JP2018519415A - 堆積速度を測定するための方法及び堆積速度制御システム - Google Patents

Abstract

蒸発材料の堆積速度を測定するための方法（１００）が記載される。方法は、第１の測定Ｍ１と第２の測定Ｍ２との時間間隔ΔＴで堆積速度を測定すること（１１０）と、測定された堆積速度に依存して時間間隔ΔＴを調節すること（１２０）とを含む。更に、堆積速度制御システム（２００）が記載される。堆積速度制御システムは、蒸発材料の堆積速度を測定するための堆積速度測定アセンブリ（２１０）と、堆積速度測定アセンブリ（２１０）及び蒸発源（３００）に結合されたコントローラ（２２０）とを含み、コントローラは、制御信号を堆積速度測定アセンブリ（２１０）に提供するように構成される。
【選択図】図４

Description

本開示は、蒸発材料の堆積速度を制御するための方法、堆積速度制御システム及び材料蒸発のための蒸発源に関する。本開示は、特に、蒸発した有機材料の堆積速度を制御するための方法及び制御システムに関する。

有機蒸発器は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）製造のためのツールである。ＯＬＥＤは、特殊な発光ダイオードであり、その中で発光層がある有機化合物の薄膜を含んでいる。有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、情報を表示するためのテレビ画面、コンピュータモニタ、携帯電話、その他の携帯型デバイスなどの製造時に使用される。ＯＬＥＤは、一般的な空間照明にも使用することができる。ＯＬＥＤディスプレイで可能な色、輝度、及び視野角の範囲は、ＯＬＥＤピクセルが直接発光し、バックライトを含んでいないので、従来のＬＣＤディスプレイの範囲よりも大きい。したがって、ＯＬＥＤディスプレイのエネルギー消費は、従来のＬＣＤディスプレイのエネルギー消費よりもかなり少ない。更に、実際、ＯＬＥＤは、フレキシブル基板上に製造することができ、更なる用途がもたらされる。

ＯＬＥＤの機能性は、有機材料のコーティング厚さ次第で決まる。この厚さは、所定範囲内でなければならない。それゆえにＯＬＥＤの製造において、有機材料によるコーティングが影響を受ける堆積速度は、所定の許容範囲内にあるように制御される。換言すれば、有機蒸発器の堆積速度は、製造プロセスにおいて完全に制御されなければならない。

したがって、ＯＬＥＤ用途だけでなく、他の蒸発処理についても、比較的長い時間にわたって高精度の堆積速度が必要とされる。利用可能な蒸発器の堆積速度を測定するための複数の測定システムがある。しかし、これらの測定システムは、所望の期間にわたって不十分な精度及び／又は不十分な安定性のいずれかを被る。

したがって、改良された堆積速度測定方法、堆積速度制御システム、蒸発器及び堆積装置の提供に対する継続的な需要がある。

上記に鑑み、独立請求項による蒸発材料の堆積速度を測定するための方法、堆積速度制御システム、蒸発源、及び堆積装置が提供される。更なる利点、特徴、態様、及び細部は、従属請求項、本明細書、及び図面から明らかである。

本開示の１つの態様によれば、蒸発材料の堆積速度を測定するための方法が提供される。方法は、第１の測定と第２の測定との時間間隔で堆積速度を測定することと、測定された堆積速度に依存して時間間隔を調節することとを含む。

本開示の他の態様によれば、堆積速度制御システムが提供される。堆積速度制御システムは、蒸発材料の堆積速度を測定するための堆積速度測定アセンブリと、堆積速度測定アセンブリに結合されたコントローラと、蒸発源とを含み、コントローラは、制御信号を堆積速度測定アセンブリに提供するように構成される。特に、コントローラは、プログラムコードを実行するように構成され、プログラムコードを実行すると、本明細書に記載の実施形態による蒸発材料の堆積速度を測定するための方法が実行される。

本開示の更なる態様によれば、材料蒸発のための蒸発源が提供される。蒸発源は、材料を蒸発させるように構成されている蒸発るつぼと、堆積速度で蒸発材料を基板に供給するための分配管の長さに沿って設けられた一又は複数の出口を有する分配管であって、蒸発るつぼと流体連通している分配管と、本明細書に記載の実施形態による堆積速度制御システムとを含む。

本開示のさらに別の態様によれば、堆積速度で材料を真空チャンバの中の基板に塗布するための堆積装置が提供される。堆積装置は、本明細書に記載の実施形態による少なくとも１つの蒸発源を含む。

本開示はまた、方法を実行するための装置部分を含む開示された方法を実施するための装置も対象にする。方法は、ハードウェア構成要素、適切なソフトウェアによってプログラミングされたコンピュータ、これらの２つの任意の組合せ、又は任意の他の方法で実行され得る。さらに、本開示はまた、記載の装置の操作も対象とする。これは、装置のすべての機能を実施するための方法を含む。

本明細書に記載の本開示の上記の特徴を詳細に理解することができるように、実施形態を参照することによって、先ほど簡単に概説した本開示のより具体的な説明を得ることができよう。添付の図面は、本開示の実施形態に関連し、以下で説明される。

