KR20220124640A - 성막 장치, 성막 장치의 제어 방법, 및 전자 디바이스의 제조 방법 - Google Patents

성막 장치, 성막 장치의 제어 방법, 및 전자 디바이스의 제조 방법 Download PDF

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KR20220124640A
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토시히로 오가타
아라타 와타베
히데히로 야스카와
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캐논 톡키 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 기판에의 성막 프로세스에 있어서의 막 두께의 측정 및 제어의 정밀도를 향상시킨다.
[해결 수단] 기판에 증착 재료를 증착하여 성막을 행하는 성막 장치로서, 기판에 대해 상대 이동하면서 증착 재료를 방출하는 증발원과, 증발원으로부터의 증착 재료의 방출량을 제어하는 제1 제어 수단과, 기판과 증발원의 상대 속도를 제어하는 제2 제어 수단과, 성막 중에, 증발원으로부터의 증착 재료의 방출량을 측정하는 모니터 수단과, 성막 후에, 기판에 증착된 막의 막 두께를 측정하는 막 두께 측정 수단과, 모니터 수단에 의해 측정된 방출량 및 막 두께 측정 수단에 의해 측정된 막 두께에 기초하여, 제1 제어 수단 및 제2 제어 수단을 제어하는 제어부를 구비하는 성막 장치를 사용한다.

Description

성막 장치, 성막 장치의 제어 방법, 및 전자 디바이스의 제조 방법{FILM FORMING APPARATUS, CONTROL METHOD OF FILM FORMING APPARATUS, AND MANUFACTURING METHOD OF ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은, 성막 장치, 성막 장치의 제어 방법, 및 전자 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다.
유기 EL 디스플레이나 액정 디스플레이 등의 패널 디스플레이를 구비하는 표시 장치가 널리 사용되고 있다. 그 중에서도, 유기 EL 디스플레이를 구비하는 유기 EL 표시 장치는, 응답 속도, 시야각, 박형화 등의 특성이 우수하며, 모니터, 텔레비전, 스마트폰, 자동차용 디스플레이 등에 바람직하다.
유기 EL 디스플레이를 구성하는 유기 EL 소자는, 2개의 마주보는 전극(캐소드 전극, 애노드 전극)의 사이에, 발광을 일으키는 유기물층인 발광층을 갖는 기능층이 형성된 기본 구조를 갖는다. 유기 EL 소자의 기능층이나 전극층은, 각각의 층을 구성하는 재료를, 마스크를 통해 기판에 성막함으로써 형성된다. 따라서, 유기 EL 소자가 원하는 성능을 발휘하기 위해서는, 각각의 층의 막 두께를 정밀하게 제어할 필요가 있다.
특허문헌 1에는, 성막실과 검사실을 갖는 클러스터형 유닛을 사용한 유기 EL 제조 장치에 있어서, 성막실에서 성막된 기판을 검사실로 반송하여, 광학적인 막 두께 측정 장치에 의해 막 두께를 측정하는 구성이 개시되어 있다.
특허문헌 2에는, 유기 EL 제조 장치에 있어서, 성막이 행해지는 진공 챔버 내에 수정 진동자를 갖는 막 두께 모니터를 배치하여, 증착 중의 성막 레이트를 측정하고, 측정 결과에 따라 증발원의 온도를 제어함으로써 증착 재료의 증발 레이트를 제어하는 구성이 개시되어 있다.
특허문헌 1: 일본특허공개 제2005-322612호 공보 특허문헌 2: 일본특허공개 제2019-065391호 공보
그러나, 유기 EL 표시 장치 등의 디스플레이의 성능에 대한 요구가 높아짐에 따라, 기판에의 성막 프로세스에 있어서 더 정밀하게 막 두께를 측정하여, 성막을 제어하는 방법이 요구되고 있다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 기판에의 성막 프로세스에 있어서의 막 두께의 측정 및 제어의 정밀도를 향상시키는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명은, 이하의 구성을 채용한다. 즉,
기판에 증착 재료를 증착하여 성막을 행하는 성막 장치로서,
상기 기판에 대해 상대 이동하면서 상기 증착 재료를 방출하는 증발원과,
상기 증발원으로부터의 상기 증착 재료의 방출량을 제어하는 제1 제어 수단과,
상기 기판과 상기 증발원의 상대 속도를 제어하는 제2 제어 수단과,
성막 중에, 상기 증발원으로부터의 상기 증착 재료의 방출량을 측정하는 모니터 수단과,
성막 후에, 상기 기판에 증착된 막의 막 두께를 측정하는 막 두께 측정 수단과,
상기 모니터 수단에 의해 측정된 상기 방출량 및 상기 막 두께 측정 수단에 의해 측정된 상기 막 두께에 기초하여, 상기 제1 제어 수단 및 상기 제2 제어 수단을 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 성막 장치이다.
본 발명에 의하면, 기판에의 성막 프로세스에 있어서의 막 두께의 측정 및 제어의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 전자 디바이스의 제조 장치의 모식도이다.
도 2는 성막 장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 3은 증발원 유닛의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 패스실과 막 두께 측정부의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 5는 막 두께 측정부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 기판의 피성막면 측의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 7은 막 두께 제어 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 8은 성막 중의 제어에 대해 설명하기 위한 차트 도면이다.
도 9는 성막 중의 제어에 대해 설명하기 위한 그래프이다.
도 10은 실시예 2의 전자 디바이스의 제조 장치의 평면도이다.
도 11은 전자 디바이스의 제조 방법을 설명하는 도면이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명한다. 다만, 이하의 기재는 본 발명의 바람직한 구성을 예시적으로 나타내는 것에 지나지 않고, 본 발명의 범위는 그들의 구성에 한정되지 않는다. 또한, 이하의 설명에 있어서의, 장치의 하드웨어 구성 및 소프트웨어 구성, 처리 플로우, 제조 조건, 치수, 재질, 형상 등은, 특별히 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 이것으로 한정하려고 하는 취지가 아니다.
본 발명은, 기판에 성막을 행하는 성막 장치 또는 성막 방법으로서 파악된다. 본 발명은 또한, 이러한 성막 장치 또는 성막 방법을 사용한 전자 디바이스의 제조 장치 또는 전자 디바이스의 제조 방법으로서도 파악된다. 본 발명은 또한, 상기 각 장치의 제어 방법으로서도 파악된다.
본 발명은, 기판의 표면에 마스크를 통해 원하는 패턴의 박막 재료층을 형성하는 경우에 바람직하게 적용할 수 있다. 기판의 재료로서는, 글래스, 수지, 금속, 실리콘 등 임의의 것을 이용할 수 있다. 성막 재료로서는, 유기 재료, 무기 재료(금속, 금속 산화물) 등 임의의 것을 이용할 수 있다. 본 발명의 기술은, 전형적으로는, 전자 디바이스나 광학 부재의 제조 장치에 적용된다. 특히, 유기 EL 디스플레이나 그것을 사용한 유기 EL 표시 장치, 박막 태양전지, 유기 CMOS 이미지 센서 등의 유기 전자 디바이스에 바람직하다. 다만, 본 발명의 적용 대상은 이것에 한정되지 않는다.
[실시예 1]
실시예 1에서는, 본 발명의 기본적인 실시형태로서 장치의 전체 구성 및 막 두께 측정 및 제어의 기본 원리에 대해 설명한다.
<전자 디바이스 제조 장치>
도 1은 전자 디바이스 제조 장치의 일부 구성을 모식적으로 나타내는 평면도이다. 도 1의 전자 디바이스 제조 장치는, 예를 들면, 스마트폰용의 유기 EL 표시 장치에 사용하는 유기 EL 패널의 제조에 사용된다.
전자 디바이스 제조 장치는, 복수의 클러스터형 유닛(이하, 단순히 「유닛」이라고도 칭함)(CU1∼CU3)이 연결실을 통해 연결되어 있고, 제조 라인을 구성한다. 각 클러스터형 유닛은, 기판 반송 로봇의 주위에 복수의 성막실이 배치된 구성이다. 한편, 유닛의 수는 3개에 한정되지 않는다. 또한, 각 클러스터에 속하는 챔버의 수는, 이하에 기재된 것에 한정되지 않는다. 또한, 클러스터마다 챔버의 종류나 수가 달라도 된다. 이후, 모든 유닛에 공통되는 설명 및 유닛을 특정하지 않는 설명에서는, 「CUx」와 같이 숫자 대신에 「x」로 표기한 참조 부호를 사용하고, 개별 유닛에 대한 설명에서는, 「CU1」과 같이 숫자를 표기한 참조 부호를 사용한다(유닛 이외의 구성에 붙인 참조 부호에 대해서도 마찬가지이다).
도 1은 전자 디바이스 제조 장치 전체 중 성막 장치 부분의 일부를 나타내고 있다. 성막 장치의 상류에는, 예를 들면, 기판의 스토커(stocker), 가열 장치, 세정 등의 전처리 장치 등이 설치되어도 되고, 성막 장치의 하류에는, 예를 들면, 봉지 장치, 가공 장치, 처리 완료된 기판의 스토커 등이 설치되어도 되고, 그들 전체를 합쳐서 전자 디바이스 제조 장치가 구성되어 있다. 기판은, 상류측으로부터 하류측으로, 화살표(F)의 방향을 따라 흐른다.
