TWI428456B - 有機材料蒸氣產生裝置，成膜源，成膜裝置 - Google Patents

有機材料蒸氣產生裝置，成膜源，成膜裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI428456B
TWI428456B TW097134567A TW97134567A TWI428456B TW I428456 B TWI428456 B TW I428456B TW 097134567 A TW097134567 A TW 097134567A TW 97134567 A TW97134567 A TW 97134567A TW I428456 B TWI428456 B TW I428456B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
organic material
evaporation
chamber
vapor
pipe
Prior art date
Application number
TW097134567A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200927964A (en
Inventor
Toshio Negishi
Original Assignee
Ulvac Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ulvac Inc filed Critical Ulvac Inc
Publication of TW200927964A publication Critical patent/TW200927964A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI428456B publication Critical patent/TWI428456B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/12—Organic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/228—Gas flow assisted PVD deposition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C23C14/246—Replenishment of source material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Description

有機材料蒸氣產生裝置，成膜源，成膜裝置
本發明乃有關形成有機薄膜之技術，特別是有關為了形成有機薄膜之有機材料蒸氣產生裝置，和具有其有機材料蒸氣產生裝置的成膜源，具有其成膜源之成膜裝置。
有機EL元件乃近年來最受注目之顯示元件之一，具有在高亮度應答速度快的優越特性。
使用有機EL元件之彩色顯示面板乃於玻璃基板上，配置以紅，綠，藍之三色不同色發色之發光範圍。發光範圍乃以金屬薄膜的陽極電極膜，和有機薄膜的電洞注入層，電洞輸送層，發光層，電子輸送層，和金屬薄膜的電子注入層及陰極電極膜的順序加以層積所構成，經由添加於發光層中的發色劑，呈發色成紅，綠，藍，或補助的黃色。
對於為了形成如此之有機薄膜，使用如圖7之斜視圖所示之有機材料蒸氣的放出裝置101。
其放出裝置101乃具有管狀的蒸氣放出管172。蒸氣放出管172乃經由供給配管127，連接於生成有機材料蒸氣之生成裝置105。當從生成裝置105供給有機材料蒸氣時，從沿著蒸氣放出管172之長度方向加以多數形成之放出孔173，朝向成膜對象物107，放出有機材料蒸氣，到達至成膜對象物107時，於其表面形成有機薄膜。
但，在如上述之放出裝置101中，在接近和遠離於連接於蒸氣放出管172內之生成裝置105的位置之部分，有著從放出孔173所放出之有機材料蒸氣的量不同之情況。因此，有著形成於成膜對象物107之表面的金屬薄膜的膜厚分布不佳的問題。
特別是大型基板乃成膜對象物之情況，因無法旋轉成膜對象物，而將膜厚分布作為均一之情況係為困難。
圖8係於蒸氣放出管172之接近於和供給配管127之連接部分的前面部分(Front)，和中央部分(Center)，和與從供給配管127之連接部分最間隔的前端部分(Back)對面的位置，配置膜厚監視器149F，149C，149B，未使用載氣而於蒸氣放出管172內，只導入有機材料蒸氣，改變成膜速度，求得在各位置所形成之薄膜的膜厚比。
將結果示於下記表1。將中央部分的膜厚作為1。
將對應上述表1之膜厚分布的圖表，記載於圖8之蒸氣放出管172的上方位。圖中L乃顯示膜厚比"1"之橫軸。
了解到成膜速度越小，即分子流動的程度越強，前面部分側的膜厚比乃變越大者。在15Å/秒的成膜速度中， 大概成膜為均一。
但，在15Å/秒的成膜速度中，過快，將各膜厚控制為期望的範圍乃為困難。另外，當成膜速度過快時，所成膜的膜乃容易變為疏散，有著無法得到緻密之有機膜的情況。為了得到期望之膜厚，膜質，係期望為7Å/秒以下之成膜速度。
對於採用載氣而形成有機薄膜的先進技術，係如下記構成。
[專利文獻1]日本特表2001-523768號公報
[專利文獻2]日本特表2003-525349號公報
