TWI299758B - Method and apparatus for measuring the thickness of deposited film, method and apparatus for forming material layer - Google Patents

Description

1299758^ 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 N 本發明是關於基板上的材料之沉積及沉積膜厚度之測 定。 【先前技術】 從過去以來，在各種裝置中都會利用複數種材料層的 積層構造，而其沉積是利用蒸鍍或濺鍍等。例如，有機電 場發光（Electro Luminescence : EL)顯示器是將分別具備有 機EL元件（OLED)的像素配置成矩陣狀而進行顯示。此有 機EL元件已知係一種具有電洞輸送層、發光層、電子輸 运層等之有機層，而藉由真空蒸㈣成這些有機層的方法 例如在專利文獻丨等有所記載。 這種有機EL顯示器中，各有 w π，日〜/于/义吣趣電極屛 等還是非常地薄，而且大多要積層複數個有機層。因此: 可預測到層的厚度對於發光特性的影響也會很大， 能夠適當地蒸鍍各層，所以要求必須正確形成 而且，要製作有機虹顯示器時，儘量利用子1 來製作較有效率，例如若是丨型至1〇 土板 顯示器’則最好在母基板上—次作成多：個謂的小型 於製作後加以切斷。所以’有二’再 的基板上。因此’也必須儘量降低因基板面積 產生的參差不齊。 “、、鍍位置而 2003-257644 號公報 (專利文獻1)曰本特開 【發明内容】 3】6714 5 1299758 · (發明所欲解決之課題） 在此’薄膜之厚度的計測可使用分光橢圓測厚儀 ,ipsometer)、或使用石英振盡器的測厚儀。分光 貝 厚儀是在成膜裝置外計測成膜後之 際的成膜時並益法進行十、則。而田/所使用者’在貫 切相而且，•分 ^測的版表面的平滑性必須要高，因此對於在有機此 凡的更下層形成有例如薄膜電晶體等的元件，並因 而使表面之凹凸也大，對於顯示器用途等之有機：的 胰厚度測定來說，並無法獲得高的精度。 曰、 厚石英振盪器的振盪次數變化來計測膜 :U、鑛幻的方法，則可在成膜裝置内配置石英㈣ :十測石英振盧器上所附著的材料膜厚，但若要連續使用 h，則由於相值會產生變化，因此很難進行穩定的測定。 而且，無法測定實際形成在基板上的材料層之厚度。 、，本發明之目的在於有效進行材料沉積時之膜厚計測， 並且依该計測值而有效控制沉積。 (用以解決課題之手段） 本發明是基板上之材料層的沉積膜厚度之測定方法， 係在基板或基板附近的預定部位包含沉積媒厚度監控部， 並且使材料沉積在基板上而形成材料層，在前述沉積膜厚 度監控部照射預定的光，並檢測來自此材料層的射出光， 根據所檢測的光強度來測定形成在基板上的材料層之 厚度。 ㈢/相 本發明之其他樣態是在基板上形成材料層之方法，係 316714 6 1299758 -在基板或基板附近的預定部位包含沉積膜厚度監控部，並 -且使材料沉積在基板上而形成材料層，在前述沉積膜厚度 ，監控部照射預定的光’並檢測來自此材料層的射出光，根 •據所檢測的光強度來測定形成在基板上的材料層之沉積厚 度’並依測定結果來控制沉積速度。 子 .、、本發明之其他樣態中，前述材料的沉積是從蒸錢源將 .材料加熱，使其蒸發而沉積在基板上的蒸鑛方法，並適於 藉由控制前述材料的加熱狀態或蒸鑛源與基板的相對掃描 鲁速度之至少一方來控制沉積速度。 、而且，本發明之其他樣態中，前述沉積膜厚度監控部 -適=在基板或基板附近彼此分開形成有複數個，並根據各 .個/儿積版厚度監控部中的沉積膜厚來控制前述蒸鍍源的加 熱分布。 、而且’本發明之其他樣態中，適於根據前述射出光來 心吸光強度或螢光強度。此外，在此對沉積膜厚度監控 (·部照射光線所得到之來自材料層的射出光包含穿透光、反 射光、發光（螢光等）。 /而且本發明之其他樣態是在基板上沉積形成材料層 '的形成裝置，係具有··對於設在材料層所要沉積的基板或 基T附$之預定部位的沉積膜厚度監控部照射光的光照射 手板冽來自光所照射的監控部分的射出光之光強度的 光$測手奴，以及根據前述光檢測手段所檢測的光強度來 、J疋儿積膜厚度，並根據測定結果來調整沉積速度的沉積 速度控制手段。 316714 7 1299758 ， ^本發明之其他樣態，是基板上之材料層之沉積厚度測 _疋方法，疋在包含基板或基板附近之預定部位之沉積膜厚 '度監控部之基板上，沉積材料而形成材料層，對前述沉積 ，膜厚度皿匕如、射紫外光或可見光，檢測來自該材料層之 射出光，並根據所檢測的光強度來測定基板上所形成之 ' 料層之沉積厚度。 ' 纟發明之其他態樣，是基板上之材料層之沉積厚度測 定方法，是在包含基板或基板附近之預定部位之沉積膜严 歉度監控部之基板上，沉積材料而形成材料層，對前述沉二 膜厚度監控部照射X光線，檢測來自該材料層之反射波貝 -並根據所檢測的反射波來測定基板上所形成之材料層之7 .積厚度。 ^ 儿 (發明之效果） 如以上所述，根據本發明，是藉由檢測相對於所昭射 的光的射出光’並依據其吸光強度或螢光強度或甚至评 等求出沉積膜厚度監控部處之材料層的沉積 产。口: 從這種光的強度或干擾等檢測實際蒸鐘層等之材二層^ 積膜厚度，便可以良好精度一面形成材料層—面求二其^ ，。因此，可依所檢測的沉積膜厚度來控制沉積條件（例二 条鍍源的溫度或移動速度等），並將材料層形成適當的厚 度。而且，由於是在材料層形成的同時進行測定;: 在形成材料層時監控其厚度，因此比起在裝置外另外測= ，方法’可大幅縮短沉積膜厚度的測定時間，而沉積 離目標值的處理基板還可當場調整厚度或從步驟中去除， 316714 8 1299758 ， 而可謀求製造的有效率化。 '【實施方式】 ’ 以下’根據圖式來說明本發明之實施形態。 .田第1圖是本發明實施形態之沉積裝置（蒸鍍裝置）的概 蹲構成。真空至（成膜室）1 〇是構成氣密狀態，作為被蒸鍍 _、基板14(例如玻璃基板）送入後，其内部利用直空泵等 •:維持預定的減塵狀態。在真空室1〇内的上部設有基板固 疋部12’基板14可固定在此處。另外，在已固定的基板 •…的下方設有掛财動導執16，在此，㈣18係設置成 了^回移動。掛㉟18的移動基本上可利用電動機為之， ，動力的傳達方法有很多種，可採用適當的方法。此例中， 電動冑40使長螺桿42旋轉，並藉由此長螺桿的旋 18的移動。此外，移動手段必須能以一定的 速度私動，以便達成均勻的蒸鍍。 f源（直後=二例如比基板之寬度方向稍長的細長箱形蒸 H直為），對收容在_18㈣錢 其条發，並且從㈣上方的開 〜 …使 认趑旅4上，丨 叫σ丨梓出材枓療氣。所放出 的系、毛材料會附著並沉積在 _ 18朝美祐u 、 扳14的下面。猎由使坩堝 土反14的長度（長邊）方向移 的整個表面以大致相女从― ⑴J在基扳14 t僅顯示出一個掛°、’木讀形成材料層。此外，圖 接沐才nr幻 ° ，但亦可設置複數個坩堝18並且 料從各掛禍】 =況下，亦可使不同的材 。曰 …心 亚形成$層構造。 π要在基板上的預定部位蒸鑛形成材料層時，如圖 316714 ⑧ 9 1299758 面所示，在基板的下面配置遮I 5()，以限定箱部。 ‘若是在使用有機扯元件的顯示器巾，要形成在各 具有RGB二色任—發光層的有機el元件，並依各顏 • ^別塗布形成此發光層時，則只要依各材料更換開口位 •蒸鑛。此外，；諸時，亦可不的遮罩來進行 j不私動坩堝18而移動基板14。 •由2 = Γ面安裝有加熱器2°，此加熱器2。是經 哭電；24二:熱器電源部24。因此，藉由來b ^ 二:原：24的琶力供應，可控制加熱 ，亚且姆自掛禍18的材料蒸發狀態。 丄 ， 本貫施形態是在直处 明部分（窗口），對庫_定部分設有複數對透 ⑶。從發光器Μ出 預定部分（後輕厚~^ 成有㈣層的基板14

