专利名称：原料供应装置及蒸镀装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及蒸镀装置及用于该蒸镀装置的原料供应装置。
技术背景蒸镀法为在被处理基片的表面形成薄膜等的方法之一。蒸镀法将被 蒸发或升华的蒸镀原料蒸镀在被处理基片上，形成薄膜。由蒸镀法形成的薄膜中有用于有机电致发光(下面表示为EL)元件 的薄膜。使用EL元件的显示装置易于小型化、消耗功率小、可以实现 面发光、与液晶显示器相比可以大幅度降低施加电压，因此在平面显 示器等各种显示装置领域受到广泛瞩目。有机EL元件具有在阳极与阴极之间形成发光层的结构。该发光层 是通过电子与空穴的再结合而发光的层，发光层可以使用多环芳香族 碳氢化合物、杂环芳香族化合物、有机金属络合物等材料，上述材料 可以通过蒸镀法形成发光层。并且，根据需要可以在阳极与发光层之 间，或者在阴极与发光层之间形成空穴输送层或电子输送层等可以改 善发光效率的薄膜，这些层也可以通过蒸镀法形成。用于形成上述薄膜的蒸镀装置具有可以维持内部减压状态的处理 容器、设置在该处理容器内使蒸镀原料气化、蒸发或升华的蒸镀源， 由蒸镀源气化、蒸发或升华的蒸镀原料被蒸镀到被处理基片上。但是， 通过蒸镀装置形成薄膜时，有难以控制由蒸镀源蒸发或升华的蒸镀原 料量的问题。这是由于单位时间内由蒸镀源蒸发或升华的蒸镀源料量根据所经 过的时间、蒸镀源所具有的蒸镀原料量或蒸镀源温度的微小变化而变 化所引起的。因此，难以使蒸镀膜的成膜速度稳定，而且可能因成膜速度的变化而使膜厚不均匀。专利文献l(日本国际申请公开"特表2003-502494号公报")中记 载着在蒸镀源容器中设置挡板(多孔板)，由此使蒸镀原料的蒸发或升 华量稳定的发明内容。但是，上述结构没有使用供应蒸发或升华的原 料的运载气体，没有利用运载气体的流动。因此，使用上述挡板时， 被供应到蒸镀装置的原料量少且成膜速度显著降低，所以并不是实用 的结构。发明内容本发明的目的在于提供一种解决上述问题的新的并实用的蒸镀装置。本发明提供一种用于蒸镀装置的原料供应装置，其使蒸镀装置的 成膜速度稳定性良好，以及具有该原料供应装置的蒸镀装置。本发明提供一种原料供应装置，该原料供应装置将原料蒸发或升 华并将其供应到蒸镀装置的处理容器中，原料供应装置具有在内部保 存所述原料的原料容器、向所述原料容器的内部供应运载气体的气体 流入口 、以及将与所述运载气体一起被蒸发或升华的所述原料供应到 所述处理容器的气体排出口，其中，在所述原料容器的内部设置气流 控制部，以用于控制所述运载气体的流动。本发明提供一种蒸镀装置，该蒸镀装置具有在内部支撑被处理基 片的处理容器和将原料蒸发或升华并将其供应到所述处理容器的原料 供应装置，所述蒸镀装置将被蒸发或升华的所述原料蒸镀到所述被处 理基片，所述原料供应装置具有在内部保存所述原料的原料容器、向 所述原料容器的内部供应运载气体的气体流入口 、以及将与所述运载 气体一起被蒸发或升华的所述原料供应到所述处理容器的气体排出 口，其中，在所述原料容器的内部设置气流控制部，以用于控制所述运载气体的流动。根据本发明可以提供用于蒸镀装置的原料供应装置，其使蒸镀装 置的成膜速度稳定性良好，及具有该原料供应装置的蒸镀装置。
图1为实施例1的原料供应装置的截面图。图2为实施例2的原料供应装置的截面图。 图3为实施例3的原料供应装置的截面图。 图4为实施例4的蒸镀装置的示意图。 