[專利文獻3]日本特開2004-204289號公報
[專利文獻4]日本特開2005-29885號公報
[專利文獻5]日本特開2006-111920號公報
本發明之課題乃提供對於大型基板，亦可形成均一的薄膜技術者。
本發明係為了解決上述課題，具有蒸發室，和連接於前述蒸發室，於前述蒸發室的內部，供給有機材料之供給裝置，和配置於前述蒸發室內，使從前述供給裝置所供給的前述有機材料蒸發的蒸發裝置，和加熱載氣之氣體加熱 裝置，前述蒸發室乃呈導入經由前述氣體加熱裝置所加熱之前述載氣地加以構成之有機材料蒸氣產生裝置。
本發明係屬於有機材料蒸氣產生裝置，其中，前述供給裝置乃具有配置前述有機材料之容器室，和從前述容器室，使前述有機材料掉落至前述蒸發裝置上之供給管的有機材料蒸氣產生裝置。
本發明係屬於有機材料蒸氣產生裝置，其中，前述蒸發裝置乃具有對於水平方向而言，作為傾斜之蒸發面，前述有機材料乃呈掉落至前述蒸發面上地加以構成的有機材料蒸氣產生裝置。
本發明係屬於有機材料蒸氣產生裝置，其中，具有連接前述蒸發室與前述氣體加熱裝置，所加熱之前述載氣通過之連接配管，前述連接配管乃對於水平方向而言，成為傾斜，前述供給管乃連接於前述連接配管，於前述連接配管的內部，供給前述有機材料，呈從前述連接配管，前述有機材料掉落至前述蒸發裝置上地加以構成的有機材料蒸氣產生裝置。
本發明係屬於有機材料蒸氣產生裝置，其中，前述氣體加熱裝置乃具有前述載氣可通過之加熱過濾器，和使前述加熱過濾器升溫之加熱器的有機材料蒸氣產生裝置。
本發明係屬於具有沿著長度方向而形成複數之放出孔的細長之蒸氣放出管，和連接於前述蒸氣放出管之有機材料蒸氣產生裝置的成膜源，其中，前述有機材料蒸氣產生裝置乃具有蒸發室，和連接於前述蒸發室，於前述蒸發室 的內部，供給有機材料之供給裝置，和配置於前述蒸發室內，使從前述供給裝置所供給的前述有機材料蒸發的蒸發裝置，和加熱載氣之氣體加熱裝置，前述蒸發室乃呈導入經由前述氣體加熱裝置所加熱之前述載氣地加以構成，設置連接前述蒸氣放出管之一端，和前述蒸發室之供給配管的成膜源。
本發明係屬於具有真空槽，和於前述真空槽內部，放出有機材料蒸氣之成膜源的成膜裝置，其中，前述成膜源乃具有沿著長度方向而形成複數之放出孔的細長之蒸氣放出管，和連接於前述蒸氣放出管之有機材料蒸氣產生裝置，前述有機材料蒸氣產生裝置乃具有蒸發室，和連接於前述蒸發室，於前述蒸發室的內部，供給有機材料之供給裝置，和配置於前述蒸發室內，使從前述供給裝置所供給的前述有機材料蒸發的蒸發裝置，和加熱載氣之氣體加熱裝置，前述蒸發室乃呈導入經由前述氣體加熱裝置所加熱之前述載氣地加以構成，設置連接前述蒸氣放出管之一端，和前述蒸發室之供給配管，前述蒸氣放出管乃配置於前述真空槽之內部的成膜裝置。
本發明乃屬於成膜裝置，前述蒸氣放出管乃平面地加以配置，前述放出孔乃朝向於下方，輸入於前述真空槽內之成膜對象物乃配置於前述蒸氣放出管的下方之成膜裝置。
本發明乃屬於成膜裝置，其中，具有相互平行地加以配置之複數的前述蒸氣放出管，和將前述成膜對象物與前 述蒸氣放出管，在與前述蒸氣放出管之伸長方向垂直，於水平的方向，相對性地移動之移動裝置的成膜裝置。
本發明係如上述地加以構成，在於傾斜的蒸發面上，散佈有機材料，由來自蒸發面的熱傳導而使其蒸發時，於所生成之有機材料蒸氣，噴上加熱之載氣，混合有機材料蒸氣與載氣的狀態，作為呈搬運有機材料蒸氣，導入載氣與有機材料蒸氣之混合氣體於蒸氣放出管內。
在本發明中，成膜時之成膜室的壓力乃理想為作為10-4 Pa~10-2 Pa者。為了得到良好的膜質，成膜室的壓力乃理想為作為成為放出孔與基板之間隔以上的平均自由行程之壓力者。有機材料的供給量係成膜速度呈7Å/秒以下地加以決定。載氣的供給量係蒸氣放出管的內部壓力乃從排列於長度方向之放出孔，呈大概均一地放出氣體的壓力地加以決定。
蒸發室乃於蒸發室的內部，未產生較有機材料的蒸發溫度為低之部分地，加熱至較蒸發溫度為高溫，另外，供給配管或蒸氣放出管因亦加熱至較蒸發溫度為高溫，故於在從蒸氣放出管放出有機材料蒸氣為止之間，未有有機材料蒸氣析出者。
從細長的蒸氣放出管之前面位置至前端位置為止，因放出每單位時間相同量之有機材料蒸氣，故形成膜厚分布佳的有機薄膜。
在蒸發室內所生成之有機材料蒸氣乃因經由載氣運送至放出裝置，故蒸發室內的殘留量為少，而停止有機材料蒸氣之供給時，可馬上停止成膜者。
圖1之符號1乃顯示具有本發明之成膜裝置10a~10c的真空處理裝置。
其真空處理裝置1乃具有輸送室52，於該輸送室52，連接有各對應於R，G，B之成膜裝置10a，10b，10c和，其他的處理裝置55~58或輸出入室59。
各室或各裝置10a~10c，52，55~59乃各連接於真空排氣裝置，內部乃排氣為真空環境。
對於輸送室52的內部係配置有基板輸送機器手臂53。基板輸送機器手臂53係維持真空環境的同時，在各室或各裝置10a~10c，55~59間，輸出成膜對象之基板。
三台之成膜裝置10a~10c之裝置構成乃為同一，對於共通的構件係附上相同符號而加以說明。各成膜裝置10a~10c係如圖2，圖3所示，具有有機材料蒸氣產生裝置8與成膜室9。圖2乃顯示成膜室9的內部，圖3乃顯示有機材料蒸氣產生裝置8的內部。
參照圖2說明成膜室9。成膜室9乃具有真空槽71。對於真空槽71係連接有真空排氣系統83，真空槽71之內部乃經由真空排氣系統83而排氣為真空環境。在成膜中，成膜室9內之真空排氣係持續加以進行。
