CN1674729A - 测定沉积膜厚度的方法及装置和形成材料层的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种沉积膜厚度的测定方法、材料层的形成方法、沉积膜厚度的测定装置及材料层的形成装置，主要课题是在成膜时正确检测所形成的材料层的厚度。本发明是在进行真空蒸镀等的成膜室(10)的预定部分设有窗口，从发光器(26)照射会透过基板(14)及基板(14)上所形成的膜的光，并且由受光器(28)检测透过光。此外，发光器及受光器亦可设在成膜室内。根据来自受光器(28)的资料，检测蒸镀时由同一材料形成在基板(14)的一部分的膜厚监控部(52)的吸光强度(亦可为荧光强度)，并通过控制装置(30)控制坩埚(18)的移动速度及加热器(20)的加热状态等而调整沉积速度，藉此在基板上形成目标厚度的材料层。

Description

测定沉积膜厚度的方法及装置和形成材料层的方法及装置
技术领域
本发明是关于基板上的材料的沉积及沉积膜厚度的测定。
背景技术
从过去以来，在各种装置中都会利用复数种材料层的积层构造，而其沉积是利用蒸镀或溅镀等。例如，有机电致发光(ElectroLuminescence：EL)显示器是将分别具备有机EL组件(OLED)的像素配置成矩阵状而进行显示。此有机EL组件已知系一种具有空穴输送层、发光层、电子输送层等的有机层，而通过真空蒸镀形成这些有机层的方法例如在专利文献1等有所记载。
这种有机EL显示器中，各有机层的厚度比起电极层等还是非常地薄，而且大多要积层多个有机层。因此，可预测到层的厚度对于发光特性的影响也会很大，而希望能够适当地蒸镀各层，所以要求必须正确形成各层的厚度。
而且，要制作有机EL显示器时，尽量利用大型基板来制作较有效率，例如若是1型至10型左右的所谓的小型显示器，则最好在母基板上一次作成多数个这些区域，再于制作后加以切断。所以，有机物质也会蒸镀在较大面积的基板上。因此，也必须尽量降低因基板上的蒸镀位置而产生的参差不齐。
(专利文献1)日本特开2003-257644号公报
发明内容
(发明所欲解决的课题)
在此，薄膜的厚度的计测可使用分光椭圆测厚仪(ellipsometer)、或使用石英振荡器的测厚仪。分光椭圆测厚仪是在成膜装置外计测成膜后的样本时所使用者，在实际的成膜时并无法进行计测。而且，由于分光椭圆测厚仪所要计测的膜表面的平滑性必须要高，因此对于在有机EL组件的更下层形成有例如薄膜晶体管等的组件，并因该等组件而使表面的凹凸也大，对于显示器用途等的有机层的膜厚度测定来说，并无法获得高的精度。
另外，若采用依石英振荡器的振荡次数变化来计测膜厚(蒸镀量)的方法，则可在成膜装置内配置石英振荡器来计测石英振荡器上所附着的材料膜厚，但若要连续使用时，则由于计测值会产生变化，因此很难进行稳定的测定。而且，无法测定实际形成在基板上的材料层的厚度。
本发明的目的在于有效进行材料沉积时的膜厚计测，并且依该计测值而有效控制沉积。
(用以解决课题的手段)
本发明是基板上的材料层的沉积膜厚度的测定方法，系在基板或基板附近的预定部位包含沉积膜厚度监控部，并且使材料沉积在基板上而形成材料层，在前述沉积膜厚度监控部照射预定的光，并检测来自此材料层的射出光，根据所检测的光强度来测定形成在基板上的材料层的沉积厚度。
本发明的其它样态是在基板上形成材料层的方法，系在基板或基板附近的预定部位包含沉积膜厚度监控部，并且使材料沉积在基板上而形成材料层，在前述沉积膜厚度监控部照射预定的光，并检测来自此材料层的射出光，根据所检测的光强度来测定形成在基板上的材料层的沉积厚度，并依测定结果来控制沉积速度。
