JP6576009B2 - 蒸発源容器及び蒸発源装置 - Google Patents

Description

本発明は、真空蒸着に用いられる蒸発源容器及び蒸発源装置に関する。

有機ＥＬディスプレイ等の有機電子デバイスに用いられる表示パネルの製造工程には、真空蒸着によって基板表面に種々の薄膜（材料層）を成膜する成膜工程が含まれる。かかる成膜工程に用いられる装置として、蒸着材料を収容する容器（坩堝）と、容器内の蒸着材料を加熱する加熱手段としてのヒータと、を有する蒸発源装置が知られている。ヒータの加熱によって容器内で蒸発（昇華又は気化）した蒸着材料は、容器上部に設けられたノズルを介して容器外へ噴出され、装置上方に設置された基板の表面に蒸着する。蒸発源装置の構成としては種々の構成が提案されている（特許文献１〜３）。

容器において蒸着材料が噴射されるノズル周辺は、開口部にヒータが配置されないため温度が低下し易い。その結果、気化した蒸着材料の一部が凝縮してノズル開口が小さくなる又は、塞がってしまうことがあり、安定した蒸着レートを確保することができなくなるおそれがある。特許文献２には、容器の外周にヒータを巻き回した構成において、ヒータの巻き具合を、蒸着材料が噴出される放出孔が配置された上部側を密に、下部側を疎にすることで、放出孔付近の温度低下を抑制することが開示されている。また、特許文献３には、容器の全長の１／３以上で２／３以下の範囲にヒータを配置し、かつ伝熱部材をヒータと容器の間に配置して、ノズル付近の温度低下を抑制することが開示されている。

特開昭５９−１６９７４号公報 特開２０１１−１７０５９号公報 特開２０１５−６７８４７号公報

しかしながら、特許文献２、３に開示された構成においても、ノズルにおける蒸着材料の付着を十分に防ぐことができない場合がある。具体的には、容器内部においてノズル等の容器開口部付近における蒸着材料の蒸気圧が飽和蒸気圧以上になってしまう場合には、蒸着材料の凝縮が発生してしまう。容器開口部において、坩堝の表面積は増加する。坩堝の表面積に対し、ヒータや反射板等を配置することができる場合には、坩堝の温度低下を防止できるが、容器開口部からは蒸着材料が噴出するため、容器開口部の表面積に対してヒータや反射板等を配置することはできない。そのため、容器の温度分布において、容器側面から開口部付近へかけて温度が低下する温度勾配が形成される。この温度勾配が、開口部の温度が凝縮点よりも低下するような大きさになってしまうと、上記凝縮が発生する。特許文献２、３のように、開口部に近い側面上方におけるヒータの加熱量を増やしただけでは、開口部の温度が凝縮点よりも低下しないように温度勾配の大きさに抑えることができない場合がある。

本発明は、容器開口部における蒸着材料の凝縮をより効果的に抑制することができる蒸発源容器を提供することを目的とする。

上記目的のため、本発明は以下の構成を採用する。すなわち、
蒸着材料を収容する蒸発源容器であって、
昇華又は気化された蒸着材料が通過する開口を有する第１壁部と、前記第１壁部と対向する第２壁部と、前記第１壁部と前記第２壁部とをつなぐ第３壁部と、を有し、
前記第３壁部は、前記第１壁部と接続する第４壁部と、前記第２壁部と接続する第５壁部とを有し、
少なくとも前記第１壁部及び前記第４壁部は、それぞれ単一の部材で構成されており、
前記第１壁部及び前記第４壁部の肉厚は、前記第５壁部の肉厚よりも大きいことを特徴とする。
本発明はまた、以下の構成を採用する。すなわち、
蒸着材料を収容する蒸発源容器であって、
キャップ部と、容器本体部と、を有し、
前記キャップ部は、昇華又は気化された蒸着材料が通過する開口を有する面部と、前記面部の一方の面から突出して形成され、前記容器本体部と接続する周縁部と、を有し、
前記面部の厚みは、前記容器本体部の壁の厚みよりも大きく、
前記周縁部は前記容器本体部の壁の厚みよりも厚い部分を有することを特徴とする。
本発明はまた、以下の構成を採用する。すなわち、
上記の蒸発源容器と、
前記蒸発源容器を加熱する加熱手段と、
を有する蒸発源装置であることを特徴とする。
本発明はまた、以下の構成を採用する。すなわち、
蒸着材料を収容する蒸発源容器と、前記蒸発源容器を加熱する加熱手段と、を有する蒸発源装置であって、
前記蒸発源容器は、昇華又は気化された蒸着材料が通過する開口を有する第１壁部と、前記第１壁部と対向する第２壁部と、前記第１壁部と前記第２壁部とをつなぐ第３壁部と、を有し、
前記第３壁部は、前記第１壁部と接続する第４壁部と、前記第２壁部と接続する第５壁部とを有し、
前記第１壁部及び前記第４壁部の肉厚は、前記第５壁部の肉厚よりも大きく、
前記加熱手段は、前記蒸発源容器の前記第１壁部または前記第４壁部に対向する発熱部
の出力密度が、前記蒸発源容器の前記第５壁部に対向する発熱部の出力密度よりも高い領域を有することを特徴とする。