對於真空槽71的內部係配置有放出裝置70。其放出裝置70乃具有複數條之細長的蒸氣放出管72。對於各蒸氣放出管72係沿著長度方向，設置複數之放出孔73，蒸氣放出管72之內部係經由放出孔73而連接於蒸氣放出管72之周圍環境。
如圖6所示，各蒸氣放出管72乃相互平行地配置成等間隔。
在此，各蒸氣放出管72乃呈位置於同一平面地加以配置。
氣體供給管72之前面部分乃作為共通，於其部分，連接供給配管27。各蒸氣放出管72乃經由其供給配管27而連接於有機材料蒸氣產生裝置8，如後述，在有機材料蒸氣產生裝置8所生成的有機材料蒸氣乃通過供給配管27，從前面部分導入至各蒸氣放出管72。
在此，各蒸氣放出管72之前端部分係加以封閉，導入至蒸氣放出管72內之氣體細流動在各蒸氣放出管72內之同時，全量乃從各放出孔放出於真空槽71內。在本實施例中，放出孔73乃相同尺寸，但因流量調整，亦可改變尺寸。另外，亦可改變放出孔73之間隔。
對於真空槽71的內部係配置有基板架79。對於基板79架上，係配置有成膜對象之基板5。
對於基板5表面上係配置有遮罩77，對於遮罩77上，係將冷卻板75夾持於其間而配置有放出裝置70。在此，基板5乃配置成水平，其表面乃朝向垂直上方，放出裝 置70乃朝基板5之垂直上方，配置成水平。冷卻板75與遮罩77係於放出裝置70與基板之間，配置成水平。
對於蒸氣放出管72，係設置加熱器81，經由加熱電源82，通電至加熱器81而加熱蒸氣放出管72。成未由加熱器81的熱而加熱遮罩77地，將冷卻板75配置於放出裝置70與遮罩77之間。
各蒸氣放出管72之放出孔73係朝向於位置有基板之方向，放出孔73係呈對應於四角形的基板5地，排列於行列狀之位置。
對於與冷卻板75之放出孔73正對的位置，係設置通過孔76，從放出孔73所放出的氣體乃通過通過孔76而到達至遮罩77。
對於遮罩77，係以特定圖案而配置貫通孔78，到達至遮罩77之氣體之中，通過貫通孔78之氣體乃到達至基板5，與基板5之表面接觸。
如後述，對於從放出孔73所放出的氣體，係含有有機材料蒸氣，在基板5之表面之中，於與貫通孔78正對的位置，形成有對應於貫通孔78之圖案的有機薄膜。
真空槽71係對於在從蒸氣放出管72，使氣體放出時，從放出前持續進行真空排氣，未構成有機薄膜之殘留氣體係經由真空排氣而從真空槽71內加以去除。
接著，參照圖3，說明本發明之第一例的有機材料蒸氣產生裝置8。
有機材料蒸氣產生裝置8乃具有使有機材料蒸發之蒸 發室20a，和於蒸發室20a，供給有機材料之供給裝置40。
在此，有機材料蒸氣產生裝置8係具有將內部經由隔壁35加以區隔之加熱槽31，由所區隔之一方，構成蒸發室20a，由另一方，構成加熱裝置30a。
在圖中，加熱槽31乃配置於真空槽71之外部，但加熱槽31乃亦可配置於真空槽71之內部者。
於蒸發室20a的內部，配置有蒸發裝置24。其蒸發裝置24乃由金屬所形成，其上部表面之蒸發面28係作為平滑，對於水平方向而言，以角度β加以傾斜(0<θ<90°)。
對於加熱裝置30a的內部係配置有加熱過濾器32。其加熱過濾器32係由多孔質SiC，網狀SiC或金屬製網的層積體，其他，可透過氣體，即使升溫至高溫也不會分解，不會放出氣體之材料所構成。
對於加熱槽31之側面，底面，表面，係設置加熱器39，當經由加熱電源38通電至加熱器39而使其發熱時，加熱槽31乃呈升溫地加以構成，加熱過濾器32與蒸發裝置24乃經由來自加熱槽31的熱傳導及輻射所加熱。亦可於加熱槽31的外部，配置誘導加熱線圈，經由交變磁場，誘導加熱加熱過濾器32與，蒸發裝置24。
對於加熱槽31的內部，係跨越加熱裝置30a與蒸發室20a而配置有連接配管23。隔壁35乃氣體無法通過之材料，連接配管23之一端係在蒸發室20a作為開口，另 一端係在加熱裝置30a內作為開口，加熱裝置30a與蒸發室20a係經由連接配管23加以連接，加熱裝置30a內之氣體係通過連接配管23，作為呈可移動至蒸發室20a。
蒸發室20a係連接於上述之真空排氣系統83，當將蒸發室20a進行真空排氣時，加熱裝置30a內的氣體亦藉由連接配管23而加以真空排氣，可將蒸發室20a與加熱裝置30a的內部作為真空環境者。但，蒸氣產生時係呈未將產生的蒸氣，進行排氣地遮斷蒸發室20a與真空排氣系統83。
對於加熱裝置30a係連接有載氣供給系統34。從載氣供給系統34係供給未與有機材料反應之Ar或Xe等稀有氣體所成之載氣。(有機材料蒸氣反應之情況，氮氣係對於載氣不合適。)當從載氣供給系統34供給載氣於加熱裝置30a時，載氣係通過加熱過濾器32之微小孔或篩孔而進入至連接配管23之內部，流動在連接配管23內而導入至蒸發室20a內。
加熱過濾器32乃經由加熱器39所加熱，載氣則在通過加熱過濾器32之間，加熱至較有機材料的蒸發溫度為高溫，未達分解溫度之溫度。
供給裝置40乃具有容器室41與原料供給管42，於蒸發室20a之上方，配置容器室41。
原料供給管42係上端氣密地連接於容器室41之下端，下端則氣密地插入於蒸發室20a之內部。容器室41之內部與蒸發室20a之內部係經由原料供給管42加以連接 ，當將蒸發室20a之內部進行真空排氣時，容器室41之內部或原料供給管42之內部亦被加以真空排氣。
容器室41係被加以封閉，在將容器室41，原料供給管42，蒸發室20a進行真空排氣時，大氣係未侵入。
對於原料供給管42之內部，係配置有於側面形成有螺紋及螺溝之旋轉軸46。在此，原料供給管42與旋轉軸46係垂直地地加以配置。
