KR20160079653A - 진공 증착 장치 - Google Patents

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캐논 톡키 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 성막(成膜) 패턴의 평탄부의 비율을 크게 하고, 패턴 흐려짐을 억제할 수 있는 것은 물론, 막 두께 분포가 균일한 증착막을 얻는 것이 가능한 진공 증착 장치의 제공을 목적으로 한다.
증발원(1)에, 증발원(1)의 길이 방향을 따라 복수의 증발구부(2)를 형성하고, 증발원(1)과 증발원(1)에 대향하는 위치에 배치된 기판(3)은, 증발원(1)의 길이 방향과 직교하는 방향으로 상대적으로 이동하며, 증발구부(2)로부터 성막 재료를 사출함으로써, 기판(3) 상에 증착막을 형성하는 진공 증착 장치로서, 복수의 증발구부(2) 중 외측에 형성된 적어도 한 쌍의 외측 증발구부(2)는, 각각 증발원(1)의 길이 방향 외측을 향하도록 경사지는 개구 단부면을 갖는 구성으로 하고, 외측 증발구부(2)의 내측에 위치하는 내측 증발구부(2) 중 적어도 하나는, 증발원(1)의 길이 방향 중앙측을 향하도록 경사지는 개구 단부면을 갖는 구성으로 한다.

Description

진공 증착 장치{VACUUM DEPOSITION APPARATUS}
본 발명은 진공 증착 장치에 관한 것이다.
성막(成膜) 재료가 수용되는 증발원에 대향하는 위치에 배치된 기판 상에 증착막을 형성하는 진공 증착 장치에 있어서는, 성막 재료가 기판에 도달하는 각도(기판에 대한 입사각)가 작은 경우, 성막 패턴의 평탄부의 비율이 작아지거나, 증착용 마스크와 기판과의 간극에 성막 재료가 침투하여 소위 패턴 흐려짐이 발생하거나 하는 경우가 있어, 원하는 성막 패턴을 형성하는 데 마스크 개구부를 필요 이상의 크기로 할 필요가 생기고, 성막 패턴의 고선명화를 달성할 수 없다.
그래서, 예컨대 특허문헌 1에 개시되는 바와 같이, 증발원의 길이 방향으로 복수 병설한 분사 노즐의 개구 단부면을, 증발원의 외측 방향으로 향하게 함으로써, 분사 노즐의 배열 범위(노즐 범위)를 좁게 하여 기판에 대한 입사각을 크게 하는 기술이 제안되어 있다.
구체적으로는, 도 1에 도시한 바와 같이, 증발원(21)의 분사 노즐(22)로부터 사출되는 성막 재료의 기판(23)에 대한 입사각(θ)은, 기판(23)과 분사 노즐(22)과의 거리(TS), 노즐 범위(N1) 및 증착 영역 폭(D1)을 이용하여, 다음 식 (1)
tanθ=(2TS/N1)-D1 (1)
로 표시할 수 있으며, 따라서, 노즐 범위(N1)를 좁게 함으로써, 입사각(θ)을 크게 할 수 있다.
즉, 도 2에 도시한 바와 같이, 성막 패턴의 단부의 경사부의 폭은, [마스크 두께×tan(90°-입사각)]으로 구할 수 있고, 따라서, 입사각을 θ21로부터 θ22로 크게 함으로써, 경사부의 폭을 작게 하여 성막 패턴의 평탄부의 비율을 크게 할 수 있다. 또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 성막 재료의 침투폭은, [기판과 마스크와의 간극×tan(90°-입사각)]으로 구할 수 있고, 따라서, 입사각을 θ21로부터 θ22로 크게 함으로써, 침투폭을 작게 하여 패턴 흐려짐의 범위를 작게 할 수 있다. 도 2 및 도 3 중, 부호 24는 마스크이다.
또한, 마스크의 개구부 단면 형상은, 제조 방법에 의해, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 기판에 대해 수직이 되지 않는 경우가 있다. 그 형상의 경우, 상기 계산식과는 상이한 경우가 있으나, 입사각(θ)을 크게 함으로써, 성막 패턴 평탄부의 비율을 크게 할 수 있는 것에 변함은 없고, 마찬가지로 패턴 흐려짐의 범위를 작게 할 수 있다.
그러나, 상기 종래의 기술을 이용하여 노즐 범위를 좁게 한 경우, 기판 중앙 부분의 막 두께 분포가 균일하게 되지 않는다고 하는 문제점이 있다.