本发明的其它样态中，前述材料的沉积是从蒸镀源将材料加热，使其蒸发而沉积在基板上的蒸镀方法，并适于通过控制前述材料的加热状态或蒸镀源与基板的相对扫描速度的至少一方来控制沉积速度。
而且，本发明的其它样态中，前述沉积膜厚度监控部适于在基板或基板附近彼此分开形成有多个，并根据各个沉积膜厚度监控部中的沉积膜厚来控制前述蒸镀源的加热分布。
而且，本发明的其它样态中，适于根据前述射出光来检测吸光强度或萤光强度。此外，在此对沉积膜厚度监控部照射光线所得到的来自材料层的射出光包含穿透光、反射光、发光(萤光等)。
而且，本发明的其它样态是在基板上沉积形成材料层的形成装置，系具有：对于设在材料层所要沉积的基板或基板附近的预定部位的沉积膜厚度监控部照射光的光照射手段；检测来自光所照射的监控部分的射出光的光强度的光检测手段；以及根据前述光检测手段所检测的光强度来测定沉积膜厚度，并根据测定结果来调整沉积速度的沉积速度控制手段。
本发明的其它样态，是基板上的材料层的沉积厚度测定方法，是在包含基板或基板附近的预定部位的沉积膜厚度监控部的基板上，沉积材料而形成材料层，对前述沉积膜厚度监控部照射紫外光或可见光，检测来自该材料层的射出光，并根据所检测的光强度来测定基板上所形成的材料层的沉积厚度。
本发明的其它态样，是基板上的材料层的沉积厚度测定方法，是在包含基板或基板附近的预定部位的沉积膜厚度监控部的基板上，沉积材料而形成材料层，对前述沉积膜厚度监控部照射X光线，检测来自该材料层的反射波，并根据所检测的反射波来测定基板上所形成的材料层的沉积厚度。
(发明的效果)
如以上所述，根据本发明，是通过检测相对于所照射的光的射出光，并依据其吸光强度或萤光强度或甚至干扰等求出沉积膜厚度监控部处的材料层的沉积膜厚度。只要从这种光的强度或干扰等检测实际蒸镀层等的材料层的沉积膜厚度，便可以良好精度一面形成材料层一面求出其厚度。因此，可依所检测的沉积膜厚度来控制沉积条件(例如蒸镀源的温度或移动速度等)，并将材料层形成适当的厚度。而且，由于是在材料层形成的同时进行测定，亦即是在形成材料层时监控其厚度，因此比起在装置外另外测定的方法，可大幅缩短沉积膜厚度的测定时间，而沉积值偏离目标值的处理基板还可当场调整厚度或从步骤中去除，而可谋求制造的有效率化。
附图说明
第1图是进行蒸镀的装置全体的构成图。
第2A图是检测反射强度时的概略装置构成图。
第2B图是利用X线反射率以测定膜厚度的概略装置构成图。
第2C图是利用X线测定时因膜厚所生的光路差说明图。
第2D图是X线反射率的振荡构造概念图。
第3图是利用吸收强度的测定膜厚与利用触针式段差的实际膜厚测定所得的膜厚关系图。
第4图是并设在基板的膜厚测定用虚设基板的例示图。
第5图是基板的监控部的图。
第6图是在纵型蒸镀装置使用本实施形态的膜厚测定机构的例子。
第7图是在使用淋浴状喷嘴的成膜装置使用本实施形态的膜厚测定机构的例子。
【主要组件符号说明】
10      真空室                  12      基板固定部
14、64  基板                    15      虚设基板
16      移动导轨                18      坩埚(蒸镀源)
20      加热器                  22      电缆
24      加热器电源部            26、76、86  发光器
28、78、88受光器                30      控制装置
40      电动机                  42      长螺杆
