JP7216064B2 - 成膜装置、成膜方法及び電子デバイスの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、成膜装置、成膜方法及び電子デバイスの製造方法に関する。
有機ＥＬディスプレイ等の製造においては、マスクを用いて基板上に有機材料や金属材料等の蒸着物質が蒸着される。蒸着源から放出される蒸着物質がチャンバ内壁やその他の機構に付着することを防止するため、蒸着源の周囲に防着板を設けた装置が知られている（特許文献１）。
蒸着物質の付着が進むと防着板は清掃又は交換される。大型の成膜装置においては、防着板のサイズも大きくなり、そのメンテナンス作業性が悪化する。メンテナンス作業性を向上するため、小さなサイズの防着板を並べて配置することが考えられるが、隣接する防着板の隙間から蒸着物質が漏れ出て防着性能が低下する場合がある。
本発明は、防着板のメンテナンス作業性を向上しつつ、防着性能の低下を防止できる技術を提供するものである。
本発明によれば、
基板に蒸着物質を放出する蒸着源と、
前記蒸着源による蒸着物質の放出範囲を規制する防着板ユニットと、
を備えた成膜装置であって、
前記防着板ユニットは、前記蒸着源の周囲方向に隣接して配置された複数の防着板を備え、
隣接する前記防着板の、前記周囲方向の縁部が互いに重なっており、
前記成膜装置は、前記複数の防着板を連結して支持する支持部材を備え、
前記複数の防着板に含まれる第一の防着板と第二の防着板とは、それぞれが前記支持部材に対して着脱自在であり、
前記支持部材は、前記第一の防着板と前記第二の防着板とを連結して支持したままの状態で、前記成膜装置に対して着脱自在である、
ことを特徴とする成膜装置が提供される。
基板に蒸着物質を放出する蒸着源と、
前記蒸着源による蒸着物質の放出範囲を規制する防着板ユニットと、
を備えた成膜装置であって、
前記防着板ユニットは、前記蒸着源の周囲方向に隣接して配置された複数の防着板を備え、
隣接する前記防着板の、前記周囲方向の縁部が互いに重なっており、
前記成膜装置は、前記複数の防着板を連結して支持する支持部材を備え、
前記複数の防着板に含まれる第一の防着板と第二の防着板とは、それぞれが前記支持部材に対して着脱自在であり、
前記支持部材は、前記第一の防着板と前記第二の防着板とを連結して支持したままの状態で、前記成膜装置に対して着脱自在である、
ことを特徴とする成膜装置が提供される。
本発明によれば、防着板のメンテナンス作業性を向上しつつ、防着性能の低下を防止できる。
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
＜成膜装置の概要＞
図１は本発明の一実施形態に係る成膜装置１の正面図、図２は成膜装置１の側面図である。図３は成膜装置１の内部構造を示す説明図である。なお、各図において矢印Ｘ及びＹは互いに直交する水平方向を示し、矢印Ｚは垂直方向（鉛直方向）を示す。成膜装置１は、搬送装置２と、複数の蒸着装置３と、を備える。複数の蒸着装置３はＸ方向に並べて配置されており、搬送装置２はこれら蒸着装置３の上方に位置するよう、フレーム４に支持されている。フレーム４は複数の支柱４ａと複数の支柱４ａに支持された複数の梁４ｂとを備え、搬送装置２は梁４ｂに固定されている。
図１は本発明の一実施形態に係る成膜装置１の正面図、図２は成膜装置１の側面図である。図３は成膜装置１の内部構造を示す説明図である。なお、各図において矢印Ｘ及びＹは互いに直交する水平方向を示し、矢印Ｚは垂直方向（鉛直方向）を示す。成膜装置１は、搬送装置２と、複数の蒸着装置３と、を備える。複数の蒸着装置３はＸ方向に並べて配置されており、搬送装置２はこれら蒸着装置３の上方に位置するよう、フレーム４に支持されている。フレーム４は複数の支柱４ａと複数の支柱４ａに支持された複数の梁４ｂとを備え、搬送装置２は梁４ｂに固定されている。
搬送装置２は、使用時に真空に維持される搬送室２０ｃを内部に形成する搬送チャンバ２０を備える。搬送チャンバ２０のＸ方向の一端部には搬入口２０ａが、他端部には搬出口２０ｂが設けられており、処理対象物は、搬入口２０ａから搬送室２０ｃ内に搬入され、処理後に搬出口２０ｂから外部へ搬出される。搬入口２０ａ及び搬出口２０ｂにはゲートバルブが設けられる。
搬送室２０ｃには、Ｘ方向に配列された複数の搬送ローラ２１が設けられている。この搬送ローラ２１の列は、Ｙ方向に離間して二列配置されている。各搬送ローラ２１はＹ方向の回転軸周りに回転する。搬送対象物は、二列の搬送ローラ２１の列に、そのＹ方向の両端部が載置され、搬送ローラ２１の回転によってＸ方向に水平姿勢で搬送される。本実施形態では処理対象物の搬送機構としてローラ機構を用いたが、磁気浮上搬送等、他の種類の搬送機構であってもよい。
各蒸着装置３は、使用時に真空に維持される内部空間を形成するソースチャンバ３ａを備える。ソースチャンバ３ａは、上部に開口部が形成された箱型を有しており、開口部を介して、搬送室２０ｃとソースチャンバ３ａの内部空間とが連通している。蒸着装置３は上方に蒸着物質６ａを放出する蒸着源６を備える。本実施形態の蒸着源６はいわゆるラインソースであり、搬送装置２での処理対象物の搬送方向（Ｘ方向）と交差する方向（本実施形態では搬送方向と直交するＹ方向）に延設されている。蒸着源６は、蒸着物質６ａの原材料を収容する坩堝や、坩堝を加熱するヒータ等を備え、原材料を加熱してその蒸気である蒸着物質を搬送室２０ｃへ放出する。
蒸着源６の周囲には防着板ユニット７及び８が設けられている。防着板ユニット７及び８は蒸着源６からの蒸着物質６ａがソースチャンバ３ａの壁部や周辺の他の機構に付着しないようにその放出範囲を規制する遮蔽壁を構成している。防着板ユニット８は下側に位置し、防着板ユニット７は上側に位置し、防着板ユニット７の上部は搬送室２０ｃに進入している。本実施形態の場合、防着板ユニット７及び８はソースチャンバ３ａに支持されている。なお、本実施形態では、防着板ユニットとして二つのユニット７及び８を用いたが、一つのユニットを用いてもよい。