k料度【控部52)並到達受光器I •罩5。的情：中圖：：’在基板14與坩堝18之間配置有遮 設有膜厚声、^ U 50在來自發光器26的光的光路上 另朕与度測定用開口部54。 ' •之開口部54的位置來移動發光器:置5。 從…“文出的蒸鑛材料，是盘對库二:：的位置。 基板14之對淹^ 子㈣疋用開口部54而附著在 -圖案的=’:=::成:素區域等之所 且同-條件形成膜厚度(沉積膜厚度)監：:： =料從 10 316714 ⑧ 1299758 =光器2 6射出的光會透過膜厚度測定用開口部5 4及A板 4光強度的訊號供應至控制裝置3Q，控制裝置3〇合 -=吸光強^根據此吸光強度如後文所述地參照事： 求出的檢測量資料而管中装 •為+、 便瘵鍍版；度變得適當而控制從加 而、：：：24到加熱器2〇的電流供應，並且控制電動機40 其：制掛堝18的移動速度。藉由這種控制，可控制材料在 y上的沉積速度（成膜速度），使材料層之膜厚度達最適 • 在此，從發光器％射出的光線可採用例如紫外線，亦 '可為20^nm至9〇〇nm波長區域的光，亦可為χ線。此外， 亦可為單一波長或是白色光線。另外，亦可在例如上述 2〇〇nm至9〇〇nm的範圍内等改變來自發光器“的發光波 長、，並且由受光器28檢測此光波長，從其吸收光譜檢測何 • j種波長可產生吸收效應，並特定厚度。再者，亦可不用吸 .收，2是檢測螢光光譜等。尤其，在包含發光材料的發光 層之膜厚度什測時，藉由計測榮光的強度可有效檢測 度。 再者，要计測螢光時，不是透過光，只要在可接收來 •自光照射部分的光（反射光）的位置配置受光器28即可。 此時，如第2A圖所示，發光器26及受光器28雙方 白。又於^成在基板14之膜的表面側（蒸鑛源側）。在第2 a 0之例子中，真空至1 〇之内部，在基板下方配置有作為蒸 11 316714 ⑧ 1299758 鑛源的坩堝1 8，故發弁哭 、10之τ太、 "σ 文光态28皆配置於真空室 作為此種^構’將自發光器26射出之光照射於 '之膜表面，並以受光器28接收膜表面所反射 . 4所接收光線的螢光強度以計算出膜厚度。 -卜· x線作為光源時，發光器26為X射發光器。受 ::8為測定x線強度之閃爍計數器。其次，和第μ圖 -係例如將發光器26及受光器28雙方設於形成在 =的表面側（蒸鑛源側），但如第2B圖所示，發 巨Γ /Γ於人射x線可在測定對象表面進行全反射之 巨大入射她對於材料層形成表面，為例如G2。至6。 H入:㈣位置，而受光器28之設置位置則是在可於材

_枓層形成面上檢測出以相同於入射角射 線的位置。 町m月汉射X 使用X線測定膜厚時’具體上可採用X線反射率測定 法（GraZlng Incideace x_ray Reflectiveiy t—, G⑽ 法），其所用原理係以-邊改變入射角度，—面檢測反射波 之強度（反射率），並從反射率之振動周期計算出膜厚度。 在材料層表面反射之[線，與材料層及其下層（例如基板） 之界面所反射之X線之間，如第2C圖所示，由於存在有 光路差’故反射波會互相干擾。該光路差係依據測定對象 膜之膜厚度t、X線之入射角度β、相當於全反射臨界角Θ c之差的相對於測定對象膜之人射角、射出角。相對㈣ 定對象膜下層之界面的入射角及射出角Θ,(θ，=θ_θμ 產生者。-邊令入射角度Θ變化一邊利用χ線之反射率測 316714 ⑧ 12 1299758 ' • U檢測器（受光器28)來測定反射率時， -第扣圖所示之干擾而產生振動結構、，=晉因如 '期可計算出材料層之厚度卜膜厚越大，周期^振動周 •從例如反射率利用傅里荦分析 & 故可 捋里茱刀析而以疋置方式求出膜厚。 以上所速之發光器26、受光器28亦可設在直 〇 二㈣，最好加上光峰·)，以防止不必要 洛鑛物貝沉積在發光器26、受光器28。或是亦可不 閘，而用控制至少受光哭先 蠡开一 1、、 溫度(例如控制加熱以 •形成一疋的南皿)’以免蒸鍍物質附著在受光器28。 