旋轉軸46的螺紋與原料供給管42的內壁面係接近在近乎接觸之間隙，容器室41之內部係經由螺溝而連接於蒸發室20a。
對於螺溝的水平方向之傾斜角度係變小，旋轉軸46在靜止的狀態中，於容器室41之內部，即使配置較螺溝尺寸為小之粉體，亦會掉落至蒸發室20a內。
對於容器室41之內部，係配置有混合有機薄膜之母材與發色劑之粉體的有機材料。對於三台的成膜裝置10a~10c之容器室41，係各配置發光成各R，G，B之各一色的有機材料。圖中之符號48係顯示配置於容器室41之有機材料。
旋轉軸46在靜止的狀態中，容器室41內之有機材料48係雖未移動，但使連接於旋轉軸46之旋轉手段(馬達49)動作，使旋轉軸46旋轉時，有機材料48係通過螺溝而進入至原料供給管42之內部，沿著原料供給管42的螺溝而移動至下方。
原料供給管42之下端係插入於蒸發室20a的內部， 連接於連接配管23，原料供給管42之內部與連接配管23之內部，呈連通地加以構成。
螺溝的下端係在原料供給管42內作為開放，經由旋轉軸46的旋轉，移動至下方而到達至螺溝的下端之有機材料係從螺溝內掉落至連接配管23之內周面上。
當緩慢使旋轉軸46旋轉時，有機材料在螺溝內的移動量，和旋轉軸46之旋轉量係為一對一的關係，當預先求得旋轉量與掉落量之關係時，可從原料供給管42，使期望量之有機材料掉落者。緩慢使其旋轉之情況係可各少量地連續使其掉落者。
連接配管23係達到蒸發室20a內之端部位置與有機材料掉落的位置部分為傾斜，構成端部的開口26乃作為呈較掉落位置為下方。隨之，掉落至連接配管23之內周面上的有機材料係朝向開口26而滑落在連接配管23之內周面。
開口26係配置於蒸發裝置24之蒸發面28的正上方，到達至開口26之有機材料係從開口26掉落至蒸發面28上。
掉落至蒸發面28上之有機材料係被散布於蒸發面28上。因蒸發面28為傾斜，有機材料乃由擴散的狀態滑落在蒸發面28上。
掉落至蒸發面28上之有機材料係在室溫中為粉體，但當加熱至蒸發溫度以上時，則蒸發而生成有機材料蒸氣。蒸發裝置24乃經由加熱器39，預先加以升溫至較有機 材料的蒸發溫度為高溫，對於蒸發面28上，係因可在滑落在蒸發面28而到達至下端之前(即，滑落其間)，供給可全部蒸發的量之有機材料，故有機材料係從散布於蒸發面28上之後開始蒸發，在滑落的同時進行蒸發，未到達至下端而從蒸發面28上消失。
對於使有機材料掉落至蒸發面28上時，真空槽71內之真空排氣係雖正在進行，但蒸發室20a與真空排氣系統83之間的閥係關閉，經由有機材料的蒸發而在蒸發室20a內所生成的有機材料蒸氣則未通過放出裝置70，而未進行真空排氣。
蒸發室20a與放出裝置70乃經由供給配管而加以連接。對於使有機材料掉落至蒸發面28上時，從掉落前供給載氣至加熱裝置30a，所加熱之載氣乃導入至蒸發室20a內。
將流動有所加熱之載體之連接配管23的開口26，朝向蒸發面28之有機材料蒸發的部分，於其部分噴上所加熱之載氣時，有機材料蒸氣與所加熱之載氣係在蒸發室20a內均一地加以混合，其混合氣體乃通過供給配管27而導入至蒸氣放出管72內。
經由控制從載氣供給系統34供給於加熱裝置30a之載氣的流量之時，蒸氣放出管72之內部壓力乃作為在蒸氣放出管72之內部形成混合氣體(載氣與有機材料蒸氣之混合氣體)之黏性流的大小，各蒸氣放出管72之內部係從前面至前端，以略相等之壓力的混合氣體所充滿。另外， 真空槽71之內部係持續直接進行真空排氣，蒸氣放出管72之周圍的壓力係成為較蒸氣放出管72之內部壓力為低壓。其結果，從各放出孔，以各相等之流速，放出混合氣體，有機材料蒸氣係通過冷卻板75之通過孔76與遮罩77之貫通孔78，以均一之每單位平均面積之密度而到達至基板5表面。
由導入載氣之情況，即使有機材料蒸氣的導入量為少之情況，亦可將蒸氣放出管72內之壓力，作為在從前端至前面部分之間，從放出孔73可均一地將蒸氣放出之壓力者。
另外，即使使有機材料蒸氣之產生量變化之情況，由使載氣的導入量變化之情況，亦可調整蒸氣放出管72內之壓力者。因此，成為可使有機材料蒸氣的產生量變化者，即，成膜速度之調整。
本發明之情況係於從各蒸氣放出管72之根本至前端之間之基板表面，等量的有機材料蒸氣會到達之故，故得到無偏差的有機薄膜。
更加地，本發明之成膜室9，係設置有移動裝置85。基板架79與基板5與遮罩77係相對性地靜止，另外，對於放出裝置70與冷卻板75亦相對性地靜止而言，經由移動裝置85，基板5與各蒸氣放出管72係呈相對性地移動地加以構成。
其移動方向係未改變位置有基板5之平面，和位置有蒸氣放出管72之平面之間的距離，而與蒸氣放出管72伸 長方向垂直方向。當於其方向，重複相對性地往返移動時，於基板5之表面，形成均一之有機薄膜。
相對移動係亦可作為成基板5(及基板架79與遮罩77)，對於真空槽71而言為靜止，放出裝置70(及冷卻板75)，對於真空槽71而言為移動。另外，亦可為放出裝置70，對於真空槽71而言為靜止，基板5，真空槽71而言為移動。亦可作為呈基板5與放出裝置70雙方均移移動。
更加地，相對移動的方向係亦可作為對於蒸氣放出管72伸長方向而言，加上於垂直方向的成分，具有平行之成分，另外亦可作為相對移動為圓形。
如以上，首先，在最初的成膜裝置10a，將發光成R，G，B或B之一色的有機薄膜，形成於基板5上之特定位置之後，經由基板輸送機械手臂53，依序使基板5移動至接下來的成膜裝置10b，10c內，將對應於剩下顏色之有機薄膜，形成於各基板5上之特定位置，因應需要而輸入至其他的處理室55~58，在進行電荷移動層或電極膜之形成等之真空處理後，從真空處理裝置1輸出。
