JP2012087328A - Film deposition device and film deposition method - Google Patents
Film deposition device and film deposition method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012087328A JP2012087328A JP2010232397A JP2010232397A JP2012087328A JP 2012087328 A JP2012087328 A JP 2012087328A JP 2010232397 A JP2010232397 A JP 2010232397A JP 2010232397 A JP2010232397 A JP 2010232397A JP 2012087328 A JP2012087328 A JP 2012087328A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film forming
- container
- forming material
- vaporization
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
【課題】所定量の成膜材料を供給しながら蒸発できる成膜装置及び成膜方法を提供する。
【解決手段】
真空槽11内を真空排気し、放出容器16に接続された気化容器21を成膜材料の蒸発温度以上で、かつ成膜材料を含有する液体材料の溶媒の蒸発温度以上に加熱し、気化容器21内に液体材料を所定量噴出させ、成膜材料を気化容器21内に配置された気化部材22に付着させ、次いで気化容器21内から溶媒の蒸気を排出した後、気化部材22を成膜材料の蒸発温度以上に加熱して、気化部材22に付着した成膜材料を蒸発させ、成膜材料の蒸気を放出容器16に流入させ、放出容器16の孔17から成膜材料の蒸気を放出させ、真空槽11内に配置された基板15に到達させる。
【選択図】図1A film forming apparatus and a film forming method capable of evaporating while supplying a predetermined amount of film forming material are provided.
[Solution]
The inside of the vacuum chamber 11 is evacuated, and the vaporization container 21 connected to the discharge container 16 is heated to a temperature equal to or higher than the evaporation temperature of the film forming material and equal to or higher than the evaporation temperature of the solvent of the liquid material containing the film forming material. A predetermined amount of the liquid material is ejected into the gas 21, the film forming material is attached to the vaporizing member 22 disposed in the vaporizing vessel 21, and then the vapor of the solvent is discharged from the vaporizing vessel 21. The film forming material adhering to the vaporizing member 22 is evaporated by heating to a temperature equal to or higher than the evaporation temperature of the material, the vapor of the film forming material is caused to flow into the discharge container 16, and the vapor of the film forming material is released from the hole 17 of the discharge container 16. To reach the substrate 15 disposed in the vacuum chamber 11.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、成膜装置及び成膜方法に関する。 The present invention relates to a film forming apparatus and a film forming method.
従来、有機EL素子等の有機膜を形成する際には、真空槽内に基板を配置し、真空蒸着によって有機成膜材料を基板上に堆積させている。
近年、基板の大型化が進展するに従って、基板一枚あたりの成膜に必要な成膜材料の量が増加している。例えばG8サイズの基板に400Åの厚みの有機膜を成膜するには約500mgの成膜材料を要する。これは一週間分の成膜作業に換算すると1kgの成膜材料に相当する。
Conventionally, when an organic film such as an organic EL element is formed, a substrate is placed in a vacuum chamber, and an organic film forming material is deposited on the substrate by vacuum vapor deposition.
In recent years, as the size of a substrate increases, the amount of film forming material necessary for film formation per substrate increases. For example, to form an organic film having a thickness of 400 mm on a G8 size substrate, about 500 mg of film forming material is required. This corresponds to 1 kg of film forming material when converted into film forming work for one week.
従来の成膜装置では、るつぼに入れた粉体の成膜材料を加熱して蒸気を発生させていたため、大量の材料を長時間加熱する必要があり、材料の劣化が課題であった。また、粉体を少しずつ供給して蒸発させる方法も開発されているが、粉体の流量を精密に計測し、制御しながら供給することは困難であった。 In the conventional film forming apparatus, the powdery film forming material placed in the crucible is heated to generate steam, so that it is necessary to heat a large amount of material for a long time, and deterioration of the material has been a problem. In addition, a method of supplying and evaporating the powder little by little has been developed, but it has been difficult to accurately measure and control the flow rate of the powder.
さらに、るつぼに入れる成膜材料の量が増加するに従って、熱容量が増加するため、仮に1kgの成膜材料が入るるつぼを作製したとしても、加熱が不均一になったり、材料の増減により必要な熱量が変化したりするため、蒸発量の制御は困難であった。 Furthermore, since the heat capacity increases as the amount of film forming material put into the crucible increases, even if a crucible containing 1 kg of film forming material is made, the heating becomes uneven or necessary due to the increase or decrease of the material. Since the amount of heat changes, it is difficult to control the amount of evaporation.
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、所定量の成膜材料を供給しながら蒸発できる成膜装置及び成膜方法を提供することにある。 The present invention was created to solve the above-described disadvantages of the prior art, and an object of the present invention is to provide a film forming apparatus and a film forming method capable of evaporating while supplying a predetermined amount of film forming material.
