JPH11222668A - 蒸着装置 - Google Patents
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- JPH11222668A JPH11222668A JP4117598A JP4117598A JPH11222668A JP H11222668 A JPH11222668 A JP H11222668A JP 4117598 A JP4117598 A JP 4117598A JP 4117598 A JP4117598 A JP 4117598A JP H11222668 A JPH11222668 A JP H11222668A
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Abstract
る。 【解決手段】真空槽内に配置する蒸着源31〜34を回転
昇降台7に設ける。加熱機構5内に配置された蒸着源3
1の蒸着材料が消費されたら、回転昇降台7を昇降及び
回転させ、加熱機構5内の蒸着源31を他の蒸着源32〜
34と交換する。真空槽10、11内の真空雰囲気を維
持したまま、蒸着源の交換が行えるので、蒸着装置1の
長時間連続運転が可能になる。消費量の少ない蒸着材料
を、回転昇降台7以外の場所に固定した蒸着源41、42
内に配置しておいてもよい。
Description
野にかかり、特に、真空槽内の真空雰囲気を維持したま
ま蒸着源を交換する技術に関する。
な反応系・特性が利用できることや、無機物よりも低エ
ネルギーで表面処理ができることから、近年では、有機
化合物を用いた機能性有機薄膜が着目されている。
EL素子、圧電センサ、焦電センサ、電気絶縁膜等があ
るが、それらのうち、有機EL素子は、ディスプレイパ
ネルとして利用できることから近年特に注目されてお
り、有機ELディスプレイパネルを量産するために、多
数の大面積基板に連続的に有機薄膜を形成できる技術が
求められている。
に、予め透明導電膜cが形成されたガラス基体b上に、
蒸着法によって有機化合物蒸気を付着させ、第1層目の
有機薄膜dと第2層目の有機薄膜eとを形成した後、有
機薄膜との仕事関数差が小さい電子注入層fを形成し、
その表面にカソード電極膜gを形成して構成しており、
透明導電膜cをアノード電極とし、カソード電極膜gと
の間に電圧を印加すると、第1層目と第2層目の有機薄
膜d、eの界面において注入された電子とホールが結合
し、EL光hが生成される。そして、EL光hは、透明
導電膜cとガラス基体bとを透過し、EL素子aの外部
に放射される。
は、一般にはIn2O3にSnを添加したITO(Indium-
Tin-Oxide)薄膜が用いられている。また、カソード電極
膜gとしては、MgAg膜、MgIn膜、LiAl膜等
が用いられており、電子注入層fとしては、近年LiF
が注目されている。
られる有機蒸着材料は、例えば下記化学式、
2層目の有機薄膜eの形成に用いられる有機蒸着材料
は、例えば下記化学式、
line) aluminium, sublimed]が用いられている。
ーム発生装置が用いられているが、有機蒸着材料に電子
ビームが照射されると分解してしまう。また、電子ビー
ムを用いて電子注入層fとカソード電極膜gを形成しよ
うとすると、下地となる有機薄膜にダメージが与えられ
てしまい、EL素子aの発光特性が悪化する。
た状態で真空槽の内部に配置し、抵抗発熱体で構成した
加熱機構を発熱させ、熱伝導によって蒸着源を介して加
熱し、有機化合物蒸気を放出させている。
対し、カソード電極膜gは数千Å以上と厚く形成する必
要があるため、電子注入層fとカソード電極膜gを一つ
の真空槽で形成する場合、電子注入層fの蒸着材料は残
っているのに対し、カソード電極膜gの蒸着材料は消費
され、無くなってしまう。従って、カソード電極膜gの
蒸着材料を補充するために、真空槽内を頻繁に大気雰囲
気に曝す必要が生じるため、従来技術の蒸着装置では、
長時間の連続運転ができなかった。
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、長時間の連続運転が可能な蒸着装置を提供する
ことにある。
に、請求項1記載の発明は、内部を真空雰囲気にできる
真空槽と、前記真空槽内に設けられ、前記真空雰囲気を
維持したまま昇降と回転が可能に構成された回転昇降台
と、前記回転昇降台に設けられた複数の蒸着源と、前記
複数の蒸着源のうちの所定場所に位置する蒸着源を収容
し、加熱する加熱機構とを有し、前記回転昇降台の昇降
と回転により、前記加熱機構で加熱される蒸着源を交換
できるように構成されたことを特徴とする。
