KR20120111987A

KR20120111987A - 증착 방법 및 증착 장치

Info

Publication number: KR20120111987A
Application number: KR1020120012968A
Authority: KR
Inventors: 히로야스 마츠우라; 히데아키 미네카와; 마사토시 무네토; 노보루 카토; 타쯔야 미야케; 켄이치 야마모토
Original assignee: 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2012-02-08
Publication date: 2012-10-11
Also published as: TW201239122A; KR101363147B1; JP2012207263A; CN102732838A

Abstract

증발원의 냉각 시간을 단축한다.
증착 준비 공정에서는, 증착 재료(30)를 수납하는 도가니(13), 도가니(13)를 가열하는 가열부(14), 및 도가니(13) 내에서 기체화한 증착 재료(30)를 피처리물을 향해서 방출하는 노즐(12)을 구비하는 증발원(10), 및 피처리물을 진공 챔버 내에 배치한다. 다음에 도가니(13)에 수납된 증착 재료(30)를 가열부(14)에 의해 가열하고, 기체화한 증착 재료 가스를 발생시켜, 피처리물에 증착막을 형성한다. 다음에 증발원(10)의 외측으로부터 노즐(12)을 통하여 도가니(13) 내에 가스(26)를 공급하고, 또한 가열부(14)를 정지시켜 도가니(13)를 냉각한다.

Description

증착 방법 및 증착 장치{DEPOSITION METHOD AND DEPOSITION APPARATUS}

본 발명은 증착 기술 및 이것에 사용하는 증착 장치의 기술에 관한 것으로, 특히, 기판에 증착막을 형성하는 성막 공정에 적용하여 유효한 기술에 관한 것이다.

일본 공개특허공보 2008-115416호(특허문헌 1)에는, 도가니로부터의 복사열을 차단하기 위한 리플렉터를 성막 종료시에 상방으로 이동시키고, 또한 도가니를 가열하는 히터를 정지시킴으로써, 성막 종료후의 도가니의 냉각 시간을 저감하는 증착 방법이 기재되어 있다.

일본 공개특허공보 2008-115416호

진공 챔버 내에 피처리물인 기판과 증발원을 배치하여, 기판에 증착막을 성막하는 기술이 있다. 이러한 성막 기술은, 예를 들면, 유기 EL(Electro Luminescence) 디스플레이 등, 플랫 패널 디스플레이(FPD;Flat Panel Display)의 제조 방법이 있어서, 금속막으로 이루어지는 전극을 형성하는 공정에 적용된다. 증착 방법에서는 증발원이 구비하는 도가니 내에 수납한 증착 재료를 가열함으로써 기화 또는 승화시킨다(이하, 기화 또는 승화를 기체화라고 기재함). 그리고, 기체화한 증착 재료를 증발원의 외부에 배치된 피처리물(예를 들면 기판의 증착막 형성 영역)까지 수송하고, 피처리물의 표면에서 고체화시킴으로써 증착막이 형성된다.

상기 증착 방법에서는, 증착 재료의 교환시 또는 증착 장치의 메인터넌스시에 증발원을 일단 냉각하고, 증착 재료의 교환 등을 행한 후에, 다시 증착 온도(프로세스 온도)까지 승온시킬 필요가 있다. 이 증발원의 냉각 공정 및 승온 공정에는 일반적으로 각각 5시간~10시간 정도의 시간을 필요로 하여, 냉각 시간 및 승온 시간을 저감함으로써 효율적으로 증착막을 형성할 수 있다. 특히, 냉각 공정에서는, 증발원(도가니)의 벽면이나 덮개에 증착 재료가 부착되는 것을 억제하기 위해서, 증착 재료의 온도가 증발 정지 온도에 이를 때까지는 히터에 의한 증발원의 가열을 계속하면서 천천히 냉각시키는 소위 서냉(徐冷) 공정을 행하고 있어, 이 서냉 공정이 냉각 시간을 길게 하는 원인의 하나가 되고 있다.

상기 특허문헌 1에 기재되는 바와 같이, 리플렉터를 이동시켜, 도가니의 상방 및 덮개부를 보온하면서, 증착 재료가 배치되는 도가니의 하방을 리플렉터로부터 노출시키는 증착 방법의 경우, 증착 재료의 냉각 시간은 짧아진다. 그러나, 고온으로 가열된 도가니를 리플렉터로부터 노출시키면, 도가니로부터의 열 방사에 의해 도가니 주변에 배치된 증착 장치의 구성 부재의 비틀림이나 융해에 기인하는 증착 장치의 문제의 원인이 된다. 특히, 금속으로 이루어지는 증착 재료를 사용하는 경우에는, 증착 온도(프로세스 온도)가, 예를 들면, 400℃~1000℃ 이상으로 고온이 되기 때문에, 도가니로부터의 열 방사의 영향이 커진다.

본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 증발원의 냉각 시간을 단축할 수 있는 기술을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 신규 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면으로부터 분명해질 것이다.

본원에 있어서 개시되는 발명 중, 대표적인 것의 개요를 간단히 설명하면 다음과 같다.

즉, 본 발명의 대표적인 실시형태에 있어서의 증착 방법은, (a) 증착 재료를 수납하는 도가니, 상기 도가니를 가열하는 가열부, 및 상기 도가니 내에서 기체화한 상기 증착 재료를 피처리물을 향해서 방출하는 노즐을 구비하는 증발원 및 피처리물을 진공 챔버 내에 배치하는 공정을 포함하고 있다. 또, (b) 상기 도가니에 수납된 상기 증착 재료를 상기 가열부에 의해 가열하여, 기체화한 증착 재료 가스를 발생시켜, 상기 피처리물에 증착막을 형성하는 공정을 포함하고 있다. 또, (c) 상기 (b)공정 후, 상기 증발원의 외측으로부터 상기 노즐을 통하여 상기 도가니 내에 가스를 공급하고, 또한, 상기 가열부를 정지시켜 상기 도가니를 냉각하는 공정을 포함하는 것이다.

본원에 있어서 개시되는 발명 중, 대표적인 것에 의해 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 이하와 같다.

즉, 증발원의 냉각 시간을 단축할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태인 유기 EL 디스플레이 장치의 제조 플로우의 개요를 나타내는 설명도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 플로우에 의해 제조되는 유기 EL 디스플레이 장치의 유기 EL 소자의 개요 구조를 나타내는 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태인 진공 증착 장치의 전체 구성의 개요를 나타내는 설명도이다.
도 4는 도 3에 나타내는 성막실 내의 전체 구성을 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 4에 나타내는 증발원을 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 3~도 5에 나타내는 증착 장치 및 증발원을 사용한 증착 방법의 공정 플로우, 각 공정에 있어서의 도가니의 온도 프로파일, 각 공정에 있어서의 가열부의 ON-OFF, 및 각 공정에 있어서의 가스 공급의 유무를 나타내는 설명도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시형태 및 실시형태에 대한 제1 및 제2 비교예인 냉각 공정에서의 도가니의 온도 프로파일을 나타내는 설명도이다.
도 8은 도 6에 나타내는 냉각에 있어서, 도 4에 나타내는 도가니 내에 불활성 가스를 공급한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 9는 도 4에 나타내는 도가니의 온도와 증착 재료의 포화 증기압의 관계의 일례를 편대수 그래프로서 나타내는 설명도이다.
도 10은 도 6에 대한 변형예인 증착 방법의 공정 플로우, 각 공정에 있어서의 도가니의 온도 프로파일, 각 공정에 있어서의 가열부의 ON-0FF, 및 각 공정에 있어서의 가스 공급의 유무를 나타내는 설명도이다.
도 11은 도 4에 대한 변형예인 성막실 내의 전체 구성을 나타내는 단면도이다.
도 12는 도 8에 나타내는 성막실의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 13은 도 8에 나타내는 가스 공급부의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 14는 도 13에 나타내는 노즐 주변의 확대 단면도이다.
도 15는 도 13에 나타내는 가스 공급부를 사용한 증착 방법에 있어서, 증착막을 형성하는 증착 공정시의 가스 공급부의 레이아웃을 나타내는 단면도이다.
도 16은 도 13에 나타내는 가스 공급부를 회전 운동에 의해 동작시킨 상태를 나타내는 확대 단면도이다.
도 17은 도 16에 나타내는 가스 공급부를 추가로 동작시킨 각 상태를 나타내는 확대 단면도이다.
도 18은 도 7에 나타내는 제2 비교예인 냉각 공정에 사용하는 증발원의 구조를 나타내는 단면도이다.

<본원에 있어서의 기재 형식>

이하의 실시형태에 있어서는 편의상 그 필요가 있을 때는, 복수의 섹션 또는 실시형태로 분할하여 설명하는데, 특별히 명시한 경우를 제외하고, 그들은 서로 무관계인 것이 아니며, 일방은 타방의 일부 또는 전부의 변형예, 상세, 보충 설명 등의 관계에 있다.

또, 이하의 실시형태에 있어서, 요소의 수 등(개수, 수치, 양, 범위 등을 포함함)을 언급하는 경우, 특별히 명시한 경우 및 원리적으로 분명히 특정의 수에 한정되는 경우 등을 제외하고, 그 특정의 수에 한정되는 것이 아니며, 특정의 수 이상이어도 되고 이하여도 된다.

또한, 이하의 실시형태에 있어서, 그 구성 요소(요소 스텝 등도 포함함)는 특별히 명시한 경우 및 원리적으로 분명히 필수적이라고 생각되는 경우 등을 제외하고, 반드시 필수적인 것은 아니다.

마찬가지로 이하의 실시형태에 있어서, 구성 요소 등의 형상, 위치 관계 등을 언급할 때는, 특별히 명시한 경우 및 원리적으로 분명히 그렇지 않다고 생각되는 경우 등을 제외하고, 실질적으로 그 형상 등에 근사 또는 유사한 것 등을 포함하는 것으로 한다. 이것은 상기 수치 및 범위에 대해서도 마찬가지이다.

