有機ＥＬ素子の製造方法及び製造装置
【課題】少ない工程でより性能の高い有機ＥＬ素子を製造することが可能な製造方法及び製造装置を提供する。
【解決手段】有機ＥＬ素子パネル５００の製造装置８０は、各層の成膜を行う複数の蒸着室１２乃至１５及び２２乃至２５を備える。蒸着室１２乃至１５及び２２乃至２５の外部には、蒸着物５６の膜厚を計測するエリプソメータ７０がそれぞれ設けられる。蒸着室１２のエリプソメータ７０により計測した膜厚が、予め設定された膜厚となった場合、真空搬送用ロボット１１は次段階に設けられる蒸着室１３へ蒸着物５６が蒸着されたガラス基板５１を搬送する。
【解決手段】有機ＥＬ素子パネル５００の製造装置８０は、各層の成膜を行う複数の蒸着室１２乃至１５及び２２乃至２５を備える。蒸着室１２乃至１５及び２２乃至２５の外部には、蒸着物５６の膜厚を計測するエリプソメータ７０がそれぞれ設けられる。蒸着室１２のエリプソメータ７０により計測した膜厚が、予め設定された膜厚となった場合、真空搬送用ロボット１１は次段階に設けられる蒸着室１３へ蒸着物５６が蒸着されたガラス基板５１を搬送する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の成膜室にて複数層の成膜を段階的に行う有機ＥＬ素子の製造方法及び該方法に用いる製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ（Electroluminescence）素子は、基板上に下部電極と有機発光機能層を含む有機層と上部電極とを積層させた基本構造を有しており、上部電極と下部電極との間に電圧を印加することによって、上部電極及び下部電極の一方に形成される陰極側から電子が有機層内に注入され、上部電極及び下部電極の他方に形成される陽極側から正孔が有機層内に注入されて、それらが有機層中の有機発光機能層で再結合することで発光する自発光素子である。
【０００３】
かかる有機ＥＬ素子の製造装置としてクラスタ型の有機ＥＬ素子の製造装置が知られている（例えば特許文献１）。図１４は従来のクラスタ型製造装置の構成を示す模式的平面図である。図において２００はクラスタ型製造装置であり、２連の成膜装置２１０，２２０と封止装置２３０を備えるように構成されており、搬入側の成膜装置２１０には基板搬送室２４１が連設され、成膜装置２１０，２２０及び封止装置２３０間にはそれぞれ受渡室２４２，２４３が連設され、封止装置２３０の搬出側には排出室２４４が連設されている。成膜装置２１０，２２０は、中央に真空搬送用ロボット２１１，２２１が配備され、その周囲に複数の蒸着室２１２，２１３，２１４，２２２，２２３，２２４が配備されている。そして、各成膜装置２１０，２２０にはそれぞれ検査室（膜厚測定）２１５，２２５が配備されている。
【０００４】
また、封止装置２３０にも中央に真空搬送用ロボット２３１が配備され、その周囲に封止基板搬送室２３２，検査室（発光特性測定）２３３，封止室２３４と予備の真空室２３５が配備されている。そして、各蒸着室２１２，２１３，２１４，２２２，２２３，２２４の入り口、基板搬送室２４１，受渡室２４２，２４３，封止基板搬送室２３２，排出室２４４の出入り口には、真空ゲート１Ｇが装備されている。
【０００５】
ここで、成膜装置２１０，２２０において、蒸着室２１２，２１３，２１４，２２２，２２３，２２４は、有機層（正孔輸送層，発光層（Ｒ，Ｇ，Ｂ），電子輸送層）及び上部電極をそれぞれ成膜するためのものであり、各層の蒸着材料を加熱して蒸発させる蒸着源を備える抵抗加熱式等の真空蒸着装置が配備されている。また、検査室２１５，２２５には、積層された膜厚を実測するための光学的膜厚測定装置が配備されている。そして、検査室２１５，２２５での検査結果に基づいて蒸着室の膜厚設定調整が可能なように、検査室２１５と各蒸着室２１２〜２１４或いは検査室２２５と各蒸着室２２２〜２２４は、データ送信手段（送信回線及び送受信装置を含む）１Ｐで接続されている。
【０００６】
このような製造装置によると、前処理工程及び洗浄済みの基板（ＩＴＯ基板）が基板搬送室２４１内に搬入されて、成膜装置２１０の真空搬送用ロボット２１１に渡され、この真空搬送用ロボット２１１の動作によって、順次蒸着室２１２，２１３，２１４での蒸着がなされると共に積層された層の膜厚測定が検査室２１５で行われる。受渡室２４２で成膜装置２１０側の真空搬送用ロボット２１１から成膜装置２２０側の真空搬送用ロボット２２１への受渡がなされ、成膜装置２２０で、真空搬送用ロボット２２１の動作によって、順次蒸着室２２２，２２３，２２４での蒸着がなされると共に積層された層の膜厚測定が検査室２２５で行われる。
【０００７】
この製造装置による成膜工程の例を具体的に説明すると、例えば、成膜装置２１０では１色目の成膜が行われ、蒸着室２１２で各色共通の正孔輸送層、蒸着室２１３で発光層（Ｂ）、蒸着室２１４で電子輸送層（Ｂ）の蒸着がそれぞれ行われる。そして、その測定結果に基づく発光特性のシミュレーションによって色度補正層の成膜調整がなされる（検査室２１５での測定結果が蒸着室２１４に送信されて、蒸着室２１４での膜厚設定がなされる）。その後、再び基板が蒸着室２１４内もしくは別の蒸着室内（図示していない）に搬送されて、調整された設定膜厚に従って電子輸送層からなる色度補正層が成膜される。
【０００８】
その後は、成膜装置２２０に受け渡されて２色目の成膜がなされる。蒸着室２２２で発光層（Ｇ）の蒸着が行われ、次いで蒸着室２２３で電子輸送層（Ｇ）の蒸着が行われる。その後検査室２２５に搬送されて積層膜厚の測定が行われる。そして、その測定結果に基づく発光特性のシミュレーションによって色度補正層の成膜調整がなされる。その後、再び蒸着室２２３内もしくは別の蒸着室内（図示していない）に搬送されて、調整された設定膜厚に従って電子輸送層からなる色度補正層が成膜される。
【０００９】
そして、最後に蒸着室２２４において上部電極の蒸着がなされた後に、受渡室２４３を介して封止装置２３０に搬送される。封止装置２３０では、先ず、検査室２３３に搬送されて、そこで発光特性の測定がなされて色度ずれのないことが確認される。そして、有機層及び上部電極が成膜された基板と封止基板搬送室２３２から搬入された封止基板とが共に封止室２３４に搬送され、接着剤を介して両者の貼り合わせが行われる。貼り合わせが完了した有機ＥＬパネルが排出室２４４を介して装置外に搬出される。以上述べたクラスタ型の製造装置に加えて、蒸着室が連設された成膜装置及び封止装置が平行に並列配置されたインライン型の製造装置も知られている。
【特許文献１】特開２００５−３２２６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の製造装置では各蒸着室における各層の成膜の度に、積層物を検査室へ搬入して光学的膜厚測定を行っていることから蒸着及び検査工程に多くの時間を要し、また積層物を蒸着室・検査室間で移動させる必要があり装置内の真空状態の管理負担も多くなるという問題があった。また、光学的膜厚測定は各層成膜後、別途検査室において実行しているため、膜厚に誤差が存在する場合は、次段に存在する蒸着室において色度補正層の成膜調整を行う必要があり、工程数が増加するという問題もあった。
【００１１】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、各成膜室の外部に光学的膜厚計測装置を設け、各層の膜厚制御を行うことにより少ない工程でより性能の高い有機ＥＬ素子を製造することが可能な製造方法及び該製造方法に使用する製造装置を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、光学的膜厚計測装置を成膜物積層方向の反対側に設けることにより、成膜ユニットが載置される成膜室外部から、成膜物の膜厚を成膜ユニット等の物理的な障害なく計測でき、また装置全体の設計が容易となる製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法は、複数の成膜室にて複数層の成膜を段階的に行う有機ＥＬ素子の製造方法において、各成膜室の外部に設けられた光学的膜厚計測装置により成膜物の膜厚を計測し、光学的膜厚計測装置により計測した膜厚が、予め設定された膜厚となった場合に、次段階に設けられた成膜室へ成膜物を搬送させることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造装置は、複数の成膜室にて複数層の成膜を段階的に行う有機ＥＬ素子の製造装置において、各成膜室の外部に設けられ、成膜物の膜厚を計測する光学的膜厚計測装置と、光学的膜厚計測装置により計測した膜厚が、予め設定された膜厚となった場合に、次段階に設けられた成膜室へ成膜物を搬送する手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造装置は、成膜物の積層方向側に設けられ、成膜材料を供給する成膜ユニットをさらに備え、前記光学的膜厚計測装置は、成膜物の積層方向反対側に設けられていることを特徴とする。本発明に係る有機ＥＬ素子の製造装置は、前記成膜ユニットを制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造装置は、前記光学的膜厚計測装置は、成膜物の膜厚形成速度を算出する手段と、算出した膜厚形成速度と予め設定した膜厚形成速度との偏差を前記制御手段へ出力する手段とを備え、前記制御手段は出力された偏差を略ゼロとするよう前記成膜ユニットを制御するよう構成してあることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造装置は、前記光学的膜厚計測装置はエリプソメータであり、成膜物の光学定数を算出する手段と、算出した光学定数と予め設定した光学定数との偏差を前記制御手段へ出力する手段とを備え、前記制御手段は出力された偏差を略ゼロとするよう前記成膜ユニットを制御するよう構成してあることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造装置は、前記成膜室の成膜物の積層方向反対側に傾斜して設けられ、前記光学的膜厚計測装置からの入射光及び該光学的膜厚計測装置への反射光を透過させるための透過窓をさらに備えることを特徴とする。本発明に係る有機ＥＬ素子の製造装置は、前記光学的膜厚計測装置は、光弾性変調器を用いたエリプソメータであることを特徴とする。
【００１９】
本発明にあっては、有機ＥＬ素子の製造装置は、複数層の成膜を行う複数の成膜室を備える。各成膜室の外部には、成膜物の膜厚を計測する光学的膜厚計測装置がそれぞれ設けられ、この光学的膜厚計測装置により計測した膜厚が、予め設定された膜厚となった場合、搬送手段は次段階に設けられる成膜室へ成膜物を搬送する。このように構成したので、別途膜厚を計測するための専用の検査室を設ける必要がなくなり、製造速度を向上させることができる。また各層の成膜室において膜厚を逐次計測し制御するので、より性能の高い有機ＥＬ素子を製造することが可能となる。
【００２０】
本発明にあっては、成膜物の積層方向側に設けられ、成膜材料を供給する成膜ユニットを用いる。そして制御手段は成膜ユニットを制御する。一方、光学的膜厚計測装置は、成膜物の積層方向反対側に設けられる。このように積層方向反対側に光学的膜厚計測装置を配置して、基板裏側から膜厚を計測する。
【００２１】
本発明にあっては、光学的膜厚計測装置は、成膜物の膜厚形成速度を算出する。そして、算出した膜厚形成速度と予め設定した膜厚形成速度との偏差を制御手段へ出力する。制御手段は出力された偏差を略ゼロとするよう成膜ユニットを制御するので、設計どおりの成膜が実現でき、より性能の高い有機ＥＬ素子を製造でき、また歩留まりを上げることが可能となる。
【００２２】
本発明にあっては、光学的膜厚計測装置としてエリプソメータを用いる。エリプソメータは成膜物の光学定数を算出する。そして、算出した光学定数と予め設定した光学定数との偏差を制御手段へ出力する。制御手段は出力された偏差を略ゼロとするよう成膜ユニットを制御するよう構成したので、設計どおりの成膜が実現でき、より性能の高い有機ＥＬ素子を製造でき、また歩留まりを上げることが可能となる。
【００２３】
本発明にあっては、光学的膜厚計測装置からの入射光及び光学的膜厚計測装置への反射光を透過させるための透過窓を成膜室の成膜物積層方向反対側に傾斜して設けたので、成膜室内部に最適な角度で、透過窓を経由して成膜物へ入射光を入射でき、また成膜物からの反射光を、透過窓を通じて光学的膜厚計測装置へ取得することが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明にあっては、各成膜室の外部に光学的膜厚計測装置を設け、各層の膜厚制御を行うので、少ない工程で製造速度を向上させることができる。また各層の成膜室において膜厚を逐次計測し制御するので、より性能の高い有機ＥＬ素子を製造することが可能となる。
【００２５】
