KR20090106632A - 증착원, 증착 장치, 유기 박막의 성막 방법 - Google Patents

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KR20090106632A
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Abstract

막질이 양호한 유기 박막을 성막가능한 증착 장치를 제공한다. 본 발명의 증착 장치 (1) 는 증발실 (15) 과 증착 용기 (21) 를 갖고 있고, 증착 용기 (21) 와 증발실 (15) 은 작은 구멍 (38) 에 의해 접속되어 있다. 증착 재료 (16) 는 증발실 (15) 에 필요량씩 공급되므로, 대량의 증착 재료 (16) 가 장시간 가열되는 경우가 없다. 증착 재료 (16) 는 증발실 (15) 에서 증발되므로, 돌비가 일어나도, 액적이 기판 (6) 에 도달하지 않는다. 레이저광의 조사로 증착 재료 (16) 를 증발시키면, 증착 재료 (16) 의 화학 변성이 적어서 좋다.
Figure P1020097017666
증착원, 증착 장치, 유기 박막, 성막 방법

Description

증착원, 증착 장치, 유기 박막의 성막 방법{DEPOSITION SOURCE, DEPOSITION APPARATUS AND METHOD FOR FORMING ORGANIC THIN FILM}
기술분야
본 발명은 유기 박막의 기술 분야에 관한 것으로서, 특히 품질이 좋은 유기 박막을 제조하는 기술에 관한 것이다.
배경기술
유기 EL 소자는 최근 가장 주목받는 표시 소자의 하나로서, 고휘도이며 응답 속도가 빠르다는 우수한 특성을 갖고 있다. 유기 EL 소자는, 유리 기판 상에 적색, 녹색, 청색의 3 색의 상이한 색으로 발색되는 발광 영역이 배치되어 있다. 발광 영역은, 애노드 전극막, 홀 주입층, 홀 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 및 캐소드 전극막이 이 순서로 적층되어 있고, 발광층 중에 첨가된 발색제에 의해, 적색, 녹색, 또는 청색으로 발색되도록 되어 있다.
홀 수송층, 발광층, 전자 수송층 등은 일반적으로 유기 재료로 구성되어 있고, 이와 같은 유기 재료 막의 성막에는 증착 장치가 넓게 사용된다.
도 5 의 부호 203 은 종래 기술의 증착 장치로서, 진공조 (211) 의 내부에 증착 용기 (212) 가 배치되어 있다. 증착 용기 (212) 는 용기 본체 (221) 를 갖고 있고, 그 용기 본체 (221) 의 상부는, 1 내지 복수 개의 방출구 (224) 가 형성된 덮개부 (222) 에 의해 막혀 있다.
증착 용기 (212) 의 내부에는, 분체 (粉體) 의 유기 증착 재료 (200) 가 배치되어 있다.
증착 용기 (212) 의 측면과 저면에는 히터 (223) 가 배치되어 있고, 진공조 (211) 내를 진공 배기계 (215) 에 의해 진공 배기하여, 히터 (223) 가 발열하면 증착 용기 (212) 가 승온되어, 증착 용기 (212) 내의 유기 증착 재료 (200) 가 가열된다.
유기 증착 재료 (200) 가 증발 온도 이상의 온도로 가열되면, 증착 용기 (212) 내에, 유기 재료 증기가 충만되어, 방출구 (224) 로부터 진공조 (211) 내로 방출된다.
방출구 (224) 의 상방에는 기판 반송 장치 (214) 가 배치되어 있어, 홀더 (210) 에 기판 (205) 을 유지시키며 기판 반송 장치 (214) 를 동작시키면, 기판 (205) 은 방출구 (224) 의 바로 위의 위치를 통과하여, 방출구 (224) 로부터 방출된 유기 재료 증기가 기판 (205) 표면에 도달하여, 홀 주입층이나 홀 수송층 등의 유기 박막이 형성된다.
유기 재료 증기를 방출시키면서, 기판 (205) 을 1 장씩 방출구 (224) 위를 통과시키면, 복수 장의 기판 (205) 에 축차 유기 박막을 형성할 수 있게 된다.
