有機薄膜形成装置
【課題】マスクが撓むことなく、パターニングした有機薄膜を形成する技術を提供する。
【解決手段】基板１１上に蒸気放出装置１４を配置し、蒸気放出装置１４内の蒸気供給源２１のノズル２２から有機化合物蒸気を放出させ、ノズル２２と対面する位置のアパーチャ孔２４を通過した有機化合物蒸気をマスク板２５に到達させ、マスク貫通孔２６を通過させ、相対移動によって、基板１１表面に直線状の複数の有機薄膜を形成する。マスク板２５の相対移動方向の長さは、基板１１の相対移動方向の長さよりも短いので、マスク板２５が垂れ下がることはない。有機化合物蒸気がアパーチャ孔２４を通過してマスク板２５に到達するから、斜め成分が除去されてシャープなパターンの有機薄膜を得ることができる。
【解決手段】基板１１上に蒸気放出装置１４を配置し、蒸気放出装置１４内の蒸気供給源２１のノズル２２から有機化合物蒸気を放出させ、ノズル２２と対面する位置のアパーチャ孔２４を通過した有機化合物蒸気をマスク板２５に到達させ、マスク貫通孔２６を通過させ、相対移動によって、基板１１表面に直線状の複数の有機薄膜を形成する。マスク板２５の相対移動方向の長さは、基板１１の相対移動方向の長さよりも短いので、マスク板２５が垂れ下がることはない。有機化合物蒸気がアパーチャ孔２４を通過してマスク板２５に到達するから、斜め成分が除去されてシャープなパターンの有機薄膜を得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機薄膜形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機ＥＬ素子等の有機薄膜を形成する際には、真空槽内に基板を配置し、真空蒸着法によって有機蒸着材料を基板上に堆積させている。
近年、基板が大型化し、基板の下方に蒸気放出装置が配置されたいわゆるデポアップの有機薄膜形成装置では、枠状の基板ホルダに保持された基板の成膜面が重力により下方に膨らむため、マスク板を通過して基板に形成される薄膜のパターンが歪むことが問題になっていた。
【０００３】
そこで、重力による基板の変形の問題を解決するために、水平な基板台上に基板を載置し、基板の上方に配置された蒸気放出装置から基板に向けて蒸気を放出させて蒸着させるいわゆるデポダウンの技術が研究されている。
このような技術として、特許文献１では、基板台上に基板が載置され、基板の表面にマスク板が載置され、マスク板の上方に蒸気供給源が配置され、基板とマスク板とを一緒に、蒸気供給源に対して相対移動させて成膜する有機薄膜形成装置が開示されている。
【０００４】
しかしながらこの装置では、基板の大型化に従って、マスク板を大型化しなければならず、マスク板の製作コストが高いことが問題であった。
この問題を解決するために、基板よりも小型のマスク板と蒸気供給源とを一緒に、基板に対して相対移動させて成膜する方法が考えられるが、基板とマスク板とが離間していると、従来の装置では、蒸気供給源のノズルから放出されてマスク板に斜めに入射する蒸気により、成膜パターンが不鮮明になるという問題が生じていた。
基板上に鮮明なパターンで成膜するためには、従来の装置では、基板とマスク板とを互いに概ね５０μｍ以下に近づけて配置する必要があった。
【０００５】
しかしながら、基板とマスク板を相対的に移動させる場合、基板とマスク板の間隔を接触させないで、かつ、５０μｍ以下に保つことが困難であった。さらに、基板の大型化に従って、基板台の平面性を得ることが困難になり、基板台の歪みに起因して基板台上の基板に歪みが生じると、マスク板と蒸気供給源とを一緒に、基板に対して相対移動させる際に、基板とマスク板とが擦れて損傷するという問題が生じていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４１５６８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、基板の変形を防ぐため基板を重力方向に対して支える基板台に配置し、かつ基板より小さなマスク板を基板と相対的に移動させながら有機薄膜を形成する技術を提供することにある。また、本発明の目的の一つは、基板とマスク板の間隔を大きくしても成膜パターンが不鮮明にならない技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明は、基板が配置される基板台と、有機化合物蒸気を発生させる蒸気発生装置と、前記蒸気発生装置から前記有機化合物蒸気が供給され、前記基板台上の前記基板に向けて供給された前記有機化合物蒸気を放出する蒸気放出装置と、前記蒸気放出装置と前記基板台上の前記基板とを相対移動させる移動装置とを有する有機薄膜形成装置であって、前記蒸気放出装置は、前記蒸気発生装置から前記有機化合物蒸気が供給される蒸気供給源と、前記蒸気供給源に複数設けられ、供給された有機化合物蒸気を放出するノズルと、複数個のマスク貫通孔が形成され、前記基板台上の前記基板と平行に配置されたマスク板と、を有し、前記ノズルと前記マスク板の間の位置にアパーチャ板が配置され、前記アパーチャ板にアパーチャ孔が形成され、前記アパーチャ孔と前記マスク貫通孔とを通過した前記有機化合物蒸気が前記基板台上の前記基板に到達するように構成され、前記マスク板の相対移動方向の長さは、前記基板の相対移動方向の長さよりも短くされた有機薄膜形成装置である。
本発明は有機薄膜形成装置であって、前記基板は前記基板台に成膜面を上方に向けて配置される有機薄膜形成装置である。
本発明は有機薄膜形成装置であって、前記基板の成膜面と前記マスク板の基板側の面の間隔は５０μｍより大きく２ｍｍ以下である有機薄膜形成装置である。
本発明は有機薄膜形成装置であって、前記基板の成膜面と前記マスク板の基板側の面の間隔は１００μｍ以上１．５ｍｍ以下である有機薄膜形成装置である。
本発明は有機薄膜形成装置であって、前記ノズルと前記マスク板の間の位置に、各前記ノズルとそれぞれ一対一で対面する位置に配置され、対面する前記ノズルが放出する前記有機化合物蒸気が通過するアパーチャ孔が設けられ、一個の前記アパーチャ孔を通過した前記有機化合物蒸気が前記マスク板に到達するように構成された有機薄膜形成装置である。
本発明は有機薄膜形成装置であって、前記アパーチャ孔の深さと幅の比は、対向する前記ノズル以外の前記ノズルから放出された前記有機化合物蒸気を通過させない値にされた有機薄膜形成装置である。
本発明は有機薄膜形成装置であって、前記ノズルは、前記蒸気放出装置と前記基板台上の前記基板との相対的な移動方向とは垂直な方向に伸びる複数の列上に配置された有機薄膜形成装置である。
本発明は有機薄膜形成装置であって、前記ノズルは、二列の千鳥状に配置された有機薄膜形成装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、成膜対象の基板より面積の小さいマスク板によって、基板表面にパターニングした有機膜を形成できることから、薄くて微細加工がされたマスク板を撓みを抑制して使用することができる。
