JP4841872B2 - Evaporation source and vapor deposition equipment - Google Patents
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Description
本発明は、蒸発源、蒸着装置及び蒸着方法に係わり、特に、成膜効率を維持しつつ被成膜基板に膜厚均一性の高い薄膜を成膜できる蒸発源、蒸着装置及び蒸着方法に関する。 The present invention relates to an evaporation source, an evaporation apparatus, and an evaporation method, and more particularly to an evaporation source, an evaporation apparatus, and an evaporation method capable of forming a thin film with high film thickness uniformity on a deposition target substrate while maintaining film formation efficiency.
図5は、従来の蒸着装置を説明するための構成図である。
この蒸着装置は一つの蒸発源101を有し、この蒸発源101の上方に被成膜基板102が保持されるようになっている。被成膜基板102の平面形状は、例えば200mm×200mmの四角形である。蒸発源101は、その熱源として例えばシーズヒータ(図示せず)を用いている。このシーズヒータの熱は坩堝を介して蒸発材料に伝達され、蒸発材料を蒸発させ、被成膜基板102の表面に薄膜を蒸着により形成する。
FIG. 5 is a configuration diagram for explaining a conventional vapor deposition apparatus.
This evaporation apparatus has one
上述したような、平面形状が四角形の被成膜基板102に点状の蒸発源101を用いた蒸着法により薄膜を成膜する場合、蒸発源101と被成膜基板102との距離が該被成膜基板の表面上の位置によって異なるため、被成膜基板の全面に薄膜を均一に成膜することが困難である。つまり、図5に示すように、被成膜基板102の中央部と蒸発源との距離R0が被成膜基板102の縁部と蒸発源との距離R1に比べて短いため、被成膜基板の中央部では薄膜が厚く成膜され、被成膜基板の縁部では薄膜が薄く成膜されることになる。従って、被成膜基板102に成膜される薄膜の膜厚分布を例えば±3%以内にするには、被成膜基板と蒸発源との距離R0を700mm以上とる必要がある。しかし、距離R0が長くなるほど成膜効率が低下するので、距離R0を700mm以上とることは量産性を考えた場合に現実的ではない。このように成膜効率を維持しつつ被成膜基板の全面に薄膜を略均一に成膜することは困難である。
In the case where a thin film is formed on the
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、成膜効率を維持しつつ被成膜基板に膜厚均一性の高い薄膜を成膜できる蒸発源、蒸着装置及び蒸着方法を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object thereof is to provide an evaporation source and a vapor deposition apparatus that can form a thin film with high film thickness uniformity on a film formation substrate while maintaining film formation efficiency. And providing a vapor deposition method.
上記課題を解決するため、本発明に係る蒸発源は、蒸発材料又は昇華材料が収容される容器と、
前記容器に繋げられ、該容器内で蒸発又は昇華した材料が流入される材料通路と、
前記材料通路に繋げられ、前記蒸発又は昇華した材料が該材料通路の外に放出される3つ以上の開口部と、
を具備し、
前記3つ以上の開口部を結ぶ線によって形成される図形が多角形となるように、前記3つ以上の開口部が配置されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, an evaporation source according to the present invention includes a container in which an evaporation material or a sublimation material is stored,
A material passage connected to the container and into which material evaporated or sublimated in the container flows;
Three or more openings connected to the material passage, through which the evaporated or sublimated material is discharged out of the material passage;
Comprising
The three or more openings are arranged so that a figure formed by a line connecting the three or more openings becomes a polygon.
上記本発明に係る蒸発源によれば、3つ以上の開口部を結ぶ線によって形成される図形が多角形となるように、前記3つ以上の開口部を配置することにより、被成膜基板と蒸発源との距離を量産性が低下するほど長くしなくても被成膜基板に膜厚均一性の高い薄膜を成膜することができる。 According to the evaporation source according to the present invention, the three or more openings are arranged so that the figure formed by the line connecting the three or more openings becomes a polygon, thereby forming the deposition target substrate. Even if the distance between the evaporation source and the evaporation source is not so long as to reduce mass productivity, a thin film with high film thickness uniformity can be formed on the deposition target substrate.
