JP6036270B2 - Vapor deposition apparatus and vapor deposition method - Google Patents

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Description

本発明は、蒸着装置及び蒸着方法に関する。詳細には、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層を成膜する蒸着装置及び蒸着方法に関する。   The present invention relates to a vapor deposition apparatus and a vapor deposition method. In detail, it is related with the vapor deposition apparatus and vapor deposition method which form the light emitting layer of an organic electroluminescent element into a film.

有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)は、有機薄膜にキャリアを注入して再結合による励起状態を形成し、基底状態に遷移する際の発光を利用した発光素子である。有機EL素子は、低電圧で駆動可能な特性を有し、小型化・軽量化に適し、視認性に優れた自発発光型の面光源であることから、従来使用されてきた発光ダイオード、蛍光管に代わる光源として、照明機器や表示装置への応用が進められており、実用化に向けた有機EL素子の性能、すなわち輝度・色度等の発光特性、発光効率、発光寿命の改善が求められている。中でも、近年開発が進められている積層型の白色発光有機EL素子では、特に色度の制御が課題となっている。   An organic electroluminescence element (organic EL element) is a light-emitting element that utilizes light emitted when a carrier is injected into an organic thin film to form an excited state due to recombination and transition to a ground state. Organic EL elements are self-luminous surface light sources that have characteristics that can be driven at low voltages, are suitable for miniaturization and weight reduction, and have excellent visibility. As an alternative to the light source, the application to lighting equipment and display devices is being promoted, and the performance of organic EL elements for practical use, that is, improvement of light emission characteristics such as luminance and chromaticity, light emission efficiency, and light emission life is required. ing. Among them, in the multilayer white light emitting organic EL element that has been developed in recent years, the control of chromaticity is particularly a problem.

このような有機EL素子の色度をはじめとする素子性能は、有機EL素子を構成する有機層の膜厚や、発光層に添加されるドーパントのような層成分の濃度に大きく左右される。有機層の膜厚や層成分の濃度の目標値からのずれは、キャリア再結合位置やキャリア輸送性に影響を与えるためである。そのため、有機EL素子の素子性能の向上を図るには、所定の膜厚からなり、層成分の濃度が所定の濃度となる有機層を高精度で成膜する必要がある。   The element performance including the chromaticity of such an organic EL element greatly depends on the film thickness of the organic layer constituting the organic EL element and the concentration of layer components such as a dopant added to the light emitting layer. This is because deviation of the organic layer thickness and layer component concentration from the target value affects the carrier recombination position and carrier transportability. Therefore, in order to improve the element performance of the organic EL element, it is necessary to form an organic layer having a predetermined film thickness and a layer component concentration having a predetermined concentration with high accuracy.

しかしながら、有機EL素子の有機層の成膜手段として一般に用いられている蒸着法においては、蒸着材料の蒸発量の変化や基材の挙動変化等に起因して、蒸着レートが経時的に変動することがあり、また、蒸発源や基材の大きさ、これらの形状、位置関係等の幾何学的条件によって、気化した蒸着材料分子の基材への到達が影響を受けるため、成膜される膜厚分布が変動することがある。したがって、有機EL素子の素子性能の向上させるためには、これら蒸着時の経時的変動、幾何学的条件変動が引き起こす蒸着量の変動を如何に抑制するかが重要となる。そこで、従来、蒸発源と共に膜厚計測手段を設けることにより、基材への蒸着量の変動を監視する技術が多数提案されている。   However, in the vapor deposition method generally used as a film forming means for the organic layer of the organic EL element, the vapor deposition rate fluctuates with time due to a change in the evaporation amount of the vapor deposition material, a change in the behavior of the base material, or the like. In addition, the vapor deposition material molecules reach the substrate depending on the geometric conditions such as the size of the evaporation source and the substrate, their shape, and the positional relationship. The film thickness distribution may fluctuate. Therefore, in order to improve the element performance of the organic EL element, it is important how to suppress the fluctuation of the deposition amount caused by the temporal change and the geometric condition fluctuation during the vapor deposition. Thus, many techniques have been proposed in the past for monitoring fluctuations in the amount of deposition on a substrate by providing a film thickness measuring means together with an evaporation source.

例えば、蒸発源として蒸着材料の放出口が点状に形成された点状蒸発源を採用した装置における技術がある。
特許文献1には、減圧雰囲気とする蒸着室内に設けた固定部に基板を固定し、蒸着源より発生する成膜材料が基板上に堆積して薄膜が形成されるように構成した蒸着装置において、蒸着源をX,Y,Z,θ方向などの異なる複数方向に若しくはこれら複数方向の合成方向に移動させる蒸着源移動機構を設けて、この蒸着源移動機構により蒸着時に蒸着源を基板に対して移動させるように構成し、蒸着源に膜厚センサー若しくはモニターを配設して、蒸着源移動機構により蒸着源と共に移動して常に膜厚レートを測定若しくはモニターして蒸着状況を把握できるように構成した蒸着装置に関する技術が開示されている。
For example, there is a technique in an apparatus that employs a point-like evaporation source in which an evaporation material discharge port is formed in a point shape as an evaporation source.
Patent Document 1 discloses a vapor deposition apparatus in which a substrate is fixed to a fixed portion provided in a vapor deposition chamber in a reduced pressure atmosphere, and a film forming material generated from a vapor deposition source is deposited on the substrate to form a thin film. An evaporation source moving mechanism for moving the evaporation source in different directions such as the X, Y, Z, and θ directions or in the combined direction of these directions is provided, and the evaporation source is moved with respect to the substrate during the evaporation by the evaporation source moving mechanism. The film thickness sensor or monitor is arranged in the vapor deposition source, and it moves with the vapor deposition source by the vapor deposition source moving mechanism so that the film thickness rate can always be measured or monitored to grasp the vapor deposition status. A technique related to the configured vapor deposition apparatus is disclosed.

また、近年、有機EL素子の大量生産や大型化に適した大面積の基板に対して有機薄膜を成膜行う必要性が高まっており、蒸発源として、蒸着材料の放出口が線状に形成された線状蒸発源を採用した装置における技術が知られている。
点状蒸発源は、大面積の基板に成膜を行う場合、基板面の2次元方向に複雑な走査を必要とするのに対し、線状蒸発源は、複雑な走査を必要とせず、そのため大面積の基板に均一な成膜をするのにより適した形態である。
In recent years, there has been an increasing need to form an organic thin film on a large-area substrate suitable for mass production and upsizing of organic EL elements, and a vapor deposition material discharge port is formed in a linear shape as an evaporation source. A technique in an apparatus that employs a linear evaporation source is known.
The point evaporation source requires a complicated scanning in the two-dimensional direction of the substrate surface when forming a film on a large area substrate, whereas the linear evaporation source does not require a complicated scanning. This form is more suitable for uniform film formation on a large-area substrate.

特許文献2には、ライン状に延びる有機材料の蒸着源と、蒸着源のライン長手方向と直交する方向に当該蒸着源と有機電界発光素子の基板との相対位置を移動させる搬送手段と、蒸着源から基板に蒸着される有機材料の蒸着速度を検出する膜厚モニタと、膜厚モニタでの検出結果に基づいて搬送手段による相対位置の移動速度を可変させる制御手段とを備える有機電界発光素子の製造装置において、複数の蒸着源が並べて配設されているとともに、搬送手段は、複数の蒸着源と対向する位置を基板が順に通過するように当該基板と複数の蒸着源との相対位置を移動させるものであり、制御手段は、各蒸着源に対応した膜厚モニタによる検出結果を基に搬送手段による相対位置の移動速度を可変させる構成とした製造装置、に関する技術が開示されている。この技術では、膜厚モニタは、複数の蒸着源が並列配置されていることから、各蒸着源に個別に対応するように、ガラス基板の移動方向に沿って複数のものが配設されている(段落0020参照)。また、各蒸着源に対応して設けられた各膜厚モニタによって得られる蒸着速度が、それぞれが互いに異なっている場合には、演算結果から一意に決まる速度指令を電動機駆動装置に対してアナログ出力し、ガラス基板の移動速度を可変させればよいことが開示されている(段落0028及び段落0029参照)。
また、特許文献3には、所定の成膜対象物に対して有機材料の薄膜を形成するための真空槽と、所定の蒸着材料の蒸気が通過する細長形状の蒸発口を有し、真空槽内において成膜対象物に対して蒸発口の幅方向へ相対的に移動するように配設された蒸発源と、蒸発源を、成膜対象物に対して成膜を行わない待機位置と成膜対象物に対して成膜を行う成膜位置との間で相対的に移動させる移動機構と、待機位置での蒸発源の成膜速度を検出するための膜厚センサとを有し、膜厚センサが、待機位置での蒸発源の成膜速度が安定したことを検出した後、移動機構が蒸発源を成膜位置に移動させ、成膜位置では蒸発源の温度を保持して成膜対象物に成膜を行う構成とした薄膜形成装置に関する技術が開示されている。
Patent Document 2 discloses a vapor deposition source of an organic material extending in a line shape, a transport unit that moves a relative position between the vapor deposition source and the substrate of the organic electroluminescent element in a direction orthogonal to the line longitudinal direction of the vapor deposition source, Organic electroluminescence device comprising: a film thickness monitor that detects a deposition rate of an organic material deposited on a substrate from a source; and a control unit that varies a moving speed of a relative position by a conveying unit based on a detection result of the film thickness monitor In the manufacturing apparatus, a plurality of vapor deposition sources are arranged side by side, and the conveying means sets the relative positions of the substrate and the vapor deposition sources so that the substrate sequentially passes through the positions facing the vapor deposition sources. Disclosed is a technique relating to a manufacturing apparatus configured to vary the moving speed of the relative position by the conveying means based on the detection result by the film thickness monitor corresponding to each deposition source. It has been. In this technique, since a plurality of vapor deposition sources are arranged in parallel, a plurality of film thickness monitors are arranged along the moving direction of the glass substrate so as to individually correspond to each vapor deposition source. (See paragraph 0020). In addition, when the deposition rates obtained by the respective film thickness monitors provided corresponding to the respective deposition sources are different from each other, a speed command uniquely determined from the calculation result is output to the motor drive device in an analog manner. However, it is disclosed that the moving speed of the glass substrate may be varied (see paragraphs 0028 and 0029).
Further, Patent Document 3 has a vacuum chamber for forming a thin film of an organic material on a predetermined film formation target, and an elongated evaporation port through which a vapor of a predetermined vapor deposition material passes. The evaporation source is disposed so as to move relative to the film formation target in the width direction of the evaporation port, and the evaporation source is configured as a standby position where film formation is not performed on the film formation target. A moving mechanism that moves relative to a film forming position where film formation is performed on the film object; and a film thickness sensor that detects a film forming speed of the evaporation source at the standby position. After the thickness sensor detects that the deposition rate of the evaporation source at the standby position is stable, the moving mechanism moves the evaporation source to the deposition position, and the deposition source temperature is maintained at the deposition position. A technique relating to a thin film forming apparatus configured to form a film on an object is disclosed.

特開2004−035964号公報JP 2004-035964 A 特開2004−095276号公報JP 2004-095276 A 特開2004−091919号公報JP 2004-091919 A

しかしながら、特許文献1に開示された技術のように、蒸発源に膜厚計測手段を配設して、移動機構により共に移動して常に膜厚レートを測定若しくはモニタして蒸着状況を把握できるような構成とすることによって、常に蒸着状況を把握しようとすると、一般に用いられている水晶振動子を備えた膜厚計測手段の寿命は短くなるという問題がある。
特に、線状蒸発源では、点状蒸発源の場合と比較して材料の蒸発速度が高くなるため、膜厚計測手段の交換、修繕の頻度が増し、維持効率が悪化するという問題がある。線状蒸発源においては、線状の放出口に沿って多数の膜厚計測手段の設置が必要となる場合があるため、膜厚計測手段の維持効率の問題は、点状蒸発源の場合と比較して、より顕著に現れることになる。
また、多数の膜厚計測手段の設置により蒸着粒子の拡散領域に死角が生じるため、多元蒸着を行う場合をはじめとして、幾何条件変動による蒸着量のむらを生じる可能性が高くなる。
However, like the technique disclosed in Patent Document 1, it is possible to arrange the film thickness measuring means in the evaporation source and move it together by the moving mechanism so as to always measure or monitor the film thickness rate so as to grasp the deposition state. With this structure, if it is attempted to always grasp the deposition state, there is a problem that the life of the film thickness measuring means equipped with a commonly used crystal resonator is shortened.
In particular, the linear evaporation source has a problem that the evaporation rate of the material is higher than that of the point evaporation source, so that the frequency of replacement and repair of the film thickness measuring means is increased and the maintenance efficiency is deteriorated. In a linear evaporation source, it may be necessary to install a large number of film thickness measuring means along the linear outlet, so the problem of the maintenance efficiency of the film thickness measuring means is the same as in the case of a point evaporation source. It will appear more prominently.
In addition, since a blind spot occurs in the diffusion region of the vapor deposition particles due to the installation of a large number of film thickness measuring means, there is a high possibility that the vapor deposition amount may be uneven due to a change in geometric conditions including the case of multi-source vapor deposition.

特許文献2に開示された技術は、ライン状に延びる有機材料の蒸着源を備える有機電界発光素子の製造装置において、有機材料の蒸着速度を検出する膜厚モニタでの検出結果に基づいて、蒸着源と有機電界発光素子の基板との相対位置を移動させる搬送手段による相対位置の移動速度が可変させられる構成とされている。
このような技術では、搬送手段の移動速度の変化に対応できるように、基板を一定の間隔を空けて搬送する必要が生じる。そのため、連続的に有機層を形成する効率は低下する虞がある。
また、蒸着源に対向する位置を通過していく基板に精密な膜厚で蒸着しようとすると、蒸着速度を常時ないし頻繁に検出する必要が生じてくるため、膜厚の制御と膜厚計測手段の維持効率とは、トレードオフの関係となってしまう。
The technique disclosed in Patent Document 2 is based on a detection result of a film thickness monitor that detects a deposition rate of an organic material in an organic electroluminescent element manufacturing apparatus including an organic material deposition source extending in a line shape. The moving speed of the relative position by the transfer means for moving the relative position between the source and the substrate of the organic electroluminescent element can be varied.
In such a technique, it is necessary to transport the substrate at a predetermined interval so as to cope with a change in the moving speed of the transport means. Therefore, there is a possibility that the efficiency of forming the organic layer continuously decreases.
In addition, when attempting to deposit a precise film thickness on a substrate that passes through a position facing the deposition source, it is necessary to detect the deposition rate constantly or frequently. The maintenance efficiency is in a trade-off relationship.

また、特許文献3に開示された技術では、蒸発源を所定の待機位置に配した状態で蒸着材料の成膜速度が検出された後、蒸発源を成膜位置に向って移動させて成膜が行われるように構成されている。
このような技術では、蒸発源が移動を開始した後、経時的な蒸着レートの変動が生じた場合にその影響を避けられず、膜厚の制御を適切に行うことができない。
In the technique disclosed in Patent Document 3, after the deposition rate of the vapor deposition material is detected in a state where the evaporation source is arranged at a predetermined standby position, the evaporation source is moved toward the deposition position to form a film. Is configured to be performed.
In such a technique, when the evaporation rate fluctuates over time after the evaporation source starts moving, the influence cannot be avoided, and the film thickness cannot be controlled appropriately.

このように、蒸発源を基材に対して相対移動させて行う蒸着による成膜においては、膜厚計測手段の設置により生じる幾何学的条件変動や、膜厚計測手段の維持効率を考慮する必要があるため膜厚計測手段の設置が制限され、蒸着量の変動を監視して適切な膜厚の制御を行うことができず、所定の厚さの膜を高精度で成膜することが難しいという問題がある。   As described above, in the film formation by vapor deposition performed by moving the evaporation source relative to the base material, it is necessary to consider the geometric condition variation caused by the installation of the film thickness measuring means and the maintenance efficiency of the film thickness measuring means. Therefore, the installation of film thickness measurement means is limited, it is difficult to control the appropriate film thickness by monitoring the fluctuation of the deposition amount, and it is difficult to form a film with a predetermined thickness with high accuracy. There is a problem.

したがって、本発明の主な目的は、蒸発源を基材に対して相対移動させて行う蒸着において、膜厚計測手段の設置の制限に影響されること無く、所定の厚さの膜を高精度で成膜する手段を提供することにある。   Therefore, the main object of the present invention is to provide a film with a predetermined thickness with high accuracy without being affected by restrictions on the installation of the film thickness measuring means in vapor deposition performed by moving the evaporation source relative to the substrate. It is to provide means for forming a film.

本発明の上記目的は、下記構成により達成される。   The above object of the present invention is achieved by the following configurations.

(1)気化した蒸着材料を放出する蒸発源を、基材に対して相対移動させて成膜する蒸着装置であって、蒸着材料の放出口を有する蒸発源と、前記蒸発源及び前記基材を収容して減圧状態を形成する蒸着室と、前記蒸発源を、前記放出口が前記基材に対向するように支持して、往復動させる蒸発源移動手段と、前記往復動の開始位置における前記蒸発源の蒸着材料の蒸着速度を計測する第1の蒸着速度計測手段と、前記往復動の中間位置における前記蒸発源の蒸着材料の蒸着速度を計測する第2の蒸着速度計測手段と、前記蒸発源移動手段、前記第1の蒸着速度計測手段、及び前記第2の蒸着速度計測手段と接続された蒸着量制御部と、を含み、前記蒸着量制御部は、前記第1の蒸着速度計測手段が計測した開始位置蒸着速度、前記第2の蒸着速度計測手段が計測した中間位置蒸着速度、及び前記蒸発源移動手段による往復動の往路移動速度に基づいて往路蒸着量の実効値を算出し、前記蒸発源による復路蒸着量が、前記往路蒸着量の実効値と合算して目標蒸着量に一致する蒸着量となるように復路蒸着量を調整することを特徴とする蒸着装置。 (1) A vapor deposition apparatus for forming a film by moving an evaporation source that emits vaporized vapor deposition material relative to a substrate, the evaporation source having a vapor deposition material discharge port, the evaporation source, and the substrate A vapor deposition chamber for forming a reduced pressure state, an evaporation source moving means for supporting the evaporation source so that the discharge port faces the substrate, and reciprocating, and a start position of the reciprocation A first deposition rate measuring means for measuring a deposition rate of the deposition material of the evaporation source; a second deposition rate measuring means for measuring a deposition rate of the deposition material of the evaporation source at an intermediate position of the reciprocation; An evaporation source moving unit, a first deposition rate measuring unit, and a deposition amount control unit connected to the second deposition rate measuring unit, wherein the deposition amount control unit is configured to measure the first deposition rate. The starting position deposition rate measured by the means, the second steam Intermediate positions deposition rate speed measurement means is measured, and based on the forward moving speed of the reciprocating by the evaporation source moving means calculates the effective value of the forward-deposition amount, the amount of backward deposited by the evaporation source, the forward deposition amount The vapor deposition apparatus is characterized in that the return vapor deposition amount is adjusted so as to be a vapor deposition amount that coincides with the target vapor deposition amount by adding together with the effective value of .

(2)気化した蒸着材料を放出する蒸発源を、基材に対して相対移動させて成膜する蒸着装置であって、前記蒸着量制御部は、前記第1の蒸着速度計測手段が計測した開始位置蒸着速度、前記第2の蒸着速度計測手段が計測した中間位置蒸着速度、及び前記蒸発源移動手段による往復動の往路移動速度に基づいて往路蒸着量の実効値を算出し、前記蒸発源による復路蒸着量が、前記往路蒸着量の実効値と合算して目標蒸着量に一致する蒸着量となるように前記蒸発源移動手段による往復動の復路移動速度を調整することを特徴とする前記(1)に記載の蒸着装置。 (2) A vapor deposition apparatus for forming a film by moving an evaporation source for releasing vaporized vapor deposition material relative to a base material, wherein the vapor deposition amount control unit is measured by the first vapor deposition rate measuring means. An effective value of the amount of forward vapor deposition is calculated based on a starting position vapor deposition rate, an intermediate position vapor deposition rate measured by the second vapor deposition rate measuring means, and a forward movement speed of reciprocation by the evaporation source moving means, and the evaporation source wherein the backward deposition amount, and adjusting the backward movement speed of the reciprocating by the evaporation source moving means so that the deposition amount equal to the target deposition amount is summed with the effective value of the forward deposition amount of The vapor deposition apparatus as described in (1).

(3)気化した蒸着材料を放出する蒸発源を、基材に対して相対移動させて成膜する蒸着装置であって、前記蒸発源は、前記蒸発源から放出される蒸着材料の放出量を調節する蒸発量調節手段を含み、前記蒸着量制御部は、前記第1の蒸着速度計測手段が計測した開始位置蒸着速度、前記第2の蒸着速度計測手段が計測した中間位置蒸着速度、及び前記蒸発源移動手段による往復動の往路移動速度に基づいて往路蒸着量の実効値を算出し、前記蒸発源による復路蒸着量が、前記往路蒸着量の実効値と合算して目標蒸着量に一致する蒸着量となるように前記蒸発量調節手段により蒸着材料の放出量を調整することを特徴とする前記(1)又は(2)に記載の蒸着装置。 (3) A vapor deposition apparatus that forms a film by moving an evaporation source that discharges vaporized vapor deposition material relative to a substrate, wherein the evaporation source controls a discharge amount of the vapor deposition material released from the evaporation source. The evaporation amount control unit includes a start position evaporation rate measured by the first evaporation rate measuring unit, an intermediate position evaporation rate measured by the second evaporation rate measuring unit, and the calculating the effective value of the forward-deposition amount on the basis of the forward moving speed of the reciprocating by evaporation source moving means, backward deposition amount by the evaporation source, and combined with the effective value of the forward-deposition amount equal to the target deposition amount The vapor deposition apparatus according to (1) or (2), wherein the amount of vapor deposition material released is adjusted by the evaporation amount adjusting means so as to be a vapor deposition amount.

(4)さらに、前記蒸発源移動手段に前記蒸発源と平行な配列で保持された副蒸発源と、前記副蒸発源から放出される蒸着材料の放出量を調節する副蒸発量調節手段と、前記副蒸発源からの、前記往復動の開始位置における蒸着材料の蒸着速度を計測する第1の副蒸着速度計測手段と、前記副蒸発源からの、前記往復動の中間位置における蒸着材料の蒸着速度を計測する第2の副蒸着速度計測手段と、を含み、前記副蒸発量調節手段、前記第1の副蒸着速度計測手段、及び前記第2の副蒸着速度計測手段は、前記蒸着量制御部に接続され、前記蒸着量制御部は、前記第1の蒸着速度計測手段が計測した開始位置蒸着速度、前記第2の蒸着速度計測手段が計測した中間位置蒸着速度、及び前記蒸発源移動手段による往復動の往路移動速度に基づいて前記蒸発源による往路蒸着量の実効値を算出し、前記蒸発源による復路蒸着量が、前記往路蒸着量の実効値と合算して目標蒸着量に一致する蒸着量となるように前記蒸発源移動手段による往復動の復路移動速度を調整すると共に、前記第2の副蒸着速度計測手段が計測した開始位置蒸着速度、前記第2の副蒸着速度計測手段が計測した中間位置蒸着速度、及び前記蒸発源移動手段による往復動の往路移動速度に基づいて前記副蒸発源による往路蒸着量の実効値を算出し、前記副蒸発源による復路蒸着量が、前記往路蒸着量の実効値と合算して目標蒸着量に一致する蒸着量となるように前記副蒸発量調節手段により蒸着材料の放出量を調整することを特徴とする前記(1)から(3)のいずれかに記載の蒸着装置。 (4) Further, a sub-evaporation source held in the evaporation source moving unit in an arrangement parallel to the evaporation source, a sub-evaporation amount adjusting unit for adjusting the amount of vapor deposition material released from the sub-evaporation source, A first sub-deposition rate measuring means for measuring a deposition rate of the deposition material at the reciprocating start position from the sub-evaporation source; and a deposition material deposition at an intermediate position of the reciprocation from the sub-evaporation source A second sub-evaporation rate measuring unit for measuring a speed, and the sub-evaporation amount adjusting unit, the first sub-deposition rate measuring unit, and the second sub-deposition rate measuring unit are configured to control the deposition amount. The vapor deposition amount control unit includes a start position vapor deposition rate measured by the first vapor deposition rate measuring unit, an intermediate position vapor deposition rate measured by the second vapor deposition rate measuring unit, and the evaporation source moving unit. Based on the reciprocating movement speed The evaporation source to calculate the effective value of the forward deposition amount due, backward deposition amount by the evaporation source, the evaporation source by summing the effective value of the forward-deposition amount so that the deposition amount equal to the target deposition amount Te While adjusting the return path moving speed of the reciprocating movement by the moving means, the start position vapor deposition speed measured by the second sub vapor deposition speed measuring means, the intermediate position vapor deposition speed measured by the second sub vapor deposition speed measuring means, and the calculating the effective value of the forward deposition amount by the sub evaporation source based on the forward moving speed of the reciprocating by evaporation source moving means, the amount of backward deposition by the auxiliary evaporation source, and combined with the effective value of the forward-deposition amount 4. The vapor deposition apparatus according to any one of (1) to (3), wherein the amount of vapor deposition material released is adjusted by the sub-evaporation amount adjusting means so that the vapor deposition amount coincides with a target vapor deposition amount.

(5)前記蒸発源が放出する蒸着材料が、有機エレクトロルミネッセンス素子におけるホスト材料であり、前記副蒸発源が放出する蒸着材料が、有機エレクトロルミネッセンス素子におけるドーパント材料であり、有機エレクトロルミネッセンス素子における発光層を成膜することを特徴とする前記(4)に記載の蒸着装置。 (5) The evaporation material emitted from the evaporation source is a host material in the organic electroluminescence element, the evaporation material emitted from the sub-evaporation source is a dopant material in the organic electroluminescence element, and light emission in the organic electroluminescence element. The vapor deposition apparatus according to (4), wherein a layer is formed.