在本發明中，加熱槽31或載氣乃升溫至較有機材料的蒸發溫度(在此係蒸發溫度與析出溫度乃作為相等之構成)為高溫，有機材料蒸氣係因不會成為析出溫度以下之溫度，故有機材料未析出於加熱槽31內。
另外，在本發明中，掉落至蒸發面28之有機材料則以在滑落在蒸發面28其間蒸發的供給速度，有機材料乃從供給裝置40供給至蒸發室20a內，當對於蒸發面28上 之有機材料的掉落停止時，蒸發面28上之粉體的有機材料係馬上消失。隨之，與停止從供給裝置40對於蒸發室20a內之有機材料的供給幾乎同時，有機材料蒸氣的產生亦停止。
更加地，在蒸發室20a內，作為較所生成之有機材料蒸氣的壓力，加熱載氣的壓力為高，其結果，因趁著多量之加壓載氣的流動，運送少量之有機材料氣體至放出裝置70內，故當停止從供給裝置40對於蒸發裝置24上之有機材料的供給時，在蒸發室20a內之有機材料蒸氣的產生則馬上停止。更加地，充滿於蒸發室20a內之有機材料蒸氣係經由加熱載氣，馬上移動至放出裝置70內，並馬上加以放出。隨之，當流動載氣之同時，停止從供給裝置40之有機材料的供給時，有機材料蒸氣則因盡速被清除，故可縮短至成膜停止為止的時間者。另外，可確實地清除蒸發室20a，供給配管27，放出裝置70之內部者。
圖9乃顯示將蒸發裝置24的溫度，維持為約300℃之一定溫度的同時，使有機材料，以特定的時間間隔掉落至蒸發裝置24上時之，與配置於和蒸氣放出管72對面之位置的膜厚監視氣之測定值的關係圖表。
從對於蒸發裝置24開始有機材料的供給之時刻ts ，得到停止供給之時刻te 之一定的成膜速度，從停止供給之時刻te 至再開始供給之時刻ts 為止之間係未進行原料供給，而成膜速度係雖觀察到膜厚監視器誤差輸出，但成為零。
如此，唯在流動從氣體加熱裝置30a所加熱之載氣同時，對於蒸發裝置24上供給有機材料之間，形成薄膜於基板5之表面，故於放出裝置70與基板5之間，無須設置開閉器，另外，即使無開閉蒸發室20a與放出裝置70之間的開關閥，亦可開始或停止從放出裝置70之有機材料蒸氣的放出者。
在各成膜裝置10a，10b，10c之內部，為了依序將有機薄膜成膜於複數的基板5，從基板架79上，使形成有有機薄膜之成膜對象物移動，於基板架79配置未形成之成膜對象物之間係停止從供給裝置40對於蒸發室20a之有機材料的供給。在於基板架79上配置成膜前之成膜對象物之後，由再開始從供給裝置40對於蒸發室20a之有機材料的供給者，開始進行成膜。
加上於有機材料的供給再開始後，基板的交換與有機材料供給的再開始為止之間，當亦持續流動加熱載氣於蒸發室20a，供給配管27及放出裝置70內時，因加熱過濾器的溫度被維持程一定，故從放出裝置70所放出之混合氣體的溫度亦成為一定，所形成之有機薄膜的膜質變動變少。
在上述實施例中，將加熱槽31內，由氣體無法通過的隔壁35所區隔，但如圖4所示，亦可作為將加熱槽31內，由氣體可通過的通氣性板37所區隔而形成蒸發室20b與氣體加熱裝置30b。在通過氣體加熱裝置30b之加熱過濾器32時，所加熱之載氣乃通過通氣性板37而導入至蒸 發室20b。此情況，將無須連接蒸發室20b與加熱裝置30b之連接配管，於原料供給管42之正下方，配置蒸發裝置24，由未經過連接配管而可使有機材料，從原料供給管42掉落至蒸發面28上者。
另外，在上述實施中，於加熱槽31的內部，配置氣體加熱裝置30a，30b，但本發明並不限定於此，如圖5所示，亦可將氣體加熱裝置30c配置於加熱槽31的外部者。此情況，亦可將加熱槽31的內部全部，作為蒸發室20c，以連接配管23連接氣體加熱裝置30c與蒸發室20c。
在此例中，將原料供給管42之下端連接於連接配管23，亦可使從原料供給管42掉落的有機材料滑落在連接配管23內，掉落於蒸發面28者。
如以上說明，在本發明中，載氣係因加熱為較有機材料的蒸發溫度為高溫，故未冷卻蒸發室20a或供給配管27，而於此等之內部，未析出有有機材料蒸氣者。亦可於供給配管27之外周，配置加熱器，而加熱供給配管27者。
另外，當加熱加熱槽31或供給配管27時，加熱器乃如將蒸發裝置24，供給配管27，載氣，升溫至有機材料之未達分解溫度的溫度，有機材料亦不會分解。
在上述實施例中，供給裝置40係具有原料供給管42，和配置於其內部之旋轉軸46，和使旋轉軸46旋轉的馬達49，但供給裝置40係並不侷限於此構成，如為可將特定量之有機材料，各少量地供給至蒸發面28上者即可。
然而，一般係預先決定形成於一枚的基板5之表面的 有機薄膜膜厚，在蒸發室20a內所生成之幾乎所有的有機材料蒸氣，因從放出裝置70所放出，故為了形成預先所決定之膜厚的有機薄膜，可求得供給裝置40欲供給之有機材料的量者。
另外，當有機薄膜的成膜速度決定時，因供給裝置40供給至蒸發室20a之有機材料的供給速度亦決定，故呈可得到其供給速度地決定旋轉軸46之旋轉速度。
容器室41係並未被加熱，而供給裝置40係被冷卻，存在於容器室41或供給裝置40內之有機材料乃維持為室溫程度之溫度。
在本發明中，因有機材料乃各少量地供給至蒸發室20a內，故容器室41或供給裝置40內之有機材料乃維持為室溫程度之溫度，可防止經由加熱的分解者。
然而，在上述實施例中，於所升溫之多孔質或網狀的加熱過濾器內，流動載氣而加熱載氣，但亦可於各種熱交換器內，流動載氣而其使升溫。