アパーチャ孔によって有機化合物蒸気のうち、大きく傾斜する斜め成分を除去しているので、マスク板と基板の間隔を５０μｍより大きく２ｍｍ以下、好ましくは１００μｍ以上１．５ｍｍ以下としてもシャープなパターンの有機薄膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明を説明するための平面図
【図２】(ａ)、(ｂ)：本発明による薄膜形成方法を説明するための図
【図３】マスク板開口の位置を説明するための図
【図４】蒸気放出装置の内部構造を説明するための図
【図５】有機化合物蒸気の斜め成分を除去する原理を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の有機薄膜形成装置１０の平面図である。
この有機薄膜形成装置１０は、真空槽と、真空槽内に設けられ、基板１１が配置される基板台１２と、有機化合物蒸気を発生させる蒸気発生装置１３と、蒸気発生装置１３で発生された有機化合物蒸気が供給される蒸気放出装置１４とを有している。基板１１は成膜面を上方に向けて、いわゆるフェースアップで配置される。
【００１２】
真空槽には、真空排気装置が接続され、真空排気されるように構成されている。
後述するように、蒸気放出装置１４は、供給された有機化合物蒸気を真空槽内の真空雰囲気中に放出し、基板台１２上に蒸気放出装置１４と対面して配置された基板１１に有機化合物蒸気を到達させるように構成されている。蒸気放出装置１４は、基板１１方向に下向きに蒸気を放出し、基板１１に、いわゆるデポダウンで有機化合物が成膜される。
【００１３】
また、有機薄膜形成装置１０は、蒸気放出装置１４と基板台１２上の基板１１とを相対的に移動させる移動装置１８を有している。ここでは、基板１１及び基板台１２は静止しており、蒸気放出装置１４が移動装置１８によって基板１１の上方を直線的に往復移動する。なお、基板１１及び基板台１２を蒸気放出装置１４に対して移動させてもよい。
【００１４】
蒸気放出装置１４の側面図を図４に示す。蒸気放出装置１４は、箱状で内部中空の蒸気供給源２１と、蒸気供給源２１の底面に取り付けられた複数のノズル２２と、ノズル２２とは離間して、ノズル２２の下方に配置されたアパーチャ板２３と、アパーチャ板２３の下方であって、基板台１２上の基板１１と対面できる位置に配置されたマスク板２５とを有している。
【００１５】
アパーチャ板２３とマスク板２５とは、基板台１２上の基板１１に対して平行になるように配置されており、基板１１の上方を移動する際に、基板１１との間の距離は変化しないようにされている。基板１１上面（成膜面）とマスク板２５下面（基板側の面）の間隔は、５０μｍより大きく２ｍｍ以下であることが好ましい。より好ましくは、１００μｍ以上１．５ｍｍ以下である。基板１１上面とマスク板２５下面の間隔は、狭過ぎると相対移動させる時に擦る恐れがあり、広過ぎると成膜パターンが不鮮明になる。本発明では、後述するようにアパーチャ板２３により蒸気の斜め成分を除去しているので、従来より基板１１上面とマスク板２５下面の間隔を広くすることができる。なお、斜め成分の除去のためマスク板２５の厚みを厚くすることも考えられるが、マスク貫通孔２６は微細なため短時間で閉塞する恐れがあり、マスク板２５の厚みを厚くし過ぎることは好ましくない。
【００１６】
マスク板２５の表面(ここでは基板１１側の表面)に対して垂直な方向をＺ軸とし、基板１１と蒸気放出装置１４との相対移動方向をＸ軸、Ｚ軸、Ｘ軸と垂直な方向をＹ軸とすると、各ノズル２２は、相対移動方向とは垂直な方向（Ｙ軸方向）に伸びる一列又は複数列上に並べられている。二列５1、５2に並べられる場合は、各ノズル２２の位置を示す座標は、Ｘ座標の値はＹ軸と平行な二列５1、５2を示す二種類あり、交互に並べられて千鳥状に配置される場合は、隣接するノズル２２のＸ座標は異なるようにされる。
千鳥状の配列にすると、ノズル２２間のＹ軸上の距離を、短くすることができる。
【００１７】
また、後述するように形成する有機薄膜同士の距離を等しくするために、各ノズル２２のＹ軸上の位置は等間隔になっている。各ノズル２２の高さは等しいから、各ノズル２２のＺ座標は同一である。
各ノズル２２には、ノズル２２の下端に開口を有し、蒸気供給源２１の内部に接続された蒸気通路が形成されている。図４は、蒸気放出装置１４の側面図であり、符号２７は、ノズル２２内の蒸気通路を示している。
【００１８】
蒸気発生装置１３は、内部に配置された有機化合物を加熱して有機化合物の蒸気を発生させ、蒸気供給源２１に有機化合物蒸気を供給しており、供給された有機化合物蒸気は、蒸気通路２７を通って、ノズル２２先端の開口から真空雰囲気中に放出される。
有機化合物蒸気が放出される位置をノズル２２の位置であるとすると、開口の位置がノズル２２の位置になる。各ノズル２２の開口は、マスク板２５表面が位置する平面から等距離にある。
【００１９】
アパーチャ板２３には、各ノズル２２の下方位置に、同じ深さの複数のアパーチャ孔２４が形成されている。アパーチャ孔２４は、その中心線がマスク板２５および基板１１に対して垂直方向（Ｚ軸方向）に開けられている。例えば、アパーチャ孔２４のノズル側の開口３４とマスク板２５側の開口３５とは、同一形状であり、マスク板２５の表面に垂直な直線が、二つの開口３４、３５のうち、一方を通ると他方も通るようになっており、ノズル２２から放出された蒸気の内、マスク板２５に垂直に入射する有機化合物蒸気が通過し易いようになっている。
【００２０】
ここでは、異なるアパーチャ孔２４においても、開口３４、３５の形状は等しくされ、同じ向きに向けられている。
アパーチャ孔２４は、その開口３４、３５の中心が、マスク板２５の表面に垂直で、ノズル２２の蒸気通路２７の開口を通る直線上に位置するように配置されている。即ち、アパーチャ孔２４の中心線の延長上にノズル２２の蒸気通路２７の開口が位置する。
【００２１】
蒸気発生装置１３から蒸気供給源２１に供給され、各ノズル２２から放出された有機化合物蒸気のうち、アパーチャ孔２４を通過した部分は、マスク板２５に到達する。
他の部分は、アパーチャ板２３の表面か、又はアパーチャ孔２４の内周面に到達して付着する。
【００２２】
マスク板２５は、同じ大きさ、同じ形状で、同じ方向に向けられた複数のマスク貫通孔２６を有しており、マスク貫通孔２６は、一個のアパーチャ孔２４を通過した有機化合物蒸気が到達できる範囲内に、複数個存するように配置されている(図１、２では、マスク貫通孔２６は省略してある)。
【００２３】
マスク板２５と基板１１の相対移動方向の長さは、マスク板２５の方が、基板１１の数十分の一〜数分の一の長さになっており、マスク板２５の基板１１と対面する部分は平面になるように形成し、マスク貫通孔２６が形成された部分は薄く、四辺はそれよりも厚く形成されるか、四辺が他の部材に固定され、マスク板２５の中央位置が撓んで垂れ下がることが無いようにされている。