(6)前記蒸発源移動手段が、蒸着材料を付着させる基材に対して2回以上往復動することを特徴とする前記(1)から(5)のいずれかに記載の蒸着装置。 (6) The vapor deposition apparatus according to any one of (1) to (5), wherein the evaporation source moving unit reciprocates twice or more with respect to the base material to which the vapor deposition material is attached.

(7)気化した蒸着材料を放出する蒸発源を、基材に対して相対移動させて成膜する蒸着方法であって、蒸着材料の放出口を有する蒸発源と、前記蒸発源及び前記基材を収容して減圧状態を形成する蒸着室と、前記蒸発源を、前記放出口が前記基材に対向するように支持して、往復動させる蒸発源移動手段と、前記蒸発源からの、前記往復動の開始位置における蒸着材料の蒸着速度を計測する第1の蒸着速度計測手段と、前記蒸発源からの、前記往復動の中間位置における蒸着材料の蒸着速度を計測する第2の蒸着速度計測手段と、前記蒸発源移動手段、前記第1の蒸着速度計測手段、及び前記第2の蒸着速度計測手段と接続された蒸着量制御部と、を含む蒸着装置において、前記蒸発源の放出口から蒸着材料を放出させると共に、前記第1の蒸着速度計測手段により、前記往復動の開始位置における蒸着材料の蒸着速度を計測する工程、蒸発源を往復動の中間位置まで移動させながら、前記基材に蒸着材料を付着させて成膜する工程、前記第2の蒸着速度計測手段により、前記往復動の中間位置における蒸着材料の蒸着速度を計測する工程、前記第1の蒸着速度計測手段が計測した開始位置蒸着速度、前記第2の蒸着速度計測手段が計測した中間位置蒸着速度、及び前記蒸発源移動手段による往復動の往路移動速度に基づいて往路蒸着量の実効値を算出し、前記蒸発源による復路蒸着量が、前記往路蒸着量の実効値と合算して目標蒸着量に一致する蒸着量となるように復路蒸着量を調整する工程、前記調整された復路蒸着量で蒸発源を往復動の開始位置まで移動させながら、前記基材に蒸着材料を付着させて成膜する工程、を含むことを特徴とする蒸着方法。 (7) A vapor deposition method for forming a film by moving an evaporation source that discharges vaporized vapor deposition material relative to a substrate, the evaporation source having a vapor deposition material discharge port, the evaporation source, and the substrate A vapor deposition chamber for forming a reduced pressure state, supporting the evaporation source so that the discharge port faces the substrate, and reciprocating the evaporation source moving means, and the evaporation source from the evaporation source, First deposition rate measuring means for measuring the deposition rate of the deposition material at the start position of the reciprocation, and second deposition rate measurement for measuring the deposition rate of the deposition material at the intermediate position of the reciprocation from the evaporation source. And a vapor deposition amount controller connected to the evaporation source moving unit, the first vapor deposition rate measuring unit, and the second vapor deposition rate measuring unit. The deposition material is released, and the first A step of measuring the vapor deposition rate of the vapor deposition material at the start position of the reciprocation by the vapor deposition rate measuring means; a step of depositing the vapor deposition material on the substrate while moving the evaporation source to the intermediate position of the reciprocation , A step of measuring a deposition rate of the deposition material at an intermediate position of the reciprocating motion by the second deposition rate measuring unit, a start position deposition rate measured by the first deposition rate measuring unit, and the second deposition rate. intermediate positions deposition rate measuring means has measured, and calculates the effective value of the forward-deposition amount on the basis of the forward moving speed of the reciprocating by the evaporation source moving means, backward deposition amount by the evaporation source, the forward deposition amount step of adjusting the backward deposition amount so that the deposition amount by totaling the effective value coincides with the target deposition amount, while the evaporation source is moved to the start position of the reciprocable backward deposition amount the adjusted, the Deposition method characterized by comprising the steps of forming a film deposited so the deposition material to wood.

(8)気化した蒸着材料を放出する蒸発源を、基材に対して相対移動させて成膜する蒸着方法であって、前記復路蒸着量を調整する工程において、前記蒸発源移動手段による往復動の復路移動速度により復路蒸着量を調整することを特徴とする前記(7)に記載の蒸着方法。 (8) A vapor deposition method for forming a film by moving an evaporation source that discharges vaporized vapor deposition material relative to a base material, wherein the reciprocating motion is performed by the evaporation source moving means in the step of adjusting the return vapor deposition amount. The vapor deposition method according to (7), wherein the amount of vapor deposition on the return path is adjusted by the return path moving speed.

(9)気化した蒸着材料を放出する蒸発源を、基材に対して相対移動させて成膜する蒸着方法であって、前記蒸発源は、前記蒸発源から放出される蒸着材料の放出量を調節する蒸発量調節手段を含み、前記復路蒸着量を調整する工程において、前記蒸発量調節手段により蒸着材料の放出量を調整することを特徴とする前記(7)又は(8)に記載の蒸着方法。 (9) A vapor deposition method for forming a film by moving an evaporation source that emits vaporized vapor deposition material relative to a substrate, wherein the evaporation source controls a discharge amount of the vapor deposition material released from the evaporation source. The evaporation according to (7) or (8), further including an evaporation amount adjusting means for adjusting, wherein in the step of adjusting the return vapor deposition amount, the evaporation amount is adjusted by the evaporation amount adjusting means. Method.

本発明によれば、蒸発源を基材に対して相対移動させて行う蒸着において、所定の厚さの膜を高精度で成膜することができる。また、複数の蒸着材料を用いて基材に共蒸着させる際に、各蒸着材料成分の濃度が所定の濃度となる膜を高精度で成膜することができる。   According to the present invention, a film having a predetermined thickness can be formed with high accuracy in vapor deposition performed by moving an evaporation source relative to a substrate. Moreover, when co-evaporating on a base material using a plurality of vapor deposition materials, a film in which the concentration of each vapor deposition material component is a predetermined concentration can be formed with high accuracy.

第1の実施形態に係る蒸着装置の構成図である。It is a block diagram of the vapor deposition apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る蒸着装置の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the vapor deposition apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施形態に係る蒸着装置の構成図である。It is a block diagram of the vapor deposition apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る蒸着装置の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the vapor deposition apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係る蒸着装置の構成図である。It is a block diagram of the vapor deposition apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 第3の実施形態に係る蒸着装置の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the vapor deposition apparatus which concerns on 3rd Embodiment.

以下、適宜図面を参照して本発明の一実施形態に係る蒸着装置と蒸着方法について、より具体的に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。   Hereinafter, a vapor deposition apparatus and a vapor deposition method according to an embodiment of the present invention will be described more specifically with reference to the drawings as appropriate. In each figure, common portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態に係る蒸着装置1の構成図である。この蒸着装置1は、気化した蒸着材料を放出する蒸発源を、基材に対して相対移動させて成膜する蒸着装置であって、蒸発源を基材に対して往復動させる間に往路及び復路の両方において蒸着を行う装置である。
基材に対して実際に蒸着する蒸着材料の量は、蒸発源が往復動する間に変動することがあるため、基材上に、成膜しようとする所定の厚さの膜が形成されないことがある。
そこで、この蒸着装置1では、蒸着材料の蒸着速度は、往復動の折り返しが行われる中間位置で計測され、この蒸着速度に基づいて往路における実効蒸着量が算出される。そして、実効蒸着量の目標蒸着量に対する差分を往復動の復路において蒸着させることにより、所定の厚さの膜が高精度で成膜される。
この蒸着装置1では、往路における実効蒸着量の目標蒸着量に対する差分は、復路における蒸発源の移動速度が、往路における実効蒸着量に基づいた速度に変更されることにより復路蒸着量が調整されて達成される。
このような蒸着装置1は、往復動の復路の移動速度によって復路蒸着量が調整される蒸発源によって、有機EL素子の発光層を形成するホスト材料やドーパント材料を蒸着するように運転することができる。そして、所定の厚さの膜を成膜することが要求される有機EL素子の発光層等を高精度で成膜することができる。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a configuration diagram of a vapor deposition apparatus 1 according to the first embodiment. The vapor deposition apparatus 1 is a vapor deposition apparatus that forms a film by moving an evaporation source that emits vaporized vapor deposition material relative to a base material, while the evaporation source is reciprocated relative to the base material. It is an apparatus that performs vapor deposition in both the return paths.
The amount of vapor deposition material that is actually deposited on the substrate may fluctuate while the evaporation source reciprocates, so that a film with a predetermined thickness to be deposited on the substrate is not formed. There is.
Therefore, in the vapor deposition apparatus 1, the vapor deposition rate of the vapor deposition material is measured at an intermediate position where the reciprocating motion is performed, and the effective vapor deposition amount in the forward path is calculated based on the vapor deposition rate. A film having a predetermined thickness is formed with high accuracy by depositing the difference between the effective deposition amount and the target deposition amount in the reciprocating return path.
In this vapor deposition apparatus 1, the difference between the effective vapor deposition amount in the forward path and the target vapor deposition amount is adjusted by changing the moving speed of the evaporation source in the backward path to a speed based on the effective vapor deposition amount in the forward path. Achieved.
Such a vapor deposition apparatus 1 can be operated so as to deposit a host material or a dopant material for forming a light emitting layer of an organic EL element by an evaporation source whose return vapor deposition amount is adjusted by a moving speed of a reciprocating backward movement. it can. Then, a light emitting layer of an organic EL element required to form a film having a predetermined thickness can be formed with high accuracy.

図1を参照して、蒸着装置1の構成について説明する。
蒸着装置1は、主に、蒸発源10と、蒸着室20と、蒸発源移動手段(30,31,32)と、第1の蒸着速度計測手段41と、第2の蒸着速度計測手段42と、蒸着量制御部50と、を含むように構成される。
With reference to FIG. 1, the structure of the vapor deposition apparatus 1 is demonstrated.
The evaporation apparatus 1 mainly includes an evaporation source 10, an evaporation chamber 20, an evaporation source moving means (30, 31, 32), a first evaporation rate measuring means 41, and a second evaporation rate measuring means 42. And a vapor deposition amount control unit 50.

蒸着装置1は、少なくとも蒸発源10と蒸着材料を付着させる基材5とを収容し、減圧状態で蒸着が行われるように気圧が管理された密閉空間を形成する蒸着室20を備えている。
また、この蒸着室20内で稼働される、蒸発源移動手段(30,31,32)と、第1の蒸着速度計測手段41と、第2の蒸着速度計測手段42の主要部が、共に蒸着室20内に収容された構造を有している。これらの蒸発源移動手段(30)、第1の蒸着速度計測手段41、及び第2の蒸着速度計測手段42には、図1に破線で示されるとおり、信号線を介して蒸着量制御部50が接続されている。
The vapor deposition apparatus 1 includes at least an evaporation source 10 and a base material 5 to which a vapor deposition material is attached, and includes a vapor deposition chamber 20 that forms a sealed space in which the atmospheric pressure is controlled so that vapor deposition is performed in a reduced pressure state.
The main parts of the evaporation source moving means (30, 31, 32), the first evaporation rate measuring means 41, and the second evaporation rate measuring means 42 that are operated in the evaporation chamber 20 are all evaporated. It has a structure accommodated in the chamber 20. These evaporation source moving means (30), first vapor deposition rate measuring means 41, and second vapor deposition rate measuring means 42 have a vapor deposition amount control unit 50 via a signal line as shown by a broken line in FIG. Is connected.

蒸着室20には、真空ポンプ21がバルブ22を介して接続されており、真空ポンプ21が蒸着室20内の空気を吸引することで、減圧状態乃至高真空状態を形成するように構成されている。蒸着室20の外面には、図示しない開口部が設けられると共に、その開口部に開閉自在な扉が備えられており、基材5を蒸着室20内に搬入出できるように構成されている。
また、蒸着室20内には、図示しない開閉自在な遮蔽手段が備えられており、基材5側の上部と蒸発源10側の下部が隔離されることで、蒸着の開始前及び終了後に蒸着材料が基材5へ付着するのを規制できるように構成されている。
A vacuum pump 21 is connected to the vapor deposition chamber 20 via a valve 22, and the vacuum pump 21 sucks air in the vapor deposition chamber 20 to form a reduced pressure state or a high vacuum state. Yes. An opening (not shown) is provided on the outer surface of the vapor deposition chamber 20, and an openable / closable door is provided at the opening, so that the substrate 5 can be carried into and out of the vapor deposition chamber 20.
The vapor deposition chamber 20 is provided with an openable / closable shielding means (not shown). The upper part on the substrate 5 side and the lower part on the evaporation source 10 side are isolated, so that the vapor deposition is performed before and after the vapor deposition is started. The material is configured to be restricted from adhering to the base material 5.

基材固定手段6は、蒸着材料を付着させる基材5を支持して蒸着室20内に固定する部材であり、図1においては、平板状の基材固定手段6が、蒸着室20の室内上方に固設されている。この基材固定手段6には、蒸着が行われる間、基材5が、蒸着材料が付着する蒸着面を下方に向けられて蒸発源10側に露出するように保持される。このとき、基材固定手段6は、基材5と共に、蒸着パターンが形成されたマスクを保持するように構成されていてもよい。また、基材固定手段6には、基材5の温度調節を行うヒータ等の温度調節手段が備えられていてもよい。
本実施形態で蒸着が行われる基材5は、平板状やフィルム状やシート状に形成される枚葉基材又は長尺基材のいずれでもよく、ロール状に巻回され得る可撓性の長尺基材に蒸着を行う場合には、基材固定手段6として、円筒状の搬送ロールを用いてもよい。例えば、図1の手前側に長尺基材の元巻ロールを配置し、長尺基材のロールを図示しない搬送手段によって回動させて、蒸発源10の往復動軌道上に供給する。次に、供給された長尺基材を往復動軌道上で停止させて固定した後、蒸発源10を稼働させて蒸着を行い、その後、搬送手段によりロールを所定量回動させて、長尺基材の蒸着が行われた領域を往復軌道上から搬出してロール状に巻取ると共に、蒸着が未だ行われていない領域を新たに往復軌道上に供給する。このような一連の工程を繰り返し行うことによって、所謂ロールツーロールの形態で蒸着を行うことができる。
The base material fixing means 6 is a member that supports the base material 5 to which the vapor deposition material is adhered and is fixed in the vapor deposition chamber 20. In FIG. It is fixed above. During the vapor deposition, the substrate 5 is held on the substrate fixing means 6 so that the vapor deposition surface on which the vapor deposition material adheres is directed downward and exposed to the evaporation source 10 side. At this time, the base material fixing means 6 may be configured to hold the mask on which the vapor deposition pattern is formed together with the base material 5. The base material fixing means 6 may be provided with temperature adjusting means such as a heater for adjusting the temperature of the base material 5.
The substrate 5 on which vapor deposition is performed in the present embodiment may be either a single-wafer substrate or a long substrate formed in a flat plate shape, a film shape, or a sheet shape, and is a flexible long material that can be wound in a roll shape. When vapor deposition is performed on the base material, a cylindrical transport roll may be used as the base material fixing means 6. For example, an original roll of a long base material is disposed on the near side of FIG. 1, and the long base material roll is rotated by a conveying means (not shown) and supplied onto the reciprocating orbit of the evaporation source 10. Next, after the supplied long base material is stopped and fixed on the reciprocating orbit, the evaporation source 10 is operated to perform vapor deposition, and then the roll is rotated by a predetermined amount by the conveying means. The region where the substrate is vapor-deposited is unloaded from the reciprocating track and wound into a roll, and the region where the vapor deposition is not yet performed is newly supplied onto the reciprocating track. By repeating such a series of steps, vapor deposition can be performed in a so-called roll-to-roll form.

蒸発源10は、蒸着材料を加熱することにより気化させる機構であり、基材固定手段6に保持された基材5の蒸着材料が付着する面に対向するように、基材5からは所定間隔離れた下方に配置されている。
蒸発源10は、蒸着材料の放出口11を有し、加熱手段12と、蒸着材料容器13と、を含むように構成される。
本実施形態における蒸発源10は、所謂ラインソースであり、図1における奥行き方向に所定長さを有する線状の放出口11を有している。この放出口11は、基材5に対向するように蒸着室10の上方に向けて開口しており、放出口11の長さは、基材5の幅(図1における奥行き方向の長さ)と略同じ長さとされている。そのため、蒸発源10が図1の矢印方向に往復動することによって、基材5の蒸着面の全体に蒸着材料が蒸着される。
The evaporation source 10 is a mechanism that vaporizes the deposition material by heating, and is spaced from the substrate 5 at a predetermined interval so as to face the surface of the substrate 5 held by the substrate fixing means 6 to which the deposition material adheres. Disposed at a distance below.
The evaporation source 10 includes a vapor deposition material discharge port 11, and is configured to include a heating unit 12 and a vapor deposition material container 13.
The evaporation source 10 in the present embodiment is a so-called line source, and has a linear discharge port 11 having a predetermined length in the depth direction in FIG. This discharge port 11 is opened upward of the vapor deposition chamber 10 so as to face the base material 5, and the length of the discharge port 11 is the width of the base material 5 (the length in the depth direction in FIG. 1). It is almost the same length. Therefore, when the evaporation source 10 reciprocates in the direction of the arrow in FIG. 1, the evaporation material is evaporated on the entire evaporation surface of the substrate 5.

蒸発源10が備える加熱手段12は、蒸着材料容器13に貯留される蒸着材料の加熱を行い、蒸着材料を気化させるものである。加熱手段12は、蒸着材料容器13の周囲に分散して配置されることによって、蒸着材料容器13に貯留されている蒸着材料が一様に加熱されるように形成されており、図1においては、加熱手段12は、コイル状の電気伝導性部材で形成され、図示しない電源と接続されている。加熱手段12は、気化する蒸着材料の蒸発量が適切な量となるように、所定温度に制御される。
この加熱の方式としては、蒸着材料の物性に応じて高周波誘電加熱、抵抗加熱、誘導加熱、電子線照射等適宜の方式が用いられるが、相対移動する蒸発源に適した高周波誘電加熱、抵抗加熱、高周波誘導加熱による方式が好ましい。誘電体の加熱に用いられる高周波誘電加熱による方式では、蒸着材料を挟むように電極材が配され、電極材間に高周波交流電圧を印加する電源が接続される。また、蒸着材料の融点が比較的低い場合に用いられる抵抗加熱による方式では、タンタルやタングステンやモリブデンやこれらの合金で形成された金属性蒸着材料容器、あるいは蒸着材料の周囲に配された抵抗体に負荷電流を流す電源が接続される。また、導体の加熱に用いられる高周波誘導加熱による方式では、コイル内に蒸着材料が置かれ、コイルに高周波電源が接続される。蒸着材料が誘電体である場合は、蒸着材料に高融点の導体を添加することによって間接的に加熱を行ってもよい。
The heating means 12 provided in the evaporation source 10 heats the vapor deposition material stored in the vapor deposition material container 13 to vaporize the vapor deposition material. The heating means 12 is formed so that the vapor deposition material stored in the vapor deposition material container 13 is uniformly heated by being distributed around the vapor deposition material container 13, and in FIG. The heating means 12 is formed of a coiled electrically conductive member and is connected to a power source (not shown). The heating means 12 is controlled to a predetermined temperature so that the evaporation amount of the vapor deposition material to be vaporized becomes an appropriate amount.
As the heating method, an appropriate method such as high-frequency dielectric heating, resistance heating, induction heating, electron beam irradiation or the like is used depending on the physical properties of the vapor deposition material. A method using high frequency induction heating is preferable. In the method using high frequency dielectric heating used for heating the dielectric, an electrode material is disposed so as to sandwich a vapor deposition material, and a power source for applying a high frequency AC voltage is connected between the electrode materials. In addition, in the resistance heating method used when the melting point of the vapor deposition material is relatively low, a metal vapor deposition material container formed of tantalum, tungsten, molybdenum, or an alloy thereof, or a resistor disposed around the vapor deposition material A power source for supplying a load current to is connected. In the method using high frequency induction heating used for heating the conductor, a vapor deposition material is placed in the coil, and a high frequency power source is connected to the coil. When the vapor deposition material is a dielectric, heating may be performed indirectly by adding a high melting point conductor to the vapor deposition material.

蒸発源10が備える蒸着材料容器13は、基材5に付着させる蒸着材料を貯留する坩堝等の耐熱性を有する容器である。蒸着材料容器13には、容器内で気化した蒸着材料が蒸発源10の外部へ拡散するように容器内から蒸着材料の放出口11を経て蒸着室20内に至る放出流路が接続されている。
蒸着材料容器13の材質は、タンタルやタングステンやモリブデンやこれらの合金、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムや炭化珪素やジルコニア等のセラミック、あるいはグラファイト等から、加熱手段に採用される加熱方式や蒸着材料の物理的性質又は化学的性質に応じて適宜選択される。
The evaporation material container 13 provided in the evaporation source 10 is a heat-resistant container such as a crucible for storing the evaporation material to be attached to the base material 5. The vapor deposition material container 13 is connected to a discharge flow path from the container through the vapor deposition material discharge port 11 to the vapor deposition chamber 20 so that the vapor deposition material vaporized in the container diffuses outside the evaporation source 10. .
The material of the vapor deposition material container 13 is made of tantalum, tungsten, molybdenum, alloys thereof, ceramics such as aluminum oxide, aluminum nitride, silicon carbide, zirconia, graphite, or the like. It is appropriately selected depending on the physical properties or chemical properties.

蒸発源10が備える放出口11は、放出される蒸着材料の放出範囲が一方向に拡大されるように線状に形成された開口を有している。開口の形状としては、細長形状からなる1つの開口に制限されるものではなく、矩形又は円形の複数の開口が直線上に連続的に配列してなるものでもよい。開口を連続的に配列することによって放出口11を形成する場合は、配列方向における膜厚分布が一様になる程度に、開口の配列の間隔を小さくする。
この放出口11は、図1に示されるように、蒸着材料容器13と一体化された筺体の外面に形成されることによって、放出流路をなす筺体内壁を介して蒸着材料容器13と接続されてもよいが、蒸着材料容器13と別体のヘッドに形成されることによって、放出流路をなす配管を介して蒸着材料容器13と接続されてもよい。
The emission port 11 provided in the evaporation source 10 has an opening formed in a linear shape so that the emission range of the emitted vapor deposition material is expanded in one direction. The shape of the opening is not limited to a single elongated opening, and a plurality of rectangular or circular openings may be continuously arranged on a straight line. In the case where the discharge ports 11 are formed by continuously arranging the openings, the interval between the openings is reduced so that the film thickness distribution in the arrangement direction becomes uniform.
As shown in FIG. 1, the discharge port 11 is formed on the outer surface of the housing integrated with the vapor deposition material container 13, so that the discharge port 11 is connected to the vapor deposition material container 13 through the housing wall forming the discharge flow path. However, the vapor deposition material container 13 may be connected to the vapor deposition material container 13 via a pipe forming a discharge flow path by being formed in a separate head from the vapor deposition material container 13.

また、蒸発源10には、気化した蒸着材料の放出量を調節する蒸発量調節手段60が備えられていてもよい。蒸発量調節手段60は、蒸着材料を放出する流路の開放と閉鎖を調節する開閉機構により構成され、図1においては蒸発源10の放出流路に設けられるバルブで構成されているが、蒸発源10の放出口11に備えられるシャッタ等であってもよい。
蒸発量調節手段60の開閉機構には、開度を検出する磁気式又は光学式のエンコーダで構成される図示しない開度検出手段が備えられており、所定の蒸着材料放出量となる開度がフィードバック制御されている。この蒸着装置1においては、蒸発源10が往復動をしている間は、開閉機構の開度は一定に制御される。
Further, the evaporation source 10 may be provided with an evaporation amount adjusting means 60 for adjusting the amount of vaporized vapor deposition material released. The evaporation amount adjusting means 60 is configured by an opening / closing mechanism that adjusts the opening and closing of the flow path for discharging the vapor deposition material. In FIG. 1, the evaporation amount adjusting means 60 is configured by a valve provided in the discharge flow path of the evaporation source 10. It may be a shutter or the like provided in the discharge port 11 of the source 10.
The opening / closing mechanism of the evaporation amount adjusting means 60 is provided with an opening degree detecting means (not shown) composed of a magnetic or optical encoder that detects the opening degree, and the opening degree that provides a predetermined vapor deposition material discharge amount is provided. Feedback controlled. In the vapor deposition apparatus 1, while the evaporation source 10 is reciprocating, the opening degree of the opening / closing mechanism is controlled to be constant.

このような蒸発源10が駆動されると、蒸着材料容器13に貯留された蒸着材料は、加熱手段12によって所定温度まで加熱されて気化し、放出流路を経て、放出口11から蒸着室20の内側の空間に放出されて拡散して、基材5の表面に到達する。   When such an evaporation source 10 is driven, the vapor deposition material stored in the vapor deposition material container 13 is heated to a predetermined temperature by the heating unit 12 to be vaporized, passes through the discharge flow path, and passes from the discharge port 11 to the vapor deposition chamber 20. Is released into the space inside and diffused to reach the surface of the substrate 5.

蒸発源移動手段は、蒸着室20内で蒸発源10を基材5に対して相対移動させる手段である。本実施形態における蒸発源10の移動は、図1の矢印が示すように、放出口11の長手方向(図1における奥行き方向)と垂直な方向においてなされる往復動である。
蒸発源移動手段は、図1において、蒸発源10の往復動を駆動する駆動部30と、蒸発源10の移動を直線状に案内する案内部32と、蒸発源10を保持して案内部32上で往復動を行う可動子31により構成されている。この蒸発源移動手段としては、具体的には、リニアモータ機構や、ボールねじとサーボモータによる機構等が用いられる。
The evaporation source moving means is means for moving the evaporation source 10 relative to the substrate 5 in the vapor deposition chamber 20. The movement of the evaporation source 10 in the present embodiment is a reciprocating motion performed in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the discharge port 11 (the depth direction in FIG. 1), as indicated by the arrow in FIG.
In FIG. 1, the evaporation source moving means includes a drive unit 30 that drives the reciprocation of the evaporation source 10, a guide unit 32 that guides the movement of the evaporation source 10 linearly, and a guide unit 32 that holds the evaporation source 10. It is comprised by the needle | mover 31 which reciprocates above. Specifically, a linear motor mechanism, a mechanism using a ball screw and a servo motor, or the like is used as the evaporation source moving means.