특허문헌 1: 일본공개특허공보 제2003-96557호
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
그러나, 상기와 같이 복수 장의 기판 (205) 을 성막하기 위해서는, 증착 용 기 (212) 내에 다량의 유기 증착 재료 (200) 를 배치할 필요가 있다. 실제의 생산 현장에서는, 증착 재료를 350℃ ∼ 450℃ 로 가열하면서 120 시간 이상 연속하여 성막 처리를 실시하기 때문에, 증착 용기 (212) 내의 유기 증착 재료 (200) 는 장시간 고온에 노출됨으로써, 증착 용기 중의 수분과 반응하여 변질되거나, 가열에 의한 분해가 진행되어, 가열 초기의 상태에 비해, 유기 증착 재료 (200) 가 열화된다.
또, 유기 증착 재료 (200) 가 가열될 때에 돌비 (突沸) 가 발생하면, 유기 증착 재료 (200) 의 용융물로 이루어지는 액적이 방출된다. 돌비는 방출구 (224) 의 바로 아래에서 발생하기 때문에, 그 액적의 일부가 방출구 (224) 를 통과하여, 기판 (205) 에 도달하면, 형성되는 박막에 액적이 혼입되어, 막질이 악화된다는 문제가 있었다.
과제를 해결하기 위한 수단
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 증착원으로서, 내부에서 증착 재료의 증기를 증발시키는 증발실과, 상기 증착 재료의 증기를 방출하는 방출구를 갖는 증착 용기와, 상기 증착 용기의 내부 공간과 상기 증발실의 내부 공간을 접속시키는 구멍과, 상기 증발실에 접속되고, 상기 증발실의 내부에 증착 재료를 공급하는 공급 장치와, 상기 증발실에 공급된 상기 증착 재료를 가열하여 증발시키는 가열 장치를 갖는 증착원이다.
본 발명은 증착원으로서, 상기 증발실에는 레이저광을 투과시키는 창부가 형성되고, 상기 가열 장치는, 상기 창부를 통과하여 상기 증발실 내부에 상기 레이저 광을 조사하도록 구성된 증착원이다.
본 발명은 증착원으로서, 상기 공급 장치는, 상기 증착 재료가 배치되는 공급실과, 일단이 상기 공급실에 접속되고, 타단이 상기 증발실에 접속된 파이프와, 상기 파이프에 삽입 통과된 회전축과, 상기 회전축을 중심 축선을 중심으로 하여 회전시키는 회전 수단을 갖고, 상기 회전축의 측면에는 나선 형상의 홈이 형성된 증착원이다.
본 발명은 증착원으로서, 상기 증착 용기를 가열하는 가열 수단을 갖는 증착원이다.
본 발명은 증착 장치로서, 진공조와, 증착원을 갖고, 상기 증착원은, 내부에서 증착 재료의 증기를 증발시키는 증발실과, 상기 증착 재료의 증기를 방출하는 방출구를 갖는 증착 용기와, 상기 증착 용기의 내부 공간과 상기 증발실의 내부 공간을 접속시키는 구멍과, 상기 증발실에 접속되고, 상기 증발실의 내부에 증착 재료를 공급하는 공급 장치와, 상기 증발실에 공급된 상기 증착 재료를 가열하여 증발시키는 가열 장치를 갖고, 상기 증착 용기에는, 내부 공간을 상기 진공조의 내부 공간에 접속시키는 방출구가 형성된 증착 장치이다.
본 발명은 증착 장치로서, 상기 진공조 내에는, 성막 대상물을 유지시키며, 상기 증착 용기의 상기 방출구와 대면하는 위치를 통과시키는 반송 기구가 배치된 증착 장치이다.
본 발명은, 진공조 내부에 유기 재료의 증기를 방출시켜, 상기 진공조 내부에 배치된 기판 표면에 유기 재료의 박막을 성막하는 유기 박막의 성막 방법으로 서, 증착 용기 및 증발실과, 상기 증착 용기의 내부 공간과 상기 증발실의 내부 공간을 접속시키는 구멍을 갖는 증착원의, 상기 증발실 내부에서 유기 재료의 증기를 발생시켜, 상기 증착 용기에 형성된 방출구로부터, 상기 증기를 상기 진공조 내부에 방출시키는 유기 박막의 성막 방법이다.