其人針對貫際蒸鍍在基板上所得的Cupc(銅酞菁） 膜，將本實施形態之膜相對於用作光源的紫外線（UV)的光 .吸收強度、以及藉由觸針式段差測定裝置所測定的膜厚度 進灯比較後的結果顯示於第3圖。從第3圖的曲線圖可以 理解’雙方皆有非常好的相關關係。亦即，藉由觸針式段 差測定機所獲得的實際膜厚度為y、吸收強度為X時，可 獲得y=83.086exp[5.3657x]的關係式，且可獲得其分散 R 0.9554 ’相當接近i的數字，可知藉由如本實施形態的 光吸收強度，可進行正確的膜厚度測定。 另外，將此數據揭示於表1。 316714 ⑧ 13 1299758 【表1】 實際膜~— 吸收強度 81 ~ —— 0.07688 Ψΐ '~~~ 0.06862 123：5 ~~^~~ 0.07416 16〇1 ~~ 0.1446 Γ58：5 - 0.13109 156~ ~~— 0.14001 23671^~~— 0.19966 224 ~— 0.18444 15% ~~'~ 0.19501 329T~ ~— 0.25211 26?~ '— 0.2311 29〇：5 ~— 0.2439 4ΪΤ ~— 0.29963 379 '~~— 0.27865 406 — 0.29092

如上所述’已知本實施形態之光吸收強度的測定，可 以取代已有膜厚度測定實際成效的分光橢圓測厚儀，而根 據其強度來測定膜厚度。

下述表2喊示出利用橢圓測厚儀之測定與利用光吸收 強度之測定的精度比較結果。利用各方法，對於在基板上 成胲的CuPC膜的各試樣以同一測定條件分別各進行五次 測定，並且從其平均值、最大值腿、最小值她測定以 ~下式（0 (max-min)/(max+min) + (2 X平均值）χΐ〇〇 ⑴ 表示的參差（％)的結果及其參差平均值。 316714 14 1299758 【表2】 试樣No. 參差（％) ;惰a測厚儀 UV 5.15 3.19 3.51 3.29 ........ 6.25 4.85 2.54 3.5 -上 3.85 2.73 6 2.52 1.46 7 2?62 '~~ 0.93 ________8 —--- 2.38 2.21 9 43l '~ ------ 3.41 _ _10^ 3.95 0.47 —— 11 3.7 1.41 12 4.18 1.32 13 4.15 0.41 參差平均 3.78 2.24 從表2的參差平均值亦可明白，吸光強度方面的參- 比橢圓測厚儀的測定結果還要小。因此，可知本實施形声」 之光吸收強度之測定精度比利用橢圓測厚儀之測定精度这 要高。 在此，有機EL兀件方面，有機層的厚度可視作用c 決定發光層之發光條件的重要因素之―，為了實現更高^ 發光效率或更高精度的發缝制，對於該有機層之厚度纪 .精度要求今後會更為提高。而且’例如上述㈣膜在矣 幾70件中大夕疋用來作為設在陽極與電洞輸 的電洞注入層，通常在10 产士 Γ' ^ -¾ Η- U 工右，非系地薄，但關於這 種極薄的艇，也希望能-含 < L邛主此更呵精度地控制膜厚。如上述， 3]6714 15 1299758 * 很難實現正確的 用欠缺連續使㈣定性的^英振盪器時 計測。 再者，上述CuPC膜由於是形成其膜表面容 =射的表面狀態’因此這種膜並不適合利 來 二“要㊉的測定精度，且可實現即時（realtlme)的膜厚度 :疋。而且’有機EL元件之有機層的材料 ^ 然還有許多課題。因此，為了降低塵埃附著= ::广口速有機層劣化的水分暴露在氧氣等的可能性， :^:开層Γ電極(陽極或陰極)之後，例如使藉由 空；成的多層構造之有機層的各層在不破壞真 在直二—成°因此’如本實施形態，只要隨時測定 室内成膜的膜厚度，就不需要像例如使用橢圓 Μ儀的情況’只是為了膜厚敎而將基板搬到裝 =可進行膜厚的正確控制。