CN1130407A - 带有薄膜的基板、其制造方法和制造装置 - Google Patents

带有薄膜的基板、其制造方法和制造装置 Download PDF

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Abstract

本发明的目的是提供可以用比较小的生产设备制造防反射滤光片等大型的带有薄膜的基板的带有薄膜的基板的制造方法和制造装置。本发明的带有薄膜的基板的制造方法将成膜监测板设置在成膜区域之外或者使用可以移动的成膜监测板，测定在成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚，根据该膜厚控制成膜工艺，从而可以在大小相当于整个成膜区域的成膜对象基板上形成薄膜。另外，可以提高成膜对象基板在成膜区域内的配置的自由度，提高制造工艺过程的生产率。

Description

带有薄膜的基板、其制造方法和制造装置
技术领域
本发明涉及防反射滤光片、干涉滤光片、半透镜、各种带通滤光器等滤光器用光学薄膜以及各种显示装置的防反射膜或各种半导体、光盘等使用的各种带有薄膜的基板的制造方法和制造装置。背景技术
通过真空蒸镀、溅射等制造滤光片等带有薄膜的基板的方法，广泛地采用测定所形成的薄膜的膜厚、根据该膜厚的测定结果控制成膜工艺的方法，以及不进行上述控制的方法。
其中，不进行薄膜的膜厚测定的方法是例如在成膜过程中将气氛条件保持一定，使成膜速度为恒定值，通过控制成膜时间形成所要求厚度的薄膜。另外，在使成膜对象基板一面移动一面成膜的场合，也可以通过控制成膜对象基板的移动速度来形成所要求膜厚的薄膜。
在这种带有薄膜的基板的制造方法中，由于不测定所形成薄膜的膜厚，在薄膜制造完成之前，无法确定实际上形成的薄膜是否达到了所要求的规格。通常薄膜形成装置是真空装置，频繁地取出形成了薄膜的基板、测定其膜厚是十分不利的。因此，即使是在形成多层薄膜的情况下，也必须在所有的薄膜形成之后才能测定其膜厚。
可是，一般地说，薄膜形成装置的成膜速度等条件容易变动，由于这种变动使薄膜的膜厚改变，所形成的薄膜不能达到要求的规格，这种事情时有发生。因此，采用上述在成膜过程中不测定膜厚的薄膜制造方法，难以保持原料利用率达到一定水平。
因此，人们倾向于在成膜过程中边测定薄膜的膜厚边控制成膜工艺。下面，以采用真空蒸镀在玻璃板等平面基板上形成防反射膜等光学薄膜的情况为例，参照附图来说明一面测定薄膜的膜厚、一面根据测定值控制成膜工艺，制造带有薄膜的基板的现有技术方法。
图7是从平行于基板面且垂直于基板移动方向的角度观看上述带有薄膜的基板的制造情况的示意图。在真空室16内放置薄膜材料3，其成膜粒子束发生部位2朝向图面的上方。由电子枪6发射出的电子射线通过磁场(图中未示出)的作用到达成膜粒子束发生部位2，将其加热，产生成膜粒子束5。所生成的成膜粒子束5的成膜粒子束轴9(表示形成成膜粒子最强烈的方向的轴线)朝向图面的上方。在该成膜粒子束轴9的轴线上或其附近设置成膜监测板8，在其上方设置用光学方法测定在成膜监测板8上形成的薄膜的膜厚的膜厚测定装置7。使成膜对象基板群1在沿着与成膜粒子束轴9垂直的方向(图中的右方)移动通过成膜粒子束发生部位2和成膜监测板8之间的成膜粒子束轴9附近的过程中暴露于成膜粒子束5中，在成膜对象基板群1的各基板的下表面形成薄膜。另外，为了限制成膜对象基板群1暴露在成膜粒子束5中的范围在成膜对象基板群1移动方向上的长度，在成膜粒子束发生部位2与成膜对象基板群1之间设置修正板4。另外，同样地还设置了必要时将成膜粒子束5遮住的遮板11。
图8是从成膜监测板8的位置向成膜粒子束轴的反方向观看上述成膜情况的示意图。如图所示，成膜对象基板群1例如排成两列，在成膜粒子束9的轴线上或其附近形成了成膜粒子束5不被基板所遮挡的间隙。设置成膜监测板8，使成膜粒子可以通过上述间隙到达成膜监测板8上。
在成膜对象基板群1的各基板上形成薄膜时，由电子枪6发出的电子射线将薄膜材料3的成膜粒子束发生部位2连续加热，产生成膜粒子。这时先将遮板11关闭，使成膜粒子不能到达成膜对象基板上。当成膜粒子束发生部位2的温度达到稳定状态时，成膜粒子的生成强度也达到稳定状态。确认这一点后，打开遮板11，同时使成膜对象基板群1从图7的左方以一定速度向右移动。由成膜粒子束发生部位2产生的成膜粒子向着以成膜粒子束轴9为中心的方向呈放射状飞散，到达成膜对象基板群1的各基板。此时，大量成膜粒子飞散的范围构成了成膜粒子束5。另外，一部分成膜粒子通过成膜粒子束轴9的轴线上或其附近的间隙到达成膜监测板8上。
成膜对象基板群1的各基板上形成的薄膜的膜厚是通过用膜厚测定装置7测定成膜监测板8上形成的监测薄膜的膜厚而间接地测定的。在与成膜对象基板群1的各基板近似的条件下在成膜监测板8上形成监测薄膜，因此，监测薄膜的膜厚与成膜对象基板群的各基板上形成的薄膜的膜厚有一定的相关关系。理想的情况下，在10组成膜对象基板群1上形成薄膜时，成膜监测板8上的监测薄膜的膜厚是成膜对象基板群1上形成的薄膜膜厚的10倍左右。实际上，这种对应关系可以通过实验精确地求出。根据这一结果，可以求出成膜监测板8的监测薄膜的膜厚在单位时间内的变化与成膜对象基板群1上形成的薄膜的膜厚在单位时间内的变化的对应关系。
根据该薄膜膜厚的测定结果控制成膜工艺过程，例如调节成膜过程中的成膜速度或所形成的薄膜的折射率等特性，或者在达到所要求的膜厚时关闭遮板11，结束成膜过程。
特开平1-306560等中公布了这类在成膜粒子束轴的轴线上或其附近用成膜监测板测定薄膜的膜厚、控制成膜工艺的方法。
但本发明人发现，上述现有技术的带有薄膜的基板的制造方法存在下列问题：
由于薄膜膜厚的测定是通过在成膜粒子束轴的轴线上或其附近设置成膜监测板，在成膜监测板上形成监测薄膜而进行的，因此在配置和移动成膜对象基板时，必须在成膜粒子束的中央部位留出间隙，并且成膜对象基板不能遮住该间隙。在成膜对象基板是光学透镜之类的小型基板时，可以将许多个成膜对象基板排成几列，因此是不成问题的。
但是，本发明人发现，在对角线长度为14英寸(35cm)以上的显示装置的表面防反射滤光片等大型基板上形成薄膜时，在成膜粒子束轴的轴线上或其附近设置用于测定薄膜膜厚的成膜监测板，导至了生产设备大型化和生产率显著降低等问题。具体地说，为了使成膜对象基板不遮住成膜粒子束中央部位的间隙，如图8所示成膜对象基板群1至少要排成2列，使成膜对象基板彼此之间自始至终保持一定间隙。因此，成膜对象基板群1暴露在成膜粒子束5中的范围(图8中用双点划线表示的成膜区域20)的宽度必须是成膜对象基板宽度的至少两倍以上。另外，在成膜监测板被固定的情况下，随着成膜对象基板品种的改变其尺寸发生改变时，如果成膜监测板固定在成膜粒子束轴附近，由于成膜对象基板或其支承部件等将成膜监测板与成膜粒子束发生部位之间遮断，有时无法通过成膜监测板来控制成膜工艺。换言之，由于使用固定的成膜监测板来控制成膜工艺，成膜对象基板的尺寸和形状不得不受到严格的限制。
根据本发明人的看法，基板列与基板列之间的间隙如果不是足够大，在成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚往往比成膜对象基板上形成的薄膜要薄得多。经本发明人查明，其原因主要是因为真空室内残留有一些气体分子，成膜粒子与这些气体分子碰撞后被成膜对象基板或支承这些基板的基板保持架等遮拦。这种情况可以由图9表示。如果真空室内不存在气体分子，成膜粒子由成膜粒子束发生源出发，不受任何阻拦地通过基板列与基板列之间的间隙到达成膜监测板，在这种情况下在成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚与成膜对象基板上形成的薄膜几乎是相同的。但实际上，受真空泵性能的限制或者出于成膜工艺的需要，真空室内或多或少总有一些气体分子。因此，成膜粒子是在与这些气体分子碰撞的过程中到达成膜对象基板或成膜监测板上的。由于成膜对象基板与成膜粒子束发生源之间没有遮挡物，因此，虽然成膜粒子与气体分子碰撞后其飞行路线发生曲折，但仍能到达成膜对象基板。可是，对于成膜监测板来说，由于成膜对象基板处在成膜粒子束发生源与成膜监测板之间，如果基板列之间的间隙不够大，与气体分子碰撞后的成膜粒子就会被成膜对象基板等所遮挡。另外，成膜监测板通常设在成膜粒子束轴附近，与成膜对象基板相比，它距成膜粒子束发生源的距离比较远，因此，即使原来的飞行方向是朝着成膜监测板，与气体粒子碰撞后有相当比例的成膜粒子不能到达成膜监测板。有时候，在成膜监测板上形成的监测薄膜只有成膜对象基板上的薄膜厚度的一半以下。因此，成膜区域的宽度必须比成膜对象基板的宽度的两倍还要大很多。
例如，在对角线长度为17英寸(43cm)的显示装置用的表面防反射滤光片(短边31cm×长边38cm)上形成薄膜时，成膜区域的宽度至少要比上述短边的2倍即62cm大很多(例如70cm以上)。成膜对象基板越大，这个问题越严重。
另外，即使成膜区域的宽度足够大，由于要在其中央部位形成间隙，成膜对象基板群内的各基板的尺寸或配置(以基板的长边方向为基板移动方向或以与长边垂直的方向为移动方向等)受到很大的限制。虽然可以从生产设备人手扩宽成膜区域，但由于成膜对象基板的尺寸和配置受到限制，往往不能有效地利用整个成膜区域，使生产效率受到很大损失。例如，使用成膜区域宽度为1m的生产设备在对角线长度为17英寸(43cm)的显示装置用的表面防反射滤光片(短边31cm)上形成薄膜时，从物理上说将这样的成膜对象基板排成3列是可行的，但是由于需要将成膜监测板设在成膜粒子束轴附近(即成膜区域的中央部位)，并且设置成膜对象基板时不能将其遮住，因此成膜对象基板只能排成2列，也就是说，在制造上述滤光片时只能利用潜在生产能力的2/3。