본 발명은 유기 박막의 성막 방법으로서, 상기 증발실 내부에 공급된 상기 유기 재료에 레이저광을 조사하여, 상기 증기를 발생시키는 유기 박막의 성막 방법이다.
본 발명은 상기와 같이 구성되어 있고, 증발 재료는 방출구가 형성된 증착 용기에서는 증발되지 않고, 그 증착 용기에 인접하는 증발실 내부에서 증발된다. 따라서, 증착 재료를 증발시킬 때, 돌비가 일어나도, 액적은 기판에 도달하지 않고, 기판 표면에 성장하는 박막의 막질이 열화되지 않는다. 증발실과 증착 용기가, 파이프 등 가늘고 긴 공간에서 접속되는 경우에는, 증발실과 증착 용기 사이의 거리가 길어지므로, 액적이 보다 잘 누설되지 않게 된다.
레이저광을 조사하여 증착 재료를 증발시키는 방법은, 저항 가열 등의 다른 가열 방법에 비해 증착 재료의 화학 변성이 잘 일어나지 않는다.
따라서, 레이저광을 사용한 증착법은, 유기 EL 재료 (전하 이동 재료, 발광 재료, 전자 이동 재료 등) 와 같이, 가열에 의한 화학 변성이 일어나기 쉬운 재료를 증발시키는데 특히 적합하고, 유기 EL 재료의 변성이 적고, 발광량이 많은 유기 EL 장치를 제조할 수 있다.
레이저광은 폴리머도 화학 변성 없이 증발시킬 수 있기 때문에, 종래 잉크젯 법, 스크린 인쇄법, 스핀코트법으로 성막된 폴리머 박막을, 증착법으로 성막할 수 있다.
증발실에 증착 재료의 공급 장치를 접속하여, 소정 장수의 성막에 필요한 양을, 필요할 때마다 공급하도록 하면, 다수의 기판을 연속 성막하는 경우라도, 대량의 증착 재료가 장시간 가열되지 않기 때문에, 증착 재료가 변성되지 않는다.
발명의 효과
증착 재료가 고온에 장시간 노출되지 않기 때문에, 증착 재료가 분해나 변질되지 않는다. 증착 재료와 화학 조성이 변하지 않는 박막을 성막할 수 있다. 발광량이 많은 유기 EL 장치를 제조할 수 있다.
도면의 간단한 설명
도 1 은 본 발명의 제 1 예의 증착 장치를 설명하기 위한 사시도.
도 2 는 그 증착 장치의 내부를 설명하기 위한 모식적 단면도.
도 3 은 본 발명의 제 2 예의 증착 장치를 설명하기 위한 모식적 단면도.
도 4 는 본 발명의 제 3 예의 증착 장치를 설명하기 위한 모식적 단면도.
도 5 는 종래 기술의 증착 장치.
부호의 설명
1, 50, 70 … 증착 장치
2 … 가열 장치 (레이저 조사 장치)
6 … 성막 대상물 (기판)
11 … 진공조
15 … 증발실
21 … 증착 용기
25 … 칸막이 부재
30 … 공급 장치
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
도 1 의 사시도, 도 2 의 개략 단면도의 부호 1 은, 본 발명의 실시예로서, 제 1 예의 증착 장치를 나타내고 있다.
이 증착 장치 (1) 는, 진공조 (11) 와, 증착원 (3) 을 갖고 있다 (도 1 에서는 진공조 (11) 는 생략되어 있다).
진공조 (11) 에는 진공 배기계 (9) 가 접속되어 있어, 진공 배기계 (9) 를 동작시키면 진공조 (11) 의 내부가 진공 배기된다.
증착원 (3) 은, 증착 용기 (21) 와, 증발실 (15) 과, 공급 장치 (30) 를 갖고 있다. 증착 용기 (21) 는 진공조 (11) 내부에 배치되어 있다. 증착 용기 (21) 에는 복수의 방출구 (24) 가 나열 형성되고, 후술하는 바와 같이, 공급 장치 (30) 로부터 공급된 증착 재료 (16) 가 증발실 (15) 내에서 증발되면, 그 증기가 증착 용기 (21) 내부에 도입되고, 각 방출구 (24) 로부터는 진공조 (11) 의 내부로 증착 재료의 증기가 방출되도록 구성되어 있다.
