KR20230004284A - 성막 장치, 성막 방법 및 증발원 유닛 - Google Patents

Abstract

[과제] 성막 장치의 대형화를 억제하는 것이다.
[해결 수단] 성막 장치는, 이동 방향으로 상대적으로 이동하는 기판에 대해 성막하는 성막 유닛을 구비한다. 성막 유닛은, 각각이 가열 수단과 독립된 재료 용기를 갖고, 증착 물질을 방출하는 복수의 증발원과, 복수의 증발원으로부터의 증착 물질의 방출 상태를 각각 감시하는 복수의 감시 수단을 포함한다. 복수의 증발원은, 이동 방향에 교차하는 제1 방향으로 배열된 제1 증발원 및 제2 증발원을 포함한다. 복수의 감시 수단은, 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 배열된 제1 감시 수단 및 제2 감시 수단을 포함한다. 제1 감시 수단은 제1 증발원으로부터의 증착 물질의 방출 상태를 감시하고, 제2 감시 수단은 제2 증발원으로부터의 증착 물질의 방출 상태를 감시한다.

Description

성막 장치, 성막 방법 및 증발원 유닛{FILM FORMING APPARATUS, FILM FORMING METHOD AND EVAPORATION SOURCE UNIT}

본 발명은, 성막 장치, 성막 방법 및 증발원 유닛에 관한 것이다.

유기 EL 디스플레이 등의 제조에 있어서는, 증발원으로부터 방출된 증착 물질이 기판에 부착됨으로써 기판에 박막이 형성된다. 특허문헌 1에는, 복수의 증발원을 사용하여 성막을 행하는 것이 개시되어 있다.

특허문헌 1: 일본특허공개 2019-218623호 공보

복수의 증발원을 사용하여 성막을 행하는 경우, 각 증발원에 대해 증착 물질의 방출 상태를 감시하는 성막 레이트 모니터 등의 감시 장치가 각각 설치되는 경우가 있다. 이는, 성막 장치의 대형화를 초래하는 경우가 있다.

본 발명은, 성막 장치의 대형화를 억제하는 기술을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 의하면,

이동 방향으로 상대적으로 이동하는 기판에 대해 성막하는 성막 유닛을 구비한 성막 장치로서,

상기 성막 유닛은,

각각이 가열 수단과 독립된 재료 용기를 갖고, 증착 물질을 방출하는 복수의 증발원과,

상기 복수의 증발원으로부터의 증착 물질의 방출 상태를 각각 감시하는 복수의 감시 수단을 포함하고,

상기 복수의 증발원은, 상기 이동 방향에 교차하는 제1 방향으로 배열된 제1 증발원 및 제2 증발원을 포함하고,

상기 복수의 감시 수단은, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 배열된 제1 감시 수단 및 제2 감시 수단을 포함하고,

상기 제1 감시 수단은 상기 제1 증발원으로부터의 증착 물질의 방출 상태를 감시하고,

상기 제2 감시 수단은 상기 제2 증발원으로부터의 증착 물질의 방출 상태를 감시하는 것을 특징으로 하는 성막 장치가 제공된다.

본 발명에 의하면, 성막 장치의 대형화를 억제할 수 있다.

도 1은 일 실시형태에 따른 성막 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 성막 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 3은 성막 유닛의 구성을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 증발원의 구성을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는 증발원과 감시 장치의 배치를 설명하는 도면이다.
도 6은 일 실시형태에 따른 성막 유닛의 구성을 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 7(A) 및 도 7(B)는, 도 6의 I-I선 단면도로서 성막 유닛에 의한 성막 동작을 설명하는 도면이다.
도 8은 기판의 이동 방향의 막두께의 분포를 설명하는 도면이다.
도 9는 성막 장치의 동작 설명도이다.
도 10은 성막 장치의 동작 설명도이다.
도 11(A)는 유기 EL 표시 장치의 전체도면고, 도 11(B)는 1화소의 단면 구조를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 실시형태를 상세히 설명한다. 한편, 이하의 실시형태는 특허청구의 범위에 따른 발명을 한정하는 것이 아니다. 실시형태에는 복수의 특징이 기재되어 있으나, 이들 복수의 특징 모두가 반드시 발명에 필수적인 것은 아니고, 또한, 복수의 특징은 임의로 조합되어도 된다. 또한, 첨부 도면에 있어서는, 동일 또는 유사한 구성에 동일한 참조 번호를 붙여, 중복 설명은 생략한다.

<제1 실시형태>

<성막 장치의 개요>

도 1은, 일 실시형태에 따른 성막 장치(1)의 구성을 모식적으로 나타내는 평면도이다. 도 2는, 도 1의 성막 장치(1)의 구성을 모식적으로 나타내는 정면도이다. 또한, 각 도면에 있어서 화살표(X 및 Y)는 서로 직교하는 수평 방향을 나타내고, 화살표(Z)는 수직 방향(연직 방향)을 나타낸다.

성막 장치(1)는, 기판에 대해 증발원을 이동시키면서 증착을 행하는 성막 장치이다. 성막 장치(1)는, 예를 들면 스마트폰용의 유기 EL 표시 장치의 표시 패널의 제조에 사용되고, 복수 대 나란히 배치되어 그 제조 라인을 구성한다. 성막 장치(1)에서 증착이 행해지는 기판의 재질로서는, 글래스, 수지, 금속 등을 적절히 선택 가능하고, 글래스 상에 폴리이미드 등의 수지층이 형성된 것이 바람직하게 사용된다. 증착 물질로서는, 유기 재료, 무기 재료(금속, 금속산화물 등) 등이 사용된다. 성막 장치(1)는, 예를 들면 표시 장치(플랫 패널 디스플레이 등)나 박막 태양 전지, 유기 광전 변환 소자(유기 박막 촬상 소자) 등의 전자 디바이스나, 광학 부재 등을 제조하는 제조 장치에 적용 가능하고, 특히, 유기 EL 패널을 제조하는 제조 장치에 적용 가능하다. 또한, 본 실시형태에서는 성막 장치(1)는 G8H 사이즈의 유리 기판(1100mm×2500mm, 1250mm×2200mm)에 대해 성막을 행하지만, 성막 장치(1)가 성막을 행하는 기판의 사이즈는 적절히 설정 가능하다.

성막 장치(1)는, 성막 유닛(10)(증발원 유닛)과, 이동 유닛(20)과, 복수의 지지 유닛(30A 및 30B)(이하, 이들을 총칭하는 경우는 지지 유닛(30)으로 나타내고, 이들의 구성 요소 등에 대해서도 마찬가지로 함)을 구비한다. 성막 유닛(10), 이동 유닛(20) 및 지지 유닛(30)은, 사용 시에 진공으로 유지되는 챔버(45)의 내부에 배치된다. 본 실시형태에서는, 복수의 지지 유닛(30A 및 30B)이 챔버(45) 내의 상부에 Y 방향으로 이격하여 설치되어 있고, 그 하방으로 성막 유닛(10) 및 이동 유닛(20)이 설치되어 있다. 또한, 챔버(45)에는, 기판(100)의 반입, 반출을 행하기 위한 복수 기판 반입구(44A 및 44B)가 설치되어 있다. 한편, 본 실시형태에 있어서 「진공」이란, 대기압보다 낮은 압력의 기체로 채워진 상태, 바꾸어 말하면 감압 상태를 말한다.

또한, 성막 장치(1)는, 성막 유닛(10)에 전력을 공급하는 전원(41)과, 성막 유닛(10) 및 전원(41)을 전기적으로 접속하는 전기 접속부(42)를 포함한다. 전기 접속부(42)는 수평 방향으로 가동하는 아암의 내부를 전기 배선이 통과하여 구성되어 있고, 후술하는 바와 같이 XY 방향으로 이동하는 성막 유닛(10)에 대해 전원(41)으로부터의 전력이 공급 가능하게 되어 있다.

또한, 성막 장치(1)는, 각 구성 요소의 동작을 제어하는 제어부(43)를 포함한다. 예를 들면, 제어부(43)는, CPU로 대표되는 프로세서, RAM, ROM 등의 메모리 및 각종 인터페이스를 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들면, 제어부(43)는, ROM에 기억된 프로그램을 RAM에 판독하여 실행함으로써, 성막 장치(1)에 의한 각종의 처리를 실현한다.

