細管と前記孔の内周との間には断熱材が配置された薄膜形成装置である。
本発明は、真空槽内を真空排気し、材料ガスを、前記真空槽内に配置された放出装置本体に供給し、前記放出装置本体に接続された細管の先端から放出させ、前記細管の先端と対面する成膜対象物の表面に到達させながら、前記放出装置本体と前記成膜対象物を、前記成膜対象物表面と平行な一の薄膜形成方向と平行に相対移動させて、前記成膜対象物の表面に薄膜を形成する薄膜形成方法であって、複数台の前記放出装置本体が互いに同じ蒸気タンクに接続された材料ガス放出装置を用いて、前記成膜対象物表面に、成膜すべき領域である成膜直線を前記薄膜形成方向と平行に複数本あらかじめ定めておき、各前記放出装置本体を、前記成膜対象物表面と平行で前記薄膜形成方向と直角な成分を有する方向にそれぞれ個別に移動させて、各前記細管の先端をそれぞれ異なる前記成膜直線と対面させ、各前記放出装置本体よりも、前記成膜対象物が載置される載置面に近い位置に防熱板を配置し、前記防熱板に設けられた孔に、前記孔の内周面と離間して前記細管を挿通させ、前記放出装置本体を加熱し、前記放出装置本体からの輻射熱を前記防熱板で遮蔽し、前記防熱板を冷却容器に接触させ、前記防熱板を前記冷却容器によって冷却し、材料ガスを、前記蒸気タンク内に供給して各前記放出装置本体に分配し、各前記細管の先端からそれぞれ放出させ、前記成膜対象物の表面に到達させながら、前記材料ガス放出装置と前記成膜対象物を、前記薄膜形成方向と平行に相対移動させて、前記成膜対象物の表面の複数の前記成膜直線上に同時に薄膜を形成する薄膜形成方法である。
本発明は薄膜形成方法であって、各前記放出装置本体を前記成膜対象物表面と平行で前記薄膜形成方向と直角な成分を有する方向にそれぞれ個別に移動させる前に、前記成膜対象物の表面のアライメントマークを撮像し、撮像結果から、前記アライメントマークと各前記放出装置本体との相対位置を認識する薄膜形成方法である。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a vacuum chamber, a processing table disposed in the vacuum chamber, and an object to be deposited on the mounting surface, and a material gas discharged into the vacuum chamber. The material gas releasing device for reaching the film formation target on the mounting surface and forming a thin film, and the material gas discharging device and the processing table in one thin film forming direction parallel to the mounting surface. along a thin film forming apparatus and a mobile device Ru moved relative said material gas discharge device, disposed a hollow steam tank in which the material gas to the inside is disposed at a position facing the placing surface A plurality of discharge device main bodies respectively connected to the steam tanks, and position adjustment for individually moving each of the discharge device main bodies in a direction having a component perpendicular to the thin film forming direction and parallel to the mounting surface. device and a heating for heating the emission device body Has a location and, in the material gas discharge apparatus is disposed at a position closer to the placement surface than each of said discharge device body, heat insulating board is provided for shielding the radiant heat from the heated said discharge device body are, each said emission device body, the tip is connected to each capillary directed to the placement surface, the thin tube is a hole formed in each of said heat insulating board, spaced apart from the inner circumferential surface of the hole The heat insulating plate is brought into contact with a cooling container cooled by a cooling pipe , and the material gas in the steam tank is supplied to the discharge device main body and discharged from the tip of each thin tube, It is a thin film forming apparatus in which a thin film is formed by reaching the surface of a film formation target placed on a processing table.
The present invention is a thin film forming apparatus, and recognizes a relative position between the alignment mark and each of the emission device main bodies from an imaging device that images the alignment mark on the surface of the film formation target and a captured image of the imaging device. And a control device that sends a control signal to the position adjusting device to move the discharge device main bodies to predetermined positions corresponding to the discharge device main bodies on the surface of the film formation target. Device.
The present invention is a thin film forming apparatus, wherein at least a part between one end and the other end of a supply pipe connecting the steam tank and the discharge apparatus main body is formed of a flexible material capable of bending , and the discharge apparatus When the main body is moved relative to the steam tank in a direction parallel to the mounting surface and perpendicular to the thin film forming direction, the supply pipe is bent along with the relative movement .
The present invention is a thin film forming apparatus, wherein a gas generator having a thin film material disposed therein is disposed at a position separated from the steam tank, the gas generator is connected to the steam tank, and the gas generator The thin film forming apparatus is configured such that the thin film material is heated and evaporated in the apparatus to generate the material gas and is supplied to the vapor tank.
The present invention provides a thin film forming apparatus, the tip of the pre-Symbol tubules is the heat insulating board thin film forming apparatus is located closer to the mounting surface than.
The present invention is a thin film forming apparatus, in which a heat insulating material is disposed between the narrow tube and the inner periphery of the hole.
The present invention evacuates the inside of the vacuum chamber, supplies the material gas to the discharge device main body arranged in the vacuum chamber, and discharges it from the tip of the thin tube connected to the discharge device main body. The release device main body and the film formation target are moved relative to each other in parallel with one thin film formation direction parallel to the film formation target surface while reaching the surface of the film formation target facing the film. A thin film forming method for forming a thin film on a surface of a film object, wherein a plurality of the discharge apparatus main bodies are connected to the same vapor tank, and a material gas discharge apparatus is used to form a thin film on the film formation object surface A plurality of film formation straight lines, which are regions to be formed, are determined in advance in parallel to the thin film formation direction, and each of the emission device main bodies has a component that is parallel to the film formation object surface and perpendicular to the thin film formation direction. Move each in the direction individually, Tip of the serial tubules were facing each different the film forming straight, than each of said discharge apparatus body, the place heat insulating board in a position close to the mounting surface of the film-forming target is placed, the heat insulating board The narrow tube is inserted through the provided hole apart from the inner peripheral surface of the hole, the discharge device body is heated, the radiant heat from the discharge device body is shielded by the heat shield plate, and the heat shield plate is cooled. The heat insulating plate is brought into contact with the container, the heat insulating plate is cooled by the cooling container, the material gas is supplied into the steam tank and distributed to the discharge device main bodies, and discharged from the tips of the thin tubes, respectively, and the film formation While arriving at the surface of the object, the material gas release device and the film formation object are moved relative to each other in parallel with the thin film formation direction so as to be on the plurality of film formation straight lines on the surface of the film formation object. This is a thin film forming method for forming a thin film at the same time.
The present invention is a thin film forming method, wherein each of the emission device main bodies is individually moved in a direction parallel to the surface of the film formation object and having a component perpendicular to the film formation direction. This is a thin film forming method in which the alignment mark on the surface of the film is imaged and the relative position between the alignment mark and each of the emission device main bodies is recognized from the imaging result.