主要符号说明IOO为原料供应装置，IOI为圆筒容器，102为盖部，103为原料容器， 102A为气流控制部，102a为支撑部，102b、 102c、 102d为突起部，103A 为内部空间，104为气体流入口， 105为气体流入通道，106为气体排出 口， 107为气体流入通道，108为气体排出通道，109为过滤器，IIO为 气体流入管，IIOA为阀，IIOB为连接部，lll为气体排出管，111A为阀， 111B为连接部，112为密封材，113为加热器，200为蒸镀装置，201、 202为处理容器，203为支撑台，204为被处理基片，205为移动轨道， 206为排气盖，206A为孔部，207为定位装置，208为排气单元，208A为 排气管，209为原料供应部，209A、 209B、 209C、 209D为原料混合室， 210为原料供应喷嘴，211为闸阀，212A、 212B、 212C、 212D为气体管， 213A、 213B、 213C、 214A、 214B、 214C、 215A、 215B、 216A、 216B为 阀，217A、 217B、 217C为质量流量控制器(MFC)， 218为运载气体供应 源，300为自动搬运装置。本发明的最佳实施方式下面根据
本发明的实施方式。[实施例l]首先，说明实施例l的原料供应装置。该原料供应装置是对原料进 行蒸发或升华并将其供应到蒸镀装置(在后面说明结构例)的处理容器 的装置。蒸镀装置具有支撑被处理基片的处理容器，本实施例的原料 供应装置向该处理容器供应被蒸发或升华的原料。图1为本发明实施例1的原料供应装置的截面示意图。如图1所示，本实施例的原料供应装置100由圆筒容器101和盖部 102组合构成原料容器103，而且该原料容器103的内部设有内部空间 103A。在所述内部空间103A中存放常温常压下为固体(例如，粉末状) 状态的原料100A。所述原料容器103的外侧设有加热器113，所述原料 100A被该加热器113加热而蒸发或升华。所述圆筒容器101大体上为一端开口的圆筒形状，该圆筒形状的开 口侧形成安装所述盖部102的凸缘。所述盖部102被安装于该圆筒容器 101，用来堵住所述圆筒容器101的开口部，在该盖部102与该圆筒容器 101之间插入密封材112，以维持所述内部空间103A的气密性。在所述盖部102设置朝所述内部空间103A延伸的气流控制部102A， 关于该气流控制部102A的详细内容将在后面进行说明。所述盖部102上连接将运载气体流入到所述内部空间103A的气体 流入管110。从所述气体流入管1 IO流入的运载气体经过形成在所述盖 部102的气体流入通道107及形成在所述圆筒容器101的气体流入通道 105，由气体流入口104流入到所述内部空间103A。该气体流入口104形 成在所述圆筒容器101中安装所述盖部102的一侧的相反侧(所述原料 容器103的第一侧)。由所述气体流入口104流入到所述内部空间103A的运载气体，与被蒸发或升华的所述原料(下面称为气体原料) 一起由形成在所述盖部 102(位于所述第一侧的相反侧的第二侧)的气体排出口106排出。由所述内部空间103A排出的运载气体和气体原料，通过形成在所 述盖部102的气体排出通道108排到连接于所述盖部102的气体排出管111。所述气体排出管lll连接于蒸镀装置(将在下面描述)的处理容器， 通过该排出管111向该处理容器供应运载气体和气体原料。本实施例的原料供应装置的特点在于，在所述内部空间103形成用 于控制运载气体的流动的所述气流控制部102A。所述原料100A被保存 在所述原料容器103内，并与所述气流控制部102A对置。运载气体在所 述气流控制部102A与所述原料1 OOA之间的空间中流动。所述气流控制部102A控制供应到所述内部空间103A的运载气流， 比如，通过使运载气流的雷诺数大于或等于IOOO，从而使运载气流变 为乱流。因此，可以促进所述原料100A的蒸发或升华，使所述原料100A的 蒸发或升华在所述内部空间103A的所述排出口106附近达到饱和状态，即达到所谓的饱和蒸气压。如果在小于或等于饱和蒸气压的状态下供应气体原料，则蒸发或 升华的量会根据各种因素的微小变化而发生大的变动，因此可能导致 向被处理基片成膜的成膜速度大幅度变化的问题。