本発明に係る蒸発源は、第1蒸発材料又は第1昇華材料が収容される第1容器と、
前記第1容器に繋げられ、該第1容器内で蒸発又は昇華した材料が流入される第1材料通路と、
前記第1材料通路に繋げられ、前記蒸発又は昇華した材料が該第1材料通路の外に放出される3つ以上の第1開口部と、
第2蒸発材料又は第2昇華材料が収容される第2容器と、
前記第2容器に繋げられ、該第2容器内で蒸発又は昇華した材料が流入される第2材料通路と、
前記第2材料通路に繋げられ、前記蒸発又は昇華した材料が該第2材料通路の外に放出される3つ以上の第2開口部と、
を具備し、
前記3つ以上の第1開口部を結ぶ線によって形成される図形が多角形となるように、前記3つ以上の第1開口部が配置され、
前記3つ以上の第2開口部を結ぶ線によって形成される図形が多角形となるように、前記3つ以上の第2開口部が配置されていることを特徴とする。
The evaporation source according to the present invention includes a first container in which the first evaporation material or the first sublimation material is stored,
A first material passage connected to the first container and into which material evaporated or sublimated in the first container flows;
Three or more first openings connected to the first material passage and from which the evaporated or sublimated material is discharged out of the first material passage;
A second container in which the second evaporation material or the second sublimation material is stored;
A second material passage connected to the second container and into which the material evaporated or sublimated in the second container flows;
Three or more second openings connected to the second material passage and from which the evaporated or sublimated material is discharged out of the second material passage;
Comprising
The three or more first openings are arranged so that a figure formed by a line connecting the three or more first openings becomes a polygon.
The three or more second openings are arranged so that a figure formed by a line connecting the three or more second openings becomes a polygon.
上記本発明に係る蒸発源によれば、3つ以上の第1開口部を結ぶ線によって形成される図形が多角形となるように、前記3つ以上の第1開口部を配置すると共に、3つ以上の第2開口部を結ぶ線によって形成される図形が多角形となるように、前記3つ以上の第2開口部を配置する。これにより、被成膜基板と蒸発源との距離を量産性が低下するほど長くしなくても被成膜基板に膜厚均一性の高い薄膜を成膜できると共に、第1蒸発材料又は第1昇華材料に第2蒸発材料又は第2昇華材料をドーピングした材料からなる薄膜を被成膜基板に成膜することができる。 According to the evaporation source according to the present invention, the three or more first openings are arranged so that the figure formed by the line connecting the three or more first openings becomes a polygon. The three or more second openings are arranged so that a figure formed by a line connecting the two or more second openings becomes a polygon. Thus, a thin film with high film thickness uniformity can be formed on the film formation substrate without increasing the distance between the film formation substrate and the evaporation source so that the mass productivity decreases, and the first evaporation material or the first evaporation material can be formed. A thin film made of a material obtained by doping the sublimation material with the second evaporation material or the second sublimation material can be formed over the deposition target substrate.
また、本発明に係る蒸発源において、前記多角形が略正多角形であることが好ましい。
また、本発明に係る蒸発源において、前記第1開口部を結ぶ線によって形成される多角形及び前記第2開口部を結ぶ線によって形成される多角形それぞれが略正方形であり、前記第1開口部及び前記第2開口部それぞれが略同一円周上に配置され、隣り合う第1開口部及び第2開口部それぞれと前記円の中心とを結ぶ線によって形成される角度が34°以内であることが好ましい。
In the evaporation source according to the present invention, it is preferable that the polygon is a substantially regular polygon.
In the evaporation source according to the present invention, each of the polygon formed by the line connecting the first openings and the polygon formed by the line connecting the second openings is substantially square, and the first opening And the second opening are arranged on substantially the same circumference, and an angle formed by a line connecting each of the adjacent first opening and second opening and the center of the circle is within 34 °. It is preferable.
本発明に係る蒸着装置は、被成膜基板に蒸着膜を成膜する蒸着装置であって、
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の蒸発源と、
前記蒸発源が収容された蒸着室と、
を具備することを特徴とする。
A vapor deposition apparatus according to the present invention is a vapor deposition apparatus for forming a vapor deposition film on a deposition target substrate,
The evaporation source according to any one of
A deposition chamber containing the evaporation source;
It is characterized by comprising.
本発明に係る蒸着装置は、被成膜基板に蒸着膜を成膜する蒸着装置であって、
蒸着室と、
前記蒸着室内に配置され、請求項1に記載の蒸発源と、
前記蒸着室内に配置され、前記蒸発源に対向するように被成膜基板が保持される基板保持機構と、
を具備し、
前記多角形が略正方形であり、前記基板保持機構に保持された被成膜基板と前記開口部との距離が前記略正方形の一辺の長さに略等しいことを特徴とする。
A vapor deposition apparatus according to the present invention is a vapor deposition apparatus for forming a vapor deposition film on a deposition target substrate,
A deposition chamber;
The evaporation source according to
A substrate holding mechanism that is disposed in the vapor deposition chamber and holds the deposition target substrate so as to face the evaporation source;
Comprising
The polygon is substantially square, and the distance between the film formation substrate held by the substrate holding mechanism and the opening is substantially equal to the length of one side of the substantially square.