진공조 (11) 의 내부에는, 기판 반송 기구 (14) 가 배치되어 있다. 기판 반송 기구 (14) 에는 홀더 (10) 가 부착되어 있다. 홀더 (10) 에 성막 대상물인 기판을 유지시키며, 진공조 (11) 내를 이동시키면, 기판은 방출구 (24) 와 대면 하는 위치를, 방출구 (24) 의 나열 형성 방향과 직교하는 방향으로 통과하도록 구성되어 있다.
기판의 폭은, 방출구 (24) 가 배치된 영역의 길이보다 짧고, 방출구 (24) 로부터 진공조 (11) 의 내부로 방출된 증착 재료 증기는, 기판 표면에 균일하게 도달하여, 증착 재료의 박막이 형성된다. 기판과 방출구 (24) 사이에 마스크를 배치하여, 기판 표면의 소정 영역에만 박막을 형성해도 된다.
다음으로, 증착원 (3) 에 대해 상세하게 설명한다.
공급 장치 (30) 는, 공급실 (31) 과, 파이프 (32) 와, 회전축 (35) 을 갖고 있다. 공급실 (31) 은 증발실 (15) 의 상방에 배치되어 있다.
파이프 (32) 는 증발실 (15) 의 천장에 기밀하게 삽입 통과되고, 그 하단이 증발실 (15) 내부에 노출되고, 상단이 공급실 (31) 의 내부에 접속되어 있다.
공급실 (31) 은 파이프 (32) 보다 큰 직경이고, 공급실 (31) 의 저면에 파이프 (32) 의 상단 개구가 노출되어 있다.
회전축 (35) 은, 상단이 공급실 (31) 과 파이프 (32) 의 접속 부분보다 상방으로 돌출되도록 파이프 (32) 에 삽입되어 있다.
회전축 (35) 의 측면 중 파이프 (32) 의 하단보다 위의 부분에는, 적어도 공급실 (31) 과 파이프 (32) 의 접속 부분보다 상방 위치까지 나선 형상의 홈이 형성되어 있고, 공급실 (31) 의 저면 상에 증착 재료 (16) 가 고이면, 홈에 증착 재료가 접촉된다.
이 증착 장치 (1) 에서 사용되는 증착 재료 (16) 는 분체이다. 회전축 (35) 의 홈과 홈 사이의 볼록부는 파이프 (32) 의 내벽면과 접촉하거나, 볼록부와 내벽면 사이의 간극이 증착 재료 (16) 의 입자경 이하여서, 회전축 (35) 이 정지 (靜止) 된 상태에서는, 증착 재료 (16) 가 낙하되지 않게 되어 있다.
진공조 (11) 의 외부에는 회전 수단 (37) 이 배치되어 있다. 회전축 (35) 은 회전 수단 (37) 에 접속되어 있어, 회전 수단 (37) 의 동력을 회전축 (35) 에 전달시키면, 회전축 (35) 은 상승도 하강도 하지 않고, 파이프 (32) 내에 삽입 통과된 상태를 유지하면서, 중심 축선 C 를 중심으로 하여 회전하도록 구성되어 있다.
이 때의 회전 방향은, 회전축 (35) 을 고체에 비틀어 넣은 것으로 가정했을 때에, 회전축 (35) 이 상방으로 이동하는 방향이며, 주위의 증착 재료 (16) 는 회전축 (35) 에 가해지는 힘의 반작용에 의해 하방으로 밀린다.
홈 하단은 증발실 (15) 의 내부 공간에 접속되어 있고, 증착 재료 (16) 가 하방으로 밀리면 증발실 (15) 내부에 낙하된다.
회전축 (35) 을 1 회전시켰을 때에 낙하되는 증착 재료 (16) 의 양은 미리 알 수 있고 (예를 들어, 1 회전으로 0.01 g), 필요량에 따른 회전수로 회전축 (35) 을 회전시킴으로써, 필요량의 증착 재료 (16) 를 증발실 (15) 에 공급할 수 있다.
