CN102171377A - 蒸镀装置、蒸镀方法以及存储有程序的存储介质 - Google Patents

Abstract

蒸镀装置(10)具有：多个蒸镀源单元(100)，其具有材料容器(110a)与载气导入管(110b)，并使被收纳在材料容器(110a)中的成膜材料气化，借助从载气导入管(110b)导入的第1载气输送成膜材料的气化分子；连接管(200)，其与多个蒸镀源单元(100)连接，输送在各个蒸镀源单元中被输送的成膜材料的气化分子；旁路管(300)，其将第2载气直接导入连接管(200)；处理容器(Ch)，其内置有与连接管(200)连接的喷出机构(400)，并从喷出机构(400)喷出利用第1及第2载气输送的成膜材料的气化分子，在该处理容器内部对基板进行成膜处理。

Description

蒸镀装置、蒸镀方法以及存储有程序的存储介质

技术领域

本发明涉及蒸镀装置、蒸镀方法以及存储有程序的存储介质，尤其是涉及通过载气的流量调整控制蒸镀装置的成膜速度。

背景技术

在制造平板显示器等电子设备时，采用通过使规定的成膜材料气化，并使气化后的成膜分子附着在被处理体上，来对被处理体进行成膜的蒸镀技术。在利用蒸镀技术制造设备时，高精度地控制对被处理体的成膜速度(D/R：Deposition Rate)对在被处理体上均匀地形成高质量的膜并由此提高产品的性能来说是非常重要的。因此，早已提出了在基板的附近配置膜厚传感器，根据由膜厚传感器检测出的结果对蒸镀源的温度进行调整，以使得成膜速度恒定的方案(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2005-325425号公报。

发明所要解决的问题

然而，在利用多个蒸镀源使不同种类的成膜材料气化，并使各个成膜材料的气化分子一边混合一边输送到处理容器，在处理容器内对被处理体实施成膜处理的情况下，会发生下面之类问题，即，使用被安装在被处理体附近的膜厚传感器，虽然能够检测出混合后的成膜材料的成膜速度，但是无法分别地确认各个蒸镀源的成膜材料的蒸发速度。

对此，提出了一种在对各个蒸镀源的蒸发速度进行检测时，在各个蒸镀源的成膜材料的输送路径上***阀，并通过关闭进行材料蒸发速度的检测的蒸镀源以外的蒸镀源的阀，来按每一个蒸镀源检测材料的成膜速度的方法。但是，若关闭进行材料蒸发速度的检测的蒸镀源以外的蒸镀源的阀，虽然能够检测出单一成膜材料的蒸发速度，但是用于输送材料的输送路径内的压力比共同蒸镀中的输送路径内的压力降低了被关闭了阀的蒸镀源内的蒸汽压(分压)的大小。因此，被检测出的单一成膜材料的蒸发速度与共同蒸镀中的实际的蒸发速度不同，而无法测量共同蒸镀中的真正的蒸发速度。

另一方面，若按每个蒸镀源安装膜厚传感器，则可以分别地确认各个蒸镀源的成膜材料的蒸发速度。但是，在使用这种方法时，需要有与蒸镀源的数量相同数量的膜厚传感器，不仅提高了成本，还增加了通常时及维护时的控制负担。另外，安装与蒸镀源的数量相同数量的膜厚传感器，还会导致占据物理空间。

为了解决上述问题，本发明提供一种对分别被收纳在多个蒸镀源中的各个成膜材料的蒸发速度及对被处理体的成膜速度进行高精度控制的蒸镀装置、蒸镀方法以及存储有程序的存储介质。

用于解决问题的手段

为了解决上述课题，本发明的一个实施方式的蒸镀装置，具有：多个蒸镀源，其具有材料容器和载气导入管，使被收纳在上述材料容器中的成膜材料气化，借助从上述载气导入管导入的第1载气输送上述成膜材料的气化分子；连接管，其与上述多个蒸镀源的每一个连接，输送在各个蒸镀源中被输送的成膜材料的气化分子；旁路管，其与上述连接管连接，将第2载气直接导入上述连接管；及处理容器，其内置有与上述连接管连接的喷出机构，从上述喷出机构喷出使用上述第1及第2载气输送的成膜材料的气化分子，在该处理容器的内部对被处理体进行成膜。

这里，所谓气化不仅包括液体变为气体的现象，还包含固体不经由液体的状态而直接变为气体的现象(即，升华)。

由此，例如，根据从被设置在被处理体附近的QCM(Quartz Crystal Microbalance：石英微天平分析仪)等膜厚传感器输出的信号，对被处理体的成膜速度进行检测。此时，即使从各个蒸镀源导入的第1载气的流量发生变动，也可以根据该变动，改变从旁路管导入的第2载气的流量，来使第1及第2载气的总流量为恒定。

每个蒸镀源的材料的蒸发速度(气化速度)可以根据导入各个蒸镀源的第1载气的流量来进行调整。这样，可以通过第1载气的流量调整高精度地控制被处理体上的膜中所含有的各个成膜材料的混合比率，从而可以形成优质的膜。

另一方面，为了控制上述各个成膜材料的混合比率而使第1载气的流量变动时，在借助第1载气输送材料的气化分子的连接管内的压力发生变动。但是，根据本发明的构成，如前述那样，通过改变从旁路管导入的第2载气的流量，可以使第1及第2载气的总流量恒定。其结果，可以使连接管内的压力恒定。从而，可以保持成膜速度恒定。即，根据本发明，通过第1载气的调整，可以准确地控制膜内的成膜材料的混合比率，从而，形成具有良好特性的膜，并且，通过第2载气的调整使到喷出机构之前的输送路径的压力保持恒定，由此，可以将被处理体的成膜速度保持为恒定。