上記課題を解決するために本発明は、真空槽と、前記真空槽内に配置され、保持面に基板が保持される基板保持部と、前記基板保持部の前記保持面と対面する位置に配置され、複数の孔が設けられた中空の放出容器と、前記放出容器内に成膜材料の蒸気を供給する材料ガス供給装置と、前記真空槽内を真空排気する真空排気装置と、を有する成膜装置であって、前記材料ガス供給装置は、前記放出容器に接続された中空の気化容器と、前記成膜材料を含有する液体材料が蓄液される液体材料容器と、前記気化容器の中空部分に露出されたノズルを有し、前記液体材料容器に接続され、前記ノズルから所定量の前記液体材料を噴出できるように構成された定量吐出装置と、を有する成膜装置である。
本発明は成膜装置であって、前記ノズルは、パルス状に前記液体材料を噴出する成膜装置である。
本発明は成膜装置であって、前記気化容器の中空部分に、前記ノズルから離間して配置された気化部材と、前記気化部材を前記成膜材料の蒸発温度以上に加熱する気化部材加熱装置と、を有する成膜装置である。
本発明は成膜装置であって、前記気化容器を前記成膜材料の蒸発温度以上で、かつ前記液体材料の溶媒の蒸発温度以上に加熱する気化容器加熱装置と、を有する成膜装置である。
本発明は成膜装置であって、前記気化容器に接続され、前記成膜材料の凝縮温度以下で、かつ前記溶媒の凝縮温度以上にされた排気トラップと、を有する成膜装置である。
本発明は、真空槽内を真空排気し、前記真空槽内に配置された放出容器の孔から成膜材料の蒸気を放出させ、前記真空槽内に配置された基板に到達させる成膜方法であって、前記放出容器の前記孔から前記成膜材料の蒸気を放出させる前に、前記放出容器に接続された気化容器を前記成膜材料の蒸発温度以上で、かつ前記成膜材料を含有する液体材料の溶媒の蒸発温度以上に加熱する気化容器加熱工程と、前記気化容器内に前記液体材料を所定量噴出させ、前記成膜材料を前記気化容器内に配置された気化部材に付着させる液体材料噴出工程と、前記気化容器内から前記溶媒の蒸気を排出する溶媒蒸気排出工程と、前記気化部材を前記成膜材料の蒸発温度以上に加熱して、前記気化部材に付着した前記成膜材料を蒸発させ、前記成膜材料の蒸気を前記放出容器に流入させる成膜材料蒸発工程と、を有する成膜方法である。
本発明は、真空槽内を真空排気し、前記真空槽内に配置された放出容器の孔から成膜材料の蒸気を放出させ、前記真空槽内に配置された基板に到達させる成膜方法であって、前記放出容器に接続された減圧状態の気化容器内に、溶媒と前記成膜材料である溶質を含む液体材料をパルス状に噴出させ、前記成膜材料と前記溶媒の蒸気を発生させ、前記気化容器内から前記放出容器へ前記蒸気を導入して、前記放出容器から前記蒸気を放出して、前記放出容器に対向して配置された基板に成膜する成膜方法である。
In order to solve the above-described problems, the present invention is arranged in a vacuum chamber, a substrate holding unit that is arranged in the vacuum vessel and holds a substrate on a holding surface, and a position facing the holding surface of the substrate holding unit. A hollow discharge vessel provided with a plurality of holes, a material gas supply device for supplying vapor of the film forming material into the discharge vessel, and a vacuum exhaust device for evacuating the vacuum chamber. The material gas supply device includes a hollow vaporization container connected to the discharge container, a liquid material container in which a liquid material containing the film forming material is stored, and a hollow of the vaporization container A film forming apparatus having a nozzle exposed at a portion, connected to the liquid material container, and configured to eject a predetermined amount of the liquid material from the nozzle;
The present invention is a film forming apparatus, wherein the nozzle ejects the liquid material in a pulse shape.
The present invention is a film forming apparatus, wherein a vaporizing member disposed in a hollow portion of the vaporizing container and spaced from the nozzle, and a vaporizing member heating apparatus that heats the vaporizing member to an evaporation temperature of the film forming material or more. A film forming apparatus.
The present invention is a film forming apparatus, comprising: a vaporization container heating apparatus that heats the vaporization container to a temperature equal to or higher than an evaporation temperature of the film forming material and equal to or higher than an evaporation temperature of a solvent of the liquid material. .
The present invention is a film forming apparatus having an exhaust trap connected to the vaporization container and having a temperature not higher than the condensation temperature of the film forming material and not lower than the condensation temperature of the solvent.
The present invention is a film forming method in which the inside of a vacuum chamber is evacuated, vapor of a film forming material is discharged from a hole of a discharge container disposed in the vacuum chamber, and reaches a substrate disposed in the vacuum chamber. The vaporization container connected to the discharge container has a temperature equal to or higher than the evaporation temperature of the film formation material and contains the film formation material before releasing the vapor of the film formation material from the hole of the discharge container. A vaporization container heating step for heating to a temperature equal to or higher than the evaporation temperature of the solvent of the liquid material, and a liquid for ejecting a predetermined amount of the liquid material into the vaporization container and attaching the film forming material to a vaporization member disposed in the vaporization container A material jetting step, a solvent vapor discharging step for discharging the vapor of the solvent from the vaporization vessel, and the film forming material attached to the vaporizing member by heating the vaporizing member to a temperature equal to or higher than the evaporation temperature of the film forming material. To evaporate the film-forming material. A film forming material evaporation step of the flow into the discharge vessel, a film formation method with.
The present invention is a film forming method in which the inside of a vacuum chamber is evacuated, vapor of a film forming material is discharged from a hole of a discharge container disposed in the vacuum chamber, and reaches a substrate disposed in the vacuum chamber. A liquid material containing a solvent and a solute as the film forming material is ejected in a pulsed manner into a vaporized container in a reduced pressure state connected to the discharge container, and the film forming material and the vapor of the solvent are generated. A film forming method in which the vapor is introduced from the vaporization container into the discharge container, the vapor is discharged from the discharge container, and a film is formed on a substrate disposed opposite to the discharge container.