成膜装置１は、搬送装置２により処理対象物を搬送しながら（搬送工程）、蒸着装置３により処理対象物に蒸着物質を蒸着する（蒸着工程）、成膜方法を実行可能な、インライン型の成膜装置である。成膜装置１は、例えば、表示装置（フラットパネルディスプレイなど）や薄膜太陽電池、有機光電変換素子（有機薄膜撮像素子）等の電子デバイスや、光学部材等を製造する、電子デバイスの製造方法を実行する製造装置に適用可能である。図３では、処理対象物として基板１０が例示されている。基板１０はマスク１１と共にＸ方向に搬送され、基板１０の下側に位置するマスク１１を通して蒸着物質を基板１０に蒸着することにより、所定のパターンの蒸着物質の薄膜を基板１００に形成することができる。基板１０は例えばガラス、樹脂、金属等の材料からなる板材であり、蒸着物質としては、有機材料、無機材料（金属、金属酸化物など）などの物質である。
本実施形態では、複数の蒸着装置３が基板１０の搬送方向に配置されている。蒸着装置３により異なる種類の蒸着物質を放出する場合、基板１０に異なる蒸着物質を連続的に蒸着することができる。なお、蒸着装置３の数は３つに限られず、１つあるいは２つでもよいし、４つ以上であってもよい。
各蒸着装置３には、それぞれ、蒸着装置３を移動させる移動装置７が設けられている。蒸着装置３を移動させることで、そのメンテナンスが容易になる。また、搬送装置２のメンテナンスも容易になる。移動装置７は、走行ユニット５ａと、一対の昇降ユニット５ｂとを備える。走行ユニット５ａは、例えば、モータ等の駆動源と、駆動源の駆動力により転動する車輪とを備え、工場の床に敷設されたレール部材などのガイド部５ｃに沿ってＹ方向に往復移動可能である。一対の昇降ユニット５ｂは、走行ユニット５ａに搭載されている。蒸着装置３は一対の昇降ユニット５ｂの間に位置し、一対の昇降ユニット５ｂによって昇降される。各昇降ユニット５ｂは、モータ等の駆動源と、駆動源の駆動力により蒸着装置３を昇降させる機構とを含み、一対の昇降ユニット５ｂは同期的に駆動される。
図４は移動装置７による蒸着装置３の移動動作の説明図である。図４（Ａ）は蒸着装置３が、成膜処理の際の位置に位置している状態を示している。この位置において、蒸着装置３と搬送装置２とは図３の位置関係にある。蒸着装置３を移動する場合、図４（Ａ）の位置から、図４（Ｂ）に示すように、一対の昇降ユニット５ｂにより下方へ蒸着装置３を降下する。これにより、上部が搬送室２０ｃに進入していた防着板ユニット７が搬送室２０ｃから退避する。続いて走行ユニット５ａを駆動して蒸着装置３をＹ方向に移動する。これにより図４（Ｃ）に示すように、蒸着装置３が搬送装置２の下側からＹ方向にずれた位置に移動する。搬送装置２、蒸着装置３はそれぞれ内部が露出した状態となり、これらのメンテナンスを効率的に行うことができる。
＜防着板ユニット＞
防着板ユニット７及び８の構成について図３及び図５を参照して説明する。図５は防着板ユニット７及び８の斜視図及び部分拡大図である。防着板ユニット７は、蒸着源６から基板１０へ至る蒸着物質の放出空間（換言すると蒸着源６の上方空間）を囲むように構成された筒形の部材であり、例えば、金属製である。本実施形態の場合、蒸着源６がＹ方向に延設されたラインソースの形態であるため、防着板ユニット７は、蒸着源６の形状に沿った角筒形状（本実施形態の場合、平面視で全体として長方形）を有している。
防着板ユニット７及び８の構成について図３及び図５を参照して説明する。図５は防着板ユニット７及び８の斜視図及び部分拡大図である。防着板ユニット７は、蒸着源６から基板１０へ至る蒸着物質の放出空間（換言すると蒸着源６の上方空間）を囲むように構成された筒形の部材であり、例えば、金属製である。本実施形態の場合、蒸着源６がＹ方向に延設されたラインソースの形態であるため、防着板ユニット７は、蒸着源６の形状に沿った角筒形状（本実施形態の場合、平面視で全体として長方形）を有している。
防着板ユニット８は、蒸着源６から基板１０へ至る蒸着物質の放出空間及び蒸着源６を囲むように構成された筒形の部材であり、例えば、金属製である。本実施形態の場合、防着板ユニット７と同様、防着板ユニット８も角筒形状を有している。防着板ユニット７の下端部は、防着板ユニット８の内側に進入しており、防着板ユニット７の下端部と防着板ユニット８の上端部とは鉛直方向（Ｚ方向）において互いに重なっている。これにより防着板ユニット７と防着板ユニット８との間に、Ｚ方向の隙間が無くなり、防着板ユニット７と防着板ユニット８との間から蒸着物質が漏れ出ることを防止できる。
＜防着板ユニット７＞
防着板ユニット７の構造について詳しく説明する。防着板ユニット７は、蒸着源６の周囲方向（本実施形態ではＸ方向及びＹ方向）に並べて配置された複数の防着板７１～７８を備える。防着板ユニット７を複数の防着板７１～７８で構成することで、個々の防着板のサイズを小さくすることができ、防着板単位で清掃又は交換する際のメンテナンス作業性を向上できる。防着板ユニット７は、平面視で、蒸着源６の延設方向（本実施形態ではＹ方向）に沿う一対の長辺部と、延設方向に交差した方向（本実施形態ではＸ方向）に沿う一対の短辺部とを有し、一対の長辺部は、防着板７２～７７で形成され、一対の短辺部は、防着板７１及び７８で形成されている。
