特許 6586216 蒸着装置及び蒸着方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6586216

(24)【登録日】2019年9月13日

(45)【発行日】2019年10月2日

(54)【発明の名称】蒸着装置及び蒸着方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/24 20060101AFI20190919BHJP

   H05B 33/10 20060101ALI20190919BHJP

   H01L 51/50 20060101ALI20190919BHJP

【ＦＩ】

   C23C14/24 A

   H05B33/10

   H05B33/14 A

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2018-218884(P2018-218884)

(22)【出願日】2018年11月22日

【審査請求日】2018年11月22日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】591097632

【氏名又は名称】長州産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120329

【弁理士】

【氏名又は名称】天野 一規

(74)【代理人】

【識別番号】100159581

【弁理士】

【氏名又は名称】藤本 勝誠

(74)【代理人】

【識別番号】100159499

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 義典

(74)【代理人】

【識別番号】100158540

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 博生

(74)【代理人】

【識別番号】100106264

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 耕治

(74)【代理人】

【識別番号】100139354

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 昌子

(72)【発明者】

【氏名】末永 真吾

(72)【発明者】

【氏名】山下 和吉

(72)【発明者】

【氏名】濱永 教彰

【審査官】 西垣 歩美

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１３／１４１２８３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特公昭４９−０３４５７３（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開２００２−３４８６５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１７７７０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０１９９５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２１２４２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｃ １４／００−１４／５８

Ｃ２３Ｃ １６／００−１６／５６

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｈ０５Ｂ ３３／１０

Ｈ０１Ｌ ５１／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直線状かつ等間隔に配置され、噴射口から蒸着材を噴射する複数の噴射ノズルを有する蒸着源、
上記複数の噴射ノズルの列と平行に基板を保持する基板保持部、及び
上記基板に対して垂直に配置され、上記複数の噴射ノズルから噴射される上記蒸着材の蒸着領域を制御する制御板
を備え、
上記基板、又は上記複数の噴射ノズルと上記制御板との組み合わせが、上記基板の平行状態を維持しながら上記複数の噴射ノズルの列に対して垂直方向に移動するよう構成された蒸着装置であって、
隣り合う上記噴射ノズルの噴射口間の距離をＰとした場合、上記基板、又は上記複数の噴射ノズルと上記制御板との組み合わせが移動する方向視における上記基板に対する各噴射ノズルからの蒸着量分布曲線が、実質的に底辺の長さが２Ｐである同一な二等辺三角形状である蒸着装置。

【請求項2】

直線状かつ等間隔に配置され、噴射口から蒸着材を噴射する複数の噴射ノズルを有する蒸着源、
上記複数の噴射ノズルの列と平行に基板を保持する基板保持部、及び
上記基板に対して垂直に配置され、上記複数の噴射ノズルから噴射される上記蒸着材の蒸着領域を制御する制御板
を備え、
上記基板、又は上記複数の噴射ノズルと上記制御板との組み合わせが、上記基板の平行状態を維持しながら上記複数の噴射ノズルの列に対して垂直方向に移動するよう構成された蒸着装置であって、
上記制御板が、
上記複数の噴射ノズルの列を挟むように平行に配置された一対の第１制御板と、
隣り合う上記複数の噴射ノズルの間にそれぞれ配置された複数の第２制御板とを有し、
隣り合う上記噴射ノズルの噴射口間の距離をＰ、上記一対の第１制御板間の距離をＬ、ｔａｎθ＝Ｌ／Ｐとした場合、
上記第２制御板は、上記基板に垂直な方向視において、隣り合う上記噴射ノズルの噴射口間の中点を中心とし、上記噴射ノズルの列に対して角度θ傾斜して配設され、
上記噴射ノズルの噴射口と上記基板との距離をＴとした場合、
上記基板、又は上記複数の噴射ノズルと上記制御板との組み合わせが移動する方向視における上記第２制御板の断面形状が、隣り合う上記噴射ノズルの噴射口間を底辺とし、高さがＴの二等辺三角形の２つの斜辺に内接する形状であり、
上記第２制御板の断面形状における上記二等辺三角形の底辺から内接点までの高さをＴ’とした場合、
上記基板に垂直な方向視における第２制御板の長さが、（Ｔ’／Ｔ）（Ｐ^２＋Ｌ^２）^１／２以上（Ｐ^２＋Ｌ^２）^１／２以下である蒸着装置。

【請求項3】

上記複数の第２制御板が、互いに平行に配置されている請求項２に記載の蒸着装置。

【請求項4】

上記蒸着源が、上記複数の噴射ノズルのそれぞれを挟むように、かつ上記第２の制御板と平行に配置される複数の共蒸着用噴射ノズルをさらに有する請求項３の蒸着装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の蒸着装置を用いて蒸着を行う工程を備える蒸着方法。

