CN102560364A - 真空气相沉积系统以及制造有机电致发光元件的方法 - Google Patents

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Abstract

这里提供了一种真空气相沉积系统，它能够精确测量气相沉积速率，并能够以更高精度来控制膜厚度。真空气相沉积系统包括：真空腔室；基片保持机构；气相沉积源；用于监测的膜厚度传感器；控制系统，该控制系统包括温度控制器和膜厚度控制器；以及用于校准的膜厚度传感器，其中，从用于监测的膜厚度传感器和用于校准的膜厚度传感器中的要提高测量精度的一个膜厚度传感器至气相沉积源的开口中心的距离小于从另一膜厚度传感器至气相沉积源的开口中心的距离。还提供了一种使用这种真空沉积系统制造有机电致发光元件的方法。

Description

真空气相沉积系统以及制造有机电致发光元件的方法
技术领域
本发明涉及一种真空气相沉积系统，特别地涉及一种用于制造有机电致发光(EL)元件的真空气相沉积系统。
背景技术
有机EL元件通常为这样的电子元件，其中，由空穴传输层、发光层、电子传输层等形成的有机薄膜层布置在由透明导电膜(例如氧化铟锡)制造的电极和由金属(例如铝)制造的电极之间。当分别经由空穴传输层和电子传输层从阳极侧注入的空穴和从阴极侧注入的电子在发光层中重新组合所产生的激发子返回基态时，有机发光元件发射光。
同时，作为制造有机EL元件的一种方法，已知真空气相沉积方法。例如，用于有机EL元件的构成材料(气相沉积材料)布置在坩埚中，并被加热至等于或高于真空系统中气相沉积材料的蒸发温度的温度，以便产生气相沉积材料的蒸气，且气相沉积材料沉积在用作有机EL元件的基底的基片上，以便形成有机薄膜层。
已知在使用真空气相沉积方法制造有机EL元件的步骤中，气相沉积速率通过使用晶体振荡器的膜厚度传感器来监测，以便控制气相沉积材料的蒸发量(蒸气的产生量)。这是因为当不监测气相沉积速率时，将不清楚在膜形成过程中气相沉积材料粘附在基片上的粘附量(要形成在基片上的薄膜的膜厚度)，这使得很难将基片上的膜厚度调节至目标值。
不过，当气相沉积材料粘附在晶体振荡器上的粘附量增加时，在由膜厚度传感器表示的气相沉积速率值和气相沉积材料粘附于基片的粘附量之间产生差值。这归因于随着粘附于晶体振荡器的气相沉积材料的增加而产生的晶体振荡器的频率改变。特别是当要形成在基片上的薄膜的膜厚度相对于目标值的误差允许范围很小时，这种现象成为问题。由于有机EL元件的每层膜厚度大致为大约几十nm至100nm时，膜厚度相对于目标值的误差允许范围为几纳米的量级。这时，在所指示的气相沉积速率值和气相沉积材料粘附在基片上的粘附量(已形成在基片上的薄膜的膜厚度)之间的差值可能使得成品收率降低。
作为用于解决上述问题的措施，已知真空气相沉积系统设有用于控制膜厚度的膜厚度传感器以及用于校准膜厚度的膜厚度传感器，如日本专利申请公开No.2008-122200中所述。在日本专利申请公开No.2008-122200的真空气相沉积系统中，用于控制膜厚度的膜厚度传感器的测量误差由用于校准膜厚度的膜厚度传感器来校准，以便使得气相沉积速率保持恒定。因此，气相沉积材料粘附于基片的粘附量能够稳定地落在目标值内。
同时，当利用用于校准的膜厚度传感器和用于监测的膜厚度传感器来进行膜形成时，需要提高膜厚度传感器中任意一个的监测精度。通常，从气相沉积源的开口蒸发的气相沉积材料的分布变成椭球形(根据COS法则)。因此，当要提高要间歇使用的用于校准膜厚度的膜厚度传感器的校准精度时，日本专利申请公开No.2008-122200中公开的传感器布置可能使得进入用于校准膜厚度的膜厚度传感器的气相沉积材料的粘附量降低，因此不充分。对于提高用于监测的膜厚度传感器的监测精度也有相同问题。
