特許 7509809 蒸発源ユニット、成膜装置及び成膜方法

(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】2024-06-24

(45)【発行日】2024-07-02

(54)【発明の名称】蒸発源ユニット、成膜装置及び成膜方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/24 20060101AFI20240625BHJP

【ＦＩ】

C23C14/24

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2022011986

(22)【出願日】2022-01-28

(65)【公開番号】P2023110495

(43)【公開日】2023-08-09

【審査請求日】2022-10-24

(73)【特許権者】

【識別番号】591065413

【氏名又は名称】キヤノントッキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】風間 良秋

(72)【発明者】

【氏名】山田 尚人

(72)【発明者】

【氏名】菅原 由季

(72)【発明者】

【氏名】山田 美悠

【審査官】神▲崎▼ 賢一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－２０６８９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０７９５２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１１２５４４０７（ＣＮ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／１３２７９４（ＷＯ，Ａ１）

(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】

移動方向に相対的に移動する基板に対して成膜する蒸発源ユニットであって、
容器及び前記容器に収容された蒸着物質を加熱する加熱手段を互いに独立に有する複数の蒸発源と、
前記複数の蒸発源のうちの対応する蒸発源からの蒸着物質の放出状態をそれぞれ監視する複数の監視手段と、を含み、
前記複数の蒸発源は、
複数の蒸発源が前記蒸発源ユニットの基板に対する相対的な移動方向に交差する交差方向に並んで構成される第１の蒸発源群と、
複数の蒸発源が前記交差方向に並んで構成される第２の蒸発源群と、
複数の蒸発源が前記交差方向に並んで構成される第３の蒸発源群と、を含み、
前記第１の蒸発源群、前記第２の蒸発源群及び前記第３の蒸発源群は、前記移動方向に並んで配置され、
前記第１の蒸発源群は、前記第２の蒸発源群よりも前記移動方向の一方側に配置され、
前記第３の蒸発源群は、前記第２の蒸発源群よりも前記移動方向の他方側に配置され、
前記複数の監視手段は、
複数の監視手段が前記交差方向に並んで構成される第１の監視手段群と、
複数の監視手段が前記交差方向に並んで構成される第２の監視手段群と、を含み、
前記第１の監視手段群は、前記第１の蒸発源群よりも前記移動方向の前記一方側に配置され、
前記第２の監視手段群は、前記第３の蒸発源群よりも前記移動方向の前記他方側に配置され、
前記第１の監視手段群は、
前記第１の蒸発源群を構成する複数の蒸発源の放出状態をそれぞれ監視するために監視対象の蒸発源と前記交差方向に重なるように配置される複数の第１－１の監視手段と、前記複数の第１－１の監視手段の間に配置され、前記第２の蒸発源群を構成する複数の蒸発源のうちの一部の蒸発源からの蒸着物質の放出状態を監視する少なくとも１つの第１－２の監視手段と、を含み、
前記第２の監視手段群は、
前記第３の蒸発源群を構成する複数の蒸発源の放出状態をそれぞれ監視するために監視対象の蒸発源と前記交差方向に重なるように配置される複数の第２－１の監視手段と、前記複数の第２－１の監視手段の間に配置され、前記第２の蒸発源群を構成する複数の蒸発源のうちの前記一部でない残部の蒸発源からの蒸着物質の放出状態を監視する少なくとも一つの第２－２の監視手段を含む、
ことを特徴とする蒸発源ユニット。

【請求項2】

移動方向に相対的に移動する基板に対して成膜する蒸発源ユニットであって、
容器及び前記容器に収容された蒸着物質を加熱する加熱手段を互いに独立に有する複数の蒸発源と、
前記複数の蒸発源のうちの対応する蒸発源からの蒸着物質の放出状態をそれぞれ監視する複数の監視手段と、を含み、
前記複数の蒸発源は、前記蒸発源ユニットの基板に対する相対的な移動方向に並んで配置される第１の蒸発源及び第２の蒸発源を含み、
前記複数の監視手段は、前記第１の蒸発源からの蒸着物質の放出状態を監視する第１の監視手段及び前記第２の蒸発源からの蒸着物質の放出状態を監視する第２の監視手段を含み、
前記第１の監視手段及び前記第２の監視手段は、前記移動方向に交差する交差方向に並んで配置され、
前記第１の蒸発源から放出された蒸着物質の基板への飛散を遮断する第１の遮断位置、及び、前記第１の蒸発源から放出された蒸着物質の基板への飛散を許容する第１の許容位置との間で変位可能な第１の遮断手段と、
前記第２の蒸発源から放出された蒸着物質の基板への飛散を遮断する第２の遮断位置、及び、前記第２の蒸発源から放出された蒸着物質の基板への飛散を許容する第２の許容位置との間で変位可能な第２の遮断手段と、をさらに備える、
ことを特徴とする蒸発源ユニット。

【請求項3】

請求項２に記載の蒸発源ユニットであって、
前記第１の遮断手段は、前記第１の遮断位置及び前記第１の許容位置の間で前記交差方向を回動軸として回動可能であり、
前記第２の遮断手段は、前記第２の遮断位置及び前記第２の許容位置の間で前記交差方向を回動軸として回動可能であり、
前記第１の遮断手段の回動軸は、前記第１の蒸発源の蒸着物質の放出口に対して前記移動方向にずれて配置され、
前記第２の遮断手段の回動軸は、前記第２の蒸発源の蒸着物質の放出口に対して前記移動方向にずれて配置される、
ことを特徴とする蒸発源ユニット。