本発明に係る蒸着装置は、被成膜基板に蒸着膜を成膜する蒸着装置であって、
蒸着室と、
前記蒸着室内に配置され、請求項4に記載の蒸発源と、
前記蒸着室内に配置され、前記蒸発源に対向するように被成膜基板が保持される基板保持機構と、
を具備し、
前記基板保持機構に保持された被成膜基板と前記第1開口部及び前記第2開口部それぞれとの距離が前記略正方形の一辺の長さに略等しいことを特徴とする。
A vapor deposition apparatus according to the present invention is a vapor deposition apparatus for forming a vapor deposition film on a deposition target substrate,
A deposition chamber;
The evaporation source according to
A substrate holding mechanism that is disposed in the vapor deposition chamber and holds the deposition target substrate so as to face the evaporation source;
Comprising
The distance between the film formation substrate held by the substrate holding mechanism and each of the first opening and the second opening is substantially equal to the length of one side of the substantially square.
本発明に係る蒸着方法は、蒸発材料又は昇華材料を加熱して蒸発又は昇華させ、この蒸発又は昇華させた材料を3つ以上の開口部から放出させ、この放出させた材料を被成膜基板に蒸着させる蒸着方法であって、
前記3つ以上の開口部を結ぶ線によって形成される図形が多角形となるように、前記3つ以上の開口部が配置されていることを特徴とする。
In the vapor deposition method according to the present invention, the evaporation material or the sublimation material is heated to evaporate or sublimate, the evaporated or sublimated material is discharged from three or more openings, and the released material is deposited on the deposition target substrate. A vapor deposition method for vapor deposition,
The three or more openings are arranged so that a figure formed by a line connecting the three or more openings becomes a polygon.
本発明に係る蒸着方法は、第1蒸発材料又は第1昇華材料を加熱して蒸発又は昇華させ、この蒸発又は昇華させた第1材料を3つ以上の第1開口部から放出させると共に、第2蒸発材料又は第2昇華材料を加熱して蒸発又は昇華させ、この蒸発又は昇華させた第2材料を3つ以上の第2開口部から放出させ、この放出させた第1材料及び第2材料を被成膜基板に蒸着させる蒸着方法であって、
前記3つ以上の第1開口部を結ぶ線によって形成される図形が多角形となるように、前記3つ以上の第1開口部が配置され、
前記3つ以上の第2開口部を結ぶ線によって形成される図形が多角形となるように、前記3つ以上の第2開口部が配置されていることを特徴とする。
In the vapor deposition method according to the present invention, the first evaporation material or the first sublimation material is heated to evaporate or sublimate, and the evaporated or sublimated first material is discharged from three or more first openings, and 2 The evaporation material or the second sublimation material is heated to evaporate or sublimate, and the evaporated or sublimated second material is discharged from three or more second openings, and the discharged first material and second material are discharged. Is a vapor deposition method for vapor-depositing on a deposition substrate,
The three or more first openings are arranged so that a figure formed by a line connecting the three or more first openings becomes a polygon.
The three or more second openings are arranged so that a figure formed by a line connecting the three or more second openings becomes a polygon.
以上説明したように本発明によれば、成膜効率を維持しつつ被成膜基板に膜厚均一性の高い薄膜を成膜できる蒸発源、蒸着装置及び蒸着方法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an evaporation source, an evaporation apparatus, and an evaporation method capable of forming a thin film with high film thickness uniformity on a deposition target substrate while maintaining film formation efficiency.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
(実施の形態1)
図1(A)は、本発明の実施の形態1による蒸発源を示す平面図であり、図1(B)は、図1(A)に示す1B−1B線に沿った断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
1A is a plan view showing an evaporation source according to
図1(A),(B)に示すように、蒸発源は蒸発材料(図示せず)を収容する石英製の容器1を備えている。容器1の周囲には熱源としてのランプヒータ2が配置されている。容器1内に収容された蒸発材料は、ランプヒータ2からの輻射熱により直接加熱されるようになっている。容器1の上部には開口部1aが形成されており、この開口部1aは蒸発材料通路3に繋げられている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the evaporation source includes a
蒸発材料通路3は、上部板状部材4と下部板状部材5によって形成され、上部板状部材4と下部板状部材5との間に配置されている。上部板状部材4及び下部板状部材5それぞれは略正方形の平面形状を有している。上部板状部材4の四隅には第1乃至第4の材料放出用開口部4a〜4dが設けられており、これら材料放出用開口部それぞれの開口サイズは略等しく形成されている。下部板状部材5の中央には開口部1aが設けられており、この開口部が容器1の上部の開口部に相当する。また、下部板状部材5の下面の四隅には支持脚6a,6bが配置されており、これら支持脚によって蒸発源全体が支持されている。上部板状部材4及び下部板状部材5それぞれは、無酸素銅又はAlによって形成され、図示せぬシーズヒータによって加熱されるようになっている。
The evaporating
上記蒸発源は、ランプヒータ2からの輻射熱により容器1内の蒸発材料が直接加熱され、気化された蒸発材料が開口部1aから蒸発材料通路3内に流入され、蒸発材料通路3内で水平方向に広げられて第1乃至第4の材料放出用開口部4a〜4dそれぞれから蒸発源の外部に放出されるようになっている。このような蒸発源を用いて被成膜基板に蒸発材料を蒸着させる方法は、第1乃至第4の材料放出用開口部4a〜4dに対向する位置に保持された被成膜基板(図示せず)に、第1乃至第4の材料放出用開口部から放出された蒸発材料を付着させて薄膜を形成するものである。
尚、本実施の形態では、加熱されると蒸発する蒸発材料を用いているが、加熱されると昇華する昇華材料を用いることも可能である。
In the evaporation source, the evaporation material in the
In this embodiment, an evaporation material that evaporates when heated is used, but a sublimation material that sublimates when heated can also be used.
