KR100869199B1 - 증착원 및 증착장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 증착원의 스플래쉬를 저감하여, 안정되고 높은 증착속도로 증착을 실시하는 데 있다. 본 발명에 의한 증착은, 도가니 내에 복수의 도우넛형 평판 을 수직으로 적층하고, 각 도우넛형 평판 상에 증착재료를 얇게 재치하고, 도가니 를 둘러싸는 히터를 이용하여 도우넛형 평판 상의 증착재료를 가열하고, 상기 증착재료로부터 발생된 증기를 각 층에서의 유동공간(A)을 거쳐서 수직의 유동로(B)에 유동시키고, 상기 유동로(B)의 상부에서의 개구로부터 퇴적되는 기판을 향하여 방출시킴으로써, 실행된다. 유동공간(A)의 컨덕턴스는 유동로(B)의 컨덕턴스보다 작다.

Description

증착원 및 증착장치{VAPOR DEPOSITION SOURCE AND VAPOR DEPOSITION APPARATUS}
도 1은 실시예 1에 의한 증착원을 나타내는 모식 단면도;
도 2는 실시예 1의 증착원을 이용한 증착장치를 나타내는 모식 단면도;
도 3은 실시예 2의 증착원을 분해해서 도시한 분해 단면도;
도 4는 실시예 2의 증착원을 조립한 상태로 도시한 단면도;
도 5는 하나의 종래예에 의한 증착장치를 나타내는 모식 단면도.
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]
1: 도가니 2: 도우넛형 평판
3: 증착재료 10. 40: 증착원
11: 리플렉터 12: 히터(12)
21: 채임버 22: 기판홀더
23: 마스크 24: 마스크홀더
26: 막두께 모니터 10a: 개구
A: 유동공간 B: 유동로
W: 기판
본 발명은, 유기 EL표시장치에 탑재되는 유기소자의 유기 EL패턴 등의 막을 형성하기 위한 증착장치의 증착원 및 증착장치에 관한 것이다.
유기 EL표시장치는 고휘도, 저소비 전력을 제공하고, 액정표시장치를 대신하는 표시 디바이스로서 박형, 고속 응답성 및 넓은 시야각으로 특징지어지는 표시 디바이스의 향후의 트랜드로서 주목받고 있다. 유기 EL표시장치의 제조 방법에는 크게 나누어 2개의 방법이 있다. 한쪽의 방법은, 저분자량형 유기 EL재료를 마스크 증착을 이용하여 막을 형성하는 방법이며, 다른쪽의 방법은, 기판상에 미리 리브를 형성한 후, 상기 리브에 둘러싸인 오목부에 잉크젯 인쇄법 등에 의해 고분자형 유기 EL재료를 공급하는 방법이다.
잉크젯 인쇄법 등을 이용하여 고분자형 유기 EL재료를 공급하는 접근법은, 아직도 사용하는 고분자형 유기 EL재료의 개발중이기 때문에, 상품화 단계에 도달하지는 않았다. 한편, 증착법을 이용하는 접근법에 대해서는, 패시브 매트릭스 방식의 모노크롬이나, 에리어 칼라 패널의 분야에서 상품화되고 있다.
종래의 증착장치는, 일본국 특공평 5－41697호 공보 및 일본국 특개평 1－225769호 공보에 개시된 바와 같은 증착원을 가진다. 일본국 특공평 5－41697호 공보에 개시된 증착원은, 도 5에 도시된 바와 같이, 채임버(121) 내의 하부에 증착원 (110)이 설치되고 증착원(110)은, 케이스인 도가니(101) 내의, 유기 EL막재료 등의 증착재료(103)으로부터 발생하는 증기를 방출하는 개구부(110a)를 가진다. 마스크 홀더(124)에 의해 지지된 증착 마스크(123)을 개재하여 기판 홀더(122)에 의해 지지된 기판(W0)이 개구부 (110a)의 상부에 배치되어 있다.