蒸発源移動手段の可動子31は、蒸発源10を、線状の放出口11が基材5の片面に対向する向きに支持し、放出口11の長手方向と垂直な方向、且つ基材5の蒸着面と平行に往復動自在に支持している。
蒸発源移動手段の駆動部30は、図1に破線で示されるとおり、信号線を介して蒸着量制御部50と接続されており、蒸着量制御部50からの制御入力に基づいて、設定された速度で往復動を行うように制御されている。
蒸発源10の往復動は、基材5の一端の直下から他端の直下までを含む区間で行われ、この区間において、放出口11の基材5への投影が、基材5の蒸着面を走査するように稼働されて蒸着が行われる。この蒸発源移動手段(30,31,32)は、基材の一端の直下から他端の直下までの区間においては、蒸発源10が等速で移動するように制御される。
図2に示されるとおり、蒸発源10は、往復動の開始位置P1から移動を開始し、基材5の蒸着面の一端の直下を通過して、蒸着面を走査する間等速で移動する。その後、蒸着面の他端の直下を通過して、往復動の折り返し位置である中間位置P2に移動する。
開始位置P1は、往復動の往路における移動開始位置、且つ往復動の復路における移動終了位置となり、中間位置P2は、往復動の復路における移動開始位置、且つ往復動の往路における移動終了位置となる。開始位置P1と中間位置P2は、通常、蒸着される基材の両外端より外側とされる。
この蒸発源移動手段には、蒸発源10の往復動軌道上の位置を検出する、磁気式又は光学式のエンコーダで構成される図示しない蒸発源位置検出手段が備えられており、蒸発源位置検出手段は、所定の移動速度で可動子31が稼働されるようにフィードバック制御される。
The mover 31 of the evaporation source moving means supports the evaporation source 10 in a direction in which the linear discharge port 11 faces one side of the base material 5, and is a direction perpendicular to the longitudinal direction of the discharge port 11 and the base material 5. It is supported so as to be able to reciprocate in parallel with the vapor deposition surface.
The drive unit 30 of the evaporation source moving means is connected to the vapor deposition amount control unit 50 through a signal line as shown by a broken line in FIG. 1, and is set based on a control input from the vapor deposition amount control unit 50. It is controlled to reciprocate at a high speed.
The reciprocating motion of the evaporation source 10 is performed in a section including from immediately below one end of the substrate 5 to immediately below the other end. In this section, the projection of the discharge port 11 onto the substrate 5 is performed on the deposition surface of the substrate 5. It is operated so as to scan, and vapor deposition is performed. The evaporation source moving means (30, 31, 32) is controlled so that the evaporation source 10 moves at a constant speed in a section from directly below one end of the substrate to immediately below the other end.
As shown in FIG. 2, the evaporation source 10 starts to move from the reciprocating start position P <b> 1, passes just below one end of the vapor deposition surface of the substrate 5, and moves at a constant speed while scanning the vapor deposition surface. . After that, it passes directly under the other end of the vapor deposition surface and moves to an intermediate position P2, which is a reciprocating folding position.
The start position P1 is a movement start position in the reciprocating movement and a movement ending position in the reciprocating movement. The intermediate position P2 is a movement starting position in the reciprocating movement and a movement end position in the reciprocating movement. . The start position P1 and the intermediate position P2 are usually outside the both outer ends of the deposited substrate.
This evaporation source moving means is provided with an evaporation source position detection means (not shown) composed of a magnetic or optical encoder that detects the position of the evaporation source 10 on the reciprocating orbit. The means is feedback-controlled so that the mover 31 is operated at a predetermined moving speed.

蒸着速度計測手段は、蒸発源10から放出された蒸着材料が基材5に蒸着する速度を計測する手段である。
本実施形態では、蒸着速度計測手段は、蒸発源10の往復動の開始位置P1における蒸着材料の蒸着速度を計測する第1の蒸着速度計測手段41と、往復動の中間位置P2における蒸着材料の蒸着速度を計測する第2の蒸着速度計測手段42とから構成される。
蒸着速度計測手段41,42は、蒸着材料が単位時間当たりに基材5に付着すると見込まれる量を測定することにより、蒸着材料の蒸着速度(所謂蒸着レート)を間接的に計測する計測器である。具体的には、水晶振動子等を備えた非接触式の膜厚計が用いられる。
これらの蒸着速度計測手段は、蒸発源10の往復動の開始位置P1と中間位置P2のそれぞれにおいて、基材近傍であって、蒸発源10に対する距離が基材と同様の距離となるように離間した位置に配置されている。
本実施形態では線状蒸発源を用いるため、蒸発源10の放出口11の長手方向(図1における奥行き方向)に沿った蒸着速度が監視されていることが好ましい。そのため、第1の蒸着速度計測手段41と、第2の蒸着速度計測手段42とは、蒸発源10の放出口11の長手方向に沿ってそれぞれ複数体が備えられていてもよい。
また、蒸着速度計測手段41,42は、蒸着材料の基材5への付着を妨げない位置に配置され、各計測手段の測定子に対する蒸着材料の入射方向が、蒸発源10の往復動の開始位置P1と中間位置P2のそれぞれに限定されるように必要に応じて防着板で仕切られる。あるいは、蒸着速度計測手段に蒸着材料が入射する時期を管理できるように、測定子の開閉を制御するシャッタが備えられる。
これらの第1の蒸着速度計測手段41及び第2の蒸着速度計測手段42は、図1に破線で示されるとおり、信号線を介して蒸着量制御部50と接続されている。
The vapor deposition rate measuring unit is a unit that measures the rate at which the vapor deposition material released from the evaporation source 10 is deposited on the substrate 5.
In the present embodiment, the vapor deposition rate measuring unit includes a first vapor deposition rate measuring unit 41 that measures the vapor deposition rate of the vapor deposition material at the reciprocating start position P1 of the evaporation source 10, and a vapor deposition material at the reciprocating intermediate position P2. It is comprised from the 2nd vapor deposition rate measurement means 42 which measures a vapor deposition rate.
The vapor deposition rate measuring means 41 and 42 are measuring instruments that indirectly measure the vapor deposition rate (so-called vapor deposition rate) of the vapor deposition material by measuring the amount of vapor deposition material expected to adhere to the substrate 5 per unit time. is there. Specifically, a non-contact type film thickness meter provided with a crystal resonator or the like is used.
These vapor deposition rate measuring means are located in the vicinity of the base material at the start position P1 and the intermediate position P2 of the reciprocation of the evaporation source 10 so that the distance to the evaporation source 10 is the same distance as the base material. It is arranged at the position.
In the present embodiment, since a linear evaporation source is used, it is preferable that the deposition rate along the longitudinal direction (depth direction in FIG. 1) of the discharge port 11 of the evaporation source 10 is monitored. Therefore, the first vapor deposition rate measuring unit 41 and the second vapor deposition rate measuring unit 42 may each include a plurality of bodies along the longitudinal direction of the discharge port 11 of the evaporation source 10.
Further, the vapor deposition rate measuring means 41 and 42 are arranged at positions that do not prevent the deposition material from adhering to the base material 5, and the incident direction of the vapor deposition material with respect to the measuring element of each measuring means is the start of reciprocation of the evaporation source 10. It is partitioned by an adhesion-preventing plate as necessary so as to be limited to each of the position P1 and the intermediate position P2. Alternatively, a shutter for controlling the opening / closing of the measuring element is provided so that the time when the vapor deposition material enters the vapor deposition rate measuring means can be managed.
The first vapor deposition rate measuring unit 41 and the second vapor deposition rate measuring unit 42 are connected to the vapor deposition amount control unit 50 through a signal line as indicated by a broken line in FIG.

蒸着量制御部50は、蒸着速度計測手段が計測する蒸着速度と、蒸発源移動手段による往復動の往路移動速度に基づいて、蒸発源移動手段による往復動の復路移動速度を調整する制御装置である。また、蒸着量制御部50に接続される操作部から入力される設定閾値に基づいて、蒸発源の往復動に伴う蒸着の継続と終了を制御している。
蒸着量制御部50は、演算回路、入出力回路、フィルタ、I/F、A/D及びD/A変換回路等からなる蒸発源移動手段の移動速度の目標値を生成する目標速度生成系と蒸発源移動手段のフィードバック制御を行う蒸発源移動手段制御系とを備えている。
目標速度生成系は、初期値の入力や蒸着速度計測手段が出力する計測信号を受け付け、蒸着速度や移動速度や蒸着量の演算を行い、生成した移動速度の目標値を蒸発源移動手段制御系に出力するように構成されている。
蒸発源移動手段制御系は、蒸着量制御部50に接続される操作部から入力される目標値や目標速度生成系が生成する目標値の入力を受け付け、蒸発源移動手段が備える蒸発源位置検出手段が出力する位置計測信号をフィードバックしてPID演算等の制御演算を行い、制御信号を蒸発源移動手段に出力するように構成されている。
The vapor deposition amount controller 50 is a control device that adjusts the reciprocating movement speed of the reciprocating movement by the evaporation source moving means based on the vapor deposition speed measured by the vapor deposition speed measuring means and the reciprocating movement speed of the reciprocating movement by the evaporation source moving means. is there. Further, the continuation and termination of the vapor deposition accompanying the reciprocation of the evaporation source are controlled based on the set threshold value input from the operation unit connected to the vapor deposition amount control unit 50.
The vapor deposition amount control unit 50 includes a target speed generation system that generates a target value of the movement speed of the evaporation source moving means including an arithmetic circuit, an input / output circuit, a filter, an I / F, an A / D, a D / A conversion circuit, and the like. An evaporation source moving means control system for performing feedback control of the evaporation source moving means.
The target speed generation system receives input of initial values and measurement signals output from the vapor deposition speed measuring means, calculates the vapor deposition speed, movement speed, and vapor deposition amount, and sets the generated target value of the movement speed to the evaporation source moving means control system. It is configured to output to.
The evaporation source moving means control system accepts input of a target value input from the operation unit connected to the vapor deposition amount control unit 50 or a target value generated by the target speed generation system, and detects an evaporation source position provided in the evaporation source moving means. The position measurement signal output from the means is fed back to perform control calculation such as PID calculation, and the control signal is output to the evaporation source moving means.

次に、第1の実施形態に係る蒸着装置1の動作と蒸着方法について説明する。   Next, operation | movement and the vapor deposition method of the vapor deposition apparatus 1 which concern on 1st Embodiment are demonstrated.

蒸着装置1には、予め、蒸着される基材5が、蒸着室20の外面にある開口部を通じて、蒸着室20内に搬入される。そして、基材5は、蒸着室20の上方で基材固定手段6により、蒸着面が蒸着室20の下方にある蒸発源10に向けて保持され、必要に応じて温度調節される。このとき、蒸着室20は、真空ポンプ21が稼働されることにより高真空状態とされる。
また、蒸発源10の蒸着材料容器13には、基材5に蒸着される蒸着材料が貯留されており、この蒸着材料の物性情報、例えば密度情報は、蒸着速度計測手段に記憶されている。
そして、蒸着速度計測手段、あるいは蒸着量制御部50には、蒸着装置の校正運転において取得される成膜プロファイルから算出される補正係数が、蒸着速度計測手段の計測値を校正する設定情報として記憶されている。
In the vapor deposition apparatus 1, the base material 5 to be vapor-deposited is carried into the vapor deposition chamber 20 through an opening on the outer surface of the vapor deposition chamber 20 in advance. And the base material 5 is hold | maintained toward the evaporation source 10 which has a vapor deposition surface below the vapor deposition chamber 20 by the base material fixing means 6 above the vapor deposition chamber 20, and is temperature-controlled as needed. At this time, the vapor deposition chamber 20 is brought into a high vacuum state by operating the vacuum pump 21.
The vapor deposition material container 13 of the evaporation source 10 stores a vapor deposition material deposited on the base material 5, and physical property information of this vapor deposition material, for example, density information, is stored in the vapor deposition rate measuring means.
In the vapor deposition rate measuring unit or the vapor deposition amount control unit 50, the correction coefficient calculated from the film forming profile acquired in the calibration operation of the vapor deposition apparatus is stored as setting information for calibrating the measurement value of the vapor deposition rate measuring unit. Has been.

校正運転は、基材5への蒸着を行う通常運転の事前に行われる運転であり、通常運転と同様の条件で試料基材に対する蒸着が行われ、試料基材に成膜された膜厚が実測されることによって、成膜プロファイルが取得される。
蒸発源移動速度(V)は、基材5に成膜される膜厚に相当する蒸着量(D)と、蒸着速度計測手段が計測する蒸着速度(R)とを用いて次の式1のように表わされる。
D=α*R/V・・・(式1)
(式中、αは、補正係数を表す。)
そこで、校正運転において、所定の蒸発源移動速度(V)及び蒸着速度(R)の下で、試料基材に対する蒸着を行い、試料基材に成膜された膜厚を、例えば触針式の膜厚計や光学式の膜厚計を用いて実測することによって、蒸着量(D)の値が取得される。そして、得られた蒸着量(D)と、蒸発源移動速度(V)、蒸着速度(R)の値から、式1に基づいて補正係数αが算出される。なお、以降の説明では、蒸着速度計測手段の計測値は補正係数により校正されていない値とする。
The calibration operation is an operation that is performed in advance of the normal operation for performing vapor deposition on the base material 5, and vapor deposition is performed on the sample base material under the same conditions as the normal operation, and the film thickness formed on the sample base material is The film formation profile is acquired by actual measurement.
The evaporation source moving speed (V) is expressed by the following equation 1 using the vapor deposition amount (D) corresponding to the film thickness formed on the substrate 5 and the vapor deposition speed (R) measured by the vapor deposition speed measuring means. It is expressed as follows.
D = α * R / V (Formula 1)
(In the formula, α represents a correction coefficient.)
Therefore, in the calibration operation, vapor deposition is performed on the sample base material at a predetermined evaporation source moving speed (V) and vapor deposition speed (R), and the film thickness formed on the sample base material is set to, for example, a stylus type By actually measuring using a film thickness meter or an optical film thickness meter, the value of the deposition amount (D) is acquired. Then, a correction coefficient α is calculated based on Equation 1 from the obtained deposition amount (D), evaporation source moving speed (V), and deposition rate (R). In the following description, the measured value of the vapor deposition rate measuring means is a value that is not calibrated by the correction coefficient.

通常運転を開始するにあたっては、まず、蒸着装置1によって基材5に蒸着しようとする蒸着量(目標蒸着量(D))と、蒸発源の往復動の往路において基材5に成膜しようとする目標往路蒸着量(D10)が設定される。なお、これらの蒸着量の値は、基材5に成膜される膜厚に相当する値を表している。
本実施形態では、1回の往復動における往路と復路の両方で蒸着を行うため、蒸発源の往復動の往路において基材5に蒸着される往路蒸着量(D)と、蒸発源の往復動の復路において基材5に蒸着される復路蒸着量(D)とを合算した値が、目標蒸着量(D)となる。そのため、目標往路蒸着量(D10)としては、1回の往復動において成膜するべき目標蒸着量(D)と等しい値や、往路と復路で等分された成膜が行われるように目標蒸着量(D)の50%程度の値や、蒸着速度の変動に対する微調整が容易となるように、目標蒸着量(D)の60〜90%程度の値が設定される。
目標往路蒸着量(D10)が設定されると、通常運転における、蒸発源移動速度(V)の初期値となる往路移動速度(V)と、蒸着速度(R)の初期値となる往路蒸着速度(R10)の目標値が、次の式2で表わされる関係を満たすように設定される。
10=α*R10/V・・・(式2)
設定される往路移動速度(V)及び往路蒸着速度(R10)の目標値としては、成膜の効率、装置の性能等が加味されて、適宜の値が選択される。
In starting the normal operation, first, the deposition amount to be deposited on the substrate 5 by the deposition apparatus 1 (target deposition amount (D d )) and the deposition on the substrate 5 in the reciprocation of the evaporation source are to be formed. A target outbound vapor deposition amount (D 10 ) is set. In addition, the value of these vapor deposition amounts represents the value equivalent to the film thickness formed into the base material 5. FIG.
In the present embodiment, since vapor deposition is performed in both the forward path and the return path in one reciprocation, the forward deposition amount (D 1 ) deposited on the substrate 5 in the reciprocation of the evaporation source and the reciprocation of the evaporation source. A value obtained by adding up the return deposition amount (D 2 ) deposited on the base material 5 in the dynamic return path is the target deposition amount (D d ). Therefore, as the target forward deposition amount (D 10 ), a value equal to the target deposition amount (D d ) to be deposited in one reciprocating motion, or film deposition equally divided between the forward path and the return path is performed. target deposition amount and a value of about 50% (D d), so that fine adjustment is easily to changes in deposition rate, a value of about 60% to 90% of the target deposition amount (D d) is set.
When the target outbound vapor deposition amount (D 10 ) is set, the outbound path moving speed (V 1 ) that is the initial value of the evaporation source moving speed (V) and the outbound path that is the initial value of the deposition speed (R) in normal operation. The target value of the deposition rate (R 10 ) is set so as to satisfy the relationship represented by the following formula 2.
D 10 = α * R 10 / V 1 (Formula 2)
As target values for the forward travel speed (V 1 ) and the forward deposition rate (R 10 ) to be set, appropriate values are selected in consideration of film formation efficiency, apparatus performance, and the like.

このように通常運転における、目標蒸着量(D)、目標往路蒸着量(D10)、往路移動速度(V)、往路蒸着速度(R10)の目標値が設定されると、蒸着装置1の通常運転が開始される。はじめに、蒸発源10が備える加熱手段12が作動され、蒸着材料容器13に貯留されている蒸着材料が加熱される。加熱された蒸着材料は、次第に気化し、気化した蒸着材料が放出口11から蒸着室20内に放出される。 Thus, when the target values of the target vapor deposition amount (D d ), the target forward vapor deposition amount (D 10 ), the forward movement speed (V 1 ), and the forward vapor deposition rate (R 10 ) are set in the normal operation, the vapor deposition apparatus. 1 normal operation is started. First, the heating means 12 included in the evaporation source 10 is operated, and the vapor deposition material stored in the vapor deposition material container 13 is heated. The heated vapor deposition material is gradually vaporized, and the vaporized vapor deposition material is discharged from the discharge port 11 into the vapor deposition chamber 20.

次に、蒸発源10から放出されている蒸着材料は、第1の蒸着速度計測手段41により、往復動の開始位置P1における蒸着材料の蒸着速度を計測される。
図2は、第1の実施形態に係る蒸着装置の動作を示す図である。
図2(a)に示されるように、運転開始時には、蒸発源10は、第1の蒸着速度計測手段41の下方の開始位置P1に停止しており、蒸着室20内に放出された気化した蒸着材料は、第1の蒸着速度計測手段41の測定子に入射して蒸着速度が計測され、第1の蒸着速度計測手段41が出力する蒸着速度の計測信号は、蒸着量制御部50に入力される。
ここで計測される蒸発源10の往復動の開始位置P1における蒸着材料の蒸着速度(開始位置蒸着速度(R))は、基材5に単位時間当たり成膜される見込みの膜厚の値を示している。この開始位置蒸着速度(R)は、事前に設定された往路蒸着速度(R10)に一致するように、開始位置P1において加熱手段12の出力により調節される。
その後、往路蒸着速度(R10)が目標値に達すると、基材5を蒸発源10から隔離している遮蔽手段が開放され、気化した蒸着材料の基材5への放出が開始される。
Next, the vapor deposition material discharged from the evaporation source 10 is measured by the first vapor deposition rate measuring means 41 for the vapor deposition rate of the vapor deposition material at the reciprocating start position P1.
FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of the vapor deposition apparatus according to the first embodiment.
As shown in FIG. 2A, at the start of operation, the evaporation source 10 is stopped at the start position P <b> 1 below the first vapor deposition rate measuring means 41, and vaporized released into the vapor deposition chamber 20. The vapor deposition material is incident on the probe of the first vapor deposition rate measuring means 41 to measure the vapor deposition rate, and the vapor deposition rate measurement signal output from the first vapor deposition rate measuring unit 41 is input to the vapor deposition amount control unit 50. Is done.
The vapor deposition rate (start position vapor deposition rate (R 1 )) of the vapor deposition material at the start position P1 of the reciprocating motion of the evaporation source 10 measured here is a value of a film thickness expected to be deposited on the substrate 5 per unit time. Is shown. This start position vapor deposition rate (R 1 ) is adjusted by the output of the heating means 12 at the start position P 1 so as to coincide with a preset forward vapor deposition rate (R 10 ).
Thereafter, when the forward vapor deposition rate (R 10 ) reaches the target value, the shielding means that isolates the base material 5 from the evaporation source 10 is opened, and the vaporized vapor deposition material starts to be released to the base material 5.

次に、蒸発源移動手段が駆動されることにより、蒸発源10の往復動の往路の移動が開始され、蒸発源10を往復動の中間位置P2まで移動させる間に、基材5に蒸着材料を付着させて成膜が行われる。
蒸発源移動手段の駆動部30が作動すると、図2(a)に示されるように、可動子31に支持された蒸発源10が、設定された往路移動速度(V)となるように、案内部32に沿って往復動の中間位置P2の方向に移動を開始する。
そして、可動子31に支持される蒸発源10は、開始位置P1から基材5の一端の直下を通過するまでに、往路移動速度(V)が目標値に略達する等速となり、基材5の一端の直下から他端の直下までの区間で基材5の蒸着面を走査して基材5に対して蒸着を行う。
その後、蒸発源10は基材5の直下を通過して往復動の折り返し位置である中間位置P2に到達する。
Next, when the evaporation source moving means is driven, the forward movement of the reciprocating motion of the evaporation source 10 is started, and while the evaporation source 10 is moved to the intermediate position P2 of the reciprocating motion, the vapor deposition material is applied to the substrate 5. Is deposited.
When the drive unit 30 of the evaporation source moving means is operated, as shown in FIG. 2A, the evaporation source 10 supported by the movable element 31 has a set forward movement speed (V 1 ). The movement is started along the guide portion 32 in the direction of the reciprocating intermediate position P2.
Then, the evaporation source 10 supported by the movable element 31 has a constant speed at which the forward movement speed (V 1 ) substantially reaches the target value by the time it passes from the start position P1 to a position immediately below one end of the base material 5. 5, the deposition surface of the base material 5 is scanned in the section from directly under one end to directly under the other end to perform deposition on the base material 5.
Thereafter, the evaporation source 10 passes just below the base material 5 and reaches an intermediate position P2 which is a reciprocating folding position.

次に、蒸発源10から放出されている蒸着材料は、第2の蒸着速度計測手段42により、往復動の中間位置P2における蒸着材料の蒸着速度を計測される。
図2(b)に示されるように、蒸発源10が、第2の蒸着速度計測手段42の下方の中間位置P2に到達すると、蒸発源10から放出された蒸着材料は、第2の蒸着速度計測手段42の測定子に入射して蒸着速度が計測され、第2の蒸着速度計測手段42が出力する蒸着速度の計測信号は、蒸着量制御部50に入力される。
ここで計測される蒸発源10の往復動の中間位置P2における蒸着材料の蒸着速度(中間位置蒸着速度(R))は、通常、蒸着量が変動して開始位置蒸着速度(R)とは異なる値となる。一般には、中間位置蒸着速度(R)の値が、開始位置蒸着速度(R)の値を下回る傾向にある。
Next, the vapor deposition material discharged from the evaporation source 10 is measured by the second vapor deposition rate measuring means 42 for the vapor deposition rate of the vapor deposition material at the reciprocating intermediate position P2.
As shown in FIG. 2 (b), when the evaporation source 10 reaches the intermediate position P2 below the second evaporation rate measuring means 42, the evaporation material released from the evaporation source 10 becomes the second evaporation rate. The vapor deposition rate is measured by entering the probe of the measuring unit 42, and the vapor deposition rate measurement signal output from the second vapor deposition rate measuring unit 42 is input to the vapor deposition amount control unit 50.
The vapor deposition rate (intermediate position vapor deposition rate (R 2 )) of the vapor deposition material at the intermediate position P2 of the reciprocating movement of the evaporation source 10 measured here is normally the start position vapor deposition rate (R 1 ) due to the fluctuation of the vapor deposition amount. Have different values. In general, the value of the intermediate position deposition rate (R 2 ) tends to be lower than the value of the start position deposition rate (R 1 ).

次に、第1の蒸着速度計測手段41が計測した開始位置蒸着速度、第2の蒸着速度計測手段42が計測した中間位置蒸着速度、及び蒸発源移動手段による往復動の往路移動速度に基づいて、蒸発源10による復路蒸着量が、往路蒸着量と合算して目標蒸着量に一致する蒸着量となるように蒸発源移動手段による往復動の復路移動速度が調整される。
蒸発源10は、往復動の往路においては、所定の目標値に制御された往路移動速度(V)で、開始位置蒸着速度(R)と等しい一定の蒸着速度(往路蒸着速度(R10))の蒸着を行うと仮定されて、事前に設定された目標往路蒸着量(D10)を達成するように運転されている。
しかしながら、往復動の中間位置P2において計測される蒸着材料の蒸着速度(中間位置蒸着速度(R))は、蒸着量が変動して開始位置蒸着速度(R)とは異なる値となっている。
Next, based on the starting position deposition rate measured by the first deposition rate measuring means 41, the intermediate position deposition rate measured by the second deposition rate measuring means 42, and the forward movement speed of the reciprocating movement by the evaporation source moving means. The return path moving speed of the reciprocating motion by the evaporation source moving means is adjusted so that the return deposition amount by the evaporation source 10 is added to the outbound deposition amount to coincide with the target deposition amount.
The evaporation source 10 has a constant deposition rate (outward deposition rate (R 10 ) equal to the start position deposition rate (R 1 ) at the forward travel speed (V 1 ) controlled to a predetermined target value in the reciprocating path. )), And is operated to achieve a preset target forward deposition amount (D 10 ).
However, the vapor deposition rate of the vapor deposition material (intermediate position vapor deposition rate (R 2 )) measured at the reciprocating intermediate position P2 is different from the start position vapor deposition rate (R 1 ) due to fluctuations in the vapor deposition amount. Yes.

