JPWO2017195674A1 - Organic thin film manufacturing apparatus, organic thin film manufacturing method - Google Patents
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Abstract
安定して蒸気を放出できる有機薄膜製造装置を提供する。蒸発容器33に熱を供給して有機材料37を加熱し、蒸気を放出させる有機薄膜製造装置10であり、成膜対象物15に形成される有機薄膜の成長速度から有機材料37の温度を示す算出温度を求め、蒸発容器33の測定温度と算出温度とを比較し、蒸発容器33に供給する熱の供給速度を、温度偏差に応じて変化させる。熱の変動が小さいので、蒸気放出が安定する。測定成長速度が、目標の成長速度に近づくと、熱量の変化を小さくするので、蒸気放出が安定する。 An organic thin film manufacturing apparatus capable of stably releasing vapor is provided. The organic thin film manufacturing apparatus 10 supplies heat to the evaporation container 33 to heat the organic material 37 to release vapor, and indicates the temperature of the organic material 37 from the growth rate of the organic thin film formed on the film formation target 15. The calculated temperature is obtained, the measured temperature of the evaporation container 33 is compared with the calculated temperature, and the supply rate of heat supplied to the evaporation container 33 is changed according to the temperature deviation. Since the fluctuation of heat is small, the vapor release is stable. As the measured growth rate approaches the target growth rate, the change in heat quantity is reduced, so that the vapor release is stabilized.
Description
本発明は、有機薄膜を形成する技術に係り、特に、有機薄膜の成長速度を制御して有機薄膜を形成する技術に関する。 The present invention relates to a technique for forming an organic thin film, and particularly to a technique for forming an organic thin film by controlling the growth rate of the organic thin film.
図4の符号100は、従来技術の有機薄膜製造装置であり、真空槽113を有している。真空槽113の内部には、蒸発源112が配置されている。
蒸発源112は、蒸発容器133を有しており、蒸発容器133の上方位置には、真空槽113の内部に搬入された成膜対象基板115が通過し、又は、配置されるようになっている。
The
蒸発容器133は中空であり、その中空内部には、粉体状の有機化合物から成る有機材料137が配置されている。
蒸発容器133には、加熱装置134が設けられており、加熱装置134は、加熱電源145に接続されている。The
The
真空排気装置128によって真空槽113の内部を真空排気して真空雰囲気を形成し、加熱電源145によって加熱装置134を通電して発熱させ、発熱した加熱装置134は、蒸発容器133を加熱して昇温させ、蒸発容器133の内部に配置された有機材料137を、昇温した蒸発容器133によって加熱する。
有機材料137が蒸発温度以上に昇温されると、蒸発(昇華を含む)して多量の有機材料137の蒸気が蒸発容器133内に放出される。The inside of the
When the temperature of the
蒸発容器133の成膜対象基板115と対面する位置には放出孔138が設けられており、発生した蒸気は放出孔138から真空槽113の内部に放出され、成膜対象基板115の表面に到達すると、その部分に有機材料137の薄膜が成長する。
A
この有機薄膜製造装置100では、真空槽113の外部に、有機材料137の薄膜の成長速度を制御する、成長速度制御回路114が配置されている。
成長速度制御回路114が、成長速度を制御する手順を説明すると、真空槽113の内部には、膜厚センサ131が設けられており、膜厚センサ131は、成長速度制御回路114内に設けられた膜厚測定器141に接続されている。In the organic thin
The procedure by which the growth
膜厚センサ131は、成膜対象基板115の側方位置に配置されており、蒸発源112から放出された有機材料137の蒸気は、成膜対象基板115と膜厚センサ131とに到達し、成膜対象基板115と膜厚センサ131とに薄膜が成長するようになっており、膜厚センサ131が検出した膜厚を示す信号は、膜厚測定器141に出力され、膜厚測定器141は入力された膜厚により薄膜の成長速度を求める。求めた成長速度を示す信号は、速度偏差検出器142に測定信号として出力される。
The
成膜対象基板115の表面に成長する薄膜の望ましい成長速度は予め求められており、膜厚センサ131表面の成長速度に変換されて基準値として記憶装置143に記憶されており、記憶装置143から、基準値を示す基準信号が出力され、速度偏差検出器142に入力されている。
The desired growth rate of the thin film grown on the surface of the film
速度偏差検出器142では入力された基準信号が示す値(正負の符号と絶対値)と、入力された測定信号が示す値との大小関係と差の値とが求められ、符号付きの絶対値である偏差を示す偏差信号が速度偏差検出器142から加熱電源145に出力される。
The
測定信号が示す成長速度が基準信号が示す成長速度よりも早いことを偏差信号が示している場合は、加熱電源145は加熱装置134に出力する電流を減少させ、蒸発源112の内部の有機材料137の蒸気発生量を減少させ、成膜対象基板115と膜厚センサ131との成長速度を遅くするようになっている。
When the deviation signal indicates that the growth rate indicated by the measurement signal is faster than the growth rate indicated by the reference signal, the
他方、測定信号が示す成長速度が、基準信号が示す成長速度よりも遅い場合は、加熱装置134に出力する電流を増加させ、蒸発源112の内部の有機材料137の蒸気発生量を増加させて、成膜対象基板115と膜厚センサ131との成長速度を速めるようになっている。
On the other hand, when the growth rate indicated by the measurement signal is slower than the growth rate indicated by the reference signal, the current output to the
このように、加熱装置134に供給される電流値が調節されることにより、有機材料137から発生する蒸気量の変動は小さくされ、蒸気発生量が一定値に維持され、その結果成長速度は基準値に維持される。
増加させる電流量と減少させる電流量は、偏差の値に比例しており、偏差の絶対値が大きい場合は、偏差が早くゼロに近づくように制御される。In this way, by adjusting the value of the current supplied to the
The amount of current to be increased and the amount of current to be decreased are proportional to the value of the deviation. When the absolute value of the deviation is large, the deviation is controlled so as to approach zero quickly.
しかしながら、上記従来技術の有機薄膜製造装置100では、加熱電源145から加熱装置134に供給される電流値を変えても、蒸発容器133の温度変化が、電流値の変化に対して遅れてしまうという問題がある。
However, in the organic thin
また、そのような容器温度の遅れが解消されたとしても、蒸発容器133の温度変化に対して有機材料137の温度変化が遅れるという問題があり、特に、電流値の調節により、蒸発容器133の温度が、望ましい蒸発速度が得られる目標温度に近接したときに、供給される電流値の変化が大きすぎ、目標温度に安定することができず、その結果、蒸発速度が変動する。
Moreover, even if such a delay in the container temperature is eliminated, there is a problem that the temperature change of the
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、安定した蒸発速度が得られる有機薄膜製造装置を提供することを課題とする。 The present invention was created in order to solve the above-described disadvantages of the prior art, and an object of the present invention is to provide an organic thin film manufacturing apparatus capable of obtaining a stable evaporation rate.
上記課題を解決するために、本発明は、真空槽と、有機材料が配置され、加熱されて前記真空槽内に前記有機材料の蒸気を放出させる蒸発容器と、前記蒸発容器に熱を供給して加熱する加熱装置と、前記蒸気の放出を制御する成長速度制御器と、を有し、前記成長速度制御器は、前記加熱装置が前記蒸発容器に供給する熱量を制御する熱量制御器と、前記蒸発容器から放出される前記有機材料の蒸気が成膜対象物上に成長させる有機薄膜の成長速度を測定して測定成長速度として出力する成長速度測定器と、前記蒸発容器の温度を測定し、測定温度として出力する温度測定器と、入力された前記測定成長速度と、予め設定された基準速度との偏差である速度偏差を求める速度偏差検出器と、前記速度偏差を前記有機材料の温度を示す算出温度に変換する変換関係が設けられた変換器と、入力された前記算出温度と、前記測定温度との偏差である温度偏差を求め、前記温度偏差の値から、前記測定温度が前記算出温度に近づくように、前記加熱装置が前記蒸発容器に供給する熱量を変化させる温度偏差検出器と、を有し、前記変換関係は、前記蒸発容器に供給する熱量の変化速度を前記温度偏差の値に応じて変更するように設定された有機薄膜製造装置である。
本発明は、前記成長速度制御器には予め基準温度と変更温度とが設定され、前記成長速度制御器により、前記速度偏差に比例係数が乗算された値が前記基準温度に加えられた比例温度が求められ、前記変換関係は、前記比例温度の値が前記変更温度の値よりも前記基準温度の値に近いときは、前記算出温度を、前記比例温度よりも前記基準温度に近い温度にするように設定された有機薄膜製造装置である。
また、本発明は、前記変換関係は、前記比例温度の値が前記変更温度の値よりも前記基準温度の値から遠いときは、前記算出温度を、前記比例温度よりも前記基準温度から遠い温度にするように設定された有機薄膜製造装置である。
本発明は、前記成長速度制御器には予め基準温度と変更温度とが設定され、前記成長速度制御器により、前記速度偏差に比例係数が乗算された値が前記基準温度に加えられた比例温度が求められ、前記変換関係は、前記比例温度の値が前記変更温度の値よりも前記基準温度の値から遠いときは、前記算出温度を、前記比例温度よりも前記基準温度から遠い温度にするように設定された有機薄膜製造装置である。
本発明は、前記加熱装置は、前記蒸発容器に供給する熱で前記蒸発容器を加熱して昇温させることで、前記有機材料を加熱する有機薄膜製造装置である。
また、本発明は、前記蒸発容器は、前記真空槽の内部に配置された有機薄膜製造装置である。
本発明は、前記真空槽内に配置され、前記蒸気が放出される放出孔と、前記蒸気によって前記有機薄膜が形成される膜厚センサとを有し、前記膜厚センサ上の前記有機薄膜の膜厚から、前記測定成長速度が求められる有機薄膜製造装置であって、前記放出孔と前記膜厚センサとの間の遮断場所と、前記遮断場所とは異なる到達場所との間を移動するシャッタとを有し、前記シャッタが前記遮断場所に位置するときは、前記蒸気は、前記成膜対象物に到達でき、前記膜厚センサには到達できず、前記シャッタが前記到達場所に位置するときは、前記蒸気は、前記成膜対象物と前記膜厚センサとに到達できるようにされた有機薄膜製造装置である。
本発明は、前記シャッタが前記遮断場所に位置する遮断期間と、前記シャッタが前記到達場所に位置する到達期間とから成る一周期中に、前記測定温度が一定値にされる期間が設けられた有機薄膜製造装置である。
本発明は、熱が供給されて加熱された蒸発容器が、前記蒸発容器の中に配置された有機材料を加熱して前記有機材料から蒸気を発生させ、前記蒸気を成膜対象物の表面に到達させて有機薄膜を形成する有機薄膜製造方法であって、前記成膜対象物上の前記有機薄膜の成長速度である測定成長速度と、前記蒸発容器の温度である測定温度とを測定し、予め設定された基準速度と、測定した前記測定成長速度との間の差である速度偏差を求め、前記速度偏差の値を温度に関連付ける変換関係によって、前記速度偏差を算出温度に変換し、前記測定温度が前記算出温度に近づくように、前記蒸発容器に供給する熱量を変化させる有機薄膜の製造方法であり、前記蒸発容器に供給する熱量の変化速度を、前記算出温度と、測定した前記蒸発容器の温度である測定温度との間の温度偏差の値に応じた値にする有機薄膜製造方法である。
本発明は、予め基準温度と変更温度を設定しておき、前記速度偏差に比例係数を乗算した結果を前記基準温度に加えた温度である比例温度を算出し、前記比例温度の値が前記変更温度の値よりも前記基準温度に近いときには、前記変換関係は、前記速度偏差を、前記比例温度よりも前記基準温度に近い温度である前記算出温度に変換する有機薄膜製造方法である。
本発明は、前記比例温度の値が前記変更温度の値よりも前記基準温度から遠いときには、前記変換関係は、前記速度偏差を、前記比例温度よりも前記基準温度から遠い温度である前記算出温度に変換する有機薄膜製造方法である。
本発明は、予め基準温度と変更温度を設定しておき、前記速度偏差に比例係数を乗算した結果を前記基準温度に加えた温度である比例温度を算出し、前記比例温度の値が前記変更温度の値よりも前記基準温度から遠いときには、前記変換関係は、前記速度偏差を、前記比例温度よりも前記基準温度から遠い温度である前記算出温度に変換する有機薄膜製造方法である。
本発明は、前記蒸気を発生させる前記有機材料が配置された前記蒸発容器の温度を測定して前記測定温度とし、膜厚センサに成長する前記有機薄膜の成長速度から前記測定成長速度を求める有機薄膜製造方法である。
本発明は、前記蒸発容器を加熱して、前記有機材料を加熱する加熱装置に供給する電力の変化速度を変更することで、前記蒸発容器に供給する熱量の変化速度を変更する有機薄膜製造方法である。
本発明は、前記蒸気が放出される放出孔と前記膜厚センサとの間の場所であって、前記蒸気は前記成膜対象物に到達でき、前記膜厚センサには到達できない遮断場所と、前記遮断場所とは異なる場所であって、前記蒸気は前記成膜対象物と前記膜厚センサには到達できる到達場所との間を移動するシャッタを設け、前記シャッタを前記遮断場所に位置させて、前記蒸気を前記成膜対象物に到達させ、前記膜厚センサには到達させない遮断期間と、前記シャッタを前記到達場所に位置させて、前記蒸気を前記成膜対象物と前記膜厚センサとに到達させる到達期間とを、交互に設ける有機薄膜製造方法である。