50、66、90  屏蔽
52      监控部(膜厚度测定部)
54      膜厚度测定用开口部
60      (纵型)成膜室            70      (纵型)蒸镀源
74      膜厚度测定用开口部
80      淋浴状喷嘴              84      膜厚度测定用开口部
600纵型成膜装置800气相成长型成膜装置
具体实施方式
以下，根据图式来说明本发明的实施形态。
第1图是本发明实施形态的沉积装置(蒸镀装置)的概略构成。真空室(成膜室)10是构成气密状态，作为被蒸镀体的基板14(例如玻璃基板)送入后，其内部利用真空泵等而维持预定的减压状态。在真空室10内的上部设有基板固定部12，基板14可固定在此处。另外，在已固定的基板14的下方设有坩埚移动导轨16，在此，坩埚18系设置成可来回移动。坩埚18的移动基本上可利用电动机16为的，但动力的传达方法有很多种，可采用适当的方法。此例中，是通过电动机40使长螺杆42旋转，并通过此长螺杆的旋转来控制坩埚18的移动。此外，移动手段必须能以一定的速度移动，以便达成均匀的蒸镀。
坩埚18是例如比基板的宽度方向稍长的细长箱形蒸镀源(直线源)，对收容在坩埚18内的蒸镀材料进行加热使其蒸发，并且从坩埚上方的开口部释出材料蒸气。所放出的蒸发材料会附着并沉积在基板14的下面。通过使坩埚18朝基板14的长度(长边)方向移动(扫描)，可在基板14的整个表面以大致相同的条件蒸镀形成材料层。此外，图中仅显示出一个坩埚18，但亦可设置多个坩埚18并且使材料从各个坩埚18蒸发。在该情况下，亦可使不同的材料从各坩埚18蒸发，并形成叠层构造。
只是要在基板上的预定部位蒸镀形成材料层时，如图面所示，在基板14的下面配置屏蔽50，以限定蒸镀部。例如，若是在使用有机EL组件的显示器中，要形成在各像素具有RGB三色任一发光层的有机EL组件，并依各颜色分别涂布形成此发光层时，则只要依各材料更换开口位置不同的屏蔽而进行蒸镀即可。另外，亦可将基板14移动至其它的真空室10，然后使用开口位置不同的屏蔽来进行蒸镀。此外，蒸镀时，亦可不移动坩埚18而移动基板14。
在坩埚18的周面安装有加热器20，此加热器20是经由电缆22连接有加热器电源部24。因此，通过来自加热器电源部24的电力供应，可控制加热器20的加热状态，并且控制来自坩埚18的材料蒸发状态。
本实施形态是在真空室10的预定部分设有多对透明部分(窗口)，对应于这些开口配置有发光器26、受光器28。从发光器26射出的光会通过形成有材料层的基板14预定部分(后述膜厚度监控部52)并到达受光器28。
在此，如图所示，在基板14与坩埚18之间配置有屏蔽50的情况中，此屏蔽50在来自发光器26的光的光路上设有膜厚度测定用开口部54。此外，最好能配合屏蔽50的开口部54的位置来移动发光器26及受光器28的位置。
从坩埚18放出的蒸镀材料，是与对应于像素区域的图案的开口部同样，会通过膜厚度测定用开口部54而附着在基板14的对应位置，藉此在基板上会形成像素区域等的所希望图案的材料层同时，如后述第5图，会以同一材料，且同一条件形成膜厚度(沉积膜厚度)监控部52。而且，从发光器26射出的光会透过膜厚度测定用开口部54及基板14的膜厚度监控部52而到达受光器28。受光器28可将关于其受光强度的讯号供应至控制装置30，控制装置30会算出吸光强度，并根据此吸光强度如后文所述地参照事先求出的检测量资料而算出蒸镀膜的厚度。控制装置30是为了控制加热电源部24，使蒸镀膜厚度变得适当而控制从加热电源部24到加热器20的电流供应，并且控制电动机40而控制坩埚18的移动速度。通过这种控制，可控制材料在基板上的沉积速度(成膜速度)，使材料层的膜厚度达最适当值。