클러스터형 유닛(CUx)은, 중앙의 반송실(TRx)과, 반송실(TRx)의 주위에 배치된 복수의 성막실(EVx1∼EVx4) 및 마스크실(MSx1∼MSx2)을 갖는다. 인접하는 2개의 유닛들(CUx와 CUx+1) 사이에는 연결실(CNx)로 접속되어 있다. 클러스터형 유닛(CUx) 내의 각 실(TRx, EVx1∼EVx4, MSx1∼MSx2), 및 연결실(CNx)은 공간적으로 이어져 있고, 그 내부는 진공 또는 질소 가스 등의 불활성 가스 분위기로 유지되어 있다. 본 실시형태에서는, 유닛(CUx) 및 연결실(CNx)을 구성하는 각 실은 도시하지 않은 진공 펌프에 접속되어 있고, 각각 독립적으로 진공 배기가 가능하게 되어 있다. 각각의 실은 「진공 챔버」또는 단순히 「챔버」라고도 불린다. 한편, 본 명세서에 있어서 「진공」이란, 대기압보다 낮은 압력의 기체로 채워진 상태를 말한다.
반송실(TRx)에는, 기판(S) 및 마스크(M)를 반송하는 반송 수단으로서의 반송 로봇(RRx)이 설치되어 있다. 반송 로봇(RRx)은, 예를 들면, 다관절 아암에, 기판(S) 및 마스크(M)를 보유지지하는 로봇 핸드가 부착된 구조를 갖는 다관절 로봇이다. 클러스터형 유닛(CUx) 내에서, 기판(S)은 그 피성막면이 중력 방향 하방을 향한 수평 상태를 유지한 채, 반송 로봇(RRx)이나 후술하는 반송 로봇(RCx) 등의 반송 수단에 의해 반송된다. 반송 로봇(RRx)이나 반송 로봇(RCx)이 갖는 로봇 핸드는, 기판(S)의 피처리면의 주연 영역을 보유지지한다. 반송 로봇(RRx)은, 상류측의 패스실(PSx-1), 성막실(EVx1∼EVx4), 하류측의 버퍼실(BCx)의 사이의 기판(S)의 반송을 행한다.
또한, 반송 로봇(RRx)은, 마스크실(MSx1)과 성막실(EVx1, EVx2) 사이의 마스크(M)의 반송, 및 마스크실(MSx2)과 성막실(EVx3, EVx4) 사이의 마스크(M)의 반송을 행한다. 반송 로봇(RRx)이나 반송 로봇(RCx)이 갖는 로봇 핸드는, 소정의 프로그램에 따라 소정의 움직임을 행하도록 구성되어 있다. 각 로봇 핸드의 움직임은, 복수의 기판에 대해, 순차적으로, 또는 동시 병행적으로 성막을 행할 때에, 복수의 기판이 효율적으로 반송되도록 설정된다.
마스크실(MSx1∼MSx2)은, 성막에 사용되는 마스크(M)와 사용을 완료한 마스크(M)가 각각 수용되는 마스크 스토커가 설치된 실이다. 마스크실(MSx1)에는, 성막실(EVx1, EVx3)에서 사용되는 마스크(M)가 스톡(stock)되고, 마스크실(MSx2)에는, 성막실(EVx2, EVx4)에서 사용되는 마스크(M)가 스톡되어 있다. 증착 성막의 경우, 마스크(M)로서는, 다수의 개구가 형성된 메탈 마스크가 바람직하게 이용된다.
성막실(EVx1∼EVx4)은, 기판(S)의 표면(피성막면)에 막을 형성하기 위한 실이다. 여기서, 성막실(EVx1)과 성막실(EVx3)은 동일한 기능을 갖는 실(동일한 성막 처리를 실시 가능한 실)이며, 마찬가지로 성막실(EVx2)과 성막실(EVx4)도 동일한 기능을 갖는 실이다. 이 구성에 의해, 성막실(EVx1)→성막실(EVx2)이라고 하는 제1 루트에서의 성막 처리와, 성막실(EVx3)→성막실(EVx4)이라고 하는 제2 루트에서의 성막 처리를 병렬로 실시할 수 있다.
연결실(CNx)은 유닛(CUx)과 유닛(CUx+1)을 접속하고, 유닛(CUx)에서 성막된 기판(S)을 후단의 유닛(CUx+1)으로 전달하는 기능을 가지고 있다. 본 실시형태의 연결실(CNx)은, 상류측으로부터 순서대로, 버퍼실(BCx), 선회실(TCx), 및 패스실(PSx)로 구성된다. 이러한 연결실(CNx)의 구성은, 성막 장치의 생산성을 높이는 것이나, 사용성을 높이는 관점에서 바람직한 구성이다. 다만, 연결실(CNx)의 구성은 이에 한정되지 않고, 버퍼실(BCx) 또는 패스실(PSx)만으로 구성되어 있어도 된다.
버퍼실(BCx)은, 유닛(CUx) 내의 반송 로봇(RRx)과, 연결실(CNx) 내의 반송 로봇(RCx)의 사이에서, 기판(S)의 전달을 행하기 위한 실이다. 버퍼실(BCx)은, 유닛(CUx)과 후단의 유닛(CUx+1)의 사이에 처리 속도의 차가 있는 경우, 또는, 하류측의 트러블의 영향으로 기판(S)을 통상대로 흐르게 할 수 없는 경우 등에, 복수의 기판(S)을 일시적으로 수용함으로써, 기판(S)의 반입 속도나 반입 타이밍을 조정하는 기능을 갖는다. 이러한 기능을 갖는 버퍼실(BCx)을 연결실(CNx) 내에 설치함으로써, 높은 생산성을 실현함과 함께, 다양한 층 구성의 적층 성막에 대응 가능한 높은 유연성을 실현할 수 있다. 예를 들면, 버퍼실(BCx) 내에는, 복수 매의 기판(S)을 기판(S)의 피처리면이 중력 방향 하방을 향하는 수평 상태를 유지한 채 수납 가능한 다단 구조의 기판 수납 선반(카세트라고도 불림)과, 기판(S)을 반입 또는 반출하는 단을 반송 위치에 맞추기 위해 기판 수납 선반을 승강시키는 승강 기구가 설치된다.
선회실(TCx)은, 기판(S)의 방향을 180도 회전시키기 위한 실이다. 선회실(TCx) 내에는, 버퍼실(BCx)로부터 패스실(PSx)로 기판(S)을 전달하는 반송 로봇(RCx)이 설치되어 있다. 기판(S)의 상류측의 단부를 「후단(後端)」, 하류측의 단부를 「전단(前端)」이라고 부르는 경우에, 반송 로봇(RCx)은, 버퍼실(BCx)에서 수취한 기판(S)을 지지한 상태로 180도 선회하여 패스실(PSx)에 넘겨줌으로써, 버퍼실(BCx) 내와 패스실(PSx) 내에서 기판(S)의 전단과 후단이 서로 바뀌도록 한다. 이에 의해, 성막실에 기판(S)을 반입할 때의 방향이, 상류측의 유닛(CUx)과 하류측의 유닛(CUx+1)에서 동일한 방향으로 되기 때문에, 기판(S)에 대한 성막의 스캔 방향이나 마스크(M)의 방향을 각 유닛(CUx)에서 일치시킬 수 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 각 유닛(CUx)에 있어서 마스크실(MSx1∼MSx2)에 마스크(M)를 설치하는 방향을 맞출 수 있어, 마스크(M)의 관리가 간이화된다.
패스실(PSx)은, 연결실(CNx) 내의 반송 로봇(RCx)과, 하류측의 유닛(CUx+1) 내의 반송 로봇(RRx+1)의 사이에서, 기판(S)의 전달을 행하기 위한 실이다. 본 실시예에서는, 패스실(PSx) 내에 막 두께 측정부가 배치되어 있고, 기판(S)에 성막된 막의 막 두께의 측정이 행해진다. 한편, 패스실(PSx)에 얼라인먼트 기구를 설치함으로써, 성막실 내에서의 얼라인먼트 시간을 단축하여도 된다. 예를 들면, 동일한 클러스터형 유닛에 제1 성막실과 제2 성막실이 포함된다고 하면, 그 하류의 버퍼실이나 패스실에는, 제1 성막실과 제2 성막실에서 성막된 후의 기판이 공통으로 반입된다.
성막실(EVx1∼EVx4), 마스크실(MSx1∼MSx2), 반송실(TRx), 버퍼실(BCx), 선회실(TCx), 패스실(PSx)의 사이에는, 개폐 가능한 문(예를 들면, 도어 밸브 또는 게이트 밸브)이 설치되어 있어도 되고, 항상 개방된 구조이어도 된다.
<진공 증착 장치>
도 2는 성막실(EVx1∼EVx4)에 설치되는 진공 증착 장치(200)의 구성을 모식적으로 나타내고 있다. 진공 증착 장치(200)는, 마스크(M)를 보유지지하는 마스크 홀더(201), 기판(S)을 보유지지하는 기판 홀더(202), 증발원 유닛(203), 이동 기구(204), 성막 레이트 모니터(205), 성막 제어부(206)를 갖는다. 마스크 홀더(201), 기판 홀더(202), 증발원 유닛(203), 이동 기구(204), 및 성막 레이트 모니터(205)는, 진공 챔버(207) 내에 설치된다. 진공 증착 장치(200)는, 마스크 홀더(201) 및 기판 홀더(202) 중 적어도 일방을 이동시켜, 마스크 홀더(201)에 보유지지된 마스크(M)와 기판 홀더(202)에 보유지지된 기판(S)의 위치맞춤(얼라인먼트)을 행하는 도시하지 않은 위치 조정 기구(얼라인먼트 기구)를 더 갖는다. 본 실시예의 위치 조정 기구는, 기판(S)의 피성막면과 대략 평행한 면 내에서 기판 홀더(202)를 XY 이동 및 θ 회전시킴으로써, 기판(S)의 마스크(M)에 대한 상대위치를 조정한다.