また、本発明は、前記遮断期間と、前記遮断期間に隣接する前記到達期間とから成る一周期中に、前記測定温度を一定値にする期間を設ける有機薄膜製造方法である。In order to solve the above-described problems, the present invention provides a vacuum chamber, an organic material disposed therein, an evaporation container that is heated to release vapor of the organic material into the vacuum chamber, and heat is supplied to the evaporation container. And a growth rate controller that controls the release of the vapor, and the growth rate controller controls the amount of heat that the heating device supplies to the evaporation vessel, and A growth rate measuring device for measuring a growth rate of an organic thin film grown on the film formation target by vapor of the organic material released from the evaporation vessel and outputting the measured growth rate; and measuring a temperature of the evaporation vessel. A temperature measuring device that outputs the measured temperature; a speed deviation detector that obtains a speed deviation that is a deviation between the input measurement growth rate and a preset reference speed; and the speed deviation is the temperature of the organic material. Calculated temperature indicating A converter provided with a conversion relationship for conversion, a temperature deviation that is a deviation between the inputted calculated temperature and the measured temperature is obtained, and the measured temperature approaches the calculated temperature from the value of the temperature deviation. And a temperature deviation detector that changes the amount of heat supplied to the evaporation container by the heating device, and the conversion relationship is based on the value of the temperature deviation according to the change rate of the amount of heat supplied to the evaporation container. It is an organic thin film manufacturing apparatus set to be changed.
In the present invention, a reference temperature and a change temperature are set in advance in the growth rate controller, and a proportional temperature obtained by adding a value obtained by multiplying the speed deviation by a proportional coefficient to the reference temperature by the growth rate controller. When the proportional temperature value is closer to the reference temperature value than the changed temperature value, the calculated temperature is set closer to the reference temperature than the proportional temperature. It is the organic thin film manufacturing apparatus set up as follows.
Further, in the present invention, when the proportional temperature value is farther from the reference temperature value than the changed temperature value, the calculated temperature is a temperature farther from the reference temperature than the proportional temperature. It is an organic thin film manufacturing apparatus set to be.
In the present invention, a reference temperature and a change temperature are set in advance in the growth rate controller, and a proportional temperature obtained by adding a value obtained by multiplying the speed deviation by a proportional coefficient to the reference temperature by the growth rate controller. When the proportional temperature value is farther from the reference temperature value than the changed temperature value, the calculated temperature is set to a temperature farther from the reference temperature than the proportional temperature. It is the organic thin film manufacturing apparatus set up as follows.
This invention is an organic thin-film manufacturing apparatus which heats the said organic material by heating the said evaporation container with the heat supplied to the said evaporation container, and heating up the said organic material.
Moreover, this invention is an organic thin-film manufacturing apparatus with which the said evaporation container is arrange | positioned inside the said vacuum chamber.
The present invention includes a discharge hole that is disposed in the vacuum chamber and from which the vapor is discharged, and a film thickness sensor in which the organic thin film is formed by the vapor, and the organic thin film on the film thickness sensor An organic thin film manufacturing apparatus in which the measured growth rate is required based on a film thickness, wherein the shutter moves between a blocking location between the discharge hole and the film thickness sensor and a reaching location different from the blocking location. And when the shutter is located at the blocking location, the vapor can reach the film formation target, cannot reach the film thickness sensor, and the shutter is located at the arrival location. Is an organic thin film manufacturing apparatus in which the vapor can reach the film formation target and the film thickness sensor.
In the present invention, a period in which the measured temperature is set to a constant value is provided in one cycle including a shut-off period in which the shutter is located at the shut-off location and an arrival period in which the shutter is located at the reach location. It is an organic thin film manufacturing apparatus.
In the present invention, an evaporation container heated by supplying heat heats an organic material disposed in the evaporation container to generate vapor from the organic material, and the vapor is applied to the surface of a film formation target. An organic thin film manufacturing method for forming an organic thin film by reaching a measurement growth rate that is a growth rate of the organic thin film on the film formation target and a measurement temperature that is a temperature of the evaporation container, A speed deviation that is a difference between a preset reference speed and the measured growth speed measured is obtained, and the speed deviation is converted into a calculated temperature by a conversion relationship that associates the value of the speed deviation with a temperature. An organic thin film manufacturing method that changes an amount of heat supplied to the evaporation container so that a measured temperature approaches the calculated temperature, wherein the change rate of the amount of heat supplied to the evaporation container is determined by the calculated temperature and the measured evaporation Container temperature An organic thin film manufacturing method of the value corresponding to the value of the temperature deviation between one measured temperature.
The present invention sets a reference temperature and a change temperature in advance, calculates a proportional temperature that is a temperature obtained by multiplying the speed deviation by a proportional coefficient and adds the result to the reference temperature, and the value of the proportional temperature is the change When the temperature is closer to the reference temperature than the value of the temperature, the conversion relationship is an organic thin film manufacturing method that converts the speed deviation into the calculated temperature that is closer to the reference temperature than the proportional temperature.
According to the present invention, when the value of the proportional temperature is farther from the reference temperature than the value of the change temperature, the conversion relationship is the calculated temperature that is a temperature farther from the reference temperature than the proportional temperature. It is an organic thin-film manufacturing method which converts into.
The present invention sets a reference temperature and a change temperature in advance, calculates a proportional temperature that is a temperature obtained by multiplying the speed deviation by a proportional coefficient and adds the result to the reference temperature, and the value of the proportional temperature is the change When the temperature is farther from the reference temperature than the temperature value, the conversion relationship is the organic thin film manufacturing method that converts the speed deviation into the calculated temperature that is farther from the reference temperature than the proportional temperature.
In the present invention, the temperature of the evaporation container in which the organic material for generating the vapor is disposed is measured to obtain the measurement temperature, and the measured growth rate is obtained from the growth rate of the organic thin film grown on the film thickness sensor. It is a thin film manufacturing method.
The present invention provides an organic thin film manufacturing method that changes the rate of change in the amount of heat supplied to the evaporation vessel by heating the evaporation vessel and changing the rate of change in the power supplied to the heating device that heats the organic material. It is.