另外，作为载气，优选氩气、氦气、氪气、氙气等惰性气体。此外，在上述蒸镀装置中，也可以将有机EL成膜材料或者有机金属材料作为成膜材料，通过蒸镀在被处理体上形成有机EL膜或者有机金属膜。

还可以具有：多个开闭机构，其分别被设置在上述多个蒸镀源与上述连接管之间，用于开闭将上述多个蒸镀源与上述连接管连接起来的输送路径；及控制装置，其通过利用上述多个开闭机构使上述输送路径开闭，按照从上述多个蒸镀源导入到上述连接管的第1载气的变动，对上述第2载气的流量进行调整。

上述旁路管可以在自上述多个蒸镀源与上述连接管连接的位置开始且远离上述喷出机构的位置与上述连接管连接。

上述控制装置可以具有：上述控制装置具有：存储部，其表示针对各种成膜材料的成膜速度与载气的流量之间的关系；成膜速度运算部，其根据来自被安装在上述处理容器内的膜厚传感器的输出信号求出被处理体的成膜速度；第1载气调整部，其使用上述存储部表示的成膜速度与载气的流量的关系，按每个蒸镀源调整第1载气的流量，以便使由上述成膜速度运算部求出的成膜速度接近目标成膜速度；第2载气调整部，其按照通过上述第1载气调整部的调整而导入上述连接管的第1载气的变动，调整上述第2载气的流量。

上述第1载气调整部可以在由上述成膜速度运算部求出的成膜速度与作为目标的各个蒸镀源的成膜速度的差量小于规定的阈值时，按每个蒸镀源调整第1载气的流量，以便使由上述成膜速度运算部求出的成膜速度接近作为目标的各个蒸镀源的成膜速度。

上述第2载气调整部可以对导入上述旁路管的第2载气的流量进行调整，以便使在上述连接管中被输送的第1及第2载气的总流量不变。

还可以具有温度调整部，该温度调整部在由上述成膜速度运算部求出的各个蒸镀源的成膜速度与作为目标的各个蒸镀源的成膜速度的差量在规定的阈值以上时，对每个蒸镀源的温度进行调整，以便使各个蒸镀源的成膜速度接近作为目标的各个蒸镀源的成膜速度。

此外，为了解决上述课题，根据本发明的其他方式的蒸镀方法，其包括：在具有材料容器和载气导入管的多个蒸镀源中使被收纳在上述材料容器中的成膜材料分别气化，利用从上述载气导入管导入的第1载气输送上述成膜材料的气化分子的步骤；将在各个蒸镀源中被输送的成膜材料的气化分子输送到与上述多个蒸镀源的每一个连接的连接管的步骤；从与上述连接管连接的旁路管向上述连接管直接导入第2载气的步骤；使利用上述第1及第2载气输送的成膜材料的气化分子从与上述连接管连接的喷出机构喷出，在处理容器内部对被处理体进行成膜的步骤。

还包括利用分别被设置在上述多个蒸镀源与上述连接管之间的多个开闭机构，开闭将上述多个蒸镀源与上述连接管连接起来的输送路径的步骤，在上述旁路管向上述连接管直接导入第2载气的步骤中，通过利用上述开闭机构使上述输送路径开闭，按照从上述多个蒸镀源导入上述连接管的第1载气的变动，一边调整上述第2载气的流量一边将上述第2载气导入上述连接管。

此外，为了解决上述课题，本发明提供了一种存储介质，其存储有用于使计算机执行以下处理的程序：在具有材料容器和载气导入管的多个蒸镀源中使被收纳在上述材料容器中的成膜材料气化，利用从上述载气导入管导入的第1载气输送上述成膜材料的气化分子的处理；将在各个蒸镀源中被输送的成膜材料的气化分子输送到与上述多个蒸镀源的每一个连接的连接管的处理；从与上述连接管连接的旁路管向上述连接管直接导入第2载气的处理；使用上述第1及第2载气，将成膜材料的气化分子输送到与上述连接管连接的喷出机构，从上述喷出机构喷出，在处理容器内部对被处理体进行成膜的处理。

发明效果

如上述说明那样，根据本发明，能够对分别被收纳在多个蒸镀源中的各个成膜材料的蒸发速度及向被处理体的成膜速度进行高精度地控制。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的6层连续成膜***的示意性立体图。