이 구성에서는, 소량 생산시스템(배치 시스템)을 이용하는 경우에, 기판과 1회의 증착 스텝용의 증착재료를 막형성 공정마다 수용하는 작업이 반복된다.
대량 생산시스탬을 이용하는 경우에는, 수회부터 수백회 분의 증착재료를 증착실(채임버)에 상설된 증착원 내의 도가니에 미리 수용하고, 증착실은 진공을 유지하여, 기판만 로드락실을 개재하여 매 증착시 마다 교환하고 있다.
또는, 일본국 특개평 4-359508호 공보에는 개구부를 가진 원통형상의 용기의 내벽에 복수의 돌출부를 형성하고, 용기의 바닥부 뿐만 아니라 돌출부에 원재료를 충전하고, 이어서 용기를 가열하여 상기 원재료를 방출하는 방법이 개시되어 있다.
그러나, 종래의 증착원을 이용하여 유기 EL용의 박막을 증착하는 것은, 이하의 문제를 발생시킨다. 유기 EL용의 박막 재료에는 승화성 재료가 많다. 승화성의 증착재료는 증착되는 경우에, 증착원 내에서 용해성 재료와 같은 대류가 발생하지 않는다. 따라서, 증착원의 내벽면에 접촉하고 있는 증착재료에서 가장 고온이 발생되고, 이 부분으로부터 증기가 발생하여 증착원의 개구부로부터 진공채임버로 방출된다.
일반적으로 승화성의 유기 재료는 열전도율이 작아서, 이 경향이 한층 더 강하게 된다. 또한, 증착원 내에 배치된 증착재료의 표면부분(상부)은 증착원의 개구부를 향하고 있다. 따라서, 증착원의 개구부로부터 공간으로 열이 방사되어 증착재 료의 상부는 증착원의 중앙부나 하부에 비해 저온이 된다. 그 결과, 증착원 내에서는 내벽면에 따른 부분으로부터 주로 증기가 발생하면서, 증착재료의 상부가 마치뚜껑과 같이 되어, 원활한 증기의 이탈을 방해한다.
증착재료의 증기가 일정한 압력까지 축적되었을 때, 증기는 뚜껑 형상의 증착재료의 상부를 밀어내서 진공 채임버내로 방출된다. 상기 방출에 의해 미소한 폭발을 수반하므로, 스플래쉬(돌비)라고 부르는 현상을 발생시켜서 증착막에 다양한 결함을 초래한다. 또한, 증착원의 내벽을 따라서 형성된 증기의 체류 갭이 붕괴되고, 증착원의 내벽면에 온도가 낮은 새로운 증착재료가 접촉하게 되어, 온도 변동을 일으킨다. 이것은 증착재료의 증발속도를 불안정하게 하는 원인이 된다.
이들 문제를 회피하기 위해서, 일본국 특개평 1－225769호 공보에서는, 유기 화합물의 증착재료에 열전도용 미립자를 균일하게 분산시킴으로써, 도가니와 유기재료간, 도가니와 열전도 입자간, 열전도 입자와 열전도 입자간 및 유기재료와 열전도 입자간의 열전도에 의해 원료를 가열한다. 더욱이, 유기재료 및 열전도 입자의 입경을 감소시킴으로써, 각각의 접촉 면적을 증대시켜 효율적인 열이동이 증가된다.
이 구성에 의하면, 증착원 내의 온도 분포는 향상되지만, 증착원의 개구부로부터 방사된 열에 의해 증착재료의 상부는 하부와 비교해 저온이 되고, 증착재료로부터 발생한 증기는 증착재료의 최상부까지 증착재료의 갭을 통과해야만 한다. 적절한 통로가 없는 경우에는, 상술한 바와 같이, 증기의 가스 유지부를 형성하여, 일정한 압력에 도달했을 때에 미소한 폭발을 수반한 진공 채임버 내에 방출된다. 따라서, 일본국 특개평 1－225769호 공보의 구성에서는 스플래쉬 등의 과제는 해결되지 않는다.