【００２４】
隣接するノズル２２間のＹ軸上の距離は等しく、アパーチャ孔２４の中心位置のＹ軸上の位置も、ノズル２２間の距離と同じ距離の等間隔になっている。また、異なるアパーチャ孔２４を通過した有機化合物蒸気が到達するマスク貫通孔２６を含めて、マスク貫通孔２６のＹ軸上の位置も等間隔にされている。
【００２５】
図３はマスク板２５の平面図であり、同図中の符号Ａは、ノズル２２の蒸気通路２７の中心線を延長した時に、マスク板２５と交差する位置を示している。図３にはアパーチャ孔２４の記載は省略されている。
【００２６】
複数のマスク貫通孔２６は、ノズル２２が位置するＹ軸方向の直線５1、５2と高さ(Ｚ座標)が異なりＸ座標が同じ直線６1、６2上に位置するようにされている。一個のアパーチャ孔２４を通過した有機化合物蒸気が到達できる範囲内に、複数のマスク貫通孔２６が一本の直線６1又は６2に沿って、等間隔に複数個並べられている。
【００２７】
アパーチャ孔２４を通過した有機化合物蒸気のうち、マスク貫通孔２６を通過した有機化合物蒸気は、基板１１表面に到達し、薄膜を形成する。マスク板２５のマスク貫通孔２６以外の部分に到達した有機化合物蒸気は、マスク板２５のマスク貫通孔２６以外の部分に付着し、基板１１には到達しない。
【００２８】
上記では、アパーチャ板２３が一枚の場合を記載したが、アパーチャ孔２４の中心線が同軸上に一致するように、複数のアパーチャ板２３を設けても良い。また、アパーチャ板２３は、付着した有機化合物が再蒸発しないように冷却されても良い。
【００２９】
次に、成膜手順について説明する。
先ず、真空槽に接続された真空排気装置を動作させ、真空槽内を真空雰囲気にすると共に、移動装置１８によって蒸気放出装置１４を移動させ、基板台１２の外側位置に静止させ、その状態で、各ノズル２２から有機化合物蒸気を放出させる。各ノズル２２からの有機化合物蒸気の放出の開始は、例えば、蒸気発生装置１３と蒸気供給源２１を図示しないバルブで接続することにより行っても良い。マスク貫通孔２６を通過した有機化合物蒸気は基板台１２の外側に向けて放出される。
【００３０】
次に、図１に示すように、基板１１を基板台１２上に水平に配置する。
ここでは基板１１は四辺形であり、その二辺が相対移動方向と平行になるように配置する。
各ノズル２２から有機化合物蒸気を放出させながら、マスク板２５表面が位置する平面と、基板１１の表面が位置する平面との距離を変えずに、基板台１２上の基板１１と蒸気放出装置１４とを相対移動させると、マスク貫通孔２６が基板１１表面上の領域に入ったところで、有機薄膜形成が開始される。
【００３１】
蒸気放出装置１４が移動する場合は、蒸気供給源２１及びノズル２２と、アパーチャ板２３と、マスク板２５とは同一方向に同一移動速度で移動する。
異なるマスク貫通孔２６を通過した有機化合物蒸気は、基板１１上の異なる場所に到達するようになっており、基板１１表面では、マスク貫通孔２６と対面した位置にだけ有機化合物蒸気が到達する。
【００３２】
各ノズル２２からの有機化合物蒸気の放出は継続して行われ、蒸気放出装置１４と基板台１２上のマスク板２５との相対移動速度は直線移動であるから、図２(ａ)に示すように、基板１１表面のマスク貫通孔２６が対面して通過した場所に、各マスク貫通孔２６に対応する個数の直線状の有機薄膜３２がそれぞれ形成される。それら直線状の有機薄膜３２は互いに分離されている。
その状態で、各ノズル２２を、基板台１２上の基板１１の一方の辺よりも外側の位置から、他方の辺の外側の位置まで、基板１１表面を横断させる。
【００３３】
同図(ｂ)は、相対移動による横断が行われ、蒸気放出装置１４が、基板台１２上の基板１１よりも外側まで移動した状態である。ここで蒸気放出装置１４から有機化合物蒸気の放出を停止する。各ノズル２２からの有機化合物蒸気の放出の停止は、例えば、蒸気発生装置１３と蒸気供給源２１を図示しないバルブで切断することにより行っても良い。
【００３４】
この状態で、基板１１を基板台１２上から持ち上げ、基板１１が成膜された真空槽に接続された他の真空処理装置内に搬送すると、この有機薄膜形成装置による有機薄膜の形成が終了する。
蒸気放出装置１４が基板台１２上の外側に位置する状態で、未処理の基板を搬入し、基板台１２に配置して、有機薄膜の形成を再開することもできる。
【００３５】
本発明の有機薄膜形成装置１０では、ノズル２２から放出された有機化合物蒸気は、放出したノズル２２の真下に位置するアパーチャ孔２４一つだけを貫通するように構成されており、ノズル２２から放出された有機化合物蒸気は、他のアパーチャ孔２４は通過できないようにされている。
【００３６】
その構成を図５を用いて説明すると、先ず、図５には、互いに隣接する二個のノズル２２1、２２2と、マスク板２５の表面に垂直で一個のノズル２２1の位置を通る直線上に配置された、アパーチャ孔２４1とが示されている。このアパーチャ孔２４1は一個のノズル２２1の真下に位置している。
ノズル２２1、２２2の蒸気通路２７1、２７2の開口の大きさは、アパーチャ孔２４1よりも非常に小さいので、その位置は、大きさは無視した点状の位置として扱うことができる。
【００３７】
蒸気通路２７1、２７2の開口の位置は、ノズル２２1、２２2の位置であり、有機化合物蒸気が放出される放出位置である。図５中、符号Ｐ1、Ｐ2は、放出位置を示している。
図５の符号Ｌａで示した点線は、ノズル２２1の放出位置Ｐ1と、そのノズル２２1に対面するアパーチャ孔２４1のマスク板２５に対面する側の開口３５の縁とを通る直線であり、その直線Ｌａで囲まれた領域内を、対面するノズル２２1から放出された有機化合物蒸気が飛行する。
【００３８】
アパーチャ板２３のアパーチャ孔２４1以外の部分を遮蔽部材と呼ぶと、有機化合物蒸気は、真空雰囲気内を直線的に飛行するので、どのノズル２２1、２２2であっても、その放出位置Ｐ1、Ｐ2を通る直線が、遮蔽部材と交差せずにいずれかのアパーチャ孔２４1を通り抜けることができれば、そのノズル２２1、２２2から放出された有機化合物蒸気は、そのアパーチャ孔２４1を通過することができる。
【００３９】
これは、マスク板２５に対面する側の開口３５の縁と、隣接するノズル２２2の放出位置Ｐ2とを通る直線Ｌ2が、アパーチャ板２３の遮蔽部材と交差することなくアパーチャ孔２４1を通ることができるか否かで判断でき、交差する場合は、ノズル２２2から放出され、対面する位置に無いアパーチャ孔２４1内に入射した有機化合物蒸気は、そのアパーチャ孔２４1の内壁に衝突し、付着する。
【００４０】