第1乃至第4の材料放出用開口部4a〜4dそれぞれを結ぶ線によって形成される四角形は略正方形となっている。第1乃至第4の材料放出用開口部4a〜4dそれぞれと被成膜基板との距離をR0とし、第1の材料放出用開口部4aの中心と第2の材料放出用開口部4bの中心との距離をR2とした場合、前記距離R0と前記距離R2を略等しくして蒸発源と被成膜基板を配置した蒸着装置を用いると、被成膜基板に極めて膜厚均一性の高い薄膜を成膜できることが確認された。尚、第2の材料放出用開口部4bの中心と第3の材料放出用開口部4cの中心との距離はR2であり、第3の材料放出用開口部4cの中心と第4の材料放出用開口部4dの中心との距離はR2であり、第4の材料放出用開口部4dの中心と第1の材料放出用開口部4aの中心との距離もR2である。
具体的には、例えば距離R0を230mmとし、距離R2を230mmとすると、200mm×200mmの四角形である被成膜基板に成膜された薄膜の膜厚分布は±1.70%にできることが確認された。
A quadrangle formed by lines connecting the first to fourth
Specifically, the distance R 0 and 230 mm, and the distance R 2 to 230 mm, the film thickness distribution of the thin film formed on the target substrate that is a square 200 mm × 200 mm is to be the ± 1.70% Was confirmed.
上記実施の形態1によれば、4つの材料放出用開口部それぞれを結ぶ線によって形成される四角形が略正方形になるように、第1乃至第4の材料放出用開口部を配置することにより、被成膜基板と蒸発源との距離R0を量産性が低下するほど長くしなくても被成膜基板に膜厚均一性の高い薄膜を成膜することが可能となる。従って、蒸発源と材料放出用開口部が一つである従来の蒸発源では困難であった成膜効率を維持しつつ被成膜基板に膜厚均一性の高い薄膜を成膜することが可能となる。 According to the first embodiment, by arranging the first to fourth material discharge openings so that the quadrangle formed by the lines connecting the four material discharge openings is substantially square, Even if the distance R 0 between the deposition target substrate and the evaporation source is not increased so as to reduce mass productivity, a thin film with high film thickness uniformity can be formed on the deposition target substrate. Therefore, it is possible to deposit a thin film with high film thickness uniformity on the deposition substrate while maintaining the deposition efficiency, which was difficult with a conventional evaporation source with one evaporation source and one material discharge opening. It becomes.
尚、上記実施の形態1では、4つの材料放出用開口部それぞれを結ぶ線によって形成される四角形が略正方形になるように、第1乃至第4の材料放出用開口部を配置しているが、これに限定されるものではなく、材料放出用開口部の数及び位置は下記のように変更して実施することも可能である。
例えば、複数の材料放出用開口部それぞれを結ぶ線によって形成される多角形が略正多角形になるように、前記材料放出用開口部を配置することも可能であり、この場合も成膜効率を維持しつつ被成膜基板に膜厚均一性の高い薄膜を成膜することができる。
In the first embodiment, the first to fourth material discharge openings are arranged so that the quadrangle formed by the lines connecting the four material discharge openings is substantially square. However, the present invention is not limited to this, and the number and positions of the material discharge openings can be changed as follows.
For example, the material discharge openings can be arranged so that the polygon formed by the lines connecting the plurality of material discharge openings is a substantially regular polygon. Thus, a thin film with high film thickness uniformity can be formed on the deposition target substrate.
また、三つの材料放出用開口部それぞれを結ぶ線によって形成される三角形が二等辺三角形になるように、前記材料放出用開口部を配置することも可能であり、この場合も成膜効率を維持しつつ被成膜基板に膜厚均一性の高い薄膜を成膜することができる。 It is also possible to arrange the material discharge openings so that the triangle formed by the lines connecting the three material discharge openings is an isosceles triangle. In this case, the film formation efficiency is maintained. However, a thin film with high film thickness uniformity can be formed on the deposition target substrate.