예컨대, 도 4에 도시한 바와 같이, 모든 분사 노즐(22)의 개구 단부면을 증발원(21)의 외측 방향으로 향하게 한 경우에는, 기판 중앙 부분이 오목한 막 두께 분포(X)가 된다. 또한, 도 6에 도시한 바와 같이, 중앙부의 몇 개의 분사 노즐(22)의 개구 단부면을 기판 표면과 평행하게 한 경우에는, 중앙 부분이 볼록한 막 두께 분포(Y)가 된다.
여기서, 도 4 및 도 6에 있어서, 도 5의 (b) 및 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 노즐 범위를 넓혀 분사 노즐(22)의 경사 각도나 배치 등을 조정함으로써 막 두께 분포를 균일화하는 것은 가능하지만, 이 경우, 노즐 범위가 넓어짐으로써 입사각 증대 효과가 저하되어, 성막 패턴의 평탄부의 비율이 작아지고, 패턴 흐려짐의 억제가 곤란해진다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2014-77193호 공보
본 발명은 전술한 바와 같은 현상을 감안하여 이루어진 것으로, 노즐 범위를 좁게 해도 기판 중앙 부분의 막 두께 분포를 균일화할 수 있고, 성막 패턴의 평탄부의 비율을 크게 하며, 패턴 흐려짐을 억제할 수 있는 것은 물론, 막 두께 분포가 균일한 증착막을 얻는 것이 가능한 진공 증착 장치를 제공하는 것이다.
첨부 도면을 참조하여 본 발명의 요지를 설명한다.
성막 재료가 수용되는 증발원(1)에, 이 증발원(1)의 길이 방향을 따라 복수의 증발구부(2)를 형성하고, 상기 증발원(1)과 상기 증발원(1)에 대향하는 위치에 배치된 기판(3)은, 상기 증발원(1)의 길이 방향과 직교하는 방향으로 상대적으로 이동하며, 상기 증발구부(2)로부터 상기 성막 재료를 사출함으로써, 기판(3) 상에 증착막을 형성하도록 구성한 진공 증착 장치로서, 상기 복수의 증발구부(2) 중 외측에 형성된 적어도 한 쌍의 외측 증발구부(2)는, 각각 상기 증발원(1)의 길이 방향 외측을 향하도록 경사지는 개구 단부면을 갖는 구성으로 하고, 상기 외측 증발구부(2)의 내측에 위치하는 내측 증발구부(2) 중 적어도 하나는, 상기 증발원(1)의 길이 방향 중앙측을 향하도록 경사지는 개구 단부면을 갖는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 진공 증착 장치에 관한 것이다.
또한, 감압 분위기를 유지하는 진공조(眞空槽)에 성막 재료가 수용되는 증발원(1)을 설치하고, 이 증발원(1)의 길이 방향을 따라 복수의 증발구부(2)를 형성하며, 상기 증발원(1)과 상기 증발원(1)에 대향하는 위치에 배치된 기판(3)은, 상기 증발원(1)의 길이 방향과 직교하는 방향으로 상대적으로 이동하고, 상기 증발구부(2)로부터 상기 성막 재료를 사출함으로써, 기판(3) 상에 증착막을 형성하도록 구성한 진공 증착 장치로서, 상기 복수의 증발구부(2)의 외측 양단에 형성된 맨 끝의 외측 증발구부(2)는, 각각 상기 증발원(1)의 길이 방향 외측을 향하도록 경사지는 개구 단부면을 갖는 구성으로 하고, 상기 맨 끝의 외측 증발구부(2) 이외의 상기 증발구부(2) 중 적어도 하나는, 상기 증발원(1)의 길이 방향 중앙측을 향하도록 경사지는 개구 단부면을 갖는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 진공 증착 장치에 관한 것이다.
또한, 감압 분위기를 유지하는 진공조에 성막 재료가 수용되는 증발원(1)을 설치하고, 이 증발원(1)의 길이 방향을 따라 복수의 증발구부(2)를 형성하며, 상기 증발원(1)과 상기 증발원(1)에 대향하는 위치에 배치된 기판(3)은, 상기 증발원(1)의 길이 방향과 직교하는 방향으로 상대적으로 이동하고, 상기 증발구부(2)로부터 상기 성막 재료를 사출함으로써, 기판(3) 상에 증착막을 형성하도록 구성한 진공 증착 장치로서, 상기 복수의 증발구부(2)의 외측 양단에 형성된 맨 끝의 외측 증발구부(2)는, 각각 상기 증발원(1)의 길이 방향 외측을 향하도록 경사지는 개구 단부면을 갖는 구성으로 하고, 상기 맨 끝의 외측 증발구부(2) 이외의 상기 증발구부(2) 중 적어도 한 쌍의 증발구부(2)는, 서로 마주보도록 각각 상기 증발원(1)의 길이 방향 중앙측을 향하도록 경사지는 개구 단부면을 갖는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 진공 증착 장치에 관한 것이다.