マスクを用いなくても所定の形状の薄膜を形成することができるので、大面積基板にパターン膜を形成することが容易になる。
直線状の薄膜を複数本同時に形成することができるので、成膜速度が上がる。
細管の先端から放出された材料ガスが広がる前に成膜対象物の表面に到達させ、付着させるので、薄膜材料を節約できる。
Since a thin film having a predetermined shape can be formed without using a mask, it becomes easy to form a pattern film on a large-area substrate.
Since a plurality of linear thin films can be formed simultaneously, the film forming speed is increased.
Since the material gas released from the tip of the narrow tube reaches and adheres to the surface of the film formation target before spreading, the thin film material can be saved.
<薄膜形成装置の構造>
本発明の薄膜形成装置の構造を説明する。
図1は薄膜形成装置10の一例の平面図、図2は同A−A線切断断面図を示している。
<Structure of thin film forming apparatus>
The structure of the thin film forming apparatus of the present invention will be described.
FIG. 1 is a plan view of an example of the thin
この薄膜形成装置10は、真空槽11と、真空槽11内に配置され、成膜対象物20が載置面13上に配置される処理台12と、材料ガスを真空槽11内に放出させて載置面13上の成膜対象物20に到達させ、薄膜を形成する材料ガス放出装置30と、材料ガス放出装置30と処理台12を、載置面13と平行な一の薄膜形成方向5に沿って相対移動する移動装置とを有している。図1では真空槽11を省略している。
The thin
処理台12は、板状の成膜対象物20を配置する載置面13を有しており、ここでは処理台12は、載置面13を鉛直上方に向け、真空槽11の内部に配置されている。
真空槽11には真空ポンプ14が接続されており、内部を真空排気できるようにされている。
The processing table 12 has a
A
材料ガス放出装置30は、内部に材料ガスが配置される1乃至複数個の中空の蒸気タンク32h、32dと、載置面13と対面する位置に配置され、蒸気タンク32h、32dにそれぞれ接続された複数の放出装置本体311、312、313と、各放出装置本体311、312、313を、載置面13に平行で薄膜形成方向5と直角な成分を有する方向にそれぞれ個別に移動する位置調整装置531、532、533とを有している。
The material
本例の薄膜形成装置10は、第一の蒸気タンク32hと第二の蒸気タンク32dの二台を有している。ここでは第一、第二の蒸気タンク32h、32dは真空槽11の内部に配置されているが、真空槽11の外側に配置されていてもよい。
The thin
第一、第二の蒸気タンク32h、32dとは離間した位置には、内部に薄膜材料が配置された一乃至複数台のガス発生装置33hR、33hG、33hB、33dR、33dG、33dBが配置されている。
One or a plurality of gas generators 33h R , 33h G , 33h B , 33d R , 33d G , in which a thin film material is disposed, are spaced apart from the first and
本例の薄膜形成装置10は、R、G、Bの第一のガス発生装置33hR、33hG、33hBと、R、G、Bの第二のガス発生装置33dR、33dG、33dBを有している。R、G、Bの第一のガス発生装置33hR、33hG、33hB内にはR(赤)、G(緑)、B(青)の各色のホストとなる有機薄膜材料がそれぞれ別々に配置され、R、G、Bの第二のガス発生装置33dR、33dG、33dB内にはR、G、Bの各色のドーパントとなる有機材料がそれぞれ別々に配置されている。
The thin
第一、第二の蒸気タンク32h、32dには、内部と連通する第一、第二の配管38h、38dがそれぞれ接続されている。R、G、Bの第一のガス発生装置33hR、33hG、33hBはそれぞれR、G、Bの第一のバルブ39hR、39hG、39hBを介して第一の配管38hに接続され、R、G、Bの第二のガス発生装置33dR、33dG、33dBは、それぞれR、G、Bの第二のバルブ39dR、39dG、39dBを介して第二の配管38dに接続されている。
The first and
各ガス発生装置33hR、33hG、33hB、33dR、33dG、33dBには、ここでは不図示の線状のヒータがそれぞれ巻き回されている。ヒータが発熱すると、各ガス発生装置33hR、33hG、33hB、33dR、33dG、33dB内の薄膜材料がそれぞれ個別に加熱され、蒸発温度以上の温度に昇温して、薄膜材料の蒸気から成る材料ガスが生成されるようになっている。 Each gas generator 33h R, 33h G, 33h B , 33d R, 33d G, the 33d B, where is wound linear heater (not shown), respectively. When the heater generates heat, the thin film materials in the gas generators 33h R , 33h G , 33h B , 33d R , 33d G , 33d B are individually heated and raised to a temperature equal to or higher than the evaporation temperature, and the thin film material A material gas consisting of the above-mentioned vapor is generated.
また、各ガス発生装置33hR、33hG、33hB、33dR、33dG、33dBには、キャリアガスを放出するキャリアガス導入装置37hR、37hG、37hB、37dR、37dG、37dBがそれぞれ接続されている。 Each gas generator 33h R , 33h G , 33h B , 33d R , 33d G , 33d B includes a carrier gas introduction device 37h R , 37h G , 37h B , 37d R , 37d G , 37d B are connected.
R、G又はBの第一のバルブ39hR、39hG又は39hBを開いた状態で、キャリアガス導入装置37hR、37hG又は37hBからR、G又はBの第一のガス発生装置33hR、33hG又は33hBにキャリアガスを導入すると、生成されたR、G又はBのホストの材料ガスはキャリアガスと一緒に第一の配管38hを通って第一の蒸気タンク32hに供給されるようになっている。
With the first valve 39h R , 39h G or 39h B of R , G or B opened, the carrier gas introduction device 37h R , 37h G or 37h B to the first gas generator 33h of R, G or B When the carrier gas is introduced into R 1 , 33h G or 33h B , the generated material gas of the R, G or B host is supplied to the
また、R、G又はBの第二のバルブ39dR、39dG又は39dBを開いた状態で、キャリアガス導入装置37dR、37dG又は37dBからR、G又はBの第二のガス発生装置33dR、33dG又は33dBにキャリアガスを導入すると、生成されたR、G又はBのホストの材料ガスはキャリアガスと一緒に第二の配管38dを通って第二の蒸気タンク32dに供給されるようになっている。
Also, R, the second valve 39d R of G or B, with open 39d G or 39d B, a carrier gas introduction unit 37d R, from 37d G or 37d B R, G or B the second gas generating When the carrier gas is introduced into the apparatus 33d R , 33d G or 33d B , the generated material gas of the R, G or B host together with the carrier gas passes through the
放出装置本体311、312、313の構造は同じであり、図3に、一台の放出装置本体311を例にして説明する。
放出装置本体311は、載置面13と対面する位置に配置されており、ここでは載置面13の上方に配置されている。
The structure of the discharge device main bodies 31 1 , 31 2 , 31 3 is the same, and FIG. 3 will be described by taking one discharge device main body 31 1 as an example.