着装置であって、前記加熱機構は抵抗発熱体で構成され
たことを特徴とする。
項2のいずれか1項記載の蒸着装置であって、所定の場
所に位置する前記蒸着源内に、前記真空雰囲気を維持し
たまま、蒸着材料を供給できる蒸着材料供給機構が設け
られたことを特徴とする。
項3のいずれか1項記載の蒸着装置であって、前記回転
昇降台とは異なる位置に他の蒸着源が設けられたことを
特徴とする。
雰囲気にできる真空槽を有しており、その真空槽内に
は、昇降回転台と、加熱機構とが設けられている。
持したまま、昇降と回転が可能に構成されており、複数
の蒸着源が設けられている。また、加熱機構は、複数の
蒸着源のうち、所定場所に位置する蒸着源を加熱できる
ように構成されている。
加熱機構で加熱すると、所定場所に位置する蒸着源から
蒸気が放出されるので、その蒸気を真空槽内に搬入した
基板表面に付着させると、薄膜を形成することが可能と
なる。
しまった場合には、真空槽内の真空雰囲気を維持したま
ま、昇降回転台を昇降と回転させ、蒸着源を交換する
と、蒸気の放出を再開することができるので、多数の基
板に対し、連続的に薄膜を形成することが可能となる。
表面に無機薄膜を形成する場合には、電子ビームが使用
できないので、加熱機構は抵抗発熱体(加熱ヒータ)で構
成するとよい。
真空槽の真空雰囲気を維持したまま、蒸着材料を供給で
きる蒸着材料供給機構を設けておくと、空になった蒸着
源に新しい蒸着材料を供給することが可能となり、薄膜
の連続形成時間が一層長くなる。
を、回転昇降台とは異なる位置に設けておくと、消費量
が多い蒸着材料を回転昇降台に設けられた蒸着源内に配
置することが可能となり、従って、消費量が異なる蒸着
材料の薄膜を連続形成することが可能となる。
実施形態の蒸着装置であり、図1、図3は内部正面図、
図2、図4は内部側面図である。
下側の真空槽11とを有しており、下側の真空槽11
は、上側の真空槽10の下部に気密に接続されている。
上側の真空槽10には、図示しない真空ポンプが接続さ
れており、その真空ポンプによって真空排気すると、両
方の真空槽10、11内が真空雰囲気にされるように構
成されている。
2が配置されており、その断熱容器12内には、カソー
ド電極膜形成用の加熱機構5が1台と、電子注入層形成
用の加熱機構61、62が2台固定されている。各加熱機
構5、61、62は、円筒形形状の抵抗加熱ヒータで構成
されており、各加熱機構5、61、62は、その中心軸線
が鉛直方向に向けて配置されている。それらのうち、電
子注入層形成用の加熱機構61、62の内部には、電子注
入層形成用の蒸着源41、42が固定されている。
ローズ22と、昇降板23と、固定板24と、ガイドロ
ッド311、312とが配置されており、ベローズ22の
上端部は、真空槽11裏面の孔20が存する位置に気密
に固定されている(ガイドロッド311、312は、図
2、図4では省略する)。
位置には、円盤状の回転昇降台7が配置されており、そ
の回転昇降台7の裏面には、昇降ロッド21の上端部が
固定されている。昇降ロッド21の下側は、真空槽11
の底面に開けられた孔20から真空槽11の外部に鉛直
下向きに突き出され、ベローズ22内に挿入されてい
る。
密に固定されており、昇降板23は、下側の真空槽11
内の真空状態を維持したまま、上下移動できるように構
成されている。また、昇降板23の裏面には、回転板2
7が回転可能に取り付けられており、該回転板27には
軸受け26が設けられている。昇降ロッド21の下端部
は軸受け26内に気密に挿入され、回転板27に固定さ
れている。このような構成により、回転板27を回転さ
せた場合、真空槽10、11内の真空状態を維持したま
ま、昇降ロッド21が昇降及び回転できるようになって
いる。
32が設けられており、各パイプ331、332内には、
ガイドロッド311、312が挿通されている。各ガイド
ロッド311、312の上端部は、下側の真空槽11の裏
面に固定されており、下端部は、固定板24に固定され
ている。
に配置されており、ねじ軸42の下端部が回転可能に挿
入され(ねじ軸42と後述のナット43、ハンドル44
は、図1と図3には記載しない)、ハンドル44が取り
付けられている。
り、ナット43内には、ねじ軸42の上端部がねじ込ま
れている。従って、ハンドル44によってねじ軸42を
回転させると、昇降板23が、ガイドロッド311、3
12に沿って上下方向に昇降移動し、それに伴って、回
転昇降台7が一緒に昇降移動する。他方、回転板27を
回転させると、回転昇降台7は昇降ロッド21の回転軸
線を中心として回転する。
として、4台の蒸着源31〜34が同心円上に固定されて