<지지 유닛>

지지 유닛(30)은, 기판(100) 및 마스크(101)를 지지함과 함께, 이들의 위치 조정을 행한다. 지지 유닛(30)은, 기판 지지부(32)와, 위치 조정부(34)와, 마스크 지지부(36)를 포함한다.

기판 지지부(32)는, 기판(100)을 지지한다. 본 실시형태에서는, 기판 지지부(32)는, 기판(100)의 긴 길이방향이 X 방향, 기판(100)의 짧은 길이방향이 Y 방향이 되도록 기판(100)을 지지한다. 예를 들면, 기판 지지부(32)는, 기판(100)의 가장 자리를 복수 위치에서 협지하는 것 등에 의해 기판(100)을 지지해도 되고, 정전척 등에 의해 기판(100)을 흡착함으로써 기판(100)을 지지해도 된다.

위치 조정부(34)는, 기판(100)과 마스크(101)의 위치 관계를 조정한다. 본 실시형태에서는, 위치 조정부(34)는, 기판(100)을 지지한 상태의 기판 지지부(32)를 이동시킴으로써, 기판(100)과 마스크(101)의 위치 관계를 조정한다. 그러나, 마스크(101)를 이동시킴으로써 기판(100)과 마스크(101)의 위치 관계를 조정하여도 된다. 위치 조정부(34)는, 챔버(45)에 고정된 고정부(341)와, 기판 지지부(32)를 지지하고, 고정부(341)에 대해 이동하는 가동부(342)를 포함한다. 가동부(342)는, 고정부(341)에 대해 X 방향으로 이동함으로써, 기판 지지부(32)에 지지된 기판(100)을 X 방향으로 이동시켜, 기판(100)과 마스크(101)의 X 방향의 대략적인 위치 관계를 조정한다. 나아가, 가동부(342)는, 기판(100)과 마스크(101)가 정밀한 위치 조정(얼라인먼트)을 행하기 위해, 지지하고 있는 기판 지지부(32)를 XY 방향으로 이동시키는 기구를 포함한다. 얼라인먼트의 구체적인 방법에 대해서는 공지의 기술을 채용할 수 있기 때문에 상세한 설명은 생략한다. 또한, 가동부(342)는, 기판 지지부(32)를 Z방향으로 이동시켜, 기판(100)과 마스크(101)의 Z방향의 위치 관계를 조정한다. 가동부(342)에는, 랙 앤드 피니언(rack and pinion) 기구나 볼나사 기구 등, 공지의 기술을 적절히 적용할 수 있다.

마스크 지지부(36)는 , 마스크(101)를 지지한다. 본 실시형태에서는, 마스크 지지부(36)는, 챔버(45) 내에서 마스크(101)가 X 방향의 중앙에 위치하도록, 마스크(101)를 지지한다. 예를 들면, 마스크 지지부(36)는, 마스크(101)의 가장 자리를 복수 위치에서 협지하는 것 등에 의해 마스크(101)를 지지하여도 된다.

본 실시형태의 성막 장치(1)는, 복수의 지지 유닛(30A 및 30B)에 의해, 복수의 기판(100A 및 100B)을 지지할 수 있는, 이른바 듀얼 스테이지의 성막 장치(1)이다. 예를 들면, 지지 유닛(30A)에 지지된 기판(100A)에 대해 증착이 행해지는 동안, 지지 유닛(30B)에 지지된 기판(100) 및 마스크(101)의 얼라인먼트를 행할 수 있어, 성막 프로세스를 효율적으로 실행할 수 있다. 이하, 지지 유닛(30A) 측의 스테이지를 스테이지(A), 지지 유닛(30B) 측의 스테이지를 스테이지(B)로 표기하는 경우가 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 성막 시에는, 지지 유닛(30)에 의해 기판(100)의 대략 절반이 마스크(101)에 중첩된 상태가 된다. 그 때문에, 성막 시에 기판(100)의 마스크(101)과 중첩되어 있지 않는 부분에 증착 물질이 부착되는 것을 억제하기 위한 도시하지 않은 억제판이, 챔버(45)의 내부에 적절히 설치된다.

<이동 유닛>

이동 유닛(20)은, 성막 유닛(10)을 X 방향으로 이동시키는 X 방향 이동부(22)와, 성막 유닛(10)을 Y 방향으로 이동시키는 Y 방향 이동부(24)를 포함한다.

X 방향 이동부(22)는, 성막 유닛(10)에 설치되는 구성 요소로서, 모터(221)와, 모터(221)에 의해 회전하는 축 부재에 장착된 피니언(222)과, 가이드 부재(223)를 포함한다. 또한, X 방향 이동부(22)는, 성막 유닛(10)을 지지하는 프레임 부재(224)와, 프레임 부재(224)의 상면에 형성되고, 피니언(222)과 맞물리는 랙(225)과, 가이드 부재(223)가 슬라이딩(摺動)하는 가이드 레일(226)을 포함한다. 성막 장치(10)는, 모터(221)의 구동에 의해 회전하는 피니언(222)이 랙(225)과 맞물림으로써, 가이드 레일(226)을 따라 X 방향으로 이동한다.

Y 방향 이동부(24)는, Y 방향으로 연장하고, X 방향으로 이격되는 2개의 지지 부재(241A 및 241B)를 포함한다. 2개의 지지 부재(241A 및 241B)는, X 방향 이동부(22)의 프레임 부재(224)의 단변을 지지하고 있다. Y 방향 이동부(24)는, 도시하지 않은 모터 및 랙 앤드 피니언 기구 등의 구동 기구를 포함하고, 2개의 지지 부재(241A 및 241B)에 대해 프레임 부재(224)를 Y 방향으로 이동시킴으로써, 성막 유닛(10)을 Y 방향으로 이동시킨다. Y 방향 이동부(24)는, 성막 유닛(10)을, 지지 유닛(30A)에 지지된 기판(100A)의 하방의 위치와, 지지 유닛(30B)에 지지된 기판(100B)의 하방의 위치 사이에서 Y 방향으로 이동시킨다.

<성막 유닛>

도 3은, 성막 유닛(10)의 구성을 모식적으로 나타내는 사시도이다. 성막 유닛(10)은, 복수의 증발원(12a∼12f)(이하, 이들을 총칭하는 경우는 증발원(12)이라고 나타내고, 이들의 구성 요소 등에 대해서도 마찬가지로 함)과, 복수의 감시 장치(14a∼14f)(이하, 이들을 총칭하는 경우는 감시 장치(14)라고 나타내고, 이들의 구성 요소 등에 대해서도 마찬가지로 함)와, 억제부(16)를 포함한다.

도 4를 아울러 참조한다. 도 4은, 증발원(12)의 구성을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 증발원(12)은, 증착 물질을 증발시켜 방출한다. 각각의 증발원(12)은, 재료 용기(121)(도가니)와, 가열부(122)를 포함한다.

재료 용기(121)는, 내부에 증착 물질을 수용한다. 재료 용기(121)의 상부에는, 증발한 증착 물질이 방출되는 방출부(1211)가 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 방출부(1211)는, 재료 용기(121)의 상면에 형성된 개구부이지만, 통 형상의 부재 등 이어도 된다. 또는, 복수의 방출부(1211)가 재료 용기(121)에 설치되어도 된다.

가열부(122)는, 재료 용기(121)에 수용된 증착 물질을 가열한다. 가열부(122)는, 재료 용기(121)를 덮도록 설치된다. 본 실시형태에서는 가열부(122)로서 전열선을 사용한 시즈 히터가 사용되고 있고, 도 4에는 시즈 히터의 전열선이 재료 용기(121)의 주위에 감겨졌을 때의 단면이 도시되어 있다.

가열부(122)에 의한 증착 물질의 가열은, 제어부(43)에 의해 제어된다. 본 실시형태에서는, 복수의 증발원(12)은, 각각 독립적으로 재료 용기(121) 및 가열부(122)를 갖고 있다. 따라서, 제어부(43)는, 복수의 증발원(12)에 의한 증착 물질의 증발을 각각 독립적으로 제어할 수 있다.

복수의 감시 장치(14)는, 복수의 증발원(12)으로부터의 증착 물질의 방출 상태를 각각 감시한다. 본 실시형태에서는, 6개의 감시 장치(14a∼14f)가 설치되어 있다. 또한, 감시 장치(14a∼14c)가 케이스(145a)에, 감시 장치(14d∼14f)가 케이스(145b)에 각각 수용되어 있다. 케이스(145a, 145b)에는, 각 감시 장치(14)에 감시 대상의 각 증발원(12)으로부터 방출된 증착 물질이 도달할 수 있도록, 증착 물질을 내부로 진입 가능하게 하기 위한 개구가 적절히 설치된다.