Emitting device main body 31 1 is disposed at the position facing the mounting
放出装置本体311の載置面13と対面する部分には、細管351が鉛直に設けられており、細管351の先端は、載置面13に向けられている。細管351の中空部分は、放出装置本体311の内部の空間に接続されている。
The portion facing the discharge device body 31 1 of the mounting
蒸気タンク32h、32dと放出装置本体311は、少なくとも一部が曲がることができる柔軟な材質で形成された供給管34h1、34d1で接続されている。柔軟な材質には、例えば耐熱性のゴムやベローズを用いることができる。
The
ここでは供給管34h1、34d1の一部は伸び縮みできるように構成されているが、曲がることができるならばこの構成に限定されず、弛んでいたものが伸びたり、弛むことで縮むように構成されていてもよい。 Here, a part of the supply pipes 34h 1 and 34d 1 is configured so as to be able to expand and contract. However, as long as it can be bent, it is not limited to this configuration, so that the slack is expanded or contracted by being relaxed. It may be configured.
ここでは放出装置本体311には供給管34h1、34d1の一端がそれぞれ固定され、供給管34h1、34d1の他端は蒸気タンク32h、32dにそれぞれ固定されている。供給管34h1、34d1の一端と他端の間の少なくとも一部は柔軟な材質で形成され、放出装置本体311を蒸気タンク32h、32dに対して幅方向6成分を有する方向に相対移動させると、相対移動に伴って供給管34h1、34d1は屈曲できるようになっている。
Here, one end of the supply pipes 34h 1 and 34d 1 is fixed to the discharge device main body 31 1, and the other end of the supply pipes 34h 1 and 34d 1 is fixed to the
蒸気タンク内32h、32dに供給された材料ガスは、キャリアガスと一緒に供給管34h1、34d1を通り、放出装置本体311に供給される。
ここでは蒸気タンク32h、32dの外周と供給管34h1、34d1の外周には線状ヒータ61が巻き回されており、線状ヒータ61を発熱させると、蒸気タンク32h、32dと供給管34h1、34d1とが加熱されて薄膜材料の蒸発温度以上の温度に昇温するようにされている。従って、蒸気タンク32h、32dの内部に供給された材料ガスが、蒸気タンク32h、32dの内壁面や供給管34h1、34d1の内壁面に析出しないようになっている。
The material gas supplied to the
Here the
ここでは二本の供給管34h1、34d1によって、第一、第二の蒸気タンク32h、32dが放出装置本体311とそれぞれ別々に接続され、ホスト用の有機材料ガスとドーパント用の有機材料ガスは別々に、キャリアガスと一緒に放出装置本体311に供給され、放出装置本体311内で混合され、細管351を通って細管351の先端から真空槽11の内部に放出される。
Here, the first and
図4(a)は放出装置本体311の載置面13と対面する部分の模式図を示している。細管351の先端の中空部分の形状は、四辺が薄膜形成方向5又は載置面13と平行で薄膜形成方向5と直角な幅方向6と平行な四角形であり、ここでは正方形である。従って、材料ガスは細管351の先端から幅方向6に対して均一な放出量で放出される。
Figure 4 (a) shows a schematic view of a portion facing the discharge device body 31 1 of the mounting
位置調整装置531はここでは不図示の動力発生部とガイドを有している。動力発生部は例えば真空対応のモーターやピエゾ素子である。ガイドは載置面13に平行で薄膜形成方向5と直角な成分を有する方向に沿って延設されている。
Here the position adjustment device 53 1 is has a force generator and the guide (not shown). The power generation unit is, for example, a vacuum-compatible motor or a piezo element. The guide is extended along a direction having a component parallel to the mounting
位置調整装置531はモーターやピエゾ素子の動力を冷却容器411に伝達して、冷却容器411を放出装置本体311と一緒に、ガイドに沿って移動させるように構成されている。供給管34h1、34d1の少なくとも一部は柔軟な材質で形成されており、位置調整装置531を動作させると、供給管34h1、34d1を屈曲させながら、静止した蒸気タンク32h、32dに対して放出装置本体311を、載置面13に平行で薄膜形成方向5と直角な成分を有する方向に移動できるようになっている。
The position adjusting device 53 1 is configured to transmit the power of the motor and the piezo element to the cooling container 41 1 and to move the cooling container 41 1 along with the discharge device main body 31 1 along the guide. At least a part of the supply pipes 34h 1 and 34d 1 is formed of a flexible material. When the position adjusting device 53 1 is operated, the
図2を参照し、各放出装置本体311、312、313の細管351、352、353は、載置面13に平行で薄膜形成方向5と直角な幅方向6に離間して配置されている。各位置調整装置531、532、533をそれぞれ個別に動作させると、隣り合う二つの細管351、352、353の幅方向6の間隔をそれぞれ調整できる。
Referring to FIG. 2, the narrow tubes 35 1 , 35 2 , 35 3 of the discharge device main bodies 31 1 , 31 2 , 31 3 are separated in the
また、材料ガス放出装置30は、成膜対象物20の表面のアライメントマークを撮像する撮像装置511、512、513と、撮像装置511、512、513の撮像画像から、アライメントマークと各放出装置本体311、312、313との相対位置を認識し、位置調整装置531、532、533に制御信号を送って、各放出装置本体311、312、313を、成膜対象物20の表面の、各放出装置本体311、312、313とそれぞれ対応する所定位置に移動させる制御装置52とを有している。
In addition, the material
撮像装置511、512、513はここではCCDカメラであり、撮像面を載置面13と対面させて配置され、成膜対象物20の表面に設けられたアライメントマークを撮像し、撮像画像を制御装置52に電送するように構成されている。
Here, the imaging devices 51 1 , 51 2 , and 51 3 are CCD cameras, and are arranged such that the imaging surface faces the mounting
本例では撮像装置511、512、513は、各冷却容器411、412、413の壁面にそれぞれ取り付けられている。各撮像装置511、512、513の構造は同じであり、符号511の撮像装置で代表して説明すると、撮像装置511で撮像された撮像画像内の位置と、この冷却容器411内に配置された放出装置本体311の細管351との幅方向6の相対位置関係を予め求めておくと、撮像装置511の撮像画像から、アライメントマークと放出装置本体311の細管351との幅方向6の相対位置が分かるようになっている。
