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(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】
(24)【登録日】2022-02-16
(45)【発行日】2022-02-25
(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 20060101AFI20220217BHJP
【ＦＩ】
C23C14/24 A
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2018057921
(22)【出願日】2018-03-26
(65)【公開番号】P2019167605
(43)【公開日】2019-10-03
【審査請求日】2020-10-14
(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】100187768
【弁理士】
【氏名又は名称】藤中 賢一
(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】今井 淳一
(56)【参考文献】
【文献】特開２００５－２９３９６８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ２３Ｃ １４／２４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
平面上に配置された複数の噴射ノズル、及び上記複数の噴射ノズルと平行に基板を保持する基板保持部
を備え、
上記複数の噴射ノズル及び上記基板の少なくとも一方が、上記基板の平行状態を維持しながら一方向に移動可能に構成された蒸着装置であって、
上記複数の噴射ノズルが、
上記移動方向に垂直な第１直線上に配置され、それぞれ上記基板に対して垂直に設けられる複数の第１噴射ノズルからなる第１ノズル群、
上記第１直線に対して平行かつ上記移動方向に沿って前方に位置する第２直線上に配置され、それぞれ上記基板の法線方向から上記第１直線側に傾斜して設けられる複数の第２噴射ノズルからなる第２ノズル群、及び
上記第１直線に対して平行かつ上記移動方向に沿って後方に位置する第３直線上に配置され、それぞれ上記基板の法線方向から上記第１直線側に傾斜して設けられる複数の第３噴射ノズルからなる第３ノズル群
のうちの少なくとも２のノズル群から構成され、
上記基板保持部が上記基板を保持したときの上記複数の噴射ノズルと上記基板との距離（ｍｍ）をＬ １ 、上記第１直線と上記第２直線との距離（ｍｍ）をＬ ２ 、上記第１直線と上記第３直線との距離（ｍｍ）をＬ ３ 、上記複数の第２噴射ノズルの上記基板の法線に対する傾斜角をθ ２ 、上記複数の第３噴射ノズルの上記基板の法線に対する傾斜角をθ ３ としたとき、下記式（１）及び式（２）を満たし、
上記θ ２ 及びθ ３ が、それぞれ１０°以上４０°以下であることを特徴とする蒸着装置。
０．９Ｌ ２ ≦Ｌ １ ｔａｎ（θ ２ ／２）≦１．１Ｌ ２ ・・・（１）
０．９Ｌ ３ ≦Ｌ １ ｔａｎ（θ ３ ／２）≦１．１Ｌ ３ ・・・（２）
【請求項2】
請求項１に記載の蒸着装置を用いて共蒸着を行う工程を備える蒸着方法。
【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、基板を保持する基板保持部とを備える。
【0003】
蒸着装置の一つとして、噴射ノズル（蒸着源）に対して基板を相対的に移動させながら蒸着を行うことができる蒸着装置が採用されている（特許文献１参照）。図５に示すように、このような蒸着装置１００は、複数の噴射ノズル１０２（蒸着源１０１）及び基板Ｘの少なくとも一方が、基板Ｘの噴射ノズル１０２に対する平行状態を維持しながら一方向に移動可能に構成されている。具体的に図５においては、基板Ｘが、右方向に移動可能に構成されている。また、蒸着装置１００においては、複数の噴射ノズル１０２が、蒸着源１０１に、基板Ｘの相対的移動方向に垂直な方向に直線状に配置されている。このような蒸着装置１００によれば、大型の基板Ｘに対して連続的に蒸着を行うことができる。