そのため、蒸着速度の計測信号の入力を受け付けた蒸着量制御部50は、第2の蒸着速度計測手段42により計測された中間位置蒸着速度(R)の値を用いて、基材5に成膜された往路蒸着量(D)の実効値を算出する。
蒸発源10の往路移動速度(V)を用いると、往路蒸着量(D)の実効値は次の式3で求められる。
=α*E(R)/V・・・(式3)
(式中、E(R)は、計測された蒸着速度(R,R)の平均を表す。)
Therefore, the vapor deposition amount control unit 50 that has received the input of the vapor deposition rate measurement signal uses the value of the intermediate position vapor deposition rate (R 2 ) measured by the second vapor deposition rate measuring means 42 to form the substrate 5. The effective value of the amount of outward deposition (D 1 ) formed is calculated.
When the forward movement speed (V 1 ) of the evaporation source 10 is used, the effective value of the forward vapor deposition amount (D 1 ) can be obtained by the following Equation 3.
D 1 = α * E (R 2 ) / V 1 (Equation 3)
(In the formula, E (R 2 ) represents the average of the measured deposition rates (R 2 , R 1 ).)

そこで、蒸着量制御部50は、第2の蒸着速度計測手段42により計測された中間位置蒸着速度(R)が、蒸発源10の往復動の復路において一定であるという仮定の下で、目標蒸着量(D)と往路蒸着量(D)の実効値の差分に相当する目標復路蒸着量(D20)を達成するための復路移動速度(V)の目標値を生成する。
目標復路蒸着量(D20)を用いると、復路移動速度(V)は次の式4で示される。
=α*R/D20=D/(D−D)*V・・・(式4)
蒸着量制御部50は、このような往路移動速度(V)と復路移動速度(V)の関係に基づいて、復路移動速度(V)の目標値を生成すると、蒸発源移動手段に制御信号を出力する。
Therefore, the vapor deposition amount control unit 50 assumes that the intermediate position vapor deposition rate (R 2 ) measured by the second vapor deposition rate measuring unit 42 is constant in the return path of the reciprocation of the evaporation source 10. A target value of the return movement speed (V 2 ) for achieving the target return deposition amount (D 20 ) corresponding to the difference between the effective values of the deposition amount (D d ) and the forward deposition amount (D 1 ) is generated.
When the target return deposition amount (D 20 ) is used, the return travel speed (V 2 ) is expressed by the following equation 4.
V 2 = α * R 2 / D 20 = D 1 / (D d −D 1 ) * V 1 (Formula 4)
When the deposition amount control unit 50 generates the target value of the backward movement speed (V 2 ) based on the relationship between the forward movement speed (V 1 ) and the backward movement speed (V 2 ), the deposition amount control unit 50 Output a control signal.

次に、蒸発源移動手段が反対方向に稼働されることにより、蒸発源10の往復動の復路の移動が開始され、調整された復路移動速度で蒸発源を往復動の開始位置P1まで移動させる間に、基材5に蒸着材料を付着させて再度成膜が行われる。
制御信号を受け付けた蒸発源移動手段の駆動部30が作動すると、可動子31に支持された蒸発源10が、蒸着量制御部50が目標値として設定した復路移動速度(V)で、案内部32に沿って往復動の開始位置P1の方向に移動を開始する。
蒸発源10は、中間位置P2から基材5の一端の直下を通過するまでに、復路移動速度(V)が目標値に略達する等速となり、基材5の一端の直下から他端の直下までの区間で基材5の蒸着面を走査して基材5に対して再度蒸着を行う。
そして、図2(c)に示されるように、蒸発源10は、基材5の直下を通過し、往復動の開始位置P1に戻る。
このように、基材5に対して蒸発源10が往復動することによって、往路及び復路の両方において蒸着が行われると、基材5への蒸着が終了される。蒸着室20内に備えられる遮蔽手段が閉塞されることにより基材5への蒸着材料の付着が規制され、蒸着された基材5は搬出される。
Next, when the evaporation source moving means is operated in the opposite direction, the return path of the reciprocating movement of the evaporation source 10 is started, and the evaporation source is moved to the reciprocating start position P1 at the adjusted return path moving speed. In the meantime, the deposition material is adhered to the substrate 5 and film formation is performed again.
When the drive unit 30 of the evaporation source moving means that has received the control signal is activated, the evaporation source 10 supported by the movable element 31 is guided at the backward movement speed (V 2 ) set as the target value by the vapor deposition amount control unit 50. The movement is started along the portion 32 in the direction of the reciprocating start position P1.
The evaporation source 10 reaches a constant speed at which the return path moving speed (V 2 ) substantially reaches the target value by passing from the intermediate position P2 to just below one end of the base material 5, and from the position immediately below one end of the base material 5 to the other end. The vapor deposition surface of the base material 5 is scanned in the section up to immediately below, and vapor deposition is performed again on the base material 5.
Then, as shown in FIG. 2C, the evaporation source 10 passes directly under the base material 5 and returns to the reciprocating start position P1.
As described above, when the evaporation source 10 is reciprocated with respect to the base material 5 to perform the vapor deposition in both the forward path and the backward path, the vapor deposition on the base material 5 is completed. When the shielding means provided in the vapor deposition chamber 20 is closed, the adhesion of the vapor deposition material to the substrate 5 is regulated, and the vapor deposited substrate 5 is carried out.

あるいは、蒸発源10が開始位置P1に戻ることによって1回の往復動が終了した段階で、必要に応じて再度の往復動を行うように運転することができる。
このような運転では、往復動の開始位置P1では、再び、第1の蒸着速度計測手段41により、往復動の開始位置P1における蒸着材料の蒸着速度が計測される。
蒸発源10は、往復動の復路においては、所定の目標値に制御された復路移動速度(V)で、中間位置蒸着速度(R)と等しい一定の蒸着速度の蒸着を行うと仮定されて、事前に設定された目標復路蒸着量(D20)を達成するように運転されている。
しかしながら、往路においてと同様、往復動の開始位置P1において再び計測される蒸着材料の蒸着速度(開始位置蒸着速度(R1n))は、蒸着量が変動して中間位置蒸着速度(R)とは異なる値となる。一般には、開始位置蒸着速度(R1n)の値が、中間位置蒸着速度(R)の値を下回る傾向にある。
Alternatively, when the evaporation source 10 returns to the start position P1, one reciprocation is completed, and the operation can be performed so that the reciprocation is performed again as necessary.
In such an operation, at the reciprocation start position P1, the vapor deposition rate of the vapor deposition material at the reciprocation start position P1 is again measured by the first vapor deposition rate measuring means 41.
It is assumed that the evaporation source 10 performs vapor deposition at a constant vapor deposition rate equal to the intermediate position vapor deposition rate (R 2 ) at the backward movement speed (V 2 ) controlled to a predetermined target value in the reciprocating return path. Thus, the system is operated so as to achieve a preset target return deposition amount (D 20 ).
However, as in the forward path, the deposition rate of the deposition material (start position deposition rate (R 1n )) measured again at the start position P1 of the reciprocating motion is different from the intermediate position deposition rate (R 2 ) as the deposition amount varies. Have different values. In general, the value of the start position deposition rate (R 1n ) tends to be lower than the value of the intermediate position deposition rate (R 2 ).

そこで、蒸着速度の計測信号の入力を受け付けた蒸着量制御部50は、再び入力された第1の蒸着速度計測手段41からの蒸着速度の計測値である開始位置蒸着速度(R1n)の値を用いて、基材5に成膜された復路蒸着量(D)の実効値を算出する。
蒸発源10の復路移動速度(V)を用いると、復路蒸着量(D)の実効値は次の式5で示される。
=α*E(R1n)/V・・・(式5)
(式中、E(R1n)は、計測された蒸着速度(R1n,R)の平均を表す。)
Therefore, the vapor deposition amount control unit 50 that has received the input of the vapor deposition rate measurement signal again receives the value of the start position vapor deposition rate (R 1n ) that is the measured value of the vapor deposition rate from the first vapor deposition rate measuring means 41. Is used to calculate the effective value of the return vapor deposition amount (D 2 ) deposited on the substrate 5.
When the return path moving speed (V 2 ) of the evaporation source 10 is used, the effective value of the return path deposition amount (D 2 ) is expressed by the following formula 5.
D 2 = α * E (R 1n ) / V 2 (Formula 5)
(In the formula, E (R 1n ) represents the average of the measured deposition rates (R 1n , R 2 ).)

そして、蒸着量制御部50は、算出される復路蒸着量(D)の実効値と往路蒸着量(D)の実効値とを合算した値と、基材5に蒸着しようとする目標蒸着量(D)との蒸着量差分(Ddn)を算出する。 Then, the vapor deposition amount control unit 50 adds the effective value of the calculated return vapor deposition amount (D 2 ) and the effective value of the forward vapor deposition amount (D 1 ), and the target vapor deposition to be deposited on the substrate 5. The vapor deposition amount difference (D dn ) from the amount (D d ) is calculated.

蒸着量制御部50は、この蒸着量差分(Ddn)が、所定閾値未満であるか否かを判断する。この閾値は、例えば、蒸着量制御部50に接続される操作部を介して設定される。 The vapor deposition amount control unit 50 determines whether or not the vapor deposition amount difference (D dn ) is less than a predetermined threshold value. This threshold value is set, for example, via an operation unit connected to the deposition amount control unit 50.

蒸着量差分(Ddn)が所定の閾値未満である場合には、成膜しようとする所定の厚さの膜が成膜されたとして、基材5への蒸着が終了される。蒸着室20内に備えられる遮蔽手段が閉塞されることにより基材5への蒸着材料の付着が規制され、蒸着された基材5は搬出される。 When the deposition amount difference (D dn ) is less than the predetermined threshold value, the deposition on the base material 5 is terminated assuming that a film having a predetermined thickness to be formed is formed. When the shielding means provided in the vapor deposition chamber 20 is closed, the adhesion of the vapor deposition material to the substrate 5 is regulated, and the vapor deposited substrate 5 is carried out.

蒸着量差分(Ddn)が所定の閾値以上である場合には、蒸発源10が再び基材5に対して往復動されることにより蒸着が継続される。 When the vapor deposition amount difference (D dn ) is equal to or greater than a predetermined threshold, vapor deposition is continued by the reciprocating movement of the evaporation source 10 with respect to the substrate 5 again.

再度行われる往復動の往路移動速度(V1n)は、蒸発源の再度の往復動による基材5への蒸着量が蒸着量差分(Ddn)に相当する値となるように、初回の往復動と同様の方法で設定される。再度行われる往復動の往路蒸着量(D1n)と復路蒸着量(D2n)とを合算した値が、蒸着量差分(Ddn)となる。
そのため、往路において基材5に成膜するべき目標往路蒸着量(D10n)としては、再度の往復動において成膜するべき蒸着量差分(Ddn)と等しい値や、往路と復路で等分された成膜が行われるように蒸着量差分(Ddn)の50%程度の値や、蒸着レートの変動による誤差が低減されるように、蒸着量差分(Ddn)の60〜90%程度の値となる量が再度設定される。
The forward travel speed (V 1n ) of the reciprocating motion performed again is the first reciprocating so that the deposition amount on the substrate 5 by the reciprocating motion of the evaporation source becomes a value corresponding to the deposition amount difference (D dn ). It is set in the same way as the movement. The sum of the reciprocating forward deposition amount (D 1n ) and the return deposition amount (D 2n ) is the deposition amount difference (D dn ).
Therefore, the target outbound vapor deposition amount (D 10n ) to be deposited on the substrate 5 in the outbound path is a value equal to the deposition amount difference (D dn ) to be deposited in the reciprocating motion, or equally divided between the outbound path and the return path. About 50% of the deposition amount difference (D dn ) so that the deposited film is formed, and about 60 to 90% of the deposition amount difference (D dn ) so as to reduce errors due to fluctuations in the deposition rate. The amount that becomes the value of is set again.

そこで、蒸着量制御部50は、第1の蒸着速度計測手段41により計測された開始位置蒸着速度(R1n)が、再度行われる蒸発源10の往復動の往路において一定であるという仮定の下で、目標往路蒸着量(D10n)を達成するための往路移動速度(V1n)の目標値を再度生成する。
目標往路蒸着量(D10n)を用いると、往路移動速度(V1n)は次の式6で示される。
1n=α*R1n/D10n・・・(式6)
Therefore, the vapor deposition amount control unit 50 assumes that the start position vapor deposition rate (R 1n ) measured by the first vapor deposition rate measuring means 41 is constant in the reciprocation of the evaporation source 10 that is performed again. Then, the target value of the forward travel speed (V 1n ) for achieving the target forward deposition amount (D 10n ) is generated again.
When the target outbound vapor deposition amount (D 10n ) is used, the outbound travel speed (V 1n ) is expressed by the following formula 6.
V 1n = α * R 1n / D 10n (Expression 6)

蒸着量制御部50は、再度行われる往復動について、このような目標往路蒸着量(D10n)と開始位置蒸着速度(R1n)の関係に基づいて、往路移動速度(V1n)の目標値を生成すると、蒸発源移動手段に制御信号を出力する。 The vapor deposition amount control unit 50 sets the target value of the forward movement speed (V 1n ) based on the relationship between the target forward vapor deposition amount (D 10n ) and the start position vapor deposition rate (R 1n ) for the reciprocating motion performed again. Is generated, a control signal is output to the evaporation source moving means.

その後、初回の往復動と同様に蒸発源移動手段が駆動されることにより、蒸発源10の往復動の往路の移動が開始され、蒸発源10を往復動の中間位置P2まで移動させる間に、基材5に蒸着材料を付着させて成膜が行われる。
そして、往復動の中間位置P2では、再び、蒸発源10から放出されている蒸着材料は、第2の蒸着速度計測手段42により、往復動の中間位置P2において中間位置蒸着速度(R2n)を計測される。
Thereafter, the evaporation source moving means is driven in the same manner as the first reciprocating motion, so that the forward movement of the reciprocating motion of the evaporation source 10 is started and the evaporation source 10 is moved to the intermediate position P2 of the reciprocating motion. Film formation is performed by attaching a vapor deposition material to the substrate 5.
At the intermediate position P2 of the reciprocating motion, the vapor deposition material released from the evaporation source 10 again has the intermediate position vapor deposition rate (R 2n ) at the intermediate position P2 of the reciprocating motion by the second vapor deposition rate measuring means 42. It is measured.

再度行われる往復動の復路における蒸発源10の復路移動速度(V2n)は、初回の往復動と同様に算出され、中間位置蒸着速度(R2n)、往路蒸着量(D1n)の実効値、蒸着量差分(Ddn)を用いると次の式7で示される。
2n=D1n/(Ddn−D1n)*V1n・・・(式7)
蒸着量制御部50は、このような往路移動速度(V1n)と復路移動速度(V2n)の関係と、式3に準じて算出される往路蒸着量(D1n)の実効値とに基づいて、復路移動速度(V2n)の目標値を生成すると、蒸発源移動手段に制御信号を出力する。
The return path moving speed (V 2n ) of the evaporation source 10 in the return path of the reciprocating motion performed again is calculated in the same manner as the first reciprocating motion, and the effective value of the intermediate position deposition rate (R 2n ) and the outbound deposition amount (D 1n ). When the vapor deposition amount difference (D dn ) is used, it is expressed by the following formula 7.
V 2n = D 1n / (D dn −D 1n ) * V 1n (Expression 7)
The vapor deposition amount control unit 50 is based on the relationship between the forward movement speed (V 1n ) and the backward movement speed (V 2n ), and the effective value of the forward vapor deposition quantity (D 1n ) calculated according to Equation 3. When the target value of the return path moving speed (V 2n ) is generated, a control signal is output to the evaporation source moving means.

その後、制御信号の入力を受け付けた蒸発源移動手段が反対方向に稼働されることにより、蒸発源10の往復動の復路の移動が開始され、調整された復路移動速度で蒸発源10を往復動の開始位置P1まで移動させる間に、基材5に対する成膜が再度行われる。
そして、蒸発源10は、往復動の開始位置P1に再び戻り、蒸着量制御部50によって、初回の往復動においてと同様に、成膜しようとする所定の厚さの膜が成膜されたかを判断される。
以下、同様の工程が繰り返されることにより所定の厚さの膜が成膜される。
Thereafter, when the evaporation source moving means that has received the input of the control signal is operated in the opposite direction, the backward movement of the evaporation source 10 is started, and the evaporation source 10 is moved back and forth at the adjusted backward movement speed. During the movement to the starting position P1, film formation on the substrate 5 is performed again.
Then, the evaporation source 10 returns to the reciprocating start position P1, and the evaporation amount control unit 50 determines whether a film having a predetermined thickness to be formed has been formed, as in the first reciprocating motion. To be judged.
Thereafter, a film having a predetermined thickness is formed by repeating the same process.

このような蒸着装置及び蒸着方法によれば、気化した蒸着材料を放出する蒸発源を、基材に対して相対移動させて成膜する際に、基材に蒸着する蒸着材料の量が変動することがあっても、蒸発源の往復動の復路において蒸着量を修正できるため、所定の厚さの膜を高精度で成膜することができる。さらに、往復動を複数回行うことによって、所定の厚さの膜をより高精度で成膜することができる。また、そのために必要となる膜厚計測手段としては、往復動の両端に設置される蒸着速度計測手段で足りるため、膜厚計測手段の設置や修繕に関わる維持効率が改善される。
また、蒸発源の往復動の往路と復路で分割して、所定の厚さの膜の成膜を行うことができるため、蒸着量の経時的変動や幾何学的条件変動による影響を低減することができる。
また、蒸着量を、蒸発源の移動速度で調整するため、既存の蒸着装置の構造を有効に利用することができる。
According to such a vapor deposition apparatus and vapor deposition method, the amount of vapor deposition material deposited on the substrate varies when the evaporation source that releases the vaporized vapor deposition material is moved relative to the substrate to form a film. Even in this case, since the deposition amount can be corrected in the return path of the reciprocation of the evaporation source, a film having a predetermined thickness can be formed with high accuracy. Furthermore, a film having a predetermined thickness can be formed with higher accuracy by performing the reciprocating motion a plurality of times. Moreover, since the deposition rate measuring means installed at both ends of the reciprocating motion is sufficient as the film thickness measuring means required for that purpose, the maintenance efficiency related to the installation and repair of the film thickness measuring means is improved.
In addition, it is possible to form a film with a predetermined thickness by dividing the reciprocating path of the evaporation source into the forward path and the backward path, thereby reducing the influence of the deposition amount over time and the geometric condition fluctuation. Can do.
In addition, since the deposition amount is adjusted by the moving speed of the evaporation source, the structure of the existing deposition apparatus can be used effectively.

[第2の実施形態]
次に、本発明の一実施形態に係る蒸着装置と蒸着方法の他の形態について説明する。
[Second Embodiment]
Next, other embodiments of the vapor deposition apparatus and the vapor deposition method according to an embodiment of the present invention will be described.

図3は、第2の実施形態に係る蒸着装置2の構成図である。この蒸着装置2が、第1の実施形態に係る蒸着装置1と異なる点は、往路における実効蒸着量の目標蒸着量に対する差分は、復路において蒸発源から放出される蒸着材料の放出量が、往路における実効蒸着量に基づいた放出量に変更されることにより復路蒸着量が調整されて達成される点である。
このような蒸着装置2は、往復動の復路の移動速度によって復路蒸着量が調整される蒸発源によって、有機EL素子の発光層を形成するホスト材料やドーパント材料を蒸着するように運転することができ、所定の厚さの膜を成膜することが要求される有機EL素子の発光層を高精度で成膜することができる。
FIG. 3 is a configuration diagram of the vapor deposition apparatus 2 according to the second embodiment. The vapor deposition apparatus 2 is different from the vapor deposition apparatus 1 according to the first embodiment in that the difference between the effective vapor deposition amount in the forward path and the target vapor deposition volume is that the amount of the vapor deposition material released from the evaporation source in the backward path is the forward path. This is a point achieved by adjusting the return vapor deposition amount by changing the discharge amount based on the effective vapor deposition amount.
Such a deposition apparatus 2 can be operated to deposit a host material or a dopant material for forming a light emitting layer of an organic EL element by an evaporation source whose return deposition amount is adjusted by a moving speed of a reciprocating return path. In addition, the light emitting layer of the organic EL element required to form a film having a predetermined thickness can be formed with high accuracy.

図3を参照して、蒸着装置2の構成について説明する。
蒸着装置2は、蒸着装置1と同様に、主に、蒸発源10と、蒸着室20と、蒸発源移動手段(30,31,32)と、第1の蒸着速度計測手段41と、第2の蒸着速度計測手段42と、蒸着量制御部50と、を含むように構成される。
蒸着装置2では、図3に破線で示されるとおり、蒸着量制御部50には、第1の蒸着速度計測手段41、第2の蒸着速度計測手段42、蒸発源移動手段、蒸発源10から放出される蒸着材料の放出量を調節する蒸発量調節手段60が、信号線を介して接続されている。
With reference to FIG. 3, the structure of the vapor deposition apparatus 2 is demonstrated.
Similar to the vapor deposition apparatus 1, the vapor deposition apparatus 2 mainly includes the evaporation source 10, the vapor deposition chamber 20, the evaporation source moving means (30, 31, 32), the first vapor deposition rate measuring means 41, and the second. The vapor deposition rate measuring means 42 and the vapor deposition amount control unit 50 are included.
In the vapor deposition apparatus 2, as shown by a broken line in FIG. 3, the vapor deposition amount control unit 50 emits from the first vapor deposition rate measuring unit 41, the second vapor deposition rate measuring unit 42, the evaporation source moving unit, and the evaporation source 10. The evaporation amount adjusting means 60 for adjusting the amount of the vapor deposition material to be discharged is connected via a signal line.

蒸発量調節手段60は、蒸着材料を放出する流路の開放と閉鎖を調節する開閉機構により構成されている。図3においては蒸発源10の放出流路に設けられるバルブで構成されているが、蒸発源10の放出口11に備えられるシャッタ等であってもよい。
蒸発量調節手段60は、信号線を介して蒸着量制御部50と接続されることにより、蒸着量制御部50からの制御入力に基づいて、開閉機構を所定開度に調節することによって、蒸着材料が蒸発源10から蒸着室内に放出される量を制御するように構成されている。
The evaporation amount adjusting means 60 includes an opening / closing mechanism that adjusts the opening and closing of the flow path for discharging the vapor deposition material. In FIG. 3, the valve is provided in the discharge flow path of the evaporation source 10, but a shutter or the like provided in the discharge port 11 of the evaporation source 10 may be used.
The evaporation amount adjusting means 60 is connected to the vapor deposition amount control unit 50 through a signal line, thereby adjusting the opening / closing mechanism to a predetermined opening based on a control input from the vapor deposition amount control unit 50, thereby vapor deposition. The amount of material released from the evaporation source 10 into the deposition chamber is controlled.

蒸着装置2においては、蒸着量制御部50は、蒸着速度計測手段が計測する蒸着速度と、蒸発源移動手段による往復動の往路移動速度に基づいて、蒸発量調節手段60による蒸着材料の放出量を調整している。また、蒸着量制御部50に接続される操作部から入力される設定閾値に基づいて、蒸発源の往復動に伴う蒸着の継続と終了を制御している。
蒸着量制御部50は、演算回路、入出力回路、フィルタ、I/F、A/D及びD/A変換回路等からなる蒸発量調節手段60の開閉機構の開度の目標値を生成する目標開度生成系と蒸発源移動手段のフィードバック制御を行う蒸発源移動手段制御系と蒸発源調節手段60の開閉機構の開度のフィードバック制御を行う蒸発量調節手段制御系とを備えている。
目標開度生成系は、初期値の入力や蒸着速度計測手段が出力する計測信号を受け付け、蒸着速度や移動速度や蒸着量の演算を行い、生成した開度の目標値を蒸発量調節手段制御系に出力するように構成されている。
蒸発源移動手段制御系は、蒸着量制御部50に接続される操作部から入力される目標値の入力を受け付け、蒸発源移動手段が備える蒸発源位置検出手段が出力する位置計測信号をフィードバックしてPID演算等の制御演算を行い、制御信号を蒸発源移動手段に出力するように構成されている。
蒸発量調節手段制御系は、蒸着量制御部50に接続される操作部から入力される目標値や目標開度生成系が生成する目標値の入力を受け付け、蒸発量調節手段60の開閉機構が備える開度検出手段が出力する位置計測信号をフィードバックしてPID演算等の制御演算を行い、制御信号を蒸発量調節手段60に出力するように構成されている。
In the vapor deposition apparatus 2, the vapor deposition amount control unit 50 releases the vapor deposition material by the evaporation amount adjusting unit 60 based on the vapor deposition rate measured by the vapor deposition rate measuring unit and the reciprocating movement speed of the evaporation source moving unit. Is adjusted. Further, the continuation and termination of the vapor deposition accompanying the reciprocation of the evaporation source are controlled based on the set threshold value input from the operation unit connected to the vapor deposition amount control unit 50.
The vapor deposition amount control unit 50 generates a target value for the opening degree of the opening / closing mechanism of the evaporation amount adjusting means 60 including an arithmetic circuit, an input / output circuit, a filter, an I / F, an A / D, and a D / A conversion circuit. An evaporation source moving unit control system for performing feedback control of the opening generation system and the evaporation source moving unit, and an evaporation amount adjusting unit control system for performing feedback control of the opening degree of the opening / closing mechanism of the evaporation source adjusting unit 60 are provided.
The target opening generation system accepts input of initial values and measurement signals output by the deposition rate measuring means, calculates the deposition rate, moving speed, and deposition amount, and controls the generated opening target value for the evaporation amount adjusting means. It is configured to output to the system.
The evaporation source moving unit control system receives an input of a target value input from an operation unit connected to the deposition amount control unit 50, and feeds back a position measurement signal output from an evaporation source position detecting unit included in the evaporation source moving unit. The control operation such as the PID operation is performed, and the control signal is output to the evaporation source moving means.
The evaporation amount adjusting unit control system accepts input of a target value input from an operation unit connected to the evaporation amount control unit 50 or a target value generated by the target opening generation system, and an opening / closing mechanism of the evaporation amount adjusting unit 60 The position measurement signal output from the opening degree detection means provided is fed back to perform control calculation such as PID calculation, and the control signal is output to the evaporation amount adjusting means 60.