In this example, the imaging devices 51 1 , 51 2 , 51 3 are respectively attached to the wall surfaces of the cooling containers 41 1 , 41 2 , 41 3 . The structures of the imaging devices 51 1 , 51 2 , and 51 3 are the same. If the imaging device denoted by reference numeral 51 1 is described as a representative, the position in the captured image taken by the imaging device 51 1 and the cooling container 41 will be described. If the relative positional relationship in the
放出装置本体311、312、313にはそれぞれ異なる撮像装置511、512、513が冷却容器411、412、413を介して取り付けられており、例えば成膜対象物20の表面が熱の影響で部分的に伸縮するなど、成膜対象物20と材料ガス放出装置30のいずれか一方又は両方に長さの不確定要素があっても、アライメントマークと放出装置本体311、312、313の細管351、352、353との幅方向6の相対位置がそれぞれ正確に分かるようになっている。
Different imaging devices 51 1 , 51 2 , 51 3 are attached to the discharge device main bodies 31 1 , 31 2 , 31 3 via cooling containers 41 1 , 41 2 , 41 3 , for example. Even if there is an uncertain length element in one or both of the
制御装置52は、撮像装置511、512、513から電送された撮像画像中からアライメントマークを認識し、アライメントマークと放出装置本体311、312、313の細管351、352、353との幅方向6の相対位置を認識する。
The
成膜対象物20表面に各放出装置本体311、312、313とそれぞれ対応する所定位置が予め定められている場合には、制御装置52は、放出装置本体311、312、313の細管351、352、353と、成膜対象物20表面の対応する所定位置との間の幅方向6の誤差量をそれぞれ求め、位置調整装置531、532、533に制御信号を送って、放出装置本体311、312、313をそれぞれ個別に移動させて前記誤差量の絶対値をそれぞれ減少させ、各放出装置本体311、312、313の細管351、352、353の先端を、成膜対象物20表面の対応する所定位置と対面させるように構成されている。
When predetermined positions corresponding to the respective discharge device main bodies 31 1 , 31 2 , 31 3 are determined in advance on the surface of the
移動装置はここでは直線状のレール18と、不図示のモーターとを有している。レール18は、載置面13と平行な一の薄膜形成方向5と平行に向けられて、処理台12と真空槽11の壁面との間に配置され、ここでは処理台12の下方を向いた面と真空槽11の底面との間に配置されている。処理台12のレール18と対面する部分にはレール18に沿って直線状の溝が設けられ、レール18は溝に嵌め合わされ、処理台12はレール18に沿って滑動可能にされている。モーターは動力を処理台12に伝達して、処理台12をレール18に沿って一定の速度で直線移動できるように構成されている。
Here, the moving device has a
移動装置によって処理台12を移動すると、処理台12上の成膜対象物20は、静止した放出装置本体311、312、313の下方を、一の薄膜形成方向5に沿って直線移動するようになっており、蒸気タンク32h、32dから各放出装置本体311、312、313に分配され、各細管351、352、353の先端から放出された材料ガスによって、成膜対象物20表面には、マスクを設けなくても、直線状の薄膜が薄膜形成方向5と平行に複数本同時に形成される。
When the processing table 12 is moved by the moving device, the
本発明の移動装置は、処理台12と放出装置本体311、312、313を、薄膜形成方向5に沿って相対的に直線移動できるならば上記構成に限定されず、静止した処理台12に対して放出装置本体311、312、313を薄膜形成方向5に沿って直線移動するように構成してもよいし、処理台12と放出装置本体311、312、313を、薄膜形成方向5に沿ってそれぞれ個別に直線移動するように構成してもよい。
The moving apparatus of the present invention is not limited to the above configuration as long as the processing table 12 and the discharge device main bodies 31 1 , 31 2 , 31 3 can be relatively linearly moved along the thin
図2を参照し、各放出装置本体311、312、313は、加熱装置を有しており、加熱装置から供給される熱で、放出装置本体311、312、313内部に供給された材料ガスが、放出装置本体311、312、313の内壁面に析出しないようにされている。 Referring to FIG. 2, each discharge device main body 31 1 , 31 2 , 31 3 has a heating device, and the heat supplied from the heating device causes the discharge device main bodies 31 1 , 31 2 , 31 3 to be inside. The supplied material gas is prevented from being deposited on the inner wall surfaces of the discharge device main bodies 31 1 , 31 2 , 31 3 .
ここでは、加熱装置は線状ヒータ361、362、363で構成され、線状ヒータ361、362、363が放出装置本体311、312、313の外周に巻き回されている。線状ヒータ361、362、363を発熱させると、放出装置本体311、312、313と、細管351、352、353とが加熱されて、供給された薄膜材料の蒸発温度以上の温度に昇温するようにされている。 Here, the heating device is composed of linear heaters 36 1 , 36 2 , 36 3 , and the linear heaters 36 1 , 36 2 , 36 3 are wound around the outer periphery of the discharge device main bodies 31 1 , 31 2 , 31 3. ing. When the linear heaters 36 1 , 36 2 , and 36 3 generate heat, the discharge device main bodies 31 1 , 31 2 , and 31 3 and the thin tubes 35 1 , 35 2 , and 35 3 are heated, and the thin film material supplied is supplied. The temperature is raised to a temperature higher than the evaporation temperature.
放出装置本体311、312、313と載置面13との間には、防熱板421、422、423がそれぞれ配置されている。
ここでは、各放出装置本体311、312、313は、それぞれ別々の冷却容器411、412、413内に配置されている。
Between the discharge device main bodies 31 1 , 31 2 , 31 3 and the mounting
Here, each discharge device main body 31 1 , 31 2 , 31 3 is arranged in a separate cooling vessel 41 1 , 41 2 , 41 3 , respectively.