【0004】
一方、蒸着法の一種として、共蒸着法が知られている。共蒸着法は、異なる種類の蒸着材を用い、複数種の蒸着材が混合された蒸着膜を形成する方法である（特許文献２参照）。例えば、ホスト材料としての半導体材料と、ドーパント材料とを適当な比率で混合した共蒸着を行うことで、ｐ型又はｎ型の半導体薄膜を形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】国際公開第２０１４／２０３６３２号
【文献】特開２０１７－８２２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ここで、上述のような連続蒸着可能な蒸着装置において２種の蒸着材を用いる共蒸着方法に対応させようとした場合、図６に示す蒸着装置２００のように、蒸着源２０１に第１の蒸着材を噴射する第１噴射ノズル２０２と第２の蒸着材を噴射する第２噴射ノズル２０３とを一の直線上に交互に配置した構成とすることが考えられる。しかし、このような蒸着装置２００においては、２種の噴射ノズル２０２、２０３の配置などの蒸着源２０１の構造が複雑になる。
【0007】
そこで、図７に示す蒸着装置３００のように、第１の蒸着材を噴射する複数の第１噴射ノズル３０２と、第２の蒸着材を噴射する複数の第２噴射ノズル３０３とを平行に配置することが考えられる。しかしこの場合、図８に示すように、基板Ｘ表面に形成される第１噴射ノズル３０２による第１の蒸着材の分布曲線Ｚ１のピークと、第２噴射ノズル３０３による第２の蒸着材の分布曲線Ｚ２のピークとにずれが生じる。従って、位置（膜の表面からの距離）によって濃度（成分比）が大きく異なる共蒸着膜が形成されることになり好ましくない。
【0008】
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、蒸着材の濃度の均一性の高い共蒸着膜を得る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】
【0009】
上記課題を解決するためになされた本発明は、平面上に配置された複数の噴射ノズル、及び上記複数の噴射ノズルと平行に基板を保持する基板保持部を備え、上記複数の噴射ノズル及び上記基板の少なくとも一方が、上記基板の平行状態を維持しながら一方向に移動可能に構成された蒸着装置であって、上記複数の噴射ノズルが、上記移動方向に垂直な第１直線上に配置され、それぞれ上記基板に対して垂直に設けられる複数の第１噴射ノズルからなる第１ノズル群、上記第１直線に対して平行かつ上記移動方向に沿って前方に位置する第２直線上に配置され、それぞれ上記基板の法線方向から上記第１直線側に傾斜して設けられる複数の第２噴射ノズルからなる第２ノズル群、及び上記第１直線に対して平行かつ上記移動方向に沿って後方に位置する第３直線上に配置され、それぞれ上記基板の法線方向から上記第１直線側に傾斜して設けられる複数の第３噴射ノズルからなる第３ノズル群のうちの少なくとも２のノズル群から構成されることを特徴とする蒸着装置である。
【0010】
上記基板保持部が上記基板を保持したときの上記複数の噴射ノズルと上記基板との距離（ｍｍ）をＬ１、上記第１直線と上記第２直線との距離（ｍｍ）をＬ２、上記第１直線と上記第３直線との距離（ｍｍ）をＬ３、上記複数の第２噴射ノズルの上記基板の法線に対する傾斜角をθ２、上記複数の第３噴射ノズルの上記基板の法線に対する傾斜角をθ３としたとき、下記式（１）及び式（２）を満たすことが好ましい。
０．８Ｌ２≦Ｌ１ｔａｎ（θ２／２）≦１．２Ｌ２ ・・・（１）
０．８Ｌ３≦Ｌ１ｔａｎ（θ３／２）≦１．２Ｌ３ ・・・（２）
０．８Ｌ２≦Ｌ１ｔａｎ（θ２／２）≦１．２Ｌ２ ・・・（１）
０．８Ｌ３≦Ｌ１ｔａｎ（θ３／２）≦１．２Ｌ３ ・・・（２）
【0011】
上記θ２及びθ３が、それぞれ４５°以下であることが好ましい。
【0012】
上記課題を解決するためになされた別の本発明は、当該蒸着装置を用いて共蒸着を行う工程を備える蒸着方法である。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、蒸着材の濃度の均一性の高い共蒸着膜を得る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】