【請求項6】

請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の蒸着装置を用いて蒸着を行う工程を備え、
上記蒸着工程における上記蒸着材の上記基板への最小入射角をαとした場合、
ｔａｎα＝Ｔ／｛Ｐ^２＋（Ｌ／２）^２｝^１／２を満たす蒸着方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蒸着装置及び蒸着方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ディスプレイパネルや太陽電池等の金属電極配線、有機ＥＬ層、半導体層、その他の有機材料薄膜や無機材料薄膜等は、真空蒸着法等の蒸着によって形成されることがある。蒸着は、通常、坩堝内の蒸着材を加熱することにより、蒸着材を気化させ、気化した蒸着材を基板表面に向けて噴射し、この基板表面に蒸着材を堆積させることにより行われる。基板表面に堆積された蒸着材が、薄膜を形成する。また、蒸着の際には、所定形状を有するマスクにより基材表面を被覆しておくことで、パターニングされた蒸着膜を形成することができる。このような蒸着を行う蒸着装置は、通常、蒸着材を収容する坩堝等が内部に配置され、気化した蒸着材を噴射する噴射ノズルを有する蒸着源と、基板を固定する基板固定部とを備える。

【0003】

ここで、大型の基板に対応した蒸着を行うためには、図１２に示すように、用いる噴射ノズル１０１の数を増やすことが考えられる。噴射ノズル１０１の数を増やすことで、大型の基板Ｘに対しても、膜厚均一性の高い蒸着膜を形成することができる。なお、図１２中に模式的に示す曲線Ｕは、各噴射ノズル１０１による蒸着量の分布を示す曲線である。しかし、複数の噴射ノズル１０１を有する蒸着装置１００を用いた場合、特に基板Ｘの端部において、離れた位置の噴射ノズル１０１から噴射される蒸着材が、基板表面に対して小さい角度（入射角）で到達することとなる。このような部分においては、図１３に示すように、マスクＹで被覆された部分にまで蒸着材が進入しやすくなる。このような場合、蒸着膜Ｚにおいて、シャドーＳといわれる蒸着材が薄く積層された領域が大きくなる。このため、このような従来の蒸着装置１００の場合、微細な成膜パターンを得ることが困難である。これに対し、噴射ノズルを少なくし、かつ噴射ノズルを端に配置しない構成とすることで、蒸着材が基板表面に対して到達する角度を大きくすることができる。しかしこの場合、大型の基板に対して、膜厚均一性の高い蒸着膜を形成することが困難になる。

【0004】

このような中、各噴射ノズル間に蒸着材の蒸着領域を制御する制御板（遮断壁などとも称される。）が設けられた蒸着装置も開発されている（特許文献１参照）。この特許文献１においては、制御板が、基板の相対的移動方向と平行に、又は相対的移動方向に対して１〜１０°程度傾けて設けることが開示されている。このような蒸着装置によれば、基板に対して大きく傾斜した方向に噴射される蒸着材が制御板により遮断されるため、蒸着材の入射角を大きい範囲に制御し、シャドーを小さくすることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１４−１７７７０７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、従来の各噴射ノズル間に制御板が設けられた蒸着装置においては、例えば、制御板が設けられた位置、すなわち各噴射ノズル間に対応する位置における蒸着量が少なくなるなど、膜厚均一性が十分ではない。

【0007】

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、膜厚均一性が高く、かつシャドーが少ない蒸着膜が形成されるように設計され、大型の基板に対して良好な蒸着を行うことができる蒸着装置、及びこのような蒸着装置を用いた蒸着方法を提供することである。

【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なされた本発明は、直線状かつ等間隔に配置され、噴射口から蒸着材を噴射する複数の噴射ノズルを有する蒸着源、上記複数の噴射ノズルの列と平行に基板を保持する基板保持部、及び上記基板に対して垂直に配置され、上記蒸着材の蒸着領域を制御する制御板を備え、上記基板、又は上記複数の噴射ノズルと上記制御板との組み合わせが、上記基板の平行状態を維持しながら上記複数の噴射ノズルの列に対して垂直方向に移動可能に構成された蒸着装置であって、隣り合う上記噴射ノズルの噴射口間の距離をＰとした場合、上記移動方向視における上記基板に対する各噴射ノズルからの蒸着量分布曲線が、実質的に底辺の長さが２Ｐである同一な二等辺三角形状である蒸着装置（Ａ）である。

