JP5936394B2 - 蒸着装置 - Google Patents

Description

本発明は、金属薄膜、有機材料薄膜、太陽電池やディスプレィパネルなどの金属電極配線、有機ＥＬ発光層などの蒸着に用いる蒸着装置に関するものである。

一般に上記薄膜等は、真空度を10^−４Pa以上の高真空とした真空内において蒸着で形成される。例えば特許文献１に示すように、真空蒸着装置は、高真空とした真空チャンバ内に、加熱機構を設けた材料収納容器（坩堝）から蒸発された蒸着材料（蒸発粒子）が導かれる分散室（マニホールド）を設け、蒸発粒子をこのマニホールド上部に設けた複数のノズルから放出させて基板に蒸着させることにより薄膜を形成する構成とされている。この蒸着装置は、マニホールドのノズル設計（配置、大きさ、角度など）を適正化することにより、基板回転などの可動部分がなくても大面積基板に対して膜厚均一性を得ることができるという利点を有している。

通常、基板に単位時間当たりに蒸着する蒸着材料の量、すなわち蒸着レートは、坩堝の加熱温度で制御するが、坩堝温度が安定していても坩堝内材料へは熱伝導などで温度が徐々に伝達されるなどによって、蒸着レートは安定し難い。そこで、蒸発分子の経路内に流量調整バルブを入れ、膜厚センサからの信号を流量調整バルブにフィードバックすることで蒸着レートを安定させる方法がある（例えば、特許文献２）。

上記蒸着レートの計測や蒸着レート制御のフィードバックのための膜厚センサには、水晶振動子式膜厚センサが広く使用されている。この水晶振動子式膜厚センサは、水晶振動子に交流電場を印加し、水晶振動子の固有振動数と交流電場の振動数が等しくなったところで共振する現象を利用したものである。水晶振動子表面に金属等の物質が蒸着されると，水晶振動子の固有振動数は低い振動数の方向に変化する。この変化量は蒸着物質の量に比例する。つまり，前述の共振現象を用いてこの共振周波数の変化を精度よく検出することにより蒸着物の膜厚を算出している。

しかしながら、水晶振動子の表面上に例えば７０００〜８０００オングストローム（７００〜８００ｎｍ）もの厚さの蒸着膜が付着すると、共振周波数が低くなり、計測誤差が大きくなるため、もはや水晶振動子として使用することが困難となり、新たな水晶振動子と交換しなければならない。例えば、毎分２オングストローム（０．２ｎｍ）の蒸着レートで成膜処理を行うと、６０〜７０時間程度で水晶振動子の寿命が尽きることとなる。この場合、蒸着源を冷却し、真空チャンバ内を大気圧に戻す必要が生じる。しかし、生産ラインなどでは１週間程度の連続蒸着が求められ、蒸着材料を頻繁に冷却することはできない。例えば、蒸着材料が有機ＥＬ用の有機化合物の場合、セラミックスなどの坩堝を用いて３００℃程度の加熱することで蒸着を行うが、この坩堝を冷却して再び加熱するには、数時間を要するため、その間の蒸着工程が停止するため、生産性が低下する。

そこで、水晶振動子を用いることなく蒸着レートを制御する蒸着装置が、特許文献３に開示されている。この特許文献３に開示された蒸着装置は、真空容器内に坩堝が配置され、さらにこの坩堝に対向して基板ホルダが配設されている。前記坩堝の外周部には、坩堝内に収容される蒸着材を加熱して蒸発させるための加熱手段として電気ヒータが巻装され、また真空容器内には蒸着材の周辺雰囲気の圧力を測定するために圧力センサが配置されており、この圧力センサにコントローラが接続され、さらにコントローラに電気ヒータが接続されている。