The present invention is a location between the discharge hole through which the vapor is discharged and the film thickness sensor, the vapor can reach the film formation target, and a blocking location where the film thickness sensor cannot be reached, Provided with a shutter that moves between the film formation target and the arrival position where the vapor reaches the film thickness sensor, the vapor being provided at a position different from the blocking location, and the shutter is positioned at the blocking location. The vapor is allowed to reach the film formation target and not to reach the film thickness sensor, the shutter is positioned at the arrival position, and the vapor is supplied to the film formation target and the film thickness sensor. This is an organic thin film manufacturing method in which the reaching periods for reaching to are alternately provided.
Moreover, this invention is an organic thin-film manufacturing method which provides the period which makes the said measurement temperature a fixed value in one period which consists of the said interruption | blocking period and the said arrival period adjacent to the said interruption | blocking period.
本発明によれば、有機材料を熱伝導によって昇温させる蒸発容器の測定温度と、測定成長速度から求めた有機材料の温度を示す算出温度とを比較して加熱装置が蒸発容器に供給する熱量の変化速度を制御するので、熱量の変化速度が、大きすぎたり小さすぎたりしないようになり、有機材料から蒸気が安定して放出される。
また、従来技術に基づく制御方法では特定の材料や外乱に対して成長速度を制御することは困難であったが、本発明によれば材料や外乱に左右されない制御が可能となる。According to the present invention, the amount of heat that the heating device supplies to the evaporation container by comparing the measured temperature of the evaporation container that raises the temperature of the organic material by heat conduction and the calculated temperature that indicates the temperature of the organic material obtained from the measured growth rate. Therefore, the rate of change in the amount of heat does not become too large or too small, and vapor is stably released from the organic material.
Further, although it has been difficult to control the growth rate with respect to a specific material or disturbance by the control method based on the conventional technique, according to the present invention, it is possible to perform control independent of the material and the disturbance.
図1の符号10は、本発明の有機薄膜製造装置を示している。
この有機薄膜製造装置10は、真空槽13を有しており、真空槽13の内部には、蒸発源12が配置されている。
蒸発源12は、中空の蒸発容器33を有しており、その中空の部分には、粉体状の有機化合物から成る有機材料37が配置されている。The code |
The organic thin
The
有機薄膜製造装置10は、主制御装置30と、成長速度制御器14とを有している。
主制御装置30は、成長速度制御器14を制御して、成長速度制御器14が、蒸発容器33から真空槽13の内部に放出される蒸気の放出速度(単位時間当たりに放出される蒸気の量)を制御する。The organic thin
The
蒸発源12には、加熱装置34が設けられている。成長速度制御器14は、熱量制御器16を有しており、加熱装置34は、熱量制御器16に配置された加熱電源46から電力が供給されると蒸発容器33を加熱して昇温させ、昇温した蒸発容器33によって、内部の有機材料37を熱伝導によって加熱する。
ここでは、加熱装置34は、加熱電源46によって通電されると発熱し、熱伝導によって蒸発容器33を加熱し、昇温させている。The
Here, the
真空槽13には真空排気装置28が接続されており、真空排気装置28が動作して真空槽13の内部が真空排気されると、真空槽13の内部に真空雰囲気が形成される。
蒸発容器33の内部は、この真空排気装置28又は別の真空排気装置によって真空排気されて真空雰囲気が形成される。有機材料37は真空雰囲気に置かれた状態で、加熱装置34によって有機材料37の蒸発温度(ここでは、蒸発温度には昇華温度も含む)以上の温度に昇温されると、有機材料37から蒸気が発生する。A
The inside of the
このとき、真空槽13の内部の真空雰囲気と、蒸発容器33の内部の真空雰囲気とが接続されていると、蒸発容器33が発生させた有機材料37の蒸気は、蒸発容器33から真空槽13の内部に放出される。ここでは、蒸発容器33の天井に、蒸気放出孔38が形成されており、蒸発容器33は真空槽13の内部に配置されており、真空槽13の内部の真空雰囲気と蒸発容器33の内部の真空雰囲気とは接続されているから、有機材料37から発生した蒸気は、蒸気放出孔38を通過して、蒸発容器33の内部から真空槽13の内部に放出される。
At this time, when the vacuum atmosphere inside the
真空槽13の内部の、蒸発容器33から放出された蒸気が到達する成膜位置には、成膜対象物が配置される装置が配置されているか、又は、成膜位置に成膜対象物を通過させる装置が配置されている。ここでは、蒸気が到達する成膜位置には成膜対象物が配置される装置として基板ホルダ39が設けられており、符号15で示した成膜対象物が基板ホルダ39に保持されている。
In the
成長速度制御器14には、表面に形成された薄膜の膜厚を測定する膜厚センサ31が接続されている。
膜厚センサ31は、真空槽13内部の、成膜対象物15への蒸気の到達を遮らないで、蒸気放出孔38から放出された蒸気が膜厚センサ31に到達できる位置に配置されている。従って、成膜対象物15と膜厚センサ31には、真空槽内に配置された同じ蒸気放出源(ここでは、蒸発容器33)から放出された蒸気が到達する。A film thickness sensor 31 for measuring the film thickness of the thin film formed on the surface is connected to the growth rate controller 14.
The film thickness sensor 31 is disposed at a position where the vapor released from the
真空槽13の内部には、シャッタ35が設けられている。
シャッタ35は、モータ36に接続されており、モータ36は、モータ制御装置51によって制御されている。A
The
制御手順を説明すると、モータ制御装置51は、主制御装置30に接続されており、主制御装置30がモータ制御装置51によってモータ36を動作させると、シャッタ35は、真空槽13内で移動して位置を変更できるようにされている。この例では、シャッタ35は、膜厚センサ31と蒸気放出孔38との間の遮断場所と、また、遮断場所から移動して、遮断場所とは異なる場所とに位置することが出来るようにされている。
The control procedure will be described. The
シャッタ35が遮断場所に位置するときは、蒸気放出孔38から放出された蒸気は、成膜対象物15には到達しても、膜厚センサ31には到達せず、成膜対象物15に有機薄膜が成長しても、膜厚センサ31には有機薄膜は成長しないようになっている。
When the
他方、遮断場所から移動して遮断場所とは異なる場所に位置すると、蒸気放出孔38から放出された蒸気は、成膜対象物15と膜厚センサ31とに到達し、成膜対象物15の表面と膜厚センサ31の表面とに有機薄膜が成長する。成膜対象物15の表面と膜厚センサ31の表面とに有機薄膜が成長するシャッタ35の場所を「到達場所」という。
On the other hand, when moving from the blocking location and positioned at a location different from the blocking location, the vapor released from the
成膜対象物15と膜厚センサ31とに蒸気放出孔38から放出された蒸気が到達しているときには、膜厚センサ31に形成される有機薄膜の成長速度(「成長速度」は単位時間当たりの膜厚増加量であるものとする。)と、成膜対象物15に形成される有機薄膜の成長速度とは、比例関係にあり、その比例定数の値は予め測定された膜厚測定値と測定時間とから算出されている。シャッタ35が遮断位置から移動しているときは、成膜対象物15に形成される有機薄膜の膜厚や成長速度は、膜厚センサ31に形成される有機薄膜の膜厚や成長速度から算出することができる。以下の説明では、シャッタ35は遮断場所に位置していないものとする。
When the vapor discharged from the
成長速度制御器14は、膜厚測定器41を有しており、膜厚センサ31は膜厚測定器41に接続されている。
膜厚センサ31は、付着した有機薄膜の膜厚に応じた信号を膜厚測定器41に出力しており、膜厚測定器41は入力された膜厚を示す信号と測定時間とから、膜厚センサ31上の膜厚の成長速度を求め、その値を示す信号を、膜厚センサ31の成長速度として出力し、膜厚測定器41によって、成膜対象物15の成長速度である測定成膜速度が求められる。The growth rate controller 14 has a film thickness measuring device 41, and the film thickness sensor 31 is connected to the film thickness measuring device 41.