本発明によれば、液体を供給しながら蒸発させるため供給量の制御が容易になり、供給する材料を正確に制御しながら供給することができる。
蒸発材料を必要な量だけ少しずつ供給して蒸発させるので、材料の劣化を抑制できる。
According to the present invention, since the liquid is evaporated while being supplied, the supply amount can be easily controlled, and the supplied material can be supplied while being accurately controlled.
Since the evaporation material is supplied little by little and evaporated, the deterioration of the material can be suppressed.
本発明の一つの形態では、液体材料の溶媒は基板に付着しないので、基板上の薄膜は劣化しない。また成膜に使われなかった成膜材料を回収することができるので、成膜材料のコストを節約できる。
本発明の他の形態では、溶媒の蒸気をキャリアガスとして使用できるので、均一に成膜することが可能となる。
In one form of the invention, the liquid material solvent does not adhere to the substrate, so the thin film on the substrate does not degrade. In addition, since the film forming material that has not been used for film formation can be collected, the cost of the film forming material can be saved.
In another embodiment of the present invention, since the solvent vapor can be used as the carrier gas, the film can be uniformly formed.
図1は本発明の成膜装置10の内部構成図を示している。
この成膜装置10は、真空槽11と、基板保持部14と、放出容器16と、材料ガス供給装置20と、真空排気装置12とを有している。
真空排気装置12は真空槽11に接続され、真空槽11内を真空排気できるように構成されている。
基板保持部14は、基板が保持される保持面を有し、真空槽11内に配置されている。符号15は保持面に保持された基板を示している。
FIG. 1 shows an internal configuration diagram of a
The
The
The
放出容器16は中空の筐体であり、真空槽11内の基板保持部14の保持面と対面する位置に配置されている。
放出容器16の保持面と対面する面には複数の孔17が設けられ、放出容器16の内部空間は、孔17を通って真空槽11の内部空間と連通されている。
材料ガス供給装置20は、気化容器21と、液体材料容器25と、定量吐出装置26とを有している。
The
A plurality of
The material
気化容器21は中空の筐体であり、真空槽11内に配置されている。
気化容器21と放出容器16との間には規制バルブ36が配置され、気化容器21の内部空間は規制バルブ36を通って放出容器16の内部空間と連通できるように構成されている。
The
A
液体材料容器25は中空の筐体であり、真空槽11の外側に配置され、内部空間に成膜材料を含有する液体材料が蓄液されるように構成されている。
ここでは液体材料容器25は、複数枚の基板を成膜できる量の成膜材料を含有する液体材料が蓄液される大きさに形成されている。
The
Here, the
定量吐出装置26はノズル24を有し、開閉バルブを介して液体材料容器25に接続され、ノズル24の先端は気化容器21の内部空間に露出されている。
図2(a)、(b)はノズル24の内部拡大図を示している。
The fixed
2A and 2B are enlarged views of the inside of the
ここではノズル24の内側には、ノズル24の封止開口を一定の周期で繰り返すピストン運動を行う封止部材24bが配置されている。
図2(a)を参照し、封止部材24bが右動工程にあるときにノズル24の先端のノズル開口24aが開いて、液体材料容器25から供給された液体材料はノズル24の内壁面と封止部材24bとの間の溝24cを通ってノズル開口24aから噴出される。一方、図2(b)のように封止部材24bが左動工程にあるときにノズル開口24aは封止され、液体材料の噴出は停止するようになっている。
Here, inside the
Referring to FIG. 2A, when the sealing
封止部材24bは一定の周期でピストン運動を繰り返し、ノズル開口24aは一定時間だけ開かれ、気化容器21内に一定量の液体材料がパルス状に噴出される。ピストン運動の周期を調整することで、噴出される液体材料の量を調整できるようになっている。
The sealing
定量吐出装置26には、例えば特許第3501412号公報記載のものを用いることができる。上記の通りノズル24は、一定周期で開閉する「パルスインジェクタ」を一例として記載された。パルスインジェクタの開閉周期は例えば2μsec〜10μsecである。「パルスインジェクタ」は、真空内に液体の導入量を制御するのに好適であるが、ノズル24はこれに限定されず、真空内に制御された量の液体を導入できる方式であれば他の方式を用いてもよい。
また、材料ガス供給装置20は、気化部材22と、気化部材加熱装置と、気化容器加熱装置33とを有している。
As the fixed
The material
気化部材22は、気化容器21の内部空間のノズル24の先端から噴出された液体材料中の成膜材料が付着する位置に、ノズル24の先端とは離間して、配置されている。