发明内容
本发明解决了上述问题。本发明的一个目的是提供一种真空气相沉积系统，它能够精确测量气相沉积速率和更高精度地控制膜厚度。
本发明的真空气相沉积系统包括：真空腔室；基片保持机构，该基片保持机构保持基片；气相沉积源，该气相沉积源通过开口来释放要在基片上形成膜的气相沉积材料的蒸气；用于监测的膜厚度传感器，当气相沉积材料在基片上形成膜时，该用于监测的膜厚度传感器测量气相沉积材料的气相沉积速率；控制系统，该控制系统包括：膜厚度控制器，该膜厚度控制器连接至用于监测的膜厚度传感器并计算目标气相沉积速率与由所述用于监测的膜厚度传感器测量的气相沉积速率之间的差；和温度控制器，该温度控制器控制气相沉积源的温度以降低由膜厚度控制器获得的所述目标气相沉积速率与由所述用于监测的膜厚度传感器测量的气相沉积速率之间的所述差；以及用于校准的膜厚度传感器，该用于校准的膜厚度传感器测量气相沉积材料的气相沉积速率，并向控制系统输出用于校准由用于监测的膜厚度传感器所获得的气相沉积速率的校准值，其中，从用于监测的膜厚度传感器和用于校准的膜厚度传感器中的要提高测量精度的一个膜厚度传感器至气相沉积源的所述开口的中心的距离小于从另一膜厚度传感器至气相沉积源的所述开口的中心的距离。
根据本发明，能够提供这样的真空气相沉积系统，它能够精确测量气相沉积速率，并能够以更高精度控制膜厚度。
本发明的真空气相沉积系统能够根据更靠近气相沉积源的开口的膜厚度传感器的测量精度而高精度地管理气相沉积材料在基片上形成膜的的气相沉积速率，并提高有机EL元件的成品收率。例如，当用于校准的膜厚度传感器布置在具有高测量精度的位置，且根据由要间歇校准的用于监测的膜厚度传感器获得的测量数据来控制气相沉积源时，气相沉积材料在基片上形成膜的气相沉积速率能够高精度地校准，并能够提高有机EL元件的成品收率。另一方面，当用于监测的膜厚度传感器布置在具有高测量精度的位置，且根据由用于监测的膜厚度传感器获得的测量数据控制气相沉积源的温度时，在气相沉积材料在基片上形成膜的气相沉积过程中，气相沉积速率通过提高监测精度而得到稳定，且对于目标膜厚度，能够以良好的精度形成膜。
通过下面参考附图对示例实施例的说明，将清楚本发明的其它特征。
附图说明
图1A和1B是各自表示本发明的真空气相沉积系统的第一实施例的示意图。图1A是表示整个真空气相沉积系统的示意图，而图1B是表示构成图1A的真空气相沉积系统的控制系统的概要的电路方框图。
图2是表示校准步骤的实例的流程图。
图3是表示第二实施例的示意图，其中，在本发明的真空气相沉积系统中，用于监测的膜厚度传感器的测量精度提高。
图4是表示第三实施例的示意图，其中，在本发明的真空气相沉积系统中，用于监测的膜厚度传感器的测量精度提高。
图5是表示第四实施例的示意图，其中，在本发明的真空气相沉积系统中，用于校准的膜厚度传感器的测量精度提高。
具体实施方式
本发明的真空气相沉积系统包括：真空腔室；基片保持机构；气相沉积源；用于监测的膜厚度传感器；控制系统；以及用于校准的膜厚度传感器。
这里，基片保持机构是用于保持基片的部件。气相沉积源是用于产生要在基片上形成膜的气相沉积材料的蒸气的部件。用于监测的膜厚度传感器是当气相沉积材料在基片上形成膜时用于测量所关注的气相沉积材料的气相沉积速率以及控制气相沉积源的温度的部件。控制系统包括：温度控制器，该温度控制器根据由用于监测的膜厚度传感器获得的测量数据来控制气相沉积源的温度；以及膜厚度控制器，该膜厚度控制器与用于监测的膜厚度传感器连接，并计算气相沉积速率。用于校准的膜厚度传感器是用于测量气相沉积材料的气相沉积速率以及向控制系统输出用于校准用于监测的膜厚度传感器所获得的测量数据的校准值的部件。