【0009】

上記課題を解決するためになされた別の本発明は、直線状かつ等間隔に配置され、噴射口から蒸着材を噴射する複数の噴射ノズルを有する蒸着源、上記複数の噴射ノズルの列と平行に基板を保持する基板保持部、及び上記基板に対して垂直に配置され、上記蒸着材の蒸着領域を制御する制御板を備え、上記基板、又は上記複数の噴射ノズルと上記制御板との組み合わせが、上記基板の平行状態を維持しながら上記複数の噴射ノズルの列に対して垂直方向に移動可能に構成された蒸着装置であって、上記制御板が、上記複数の噴射ノズルの列を挟むように平行に配置された一対の第１制御板と、隣り合う上記複数の噴射ノズルの間にそれぞれ配置された複数の第２制御板とを有し、隣り合う上記噴射ノズルの噴射口間の距離をＰ、上記一対の第１制御板間の距離をＬ、ｔａｎθ＝Ｌ／Ｐとした場合、上記第２制御板は、上記基板に垂直な方向視において、隣り合う上記噴射ノズルの噴射口間の中点を中心とし、上記噴射ノズルの列に対して角度θ傾斜して配設され、上記噴射ノズルの噴射口と上記基板との距離をＴとした場合、上記移動方向視における上記第２制御板の断面形状が、隣り合う上記噴射ノズルの噴射口間を底辺とし、高さがＴの二等辺三角形の２つの斜辺に内接する形状であり、上記第２制御板の断面形状における上記二等辺三角形の底辺から内接点までの高さをＴ’とした場合、上記基板に垂直な方向視における第２制御板の長さが、（Ｔ’／Ｔ）（Ｐ^２＋Ｌ^２）^１／２以上（Ｐ^２＋Ｌ^２）^１／２以下である蒸着装置（Ｂ）である。

【0010】

上記複数の第２制御板が、互いに平行に配置されていることが好ましい。このとき、上記蒸着源が、上記複数の噴射ノズルのそれぞれを挟むように、かつ上記第２の制御板と平行に配置される複数の共蒸着用噴射ノズルをさらに有することが好ましい。

【0011】

上記課題を解決するためになされたさらに別の本発明は、当該蒸着装置（Ａ）又は当該蒸着装置（Ｂ）を用いて蒸着を行う工程を備える蒸着方法である。

【0012】

上記課題を解決するためになされたさらに別の本発明は、当該蒸着装置（Ｂ）を用いて蒸着を行う工程を備え、上記蒸着工程における上記蒸着材の上記基板への最小入射角をαとした場合、ｔａｎα＝Ｔ／｛Ｐ^２＋（Ｌ／２）^２｝^１／２を満たす蒸着方法である。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、膜厚均一性が高く、かつシャドーが少ない蒸着膜が形成されるように設計され、大型の基板に対して良好な蒸着を行うことができる蒸着装置、及びこのような蒸着装置を用いた蒸着方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、本発明の第１の実施形態に係る蒸着装置を示す模式的斜視図である。

【図2】図２は、図１の蒸着装置の制御板等を示す模式的平面図である。

【図3】図３は、図１の蒸着装置の制御板等を示す模式的断面図である。

【図4】図４（ａ）は、図１の蒸着装置の制御板等を示す模式的平面図である。図４（ｂ）は、図１の蒸着装置の移動方向視における基板に対する各噴射ノズルからの蒸着量の分布を模式的に示すグラフである。図４（ｃ）は、図１の蒸着装置の移動方向視における基板に対する全ての噴射ノズルからの蒸着量の分布を模式的に示すグラフである。

【図5】図５は、図１の蒸着装置における１つの噴射ノズルからの蒸着量分布曲線を示すグラフである。

【図6】図６は、図１の蒸着装置における噴射ノズルからの基板への最小入射角を説明するための模式図である。

【図7】図７は、本発明の第２の実施形態に係る蒸着装置の制御板を示す模式的斜視図である。

【図8】図８は、図７の蒸着装置の制御板等を示す模式的平面図である。

【図9】図９は、図７の蒸着装置の制御板等を示す模式的断面図である。

【図10】図１０は、本発明の第３の実施形態に係る蒸着装置の制御板等を示す模式的平面図である。

【図11】図１１は、本発明の第４の実施形態に係る蒸着装置の蒸着源等を示す模式的平面図である。

【図12】図１２は、従来の蒸着装置の一例を示す模式図である。

【図13】図１３は、従来の蒸着装置を用いた場合の蒸着膜の状態を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、適宜図面を参照にしつつ、本発明の一実施形態に係る蒸着装置及び蒸着方法について詳説する。