アパーチャ孔２４1の深さが深いほど（ノズル側の開口３４とマスク板２５側の開口３５の間隔が広いほど）、真上に位置しないノズル２２2の有機化合物蒸気は通過しにくくなる。放出位置Ｐ1とそれに対面する通過用貫通孔２４1の中心とを結ぶ直線は、マスク板２５表面に垂直であり、アパーチャ孔２４1の深さｄ(ここではアパーチャ板２３の厚みと同じ)と幅ｗの比ｄ／ｗの値が、放出位置Ｐ1、Ｐ2間の距離Ｗや、放出位置Ｐ1、Ｐ2とアパーチャ板２３のマスク板側面との間の距離Ｈに対して、飛行直線Ｌ2がマスク板２５と交差するように設定されており(ｄ／ｗ＞Ｈ／(Ｗ＋ｗ／２))、斜めに飛行する有機化合物蒸気は基板１１に到達しない。従って、マスク板２５と基板台１２上の基板１１との間の距離を大きくしても、ぼやけたパターンの有機薄膜は形成されないようになっている。基板１１上面（成膜面）とマスク板２５下面（基板側の面）の間隔は、５０μｍより大きく２ｍｍ以下であることが好ましい。より好ましくは、１００μｍ以上１．５ｍｍ以下である。５０μｍより大きく２ｍｍ以下の距離であれば、基板１１とマスク板２５を相対移動しても、基板１１とマスク板２５の接触を防止できる。
【００４１】
このように、深さｄと幅ｗの比(ｄ：ｗ＝ｄ／ｗ)を調節することで、所定間隔、所定高さに配置されたノズル２２に対して、対面する位置以外の位置に存するアパーチャ孔２４には有機化合物蒸気が通過しないようにすることができる。
【００４２】
なお、図４に示すように、本発明の基板台１２内には基板冷却装置１９が設けられており、基板１１を冷却させて有機薄膜３２を高効率に形成するようになっている。
また、アパーチャ板２３とマスク板２５も周辺に冷却装置が設けられて冷却され、基板１１を昇温させないようになっている。
【００４３】
アパーチャ板２３とマスク板２５には有機化合物蒸気が付着するので、マスク板２５は、一枚もしくは複数の基板１１に有機薄膜を形成する毎にレーザ光を照射して付着した有機化合物蒸気を蒸発させてもよい。また、アパーチャ板２３は所定枚数の基板１１の有機薄膜形成毎に、有機化合物が付着されていないアパーチャ板２３に交換してもよい。もしくは、アパーチャ板２３とマスク板２５に加熱装置を設置し、成膜していない間に加熱し、付着した有機薄膜を再蒸発させてクリーニングしてもよい。
【００４４】
なお、上記実施例では、基板１１の有機薄膜を形成する面を鉛直上方に向けたが、それに限定されるものでは無く、例えば、基板１１の薄膜形成面を鉛直下方に向け、ノズル２２から有機化合物蒸気を上方に向けて放出するような有機化合物形成装置も本発明に含まれる。横方向や斜め方向に向けてもよい。
【００４５】
また、上記実施例では、アパーチャ板２３にアパーチャ孔２４を形成し、アパーチャ板２３を構成する部材によって、アパーチャ孔２４の間を閉塞して有機化合物蒸気の通過を遮断したが、無底筒状の部材の中空部分をアパーチャ孔に用い、アパーチャ孔の間を他の部材で閉塞するようにしてもよい。
【００４６】
本発明では、一個のアパーチャ孔２４には、一個のノズル２２から放出された有機化合物蒸気しか通過させず、マスク板２５の表面に垂直な直線が、二つの開口３４、３５のうち、一方を通ると他方も通るようにするのであれば、ノズル側の開口３４が形成された薄板と、マスク板側の開口３５が形成された薄板とを平行に配置して、二個の開口３４、３５で、内周側面の無いアパーチャ孔を形成することもできる。複数のアパーチャ板２３を設置して、最上部のアパーチャ板２３の上面と再下部のアパーチャ板２３の下面の間を距離をｄとする場合、アパーチャ孔２４の側面ではなく、主に複数のアパーチャ板２３の上面で有機化合物蒸気が遮断されるように構成することができるので、アパーチャ孔２４が閉塞することを遅らせることができる。
更にまた、筒状の部材を蒸着供給源に取り付けて蒸着供給源の一部になるようにしても良く、マスク板２５表面に斜めに入射する有機化合物蒸気を遮蔽することもできればよい。
【００４７】
上記実施例では、有機薄膜を形成していない基板１１表面に有機薄膜を形成したが、既に直線状に形成された有機薄膜の間に、有機薄膜を形成してもよい。本発明で真空槽内に三台の蒸気放出装置を配置し、直線状の、赤色用有機薄膜、緑用有機薄膜、青色用有機薄膜を形成することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１０……有機薄膜形成装置
１１……基板
１２……基板台
１３……蒸気発生装置
１４……蒸気放出装置
２１……蒸気供給源
２２……ノズル
２３……アパーチャ板
２４……アパーチャ孔
２５……マスク板
２６……マスク貫通孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機薄膜形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機ＥＬ素子等の有機薄膜を形成する際には、真空槽内に基板を配置し、真空蒸着法によって有機蒸着材料を基板上に堆積させている。
近年、基板が大型化し、基板の下方に蒸気放出装置が配置されたいわゆるデポアップの有機薄膜形成装置では、枠状の基板ホルダに保持された基板の成膜面が重力により下方に膨らむため、マスク板を通過して基板に形成される薄膜のパターンが歪むことが問題になっていた。
【０００３】
そこで、重力による基板の変形の問題を解決するために、水平な基板台上に基板を載置し、基板の上方に配置された蒸気放出装置から基板に向けて蒸気を放出させて蒸着させるいわゆるデポダウンの技術が研究されている。
このような技術として、特許文献１では、基板台上に基板が載置され、基板の表面にマスク板が載置され、マスク板の上方に蒸気供給源が配置され、基板とマスク板とを一緒に、蒸気供給源に対して相対移動させて成膜する有機薄膜形成装置が開示されている。
【０００４】
しかしながらこの装置では、基板の大型化に従って、マスク板を大型化しなければならず、マスク板の製作コストが高いことが問題であった。
この問題を解決するために、基板よりも小型のマスク板と蒸気供給源とを一緒に、基板に対して相対移動させて成膜する方法が考えられるが、基板とマスク板とが離間していると、従来の装置では、蒸気供給源のノズルから放出されてマスク板に斜めに入射する蒸気により、成膜パターンが不鮮明になるという問題が生じていた。
基板上に鮮明なパターンで成膜するためには、従来の装置では、基板とマスク板とを互いに概ね５０μｍ以下に近づけて配置する必要があった。
【０００５】