또, 실시형태를 설명하기 위한 전체 도면에 있어서, 동일한 부재에는 원칙으로서 동일한 부호를 붙이고 그 반복되는 설명은 생략한다. 또한, 도면을 이해하기 쉽게 하기 위해서 평면도여도 해칭을 하는 경우가 있다.

또, 본원 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본원에 있어서의 용어의 의미를 설명하면 다음과 같다.

기체화는 고상 또는 액상의 재료를 가열함으로써 기상으로 상전이시키는 것을 말한다. 기상으로의 상전이에는 기화(액상으로부터 기상으로의 상전이) 및 승화(고상으로부터 액상을 경유하지 않고 기상으로 상전이하는 것)가 포함되는데, 본원에 있어서, 기체화라고 기재할 때는 기화 또는 승화라는 의미로 사용한다. 또, 기화함으로써 기체화하는 재료를 기화 재료, 승화함으로써 기체화하는 재료를 승화 재료라고 한다.

증착, 증착 방법, 또는 증착 처리는 가열 용기 내에서 기체화시킨 재료 가스를 가열 용기의 외부에 취출하고, 피처리물의 표면에서 고체화시켜 성막하는 것을 말한다. 또, 증착에 의해 형성되는 막을 증착막, 증착막의 원재료가 되는 재료를 증착 재료, 기체화한 증착 재료를 증착 재료 가스라고 한다.

또, 증발원은 증착 재료를 기체화시켜, 증착 재료 가스를 취출하는 장치를 말한다. 따라서, 증발원에는 증착 재료를 수납하는 가열 용기 및 증착 재료 가스를 취출하는 취출구가 포함된다.

또, 증착 장치는, 예를 들면 기판 등의 피처리물에 증착 처리를 시행하는 장치를 말한다. 따라서, 증착 장치에는 상기한 증발원에 더해, 피처리물을 유지하는 유지부, 및 증발원 및 피처리물을 수납하는 진공 챔버 등의 기밀실이 포함된다.

또, 이하의 실시형태에서는, 증발원, 증발원을 구비하는 증착 장치 및 이를 사용한 증착 방법의 적용예로서, 본원 발명자가 구체적으로 검토한 유기 EL 디스플레이 장치의 제조 방법을 전극 형성 공정에 적용한 경우를 들어 구체적으로 설명한다.

<유기 EL 디스플레이 장치의 제조 방법>

도 1은 본 실시형태의 유기 EL 디스플레이 장치의 제조 플로우의 개요를 나타내는 설명도이다. 또, 도 2는 도 1에 나타내는 플로우에 의해 제조되는 유기 EL 디스플레이 장치의 유기 EL 소자의 개요 구조를 나타내는 확대 단면도이다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 유기 EL 디스플레이 장치의 제조 방법은, 기판 준비 공정 및 기판 상에 유기 EL 소자를 형성하는 유기 EL 소자 형성 공정을 가지고 있다. 또, 유기 EL 소자 형성 공정에는 유기층 형성 공정 및 제2 전극 형성 공정이 포함된다. 도 2를 사용하여 간단히 설명하면, 기판 준비 공정(도 1 참조)에서는, 표시면측에 위치하는 표면(1a) 및 표면(1a)의 반대측의 이면(1b)을 가지는 기판(유리 기판)(1)을 준비한다. 예를 들면, 이면(1b)에는 TFT(Thin Film Transistor) 등으로 이루어지는 복수의 액티브 소자가 어레이 형상으로 형성되어 있다(도시하지 않음). 다음에 제1 전극 형성 공정(도 1 참조)에서는, 유기 EL 소자(2a)의 예를 들면 양극이 되는 도전막(3)이 기판(1)의 이면(1b) 상(TFT 등의 액티브 소자 상)에 형성된다. 바텀 에미션이라고 불리는 소자 구조에서는, 도전막(3)은 유기 EL 소자(2a)의 표시면측에 형성되므로, 가시광에 대하여 투명한, 예를 들면 IT0(Indium Tin 0xide) 등의 재료로 이루어진다. 탑 에미션이라고 불리는 소자 구조에서는, 제2 전극측이 표시면이 되기 때문에, 도전막(3)은 고반사율의 알루미늄 합금막과 홀 주입성이 높은 ITO막의 적층막으로 형성해도 된다. 다음에 유기층 형성 공정(도 1 참조)에서는, 도전막(3) 상에 유기층(4)이 형성된다. 유기층(4)은, 예를 들면, 정공 수송층(4a), 발광층(4b), 전자 수송층(4c) 등, 기능이 상이한 유기막이 순차 적층된 적층막으로 되어 있다. 다음에 제2 전극 형성 공정(도 1 참조)에서는, 유기층(4) 상에 도전막(3)과는 반대 극성(예를 들면 음극)의 전극이 되는 도전막(5)이 형성된다. 도전막(5)은, 예를 들면 바텀 에미션 구조에서는 알루미늄(Al), 탑 에미션 구조에서는 은(Ag)?마그네슘(Mg) 합금 등의 금속 박막으로 이루어진다.

이와 같이 유기 EL 소자(2a)는 양극(도전막(3))과 음극(도전막(5)) 사이에 유기층(4)을 끼운 구조로 이루어지고, 음극 및 양극에 전류를 흘림으로써 각각으로부터 유기층(4)에 전자와 정공을 주입한다. 주입된 전자와 정공은 각각 정공 수송층(4a) 또는 전자 수송층(4c)을 통과하고, 발광층(4b)에서 결합한다. 그리고, 결합에 의한 에너지로 발광층(4b)의 발광 재료가 여기되고, 그 여기 상태로부터 다시 기저 상태로 되돌아갈 때에 광을 발생한다. 기판(1)의 이면(1b) 상에는 이러한 유기 EL 소자(2a)가 복수 형성되고, 각 유기 EL 소자(2a)의 각각, 또는 복수의 유기 EL 소자(2a)의 조합의 각각에 의해, 표시 장치인 유기 EL 디스플레이 장치(2)의 화소(픽셀)를 구성한다.

여기서, 유기 EL 소자(2a)를 구성하는 적층막 중, 유기층(4)이나 도전막(5)은 진공 챔버 내에 피처리물인 기판(1)과 증발원을 배치하여 기판(1) 상에 증착막인 유기층(4)이나 도전막(5)을 성막한다. 즉, 유기층(4)이나 도전막(5)은 소위 진공 증착법(진공 증착 방법)에 의해 형성된다.

<진공 증착 장치의 전체 구성>

다음에, 도 1에 나타내는 유기층 형성 공정 및 제2 전극 형성 공정에 사용하는 진공 증착 장치의 전체 구성, 및 도 2에 나타내는 유기층(4), 도전막(5)의 성막 공정의 프로세스 플로우에 대해서 설명한다. 도 3은 본 실시형태의 진공 증착 장치의 전체 구성의 개요를 나타내는 설명도이다.

도 3에 나타내는 증착 장치(진공 증착 장치)(100)는 기판(1)의 전달을 행하는 전달실(101)과, 각각 증착막을 형성하는 처리실인 복수의 성막실(102)과, 복수의 성막실에 기판(1)을 배분하여 반송하는 반송실(103)을 가지고 있다. 도 3에서는, 복수의 성막실(102) 및 반송실(103)로 이루어지는 유닛이 전달실(101)을 통하여 복수(도 3에서는 3개) 접속된 구성을 나타내고 있다. 이들 전달실(101), 반송실(103) 및 성막실(102)의 각각은 진공 펌프 등의 배기 장치(도시하지 않음)에 접속되어, 감압 상태로 유지하는 것이 가능한 기밀실로 되어 있다. 특히, 진공 증착 처리를 행하는 성막실(102)은 실내의 압력을, 예를 들면 10^-3Pa~10^-5Pa 정도의 감압 상태(소위, 고진공 상태)로 유지 가능한 진공 챔버로 되어 있다.

복수의 전달실(101) 중, 입구측의 전달실(101)은 로더부(101a)로 되어 있고, 예를 들면, 도 2에 나타내는 도전막(3)이 형성된 기판(1)이 로더부(101a)에 반입된다. 반송실(103)에는 기판 반송 장치로서 예를 들면 로봇(103a)이 배치되고, 기판(1)은 로봇(103a)에 의해 전달실(101)(로더부(101a))로부터 각 성막실(102)에 배분되어 반송된다. 각 성막실(102)에는 각각 도 2에 나타내는 유기층(4) 또는 도전막(5)의 원재료가 되는 증착 재료(도 3에 있어서 도시하지 않음)를 구비한 증발원(10)이 배치되고, 예를 들면, 10^-3Pa~10^-5Pa 정도의 진공 조건하에서 증착막이 순차 적층되어 성막된다. 구체적으로는, 우선, 제1 성막실(102)에 있어서, 도 2에 나타내는 양극(제1 전극)인 도전막(3) 상에 정공 수송층(4a)이 되는 증착막인 유기층(4)을 성막한다. 성막 후의 기판(1)은 로봇(103a)에 의해 반송실(103)로 취출된 후, 제2 성막실(102)에 반송된다. 그리고, 제2 성막실(102)에서는, 도 2에 나타내는 정공 수송층(4a) 상에 발광층(4b)이 되는 증착막인 유기층(4)을 성막한다. 성막 후의 기판(1)은 로봇(103a)에 의해 반송실(103)로 취출된 후, 제3 성막실(102)에 반송된다. 그리고, 제3 성막실(102)에서는, 도 2에 나타내는 발광층(4b) 상에 전자 수송층(4c)이 되는 증착막인 유기층(4)을 성막한다. 성막 후의 기판(1)은 로봇(103a)에 의해 반송실(103)로 취출된 후, 제4 성막실(102)에 반송된다. 그리고, 제4 성막실(102)에서는, 도 2에 나타내는 전자 수송층(4c) 상에 음극(제2 전극)이 되는 증착막인 도전막(5)을 성막한다. 그리고 도전막(5)까지 성막된 기판(1)은 언로더부(101b)인 출구측의 전달실(101)까지 로봇(103a)에 의해 반송되어, 추가로 대기 중의 수분이나 산소로부터의 보호를 목적으로 한 밀봉 처리를 시행함으로써 도 2에 나타내는 유기 EL 디스플레이 장치(2)가 얻어진다. 밀봉 처리 공정에서는 밀봉재(6)를 사이에 두고 유기 EL 소자(2a) 상에 밀봉용 기판(7)을 배치한다.