또한, 상기 증발구부(2)의 배열 범위는 상기 기판(3)의 상기 증발원(1)의 길이 방향에 있어서의 증착 영역 폭보다 좁은 폭으로 설정한 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 3 중 어느 1항에 기재된 진공 증착 장치에 관한 것이다.
또한, 상기 증발구부(2) 중, 맨 끝의 외측 증발구부(2)의 개구 직경은, 이것보다 내측의 증발구부(2)의 개구 직경 이상의 직경으로 설정한 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 3 중 어느 1항에 기재된 진공 증착 장치에 관한 것이다.
또한, 상기 증발구부(2)의 개구 직경은, 상기 증발원(1)의 길이 방향 외측을 향해 서서히 커지도록 설정한 것을 특징으로 하는 청구항 5에 기재된 진공 증착 장치에 관한 것이다.
또한, 상기 증발구부(2) 중, 맨 끝의 외측 증발구부(2)의 개구 단부면의 경사 각도는, 이것보다 내측의 증발구부(2)의 개구 단부면의 경사 각도 이상의 각도로 설정한 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 3 중 어느 1항에 기재된 진공 증착 장치에 관한 것이다.
또한, 상기 증발원(1)의 길이 방향 외측을 향하도록 경사지는 상기 증발구부(2)의 개구 단부면의 경사 각도는, 상기 증발원(1)의 길이 방향 외측을 향해 서서히 커지도록 설정한 것을 특징으로 하는 청구항 7에 기재된 진공 증착 장치에 관한 것이다.
또한, 개구 단부면이 상기 증발원(1)의 길이 방향 외측을 향하도록 경사지는 상기 증발구부(2)로부터 사출되는 상기 성막 재료의 상기 기판(3)에 대한 입사각은 40° 이상 60° 이하로 설정한 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 3 중 어느 1항에 기재된 진공 증착 장치에 관한 것이다.
또한, 상기 증발원(1)의 길이 방향 외측을 향하도록 경사지는 상기 증발구부(2)의 개구 단부면의 경사 각도는 20° 이상 45° 이하로 설정한 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 3 중 어느 1항에 기재된 진공 증착 장치에 관한 것이다.
또한, 상기 증발원(1)의 길이 방향 중앙측을 향하도록 경사지는 상기 증발구부(2)의 개구 단부면의 경사 각도는 5° 이상 20° 이하로 설정한 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 3 중 어느 1항에 기재된 진공 증착 장치에 관한 것이다.
또한, 상이한 성막 재료가 수용된 복수의 증발원(1)을 설치하고, 상기 복수의 증발원(1) 중 적어도 하나의 증발원(1)에 형성된 복수의 증발구부(2)의 개구 단부면이, 상기 증발원(1)과 상기 기판(3)과의 상대 이동 방향으로 경사지는 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 3 중 어느 1항에 기재된 진공 증착 장치에 관한 것이다.
또한, 상기 증발구부(2)의 증발원(1) 내에 있는 성막 재료가 입사하는 증발원 내 단부면(P)은, 기판(3) 표면에 대해 경사져 있는 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 3 중 어느 1항에 기재된 진공 증착 장치에 관한 것이다.
또한, 상기 증발구부(2)의 내부의 성막 재료가 통과하는 영역(O)은, 원통형의 직관(直管)인 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 3 중 어느 1항에 기재된 진공 증착 장치에 관한 것이다.
또한, 상기 증발원(1)의 길이 방향 외측을 향하도록 경사지는 개구 단부면을 갖는 외측 증발구부(2)의 성막 재료가 통과하는 영역(O)은, 증발원(1)의 길이 방향 외측을 향하고 있고, 상기 증발원(1)의 길이 방향 중앙측을 향하도록 경사지는 개구 단부면을 갖는 내측 증발구부(2)의 성막 재료가 통과하는 영역(O)은, 증발원(1)의 길이 방향 중앙측을 향하고 있는 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 3 중 어느 1항에 기재된 진공 증착 장치에 관한 것이다.