本発明にあっては、積層方向反対側に光学的膜厚計測装置を配置して、基板裏側から膜厚を計測する。また、成膜室の成膜物積層方向は成膜ユニット等が設置され膜厚計測のスペースを確保することが困難なところ、積層方向反対側から計測を行うので、積層方向の成膜ユニット等の配置レイアウトを自由に設計することが可能となる。
【００２６】
本発明にあっては、光学的膜厚計測装置により、成膜物の膜厚形成速度を算出し、制御手段により出力された偏差を略ゼロとするよう成膜ユニットを制御するので、設計どおりの成膜が実現でき、より性能の高い有機ＥＬ素子を製造でき、また歩留まりを上げることが可能となる。
【００２７】
本発明にあっては、成膜物の光学定数を算出し、制御手段により出力された偏差を略ゼロとするよう成膜ユニットを制御するよう構成したので、設計どおりの成膜が実現でき、より性能の高い有機ＥＬ素子を製造でき、また歩留まりを上げることが可能となる。
【００２８】
本発明にあっては、光学的膜厚計測装置からの入射光及び光学的膜厚計測装置への反射光を透過させるための透過窓を積層方向反対側に傾斜して設けたので、成膜室内部に最適な角度で、透過窓を経由して成膜物へ入射光を入射でき、また成膜物からの反射光を、透過窓を通じて光学的膜厚計測装置へ取得することが可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
実施の形態１
以下本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は本発明に係る製造装置８０の概要を示す模式的平面図である。製造装置８０はガラス基板５１上に成膜物５６を成膜する２連の第１成膜装置１０、第２成膜装置２０、及び成膜物５６が成膜されたガラス基板５１に封止基板５７を張り合わせて有機ＥＬ素子パネル５００を排出する封止装置３０を含んで構成される。ガラス基板５１は第１成膜装置１０及び第２成膜装置２０に搬送され、成膜物５６が成膜された後、封止装置３０へ搬送される。封止装置３０において、成膜物５６が成膜されたガラス基板５１に封止基板５７が張り合わされ後、完成品である有機ＥＬ素子パネル５００が外部へ排出される。
【００３０】
第１成膜装置１０は搬送手段である真空搬送用ロボット１１、基板搬送室４１、成膜室１２，１３，１４，１５、光学的膜厚計測装置７０、真空ゲートＧ、受渡室４２及びデータ送信手段Ｐを含んで構成される。第１成膜装置１０の略中央部には真空搬送用ロボット１１が設置され、その周囲を囲むように、基板搬送室４１、成膜室１２，１３，１４，１５及び受渡室４２が密閉性を有する真空ゲートＧを介して接続されている。真空ゲートＧ、Ｇが入口及び出口に設けられた基板搬送室４１には前処理工程及び洗浄済みのガラス基板５１（ＩＴＯ基板）が搬送される。基板搬送室４１へ搬送されたガラス基板５１は真空搬送用ロボット１１により、成膜室１２に搬送される。
【００３１】
成膜室１２，１３，１４，１５及び第２成膜装置２０の成膜室２２，２３，２４，２５は正孔輸送層、発光層、正孔ブロッキング層、電子輸送層及び陰極を含む成膜物５６をそれぞれ段階的に成膜するためのものであり、各成膜室１２，１３，１４，１５，２２，２３，２４，２５の上側には、成膜物５６の各層の膜厚を計測するための光学的膜厚計測装置７０、７０、７０・・・が設置されている。なお、以下では成膜室１２乃至１５並びに２２乃至２５で行われる成膜がＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法による蒸着であるものとして説明するが、成膜対象に応じて適宜スパッタリング法等のＰＶＤ(Physical Vapor Deposition)法による成膜を用いても良い。以下では成膜室１２乃至１５並びに２２乃至２５を、蒸着室１２乃至１５並びに２２乃至２５であるものとし、また成膜物５６を蒸着物５６であるものとして説明する。光学的膜厚計測装置７０としては例えば、ポラリメータまたはエリプソメータ等を用いることができる。以下では光学的膜厚計測装置７０をエリプソメータ７０であるものとして説明する。また以下では位相変調法を用いたエリプソメータ７０を適用した場合について説明するが、回転検光子法を用いたエリプソメータ７０を適用しても良いことはもちろんである。
【００３２】
ガラス基板５１が蒸着室１２へ搬送された場合、蒸着が開始され同時にエリプソメータ７０による膜厚計測が開始される。蒸着物５６がガラス基板５１上に蒸着され、エリプソメータ７０により予め設定された膜厚に達したと判断された場合、蒸着室１２は蒸着を停止し、１層目の蒸着物５６が蒸着されたガラス基板５１は搬送手段である真空搬送用ロボット１１により、次段の蒸着室１３へ搬送される。蒸着室１３においては２層目の蒸着物５６が蒸着され、その膜厚は蒸着室１３に設けられるエリプソメータ７０により計測される。蒸着室１３において２層目の蒸着物５６が予め設定された膜厚に達した場合、蒸着が停止され、次段の蒸着室１４へ搬送される。各蒸着室１２乃至１５並びに２２乃至２５は送信回線及び送受信装置を含むデータ送信手段Ｐにより接続されており、各蒸着室１２乃至１５並びに２２乃至２５での蒸着の状況に関する情報が送受信される。
【００３３】
このように第１成膜装置１０では、１層目乃至４層目の蒸着が、各エリプソメータ７０によるリアルタイムでの膜厚計測を伴って実施される。４層目の蒸着を終えた後、蒸着物５６が蒸着されたガラス基板５１は、入口及び出口に真空ゲートＧ、Ｇが設けられた受渡室４２へ真空搬送用ロボット１１により搬送される。受渡室４２に連設される第２成膜装置２０も第１成膜装置１０と同様に、真空ゲートＧ、蒸着室２２乃至２５、データ送信手段Ｐ、エリプソメータ７０、真空搬送用ロボット２１及び受渡室４３を含んで構成される。
【００３４】
ガラス基板５１は、受渡室４２を経て第２成膜装置２０の蒸着室２２へ搬送され、５層目の蒸着が行われる。蒸着室２２乃至２５にも第１成膜装置１０と同様にエリプソメータ７０、７０、７０・・・が設けられており蒸着される各層膜厚の計測が行われ、予め設定された膜厚に達した場合に、搬送手段である真空搬送用ロボット２１により、次段の蒸着室２３へ搬送される。蒸着室２２乃至２５で蒸着物５６が蒸着されたガラス基板５１は、真空搬送用ロボット２１により、受渡室４３へ搬送される。なお、本実施の形態においては第１成膜装置１０及び第２成膜装置２０の２段構成としているが、１段または３段以上の成膜装置を設けて成膜するようにしても良い。さらに、第１成膜装置１０及び第２成膜装置２０は各４つの蒸着室１２乃至１５並びに２２乃至２５を設けているが、その数は蒸着する層数に応じて適宜増減させても良い。
【００３５】
受渡室４３に連設される封止装置３０は真空搬送用ロボット３１、真空ゲートＧ、封止室３４、排出室４４、封止基板搬送室３２を含んで構成される。全ての層の蒸着を終えたガラス基板５１は、真空搬送用ロボット３１により、封止室３４へ搬送され、また封止基板搬送室３２へ搬送された封止基板５７も、同様に封止室３４へ搬送される。蒸着物５６が蒸着されたガラス基板５１と封止基板５７とは封止室３４において接着剤により張り合わせが行われ、張り合わせ後の有機ＥＬ素子パネル５００は排出室４４を経て外部へ搬送される。なお、封止装置３０には光特性を検査する検査室３３及び予備用の予備成膜室３５を設けても良い。
【００３６】
図２は蒸着室１２の断面を示す模式的断面図、図３は蒸着室１２内部の概要を示す模式的斜視図である。蒸着室１２は筐体１２０、透過窓１２２，真空ゲートＧ、蒸着物５６が蒸着されるガラス基板５１を載置するラック１２１、蒸着ユニット（成膜ユニット）１２４、制御部１２７、及び減圧装置１２５を含んで構成される。蒸着室１２はその断面において底部が矩形状、頂部が台形をなす筐体１２０を備え、筐体１２０の略中央部には２本のラック１２１、１２１が架設されている。ガラス基板５１は図１に示す真空搬送用ロボット１１により、蒸着室１２内部へ搬送され、ラック１２１、１２１上に載置される。すなわち真空ゲートＧから蒸着室１２へ搬送されたガラス基板５１はその両端が図３に示す如くラック１２１、１２１に支持され、蒸着及び膜厚の計測が可能な位置まで搬送される。
【００３７】
ガラス基板５１は蒸着物５６の積層方向が下向きになるようラック１２１、１２１に載置され、希望するパターンとなるようマスク１２８が蒸着室１２内で形成される。なお、図３においてはマスク１２８の記載を省略している。蒸着物５６の蒸着方向である筐体１２０底面には蒸着ユニット１２４が設けられている。蒸着ユニット１２４は、蒸着材料が充填されたルツボまたはボート及びこれらのルツボまたはボートを加熱する熱源から構成され、制御部１２７の制御に従い、蒸着材料を排出しガラス基板５１上に蒸着物５６を蒸着する。なお、制御部１２７はエリプソメータ７０との間で情報を送受信できるよう接続されている。
【００３８】
蒸着物５６の積層方向であって、蒸着室１２の筐体１２０の側壁には減圧装置１２５が側壁を貫通して設けられている。減圧装置１２５は蒸着室１２内の圧力を減圧する。
【００３９】
筐体１２０の頂部は２斜辺を有する台形状をなし、２斜辺にはガラス等の透過窓１２２、１２２がそれぞれ密閉性を保った状態で固設されている。蒸着物５６の積層方向と反対側であって、筐体１２０の上側には光照射器３及び光取得器５を備えるエリプソメータ７０が設けられている。光照射器３の出射面と透過窓１２２の筐体１２０外面側とは相互に当接されており、同様に、光取得器５の受光面と透過窓１２２の筐体１２０外面側とは相互に当接されている。なお、光照射器３及び光取得器５を透過窓１２２から隔離して設けても良い。光照射器３からの入射光は斜辺に設けられる透過窓１２２に対して略垂直に入射し、蒸着物５６が蒸着されるガラス基板５１の裏側を照射する。ガラス基板５１からの反射光は透過窓１２２に対して略垂直に入射し、光取得器５へ到達する。なお、本実施の形態においては蒸着ユニット１２４を蒸着室１２の下側、エリプソメータ７０を蒸着室１２の上側にそれぞれ設けたが、蒸着物５６の積層方向が上側である場合は、その積層方向すなわち蒸着室の上側に蒸着ユニット１２４を、積層方向と反対側の蒸着室１２下側に透過窓１２２を通じて出入射を行うエリプソメータ７０を設けても良い。
【００４０】
図４はエリプソメータ７０のハードウェア構成を示すブロック図である。図４に示すエリプソメータ７０は、計測解析系の部分及び駆動系部分に大別される。エリプソメータ７０は計測解析系の部分として、キセノンランプ２及び光照射器３を第１光ファイバケーブル１５ａで接続し、ラック１２１に載置され、蒸着物５６が蒸着されたガラス基板５１（以下、これらを試料５０という）へ偏光した状態の光を照射して光を試料５０へ入射させると共に、試料５０で反射した光を光取得器５で取り込む構成にしている。なお、蒸着室１２及び透過窓１２２等は説明を簡単にするために図４では省略している。
【００４１】
光取得器５は第２光ファイバケーブル１５ｂを介して分光器７に接続されており、分光器７は波長毎に計測を行って計測結果をアナログ信号としてデータ取込機８へ伝送する。データ取込機８は、アナログ信号を所要値に変換してコンピュータ９０へ伝送し、コンピュータ９０で解析を行う。
【００４２】
次に、エリプソメータ７０の上述した各部分を順番に詳述する。まず、キセノンランプ２は光源であり、複数の波長成分を含む白色光を発生し、発生した白色光を光照射器３へ第１光ファイバケーブル１５ａを介して送る。
【００４３】
光照射器３は内部に偏光子３ａを有しており、白色光を偏光子３ａで偏光し、偏光状態の光を試料５０へ照射する。
【００４４】
光取得器５は試料５０で反射した光を取得し、取得した光の偏光状態を計測するものである。光取得器５は、ＰＥＭ（Photo Elastic Modulator：光弾性変調器）５ａ及び検光子（Analyzer）５ｂを内蔵し、試料５０で反射された光を、ＰＥＭ５ａを介して検光子５ｂへ導いている。なお、光取得器５に内蔵されたＰＥＭ５ａは、取り込んだ光を所要周波数（例えば５０ｋＨｚ）で位相変調することにより直線偏光から楕円偏光を得ている。また、検光子５ｂは、ＰＥＭ５ａで位相変調された各種偏光の中から選択的に偏光を取得して計測する。本実施の形態においては回転検光子（ＲＡＥ，ＲＰＥ）によって楕円偏光をえることによっても達成できるが、ＰＥＭを用いた場合はｃｏｓΔに加え、ｓｉｎΔを検出することができるので、測定精度の向上を図ることが可能となる。すなわち、本実施の形態においては、ガラス基板５１側から光を照射するため、測定対象である膜の位相差Δが小さい値かつ変化が少ない場合が多く、この小さな値であるΔを精度良く取り出すためには、ｓｉｎΔを検出することが可能なＰＥＭを使用することが好ましい。
【００４５】
分光器７は、図示しない反射ミラー、回折格子、フォトマルチプライヤー（ＰＭＴ：光電子倍増管）及び制御ユニット等を内蔵し、光取得器５から第２光ファイバケーブル１５ｂを通じて送られた光を反射ミラーで反射して回折格子へ導いている。分光器７は図示しない回折格子を中心に計３２個のフォトマルチプライヤー（図示せず）を扇状に配列した構成にしている。回折格子は図示しない切替器及び鏡を介して導かれた光を各フォトマルチプライヤーへ向けて反射しており、反射の際に光が有する波長毎に反射方向を振り分けている。各フォトマルチプライヤーは、回折格子が反射した特定の波長に対して測定を行うものであり、分光器７は計３２個のフォトマルチプライヤーを有することより３２ｃｈ（チャンネル）の同時測定を実現している。各フォトマルチプライヤーで測定された内容に係る信号がデータ取込機８へ送出される。なお、光学的膜厚計測装置にポラリメータを用いる場合は、フォトダイオードアレイ（ＰＤＡ）を組み合わせた構成にすることも可能である。