【請求項4】

移動方向に相対的に移動する基板に対して成膜する蒸発源ユニットであって、
容器及び前記容器に収容された蒸着物質を加熱する加熱手段を互いに独立に有する複数の蒸発源と、
前記複数の蒸発源のうちの対応する蒸発源からの蒸着物質の放出状態をそれぞれ監視する複数の監視手段と、を含み、
前記複数の蒸発源は、前記蒸発源ユニットの基板に対する相対的な移動方向に並んで配置される第１の蒸発源、第２の蒸発源及び第３の蒸発源を含み、
前記複数の監視手段は、前記第１の蒸発源からの蒸着物質の放出状態を監視する第１の監視手段、前記第２の蒸発源からの蒸着物質の放出状態を監視する第２の監視手段及び前記第３の蒸発源からの蒸着物質の放出状態を監視する第３の監視手段を含み、
前記第１の監視手段及び前記第２の監視手段は、前記移動方向に交差する交差方向に並んで配置され、
前記第１の蒸発源は、前記第２の蒸発源よりも前記移動方向の一方側に配置され、
前記第１の監視手段及び前記第２の監視手段は、前記移動方向において前記第１の蒸発源よりも前記一方の側に配置され、
前記第３の蒸発源は、前記第２の蒸発源よりも前記移動方向の他方側に配置され、
前記第３の監視手段は、前記第３の蒸発源よりも前記他方側に配置され、
前記第１の蒸発源から放出された蒸着物質の基板への飛散を遮断する第１の遮断位置、及び、前記第１の蒸発源から放出された蒸着物質の基板への飛散を許容する第１の許容位置との間で前記交差方向を回動軸として回動可能な第１の遮断手段と、
前記第２の蒸発源から放出された蒸着物質の基板への飛散を遮断する第２の遮断位置、及び、前記第２の蒸発源から放出された蒸着物質の基板への飛散を許容する第２の許容位置との間で前記交差方向を回動軸として回動可能な第２の遮断手段と、
前記第３の蒸発源から放出された蒸着物質の基板への飛散を遮断する第３の遮断位置、及び、前記第３の蒸発源から放出された蒸着物質の基板への飛散を許容する第３の許容位置との間で前記交差方向を回動軸として回動可能な第３の遮断手段と、をさらに備え、
前記第２の遮断手段と前記第３の遮断手段の回動軸の高さが異なる、
ことを特徴とする蒸発源ユニット。

【請求項5】

移動方向に相対的に移動する基板に対して成膜する蒸発源ユニットであって、
容器及び前記容器に収容された蒸着物質を加熱する加熱手段を互いに独立に有する複数の蒸発源と、
前記複数の蒸発源のうちの対応する蒸発源からの蒸着物質の放出状態をそれぞれ監視する複数の監視手段と、を含み、
前記複数の蒸発源は、前記蒸発源ユニットの基板に対する相対的な移動方向に並んで配置される第１の蒸発源、第２の蒸発源及び第３の蒸発源を含み、
前記複数の監視手段は、前記第１の蒸発源からの蒸着物質の放出状態を監視する第１の監視手段、前記第２の蒸発源からの蒸着物質の放出状態を監視する第２の監視手段及び前記第３の蒸発源からの蒸着物質の放出状態を監視する第３の監視手段を含み、
前記第１の監視手段及び前記第２の監視手段は、前記移動方向に交差する交差方向に並んで配置され、
前記第１の蒸発源は、前記第２の蒸発源よりも前記移動方向の一方側に配置され、
前記第１の監視手段及び前記第２の監視手段は、前記移動方向において前記第１の蒸発源よりも前記一方の側に配置され、
前記第３の蒸発源は、前記第２の蒸発源よりも前記移動方向の他方側に配置され、
前記第３の監視手段は、前記第３の蒸発源よりも前記他方側に配置され、
前記複数の蒸発源から放出された蒸着物質の放出範囲を制限するための制限部をさらに備え、
前記制限部は、複数の板部材を含み、
前記複数の板部材は、前記複数の蒸発源の一つの蒸発源に対応する前記複数の監視手段のうちの一つの監視手段へと飛散する蒸発源が通過する筒状部材が設けられている、
ことを特徴とする蒸発源ユニット。

【請求項6】

請求項１から５までのいずれか一項に記載の蒸発源ユニットを備えることを特徴とする成膜装置。

【請求項7】

請求項６に記載の成膜装置を用いて基板に成膜する、
ことを特徴とする成膜方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蒸発源ユニット、成膜装置及び成膜方法に関する。

【背景技術】

【0002】

有機ＥＬディスプレイ等の製造においては、蒸発源から放出された蒸着物質が基板に付着することで基板に薄膜が形成される。特許文献１には、蒸発源から放出された蒸着物質の蒸発レートをモニタする膜厚モニタが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－００３１２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

複数の蒸着源を用いて基板に成膜する場合、各蒸発源に対して蒸着物質の放出状態を監視する成膜レートモニタ等の監視装置がそれぞれ設けられることがある。このとき、監視装置と監視対象の蒸発源との距離が長くなると、監視装置の監視精度が低下してしまうことがある。