しかしながら、基板とマスク板を相対的に移動させる場合、基板とマスク板の間隔を接触させないで、かつ、５０μｍ以下に保つことが困難であった。さらに、基板の大型化に従って、基板台の平面性を得ることが困難になり、基板台の歪みに起因して基板台上の基板に歪みが生じると、マスク板と蒸気供給源とを一緒に、基板に対して相対移動させる際に、基板とマスク板とが擦れて損傷するという問題が生じていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４１５６８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、基板の変形を防ぐため基板を重力方向に対して支える基板台に配置し、かつ基板より小さなマスク板を基板と相対的に移動させながら有機薄膜を形成する技術を提供することにある。また、本発明の目的の一つは、基板とマスク板の間隔を大きくしても成膜パターンが不鮮明にならない技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明は、基板が配置される基板台と、有機化合物蒸気を発生させる蒸気発生装置と、前記蒸気発生装置から前記有機化合物蒸気が供給され、前記基板台上の前記基板に向けて供給された前記有機化合物蒸気を放出する蒸気放出装置と、前記蒸気放出装置と前記基板台上の前記基板とを相対移動させる移動装置とを有する有機薄膜形成装置であって、前記蒸気放出装置は、前記蒸気発生装置から前記有機化合物蒸気が供給される蒸気供給源と、前記蒸気供給源に複数設けられ、供給された有機化合物蒸気を放出するノズルと、複数個のマスク貫通孔が形成され、前記基板台上の前記基板と平行に配置されたマスク板と、を有し、前記ノズルと前記マスク板の間の位置にアパーチャ板が配置され、前記アパーチャ板にアパーチャ孔が形成され、前記アパーチャ孔と前記マスク貫通孔とを通過した前記有機化合物蒸気が前記基板台上の前記基板に到達するように構成され、前記マスク板の相対移動方向の長さは、前記基板の相対移動方向の長さよりも短くされた有機薄膜形成装置である。
本発明は有機薄膜形成装置であって、前記基板は前記基板台に成膜面を上方に向けて配置される有機薄膜形成装置である。
本発明は有機薄膜形成装置であって、前記基板の成膜面と前記マスク板の基板側の面の間隔は５０μｍより大きく２ｍｍ以下である有機薄膜形成装置である。
本発明は有機薄膜形成装置であって、前記基板の成膜面と前記マスク板の基板側の面の間隔は１００μｍ以上１．５ｍｍ以下である有機薄膜形成装置である。
本発明は有機薄膜形成装置であって、前記ノズルと前記マスク板の間の位置に、各前記ノズルとそれぞれ一対一で対面する位置に配置され、対面する前記ノズルが放出する前記有機化合物蒸気が通過するアパーチャ孔が設けられ、一個の前記アパーチャ孔を通過した前記有機化合物蒸気が前記マスク板に到達するように構成された有機薄膜形成装置である。
本発明は有機薄膜形成装置であって、前記アパーチャ孔の深さと幅の比は、対向する前記ノズル以外の前記ノズルから放出された前記有機化合物蒸気を通過させない値にされた有機薄膜形成装置である。
本発明は有機薄膜形成装置であって、前記ノズルは、前記蒸気放出装置と前記基板台上の前記基板との相対的な移動方向とは垂直な方向に伸びる複数の列上に配置された有機薄膜形成装置である。
本発明は有機薄膜形成装置であって、前記ノズルは、二列の千鳥状に配置された有機薄膜形成装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、成膜対象の基板より面積の小さいマスク板によって、基板表面にパターニングした有機膜を形成できることから、薄くて微細加工がされたマスク板を撓みを抑制して使用することができる。
アパーチャ孔によって有機化合物蒸気のうち、大きく傾斜する斜め成分を除去しているので、マスク板と基板の間隔を５０μｍより大きく２ｍｍ以下、好ましくは１００μｍ以上１．５ｍｍ以下としてもシャープなパターンの有機薄膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明を説明するための平面図
【図２】(ａ)、(ｂ)：本発明による薄膜形成方法を説明するための図
【図３】マスク板開口の位置を説明するための図
【図４】蒸気放出装置の内部構造を説明するための図
【図５】有機化合物蒸気の斜め成分を除去する原理を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の有機薄膜形成装置１０の平面図である。
この有機薄膜形成装置１０は、真空槽と、真空槽内に設けられ、基板１１が配置される基板台１２と、有機化合物蒸気を発生させる蒸気発生装置１３と、蒸気発生装置１３で発生された有機化合物蒸気が供給される蒸気放出装置１４とを有している。基板１１は成膜面を上方に向けて、いわゆるフェースアップで配置される。
【００１２】
真空槽には、真空排気装置が接続され、真空排気されるように構成されている。
後述するように、蒸気放出装置１４は、供給された有機化合物蒸気を真空槽内の真空雰囲気中に放出し、基板台１２上に蒸気放出装置１４と対面して配置された基板１１に有機化合物蒸気を到達させるように構成されている。蒸気放出装置１４は、基板１１方向に下向きに蒸気を放出し、基板１１に、いわゆるデポダウンで有機化合物が成膜される。
【００１３】
また、有機薄膜形成装置１０は、蒸気放出装置１４と基板台１２上の基板１１とを相対的に移動させる移動装置１８を有している。ここでは、基板１１及び基板台１２は静止しており、蒸気放出装置１４が移動装置１８によって基板１１の上方を直線的に往復移動する。なお、基板１１及び基板台１２を蒸気放出装置１４に対して移動させてもよい。
【００１４】
蒸気放出装置１４の側面図を図４に示す。蒸気放出装置１４は、箱状で内部中空の蒸気供給源２１と、蒸気供給源２１の底面に取り付けられた複数のノズル２２と、ノズル２２とは離間して、ノズル２２の下方に配置されたアパーチャ板２３と、アパーチャ板２３の下方であって、基板台１２上の基板１１と対面できる位置に配置されたマスク板２５とを有している。
【００１５】
アパーチャ板２３とマスク板２５とは、基板台１２上の基板１１に対して平行になるように配置されており、基板１１の上方を移動する際に、基板１１との間の距離は変化しないようにされている。基板１１上面（成膜面）とマスク板２５下面（基板側の面）の間隔は、５０μｍより大きく２ｍｍ以下であることが好ましい。より好ましくは、１００μｍ以上１．５ｍｍ以下である。基板１１上面とマスク板２５下面の間隔は、狭過ぎると相対移動させる時に擦る恐れがあり、広過ぎると成膜パターンが不鮮明になる。本発明では、後述するようにアパーチャ板２３により蒸気の斜め成分を除去しているので、従来より基板１１上面とマスク板２５下面の間隔を広くすることができる。なお、斜め成分の除去のためマスク板２５の厚みを厚くすることも考えられるが、マスク貫通孔２６は微細なため短時間で閉塞する恐れがあり、マスク板２５の厚みを厚くし過ぎることは好ましくない。
【００１６】
マスク板２５の表面(ここでは基板１１側の表面)に対して垂直な方向をＺ軸とし、基板１１と蒸気放出装置１４との相対移動方向をＸ軸、Ｚ軸、Ｘ軸と垂直な方向をＹ軸とすると、各ノズル２２は、相対移動方向とは垂直な方向（Ｙ軸方向）に伸びる一列又は複数列上に並べられている。二列５1、５2に並べられる場合は、各ノズル２２の位置を示す座標は、Ｘ座標の値はＹ軸と平行な二列５1、５2を示す二種類あり、交互に並べられて千鳥状に配置される場合は、隣接するノズル２２のＸ座標は異なるようにされる。
