CN103305797B - 蒸镀装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种蒸镀装置。在所述蒸镀装置中,在将蒸发粒子向玻璃基板(12)引导的材料输送管(17)上,设置有用于调节流路的开度的流量控制阀(18),在比流量控制阀(18)靠向下游侧的材料输送管(17)内设有第一压力传感器(21),在真空室(11)内设有第二压力传感器(22)。控制器(24)利用上述两台压力传感器(21、22)测量出的压力(P1、P2)的压力差(P1‑P2)求出蒸发粒子的流量,从而测量蒸发粒子向玻璃基板(12)的蒸镀速率。并且控制器(24)利用流量控制阀(18)调节材料输送管(17)的开度,以使所述测量的蒸镀速率成为规定的蒸镀速率。
Description
技术领域
本发明涉及蒸镀装置,例如涉及金属薄膜、有机材料薄膜、太阳能电池和显示面板等的金属电极布线、有机EL发光层等的蒸镀所使用的蒸镀装置。
背景技术
通常,通过在真空度10-4Pa以上的高真空的真空气氛中进行蒸镀来形成上述薄膜等。例如日本专利公开公报特开2005-330537号记载的真空蒸镀装置中,在高真空的真空室内设置有分散室(岐管),从设置有加热机构的材料收纳容器(坩埚)蒸发的蒸镀材料(蒸发粒子)导入该分散室,通过从所述岐管上部设置的多个喷嘴释放蒸发粒子,并在基板上进行蒸镀而形成薄膜。所述蒸镀装置通过将岐管的喷嘴设计(配置、大小、角度等)最佳化,即使不采用基板旋转部等可动部分,也可以在大面积基板上获得膜厚均匀性。
通常由坩埚的加热温度控制基板每单位时间蒸镀的蒸镀材料的量即蒸镀速率。可是,即使坩埚温度稳定,也会因热传导等向坩埚内材料缓慢传递热量等原因,导致蒸镀速率难以稳定。因此,提出了如下方法,即,在蒸发粒子的移动流路内设置有流量调整阀,通过将来自膜厚传感器的信号反馈到流量调整阀使蒸镀速率稳定(例如日本专利公开公报特开2010-242202号)。
上述用于蒸镀速率的测量和蒸镀速率控制的反馈的膜厚传感器广泛使用了石英振子式膜厚传感器。在所述石英振子式膜厚传感器中,向石英振子施加交流电场,并利用了石英振子的固有频率与交流电场的频率相等时的共振现象。当石英振子表面蒸镀有金属等物质时,石英振子的固有频率向低频方向变化。该变化量与蒸镀物质的量成比例。即,通过利用前述的共振现象高精度检测所述共振频率的变化,来计算出蒸镀物的膜厚。
可是,当石英振子的表面上附着例如7000~8000埃(700~800nm)厚度的蒸镀膜时,共振频率变得过低而导致测量误差变大。因此,已经难以再作为石英振子使用,必须更换新的石英振子。例如,如果以每分钟2埃(0.2nm)的蒸镀速率进行成膜处理,大约60~70小时左右石英振子的寿命即耗尽。在更换石英振子时,需要冷却蒸镀源并使真空室内返回大气压。可是,生产线等要求1周左右的连续蒸镀,不能频繁冷却蒸镀材料。例如蒸镀材料为有机EL用的有机化合物的情况下,通过用陶瓷等坩埚以300℃左右加热来进行蒸镀,由于冷却所述坩埚并再次加热需要几小时,其间蒸镀工序停止,所以生产效率降低。
对此,日本专利公开公报特开2004-91858号公开了不使用石英振子来控制蒸镀速率的蒸镀装置。所述日本专利公开公报特开2004-91858号公开的蒸镀装置中,坩埚配置在真空容器内,而且配置有与所述坩埚对置的基板座。在所述坩埚的外周部上,缠绕安装有用于加热坩埚内收容的蒸镀材料并使其蒸发的作为加热装置的电加热器。在真空容器内配置有用于测量蒸镀材料的周边气氛的压力的压力传感器,所述压力传感器连接于控制器,且前述的电加热器也连接于控制器。