증착재료 상부의 온도 저하를 방지 위해서, 일본국 특공평 5－41697호 공보에서는, 굴뚝형의 튜브를 증착원에 설치하여, 증착원 상부의 가열을 가능하게 하여, 증착재료 상부의 온도 저하를 방지한다. 게다가, 스플래쉬 발생시에도, 굴뚝형 튜브에 의해 스플래쉬에 수반하여 발생한 입자가 피증착 기판에 도달하는 것을 차단하여 안정된 증착을 가능하게 한다.
그러나, 증착재료 상부의 온도 저하를 배제할 수 있는 경우에도, 증착재료 내부나 증착원의 내벽면에 접촉한 부분에서 발생한 증착재료의 증기는, 증착재료의 상부를 통하여 진공 채임버 내에 여전히 방출된다. 따라서, 증착재료의 내부나 증착원의 내벽면에 접촉한 부분에서 발생한 증착재료의 증기는 일정한 압력에 이를 때까지 증착재료 내에 가스 체류부를 형성하고, 미소한 폭발을 수반하면서 굴뚝형 튜브를 통과해 피증착 기판에 도달한다. 이 경우에, 상술한 바와 같이 증발속도가 불안정하게 된다.
이러한 미소폭발을 방지하기 위해서는. 증착재료로부터 발생되는 증기를 신속하게 제거하는 것이 필요하다. 승화재료는 승화점이 분해점에 종종 근접한다. 이경우에, 높은 증착속도를 얻기 위해서 증착재료의 가열되는 면적이 크게 되어야 만한다. 이들 요구사항에 대처하기 위해서, 증착재료를 얇고 넓은 방식으로 증착원 내에 배치하는 것이 필요하다. 이 때문에, 증착원을 극히 크게 해야할 필요가 있어서 현실적이 아니다.
일본국 특개평 4－359508호 공보에서는, 돌출부를 형성하는 것에 의해 장시간 안정적인 원료의 방출을 할 수 있다. 그러나, 돌출부에 배치된 원료가 피증착 기판에 노출되어 있기 때문에, 스플래쉬에 수반하여 발생한 입자가 직접 피증착 기판에 부착될 수 있다. 게다가 각 돌출부에 배치된 원료로부터 증발한 기체가 용기 중앙의 유동로에 모이고, 돌출부의 상하의 갭에 비해 유동로가 기체가 통과하는 저항이 더 큰 경우에는, 돌출부에 배치된 원료로부터 증발한 기체가 신속하게 용기의 개구에 도달할 수 없다.
본 발명은, 상기 종래의 기술이 가지는 미해결의 과제를 감안하여 이루어 것이며, 스플래쉬 등을 회피하고, 큰 증발 속도를 안정되게 공급하는 증착원 및 증착장치를 제공한다.
발명에 의한 증착원은, 증착재료를 수용하는 증착원으로서, 상기 증착재료를 내부에 수용하고, 가열된 후 상기 증착재료를 방출하기 위해 케이스의 상부에 개구를 가지는 케이스와; 상기 증착재료를 재치하는 복수의 재치수단을 포함하고, 상기 복수의 재치수단은, 상기 케이스 내에서 수직으로 인접한 재치수단 간의 갭을 개재해서 복수단 배치되어 있으며, 각 재치수단은, 평면상의 부재이며 개구를 가지고 있다. 상기 갭에 의해, 상기 재치된 증착재료로부터 발생된 증기를 상기 케이스의 개구로 안내하기 위한 유동공간을 상기 재치수단의 면내방향으로 형성한다. 상기 각 재치수단의 상기 개구에 의해, 상기 유동공간과 상기 케이스의 개구를 연통하는 유동로를 수직방향으로 형성한다. 상기 유동공간의 컨덕턴스는, 상기 유동로의 컨덕턴스보다 작다.
복수의 증착재료 설치 수단을 적층하고, 각 층이 한정된 영역에서 증착재료를 가열하여 증발시켜서, 증착원을 대형화하지 않고 증발면적을 크게 얻을 수 있다.