在本发明的真空气相沉积系统中，从用于监测的膜厚度传感器和用于校准的膜厚度传感器中的一个膜厚度传感器(该膜厚度传感器的测量精度要提高)至气相沉积源的开口中心的距离小于从另一膜厚度传感器至气相沉积源的开口中心的距离。也就是，从气相沉积源的开口中心至用于监测的膜厚度传感器的距离和从气相沉积源的开口中心至用于校准的膜厚度传感器的距离满足以下关系(a)或(b)。
(a)关系：其中，从气相沉积源的开口中心至用于监测的膜厚度传感器的距离大于从气相沉积源的开口中心至用于校准的膜厚度传感器的距离(第一方面)。
(b)关系：其中，从气相沉积源的开口中心至用于监测的膜厚度传感器的距离小于从气相沉积源的开口中心至用于校准的膜厚度传感器的距离(第二方面)。
这里使用的术语距离是指两个部件之间的线性距离。具体地说，当气相沉积源(的开口中心)和各传感器(用于监测的膜厚度传感器和用于校准的膜厚度传感器)分别布置在特定空间坐标(xyz空间坐标)中(x1、y1、z1)和(x2、y2、z2)处时，所述距离由下面的公式(i)中的d表示。
d＝{(x2-x1)2+(y2-y1)2+(z2-z1)2}1/2    (i)
应当知道，具体地说，传感器侧的坐标(x2、y2、z2)是指传感器的膜形成表面的中心的坐标。
(实例1)
下面参考附图介绍用于提高用于校准的膜厚度传感器10的校准精度的第一实施例。图1A和1B是各自表示本发明的真空气相沉积系统的第一实施例的示意图。这里，图1A是表示整个真空气相沉积系统的示意图，图1B是表示构成图1A的真空气相沉积系统的控制系统的概要的电路方框图。在图1A的真空气相沉积系统1中，用于校准的膜厚度传感器10、用于监测的膜厚度传感器20、气相沉积源30和基片保持机构(未示出)布置在真空腔室50中的预定位置处。应当知道，用于校准的膜厚度传感器10和用于监测的膜厚度传感器20相对于气相沉积源30的相对位置将在后面说明。
在图1A的真空气相沉积系统1中，基片保持机构是布置成保持基片40的部件并且通过支承掩模41而保持布置在掩模41上的基片40。控制系统60布置在真空腔室50的外部，并具有膜厚度控制器61和温度控制器62。如图1A和1B中所示，布置在真空腔室50中的两种传感器(用于校准的膜厚度传感器10和用于监测的膜厚度传感器20)与膜厚度控制器61电连接。而且，如图1A和1B中所示，布置在真空腔室50中的气相沉积源30与温度控制器62电连接。
气相沉积源30包括：坩埚，用于容纳气相沉积材料31；加热器，用于加热坩埚；盖；布置在盖中的开口32；以及反射器。气相沉积材料31在坩埚中被加热，且蒸气通过布置在盖中的开口32而释放。从气相沉积源30产生的气相沉积材料的蒸气穿过掩模41而粘附于基片40的膜形成表面，用于形成膜。因此，薄膜形成于基片40的预定区域中。
从气相沉积源30产生的气相沉积材料的蒸气沉积在基片40上的速度(气相沉积速率)由设有晶体振荡器的用于监测的膜厚度传感器20来测量。用于监测的膜厚度传感器20向膜厚度控制器61输出测量数据。膜厚度控制器61根据用于监测的膜厚度传感器20的输出测量数据利用温度控制器62控制气相沉积源30的加热器功率。同时，为了输出用于校准用于监测的膜厚度传感器20的测量数据的校准值，还提供了设有晶体振荡器的用于校准的膜厚度传感器10。这里，两种传感器(用于校准的膜厚度传感器10和用于监测的膜厚度传感器20)布置在所述传感器并不阻挡从气相沉积源30产生并导向基片40的气相沉积材料的蒸气的位置处。