实际生产中常常需要使用同一生产设备生产不同品种的带有薄膜的基板，因此，如果以特定品种的成膜对象基板的特定排列为前提来设置膜厚监测板，在生产其它品种的产品时同样不可避免地遇到上述问题。
另外，在成膜对象基板是以塑料等为材料的带状基板时，往往是在将该带状基板从成膜对象基板卷上退卷的过程中连续地形成薄膜。这时，例如必须将宽度为成膜区域宽度的1/2以下的带状基板排成2列退卷。在这种情况下，也不可避免地遇到与上面所述相同的生产设备大型化和因带状基板的宽度限制而引起的生产率低下的问题。
在制造大型的带有薄膜的基板时，尽管存在上述生产设备大型化和生产效率显著降低的问题，仍要在成膜粒子束轴的轴线上或其附近设置成膜监测板来测定薄膜的膜厚的原因可以认为如下：
第一，迄今为止，在大型的成膜对象基板上形成薄膜尚未普遍进行，上述成膜时基板的配置等限制的问题还不突出。第二，在成膜粒子束轴或其附近方向上飞行的成膜粒子所形成的薄膜，其性能优于在偏离该方向上飞行的成膜粒子所形成的薄膜，因此上述位置对于成膜工艺的监测是最适宜的。这是因为，在成膜粒子束轴附近方向上飞行的成膜粒子的数量比较多，且具有较高的动能，因此形成的薄膜的折射率高，并且可以形成均质的薄膜。相比之下，在远离成膜粒子束轴的方向上飞行的成膜粒子数少，能量低，所形成的薄膜的折射率小，且厚度较薄。
因此，将成膜监测板设在成膜粒子束轴附近是理所当然的，对其它的方法也就没有再进行任何探讨。
鉴于以上所述，本发明的目的是提供不会因成膜基板大型化和连续化(带状化)而导至生产设备大型化和生产效率低下、另外可以用同一设备生产各种不同品种(多种规格)产品的带有薄膜的基板的制造方法和制造装置。发明的说明
赖以实现上述目的的本发明的要点叙述如下。
首先，对使用固定的成膜监测板的情况作如下说明。
本发明的带有薄膜的基板的制造方法的特征是：使成膜对象基板在移动的过程中暴露在成膜粒子束中，在成膜对象基板暴露于成膜粒子束中的范围的外侧设置成膜监测板，测定成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚，根据该监测薄膜的膜厚，一面控制成膜工艺、一面形成薄膜。
本发明的带有薄膜的基板的制造方法的另一实施方案的特征是：使成膜对象基板在移动的过程中暴露在由成膜区域限定部件限定成膜粒子束到达范围而形成的成膜粒子束中，在该成膜区域限定部件的成膜粒子束发生源一侧设置成膜监测板，测定成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚，根据该监测薄膜的膜厚，一面控制成膜工艺、一面形成薄膜。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造方法的另一实施方案的特征是：使形成列的成膜对象基板在移动的过程中暴露在成膜粒子束中，在该成膜对象基板的列的外侧设置成膜监测板，测定成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚，根据该监测薄膜的膜厚，一面控制成膜工艺、一面形成薄膜。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造方法的另一实施方案的特征是：使形成几列的成膜对象基板在移动的过程中暴露在成膜粒子束中，在该成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围的外侧设置成膜监测板，测定成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚，根据该监测薄膜的膜厚，一面控制成膜工艺、一面形成薄膜。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造方法的另一实施方案的特征是：使成膜对象基板在移动的过程中暴露在成膜粒子束中，在该成膜粒子束外缘部位的、不妨碍由该成膜粒子束的发生源到上述成膜对象基板的成膜粒子飞行路线的位置上设置成膜监测板，测定成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚，根据该监测薄膜的膜厚，一面控制成膜工艺、一面形成薄膜。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造方法的优选方案的特征是上述成膜对象基板的短边是20cm以上。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造方法的另一实施方案的特征是：使成膜对象基板在从成膜对象基板卷上退卷的过程中暴露在成膜粒子束中，在该成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围的外侧设置成膜监测板，测定成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚，根据上述监测薄膜的膜厚，一面控制成膜工艺、一面形成薄膜。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造方法的优选方案的特征是上述成膜对象基板的宽度是20cm以上。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造方法的优选方案的特征是：从上述成膜监测板到成膜粒子束发生源的距离是从上述成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围到上述发生源的最短距离的0.9倍以上、最长距离的1.1倍以下。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造方法的优选方案的特征是：连结上述成膜监测板的位置和上述成膜粒子束发生源的直线与成膜粒子束轴形成的角度是在上述成膜对象基板暴露在成膜粒子束内的范围中、连结距上述发生源最远的点和上述发生源的直线与成膜粒子束轴所成角度的2倍以下。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造方法的优选方案的特征是：连结上述成膜监测板的位置和上述成膜粒子束发生源的直线与上述成膜监测板的监测薄膜形成面的法线所成的角度是40°以下。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造方法的优选方案的特征是：通过调整上述成膜对象基板或成膜对象基板群暴露在成膜粒子束中的范围在上述成膜对象基板移动方向上的长度，控制上述成膜工艺。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造方法的优选方案的特征是：通过调整上述成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围的移动速度来控制上述成膜工艺。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造方法的优选方案的特征是：通过调整每单位时间内到达上述成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围内的成膜粒子数量来控制上述成膜工艺。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造方法的优选方案的特征是：通过上述成膜对象基板的表面温度来控制上述成膜工艺。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造方法的优选方案的特征是：根据上述监测薄膜的膜厚，测定成膜工艺过程中的成膜速度，再根据成膜速度来控制上述成膜工艺。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造方法的优选方案的特征是：根据上述监测薄膜的膜厚，测定成膜工艺过程中的成膜速度，控制上述成膜工艺，使上述成膜速度为恒定值。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造方法的优选方案的特征是：上述成膜工艺是真空蒸镀、离子镀、溅射和烧蚀中的任意一种。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造方法的优选方案的特征是：上述带有薄膜的基板是显示装置的表面防反射滤光片基板。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造装置的特征是它配备有：成膜粒子束发生源；用于移动成膜对象基板、使之通过暴露于由该成膜粒子束发生源产生的成膜粒子束中的部位的成膜对象基板移动装置；以及在上述成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围的外侧设置的成膜监测板。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造装置的另一方案的特征是它配备有：成膜粒子束发生源；用于移动成膜对象基板群、使之通过暴露于由该成膜粒子束发生源产生的成膜粒子束中的部位的成膜对象基板群移动装置；以及在上述成膜对象基板群暴露在成膜粒子束中的范围的外侧设置的成膜监测板。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造装置的另一方案的特征是它配备有：成膜粒子束发生源；用于移动带状成膜对象基板、使之通过暴露于由上述成膜粒子束发生源产生的成膜粒子束中的部位的带状成膜对象基板移动装置；以及在上述成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围的外侧设置的成膜监测板。
其次，对成膜监测板可以移动的情况说明如下。