例如，开始蒸镀后 经过一段时间时，很难完全抑制随着各种条件的变化或所放置的原料 量变化等问题而出现的现象，而这些因素对成膜速度的影响有时是不 可忽略的。本实施例的原料供应装置，由于气体原料以饱和蒸气压排出，因 此可以将气体原料稳定地供应到蒸镀装置的处理容器中。所述气流控制部102A从所述气体流入口104延伸到所述气体排出 口106(从所述第一侧至第二侧)的方向。g卩，所述气流控制部102A沿着运载气体的流动方向延伸。因此，可以有效地控制运载气体的流动。 所述气流控制部102A包含从所述第一侧延伸至第二侧的平板状支撑部102a和形成在该支撑部102a上的由所述第一侧至第二侧的多个突 起部102b。从所述流入口104流入的运载气体由所述突起部102b控制其 流动，并通过增加雷诺数将其变为乱流。因此，所述气流控制部102A， 为了控制运载气体的流动最好具有足够的长度。所述气体排出通道108中最好设有过滤器109，以防止粉末状的所 述原料100A飞散到处理容器侧。所述气体流入管110与所述气体排出管111中分别设有阀110A、 111A。并且，所述气体流入管110与所述气体排出管111上分别连接由 配管接头等构成的连接部110B、 111B。因此，在关闭所述阀110A、 111A 的状态下解开所述连接部110B、 111B的配管接头，即可从蒸镀装置(处 理容器)拆卸所述原料供应装置IOO。如上所述，在向所述原料供应装置100补充原料或对所述原料供应 装置100进行维修时，可以容易地将该原料供应装置100装卸于蒸镀装 置。[实施例2]气流控制部的结构并不限定于实施例l中示出的结构，可以对其进 行各种变形、变更。例如，图2为本发明实施例2的原料供应装置100A的截面图。但是， 图中对上面已说明的部分标记相同的符号，并省略其说明。并且，没 有明确说明的部分与实施例l的结构相同。如图2所示，本实施例的突起部102c比实施例l的突起部102b长 (大)，前端部到达所述原料100A处。在本实施例中，由于运载气体通 过所述原料100A内部，因此具有更容易达到饱和蒸气压的特点。[实施例3]图3为本发明实施例3的原料供应装置100A的截面示意图。但是， 图中对已说明的部分标记相同的符号，并省略其说明。并且，没有明确说明的部分与实施例l的结构相同。如图3所示，本实施例中突起部102d的截面形状与实施例l的截面 形状不同，实施例l中突起部的截面形状为四边形，而本实施例的截面 形状为三角形，且前端部是尖的。如上所述，突起部的形状可以根据 运载气流的控制条件(例如流量)或原料的差异(例如，蒸气压的差异) 进行各种变形、变更。[实施例4]下面，参照图4说明使用上述原料供应装置100的蒸镀装置的结构 例子。图4为本发明实施例4的蒸镀装置结构例子的模式图。如图4所示，本实施例的蒸镀装置200包含内部设有内部空间201A 的处理容器201和连接于该处理容器201的处理容器202。所述内部空间 201A中设有支撑被处理基片204的支撑台203。所述支撑台203具有 ESC(静电吸附盘)，所述被处理基片被支撑台203支撑为表面朝向供应 原料的方向。所述支撑台203可移动地连接于移动轨道205，而且可以 相对于所述被处理基片204进行平行移动。将所述被处理基片204搬入到所述处理容器201时，设置在该处理 容器201的闸阀211被打开，并由设置在真空搬运室(未图示)的自动搬 运装置300搬入被处理基片204。搬入的被处理基片204通过定位装置 207进行定位之后，被所述支撑台203支撑。所述内部空间201A由连接于所述处理容器201的由涡轮分子泵构 成的排气单元208排出空气，形成减压状态。在所述排气单元208上连 接排气管208A，该排气管208A连接于干式真空泵等排气单元(省略示 图)。在所述处理容器201底面的开口部面对所述支撑台203设置原料供 应部209，该原料供应部209向所述内部空间201A供应气体原料。