본 실시형태의 감시 장치(14)는, 케이스(141)(도 5 참조)의 내부에 막두께 센서로서 수정 진동자(143)(도 5 참조)를 구비하고 있다. 수정 진동자(143)에는, 케이스(141)에 형성된 도입부(142)(도 5 참조)를 통해 증발원(12)으로부터 방출된 증착 물질이 도입되어 부착된다. 수정 진동자(143)의 진동수는 증착 물질의 부착량에 의해 변동한다. 따라서, 제어부(43)는, 수정 진동자(143)의 진동수를 감시함으로써, 기판(100)에 증착한 증착 물질의 막두께를 산출할 수 있다. 단위 시간에 수정 진동자(143)에 부착되는 증착물의 양은, 증발원(12)으로부터의 증착 물질의 방출량과 상관을 갖기 때문에, 결과적으로 복수의 증발원(12)으로부터의 증착 물질의 방출 상태를 감시할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 각 증발원(12)으로부터의 증착 물질의 방출 상태를 각 감시 장치(14)에 의해 독립적으로 감시함으로써, 그 결과에 기초하여 각 증발원(12)의 각 가열부(122)의 출력을 보다 적절하게 제어할 수 있다. 이에 의해, 기판(100)에 증착되는 증착 물질의 막두께를 효과적으로 제어할 수 있다.

본 실시형태에서는, 성막 유닛(10)은, 이동 유닛(20)에 의해 X 방향(이동 방향)으로 이동하면서 기판(100)에 대해 성막을 행한다. 그러나, 이동하는 기판(100)에 대해 고정적으로 배치된 증발원에 의한 성막이 행해지는 채용도 가능하다. 즉, 성막 유닛(10)은, 이동 방향으로 상대적으로 이동하는 기판(100)에 대해 성막을 실시하면 된다.

억제부(16)는, 복수의 증발원(12)으로부터 방출된 증착 물질이, 대응하지 않는 감시 장치(14)로 비산하는 것을 억제한다. 상세하게는 후술한다.

<증발원과 감시 장치의 배치>

도 5는, 증발원(12)과 감시 장치(14)의 배치를 설명하는 도면이다. 본 실시형태에서는, 증발원(12a∼12c)은, Y 방향, 즉 기판(100)과 성막 유닛(10)의 상대적인 이동 방향에 교차하는 기판(100)의 폭 방향으로 배열되어 있다. 또한, 증발원(12d∼12f)은, 증발원(12a∼12c)과 X 방향으로 이격된 위치에서 Y 방향으로 배열되어 있다. 또한, Y 방향에 있어서 복수의 증발원(12)의 외측에, 복수의 감시 장치(14)가 설치되어 있다.

여기서, 2개의 증발원(12a∼12b) 및 2개의 감시 장치(14a∼14b)에 주목한다. 증발원(12a∼12b)은 Y 방향을 따라 배열되고, 감시 장치(14a∼14b)는 Y 방향에 교차하는 X 방향을 따라 배열된다. 이와 같이, 증발원(12a∼12b)의 배열 방향과 대응하는 감시 장치(14a∼14b)의 배열 방향이 교차하기 때문에, 이들을 콤팩트하게 배치할 수 있다. 예를 들면, 감시 장치(14a∼14b)가 증발원(12a∼12b)과 마찬가지로 Y 방향으로 배열되어, 증발원(12a∼12b)에 대해 X 방향으로 이격하여 배치되는 경우와 비교하여, X 방향으로 콤팩트하게 증발원(12a∼12b) 및 감시 장치(14a∼14b)를 배치할 수 있다. 따라서, 챔버(45)의 사이즈가 X 방향, 즉 성막 유닛(10)의 성막 시의 이동 방향으로 대형화되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 챔버(45)의 X 방향의 사이즈가 변하지 않는 경우라도, 성막 유닛(10)이 X 방향으로 커짐으로써, 성막 유닛(10)의 X 방향의 이동 범위가 제한되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 증발원(12a)과 감시 장치(14a)가 X 방향으로 중복되도록 배치되어 있기 때문에, 이들을 X 방향으로 보다 콤팩트하게 배치할 수 있다.

한편, 본 실시형태에서는, 감시 장치(14a∼14b)는 성막 유닛(10)의 이동 방향으로 배열되어 있지만, 배열 방향은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 감시 장치(14a∼14b)의 배열 방향은, Z방향의 성분을 포함하고 있어도 된다. 즉, 감시 장치(14a)와 감시 장치(14b)가 다른 높이로 배치되어도 된다. 또한, 감시 장치(14a∼14b)의 배열 방향은, 평면에서 보았을 때 X 방향과 직교하지 않고 소정의 각도를 갖고 있어도 된다.

다음으로, 3개의 증발원(12a∼12c) 및 3개의 감시 장치(14a∼14c)에 주목한다. 증발원(12a∼12b)에 대응하는 감시 장치(14a∼14b)는, Y 방향에 있어서 증발원(12a)이 설치되는 측으로서 증발원(12a)보다 외측에 배치된다. 또한, 증발원(12c)에 대응하는 감시 장치(14c)는, Y 방향에 있어서 증발원(12c)이 설치되는 측으로서 증발원(12c)보다 외측에 배치된다. 즉, 감시 장치(14a∼14c)는, Y 방향에 있어서 증발원(12a∼12c)의 양쪽 외측으로 나뉘어 배치되어 있다. 이에 의해, 감시 장치(14a∼14c)를 X 방향으로 콤팩트하게 배치할 수 있다. 구체적으로는, 감시 장치(14a∼14c)가 X 방향으로 배열되어, Y 방향에서 증발원(12a∼12c)의 외측의 일방에 설치되는 경우 등과 비교하여, 감시 장치(14a∼14c)가 X 방향으로 콤팩트하게 배치된다. 또한, 본 실시형태에서는, 증발원(12a)과 감시 장치(14a)가 X 방향에 중복되도록 배치되고, 또한, 증발원(12c)과 감시 장치(14c)가 X 방향에 중복되도록 배치되어 있기 때문에, 감시 장치(14a∼14c)가 X 방향으로 보다 콤팩트하게 배치된다.

여기서, 기판(100)의 폭 방향으로 배열되는 3개의 증발원(12a∼12c) 중, 중앙에 배치되는 증발원(12b)은, 양측의 증발원(12a 및 12c)보다 성막 레이트 내지는 단위 시간 당의 증착 재료의 방출량이 작게 되도록 설정되어도 된다. 이에 의해, 기판(100)의 폭 방향의 막두께의 편차를 저감할 수 있다.

다음으로, 4개의 증발원(12a∼12b, 12e∼12f) 및 4개의 감시 장치(14a∼14b, 14e∼14f)에 주목한다. 증발원(12e∼12f)은, 증발원(12a∼12b)으로부터 X 방향으로 이격하여 설치되어 있다. 그리고, 증발원(12a∼12b)에 대응하는 감시 장치(14a∼14b)는, 복수의 증발원(12)의 외측 일방(+Y측)에 설치되어 있다. 또한, 증발원(12e∼12f)에 대응하는 감시 장치(14e∼14f)는, 복수의 증발원(12)의 외측 타방(-Y측)에 설치되어 있다. 이와 같이, 복수의 증발원(12)이 X 방향으로 이격하여 2열로 배열된 경우, 각 열의 증발원(12)에 대응하는 감시 장치(14)가 복수의 증발원(12)의 양쪽 외측으로 나뉘어 배치됨으로써, 복수의 감시 장치(14)을 X 방향으로 콤팩트하게 배치할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 증발원(12a∼12c)과, 증발원(12d∼12f)은, 다른 증착 물질을 방출한다. 이에 의해, 2종류의 재료를 동시에 증착시켜, 기판(100) 상에서 혼합 막을 형성하는 공증착(共蒸着)이 가능해진다. 또한, 예를 들면, 도시하지 않은 셔터에 의해 증발원(12d∼12f)으로부터 기판(100)으로의 증착 물질의 비산을 차단한 상태로 증발원(12a∼12c)에 의한 증착을 행한 후에, 도시하지 않은 셔터에 의해 증발원(12a∼12c)으로부터 기판(100)으로의 증착 물질의 비산을 차단한 상태로 증발원(12d∼12e)에 의한 증착을 행하여도 된다. 이에 의해, 1개의 성막 유닛(10)에 의해 2층의 박막을 기판에 성막할 수 있다.