本发明的带有薄膜的基板的制造方法的特征是：使成膜对象基板在移动的过程中暴露在成膜粒子束中，测定可以在暴露于该成膜粒子束中的区域内移动的成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚，根据该监测薄膜的膜厚，一面控制成膜工艺、一面形成薄膜。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造方法的另一实施方案的特征是：使成膜对象基板在移动的过程中暴露在成膜粒子束中，测定可以在暴露于该成膜粒子束中的区域内且在上述成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围的外侧移动的成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚，根据该监测薄膜的膜厚，一面控制成膜工艺、一面形成薄膜。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造方法的另一实施方案的特征是：使形成几列的成膜对象基板在移动的过程中暴露在成膜粒子束中，测定可以在暴露于该成膜粒子束中的区域内移动的成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚，根据该监测薄膜的膜厚，一面控制成膜工艺、一面形成薄膜。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造方法的另一方案的特征是：使成膜对象基板在移动的过程中暴露在成膜粒子束中，测定可以在上述成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围的内侧移动的成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚，根据该监测薄膜的膜厚，一面控制成膜工艺、一面形成薄膜。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造方法的优选方案的特征是：上述成膜对象基板的短边是20cm以上。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造方法的优选方案的特征是：从上述成膜监测板到上述成膜粒子束发生源的距离范围的至少一部分是从上述成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围到上述发生源的最短距离的0.9倍以上、最长距离的1.1倍以下。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造方法的优选方案的特征是：连结上述成膜监测板的位置和上述成膜粒子束发生源的直线与成膜粒子束轴形成的角度范围的至少一部分在上述成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围内、连结距上述发生源最远的点和上述发生源的直线与成膜粒子束轴所成角度的2倍以下的范围内。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造方法的优选方案的特征是：连结上述成膜监测板的位置和上述成膜粒子束发生源的直线与上述成膜监测板的监测薄膜形成面的法线所成的角度范围的至少一部分在40°下的范围内。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造方法的优选方案的特征是：通过调整每单位时间内到达上述成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围的成膜粒子数量来控制上述成膜工艺。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造方法的优选方案的特征是：通过上述成膜对象基板的表面温度来控制上述成膜工艺。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造方法的优选方案的特征是：根据上述监测薄膜的膜厚，测定成膜工艺过程中的成膜速度，再根据成膜速度来控制上述成膜工艺。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造方法的优选方案的特征是：控制上述成膜工艺，使上述成膜速度为恒定值。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造方法的优选方案的特征是：上述成膜工艺是真空蒸镀、离子镀、溅射和烧蚀中的任意一种。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造方法的优选方案的特征是：上述带有薄膜的基板是显示装置的表面防反射滤光片基板。
另外，本发明的带有薄膜的基板的制造装置的特征是它配备有：成膜粒子束发生源；用于移动成膜对象基板、使之通过暴露于由该成膜粒子束发生源产生的成膜粒子束中的区域的成膜对象基板移动装置；以及可以在暴露于上述成膜粒子束中的区域内移动的成膜监测板。附图的简要说明
图1是表示本发明的带有薄膜的基板的制造方法的一个实施例中的成膜监测板位置的示意图。
图2是表示本发明的带有薄膜的基板的制造方法的一个实施例中的成膜监测板位置的示意图。
图3是表示本发明的带有薄膜的基板的制造方法的一个实施例中的成膜监测板位置的示意图。
图4是表示本发明的带有薄膜的基板的制造方法的一个实施例中的成膜监测板位置的示意图。
图5是表示本发明的带有薄膜的基板的制造方法中成膜监测板的优选位置的示意图。
图6是表示本发明的带有薄膜的基板的制造方法中成膜监测板的优选位置的示意图。
图7是表示以往的带有薄膜的基板的制造方法的示意图。
图8是从成膜粒子束轴的方向看图7所示的制造方法的示意图。
图9是表示现有技术方法在成膜监测板上形成监测薄膜的情况的示意图。
图10是表示本发明的带有薄膜的基板的制造方法的一个实施方案中的成膜监测板位置的示意图。
图11是从成膜对象基板的移动方向上看图10的示意图。
图12是表示本发明的带有薄膜的基板的制造方法中成膜监测板的优选位置的例子的示意图。
图13是表示本发明的带有薄膜的基板的制造方法中成膜监测板的优选位置的例子的示意图。
图14是表示本发明的带有薄膜的基板的制造方法中成膜监测板的优选位置的例子的示意图。
图15是表示本发明的带有薄膜的基板的制造方法中成膜监测板的优选位置的例子的示意图。
图16是表示本发明的带有薄膜的基板的制造方法的一个实施方案中的成膜监测板位置的示意图。
图17是表示本发明的带有薄膜的基板的制造方法的一个实施方案中的成膜监测板位置的示意图。
图18是表示本发明的带有薄膜的基板的制造方法的一个实施方案中的成膜监测板位置的示意图。
图19是表示本发明的带有薄膜的基板的制造方法中的成膜监测板的遮板(shutter)的示意图。
图20是表示本发明的带有薄膜的基板的制造方法中的多个成膜监测板及其遮蔽板的示意图。
图21是表示本发明的带有薄膜的基板的制造方法中的多个成膜监测板及其遮蔽板的示意图。
图22是本发明的带有薄膜的基板的制造方法中、在1个成膜监测板上使用多个监测部分的例子的示意图。
图23是本发明的带有薄膜的基板的制造方法中、在1个成膜监测板上使用多个监测部分的例子的示意图。符号的说明
1：成膜对象基板群，1a：成膜对象基板群，1b：成膜对象基板群，1c：成膜对象基板群，1d：成膜对象基板群，2：成膜粒子束发生部位，3：薄膜材料，4a：修正板，4b：修正板，5：成膜粒子束，6：电子枪，7：膜厚测定装置，8：成膜监测板，8a-8f：成膜监测板，9：成膜粒子束轴，10a：成膜对象基板，10a’：成膜对象基板，10b：成膜对象基板，10b’：成膜对象基板，10c：成膜对象基板，10c’：成膜对象基板，10d：成膜对象基板，10d’：成膜对象基板，11：遮板，12：成膜粒子束遮蔽板，13：成膜粒子，14：气体分子，16：真空室，20：成膜区域，30：成膜粒子束发生源，31：球面，32：球面，33：圆锥面，34：成膜区域外缘上的点，35：直线，201a：成膜对象基板群，201b：成膜对象基板群，201c：成膜对象基板群，201d：成膜对象基板群，207：膜厚测定装置，210a：成膜对象基板，210a’：成膜对象基板，210a”：成膜对象基板，210b：成膜对象基板，210b’：成膜对象基板，210b”：成膜对象基板，210c：成膜对象基板，210c’：成膜对象基板，210c”：成膜对象基板，220：成膜区域，208：成膜监测板，210：成膜对象基板，220：成膜区域，230：成膜监测板移动机构，307：膜厚测定装置，308：成膜监测板，310：成膜对象基板，320：成膜区域，407：膜厚测定装置，408：成膜监测板，412：成膜粒子束遮蔽板，418：成膜对象基板，419a：成膜对象基板卷，419b：成膜对象基板卷，508：成膜监测板，518：成膜对象基板，519a：成膜对象基板卷，519b：成膜对象基板卷，601：成膜监测板，602：成膜监测板，603：成膜监测板，604：成膜监测板，605：成膜监测板，606：成膜监测板，607：成膜监测板，608：成膜监测板，609：成膜监测板遮板，610：成膜监测板遮蔽板，611：成膜监测板遮蔽板。实施本发明的最佳方式
下面，采照附图说明本发明的带有薄膜的基板的制造方法。
在本发明中，成膜对象基板优先选用玻璃平板、塑料平板、塑料薄板或由塑料薄板加工而成的带状物等。在这些成膜对象基板上形成薄膜后用来作为光学滤光片或显示装置的防反射膜时成膜对象基板最好是使用透明或半透明的基板。另外，成膜对象基板使用由塑料薄板加工而成的带状物时，例如可以在将卷成卷的带状基板重新卷成另一个带卷的过程中，使之暴露于成膜粒子束中而形成薄膜。