본 발명은 전술한 바와 같이 구성했기 때문에, 성막 패턴의 평탄부의 비율을 크게 하고, 패턴 흐려짐을 억제할 수 있는 것은 물론, 막 두께 분포가 균일한 증착막을 얻는 것이 가능한 진공 증착 장치가 된다.
도 1은 입사각의 개략 설명도이다.
도 2는 입사각을 증대시킨 경우의 효과를 설명하는 개략 설명도이다.
도 3은 입사각을 증대시킨 경우의 효과를 설명하는 개략 설명도이다.
도 4는 종래 기술의 막 두께 분포의 개략 설명도이다.
도 5는 종래 기술의 개략 설명도이다.
도 6은 종래 기술의 막 두께 분포의 개략 설명도이다.
도 7은 종래 기술의 개략 설명도이다.
도 8은 본 실시예의 개략 설명 측면도이다.
도 9는 증발원의 일례를 도시한 개략 설명 측면도이다.
도 10은 증발원의 일례를 도시한 개략 설명 측면도이다.
도 11은 증발원의 일례를 도시한 개략 설명 측면도이다.
도 12는 증발원의 일례를 도시한 개략 설명 측면도이다.
도 13은 증발원의 일례를 도시한 개략 설명 측면도이다.
도 14는 증발원의 일례를 도시한 개략 설명 측면도이다.
도 15는 증발원의 일례를 도시한 개략 설명 측면도이다.
도 16은 본 실시예의 개략 설명 측면도이다.
도 17은 본 실시예의 막 두께 분포의 개략 설명도이다.
도 18은 다른 예 1의 개략 설명 정면도이다.
도 19는 다른 예 2의 개략 설명 정면도이다.
도 20은 다른 예 3의 개략 설명 정면도이다.
도 21은 본 실시예의 외측 증발구부의 확대 개략 설명 측면도이다.
도 22는 본 실시예의 내측 증발구부의 확대 개략 설명 측면도이다.
적합하다고 생각되는 본 발명의 실시형태를, 도면에 기초해서 본 발명의 작용을 나타내어 간단히 설명한다.
증발원(1)의 길이 방향과 직교하는 방향으로 기판(3)과 증발원(1)을 상대적으로 이동시키면서, 증발원(1)의 증발구부(2)로부터 사출되는 성막 재료를 기판(3) 상에 증착하여 증착막을 형성한다.
이때, 증발원(1)의 길이 방향 외측을 향하는 외측 증발구부(2)에 의해, 증발구부(2)의 배치 범위(노즐 범위)를 좁게 설정해도 기판(3)의 증착 영역 전체에 양호하게 증착할 수 있고, 또한, 증발원(1)의 길이 방향 중앙측을 향하는 내측 증발구부(2)의 위치 및 개구 단부면의 경사 각도 등의 설정에 의해, 내측 증발구부(2) 이외의 증발구부(2)에 의해 형성되는 기판 중앙 부분의 막 두께 분포를 보정하여, 보다 균일한 막 두께 분포로 하는 것이 가능해진다.
즉, 본 발명에 의하면, 증발구부(2)의 배치 간격을 넓히지 않아도, 증발원(1)의 길이 방향 중앙측을 향하는 내측 증발구부(2)에 의해 막 두께 분포를 균일화할 수 있어, 입사각의 증대와 막 두께 분포의 균일화를 양립시킬 수 있게 된다.
[실시예]
본 발명의 구체적인 실시예에 대해 도면에 기초하여 설명한다.
본 실시예는, 감압 분위기를 유지하는 진공조에 성막 재료가 수용되는 증발원(1)을 설치하고, 이 증발원(1)의 길이 방향을 따라 복수의 증발구부(2)를 형성하며, 상기 증발원(1)과 상기 증발원(1)에 대향하는 위치에 배치된 기판(3)은, 상기 증발원(1)의 길이 방향과 직교하는 방향으로 상대적으로 이동하고, 상기 증발구부(2)로부터 상기 성막 재료를 사출함으로써, 기판(3) 상에 증착막을 형성하도록 구성한 진공 증착 장치에 본 발명을 적용한 것이다.