기판(S)은, 수평 상태로 보유지지되어 있는 마스크(M)의 상면에, 피성막면을 아래로 하여 재치된다. 마스크(M)의 하방에는, 증발원 유닛(203)이 설치되어 있다. 증발원 유닛(203)은, 개략적으로, 성막 재료를 수용하는 용기(도가니), 용기 내의 성막 재료를 가열하는 히터 등을 구비한다. 또한, 필요에 따라, 증발원 유닛(203)에, 가열 효율을 높이기 위한 리플렉터나 전열 부재, 셔터 등을 설치해도 된다. 이동 기구(204)는, 증발원 유닛(203)을 기판(S)의 피처리면과 평행하게 이동(스캔)시키는 수단이다. 본 실시형태에서는 1축의 이동 기구(204)를 사용하지만, 2축 이상의 이동 기구를 사용해도 된다.
한편, 본 실시형태에서는 기판(S)을 마스크(M)의 상면에 재치하는 것으로 하였지만, 기판(S)과 마스크(M)가 충분히 밀착하는 구성이라면, 기판(S)을 마스크(M)의 상면에 재치하지 않아도 된다. 예를 들면, 기판(S)을 마스크(M)의 하면에 밀착시켜, 상방으로부터 증착 재료를 비상시키는 구성이나, 밀착시킨 기판(S)과 마스크(M)를 종방향으로 배치하는 구성이어도 된다. 또한, 도시하지 않은 자석 유닛을 기판(S)의 피처리면과는 반대측의 면에 접근시켜, 마스크(M)의 마스크 박을 자력에 의해 흡인하여, 기판(S)에의 마스크(M)의 밀착성을 높여도 된다. 또한, 기판(S)을 냉각하는 냉각 유닛을 설치해도 되고, 자석 유닛이 그 냉각 유닛을 겸하고 있어도 된다. 또한, 증발원 유닛(203)은, 복수의 증발원 유닛 또는 용기를 나란히 배치하고, 그들을 일체적으로 이동시키는 구성으로 할 수도 있다. 이러한 구성에 의하면, 증발원 유닛 또는 용기마다 다른 재료를 수용하여 증발시키도록 할 수 있어, 혼합막이나 적층 막을 형성할 수 있다.
성막 레이트 모니터(205)(모니터 수단)는 기판(S)에 성막되는 박막의 성막 속도를 모니터하는 모니터 수단이다. 본 실시예의 성막 레이트 모니터(205)는, 수정 발진식 성막 레이트 모니터이며, 증발원 유닛(203)과 함께 이동하는 수정 진동자를 가지고 있고, 성막 재료가 수정 진동자의 표면에 퇴적하는 것(질량이 부여되는 것)에 의한 공진 주파수(고유 진동수)의 변화량에 기초하여, 단위시간당의 성막 재료의 부착량인 성막 레이트(증착 레이트)[Å/s]를 추정한다.
성막 제어부(206)는, 기판(S)에 성막되는 박막의 막 두께가 목표 값이 되도록 제어하는 제어 수단이다. 성막 제어부(206)는, 소정의 초기 설정 정보를, 성막 레이트 모니터(205)에서 얻어진 성막 레이트[Å/s]나, 막 두께 측정 수단에서 측정된 막 두께 값에 따라 보정함으로써, 막 두께를 제어한다. 제어 내용으로서는, 후술하는 바와 같이, 이동 기구(204)에 의한 증발원 유닛(203)의 스캔 속도의 조정, 해당 스캔 속도 조정의 결과로서의 성막 시간[s]의 조정, 증발원 유닛(203)의 히터 온도나 셔터 열림 정도를 조정하는 것에 의한 증착 재료의 증발량(방출량)의 제어 등이 있다. 성막 제어부(206)는, 막 두께에 영향을 주는 이들의 제어를 조합함으로써, 품질 및 정밀도와 택트 타임에 대한 배려가 이루어진 양호한 성막을 실현한다. 성막 제어부(206)는, 증발원으로부터의 증착 재료의 방출량을 제어하는 제1 제어 수단, 및 기판과 증발원의 상대 속도를 제어하는 제2 제어 수단으로서 기능한다.
도 3은 본 실시예의 증발원 유닛(203)의 상세한 구성예를 나타내고 있다. 도 3의 (a)는, 증발원 유닛(203)이 성막 제어부(206)의 제어에 따라 기판(S)에 대해 상대 이동하면서 증착을 행하는 모습을 나타낸다. 증발원 유닛(203)은, 각각 복수의 노즐을 갖는 복수의 증발원(208a∼208c)을 포함하고 있다. 각 증발원(208a∼208c)에 동일한 증착 재료를 격납하여 성막 레이트를 향상시켜도 되고, 각 증발원(208a∼208c) 각각에 서로 다른 증착 재료를 격납하여 막의 재질을 제어해도 된다. 한편, 증발원의 수나 노즐의 수는 도면에 한정되지 않는다. 또한, 성막 레이트나 막 두께의 측정 결과에 따라 스캔 횟수를 초기 설정 값으로부터 증감시켜도 된다. 또한, 증발원 유닛(203)의 이동 방법은 왕복 스캔에 한정되지 않고, 증발원 유닛(203)의 형상이나 기판(S)의 사이즈에 따라서는 래스터 스캔 방식이어도 된다.
또한, 이동 기구(204)는, 가이드 레일(204a)과, 모터 등의 구동 수단을 구비하는 구동부(204b)를 포함하고 있다. 구동부(204b)는, 성막 제어부(206)의 제어에 따른 소정의 스캔 속도로, 증발원(208a∼208c)을 일체적으로 가이드 레일(204a) 상에서 왕복 이동시킨다. 성막 제어부(206)가 증발원의 스캔 속도를 높이면 단위시간당의 막 두께가 얇아지고, 스캔 속도를 낮추면 단위시간당의 막 두께가 두꺼워진다. 한편, 성막 레이트는 기판(S)과 증발원 유닛(203)의 상대 속도에 따라 변화하기 때문에, 기판(S)을 평면 내에서 증발원 유닛(203)에 대해 이동시키는 구성으로 해도 된다.
또한, 본 실시예의 진공 증착 장치(200)는, 각 증발원(208a∼208c) 각각에 대응하는 성막 레이트 모니터(205a∼205c)를 구비한다. 이 구성에 의해, 증발원(208a∼208c)마다의 성막 레이트를 측정할 수 있기 때문에, 증발원마다 서로 다른 온도 제어를 행하는 것도 가능해진다. 또한, 복수의 성막 레이트 모니터(205a∼205c)가 취득한 성막 레이트 값을 통합하여 (예를 들면, 평균값을 산출하여), 증발원 유닛(203) 전체를 균일하게 온도 제어해도 된다. 다만, 성막 레이트 모니터의 개수는 이에 한정되지 않고, 증발원 유닛(203) 전체로 1개이어도 된다.
도 3의 (b)는 증발원 유닛이 갖는 1개의 증발원(208a)의 단면도를 나타낸다. 본 실시예의 증발원(208a)은, 도가니(244)를 히터(246)가 가열함으로써 증착 재료(242)를 방출시켜 기판(S)에 부착시키는 구성이다. 도가니(244)는, 증착 재료(242)가 격납되는 도가니 본체(244a)와, 증착 재료(242)가 방출되는 방향을 규정하는 노즐(244b)을 포함한다. 히터(246)로서, 예를 들면, 성막 제어부(206)의 전류 제어에 따라 발열하는 시스 히터가 사용된다. 시스 히터에 흐르는 전류를 증가시키면 발열량이 증대되고, 증착 재료(242)의 방출량이 증가한다. 그 결과, 단위시간당 성막되는 막 두께는 두꺼워지며, 원하는 막 두께에 도달할 때까지의 성막 속도는 빨라진다. 도가니(244)의 주위에는, 열효율을 높이기 위한 리플렉터(248)가 배치되어 있다.
<패스실의 기구>
도 4는 패스실(PSx)의 구성을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 4는 도1의 A-A 단면에 대응한다. 패스실(PSx)의 진공 챔버(300) 내부에는, 반송 로봇(RCx)에 의해 반송되어 온 기판(S)을 보유지지하는 기판 트레이(301)와, 기판(S)의 막 두께를 측정하는 막 두께 측정부(310)가 배치되어 있다. 한편, 기판 트레이(301)는, 복수 매의 기판을 수용 가능하게 해도 된다. 또한, 패스실(PSx)에는, 기판(S)의 얼라인먼트를 행하기 위한 도시하지 않은 얼라인먼트 기구를 설치해도 된다. 이에 의해, 반송실(TRx)이나 선회실(TCx)을 거쳐 반송되어 온 기판(S)의, 반송에 사용한 로봇의 위치 정밀도 등에 기인하는 위치 어긋남을 억제할 수 있다. 그 결과, 후단의 유닛 중의 성막실 내부에서의, 기판(S)과 마스크(M)의 얼라인먼트 시간을 단축할 수 있다.