首先，只说明使用固定的成膜监测板的情况。
成膜对象基板越大，本发明的效果越好。成膜对象基板的短边(成膜对象基板为带状基板时是指带状基板的宽)在20cm以上为宜，在26cm以上更好。
另外，也可以按图8所示那样，将成膜对象基板在其移动方向上排列成几列，同时使之暴露于成膜粒子束中而形成薄膜。成膜对象基板的列，可以是成膜对象基板排列成直线，也可以是成膜对象基板沿着诸如圆周之类的曲线排列。例如，可以将成膜对象基板沿圆周排列，在成膜过程中使这些基板沿上述圆周旋转，使同一基板反复通过成膜区域。
本发明中所述的成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围的外侧是指在成膜粒子束内侧(对于形成监测薄膜来说有足够量的成膜粒子飞行的范围)、由成膜粒子束发生源的位置观看包含成膜对象基板在移动过程中通过而暴露于成膜粒子束中的部位的范围(成膜区域)时看起来位于成膜区域外侧的位置。其中，将成膜对象基板排列成几列时，成膜对象基板列彼此间的间隙也包含在上述成膜区域中(图8中的成膜区域20)。
本发明中所述的成膜对象基板列的外侧是指在成膜粒子束内侧、由成膜粒子束发生源看成膜对象基板列时看起来位于成膜对象基板列的外侧的位置。其中，将成膜对象基板排列成几列时，成膜对象基板列彼此间的间隙也包括在成膜对象基板列的内侧。
另外，本发明中所述的成膜粒子束的外缘部是指在成膜粒子束的内侧、不包括成膜粒子束轴附近的范围。
另外，在使用固定的成膜监测板时，设置成膜监测板的位置必须是在成膜区域的外侧。只要满足这一条件，在对成膜对象基板的配置等没有限制的情况下，监测薄膜的膜厚和成膜对象基板形成的薄膜可以具有相互关联的关系。而且，由于成膜粒子束发生源与成膜监测板之间没有遮挡物，因而所形成的监测薄膜与成膜对象基板上形成的薄膜是相同的，从而可以以高的精度控制成膜工艺过程。
图1是表示本发明的带有薄膜的基板的制造方法和制造装置的一种实施方案的示意图。该实施方案除了将成膜监测板208设置在成膜区域的外侧来测定监测薄膜的膜厚之外，与图8所示的现有技术的带有薄膜的基板的制造方法相同。成膜监测板208设置在与成膜对象基板210的移动方向和成膜粒子束轴9两者垂直的方向上、位于成膜区域220以外的位置上。由于成膜监测板208设置在该位置上，因而可以在相当于图8所示的2倍以上大小的成膜对象基板210上形成薄膜。另外，象该实施方案那样把成膜监测板设置在成膜对象基板列的外侧时，可以使成膜监测板和成膜粒子束发生源之间的距离与成膜对象基板和成膜粒子束发生源间的距离近似相等，因而是理想的。
图2是表示本发明的带有薄膜的基板的制造方法和制造装置的另一种实施方案的示意图。该实施方案是将成膜监测板308设置在成膜粒子束遮蔽板12(成膜区域限定部件)的成膜粒子束发生源一侧来测定监测薄膜的膜厚，除此以外与图7所示的现有技术的带有薄膜的基板的制造方法相同。成膜监测板308设置在成膜对象基板310的移动方向的反方向上、位于成膜区域320以外的位置上。在该实施方案中，在成膜监测板308和膜厚测定装置307与成膜对象基板310之间设置了成膜粒子束遮蔽板12，但也可以在这一位置上设置修正板4。由于成膜监测板308被设置在上述位置上，因而可以在相当于图7所示场合的2倍以上大小的成膜对象基板310上形成薄膜。按照这一实施方案将成膜监测板设置在成膜区域限定部件的成膜粒子束发生源一侧时，到达成膜监测板的成膜粒子的能量和数量等条件与到达成膜区域的成膜粒子大致相同，因此是理想的。
图3是表示本发明的带有薄膜的基板的制造方法和制造装置的另一种实施方案的示意图。在该实施方案中，使用带状物作为成膜对象基板418，在将其卷成的成膜对象基板卷419a重新卷成另一成膜对象基板卷419b的过程中，使之暴露于成膜粒子束5中，在成膜对象基板418上形成薄膜。成膜监测板408设置在成膜对象基板418的移动方向的反方向上、位于成膜区域420以外的位置上。在该实施方案中，在成膜监测板408和膜厚测定装置407与成膜对象基板418之间设置了成膜粒子束遮蔽板412，但也可以在这一位置上设置修正板4。由于将成膜监测板408设置在该位置上，因而可以在宽度相当于成膜区域420的整个宽度的成膜对象基板418上形成薄膜。
图4是表示本发明的带有薄膜的基板的制造方法和制造装置的另一种实施方案的示意图。在该实施方案中，使用带状物作为成膜对象基板518，在将其卷成的成膜对象基板卷519a重新卷成另一成膜对象基板卷519b的过程中，使之暴露于成膜粒子束5中，在成膜对象基板518上形成薄膜。成膜监测板508设置在成膜对象基板518的宽度方向上、位于成膜区域520以外的位置上。由于将成膜监测板508设置在该位置上，因而可以在宽度相当于成膜区域520的整个宽度的成膜对象基板518上形成薄膜。
其次，对成膜监测板可以移动的情况说明如下。
成膜对象基板越大、生产的品种(规格)越多，本发明的效果越好。成膜对象基板的短边(成膜对象基板为带状基板时是指带状基板的宽)在20cm以上为宜，在26cm以上更好。
另外，也可以按图8所示那样，将成膜对象基板在其移动方向上排列成几列，同时使之暴露于成膜粒子束中而形成薄膜。成膜对象基板的列，可以是成膜对象基板排列成直线，也可以是成膜对象基板沿着诸如圆周之类的曲线排列。例如，可以将成膜对象基板沿圆周排列，在成膜过程中使这些基板沿上述圆周旋转，使同一基板反复通过成膜区域。
另外，成膜对象基板的移动最好是按下述方式进行，即将成膜对象基板夹持在基板保持架或基板圆盖上，使其移动或通过暴露在成膜粒子束中的范围的内部。成膜对象基板采用由塑料薄板加工而成的带状物时，最好是将卷成带卷的带状基板重新卷成另一带卷。
在成膜监测板可以移动的情况下，它应该设置在成膜粒子束的内侧、并且与成膜对象基板的大小和形状相适应而不被这些成膜对象基板所遮蔽的位置上，可以在暴露于成膜粒子束中的区域内移动。这里所说的成膜监测板的位置是指在成膜监测板上形成监测薄膜的部位的位置。只要满足这一条件就可以使成膜粒子束发生源与成膜监测板之间不存在遮挡物，因而所形成的监测薄膜与成膜对象基板上形成的薄膜是相同的，从而可以以高的精度控制成膜工艺过程。另外，成膜监测板可以移动的范围最好是包括从成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围的成膜粒子束轴附近到成膜粒子束的外缘，例如，如果常常将成膜对象基板排成几个成膜对象基板列而成膜时，可以设置在成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围内部可以移动的范围。在这种情况下，可以在成膜粒子束轴附近监测膜厚等，因而是特别理想的。另外，在宽度相当于成膜区域的整个宽度的成膜对象基板上形成薄膜的情况下，利用成膜监测板控制成膜工艺时，最好是也可以在包含成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围的外部在内的范围内移动。
另外，也可以将成膜监测板的可移动范围设置在成膜粒子束内侧并且在成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围的外侧范围内。在将成膜监测板设置在成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围的内侧的场合，如上所述，由于成膜对象基板在距离成膜粒子束发生源比成膜监测板近的位置移动，因此有时一部分成膜粒子被成膜对象基板遮挡住(特别是成膜对象基板列的间隔较窄时)，因此，紧邻成膜区域的外侧往往是成膜监测板的最佳位置。成膜监测板的可移动范围也可以是成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围的外侧。
图10表示本发明的一个实施方案。该实施方案是：设置成膜监测板移动机构230，使成膜监测板8和膜厚测定装置7可以在与纸面垂直的方向上移动，除此之外与图8所示相同。图11是从成膜对象基板210的移动方向上看图10时的图示。可以根据成膜对象基板210的尺寸移动成膜监测板8和膜厚测定装置7。
图12-15表示在各种不同尺寸的成膜对象基板上形成薄膜时的合适的成膜监测板位置，是从垂直于成膜对象基板面的方向上看图10、11时的示意图。图12表示将成膜对象基板排成2列成膜时成膜监测板的适宜的位置，此时成膜监测板最好是设置在成膜粒子束轴9附近的Y处。图13表示将宽度不同的成膜对象基板并排成膜时成膜监测板的适宜的位置，此时成膜监测板最好是设置在偏离成膜粒子束轴9而靠近宽度较小的成膜对象基板列的位置X上。图14表示将成膜对象基板排成3列成膜时成膜监测板的适宜的位置，此时成膜监测板最好是设置在从成膜粒子束轴9向外、与其距离大约是成膜区域宽度的1/6的Z处。另外，图15表示将大型的成膜对象基板排成1列成膜时成膜监测板的适宜位置，此时成膜监测板最好是设置在成膜区域的外侧。
在该实施方案中，成膜监测板的可移动范围是横跨成膜区域的成膜粒子束轴附近、最远可以达到成膜区域外侧的范围，但可以仅仅是成膜区域的内部，也可以仅仅是成膜区域的外部。
另外，在成膜监测板上形成的监测薄膜的成膜条件最好是与成膜对象基板上形成的薄膜的成膜条件近似相同。所得到的监测薄膜的物理性质例如折射率、密度、电性能等以及膜厚最好是与成膜区域内近似相同。
成膜监测板最好有2个以上。在成膜对象基板上连续成膜的场合，成膜粒子不间断地在成膜监测板上连续地形成薄膜。这时，由于成膜条件的变动，所形成薄膜的特性如折射率、密度、电性能等也发生改变，这时对于成膜的监测是不充分的。在这种情况下，可以预先用遮板等将至少一个成膜监测板遮蔽，在所形成薄膜的特性变化时再使用该成膜监测板。另外，在连续几小时成膜的场合，监测板上形成的薄膜有时会因自身的重量或内应力而剥落。这种场合也是一样。另外，若使用2个以上的成膜监测板，只要预先设定适当的时间，依次切换成下一个成膜监测板进行成膜监测，就可以实现稳定的成膜监测。