증발시키기 위해서 증착재료를 얇고 넓게 재치하여, 스플래쉬 등의 원인이 되는 미소 폭발을 수반하지 않고 증착재료로부터 증기를 발생할 수 있다. 게다가 증착재료의 가열면적이 넓기 때문에, 온도를 높이지 않고 큰 증착속도를 안정적으로 얻는 것이 가능해진다.
또한, 유동공간의 컨덕턴스가, 유동로의 컨덕턴스보다 작아서 , 각 재치수단에 재치된 증착재료로부터 발생한 증기가 신속하게 케이스의 개구에 도달할 수 있어서 보다 안정된 증착을 실시할 수 있다.
본 발명의 다른 특징은 첨부도면을 참조하면서 다음의 전형적인 실시예로부터 명백해질 것이다.
[실시형태의 설명]
본 발명을 실시하기 위한 전형적인 실시형태를 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 증착장치의 증착원(10)은, 케이스인 도가니(1)내에 적층된 증착재료 재치수단을 형성하는 도우넛형 평판(2)를 가진다. 각 도우넛형 평판(2)상에 증착재료(3)가 재치된다. 도가니(1)는 리플렉터(11) 내에 배치되어 히터(12)에 의해 가열된다. 이와 같이, 증착재료(3)를 재치하는 재치수단인 도우넛형 평판(2)을 증착원(10)의 내부에 수직 방향으로 적층한다. 증착재료(3)를 재치하는 도우넛형 평판(2)은, 전체가 균일한 온도를 유지하도록 열전도성이 좋은 재료일 뿐만 아니라, 증착재료(3)와의 반응성이 없는 물질, 예를 들면 그래파이트 등으로 형성한다. 증착재료(3)를 균일하게 가열하여, 증착재료(3)로부터 발생한 증기를 유동시키기 위해서, 도우넛형 평판(2)은 중심부에 개구이 있다.
증착재료(3)를 재치하는 인접한 도우넛형 평판(2)의 사이에, 갭이 형성되어 있다. 상기 갭은 증착재료(3)로부터 발생한 증기를 신속하게 통과할 수 있는 컨덕턴스를 가지는 유동공간(A)을 유지한다. 각 도우넛형 평판(2)상에 재치된 증착재료(3)로부터 발생한 증기는, 도우넛형 평판(2)내를 반경방향으로 유동하고, 중앙의 개구를 포함한 축방향의 유동로(B)를 통과하여, 도가니(1)의 상단에 개방하는 개구부(10a)에 도달한다. 이 축방향의 유동로(B)의 컨덕턴스는, 상기 인접한 도우넛형 평판간의 반경방향의 유동공간(A)의 컨덕턴스보다 크므로, 도우넛형 평판(2)에 재치된 각 증착재료(3)로부터 발생한 증기가 신속하게 개구부(10a)에 도달할 수 있다. 유동공간(A)의 컨덕턴스가 유동로(B)의 컨덕턴스보다 큰 경우에는, 도우넛형 평판(2)에 재치된 증착재료로부터 발생된 증기가, 유동공간(A)으로부터 유동로(B)에 흐르기 어려워진다. 다음에, 유동공간(A)내의 압력의 변동에 의해, 증착률의 불안정화나 돌비를 일으키는 원인이 된다. 본 발명에서는, 도우넛형 평판(2)에 재치된 각 증착재료(3)로부터 발생한 증기는, 유동공간으로부터 유동로에 원활하게 흘러서 증착률을 안정하게 할 수 있다.
보다 구체적으로는, 유동공간(A)의 컨덕턴스(CA)와 유동로(B)의 컨덕턴스(CB)와의 비는, 1 ≤ CB／CA ≤ 100 가 될 수 있다. 이에 대한 이유는, 1 이하의 비율은 원활한 증기의 흐름이 저해되고, 100이상의 비율은 증착재료 재치수단을 설치하기 위한 여유가 감소 되기 때문이다.