この構成により、コントローラから電気ヒータに電力が供給され、電気ヒータによってるつぼ内の蒸着材が加熱されると、坩堝から放出された蒸発粒子（気化分子；蒸発された蒸着材）により蒸着材の周辺雰囲気の圧力が高まり、圧力センサによって測定される。ここで、蒸着材の周辺雰囲気の圧力と気化した蒸着材の量（蒸発粒子の流量）との間には一定の相関関係があり、また蒸発粒子の流量と蒸着レートとの間にも一定の相関関係があるため、コントローラは、圧力センサで測定された圧力から蒸着レートを算出することができる。そこで、コントローラは圧力センサにより測定された圧力（測定値）が予め設定されている設定値となるように、電気ヒータに供給する電力量を調整し、これにより、所定の蒸着レートが維持され、基板の表面上に形成される蒸着膜の厚さが制御されている。

特開２００５−３３０５３７号公報 特開２０１０−２４２２０２号公報 特開２００４−９１８５８号公報

しかし、特許文献３においては、蒸着材の周辺雰囲気の圧力を測定する1台の圧力センサにより、蒸発粒子の流量を求めている。これは、基板の周囲の圧力変動は少ないとして、基板の周囲の圧力を一定値として扱っているためと考えられるが、実際には蒸発粒子が真空チャンバに放出されると、真空チャンバ中の蒸発粒子量が増大して圧力変動を生じるため、蒸発粒子の流量を計測できているとは言うことができず、正確な蒸着レートで蒸着膜を形成することができず、蒸着膜に求められる特性を得ることができないという問題があった。
また1台の圧力センサでは、２種類の蒸着材料による共蒸着により蒸着膜を形成するとき、各蒸着材料の蒸着レートを求めることができないという問題があった。

そこで、本発明は、真空チャンバを大気圧に戻すことなく蒸着レートを連続的に計測でき、生産性の低下を回避できるとともに、蒸発粒子の流量を正確に求めることができ、正確な蒸着レートで蒸着膜を形成できる蒸着装置を提供することを目的としたものである。
また本発明は、真空チャンバを大気圧に戻すことなく蒸着レートを連続的に計測でき、生産性の低下を回避できるとともに、２種類の蒸着材料により蒸着膜を形成するとき、各蒸着材料の蒸発粒子の流量を正確に求めることができ、正確な蒸着レートで蒸着膜を形成できる蒸着装置を提供することを目的としたものである。

また請求項１に記載の発明は、真空槽内において、第１経路により導かれた、蒸発された第１蒸着材料と、第２経路により導かれた、蒸発された、前記第１蒸着材料の蒸着量と比べて蒸着量が小さい第２蒸着材料とを、第３経路において合流させて混合し、蒸発されたこれら２種類の蒸着材料を、被蒸着部材に付着させる蒸着装置であって、前記第１経路に、この第１経路の開度を調節する第１調節手段を設け、前記第２経路に、この第２経路の開度を調節する第２調節手段を設け、前記第２調節手段より下流側の前記第２経路内に、オリフィスを設け、前記第１の調節手段より下流側の第１経路内に、第１圧力センサを設け、前記第３経路内または前記真空槽内に、第２圧力センサを設け、前記第２の調節手段より下流側で、前記オリフィスより上流側の第２経路内に、第３圧力センサを設け、さらに前記オリフィスより下流側の第２経路内に、第４圧力センサを設け、前記第１圧力センサと前記第２圧力センサにより測定された圧力値の圧力差により前記蒸発された第１蒸着材料の流量を求めることにより、前記蒸発された第１蒸着材料の前記被蒸着部材への蒸着レートを計測し、この計測した蒸着レートが所定の蒸着レートとなるように、前記第１調節手段により前記第１経路の開度を調節し、且つ前記第３圧力センサと前記第４圧力センサにより測定された圧力の圧力差により前記蒸発された第２蒸着材料の流量を求めることにより、前記蒸発された第２蒸着材料の前記被蒸着部材への蒸着レートを計測し、この計測した蒸着レートが所定の蒸着レートとなるように、前記第２調節手段により前記第２経路の開度を調節するコントローラを設けたことを特徴とするものである。

上記構成によれば、第１圧力センサと第２圧力センサにより測定された圧力の圧力差により、第１調節手段より下流側の第１経路を通過する第１蒸発粒子（蒸発された第１蒸着材料）の流量が正確に測定され、この第１蒸発粒子の被蒸着部材への蒸着レートが計測される。計測された蒸着レートを所定の蒸着レートとするために、第１調節手段によって第１経路の開度を調整することにより、第１蒸発粒子の流量を調節する。

