KR20190067103A

KR20190067103A - 증착 장치 및 증착 방법

Info

Publication number: KR20190067103A
Application number: KR1020180154963A
Authority: KR
Inventors: 카즈요시 야마시타; 신고 스에나가; 노리아키 하마나가
Original assignee: 쵸슈 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2017-12-06
Filing date: 2018-12-05
Publication date: 2019-06-14
Also published as: JP2019099887A; TW201925504A; JP6931599B2; CN109989000A

Abstract

[과제] 막 두께 균일성이 높고, 또한 섀도우가 적은 증착막이 형성되도록 설계된 증착 장치, 및 이러한 증착 장치를 사용한 증착 방법을 제공한다.
[해결 수단] 본 발명은 직선 형상으로 배치되고, 증착재를 분사하는 복수의 분사 노즐을 갖는 증착원, 및 상기 복수의 분사 노즐과 평행하게 기판을 고정하는 기판 고정부를 구비하고, 상기 복수의 분사 노즐이 중앙 분사 노즐 및 한 쌍의 외측 분사 노즐을 포함하고, 하기 식 (1) 및 식 (2)를 충족시키는 증착 장치이다. 식 (1) 및 (2) 중, L₁은 복수의 분사 노즐과 기판과의 거리(mm)이다. L₂는 상기 중앙 분사 노즐과 상기 외측 분사 노즐과의 거리(mm)이다. θ는 기판의 표면과 외측 분사 노즐의 개구면이 이루는 각의 각도(°)이다.
L₁/2L₂≤tanθ≤L₁/L₂···(1)
60°≤θ≤70°···(2)

Description

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

본 발명은 증착 장치 및 증착 방법에 관한 것이다.

디스플레이 패널이나 태양전지 등의 금속 전극 배선, 유기 EL층, 반도체층, 그 밖의 유기 재료 박막이나 무기 재료 박막 등은 진공 증착법 등의 증착에 의해 형성되는 경우가 있다. 증착은, 통상, 도가니 내의 증착재를 가열함으로써, 증착재를 기화시키고, 기화한 증착재를 기판 표면을 향하여 분사하고, 이 기판 표면에 증착재를 퇴적시킴으로써 행해진다. 기판 표면에 퇴적된 증착재가 박막을 형성한다. 또한, 증착시에는, 소정 형상을 갖는 마스크에 의해 기재 표면을 피복해 둠으로써 패터닝된 증착막을 형성할 수 있다. 이러한 증착을 행하는 증착 장치는, 통상, 증착재를 수용하는 도가니 등이 내부에 배치되고, 기화한 증착재를 분사하는 분사 노즐을 갖는 증착원과, 기판을 고정하는 기판 고정부를 구비한다.

여기에서, 대형의 기판에 대응한 증착을 행하기 위해서는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 사용하는 분사 노즐(31)의 수를 늘리는 것을 생각할 수 있다. 분사 노즐(31)의 수를 늘림으로써 대형의 기판(X)에 대해서도, 막 두께 균일성이 높은 증착막을 형성할 수 있다. 또한, 도 4 중에 모식적으로 나타내는 곡선(P)은 각 분사 노즐(31)에 의한 증착량의 분포를 나타내는 곡선이다. 그러나, 복수의 분사 노즐(31)을 갖는 증착 장치(30)를 사용한 경우, 특히 기판(X)의 단부에 있어서, 떨어진 위치의 분사 노즐(31)로부터 분사되는 증착재가 기판 표면에 대하여 작은 각도로 도달하게 된다. 이러한 부분에서는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 마스크(Y)로 피복된 부분까지 증착재가 진입하기 쉬워진다. 이러한 경우, 증착막(Z)에 있어서, 섀도우(S)라고 하는 증착재가 얇게 적층된 영역이 커진다. 이 때문에, 이러한 종래의 증착 장치(30)의 경우, 미세한 성막 패턴을 얻는 것이 곤란하다. 이에 대하여 분사 노즐을 적게 하고, 또한 분사 노즐을 끝에 배치하지 않는 구성으로 함으로써, 증착재가 기판 표면에 대하여 도달하는 각도를 크게 할 수 있다. 그러나 이 경우, 대형의 기판에 대하여, 막 두께 균일성이 높은 증착막을 형성하는 것이 곤란하게 된다.