本発明によれば、容器開口部における蒸着材料の凝縮をより効果的に抑制することができる。

成膜装置の模式的断面図 本実施例に係る蒸発源装置の模式的断面図 容器温度の温度勾配（ｄＴ／ｄｘ）と容器肉厚（断面積Ａ）とヒータ熱量（Ｑ）との関係式 蒸着材料の凝縮発生メカニズムの説明図 実施例２、３の蒸発源装置の模式図 実施例４、５の蒸発源装置の模式図 実施例６及び参考例の蒸発源装置の模式図 実施例８、９の蒸発源装置の模式図 実施例１０、１１の蒸発源装置の模式図 実施例１２の蒸発源装置の模式図 実施例１３の蒸発源装置の模式図 有機ＥＬ表示装置の説明図

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

本発明は、蒸着によって被蒸着体上に薄膜を形成するための蒸発源容器及びそれを備えた蒸発源装置に関する。本発明は、特に、被蒸着体である基板の表面に真空蒸着により所望のパターンの薄膜（材料層）を形成する装置に好ましく適用できる。基板の材料としては、ガラス、樹脂、金属などの任意の材料を選択でき、また、蒸着材料としても、有機材料、無機材料（金属、金属酸化物など）などの任意の材料を選択できる。また、有機膜だけではなく金属膜を成膜することも可能である。本発明の技術は、具体的には、有機電子デバイス（例えば、有機ＥＬ表示装置、薄膜太陽電池）、光学部材などの製造装置に適用可能である。

［実施例１］
＜成膜装置の概略構成＞
図１は、成膜装置の構成を示す模式図である。成膜装置は、真空チャンバ２００を有する。真空チャンバ２００の内部は、真空雰囲気か、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気に維持されている。被蒸着体である基板１０は、搬送ロボット（不図示）によって真空チャンバ２００内部に搬送されると真空チャンバ２００内に設けられた基板保持ユニット（不図示）によって保持される。成膜時において、基板１０は、マスク２２０上面に載置される。マスク２２０は、基板１０上に形成する薄膜パターンに対応する開口パターン２２１を有するメタルマスクであり、真空チャンバ２００内部において水平面に平行に設置されている。基板１０は、基板保持ユニットによってマスク２２０の上面に載置されことで、真空チャンバ２００内部において、水平面と平行に、かつ、下面がマスク２２０で覆われる態様で設置される。

真空チャンバ２００内部におけるマスク２２０の下方には、蒸発源装置３００が設けられている。蒸発源装置３００は、概略、蒸着材料を収容する蒸発源容器（坩堝）３０１（以下、容器３０１）と、容器３０１に収容された蒸発材料を加熱する加熱手段としてのヒータ３０２と、を備える。容器３０１内の蒸着材料は、ヒータ３０２の加熱によって容器３０１内で蒸発し、容器３０１上部に設けられたノズル３０３を介して容器３０１外へ噴出される。容器３０１外へ噴射した蒸着材料は、装置３００上方に設置された基板１０の表面に、マスク２２０に設けられた開口パターン２２１に対応して、蒸着する。

蒸発源装置３００は、その他、図示は省略しているが、ヒータ３０２による加熱効率を高めるためのリフレクタや伝熱部材、それらを含む蒸発源装置３００の各構成全体を収容する枠体、シャッタ、蒸発レートモニタなどが備えられる場合がある。また、蒸発源装置３００は、成膜を基板１０全体に一様に行うため、真空チャンバ２００内部を、固定載置された基板１０に対して相対移動可能に構成される場合がある。

＜本実施例の蒸発源容器の特徴＞
図２は、本実施例に係る蒸発源装置３００の模式的断面図（端面図）である。図２に示すように、蒸発源装置３００は、概略、蒸発源容器３０１と、ヒータ３０２と、を備える。容器３０１は、収容する蒸着材料の物性等に応じて、例えばセラミックや金属、カーボン材料などから成形された有底筒状構成体である。容器３０１は、概略、底部３１１と、底部３１１から上方に延びて容器側壁をなす略円筒の筒状部３２１と、容器内部が開口部３０４でのみ開口するように筒状部３２１上方を塞ぐ上面部３３１と、で構成される。主として底部３１１と筒状部３２１とで構成される収容部に収容された蒸着物質は、ヒータ３０２の加熱によって蒸発すると、上面部３３１の中央に形成された開口部３０４を介して容器外部へ噴射される。