按照所述结构,从控制器向电加热器供电,由电加热器加热坩埚内的蒸镀材料时,从坩埚释放出的蒸发粒子(气化分子;蒸发的蒸镀材料)使蒸镀材料的周边气氛的压力增高,并由压力传感器测量这种压力增高。在此,由于蒸镀材料的周边气氛的压力与气化的蒸镀材料的量(蒸发粒子的流量)之间具有一定的相关关系,且蒸发粒子的流量与蒸镀速率之间也存在一定的相关关系,所以控制器可以根据压力传感器测量出的压力计算出蒸镀速率。此时,控制器调整对电加热器供给的电量,以使由压力传感器测量出的压力(测量值)达到预先设定的设定值。由此,维持了规定的蒸镀速率,控制了基板的表面上形成的蒸镀膜的厚度。
在日本专利公开公报特开2004-91858号中,利用测量蒸镀材料的周边气氛压力的一台压力传感器,求出蒸发粒子的流量。这种做法的前提是基板周围的压力变动小,从而将基板周围的压力作为定值来进行处理。可是实际上,如果蒸发粒子从坩埚释放到真空室,则由于真空室内的蒸发粒子量增多而产生压力变动,所以并不能说可以准确测量蒸发粒子的流量。因此,存在不能以准确的蒸镀速率形成蒸镀膜从而不能得到所需的蒸镀膜的特性的问题。
此外,当通过两种蒸镀材料的共蒸镀来形成蒸镀膜时,还存在一台压力传感器不能求出各蒸镀材料的蒸镀速率的问题。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种蒸镀装置,使真空室内的压力不必返回大气压而是能连续测量蒸镀速率以防止生产效率降低,并且可以准确求出蒸发粒子的流量,所以能够以准确的蒸镀速率形成蒸镀膜。
此外,本发明的目的还在于提供一种蒸镀装置,使真空室内的压力不必返回大气压而是能连续测量蒸镀速率以防止生产效率降低,并且在由两种蒸镀材料形成蒸镀膜时可以准确求出各蒸镀材料的蒸发粒子的流量,所以能够以准确的蒸镀速率形成蒸镀膜。
为了实现上述目的,本发明第一方式的蒸镀装置在真空槽内使蒸发的蒸镀材料附着在被蒸镀构件上,所述蒸镀装置的特征在于,在将所述蒸发的蒸镀材料向所述被蒸镀构件引导的流路上,设置有用于调节所述流路的开度的调节装置,在比所述调节装置靠向下游侧的所述流路内设置有第一压力传感器,并且在比所述第一压力传感器靠向下游侧的所述流路内或所述真空槽内设置有第二压力传感器,所述蒸镀装置还设置有控制器,所述控制器通过利用两台所述压力传感器测量出的压力的压力差求出所述蒸发的蒸镀材料的流量,从而测量所述蒸发的蒸镀材料向所述被蒸镀构件的蒸镀速率,并利用所述调节装置调节所述流路的开度以使所述测量的蒸镀速率成为规定的蒸镀速率。
根据上述结构,能够利用第一压力传感器和第二压力传感器测量出的压力的压力差,准确地求出通过流路的蒸发粒子(蒸发的蒸镀材料)的流量。由此,根据所述蒸发粒子的流量与向被蒸镀构件的蒸镀速率成比例,连续地准确测量蒸镀速率。为了使测量的蒸镀速率成为规定的蒸镀速率,需要将蒸发粒子的流量控制在相当于规定的蒸镀速率的规定的流量。这需要通过调节装置调节流路的开度来实现。
本发明第二方式的蒸镀装置在本发明第一方式的蒸镀装置的基础上,在比所述调节装置靠向下游侧的流路内设置有节流孔,将所述第一压力传感器设置在比所述节流孔靠向上流侧,且将所述第二压力传感器设置在比所述节流孔靠向下游侧。
根据上述结构,利用节流孔的C(传导率)在节流孔的前后产生压力差,根据所述压力差能够更准确地求出流量。
本发明第三方式的蒸镀装置在本发明第一方式的蒸镀装置的基础上,在比所述调节装置靠向下游侧的流路的一部分上,形成有直径小于所述流路的其它部分的小径流路,将所述第一压力传感器设置在比所述小径流路靠向上流侧,且将所述第二压力传感器设置在比所述小径流路靠向下游侧。
根据上述结构,利用收窄的小径流路的C(传导率)在前后产生压力差,根据所述压力差能够更准确地求出流量。