防着板ユニット７の構造について詳しく説明する。防着板ユニット７は、蒸着源６の周囲方向（本実施形態ではＸ方向及びＹ方向）に並べて配置された複数の防着板７１～７８を備える。防着板ユニット７を複数の防着板７１～７８で構成することで、個々の防着板のサイズを小さくすることができ、防着板単位で清掃又は交換する際のメンテナンス作業性を向上できる。防着板ユニット７は、平面視で、蒸着源６の延設方向（本実施形態ではＹ方向）に沿う一対の長辺部と、延設方向に交差した方向（本実施形態ではＸ方向）に沿う一対の短辺部とを有し、一対の長辺部は、防着板７２～７７で形成され、一対の短辺部は、防着板７１及び７８で形成されている。
ここで、防着板を並べて防着板ユニット７を構成した場合、隣接する防着板間の隙間から蒸着物質が漏れる場合がある。本実施形態では蒸着源６の周囲方向に隣接する防着板の縁部は蒸着源６の周囲方向において互いに重ねられており、これにより隣接する防着板間の隙間を無くして防着物質の漏れを防止できる。本実施形態で採用されている構造例に説明する。
Ｐ１部に着目する。防着板７２と防着板７４とは、蒸着源６の周囲方向（Ｙ方向）に隣接しており、その縁部がＹ方向において重なっている。防着板７２は、平面視でＬ字型の板状の本体部７２ａと重なり部７２ｂとを有している。重なり部７２ｂは、防着板７４と重なる縁部を形成し、本体部７２ａに対して、本体部７２ａの板厚方向（ここではＸ方向）で防着板ユニット７の内側にずれて形成されている。防着板７４は、板状の本体部７４ａの縁部が重なり部７２ｂと重なる。防着板７２と防着板７４との突合せ部分は、その隙間が平面視でＬ字型となるラビリンス構造を形成し、防着板ユニット７の内側から外側へ蒸着物質が漏れ出ることを防止する。本体部７２ａに対して重なり部７２ｂが防着板ユニット７の内側に位置しているので、防着板７２の本体部７２ａと、防着板７４の本体部７４ａとの外面は面一である。防着板７２の本体部７２ａと、防着板７４の本体部７４ａとの間のＹ方向には隙間があってもよいので、防着板７２と防着板７４とのＹ方向の位置精度が緩和され、防着板ユニット７の組み立て作業性が向上する。
Ｐ２部に着目する。防着板７４と防着板７６とは、蒸着源６の周囲方向（Ｙ方向）に隣接しており、その縁部がＹ方向において重なっている。防着板７４は、板状の本体部７４ａと重なり部７４ｂとを有している。重なり部７４ｂは、防着板７６と重なる縁部を形成し、本体部７４ａに対して、本体部７４ａの板厚方向（ここではＸ方向）で防着板ユニット７の内側にずれて形成されている。防着板７６は、平面視でＬ字型の本体部７６ａの縁部が重なり部７４ｂと重なる。防着板７４と防着板７６との突合せ部分は、その隙間が平面視でＬ字型となるラビリンス構造を形成し、防着板ユニット７の内側から外側へ蒸着物質が漏れ出ることを防止する。本体部７４ａに対して重なり部７４ｂが防着板ユニット７の内側に位置しているので、防着板７４の本体部７４ａと、防着板７６の本体部７６ａとの外面は面一である。防着板７４の本体部７４ａと、防着板７６の本体部７６ａとの間のＹ方向には隙間があってもよいので、防着板７４と防着板７６とのＹ方向の位置精度が緩和され、防着板ユニット７の組み立て作業性が向上する。
Ｐ３部に着目する。防着板７３と防着板７５とは、蒸着源６の周囲方向（Ｙ方向）に隣接しており、その縁部がＹ方向において重なっている。防着板７５は、板状の本体部７５ａと重なり部７５ｂとを有している。重なり部７５ｂは、防着板７３と重なる縁部を形成し、本体部７５ａに対して、本体部７５ａの板厚方向（ここではＸ方向）で防着板ユニット７の内側にずれて形成されている。防着板７３は、平面視でＬ字型の本体部７３ａの縁部が重なり部７５ｂと重なる。防着板７３と防着板７５との突合せ部分は、その隙間が平面視でＬ字型となるラビリンス構造を形成し、防着板ユニット７の内側から外側へ蒸着物質が漏れ出ることを防止する。本体部７５ａに対して重なり部７５ｂが防着板ユニット７の内側に位置しているので、防着板７３の本体部７３ａと、防着板７５の本体部７５ａとの外面は面一である。防着板７３の本体部７３ａと、防着板７５の本体部７５ａとの間のＹ方向には隙間があってもよいので、防着板７３と防着板７５とのＹ方向の位置精度が緩和され、防着板ユニット７の組み立て作業性が向上する。
Ｐ４部に着目する。防着板７５と防着板７７とは、蒸着源６の周囲方向（Ｙ方向）に隣接しており、その縁部がＹ方向において重なっている。防着板７７は、平面視でＬ字型の板状の本体部７７ａと重なり部７７ｂとを有している。重なり部７７ｂは、防着板７５と重なる縁部を形成し、本体部７７ａに対して、本体部７７ａの板厚方向（ここではＸ方向）で防着板ユニット７の内側にずれて形成されている。防着板７５は、板状の本体部７５ａの縁部が重なり部７７ｂと重なる。防着板７５と防着板７７との突合せ部分は、その隙間が平面視でＬ字型となるラビリンス構造を形成し、防着板ユニット７の内側から外側へ蒸着物質が漏れ出ることを防止する。本体部７７ａに対して重なり部７７ｂが防着板ユニット７の内側に位置しているので、防着板７７の本体部７７ａと、防着板７５の本体部７５ａとの外面は面一である。防着板７５の本体部７５ａと、防着板７７の本体部７７ａとの間のＹ方向には隙間があってもよいので、防着板７５と防着板７７とのＹ方向の位置精度が緩和され、防着板ユニット７の組み立て作業性が向上する。
Ｐ５部に着目する。防着板７１と防着板７２とは、蒸着源６の周囲方向（Ｘ方向）に隣接しており、その縁部がＸ方向において重なっている。防着板７２は、平面視でＬ字型の板状の本体部７２ａと重なり部７２ｂとを有している。すなわち、防着板７２は重なり部７２ｂを蒸着源６の周囲方向の両縁部に有している。重なり部７２ｂは、防着板７１と重なる縁部を形成し、本体部７２ａに対して、本体部７２ａの板厚方向（ここではＹ方向）で防着板ユニット７の内側にずれて形成されている。防着板７１は、板状の本体部７１ａの縁部が重なり部７２ｂと重なる。防着板７１と防着板７２との突合せ部分は、その隙間が平面視でＬ字型となるラビリンス構造を形成し、防着板ユニット７の内側から外側へ蒸着物質が漏れ出ることを防止する。本体部７２ａに対して重なり部７２ｂが防着板ユニット７の内側に位置しているので、防着板７１の本体部７１ａと、防着板７２の本体部７２ａとの外面は面一である。防着板７１の本体部７１ａと、防着板７２の本体部７２ａとの間のＸ方向には隙間があってもよいので、防着板７１と防着板７２とのＸ方向の位置精度が緩和され、防着板ユニット７の組み立て作業性が向上する。