这里，从开口32的中心至用于校准的膜厚度传感器10的膜形成表面的中心的距离定义为L1。另一方面，从开口32的中心至用于监测的膜厚度传感器20的膜形成表面的中心的距离定义为L2。在图1A的真空气相沉积系统1中，建立了L2大于L1的关系(L1＜L2)。因此，图1A的真空气相沉积系统1满足上述第一方面(即这样的关系，其中，从气相沉积源的开口中心至用于监测的膜厚度传感器的距离大于从气相沉积源的开口中心至用于校准的膜厚度传感器的距离)。应当知道，为了提高各膜厚度传感器的灵敏性，优选地，当设置各膜厚度传感器时调节设定位置，以使得各膜厚度传感器的膜形成表面与使得该膜形成表面的中心与开口32的中心连接的直线垂直。
同时，由从开口32的中心至基片40的膜形成表面的垂直线和使得开口32的中心与用于校准的膜厚度传感器10的膜形成表面的中心连接的直线所形成的角度定义为θ1。另一方面，由从开口32的中心至基片40的膜形成表面的垂直线和使得开口32的中心与用于监测的膜厚度传感器20的膜形成表面的中心连接的直线所形成的角度定义为θ2。在图1A的真空气相沉积系统1中，建立了θ2大于θ1的关系(θ1＜θ2)。不过，在图1A的真空气相沉积系统1中，也可以满足θ1等于θ2的关系(θ1＝θ2)。
在图1A的真空气相沉积系统1中，用于校准的膜厚度传感器10和用于监测的膜厚度传感器20中的至少一个可以设有用于阻挡气相沉积材料31的蒸气的传感器闸板(未示出)。而且，可以提供用于间歇地阻挡气相沉积材料31的蒸气的气相沉积量限制机构(未示出)以代替传感器闸板。
在图1A的真空气相沉积系统1中，对齐机构(未示出)可以布置在真空腔室50中，以便利用高精度掩模和精确对齐气相沉积的组合来形成精细图形。
合适的是，用于抽空真空腔室50的空气的抽真空系统(未示出)是使用真空泵的抽真空系统，该真空泵能够快速地将真空腔室的空气抽空至高真空范围。这里，当使用图1A的真空气相沉积系统1来制造有机EL元件时，真空气相沉积系统1通过闸阀(未示出)而与另一真空装置连接，并可以执行用于制造有机EL元件的各种步骤。这里，在用于制造有机EL元件的装置中，希望提供执行各种步骤的多个真空腔室。因此，希望构成图1A的真空气相沉积系统1的真空腔室50是用于制造有机EL元件的装置的一个部件。
布置在气相沉积源30的盖中的开口32的开口面积、开口形状、材料等可以单独变化，且开口形状可以是任意形状，例如圆形、矩形、椭圆形。由于开口面积和开口形状的变化，基片40上的膜厚度的可控制性可以进一步提高。而且，由于相同原因，气相沉积源30的坩埚的形状、材料等可以单独变化。
下面将介绍使用图1A的真空气相沉积系统1的实例。
首先，10.0g的作为有机EL材料的三(8-羟基喹啉)铝((下文中称为Alq3)作为气相沉积材料31装入气相沉积源30的坩埚中。装入气相沉积源30的坩埚内的Alq3经由布置在气相沉积源30中的至少一个开口32而从气相沉积源30蒸发。这里，气相沉积源30布置成与基片40的膜形成表面相对，且基片40设置成与掩模41接触。而且，从气相沉积源30的开口32的中心至基片40的膜形成表面的距离设置为300mm。
用于校准的膜厚度传感器10和用于监测的膜厚度传感器20布置在使得传感器不会阻挡由气相沉积源30产生并导向基片40的蒸气的位置处。具体地说，在用于校准的膜厚度传感器10中，L1和θ1设置为200mm和30°。另一方面，在用于监测的膜厚度传感器20中，L2和θ2设置为300mm和45°。应当知道，传感器闸板(未示出)布置在用于校准的膜厚度传感器10附近，以便适当地阻挡气相沉积材料的蒸气。
