KR20230033598A - 성막 장치, 성막 방법 및 전자 디바이스의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

[과제] 복수의 증발원을 사용한 효율적인 성막 처리를 행하는 것이다.
[해결 수단] 성막 장치는, 증착 물질을 방출하는 제1 방출부를 갖는 제1 증발원 및 증착 물질을 방출하는 제2 방출부를 갖는 제2 증발원을 포함하고, 이동하면서 기판에 성막하는 증발원 유닛을 구비한다. 제1 방출부와 제2 방출부는, 증발원 유닛의 이동 방향에 있어서의 위치가 다르다. 증발원 유닛이 이동 방향으로 이동하면서 제1 증발원에 의해 기판에 성막하는 제1 성막 처리와, 증발원 유닛이 이동 방향으로 이동하면서 제2 증발원에 의해 기판에 성막하는 제2 성막 처리에서 증발원 유닛의 이동 범위가 다르다.

Description

성막 장치, 성막 방법 및 전자 디바이스의 제조 방법{FILM FORMING APPARATUS, FILM FORMING METHOD AND MANUFACTURINH METHOD OF ELECTRONIC DEVICE}

본 발명은, 성막 장치, 성막 방법 및 전자 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다.

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

특허문헌 1: 일본특허공개 2019-218623호 공보

복수의 증발원을 사용한 성막 장치로서는, 상기 종래 기술의 이외에도, 복수의 증발원을 갖는 증발원 유닛이 기판에 대해 소정의 방향으로 이동하면서 성막하는 것 등을 들 수 있다. 예를 들면, 이러한 성막 장치에서는, 복수의 증발원 중 일부의 증발원에 의한 성막 처리를 순차로 행함으로써, 기판에 대해 복수층의 박막을 형성할 수 있다. 한편, 일부의 증발원에 의한 성막 처리가 행해지고 있는 동안에도, 나머지의 증발원에 수용되어 있는 증착 물질이 소비되는 경우가 있어, 증착 물질의 소비량 저감 등의 관점에서, 효율적인 성막 처리가 요망된다.

본 발명은, 복수의 증발원을 사용한 효율적인 성막 처리를 행하는 기술을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 증착 물질을 방출하는 제1 방출부를 갖는 제1 증발원 및 증착 물질을 방출하는 제2 방출부를 갖는 제2 증발원을 포함하고, 이동하면서 기판에 성막하는 증발원 유닛를 구비하고, 상기 제1 방출부와 상기 제2 방출부는, 상기 증발원 유닛의 이동 방향에 있어서의 위치가 다르고, 상기 증발원 유닛이 상기 이동 방향으로 이동하면서 상기 제1 증발원에 의해 기판에 성막하는 제1 성막 처리와, 상기 증발원 유닛이 상기 이동 방향으로 이동하면서 상기 제2 증발원에 의해 기판에 성막하는 제2 성막 처리에서 상기 증발원 유닛의 이동 범위가 다른 것을 특징으로 하는 성막 장치가 제공된다.

본 발명에 의하면, 복수의 증발원을 사용한 효율적인 성막 처리를 행할 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 증발원 유닛의 구성을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 증발원의 구성을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 5(A) 및 도 5(B)는, 증발원 유닛 및 차단부의 구성 및 동작의 설명도이다.
도 6은 증발원의 기판에 대한 성막 범위를 설명하는 도면이다.
도 7은 성막 장치의 성막 처리에 있어서의 동작 설명도이다.
도 8은 성막 장치의 성막 처리에 있어서의 동작 설명도이다.
도 9는 성막 처리에 있어서의 증발원 유닛의 X 방향의 이동 범위의 설명도이다.
도 10은 성막 처리에 있어서의 증발원 유닛의 이동의 궤적을 예시하는 도면이다.
도 11(A) 및 도 11(B)는, 증발원 유닛 및 차단부의 구성 및 동작의 설명도이다.
도 12는 성막 처리에 있어서의 증발원 유닛의 X 방향의 이동 범위의 설명도이다.
도 13(A)는 유기 EL 표시 장치의 전체도이고, 도 13(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.

<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, 성막 장치(1)가 성막을 행하는 기판의 사이즈로서는 예를 들면 G8H 사이즈의 기판(1100mm×2500mm, 1250mm×2200mm)을 들 수 있지만, 성막 장치(1)가 성막을 행하는 기판의 사이즈는 적절히 설정 가능하다.

성막 장치(1)는, 증발원 유닛(10)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. 증발원 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 증발원 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, 증발원 유닛(10)에 전력을 공급하는 전원(41)과, 증발원 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 증발원 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 아래로부터 지지한다. 그러나, 기판 지지부(32)는, 기판(100)의 가장 자리를 복수 위치에서 협지하는 것 등에 의해 기판(100)을 지지해도 되고, 정전척 또는 점착척 등에 의해 기판(100)을 흡착함으로써 기판(100)을 지지해도 된다. 또한, 기판 지지부(32)는, 기판(100)을 직접적으로 지지하는 것에 한하지 않고, 기판(100)을 재치한 기판 캐리어를 지지하는 것 등, 기판(100)을 간접적으로 지지하는 것이어도 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 등의 다른 양태에 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 Y 방향(교차 방향)으로 이격하여 지지 가능함과 함께. 지지된 각 기판에 대해 성막이 가능한, 이른바 듀얼 스테이지의 성막 장치이다. 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 처리를 효율적으로 실행할 수 있다. 이하, 지지 유닛(30A) 측의 스테이지를 스테이지(A), 지지 유닛(30B) 측의 스테이지를 스테이지(B)로 표기하는 경우가 있다.

