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薄膜形成方法、蒸着源基板、および蒸着源基板の製造方法

国内特許コード P140010292
整理番号 585
掲載日 2014年2月21日
出願番号 特願2004-343001
公開番号 特開2006-152352
登録番号 特許第4716277号
出願日 平成16年11月26日(2004.11.26)
公開日 平成18年6月15日(2006.6.15)
登録日 平成23年4月8日(2011.4.8)
発明者
  • 石田 謙司
  • 金原 秀療
  • 松重 和美
  • 下地 規之
出願人
  • 国立大学法人京都大学
  • 日本電信電話株式会社
発明の名称 薄膜形成方法、蒸着源基板、および蒸着源基板の製造方法
発明の概要 【課題】簡単な構成で、基板上に薄膜を形成することができる薄膜形成方法を提供する。
【解決手段】この方法は、被蒸着基板10の薄膜形成面11に膜材料23を蒸着させることによって、薄膜形成面11に薄膜12を形成する。被蒸着基板10の薄膜形成面11と、膜材料23を材料供給面21に担持した供給基板20の当該材料供給面21とを近接対向配置させる。材料供給面21には、所望のパターンの鏡像パターンの凹部22が形成されており、この凹部22内に膜材料23が配置されている。凹部22は、薄膜形成面11との間に実質的な密閉空間を形成する。凹部22内の膜材料23を蒸発させると、これに対向する薄膜形成面11上の各対向領域へと膜材料23の気化物が輸送される。これにより、薄膜形成面11上に薄膜12が蒸着される。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要



半導体活性層に有機物層を用いた有機半導体装置の製造工程では、ガラス基板やシリコン基板などの基板上に有機材料の薄膜が形成される。この薄膜の形成には、一般に真空蒸着法が適用される。

図26は、通常の真空蒸着法による薄膜の形成のための構成を示す図解図である。真空チャンバ1内に蒸着源2が配置され、これに対向するように薄膜を形成すべき基板3が配置される。この基板3と蒸着源2との間にマスク(シャドーマスク)4が配置される。マスク4には、基板3に形成すべき薄膜のパターンに対応した開口5が形成されている。蒸着源2において蒸発し、基板3に向かって飛来する材料分子は、開口5を通って、基板3の表面に達し、この基板3に付着して薄膜6のパターンを形成する。

【特許文献1】

開2002-241923号公報

産業上の利用分野



この発明は、蒸着によって薄膜を形成する方法、ならびにこの方法に使用する蒸着源基板およびその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
被蒸着基板の薄膜形成面に所定の膜材料を蒸着させることによって前記膜材料の薄膜を形成する方法であって、
前記被蒸着基板の薄膜形成面と、前記膜材料を材料供給面に担持した供給基板の前記材料供給面とを、前記供給基板上の前記膜材料と前記被蒸着基板の前記薄膜形成面との間に所定の間隙を確保した状態で、近接対向配置する対向配置工程と、
この対向配置工程によって前記供給基板および前記被蒸着基板が対向配置された状態で、前記材料供給面上の前記膜材料を蒸発させることにより、前記材料供給面の前記膜材料が担持された各領域からこれに対向する前記薄膜形成面の各対向領域へと前記膜材料を輸送して、前記薄膜形成面に前記膜材料の薄膜を形成する蒸着工程とを含み、
前記対向配置工程では、前記被蒸着基板の薄膜形成面と、前記供給基板の材料供給面との間に、前記薄膜形成面において薄膜を形成すべき領域に対向し、実質的に密閉された局所的閉空間が区画されることを特徴とする薄膜形成方法。

【請求項2】
前記対向配置工程では、前記供給基板上の前記膜材料と前記薄膜形成面との間隙が、前記供給基板から蒸発した膜材料の平均自由行程の100倍以下の範囲となるように、前記被蒸着基板および前記供給基板が対向配置されることを特徴とする請求項1記載の薄膜形成方法。

【請求項3】
前記供給基板の材料供給面には、前記被蒸着基板の前記薄膜形成面に形成すべき薄膜パターンに対応するパターンで前記膜材料が配置されていることを特徴とする請求項1または2記載の薄膜形成方法。