本发明第四方式的蒸镀装置在真空槽内将由第一流路引导的蒸发的第一蒸镀材料,与由第二流路引导的蒸发的第二蒸镀材料在第三流路合流并混合,使两种所述蒸发的蒸镀材料附着在被蒸镀构件上,其中,所述第二蒸镀材料的蒸镀量小于所述第一蒸镀材料的蒸镀量,所述蒸镀装置的特征在于,在所述第一流路上设置有用于调节所述第一流路的开度的第一调节装置,在所述第二流路上设置有用于调节所述第二流路的开度的第二调节装置,在比所述第二调节装置靠向下游侧的所述第二流路内设置有节流孔,在比所述第一调节装置靠向下游侧的第一流路内设置有第一压力传感器,在所述第三流路内或所述真空槽内设置有第二压力传感器,在比所述第二调节装置靠向下游侧且比所述节流孔靠向上流侧的第二流路内设置有第三压力传感器,在比所述节流孔靠向下游侧的第二流路内设置有第四压力传感器,所述蒸镀装置还设置有控制器,所述控制器通过利用所述第一压力传感器和所述第二压力传感器测量出的压力的压力差求出所述蒸发的第一蒸镀材料的流量,从而测量所述蒸发的第一蒸镀材料向所述被蒸镀构件的蒸镀速率,并利用所述第一调节装置调节所述第一流路的开度以使所述测量的蒸镀速率成为规定的蒸镀速率,并且所述控制器通过利用所述第三压力传感器和所述第四压力传感器测量出的压力的压力差求出所述蒸发的第二蒸镀材料的流量,从而测量所述蒸发的第二蒸镀材料向所述被蒸镀构件的蒸镀速率,并利用所述第二调节装置调节所述第二流路的开度以使所述测量的蒸镀速率成为规定的蒸镀速率。
按照上述结构,能够利用第一压力传感器和第二压力传感器测量出的压力的压力差,准确测量流过比第一调节装置靠向下游侧的第一流路的第一蒸发粒子(蒸发的第一蒸镀材料)的流量,并测量所述第一蒸发粒子向被蒸镀构件的蒸镀速率。为了使测量的蒸镀速率成为规定的蒸镀速率,通过利用第一调节装置调整第一流路的开度,来调节第一蒸发粒子的流量。
此外,利用节流孔的C(传导率)在节流孔的前后产生压力差,根据由第三压力传感器和第四压力传感器测量出的压力的压力差,更准确测量流过比第二调节装置靠向下游侧的第二流路的第二蒸发粒子(蒸发的第二蒸镀材料)的流量,并测量所述第二蒸发粒子向被蒸镀构件的蒸镀速率。为了使测量的蒸镀速率成为规定的蒸镀速率,通过利用第二调节装置调整第二流路的开度,来调节第二蒸发粒子的流量。
此外,通过设置节流孔,比节流孔靠向上流侧的压力变得高于下游侧的压力。由此,防止了第二流路中的第二蒸发粒子的倒流,以及第一蒸发粒子从第一流路流入第二流路。
本发明第五方式的蒸镀装置在真空槽内将由第一流路引导的蒸发的第一蒸镀材料,与由第二流路引导的蒸发的第二蒸镀材料在第三流路合流并混合,使两种所述蒸发的蒸镀材料附着在被蒸镀构件上,其中,所述第二蒸镀材料的蒸镀量小于所述第一蒸镀材料的蒸镀量,所述蒸镀装置的特征在于,在所述第一流路上设置有用于调节所述第一流路的开度的第一调节装置,在所述第二流路上设置有用于调节所述第二流路的开度的第二调节装置,在比所述第二调节装置靠向下游侧的第二流路的一部分上,形成有直径小于第二流路的其它部分的小径流路,在比所述第一调节装置靠向下游侧的第一流路内设置有第一压力传感器,在所述第三流路内或所述真空槽内设置有第二压力传感器,在比所述小径流路靠向上流侧设置有第三压力传感器,并且在比所述小径流路靠向下游侧设置有第四压力传感器,所述蒸镀装置还设置有控制器,所述控制器通过利用所述第一压力传感器和所述第二压力传感器测量出的压力的压力差求出所述蒸发的第一蒸镀材料的流量,从而测量所述蒸发的第一蒸镀材料向所述被蒸镀构件的蒸镀速率,并利用所述第一调节装置调节所述第一流路的开度以使所述测量的蒸镀速率成为规定的蒸镀速率,并且所述控制器通过利用所述第三压力传感器和所述第四压力传感器测量出的压力的压力差求出所述蒸发的第二蒸镀材料的流量,从而测量所述蒸发的第二蒸镀材料向所述被蒸镀构件的蒸镀速率,并利用所述第二调节装置调节所述第二流路的开度以使所述测量的蒸镀速率成为规定的蒸镀速率。