おり(図1、図3では3台の蒸着源31、32、34が見
え、図2、図4では2台の蒸着源31、33が見える)、
従って、各蒸着源31〜34は、回転昇降台7が昇降又は
回転すると、一緒に昇降又は回転する。
際、最上部に位置した場合を示しており、1台の蒸着源
31が、カソード電極膜形成用の加熱機構5内に収容さ
れている。図3、図4は、回転昇降台7が最下部に位置
した場合を示しており、加熱機構5内からは蒸着源31
は抜き取られている。
ソード電極膜形成用の蒸着源31〜34とはカップ状の容
器となっており、電子注入層形成用の蒸着源41、42内
には、フッ化リチウム(LiF)から成る蒸着材料が配置
されており、また、カソード電極膜形成用の蒸着源31
〜34内には、アルミニウム(Al)から成る蒸着材料が
配置されている。
EL素子を製造する場合、回転昇降台7を上方で静止さ
せ、加熱機構5内に1台の蒸着源31を収容させてお
く。その状態で真空槽10、11内を真空排気し、高真
空雰囲気にする。このとき、カソード電極膜形成用の加
熱機構5の上方に配置されたシャッター13と、電子注
入層形成用の蒸着源41、42の上方に配置されたシャッ
ター14とを閉じておき、各加熱機構5、61、62に通
電し、フッ化リチウムとアルミニウムを加熱し、溶融さ
せる。
内に位置しているので、各加熱機構5、61、62が発熱
しても、真空槽11が直接加熱されないようになってい
る。また、各蒸着源31〜34、41、42の底面には、平
板リング状の断熱材91〜94、81、82がそれぞれ配置
されており、カソード電極膜形成用の蒸着源31が加熱
機構5内に収容された状態では、全ての加熱機構5、6
1、62の底部は、断熱材91、81、82によって塞がれ
ており、加熱機構5、61、62から発生する熱で、回転
板6や真空槽11の底板等が加熱されないように構成さ
れている。
1〜34、41、42を加熱し、蒸着材料の脱ガスを行った
後、所定温度まで降温させる。そして、蒸気放出を停止
させた状態で、真空槽10、11内の真空雰囲気を維持
したまま、上側の真空槽10内に成膜対象の基板を搬入
する。
すように、真空槽10内の天井側に配置した後、水平回
転させる。この基板2の表面には、透明導電膜と有機薄
膜とが予めその順序で形成されており、基板2表面に露
出した有機薄膜が各蒸着源31〜34、41、42側に向け
られている。
の蒸着源41、42と、カソード電極膜形成用の蒸着源3
1〜34との相対的な位置関係を示す模式的な平面図であ
り、このような配置により、基板2を水平回転させたと
きに、薄膜が均一に形成できるようになっている。
形成用の加熱機構61、62への通電量を増加させ、フッ
化リチウム蒸気を発生させた後、シャッター14を開け
ると、電子注入層形成用の蒸着源41、42から真空槽1
0内にフッ化リチウム蒸気が放出され、基板2上の有機
薄膜表面への電子注入層が形成され始める。
ろでシャッター14を閉じ、電子注入層形成用の加熱機
構61、62への通電量を減少させる。このとき、カソー
ド電極膜形成用の加熱機構5への通電量を増加させ、ア
ルミニウム蒸気を発生させた後、その加熱機構5上のシ
ャッター13を開けると、加熱機構5内の蒸着源31か
ら真空槽10内にアルミニウム蒸気が放出され、電子注
入層表面へのカソード電極膜の形成が開始される。
膜厚に形成されたところで、シャッター13を閉じ、加
熱機構5への通電量を減少させ、アルミニウム蒸気の放
出を停止させる。
子注入層とカソード電極膜とが所定膜厚に形成された
後、基板2の回転を停止させ、真空槽10外に搬出し、
未成膜の基板と交換する。未成膜の基板に対しては、上
述したのと同様に電子注入層及びカソード電極膜を形成
する。
びカソード電極膜を形成すると、電子注入層の材料であ
るフッ化リチウムは蒸着源41、42内に残っているのに
対し、加熱機構5内に位置する蒸着源31では、蒸着材
料であるアルミニウムが消費され、無くなってしまう。
ていない蒸着源32〜34内にはアルミニウムが残ってお
り、加熱機構5内の蒸着源31を他の蒸着源32〜34と
交換するため、先ず、加熱機構5への通電を停止した状
態で回転昇降台7を降下させ、図3、図4に示すよう
に、加熱機構5内から空の蒸着源31を抜き出す。
用のアルミニウムが配置されている蒸着源32〜33のう
ちの、いずれか1台の蒸着源を加熱機構5の下方位置ま
で移動させ、次いで、回転昇降台7を上昇させ、加熱機
構5内にその蒸着源を収容させる。このように、蒸着源
の交換を行った後、加熱機構5に通電し、アルミニウム
の脱ガスを行うとカソード電極膜を形成できる状態にな
り、電子注入層とカソード電極膜の長時間連続形成が可