気化部材加熱装置は、ここでは不図示の主電熱器と主直流電源31とを有している。主電熱器は気化部材22の内部に埋め込まれ、主直流電源31は主電熱器に電気的に接続されている。主直流電源31から主電熱器に第一の直流電圧が印加されると、主電熱器は発熱して、気化部材22は成膜材料の蒸発温度以下でかつ、溶媒の蒸発温度以上の温度に加熱されるようになっており、主電熱器に第二の直流電圧が印加されると、気化部材22は成膜材料の蒸発温度以上に加熱されるようになっている。
The vaporizing
The vaporizing member heating device includes a main electric heater (not shown) and a main
気化容器加熱装置33は、ここでは線状の副電熱器33aと副直流電源33bとを有している。副電熱器33aは気化容器21の外周側面に巻き回されて配置され、副直流電源33bは副電熱器33aに電気的に接続されている。
Here, the vaporization
副直流電源33bから副電熱器33aに直流電圧を印加すると、副電熱器33aは発熱して、気化容器21の壁面は成膜材料の蒸発温度以上で、かつ溶媒の蒸発温度以上の温度に加熱されるように構成されている。
When a DC voltage is applied from the auxiliary
また、材料ガス供給装置20は、排気トラップ27を有している。
排気トラップ27は、ここでは筒状に形成され、一端は規制バルブ36に接続され、排気トラップ27の内部空間は規制バルブ36を通って気化容器21の内部空間と連通できるように構成されている。排気トラップ27の他端は真空槽11内に露出されている。もしくは、排気トラップ27を別排気してもよい。
The material
The
排気トラップ27の外周側面には冷媒管34aが巻き回されて配置され、冷媒管34aには冷媒循環装置34bが接続されている。冷媒循環装置34bから冷媒管34a内に例えば液体窒素等の温度管理された冷却媒体が循環されると、排気トラップ27は成膜材料の凝縮温度以下で、かつ液体材料の溶媒の凝縮温度以上の温度に冷却されるようになっている。
A
冷媒管34aに循環される冷却媒体は、排気トラップ27を成膜材料の凝縮温度以下で、かつ液体材料の溶媒の凝縮温度以上の温度に冷却できるならば、液体窒素に限定されず、他の流体を用いてもよい。
規制バルブ36は、三方弁であり、気化容器21の接続先を、放出容器16もしくは排気トラップ27に切り替えるようになっている。
The cooling medium circulated in the
The
上述の成膜装置10を用いた成膜方法を説明する。
(準備工程)
真空槽11内を真空排気装置12により真空排気する。真空槽11内を真空排気すると、孔17を通って放出容器16の内部空間も真空排気される。
A film forming method using the
(Preparation process)
The inside of the
規制バルブ36により放出容器16と気化容器21とを連通させておくと、放出容器16を通って気化容器21の内部空間も真空排気される。すなわち気化容器21の内部空間は大気圧よりも減圧の減圧状態にされる。
When the
以後、真空排気装置12による真空排気を継続して、真空槽11内の真空雰囲気を維持する。
真空槽11内の真空雰囲気を維持しながら、真空槽11内に基板15を搬入し、基板保持部14の保持面に保持させる。
Thereafter, evacuation by the
While maintaining the vacuum atmosphere in the
液体材料容器25に成膜材料を含有する液体材料を蓄液させておく。ここでは複数枚の基板を成膜できる量の成膜材料を含有する液体材料を蓄液させる。
液体材料の溶媒には、成膜材料を劣化させないもので、かつ蒸発温度が成膜材料の蒸発温度よりも低いものを使用する。
液体材料は、溶媒中に成膜材料(溶質)が溶解したものでもよいし、溶媒中に成膜材料(溶質)が分散または懸濁したものでもよい。
A liquid material containing a film forming material is stored in the
As the solvent of the liquid material, a solvent that does not deteriorate the film forming material and has an evaporation temperature lower than the evaporation temperature of the film forming material is used.
The liquid material may be one in which a film forming material (solute) is dissolved in a solvent, or one in which a film forming material (solute) is dispersed or suspended in a solvent.
有機薄膜を成膜する場合には、ホスト材料とドーパント材料の両方を溶媒中に分散させてもよい。成膜材料が有機材料の場合には、溶媒には例えばトルエン等の有機溶媒で水分を含有しない液体を用いるのが好ましい。 When forming an organic thin film, both the host material and the dopant material may be dispersed in a solvent. When the film-forming material is an organic material, it is preferable to use a liquid that does not contain moisture in an organic solvent such as toluene.