【００４６】
データ取込機８は、分光器７からの信号に基づき反射光の偏光状態（ｐ偏光、ｓ偏光）の振幅比Ψ及び位相差Δを算出し、算出した結果をコンピュータ９０へ送出する。なお、振幅比Ψ及び位相差Δは、ｐ偏光の振幅反射係数Ｒｐ及びｓ偏光の振幅反射係数Ｒｓに対し以下の数式（１）の関係が成立する。
Ｒｐ／Ｒｓ＝ｔａｎΨ・ｅｘｐ（ｉ・Δ）・・・（１）
但し、ｉは虚数単位である（以下同様）。また、Ｒｐ／Ｒｓは偏光変化量ρと云う。
【００４７】
また、エリプソメータ７０が有するコンピュータ９０は、データ取込機８で得られた偏光状態の振幅比Ψ及び位相差Δと、試料５０に応じたモデルとに基づき試料５０の解析を行う。コンピュータ９０は、ディスプレイ９４、キーボード９３及びマウス９３Ｍ等から構成されており、ＣＰＵ(Central Processing Unit)９１、記憶部９５、ＲＡＭ(Random Access Memory)９２、及びＲＯＭ(Read Only Memory)９５１を内部バスで接続している。ＣＰＵ９１は記憶部９５に記憶された各種コンピュータプログラムに従って種々の処理を行うものであり、ＲＡＭ９２は処理に係る各種データ等を一時的に記憶し、ＲＯＭ９５１にはコンピュータ９０の機能に係る内容等を記憶する。
【００４８】
記憶部９５は、試料解析用のコンピュータプログラム等の各種プログラムを予め記憶すると共に、ディスプレイ９４へ表示するための各種メニュー画像のデータ、試料５０に係る既知のデータ、相異する構造のモデル、モデルの作成に利用される複数の分散式、作成されたモデル、各種試料に応じたリファレンスデータ、及び干渉縞に関連した比較処理に用いる基準値等を記憶する。
【００４９】
試料５０の解析に関し、コンピュータ９０は蒸着物５６に積層される各層の光学特性として屈折率及び消衰係数等の光学定数を解析すると共に、各層の膜厚等も解析する。なお、以下では光学定数として屈折率及び消衰係数を用いた例について説明する。
【００５０】
具体的にコンピュータ９０は、計測された振幅比Ψ及び位相差Δから、試料５０の周囲雰囲気等の複素屈折率を既知とした場合に、記憶部９５に予め記憶されているモデリングプログラムを用いることで、ユーザに設定される試料５０の項目及び材料構造に応じたモデルを作成して記憶部９５に記憶しておき、解析段階で記憶しているモデルを用いて蒸着物５６の各層の膜厚及び複素屈折率を求める。複素屈折率Ｎは、解析する層の屈折率をｎ及び消衰係数をｋとした場合、以下の光学式で表した数式（２）の関係が成立する。
Ｎ＝ｎ−ｉｋ・・・（２）
【００５１】
また、入射角度をφとして照射する光の波長をλとすると、データ取込機８から出力されるエリプソメータ７０で計測された振幅比Ψ及び位相差Δは、解析する蒸着物５６の各層の膜厚ｄ、屈折率ｎ及び消衰係数ｋに対して以下の数式（３）の関係が成立する。
（ｄ，ｎ，ｋ）＝Ｆ（ρ）＝Ｆ（Ψ（λ，φ），Δ（λ，φ））・・・（３）
【００５２】
なお、コンピュータ９０は、解析する各層の膜厚、及び複数のパラメータを有する複素誘電率の波長依存性を示す分散式を用いて、記憶したモデルから理論的な演算で得られるモデルスペクトル（ΨM （λi ）、ΔM （λi ））と、データ取込機８から出力される計測結果に係る計測スペクトル（ΨE （λi ）、ΔE （λi ））との差が最小になるように膜厚、分散式のパラメータ等を変化させる処理（フィッティング）を行う。なお、適用される分散式の一例を下記の数式（４）に示す。
【００５３】
【数１】
【００５４】
数式（４）において左辺のεは複素誘電率を示し、ε∞、εs は誘電率を示し、Γ0 、ΓD 、γj は粘性力に対する比例係数（damping factor）を示し、ωoj、ωt 、ωp は固有角振動数（oscillator frequency, transverse frequency, plasma frequency）を示す。なお、ε∞は高周波における誘電率（high frequency dielectric constant）であり、εs は低周波における誘電率（static dielectric constant）である。また、複素誘電率ε（ε（λ）に相当）、及び複素屈折率Ｎ（Ｎ（λ）に相当）は、下記の数式（５）の関係が成立する。
ε（λ）＝Ｎ2 （λ）・・・（５）
【００５５】
なお、フィッティングを簡単に説明すると、試料５０を計測した場合でＴ個の計測データ対をＥｘｐ（ｉ＝１，２，…，Ｔ）、Ｔ個のモデルの計算データ対をＭｏｄ（ｉ＝１，２，…，Ｔ）としたときに計測誤差は正規分布すると考えて標準偏差をσi とした際の最小二乗法に係る平均二乗誤差χ2 は下記の数式（６）で求められる。なお、Ｐはパラメータの数である。平均二乗誤差χ2 の値が小さいときは、計測結果と作成したモデルの一致度が大きいことを意味するため、複数のモデルを比較する場合、平均二乗誤差χ2 の値が最も小さいものがベストモデルに相当する。
【００５６】
【数２】
【００５７】
上述したコンピュータ９０が行う試料解析に係る一連の処理は、記憶部９５に記憶された試料解析用のコンピュータプログラムに規定されている。
【００５８】
図５は入射光及び反射光の経路を示す模式的横断面図である。光照射器３から照射される入射光Ｋはガラス基板５１を経て蒸着物５６へ入射し、蒸着物５６の底面において反射する。底面において反射した反射光Ｋ１は、再び蒸着物５６及びガラス基板５１を経て光取得器５へ入射する。なお、入射光Ｋとガラス基板５１の上面との交点Ｐ１及び入射光Ｋと蒸着物５６上面との交点Ｐ２においても反射または多重反射が生ずるが、解析に用いるモデルの選択に含まれている。
【００５９】
図６は試料５０を解析するためのモデルを示す説明図である。エリプソメータ７０は蒸着物５６の積層方向と逆の方向から計測を行うため、解析を行うモデルは、ボイド層（周囲雰囲気）Ｓ１、蒸着物層Ｌ１、ガラス層Ｌ２及びラフネス層Ｌ３が順に積層されたものを用いる。すなわち、蒸着物５６の下側の空間をボイド層（周囲雰囲気）Ｓ１とし、これを基板とみなす。そして、蒸着物５６を蒸着物層Ｌ１、ガラス基板５１の表面荒さの無い部分をガラス層Ｌ２、ガラス基板５１の表面荒さに応じた部分をラフネス層Ｌ３とする。
【００６０】
以上の構成において、膜厚の計測処理の手順を、フローチャートを用いて説明する。図７は成膜及び計測処理の手順を示すフローチャートである。ユーザはキーボード９３から蒸着室１２において蒸着する層の目標とする膜厚、膜厚形成速度、屈折率及び消衰係数（以下、光学定数で代表する）を入力する。なお、目標とする膜厚、膜厚形成速度、及び光学定数に対して、数％の許容範囲をもたせた値を入力しても良い。さらに入力する膜厚形成速度は、目標とする膜厚に近づいた場合に、当該速度を低下させるようにしても良い。ＣＰＵ９１は入力された目標とする膜厚、膜厚形成速度、及び光学定数を受け付け（ステップＳ７１）、ＲＡＭ９２に記憶する。蒸着室１２の制御部１２７は試料５０が蒸着位置に搬送されたか否かを監視しており、蒸着位置に搬送された場合に、エリプソメータ７０のＣＰＵ９１にその旨の信号を出力する。ＣＰＵ９１は試料５０が蒸着位置に搬送されたか否かを判断（ステップＳ７２）、すなわち制御部１２７から蒸着位置に搬送されたことを示す信号が出力されたか否かを判断する。
【００６１】
ＣＰＵ９１は試料５０が搬送されていないと判断した場合（ステップＳ７２でＮＯ）、試料５０が搬送されるまで待機する。一方、ＣＰＵ９１は試料５０が搬送されたと判断した場合（ステップＳ７２でＹＥＳ）、成膜及びエリプソメータ７０による計測が開始される（ステップＳ７３）。制御部１２７は蒸着ユニット１２４を作動させガラス基板５１上に蒸着物５６を蒸着させる。エリプソメータ７０のＣＰＵ９１は記憶部９５に記憶した試料解析用のコンピュータプログラムを実行し、膜厚、光学定数及び膜厚形成速度を算出する（ステップＳ７４）。なお、膜厚形成速度は算出した膜厚及びエリプソメータ７０の計測速度（例えば200msであり、蒸着物の成膜速度に応じて適宜100ms、50msとしても良い）を用いて算出することができる。
【００６２】
ＣＰＵ９１は算出した膜厚とＲＡＭ９２に記憶した目標とする膜厚とを比較し、算出した膜厚が目標膜厚に達したか否かを判断する（ステップＳ７５）。ＣＰＵ９１は目標膜厚に達していないと判断した場合（ステップＳ７５でＮＯ）、目標とする光学定数と算出した光学定数との偏差及び目標とする膜厚形成速度と算出した膜厚形成速度との偏差をそれぞれ算出する（ステップＳ７６）。ＣＰＵ９１は算出した偏差を制御部１２７へ出力する（ステップＳ７７）。
【００６３】
制御部１２７は出力された偏差が略ゼロとなるよう蒸着ユニット１２４のフィードバック制御を行う（ステップＳ７８）。具体的には、膜厚形成速度が目標よりも速い場合、すなわち負の偏差信号が出力された場合、蒸着ユニット１２４の出力を低下させる。一方、膜厚形成速度が目標よりも遅い場合、すなわち正の偏差信号が出力された場合、蒸着ユニット１２４の出力を上昇させる。また光学定数が目標とする光学定数より大きい場合、すなわち負の偏差信号が出力された場合、蒸着ユニット１２４の出力を上昇させる。一方、光学定数が目標とする光学定数よりも小さい場合、すなわち正の偏差信号が出力された場合、蒸着ユニット１２４の出力を低下させる。その後ステップＳ７３へ移行し以上の処理を繰り返す。
【００６４】
ステップＳ７５において、ＣＰＵ９１が算出した膜厚が目標膜厚に達したと判断した場合（ステップＳ７５でＹＥＳ）、ステップＳ７６乃至Ｓ７８の処理をスキップし、蒸着室１２における成膜及びエリプソメータ７０による計測を終了する（ステップＳ７９）。ＣＰＵ９１は、ステップＳ７４の最終段階において算出した膜厚、及び光学定数を次段の蒸着室１３のエリプソメータ７０へ出力する（ステップＳ７１０）。その後真空搬送用ロボット１１により、次段の蒸着室１３へ成膜後の試料５０が搬送される（ステップＳ７１１）。
【００６５】
図８は２層目の成膜及び計測処理の手順を示すフローチャートである。ＣＰＵ９１は入力された２層目の目標とする膜厚、膜厚形成速度、及び光学定数を受け付け（ステップＳ８１）、ＲＡＭ９２に記憶する。またＣＰＵ９１はステップ７１０において前段の蒸着室１２から出力された前段（１層目）の算出膜厚、及び光学定数を読み出す（ステップＳ８２）。蒸着室１３の制御部１２７は試料５０が蒸着位置に搬送されたか否かを監視しており、蒸着位置に搬送された場合に、エリプソメータ７０のＣＰＵ９１にその旨の信号を出力する。ＣＰＵ９１は試料５０が蒸着位置に搬送されたか否かを判断（ステップＳ８３）、すなわち制御部１２７から蒸着位置に搬送されたことを示す信号が出力されたか否かを判断する。
【００６６】
ＣＰＵ９１は試料５０が搬送されていないと判断した場合（ステップＳ８３でＮＯ）、試料５０が搬送されるまで待機する。一方、ＣＰＵ９１は試料５０が搬送されたと判断した場合（ステップＳ８３でＹＥＳ）、成膜及びエリプソメータ７０による計測が開始される（ステップＳ８４）。エリプソメータ７０のＣＰＵ９１は記憶部９５に記憶した試料解析用のコンピュータプログラムを実行し、膜厚、光学定数及び膜厚形成速度を算出する（ステップＳ８５）。なお、ＣＰＵ９１はステップＳ８２において読み出した前段において算出した膜厚、及び光学定数をパラメータとして用いることができる他、ステップＳ７１において受け付けた前段の目標膜厚、及び光学定数をパラメータとして用いても良い。
【００６７】
ＣＰＵ９１は算出した膜厚とＲＡＭ９２に記憶した目標とする膜厚とを比較し、算出した膜厚が目標膜厚に達したか否かを判断する（ステップＳ８６）。ＣＰＵ９１は目標膜厚に達していないと判断した場合（ステップＳ８６でＮＯ）、目標とする光学定数と算出した光学定数との偏差及び目標とする膜厚形成速度と算出した膜厚形成速度との偏差をそれぞれ算出する（ステップＳ８７）。ＣＰＵ９１は算出した偏差を制御部１２７へ出力する（ステップＳ８８）。
【００６８】
制御部１２７は出力された偏差が略ゼロとなるよう蒸着ユニット１２４のフィードバック制御を行う（ステップＳ８９）。その後ステップＳ８４へ移行し以上の処理を繰り返す。ステップＳ８６において、ＣＰＵ９１が算出した膜厚が目標膜厚に達したと判断した場合（ステップＳ８６でＹＥＳ）、ステップＳ８７乃至Ｓ８９の処理をスキップし、蒸着室１３における成膜及びエリプソメータ７０による計測を終了する（ステップＳ８１０）。ステップＳ８５の最終段階において算出した膜厚、及び光学定数を次段の蒸着室１４のエリプソメータ７０へ出力する（ステップＳ８１１）。その後真空搬送用ロボット１１により、次段の蒸着室１４へ成膜後の試料５０が搬送される（ステップＳ８１２）。なお、次段の蒸着室１４以降の処理も同様であり説明を省略する。
【００６９】
実施の形態２