对所 述被处理基片204进行成膜(蒸镀)时，由所述原料供应部209供应的气体原料达到被处理基片，由此进行成膜。所述处理容器202连接于所述处理容器201的底面，用于覆盖露在 所述处理容器201底面外侧的所述排气单元208、所述原料供应部209以及所述定位装置。所述原料供应部209具有多个混合多种气体原料的混合室。比如， 所述原料供应部209具有沿所述被处理基片204的移动方向平行排列原 料混合室209A、 209B、 209C及209D的结构。所述原料混合室209A、 209B、 209C及209D中分别设有原料供应喷嘴210，在各个原料混合室进行混合 的气体原料由该原料供应喷嘴210供应到所述内部空间201A，并被蒸镀 到所述被处理基片204进行成膜。所述原料混合室209A、 209B、 209C及209D连接各个气体管212A、 212B、 212C及212D，而该气体管209A、 209B、 209C及209D连接图1中进 行说明的原料供应装置IOO。举例说明所述气体管212A，该气体管212A连接于所述混合室209A， 并延伸到所述处理容器202的外侧，在该处理容器202的外侧与多个所 述原料供应装置100连接。所述气体管212A通过阀213A、 213B、 213C分别连接于三个所述原 料供应装置100的所述气体排出管111。 g卩，所述原料混合室209A通过 所述气体管212A连接于三个原料供应装置，并接收三种气体原料进行 混合。在该原料混合室209A混合的气体原料，由所述气体供应喷嘴210 供应到所述内部空间201A中。所述三个原料供应装置100的各气体流入管110，通过各阀214A、 214B、 214C以及MFC(质量流量控制器)217A、 217B、 217C连接于运载气 体供应源218，由此接收Ar(氩气)等运载气体。图4中，省略了图l中的 所述原料供应装置100的详细结构(例如，内部结构)。同样，所述气体管212D连接于所述混合室209D，而且延伸到所述处理容器202的外侧，在该处理容器202的外侧与多个所述原料供应装 置100连接。所述气体管212D通过阀215A、 215B分别连接于两个所述原料供应 装置100的所述气体排出管111。 g卩，所述原料混合室209D通过所述气 体管212D连接于两个原料供应装置，并接受两种气体原料的供应进行 混合。在该原料混合室209D混合的气体原料，由所述气体供应喷嘴210 供应到所述内部空间201A中。所述两个原料供应装置100的各个气体流入管110，通过各阀216A、 216B连接于所述运载气体供应源218，但图4中没有示出该连接管。所述气体管212B、 212C也与上述气体管212A、 212D相同，连接多 个原料供应装置100(未图示)，在各个所述原料混合室209B、 209C中混 合多种气体原料，并向所述内部空间201A供应。可以在所述处理容器201的底面设置排气盖206，该排气盖206具有 用于露出所述气体供应喷嘴210的孔部206A。所述排气盖被设置成同时 覆盖所述排气单元208和所述原料供应部209，并抑制从多个原料混合 室供应的气体原料在到达被处理基片之前被混合。如上所述，由于本实施例的蒸镀装置200使用实施例1中记载的原 料供应装置IOO，因此具有可以稳定地蒸镀气体原料进行成膜并使成膜 速度稳定的特点。使用上述成膜装置可以形成具有多种原料的膜。进行成膜时，可 以移动所述支撑台203再次层叠含有多种原料的膜，由此可以进行结构 复杂的成膜。因此，适用于形成有机EL元件等发光元件。比如，可以使用上述成膜装置200形成层叠了空穴输送层、发光层 及电子输送层的有机EL元件。发光层的主体材料可以使用羟基喹啉铝 (Alq3， Quinolinol Aluminum Complex),掺杂材料可以使用红萤烯 (rubrene)。所述蒸镀装置的用途并不限定于有机EL元件，另外还可以形成各种用途的蒸镀膜。上面对本发明的最佳实施例进行了说明，但是本发明并不限定于 上述特定的实施例，在不脱离权利要求中记载的技术思想的情况下， 可以进行各种变形、变更。[工业上的应用]根据本发明可以提供用于蒸镀装置并使蒸镀装置的成膜速度稳定 性良好的原料供应装置及具有该原料供应装置的蒸镀装置。本国际申请以2005年12月22日申请的日本专利申请 2005-369898号作为主张优先权的基础，本申请引用该日本申请的全部 内容。