またオリフィスのＣ（コンダクタンス）によりオリフィスの前後に圧力差が生じ、第３圧力センサと第４圧力センサにより測定された圧力の圧力差により、第２調節手段より下流側の第２経路を通過する第２蒸発粒子（蒸発された第２蒸着材料）の流量がより正確に測定され、この第２蒸発粒子の被蒸着部材への蒸着レートが計測される。計測された蒸着レートを所定の蒸着レートとするために、第２調節手段によって第２経路の開度を調整することにより、第２蒸発粒子の流量を調節する。
またオリフィスを設けることにより、オリフィスの上流側の圧力が下流側の圧力よりも大きくなり、第２経路において、第２蒸発粒子の逆流、および第１経路からの第１蒸発粒子の逆流が防止される。

また請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明であって、前記第２調節手段より下流側の前記第２経路内に設けたオリフィスに代えて、前記第２の調節手段より下流側の第２経路の一部を、この第２経路の径より小さい径の小経路に形成し、前記第３圧力センサを、前記小経路の上流側に取り付け、前記第４圧力センサを前記小経路の下流側に取り付けたことを特徴とするものである。

上記構成によれば、小経路のＣ（コンダクタンス）により前後に圧力差が生じ、この圧力差により、第１蒸着材料の蒸着量と比べて蒸着量が小さい第２蒸着材料の蒸発粒子の流量が、より正確に求められる。

また本発明の蒸着装置は、４台の圧力センサを設けることにより２つの蒸着材料の蒸着レートを個別に正確に計測することができ、よって各蒸着材料による蒸着膜を正確な割合・蒸着レートで形成でき、蒸着膜に求められる特性を確実に実現でき、さらに水晶振動子式膜厚センサを用いた際に必要であった水晶振動子の交換が不要となり、真空槽を大気に戻すことなく長時間連続的に蒸着レートを計測することが可能となり、よって長時間の連続蒸着が可能となり、生産性の低下を回避でき、さらにオリフィスを設けることにより、第２経路において、第２蒸発粒子の逆流、および第１経路からの第１蒸発粒子の逆流を防止することができる、という効果を有している。

本発明の実施の形態１における蒸着装置の構成図である。 同蒸着装置のコントローラのブロック図である。 同蒸着装置における蒸着レートと２台の圧力センサの圧力差との特性を示す図である。 本発明の実施の形態２における蒸着装置の構成図である。 本発明の実施の形態３における蒸着装置の構成図である。 本発明の他の実施の形態における蒸着装置の材料輸送管の要部断面図である。 本発明の他の実施の形態における蒸着装置の材料輸送管の要部断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１における蒸着装置の構成図であり、図１に示すように、真空チャンバ（真空槽／蒸着用容器）１１内に、真空雰囲気中でガラス基板（被蒸着部材の一例）１２の表面（下面）に対して蒸発粒子｛蒸発した蒸着材料（例えば、有機ＥＬ材料）｝を蒸着する蒸着室１３が設けられており、真空チャンバ１１には、真空ユニットにより真空雰囲気にされる真空ポート（図示せず）が形成されている。また真空チャンバ１１の上部にはガラス基板１２を保持するワーク保持具１５が設けられており、ワーク保持具１５に保持されたガラス基板１２の下面（被蒸着面）に下方から蒸発粒子を蒸着するアップブロータイプ（アップデポ）に構成されている。

真空チャンバ１１の下部には、蒸発粒子をガラス基板１２へ導く、開口部１７ａがガラス基板１２の下面に対向して配置された材料輸送管（蒸発粒子をガラス基板へ導く経路の一例）１７が設けられ、この材料輸送管１７には、真空チャンバ１１の外方に、その開度を調節することにより蒸発粒子の流量を制御する流量制御バルブ（調節手段の一例；コントロールバルブ）１８が設けられている。

また真空チャンバ１１の外方で、材料輸送管１７の上流端には材料収納容器１９が設けられ、この材料収納容器１９には、ヒータへの通電により蒸着材料を加熱して蒸発粒子を形成する坩堝（図示せず）が設けられ、坩堝より蒸発粒子が材料輸送管１７へ供給されている。