容器３０１の構成は、本実施例のように円筒状の容器形状に限定されるものではない。例えば、角形の筒状部を有する角形容器でもよい。また、開口部３０４の配置や数も本実施例の構成に限定されるものではなく、上面部３３１の中央から外れた位置でもよいし、２箇所以上設けてもよい。

なお、図２で示す蒸発源容器３０１の開口部３０４は、図１に示したノズル３０３を排した構成となっている。ノズル３０３のように容器３０１上面から突出するノズル形状部を備えた開口部は、蒸着材料の物性や蒸発源装置の装置構成等に応じて、必要な場合に適宜採用される。例えば、蒸発した蒸着物質を案内する（絞る）ための距離を、容器壁部の厚みよりも大きく取る必要がある場合や、他の部材を周りに配置するため、蒸着物質の案内距離に対して開口部周辺の容器壁部の厚みを小さくする必要がある場合などが考えられる。なお、本実施例では、図１のノズル３０３のように、容器３０１上面から突出する構成部分を指してノズルと称しているが、図２に示す開口部３０４のように突出部を有さない開口部の形状を指してノズルと称する場合もある。

ヒータ３０２は、通電により発熱する一本の線状（ワイヤ状）の発熱体を容器３０１の筒状部３２１外周に複数回巻き回した構成となっている。なお、複数本の発熱体を巻き回す構成であってもよい。ヒータ３０２としては、発熱体としてステンレス鋼等の金属発熱抵抗体を用いたものでもよいし、カーボンヒータ等でもよい。本実施例におけるヒータ３０２は、発熱体を容器３０１の筒状部３２１外周の上下に均等な間隔で巻き回しており、単位面積当たりの発熱体の占める割合（ヒータ発熱部の出力密度）が上下にわたって均等となり、筒状部３２１外周における加熱され具合は上下で均一となっている。

本実施例の蒸発源容器３０１の特徴部分について説明する。図２に示すように、本実施例の容器３０１は、容器壁部の厚み（肉厚）が、上面部３３１及びこれと接続する筒状部３２１の上方部分３２１ａが、筒状部３２１の下方部分３２１ｂ及び底部３１１よりも厚い（大きい）ものとなっている。上面部３３１と上方部分３２１ａは、略同程度の厚みを有し、下方部分３２１ｂと底部３１１は、略同程度の厚みを有している。なお、上方部分３２１ａは、下方部分３２１ｂに対して容器内側に厚くなるように形成されており、筒状部３２１の外周面において上方部分３２１ａと下方部分３２１ｂは同径となっている。このように容器３０１の壁部の厚みに違いを設けることによる技術的効果について、以下説明する。

＜蒸着材料の凝縮発生メカニズム及び本実施例の有利な点＞
図３、図４を参照し、本実施例のように容器壁部に厚みの違いを持たせなかった場合を比較例とし、本実施例の有利な点について、蒸着材料の凝縮発生メカニズムとともに説明する。図３は、比較例（図３（ａ））と本実施例（図３（ｂ））の構成の違いを示す模式的半断面図（端面図）と、容器温度における温度勾配と容器の肉厚とヒータによって加え
られる熱量との関係式（図３（ｃ））を示す図である。図４は、蒸着材料の凝縮発生メカニズムと本実施例による凝縮抑制メカニズムについて説明する図である。図４（ａ）は、蒸発源容器の開口部（ノズル）周辺部分における模式的断面図（端面図）、図４（ｂ）は、蒸発源容器の温度分布を比較例と本実施例とを比較して示す図、図４（ｃ）は、蒸着材料の蒸気の状態図を示す図である。

図３（ａ）に示すように、比較例の蒸発源容器３０１ｃは、底部３１１ｃ、筒状部３２１ｃ、上面部３３１ｃのそれぞれの肉厚が同じ厚みで構成されている。これに対し、図３（ｂ）に示すように、本実施例の蒸発源容器３０１は、上面部３３１と筒状部３２１の上方部分３２１ａが、筒状部３２１の下方部分３２１ｂと底部３１１に対して、肉厚が厚く構成されている。なお、ヒータ３０２は、巻き具合を、筒状部３２１の上方部分に対応する領域において密に、下方部分に対応する領域において疎にした構成となっている。