また、複数の材料放出用開口部それぞれを結ぶと多角形になるように、前記材料放出用開口部を配置することも可能である。この場合、複数の材料放出用開口部それぞれを結ぶと正多角形になる場合に比べて被成膜基板に成膜される薄膜の膜厚均一性は低下するが、従来の蒸発源に比べれば成膜効率を維持しつつ被成膜基板に成膜される薄膜の膜厚均一性を向上させることができる。 Further, the material discharge openings can be arranged so that each of the plurality of material discharge openings is connected to form a polygon. In this case, the thickness uniformity of the thin film formed on the film formation substrate is lower than the case where a plurality of material discharge openings are connected to form a regular polygon, but compared with a conventional evaporation source. The film thickness uniformity of the thin film formed on the deposition target substrate can be improved while maintaining the deposition efficiency.
また、上述した変形例による蒸発源の場合、上記実施の形態1による蒸発源と同様に複数の材料放出用開口部それぞれの開口サイズを略等しく形成するが、これに限定されるものではなく、被成膜基板に成膜される薄膜の膜厚均一性を高めるように、複数の材料放出用開口部それぞれの開口サイズを変化させることも可能である。 Further, in the case of the evaporation source according to the above-described modification, the respective opening sizes of the plurality of material discharge openings are formed to be substantially equal to the evaporation source according to the first embodiment, but is not limited thereto. It is also possible to change the opening size of each of the plurality of material discharge openings so as to improve the film thickness uniformity of the thin film formed on the deposition target substrate.
(実施の形態2)
本実施の形態による共蒸発源は、2つの蒸発材料を蒸発させて被成膜基板に薄膜を成膜するものであり、いわゆる共蒸着によって被成膜基板に薄膜を成膜するものである。
(Embodiment 2)
The co-evaporation source according to the present embodiment evaporates two evaporation materials to form a thin film on the film formation substrate, and forms a thin film on the film formation substrate by so-called co-evaporation.
図2(A)は、第1蒸発材料を蒸発させる第1蒸発源を示す平面図であり、図2(B)は、図2(A)に示す2B−2B線に沿った断面図である。図3(A)は、第2蒸発材料を蒸発させる第2蒸発源を示す平面図であり、図3(B)は、図3(A)に示す3B−3B線に沿った断面図である。図4(A)は、本発明の実施の形態2による共蒸発源を示す平面図であり、図4(B)は、図4(A)に示す4B−4B線に沿った断面図である。図4に示す共蒸発源は、第2蒸発源20に第1蒸発源10を組み込んだものである。
2A is a plan view showing a first evaporation source for evaporating the first evaporation material, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along
図2に示す第1蒸発源10は、図1に示す蒸発源と略同様の構成となっており、容器1及びランプヒータ2が下部板状部材5の中央よりやや右側に位置する点が異なるだけである。従って、図2については図1と同一符号を付し、図2についての詳細な説明は省略する。
The
図3に示す第2蒸発源20は、第2蒸発材料(図示せず)を収容する石英製の容器1を備えている。容器1の周囲には熱源としてのランプヒータ2が配置されている。容器1内に収容された第2蒸発材料は、ランプヒータ2からの輻射熱により直接加熱されるようになっている。容器1の上部には開口部1aが形成されており、この開口部1aは蒸発材料通路13に繋げられている。
The
蒸発材料通路13は、上部板状部材14と下部板状部材15によって形成され、上部板状部材14と下部板状部材15との間に配置されている。上部板状部材14及び下部板状部材15それぞれは、図2に示す上部板状部材4及び下部板状部材5と同様の大きさの略正方形の平面形状を有している。上部板状部材14の四隅には、図2に示す上部板状部材4と同様に第1乃至第4の材料放出用開口部14a〜14dが設けられており、これら材料放出用開口部それぞれの開口サイズは略等しく形成されている。下部板状部材15の中央よりやや左側には開口部1aが設けられており、この開口部が容器1の上部の開口部に相当する。また、下部板状部材15の下面の四隅には支持脚16a,16bが配置されており、これら支持脚によって第2蒸発源20全体が支持されている。上部板状部材14及び下部板状部材15それぞれは、無酸素銅又はAlによって形成され、図示せぬシーズヒータによって加熱されるようになっている。