気化容器加熱工程として、気化容器加熱装置33により、気化容器21の壁面を成膜材料の蒸発温度以上で、かつ溶媒の蒸発温度以上の温度に加熱しておく。
また、気化部材加熱装置により、気化部材22を、成膜材料の蒸発温度以下でかつ、溶媒の蒸発温度以上の温度に加熱しておく。
As the vaporization container heating step, the wall surface of the
Further, the vaporizing
規制バルブ36は不図示の主発熱器を有している。主発熱器を発熱させて、規制バルブ36の流路を成膜材料の凝縮温度以上に加熱しておく。
冷媒管34aに冷却媒体を循環させて、排気トラップ27を成膜材料の凝縮温度以下でかつ溶媒の凝縮温度以上に冷却する。
The
A cooling medium is circulated through the
規制バルブ36により放出容器16と気化容器21との連通を閉じ、気化容器21と排気トラップ27とを連通させる。
液体材料中の成膜材料の濃度と、定量吐出装置26のノズル24から一回に噴射される液体材料の量と、ノズル24から噴射された液体材料中の成膜材料のうち、気化部材22に付着する成膜材料の割合をあらかじめ求めておく。
The
Of the film-forming material concentration in the liquid material, the amount of the liquid material ejected from the
(液体材料噴出工程)
液体材料噴出工程として、定量吐出装置26のノズル24から気化容器21内に所定量の液体材料をパルス状に噴射させる。液体材料は減圧内に放出され、さらに気化容器21が加熱されているため溶媒が蒸発(気化)する。溶媒の蒸発により気化熱で温度が下がり、溶媒が析出もしくは凝固しないように気化容器21は加熱される。成膜材料(溶質)はこのとき蒸発せず、気化部材22に向かって飛行する。
(Liquid material ejection process)
As a liquid material ejection step, a predetermined amount of liquid material is jetted into the
ノズル24から気化容器21内に噴射された液体材料のうち、所定量の成膜材料が気化部材22に到達し、付着する。気化部材22は成膜材料の蒸発温度以下にされており、付着した成膜材料は蒸発しない。また、気化部材22は溶媒の蒸発温度以上のため、気化部材22で溶媒は凝縮または凝固しない。
Of the liquid material ejected from the
溶媒蒸気排出工程として、液体材料噴出工程と同時に溶媒の排出が行われる。噴出された液体材料中の溶媒は、気化部材22に到達する前に気化容器21内で蒸発し、溶媒の蒸気は規制バルブ36に流れる。
As the solvent vapor discharging step, the solvent is discharged simultaneously with the liquid material jetting step. The solvent in the ejected liquid material evaporates in the
気化した溶媒の一部は気化部材22に到達するが、気化部材22は溶媒の蒸発温度以上に加熱されており、到達した溶媒は凝縮または凝固せず、規制バルブ36に流れる。
A part of the vaporized solvent reaches the
成膜材料の一部と溶媒の一部は気化容器21の内壁面に到達するが、壁面は成膜材料の蒸発温度以上で、かつ溶媒の蒸発温度以上の温度に加熱されており、壁面に到達した成膜材料と溶媒はどちらも気化容器21の内壁面に残留せずに蒸発され、規制バルブ36に流れる。
A part of the film forming material and a part of the solvent reach the inner wall surface of the
規制バルブ36の流路は成膜材料の凝縮温度以上に加熱されており、成膜材料の蒸気と溶媒の蒸気はどちらも規制バルブ36の内部で凝縮せずに排気トラップ27に流れる。
The flow path of the regulating
排気トラップ27は成膜材料の凝縮温度以下で、かつ溶媒の凝縮温度以上の温度に冷却されており、流入した成膜材料の蒸気は凝縮され、排気トラップ27の内部に溜められて、再利用のために回収される。
一方、流入した溶媒の蒸気は凝縮せずに排気トラップ27を通過し、真空槽11内に放出されて、真空排気装置12により真空排気される。
The
On the other hand, the vapor of the solvent that has flowed in passes through the
規制バルブ36と気化容器21との間には、圧力、蒸気の流量もしくは成分を分析する不図示のモニタが配置される場合がある。モニタで蒸気の流れが検出されなくなったときを、気化容器21内から溶媒の蒸気が真空排気された時点と判断してもよい。液体材料噴出から一定時間経過したときを、気化容器21内から溶媒の蒸気が真空排気された時点と判断してもよい。
A monitor (not shown) for analyzing the pressure, the flow rate of steam, or the component may be arranged between the
気化容器21内から溶媒の蒸気が真空排気された後、規制バルブ36により気化容器21と排気バルブ27との連通を閉じて、気化容器21と放出容器16とを連通させる。
このようにして、溶媒の蒸気が放出容器16に供給され、基板15に溶媒が付着することが回避される。
After the vapor of the solvent is evacuated from the inside of the
In this way, the solvent vapor is supplied to the
(成膜材料蒸発工程)
成膜材料蒸発工程として、気化部材加熱装置により気化部材22を成膜材料の蒸発温度以上に加熱すると、気化部材22に付着した成膜材料が蒸発する。成膜材料の蒸気は規制バルブ36を通って放出容器16内に流れる。
(Film forming material evaporation process)
As the film forming material evaporation step, when the vaporizing
気化容器21の壁面は成膜材料の蒸発温度以上に加熱されており、成膜材料が気化容器21の内壁面に析出しないようになっている。
規制バルブ36の流路は成膜材料の凝縮温度以上に加熱されており、成膜材料の蒸気は規制バルブ36の内部で凝縮しないようになっている。
従って、気化部材22に付着した所定量の成膜材料の蒸気はすべて放出容器16に供給されるようになっている。
The wall surface of the
The flow path of the regulating
Accordingly, a predetermined amount of vapor of the film forming material adhering to the vaporizing
放出容器16は不図示の副発熱器を有している。副発熱器を発熱させ、放出容器16の壁面を成膜材料の凝縮温度以上に加熱させておく。
放出容器16内に流入した成膜材料の蒸気は、孔17から真空槽11内に放出され、基板保持部14の保持面に保持された基板15に到達し、堆積する。
The
The vapor of the film forming material that has flowed into the
液体材料中の成膜材料のうち、気化部材22に付着した所定量の成膜材料だけが蒸発されるので、粉体では計量が困難なほどの精密な量であっても、所定量の成膜材料を基板15に蒸着できる。
液体材料中の成膜材料の濃度が小さいほど、気化部材22に付着させる成膜材料の量を容易に調整できるので好ましい。
Of the film forming material in the liquid material, only a predetermined amount of the film forming material adhering to the vaporizing
It is preferable that the concentration of the film forming material in the liquid material is smaller because the amount of the film forming material attached to the vaporizing