次に、第2の実施形態に係る蒸着装置2の動作と蒸着方法について説明する。   Next, operation | movement and the vapor deposition method of the vapor deposition apparatus 2 which concern on 2nd Embodiment are demonstrated.

蒸着装置2には、蒸着装置1と同様に、予め、蒸着される基材5が、蒸着室20の外面にある開口部を通じて、蒸着室20内に搬入される。そして、基材5は、蒸着室20の上方で基材固定手段6により固定され、蒸着面が蒸着室20の下方にある蒸発源10に向けて保持され、必要に応じて温度調節される。このとき、蒸着室20は、真空ポンプ21が稼働されることにより高真空状態とされる。
また、蒸発源10の蒸着材料容器13には、基材5に蒸着される蒸着材料が貯留されており、この蒸着材料の物性情報、例えば密度情報は、蒸着速度計測手段に記憶されている。
Similarly to the vapor deposition apparatus 1, the base material 5 to be vapor-deposited is carried into the vapor deposition chamber 20 through the opening on the outer surface of the vapor deposition chamber 20 in advance. And the base material 5 is fixed by the base material fixing means 6 above the vapor deposition chamber 20, the vapor deposition surface is hold | maintained toward the evaporation source 10 below the vapor deposition chamber 20, and temperature is adjusted as needed. At this time, the vapor deposition chamber 20 is brought into a high vacuum state by operating the vacuum pump 21.
The vapor deposition material container 13 of the evaporation source 10 stores a vapor deposition material deposited on the base material 5, and physical property information of this vapor deposition material, for example, density information, is stored in the vapor deposition rate measuring means.

この蒸着装置2では、蒸着装置1においてと同様に、通常運転に先立って行われる校正運転において取得される成膜プロファイルから補正係数αが算出され、目標蒸着量(D)、目標往路蒸着量(D10)、往路移動速度(V)、往路蒸着速度(R10)の目標値が設定された後、通常運転が開始される。はじめに、蒸発源10が備える加熱手段12が作動され、蒸着材料容器13に貯留されている蒸着材料が加熱される。加熱された蒸着材料は、次第に気化し、気化した蒸着材料が放出口11から蒸着室20内に放出される。 In this vapor deposition apparatus 2, as in the vapor deposition apparatus 1, the correction coefficient α is calculated from the film formation profile acquired in the calibration operation performed prior to the normal operation, and the target vapor deposition amount (D d ) and the target forward vapor deposition amount. After the target values of (D 10 ), the forward travel speed (V 1 ), and the forward deposition rate (R 10 ) are set, normal operation is started. First, the heating means 12 included in the evaporation source 10 is operated, and the vapor deposition material stored in the vapor deposition material container 13 is heated. The heated vapor deposition material is gradually vaporized, and the vaporized vapor deposition material is discharged from the discharge port 11 into the vapor deposition chamber 20.

次に、蒸発源10から放出されている蒸着材料は、第1の蒸着速度計測手段41により、往復動の開始位置P1における蒸着材料の蒸着速度を計測される。
図4は、第2の実施形態に係る蒸着装置の動作を示す図である。
図4(a)に示されるように、運転開始時には、蒸発源10は、第1の蒸着速度計測手段41の下方の開始位置P1に停止しており、蒸着室20内に放出された気化した蒸着材料は、第1の蒸着速度計測手段41の測定子に入射して蒸着速度が計測され、第1の蒸着速度計測手段41が出力する蒸着速度の計測信号は、蒸着量制御部50に入力される。
ここで計測される蒸発源10の往復動の開始位置P1における蒸着材料の蒸着速度(開始位置蒸着速度(R))は、基材5に成膜される見込みの膜厚の値を示している。この開始位置蒸着速度(R)は、事前に設定された往路蒸着速度(R10)に一致するように、開始位置P1において加熱手段12の出力と蒸発量調節手段60の開閉機構の開度とにより調節される。
この蒸着装置2では、往路蒸着速度(R10)に一致するように制御された蒸発源10からの蒸着材料の放出量は、蒸発源10が中間位置P2に到達するまでは、往路において略一定になるように蒸発量調節手段60によって制御される。また、このときの蒸発量調節手段60の開閉機構の開度は、後工程において調節可能なように中程度に維持される。
その後、往路蒸着速度(R10)が目標値に達すると、基材5を蒸発源10から隔離している遮蔽手段が開放され、気化した蒸着材料の基材5への放出が開始される。
Next, the vapor deposition material discharged from the evaporation source 10 is measured by the first vapor deposition rate measuring means 41 for the vapor deposition rate of the vapor deposition material at the reciprocating start position P1.
FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of the vapor deposition apparatus according to the second embodiment.
As shown in FIG. 4A, at the start of operation, the evaporation source 10 is stopped at the start position P <b> 1 below the first vapor deposition rate measuring means 41, and vaporized released into the vapor deposition chamber 20. The vapor deposition material is incident on the probe of the first vapor deposition rate measuring means 41 to measure the vapor deposition rate, and the vapor deposition rate measurement signal output from the first vapor deposition rate measuring unit 41 is input to the vapor deposition amount control unit 50. Is done.
The vapor deposition rate (start position vapor deposition rate (R 1 )) of the vapor deposition material at the start position P1 of the reciprocation of the evaporation source 10 measured here indicates the value of the expected film thickness to be formed on the substrate 5. Yes. The output of the heating unit 12 and the opening degree of the opening / closing mechanism of the evaporation amount adjusting unit 60 at the start position P1 are set so that the start position vapor deposition rate (R 1 ) matches the preset forward pass vapor deposition rate (R 10 ). And adjusted by.
In this vapor deposition apparatus 2, the amount of vapor deposition material released from the evaporation source 10 controlled so as to match the forward vapor deposition rate (R 10 ) is substantially constant in the forward path until the evaporation source 10 reaches the intermediate position P2. Is controlled by the evaporation amount adjusting means 60. Further, the opening degree of the opening / closing mechanism of the evaporation amount adjusting means 60 at this time is maintained at a medium level so that it can be adjusted in a subsequent process.
Thereafter, when the forward vapor deposition rate (R 10 ) reaches the target value, the shielding means that isolates the base material 5 from the evaporation source 10 is opened, and the vaporized vapor deposition material starts to be released to the base material 5.

次に、蒸着装置1においてと同様に、蒸発源移動手段が駆動されることにより、蒸発源10の往復動の往路の移動が開始され、蒸発源10を往復動の中間位置P2まで移動させる間に、基材5に対する成膜が行われる。
蒸発源移動手段の駆動部30が作動すると、図4(a)に示されるように、可動子31に支持された蒸発源10が、設定された往路移動速度(V)となるように、案内部32に沿って往復動の中間位置P2の方向に移動を開始する。
そして、可動子31に支持される蒸発源10は、開始位置P1から基材5の一端の直下を通過するまでに、往路移動速度(V)が目標値に略達する等速となり、基材5の一端の直下から他端の直下までの区間で基材5の蒸着面を走査して基材5に対して蒸着を行う。
その後、蒸発源10は基材5の他端を通過して往復動の折り返し位置である中間位置P2に到達する。
Next, as in the vapor deposition apparatus 1, when the evaporation source moving means is driven, the forward movement of the evaporation source 10 is started, and the evaporation source 10 is moved to the intermediate position P2 of the reciprocation. In addition, film formation on the substrate 5 is performed.
When the drive unit 30 of the evaporation source moving means is operated, as shown in FIG. 4A, the evaporation source 10 supported by the mover 31 is set to the set forward movement speed (V 1 ). The movement is started along the guide portion 32 in the direction of the reciprocating intermediate position P2.
Then, the evaporation source 10 supported by the movable element 31 has a constant speed at which the forward movement speed (V 1 ) substantially reaches the target value by the time it passes from the start position P1 to a position immediately below one end of the base material 5. 5, the deposition surface of the base material 5 is scanned in the section from directly under one end to directly under the other end to perform deposition on the base material 5.
Thereafter, the evaporation source 10 passes through the other end of the base material 5 and reaches an intermediate position P2 which is a return position of the reciprocating motion.

次に、蒸着装置1においてと同様に、蒸発源10から放出されている蒸着材料は、第2の蒸着速度計測手段42により、往復動の中間位置P2における蒸着材料の蒸着速度を計測される。
図4(b)に示されるように、蒸発源10が、第2の蒸着速度計測手段42の下方の中間位置P2に到達すると、蒸発源10から放出された蒸着材料は、第2の蒸着速度計測手段42の測定子に入射して蒸着速度が計測され、第2の蒸着速度計測手段42が出力する蒸着速度の計測信号は、蒸着量制御部50に入力される。
ここで計測される蒸発源10の往復動の中間位置P2における蒸着材料の蒸着速度(中間位置蒸着速度(R))は、蒸着装置1においてと同様に、通常、蒸着量が変動して開始位置蒸着速度(R)とは異なる値となる。一般には、中間位置蒸着速度(R)の値が、開始位置蒸着速度(R)の値を下回る傾向にある。
Next, as in the vapor deposition apparatus 1, the vapor deposition material discharged from the evaporation source 10 is measured by the second vapor deposition rate measuring means 42 for the vapor deposition rate of the vapor deposition material at the reciprocating intermediate position P <b> 2.
As shown in FIG. 4B, when the evaporation source 10 reaches the intermediate position P2 below the second vapor deposition rate measuring means 42, the vapor deposition material released from the evaporation source 10 becomes the second vapor deposition rate. The vapor deposition rate is measured by entering the probe of the measuring unit 42, and the vapor deposition rate measurement signal output from the second vapor deposition rate measuring unit 42 is input to the vapor deposition amount control unit 50.
The vapor deposition rate of the vapor deposition material (intermediate position vapor deposition rate (R 2 )) at the intermediate position P2 of the reciprocating movement of the evaporation source 10 measured here is usually started when the vapor deposition amount varies as in the vapor deposition apparatus 1. It becomes a value different from the position deposition rate (R 1 ). In general, the value of the intermediate position deposition rate (R 2 ) tends to be lower than the value of the start position deposition rate (R 1 ).

次に、第1の蒸着速度計測手段41が計測した開始位置蒸着速度、第2の蒸着速度計測手段42が計測した中間位置蒸着速度、及び蒸発源移動手段による往復動の往路移動速度に基づいて、蒸発源10による復路蒸着量が、往路蒸着量と合算して目標蒸着量に一致する蒸着量となるように蒸発量調節手段60の開閉機構の開度が調整される。
蒸着装置1においてと同様に、蒸発源10は、往復動の往路においては、所定の目標値に制御された往路移動速度(V)で、開始位置蒸着速度(R)と等しい一定の蒸着速度(往路蒸着速度(R10))の蒸着を行うと仮定されて、事前に設定された目標往路蒸着量(D10)を達成するように運転されている。
しかしながら、往復動の中間位置P2において計測される蒸着材料の蒸着速度(中間位置蒸着速度(R))は、蒸着量が変動して開始位置蒸着速度(R)とは異なる値となっている。
Next, based on the starting position deposition rate measured by the first deposition rate measuring means 41, the intermediate position deposition rate measured by the second deposition rate measuring means 42, and the forward movement speed of the reciprocating movement by the evaporation source moving means. The opening degree of the opening / closing mechanism of the evaporation amount adjusting means 60 is adjusted so that the return deposition amount by the evaporation source 10 is added to the outbound deposition amount to be the deposition amount that matches the target deposition amount.
As in the vapor deposition apparatus 1, the evaporation source 10 has a constant vapor deposition equal to the start position vapor deposition rate (R 1 ) at the forward movement speed (V 1 ) controlled to a predetermined target value in the reciprocating movement. It is assumed that vapor deposition is performed at a rate (outward vapor deposition rate (R 10 )) and is operated to achieve a preset target forward vapor deposition amount (D 10 ).
However, the vapor deposition rate of the vapor deposition material (intermediate position vapor deposition rate (R 2 )) measured at the reciprocating intermediate position P2 is different from the start position vapor deposition rate (R 1 ) due to fluctuations in the vapor deposition amount. Yes.

そのため、蒸着速度の計測信号の入力を受け付けた蒸着量制御部50は、蒸着装置1においてと同様に、式3に基づいて、往路蒸着量(D)の実効値を算出する。
この蒸着装置2においては、復路における蒸発源10からの蒸着材料の放出量は、蒸発源10による復路蒸着量(D)が、往路蒸着量(D)の実効値と合算して目標蒸着量(D)に一致する蒸着量となるように制御される。また、蒸発源の移動速度は、往復動の往路と復路とで一定の速度に制御され、復路移動速度(V)は、往路移動速度(V)と同じ目標値が設定される。
Therefore, the vapor deposition amount control unit 50 that has received the input of the measurement signal of the vapor deposition rate calculates the effective value of the forward vapor deposition amount (D 1 ) based on Equation 3 as in the vapor deposition apparatus 1.
In this vapor deposition apparatus 2, the amount of vapor deposition material released from the evaporation source 10 in the return path is calculated by adding the return vapor deposition amount (D 2 ) from the evaporation source 10 to the effective value of the forward vapor deposition quantity (D 1 ). The deposition amount is controlled to be equal to the amount (D d ). Further, the moving speed of the evaporation source is controlled to a constant speed in the reciprocating forward path and the backward path, and the same target value as the forward path moving speed (V 1 ) is set for the backward path moving speed (V 2 ).

そこで、蒸着量制御部50は、第2の蒸着速度計測手段42により計測された中間位置蒸着速度(R)が、蒸発源10の往復動の復路において一定であるという仮定の下で、目標蒸着量(D)と往路蒸着量(D)の実効値の差分に相当する目標復路蒸着量(D20)を達成するための復路蒸着速度(R20)を算出する。
目標復路蒸着量(D20)を用いると、復路で蒸着されるべき復路蒸着速度(R20)は次の式8で示される。
20=D20/D*R=(D−D)/D*R・・・(式8)
蒸着量制御部50は、このような中間位置蒸着速度(R)と復路蒸着速度(R20)の関係と、式3に準じて往路移動速度を用いて算出される往路蒸着量(D)の実効値とに基づいて復路蒸着速度(R20)を算出すると、復路蒸着速度(R20)を達成する蒸発量調節手段60の制御の目標値を生成し、蒸発量調節手段60に制御信号を出力する。
そして、第2の蒸着速度計測手段42により計測される中間位置蒸着速度(R)が、復路蒸着速度(R20)に一致するように、中間位置P2において蒸発量調節手段60の開閉機構の開度が調節される。
Therefore, the vapor deposition amount control unit 50 assumes that the intermediate position vapor deposition rate (R 2 ) measured by the second vapor deposition rate measuring unit 42 is constant in the return path of the reciprocation of the evaporation source 10. A return vapor deposition rate (R 20 ) for achieving a target return vapor deposition amount (D 20 ) corresponding to the difference between the effective values of the vapor deposition amount (D d ) and the forward vapor deposition amount (D 1 ) is calculated.
When the target return deposition amount (D 20 ) is used, the return deposition rate (R 20 ) to be deposited in the return pass is expressed by the following Equation 8.
R 20 = D 20 / D 1 * R 2 = (D d −D 1 ) / D 1 * R 2 (Formula 8)
The vapor deposition amount control unit 50 calculates the forward vapor deposition amount (D 1) calculated using the relationship between the intermediate position vapor deposition rate (R 2 ) and the backward vapor deposition rate (R 20 ), and the forward movement speed according to Equation 3. ) After calculating the backward deposition rate (R 20) on the basis of the effective value of, generating a target value of control of the evaporation amount adjusting means 60 for achieving backward deposition rate (R 20), control the evaporation amount adjusting means 60 Output a signal.
Then, the opening / closing mechanism of the evaporation amount adjusting means 60 at the intermediate position P2 is set so that the intermediate position vapor deposition speed (R 2 ) measured by the second vapor deposition speed measuring means 42 matches the return vapor deposition speed (R 20 ). The opening is adjusted.

次に、蒸発源移動手段が反対方向に稼働されることにより、蒸発源10の往復動の復路の移動が開始され、調整された復路移動速度で蒸発源10を往復動の開始位置P1まで移動させる間に、基材5に蒸着材料を付着させて再度成膜が行われる。
蒸発源移動手段の復路移動速度(V)は、往路移動速度(V)と同じ速度に制御されると共に、蒸発源10からの復路における蒸着材料の放出量は、往路における放出量と異なる量に変更されて、図4(c)に示されるように、蒸発源10は、基材5の一端の直下から他端の直下までの区間で基材5の蒸着面を走査して基材5に対して再度蒸着を行い、往復動の開始位置P1に戻る。
このように、基材5に対して蒸発源10が往復動することによって、往路及び復路の両方において蒸着が行われると、基材5への蒸着が終了される。蒸着室20内に備えられる遮蔽手段が閉塞されることにより基材5への蒸着材料の付着が規制され、蒸着された基材5は搬出される。
Next, when the evaporation source moving means is operated in the opposite direction, the return path of the reciprocating movement of the evaporation source 10 is started, and the evaporation source 10 is moved to the reciprocating start position P1 at the adjusted return path moving speed. During the process, the vapor deposition material is adhered to the base material 5 to form a film again.
The return path moving speed (V 2 ) of the evaporation source moving means is controlled to the same speed as the forward path moving speed (V 1 ), and the amount of vapor deposition material released from the evaporation source 10 in the return path is different from the amount released in the outbound path. As shown in FIG. 4C, the evaporation source 10 scans the vapor deposition surface of the substrate 5 in a section from immediately below one end of the substrate 5 to directly below the other end, as shown in FIG. 5 is again deposited and returned to the reciprocating start position P1.
As described above, when the evaporation source 10 is reciprocated with respect to the base material 5 to perform the vapor deposition in both the forward path and the backward path, the vapor deposition on the base material 5 is completed. When the shielding means provided in the vapor deposition chamber 20 is closed, the adhesion of the vapor deposition material to the substrate 5 is regulated, and the vapor deposited substrate 5 is carried out.

あるいは、蒸発源10が開始位置P1に戻ることによって1回の往復動が終了した段階で、必要に応じて再度の往復動を行うように運転することができる。
このような運転では、往復動の開始位置P1では、再び、第1の蒸着速度計測手段41により、往復動の開始位置P1における蒸着材料の蒸着速度が計測される。
蒸着装置2において、蒸発源10は、往復動の復路においては、調整された中間位置蒸着速度(R)と等しい一定の蒸着速度(復路蒸着速度(R20))の蒸着を行うと仮定されて、事前に設定された目標復路蒸着量(D20)を達成するように運転されている。
しかしながら、往路においてと同様、往復動の開始位置P1において再び計測される蒸着材料の蒸着速度(開始位置蒸着速度(R1n))は、蒸着量が変動して中間位置蒸着速度(R)とは異なる値となる。一般には、開始位置蒸着速度(R1n)の値が、中間位置蒸着速度(R)の値を下回る傾向にある。
Alternatively, when the evaporation source 10 returns to the start position P1, one reciprocation is completed, and the operation can be performed so that the reciprocation is performed again as necessary.
In such an operation, at the reciprocation start position P1, the vapor deposition rate of the vapor deposition material at the reciprocation start position P1 is again measured by the first vapor deposition rate measuring means 41.
In the vapor deposition apparatus 2, the evaporation source 10 is assumed to perform vapor deposition at a constant vapor deposition rate (return vapor deposition rate (R 20 )) equal to the adjusted intermediate position vapor deposition rate (R 2 ) in the reciprocating return path. Thus, the system is operated so as to achieve a preset target return deposition amount (D 20 ).
However, as in the forward path, the deposition rate of the deposition material (start position deposition rate (R 1n )) measured again at the start position P1 of the reciprocating motion is different from the intermediate position deposition rate (R 2 ) as the deposition amount varies. Have different values. In general, the value of the start position deposition rate (R 1n ) tends to be lower than the value of the intermediate position deposition rate (R 2 ).

そこで、蒸着速度の計測信号の入力を受け付けた蒸着量制御部50は、蒸着装置1においてと同様に、式5に基づいて、復路蒸着量(D)の実効値を算出する。 Therefore, the deposition amount control unit 50 that has received the input of the measurement signal of the deposition rates, as well as in the vapor deposition apparatus 1, based on Equation 5, and calculates the effective value of the return deposition amount (D 2).

そして、蒸着量制御部50は、算出される復路蒸着量(D)の実効値と往路蒸着量(D)の実効値とを合算した値と、基材5に蒸着しようとする目標蒸着量(D)との蒸着量差分(Ddn)を算出する。 Then, the vapor deposition amount control unit 50 adds the effective value of the calculated return vapor deposition amount (D 2 ) and the effective value of the forward vapor deposition amount (D 1 ), and the target vapor deposition to be deposited on the substrate 5. The vapor deposition amount difference (D dn ) from the amount (D d ) is calculated.

蒸着量制御部50は、この蒸着量差分(Ddn)が、所定閾値未満であるか否かを判断する。この閾値は、例えば、蒸着量制御部50に接続される操作部を介して設定される。 The vapor deposition amount control unit 50 determines whether or not the vapor deposition amount difference (D dn ) is less than a predetermined threshold value. This threshold value is set, for example, via an operation unit connected to the deposition amount control unit 50.

蒸着量差分(Ddn)が所定の閾値未満である場合には、成膜しようとする所定の厚さの膜が成膜されたとして、基材5への蒸着が終了される。蒸着室20内に備えられる遮蔽手段が閉塞されることにより基材5への蒸着材料の付着が規制され、蒸着された基材5は搬出される。 When the deposition amount difference (D dn ) is less than the predetermined threshold value, the deposition on the base material 5 is terminated assuming that a film having a predetermined thickness to be formed is formed. When the shielding means provided in the vapor deposition chamber 20 is closed, the adhesion of the vapor deposition material to the substrate 5 is regulated, and the vapor deposited substrate 5 is carried out.

蒸着量差分(Ddn)が所定の閾値以上である場合には、蒸発源10が再び基材5に対して往復動されることにより蒸着が継続される。 When the vapor deposition amount difference (D dn ) is equal to or greater than a predetermined threshold, vapor deposition is continued by the reciprocating movement of the evaporation source 10 with respect to the substrate 5 again.

再度行われる往復動の往路における蒸発源10からの蒸着材料の放出量は、蒸発源の再度の往復動による基材5への蒸着量が蒸着量差分(Ddn)に相当する値となるように設定される。再度行われる往復動の往路蒸着量(D1n)と復路蒸着量(D2n)とを合算した値が、蒸着量差分(Ddn)となる。
そのため、往路において基材5に成膜するべき目標往路蒸着量(D10n)としては、再度の往復動において成膜するべき蒸着量差分(Ddn)と等しい値や、往路と復路で等分された成膜が行われるように蒸着量差分(Ddn)の50%程度の値や、蒸着レートの変動による誤差が低減されるように、蒸着量差分(Ddn)の60〜90%程度の値となる量が再度設定される。
The amount of the vapor deposition material released from the evaporation source 10 in the reciprocating reciprocating movement is such that the amount of vapor deposition on the substrate 5 due to the reciprocating reciprocation of the evaporation source becomes a value corresponding to the vapor deposition amount difference (D dn ). Set to The sum of the reciprocating forward deposition amount (D 1n ) and the return deposition amount (D 2n ) is the deposition amount difference (D dn ).
Therefore, the target outbound vapor deposition amount (D 10n ) to be deposited on the substrate 5 in the outbound path is a value equal to the deposition amount difference (D dn ) to be deposited in the reciprocating motion, or equally divided between the outbound path and the return path. About 50% of the deposition amount difference (D dn ) so that the deposited film is formed, and about 60 to 90% of the deposition amount difference (D dn ) so as to reduce errors due to fluctuations in the deposition rate. The amount that becomes the value of is set again.

そこで、蒸着量制御部50は、再度行われる蒸発源10の往復動の往路において蒸着速度が一定であるという仮定の下で、再度の往復動の往路において基材5に蒸着しようとする目標往路蒸着量(D10n)を達成するための往路蒸着速度(R10n)の目標値を再度生成する。
目標往路蒸着量(D10n)を用いると、往路蒸着速度(R10n)は次の式9で示される。
1n=α*R10n/D10n・・・(式9)
Therefore, the vapor deposition amount control unit 50 assumes that the vapor deposition rate is constant in the reciprocating path of the evaporation source 10 to be performed again, and the target outbound path to be deposited on the substrate 5 in the reciprocating path. A target value of the forward deposition rate (R 10n ) for achieving the deposition amount (D 10n ) is generated again.
When the target outbound vapor deposition amount (D 10n ) is used, the outbound vapor deposition rate (R 10n ) is expressed by the following formula 9.
V 1n = α * R 10n / D 10n (Equation 9)

蒸着量制御部50は、再度行われる往復動について、このような目標往路蒸着量(D10n)と往路移動速度(V1n)の関係に基づいて、往路蒸着速度(R10n)を算出すると、往路蒸着速度(R10n)を達成する蒸発量調節手段60の制御の目標値を生成し、蒸発量調節手段60に制御信号を出力する。
そして、第1の蒸着速度計測手段41により計測される開始位置蒸着速度(R1n)が、往路蒸着速度(R10n)に一致するように、開始位置P1において蒸発量調節手段60の開閉機構の開度が調節される。
The vapor deposition amount control unit 50 calculates the forward vapor deposition rate (R 10n ) based on the relationship between the target forward vapor deposition amount (D 10n ) and the forward movement speed (V 1n ) for the reciprocating motion performed again. A target value for control of the evaporation amount adjusting means 60 that achieves the forward deposition rate (R 10n ) is generated, and a control signal is output to the evaporation amount adjusting means 60.
Then, the opening / closing mechanism of the evaporation amount adjusting unit 60 at the start position P1 is set so that the start position deposition rate (R 1n ) measured by the first deposition rate measuring unit 41 coincides with the forward deposition rate (R 10n ). The opening is adjusted.