【0016】

＜蒸着装置：第１の実施形態＞
第１の実施形態に係る図１の蒸着装置１０は、蒸着源１１、基板保持部１２及び制御板１３を備える。なお、蒸着装置１０は、適切な真空度が維持される真空チャンバ（図示しない）内に配置される。真空チャンバには、真空チャンバ内の気体を排出させて、真空チャンバ内の圧力を低下させる真空ポンプ、真空チャンバ内に一定の気体を注入して、真空チャンバ内の圧力を上昇させるベンティング手段などが備えられていてよい。

【0017】

蒸着源１１は、上側先端に設けられた噴射口（開口）から、気化した蒸着材を噴射する複数の噴射ノズル１４を有する。複数の噴射ノズル１４は、直線状（一直線上）かつ等間隔に配置されている。蒸着源１１は、固体状の蒸着材を収容し、加熱により蒸着材を気化させ、気化した蒸着材を複数の噴射ノズル１４から噴射するように構成されている。

【0018】

蒸着源１１は、具体的には、例えば蒸着材収容室と拡散室とが連設された構成とすることができる。拡散室の上面に、複数の噴射ノズル１４が配置される。蒸着材収容室内には、坩堝が配置され、この坩堝内に固体状の蒸着材が収納される。気化した坩堝内の蒸着材は、蒸着材収容室から拡散室に移動する。坩堝の周囲には、加熱手段としてのヒータ等が配置される。加熱手段により坩堝中の蒸着材が加熱され、蒸着材が気化する。蒸着源１１においては、加熱手段や、図示しない蒸着材の流路に設けられたバルブ等により、蒸着材の放出量を制御可能に構成されていてよい。

【0019】

基板保持部１２は、複数の噴射ノズル１４の列と平行な向きに基板Ｘを保持する。換言すれば、基板保持部１２は、複数の噴射ノズル１４と対向するように基板Ｘを保持する。基板保持部１２は、基板Ｘを着脱可能に保持する。基板保持部１２は、従来公知の蒸着装置に備わる基板保持部と同様のものとすることができる。なお、基板Ｘにおいて、複数の噴射ノズル１４と対向する側の面（図１における下面）には、所定形状のパターンを有する蒸着用のマスク（図示しない）が設けられていてよい。

【0020】

基板Ｘと複数の噴射ノズル１４の列とが平行とは、例えば、基板Ｘと、複数の噴射ノズル１４における各噴射口の中心を通る直線とが、平行な状態をいう。

【0021】

制御板１３は、基板Ｘに対して垂直に配置され、各噴射ノズル１４から噴射される蒸着材の基板Ｘへの蒸着領域を制御する役割を有する。制御板１３が基板Ｘに対して垂直とは、制御板１３を構成する各板が、基板Ｘに対して垂直であることを意味する。図１の蒸着装置１０においては、制御板１３はｚ軸方向に沿って配設している。制御板１３は、基板Ｘと蒸着源１１との間に配設されている。制御板１３の具体的構造については詳説する。

【0022】

蒸着装置１０においては、基板Ｘ、又は複数の噴射ノズル１４（又は蒸着源１１全体）と制御板１３との組み合わせが、基板Ｘの複数の噴射ノズル１４との平行状態を維持しながら複数の噴射ノズル１４の列に対して垂直方向（図１におけるｙ軸方向）に移動可能に構成されている。すなわち、基板Ｘと、複数の噴射ノズル１４及び制御板１３とは、互いに相対的に移動しながら蒸着を行うことができる。図１においては、複数の噴射ノズル１４（すなわち、蒸着源１１全体）及び制御板１３は固定され、基板Ｘが奥から手前にｙ軸方向に沿って移動するよう構成されている。このとき、基板保持部１２は、基板Ｘとともに移動するよう構成されていてもよいし、基板保持部１２の位置は固定され、基板Ｘのみが移動するよう構成されていてもよい。また、制御板１３は、蒸着源１１の上に載置されていてもよいし、蒸着源１１（複数の噴射ノズル１４）及び制御板１３それぞれが固定されていてもよい。一方、他の形態として、基板Ｘは固定され、複数の噴射ノズル１４（又は蒸着源１１全体）と制御板１３とが、ｙ軸方向に沿って一体的に移動するように構成されていてもよい。

【0023】

以下、制御板１３について詳説する。制御板１３は、複数の噴射ノズル１４の列を挟むように互いに平行に配置された一対の第１制御板１３ａと、隣り合う複数の噴射ノズル１４の間にそれぞれ配置された複数の第２制御板１３ｂとを有する。