本明細書に記載の実施形態による蒸発材料の堆積速度を測定するための方法を図示するブロック図を示す。 本明細書に記載の実施形態による堆積速度制御システムの概略図を示す。 本明細書に記載の実施形態による堆積速度制御システムの概略図を示す。 本明細書に記載の実施形態による堆積速度制御システムの概略図を示す。 本明細書に記載の堆積速度を測定するための方法の実施形態による堆積速度を測定する概略図を示す。 Ａ及びＢは各々、本明細書に記載の蒸発材料の堆積速度を測定するための方法の実施形態を図示するブロック図を示す。 Ａは、本明細書に記載の実施形態による第１の状態における測定アセンブリの概略図を示し、Ｂは、本明細書に記載の実施形態による第２の状態の測定アセンブリの概略側面図を示す。 Ａ及びＢは、本明細書に記載の実施形態による蒸発源の概略側面図を示す。 本明細書に記載の実施形態による、真空チャンバの中の基板に材料を塗布するための堆積装置の概略上面図を示す。

ここから、本開示の種々の実施形態が詳細に参照されることになり、そのうちの一又は複数の例が図示される。図面に関する以下の説明の中で、同じ参照番号は同じ構成要素を指している。下記において、個々の実施形態に関する違いのみが説明される。各実施例は、本開示の説明のために提供されているが、本開示を限定することが意図されているわけではない。更に、１つの実施形態の一部として図示及び説明されている特徴は、更に別の実施形態を得るために、他の実施形態で用いられてもよく、又は他の実施形態と併用されてもよい。本説明は、このような修正及び改変を含むことが意図されている。

本開示において、「堆積速度を測定するための発振水晶」という表現は、発振水晶共振器の周波数における変化を測定することにより、単位面積当たりの発振水晶上の堆積材料の質量変化を測定するための発振水晶と理解され得る。特に、本開示において、発振水晶は、石英水晶共振器と理解され得る。より具体的には、「堆積速度を測定するための発振水晶」は、石英水晶マイクロバランス（ＱＣＭ）と理解され得る。

本開示において、「堆積速度の精度」という表現は、予め選択されたターゲット堆積速度からの実際の堆積速度の偏差、例えば、測定された堆積速度に関する。例えば、予め選択されたターゲット堆積速度から測定された実際の堆積速度の偏差が小さくなればなるほど、堆積速度の精度は高くなる。

図１を参照すると、本明細書に記載の実施形態による蒸発材料の堆積速度を測定するための方法１００は、第１の測定と第２の測定との時間間隔ΔＴで堆積速度を測定すること１１０と、測定された堆積速度に依存して時間間隔を調節すること１２０とを含む。特に、測定された堆積速度の依存は、堆積速度の関数であり得る。例えば、第１の測定及び／又は第２の測定は、５分以下、特に３分以下、より具体的には１分以下で実施され得る。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１の測定と第２の測定との間の時間間隔ΔＴは、５０分以下、特に３５分以下、より具体的には２０分以下に調節され得る。したがって、堆積速度の関数に依存した２つの測定の間の時間間隔を調節することによって、堆積速度の測定精度が増すことがある。特に、堆積速度の関数に依存した２つの測定の間の時間間隔を調節することによって、堆積測定デバイスの寿命が延長されることがある。特に、蒸発材料の堆積速度を測定するための測定デバイスの蒸発材料への露出は、最小値まで低減され、これは、測定デバイスの寿命全体に有益となり得る。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、予め選択されたターゲット堆積速度の最初の調節中に、第１の測定と第２の測定との間の時間間隔ΔＴは、予め選択されたターゲット堆積速度に到達したときの第１の測定と第２の測定との間の時間間隔ΔＴと比較して短くなり得る。例えば、予め選択されたターゲット堆積速度の最初の調節中に、第１の測定と第２の測定との間の時間間隔ΔＴは、１０分以下、特に５分以下、より具体的には３分以下であり得る。予め選択されたターゲット堆積速度に到達したとき、第１の測定と第２の測定との間の時間間隔ΔＴは、１０分の下限、特に２０分の下限、より具体的には３０分の下限と、３５分の上限、特に４５分の上限、より具体的には５０分の上限との間の範囲から選択され得る。特に、予め選択されたターゲット堆積速度に到達したとき、第１の測定と第２の測定との間の時間間隔ΔＴは、４０分であり得る。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、測定された堆積速度の関数は、堆積速度の傾き、所定の範囲内にある堆積速度のブール決定、測定された堆積速度の所定の堆積速度の公称／設定値に対する差の多項式関数、及び測定された堆積速度の発振関数から成る群から選択される。したがって、堆積速度の関数に基づく２つの測定の間の時間間隔ΔＴを調節することによって、堆積速度の測定精度が増すことがある。更に、蒸発材料の堆積速度を測定するための測定デバイスの蒸発材料への露出は、最小値まで低減され、これは、測定デバイスの寿命全体に有益となり得る。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１の測定と第２の測定との間の時間間隔は、堆積速度の予め選択された傾きからの堆積速度の測定された傾きの偏差に依存して調節され得る。とりわけ、５％未満、特に３％未満、より具体的には１．５％未満、例えば１％以下の堆積速度の予め選択された傾きが検出される場合、第１の測定と第２の測定との間の時間間隔は、増加し得る。とりわけ、５％、特に約３％、より具体的には１％を上回る、例えば１．５％の堆積速度の予め選択された傾きから測定された傾きの偏差が検出される場合、第１の測定と第２の測定との間の時間間隔は、減少し得る。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１の測定と第２の測定との間の時間間隔は、ブール決定に基づき調節され得る。例えば、予め選択されたターゲット堆積速度からの測定された堆積速度の偏差が、予め選択された上限の堆積速度を上回るか予め選択された堆積速度の下限を下回る場合に、第１の測定と第２の測定との間の時間間隔は、減少し得る。例えば、予め選択された上限の堆積速度は、ターゲット堆積速度１９０の＋３％以下、特に＋２％以下、より具体的には＋１％以下であり得る。特に、予め選択された上限堆積速度は１．５％であり得る。下限堆積速度は、ターゲット堆積速度１９０の−３％以下（例えば、−２．５％）、特に−２％以下（例えば、−１．５％）、より具体的には−１％以下（例えば、０．７５％）であり得る。特に、予め選択された下限堆積速度は−１．５％であり得る。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１の測定と第２の測定との間の時間間隔は、測定された堆積速度の予め選択された堆積速度の公称／設定値に対する差の多項式関数に基づき調節され得る。例えば、５％未満、特に３％未満（例えば、１．５％未満）、より具体的には１％未満である、予め選択されたターゲット堆積速度から測定された堆積速度に対する関数の多項式関数の偏差が検出される場合、第１の測定と第２の測定との間の時間間隔は増加し得る。したがって、５％、特に約３％、より具体的には１％（例えば、１．５％以上）を上回る、予め選択されたターゲット堆積速度から測定された堆積速度に対する多項式関数の偏差が検出される場合、第１の測定と第２の測定との間の時間間隔は減少し得る。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１の測定と第２の測定との間の時間間隔は、測定された堆積速度の発振関数に基づき調節され得る。例えば、５％未満、特に３％未満（例えば、１．５％以下）、より具体的には１％未満である予め選択されたターゲット堆積速度から測定された堆積速度に対する発振関数の偏差が検出される場合、第１の測定と第２の測定との間の時間間隔は増加し得る。したがって、５％、特に約３％、より具体的には１％（例えば、１．５％以上）を上回る、予め選択されたターゲット堆積速度から測定された堆積速度に対する発振関数の偏差が検出される場合、第１の測定と第２の測定との間の時間間隔は減少し得る。