此外，有機EL元件之多層構 以的有機層在例如陽極為下層側的電極，上層為大致鱼電 :注入層一體形成的陰極的情況中，丨中一例是由下依； 2洞注入層、電洞輸送層、發光層、電子輸送層的積層 ^且可使各層的厚度分別形成最適當值而進行控制並 且連續形成。 ^ 、 、十對利用吸收強度的膜厚測定加以說明，可確 到伴隨光照射的螢光量之計測，對該物質也可獲得同樣 的作用效果。例如’有4幾EL元件的發光層大多是藉由螢 光而發光的有機材料’這些層的厚度可藉由螢光測定而適 316714 16 1299758 當進行。如上述方式進行螢光測定時，對於透光性非常低 之例如較厚層或遮光性層也可確實即時且正確地測定 度。 /、子 再者檢測X線反射率以測定膜厚的方法中，其測定 原理上，並不需要標準試料，即可獲得絕對性的分析結果。 而且，發光器26所產生之X線強度的長期性變動，在原 =上不會對測定結果產生影響，故不必修正作業，可以即 時輕易而正確地測定材料層厚度。 在一般的蒸鑛步驟中，是先將甜禍18加溫至預定溫 度，使蒸發狀態穩定化。此步驟是使掛禍18位在從第】 圖所不的基板14之下方離開的待機位置來進行。在此待機 位置之掛禍1 8的上方亦適於阶罟z常斗 蒸發狀態。 R於配置石^的膜厚計，並檢出 ，且，將基板14事先置放在基㈣定部12。然後驅 主力機•使㈣18以預定速度移動，在基板14的下 、面進仃蒸鍍。如上所述’由於可藉由從發光哭％、 :28所獲得的吸光強度來檢測膜厚，因此可㈣此檢：結 果控制加熱器20的加熱狀態或電動機4〇的轉速，藉此 可經常進行穩定的蒸鑛。此外，這種控制可對一片基板Μ 進行以防止蒸H不均，亦可對複數片基板ΐ4進行以防止某 鍍的不均。 …' 再者，上述實施形態是檢測實際作為蒸㈣象的基板 :4—的蒸錄膜厚。然而’亦可使用虛設（dummy)基板並且 觀不。玄虛6又基板上的崧鍍狀態，然後控制坩堝丄8的加熱狀 316714 ⑧ 1299758 悲及坩堝18的移動狀態。在此，亦可取代實際要蒸鍍的基 板14而設置此虛設基板，亦可與基板14相鄰而設置。再 者’如第4圖所不’虛設基板！ 5亦可非為平板，以圓柱狀 或多角柱狀而言’藉由在複數個蒸鍍膜每次形成時，對應 於掛禍18的變更而改變其周面位置（或是肖面），並以如上 所述的吸收或螢光檢測裝置檢測對應之周面的蒸鑛膜之沉 積膜厚度’便可拎測來自坩堝1δ的蒸發物質之蒸發狀態， 且可據此而進行蒸鑛量之控制。尤其，最好使虛設基板形 成圓柱狀，再使其適當旋轉而蒸鑛在表面，然後檢測此膜 厚。 —第5圖顯示基板！ 4中的監控部（膜厚度測定部炽之設 定。此例是在基板14的寬度方向（與㈣18的長邊方向一 致）中設定有三點的監控部52。這些監控部52是設定在基 中不貫際用來作為有機&元件區域(或顯示區域)的 而且’本實施形態是使_18在寬度方向具有細長 △ 此㈣18是朝向與其長邊方向（基板U之寬度方 ^正父的方向移動。因此，藉由沿著此㈣Μ的長邊方 向=二點的監控部52’可檢測掛禍心長邊方向的墓 ’…句-性’且可根據此檢測結果，控制掛禍心長邊； 向的加熱狀態。加熱狀態可藉由在坩堝18的長 成複數個，並且對於分割加熱器個別地㈣^ 掠直:二ST虛線所表示的膜厚監控部52在不破 4 Α兄而料執行多層之蒸鑛的情況中，亦可分別使 316714 18 1299758 ' 用 ^ η , …、〜狀/予反列疋。邳即， =爾用的遮罩5〇,只要對膜厚度測定用開口部使用 二目同的遮罩’則形成在基板上的各監控部52就會形成 疊：位置’並不會與已經形成的下層的有機膜重 定用形成的膜之厚度。此外，此膜厚度測 用的位置只要彼此有例如左右的 同的遮罩。藉由如以上的方法，位置不 石當每、丨— ^於連績積層的膜，也可 確只測定各膜的厚度。此外，監 14八與μ祖 匕4 52亦可在整個基板 刀放设置（但最好是有機EL元件的非形成區域）。 就二：而上衫：形態是利用細長形狀的掛禍18。但是 成、：…可併設多數個點狀㈣。使掛禍18形 =面狀的構造，就不需要移動基板14或掛禍心 这種大面1對大面積的基板14進行蒸錢。