이러한 중에, 얻어지는 증착막의 막 두께 균일성을 높이고, 또한 섀도우를 적게 하기 위하여, 경사진 분사 노즐을 갖는 증착 장치나, 이러한 증착 장치를 사용하는 증착 방법이 제안되어 있다(특허문헌 1, 2 참조).

일본 특개 2014-77193호 공보 일본 특개 2016-125091호 공보

그러나, 상기 종래의 경사진 분사 노즐을 갖는 증착 장치나 이것을 사용한 증착 방법에서도, 얻어지는 증착막의 막 두께 균일성 및 섀도우에 관하여 충분히 개선되어 있다고는 할 수 없어, 대형의 기판에 대하여 양호한 증착을 행할 수 없다.

본 발명은 이상과 같은 사정에 기초하여 이루어진 것으로, 그 목적은 막 두께 균일성이 높고, 또한 섀도우가 적은 증착막이 형성되도록 설계된 증착 장치, 및 이러한 증착 장치를 사용한 증착 방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해 행해진 본 발명은 직선 형상으로 배치되고, 증착재를 분사하는 복수의 분사 노즐을 갖는 증착원, 및 상기 복수의 분사 노즐과 평행하게 기판을 고정하는 기판 고정부를 구비하고, 상기 복수의 분사 노즐이 상기 기판에 평행한 개구면을 갖는 중앙 분사 노즐, 및 상기 중앙 분사 노즐에 대하여 좌우 대칭으로 배치되고, 외측을 향하여 경사져 있는 개구면을 갖는 한 쌍의 외측 분사 노즐을 포함하고, 하기 식 (1) 및 식 (2)를 충족시키는 증착 장치이다.

L₁/2L₂≤tanθ≤L₁/L₂···(1)

60°≤θ≤70°···(2)

(상기 식 (1) 및 (2) 중, L₁은 상기 기판 고정부에 상기 기판을 고정했을 때의 상기 복수의 분사 노즐과 상기 기판과의 거리(mm)이다. L₂는 상기 중앙 분사 노즐과 상기 외측 분사 노즐과의 거리(mm)이다. θ는 상기 기판 고정부에 상기 기판을 고정했을 때의 상기 기판의 표면과 상기 외측 분사 노즐의 개구면이 이루는 각의 각도(°)이다.)

당해 증착 장치에서는, 식 (1')을 더 충족시키는 것이 바람직하다.

L₁/(L₂+87)≤tanθ≤L₁/L₂··· (1')

상기 복수의 분사 노즐이 상기 중앙 분사 노즐 및 상기 한 쌍의 외측 분사 노즐의 3개의 분사 노즐로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 과제를 해결하기 위해 행해진 다른 본 발명은 당해 증착 장치를 사용하여 증착을 행하는 공정을 구비하는 증착 방법이다.

본 발명에 의하면, 막 두께 균일성이 높고, 또한 섀도우가 적은 증착막이 형성되도록 설계된 증착 장치, 및 이러한 증착 장치를 사용한 증착 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 1 실시형태에 따른 증착 장치를 도시하는 모식도이다.
도 2는 도 1의 증착 장치의 설명도이다.
도 3은 실시예 및 비교예에 있어서의 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 4는 종래의 증착 장치의 1 예를 도시하는 모식도이다.
도 5는 종래의 증착 장치를 사용한 경우의 증착막의 상태를 도시하는 모식도이다.

이하, 적당히 도면을 참조로 하면서, 본 발명의 1 실시형태에 따른 증착 장치 및 증착 방법에 대해 상세히 설명한다.

<증착 장치>

도 1의 증착 장치(10)는 증착원(11) 및 기판 고정부(12)를 구비한다. 또한, 증착 장치(10)는 적절한 진공도가 유지되는 진공 챔버(도시하지 않음) 내에 배치된다. 진공 챔버에는, 진공 챔버 내의 기체를 배출시켜, 진공 챔버 내의 압력을 저하시키는 진공 펌프, 진공 챔버 내에 일정한 기체를 주입하고, 진공 챔버 내의 압력을 상승시키는 벤팅 수단 등이 구비되어 있어도 된다.