以前，在成膜监测板上形成的薄膜由于某种原因而出现异常时，必须暂时中断成膜过程，然后从中途开始继续成膜。象这样重新进行成膜时，中断的时间再加上要达到中断以前的稳定的成膜条件所需要的时间，损失了大量时间。从成膜途中重新开始成膜过程虽说也是可以的，但成膜过程的中断使得薄膜的物性(即附着性和耐磨性)恶化，或者使光学特性(即膜厚、折射率)偏离所要求的特性。采用上述措施，这些问题迎刃而解。
设置多个成膜监测机构会使设备的成本提高，在这种情况下，可以设置至少2个成膜监测机构，对1个成膜监测机构配备2个以上的成膜监测板，或者在1个成膜监测板上可以切换成膜部位。在使用1个成膜监测机构时，预先用遮板将另一个成膜监测机构的成膜监测板遮住，在进行适当时间的成膜后，打开作为遮蔽板的成膜监测板的遮板，开始进行成膜监测，然后把开始时使用的成膜监测板作为遮蔽板，切换成膜监测板或者切换成膜监测板上的成膜部位，进行适当时间的成膜后，再进行同样的操作，交替地使用，这种作法是特别理想的。当然，在这种场合下必须预先使2个以上的成膜监测板保持严格的相关关系。
如上所述，为了使监测薄膜的成膜条件接近于成膜对象基板上形成的薄膜的成膜条件，应当满足下列条件。
首先，说明使用固定的成膜监测板的情况。
第一，连结成膜监测板的位置和成膜粒子束发生源的直线与成膜粒子束轴所成的角度θ应当是连结成膜区域中到成膜粒子束发生源的距离最远的点和成膜粒子束发生源的直线与成膜粒子束轴所成的角度θ0的两倍之内。图5中表示了这种情况。图中，θ0表示连接从成膜区域到成膜粒子束发生源的距离最远的成膜区域的外缘点34和上述发生源的直线35与成膜粒子束9所成的角度。圆锥面33是以成膜粒子束发生源为顶点、与成膜粒子束轴9的角度为2×θ0的直线的集合。因此，成膜监测板的适宜的位置是在该圆锥面33的内侧，并且从发生源看时是在成膜区域外侧的范围。另外，当成膜粒子束发生源具有一定宽度而不能看作是一点或使用多个发生源时，成膜监测板的位置应当是在以发生源上所有的点为顶点的满足上述条件的任一圆锥面的内侧，并且是在从发生源上任一点看均在成膜区域的外侧的范围内。将成膜监测板设置在上述范围内时，可以使所形成的监测薄膜的膜厚和物理性质(折射率、均匀性、密度、电性能等)与成膜对象基板上形成的薄膜近似相同。
第二，从成膜监测板到成膜粒子束发生源的距离应当是从成膜区域到上述发生源的最短距离的0.9倍以上、最长距离的1.1倍以下。图6以图解方式表示这种情况。图中，h1表示成膜粒子束发生源和成膜区域之间的最短距离，h2表示最长距离。所述的到成膜粒子束发生源的最短距离的0.9倍的位置指的是以上述发生源为中心的球面31上的各点，所述的最长距离的1.1倍的位置指的是以上述发生源为中心的球面32上的各点。因此，成膜监测板的适宜的位置范围是在球面31与球面32之间的空间中，并且，从上述发生源看时是在成膜区域外侧的范围内。另外，当成膜粒子束发生源具有一定宽度而不能看作是一点或使用多个发生源时，成膜监测板的位置应当是在距离发生源上任意一点的距离满足上述距离条件、并且从发生源上任一点看时均在成膜区域的外侧的位置。将成膜监测板设置在上述范围内时，可以使所形成的监测薄膜的膜厚和物理性质(折射率、均匀性、密度、电性能等)与成膜对象基板上形成的薄膜近似相同。最好是同时满足上述的第一个条件。
第三，连结成膜监测板的位置和成膜粒子束发生源的直线与成膜监测板的监测薄膜的形成面的法线所成的角度φ以40°以下为宜，最好是在30°以下。形成监测薄膜时，如果薄膜的成膜方向(与监测薄膜形成面的法线方向一致)与成膜粒子的飞行方向相差很大，就会发生所谓的斜入射沉积，这时，物理特性等物性值常常与成膜区域的成膜粒子束轴附近的成膜对象基板上形成的薄膜不同。因此，如果希望与成膜区域的外缘附近的成膜条件特别一致的话，就应当使上述角度接近于在该部位的成膜粒子飞行方向和薄膜的成膜方向所成的角度。另外，如果同时满足上述第一或第二个条件或者同时满足两者就更好了。
下面，对成膜监测板可以移动的情况说明如下。
第一，连结成膜监测板的位置和成膜粒子束发生源的直线与成膜粒子束轴所成的角度θ的变化范围的至少一部分应当包含在连结成膜区域中到成膜粒子束发生源的距离最远的点和成膜粒子束发生源的直线与成膜粒子束轴所成的角度θ0的两倍之内的范围。图5中表示了这种情况。图中，θ0表示连接从成膜区域到成膜粒子束发生源的距离最远的成膜区域的外缘点34和上述发生源的直线35与成膜粒子束轴9所成的角度。圆锥面33是以成膜粒子束发生源为顶点、与成膜粒子束轴9的角度为2×θ0的直线的集合。因此，成膜监测板的适宜的位置范围是在该圆锥面33的内侧。另外，从成膜粒子束发生源看在成膜区域外侧的位置，由于成膜粒子不会被成膜对象基板遮挡，因而是特别理想的。另一方面，成膜对象基板列的间隔比较大时，当然最好是选择成膜区域的内侧。另外，当成膜粒子束发生源具有一定宽度而不能看作是一点或使用多个发生源时，成膜监测板的位置应当是在以发生源上所有的点为顶点的满足上述条件的任一圆锥面的内侧。成膜监测板的可移动范围的至少一部分应包含在该范围内。只要在这一范围内移动成膜监测板进行成膜，就可以使所形成的监测薄膜的膜厚和物理性质(折射率、均匀性、密度、电性能等)与成膜对象基板上形成的薄膜近似相同。
第二，从成膜监测板到成膜粒子束发生源的距离范围的至少一部分应当包含在从成膜区域到上述发生源的最短距离的0.9倍以上、最长距离的1.1倍以下的范围内。图6以图解方式表示了这种情况。图中，h1表示成膜粒子束发生源和成膜区域之间的最短距离，h2表示最长距离。所述的到成膜粒子束发生源的最短距离的0.9倍的位置指的是以上述发生源为中心的球面31上的各点，所述的最长距离的1.1倍的位置指的是以上述发生源为中心的球面32上的各点。因此，成膜监测板的适宜的位置范围是在球面31与球面32之间的空间。另外，从上述发生源看时位于成膜区域外侧的位置，由于成膜粒子不会被成膜对象基板所遮挡，因而更为理想。另一方面，成膜对象基板列的间隔比较大时，当然优先选择成膜区域的内侧。另外，当成膜粒子束发生源具有一定宽度而不能看作是一点或使用多个发生源时，成膜监测板的位置应当是距离发生源上任意一点满足上述距离条件的位置。将成膜监测板设置在上述范围内而移动时，可以使所形成的监测薄膜的膜厚和物理性质(折射率、均匀性、密度、电性能等)与成膜对象基板上形成的薄膜近似相同。最好是同时满足上述的第一个条件。
第三，连结成膜监测板的位置和成膜粒子束发生源的直线与成膜监测板的监测薄膜的形成面的法线所成的角度φ的变化范围的至少一部分以包含在40°以下的范围为宜，最好是包含在30°以下的范围内。形成监测薄膜时，如果薄膜的成膜方向(与监测薄膜形成面的法线方向一致)与成膜粒子的飞行方向相差很大，就会发生所谓的斜入射沉积，这时，物理特性等物性值常常与成膜区域的成膜粒子束轴附近的成膜对象基板上形成的薄膜不同。因此，如果希望与成膜区域的外缘附近的成膜条件特别一致的话，就应当使上述角度接近于在该部位的成膜粒子飞行方向和薄膜的成膜方向所成的角度。另外，如果同时满足上述第一或第二个条件或者同时满足两者就更好了。
在具有2个以上成膜监测板时，其中的任一成膜监测板的配置均应满足上述位置关系。最好是设置在相对于成膜粒子束发生源的中心部位对称的位置或者与1个成膜监测板邻接的位置。
图16是具有2个成膜监测机构的实施方案。成膜监测板601和602彼此相邻地共同设置在图5-6所示的监测板位置范围内。至于成膜监测板的面与成膜粒子束发生源的位置关系，601和602是相同的。
图17也是具有2个成膜监测机构的实施方案。成膜监测板603和604位于与成膜对象基板的移动方向垂直的方向上相对于成膜粒子束发生源的中心的对称位置，在603的604两个成膜监测板上所得到的薄膜的信息大致相同。
图18是将图16和图17组合而成的实施方案。这样，在与成膜对象基板的移动方向垂直的方向上存在分布不均匀时，可以在该方向上对成膜条件进行反馈控制。例如，在605和607上进行成膜监测，605上的膜厚比607厚时，可以施加控制，使成膜粒子的飞行偏向607一侧。换言之，这种控制方法可以使在605和607上的成膜监测是完全一样的。
图19是表示成膜监测板的遮蔽板(遮板)的实施方案。609是该遮蔽板。该遮蔽板应尽可能地靠近监测板，其大小应不妨碍成膜粒子飞向成膜对象基板。
图20是具有多个成膜监测板(图中的8a-8f)的实施方案。在监测板的成膜粒子束发生源一侧有610，在与8a的位置相对应的部位设有开孔。另外，在成膜粒子发生源一侧设置了遮蔽板。这种机构可以在监测板之间依次切换，在使用监测板8a之后使用监测板8b。图21所示的情况除了监测板的移动轨迹不是直线而是圆弧之外与图20完全相同。
图22、图23是在1个成膜监测板上可以改变成膜部位的实施方案。成膜监测板是一个，除了将多个监测板改变成一个监测板上有多个成膜部位之外与图20、图21是一样的。
另外，本发明中所述的成膜区域限定部件是位于成膜粒子束发生源和成膜对象基板之间、用于阻断成膜粒子束的成膜粒子的飞行路线、限定成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围的部件。成膜区域限定部件可以采用图2所示的修正板4(限定成膜区域在基板移动方向上的大小和形状的板。在图1中，成膜区域220之所以成为绕线板形状，是因为用半月形的修正板限定成膜区域的缘故。)之类的成膜修正板。由于在成膜区域限定部件的成膜粒子束发生源一侧可以得到与成膜区域同样的成膜条件，因此在这一位置上设置成膜监测板、测定监测薄膜的膜厚，容易建立与成膜对象基板的薄膜膜厚的相关关系。另外，也可以以成膜区域限定部件作为成膜监测板，测定在它上面形成的监测薄膜的膜厚。