図２は、本明細書に記載の実施形態による堆積速度制御システム２００の概略図を示す。堆積速度制御システム２００は、蒸発材料の堆積速度を測定するための堆積速度測定アセンブリ２１０と、堆積速度測定アセンブリ２１０及び蒸発源３００に結合されたコントローラ２２０とを含む。本明細書に記載の実施形態によれば、コントローラ２２０は、制御信号を堆積速度測定アセンブリ２１０に提供するように構成され得る。特に、コントローラ２２０は、プログラムコードを実行するように構成され、プログラムコードを実行すると、本明細書に記載の実施形態による堆積速度を測定するための方法が実行される。

例えば、コントローラ２２０から堆積速度測定アセンブリ２１０に提供される制御信号は、堆積速度の第１の測定と第２の測定との間の時間間隔を調節するためのものであり得る。特に、測定された堆積速度に依存して、第１の測定と第２の測定との間の時間間隔は、増減し得る。例えば、測定された堆積速度が、予め選択された基準、例えば、安定性の基準を満たすように決定される場合、第１の測定と第２の測定との間の時間間隔は、増加し得る。したがって、測定された堆積速度が、予め選択された基準、例えば、安定性の基準を満たさないように決定される場合、第１の測定と第２の測定との間の時間間隔は、増加し得る。

図２を参照すると、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、堆積速度測定アセンブリ２１０は、実際の堆積速度１９９を測定し得る。測定される実際の堆積速度１９９のデータは、堆積速度測定アセンブリ２１０からコントローラ２２０まで送信される。測定された実際の堆積速度１９９に依存して、コントローラ２２０は、堆積速度を調節するための蒸発源３００を制御する第１の制御信号１２５、例えば、堆積源に提供される加熱要素を加熱するための信号及び／又は堆積源に供給される冷却要素を冷却するための信号などを提供し得る。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、コントローラ２００は、堆積速度を制御するための少なくとも１つの比例積分微分（ＰＩＤ）コントローラを含む閉ループ制御を含み得る。更に、測定された実際の堆積速度１９９に依存して、コントローラ２２０は、２つの測定の間、例えば、図４に示されるように、第１の測定Ｍ１と第２の測定Ｍ２との間の時間間隔ΔＴを調節するための堆積速度測定アセンブリ２１０に第２の制御信号１２１を提供し得る。したがって、堆積速度測定アセンブリに制御信号を提供するように構成されているコントローラを含む堆積速度制御システムを提供することによって、蒸発材料の堆積速度を測定するための測定デバイスの蒸発材料への露出は、最小値まで低減され得る。このことは、測定デバイスの寿命全体に有益であり得る。