在此，从发光器26射出的光线可采用例如紫外线，亦可为200nm至900nm波长区域的光，亦可为X线。此外，亦可为单一波长或是白色光线。另外，亦可在例如上述200nm至900nm的范围内等改变来自发光器26的发光波长，并且由受光器28检测此光波长，从其吸收光谱检测何种波长可产生吸收效应，并特定厚度。再者，亦可不用吸收，而是检测萤光光谱等。尤其，在包含发光材料的发光层的膜厚度计测时，通过计测萤光的强度可有效检测膜厚度。
再者，要计测萤光时，不是透过光，只要在可接收来自光照射部分的光(反射光)的位置配置受光器28即可。
此时，如第2A图所示，发光器26及受光器28双方皆设于形成在基板14的膜的表面侧(蒸镀源侧)。在第2A图的例子中，真空室10的内部，在基板下方配置有作为蒸镀源的坩埚18，故发光器26及受光器28皆配置于真空室10的下方。以此种结构，将自发光器26射出的光照射于作为计测对象的膜表面，并以受光器28接收膜表面所反射的光，即可测定所接收光线的萤光强度以计算出膜厚度。
使用X线作为光源时，发光器26为X射发光器。受光器28为测定X线强度的闪烁计数器。其次，和第2A图同样地，系例如将发光器26及受光器28双方设于形成在基板14的膜的表面侧(蒸镀源侧)，但如第2B图所示，发光器26系设于入射X线可在测定对象表面进行全反射的巨大入射角(相对于材料层形成表面，为例如0.2°至6°左右)入射的位置，而受光器28的设置位置则是在可于材料层形成面上检测出以相同于入射角的巨大射出角反射X线的位置。
使用X线测定膜厚时，具体上可采用X线反射率测定法(GrazingIncideace X-ray Reflectively technique，GIXR法)，其所用原理系以一边改变入射角度，一面检测反射波的强度(反射率)，并从反射率的振动周期计算出膜厚度。在材料层表面反射的X线，与材料层及其下层(例如基板)的界面所反射的X线之间，如第2C图所示，由于存在有光路差，故反射波会互相干扰。该光路差系依据测定对象膜的膜厚度t、X线的入射角度θ、相当于全反射临界角θc的差的相对于测定对象膜的入射角、射出角。相对于测定对象膜下层的界面的入射角及射出角θ′(θ′＝θ-θc)而产生者。一边令入射角度θ变化一边利用X线的反射率测定用检测器(受光器28)来测定反射率时，其反射率会因如第2D图所示的干扰而产生振动结构。因而，由其振动周期可计算出材料层的厚度t。膜厚越大，周期越小，故可从例如反射率利用傅里叶分析而以定量方式求出膜厚。
以上所述的发光器26、受光器28亦可设在真空室10内。在此情况下，最好加上光闸(shutter)，以防止不必要的蒸镀物质沉积在发光器26、受光器28。或是亦可不用光闸，而用控制至少受光器28周围的温度(例如控制加热以形成一定的高温)，以免蒸镀物质附着在受光器28。
其次，针对实际蒸镀在基板上所得的CuPC(铜  菁)膜，将本实施形态的膜相对于用作光源的紫外线(UV)的光吸收强度、以及通过触针式段差测定装置所测定的膜厚度进行比较后的结果显示于第3图。从第3图的曲线图可以理解，双方皆有非常好的相关关系。亦即，通过触针式段差测定机所获得的实际膜厚度为y、吸收强度为x时，可获得y＝83.086exp[5.3657x]的关系式，且可获得其分散R2＝0.9554，相当接近1的数字，可知通过如本实施形态的光吸收强度，可进行正确的膜厚度测定。
另外，将此数据揭示于表1。
【表1】
实际膜厚度 吸收强度
 88  0.07688