<이동 유닛>

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

X 방향 이동부(22)는, 증발원 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, 증발원 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. 증발원 유닛(10)은, 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, 증발원 유닛(10)을 Y 방향으로 이동시킨다. Y 방향 이동부(24)는, 증발원 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.

<증발원 유닛>

도 3은, 증발원 유닛(10)의 구성을 모식적으로 나타내는 사시도이다. 증발원 유닛(10)은, 복수의 증발원으로서, Y 방향으로 배열된 3개의 증발원(12a)과, 3개의 증발원(12a)으로부터 X 방향으로 이격된 위치에 Y 방향으로 배열된 3개의 증발원(12b)을 포함한다. 이하, 증발원(12a, 12b)을 총칭하는 경우는 증발원(12)으로 표기하고, 이들의 구성 요소 등에 대해서도 마찬가지로 한다.

또한, 본 실시형태에서는, 3개의 증발원(12a)으로 1개의 유닛(10a)을 구성하고, 3개의 증발원(12b)으로 또 하나의 유닛(10b)을 구성한다. 상세하게는 후술하지만, 본 실시형태에서는, 증발원 유닛(10)은, 이들 유닛별로 기판(100)에의 성막을 행한다.

도 4를 아울러 참조한다. 도 4는, 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, 재료 용기(121)에 대해 복수의 방출부(1211)가 설치되어도 된다. 또한, 본 실시형태에서는, 증발원(12a)의 방출부(1211a)와, 증발원(12b)의 방출부(121lb)는, 증발원 유닛(10)의 성막 시의 이동 방향인 X 방향의 위치가 다르다(도 5 참조). 덧붙여 말하면, 방출부(1211a)는, 방출부(121lb)보다 X 방향(이동 방향)에 있어서의 +X측(일방의 측)에 배치되어 있다.

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.

<셔터>

도 5(A) 및 도 5(B)는, 증발원 유닛(10) 및 차단부(18)의 구성 및 동작의 설명도이다. 성막 장치(1)는, 증발원(12)으로부터 방출된 증착 물질의 기판(100)으로의 비산을 차단하는 차단부(18)를 포함한다. 차단부(18)는, 증발원(12a)으로부터 방출된 증착 물질의 기판(100)으로의 비산을 차단하는 셔터(18a)와, 증발원(12b)로부터 방출된 증착 물질의 기판(100)으로의 비산을 차단하는 셔터(18b)를 포함한다. 한편, 도 5(A) 및 도 5(B)에 나타내는 차단부(18)는, 이른바 회전식 셔터 기구로서 도시되어 있지만, 차폐부(18)의 구성은 이에 한정되지 않으며, 예를 들면 셔터가 소정의 방향으로 슬라이드하는 이른바 슬라이드식 셔터 기구이어도 된다.

셔터(18a)는, 도시된 방향에서 보아 증발원(12a)의 측방에 위치하고 증발원(12a)의 방출부(1121a)로부터 기판(100)으로의 증착 물질의 비산을 허용하는 허용 위치(도 5(A))와, 증발원(12a)의 상방을 덮어 방출부(1121a)로부터 기판(100)으로의 증착 물질의 비산을 차단하는 차단 위치(도 5(B))의 사이에서 변위한다. 또한, 셔터(18b)는, 도시된 방향에서 증발원(12b)의 측방에 위치하고 증발원(12b)의 방출부(112lb)로부터 기판(100)으로의 증착 물질의 비산을 허용하는 허용 위치(도 5(B))와, 증발원(12b)의 상방을 덮어 방출부(112lb)로부터 기판(100)으로의 증착 물질의 비산을 차단하는 차단 위치(도 5(A))의 사이에서 변위한다.

즉, 차단부(18)는, 방출부(1121a)로부터 방출된 증착 물질의 기판(100)으로의 비산을 허용하는 한편, 방출부(112lb)로부터 방출된 증착 물질의 비산을 차단하는 상태를 취할 수 있다(도 5(A)). 또한, 차단부(18)는, 방출부(112lb)로부터 방출된 증착 물질의 기판(100)으로의 비산을 허용하는 한편, 방출부(1121a)로부터 방출된 증착 물질의 비산을 차단하는 상태를 취할 수 있다(도 5(B)). 후술하는 성막 처리에서는, 성막 장치(1)는, 차단부(18)가 도 5(A)에서 나타내는 상태를 취함으로써 유닛(10a)에 의한 성막을 행하고, 차단부(18)가 도 5(B)에서 나타내는 상태를 취함으로써 유닛(10b)에 의한 성막을 행한다.

셔터(18a 및 18b)는, 예를 들면, 도시하지 않은 회동 기구에 의해, Y 방향을 축 방향으로 하여 회동 가능하게 설치된다. 또한, 차단부(18)는, 셔터(18a 및 18b)를 모두 허용 위치에 위치시킨 상태나, 셔터(18a 및 18b)를 모두 차단 위치에 위치시킨 상태를 취하여도 된다.

<증발원의 성막 범위>

도 6은, 증발원(12)의 기판(100)에 대한 성막 범위를 설명하는 도면이다. 상세하게는, 도 6은, 증발원(12)의, 기판(100)의 성막면(1000)의 높이에 있어서의, X 방향의 성막 범위(1200)를 나타내고 있다. 본 실시형태에서는, 증발원 유닛(10)은, 증발원(12)의 성막 범위(1200)를 획정하는 획정부(19)를 포함한다. 본 실시형태에서는, 획정부(19)의 형상 및 기판(100)의 성막면(1000) 및 방출부(1211)의 위치 관계에 의해, 증발원(12)의 성막 범위(1200)가 결정된다.