한편, 반드시 모든 패스실(PSx)에 막 두께 측정부(310)를 배치할 필요는 없고, 복수의 클러스터형 유닛의 막 두께를 1개의 패스실에서 측정해도 된다. 패스실(PSx)에 기판이 체류하지 않는 것이라면, 제조 라인의 최하류에 1개라도 막 두께 측정부(310)를 배치하면 된다. 또한, 패스실(PSx)에 막 두께 측정부(310)를 배치하지 않고, 막 두께 측정을 위한 검사실을 설치해도 된다. 또한, 패스실(PSx)에 막 두께 측정부(310)를 배치하지 않고, 막 두께 측정을 위한 검사실을 설치해도 된다. 또한, 패스실(PSx)에 막 두께 측정부(310)를 배치할지 여부를, 상류측의 클러스터형 유닛(CUx)에서의 처리의 내용에 따라 정해도 된다. 예를 들면, 유닛(CUx)에서 발광층이 성막되는 경우에 막 두께 측정부(310)를 배치하거나, 유닛(CUx)에서 전극간층이 성막되는 경우에 막 두께 측정부(310)를 배치하거나, 유닛(CUx)에서 화소마다의 파인 마스크를 사용하는 경우에 막 두께 측정부(310)를 배치하거나 한다.
<막 두께 측정부>
도 4에는 1개의 막 두께 측정부(310)를 나타내었지만, 복수의 막 두께 측정부를 배치해도 된다. 복수의 장소를 한번에 평가함으로써, 기판면 내에서의 막 두께의 편차의 정보를 얻는 것이나, 복수의 성막실에서 성막된 복수 종의 막을 함께 평가하는 것이 가능해진다.
막 두께 측정부(310)는, 막 두께를 광학적으로 측정하는 센서이며, 본 실시예에서는 반사 분광식의 광학 센서를 갖는 막 두께계를 사용한다. 막 두께 측정부(310)는, 개략적으로, 막 두께 평가 유닛(311), 센서 헤드(312), 센서 헤드(312)와 막 두께 평가 유닛(311)을 접속하는 광섬유(313)로 구성된다. 센서 헤드(312)는, 진공 챔버(300) 내의 기판 트레이(301)의 하방에 배치되어 있고, 진공 챔버(300)의 저면에 부착된 진공 플랜지(314)를 통해 광섬유(313)에 접속되어 있다. 센서 헤드(312)는 광섬유(313)를 경유하여 가이드된 광의 조사 에어리어를 소정의 에어리어로 설정하는 기능을 가지고 있고, 광섬유 및 핀 홀이나 렌즈 등의 광학 부품을 사용할 수 있다.
도 5는 막 두께 측정부(310)의 블록도이다. 막 두께 평가 유닛(311)은, 광원(320), 분광기(321), 측정 제어부(322)를 갖는다. 광원(320)은 측정 광을 출력하는 디바이스이며, 예를 들면 중수소 램프나 크세논 램프나 할로겐 램프 등이 사용된다. 광의 파장으로서는, 200nm 내지 1㎛의 범위를 사용할 수 있다. 분광기(321)는 센서 헤드(312)로부터 입력된 반사광을 분광하여 스펙트럼(파장마다의 강도)의 측정을 행하는 디바이스이며, 예를 들면, 분광 소자(그레이팅, 프리즘 등)와 광전 변환을 행하는 디텍터 등으로 구성된다. 측정 제어부(322)는 광원(320)의 제어 및 반사 스펙트럼에 기초한 막 두께의 연산 등을 행하는 디바이스이다.
광원(320)으로부터 출력된 측정 광은, 광섬유(313)를 경유하여 센서 헤드(312)로 가이드되고, 센서 헤드(312)로부터 기판(S)에 투사된다. 기판(S)에서 반사된 광은 센서 헤드(312)로부터 광섬유(313)를 경유하여 분광기(321)에 입력된다. 이 때, 기판(S) 상의 박막의 표면에서 반사된 광과, 박막과 그 하지층의 계면에서 반사된 광이 서로 간섭한다. 이와 같이 하여 박막에 의한 간섭이나 흡수의 영향을 받음으로써, 반사 스펙트럼은, 광로 길이차, 즉 막 두께의 영향을 받는다. 측정 제어부(322)에 의해 이 반사 스펙트럼을 해석함으로써, 박막의 막 두께를 측정할 수 있다.
상기 반사 분광식의 막 두께 평가는, 수 nm 내지 수백 nm 두께의 유기막의 평가에 대해서도, 단시간에 고정밀도의 평가가 가능하기 때문에, 유기 EL 소자의 유기층의 평가로서 바람직한 수법이다. 여기서, 유기층의 재료로서는, αNPD:α-나프틸페닐비페닐디아민 등의 정공 수송 재료, Ir(ppy)3:이리듐-페닐 피리미딘 착체 등의 발광 재료, Alq3:트리스(8-퀴놀리나토)알루미늄이나 Liq:8-히드록시퀴놀리나토-리튬) 등의 전자 수송 재료 등을 들 수 있다. 나아가, 전술한 유기 재료의 혼합막에도 적용해도 된다. 분광 간섭계는 모터를 필요로 하지 않기 때문에, 높은 진공도가 요구되는 증착 장치 내에서도 이용하기 쉽고, 기판 근처에서 측정할 수 있다고 하는 이점이 있다. 그러나, 막 두께 측정부(310)는 이에 한정되지 않고, 엘립소미터(ellipsometer) 등이어도 된다.
도 6은 막 두께 측정부(310)에 의한 측정을 용이하게 하기 위한 기판(S)의 피성막면 측의 구성예를 나타내고 있다. 이 예의 기판(S)의 중앙부에는, 복수의 표시 패널(340)이 형성되는 에어리어가 설치되어 있고, 성막 완료 후에 기판(S)을 잘라 나눔으로써 복수의 패널이 제작된다. 기판(S)의 반송 방향(화살표(F)) 전방의, 표시 패널(340) 에어리어와 겹치지 않는 에어리어에는, 막 두께 측정 에어리어(330)가 설치되어 있다. 각 성막실에 있어서의 성막 처리시에, 표시 패널(340)의 부분에의 성막과 병행하여, 막 두께 측정 에어리어(330) 내의 미리 결정된 위치에의 성막도 행함으로써, 막 두께 측정 에어리어(330) 내에 막 두께 측정용의 박막(이후, 측정용 패치(331)라고 부른다. 측정용편 또는 평가용 유기막이라고 부르는 경우도 있음)이 형성된다. 이것은, 각 성막실에서 사용되는 마스크(M)에, 미리 측정용 패치(331)를 위한 개공을 형성해 둠으로써 실현할 수 있다.
막 두께 측정 에어리어(330)는, 복수의 측정용 패치(331)를 형성 가능한 면적으로 설정되어 있고, 막 두께의 측정 대상이 되는 층단위로 측정용 패치(331)의 형성 위치를 바꾸면 된다. 즉, 1개의 성막실에서 형성된 막(단일 막이어도 되고, 복수의 막이 적층된 적층 막이어도 됨)의 막 두께를 측정하고 싶은 경우에는, 측정용 패치(331)의 부분에도 1개의 성막실에서 형성되는 막(단일 막 또는 적층 막)만을 성막하고, 복수의 성막실을 거쳐 형성된 적층 막의 막 두께를 측정하고 싶을 경우에는, 측정용 패치(331)의 부분에도 측정하고 싶은 적층 막과 동일한 적층 막을 성막하면 된다. 이와 같이 측정 대상이 되는 층마다 측정용 패치(331)를 다르게 함으로써, 막 두께의 정확한 측정을 실현할 수 있다. 이러한 측정용 패치(331)를 형성하기 위해서는, 성막실마다 마스크(M)의 개구부의 위치를 다르게 하면 된다.
<막 두께 측정 수법>
본 실시예에서는, 각 성막실의 진공 증착 장치(200)가 구비하는 성막 레이트 모니터(205)에 의해 성막 레이트가 취득되고, 패스실(PSx)에 배치된 막 두께 측정부(310)가 막 두께를 측정한다.
성막 레이트 모니터(205)는, 진공 증착 장치(200) 내부에 배치되어 있고, 기판(S)과 동시에 성막 재료의 부착을 받기 때문에, 실시간으로 기판 상의 막 두께를 추정할 수 있다. 따라서, 짧은 시간 정보를 목표 레이트에 반영함으로써, 실시간 막 두께 제어를 실행할 수 있다. 한편, 성막 레이트 모니터(205)는 기판(S) 상에 형성되는 막의 두께를 직접 측정하는 것이 아니라, 기판(S)과는 다른 위치에 배치한 수정 진동자에 의해 성막 레이트를 간접적으로 측정한다. 그 때문에, 수정 진동자에의 재료의 퇴적량이나 수정 진동자의 온도 등의 다양한 오차 요인에 의해, 성막 레이트 모니터(205)의 수정 진동자에 퇴적하는 막의 막 두께와 기판(S)에 퇴적하는 막의 막 두께가 다르거나, 성막 레이트 모니터(205)의 측정 값 자체에 오차가 생기거나 하는 경우가 있다. 정기적으로 수정 진동자의 교환이나 교정을 행함으로써 정밀도 저하를 억제할 수는 있지만, 성막 레이트 모니터(205)에 의한 막 두께의 측정 오차가 원인이 되어 막 두께의 편차가 생길 가능성이 잔존한다.