【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＞
図１の蒸着装置１０は、複数の蒸着源１１及び基板保持部１２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。
図１の蒸着装置１０は、複数の蒸着源１１及び基板保持部１２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】
複数の蒸着源１１は、それぞれ、上側先端に設けられた開口（噴射口）から、気化した蒸着材を噴射する複数の噴射ノズル１３（第１噴射ノズル１３ａ、第２噴射ノズル１３ｂ、第３噴射ノズル１３ｃ）を有する。複数の噴射ノズル１３は、一の平面上に配置されている。各蒸着源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１３から噴射するように構成されている。
【0018】
各蒸着源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１３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。坩堝には、気化効率を考慮し、蒸着材と共に、熱的及び化学的に安定しており、かつ蒸着材よりも熱伝導率の高い粒状の伝熱媒体が収納されていてもよい。あるいは、粒状の伝熱媒体と、この伝熱媒体を被覆する蒸着材とで構成される複合材を坩堝に収納してもよい。また、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。
【0019】
なお、後に詳述するように、複数の噴射ノズル１３は、複数の第１噴射ノズル１３ａからなる第１ノズル群１３Ａと、複数の第２噴射ノズル１３ｂからなる第２ノズル群１３Ｂと、複数の第３噴射ノズル１３ｃからなる第３ノズル群１３Ｃとから構成されている。１の蒸着源１１に複数の第１噴射ノズル１３ａが、他の１の蒸着源１１に複数の第２噴射ノズル１３ｂが、残りの１の蒸着源１１に複数の第３噴射ノズル１３ｃがそれぞれ設けられている。複数の第１噴射ノズル１３ａは第１の蒸着材を噴射し、複数の第２噴射ノズル１３ｂ及び複数の第３噴射ノズル１３ｃは第２の蒸着材を噴射するようにそれぞれ構成されている。また、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る。
【0020】
基板保持部１２は、複数の噴射ノズル１３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１３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１３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。
【0021】
基板Ｘと複数の噴射ノズル１３とが平行とは、例えば、基板Ｘと、複数の噴射ノズル１３における各開口の中心を通る平面とが、平行な状態である。あるいは、基板Ｘと、複数の噴射ノズル１３が配置された面とが平行な状態であってよい。
【0022】
蒸着装置１０においては、複数の噴射ノズル１３（又は蒸着源１１全体）及び基板Ｘの少なくとも一方が、基板Ｘの複数の噴射ノズル１３との平行状態を維持しながら一方向に移動可能に構成されている。すなわち、複数の噴射ノズル１３と基板Ｘ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１３（すなわち、蒸着源１１全体）は固定され、基板Ｘが左側から右側へ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。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１３（又は蒸着源１１全体）が移動するように構成されていてもよい。
【0023】