획정부(19)는, Z방향에서 증발원(12)과 성막면(1000)의 사이에 설치된다. 획정부(19)는, XY 방향으로 연장하여, 증착 물질의 통과를 규제하는 2개의 판 형상 부재(191)를 포함하고, 이들 사이에 증착 물질이 통과하는 통과 영역(192)이 형성된다. 그리고, 방출부(1211)의 -X측의 단부, 및, 통과 영역(192)의 +X측에 설치되는 판 형상 부재(191)의 -X측의 단부를 통과하는 가상 직선(VL1)의, 성막면(1000)의 높이에 있어서의 위치가, 증발원(12)의 성막 범위(1200)의 +X측의 단부로 되어 있다. 또한, 방출부(1211)의 +X측의 단부, 및, 통과 영역(192)의 -X측에 설치되는 판 형상 부재(191)의 +X측의 단부를 통과하는 가상 직선(VL2)의, 성막면(1000)의 높이에 있어서의 위치가, 증발원(12)의 성막 범위(1200)의 -X측의 단부로 되어 있다. 이와 같이 하여 증발원(12)의 성막 범위(1200)가 획정된다. 한편, 이와 같이 기하학적으로 획정되는 성막 범위 외로 비산하는 증착 물질도 존재할 수 있지만, 여기서는 기하학적으로 획정된 범위를 성막 범위(1200)로 한다.

또한, 본 실시형태에서는, 증발원(12)의 X 방향의 성막 범위(1200)가 증발원(12)의 상방의 획정부(19)에 의해 획정되지만, 다른 양태도 채용 가능하다. 예를 들면, 증발원(12)의 방출부(1211)를 노즐 형상으로 하여 방출부(1211)로부터 방출되는 증착 물질의 지향성을 높임으로써, 증발원(12)의 성막 범위(1200)를 획정해도 된다.

<성막 처리>

도 7 및 도 8은, 성막 장치(1)의 성막 처리에 있어서의 동작 설명도이다. 여기서는, 증발원 유닛(10)이, 스테이지(A)의 기판(100A)에 대해 성막한 후에, 스테이지(B)의 기판(100B)에 대해 성막하는 경우의 동작이 도시되어 있다. 또한, 도 7 및 도 8의 각 상태에 있어서, 유닛(10a 및 10b)은, 대응하는 셔터(18a 및 18b)가 허용 위치에 있어 성막 가능한 경우는 흰색으로 칠하여 나타내고, 대응하는 셔터(18a 및 18b)가 차단 위치에 있어서 성막 가능하지 않는 경우는 해칭으로 나타내져 있다. 또한, 증발원 유닛(10)의 위치를 나타내는 x1 등의 각 좌표는, 각 방향에 있어서의 증발원 유닛(10)의 중심 위치를 나타내는 좌표인 것으로 한다. 이하, 유닛(10a)에 의한 성막 처리를 성막 처리(a)로 표기하고, 유닛(10b)에 의한 성막 처리를 성막 처리(b)로 표기하는 경우가 있다.

상태(ST1)는, 초기 상태로서, 기판(100A) 및 기판(100B)이 성막 장치(1)의 챔버(45) 내로 반입되고, 각각 마스크(101A) 및 마스크(101B)와의 얼라인먼트가 행해진 상태를 나타내고 있다. 이 때, 증발원 유닛(10)은, 스테이지(A)측이며, 기판(100A)과 마스크(101A)가 중첩된 영역인 성막 영역보다 X 방향으로 -X측의 위치(x1, y1)에 있다. 한편, 이 상태에서는 기판(100B)은 미반입이어도 되며, 기판(100A)에 대한 성막 처리가 행해지고 있는 동안에 기판(100B)이 반입되어 기판(100B) 및 마스크(101B)의 얼라인먼트가 행해져도 된다. 또한, 기판(100B)은 성막 처리가 완료된 기판의 반출 준비 또는 반출 중이어도 된다.

상태(ST2)는, 증발원 유닛(10)이 +X측으로 이동하면서 기판(100A)에 대해 유닛(10a)에 의한 성막을 행한 후의 상태를 나타내고 있다. 증발원 유닛(10)은, 스테이지(A)측에 있어서, 위치(x1, y1)로부터, 유닛(10a)이 기판(100A)의 성막 영역보다 +X측이 되는 위치(x2, y1)로 이동한다(도 7의 화살표(1)). 이 때의 X 방향의 위치(x2)는, 증발원(12a)의 성막 범위에 따른 위치이다. 자세한 내용은 후술한다.

그 후, 증발원 유닛(10)은, -X측으로 이동하면서 기판(100A)에 대해 유닛(10a)에 의한 성막을 행한다(도 7의 화살표(2)). 이에 의해, 상태(ST1)로 되돌아간다. 이와 같이, 증발원 유닛(10)은, 기판(100A)에 대해 X 방향(이동 방향)으로 왕복하면서 유닛(10a)에 의한 성막을 행한다(성막 처리(a)). 한편, 성막 처리(a)가 실행되고 있는 동안, 유닛(10b)의 증발원(12b)은, 예비 가열 상태 이어도 된다. 이에 의해, 성막 처리(a)의 종료 후에 신속하게 성막 처리(b)를 시작할 수 있다.

상태(ST3)는, 성막을 행하는 유닛이 유닛(10a)으로부터 유닛(10b)으로 전환된 상태를 나타내고 있다. 구체적으로는, 성막 장치(1)는, 셔터(18a)를 허용 위치로부터 차단 위치로 변위시키고, 셔터(18b)를 차단 위치로부터 허용 위치로 변위시킨다(도 7의 화살표(3)).