【0024】

一対の第１制御板１３ａは、基板Ｘの相対的移動方向（ｙ軸方向）に直交するように設けられている。図１において、一対の第１制御板１３ａは、ｘｚ平面に沿って設けられている。第１制御板１３ａは、その上端縁が基板Ｘの下面に近接した状態で配置されている。このように第１制御板１３ａが設けられていることで、図１の基板Ｘにおける下面のそれぞれの領域においては、その領域が一対の第１制御板１３ａ間を通過するときに、蒸着がなされることとなる。

【0025】

図２に示されるように、複数の第２制御板１３ｂは、隣り合う噴射ノズル１４の噴射口間の距離をＰ、一対の第１制御板１３ａ間の距離をＬ、ｔａｎθ＝Ｌ／Ｐとした場合、基板Ｘに垂直な方向視（ｚ軸方向視、図２）において、隣り合う噴射ノズル１４の噴射口間の中点Ｍを中心とし、噴射ノズル１４の列に対して角度θ傾斜して配設されている。換言すれば、角θは、第１制御板１３ａと第２制御板１３ｂとがなす鋭角である。さらに具体的には、図２に示されるように、第２制御板１３ｂは、一方の第１制御板１３ａに対する一の噴射ノズル１４ａの噴射口の垂線と上記一方の第１制御板１３ａの内側の面との交点Ｑと、他方の第１制御板１３ａに対する上記一の噴射ノズル１４ａの隣の噴射ノズル１４ｂの噴射口の垂線と上記他方の第１制御板１３ａの内側の面との交点Ｒとを結ぶように設けられている。また、図２に示されるように、基板Ｘに垂直な方向視（ｚ軸方向視、図２）における第２制御板１３ｂの長さＮは（Ｐ^２＋Ｌ^２）^１／２となる。複数の第２制御板１３ｂは、互いに平行に配置されている。

【0026】

各第２制御板１３ｂは板状体であり、その断面形状は実質的に長方形である。より具体的には、図３に示されるように、基板Ｘの相対的移動方向視（ｙ軸方向視、図３）における第２制御板１３ｂの断面形状（ｘｚ平面での断面形状）は、噴射ノズル１４の噴射口と基板Ｘ（基板Ｘの下面、基板Ｘにおける被蒸着面）との距離をＴとした場合、隣り合う噴射ノズル１４の噴射口間を底辺ＢＣとし、高さがＴの二等辺三角形ＡＢＣの２つの斜辺ＡＢ、ＡＣに内接する形状である。なお、図３において点Ａは、隣り合う噴射ノズル１４の噴射口間ＢＣの垂直二等分線と、基板Ｚの下面（基板Ｘにおける被蒸着面）との交点である。図３に示されるように、第２制御板１３ｂは、基板Ｘの下面（被蒸着面）にまで近接する高さとなっている。なお、図３中のＴ’は、第２制御板の上記断面形状における上記二等辺三角形ＡＢＣの底辺ＢＣ（噴射ノズル１４の噴射口）から内接点（第２制御板１３ｂの二等辺三角形ＡＢＣの２つの斜辺ＡＢ、ＡＣへの内接点）までの高さである。板状（断面が直線状）の第２制御板１３ｂにおいては、Ｔ’は、噴射ノズル１４の噴射口からの第２制御板１３ｂの高さに等しい。

【0027】

このような制御板１３が設けられることで、相対的に移動する基板Ｘに対する各噴射ノズル１４からの蒸着量の分布曲線は、上記移動方向視（ｙ軸方向視）において実質的に二等辺三角形状となる。具体的には、図４（ｂ）に示されるように、上記移動方向視における基板Ｘに対する各噴射ノズル１４からの蒸着量分布曲線は、実質的に底辺の長さが２Ｐである同一な二等辺三角形状となる。これは、以下の理由による。上記移動方向視において、各噴射ノズル１４の直上の位置では、噴射口からの蒸着材が、相対的に移動する基板Ｘに到達するまで第２制御板１３ｂによって全く遮断されない。一方、移動方向視において、噴射ノズル１４の直上から距離Ｐ以上離れた位置では、噴射口からの蒸着材は第２制御板１３ｂによって完全に遮断され、基板Ｘに到達しない。噴射ノズル１４の直上の位置から距離Ｐ離れた位置までの間においては、上述のように斜めに配置した第２制御板１３ｂにより、蒸着量は直線的に変化することとなる。これにより、噴射ノズル１４からの蒸着量分布曲線は、実質的に底辺の長さが２Ｐである二等辺三角形状となる。なお、「二等辺三角形状」とは、厳密な二等辺三角形に限定されないことを意味し、本発明の効果に影響を与えない範囲で、例えば各辺（実質的に等しい長さの２つの辺）が多少湾曲していてもよく、頂点が多少丸みを帯びていてもよい。但し、頂点は実質的に丸みを帯びていないことが好ましく、各辺は実質的に直線であることが好ましい。