The film thickness sensor 31 outputs a signal corresponding to the film thickness of the attached organic thin film to the film thickness measuring device 41. The film thickness measuring device 41 calculates the film thickness from the signal indicating the input film thickness and the measurement time. The growth rate of the film thickness on the thickness sensor 31 is obtained, a signal indicating the value is output as the growth rate of the film thickness sensor 31, and the film thickness measuring device 41 measures the growth rate of the
従って、膜厚センサ31と膜厚測定器41とで、成膜対象物15上の成長速度を測定し、測定値を測定成長速度として出力する成長速度測定器が構成される。図1の符号40は、成長速度測定器を示している。
Therefore, the film thickness sensor 31 and the film thickness measuring device 41 constitute a growth rate measuring device that measures the growth rate on the
成長速度制御器14は、温度算出器17を有している。温度算出器17は、速度偏差検出器42を有しており、測定成長速度を示す信号は、速度偏差検出器42に入力される。
The growth rate controller 14 has a temperature calculator 17. The temperature calculator 17 has a
速度偏差検出器42の中の、たとえば記憶装置49には、成膜対象物15の成長速度の基準値を示す基準速度が予め設定されており、速度偏差検出器42によって、測定成長速度と基準速度との間の差である速度偏差(ここで、「偏差」の値は絶対値と正負を意味する符号とから成るものとする)が求められ、求めた速度偏差を示す信号が出力される。基準速度については、温度算出器17には記憶装置49が設けられており、基準速度は、記憶装置49に記憶され、記憶装置49から速度偏差検出器42に出力されている。
In the
膜厚測定器41から速度偏差検出器42に膜厚センサ31の成長速度を示す信号が入力される場合は、膜厚センサ31の成長速度の基準値を基準速度として速度偏差検出器42に設定しておくこともできる。
When a signal indicating the growth rate of the film thickness sensor 31 is input from the film thickness measuring device 41 to the
温度算出器17は、変換器44を有しており、また、成長速度制御器14は、熱量制御器16を有している。
速度偏差を示す信号は変換器44に出力されている。
速度偏差と有機材料の温度との関係は予め求められており、速度偏差を有機材料37の温度を示す算出温度に変換する変換関係として変換器44に設けられている。
変換器44は入力された信号が示す速度偏差を変換関係によって有機材料37の温度を示す算出温度に変換し、算出温度を示す信号を熱量制御器16に出力する。算出温度は測定成長速度から求められているので、算出温度は有機材料の温度を示している。The temperature calculator 17 has a
A signal indicating the speed deviation is output to the
The relationship between the speed deviation and the temperature of the organic material is obtained in advance, and is provided in the
The
熱量制御器16には温度偏差検出器45が設けられており、算出温度を示す信号は、温度偏差検出器45に入力されている。
蒸発容器33には温度測定器32が設けられており、温度測定器32によって、蒸発容器33の温度が測定され、測定温度を示す信号が温度測定器32から熱量制御器16に出力されており、測定温度を示す信号は温度偏差検出器45に入力されている。温度偏差検出器45は、入力された算出温度と測定温度の差と、算出温度と測定温度との間の大小関係を示す正負の符号とから成る温度偏差を算出する。ここでは、温度測定器32は熱電対である。The
The
熱量制御器16は加熱装置34に電力を供給し、加熱装置34から有機材料37に熱を供給させ、有機材料37を昇温させており、また、熱量制御器16は算出された温度偏差によって加熱装置34に供給する電力を増減させ、成膜対象物15に形成される有機薄膜の成長速度が基準速度になるように、加熱装置34が有機材料37に供給する熱量の変化速度(変化速度とは、供給する熱の変化量/時間)の大きさを制御している。
The
たとえば、加熱装置34が供給する熱量が、一定値である変化速度Q1(cal/秒)で増加又は減少しているときに、成長速度が基準速度になるように、異なる値の変化速度Q2(cal/秒)に変更される(Q1≠Q2)。For example, when the amount of heat supplied by the
ここでは、温度偏差を示す信号は加熱電源46に入力され、温度偏差の値と、算出温度と測定温度との間の大小関係とに基づいて、加熱電源46から出力される電力の加熱装置34への供給量の変化速度(=供給する電力の変化量/時間)が変更される。電力供給量の変化速度が変更されることで、加熱装置34が有機材料37に供給する熱量の変化速度が変更される。
Here, a signal indicating the temperature deviation is input to the
このように、本発明では、変換器44が算出した算出温度と温度測定器32によって測定された測定温度とが熱量制御器16で比較され、求められた温度偏差に応じて加熱装置34に供給される電力の変化速度が変更されており、算出温度は、測定成長速度の値に対応した値に変化するから、熱量制御器16は、値が変化する算出温度を可変的な比較対象温度として、比較対象温度と測定温度との間の差である温度偏差を求めて電力の変化速度を制御している。
Thus, in the present invention, the calculated temperature calculated by the
温度偏差に基づく制御ではなく、速度偏差によって供給熱量の変化速度を変更することもできる。
その制御の内容を説明すると、先ず、速度偏差検出器42に入力される基準速度は、蒸発容器33内の有機材料37が望ましい蒸発速度で蒸発する理想的な温度である基準温度にあるときに成膜対象物15の表面に成長する有機薄膜の成長速度である。It is also possible to change the change rate of the amount of heat supplied by speed deviation instead of control based on temperature deviation.
The contents of the control will be explained. First, the reference speed input to the
従って、成長速度測定器40が出力する測定成長速度が基準速度に等しいときは、速度偏差検出器42からはゼロの値を示す速度偏差が出力され、変換器44で速度偏差は基準温度と等しい値の算出温度に変換され、熱量制御器16に入力される。
Accordingly, when the measured growth rate output from the growth rate measuring device 40 is equal to the reference velocity, a velocity deviation indicating a value of zero is output from the
仮に、蒸発容器33の温度と蒸発容器33の内部の有機材料37の温度とが等しいものとすると、速度偏差の値がゼロのときは、蒸発容器33の温度も基準温度であるから、測定温度は基準温度になり、算出温度と測定温度の温度偏差はゼロになる。
それとは異なり、蒸発容器33の温度と蒸発容器33の内部の有機材料37の温度とが等しくない場合は、速度偏差の値がゼロのときでも、算出温度と測定温度の温度偏差はゼロにならない。測定温度が算出温度よりも高い場合は、測定温度が低下するように熱量の変化速度を変更し、測定温度が算出温度よりも低い場合は、測定温度が上昇するように熱量の変化速度を変更する。Assuming that the temperature of the
In contrast, when the temperature of the
このように、加熱電源46は、温度偏差の符号と大きさに対応した変化速度で、加熱装置34に供給する電力を変化させており、温度偏差の大きさがゼロのときは、変化速度はゼロとなり、供給している電力の大きさは変更されず、維持される。
各偏差は符号と絶対値とで構成されており、速度偏差についても、その符号によって測定成長速度と基準速度のいずれが大きいかが分かるようになっている。In this way, the
Each deviation is made up of a sign and an absolute value, and the speed deviation can be determined as to which of the measured growth rate and the reference speed is greater.
速度偏差が測定成長速度は基準速度よりも大きいことを示したときには、変換器44に設けられた変換関係は、加熱装置34が供給する熱量の変化速度を小さくさせる算出温度に速度偏差を変換するように設定されている。
速度偏差が測定成長速度は基準速度よりも小さいことを示したときには、変換関係は、加熱装置34が供給する熱量の変化速度を大きくさせる算出温度に速度偏差を変換するように設定されている。その結果、温度変化は大きくなる。When the speed deviation indicates that the measured growth speed is greater than the reference speed, the conversion relationship provided in the
When the speed deviation indicates that the measured growth speed is smaller than the reference speed, the conversion relationship is set to convert the speed deviation to a calculated temperature that increases the rate of change of the amount of heat supplied by the
より具体的には、成長速度制御器14には予め変更温度が設定されており、速度偏差に、予め設定された比例係数を乗算した結果を基準温度に加えた値を比例温度とすると、変換関係は、入力された速度偏差から算出した比例温度が設定された変更温度よりも基準温度に近い場合は、入力された速度偏差を変換する算出温度を、速度偏差から算出される比例温度よりも基準温度に近い温度にする。その結果、温度変化は小さくなる。
入力された速度偏差から算出した比例温度が設定された変更温度と同じ温度である場合は、算出温度は基準温度にされる。
変更温度は、基準温度よりも高温の温度と、基準温度よりも低温の温度とにそれぞれ設定されており、基準温度よりも高温の比例温度は基準温度よりも高温の変更温度と比較され、基準温度よりも低温の比例温度は基準温度よりも低温の変更温度と比較される。More specifically, the change temperature is set in advance in the growth rate controller 14, and if the value obtained by multiplying the speed deviation by a preset proportionality coefficient is added to the reference temperature, the conversion temperature is converted. When the proportional temperature calculated from the input speed deviation is closer to the reference temperature than the set change temperature, the calculated temperature for converting the input speed deviation is set to be higher than the proportional temperature calculated from the speed deviation. Set the temperature close to the reference temperature. As a result, the temperature change becomes small.
When the proportional temperature calculated from the input speed deviation is the same temperature as the set change temperature, the calculated temperature is set to the reference temperature.
The change temperature is set to a temperature higher than the reference temperature and a temperature lower than the reference temperature. The proportional temperature higher than the reference temperature is compared with the change temperature higher than the reference temperature. The proportional temperature lower than the temperature is compared with the change temperature lower than the reference temperature.
また、変換関係は、入力された速度偏差から算出した比例温度が設定された変更温度よりも基準温度から離れた温度である場合は、入力された速度偏差を変換する算出温度を、その速度偏差から算出される比例温度よりも、基準温度から離れた温度にするように設定されている。 Also, if the proportional temperature calculated from the input speed deviation is a temperature that is farther from the reference temperature than the set change temperature, the calculated temperature for converting the input speed deviation is converted to the speed deviation. The temperature is set so as to be farther from the reference temperature than the proportional temperature calculated from the above.
この関係を図2のグラフに示す。この図2のグラフの横軸は、速度偏差を示しており、横軸の原点の値は、速度偏差がゼロのときの比例温度と算出温度であり、即ち、基準温度を示している。従って、縦軸は、比例温度と基準温度の差、又は変更温度と基準温度の差である温度を示している。 This relationship is shown in the graph of FIG. The horizontal axis of the graph of FIG. 2 indicates the speed deviation, and the value of the origin on the horizontal axis indicates the proportional temperature and the calculated temperature when the speed deviation is zero, that is, the reference temperature. Therefore, the vertical axis indicates the temperature that is the difference between the proportional temperature and the reference temperature, or the difference between the change temperature and the reference temperature.
この図2のグラフは、速度偏差が、基準速度から測定成長速度を減算した値で有り、正負符号付きの絶対値でもある場合(速度偏差=基準速度−測定成長速度)を示している。図2中の符号Sは、速度偏差と、その速度偏差から求めた比例温度から基準温度を減算した温度との関係を示す曲線であり、符号Hは、速度偏差の関係を示す直線である。 The graph of FIG. 2 shows a case where the speed deviation is a value obtained by subtracting the measured growth speed from the reference speed, and is also an absolute value with a positive / negative sign (speed deviation = reference speed−measured growth speed). The symbol S in FIG. 2 is a curve showing the relationship between the speed deviation and the temperature obtained by subtracting the reference temperature from the proportional temperature obtained from the speed deviation, and the symbol H is a straight line showing the relationship between the speed deviations.
符号T1は、基準温度よりも高温側の変更温度と基準温度との差の温度であり、符号T2は、基準温度よりも低温側の変更温度と基準温度との差の温度である。符号E1、E2は、比例係数を乗算して求めた比例温度と、変換関係から求めた算出温度が、同じ値の変更温度を与える速度偏差であり、曲線Sと直線Hは、点(E1,T1)と点(E2,T2)とで交差する。Reference symbol T 1 is a difference temperature between the change temperature on the higher temperature side than the reference temperature and the reference temperature, and reference symbol T 2 is a difference temperature between the change temperature on the lower temperature side than the reference temperature and the reference temperature. Symbols E 1 and E 2 are speed deviations in which the proportional temperature obtained by multiplying the proportional coefficient and the calculated temperature obtained from the conversion relation give the same change temperature, and the curve S and the straight line H are points ( E 1 , T 1 ) and the point (E 2 , T 2 ) intersect.