また真空チャンバ１１の内方で、流量制御バルブ１８より下流側の材料輸送管１７内に第１圧力センサ２１が設けられ、また真空チャンバ１１内に第２圧力センサ２２が設けられている。なお、この第２圧力センサ２２は、第１圧力センサ２１の下流側の材料輸送管１７内に設けてもよい。これら圧力センサ２１，２２には、気体分子による熱伝導を利用する熱伝導式圧力センサを使用している。
なお、図示していないが、材料収納容器１９（坩堝）の他、材料輸送管１７、流量制御バルブ１８、および圧力センサ２１，２２を、ヒータへの通電等により加熱している。圧力センサ２１，２２へ加熱して圧力センサ２１，２２の温度を周囲温度よりも高温にすることによりセンサ部に蒸発粒子が付着することを回避しており、連続計測を可能としている。

また２台の圧力センサ２１，２２により測定された圧力Ｐ１，Ｐ２の圧力差（Ｐ１−Ｐ２）によって蒸発粒子の流量Ｑを求めることにより、蒸発粒子のガラス基板１２への蒸着レートＲを計測し、この計測した蒸着レートＲが所定の蒸着レートＲｅとなるように、流量制御バルブ１８を制御して材料輸送管１７の開度を調節するコントローラ２４が設けられている。

具体的には、コントローラ２４には、第１圧力センサ２１により測定された圧力Ｐ１と第２圧力センサ２２により測定された圧力Ｐ２が入力され、コントローラ２４より流量制御バルブ１８へバルブ開度指令Ｌ（バルブ開度０〜１００％に相当する電気信号）が出力されており、コントローラ２４は、図２に示すように、入力された圧力Ｐ１と圧力Ｐ２の圧力差を演算する第１減算器３１と、この減算器３１により演算された圧力差（Ｐ１−Ｐ２）により材料輸送管１７を流れる蒸発粒子の流量Ｑを求め、求めた蒸発粒子の流量Ｑによりガラス基板１２への蒸発粒子の蒸着レートＲを求める蒸着レート演算部３２と、予め設定された所定の蒸着レートＲｅとこの蒸着レート演算部３２により求められた蒸着レートＲとの偏差を求める第２減算器３３と、この第２減算器３３により求められた偏差を無くすように前記バルブ開度指令Ｌを出力するＰＩ制御部３４から構成されている。

前記蒸着レート演算部３２は、まず材料輸送管１７等のコンダクタンスをＣとして、蒸発粒子の流量Ｑを次の式（１）で求め、さらにこの蒸発粒子の流量Ｑに蒸着レートＲが比例することにより、比例乗数をＦとして、蒸着レートＲを次の式（２）で求めている。
Ｑ＝Ｃ×（Ｐ１−Ｐ２） …（１）
Ｒ＝Ｆ×Ｑ
＝Ｇ×（Ｐ１−Ｐ２） …（２）
なお、Ｇ＝Ｆ×Ｃ
図３に、蒸着レートＲと圧力差（Ｐ１−Ｐ２）の関係の一例を示す。

上記乗数Ｇは、蒸発粒子の材料、材料収納容器１９内の坩堝による蒸着材料の加熱温度、材料輸送管１７の流路長（長さ）・材質・径、材料輸送管１７の開口部１７ａとガラス基板１２との距離等により異なり、予め実験で求めることができる。実際に圧力センサ２１，２２を用いて蒸着レートＲを計測する具体的方法の一例を以下に示す。
ａ．ガラス基板１２横に水晶振動式膜厚センサを設け、この膜厚センサの指示値Ｘがほほ一定値となるように蒸着する。
このときの蒸着レートＲは、水晶振動式膜厚センサにより測定される蒸着膜厚をＤｖ、蒸着時間をＴとすると、以の式（３）で求められる。
Ｒ=Ｄｖ／Ｔ …（３）
ｂ．膜厚センサの指示値Ｘを上記式で求めた蒸着レートＲと同じようになるように膜厚センサのゲインを調整し、膜厚センサ値の校正を行う。
ｃ．蒸着レートＲを変化させ、圧力センサ２１，２２により圧力Ｐ１，Ｐ２を測定し、膜厚センサ指示値Ｘとこれら圧力センサ２１，２２の圧力差（Ｐ１−Ｐ２）の関係、すなわち上記乗数Ｇを求める。
ｄ．上記の関係から、圧力差（Ｐ１−Ｐ２）で蒸着レートＲが計測可能となる。