【請求項4】
前記供給基板の材料供給面には、前記被蒸着基板の前記薄膜形成面に形成すべき薄膜パターンに対応するパターンの凹部が形成されており、この凹部内に前記膜材料が配置されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の薄膜形成方法。

【請求項5】
前記対向配置工程では、前記凹部と前記被蒸着基板の薄膜形成面とによって、実質的に密閉された局所的閉空間が区画されることを特徴とする請求項4記載の薄膜形成方法。

【請求項6】
前記対向配置工程では、前記被蒸着基板と前記供給基板との間に弾性変形層が介在されることを特徴とする請求項1ないしのいずれかに記載の薄膜形成方法。

【請求項7】
前記蒸着工程では、前記被蒸着基板の温度が、前記供給基板の温度よりも低温に保持されることを特徴とする請求項1ないしのいずれかに記載の薄膜形成方法。

【請求項8】
前記蒸着工程では、前記被蒸着基板と前記供給基板との間に断熱層が介在されることを特徴とする請求項1ないしのいずれかに記載の薄膜形成方法。

【請求項9】
第1の膜材料を材料供給面に担持した第1の供給基板を用いて前記対向配置工程および前記蒸着工程を実行し、
次に、第2の膜材料を材料供給面に担持した第2の供給基板を用いて前記対向配置工程および前記蒸着工程を実行することを特徴とする請求項1ないしのいずれかに記載の薄膜形成方法。

【請求項10】
前記供給基板は、前記材料供給面に2種類以上の膜材料を担持しており、
前記蒸着工程は、前記材料供給面上の2種類以上の膜材料を前記薄膜形成面に同時に蒸着する工程を含むことを特徴とする請求項1ないしのいずれかに記載の薄膜形成方法。

【請求項11】
前記2種類以上の膜材料の混合物が前記材料供給面に担持されていることを特徴とする請求項10記載の薄膜形成方法。

【請求項12】
前記2種類以上の膜材料が、前記材料供給面の異なる領域に配置されていることを特徴とする請求項10記載の薄膜形成方法。

【請求項13】
前記被蒸着基板の前記薄膜形成面とは反対側の表面から、当該被蒸着基板を透過する光によって、前記被蒸着基板に蒸着した薄膜を照射する工程をさらに含むことを特徴とする請求項1ないし12のいずれかに記載の薄膜形成方法。

【請求項14】
前記蒸着工程は、前記被蒸着基板を前記薄膜形成面を上方に向けた水平姿勢とし、前記供給基板を前記材料供給面を下方に向けた水平姿勢として行われることを特徴とする請求項1ないし13のいずれかに記載の薄膜形成方法。

【請求項15】
前記蒸着工程は、前記被蒸着基板を前記薄膜形成面を下方に向けた水平姿勢とし、前記供給基板を前記材料供給面を上方に向けた水平姿勢として行われることを特徴とする請求項1ないし13のいずれかに記載の薄膜形成方法。

【請求項16】
被蒸着基板の薄膜形成面に所定の膜材料を気体分子として供給するための蒸着源となる蒸着源基板であって、
前記被蒸着基板の薄膜形成面に対向させられるべき材料供給面に、前記被蒸着基板の薄膜形成面に形成すべき薄膜パターンに対応するパターンで前記膜材料が配置されており、
前記材料供給面に配置された断熱層を含むことを特徴とする蒸着源基板。

【請求項17】
前記材料供給面には、前記薄膜パターンに対応するパターンの凹部が形成されており、この凹部内に前記膜材料が配置されていることを特徴とする請求項16記載の蒸着源基板。

【請求項18】
被蒸着基板の薄膜形成面に所定の膜材料を気体分子として供給するための蒸着源を構成すべき蒸着源基板であって、
前記被蒸着基板の薄膜形成面に対向させられるべき材料供給面に、前記膜材料が配置可能な凹部が形成されており、この凹部が、前記被蒸着基板の薄膜形成面に形成すべき薄膜パターンに対応するパターンに形成されており、
前記材料供給面に配置された断熱層を含むことを特徴とする蒸着源基板。