구체적으로는, 본 실시예는, 상기 복수의 증발구부(2)의 외측 양단에 형성된 맨 끝의 외측 증발구부(2)는, 각각 상기 증발원(1)의 길이 방향 외측을 향하도록 경사지는 개구 단부면을 갖는 구성으로 하고, 상기 맨 끝의 외측 증발구부(2) 이외의 상기 증발구부(2) 중 적어도 한 쌍의 증발구부(2)는, 서로 마주보도록 각각 상기 증발원(1)의 길이 방향 중앙측을 향하도록 경사지는 개구 단부면을 갖는 구성으로 하고 있다.
본 실시예의 증발원(1)은, 도 8에 도시한 바와 같이, 도가니(4)와 확산실(5)을 연속된 상태로 설치한 구성으로 하고, 성막 재료는 확산실(5)의 중앙 위치에 연속 설치되는 도가니(4)에 수용되는 구성으로 하고 있다. 한편, 예컨대 도 9에 도시한 바와 같이, 도가니를 설치하지 않고 확산실(5)에 직접 성막 재료를 수용하는 구성으로 해도 좋다.
또한, 본 실시예의 증발원(1)은, 소위 선형 증발원(1)이며, 길이 방향 중앙 위치를 경계로 좌우 대칭으로 원형의 개구부를 갖는 통 형상의 증발구부(2)(분사 노즐)를 1열 형성하는 구성으로 하고 있다. 또한, 본 실시예는, 증발원(1)의 길이 방향 중앙 위치와 기판(3)의 상대 이동 방향과 직교하는 폭 방향의 중앙 위치가 일치한 상태로 고정된 기판(3)에 대해 증발원(1)을 이동시키면서 증착하는 구성으로 하고 있다.
구체적으로는, 도 8에 도시한 바와 같이, 증발원(1)의 길이 방향 중앙부에 위치하는 인접한 한 쌍의 증발구부(2)를, 증발원(1)의 길이 방향 중앙측을 향하도록 경사지는 개구 단부면을 갖는 내측 증발구부(2a)로 설정하고 있다. 한편, 내측 증발구부(2a)는 적어도 하나 형성하는 구성으로 하면 되고, 예컨대 도 10에 도시한 바와 같이 2쌍 이상 형성하는 구성으로 해도 좋다. 또한, 증발원(1)의 길이 방향 중앙 위치를 경계로 좌우 대칭으로 증발구부(2)를 형성하는 것이 막 두께 분포를 균일하게 할 수 있기 때문에, 내측 증발구부(2a)는 짝수개 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 내측 증발구부(2a) 이외의 다른 모든 증발구부(2), 합계 6개를, 증발원(1)의 길이 방향 외측을 향하도록 경사지는 개구 단부면을 갖는 외측 증발구부(2b)로 설정하고 있다. 한편, 외측 증발구부(2b)는, 적어도 맨 끝의 증발구부(2)의 개구 단부면이 각각 증발원(1)의 길이 방향 외측을 향하는 구성으로 하면 되고, 예컨대 도 11에 도시한 바와 같이 내측 증발구부(2a)와 외측 증발구부(2b) 사이의 증발구부(2)를, 기판(3) 표면과 평행한 개구 단부면을 갖는 중간 증발구부(2c)로 설정하는 구성으로 해도 좋다. 또한, 외측 증발구부(2b)도 내측 증발구부(2a)와 마찬가지로 좌우 대칭 위치에 짝수개 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 도가니(4)를 확산실(5)의 중앙 이외의 위치에 설치하는 경우에는, 증발구부(2)를 증발원(1)의 길이 방향 중앙을 경계로 좌우 비대칭으로 형성하는 구성으로 해도 좋다.
증발원(1)의 길이 방향 외측을 향하도록 경사지는 외측 증발구부(2b)로부터 사출되는 성막 재료의 기판(3)에 대한 입사각은, 각각 40° 이상 60° 이하가 되도록 설정한다. 본 실시예에서는 60°가 되도록 설정한다.
구체적으로는, 도 21에 도시한 바와 같이, 증발원(1)의 길이 방향 외측을 향하도록 경사지는 외측 증발구부(2b)의 개구 단부면의 기판(3) 표면에 대한 경사 각도(φ2)는 각각 20° 이상 45° 이하로 설정함으로써, 입사각이 40° 이상 60° 이하가 되도록 하고 있다. 본 실시예에서는 각 외측 증발구부(2b)의 φ2는 30°로 설정하여, 입사각이 60°가 되도록 하고 있다.