증착원(11)은 기화한 증착재를 분사하는 복수의 분사 노즐(13(13a∼13c))을 갖는다. 증착원(11)은 고체 형상의 증착재를 수용하고, 가열에 의해 증착재를 기화시키고, 기화한 증착재를 복수의 분사 노즐(13)로부터 분사하도록 구성되어 있다. 증착원(11)은, 예를 들면, 증착재 수용실(14)과 확산실(15)이 연이어 설치된 구성으로 할 수 있다. 확산실(15)의 상면(15A)에 복수의 분사 노즐(13)이 배치된다.

증착재 수용실(14) 내에는 도가니(도시하지 않음)가 배치되고, 이 도가니 내에 고체 형상의 증착재가 수납된다. 기화한 도가니 내의 증착재는 증착재 수용실(14)로부터 확산실(15)로 이동한다. 도가니에는, 기화 효율을 고려하여, 증착재와 함께, 열적 및 화학적으로 안정되어 있고, 또한 증착재보다도 열전도율이 높은 입자 모양의 전열 매체가 수납되어 있어도 된다. 또는, 입상의 전열 매체와, 이 전열 매체를 피복하는 증착재로 구성되는 복합재를 도가니에 수납해도 된다. 또한 도가니의 주위에는, 가열 수단으로서의 히터 등(도시하지 않음)이 배치된다. 가열 수단에 의해 도가니 중의 증착재가 가열되어, 증착재가 기화한다.

또한, 증착원(11)에서는, 가열 수단이나, 도시하지 않은 증착재의 유로에 설치된 밸브 등에 의해, 증착재의 방출량을 제어 가능하게 구성되어 있다.

기판 고정부(12)는, 복수의 분사 노즐(13)과 평행한 방향에, 기판(X)을 고정한다. 즉, 기판 고정부(12)는 복수의 분사 노즐(13)과 대향하도록 기판(X)을 고정한다. 기판 고정부(12)는 기판(X)을 착탈 가능하게 고정한다. 기판 고정부(12)는 기판(X)을 이동 가능하게 고정해도 된다. 기판 고정부(12)는 종래 공지의 증착 장치에 구비되는 기판 고정부와 동일한 것으로 할 수 있다. 또한, 기판(X)에 있어서, 복수의 분사 노즐(13)과 대향하는 측의 면(도 1에 있어서의 하면)에는, 소정 형상의 패턴을 갖는 증착용의 마스크(도시하지 않음)가 설치된다.

기판(X)과 복수의 분사 노즐(13)이 평행하다는 것은 기판(X)과 복수의 분사 노즐(13)이 배치된 면(15A)(확산실(15)의 상면(15A))이 평행한 상태이면 된다. 또는, 기판(X)과 복수의 분사 노즐(13)에 있어서의 각 개구면(16a∼16c)의 중심을 연결하는 직선(도 1에서의 직선(M))이 평행한 상태이면 된다.

증착원(11)과 기판(X)은 서로 상대적으로 이동하면서 증착을 행할 수 있다. 예를 들면, 기판(X)이 고정된 경우, 증착원(11)이 도 1에 있어서의 지면의 법선 방향으로 이동하도록 구성된다. 또한 증착원(11)이 고정된 경우, 기판(X)이 도 1에 있어서의 지면의 법선 방향으로 이동하도록 구성된다.

복수의 분사 노즐(13)은 직선 형상(직선 상)에 배치되어 있다. 즉, 기판(X) 및 확산실(15)의 상면(15A)의 법선 방향시에서, 복수의 분사 노즐(13)은 직선 상에 위치하고 있다. 복수의 분사 노즐(13)은 확산실(15)의 상면(15A)에 각각 상향으로 설치된다. 복수의 분사 노즐(13)은 중앙 분사 노즐(13a) 및 한 쌍의 외측 분사 노즐(13b, 13c)의 3개의 분사 노즐로 구성된다.

중앙 분사 노즐(13a)은 기판(X) 및 확산실(15)의 상면(15A)에 평행한 개구면(16a)을 갖는다. 중앙 분사 노즐(13a)은 원기둥 형상을 갖고, 확산실(15)의 상면(15A)에 대하여 수직으로 세워 설치되어 있다.

개구면(16a)은 원 형상을 갖는다. 개구면(16a)은 중앙 분사 노즐(13a)의 축(17a)에 대하여 수직으로 형성되어 있다.