その後、初回の往復動と同様に蒸発源移動手段が駆動されることにより、蒸発源10の往復動の往路の移動が開始され、蒸発源10を往復動の中間位置P2まで移動させる間に、基材5に蒸着材料を付着させて成膜が行われる。
そして、往復動の中間位置P2では、再び、蒸発源10から放出されている蒸着材料は、第2の蒸着速度計測手段42により、往復動の中間位置P2において中間位置蒸着速度(R2n)を計測される。
Thereafter, the evaporation source moving means is driven in the same manner as the first reciprocating motion, so that the forward movement of the reciprocating motion of the evaporation source 10 is started and the evaporation source 10 is moved to the intermediate position P2 of the reciprocating motion. Film formation is performed by attaching a vapor deposition material to the substrate 5.
At the intermediate position P2 of the reciprocating motion, the vapor deposition material released from the evaporation source 10 again has the intermediate position vapor deposition rate (R 2n ) at the intermediate position P2 of the reciprocating motion by the second vapor deposition rate measuring means 42. It is measured.

再度行われる往復動の復路で蒸着されるべき復路蒸着速度(R20n)は、初回の往復動と同様に算出され、次の式10で示される。
20n=(Ddn−D1n)/D1n*R2n・・・(式10)
蒸着量制御部50は、このような中間位置蒸着速度(R2n)、復路蒸着速度(R20n)の関係と、式3に準じて往路移動速度を用いて算出される往路蒸着量(D1n)の実効値とに基づいて、復路蒸着速度(R20n)を算出すると、復路蒸着速度(R20n)を達成する蒸発量調節手段60の制御の目標値を生成し、蒸発量調節手段60に制御信号を出力する。
そして、第2の蒸着速度計測手段42により計測される中間位置蒸着速度(R2n)が、復路蒸着速度(R20n)に一致するように、中間位置P2において蒸発量調節手段60の開閉機構の開度が調節される。
The return vapor deposition rate (R 20n ) to be deposited in the reciprocating reciprocating movement performed again is calculated in the same manner as the first reciprocating movement, and is expressed by the following equation (10).
R 20n = (D dn −D 1n ) / D 1n * R 2n (Expression 10)
The deposition amount control unit 50 calculates the forward deposition amount (D 1n) calculated using the relationship between the intermediate deposition rate (R 2n ) and the backward deposition rate (R 20n ), and the forward travel speed according to Equation 3. ) based on the effective value of, when calculating the return deposition rate (R 20n), generating a target value of control of the evaporation amount adjusting means 60 for achieving backward deposition rate (R 20n), the evaporation amount adjusting means 60 Output a control signal.
Then, the opening / closing mechanism of the evaporation amount adjusting means 60 at the intermediate position P2 is set so that the intermediate position vapor deposition speed (R 2n ) measured by the second vapor deposition speed measuring means 42 coincides with the return vapor deposition speed (R 20n ). The opening is adjusted.

その後、蒸発源移動手段が反対方向に稼働されることにより、蒸発源10の往復動の復路の移動が開始され、調整された復路移動速度で蒸発源10を往復動の開始位置P1まで移動させる間に、基材5に蒸着材料を付着させて再度成膜が行われる。
そして、蒸発源10は、往復動の開始位置P1に戻り、蒸着量制御部50によって、初回の往復動においてと同様に、成膜しようとする所定の厚さの膜が成膜されたかを判断される。
以下、同様の工程が繰り返されることにより所定の厚さの膜が成膜される。
Thereafter, when the evaporation source moving means is operated in the opposite direction, the return path of the reciprocating movement of the evaporation source 10 is started, and the evaporation source 10 is moved to the reciprocating start position P1 at the adjusted return path moving speed. In the meantime, the deposition material is adhered to the substrate 5 and film formation is performed again.
Then, the evaporation source 10 returns to the reciprocation start position P1, and the vapor deposition amount control unit 50 determines whether a film having a predetermined thickness to be formed has been formed, as in the first reciprocation. Is done.
Thereafter, a film having a predetermined thickness is formed by repeating the same process.

このような蒸着装置及び蒸着方法によれば、気化した蒸着材料を放出する蒸発源を、基材に対して相対移動させて成膜する際に、基材に蒸着する蒸着材料の量が変動することがあっても、蒸発源の往復動の復路において蒸着量を修正できるため、所定の厚さの膜を高精度で成膜することができる。さらに、往復動を複数回行うことによって、所定の厚さの膜をより高精度で成膜することができる。また、そのために必要となる膜厚計測手段としては、往復動の両端に設置される蒸着速度計測手段で足りるため、膜厚計測手段の設置や修繕に関わる維持効率が改善される。
また、蒸発源の往復動の往路と復路で分割して、所定の厚さの膜の成膜を行うことができるため、蒸着量の経時的変動や幾何学的条件変動による影響を低減することができる。
また、蒸着量を、蒸発源からの蒸着材料の放出量で調整するため、安定した調整を行うことができる。
According to such a vapor deposition apparatus and vapor deposition method, the amount of vapor deposition material deposited on the substrate varies when the evaporation source that releases the vaporized vapor deposition material is moved relative to the substrate to form a film. Even in this case, since the deposition amount can be corrected in the return path of the reciprocation of the evaporation source, a film having a predetermined thickness can be formed with high accuracy. Furthermore, a film having a predetermined thickness can be formed with higher accuracy by performing the reciprocating motion a plurality of times. Moreover, since the deposition rate measuring means installed at both ends of the reciprocating motion is sufficient as the film thickness measuring means required for that purpose, the maintenance efficiency related to the installation and repair of the film thickness measuring means is improved.
In addition, it is possible to form a film with a predetermined thickness by dividing the reciprocating path of the evaporation source into the forward path and the backward path, thereby reducing the influence of the deposition amount over time and the geometric condition fluctuation. Can do.
Moreover, since the amount of vapor deposition is adjusted by the amount of vapor deposition material released from the evaporation source, stable adjustment can be performed.

[第3の実施形態]
次に、本発明の一実施形態に係る蒸着装置と蒸着方法の他の形態について説明する。
[Third Embodiment]
Next, other embodiments of the vapor deposition apparatus and the vapor deposition method according to an embodiment of the present invention will be described.

図5は、第3の実施形態に係る蒸着装置3の構成図である。この蒸着装置3が、第1の実施形態に係る蒸着装置1と異なる点は、蒸発源移動手段に支持される蒸発源が2体備えられている点である。
蒸着装置3は、2体の蒸発源から、異なる蒸着材料を基材5に対して共蒸着することにより、各蒸着成分の濃度が所定の濃度となる膜を成膜することができる装置となっている。
この蒸着装置3では、各蒸発源による往路における実効蒸着量の目標蒸着量に対する差分は、一方の蒸発源については、復路における蒸発源の移動速度が、往路における実効蒸着量に基づいた速度に変更されることにより復路蒸着量が調整される。また、蒸発源移動手段に支持される2体の蒸発源は、設定された移動速度で共に移動するため、他方の蒸発源については、復路において蒸発源から放出される蒸着材料の放出量が、往路における実効蒸着量に基づいた放出量に変更されることにより復路蒸着量が調整される。
このような蒸着装置3は、往復動の復路の移動速度が変更されて復路蒸着量が調整される蒸発源によって、有機EL素子の発光層を形成するホスト材料を蒸着し、往復動の復路の蒸着材料の放出量が変更されて復路蒸着量が調整される副蒸発源によって、有機EL素子の発光層を形成するドーパント材料を共蒸着するように運転することができる。ホスト材料とドーパント材料のように成膜される膜における成分濃度比に差がある場合でも、各蒸着成分の濃度が所定の濃度となる膜を高精度で成膜することができ、白色発光有機EL素子のように色度が有機層の成分濃度比の影響を受け易い素子における発光層を成膜するのに適している。
FIG. 5 is a configuration diagram of the vapor deposition apparatus 3 according to the third embodiment. The vapor deposition apparatus 3 is different from the vapor deposition apparatus 1 according to the first embodiment in that two evaporation sources supported by the evaporation source moving unit are provided.
The vapor deposition apparatus 3 is an apparatus capable of forming a film in which the concentration of each vapor deposition component is a predetermined concentration by co-depositing different vapor deposition materials on the base material 5 from two evaporation sources. ing.
In this vapor deposition apparatus 3, the difference between the effective vapor deposition amount in the forward path of each evaporation source and the target vapor deposition amount is that the moving speed of the evaporation source in the return path is changed to a speed based on the effective vapor deposition amount in the forward path for one evaporation source. By doing so, the return vapor deposition amount is adjusted. In addition, since the two evaporation sources supported by the evaporation source moving means move together at a set moving speed, for the other evaporation source, the amount of vapor deposition material released from the evaporation source in the return path is The return vapor deposition amount is adjusted by changing the discharge amount based on the effective vapor deposition amount in the forward path.
Such a deposition apparatus 3 deposits a host material for forming the light emitting layer of the organic EL element by an evaporation source in which the moving speed of the return path in the reciprocating movement is changed to adjust the amount of the return path deposition, It is possible to operate so as to co-deposit the dopant material forming the light emitting layer of the organic EL element by the sub-evaporation source in which the amount of the vapor deposition material is changed and the return vapor deposition amount is adjusted. Even in the case where there is a difference in the component concentration ratio in the film formed like the host material and the dopant material, a film in which the concentration of each vapor deposition component becomes a predetermined concentration can be formed with high accuracy. It is suitable for forming a light emitting layer in an element such as an EL element in which chromaticity is easily affected by the component concentration ratio of the organic layer.

図5を参照して、蒸着装置3の構成について説明する。
蒸着装置3は、主に、蒸発源10A及び副蒸発源10Bと、蒸着室20と、蒸発源移動手段(30,31,32)と、第1の蒸着速度計測手段41A及び第1の副蒸着速度計測手段41Bと、第2の蒸着速度計測手段42A及び第2の副蒸着速度計測手段42Bと、蒸着量制御部50と、を含むように構成される。
蒸着装置3では、図5に破線で示されるとおり、蒸着量制御部50には、第1の蒸着速度計測手段41A、第1の副蒸着速度計測手段41B、第2の蒸着速度計測手段42A、第2の副蒸着速度計測手段42B、蒸発源移動手段、副蒸発源10Bから放出される蒸着材料の放出量を調節する蒸発量調節手段60が、信号線を介して接続されている。
なお、以下の説明において、蒸発源10A及び副蒸発源10Bは、単に蒸発源と、第1の蒸着速度計測手段41A及び第1の副蒸着速度計測手段41Bは、単に第1の蒸着速度計測手段と、第2の蒸着速度計測手段42A及び第2の副蒸着速度計測手段42Bは、単に第2の蒸着速度計測手段と呼称されることがある。
With reference to FIG. 5, the structure of the vapor deposition apparatus 3 is demonstrated.
The evaporation apparatus 3 mainly includes an evaporation source 10A and a sub evaporation source 10B, an evaporation chamber 20, an evaporation source moving means (30, 31, 32), a first evaporation rate measuring means 41A, and a first auxiliary evaporation. It is comprised so that the speed measurement means 41B, the 2nd vapor deposition speed measurement means 42A and the 2nd sub vapor deposition speed measurement means 42B, and the vapor deposition amount control part 50 may be included.
In the vapor deposition apparatus 3, as shown by a broken line in FIG. 5, the vapor deposition amount control unit 50 includes a first vapor deposition rate measuring unit 41A, a first sub vapor deposition rate measuring unit 41B, a second vapor deposition rate measuring unit 42A, Second evaporation rate measuring means 42B, evaporation source moving means, and evaporation amount adjusting means 60 for adjusting the amount of evaporation material emitted from the auxiliary evaporation source 10B are connected via a signal line.
In the following description, the evaporation source 10A and the sub-evaporation source 10B are simply the evaporation source, and the first vapor deposition rate measuring unit 41A and the first sub-vapor deposition rate measuring unit 41B are simply the first vapor deposition rate measuring unit. The second vapor deposition rate measuring unit 42A and the second sub vapor deposition rate measuring unit 42B may be simply referred to as a second vapor deposition rate measuring unit.

この蒸着装置3において、2体の蒸発源10A及び副蒸発源10Bは、線状の蒸着材料の放出口11が平行な配列となるように、蒸発源移動手段の可動子31に支持されている。
蒸発源10A及び副蒸発源10Bは、蒸着装置1においてと同様に、蒸着材料の放出口11を有し、加熱手段12と、蒸着材料容器13と、を含むように構成され、図5における奥行き方向に所定長さを有する線状の放出口11を有しているが、蒸発源10Aと副蒸発源10Bとは、備える加熱手段12及び蒸着材料容器13が同一のものでなくてもよく、各蒸発源で蒸着させる蒸着材料の種類や物性に応じて異なる構成とすることができる。異なる蒸着材料の共蒸着により所定の成分比の膜を成膜する場合は、高濃度となる蒸着材料を蒸発源10Aによって蒸着させることが好ましい。
In this vapor deposition apparatus 3, the two evaporation sources 10A and the sub-evaporation source 10B are supported by the movable element 31 of the evaporation source moving means such that the linear vapor deposition material discharge ports 11 are arranged in parallel. .
The evaporation source 10 </ b> A and the sub-evaporation source 10 </ b> B have a vapor deposition material discharge port 11 and are configured to include a heating unit 12 and a vapor deposition material container 13, as in the vapor deposition apparatus 1. Although it has a linear discharge port 11 having a predetermined length in the direction, the evaporation source 10A and the sub-evaporation source 10B do not have to have the same heating means 12 and vapor deposition material container 13, It can be set as a different structure according to the kind and physical property of the vapor deposition material vapor-deposited with each evaporation source. In the case where a film having a predetermined component ratio is formed by co-evaporation of different vapor deposition materials, it is preferable to deposit a vapor deposition material having a high concentration by the evaporation source 10A.

蒸着速度計測手段としては、蒸着装置1においてと同様のものが用いられるが、測定子への蒸着材料の入射を管理できるように、シャッタが備えられたものが好ましい。
図5に示されるように、蒸着装置3において、第1の蒸着速度計測手段41Aと第2の蒸着速度計測手段42Aは、蒸発源10Aから放出される蒸着材料の蒸着速度を計測し、第1の副蒸着速度計測手段41Bと第2の副蒸着速度計測手段42Bは、副蒸発源10Bから放出される蒸着材料の蒸着速度を計測するように、蒸発源の往復動の開始位置P1と中間位置P2のそれぞれにおいて、基材近傍であって、蒸発源に対する距離が基材と同様の距離となるように離間した位置に配置されている。
そして、蒸発源の往復動を通じて、蒸発源10Aから放出される蒸着材料が、第1の副蒸着速度計測手段41Bと第2の副蒸着速度計測手段42Bに入射する、または、副蒸発源10Bから放出される蒸着材料が、第1の蒸着速度計測手段41Aと第2の蒸着速度計測手段42Aに入射することがないように、図5に示されるように、必要に応じて仕切板24により隔離がなされ、あるいは、蒸着速度が計測される開始位置P1と中間位置P2に蒸発源が位置する場合に限り、測定子が蒸着室20内に露出するように、シャッタの開閉が制御される。
また、本実施形態では線状蒸発源を用いるため、蒸発源10の放出口11の長手方向(図5における奥行き方向)に沿った蒸着速度が監視されていることが好ましい。そのため、これらの蒸着速度計測手段は、蒸発源10A,10Bの放出口11の長手方向に沿ってそれぞれ複数体が備えられていてもよい。
As the vapor deposition rate measuring means, the same one as used in the vapor deposition apparatus 1 is used, but one having a shutter so as to manage the incidence of the vapor deposition material on the probe is preferable.
As shown in FIG. 5, in the vapor deposition apparatus 3, the first vapor deposition rate measuring unit 41A and the second vapor deposition rate measuring unit 42A measure the vapor deposition rate of the vapor deposition material released from the vapor source 10A, and The sub vapor deposition rate measuring means 41B and the second sub vapor deposition rate measuring unit 42B measure the vapor deposition rate of the vapor deposition material released from the sub evaporation source 10B and the reciprocating start position P1 and intermediate position of the evaporation source. In each of P2, it is arranged in the vicinity of the base material so that the distance to the evaporation source is the same distance as the base material.
Then, the vapor deposition material released from the evaporation source 10A through the reciprocation of the evaporation source enters the first sub evaporation rate measuring unit 41B and the second sub evaporation rate measuring unit 42B, or from the sub evaporation source 10B. As shown in FIG. 5, it is separated by a partition plate 24 as necessary so that the released vapor deposition material does not enter the first vapor deposition rate measuring means 41A and the second vapor deposition rate measuring means 42A. The opening / closing of the shutter is controlled so that the probe is exposed in the vapor deposition chamber 20 only when the evaporation source is located at the start position P1 and the intermediate position P2 where the vapor deposition rate is measured.
Further, since a linear evaporation source is used in the present embodiment, it is preferable that the deposition rate along the longitudinal direction (depth direction in FIG. 5) of the discharge port 11 of the evaporation source 10 is monitored. Therefore, a plurality of these vapor deposition rate measuring means may be provided along the longitudinal direction of the discharge ports 11 of the evaporation sources 10A and 10B.

蒸着装置3においては、蒸着量制御部50は、蒸着速度計測手段が計測する蒸着速度と、蒸発源移動手段による往復動の往路移動速度に基づいて、蒸発源移動手段による往復動の復路移動速度と蒸発量調節手段60による蒸着材料の放出量を調整している。また、蒸着量制御部50に接続される操作部から入力される設定閾値に基づいて、蒸発源の往復動に伴う蒸着の継続と終了を制御している。この蒸着量制御部50は、蒸着装置1においてと同様の蒸発源移動手段制御系や蒸着装置2においてと同様の目標開度生成系、蒸発量調節手段制御系を備えている。   In the vapor deposition apparatus 3, the vapor deposition amount control unit 50 is based on the vapor deposition rate measured by the vapor deposition rate measuring means and the forward movement speed of the reciprocating movement by the evaporation source moving means. The amount of vapor deposition material released by the evaporation amount adjusting means 60 is adjusted. Further, the continuation and termination of the vapor deposition accompanying the reciprocation of the evaporation source are controlled based on the set threshold value input from the operation unit connected to the vapor deposition amount control unit 50. The vapor deposition amount control unit 50 includes an evaporation source moving means control system similar to that in the vapor deposition apparatus 1 and a target opening generation system and an evaporation amount adjustment means control system similar to those in the vapor deposition apparatus 2.

次に、第3の実施形態に係る蒸着装置3の動作と蒸着方法について説明する。   Next, operation | movement and the vapor deposition method of the vapor deposition apparatus 3 which concern on 3rd Embodiment are demonstrated.

蒸着装置3には、蒸着装置1と同様に、予め、蒸着される基材5が、蒸着室20の外面にある開口部を通じて、蒸着室20内に搬入される。そして、基材5は、蒸着室20の上方で基材固定手段6により固定され、蒸着面が蒸着室20の下方にある蒸発源10に向けて保持され、必要に応じて温度調節される。このとき、蒸着室20は、真空ポンプ21が稼働されることにより高真空状態とされている。
また、蒸発源10A,10Bの蒸着材料容器13には、基材5に蒸着される蒸着材料が貯留されている。例えば、蒸発源10Aの蒸着材料容器13にはホスト材料、副蒸発源10Bの蒸着材料容器13にはドーパント材料が貯留される。これらの蒸着材料の物性情報、例えば密度情報は、各蒸着速度計測手段に記憶されている。
Similar to the vapor deposition apparatus 1, the base material 5 to be vapor-deposited is carried into the vapor deposition chamber 20 in advance through the opening on the outer surface of the vapor deposition chamber 20. And the base material 5 is fixed by the base material fixing means 6 above the vapor deposition chamber 20, the vapor deposition surface is hold | maintained toward the evaporation source 10 below the vapor deposition chamber 20, and temperature is adjusted as needed. At this time, the vapor deposition chamber 20 is in a high vacuum state by operating the vacuum pump 21.
The vapor deposition material container 13 of the evaporation sources 10 </ b> A and 10 </ b> B stores a vapor deposition material deposited on the base material 5. For example, a host material is stored in the vapor deposition material container 13 of the evaporation source 10A, and a dopant material is stored in the vapor deposition material container 13 of the sub-evaporation source 10B. Physical property information of these vapor deposition materials, such as density information, is stored in each vapor deposition rate measuring means.

この蒸着装置3に備えられる蒸発源10Aについては、蒸着装置1においてと同様に、校正運転において取得される成膜プロファイルから補正係数αが算出され、目標蒸着量(DdA)、目標往路蒸着量(D10A)、往路移動速度(V)、往路蒸着速度(R10A)の目標値が設定される。また、副蒸発源10Bについては、蒸着装置1における工程に準じて別途行われる校正運転において取得される成膜プロファイルから補正係数βが算出され、蒸発源10Aについて定められた往路移動速度(V)の下で、目標往路蒸着量(D10B)、往路蒸着速度(R10B)の目標値が定められる。
目標値が設定されると、蒸着装置3の通常運転が開始される。はじめに、蒸発源10A,10Bが備える加熱手段12が作動され、蒸着材料容器13に貯留されている蒸着材料が加熱される。加熱された蒸着材料は、次第に気化し、気化した蒸着材料が放出口11から蒸着室20内に放出される。
For the evaporation source 10A provided in the vapor deposition apparatus 3, as in the vapor deposition apparatus 1, the correction coefficient α is calculated from the film formation profile acquired in the calibration operation, and the target vapor deposition amount (D dA ) and the target forward vapor deposition amount are calculated. Target values for (D 10A ), forward travel speed (V 1 ), and forward deposition speed (R 10A ) are set. For the sub-evaporation source 10B, the correction coefficient β is calculated from the film formation profile acquired in the calibration operation separately performed according to the process in the vapor deposition apparatus 1, and the forward movement speed (V 1) determined for the evaporation source 10A. ), Target values for the target forward deposition amount (D 10B ) and the forward deposition rate (R 10B ) are determined.
When the target value is set, the normal operation of the vapor deposition apparatus 3 is started. First, the heating means 12 included in the evaporation sources 10 </ b> A and 10 </ b> B is operated, and the vapor deposition material stored in the vapor deposition material container 13 is heated. The heated vapor deposition material is gradually vaporized, and the vaporized vapor deposition material is discharged from the discharge port 11 into the vapor deposition chamber 20.

次に、蒸発源10Aから放出されている蒸着材料は、第1の蒸着速度計測手段41Aにより、往復動の開始位置P1における蒸着材料の蒸着速度を計測され、副蒸発源10Bから放出されている蒸着材料は、第1の副蒸着速度計測手段41Bにより、往復動の開始位置P1における蒸着材料の蒸着速度を計測される。
図6は、第3の実施形態に係る蒸着装置の動作を示す図である。
図6(a)に示されるように、運転開始時には、蒸発源10A,10Bは、第1の蒸着速度計測手段41A,41Bの下方の開始位置P1に停止しており、蒸着室20内に放出された気化した蒸着材料は、第1の蒸着速度計測手段41A,41Bの測定子にそれぞれ入射して蒸着速度が計測され、第1の蒸着速度計測手段41A,41Bが出力する蒸着速度の計測信号は、蒸着量制御部50に入力される。
ここで計測される蒸発源10Aの往復動の開始位置P1における蒸着材料の蒸着速度(開始位置蒸着速度(R1A))と副蒸発源10Bの往復動の開始位置P1における蒸着材料の蒸着速度(開始位置蒸着速度(R1B))は、基材5に成膜される見込みの膜厚の値を示している。この開始位置蒸着速度(R1A,R1B)が、事前に設定された往路蒸着速度(R10A,R10B)に一致するように、開始位置P1において加熱手段12の出力と蒸発量調節手段60の開閉機構の開度とにより調節される。このときの副蒸発源10Bの蒸発量調節手段60の開閉機構の開度は、後工程において調節可能なように中程度に維持される。
その後、往路蒸着速度(R10A,R10B)が目標値に達すると、基材5を蒸発源10A,10Bから隔離している遮蔽手段が開放され、気化した蒸着材料の基材5への放出が開始される。
Next, the vapor deposition material discharged from the evaporation source 10A is measured by the first vapor deposition rate measuring means 41A, and the vapor deposition rate of the vapor deposition material at the reciprocating start position P1 is measured and released from the sub evaporation source 10B. As for the vapor deposition material, the vapor deposition rate of the vapor deposition material at the reciprocating start position P1 is measured by the first sub vapor deposition rate measuring means 41B.
FIG. 6 is a diagram illustrating the operation of the vapor deposition apparatus according to the third embodiment.
As shown in FIG. 6A, at the start of operation, the evaporation sources 10A and 10B are stopped at the start position P1 below the first vapor deposition rate measuring means 41A and 41B, and discharged into the vapor deposition chamber 20. The vaporized vapor deposition material is incident on the probe of the first vapor deposition rate measuring means 41A and 41B, the vapor deposition rate is measured, and the vapor deposition rate measurement signal output by the first vapor deposition rate measuring unit 41A and 41B. Is input to the deposition amount control unit 50.
The deposition rate of the deposition material at the start position P1 of the reciprocation of the evaporation source 10A (start position deposition rate (R 1A )) measured here and the deposition rate of the deposition material at the start position P1 of the reciprocation of the sub-evaporation source 10B ( The starting position vapor deposition rate (R 1B )) indicates the value of the expected film thickness to be formed on the substrate 5. The output of the heating unit 12 and the evaporation amount adjusting unit 60 at the start position P1 so that the start position deposition rate (R 1A , R 1B ) matches the preset outbound pass rate (R 10A , R 10B ). And the opening degree of the opening / closing mechanism. At this time, the opening degree of the opening / closing mechanism of the evaporation amount adjusting means 60 of the sub-evaporation source 10B is maintained at a medium level so that it can be adjusted in a subsequent process.
Thereafter, when the forward vapor deposition rate (R 10A , R 10B ) reaches the target value, the shielding means for isolating the base material 5 from the evaporation sources 10A, 10B is opened, and the vaporized vapor deposition material is released to the base material 5 Is started.