图2是通过该实施方式的6层连续成膜处理层叠的膜构造图。

图3是图1的A-A剖视图。

图4是表示蒸镀源单元的温度与成膜速度的相关关系的一个例子的图。

图5是表示载气的流量与成膜速度的相关关系的一个例子的图。

图6是该实施方式的控制装置的功能构成图。

图7是表示该实施方式的蒸发速度确认处理的流程图。

图8是表示该实施方式的成膜速度控制处理的流程图。

图9A是表示该实施方式的蒸发速度确认时的阀的开闭以及气体流量的状态的图。

图9B是表示该实施方式的蒸发速度确认时的阀的开闭以及气体流量的状态的图。

图10A是表示没有旁路管的情况下的蒸发速度确认时的阀的开闭及气体流量的状态的图。

图10B是表示没有旁路管的情况下的蒸发速度确认时的阀的开闭及气体流量的状态的图。

图11A是表示该实施方式的成膜速度控制时的阀的开闭及气体流量的状态的图。

图11B是表示该实施方式的成膜速度控制时的阀的开闭及气体流量的状态的图。

图12A是表示没有旁路管的情况下的成膜速度控制时的阀的开闭及气体流量的状态的图。

图12B是表示没有旁路管的情况下的成膜速度控制时的阀的开闭及气体流量的状态的图。

图13是表示各个蒸发速度与成膜速度的关系的图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的一实施方式进行详细说明。另外，在下面的说明及附图中，通过对具有相同的构成及功能的构成要素，赋予相同符号，省略重复说明。此外，本说明书中1mTorr为(10^-3×101325/760)Pa、1sccm为(10^-/60)m³/sec。

(第1实施方式)

首先，参照图1，对本发明的第1实施方式的6层连续成膜***进行说明。

(6层连续成膜***)

图1是示意地表示本实施方式的蒸镀装置的立体图的图。蒸镀装置10是能够连续形成6层有机膜的装置。蒸镀装置10内置于矩形状的处理容器Ch中。蒸镀装置10在处理容器Ch的内部具有6×3个蒸镀源单元100、6×3个水冷套150、6×1个连接管200、6×4个阀300、6×1个旁路管310、6×1个喷出机构400、7个隔壁500。处理容器Ch的内部借助未图示的排气装置保持在期望的真空度。下面，还将通过隔壁500隔开的3个蒸镀源单元100、3个水冷套150、连接管200、4个阀300、旁路管310以及喷出机构400称为蒸镀机构600。

各个蒸镀源单元100被非接触地***到筒状的水冷套150中。水冷套150对各个蒸镀源单元100进行冷却。包含在蒸镀机构600中的3个蒸镀源单元100在外形及内部构造上完全相同，并且其内部分别收纳有成膜材料。连接管200其长度方向(z方向)的一端被固定在蒸镀装置10的底壁，另一端来支撑喷出机构400，以该状态相互平行且等间隔地配置。各个连接管200与3个蒸镀源单元100以及旁路管310连接。在蒸镀源单元100及旁路管310与连接管200连接的连接部分分别安装有阀300。通过相关构成，在各个蒸镀源单元100中被气化的成膜分子分别通过各个连接管200从设置在喷出机构400的上部中央的开口Op被喷出。

隔壁500被设置成将各个蒸镀机构600分别隔开，以便防止从相邻的开口Op喷出的成膜分子间的相互混入。基板G被载置在各个喷出机构400的稍上面的未图示的可滑动的承载台上，并可移动，从而利用从喷出机构400喷出的成膜材料的气化分子进行成膜处理。

图2表示了利用上面说明的蒸镀装置10进行6层连续成膜处理的结果。由此，基板G通过在蒸镀装置10的各个喷出机构400的上方以某个速度行进，在基板G的ITO上依次形成第1层的空穴(正孔)注入层、第2层的空穴(正孔)输送层、第3层的蓝发光层、第4层的绿发光层、第5层的红发光层、第6层的电子输送层。其中，第3层～第5层的蓝发光层、绿发光层、红发光层是利用正孔与电子的再结合而发光的发光层。此外，有机层上的金属层(电子注入层、阴极)使用溅射装置通过溅射而成膜。

(蒸镀机构600)

接下来，参照作为图1的A-A剖面的图3，对蒸镀机构600及其周边设备进行说明。各个蒸镀源单元100具有材料投入器110以及外部壳体120。外部壳体120呈螺旋形状，从其右侧端部的开口***材料投入器110。通过将材料投入器110安装于外部壳体120中，使外部壳体120的内部密闭。在处理中，外部壳体120的内部被保持为规定的真空度。

材料投入器110具有收纳成膜材料的材料容器110a与导入载气的载气导入管110b。各个蒸镀源单元100的端部经由对各个蒸镀源单元分别设置的质量流量控制器450a与气体供给源440连接。从气体供给源440输出的载气(例如，氩气)，一边通过质量流量控制器450a的开度来调整其流量，一边被供给到蒸镀源单元100。在外部壳体120的周边部缠绕有加热器130。蒸镀源单元100通过加热器130的加热使被收纳在材料容器110a中的成膜材料气化。被气化后的成膜材料借助从载气导入管110b导入的载气输送到基板侧。另外，蒸镀源单元100是使被收纳在材料容器中的成膜材料气化，并借助从载气导入管导入的第1载气输送成膜材料的气化分子的蒸镀源的一个例子。

3个蒸镀源单元100以及旁路管310与连接管200并联地连接。在各个蒸镀源单元100与连接管200之间设置有阀300。阀300是开闭将蒸镀源单元100与连接管200连接的输送路径的开闭机构的一个例子。

在连接管200的前端侧安装有喷出机构400。从各个蒸镀源单元100输出的成膜材料的气化分子被第1载气输送到连接管200，并利用第1及第2载气，在连接管200的内部向上方输送，并从喷出机构400的上部开口Op喷出。由此，在处理容器Ch的内部对基板G实施所希望的成膜。旁路管310在自多个蒸镀源单元100与连接管200的连接位置开始并远离喷出机构400的位置与连接管200连接。由此，由于第2载气从连接管200的深处被导入，材料的气化分子及第1载气被推向喷出侧，所以能够以良好的状态被输送。