同时，从气相沉积源30产生的气相沉积材料31的蒸气量在离从开口32的中心至基片40的膜形成表面的垂直线的距离更短的位置处更大，且蒸气量在离开口32的中心的距离更短的位置处更大。因此，当用于校准的膜厚度传感器10根据上述条件布置在具有比用于监测的膜厚度传感器20更大的蒸气量的位置处时，气相沉积材料31进入用于校准的膜厚度传感器10的进入量增加。当这样使得气相沉积材料31进入用于校准的膜厚度传感器10的进入量增加时，与将形成于基片上的膜厚度的差减小，这能够提高用于校准的膜厚度传感器10的校准精度。
对于基片40，尺寸为100mm×100mm×0.7mm(厚度)的玻璃基片设置在基片存放装置(未示出)中。
然后，基片存放装置通过抽真空系统(未示出)而抽真空至1.0×10-4Pa或更小。真空腔室50也通过抽真空系统(未示出)而抽真空至1.0×10-4Pa或更小，且在抽真空之后，气相沉积材料31通过布置在气相沉积源30中的加热器而加热至200℃。加热器功率将根据布置在气相沉积源30中的热电偶(未示出)的温度由温度控制器62来控制。
然后，在实际膜形成步骤之前预先确定用于校正各膜厚度监测器显示的监测值与要形成在基片上的膜厚度的实际测量值之间的差值的校准系数。在用于监测的膜厚度传感器20中，气相沉积材料31被加热至使得气相沉积速率达到1.0nm/sec(作为由膜厚度控制器61指示的值)的温度。对于气相沉积速率，膜厚度控制器61从用于监测的膜厚度传感器20接收信号，将该信号转换成气相沉积速率值，并将该气相沉积速率值输出至膜厚度控制器61的显示部分。而且，膜厚度控制器61计算目标气相沉积速率与由实际粘附在用于监测的膜厚度传感器上的气相沉积材料量转换的气相沉积速率之间的差值。然后，膜厚度控制器61向温度控制器62发送用于减小该差值的信号，以便控制加热器施加给气相沉积源30的功率。当在用于监测的膜厚度传感器20中气相沉积速率达到1.0nm/sec时，一个基片40利用基片传送机构(未示出)通过闸阀(未示出)从基片存放装置(未示出)传送给真空腔室50，并进行膜形成。进行膜形成直到沉积在用于监测的膜厚度传感器20上的薄膜的膜厚度达到100nm，并立即将上面已经形成有膜的基片40从真空腔室50中取出。这里，形成于基片40上的膜的膜厚度由偏振光椭圆率测量仪来测量，并与沉积在用于监测的膜厚度传感器20上的薄膜的膜厚度值进行比较，用于监测的膜厚度传感器20的新校准系数b2通过下面所示的公式(1)来计算。
b2＝b1×(t1/t2)     (1)
在公式(1)中，t1表示在基片40上的薄膜的膜厚度，t2表示目标膜厚度(这里为100nm)，b1表示先前在系统中设置的、用于监测的膜厚度传感器20的校准系数，而b2表示用于监测的膜厚度传感器20的新校准系数。
通过使用在公式(1)中所示的上述数学公式，基片40上的薄膜的膜厚度能够与用于监测的膜厚度传感器20上的膜厚度匹配。
另一方面，基片40上的膜厚度也能够以与用于监测的膜厚度传感器20相同的方式来与用于校准的膜厚度传感器10上的膜厚度匹配。具体地说，用于校准的膜厚度传感器10的传感器闸板(未示出)在基片40的膜形成步骤期间打开，且膜厚度通过上述数学公式(公式(1))以与用于监测的膜厚度传感器20中相同的方式进行匹配。这里，在用于校准的膜厚度传感器10的情况下，b1由b1′(先前在装置中设置的用于校准的膜厚度传感器10的校准系数)代替，并且b2由b2′(用于校准的膜厚度传感器10的新校准系数)代替。应当知道，在完成膜形成之后，打开的传感器闸板(未示出)关闭。
所产生的用于监测的膜厚度传感器20的新校准系数经由膜厚度控制器61代替在膜形成过程中用于监测的膜厚度传感器20的校准系数，且气相沉积材料31再次被加热至使得气相沉积速率达到1.0nm/sec的温度。然后，这时获得的、用于校准的膜厚度传感器10的新校准系数也经由膜厚度控制器61代替先前在系统中设置的用于校准的膜厚度传感器10的校准系数。