図９は実施の形態２に係る製造装置８０の概要を示す模式的平面図である。製造装置８０は図９に示すようにインライン型を適用しても良い。製造装置８０は、ガラス基板５１上に蒸着物５６を蒸着する２連の第１成膜装置１０、第２成膜装置２０、及び蒸着物５６が蒸着されたガラス基板５１に封止基板５７を張り合わせて有機ＥＬ素子パネル５００を排出する封止装置３０を含んで構成される。ガラス基板５１は第１成膜装置１０及び第２成膜装置２０に搬送され、蒸着物５６が蒸着された後、封止装置３０へ搬送される。封止装置３０において、蒸着物５６が蒸着されたガラス基板５１に封止基板５７が張り合わされ後、完成品である有機ＥＬ素子パネル５００が外部へ排出される。
【００７０】
第１成膜装置１０は基板搬送室４１、蒸着室１２乃至１５、エリプソメータ７０及び真空ゲートＧを含んで構成される。第１成膜装置１０はゲートＧを介して蒸着室１２乃至１５が横方向へ連設されている。また各蒸着室１２乃至１５にはエリプソメータ７０が設けられている。基板搬送室４１へ搬送されたガラス基板５１は蒸着室１２に搬送され、上述した如く成膜及び計測処理が行われる。なお、ガラス基板５１の搬送は実施の形態１で述べたのと同じく真空搬送用ロボットにより行われる。
【００７１】
受渡室４２に連設される第２成膜装置２０も第１成膜装置１０と同様に、真空ゲートＧ、蒸着室２２乃至２５及びエリプソメータ７０を含んで構成され、各蒸着室２２乃至２５及びエリプソメータ７０により、蒸着物５６の成膜及び計測処理が行われる。なお、各蒸着室１２乃至１５並びに２２乃至２５はデータ送信手段Ｐにより相互に接続されている。蒸着物５６の成膜が完了した場合、ガラス基板５１は受渡室４３を経て封止装置３０へ搬送される。
【００７２】
受渡室４３に連設される封止装置３０は真空ゲートＧ、封止室３４及び封止基板搬送室３２を含んで構成される。全ての層の蒸着を終えたガラス基板５１は、封止室３４へ搬送され、また封止基板搬送室３２へ搬送された封止基板５７も、同様に封止室３４へ搬送される。蒸着物５６が蒸着されたガラス基板５１と封止基板５７とは封止室３４において接着剤により張り合わせが行われ、張り合わせ後の有機ＥＬ素子パネル５００は排出室４４を経て外部へ搬送される。
【００７３】
実施の形態３
図１０は実施の形態３に係る製造装置８０の概要を示す模式的平面図である。エリプソメータ７０は各蒸着室１２乃至１５個別に設けられる他、本実施の形態に示す如く、少なくとも光照射器３、及び光取得器５を含む光照射・取得ユニット７０Ａを各蒸着室１２乃至１５、２２乃至２５に設置し、少なくとも膜厚、光学定数である屈折率、消衰係数及び膜厚形成速度等を算出するコンピュータ９０を含む一つの演算ユニット７０Ｂを各光照射・取得ユニット７０Ａに接続して、エリプソメータ７０としても良い。各蒸着室１２乃至１５には光照射・取得ユニット７０Ａがそれぞれ設けられ、計測されたデータは光照射・取得ユニット７０Ａ及びデータ送信手段Ｐに接続される演算ユニット７０Ｂに出力される。同様に第２成膜装置２０においても、各蒸着室２２乃至２５に、光照射・取得ユニット７０Ａが設置され、これらに接続される一つの演算ユニット７０Ｂが配置される。
【００７４】
エリプソメータ７０を構成するデータ取込機８等の各種機器は製造装置８０の設計に応じて光照射・取得ユニット７０Ａまたは演算ユニット７０Ｂ側のいずれかに設置すればよい。このように、エリプソメータ７０のコンピュータ９０を含む演算ユニット７０Ｂを１カ所に設けて集中処理するようにしたので、製造装置８０における省スペース化及び低コスト化を図ることが可能となる。なお、本実施の形態においては第１成膜装置１０及び第２成膜装置２０にそれぞれ演算ユニット７０Ｂを設ける構成としたが、これらをまとめて単一の演算ユニット７０Ｂで各種処理を実行するようにしても良い。また本実施の形態においてはインライン型へ適用した場合について説明したが、クラスタ型の製造装置に適用しても良い。
【００７５】
実施の形態４
図１１は実施の形態４に係る製造装置８０の概要を示す模式的平面図である。実施の形態４の第１成膜装置１０の各蒸着室１２乃至１５並びに各真空ゲートＧの外部上側にはエリプソメータ７０を載置して搬送する２本のベルトコンベア１２１０，１２１０が架設されている。ベルトコンベア１２１０，１２１０の終端にはこれらを駆動するモータ７０Ｍが設置されており、当該モータ７０Ｍはデータ送信手段Ｐに接続されている。モータ７０Ｍはベルトコンベア１２１０，１２１０を駆動し、エリプソメータ７０を蒸着室１２乃至１５のいずれかへ移動させる。
【００７６】
モータ７０Ｍは、試料５０の計測を行うべく、試料５０の移動に追随してエリプソメータ７０を移動させる。同様に第２成膜装置２０においてもベルトコンベア１２１０，１２１０及びモータ７０Ｍが設けられている。図１２はモータ７０Ｍの制御処理手順を示すフローチャートである。モータ７０Ｍは、エリプソメータ７０を初段の蒸着室１２へベルトコンベア１２１０，１２１０を駆動して移動させる（ステップＳ１２１）。蒸着室１２へ試料５０が搬送された場合、成膜及び計測が開始される（ステップＳ１２２）。ステップＳ７１１の処理により、試料５０が次段の蒸着室１３へ搬送された場合、モータ７０Ｍはこれに追従すべく次段蒸着室１３へエリプソメータ７０を移動させる（ステップＳ１２３）。
【００７７】
次段の蒸着室１３において成膜及び計測が行われた（ステップＳ１２４）後、モータ７０Ｍは現在の蒸着室が最終段の蒸着室１５であるか否かを判断する（ステップＳ１２５）。モータ７０Ｍが、最終段の蒸着室１５でないと判断した場合（ステップＳ１２５でＮＯ）、ステップＳ１２３へ移行し、以上の処理を繰り返す。一方、モータ７０Ｍが、最終段の蒸着室１５であると判断した場合（ステップＳ１２５でＹＥＳ）、ベルトコンベア１２１０，１２１０を駆動してエリプソメータ７０を初段の蒸着室１２へ移動させる（ステップＳ１２６）。このように、単一のエリプソメータ７０により計測を行うこととしたので、製造装置８０の低コスト化を図ることが可能となる。なお、本実施の形態においてはインライン型へ適用した場合について説明したが、環状のベルトコンベア１２１０，１２１０を蒸着室１２乃至１５上に周設することにより、クラスタ型の製造装置に適用しても良い。
【００７８】
本実施の形態２乃至４は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
【００７９】
実施の形態５
図１３は実施の形態５に係る蒸着室１２の構成を示す模式的斜視図である。図１３に示すように、実施の形態５に係る蒸着室１２の蒸着方向と反対側である上部両端には、図１３の白抜き矢印で示す、ガラス基板５１の搬送手段による搬送方向と直交する方向を長手方向とする矩形状の透過窓１２２、１２２が延設されている。矩形状の透過窓１２２、１２２は側面視において傾斜させて設けてある。
【００８０】
実施の形態１と同じく透過窓１２２、１２２の上方には光照射器３及び光取得器５がそれぞれ白抜き矢印で示す、ガラス基板５１の搬送方向と直交する方向へ移動可能に設けてある。光照射器３及び光取得器５は、上方向へ延設された支持棒１５１、１５１の一端に取り付けられている。一方、支持棒１５１、１５１の他端は直交する方向へ延設されたレール１５０、１５０に移動可能に吊り下げられている。
【００８１】
レール１５０、１５０に吊り下げられた支持棒１５１、１５１は、制御部１２７の制御に従い動作する駆動モータ１５２、１５２により、レール１５０、１５０に沿って直交する方向へ移動し、支持棒１５１、１５１の一端に取り付けられた光照射器３及び光取得器５を直交する方向へ移動させる。このように、光照射器３及び光取得器５を搬送手段によるガラス基板５１の搬送方向と直交する方向へ移動させることにより、ガラス基板５１上の幅広い範囲で膜厚を計測することが可能となる。なお、本実施の形態においてはガラス基板５１の搬送方向と直交する方向に光照射器３及び光取得器５を移動可能に設ける構成としたが、これに限るものではなく、例えば、ガラス基板５１の搬送方向と平行な方向を長手方向とする透過窓を設け、光照射器３及び光取得器５をこの平行な方向へ移動可能に設ける構成としても良い。
【００８２】
本実施の形態５は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明に係る製造装置の概要を示す模式的平面図である。
【図２】蒸着室の断面を示す模式的断面図である。
【図３】蒸着室内部の概要を示す模式的斜視図である。
【図４】エリプソメータのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図５】入射光及び反射光の経路を示す模式的横断面図である。
【図６】試料を解析するためのモデルを示す説明図である。
【図７】成膜及び計測処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】２層目の成膜及び計測処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態２に係る製造装置の概要を示す模式的平面図である。
【図１０】実施の形態３に係る製造装置の概要を示す模式的平面図である。
【図１１】実施の形態４に係る製造装置の概要を示す模式的平面図である。
【図１２】モータの制御処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】実施の形態５に係る蒸着室の構成を示す模式的斜視図である。
【図１４】従来のクラスタ型製造装置の構成を示す模式的平面図である。
【符号の説明】
【００８４】
３ 光照射器
５ 光取得器
８ データ取込機
１０ 第１成膜装置
１１，２１ 真空搬送用ロボット（搬送手段）
２０ 第２成膜装置
１２〜１５、２２〜２５ 蒸着室（成膜室）
５０ 試料
５６ 蒸着物（成膜物）
７０ エリプソメータ（光学的膜厚計測装置）
７０Ａ 光照射・取得ユニット
７０Ｂ 演算ユニット
８０ 製造装置
９０ コンピュータ
９１ ＣＰＵ
９５ 記憶部
１２０ 筐体
１２１０ ベルトコンベア
１２２ 透過窓
１２４ 蒸着ユニット（成膜ユニット）
１２７ 制御部（制御手段）
５００ 有機ＥＬ素子パネル（有機ＥＬ素子）
９５１ ＲＯＭ
Ｐ データ送信手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の成膜室にて複数層の成膜を段階的に行う有機ＥＬ素子の製造方法及び該方法に用いる製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ（Electroluminescence）素子は、基板上に下部電極と有機発光機能層を含む有機層と上部電極とを積層させた基本構造を有しており、上部電極と下部電極との間に電圧を印加することによって、上部電極及び下部電極の一方に形成される陰極側から電子が有機層内に注入され、上部電極及び下部電極の他方に形成される陽極側から正孔が有機層内に注入されて、それらが有機層中の有機発光機能層で再結合することで発光する自発光素子である。
【０００３】
かかる有機ＥＬ素子の製造装置としてクラスタ型の有機ＥＬ素子の製造装置が知られている（例えば特許文献１）。図１４は従来のクラスタ型製造装置の構成を示す模式的平面図である。図において２００はクラスタ型製造装置であり、２連の成膜装置２１０，２２０と封止装置２３０を備えるように構成されており、搬入側の成膜装置２１０には基板搬送室２４１が連設され、成膜装置２１０，２２０及び封止装置２３０間にはそれぞれ受渡室２４２，２４３が連設され、封止装置２３０の搬出側には排出室２４４が連設されている。成膜装置２１０，２２０は、中央に真空搬送用ロボット２１１，２２１が配備され、その周囲に複数の蒸着室２１２，２１３，２１４，２２２，２２３，２２４が配備されている。そして、各成膜装置２１０，２２０にはそれぞれ検査室（膜厚測定）２１５，２２５が配備されている。
【０００４】
また、封止装置２３０にも中央に真空搬送用ロボット２３１が配備され、その周囲に封止基板搬送室２３２，検査室（発光特性測定）２３３，封止室２３４と予備の真空室２３５が配備されている。そして、各蒸着室２１２，２１３，２１４，２２２，２２３，２２４の入り口、基板搬送室２４１，受渡室２４２，２４３，封止基板搬送室２３２，排出室２４４の出入り口には、真空ゲート１Ｇが装備されている。
【０００５】
ここで、成膜装置２１０，２２０において、蒸着室２１２，２１３，２１４，２２２，２２３，２２４は、有機層（正孔輸送層，発光層（Ｒ，Ｇ，Ｂ），電子輸送層）及び上部電極をそれぞれ成膜するためのものであり、各層の蒸着材料を加熱して蒸発させる蒸着源を備える抵抗加熱式等の真空蒸着装置が配備されている。また、検査室２１５，２２５には、積層された膜厚を実測するための光学的膜厚測定装置が配備されている。そして、検査室２１５，２２５での検査結果に基づいて蒸着室の膜厚設定調整が可能なように、検査室２１５と各蒸着室２１２〜２１４或いは検査室２２５と各蒸着室２２２〜２２４は、データ送信手段（送信回線及び送受信装置を含む）１Ｐで接続されている。
【０００６】
