特許 5775579 真空蒸着装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5775579

(24)【登録日】2015年7月10日

(45)【発行日】2015年9月9日

(54)【発明の名称】真空蒸着装置

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/24 20060101AFI20150820BHJP

【ＦＩ】

   C23C14/24 T

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-522480(P2013-522480)

(86)(22)【出願日】2012年7月6日

(86)【国際出願番号】JP2012004413

(87)【国際公開番号】WO2013005448

(87)【国際公開日】20130110

【審査請求日】2013年12月9日

(31)【優先権主張番号】特願2011-151044(P2011-151044)

(32)【優先日】2011年7月7日

(33)【優先権主張国】JP

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願（平成２５年度、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「次世代高効率・高品質照明の基盤技術開発」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願）

(73)【特許権者】

【識別番号】000005821

【氏名又は名称】パナソニック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100084375

【弁理士】

【氏名又は名称】板谷 康夫

(74)【代理人】

【識別番号】100121692

【弁理士】

【氏名又は名称】田口 勝美

(74)【代理人】

【識別番号】100125221

【弁理士】

【氏名又は名称】水田 愼一

(74)【代理人】

【識別番号】100142077

【弁理士】

【氏名又は名称】板谷 真之

(72)【発明者】

【氏名】宮川 展幸

(72)【発明者】

【氏名】西森 泰輔

(72)【発明者】

【氏名】安食 高志

(72)【発明者】

【氏名】北村 一樹

【審査官】 村岡 一磨

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−０５７１６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０２６６８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２２７３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１６９４５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２４８３０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０５９９８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０６０７５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｃ １４／００−１４／５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被蒸着体に複数種類の材料を蒸着するための複数の蒸発源と、前記複数の蒸発源及び前記被蒸着体の間の空間を囲い、前記被蒸着体側に開口面を有する筒状体と、前記被蒸着体、前記蒸発源及び前記筒状体が配置される空間を真空状態とする真空チャンバと、を備えた真空蒸着装置であって、
前記筒状体の内部に配される仕切り板を備え、
前記仕切り板は、開口部を有し、該開口部は前記仕切り板の平面視形状における重心を中心とする直径Ｄの円周の範囲内に少なくとも１つ以上設けられており、前記直径Ｄは、前記仕切り板の外周上における２点間距離のうち最大の値の２／３であり、前記開口部の口径は、前記仕切り板の外周上における２点間距離のうち最大の値の１／１０を直径とする円周よりも大きいことを特徴とする真空蒸着装置。

【請求項2】

前記開口部は、幾何学形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の真空蒸着装置。

【請求項3】

前記仕切り板は、該仕切り板の平面視形状における外周位置に、前記開口部よりも開口面積が小さい補助開口部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の真空蒸着装置。

【請求項4】

前記開口部は、前記仕切り板の重心に対して点対称となるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の真空蒸着装置。

【請求項5】

前記仕切り板を複数備え、
前記複数の仕切り板は、互いに形状が異なる開口部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の真空蒸着装置。

【請求項6】

前記仕切り板は、加熱機構及び温度調節機構を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の真空蒸着装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板等の被蒸着体に蒸着材料を蒸着させて、薄膜を形成する真空蒸着装置に関する。

【背景技術】

【0002】

真空蒸着装置は、真空チャンバ内に蒸着材料を含む蒸発源と、基板等の被蒸着体とを配置し、真空チャンバ内を減圧させた状態で、蒸発源を加熱して、蒸発源を気化させ、この気化させた蒸着材料を被蒸着体の表面に堆積させて、薄膜を形成するものである。しかし、蒸発源から気化された蒸着材料の一部は、被蒸着体へ向かって進行せず、被蒸着体の表面に付着しないことがある。このような被蒸着体に付着しない蒸着材料が多くなると、材料の使用効率の低下及び蒸着速度の低下の原因となる。

【0003】

そこで、蒸発源と複蒸着体とが対向する空間を筒状体で囲み、この筒状体を蒸着材料が再蒸発される温度で加熱し、気化された蒸着材料を筒状体内を通して被蒸着体の表面に蒸着させるようにした真空蒸着装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