증발실 (15) 에는 투명한 창부 (19) 가 형성되어 있다. 여기서는, 증발실 (15) 은 진공조 (11) 내부에 위치하고, 진공조 (11) 의 측벽의 창부 (19) 와 대면하는 위치에도 창부 (4) 가 형성되어 있다.
진공조 (11) 의 외부에는 가열 수단인 레이저 조사 장치 (2) 가 배치되어 있 고, 레이저 조사 장치 (2) 가 조사하는 레이저광은, 창부 (4, 19) 를 통과하여 증발실 (15) 내부의 증착 재료 (16) 에 입사되어, 증발실 (15) 내부에 증착 재료 (16) 의 증기가 발생한다.
증발실 (15) 과 증착 용기 (21) 는 칸막이 부재 (25) 에 의해 내부 공간이 구획되어 있고, 칸막이 부재 (25) 에 형성된 작은 구멍 (구멍) (38) 에 의해 증발실 (15) 과 증착 용기 (21) 의 내부가 접속되어, 증발실 (15) 에서 발생한 증기는, 작은 구멍 (38) 을 통과하여 증착 용기 (21) 로 이동하고, 방출구 (24) 를 통과하여 진공조 (11) 의 내부로 방출된다.
여기서는, 증발실 (15) 과 증착 용기 (21) 는 일면이 서로 마주보며 배치되고, 증발실 (15) 과 증착 용기 (21) 사이에 파이프 (26) 가 형성되어, 파이프 (26) 에 의해 증발실 (15) 과 증착 용기 (21) 의 내부 공간이 접속되어 있다.
따라서, 칸막이 부재 (25) 는, 증발실 (15) 과 증착 용기 (21) 의 서로 대면하는 벽면과, 파이프 (26) 의 벽면으로 구성되고, 작은 구멍 (38) 은 파이프 (26) 의 내부 공간 중 가장 크기가 작은 부분으로 구성되어 있다. 여기서는, 파이프 (26) 는 내경이 균일하여 (예를 들어, 내경 1 mm 의 스테인리스관), 파이프 (26) 내부의 임의의 일부분이 작은 구멍 (38) 이 된다.
칸막이 부재 (25) 중 적어도 작은 구멍의 주위 (파이프 (26)) 에는, 가열 수단 (28) 이 형성되어 있다. 여기서는, 가열 수단 (28) 은, 증발실 (15) 과, 증착 용기 (21) 에도 장착되어 있고, 그 가열 수단 (28) 에 통전하여, 증발실 (15) 과, 증착 용기 (21) 와, 파이프 (26) 를 증기가 석출되지 않는 온도로 가열하면, 증기가 석출되지 않고 증발실 (15) 로부터 작은 구멍 (38) 을 통과하여 증착 용기 (21) 로 이동한다.
또한, 칸막이 부재 (25) 와 작은 구멍 (38) 은 특별히 한정되지 않고, 도 3 에 나타내는 제 2 예의 증착 장치 (50) 와 같이, 증착 용기 (21) 와 증발실 (15) 을 1 장의 벽 (51) 으로 구획하고, 그 벽 (51) 을 칸막이 부재로 하고, 그 벽 (51) 에 형성된 관통 구멍 (55) 을 작은 구멍으로 해도 된다.
다음으로, 본 발명의 증착 장치 (1) 를 사용하여 유기 박막을 성막하는 공정 에 대해 설명한다.
여기서는, 진공조 (11) 와, 증발실 (15) 과, 증착 용기 (21) 와, 공급실 (31) 에는 각각 진공 배기계 (9) 가 접속되어 있어, 진공조 (11) 와, 증발실 (15) 과, 증착 용기 (21) 와, 공급실 (31) 을 각각 진공 배기하고, 소정 압력의 진공 분위기를 형성한 후 진공조 (11) 의 진공 배기는 계속한 상태에서, 증발실 (15) 과, 증착 용기 (21) 와, 공급실 (31) 의 진공 배기를 정지시킨다.
공급실 (31) 에는, 증착 재료 (16) 로서, 예를 들어 유기 EL 소자용 유기 재료 (전하 이동 재료, 전하 발생 재료, 발광 재료 등) 가 미리 수용되어 있다.