各冷却容器411、412、413は、底面部分が放出装置本体311、312、313と載置面13の間に配置されており、各冷却容器411、412、413の底面部分が、加熱された放出装置本体311、312、313や、放出装置本体311、312、313に巻き回された線状ヒータ361、362、363から放出される輻射熱を遮蔽して、輻射熱が載置面13上に配置された成膜対象物20に到達しないようにする防熱板421、422、423にされている。
Each cooling container 41 1 , 41 2 , 41 3 has a bottom portion disposed between the discharge device main bodies 31 1 , 31 2 , 31 3 and the mounting
各防熱板421、422、423は、載置面13と対面し、載置面13とは離間して配置されている。各防熱板421、422、423には、それぞれ孔431、432、433が設けられ、各冷却容器411、412、413内に配置された放出装置本体311、312、313に接続された細管351、352、353は、防熱板421、422、423の孔431、432、433に挿通され、各細管351、352、353の先端は、防熱板421、422、423よりも載置面13に近い位置まで伸ばされ、細管351、352、353から放出される材料ガスが防熱板421、422、423に接触しないようにされている。
Each of the heat insulating plates 42 1 , 42 2 , and 42 3 faces the mounting
ここでは、冷却容器411、412、413の側壁の外周には、液状の冷却媒体が流れる冷却管441、442、443が巻き回されており、輻射熱は冷却容器411、412、413で遮蔽され、真空槽11の槽壁が加熱されないようになっている。
Here, cooling pipes 44 1 , 44 2 , and 44 3 through which a liquid cooling medium flows are wound around the outer periphery of the side walls of the cooling containers 41 1 , 41 2 , and 41 3 , and radiant heat is supplied to the cooling containers 41 1 , It is shielded by 41 2 and 41 3 so that the tank wall of the
防熱板421、422、423の載置面13に向く面とは反対の面には輻射熱が到達するが、防熱板421、422、423は冷却容器411、412、413と接触しており、冷却管441、442、443によって冷却容器411、412、413が冷却されると、防熱板421、422、423は間接的に冷却され、高温にはならないようになっている。
Heat insulating board 42 1, 42 2, 42 and 3 surface facing the mounting
防熱板421、422、423の孔431、432、433の内周面の直径は、細管351、352、353の外径よりも大きく、放出装置本体311、312、313の幅よりも小さくされており、細管351、352、353の外周面と孔431、432、433の内周面が離間しているか、又は、細管351、352、353の外周面と内周面の間の部分に断熱材が充填されている。 Heat insulating board 42 1, 42 2, 42 3 of holes 43 1, 43 2, 43 the diameter of the inner peripheral surface of 3, thin tube 35 1, 35 2, 35 3 larger than the outer diameter, releasing apparatus main body 31 1, It is made smaller than the width of 31 2 , 31 3 , and the outer peripheral surface of the thin tubes 35 1 , 35 2 , 35 3 and the inner peripheral surface of the holes 43 1 , 43 2 , 43 3 are separated from each other, or the thin tube 35 A portion between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of 1 , 35 2 and 35 3 is filled with a heat insulating material.
どちらの場合でも、昇温された細管351、352、353の熱は防熱板421、422、423には伝導されず、細管351、352、353先端が薄膜材料の蒸発温度未満の温度に冷却されないようになっている。 In either case, capillary 35 1 which is heated, 35 2, 35 3 of the heat is not conducted to the heat insulating board 42 1, 42 2, 42 3, thin tube 35 1, 35 2, 35 3 tip thin film material It is not cooled to a temperature lower than the evaporation temperature.
このように、細管351、352、353の先端は蒸発温度以上にされており、細管351、352、353の先端で材料ガスが凝縮して閉塞されないようになっている。また、載置面13上に配置された成膜対象物20が、輻射熱によって加熱されないようになっている。
As described above, the tips of the thin tubes 35 1 , 35 2 , 35 3 are set to the evaporating temperature or higher, so that the material gas is not condensed and blocked at the tips of the thin tubes 35 1 , 35 2 , 35 3 . In addition, the
処理台12の内部には冷却装置16が配置されており、成膜対象物20は冷却装置16によって冷却され、成膜対象物20の表面に到達した材料ガスは効率的に凝集され、材料ガスが成膜対象物20表面で反射されて真空槽11内に拡散しにくいようにされている。
A cooling
図4(a)を参照し、例えば、細管351、352、353の先端の中空部分の幅は20μm程度であり、成膜する線(成膜直線)の幅によって載置面13上に配置した成膜対象物20表面と細管351、352、353の先端との間の距離は0.01mm以上5cm以下の範囲で成膜することができる。このとき、細管351、352、353から放出された材料ガスは広がる前に成膜対象物20に到達して付着し、真空槽11内に拡散することが抑制され、薄膜材料が無駄にならない。
Referring to FIG. 4A, for example, the width of the hollow portion at the tip of the thin tubes 35 1 , 35 2 , 35 3 is about 20 μm and depends on the width of the film forming line (film forming straight line). The distance between the surface of the
薄膜からなる線の幅は細管351、352、353の先端の中空部分の幅および成膜対象物20表面と細管351、352、353の先端との間の距離で調整できる。細管351、352、353の先端の中空部分の幅が小さいと成膜対象物20表面と細管351、352、353の先端との間の距離が短いほど薄膜からなる線の幅は小さい。
The width of the line formed of a thin film can be adjusted by the distance between the tip of the capillary 35 1, 35 2, 35 width and the film-forming target of the hollow portion of the three
本発明の細管351、352、353の先端の中空部分の形状は、四辺が薄膜形成方向5又は幅方向6に平行な四角形であるならば、図4(a)に示すような正方形に限定されず、図4(b)に示すように薄膜形成方向5の長さが幅方向6の長さより長い幅細長方形でもよいし、図4(c)に示すように薄膜形成方向5の長さが幅方向6の長さより短い幅広長方形でもよい。
The hollow portions at the tips of the thin tubes 35 1 , 35 2 , and 35 3 according to the present invention have a square shape as shown in FIG. 4A if the four sides are squares parallel to the thin
幅細長方形の場合には、正方形の場合と同じ移動速度で処理台12と放出装置本体311、312、313とを薄膜形成方向5に沿って相対移動させ、同じ放出量で材料ガスを放出させると、正方形の場合よりも薄膜を厚く形成することができる。
また、幅広長方形の場合には、正方形の場合よりも幅方向6の幅が広い薄膜を形成することができる。
In the case of a narrow rectangle, the processing table 12 and the discharge device main bodies 31 1 , 31 2 , 31 3 are relatively moved along the thin
Moreover, in the case of a wide rectangle, a thin film having a wider width in the
なお、図1に示すように、真空槽11内には膜厚センサ62h、62dが配置され、第一、第二の配管38h、38dにサンプル管がそれぞれ設けられ、R、G又はBの第一、第二のガス発生装置33hR、33hG、33hB、33dR、33dG、33dBで発生され、第一、第二の配管38h、38dに供給された材料ガスが膜厚センサ62h、62dの検出面にそれぞれ到達して薄膜が形成されるようになっている。
As shown in FIG. 1,
膜厚センサ62h、62dが検出する薄膜の膜厚と、成膜対象物20表面に形成される薄膜の膜厚との関係を予め求めておくと、膜厚センサ62h、62dが検出した膜厚の値によって、成膜対象物20表面の薄膜の膜厚値が分かる。
When the relationship between the film thickness of the thin film detected by the
膜圧センサ62h、62dの検出結果を第一、第二のガス発生装置33hR、33hG、33hB、33dR、33dG、33dBのヒータにフィードバックし、放出装置本体311、312、313の細管351、352、353から放出される蒸気量を制御するように構成してもよい。
<薄膜形成方法>
本発明の薄膜形成装置10を用いた薄膜形成方法を説明する。
成膜対象物20表面に、成膜すべき領域である直線状の成膜直線を互いに平行に複数本予め定めておき、また、一乃至複数のアライメントマークを予め定めておく。
また、一本の成膜直線に対して一台の放出装置本体を対応づけておく。すなわち、各放出装置本体はそれぞれ異なる成膜直線と対応づけられる。
<Thin film formation method>
A thin film forming method using the thin
A plurality of linear film formation straight lines, which are regions to be formed, are determined in advance on the surface of the
In addition, one discharge device main body is associated with one film formation straight line. That is, each discharge device main body is associated with a different film formation straight line.