算出された比例温度が、変更温度よりも原点(基準温度)に近い縦軸の範囲は、温度T1、T2よりも原点に近い温度範囲であり、その温度範囲を与える速度偏差は、変更温度を与える速度偏差E1、E2よりも原点に近い範囲になる。そして、その範囲の速度偏差では、同じ速度偏差から、算出温度と基準温度との差と、比例温度と基準温度との差を求めたときに、算出温度の方が比例温度よりも原点に近くなっている。The range of the vertical axis where the calculated proportional temperature is closer to the origin (reference temperature) than the change temperature is the temperature range closer to the origin than temperatures T 1 and T 2 , and the speed deviation that gives the temperature range is changed It is in a range closer to the origin than the speed deviations E 1 and E 2 giving the temperature. For the speed deviation in that range, when the difference between the calculated temperature and the reference temperature and the difference between the proportional temperature and the reference temperature are calculated from the same speed deviation, the calculated temperature is closer to the origin than the proportional temperature. It has become.
従って、有機材料37の温度が変更温度よりも基準温度に近い場合には、加熱装置34に供給される熱量の変化は、速度偏差に比例した大きさで変化する場合よりも小さくなり、有機材料37が、速度偏差がゼロとなる温度を超えて変化するようなことはない。
Therefore, when the temperature of the
算出された比例温度が、変更温度よりも原点(基準温度)から離間している縦軸の範囲は、温度T1、T2よりも原点から遠い温度範囲であり、その温度範囲を与える速度偏差は、変更温度を与える速度偏差E1、E2よりも原点から遠い範囲になる。そして、その範囲の速度偏差では、同じ速度偏差から、算出温度と基準温度との差と、比例温度と基準温度との差を求めたときに、算出温度の方が、比例温度よりも原点から遠くにされている。The range of the vertical axis where the calculated proportional temperature is farther from the origin (reference temperature) than the change temperature is the temperature range farther from the origin than the temperatures T 1 and T 2 , and the speed deviation giving that temperature range Is a range farther from the origin than the speed deviations E 1 and E 2 giving the change temperature. For the speed deviation in that range, when the difference between the calculated temperature and the reference temperature and the difference between the proportional temperature and the reference temperature are obtained from the same speed deviation, the calculated temperature is more from the origin than the proportional temperature. Have been far away.
従って、有機材料37の温度が基準温度から遠い場合は、加熱装置34に供給される熱量の変化量は、速度偏差に比例した大きさで変化する場合よりも大きくなり、有機材料37が、速度偏差がゼロとなる温度に素早く近づくようになるので、有機材料37の温度が早く安定する。
Therefore, when the temperature of the
図3(a)のグラフは、測定温度が基準温度よりも低温の状態から基準温度に近づく場合を示しており、同図(b)のグラフは、測定温度が基準温度よりも高温の状態から基準温度に近づく場合を示しており、時間と測定温度の関係を示す曲線は、最終的に基準温度を示す直線と一致する。 The graph of FIG. 3A shows a case where the measured temperature approaches the reference temperature from a state lower than the reference temperature, and the graph of FIG. 3B shows the case where the measured temperature is higher than the reference temperature. The case where the temperature approaches the reference temperature is shown, and the curve indicating the relationship between the time and the measured temperature finally matches the straight line indicating the reference temperature.
また、本実施例では、成長速度測定器40が出力する測定成長速度を示す信号は、フィルタ48によって、高周波成分が除去されて、温度算出器17の中の速度偏差検出器42に入力されており、速度偏差の値が不必要に変動しないようになっている。
In this embodiment, the signal indicating the measured growth rate output from the growth rate measuring device 40 is input to the
また、本発明では、加熱電源46が出力する電力の制御を間欠的に行っても良いし、一定時間間隔で、膜厚センサ31上の成長速度を測定して測定成長速度を出力するようにしてもよい。その場合、成長速度を測定しない時間は、膜厚センサ31表面に有機薄膜が成長する必要はないから、成長速度を測定しない時間はシャッタ35を遮断場所に位置させ、測定するときに、遮断場所から移動させれて膜厚センサ31上に薄膜を成長させればよく、膜厚センサ31に有機薄膜が成長する時間は短くなるから、膜厚センサ31の寿命が長くなる。
Further, in the present invention, the power output from the
図5を用いて、間欠制御する有機薄膜製造装置について説明すると、この有機薄膜製造装置10Aは、図1の有機薄膜製造装置10に、開閉制御器43が設けられた装置であり、同じ種類の成膜対象物15に蒸気が到達している間に、シャッタ35が開閉され、閉状態のときに膜厚センサ31には蒸気が到達せず、開状態のときに膜厚センサ31に蒸気が到達して、同じ真空槽13内に位置する成膜対象物15よりも、膜厚センサ31の方が蒸気が到達する時間が短くなるようにされている。
An organic thin film manufacturing apparatus that performs intermittent control will be described with reference to FIG. 5. This organic thin
記憶装置49には、シャッタ35が開けられる到達期間の時間と、シャッタ35が閉じられる遮断期間の時間とが記憶され、設定時間として開閉制御器43に出力されており、開閉制御器43は、主制御装置30を介して、モータ制御装置51に制御信号が出力され、シャッタ35の開閉が制御される。
The
到達期間中はシャッタ35が開けられており、蒸気が到達して膜厚センサ31の表面に有機薄膜が成長するときに、到達期間の時間と、到達期間の間に形成された薄膜の膜厚とから、膜厚センサ31や成膜対象物15の測定成長速度を求めることができる。
求められた測定成長速度は、基準速度と比較され、速度偏差と算出温度とが求められ、温度偏差が加熱電源46に出力され、加熱装置34に供給される電力が変更される。
従って、加熱装置34に供給される電力は、到達期間中に変更され、遮断期間中は変更した値が維持されるようになっている。During the arrival period, the
The obtained measured growth rate is compared with the reference rate, the velocity deviation and the calculated temperature are obtained, the temperature deviation is output to the
Therefore, the electric power supplied to the
膜厚センサ31の表面では、到達期間の開始時刻に薄膜の成長が開始され、その到達期間の終了時刻に薄膜の成長が停止される。
測定成長速度は、一個の到達期間の開始時刻から終了時刻の間に測定されていてもよいし、複数の到達期間の膜厚測定値を平均して測定成長速度を求めるようにしてもよい。On the surface of the film thickness sensor 31, the growth of the thin film is started at the start time of the arrival period, and the growth of the thin film is stopped at the end time of the arrival period.
The measured growth rate may be measured between the start time and end time of one arrival period, or the measured growth rate may be obtained by averaging the film thickness measurement values of a plurality of arrival periods.
ここでは、有機薄膜製造装置10Aは、到達期間中の膜厚増加量によって、到達期間の終了時刻に測定成長速度を算出し、成長速度制御器14に入力される測定成長速度の値を、到達期間の終了時刻ごとに変更するように構成されているものとする。
Here, the organic thin
図6のグラフは、その有機薄膜製造装置10Aの、成膜対象物上の成長速度と測定温度の時間経過に対する関係の一例を示している。
この図6のグラフでは、到達期間と、その到達期間に隣接した次の遮断期間とで一周期としており、例えば、一周期中の到達期間の開始時刻である第一の時刻t1で膜厚の測定を開始し、到達期間の終了時刻である第二の時刻t2で膜厚の測定を終了して、成長した膜厚と測定時間とから測定成長速度を求めており、求めた測定成長速度の値は、第二の時刻t2で温度算出器17に出力され、基準速度と比較され、速度偏差と算出温度がこの順序で求められ、算出温度が測定温度と比較されて、温度偏差が求められる。The graph of FIG. 6 shows an example of the relationship between the growth rate on the film formation target and the measurement temperature over time of the organic thin
In the graph of FIG. 6, one period is defined as the arrival period and the next cutoff period adjacent to the arrival period. For example, the film thickness at the first time t 1 that is the start time of the arrival period in one period. start the measurement by the measurement ends of the film thickness a second time t 2 is the ending time of the arrival period, and obtains the measurement the growth rate from the grown film thickness measurement time, measurement growth obtained speed values are output to the second time t 2 the temperature calculator 17 in and compared with the reference speed, the speed deviation between the calculated temperature is determined in this order, it is compared calculated temperature and the measured temperature, the temperature difference Is required.
そして、温度偏差に応じた大きさの電力を加熱装置34に供給するために、測定成長速度が求められた第二の時刻t2において、加熱装置34に供給されていた電力の変化速度の大きさは変更される。Then, in order to supply the
ここでは、第二の時刻t2において求めた測定成長速度は基準速度(成膜対象物に対する基準速度)よりも小さいものとすると、第二の時刻t2では、算出温度の値は増加し、測定温度は算出温度よりも低温になるから、供給電力は増加し、測定温度は上昇する。Here, if the measured growth rate obtained at the second time t 2 is smaller than the reference speed (reference speed for the film formation target), the calculated temperature value increases at the second time t 2 , Since the measured temperature is lower than the calculated temperature, the supplied power increases and the measured temperature rises.
次の一周期で測定成長速度を求める第四の時刻t4までは、加熱装置34には、同じ値の電力が供給されるため、ある一定の時間を経過すると測定温度は一定値に保持されるようになる。つまり、遮断期間の中には昇温が停止され測定温度が一定値に維持される保持期間が設けられており、遮断期間の次の到達期間が始まる第三の時刻t3の前の所定時刻、又は第五の時刻t5の前の所定時刻に保持期間が開始される。
その後、次の一周期の始まる第三の時刻t3から第四の時刻t4までの到達期間では、先の一周期の最後で保持された値のまま、測定温度が維持される。Until the fourth time t 4 when determining the next measurement the growth rate in one cycle, the
Thereafter, in the arrival period from the third time t 3 when the next one cycle starts to the fourth time t 4 , the measured temperature is maintained with the value held at the end of the previous one cycle.