図３に示されるように、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、堆積速度に対して予め選択された値ｄｍ／ｄｔが、堆積速度制御システム２００に対して定義されてもよい。特に、ターゲット堆積速度１９０、上限堆積速度１９１、及び下限堆積速度１９２が選択されてもよい。例えば、測定された実際の堆積速度１９９は、図３に示されるように、上限堆積速度１９１及び下限堆積速度１９２の範囲にある場合に、選択された堆積速度精度基準を満たすように決定されてもよい。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、上限堆積速度１９１は、ターゲット堆積速度１９０の＋３％以下、特にターゲット堆積速度１９０の＋２％以下（例えば、１．５％以下）、より具体的にはターゲット堆積速度１９０の＋１％以下であり得る。下限堆積速度１９２は、ターゲット堆積速度１９０の−３％以下（例えば、−２．５％）、特にターゲット堆積速度１９０の−２％以下（例えば、−１．５％）、より具体的にはターゲット堆積速度１９０の−１％以下（例えば、−０．７５％）であり得る。

図４を参照すると、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、コントローラ２２０によって堆積速度測定アセンブリ２１０に提供される制御信号、例えば、第２の制御信号１２１は、堆積速度の第１の測定Ｍ１と第２の測定Ｍ２との間の時間間隔ΔＴを調節するためのものであり得る。図４に示されるように、第１の測定Ｍ１は、第１の期間で実施され得る。実際の堆積速度１９９の堆積速度測定データは、堆積速度測定アセンブリ２１０からコントローラ２２０まで送信され得る。第１の測定Ｍ１における測定された実際の堆積速度１９９次第で、第１の測定Ｍ１と続く測定、例えば、第２の測定Ｍ２との間の時間間隔ΔＴが決定され得る。例えば、測定された堆積速度が、選択された堆積速度精度基準を満たすように決定される場合、第１の測定Ｍ１と続く測定、例えば、第２の測定Ｍ２との間の時間間隔ΔＴが増加し得る。例えば、第１の測定Ｍ１と続く測定との間の時間間隔ΔＴは、２つの測定の間、特に２つの続く測定の間の時間間隔の予め設定された値と比較して増加し得る。

したがって、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第２の測定Ｍ２と続く測定、例えば、第３の測定との間の時間間隔は、第２の測定Ｍ２の測定された実際の堆積速度１９９次第で決定され得る。例えば、第２の測定Ｍ２の測定された堆積速度が、第１の測定Ｍ１の測定された堆積速度より正確であると決定される場合、第２の測定Ｍ２と続く測定との間の時間間隔が増加し得る。逆に、第２の測定Ｍ２の測定された堆積速度が、第１の測定Ｍ１の測定された堆積速度より精度が低いと決定される場合、第２の測定Ｍ２と続く測定との間の時間間隔が減少し得る。

図５において、本明細書に記載の実施形態による堆積速度を測定するための方法を使用して堆積速度を測定する例示的概略図が示されている。とりわけ、図５では、例示的な実際の堆積速度１９９［ｄｍ／ｄｔ］が時間ｔにわたって描写されている。更に、図５は、例示的ターゲット堆積速度１９０、例示的上限堆積速度１９１、及び例示的下限堆積速度１９２を示す。図５に例示的に示されるように、例示的な実際の堆積速度１９９は、時間ｔにわたって変化し得る。理想的な場合、実際の堆積速度１９９は、時間にわたって一定であり、予め選択されたターゲット堆積速度１９０に対応する。しかしながら、現実には、実際の堆積速度１９９は、図５に例示的に示されるように、予め選択されたターゲット堆積速度１９０周囲で発振することがある。したがって、第１の測定と第２の測定との間の時間間隔は、測定された堆積速度に依存して調節され得る。

例えば、測定された堆積速度は、予め選択された基準、例えば、安定性の基準に関して特徴付けられ、予め選択された基準が評価されなければならない測定と続く測定との間の時間間隔は、評価の結果次第で調節され得る。例えば、測定された測定の実際の堆積速度１９９が、以前の測定よりも正確であると評価される場合、続く測定が実施される時間間隔は増加し得る。とりわけ、図５に例示的に示されるように、第２の測定Ｍ２の測定された堆積速度は、第１の測定Ｍ１と比較してより正確であると決定され、よって続く第３の測定は、第１の時間間隔ΔＴ１と比較して増加した第２の時間間隔ΔＴ２で実施される。したがって、図５に例示的に示されるように、測定された測定の実際の堆積速度１９９が、以前の測定よりも精度が低いと評価される場合、続く測定が実施される時間間隔は減少し得る。とりわけ、図５に例示的に示されるように、第４の測定Ｍ４の測定された堆積速度は、第３の測定Ｍ３と比較して精度が低いと決定され、よって続く第５の測定Ｍ５は、第３の時間間隔ΔＴ３と比較して減少した第４の時間間隔ΔＴ４で実施される。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる蒸発材料の堆積速度を測定するための方法１００の実施形態によれば、方法１００は、図６Ａのブロック図に例示的に示されるように、第１の測定と第２の測定との間に蒸発材料から堆積速度測定デバイスを遮蔽すること１３０を含み得る。例えば、遮蔽すること１３０は、図７Ａ及び図７Ｂに例示的に示されるように、堆積速度測定デバイス２１１と、蒸発材料を蒸発速度測定デバイス２１１に供給するための測定出口２３０との間でシャッター２１３を移動させることを含み得る。したがって、堆積速度測定デバイスは、測定と測定との間で蒸発材料から保護され、このことは、堆積速度測定デバイスの寿命全体にとって有益であり得る。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる蒸発材料の堆積速度を測定するための方法１００の実施形態によれば、方法１００は、第１の測定と第２の測定との間に堆積材料の堆積速度測定デバイス２１１を洗浄すること１４０を含み得る。とりわけ、洗浄すること１４０は、堆積速度測定デバイス２１１の上に堆積した材料を蒸発させることを含み得る。例えば、堆積速度測定デバイス２１１の上に堆積した材料を蒸発させることは、堆積速度測定デバイスを加熱することによって実行され得る。したがって、測定の間に堆積速度測定デバイスを洗浄することによって、堆積速度測定デバイスの寿命全体が延長され得る。