Ｐ６部に着目する。防着板７１と防着板７３とは、蒸着源６の周囲方向（Ｘ方向）に隣接しており、その縁部がＸ方向において重なっている。防着板７３は、平面視でＬ字型の板状の本体部７３ａと重なり部７３ｂとを有している。重なり部７３ｂは、防着板７１と重なる縁部を形成し、本体部７３ａに対して、本体部７３ａの板厚方向（ここではＹ方向）で防着板ユニット７の内側にずれて形成されている。防着板７１は、板状の本体部７１ａの縁部が重なり部７３ｂと重なる。すなわち、防着板７１は、重なり部を有していない。防着板７１と防着板７３との突合せ部分は、その隙間が平面視でＬ字型となるラビリンス構造を形成し、防着板ユニット７の内側から外側へ蒸着物質が漏れ出ることを防止する。本体部７３ａに対して重なり部７３ｂが防着板ユニット７の内側に位置しているので、防着板７１の本体部７１ａと、防着板７３の本体部７３ａとの外面は面一である。防着板７１の本体部７１ａと、防着板７３の本体部７３ａとの間のＸ方向には隙間があってもよいので、防着板７１と防着板７３とのＸ方向の位置精度が緩和され、防着板ユニット７の組み立て作業性が向上する。
Ｐ７部に着目する。防着板７６と防着板７８とは、蒸着源６の周囲方向（Ｘ方向）に隣接しており、その縁部がＸ方向において重なっている。防着板７６は、平面視でＬ字型の板状の本体部７６ａと重なり部７６ｂとを有している。重なり部７６ｂは、防着板７１と重なる縁部を形成し、本体部７６ａに対して、本体部７６ａの板厚方向（ここではＹ方向）で防着板ユニット７の内側にずれて形成されている。防着板７８は、板状の本体部７８ａの縁部が重なり部７６ｂと重なる。防着板７６と防着板７８との突合せ部分は、その隙間が平面視でＬ字型となるラビリンス構造を形成し、防着板ユニット７の内側から外側へ蒸着物質が漏れ出ることを防止する。本体部７６ａに対して重なり部７６ｂが防着板ユニット７の内側に位置しているので、防着板７６の本体部７６ａと、防着板７８の本体部７８ａとの外面は面一である。防着板７６の本体部７６ａと、防着板７８の本体部７８ａとの間のＸ方向には隙間があってもよいので、防着板７６と防着板７８とのＸ方向の位置精度が緩和され、防着板ユニット７の組み立て作業性が向上する。
Ｐ８部に着目する。防着板７７と防着板７８とは、蒸着源６の周囲方向（Ｘ方向）に隣接しており、その縁部がＸ方向において重なっている。防着板７７は、平面視でＬ字型の板状の本体部７７ａと重なり部７７ｂとを有している。すなわち、防着板７７は重なり部７２ｂを蒸着源６の周囲方向の両縁部に有している。重なり部７７ｂは、防着板７８と重なる縁部を形成し、本体部７７ａに対して、本体部７７ａの板厚方向（ここではＹ方向）で防着板ユニット７の内側にずれて形成されている。防着板７８は、板状の本体部７８ａの縁部が重なり部７７ｂと重なる。すなわち、防着板７８は、重なり部を有していない。防着板７７と防着板７８との突合せ部分は、その隙間が平面視でＬ字型となるラビリンス構造を形成し、防着板ユニット７の内側から外側へ蒸着物質が漏れ出ることを防止する。本体部７７ａに対して重なり部７７ｂが防着板ユニット７の内側に位置しているので、防着板７７の本体部７７ａと、防着板７８の本体部７８ａとの外面は面一である。防着板７７の本体部７７ａと、防着板７８の本体部７８ａとの間のＸ方向には隙間があってもよいので、防着板７７と防着板７７とのＸ方向の位置精度が緩和され、防着板ユニット７の組み立て作業性が向上する。
本実施形態では、防着板７１～７８が複数種類の防着板を含み、かつ、防着板ユニット７は同種（同構造）の防着板を複数用いて構成されている。具体的には、防着板７１と防着板７８は同じ種類の防着板の表裏を反転して用いている。防着板７２と防着板７７も同じ種類の防着板の表裏を反転して用いている。防着板７３と防着板７６も同じ種類の防着板の表裏を反転して用いている。防着板７４と防着板７５も同じ種類の防着板の表裏を反転して用いている。このような構成により、防着板の種類を減らことができる。本実施形態では、同種の防着板を全て２つずつ用いているが、同種の防着板の少なくとも一部の種類の防着板を３つ以上用いてもよい。
＜防着板ユニット８＞
防着板ユニット８の構造について詳しく説明する。防着板ユニット８は、防着板ユニット７と同様の構造を有している。防着板ユニット８は、蒸着源６の周囲方向（本実施形態ではＸ方向及びＹ方向）に並べて配置された複数の防着板８１～８８を備える。防着板ユニット８を複数の防着板８１～８８で構成することで、個々の防着板をサイズを小さくすることができ、防着板単位で清掃又は交換する際のメンテナンス作業性を向上できる。防着板ユニット８は、平面視で、蒸着源６の延設方向（本実施形態ではＹ方向）に沿う一対の長辺部と、延設方向に交差した方向（本実施形態ではＸ方向）に沿う一対の短辺部とを有し、一対の長辺部は、防着板８２～８７で形成され、一対の短辺部は、防着板８１及び８８で形成されている。