上記構成により、２台の圧力センサ２１，２２を設け、第１圧力センサ２１と第２圧力センサ２２により測定された圧力の圧力差（Ｐ１−Ｐ２）を求めることにより、材料輸送管１７を通過する蒸発粒子の流量Ｑが求められ、この蒸発粒子の流量Ｑは、ガラス基板１２への蒸着レートに比例することにより、連続的に蒸着レートＲが計測され、この計測された蒸着レートＲが所定の蒸着レートＲｅとなるように、流量制御バルブ１８が制御されて材料輸送管１７の開度が調節され、これにより、蒸発粒子の流量Ｑが、所定の蒸着レートＲｅに相当する所定の流量に制御され、所定の蒸着レートＲｅでガラス基板１２に蒸発粒子が蒸着される。

以上のように、本実施の形態１によれば、予め２台の圧力センサ２１，２２の圧力差（Ｐ１−Ｐ２）と蒸着レートＲの関係を水晶振動子式センサを使用して予め把握しておくことにより、それ以降、水晶振動子式膜厚センサを用いずに圧力センサ２１，２２のみで蒸着レートＲの計測を行うことができ、このとき従来の１台の圧力センサを設けたときと比較して、蒸着レートＲを正確に求めることができ、よって正確な所定の蒸着レートＲｅでガラス基板１２に蒸発粒子を蒸着でき、すなわち蒸着膜を正確な蒸着レートで形成でき、蒸着膜に求められる特性を確実に実現できる。また水晶振動子式膜厚センサを用いた際に必要であった水晶振動子の交換が不要となり、真空チャンバ１１を大気に戻すことなく連続的に蒸着レートＲを計測することができ、よって、長時間の連続蒸着が可能となり、生産性の低下を回避できる。

［実施の形態２］
図４は本発明の実施の形態２における蒸着装置の構成図であり、図１に示す蒸着装置の構成に新たに、流量制御バルブ１８より下流側の材料輸送管１７内にオリフィス４１が設けられ、第１圧力センサ２１をこのオリフィス４１の上流側に取り付け、第２圧力センサ２２をこのオリフィス４１の下流側に取り付けている。

この構成により、実施の形態１と同様に、第１圧力センサ２１と第２圧力センサ２２により測定された圧力の圧力差（Ｐ１−Ｐ２）を求めて、連続的に蒸着レートＲを計測し、この計測された蒸着レートＲが所定の蒸着レートＲｅとなるように、流量制御バルブ１８が制御されて材料輸送管１７の開度が調節され、所定の蒸着レートＲｅでガラス基板１２に蒸発粒子が蒸着される。このとき、オリフィス４１を設けたことにより、オリフィス４１のＣ（コンダクタンス）によりオリフィス４１の前後に圧力差が生じ、オリフィス４１の下流側の圧力が低下し、よって圧力差（Ｐ１−Ｐ２）が大きくなり、材料輸送管１７を通過する蒸発粒子の流量Ｑが、より正確に計測される。

以上のように、本実施の形態２によれば、オリフィス４１を設けることにより材料輸送管１７を通過する蒸発粒子の流量Ｑをより正確に計測でき、よって、より正確に連続的に蒸着レートＲを計測でき、正確に所定の蒸着レートＲｅでガラス基板１２に蒸発粒子を蒸着できる。

［実施の形態３］
図５は本発明の実施の形態３における蒸着装置の構成図であり、例えば、有機ＥＬのデバイスを作製する際、発光効率の向上のために２種類の有機材料を同時に成膜する共蒸着を実現する蒸着装置の構成図である。前記２種類の有機材料のうち、蒸発する際に濃度が濃い有機材料（以下、材料Ｂと呼す；第１蒸着材料の一例）と、蒸発する際に濃度が薄い有機材料（以下、材料Ｓと呼す；第１蒸着材料の蒸着量と比べて蒸着量が小さい第２蒸着材料の一例）との濃度の比率は、１０〜１００：１としている。