<성막실 및 증발원의 구성>

다음에, 도 3에 나타내는 성막실(102) 및 성막실(102) 내에 배치되는 증발원(10)의 구성에 대해서 설명한다. 도 4는 도 3에 나타내는 성막실 내의 전체 구성을 나타내는 단면도, 도 5는 도 4에 나타내는 증발원을 확대하여 나타내는 단면도이다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 성막실(102)에는 진공 펌프(VP)에 접속되고, 성막실(102) 내의 기체를 배출하는 배기 경로(배기 배관)(VL)가 접속되어 있다. 진공 펌프(VP)와 성막실(102) 사이에는 밸브(V1)가 배치되고, 밸브(V1)를 열면, 성막실(102) 내의 압력이 예를 들면 10^-3Pa~10^-5Pa 정도의 감압 상태(소위, 고진공 상태)가 될 때까지 감압할 수 있다. 즉, 성막실(102)은 진공 챔버이다. 또, 성막실(102) 내에는 기체화시킨 증착 재료 가스를 기판(1)을 향해서 방출하는 증발원(10)과, 기판(1)을 유지하는 기판 유지부(21)가 배치되어 있다. 또, 성막실(102)에는 성막실(102)의 외측으로부터 성막실(102) 내에 도입되는 가스 공급 경로(GL), 및 가스 공급 경로(GL)에 접속되고, 증발원(10) 내에 불활성 가스를 공급하는 가스 방출구(GN)를 구비한 가스 공급부(25)가 배치되어 있다.

증발원(10)의 광체(筐體)(11)의 면(11a)으로부터는 증착 재료 가스(30a)의 방출구인 복수의 노즐(12)이 광체(11)로부터 노출되어 있다. 한편, 기판 유지부(21)에는 기판(1) 및 마스크(증착 마스크)(22)가 유지되어 있다. 기판(1)은 증착막의 형성면인 이면(1b)이 증발원(10)의 증착 재료 가스 방출구의 배치면인 면(11a)과, 마스크(22)를 통하여 대향하도록 배치되어 있다. 또, 마스크(22)에는 도 2에 나타내는 유기 EL 소자(2a)를 형성하는 위치에 대응하여 복수의 개구부(22a)가 형성되고, 기판(1)의 증착막 형성 영역이 개구부(22a)에 있어서 마스크(22)로부터 각각 노출되어 있다. 또한, 기판(1)과 증발원(10)의 위치 관계는 기판(1)의 이면(1b)이 증발원(10)의 증착 재료 가스 방출구(노즐(12))의 배치면인 면(11a)과, 마스크(22)를 통하여 대향하고 있으면 되고, 도 4에 나타내는 태양에는 한정되지 않는다. 도 4에서는 증발원(10)의 상면인 면(11a)에 복수의 노즐(12)을 배치하는 페이스 다운 디포지트 방식이라고 불리는 방식에 대해서 나타내고 있다. 도 4에 나타내는 태양 외에 변형예로서, 증발원(10)의 하면측에 노즐(12)을 배치하는 페이스 업 디포지트 방식, 또는 증발원(10)의 측면측에 노즐(12)을 배치하는 사이드 디포지트 방식 등에 적용할 수 있다.

또, 증발원(10)은 증착 재료(30)를 가열하는 가열 용기인 도가니(13)를 구비하고 있다. 또, 도가니(13)의 주위에는 도가니(13)의 내부에 배치된 증착 재료(30)를 가열하는 가열부(히터)(14)를 구비하고 있다. 또, 도가니(13)의 주위에는 도가니(13)의 보온 효율을 향상시키는 보온부(리플렉터)(15)가 배치되어 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 증발원(10)이 가지는 광체(11)는 덮개부(11c)와 본체부(11d)를 구비하고 있다. 덮개부(11c)와 본체부(11d)는 도시하지 않는 나사 등의 체결 수단에 의해 고정되어 있다. 도가니(13), 가열부(14) 및 보온부(15)는 본체부(11d) 내에 수납되고, 덮개부(11c)를 분리하면, 이들 부재를 외부로 취출하는 것이 가능하게 된다. 또, 본 실시형태에서는 광체(11)의 상면측에 도 4에 나타내는 기판(1)과 대향하는 면(11a)을 배치하므로, 덮개부(11c)에는 개구부(11e)가 형성되고, 개구부(11e)에 있어서 노즐(12)이 노출되어 있다.

또, 도가니(13)는 덮개부(13c)와 본체부(13d)를 구비하고 있다. 덮개부(13c)와 본체부(13d)는 도시하지 않는 나사 등의 체결 수단에 의해 고정되어 있다. 증착 재료(30)는 본체부(13d)의 바닥에 수납되고, 예를 들면, 덮개부(13c)를 분리하면, 증착 재료(30)를 도가니(13)의 외부로 취출하여 교환하는 것이 가능하다. 또, 덮개부(13c)와 본체부(13d)를 겹친 상태로 고정하면, 도가니(13)의 내부는 증착 재료 가스(30a)의 취출구인 개구부(13e)를 제외하고 밀봉된 공간이 된다. 본 실시형태에서는 도가니(13)의 상방으로부터 증착 재료 가스(30a)를 취출하는 구조의 예를 나타내고 있으므로, 개구부(13e)는 도가니(13)의 덮개부(13c)에 형성되어 있다. 또, 본 실시형태에서는 도가니(13)의 개구부(13e)로부터 기판(1)을 향해서 증착 재료 가스(30a)를 방출하는 구조의 예를 나타내고 있으므로, 개구부(13e)에는 증착 재료 가스(30a)의 방출구인 노즐(12)이 부착되어 있다. 노즐(12)은 광체(11)의 덮개부(11c)에 형성된 개구부(11e)와 겹쳐지는 위치에 배치되고, 개구부(11e)에 있어서 노즐(12)이 노출되어 있다. 또한, 증발원(10)의 구조는 도 4 및 도 5에 나타내는 태양에 한정되지 않고, 각종 변형예를 적용할 수 있는데, 후술하는 증착 방법의 각 공정에 있어서의 작용을 이해하기 쉽게 하기 위해서, 단순화된 구조를 나타내고 있다.

또, 증착 재료(30) 및 도가니(13)를 가열하는 가열부(14)는 도가니(13)의 주위를 둘러싸도록 배치되어 있다. 본 실시형태에서는 가열부(14)는 증착 재료(30) 및 도가니(13)를, 예를 들면 줄 가열 방식에 의해 가열하는 히터이다. 또한, 도 4 및 도 5에서는, 가열부(14)를 도가니(13)의 측면을 따라 배치하는 예를 나타내고 있는데, 가열부(14)의 배치는 도 4 및 도 5에 나타내는 예에 한정되지는 않고, 예를 들면, 도가니(13)의 덮개부(13c) 상 및 도가니(13)의 하방에도 가열부(14)를 배치하는 구성으로 할 수 있다. 또, 도 4 및 도 5에서는, 가열부(14)로서 코일 형상의 히터를 사용하는 예를 나타내고 있는데, 가열부(14)의 구성은 도 4 및 도 5에 나타내는 예에 한정되지 않고, 예를 들면, 판 형상의 히터(플레이트 히터)를 도가니(13)의 주위에 배치하는 구성으로 할 수 있다.

또, 도가니(13) 및 가열부(14)의 주위에는 도가니(13)의 보온 효율을 향상시키는 보온부(15)가 배치되어 있다. 보온부(15)는 예를 들면 복수매의 금속판으로 이루어지고, 개구부(13e) 상을 제외하고 도가니(13)의 주위를 둘러싸도록 배치되어 있다. 또, 각 금속판의 적어도 도가니(13)와 대향하는 면(내면)에는 경면 가공이 시행되어 있다. 즉, 보온부(15)는 도가니(13)나 가열부(14)로부터의 복사를 반사하여, 보온부(15)의 내측에 배치되는 도가니(13)의 보온 효율을 향상시키는 기능을 구비하고 있다. 또, 보온부(15)는 도가니(13)나 가열부(14)로부터의 복사를 반사하므로, 보온부(15)의 외측의 부재(예를 들면 광체(11))에 복사열에 의한 비틀림이나 융해가 발생하는 것을 억제하는 보호 부재로서의 기능을 구비하고 있다.

또, 증발원(10) 내에는 열전대(TC)가 배치되어 있다. 열전대(TC)는 예를 들면 도가니(13)와 보온부(15) 사이에 배치되고, 도가니(13) 주변의 온도를 측정 가능한 상태로 고정되어 있다. 열전대(TC)에서 검출된 온도 신호는 성막실(102)의 외부까지 전송되고, 이 온도 신호에 기초하여 도가니(13)의 온도, 및 도가니(13) 내에 배치된 증착 재료(30)의 온도를 파악할 수 있다.

또, 증착 재료(30)는 기판(1)에 형성하는 증착막의 원료로서, 예를 들면, 도 2에 나타내는 유기층(4)을 구성하는 유기 재료, 또는 도전막(5)을 구성하는 금속 재료로 이루어진다. 증발원(10)이 구비하는 가열부(14)에 의해 증착 재료(30)를 가열하면 증착 재료(30)가 기체화(기화 또는 승화)하여 증착 재료 가스(30a)가 된다. 그리고, 증착 재료(30)가 기체화하면, 도가니(13) 내는 예를 들면 10⁰Pa~10¹Pa 정도의 압력이 된다. 이 때문에, 증착 재료 가스(30a)는 도가니(13)의 내외의 압력차에 의해, 도가니(13)에 형성된 개구부(11e) 및 노즐(12)을 경유하여 증발원(10)의 외부에 취출되고, 노즐(12)과 대향 배치되는 기판(1)을 향해서 방출된다.