しかし、薄膜を複数種類の材料で形成するために複数の蒸発源を用いた場合、それら蒸発源の配置位置が異なると、筒状体内における気化された材料が均一に分布せず、被蒸着体に蒸着された蒸着材料がムラになることがある。そこで、複数の蒸発源から放出された蒸着材料の蒸気の流路に、蒸着材料の分布及び流れを調える多孔板シャッタを設けた真空蒸着機が知られている（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平９−２７２７０３号公報

【特許文献2】特開２００５−２１３５７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記特許文献２に記載された蒸着装置のように、蒸着材料の流路に多孔板シャッタを設けると、この多孔板シャッタに蒸着材料が付着して目詰まりを起こす虞がある。多孔板シャッタが目詰まりを起こすと、被蒸着体における蒸着ムラが発生することがあり、また、蒸着速度を正確に制御することができず、所望の膜厚の蒸着膜を形成することができない虞がある。

【0007】

本発明は、上記課題を解決するものであり、複数の蒸発源を用いたときに、被蒸着体に形成された蒸着膜のムラが発生し難く、所望の膜厚の蒸着膜を形成することができる真空蒸着装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するため、本発明に係る真空蒸着装置は、被蒸着体に複数種類の材料を蒸着するための複数の蒸発源と、前記複数の蒸発源及び前記被蒸着体の間の空間を囲い、前記被蒸着体側に開口面を有する筒状体と、前記被蒸着体、前記蒸発源及び前記筒状体が配置される空間を真空状態とする真空チャンバと、を備えた真空蒸着装置であって、前記筒状体の内部に配される仕切り板を備え、前記仕切り板は、開口部を有し、該開口部は前記仕切り板の平面視形状における重心を中心とする直径Ｄの円周の範囲内に少なくとも１つ以上設けられており、前記直径Ｄは、前記仕切り板の外周上における２点間距離のうち最大の値の２／３であり、前記開口部の口径は、前記仕切り板の外周上における２点間距離のうち最大の値の１／１０を直径とする円周よりも大きいことを特徴とする。

【0009】

上記真空蒸着装置において、前記開口部は、幾何学形状に形成されていることが好ましい。

【0010】

上記真空蒸着装置において、前記仕切り板は、該仕切り板の平面視形状における外周位置に、前記開口部よりも開口面積が小さい補助開口部を有することが好ましい。

【0011】

上記真空蒸着装置において、
前記開口部は、前記仕切り板の重心に対して点対称となるように形成されていることが好ましい。

【0012】

上記真空蒸着装置において、前記仕切り板を複数備え、前記複数の仕切り板は、互いに形状が異なる開口部を有することが好ましい。

【0013】

上記真空蒸着装置において、前記仕切り板は、加熱機構及び温度調節機構を有することが好ましい。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、仕切り板の開口部が、仕切り板の平面視形状における重心を中心とする直径Ｄの円周の範囲内に設けられ、この直径Ｄが仕切り板の外周上における２点間距離のうち最大の値の２／３である。そのため、被蒸着体側への気化材料の流束分布を一様とすることができ、複数の蒸発源を用いたときに、被蒸着体に形成された蒸着膜のムラが発生し難く、所望の膜厚の蒸着膜を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る真空蒸着装置の側断面図。