以上のように構成された各蒸発源装置を用いて、蒸着材料の加熱蒸発を行ったときの蒸発源容器の温度分布と、材料蒸気の蒸気温度及び蒸気圧力を測定した結果を図４に示す。図４（ｂ）のＺ軸は、図４（ａ）に示すように、容器を垂直に切った断面において容器上下方向（鉛直方向）に延びる軸に対応し、ノズル先端（あるいは開口部の外部側の開口縁）の高さ「１」近傍を原点とし、容器下方に向かったノズル先端からの距離を示している。図４（ａ）、（ｂ）に示すように、容器内部において蒸発した蒸着材料が多く存在する容器開口部直下の容器上方領域「２」と略同じ高さに位置する容器壁部Ｂ点において、容器温度が最も高くなっていることがわかる。そして容器壁部Ｂ点からノズル先端の高さ「１」と略同じ高さに位置するノズル壁部Ａ点にかけて、容器開口部の表面から熱輻射により熱が奪われ、温度が徐々に低下していく温度勾配が形成されていることがわかる。この温度勾配が、比較例では、Ａ点において凝縮点を下回ってしまう大きさとなっているため、気化した蒸着材料の一部がノズル開口付近において凝縮してしまう。一方、本実施例では、Ａ点が凝縮点を下回らないような大きさの温度勾配に抑えられることで、ノズル開口付近における蒸着材料の凝縮の発生が抑制されている。

図３（ｃ）の式で示すように、本実施例の蒸発源装置の構成は、比較例と比べて、容器の厚さ（断面積Ａ）を大きくとったことで、温度勾配（ｄＴ／ｄｘ）を小さくすることができている。

以上の比較例と本実施例との間の温度勾配の違いを、蒸着材料の蒸気状態図上で示すと、図４（ｃ）のようになる。図４（ｃ）に示すように、蒸気温度は、開口部直下の材料蒸気が多く存在する高さ「２」における容器側壁からノズル先端（容器開口部）の高さ「１」にかけての温度勾配（Ｔ２→Ｔ１）が、比較例では大きくなっているのに対し、本実施例では小さくなっている。また、材料蒸気圧力は、比較例ではノズル開口付近において飽和蒸気圧以上になってしまっているのに対し、本実施例では飽和蒸気圧よりも小さく抑えることができている。

すなわち、本実施例によれば、容器側壁において最も温度が高くなる部位からノズル先端にかけての温度勾配を小さくすることができ、よってノズル先端付近の領域における材料蒸気の飽和蒸気圧の低下量が小さくされ、蒸着材料の凝縮を抑制することができる。この本実施例の構成は、特に、飽和蒸気圧の温度変化が激しくなる高い圧力領域（高レート）において効果的に作用する。
また、容器上面部の厚みが増すことによって、開口部において、蒸発した蒸着物質を案内する（絞る）ための面の距離を（必然的に）長く取ることが可能となる。したがって、従来のように、開口部における案内面の長さを確保するために、開口部をノズル形状に成形したり、別体のノズルを開口部に追加したりする必要がなくなる。

開口部を有する容器上面部及びこれに接続する容器側壁の上方部における肉厚を、下方部に対して、本実施例では１．２〜３倍の厚みとしている。しかしながら、どの程度の大きさとすべきかは、蒸発源装置や蒸発源容器の構成や寸法等の仕様、蒸着材料の物性、ヒータの加熱温度、等々によって種々異なる。すなわち、図４に示した温度勾配の程度を測定するなどして、個々の装置に応じて適宜設定すべきものである。

［実施例２］
実施例１のように厚みが変化する構成の容器は、厚みが大きい第１肉厚部分（上面部３３１と筒状部上方部分３２１ａ）と、厚みが小さい第２肉厚部分（筒状部下方部分３２１ｂと容器底部３１１）とを全て一体で成形することが可能であれば、真空環境における接触抵抗がなくなるため、熱の均一化に有利であり、好ましい。しかしながら、厚みが途中で変化する形状は、一体的な成形が難しい場合がある。そこで、製造のし易さの観点から、厚みが共通する構成ごとに別体で成形した後に一体化する構成を採用してもよい。

図５（ａ）に示すように、実施例２の蒸発源装置３００ｂの蒸発源容器３０１ｂは、第１肉厚部分と、第２肉厚部分とをそれぞれ別体で成形後、周縁部としての筒状部上方部分３２１ａの下端と筒状部下方部分３２１ｂの上端とを接合することで第１肉厚部分と第２肉厚部分を一体化する構成である。少なくとも、温度勾配の低減において重要となる第１肉厚部分が一体に成形されることで、熱の均一化が図られ、実施例１と同様の効果を得ることが可能である。実施例２においてここで特に説明しない事項は、実施例１と同様である。