<증착 방법>

다음에 도 3~도 5에 나타내는 증착 장치 및 증발원을 사용한 본 실시형태의 증착 방법에 대해 설명한다. 도 6은 도 3~도 5에 나타내는 증착 장치 및 증발원을 사용한 증착 방법의 공정 플로우, 각 공정에 있어서의 도가니의 온도 프로파일, 각 공정에 있어서의 가열부의 ON-OFF, 및 각 공정에 있어서의 가스 공급의 유무를 나타내는 설명도이다. 또한, 본원에서는, 예를 들면 도 4 및 도 5에 나타내는 열전대(TC)에 의해 도가니(13) 주변의 온도를 측정하고, 이것을 도가니(13)의 온도로 간주하고 있다. 따라서, 예를 들면 도 6에 나타내는 도가니의 온도는 엄밀하게는 증발원(10) 내에 마련한 열전대의 온도이지만, 이하의 설명에서는 도가니(13)의 온도로 하여 설명한다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 증착 방법은, 도 4에 나타내는 기판(1)에 증착막을 형성할 준비를 행하는 증착 준비 공정, 기판(1)에 증착막을 형성하는 증착 공정, 증착막을 형성한 후에 도 4에 나타내는 도가니(13) 및 증착 재료를 냉각하는 냉각 공정, 및 냉각 공정 후에 증착 장치나 증발원의 메인터넌스를 행하는 메인터넌스 공정을 구비하고 있다.

우선, 증착 준비 공정에서는, 도 4에 나타내는 기판(1)에 증착막을 형성할 준비를 행한다. 상세하게는 도 4에 나타내는 바와 같이, 증발원(10)의 도가니(13) 내에 증착 재료(30)를 수납한 후, 노즐(12)이 피처리물인 기판(1)의 이면(1b)과 대향하도록 진공 챔버인 성막실(102) 내에 배치(고정)한다. 그 후, 배기 경로(VL)에 접속되는 밸브(V1)를 열어, 진공 펌프(VP)에 의해 성막실(102) 내의 기체를 배기하여, 성막실(102) 내의 압력이 예를 들면 10^-3Pa~10^-5Pa 정도의 진공도가 될 때까지 감압한다. 또, 도 3에 나타내는 반송실(103)로부터 기판(1)을 성막실(102) 내에 반송하고, 도 4에 나타내는 바와 같이 기판 유지부(21)에 의해 기판(1)의 이면(1b)이 마스크(22)를 통하여 노즐(12)과 대향하도록 기판(1)을 지지한다. 또, 가열부(14)에 전류를 흘려, 도가니(13) 및 도가니(13) 내에 배치된 증착 재료(30)를 가열한다. 이것에 의해, 도가니(13)의 온도(증착 재료(30)의 온도)는 도 6에 나타내는 바와 같이 온도(T1)로부터 증착 공정에서 증착막을 형성할 때의 온도(프로세스 온도)(T2)까지 상승한다. 이 때, 도 4에 나타내는 가스 공급부(25)의 밸브(V2)는 폐지되어 있어, 가스 공급부로부터 가스는 공급되지 않는다. 또한, 본 공정에서는 성막실(102) 내를 소정의 진공도까지 감압하는 감압 공정, 및 도가니(13)를 온도(T2)까지 승온시키는 승온 공정에 어느 정도의 시간을 필요로 한다. 예를 들면, 감압 공정과 승온 공정을 병행하여 행한 경우에도, 증착 공정으로 이행할 때까지의 동안에 5시간~10시간 정도의 시간을 필요로 한다. 또한, 승온 공정에 필요한 시간은 증착 공정의 프로세스 온도인 온도(T2)에 의해 변화한다. 예를 들면, 마그네슘(Mg) 등의 금속 재료로 이루어지는 증착막을 형성하는 경우에는, 온도(T2)를 500℃ 이상으로 할 필요가 있기 때문에, 승온 공정에 필요한 시간이 길어진다.

다음에 도 6에 나타내는 증착 공정에서는, 도 4에 나타내는 기판(1)의 이면(1b)에 증착막을 형성한다. 상세하게는 증착 재료(30)를 증발원(10)의 내부에서 가열함으로써, 기체화(기화 또는 승화)된 증착 재료 가스(30a)를 발생시킨다. 그리고, 증착 재료 가스(30a)를 증발원(10)의 노즐(12)로부터 기판(1)을 향해서 방출한다. 노즐(12)로부터 방출된 증착 재료 가스(30a)는 노즐(12)과 대향 배치된 기판(1)의 증착막 형성 영역 주변에 뿜어진다. 그리고, 증발원(10)의 내부보다 온도가 낮은 증착막 형성 영역의 표면에서 증착 재료 가스(30a)를 고체화(응축, 석출)시킴으로써 증착막이 형성된다.

그런데, 상기한 증착 준비 공정에서는 5시간~10시간 정도의 시간을 필요로 한다. 이 때문에, 증착 방법 전체의 효율화를 도모하는 관점에서, 도 4에 나타내는 성막실(102) 내의 압력 및 증착 재료(30)의 온도는 유지한 상태에서, 기판(1)을 순차 교환하여, 연속적으로 증착막을 형성하는 것이 바람직하다. 바꾸어 말하면, 제1 기판(1)에 증착막을 형성한 후, 성막실(102) 내의 압력 및 증착 재료(30)의 온도는 유지한 상태에서 제2 기판(1)으로 교환하고, 계속해서 제2 기판(1)에 증착막을 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 가능한 한 증착 공정을 정지하지 않고, 복수의 기판(1)에 대하여 연속적으로 증착막을 형성하는 것이 바람직하다.

그러나, 연속적으로 처리할 수 있는 기판(1)의 수에는 한계가 있어, 증착 공정을 정지하는 경우가 있다. 예를 들면, 도 4에 나타내는 증착 재료(30)의 기체화가 진행되어 잔량이 적어지면 새로운 증착 재료(30)와 교환할 필요가 있다. 이 경우, 도 5에 나타내는 도가니(13)의 덮개부(13c)를 개방하여 새로운 증착 재료(30)를 배치할 필요가 있기 때문에, 성막실(102) 내의 압력 및 증착 재료(30)의 온도를 유지하는 것은 곤란하다. 또, 어떠한 문제에 의해 증착 공정을 정지해야 하는 경우가 있다. 이 경우, 문제의 원인에 따라서는, 성막실(102) 내의 압력 및 증착 재료(30)의 온도를 유지하는 것은 곤란하게 된다. 또, 성막실(102) 내의 각 부재의 정비를 행하는 경우에도 증착 공정을 정지할 필요가 있다. 예를 들면, 증착 공정의 시간이 길어지면, 증발원(10) 내 또는 성막실(102) 내에 증착 재료 가스(30a)가 석출되어 퇴적하는 경우가 있다. 증발원(10) 내 또는 성막실(102) 내에 부착된 증착 재료(30)의 퇴적물이 많아지면, 증착막을 형성할 때의 저해 요인이 되기 때문에, 정기적으로 퇴적물을 제거하는 작업이 필요하게 된다. 도 6에 나타내는 메인터넌스 공정에서는 증착 공정을 정지하여 상기와 같은 작업(메인터넌스 작업)을 행한다.

도 6에 나타내는 메인터넌스 공정에서는, 상기한 바와 같이 도 4에 나타내는 성막실(102) 내의 압력 및 증착 재료(30)의 온도를 유지하는 것이 곤란한 메인터넌스 작업을 행하므로, 메인터넌스 공정 전에 도 4에 나타내는 도가니(13)의 온도를 저하시키는 냉각 공정(도 6 참조)을 행한다. 또한, 메인터넌스 공정이 종료된 후에는, 도 6에 나타내는 바와 같이 증착 준비 공정을 다시 행하여, 새로운 기판(1)에 증착막을 형성할 준비를 한다. 이하, 도 6에 나타내는 본 실시형태의 냉각 공정에 있어서, 냉각 시간을 단축하기 위한 상세한 실시 태양에 대해서 설명한다. 또한, 도 6에 나타내는 증착 공정에서 증착막이 형성된 기판(1)(도 4 참조)은 냉각 공정 전에 성막실(102)(도 4 참조)로부터 반송실(103)(도 3 참조)에 취출된다. 이하에서는, 기판(1)을 성막실(102)로부터 취출한 후의 냉각 공정의 상세에 대해서 설명한다.

<냉각 공정의 상세>

도 7은 본 실시형태 및 본 실시형태에 대한 제1 및 제2 비교예인 냉각 공정에서의 도가니의 온도 프로파일을 나타내는 설명도이다. 또, 도 8은 도 6에 나타내는 냉각에 있어서, 도 4에 나타내는 도가니 내에 불활성 가스를 공급한 상태를 나타내는 단면도이다. 또, 도 9는 도 4에 나타내는 도가니의 온도와 증착 재료의 포화 증기압의 관계의 일례를 편대수 그래프로서 나타내는 설명도이다.

또, 도 18은 도 7에 나타내는 제2 비교예인 냉각 공정에 사용하는 증발원의 구조를 나타내는 단면도이다. 또한, 도 7에 나타내는 제1 비교예에 사용하는 증착 장치는 도 4에 나타내는 가스 공급부(25)가 배치되어 있지 않은 점을 제외하고, 본 실시형태와 마찬가지이므로, 증발원의 구조에 대해서는 도 5를 참조하여 설명한다.