한 쌍의 외측 분사 노즐(13b, 13c)은 중앙 분사 노즐(13a)에 대하여 좌우 대칭으로 배치되어 있다. 각 외측 분사 노즐(13b, 13c)의 개구면(16b, 16c)은 각각 외측을 향하여 경사져 있다. 도 1에 있어서 우측에 배치되어 있는 외측 분사 노즐(13b)의 개구면(16b)은 우측을 향하도록 경사져 있다. 한편, 도 1에서 좌측에 배치되어 있는 외측 분사 노즐(13c)의 개구면(16c)은 좌측을 향하도록 경사져 있다. 각 외측 분사 노즐(13b, 13c)은 원기둥 형상의 도중이 꺾인, 측면시로 대략 L자 모양의 형상을 갖는다. 단, 예를 들면, 외측 분사 노즐(13b, 13c)로서 원기둥 형상의 노즐을 비스듬히 설치해도 된다.

외측 분사 노즐(13b, 13c)의 개구면(16b, 16c)은 원 형상을 갖는다. 개구면(16b, 16c)은 외측 분사 노즐(13b, 13c)의 선단 부분(출구측 부분)에서의 축(17b, 17c)에 대하여 수직으로 형성되어 있다. 또한, 각 분사 노즐(13)의 개구면(16a, 16b, 16c)의 중심은 직선(M) 위에 있는 것으로 한다.

각 개구면(16a∼16c)의 크기로서는 특별히 한정되지 않지만, 각 외측 분사 노즐(13b, 13c)의 개구면(16b, 16c)의 면적(개구 면적)이 중앙 분사 노즐(13a)의 개구면(13a)의 면적(개구 면적)보다 큰 것이 바람직하다. 또한 2개의 외측 분사 노즐(13b, 13c)의 개구면(16b, 16c)의 면적(개구 면적)은 동일한 것이 바람직하다. 각 개구면(16a∼16c)의 크기가 이러한 관계인 경우, 얻어지는 증착막의 균일성을 보다 높일 수 있다.

당해 증착 장치(10)에서는, 하기 식 (1) 및 식 (2)가 충족시켜진다.

L₁/2L₂≤tanθ≤L₁/L₂···(1)

60°≤θ≤70°···(2)

상기 L₁은 기판 고정부(12)에 기판(X)을 고정했을 때의 복수의 분사 노즐(13)과 기판(X)과의 거리(mm)이다. 구체적으로는, 각 분사 노즐(13)의 개구면(16a∼16c)의 중심을 연결하는 직선(M)과, 기판(X)에 있어서의 증착면(도 1에 있어서의 하측의 면) 사이의 거리이다. 또한, 직선(M)과 증착면은 평행하다. 상기 L₂는 중앙 분사 노즐(13a)과 외측 분사 노즐(13b, 13c)의 거리(mm)이다. 구체적으로는, 중앙 분사 노즐(13a)의 개구면(16a)의 중심과, 각 외측 분사 노즐(13b, 13c)의 개구면(16b, 16c)의 중심과의 거리이다. 상기 θ는 기판 고정부(12)에 기판(X)을 고정했을 때의 기판(X)의 표면(증착면)과 외측 분사 노즐(13b, 13c)의 개구면(16b, 16c)이 이루는 각의 각도(°)이다.

여기에서, 우선 식 (1)의 의의에 대하여 설명한다. 각 분사 노즐(13)에 있어서, 증착재는 개구면(16(16a∼16c))에 대하여 수직 방향(분사 노즐(13)의 축 방향)으로 주로 방사되고, 실질적으로 개구면(16)의 바로 옆보다도 전방으로 분사된다. 따라서, 외측 분사 노즐(13b, 13c)의 개구면(16b, 16c)이 외측을 향하여 경사져 있음으로써 이들 외측 분사 노즐(13b, 13c)에 의한 증착 영역은 외측으로 넓어져 형성된다. 구체적으로, 도 1에 있어서 우측에 배치되는 외측 분사 노즐(13b)에 의한 증착 영역은 이 외측 분사 노즐(13b)의 개구면(16b)을 연장한 직선과, 기판(X)의 증착면과의 교점(N)보다 우측의 영역이 된다. 또한 외측 분사 노즐(13b)에 의한 기판(X)에 대한 증착량은 모식적으로 곡선(P)으로 표시되는 분포가 된다.