【図2】（ａ）（ｂ）は夫々同装置に用いられる仕切り板の形状を示す上面図。

【図3】（ａ）乃至（ｅ）は夫々上記仕切り板の変形例を示す上面図。

【図4】仕切り板を備えていない比較例の真空蒸着装置における、膜厚分布のシミュレーション結果を示す図。

【図5】開口部の口径が仕切り板の直径の３／４であるときの比較例の真空蒸着装置における、膜厚分布のシミュレーション結果を示す図。

【図6】開口部の口径が仕切り板の直径の２／３であるときの比較例の真空蒸着装置における、膜厚分布のシミュレーション結果を示す図。

【図7】開口部の口径が仕切り板の直径の１／２であるときの実施例の真空蒸着装置における、膜厚分布のシミュレーション結果を示す図。

【図8】開口部の口径が仕切り板の直径の３／２０であるときの実施例の真空蒸着装置における、膜厚分布のシミュレーション結果を示す図。

【図9】上記実施形態の変形例に係る真空蒸着装置の側断面図。

【図10】本発明の第２の実施形態に係る真空蒸着装置の側断面図。

【図11】同装置に用いられる仕切り板の形状を示す上面図。

【図12】同実施例の各構成の位置関係を説明するための斜視図。

【図13】補助開口部を設けた仕切り板を用いたときの実施例の真空蒸着装置における、膜厚分布のシミュレーション結果を示す図。

【図14】本発明の第３の実施形態に係る真空蒸着装置の側断面図。

【図15】（ａ）（ｂ）は同装置に用いられる仕切り板の形状を示す上面図。

【図16】同装置に用いられる仕切り板と蒸発源の位置関係の形状を示す側断面図。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明の第１の実施形態に係る真空蒸着装置について、図１乃至図３を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態の真空蒸着装置１は、被蒸着体２に複数種類の材料を蒸着するための複数の蒸発源３と、これら複数の蒸発源３及び被蒸着体２の間の空間を囲い、被蒸着体側２に開口面を有する筒状体４と、を備える。また、これら被蒸着体２、蒸発源３及び筒状体４が配置される空間を真空状態とする真空チャンバ５と、を備える。真空チャンバ５は、真空ポンプ６で排気することによって真空状態に減圧することができるように構成されている。

【0017】

筒状体４は、その一端に開口面４１を有し、その開口面４１に後述の流量制御用の補正板４８が設けられ、これに対向するように基板等の被蒸着体２が配置される。筒状体４の他端には、複数の蒸発源３が夫々異なる位置に配置され、蒸発源３の配置されていない部分は底部４２によって連接されている。

【0018】

筒状体４の内部には、少なくとも１箇所以上の開口部７０を有する仕切り板７が配されている。筒状体４の内壁には、仕切り板７を水平に係止するための係止部（不図示）が形成されている。この係止部は、筒状体４の底部４２から開口面４１に亘って、所定間隔で複数設けられており、仕切り板７を、筒状体４内の適宜の高さに設けることができる。仕切り板７の設置高さは、筒状体４の筒径等によって異なるが、好ましくは開口面４１側よりも底部４２寄りの位置に設けられる。こうすれば、筒状体４内における仕切り板７と開口面４１との間の空間が十分に確保されるので、気化材料を被蒸着体２に均一に付着させることができる。一方、仕切り板７が、開口面４１寄りの位置に設けられると、仕切り板７の開口部７０と被蒸着体２との距離が近くなり、被蒸着体２の中央領域に集中的に蒸着材料が付着し易い。そこで、仕切り板７は、それによって区分けされる筒状体４内において、蒸発源３側の空間と被蒸着体２側の空間との比が、例えば、１：２〜１：５となるように設けられることが好ましい。

【0019】

仕切り板７の開口部７０は、仕切り板７の平面視形状における重心Ｐ（図２参照）を中心とする直径Ｄの円周の範囲内に少なくとも１つ以上設けられている。また、この直径Ｄは、仕切り板７の外周上における２点間距離のうち最大の値の２／３である。

【0020】

筒状体４の外周には、シーズヒータ等から構成される筒状体ヒータ（以下、ヒータ４３）が巻き付けられている。このヒータ４３は、電源４４に接続されて給電を受けることにより、筒状体４内を加熱する。また、筒状体４の底部４２には、筒状体４内の温度を測定するための温度センサ４５が設けられ、温度センサ４５の測定情報は、ＣＰＵやメモリー等から構成される筒状体温度制御器４６に出力される。筒状体温度制御器４６は、温度センサ４５の測定情報を受けて電源４４からヒータ４３に供給される電力量を制御することにより、筒状体４内の温度を調節することができる。このとき、ヒータ４３によって、筒状体４内の仕切り板７も加熱されるように構成されていてもよい。

【0021】

筒状体４は、その側壁に側面開口部４７を有し、この側面開口部４７に面するように膜厚計８が取り付けられている。膜厚計８は、水晶振動子膜厚計等から構成され、その表面に、蒸着によって付着した膜の膜厚を自動計測する。膜厚計８はそれによる膜厚データを蒸着速度制御器３７に出力する。開口面４１には、筒状体４から被蒸着体２への気化した蒸着材料の流量を制御するための補正板４８が設けられている。補正板４８は、開閉自在な複数の開口が設けられている。これらの開口は、補正板４８の重心を中心とする点対照な位置に形成されている。