図1を参照し、本例では成膜対象物20表面には、三本一組のR、G、Bの成膜直線22R、22G、22Bが複数組、互いに平行に配置されている。
各成膜直線22R、22G、22Bに、対応する複数の放出装置本体ここでは311、312、313を3台予め定めておく。
また、撮像装置511、512、513で撮像された撮像画像内の位置と、放出装置本体311、312、313の細管351、352、353との幅方向6の相対位置関係を予め求めておく。
Referring to FIG. 1, in this example, a set of three R, G, and B film forming straight lines 22 R , 22 G , and 22 B are arranged in parallel with each other on the surface of the
A plurality of discharge device main bodies, here 31 1 , 31 2 , and 31 3 corresponding to the respective film forming straight lines 22 R , 22 G , and 22 B , are determined in advance.
Further, the position in the captured image captured by the imaging devices 51 1 , 51 2 , 51 3 and the narrow tubes 35 1 , 35 2 , 35 3 of the discharge device main bodies 31 1 , 31 2 , 31 3 in the
R、G、Bの第一のガス発生装置33hR、33hG、33hB内にR、G、Bのホストの有機材料をそれぞれ配置し、R、G、Bの第二のガス発生装置33dR、33dG、33dB内にR、G、Bのドーパントの薄膜材料をそれぞれ配置する。
真空排気装置20により真空槽11内を真空排気し、以後真空排気を継続して真空雰囲気を維持する。
The R, G, B first gas generators 33h R , 33h G , 33h B are disposed with R, G, B host organic materials, respectively, and the R, G, B second gas generators 33d R, 33d G, placing R in 33d B, G, B of the dopant of thin film materials, respectively.
The inside of the
真空槽11内の真空雰囲気を維持しながら、成膜対象物20を真空槽11内に搬入し、成膜対象物20表面の成膜直線22R、22G、22Bを薄膜形成方向5と平行に向けて、処理台12の載置面13に配置する。
撮像装置511、512、513により、成膜対象物20表面のアライメントマークを撮像する。
While maintaining the vacuum atmosphere in the
The alignment marks on the surface of the
制御装置52は、撮像装置511、512、513の撮像結果からアライメントマークを認識し、アライメントマークと各放出装置本体311、312、313の細管351、352、353との幅方向6の相対位置を認識し、ここでは各放出装置本体311、312、313の細管351、352、353と、それぞれ対応するRの成膜直線22Rとの間の幅方向6の誤差量をそれぞれ求める。
次いで、制御装置52は、放出装置本体311、312又は313の前記誤差量が予め決めた許容値以下でない場合には、位置調整装置531、532又は533に制御信号を送って、当該放出装置本体311、312又は313を移動させて前記誤差量の絶対値を減少させ、各放出装置本体311、312、313の細管351、352、353の先端を、それぞれ異なるRの成膜直線22Rと対面させる。
Then, the
R、G、Bの第一、第二のバルブ39hR、39hG、39hB、39dR、39dG、39dBをそれぞれ閉じておく。
処理台12の冷却装置16により成膜対象物20を冷却しておく。
また、冷却管441、442、443に、薄膜材料の蒸発温度未満に温度管理された冷却媒体を流して、冷却容器411、412、413を冷却しておく。
The first and second valves 39h R , 39h G , 39h B , 39d R , 39d G , and 39dB of R , G , and B are closed.
The
Further, a cooling medium whose temperature is controlled below the evaporation temperature of the thin film material is passed through the cooling pipes 44 1 , 44 2 , and 44 3 to cool the cooling containers 41 1 , 41 2 , and 41 3 .
線状ヒータ61、361、362、363により、第一、第二の蒸気タンク32h、32dと各供給管34h1、34d1、34h2、34d2、34h3、34d3と各放出装置本体311、312、313を、薄膜材料の蒸発温度以上の温度に加熱しておく。
ここでは、Rの第一、第二のガス発生装置33hR、33dR内のR色のホストとドーパントの有機薄膜材料をそれぞれ加熱して、蒸気を発生させる。
By the
Here, the R color host and dopant organic thin film materials in the first and second gas generators 33h R and 33d R of R are heated to generate vapor.
Rの第一、第二のキャリアガス導入装置37hR、37dRからRの第一、第二のガス発生装置33hR、33dR内にキャリアガスを導入し、Rの第一、第二のバルブ39hR、39dRを開けて、R色のホストとドーパントの材料ガスをキャリアガスと一緒に第一、第二の蒸気タンク32h、32dにそれぞれ別々に導入する。
The carrier gas is introduced into the R first and second gas generators 33h R and 33d R from the R first and second carrier gas introduction devices 37h R and 37d R, and the R first and second R The valves 39h R and 39d R are opened to introduce the R-color host and dopant material gases into the first and
第一、第二の蒸気タンク32h、32d内の材料ガスは、キャリアガスと一緒に各放出装置本体311、312、313に分配され、各放出装置本体311、312、313内で混合し、混合ガスが細管351、352、353の先端から放出され、成膜対象物20表面のそれぞれ異なるRの成膜直線22Rに到達して凝集し、付着する。
The material gas in the first and
キャリアガスは成膜対象物20表面で反射して真空ポンプ14により真空排気される。従って、キャリアガスは形成される薄膜に残留せず、薄膜の膜質に影響しない。また成膜対象物20表面に予め別の薄膜である下地膜が形成されている場合でも、キャリアガスはこの下地膜を損傷しない。
The carrier gas is reflected from the surface of the
移動装置により処理台12を成膜対象物20と一緒に、薄膜形成方向5に沿って一定の速度で、各放出装置本体311、312、313に対して相対的に直線移動させると、マスクを設けなくても、互いに平行な複数本の成膜直線22R上にR色の直線状の有機薄膜が同時に形成される。
When the processing table 12 is moved together with the
次いでRの第一、第二のバルブ39hR、39dRを閉じて、材料ガスが成膜対象物20に到達しない状態にする。