The evaporating
また、上部板状部材14及び下部板状部材15には第2開口部15aが設けられている。蒸発材料通路13は、第2開口部15a内に繋がっておらず、第2開口部15aに対して遮断されている。第2開口部15aは、図2に示す第1蒸発源10の容器1及びランプヒータ2を挿入できる程度の大きさである。また、第1乃至第4の材料放出用開口部14a〜14dそれぞれは、図3(B)に示すように、上部板状部材14の板状部分より上方に位置しており、図3の第2蒸発源20に図2の第1蒸発源10を組み込んだ際に第1蒸発源10の第1乃至第4の材料放出用開口部4a〜4dそれぞれと略同じ高さとなるように配置されている。
The
上記第2蒸発源20は、ランプヒータ2からの輻射熱により容器1内の蒸発材料が直接加熱され、気化された蒸発材料が開口部1aから蒸発材料通路13内に流入され、蒸発材料通路13内で水平方向に広げられて第1乃至第4の材料放出用開口部14a〜14dそれぞれから第2蒸発源20の外部に放出されるようになっている。
尚、本実施の形態では、第2蒸発源20の蒸発材料として加熱されると蒸発する蒸発材料を用いているが、加熱されると昇華する昇華材料を用いることも可能である。
In the
In this embodiment, an evaporation material that evaporates when heated is used as the evaporation material of the
第1乃至第4の材料放出用開口部14a〜14dそれぞれを結ぶ線によって形成される四角形は略正方形となっており、第1乃至第4の材料放出用開口部14a〜14dそれぞれの位置関係は図1に示す蒸発源と同様である。従って、図3の第2蒸発源20についても図1の蒸発源10と同様の作用効果を奏するものである。
The quadrangle formed by the lines connecting the first to fourth
次に、図3に示す第2蒸発源20に図2に示す第1蒸発源10を組み込んだ図4に示す共蒸発源について説明する。
図4に示すように、第2蒸発源20の上に第1蒸発源10を重ねるように配置し、第2蒸発源20の第2開口部15a内に第1蒸発源10の容器1及びランプヒータ2等を挿入する。第1蒸発源の上部板状部材4の対角線7と第2蒸発源の上部板状部材14の対角線17とで作る角度θが34°以内、好ましくは30°以内となるような位置関係で、第2蒸発源に第1蒸発源を重ねて配置する。つまり、第1蒸発源10を図2に示す第1蒸発源の位置に対して+17°以内、好ましくは+15°以内回転させ、第2蒸発源20を図3に示す第2蒸発源の位置に対して−17°以内、好ましくは−15°以内回転させることにより、角度θが34°以内、好ましくは30°以内になるように配置する。
Next, the co-evaporation source shown in FIG. 4 in which the
As shown in FIG. 4, the
換言すれば、第1乃至第4の材料放出用開口部4a〜4d,14a〜14dそれぞれは略同一円周上に配置されている。隣り合う第1の材料放出用開口部4a及び第1の材料放出用開口部14aそれぞれと前記円の中心とを結ぶ線によって形成される角度、第2の材料放出用開口部4b及び第2の材料放出用開口部14bそれぞれと前記円の中心とを結ぶ線によって形成される角度、第3の材料放出用開口部4c及び第3の材料放出用開口部14cそれぞれと前記円の中心とを結ぶ線によって形成される角度、第4の材料放出用開口部4d及び第4の材料放出用開口部14dそれぞれと前記円の中心とを結ぶ線によって形成される角度はすべて34°以内、好ましくは30°以内とされている。
In other words, the first to fourth
上記共蒸発源は、ランプヒータ2からの輻射熱により容器1内の第1蒸発材料が直接加熱され、気化された第1蒸発材料が開口部1aから蒸発材料通路3内に流入され、蒸発材料通路3内で水平方向に広げられて第1乃至第4の材料放出用開口部4a〜4dそれぞれから第1蒸発源10の外部に放出されると共に、ランプヒータ2からの輻射熱により容器1内の第2蒸発材料が直接加熱され、気化された第2蒸発材料が開口部1aから蒸発材料通路13内に流入され、蒸発材料通路13内で水平方向に広げられて第1乃至第4の材料放出用開口部14a〜14dそれぞれから第2蒸発源20の外部に放出されるようになっている。
In the co-evaporation source, the first evaporation material in the
このような共蒸発源を用いて被成膜基板に蒸発材料を蒸着させる方法は、第1乃至第4の材料放出用開口部4a〜4d,14a〜14dに対向する位置に保持された被成膜基板(図示せず)に、第1乃至第4の材料放出用開口部4a〜4dから放出された第1蒸発材料に第1乃至第4の材料放出用開口部14a〜14dから放出された第2蒸発材料をドーピングした材料を付着させて薄膜を形成するものである。ドーピング量は、第1蒸発材料の放出量に対する第2蒸発材料の放出量を調整することにより制御することができる。
A method of depositing an evaporation material on a film formation substrate using such a co-evaporation source is a method in which the deposition material held at positions facing the first to fourth
前述したように、第1乃至第4の材料放出用開口部4a〜4dそれぞれを結ぶ線によって形成される四角形が略正方形となっていると共に、第1乃至第4の材料放出用開口部14a〜14dそれぞれを結ぶ線によって形成される四角形も同じサイズで略正方形となっている。第1乃至第4の材料放出用開口部4a〜4d,14a〜14dそれぞれと被成膜基板との距離をR0とし、第1の材料放出用開口部4aの中心と第2の材料放出用開口部4bの中心との距離をR2とし、第1の材料放出用開口部14aの中心と第2の材料放出用開口部14bの中心との距離をR2とした場合、前記距離R0と前記距離R2を略等しくして共蒸発源と被成膜基板を配置した共蒸着装置を用いると、被成膜基板に極めて膜厚均一性の高い薄膜を成膜できることが確認された。具体的には、例えば距離R0を230mmとし、距離R2を230mmとし、角度θを34°とすると、被成膜基板に成膜された薄膜の膜厚分布は±3%にできることが確認された。