 97  0.06862
 123.5  0.07416
 160.5  0.1446
 158.5  0.13109
 156  0.14001
 236.5  0.19966
 224  0.18444
 258  0.19501
 329.5  0.25211
 265  0.2311
 290.5  0.2439
 415  0.29963
 379  0.27865
 406  0.29092
如上所述，已知本实施形态的光吸收强度的测定，可以取代已有膜厚度测定实际成效的分光椭圆测厚仪，而根据其强度来测定膜厚度。
下述表2显示出利用椭圆测厚仪的测定与利用光吸收强度的测定的精度比较结果。利用各方法，对于在基板上成膜的CuPC膜的各试样以同一测定条件分别各进行五次测定，并且从其平均值、最大值max、最小值min测定以下式(i)(max-min)/(max+min)÷(2×平均值)×100.....(i)表示的参差(％)的结果及其参差平均值。
【表2】
试样No. 参差(％)
椭圆测厚仪  UV
 1  5.15  3.19
 2  3.51  3.29
 3  6.25  4.85
 4  2.54  3.5
  5   3.85   2.73
  6   2.52   1.46
  7   2.62   0.93
  8   2.38   2.21
  9   4.31   3.41
  10   3.95   0.47
  11   3.7   1.41
  12   4.18   1.32
  13   4.15   0.41
  参差平均   3.78   2.24
从表2的参差平均值亦可明白，吸光强度方面的参差比椭圆测厚仪的测定结果还要小。因此，可知本实施形态的光吸收强度的测定精度比利用椭圆测厚仪的测定精度还要高。
在此，有机EL组件方面，有机层的厚度可视作用以决定发光层的发光条件的重要因素之一，为了实现更高的发光效率或更高精度的发光控制，对于该有机层的厚度的精度要求今后会更为提高。而且，例如上述CuPC膜在有机EL组件中大多是用来作为设在阳极与空穴输送层之间的空穴注入层，通常在10nm左右，非常地薄，但关于这种极薄的膜，也希望能更高精度地控制膜厚。如上述，使用欠缺连续使用稳定性的石英振荡器时，很难实现正确的计测。
再者，上述CuPC膜由于是形成其膜表面容易产生乱反射的表面状态，因此这种膜并不适合利用椭圆测厚仪来进行膜厚度测定。相对于此，本实施形态可获得比椭圆测厚仪还要高的测定精度，且可实现实时(real time)的膜厚度测定。而且，有机EL组件的有机层的材料目前在其耐久性方面依然还有许多课题。因此，为了降低尘埃附着在表面或是会加速有机层劣化的水分暴露在氧气等的可能性，最好在形成下层侧的电极(阳极或阴极)之后，例如使通过真空蒸镀法所形成的多层构造的有机层的各层在不破坏真空环境下连续形成。因此，如本实施形态，只要随时测定在真空蒸镀室内成膜的膜厚度，就不需要像例如使用椭圆测厚仪的情况，只是为了膜厚测定而将基板搬到装置外，而可进行膜厚的正确控制。此外，有机EL组件的多层构造的有机层在例如阳极为下层侧的电极，上层为大致与电子注入层一体形成的阴极的情况中，其中一例是由下依序为空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层的积层构造，且可使各层的厚度分别形成最适当值而进行控制并且连续形成。