【0028】

なお、上記の説明は、上記移動方向視において、各噴射ノズル１４の直上の位置から距離Ｐ離れた位置までの間では、制御板が無い場合の蒸着量が等しいと仮定している。通常、この仮定が実質的に成り立つ範囲である。これを示す蒸着量の測定結果を図５に示す。図５は、図１のように制御板を配置した蒸着装置における１の噴射ノズルからの蒸着量分布曲線の計算値と実測値とを示したものである。上述のように実質的に二等辺三角形状の分布が生じていることが確認できる。

【0029】

各噴射ノズル１４からの分布が、底辺の長さが２Ｐの同一な二等辺三角形状となっている場合、距離Ｐずつ離れた複数の噴射ノズル１４全体における蒸着量の分布は、図４（ｃ）に示す通り平坦な分布となる。このため当該蒸着装置１０によれば、膜厚均一性の高い蒸着を行うことができる。

【0030】

また、当該蒸着装置１０によれば、各噴射ノズル１４からの蒸着範囲は、両隣の噴射ノズル１４までの範囲に限られ、シャドーが少ない蒸着膜が形成される。具体的には、当該蒸着装置１０を用いて蒸着を行った場合、蒸着材の基板Ｘへの最小入射角αは、ｔａｎα＝Ｔ／｛Ｐ^２＋（Ｌ／２）^２｝^１／２を満たす値となる（図６参照）。すなわち、図６に示されるように、最小の入射角となる位置は、基板Ｘの相対的移動方向視（ｙ軸方向視）において、噴射ノズル１４から距離Ｐ離れた、第１制御板１３ａの直上の位置Ｏとなる。このときの基板Ｘへの蒸着材の入射角が上記角αとなる。

【0031】

＜蒸着方法＞
本発明の一実施形態に係る蒸着方法は、蒸着装置１０を用いて蒸着を行う工程を備える。

【0032】

当該蒸着方法は、当該蒸着装置１０を用いること以外は従来公知の蒸着方法と同様に行うことができる。すなわち、基板Ｘを相対的に移動させながら、複数の噴射ノズル１４から蒸着材を噴射させることにより、基板Ｘの表面（図１おける下面）に蒸着材を蒸着させる。なお、各噴射ノズル１４からの蒸着材の噴射量は、通常実質的に等しい。当該蒸着方法によれば、上述のように、膜厚均一性が高く、かつシャドーが少ない蒸着膜を形成することができる。また、噴射ノズル１４の数を多くした設計とすることで、大型の基板に対しても良好な蒸着を行うことができる。

【0033】

当該蒸着装置１０を用いた蒸着工程においては、上述のように、蒸着材の基板Ｘへの最小入射角をαについて、ｔａｎα＝Ｔ／｛Ｐ^２＋（Ｌ／２）^２｝^１／２の関係が満たされる。ここで、当該蒸着装置１０を用いた蒸着方法においては、適当な最小入射角αで蒸着を行うことができるように、噴射ノズル１４の噴射口間の距離Ｐ、一対の第１制御板１３ａ間の距離Ｌ、及び噴射ノズル１４の噴射口と基板Ｘとの距離Ｔのうちの一部又は全部が調整可能に構成されていてもよい。例えば、噴射ノズル１４の噴射口間の距離Ｐとしては１００〜５００ｍｍ、一対の第１制御板１３ａ間の距離Ｌとしては、１００〜５００ｍｍ、噴射ノズル１４の噴射口と基板Ｘとの距離Ｔとしては、１００〜８００ｍｍの範囲で調整することができる。距離Ｐ及び距離Ｌに対応して、第１制御板１３ａと第２制御板１３ｂとがなす鋭角θは、例えば４５〜７０°の範囲となる。また、最小入射角αは、例えば４５〜７０°の範囲で調整される。

【0034】

＜蒸着装置：第２の実施形態＞
第２の実施形態に係る蒸着装置は、制御板２３の形状が異なること以外は、第１の実施形態に係る蒸着装置１０と同様である。

【0035】

図７に示す第２の実施形態に係る蒸着装置の制御板２３は、一対の第１制御板１３ａと、複数の第２制御板２３ｂとを有する。制御板２３は、複数の第２制御板２３ｂの移動方向視（ｙ軸方向視）における断面形状が異なること以外は、第１の実施形態に係る蒸着装置１０の制御板１３と同じである。すなわち、制御板２３の第１制御板１３ａは、蒸着装置１０の第１制御板１３ａと同じである。