또한, 도 22에 도시한 바와 같이, 증발원(1)의 길이 방향 중앙측을 향하도록 경사지는 내측 증발구부(2a)의 개구 단부면의 기판(3) 표면에 대한 경사 각도(φ1)는, 다른 증발구부(2)에 의한 막 두께 분포에 따라 적절히 설정할 수 있으나, 각각 5° 이상 20° 이하로 설정하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 각 내측 증발구부(2a)의 φ1은 15°로 설정하고 있다.
또한, 도 21 및 도 22에 도시한 바와 같이, 증발구부(2a, 2b)의 증발원(1) 내에 있는 성막 재료가 입사하는 증발원 내 단부면(P)은, 기판(3) 표면에 대해 경사지게 함으로써, 증발한 성막 재료의 경사 성분이 증발구부(2) 내에 입사하기 쉬워지고, 개구 단부면(Q)을 경사지게 하여 경사진 방향으로 사출시키는 증발 입자가 증가하기 때문에, 개구 단부면(Q)을 경사지게 하는 효과가 한층 양호하게 발휘된다.
또한, 증발구부(2) 중, 맨 끝의 외측 증발구부(2b)의 개구 직경은, 이것보다 내측의 증발구부(2)의 개구 직경 이상의 직경으로 설정한다. 본 실시예에서는 내측의 증발구부(2)와 동일 직경으로 하고, 각 외측 증발구부(2b)의 개구 직경을 동일 직경으로 하고 있다.
한편, 증발구부(2)의 개구 직경은, 도 12에 도시한 바와 같이, 증발원(1)의 길이 방향 외측을 향해 서서히 커지도록 설정해도 좋다. 이 경우, 증발구부(2)의 배치 범위를 보다 좁게 설정하는 것이 가능해진다.
또한, 증발구부(2) 중, 맨 끝의 외측 증발구부(2b)의 개구 단부면의 경사 각도(φ2)는, 이것보다 내측의 증발구부(2)의 개구 단부면의 경사 각도(φ2) 이상의 각도로 설정한다.
한편, 증발원(1)의 길이 방향 외측을 향하도록 경사지는 각 외측 증발구부(2b)의 개구 단부면의 경사 각도는, 도 13에 도시한 바와 같이, 증발원(1)의 길이 방향 외측을 향해 서서히 커지도록 설정해도 좋다. 이 경우, 증발구부(2)의 배치 범위를 보다 좁게 설정하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시예에서는, 증발구부(2)의 내부의 성막 재료가 통과하는 영역(O)을 원통형의 직관(直管)으로 하고 있으며, 외측 증발구부(2b)의 성막 재료가 통과하는 영역(O)은, 증발원(1)의 길이 방향 외측을 향하도록 하고, 내측 증발구부(2a)의 성막 재료가 통과하는 영역(O)은, 증발원(1)의 길이 방향 중앙측을 향하도록 하고 있다. 이에 의해, 성막 재료가 통과하는 영역(O)을 통과하여 개구 단부면에 도달하는 증발 입자 중에서, 경사진 방향으로의 속도 성분을 가진 증발 입자의 비율이 증가하기 때문에, 개구 단부면을 경사지게 하여 경사진 방향으로 사출되는 증발 입자가 증가한다. 또한, 증발구부(2)의 성막 재료가 통과하는 영역(O)은 경사지게 하지 않고 개구단을 경사지게 잘라낸 형상으로 함으로써, 개구 단부면을 경사지게 하는 구성으로 해도 좋다.
또한, 본 실시예에서는, 증발구부(2)는, 증발원(1)에 그 길이 방향을 따라 1열 형성한 구성으로 하고 있으나, 예컨대 도 14에 도시한 바와 같이 하나의 증발원(1)에 2열 이상 증발구부(2)를 형성하는 구성으로 해도 좋다. 또한, 도 15에 도시한 바와 같이 증발원(1)의 길이 방향 양단부로부터 각각 소정 범위의 외측 증발구부(2b)만을 2열 이상 형성하는 구성으로 해도 좋다.
또한, 본 실시예는, 증발구부(2)의 배열 범위(노즐 범위)(N1)는, 기판(3)의 증발원(1)의 길이 방향에 있어서의 증착막이 형성되는 범위인 증착 영역 폭(D1)보다 좁은 폭으로 설정하고 있다[도 16의 (a) 참조]. 상기 식 (1)에 나타낸 바와 같이, 증발구부(2)의 배열 범위(N1)를 작게 하고, 증착 영역 폭(D1)을 작게 함으로써, 입사각을 크게 할 수 있다.