另外，在規定形成之有機薄膜的膜厚與成膜速度之情況，因從由膜厚求取之有機材料的量與所規定之成膜速度，求取成膜時間與供給速度(每單位時間的供給量)，故在成膜時間之間，可由從所求得之供給速度算出的旋轉速度，連續使旋轉軸46旋轉，以及在成膜時間內，呈供給所求得的量之有機材料地，可以短周期，間歇性地使旋轉軸46旋轉，使有機材料，間歇性地掉落者。
8‧‧‧有機材料蒸氣產生裝置
9‧‧‧成膜室
10a~10c‧‧‧成膜裝置
20a‧‧‧蒸發室
231‧‧‧連接配管
24‧‧‧蒸發裝置
27‧‧‧供給配管
28‧‧‧蒸發面
30a~30c‧‧‧氣體加熱裝置
32‧‧‧加熱過濾器
40‧‧‧供給裝置
41‧‧‧容器室
42‧‧‧原料供給管
48‧‧‧有機材料
71‧‧‧真空槽
72‧‧‧蒸氣放出管
[圖1]顯示具有本發明之成膜裝置的真空處理裝置之一例。
[圖2]為了說明本發明之成膜裝置所具有之成膜室的圖。
[圖3]為了說明本發明之第一例之有機材料蒸氣產生裝置的圖。
[圖4]為了說明本發明之第二例之有機材料蒸氣產生裝置的圖。
[圖5]為了說明本發明之第三例之有機材料蒸氣產生裝置的圖。
[圖6]為了說明蒸氣放出管的圖。
[圖7]為了說明背景技術之放出裝置的圖。
[圖8]顯示未使用載氣之情況的蒸氣放出管之位置與成膜速度之關係圖。
[圖9]顯示有機材料之供給周期與成膜速度之周期的關係圖表。
8‧‧‧有機材料蒸氣產生裝置
9‧‧‧成膜室
10a~10c‧‧‧成膜裝置
20a‧‧‧蒸發室
23‧‧‧連接配管
24‧‧‧蒸發裝置
26‧‧‧開口
27‧‧‧供給配管
28‧‧‧蒸發面
30a‧‧‧氣體加熱裝置
31‧‧‧加熱槽
32‧‧‧加熱過濾器
34‧‧‧載氣供給系統
35‧‧‧隔壁
38‧‧‧加熱電源
39‧‧‧加熱器
40‧‧‧供給裝置
41‧‧‧容器室
42‧‧‧原料供給管
46‧‧‧旋轉軸
48‧‧‧有機材料
49‧‧‧馬達

Claims (8)

  1. 一種有機材料蒸氣產生裝置，其特徵乃具有蒸發室，和連接於前述蒸發室，於前述蒸發室的內部，供給有機材料之供給裝置，和配置於前述蒸發室內，使從前述供給裝置所供給的前述有機材料蒸發的蒸發裝置，和加熱載氣之氣體加熱裝置，和連接前述蒸發室與前述氣體加熱裝置，通過加熱之前述載氣之連接配管；前述供給裝置乃具有：配置前述有機材料之粉體之容器室，和連接前述容器室和前述蒸發裝置之原料供給管，和配置於前述原料供給管內，於側面形成螺絲溝之旋轉軸；經由前述旋轉軸之旋轉，配置於前述容器室內之前述粉體，從前述螺絲溝落下，通過前述原料供給管而構成；前述連接配管與前述原料供給管則被連接，經由前述氣體加熱裝置所加熱之前述載氣，則使導入至較前述原料供給管之前述旋轉軸一方之部分而構成者。
  2. 如申請專利範圍第1項之有機材料蒸氣產生裝置，其中前述蒸發裝置乃具有對於水平方向而言，作為傾斜之蒸發面，前述有機材料乃呈掉落至前述蒸發面上地加以構成。
  3. 如申請專利範圍第1項之有機材料蒸氣產生裝置，其中，前述連接配管乃對於水平方向而言，作為傾斜，前述供給管乃連接於前述連接配管，於前述連接配管的內部，供給前述有機材料，呈從前述連接配管，前述有機材料掉落至前述蒸發裝置上地加以構成。
  4. 如申請專利範圍第1項之有機材料蒸氣產生裝置，其中，前述氣體加熱裝置乃具有前述載氣可通過之加熱過濾器，和使前述加熱過濾器升溫之加熱器。
  5. 一種成膜源，屬於具有沿著長度方向而形成複數之放出孔的細長之蒸氣放出管，和連接於前述蒸氣放出管之有機材料蒸氣產生裝置的成膜源，其特徵乃前述有機材料蒸氣產生裝置乃具有蒸發室，和連接於前述蒸發室，於前述蒸發室的內部，供給有機材料之供給裝置，和配置於前述蒸發室內，使從前述供給裝置所供給的前述有機材料蒸發的蒸發裝置，和加熱載氣之氣體加熱裝置；前述供給裝置係具有：配置前述有機材料之粉體的容器室，和連接前述容器室與前述蒸發室之原料供給管，和配置於前述原料供給管內，於側面形成螺絲溝之旋轉軸； 經由前述旋轉軸之旋轉，配置於前述容器室內之前述粉體，從前述螺絲溝落下，通過前述原料供給管而構成經由前述氣體加熱裝置所加熱之前述載氣，導入前述原料供給管，使從前述原料供給管導入示前述蒸發室而構成。
  6. 一種有機電激發光成膜裝置，屬於具有真空槽，和於前述真空槽內部，放出有機材料蒸氣之成膜源的成膜裝置，其特徵乃前述成膜源乃具有沿著長度方向而形成複數之放出孔的細長之蒸氣放出管，和連接於前述蒸氣放出管之有機材料蒸氣產生裝置，前述有機材料蒸氣產生裝置乃具有蒸發室，和連接於前述蒸發室，於前述蒸發室的內部，供給有機材料之供給裝置，和配置於前述蒸發室內，使從前述供給裝置所供給的前述有機材料蒸發的蒸發裝置，和加熱載氣之氣體加熱裝置；前述供給裝置係具有：配置前述有機材料之粉體的容器室，和連接前述容器室與前述蒸發室之原料供給管，和配置於前述原料供給管內，於側面形成螺絲溝之旋轉軸；經由前述旋轉軸之旋轉，配置於前述容器室內之前述粉體，從前述螺絲溝落下，通過前述原料供給管而構成； 經由前述氣體加熱裝置所加熱之前述載氣，導入前述原料供給管，使從前述原料供給管導入示前述蒸發室而構成，設置有連接前述蒸氣放出管之一端，和前述蒸發室之供給配管，前述蒸氣放出管乃配置於前述真空槽之內部。
  7. 如申請專利範圍第6項之有機電激發光成膜裝置，前述蒸氣放出管乃水平地加以配置，前述放出孔乃朝向於下方，輸入於前述真空槽內之成膜對象物乃配置於前述蒸氣放出管的下方。