ここでは規制バルブ36と気化容器21との間に配置された不図示のモニタで蒸気が測定されており、測定された成膜材料の蒸気量がゼロになったときを、基板15の成膜の終了時点と判断してもよい。
Here, the vapor is measured by a monitor (not shown) disposed between the regulating
基板15の成膜の終了時点の判断方法は上記方法に限定されず、真空槽11内に膜厚モニタを配置し、膜圧モニタの測定結果が所定の膜圧に到達したときを、基板15の成膜の終了時点と判断してもよいし、膜厚モニタで成膜速度を測定し、成膜開始から所定の時間経過した時点を、基板15の成膜の終了時点と判断してもよい。
The method for determining the end point of film formation on the
基板15の成膜を終了した後、規制バルブ36により気化容器21と放出容器16との連通を閉じ、気化容器21と排気トラップ27とを連通させる。
気化部材加熱装置による気化部材22の加熱を停止し、気化容器加熱装置33による気化容器21の加熱を停止すると、放熱により気化部材22の温度と気化容器21の温度は両方とも成膜材料の蒸発温度以下に下がる。
After the film formation of the
When the heating of the vaporizing
真空槽11内の真空雰囲気を維持しながら成膜した基板15を真空槽11の外側に搬出し、次いで別の未成膜の基板15を真空槽11内に搬入して同様に成膜を繰り返す。
While maintaining the vacuum atmosphere in the
基板の交換をしている間に、液体材料噴出工程と溶媒蒸気排出工程を行い、基板の交換が終了した後、成膜材料蒸発工程を行うと、タクトタイムを短くすることができ、かつ、必要な時間に成膜材料の蒸着を行うので成膜材料の無駄を抑えることができる。
液体材料容器25には複数枚の基板を成膜できる量の成膜材料が蓄えられているので、成膜材料の補充をせずに複数枚の基板を連続して成膜できる。
While exchanging the substrate, the liquid material ejection step and the solvent vapor discharge step are performed.After the substrate exchange is completed, the film formation material evaporation step can be performed, and the tact time can be shortened, and Since the deposition material is deposited at a necessary time, waste of the deposition material can be suppressed.
Since the
(別の実施形態)
上記の実施の形態では溶媒を除去する例が示されたが、溶媒の蒸気が成膜される膜の組成に影響を与えないものであれば、溶媒の蒸気が成膜材料の蒸気と同時に気化容器21に導入されても良い。この場合、溶媒蒸気をキャリアガスとして機能させることもできる。
(Another embodiment)
In the above embodiment, an example of removing the solvent is shown. However, if the solvent vapor does not affect the composition of the film on which the film is formed, the solvent vapor is vaporized simultaneously with the film forming material vapor. It may be introduced into the
例えば、気化部材22を設けず、液体材料が気化容器21に噴出された時に溶媒も成膜材料(溶質)も蒸発する温度に気化容器21を加熱しておく。さらに、気化容器21と放出容器16を連通しておく。この状態で、液体材料を気化容器21内に噴出すれば、溶媒と成膜材料(溶質)の蒸発した蒸気が、放出容器16に導入され、基板15に放出されて成膜することができる。溶媒は、成膜材料(溶質)より蒸発温度が低く、基板15上で析出もしくは凝固せず、蒸気のまま排気されることが好ましい。
For example, the vaporizing
もしくは、気化部材22を設置し、気化部材22を成膜材料(溶質)が蒸発する温度に加熱して成膜材料(溶質)を蒸発させてもよい。この場合、液体材料噴出工程と成膜材料蒸発工程が同時に行われ、溶媒蒸気排出工程は行われない。
Alternatively, the
液体を噴出する方式であれば、流量制御を精密にすることが可能となる。さらにパルス状に噴出することで真空内へも正確に所定量の噴出が可能となり、パルスの数もしくは長さで噴出量が制御できるので好ましい。 If it is a system which ejects a liquid, it will become possible to make flow control precise. Further, it is preferable that a predetermined amount can be ejected into the vacuum accurately by ejecting in a pulse shape, and the amount of ejection can be controlled by the number or length of pulses.
10……成膜装置
11……真空槽
12……真空排気装置
14……基板保持部
15……基板
16……放出容器
17……孔
20……材料ガス供給装置
21……気化容器
22……気化部材
24……ノズル
25……液体材料容器
26……定量吐出装置
27……排気トラップ
33……気化容器加熱装置
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記真空槽内に配置され、保持面に基板が保持される基板保持部と、
前記基板保持部の前記保持面と対面する位置に配置され、複数の孔が設けられた中空の放出容器と、
前記放出容器内に成膜材料の蒸気を供給する材料ガス供給装置と、
前記真空槽内を真空排気する真空排気装置と、
を有する成膜装置であって、
前記材料ガス供給装置は、
前記放出容器に接続された中空の気化容器と、
前記成膜材料を含有する液体材料が蓄液される液体材料容器と、
前記気化容器の中空部分に露出されたノズルを有し、前記液体材料容器に接続され、前記ノズルから所定量の前記液体材料を噴出できるように構成された定量吐出装置と、
を有する成膜装置。 A vacuum chamber;
A substrate holding part disposed in the vacuum chamber and holding a substrate on a holding surface;
A hollow discharge container disposed at a position facing the holding surface of the substrate holding unit and provided with a plurality of holes;
A material gas supply device for supplying vapor of a film forming material into the discharge container;
An evacuation device for evacuating the vacuum chamber;
A film forming apparatus comprising:
The material gas supply device includes:
A hollow vaporization container connected to the discharge container;
A liquid material container in which a liquid material containing the film forming material is stored;
A metering discharge device having a nozzle exposed in a hollow portion of the vaporization container, connected to the liquid material container, and configured to eject a predetermined amount of the liquid material from the nozzle;
A film forming apparatus.