【0036】

第２制御板２３ｂの断面形状はＴ字状である。より具体的には、図９に示されるように、第２制御板２３ｂの移動方向視（ｙ軸方向視、図９）における断面形状（ｘｚ平面での断面形状）は、噴射ノズル１４の噴射口と基板Ｘとの距離をＴとした場合、隣り合う噴射ノズル１４の噴射口間を底辺ＢＣとし、高さがＴの二等辺三角形ＡＢＣの２つの斜辺ＡＢ、ＡＣに内接するＴ字状である。

【0037】

図８に示されるように、基板Ｘに垂直な方向視（ｚ軸方向視、図８）における第２制御板２３ｂの長さＮは、図２の第２制御板１３ｂと同様、（Ｐ^２＋Ｌ^２）^１／２となる。しかし、幅がありかつ高さの低い各第２制御板２３ｂにおいて、一対の第１制御板１３ａに近い両端部分Ｄには、蒸着材が当たらないこととなる。従って、最小限必要な第２制御板１３ｂの長さＮ’は、第２制御板２３ｂの断面形状における上記二等辺三角形ＡＢＣの底辺から内接点までの高さをＴ’とした場合（図９参照）、（Ｔ’／Ｔ）（Ｐ^２＋Ｌ^２）^１／２となる。これは、第２制御板２３ｂのｚ軸方向視におけるｘ軸方向の幅Ｗと噴射ノズル１４の噴射口間の距離Ｐとの比Ｗ／Ｐ（図８参照）が、比Ｔ’／Ｔ（図９参照）と等しいことによる。このため、基板Ｘに垂直な方向視（ｚ軸方向視、図８）における第２制御板２３ｂの長さは、（Ｔ’／Ｔ）（Ｐ^２＋Ｌ^２）^１／２以上（Ｐ^２＋Ｌ^２）^１／２以下であればよい。

【0038】

第２の実施形態に係る蒸着装置を用いた蒸着方法は、上述した蒸着装置１０を用いる場合と同様である。第２の実施形態に係る蒸着装置を用いた場合も、各噴射ノズル１４からの蒸着材は、蒸着装置１０の場合と同様に、制御板によって制御される。このため、移動方向視における基板Ｘに対する各噴射ノズル１４からの蒸着量分布曲線は、実質的に底辺の長さが２Ｐである同一な二等辺三角形状となり、複数の噴射ノズル１４全体における蒸着量の分布は、平坦な分布となる（図４（ｂ）、（ｃ）参照）。

【0039】

＜蒸着装置：第３の実施形態＞
第３の実施形態に係る蒸着装置は、制御板３３が異なること以外は、第１の実施形態に係る蒸着装置１０と同様である。

【0040】

図１０に示す第３の実施形態に係る蒸着装置の制御板３３は、一対の第１制御板１３ａと、複数の第２制御板３３ｂとを有する。制御板３３は、複数の第２制御板３３ｂの基板Ｘに垂直な方向視（ｚ軸方向視、図１０）における配置向きが異なること以外は、第１の実施形態に係る蒸着装置１０の制御板１３と同じである。すなわち、制御板３３の第１制御板１３ａは、蒸着装置１０の第１制御板１３ａと同じである。

【0041】

複数の第２制御板３３ｂは、基板Ｘに垂直な方向視（ｚ軸方向視、図１０）において、ジグザグに配置されていること以外は、第１実施形態に係る第２制御板１３ｂと同じである。これらの各第２制御板３３ｂも、基板Ｘに垂直な方向視（ｚ軸方向視、図１０）において、噴射ノズル１４の列に対して角度θ傾斜して配設されている。

【0042】

第３の実施形態に係る蒸着装置を用いて蒸着を行った場合も、各噴射ノズル１４からの蒸着材は、蒸着装置１０の場合と同様に制御板によって制御される。すなわち、移動方向視における基板Ｘに対する各噴射ノズル１４からの蒸着量分布曲線は、実質的に底辺の長さが２Ｐである同一な二等辺三角形状となり、複数の噴射ノズル１４全体における蒸着量の分布は、図４（ｃ）に示す通り平坦な分布となる（図４（ｂ）、（ｃ）参照）。

【0043】

＜蒸着装置：第４の実施形態＞
第４の実施形態に係る蒸着装置は、図１１に示すように、蒸着源４１が、複数の噴射ノズル１４のそれぞれを挟むように、かつ第２制御板１３ｂと平行に配置される複数の共蒸着用噴射ノズル４５をさらに有する。第４の実施形態に係る蒸着装置は、蒸着源４１が共蒸着用噴射ノズル４５をさらに有すること以外は、第１の実施形態に係る蒸着装置１０と同様である。噴射ノズル１４とこれに隣接する共蒸着用噴射ノズル４５との距離（開口部の中心間距離）Ｖとしては、例えば１０〜４０ｍｍである。