당해 증착 장치(10)에 있어서, 상기 교점(N)의 위치는 기판(X)의 증착면에 있어서의, 중앙 분사 노즐(13a)의 개구면(16a)의 중심의 대향 위치인 점(Q)(기판(X) 표면의 중심)으로부터, 좌측의 외측 분사 노즐(13c)의 개구면(16c)의 중심의 대향 위치인 점(R)까지인 것이 중요하게 된다. 또한, 점(Q)과 점(R)의 거리는 L₂이다.

여기에서, 도 2는 상기 L₁, L₂, θ, 교점(N), 점(Q) 및 점(R)의 관계를 설명하기 위한 설명도이다. 도 2에 도시되는 바와 같이, 교점(N)이 점(Q) 위에 있을 때, tanθ=L₁/L₂의 관계에 있다. 또한, 교점(N)이 점(R) 위에 있을 때, tanθ=L₁/2L₂의 관계에 있다. 즉, 교점(N)이 점(Q)과 점(R) 사이에 위치할 때, 상기 식 (1)을 충족시키게 된다.

tanθ가 L₁/L₂보다 큰, 즉 교점(N)이 점(Q)보다 우측에 위치하는 경우, 외측 분사 노즐(13b)의 개구면(16b)이 상대적으로 외측(오른쪽)으로 지나치게 경사져 있는 것을 의미한다. 이러한 경우, 외측 분사 노즐(13b)의 증착 영역이 외측(우측)으로 지나치게 넓어져, 막 균일성이 낮아진다.

한편, tanθ가 L₁/2L₂보다 작은, 즉 교점(N)이 점(R)보다 좌측에 위치하는 경우, 외측 분사 노즐(13b)로부터 분사되는 증착재가 기판(X) 표면에 대하여 작은 각도로 도달하기 쉬워진다. 구체적으로는, 도 1에서 우측의 외측 분사 노즐(13b)로부터 분사되는 증착재가 기판(X) 표면의 좌측 단부 근방까지 오기 쉬워진다. 기판(X) 표면의 좌측 단부 근방까지 우측의 외측 분사 노즐(13b)로부터의 증착재가 도달한 경우, 기판(X) 표면에 대하여 작은 각도로 증착재가 도달하게 되어, 섀도우가 커진다. 또한, tanθ가 L₁/2L₂보다 작은 경우, 외측 분사 노즐(13b)의 증착 영역이 내측에 지나치게 접근하여, 증착 영역이 좁아져, 대형의 기판에 충분하게 대응할 수 없다. 또한, 섀도우를 보다 작게 하고, 또한 증착 영역을 넓게 하는 관점에서, tanθ는 L₁/1.5L₂ 이상인 것이 바람직하다.

또한, 상기 식 (1)에 대하여, 우측의 외측 분사 노즐(13b)에 기초하여 설명했지만, 좌우의 외측 분사 노즐(13b, 13c)은 중앙 분사 노즐(13a)에 대하여 좌우 대칭이다. 따라서, 좌측의 외측 분사 노즐(13c)에서도, 상기 식 (1)이 동일한 이유로 충족시켜지게 된다.

또한, 상기 식 (2)에 관하여, θ가 70°보다 큰 경우, 외측 분사 노즐(13b, 13c)의 개구면(16b, 16c)이 외측으로 지나치게 경사져 있는 것을 의미한다. 이러한 경우도, 외측 분사 노즐(13b, 13c)의 증착 영역이 외측으로 지나치게 넓어져, 막 균일성이 낮아진다.

한편, θ가 60°보다 작은 경우, 외측 분사 노즐(13b, 13c)로부터 분사되는 증착재가 기판(X) 표면의 중심(Q)을 초과한, 반대측의 단부 근방까지 오기 쉬워진다. 이러한 경우, 이 단부 근방에 있어서, 작은 각도로 증착재가 도달하게 되기 때문에, 섀도우가 커진다. 또한, θ가 60°보다 작은 경우, 외측 분사 노즐(13b, 13c)의 증착 영역이 내측에 지나치게 접근하여, 증착 영역이 좁아져, 대형의 기판에 충분하게 대응할 수 없다.

상기와 같은 이유로, 당해 증착 장치(10)에 의하면, 상기 식 (1) 및 (2)를 충족시킴으로써 막 두께 균일성이 높고, 또한 섀도우가 적은 증착막을 형성할 수 있다. 따라서, 당해 증착 장치(10)에 의하면, 대형의 기판(X)에 대해서도 양호한 증착을 행할 수 있다. 또한, 상기 식 (1)에 대해서는, 개구면의 각도 θ의 조정 이외에, 거리 L₁이나 거리 L₂의 조정에 의해, 상기 식 (1)을 충족시키는 관계로 할 수 있다.