根据上述结构,利用小径流路的C(传导率)在前后产生压力差,利用所述压力差,能够更准确地求出蒸镀量比第一蒸镀材料的蒸镀量小的第二蒸镀材料的蒸发粒子的流量。
本发明的蒸镀装置通过设置两台压力传感器,能准确求出蒸镀速率,因此能够以准确的蒸镀速率形成蒸镀膜,能可靠地实现所需的蒸镀膜的特性。此外,按照本发明的蒸镀装置,不需要进行使用石英振子式膜厚传感器时所必要的石英振子的更换,能够使真空槽不必返回大气压而是长时间连续测量蒸镀速率。因此,能长时间地连续蒸镀,可以防止生产效率降低。
本发明的另一蒸镀装置通过设置四台压力传感器,可以分别准确测量两种蒸镀材料的蒸镀速率,所以能以准确的比例、蒸镀速率形成各蒸镀材料的蒸镀膜,能可靠地实现所需的蒸镀膜的特性。而且根据本发明的另一蒸镀装置,不需要进行使用石英振子式膜厚传感器时所必要的石英振子的更换,能够使真空槽不必返回大气压而是长时间连续测量蒸镀速率,因此能长时间地连续蒸镀,从而可以防止生产效率降低。而且通过设置节流孔,可以防止第二流路中的第二蒸发粒子的倒流,以及第一蒸发粒子从第一流路流入第二流路。
附图说明
图1是本发明蒸镀装置的实施例1的结构图。
图2是同一蒸镀装置的控制器的模块图。
图3是表示同一蒸镀装置的蒸镀速率与两台压力传感器的压力差的特性的图。
图4是本发明蒸镀装置的实施例2的结构图。
图5是本发明蒸镀装置的实施例3的结构图。
图6是本发明蒸镀装置的材料输送管的变形例的要部断面图。
图7是本发明蒸镀装置的材料输送管的其它变形例的要部断面图。
具体实施方式
以下根据附图说明本发明的实施例。
(实施例1)
图1是本发明蒸镀装置的实施例1的结构图。如图1所示,在真空室(真空槽/蒸镀用容器)11内,设有在真空气氛中对玻璃基板(被蒸镀构件的一例)12的表面(下表面)蒸镀蒸发粒子(蒸发的蒸镀材料,例如有机EL材料)的蒸镀室13。真空室11形成有利用真空单元将真空室形成为真空气氛的真空口(未图示)。在真空室11的上部设有用于保持玻璃基板12的工件保持件15。即,图示的蒸镀装置为从下方朝向工件保持件15保持的玻璃基板12的下表面(被蒸镀面)蒸镀蒸发粒子的向上蒸镀型(向上沉积)装置。
在真空室11的下部设有将蒸发粒子向玻璃基板12引导的材料输送管(将蒸发粒子向玻璃基板引导的流路的一例)17。材料输送管17的开口部17a与玻璃基板12的下表面相对配置。在真空室11外部的材料输送管17上,设有流量控制阀(调节装置的一例:控制阀)18。通过调节流量控制阀18的开度可以控制蒸发粒子的流量。
在真空室11外部的材料输送管17的上游端设有材料收纳容器19。所述材料收纳容器19设有坩埚(未图示),所述坩埚通过加热器的通电来加热蒸镀材料并形成蒸发粒子。利用所述坩埚向材料输送管17供给蒸发粒子。
在真空室11内部的材料输送管17的比流量控制阀18靠向下游侧的部分上,设有能检测所述材料输送管17的内部压力的第一压力传感器21。在真空室11内设有第二压力传感器22。也可以使所述第二压力传感器22能检测材料输送管17内部的比第一压力传感器21靠向下游侧的部分的压力。上述压力传感器21、22可以使用利用气体分子的热传导的热传导式压力传感器。
另外,虽然没有进行图示,但除了材料收纳容器19(坩埚)之外,材料输送管17、流量控制阀18和压力传感器21、22也利用加热器的通电等被加热。通过加热压力传感器21、22以使压力传感器21、22的温度高于周围温度,可以避免传感器部附着蒸发粒子。由此,能进行连续测量。
通过利用两台压力传感器21、22测量出的压力P1、P2的压力差(P1-P2)来求出蒸发粒子的流量Q,能够测量蒸发粒子向玻璃基板12的蒸镀速率R。并且设有控制器24,所述控制器24控制流量控制阀18从而调节材料输送管17的开度,以使所述测量的蒸镀速率R成为规定的蒸镀速率Re。