［実施例３］
実施例２では、端面同士の接合によって第１肉厚部分と第２肉厚部分を接続する構成としていたが、より強固な接続構成として、嵌合部を設けてもよい。実施例３の蒸発源装置３００ｃの蒸発源容器３０１ｃは、図５（ｂ）に示すように、容器側壁である筒状部３４１の上方部分３４１ａが、周縁部として、上面部（面部）３３１の開口部３０４が開口する下面（蒸着材料を収容する容器内部側の面）の周縁から下方に突出するような構成となっている。すなわち、上面部３３１及び筒状部３４１の上方部分３４１ａは、筒状部３４１の下方部分３４１ｂと底部３１１からなる蒸着材料の収容部に上方から覆いかぶさるキャップ状の構造体を構成している。また、筒状部３４１の上方部分３４１ａの下端外周側に、筒状部３４１の下方部分３４１ｂの上端の外周と重なるように延在する嵌合部３４１ｃが設けられている。また、嵌合部３４１ｃ内側の上方部分３４１ａ下端と下方部分３４１ｂ上端との間には、シール部材としてのパッキン３４１ｄが上下に圧縮されるように配置されている。これにより封止性が高められ、蒸着材料の漏れを抑制することができる。

なお、下方部分３４１ｂと嵌合部３４１ｃとが重なる部分における厚み（両者を合わせた肉厚）は、上方部分３４１ａと略同じ厚みを有しており、この部分も、本発明における第１肉厚部分に含まれる。また、第１肉厚部分としての上方部分３４１ａが、第２肉厚部分としての下方部分３４１ｂに対して容器外側に厚くなる嵌合構成としているが、容器内側に厚くなる嵌合構成としてもよい。すなわち、嵌合部３４１ｃが下方部分３４１ｂ上端の内周面と重なる嵌合状態が形成されるように、嵌合部３４１ｃを上方部分３４１ａの下端内周側から延在するように設けてもよい。この場合、パッキン３４１ｄは、嵌合部３４１ｃ外側の上方部分３４１ａ下端と下方部分３４１ｂ上端との間で上下に圧縮される配置構成となる。実施例３においてここで特に説明しない事項は、上記実施例と同様である。

［実施例４］
蒸発源容器の分離構成は、上記以外にも種々採用し得る。実施例４の蒸発源容器３０１ｄは、図６（ａ）に示すように、上面部３３１と、筒状部３５１及び底部３１１（容器本体部）とをそれぞれ別体で成形した後に、両者を一体化する構成となっている。ここで、
筒状部３５１の上端には、厚みが容器外側に大きくなるように外周が拡径し、上面部３３１下面の周縁と接続される接続部３５２が設けられている。上面部３３１（第１部分）と接続部３５２（第２部分の接続部）が第１肉厚部分を構成し、筒状部３５１の接続部３５２より下方の部分と底部３１１が第２肉厚部分（第２部分の本体部）を構成する。なお、接続部３５２は、厚みが容器内側に大きくなるように内周が縮径するように構成してもよく、また、内周と外周それぞれに広がる構成としてもよい。実施例４においてここで特に説明しない事項は、上記実施例と同様である。

［実施例５］
蒸発源容器の分離構成は、上記以外にも種々採用し得る。実施例５の蒸発源容器３０１ｅは、図６（ｂ）に示すように、上面部３６１と、筒状部３７１及び底部３１１（容器本体部）とをそれぞれ別体で成形した後に、両者を一体化する構成となっている。ここで、上面部３６１の開口部３０４が開口する下面の周縁には、第１肉厚部分として筒状部３７１よりも大きい厚みを有して下方に突出し、筒状部３７１の上端と接続される接続部３６２が設けられている。上面部３３１と接続部３６２が第１肉厚部分を構成し、筒状部３７１と底部３１１が第２肉厚部分を構成する。本実施例では、接続部３６２の内径と筒状部３７１の内径が略一致し、接続部３６２が筒状部３７１に対して容器外側に大きくなる構成となっているが、これに限定されない。すなわち、接続部３６２の外径と筒状部３７１の外径が略一致し、接続部３６２が筒状部３７１に対して容器内側に大きくなる構成としてもよい。さらに、接続部３６２の内径が筒状部３７１の内径よりも小さく、かつ、接続部３６２の外径が筒状部３７１の外径よりも大きい構成としてもよい。実施例５においてここで特に説明しない事項は、上記実施例と同様である。