在本发明中，薄膜可以是任何一种薄膜，优选使用控制光的反射或透射特性的光学薄膜、提高塑料基板等的表面硬度的硬质涂膜、或者绝缘薄膜、导电性薄膜等。其中，需要精确控制膜厚的光学薄膜特别适合于本发明，尤其是各种显示装置的防反射膜，成膜对象基板往往比较大，因而特别适于本发明。
另外，在本发明中，监测薄膜的膜厚的测定方法优选采用下列方法：将成膜监测板等设置在成膜粒子束内部、用光干涉法或能量吸收法测定其上面形成的薄膜的膜厚的方法；测定监测板的机械共振频率变化的方法；以及在薄膜具有导电性时测定其电阻的方法等。在薄膜是光学薄膜时，从测定精度的角度考虑，最好采用光干涉法。
用光干涉法测定膜厚时，例如可以采用向监测板上照射特定波长的光，测定光的反射强度或透射强度的方法等。这种方法是利用光的干涉图案随着薄膜的折射率和膜厚而改变、在成膜过程中光的反射率或透射率周期性发生变化的原理，例如，在反射光强度达到极大值或极小值时测定膜厚。这时，测定结果中不仅反应出膜厚的影响，也反应出折射率的影响，在光学薄膜的场合，目的往往不是薄膜的膜厚本身，而是使薄膜内的光路长为特定值，因此这种方法特别理想。
在使用光干涉法的场合，最好是利用干涉光的强度随着膜厚而周期性变化来控制成膜工艺。即，当薄膜内的光路长(与膜厚和折射率的乘积成比例)为测定光的波长入的1/4的整数倍时，干涉光的强度具有极值，只要在满足这一条件时终止成膜，就能保证薄膜内的光路长是测定光波长的1/4的整数倍。因此，用这种方法测定膜厚比利用干涉光的强度的绝对值进行控制再现性更好。
另外，薄膜的膜厚在几μm以上而使光的透射率较低时，最好采用测定石英振子的机械共振频率的变化的方法。
在本发明中，产生成膜粒子束的成膜工艺优选采用真空蒸镀、离子镀、溅射或烧蚀等。
所谓真空蒸镀，是指例如在真空中将薄膜材料加热使之蒸发或升华，形成的蒸气被输送到温度较低的成膜对象基板上而凝结、沉积，形成薄膜。薄膜材料的加热例如可以采用向薄膜材料的表面上照射电子束等带电粒子束的方法。所谓离子镀，例如是在辉光放电等等离子体中对电位偏置的成膜对象基板进行的真空蒸镀，将电极设置在相对于成膜对象基板而言与成膜粒子束发生源相反的一侧，以将等离子体中电离的离子吸引到基板上。所谓溅射，是指在真空气氛中向薄膜材料的表面照射离子、分子或原子等高能粒子束，直接将其能量传递给薄膜材料的成膜粒子(原子、分子或它们的簇)，不经过加热而使它们释放到真空气氛中。另外，烧蚀同样是供给能量，只是用光而已。
这些都是使薄膜材料粒子在真空中飞行的方法，可以产生由成膜粒子源向以特定方向(例如成膜粒子束发生源面的法线方向等)为中心的方向呈放射状散射的成膜粒子束。形成成膜粒子的飞行中心线的方向轴称为成膜粒子束轴。一般地说，沿成膜粒子束轴的方向飞行的成膜粒子数量最多，离该轴越远成膜粒子束越少，同时成膜粒子所具有的动能也越小。
成膜粒子所具有的动能常常会影响成膜对象基板上形成的薄膜的折射率等特性。一般地说，成膜粒子的动能越高，所形成的薄膜越均匀，折射率越大。另外，成膜粒子的飞行方向越接近于成膜对象基板上的薄膜形成方向、即基板面的法线方向，所形成薄膜的折射率越大。因此，在成膜区域的中央部位(成膜粒子束轴附近)形成的薄膜的折射率比较大，越靠近成膜区域外缘，折射率越小，同时，成膜粒子的数量越少，因而膜厚较小。
在本发明中，控制成膜工艺的方法有下列几种：
(1)控制成膜对象基板或成膜对象基板群暴露在成膜粒子束中的范围在成膜对象基板移动方向上的长度的方法。
(2)通过调整通过成膜对象基板或成膜对象基板群暴露在成膜粒子束中的范围的时间进行控制的方法。
(3)通过调整每单位时间到达成膜对象基板或成膜对象基板群暴露在成膜粒子束中的范围的成膜粒子数量进行控制的方法。
(4)通过调整成膜对象基板或成膜对象基板群的表面温度进行控制的方法。
首先，说明使用方法(1)的成膜工艺控制。成膜对象基板上形成的薄膜的膜厚基本上与单位时间内到达基板表面的成膜粒子数和该表面在成膜区域内的时间的乘积成比例。因此，通过调整成膜区域在基板移动方向上的长度，可以控制成膜对象基板上形成的薄膜的膜厚。
由于使成膜对象基板在成膜区域中移动的过程中成膜，因此成膜对象基板表面上的同一部位是在横穿成膜粒子束的过程中形成薄膜的。前以述及，即使是在成膜粒子束内，成膜粒子束轴附近位置与周边位置的成膜粒子数等条件也是不同的。因此，同样是在成膜对象基板上，成膜过程中通过成膜粒子束轴附近的部位和只通过周边的部位即使暴露在成膜区域中的时间相同，膜厚和物理特性也不一样。因此，如图1中所示的成膜区域220那样，成膜区域的形状一般优选为绕线板形状。为此，最好是在成膜粒子的飞行路线上设置半月形的修正板，将成膜区域的形状改变成在基板移动方向上形成圆弧的绕线板形状。该修正板例如可以首先根据余弦定理(成膜膜厚与成膜粒子的飞行方向和成膜粒子束轴所成的角度的余弦的3次方或4次方成比例)制作，用它反复进行成膜试验，直至获得满意的膜厚和折射率的分布，确定最终的形状并制成修正板。另外，使该修正板上下移动或在基板行进方向上移动都可以有效地控制薄膜的膜厚。
其次，说明使用方法(2)的成膜工艺控制。具体地说，这种方法是根据成膜监测板上形成的薄膜的膜厚来改变成膜对象基板的移动速度，它与方法(1)同样是控制成膜对象基板的表面暴露在成膜粒子束中的时间长短。一般地说，从成膜粒子束发生源飞出的成膜粒子数量及其动能随着真空容器的状态(即真空度、容器的污染程度、基板的脱气效果)而改变。因此，一面监视监测薄膜厚度的变化(即成膜速度)，一面通过改变移动速度来消除由上述原因而引起的成膜变化，使所形成的薄膜达到均一。例如，成膜速度增大时，加快移动速度，反之，成膜速度减小时，减慢移动速度，从而可以实现良好的控制。
下面，说明使用方法(3)的成膜工艺控制。这种方法是根据成膜监测板上的监测薄膜的膜厚调节供给发生源的能量。用这种方法可以控制每单位时间内到达成膜区域的成膜粒子数或成膜粒子的能量。例如，用电子枪向薄膜材料的成膜粒子发生部位供给能量时，如果成膜速度过快，则减小电子枪的灯丝电流，如果成膜速度过慢，则增大电子枪的灯丝电流，用这种方法可以控制成膜工艺。采用这种方法，可以通过测定监测薄膜的膜厚进行工艺过程的反馈控制。
下面，说明使用方法(4)的成膜工艺控制。在到达成膜区域的成膜粒子数量相同的情况下，成膜对象基板的表面温度较高时，成膜速度较快，并且所形成薄膜的折射率较大。利用这一性质，通过调整成膜对象基板表面温度，可以进行成膜速度或折射率等成膜工艺的控制。
另外，最好是通过监视成膜监测板的监测薄膜的膜厚，测定成膜工艺的成膜速度，根据测得的成膜速度控制成膜工艺过程。根据本发明人的见解，成膜速度往往与所形成薄膜的物理性质具有相关关系。例如，在形成TiO2薄膜时，在成膜粒子束发生源中TiO2以熔融状态转变成Ti3O5、飞散到真空中，在飞行的过程中或者在基板上与O2发生氧化还原反应，形成TiO2薄膜。该氧化还原反应受Ti3O5粒子的动能影响很大。成膜粒子的动能是与成膜粒子的飞行速度具有一一对应关系的物理量，它与成膜速度具有密切的相关关系。本发明人发现，在形成这样的薄膜时，通过控制成膜速度可以形成具有良好物理性质的薄膜。例如，在特定的成膜速度的情况下’有时可以形成没有吸收、折射率高的薄膜。在这种场合，成膜速度优选稳定在最适宜的数值。另外，有时还可以通过周期性地改变成膜速度而使薄膜的物理性质发生周期性的变化。可以通过成膜速度来控制物理性质的薄膜材料最好是采用近来在LCD等中使用的ITO(铟锡氧化物)、SnO2、In2O3等。
下面，列举实施例说明本发明，但本发明不受这些实施例的限制。
首先，对使用固定的成膜检测板的情况进行说明。
实施例1
将成膜监测板配置在图1所示的位置上，一面测定监测薄膜的膜厚，一面在成膜对象基板群上形成薄膜，制成带有薄膜的基板。这个带有薄膜的基板被用来作为显示装置的防反射滤光片，因而其薄膜是光学薄膜，必须严格地控制膜厚。
成膜工艺采用真空蒸镀，成膜对象基的材料使用透明的塑料。成膜区域的宽度为1m。
成膜监测板与成膜粒子束发生源的距离介于成膜区域与上述发生源的最短距离和最长距离之间，使成膜监测板的法线方向与在成膜监测板的位置上的成膜粒子的飞行方向一致。采用光干涉法测定在成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚。
设成膜对象基板群通过成膜区域的数目为n，则成膜对象基板上形成的薄膜的膜厚t1与成膜结束时监测薄膜的膜厚tm的关系如下：
            tm＝0.8×t1×n利用这一关系进行成膜。将成膜监测板设置在该位置上，可以在与成膜对象基板上形成的薄膜近似的理想条件下形成监测薄膜。
成膜对象基板群可以是下列的任一种结构：
(1)将260×330mm的成膜对象基板排成3列；
(2)将310×380mm的成膜对象基板排成3列；
(3)将380×450mm的成膜对象基板排成2列；
(4)将400×950mm的成膜对象基板排成1列；要改变成其它结构也很简便。
比较例1
将成膜监测板设置在图7和图8所示的位置上，除此以外与实施例1的条件相同，一面测定监测薄膜的膜厚，一面在成膜对象基板群上形成薄膜，制成带有薄膜的基板。
设成膜对象基板群通过成膜区域的数目为n，则成膜对象基板上形成的薄膜的膜厚t1与成膜结束时监测薄膜的膜厚tm的关系为                tm＝0.4×t1×n利用这一关系进行成膜。由于成膜监测板设置在上述位置，被成膜对象基板所遮挡，因此到达成膜监测板的成膜粒子数减少，监测薄膜的膜厚比较薄，其成膜条件不能说与成膜对象基板是相同的。
成膜对象基板群可以是下列的任一种结构：
(1)将260×330mm的成膜对象基板排成2列；
(2)将260×330mm和310×380mm的成膜对象基板各排成1列；