【0022】

蒸発源３は、堆塙等の加熱容器３１内に蒸着材料３２が保持されたものである。加熱容器３１は、その開口側が筒状体４の底部４２と同じ高さになるように、筒状体４に埋め込まれている。本実施形態の真空蒸着装置１においては、複数の蒸発源３が、筒状体４の底部４２の異なる位置に夫々配されている。蒸着材料３２には、任意の材料が用いられるが、例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子に用いられる有機半導体材料等の有機材料が好適に用いられる。加熱容器３１の周辺部には、蒸発源ヒータ３３が配されている。この蒸発源ヒータ３３は、電源３４に接続されて給電されることにより、加熱容器３１及び蒸着材料３２を加熱する。加熱容器３１には、その温度を測定するための温度計３５が設けられ、温度計３５の測定情報は、蒸発源温度制御器３６に出力される。この蒸発源温度制御器３６は、蒸着速度制御器３７に接続される。蒸着速度制御器３７は、温度計３５の測定情報を受けて電源３４から蒸発源ヒータ３３に供給する電力量を制御することにより、加熱容器３１内の温度を調節し、膜厚系８の膜厚データを計測しながら、蒸着速度を制御する。

【0023】

図２（ａ）（ｂ）に示すように、仕切り板７の開口部７０は、仕切り板７の平面視形状における重心Ｐを中心とする直径Ｄの円周の範囲内に設けられ、この直径Ｄは、仕切り板７の外周上における２点間距離のうち最大の値の２／３である。言い換えると、上記仕切り板７の２点間距離の最大の値は、直径Ｄの３／２である。つまり、開口部７０の口径を上述した範囲にすれば、開口部７０から被蒸着体２側へ放出される気化材料の流束分布を一様とすることができる。仕切り板７の開口部７０が１つである場合には、この開口部７０の口径は、仕切り板７の外周上における２点間距離のうち最大の値の１／１０を直径とする円周よりも大きいことが好ましい。開口部７０の口径が、上記の範囲であれば、蒸発源３から気化した蒸着材料３２は、仕切り板７によって大きく妨げられることなく被蒸着体２側へ進行することができる。

【0024】

また、仕切り板７の開口部７０が仕切り板７の重心Ｐに対して点対称となるように設けられていることが好ましい。こうすれば、被蒸着体２に均一に蒸着材料３２を付着させることができる。仕切り板７の開口部７０は、幾何学形状に形成されている。図２（ａ）（ｂ）に示したような正円形状に限らず、例えば、図３（ａ）乃至（ｄ）に示すように、楕円、正方形、長方形、又は正多角形（図例では正六角形）のいずれかであってもよい。更に、図３（ｅ）に示すように、正方形と正円形状の複数の開口部７０を組み合わせてもよい。仕切り板７の開口部４０の形状は、蒸発源３の位置や蒸着速度等に応じて好適なものが選択される。

【0025】

このように構成された真空蒸着装置１において、被蒸着体２に蒸着材料３２を蒸着させるとき、まず、各蒸発源３の加熱容器３１にそれぞれ蒸着材料３２が収容され、真空ポンプ６を作動させて真空チャンバ５内が真空状態に減圧される。次に、各蒸発源３の蒸発源ヒータ３３を発熱させて、各蒸着材料３２を加熱すると共に、筒状体４と仕切り板７とが、ヒータ４３等によって全ての蒸着材料３２を気化させ、且つ分解等させない程度の温度に加熱される。そして、各蒸発源３の蒸発源ヒータ３３による加熱によって、各蒸着材料３２が溶融から蒸発、又は昇華によって気化すると、気化された蒸着材料は、直接又は蒸着材料３２が気化される温度に設定された筒状体４の内壁面及び仕切り板７の両面で反射しながら、筒状体４の開口面４１方向へと進行し、補正板４８の開口から放出されて、被蒸着体２の表面に堆積する。

【0026】

このとき、各蒸発源３から気化された蒸着材料３２は、被蒸着体２と蒸発源３の位置関係や、蒸発源３の形状や傾き等に依らず、仕切り板７の開口部７０を通過して、筒状体４の仕切り板７よりも被蒸着体２側の領域へと進行する。そのため、筒状体４の被蒸着体２側の開口面４１付近においては、各気化材料の流束分布が一様となり、各蒸着材料３２の混合比を、被蒸着体２の全面に渡って均一にすることができる。