複数の噴射ノズル１３は、平面上（平面状）に配置されている。すなわち、複数の噴射ノズル１３の各開口の中心は、一の平面上に配置されている。なお、この平面とは、複数の噴射ノズル１３の配置状態を示すための仮想の面であり、例えば実際に一つの蒸着源上の一つの面に対して全ての噴射ノズル１３が配置されていることを意味するものではない。複数の噴射ノズル１３は、第１ノズル群１３Ａ、第２ノズル群１３Ｂ及び第３ノズル群１３Ｃから構成されている。
【0024】
第１ノズル群１３Ａは、複数の第１噴射ノズル１３ａからなる。各第１噴射ノズル１３ａは、複数の噴射ノズル１３及び基板Ｘの少なくとも一方の移動方向（図１における左右方向、基板Ｘの相対的移動方向）に垂直な第１直線Ａ上に配置されている。各第１噴射ノズル１３ａが第１直線Ａ上に配置されているとは、各第１噴射ノズル１３ａにおいて蒸着材を噴射する開口の中心が、第１直線Ａ上に位置することを意味する。換言すれば、各開口の中心が第１直線Ａ上に位置するよう、各第１噴射ノズル１３ａは配置されている。また、各第１噴射ノズル１３ａは、基板Ｘに対して垂直に設けられている。具体的には、筒状構造の各第１噴射ノズル１３ａは、その中心軸が基板Ｘに対して垂直となる姿勢で設けられている。各第１噴射ノズル１３ａの開口面は、各第１ノズル１３ａの中心軸に垂直である。なお、図１においては、第１直線Ａ上に配置された４つの第１噴射ノズル１３ａを図示している。複数の第１噴射ノズル１３ａは、それぞれ第１の蒸着材を噴射する。
【0025】
第２ノズル群１３Ｂは、複数の第２噴射ノズル１３ｂからなる。各第２噴射ノズル１３ｂは、第２直線Ｂ上に配置されている。各第２噴射ノズル１３ｂが第２直線Ｂ上に配置されているとは、各第２噴射ノズル１３ｂにおいて蒸着材を噴射する開口の中心が、第２直線Ｂ上に位置することを意味する。換言すれば、各開口の中心が第２直線Ｂ上に位置するよう、各第２噴射ノズル１３ｂは配置されている。第２直線Ｂは、第１直線Ａに対して平行、かつ基板Ｘの相対的移動方向に沿って前方（図１における左方向）に位置する直線である。また、各第２噴射ノズル１３ｂは、基板Ｘの法線方向から第１直線Ａ（第１噴射ノズル１３ａ）側に傾斜して設けられている。具体的には、筒状構造の各第２噴射ノズル１３ｂは、その少なくとも先端部分の中心軸が、基板Ｘに対して第１直線Ａ側に傾斜する姿勢で設けられている。各第２噴射ノズル１３ｂの中心軸は、平面視（図１の状態において上から見た状態）において、第２直線Ｂに垂直である。各第２噴射ノズル１３ｂの開口面は、各第２ノズル１３ｂの中心軸に垂直である。なお、図１においては、第２直線Ｂ上に配置された４つの第２噴射ノズル１３ｂを図示している。複数の第２噴射ノズル１３ｂは、それぞれ第２の蒸着材を噴射する。
【0026】
第３ノズル群１３Ｃは、複数の第３噴射ノズル１３ｃからなる。各第３噴射ノズル１３ｃは、第３直線Ｃ上に配置されている。各第３噴射ノズル１３ｃが第３直線Ｃ上に配置されているとは、各第３噴射ノズル１３ｃにおいて蒸着材を噴射する開口の中心が、第３直線Ｃ上に位置することを意味する。換言すれば、各開口の中心が第３直線Ｃ上に位置するよう、各第３噴射ノズル１３ｃは配置されている。第３直線Ｃは、第１直線Ａに対して平行、かつ基板Ｘの相対的移動方向に沿って後方（図１における右方向）に位置する直線である。また、各第３噴射ノズル１３ｃは、基板Ｘの法線方向から第１直線Ａ（第１噴射ノズル１３ａ）側に傾斜して設けられている。具体的には、筒状構造の各第３噴射ノズル１３ｃは、その少なくとも先端部分の中心軸が、基板Ｘに対して第１直線Ａ側に傾斜する姿勢で設けられている。各第３噴射ノズル１３ｃの中心軸は、平面視（図１の状態において上から見た状態）において、第３直線Ｃに垂直である。各第３噴射ノズル１３ｃの開口面は、各第３ノズル１３ｃの中心軸に垂直である。なお、図１においては、第３直線Ｃ上に配置された４つの第３噴射ノズル１３ｃを図示している。複数の第３噴射ノズル１３ｃは、それぞれ第２の蒸着材を噴射する。
【0027】