次に、蒸発源移動手段が駆動されることにより、蒸発源10A,10Bの往復動の往路の移動が開始され、蒸発源10A,10Bを往復動の中間位置P2まで移動させる間に、基材5に蒸着材料を付着させて共蒸着による成膜が行われる。
蒸発源移動手段の駆動部30が作動すると、図6(a)に示されるように、可動子31に支持された蒸発源10A,10Bが、設定された往路移動速度(V)となるように、案内部32に沿って往復動の中間位置P2の方向に移動を開始する。
そして、可動子31に支持される蒸発源10A,10Bは、開始位置P1から基材5の一端の直下を通過するまでに、往路移動速度(V)が目標値に略達する等速となり、基材5の一端の直下から他端の直下までの区間で基材5の蒸着面を走査して基材5に対して蒸着を行う。
その後、蒸発源10A,10Bは基材5の他端を通過して往復動の折り返し位置である中間位置P2に到達する。
Next, when the evaporation source moving means is driven, the reciprocating movement of the evaporation sources 10A and 10B is started, and the base material is moved while the evaporation sources 10A and 10B are moved to the intermediate position P2 of the reciprocating movement. A vapor deposition material is attached to 5 to form a film by co-deposition.
When the drive unit 30 of the evaporation source moving means is operated, as shown in FIG. 6A, the evaporation sources 10A and 10B supported by the movable element 31 are set to the set forward movement speed (V 1 ). Then, the movement is started along the guide portion 32 in the direction of the reciprocating intermediate position P2.
Then, the evaporation sources 10A and 10B supported by the mover 31 have a constant speed at which the forward movement speed (V 1 ) substantially reaches the target value before passing through the position immediately below one end of the base material 5 from the start position P1, Vapor deposition is performed on the base material 5 by scanning the vapor deposition surface of the base material 5 in a section from just below one end of the base material 5 to just below the other end.
Thereafter, the evaporation sources 10A and 10B pass through the other end of the base material 5 and reach the intermediate position P2, which is a reciprocating folding position.

次に、蒸発源10A,10Bから放出されている蒸着材料は、第2の蒸着速度計測手段42A,42Bにより、往復動の中間位置P2における蒸着材料の蒸着速度を計測される。
図6(b)に示されるように、蒸発源10A,10Bが、第2の蒸着速度計測手段42A,42Bの下方の中間位置P2に到達すると、蒸発源10A,10Bから放出された蒸着材料は、第2の蒸着速度計測手段42A,42Bの測定子にそれぞれ入射して蒸着速度が計測され、第2の蒸着速度計測手段42A,42Bが出力する蒸着速度の計測信号は、蒸着量制御部50に入力される。
ここで計測される蒸発源10Aの往復動の中間位置P2における蒸着材料の蒸着速度(中間位置蒸着速度(R2A))と副蒸発源10Bの往復動の中間位置P2における蒸着材料の蒸着速度(中間位置蒸着速度(R2B))は、通常、蒸着量が変動して開始位置蒸着速度(R1A,R1B)とは異なる値となる。一般には、中間位置蒸着速度(R2A,R2B)の値が、開始位置蒸着速度(R1A,R1B)の値を下回る傾向にある。
Next, the vapor deposition material discharged from the evaporation sources 10A and 10B is measured by the second vapor deposition rate measuring means 42A and 42B for the vapor deposition rate of the vapor deposition material at the reciprocating intermediate position P2.
As shown in FIG. 6B, when the evaporation sources 10A and 10B reach the intermediate position P2 below the second evaporation rate measuring means 42A and 42B, the evaporation materials released from the evaporation sources 10A and 10B are The vapor deposition rate is measured by being incident on the measuring elements of the second vapor deposition rate measuring means 42A and 42B, and the vapor deposition rate measurement signal output from the second vapor deposition rate measuring means 42A and 42B is the vapor deposition amount control unit 50. Is input.
The deposition rate of the deposition material (intermediate position deposition rate (R 2A )) at the intermediate position P2 of the reciprocating movement of the evaporation source 10A and the deposition rate of the deposition material at the intermediate position P2 of the reciprocating movement of the sub-evaporation source 10B (measured here) The intermediate position deposition rate (R 2B )) is normally a value different from the start position deposition rate (R 1A , R 1B ) as the deposition amount varies. In general, the value of the intermediate position deposition rate (R 2A , R 2B ) tends to be lower than the value of the start position deposition rate (R 1A , R 1B ).

次に、第1の蒸着速度計測手段41Aが計測した開始位置蒸着速度、第2の蒸着速度計測手段42Aが計測した中間位置蒸着速度、及び蒸発源移動手段による往復動の往路移動速度に基づいて、蒸発源10Aによる復路蒸着量が、往路蒸着量と合算して目標蒸着量に一致する蒸着量となるように蒸発源移動手段による往復動の復路移動速度が調整され、第1の副蒸着速度計測手段41Bが計測した開始位置蒸着速度、第2の副蒸着速度計測手段42Bが計測した中間位置蒸着速度、及び蒸発源移動手段による往復動の往路移動速度に基づいて、副蒸発源10Bによる復路蒸着量が、往路蒸着量と合算して目標蒸着量に一致する蒸着量となるように副蒸発源10Bの蒸発量調節手段60の開閉機構の開度が調整される。   Next, based on the starting position deposition rate measured by the first deposition rate measuring means 41A, the intermediate position deposition rate measured by the second deposition rate measuring means 42A, and the forward movement speed of the reciprocating movement by the evaporation source moving means. The return movement speed of the reciprocating movement by the evaporation source moving means is adjusted so that the return evaporation amount by the evaporation source 10A is equal to the target evaporation amount by adding the outbound evaporation amount, and the first sub evaporation rate is adjusted. Based on the starting position vapor deposition rate measured by the measuring unit 41B, the intermediate position vapor deposition rate measured by the second sub vapor deposition rate measuring unit 42B, and the forward movement speed of the reciprocating movement by the evaporation source moving unit, the return path by the sub evaporation source 10B. The opening degree of the opening / closing mechanism of the evaporation amount adjusting means 60 of the sub-evaporation source 10B is adjusted so that the evaporation amount becomes the evaporation amount that matches the target evaporation amount by adding up with the outward evaporation amount.

蒸発源10Aは、往復動の往路においては、所定の目標値に制御された往路移動速度(V)で、開始位置蒸着速度(R1A)と等しい一定の蒸着速度(往路蒸着速度(R10A))の蒸着を行うと仮定されて、事前に設定された目標往路蒸着量(D10A)を達成するように運転されている。
しかしながら、往復動の中間位置P2において計測される蒸着材料の蒸着速度(中間位置蒸着速度(R2A))は、蒸着量が変動して開始位置蒸着速度(R1A)とは異なる値となっている。
The evaporation source 10A has a constant deposition rate (outward deposition rate (R 10A ) equal to the start position deposition rate (R 1A ) at the outbound travel speed (V 1 ) controlled to a predetermined target value in the reciprocating outbound path. )) And is operated to achieve a preset target forward deposition amount (D 10A ).
However, the vapor deposition rate of the vapor deposition material (intermediate position vapor deposition rate (R 2A )) measured at the reciprocating intermediate position P2 is different from the start position vapor deposition rate (R 1A ) due to fluctuations in the vapor deposition amount. Yes.

そのため、蒸着速度の計測信号の入力を受け付けた蒸着量制御部50は、第2の蒸着速度計測手段42Aにより計測された中間位置蒸着速度(R2A)の値を用いて、蒸発源10Aにより基材5に成膜された往路蒸着量(D1A)の実効値を算出する。
蒸発源10の往路移動速度(V)を用いると、往路蒸着量(D1A)の実効値は次の式11で示される。
1A=α*E(R2A)/V・・・(式11)
(式中、E(R2A)は、計測された蒸着速度(R2A,R1A)の平均を表す。)
Therefore, the vapor deposition amount control unit 50 that has received the input of the measurement signal of the vapor deposition rate uses the value of the intermediate position vapor deposition rate (R 2A ) measured by the second vapor deposition rate measuring means 42A, based on the evaporation source 10A. The effective value of the outward deposition amount (D 1A ) formed on the material 5 is calculated.
When the forward movement speed (V 1 ) of the evaporation source 10 is used, the effective value of the forward deposition amount (D 1A ) is expressed by the following formula 11.
D 1A = α * E (R 2A ) / V 1 (Formula 11)
(In the formula, E (R 2A ) represents the average of the measured deposition rates (R 2A , R 1A ).)

そこで、蒸着量制御部50は、第2の蒸着速度計測手段42により計測された中間位置蒸着速度(R2A)が、蒸発源10の往復動の復路において一定であるという仮定の下で、蒸発源10Aが目標蒸着量(DdA)と往路蒸着量(D1A)の実効値の差分に相当する目標復路蒸着量(D20A)を達成するための復路移動速度(V)の目標値を生成する。
目標復路蒸着量(D20A)を用いると、復路移動速度(V)は次の式12で示される。
=α*R2A/D20A=D1A/(DdA−D1A)*V・・・(式12)
蒸着量制御部50は、このような往路移動速度(V)と復路移動速度(V)の関係と、往路蒸着量(D1A)の実効値とに基づいて、復路移動速度(V)の目標値を生成すると、蒸発源移動手段に制御信号を出力する。
Therefore, the vapor deposition amount control unit 50 evaporates under the assumption that the intermediate position vapor deposition rate (R 2A ) measured by the second vapor deposition rate measuring means 42 is constant in the return path of the reciprocation of the evaporation source 10. The target value of the return movement speed (V 2 ) for the source 10A to achieve the target return deposition amount (D 20A ) corresponding to the difference between the effective values of the target deposition amount (D dA ) and the forward deposition amount (D 1A ). Generate.
When the target return deposition amount (D 20A ) is used, the return travel speed (V 2 ) is expressed by the following formula 12.
V 2 = α * R 2A / D 20A = D 1A / (D dA -D 1A) * V 1 ··· ( Formula 12)
Deposition amount control unit 50, and the relationship of such forward moving speed (V 1) and the backward traveling speed (V 2), on the basis of the effective value of the forward-deposition amount (D 1A), the backward moving speed (V 2 ) Is output to the evaporation source moving means.

一方、副蒸発源10Bは、往復動の往路においては、所定の目標値に制御された往路移動速度(V)で、開始位置蒸着速度(R1B)と等しい一定の蒸着速度(往路蒸着速度(R10B))の蒸着を行うと仮定されて、事前に設定された目標往路蒸着量(D10B)を達成するように運転されている。
しかしながら、往復動の中間位置P2において計測される蒸着材料の蒸着速度(中間位置蒸着速度(R2B))は、蒸着量が変動して開始位置蒸着速度(R1B)とは異なる値となっている。
そのため、蒸着速度の計測信号の入力を受け付けた蒸着量制御部50は、次の式13に基づいて、往路蒸着量(D1B)の実効値を算出する。
1B=β*E(R2B)/V・・・(式13)
(式中、βは、補正係数を表し、E(R2B)は、計測された蒸着速度(R2B,R1B)の平均を表す。)
On the other hand, the sub-evaporation source 10B has a constant vapor deposition rate (outward vapor deposition rate) equal to the start position vapor deposition rate (R 1B ) at the forward movement speed (V 1 ) controlled to a predetermined target value in the reciprocating path. (R 10B )) is assumed to be performed and is operated to achieve a preset target outbound vapor deposition amount (D 10B ).
However, the vapor deposition rate of the vapor deposition material (intermediate position vapor deposition rate (R 2B )) measured at the reciprocating intermediate position P2 is different from the start position vapor deposition rate (R 1B ) due to fluctuations in the vapor deposition amount. Yes.
Therefore, the vapor deposition amount control unit 50 that has received the input of the vapor deposition rate measurement signal calculates the effective value of the forward vapor deposition amount (D 1B ) based on the following equation (13).
D 1B = β * E (R 2B ) / V 1 (Formula 13)
(In the formula, β represents a correction coefficient, and E (R 2B ) represents an average of measured deposition rates (R 2B , R 1B ).)

この蒸着装置3においては、副蒸発源10Bからの復路における蒸着材料の放出量は、副蒸発源10Bによる復路蒸着量(D2B)が、往路蒸着量(D1B)の実効値と合算して目標蒸着量(DdB)に一致する蒸着量となるように蒸発量調節手段60の制御の目標値が設定される。 In this vapor deposition apparatus 3, the amount of vapor deposition material released from the sub-evaporation source 10B in the return path is calculated by adding the return vapor deposition amount (D 2B ) from the sub-evaporation source 10B to the effective value of the forward vapor deposition amount (D 1B ). The target value for the control of the evaporation amount adjusting means 60 is set so that the evaporation amount coincides with the target evaporation amount (D dB ).

そこで、蒸着量制御部50は、第2の副蒸着速度計測手段42Bにより計測された中間位置蒸着速度(R2B)が、副蒸発源10Bの往復動の復路において一定であるという仮定の下で、目標蒸着量(DdB)と往路蒸着量(D1B)の実効値の差分に相当する目標復路蒸着量(D20B)を達成するための復路蒸着速度(R20B)を算出する。
副蒸発源10Bにより復路で蒸着されるべき復路蒸着速度(R20B)は次の式14で示される。
20B=D20B/D1B*R2B=(DdB−D1B)/D1B*R2B・・・(式14)
蒸着量制御部50は、このような中間位置蒸着速度(R2B)と復路蒸着速度(R20B)の関係と、式13に準じて往路移動速度を用いて算出される往路蒸着量(D1B)の実効値とに基づいて復路蒸着速度(R20B)を算出すると、復路蒸着速度(R20B)を達成する蒸発量調節手段60の制御の目標値を生成し、副蒸発源10Bの蒸発量調節手段60に制御信号を出力する。
そして、第2の副蒸着速度計測手段42Bにより計測される中間位置蒸着速度(R2B)が、復路蒸着速度(R20B)に一致するように、中間位置P2において蒸発量調節手段60の開閉機構の開度が調節される。
Therefore, the vapor deposition amount control unit 50 assumes that the intermediate position vapor deposition rate (R 2B ) measured by the second sub vapor deposition rate measuring unit 42B is constant in the return path of the reciprocation of the sub evaporation source 10B. The return vapor deposition rate (R 20B ) for achieving the target return vapor deposition amount (D 20B ) corresponding to the difference between the effective values of the target vapor deposition amount (D dB ) and the forward vapor deposition amount (D 1B ) is calculated.
The return vapor deposition rate (R 20B ) to be deposited on the return path by the sub-evaporation source 10B is expressed by the following equation (14).
R 20B = D 20B / D 1B * R 2B = (D dB -D 1B) / D 1B * R 2B ··· ( Formula 14)
The vapor deposition amount control unit 50 calculates the forward vapor deposition amount (D 1B) calculated using the relationship between the intermediate position vapor deposition rate (R 2B ) and the backward vapor deposition rate (R 20B ), and the forward movement speed according to Equation 13. ) After calculating the backward deposition rate (R 20B) on the basis of the effective value of, generating a target value of control of the evaporation amount adjusting means 60 for achieving backward deposition rate (R 20B), the amount of evaporation of the secondary evaporation source 10B A control signal is output to the adjusting means 60.
Then, the opening / closing mechanism of the evaporation amount adjusting means 60 at the intermediate position P2 so that the intermediate position evaporation speed (R 2B ) measured by the second sub-deposition speed measuring means 42B coincides with the return vapor deposition speed (R 20B ). Is adjusted.

次に、蒸発源移動手段が反対方向に稼働されることにより、蒸発源10A,10Bの往復動の復路の移動が開始され、調整された復路移動速度で蒸発源10A,10Bを往復動の開始位置P1まで移動させる間に、基材5に蒸着材料を付着させて再度成膜が行われる。
蒸発源移動手段の復路移動速度(V)は、往路移動速度(V)と異なる速度に制御されると共に、副蒸発源10Bからの復路における蒸着材料の放出量は、往路における放出量と異なる量に変更されて、図6(c)に示されるように、蒸発源10A,10Bは、基材5の一端の直下から他端の直下までの区間で基材5の蒸着面を走査して基材5に対して再度蒸着を行い、往復動の開始位置P1に戻る。
このように、基材5に対して蒸発源10A,10Bが往復動することによって、往路及び復路の両方において蒸着が行われると、基材5への蒸着が終了される。蒸着室20内に備えられる遮蔽手段が閉塞されることにより基材5への蒸着材料の付着が規制され、蒸着された基材5は搬出される。
Next, when the evaporation source moving means is operated in the opposite direction, the reciprocating movement of the evaporation sources 10A and 10B is started and the reciprocating movement of the evaporation sources 10A and 10B is started at the adjusted return moving speed. During the movement to the position P1, the vapor deposition material is attached to the base material 5, and film formation is performed again.
The return path moving speed (V 2 ) of the evaporation source moving means is controlled to a speed different from the outbound path moving speed (V 1 ), and the amount of vapor deposition material released from the sub-evaporation source 10B in the return path is the same as the amount released in the outbound path. As shown in FIG. 6C, the evaporation sources 10 </ b> A and 10 </ b> B scan the vapor deposition surface of the base material 5 in a section from just below one end of the base material 5 to just below the other end. Then, vapor deposition is performed again on the base material 5 to return to the reciprocating start position P1.
Thus, when evaporation sources 10A and 10B reciprocate with respect to the base material 5 and vapor deposition is performed in both the forward path and the return path, the vapor deposition on the base material 5 is completed. When the shielding means provided in the vapor deposition chamber 20 is closed, the adhesion of the vapor deposition material to the substrate 5 is regulated, and the vapor deposited substrate 5 is carried out.

あるいは、蒸発源10A,10Bが開始位置P1に戻ることによって1回の往復動が終了した段階で、必要に応じて再度の往復動を行うように運転することができる。
このような運転では、往復動の開始位置P1では、再び、第1の蒸着速度計測手段41A,41Bにより、往復動の開始位置P1における蒸着材料の蒸着速度が計測される。
蒸着装置3における往復動の復路では、蒸発源10Aは、中間位置蒸着速度(R2A)と等しい一定の蒸着速度の蒸着を行い、副蒸発源10Bは、調整された中間位置蒸着速度(R2B)と等しい一定の蒸着速度(復路蒸着速度(R20B))の蒸着を行うと仮定されて、事前に設定された目標復路蒸着量(D20A,D20B)を達成するように運転されている。
しかしながら、往路においてと同様、往復動の開始位置P1において再び計測される蒸発源10Aからの蒸着材料の蒸着速度(開始位置蒸着速度(R1An))と副蒸発源10Bからの蒸着材料の蒸着速度(開始位置蒸着速度(R1Bn))は、蒸着量が変動して中間位置蒸着速度(R2A,R2B)とは異なる値となる。
Alternatively, when the evaporation sources 10A and 10B return to the start position P1 and one reciprocation is completed, the operation can be performed so that the reciprocation is performed again as necessary.
In such an operation, at the reciprocation start position P1, the vapor deposition rate of the vapor deposition material at the reciprocation start position P1 is again measured by the first vapor deposition rate measuring means 41A and 41B.
In the reciprocating return path in the vapor deposition apparatus 3, the evaporation source 10A performs vapor deposition at a constant vapor deposition rate equal to the intermediate position vapor deposition rate (R 2A ), and the sub-evaporation source 10B includes the adjusted intermediate position vapor deposition rate (R 2B). ) And a constant deposition rate (return vapor deposition rate (R 20B )) is assumed to be performed and is operated to achieve a preset target return deposition amount (D 20A , D 20B ). .
However, as in the forward path, the deposition rate of the deposition material (start position deposition rate (R 1An )) from the evaporation source 10A and the deposition rate of the deposition material from the sub-evaporation source 10B, which are measured again at the reciprocation start position P1. (Start position deposition rate (R 1Bn )) varies from the intermediate position deposition rate (R 2A , R 2B ) as the deposition amount varies.

そこで、蒸着速度の計測信号の入力を受け付けた蒸着量制御部50は、蒸発源10Aについて、蒸着装置1においてと同様に、復路蒸着量(D2A)の実効値を算出し、算出される復路蒸着量(D2A)の実効値と往路蒸着量(D1A)の実効値とを合算した値と、基材5に蒸着しようとする目標蒸着量(DdA)との蒸着量差分(DdAn)を算出する。
また、副蒸発源10Bについて、同様に、復路蒸着量(D2B)の実効値を算出し、算出される復路蒸着量(D2B)の実効値と往路蒸着量(D1B)の実効値とを合算した値と、基材5に蒸着しようとする目標蒸着量(DdB)との蒸着量差分(DdBn)を算出する。
Therefore, the vapor deposition amount control unit 50 that has received the input of the measurement signal for the vapor deposition rate calculates the effective value of the return vapor deposition amount (D 2A ) for the evaporation source 10A in the same manner as in the vapor deposition apparatus 1, and calculates the calculated return pass. Deposition amount difference (D dAn ) between the sum of the effective value of the deposition amount (D 2A ) and the effective value of the outward deposition amount (D 1A ) and the target deposition amount (D dA ) to be deposited on the substrate 5 ) Is calculated.
Similarly, for the sub-evaporation source 10B, the effective value of the return vapor deposition amount (D 2B ) is calculated, and the calculated effective value of the return vapor deposition amount (D 2B ) and the effective value of the forward vapor deposition amount (D 1B ) And a difference in vapor deposition amount (D dBn ) between the value obtained by summing the values and the target vapor deposition amount (D dB ) to be vapor deposited on the substrate 5.

蒸着量制御部50は、この蒸着量差分(DdAn,DdBn)が、所定閾値未満であるか否かを判断する。これらの閾値は、例えば、蒸着量制御部50に接続される操作部を介して設定される。 The vapor deposition amount control unit 50 determines whether or not the vapor deposition amount difference (D dAn , D dBn ) is less than a predetermined threshold value. These threshold values are set, for example, via an operation unit connected to the deposition amount control unit 50.

蒸着量差分(DdAn,DdBn)のいずれもが所定の閾値未満である場合には、成膜しようとする所定の厚さの膜が成膜されたとして、基材5への蒸着が終了される。蒸着室20内に備えられる遮蔽手段が閉塞されることにより基材5への蒸着材料の付着が規制され、蒸着された基材5は搬出される。 When both of the vapor deposition amount differences (D dAn , D dBn ) are less than the predetermined threshold value, the vapor deposition on the base material 5 is completed as a film having a predetermined thickness to be formed is formed. Is done. When the shielding means provided in the vapor deposition chamber 20 is closed, the adhesion of the vapor deposition material to the substrate 5 is regulated, and the vapor deposited substrate 5 is carried out.

蒸発源10Aについての蒸着量差分(DdAn)、又は副蒸発源10Bについての蒸着量差分(DdBn)のいずれかが所定の閾値以上である場合には、蒸発源10A,10Bが再び基材5に対して往復動されることにより蒸着が継続される。 Deposition amount difference of the evaporation sources 10A (D dAn), or if any of the deposition amount difference of the sub-evaporation source 10B (D DBN) is above a predetermined threshold value, the evaporation sources 10A, 10B again substrate The vapor deposition is continued by reciprocating with respect to 5.

再度行われる往復動の往路移動速度(V1n)は、蒸発源10Aの再度の往復動による基材5への蒸着量が蒸着量差分(DdAn)に相当する値となるように、初回の往復動と同様の方法で設定される。
再度行われる往復動の往路蒸着量(D1An)と復路蒸着量(D2An)とを合算した値が、蒸着量差分(DdAn)となる。
そのため、往路において基材5に成膜するべき目標往路蒸着量(D10An)としては、再度の往復動において成膜するべき蒸着量差分(DdAn)と等しい値や、往路と復路で等分された成膜が行われるように蒸着量差分(DdAn)の50%程度の値や、蒸着レートの変動による誤差が低減されるように、蒸着量差分(DdAn)の60〜90%程度の値となる量が再度設定される。
The forward movement speed (V 1n ) of the reciprocating motion performed again is the first time so that the amount of deposition on the substrate 5 due to the reciprocating motion of the evaporation source 10A becomes a value corresponding to the deposition amount difference (D dAn ). It is set in the same way as the reciprocating motion.
The sum of the reciprocating forward deposition amount (D 1An ) and the return deposition amount (D 2An ) is the deposition amount difference (D dAn ).
Therefore, the target outbound vapor deposition amount (D 10An ) to be deposited on the substrate 5 in the outbound path is a value equal to the deposition amount difference (D dAn ) to be deposited in the reciprocating motion, or equally divided between the outbound path and the return path. About 50% of the deposition amount difference (D dAn ) so that the deposited film is formed, and about 60 to 90% of the deposition amount difference (D dAn ) so as to reduce errors due to variations in the deposition rate. The amount that becomes the value of is set again.

そこで、蒸着量制御部50は、第1の蒸着速度計測手段41Aにより計測された開始位置蒸着速度(R1An)が、再度行われる蒸発源10Aの往復動の往路において一定であるという仮定の下で、目標往路蒸着量(D10An)を達成するための往路移動速度(V1n)の目標値を再度生成する。
目標往路蒸着量(D10An)を用いると、往路移動速度(V1n)は次の式15で示される。
1n=α*R1An/D10An・・・(式15)
Therefore, the vapor deposition amount control unit 50 assumes that the starting position vapor deposition rate (R 1An ) measured by the first vapor deposition rate measuring means 41A is constant in the reciprocation of the evaporation source 10A that is performed again. Then, the target value of the forward movement speed (V 1n ) for achieving the target forward deposition amount (D 10An ) is generated again.
When the target outbound vapor deposition amount (D 10An ) is used, the outbound travel speed (V 1n ) is expressed by the following Expression 15.
V 1n = α * R 1An / D 10An (Expression 15)

蒸着量制御部50は、再度行われる往復動について、このような目標往路蒸着量(D10An)と開始位置蒸着速度(R1An)の関係に基づいて、往路移動速度(V1n)の目標値を生成すると、蒸発源移動手段に制御信号を出力する。 The vapor deposition amount control unit 50 sets the target value of the forward movement speed (V 1n ) based on the relationship between the target forward vapor deposition amount (D 10An ) and the start position vapor deposition rate (R 1An ) for the reciprocating motion performed again. Is generated, a control signal is output to the evaporation source moving means.