또한, 도 16의 (b)에 도시한 바와 같이, 입사각(θ)을 규정하는 기판(3)과 맨 끝의 외측 증발구부(2b)와의 거리(TS)를 크게 하기 위해서, 맨 끝의 외측 증발구부(2b)의 길이를 짧게 설정해도 좋다. 이 경우, TS가 커지는 분만큼, 이 맨 끝의 외측 증발구부(2b)에 의한 증착 속도가 저하되기 때문에, 단부측의 외측 증발구부(2b)일수록 개구 직경을 크게 함으로써 대응한다.
이상과 같이 구성함으로써, 도 17에 도시한 바와 같이 본 실시예의 증발원(1)에 의한 막 두께 분포(Z)는, 기판(3)의 증착 영역에 있어서 대략 균일하게 되어, 입사각을 크게 하면서 막 두께 분포를 균일화할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 증발구부(2)는, 증발원(1)의 길이 방향으로만 경사진 구성으로 하고 있으나, 예컨대, 도 18 내지 도 20에 도시한 다른 예 1∼3과 같이, 상이한 성막 재료가 수용된 복수의 증발원(1)을 설치하고, 상기 복수의 증발원(1) 중 적어도 하나의 증발원(1)에 형성된 복수의 증발구부(2)의 개구 단부면이, 상기 증발원(1)과 상기 기판(3)과의 상대 이동 방향으로도 경사지는 구성으로 해도 좋다.
예컨대, 도 18에 도시한 바와 같이, 상기 상대 이동 방향으로 호스트 재료 증발원(1a)과 도펀트 재료 증발원(1b)을 병설하고, 호스트 재료 증발원(1a) 및 도펀트 재료 증발원(1b)의 각 증발구부(2)가 각각 서로 마주보도록 각 증발구부(2)의 개구 단부면을 상기 상대 이동 방향으로 경사지게 함으로써, 공증착막의 호스트/도펀트 혼합비를 양호하게 하는 것이 가능해진다.
또한, 도 19에 도시한 바와 같이, 한쪽의 증발원(1b)의 각 증발구부(2)의 개구 단부면을 다른쪽의 증발원(1a)을 향해 경사지게 하고 다른쪽의 증발원(1a)의 각 증발구부(2)의 개구 단부면을 기판(3)과 평행하게 하거나, 도 20에 도시한 바와 같이, 중앙의 증발원(1a)의 각 증발구부(2)의 개구 단부면을 기판(3)과 평행하게 하고, 다른 2개의 증발원(1b)의 각 증발구부(2)를 중앙의 증발원(1a)을 향하도록 경사지게 하는 구성으로 해도 좋다.
한편, 본 발명은 본 실시예에 한정되는 것은 아니며, 각 구성 요건의 구체적 구성은 적절히 설계할 수 있는 것이다.
1: 증발원 2: 증발구부
3: 기판 P: 증발원 내 단부면

Claims (15)

  1. 성막(成膜) 재료가 수용되는 증발원에, 이 증발원의 길이 방향을 따라 복수의 증발구부를 형성하고, 상기 증발원과 상기 증발원에 대향하는 위치에 배치된 기판은, 상기 증발원의 길이 방향과 직교하는 방향으로 상대적으로 이동하며, 상기 증발구부로부터 상기 성막 재료를 사출함으로써, 기판 상에 증착막을 형성하도록 구성한 진공 증착 장치로서, 상기 복수의 증발구부 중 외측에 형성된 적어도 한 쌍의 외측 증발구부는, 각각 상기 증발원의 길이 방향 외측을 향하도록 경사지는 개구 단부면을 갖는 구성으로 하고, 상기 외측 증발구부의 내측에 위치하는 내측 증발구부 중 적어도 하나는, 상기 증발원의 길이 방향 중앙측을 향하도록 경사지는 개구 단부면을 갖는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 진공 증착 장치.
  2. 감압 분위기를 유지하는 진공조(眞空槽)에 성막 재료가 수용되는 증발원을 설치하고, 이 증발원의 길이 방향을 따라 복수의 증발구부를 형성하며, 상기 증발원과 상기 증발원에 대향하는 위치에 배치된 기판은, 상기 증발원의 길이 방향과 직교하는 방향으로 상대적으로 이동하고, 상기 증발구부로부터 상기 성막 재료를 사출함으로써, 기판 상에 증착막을 형성하도록 구성한 진공 증착 장치로서, 상기 복수의 증발구부의 외측 양단에 형성된 맨 끝의 외측 증발구부는, 각각 상기 증발원의 길이 방향 외측을 향하도록 경사지는 개구 단부면을 갖는 구성으로 하고, 상기 맨 끝의 외측 증발구부 이외의 상기 증발구부 중 적어도 하나는, 상기 증발원의 길이 방향 중앙측을 향하도록 경사지는 개구 단부면을 갖는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 진공 증착 장치.