이상 설명한 컨덕턴스란, 유동 저항의 역수이며, 유체의 흐르기 쉬움을 나타내는 값이다.
증착재료(3)를 재치하는 각 도우넛형 평판(2)은, 외주부를 도가니(1)의 측벽에 개별적으로 제거할 수 있는 방식으로 도가니(1)의 측벽에 부착되어 있다. 도가니(1)의 외주를 히터(12)를 이용하여 가열하여 열전도에 의해 도우넛형 평판 전체를 균일하게 가온할 수 있다.
본 발명에서, 개구부(10a)의 컨덕턴스는, 유동로(B)의 컨덕턴스보다 작게 할수 있다, 즉 개구부(10a)의 치수가 각 도우넛형 평판(2)의 중심부의 개구보다 작게 할 수 있다. 개구부(10a)의 치수를 각 도우넛형 평판(2)의 중심부의 개구보다 작게 설계함으로써, 각 층으로부터 발생된 증기가 개구부(10a)에 도달하는데 소요되는 시간까지의 변동에 의한 증발속도의 불안정성을 배제할 수 있다. 보다 구체적으로는, 유동로(B)의 컨덕턴스(CB)와 개구부(10a)의 컨덕턴스(C10a)의 비는, 1 ≤ CB／C10a ≤ 10 이 될 수 있다. 1 이하이면 증착률이 적게 되고, 10보다 크면 증착원의 외부로 열이 방출되어 피증착 기판에 악영향을 줄 수 있기 때문이다.
또, 본 발명에서, 증착재료의 재치수단인 도우넛형 평판(2) 위에는 케이스인 도가니(1)는 커버가 배치되어 있고, 각 도우넛형 평판(2)은 도가니(1)의 개구(10a)의 바로 아래에는 배치되지 않아도 된다. 이에 대한 이유는, 도우넛형 평판(2)이 도가니(1)의 개구(10a)의 바로 아래에 배치되어 있고, 도우넛형 평판(2) 재치된 증 착재료(3)에 돌비가 발생한 경우에, 돌비에 의해 발생한 입자가 직접 피증착 기판에 부착할 수 있기 때문이다. 본 발명에서는, 재치된 증착재료(3)에 돌비가 발생한 경우에도, 돌비에 의해 발생된 입자가 직접 피증착 기판에 부착하는 것이 없다. 따라서, 형성되는 층을 오염키는 이물질에 대해 매우 민감한 유기 EL소자의 유기 화합물층을 막을 형성하는 경우에는, 이물질이 감소된 막을 형성 할 수 있다.
재치수단인 도우넛형 평판(2) 위에 배치된 케이스의 상부는, 반드시 케이스의 측부, 또는 하부와 일체가 될 필요는 없고, 예를 들면 케이스의 측부 또는 하부와 제외가 가능한 뚜껑 형상의 부재이어도 된다. 즉, 도우넛형 평판(2)을 외부 환경과 차단하는 부재를 형성하면 된다. 더욱이, 제거 가능한 부재를 이용하여 증착재료의 충전이나 증착원 내의 세정을 용이하게 실시할 수 있다.
도 2에 도시된 증착장치는, 채임버(21) 내에서, 피증착 기판(기판)(W1)을 유지하는 기판홀더(22)와 마스크(23)를 유지하는 마스크홀더(24)를 포함하고 상기기판홀더(22) 및 상기 증착원(10)에 대향 시킨다. 다음에, 증착원(10) 내의 유기 EL 막재료 등의 증착재료를 가열하여 증착재료의 증기를 피증착 기판(W1)에 증착시킨다. 이 공정에서, 재치수단에 재치하는 증착재료를, 얇게 재치할 수 있다. 얇게 재치하는 것에 의해, 증착재료를 가열했을 때에 온도 변동을 감소시킬 수 있고, 돌비를 방지할 수 있다. 구체적으로는, 재치되는 증착재료는 0.5mm이상 10mm이하의 두께를 가질 수 있다.