千鳥状の配列にすると、ノズル２２間のＹ軸上の距離を、短くすることができる。
【００１７】
また、後述するように形成する有機薄膜同士の距離を等しくするために、各ノズル２２のＹ軸上の位置は等間隔になっている。各ノズル２２の高さは等しいから、各ノズル２２のＺ座標は同一である。
各ノズル２２には、ノズル２２の下端に開口を有し、蒸気供給源２１の内部に接続された蒸気通路が形成されている。図４は、蒸気放出装置１４の側面図であり、符号２７は、ノズル２２内の蒸気通路を示している。
【００１８】
蒸気発生装置１３は、内部に配置された有機化合物を加熱して有機化合物の蒸気を発生させ、蒸気供給源２１に有機化合物蒸気を供給しており、供給された有機化合物蒸気は、蒸気通路２７を通って、ノズル２２先端の開口から真空雰囲気中に放出される。
有機化合物蒸気が放出される位置をノズル２２の位置であるとすると、開口の位置がノズル２２の位置になる。各ノズル２２の開口は、マスク板２５表面が位置する平面から等距離にある。
【００１９】
アパーチャ板２３には、各ノズル２２の下方位置に、同じ深さの複数のアパーチャ孔２４が形成されている。アパーチャ孔２４は、その中心線がマスク板２５および基板１１に対して垂直方向（Ｚ軸方向）に開けられている。例えば、アパーチャ孔２４のノズル側の開口３４とマスク板２５側の開口３５とは、同一形状であり、マスク板２５の表面に垂直な直線が、二つの開口３４、３５のうち、一方を通ると他方も通るようになっており、ノズル２２から放出された蒸気の内、マスク板２５に垂直に入射する有機化合物蒸気が通過し易いようになっている。
【００２０】
ここでは、異なるアパーチャ孔２４においても、開口３４、３５の形状は等しくされ、同じ向きに向けられている。
アパーチャ孔２４は、その開口３４、３５の中心が、マスク板２５の表面に垂直で、ノズル２２の蒸気通路２７の開口を通る直線上に位置するように配置されている。即ち、アパーチャ孔２４の中心線の延長上にノズル２２の蒸気通路２７の開口が位置する。
【００２１】
蒸気発生装置１３から蒸気供給源２１に供給され、各ノズル２２から放出された有機化合物蒸気のうち、アパーチャ孔２４を通過した部分は、マスク板２５に到達する。
他の部分は、アパーチャ板２３の表面か、又はアパーチャ孔２４の内周面に到達して付着する。
【００２２】
マスク板２５は、同じ大きさ、同じ形状で、同じ方向に向けられた複数のマスク貫通孔２６を有しており、マスク貫通孔２６は、一個のアパーチャ孔２４を通過した有機化合物蒸気が到達できる範囲内に、複数個存するように配置されている(図１、２では、マスク貫通孔２６は省略してある)。
【００２３】
マスク板２５と基板１１の相対移動方向の長さは、マスク板２５の方が、基板１１の数十分の一〜数分の一の長さになっており、マスク板２５の基板１１と対面する部分は平面になるように形成し、マスク貫通孔２６が形成された部分は薄く、四辺はそれよりも厚く形成されるか、四辺が他の部材に固定され、マスク板２５の中央位置が撓んで垂れ下がることが無いようにされている。
【００２４】
隣接するノズル２２間のＹ軸上の距離は等しく、アパーチャ孔２４の中心位置のＹ軸上の位置も、ノズル２２間の距離と同じ距離の等間隔になっている。また、異なるアパーチャ孔２４を通過した有機化合物蒸気が到達するマスク貫通孔２６を含めて、マスク貫通孔２６のＹ軸上の位置も等間隔にされている。
【００２５】
図３はマスク板２５の平面図であり、同図中の符号Ａは、ノズル２２の蒸気通路２７の中心線を延長した時に、マスク板２５と交差する位置を示している。図３にはアパーチャ孔２４の記載は省略されている。
【００２６】
複数のマスク貫通孔２６は、ノズル２２が位置するＹ軸方向の直線５1、５2と高さ(Ｚ座標)が異なりＸ座標が同じ直線６1、６2上に位置するようにされている。一個のアパーチャ孔２４を通過した有機化合物蒸気が到達できる範囲内に、複数のマスク貫通孔２６が一本の直線６1又は６2に沿って、等間隔に複数個並べられている。
【００２７】
アパーチャ孔２４を通過した有機化合物蒸気のうち、マスク貫通孔２６を通過した有機化合物蒸気は、基板１１表面に到達し、薄膜を形成する。マスク板２５のマスク貫通孔２６以外の部分に到達した有機化合物蒸気は、マスク板２５のマスク貫通孔２６以外の部分に付着し、基板１１には到達しない。
【００２８】
上記では、アパーチャ板２３が一枚の場合を記載したが、アパーチャ孔２４の中心線が同軸上に一致するように、複数のアパーチャ板２３を設けても良い。また、アパーチャ板２３は、付着した有機化合物が再蒸発しないように冷却されても良い。
【００２９】
次に、成膜手順について説明する。
先ず、真空槽に接続された真空排気装置を動作させ、真空槽内を真空雰囲気にすると共に、移動装置１８によって蒸気放出装置１４を移動させ、基板台１２の外側位置に静止させ、その状態で、各ノズル２２から有機化合物蒸気を放出させる。各ノズル２２からの有機化合物蒸気の放出の開始は、例えば、蒸気発生装置１３と蒸気供給源２１を図示しないバルブで接続することにより行っても良い。マスク貫通孔２６を通過した有機化合物蒸気は基板台１２の外側に向けて放出される。
【００３０】
次に、図１に示すように、基板１１を基板台１２上に水平に配置する。
ここでは基板１１は四辺形であり、その二辺が相対移動方向と平行になるように配置する。
各ノズル２２から有機化合物蒸気を放出させながら、マスク板２５表面が位置する平面と、基板１１の表面が位置する平面との距離を変えずに、基板台１２上の基板１１と蒸気放出装置１４とを相対移動させると、マスク貫通孔２６が基板１１表面上の領域に入ったところで、有機薄膜形成が開始される。
【００３１】
蒸気放出装置１４が移動する場合は、蒸気供給源２１及びノズル２２と、アパーチャ板２３と、マスク板２５とは同一方向に同一移動速度で移動する。
異なるマスク貫通孔２６を通過した有機化合物蒸気は、基板１１上の異なる場所に到達するようになっており、基板１１表面では、マスク貫通孔２６と対面した位置にだけ有機化合物蒸気が到達する。
【００３２】
各ノズル２２からの有機化合物蒸気の放出は継続して行われ、蒸気放出装置１４と基板台１２上のマスク板２５との相対移動速度は直線移動であるから、図２(ａ)に示すように、基板１１表面のマスク貫通孔２６が対面して通過した場所に、各マスク貫通孔２６に対応する個数の直線状の有機薄膜３２がそれぞれ形成される。それら直線状の有機薄膜３２は互いに分離されている。
その状態で、各ノズル２２を、基板台１２上の基板１１の一方の辺よりも外側の位置から、他方の辺の外側の位置まで、基板１１表面を横断させる。
【００３３】