상태(ST4)는, 증발원 유닛(10)이 +X측으로 이동하면서 기판(100A)에 대해 유닛(10b)에 의한 성막을 행한 후의 상태를 나타내고 있다. 증발원 유닛(10)은, 스테이지(A)측에 있어서, 위치(x1, y1)로부터, 유닛(10b)이 기판(100A)의 성막 영역보다 +X측이 되는 위치(x3, y1)로 이동한다(도 7의 화살표(4)). 그 후, 증발원 유닛(10)은, -X측으로 이동하면서 기판(100A)에 대해 유닛(10b)에 의한 성막을 행한다(도 7의 화살표(5)). 이에 의해, 상태(ST3)로 되돌아간다. 이와 같이, 증발원 유닛(10)은, 기판(100A)에 대해 X 방향(이동 방향)으로 왕복하면서 유닛(10b)에 의한 성막을 행한다(성막 처리(b)). 한편, 성막 처리(b)가 실행되고 있는 동안, 유닛(10a)의 증발원(12a)은, 예비 가열 상태이어도 된다. 이에 의해, 성막 처리(b)의 종료 후에 신속하게 성막 처리(a)를 시작할 수 있다.

상태(ST5)는, 증발원 유닛(10)이 스테이지(A)로부터 스테이지(B)로 이동한 상태를 나타내고 있다. 여기서는, 증발원 유닛(10)은, 위치(x1, y1)로부터 +Y측의 위치(x1, y2)로 이동한다. 또한, 상태(ST5)에서는, 스테이지 이동에 동반하여, 성막을 행하는 유닛이 유닛(10b)으로부터 유닛(10a)으로 전환되어 있다.

그 후의 동작은 스테이지(A)에 있어서의 동작과 동일하기 때문에 간략하게 설명하면, 먼저, 증발원 유닛(10)은, 기판(100B)에 대해 X 방향(이동 방향)으로 왕복하면서 유닛(10a)에 의한 성막을 행한다(성막 처리(a))(도 8의 화살표(6)(7)). 그 후, 성막 장치(1)는, 성막을 행하는 유닛을 유닛(10a)으로부터 유닛(10b)으로 전환한다(도 8의 화살표(8)). 그리고, 증발원 유닛(10)은, 기판(100B)에 대해 X 방향(이동 방향)으로 왕복하면서 유닛(10b)에 의한 성막을 행한다(성막 처리(b))(도 8의 화살표(9)(10)). 이상에 의해, 스테이지(A 및 B)에 있어서의 성막 처리가 종료한다.

한편, 스테이지(B)에서 기판(100B)에 대한 성막 처리가 행해지고 있는 동안, 성막 완료의 기판(100A)이 챔버(45)로부터 반출되고, 다음 성막 대상의 기판(100A)이 챔버(45)에 반입되어 마스크(101A)와 얼라인먼트되어도 된다.

<성막 유닛의 이동 범위>

도 9는, 성막 처리에 있어서의 증발원 유닛(10)의 X 방향의 이동 범위의 설명도이다.

유닛(10a)에 의한 성막 처리(a)를 1왕복만큼 행하는 경우(예를 들면, 도 7의 화살표(1)(2)), 증발원 유닛(10)은, 위치(x1)로부터 +X측으로 위치(x2)까지 이동하고, 거기서부터 반전하여 -X측으로 위치(x1)까지 되돌아온다. 따라서, 이 때의 증발원 유닛(10)의 이동 범위(a1)는, 위치(x1)와 위치(x2) 사이의 범위가 된다. 이 이동 범위(a1)는, 자세한 내용은 후술하지만, 증발원(12a)의 성막 범위(1200a)에 따라 설정된다.

한편, 유닛(10b)에 의한 성막 처리(b)를 1왕복만큼 행하는 경우(예를 들면, 도 7의 화살표(4)(5)), 증발원 유닛(10)은, 위치(x1)로부터 +X측으로 위치(x3)까지 이동하고, 거기서부터 반전하여 -X측으로 위치(x1)까지 되돌아온다. 따라서, 이 때의 증발원 유닛(10)의 이동 범위(b1)는, 위치(x1)와 위치(x3) 사이의 범위가 된다. 이 이동 범위(b1)는, 자세한 내용은 후술하지만, 증발원(12b)의 성막 범위(1200b)에 따라 설정된다.

여기서, 이동 범위(a1)와 이동 범위(b1)를 공통의 범위로 설정한 경우, 증발원 유닛(10)의 불필요한 이동이 발생할 수 있다. 예를 들면 이동 범위(a1 및 b1)를 모두 위치(x1)와 위치(x3) 사이의 범위로 한 경우, 성막 처리(a)에 있어서 증발원 유닛(10)이 위치(x2)∼위치(x3) 사이의 이동에서는, 성막 범위(1200a)와 성막 영역(1001)이 겹치지 않는다. 따라서, 이 이동은 기판(100)에의 성막을 실시할 수 없는 불필요한 이동이다. 이에 대해, 본 실시형태에서는, 이동 범위(a1)와 이동 범위(b1)가 다르며, 이동 범위(a1)가 증발원(12a)의 성막 범위(1200a)에 따라 설정되고, 이동 범위(b1)가 증발원(12b)의 성막 범위(1200b)에 따라 설정된다. 이에 의해, 증발원 유닛(10)의 쓸데없는 이동을 저감할 수 있고, 증발원(12a 및 12b)을 사용한 효율적인 성막 처리를 행할 수 있다. 또한, 전술한 예에 있어서는, 성막 범위(1200a)와 성막 영역(1001)이 겹치지 않는, 증발원 유닛(10)의 위치(x2)∼위치(x3) 사이의 이동의 동안은, 증착 물질이 불필요하게 소비되는 것이 된다. 본 실시형태에서 이러한 증착 물질의 쓸데없는 소비도 억제할 수 있어, 증착 물질의 이용 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태의 경우, 이동 범위(a1)가, 이동 범위(b2)보다 +X측(일방의 측)으로 좁게 되어 있다. 따라서, 성막 처리(a)에 있어서의 증발원 유닛(10)의 이동량이 저감되기 때문에, 성막 처리(a)의 시간을 단축할 수 있다.