上述计算校准系数的步骤重复进行，直到在相同膜形成条件下形成于基片40上的薄膜的膜厚度与粘附在用于校准的膜厚度传感器10和用于监测的膜厚度传感器20上的各膜厚度之间的差值落在±2.0％的范围内。
下面介绍使用用于校准的膜厚度传感器10来校准用于监测的膜厚度传感器20的气相沉积速率的步骤。气相沉积速率利用用于监测的膜厚度传感器20保持在1.0nm/sec，在多个基片40上相继形成具有100nm膜厚度的膜。在此期间，每次用于监测的膜厚度传感器20的晶体振荡器的频率降低0.015MHz，则通过传送监测基片来形成膜。在监测基片40上形成膜之前，布置在用于校准的膜厚度传感器10附近的传感器闸板(未示出)打开，并根据由用于校准的膜厚度传感器10测量的气相沉积速率来确定校准值。然后，使用该校准值来校准用于监测的膜厚度传感器20的气相沉积速率。重复该步骤，直到监测基片的数目达到10。
下面将参考附图介绍校准用于监测的膜厚度传感器20的气相沉积速率的步骤(校准步骤)的具体实例。图2是表示校准步骤的实例的流程图。在该实例中，校准步骤根据图2的流程图来进行。
首先，Alq3的薄膜(气相沉积薄膜)分别沉积在用于监测的膜厚度传感器20和用于校准的膜厚度传感器10上。这时，粘附在各传感器上的薄膜的膜厚度利用膜厚度控制器61来转换。然后，粘附在用于监测的膜厚度传感器20上的薄膜的膜厚度与粘附在用于校准的膜厚度传感器10上的薄膜的膜厚度进行比较，且用于监测的膜厚度传感器20的新校准系数a2通过下面所示的公式(2)来计算。
a2＝a1×(T1/T2)            (2)
在公式(2)中，a1表示在先前的膜形成过程中使用的、用于监测的膜厚度传感器20的校准系数，a2表示用于监测的膜厚度传感器20的新校准系数，T1表示在用于校准的膜厚度传感器10上的薄膜的膜厚度，T2表示在用于监测的膜厚度传感器20上的薄膜的膜厚度。
这里，假定T1和T2是在相同时间段内粘附的膜厚度，用于监测的膜厚度传感器20上的薄膜的膜厚度能够根据上述公式(2)而与用于校准的膜厚度传感器10上的薄膜的膜厚度匹配。通过进行上述校准步骤，涉及用于监测的膜厚度传感器20的频率衰减的气相沉积速率误差能够被校准。
应当知道，在用于校准的膜厚度传感器10上的薄膜的膜厚度(T1)被转换之后，关闭设在用于校准的膜厚度传感器10附近的传感器闸板(未示出)。然后，用于监测的膜厚度传感器20的新校准系数a2经由膜厚度控制器61代替在膜形成过程中用于监测的膜厚度传感器20的校准系数a1，且该校准系数a2用作用于监测的膜厚度传感器20的新校准系数a1。
然后，在用于监测的膜厚度传感器20的新校准系数输入给膜厚度控制器61之后，气相沉积源30由温度控制器62控制成使得气相沉积速率达到作为目标速率的1.0nm/sec。然后，在用于监测的膜厚度传感器20中达到目标速率1.0nm/sec之后，在基片40上进行膜形成。
膜形成通过上述方法来进行，所得到的10个监测基片的中心附近的膜厚度通过偏振光椭圆率测量仪来测量。结果，对于100nm的目标膜厚度，测量的膜厚度落在100nm±2.0％的范围内。这表示了晶体振荡器的频率随着气相沉积材料31粘附于用于监测的膜厚度传感器20而衰减使得偏离目标膜厚度的现象通过布置在具有高校准精度的位置处的用于校准的膜厚度传感器10克服。由此可知，相对于目标膜厚度，Alq3膜能够在很长时间段上以良好的精度形成。
如上所述，通过在制造有机EL元件时使用本例的真空气相沉积系统来形成构成有机EL元件的薄膜，能够制造各层的膜厚度受到控制的有机EL元件。