以上已针对利用吸收强度的膜厚测定加以说明，可确认到伴随光照射的萤光量的计测，对该物质也可获得同样的作用效果。例如，有机EL组件的发光层大多是通过萤光而发光的有机材料，这些层的厚度可通过萤光测定而适当进行。如上述方式进行萤光测定时，对于透光性非常低的例如较厚层或遮旋光性层也可确实实时且正确地测定其厚度。
再者，检测X线反射率以测定膜厚的方法中，其测定原理上，并不需要标准试料，即可获得绝对性的分析结果。而且，发光器26所产生的X线强度的长期性变动，在原理上不会对测定结果产生影响，故不必修正作业，可以实时轻易而正确地测定材料层厚度。
在一般的蒸镀步骤中，是先将坩埚18加温至预定温度，使蒸发状态稳定化。此步骤是使坩埚18位在从第1图所示的基板14的下方离开的待机位置来进行。在此待机位置的坩埚18的上方亦适于配置石英式的膜厚计，并检出蒸发状态。
并且，将基板14事先置放在基板固定部12。然后驱动电动机40，使坩埚18以预定速度移动，在基板14的下表面进行蒸镀。如上所述，由于可通过从发光器26、受光器28所获得的吸光强度来检测膜厚，因此可根据此检测结果，控制加热器20的加热状态或电动机40的转速，藉此可经常进行稳定的蒸镀。此外，这种控制可对一片基板14进行以防止蒸镀不均，亦可对多片基板14进行以防止蒸镀的不均。
再者，上述实施形态是检测实际作为蒸镀对象的基板14的蒸镀膜厚。然而，亦可使用虚设(dummy)基板，并且观察该虚设基板上的蒸镀状态，然后控制坩埚18的加热状态及坩埚18的移动状态。在此，亦可取代实际要蒸镀的基板14而设置此虚设基板，亦可与基板14相邻而设置。再者，如第4图所示，虚设基板15亦可非为平板，以圆柱状或多角柱状而言，通过在多个蒸镀膜每次形成时，对应于坩埚18的变更而改变其周面位置(或是周面)，并以如上所述的吸收或萤光检测装置检测对应的周面的蒸镀膜的沉积膜厚度，便可检测来自坩埚18的蒸发物质的蒸发状态，且可据此而进行蒸镀量的控制。尤其，最好使虚设基板形成圆柱状，再使其适当旋转而蒸镀在表面，然后检测此膜厚。
第5图显示基板14中的监控部(膜厚度测定部)52的设定。此例是在基板14的宽度方向(与坩埚18的长边方向一致)中设定有三点的监控部52。这些监控部52是设定在基板14中不实际用来作为有机EL组件区域(或显示区域)的区域。而且，本实施形态是使坩埚18在宽度方向具有细长的形状，此坩埚18是朝向与其长边方向(基板14的宽度方向)正交的方向移动。因此，通过沿着此坩埚18的长边方向设置三点的监控部52，可检测坩埚18的长边方向的蒸发量均一性，且可根据此检测结果，控制坩埚18的长边方向的加热状态。加热状态可通过在坩埚18的长边方向将加热器20分割成多个，并且对于分割加热器个别地控制通电等来进行。
此外，第5图中，虚线所表示的膜厚监控部52在不破坏真空环境而连续执行多层的蒸镀的情况中，亦可分别使用在使用不同蒸镀源的不同蒸镀膜的膜厚度测定。亦即，成膜时所使用的屏蔽50，只要对膜厚度测定用开口部使用各不相同的屏蔽，则形成在基板上的各监控部52就会形成在各不相同的位置，并不会与已经形成的下层的有机膜重叠，而可确实测定所形成的膜的厚度。此外，此膜厚度测定用开口部的位置只要彼此有例如10mm左右的差异即可。亦可按各成膜室而使用此膜厚度测定用开口部位置不同的屏蔽。通过如以上的方法，对于连续积层的膜，也可确实测定各膜的厚度。此外，监控部52亦可在整个基板14分散设置(但最好是有机EL组件的非形成区域)。