図１の蒸着装置１０においては、第２直線Ｂ上に配置された４つの第２噴射ノズル１３ｂ、第１直線Ａ上に配置された４つの第１噴射ノズル１３ａ、及び第３直線Ｃ上に配置された４つの第３噴射ノズル１３ｃが、この順に互いに平行に配置されている。また、４つの第１噴射ノズル１３ａ、４つの第２噴射ノズル１３ｂ、及び４つの第３噴射ノズル１３ｃの各噴射ノズルは、それぞれ等間隔に配置されている。基板Ｘの相対的移動方向視において、４つの第１噴射ノズル１３ａ、４つの第２噴射ノズル１３ｂ、及び４つの第３噴射ノズル１３ｂは、重なり合うように配置されている。
【0028】
当該蒸着装置１０においては、中央に設けられた複数の第１噴射ノズル１３ａが、第１の蒸着材を噴射し、複数の第１噴射ノズル１３ａの前後に設けられた複数の第２噴射ノズル１３ｂ及び第３噴射ノズル１３ｃが、第２の蒸着材を噴射するよう構成されている。また、複数の第１噴射ノズル１３ａは、垂直に設けられているのに対し、複数の第２噴射ノズル１３ｂ、及び複数の第３噴射ノズル１３ｃは、それぞれ第１の噴射ノズル１３ａ側に傾斜して設けられている。このため、複数の第２噴射ノズル１３ｂから噴射される第２の蒸着材の分布曲線のピークは、複数の第１噴射ノズル１３ａから噴射される第１の蒸着材の分布曲線のピークに近づく。同様に、複数の第３噴射ノズル１３ｃから噴射される第２の蒸着材の分布曲線のピークは、複数の第１噴射ノズル１３ａから噴射される第１の蒸着材の分布曲線のピークに近づく。特に、当該蒸着装置１０においては、複数の第２噴射ノズル１３ｂ、及び複数の第３噴射ノズル１３ｃの双方から第２の蒸着材を噴射しているため、第１の蒸着材の分布曲線と、第２の蒸着材の分布曲線とが、より近似した形となる。すなわち、基板Ｘの位置によらず、第１の蒸着材と第２の蒸着材とが、同様の比率で混合されることになる。従って、当該蒸着装置１０によれば、２種の蒸着材の濃度（成分比）の均一性が高い共蒸着膜を得ることができる。すなわち、当該蒸着装置１０から形成される共蒸着膜は、濃度のムラが小さい。
【0029】
以下、複数の第２噴射ノズル１３ｂ、及び複数の第３噴射ノズル１３ｃの好ましい傾斜角等について、図２等を参照にしつつ説明する。なお、図２は、当該蒸着装置１０を第１直線Ａ方向視した状態を示した図である。基板保持部１２が基板Ｘを保持したときの複数の噴射ノズル１３（第１噴射ノズル１３ａ、第２噴射ノズル１３ｂ、及び第３噴射ノズル１３ｃ）と基板Ｘとの距離（ｍｍ）をＬ１、第１直線Ａと第２直線Ｂとの距離（ｍｍ）をＬ２、第１直線Ａと第３直線Ｃとの距離（ｍｍ）をＬ３（図示せず）、複数の第２噴射ノズル１３ｂの基板Ｘの法線に対する傾斜角をθ２、複数の第３噴射ノズル１３ｃの基板Ｘの法線に対する傾斜角をθ３（図示せず）としたとき、下記式（１）及び式（２）を満たすことが好ましい。なお、第２噴射ノズル１３ｂの基板Ｘの法線に対する傾斜角θ２は、図２において、第２噴射ノズル１３ｂの中心軸Ｑと、基板Ｘの法線Ｐとのなす角である。
０．８Ｌ２≦Ｌ１ｔａｎ（θ２／２）≦１．２Ｌ２ ・・・（１）
０．８Ｌ３≦Ｌ１ｔａｎ（θ３／２）≦１．２Ｌ３ ・・・（２）
０．８Ｌ２≦Ｌ１ｔａｎ（θ２／２）≦１．２Ｌ２ ・・・（１）
０．８Ｌ３≦Ｌ１ｔａｎ（θ３／２）≦１．２Ｌ３ ・・・（２）
【0030】
後述する実施例にて示されるように、基板の法線方向に対する噴射ノズルの傾斜角をθとした場合、この噴射ノズルから基板に対して噴射される蒸着材のピーク位置は、噴射ノズルの直上の位置から、約Ｌ１ｔａｎ（θ／２）ずれた位置となる（Ｌ１は、噴射ノズルと基板との距離）。従って、図２に示されるように、実質的にＬ２＝Ｌ１ｔａｎ（θ２／２）の関係が成り立つとき、第２噴射ノズル１３ｂから噴射される蒸着材の分布曲線のピーク位置は、第１噴射ノズル１３ａから噴射される蒸着材の分布曲線のピーク位置と一致することとなる。なお、図２においては、第１噴射ノズル１３ａと第２噴射ノズル１３ｂとの関係を示しているが、第１噴射ノズル１３ａと第３噴射ノズル１３ｃとの関係においても同様である。従って、上記式（１）及び式（２）が満たされる場合、第１の蒸着材の分布曲線と第２の蒸着材の分布曲線とは、より近似することとなり、２種の蒸着材の濃度（成分比）の均一性が高い共蒸着膜を得ることができる。すなわち、当該蒸着装置１０から形成される共蒸着膜の濃度のムラをより低減することができる。
【0031】