図７Ａ及び図７Ｂにおいて、本明細書に記載の実施形態による堆積速度制御システムの測定アセンブリの概略図が示されている。とりわけ、本明細書に記載の実施形態による蒸発材料の堆積速度を測定するための堆積速度測定アセンブリ２１０は、堆積速度を測定するための発振水晶２１２を含む堆積速度測定デバイス２１１を含み得る。図７Ａ及び図７Ｂに例示的に示されるように、堆積速度測定デバイス２１１は、発振水晶２１２が配置されるホルダ２５０を含み得る。ホルダ２５０は、測定孔１２２を含み、これは、蒸発材料が、蒸発材料の堆積速度を測定するために発振水晶２１２の上に堆積するように構成及び配置することができる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、堆積速度測定アセンブリ２１０は、蒸発材料を堆積速度測定デバイス２１１に、特に発振水晶２１２に供給するために、測定出口２３０から供給された蒸発材料を遮断するためのシャッター２３０を含み得る。図７Ａ及び図７Ｂを参照すると、シャッター２１３は、シャッターの第１の状態からシャッターの第２の状態に移動可能に、例えば、直線的に移動可能に構成され、即ち、シャッターは、可動シャッターとすることができる。代替的には、シャッターは、第１の状態から第２の状態にピボット可能に構成されてもよい。例えば、シャッターの第１の状態は、シャッター２１３が、図７Ａに例示的に示されるように、蒸発材料を発振水晶２１２に提供するために測定出口２３０を遮断しない開放状態であり得る。したがって、シャッター２１３の第２の状態は、シャッター２１３が測定出口２３０を遮断し、よって発振水晶２１２が、図７Ｂに例示的に示されるように、測定出口２３０を通って供給される蒸発材料から保護されるような状態であり得る。

測定アセンブリにシャッターを設けることによって、測定デバイス、特に発振水晶は、堆積速度測定間に蒸発材料から保護され、堆積速度測定デバイスの寿命全体に有益であり得る。更に、シャッターを使用して第１の測定と第２の測定との間で蒸発材料から堆積速度測定デバイスを遮蔽することによって、測定デバイス上の蒸発材料によって供給される熱のマイナス効果が、低減又は排除さえされることがある。例えば、堆積速度測定の質、精度及び安定性は、本明細書に記載の実施形態によるシャッターで堆積速度測定デバイスを遮蔽することによって増加し得る。

図７Ｂを参照すると、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、シャッター２１３は、蒸発材料から発振水晶２１２を保護するための熱保護シールド２１６を含み得る。図７Ｂに例示的に示されるように、熱保護シールド２１６は、測定出口２３０に面するシャッター２１３の側面に配置され得る。特に、熱保護シールド２１６は、測定出口２３０を通って供給される蒸発材料によって供給される熱エネルギーを反射するように構成され得る。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、熱保護シールド２１６は、プレート、例えばシート金属であり得る。代替的には、熱保護シールド２１６は、例えば０．１ｍｍ以上の間隙によって、互いに対して間隔が空いている、２以上のプレート、例えばシート金属を含んでいてもよい。例えば、シート金属は、０．１ｍｍから３．０ｍｍの厚さを有していてもよい。とりわけ、熱保護シールドは、鉄材料又は非鉄材料、例えば、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅合金、アルミニウム合金、黄銅、鉄、チタン（Ｔｉ）、セラミック及び他の適した材料から成る群から選択された少なくとも１つを含む。

したがって、本明細書に記載の実施形態による熱保護シールドを含む測定アセンブリは、特にシャッターが閉鎖状態にあるときに、蒸発材料の温度、例えば熱から発振水晶を保護するのに有益であり得る。特に、堆積速度測定デバイスは、２つの測定の間に蒸発材料から遮蔽されるときに、冷却され得る。したがって、堆積速度測定デバイスの寿命全体が延長され得る。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、堆積速度測定アセンブリ２１０は、図７Ａ及び図７Ｂに例示的に示されるように、堆積速度測定デバイス２１１上に堆積した材料が蒸発する温度まで堆積速度測定デバイス２１１を加熱するための少なくとも１つの加熱要素２１４を含み得る。とりわけ、加熱要素２１４は、例えば、発振水晶２１２に隣接又は近接するようにホルダ２５０の中に配置され得る。加熱要素１２４は、発振水晶及び／又はホルダを加熱するように構成され得る。したがって、堆積速度測定デバイスは、２つの測定の間にインシトゥ（その場）で洗浄され得る。これは、堆積速度測定デバイスの寿命全体及び達成可能な測定精度に有益であり得る。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、堆積速度測定アセンブリ２１０は、熱交換器２３２を含み得る。とりわけ、熱交換器は、例えば、発振水晶に隣接又は近接して及び／又は加熱要素２１４に隣接又は近接して、ホルダの中に配置され得る。熱交換器２３２は、発振水晶と及び／又はホルダ１２０と及び／又は加熱要素２１４と熱を交換するように構成され得る。例えば、熱交換器は、冷却流体がそれを通って供給されるチューブを含み得る。冷却流体は、水などの液体、又は空気などの気体であり得る。加えて又は代替的には、熱交換器は、一又は複数のペルチェ素子を含み得る。したがって、測定アセンブリに熱交換器２３２を設けることによって、堆積速度測定の質、精度及び安定性への高温のマイナス効果は、低減又は排除さえされ得る。とりわけ、測定アセンブリに熱交換器を設けることは、例えば第１の測定と第２の測定との間に、堆積速度測定デバイスから堆積材料を蒸発させるために、測定デバイスが加熱によって洗浄された後に測定デバイスを冷却するのに有益であり得る。