另—方面，進行 採用在的蒸料，蒸㈣厚度容易發生不均，但只要 測，分散的複數個點進行本實施形態的膜厚檢 進行均t㈣㈣18的加熱狀態’即可控制成全體 此外’本身為蒸錢對象 和的情況中，亦可採用單-點狀的掛網18。另冰，： 測的膜厚相對於目標值有土 5 0 %左右之 所檢 行_ 18的加熱控制有時並不 ：改: 掛塌18的相對速度（例如掛禍18的掃描速度）。 ” 而心二對;發光器26、受光器28的窗口等會因加-…因此可防止蒸鑛物沉積在這些窗口。即使： J9 316714 ⑧ 1299758 將發光器26、受光器28設在真空室10之内部的情況中， 在檢測計之不想沉積蒸鍍物質的部位也最好形成高溫以防 止沉積。 以上的說明中，是舉如第i圖所示在下方配置有掛禍 18，並將遮罩及基板以面方向朝向水平方向而配置在其上 方的橫型蒸鍍裝置為例。但是並不限定於此，在縱型的沉 積裝置(真空蒸鍍或濺鍍裝置)中，也可在成膜室設置使二 自發光器26的光透過的窗口、以及使從發光器射出並且穿 過基板及膜的光穿過而到達受光器的窗口，並且從吸收強 度或瓦光1測定膜厚’藉此進行在即時的膜厚測定。 測定反射率時，如第2A圖、第2B圖所示，發光器 26、受光H 28係設於縱型沉積裝置對基板的材料層形成 側’亚在成月吴室設置供紫外線、可見光或χ線等光線透過 用的窗口。 第6圖是此縱型沉積裝置6〇〇的構成例，原則上盥上 述第玉圖的成膜裝置相同，只是在基板64及蒸鑛源較持 :向為垂直方向這點不同。亦即，在成膜室6〇内， 膜的基板6 4是朝垂直方向亩☆ # i 疋朝工罝万向直立亚支持。而且，例如與基板 ’’、、目同程度之寬度的線狀蒸鍍源70是朝垂直方向支持，第 :圖的例子是使例如蒸鍍源70移動俾使此蒸鍍源70 =的相對位置產生變化’並且使來自此蒸鑛源7〇的： ，直接或經由遮罩66附著在基板64上的構成。在遮“ 疋於有機—EL兀件的非形成區域設有膜厚度測定用開口部 ，在由蒸鍍源70通過此開口部而形成在基板64上的膜 316714 20 1299758 ”、、射來自發光器76的光，並藉由受光器78測定透過光或 赏光’藉此可與上述同樣正確並且於成膜後立刻在裝置内 …測定膜厚。此外，第6圖中雖然是重疊，但在蒸鍍源7〇 -例如位於待機位置時，來自發光器76的光並不會被蒸鍍源 ^住’而疋會通過基板64、遮罩66，並且射入受光器 78。在此，在縱型的沉積裝置6〇〇中，由於基板64是直立 -亚受到支持，因此來自發光器76的光最好是從成膜室⑼ 的側面射入，例如只要利用光纖將光導入成膜室6〇中 署可。 、+另外，如第7圖所示，在蒸鍍源的放出端是採用淋浴 -狀贺嘴80，並且依成膜順序依序使成膜材料（例如有機材 -料）源条發至載氣中，使其從加熱氣體管線經由閥選擇性從 賀嘴80放出並積層在保持於加熱成膜室内的基板丨4的氣 相成長型成膜裝置800中，也可採用上述膜厚度測定方 j。亦即，例如在配置於基板14與喷嘴80之間的遮罩9〇 | a又置膜厚度測定用開口部，並且由發光器％及受光哭⑽ 檢測其吸收強度及螢光強度，可精度良好地測定該位°置所 形成的膜的厚度。而且，藉由使用遮罩％之膜厚度測定用 開> °卩84的位置例如在瘵鍍源每次變更時會因為光閘等 而變更或不同的遮罩等，可在即時測定連續成膜 •各膜厚。 犋的 [圖式簡單說明】 第1圖是進行蒸鍍的裝置全體的構成圖。 第2A圖是檢測反射強度時之概略裝置構成圖。 316714 ⑧ 21 Ϊ299758 第2B圖是利用χ線反射率以測定膜厚度之概略裝置 構成圖。 第2C圖是利用χ線測定時因膜厚所生之光路差說明 第2D圖是χ線反射率之振盪構造概念圖。 —第3圖疋利用吸收強度之測定膜厚與利用觸針式段差 之實際膜厚測定所得之膜厚關係圖。 第4圖是併設在基板的膜厚測定用虛設基板的例示 第5圖是基板的監控部的圖。 第6圖 機構的例子 疋在縱型蒸鍍裝置使用本實施形態之膜厚測定 第7圖是在使用淋浴狀喷嘴 態之膜厚測定機構的例子。 [ 主要元件符號說明】 U) 真空室 12 14 ' 64基板 15 16 移動導軌 18 20 加熱器 22 ^ 24 加熱器電源部 26、 ' 28 ' 78 ' 88受光器 30 40 電動機 42 50 、66、90遮罩 52 54 膜厚度測定用開口部 的成膜裝置使用本實施形 基板固定部 虛設基板 掛禍（蒸鍵源） 電纜 76 ' 86發光器 控制裝置 長螺桿 監控部（膜厚度測定部） 316714 ⑧ 22 1299758 60 (縱型）成膜室 70 (縱型）蒸鍍源 74 膜厚度測定用開 口部 80 淋浴狀喷嘴 84 膜厚度測定用開口部 600 縱型成膜裝置 800 氣相成長型成膜裝置

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Claims (1)

1. 第94106193號專利申請案 (97年5月8曰） • 1299758 申請專利範圍：^|(更)」£替^ 十、 -h 一種沉積膜厚度之測定方法:.〕 …r— 疋巷板上之材料層的沉積 .· 膜尽度之測定方法，其特徵為： 在設於基板或基板料的預定部纟之沉積膜厚度 監控部^及在前述基板上沉積材料而形成材料層^ 在前述沉積膜厚度監控部照射預^的光^ 自此材料層的射出光， 藉由根據前述所檢測的射出光檢測吸光強度或螢 籲光強度而求出基板上所形成的材料層的沉積厚度。 2. -種材料層之形成方法’是基板上的材料層之形成方 法，其特徵為： ^在設於基板或基板附近的預定部位之沉積膜厚度 監控部士及在前述基板上，沉積材料而形成材料層， 在别述/儿積膜厚度監控部照射預定的光， 自此材料層的射出光， ^ • 藉由根據前述所檢測的光檢測吸光強度或螢光強 度而測疋基板上所形成的材料層之沉積厚度，並依測定 結果來控制沉積速度。 3. 如申：專利範圍第2項之材料層之形成方法，其中， 、 一前述材料的沉積是將材料加熱使其從蒸鍍源蒸發 l積在基板上的条鍍方法，而且藉由控制前述材料的 加熱狀態或蒸鍍源與基板的相對掃描速度之至少—方 而控制沉積速度。 4. 如申請專利範圍第3項之材料層之形成方法，其中， 316714(修正本) 24 1299758 …一v丄〜狐兮不！/节請案 前述沉積膜厚斧(97年5月8日] 八門而π 4、 、 里彳工邛疋在基板或基板附近彼此 中的沉積膜二:…個沉積曝 .,又木乙制刖述瘵鍍源的加熱分布。 >.如申言月專利範圍第3 料層蒸錄於前述美板上”之形成方法，將前述材 土板上之翁鍍室，係於由配置在基鍍室 SO光器射出並到達前述沉積厚度監測部之光的光 上丄以：由前述材料層射出並到達受光器之光的光路 門力’ 有供該光透過之窗口，且在蒸㈣材料層期 間加熱該窗口部。 6. 一種沉積膜厚度之測定梦 Μ 沉積膜厚度者，具有?裝置疋才欢測基板上的材料層之 對於叹在材料所要沉積的基板或基板附近之預定 部位的沉賴厚度監控部照射預定光的光照射器；以及 根據來自照射有光的前述沉積膜厚度監控部分的 射出光來檢測吸光強度或營光強度的光檢出器， /亚且根據前述光檢測器所檢測得的吸光強度或榮 光強度來測定基板上之材料層的沉積厚度。 一種材料層之形成裝置，是在基板上沉積形成材料層的 装置，具有： —對於設在材料層所要沉積的基板或基板附近之預 定部位的沉積膜厚度監控部照射預定光的光照射器； —根據來自光所照射的監控部分的射出光來檢測吸 光強度或螢光強度的光檢測器；以及 根據前述光檢測器所檢測得的吸光強度或螢光強 316714(修正本) 25 .1299758 度來測定沉積厚戶，#相祕i (97年5月/日 沉積速度控制vr 結果來調整沉積速度的 如申，專利範圍第7項之形成裝置，其中， 而沉浐的'積是將材料加熱使其從蒸鍍源蒸發 力勒反上的蒸鍍方法，而且藉由控制前述材料的 …狀態或蒸鍍源與基板的相對掃描速度之至少一方 而控制沉積速度。 少万 • 9.