한편, 성막 처리(a)에 있어서의 증발원 유닛(10)의 이동량이 저감된 만큼, 성막 처리(a) 또는 성막 처리(b)에 있어서의 증발원 유닛(10)의 이동 속도를 낮추어도 된다. 증발원 유닛(10)의 이동 속도가 낮을수록, 기판(100)에 형성되는 박막의 막두께가 두꺼워진다. 그 때문에, 이동량이 저감된 만큼 이동 속도를 낮춤으로써, 처리 시간을 늘리지 않고 기판(100)에 형성되는 박막의 막두께를 두껍게 할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 경우, 이동 범위(a1)의 +X측의 끝은, 증발원(12a)의 성막 범위(1200a)(도 6 참조)에 따라 설정된다. 구체적으로는, 성막 범위(1200a)의 -X측(타방의 측)의 끝이, 기판(100)의 성막 영역(1001)의 +X측(일방의 측)의 끝 이상으로 +X측에 위치하도록 설정되어 있다. 이에 의해, 증발원 유닛(10)의 이동량을 저감하면서도, 기판에 대해 X 방향으로 균질하게 성막을 행할 수 있다. 상세하게는, 증발원 유닛(10)이 이동 범위(a1)의 끝에 위치하고 있는 경우에 성막 범위(1200a)와 성막 영역(1001)이 X 방향으로 일부에서 겹쳐 있으면, 성막 영역(1001)의 단부 영역에 대한 성막 시간이 상대적으로 짧게 되어 버리는 경우가 있다. 결과적으로, 단부 영역의 막두께가 다른 영역과 비교하여 얇게 되어 버리는 경우가 있다. 이에 대해, 본 실시형태에서는, 상기 구성에 의해 성막 영역(1001)의 단부와 다른 영역 사이에서 막두께에 차이가 생기는 것을 억제할 수 있다.

한편, 성막 범위(1200a)의 -X측의 끝이, 기판(100)의 성막 영역(1001)의 +X측의 끝에 대해 어느 정도 +X측에 위치할지는 적절히 설정 가능하다. 예를 들면, 성막 범위(1200a)의 -X측의 끝이, 기판(100)의 성막 영역(1001)의 +X측의 끝보다 0mm이상, 10mm이상, 50mm이상, 100mm이상, 200mm이상 또는 300mm이상, +X측에 위치해도 된다. 한편, 증발원(12b)의 이동 범위(b1)의 +X측의 끝에 대해서도, 마찬가지의 개념에 기초하여, X 방향에서의 막두께의 차이가 생기는 것을 억제하도록 설정될 수 있다.

또한, 본 실시형태의 경우, 이동 범위(a1)의 +X측의 끝은, 증발원(12b)의 성막 범위(1200b)의 -X측의 끝이 기판(100)의 성막 영역(1001)의 +X측의 끝보다 -X측에 위치하도록 설정된다. 즉, 셔터(18b)가 허용 위치에 있다고 가정한 경우, 성막 범위(1200b)와 기판(100)의 성막 영역(1001)이 X 방향으로 일부에서 겹치는 위치로 이동 범위(a1)가 설정된다. 전술한 바와 같이, 막두께의 균질성을 고려하면, 성막 범위(b1)는, -X측의 끝이, 성막 영역(1001)의 +X측의 끝보다 +X측으로 위치하도록 설정된다. 따라서, 이동 범위(a1)를 이와 같이 설정함으로써, 이동 범위(a1)를 이동 범위(b1)보다 +X측으로 좁게 설정할 수 있다. 따라서, 성막 처리(a)에 있어서의 증발원 유닛(10)의 이동량을 저감할 수 있다.

한편, 본 실시형태에서는, 이동 범위(b1)의 -X측의 끝은, 이동 범위(a1)와 같이 위치(x1)로 설정되어 있다. 여기서, 성막 범위(1200b)의 +X측의 끝이 기판(100)의 성막 영역(1001)의 -X측의 끝 이상으로 -X측이 되는 위치(x4) 등에 이동 범위(b1)의 -X측의 끝이 설정되면, 증발원 유닛(10)의 이동량을 저감하면서 기판(100)에의 성막을 균질하게 행할 수 있다. 한편, 복수의 기판(100)에 대해 순차적으로 성막을 행할 경우에는, 어떤 기판(100)에 대해 성막 처리(b)를 행한 후에, 다음 기판(100)에 대해 성막 처리(a)를 행할 경우가 있다. 이에, 본 실시형태에서는, 성막 처리(b)의 종료 위치에 대응하는 성막 범위(b1)의 -X측의 끝을, 성막 처리(a)의 시작 위치에 대응하는 성막 범위(a1)의 -X측의 끝과 같은 위치(x1)로 하고 있다. 이에 의해, 성막 처리(b)의 후에 신속하게 성막 처리(a)를 행할 수 있다.