도 6에 나타내는 냉각 공정에서는, 도 4에 나타내는 가열부(14)를 정지하고, 도가니(13)의 온도를 프로세스 온도인 온도(T2)로부터 메인터넌스 작업을 행하는 것이 가능한 온도(T1)까지 냉각한다. 온도(T1)는 예를 들면 실온(증착 장치의 주위의 분위기 온도)과 동일하게 할 수 있지만, 메인터넌스 작업을 행할 때에 증발원(10)(도 5 참조) 등의 각 부재에 산화막 등의 불순물막이 형성되는 것을 억제할 수 있고, 작업을 행할 수 있으면, 이것에 한정되지는 않는다. 따라서, 도 6에서는 증착 준비 공정에 있어서 가열을 개시할 때의 온도와, 냉각 공정에 있어서 냉각 공정의 종점이 되는 온도를 각각 온도(T1)로서 나타내고 있지만, 이 온도(T1)는 엄밀하게 동일한 온도일 필요는 없으며, 어느 정도의 폭을 가지고 있어도 된다. 예를 들면, 실온보다 높게 30℃~60℃ 정도로 할 수 있다. 또, 온도(T2)는 증착 재료(30)(도 5 참조)의 기체화 온도에 따라 상이하지만, 예를 들면, 400℃ 정도로부터 1000℃를 넘는 온도가 되는 경우도 있다.

여기서 본 실시형태에 대한 제1 비교예인 냉각 공정으로서, 이하의 태양이 생각된다. 즉, 냉각 공정 개시 직후에 즉시 가열부(14)(도 5 참조)를 정지하고, 자연 냉각에 의해 도가니(13)(도 5)의 온도를 저하시키는 방법이다. 이 경우, 도 7에 나타내는 냉각 곡선(P2)과 같이, 예를 들면 4시간~8시간 정도로 도가니(13)의 온도를 온도(T1)까지 냉각할 수 있다. 그런데, 이 제1 비교예에서는 냉각 개시 직후의 단계에서는 도 5에 나타내는 증착 재료(30)의 기체화가 정지되어 있지 않고, 또한 도가니(13)의 온도는 급격하게 저하하므로, 도가니(13) 내의 벽면이나 덮개부(13c)의 내측면에 증착 재료(30)이 석출되어 부착하기 쉽다는 문제가 있다. 이와 같이 도가니(13) 내의 벽면이나 덮개부(13c)의 내측면에 증착 재료(30)가 석출되면, 도 6에 나타내는 증착 공정에 있어서 균일한 막질의 증착막을 형성하는 저해 요인이 된다. 또, 덮개부(13c)와 본체부(13d)의 접합부에 증착 재료(30)가 석출되면, 이 석출물이 접착재로서 기능하여, 덮개부(13c)를 본체부(13d)로부터 분리하는 것이 곤란해진다. 또, 석출물을 제거하는 경우, 기계 가공에 의해 제거할 필요가 있기 때문에 메인터넌스 작업이 번잡해진다. 이와 같이, 냉각 공정에 있어서는 도가니(13) 내의 벽면이나 덮개부(13c)의 내측면에 증착 재료(30)가 석출되어 부착되는 것을 억제할 필요가 있다.

그래서, 냉각 공정에 있어서의 증착 재료(30)의 석출을 억제하는 실시 태양으로서, 본 실시형태에 대한 제2 비교예인 냉각 공정이 생각된다. 즉, 제2 비교 예에서는 도 18에 나타내는 바와 같이, 가열부(14)를 복수의 블록으로 분할하고, 각 블록을 독립적으로 ON-OFF할 수 있도록 구성한다. 도 18에 나타내는 예에서는, 도가니(13)의 덮개부(13c)의 주위에 배치되는 상부 블록(14a)과, 도가니(13) 내에 배치된 증착 재료(30)의 주위에 배치된 하부 블록(14b)으로 분할하고 있다. 그리고, 제2 비교예인 냉각 공정에서는 냉각 공정의 개시 후에 가열부(14)의 하부 블록(14b)은 정지하지만, 상부 블록(14a)은 정지하지 않는다. 즉, 제2 비교예에서는 상부 블록(14a)에 의한 가열을 계속한 상태에서, 증착 재료(30)의 온도가 증착 재료(30)의 기체화가 정지하는 온도(T3)(도 7 참조)에 도달할 때까지 서서히 도가니(13) 및 증착 재료(30)를 냉각한다. 그 후, 상부 블록(14a)도 정지하여 도가니(13)의 전체의 온도가 온도(T1)에 도달할 때까지 자연 냉각에 의해 냉각한다. 이 제2 비교예에 의하면, 증착 재료(30)의 기체화가 정지할 때까지의 동안은 덮개부(13c)의 가열을 계속하므로, 증착 재료(30)가 덮개부(13c)에 부착하는 것을 억제할 수 있다. 그러나, 도 7에 냉각 곡선(P3)으로서 나타내는 바와 같이, 온도(T2)로부터 온도(T3)까지의 사이(서냉 기간)는 냉각 속도가 늦어지기(예를 들면 2시간~3시간 정도) 때문에, 냉각 공정의 종점인 온도(T1)에 도달할 때까지는, 예를 들면 5시간~10시간 정도의 시간을 필요로 한다.

또한, 제3 비교예(도시하지 않음)로서, 냉각 공정의 동안에는, 도 5에 나타내는 보온부(15)를 상방으로 이동시키고, 도가니(13)의 증착 재료(30)의 주위는 보온부(15)로부터 노출시켜, 덮개부(13c)의 주위는 보온부(15)로 보온하는 구성도 생각된다. 그러나, 보온부(15)는 보온부(15)의 외측의 부재(예를 들면 광체(11))에 복사열에 의한 비틀림이나 융해가 발생하는 것을 억제하는 보호 부재로서의 기능을 구비하고 있으므로, 이 제3 비교예에서는 도가니(13)로부터의 열 방사에 의해 도가니(13) 주변에 배치된 광체(11) 등이 손상되어 증착 장치의 문제의 원인이 된다.

본원 발명자는 상기한 각 비교예의 과제를 감안하여, 냉각 공정에 있어서의 증착 재료(30)의 석출을 억제하고, 또한 냉각 시간을 단축하는 기술에 대해서 검토를 하여 본 실시형태의 구성을 알아냈다. 본원 발명자는 증착 재료 가스(30a)(도 4 참조)의 발생과 포화 증기압의 관계에 주목하여, 냉각 공정에 있어서 도가니(13) 내의 압력을 상승시킴으로써, 증착 재료(30)의 기체화를 저감 내지 정지시키는 구성을 알아냈다. 즉, 도 8에 나타내는 바와 같이, 냉각 공정에 있어서 가스 공급부(25)로부터 노즐(12)을 통하여 도가니(13) 내에 가스(불활성 가스)(26)를 공급하고, 도가니(13) 내의 압력을 증착 재료(30)의 포화 증기압보다 높게 함으로써, 증착 재료(30)의 기체화를 저감 내지 정지시킬 수 있다. 또, 가스(26)의 공급 방법으로서는 진공 챔버인 성막실(102) 내 전체에 가스(26)를 공급하는 방법도 생각된다. 그러나 이 경우, 성막실(102) 내에 잔류하는 이물이 가스(26)에 의해 감겨올라가 도가니(13) 내에 혼입될 우려가 있다. 따라서, 이물 혼입을 방지하는 관점에서, 가스(26)를 도가니(13)를 향해서 선택적으로 공급하여, 도가니(13) 내의 압력을 국소적으로 상승시키는 것이 바람직하다. 본 실시형태에서는 도 8에 나타내는 바와 같이, 가스 공급부(25)의 가스 방출구(GN)는 성막실(102) 내에 배치되고, 증발원(10)의 노즐(12)의 개구부를 향해서 배치되어 있다. 또, 가스 공급부(25)의 가스 공급 경로(GL)는 성막실(102)의 외부에 도출되어, 성막실(102)의 외부에 배치되는 가스 공급원(TG)에 접속되어 있다. 가스 공급원(TG)에는 예를 들면 아르곤(Ar)이나 질소(N₂) 등의 불활성 가스원이 수납되어 있다. 또, 가스 공급원(TG)과 가스 방출구(GN) 사이에는 가스 공급의 유무나 유량을 조정하는 밸브(V2)가 배치되어, 가스 공급 경로(GL)와 접속되어 있다. 따라서, 냉각 공정이 개시되었을 때, 또는 개시 후에 밸브(V2)를 열면, 증발원(10)의 외부로부터 노즐(12)을 통하여 도가니(13)의 내부에 가스(26)가 공급된다. 또, 가스 공급부(25)의 가스 방출구(GN)는 성막실(102) 내에 배치되고, 증발원(10)의 노즐(12)의 개구부를 향해서 배치되어 있으므로, 가스(26)는 도가니(13) 내에 선택적으로 공급되어, 도가니(13) 내의 압력을 국소적으로 상승시킬 수 있다. 또, 가스(26)의 유량이나 가스(26)의 공급 압력은 예를 들면 밸브(V2)의 개도에 의해 조정할 수 있다.