このような製造装置によると、前処理工程及び洗浄済みの基板（ＩＴＯ基板）が基板搬送室２４１内に搬入されて、成膜装置２１０の真空搬送用ロボット２１１に渡され、この真空搬送用ロボット２１１の動作によって、順次蒸着室２１２，２１３，２１４での蒸着がなされると共に積層された層の膜厚測定が検査室２１５で行われる。受渡室２４２で成膜装置２１０側の真空搬送用ロボット２１１から成膜装置２２０側の真空搬送用ロボット２２１への受渡がなされ、成膜装置２２０で、真空搬送用ロボット２２１の動作によって、順次蒸着室２２２，２２３，２２４での蒸着がなされると共に積層された層の膜厚測定が検査室２２５で行われる。
【０００７】
この製造装置による成膜工程の例を具体的に説明すると、例えば、成膜装置２１０では１色目の成膜が行われ、蒸着室２１２で各色共通の正孔輸送層、蒸着室２１３で発光層（Ｂ）、蒸着室２１４で電子輸送層（Ｂ）の蒸着がそれぞれ行われる。そして、その測定結果に基づく発光特性のシミュレーションによって色度補正層の成膜調整がなされる（検査室２１５での測定結果が蒸着室２１４に送信されて、蒸着室２１４での膜厚設定がなされる）。その後、再び基板が蒸着室２１４内もしくは別の蒸着室内（図示していない）に搬送されて、調整された設定膜厚に従って電子輸送層からなる色度補正層が成膜される。
【０００８】
その後は、成膜装置２２０に受け渡されて２色目の成膜がなされる。蒸着室２２２で発光層（Ｇ）の蒸着が行われ、次いで蒸着室２２３で電子輸送層（Ｇ）の蒸着が行われる。その後検査室２２５に搬送されて積層膜厚の測定が行われる。そして、その測定結果に基づく発光特性のシミュレーションによって色度補正層の成膜調整がなされる。その後、再び蒸着室２２３内もしくは別の蒸着室内（図示していない）に搬送されて、調整された設定膜厚に従って電子輸送層からなる色度補正層が成膜される。
【０００９】
そして、最後に蒸着室２２４において上部電極の蒸着がなされた後に、受渡室２４３を介して封止装置２３０に搬送される。封止装置２３０では、先ず、検査室２３３に搬送されて、そこで発光特性の測定がなされて色度ずれのないことが確認される。そして、有機層及び上部電極が成膜された基板と封止基板搬送室２３２から搬入された封止基板とが共に封止室２３４に搬送され、接着剤を介して両者の貼り合わせが行われる。貼り合わせが完了した有機ＥＬパネルが排出室２４４を介して装置外に搬出される。以上述べたクラスタ型の製造装置に加えて、蒸着室が連設された成膜装置及び封止装置が平行に並列配置されたインライン型の製造装置も知られている。
【特許文献１】特開２００５−３２２６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の製造装置では各蒸着室における各層の成膜の度に、積層物を検査室へ搬入して光学的膜厚測定を行っていることから蒸着及び検査工程に多くの時間を要し、また積層物を蒸着室・検査室間で移動させる必要があり装置内の真空状態の管理負担も多くなるという問題があった。また、光学的膜厚測定は各層成膜後、別途検査室において実行しているため、膜厚に誤差が存在する場合は、次段に存在する蒸着室において色度補正層の成膜調整を行う必要があり、工程数が増加するという問題もあった。
【００１１】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、各成膜室の外部に光学的膜厚計測装置を設け、各層の膜厚制御を行うことにより少ない工程でより性能の高い有機ＥＬ素子を製造することが可能な製造方法及び該製造方法に使用する製造装置を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、光学的膜厚計測装置を成膜物積層方向の反対側に設けることにより、成膜ユニットが載置される成膜室外部から、成膜物の膜厚を成膜ユニット等の物理的な障害なく計測でき、また装置全体の設計が容易となる製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法は、複数の成膜室にて複数層の成膜を段階的に行う有機ＥＬ素子の製造方法において、各成膜室の外部に設けられた光学的膜厚計測装置により成膜物の膜厚を計測し、光学的膜厚計測装置により計測した膜厚が、予め設定された膜厚となった場合に、次段階に設けられた成膜室へ成膜物を搬送させることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造装置は、複数の成膜室にて複数層の成膜を段階的に行う有機ＥＬ素子の製造装置において、各成膜室の外部に設けられ、成膜物の膜厚を計測する光学的膜厚計測装置と、光学的膜厚計測装置により計測した膜厚が、予め設定された膜厚となった場合に、次段階に設けられた成膜室へ成膜物を搬送する手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造装置は、成膜物の積層方向側に設けられ、成膜材料を供給する成膜ユニットをさらに備え、前記光学的膜厚計測装置は、成膜物の積層方向反対側に設けられていることを特徴とする。本発明に係る有機ＥＬ素子の製造装置は、前記成膜ユニットを制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造装置は、前記光学的膜厚計測装置は、成膜物の膜厚形成速度を算出する手段と、算出した膜厚形成速度と予め設定した膜厚形成速度との偏差を前記制御手段へ出力する手段とを備え、前記制御手段は出力された偏差を略ゼロとするよう前記成膜ユニットを制御するよう構成してあることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造装置は、前記光学的膜厚計測装置はエリプソメータであり、成膜物の光学定数を算出する手段と、算出した光学定数と予め設定した光学定数との偏差を前記制御手段へ出力する手段とを備え、前記制御手段は出力された偏差を略ゼロとするよう前記成膜ユニットを制御するよう構成してあることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造装置は、前記成膜室の成膜物の積層方向反対側に傾斜して設けられ、前記光学的膜厚計測装置からの入射光及び該光学的膜厚計測装置への反射光を透過させるための透過窓をさらに備えることを特徴とする。本発明に係る有機ＥＬ素子の製造装置は、前記光学的膜厚計測装置は、光弾性変調器を用いたエリプソメータであることを特徴とする。
【００１９】
本発明にあっては、有機ＥＬ素子の製造装置は、複数層の成膜を行う複数の成膜室を備える。各成膜室の外部には、成膜物の膜厚を計測する光学的膜厚計測装置がそれぞれ設けられ、この光学的膜厚計測装置により計測した膜厚が、予め設定された膜厚となった場合、搬送手段は次段階に設けられる成膜室へ成膜物を搬送する。このように構成したので、別途膜厚を計測するための専用の検査室を設ける必要がなくなり、製造速度を向上させることができる。また各層の成膜室において膜厚を逐次計測し制御するので、より性能の高い有機ＥＬ素子を製造することが可能となる。
【００２０】
本発明にあっては、成膜物の積層方向側に設けられ、成膜材料を供給する成膜ユニットを用いる。そして制御手段は成膜ユニットを制御する。一方、光学的膜厚計測装置は、成膜物の積層方向反対側に設けられる。このように積層方向反対側に光学的膜厚計測装置を配置して、基板裏側から膜厚を計測する。
【００２１】
本発明にあっては、光学的膜厚計測装置は、成膜物の膜厚形成速度を算出する。そして、算出した膜厚形成速度と予め設定した膜厚形成速度との偏差を制御手段へ出力する。制御手段は出力された偏差を略ゼロとするよう成膜ユニットを制御するので、設計どおりの成膜が実現でき、より性能の高い有機ＥＬ素子を製造でき、また歩留まりを上げることが可能となる。
【００２２】
本発明にあっては、光学的膜厚計測装置としてエリプソメータを用いる。エリプソメータは成膜物の光学定数を算出する。そして、算出した光学定数と予め設定した光学定数との偏差を制御手段へ出力する。制御手段は出力された偏差を略ゼロとするよう成膜ユニットを制御するよう構成したので、設計どおりの成膜が実現でき、より性能の高い有機ＥＬ素子を製造でき、また歩留まりを上げることが可能となる。
【００２３】
本発明にあっては、光学的膜厚計測装置からの入射光及び光学的膜厚計測装置への反射光を透過させるための透過窓を成膜室の成膜物積層方向反対側に傾斜して設けたので、成膜室内部に最適な角度で、透過窓を経由して成膜物へ入射光を入射でき、また成膜物からの反射光を、透過窓を通じて光学的膜厚計測装置へ取得することが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明にあっては、各成膜室の外部に光学的膜厚計測装置を設け、各層の膜厚制御を行うので、少ない工程で製造速度を向上させることができる。また各層の成膜室において膜厚を逐次計測し制御するので、より性能の高い有機ＥＬ素子を製造することが可能となる。
【００２５】
本発明にあっては、積層方向反対側に光学的膜厚計測装置を配置して、基板裏側から膜厚を計測する。また、成膜室の成膜物積層方向は成膜ユニット等が設置され膜厚計測のスペースを確保することが困難なところ、積層方向反対側から計測を行うので、積層方向の成膜ユニット等の配置レイアウトを自由に設計することが可能となる。
【００２６】
本発明にあっては、光学的膜厚計測装置により、成膜物の膜厚形成速度を算出し、制御手段により出力された偏差を略ゼロとするよう成膜ユニットを制御するので、設計どおりの成膜が実現でき、より性能の高い有機ＥＬ素子を製造でき、また歩留まりを上げることが可能となる。
【００２７】
本発明にあっては、成膜物の光学定数を算出し、制御手段により出力された偏差を略ゼロとするよう成膜ユニットを制御するよう構成したので、設計どおりの成膜が実現でき、より性能の高い有機ＥＬ素子を製造でき、また歩留まりを上げることが可能となる。
【００２８】
本発明にあっては、光学的膜厚計測装置からの入射光及び光学的膜厚計測装置への反射光を透過させるための透過窓を積層方向反対側に傾斜して設けたので、成膜室内部に最適な角度で、透過窓を経由して成膜物へ入射光を入射でき、また成膜物からの反射光を、透過窓を通じて光学的膜厚計測装置へ取得することが可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
実施の形態１
以下本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は本発明に係る製造装置８０の概要を示す模式的平面図である。製造装置８０はガラス基板５１上に成膜物５６を成膜する２連の第１成膜装置１０、第２成膜装置２０、及び成膜物５６が成膜されたガラス基板５１に封止基板５７を張り合わせて有機ＥＬ素子パネル５００を排出する封止装置３０を含んで構成される。ガラス基板５１は第１成膜装置１０及び第２成膜装置２０に搬送され、成膜物５６が成膜された後、封止装置３０へ搬送される。封止装置３０において、成膜物５６が成膜されたガラス基板５１に封止基板５７が張り合わされ後、完成品である有機ＥＬ素子パネル５００が外部へ排出される。
【００３０】
第１成膜装置１０は搬送手段である真空搬送用ロボット１１、基板搬送室４１、成膜室１２，１３，１４，１５、光学的膜厚計測装置７０、真空ゲートＧ、受渡室４２及びデータ送信手段Ｐを含んで構成される。第１成膜装置１０の略中央部には真空搬送用ロボット１１が設置され、その周囲を囲むように、基板搬送室４１、成膜室１２，１３，１４，１５及び受渡室４２が密閉性を有する真空ゲートＧを介して接続されている。真空ゲートＧ、Ｇが入口及び出口に設けられた基板搬送室４１には前処理工程及び洗浄済みのガラス基板５１（ＩＴＯ基板）が搬送される。基板搬送室４１へ搬送されたガラス基板５１は真空搬送用ロボット１１により、成膜室１２に搬送される。
【００３１】
成膜室１２，１３，１４，１５及び第２成膜装置２０の成膜室２２，２３，２４，２５は正孔輸送層、発光層、正孔ブロッキング層、電子輸送層及び陰極を含む成膜物５６をそれぞれ段階的に成膜するためのものであり、各成膜室１２，１３，１４，１５，２２，２３，２４，２５の上側には、成膜物５６の各層の膜厚を計測するための光学的膜厚計測装置７０、７０、７０・・・が設置されている。なお、以下では成膜室１２乃至１５並びに２２乃至２５で行われる成膜がＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法による蒸着であるものとして説明するが、成膜対象に応じて適宜スパッタリング法等のＰＶＤ(Physical Vapor Deposition)法による成膜を用いても良い。以下では成膜室１２乃至１５並びに２２乃至２５を、蒸着室１２乃至１５並びに２２乃至２５であるものとし、また成膜物５６を蒸着物５６であるものとして説明する。光学的膜厚計測装置７０としては例えば、ポラリメータまたはエリプソメータ等を用いることができる。以下では光学的膜厚計測装置７０をエリプソメータ７０であるものとして説明する。また以下では位相変調法を用いたエリプソメータ７０を適用した場合について説明するが、回転検光子法を用いたエリプソメータ７０を適用しても良いことはもちろんである。