도 10은, 성막 처리에 있어서의 증발원 유닛(10)의 이동 궤적을 예시하는 도면이다. 도 10에서는, 성막 처리(a) 및 성막 처리(b)에 있어서 증발원 유닛(10)이 X 방향으로 각각 2왕복하는 경우(패턴(PT1))와, 각각 1.5왕복하는 경우(패턴(PT2))가 도시되어 있다. 또한, 도 10에서는, 성막 처리(a)를 실행하고 있는 동안의 증발원 유닛(10)의 이동 궤적을 실선으로, 성막 처리(b)를 실행하고 있는 동안의 증발원 유닛의 이동 궤적을 파선으로 나타내고 있다.

패턴(PT1)과 같이, 증발원 유닛(10)이 X 방향으로 각각 2왕복하는 경우는, 전술한 각각 1왕복하는 경우와 마찬가지로, 성막 처리(a)에 있어서의 이동 범위(a1)와 성막 처리(b)에 있어서의 이동 범위(b1)가 다르다. 특히 성막 처리(a)에 있어서의 이동 범위(a1)가 좁게 되어 있기 때문에, 이동 범위(a1 및 b1)가 같은 범위(위치(x1)∼위치(x3))인 경우와 비교하여 증발원 유닛(10)의 이동량을 저감할 수 있어, 성막 처리의 효율이 향상된다고 말할 수 있다.

한편, 성막 처리(b)에 있어서도, 시작에서부터 종료까지의 이동 범위(b1)는 이동 범위(a1)보다 넓게 되어 있지만, 1왕복째의 귀로로부터 2왕복째의 왕로로의 반환점 위치는, 위치(x4)로 되어 있기 때문에, 일부의 구간에 있어서의 이동 범위가 좁게 되어 있다. 상세하게는, 성막 처리(b)에 있어서의 최초의 반환점에서부터 최후의 반환점까지의 구간(sb1)의 증발원 유닛(10)의 이동 범위(b11)가, 성막 처리(b)에서의 시작에서부터 종료까지의 이동 범위(b1)보다 좁게 되어 있다. 이는, 경로를 반전하여 되돌아간 이후에도 유닛(10b)에 의한 성막이 계속되는 경우는 위치(x1)까지 이동할 필요가 없기 때문이며(도 9 참조), 이러한 경우는, 위치(x1)보다 앞에서 경로를 반전하여 되돌아가게 할 수 있고, 증발원 유닛(10)의 이동량을 저감할 수 있다.

또한, 각 성막 처리가 3왕복 이상인 경우나, 일방의 성막 처리가 1왕복, 타방이 2왕복 이상인 경우 등에서도 마찬가지로 증발원 유닛(10)의 이동량을 저감할 수 있다.

다음으로, 패턴(PT2)에 대해서 설명한다. 각 성막 처리가 1.5왕복씩인 경우, 시작 위치와 종료 위치가 기판(100)을 사이에 두고 반대측이 된다. 따라서, 성막 처리(a)는, 성막 처리(b)에서의 증발원(12b)의 성막 범위(1200b)를 고려하여, 위치(x3)에서 종료한다. 따라서, 성막 처리(a)의 시작으로부터 종료까지의 이동 범위(a2)는, 전술한 이동 범위(a1)와 비교하여 넓게 된다. 한편, 성막 처리(a)에 있어서의 최초의 반환점에서부터 최후의 반환점까지의 구간(sa2)의 증발원 유닛(10)의 이동 범위(a21)은, 전술한 이동 범위(a1)와 마찬가지이기 때문에, 이 구간에 대해서는 증발원 유닛(10)의 이동량을 저감할 수 있다.

성막 처리(b)에서는, 시작에서부터 종료까지의 이동 범위(b2)는 이동 범위(b1)와 같지만, 성막 처리(b)에 있어서의 최초의 반환점에서부터 최후의 반환점까지의 구간(sb2)의 증발원 유닛(10)의 이동 범위(b21)가 이동 범위(b2)보다 좁게 되어 있다. 따라서, 이 구간에 대해서는 증발원 유닛(10)의 이동량을 저감할 수 있다. 또한, 본 예에서는, 성막 처리(a) 및 성막 처리(b)에 있어서, 시작에서부터 최초의 반환점까지의 구간도, 이동 범위(a2 및 b2)보다 각각 좁게 되어 있다. 즉, 본 예와 같이, 각 성막 처리가 n.5왕복씩인 경우(n은 자연수), 이 구간에 있어서도 증발원 유닛(10)의 이동량을 저감할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 복수의 증발원을 사용한 효율적인 성막 처리를 행할 수 있다.

<다른 실시형태>

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

도 11(A) 및 도 11(B)는, 일 실시형태에 따른, 증발원 유닛(90) 및 차단부(98)의 구성 및 동작의 설명도이다. 전술한 실시형태에서는, 증발원 유닛(10)은, Y 방향으로 배열된 3개의 증발원(12a)과, 3개의 증발원(12a)으로부터 X 방향으로 이격하여 Y 방향으로 배열된 3개의 증발원(12b)을 갖고 있었다. 본 실시형태에서는, 증발원 유닛(90)은, Y 방향으로 배열된 복수의 증발원(92c)과, 복수의 증발원(92c)으로부터 X 방향으로 이격하여 Y 방향으로 배열된 복수의 증발원(92d)과, 복수의 증발원(92c) 및 복수의 증발원(92d)으로부터 X 방향으로 이격하여 Y 방향으로 배열된 복수의 증발원(92e)을 갖는다. 즉, Y 방향으로 배열된 복수의 증착원(92)이 3열분 설치되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 복수의 증발원(92c)으로 1개의 유닛(90a)을 구성하고, 복수의 증발원(92d) 및 복수의 증발원(92e)으로 또 하나의 유닛(90b)을 구성한다. 유닛(90b)는, 증발원(92d) 및 증발원(92e)이 상이한 증착 물질을 증발함으로써 공증착(共蒸着)을 행할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는 차단부(98)는, 증발원(92c)으로부터 방출된 증착 물질의 기판(100)으로의 비산을 차단하는 셔터(98a)와, 증발원(92d 및 92e)으로부터 방출된 증착 물질의 기판(100)으로의 비산을 차단하는 셔터(98b)를 포함한다.

