JP7329005B2 - 成膜装置、成膜方法、及び電子デバイスの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、成膜装置、成膜方法、及び電子デバイスの製造方法に関する。

有機ＥＬディスプレイ等を製造する際に用いられる成膜装置においては、基板に対する蒸着材料の成膜の精度を向上させることが求められる。特許文献１には、光学的な膜厚測定装置によって基板に成膜された蒸着材料の膜厚を測定し、膜厚が不足していた場合に当該基板に対し追加の成膜を行うことが記載されている。特許文献２には、成膜室内に設けた水晶振動子モニタを用いて蒸着材料の膜厚及び成膜レートを算出することが記載されている。

特開２００５－３２２６１２号公報 特開２０１９－０６５３９１号公報

水晶振動子モニタは、水晶振動子の共振周波数と水晶振動子の電極上の蒸着材料の蒸着量（堆積した蒸着材料の質量）との関係に基づき、共振周波数の変動から蒸着材料の放出量を測定する。ところが、水晶振動子の特性は経時変化や個体差によって変動する場合がある。このような水晶振動子モニタの特性を考慮せずに蒸着材料の放出量の測定値に基づいて成膜動作を制御した場合、所望の精度で成膜を行えない可能性がある。

本発明は、蒸着材料の放出量の測定値に基づき成膜動作を制御する成膜装置において成膜の精度を向上させることを目的とする。

本発明は、基板に蒸着材料を蒸着して成膜を行う成膜装置であって、
前記蒸着材料を放出する蒸発源からの前記蒸着材料の放出量を測定するモニタ手段と、
前記基板における前記蒸着材料の膜厚を測定する膜厚測定手段と、
を備え、
前記モニタ手段は、前記蒸発源からの前記蒸着材料が蒸着するよう配置された交換可能な水晶振動子を有し、
前記モニタ手段は、前記水晶振動子に前記蒸着材料が蒸着したことによる前記水晶振動子の共振周波数の変化量に基づき前記放出量の測定値を取得し、
前記モニタ手段による前記放出量の測定値に基づいて行われている成膜制御を、前記膜厚測定手段による前記膜厚の測定値に基づいて較正し、
前記成膜制御の較正は、前記水晶振動子を交換した後、次回の交換までの間に複数回、行い、
前記水晶振動子を交換した後、前記膜厚測定手段による測定値が得られるまでの間は、前記水晶振動子を交換する前に行った前記成膜制御の較正の結果のうち、１回目の結果を流用することを特徴とする。

また、本発明は、基板に蒸着材料を蒸着して成膜を行う成膜装置であって、
前記蒸着材料を放出する蒸発源からの前記蒸着材料の放出量を測定するモニタ手段と、
前記基板における前記蒸着材料の膜厚を測定する膜厚測定手段と、
を備え、
前記モニタ手段は、前記蒸発源からの前記蒸着材料が蒸着するよう配置された交換可能な水晶振動子を有し、
前記モニタ手段は、前記水晶振動子に前記蒸着材料が蒸着したことによる前記水晶振動子の共振周波数の変化量に基づき前記放出量の測定値を取得し、
前記膜厚測定手段による測定値に基づいて前記モニタ手段による測定値を補正し、
前記補正は、前記水晶振動子を交換した後、次回の交換までの間に複数回、行い、
前記水晶振動子を交換した後、前記膜厚測定手段による測定値が得られるまでの間は、前記水晶振動子を交換する前に行った前記補正の結果のうち、１回目の結果を流用することを特徴とする。

また、本発明に係る成膜方法は、基板に蒸発源から放出される蒸着材料を蒸着して成膜を行う工程と、
前記蒸発源からの前記蒸着材料の放出量の測定値を、交換可能な水晶振動子を有するモニタ手段を用いて、取得する工程と、
前記基板における前記蒸着材料の膜厚の測定値を取得する工程と、
前記放出量の測定値に基づいて行われている成膜制御を、前記膜厚の測定値に基づいて較正する工程と、
前記水晶振動子を交換する工程と、を有し、
前記成膜制御の較正は、前記水晶振動子を交換した後、次回の交換までの間に複数回、行い、
前記水晶振動子を交換した後、前記膜厚の測定値が得られるまでの間は、前記水晶振動子を交換する前に行った前記成膜制御の較正の結果のうち、１回目の結果を流用することを特徴とする。

また、本発明に係る成膜方法は、基板に蒸発源から放出される蒸着材料を蒸着して成膜を行う工程と、
前記蒸発源からの前記蒸着材料の放出量の測定値を、交換可能な水晶振動子を有するモニタ手段を用いて、取得する工程と、
前記基板における前記蒸着材料の膜厚の測定値を取得する工程と、
前記膜厚の測定値に基づいて前記放出量の測定値を補正する工程と、
前記水晶振動子を交換する工程と、を有し、
前記補正は、前記水晶振動子を交換した後、次回の交換までの間に複数回、行い、
前記水晶振動子を交換した後、前記膜厚の測定値が得られるまでの間は、前記水晶振動子を交換する前に行った前記補正の結果のうち、１回目の結果を流用することを特徴とする。

本発明によれば、蒸着材料の放出量の測定値に基づき成膜動作を制御する成膜装置において成膜の精度を向上させることができる。

電子デバイスの製造装置の模式図 成膜装置の構成を示す断面図 成膜レートモニタの構成を示す模式図 パス室と膜厚測定部の構成を示す断面図 膜厚測定部の構成を示すブロック図 基板の被成膜面側の構成を示す平面図 成膜装置の制御ブロック図 成膜制御の較正を行うタイミングの一例を示す図 成膜制御の較正を行うタイミングの別の例を示す図 水晶振動子を交換した直後の測定レート等を示す図 実施例２の電子デバイスの製造装置の平面図 電子デバイスの製造方法を説明する図

以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施例を説明する。ただし、以下の記載は本発明の好ましい構成を例示的に示すものにすぎず、本発明の範囲はそれらの構成に限定されない。また、以下の説明における、装置のハードウェア構成及びソフトウェア構成、処理フロー、製造条件、寸法、材質、形状等は、特に記載がない限りは、本発明の範囲をこれに限定しようとする趣旨ではない。

本発明は、基板に成膜を行う成膜装置又は成膜方法として捉えられる。本発明はまた、かかる成膜装置又は成膜方法を用いた電子デバイスの製造装置又は電子デバイスの製造方法としても捉えられる。本発明はまた、上記の各装置の制御方法としても捉えられる。

本発明は、基板の表面にマスクを介して所望のパターンの薄膜材料層を形成する場合に好ましく適用できる。基板の材料としては、ガラス、樹脂、金属、シリコン等任意のものを利用できる。蒸着材料（成膜材料）としては、有機材料、無機材料（金属、金属酸化物）等任意のものを利用できる。本発明の技術は、典型的には、電子デバイスや光学部材の製造装置に適用される。特に、有機ＥＬディスプレイやそれを用いた有機ＥＬ表示装置、薄膜太陽電池、有機ＣＭＯＳイメージセンサ等の有機電子デバイスに好適である。ただし本発明の適用対象はこれに限られない。