<억제부의 구성>

도 3 및 도 5를 참조한다. 억제부(16)는, 복수의 판 부재(161a∼161i)(이하, 이들을 총칭하는 경우는 판 부재(161)라고 나타내고, 후술하는 허용부(162)에 대해서도 마찬가지로 함)를 포함하여 구성된다. 판 부재(161)는, 각 증발원(12)으로부터, 대응하지 않는 감시 장치(14)로의 증착 물질의 비산을 억제하는 판형상의 부재이다. 일례로서, 판형상 부재(161a)는, 증발원(12a)으로부터 감시 장치(14a) 이외의 감시 장치(14)(예를 들면, 감시 장치(14b))로의 증착 물질의 비산을 억제한다. 판 부재(161)에 의해, 각 감시 장치(14)는, 감시 대상의 증발원(12) 이외의 증발원(12)의 영향이 저감된 상태로, 감시 대상의 증발원(12)으로부터의 증착 물질의 방출 상태를 감시할 수 있다.

여기서, 증발원(12b), 감시 장치(14a) 및 판 부재(161f)에 주목하면, 판 부재(161f)는, 증발원(12b)으로부터 감시 장치(14a)로의 증착 물질의 비산을 억제하도록 설치되어 있다. 이에 의해, 감시 장치(14a)는, 증발원(12b)의 영향이 저감된 상태로 증발원(12a)로부터의 증착 물질의 방출 상태를 감시할 수 있다. 또한, 증발원(12c∼12f)으로부터 감시 장치(14a)로의 증착 물질의 비산에 대해서도, 다른 판 부재(161)에 의해 억제되어 있다. 예를 들면, 증발원(12d)로부터 감시 장치(14a)로의 증착 물질의 비산은, 판 부재(161d)에 의해 억제되어 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 증발원(12b)은, Y 방향에 있어서, 증발원(12a)보다 감시 장치(14b)로부터 먼 위치에 배치되어 있다. 그리고, 판 부재(161f)는, 증발원(12a)과 증발원(12b)의 사이에 배치되어 있다. 그리고, 판 부재(161f)에는, 증발원(12b)으로부터 감시 장치(14b)로의 증착 물질의 비산을 허용하는 허용부(162b)가 형성되어 있다. 증발원(12b)으로부터 감시 장치(14a)로의 증착 물질의 비산을 억제하기 위해 판 부재(161f)가 설치된 경우, 증발원(12b)으로부터 감시 장치(14b)로의 증착 물질의 비산도 억제되는 경우가 있다. 본 실시형태에서는, 판 부재(161f)에 허용부(162b)가 설치됨으로써, 허용부(162b)를 통해 증발원(12b)으로부터 감시 장치(14b)로 증착 물질이 비산하기 때문에, 감시 장치(14b)에 의한 증발원(12b)의 감시가 가능해진다.

본 실시형태에서는, 판 부재(161f)에는, 허용부(162b)로서 통 형상부가 설치되어 있다. 상세하게는, 이 통 형상부는, 증발원(12b)의 방출부(121lb)와 감시 장치(14b)의 증착 물질의 부착부인 수정 진동자(143b)를 잇는 가상 직선(Vb)을 감싸도록 설치된다. 바꾸어 말하면, 통 형상부는, 가상 직선(Vb)이 판 부재(161f) 및 여기에 형성되는 통 형상부의 부재 자체를 통과하지 않고, 통 형상부의 내부를 통과하도록 설치되어 있다. 이에 의해, 증발원(12b)로부터 방출된 증착 물질의 지향성을 높일 수 있기 때문에, 증착 물질이 감시 장치(14b)에 도달하기 쉬워진다. 따라서, 감시 장치(14b)는 증발원(12b)으로부터의 막 재료의 방출 상태를 보다 정확하게 감시할 수 있다.

한편, 허용부(162b)는, 판 부재(161f)에 형성된 개구이어도 된다. 이 경우, 개구는, 판 부재(161f) 상의 가상 직선(Vb)이 통과하는 위치를 포함하는 영역에 형성되어도 된다. 허용부(162b)가 개구인 경우, 판 부재(161f)에 대한 가공이 용이하게 되기 때문에, 제조 비용 등의 삭감이 가능해진다.

한편, 여기서는 증발원(12b) 및 판 부재(161f)에 주목하여, 허용부(162b)에 대해서 설명하였으나, 마찬가지로 증발원(12a, 12c∼12f)으로부터 감시 장치(14a, 14c∼14f)로의 증착 물질의 비산을 허용하는 허용부(162a, 162c∼162f)가, 각 판 부재(161)에 설치된다. 그리고, 본 실시형태에서는, 다른 허용부(162a, 162c∼162f)에 대해서도 각각, 가상 직선(Va, Vc∼Vf)이 어느 부재에 의해 물리적으로 차단되지 않도록 설치되어 있다.

<제2 실시형태>

다음으로, 제2 실시형태에 따른 성막 장치(9)에 대해서 설명한다. 성막 장치(9)는, 제1 실시형태에 따른 성막 장치(1)와 성막 유닛의 구성이 다르다. 이하, 제1 실시형태와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략하는 경우가 있다.

도 6은, 일 실시형태에 따른 성막 유닛(90)의 구성을 모식적으로 나타내는 평면도이다. 도 7(A) 및 도 7(B)는, 도 6의 I-I선 단면도로서 성막 유닛(90)에 의한 성막 동작을 설명하는 도면이다. 도 7(A)는, 후술하는 유닛(90B)에 의한 성막 동작을 나타내고 있고, 도 7(B)는 후술하는 유닛(90A)에 의한 성막 동작을 나타내고 있다. 본 실시형태에서는, 성막 유닛(90)은, 7개의 증발원(92a∼92g) (이하, 이들을 총칭하는 경우는 증발원(92)이라고 나타냄)을 포함한다. 복수의 증발원(92)은, 증발원(92a∼92c)로 1열, 증발원(92d∼92e)로 1열, 증발원(92f∼92g)로 1열의 3열로 구성된다. 본 실시형태에서는, 복수의 증발원(92)은, 열 마다 다른 증착 물질을 증발시킨다. 본 실시형태에서는 증발원(92a∼92c)이 Ag, 증발원(92d∼92e)이 Mg, 증발원(92f∼92g)이 LiF를 각각 증발시킨다.

또한, 본 실시형태에서는, 복수의 감시 장치(94) 중, 감시 장치(94a, 94c∼94g)는 Y 방향에 있어서 복수의 증발원(92)의 양쪽 외측으로 나뉘어 배치되어 있으나, 감시 장치(94b)는 증발원(92d∼92g)으로 둘러싸이는 영역에 설치된다. 그 때문에, 감시 장치(94b)의 배치에 의해, 성막 유닛(90)이 X 방향으로 대형화하는 것이 억제되어 있다. 또한, 2개의 증발원(92a∼92b) 및 2개의 감시 장치(94a∼94b)에 주목하면, 증발원(92a∼92b)은 Y 방향으로 배열되고, 감시 장치(94a∼94b)는 X 방향 성분 및 Y 방향 성분을 갖는 방향으로 배열되어 있어, 이들 배열 방향이 교차하고 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 증발원(92a∼92e)으로 1개의 유닛(90A)를 구성하고, 증발원(92f∼92g)으로 또 하나의 유닛(90B)를 구성한다. 본 실시형태에서는, 성막 유닛(90)은, 이들 유닛별로 기판(100)에의 성막을 행한다. 즉, 본 실시형태에서는, 유닛(90A)은 Ag와 Mg의 공증착을 행하고, 유닛(90B)은 LiF의 단독 증착을 행한다. 또한, 성막 유닛(90)은, 셔터(98A 및 98B)를 사용하여 이들 유닛별로의 성막을 행한다.

셔터(98A)는, 유닛(90A)의 증발원(92a∼92e)으로부터 기판(100)으로의 증착 물질의 비산을 차단하는 차단 위치(도 7(A))와, 유닛(90A)의 증발원(92a∼92e)으로부터 기판(100)으로의 증착 물질의 비산을 허용하는 허용 위치(도 7(B))의 사이에서 변위한다. 또한, 셔터(98B)는, 유닛(90B)의 증발원(92f∼92g)으로부터 기판(100)으로의 증착 물질의 비산을 차단하는 차단 위치(도 7(B))와, 유닛(90B)의 증발원(92f∼92g)로부터 기판(100)으로의 증착 물질의 비산을 허용하는 허용 위치(도 7(A))의 사이에서 변위한다. 따라서, 셔터(98A)를 허용 위치, 셔터(98B)를 차단 위치로 한 상태로 성막을 행함으로써, 유닛(90A)의 증발원(92a∼92e)에 의한 성막을 행할 수 있다. 또한, 셔터(98B)를 허용 위치, 셔터(98A)를 차단 위치로 한 상태로 성막을 행함으로써, 유닛(90B)의 증발원(92f∼92g)에 의한 성막을 행할 수 있다.