在本例中，在各图1A和1B中所示的结构用作气相沉积源30，但是并不局限于此。而且，当使用高精度掩模作为掩模41时，可以通过组合地使用对齐阶段来进行高精度掩模气相沉积，或者可以通过精确对齐气相沉积来形成精细图形。
(对比实例1)
为了验证实例1的效果，在通过日本专利申请公开No.2008-122200所述的常规真空气相沉积系统来形成膜的情况下进行了对比测试。在该对比实例中，考虑日本专利申请公开No.2008-122200的附图，用于校准的膜厚度传感器和用于监测的膜厚度传感器分别布置成满足关系L1＝L2和θ1＞θ2。在这种结构中，Alq3的蒸气从气相沉积源朝着目标产生，膜在真空腔室中形成于该目标上，气相沉积源被加热至使得在用于监测的膜厚度传感器中气相沉积速率达到1.0nm/sec的温度。利用与本发明的方法相同的方法在监测基片上进行膜形成，且通过偏振光椭圆率测量仪来测量10个基片的中心附近的膜厚度。结果，对于100nm的目标膜厚度，在某些情况中测量的膜厚度并没有落在±2.0％的范围内。这是可能的，原因是气相沉积源、用于校准的膜厚度传感器和用于监测的膜厚度传感器的相对位置并不清楚，因此很难降低膜厚度的分布范围。从这些结果发现，在使得气相沉积材料在基片上形成具有预定膜厚度的膜方面，本发明的真空气相沉积系统比常规的真空气相沉积系统更优秀。
(实例2)
图3是表示在本发明的真空气相沉积系统中提高用于监测的膜厚度传感器的测量精度的第二实施例的示意图。图3的真空气相沉积系统2与图1A的真空气相沉积系统1相同，除了用于校准的膜厚度传感器10和用于监测的膜厚度传感器20的布置位置与图1A的真空气相沉积系统1的相应布置位置不同之外。
在图3的真空气相沉积系统2中，形成了L1大于L2(L1＞L2)的关系。也就是，L1和L2满足关系L1≠L2。另一方面，在图3的真空气相沉积系统2中，以与图1A的真空气相沉积系统1中相同的方式形成了θ2大于θ1(θ1＜θ2)的关系。
(实例3)
图4是表示在本发明的真空气相沉积系统中提高用于监测的膜厚度传感器的测量精度的第三实施例的示意图。图4的真空气相沉积系统3与图1A的真空气相沉积系统1相同，除了用于校准的膜厚度传感器10和用于监测的膜厚度传感器20的布置位置与图1A的真空气相沉积系统1的对应布置位置不同之外。
在图4的真空气相沉积系统3中，形成了L1大于L2(L1＞L2)的关系。也就是，L1和L2满足关系L1≠L2。另一方面，在图4的真空气相沉积系统3中，形成了θ1大于θ2(θ1＞θ2)的关系。不过，在图4的真空气相沉积系统3中，可以形成θ1等于θ2(θ1＝θ2)的关系。
下面介绍使用图4的真空气相沉积系统3的实例。
使用图4的真空气相沉积系统3的方法与图1A的真空气相沉积系统1(实例1)的使用方法相同，除了对于用于校准的膜厚度传感器10，L1和θ1分别设置为300mm和45°，且对于用于监测的膜厚度传感器20，L2和θ2分别设置为200mm和30°之外。
监测基片的中心附近的膜厚度通过偏振光椭圆率测量仪来测量，结果，对于100nm的目标膜厚度，测量的膜厚度落在100nm±2.0％的范围内。与实例1比较，在基片40上进行气相沉积的过程中用于监测的膜厚度传感器20中的气相沉积速率变化将减小至1.0nm/sec±0.1％。
在该实例中，当用于监测的膜厚度传感器20布置在使得气相沉积材料31的进入量增加的位置时，用于监测的膜厚度传感器20上形成的薄膜与形成于基片上的薄膜之间的膜厚度差将变小。这能够提高用于监测的膜厚度传感器的监测精度。而且，已经发现，由于提高了监测精度，在基片40上进行气相沉积期间气相沉积速率稳定，且对于Alq3的目标膜厚度，膜形成能够以良好精度来进行。
(实例4)