구체적인 크기로서 상기 L₁의 하한으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 100mm, 200mm, 300mm, 400mm, 500mm, 600mm, 700mm 등으로 할 수 있다. 상기 L₁의 하한을 크게 하는, 예를 들면, 400mm 이상으로 함으로써 증착 영역을 충분히 넓힐 수 있고, 또한 섀도우도 충분히 작게 할 수 있다. 한편, 상기 L₁의 상한도 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 2,000mm가 바람직하고, 1,000mm가 보다 바람직하고, 800mm이어도 된다. 상기 L₁을 상기 상한 이하로 함으로써 증착재의 이용 효율을 높일 수 있다.

상기 L₂의 하한으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 10mm 또는 40mm이어도 되지만, 150mm가 바람직하다. 한편, 상기 L₂의 상한도 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 500mm이어도 되지만, 400mm가 바람직하고, 300mm가 보다 바람직하다.

예를 들면, 상기 L₁ 및 L₂가 구체적으로 상기 수치인 경우 등, 하기 식 (1')을 충족시키는 것이 바람직하다.

L₁/(L₂+87)≤tanθ≤L₁/L₂··· (1')

당해 증착 장치(10)가 상기 식 (1')을 충족시키는 경우, 막 두께 균일성이 높고, 또한 섀도우가 적은 증착막을 형성할 수 있어, 대형의 기판(X)에 대하여 양호한 증착을 행할 수 있다고 하는 효과가 보다 높아진다.

<증착 방법>

본 발명의 1 실시형태에 따른 증착 방법은 당해 증착 장치(10)를 사용하여 증착을 행하는 공정을 구비한다.

당해 증착 방법은 당해 증착 장치(10)를 사용하는 것 이외는 종래 공지의 증착 방법과 마찬가지로 행할 수 있다. 또한, 당해 증착 방법에서는, 기판(X)과 복수의 분사 노즐과의 거리(L₁), 중앙 분사 노즐과 외측 분사 노즐과의 거리(L₂), 및 외측 분사 노즐의 개구면의 각도(θ)를 조정 가능한 장치를 사용하여, 상기 식 (1) 및 식 (2)를 충족시키도록 조정하고 나서, 증착을 행할 수도 있다.

당해 증착 방법에 의하면, 막 두께 균일성이 높고, 또한 섀도우가 적은 증착막을 형성할 수 있다. 따라서, 당해 증착 방법에 의하면, 대형의 기판(X)에 대해서도 양호한 증착을 행할 수 있다. 당해 증착 방법에 의하면, 예를 들면, 폭 900mm 이상, 보다 구체적으로는 925mm의 범위에 걸쳐, 막 두께 균일성이 높고, 또한 섀도우가 적은 증착막을 형성할 수 있다. 당해 증착 장치 및 당해 증착 방법에 의해 얻어지는 증착막의 막 두께의 변동폭은, 예를 들면, ±5% 이내, 나아가서는 ±3% 이내, 더욱이 ±1% 이내이다.

<다른 실시형태>

본 발명은 상술한 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서 그 구성을 변경할 수도 있다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는, 복수의 분사 노즐이 1개의 중앙 분사 노즐 및 한 쌍의 외측 분사 노즐의 합계 3개의 분사 노즐로 이루어지는 구성으로 했지만, 4 이상의 분사 노즐을 갖는 것이어도 된다. 단, 상기 실시형태와 같이, 분사 노즐의 수를 가능한 한 줄여, 3개의 분사 노즐로 함으로써, 섀도우를 보다 충분히 저감할 수 있다. 따라서, 상기 복수의 분사 노즐은 상기 중앙 분사 노즐 및 상기 한 쌍의 외측 분사 노즐의 3개의 분사 노즐로 이루어지는 것이 바람직하다.

(실시예)

이하, 실시예 및 비교예를 들어, 본 발명의 내용을 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

도 1에 기재한 구조를 갖는 증착 장치에 의해, 폭 925mm의 기판에 대하여 진공 증착을 행했다. 또한, θ=65°(tan65°≒2.14), L₁=500mm, L₂=190mm)로 했다.