旁路管310通过质量流量控制器450b与气体供给源440连接。从气体供给源440输出的载气一边通过质量流量控制器450b的开度来调整其流量，一边被供给到旁路管310。被导入到3个蒸镀源单元100中的载气相当于第1载气，被导入到旁路管310中的载气相当于第2载气。作为第1及第2载气，除氩气以外，优选为氦气、氪气、氙气等惰性气体。

在基板G的附近设置有QCM410(Quartz Crystal Microbalance：石英晶体微天平)。OCM410作为膜厚传感器的一个例子，检测从喷出机构400的上部开口Op喷出的成膜分子的成膜速度(D/R)。下面，对QCM的原理进行简单地说明。

通过使物质附着在石英晶体微天平的表面上，使石英振子的尺寸、弹性模数、密度等等价地发生变化的情况下，由于振子的压电性质会发生下面的公式所表示的电谐振频率f的变化。

t：石英晶体片的厚度 C：弹性模数 ρ：密度

利用该现象，根据石英晶体微天平的谐振频率的变化量对极其微量的附着物进行定量地测量。这样设计的石英晶体微天平的统称为OCM。如上式那样，认为频率的变化是由将附着物质引起的弹性模数的变化和物质的附着厚度换算成石英晶体密度时的厚度尺寸而决定的，其结果，可以将频率的变化换算成附着物的重量。

利用这个原理，QCM410为了检测附着于石英晶体微天平上的膜厚(成膜速度)而输出频率信号ft。控制装置700通过与QCM410连接而输入从QCM410输出的频率信号ft，并将频率的变化换算为附着物的重量，从而计算出成膜速度。

控制装置700根据计算出的成膜速度向温度调节器430和气体供给源440输出用于控制成膜速度的信号。控制装置700具有ROM700a、RAM700b、CPU700c、输入输出接口I/F700d及总线700e。在ROM700a中记录有由CPU700c执行的基本的程序和异常时启动的程序等。在RAM700b中蓄积有用于控制膜厚的各种程序(后述的成膜速度确认处理程序和成膜速度控制处理程序)和数据。例如，在RAM700b中预先保存有表示图4的温度与成膜速度的相关关系的数据和图5的载气的流量与成膜速度的相关关系的数据。另外，ROM700a及RAM700b为存储装置的一个例子，还可以为EEPROM、光盘、光磁盘等存储装置。

CPU700c利用保存在ROM700a或RAM700b中的数据或程序，根据从QCM410输出的频率信号ft分别求出向各个蒸镀源单元100的加热器130施加的电压，并作为控制信号发送到温度调节器430。温度调节器430根据控制信号对加热器130分别施加所需要的电压。其结果，通过将材料容器110a控制为期望的温度，来控制成膜材料的蒸发速度(气化速度)。

此外，CPU700c根据从QCM410输出的频率信号ft，分别求出向各个蒸镀源单元100导入的第1载气的流量及向旁路管310导入的第2载气的流量，并作为控制信号发送到气体供给源440以及质量流量控制器450a、450b。气体供给源440根据控制信号来供给氩气，质量流量控制器450a、450b根据控制信号调整开度。由此，在所希望的时刻向各个蒸镀源单元100导入所希望的流量的第1载气，并且在所希望的时刻向旁路管310导入所希望的流量的第2载气。

总线700e是在ROM700a、RAM700b、CPU700c、输入输出接口I/F700d的各个器件之间进行数据交换的路径。输入输出接口I/F700d从未图示的键盘等输入数据，并将需要的数据向未图示的显示器或扬声器等输出。此外，输入输出接口I/F700d在与经由网络连接的设备之间收发数据。后述的成膜速度控制处理程序以及蒸发速度确认处理程序可以被预先保存在存储介质中，还可通过网络来获取。

(成膜速度控制)

为了使用蒸镀装置10在基板上形成品质良好的膜，对成膜速度进行高精度的控制是非常重要的。因此，以往，使用了通过温度控制对加热器加热，由此对成膜速度进行控制的方法。

然而，在基于温度调整的成膜速度的控制中，从对加热器加热到实际达到蒸镀源单元100所希望的温度为止要花费数十秒以上，其响应性差。对这样的温度控制的响应性差，妨碍在基板G上均匀地形成质量优良的膜。因此，发明人设计出如下的方案，对成膜速度大的变动通过温度进行控制，对成膜速度小的变动通过载气进行控制，以这种方法对成膜速度进行控制。

发明人通过实验求出蒸镀源单元100的温度(1/K)与成膜速度D/R(nm/s)的关系。发明人将有机材料a收纳于同一蒸镀机构600中的任一蒸镀源单元100的材料容器110a中。将有机材料b收纳于其他的任一蒸镀源单元100的材料容器110a中，并测量了各个蒸镀源单元100的温度增减时的成膜速度D/R。这时，导入到材料a的蒸镀源单元100中的载气的流量为0.5sccm、导入到材料b的蒸镀源单元100中的载气的流量为1.0sccm。作为其结果，发明人获得了图4的表示蒸镀源单元的温度与成膜速度的相关关系的数据，并将该数据保存到RAM700b。