도 9에 나타내는 바와 같이, 증착 재료(30)(도 8 참조)의 포화 증기압은 표준 대기압(약101kPa)과 비교하여 충분히 작고, 냉각 공정을 개시할 때의 도가니(13) 내의 압력은 예를 들면 도가니 온도가 1100℃일 때에도 100Pa 이하이다. 이 때문에, 공급하는 가스(26)(도 8 참조)의 압력은 표준 대기압에 대하여 작은 값이어도, 도 6에 나타내는 증착 공정에 있어서의 도가니(13) 내의 압력보다 높은 압력이면 도가니(13) 내를 가압할 수 있다. 또, 도가니(13) 내의 압력은 도가니(13)의 외측의 공간의 압력보다 높아지기 때문에, 도가니(13) 내에 공급한 가스(26)의 일부는 노즐(12)로부터 도가니(13)의 외부로 방출되지만, 가스 공급부(25)로부터 노즐(12)을 향해서 계속적으로 가스(26)를 공급함으로써, 도가니(13) 내의 압력을 증착 재료(30)의 포화 증기압보다 높은 상태로 유지할 수 있다. 즉, 본 실시형태에 의하면, 냉각 공정에 있어서 증발원(10)의 외측으로부터 노즐(12)을 통하여 도가니(13) 내에 가스를 공급함으로써, 증착 재료(30)의 기체화를 정지 내지 대폭 저감시킬 수 있다. 이 때문에, 예를 들면, 도 6에 나타내는 바와 같이 냉각 공정의 개시시에 가열부(14)(도 8 참조)를 정지시켜, 도가니(13)의 온도가 급격하게 저하된 경우에도 증착 재료(30)(도 8 참조)의 석출을 억제할 수 있다. 또, 도 7에 나타내는 제2 비교예에 의한 냉각 곡선(P3)과 같이, 서냉 기간을 마련할 필요가 없으므로, 냉각 시간을 대폭 단축할(예를 들면 제2 비교예에 대하여 절반 이하로 할) 수 있다. 또, 본 실시형태에 의하면, 냉각 공정에 있어서 보온부(15)를 이동시키지 않고 냉각 시간을 단축시킬 수 있으므로, 보온부(15)의 외측의 부재(예를 들면 광체(11))에 복사열에 의한 비틀림이나 융해가 발생하는 것을 억제할 수 있다.

또, 본 실시형태와 같이, 도가니(13) 내에 가스(26)를 공급하면, 도 7에 나타내는 제1 비교예보다 더욱 냉각 시간을 단축할 수 있다. 도가니(13) 내에 공급된 가스(26)는 도가니(13) 내의 벽면이나 증착 재료(30)와 접촉하여, 열교환이 행해진다. 열교환에 의해 온도가 상승한 가스(26)는 도가니(13)의 상방으로 이동하고, 그 일부는 노즐(12)로부터 도가니(13)의 외부로 방출된다. 한편, 가스 공급부(25)의 가스 방출구(GN)로부터 새롭게 공급된 가스(26)는 노즐로부터 방출된 가스(26)보다 온도가 낮기 때문에 도가니(13) 내부에 들어가기 쉬워진다. 이와 같이, 열교환에 의해 온도 상승한 가스(26)는 외부로 방출되고, 상대적으로 온도가 낮은 가스(26)가 내부에 공급됨으로써 열교환이 진행되어, 도가니(13)의 온도 저하를 촉진할 수 있다. 이 때문에, 도 7에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 냉각 공정에 있어서의 냉각 곡선(P1)은 자연 냉각한 경우의 냉각 곡선(P2)과 비교하여 냉각 시간을 단축할 수 있다. 예를 들면 도 7에 나타내는 냉각 곡선(P1)의 예에서는 도가니(13)의 온도가 온도(T2)로부터 온도(T1)까지 저하하는 시간(냉각 시간)은 2.5시간~5시간 정도가 된다.

<바람직한 태양>

다음에 상기한 본 실시형태의 증착 장치 및 증착 방법에 있어서의, 특히 바람직한 태양에 대해서 변형예를 포함시켜 설명한다. 도 10은 도 6에 대한 변형예인 증착 방법의 공정 플로우, 각 공정에 있어서의 도가니의 온도 프로파일, 각 공정에 있어서의 가열부의 ON-OFF, 및 각 공정에 있어서의 가스 공급의 유무를 나타내는 설명도이다. 도 11은 도 4에 대한 변형예인 성막실 내의 전체 구성을 나타내는 단면도이다. 또, 도 12는 도 8에 나타내는 성막실의 변형예를 나타내는 단면도이다.

우선, 도 8에 나타내는 가스(26)는 도가니(13) 내에 배치되는 증착 재료(30)나, 도가니(13) 자신과 반응하여 불순물이 생성되는 것을 억제하는 관점에서 불활성 가스인 것이 바람직하다. 여기서, 불활성 가스는 도가니(13) 내에 배치되는 증착 재료(30)나, 도가니(13) 자신에 대하여 진공 챔버인 성막실(102)의 외부의 분위기 가스인 공기보다 불순물을 생성하기 어려운 가스라는 의미로서, 소위 희가스 외에 질소 등도 포함된다. 또, 도가니(13)의 구성 재료나 프로세스 온도(도 6에 나타내는 온도(T2))에 따라, 바람직한 가스종은 상이하다. 예를 들면, 온도(T2)가 800℃를 넘는 것 같은 경우로서, 도가니(13)가 몰리브덴(Mo), 탄탈(Ta), 텅스텐(W) 등의 금속 재료로 형성되는 경우에는, 불순물이 생성되기 쉽기 때문에, 가스(26)는 아르곤(Ar) 가스로 하는 것이 바람직하다. 한편, 도가니(13)가 알루미나나 질화붕소 등의 세라믹, 또는 카본(c)으로 형성되는 경우에는 증착 재료(30)와 반응하여 불순물을 생성하지 않으면, 아르곤 가스보다 저렴한 질소(N₂) 가스로 하는 것이 바람직하다. 또, 온도(T2)가 400℃보다 낮은 온도에서 유기 재료로 이루어지는 증착막을 형성하는 경우에는, 질소 가스 또는 이산화탄소(CO₂) 가스로 할 수 있다.

또, 냉각 시간을 단축하는 관점에서는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 도가니(13)의 온도가 온도(T1)에 도달할 때까지 계속해서 가스(26)를 공급하는 것이 바람직하다. 냉각 공정의 도중에 가스(26)의 공급을 정지하고, 자연 냉각에 의해 온도(T1)에 도달시키는 경우, 분위기 온도와 도가니(13)의 온도가 가까워지면, 냉각 속도가 저하한다. 그러나, 계속적으로 가스(26)를 공급함으로써, 분위기 온도와 도가니(13)의 온도가 근접해도 가스(26)에 의한 열교환이 계속되기 때문에, 자연 냉각의 경우보다 더욱 냉각 시간을 단축할 수 있다. 단, 냉각 공정에서 사용하는 가스(26)의 비용을 저감하는 관점에서는, 냉각 공정의 도중에 가스(26)를 전환하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기한 바와 같이, 온도(T2)가 800℃를 넘는 것 같은 경우로서, 도가니(13)가 몰리브덴, 탄탈, 텅스텐 등의 금속 재료로 형성되는 경우에는, 냉각 공정의 개시시에는 가스(26)로서 아르곤 가스를 공급한다. 그리고, 도가니(13)의 온도가 예를 들면 400℃ 이하가 되었을 때에, 가스(26)의 종류를 전환하고, 예를 들면 아르곤 가스보다 저렴한 질소 가스나 이산화탄소 가스로 한다. 이 경우, 냉각 시간을 단축하고, 또한 증착막을 형성할 때의 제조 비용을 저감할 수 있다.

한편, 가스(26)의 사용량을 저감하는 관점에서는, 도 10에 나타내는 변형예와 같이, 냉각 공정의 도중에 가스(26)의 공급을 정지하고, 이후 자연 냉각에 의해 도가니(13)의 온도를 온도(T1)에 도달시키는 것이 바람직하다. 이 경우, 도가니(13)의 온도가 가스(26)의 공급을 정지해도 기체화하는 증착 재료(30)의 양이 충분히 작아지는 온도까지 저하한 단계에서 가스(26)의 공급을 정지하는 것이 바람직하다. 도 10에 나타내는 바와 같은 증착 방법을 행하기 위한 실시 태양으로서는, 예를 들면, 도 11에 나타내는 바와 같이, 성막실(102) 내에 증착 재료 가스(30a)를 계측하는 센서(27) 및 도가니(13)의 온도를 계측하는 온도 센서(도시하지 않음)를 미리 설치해둔다. 그리고, 도 10에 나타내는 증착 준비 공정에 있어서, 센서(27)가 증착 재료 가스(30a)를 검출했을 때의 도가니(13)의 온도(기체화 온도)를 센서(27) 및 온도 센서와 전기적으로 접속되는 제어부(28)에 기록한다. 그리고, 냉각 공정에서는 도가니(13)의 온도를 계측하고, 이 온도가 기체화 온도 이하까지 저하한 단계에서, 예를 들면 제어부(28)에 의해 밸브(V2)를 닫아 가스(26)의 공급을 정지한다. 또, 다른 실시 태양으로서는 도 10에 나타내는 증착 공정 및 냉각 공정에서, 센서(27)(도 11 참조)에 의해 증착 재료 가스(30a)의 검출 비율(설정된 측정 범위 내에 있어서의 검출량)을 계속적으로 계측한다. 그리고, 냉각 공정에 있어서 검출되는 증착 재료 가스(30a)의 검출 비율이 미리 설정된 기준값 이하(예를 들면, 증착 공정에 있어서의 검출 비율의 1/10~1/100 이하)가 되었을 때에, 밸브(V2)를 닫아 가스(26)의 공급을 정지한다. 이와 같이 냉각 공정의 도중에 가스(26)의 공급을 정지하면, 도 6에 나타내는 예와 비교하면 냉각 시간은 길어지지만, 가스(26)의 사용량은 저감할 수 있다.

또, 본 실시형태의 냉각 공정에서는, 가스 공급부(25)로부터 가스(26)의 공급을 개시하고, 또한 가열부(14)를 정지함으로써 도가니(13) 및 도가니(13) 내의 증착 재료(30)를 냉각하는데, 가스(26)의 공급을 개시한 후에, 가열부(14)를 정지하는 것이 바람직하다. 상기한 도 9에 나타내는 바와 같이, 증착 재료(30)의 포화 증기압은 매우 작기 때문에, 가스(26)의 공급을 개시하면, 단시간에 기체화하는 증착 재료(30)의 양은 대폭 저감한다. 그러나, 도가니(13) 내의 벽면이나 덮개부(13c)의 내측면에 증착 재료(30)가 석출하는 것을 보다 확실하게 억제하는 관점에서는, 가열부(14)를 정지시키는 타이밍은 가스(26)의 공급을 개시한 후에 행하는 것이 바람직하다. 또, 가열부(14)를 정지시키는 타이밍은 예를 들면 가스(26)의 공급을 개시한 후의 경과 시간에 의해 결정할 수 있다. 또, 보다 확실하게 증착 재료(30)의 석출을 억제하는 방법으로서는, 상기한 도 11에 나타내는 센서(27)를 사용하여 증착 재료 가스(30a)의 검출량이 충분히 작아져 있는 것을 확인한 후에, 가열부(14)를 정지하는 방법이 유효하다.