薄膜形成装置10は、各放出装置本体311、312、313を一緒に、処理台12に対して、幅方向6に沿って相対移動する不図示の補助移動装置を有している。
Next, the first and second valves 39h R and 39d R of R are closed so that the material gas does not reach the
The thin
補助移動装置により、各放出装置本体311、312、313を一緒に、処理台12に対して、幅方向6に相対移動させて、放出装置本体311、312、313の細管351、352、353の先端を、それぞれ異なる未成膜のRの成膜直線22Rと対面させる。
The discharge device main bodies 31 1 , 31 2 , 31 3 are moved together in the
補助移動装置による移動の精度が粗い場合には、移動後に、撮像装置511、512、513により成膜対象物20の表面のアライメントマークとなるパターンを認識し、制御装置52により放出装置本体311、312、313と対応する未成膜のRの成膜直線22Rとの誤差量をそれぞれ求め、放出装置本体311、312又は313の誤差量が予め決めた許容値以下でない場合には、位置調整装置531、532又は533により当該放出装置本体311、312又は313を個別に移動させて、放出装置本体311、312、313の細管351、352、353の先端を、対応するRの成膜直線22Rとそれぞれ正確に対面させてもよい。
When the accuracy of movement by the auxiliary movement device is rough, after the movement, a pattern that becomes an alignment mark on the surface of the
次いで、Rの第一、第二のバルブ39hR、39dRを開いて、細管351、352、353の先端からR色の材料ガスを放出させ、成膜対象物20表面の互いに異なる未成膜のRの成膜直線22Rにそれぞれ付着させる。
Next, the R first and second valves 39h R and 39d R are opened to release the R-colored material gas from the tips of the thin tubes 35 1 , 35 2 , and 35 3 , and the surfaces of the
移動装置により処理台12を成膜対象物20と一緒に、薄膜形成方向5に沿って一定の速度で、各放出装置本体311、312、313に対して相対的に直線移動させると、互いに平行な複数本の未成膜のRの成膜直線22R上にR色の直線状の有機薄膜がそれぞれ同時に形成される。
When the processing table 12 is moved together with the
上述の成膜工程を繰り返して、成膜対象物20表面の他のRの成膜直線22RにもそれぞれR色の有機薄膜を形成する。
一本の成膜すべき成膜直線22Rの幅よりも、一本の細管351、352又は353が一回の相対移動で形成する薄膜の幅が狭い場合には、複数回相対移動させて、一回の相対移動で形成する薄膜を複数本側面を接触させて成膜する。
一回の相対移動で複数本の薄膜が同時に形成されるので、一本の細管だけから材料ガスを放出させる場合よりも成膜速度が上がる。
By repeating the above-described film forming process, an R-color organic thin film is formed on each of the other R film forming straight lines 22 R on the surface of the
When the width of the thin film formed by one relative movement of the single thin tube 35 1 , 35 2 or 35 3 is narrower than the width of the single film formation straight line 22 R to be formed, the plurality of A plurality of thin films formed by one relative movement are brought into contact with the side surfaces.
Since a plurality of thin films are simultaneously formed by one relative movement, the film formation rate is higher than the case where the material gas is discharged from only one thin tube.
Rの成膜直線22Rに薄膜を形成し終えた後、ここでは移動装置により放出装置本体311、312、313を成膜対象物20の外周の外側に移動させ、材料ガスが成膜対象物20に到達しない状態で、Rの第一、第二のガス発生装置33hR、33dR内にキャリアガスを導入しながら、薄膜材料の加熱を停止する。第一、第二の蒸気タンク32h、32dと各放出装置本体311、312、313内に残留していたR色の材料ガスはキャリアガスと一緒に真空槽11内に排出され、真空ポンプ14により真空排気される。R色の材料ガスを排出し終えた後、Rの第一、第二のバルブ39hR、39dRを閉じる。
After the thin film is formed on the R deposition straight line 22 R , the release device main bodies 31 1 , 31 2 , 31 3 are moved to the outside of the outer periphery of the
補助移動装置により各放出装置本体311、312、313を一緒に、処理台12に対して、幅方向6に相対移動させて、放出装置本体311、312、313の細管351、352、353の先端を、それぞれ異なるGの成膜直線22Gと対面させ、Rの成膜直線22Rの成膜工程と同様にして、Gの成膜直線22GにG色の有機薄膜をそれぞれ形成する。
The discharge device main bodies 31 1 , 31 2 , 31 3 are moved together in the
Gの成膜直線22Gに薄膜を形成し終えた後、Gの成膜直線22Gの成膜工程と同様にして、Bの成膜直線22BにB色の有機薄膜をそれぞれ形成する。
このようにして、成膜対象物20の表面に、R色と、G色と、B色の三本一組の直線状の有機薄膜が複数組、互いに平行に形成される。
After finishing to form a thin film on the film-forming linear 22 G of G, in the same manner as the process for forming the film-forming linear 22 G of G, respectively forming B color of the organic thin film was attached to the film straight 22 B of the B.
In this manner, a plurality of sets of three linear organic thin films of R color, G color, and B color are formed in parallel on the surface of the
有機ELディスプレイを作製する際、HIL/HTLをフレームマスクで成膜した後、本発明でR、G、B発光ドットを作製し、次いでフレームマスクでETL/EIL/電極層を作ることが可能である。 When manufacturing an organic EL display, it is possible to form HIL / HTL with a frame mask, and then produce R, G, B light emitting dots with the present invention, and then make an ETL / EIL / electrode layer with the frame mask.