［実施例６］
上記各実施例におけるヒータ３０２は、発熱体を容器３０１の筒状部３２１外周の上下に均等な間隔で巻き回しており、単位面積当たりの発熱体の占める割合が上下にわたって均等となり、容器外周にける加熱され具合（ヒータ発熱部の出力密度）は上下で均一となっている。これに対し、本実施例の蒸発源装置３０１ｆは、図７（ａ）に示すように、ヒータ３０２ａの巻き具合を、上面部３３１の外周面（開口部３０４から離れた面）及び筒状部３２１の上方部分に対向する領域においては、発熱部の出力密度を高めるべく密に、下方部分に対応する領域においては出力密度を抑えるべく疎にした構成となっている。なお、ヒータ３０２ａの上方領域における出力密度を、上方領域の全ての範囲で、下方領域の出力密度よりも高くする必要はなく、本発明の効果が得られる範囲において、上方領域の一部に下方領域よりも高い出力密度の領域を有する構成としてもよい。蒸発源容器としては上記各実施例を適宜使用できる。なお、ヒータの構成は上記構成に限定されるものではなく、例えば、上面部３３１の外周面及び上方部分に対応する発熱部と下方部分に対応する発熱部の制御（個々の発熱量の大きさの制御）を別々に行うことが可能なヒータを用いてもよい。実施例６においてここで特に説明しない事項は、上記実施例と同様である。

［参考例］
参考例の蒸発源装置３００ｇは、図７（ｂ）に示すように、ヒータとして実施例６のヒータ３０２ａを用いるとともに、蒸発源容器３０１ｇが、上面部３３１のみが第１肉厚部分を構成し、筒状部３８１と底部３１１が第２肉厚部分を構成する。上方部分に対応する
領域において発熱部が密に構成されるヒータ３０２ａを用いることで、上記各実施例のように筒状部３８１の上方部分を肉厚にしなくても、上面部３３１のみの厚肉化によって、上記各実施例と同様の効果を得ることができる。参考例においてここで特に説明しない事項は、上記実施例と同様である。

［実施例８］
上記各実施例の蒸発源装置では、蒸発源容器の出し入れのため、容器上方が開放される
ようにヒータが容器側面外周にのみ配置される構成となっている。これに対し、実施例８の蒸発源装置３００ｈは、図８（ａ）に示すように、上面部３３１の上面に対向する位置に配置される追加のヒータ３０２ｃを有している。実施例８においてここで特に説明しない事項は、上記実施例と同様である。

［実施例９］
図８（ｂ）に示すように、実施例９の蒸発源装置３００ｉは、蒸発源容器３０１ｉが、上面部３１１上面の開口部３０４を囲むように突出成形されるノズル３０３を備え、かつ、ノズル３０３の周囲に冷却板３０５が設けられている。冷却板３０５は反射板としても良い。ノズル３０３は、天板部３１１等の第１肉厚部分よりも肉厚が小さく、ノズル３０３の厚みを小さくすることで、冷却板３０５の設置範囲を大きく取ることが可能となり、冷却板３０５による熱放出抑制効果を高めることが可能となる。実施例９においてここで特に説明しない事項は、上記実施例と同様である。

［実施例１０］
ノズルの形状は上記に限定されない。図９（ａ）に示すように、実施例１０の蒸発源装置３００ｊの蒸発源容器３０１ｊの上面部３３１ａに設けられたノズル３０３ｂは、先端に行くほど厚みが徐々に小さくなる形状となっている。また、厚みが徐々に小さくなるだけでなく、内径及び外径も先端に行くほど徐々に小さくなるテーパ形状となっている。実施例１０においてここで特に説明しない事項は、上記実施例と同様である。

［実施例１１］
図９（ｂ）に示すように、実施例１１の蒸発源装置３００ｋの蒸発源容器３０１ｋは、上面部３３１ｂと、筒状部３２１及び底部３１１（容器本体部）とをそれぞれ別体で成形した後に、両者を一体化する構成となっている。ここで、上面部３３１ｂの開口部３０４が開口する下面の周縁には、第１肉厚部分として筒状部３２１よりも大きい厚みを有して下方に突出し、筒状部３２１の上端と接続される接続部３７３が設けられている。接続部３７３は、筒状部３２１に近づくにつれて外周面が縮径するテーパ形状を有している。実施例１１においてここで特に説明しない事項は、上記実施例と同様である。

［実施例１２］
図１０に示すように、実施例１２の蒸発源装置３００ｌは、蒸発源容器３０１ｌが、開口部３０４及びノズル３０３を複数備える構成となっているとともに、容器３０１ｌの底面下方にもヒータ３０２ｄが設けられた構成となっている。また、ヒータの外側にはリフレクタ３０６が配置されている。各種構成は枠体４００に収容されている。このような装置構成においても、上記各実施例と同様、第１肉厚部分と第２肉厚部分とから構成される蒸発源容器を用いることで、上記各実施例と同様の効果を得ることができる。実施例１２においてここで特に説明しない事項は、上記実施例と同様である。