前記気化部材を前記成膜材料の蒸発温度以上に加熱する気化部材加熱装置と、
を有する請求項1又は請求項2のいずれか1項記載の成膜装置。 A vaporization member disposed in a hollow portion of the vaporization container and spaced from the nozzle;
A vaporizing member heating device for heating the vaporizing member to a temperature equal to or higher than an evaporation temperature of the film forming material;
The film-forming apparatus of any one of Claim 1 or Claim 2 which has these.
を有する請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の成膜装置。 A vaporization container heating device for heating the vaporization container to a temperature equal to or higher than an evaporation temperature of the film forming material and to a temperature equal to or higher than an evaporation temperature of the solvent of the liquid material;
The film-forming apparatus of any one of Claim 1 thru | or 3 which has these.
を有する請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載の成膜装置。 An exhaust trap that is connected to the vaporization vessel and is equal to or lower than the condensation temperature of the film forming material and equal to or higher than the condensation temperature of the solvent;
The film-forming apparatus of any one of Claim 1 thru | or 4 which has these.
前記放出容器の前記孔から前記成膜材料の蒸気を放出させる前に、
前記放出容器に接続された気化容器を前記成膜材料の蒸発温度以上で、かつ前記成膜材料を含有する液体材料の溶媒の蒸発温度以上に加熱する気化容器加熱工程と、
前記気化容器内に前記液体材料を所定量噴出させ、前記成膜材料を前記気化容器内に配置された気化部材に付着させる液体材料噴出工程と、
前記気化容器内から前記溶媒の蒸気を排出する溶媒蒸気排出工程と、
前記気化部材を前記成膜材料の蒸発温度以上に加熱して、前記気化部材に付着した前記成膜材料を蒸発させ、前記成膜材料の蒸気を前記放出容器に流入させる成膜材料蒸発工程と、
を有する成膜方法。 A film forming method for evacuating the inside of the vacuum chamber, releasing vapor of a film forming material from a hole of a discharge container disposed in the vacuum chamber, and reaching a substrate disposed in the vacuum chamber,
Before releasing the vapor of the film forming material from the hole of the discharge container,
A vaporization container heating step of heating the vaporization container connected to the discharge container to a temperature equal to or higher than an evaporation temperature of the film-forming material and to a temperature equal to or higher than an evaporation temperature of a solvent of the liquid material containing the film-forming material;
A liquid material ejecting step of ejecting a predetermined amount of the liquid material into the vaporization container and attaching the film forming material to a vaporization member disposed in the vaporization container;
A solvent vapor discharge step of discharging the vapor of the solvent from the vaporization vessel;
A film forming material evaporation step of heating the vaporizing member to a temperature equal to or higher than an evaporation temperature of the film forming material, evaporating the film forming material attached to the vaporizing member, and allowing the vapor of the film forming material to flow into the discharge container; ,
A film forming method comprising:
前記放出容器に接続された減圧状態の気化容器内に、溶媒と前記成膜材料である溶質を含む液体材料をパルス状に噴出させ、前記成膜材料と前記溶媒の蒸気を発生させ、
前記気化容器内から前記放出容器へ前記蒸気を導入して、
前記放出容器から前記蒸気を放出して、前記放出容器に対向して配置された基板に成膜する
成膜方法。 A film forming method for evacuating the inside of the vacuum chamber, releasing vapor of a film forming material from a hole of a discharge container disposed in the vacuum chamber, and reaching a substrate disposed in the vacuum chamber,
In a reduced-pressure vaporization container connected to the discharge container, a liquid material containing a solvent and a solute that is the film-forming material is ejected in a pulse shape, and the film-forming material and the solvent vapor are generated.