【0005】

本発明は、蒸発源から放出される蒸着物質の放出状態の監視精度の低下を抑制する技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一側面によれば、
移動方向に相対的に移動する基板に対して成膜する蒸発源ユニットであって、
容器及び前記容器に収容された蒸着物質を加熱する加熱手段を互いに独立に有する複数の蒸発源と、
前記複数の蒸発源のうちの対応する蒸発源からの蒸着物質の放出状態をそれぞれ監視する複数の監視手段と、を含み、
前記複数の蒸発源は、
複数の蒸発源が前記蒸発源ユニットの基板に対する相対的な移動方向に交差する交差方向に並んで構成される第１の蒸発源群と、
複数の蒸発源が前記交差方向に並んで構成される第２の蒸発源群と、
複数の蒸発源が前記交差方向に並んで構成される第３の蒸発源群と、を含み、
前記第１の蒸発源群、前記第２の蒸発源群及び前記第３の蒸発源群は、前記移動方向に並んで配置され、
前記第１の蒸発源群は、前記第２の蒸発源群よりも前記移動方向の一方側に配置され、
前記第３の蒸発源群は、前記第２の蒸発源群よりも前記移動方向の他方側に配置され、
前記複数の監視手段は、
複数の監視手段が前記交差方向に並んで構成される第１の監視手段群と、
複数の監視手段が前記交差方向に並んで構成される第２の監視手段群と、を含み、
前記第１の監視手段群は、前記第１の蒸発源群よりも前記移動方向の前記一方側に配置され、
前記第２の監視手段群は、前記第３の蒸発源群よりも前記移動方向の前記他方側に配置され、
前記第１の監視手段群は、
前記第１の蒸発源群を構成する複数の蒸発源の放出状態をそれぞれ監視するために監視対象の蒸発源と前記交差方向に重なるように配置される複数の第１－１の監視手段と、前記複数の第１－１の監視手段の間に配置され、前記第２の蒸発源群を構成する複数の蒸発源のうちの一部の蒸発源からの蒸着物質の放出状態を監視する少なくとも１つの第１－２の監視手段と、を含み、
前記第２の監視手段群は、
前記第３の蒸発源群を構成する複数の蒸発源の放出状態をそれぞれ監視するために監視対象の蒸発源と前記交差方向に重なるように配置される複数の第２－１の監視手段と、前記複数の第２－１の監視手段の間に配置され、前記第２の蒸発源群を構成する複数の蒸発源のうちの前記一部でない残部の蒸発源からの蒸着物質の放出状態を監視する少なくとも一つの第２－２の監視手段を含む、
ことを特徴とする蒸発源ユニットが提供される。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、蒸発源から放出される蒸着物質の放出状態の監視精度の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一実施形態に係る成膜システムの構成を模式的に示す平面図。

【図2】一実施形態に係る成膜装置の構成を模式的に示す正面図。

【図3】蒸発源ユニットの構成を説明するための図であって、蒸発源ユニットを横から見た模式図。

【図4】蒸発源ユニットの構成を説明するための図であって、蒸発源ユニットを上から見た模式図。

【図5】蒸発源の構成を模式的に示す断面図。

【図6】蒸発源ユニットの構成を説明するための図であって、シャッタが許容位置にある状態を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0010】

＜成膜システム＞
図１は、一実施形態に係る成膜装置１が設けられる成膜システムＳＹの構成を模式的に示す平面図である。成膜システムＳＹは、搬入されてくる基板に対して成膜処理を行い、処理後の基板を搬出するシステムである。例えば、成膜システムＳＹが複数並んで設けられることで電子デバイスの製造ラインが構成される。電子デバイスとしては、例えばスマートフォン用の有機ＥＬ表示装置の表示パネルが挙げられる。成膜システムＳＹは、成膜装置１の他、搬入室６０と、基板搬送室６２と、搬出室６４と、マスクストック室６６と、を含む。なお、成膜装置１の構成については後述する。

【0011】

搬入室６０には、成膜装置１において成膜が行われる基板１００が搬入される。基板搬送室６２には、基板１００を搬送する搬送ロボット６２０が設けられる。搬送ロボット６２０は、搬入室６０に搬入された基板１００を成膜装置１に搬送する。また、搬送ロボット６２０は、成膜装置１において成膜処理が終了した基板１００を搬出室６４に搬送する。搬送ロボット３２０により搬出室６４に搬送された基板１００は、搬出室６４から成膜システムＳＹの外部に搬出される。なお、成膜システムＳＹが複数並んで設けられる場合には、上流側の成膜システムＳＹの搬出室６４が下流側の成膜システムＳＹの基板搬送室６２を兼ねていてもよい。また、マスクストック室６６には、成膜装置１での成膜に用いられるマスク１０１がストックされる。マスクストック室６６にストックされるマスク１０１は、搬送ロボット６２０により成膜装置１に搬送される。

【0012】

成膜システムＳＹを構成する成膜装置１及び各室の内部は、真空ポンプ等の排気機構により真空状態に維持される。なお、本実施形態において「真空」とは、大気圧より低い圧力の気体で満たされた状態、換言すれば減圧状態をいう。

【0013】

＜成膜装置の概要＞
図２は、一実施形態に係る成膜装置１の構成を模式的に示す正面図である。なお、以下の図において矢印Ｘ及びＹは互いに直交する水平方向を示し、矢印Ｚは垂直方向（鉛直方向）を示す。