図５に示すように、実施の形態１に示す材料輸送管１７に代えて、分岐管４５が設けられ、この分岐管４５の一方の分岐部４５Ａ（第１経路の一例）により導かれた前記材料Ｂの第１蒸発粒子と、他方の分岐部４５Ｂ（第２経路の一例）により導かれた前記材料Ｓの第２蒸発粒子とを、分岐管４５の合流部４５Ｃ（第３経路の一例）において合流させて混合し、これら２種類の蒸発粒子を、ガラス基板１２に付着させるように構成されている。

前記一方の分岐部４５Ａに、この一方の分岐部４５Ａの開度を調節する第１調節手段として第１流量バルブ１８Ａが設けられ、他方の分岐部４５Ｂに、この他方の分岐部４５Ｂの開度を調節する第２調節手段として第２流量バルブ１８Ｂが設けられている。

またこの２種類の有機材料を同時に成膜する共蒸着では、材料Ｓが通る経路にはオリフィスが必要となり、具体的には、第２流量バルブ１８Ｂより下流側の他方の分岐部４５Ｂ内に、オリフィス４１が設けられている。これは、材料Ｓが蒸発する際に材料Ｂに対して圧力が低くなるために発生する、他方の分岐部４５Ｂにおける材料Ｓおよび材料Ｂの逆流を防ぐためであり、オリフィス４１を設けて、オリフィス４１の上流の圧力を下流側の圧力よりも大きくしている。
このとき、オリフィス４１の径は、共蒸着を行う前に材料Ｂおよび材料Ｓをそれぞれ単独でバルブ１８Ａ，１８Ｂの開度に対する圧力センサの指示値を把握しておき、実際に共蒸着を行うときに材料Ｓが通る他方の分岐部４５Ｂに設けているオリフィス４１の上流の圧力が下流側の圧力よりも大きくなるように、選択される。

また真空チャンバ１１の外方で、一方の分岐部４５Ａの上流端には第１材料収納容器１９Ａが設けられ、この第１材料収納容器１９Ａには、ヒータへの通電により第１蒸着材料を加熱して第１蒸発粒子を形成する坩堝（図示せず）が設けられ、第１蒸発粒子が一方の分岐部４５Ａへ供給されている。また真空チャンバ１１の外方で、他方の分岐部４５Ｂの上流端には第２材料収納容器１９Ｂが設けられ、この第２材料収納容器１９Ｂには、ヒータへの通電により第２蒸着材料を加熱して第２蒸発粒子を形成する坩堝（図示せず）が設けられ、第２蒸発粒子が他方の分岐部４５Ｂへ供給されている。

また前記第１圧力センサ２１は、前記第１流量バルブ１８Ａより下流側の一方の分岐部４５Ａ内に設けられ、前記第２圧力センサ２２は、真空チャンバ１１内に設けられている。なお、第２圧力センサ２２は分岐管４５の合流部４５Ｃに設けるようにしてもよい。
また第２流量バルブ１８Ｂより下流側で、オリフィス４１より上流側の他方の分岐部４５Ｂ内に、第３圧力センサ４６が設けられ、オリフィス４１より下流側の他方の分岐部４５Ｂ内に、第４圧力センサ４７が設けられている。これら第３圧力センサ４６と第４圧力センサ４７には、圧力センサ２１，２２と同様に熱伝導式圧力センサを使用している。
なお、図示していないが、実施の形態１と同様に、２台の材料収納容器１９Ａ，１９Ｂ（坩堝）の他、分岐管４５、２台の流量制御バルブ１８Ａ，１８Ｂ、オリフィス４１、および４台の圧力センサ２１，２２，４６，４７を、ヒータへの通電等により加熱している。圧力センサ２１，２２，４６，４７へ加熱して圧力センサ２１，２２，４６，４７の温度を周囲温度よりも高温にすることによりセンサ部に蒸発粒子が付着することを回避しており、連続計測を可能としている。