能になる。
形成用の固定された蒸着源41、42と、回転昇降台7上
に設けられた蒸着源31〜34を有していたが、本発明は
それに限定されるものではない。
的な平面図であり、回転昇降台57を有している。その
回転昇降台57上には、蒸着源531〜534が設けられ
ており、2台の蒸着源531、533内には、1層目の有
機薄膜を形成する蒸着材料が配置され、他の蒸着源53
2、534内には、2層目の有機薄膜を形成する蒸着材料
が配置されている。
の蒸着源531、533をそれぞれ収容させ、加熱機構5
5a、55bを発熱させ、基板52を回転させた状態で、
1層目の有機化合物蒸気を放出させる。1層目の有機薄
膜が、基板52上の透明導電膜表面に所定膜厚で形成さ
れた後、回転昇降台56を昇降及び回転させ、他の蒸着
源532、534を加熱機構55a、55b内に収容させ、
2層目の有機化合物蒸気を放出させる。そして、2層目
の有機薄膜が、1層目の有機薄膜表面に所定膜厚に形成
された後、基板の交換を行うと、有機薄膜の連続形成が
可能になる。
い、2層の有機薄膜を形成する場合について説明した
が、1層の有機薄膜を形成してもよい。即ち、加熱機構
55a、55b内の蒸着源531、533内の蒸着材料が消
費された場合、回転昇降台56の昇降及び回転により、
加熱機構55a、55b内の蒸着源531、533を他の蒸
着源532、534と交換し、同じ有機化合物蒸気を放出
させることができる。
上に蒸着源を4個しか配置しなかったが、多数個配置
し、有機蒸着材料が消費されてしまった場合、同じ蒸着
材料が配置されている他の蒸着源を加熱機構55a、5
5b内に収容させるようにしてもよい。このように、本
発明の蒸着装置は、電子注入層、カソード電極又は有機
薄膜の他、種々の薄膜形成に使用することが可能であ
る。
機構を設けておき、蒸着材料が消費された蒸発源が、所
定の場所に移動されたときに、蒸着材料供給機構によっ
て新しい蒸着材料を供給できるようにしておくと、更に
多くの基板に対し薄膜を連続形成することが可能とな
る。
できるので、長時間の連続運転が可能になる。複数の蒸
着源内に、それぞれ異なる蒸着材料を配置しておくと、
真空雰囲気を維持したまま、多数種類の薄膜を形成する
ことができる。
図(回転昇降台を上昇させた場合)
降台を上昇させた場合)
降台を降下させた場合)
降台を降下させた場合)
面図 (b):蒸着源の配置の他の例を説明するための
平面図
台 10、11……真空槽 31〜34……回転昇降
台に設けられた蒸着源 41、42……他の蒸着源
Claims (4)
- 【請求項1】内部を真空雰囲気にできる真空槽と、 前記真空槽内に設けられ、前記真空雰囲気を維持したま
ま昇降と回転が可能に構成された回転昇降台と、 前記回転昇降台に設けられた複数の蒸着源と、 前記複数の蒸着源のうちの所定場所に位置する蒸着源を
収容し、加熱する加熱機構とを有し、 前記回転昇降台の昇降と回転により、前記加熱機構で加
熱される蒸着源を交換できるように構成されたことを特
徴とする蒸着装置。 - 【請求項2】前記加熱機構は抵抗発熱体で構成されたこ
とを特徴とする請求項1記載の蒸着装置。 - 【請求項3】所定の場所に位置する前記蒸着源内に、前
記真空雰囲気を維持したまま、蒸着材料を供給できる蒸
着材料供給機構が設けられたことを特徴とする請求項1
又は請求項2のいずれか1項記載の蒸着装置。 - 【請求項4】前記回転昇降台とは異なる位置に他の蒸着
源が設けられたことを特徴とする請求項1乃至請求項3
のいずれか1項記載の蒸着装置。
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---|---|---|---|
JP04117598A JP3863988B2 (ja) | 1998-02-06 | 1998-02-06 | 蒸着装置 |
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Family Applications (1)
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JP04117598A Expired - Fee Related JP3863988B2 (ja) | 1998-02-06 | 1998-02-06 | 蒸着装置 |
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JP (1) | JP3863988B2 (ja) |
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