図７Ｂを参照すると、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、堆積速度測定アセンブリ２１０は、堆積速度測定デバイス２１１の温度、特に発振水晶２１２及び／又はホルダ２５０の温度を測定するための温度センサを含み得る。堆積速度測定アセンブリ２１０に温度センサ２１７を設けることによって、測定アセンブリの温度についての情報が得られ、発振水晶が不正確に測定されるような臨界温度が検出され得る。したがって、堆積速度検出デバイス２１１の臨界温度が温度センサによって検出される場合、例えば、熱交換器を用いることによる冷却が開始されるなどの適切な反応が開始され得る。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、堆積速度測定アセンブリ２１０は、発振水晶２１２の温度及び／又はホルダ２５０の温度を制御するための温度制御システムを含み得る。とりわけ、温度制御システムは、一又は複数の温度センサ２１７、熱交換器２３２、加熱要素２１４及びセンサコントローラ２３３を含み得る。図７Ｂに例示的に示されるように、センサコントローラ２３３は、温度センサ２１７によって測定されたデータを受信するために温度センサ２１７に結合され得る。更に、センサコントローラ２３３は、ホルダ２５０及び／又は発振水晶２１２の温度を制御するために熱交換器２３２に結合され得る。更に、センサコントローラ２３３は、例えば、前述の洗浄中に、ホルダ２５０及び／又は発振水晶２１２の加熱温度を制御するために、加熱要素２１４に結合され得る。

図８Ａ及び図Ｂは、本明細書に記載の実施形態による蒸発源３００の概略側面図を示す。実施形態によれば、蒸発源３００は、材料、例えば有機材料を蒸発させるように構成されている蒸発るつぼ３１０を含む。更に、蒸発源３００は、図８Ｂに典型的に示されるように、蒸発材料を提供するための分配管の長さに沿って設けられた一又は複数の出口３２２を有する分配管３２０を含む。実施形態によれば、分配管３２０は、図８Ｂに典型的に示されるように、例えば、蒸気導管３２２を介して、蒸発るつぼ３１０と流体連通している。蒸気導管３２２は、分配管の中心部分で、又は分配管の下端と分配管の上端との間の別の位置で、分配管３２０に対して設けることができる。更に、本明細書に記載の実施形態による蒸発源３００は、本明細書に記載の実施形態による堆積速度測定アセンブリ２１０を含む。図８Ａ及び図８Ｂに例示的に示されるように、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、蒸発源３００は、堆積速度測定アセンブリ２１０及び蒸発源３００に結合されたコントローラ２２０を含み得る。本明細書に記載されるように、コントローラ２２０は、堆積速度を調節するために第１の制御信号１２５を蒸発源３００に設け得る。更に、コントローラは、２つの測定の間の時間間隔ΔＴを調節するために、第２の制御信号１２１を堆積速度測定アセンブリ２１０に設け得る。したがって、堆積速度が高精度で測定及び制御できるような蒸発源３００が設けられる。

図８Ａに例示的に示されるように、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、分配管３２０は、加熱要素３１５を含む細長いチューブであり得る。蒸発るつぼ１３０は、材料、例えば、有機材料を、加熱ユニット３２５で蒸発させるためのリザーバとすることができる。例えば、加熱ユニット３２５は、蒸発るつぼ３１０の筐体内に設けられ得る。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、分配管３２０は、線源を提供し得る。例えば、図８Ｂに例示的に示されるように、ノズルなどの複数の出口３２２は、少なくとも１つの線に沿って配置することができる。代替的実施形態（図示されず）によれば、少なくとも１つの線に沿って延びるスリットなどの１つの細長い孔が設けられ得る。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、線源は、本質的に垂直に延び得る。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、分配管３２０の長さは、堆積装置において材料が堆積する基板の高さに対応し得る。代替的には、分配管３２０の長さは、材料が堆積する基板の高さよりも長く、例えば少なくとも１０％又は２０％長いことがある。これにより、基板の上端及び／又は基板の下端における均一な堆積を提供することができる。例えば、分配管３２０の長さは、１．３ｍ以上、例えば２．５ｍ以上とすることができる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、蒸発るつぼ３１０は、図８Ａに例示的に示されるように、分配管３２０の下端に設けられ得る。例えば有機材料などの材料は、蒸発るつぼ３１０で蒸発させることができる。蒸発材料は、分配管３２０の底部で分配管に侵入し、分配管３２０の複数の出口３２２を通して本質的に横向きに、例えば、本質的に垂直な基板に向かって、案内され得る。図８Ｂを参照すると、本明細書に記載の実施形態による堆積速度測定アセンブリ２１０は、分配管３２０の上部分、例えば分配管３２０の上端に設けられ得る。