一方、蒸発容器の温度変化に対して有機材料の温度変化が遅れるため、測定成長速度は、測定温度がある一定値に保持されても増加が続く。
このため、第四の時刻t4で求める測定成長速度は、基準速度よりも大きくなり、先の一周期とは逆に、加熱装置34に供給される電力は減少し、測定温度は低下する。On the other hand, since the temperature change of the organic material is delayed with respect to the temperature change of the evaporation container, the measurement growth rate continues to increase even if the measurement temperature is held at a certain value.
For this reason, the measured growth rate obtained at the fourth time t 4 becomes larger than the reference rate, and the power supplied to the
このように、一周期中に、一定時間(ここでは遮断期間のうち保持期間を除く間)だけ、測定温度が変化され、他の時間では、一定温度に維持されており、従って、次の一周期において測定成長速度を求めたときに、測定成長速度と基準速度との間の差が小さくなるようにされている。 Thus, during one cycle, the measured temperature is changed for a certain time (here, during the interruption period excluding the holding period), and at the other time, the measured temperature is maintained at a constant temperature. When the measured growth rate is obtained in the period, the difference between the measured growth rate and the reference rate is made small.
上記各実施例では、蒸発容器33は真空槽13の内部に配置されていたが、真空槽13の外部に配置されていてもよい。
また、上記実施例では、抵抗加熱ヒータが加熱装置34に用いられており、熱伝導によって、蒸発容器33が加熱され、更に、有機材料37は熱伝導によって昇温した蒸発容器33によって加熱されて昇温しており、加熱装置34の発熱量を制御することで、有機材料37の温度を制御していたが、赤外線ランプを加熱装置34に用いて熱輻射によって蒸発容器33を加熱したり、誘導電流を蒸発容器33に流して蒸発容器33を直接加熱するようにしてもよい。
なお、上記説明中の「蒸発速度」は、蒸気の単位時間当たりの放出量を意味しており、蒸気の飛行速度を意味するものでは無い。In each of the above embodiments, the
Moreover, in the said Example, the resistance heater is used for the
The “evaporation speed” in the above description means the amount of steam released per unit time, and does not mean the steam flight speed.
10……有機薄膜製造装置
13……真空槽
14……成長速度制御器
15……成膜対象物
16……熱量制御器
17……温度算出器
31……膜厚センサ
32……温度測定器
33……蒸発容器
35……シャッタ
37……有機材料
40……成長速度測定器
41……膜厚測定器
42……速度偏差検出器
44……変換器
45……温度偏差検出器
46……加熱電源
49……記憶装置
DESCRIPTION OF
上記課題を解決するために、本発明は、真空槽と、有機材料が配置され、加熱されて前記真空槽内に前記有機材料の蒸気を放出させる蒸発容器と、前記蒸発容器に熱を供給して加熱する加熱装置と、前記蒸気の放出を制御する成長速度制御器と、を有し、前記成長速度制御器は、前記加熱装置が前記蒸発容器に供給する熱量を制御する熱量制御器と、前記蒸発容器から放出される前記有機材料の蒸気が成膜対象物上に成長させる有機薄膜の成長速度を測定して測定成長速度として出力する成長速度測定器と、前記蒸発容器の温度を測定し、測定温度として出力する温度測定器と、入力された前記測定成長速度と、予め設定された基準速度との偏差である速度偏差を求める速度偏差検出器と、前記速度偏差を前記有機材料の温度を示す算出温度に変換する変換関係が設けられた変換器と、入力された前記算出温度と、前記測定温度との偏差である温度偏差を求め、前記温度偏差の値から、前記測定温度が前記算出温度に近づくように、前記加熱装置が前記蒸発容器に供給する熱量を変化させる温度偏差検出器と、を有し、前記変換関係は、前記蒸発容器に供給する熱量の変化速度を前記温度偏差の値に応じて変更するように設定された有機薄膜製造装置である。
本発明は、前記成長速度制御器には予め基準温度と変更温度とが設定され、前記成長速度制御器により、前記速度偏差に比例係数が乗算された値が前記基準温度に加えられた比例温度が求められ、前記変換関係は、前記比例温度の値が前記変更温度の値よりも前記基準温度の値に近いときは、前記算出温度を、前記比例温度よりも前記基準温度に近い温度にするように設定された有機薄膜製造装置である。
また、本発明は、前記変換関係は、前記比例温度の値が前記変更温度の値よりも前記基準温度の値から遠いときは、前記算出温度を、前記比例温度よりも前記基準温度から遠い温度にするように設定された有機薄膜製造装置である。
本発明は、前記成長速度制御器には予め基準温度と変更温度とが設定され、前記成長速度制御器により、前記速度偏差に比例係数が乗算された値が前記基準温度に加えられた比例温度が求められ、前記変換関係は、前記比例温度の値が前記変更温度の値よりも前記基準温度の値から遠いときは、前記算出温度を、前記比例温度よりも前記基準温度から遠い温度にするように設定された有機薄膜製造装置である。
本発明は、前記加熱装置は、前記蒸発容器に供給する熱で前記蒸発容器を加熱して昇温させることで、前記有機材料を加熱する有機薄膜製造装置である。
また、本発明は、前記蒸発容器は、前記真空槽の内部に配置された有機薄膜製造装置である。
本発明は、前記真空槽内に配置され、前記蒸気が放出される放出孔と、前記蒸気によって前記有機薄膜が形成される膜厚センサとを有し、前記膜厚センサ上の前記有機薄膜の膜厚から、前記測定成長速度が求められる有機薄膜製造装置であって、前記放出孔と前記膜厚センサとの間の遮断場所と、前記遮断場所とは異なる到達場所との間を移動するシャッタとを有し、前記シャッタが前記遮断場所に位置するときは、前記蒸気は、前記成膜対象物に到達でき、前記膜厚センサには到達できず、前記シャッタが前記到達場所に位置するときは、前記蒸気は、前記成膜対象物と前記膜厚センサとに到達できるようにされた有機薄膜製造装置である。
本発明は、前記シャッタが前記遮断場所に位置する遮断期間と、前記シャッタが前記到達場所に位置する到達期間とから成る一周期中に、前記測定温度が一定値にされる期間が設けられた有機薄膜製造装置である。
本発明は、熱が供給されて加熱された蒸発容器が、前記蒸発容器の中に配置された有機材料を加熱して前記有機材料から蒸気を発生させ、前記蒸気を成膜対象物の表面に到達させて有機薄膜を形成する有機薄膜製造方法であって、前記成膜対象物上の前記有機薄膜の成長速度である測定成長速度と、前記蒸発容器の温度である測定温度とを測定し、予め設定された基準速度と、測定した前記測定成長速度との間の差である速度偏差を求め、前記速度偏差の値を温度に関連付ける変換関係によって、前記速度偏差を算出温度に変換し、前記測定温度が前記算出温度に近づくように、前記蒸発容器に供給する熱量を変化させる有機薄膜の製造方法であり、前記蒸発容器に供給する熱量の変化速度を、前記算出温度と、測定した前記蒸発容器の温度である測定温度との間の温度偏差の値に応じた値にする有機薄膜製造方法である。
本発明は、予め基準温度と変更温度を設定しておき、前記速度偏差に比例係数を乗算した結果を前記基準温度に加えた温度である比例温度を算出し、前記比例温度の値が前記変更温度の値よりも前記基準温度に近いときには、前記変換関係は、前記速度偏差を、前記比例温度よりも前記基準温度に近い温度である前記算出温度に変換する有機薄膜製造方法である。
本発明は、前記比例温度の値が前記変更温度の値よりも前記基準温度から遠いときには、前記変換関係は、前記速度偏差を、前記比例温度よりも前記基準温度から遠い温度である前記算出温度に変換する有機薄膜製造方法である。
本発明は、予め基準温度と変更温度を設定しておき、前記速度偏差に比例係数を乗算した結果を前記基準温度に加えた温度である比例温度を算出し、前記比例温度の値が前記変更温度の値よりも前記基準温度から遠いときには、前記変換関係は、前記速度偏差を、前記比例温度よりも前記基準温度から遠い温度である前記算出温度に変換する有機薄膜製造方法である。
本発明は、前記蒸気を発生させる前記有機材料が配置された前記蒸発容器の温度を測定して前記測定温度とし、膜厚センサに成長する前記有機薄膜の成長速度から前記測定成長速度を求める有機薄膜製造方法である。
本発明は、前記蒸発容器を加熱して、前記有機材料を加熱する加熱装置に供給する電力の変化速度を変更することで、前記蒸発容器に供給する熱量の変化速度を変更する有機薄膜製造方法である。
本発明は、前記蒸気が放出される放出孔と前記膜厚センサとの間の場所であって、前記蒸気は前記成膜対象物に到達でき、前記膜厚センサには到達できない遮断場所と、前記遮断場所とは異なる場所であって、前記蒸気は前記成膜対象物と前記膜厚センサに到達できる到達場所との間を移動するシャッタを設け、前記シャッタを前記遮断場所に位置させて、前記蒸気を前記成膜対象物に到達させ、前記膜厚センサには到達させない遮断期間と、前記シャッタを前記到達場所に位置させて、前記蒸気を前記成膜対象物と前記膜厚センサとに到達させる到達期間とを、交互に設ける有機薄膜製造方法である。
また、本発明は、前記遮断期間と、前記遮断期間に隣接する前記到達期間とから成る一周期中に、前記測定温度を一定値にする期間を設ける有機薄膜製造方法である。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a vacuum chamber, an organic material disposed therein, an evaporation container that is heated to release vapor of the organic material into the vacuum chamber, and heat is supplied to the evaporation container. And a growth rate controller that controls the release of the vapor, and the growth rate controller controls the amount of heat that the heating device supplies to the evaporation vessel, and A growth rate measuring device for measuring a growth rate of an organic thin film grown on the film formation target by vapor of the organic material released from the evaporation vessel and outputting the measured growth rate; and measuring a temperature of the evaporation vessel. A temperature measuring device that outputs the measured temperature; a speed deviation detector that obtains a speed deviation that is a deviation between the input measurement growth rate and a preset reference speed; and the speed deviation is the temperature of the organic material. Calculated temperature indicating A converter provided with a conversion relationship for conversion, a temperature deviation that is a deviation between the inputted calculated temperature and the measured temperature is obtained, and the measured temperature approaches the calculated temperature from the value of the temperature deviation. And a temperature deviation detector that changes the amount of heat supplied to the evaporation container by the heating device, and the conversion relationship is based on the value of the temperature deviation according to the change rate of the amount of heat supplied to the evaporation container. It is an organic thin film manufacturing apparatus set to be changed.