또, 도 4에 나타내는 바와 같이, 증착 공정에 있어서는 증착 재료 가스(30a)가 노즐(12)로부터 기판(1)을 향해서 방출되는 경로(방출 경로)를 피하도록 가스 공급부(25)를 배치할 필요가 있다. 이 때문에, 도 4에 나타내는 바와 같이 가스 공급부(25)의 가스 방출구(GN)는 노즐(12)로부터 이간하여 배치하고, 또한 노즐(12)로부터 기판(1)에 이르는 증착 재료 가스(30a)의 방출 경로의 축선(가상선)(AL)에 대하여, 가스 방출구(GN)로부터의 방출 각도가 경사지게 배치하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 증착 공정시에 가스 방출구(GN)를 퇴피시키는 작업을 행하지 않아도, 기판(1)에 안정적으로 증착막을 형성할 수 있다. 바꾸어 말하면, 도 4에 나타내는 태양에서는, 증착 공정으로부터 냉각 공정으로 이행할 때에, 가스 방출구(GN)의 위치를 이동시키지 않고, 가스(26)(도 8 참조)의 공급을 개시할 수 있다. 또, 증착 공정으로부터 냉각 공정으로 이행할 때에, 가스 방출구(GN)의 위치를 이동시킬 필요가 없으므로, 노즐(12)과 가스 방출구(GN)의 위치 및 가스(26)의 방출 각도의 관계를 고정밀도로 조정할 수 있다. 이 결과, 냉각 공정에 있어서 확실하게 노즐(12)을 향해서 가스(26)를 방출할 수 있다. 이와 같이, 본 실시형태에서는, 증착 공정으로부터 냉각 공정으로 이행할 때에, 가스 방출구(GN)의 위치를 이동시킬 필요가 없기 때문에, 가스 공급 경로(GL)는 예를 들면 금속 배관에 의해 구성된다.

또, 배기 경로(VL)에 접속되는 밸브(V1)는 냉각 공정에서는 닫는 것이 바람직하다. 밸브(V1)를 닫은 상태에서 냉각 공정을 행하면, 냉각 공정에 있어서 성막실(102) 내의 배기를 정지한 상태에서 행할 수 있으므로, 도 8에 나타내는 성막실(102) 내에서 가스(26)가 대류한다. 이 때문에, 도가니(13)의 냉각을 촉진하여, 냉각 시간을 더욱 단축시킬 수 있다. 또, 냉각 공정에 있어서의 성막실(102) 내에서의 가스의 대류를 더욱 촉진시키는 태양으로서, 도 12에 나타내는 변형예와 같이 성막실(102) 내에 가스 공급부(25)와는 별도로 퍼지 가스(31)를 공급하는 퍼지 가스 공급부(32)를 배치하는 구성으로 할 수 있다. 도 12에 나타내는 구성에 의하면, 밸브(V3)의 개도를 조정함으로써 가스 공급부(25)로부터 공급되는 가스(26)와는 독립하여 퍼지 가스 공급원(TP)으로부터 공급되는 퍼지 가스(31)의 공급량을 제어할 수 있으므로, 성막실(102) 내에서 퍼지 가스(31)를 효율적으로 대류시킬 수 있다. 퍼지 가스(31)는 가스(26)와 마찬가지로, 불순물의 생성을 억제하는 관점에서 불활성 가스가 바람직하고, 가스(26)와 동일한 가스인 것이 특히 바람직하다.

<그 밖의 변형예>

다음에 상기한 변형예 이외의 변형예에 대해서 설명한다. 도 13은 도 8에 나타내는 가스 공급부의 변형예를 나타내는 단면도, 도 14는 도 13에 나타내는 노즐 주변의 확대 단면도이다. 또, 도 15는 도 13에 나타내는 가스 공급부를 사용한 증착 방법에 있어서, 증착막을 형성하는 증착 공정시의 가스 공급부의 레이아웃을 나타내는 단면도이다. 또, 도 16 및 도 17은 도 13~도 15에 나타내는 가스 공급부를 동작시킨 각 상태를 나타내는 확대 단면도이다.

도 8에 나타내는 가스 공급부(25)와, 도 13~도 17에 나타내는 가스 공급부(35)는 하기의 점에서 상이이다. 우선, 도 13~도 18에 나타내는 가스 공급부(35)는 가스 공급 경로(GL)가 냉각 공정에 있어서 노즐(12)의 개구부를 덮는 마개부(노즐 캡)(NC)에 접속되어 있다. 마개부(NC)에는 가스 공급 경로(GL)의 일부를 구성하는 관통 구멍이 형성되어, 도 14에 나타내는 바와 같이 이 관통 구멍의 선단부가 가스(26)를 도가니(13)의 내부에 방출하는 가스 방출구(GN)로 되어 있다.

가스 공급부(35)를 사용한 증착 방법에서는, 도 6에 나타내는 냉각 공정에 있어서, 도 13에 나타내는 바와 같이 노즐(12)의 개구부를 가스 공급부(35)의 마개부(NC)로 덮는다. 이 때, 가스 공급부(35)의 가스 방출구(GN)(도 14 참조)는 노즐(12)의 내부, 또는 도가니(13)의 내부에 배치된다. 이 상태에서 도 3에 나타내는 밸브(V2)를 열면, 도 8에 나타내는 가스 공급부(25)보다 확실하게 도가니(13) 내에 가스(26)를 공급할 수 있다. 노즐(12)의 개구부를 가스 공급부(35)의 마개부(NC)로 덮을 때에는, 노즐(12)과 마개부(NC)를 밀착시켜, 노즐(12)의 개구부를 완전히 막을 수도 있다. 그러나, 도 14에 나타내는 바와 같이, 노즐(12)과 마개부(NC)를 밀착시키지 않고, 간극을 설치하는 쪽이 보다 바람직하다. 상기한 바와 같이, 냉각 공정에서는 도가니(13) 내에서 열교환에 의해 온도 상승한 가스(26)가 상방에 모인다. 그래서 노즐(12)과 마개부(NC) 사이에 간극을 설치함으로써 온도 상승한 가스(26)를 간극으로부터 증발원(10)의 외부로 배출할 수 있으므로, 상대적으로 온도가 낮은 가스(26)가 내부로 공급됨으로써 열교환이 진행되어, 도가니(13)의 온도 저하를 촉진할 수 있다. 또한, 도 14에서는 가스 공급부(35)의 가스 방출구(GN)가 노즐(12)의 내부에 배치된 예를 나타내고 있지만, 가스 방출구(GN)가 노즐(12)의 개구부 상에 배치되어 있으면 확실하게 도가니(13) 내에 가스(26)를 공급할 수 있으므로, 가스 방출구(GN)가 노즐(12)보다 외측에 배치되어 있어도 된다. 단, 가스 방출구(GN)와 노즐(12)의 개구부의 거리가 멀어지면, 가스(26)의 일부가 노즐(12)의 외측으로 확산하는 경우가 있으므로, 가스 방출구(GN)는 노즐(12)의 개구부 부근에 배치하는 것이 바람직하고, 노즐(12)의 개구부 내 또는 도가니(13) 내에 배치하는 것이 특히 바람직하다.

또, 본 변형예에서는 냉각 공정의 개시후에 마개부(NC)를 증착 재료 가스(30a)(도 15 참조)의 방출구인 노즐(12) 상에 배치하므로, 마개부(NC)의 표면에 증착 재료(30)(도 13 참조)가 석출된 경우가 있다. 이와 같이, 마개부(NC)의 표면에 증착 재료(30)가 석출된 경우에도, 노즐(12)과 마개부(NC) 사이에 간극을 설치함으로써, 마개부(NC)와 노즐(12)이 석출물에 의해 접착되는 것을 억제할 수 있다. 또, 마개부(NC)의 표면에 증착 재료(30)가 석출되는 것을 보다 확실하게 억제하는 관점에서는, 도 14에 나타내는 바와 같이 마개부(NC)에 가열부(36)를 설치하고, 마개부(NC)를 가열하는 것이 바람직하다.

그런데, 도 13에 나타내는 바와 같이, 가스 공급부(35)의 마개부(NC)는 냉각 공정에 있어서 노즐(12)을 덮도록 배치되기 때문에, 도 6에 나타내는 증착 공정에서는, 예를 들면 도 15에 나타내는 바와 같이 마개부(NC)를 노즐(12) 상으로부터 이동시킬 필요가 있다. 그래서, 도 13~도 17에 나타내는 변형예에서는, 도 6에 나타내는 증착 공정으로부터 냉각 공정으로의 이행시, 및 냉각 공정으로부터 메인터넌스 공정으로의 이행시에 마개부(NC)의 위치를 이동시키는 것이 가능한 상태로 지지하고 있다. 예를 들면, 도 13~도 17에 나타내는 예에서는, 마개부(NC)는 마개부(NC) 및 마개부(NC)에 접속되는 가스 공급 경로(GL)를 지지하는 지지부(SB)에 고정되어 있다. 또한, 마개부(NC)의 고정 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 마개부(NC)와 지지부(SB)를 일체로 형성해도 된다. 지지부(SB)는 마개부(NC)를 고정한 상태(지지한 상태)에서 이동 가능하게 되어 있고, 예를 들면, 증착 공정으로부터 냉각 공정으로 이행할 때에는 도 16 및 도 17에 나타내는 바와 같이 이동한다. 우선, 도 16에 나타내는 바와 같이, 지지부(SB)의 일부를 지지점으로 하여 마개부(NC)가 노즐(12) 상에 위치하도록 회전 운동에 의해 동작한다. 다음에 도 17에 나타내는 바와 같이, 지지부(SB) 전체가 마개부(NC)와 함께 하방으로 이동하여 도 14에 나타내는 바와 같이 노즐(12)의 개구부를 마개부(NC)로 덮는다. 그리고, 이 상태에서 도 13에 나타내는 밸브(V2)를 열고 가스(26)의 공급을 개시한다. 또, 도 6에 나타내는 냉각 공정으로부터 메인터넌스 공정으로 이행할 때에는, 도 17 및 도 16에 나타내는 동작의 반대 동작을 행한다. 또, 가스 공급 경로(GL)는 공정을 이행할 때에 이동하는 마개부(NC)에 접속되기 때문에, 가스 공급 경로(GL)의 적어도 일부는 마개부(NC)의 이동에 따라 변형 가능한 배관으로 구성된다.