1 장의 기판의 성막에 필요한 증착 재료 (16) 의 양은 미리 알 수 있어, 진공조 (11) 의 진공 배기를 계속한 상태에서, 1 장 이상의 기판의 성막에 필요한 양의 증착 재료 (16) 를 공급 장치 (30) 로부터 증발실 (15) 에 공급하고, 증발실 (15) 과, 파이프 (26) 와, 증착 용기 (21) 를 가열 수단으로 증착 재료 (16) 의 증기가 석출되지 않는 온도 (예를 들어, 150℃ ∼ 450℃) 로 보온하면서, 레이저광을 증착 재료 (16) 에 조사하여, 증발시킨다.
증발실 (15) 의 내부 공간은 증착 용기 (21) 의 내부 공간보다 작아져 있다. 증착 재료 (16) 가 증발하면, 증발실 (15) 내부에 증착 재료 (16) 의 증기가 충만하여, 증발실 (15) 의 압력이 증착 용기 (21) 의 압력보다 높아져, 압력차에 의해 증기가 증착 용기 (21) 로 이동한다.
진공조 (11) 의 진공 배기가 계속되고, 소정 압력의 진공 분위기 (예를 들어, 10-7Torr) 에 노출되어 있기 때문에, 증기는 증착 용기 (21) 로부터 진공조 (11) 로 인출된다. 따라서, 증착 용기 (21) 내부의 압력은 증발실 (15) 보다 항상 낮아진다.
상기 서술한 바와 같이, 증발실 (15) 의 내부 공간과 증착 용기 (21) 의 내부 공간은 칸막이 부재 (25) 보다 작은 작은 구멍 (38) 에 의해 접속되어 있기 때문에, 증발실 (15) 과 증착 용기 (21) 의 압력차는 보다 커진다.
증착 용기 (21) 내에는 진공계 (5) 가 배치되어 있다. 진공계 (5) 와 레이저 조사 장치 (2) 는 각각 제어 장치 (7) 에 접속되어 있다. 제어 장치 (7) 에는, 미리 목표 압력이 설정되어 있고, 진공계 (5) 로부터 보내지는 신호에 기초하여 증착 용기 (21) 내의 압력을 구하여, 그 압력이 목표 압력이 되도록, 레이저 조사 장치 (2) 의 조사 시간, 펄스 수 등을 바꾸어, 증착 재료 (16) 의 증발량을 증감시킨다.
작은 구멍 (38) 의 크기는, 증착 용기 (21) 의 내부 압력이 목표 압력이 되 었을 때에, 증발실 (15) 의 내부 압력이 소정 범위로 되도록 설정되어 있다. 예를 들어, 목표 압력이 10-4Torr 일 때, 증발실 (15) 의 내부 압력은 10-3Torr ∼ 10-2Torr 이다.
홀더 (10) 에, 성막면을 하측으로 향한 상태에서 기판 (6) 을 유지시켜 두고, 증착 용기 (21) 의 내부 압력이 목표 압력으로 안정되고, 방출구 (24) 로부터의 증기 방출량이 안정된 시점에서, 방출구 (24) 와 대면하는 위치 (성막 위치) 를 통과하도록 기판 (6) 을 이동시키면, 기판 (6) 의 표면에 유기 박막이 형성된다.
소정 장수의 기판 (6) 이 성막 위치를 다 통과한 시점에서, 다음의 기판 (6) 이 성막 위치에 도달하기 전에, 소정 장수의 성막에 필요한 양의 증착 재료 (16) 를 공급 장치 (30) 로부터 공급되도록, 회전축 (35) 을 정해진 횟수로 회전시킨다. 그 때의 공급량은 기판 1 장 분이어도 되고, 복수 장 분이어도 된다.
정해진 공급량의 증착 재료 (16) 가 다 공급된 시점에서, 새로운 기판 (6) 을 성막 위치로 이동시켜, 유기 박막을 형성한다. 이와 같이, 증착 재료 (16) 의 공급과, 소정 장수의 성막을 반복하면, 다수 장의 기판 (6) 을 연속하여 처리할 수 있다. 또한, 증착 재료 (16) 의 공급은 매회 동일한 양을 공급해도 되고, 공급량을 바꾸어도 된다.