上記効果を高めるためには、Ｌ１ｔａｎ（θ２／２）の下限は、０．９Ｌ２が好ましく、０．９５Ｌ２がより好ましい。一方、Ｌ１ｔａｎ（θ２／２）の上限は、１．１Ｌ２が好ましく、１．０５Ｌ２がより好ましい。同様に、Ｌ１ｔａｎ（θ３／２）の下限は、０．９Ｌ３が好ましく、０．９５Ｌ３がより好ましい。一方、Ｌ１ｔａｎ（θ３／２）の上限は、１．１Ｌ３が好ましく、１．０５Ｌ３がより好ましい。
【0032】
第２噴射ノズル１３ｂの傾斜角θ２、及び第３噴射ノズル１３ｃの傾斜角θ３は、０°超であれば特に限定されないが、下限としては５°が好ましく、１０°がより好ましく、１５°がさらに好ましく、２０°がよりさらに好ましく、２５°がよりさらに好ましい。一方、傾斜角θ２及び傾斜角θ３の上限としては、例えば６０°又は５０°であってもよいが、４５°が好ましく、３５°がより好ましいこともある。傾斜角θ２及び傾斜角θ３を上記範囲とすることで、第２噴射ノズル１３ｂ及び第３噴射ノズル１３ｃから噴射される蒸着材の分布曲線がより好ましい形状となり、蒸着材の濃度均一性を高めることができる。
【0033】
なお、複数の噴射ノズル１３と基板Ｘとの距離Ｌ１としては、例えば３００ｍｍ以上１０００ｍｍ以下とすることができる。また、第１直線Ａと第２直線Ｂとの距離Ｌ２、及び第１直線Ａと第３直線Ｃとの距離Ｌ３の下限としては、６０ｍｍが好ましく、８０ｍｍがより好ましい。また、上記距離Ｌ２及び距離Ｌ３の上限としては、１８０ｍｍが好ましく、１６０ｍｍがより好ましい。
【0034】
第２噴射ノズル１３ｂの傾斜角θ２と第３噴射ノズル１３ｃの傾斜角θ３とは、等しくても異なっていてもよいが、等しいことが好ましい。また、第１直線Ａと第２直線Ｂとの距離Ｌ２と、第１直線Ａと第３直線Ｃとの距離Ｌ３とは、等しくても異なっていてもよいが、等しいことが好ましい。特に、傾斜角θ２と傾斜角θ３とが等しく、かつ距離Ｌ２と距離Ｌ３とが等しいことが好ましい。このような場合、第２噴射ノズル１３ｂと第３噴射ノズル１３ｃとが、第１噴射ノズル１３ａを基準として対称に配置されていることとなり、第２噴射ノズル１３ｂ及び第３噴射ノズル１３ｃから噴射される蒸着材の分布曲線がより好ましい形状となるため、蒸着材の濃度均一性を高めることができる。
【0035】
＜蒸着方法＞
本発明の一実施形態に係る蒸着方法は、当該蒸着装置１０を用いて共蒸着を行う工程を備える。
本発明の一実施形態に係る蒸着方法は、当該蒸着装置１０を用いて共蒸着を行う工程を備える。
【0036】
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、複数の第１噴射ノズル１３ａから第１の蒸着材を噴射させ、複数の第２噴射ノズル１３ｂ及び複数の第３噴射ノズル１３ｃから第２の蒸着材を噴射させることにより、基板Ｘの表面（図１、２における下面）に、第１の蒸着材及び第２の蒸着材とを共蒸着させる。当該蒸着方法によれば、２種の蒸着材の濃度（成分比）の均一性が高い共蒸着膜を得ることができる。すなわち、当該蒸着方法により形成される共蒸着膜は、濃度のムラが小さい。
【0037】
なお、例えば、当該蒸着装置１０において、上記距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及び傾斜角θ２、θ３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。この場合、例えば、各蒸着材のピーク位置が一致するように、あるいは、上記式（１）、（２）の関係が満たされるように上記距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及び傾斜角θ２、θ３を調整した後、共蒸着を行うことができる。
【0038】
なお、第１の蒸着材の蒸着量（噴射量）と第２の蒸着材の蒸着量（噴射量）との比は、目的の共蒸着膜の組成に応じて適宜調整することができる。例えば、第１の蒸着材をドーパント成分とし、第２の蒸着材をホスト成分とした場合、第２の蒸着材に対して、少量の第１の蒸着材を共蒸着させることができる。例えば、第１の蒸着材と第２の蒸着材との噴射量（蒸着量）の比を１：９とした場合、蒸着膜のどの領域においても１：９に近い濃度比で第１の蒸着材と第２の蒸着材とが存在する共蒸着膜を得ることができる。なお、当該蒸着装置１０の使用に際し、各第１噴射ノズル１３ａからの第１の蒸着材の噴射量は等しくなるように、かつ、各第２噴射ノズル１３ｂ及び各第３噴射ノズル１３ｃからの第２の蒸着量の噴射量は等しくなるように蒸着を行うことが好ましい。