셔터(98a)는, 도시된 방향에서 증발원(92c)의 측방에 위치하며 증발원(92c)으로부터 기판(100)으로의 증착 물질의 비산을 허용하는 허용 위치(도 11(A))와, 증발원(92c)의 상방을 덮어 증발원(92c)으로부터 기판(100)으로의 증착 물질의 비산을 차단하는 차단 위치(도 11(B))의 사이에서 변위한다. 또한, 셔터(98b)는, 도시된 방향에서 증발원(92d 및 92e)의 측방에 위치하며 증발원(92d 및 92e)으로부터 기판(100)으로의 증착 물질의 비산을 허용하는 허용 위치(도 11(B))와, 증발원(92d 및 92e)의 상방을 덮어 증발원(92d 및 92e)으로부터 기판(100)으로의 증착 물질의 비산을 차단하는 차단 위치(도 11(A))의 사이에서 변위한다. 따라서, 셔터(98a)를 허용 위치, 셔터(98b)를 차단 위치로 함으로써 유닛(90a)에 의한 성막이 가능하게 되고, 셔터(98a)를 차단 위치, 셔터(98b)를 허용 위치로 함으로써 유닛(90b)에 의한 성막이 가능하게 된다

도 12는, 성막 처리에 있어서의 증발원 유닛(90)의 X 방향의 이동 범위의 설명도이다.

유닛(90a)에 의한 성막 처리에 있어서의 이동 범위(a9)는, 전술한 실시형태의 유닛(10a)에 의한 성막 처리에 있어서의 성막 범위(a1)와 마찬가지의 개념으로 설정될 수 있다. 즉, 이동 범위(a9)의 +X측의 끝, 바꾸어 말하면 반환점 위치는, 증발원(92c)의 성막 범위(9200c)에 따라 설정된다. 구체적으로는, 성막 범위(9200c)의 -X측의 끝이, 기판(100)의 성막 영역(1001)의 +X측의 끝 이상으로 +X측에 위치하도록 설정되어 있다.

또한, 유닛(90b)에 의한 성막 처리에 있어서의 이동 범위(b9)는, 그 +X측의 끝이, 증발원(92e)의 성막 범위(9200e)에 따라 설정된다. 구체적으로는, 성막 범위(9200e)의 -X측의 끝이, 기판(100)의 성막 영역(1001)의 +X측의 끝 이상으로 +X측에 위치하도록 설정되어 있다. 유닛(90b)에서는, X 방향으로 균질한 성막을 행하기 위해서는, 증발원(92d 및 92e)의 성막 범위(9200d 및 9200e)의 양쪽 모두가 성막 영역(1001)의 +X측의 끝 이상으로 +X측에 위치할 필요가 있다. 따라서, 이동 방향(b9)의 +X측의 끝은, 증발원(92d 및 92e) 중 -X측에 설치되어 있는 증발원(92e)의 성막 범위(9200e)에 따라 설정된다. 한편, 도 12에서는, 이동 범위(b9)의 -X측의 끝은, 성막 처리(b)로부터 성막 처리(a)로의 이행을 위해 이동 범위(a9)에 맞추어 설정되어 있다. 그러나, 예를 들면 유닛(90b)에 의한 성막 처리가 1.5왕복 이상 행해져, 성막 처리 중에 기판(100)의 -X측에서 경로가 반전되어 되돌아가게 되는 경우에는, 그 반환점 위치는, 증발원(92d)의 성막 범위(9200)에 따라 설정되어도 된다. 즉, 유닛(90b)에서는, 이동 범위(b9)의 양 끝은, 이동 범위(b9)의 내측에 대응하는 증발원(92)의 성막 범위(9200)에 따라 설정되어도 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, Y 방향으로 배열된 증착원(92)이 3열(이상) 설치되는 경우라도, 각 증발원(92)의 성막 범위(9200)에 따른 증발원 유닛(90)의 이동 범위가 설정된다. 이에 의해, 효율적인 성막 처리를 행할 수 있다.

<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 13(A)는 유기 EL 표시 장치(50)의 전체도, 도 13(B)는 1화소의 단면 구조를 나타내는 도면이다.

도 13(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 13(B)는, 도 13(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 13(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 13(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: 증발원 유닛
12: 증발원
100: 기판
101: 마스크

Claims (13)