【0044】

第４の実施形態に係る蒸着装置においては、例えば、各噴射ノズル１４から第１の蒸着材が噴射され、各共蒸着用噴射ノズル４５から第２の蒸着材が噴射され、共蒸着を行うことができる。このように、複数の第２制御板１３ｂがそれぞれ平行に配置し、かつ、複数の噴射ノズル１４のそれぞれを挟むように、かつ第２制御板１３ｂと平行に複数の共蒸着用噴射ノズル４５をさらに配置することで、２種の蒸着材の蒸着量の分布曲線の同一性が高くなり、濃度のムラの小さい共蒸着膜を形成することができる。

【0045】

＜他の実施形態＞
本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲でその構成を変更することもできる。例えば、複数の噴射ノズルの数は特に限定されるものではなく、蒸着を行う基板のサイズ等に応じて適宜設定することができる。噴射ノズルの数は、例えば３以上２０以下とすることができる。噴射ノズルの数を増やすことで、蒸着領域を広げ、大型基板への蒸着が可能となる。また、上記実施の形態においては、第２制御板の断面形状は、直線状（Ｉ字状）及びＴ字状のものを挙げたが、これらの形に限定されるものでは無い。

【産業上の利用可能性】

【0046】

本発明の蒸着装置及び蒸着方法は、ディスプレイパネルや太陽電池等の金属電極配線、半導体層、有機ＥＬ層、その他の有機材料薄膜や無機材料薄膜等の成膜に好適に用いることができる。

【符号の説明】

【0047】

１０ 蒸着装置
１１、４１ 蒸着源
１２ 基板保持部
１３、２３、３３、４３ 制御板
１３ａ 第１制御板
１３ｂ、２３ｂ、３３ｂ 第２制御板
１４、１４ａ、１４ｂ 噴射ノズル
４５ 共蒸着用噴射ノズル
１００ 蒸着装置
１０１ 噴射ノズル
Ｄ 第２制御板の両端部分（蒸着材が当たらない領域）
Ｌ 一対の第１制御板間の距離
Ｍ 隣り合う噴射ノズルの噴射口間の中点
Ｎ 第２制御板の長さ
Ｎ’第２制御板の最小限必要な長さ
Ｐ 隣り合う噴射ノズルの噴射口間の距離
Ｑ 一方の第１制御板に対する一の噴射ノズルの噴射口の垂線と上記一方の第１制御板の内側の面との交点
Ｒ 他方の第１制御板に対する上記一の噴射ノズルの隣の噴射ノズルの噴射口の垂線と上記他方の第１制御板の内側の面との交点
Ｓ シャドー
Ｔ 噴射ノズルの噴射口と基板との距離
Ｔ’第２制御板の断面形状における二等辺三角形ＡＢＣの底辺ＢＣから、上記二等辺三角形の斜辺ＡＢ、ＡＣとの内接点までの高さ
Ｕ 分布曲線
Ｖ 噴射ノズルとこれに隣接する共蒸着用噴射ノズルとの距離
Ｗ 基板に垂直な方向視における第２制御板の幅
Ｘ 基板
Ｙ マスク
Ｚ 蒸着膜
θ 第１制御板と第２制御板とがなす鋭角
α 基板への蒸着材の最小入射角

【要約】

【課題】膜厚均一性が高く、かつシャドーが少ない蒸着膜が形成されるように設計され、大型の基板に対して良好な蒸着を行うことができる蒸着装置、及びこのような蒸着装置を用いた蒸着方法を提供する。
【解決手段】本発明は、直線状かつ等間隔に配置され、噴射口から蒸着材を噴射する複数の噴射ノズルを有する蒸着源、及び上記複数の噴射ノズルの列と平行に基板を保持する基板保持部、及び上記基板に対して垂直に配置され、上記蒸着材の蒸着領域を制御する制御板を備え、上記基板が、上記基板の平行状態を維持しながら上記複数の噴射ノズルの列に対して垂直方向に相対的に移動可能に構成された蒸着装置であって、隣り合う上記噴射ノズルの噴射口間の距離をＰとした場合、上記移動方向視における上記基板に対する各噴射ノズルからの蒸着量分布曲線が、実質的に底辺の長さが２Ｐである同一な二等辺三角形状である蒸着装置である。
【選択図】図１

【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】