防着板ユニット８の構造について詳しく説明する。防着板ユニット８は、防着板ユニット７と同様の構造を有している。防着板ユニット８は、蒸着源６の周囲方向（本実施形態ではＸ方向及びＹ方向）に並べて配置された複数の防着板８１～８８を備える。防着板ユニット８を複数の防着板８１～８８で構成することで、個々の防着板をサイズを小さくすることができ、防着板単位で清掃又は交換する際のメンテナンス作業性を向上できる。防着板ユニット８は、平面視で、蒸着源６の延設方向（本実施形態ではＹ方向）に沿う一対の長辺部と、延設方向に交差した方向（本実施形態ではＸ方向）に沿う一対の短辺部とを有し、一対の長辺部は、防着板８２～８７で形成され、一対の短辺部は、防着板８１及び８８で形成されている。
防着板ユニット８においても、蒸着源６の周囲方向に隣接する防着板の縁部は互いに重ねられ、その構造は防着板ユニット７のＰ１部～Ｐ８部について説明した構造と同様とすることができる。但し、防着板ユニット７においては、重なり部７２ｂ～７７ｂを、本体部７２ａ～７７ａに対して防着板ユニット７の内側に配置したが、防着板ユニット８においては外側に配置してもよい。この構成によると、防着板ユニット８の内面が面一になり、面一である防着板ユニット７の外面に対して、防着板ユニット８の各防着板をより近接して配置することが可能になる。これは防着物質の漏れの防止に寄与する。
防着板ユニット８においても、防着板８１～８８が複数種類の防着板を含み、かつ、同種（同構造）の防着板を複数用いて構成されている。具体的には、防着板８１と防着板８８は同じ種類の防着板の表裏を反転して用いている。防着板８２と防着板８７も同じ種類の防着板の表裏を反転して用いている。防着板８３と防着板８６も同じ種類の防着板の表裏を反転して用いている。防着板８４と防着板８５も同じ種類の防着板の表裏を反転して用いている。このような構成により、防着板の種類を減らことができる。本実施形態では、同種の防着板を全て２つずつ用いているが、同種の防着板の少なくとも一部の種類の防着板を３つ以上用いてもよい。
＜連結・支持構造＞
防着板ユニット７及び防着板ユニット８における防着板の連結・支持構造について図５、図６及び図７（Ａ）～図７（Ｃ）を参照して説明する。防着板ユニット７及び防着板ユニット８の各支持構造１２、１３を示す斜視図である。
防着板ユニット７及び防着板ユニット８における防着板の連結・支持構造について図５、図６及び図７（Ａ）～図７（Ｃ）を参照して説明する。防着板ユニット７及び防着板ユニット８の各支持構造１２、１３を示す斜視図である。
防着板ユニット７は、支持構造１２によってソースチャンバ３ａに固定されている。支持構造１２は、一対の着脱支持部材１２ａと、一対の固定支持部材１２ｂと、複数のアーム部材１２ｃとを備える。一対の着脱支持部材１２ａと一対の固定支持部材１２ｂとにより、矩形のフレームが形成され、防着板ユニット７はこの矩形のフレームの内側に位置している。着脱支持部材１２ａは、防着板ユニット７の長辺部に沿って延設された（Ｙ方向に延設された）棒状の部材であり、本実施形態の場合、角型の鋼管である。固定支持部材１２ｂは、防着板ユニット７の短辺部に沿って延設された（Ｘ方向に延設された）棒状の部材であり、本実施形態の場合、角型の鋼管である。着脱支持部材１２ａと固定支持部材１２ｂとは、これらの各端部がボルトなどの締結構造によって分離自在に固定されている。アーム部材１２ｃは、固定支持部材１２ｂとソースチャンバ３ａの壁部とを連結する。 防着板ユニット７は、蒸着源６に対して着脱支持部材１２ａ、固定支持部材１２及びアーム部材１２ｃの各部材の全体を覆っているため、これら各部材に蒸着物質が付着することを防止できる。
防着板ユニット７の各防着板７１～７８のうち、防着板７１と防着板７２及び７３とは連結部１０で着脱自在に固定され、防着板７８と防着板７６及び７７とは連結部１０で着脱自在に固定されている。図７（Ａ）は連結部１０の断面図である。連結部１０は、固定部１０ａと固定部１０ｂとを重ねてボルト１０ｃで締結する構造である。固定部１０ａにはボルト１０ｃのネジ部が挿通する穴が形成され、固定部１０ｂにはボルト１０ｃのネジ部が螺合するネジ孔が形成されている。防着板７１と防着板７２及び７３との固定部１０においては、後述する図８に例示するように、防着板７１に板状の固定部１０ａが設けられ、防着板７２及び７３にそれぞれ凹部上の固定部１０ｂが形成され、固定部１０ｂの上に固定部１０ａが重ねられる。防着板７８と防着板７６及び７７との連結部１０も同様である。なお、固定部１０の構造は、防着板を分離可能に固定できればどのような構造でもよい。
防着板ユニット７の防着板７４と防着板７５は、他の防着板には直接連結されていない。防着板７４と防着板７５は、着脱支持部材１２ａを介して他の防着板と連結されている。防着板７２～７７には、取付部９が設けられており、これらはＹ方向に配列されており、着脱支持部材１２ａに着脱自在に固定される。図７（Ｂ）は取付部９の斜視図である。取付部９は、防着板７２～７７の外側面から外側へ突出した板片状の部材であり、端部９ａが防着板７２～７７の外側面に接合されている。取付部９は切り欠き９ｃを有する板状の固定板部９ｂと、固定板部９ｂのＹ方向の両端部から立ち上がった縦壁部９ｄを有する。
図７（Ｃ）は取付部９と着脱支持部材１２ａとの固定構造の例を示している。取付部９の固定板部９ｂが、着脱支持部材１２ａと押圧板１５との間に差し込まれ、ボルト１４を締結することで取付部９が着脱支持部材１２ａに固定される。着脱支持部材１２ａにはボルト１４のネジ部が螺合するネジ孔が形成されている。固定板部９ｂは切り欠き９ｃの大きさの分だけ、ボルト１４に対する位置を調整可能である。つまり、着脱支持部材１２ａに対する防着板７２～７７のＸ方向及びＹ方向の固定位置の調整が可能である。なお、防着板７２～７７と着脱支持部材１２ａとの固定構造は互いに分離可能に固定できればどのような構造でもよい。
本実施形態では、防着板同士を連結する構造（連結部１０）と、着脱支持部材１２ａを介して防着板を連結する構造とを併用した。しかし、全防着板が隣接する防着板と直接連結された構造でもよい。逆に、全防着板が着脱支持部材１２ａを介して連結された構造であってもよい。