図８Ｂに例示的に示されるように、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、測定出口２３０は、分配管３２０の壁、例えば分配管の裏側２２４Ａの壁に設けられ得る。代替的には、測定出口２３０は、分配管３２０の上壁２２４Ｃに設けられ得る。図８Ｂで矢印２３１によって例示的に示されるように、蒸発材料は、分配管３２０の内側から測定出口２３０を通って堆積速度測定アセンブリ２１０まで提供され得る。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、測定出口２３０は、直径０．５ｍｍから４ｍｍまでの孔を有し得る。測定出口２３０は、ノズルを含み得る。例えば、ノズルは、堆積速度測定アセンブリ２１０に提供される蒸発材料の流れを調節するための調節可能な孔を含み得る。とりわけ、ノズルは、蒸発源によって提供される全流量の１／７０の下限、特に蒸発源によって提供される全流量の１／６０の下限、更に具体的には蒸発源によって提供される全流量の１／５０の下限から、蒸発源によって提供される全流量の１／４０の上限、特に蒸発源によって提供される全流量の１／３０の上限、更に具体的には蒸発源によって提供される全流量の１／２５の上限までの範囲から選択される測定流量を提供するように構成され得る。例えば、ノズルは、蒸発源によって提供される全流量の１／５４の測定流量を提供するように構成され得る。

図９は、本明細書に記載の実施形態による真空チャンバ４１０の中の基板４４４に材料を塗布するための堆積装置４００の概略上面図を示す。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、蒸発源３００は、軌道、例えば線形ガイド４２０又はループ状軌道などの上の真空チャンバ４１０内に設けられ得る。線形ガイド４２０の軌道が、蒸発源３００の並進運動のために構成されてもよい。したがって、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、並進運動のためのドライバは、真空チャンバ４１０内の軌道及び／又は線形ガイド４２０において、蒸発源３００に提供することができる。隣接する真空チャンバ（図９には示されず）への真空密閉を可能にする、第１のバルブ４０５、例えばゲートバルブが設けられてもよい。第１のバルブは、基板４４４又はマスク４３２の真空チャンバ４１０内への又は真空チャンバ４１０から外への搬送のために開放することができる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、保守真空チャンバ４１１などの更なる真空チャンバが、図９に典型的に示されるように、真空チャンバ４１０に隣接して設けられてもよい。したがって、真空チャンバ４１０及び保守真空チャンバ４１１は、第２のバルブ４０７に結合され得る。第２のバルブ４０７は、真空チャンバ４１０と保守真空チャンバ４１１との間の真空密閉を開閉するように構成され得る。蒸発源３００は、第２のバルブ４０７が開放状態にある間、保守真空チャンバ４１１に移送することができる。その後、第２のバルブ４０７は、真空チャンバ４１０と保守真空チャンバ４１１との間に真空密閉を設けるよう閉じることができる。第２のバルブ４０７が閉じられる場合、保守真空チャンバ４１１は、真空チャンバ４１０の中の真空を破壊せずに、蒸発源３００保守のために換気及び開放することができる。

図９に典型的に示されるように、２つの基板は、真空チャンバ４１０内のそれぞれの搬送軌道上で支持され得る。更に、その上にマスクを提供するための２つの軌道を設けることができる。したがって、コーティング中に、基板４４４は、それぞれのマスクによってマスキングすることができる。例えば、マスクは、マスク４３２を所定の位置に保持するために、マスクフレーム４３１に設けられ得る。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、基板４４４は、位置合わせユニット４１２に結合させることができる基板支持体４２６によって支持され得る。位置合わせユニット４１２は、マスク４３２に対する基板４４４の位置を調節し得る。図９に典型的に示されるように、基板支持体４２６は、位置合わせユニット４１２に結合され得る。したがって、基板は、材料の堆積中に、基板とマスクとの間で正確な位置合わせを行うために、マスク４３２に対して移動するのだが、これは高品質なディスプレイ製造に有益であり得る。代替的に又は追加的に、マスク４３２及び／又はマスク４３２を保持するマスクフレーム４３１は、位置合わせユニット４１２に結合することができる。したがって、マスク４３２を基板４４４に対して位置付けることができるか、マスク４３２及び基板４４４の双方を互いに対して位置付けることができるかのどちらかである。

図９に示されるように、線形ガイド４２０は、蒸発源３００の並進運動の方向を提供し得る。蒸発源３００の両側に、マスク４３２が提供されてもよい。マスクは、並進運動の方向に実質的に平行に延び得る。更に、蒸発源３００の対向面の基板はまた、並進運動の方向に本質的に平行に延びることができる。図９に典型的に示されるように、堆積装置４００の真空チャンバ４１０に設けられた蒸発源３００は、線形ガイド４２０に沿った並進運動のために構成され得る支持体３０２を含み得る。例えば、支持体３０２は、２つの蒸発るつぼ、及び蒸発るつぼ３１０の上に設けられた２つの分配管３２０を支持し得る。これにより、蒸発るつぼで生成された蒸気は、上に向かって、分配管の一又は複数の排出口から移動することができる。