【0027】

また、仕切り板７の開口部７０が、仕切り板７の重心Ｐに対して点対称となるように設けられている場合は、各気化材料の流束分布が、筒状体４の開口面４１の重心を中心として点対称に整えられる。そして、点対称な流束分布を基に、形状を定められた補正板４８によって、被蒸着体２に堆積される膜厚分布を均一にすることができる。

【0028】

本実施形態の真空蒸着装置１を用いてどのような蒸着膜が形成されるかについて、直接シミュレーションモンテカルロ法を用いてシミュレーションを行った。筒状体４として、内壁の幅２００ｍｍ、奥行き１００ｍｍ、高さ２００ｍｍの直方体状の角筒を用い、筒状体４の加熱温度は３００℃とした。また、筒状体４内には２つの蒸発源３が夫々異なる位置に配置されているものとした。一方の蒸発源３（第１の蒸発源）は、筒状体４の底部４２の重心に位置し、開口直径３０ｍｍの加熱容器３１の開口面が筒状体４の底部４２の高さにあるものとした。その一方の蒸発源３は、筒状体４の底部４２の重心に配置され、開口直径３０ｍｍの加熱容器３１の開口面が筒状体４の底部４２の高さにあるものとした。他方の蒸発源３（第２の蒸発源）は、筒状体４の底部４２の重心から筒状体４の幅方向に６５ｍｍ移動した点を中心とする位置に配置され、開口直径３０ｍｍの加熱容器３１の開口面が筒状体４の底部４２の高さにあるものとした。

【0029】

第１及び第２の蒸発源の各加熱容器３１には、いずれもトリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム錯体（Ａｌｑ_３）が収容されているものと想定し、このＡｌｑ_３の分子量、分子サイズ、蒸発温度等を基にシミュレーションにおける計算条件を定めた。まず、基準として、上記の場合について、被蒸着体２における第１の蒸発源３と第２の蒸発源３の蒸着速度比が１：０．１となるように、各蒸発源３の蒸着速度を定めてシミュレーションを行った。

【0030】

図４は、仕切り板７を備えていない真空蒸着装置、すなわち比較例１の真空蒸着装置を用いたときの、被蒸着体２上に形成された蒸着膜の膜厚分布のシミュレーション結果を示す。同図に示されるように、第１の蒸発源からの気化材料の膜厚分布（△）と第２の蒸発源からの膜厚分布（◇）とは一致しておらず、特に、第２の蒸発源については、膜厚分布に偏りが生じていることが分かる。このとき、被蒸着体２上の位置によって２つの蒸着材料の混合比に１０％程度の差が生じた。

【0031】

図５は、筒状体４の底部４２から５０ｍｍの高さに仕切り板７を設けた真空蒸着装置（比較例２）を用いたときの膜厚分布のシミュレーション結果を示す。この仕切り板７は、筒状体４内において、蒸発源３側の空間と被蒸着体２側の空間との比が１：３となるように区分けしている。この仕切り板７の開口部７０の口径が１５０ｍｍであり、筒状体４の内壁の幅（２００ｍｍ）に対して開口部７０の口径が３／４となっている。同図に示されるように、上記図４に示した比較例よりは、第２の蒸発源からの膜厚分布（◇）が均一化されているが、依然として第１の蒸発源からの気化材料の膜厚分布（△）と第２の蒸発源からの膜厚分布（◇）とは一致していないことが分かる。このとき、被蒸着体２上の位置によって２つの蒸着材料の混合比に８％程度の差が生じた。

【0032】

図６は、仕切り板７の開口部７０の口径が１３３ｍｍであり、筒状体４の内壁の幅（２００ｍｍ）に対して開口部７０の口径が２／３である真空蒸着装置（実施例１）を用いたときの、膜厚分布のシミュレーション結果を示す。同図に示されるように、上記図４及び図５に示した比較例１，２より、第２の蒸発源からの膜厚分布（◇）が均一化され、第１の蒸発源からの気化材料の膜厚分布（△）と第２の蒸発源からの膜厚分布（◇）とが一致していることが分かる。このとき、被蒸着体２上の位置によって２つの蒸着材料の混合比に５％程度の差が生じた。つまり、蒸着膜が、被蒸着体２の全面に渡って均一に形成されることが分かる。