  8. 如申請專利範圍第7項之有機電激發光成膜裝置，其中，具有相互平行地加以配置之複數的前述蒸氣放出管，和將前述成膜對象物與前述蒸氣放出管，在與前述蒸氣放出管之伸長方向垂直，於水平的方向，相對性地移動之移動裝置。
TW097134567A 2007-09-10 2008-09-09 有機材料蒸氣產生裝置，成膜源，成膜裝置 TWI428456B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007234441 2007-09-10
JP2008043480 2008-02-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200927964A TW200927964A (en) 2009-07-01
TWI428456B true TWI428456B (zh) 2014-03-01

Family

ID=40451946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW097134567A TWI428456B (zh) 2007-09-10 2008-09-09 有機材料蒸氣產生裝置，成膜源，成膜裝置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20100170444A1 (zh)
EP (1) EP2187708B1 (zh)
JP (1) JP5374373B2 (zh)
KR (1) KR101132581B1 (zh)
CN (1) CN101803460B (zh)
TW (1) TWI428456B (zh)
WO (1) WO2009034938A1 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5361467B2 (ja) * 2009-03-13 2013-12-04 東京エレクトロン株式会社 気化器
JP4831841B2 (ja) * 2009-07-10 2011-12-07 三菱重工業株式会社 真空蒸着装置及び方法
DE102012220986B4 (de) * 2012-11-16 2015-04-02 Innovent E.V. Technologieentwicklung Dosiereinheit und ihre Verwendung
JP6078335B2 (ja) * 2012-12-27 2017-02-08 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法、気化システム、気化器およびプログラム
CN103305794B (zh) * 2013-06-09 2016-03-02 京东方科技集团股份有限公司 一种有机镀膜装置及方法
JP6282852B2 (ja) * 2013-11-26 2018-02-21 株式会社カネカ 蒸着装置、成膜方法及び有機ｅｌ装置の製造方法
JP7002302B2 (ja) * 2016-12-13 2022-02-10 芝浦メカトロニクス株式会社 成膜装置
CN107574423A (zh) * 2017-09-11 2018-01-12 德淮半导体有限公司 可结晶液体雾化装置及方法
US11842907B2 (en) 2020-07-08 2023-12-12 Applied Materials, Inc. Spot heating by moving a beam with horizontal rotary motion
DE102021200421A1 (de) * 2021-01-18 2022-07-21 Alethia-Group Gmbh Sprüheinheit und Verfahren zum Aufsprühen eines aus einem Festkörper gewonnenen Materials

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US54051A (en) * 1866-04-17 Improved locomotive-car truck
JP3221952B2 (ja) * 1993-01-08 2001-10-22 株式会社フジクラ Ｃｖｄ用原料ガスの発生装置
JP3390517B2 (ja) * 1994-03-28 2003-03-24 三菱電機株式会社 液体原料用ｃｖｄ装置
JPH10251852A (ja) * 1997-03-12 1998-09-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 粉末原料気化装置
US6337102B1 (en) 1997-11-17 2002-01-08 The Trustees Of Princeton University Low pressure vapor phase deposition of organic thin films
US5945163A (en) * 1998-02-19 1999-08-31 First Solar, Llc Apparatus and method for depositing a material on a substrate