[실시예 1]
도 1은 실시예 1을 나타내고, 도가니(1)는 도시하지 않는 구조체에 의해 지지를 받고 있고, 히터(12)에 의해 복사 가열된다. 열전대를 이용하여 도가니(1)의 저부 온도를 측정함으로써, 온도 조절계와 전원에 의해 히터(12)의 출력을 제어한다. 히터(12)의 외부 리플렉터(11)는, 히터(12)로부터의 복사열을 도가니(1)에 집중시키는 기능을 한다. 도가니(1)의 내벽으로부터 내측에 돌출되어 있는 도우넛형 평판(2) 위에 얇은 증착재료(3)가 재치된다. 각 도우넛형 평판(2)은, 상 하부의 인접한 도우넛형 평판(2)과 일정한 간격에 의해 공간을 두고 있다.
본 실시예에서는, 도우넛형 평판(2)에 증착재료(3)를 1mm의 두께로 재치하였다. 각 도우넛형 평판(2)의 직경은 40mm, 중심부의 원형개구은 직경이 10mm이다. 8개의 도우넛형 평판(2)은 동축상으로 적층되어, 서로 5mm 떨어져 있다. 인접한 도우넛형 평판(2) 간의 유동공간(A)은, 증착재료(3)로부터 발생된 증기가 유동하는 공간이다. 한편, 도우넛형 평판(2)의 중심에서의 개구의 직경은, 각 도우넛형 평판(2)상의 증착재료(3)로부터 발생된 증기가 축방향으로 용이하게 통과할 수 있는 유동로(B)를 형성하도록 결정된다. 이와 같이, 유동로(B)의 컨덕턴스는 유동공간(A)의 컨덕턴스보다 크게 구성된다.
각 도우넛형 평판(2)의 외주는 도가니(1)의 내벽면에 접합되어 있다. 개구부(10a)는 각 도우넛형 평판(2)과 동축상에 배치되어 직경 5mm의 원형으로 하였다.
도 2에 도시된 증착장치에서, 증착원(10)이 채임버(21)의 저부에 유지되고 채임버(21)는 도시하지 않는 진공 배기계에 접속되어 있고, 역시 도시하지 않는 압력계에 의해 진공 배기중의 압력을 모니터 한다. 증착원(10)의 개구부(10a)는, 증 착원(10)의 상부에 설치된 피증착 기판(W1)에 향하고 있다. 피증착 기판(W1)은 기판홀더(22)에 의해 유지되어 있고, 마스크(23)는, 마스크홀더(24)에 의해 유지되어 피증착 기판(W1)의 막형성 면에 밀착되어 있다. 마스크(23)에는 증착하기 위한 개구패턴이 형성되어 있고, 피증착 기판(W1)에 개구패턴이 전사된다. 피증착 기판(W1)/마스크(23) 및 증착원(10)의 사이에 셔터(25)가 설치되어 있다. 상기 셔터는, 증착시에 셔터(25)가 개방되는 방향으로 피증착 기판(W1) 및 마스크(23)를 증착원(10)의 개구부(10a)에 노출시키도록 이동한다.
증착원(10)을 가열하고 증착재료(3)가 증발하는 경우에는, 피증착 기판(W1) 의 옆에 설치된 막두께 모니터(26)에 의해 증발률을 모니터한다. 다음에 막형성 공정을 설명한다.
피증착 기판(W1)으로서 100mm 평방의 석영 유리를 기판홀더(22)에 배치하였다. 마스크(23)는 델타 배치로 칭하고 3각으로 배치되는 개구부를 사용하였다. 이 마스크(23)를 마스크홀더(24)에 배치하고, 피증착 기판(W1)에 밀착시켰다. 셔터(25)는 이 단계에서는 피증착 기판(W1)의 증착면을 차폐하는 위치에 유지되어 있다. 막두께 모니터(26)는, INFICON 사제 IC－5(상표명)를 이용하였다. 증착원(10)의 개구부(10a)로부터 피증착 기판(W1)의 증착면까지의 간격은 350mm이었다. 증착원(10)의 개구부(10a)와 막두께 모니터(26)의 증착면까지의 간격도 350mm이었다. 증착재료(3)는 Alq3를 사용하고, 각 도우넛형 평판(2)상에 0.05g씩 재치했다. 채임버(21) 를 1×10-5pa에 진공 배기한 후, 히터(12)를 통전하여, 증착원(10)을 290℃로 가열 시켰다.