<증발원의 방출 방향>

도 8은, 기판(100)의 이동 방향(X 방향)의 막두께의 분포를 설명하는 도면이다. 상세하게는, 도 8은, 유닛(90A)에 의해 공증착을 행할 때의, 각 열의 증발원(92)로부터의 방출된 증착 물질의 막두께의 분포를 나타내고 있다. 패턴(PT1)은, 증발원(92)의 방출부(9211)로부터의 증착 물질의 방출 방향이 연직 상향인 경우의 막두께의 분포를 나타내고 있다. 한편, 증착 물질은 일정한 범위로 퍼짐을 갖고 방출부(9211)로부터 방출될 수 있는데, 여기서는, 방출부(9211)의 지향하는 방향을 방출 방향이라고 부르는 것으로 한다.

증착 물질의 방출 방향이 연직 상향인 경우, 증발원(92a∼92c)과 증발원(92d∼92e)이 기판(100)의 X 방향(이동 방향)으로 이격되어 있기 때문에, 막두께의 분포의 X 방향의 정점이 어긋나게 된다. 이 경우, 기판(100)과 마스크(101)가 중첩된 영역인 성막 영역과, 성막 유닛(90)의 이동 개시 위치 및 종료 위치의 관계에 따라서는, 기판(100)의 X 방향으로 Ag와 Mg의 혼합비가 다르게 성막되어 버리는 경우가 있다. 즉, 기판(100)에 증착하는 증착 물질이 X 방향으로 편차가 생기는 경우가 있다.

이에, 본 실시형태에서는, 패턴(PT2)에 나타낸 바와 같이, 각 증발원(92)은, 증착 물질의 방출 방향이 기울어져 배치되어 있다. 이에 의해, 증발원(92a∼92c)으로부터 방출되는 증착 물질의 막두께의 분포와 증발원(92d∼92e)으로부터 방출되는 증착 물질의 막두께의 분포의 X 방향의 정점을 일치시키거나, 또는 가까이 할 수 있다. 이에 의해, 기판(100)에 증착하는 증착 물질의, X 방향(이동 방향)의 편차를 억제할 수 있다.

본 실시형태에서는, 증발원(92a∼92c)은, 증착 물질의 방출 방향이 X 방향(이동 방향)에 있어서 증발원(92d∼92e)을 향하도록 배치되어 있다. 또한, 증발원(92d∼92e)은, 증착 물질의 방출 방향이 X 방향(이동 방향)에 있어서 증발원(92a∼92c)을 향하게 배치되어 있다.

한편, 증착 물질의 방출 방향을 기울일 때는, 증발원(92) 자체를 기울게 하여도 되고, 방출 방향이 기울어지도록 하는 방출부(9211)의 형상을 채용해도 된다. 예를 들면, 방출부(9211)가 통 형상의 형상을 갖는 경우, 통의 축방향이 기울어지도록 방출부(9211)가 구성되어도 된다.

<성막 프로세스>

다음으로, 성막 장치(9)를 사용한 성막 프로세스에 대해서 설명한다. 도 9 및 도 10은, 성막 프로세스에 있어서의 성막 장치(9)의 동작 설명도이다.

상태(ST1)는, 초기 상태로서, 기판(100A) 및 기판(100B)가 성막 장치(9) 내에 반입되어, 각각 마스크(101A) 및 마스크(101B)와의 얼라인먼트가 행해진 상태를 나타내고 있다. 여기서, 스테이지(A) 측의 기판(100A)은, X 방향의 +X측의 대략 절반의 영역이 마스크(101A)에 덮여진 상태이고, 스테이지(B) 측의 기판(100B)은, X 방향의 -X측의 대략 절반의 영역이 마스크(101B)에 덮여진 상태에 있다. 또한, 성막 유닛(90)은, 스테이지(A)측으로서, 기판(100A)과 마스크(101A)가 중첩된 영역인 성막 영역보다 X 방향으로 -X측의 위치(x1)에 있다.

상태(ST2)는, 성막 유닛(90)이 X 방향의 +X측으로 이동하면서 기판(100A)에 대해 성막을 행한 후의 상태이다. 성막 유닛(90)은, 위치(x1)로부터, 성막 영역보다 X 방향으로 +X측의 위치(x2)로 이동한다. 또한, 상태(ST3)는, 성막 유닛(90)이 X 방향의 -X측으로 이동하면서 기판(100A)에 대해 성막을 행한 후의 상태이다. 즉, 상태(ST1)∼상태(ST3)로 천이하는 동안에, 성막 유닛(90)은 이동 유닛(20)에 의해 위치(x1)와 위치(x2)의 사이를 1왕복하면서 기판(100A)에 대해 성막을 행한다.

한편, 여기서는, 1왕복 분의 동작이 도시되어 있으나, 성막 유닛(90)은, 왕복 동작을 반복하여 합계 2왕복하면서 성막을 행해도 된다. 예를 들면, 성막 유닛(90)은, X 방향으로 1왕복하면서 유닛(90B)에 의한 성막을 행한 후, X 방향으로 1왕복하면서 유닛(90A)에 의한 성막을 행해도 된다. 이 경우, 유닛(90A)에 의한 성막이 1왕복 분 행해지기 때문에, 증발원(92a∼92c)과 증발원(92d∼92e)의 X 방향의 위치 차의 영향을 저감시키고, 기판(100A)에 부착되는 증착 물질인 Ag와 Mg의 혼합비를 일치시키거나, 또는 가깝게 할 수 있다.

또한 예를 들면, 성막 유닛(90)은, 1왕복째의 왕로에 대해서는 유닛(90B)에 의한 성막을 행하고, 1왕복째의 귀로 및 2왕복째에 대해서는 유닛(90A)에 의한 성막을 행해도 된다. 이에 의해, LiF의 막두께보다도 Ag 및 Mg의 혼합 막의 막두께를 두껍게 하고 싶을 경우, 유닛(90A)에 의한 성막의 시간을 보다 많이 확보할 수 있다.

또한, 성막 유닛(90)은, X 방향으로 성막 장치(1)가 왕복하는 중에, 왕로에 대해서는 유닛(90B)에 의한 성막을 행하고, 귀로에 있어서는 유닛(90A)에 의한 성막을 행해도 된다. 혹은, 성막 유닛(90)은 X 방향으로 3왕복 이상 하면서 유닛(90A) 및 유닛(90B)에 의한 성막을 행해도 된다. 어쨌든, 본 실시형태에서는, 기판(100A)의 X 방향의 +X측의 대략 절반의 영역이 마스크(101A)에 덮여진 상태로, 유닛(90A)에 의한 성막 및 유닛(90B)에 의한 성막의 양쪽이 행해진다.

또한, 본 실시형태에서는, 위치(x1) 및 위치(x2)에 있어서, 성막 유닛(90)이 평면에서 보았을 때 기판(100A)과 마스크(101A)가 겹치는 영역인 성막 영역과 겹치지 않도록 설정된다. 즉, 성막 유닛(90)은, 평면에서 보았을 때, 이 성막 영역을 완전히 통과하도록 왕복 이동한다. 그러나, 위치(x1) 및 위치(x2)에 있어서, 성막 유닛(90)의 적어도 일부가 평면에서 보았을 때 이 성막 영역과 겹치도록 배치되어도 된다.

상태(ST4)는, 성막 유닛(90)이 스테이지(A)로부터 스테이지(B)로 이동한 상태를 나타내고 있다. 성막 유닛(90)은, 이동 유닛(20)의 Y 방향 이동부(24)에 의해, Y 방향(기판(100)의 폭 방향)으로 이동한다. 여기서는, 성막 유닛(90)은, Y 방향에 있어서, 스테이지(A) 측의 위치(y1)로부터 스테이지(B)측의 위치(y2)로 이동한다.