具体而言,将第一压力传感器21测量出的压力P1和第二压力传感器22测量出的压力P2输入控制器24。而后,由控制器24向流量控制阀18输出阀开度指令L(相当阀开度0~100%的电信号)。如图2所示,控制器24具备第一减法器31、蒸镀速率计算部32、第二减法器33以及PI控制部34。第一减法器31计算输入的压力P1与压力P2的压力差。蒸镀速率计算部32利用第一减法器31计算出的压力差(P1-P2)求出流过材料输送管17的蒸发粒子的流量Q,并利用求出的蒸发粒子的流量Q来求出蒸发粒子向玻璃基板12的蒸镀速率R。第二减法器33求出预先设定的规定的蒸镀速率Re与由蒸镀速率计算部32求出的蒸镀速率R之间的偏差。PI控制部34输出阀开度指令L,以消除第二减法器33求出的偏差。
在蒸镀速率计算部32中,将材料输送管17等的传导率设为C,通过下述公式(1)求出蒸发粒子的流量Q,再通过使蒸镀速率R与所述蒸发粒子的流量Q成比例,将比例系数设为F,按照下述公式(2)求出蒸镀速率R。
Q=C×(P1-P2)…(1)
R=F×Q
=G×(P1-P2)…(2)
其中,G=F×C
图3表示了蒸镀速率R与压力差(P1-P2)的关系的一例。
根据蒸发粒子的材料、材料收纳容器19内的坩埚对蒸镀材料的加热温度、材料输送管17的流路长(长度)、材质、直径、以及材料输送管17的开口部17a与玻璃基板12的距离等,使系数G各不相同,可以预先通过试验求出。
以下表示了实际使用压力传感器21、22测量蒸镀速率R的具体方法的一例。
a.在玻璃基板12的侧方设置用于测量蒸镀膜厚的石英振子式膜厚传感器,并进行蒸镀直到所述膜厚传感器的指示值X大体成为定值。
在将石英振子式膜厚传感器测量的蒸镀膜厚设为Dv、蒸镀时间设为T时,通过下述公式(3)求出此时的蒸镀速率R。
R=Dv/T…(3)
b.调整膜厚传感器的增益并进行膜厚传感器值的校正,直到膜厚传感器的指示值X与通过公式(3)求出的蒸镀速率R相等。
c.改变蒸镀速率R,并由压力传感器21、22测量压力P1、P2,求出膜厚传感器指示值X与上述压力传感器21、22的压力差(P1-P2)的关系,即求出系数G。
d.根据上述的关系,能够通过压力差(P1-P2)测量蒸镀速率R。
基于上述构成,通过设置两台压力传感器21、22,并求出由第一压力传感器21和第二压力传感器22测量出的压力的压力差(P1-P2),求出流过材料输送管17的蒸发粒子的流量Q。由于所述蒸发粒子的流量Q与向玻璃基板12的蒸镀速率成比例,所以可以连续地测量蒸镀速率R。控制流量控制阀18来调节材料输送管17的开度,以使所述测量的蒸镀速率R成为规定的蒸镀速率Re。这样,蒸发粒子的流量Q被控制为与规定的蒸镀速率Re相当的规定的流量,因此蒸发粒子以规定的蒸镀速率Re被蒸镀到玻璃基板12上。
如上所述,按照本实施例1,通过使用石英振子式传感器预先掌握两台压力传感器21、22的压力差(P1-P2)与蒸镀速率R的关系,此后可以不使用石英振子式膜厚传感器而仅用压力传感器21、22进行蒸镀速率R的测量。这样,与以往设置一台压力传感器的情况相比,能够准确地求出蒸镀速率R。因此能使蒸发粒子以准确的规定的蒸镀速率Re被蒸镀到玻璃基板12,即,能够以准确的蒸镀速率形成蒸镀膜,所以能可靠地实现所需的蒸镀膜的特性。此外,不必像使用石英振子式膜厚传感器那样更换石英振子,能够使真空室11不必返回大气压,可以连续地测量蒸镀速率R。所以,能进行长时间的连续蒸镀,可以防止生产效率降低。(实施例2)
图4是本发明蒸镀装置的实施例2的结构图。在所述实施例2中,相对于图1所示实施例1的蒸镀装置的结构,在比流量控制阀18靠向下游侧的材料输送管17内新设有节流孔41。而且,第一压力传感器21安装在材料输送管17的比节流孔41靠向上游侧,第二压力传感器22安装在比节流孔41靠向下游侧。