【0014】

成膜装置１は、基板に対して蒸発源を移動させながら蒸着を行う成膜装置である。成膜装置１は、例えばスマートフォン用の有機ＥＬ表示装置の表示パネルの製造に用いられ、複数台でその製造ラインを構成し得る。成膜装置１で蒸着が行われる基板の材質としては、ガラス、樹脂、金属等を適宜選択可能であり、ガラス上にポリイミド等の樹脂層が形成されたものが好適に用いられる。蒸着物質としては、有機材料、無機材料（金属、金属酸化物など）などが用いられる。成膜装置１は、例えば表示装置（フラットパネルディスプレイなど）や薄膜太陽電池、有機光電変換素子（有機薄膜撮像素子）等の電子デバイスや、光学部材等を製造する製造装置に適用可能であり、特に、有機ＥＬパネルを製造する製造装置に適用可能である。また、本実施形態では成膜装置１はＧ８Ｈサイズのガラス基板（１１００ｍｍ×２５００ｍｍ、１２５０ｍｍ×２２００ｍｍ）に対して成膜を行うが、成膜装置１が成膜を行う基板のサイズは適宜設定可能である。

【0015】

成膜装置１は、蒸発源ユニット１０と、複数の成膜ステージ３０Ａ、３０Ｂと、を備える。蒸発源ユニット１０及び成膜ステージ３０Ａ、３０Ｂは、使用時に真空に維持されるチャンバ４５の内部に配置される。本実施形態では、複数の成膜ステージ３０Ａ、３０Ｂがチャンバ４５内の上部にＸ方向に離間して設けられており、その下方に蒸発源ユニット１０が設けられている。また、チャンバ４５には、基板１００の搬入、搬出を行うための複数の基板搬入口（不図示）が設けられている。

【0016】

また、成膜装置１は、蒸発源ユニット１０に電力を供給する電源４１と、蒸発源ユニット１０及び電源４１を電気的に接続する電気接続部４２を含む。電気接続部４２は水平方向に可動のアームの内部を電気配線が通って構成されており、後述するようにＸ方向に移動する蒸発源ユニット１０に対して電源４１からの電力が供給可能となっている。

【0017】

また、成膜装置１は、各構成要素の動作を制御する制御部４３を含む。例えば、制御部４３は、ＣＰＵに代表されるプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリ及び各種インタフェースを含んで構成され得る。例えば、制御部４３は、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＲＡＭに読み出して実行することで、成膜装置１による各種の処理を実現する。なお、例えば成膜システムＳＹを統括的に制御するホストコンピュータ等が、成膜装置１の各構成要素の動作を直接制御する態様も採用可能である。

【0018】

＜成膜ステージ＞
成膜ステージ３０Ａは、基板１００Ａに対して成膜が行われるステージである。成膜ステージ３０Ａは、基板１００Ａ及びマスク１０１Ａを支持するとともに、これらの位置調整を行う。成膜ステージ３０Ａは、基板支持部３２Ａと、マスク支持部３４Ａと、支柱３５Ａと、アライメント機構３６Ａとを含む。

【0019】

基板支持部３２Ａは、基板１００Ａを支持する。本実施形態では、基板支持部３２Ａは、基板１００Ａの短辺がＸ方向、基板１００Ａの長辺がＹ方向に延びるように基板１００Ａを支持する。また、基板支持部３２Ａは、基板１００Ａの縁を基板１００Ａの下側から支持する。しかしながら、基板支持部３２Ａは、基板１００Ａの縁を挟持することで基板を支持してもよいし、静電チャック又は粘着チャック等によって基板１００Ａを吸着することで基板１００Ａを支持してもよい。例えば、基板支持部３２Ａは、基板搬送室６２の搬送ロボット６２０から基板１００Ａを受け取ることができる。また、基板支持部３２Ａは、不図示の昇降機構により昇降可能であり、搬送ロボット６２０から受け取った基板１００Ａをマスク支持部３４Ａに支持されたマスク１０１Ａの上に重ね合わせることができる。昇降機構には、ボールねじ機構等の公知の技術を用いることができる。

【0020】

マスク支持部３４Ａは、マスク１０１Ａを支持する。本実施形態では、マスク支持部３４Ａには、不図示の開口が設けられ、この開口を介してマスク１０１Ａと重ね合わされた基板１００Ａの成膜面に対して蒸着物質が飛散する。また、マスク支持部３４Ａは、支柱３５Ａによってチャンバ４５に支持される。

【0021】

アライメント機構３６Ａは、基板１００Ａとマスク１０１Ａとのアライメントを行う。アライメント機構３６Ａは、基板支持部３２Ａとマスク支持部３４Ａの水平方向の相対位置を調整することで、基板支持部３２Ａに支持された基板１００Ａとマスク支持部３２に支持されたマスク１０１Ａとのアライメントを行う。基板１００Ａとマスク１０１Ａのアライメントについては公知の技術を用いることができるため、詳細な説明は省略する。一例として、アライメント機構３６Ａは、不図示のカメラにより基板１００Ａ及びマスク１０１Ａに形成されたアライメント用のマークを検知する。そして、アライメント機構３６Ａは、基板１００Ａに形成されたマークにより算出される基板１００Ａの位置と、マスク１０１Ａに形成されたマークにより算出されるマスク１０１Ａの位置の関係が所定の条件を満たすように、基板１００Ａ及びマスク１０１Ａの位置関係を調整する。例えば、基板１００Ａに形成されたマークと、マスク１０１Ａに形成されたマークとを重ね、マークのズレ量をカメラで計測し、所定の条件を満たすように、基板１００Ａの位置を調整する。