［実施例１３］
上記各実施例の蒸発源容器において、容器を２つの部分でそれぞれ別体に成形した後に両者を一体化する構成の場合には、開口部が設けられた上面部を含む方の部分を、他方の部分に対して熱伝導率のよい別材料で成形してもよい。実施例１３においてここで特に説明しない事項は、上記実施例と同様である。

［実施例１４］
上記各実施例は、それぞれの構成を可能な限り互いに組み合わせることができる。図１１は、その一例である。実施例１４の蒸発源装置３００ｍ、蒸発源容器３０１ｍにおいて、上記各実施例と共通する構成については同じ符号を付し、説明を省略する。実施例１４においてここで特に説明しない事項は、上記実施例と同様である。

［その他］
容器３０１の構成、容器３０１に用いられる材質、ヒータ３０２の構成などは、本実施例で示す構成に限定されるものではない。また、上記各実施例では、容器３０１において開口部３０４が設けられる壁部を指して上面部と称したが、容器３０１の配置の態様は、該上面部が上方となる配置に限定されるものではない。例えば、上記各実施例の容器３０１を横に倒した配置、すなわち、開口部３０４が容器側方の壁部に設けられるような構成が採用される場合もあり、開口部３０４が設けられる位置は、容器３０１の上方に限定されない。

［実施例１５］
＜有機電子デバイスの製造方法の具体例＞
上記各実施例における蒸発源容器を備える蒸発源装置を、有機電子デバイスの製造に用いた場合の一具体例を、実施例１５として説明する。以下、有機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。まず、製造する有機ＥＬ表示装置について説明する。図１２（ａ）は有機ＥＬ表示装置６０の全体図、図１２（ｂ）は１画素の断面構造を表している。

図１２（ａ）に示すように、有機ＥＬ表示装置６０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。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６１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。本実施例にかかる有機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６２Ｒ、第２発光素子６２Ｇ、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。画素６２は、赤色発光素子と緑色発光素子と青色発光素子の組合せで構成されることが多いが、黄色発光素子とシアン発光素子と白色発光素子の組み合わせでもよく、少なくとも１色以上であれば特に制限されるものではない。

図１２（ｂ）は、図１２（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６３上に、第１電極（陽極）６４と、正孔輸送層６５と、発光層６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂのいずれかと、電子輸送層６７と、第２電極（陰極）６８と、を備える有機ＥＬ素子を有している。これらのうち、正孔輸送層６５、発光層６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂ、電子輸送層６７が有機層に当たる。また、本実施形態では、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。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（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電極６４は、発光素子ごとに分離して形成されている。正孔輸送層６５と電子輸送層６７と第２電極６８は、複数の発光素子６２Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂと共通で形成されていてもよいし、発光素子毎に形成されていてもよい。なお、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。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７０が設けられている。

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。
まず、有機ＥＬ表示装置を駆動するための回路（不図示）および第１電極６４が形成された基板６３を準備する。
第１電極６４が形成された基板６３の上にアクリル樹脂をスピンコートで形成し、アクリル樹脂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。
絶縁層６９がパターニングされた基板６３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。

次に、正孔輸送層６５までが形成された基板６３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、基板６３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。
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。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。
電子輸送層６７までが形成された基板をスパッタリング装置に移動し、第２電極６８を成膜し、その後プラズマＣＶＤ装置に移動して保護層７０を成膜して、有機ＥＬ表示装置６０が完成する。

絶縁層６９がパターニングされた基板６３を成膜装置に搬入してから保護層７０の成膜が完了するまでは、水分や酸素を含む雰囲気にさらしてしまうと、有機ＥＬ材料からなる発光層が水分や酸素によって劣化してしまうおそれがある。従って、本例において、成膜装置間の基板の搬入搬出は、真空雰囲気または不活性ガス雰囲気の下で行われる。
このようにして得られた有機ＥＬ表示装置は、発光素子ごとに発光層が精度よく形成される。

３００…蒸発源装置、３０１…蒸発源容器、３０２…ヒータ、３０４…開口部、３１１…底部、３２１…筒状部、３２１ａ…上方部分、３２１ｂ…下方部分、３３１…上面部

Claims (20)