증착원(10)이 290℃에 도달하면, 막두께 모니터(26)를 이용하여 증착속도가 14±0.1nm／sec로 안정되어 있는 것을 확인하고, 셔터(25)를 탈색 화살표 방향으로 개방하여 증착을 개시하였다. 막두께 모니터(26)를 이용하여 막을 200nm로 형성하성한 것을 확인했을 때, 셔터(25)를 닫아 증착을 종료하였다. 증착 종료시 석영 유리의 피증착 기판(W1) 상에 증착한 Alq3막의 두께를 측정하였다. 그 측정값은, 기판 중심부에서 205.1nm, 기판 중심부로부터 50mm 떨어진 기판 4변의 중심부에서 평균 202.4nm였다. 증착중의 막두께 모니터(26)의 측정값을 관찰하였지만, 돌비(스플래쉬) 둥에 기인하는 급격한 막형성 속도의 변동은 없었다.
[비교예]
다음에, 실시예 1과 관련하여 비교예를 설명한다. 실시예 1과 마찬가지의 증착원에서, 증착원의 개구부의 크기를 변경하고 직경 10mm의 원형의 개구부를 이용하여 실시예 1과 마찬가지의 진공증착을 행하였다. 실시예 1에서와 같이, 피증착기판 및 증착재료를 배치하고 채임버를 1×10-5Pa로 배기한 후 히터에 의해 통전하여 증착원을 290℃로 가열하였다. 증착원이 290℃에 도달하면, 막두께 모니터를 이용하여 증착속도가 13±0.1nm/sec에서 안정된 것을 확인하고, 셔터를 개방하여 증착을 개시하였다. 막두께 모니터를 이용하여 200nm의 두께로 막을 형성한 것을 확인하고, 셔터를 닫아서 증착을 종료하였다.
증착중의 막두께 모니터로부터의 측정값을 관찰하였지만, 돌비에 기인한 막형성속도의 급격한 변동은 없었다. 증착시에, 석영유리로 이루어진 피증착기판 상에 증착된 Alq3의 두께를 측정하였다. 그 측정치는 기판중심부에서 206.2nm이고, 기판중심부로부터 50nm 떨어진 기판 4변의 중심부에서 평균 198.4nm 였다. 즉, 본 비교예에서의 증착막 두께분포의 균일성은 실시예 1의 것보다 열화 되어 있었다. 이것은, 본 비교예에서의 증착원의 개구부가 실시예 1의 개구부보다 크기 때문에, Alq3의 증기가 채임버를 통하여 증착원으로부터 통과할 때의 컨덕턴스가 높게되고, 증착원의 내부압력과 증착원의 외부압력간의 차이가 감소되어서, Alq3의 증기의 발산분포가 코사인 법칙을 따르지 않기 때문이다.
[실시예 2]
도 3 및 도 4는 실시예 2에 의한 증착원(40)을 나타낸다. 도 3의 분해조립도에 도시된 바와 같이, 증착원(40)의 각 도우넛형 평판은 측벽(32a)을 가지고, 상기 측벽(32a)과 일체화되어 각 측에 분리되어 배치되어 있다. 각 도우넛형 평판에 증착재료로서 Alq3를 재치하여 도 4에 도시된 바와 같이, 동축형상으로 적층한다. 다음에, 중심공이 있는 상부 뚜껑(34)이 최상부에 배치되고 최하부에 바닥판(35)이 배치되어 있다. 상기 적층된 도우넛형 평판의 측벽(32a), 상부 뚜껑(34) 및 바닥판(35)은, 실시예 1의 도가니(1)와 동일한 기능을 가지도록 되어 있고, 외측에 히터(42)가 배치되어 있다. 즉, 도 4에 도시된 증착원은, 케이스가 재치수단인 도우넛형 평판(32)과 일체이며, 그 구조체의 각각이 재치수단 마다 독립된 구조체가 수직으로 복수개 적층되어 있도록 되어있다. 이와 같이 구성된 증착원에 의해, 각 재 치수단에 증착재료를 재치하기 용이해지고, 증착원의 세정 및 교환 등의 메인턴넌스가 용이하게 행할 수 있다.