一方、副蒸発源10Bからの蒸着材料の放出量は、蒸発源の再度の往復動によって、基材5の表面に成膜しようとする膜厚の値が蒸着量差分(DdBn)に相当する値となるように設定される。
再度行われる往復動の往路蒸着量(D1Bn)と復路蒸着量(D2Bn)とを合算した値が、蒸着量差分(DdBn)となる。
そのため、往路において基材5に成膜するべき目標往路蒸着量(D10Bn)としては、再度の往復動において成膜するべき蒸着量差分(DdBn)と等しい値や、往路と復路で等分された成膜が行われるように蒸着量差分(DdBn)の50%程度の値や、蒸着レートの変動による誤差が低減されるように、蒸着量差分(DdBn)の60〜90%程度の値となる量が再度設定される。
On the other hand, the amount of vapor deposition material released from the sub-evaporation source 10B is equivalent to the vapor deposition amount difference (D dBn ) in terms of the film thickness to be formed on the surface of the substrate 5 by the reciprocation of the evaporation source. Set to be a value.
The sum of the reciprocating forward deposition amount (D 1Bn ) and the return deposition amount (D 2Bn ) is the deposition amount difference (D dBn ).
Therefore, the target outbound vapor deposition amount (D 10Bn ) to be deposited on the substrate 5 in the outbound path is equal to the deposition amount difference (D dBn ) to be deposited in the reciprocating motion, or is equally divided between the outbound path and the return path. About 50% of the deposition amount difference (D dBn ) so that the deposited film is formed, and about 60 to 90% of the deposition amount difference (D dBn ) so as to reduce errors due to variations in the deposition rate. The amount that becomes the value of is set again.

そこで、蒸着量制御部50は、再度行われる副蒸発源10Bの往復動の往路において蒸着速度が一定であるという仮定の下で、目標往路蒸着量(D10Bn)を達成するための往路蒸着速度(R10Bn)の目標値を再度生成する。
目標往路蒸着量(D10Bn)を用いると、調整された往路移動速度(V1n)の下では、目標往路蒸着速度(R10Bn)は次の式16で示される。
1n=β*R10Bn/D10Bn・・・(式16)
Therefore, the deposition amount control unit 50 assumes the deposition rate is constant in the reciprocation of the reciprocating motion of the sub-evaporation source 10B, and the outbound deposition rate for achieving the target outbound deposition amount (D 10Bn ). The target value of (R 10Bn ) is generated again.
When the target outbound vapor deposition amount (D 10Bn ) is used, the target outbound vapor deposition rate (R 10Bn ) is expressed by the following equation 16 under the adjusted outbound travel speed (V 1n ).
V 1n = β * R 10Bn / D 10Bn (Expression 16)

蒸着量制御部50は、再度行われる往復動について、このような目標往路蒸着量(D10Bn)と往路移動速度(V1n)の関係に基づいて、往路蒸着速度(R10Bn)を生成すると、往路蒸着速度(R10Bn)を達成する蒸発量調節手段60の制御の目標値を生成し、副蒸発源10Bの蒸発量調節手段60に制御信号を出力する。
そして、第1の副蒸着速度計測手段41Bにより計測される開始位置蒸着速度(R1Bn)が、往路蒸着速度(R10Bn)に一致するように、開始位置P1において蒸発量調節手段60の開閉機構の開度が調節される。
The vapor deposition amount control unit 50 generates the forward vapor deposition rate (R 10Bn ) based on the relationship between the target forward vapor deposition amount (D 10Bn ) and the forward travel speed (V 1n ) for the reciprocating motion performed again. A target value for the control of the evaporation amount adjusting means 60 that achieves the forward deposition rate (R 10Bn ) is generated, and a control signal is output to the evaporation amount adjusting means 60 of the sub evaporation source 10B.
And the opening / closing mechanism of the evaporation amount adjusting means 60 at the start position P1 so that the start position vapor deposition speed (R 1Bn ) measured by the first sub vapor deposition speed measuring means 41B matches the forward vapor deposition speed (R 10Bn ). Is adjusted.

その後、初回の往復動と同様に蒸発源移動手段が駆動されることにより、蒸発源10A,10Bの往復動の往路の移動が開始され、蒸発源10A,10Bを往復動の中間位置P2まで移動させる間に、基材5に蒸着材料を付着させて成膜が行われる。
そして、往復動の中間位置P2では、再び、蒸発源10A,10Bから放出されている蒸着材料は、第2の蒸着速度計測手段42A,42Bにより、往復動の中間位置P2において中間位置蒸着速度(R2An,R2Bn)を計測される。
Thereafter, the evaporation source moving means is driven in the same manner as the first reciprocation, whereby the forward movement of the reciprocation of the evaporation sources 10A and 10B is started, and the evaporation sources 10A and 10B are moved to the intermediate position P2 of the reciprocation. During the deposition, the deposition material is adhered to the substrate 5 to form a film.
Then, at the intermediate position P2 of the reciprocating motion, the vapor deposition material released from the evaporation sources 10A and 10B is again returned to the intermediate position vapor deposition speed ( R 2An , R 2Bn ) is measured.

再度行われる往復動の復路における蒸発源10Aの復路移動速度(V2n)は、初回の往復動と同様に算出され、次の式17で示される。
2n=D1An/(DdAn−D1An)*V1n・・・(式17)
蒸着量制御部50は、このような往路移動速度(V1n)と復路移動速度(V2n)の関係と、式11に準じて算出される往路蒸着量(D1An)の実効値とに基づいて、復路移動速度(V2n)の目標値を生成すると、蒸発源移動手段に制御信号を出力する。
The return path moving speed (V 2n ) of the evaporation source 10A in the return path of the reciprocating motion performed again is calculated in the same manner as in the first reciprocating motion, and is expressed by the following Expression 17.
V 2n = D 1An / (D dAn −D 1An ) * V 1n (Expression 17)
The deposition amount control unit 50 is based on the relationship between the forward travel speed (V 1n ) and the backward travel speed (V 2n ), and the effective value of the forward travel deposition amount (D 1An ) calculated according to Equation 11. When the target value of the return path moving speed (V 2n ) is generated, a control signal is output to the evaporation source moving means.

一方、再度行われる往復動の復路で副蒸発源10Bにより蒸着されるべき復路蒸着速度(R20Bn)は、初回の往復動と同様に算出され、次の式18で示される。
20Bn=(DdBn−D1Bn)/D1Bn*R2Bn・・・(式18)
蒸着量制御部50は、このような中間位置蒸着速度(R2Bn)、復路蒸着速度(R20Bn)の関係と、式13に準じて往路移動速度を用いて算出される往路蒸着量(D1Bn)の実効値とに基づいて、復路蒸着速度(R20Bn)を算出すると、復路蒸着速度(R20Bn)を達成する蒸発量調節手段60の制御の目標値を生成し、副蒸発源10Bの蒸発量調節手段60に制御信号を出力する。
そして、第2の副蒸着速度計測手段42Bにより計測される中間位置蒸着速度(R2Bn)が、復路蒸着速度(R20Bn)に一致するように、中間位置P2において蒸発量調節手段60の開閉機構の開度が調節される。
On the other hand, the return vapor deposition rate (R 20Bn ) to be deposited by the sub-evaporation source 10B in the reciprocating reciprocation is calculated in the same manner as the first reciprocation, and is expressed by the following equation (18).
R 20Bn = (D dBn −D 1Bn ) / D 1Bn * R 2Bn (Formula 18)
The vapor deposition amount control unit 50 calculates the forward vapor deposition amount (D 1Bn) calculated using the relationship between the intermediate position vapor deposition rate (R 2Bn ) and the backward vapor deposition rate (R 20Bn ) and the forward movement speed according to Equation 13. ) Is calculated based on the effective value of), a target value for the control of the evaporation amount adjusting means 60 that achieves the return vapor deposition rate (R 20Bn ) is generated, and the evaporation of the sub-evaporation source 10B is generated. A control signal is output to the amount adjusting means 60.
Then, the opening / closing mechanism of the evaporation amount adjusting means 60 at the intermediate position P2 so that the intermediate position vapor deposition speed (R 2Bn ) measured by the second sub vapor deposition speed measuring means 42B coincides with the return vapor deposition speed (R 20Bn ). Is adjusted.

その後、蒸発源移動手段が反対方向に稼働されることにより、蒸発源10A,10Bの往復動の復路の移動が開始され、調整された復路移動速度で蒸発源10A,10Bを往復動の開始位置P1まで移動させる間に、基材5に蒸着材料を付着させて再度成膜が行われる。
そして、蒸発源10A,10Bは、往復動の開始位置P1に再び戻り、蒸着量制御部50によって、初回の往復動においてと同様に、成膜しようとする所定の厚さの膜が成膜されたかを判断される。
以下、同様の工程が繰り返されることにより所定の厚さの膜が成膜される。
Thereafter, when the evaporation source moving means is operated in the opposite direction, the reciprocating movement of the evaporation sources 10A and 10B is started, and the reciprocating start position of the evaporation sources 10A and 10B at the adjusted return moving speed. During the movement to P1, the deposition material is attached to the substrate 5 and film formation is performed again.
Then, the evaporation sources 10A and 10B return again to the reciprocating start position P1, and the deposition control unit 50 forms a film having a predetermined thickness to be formed, as in the first reciprocating motion. Is judged.
Thereafter, a film having a predetermined thickness is formed by repeating the same process.

このような蒸着装置及び蒸着方法によれば、気化した蒸着材料を放出する蒸発源を、基材に対して相対移動させて成膜する際に、基材に蒸着する蒸着材料の量が変動することがあっても、蒸発源の往復動の復路において蒸着量を修正できるため、所定の厚さの膜を高精度で共蒸着して成膜することができる。また、共蒸着させる各蒸着材料成分の濃度が所定の濃度となる膜を高精度で成膜することができる。さらに、往復動を複数回行うことによって、各蒸着材料成分の濃度が所定の濃度となる膜をより高精度で成膜することができ、適切な色度を呈する白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層等を成膜することができる。   According to such a vapor deposition apparatus and vapor deposition method, the amount of vapor deposition material deposited on the substrate varies when the evaporation source that releases the vaporized vapor deposition material is moved relative to the substrate to form a film. Even in this case, the deposition amount can be corrected in the return path of the reciprocation of the evaporation source, so that a film having a predetermined thickness can be co-deposited with high accuracy. In addition, a film in which the concentration of each vapor deposition material component to be co-deposited has a predetermined concentration can be formed with high accuracy. Furthermore, by performing reciprocation several times, it is possible to form a film in which the concentration of each vapor deposition material component becomes a predetermined concentration with higher accuracy, and the light emission of the white light emitting organic electroluminescence element exhibiting appropriate chromaticity A layer or the like can be formed.

1,2,3 蒸着装置
5 基材
6 基材固定手段
10,10A,10B 蒸発源
11 放出口
12 加熱手段
13 蒸着材料容器
20 蒸着室
21 真空ポンプ
22 バルブ
24 仕切板
30 蒸発源移動手段(駆動部)
31 蒸発源移動手段(可動子)
32 蒸発源移動手段(案内部)
41,41A,41B 第1の蒸着速度計測手段
42,42A,42B 第2の蒸着速度計測手段
50 蒸着量制御部
60 蒸発量調節手段
P1 開始位置
P2 中間位置
1, 2, 3 Vapor deposition apparatus 5 Substrate 6 Substrate fixing means 10, 10A, 10B Evaporation source 11 Release port 12 Heating means 13 Vapor deposition material container 20 Deposition chamber 21 Vacuum pump 22 Valve 24 Partition plate 30 Evaporation source moving means (drive) Part)
31 Evaporation source moving means (movable element)
32 Evaporation source moving means (guide section)
41, 41A, 41B First deposition rate measuring means 42, 42A, 42B Second deposition rate measuring means 50 Deposition amount control unit 60 Evaporation amount adjusting means P1 Start position P2 Intermediate position

Claims (9)

気化した蒸着材料を放出する蒸発源を、基材に対して相対移動させて成膜する蒸着装置であって、
蒸着材料の放出口を有する蒸発源と、
前記蒸発源及び前記基材を収容して減圧状態を形成する蒸着室と、
前記蒸発源を、前記放出口が前記基材に対向するように支持して、往復動させる蒸発源移動手段と、
前記往復動の開始位置における前記蒸発源の蒸着材料の蒸着速度を計測する第1の蒸着速度計測手段と、
前記往復動の中間位置における前記蒸発源の蒸着材料の蒸着速度を計測する第2の蒸着速度計測手段と、
前記蒸発源移動手段、前記第1の蒸着速度計測手段、及び前記第2の蒸着速度計測手段と接続された蒸着量制御部と、
を含み、
前記蒸着量制御部は、
前記第1の蒸着速度計測手段が計測した開始位置蒸着速度、前記第2の蒸着速度計測手段が計測した中間位置蒸着速度、及び前記蒸発源移動手段による往復動の往路移動速度に基づいて往路蒸着量の実効値を算出し、前記蒸発源による復路蒸着量が、前記往路蒸着量の実効値と合算して目標蒸着量に一致する蒸着量となるように復路蒸着量を調整する
ことを特徴とする蒸着装置。
An evaporation apparatus that forms a film by moving an evaporation source that discharges vaporized evaporation material relative to a base material,
An evaporation source having an outlet for vapor deposition material;
A deposition chamber for accommodating the evaporation source and the base material to form a reduced pressure state;
An evaporation source moving means for supporting the evaporation source so that the discharge port faces the substrate and reciprocating the evaporation source;
First vapor deposition rate measuring means for measuring the vapor deposition rate of the vapor deposition material of the evaporation source at the start position of the reciprocation;
A second deposition rate measuring means for measuring a deposition rate of the deposition material of the evaporation source at an intermediate position of the reciprocation;
A deposition amount control unit connected to the evaporation source moving unit, the first deposition rate measuring unit, and the second deposition rate measuring unit;
Including
The deposition amount control unit
It said first deposition rate measuring means starting position deposition rate measured, the second intermediate position deposition rate deposition rate measuring means has measured, and forward deposition based on the forward moving speed of the reciprocating by the evaporation source moving means calculating the effective value of the amount, the backward deposition amount by the evaporation source, and characterized in that by summing the effective value of the forward-deposition amount adjusting backward deposition amount so that the deposition amount matches the target deposition amount Vapor deposition equipment.
気化した蒸着材料を放出する蒸発源を、基材に対して相対移動させて成膜する蒸着装置であって、
前記蒸着量制御部は、
前記第1の蒸着速度計測手段が計測した開始位置蒸着速度、前記第2の蒸着速度計測手段が計測した中間位置蒸着速度、及び前記蒸発源移動手段による往復動の往路移動速度に基づいて往路蒸着量の実効値を算出し、前記蒸発源による復路蒸着量が、前記往路蒸着量の実効値と合算して目標蒸着量に一致する蒸着量となるように前記蒸発源移動手段による往復動の復路移動速度を調整する
ことを特徴とする請求項1に記載の蒸着装置。
An evaporation apparatus that forms a film by moving an evaporation source that discharges vaporized evaporation material relative to a base material,
The deposition amount control unit
It said first deposition rate measuring means starting position deposition rate measured, the second intermediate position deposition rate deposition rate measuring means has measured, and forward deposition based on the forward moving speed of the reciprocating by the evaporation source moving means calculating the effective value of the amount, the backward deposition amount by the evaporation source, backward reciprocating by the evaporation source moving means so that the deposition amount equal to the target deposition amount is summed with the effective value of the forward-deposition amount The vapor deposition apparatus according to claim 1, wherein the moving speed is adjusted.
気化した蒸着材料を放出する蒸発源を、基材に対して相対移動させて成膜する蒸着装置であって、
前記蒸発源は、前記蒸発源から放出される蒸着材料の放出量を調節する蒸発量調節手段
を含み、
前記蒸着量制御部は、
前記第1の蒸着速度計測手段が計測した開始位置蒸着速度、前記第2の蒸着速度計測手段が計測した中間位置蒸着速度、及び前記蒸発源移動手段による往復動の往路移動速度に基づいて往路蒸着量の実効値を算出し、前記蒸発源による復路蒸着量が、前記往路蒸着量の実効値と合算して目標蒸着量に一致する蒸着量となるように前記蒸発量調節手段により蒸着材料の放出量を調整する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の蒸着装置。
An evaporation apparatus that forms a film by moving an evaporation source that discharges vaporized evaporation material relative to a base material,
The evaporation source includes evaporation amount adjusting means for adjusting the amount of vapor deposition material released from the evaporation source,
The deposition amount control unit
It said first deposition rate measuring means starting position deposition rate measured, the second intermediate position deposition rate deposition rate measuring means has measured, and forward deposition based on the forward moving speed of the reciprocating by the evaporation source moving means calculating the effective value of the amount, the backward deposition amount by the evaporation source, release of the vapor deposition material by the evaporation amount adjusting means so that the deposition amount equal to the target deposition amount is summed with the effective value of the forward-deposition amount vapor deposition apparatus according to claim 1 or claim 2, wherein adjusting the amount.
さらに、
前記蒸発源移動手段に前記蒸発源と平行な配列で保持された副蒸発源と、
前記副蒸発源から放出される蒸着材料の放出量を調節する副蒸発量調節手段と、
前記副蒸発源からの、前記往復動の開始位置における蒸着材料の蒸着速度を計測する第1の副蒸着速度計測手段と、
前記副蒸発源からの、前記往復動の中間位置における蒸着材料の蒸着速度を計測する第2の副蒸着速度計測手段と、
を含み、
前記副蒸発量調節手段、前記第1の副蒸着速度計測手段、及び前記第2の副蒸着速度計測手段は、前記蒸着量制御部に接続され、
前記蒸着量制御部は、
前記第1の蒸着速度計測手段が計測した開始位置蒸着速度、前記第2の蒸着速度計測手段が計測した中間位置蒸着速度、及び前記蒸発源移動手段による往復動の往路移動速度に基づいて前記蒸発源による往路蒸着量の実効値を算出し、前記蒸発源による復路蒸着量が、前記往路蒸着量の実効値と合算して目標蒸着量に一致する蒸着量となるように前記蒸発源移動手段による往復動の復路移動速度を調整すると共に、
前記第2の副蒸着速度計測手段が計測した開始位置蒸着速度、前記第2の副蒸着速度計測手段が計測した中間位置蒸着速度、及び前記蒸発源移動手段による往復動の往路移動速度に基づいて前記副蒸発源による往路蒸着量の実効値を算出し、前記副蒸発源による復路蒸着量が、前記往路蒸着量の実効値と合算して目標蒸着量に一致する蒸着量となるように前記副蒸発量調節手段により蒸着材料の放出量を調整する
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の蒸着装置。
further,
A sub-evaporation source held in an array parallel to the evaporation source on the evaporation source moving means;
Sub-evaporation amount adjusting means for adjusting the amount of vapor deposition material released from the sub-evaporation source;
A first sub-deposition rate measuring means for measuring a deposition rate of the deposition material at the start position of the reciprocation from the sub-evaporation source;
A second sub-deposition rate measuring means for measuring a deposition rate of the deposition material at an intermediate position of the reciprocating motion from the sub-evaporation source;
Including
The sub-evaporation amount adjusting unit, the first sub-deposition rate measurement unit, and the second sub-evaporation rate measurement unit are connected to the deposition amount control unit,
The deposition amount control unit
It said first deposition rate measuring means starting position deposition rate measured, the second deposition rate intermediate position deposition rate measuring means has measured, and the evaporator on the basis of the forward moving speed of the reciprocating by the evaporation source moving means source and calculating an effective value of the forward deposition amount due, backward deposition amount by the evaporation source, by the evaporation source moving means so that the deposition amount equal to the target deposition amount is summed with the effective value of the forward-deposition amount While adjusting the reciprocating speed of the return path,
Based on the start position deposition rate measured by the second sub-deposition rate measuring means, the intermediate position deposition rate measured by the second sub-deposition rate measurement means, and the forward movement speed of the reciprocating movement by the evaporation source moving means. wherein calculating the effective value of the forward-deposition amount by the sub evaporation source, the backward deposition amount by the sub-evaporation source, said summing the effective value of the forward-deposition amount so that the deposition amount equal to the target deposition amount Vice The vapor deposition apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the amount of vapor deposition material released is adjusted by an evaporation amount adjusting means.
前記蒸発源が放出する蒸着材料が、有機エレクトロルミネッセンス素子におけるホスト材料であり、
前記副蒸発源が放出する蒸着材料が、有機エレクトロルミネッセンス素子におけるドーパント材料であり、
有機エレクトロルミネッセンス素子における発光層を成膜することを特徴とする請求項4に記載の蒸着装置。
The vapor deposition material emitted from the evaporation source is a host material in the organic electroluminescence element,
The vapor deposition material emitted from the sub-evaporation source is a dopant material in the organic electroluminescence element,
The vapor deposition apparatus according to claim 4, wherein a light emitting layer in the organic electroluminescence element is formed.
前記蒸発源移動手段が、蒸着材料を付着させる基材に対して2回以上往復動することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の蒸着装置。   The vapor deposition apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the evaporation source moving unit reciprocates twice or more with respect to the base material to which the vapor deposition material is attached. 気化した蒸着材料を放出する蒸発源を、基材に対して相対移動させて成膜する蒸着方法であって、
蒸着材料の放出口を有する蒸発源と、
前記蒸発源及び前記基材を収容して減圧状態を形成する蒸着室と、
前記蒸発源を、前記放出口が前記基材に対向するように支持して、往復動させる蒸発源移動手段と、
前記蒸発源からの、前記往復動の開始位置における蒸着材料の蒸着速度を計測する第1の蒸着速度計測手段と、
前記蒸発源からの、前記往復動の中間位置における蒸着材料の蒸着速度を計測する第2の蒸着速度計測手段と、
前記蒸発源移動手段、前記第1の蒸着速度計測手段、及び前記第2の蒸着速度計測手段と接続された蒸着量制御部と、
を含む蒸着装置において、
前記蒸発源の放出口から蒸着材料を放出させると共に、前記第1の蒸着速度計測手段により、前記往復動の開始位置における蒸着材料の蒸着速度を計測する工程、
蒸発源を往復動の中間位置まで移動させながら、前記基材に蒸着材料を付着させて成膜する工程、
前記第2の蒸着速度計測手段により、前記往復動の中間位置における蒸着材料の蒸着速度を計測する工程、
前記第1の蒸着速度計測手段が計測した開始位置蒸着速度、前記第2の蒸着速度計測手段が計測した中間位置蒸着速度、及び前記蒸発源移動手段による往復動の往路移動速度に基づいて往路蒸着量の実効値を算出し、前記蒸発源による復路蒸着量が、前記往路蒸着量の実効値と合算して目標蒸着量に一致する蒸着量となるように復路蒸着量を調整する工程、
前記調整された復路蒸着量で蒸発源を往復動の開始位置まで移動させながら、前記基材に蒸着材料を付着させて成膜する工程、
を含むことを特徴とする蒸着方法。
An evaporation method for forming a film by moving an evaporation source that releases vaporized evaporation material relative to a substrate,
An evaporation source having an outlet for vapor deposition material;
A deposition chamber for accommodating the evaporation source and the base material to form a reduced pressure state;
An evaporation source moving means for supporting the evaporation source so that the discharge port faces the substrate and reciprocating the evaporation source;
A first deposition rate measuring means for measuring a deposition rate of the deposition material at the start position of the reciprocation from the evaporation source;
A second deposition rate measuring means for measuring a deposition rate of the deposition material at an intermediate position of the reciprocating motion from the evaporation source;
A deposition amount control unit connected to the evaporation source moving unit, the first deposition rate measuring unit, and the second deposition rate measuring unit;
In a vapor deposition apparatus including:
A step of releasing the vapor deposition material from the discharge port of the evaporation source and measuring the vapor deposition rate of the vapor deposition material at the start position of the reciprocation by the first vapor deposition rate measuring means;
A process of depositing a deposition material on the substrate while moving the evaporation source to an intermediate position of the reciprocating motion,
A step of measuring a deposition rate of a deposition material at an intermediate position of the reciprocating motion by the second deposition rate measuring means;
It said first deposition rate measuring means starting position deposition rate measured, the second intermediate position deposition rate deposition rate measuring means has measured, and forward deposition based on the forward moving speed of the reciprocating by the evaporation source moving means step calculates the effective value of the amount, the backward deposition amount by the evaporation source, and combined with the effective value of the forward-deposition amount adjusting backward deposition amount so that the deposition amount matches the target deposition amount,
A process of depositing a deposition material on the base material while moving the evaporation source to the reciprocating start position with the adjusted return path deposition amount,
The vapor deposition method characterized by including.
気化した蒸着材料を放出する蒸発源を、基材に対して相対移動させて成膜する蒸着方法であって、
前記復路蒸着量を調整する工程において、前記蒸発源移動手段による往復動の復路移動速度により復路蒸着量を調整することを特徴とする請求項7に記載の蒸着方法。
An evaporation method for forming a film by moving an evaporation source that releases vaporized evaporation material relative to a substrate,
8. The vapor deposition method according to claim 7, wherein, in the step of adjusting the return vapor deposition amount, the return vapor deposition amount is adjusted based on a reciprocal return movement speed of the evaporation source moving means.
気化した蒸着材料を放出する蒸発源を、基材に対して相対移動させて成膜する蒸着方法であって、
前記蒸発源は、前記蒸発源から放出される蒸着材料の放出量を調節する蒸発量調節手段を含み、
前記復路蒸着量を調整する工程において、前記蒸発量調節手段により蒸着材料の放出量を調整することを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の蒸着方法。
An evaporation method for forming a film by moving an evaporation source that releases vaporized evaporation material relative to a substrate,
The evaporation source includes evaporation amount adjusting means for adjusting the amount of vapor deposition material released from the evaporation source,
The vapor deposition method according to claim 7 or 8, wherein, in the step of adjusting the return vapor deposition amount, the amount of vapor deposition material released is adjusted by the evaporation amount adjusting means.
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