막 두께 측정부(310)는, 성막실(EVx1)→성막실(EVx2) 또는 성막실(EVx3)→성막실(EVx4)에서의 성막이 완료된 기판(S)이 반송 로봇(RC1)에 의해 반송된 곳의 패스실(PSx)에 배치되어 있다. 막 두께 측정부(310)는, 측정용 패치(331)의 형성 방법에 따라, 성막실 EVx1(EVx3)에서 성막된 막 두께, 성막실 EVx2(EVx4)에서 성막된 막 두께, 또는 성막실 EVx1 및 EVx2(EVx3 및 EVx4)에서 성막된 막 두께의 합계를 측정한다. 즉, 막 두께 측정부(310)는 박막의 두께를 직접 측정할 수 있기 때문에 측정 정밀도는 비교적 높으며, 그 반면에 실시간성이 부족하여, 측정 결과를 막 두께 제어에 반영할 때까지 타임 래그(time lag)가 발생한다.
도 7은 막 두께 제어 시스템의 구성을 모식적으로 나타내는 블록도이다. 막 두께 제어부(350)가, 성막 레이트 모니터(205) 및 막 두께 측정부(310)의 측정 결과에 기초하여 각 성막실의 성막 제어부(206)에 제어 지령을 송신한다. 성막 레이트 모니터(205)가 측정한 성막 레이트 정보는, 그 성막 레이트 모니터(205)가 배치된 진공 챔버(207) 내에서의 막 두께의 실시간 제어에 이용할 수 있다. 막 두께 제어부(350)는, 성막 제어부(206)를 제어하는 제어부로서 기능한다.
또한, 막 두께 측정부(310)가 측정한 막 두께 정보는 피드백 제어에 이용할 수 있다. 피드백 제어는, 막 두께 제어부(350)가, 기판의 반송 방향(화살표(F))에 있어서 막 두께 측정부(310)보다 상류측의 성막실의 성막 조건을 제어함으로써, 후속 기판(Ss)의 막 두께를 조정하는 제어이다. 막 두께 제어부(350)는 실시간 제어와 피드백 제어 중 어느 일방만을 실시해도 되고, 양쪽 모두의 제어를 실시해도 된다. 또한, 성막실마다 또는 유닛마다, 제어 방법을 다르게 해도 된다.
도 8은 제조 개시 후의 각 타이밍에서의 처리의 일례를 나타내는 차트이다. 본 도면을 사용하여, 성막 레이트 모니터(205)와 막 두께 측정부(310)에 의한 측정 결과가, 어느 타이밍에서 성막 제어에 적용되는지를 설명한다.
도면 중, 상단은, 성막실(EV11)에서 제1 막이 성막되는 기판의 번호(S1, S2, S3…)를 나타낸다. 각 기판의 처리의 사이에는, 기판 교체 등의 인터벌 시간(I)이 놓인다. 중단은, 제1 기판(S1)이 존재하는 챔버와, 그 챔버에서 기판(S1)이 받는 처리의 내용을 나타낸다. 편의상, 제1 층의 성막 시간, 제2 층의 성막 시간, 버퍼 시간, 및 패스실에서의 측정 시간은, 각각 동일한 길이이며, 기판(S1)은, 이동 시간(M) 동안에 챔버 사이를 이동하는 것으로 한다. 또한, 인터벌 시간(I)과 이동 시간(M)은 동일한 길이로 한다.
도면 중, 하단은, 성막 제어부(206)가 성막실(EV11)에서 제1 층의 막 두께 제어에 사용하는 정보를 나타낸다. 번호 「AX1, AX2, AX3…」은, 기판(SX)의 성막 중에 성막 레이트 모니터(205)에 의해 측정된 성막 레이트를 나타내고, 예를 들면 번호 「A11」은 기판(S1)의 성막 중에 측정된 1회째의 성막 레이트를 의미한다. 성막 제어부(206)는, 성막실(EV11) 내에서 측정한 성막 레이트를 실시간으로 막 두께 제어에 사용한다. 또한, 번호 「TX」는, 기판(SX) 상에 성막된 제1 층의 막 두께를, 막 두께 측정부(310)가 측정한 결과를 나타내고, 예를 들면 번호 「T1」은 기판(S1)의 막 두께를 의미한다. 막 두께는, 기판에의 성막이 완료되어 패스실(PS1)까지 이동한 후가 아니면 측정할 수 없기 때문에, 성막으로부터 막 두께 측정까지의 동안에 타임 래그가 발생한다. 도시한 예의 막 두께 측정부(310)는, 시각 t41 이후가 아니면 기판(SX)의 막 두께를 측정할 수 없다. 그 때문에, 성막 제어부(206)가 기판(S1)의 막 두께 T1을 이용할 수 있는 것은, 5매째의 기판(S5)의 성막시 이후이다.
제조 개시(시각 t=0) 후에, 시각 t11에 있어서 기판(S1)이 성막실(EV11)로 반입되어, 제1 막의 성막이 개시된다. 동시에, 성막 레이트 모니터(205)도 측정을 개시하고, 시각 t11∼t13에서 순차적으로, 성막 레이트가 측정된다. 성막 제어부(206)는 얻어진 성막 레이트를 사용하여 실시간 제어를 행한다. 한편, 편의상, 1매의 기판에 대한 성막 레이트의 측정 횟수는 3회로 하였지만, 측정 횟수나 측정 주기는 임의로 설정할 수 있다. 한편, 성막 제어부(206)는, 막 두께 정보에 대해서는, 기판(S1)의 4매 전의 기판(기판S-3)에 대한 측정 결과를 이용한다. 이후, 기판(S)의 교체마다 마찬가지의 처리를 반복한다.
<막 두께 제어 수법>
막 두께 제어부(350) 및 성막 제어부(206)는, 증발원 유닛(203)의 스캔 속도와, 증발원 유닛(203)으로부터의 증착 재료의 증발 레이트를 제어함으로써, 기판(S)에 형성되는 박막의 막 두께를 제어한다. 성막 제어부(206)는, 이동 기구(204)의 구동부(204b)를 제어함으로써 증발원 유닛(203)의 스캔 속도를 변경한다. 스캔 속도 제어는 응답성이 빠르고, 미세한 조정이 가능하다. 그러나, 스캔 속도만으로 막 두께를 제어하면, 스캔 속도를 느리게 한 경우의 택트 타임이 길어지는 과제가 있다.
또한, 막 두께 제어부(350) 및 성막 제어부(206)는, 히터(246)에 흐르는 전류를 제어하여 히터(246)의 온도를 변경함으로써, 증착 재료의 증발 레이트 제어를 행한다. 다만, 히터(246)의 온도 제어는 응답성이 느려서, 전류를 제어하고 나서 실제로 온도가 변화할 때까지의 타임 래그가 있다. 또한, 온도 변화를 빠르게 하기 위해 전류의 제어량을 크게 하면, 오버슈트(overshoot)나 언더슈트(undershoot)가 발생하기 쉬워진다.
이상과 같이, 성막 레이트 모니터(205) 및 막 두께 측정부(310)를 사용한 막 두께 측정에는 각각 특징이 있으며, 성막 레이트 모니터(205)는 실시간성이 있는 한편, 정밀도의 한계가 있다. 또한, 막 두께 측정부(310)는 정밀도가 비교적 높은 한편, 성막 완료 후에 막 두께 측정을 행하기 때문에 실시간성이 없다. 또한, 막 두께 제어에 대해서도, 증발원 유닛(203)의 히터 온도 제어와 스캔 속도 제어에는 각각 특징이 있으며, 스캔 속도 제어는 응답성이 빠른 한편, 택트 타임이 저하될 가능성이 있고, 히터 온도 제어는 증착 재료의 방출량 자체를 변화시킬 수 있는 반면에 응답성이 느리다.
이에, 본 실시예에서는, 막 두께 측정에서는 성막 레이트 모니터(205)에 의한 측정과 막 두께 측정부(310)에 의한 측정을 조합함과 함께, 막 두께 제어에 있어서도 스캔 속도 제어와 히터 온도 제어를 조합함으로써, 효율적인 막 두께 제어를 가능하게 한다. 순차적으로, 측정 방법과 제어 방법의 조합에 따른 막 두께 제어에 대해 기술한다. 표 1은 이하의 설명에서 사용하는 파라미터의 범례이다. 여기서, 「타겟」이란 제어의 목표가 되는 값이며, 예를 들면 Ttarget=100이면 막 두께 100[Å]이 목표 값이 된다. 성막 제어부는, 타겟으로부터 허용 오차의 범위 내에 들어가도록 제어를 행한다.
Figure pat00001
(1) 막 두께에 기초한 스캔 속도 제어
막 두께 측정부(310)가 측정한 막 두께 정보를 스캔 속도에 반영하는 피드백 제어에 대해 설명한다. 식(1)은, 성막실에 있어서의 스캔 속도의 목표 값(Vscan_target)을, 현재 스캔 속도(Vscan_now)와 보정 계수(K1)에 기초하여 산출하는 수식이다. 여기서, 식(2)에 나타내는 바와 같이, 보정 계수(K1)는 측정된 막 두께(Tmeasure)와 타겟 막 두께(Ttarget)의 비이다.
Figure pat00002
예를 들면, Ttarget=100[Å], Tmeasure=150[Å]인 경우, 막 두께가 목표 값을 초과하고 있기 때문에 스캔 속도를 빠르게 할 필요가 있다. 이에, 스캔 속도가 1/K1배, 즉 1.5배가 되도록 구동부(204b)를 제어하면 된다.