【0033】

図７は、仕切り板７の開口部７０の口径が１００ｍｍであり、筒状体４の内壁の幅（２００ｍｍ）に対して開口部７０の口径が１／２である真空蒸着装置（実施例２）を用いたときの、膜厚分布のシミュレーション結果を示す。同図に示されるように、上記実施例１より、第２の蒸発源からの膜厚分布（◇）が均一化され、第１の蒸発源からの気化材料の膜厚分布（△）と第２の蒸発源からの膜厚分布（◇）とが一致していることが分かる。このとき、被蒸着体２上の位置によって２つの蒸着材料の混合比に４％程度の差が生じた。

【0034】

図８は、仕切り板７の開口部７０の口径が３０ｍｍであり、筒状体４の内壁の幅（２００ｍｍ）に対して、開口部７０の口径が３／２０である真空蒸着装置（実施例３）を用いたときの、膜厚分布のシミュレーション結果を示す。同図に示されるように、上記図実施例１，２より更に、第２の蒸発源からの膜厚分布（◇）が更に均一化され、第１の蒸発源からの気化材料の膜厚分布（△）と第２の蒸発源からの膜厚分布（◇）とが、より一致していることが分かる。このとき、被蒸着体２上の位置によって２つの蒸着材料の混合比に３％程度の差が生じた。

【0035】

これらのシミュレーションの結果は、仕切り板７の開口部７０が、重心Ｐを中心とする直径Ｄの円周の範囲内に設けられ、直径Ｄが仕切り板７の外周上における２点間距離のうち最大の値の２／３であることによって、開口部７０から被蒸着体２側へ放出される気化材料の流束分布を一様とすることができることを示す。従って、本実施形態の真空蒸着装置によれば、複数の蒸発源を用いた場合においても、被蒸着体２に形成された蒸着膜のムラが発生し難く、所望の膜厚の蒸着膜を形成することができる。

【0036】

上記実施形態の変形例に係る真空蒸着装置について、図９を参照して説明する。この変形例に係る真空蒸着装置１は、仕切り板７が、加熱機構としてヒータ７１を有するものである。ヒータ７１は、仕切り板７にシーズヒータが埋め込まれる等によって構成される。このヒータ７１も、筒状体４等と同様に、電源７２に接続されて給電されることにより、仕切り板７を加熱することができる。また、仕切り板７には、仕切り板７自体の温度を測定するための温度センサ７３が設けられ、温度センサ７３の測定情報は、仕切り板温度制御器７４に出力される。仕切り板温度制御器７４は、電源７２からヒータ７１に供給される電力量を制御することにより、仕切り板７の温度を調節することができる。なお、仕切り板温度制御器７４は、筒状体温度制御器４６に電気的に接続され、仕切り板７の温度が筒状体４と等しくなるように、仕切り板７の温度を調節するように構成されていてもよい。

【0037】

筒状体４の筒径が小さければ、仕切り板７の大きさも小さいので、筒状体４がヒータ４３によって加熱されれば、筒状体４の内壁に取り付けられた仕切り板７にも、筒状体４の熱が伝熱される。しかし、筒状体４の筒径が大きくなると、ヒータ４３で仕切り板７全体を加熱することができない。そこで、仕切り板７自体にヒータ７１を内装させることにより、仕切り板７に蒸着材料３２が付着することを抑制することができ、また、開口部７０が蒸着材料３２によって目詰まり等することを防止することができる。

【0038】

本発明の第２の実施形態に係る真空蒸着装置について、図１０乃至図１３を参照して説明する。図１０及び図１１に示すように、本実施形態の真空蒸着装置１は、仕切り板７の平面視形状における外周位置に、開口部７０よりも開口面積が小さい補助開口部７５を有するものである。

【0039】

蒸発源３が、筒状体４の平面視における中心から離れて配置されていると、仕切り板７の開口部７０による均一化の効果が得られ難くなる。そこで、本実施形態においては、仕切り板７の外周位置に補助開口部７５を設けることにより、上記中心から離れて配置された蒸発源３からの蒸着材料３２が、補助開口部７５を介して筒状体４内に分散され、被蒸着体２に付着する膜厚の分布を最適化できる。また、補助開口部７５の開口面積を開口部７０よりも小さくしているので、他の蒸発源３による膜厚分布に対する影響を少なくすることができる。