  3. 감압 분위기를 유지하는 진공조에 성막 재료가 수용되는 증발원을 설치하고, 이 증발원의 길이 방향을 따라 복수의 증발구부를 형성하며, 상기 증발원과 상기 증발원에 대향하는 위치에 배치된 기판은, 상기 증발원의 길이 방향과 직교하는 방향으로 상대적으로 이동하고, 상기 증발구부로부터 상기 성막 재료를 사출함으로써, 기판 상에 증착막을 형성하도록 구성한 진공 증착 장치로서, 상기 복수의 증발구부의 외측 양단에 형성된 맨 끝의 외측 증발구부는, 각각 상기 증발원의 길이 방향 외측을 향하도록 경사지는 개구 단부면을 갖는 구성으로 하고, 상기 맨 끝의 외측 증발구부 이외의 상기 증발구부 중 적어도 한 쌍의 증발구부는, 서로 마주보도록 각각 상기 증발원의 길이 방향 중앙측을 향하도록 경사지는 개구 단부면을 갖는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 진공 증착 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 증발구부의 배열 범위는 상기 기판의 상기 증발원의 길이 방향에 있어서의 증착 영역 폭보다 좁은 폭으로 설정한 것을 특징으로 하는 진공 증착 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 증발구부 중, 맨 끝의 외측 증발구부의 개구 직경은, 이것보다 내측의 증발구부의 개구 직경 이상의 직경으로 설정한 것을 특징으로 하는 진공 증착 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 증발구부의 개구 직경은, 상기 증발원의 길이 방향 외측을 향해 서서히 커지도록 설정한 것을 특징으로 하는 진공 증착 장치.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 증발구부 중, 맨 끝의 외측 증발구부의 개구 단부면의 경사 각도는, 이것보다 내측의 증발구부의 개구 단부면의 경사 각도 이상의 각도로 설정한 것을 특징으로 하는 진공 증착 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 증발원의 길이 방향 외측을 향하도록 경사지는 상기 증발구부의 개구 단부면의 경사 각도는, 상기 증발원의 길이 방향 외측을 향해 서서히 커지도록 설정한 것을 특징으로 하는 진공 증착 장치.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 개구 단부면이 상기 증발원의 길이 방향 외측을 향하도록 경사지는 상기 증발구부로부터 사출되는 상기 성막 재료의 상기 기판에 대한 입사각은 40° 이상 60° 이하로 설정한 것을 특징으로 하는 진공 증착 장치.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 증발원의 길이 방향 외측을 향하도록 경사지는 상기 증발구부의 개구 단부면의 경사 각도는 20° 이상 45° 이하로 설정한 것을 특징으로 하는 진공 증착 장치.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 증발원의 길이 방향 중앙측을 향하도록 경사지는 상기 증발구부의 개구 단부면의 경사 각도는 5° 이상 20° 이하로 설정한 것을 특징으로 하는 진공 증착 장치.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상이한 성막 재료가 수용된 복수의 증발원을 설치하고, 상기 복수의 증발원 중 적어도 하나의 증발원에 형성된 복수의 증발구부의 개구 단부면이, 상기 증발원과 상기 기판과의 상대 이동 방향으로 경사지는 것을 특징으로 하는 진공 증착 장치.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 증발구부의 증발원 내에 있는 성막 재료가 입사하는 증발원 내 단부면은, 기판 표면에 대해 경사져 있는 것을 특징으로 하는 진공 증착 장치.
  14. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 증발구부의 내부의 성막 재료가 통과하는 영역은, 원통형의 직관(直管)인 것을 특징으로 하는 진공 증착 장치.
  15. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 증발원의 길이 방향 외측을 향하도록 경사지는 개구 단부면을 갖는 외측 증발구부의 성막 재료가 통과하는 영역은, 증발원의 길이 방향 외측을 향하고 있고, 상기 증발원의 길이 방향 중앙측을 향하도록 경사지는 개구 단부면을 갖는 내측 증발구부의 성막 재료가 통과하는 영역은, 증발원의 길이 방향 중앙측을 향하고 있는 것을 특징으로 하는 진공 증착 장치.
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