【００３２】
ガラス基板５１が蒸着室１２へ搬送された場合、蒸着が開始され同時にエリプソメータ７０による膜厚計測が開始される。蒸着物５６がガラス基板５１上に蒸着され、エリプソメータ７０により予め設定された膜厚に達したと判断された場合、蒸着室１２は蒸着を停止し、１層目の蒸着物５６が蒸着されたガラス基板５１は搬送手段である真空搬送用ロボット１１により、次段の蒸着室１３へ搬送される。蒸着室１３においては２層目の蒸着物５６が蒸着され、その膜厚は蒸着室１３に設けられるエリプソメータ７０により計測される。蒸着室１３において２層目の蒸着物５６が予め設定された膜厚に達した場合、蒸着が停止され、次段の蒸着室１４へ搬送される。各蒸着室１２乃至１５並びに２２乃至２５は送信回線及び送受信装置を含むデータ送信手段Ｐにより接続されており、各蒸着室１２乃至１５並びに２２乃至２５での蒸着の状況に関する情報が送受信される。
【００３３】
このように第１成膜装置１０では、１層目乃至４層目の蒸着が、各エリプソメータ７０によるリアルタイムでの膜厚計測を伴って実施される。４層目の蒸着を終えた後、蒸着物５６が蒸着されたガラス基板５１は、入口及び出口に真空ゲートＧ、Ｇが設けられた受渡室４２へ真空搬送用ロボット１１により搬送される。受渡室４２に連設される第２成膜装置２０も第１成膜装置１０と同様に、真空ゲートＧ、蒸着室２２乃至２５、データ送信手段Ｐ、エリプソメータ７０、真空搬送用ロボット２１及び受渡室４３を含んで構成される。
【００３４】
ガラス基板５１は、受渡室４２を経て第２成膜装置２０の蒸着室２２へ搬送され、５層目の蒸着が行われる。蒸着室２２乃至２５にも第１成膜装置１０と同様にエリプソメータ７０、７０、７０・・・が設けられており蒸着される各層膜厚の計測が行われ、予め設定された膜厚に達した場合に、搬送手段である真空搬送用ロボット２１により、次段の蒸着室２３へ搬送される。蒸着室２２乃至２５で蒸着物５６が蒸着されたガラス基板５１は、真空搬送用ロボット２１により、受渡室４３へ搬送される。なお、本実施の形態においては第１成膜装置１０及び第２成膜装置２０の２段構成としているが、１段または３段以上の成膜装置を設けて成膜するようにしても良い。さらに、第１成膜装置１０及び第２成膜装置２０は各４つの蒸着室１２乃至１５並びに２２乃至２５を設けているが、その数は蒸着する層数に応じて適宜増減させても良い。
【００３５】
受渡室４３に連設される封止装置３０は真空搬送用ロボット３１、真空ゲートＧ、封止室３４、排出室４４、封止基板搬送室３２を含んで構成される。全ての層の蒸着を終えたガラス基板５１は、真空搬送用ロボット３１により、封止室３４へ搬送され、また封止基板搬送室３２へ搬送された封止基板５７も、同様に封止室３４へ搬送される。蒸着物５６が蒸着されたガラス基板５１と封止基板５７とは封止室３４において接着剤により張り合わせが行われ、張り合わせ後の有機ＥＬ素子パネル５００は排出室４４を経て外部へ搬送される。なお、封止装置３０には光特性を検査する検査室３３及び予備用の予備成膜室３５を設けても良い。
【００３６】
図２は蒸着室１２の断面を示す模式的断面図、図３は蒸着室１２内部の概要を示す模式的斜視図である。蒸着室１２は筐体１２０、透過窓１２２，真空ゲートＧ、蒸着物５６が蒸着されるガラス基板５１を載置するラック１２１、蒸着ユニット（成膜ユニット）１２４、制御部１２７、及び減圧装置１２５を含んで構成される。蒸着室１２はその断面において底部が矩形状、頂部が台形をなす筐体１２０を備え、筐体１２０の略中央部には２本のラック１２１、１２１が架設されている。ガラス基板５１は図１に示す真空搬送用ロボット１１により、蒸着室１２内部へ搬送され、ラック１２１、１２１上に載置される。すなわち真空ゲートＧから蒸着室１２へ搬送されたガラス基板５１はその両端が図３に示す如くラック１２１、１２１に支持され、蒸着及び膜厚の計測が可能な位置まで搬送される。
【００３７】
ガラス基板５１は蒸着物５６の積層方向が下向きになるようラック１２１、１２１に載置され、希望するパターンとなるようマスク１２８が蒸着室１２内で形成される。なお、図３においてはマスク１２８の記載を省略している。蒸着物５６の蒸着方向である筐体１２０底面には蒸着ユニット１２４が設けられている。蒸着ユニット１２４は、蒸着材料が充填されたルツボまたはボート及びこれらのルツボまたはボートを加熱する熱源から構成され、制御部１２７の制御に従い、蒸着材料を排出しガラス基板５１上に蒸着物５６を蒸着する。なお、制御部１２７はエリプソメータ７０との間で情報を送受信できるよう接続されている。
【００３８】
蒸着物５６の積層方向であって、蒸着室１２の筐体１２０の側壁には減圧装置１２５が側壁を貫通して設けられている。減圧装置１２５は蒸着室１２内の圧力を減圧する。
【００３９】
筐体１２０の頂部は２斜辺を有する台形状をなし、２斜辺にはガラス等の透過窓１２２、１２２がそれぞれ密閉性を保った状態で固設されている。蒸着物５６の積層方向と反対側であって、筐体１２０の上側には光照射器３及び光取得器５を備えるエリプソメータ７０が設けられている。光照射器３の出射面と透過窓１２２の筐体１２０外面側とは相互に当接されており、同様に、光取得器５の受光面と透過窓１２２の筐体１２０外面側とは相互に当接されている。なお、光照射器３及び光取得器５を透過窓１２２から隔離して設けても良い。光照射器３からの入射光は斜辺に設けられる透過窓１２２に対して略垂直に入射し、蒸着物５６が蒸着されるガラス基板５１の裏側を照射する。ガラス基板５１からの反射光は透過窓１２２に対して略垂直に入射し、光取得器５へ到達する。なお、本実施の形態においては蒸着ユニット１２４を蒸着室１２の下側、エリプソメータ７０を蒸着室１２の上側にそれぞれ設けたが、蒸着物５６の積層方向が上側である場合は、その積層方向すなわち蒸着室の上側に蒸着ユニット１２４を、積層方向と反対側の蒸着室１２下側に透過窓１２２を通じて出入射を行うエリプソメータ７０を設けても良い。
【００４０】
図４はエリプソメータ７０のハードウェア構成を示すブロック図である。図４に示すエリプソメータ７０は、計測解析系の部分及び駆動系部分に大別される。エリプソメータ７０は計測解析系の部分として、キセノンランプ２及び光照射器３を第１光ファイバケーブル１５ａで接続し、ラック１２１に載置され、蒸着物５６が蒸着されたガラス基板５１（以下、これらを試料５０という）へ偏光した状態の光を照射して光を試料５０へ入射させると共に、試料５０で反射した光を光取得器５で取り込む構成にしている。なお、蒸着室１２及び透過窓１２２等は説明を簡単にするために図４では省略している。
【００４１】
光取得器５は第２光ファイバケーブル１５ｂを介して分光器７に接続されており、分光器７は波長毎に計測を行って計測結果をアナログ信号としてデータ取込機８へ伝送する。データ取込機８は、アナログ信号を所要値に変換してコンピュータ９０へ伝送し、コンピュータ９０で解析を行う。
【００４２】
次に、エリプソメータ７０の上述した各部分を順番に詳述する。まず、キセノンランプ２は光源であり、複数の波長成分を含む白色光を発生し、発生した白色光を光照射器３へ第１光ファイバケーブル１５ａを介して送る。
【００４３】
光照射器３は内部に偏光子３ａを有しており、白色光を偏光子３ａで偏光し、偏光状態の光を試料５０へ照射する。
【００４４】
光取得器５は試料５０で反射した光を取得し、取得した光の偏光状態を計測するものである。光取得器５は、ＰＥＭ（Photo Elastic Modulator：光弾性変調器）５ａ及び検光子（Analyzer）５ｂを内蔵し、試料５０で反射された光を、ＰＥＭ５ａを介して検光子５ｂへ導いている。なお、光取得器５に内蔵されたＰＥＭ５ａは、取り込んだ光を所要周波数（例えば５０ｋＨｚ）で位相変調することにより直線偏光から楕円偏光を得ている。また、検光子５ｂは、ＰＥＭ５ａで位相変調された各種偏光の中から選択的に偏光を取得して計測する。本実施の形態においては回転検光子（ＲＡＥ，ＲＰＥ）によって楕円偏光をえることによっても達成できるが、ＰＥＭを用いた場合はｃｏｓΔに加え、ｓｉｎΔを検出することができるので、測定精度の向上を図ることが可能となる。すなわち、本実施の形態においては、ガラス基板５１側から光を照射するため、測定対象である膜の位相差Δが小さい値かつ変化が少ない場合が多く、この小さな値であるΔを精度良く取り出すためには、ｓｉｎΔを検出することが可能なＰＥＭを使用することが好ましい。
【００４５】
分光器７は、図示しない反射ミラー、回折格子、フォトマルチプライヤー（ＰＭＴ：光電子倍増管）及び制御ユニット等を内蔵し、光取得器５から第２光ファイバケーブル１５ｂを通じて送られた光を反射ミラーで反射して回折格子へ導いている。分光器７は図示しない回折格子を中心に計３２個のフォトマルチプライヤー（図示せず）を扇状に配列した構成にしている。回折格子は図示しない切替器及び鏡を介して導かれた光を各フォトマルチプライヤーへ向けて反射しており、反射の際に光が有する波長毎に反射方向を振り分けている。各フォトマルチプライヤーは、回折格子が反射した特定の波長に対して測定を行うものであり、分光器７は計３２個のフォトマルチプライヤーを有することより３２ｃｈ（チャンネル）の同時測定を実現している。各フォトマルチプライヤーで測定された内容に係る信号がデータ取込機８へ送出される。なお、光学的膜厚計測装置にポラリメータを用いる場合は、フォトダイオードアレイ（ＰＤＡ）を組み合わせた構成にすることも可能である。
【００４６】
データ取込機８は、分光器７からの信号に基づき反射光の偏光状態（ｐ偏光、ｓ偏光）の振幅比Ψ及び位相差Δを算出し、算出した結果をコンピュータ９０へ送出する。なお、振幅比Ψ及び位相差Δは、ｐ偏光の振幅反射係数Ｒｐ及びｓ偏光の振幅反射係数Ｒｓに対し以下の数式（１）の関係が成立する。
Ｒｐ／Ｒｓ＝ｔａｎΨ・ｅｘｐ（ｉ・Δ）・・・（１）
但し、ｉは虚数単位である（以下同様）。また、Ｒｐ／Ｒｓは偏光変化量ρと云う。
【００４７】
また、エリプソメータ７０が有するコンピュータ９０は、データ取込機８で得られた偏光状態の振幅比Ψ及び位相差Δと、試料５０に応じたモデルとに基づき試料５０の解析を行う。コンピュータ９０は、ディスプレイ９４、キーボード９３及びマウス９３Ｍ等から構成されており、ＣＰＵ(Central Processing Unit)９１、記憶部９５、ＲＡＭ(Random Access Memory)９２、及びＲＯＭ(Read Only Memory)９５１を内部バスで接続している。ＣＰＵ９１は記憶部９５に記憶された各種コンピュータプログラムに従って種々の処理を行うものであり、ＲＡＭ９２は処理に係る各種データ等を一時的に記憶し、ＲＯＭ９５１にはコンピュータ９０の機能に係る内容等を記憶する。
【００４８】
記憶部９５は、試料解析用のコンピュータプログラム等の各種プログラムを予め記憶すると共に、ディスプレイ９４へ表示するための各種メニュー画像のデータ、試料５０に係る既知のデータ、相異する構造のモデル、モデルの作成に利用される複数の分散式、作成されたモデル、各種試料に応じたリファレンスデータ、及び干渉縞に関連した比較処理に用いる基準値等を記憶する。
【００４９】
試料５０の解析に関し、コンピュータ９０は蒸着物５６に積層される各層の光学特性として屈折率及び消衰係数等の光学定数を解析すると共に、各層の膜厚等も解析する。なお、以下では光学定数として屈折率及び消衰係数を用いた例について説明する。
【００５０】
具体的にコンピュータ９０は、計測された振幅比Ψ及び位相差Δから、試料５０の周囲雰囲気等の複素屈折率を既知とした場合に、記憶部９５に予め記憶されているモデリングプログラムを用いることで、ユーザに設定される試料５０の項目及び材料構造に応じたモデルを作成して記憶部９５に記憶しておき、解析段階で記憶しているモデルを用いて蒸着物５６の各層の膜厚及び複素屈折率を求める。複素屈折率Ｎは、解析する層の屈折率をｎ及び消衰係数をｋとした場合、以下の光学式で表した数式（２）の関係が成立する。
Ｎ＝ｎ−ｉｋ・・・（２）
【００５１】
また、入射角度をφとして照射する光の波長をλとすると、データ取込機８から出力されるエリプソメータ７０で計測された振幅比Ψ及び位相差Δは、解析する蒸着物５６の各層の膜厚ｄ、屈折率ｎ及び消衰係数ｋに対して以下の数式（３）の関係が成立する。
（ｄ，ｎ，ｋ）＝Ｆ（ρ）＝Ｆ（Ψ（λ，φ），Δ（λ，φ））・・・（３）
【００５２】
なお、コンピュータ９０は、解析する各層の膜厚、及び複数のパラメータを有する複素誘電率の波長依存性を示す分散式を用いて、記憶したモデルから理論的な演算で得られるモデルスペクトル（ΨM （λi ）、ΔM （λi ））と、データ取込機８から出力される計測結果に係る計測スペクトル（ΨE （λi ）、ΔE （λi ））との差が最小になるように膜厚、分散式のパラメータ等を変化させる処理（フィッティング）を行う。なお、適用される分散式の一例を下記の数式（４）に示す。
【００５３】
【数１】
【００５４】