接下来，发明人通过实验求出了被导入到蒸镀源单元100中的氩气(第1载气)的流量与成膜速度D/R(a.u.)的关系。发明人将有机材料a收纳到同一蒸镀机构600中的第1个蒸镀源单元100的材料容器110a中，将有机材料b收纳到第2个蒸镀源单元100的材料容器110b中，对导入到各个蒸镀源单元100的氩气增减时的成膜速度D/R进行了测量。这时，导入材料a的蒸镀源单元100及材料b的蒸镀源单元100的各自的氩气的总流量均固定为1.5sccm。此外，收纳有材料a的蒸镀源单元100的温度为248℃，收纳有材料b的蒸镀源单元100的温度为244℃。作为结果，发明人获得了图5的表示载气增加流量与成膜速度相关关系的数据，并将该数据保存到RAM700b。

在本实施方式中，使用这些数据，对成膜速度大的变动通过温度进行控制，对成膜速度小的变动通过载气的流量进行控制。对于其具体的动作在对控制装置700的功能构成说明后进行说明。另外，图4及图5中表示了被收纳在2个蒸镀源单元中的2种成膜材料的相关关系，由此，能够控制成膜材料的蒸发速度的因素仅限于被收纳在2个蒸镀源单元中的2种成膜材料。若预先取得表示被收纳在3个蒸镀源单元中的3种成膜材料的相关关系的数据，则可以对3个蒸镀源单元的各个成膜材料的蒸发速度进行控制。

(控制装置的功能构成)

如图6所示，控制装置700具有存储部710、输入部720、成膜速度运算部730、膜厚控制切换部740、温度调整部750、第1载气调整部760、第2载气调整部770以及输出部780各个方框所示的功能。

在存储部710中，存储有表示蒸镀源单元的温度与成膜速度的相关关系的图4的数据、表示载气的流量与成膜速度的相关关系的图5所示的数据。在存储部710中，存储有预先设定的阈值Th。阈值Th在判定对成膜速度是进行温度控制还是进行气体流量控制时使用。存储部710实际上是ROM700a和RAM700b等存储区域。

输入部720按照规定时间输入从QCM410输出的频率信号ft。成膜速度运算部730根据由输入部720输入的频率信号ft，计算基板G的成膜速度，并求出计算出的成膜速度与目标成膜速度的差量。

膜厚控制切换部740在由成膜速度运算部730求出的成膜速度的差量的绝对值大于阈值Th时，通过温度控制对成膜速度进行控制。借助温度控制而成为某程度的稳定状态，即所述差量在阈值以下的话，膜厚控制切换部740切换成膜速度的控制方法为通过载气的流量控制对成膜速度进行控制。

温度调整部750例如使用存储在存储部710中的表示成膜速度与温度的关系的数据，对每个蒸镀源单元的温度进行调整，以便使计算出的各个蒸镀源单元的成膜速度接近作为目标的各个蒸镀源单元的成膜速度。

第1载气调整部760例如使用存储在存储部710中的表示成膜速度与载气的流量的关系的数据，按每个蒸镀源单元进行第1载气的流量的调整，以便使计算出的各个蒸镀源单元的成膜速度接近作为目标的各个蒸镀源单元的成膜速度。

第2载气调整部770根据由第1载气调整部760导入到连接管200中的第1载气的变动，对第2载气的流量进行调整。具体而言，通过改变多个阀300的开闭，在第1载气变动的情况下，第2载气调整部770根据第1载气的变动量对第2载气的流量进行调整。例如，第2载气调整部770对导入到旁路管310中的第2载气的流量进行调整，以便使在连接管200中输送的第1及第2载气的总流量不变。

输出部780在通过温度对成膜速度进行控制时，对温度调节器430输出控制信号，以便调整对加热器130施加的电压。输出部780在通过载气的流量对成膜速度进行控制时，对质量流量控制器450a、450b及气体供给源440输出控制信号，以便使载气的流量调整为期望的流量。另外，上面说明过的控制装置700的各个功能实际上例如，通过CPU700执行以下的程序而得以实现，该程序描述了实现上述功能的处理顺序。

(控制装置的动作)

接着，参照图7及图8对控制装置700的动作进行说明。图7是表示按每个蒸镀源单元对被收纳的各个材料的蒸发速度进行确认处理的流程图。图8是表示通过对载气的流量或者蒸镀源单元的温度进行控制来对成膜速度进行控制处理的流程图。

图7的蒸发速度确认处理例如在早、晚，一日2次启动、或者在蒸镀源单元内的成膜材料的被更换时启动、或者在蒸镀源单元本体的更换时启动、或者在每处理了2、3枚基板或每处理1枚基板时启动等，在预先设定的规定时间执行。在使用蒸镀装置10对产品成膜前确定各个材料的蒸发速度是否稳定、或者确认使用后的各个材料的蒸发速度的变动，这是必需的。尤其，在刚投入材料后，容易发生材料不均匀、材料的收纳状态偏向一方。该情况下，蒸发速度难以恒定。在这样的情况下，执行确认各个材料的蒸发速度的蒸发速度确认处理。另一方面，图8的成膜速度控制处理在工序前后以及工序中按照规定时间执行。

当执行蒸发速度确认处理时，这里，如图9A所示，在3个蒸镀源单元100中，在蒸镀源单元A中收纳有材料a，在蒸镀源单元B中收纳有材料b，在蒸镀源单元C中没有材料。

(蒸发速度确认处理)

首先，对图7所示的蒸发速度确认处理进行说明。蒸发速度确认处理从步骤S700开始处理，在步骤S705中，对各个蒸镀源单元的阀300的开闭进行控制。例如，按顺序对蒸镀源单元100内的成膜材料的蒸发速度进行确认时，如图9A所示，首先，为了确认被收纳在蒸镀源单元A中的材料a的蒸发速度，打开蒸镀源单元A及旁路管310的阀300，并关闭蒸镀源单元B、C的阀300。