증착원(40)을 이용하여 실시예 1에서의 조건과 동일한 조건하에 Alq3막을 증착하였다. 채임버를 1×10-5pa에 진공 배기한 후, 히터(42)를 통전하여, 증착원(40)을 290℃까지 가열시켰다. 증착원(40)이 290℃에 도달하였을 때, 막두께 모니터를 이용하여 증착 속도가 13.5±0.1nm／sec로 안정되어 있는 것을 확인하고, 셔터를 개방하여 증착을 개시하였다. 막두께 모니터를 이용하여 막이 200nm의 두께로 형성된 것을 확인했을 때, 셔터를 닫아 증착을 종료하였다.
증착 종료후, 석영 유리의 피증착 기판상에 증착 한 Alq3막의 두께를 측정하였다. 그 측정치는 기판 중심부에서 202.5nm, 기판 중심부로부터 50mm 떨어진 기판 4변의 중심부에서 평균 200.4nm였다. 증착중의 막두께 모니터로부터의 측정치를 관찰했지만, 돌비에 기인하는 급격한 막형성 속도의 변동은 없었다.
본 발명에 의하면, 스플래쉬 등을 회피하고, 큰 증발속도를 안정되게 공급하는 증착원 및 증착장치를 제공한다.
본 발명은 전형적인 실시형태에 관련하여 설명하였지만, 개시된 전형적인 실시형태에 한정되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이하 청구항의 범위는 이러한 변경 및 등가 구성 및 기능을 모두 포함하도록 가장 넓게 해석되어야 한다.

Claims (5)

  1. 증착재료를 수용하는 증착원으로서,
    상기 증착재료를 내부에 수용하고, 가열된 후 상기 증착재료를 방출하기 위해 케이스의 상부에 개구를 가지는 케이스와;
    증착재료를 재치하는 복수의 재치수단
    을 포함하고,
    상기 복수의 재치수단은, 상기 케이스 내에서 수직으로 인접한 재치수단 간의 갭을 개재해서 복수단 배치되어 있으며, 각 재치수단은, 평면상의 부재이며 개구를 가지고 있고,
    상기 갭에 의해, 상기 재치된 증착재료로부터 발생된 증기를 상기 케이스의 개구로 안내하기 위한 유동공간이 상기 재치수단의 면내방향으로 형성되고,
    상기 각 재치수단의 상기 개구에 의해, 상기 유동공간과 상기 케이스의 개구를 연통하는 유동로가 수직방향으로 형성되고,
    상기 유동공간의 컨덕턴스는, 상기 유동로의 컨덕턴스보다 작은 것을 특징으로 하는 증착원.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 케이스의 개구의 컨덕턴스는, 상기 유동로의 컨덕턴스보다 작은 것을 특징으로 하는 증착원.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 케이스는, 상기 재치수단의 상부에 커버가 배치되고,
    상기 재치수단은, 상기 증착원의 개구의 바로 아래에 배치되지 않는 것을 특징으로 하는 증착원.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 증착원은, 상기 케이스와 상기 재치수단이 일체로 형성되고 또한 각 구조체가 재치수단마다 각각 독립된 구조체가 수직 방향으로 복수개 적층 되도록 되어있는 것을 특징으로 하는 증착원.
  5. 제1 항에 기재된 증착원과, 채임버와, 상기 증착원에 재치된 증착재료를 가열하는 가열수단과, 피증착물을 유지하는 유지부재를 가지는 것을 특징으로 하는 증착장치.
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