利用所述结构,与实施例1同样,求出第一压力传感器21和第二压力传感器22测量出的压力的压力差(P1-P2),连续地测量蒸镀速率R,以所述测量的蒸镀速率R成为规定的蒸镀速率Re的方式,控制流量控制阀18以调节材料输送管17的开度,从而使蒸发粒子以规定的蒸镀速率Re被蒸镀到玻璃基板12上。此时,通过设置节流孔41,因节流孔41的C(传导率)在节流孔41的前后产生压力差,节流孔41的下游侧的压力降低,因此与未设置节流孔41的情况相比,压力差(P1-P2)增大,可以更准确测量通过材料输送管17的蒸发粒子的流量Q。
如上所述,按照本实施例2,通过设置节流孔41能够更准确测量通过材料输送管17的蒸发粒子的流量Q。因此,可以更准确地连续测量蒸镀速率R,使蒸发粒子以准确的规定的蒸镀速率Re被蒸镀到玻璃基板12。
(实施例3)
图5是本发明蒸镀装置的实施例3的结构图。所述蒸镀装置例如是制造有机EL的设备时,为提高发光效率而使两种有机材料同时成膜的实现共蒸镀的蒸镀装置。上述两种有机材料中,蒸发时浓度高的一方的有机材料(以下称“材料B”:第一蒸镀材料的一例),与蒸发时浓度低的一方的有机材料(以下称“材料S”:蒸镀量比第一蒸镀材料的蒸镀量小的第二蒸镀材料的一例)的浓度的比例为10~100:1。
如图5所示,代替实施例1中的材料输送管17,设有分路管45。由所述分路管45的一方的分路部45A(第一流路的一例)引导的材料B的第一蒸发粒子,与由另一方的分路部45B(第二流路的一例)引导的材料S的第二蒸发粒子,在分路管45的合流部45C(第三流路的一例)合流并混合,使上述两种蒸发粒子附着到玻璃基板12上。
一方的分路部45A设有第一流量阀18A,所述第一流量阀18A作为用于调节所述分路部45A的开度的第一调节装置。另一方的分路部45B设有第二流量阀18B,所述第二流量阀18B作为用于调节所述分路部45B的开度的第二调节装置。
使所述两种有机材料同时成膜的共蒸镀,需要在材料S所通过的流路中设置节流孔。具体而言,在另一方的分路部45B内部的比第二流量阀18B靠向下游侧的部分上设有节流孔41。这是因为,需要防止材料S蒸发时相对于材料B压力降低而产生的、另一方的分路部45B中的材料S的倒流和材料B的流入。比节流孔41靠向上游侧的压力高于下游侧的压力。
此时,节流孔41的直径以如下方式进行选择。即,在进行共蒸镀之前,对于材料B和材料S,分别单独预先掌握针对阀18A、18B的开度的压力传感器的指示值。并且,在实际进行共蒸镀时,以比流通有材料S的另一方的分路部45B所设置的节流孔41靠向上游侧的压力大于下游侧的压力的方式,选择节流孔41的直径。
在比真空室11靠向外部的一方的分路部45A的上游端,设有第一材料收纳容器19A。在所述第一材料收纳容器19A上,设有利用加热器的通电来加热第一蒸镀材料以形成第一蒸发粒子的坩埚(未图示)。由此,第一蒸发粒子被供给至一方的分路部45A。此外,在比真空室11靠向外部的另一方的分路部45B的上游端,设有第二材料收纳容器19B。在所述第二材料收纳容器19B上,设有利用加热器的通电来加热第二蒸镀材料以形成第二蒸发粒子的坩埚(未图示)。由此,第二蒸发粒子被供给至另一方的分路部45B。
第一压力传感器21设置在比第一流量阀18A靠向下游侧的一方的分路部45A内,第二压力传感器22设置在真空室11内。另外,也可以将第二压力传感器22设置在分路管45的合流部45C上。
在比第二流量阀18B靠向下游侧、且比节流孔41靠向上游侧的另一方的分路部45B内,设有第三压力传感器46。在比节流孔41靠向下游侧的另一方的分路部45B内,设有第四压力传感器47。上述第三压力传感器46和第四压力传感器47可以与压力传感器21、22同样地由热传导式压力传感器构成。