接着，进入步骤S710，停止向阀被关闭了的各个蒸镀源单元导入第1载气。在图9A中，向蒸镀源单元A导入0.5sccm第1载气，不向蒸镀源单元B、C导入气体。接下来，进入步骤S715，对从旁路管310导入的第2载气的流量进行调整，以便使导入连接管200的载气的总流量不发生变化。若在共同蒸镀中(产品制造工序中)，载气的总流量为2.0sccm，则在图9A中，对旁路管310导入1.5sccm第2载气。

接着，进入步骤S720，成膜速度运算部730根据QCM410的输出求出成膜速度。由此，载气的总流量2.0sccm与共同蒸镀中的流量比较没有变动。因此，连接管200的内部的压力不变，即为共同蒸镀中时的压力。因此，检测出的单独的成膜材料的蒸发速度与共同蒸镀中的实际的蒸发速度相同。其结果，可以测量到在对蒸镀源单元A的材料a的共同蒸镀中真正的蒸发速度。

接下来，进入步骤S725，判定是否对全部的蒸镀源单元的材料确认了成膜速度。这里，由于没有对蒸镀源单元B、C进行确认，所以返回到步骤S705，并反复S705～S725的处理。

步骤S705中，为了确认被收纳在蒸镀源单元B中的材料b的蒸发速度，如图9B所示，打开蒸镀源单元B及旁路管310的阀300，并关闭蒸镀源单元A、C的阀300。在该状态下，进入步骤S710，若对蒸镀源单元B例如导入0.6sccm第1载气，并停止向蒸镀源单元A、C导入第1载气，则第1载气的流量发生变动。因此，在步骤S715，将第2载气的流量调整为1.4sccm，以便使总流量不发生变动。

从而，由于载气的总流量与共同蒸镀中的流量比较不发生变动，所以在步骤S720计算出的成膜速度与对材料b的共同蒸镀中真正的蒸发速度相同。通过将上述步骤S705～S725的蒸发速度确认处理也对蒸镀源单元C进行，在对全部的蒸镀源单元的材料的蒸发速度进行确后，进入到步骤S795来结束本处理。

如图10A及图10B所示，在没有旁路管的情况下，若关闭对材料的蒸发速度进行检测的蒸镀源单元以外的蒸镀源单元的阀300，则由于载气的总流量变动，所以连接管内的压力变动。这样，导致检测出的单一成膜材料的蒸发速度与共同蒸镀中的实际的蒸发速度不同。

然而，在上述实施方式中，如上述那样，通过设置旁路管310，并将第2载气从旁路管310流入，可以使载气的总流量恒定。因此，无需对每个蒸镀源单元设置QCM，就可以通过阀300的开闭以及第2载气的流量调整按每个蒸镀源单元测量共同蒸镀中真正的蒸发速度。

例如，根据图13所示的QCM410的测量结果，仅将收纳有A材料的蒸镀源单元B的阀300打开时的A材料的蒸发速度的测量值为1.555nm/s。同样，仅将收纳有B材料的蒸镀源单元C的阀300打开时的B材料的蒸发速度的测量值为0.112nm/s。并且，将打开全部的阀时的A+B材料的气化分子混合并成膜时的基板的成膜速度为1.673nm/s。由此，可以确认A材料与B材料按照预定的混合比混合、以及仅将测量对象材料侧的阀打开进行的各个材料的蒸发速度的合计值与将全部的阀打开进行的全体的成膜速度的值几乎为相同值。因此，通过执行上面说明的蒸发速度确认处理，预先将各个蒸镀源单元的蒸发速度控制为目标速度，可以利用下面说明的成膜速度控制处理，将基板的成膜速度高精度地控制为目标成膜速度。

(成膜速度控制处理)

接下来，对图8所示的成膜速度控制处理进行说明。如图11A所示，在该时刻，蒸镀源单元A、蒸镀源单元B及旁路管310的阀300打开，蒸镀源单元C的阀300关闭。此外，对蒸镀源单元A导入了0.6sccm氩气来作为载气，对蒸镀源单元B导入了0.5sccm氩气，对旁路管310导入了0.9sccm氩气。从而，载气的总流量为2.0sccm。

成膜速度控制处理从图8的步骤S800开始处理，当进入步骤S805时，成膜速度运算部730计算成膜速度DRp，在步骤S810求出计算出的成膜速度DRp与目标成膜速度DRr的差量的绝对值|DRp-DRr|。

接下来，在步骤S815，膜厚控制切换部740判定成膜速度的差量(变化量)的绝对值是否大于阈值Th。由于蒸镀源单元内部的状态不稳定，因此成膜速度的差量的绝对值大于阈值Th的情况下，进入步骤S820，温度调整部750基于图4所示的成膜速度与温度的相对关系，求出使当前的成膜速度接近目标成膜速度所需要的温度的调整量。温度调整部750对应求出的温度的调整量，计算对加热器施加的电压。输出部780将用于指示对加热器130施加计算出的电源的控制信号输出到温度调节器430，返回S805，并反复进行步骤S805～S815的处理。

若蒸镀源单元内部的状态稳定，在S815中成膜速度的实际值与目标值的差量的绝对值在阈值Th以下。该情况下进入步骤S825，第1载气调整部760基于图5所示的载气与温度的关系，求出为了使当前的成膜速度接近目标成膜速度所需要的、导入到各个蒸镀源单元的第1载气的调整量。