而且，上述实施形态是利用细长形状的坩埚18。但是就坩埚18而言，亦可并设多数个点状坩埚。使坩埚18形成这种面状的构造，就不需要移动基板14或坩埚18的任一方，而可对大面积的基板14进行蒸镀。另一方面，进行这种大面积的蒸镀时，蒸镀膜厚度容易发生不均，但只要采用在基板上分散的多个点进行本实施形态的膜厚检测，并且局部地控制坩埚18的加热状态，即可控制成全体进行均一的蒸镀。此外，本身为蒸镀对象的基板14为小面积的情况中，亦可采用单一点状的坩埚18。另外，在所检测的膜厚相对于目标值有±50％左右的差异的情况中，只进行坩埚18的加热控制有时并不够，最好也改变基板14与坩埚18的相对速度(例如坩埚18的扫描速度)。
而且，对应发光器26、受光器28的窗口等会因加热而形成高温，因此可防止蒸镀物沉积在这些窗口。即使在将发光器26、受光器28设在真空室10的内部的情况中，在检测计的不想沉积蒸镀物质的部位也最好形成高温以防止沉积。
以上的说明中，是举如第1图所示在下方配置有坩埚18，并将屏蔽及基板以面方向朝向水平方向而配置在其上方的横型蒸镀装置为例。但是并不限定于此，在纵型的沉积装置(真空蒸镀或溅镀装置)中，也可在成膜室设置使来自发光器26的光透过的窗口、以及使从发光器射出并且穿过基板及膜的光穿过而到达受光器的窗口，并且从吸收强度或萤光量测定膜厚，藉此进行在实时的膜厚测定。
测定反射率时，如第2A图、第2B图所示，发光器26、受光器28系设于纵型沉积装置对基板的材料层形成侧，并在成膜室设置供紫外线、可见光或X线等光线透过用的窗口。
第6图是此纵型沉积装置600的构成例，原则上与上述第1图的成膜装置相同，只是在基板64及蒸镀源的支持方向为垂直方向这点不同。亦即，在成膜室60内，要形成膜的基板64是朝垂直方向直立并支持。而且，例如与基板为相同程度的宽度的线状蒸镀源70是朝垂直方向支持，第6图的例子是使例如蒸镀源70移动俾使此蒸镀源70与基板64的相对位置产生变化，并且使来自此蒸镀源70的材料直接或经由屏蔽66附着在基板64上的构成。在屏蔽66是于有机EL组件的非形成区域设有膜厚度测定用开口部74，在由蒸镀源70通过此开口部而形成在基板64上的膜照射来自发光器76的光，并通过受光器78测定透过光或萤光，藉此可与上述同样正确并且于成膜后立刻在装置内测定膜厚。此外，第6图中虽然是重叠，但在蒸镀源70例如位于待机位置时，来自发光器76的光并不会被蒸镀源70遮住，而是会通过基板64、屏蔽66，并且射入受光器78。在此，在纵型的沉积装置600中，由于基板64是直立并受到支持，因此来自发光器76的光最好是从成膜室60的侧面射入，例如只要利用光纤将光导入成膜室60中即可。
另外，如第7图所示，在蒸镀源的放出端是采用淋浴状喷嘴80，并且依成膜顺序依序使成膜材料(例如有机材料)源蒸发至载气中，使其从加热气体管线经由阀选择性从喷嘴80放出并积层在保持于加热成膜室内的基板14的气相成长型成膜装置800中，也可采用上述膜厚度测定方式。亦即，例如在配置于基板14与喷嘴80之间的屏蔽90设置膜厚度测定用开口部，并且由发光器86及受光器88检测其吸收强度及萤光强度，可精度良好地测定该位置所形成的膜的厚度。而且，通过使用屏蔽90的膜厚度测定用开口部84的位置例如在蒸镀源每次变更时会因为光闸等而变更或不同的屏蔽等，可在实时测定连续成膜的薄膜的各膜厚。

Claims (15)

1.一种沉积膜厚度的测定方法，是基板上的材料层的沉积膜厚度的测定方法，其特征为：
在设于基板或基板附近的预定部位的沉积膜厚度监控部上及在前述基板上沉积材料而形成材料层，
在前述沉积膜厚度监控部照射预定的光，并检测来自此材料层的射出光，
根据所检测的光的强度来测定基板上所形成的材料层的沉积厚度。
2.如权利要求1所述的沉积厚度测定方法，其中，
通过根据前述射出光检测吸光强度或萤光强度或反射强度而求出材料层的沉积厚度。
3.一种材料层的形成方法，是基板上的材料层的形成方法，其特征为：