【0022】

アライメント機構３６Ａによるアライメントが終了すると、基板支持部３２Ａは支持している基板１００Ａをマスク１０１Ａの上に重ね合わせる。基板１００Ａ及びマスク１０１Ａが重ね合わせられた状態で、蒸発源ユニット１０による基板１００Ａへの成膜が行われる。

【0023】

成膜ステージ３０Ｂについては、成膜ステージ３０Ａと同様の構成を有し得る。すなわち、成膜ステージ３０Ｂは、基板支持部３２Ｂ、マスク支持部３４Ｂ、支柱３５Ｂ及びアライメント機構３６Ｂを有し、これらは基板支持部３２Ａ、マスク支持部３４Ａ、支柱３５Ａ及びアライメント機構３６Ａにそれぞれ対応する。

【0024】

本実施形態の成膜装置１は、複数の成膜ステージ３０Ａ、３０Ｂを有するいわゆるデュアルステージの成膜装置１である。例えば、成膜ステージ３０Ａにおいて基板１００Ａに対して蒸着が行われている間に、成膜ステージ３０Ｂにおいて基板１００Ｂ及びマスク１０１Ｂのアライメントを行うことができ、成膜プロセスを効率的に実行することができる。

【0025】

＜蒸発源ユニット＞
次に、蒸発源ユニット１０について説明する。なお、ここでは各要素の概要を説明し、詳細な配置構成や動作例については後述する。

【0026】

図３は、蒸発源ユニット１０の構成を説明するための図であって、蒸発源ユニット１０を横（Ｙ方向）から見た模式図である。図４は、蒸発源ユニット１０の構成を説明するための図であって、蒸発源ユニット１０を上（Ｚ方向）から見た模式図である。

【0027】

蒸発源ユニット１０は、移動しながら蒸着物質を放出して基板１００に成膜を行う。本実施形態では、蒸発源ユニット１０は、複数の蒸発源１１ａ～１１ｒ、複数の監視装置１２ａ～１２ｒ、制限部１４、シャッタ１６１～１６３、及び移動部２０を含む。

【0028】

ここで図５は、蒸発源１１ａ～１１ｒの構成を模式的に示す断面図である。複数の蒸発源１１ａ～１１ｒは、蒸着物質を放出する。本実施形態では、複数の蒸発源１１ａ～１１ｒはそれぞれ、材料容器１１１（るつぼ）と、加熱部１１２とを含む。

【0029】

材料容器１１１は、内部に蒸着物質を収容する。材料容器１１１の上部には、蒸発した蒸着物質が放出される放出部１１１１が形成されている。放出部１１１１は、本実施形態では材料容器１１１の上面に形成された開口（放出口）だが、筒状の部材等であってもよい。また、複数の放出部１１１１が材料容器１１１に設けられてもよい。

【0030】

加熱部１１２は、材料容器１１１に収容された蒸着物質を加熱する。加熱部１１２は、材料容器１１１を覆うように設けられる。本実施形態では加熱部１１２として電熱線を用いたシーズヒータが使用されており、図５にはシーズヒータの電熱線が材料容器１１１の周囲に巻き付けられたときの断面が示されている。

【0031】

加熱部１１２による蒸着物質の加熱は、制御部４３によって制御される。本実施形態では、複数の蒸発源１１ａ～１１ｒは、それぞれ独立に材料容器１１１及び加熱部１１２を有している。よって、制御部４３は、複数の蒸発源１１による蒸着物質の蒸発をそれぞれ独立に制御することができる。

【0032】

図３～図４の説明に戻る。本実施形態では、複数の蒸発源１１ａ～１１ｒは、互いに蒸発源ユニット１０の移動方向（Ｘ方向）に離間した三つの蒸発源群１７Ａ～１７Ｃに分けることができる。蒸発源群１７Ａは、蒸発源ユニット１０の移動方向に交差する横方向（Ｙ方向）に並んだ複数の蒸発源１１ａ～１１ｆを含む。蒸発源群１７Ｂは、蒸発源ユニット１０の移動方向に交差する横方向（Ｙ方向）に並んだ複数の蒸発源１１ｇ～１１ｌを含む。蒸発源群１７Ｃは、蒸発源ユニット１０の移動方向に交差する横方向（Ｙ方向）に並んだ複数の蒸発源１１ｍ～１１ｒを含む。

【0033】

また、三つの蒸発源群１７Ａ～１７Ｃは、蒸発源ユニット１０の移動方向（Ｘ方向）において、蒸発源群１７Ａ、蒸発源群１７Ｂ、蒸発源群１７Ｃの順にならんでいる。すなわち、蒸発源群１７Ａ～１７Ｃに含まれる蒸発源に着目すると、例えば、蒸発源群１７Ａに含まれる蒸発源１１ｄ、蒸発源群１７Ｂに含まれる蒸発源１１ｊ、蒸発源群１７Ｃに含まれる蒸発源１１ｐが、蒸発源ユニット１０の移動方向（Ｘ方向）においてこの順に並んでいる。