한편, 막 두께 정보가 반영되는 것은, 측정 대상의 기판보다도 복수 매 뒤의 기판이다. 그 때문에, 성막실 내부의 상황에 변화가 있었던 경우에는, 식(1)에서 얻어진 스캔 속도로는 막 두께의 타겟 값을 달성할 수 없을 가능성이 있다. 그 경우, 식(1)에서 얻어진 스캔 속도를 추가로 보정해도 된다. 예를 들면, 연속하는 복수의 기판의 막 두께가 균일하게 변화되는 (막 두께가 서서히 증가 또는 감소하는) 경우에는, 그 경향을 고려한 외삽 처리를 행하여 측정 막 두께(Tmeasure)를 수정한 후, 식(1)에 적용하면 된다.
(2) 실제 레이트에 기초한 스캔 속도 제어
성막 레이트 모니터(205)가 측정한 실제 레이트를 스캔 속도에 반영하는 실시간 제어에 대해 설명한다. 식(3)은, 성막실에 있어서의 스캔 속도의 목표 값(Vscan_target)을, 현재 스캔 속도(Vscan_now)와 보정 계수(K2)에 기초하여 산출하는 수식이다. 여기서, 식(4)에 나타내는 바와 같이, 보정 계수(K2)는 측정된 증착 레이트(Ameasure)와 타겟 증착 레이트(Atarget)의 비이다.
Figure pat00003
예를 들면, Atarget=1[Å /s], Ameasure=0.8[Å /s]인 경우, 막 두께가 목표 값에 미달되기 때문에, 스캔 속도를 느리게 할 필요가 있다. 이에, 스캔 속도가 1/K2배, 즉 0.8배가 되도록 구동부(204b)를 제어하여, 단위면적당의 증착 재료의 방출량을 늘리면 된다.
증착 레이트는, 상기와 같이 성막 중에 임의의 횟수 측정할 수 있기 때문에, 식(3)을 사용한 스캔 속도의 수정은 실시간으로 실행 가능하다. 예를 들면, 1매의 기판의 성막 중에 증발원 유닛(203)이 챔버 내를 여러 번 왕복하는 경우, 그 왕복마다, 또는 편도마다 스캔 속도를 변경해도 된다.
(3) 막 두께 및 실제 레이트에 기초한 스캔 속도 제어
막 두께 및 실제 레이트의 쌍방을 스캔 속도에 반영하는 제어에 대해 설명한다. 식(5)는, 성막실에 있어서의 스캔 속도의 목표 값(Vscan_target)을, 현재 스캔 속도(Vscan_now)와 보정 계수(K3)에 기초하여 산출하는 수식이다. 또한, 식(6)은, 보정 계수(K3)를, 측정된 막 두께(Tmeasure)와 타겟 막 두께(Ttarget)의 비(즉, 보정 계수(K1))와, 측정된 증착 레이트(Ameasure)와 타겟 증착 레이트(Atarget)의 비(즉 보정 계수(K2))를 사용한 가중 평균에 의해 산출하는 식이다. 식(6) 중에서, α 및 β는 가중 평균의 가중치를 나타내고 있고, 사용자 등에 의해 설정되는 값이다. 이러한 가중 처리에 의해, 스캔 속도 제어에 있어서의, 증착 재료의 방출량의 기여 정도와, 성막된 막 두께의 기여 정도의 비율을 변경할 수 있다. 이러한 기여의 비율의 제어는, 증착 레이트 제어에 있어서도 실행 가능하다.
Figure pat00004
전술한 바와 같이, 1매의 기판의 성막 중에 있어서, 막 두께에 관계된 보정 계수(K1)는 일정하지만, 실제 레이트에 관련된 보정 계수(K2)는 실시간으로 제어된다. 따라서, 식(5)를 사용한 제어에 있어서도, 실제 레이트 측정 결과를 반영하여 실시간 제어를 실시 가능하다.
식(5)에서는, 막 두께와 실제 레이트를 동등하게 고려하여 스캔 속도를 산출하고 있었지만, 식(1)에 따라 산출된 막 두께에 기초한 스캔 속도를 기초로 하여, 실제 레이트 측정 결과(Ameasure)에 기초한 보정을 행하도록 해도 된다. 그 경우는, 예를 들면, 과거 여러 번의 실제 레이트 측정 결과의 평균값과, 직전의 실제 레이트 측정 결과의 비 또는 차를 사용하여 보정할 수 있다. 이에 의해, 증발원 유닛(203)의 가열 등의 영향으로 실제 레이트가 일정한 방향으로 변화하고 있는 경우에도, 원하는 성막 조건을 유지할 수 있다.
(4) 막 두께에 기초한 증착 레이트 제어
막 두께 측정부(310)가 측정한 막 두께 정보를 증착 레이트에 반영하는 피드백 제어에 대해 설명한다. 식(7)은, 성막실에 있어서의 증착 레이트의 목표 값(Atarget)을, 실제 레이트(Anow)와 보정 계수(K1)에 기초하여 산출하는 수식이다. 보정 계수(K1)는 상기 식(2)에 의해 산출된다.
Figure pat00005
예를 들면, Ttarget=100[Å], Tmeasure=150[Å]인 경우, 막 두께가 목표 값을 초과하고 있기 때문에 증착 레이트를 낮출 필요가 있다. 이에, 실시간 제어에 있어서 실제 레이트(Anow)가 K1≒ 0.67배가 되도록 히터 온도를 낮추거나 하는 등의 제어를 행하면 된다.
본 실시예의 성막 제어부(206)는, 증발원 유닛(203)의 히터(246)에 흐르는 전류를 제어함으로써, 히터(246)의 온도를 변화시킨다. 그 결과, 증착 재료(242)의 방출량이 증가하여(또는 감소하여), 증착 레이트가 상승한다(또는 하강한다). 원하는 증발 레이트를 실현하기 위해, 어느 정도의 전류 제어를 행하면 되는지는, 증발원 유닛(203)의 특성이나 성막실 내부의 상황에 따라 다르다. 이에, 성막 제어부(206)는, 전류 제어량과 증착 레이트 변화의 관계를 나타내는 테이블이나 수식을 메모리에 보존해 두고, 그것을 참조하여 제어를 행해도 된다.
한편, 증착 레이트의 변경은, 도가니의 내부 공간 또는 개구부, 또는 도가니의 외부에, 개폐 가능한 셔터를 설치해 두고, 그 열림 정도를 변경하는 것에 의해서도 실현 가능하다. 이에, 본 실시예에 있어서도, 히터(246)의 온도 제어 대신에, 또는 히터(246)의 온도 제어와 함께, 셔터 열림 정도를 변경함으로써 증착 레이트를 변경해도 된다.
한편, 막 두께 정보가 반영되는 것은, 측정 대상의 기판보다도 복수 매 후의 기판이다. 그 때문에, 성막실 내부의 상황에 변화가 있었던 경우에는, 식(7)에서 얻어진 증착 레이트로는 막 두께의 타겟 값을 달성할 수 없을 가능성이 있다. 그 경우, 식(7)에서 얻어진 증착 레이트를 추가로 보정해도 된다.
(5) 실제 레이트에 기초한 증착 레이트 제어
성막 레이트 모니터(205)가 측정한 실제 레이트를 사용하여 증착 레이트를 제어하는 것은, 본 실시예와 같은 성막 장치에서 일반적으로 행해지는 처리이다. 이에, 성막 제어부(206)는, 측정된 증착 레이트(Ameasure)가 타겟 증착 레이트(Atarget)에 가까워지도록, 히터 온도를 변화시켜 방출량을 증가 또는 감소시킨다. 이 처리는 실시간으로 실행 가능하며, 예를 들면 성막 레이트 모니터(205)의 측정마다 제어를 행해도 된다.
(6) 막 두께 및 실제 레이트에 기초한 증착 레이트 제어
막 두께 및 실제 레이트의 쌍방을 증착 레이트에 반영하는 제어에 대해 설명한다. 식(8)은, 막 두께에 관한 보정 계수(K1)로서 식(2)와 동일하게 「Tratget/Tmeasure」를 사용하여, 성막실에 있어서의 표시 레이트(Ameasure)를 제어하여, 타겟 증착 레이트(Atarget)를 실현하기 위한 수식이다.
Figure pat00006
예를 들면, Ttarget=100[Å], Tmeasure=80[Å], 즉, K1=1.25인 경우, 막 두께가 목표 값에 미달되기 때문에 증착 레이트를 올릴 필요가 있다. 이에, 표시 레이트(Ameasure)가 1.25배가 되도록 히터 온도 등을 제어하면 된다.
상기 (1)∼(3)에서는 스캔 속도를 제어하고, (4)∼(6)에서는 히터 온도를 변경함으로써 증착 레이트를 제어하였다. 전술한 바와 같이, 스캔 속도 제어와 증착 레이트 제어에는, 제어에의 응답성이나, 택트 타임에의 영향 등의 점에서 각각 특징이 있기 때문에, 양자를 적절히 조합하여 제어하는 것이 바람직하다.
도 9는 효율과 정밀도를 향상시키는 제어의 일례를 설명하기 위한 개념적인 그래프이다. 도 9의 (a)는, 성막 중의 제어를 히터 온도의 변경에 의해서만 행하는 종래의 예이다. 이 예에서는, 시각 t0에서 기판(S)의 성막 처리를 개시한 후, 성막 제어부(206)가, 시각 t1에 있어서의 Ameasure 값에 기초하여 증착 레이트를 올릴 필요가 있다고 판단하고, 히터 온도를 상승시키기 위해 전류를 증가시키고 있다. 그러나, 제어에의 응답성이 느리기 때문에, 목표의 증착 레이트에 도달할 때까지는 타임 래그(W1)가 발생한다. 나아가, 목표 도달 후에 오버슈트가 발생할 가능성도 있다(W2). 또한, 오버슈트를 없애기 위해 히터에 흐르는 전류를 감소시키면, 언더슈트가 발생할 가능성이 있다(W3). 나아가, 헌팅(hunting)을 일으킬 가능성도 있다. 한편, 오버슈트량을 작게 하기 위해, 히터 온도를 서서히 변경하도록 한 경우, 온도 상승까지의 시간이 길어져 택트 타임이 악화될 우려가 있다.