증발실 (15) 에는 필요한 양의 증착 재료 (16) 가 필요에 따라 공급되므로, 종래와 같이 대량의 증착 재료 (16) 가 장시간 가열되지 않아, 증착 재료 (16) 는 열화되지 않는다.
이상은 증착 재료 (16) 의 가열에 레이저 조사 장치 (2) 를 사용하는 경우 에 대해 설명했는데, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 가열 장치로서는, 통전에 의해 발열되는 저항 발열체, 전자 유전에 의해 증착 용기 (21) 를 가열하는 장치, 적외선 방사에 의해 증착 용기 (21) 를 가열하는 장치, 승온시킨 열 매체의 열 전도에 의해 증착 용기 (21) 를 가열하는 장치, 펠티에 효과에 의해 가열하는 장치 등의 증착 용기 (21) 를 가열하는 장치 등을 사용할 수 있다.
레이저광은 무기 재료뿐만 아니라, 모노머, 올리고머, 폴리머 등의 유기 재료를 증발시킬 수 있고, 게다가 증발시킬 때 증착 재료의 화학 조성의 변화가 적기 때문에 특히 바람직하다.
또, 증착 재료 (16) 의 변성물이나 불순물은, 흡수 파장이 변성되기 전의 목적 화합물과는 상이하기 때문에, 목적 화합물에 흡수되기 쉬운 파장의 레이저광을 선택하면, 증착 재료 (16) 의 일부가 변성되거나, 불순물이 혼입되었다 하더라도, 목적 화합물만을 선택적으로 증발시켜, 변성물이나 불순물의 혼입량이 적은 박막을 형성할 수 있다.
레이저 조사 장치 (2) 로서, 레이저광의 파장을 가변의 가변형인 것을 사용하면, 증착 재료 (16) 의 흡수 파장에 따라, 방출되는 레이저광의 파장을 선택할 수 있으므로, 본 발명의 증착 장치 (1) 를 다양한 증착 재료 (16) 의 성막에 사용할 수 있다.
레이저광의 파장은 특별히 한정되지 않지만, 증착 재료 (16) 가 폴리머인 경우에는, 예를 들어 680nm ∼ 10.6㎛ 이다. 레이저 조사 장치 (2) 의 일례를 서 술하면, 구경 10㎛ ∼ 20㎛ 인 CO2 레이저이다.
상기 실시예에서는 본 발명의 증착 장치에 의해 유기 박막을 형성했는데, 본 발명의 증착 장치는, 장시간의 가열에 의해 열화되는 증착 재료를 진공 분위기 내에서 증발시켜, 복수의 성막 대상물에 축차 박막을 형성하는 제조 방법에 적합하고, 증발실 (15) 내에서 증기를 발생시키는 증착 재료는 유기 화합물에 한정되는 것은 아니다. 요컨대, 본 발명의 증착 장치는, 유기 화합물의 박막을 형성하는 경우 외에, 무기 박막이나 복합 재료의 박막을 형성하는 데에도 사용할 수 있다.
증발실 (15) 과 공급 장치 (30) 를 진공조 (11) 의 외부에 배치할 수도 있다. 이 경우, 진공조 (11) 에 창부 (4) 를 형성할 필요는 없다.
또, 하나의 증착 용기 (21) 에 접속되는 증발실 (15) 의 수는 특별히 한정되지 않고, 하나의 증착 용기 (21) 에 복수의 증발실 (15) 을 작은 구멍 (38) 을 통하여 접속시키고, 복수의 증발실 (15) 로부터 증착 용기 (21) 에 증기를 공급해도 된다. 이 경우, 각 증발실 (15) 로부터 동일한 증착 재료 (16) 의 증기를 공급해도 되고, 상이한 증착 재료 (16) 의 증기를 공급해도 된다. 상이한 증착 재료 (16) 의 증기를 동시에 공급하면, 2 종류 이상의 증착 재료 (16) 로 이루어지는 박막이 형성된다.