【0034】

三つの蒸発源群１７Ａ～１７Ｃは、互いに異なる蒸着物質を放出しうる。例えば、蒸発源群１７Ａがフッ化リチウム（ＬｉＦ）又はイッテルビウム（Ｙｂ）を放出し、蒸発源群１７Ｂがマグネシウム（Ｍｇ）を放出し、蒸発源群１７Ｃが銀（Ａｇ）を放出する。この場合、蒸発源ユニット１０は、シャッタ１６１～１６３の動作を制御して、フッ化リチウム又はイッテルビウムの層（１層目）と、銀マグネシウム（ＡｇＭｇ）の層（２層目）を基板１００に成膜する。なお、上記はあくまで例示であって、成膜材料については限定されない。

【0035】

複数の監視装置１２ａ～１２ｒは、複数の蒸発源１１ａ～１１ｒからの蒸着物質の放出状態をそれぞれ監視する。本実施形態の監視装置１２ａ～１２ｒは、図３の監視装置１２ａに示されるように、ケース１２１の内部に膜厚センサとして水晶振動子１２３を備えている。水晶振動子１２３には、ケース１２１に形成された導入部１２２を介して蒸発源１２から放出された蒸着物質が導入されて付着する。水晶振動子１２３の振動数は蒸着物質の付着量により変動する。よって、制御部４３は、水晶振動子１２３の振動数を監視することで、基板１００に蒸着した蒸着物質の膜厚を算出することができる。単位時間に水晶振動子１２３に付着する蒸着物の量は、蒸発源１２からの蒸着物質の放出量と相関を有するため、結果的に複数の蒸発源１２からの蒸着物質の放出状態を監視することができる。なお、本実施形態では、各蒸発源１１ａ～１１ｒからの蒸着物質の放出状態を各監視装置１２ａ～１２ｒにより独立に監視することで、その結果に基づき各蒸発源１１ａ～１１ｒの各加熱部の出力をより適切に制御することができる。これにより、基板１００に蒸着される蒸着物質の膜厚を効果的に制御することができる。

【0036】

制限部１４は、複数の蒸発源１１ａ～１１ｒから放出された蒸着物質の放出範囲を制限する。本実施形態では、制限部１４は、複数の板部材１４１～１４４を含む。板部材１４１、１４２により、複数の蒸発源１１ａ～１１ｆのＸ方向の放出範囲が制限される。板部材１４２、１４３により、複数の蒸発源１１ｇ～１１ｌのＸ方向の放出範囲が制限される。板部材１４３、１４４により、複数の蒸発源１１ｇ～１１ｒのＸ方向の放出範囲が制限される。

【0037】

また、板部材１４１には、監視装置１２ａ～１２ｈ、１２ｊ～１２ｋへと飛散する蒸着物質が通過する筒状部材１４１ａ～１４１ｈ、１４１ｊ、１４１ｋが設けられる。板部材１４２には、監視装置１２ｇ～１２ｈ、１２ｊ～１２ｋへと飛散する蒸着物質が通過する筒状部材１４２ｇ～１４２ｈ、１４２ｊ～１４２ｋが設けられる。板部材１４３には、監視装置１２ｉ、１２ｌへと飛散する蒸着物質が通過する筒状部材１４３ｉ、１４３ｌが設けられる。さらに、板状部材１４４には、監視装置１２ｉ、１２ｌ、１２ｍ～１２ｒへと飛散する蒸着物質が通過する筒状部材１４４ｉ、１４４ｌ、１４４ｍ～１４４ｒが設けられる。各筒状部材は、隣り合う蒸発源からの蒸着物質が監視対象外の監視装置に入り込む事（クロストークという）で監視装置の監視精度が低下することを抑制し得る。

【0038】

シャッタ１６１～１６３は、蒸着物質の基板１００への飛散を遮断する。詳細には、シャッタ１６１～１６３はそれぞれ、蒸発源群１７Ａ～１７Ｃから放出される蒸着物質の基板１００への飛散を遮断する遮断位置（図３参照）、及び蒸着物質の基板１００への飛散を許容する許容位置（図６参照）の間で変位可能に設けられている。例えば、シャッタ１６１は、蒸発源群１７Ａに含まれる蒸発源１１ａ～１１ｆから放出される蒸着物質の基板への飛散を遮断する遮断位置、及び蒸発源群１７Ａに含まれる蒸発源１１ａ～１１ｆから放出される蒸着物質の基板への飛散を許容する許容位置の間で変位可能に設けられている。

【0039】

シャッタ１６１は、蒸発源ユニット１０の移動方向に交差する交差方向（Ｙ方向）を軸方向とする回動軸１６１１と遮蔽部材１６１２を含み、回動軸１６１１を中心に回動して遮蔽部材１６１２が開閉動作を行うことで、遮断位置と許容位置との間で変位する。同様に、シャッタ１６２は回動軸１６２１と遮蔽部材１６２２を含み、シャッタ１６３は回動軸１６３１と遮蔽部材１６３２を含む。

【0040】

移動部２０は、複数の蒸発源１１ａ～１１ｒ及び複数の監視装置１２ａ～１２ｒを移動する。移動部２０により、蒸発源ユニット１０は、移動しながら基板１００に対して成膜することができる。移動部２０は、複数の蒸発源１１ａ～１１ｒ及び複数の監視装置１２ａ～１２ｒをＸ方向に移動する。