コントローラ２４’には、圧力センサ２１，２２，４６，４７により測定された圧力が入力され、コントローラ２４’は、第１流量バルブ１８Ａと第２流量バルブ１８Ｂの開度を制御している。
すなわち、コントローラ２４’は、第１圧力センサ２１により測定された圧力Ｐ１と第２圧力センサ２２により測定された圧力Ｐ２の圧力差（Ｐ１−Ｐ２）により第１蒸発粒子の流量を求めることにより、第１蒸発粒子のガラス基板１２への蒸着レートＲ１を計測し、この計測した蒸着レートＲ１が所定の蒸着レートＲｅ１となるように、第１流量バルブ１８Ａへバルブ開度指令Ｌ１を出力して一方の分岐部４５Ａの開度を調節し、且つ第３圧力センサ４６により測定された圧力Ｐ３と第４圧力センサ４７により測定された圧力Ｐ４の圧力差（Ｐ３−Ｐ４）により第２蒸発粒子の流量を求めることにより、第２蒸発粒子のガラス基板１２への蒸着レートＲ２を計測し、この計測した蒸着レートＲ２が所定の蒸着レートＲｅ２となるように、第２流量バルブ１８Ｂへバルブ開度指令Ｌ２を出力し、他方の分岐部４５Ｂの開度を調節している。

上記構成により、コントローラ２４’によって、第１圧力センサ２１と第２圧力センサ２２により測定された圧力Ｐ１，Ｐ２の圧力差（Ｐ１−Ｐ２）に基づいて、所定の蒸着レートＲｅ１とするように、一方の分岐部４５Ａの開度が調整され、第１蒸発粒子の流量が調節される。

またオリフィス４１によりオリフィス４１の前後に圧力差が生じ、コントローラ２４’によって、第３圧力センサ４６と第４圧力センサ４７により測定された圧力Ｐ３，Ｐ４の圧力差（Ｐ３−Ｐ４）に基づいて、所定の蒸着レートＲｅ２とするように、他方の分岐部４５Ｂの開度が調整され、第２蒸発粒子の流量が調節される。またオリフィス４１を設けることにより、オリフィス４１の上流側の圧力Ｐ３が下流側の圧力Ｐ４よりも大きくなり、第２蒸発粒子の逆流、および一方の分岐部４５Ａからの第１蒸発粒子の逆流が防止される。

以上のように、本実施の形態３によれば、４台の圧力センサ２１，２２，４６，４７を設けることにより、２つの蒸着材料の蒸着レートＲ１，Ｒ２を個別に正確に計測することができ、よって正確な所定の蒸着レートＲｅ１，Ｒｅ２でガラス基板１２に各蒸着材料の蒸発粒子を蒸着でき、すなわち各蒸着材料による蒸着膜をそれぞれ正確な割合・蒸着レートで形成でき、蒸着膜に求められる特性を確実に実現できる。
また従来のように蒸着膜が厚くなると水晶振動子式膜厚センサの水晶振動子を交換する必要がなくなり、よって長時間の２種類の有機材料を同時に成膜する連続共蒸着が可能となり、生産性の低下を回避できる。また共蒸着する際、水晶振動子式センサを用いるとそれぞれの蒸着レートＲ１，Ｒ２を個別に計測することはできないが、圧力センサ２１，２２，４６，４７を用いることにより個別に計測できる。

また本実施の形態３によれば、オリフィス４１を設けることにより、他方の分岐部４５Ｂにおける、第２蒸発粒子の逆流、および一方の分岐部４５Ａからの第１蒸発粒子の逆流を防止することができる。