权利要求
1、一种原料供应装置，该原料供应装置将原料蒸发或升华并将其供应到蒸镀装置的处理容器中，所述原料供应装置的特征在于，具有在内部保存所述原料的原料容器；向所述原料容器的内部供应运载气体的气体流入口；以及将与所述运载气体一起被蒸发或升华的所述原料供应到所述处理容器的气体排出口；其中，在所述原料容器的内部设置气流控制部，用于控制所述运载气体的流动。
2、 根据权利要求i所述的原料供应装置，其特征在于，所述气流 控制部包含形成在所述原料容器内部的突起部。
3、 根据权利要求2所述的原料供应装置，其特征在于，所述突起部为多个。
4、 根据权利要求2所述的原料供应装置，其特征在于，所述原料被放置在所述原料容器中，并面对所述突起部。
5、 根据权利要求l所述的原料供应装置，其特征在于，所述气体流入口形成在所述原料容器的第一侧，所述气体排出口形成在所述原 料容器的第二侧，该第二侧为所述第一侧的相反侧。
6、 根据权利要求5所述的原料供应装置，其特征在于，所述气流 控制部形成在所述第一侧与所述第二侧之间。
7、 一种蒸镀装置，该蒸镀装置具有在内部支撑被处理基片的处理 容器和将原料蒸发或升华并将其供应到所述处理容器的原料供应装 置，该蒸镀装置将被蒸发或升华的所述原料蒸镀到所述被处理基片， 所述蒸镀装置的特征在于，所述原料供应装置包含在内部保存所述原料的原料容器；向所述原料容器的内部供应运载气体的气体流入口 ；以及将与所述运载气体一起被蒸发或升华的所述原料供应到所述处理容器的气体排出口；其中，在所述原料容器的内部设置气流控制部，用于控制所述运 载气体的流动。
8、 根据权利要求7所述的蒸镀装置，其特征在于，所述气流控制部包含形成在所述原料容器内部的突起部。
9、 根据权利要求8所述的蒸镀装置，其特征在于，所述突起部为 多个。
10、 根据权利要求8所述的蒸镀装置，其特征在于，所述原料被放 置在所述原料容器中，并面对所述突起部。
11、 根据权利要求7所述的蒸镀装置，其特征在于，所述气体流入 口形成在所述原料容器的第一侧，所述气体排出口形成在所述原料容 器的第二侧，该第二侧为所述第一侧的相反侧。
12、 根据权利要求ll所述的蒸镀装置，其特征在于，所述气流控 制部形成在所述第一侧与所述第二侧之间。
13、 根据权利要求7所述的蒸镀装置，其特征在于，所述原料供应 装置为多个。
14、 根据权利要求13所述的蒸镀装置，其特征在于，具有混合室， 该混合室对由所述多个原料供应装置供应的被蒸发或升华的原料进行 混合。
15、 根据权利要求14所述的蒸镀装置，其特征在于，所述混合室 为多个。
16、 根据权利要求7所述的蒸镀装置，其特征在于，所述原料供应 装置设置在所述处理容器的外侧，而且可装卸于该处理容器。
全文摘要
本发明提供原料供应装置，该原料供应装置将原料蒸发或升华并将其供应到蒸镀装置的处理容器中，该原料供应装置具有在内部保存所述原料的原料容器、向所述原料容器的内部供应运载气体的气体流入口、以及将与所述运载气体一起被蒸发或升华的所述原料供应到所述处理容器的气体排出口，其中在所述原料容器的内部设置气流控制部，用于控制所述运载气体的流动。
文档编号C23C16/448GK101278073SQ20068003651
公开日2008年10月1日 申请日期2006年12月20日 优先权日2005年12月22日
发明者井上雅司, 野泽俊久 申请人:东京毅力科创株式会社