数式（４）において左辺のεは複素誘電率を示し、ε∞、εs は誘電率を示し、Γ0 、ΓD 、γj は粘性力に対する比例係数（damping factor）を示し、ωoj、ωt 、ωp は固有角振動数（oscillator frequency, transverse frequency, plasma frequency）を示す。なお、ε∞は高周波における誘電率（high frequency dielectric constant）であり、εs は低周波における誘電率（static dielectric constant）である。また、複素誘電率ε（ε（λ）に相当）、及び複素屈折率Ｎ（Ｎ（λ）に相当）は、下記の数式（５）の関係が成立する。
ε（λ）＝Ｎ2 （λ）・・・（５）
【００５５】
なお、フィッティングを簡単に説明すると、試料５０を計測した場合でＴ個の計測データ対をＥｘｐ（ｉ＝１，２，…，Ｔ）、Ｔ個のモデルの計算データ対をＭｏｄ（ｉ＝１，２，…，Ｔ）としたときに計測誤差は正規分布すると考えて標準偏差をσi とした際の最小二乗法に係る平均二乗誤差χ2 は下記の数式（６）で求められる。なお、Ｐはパラメータの数である。平均二乗誤差χ2 の値が小さいときは、計測結果と作成したモデルの一致度が大きいことを意味するため、複数のモデルを比較する場合、平均二乗誤差χ2 の値が最も小さいものがベストモデルに相当する。
【００５６】
【数２】
【００５７】
上述したコンピュータ９０が行う試料解析に係る一連の処理は、記憶部９５に記憶された試料解析用のコンピュータプログラムに規定されている。
【００５８】
図５は入射光及び反射光の経路を示す模式的横断面図である。光照射器３から照射される入射光Ｋはガラス基板５１を経て蒸着物５６へ入射し、蒸着物５６の底面において反射する。底面において反射した反射光Ｋ１は、再び蒸着物５６及びガラス基板５１を経て光取得器５へ入射する。なお、入射光Ｋとガラス基板５１の上面との交点Ｐ１及び入射光Ｋと蒸着物５６上面との交点Ｐ２においても反射または多重反射が生ずるが、解析に用いるモデルの選択に含まれている。
【００５９】
図６は試料５０を解析するためのモデルを示す説明図である。エリプソメータ７０は蒸着物５６の積層方向と逆の方向から計測を行うため、解析を行うモデルは、ボイド層（周囲雰囲気）Ｓ１、蒸着物層Ｌ１、ガラス層Ｌ２及びラフネス層Ｌ３が順に積層されたものを用いる。すなわち、蒸着物５６の下側の空間をボイド層（周囲雰囲気）Ｓ１とし、これを基板とみなす。そして、蒸着物５６を蒸着物層Ｌ１、ガラス基板５１の表面荒さの無い部分をガラス層Ｌ２、ガラス基板５１の表面荒さに応じた部分をラフネス層Ｌ３とする。
【００６０】
以上の構成において、膜厚の計測処理の手順を、フローチャートを用いて説明する。図７は成膜及び計測処理の手順を示すフローチャートである。ユーザはキーボード９３から蒸着室１２において蒸着する層の目標とする膜厚、膜厚形成速度、屈折率及び消衰係数（以下、光学定数で代表する）を入力する。なお、目標とする膜厚、膜厚形成速度、及び光学定数に対して、数％の許容範囲をもたせた値を入力しても良い。さらに入力する膜厚形成速度は、目標とする膜厚に近づいた場合に、当該速度を低下させるようにしても良い。ＣＰＵ９１は入力された目標とする膜厚、膜厚形成速度、及び光学定数を受け付け（ステップＳ７１）、ＲＡＭ９２に記憶する。蒸着室１２の制御部１２７は試料５０が蒸着位置に搬送されたか否かを監視しており、蒸着位置に搬送された場合に、エリプソメータ７０のＣＰＵ９１にその旨の信号を出力する。ＣＰＵ９１は試料５０が蒸着位置に搬送されたか否かを判断（ステップＳ７２）、すなわち制御部１２７から蒸着位置に搬送されたことを示す信号が出力されたか否かを判断する。
【００６１】
ＣＰＵ９１は試料５０が搬送されていないと判断した場合（ステップＳ７２でＮＯ）、試料５０が搬送されるまで待機する。一方、ＣＰＵ９１は試料５０が搬送されたと判断した場合（ステップＳ７２でＹＥＳ）、成膜及びエリプソメータ７０による計測が開始される（ステップＳ７３）。制御部１２７は蒸着ユニット１２４を作動させガラス基板５１上に蒸着物５６を蒸着させる。エリプソメータ７０のＣＰＵ９１は記憶部９５に記憶した試料解析用のコンピュータプログラムを実行し、膜厚、光学定数及び膜厚形成速度を算出する（ステップＳ７４）。なお、膜厚形成速度は算出した膜厚及びエリプソメータ７０の計測速度（例えば200msであり、蒸着物の成膜速度に応じて適宜100ms、50msとしても良い）を用いて算出することができる。
【００６２】
ＣＰＵ９１は算出した膜厚とＲＡＭ９２に記憶した目標とする膜厚とを比較し、算出した膜厚が目標膜厚に達したか否かを判断する（ステップＳ７５）。ＣＰＵ９１は目標膜厚に達していないと判断した場合（ステップＳ７５でＮＯ）、目標とする光学定数と算出した光学定数との偏差及び目標とする膜厚形成速度と算出した膜厚形成速度との偏差をそれぞれ算出する（ステップＳ７６）。ＣＰＵ９１は算出した偏差を制御部１２７へ出力する（ステップＳ７７）。
【００６３】
制御部１２７は出力された偏差が略ゼロとなるよう蒸着ユニット１２４のフィードバック制御を行う（ステップＳ７８）。具体的には、膜厚形成速度が目標よりも速い場合、すなわち負の偏差信号が出力された場合、蒸着ユニット１２４の出力を低下させる。一方、膜厚形成速度が目標よりも遅い場合、すなわち正の偏差信号が出力された場合、蒸着ユニット１２４の出力を上昇させる。また光学定数が目標とする光学定数より大きい場合、すなわち負の偏差信号が出力された場合、蒸着ユニット１２４の出力を上昇させる。一方、光学定数が目標とする光学定数よりも小さい場合、すなわち正の偏差信号が出力された場合、蒸着ユニット１２４の出力を低下させる。その後ステップＳ７３へ移行し以上の処理を繰り返す。
【００６４】
ステップＳ７５において、ＣＰＵ９１が算出した膜厚が目標膜厚に達したと判断した場合（ステップＳ７５でＹＥＳ）、ステップＳ７６乃至Ｓ７８の処理をスキップし、蒸着室１２における成膜及びエリプソメータ７０による計測を終了する（ステップＳ７９）。ＣＰＵ９１は、ステップＳ７４の最終段階において算出した膜厚、及び光学定数を次段の蒸着室１３のエリプソメータ７０へ出力する（ステップＳ７１０）。その後真空搬送用ロボット１１により、次段の蒸着室１３へ成膜後の試料５０が搬送される（ステップＳ７１１）。
【００６５】
図８は２層目の成膜及び計測処理の手順を示すフローチャートである。ＣＰＵ９１は入力された２層目の目標とする膜厚、膜厚形成速度、及び光学定数を受け付け（ステップＳ８１）、ＲＡＭ９２に記憶する。またＣＰＵ９１はステップ７１０において前段の蒸着室１２から出力された前段（１層目）の算出膜厚、及び光学定数を読み出す（ステップＳ８２）。蒸着室１３の制御部１２７は試料５０が蒸着位置に搬送されたか否かを監視しており、蒸着位置に搬送された場合に、エリプソメータ７０のＣＰＵ９１にその旨の信号を出力する。ＣＰＵ９１は試料５０が蒸着位置に搬送されたか否かを判断（ステップＳ８３）、すなわち制御部１２７から蒸着位置に搬送されたことを示す信号が出力されたか否かを判断する。
【００６６】
ＣＰＵ９１は試料５０が搬送されていないと判断した場合（ステップＳ８３でＮＯ）、試料５０が搬送されるまで待機する。一方、ＣＰＵ９１は試料５０が搬送されたと判断した場合（ステップＳ８３でＹＥＳ）、成膜及びエリプソメータ７０による計測が開始される（ステップＳ８４）。エリプソメータ７０のＣＰＵ９１は記憶部９５に記憶した試料解析用のコンピュータプログラムを実行し、膜厚、光学定数及び膜厚形成速度を算出する（ステップＳ８５）。なお、ＣＰＵ９１はステップＳ８２において読み出した前段において算出した膜厚、及び光学定数をパラメータとして用いることができる他、ステップＳ７１において受け付けた前段の目標膜厚、及び光学定数をパラメータとして用いても良い。
【００６７】
ＣＰＵ９１は算出した膜厚とＲＡＭ９２に記憶した目標とする膜厚とを比較し、算出した膜厚が目標膜厚に達したか否かを判断する（ステップＳ８６）。ＣＰＵ９１は目標膜厚に達していないと判断した場合（ステップＳ８６でＮＯ）、目標とする光学定数と算出した光学定数との偏差及び目標とする膜厚形成速度と算出した膜厚形成速度との偏差をそれぞれ算出する（ステップＳ８７）。ＣＰＵ９１は算出した偏差を制御部１２７へ出力する（ステップＳ８８）。
【００６８】
制御部１２７は出力された偏差が略ゼロとなるよう蒸着ユニット１２４のフィードバック制御を行う（ステップＳ８９）。その後ステップＳ８４へ移行し以上の処理を繰り返す。ステップＳ８６において、ＣＰＵ９１が算出した膜厚が目標膜厚に達したと判断した場合（ステップＳ８６でＹＥＳ）、ステップＳ８７乃至Ｓ８９の処理をスキップし、蒸着室１３における成膜及びエリプソメータ７０による計測を終了する（ステップＳ８１０）。ステップＳ８５の最終段階において算出した膜厚、及び光学定数を次段の蒸着室１４のエリプソメータ７０へ出力する（ステップＳ８１１）。その後真空搬送用ロボット１１により、次段の蒸着室１４へ成膜後の試料５０が搬送される（ステップＳ８１２）。なお、次段の蒸着室１４以降の処理も同様であり説明を省略する。
【００６９】
実施の形態２
図９は実施の形態２に係る製造装置８０の概要を示す模式的平面図である。製造装置８０は図９に示すようにインライン型を適用しても良い。製造装置８０は、ガラス基板５１上に蒸着物５６を蒸着する２連の第１成膜装置１０、第２成膜装置２０、及び蒸着物５６が蒸着されたガラス基板５１に封止基板５７を張り合わせて有機ＥＬ素子パネル５００を排出する封止装置３０を含んで構成される。ガラス基板５１は第１成膜装置１０及び第２成膜装置２０に搬送され、蒸着物５６が蒸着された後、封止装置３０へ搬送される。封止装置３０において、蒸着物５６が蒸着されたガラス基板５１に封止基板５７が張り合わされ後、完成品である有機ＥＬ素子パネル５００が外部へ排出される。
【００７０】
第１成膜装置１０は基板搬送室４１、蒸着室１２乃至１５、エリプソメータ７０及び真空ゲートＧを含んで構成される。第１成膜装置１０はゲートＧを介して蒸着室１２乃至１５が横方向へ連設されている。また各蒸着室１２乃至１５にはエリプソメータ７０が設けられている。基板搬送室４１へ搬送されたガラス基板５１は蒸着室１２に搬送され、上述した如く成膜及び計測処理が行われる。なお、ガラス基板５１の搬送は実施の形態１で述べたのと同じく真空搬送用ロボットにより行われる。
【００７１】
受渡室４２に連設される第２成膜装置２０も第１成膜装置１０と同様に、真空ゲートＧ、蒸着室２２乃至２５及びエリプソメータ７０を含んで構成され、各蒸着室２２乃至２５及びエリプソメータ７０により、蒸着物５６の成膜及び計測処理が行われる。なお、各蒸着室１２乃至１５並びに２２乃至２５はデータ送信手段Ｐにより相互に接続されている。蒸着物５６の成膜が完了した場合、ガラス基板５１は受渡室４３を経て封止装置３０へ搬送される。
【００７２】
受渡室４３に連設される封止装置３０は真空ゲートＧ、封止室３４及び封止基板搬送室３２を含んで構成される。全ての層の蒸着を終えたガラス基板５１は、封止室３４へ搬送され、また封止基板搬送室３２へ搬送された封止基板５７も、同様に封止室３４へ搬送される。蒸着物５６が蒸着されたガラス基板５１と封止基板５７とは封止室３４において接着剤により張り合わせが行われ、張り合わせ後の有機ＥＬ素子パネル５００は排出室４４を経て外部へ搬送される。
【００７３】
実施の形態３
図１０は実施の形態３に係る製造装置８０の概要を示す模式的平面図である。エリプソメータ７０は各蒸着室１２乃至１５個別に設けられる他、本実施の形態に示す如く、少なくとも光照射器３、及び光取得器５を含む光照射・取得ユニット７０Ａを各蒸着室１２乃至１５、２２乃至２５に設置し、少なくとも膜厚、光学定数である屈折率、消衰係数及び膜厚形成速度等を算出するコンピュータ９０を含む一つの演算ユニット７０Ｂを各光照射・取得ユニット７０Ａに接続して、エリプソメータ７０としても良い。各蒸着室１２乃至１５には光照射・取得ユニット７０Ａがそれぞれ設けられ、計測されたデータは光照射・取得ユニット７０Ａ及びデータ送信手段Ｐに接続される演算ユニット７０Ｂに出力される。同様に第２成膜装置２０においても、各蒸着室２２乃至２５に、光照射・取得ユニット７０Ａが設置され、これらに接続される一つの演算ユニット７０Ｂが配置される。
【００７４】
エリプソメータ７０を構成するデータ取込機８等の各種機器は製造装置８０の設計に応じて光照射・取得ユニット７０Ａまたは演算ユニット７０Ｂ側のいずれかに設置すればよい。このように、エリプソメータ７０のコンピュータ９０を含む演算ユニット７０Ｂを１カ所に設けて集中処理するようにしたので、製造装置８０における省スペース化及び低コスト化を図ることが可能となる。なお、本実施の形態においては第１成膜装置１０及び第２成膜装置２０にそれぞれ演算ユニット７０Ｂを設ける構成としたが、これらをまとめて単一の演算ユニット７０Ｂで各種処理を実行するようにしても良い。また本実施の形態においてはインライン型へ適用した場合について説明したが、クラスタ型の製造装置に適用しても良い。
【００７５】
実施の形態４
図１１は実施の形態４に係る製造装置８０の概要を示す模式的平面図である。実施の形態４の第１成膜装置１０の各蒸着室１２乃至１５並びに各真空ゲートＧの外部上側にはエリプソメータ７０を載置して搬送する２本のベルトコンベア１２１０，１２１０が架設されている。ベルトコンベア１２１０，１２１０の終端にはこれらを駆動するモータ７０Ｍが設置されており、当該モータ７０Ｍはデータ送信手段Ｐに接続されている。モータ７０Ｍはベルトコンベア１２１０，１２１０を駆動し、エリプソメータ７０を蒸着室１２乃至１５のいずれかへ移動させる。
【００７６】
モータ７０Ｍは、試料５０の計測を行うべく、試料５０の移動に追随してエリプソメータ７０を移動させる。同様に第２成膜装置２０においてもベルトコンベア１２１０，１２１０及びモータ７０Ｍが設けられている。図１２はモータ７０Ｍの制御処理手順を示すフローチャートである。モータ７０Ｍは、エリプソメータ７０を初段の蒸着室１２へベルトコンベア１２１０，１２１０を駆動して移動させる（ステップＳ１２１）。蒸着室１２へ試料５０が搬送された場合、成膜及び計測が開始される（ステップＳ１２２）。ステップＳ７１１の処理により、試料５０が次段の蒸着室１３へ搬送された場合、モータ７０Ｍはこれに追従すべく次段蒸着室１３へエリプソメータ７０を移動させる（ステップＳ１２３）。
【００７７】
次段の蒸着室１３において成膜及び計測が行われた（ステップＳ１２４）後、モータ７０Ｍは現在の蒸着室が最終段の蒸着室１５であるか否かを判断する（ステップＳ１２５）。モータ７０Ｍが、最終段の蒸着室１５でないと判断した場合（ステップＳ１２５でＮＯ）、ステップＳ１２３へ移行し、以上の処理を繰り返す。一方、モータ７０Ｍが、最終段の蒸着室１５であると判断した場合（ステップＳ１２５でＹＥＳ）、ベルトコンベア１２１０，１２１０を駆動してエリプソメータ７０を初段の蒸着室１２へ移動させる（ステップＳ１２６）。このように、単一のエリプソメータ７０により計測を行うこととしたので、製造装置８０の低コスト化を図ることが可能となる。なお、本実施の形態においてはインライン型へ適用した場合について説明したが、環状のベルトコンベア１２１０，１２１０を蒸着室１２乃至１５上に周設することにより、クラスタ型の製造装置に適用しても良い。
【００７８】
本実施の形態２乃至４は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
【００７９】
実施の形態５
図１３は実施の形態５に係る蒸着室１２の構成を示す模式的斜視図である。図１３に示すように、実施の形態５に係る蒸着室１２の蒸着方向と反対側である上部両端には、図１３の白抜き矢印で示す、ガラス基板５１の搬送手段による搬送方向と直交する方向を長手方向とする矩形状の透過窓１２２、１２２が延設されている。矩形状の透過窓１２２、１２２は側面視において傾斜させて設けてある。
【００８０】
実施の形態１と同じく透過窓１２２、１２２の上方には光照射器３及び光取得器５がそれぞれ白抜き矢印で示す、ガラス基板５１の搬送方向と直交する方向へ移動可能に設けてある。光照射器３及び光取得器５は、上方向へ延設された支持棒１５１、１５１の一端に取り付けられている。一方、支持棒１５１、１５１の他端は直交する方向へ延設されたレール１５０、１５０に移動可能に吊り下げられている。
【００８１】
レール１５０、１５０に吊り下げられた支持棒１５１、１５１は、制御部１２７の制御に従い動作する駆動モータ１５２、１５２により、レール１５０、１５０に沿って直交する方向へ移動し、支持棒１５１、１５１の一端に取り付けられた光照射器３及び光取得器５を直交する方向へ移動させる。このように、光照射器３及び光取得器５を搬送手段によるガラス基板５１の搬送方向と直交する方向へ移動させることにより、ガラス基板５１上の幅広い範囲で膜厚を計測することが可能となる。なお、本実施の形態においてはガラス基板５１の搬送方向と直交する方向に光照射器３及び光取得器５を移動可能に設ける構成としたが、これに限るものではなく、例えば、ガラス基板５１の搬送方向と平行な方向を長手方向とする透過窓を設け、光照射器３及び光取得器５をこの平行な方向へ移動可能に設ける構成としても良い。
【００８２】
本実施の形態５は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明に係る製造装置の概要を示す模式的平面図である。
【図２】蒸着室の断面を示す模式的断面図である。
【図３】蒸着室内部の概要を示す模式的斜視図である。
【図４】エリプソメータのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図５】入射光及び反射光の経路を示す模式的横断面図である。
【図６】試料を解析するためのモデルを示す説明図である。
【図７】成膜及び計測処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】２層目の成膜及び計測処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態２に係る製造装置の概要を示す模式的平面図である。
【図１０】実施の形態３に係る製造装置の概要を示す模式的平面図である。
【図１１】実施の形態４に係る製造装置の概要を示す模式的平面図である。
【図１２】モータの制御処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】実施の形態５に係る蒸着室の構成を示す模式的斜視図である。
【図１４】従来のクラスタ型製造装置の構成を示す模式的平面図である。
【符号の説明】
【００８４】
３ 光照射器
５ 光取得器
８ データ取込機
１０ 第１成膜装置
１１，２１ 真空搬送用ロボット（搬送手段）
２０ 第２成膜装置
１２〜１５、２２〜２５ 蒸着室（成膜室）
５０ 試料
５６ 蒸着物（成膜物）
７０ エリプソメータ（光学的膜厚計測装置）
７０Ａ 光照射・取得ユニット
７０Ｂ 演算ユニット
８０ 製造装置
９０ コンピュータ
９１ ＣＰＵ
９５ 記憶部
１２０ 筐体
１２１０ ベルトコンベア
１２２ 透過窓
１２４ 蒸着ユニット（成膜ユニット）
１２７ 制御部（制御手段）
５００ 有機ＥＬ素子パネル（有機ＥＬ素子）
９５１ ＲＯＭ
Ｐ データ送信手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の成膜室にて複数層の成膜を段階的に行う有機ＥＬ素子の製造方法において、
各成膜室の外部に設けられた光学的膜厚計測装置により成膜物の膜厚を計測し、
光学的膜厚計測装置により計測した膜厚が、予め設定された膜厚となった場合に、次段階に設けられた成膜室へ成膜物を搬送させる
ことを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項２】
複数の成膜室にて複数層の成膜を段階的に行う有機ＥＬ素子の製造装置において、
各成膜室の外部に設けられ、成膜物の膜厚を計測する光学的膜厚計測装置と、
光学的膜厚計測装置により計測した膜厚が、予め設定された膜厚となった場合に、次段階に設けられた成膜室へ成膜物を搬送する手段と
を備えることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造装置。
【請求項３】
成膜物の積層方向側に設けられ、成膜材料を供給する成膜ユニット
をさらに備え、
前記光学的膜厚計測装置は、成膜物の積層方向反対側に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
【請求項４】
前記成膜ユニットを制御する制御手段
をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
【請求項５】
前記光学的膜厚計測装置は、
成膜物の膜厚形成速度を算出する手段と、
算出した膜厚形成速度と予め設定した膜厚形成速度との偏差を前記制御手段へ出力する手段と
を備え、
前記制御手段は出力された偏差を略ゼロとするよう前記成膜ユニットを制御するよう構成してあることを特徴とする請求項４に記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
【請求項６】
前記光学的膜厚計測装置はエリプソメータであり、成膜物の光学定数を算出する手段と、
算出した光学定数と予め設定した光学定数との偏差を前記制御手段へ出力する手段と
を備え、
前記制御手段は出力された偏差を略ゼロとするよう前記成膜ユニットを制御するよう構成してあることを特徴とする請求項４または５に記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
【請求項７】
前記成膜室の成膜物の積層方向反対側に傾斜して設けられ、前記光学的膜厚計測装置からの入射光及び該光学的膜厚計測装置への反射光を透過させるための透過窓をさらに備えることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか一つに記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
【請求項８】
前記光学的膜厚計測装置は、光弾性変調器を用いたエリプソメータであることを特徴とする請求項２乃至７のいずれか一つに記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
【請求項１】
複数の成膜室にて複数層の成膜を段階的に行う有機ＥＬ素子の製造方法において、
各成膜室の外部に設けられた光学的膜厚計測装置により成膜物の膜厚を計測し、
光学的膜厚計測装置により計測した膜厚が、予め設定された膜厚となった場合に、次段階に設けられた成膜室へ成膜物を搬送させる
ことを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項２】
複数の成膜室にて複数層の成膜を段階的に行う有機ＥＬ素子の製造装置において、
各成膜室の外部に設けられ、成膜物の膜厚を計測する光学的膜厚計測装置と、
光学的膜厚計測装置により計測した膜厚が、予め設定された膜厚となった場合に、次段階に設けられた成膜室へ成膜物を搬送する手段と
を備えることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造装置。
【請求項３】
成膜物の積層方向側に設けられ、成膜材料を供給する成膜ユニット
をさらに備え、
前記光学的膜厚計測装置は、成膜物の積層方向反対側に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
【請求項４】
前記成膜ユニットを制御する制御手段
をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
【請求項５】
前記光学的膜厚計測装置は、
成膜物の膜厚形成速度を算出する手段と、
算出した膜厚形成速度と予め設定した膜厚形成速度との偏差を前記制御手段へ出力する手段と
を備え、
前記制御手段は出力された偏差を略ゼロとするよう前記成膜ユニットを制御するよう構成してあることを特徴とする請求項４に記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
【請求項６】
前記光学的膜厚計測装置はエリプソメータであり、成膜物の光学定数を算出する手段と、
算出した光学定数と予め設定した光学定数との偏差を前記制御手段へ出力する手段と
を備え、
前記制御手段は出力された偏差を略ゼロとするよう前記成膜ユニットを制御するよう構成してあることを特徴とする請求項４または５に記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
【請求項７】
前記成膜室の成膜物の積層方向反対側に傾斜して設けられ、前記光学的膜厚計測装置からの入射光及び該光学的膜厚計測装置への反射光を透過させるための透過窓をさらに備えることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか一つに記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
【請求項８】
前記光学的膜厚計測装置は、光弾性変調器を用いたエリプソメータであることを特徴とする請求項２乃至７のいずれか一つに記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００７−２７３３６３（Ｐ２００７−２７３３６３Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９９４４５（Ｐ２００６−９９４４５）
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（０００１５５０２３）株式会社堀場製作所 (638)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（０００１５５０２３）株式会社堀場製作所 (638)
【Ｆターム（参考）】
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