<비교예 1>

θ=50°의 증착 장치로 한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 진공 증착을 행했다.

<비교예 2>

θ= 80°의 증착 장치로 한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 진공 증착을 행했다.

[평가]

얻어진 증착막의 막 두께를 분광 엘립소미터(Horiba사의 「UVISEL M200-VIS-AG-200S」)를 사용하여 측정했다. 측정 결과를 모식적으로 나타낸 그래프를 도 3에 도시한다.

도 3에 도시되는 바와 같이, 외측 분사 노즐의 개구면의 각도(θ)가 60° 미만인 비교예 1은 증착 영역이 좁아, 대형의 기판에 대하여 충분한 증착을 할 수 없었다. 또한, 단부에서는 섀도우가 커졌다. 외측 분사 노즐의 개구면의 각도(θ)가 70° 초과의 비교예 2는 막 두께의 차가 커졌다. 한편, 실시예 1에서는, 막 두께 균일성이 높아, 넓은 면적의 증착막을 형성할 수 있었다. 실시예 1에서 얻어진 증착막의 막 두께의 변동폭은 ±3% 이내의 균일성을 가지고 있었다. 또한, 섀도우도 충분히 작은 것이었다.

본 발명의 증착 장치 및 증착 방법은 디스플레이 패널이나 태양전지 등의 금속 전극 배선, 반도체층, 유기 EL층, 그 밖의 유기 재료 박막이나 무기 재료 박막 등의 성막에 적합하게 사용할 수 있다.

10 증착 장치
11 증착원
12 기판 고정부
13 분사 노즐
13a 중앙 분사 노즐
13b, 13c 외측 분사 노즐
14 증착재 수용실
15 확산실
15A 확산실의 상면
16(16a, 16b, 16c) 개구면
17a 중앙 분사 노즐의 축
17b, 17c 각 외측 분사 노즐의 선단 부분에서의 축
X 기판
Y 마스크
Z 증착막
M 복수의 분사 노즐에서의 각 개구면의 중심을 연결하는 직선
N 교점
P 분사 노즐의 증착량의 분포를 나타내는 곡선
Q 기판 표면에서의, 중앙 분사 노즐의 개구면의 중심의 대향 위치(기판 표면 의 중심)
R 기판 표면에서의, 좌측의 외측 분사 노즐의 개구면의 중심의 대향 위치
S 섀도우
L₁ 복수의 분사 노즐과 기판과의 거리
L₂ 중앙 분사 노즐과 외측 분사 노즐과의 거리
θ 기판의 표면과 외측 분사 노즐의 개구면이 이루는 각의 각도

Claims

직선 형상으로 배치되고, 증착재를 분사하는 복수의 분사 노즐을 갖는 증착원, 및
상기 복수의 분사 노즐과 평행하게 기판을 고정하는 기판 고정부
를 구비하고,
상기 복수의 분사 노즐이
상기 기판에 평행한 개구면을 갖는 중앙 분사 노즐, 및
상기 중앙 분사 노즐에 대하여 좌우 대칭으로 배치되고, 외측을 향하여 경사져 있는 개구면을 갖는 한 쌍의 외측 분사 노즐
을 포함하고,
하기 식 (1) 및 식 (2)를 충족시키는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
L₁/2L₂≤tanθ≤L₁/L₂···(1)
60°≤θ≤70°···(2)
(상기 식 (1) 및 (2) 중, L₁은 상기 기판 고정부에 상기 기판을 고정했을 때의 상기 복수의 분사 노즐과 상기 기판과의 거리(mm)이다. L₂는 상기 중앙 분사 노즐과 상기 외측 분사 노즐과의 거리(mm)이다. θ는 상기 기판 고정부에 상기 기판을 고정했을 때의 상기 기판의 표면과 상기 외측 분사 노즐의 개구면이 이루는 각의 각도(°)이다.)
제1항에 있어서,
식 (1')을 더 충족시키는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
L₁/(L₂+87)≤tanθ≤L₁/L₂··· (1')
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 복수의 분사 노즐이 상기 중앙 분사 노즐 및 상기 한 쌍의 외측 분사 노즐의 3개의 분사 노즐로 이루어지는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
제1항, 제2항 또는 제3항에 기재된 증착 장치를 사용하여 증착을 행하는 공정을 구비하는 증착 방법.