防着板ユニット８は、支持構造１３によってソースチャンバ３ａに固定されている。支持構造１３は、一対の着脱支持部材１３ａと、複数のアーム部材１３ｂとを備える。防着板ユニット８は一対の着脱支持部材１３ａの間に位置している。着脱支持部材１３ａは、防着板ユニット８の長辺部に沿って延設された（Ｙ方向に延設された）棒状の部材であり、本実施形態の場合、角型の鋼管である。アーム部材１３ｂは、着脱支持部材１３ａとソースチャンバ３ａの壁部とを連結する。着脱支持部材１３ａは、ボルトなどの締結構造によって分離自在にアーム部材１３ｂに固定されている。
防着板ユニット８は、蒸着源６に対して着脱支持部材１３ａ及びアーム部材１３ｂの各部材の全体を覆っているため、これら各部材に蒸着物質が付着することを防止できる。
防着板ユニット８の各防着板８１～８８のうち、防着板８１と防着板８２及び８３とは連結部１０で着脱自在に固定され、防着板８８と防着板８６及び８７とは連結部１０で着脱自在に固定されている。連結部１０の構造は、図７（Ａ）に示した通りである。防着板８１と防着板８２及び８３との固定部１０においては、後述する図８に例示するように、防着板８１に板状の固定部１０ａが設けられ、防着板８２及び８３にそれぞれ凹部上の固定部１０ｂが形成され、固定部１０ｂの上（横）に固定部１０ａが重ねられる。防着板８８と防着板８６及び８７との連結部１０も同様である。なお、防着板ユニット８においても固定部１０の構造は、防着板を分離可能に固定できればどのような構造でもよい。
防着板ユニット８の防着板８４と防着板８５は、他の防着板には直接連結されていない。着脱支持部材１３ａを介して他の防着板と連結されている。防着板８２～８７には、取付部９が設けられており、これらはＹ方向に配列されており、着脱支持部材１３ａに着脱自在に固定される。防着板ユニット８の取付部９の構造と、取付部９と着脱支持部材１３ａとの固定構造は図７（Ｂ）、図７（Ｃ）に例示したものと同じである。なお、防着板ユニット８においても防着板８２～８７と着脱支持部材１３ａとの固定構造は互いに分離可能に固定できればどのような構造でもよい。また、防着板ユニット８においても全防着板が隣接する防着板と直接連結された構造でもよく、逆に、全防着板が着脱支持部材１３ａを介して連結された構造であってもよい。
＜防着板単位の取り外しとユニット単位の取り外し＞
本実施形態では、防着板ユニット７の各防着板７１～７８を個別に取り外すこともできるし、防着板ユニット７を全体としてソースチャンバ３ａから取り外すこともできる。このように防着板単位の取り外しとユニット単位の取り外しが選択できることで、メンテナンス性を向上できる。例えば、局所的に蒸着物質の付着が多い場合は防着板単位の取り外しを選択して交換し、全体的に蒸着物質の付着が多い場合は一度に防着板ユニット７の全体を交換することもできる。防着板単位の取り外し作業は、例えば、図４（Ｂ）の状態又は図４（Ｃ）の状態で行うことができ、ユニット単位の取り外し作業は、例えば、図４（Ｃ）の状態で行うことができる。防着板ユニット８も同様である。
本実施形態では、防着板ユニット７の各防着板７１～７８を個別に取り外すこともできるし、防着板ユニット７を全体としてソースチャンバ３ａから取り外すこともできる。このように防着板単位の取り外しとユニット単位の取り外しが選択できることで、メンテナンス性を向上できる。例えば、局所的に蒸着物質の付着が多い場合は防着板単位の取り外しを選択して交換し、全体的に蒸着物質の付着が多い場合は一度に防着板ユニット７の全体を交換することもできる。防着板単位の取り外し作業は、例えば、図４（Ｂ）の状態又は図４（Ｃ）の状態で行うことができ、ユニット単位の取り外し作業は、例えば、図４（Ｃ）の状態で行うことができる。防着板ユニット８も同様である。
図８は、防着板単位の取り外しの例を示している。図示の例では、防着板ユニット７において、防着板７１と防着板７２とが取り外されている。防着板７１は固定部１０の固定を解除すれば取り外すことができる。防着板７２は、固定部１０の固定の解除と、着脱支持部材１２ａと取付部９との固定の解除により取り外すことができる。
防着板ユニット７は、Ｐ１部～Ｐ８部における縁部の重なり関係、及び、着脱支持部材１２ａからの取り外し方向（本実施形態ではＸ方向で防着板ユニット７の内側）に起因して、防着板７１～７８の分解順序が予め定めた順序に制約される。分解順序を優先順に示すと、防着板７１と防着板７８とが最も順序が早い（第一優先順位）。防着板７２は、防着板７１の取り外しが必要な点で次順序（第二優先順位）であり、同様に、防着板７７は、防着板７８の取り外しが必要な点で次順序（第二優先順位）である。防着板７４は、防着板７２の取り外しが必要な点で更に次の順序（第三優先順位）であり、同様に、防着板７５は、防着板７７の取り外しが必要な点で更に次の順序（第三優先順位）である。防着板７３と防着板７６とが最も順序が遅い（最低優先順位）。組み立て時の順序はこの逆となる。
本実施形態では、防着板７１と防着板７８とが最も分解の順序が早い。これらの防着板７１、７８は、蒸着源６の延設方向の端部周辺に位置している。蒸着源６の延設方向の端部周辺は、他の機構（各種センサやアクチュエータなど）の配置スペースとなることが多い。つまり、防着板７１と防着板７８とは蒸着装置３の内部メンテナンスの際に取り外される可能性が高い部位であり、その分解優先順位が高い（他の防着板の取り外しを要しない）ことで、メンテナンス作業性を向上できる。