【0039】
＜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、上記実施形態における図１の蒸着装置１０においては、複数の噴射ノズル１３は、第１ノズル群１３Ａ、第２ノズル群１３Ｂ、及び第３ノズル群１３Ｃの３つの群から構成されているが、第１ノズル群１３Ａ、第２ノズル群１３Ｂ、及び第３ノズル群１３Ｃのうちの２つの群から構成してもよい。すなわち、本発明の蒸着装置は、第１ノズル群及び第２ノズル群から構成されていてもよく、第２ノズル群及び第３ノズル群から構成されていてもよく、第１ノズル群及び第３ノズル群から構成されていてもよい。このような場合、一方の群の各噴射ノズルから第１の蒸着材を噴射し、他方の群の各噴射ノズルから第２の蒸着材を噴射する構成とすることで、共蒸着膜を形成することができる。但し、図１の蒸着装置１０のように、複数の噴射ノズルを３つのノズル群から構成し、第１噴射ノズルから第１の蒸着材を噴射し、第２及び第３噴射ノズルから第２の蒸着材を噴射する構成とすることで、蒸着材の濃度の均一性がより高い共蒸着膜を得ることができる。
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、上記実施形態における図１の蒸着装置１０においては、複数の噴射ノズル１３は、第１ノズル群１３Ａ、第２ノズル群１３Ｂ、及び第３ノズル群１３Ｃの３つの群から構成されているが、第１ノズル群１３Ａ、第２ノズル群１３Ｂ、及び第３ノズル群１３Ｃのうちの２つの群から構成してもよい。すなわち、本発明の蒸着装置は、第１ノズル群及び第２ノズル群から構成されていてもよく、第２ノズル群及び第３ノズル群から構成されていてもよく、第１ノズル群及び第３ノズル群から構成されていてもよい。このような場合、一方の群の各噴射ノズルから第１の蒸着材を噴射し、他方の群の各噴射ノズルから第２の蒸着材を噴射する構成とすることで、共蒸着膜を形成することができる。但し、図１の蒸着装置１０のように、複数の噴射ノズルを３つのノズル群から構成し、第１噴射ノズルから第１の蒸着材を噴射し、第２及び第３噴射ノズルから第２の蒸着材を噴射する構成とすることで、蒸着材の濃度の均一性がより高い共蒸着膜を得ることができる。
【0040】
また、図１の蒸着装置１０においては、第１噴射ノズルから第１の蒸着材を噴射し、第２噴射ノズルから第２の蒸着材を噴射し、第３噴射ノズルから第３の蒸着材を噴射するように構成されていてもよい。さらに、複数の第１～第３噴射ノズル以外の噴射ノズルをさらに有していてもよい。
【0041】
また、複数の噴射ノズル１３の数も特に限定されるものではない。但し、良好な分布を形成する観点から、第１噴射ノズル、第２噴射ノズル及び第３噴射ノズルの数は、それぞれ同じであることが好ましい。例えば、第１噴射ノズル、第２噴射ノズル、及び第３噴射ノズルの数は、それぞれ例えば３以上２０以下とすることができる。
【実施例】
【0042】
以下、実施例を挙げて、本発明の内容をより具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【0043】
＜参考例＞
傾斜角θを１０°、２０°、３０°、４０°又は５０°とした噴射ノズルを用い、基板までの距離Ｌ１５００ｍｍにおける蒸着材の分布曲線を求めた。得られた分布曲線を図３に示す。また、各噴射ノズルの分布曲線におけるピーク位置Ｌ２’、Ｌ１ｔａｎ（θ／２）、及びこれらの比を表１に示す。なお、ピーク位置Ｌ２’は、噴射ノズルの直上の位置からの距離（ｍｍ）である。
傾斜角θを１０°、２０°、３０°、４０°又は５０°とした噴射ノズルを用い、基板までの距離Ｌ１５００ｍｍにおける蒸着材の分布曲線を求めた。得られた分布曲線を図３に示す。また、各噴射ノズルの分布曲線におけるピーク位置Ｌ２’、Ｌ１ｔａｎ（θ／２）、及びこれらの比を表１に示す。なお、ピーク位置Ｌ２’は、噴射ノズルの直上の位置からの距離（ｍｍ）である。