상태(ST5)는, 성막 유닛(90)이 X 방향의 +X측으로 이동하면서 기판(100B)에 대해 성막을 행한 후의 상태이다. 성막 유닛(90)은, X 방향에 있어서 위치(x1)로부터 위치(x2)로 이동한다. 또한, 상태(ST5)는, 스테이지(A)에 있어서, 기판(100A)가 X 방향으로 이동한 후의 상태이기도 한다. 지지 유닛(30A)의 위치 조정부(34A)에 의해, 기판(100A)은 그 +X측의 대략 절반이 마스크(101A)에 덮여지는 위치에서부터, 그 -X측의 대략 절반이 마스크(101A)에 덮여지는 위치로 이동한다. 또한, 기판(100A)의 X 방향으로의 대략적인 이동 후, 도시하지 않은 카메라 등을 사용한 얼라인먼트에 의해, 기판(100A)과 마스크(101A)가 정밀한 위치 조정이 행해진 후, 기판(100A)과 마스크(101A)가 중첩된다.

상태(ST6)는, 성막 유닛(90)이 X 방향의 -X측으로 이동하면서 기판(100B)에 대해 성막을 행한 후의 상태이다. 즉, 상태(ST4)∼상태(ST6)로 천이하는 동안에, 성막 유닛(90)은 이동 유닛(20)에 의해 위치(x1)와 위치(x2)의 사이를 1왕복하면서 기판(100B)에 대해 성막을 행한다. 한편, 상태(ST1)∼상태(ST3)에의 천이 시와 같이, 성막 유닛(90)은 2왕복 이상 하면서 기판(100B)에 대해 성막을 행해도 된다.

상태(ST7)는, 성막 유닛(90)이 스테이지(B)로부터 스테이지(A)로 이동한 상태를 나타내고 있다. 여기서는, 성막 유닛(90)은, Y 방향에 있어서, 위치(y2)로부터 위치(y1)로 이동한다. 상태(ST8)는 성막 유닛(90)이 X 방향의 +X측으로 이동하면서 기판(100A)에 대해 성막을 행한 후의 상태이며, 상태(ST9)는 성막 유닛(90)이 X 방향의 -X측으로 이동하면서 기판(100A)에 대해 성막을 행한 후의 상태이다. 즉, 상태(ST7)∼상태(ST9)로 천이하는 동안에, 성막 유닛(90)은 이동 유닛(20)에 의해 위치(x1)와 위치(x2)의 사이를 1왕복하면서 기판(100A)에 대해 성막을 행한다. 한편, 성막 유닛(90)은, 상태(ST1)∼상태(ST3)의 천이 시와 마찬가지로 동작할 수 있다. 어쨌든, 본 실시형태에서는, 기판(100A)의 X 방향의 -X측의 대략 절반의 영역이 마스크(101A)에 덮여진 상태로, 유닛(90A)에 의한 성막 및 유닛(90B)에 의한 성막의 양쪽이 행해진다.

또한, 상태(ST8)는, 스테이지(B)에 있어서, 기판(100B)이 X 방향으로 이동한 후의 상태이기도 한다. 지지 유닛(30B)의 위치 조정부(34B)에 의해, 기판(100B)은 그 -X측의 대략 절반이 마스크(101B)에 덮여지는 위치에서부터, 그 +X측의 대략 절반이 마스크(101B)에 덮여지는 위치로 이동한다. 또한, 기판(100B)의 X 방향으로의 대략적인 이동 후, 도시하지 않은 카메라 등을 사용한 얼라인먼트에 의해, 기판(100B)과 마스크(101B)가 정밀한 위치 조정이 행해진 후에, 기판(100B)과 마스크(101B)가 중첩된다.

상태(ST10)는, 성막 유닛(90)이 스테이지(A)로부터 스테이지(B)로 이동한 상태를 나타내고 있다. 여기서의 성막 유닛(90)의 동작 등은 상태(ST3)로부터 상태(ST4)로의 천이와 동일하다. 상태(ST11)는 성막 유닛(90)이 X 방향의 +X측으로 이동하면서 기판(100B)에 대해 성막을 행한 후의 상태이며, 상태(ST12)는 성막 유닛(90)이 X 방향의 -X측으로 이동하면서 기판(100B)에 대해 성막을 행한 후의 상태이다. 즉, 상태(ST10)∼상태(ST12)로 천이하는 동안에, 성막 유닛(90)은 이동 유닛(20)에 의해 위치(x1)와 위치(x2)의 사이를 1왕복하면서 기판(100B)에 대해 성막을 행한다. 한편, 성막 유닛(90)은, 상태(ST1)∼상태(ST3)의 천이 시와 마찬가지로 동작할 수 있다.

또한, 상태(ST11)는, 스테이지(A)에 있어서, 기판(100A)이 성막 장치(9)로부터 반출되고 있는 상태이기도 하다. 또한, 상태(ST12)는, 기판(100A)이 성막 장치(9)로부터 반출된 후의 상태이기도 하다. 이와 같이, 기판(100A)은, X 방향의 +X측의 대략 절반의 영역 및 X 방향의 -X측의 대략 절반의 영역 각각에 대해 성막이 행해진 후에, 성막 장치(9)의 외부로 반출된다.

이와 같이, 기판(100)의 +X측의 대략 절반의 영역에 마스크(101)가 중첩되는 상태, 및, 기판(100)의 -X측의 대략 절반의 영역에 마스크(101)가 중첩되는 상태의 어느 것에 있어서도, 유닛(90A)에 의한 성막 및 유닛(90B)에 의한 성막이 행해진다. 따라서, 대형의 기판(100)에 대해서도, 유닛(90A) 및 유닛(90B)의 양쪽에 의해 성막을 행할 수 있다. 상세하게는, 기판(100)이 대형화해 가면, 마스크(101)의 강성 균형으로 기판(100)과 같은 사이즈의 마스크(101)를 작성할 수 없는 경우가 있다. 그러나, 본 실시형태에 의하면, 마스크(101)가 기판(100)보다 작은 경우라 하더라도, 기판(100)의 대략 전체 영역에 성막을 행할 수 있다. 또한, 기판(100)과 성막 유닛(90)이 상대적인 이동이 직선적인 이동이기 때문에, 회전 이동 등과 비교하여 이들의 상대 이동을 안정적으로 일정한 속도로 행할 수 있고, 기판(100)에 대해 균질하게 성막을 행할 수 있다. 나아가, 본 실시형태에서는, 성막 유닛(90)이 이동하기 때문에, 기판(100)이 대형이라도 이들의 상대 이동을 안정적으로 행할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 스테이지(B)에 있어서 성막 유닛(90)에 의한 성막이 행해지는 동안에(상태(ST4)∼상태(ST6)), 스테이지(A)에 있어서 기판(100A)과 마스크(101A)의 위치 조정이 행해지기 때문에, 성막 프로세스를 효율적으로 행할 수 있다. 한편, 스테이지(A)에 있어서의 기판(100A)과 마스크(101A)의 위치 조정은, 성막 유닛(90)의 Y 방향의 이동 시(상태(ST4)∼상태(ST5), 상태(ST6)∼상태(ST7)) 등에 행해져도 된다.

<전자 디바이스의 제조 방법>

다음으로, 전자 디바이스의 제조 방법 일례를 설명한다. 이하, 전자 디바이스의 예로서 유기 EL 표시 장치의 구성 및 제조 방법을 예시한다. 이 예의 경우, 도 1에 예시한 성막 장치(1)가 제조 라인 상에 복수 설치된다.

먼저, 제조하는 유기 EL 표시 장치에 대해 설명한다. 도 11(A)는 유기 EL 표시 장치(50)의 전체도, 도 11(B)는 1화소의 단면 구조를 나타내는 도면이다.

도 11(A)에 나타낸 바와 같이, 유기 EL 표시 장치(50)의 표시 영역(51)에는, 발광 소자를 복수 구비하는 화소(52)가 매트릭스 형상으로 복수개 배치되어 있다. 상세한 것은 후에 설명하겠으나, 발광 소자의 각각은, 한 쌍의 전극에 끼워진 유기층을 구비한 구조를 갖고 있다.