도 9의 (b)는, 히터 온도 제어의 응답성의 느림을 보완하기 위해, 히터 온도의 변경에 의한 증착 레이트 제어에, 스캔 속도 제어를 조합시킨 예이다. 이 예에서는, 시각 t0에서 기판(S)의 성막 처리를 개시한 후, 성막 제어부가, 시각 t3에 있어서의 Ameasure 값에 기초하여 증착 레이트를 올릴 필요가 있다고 판단하고, 히터 온도를 상승시키기 위해 전류를 증가시킨다. 다만, 상기 오버슈트를 발생시키지 않기 위해, 온도 상승 커브를 완만하게 하고 있다(실선 그래프 및 좌측의 종축을 참조). 나아가, 성막 제어부는, 온도 상승에 필요한 시간의 장기화를 보완하기 위해, 스캔 속도를 저하시킨다(일점쇄선 그래프 및 우측의 종축을 참조). 그리고, 증착 레이트가 목표 값에 충분히 가까워졌다고 판단하면(W4), 스캔 속도를 원래대로 되돌린다. 따라서, 오버슈트나 헌팅을 억제할 수 있다.
[실시예 2]
여기서는, 클러스터형이 아닌 전자 디바이스 제조 장치에 대한 막 두께 제어를 행하는 예에 대해 설명한다. 도 10은 본 실시예의 전자 디바이스 제조 장치로서, 얼라인먼트되어 밀착된 기판(S)과 마스크(M)를 반송하면서 성막하는 인라인형 장치를 나타내고 있다.
제조 장치(250)는, 마스크 반입실(90)과, 얼라인먼트실(100)(마스크 부착실)과, 복수의 성막실(110a, 110b)과, 반전실(111a, 111b)과, 반송실(112)과, 마스크 분리실(113)과, 기판 분리실(114)과, 캐리어 반송실(115)과, 마스크 반송실(116)과, 기판 반입실(117)(기판 부착실)과, 막 두께 측정실(118)의 각 챔버를 갖는다. 기판 캐리어(9)에 보유지지된 기판(S)은 파선으로 나타내진 경로를 따라, 마스크(M)는 점선으로 나타내진 경로를 따라, 각 챔버 내를 반송된다.
즉, 기판 반입실(117)에서 기판 캐리어(9)에 보유지지되어 파선의 경로로 반입된 기판(S)은, 반전실(111a)에서 반전 기구(120a)에 의해 자세가 반전되어, 마스크 반입실(90)에서 마스크(M)에 탑재된다. 그 다음에, 얼라인먼트실(100)에서 기판(S)과 마스크(M)의 얼라인먼트 및 밀착이 행해진 후, 성막실(110a, 110b)을 반송되면서, 성막실에 설치된 증발원 유닛(203)으로부터 방출된 증착 재료에 의한 성막을 받는다. 한편, 기판 캐리어에는 성막 레이트 모니터(205)가 부착되어 있다. 그 때문에 방출된 증착 재료는, 기판(S)의 피성막면과 동시에 성막 레이트 모니터(205)에도 부착된다. 이에 의해 성막 중의 성막 레이트가 측정된다. 또한, 성막실(110a와 110b)의 도중에 설치된 막 두께 측정실(118)에는, 광학적인 막 두께 측정을 행하는 막 두께 측정부(310)가 배치되어 있고, 기판 캐리어(9)를 일시적으로 정지시켜, 성막실(110a)에서의 성막 후의 박막의 두께를 측정한다.
계속해서, 기판 캐리어에 보유지지된 기판(S)은 반송실(112)에 반입된다. 반송실(112)에도 막 두께 측정부(310)가 배치되어 있고, 성막실(110b)에서의 성막 후의 박막의 두께를 측정한다. 그 다음에, 기판(S)은 마스크 분리실(113)에서 마스크(M)를 분리한 후, 반전실(111b)에서 반전 기구(120b)에 의해 자세를 반전하여, 기판 분리실(114)에서 기판 캐리어(9)로부터 분리되어 제조 장치 외부로 반출된다. 한편, 기판 캐리어(9)는 캐리어 반송실(115)을 거쳐 기판 반입실(117)에 반송되고, 다음 기판(S)을 보유지지한다.
또한, 제조 장치는 도시하지 않은 막 두께 제어부(350) 및 성막 제어부(206)를 구비하고 있다. 본 실시예의 구성을 갖는 제조 장치에 있어서, 기판 캐리어(9)에 탑재된 성막 레이트 모니터(205)는 성막 중의 성막 레이트를 측정하고, 막 두께 측정부(310)는 성막 후의 막 두께를 광학적으로 측정한다. 그리고, 막 두께 제어부(350) 및 성막 제어부(206)는, 성막 레이트 및 막 두께의 측정 결과를 사용하여, 기판 캐리어(9)의 반송 속도를 조정함으로써 성막실 내에 배치된 증발원 유닛(203)과 기판(S)의 상대 속도를 제어하고, 증발원 유닛(203)에 투입되는 전류를 제어함으로써 증착 재료의 증발량을 제어한다. 따라서, 상기 실시예와 마찬가지의 원리에 의해, 정밀도가 좋은 막 두께 제어가 가능해진다.
[실시예 3]
(유기 전자 디바이스의 제조 방법)
본 실시예에서는, 성막 장치를 사용한 유기 전자 디바이스의 제조 방법의 일례를 설명한다. 이하, 유기 전자 디바이스의 예로서 유기 EL 표시 장치의 구성 및 제조 방법을 예시한다. 먼저, 제조하는 유기 EL 표시 장치에 대해 설명한다. 도 11의 (a)는 유기 EL 표시 장치(60)의 전체도, 도 11의 (b)는 하나의 화소의 단면 구조를 나타내고 있다.
도 11의 (a)에 나타내는 바와 같이, 유기 EL 표시 장치(60)의 표시 영역(61)에는, 발광 소자를 복수 구비하는 화소(62)가 매트릭스 형상으로 복수 배치되어 있다. 발광 소자의 각각은, 한 쌍의 전극 사이에 끼워진 유기층을 구비한 구조를 가지고 있다. 한편, 여기서 말하는 화소란, 표시 영역(61)에 있어서 원하는 색의 표시를 가능하게 하는 최소 단위를 지칭한다. 본 도면의 유기 EL 표시 장치의 경우, 서로 다른 발광을 나타내는 제1 발광 소자(62R), 제2 발광 소자(62G), 제3 발광 소자(62B)의 조합에 의해 화소(62)가 구성되어 있다. 화소(62)는, 적색 발광 소자와 녹색 발광 소자와 청색 발광 소자의 조합으로 구성되는 경우가 많지만, 황색 발광 소자와 시안 발광 소자와 백색 발광 소자의 조합이어도 되고, 적어도 1색 이상이면 특별히 제한되는 것이 아니다.
도 11의 (b)는, 도 11의 (a)의 A-B선에 있어서의 부분 단면 모식도이다. 화소(62)는, 기판(10) 상에, 제1 전극(양극)(64)과, 정공 수송층(65)과, 발광층(66R, 66G, 66B) 중 어느 하나와, 전자 수송층(67)과, 제2 전극(음극)(68)을 구비하는 유기 EL 소자를 가지고 있다. 이들 중 정공 수송층(65), 발광층(66R, 66G, 66B), 전자 수송층(67)이 유기층에 해당한다. 또한, 본 실시형태에서는, 발광층(66R)은 적색을 발하는 유기 EL 층, 발광층(66G)은 녹색을 발하는 유기 EL 층, 발광층(66B)은 청색을 발하는 유기 EL 층이다.
발광층(66R, 66G, 66B)은, 각각 적색, 녹색, 청색을 발하는 발광 소자(유기 EL 소자라고 기술하는 경우도 있음)에 대응하는 패턴으로 형성되어 있다. 또한, 제1 전극(64)은, 발광 소자마다 분리하여 형성되어 있다. 정공 수송층(65)과 전자 수송층(67)과 제2 전극(68)은, 복수의 발광 소자(62R, 62G, 62B)와 공통으로 형성되어 있어도 되고, 발광 소자마다 형성되어 있어도 된다. 한편, 제1 전극(64)과 제2 전극(68)이 이물에 의해 쇼트하는 것을 방지하기 위해, 제1 전극(64) 사이에 절연층(69)이 설치되어 있다. 나아가, 유기 EL 층은 수분이나 산소에 의해 열화되기 때문에, 수분이나 산소로부터 유기 EL 소자를 보호하기 위한 보호층(P)이 설치되어 있다.
다음으로, 전자 디바이스로서의 유기 EL 표시 장치의 제조 방법의 예에 대해 구체적으로 설명한다. 먼저, 유기 EL 표시 장치를 구동하기 위한 회로(도시하지 않음) 및 제1 전극(64)이 형성된 기판(10)을 준비한다.
다음으로, 제1 전극(64)이 형성된 기판(10) 위에 아크릴 수지를 스핀 코트에 의해 형성하고, 아크릴 수지를 리소그래피법에 의해, 제1 전극(64)이 형성된 부분에 개구가 형성되도록 패터닝하여 절연층(69)을 형성한다. 이 개구부가, 발광 소자가 실제로 발광하는 발광 영역에 상당한다.