［実施例１］
実施例１では、本発明の基本的な実施例として装置の全体構成及び膜厚測定及び制御の基本原理について説明する。

＜電子デバイス製造装置＞
図１は、電子デバイス製造装置の一部の構成を模式的に示す平面図である。図１の電子デバイス製造装置は、例えば、スマートフォン用の有機ＥＬ表示装置に用いる有機ＥＬパネルの製造に用いられる。

電子デバイス製造装置は、複数のクラスタ型ユニット（以下単に「ユニット」とも称す）ＣＵ１～ＣＵ３が連結室を介して連結されており、製造ラインを構成する。各クラスタ型ユニットは、基板搬送ロボットの周囲に複数の成膜室が配置された構成である。なお、ユニットの数は３つに限られない。また、各クラスタに属するチャンバの数は、以下に記載のものに限られない。また、クラスタ毎にチャンバの種類や数が異なっていてもよい。以下、全てのユニットに共通する説明及びユニットを特定しない説明では、「ＣＵｘ」のように数字の代わりに「ｘ」で表記した参照符号を用い、個別のユニットについての説明では、「ＣＵ１」のように数字を表記した参照符号を用いる（ユニット以外の構成に付した参照符号についても同様である）。

図１は、電子デバイス製造装置全体において、基板に蒸着材料を蒸着して成膜を行う成膜装置の一部を示している。成膜装置の上流には、例えば、基板のストッカ、加熱装置、洗浄等の前処理装置等が設けられてもよく、成膜装置の下流には、例えば、封止装置、加工装置、処理済み基板のストッカ等が設けられてもよく、それら全体を合わせて電子デバイス製造装置が構成されている。基板は、上流側から下流側に、矢印Ｆの方向に沿う流れで搬送される。

クラスタ型ユニットＣＵｘは、中央の搬送室ＴＲｘと、搬送室ＴＲｘの周囲に配置された複数の成膜室ＥＶｘ１～ＥＶｘ４及びマスク室ＭＳｘ１～ＭＳｘ２を有する。隣接する２つのユニットＣＵｘとＣＵｘ＋１の間は連結室ＣＮｘで接続されている。クラスタ型ユニットＣＵｘ内の各室ＴＲｘ、ＥＶｘ１～ＥＶｘ４、ＭＳｘ１～ＭＳｘ２、及び、連結室ＣＮｘは空間的につながっており、その内部は真空又は窒素ガス等の不活性ガス雰囲気に維持されている。本実施例においては、ユニットＣＵｘ及び連結室ＣＮｘを構成する各室は不図示の真空ポンプに接続されており、それぞれ独立に真空排気が可能となっている。それぞれの室は「真空チャンバ」又は単に「チャンバ」とも呼ばれる。なお、本明細書において「真空」とは、大気圧より低い圧力の気体で満たされた状態をいう。

搬送室ＴＲｘには、基板Ｓ及びマスクＭを搬送する搬送手段としての搬送ロボットＲＲｘが設けられている。搬送ロボットＲＲｘは、例えば、多関節アームに、基板Ｓ及びマスクＭを保持するロボットハンドが取り付けられた構造を有する多関節ロボットである。クラスタ型ユニットＣＵｘ内において、基板Ｓはその被成膜面が重力方向下方を向いた水平状態を保ったまま、搬送ロボットＲＲｘや後述する搬送ロボットＲＣｘ等の搬送手段によって搬送される。搬送ロボットＲＲｘは、上流側のパス室ＰＳｘ－１、成膜室ＥＶｘ１～ＥＶｘ４、下流側のバッファ室ＢＣｘの間の基板Ｓの搬送を行う。また、搬送ロボットＲＲｘは、マスク室ＭＳｘ１～２と成膜室ＥＶｘ１～４の間のマスクＭの搬送を行う。

マスク室ＭＳｘ１～ＭＳｘ２は、成膜に用いられるマスクＭと使用済みのマスクＭがそれぞれ収容されるマスクストッカが設けられた室である。蒸着成膜の場合、マスクＭとしては、多数の開口が形成されたメタルマスクが好ましく利用される。成膜室ＥＶｘ１～ＥＶｘ４は、基板Ｓの表面（被成膜面）に膜を形成するための室である。

連結室ＣＮｘは、ユニットＣＵｘとユニットＣＵｘ＋１とを接続し、ユニットＣＵｘで成膜された基板Ｓを後段のユニットＣＵｘ＋１に受け渡す機能を有している。本実施例の連結室ＣＮｘは、上流側から順に、バッファ室ＢＣｘ、旋回室ＴＣｘ、及びパス室ＰＳｘから構成される。ただし、連結室ＣＮｘの構成はこれに限られず、バッファ室ＢＣｘ又は
パス室ＰＳｘのみで構成されていてもよい。

バッファ室ＢＣｘは、ユニットＣＵｘ内の搬送ロボットＲＲｘと、連結室ＣＮｘ内の搬送ロボットＲＣｘとの間で、基板Ｓの受け渡しを行うための室である。バッファ室ＢＣｘは、複数の基板Ｓを一時的に収容することで、基板Ｓの搬入速度や搬入タイミングを調整する機能をもつ。

旋回室ＴＣｘは、基板Ｓの向きを１８０度回転させるための室である。旋回室ＴＣｘ内には、バッファ室ＢＣｘからパス室ＰＳｘへと基板Ｓを受け渡す搬送ロボットＲＣｘが設けられている。搬送ロボットＲＣｘは、バッファ室ＢＣｘで受け取った基板Ｓを支持した状態で１８０度旋回しパス室ＰＳｘに引き渡す。これにより、成膜室に基板Ｓを搬入する際の向きが、上流側のユニットＣＵｘと下流側のユニットＣＵｘ＋１とで同じ向きになるため、基板Ｓに対する成膜のスキャン方向やマスクＭの向きを各ユニットＣＵｘにおいて一致させることができる。

パス室ＰＳｘは、連結室ＣＮｘ内の搬送ロボットＲＣｘと、下流側のユニットＣＵｘ＋１内の搬送ロボットＲＲｘ＋１との間で、基板Ｓの受け渡しを行うための室である。本実施例では、パス室ＰＳｘ内に膜厚測定部が配置されている（詳細は後述）。

成膜室ＥＶｘ１～ＥＶｘ４、マスク室ＭＳｘ１～ＭＳｘ２、搬送室ＴＲｘ、バッファ室ＢＣｘ、旋回室ＴＣｘ、パス室ＰＳｘの間には、開閉可能な扉（例えば、ドアバルブ又はゲートバルブ）が設けられていてもよいし、常に開放された構造であってもよい。

＜真空蒸着装置＞
図２は、成膜室ＥＶｘ１～ＥＶｘ４に設けられる真空蒸着装置２００の構成を模式的に示している。真空蒸着装置２００は、マスクＭを保持するマスクホルダ２０１、基板Ｓを保持する基板ホルダ２０２、蒸発源ユニット２０３、移動機構２０４、成膜レートモニタ２０５、成膜制御部２０６を有する。マスクホルダ２０１、基板ホルダ２０２、蒸発源ユニット２０３、移動機構２０４、及び成膜レートモニタ２０５は、真空チャンバ２０７内に設けられる。成膜制御部２０６は、基板Ｓに成膜される薄膜の膜厚が目標値になるように、成膜レートモニタ２０５の出力値に基づき蒸発源ユニット２０３や移動機構２０４を制御することにより真空蒸着装置２００による成膜を制御する。

真空蒸着装置２００は、マスクホルダ２０１及び基板ホルダ２０２の少なくとも一方を移動させ、マスクホルダ２０１に保持されたマスクＭと基板ホルダ２０２に保持された基板Ｓの位置合わせ（アライメント）を行う不図示の位置調整機構（アライメント機構）をさらに有する。本実施例の位置調整機構は、基板Ｓの被成膜面と略平行な面内で基板ホルダ２０２をＸＹ移動及びθ回転させることで、基板ＳのマスクＭに対する相対位置を調整する。ここでＸＹ方向は基板Ｓの被成膜面と平行な面内での平行でない２方向であり、θ方向はＸＹ平面に垂直なＺ方向周りの回転方向である。

基板Ｓは、水平状態に保持されているマスクＭの上面に、被成膜面を下にして載置される。マスクＭの下方には、蒸着材料を放出する蒸発源ユニット２０３が設けられている。蒸発源ユニット２０３は、概略、蒸着材料を収容する容器（坩堝）、容器内の蒸着材料を加熱するヒータ等を備える。また、必要に応じて、蒸発源ユニット２０３に、加熱効率を高めるためのリフレクタや伝熱部材、シャッタ等を設けてもよい。

移動機構２０４は、蒸発源ユニット２０３を基板Ｓの被成膜面と平行に移動（スキャン）させる手段である。本実施例では１軸の移動機構２０４を用いた往復スキャン方式を例示したが、蒸発源ユニット２０３の形状や基板Ｓのサイズによっては２軸以上の移動機構
を用いたラスタスキャン方式でもよい。また、成膜レートは基板Ｓと蒸発源ユニット２０３の相対速度に応じて変化するため、基板Ｓに対して蒸発源ユニット２０３を相対的に移動させる代わりに、基板Ｓを平面内で蒸発源ユニット２０３に対して相対的に移動させる構成としてもよい。

なお、本実施例では基板ＳをマスクＭの上面に載置するものとしたが、基板ＳとマスクＭとが十分に密着する構成であれば、基板ＳをマスクＭの上面に載置しなくてもよい。例えば基板ＳをマスクＭの下面に密着させ、上方から蒸着材料を飛翔させる構成や、密着させた基板ＳとマスクＭを縦向き（Ｚ方向に平行）に配置する構成でもよい。また、不図示の磁石ユニットを基板Ｓの被成膜面とは反対側の面に接近させて、マスクＭのマスク箔を磁力によって吸引し、基板ＳへのマスクＭの密着性を高めてもよい。また、基板Ｓを冷却する冷却ユニットを設けてもよく、磁石ユニットがその冷却ユニットを兼ねていてもよい。また、蒸発源ユニット２０３は、複数の蒸発源ユニット又は容器を並べて配置し、それらを一体として移動する構成とすることもできる。このような構成によれば、蒸発源ユニット又は容器ごとに異なる材料を収容して蒸発させるようにすることができ、混合膜や積層膜を形成することができる。

成膜レートモニタ２０５は蒸発源ユニット２０３からの蒸着材料の放出量を測定するモニタ手段である。本実施例の成膜レートモニタ２０５は、水晶発振式成膜レートモニタであり、蒸発源ユニット２０３と共に移動し、蒸発源ユニット２０３から放出される蒸着材料が蒸着（堆積）し、かつ蒸着材料が基板Ｓに到達して薄膜を形成することを妨げない位置に配置される水晶振動子を有する。水晶振動子に蒸着した材料の量に応じて、水晶振動子の共振周波数が変化する。成膜レートモニタ２０５は、水晶振動子の電極上の蒸着材料の蒸着量（膜厚又は堆積した蒸着材料の質量）と水晶振動子の共振周波数（固有振動数）の変化との関係に基づき、単位時間あたりの蒸着材料の付着量である成膜レート（蒸着レート）［Å／ｓ］を算出する。すなわち、成膜レートモニタ２０５は、単位時間当たりの水晶振動子の共振周波数の変化を測定し、それに対応した蒸着材料の蒸着量を成膜レートとして出力する。成膜レートは、蒸発源ユニット２０３からの蒸着材料の単位時間の放出量（放出速度）を間接的に示す量であり、その意味で成膜レートモニタ２０５は蒸発源ユニット２０３からの蒸着材料の放出量の測定値を取得するモニタ手段の一例である。

図３は成膜レートモニタ２０５の概略構成を示す図である。成膜レートモニタ２０５は、モニタヘッド１１、遮蔽部材１２、水晶振動子１３（１３ａ、１３ｂ）、水晶ホルダ１４を備える。

モニタヘッド１１は、その内部に、円周方向に等間隔で配置された複数の水晶振動子１３（１３ａ、１３ｂ）を支持する水晶ホルダ１４が組み込まれている。モニタヘッド１１には、水晶振動子１３よりも僅かに大きいモニタ開口１１ａが一つ設けられており、水晶ホルダ１４に設けられた複数の水晶振動子のうちの１つ（水晶振動子１３ａ）が、モニタ開口１１ａを介して外部（蒸発源ユニット２０３）に暴露され、他の水晶振動子１３ｂは、使用済み又は交換用の水晶振動子として、モニタヘッド１１の内部に隠れる。水晶ホルダ１４は、不図示のサーボモータのモータ軸１６ａに連結され、回転駆動される。これにより、モニタ開口１１ａを介して外部に暴露される水晶振動子１３を順次切り替えることができる。モニタ開口１１ａを介して外部に暴露されている水晶振動子１３が、蒸着材料４００の蒸着量が所定量を超えて寿命に到達すると、水晶ホルダ１４が回転して、新しい水晶振動子１３を、モニタ開口１１ａと重なる位置に移動させる。これにより、水晶振動子１３は交換可能に構成されている。

遮蔽部材１２は、略円盤状の部材であり、その中心が不図示のサーボモータのモータ軸１５ａに連結されており、サーボモータによって回転駆動される。遮蔽部材１２には扇型
の開口スリット１２ａが設けられており、遮蔽部材１２が回転することで、モニタヘッド１１のモニタ開口１１ａと遮蔽部材１２の開口スリット１２ａとが重なる状態と重ならない状態とが交互に変化する。モニタ開口１１ａと開口スリット１２ａとが重なる状態では、水晶振動子１３ａへの蒸着材料の蒸着が許容され、重ならない状態では、遮蔽部材１２において開口スリット１２ａを除いた部分である遮蔽部１２ｂによって水晶振動子１３ａへの蒸着材料４００の蒸着が妨げられる。

＜膜厚測定部＞
図４は、パス室ＰＳｘの構成を模式的に示す断面図である。図４は、図１のＡ－Ａ線による断面を示す。パス室ＰＳｘは、ユニットＣＵｘの下流に配置され、ユニットＣＵｘの成膜室で成膜が完了した基板Ｓが搬入されるチャンバである。パス室ＰＳｘの真空チャンバ３００内部には、搬送ロボットＲＣｘにより搬送されてきた基板Ｓを保持する基板トレー３０１と、基板Ｓにおける蒸着材料の膜厚を測定する膜厚測定部３１０が配置されている。

なお、パス室ＰＳｘに膜厚測定部３１０を配置するのではなく、膜厚測定のための検査室を設けてもよい。また、パス室ＰＳｘに膜厚測定部３１０を配置するかどうかを、上流側のクラスタ型ユニットＣＵｘでの処理の内容に応じて決めてもよい。例えば、ユニットＣＵｘで発光層が成膜される場合に膜厚測定部３１０を配置する、ユニットＣＵｘで電極間層が成膜される場合に膜厚測定部３１０を配置する、ユニットＣＵｘで画素ごとのファインマスクを使う場合に膜厚測定部３１０を配置する、等である。

図４には１つの膜厚測定部３１０を示したが、複数の膜厚測定部を配置してもよい。複数の場所を一度に評価することで、基板面内における膜厚のばらつきの情報を得ることや、複数の成膜室で成膜された複数種の蒸着材料の膜厚を評価することが可能となる。

膜厚測定部３１０は、膜厚を光学的に測定するセンサであり、本実施例では反射分光式の光学センサを有する膜厚計を用いる。膜厚測定部３１０は、概略、膜厚評価ユニット３１１、センサヘッド３１２、センサヘッド３１２と膜厚評価ユニット３１１を接続する光ファイバ３１３から構成される。センサヘッド３１２は、真空チャンバ３００内の基板トレー３０１の下方に配置されており、真空チャンバ３００の底面に取り付けられた真空フランジ３１４を介して光ファイバ３１３に接続されている。センサヘッド３１２は光ファイバ３１３を経由して導かれた光の照射エリアを所定のエリアに設定する機能を有しており、光ファイバ及びピンホールやレンズ等の光学部品を用いることができる。

図５は膜厚測定部３１０のブロック図である。膜厚評価ユニット３１１は、光源３２０、分光器３２１、測定制御部３２２を有する。光源３２０は測定光を出力するデバイスであり、例えば重水素ランプやキセノンランプやハロゲンランプ等が用いられる。光の波長としては、２００ｎｍから１μｍの範囲を用いることができる。分光器３２１はセンサヘッド３１２から入力された反射光を分光しスペクトル（波長毎の強度）の測定を行うデバイスであり、例えば、分光素子（グレーティング、プリズム等）と光電変換を行うディテクタ等で構成される。測定制御部３２２は光源３２０の制御及び反射スペクトルに基づく膜厚の算出等を行うデバイスである。

光源３２０から出力された測定光は、光ファイバ３１３を経由してセンサヘッド３１２に導かれ、センサヘッド３１２から基板Ｓに投射される。基板Ｓで反射した光はセンサヘッド３１２から光ファイバ３１３を経由して分光器３２１に入力される。このとき、基板Ｓ上の薄膜の表面で反射した光と、薄膜とその下地層との界面で反射した光とが互いに干渉する。このようにして薄膜による干渉や吸収の影響を受けることで、反射スペクトルは、光路長差、すなわち膜厚の影響を受ける。測定制御部３２２によってこの反射スペクト
ルを解析することによって、薄膜の膜厚を算出することができる。

上記の反射分光式の膜厚評価は、数ｎｍら数１００ｎｍの厚さの有機膜の評価に対して、短時間で高精度での評価が可能であることから、有機ＥＬ素子の有機層の評価として好ましい手法である。ここで、有機層の材料としては、αＮＰＤ：α－ナフチルフェニルビフェニルジアミン等の正孔輸送材料、Ｉｒ（ｐｐｙ）３：イリジウム－フェニルピリミジン錯体等の発光材料、Ａｌｑ３：トリス（８－キノリノラト）アルミニウムやＬｉｑ：８－ヒドロキシキノリノラト－リチウム）等の電子輸送材料等が挙げられる。さらには、上述の有機材料の混合膜にも適用してよい。分光干渉計はモータを必要としないため、高い真空度が求められる蒸着装置内でも利用しやすく、基板の近くで測定できるという利点がある。しかし、膜厚測定部３１０はこれに限定されず、エリプソメータ等でもよい。

図６は、膜厚測定部３１０による測定を容易にするための基板Ｓの被成膜面側の構成例を示している。この例の基板Ｓの中央部には、複数の表示パネル３４０が形成されるエリアが設けられており、成膜完了後に基板Ｓを切り分けることで複数のパネルが製作される。基板Ｓの搬送方向（矢印Ｆ）前方の、表示パネル３４０エリアと重ならないエリアには、膜厚測定エリア３３０が設けられている。各成膜室における成膜処理時に、表示パネル３４０の部分への成膜と並行して、膜厚測定エリア３３０内の予め決められた位置への成膜も行うことで、膜厚測定エリア３３０内に膜厚測定用の薄膜（以後、測定用パッチ３３１と呼ぶ。測定用片あるいは評価用有機膜と呼ぶこともある）が形成される。これは、各成膜室で用いられるマスクＭに、予め測定用パッチ３３１のための開孔を形成しておくことにより実現できる。

膜厚測定エリア３３０は、複数の測定用パッチ３３１を形成可能な面積に設定されており、膜厚の測定対象となる層ごとに測定用パッチ３３１の形成位置を変えるとよい。すなわち、１つの成膜室で形成された膜（単一膜でもよいし、複数の膜が積層された積層膜でもよい）の膜厚を測定したい場合は、測定用パッチ３３１の部分にも１つの成膜室で形成される膜のみを成膜し、複数の成膜室を経て形成された積層膜の膜厚を測定したい場合は、測定用パッチ３３１の部分にも測定したい積層膜と同じ積層膜を成膜するとよい。このように測定対象となる層ごとに測定用パッチ３３１を異ならせることにより、膜厚の正確な測定が実現できる。このような測定用パッチ３３１を形成するには、成膜室ごとにマスクＭの開口部の位置を異ならせればよい。

膜厚測定部３１０は、成膜室ＥＶｘ１～ＥＶｘ４での成膜が完了した基板Ｓが搬送ロボットＲＣｘにより搬送された先のパス室ＰＳｘに配置されている。膜厚測定部３１０は、測定用パッチ３３１の形成方法に応じて、成膜室ＥＶｘ１～ＥＶｘ４で成膜された膜厚又はそのうちのいくつかの合計を測定することができる。

＜成膜制御＞
成膜レートモニタ２０５により出力される成膜レートの測定値（測定レート）は、成膜中の基板Ｓにおける実際の成膜レート（実レート）と一致しない場合がある。その主な原因は、蒸発源ユニット２０３に対する成膜レートモニタ２０５の水晶振動子の位置と基板Ｓの位置とが同じではないことによる。このずれを解消するために、ツーリングファクター（ＴＦ）と呼ばれる係数を用いて成膜レートモニタ２０５により出力される測定レートを補正することが一般に行われている。

しかしながら、ツーリングファクターを用いて補正してもなお、測定レートと実レートとがずれることがある。これは、蒸着材料の蒸着量と共振周波数の変化量との関係は一定ではなく、共振周波数又は蒸着量に依存して変化することによる。一般に、水晶振動子における蒸着量が増加するにつれて水晶振動子の共振周波数は減少していく。そして、一定
の蒸着量に対する水晶振動子の共振周波数の変化量は変化する。換言すると、水晶振動子の共振周波数の変化量が一定であっても、それまでに水晶振動子に堆積した蒸着材料の総量に応じて、当該変化量を生じさせるための成膜量が変わってくる。そのため、水晶振動子の交換直後には測定レートと実レートが一致していても、経時的に測定レートと実レートのずれが大きくなっていく。

また、水晶振動子の共振周波数の変化量と蒸着材料の蒸着量との関係には水晶振動子の個体差によるばらつきが存在するため、ある水晶振動子では測定レートと実レートとが一致していても、別の水晶振動子に交換すると測定レートと実レートとがずれることもある。ツーリングファクターとして成膜装置の構成に応じて設定される定数を用いた場合、このような水晶振動子モニタの経時変化や個体差によるばらつきに対応することができないため、測定レートに基づく成膜制御によって所望の精度で成膜を行えない可能性がある。

そこで本実施例の成膜装置では、図７の制御ブロック図に示す制御を行っている。図７では、成膜室ＥＶにおいて基板Ｓ２の成膜が行われている。また、パス室ＰＳでは、基板Ｓ２より以前に成膜が行われ、成膜が完了した後、パス室ＰＳに搬入された基板Ｓ１の膜厚測定が行われている。成膜レートモニタ２０５による測定レートに基づいて、成膜制御部２０６により基板Ｓ２の成膜が制御される。成膜制御部２０６は、膜厚測定部３１０から基板Ｓ１の膜厚の測定値を取得し、基板Ｓ２の成膜制御を基板Ｓ１の膜厚の測定値に基づいて較正する。

成膜レートモニタ２０５は成膜室ＥＶ内に設けられているため、測定レートは成膜中に取得できる。これに対し、膜厚測定部３１０は成膜室ＥＶの後段のパス室ＰＳに設けられ、成膜が完了した基板Ｓ１がパス室ＰＳに搬入された後でなければ膜厚の測定値を取得することができない。従って、成膜レートモニタ２０５による測定レートに基づくフィードバック制御には、そのとき行われている基板Ｓ２の成膜の情報が反映されるが、膜厚測定部３１０による膜厚の測定値に基づくフィードバック制御には、それ以前に行われた基板Ｓ１の成膜の情報が反映される。

また、膜厚測定部３１０が新たな測定値を出力するためには少なくとも基板１枚の成膜を完了するのに要する時間がかかるのに対し、成膜レートモニタ２０５は短時間で新たな測定値を出力可能である。成膜レートモニタ２０５による測定レートに基づくフィードバック制御と膜厚測定部３１０による膜厚の測定値に基づくフィードバック制御とでは新たな測定値がフィードバックされる頻度が大きく異なる。そこで本実施例では、膜厚測定部３１０による膜厚の測定値を成膜制御にフィードバックすることを「較正」と表現する。成膜レートモニタ２０５による測定レートは、水晶振動子の特性の経時変化によって、実レートに対しずれが生じることがあるが、このずれを膜厚測定部３１０による膜厚の測定値に基づいて正すという意味である。

成膜レートモニタ２０５による測定レートに基づいて行われる成膜制御部２０６による成膜制御は、測定レートが目標値に近づくように、真空蒸着装置２００の種々の動作パラメータを制御することにより行われる。制御対象となる真空蒸着装置２００の動作パラメータとしては、例えば、蒸発源ユニット２０３のヒータ温度（ヒータ電流）やシャッタ開度、移動機構２０４による蒸発源ユニット２０３のスキャン速度、成膜時間、スキャン回数等がある。例えば、スキャン速度を上げると成膜レートは小さくなり、スキャン速度を下げると成膜レートは大きくなる。ヒータに流れる電流を増加させると発熱量が増大して蒸着材料の放出量が増えるため成膜レートは大きくなり、電流を減少させると成膜レートは小さくなる。

膜厚測定部３１０による膜厚の測定値に基づく成膜制御の較正は、膜厚の測定値に基づ
いて成膜レートモニタ２０５による測定レートを補正することにより行われる。この補正は、水晶振動子の共振周波数の変化量の所定単位量に対して、出力する成膜量の測定値を変更することにより行われる。具体的に、測定レートの補正は、下記の式（１）にように、ツーリングファクターを補正することにより行う。

ここで、ＴＦｃａｌは補正後のツーリングファクター、ＴＦｏｒｇは補正前のツーリングファクター、ＴＨｍｅｓは膜厚測定部３１０による膜厚の測定値、ＴＨｔｒｇは基板Ｓの蒸着材料の膜厚の目標値、Ｒｍｅｓ、ｃａｌは補正後の測定レート、Ｒｍｅｓは補正前の測定レートである。補正後のツーリングファクターＴＦｃａｌを用いて式（２）で算出された補正後の測定レートＲｍｅｓ、ｃａｌに基づき成膜制御部２０６が蒸発源ユニット２０３や移動機構２０４をフィードバック制御することにより、水晶振動子の共振周波数と蒸着材料の蒸着量との関係の経時変化を加味した成膜制御を行うことができる。

例えば、目標膜厚１００Åで蒸着を行うために目標レート１．０００Å／ｓで１００秒間の蒸着を行ったとする。すなわち、成膜レートモニタ２０５による測定レートが１．０００Å／ｓに近づくように、蒸発源ユニット２０３や移動機構２０４をフィードバック制御する。ツーリングファクターＴＦｏｒｇは１００％とする。成膜が完了した基板Ｓの蒸着材料の膜厚を膜厚測定部３０１で測定した結果、測定膜厚が９８Åであったとする。この場合、成膜レートモニタ２０５による測定レートは１．０００Å／ｓであったが実レートは０．９８Å／ｓであったことを意味する。すなわち、水晶振動子の周波数変化から算出した測定レートは過大であったことになる。上記の式によれば、補正後のツーリングファクターＴＦｃａｌは９８％となり、水晶振動子の周波数変化から算出される補正後の成膜レートは０．９８Å／ｓのように実レート通りの値が出力されるようになる。この測定レートが目標レート１．０００Å／ｓに近づくように蒸発源ユニット２０３や移動機構２０４のフィードバック制御が行われれば、例えば蒸発源ユニット２０３のヒータ温度を上昇させる制御が行われることになり、結果として蒸発量が増加し、実レートを目標レート１．０００Å／ｓに近づけることができる。

ツーリングファクターは水晶振動子の共振周波数と水晶振動子における蒸着材料の蒸着量との関係を示す値であるので、ツーリングファクターの補正は水晶振動子の共振周波数と水晶振動子における蒸着材料の蒸着量との関係の補正の一例である。

なお、膜厚測定部３１０による膜厚の測定値に基づく成膜制御の較正は、測定レートに基づいて行われる真空蒸着装置２００の動作パラメータの調整量（制御量）を膜厚の測定値に基づいて補正することにより行ってもよい。例えば、下記の式（３）により蒸発源ユニット２０３のヒータ電流を補正する。

ここで、Ｒｍｅｓは測定レート、Ｒｔｒｇは目標レート、Ｉｐｒｅｖは測定レートに基づくフィードバック制御で調整される前のヒータ電流、Ｉｎｅｗは測定レートに基づくフィードバック制御で調整された後の新しいヒータ電流、Ｉｎｅｗ、ｃａｌは補正された新しいヒータ電流である。式（２）のような測定レートの補正を行わない場合、測定レートに基づくフィードバック制御で調整された新たな電流値は、式（４）で算出されるため、上記の例のように測定レートが実レートに対し過大になっている場合、新たな電流値は本来あるべき値より過小になる。この新たな電流値を式（３）第１項のように膜厚の測定値に基づき補正することにより、新たな電流値Ｉｎｅｗ、ｃａｌは本来あるべき値となる。式（３）第２項に示すように、これは式（２）で補正された測定レートを用いて電流値をフィードバック制御することと等価である。

なお、成膜レートモニタ２０５による測定レートを膜厚の測定値に基づいて補正することと、真空蒸着装置２００の動作パラメータ（例えばヒータ電流値）の調整量を膜厚の測定値に基づいて補正することとを組み合わせてよい。

なお、成膜装置が複数のクラスタ型ユニットＣＵｘを有する場合、膜厚測定部３１０は各クラスタ型ユニットＣＵｘの後段に設けてもよいが、必ずしも全てのパス室ＰＳｘに膜厚測定部３１０を配置する必要はない。膜厚測定部３１０は、少なくとも製造ラインの最下流のクラスタ型ユニットＣＵｘの後段にあるパス室ＰＳｘに設ければよい。一部のクラスタ型ユニットＣＵｘの後段にのみ膜厚測定部３１０を設ける場合、ある膜厚測定部３１０による測定結果は、その膜厚測定部３１０より上流側に位置するクラスタ型ユニットＣＵｘにおける成膜制御の較正に用いることができる。

＜較正を行うタイミング＞
図８を参照して、膜厚測定部３１０による膜厚の測定値に基づく成膜制御の較正を行うタイミングの一例について説明する。図８は測定レート（○）、実レート（×）、成膜中の基板における実膜厚（△）、ツーリングファクター（□）の時間変化の一例を示すグラフである。本実施例の成膜レートモニタ２０５は、図３に示すように複数の水晶振動子を備え、使用中の水晶振動子１３ａが寿命を迎えた場合、未使用の水晶振動子１３ｂが外部に暴露されるよう水晶ホルダ１４を回転させることで、水晶振動子を交換する。図８は、水晶振動子を交換するたびに成膜制御の較正を行う例を示している。図８の例では、水晶振動子を交換した後、適当なタイミングで１回、較正を行っている。図８の例では、時刻ｔ２で水晶振動子の交換（ＸＴＡＬ ＣＨＧ）が行われており、交換前の水晶振動子について時刻ｔ１で較正が行われ、交換後の水晶振動子について時刻ｔ３で較正が行われる。このような較正を行うことで、水晶振動子の個体差による測定レートのばらつきを補正することができる。

図８の例では、時刻ｔ１で測定レートを較正した後しばらくの間は、測定レートと実レートは一致している。時刻ｔ１で一度較正を行った後はツーリングファクターは一定値と
なるため、時間経過とともに測定レートと実レートは徐々にずれていく。時刻ｔ３で交換後の水晶振動子について較正が行われると、その後しばらくの間は測定レートと実レートは一致しているが、時間経過とともにずれていく。なお、図８の例では交換前の水晶振動子と交換後の水晶振動子の特性が近似しており較正によるツーリングファクターの値の変化がほとんどなかった例を示している。

図９を参照して、膜厚測定部３１０による膜厚の測定値に基づく成膜制御の較正を行うタイミングの別の例について説明する。図９は測定レート（○）、実レート（×）、成膜中の基板における実膜厚（△）、ツーリングファクター（□）の時間変化の一例を示すグラフである。図９は、水晶振動子を交換した後、次回の交換までの間に複数回、成膜制御の較正を行う例を示している。図９の例では、水晶振動子を交換した後、適当なタイミングを含め、定期的に較正を行っている。不定期に複数回、較正を行ってもよい。図９の例では、時刻ｔ６で水晶振動子の交換（ＸＴＡＬ ＣＨＧ）が行われており、交換前の水晶振動子について時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５で較正が行われ、交換後の水晶振動子について時刻ｔ７、ｔ８で較正が行われる。このような較正を行うことで、水晶振動子の個体差による測定レートのばらつきを補正することができるとともに、水晶振動子の経時変化による測定レートと実レートのずれを補正することができる。

図９の例では、時刻ｔ１～ｔ５にかけてツーリングファクターが徐々に小さい値に補正されている。これにより、図８の場合のように徐々に測定レートが実レートに対して過大になることが抑制され、測定レートと実レートが精度良く一致する状態を維持することができる。そのため、図８のように実膜厚が目標値からずれることなく、精度良く成膜を行うことが可能になっている。

＜水晶振動子交換直後の制御＞
図１０は水晶振動子を交換した直後の測定レートとツーリングファクターの変化を示す模式図である。実線は測定レートを表し、一点鎖線はツーリングファクターを表す。時刻ｔ１において水晶振動子が交換され、水晶振動子を交換した直後は成膜レートモニタ２０５の出力が安定しないが、しばらくすると（時刻ｔ２）出力が安定する。その後、交換後の水晶振動子を用いて出力された測定レートに基づいて初めて行われた成膜が完了して、膜厚測定部３１０による膜厚の測定値が得られるまで（時刻ｔ３）は、膜厚の測定値に基づく成膜制御の較正を行うことができない。

水晶振動子の交換直後の成膜制御では、初めて膜厚の測定値が得られるまでの期間（時刻ｔ１～ｔ３）は、交換前の水晶振動子について行われた１回目の較正で得られたツーリングファクターＴＦ１、ｆｉｒｓｔを用いる。すなわち、水晶振動子を交換する前に行った成膜制御の較正の結果を流用する。図９で示したように、ツーリングファクターは時間経過とともに小さい値に補正されていくため、１回目の較正で得られたツーリングファクターＴＦ１、ｆｉｒｓｔは交換直前のツーリングファクターＴＦ１、ｌａｓｔより大きい値である。水晶振動子の個体差による測定レートのばらつきは、水晶振動子の経時変化による測定レートのばらつきよりも小さいため、交換前の水晶振動子のツーリングファクターを流用しても大きな誤差は生じない。

また、水晶振動子の交換直後の成膜制御では、初めて膜厚の測定値が得られるまでの期間（時刻ｔ１～ｔ３）は、成膜レートモニタ２０５の出力が安定したときの測定レート（時刻ｔ２における測定レートＲ２）を成膜レートの目標値として成膜制御を行ってもよい。図１０に示すように、安定したときの測定レートは本来の目標レートＲ１に対しずれている場合もあるが、この時点ではツーリングファクターの較正が行われていないため測定レートＲ２は実レートを示しているとは限らない。一方、水晶振動子を交換しても成膜制御（ヒータ温度等）に変更がなければ実レートは水晶振動子交換前の値を維持していると
想定できる。従って、安定時の測定レートＲ２を目標値として成膜制御を行う（目標レートをＲ１からＲ２に変更する）。あるいは、本来出力されるべき測定レートはＲ１であるのに、成膜レートモニタ２０５はＲ２を出力していると考え、安定時の測定レートＲ２と目標レートＲ１とに基づきツーリングファクターを補正してもよい。

［実施例２］
ここでは、クラスタ型ではない電子デバイス製造装置に対する本発明の適用例を説明する。図１１は本実施例の電子デバイス製造装置の一部を較正する成膜装置であって、アライメントされ密着された基板ＳとマスクＭを搬送しながら成膜するインライン型の成膜装置を示している。

成膜装置３００は、マスク搬入室９０、アライメント室１００（マスク取付室）、複数の成膜室１１０ａ及び１１０ｂ、反転室１１１ａ及び１１１ｂ、搬送室１１２、マスク分離室１１３、基板分離室１１４、キャリア搬送室１１５、マスク搬送室１１６、基板搬入室１１７（基板取付室）、並びに膜厚測定室１１８の各チャンバを有する。基板キャリア９に保持された基板Ｓは破線で示された経路に沿って、マスクＭは点線で示された経路に沿って、各チャンバ内を搬送される。

基板搬入室１１７で基板キャリア９に保持されて破線の経路に搬入された基板Ｓは、反転室１１１ａで反転機構１２０ａにより姿勢を反転し、マスク搬入室９０でマスクＭに搭載される。次いでアライメント室１００において基板ＳとマスクＭとのアライメント及び密着が行われた後、成膜室１１０ａ、１１０ｂを搬送されつつ、成膜室に設けられた蒸発源ユニット２０３（図２参照）から放出された蒸着材料による成膜を受ける。なお、基板キャリアには成膜レートモニタ２０５が取り付けられている。そのため放出された蒸着材料は、基板Ｓの被成膜面と同時に成膜レートモニタ２０５にも付着する。これにより成膜中の成膜レートが測定される。また、成膜室１１０ａと１１０ｂの途中に設けられた膜厚測定室１１８には、光学的な膜厚測定を行う膜厚測定部３１０が配置されており、基板キャリア９を一時的に停止させて、成膜室１１０ａにおける成膜が完了した基板Ｓの蒸着材料の膜厚を測定する。

続いて基板キャリアに保持された基板Ｓは、搬送室１１２に搬入される。搬送室１１２にも膜厚測定部３１０が配置されており、成膜室１１０ｂにおける成膜が完了した基板Ｓの蒸着材料の膜厚を測定する。次いで基板Ｓはマスク分離室１１３でマスクＭを分離した後、反転室１１１ｂで反転機構１２０ｂにより姿勢を反転し、基板分離室１１４にて基板キャリア９から分離されて成膜装置３００の外部に搬出される。一方、基板キャリア９はキャリア搬送室１１５を経て基板搬入室１１７に搬送され、次の基板Ｓを保持する。

また、成膜装置３００は成膜制御部２０６を備えている。本実施例の構成を持つ成膜装置３００において、基板キャリア９に搭載された成膜レートモニタ２０５は成膜中の成膜レートを測定し、膜厚測定部３１０は成膜が完了した基板における蒸着材料の膜厚を光学的に測定する。成膜制御部２０６は、成膜レートの測定値に基づいて基板キャリア９の搬送速度を調整することにより成膜室内に配置された蒸発源ユニット２０３と基板Ｓの相対速度を制御するとともに、蒸発源ユニット２０３に投入される電流を制御することにより蒸着材料の蒸発量を制御する。成膜制御部２０６は、このような成膜制御を、膜厚測定部３１０による膜厚の測定値に基づいて較正する。したがって、上記実施例と同様の原理により、精度のよい成膜制御が可能になる。

［実施例３］
（有機電子デバイスの製造方法）
本実施例では、成膜装置を用いた有機電子デバイスの製造方法の一例を説明する。以下
、有機電子デバイスの例として有機ＥＬ表示装置の構成及び製造方法を例示する。まず、製造する有機ＥＬ表示装置について説明する。図１２（ａ）は有機ＥＬ表示装置５０の全体図、図１２（ｂ）は一つの画素の断面構造を表している。

図１２（ａ）に示すように、有機ＥＬ表示装置５０の表示領域５１には、発光素子を複数備える画素５２がマトリクス状に複数配置されている。発光素子のそれぞれは、一対の電極に挟まれた有機層を備えた構造を有している。なお、ここでいう画素とは、表示領域５１において所望の色の表示を可能とする最小単位を指している。本図の有機ＥＬ表示装置の場合、互いに異なる発光を示す第１発光素子５２Ｒ、第２発光素子５２Ｇ、第３発光素子５２Ｂの組合せにより画素５２が構成されている。画素５２は、赤色発光素子と緑色発光素子と青色発光素子の組合せで構成されることが多いが、黄色発光素子とシアン発光素子と白色発光素子の組み合わせでもよく、少なくとも１色以上であれば特に制限されるものではない。

図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＡ－Ｂ線における部分断面模式図である。画素５２は、基板５３上に、第１電極（陽極）５４と、正孔輸送層５５と、発光層５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂのいずれかと、電子輸送層５７と、第２電極（陰極）５８と、を備える有機ＥＬ素子を有している。これらのうち、正孔輸送層５５、発光層５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂ、電子輸送層５７が有機層に当たる。また、本実施例では、発光層５６Ｒは赤色を発する有機ＥＬ層、発光層５６Ｇは緑色を発する有機ＥＬ層、発光層５６Ｂは青色を発する有機ＥＬ層である。

発光層５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂは、それぞれ赤色、緑色、青色を発する発光素子（有機ＥＬ素子と記述する場合もある）に対応するパターンに形成されている。また、第１電極５４は、発光素子ごとに分離して形成されている。正孔輸送層５５と電子輸送層５７と第２電極５８は、複数の発光素子５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂと共通で形成されていてもよいし、発光素子毎に形成されていてもよい。なお、第１電極５４と第２電極５８とが異物によってショートするのを防ぐために、第１電極５４間に絶縁層５９が設けられている。さらに、有機ＥＬ層は水分や酸素によって劣化するため、水分や酸素から有機ＥＬ素子を保護するための保護層６０が設けられている。

次に、電子デバイスとしての有機ＥＬ表示装置の製造方法の例について具体的に説明する。まず、有機ＥＬ表示装置を駆動するための回路（不図示）及び第１電極５４が形成された基板５３を準備する。

次に、第１電極５４が形成された基板５３の上にアクリル樹脂をスピンコートで形成し、アクリル樹脂をリソグラフィ法により、第１電極５４が形成された部分に開口が形成されるようにパターニングし絶縁層５９を形成する。この開口部が、発光素子が実際に発光する発光領域に相当する。

次に、絶縁層５９がパターニングされた基板５３を第１の成膜装置に搬入し、基板支持ユニットにて基板を支持し、正孔輸送層５５を、表示領域の第１電極５４の上に共通する層として成膜する。正孔輸送層５５は真空蒸着により成膜される。実際には正孔輸送層５５は表示領域５１よりも大きなサイズに形成されるため、高精細なマスクは不要である。ここで、本ステップでの成膜や、以下の各レイヤーの成膜において用いられる成膜装置は、上記各実施例のいずれかに記載された成膜装置である。

次に、正孔輸送層５５までが形成された基板５３を第２の成膜装置に搬入し、基板支持ユニットにて支持する。基板とマスクとのアライメントを行い、基板をマスクの上に載置し、基板５３の赤色を発する素子を配置する部分に、赤色を発する発光層５６Ｒを成膜す
る。本例によれば、マスクと基板とを良好に重ね合わせることができ、高精度な成膜を行うことができる。