如申：專利範圍第8項之形成裳置，其中， I ϋ "u積膜厚度監控部是在基板或基板附近彼此 ^開而形成有複數個，並且根據各個沉積膜厚度監控部 中的沉積膜厚度來控制前述蒸鍍源的加熱分布。 1〇.M請專利範圍第8項之形成裝置，其中，將前述材料 層讀於前述基板上之蒸錄室，係於由配置在蒸鑛室外 之刚述光照射器射出並到達前述沉積膜厚度監測部之 ，的光路上，以及由前述#料層射出並到達前述光檢測 •态之光的光路上，分別設有供該光透過之窗口，且設有 用以加熱前述窗口部之加熱部。 1 ·種/儿積膜厚度之測定方法，係在基板或基板附近的預 定部位包含沉積膜厚度監控部，並在基板上沉積材料以 形成材料層； 對前述沉積膜厚度監控部使用紫外光或2〇〇至 900nm波長範圍的光線，並檢測來自該材料層的射出 光， 藉由根據前述所檢測的光檢測吸光強度或螢光強 316714(修正本) 26 .1299758 第94106193號專利申請案 亡 （97年5月8日） 又測疋基板上所开> 成之材料層之沉積膜厚度。 _ 12.—種沉積膜厚度之測定方法，係在基板或基板附近的預 、· 定部位包含 . /儿積膜厚度監控部，並在基板上沉積材料以形成材 料層， 對前述沉積膜厚度監控部照射X線，並檢測來自該 材料層之X線反射波，及 、、前述材料層之沉積膜厚度係根據藉干擾所生之前 述檢測到的X線反射波強度的振動而求出。 13.—種材料層之形成方法，是基板上的材料層之形成方 法，其特徵為·· ^在设於基板或基板附近的預定部位之沉積膜厚度 #控部上及在前述基板上，沉積材料而形成材料層， 在鈾述 >儿積膜厚度監控部照射預定的光，並檢測來 自此材料層的射出光， 鲁^根據所檢測的光的強度來測定基板上所形成的材 料層之沉積厚度，並依測定結果來控制沉積速度， 幻述材料的沉積是將材料加熱使其從蒸鐘源蒸發 儿積在基板上的蒸鍍方法，而且藉由控制前述材料的 加熱狀態或蒸鍍源與基板的相對掃描速度之至少一 而控制沉積速度。 •如申2專利範圍第13項之材料層之形成方法，其中， 八严1 I /冗積膜厚度監控部是在基板或基板附近彼此 刀開而形成有複數個，並且根據各個沉積膜厚度監控部 316714(修正本） 27 .1299758 第94]06193號專利申請案 中的沉積膜厚度來控制前述蒸鍍源的加教分布。 -!5·如申請專利範圍第13項之材料層之形成方法，將前述 :材料層蒸鍵於前述基板上之_室，係於由配置在蒸鐘 室外之發光器射出並到達前述沉積厚度監測部之光的 光路上’以及由前述材料層射出並到達受光器之光的光 路上’分別設有供該光透過之窗口，且在蒸鐘該材料層 期間加熱該窗口部。 • 6.種材料層之形成&置，是在基板上沉積形成材料層的 > 裝置，具有： 對於設在材料層所要沉積的基板或基板附近之預 定部位的沉積膜厚度監控部照射預定光的光照射器，· 將來自光所照㈣監控部分的射出光之光強度加 以檢測的光檢測器；以及 根據前述光檢測器所檢測的光強度來測定沉積厚 二·並根據測定結果來調*沉積速度的沉積速度控制 、^返材料的/儿積是將材料加熱使其從蒸鍵源蒸發 匕積在基板上的条鍍方法，而且藉由控制前述材料的 加熱狀態或蒸鑛源與基板的相對掃描速度之至少一方 而控制沉積速度。 如申明專利範圍第16項之形成裝置，其中， 八前述沉積膜厚度監控部是在基板或基板附近彼此 中、h /成有複數個，並且根據各個沉積膜厚度監控部 的/儿積膜厚度來控制前述蒸鍍源的加熱分布。 316714(修正本) 28 1299758 第94106193號專利申請案 (97年5月8曰） 18·如申請專利範圍第16項之形成裝置，其中，將前述材 料層蒸鍍於前述基板上之蒸鍍室，係於由配置在蒸鑛室 外之前述光照射器射出並到達前述沉積膜厚度監測部 之光的光路上，以及由前述材料層射出並到達前述光檢 测器之光的光路上，分別設有供該光透過之窗口，且設 有用以加熱前述窗口部之加熱部。 /

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