다음으로, 절연층(69)이 패터닝된 기판(10)을 제1 성막 장치에 반입하고, 기판 지지 유닛에 의해 기판을 지지하고, 정공 수송층(65)을, 표시 영역의 제1 전극(64) 위에 공통 층으로서 성막한다. 정공 수송층(65)은 진공 증착에 의해 성막된다. 실제로는 정공 수송층(65)은 표시 영역(61)보다 큰 사이즈로 형성되기 때문에, 매우 세밀한(고정세) 마스크는 불필요하다. 여기서, 본 스텝에서의 성막이나, 이하의 각 레이어의 성막에서 사용되는 성막 장치는, 상기 각 실시예 중 어느 하나에 기재된 성막 장치이다.
다음으로, 정공 수송층(65)까지가 형성된 기판(10)을 제2 성막 장치에 반입하고, 기판 지지 유닛에 의해 지지한다. 기판과 마스크의 얼라인먼트를 행하여, 기판을 마스크 위에 재치하고, 기판(10)의 적색을 발하는 소자를 배치하는 부분에, 적색을 발하는 발광층(66R)을 성막한다. 본 예에 의하면, 마스크와 기판을 양호하게 겹칠 수 있어, 고정밀도의 성막을 행할 수 있다.
발광층(66R)의 성막과 마찬가지로, 제3 성막 장치에 의해 녹색을 발하는 발광층(66G)을 성막하고, 제4 성막 장치에 의해 청색을 발하는 발광층(66B)을 더 성막한다. 발광층(66R, 66G, 66B)의 성막이 완료된 후, 제5 성막 장치에 의해 표시 영역(61)의 전체에 전자 수송층(67)을 성막한다. 전자 수송층(67)은, 3색의 발광층(66R, 66G, 66B)에 공통 층으로서 형성된다.
전자 수송층(67)까지가 형성된 기판을 스퍼터링 장치로 이동하여, 제2 전극(68)을 성막하고, 그 후 플라즈마 CVD 장치로 이동하여 보호층(P)을 성막하고, 유기 EL 표시 장치(60)이 완성된다.
절연층(69)이 패터닝된 기판(10)을 성막 장치에 반입하고 나서 보호층(P)의 성막이 완료될 때까지는, 수분이나 산소를 포함하는 분위기에 노출되어 버리면, 유기 EL 재료로 이루어지는 발광층이 수분이나 산소에 의해 열화될 우려가 있다. 따라서, 본 예에 있어서, 성막 장치간의 기판의 반입 반출은, 진공 분위기 또는 불활성 가스 분위기 하에서 행해진다.
본 발명에 따른 막 두께 측정 방법이나, 막 두께를 사용한 성막 제어 방법은, 발광층을 비롯한 상기 각 층의 형성에 있어서 바람직하게 이용할 수 있다. 그 결과, 기판에의 성막 프로세스에 있어서의 막 두께의 측정 및 제어의 정밀도를 향상시킨, 양호한 성막 제어가 가능해진다. 따라서, 기판에의 유기 재료의 성막을 행하는 공정과, 기판에의 전극 부재의 형성을 행하는 공정을 포함하는, 전자 디바이스의 제조 방법을 양호하게 실시할 수 있다.
203: 증발원 유닛
205: 성막 레이트 모니터
206: 성막 제어부
208: 증발원
310: 막 두께 측정부

Claims (18)

  1. 기판에 증착 재료를 증착하여 성막을 행하는 성막 장치로서,
    상기 기판에 대해 상대 이동하면서 상기 증착 재료를 방출하는 증발원과,
    상기 증발원으로부터의 상기 증착 재료의 방출량을 제어하는 제1 제어 수단과,
    상기 기판과 상기 증발원의 상대 속도를 제어하는 제2 제어 수단과,
    성막 중에, 상기 증발원으로부터의 상기 증착 재료의 방출량을 측정하는 모니터 수단과,
    성막 후에, 상기 기판에 증착된 막의 막 두께를 측정하는 막 두께 측정 수단과,
    상기 모니터 수단에 의해 측정된 상기 방출량 및 상기 막 두께 측정 수단에 의해 측정된 상기 막 두께에 기초하여, 상기 제1 제어 수단 및 상기 제2 제어 수단을 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 모니터 수단이 성막 중의 상기 기판에 대해 측정한 상기 방출량을, 해당 성막 중의 상기 기판에의 성막시의 제어에 적용하는 실시간 제어를 행하고,
    상기 제어부는, 상기 막 두께 측정 수단이 측정한 상기 막 두께를, 측정 대상의 상기 기판보다도 후속의 기판에의 성막시의 제어에 적용하는 피드백 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 막 두께 측정 수단에 의해 측정되는 상기 막 두께가 목표 값에 가까워지도록, 상기 제1 제어 수단 및 상기 제2 제어 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 막 두께 측정 수단에 의해 측정된 상기 막 두께가 목표 값에 미달되는 경우에는, 상기 제1 제어 수단은, 상기 증착 재료의 방출량을 증가시키는 제어를 행하고,
    상기 막 두께 측정 수단에 의해 측정된 상기 막 두께가 목표 값을 초과하는 경우에는, 상기 제1 제어 수단은, 상기 증착 재료의 방출량을 감소시키는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 막 두께 측정 수단에 의해 측정된 상기 막 두께가 목표 값에 미달되는 경우에는, 상기 제2 제어 수단은, 상기 상대 속도를 느리게 하는 제어를 행하고,
    상기 막 두께 측정 수단에 의해 측정된 상기 막 두께가 목표 값을 초과하는 경우에는, 상기 제2 제어 수단은, 상기 상대 속도를 빠르게 하는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 모니터 수단에 의해 측정되는 상기 방출량이, 목표 값에 가까워지도록, 상기 제1 제어 수단 및 상기 제2 제어 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 모니터 수단에 의해 측정된 상기 방출량이 목표 값에 미달되는 경우에는, 상기 제1 제어 수단은, 상기 증착 재료의 방출량을 증가시키는 제어를 행하고,
    상기 모니터 수단에 의해 측정된 상기 방출량이 목표 값을 초과하는 경우에는, 상기 제1 제어 수단이 상기 증착 재료의 방출량을 감소시키도록, 상기 제어부가 상기 제1 제어 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 모니터 수단에 의해 측정된 상기 방출량이 목표 값에 미달되는 경우에는, 상기 제2 제어 수단은, 상기 상대 속도를 느리게 하는 제어를 행하고,
    상기 모니터 수단에 의해 측정된 상기 방출량이 목표 값을 초과하는 경우에는, 상기 상대 속도를 빠르게 하는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 모니터 수단에 의해 측정된 상기 방출량 및 상기 막 두께 측정 수단에 의해 측정된 상기 막 두께에 기초하여, 상기 제1 제어 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 모니터 수단에 의해 측정된 상기 방출량 및 상기 막 두께 측정 수단에 의해 측정된 상기 막 두께에 기초하여, 상기 제2 제어 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는, 측정된 상기 방출량의 기여와 측정된 상기 막 두께의 기여의 비율을 변경하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 모니터 수단은, 수정 진동자를 갖는 성막 레이트 모니터를 포함하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 막 두께 측정 수단은, 상기 기판에 성막된 막의 막 두께를 광학적으로 측정하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모니터 수단이 배치된 성막실과,
    상기 막 두께 측정 수단이 배치된 챔버를 구비하고,
    상기 성막실에서는 성막 중의 상기 기판에 대해 상기 모니터 수단에 의한 측정이 행해지고,
    상기 챔버에는 성막 후의 상기 기판이 반입되며, 반입된 해당 기판에 대해 상기 막 두께 측정 수단에 의한 측정이 행해지는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 성막실이 제2 성막실과 함께 클러스터형 유닛을 구성하고,
    상기 챔버에는 상기 클러스터형 유닛으로부터 성막 후의 상기 기판이 공통으로 반입되는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 기판을 보유지지하는 기판 캐리어를 더 구비하고,
    상기 성막실은, 상기 기판을 상기 기판 캐리어째로 반송하면서 성막을 행하는 인라인형 성막실이며,
    상기 챔버에는, 상기 성막실에서 상기 기판에의 성막을 끝낸 후의 상기 기판 캐리어가 반입되고,
    상기 기판 캐리어는 상기 모니터 수단을 구비하고 있으며, 상기 성막실에 있어서의 성막 중에 상기 증착 재료의 방출량을 측정하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  17. 기판에 대해 상대 이동하면서 증착 재료를 방출하여 상기 기판에 성막을 행하는 증발원과, 모니터 수단과, 막 두께 측정 수단을 구비하는 성막 장치의 제어 방법으로서,
    성막 중에, 상기 모니터 수단에 의해 상기 증발원으로부터의 상기 증착 재료의 방출량을 측정하는 공정과,
    성막 후에, 상기 막 두께 측정 수단에 의해 상기 기판에 증착된 막의 막 두께를 측정하는 공정과,
    상기 모니터 수단에 의해 측정된 상기 방출량 및 상기 막 두께 측정 수단에 의해 측정된 상기 막 두께에 기초하여, 상기 증발원으로부터의 상기 증착 재료의 방출량과, 상기 기판과 상기 증발원의 상대 속도를 제어하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 성막 장치의 제어 방법.
  18. 제17항에 기재된 제어 방법을 사용하여 상기 기판에 유기 재료의 성막을 행하는 공정과,
    상기 기판에 전극 부재를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 방법.
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