In the present invention, a reference temperature and a change temperature are set in advance in the growth rate controller, and a proportional temperature obtained by adding a value obtained by multiplying the speed deviation by a proportional coefficient to the reference temperature by the growth rate controller. When the proportional temperature value is closer to the reference temperature value than the changed temperature value, the calculated temperature is set closer to the reference temperature than the proportional temperature. It is the organic thin film manufacturing apparatus set up as follows.
Further, in the present invention, when the proportional temperature value is farther from the reference temperature value than the changed temperature value, the calculated temperature is a temperature farther from the reference temperature than the proportional temperature. It is an organic thin film manufacturing apparatus set to be.
In the present invention, a reference temperature and a change temperature are set in advance in the growth rate controller, and a proportional temperature obtained by adding a value obtained by multiplying the speed deviation by a proportional coefficient to the reference temperature by the growth rate controller. When the proportional temperature value is farther from the reference temperature value than the changed temperature value, the calculated temperature is set to a temperature farther from the reference temperature than the proportional temperature. It is the organic thin film manufacturing apparatus set up as follows.
This invention is an organic thin-film manufacturing apparatus which heats the said organic material by heating the said evaporation container with the heat supplied to the said evaporation container, and heating up the said organic material.
Moreover, this invention is an organic thin-film manufacturing apparatus with which the said evaporation container is arrange | positioned inside the said vacuum chamber.
The present invention includes a discharge hole that is disposed in the vacuum chamber and from which the vapor is discharged, and a film thickness sensor in which the organic thin film is formed by the vapor, and the organic thin film on the film thickness sensor An organic thin film manufacturing apparatus in which the measured growth rate is required based on a film thickness, wherein the shutter moves between a blocking location between the discharge hole and the film thickness sensor and a reaching location different from the blocking location. And when the shutter is located at the blocking location, the vapor can reach the film formation target, cannot reach the film thickness sensor, and the shutter is located at the arrival location. Is an organic thin film manufacturing apparatus in which the vapor can reach the film formation target and the film thickness sensor.
In the present invention, a period in which the measured temperature is set to a constant value is provided in one cycle including a shut-off period in which the shutter is located at the shut-off location and an arrival period in which the shutter is located at the reach location. It is an organic thin film manufacturing apparatus.
In the present invention, an evaporation container heated by supplying heat heats an organic material disposed in the evaporation container to generate vapor from the organic material, and the vapor is applied to the surface of a film formation target. An organic thin film manufacturing method for forming an organic thin film by reaching a measurement growth rate that is a growth rate of the organic thin film on the film formation target and a measurement temperature that is a temperature of the evaporation container, A speed deviation that is a difference between a preset reference speed and the measured growth speed measured is obtained, and the speed deviation is converted into a calculated temperature by a conversion relationship that associates the value of the speed deviation with a temperature. An organic thin film manufacturing method that changes an amount of heat supplied to the evaporation container so that a measured temperature approaches the calculated temperature, wherein the change rate of the amount of heat supplied to the evaporation container is determined by the calculated temperature and the measured evaporation Container temperature An organic thin film manufacturing method of the value corresponding to the value of the temperature deviation between one measured temperature.
The present invention sets a reference temperature and a change temperature in advance, calculates a proportional temperature that is a temperature obtained by multiplying the speed deviation by a proportional coefficient and adds the result to the reference temperature, and the value of the proportional temperature is the change When the temperature is closer to the reference temperature than the value of the temperature, the conversion relationship is an organic thin film manufacturing method that converts the speed deviation into the calculated temperature that is closer to the reference temperature than the proportional temperature.
According to the present invention, when the value of the proportional temperature is farther from the reference temperature than the value of the change temperature, the conversion relationship is the calculated temperature that is a temperature farther from the reference temperature than the proportional temperature. It is an organic thin-film manufacturing method which converts into.
The present invention sets a reference temperature and a change temperature in advance, calculates a proportional temperature that is a temperature obtained by multiplying the speed deviation by a proportional coefficient and adds the result to the reference temperature, and the value of the proportional temperature is the change When the temperature is farther from the reference temperature than the temperature value, the conversion relationship is the organic thin film manufacturing method that converts the speed deviation into the calculated temperature that is farther from the reference temperature than the proportional temperature.
In the present invention, the temperature of the evaporation container in which the organic material for generating the vapor is disposed is measured to obtain the measurement temperature, and the measured growth rate is obtained from the growth rate of the organic thin film grown on the film thickness sensor. It is a thin film manufacturing method.
The present invention provides an organic thin film manufacturing method that changes the rate of change in the amount of heat supplied to the evaporation vessel by heating the evaporation vessel and changing the rate of change in the power supplied to the heating device that heats the organic material. It is.
The present invention is a location between the discharge hole through which the vapor is discharged and the film thickness sensor, the vapor can reach the film formation target, and a blocking location where the film thickness sensor cannot be reached, a location different from the said blocking location, the steam is provided a shutter moving between the arrival location is reachable in the film thickness sensor and the film-forming target, by positioning the shutter in the shut-off location The vapor is allowed to reach the film formation target and not to reach the film thickness sensor, the shutter is positioned at the arrival position, and the vapor is supplied to the film formation target and the film thickness sensor. This is an organic thin film manufacturing method in which the reaching periods for reaching to are alternately provided.
Moreover, this invention is an organic thin-film manufacturing method which provides the period which makes the said measurement temperature a fixed value in one period which consists of the said interruption | blocking period and the said arrival period adjacent to the said interruption | blocking period.
また、本発明では、加熱電源46が出力する電力の制御を間欠的に行っても良いし、一定時間間隔で、膜厚センサ31上の成長速度を測定して測定成長速度を出力するようにしてもよい。その場合、成長速度を測定しない時間は、膜厚センサ31表面に有機薄膜が成長する必要はないから、成長速度を測定しない時間はシャッタ35を遮断場所に位置させ、測定するときに、遮断場所から移動させて膜厚センサ31上に薄膜を成長させればよく、膜厚センサ31に有機薄膜が成長する時間は短くなるから、膜厚センサ31の寿命が長くなる。
Further, in the present invention, the power output from the
一方、蒸発容器33の温度変化に対して有機材料37の温度変化が遅れるため、測定成長速度は、測定温度がある一定値に保持されても増加が続く。
このため、第四の時刻t4で求める測定成長速度は、基準速度よりも大きくなり、先の一周期とは逆に、加熱装置34に供給される電力は減少し、測定温度は低下する。
On the other hand, since the temperature change of the
For this reason, the measured growth rate obtained at the fourth time t 4 becomes larger than the reference rate, and the power supplied to the
Claims (16)
有機材料が配置され、加熱されて前記真空槽内に前記有機材料の蒸気を放出させる蒸発容器と、
前記蒸発容器に熱を供給して加熱する加熱装置と、
前記蒸気の放出を制御する成長速度制御器と、
を有し、
前記成長速度制御器は、
前記加熱装置が前記蒸発容器に供給する熱量を制御する熱量制御器と、
前記蒸発容器から放出される前記有機材料の蒸気が成膜対象物上に成長させる有機薄膜の成長速度を測定して測定成長速度として出力する成長速度測定器と、
前記蒸発容器の温度を測定し、測定温度として出力する温度測定器と、
入力された前記測定成長速度と、予め設定された基準速度との偏差である速度偏差を求める速度偏差検出器と、
前記速度偏差を前記有機材料の温度を示す算出温度に変換する変換関係が設けられた変換器と、
入力された前記算出温度と、前記測定温度との偏差である温度偏差を求め、前記温度偏差の値から、前記測定温度が前記算出温度に近づくように、前記加熱装置が前記蒸発容器に供給する熱量を変化させる温度偏差検出器と、
を有し、
前記変換関係は、前記蒸発容器に供給する熱量の変化速度を前記温度偏差の値に応じて変更するように設定された有機薄膜製造装置。A vacuum chamber;
An evaporation vessel in which an organic material is disposed and heated to release vapor of the organic material into the vacuum chamber;
A heating device for supplying heat to the evaporating vessel and heating;
A growth rate controller for controlling the release of the vapor;
Have
The growth rate controller is
A calorific value controller for controlling the amount of heat supplied to the evaporation container by the heating device;
A growth rate measuring device that measures the growth rate of the organic thin film that the vapor of the organic material released from the evaporation container grows on the film formation target and outputs it as a measured growth rate;
A temperature measuring device for measuring the temperature of the evaporation container and outputting the measured temperature;
A speed deviation detector for obtaining a speed deviation which is a deviation between the input measured growth speed and a preset reference speed;
A converter provided with a conversion relationship for converting the speed deviation into a calculated temperature indicating the temperature of the organic material;
A temperature deviation which is a deviation between the inputted calculated temperature and the measured temperature is obtained, and the heating device supplies the evaporation container so that the measured temperature approaches the calculated temperature from the value of the temperature deviation. A temperature deviation detector that changes the amount of heat;
Have
The said conversion relationship is an organic thin film manufacturing apparatus set so that the change rate of the calorie | heat amount supplied to the said evaporation container may be changed according to the value of the said temperature deviation.