이상은 증발실 (15) 과 증착 용기 (21) 에도 진공 배기계 (9) 에 접속시키는 경우에 대해 설명했는데, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 진공 배기계 (9) 를 진공조 (11) 에만 접속시켜, 진공조 내부를 진공 배기함으로써, 방출구 (24) 를 통하여 증착 용기 (21) 의 내부를 진공 배기하고, 또한 작은 구멍 (38) 을 통하여 증발실 (15) 의 내부를 진공 배기할 수도 있다. 또한, 증발실 (15) 과 증착 용기 (21) 중 어느 일방을 진공 배기계에 접속시킬 수도 있다.
이상은, 방출구 (24) 를 연직 상방으로 향하고, 성막면을 하측으로 향하여 기판을 반송하는 장치에 대해 설명했는데, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 도 4 의 부호 70 에 나타내는 제 3 예의 증착 장치와 같이, 가늘고 긴 증착 용기 (21) 를, 길이 방향을 연직 하방으로 향하여 배치해도 된다. 이 증착 장치 (70) 에는, 도 1, 도 2 의 증착 장치 (1) 와 동일한 부재에는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다.
기판 반송 기구 (74) 는 홀더 (77) 에 유지된 기판 (6) 을 연직으로 향한 상태에서 반송할 수 있게 되어 있고, 기판 (6) 은 방출구 (24) 와 대면하는 위치를 통과하여, 방출구 (24) 로부터 방출되는 증기에 의해 기판 (6) 표면에 박막이 형성된다.

Claims (8)

  1. 내부에서 증착 재료의 증기를 증발시키는 증발실과,
    상기 증착 재료의 증기를 방출하는 방출구를 갖는 증착 용기와,
    상기 증착 용기의 내부 공간과 상기 증발실의 내부 공간을 접속시키는 구멍과,
    상기 증발실에 접속되고, 상기 증발실의 내부에 증착 재료를 공급하는 공급 장치와,
    상기 증발실에 공급된 상기 증착 재료를 가열하여 증발시키는 가열 장치를 갖는, 증착원.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 증발실에는 레이저광을 투과시키는 창부가 형성되고,
    상기 가열 장치는, 상기 창부를 통과하여 상기 증발실 내부에 상기 레이저광을 조사하도록 구성된, 증착원.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 공급 장치는, 상기 증착 재료가 배치되는 공급실과,
    일단이 상기 공급실에 접속되고, 타단이 상기 증발실에 접속된 파이프와,
    상기 파이프에 삽입 통과된 회전축과,
    상기 회전축을 중심 축선을 중심으로 하여 회전시키는 회전 수단을 갖고,
    상기 회전축의 측면에는 나선 형상의 홈이 형성된, 증착원.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 증착 용기를 가열하는 가열 수단을 갖는, 증착원.
  5. 진공조와, 증착원을 갖고,
    상기 증착원은, 내부에서 증착 재료의 증기를 증발시키는 증발실과,
    상기 증착 재료의 증기를 방출하는 방출구를 갖는 증착 용기와,
    상기 증착 용기의 내부 공간과 상기 증발실의 내부 공간을 접속시키는 구멍과,
    상기 증발실에 접속되고, 상기 증발실의 내부에 증착 재료를 공급하는 공급 장치와,
    상기 증발실에 공급된 상기 증착 재료를 가열하여 증발시키는 가열 장치를 갖고,
    상기 증착 용기에는, 내부 공간을 상기 진공조의 내부 공간에 접속시키는 방출구가 형성된, 증착 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 진공조 내에는, 성막 대상물을 유지시키며, 상기 증착 용기의 상기 방 출구와 대면하는 위치를 통과시키는 반송 기구가 배치된, 증착 장치.
  7. 진공조 내부에 유기 재료의 증기를 방출시켜, 상기 진공조 내부에 배치된 기판 표면에 유기 재료의 박막을 성막하는 유기 박막의 성막 방법으로서,
    증착 용기 및 증발실과,
    상기 증착 용기의 내부 공간과 상기 증발실의 내부 공간을 접속시키는 구멍을 갖는 증착원의,
    상기 증발실 내부에서 유기 재료의 증기를 발생시켜,
    상기 증착 용기에 형성된 방출구로부터, 상기 증기를 상기 진공조 내부에 방출시키는, 유기 박막의 성막 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 증발실 내부에 공급된 상기 유기 재료에 레이저광을 조사하여, 상기 증기를 발생시키는, 유기 박막의 성막 방법.
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