1. 성막 장치로서,
   증착 물질을 방출하는 제1 방출부를 갖는 제1 증발원과 증착 물질을 방출하는 제2 방출부를 갖는 제2 증발원을 포함하여, 이동하면서 기판에 성막하는 증발원 유닛을 구비하고,
   상기 제1 방출부와 상기 제2 방출부는, 상기 증발원 유닛의 이동 방향에 있어서의 위치가 다르고,
   상기 증발원 유닛이 상기 이동 방향으로 이동하면서 상기 제1 증발원에 의해 기판에 성막하는 제1 성막 처리와, 상기 증발원 유닛이 상기 이동 방향으로 이동하면서 상기 제2 증발원에 의해 기판에 성막하는 제2 성막 처리에서, 상기 증발원 유닛의 이동 범위가 다른 것을 특징으로 하는 성막 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 성막 처리 및 상기 제2 성막 처리에 있어서의 상기 이동 범위는, 상기 제1 증발원 및 상기 제2 증발원의, 기판의 성막면 높이에서의 성막 범위에 따라 각각 설정되는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 방출부는, 상기 제2 방출부보다 상기 이동 방향에서의 일방의 측에 배치되고,
   상기 제1 성막 처리에 있어서의 상기 증발원 유닛의 상기 이동 범위는, 상기 제2 성막 처리에 있어서의 상기 증발원 유닛의 상기 이동 범위보다, 상기 일방의 측으로 좁은 것을 특징으로 하는 성막 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 방출부에서 방출된 증착 물질의 기판으로의 비산을 허용하는 한편, 상기 제2 방출부에서 방출된 증착 물질의 기판으로의 비산을 차단하는 제1 상태와, 상기 제2 방출부에서 방출된 증착 물질의 기판으로의 비산을 허용하는 한편, 상기 제1 방출부에서 방출된 증착 물질의 기판으로의 비산을 차단하는 제2 상태를 취하는 차단 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 방출부는, 상기 제2 방출부보다 상기 이동 방향에서의 일방 측에 배치되고,
   상기 제1 증발원의, 기판의 성막면 높이에서의 성막 범위의 상기 이동 방향에 있어서의 타방 측의 끝이, 기판의 성막 영역의 상기 일방 측의 끝 이상으로 상기 일방의 측에 위치하도록, 상기 제1 성막 처리에서의 상기 증발원 유닛의 상기 이동 범위의 일방 측의 끝이 설정되는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 방출부는, 상기 제2 방출부보다 상기 이동 방향에서의 일방의 측에 배치되고,
   상기 제1 증발원의, 기판의 성막면 높이에서의 성막 범위의 상기 이동 방향에 있어서의 타방 측의 끝이, 기판의 성막 영역의 상기 일방 측의 끝보다 100mm이상 상기 일방 측에 위치하도록, 상기 제1 성막 처리에서의 상기 증발원 유닛의 상기 이동 범위의 일방 측의 끝이 설정되는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
7. 제5항에 있어서,
   상기 제2 증발원의, 기판의 성막면 높이에서의 성막 범위의 상기 이동 방향에 있어서의 타방 측의 끝이, 기판의 성막 영역의 상기 일방 측의 끝보다 상기 타방 측에 위치하도록, 상기 제1 성막 처리에서의 상기 증발원 유닛의 상기 이동 범위의 일방 측의 끝이 설정되는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 성막 장치는, 같은 기판에 대해 상기 제1 성막 처리를 행한 후에 상기 제2 성막 처리를 행하고,
   상기 제1 성막 처리의 시작 시, 및 상기 제2 성막 처리의 종료 시의 상기 증발원 유닛의 상기 이동 방향에 있어서의 위치가 일치하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 이동 방향과 교차하는 교차 방향으로 이격하여 복수 매의 성막 대상의 기판을 배치 가능하고,
   상기 증발원 유닛은, 상기 교차 방향으로도 이동하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 증발원 및 상기 제2 증발원의, 기판의 성막면 높이에서의 성막 범위를 각각 획정하는 제1 획정부 및 제2 획정부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
11. 성막 장치로서,
    증착 물질을 방출하는 제1 방출부를 갖는 제1 증발원과 증착 물질을 방출하는 제2 방출부를 갖는 제2 증발원을 포함하여, 이동하면서 기판에 성막하는 증발원 유닛을 구비하고,
    상기 제1 방출부와 상기 제2 방출부는, 상기 증발원 유닛의 이동 방향에 있어서의 위치가 다르고,
    상기 증발원 유닛은, 상기 이동 방향으로 이동하면서 상기 제1 증발원에 의해 기판에 성막하는 제1 성막 처리와, 상기 이동 방향으로 이동하면서 상기 제2 증발원에 의해 기판에 성막하는 제2 성막 처리를 행하고,
    상기 증발원 유닛은, 상기 제1 성막 처리 및 상기 제2 성막 처리에 있어서, 상기 이동 방향으로 이동하는 중에 복수회의 경로 반전을 행하고,
    상기 제1 성막 처리에서의 최초의 경로 반전에서부터 최후의 경로 반전까지의 상기 증발원 유닛의 이동 범위와, 상기 제2 성막 처리에서의 최초의 경로 반전에서부터 최후의 경로 반전까지의 상기 증발원 유닛의 이동 범위가 다른 것을 특징으로 하는 성막 장치.
12. 증착 물질을 방출하는 제1 방출부를 갖는 제1 증발원 및 증착 물질을 방출하는 제2 방출부를 갖는 제2 증발원을 포함하고, 이동하면서 기판에 성막하는 증발원 유닛을 구비한 성막 장치의 성막 방법으로서,
    상기 증발원 유닛이 이동 방향으로 이동하면서 상기 제1 증발원에 의해 기판에 성막하는 제1 성막 공정과,
    상기 증발원 유닛이 상기 이동 방향으로 이동하면서 상기 제2 증발원에 의해 기판에 성막하는 제2 성막 공정을 포함하고,
    상기 제1 방출부와 상기 제2 방출부는, 상기 이동 방향에 있어서의 위치가 다르고,
    상기 제1 성막 공정과 상기 제2 성막 공정에서는 상기 증발원 유닛의 이동 범위가 다른 것을 특징으로 하는 성막 방법.
13. 제12항에 기재된 성막 방법에 의해 기판에 성막을 행하는 성막 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 방법.

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