可以预测到将由成膜速度运算部730计算出的成膜速度DRp按照预先设定的材料的混合比率分配后的值与当前的各个材料的蒸发速度相等。因此，第1载气调整部760将成膜速度DRp按照预先设定的材料的混合比率分配后的值作为A材料的蒸发速度及B材料的蒸发速度算出。第1载气调整部760基于图5的表示气体流量与成膜速度的相关关系的数据，计算所算出的各个材料a、b的蒸发速度与作为目标的各个材料a、b的成膜速度的差量，求出向收纳有材料a的蒸镀源单元A中导入的第1载气的流量，并且求出向收纳有材料b的蒸镀源单元B导入的第1载气的流量。

现在，使用图5的相关关系数据，计算导入到各个蒸镀源单元的第1载气的流量时，当计算出的材料a的成膜速度DRp(a)约为1.1(a.u.)，作为目标的材料a的成膜速度DRr(a)约为1.2(a.u)时，载气流量相对于本次的成膜速度和作为目标的成膜速度的差量为0.2(sccm)。因此，第1载气调整部760在步骤S725生成用于使导入到收纳有材料a的蒸镀源单元的第1载气的流量增加0.2(sccm)的量的控制信号，输出部780输出该控制信号。

同样，当计算出的材料b的成膜速度DRp(b)约为1.0(a.u.)，作为目标的材料b的成膜速度DRr(b)约为1.1(a.u.)时，载气流量相对本次的成膜速度与作为目标的成膜速度的差量为0.1(sccm)。因此，第1载气调整部760在步骤S825生成用于使导入到收纳有材料b的蒸镀源单元的第1载气的流量增加0.1sccm的量的控制信号，输出部780输出该控制信号。由此，如图11B所示，通过将导入到各个蒸镀源单元A、B的载气变更为0.8sccm、0.6sccm，使各个成膜材料a、b的蒸发速度接近目标值。从而，可以高精度地控制基板上的膜中所含有的各个成膜材料的混合比率，可以形成优质的膜。

接着，在步骤S830中，第2载气调整部770判定导入到各个蒸镀源单元的第1载气的流量是否有变动。当第1载气没有变动时，直接进入步骤S895并结束本处理。当第1载气的流量变动时，则进入步骤S835，第2载气调整部770计算第2载气的流量，使第1及第2载气的总流量不变，进入步骤S895并结束本处理。

例如，在上述例子中，第1载气如图11A所示，从导入1.1sccm的量的状态变动为图11B所示，导入1.4sccm的状态。因此，第2载气调整部770将第2载气减少了第1载气的增加流量，即减少为0.6sccm，使第1及第2载气的总流量2.0sccm不变。

若如图12A及图12B所示，在未设置旁路管310的情况下，通过调整第1载气的流量，来控制各个成膜材料a、b的蒸发速度，使其接近目标值，可使基板上的膜所含有的各个成膜材料的混合比率的精度提高，则由于各个蒸镀源单元内的压力发生变化(图12A的蒸镀源单元A的压力Pa≠图12B的蒸镀源单元A的压力Pa′，蒸镀源单元B的压力Pb≠图12B的蒸镀源单元B的压力Pb′)，所以调整前的连接管内的压力P₁与调整后的连接管内的压力P₂不同。其结果，调整前的成膜速度DR₁与调整后的成膜速度DR₂变得不一定，而产生膜的不均匀。

另一方面，在本实施方式中，通过设置了旁路管310，配合第1载气的流量调整来对第2载气的流量进行调整，可以使第1及第2载气的总流量维持为恒定。由此，在本实施方式中，可以使调整前的连接管内的压力P₁与调整后的连接管内的压力P₂达到恒定。可以保证膜的均匀性。从而，可以提高产品的性能。

即，根据本实施方式，通过第1载气的调整准确地控制构成膜的多种成膜材料的混合比率，从而，能够在基板上形成优质的膜，并且通过第2载气的调整使得到喷出机构为止的输送路径内的压力保持恒定，由此，可以保持基板的成膜速度恒定。

在上述实施方式中，各个动作相互关联，可以一边考虑相互的关联，一边作为一系列的动作进行替换。并且，通过这样的替换，可以将蒸镀装置的实施方式作为蒸镀方法的实施方式。

此外，通过将上述各个部的动作，替换为各个部的处理，可以将蒸镀方法的实施方式作为用于使计算机执行蒸镀方法的程序的实施方式以及可读取地记录有程序的计算机的记录介质的实施方式。

上面，一边参照附图一边对本发明的优选实施方式进行了说明。但是，本发明涉及的例子当然不限于此。只要是本领域技术人员，就可以在技术方案所记载的范围内，想到各种的变更例或者修改例，对于这些变更或修改当然属于本发明的技术范围。

例如，在上述实施方式涉及的蒸镀装置10中，对成膜材料使用了粉末状(固态)的有机EL材料，在基板G上实施了有机EL多层成膜处理。但是，本发明涉及的蒸镀装置，还可以用于例如主要使用为液态的有机金属作为成膜材料，通过使气化后的成膜材料在被加热到500～700℃的被处理体上分解，在被处理体上成长薄膜的MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition：有机金属化学气相沉积)。