Introducing the vapor from the vaporization vessel into the discharge vessel;
A film forming method for discharging the vapor from the discharge container and forming a film on a substrate disposed opposite to the discharge container.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010232397A JP5647854B2 (en) | 2010-10-15 | 2010-10-15 | Film forming apparatus and film forming method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010232397A JP5647854B2 (en) | 2010-10-15 | 2010-10-15 | Film forming apparatus and film forming method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012087328A true JP2012087328A (en) | 2012-05-10 |
| JP5647854B2 JP5647854B2 (en) | 2015-01-07 |
Family
ID=46259284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010232397A Active JP5647854B2 (en) | 2010-10-15 | 2010-10-15 | Film forming apparatus and film forming method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5647854B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106731917A (en) * | 2016-11-29 | 2017-05-31 | 广东思泉新材料股份有限公司 | A kind of material mixing method and device |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11335845A (en) * | 1998-05-20 | 1999-12-07 | Ebara Corp | Liquid raw material vaporizer |
| JP2002155353A (en) * | 2000-11-14 | 2002-05-31 | Shincron:Kk | Method and system for thin film deposition |
| JP2004119486A (en) * | 2002-09-24 | 2004-04-15 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Substrate processing apparatus and method of manufacturing semiconductor device |
| JP2004273873A (en) * | 2003-03-11 | 2004-09-30 | Hitachi Ltd | Semiconductor manufacturing equipment |
| JP2006193801A (en) * | 2005-01-14 | 2006-07-27 | Tokyo Electron Ltd | Vaporizing device and treatment apparatus |
| JP2007227471A (en) * | 2006-02-21 | 2007-09-06 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Substrate processing equipment |
| JP2009147356A (en) * | 2009-02-02 | 2009-07-02 | Tokyo Electron Ltd | Vaporizer, and film forming device |
| JP2009185359A (en) * | 2008-02-07 | 2009-08-20 | Tokyo Electron Ltd | Liquid material vaporization apparatus and film-forming apparatus using the same |
| JP2009246173A (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Tokyo Electron Ltd | Vaporizer and film forming device using the same |
| JP2010040868A (en) * | 2008-08-06 | 2010-02-18 | Tokyo Electron Ltd | Vaporizer and deposition device employing the same |
| JP2010087169A (en) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Tokyo Electron Ltd | Carburetor and film-forming system using the same |
-
2010
- 2010-10-15 JP JP2010232397A patent/JP5647854B2/en active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11335845A (en) * | 1998-05-20 | 1999-12-07 | Ebara Corp | Liquid raw material vaporizer |
| JP2002155353A (en) * | 2000-11-14 | 2002-05-31 | Shincron:Kk | Method and system for thin film deposition |
| JP2004119486A (en) * | 2002-09-24 | 2004-04-15 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Substrate processing apparatus and method of manufacturing semiconductor device |
| JP2004273873A (en) * | 2003-03-11 | 2004-09-30 | Hitachi Ltd | Semiconductor manufacturing equipment |
| JP2006193801A (en) * | 2005-01-14 | 2006-07-27 | Tokyo Electron Ltd | Vaporizing device and treatment apparatus |
| JP2007227471A (en) * | 2006-02-21 | 2007-09-06 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Substrate processing equipment |
| JP2009185359A (en) * | 2008-02-07 | 2009-08-20 | Tokyo Electron Ltd | Liquid material vaporization apparatus and film-forming apparatus using the same |
| JP2009246173A (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Tokyo Electron Ltd | Vaporizer and film forming device using the same |
| JP2010040868A (en) * | 2008-08-06 | 2010-02-18 | Tokyo Electron Ltd | Vaporizer and deposition device employing the same |
| JP2010087169A (en) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Tokyo Electron Ltd | Carburetor and film-forming system using the same |
| JP2009147356A (en) * | 2009-02-02 | 2009-07-02 | Tokyo Electron Ltd | Vaporizer, and film forming device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106731917A (en) * | 2016-11-29 | 2017-05-31 | 广东思泉新材料股份有限公司 | A kind of material mixing method and device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5647854B2 (en) | 2015-01-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101622372B (en) | Evaporation source, evaporation device, method for forming an organic thin film | |
| TWI409346B (en) | Deposition source, deposition apparatus, and film forming method | |
| CN102639746B (en) | Film forming device for organic thin films, and method for forming film using organic materials | |
| US10066287B2 (en) | Direct liquid deposition | |
| KR101128745B1 (en) | Vapor emission device, organic thin-film vapor deposition apparatus and method of organic thin-film vapor deposition | |
| JP2011256427A (en) | Method for evaporating/sublimating evaporation material in vacuum deposition apparatus and crucible device for vacuum deposition | |
| JP2009299081A (en) | Evaporator, film-forming apparatus, method for forming organic thin film | |
| US20170022605A1 (en) | Deposition apparatus, method for controlling same, deposition method using deposition apparatus, and device manufacturing method | |
| TW201020330A (en) | Evaporator for organic materials | |
| JP2016540892A (en) | Deposition arrangement, deposition apparatus, and method of operation thereof | |
| JP4974858B2 (en) | Film forming apparatus and thin film forming method | |
| JP2006348369A (en) | Vapor deposition apparatus and vapor deposition method | |
| US10473405B2 (en) | System and method for cooling a body | |
| TW201247914A (en) | Depositing apparatus for forming thin film | |
| JP5265583B2 (en) | Vapor deposition equipment | |
| JP5647854B2 (en) | Film forming apparatus and film forming method | |
| JP7240963B2 (en) | Vacuum deposition equipment | |
| KR101284394B1 (en) | A molecular beam source for use of thin-film accumulation and a method for controlling volume of molecular beam | |
| JP5270165B2 (en) | Control of adhesion of vaporized organic materials | |
| KR102652774B1 (en) | Method for depositing OLEDs | |
| JP5144268B2 (en) | Method and apparatus for controlling vaporization of organic materials | |
| KR102609982B1 (en) | Method for preprocessing vibrating crystals for measuring deposition rate, deposition rate measurement device, evaporation source and deposition apparatus | |
| JP5180469B2 (en) | Vacuum deposition equipment | |
| JP2002161355A (en) | Evaporation material container for vacuum evaporation | |
| JP4721966B2 (en) | Vapor deposition apparatus and vapor deposition method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130826 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140117 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140204 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140402 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20140402 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20141028 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141110 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5647854 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |