JP6036270B2 - 蒸着装置及び蒸着方法 - 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
特開２００４−０３５９６４号公報 特開２００４−０９５２７６号公報 特開２００４−０９１９１９号公報
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。
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。
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。
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。
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。
本発明の上記目的は、下記構成により達成される。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
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。
第１の実施形態に係る蒸着装置の構成図である。 第１の実施形態に係る蒸着装置の動作を示す図である。 第２の実施形態に係る蒸着装置の構成図である。 第２の実施形態に係る蒸着装置の動作を示す図である。 第３の実施形態に係る蒸着装置の構成図である。 第３の実施形態に係る蒸着装置の動作を示す図である。
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。
［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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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（Ｄｄ））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（Ｄ１）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（Ｄ２）とを合算した値が、目標蒸着量（Ｄｄ）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（Ｄｄ）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（Ｄｄ）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（Ｄｄ）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（Ｖ１）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。
Ｄ１０＝α＊Ｒ１０／Ｖ１・・・（式２）
設定される往路移動速度（Ｖ１）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。
このように通常運転における、目標蒸着量（Ｄｄ）、目標往路蒸着量（Ｄ１０）、往路移動速度（Ｖ１）、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。
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（Ｒ１））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（Ｒ１）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。
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（Ｖ１）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（Ｖ１）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。
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（Ｒ２））は、通常、蒸着量が変動して開始位置蒸着速度（Ｒ１）とは異なる値となる。一般には、中間位置蒸着速度（Ｒ２）の値が、開始位置蒸着速度（Ｒ１）の値を下回る傾向にある。
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（Ｖ１）で、開始位置蒸着速度（Ｒ１）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（Ｒ２））は、蒸着量が変動して開始位置蒸着速度（Ｒ１）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、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（Ｒ２）の値を用いて、基材５に成膜された往路蒸着量（Ｄ１）の実効値を算出する。
蒸発源１０の往路移動速度（Ｖ１）を用いると、往路蒸着量（Ｄ１）の実効値は次の式３で求められる。
Ｄ１＝α＊Ｅ（Ｒ２）／Ｖ１・・・（式３）
（式中、Ｅ（Ｒ２）は、計測された蒸着速度（Ｒ２，Ｒ１）の平均を表す。）
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（Ｒ２）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（Ｄｄ）と往路蒸着量（Ｄ１）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（Ｖ２）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（Ｖ２）は次の式４で示される。
Ｖ２＝α＊Ｒ２／Ｄ２０＝Ｄ１／（Ｄｄ−Ｄ１）＊Ｖ１・・・（式４）
蒸着量制御部５０は、このような往路移動速度（Ｖ１）と復路移動速度（Ｖ２）の関係に基づいて、復路移動速度（Ｖ２）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。
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（Ｖ２）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（Ｖ２）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。
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（Ｖ２）で、中間位置蒸着速度（Ｒ２）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（Ｒ２）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（Ｒ２）の値を下回る傾向にある。
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（Ｄ２）の実効値を算出する。
蒸発源１０の復路移動速度（Ｖ２）を用いると、復路蒸着量（Ｄ２）の実効値は次の式５で示される。
Ｄ２＝α＊Ｅ（Ｒ１ｎ）／Ｖ２・・・（式５）
（式中、Ｅ（Ｒ１ｎ）は、計測された蒸着速度（Ｒ１ｎ，Ｒ２）の平均を表す。）
そして、蒸着量制御部５０は、算出される復路蒸着量（Ｄ２）の実効値と往路蒸着量（Ｄ１）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（Ｄｄ）との蒸着量差分（Ｄｄｎ）を算出する。
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。
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。
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。
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。
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。
Ｖ１ｎ＝α＊Ｒ１ｎ／Ｄ１０ｎ・・・（式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。
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。
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。
Ｖ２ｎ＝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。
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。
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。
［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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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（Ｄｄ）、目標往路蒸着量（Ｄ１０）、往路移動速度（Ｖ１）、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。
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（Ｒ１））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（Ｒ１）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。
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（Ｖ１）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（Ｖ１）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。
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（Ｒ２））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（Ｒ１）とは異なる値となる。一般には、中間位置蒸着速度（Ｒ２）の値が、開始位置蒸着速度（Ｒ１）の値を下回る傾向にある。
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（Ｖ１）で、開始位置蒸着速度（Ｒ１）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（Ｒ２））は、蒸着量が変動して開始位置蒸着速度（Ｒ１）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、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（Ｄ１）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（Ｄ２）が、往路蒸着量（Ｄ１）の実効値と合算して目標蒸着量（Ｄｄ）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（Ｖ２）は、往路移動速度（Ｖ１）と同じ目標値が設定される。
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（Ｒ２）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（Ｄｄ）と往路蒸着量（Ｄ１）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。
Ｒ２０＝Ｄ２０／Ｄ１＊Ｒ２＝（Ｄｄ−Ｄ１）／Ｄ１＊Ｒ２・・・（式８）
蒸着量制御部５０は、このような中間位置蒸着速度（Ｒ２）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（Ｄ１）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（Ｒ２）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。
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（Ｖ２）は、往路移動速度（Ｖ１）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。
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（Ｒ２）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（Ｒ２）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（Ｒ２）の値を下回る傾向にある。
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（Ｄ２）の実効値を算出する。
そして、蒸着量制御部５０は、算出される復路蒸着量（Ｄ２）の実効値と往路蒸着量（Ｄ１）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（Ｄｄ）との蒸着量差分（Ｄｄｎ）を算出する。
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。
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。
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。
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。
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。
Ｖ１ｎ＝α＊Ｒ１０ｎ／Ｄ１０ｎ・・・（式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。
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。
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。
Ｒ２０ｎ＝（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。
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。
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。
［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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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（Ｖ１）、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（Ｖ１）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。
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。
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（Ｖ１）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（Ｖ１）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。
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。
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。
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（Ｖ１）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。
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（Ｖ１）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。
Ｄ１Ａ＝α＊Ｅ（Ｒ２Ａ）／Ｖ１・・・（式１１）
（式中、Ｅ（Ｒ２Ａ）は、計測された蒸着速度（Ｒ２Ａ，Ｒ１Ａ）の平均を表す。）
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（Ｖ２）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（Ｖ２）は次の式１２で示される。
Ｖ２＝α＊Ｒ２Ａ／Ｄ２０Ａ＝Ｄ１Ａ／（ＤｄＡ−Ｄ１Ａ）＊Ｖ１・・・（式１２）
蒸着量制御部５０は、このような往路移動速度（Ｖ１）と復路移動速度（Ｖ２）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（Ｖ２）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。
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（Ｖ１）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。
Ｄ１Ｂ＝β＊Ｅ（Ｒ２Ｂ）／Ｖ１・・・（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。）
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。
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。
Ｒ２０Ｂ＝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。
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（Ｖ２）は、往路移動速度（Ｖ１）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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Ｖ１ｎ＝α＊Ｒ１Ａｎ／Ｄ１０Ａｎ・・・（式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。
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。
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。
Ｖ１ｎ＝β＊Ｒ１０Ｂｎ／Ｄ１０Ｂｎ・・・（式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。
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。
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。
Ｖ２ｎ＝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。
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。
Ｒ２０Ｂｎ＝（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。
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。
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。
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

Claims (9)

  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。
  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
    ことを特徴とする請求項１に記載の蒸着装置。
  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
    ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の蒸着装置。
  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。
  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請求項４に記載の蒸着装置。
  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。
  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。
  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請求項７に記載の蒸着方法。
  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請求項７又は請求項８に記載の蒸着方法。
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