1. 蒸着材料を収容する蒸発源容器であって、
   昇華又は気化された蒸着材料が通過する開口を有する第１壁部と、前記第１壁部と対向する第２壁部と、前記第１壁部と前記第２壁部とをつなぐ第３壁部と、を有し、
   前記第３壁部は、前記第１壁部と接続する第４壁部と、前記第２壁部と接続する第５壁部とを有し、
   少なくとも前記第１壁部及び前記第４壁部は、それぞれ単一の部材で構成されており、
   前記第１壁部及び前記第４壁部の肉厚は、前記第５壁部の肉厚よりも大きいことを特徴とする蒸発源容器。
2. 前記第３壁部は、容器の側壁を構成する壁部であることを特徴とする請求項１に記載の蒸発源容器。
3. 前記第１壁部は、容器の上面部を形成する壁部であり、
   前記第２壁部は、容器の底面部を形成する壁部であり、
   前記第４壁部は、前記上面部に接続する容器の側壁の上方部であり、
   前記第５壁部は、前記底面部に接続する容器の側壁の下方部である
   ことを特徴とする請求項２に記載の蒸発源容器。
4. 前記第４壁部は、前記第５壁部に対して容器内側に厚くなっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の蒸発源容器。
5. 前記第４壁部は、前記第５壁部に対して容器外側に厚くなっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の蒸発源容器。
6. 前記第１壁部及び前記第４壁部は、単一の部材で構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の蒸発源容器。
7. 前記第２壁部及び前記第５壁部も、それぞれ単一の部材で構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の蒸発源容器。
8. 前記第１壁部及び前記第４壁部と、前記第２壁部及び前記第５壁部は、別体で成形される
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の蒸発源容器。
9. 前記開口に接続され、前記蒸着材料が通過するノズルをさらに有し、
   前記ノズルの肉厚は、前記第１壁部の肉厚よりも小さいことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の蒸発源容器。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の蒸発源容器と、
    前記蒸発源容器を加熱する加熱手段と、
    を有する蒸発源装置。
11. 前記加熱手段は、前記蒸発源容器の前記第１壁部または前記第４壁部に対向する発熱部の出力密度が、前記蒸発源容器の前記第５壁部に対向する発熱部の出力密度よりも高い領域を有することを特徴とする請求項１０に記載の蒸発源装置。
12. 蒸着材料を収容する蒸発源容器と、前記蒸発源容器を加熱する加熱手段と、を有する蒸発源装置であって、
    前記蒸発源容器は、昇華又は気化された蒸着材料が通過する開口を有する第１壁部と、前記第１壁部と対向する第２壁部と、前記第１壁部と前記第２壁部とをつなぐ第３壁部と、を有し、
    前記第３壁部は、前記第１壁部と接続する第４壁部と、前記第２壁部と接続する第５壁部とを有し、
    前記第１壁部及び前記第４壁部の肉厚は、前記第５壁部の肉厚よりも大きく、
    前記加熱手段は、前記蒸発源容器の前記第１壁部または前記第４壁部に対向する発熱部の出力密度が、前記蒸発源容器の前記第５壁部に対向する発熱部の出力密度よりも高い領域を有することを特徴とする蒸発源装置。
13. 前記第１壁部は、容器の上面部を形成する壁部であり、
    前記加熱手段は、前記上面部の外周面に対向する発熱部の出力密度が、前記蒸発源容器の前記第５壁部に対向する発熱部の出力密度よりも高い領域を有することを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の蒸発源装置。
14. 蒸着材料を収容する蒸発源容器であって、
    キャップ部と、容器本体部と、を有し、
    前記キャップ部は、昇華又は気化された蒸着材料が通過する開口を有する面部と、前記面部の一方の面から突出して形成され、前記容器本体部と接続する周縁部と、を有し、
    前記面部の厚みは、前記容器本体部の壁の厚みよりも大きく、
    前記周縁部は前記容器本体部の壁の厚みよりも厚い部分を有することを特徴とする蒸発源容器。
15. 前記面部は、前記容器本体部の有する底部と対向していることを特徴とする請求項１４に記載の蒸発源容器。
16. 前記周縁部は、前記容器本体部の上端の外周または内周に重なるように延在する嵌合部を有することを特徴とする請求項１５に記載の蒸発源容器。
17. 容器の側壁において、前記容器本体部の上端と前記嵌合部とが重なる部分の厚みは、前記周縁部の厚みと略同じであることを特徴とする請求項１６に記載の蒸発源容器。
18. 前記開口に接続され、前記蒸着材料が通過するノズルをさらに有し、
    前記ノズルの肉厚は、前記面部の肉厚よりも小さいことを特徴とする請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の蒸発源容器。
19. 請求項１４〜１８のいずれか１項に記載の蒸発源容器と、
    前記蒸発源容器を加熱する加熱手段と、
    を有する蒸発源装置。
20. 前記加熱手段は、前記蒸発源容器の前記面部の外周面に対向する発熱部の出力密度が、前記蒸発源容器の前記容器本体部に対向する発熱部の出力密度よりも高い領域を有することを特徴とする請求項１９に記載の蒸発源装置。