또한, 여기서 말하는 화소란, 표시 영역(51)에 있어서 원하는 색의 표시를 가능하게 하는 최소 단위를 가리키고 있다. 컬러 유기 EL 표시 장치의 경우, 서로 다른 발광을 나타내는 제1 발광 소자(52R), 제2 발광 소자(52G), 제3 발광 소자(52B)의 복수의 부화소 조합에 의해 화소(52)가 구성되어 있다. 화소(52)는, 적색(R) 발광 소자와 녹색(G) 발광 소자와 청색(B) 발광 소자의 3 종류의 부화소의 조합으로 구성되는 경우가 많지만, 이에 한정되지 않는다. 화소(52)는 적어도 1 종류의 부화소를 포함하면 되며, 2 종류 이상의 부화소를 포함하는 것이 바람직하고, 3 종류 이상의 부화소를 포함하는 것이 보다 바람직하다. 화소(52)를 구성하는 부화소로서는, 예를 들면, 적색(R) 발광 소자와 녹색(G) 발광 소자와 청색(B) 발광 소자와 황색(Y) 발광 소자의 4 종류의 부화소의 조합이어도 된다.

도 11(B)는, 도 11(A)의 A-B선에 있어서의 부분 단면 모식도이다. 화소(52)는, 기판(53) 상에, 제1 전극(양극)(54)과, 정공 수송층(55)과, 적색층(56R)·녹색층(56G)·청색층(56B) 중 어느 하나와, 전자 수송층(57)과, 제2 전극(음극)(58)을 구비하는 유기 EL 소자로 구성되는 복수의 부화소를 갖고 있다. 이들 중, 정공 수송층(55), 적색층(56R), 녹색층(56G), 청색층(56B), 전자 수송층(57)이 유기층에 해당한다. 적색층(56R), 녹색층(56G), 청색층(56B)은, 각각 적색, 녹색, 청색을 발하는 발광 소자(유기 EL 소자라고 기술하는 경우도 있음)에 대응하는 패턴에 형성되어 있다.

또한, 제1 전극(54)은, 발광 소자마다 분리하여 형성되어 있다. 정공 수송층(55)과 전자 수송층(57)과 제2 전극(58)은, 복수의 발광 소자(52R, 52G, 52B)에 걸쳐 공통으로 형성되어 있어도 되고, 발광 소자마다 형성되어 있어도 된다. 즉, 도 11(B)에 나타낸 바와 같이 정공 수송층(55)이 복수의 부화소 영역에 걸쳐 공통의 층으로서 형성된 위에 적색층(56R), 녹색층(56G), 청색층(56B)이 부화소 영역마다 분리하여 형성되고, 나아가 그 위에 전자 수송층(57)과 제2 전극(58)이 복수의 부화소 영역에 걸쳐 공통의 층으로서 형성되어 있어도 된다.

한편, 근접한 제1 전극(54)의 사이에서의 쇼트를 방지하기 위해, 제1 전극(54) 사이에 절연층(59)이 설치되어 있다. 나아가, 유기 EL 층은 수분이나 산소에 의해 열화되기 때문에, 수분이나 산소로 유기 EL 소자를 보호하기 위한 보호층(60)이 설치되어 있다.

도 11(B)에서는 정공 수송층(55)이나 전자 수송층(57)이 하나의 층으로 도시되어 있지만, 유기 EL 표시 소자의 구조에 따라, 정공 블록층이나 전자 블록층을 갖는 복수의 층으로 형성되어도 된다. 또한, 제1 전극(54)과 정공 수송층(55)의 사이에는 제1 전극(54)에서부터 정공 수송층(55)에의 정공의 주입이 원활하게 이루어지도록 할 수 있는 에너지 밴드 구조를 갖는 정공 주입층을 형성해도 된다. 마찬가지로, 제2 전극(58)과 전자 수송층(57)의 사이에도 전자 주입층을 형성해도 된다.

적색층(56R), 녹색층(56G), 청색층(56B)의 각각은, 단일의 발광층으로 형성되어 있어도 되고, 복수의 층을 적층하는 것으로 형성되어 있어도 된다. 예를 들면, 적색층(56R)을 2 층으로 구성하고, 상측의 층을 적색의 발광층으로 형성하고, 하측의 층을 정공 수송층 또는 전자 블록층으로 형성해도 된다. 또는, 하측의 층을 적색의 발광층으로 형성하고, 상측의 층을 전자 수송층 또는 정공 블록층으로 형성해도 된다. 이와 같이 발광층의 하측 또는 상측에 층을 설치함으로써, 발광층에 있어서의 발광 위치를 조정하고, 광로 길이를 조정함으로써, 발광 소자의 색순도를 향상시키는 효과가 있다.

한편, 여기서는 적색층(56R)의 예를 나타내었으나, 녹색층(56G)이나 청색층(56B)에서도 마찬가지의 구조를 채용해도 된다. 또한, 적층수는 2 층 이상으로 하여도 된다. 나아가, 발광층과 전자 블록층과 같이 다른 재료의 층이 적층되어도 되고, 예를 들면 발광층을 2 층이상 적층하는 등, 동일 재료의 층이 적층되어도 된다.

다음으로, 유기 EL 표시 장치의 제조 방법 예에 대해 구체적으로 설명한다. 여기서는, 적색층(56R)이 하측층(56R1)과 상측층(56R2)에 2 층으로 이루어지고, 녹색층(56G)과 청색층(56B)은 단일의 발광층으로 이루어지는 경우를 상정한다.

먼저, 유기 EL 표시 장치를 구동하기 위한 회로(도시하지 않음) 및 제1 전극(54)이 형성된 기판(53)을 준비한다. 한편, 기판(53)의 재질은 특별히 한정되지 않으며, 글래스, 플라스틱, 금속 등으로 구성할 수 있다. 본 실시형태에 있어서는, 기판(53)으로서, 유리 기판 상에 폴리이미드의 필름이 적층된 기판을 사용한다.

제1 전극(54)이 형성된 기판(53) 상에 아크릴 또는 폴리이미드 등의 수지층을 바 코트나 스핀 코트로 코팅 하고, 수지 층을 리소그래피법에 의해, 제1 전극(54)이 형성된 부분에 개구가 형성되도록 패터닝하여 절연층(59)을 형성한다. 이 개구부가, 발광 소자가 실제로 발광하는 발광 영역에 상당한다. 한편, 본 실시형태에서는, 절연층(59)의 형성까지는 대형 기판에 대해 처리가 행해지고, 절연층(59)의 형성 후에, 기판(53)을 분할하는 분할 공정이 실행된다.

절연층(59)이 패터닝된 기판(53)을 제1 성막 장치(1)로 반입하고, 정공 수송층(55)을, 표시 영역의 제1 전극(54) 상에 공통되는 층으로 성막한다. 정공 수송층(55)은, 최종적으로 하나하나의 유기 EL 표시 장치의 패널 부분이 되는 표시 영역(51)마다 개구가 형성된 마스크를 사용하여 성막된다.

다음으로, 정공 수송층(55)까지가 형성된 기판(53)을 제2 성막 장치(1)에 반입한다. 기판(53)과 마스크와의 얼라인먼트를 행하고, 기판을 마스크 위에 재치하고, 정공 수송층(55) 상의, 기판(53)의 적색을 발하는 소자를 배치하는 부분(적색의 부화소를 형성하는 영역)에, 적색층(56R)을 성막한다. 여기서, 제2 성막실에서 사용되는 마스크는, 유기 EL 표시 장치의 부화소가 되는 기판(53) 상에 있어서의 복수의 영역 중, 적색의 부화소가 되는 복수의 영역에만 개구가 형성된 고정밀 마스크이다. 이에 의해, 적색 발광층을 포함하는 적색층(56R)은, 기판(53) 상의 복수 부화소가 되는 영역 중 적색의 부화소가 되는 영역에만 성막된다. 바꾸어 말하면, 적색층(56R)은, 기판(53) 상의 복수 부화소가 되는 영역 중 청색의 부화소가 되는 영역이나 녹색의 부화소가 되는 영역에는 성막되지 않고, 적색의 부화소가 되는 영역에 선택적으로 성막된다.

적색층(56R)의 성막과 마찬가지로, 제3 성막 장치(1)에서 녹색층(56G)을 성막하고, 나아가 제4 성막 장치(1)에서 청색층(56B)을 성막한다. 적색층(56R), 녹색층(56G), 청색층(56B)의 성막이 완료된 후, 제5 성막 장치(1)에서 표시 영역(51)의 전체적으로 전자 수송층(57)을 성막한다. 전자 수송층(57)은, 3 색의 층(56R, 56G, 56B)에 공통인 층으로서 형성된다.