(3)将260×330mm和380×450mm的成膜对象基板各排成1列；除此之外，由于成膜监测板位置的限制，不可能改变成其它结构。
因此，260×330mm的带有薄膜的基板生产效率是实施例1的2/3.在制造310×380mm或380×450mm的带有薄膜的基板时，必须与260×330mm的基板组合。单独生产时，其生产效率分别为实施例1的1/3和1/2。
实施例2
将成膜监测板配置在图3所示的位置上，一面测定监测薄膜的膜厚，一面在带状成膜对象基板上形成薄膜，制成带有薄膜的基板。这个带有薄膜的基板也是用来作为显示装置的防反射滤光片，因而其薄膜是光学薄膜，必须严格地控制膜厚。
成膜工艺采用真空蒸镀，成膜对象基板的材料使用透明的塑料薄膜。成膜区域的宽度为1m。
成膜监测板与成膜粒子束发生源的距离是成膜区域与上述发生源的最短距离的0.9倍，使成膜监测板的法线方向与在成膜监测板的位置上的成膜粒子的飞行方向一致。采用光干涉法测定在成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚。
设成膜对象基板的中央部位通过成膜区域的时间与总成膜时间之比为n，则成膜对象基板上形成的薄膜的膜厚t1与成膜结束时监测薄膜的膜厚tm的关系为
              tm＝1.1×t1×n利用这一关系进行成膜。
成膜对象基板的宽度为900mm。带宽可以是950mm以下的任一宽度，带宽在450mm以下时，可以排成2列，形成成膜对象基板群。
下面说明成膜监测板可以移动的情况。
实施例3
按图10和图11所示设置成膜监测板，使之可以在成膜粒子束内部移动，在各种尺寸的成膜对象基板上形成薄膜，一面测定成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚，一面在成膜对象基板群上形成薄膜，制成带有薄膜的基板。这个带有薄膜的基板是用来作为显示装置的防反射滤光片，因而其薄膜是光学薄膜，必须严格地控制膜厚。
成膜工艺采用真空蒸镀，成膜对象基的材料使用透明的塑料。成膜区域的宽度为1m。
成膜监测板与成膜粒子束发生源的距离范围介于成膜区域与上述发生源的最短距离和最长距离之间，使成膜监测板的法线方向与在成膜监测板的位置上的成膜粒子的飞行方向一致。采用光干涉法测定在成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚。
对于以下4种情况分别在成膜对象基板上形成薄膜。
(1)按图12所示将310×380mm的成膜对象基板排成2列，制造带有薄膜的基板。这时，将成膜监测板移动到图12中所示的Y位置，测定膜厚。
设成膜对象基板群通过成膜区域的数目为n，则成膜监测板在Y位置时，成膜对象基板上形成的薄膜的膜厚t1与成膜结束时监测薄膜的膜厚tm的关系为
              tm＝0.4×t1×n利用这一关系进行成膜。通过将成膜监测板移动到上述位置，可以根据监测薄膜厚度的测定结果进行成膜工艺的控制。
(2)按图13所示将260×330mm和310×380mm的成膜对象基板各排成1列，制造带有薄膜的基板。此时，将成膜监测板移动到图13中所示的X位置，测定膜厚。
设成膜对象基板群通过成膜区域的数目为n，则成膜监测板在X位置时，成膜对象基板上形成的薄膜的膜厚t1与成膜结束时监测薄膜的膜厚tm的关系为
              tm＝0.35×t1×n利用这一关系进行成膜。通过将成膜监测板移动到上述位置，可以根据监测薄膜厚度的测定结果进行成膜工艺的控制。
(3)按图14所示将200×330mm的成膜对象基板排成3列，制造带有薄膜的基板。这时，将成膜监测板移动到图14中所示的Z位置，测定膜厚。
设成膜对象基板群通过成膜区域的数目为n，则成膜监测板在Z位置时，成膜对象基板上形成的薄膜的膜厚t1与成膜结束时监测薄膜的膜厚tm的关系为
              tm＝0.32×t1×n利用这一关系进行成膜。通过将成膜监测板设定在上述位置，可以根据监测薄膜厚度的测定结果进行成膜工艺的控制。
(4)按图15所示将400×900mm的成膜对象基板排成1列，制造带有薄膜的基板。这时，将成膜监测板移动到图15中所示的W位置，测定膜厚。
设成膜对象基板群通过成膜区域的数目为n，则成膜监测板在W位置时，成膜对象基板上形成的薄膜的膜厚t1与成膜结束时监测薄膜的膜厚tm的关系为
              tm＝0.80×t1×n利用这一关系进行成膜。通过将成膜监测板设定在上述位置，可以在与在成膜对象基板上形成的薄膜近似的理想条件下形成监测薄膜。在工业上的应用领域
本发明涉及防反射滤光片、干涉滤光片、半透镜、各种带通滤光器等滤光器用光学薄膜以及各种显示装置的防反射膜或各种半导体、光盘等使用的各种带有薄膜的基板的制造方法和制造装置。
采用本发明的带有薄膜的基板的制造方法和制造装置，即使在大型的成膜对象基板上形成薄膜时，也可以使用比较小的生产设备制造薄膜和带有薄膜的基板。
采用本发明的带有薄膜的基板的制造方法和制造装置，即使在大型的成膜对象基板上形成薄膜时，成膜对象基板的配置也可以具有较高的自由度，并且可以提高带有薄膜的基板的制造工艺过程的生产率。
采用本发明的带有薄膜的基板的制造方法和制造装置，即使在大型的带状成膜对象基板上形成薄膜时，也可以使用比较小的生产设备制造薄膜和带有薄膜的基板。
采用本发明的带有薄膜的基板的制造方法和制造装置，在成膜监测板上形成的监测薄膜的特性与成膜对象基板上形成的薄膜近似，因此可以对膜厚进行精确的控制。
采用本发明的带有薄膜的基板的制造方法和制造装置，可以根据在成膜监测板上形成的监测薄膜的成膜速度控制成膜工艺，因此可以对薄膜的物理性质进行精确的控制。
采用本发明的带有薄膜的基板的制造方法和制造装置，即使成膜对象基板是带状的连续基板，也能对超薄膜进行精确、稳定的控制。

Claims (45)

1.带有薄膜的基板的制造方法，其特征是：使成膜对象基板在移动的过程中暴露在成膜粒子束中，在该成膜对象基板暴露于该成膜粒子束中的范围的外侧设置成膜监测板，测定成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚，根据该监测薄膜的膜厚，一面控制成膜工艺、一面形成薄膜。
2.带有薄膜的基板的制造方法，其特征是：使成膜对象基板在移动的过程中暴露在由成膜区域限定部件限定成膜粒子的到达范围而形成的成膜粒子束中，在该成膜区域限定部件的成膜粒子束发生源一侧设置成膜监测板，测定成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚，根据该监测薄膜的膜厚，一面控制成膜工艺、一面形成薄膜。
3.带有薄膜的基板的制造方法，其特征是：使形成列的成膜对象基板在移动的过程中暴露在成膜粒子束中，在该成膜对象基板的列的外侧设置成膜监测板，测定成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚，根据该监测薄膜的膜厚，一面控制成膜工艺、一面形成薄膜。
4.带有薄膜的基板的制造方法，其特征是：使形成几列的成膜对象基板在移动的过程中暴露在成膜粒子束中，在该成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围的外侧设置成膜监测板，测定成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚，根据该监测薄膜的膜厚，一面控制成膜工艺、一面形成薄膜。
5.带有薄膜的基板的制造方法，其特征是：使成膜对象基板在移动的过程中暴露在成膜粒子束中，在该成膜粒子束外缘部位的、不妨碍由成膜粒子束发生源到上述成膜对象基板的成膜粒子的飞行路线的位置上设置成膜监测板，测定成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚，根据该监测薄膜的膜厚，一面控制成膜工艺、一面形成薄膜。
6.权利要求1-5中任一项所述的带有薄膜的基板的制造方法，其特征是上述成膜对象基板的短边是20cm以上。
7.带有薄膜的基板的制造方法，其特征是：使成膜对象基板在从成膜对象基板卷上退卷的过程中暴露在成膜粒子束中，在该成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围的外侧设置成膜监测板，测定成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚，根据监测薄膜的膜厚，一面控制成膜工艺、一面形成薄膜。
8.权利要求7所述的带有薄膜的基板的制造方法，其特征是上述成膜对象基板的宽度是20cm以上。
9.权利要求1-8中任一项所述的带有薄膜的基板的制造方法，其特征是：从上述成膜监测板到成膜粒子束发生源的距离是从上述成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围到上述发生源的最短距离的0.9倍以上、最长距离的1.1倍以下。
10.权利要求1-9中任一项所述的带有薄膜的基板的制造方法，其特征是：连结上述成膜监测板的位置和上述成膜粒子束发生源的直线与成膜粒子束轴形成的角度是在上述成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围内、连结距上述发生源最远的点和上述发生源的直线与成膜粒子束轴所成角度的2倍以下。
11.权利要求1-10中任一项所述的带有薄膜的基板的制造方法，其特征是：连结上述成膜监测板的位置和上述成膜粒子束发生源的直线与上述成膜监测板的监测薄膜形成面的法线所成的角度是40°以下。
12.带有薄膜的基板的制造方法，其特征是：使成膜对象基板在移动的过程中暴露在成膜粒子束中，测定可以在暴露于该成膜粒子束中的区域内移动的成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚，根据该监测薄膜的膜厚，一面控制成膜工艺、一面形成薄膜。