前記成長速度制御器により、前記速度偏差に比例係数が乗算された値が前記基準温度に加えられた比例温度が求められ、
前記変換関係は、前記比例温度の値が前記変更温度の値よりも前記基準温度の値に近いときは、前記算出温度を、前記比例温度よりも前記基準温度に近い温度にするように設定された請求項1記載の有機薄膜製造装置。The growth rate controller is preset with a reference temperature and a change temperature,
The growth rate controller obtains a proportional temperature obtained by adding a value obtained by multiplying the rate deviation by a proportionality factor to the reference temperature,
The conversion relationship is set so that when the proportional temperature value is closer to the reference temperature value than the changed temperature value, the calculated temperature is closer to the reference temperature than the proportional temperature. The organic thin film manufacturing apparatus according to claim 1.
前記成長速度制御器により、前記速度偏差に比例係数が乗算された値が前記基準温度に加えられた比例温度が求められ、
前記変換関係は、前記比例温度の値が前記変更温度の値よりも前記基準温度の値から遠いときは、前記算出温度を、前記比例温度よりも前記基準温度から遠い温度にするように設定された請求項1記載の有機薄膜製造装置。The growth rate controller is preset with a reference temperature and a change temperature,
The growth rate controller obtains a proportional temperature obtained by adding a value obtained by multiplying the rate deviation by a proportionality factor to the reference temperature,
The conversion relationship is set so that, when the proportional temperature value is farther from the reference temperature value than the changed temperature value, the calculated temperature is set to a temperature farther from the reference temperature than the proportional temperature. The organic thin film manufacturing apparatus according to claim 1.
前記蒸気によって前記有機薄膜が形成される膜厚センサとを有し、
前記膜厚センサ上の前記有機薄膜の膜厚から、前記測定成長速度が求められる有機薄膜製造装置であって、
前記放出孔と前記膜厚センサとの間の遮断場所と、前記遮断場所とは異なる到達場所との間を移動するシャッタとを有し、
前記シャッタが前記遮断場所に位置するときは、前記蒸気は、前記成膜対象物に到達でき、前記膜厚センサには到達できず、前記シャッタが前記到達場所に位置するときは、前記蒸気は、前記成膜対象物と前記膜厚センサとに到達できるようにされた請求項1乃至請求項6のいずれか1項記載の有機薄膜製造装置。A discharge hole disposed in the vacuum chamber and from which the vapor is discharged;
A film thickness sensor on which the organic thin film is formed by the vapor;
From the film thickness of the organic thin film on the film thickness sensor, an organic thin film manufacturing apparatus in which the measurement growth rate is required,
A shutter that moves between a blocking location between the discharge hole and the film thickness sensor and a reaching location different from the blocking location;
When the shutter is located at the blocking location, the vapor can reach the film formation target, cannot reach the film thickness sensor, and when the shutter is located at the arrival location, the vapor is The organic thin film manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the apparatus can reach the film formation target and the film thickness sensor.
前記成膜対象物上の前記有機薄膜の成長速度である測定成長速度と、前記蒸発容器の温度である測定温度とを測定し、
予め設定された基準速度と、測定した前記測定成長速度との間の差である速度偏差を求め、
前記速度偏差の値を温度に関連付ける変換関係によって、前記速度偏差を算出温度に変換し、
前記測定温度が前記算出温度に近づくように、前記蒸発容器に供給する熱量を変化させる有機薄膜の製造方法であり、
前記蒸発容器に供給する熱量の変化速度を、前記算出温度と、測定した前記蒸発容器の温度である測定温度との間の温度偏差の値に応じた値にする有機薄膜製造方法。An evaporation container heated and supplied with heat heats an organic material disposed in the evaporation container to generate vapor from the organic material, and causes the vapor to reach the surface of a film formation target to form an organic material. An organic thin film manufacturing method for forming a thin film,
Measuring a measurement growth rate that is a growth rate of the organic thin film on the film formation target and a measurement temperature that is a temperature of the evaporation container;
Determining a speed deviation which is a difference between a preset reference speed and the measured growth speed measured;
The speed deviation is converted into a calculated temperature by a conversion relationship that associates the value of the speed deviation with temperature,
An organic thin film manufacturing method that changes the amount of heat supplied to the evaporation container so that the measured temperature approaches the calculated temperature,
The organic thin film manufacturing method which makes the change rate of the calorie | heat amount supplied to the said evaporation container the value according to the value of the temperature deviation between the said calculated temperature and the measured temperature which is the measured temperature of the said evaporation container.
前記速度偏差に比例係数を乗算した結果を前記基準温度に加えた温度である比例温度を算出し、
前記比例温度の値が前記変更温度の値よりも前記基準温度に近いときには、前記変換関係は、前記速度偏差を、前記比例温度よりも前記基準温度に近い温度である前記算出温度に変換する請求項9記載の有機薄膜製造方法。Set the reference temperature and change temperature in advance,
Calculating a proportional temperature, which is a temperature obtained by multiplying the speed deviation by a proportional coefficient to the reference temperature,
When the value of the proportional temperature is closer to the reference temperature than the value of the changed temperature, the conversion relationship converts the speed deviation to the calculated temperature that is closer to the reference temperature than the proportional temperature. Item 10. The method for producing an organic thin film according to Item 9.
前記速度偏差に比例係数を乗算した結果を前記基準温度に加えた温度である比例温度を算出し、
前記比例温度の値が前記変更温度の値よりも前記基準温度から遠いときには、前記変換関係は、前記速度偏差を、前記比例温度よりも前記基準温度から遠い温度である前記算出温度に変換する請求項9記載の有機薄膜製造方法。Set the reference temperature and change temperature in advance,
Calculating a proportional temperature, which is a temperature obtained by multiplying the speed deviation by a proportional coefficient to the reference temperature,
When the value of the proportional temperature is farther from the reference temperature than the value of the changed temperature, the conversion relationship converts the speed deviation to the calculated temperature that is a temperature farther from the reference temperature than the proportional temperature. Item 10. The method for producing an organic thin film according to Item 9.
膜厚センサに成長する前記有機薄膜の成長速度から前記測定成長速度を求める請求項9乃至請求項12のいずれか1項記載の有機薄膜製造方法。Measuring the temperature of the evaporating vessel in which the organic material for generating the vapor is disposed as the measuring temperature;
The organic thin film manufacturing method according to any one of claims 9 to 12, wherein the measured growth rate is obtained from a growth rate of the organic thin film grown on the film thickness sensor.
前記シャッタを前記遮断場所に位置させて、前記蒸気を前記成膜対象物に到達させ、前記膜厚センサには到達させない遮断期間と、
前記シャッタを前記到達場所に位置させて、前記蒸気を前記成膜対象物と前記膜厚センサとに到達させる到達期間とを、交互に設ける請求項9乃至請求項12のいずれか1項記載の有機薄膜製造方法。A location between the discharge hole through which the vapor is released and the film thickness sensor, wherein the vapor can reach the film formation target and cannot reach the film thickness sensor; and Are provided in different locations, and the steam is provided with a shutter that moves between the film formation target and the arrival location where the film thickness sensor can reach,
A blocking period in which the shutter is positioned at the blocking location, the vapor reaches the film formation target, and does not reach the film thickness sensor;
13. The arrival period in which the shutter is positioned at the arrival position and the vapor reaches the film formation target and the film thickness sensor alternately is provided. Organic thin film manufacturing method.
The organic thin film manufacturing method according to claim 15, wherein a period in which the measured temperature is set to a constant value is provided in one cycle including the cutoff period and the arrival period adjacent to the cutoff period.
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Citations (6)
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---|---|---|---|---|
JPH07331421A (en) * | 1994-06-03 | 1995-12-19 | Toshiba Glass Co Ltd | Vacuum deposition device |
JP2006098339A (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Fuji Photo Film Co Ltd | Manufacturing method of radiographic image conversion panel |
JP2007039762A (en) * | 2005-08-04 | 2007-02-15 | Sony Corp | Vapor deposition apparatus and vapor deposition method |
JP2008291320A (en) * | 2007-05-25 | 2008-12-04 | Sony Corp | Vapor deposition system and vapor deposition method, and method for producing display device |
JP2012001766A (en) * | 2010-06-17 | 2012-01-05 | Ulvac Japan Ltd | Thin film forming method |
JP2013204101A (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Hitachi Zosen Corp | Vapor deposition apparatus |
Family Cites Families (4)
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---|---|---|---|---|
CN100334251C (en) * | 2004-09-22 | 2007-08-29 | 吉林大学 | Vacuum film plating machine having orientation and self-control function |
JP4468474B1 (en) * | 2008-12-24 | 2010-05-26 | 三菱重工業株式会社 | Vacuum deposition apparatus and temperature adjustment method |
KR101379646B1 (en) * | 2009-12-09 | 2014-03-28 | 가부시키가이샤 알박 | Film forming device for organic thin films, and method for forming film using organic materials |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07331421A (en) * | 1994-06-03 | 1995-12-19 | Toshiba Glass Co Ltd | Vacuum deposition device |
JP2006098339A (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Fuji Photo Film Co Ltd | Manufacturing method of radiographic image conversion panel |
JP2007039762A (en) * | 2005-08-04 | 2007-02-15 | Sony Corp | Vapor deposition apparatus and vapor deposition method |
JP2008291320A (en) * | 2007-05-25 | 2008-12-04 | Sony Corp | Vapor deposition system and vapor deposition method, and method for producing display device |
JP2012001766A (en) * | 2010-06-17 | 2012-01-05 | Ulvac Japan Ltd | Thin film forming method |
JP2013204101A (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Hitachi Zosen Corp | Vapor deposition apparatus |
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