なお、上記本実施の形態２では、オリフィス４１を設けているが、図６に示すように、オリフィス４１に代えて、流量制御バルブ１８より下流側の材料輸送管１７の一部に、これら経路の径より小さい径の小経路５１を形成し、第１圧力センサ２１をこの小経路５１の上流側に取り付け、第２圧力センサ２２をこの小経路５１の下流側に取り付けるようにしてもよい。また同様に、本実施の形態３においても、オリフィス４１に代えて、第２流量バルブ１８Ｂより下流側の他方の分岐部４５Ｂの一部に、これら経路の径より小さい径の小経路５１を形成し、第３圧力センサ４６をこの小経路５１の上流側に取り付け、第４圧力センサ４７をこの小経路５１の下流側に取り付けるようにしてもよい。
このように、小経路５１を設けることにより、この小経路５１のＣ（コンダクタンス）によって小経路５１の前後の圧力差が大きくなることによって、より正確に流量が求めることができる。

また本実施の形態１〜３では、圧力センサ２１，２２，４６，４７を蒸着粒子が流れる経路１７，４５Ｂ内に設けているが、図７に示すように、蒸発分子が通過する経路１７，４５Ｂに、蒸発粒子が通過する経路以外の空間５２を設けて、できるだけ静圧空間と形成し、この空間５２に圧力センサ２１，２２，４６，４７を設けることにより、更に計測精度の向上を図ることができる。

また本実施の形態１〜３では、ワーク保持具１５に保持されたガラス基板１２の下面（被蒸着面）に下方から蒸発粒子を蒸着するアップブロータイプ（アップデポ）の構成としているが、蒸着方向の向きを選ばない構成、すなわちサイドデポ、あるいはダウンデポの構成とすることもできる。

１１ 真空チャンバ（蒸着用容器）
１２ ガラス基板
１３ 蒸着室
１７ 材料輸送管
１８，１８Ａ，１８Ｂ 流量制御バルブ
１９，１９Ａ，１９Ｂ 材料収納容器
２１ 第１圧力センサ
２２ 第２圧力センサ
２４，２４’ コントローラ
４１ オリフィス
４５ 分岐管
４５Ａ 一方の分岐部
４５Ｂ 他方の分岐部
４５Ｃ 合流部
４６ 第３圧力センサ
４７ 第４圧力センサ
５１ 小経路
５２ 空間

Claims (2)

1. 真空槽内において、第１経路により導かれた、蒸発された第１蒸着材料と、第２経路により導かれた、蒸発された、前記第１蒸着材料の蒸着量と比べて蒸着量が小さい第２蒸着材料とを、第３経路において合流させて混合し、蒸発されたこれら２種類の蒸着材料を、被蒸着部材に付着させる蒸着装置であって、
   前記第１経路に、この第１経路の開度を調節する第１調節手段を設け、
   前記第２経路に、この第２経路の開度を調節する第２調節手段を設け、
   前記第２調節手段より下流側の前記第２経路内に、オリフィスを設け、
   前記第１の調節手段より下流側の第１経路内に、第１圧力センサを設け、
   前記第３経路内または前記真空槽内に、第２圧力センサを設け、
   前記第２の調節手段より下流側で、前記オリフィスより上流側の第２経路内に、第３圧力センサを設け、さらに前記オリフィスより下流側の第２経路内に、第４圧力センサを設け、
   前記第１圧力センサと前記第２圧力センサにより測定された圧力の圧力差により前記蒸発された第１蒸着材料の流量を求めることにより、前記蒸発された第１蒸着材料の前記被蒸着部材への蒸着レートを計測し、この計測した蒸着レートが所定の蒸着レートとなるように、前記第１調節手段により前記第１経路の開度を調節し、且つ
   前記第３圧力センサと前記第４圧力センサにより測定された圧力の圧力差により前記蒸発された第２蒸着材料の流量を求めることにより、前記蒸発された第２蒸着材料の前記被蒸着部材への蒸着レートを計測し、この計測した蒸着レートが所定の蒸着レートとなるように、前記第２調節手段により前記第２経路の開度を調節するコントローラを設けたことを特徴とする蒸着装置。
2. 前記第２調節手段より下流側の前記第２経路内に設けたオリフィスに代えて、前記第２の調節手段より下流側の第２経路の一部を、この第２経路の径より小さい径の小経路に形成し、
   前記第３圧力センサを、前記小経路の上流側に取り付け、前記第４圧力センサを前記小経路の下流側に取り付けたこと
   を特徴とする請求項１に記載の蒸着装置。

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