另外,虽然并未进行图示,但与实施例1同样,除了两台材料收纳容器19A、19B(坩埚)以外,分路管45、两台流量控制阀18A、18B、节流孔41以及四台压力传感器21、22、46、47也通过加热器的通电等被加热。通过加热压力传感器21、22、46、47,使这些压力传感器21、22、46、47的温度高于周围温度,避免了蒸发粒子附着在传感器部上,其结果,可以进行连续测量。
将压力传感器21、22、46、47测量出的压力输入到控制器24′。根据所述输入信号,控制器24′控制第一流量阀18A和第二流量阀18B的开度。
即,控制器24′利用第一压力传感器21测量出的压力P1与第二压力传感器22测量出的压力P2的压力差(P1-P2)求出第一蒸发粒子的流量,从而测量第一蒸发粒子向玻璃基板12的蒸镀速率R1。并且,向第一流量阀18A输出阀开度指令L1,来调节一方的分路部45A的开度,以使所述测量的蒸镀速率R1成为规定的蒸镀速率Re1。且控制器24′利用第三压力传感器46测量出的压力P3与第四压力传感器47测量出的压力P4的压力差(P3-P4)求出第二蒸发粒子的流量,从而测量第二蒸发粒子向玻璃基板12的蒸镀速率R2。并且,向第二流量阀18B输出阀开度指令L2,来调节另一方的分路部45B的开度,以使所述测量的蒸镀速率R2成为规定的蒸镀速率Re2。
即,根据第一压力传感器21和第二压力传感器22测量出的压力P1、P2的压力差(P1-P2),利用控制器24′调整一方的分路部45A的开度以达到规定的蒸镀速率Re1,从而调节第一蒸发粒子的流量。
尽管在节流孔41的前后产生压力差,但是根据第三压力传感器46和第四压力传感器47测量出的压力P3、P4的压力差(P3-P4),利用控制器24′调整另一方的分路部45B的开度以达到规定的蒸镀速率Re2,从而可以调节第二蒸发粒子的流量。此外,通过设置节流孔41,使得节流孔41上游侧的压力P3高于下游侧的压力P4。由此,防止了另一方的分路部45B中的第二蒸发粒子的倒流,以及第一蒸发粒子从一方的分路部45A流入另一方的分路部45B。
如上所述,按照实施例3,通过设置四台压力传感器21、22、46、47,可以分别准确测量两种蒸镀材料的蒸镀速率R1、R2,因此能够使各蒸镀材料的蒸发粒子以准确的规定的蒸镀速率Re1、Re2被蒸镀到玻璃基板12上。即,能够分别以准确的比例、蒸镀速率形成各蒸镀材料的蒸镀膜,能够可靠地实现所需的蒸镀膜的特性。
此外,当蒸镀膜变厚时,不需要像现有技术那样更换石英振子式膜厚传感器的石英振子。因此可以长时间进行两种有机材料同时成膜的连续共蒸镀,能够防止生产效率降低。在共蒸镀时,如果使用石英振子式传感器则不能单独测量各蒸镀速率R1、R2,但是通过使用压力传感器21、22、46、47可以单独测量。
按照实施例3,如上所述,通过设置节流孔41,可以防止另一方的分路部45B中的第二蒸发粒子的倒流,以及来自一方的分路部45A的第一蒸发粒子的流入。
(变形例)
图4的蒸镀装置设置了节流孔41,但是如图6所示,也可以取代节流孔41,在比流量控制阀18靠向下游侧的材料输送管17的一部分上,形成直径小于其它部分的小径流路51,并将第一压力传感器21安装在所述小径流路51的上游侧,将第二压力传感器22安装在所述小径流路51的下游侧。小径流路51是指流路方向的长度长于节流孔41的构件。此外同样,在图5的蒸镀装置中,也可以取代节流孔41,在另一方的分路部45B的比第二流量阀18B靠向下游侧的部分上,形成直径小于其它部分的小径流路51,并将第三压力传感器46安装在所述小径流路51的上游侧,将第四压力传感器47安装在所述小径流路51的下游侧。
通过设置小径流路51,基于所述小径流路51的C(传导率),小径流路51的前后的压力差变大,因此可以更准确地求出流量。