本発明で形成する薄膜は、一層に限定されず、例えば、成膜対象物20側から、R色、G色又はB色の場合、TCO基板/HIL/HTL/EL(R)/ETL/EILの多層の薄膜、TCO基板/HIL/HTL/EL(G)/ETL/EILの多層の薄膜、又はTCO基板/HIL/HTL/EL(B)/ETL/EILの多層の薄膜を形成し、これらRGBの薄膜を、成膜対象物20上に、繰り返しこの順序で配置することができる。
The thin film formed in the present invention is not limited to one layer. For example, in the case of R color, G color, or B color from the
5……薄膜形成方向
10……薄膜形成装置
11……真空槽
12……処理台
13……載置面
20……成膜対象物
30……材料ガス放出装置
311、312、313……放出装置本体
32h、32d……蒸気タンク
351、352、353……細管
33hR、33dG、33hB、33dR、33hG、33dB……ガス発生装置
34h1、34d1、34h2、34d2、34h3、34d3……供給管
421、422、423……防熱板
431、432、433……孔
511、512、513……撮像装置
52……制御装置
531、532、533……位置調整装置
5 …… Direction of
Claims (8)
前記真空槽内に配置され、成膜対象物が載置面上に配置される処理台と、
材料ガスを前記真空槽内に放出させて前記載置面上の前記成膜対象物に到達させ、薄膜を形成する材料ガス放出装置と、
前記材料ガス放出装置と前記処理台を、前記載置面と平行な一の薄膜形成方向に沿って相対移動させる移動装置とを有する薄膜形成装置であって、
前記材料ガス放出装置は、
内部に前記材料ガスが配置される中空の蒸気タンクと、
前記載置面と対面する位置に配置され、前記蒸気タンクにそれぞれ接続された複数の放出装置本体と、
各前記放出装置本体を、前記載置面に平行で前記薄膜形成方向と直角な成分を有する方向にそれぞれ個別に移動する位置調整装置と、
前記放出装置本体を加熱する加熱装置と、
を有し、
前記材料ガス放出装置には、各前記放出装置本体よりも前記載置面に近い位置に配置され、加熱された前記放出装置本体からの輻射熱を遮蔽する防熱板が設けられ、
各前記放出装置本体には、先端が前記載置面に向けられた細管がそれぞれ接続され、前記細管は、各前記防熱板に形成された孔に、前記孔の内周面と離間して挿通され、
前記防熱板は、冷却管によって冷却される冷却容器に接触され、
前記蒸気タンク内の前記材料ガスが、各前記放出装置本体に供給され、各前記細管の先端から放出され、前記処理台に配置された成膜対象物の表面に到達して薄膜が形成される薄膜形成装置。 A vacuum chamber;
A processing table disposed in the vacuum chamber, and a film formation target is disposed on a mounting surface;
A material gas discharge device for discharging a material gas into the vacuum chamber to reach the film formation target on the mounting surface, and forming a thin film;
It said material said processing stage a gas discharge device, a thin film forming apparatus and a Ru mobile device are relatively moved along the mounting surface and parallel to one of the thin film forming direction,
The material gas discharge device comprises:
A hollow steam tank in which the material gas is disposed;
A plurality of discharge device main bodies disposed at positions facing the mounting surface, each connected to the steam tank;
A position adjusting device that individually moves each of the discharge device main bodies in a direction parallel to the placement surface and having a component perpendicular to the thin film formation direction;
A heating device for heating the discharge device body;
Have
The material gas discharge device is provided with a heat insulating plate that is disposed at a position closer to the placement surface than each of the discharge device main bodies and shields radiant heat from the heated discharge device main body,
Each discharge device main body is connected to a thin tube whose tip is directed to the mounting surface, and the thin tube is inserted into a hole formed in each of the heat insulating plates so as to be separated from the inner peripheral surface of the hole. And
The heat insulating plate is in contact with a cooling container cooled by a cooling pipe;
The material gas in the vapor tank is supplied to the discharge device main body, discharged from the tip of each thin tube, reaches the surface of the film formation target disposed on the processing table, and forms a thin film. Thin film forming equipment.
前記撮像装置の撮像画像から、前記アライメントマークと各前記放出装置本体との相対位置を認識し、前記位置調整装置に制御信号を送って、各前記放出装置本体を、前記成膜対象物の表面の各前記放出装置本体とそれぞれ対応する所定位置に移動させる制御装置と、
を有する請求項1記載の薄膜形成装置。 An imaging device for imaging an alignment mark on the surface of the film formation target;
Recognizing the relative position between the alignment mark and each discharge device main body from the captured image of the image pickup device, and sending a control signal to the position adjustment device, each discharge device main body is attached to the surface of the film formation target A control device for moving the discharge device main body to a predetermined position corresponding to each of the discharge device main bodies;
The thin film forming apparatus according to claim 1.
前記ガス発生装置は前記蒸気タンクに接続され、前記ガス発生装置内で前記薄膜材料が加熱されて蒸発して前記材料ガスが生成され、前記蒸気タンクに供給されるように構成された請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の薄膜形成装置。 A gas generator in which a thin film material is disposed inside is disposed at a position separated from the steam tank,
The gas generator is connected to the steam tank, and the thin film material is heated and evaporated in the gas generator to generate the material gas, which is supplied to the steam tank. The thin film forming apparatus according to claim 3.
複数台の前記放出装置本体が互いに同じ蒸気タンクに接続された材料ガス放出装置を用いて、
前記成膜対象物表面に、成膜すべき領域である成膜直線を前記薄膜形成方向と平行に複数本あらかじめ定めておき、
各前記放出装置本体を、前記成膜対象物表面と平行で前記薄膜形成方向と直角な成分を有する方向にそれぞれ個別に移動させて、各前記細管の先端をそれぞれ異なる前記成膜直線と対面させ、
各前記放出装置本体よりも、前記成膜対象物が載置される載置面に近い位置に防熱板を配置し、
前記防熱板に設けられた孔に、前記孔の内周面と離間して前記細管を挿通させ、
前記放出装置本体を加熱し、前記放出装置本体からの輻射熱を前記防熱板で遮蔽し、前記防熱板を冷却容器に接触させ、前記防熱板を前記冷却容器によって冷却し、材料ガスを、前記蒸気タンク内に供給して各前記放出装置本体に分配し、各前記細管の先端からそれぞれ放出させ、前記成膜対象物の表面に到達させながら、前記材料ガス放出装置と前記成膜対象物を、前記薄膜形成方向と平行に相対移動させて、前記成膜対象物の表面の複数の前記成膜直線上に同時に薄膜を形成する薄膜形成方法。 The inside of the vacuum chamber is evacuated, and the material gas is supplied to the discharge device main body arranged in the vacuum chamber, discharged from the tip of the thin tube connected to the discharge device main body, and facing the tip of the thin tube. While arriving at the surface of the film object, the discharge device main body and the film formation object are relatively moved in parallel with one thin film formation direction parallel to the surface of the film formation object, A thin film forming method for forming a thin film on a surface,
Using a material gas discharge device in which a plurality of the discharge device main bodies are connected to the same steam tank,
A plurality of film formation straight lines that are regions to be formed on the surface of the film formation object are determined in advance in parallel with the thin film formation direction,
Each of the discharge device main bodies is individually moved in a direction having a component perpendicular to the thin film formation direction and parallel to the surface of the film formation target so that the tip of each capillary tube faces the different film formation straight line. ,
A heat insulating plate is disposed at a position closer to the placement surface on which the film formation target is placed than each of the discharge device main bodies,
In the hole provided in the heat insulating plate, the capillary tube is inserted away from the inner peripheral surface of the hole,
The discharge device main body is heated, radiant heat from the discharge device main body is shielded by the heat insulating plate, the heat insulating plate is brought into contact with a cooling container, the heat insulating plate is cooled by the cooling container, and a material gas is converted into the vapor The material gas releasing device and the film formation target are supplied into the tank and distributed to the discharge device main bodies, discharged from the tips of the thin tubes, and reaching the surface of the film formation target. A thin film forming method for forming a thin film simultaneously on the plurality of film forming straight lines on the surface of the film forming object by relatively moving in parallel with the thin film forming direction.
Before each of the emission device main bodies is individually moved in a direction parallel to the film formation object surface and having a component perpendicular to the thin film formation direction, the alignment mark on the surface of the film formation object is imaged. The thin film forming method according to claim 7 , wherein a relative position between the alignment mark and each of the discharge device main bodies is recognized from the result.
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