As described above, the quadrangle formed by the lines connecting the first to fourth
上記実施の形態2によれば、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。また、第1蒸発源の上部板状部材4の対角線7と第2蒸発源の上部板状部材14の対角線17とで作る角度θが34°以内にすることにより、第1蒸発材料に第2蒸発材料がドーピングされた薄膜を±3%以内の膜厚分布で被成膜基板に成膜することができる。
According to the second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained. In addition, the angle θ formed by the diagonal line 7 of the
尚、上記実施の形態2では、第1蒸発源及び第2蒸発源それぞれにおいて、4つの材料放出用開口部それぞれを結ぶ線によって形成される四角形が略正方形になるように、第1乃至第4の材料放出用開口部を配置しているが、これに限定されるものではなく、材料放出用開口部の数及び位置は実施の形態1と同様に変更して実施することも可能である。 In the second embodiment, in each of the first evaporation source and the second evaporation source, the first to fourth so that the quadrangle formed by the lines connecting the four material discharge openings is substantially square. However, the present invention is not limited to this, and the number and positions of the material discharge openings can be changed as in the first embodiment.
また、上記実施の形態2では、材料放出用開口部のサイズ、数及び位置を第1蒸発源10と第2蒸発源20とで同じにしているが、これに限定されるものではなく、材料放出用開口部のサイズ、数及び位置を第1蒸発源と第2蒸発源とで異なるようにすることも可能である。
In the second embodiment, the size, number, and position of the material discharge opening are the same in the
また、上記実施の形態2では、第1蒸発源10の第1乃至第4の材料放出用開口部4a〜4d及び第2蒸発源20の第1乃至第4の材料放出用開口部14a〜14dそれぞれを配置する高さを略同じ高さとしているが、異なる高さとすることも可能である。
In the second embodiment, the first to fourth
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3による蒸着装置について説明する。
この蒸着装置は、ガラス基板などの被成膜基板に薄膜を蒸着するためのものである。蒸着装置は蒸着室となるチャンバーを備えている。チャンバー内には蒸発源が配置されており、この蒸発源は、実施の形態1による蒸発源を用いても良いし、実施の形態2による共蒸発源を用いても良い。
(Embodiment 3)
A vapor deposition apparatus according to
This deposition apparatus is for depositing a thin film on a deposition target substrate such as a glass substrate. The vapor deposition apparatus includes a chamber serving as a vapor deposition chamber. An evaporation source is arranged in the chamber. As the evaporation source, the evaporation source according to the first embodiment may be used, or the co-evaporation source according to the second embodiment may be used.
また、チャンバー内には、蒸発源の上方に位置する、被成膜基板を保持する基板保持機構が配置されている。
上記蒸着装置は、蒸発源を加熱して蒸発材料又は昇華材料を材料放出用開口部から上方に放出させることにより、前記基板保持機構に静止状態で保持された被成膜基板の全面に蒸着膜を成膜するようになっている。
In the chamber, a substrate holding mechanism that holds the deposition target substrate is disposed above the evaporation source.
The vapor deposition apparatus heats the evaporation source to discharge the evaporation material or the sublimation material upward from the material discharge opening, thereby forming a vapor deposition film on the entire surface of the deposition target substrate held in a stationary state by the substrate holding mechanism. The film is formed.