【0040】

これら蒸発源３と、仕切り板の開口部７０及び補助開口部７５との位置関係、及び仕切り板７における補助開口部７５の有無よる夫々の膜厚分布について、図１２及び図１３を参照して説明する。ここでは、図１２に示すように、第１の蒸発源３ａが筒状体４の平面視における中心に配置され、第２の蒸発源３ｂが第１の蒸発源３ａよりも外周側へ１５０ｍｍは離れた位置に配置されているものとする。また、筒状体４は、内壁の幅３５０ｍｍ、奥行き１００ｍｍ、高さ２５０ｍｍの直方体状の角筒であり、筒状体４の底面４２から１００ｍｍの位置に仕切り板７が設けられている。仕切り板７の開口部７０の開口面積は５０ｃｍ^２であり、補助開口部７５の開口面積は５ｃｍ^２である。

【0041】

図１３に示すように、仕切り板７に補助開口部７５が無い場合（□）、第２の蒸発源３ｂによる膜厚分布に偏りが生じ、幅方向±１００ｍｍの範囲で膜厚分布レンジが９．５％となった。これに対して、仕切り板７外周位置に補助開口部７５を設けた場合（◇）、膜厚分布レンジは３．４％に改善された。また、補助開口部７５の開口面積を、開口部７０の１／１０にしたので、第１の蒸発源３ａによる膜厚分布への影響も少なくすることができた。

【0042】

本発明の第３の実施形態に係る真空蒸着装置について、図１４乃至図１６を参照して説明する。図１４に示すように、本実施形態の真空蒸着装置１は、仕切り板を複数備え、これらの仕切り板は、互いに形状が異なる開口部を有するものである。なお、開口部の形状の相違として、仕切り板における開口部の位置や開口部の個数が相違することも含まれる。ここでは、第１の仕切り板７と、この第１の仕切り板７よりも蒸発源３側に、所定の間隔を空けて設けられた第２の仕切り板９と、を備えた構成に基づいて説明する。第１の仕切り板７は、図１５（ａ）に示すように、仕切り板７の平面視形状における重心Ｐを中心とする開口部７０を有する。また、第２の仕切り板９は、図１５（ｂ）に示すように、重心Ｐに対称な２つの開口部９０を有する。これら開口部７０、９０は、いずれも重心Ｐを中心とする直径Ｄの円周の範囲内に設けられ、この直径Ｄは、仕切り板７の外周上における２点間距離のうち最大の値の２／３である。第１の仕切り板７と第２の仕切り板９との間隔や、各開口部７０，９０の位置は、例えば、図１６に示すように、第１の仕切り板７の開口部７０と各蒸発源３とを夫々結ぶ直線上に干渉しない範囲に、第２の仕切り板９の開口部９０が配置されるように、設定される。

【0043】

上述したように、筒状体４を平面視したときの中心から離れて配置された蒸発源３ほど、第１の仕切り板７による膜厚分布の均一化の効果が得られ難い。その場合に、例えば、第１の仕切り板７の中心に対し対称に２個の開口部９０が設けられた第２の仕切り板９を、第１の仕切り板７の下部に、第１の仕切り板７の開口部７０と各蒸発源３とを夫々結ぶ直線上に干渉しない範囲に配置することにより、開口部９０が仮想的な蒸発面となり、膜厚分布の均一化の効果を高めることができる。

【0044】

なお、本発明は、上述した実施形態に限らず種々の変形が可能である。例えば、筒状体４内における仕切り板７の設置高さを可変とする駆動機構が設けられてもよい。

【0045】

本願は日本国特許出願２０１１−１５１０４４号に基づいており、その内容は上記特許出願の明細書及び図面を参照することによって本願発明に組み込まれる。

【符号の説明】

【0046】

１ 真空蒸着装置
２ 被蒸着体
３ 蒸発源
４ 筒状体
４１ 開口面
５ 真空チャンバ
７ 仕切り板
７０ 開口部
７１ ヒータ（加熱機構）
７３ 温度センサ（温度調節機構）
７５ 補助開口部
９ 仕切り板
９０ 開口部
Ｐ 仕切り板の平面視形状における重心

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】