13.带有薄膜的基板的制造方法，其特征是：使成膜对象基板在移动的过程中暴露在成膜粒子束中，测定可以在暴露于该成膜粒子束中的区域内、在上述成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围的外侧移动的成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚，根据该监测薄膜的膜厚，一面控制成膜工艺、一面形成薄膜。
14.带有薄膜的基板的制造方法，其特征是：使成膜对象基板在移动的过程中暴露在成膜粒子束中，测定可以在上述成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围的内侧移动的成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚，根据该监测薄膜的膜厚，一面控制成膜工艺、一面形成薄膜。
15.带有薄膜的基板的制造方法，其特征是：使形成几列的成膜对象基板在移动的过程中暴露在成膜粒子束中，测定可以在暴露于该成膜粒子束中的区域内移动的成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚，根据该监测薄膜的膜厚，一面控制成膜工艺、一面形成薄膜。
16.权利要求12-15中任一项所述的带有薄膜的基板的制造方法，其特征是上述成膜对象基板的短边是20cm以上。
17.权利要求12-16中任一项所述的带有薄膜的基板的制造方法，其特征是：从上述成膜监测板到上述成膜粒子束发生源的距离范围的至少一部分包含在从上述成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围到上述发生源的最短距离的0.9倍以上、最长距离的1.1倍以下的范围内。
18.权利要求12、13、15-17中任一项所述的带有薄膜的基板的制造方法，其特征是：连结上述成膜监测板的位置和上述成膜粒子束发生源的直线与成膜粒子束轴形成的角度范围的至少一部分包含在上述成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围内、连结距上述发生源最远的点和上述发生源的直线与成膜粒子束轴所成角度的2倍以下的范围内。
19.权利要求12-18中任一项所述的带有薄膜的基板的制造方法，其特征是：连结上述成膜监测板的位置和上述成膜粒子束发生源的直线与上述成膜监测板的监测薄膜形成面的法线所成的角度的范围的至少一部分包含在40°以下的范围内。
20.权利要求1-19中任一项所述的带有薄膜的基板的制造方法，其特征是：将多个成膜监测板依次交替使用，根据在成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚，一面控制成膜工艺、一面形成薄膜。
21.权利要求1-20中任一项所述的带有薄膜的基板的制造方法，其特征是：通过调整上述成膜对象基板或成膜对象基板群暴露在成膜粒子束中的范围在上述成膜对象基板移动方向上的长度，控制上述成膜工艺。
22.权利要求1-21中任一项所述的带有薄膜的基板的制造方法，其特征是：通过调整在上述成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围内的移动速度来控制上述成膜工艺。
23.权利要求1-22中任一项所述的带有薄膜的基板的制造方法，其特征是：通过调整每单位时间内到达上述成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围的成膜粒子数量来控制上述成膜工艺。
24.权利要求1-23中任一项所述的带有薄膜的基板的制造方法，其特征是通过上述成膜对象基板的表面温度来控制上述成膜工艺。
25.权利要求1-24中任一项所述的带有薄膜的基板的制造方法，其特征是：根据上述监测薄膜的膜厚，测定成膜工艺过程中的成膜速度，再根据该成膜速度来控制上述成膜工艺。
26.权利要求25所述的带有薄膜的基板的制造方法，其特征是控制上述成膜工艺，使上述成膜速度为恒定值。
27.权利要求1-26中任一项所述的带有薄膜的基板的制造方法，其特征是上述成膜工艺是真空蒸镀、离子镀、溅射和烧蚀中的任意一种。
28.权利要求1-27中任一项所述的带有薄膜的基板的制造方法，其特征是上述带有薄膜的基板是显示装置的表面防反射滤光片基板。
29.带有薄膜的基板的制造装置，其特征是它配备有：成膜粒子束发生源；用于移动成膜对象基板、使之通过暴露于由该成膜粒子束发生源产生的成膜粒子束中的部位的成膜对象基板移动装置；以及在上述成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围的外侧设置的成膜监测板。
30.带有薄膜的基板的制造装置，其特征是它配备有：成膜粒子束发生源；用于移动成膜对象基板群、使之通过暴露于由该成膜粒子束发生源产生的成膜粒子束中的部位的成膜对象基板群移动装置；以及在上述成膜对象基板群暴露在成膜粒子束中的范围的外侧设置的成膜监测板。
31.带有薄膜的基板的制造装置，其特征是它配备有：成膜粒子束发生源；用于移动带状成膜对象基板、使之通过暴露于由上述成膜粒子束发生源产生的成膜粒子束中的部位的带状成膜对象基板移动装置；以及在上述成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围的外侧设置的成膜监测板。
32.权利要求29-31中任一项所述的带有薄膜的基板的制造装置，其特征是：从上述成膜监测板到成膜粒子束发生源的距离是从上述成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围到上述发生源的最短距离的0.9倍以上、最长距离的1.1倍以下。
33.权利要求29-31中任一项所述的带有薄膜的基板的制造装置，其特征是，连结上述成膜监测板的位置和上述成膜粒子束发生源的直线与成膜粒子束轴形成的角度是在上述成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围内、连结距上述发生源最远的点和上述发生源的直线与成膜粒子束轴所成角度的2倍以下。
34.权利要求29-31中任一项所述的带有薄膜的基板的制造装置，其特征是：连结上述成膜监测板的位置和上述成膜粒子束发生源的直线与上述成膜监测板的监测薄膜形成面的法线所成的角度是40°以下。
35.带有薄膜的基板的制造装置，其特征是它配备有：成膜粒子束发生源；用于移动成膜对象基板、使之通过暴露于由该成膜粒子束发生源产生的成膜粒子束中的区域的成膜对象基板移动装置；以及可以在暴露于上述成膜粒子束中的区域内移动的成膜监测板。
36.权利要求35所述的带有薄膜的基板的制造装置，其特征是：从上述成膜监测板到上述成膜粒子束发生源的距离范围的至少一部分包含在从上述成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围到上述发生源的最短距离的0.9倍以上、最长距离的1.1倍以下的范围内。
37.权利要求35所述的带有薄膜的基板的制造装置，其特征是：连结上述成膜监测板的位置和上述成膜粒子束发生源的直线与成膜粒子束轴形成的角度范围的至少一部分包含在上述成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围内、连结距上述发生源最远的点和上述发生源的直线与成膜粒子束轴所成角度的2倍以下的范围内。
38.权利要求35所述的带有薄膜的基板的制造装置，其特征是：连结上述成膜监测板的位置和上述成膜粒子束发生源的直线与上述成膜监测板的监测薄膜形成面的法线所成的角度范围的至少一部分包含在40°以下的范围内。
39.权利要求29、30、31、35中任一项所述的带有薄膜的基板的制造装置，其特征是：它配备有多个成膜监测板以及根据上述多个成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚一面控制成膜工艺、一面形成薄膜的装置。
40.权利要求29、30、31、35中任一项所述的带有薄膜的基板的制造装置，其特征是：它配备有将多个成膜监测板依次交替使用的装置以及根据上述多个成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚、一面控制成膜工艺一面形成薄膜的装置。
41.权利要求29、30、31、35中任一项所述的带有薄膜的基板的制造装置，其特征是：它配备有通过调整上述成膜对象基板或成膜对象基板群暴露在成膜粒子束中的范围在上述成膜对象基板移动方向上的长度控制上述成膜工艺的装置。
42.权利要求29、30、31、35中任一项所述的带有薄膜的基板的制造装置，其特征是：它配备有通过调整在上述成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围内的移动速度来控制上述成膜工艺的装置。
43.权利要求29、30、31、35中任一项所述的带有薄膜的基板的制造装置，其特征是：它配备有通过调整每单位时间内到达上述成膜对象基板暴露在成膜粒子束中的范围的成膜粒子数量来控制上述成膜工艺的装置。
44.用权利要求1-28中任一项所述的带有薄膜的基板的制造方法制造的带有薄膜的基板。
45.权利要求1-19中任一项所述的带有薄膜的基板的制造方法，其特征是配备有多个成膜监测板，根据上述多个成膜监测板上形成的监测薄膜的膜厚，一面控制成膜工艺、一面形成薄膜。
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