在设于基板或基板附近的预定部位的沉积膜厚度监控部上及在前述基板上，沉积材料而形成材料层，
在前述沉积膜厚度监控部照射预定的光，并检测来自此材料层的射出光，
根据所检测的光的强度来测定基板上所形成的材料层的沉积厚度，并依测定结果来控制沉积速度。
4.如权利要求3所述的材料层的形成方法，其中，
前述材料的沉积是将材料加热使其从蒸镀源蒸发而沉积在基板上的蒸镀方法，而且通过控制前述材料的加热状态或蒸镀源与基板的相对扫描速度的至少一方而控制沉积速度。
5.如权利要求4所述的材料层的形成方法，其中，
前述沉积膜厚度监控部是在基板或基板附近彼此分开而形成有多个，并且根据各个沉积膜厚度监控部中的沉积膜厚度来控制前述蒸镀源的加热分布。
6.如权利要求4所述的材料层的形成方法，将前述材料层蒸镀于前述基板上的蒸镀室，系于由配置在蒸镀室外的发光器射出并到达前述沉积厚度监测部的光的光路上，以及由前述材料层射出并到达受光器的光的光路上，分别设有供该光透过的窗口，且在蒸镀该材料层期间加热该窗口部。
7.如权利要求3所述的材料层的形成方法，其中，
通过根据前述射出光检测吸光强度或萤光强度或反射强度而求出材料层的沉积厚度。
8.一种沉积膜厚度的测定装置，是检测基板上的材料层的沉积膜厚度者，具有：
对于设在材料所要沉积的基板或基板附近的预定部位的沉积膜厚度监控部照射光的光照射器；以及
将来自照射有光的前述沉积膜厚度监控部分的射出光的光强度加以检测的光检出器，
并且根据前述光检测器所检测的光强度来测定基板上的材料层的沉积厚度。
9.一种材料层的形成装置，是在基板上沉积形成材料层的装置，具有：
对于设在材料层所要沉积的基板或基板附近的预定部位的沉积膜厚度监控部照射光的光照射器；
将来自光所照射的监控部分的射出光的光强度加以检测的光检测器；以及
根据前述光检测器所检测的光强度来测定沉积厚度，并根据测定结果来调整沉积速度的沉积速度控制部。
10.如权利要求9所述的形成装置，其中，
前述材料的沉积是将材料加热使其从蒸镀源蒸发而沉积在基板上的蒸镀方法，而且通过控制前述材料的加热状态或蒸镀源与基板的相对扫描速度的至少一方而控制沉积速度。
11.如权利要求10所述的形成装置，其中，
前述沉积膜厚度监控部是在基板或基板附近彼此分开而形成有多个，并且根据各个沉积膜厚度监控部中的沉积膜厚度来控制前述蒸镀源的加热分布。
12.如权利要求10所述的形成装置，其中，将前述材料层蒸镀于前述基板上的蒸镀室，系于由配置在蒸镀室外的前述光照射器射出并到达前述沉积膜厚度监测部的光的光路上，以及由前述材料层射出并到达前述光检测器的光的光路上，分别设有供该光透过的窗口，且设有用以加热前述窗口部的加热部。
13.一种沉积膜厚度的测定方法，系在基板或基板附近的预定部位包含沉积膜厚度监控部，并在基板上沉积材料以形成材料层；
对前述沉积膜厚度监控部使用紫外光或200至900nm波长范围的光线，并检测来自该材料层的射出光，
依据检测所得的光强度来测定基板上所形成的材料层的沉积膜厚度。
14.一种沉积膜厚度的测定方法，系在基板或基板附近的预定部位包含
沉积膜厚度监控部，并在基板上沉积材料以形成材料层，
对前述沉积膜厚度监控部照射X线，并检测来自该材料层的X线反射波，及
依据所检测的X线反射波的强度来测定基板上所形成的材料层的堆积膜厚度。
15.如权利要求14所述的沉积膜厚度的测定方法，其中，前述材料层的沉积膜厚度系根据藉干扰所生的前述检测到的X线反射波强度的振动而求出。
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