同図(ｂ)は、相対移動による横断が行われ、蒸気放出装置１４が、基板台１２上の基板１１よりも外側まで移動した状態である。ここで蒸気放出装置１４から有機化合物蒸気の放出を停止する。各ノズル２２からの有機化合物蒸気の放出の停止は、例えば、蒸気発生装置１３と蒸気供給源２１を図示しないバルブで切断することにより行っても良い。
【００３４】
この状態で、基板１１を基板台１２上から持ち上げ、基板１１が成膜された真空槽に接続された他の真空処理装置内に搬送すると、この有機薄膜形成装置による有機薄膜の形成が終了する。
蒸気放出装置１４が基板台１２上の外側に位置する状態で、未処理の基板を搬入し、基板台１２に配置して、有機薄膜の形成を再開することもできる。
【００３５】
本発明の有機薄膜形成装置１０では、ノズル２２から放出された有機化合物蒸気は、放出したノズル２２の真下に位置するアパーチャ孔２４一つだけを貫通するように構成されており、ノズル２２から放出された有機化合物蒸気は、他のアパーチャ孔２４は通過できないようにされている。
【００３６】
その構成を図５を用いて説明すると、先ず、図５には、互いに隣接する二個のノズル２２1、２２2と、マスク板２５の表面に垂直で一個のノズル２２1の位置を通る直線上に配置された、アパーチャ孔２４1とが示されている。このアパーチャ孔２４1は一個のノズル２２1の真下に位置している。
ノズル２２1、２２2の蒸気通路２７1、２７2の開口の大きさは、アパーチャ孔２４1よりも非常に小さいので、その位置は、大きさは無視した点状の位置として扱うことができる。
【００３７】
蒸気通路２７1、２７2の開口の位置は、ノズル２２1、２２2の位置であり、有機化合物蒸気が放出される放出位置である。図５中、符号Ｐ1、Ｐ2は、放出位置を示している。
図５の符号Ｌａで示した点線は、ノズル２２1の放出位置Ｐ1と、そのノズル２２1に対面するアパーチャ孔２４1のマスク板２５に対面する側の開口３５の縁とを通る直線であり、その直線Ｌａで囲まれた領域内を、対面するノズル２２1から放出された有機化合物蒸気が飛行する。
【００３８】
アパーチャ板２３のアパーチャ孔２４1以外の部分を遮蔽部材と呼ぶと、有機化合物蒸気は、真空雰囲気内を直線的に飛行するので、どのノズル２２1、２２2であっても、その放出位置Ｐ1、Ｐ2を通る直線が、遮蔽部材と交差せずにいずれかのアパーチャ孔２４1を通り抜けることができれば、そのノズル２２1、２２2から放出された有機化合物蒸気は、そのアパーチャ孔２４1を通過することができる。
【００３９】
これは、マスク板２５に対面する側の開口３５の縁と、隣接するノズル２２2の放出位置Ｐ2とを通る直線Ｌ2が、アパーチャ板２３の遮蔽部材と交差することなくアパーチャ孔２４1を通ることができるか否かで判断でき、交差する場合は、ノズル２２2から放出され、対面する位置に無いアパーチャ孔２４1内に入射した有機化合物蒸気は、そのアパーチャ孔２４1の内壁に衝突し、付着する。
【００４０】
アパーチャ孔２４1の深さが深いほど（ノズル側の開口３４とマスク板２５側の開口３５の間隔が広いほど）、真上に位置しないノズル２２2の有機化合物蒸気は通過しにくくなる。放出位置Ｐ1とそれに対面する通過用貫通孔２４1の中心とを結ぶ直線は、マスク板２５表面に垂直であり、アパーチャ孔２４1の深さｄ(ここではアパーチャ板２３の厚みと同じ)と幅ｗの比ｄ／ｗの値が、放出位置Ｐ1、Ｐ2間の距離Ｗや、放出位置Ｐ1、Ｐ2とアパーチャ板２３のマスク板側面との間の距離Ｈに対して、飛行直線Ｌ2がマスク板２５と交差するように設定されており(ｄ／ｗ＞Ｈ／(Ｗ＋ｗ／２))、斜めに飛行する有機化合物蒸気は基板１１に到達しない。従って、マスク板２５と基板台１２上の基板１１との間の距離を大きくしても、ぼやけたパターンの有機薄膜は形成されないようになっている。基板１１上面（成膜面）とマスク板２５下面（基板側の面）の間隔は、５０μｍより大きく２ｍｍ以下であることが好ましい。より好ましくは、１００μｍ以上１．５ｍｍ以下である。５０μｍより大きく２ｍｍ以下の距離であれば、基板１１とマスク板２５を相対移動しても、基板１１とマスク板２５の接触を防止できる。
【００４１】
このように、深さｄと幅ｗの比(ｄ：ｗ＝ｄ／ｗ)を調節することで、所定間隔、所定高さに配置されたノズル２２に対して、対面する位置以外の位置に存するアパーチャ孔２４には有機化合物蒸気が通過しないようにすることができる。
【００４２】
なお、図４に示すように、本発明の基板台１２内には基板冷却装置１９が設けられており、基板１１を冷却させて有機薄膜３２を高効率に形成するようになっている。
また、アパーチャ板２３とマスク板２５も周辺に冷却装置が設けられて冷却され、基板１１を昇温させないようになっている。
【００４３】
アパーチャ板２３とマスク板２５には有機化合物蒸気が付着するので、マスク板２５は、一枚もしくは複数の基板１１に有機薄膜を形成する毎にレーザ光を照射して付着した有機化合物蒸気を蒸発させてもよい。また、アパーチャ板２３は所定枚数の基板１１の有機薄膜形成毎に、有機化合物が付着されていないアパーチャ板２３に交換してもよい。もしくは、アパーチャ板２３とマスク板２５に加熱装置を設置し、成膜していない間に加熱し、付着した有機薄膜を再蒸発させてクリーニングしてもよい。
【００４４】
なお、上記実施例では、基板１１の有機薄膜を形成する面を鉛直上方に向けたが、それに限定されるものでは無く、例えば、基板１１の薄膜形成面を鉛直下方に向け、ノズル２２から有機化合物蒸気を上方に向けて放出するような有機化合物形成装置も本発明に含まれる。横方向や斜め方向に向けてもよい。
【００４５】
また、上記実施例では、アパーチャ板２３にアパーチャ孔２４を形成し、アパーチャ板２３を構成する部材によって、アパーチャ孔２４の間を閉塞して有機化合物蒸気の通過を遮断したが、無底筒状の部材の中空部分をアパーチャ孔に用い、アパーチャ孔の間を他の部材で閉塞するようにしてもよい。
【００４６】
本発明では、一個のアパーチャ孔２４には、一個のノズル２２から放出された有機化合物蒸気しか通過させず、マスク板２５の表面に垂直な直線が、二つの開口３４、３５のうち、一方を通ると他方も通るようにするのであれば、ノズル側の開口３４が形成された薄板と、マスク板側の開口３５が形成された薄板とを平行に配置して、二個の開口３４、３５で、内周側面の無いアパーチャ孔を形成することもできる。複数のアパーチャ板２３を設置して、最上部のアパーチャ板２３の上面と再下部のアパーチャ板２３の下面の間を距離をｄとする場合、アパーチャ孔２４の側面ではなく、主に複数のアパーチャ板２３の上面で有機化合物蒸気が遮断されるように構成することができるので、アパーチャ孔２４が閉塞することを遅らせることができる。
更にまた、筒状の部材を蒸着供給源に取り付けて蒸着供給源の一部になるようにしても良く、マスク板２５表面に斜めに入射する有機化合物蒸気を遮蔽することもできればよい。
【００４７】