【請求項19】
前記材料供給面に配置された弾性変形層をさらに含むことを特徴とする請求項16ないし18のいずれかに記載の蒸着源基板。

【請求項20】
被蒸着基板の薄膜形成面に所定の膜材料を気体分子として供給するための蒸着源となる蒸着源基板であって、
前記被蒸着基板の薄膜形成面に対向させられるべき材料供給面に、前記被蒸着基板の薄膜形成面に形成すべき薄膜パターンに対応するパターンで前記膜材料が配置されており、
前記材料供給面に配置された弾性変形層を含むことを特徴とする蒸着源基板。

【請求項21】
前記材料供給面には、前記薄膜パターンに対応するパターンの凹部が形成されており、この凹部内に前記膜材料が配置されていることを特徴とする請求項20記載の蒸着源基板。

【請求項22】
被蒸着基板の薄膜形成面に所定の膜材料を気体分子として供給するための蒸着源を構成すべき蒸着源基板であって、
前記被蒸着基板の薄膜形成面に対向させられるべき材料供給面に、前記膜材料が配置可能な凹部が形成されており、この凹部が、前記被蒸着基板の薄膜形成面に形成すべき薄膜パターンに対応するパターンに形成されており、
前記材料供給面に配置された弾性変形層を含むことを特徴とする蒸着源基板。

【請求項23】
前記膜材料を加熱して蒸発させるための加熱手段が内蔵されていることを特徴とする請求項16ないし22のいずれかに記載の蒸着源基板。

【請求項24】
誘導加熱可能な材料で構成されていることを特徴とする請求項16ないし22のいずれかに記載の蒸着源基板。

【請求項25】
所定の波長の光に対して透明な材料で構成されていることを特徴とする請求項16ないし24のいずれかに記載の蒸着源基板。

【請求項26】
被蒸着基板の薄膜形成面に所定の膜材料を気体分子として供給するための蒸着源となる蒸着源基板を製造するための方法であって、
被蒸着基板の薄膜形成面に対向させられるべき材料供給面に、前記被蒸着基板の薄膜形成面に形成すべき薄膜パターンに対応するパターンで凹部を形成する工程と、
前記凹部内に前記膜材料を配置する工程とを含み、
前記膜材料を配置する工程は、前記凹部内に前記膜材料を所定の溶媒に溶解させた溶液を供給する工程を含むことを特徴とする蒸着源基板の製造方法。

【請求項27】
被蒸着基板の薄膜形成面に所定の膜材料を気体分子として供給するための蒸着源となる蒸着源基板を製造するための方法であって、
被蒸着基板の薄膜形成面に対向させられるべき材料供給面に、前記被蒸着基板の薄膜形成面に形成すべき薄膜パターンに対応するパターンで凹部を形成する工程と、
前記凹部内に前記膜材料を配置する工程とを含み、
前記膜材料を配置する工程は、
前記凹部に入り込むことができる大きさの粒状の膜材料を前記凹部内に配置する工程を含むことを特徴とする蒸着源基板の製造方法。

【請求項28】
前記膜材料を配置する工程は、
前記材料供給面の凹部外の領域をマスク部材で覆う工程と、
前記材料供給面全体に前記膜材料を供給する工程と、
前記マスク部材を除去する工程とを含むことを特徴とする請求項26または7記載の蒸着源基板の製造方法。

【請求項29】
被蒸着基板の薄膜形成面に所定の膜材料を気体分子として供給するための蒸着源となる蒸着源基板を製造するための方法であって、
被蒸着基板の薄膜形成面に対向させられるべき材料供給面に、前記被蒸着基板の薄膜形成面に形成すべき薄膜パターンに対応するパターンで凹部を形成する工程と、
前記凹部内に前記膜材料を配置する工程とを含み、
前記膜材料を配置する工程は、
前記材料供給面の凹部外の領域をマスク部材で覆う工程と、
前記材料供給面全体に前記膜材料を供給する工程と、
前記マスク部材を除去する工程とを含むことを特徴とする蒸着源基板の製造方法。
国際特許分類(IPC)
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