図８の例では、防着板ユニット８において、防着板８１が取り外されている。防着板８１は固定部１０の固定を解除すれば取り外すことができる。防着板ユニット８においても、防着板ユニット７と同様、縁部の重なり関係、及び、着脱支持部材１３ａからの取り外し方向（本実施形態ではＸ方向で防着板ユニット８の内側）に起因して、防着板８１～８８の分解順序が予め定めた順序に制約される。分解順序の優先順は防着板ユニット７と同様であり、防着板８１と防着板８８とが最も順序が早く（第一優先順位）、防着板８２と防着板８７は次順序（第二優先順位）であり、防着板８４と防着板８５は更に次の順序（第三優先順位）であり、防着板８３と防着板８６とが最も順序が遅い（最低優先順位）。組み立て時の順序はこの逆となる。防着板８１と防着板８８とが最も分解の順序が早い理由は、防着板７１、７８と同様である。
図９は防着板ユニット７のユニット単位での取り外しの例を示している。着脱支持部材１２ａと着脱支持部材１２ｂとの固定を解除し、クレーン等で防着板ユニット７を着脱支持部材１２ａと共に引き上げることで、防着板ユニット７の全体をソースチャンバ３ａから取り外すことができる。
図１０は防着板ユニット８のユニット単位での取り外しの例を示している。着脱支持部材１３ａとアーム部材１３ｂとの固定を解除し、クレーン等で防着板ユニット８を着脱支持部材１３ａと共に引き上げることで、防着板ユニット８の全体をソースチャンバ３ａから取り外すことができる。本実施形態では、防着板ユニット８の全体をソースチャンバ３ａから取り外す場合、防着板ユニット７を先に取り外しておくことが必要である。
＜電子デバイス＞
次に、電子デバイスの一例を説明する。以下、電子デバイスの例として有機ＥＬ表示装置の構成を例示する。
次に、電子デバイスの一例を説明する。以下、電子デバイスの例として有機ＥＬ表示装置の構成を例示する。
まず、製造する有機ＥＬ表示装置について説明する。図１１（Ａ）は有機ＥＬ表示装置５００の全体図、図１１（Ｂ）は１画素の断面構造を示す図である。
図１１（Ａ）に示すように、有機ＥＬ表示装置５００の表示領域５１には、発光素子を複数備える画素５２がマトリクス状に複数配置されている。詳細は後で説明するが、発光素子のそれぞれは、一対の電極に挟まれた有機層を備えた構造を有している。
なお、ここでいう画素とは、表示領域５１において所望の色の表示を可能とする最小単位を指している。カラー有機ＥＬ表示装置の場合、互いに異なる発光を示す第１発光素子５２Ｒ、第２発光素子５２Ｇ、第３発光素子５２Ｂの複数の副画素の組み合わせにより画素５２が構成されている。画素５２は、赤色（Ｒ）発光素子と緑色（Ｇ）発光素子と青色（Ｂ）発光素子の３種類の副画素の組み合わせで構成されることが多いが、これに限定はされない。画素５２は少なくとも１種類の副画素を含めばよく、２種類以上の副画素を含むことが好ましく、３種類以上の副画素を含むことがより好ましい。画素５２を構成する副画素としては、例えば、赤色（Ｒ）発光素子と緑色（Ｇ）発光素子と青色（Ｂ）発光素子と黄色（Ｙ）発光素子の４種類の副画素の組み合わせでもよい。
図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）のＡ－Ｂ線における部分断面模式図である。画素５２は、基板５３上に、第１の電極（陽極）５４と、正孔輸送層５５と、赤色層５６Ｒ・緑色層５６Ｇ・青色層５６Ｂのいずれかと、電子輸送層５７と、第２の電極（陰極）５８と、を備える有機ＥＬ素子で構成される複数の副画素を有している。これらのうち、正孔輸送層５５、赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂ、電子輸送層５７が有機層に当たる。赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂは、それぞれ赤色、緑色、青色を発する発光素子（有機ＥＬ素子と記述する場合もある）に対応するパターンに形成されている。
また、第１の電極５４は、発光素子ごとに分離して形成されている。正孔輸送層５５と電子輸送層５７と第２の電極５８は、複数の発光素子５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂにわたって共通で形成されていてもよいし、発光素子ごとに形成されていてもよい。すなわち、図１１（Ｂ）に示すように正孔輸送層５５が複数の副画素領域にわたって共通の層として形成された上に赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂが副画素領域ごとに分離して形成され、さらにその上に電子輸送層５７と第２の電極５８が複数の副画素領域にわたって共通の層として形成されていてもよい。
なお、近接した第１の電極５４の間でのショートを防ぐために、第１の電極５４間に絶縁層５９が設けられている。さらに、有機ＥＬ層は水分や酸素によって劣化するため、水分や酸素から有機ＥＬ素子を保護するための保護層６０が設けられている。
図１１（Ｂ）では正孔輸送層５５や電子輸送層５７が一つの層で示されているが、有機ＥＬ表示素子の構造によって、正孔ブロック層や電子ブロック層を有する複数の層で形成されてもよい。また、第１の電極５４と正孔輸送層５５との間には第１の電極５４から正孔輸送層５５への正孔の注入が円滑に行われるようにすることのできるエネルギーバンド構造を有する正孔注入層を形成してもよい。同様に、第２の電極５８と電子輸送層５７の間にも電子注入層を形成してもよい。
赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂのそれぞれは、単一の発光層で形成されていてもよいし、複数の層を積層することで形成されていてもよい。例えば、赤色層５６Ｒを２層で構成し、上側の層を赤色の発光層で形成し、下側の層を正孔輸送層又は電子ブロック層で形成してもよい。あるいは、下側の層を赤色の発光層で形成し、上側の層を電子輸送層又は正孔ブロック層で形成してもよい。このように発光層の下側又は上側に層を設けることで、発光層における発光位置を調整し、光路長を調整することによって、発光素子の色純度を向上させる効果がある。