上記実施例では、有機薄膜を形成していない基板１１表面に有機薄膜を形成したが、既に直線状に形成された有機薄膜の間に、有機薄膜を形成してもよい。本発明で真空槽内に三台の蒸気放出装置を配置し、直線状の、赤色用有機薄膜、緑用有機薄膜、青色用有機薄膜を形成することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１０……有機薄膜形成装置
１１……基板
１２……基板台
１３……蒸気発生装置
１４……蒸気放出装置
２１……蒸気供給源
２２……ノズル
２３……アパーチャ板
２４……アパーチャ孔
２５……マスク板
２６……マスク貫通孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板が配置される基板台と、
有機化合物蒸気を発生させる蒸気発生装置と、
前記蒸気発生装置から前記有機化合物蒸気が供給され、前記基板台上の前記基板に向けて供給された前記有機化合物蒸気を放出する蒸気放出装置と、
前記蒸気放出装置と前記基板台上の前記基板とを相対移動させる移動装置とを有する有機薄膜形成装置であって、
前記蒸気放出装置は、
前記蒸気発生装置から前記有機化合物蒸気が供給される蒸気供給源と、
前記蒸気供給源に複数設けられ、供給された有機化合物蒸気を放出するノズルと、
複数個のマスク貫通孔が形成され、前記基板台上の前記基板と平行に配置されたマスク板と、
を有し、
前記ノズルと前記マスク板の間の位置にアパーチャ板が配置され、前記アパーチャ板にアパーチャ孔が形成され、
前記アパーチャ孔と前記マスク貫通孔とを通過した前記有機化合物蒸気が前記基板台上の前記基板に到達するように構成され、
前記マスク板の相対移動方向の長さは、前記基板の相対移動方向の長さよりも短くされた有機薄膜形成装置。
【請求項２】
前記基板は前記基板台に成膜面を上方に向けて配置される請求項１記載の有機薄膜形成装置。
【請求項３】
前記基板の成膜面と前記マスク板の基板側の面の間隔は５０μｍより大きく２ｍｍ以下である請求項１または請求項２のいずれか１項記載の有機薄膜形成装置。
【請求項４】
前記基板の成膜面と前記マスク板の基板側の面の間隔は１００μｍ以上１．５ｍｍ以下である請求項１または請求項２のいずれか１項記載の有機薄膜形成装置。
【請求項５】
前記ノズルと前記マスク板の間の位置に、各前記ノズルとそれぞれ一対一で対面する位置に配置され、対面する前記ノズルが放出する前記有機化合物蒸気が通過するアパーチャ孔が設けられ、
一個の前記アパーチャ孔を通過した前記有機化合物蒸気が前記マスク板に到達するように構成された請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の有機薄膜形成装置。
【請求項６】
前記アパーチャ孔の深さと幅の比は、対向する前記ノズル以外の前記ノズルから放出された前記有機化合物蒸気を通過させない値にされた請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の有機薄膜形成装置。
【請求項７】
前記ノズルは、前記蒸気放出装置と前記基板台上の前記基板との相対的な移動方向とは垂直な方向に伸びる複数の列上に配置された請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の有機薄膜形成装置。
【請求項８】
前記ノズルは、二列の千鳥状に配置された請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載の有機薄膜形成装置。
【請求項１】
基板が配置される基板台と、
有機化合物蒸気を発生させる蒸気発生装置と、
前記蒸気発生装置から前記有機化合物蒸気が供給され、前記基板台上の前記基板に向けて供給された前記有機化合物蒸気を放出する蒸気放出装置と、
前記蒸気放出装置と前記基板台上の前記基板とを相対移動させる移動装置とを有する有機薄膜形成装置であって、
前記蒸気放出装置は、
前記蒸気発生装置から前記有機化合物蒸気が供給される蒸気供給源と、
前記蒸気供給源に複数設けられ、供給された有機化合物蒸気を放出するノズルと、
複数個のマスク貫通孔が形成され、前記基板台上の前記基板と平行に配置されたマスク板と、
を有し、
前記ノズルと前記マスク板の間の位置にアパーチャ板が配置され、前記アパーチャ板にアパーチャ孔が形成され、
前記アパーチャ孔と前記マスク貫通孔とを通過した前記有機化合物蒸気が前記基板台上の前記基板に到達するように構成され、
前記マスク板の相対移動方向の長さは、前記基板の相対移動方向の長さよりも短くされた有機薄膜形成装置。
【請求項２】
前記基板は前記基板台に成膜面を上方に向けて配置される請求項１記載の有機薄膜形成装置。
【請求項３】
前記基板の成膜面と前記マスク板の基板側の面の間隔は５０μｍより大きく２ｍｍ以下である請求項１または請求項２のいずれか１項記載の有機薄膜形成装置。
【請求項４】
前記基板の成膜面と前記マスク板の基板側の面の間隔は１００μｍ以上１．５ｍｍ以下である請求項１または請求項２のいずれか１項記載の有機薄膜形成装置。
【請求項５】
前記ノズルと前記マスク板の間の位置に、各前記ノズルとそれぞれ一対一で対面する位置に配置され、対面する前記ノズルが放出する前記有機化合物蒸気が通過するアパーチャ孔が設けられ、
一個の前記アパーチャ孔を通過した前記有機化合物蒸気が前記マスク板に到達するように構成された請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の有機薄膜形成装置。
【請求項６】
前記アパーチャ孔の深さと幅の比は、対向する前記ノズル以外の前記ノズルから放出された前記有機化合物蒸気を通過させない値にされた請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の有機薄膜形成装置。
【請求項７】
前記ノズルは、前記蒸気放出装置と前記基板台上の前記基板との相対的な移動方向とは垂直な方向に伸びる複数の列上に配置された請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の有機薄膜形成装置。
【請求項８】
前記ノズルは、二列の千鳥状に配置された請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載の有機薄膜形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−７２４６１（Ｐ２０１２−７２４６１Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１９０３３（Ｐ２０１０−２１９０３３）
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
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