【0041】

移動部２０は、蒸発源ユニット１０に設けられる構成要素として、不図示のモータと、モータにより回転する軸部材に取り付けられたピニオン２０２と、ガイド部材２０３とを含む。また、移動部２０は、ピニオン２０２と噛み合う不図示のラックと、ガイド部材２０３が摺動するガイドレール２０６とを含む。蒸発源ユニット１０は、不図示のモータの駆動により回転するピニオン２０２が不図示のラックと噛み合うことで、ガイドレール２０６に沿ってＸ方向に移動する。

【0042】

前述したように、本実施形態では、複数の蒸発源１１ａ～１１ｒに対して、複数の監視装置１２ａ～１２ｒがそれぞれ対応して設けられている。ここで、基板１００に対して狙いの膜厚で成膜するためには、監視装置１２ａ～１２ｒによって蒸着物質の放出状態を精度良く監視することが望まれる。しかし、監視装置１２ａ～１２ｒと監視対象の蒸発源１１ａ～１１ｒとの距離が長くなってしまうと、監視装置１２ａ～１２ｒによる監視精度が低下してしまうことがある。そこで、本実施形態では、蒸発源ユニット１０の以下の配置構成を採用している。

【0043】

＜蒸発源ユニットの配置構成＞
蒸発源ユニット１０の配置構成について詳細に説明する。まず、主に図４を参照して、蒸発源１１ａ～１１ｒと監視装置１２ａ～１２ｒの位置関係について説明する。

【0044】

まず、蒸発源１１ｄ、１１ｊ及びこれらの蒸着物質の放出状態をそれぞれ監視する監視装置１２ｄ、１２ｊに着目する。蒸発源１１ｄ、１１ｊは、蒸発源ユニット１０の移動方向（Ｘ方向）に並んで配置される。一方で、監視装置１２ｄ、１２ｊは、蒸発源ユニット１０の移動方向に交差する交差方向（Ｙ方向）に並んで配置される。

【0045】

このような配置により、例えば監視装置１２ｄ、１２ｊが蒸発源ユニット１０のＹ方向の外側に設けられるような場合と比べて、蒸発源１１ｄ、１１ｊと監視装置１２ｄ、１２ｊとの距離を近づけることができる。よって、監視装置１２ｄ、１２ｊによる監視精度が低下してしまうことを抑制することができる。

【0046】

特に、本実施形態では、蒸発源１１ｄ、１１ｊはＹ方向に並んで構成される蒸発源群１７Ａ、１７ＢのＹ方向の略中央に配置されている。したがって、例えば監視装置１２ｄ、１２ｊが蒸発源群１７Ａ、１７ＢのＹ方向外側に設けられると、蒸発源１１ｄ、１１ｊと監視装置１２ｄ、１２ｊとの距離が遠くなってしまう。本実施形態の配置構成によればこのような場合であっても蒸発源１１ｄ、１１ｊと監視装置１２ｄ、１２ｊとの距離が遠くなってしまうことを抑制することができる。

【0047】

また、本実施形態では、監視装置１２ｄは、Ｙ方向において蒸発源１１ｄと重複する位置に設けられている。よって、複数の監視装置１２ｄ、１２ｊのうち少なくとも一つが、監視対象の蒸発源とＹ方向に重なるように配置されるので、複数の監視装置１２ｄ、１２ｊを監視対象により近づけて配置することができる。

【0048】

また、本実施形態では、蒸発源１１ｄは、蒸発源１１ｊよりもＸ方向－側（一方側）に配置され、監視装置１２ｄ、１２ｊは、Ｘ方向において蒸発源１１ｄよりもＸ方向－側に配置される。すなわち、Ｘ方向に並んだ複数の蒸発源１１ｄ、１１ｊに対してＸ方向の外側において監視装置１２ｄ、１２ｊがＹ方向に並んで設けられる。よって、蒸発源群１７Ａ、１７ＢをＸ方向にコンパクトに配置することができるとともに、監視装置１２ｄ、１２ｊが蒸発源１１ｄ、１１ｊの放出範囲と干渉することを抑制することができる。

【0049】

次に、三つの蒸発源１１ｄ、１１ｊ、１１ｐ及びこれらの蒸着物質の放出状態をそれぞれ監視する三つの監視装置１２ｄ、１２ｊ、１２ｐに着目する。蒸発源１１ｐは、蒸発源１１ｇよりもＸ方向＋側（他方側）に配置される。そして、監視装置１２ｐは、蒸発源１１ｐよりもさらにＸ方向＋側に配置される。すなわち、Ｘ方向に並ぶ蒸発源１１ｄ、１１ｊ、１１ｐに対して、監視装置１２ｄ、１２ｊと監視装置１２ｐとがＸ方向の両外側に別れて配置されている。したがって、蒸発源１１ｄ、１１ｊ、１１ｐの一方側にのみ監視装置１２ｄ、１２ｊ、１２ｐが配置される場合と比べて、蒸発源１１ｄ、１１ｊ、１１ｐと監視装置１２ｄ、１２ｊ、１２ｐとのトータルの距離を短くすることができる。

【0050】

また本実施形態では、監視装置１２ｄ、１２ｐはそれぞれ、Ｙ方向において蒸発源１１ｄ、１１ｐと重複する位置に設けられている。よって、複数の監視装置１２ｄ、１２ｊ、１２ｐのうち少なくとも二つが、監視対象の蒸発源とＹ方向に重なるように配置されるので、複数の監視装置１２ｄ、１２ｊ、１２ｐを監視対象により近づけて配置することができる。