符号的说明：

10…蒸镀装置；

100…蒸镀源单元；

200…连接管；

300…阀；

310…旁路管；

400…喷出机构；

410…QCM；

430…温度调节器；

440…气体供给源；

450a、450b…质量流量控制器；

600…蒸镀机构；

700…控制装置；

710…存储部；

720…输入部；

730…成膜速度运算部；

740…膜厚控制切换部；

750…温度调整部；

760…第1载气调整部；

770…第2载气调整部；

780…输出部。

Claims (11)

1.一种蒸镀装置，具有：

多个蒸镀源，其具有材料容器和载气导入管，使被收纳在所述材料容器中的成膜材料气化，借助从所述载气导入管导入的第1载气输送所述成膜材料的气化分子；

连接管，其与所述多个蒸镀源的每一个连接，输送在各个蒸镀源中被输送的成膜材料的气化分子；

旁路管，其与所述连接管连接，将第2载气直接导入所述连接管；及

处理容器，其内置有与所述连接管连接的喷出机构，从所述喷出机构喷出使用所述第1及第2载气输送的成膜材料的气化分子，在该处理容器的内部对被处理体进行成膜。

2.根据权利要求1所述的蒸镀装置，其特征在于，还具有：

多个开闭机构，其分别被设置在所述多个蒸镀源与所述连接管之间，用于开闭将所述多个蒸镀源与所述连接管连接起来的输送路径；及

控制装置，其通过利用所述多个开闭机构使所述输送路径开闭，按照从所述多个蒸镀源导入到所述连接管的第1载气的变动，对所述第2载气的流量进行调整。

3.根据权利要求1所述的蒸镀装置，其特征在于，

所述旁路管在自所述多个蒸镀源与所述连接管连接的位置开始且远离所述喷出机构的位置与所述连接管连接。

4.根据权利要求2所述的蒸镀装置，其特征在于，

所述控制装置具有：

存储部，其表示针对各种成膜材料的成膜速度与载气的流量之间的关系；

成膜速度运算部，其根据来自被安装在所述处理容器内的膜厚传感器的输出信号求出被处理体的成膜速度；

第1载气调整部，其使用所述存储部表示的成膜速度与载气的流量的关系，按每个蒸镀源调整第1载气的流量，以便使由所述成膜速度运算部求出的成膜速度接近目标的成膜速度；

第2载气调整部，其按照通过所述第1载气调整部的调整而导入所述连接管的第1载气的变动，调整所述第2载气的流量。

5.根据权利要求4所述的蒸镀装置，其特征在于，

所述第1载气调整部在由所述成膜速度运算部求出的成膜速度与作为目标的各个蒸镀源的成膜速度的差量小于规定的阈值时，按每个蒸镀源调整第1载气的流量，以便使由所述成膜速度运算部求出的成膜速度接近作为目标的各个蒸镀源的成膜速度。

6.根据权利要求4所述的蒸镀装置，其特征在于，

所述第2载气调整部对导入所述旁路管的第2载气的流量进行调整，以便使在所述连接管中被输送的第1及第2载气的总流量不变。

7.根据权利要求4所述的蒸镀装置，其特征在于，

还具有温度调整部，该温度调整部在由所述成膜速度运算部求出的各个蒸镀源的成膜速度与作为目标的各个蒸镀源的成膜速度的差量在规定的阈值以上时，对每个蒸镀源的温度进行调整，以便使各个蒸镀源的成膜速度接近作为目标的各个蒸镀源的成膜速度。

8.根据权利要求1所述的蒸镀装置，其特征在于，

将有机EL成膜材料或有机金属成膜材料作为成膜材料，在被处理体上形成有机EL膜或有机金属膜。

9.一种蒸镀方法，包括：

在具有材料容器和载气导入管的多个蒸镀源中使被收纳在所述材料容器中的成膜材料分别气化，利用从所述载气导入管导入的第1载气输送所述成膜材料的气化分子的步骤；

将在各个蒸镀源中被输送的成膜材料的气化分子输送到与所述多个蒸镀源的每一个连接的连接管的步骤；

从与所述连接管连接的旁路管向所述连接管直接导入第2载气的步骤；

使利用所述第1及第2载气输送的成膜材料的气化分子从与所述连接管连接的喷出机构喷出，在处理容器内部对被处理体进行成膜的步骤。

10.根据权利要求9所述的蒸镀方法，其特征在于，

还包括利用分别被设置在所述多个蒸镀源与所述连接管之间的多个开闭机构，开闭将所述多个蒸镀源与所述连接管连接起来的输送路径的步骤，

在所述旁路管向所述连接管直接导入第2载气的步骤中，通过利用所述开闭机构使所述输送路径开闭，按照从所述多个蒸镀源导入所述连接管的第1载气的变动，一边调整所述第2载气的流量一边将所述第2载气导入所述连接管。

11.一种存储介质，其存储有用于使计算机执行以下处理的程序：

在具有材料容器和载气导入管的多个蒸镀源中使被收纳在所述材料容器中的成膜材料气化，利用从所述载气导入管导入的第1载气输送所述成膜材料的气化分子的处理；

将在各个蒸镀源中被输送的成膜材料的气化分子输送到与所述多个蒸镀源的每一个连接的连接管的处理；

从与所述连接管连接的旁路管向所述连接管直接导入第2载气的处理；

使用所述第1及第2载气，将成膜材料的气化分子输送到与所述连接管连接的喷出机构，从所述喷出机构喷出，在处理容器内部对被处理体进行成膜的处理。

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