在实施例1~3中,将压力传感器21、22、46、47直接设置在蒸镀粒子所流过的流路17、45B内。取而代之,如图7所示,可以在蒸发粒子所流过的流路17、45B上,附加设置蒸发粒子所流过的流路以外的空间52,并且尽可能将所述空间52形成静压空间,在所述空间52中设置压力传感器21、22、46、47。由此,可以进一步提高测量精度。
在实施例1~3中,构成为从下方朝向工件保持件15所保持的玻璃基板12的下表面(被蒸镀面)蒸镀蒸发粒子的向上蒸镀型(向上沉积)蒸镀装置,但也可以不选择蒸镀方向的朝向,即采用侧面沉积或向下沉积的结构。
Claims (2)
1.一种蒸镀装置,在真空槽内将由第一流路引导的蒸发的第一蒸镀材料,与由第二流路引导的蒸发的第二蒸镀材料在第三流路合流并混合,使两种所述蒸发的蒸镀材料附着在被蒸镀构件上,其中,所述第二蒸镀材料的蒸镀量小于所述第一蒸镀材料的蒸镀量,所述蒸镀装置的特征在于,
在所述第一流路上设置有用于调节所述第一流路的开度的第一调节装置,
在所述第二流路上设置有用于调节所述第二流路的开度的第二调节装置,
在比所述第二调节装置靠向下游侧的所述第二流路内设置有节流孔,
在比所述第一调节装置靠向下游侧的第一流路内设置有第一压力传感器,
在所述第三流路内或所述真空槽内设置有第二压力传感器,
在比所述第二调节装置靠向下游侧且比所述节流孔靠向上流侧的第二流路内设置有第三压力传感器,
在比所述节流孔靠向下游侧的第二流路内设置有第四压力传感器,
所述蒸镀装置还设置有控制器,
所述控制器通过利用所述第一压力传感器和所述第二压力传感器测量出的压力的压力差求出所述蒸发的第一蒸镀材料的流量,从而测量所述蒸发的第一蒸镀材料向所述被蒸镀构件的蒸镀速率,并利用所述第一调节装置调节所述第一流路的开度以使所述测量的蒸镀速率成为规定的蒸镀速率,并且
所述控制器通过利用所述第三压力传感器和所述第四压力传感器测量出的压力的压力差求出所述蒸发的第二蒸镀材料的流量,从而测量所述蒸发的第二蒸镀材料向所述被蒸镀构件的蒸镀速率,并利用所述第二调节装置调节所述第二流路的开度以使所述测量的蒸镀速率成为规定的蒸镀速率。
2.一种蒸镀装置,在真空槽内将由第一流路引导的蒸发的第一蒸镀材料,与由第二流路引导的蒸发的第二蒸镀材料在第三流路合流并混合,使两种所述蒸发的蒸镀材料附着在被蒸镀构件上,其中,所述第二蒸镀材料的蒸镀量小于所述第一蒸镀材料的蒸镀量,所述蒸镀装置的特征在于,
在所述第一流路上设置有用于调节所述第一流路的开度的第一调节装置,
在所述第二流路上设置有用于调节所述第二流路的开度的第二调节装置,
在比所述第二调节装置靠向下游侧的第二流路的一部分上,形成有直径小于第二流路的其它部分的小径流路,
在比所述第一调节装置靠向下游侧的第一流路内设置有第一压力传感器,
在所述第三流路内或所述真空槽内设置有第二压力传感器,
在比所述小径流路靠向上流侧设置有第三压力传感器,
在比所述小径流路靠向下游侧设置有第四压力传感器,
所述蒸镀装置还设置有控制器,
所述控制器通过利用所述第一压力传感器和所述第二压力传感器测量出的压力的压力差求出所述蒸发的第一蒸镀材料的流量,从而测量所述蒸发的第一蒸镀材料向所述被蒸镀构件的蒸镀速率,并利用所述第一调节装置调节所述第一流路的开度以使所述测量的蒸镀速率成为规定的蒸镀速率,并且
所述控制器通过利用所述第三压力传感器和所述第四压力传感器测量出的压力的压力差求出所述蒸发的第二蒸镀材料的流量,从而测量所述蒸发的第二蒸镀材料向所述被蒸镀构件的蒸镀速率,并利用所述第二调节装置调节所述第二流路的开度以使所述测量的蒸镀速率成为规定的蒸镀速率。
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