なお、ここでは赤色層５６Ｒの例を示したが、緑色層５６Ｇや青色層５６Ｂでも同様の構造を採用してもよい。また、積層数は２層以上としてもよい。さらに、発光層と電子ブロック層のように異なる材料の層が積層されてもよいし、例えば発光層を２層以上積層するなど、同じ材料の層が積層されてもよい。
こうした電子デバイスの製造において、上述した成膜装置１が適用可能であり、当該製造方法は、搬送装置２により基板５３を搬送する搬送工程と、搬送されている基板５３に蒸着装置３によって各層の少なくともいずれか一つの層を蒸着する蒸着工程と、を含むことができる。
＜他の実施形態＞
蒸着源６はラインソース以外にスポットソースであってもよい。防着板ユニット７及び８はインライン式の成膜装置以外の成膜装置や、蒸着装置に適用されてもよい。
蒸着源６はラインソース以外にスポットソースであってもよい。防着板ユニット７及び８はインライン式の成膜装置以外の成膜装置や、蒸着装置に適用されてもよい。
隣接する防着板の縁部を重ねる構造は、図５に例示した以外の構造も採用可能である。図１２（Ａ）～図１２（Ｃ）はその一例を示している。図１２（Ａ）～図１２（Ｃ）は、図５のＰ１部に相当する部分を平面視した構造を示しており、防着板７２に代わる防着板７２’と防着板７４に代わる防着板７４’との各縁部を重ねる構造を示している。図１２（Ａ）は防着板７２’と防着板７４’とが、上述した重なり部７２ｂに相当する構成を有しておらず、平板同士を厚み方向に重ねた例である。簡易に構成できる利点がある。図１２（Ｂ）の例は防着板７２’と防着板７４’の各端部に薄肉部を設けて薄肉部同士を重ねた構造である。蒸着物質の漏れの防止効果を高めることができる。図１２（Ｃ）の例は防着板７２’の端部に凸部を、防着板７４’の端部に凹部を設けて、凸部を凹部に挿入して重ねた構造である。蒸着物質の漏れの防止効果を高めることができる。
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。
１ 成膜装置、２ 搬送装置、３ 蒸着装置、６ 蒸着源、７ 防着板ユニット、８ 防着板ユニット
Claims (9)
- 基板に蒸着物質を放出する蒸着源と、
前記蒸着源による蒸着物質の放出範囲を規制する防着板ユニットと、
を備えた成膜装置であって、
前記防着板ユニットは、前記蒸着源の周囲方向に隣接して配置された複数の防着板を備え、
隣接する前記防着板の、前記周囲方向の縁部が互いに重なっており、
前記成膜装置は、前記複数の防着板を連結して支持する支持部材を備え、
前記複数の防着板に含まれる第一の防着板と第二の防着板とは、それぞれが前記支持部材に対して着脱自在であり、
前記支持部材は、前記第一の防着板と前記第二の防着板とを連結して支持したままの状態で、前記成膜装置に対して着脱自在である、
ことを特徴とする成膜装置。 - 請求項１に記載の成膜装置であって、
前記第二の防着板は、
前記第一の防着板と重なる縁部を含む第一の部分と、
前記第一の防着板と重ならない第二の部分と、を備え、
前記第一の部分は、前記第二の部分に対して、板厚方向にずれて形成されている、
ことを特徴とする成膜装置。 - 請求項１又は請求項２に記載の成膜装置であって、
前記防着板ユニットは、前記蒸着源に対して前記支持部材の全体を覆っている、
ことを特徴とする成膜装置。 - 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の成膜装置であって、
前記複数の防着板は、
前記支持部材には取り付けられず、前記第一の防着板に取り付けられた第三の防着板を含む、
ことを特徴とする成膜装置。 - 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の成膜装置であって、
前記防着板ユニットは、
前記複数の防着板として複数種類の防着板を含み、かつ、
同種の防着板を複数用いて構成されている、
ことを特徴とする成膜装置。 - 請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の成膜装置であって、
前記蒸着源は、ラインソースであり、
前記防着板ユニットは、
前記蒸着源の延設方向に沿う長辺部と、前記延設方向と交差する交差方向に沿う短辺部とを有する角筒形状を有しており、
前記防着板ユニットは予め定めた順序により前記複数の防着板に分解可能であり、
前記複数の防着板のうち、前記短辺部を構成する防着板が、前記長辺部を構成する防着板よりも、前記順序が早い、
ことを特徴とする成膜装置。 - 請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の成膜装置であって、
前記基板を搬送する搬送装置を備え、
前記成膜装置は、
前記搬送装置により前記基板を搬送しながら蒸着を行うインライン型の成膜装置である、
ことを特徴とする成膜装置。 - 請求項７に記載の成膜装置を用いた成膜方法であって、
前記搬送装置によって前記基板を搬送する搬送工程と、
搬送されている前記基板に、前記蒸着源によって蒸着を行う蒸着工程と、を有する、
ことを特徴とする成膜方法。 - 請求項７に記載の成膜装置を用いた電子デバイスの製造方法であって、
前記搬送装置によって前記基板を搬送する搬送工程と、
搬送されている前記基板に、前記蒸着源によって蒸着を行う蒸着工程と、を有する、
ことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
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