尚、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、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、容器1は、熱源からの輻射熱を蒸発材料に直接伝える材質であれば石英製でなくてもよい。また容器1をステンレス、モリブデン又は炭化珪素により形成してもよい。この場合、容器が熱源からの輻射熱により直接加熱され、そして蒸発材料が加熱される。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the
また、上記実施の形態では、ランプヒータ2を用いているが、これに限定されるものではなく、他の種類のヒータ、例えばシーズヒータを用いることも可能である。
Moreover, in the said embodiment, although the
1…容器
1a…開口部
2…ランプヒータ
3,13…蒸発材料通路
4,14…上部板状部材
4a〜4d,14a〜14d…第1乃至第4の材料放出用開口部
5,15…下部板状部材
6a,6b,6c,6d,16a,16b,16c,16d…支持脚
7…第1蒸発源の上部板状部材の対角線
10…第1蒸発源
15a…第2開口部
17…第2蒸発源の上部板状部材の対角線
20…第2蒸発源
101…蒸発源
102…被成膜基板
θ…角度
R0…被成膜基板の中央部と蒸発源との距離
R1…被成膜基板の縁部と蒸発源との距離
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第1容器に繋げられ、該第1容器内で蒸発又は昇華した材料が流入され、該材料が水平方向に広げられる第1材料通路と、
前記第1材料通路に繋げられ、前記蒸発又は昇華した材料が該第1材料通路の外に放出される4つの第1開口部と、
第2蒸発材料又は第2昇華材料が収容される第2容器と、
前記第2容器に繋げられ、該第2容器内で蒸発又は昇華した材料が流入され、該材料が水平方向に広げられる第2材料通路と、
前記第2材料通路に繋げられ、前記蒸発又は昇華した材料が該第2材料通路の外に放出される4つの第2開口部と、
を具備し、
前記4つの第1開口部を結ぶ線によって形成される図形が多角形となるように、前記4つの第1開口部が配置され、
前記4つの第2開口部を結ぶ線によって形成される図形が多角形となるように、前記4つの第2開口部が配置され、
前記第1材料通路は、第1の上部板状部材と第1の下部板状部材によって形成され、前記第1の上部板状部材と前記第1の下部板状部材との間に設けられ、
前記4つの第1開口部は前記第1の上部板状部材に設けられ、
前記第1の下部板状部材には第3開口部が設けられ、前記第3開口部によって前記第1材料通路と前記第1容器内が繋げられ、
前記第1開口部を結ぶ線によって形成される多角形及び前記第2開口部を結ぶ線によって形成される多角形それぞれが略正方形であり、前記第1開口部及び前記第2開口部それぞれが略同一円周上に配置され、隣り合う第1開口部及び第2開口部それぞれと前記円の中心とを結ぶ線によって形成される角度が34°以内であることを特徴とする蒸発源。 A first container in which the first evaporation material or the first sublimation material is stored;
A first material passage connected to the first container, into which a material evaporated or sublimated in the first container flows, and the material is spread in a horizontal direction;
Four first openings connected to the first material passage and from which the evaporated or sublimated material is discharged out of the first material passage;
A second container in which the second evaporation material or the second sublimation material is stored;
A second material passage connected to the second container, into which the material evaporated or sublimated in the second container flows, and the material is spread in a horizontal direction;
Four second openings connected to the second material passage and from which the evaporated or sublimated material is discharged out of the second material passage;
Comprising
Figure formed by lines connecting the four first openings of such a polygon, the four first openings of are arranged,
Figure formed by lines connecting the four second opening so that the polygon, the four second openings of are arranged,
The first material passage is formed by a first upper plate-like member and a first lower plate-like member, and is provided between the first upper plate-like member and the first lower plate-like member,
The four first openings are provided in the first upper plate member,
The first lower plate-like member is provided with a third opening, and the first material passage and the inside of the first container are connected by the third opening,
Each of the polygon formed by the line connecting the first openings and the polygon formed by the line connecting the second openings are substantially square, and each of the first opening and the second opening is substantially An evaporation source, characterized in that an angle formed by lines connecting the first and second openings adjacent to each other on the same circumference and the center of the circle is within 34 °.
前記4つの第2開口部は前記第2の上部板状部材に設けられ、
前記第2の下部板状部材には第4開口部が設けられ、前記第4開口部によって前記第2材料通路と前記第2容器内が繋げられていることを特徴とする蒸発源。 2. The second material passage according to claim 1, wherein the second material passage is formed by a second upper plate-like member and a second lower plate-like member, and the second upper plate-like member and the second lower plate-like member are In between
The four second openings are provided in the second upper plate member,
The second lower plate-like member is provided with a fourth opening, and the second material passage and the inside of the second container are connected by the fourth opening.
請求項1又は2に記載の蒸発源と、
前記蒸発源が収容された蒸着室と、
を具備することを特徴とする蒸着装置。 A vapor deposition apparatus for forming a vapor deposition film on a film formation substrate,
The evaporation source according to claim 1 or 2,
A deposition chamber containing the evaporation source;
The vapor deposition apparatus characterized by comprising.
蒸着室と、
前記蒸着室内に配置され、請求項1又は2に記載の蒸発源と、
前記蒸着室内に配置され、前記蒸発源に対向するように被成膜基板が保持される基板保持機構と、
を具備し、
前記基板保持機構に保持された被成膜基板と前記第1開口部及び前記第2開口部それぞれとの距離が前記略正方形の一辺の長さに略等しいことを特徴とする蒸着装置。 A vapor deposition apparatus for forming a vapor deposition film on a film formation substrate,
A deposition chamber;
The evaporation source according to claim 1 or 2, disposed in the vapor deposition chamber,
A substrate holding mechanism that is disposed in the vapor deposition chamber and holds the deposition target substrate so as to face the evaporation source;
Comprising
The deposition apparatus characterized in that the distance between the deposition target substrate held by the substrate holding mechanism and each of the first opening and the second opening is substantially equal to the length of one side of the substantially square.
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