図９に例示的に示されるように、堆積源には、２以上の分配管が設けられ得る。例えば、２以上の分配管は、三角形状に設計され得る。三角形状の分配管３２０は、２以上の分配管が互いに隣合わせに配置される場合に有利であり得る。特に、三角形状の分配管３２０により、隣接する分配管の蒸発材料の出口は、互いにできるだけ接近させることが可能になる。これにより、例えば、２つ、３つ又は更に多い異なる材料の同時蒸発の場合など、異なる分配管からの異なる材料の混合が改良可能となる。

したがって、本明細書に記載の実施形態による蒸発材料の堆積速度を測定するための方法、堆積速度制御システム、蒸発源及び堆積装置は、改良された堆積速度測定及び／又は改善された堆積速度制御を提供する。これは、高品質ディスプレイ製造、例えば高品質ＯＬＥＤ製造に有利であり得る。

Claims (15)

1. 蒸発材料の堆積速度を測定するための方法（１００）であって、
   第１の測定と第２の測定との時間間隔で前記堆積速度を測定すること（１１０）と、
   測定された前記堆積速度に依存して前記時間間隔を調節すること（１２０）と
   を含む方法（１００）。
2. 測定された前記堆積速度への前記依存が、前記堆積速度の関数である、請求項１に記載の方法（１００）。
3. 測定された前記堆積速度の関数は、前記堆積速度の傾き、所定の範囲内にある前記堆積速度のブール決定、測定された前記堆積速度の所定の堆積速度の公称／設定値に対する差の多項式関数、及び測定された前記堆積速度の発振関数から成る群から選択される、請求項１又は２に記載の方法（１００）。
4. 前記第１の測定と前記第２の測定との間に、堆積速度測定デバイスを蒸発材料から遮蔽すること（１３０）を更に含む、請求項１から３の何れか一項に記載の方法（１００）。
5. 前記遮蔽すること（１３０）が、前記堆積速度測定デバイス（２１１）と、前記蒸発材料を前記堆積速度測定デバイス（２１１）に供給するための測定出口（２３０）との間でシャッター（２１３）を移動させることを含む、請求項４に記載の方法（１００）。
6. 前記第１の測定と前記第２の測定との間に、堆積速度測定デバイス（２１１）を堆積材料から洗浄すること（１４０）を更に含む、請求項１から５の何れか一項に記載の方法（１００）。
7. 前記洗浄すること（１４０）が、前記堆積材料を前記堆積速度測定デバイス（２１１）から蒸発させることを含む、請求項６に記載の方法（１００）。
8. 前記堆積材料を前記堆積速度測定デバイス（２１１）から蒸発させることが、前記堆積速度測定デバイスを加熱することによって実行される、請求項７に記載の方法（１００）。
9. 蒸発材料の堆積速度を測定するための堆積速度測定アセンブリ（２１０）と、
   前記堆積速度測定アセンブリ（２１０）及び蒸発源（３００）に結合されたコントローラ（２２０）と
   を備え、前記コントローラが、制御信号を前記堆積速度測定アセンブリ（２１０）に提供するように構成されており、特に
   前記コントローラが、プログラムコードを実行するように構成されており、前記プログラムコードが実行されると、請求項１から８に記載の方法が実行される、堆積速度制御システム（２００）。
10. 前記コントローラ（２２０）が、前記堆積速度を制御するための少なくとも１つの比例積分微分（ＰＩＤ）コントローラを含む閉ループ制御を含む、請求項９に記載の堆積速度制御システム（２００）。
11. 前記堆積速度測定アセンブリ（２１０）が、前記堆積速度を測定するための発振水晶（２１２）を含む堆積速度測定デバイス（２１１）を備える、請求項９又は１０に記載の堆積速度制御システム（２００）。
12. 前記堆積速度測定アセンブリ（２１０）が、蒸発材料を堆積速度測定デバイス（２１１）に供給するための測定出口（２３０）から供給された前記蒸発材料から前記堆積速度測定デバイス（２１１）を遮蔽するための、シャッター（２１３）、特に可動シャッターを備える、請求項９から１１の何れか一項に記載の堆積速度制御システム（２００）。
13. 前記堆積速度測定アセンブリ（２１０）が、堆積速度測定デバイス（２１１）の上に堆積した材料が蒸発する温度まで、前記堆積速度測定デバイス（２１１）を加熱するための少なくとも１つの加熱要素（２１４）を備える、請求項９から１２の何れか一項に記載の堆積速度制御システム（２００）。
14. 材料を蒸発させるように構成されている蒸発るつぼ（３１０）と、
    堆積速度で蒸発材料を基板に供給するための分配管の長さに沿って設けられた一又は複数の出口を有する分配管（３２０）であって、前記蒸発るつぼ（３１０）と流体連通している分配管（３２０）と
    請求項９から１３の何れか一項に記載の堆積速度制御システム（２００）と
    を備える、材料蒸発のための蒸発源（３００）。
15. 請求項１４に記載の少なくとも１つの蒸発源（３００）を備える、堆積速度で真空チャンバ（４１０）の中の基板（４４４）に材料を塗布するための堆積装置（４００）。

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