图5是表示在本发明的真空气相沉积系统中提高用于监测的膜厚度传感器的测量精度的第四实施例的示意图。图5的真空气相沉积系统4与图4的真空气相沉积系统3相同，除了用于校准的膜厚度传感器10和用于监测的膜厚度传感器20的布置位置与图4的真空气相沉积系统3的对应布置位置不同之外。
在图5的真空气相沉积系统4中，形成了L2大于L1(L1＜L2)的关系。也就是，L1和L2满足关系L1≠L2。另一方面，在图5的真空气相沉积系统4中，以与图4的真空气相沉积系统3相同的方式形成了θ1大于θ2(θ2＜θ1)的关系。
例如，尽管在各图1A和1B中所示的结构用作在上述实例1至4中的气相沉积源30，但是本发明并不局限于此。当使用高精度掩模作为掩模41时，可以通过高精度掩模和使用对齐阶段的精确对齐气相沉积而形成精细图形。而且，尽管在本实例中膜形成之前的校准步骤和膜形成在每次用于监测的膜厚度传感器20的晶体振荡器的频率降低0.015MHz时进行，但是本发明并不局限于此。而且，各膜厚度传感器的布置可以并不局限于示例实施例，只要形成关系L1≠L2即可。而且，与实例1至4类似，用于校准的膜厚度传感器10和用于监测的膜厚度传感器20中的至少一个可以设有用于阻挡气相沉积材料31的蒸气的传感器闸板。而且，可以提供用于间歇地阻挡气相沉积材料31的蒸气的气相沉积量限制机构(未示出)，以代替传感器闸板。而且，计算用于使得基片40、用于校准的膜厚度传感器10和用于监测的膜厚度传感器20的膜厚度值匹配所需的校准系数的步骤并不局限于本例的方法，各膜厚度值只需要落在目标值内。例如，可以使用这样的方法，其中，先使得基片40和用于监测的膜厚度传感器20的膜厚度值相互匹配，然后，使得用于监测的膜厚度传感器20和用于校准的膜厚度传感器10的膜厚度值相互匹配。另外，基片40可以设有闸板，用于阻挡气相沉积材料31的蒸气。
尽管已经参考示例实施例介绍了本发明，但是应当知道，本发明并不局限于所述示例实施例。下面的权利要求的范围将根据最广义的解释，以便包含所有这些变化形式以及等效的结构和功能。

Claims (4)

1.一种真空气相沉积系统，包括：
真空腔室；
基片保持机构，该基片保持机构保持基片；
气相沉积源，该气相沉积源通过开口来释放气相沉积材料的蒸气，以便在基片上形成膜；
用于监测的膜厚度传感器，当气相沉积材料在基片上形成膜时，该用于监测的膜厚度传感器测量气相沉积材料的气相沉积速率；
控制系统，该控制系统包括：
膜厚度控制器，该膜厚度控制器计算目标气相沉积速率与所述用于监测的膜厚度传感器测量的气相沉积速率之间的差；和
温度控制器，该温度控制器控制气相沉积源的温度以降低由膜厚度控制器获得的目标气相沉积速率与用于监测的膜厚度传感器测量的气相沉积速率之间的所述差；以及
用于校准的膜厚度传感器，该用于校准的膜厚度传感器测量气相沉积材料的气相沉积速率，并向控制系统输出用于校准由用于监测的膜厚度传感器所获得的气相沉积速率的校准值，
其中，从用于监测的膜厚度传感器和用于校准的膜厚度传感器中的要提高测量精度的一个膜厚度传感器至气相沉积源的所述开口的中心的距离小于从另一膜厚度传感器至气相沉积源的所述开口的中心的距离。
2.根据权利要求1的真空气相沉积系统，其中：从用于校准的膜厚度传感器至气相沉积源的所述开口的中心的距离小于从用于监测的膜厚度传感器至气相沉积源的所述开口的中心的距离。
3.根据权利要求1的真空气相沉积系统，其中：从用于监测的膜厚度传感器至气相沉积源的所述开口的中心的距离小于从用于校准的膜厚度传感器至气相沉积源的所述开口的中心的距离。
4.一种制造有机电致发光元件的方法，包括使用根据权利要求1的真空气相沉积系统来形成有机电致发光元件的薄膜。
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