発光層５６Ｒの成膜と同様に、第３の成膜装置により緑色を発する発光層５６Ｇを成膜し、さらに第４の成膜装置により青色を発する発光層５６Ｂを成膜する。発光層５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂの成膜が完了した後、第５の成膜装置により表示領域５１の全体に電子輸送層５７を成膜する。電子輸送層５７は、３色の発光層５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂに共通の層として形成される。

電子輸送層５７までが形成された基板をスパッタリング装置に移動し、第２電極５８を成膜し、その後プラズマＣＶＤ装置に移動して保護層６０を成膜して、有機ＥＬ表示装置５０が完成する。

絶縁層５９がパターニングされた基板５３を成膜装置に搬入してから保護層６０の成膜が完了するまでは、水分や酸素を含む雰囲気にさらしてしまうと、有機ＥＬ材料からなる発光層が水分や酸素によって劣化してしまうおそれがある。従って、本例において、成膜装置間の基板の搬入搬出は、真空雰囲気又は不活性ガス雰囲気の下で行われる。

本開示に係る膜厚測定方法や、膜厚を用いた成膜制御方法は、発光層を始めとした上記の各層の形成において好適に利用できる。その結果、基板への成膜プロセスにおける膜厚の測定及び制御の精度を向上させた、良好な成膜制御が可能となる。

Ｓ：基板、２０５：成膜レートモニタ、３１０：膜厚測定部、２０６：成膜制御部

Claims (14)

1. 基板に蒸着材料を蒸着して成膜を行う成膜装置であって、
   前記蒸着材料を放出する蒸発源からの前記蒸着材料の放出量を測定するモニタ手段と、
   前記基板における前記蒸着材料の膜厚を測定する膜厚測定手段と、
   を備え、
   前記モニタ手段は、前記蒸発源からの前記蒸着材料が蒸着するよう配置された交換可能な水晶振動子を有し、
   前記モニタ手段は、前記水晶振動子に前記蒸着材料が蒸着したことによる前記水晶振動子の共振周波数の変化量に基づき前記放出量の測定値を取得し、
   前記モニタ手段による前記放出量の測定値に基づいて行われている成膜制御を、前記膜厚測定手段による前記膜厚の測定値に基づいて較正し、
   前記成膜制御の較正は、前記水晶振動子を交換した後、次回の交換までの間に複数回、行い、
   前記水晶振動子を交換した後、前記膜厚測定手段による測定値が得られるまでの間は、前記水晶振動子を交換する前に行った前記成膜制御の較正の結果のうち、１回目の結果を流用することを特徴とする成膜装置。
2. 前記成膜制御の較正は、前記膜厚測定手段による測定値に基づいて前記モニタ手段による測定値を補正することにより行う請求項１に記載の成膜装置。
3. 前記成膜制御の較正は、前記モニタ手段による測定値に基づいて行われる前記成膜装置の制御量を前記膜厚測定手段による測定値に基づいて補正することにより行う請求項１に記載の成膜装置。
4. 前記成膜制御は、前記モニタ手段による測定値が目標値に近づくように前記成膜装置を制御することにより行う請求項１に記載の成膜装置。
5. 前記成膜制御の較正は、前記膜厚測定手段による測定値に基づいて、前記変化量の所定単位量に対する前記放出量の測定値を変更することにより行う請求項１から４のいずれか
   １項に記載の成膜装置。
6. 基板に蒸着材料を蒸着して成膜を行う成膜装置であって、
   前記蒸着材料を放出する蒸発源からの前記蒸着材料の放出量を測定するモニタ手段と、
   前記基板における前記蒸着材料の膜厚を測定する膜厚測定手段と、
   を備え、
   前記モニタ手段は、前記蒸発源からの前記蒸着材料が蒸着するよう配置された交換可能な水晶振動子を有し、
   前記モニタ手段は、前記水晶振動子に前記蒸着材料が蒸着したことによる前記水晶振動子の共振周波数の変化量に基づき前記放出量の測定値を取得し、
   前記膜厚測定手段による測定値に基づいて前記モニタ手段による測定値を補正し、
   前記補正は、前記水晶振動子を交換した後、次回の交換までの間に複数回、行い、
   前記水晶振動子を交換した後、前記膜厚測定手段による測定値が得られるまでの間は、前記水晶振動子を交換する前に行った前記補正の結果のうち、１回目の結果を流用することを特徴とする成膜装置。
7. 前記モニタ手段による測定値が目標値に近づくように成膜制御を行う請求項６に記載の成膜装置。
8. 前記補正は、前記膜厚測定手段による測定値に基づいて、前記変化量の所定単位量に対する前記放出量の測定値を変更することにより行う請求項６又は７に記載の成膜装置。
9. 前記蒸発源を有する成膜室と、
   前記成膜が完了した基板が搬入されるチャンバと、を備え、
   前記モニタ手段は前記成膜室に設けられ、前記膜厚測定手段は前記チャンバに設けられる請求項１から８のいずれか１項に記載の成膜装置。
10. 複数の前記成膜室を含むクラスタ型ユニットを備え、前記クラスタ型ユニットの下流に前記チャンバが配置される請求項９に記載の成膜装置。
11. 複数の前記クラスタ型ユニットを備え、少なくとも最も下流のクラスタ型ユニットの下流に前記チャンバが配置される請求項１０に記載の成膜装置。
12. 基板に蒸発源から放出される蒸着材料を蒸着して成膜を行う工程と、
    前記蒸発源からの前記蒸着材料の放出量の測定値を、交換可能な水晶振動子を有するモニタ手段を用いて、取得する工程と、
    前記基板における前記蒸着材料の膜厚の測定値を取得する工程と、
    前記放出量の測定値に基づいて行われている成膜制御を、前記膜厚の測定値に基づいて較正する工程と、
    前記水晶振動子を交換する工程と、を有し、
    前記成膜制御の較正は、前記水晶振動子を交換した後、次回の交換までの間に複数回、行い、
    前記水晶振動子を交換した後、前記膜厚の測定値が得られるまでの間は、前記水晶振動子を交換する前に行った前記成膜制御の較正の結果のうち、１回目の結果を流用することを特徴とする成膜方法。
13. 基板に蒸発源から放出される蒸着材料を蒸着して成膜を行う工程と、
    前記蒸発源からの前記蒸着材料の放出量の測定値を、交換可能な水晶振動子を有するモニタ手段を用いて、取得する工程と、
    前記基板における前記蒸着材料の膜厚の測定値を取得する工程と、
    前記膜厚の測定値に基づいて前記放出量の測定値を補正する工程と、
    前記水晶振動子を交換する工程と、を有し、
    前記補正は、前記水晶振動子を交換した後、次回の交換までの間に複数回、行い、
    前記水晶振動子を交換した後、前記膜厚の測定値が得られるまでの間は、前記水晶振動子を交換する前に行った前記補正の結果のうち、１回目の結果を流用することを特徴とする成膜方法。
14. 請求項１２又は１３に記載の成膜方法を用いて電子デバイスを製造する電子デバイスの製造方法。
    

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