【0044】
【表1】
【0045】
表１に示されるように、傾斜した噴射ノズルを用いた蒸着材の分布曲線のピーク位置Ｌ２’は、ほぼＬ１ｔａｎ（θ／２）の値に一致することがわかる。すなわち、第１噴射ノズルと第２噴射ノズル又は第３噴射ノズルとの距離をほぼＬ１ｔａｎ（θ／２）とすることにより、第１噴射ノズルによる蒸着材の分布曲線のピーク位置と第２噴射ノズル又は第３噴射ノズルによる蒸着材の分布曲線のピーク位置とがほぼ一致することになることがわかる。
【0046】
＜実施例１＞
図１に記載した構造に対し、複数の噴射ノズル１３が第１ノズル群１３Ａ及び第２ノズル群１３Ｂから構成される（第３ノズル群１３Ｃを有さない）点が異なる構造の蒸着装置を用い、基板に対して真空蒸着を行った。Ｌ１＝５００ｍｍ、Ｌ２＝１３４ｍｍ、θ２＝３０°とし、Ｌ１ｔａｎθ２／２＝Ｌ２とした。第１ノズル群の各第１噴射ノズルから第１の蒸着材を噴射させ、第２ノズル群の各第２噴射ノズルから第２の蒸着材を噴射させた。また、第１の蒸着材と第２の蒸着材とは、蒸着量が等しくなるように調整した。
図１に記載した構造に対し、複数の噴射ノズル１３が第１ノズル群１３Ａ及び第２ノズル群１３Ｂから構成される（第３ノズル群１３Ｃを有さない）点が異なる構造の蒸着装置を用い、基板に対して真空蒸着を行った。Ｌ１＝５００ｍｍ、Ｌ２＝１３４ｍｍ、θ２＝３０°とし、Ｌ１ｔａｎθ２／２＝Ｌ２とした。第１ノズル群の各第１噴射ノズルから第１の蒸着材を噴射させ、第２ノズル群の各第２噴射ノズルから第２の蒸着材を噴射させた。また、第１の蒸着材と第２の蒸着材とは、蒸着量が等しくなるように調整した。
【0047】
上記実施例１の蒸着装置によって得られた蒸着膜における第１の蒸着材及び第２の蒸着材の各分布曲線を図４に示す。また、成膜エリアを－２００ｍｍ～２００ｍｍの範囲と想定し、保持された基板における第１ノズル群の直上の位置（対向位置）からの前後方向の位置－２００ｍｍ、－１５０ｍｍ、－１００ｍｍ、－５０ｍｍ、０ｍｍ、５０ｍｍ、１００ｍｍ、１５０ｍｍ及び２００ｍｍのそれぞれの箇所における第１の蒸着材及び第２の蒸着材の蒸着速度を測定した。結果を表２に示す。あわせて、上記各箇所における第２の蒸着材の濃度（第１の蒸着材の蒸着量及び第２の蒸着材の蒸着量の合計に対する第２の蒸着材の蒸着量の割合）を求めた。この濃度もあわせて表２に示す。
【0048】
【表2】
【0049】
表２に示されるように、実施例１の蒸着装置においては、－２００ｍｍから２００ｍｍの間の成膜領域において、第２の蒸着材の濃度の差が２．３％以下であり、濃度の均一性の高い蒸着膜が得られた。
【産業上の利用可能性】
【0050】
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】
【0051】
１０ 蒸着装置
１１ 蒸着源
１２ 基板保持部
１３ 噴射ノズル
１３Ａ 第１ノズル群
１３Ｂ 第２ノズル群
１３Ｃ 第３ノズル群
１３ａ 第１噴射ノズル
１３ｂ 第２噴射ノズル
１３ｃ 第３噴射ノズル
Ｘ 基板
Ａ 第１直線
Ｂ 第２直線
Ｃ 第３直線
Ｌ１ 複数の噴射ノズルと基板との距離
Ｌ２ 複数の第１噴射ノズルと複数の第２噴射ノズルとの距離
Ｐ 基板の法線
Ｑ 第２噴射ノズルの中心軸
θ２ 第２噴射ノズルの傾斜角
１００、２００、３００ 蒸着装置
１０１、２０１ 蒸着源
１０２、２０２、２０３、３０２、３０３ 噴射ノズル
Ｚ１、Ｚ２ 分布曲線
１１ 蒸着源
１２ 基板保持部
１３ 噴射ノズル
１３Ａ 第１ノズル群
１３Ｂ 第２ノズル群
１３Ｃ 第３ノズル群
１３ａ 第１噴射ノズル
１３ｂ 第２噴射ノズル
１３ｃ 第３噴射ノズル
Ｘ 基板
Ａ 第１直線
Ｂ 第２直線
Ｃ 第３直線
Ｌ１ 複数の噴射ノズルと基板との距離
Ｌ２ 複数の第１噴射ノズルと複数の第２噴射ノズルとの距離
Ｐ 基板の法線
Ｑ 第２噴射ノズルの中心軸
θ２ 第２噴射ノズルの傾斜角
１００、２００、３００ 蒸着装置
１０１、２０１ 蒸着源
１０２、２０２、２０３、３０２、３０３ 噴射ノズル
Ｚ１、Ｚ２ 分布曲線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】