전자 수송층(57)까지가 형성된 기판을 제6 성막 장치(1)로 이동하고, 제2 전극(58)을 성막한다. 본 실시형태에서는, 제1 성막 장치(1)∼제6 성막 장치(1)에서는 진공 증착에 의해 각층의 성막을 행한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면 제6 성막 장치(1)에 있어서의 제2 전극(58)의 성막은 스퍼터에 의해 성막되도록 해도 된다. 그 후, 제2 전극(58)까지가 형성된 기판을 봉지 장치로 이동하여 플라스마 CVD에 의해 보호층(60)을 성막하고(봉지 공정), 유기 EL 표시 장치(50)가 완성된다. 한편, 여기서는 보호층(60)을 CVD법에 의해 형성하는 것으로 하였으나, 이에 한정되지 않고, ALD법이나 잉크젯법에 의해 형성해도 된다.

1: 성막 장치
10: 성막 유닛
12: 증발원
14: 감시 장치
20: 이동 유닛
30: 지지 유닛
100: 기판
101: 마스크

Claims (17)

1. 이동 방향으로 상대적으로 이동하는 기판에 대해 성막하는 성막 유닛을 구비한 성막 장치로서,
   상기 성막 유닛은,
   각각이 가열 수단과 독립된 재료 용기를 갖고, 증착 물질을 방출하는 복수의 증발원과,
   상기 복수의 증발원으로부터의 증착 물질의 방출 상태를 각각 감시하는 복수의 감시 수단을 포함하고,
   상기 복수의 증발원은, 상기 이동 방향에 교차하는 제1 방향으로 배열된 제1 증발원 및 제2 증발원을 포함하고,
   상기 복수의 감시 수단은, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 배열된 제1 감시 수단 및 제2 감시 수단을 포함하고,
   상기 제1 감시 수단은 상기 제1 증발원으로부터의 증착 물질의 방출 상태를 감시하고,
   상기 제2 감시 수단은 상기 제2 증발원으로부터의 증착 물질의 방출 상태를 감시하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2 방향은 상기 이동 방향인 것을 특징으로 하는 성막 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 성막 유닛은, 상기 제2 증발원으로부터 상기 제1 감시 수단으로의 증착 물질의 비산을 억제하는 억제판을 포함하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 방향에 있어서, 상기 제2 증발원으로부터 상기 제1 감시 수단까지의 거리는, 상기 제1 증발원으로부터 상기 제1 감시 수단까지의 거리보다 길고,
   상기 제1 방향에 있어서, 상기 제2 증발원으로부터 상기 제2 감시 수단까지의 거리는, 상기 제1 증발원으로부터 상기 제2 감시 수단까지의 거리보다 길고,
   상기 억제판은, 상기 제1 방향에 있어서, 상기 제1 증발원과 상기 제2 증발원의 사이에 배치되고,
   상기 억제판에는, 상기 제2 증발원으로부터 상기 제2 감시 수단으로의 증착 물질의 비산을 허용하는 허용부가 형성되는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 제1 방향에 있어서, 상기 제2 증발원으로부터 상기 제1 감시 수단까지의 거리는, 상기 제1 증발원으로부터 상기 제1 감시 수단까지의 거리보다 길고,
   상기 제1 방향에 있어서, 상기 제2 증발원으로부터 상기 제2 감시 수단까지의 거리는, 상기 제1 증발원으로부터 상기 제2 감시 수단까지의 거리보다 길고,
   상기 억제판은, 상기 제1 방향에 있어서, 상기 제1 증발원과 상기 제2 증발원의 사이에 배치되고,
   상기 억제판에는, 상기 제2 증발원의 증착 물질의 방출부와 상기 제2 감시 수단의 증착 물질의 부착부를 잇는 가상 직선이 통과하는 위치를 포함하는 영역에 개구가 형성되는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 억제판의 상기 개구의 주위에는, 상기 가상 직선을 둘러싸는 통 형상부가 설치되는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 복수의 증발원은, 증착 물질을 방출하는 제3 증발원을 포함하고,
   상기 제2 증발원은, 상기 제1 방향에 있어서, 상기 제1 증발원과 상기 제3 증발원의 사이에 배치되고,
   상기 제2 증발원의 성막 레이트는, 상기 제1 증발원 및 상기 제3 증발원의 성막 레이트보다 작은 것을 특징으로 하는 성막 장치.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 복수의 증발원은, 증착 물질을 방출하는 제3 증발원을 포함하고,
   상기 복수의 감시 수단은, 상기 제3 증발원으로부터의 증착 물질의 방출 상태를 감시하는 제3 감시 수단을 포함하고,
   상기 제2 증발원은, 상기 제1 방향에 있어서, 상기 제1 증발원과 상기 제3 증발원의 사이에 배치되고,
   상기 제1 감시 수단 및 상기 제2 감시 수단은, 상기 제1 방향에 있어서, 상기 제1 증발원이 설치되는 측으로서 상기 제1 증발원보다 외측에 배치되고,
   상기 제3 감시 수단은, 상기 제1 방향에 있어서, 상기 제3 증발원이 설치되는 측으로서 상기 제3 증발원보다 외측에 배치되는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 복수의 증발원은, 상기 제1 증발원 및 상기 제2 증발원으로부터 상기 이동 방향으로 이격되어 설치되고, 상기 제1 방향으로 배열된 제4 증발원 및 제5 증발원을 포함하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 감시 수단은, 상기 제2 방향으로 배열된 제4 감시 수단 및 제5 감시 수단을 포함하고,
    제4 감시 수단은 상기 제4 증발원으로부터의 증착 물질의 방출 상태를 감시하고,
    제5 감시 수단은 상기 제5 증발원으로부터의 증착 물질의 방출 상태를 감시하고,
    상기 제1 감시 수단 및 상기 제2 감시 수단은, 상기 제1 방향에 있어서, 상기 복수의 증발원의 외측의 일방에 설치되고,
    상기 제4 감시 수단 및 상기 제5 감시 수단은, 상기 제1 방향에 있어서, 상기 복수의 증발원의 외측의 타방에 설치되는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 증발원 및 상기 제2 증발원은, 각각, 제1 증착 물질을 방출하고,
    상기 제4 증발원 및 상기 제5 증발원은, 각각, 상기 제1 증착 물질과는 다른 종류의 제2 증착 물질을 방출하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
12. 제9항에 있어서,
    상기 제1 증발원 및 상기 제2 증발원과, 상기 제4 증발원 및 상기 제5 증발원은 각각, 기판에 증착하는 증착 물질의, 상기 이동 방향의 편차가 억제되도록, 증착 물질의 방출 방향이 기울어져 배치되는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
13. 제9항에 있어서,
    상기 제1 증발원 및 상기 제2 증발원은, 증착 물질의 방출 방향이 상기 이동 방향에 있어서 상기 제4 증발원 및 상기 제5 증발원 쪽을 향해 경사지도록 배치되고,
    상기 제4 증발원 및 상기 제5 증발원은, 증착 물질의 방출 방향이 상기 이동 방향에 있어서 상기 제1 증발원 및 상기 제2 증발원 쪽을 향해 경사지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
14. 제9항에 있어서,
    상기 제1 증발원 및 상기 제2 증발원과, 상기 제4 증발원 및 상기 제5 증발원은, 증착 물질이 방출되는 방출부의 높이가 다른 것을 특징으로 하는 성막 장치.
15. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    기판을 지지하는 기판지지 수단과,
    상기 성막 유닛을 상기 이동 방향으로 이동시키는 이동 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
16. 제1항 또는 제2항에 기재된 성막 장치를 사용하여 기판에 성막하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 성막 방법.
17. 이동 방향으로 상대적으로 이동하는 기판에 대해 성막하기 위한 증발원 유닛으로서,
    각각이 가열 수단과 독립된 재료 용기를 갖고, 증착 물질을 방출하는 복수의 증발원과,
    상기 복수의 증발원으로부터의 증착 물질의 방출 상태를 각각 감시하는 복수의 감시 수단을 구비하고,
    상기 복수의 증발원은, 상기 이동 방향에 교차하는 제1 방향으로 배열된 제1 증발원 및 제2 증발원을 포함하고,
    상기 복수의 감시 수단은, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 배열된 제1 감시 수단 및 제2 감시 수단을 포함하고,
    상기 제1 감시 수단은 상기 제1 증발원으로부터의 증착 물질의 방출 상태를 감시하고,
    상기 제2 감시 수단은 상기 제2 증발원으로부터의 증착 물질의 방출 상태를 감시하는 것을 특징으로 하는 증발원 유닛.

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