【0051】

また、本実施形態では、前述したように、複数の蒸発源１１ａ～１１ｒは、三つの蒸発源群１７Ａ～１７Ｃに分けることができる。ここで、蒸発源群１７Ａは蒸発源１１ｄを含み、蒸発源群１７Ｂは蒸発源１１ｊを含み、蒸発源群１７Ｃは蒸発源１１ｐを含む。

【0052】

これに対して、複数の監視装置１２ａ～１２ｒは、互いにＸ方向に離間した二つの監視装置群１８Ａ、１８Ｂに分けることができる。監視装置群１８Ａは、Ｙ方向に並んだ監視装置１２ａ～１２ｈ、１２ｊ～１２ｋを含む。監視装置群１８Ｂは、Ｙ方向に並んだ監視装置１２ｉ、１２ｌ～１２ｒを含む。つまり、監視装置群１８Ａは、蒸発源群１７Ａを構成する複数の１１ａ～１１ｆ、及び蒸発源群１７Ｂを構成する蒸発源のうちの一部である蒸発源１１ｇ～１１ｈ、１１ｊ～１１ｋの蒸着物質の放出状態を監視する。また、監視装置群１８Ｂは、蒸発源群１７Ｃを構成する複数の１１ｐ～１１ｒ、及び蒸発源群１７Ｂを構成する蒸発源のうちの残部である蒸発源１１ｉ、１１ｌの蒸着物質の放出状態を監視する。

【0053】

図４に示されるように、二つの監視装置群１８Ａ、１８Ｂは、三つの蒸発源群１７Ａ～１７Ｃを挟むように設けられている。よって、三つの蒸発源群１７Ａ～１７Ｃの間に監視装置１２ａ～１２ｒが配置されないので、蒸発源群１７Ａ～１７をＸ方向にコンパクトに配置することができる。同時に、各蒸発源と各監視装置の距離を近づけて配置することで監視装置の監視精度の低下を抑制することができる。

【0054】

また、本実施形態では、監視装置１２ａ～１２ｒは、Ｙ方向において蒸発源１１ａ～１１ｒが設けられる範囲内に配置されている。よって、例えば監視装置１２ａ～１２ｒが例えば蒸発源１１ａ～１１ｒのＹ方向の外側に設けられる場合と比べて、各蒸発源と各監視装置の距離を近づけて配置することで監視装置の監視精度の低下を抑制することができる。

【0055】

次に、図３及び図６を参照して、シャッタ１６１～１６３の配置構成について説明する。図６は、蒸発源ユニット１０の構成を説明するための図であって、シャッタ１６１～１６３が許容位置にある状態を示す図である。

【0056】

本実施形態では、シャッタ１６１の回動軸１６１１は、蒸発源１１ａ～１１ｆの放出口に対して蒸発源ユニット１０の移動方向（Ｘ方向）にずれて配置される。同様に、シャッタ１６２の回動軸１６２１は、蒸発源１１ｇ～１１ｌの放出口に対して蒸発源ユニット１０の移動方向（Ｘ方向）にずれて配置される。また、シャッタ１６３の回動軸１６３１は、蒸発源１１ｐ～１１ｒの放出口に対して蒸発源ユニット１０の移動方向（Ｘ方向）にずれて配置される。

【0057】

このように、シャッタ１６１～１６３の回動軸が、蒸発源１１ａ～１１ｒの放出口に対してＸ方向にずれて配置されることで、シャッタ１６１～１６３が許容位置に位置したときにシャッタ１６１～１６３と蒸発源１１ａ～１１ｒの放出範囲との干渉を抑制することができる。

【0058】

また、本実施形態では、シャッタ１６２の回動軸１６２１とシャッタ１６３の回動軸１６３１の高さが異なる。これにより、シャッタ１６２、１６３が同時に開閉動作を行う際にこれらの干渉を抑制することができる。また、シャッタ１６２、１６３を同時に開閉させる場合にシャッタ１６２、１６３をＸ方向にコンパクトに配置することができる。

【0059】

また、本実施形態では、蒸発源群１７ＣよりもＸ方向－側に配置される蒸発源群１７Ｂの上方を覆うシャッタ１６２の回動軸１６２１が蒸発源１１ｇ～１１ｌの放出口に対してＸ方向－側にずれて配置される。一方、蒸発源群１７ＢよりもＸ方向＋側に配置される１７Ｃの上方を覆うシャッタ１６３の回動軸１６３１が蒸発源１１ｐ～１１ｒの放出口に対してＸ方向＋側にずれて配置されている。よって、シャッタ１６２、１６３が両開きの扉のような構成となる。したがって、蒸発源群１７Ｂと蒸発源群１７Ｃとで共蒸着を行う場合に、シャッタ１６２が蒸発源群１７Ｃの放出範囲と干渉したり、シャッタ１６３が蒸発源群１７Ｂの放出範囲と干渉したりすることを抑制することができる。

【0060】

以上説明したように、本実施形態によれば、蒸発源１１ａ～１１ｒと監視装置１２ａ～１２ｒとの距離を近づけて配置することで、監視装置１２ａ～１２ｒの監視精度の低下を抑制することができる。

【0061】

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0062】

１：成膜装置、１０：蒸発源ユニット、１１ａ～１１ｒ：蒸発源、１２ａ～１２ｒ：監視装置、１００：基板、１０１：マスク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】