또한, 상기 변형예는 상기한 상이점을 제외하고, 도 1~도 9에 나타내는 실시형태와 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다. 또, 도 13~도 17에 나타내는 변형예를 상기 서술한 각종 변형예를 조합하여 적용할 수도 있다.

이상, 본 발명자에 의해 이루어진 발명을 실시형태에 기초하여 구체적으로 설명했는데, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경 가능한 것은 말할 필요도 없다.

예를 들면, 상기 실시형태에서는, 증발원의 태양으로서 하나의 노즐(12)을 구비한 증발원(10)을 사용하여 증착막을 형성하는, 소위, 포인트 소스 방식이라고 하는 증착 방법을 들어 설명했지만, 하나의 성막실(102) 내에 복수의 증발원(10)을 늘어놓아 배치하는 증착 방법으로 할 수 있다. 이 경우, 증착 재료 가스(30a)가 도달하는 범위가 넓어지므로, 증착 공정의 효율을 향상시킬 수 있다.

또, 상기 실시형태에서는, 증발원의 태양으로서, 고정된 증발원(10)으로부터 증착 재료 가스(30a)를 방출하는 태양에 대해서 설명했지만, 변형예로서 증발원(10)과 기판(1)을 상대적으로 이동시키면서 기판(1)에 증착막을 형성하는 실시 태양에 적용할 수 있다. 이와 같이 증발원(10)과 기판(1)을 상대적으로 이동시키면서 증착막을 형성하는 방법은, 피처리물인 기판(1)의 증착막 형성면의 면적이 넓은 경우에도, 증착막의 막두께나 막질을 균일하게 할 수 있는 점에서 유리하다. 또, 증발원과 기판을 상대적으로 이동시키는 증착 장치를 사용한 증착 방법에서는, 도 4에 나타내는 바와 같이 노즐(12)로부터 기판(1)에 이르는 증착 재료 가스(30a)의 방출 경로의 축선(가상선)(AL)에 대하여, 가스 방출구(GN)로부터의 방출 각도가 경사지게 배치하지 않아도 된다. 이 경우, 도시는 생략하지만, 냉각 공정을 개시할 때 또는 그보다 전에 증발원을 이동시켜, 또는 가스 공급부의 가스 방출구를 상대적으로 이동시켜, 가스 공급부의 가스 방출구를 증발원의 노즐의 개구부가 대향하는 위치에 배치한다. 그 후, 가스 공급부로부터 도가니를 향해서 선택적으로 가스를 공급하면, 도가니 내의 압력을 국소적으로 상승시킬 수 있다.

본 발명은 예를 들면 유기 EL 디스플레이 및 조명 등의 증착막을 형성하는 제품이나, 증착 장치에 폭넓게 이용 가능하다.

1…기판
1a…표면
1b…이면
2…유기 EL 디스플레이 장치(표시 장치)
2a…유기 EL 소자
3, 5…도전막
6…밀봉재
7…밀봉 기판
4…유기층
4a…정공 수송층
4b…발광층
4c…전자 수송층
10, 10A…증발원
11…광체
11a…면
11c…덮개부
11d…본체부
11e…개구부
12…노즐
13…도가니
13c…덮개부
13d…본체부
13e…개구부
14…가열부
14a…상부 블록
14b…하부 블록
15…보온부(리플렉터)
21…기판 유지부
22…마스크
22a…개구부
25, 35…가스 공급부
26…가스
27…센서
28…제어부
30…증착 재료
30a…증착 재료 가스
31…퍼지 가스
32…퍼지 가스 공급부
36…가열부
100…증착 장치
101…전달실
101a…로더부
101b…언로더부
102…성막실
103…반송실
103a…로봇(기판 반송 장치)
GL…가스 공급 경로
GN…가스 방출구
NC…마개부
P1, P2, P3…냉각 곡선
SB…지지부
T1, T2, T3…온도
TC…열전대
TG…가스 공급원
TP…퍼지 가스 공급원
V1, V2, V3…밸브
VL…배기 경로
VP…진공 펌프

Claims

(a) 증착 재료를 수납하는 도가니, 상기 도가니를 가열하는 가열부, 및 상기 도가니 내에서 기체화한 상기 증착 재료를 피처리물을 향해서 방출하는 노즐을 구비하는 증발원을 준비하는 공정,
(b) 상기 도가니에 수납된 상기 증착 재료를 상기 가열부에 의해 가열하고, 기체화한 증착 재료 가스를 발생시켜, 상기 피처리물에 증착막을 형성하는 공정,
(c) 상기 (b)공정 후, 상기 증발원의 외측에 배치되는 가스 공급부로부터 상기 노즐을 통하여 상기 도가니 내를 향해서 선택적으로 가스를 공급하여 상기 도가니 내부의 압력을 국소적으로 상승시키고, 또한 상기 가열부를 정지시켜 상기 도가니를 냉각하는 공정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 (c)공정에서 상기 도가니 내에 공급하는 가스는 불활성 가스인 것을 특징으로 하는 증착 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 (c)공정에서는, 상기 도가니의 냉각을 개시할 때까지, 상기 증발원 또는 상기 가스 공급부의 가스 방출구의 위치를 상대적으로 이동시키고, 상기 가스 공급부의 상기 가스 방출구와 상기 노즐의 개구부를 대향시켜, 상기 가스 공급부로부터 상기 노즐을 통하여 상기 도가니 내를 향해서 선택적으로 가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 증착 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 (c)공정에서 상기 도가니 내에 상기 가스를 공급하는 상기 가스 공급부의 가스 방출구는 상기 노즐과 이간하여 배치되고,
상기 가스 방출구로부터의 상기 가스의 방출 각도는 상기 노즐로부터 상기 피처리물에 이르는 상기 증착 재료 가스의 방출 경로의 축선에 대하여 경사지게 하는 것을 특징으로 하는 증착 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 (c)공정에서 상기 도가니 내에 상기 가스를 공급하는 가스 공급부는, 상기 (c)공정에 있어서, 상기 노즐의 개구부를 덮는 마개부를 구비하고,
상기 가스 공급부의 가스 공급 경로는 상기 마개부에 형성된 관통 구멍에 접속되고, 상기 가스 공급부의 가스 방출구는 상기 (c)공정에 있어서 상기 노즐의 상기 개구부 상, 상기 노즐의 상기 개구부 내, 또는 상기 도가니 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 증착 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 (c)공정에서는, 상기 마개부를 가열하는 것을 특징으로 하는 증착 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 (c)공정에서는, 상기 도가니의 온도가 상기 냉각의 종점이 되는 온도에 도달할 때까지, 계속해서 상기 가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 증착 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 (c)공정에서는, 상기 냉각의 도중에, 상기 가스의 종류를 전환하여 공급하는 것을 특징으로 하는 증착 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 (c)공정에서는, 상기 도가니의 온도가 상기 냉각의 종점이 되는 온도에 도달하기 전에, 상기 가스의 공급을 정지하는 것을 특징으로 하는 증착 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 가스의 공급을 정지하는 타이밍을 센서로 검출하는 것을 특징으로 하는 증착 방법.
진공 챔버, 상기 진공 챔버 내에 배치되는 증발원, 상기 증발원 내에 가스를 공급하는 가스 공급부, 및 상기 진공 챔버 내에서 피처리물을 유지하는 유지부를 가지고,
상기 증발원은,
증착 재료를 수납하는 도가니, 상기 도가니를 가열하는 가열부, 및 상기 도가니 내에서 기체화한 증착 재료 가스를 상기 피처리물을 향해서 방출하는 노즐을 구비하고,
상기 가스 공급부는,
상기 가스를 상기 진공 챔버의 외측으로부터 상기 진공 챔버 내에 도입하는 가스 공급 경로, 및 상기 가스 공급 경로에 접속되고, 상기 증발원의 상기 노즐로부터 상기 도가니 내에 상기 가스를 공급하는 가스 방출구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 가스 공급부는 불활성 가스의 공급원에 접속되고, 상기 가스 방출구로부터는 상기 불활성 가스가 방출되는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 가스 공급부의 상기 가스 방출구는 상기 노즐과 이간하여 배치되고,
상기 가스 방출구로부터의 상기 가스의 방출 각도는 상기 노즐로부터 상기 피처리물에 이르는 상기 증착 재료 가스의 방출 경로의 축선에 대하여 경사져 있는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 가스 공급부는 상기 노즐의 개구부를 덮는 마개부를 구비하고,
상기 마개부는 상기 노즐의 개구부로부터 상기 마개부를 이동시키는 지지부에 고정되고,
상기 가스 공급 경로는 상기 마개부에 형성된 관통 구멍에 접속되고,
상기 마개부가 상기 노즐의 개구부를 덮는 위치에 배치되었을 때, 상기 가스 공급부의 가스 방출구는 상기 노즐의 상기 개구부 상, 상기 노즐의 상기 개구부 내 또는 상기 도가니 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
제 14 항에 있어서,
상기 마개부에는 상기 마개부를 가열하는 가열부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 증착 장치.