AU2001242363A1 (en) 2000-02-04 2001-08-14 Aixtron Ag Device and method for depositing one or more layers onto a substrate
JP2001308082A (ja) * 2000-04-20 2001-11-02 Nec Corp 液体有機原料の気化方法及び絶縁膜の成長方法
JP2003147529A (ja) * 2001-11-12 2003-05-21 Tohoku Ricoh Co Ltd 金属酸化物薄膜の製造方法及び製造装置
JP2003268552A (ja) * 2002-03-18 2003-09-25 Watanabe Shoko:Kk 気化器及びそれを用いた各種装置並びに気化方法
JP2003347047A (ja) * 2002-05-28 2003-12-05 Sony Corp 有機膜形成装置
JP2004143521A (ja) * 2002-10-24 2004-05-20 Sony Corp 薄膜形成装置
JP2004204289A (ja) 2002-12-25 2004-07-22 Sony Corp 成膜装置とその方法および表示パネルの製造装置とその方法
JP2005029885A (ja) 2003-06-19 2005-02-03 Sony Corp 薄膜形成方法および薄膜形成装置並びに半導体デバイス
JP4387775B2 (ja) * 2003-11-25 2009-12-24 株式会社リコー 有機薄膜の形成方法及びその形成装置
JP2006111920A (ja) 2004-10-14 2006-04-27 Sony Corp 蒸着装置および蒸着方法
JP4602054B2 (ja) * 2004-11-25 2010-12-22 東京エレクトロン株式会社 蒸着装置
US7625601B2 (en) * 2005-02-04 2009-12-01 Eastman Kodak Company Controllably feeding organic material in making OLEDs
JP5568729B2 (ja) * 2005-09-06 2014-08-13 国立大学法人東北大学 成膜装置および成膜方法
JP4789551B2 (ja) * 2005-09-06 2011-10-12 株式会社半導体エネルギー研究所 有機ｅｌ成膜装置
DE602006018502D1 (de) * 2005-09-30 2011-01-05 Fujifilm Corp Ng
JP4921091B2 (ja) * 2005-09-30 2012-04-18 富士フイルム株式会社 複合構造物の製造方法、不純物除去処理装置、成膜装置、及び、複合構造物
US20080241805A1 (en) * 2006-08-31 2008-10-02 Q-Track Corporation System and method for simulated dosimetry using a real time locating system

Also Published As

Publication number Publication date
EP2187708B1 (en) 2013-01-23
EP2187708A1 (en) 2010-05-19
WO2009034938A1 (ja) 2009-03-19
JP5374373B2 (ja) 2013-12-25
CN101803460B (zh) 2012-01-25
JPWO2009034938A1 (ja) 2010-12-24
US20100170444A1 (en) 2010-07-08
KR20100051853A (ko) 2010-05-18
TW200927964A (en) 2009-07-01
CN101803460A (zh) 2010-08-11
KR101132581B1 (ko) 2012-04-06
EP2187708A4 (en) 2011-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI428456B (zh) 有機材料蒸氣產生裝置，成膜源，成膜裝置
TWI470096B (zh) 有機薄膜製造方法
JP4974832B2 (ja) 蒸着源、蒸着装置
TWI409346B (zh) 蒸鍍源、蒸鍍裝置、成膜方法
TWI428460B (zh) 蒸氣放出裝置、有機薄膜蒸鍍裝置及有機薄膜蒸鍍方法
TWI428459B (zh) 蒸鍍源，蒸鍍裝置，有機薄膜的成膜方法
JP2003513169A (ja) 真空で基板を被覆するための方法及び装置
TW201842224A (zh) 鍍膜裝置以及用於在真空下於基板上進行反應性氣相沉積的方法
KR100477546B1 (ko) 유기물질 증착방법 및 이를 적용한 장치
JP2004220852A (ja) 成膜装置および有機ｅｌ素子の製造装置
JP6549835B2 (ja) 蒸着装置、及び有機ｅｌ装置の製造方法
KR102629005B1 (ko) 다수 종류의 증착물질의 혼합비율을 보완하여 줄 수 있는 복합증발장치
KR102567009B1 (ko) 열적 간섭을 억제시킨 복합증발장치