水晶発振式膜厚モニタ装置、及び、これを用いたＥＬ材料の蒸発源装置と薄膜形成装置
【課題】 リニアソースに好適な水晶発振式膜厚モニタ装置と共に、膜厚モニタを用いたＥＬ材料の蒸発源装置や薄膜形成装置を提供する。
【解決手段】 外周端に沿って複数の水晶振動子５０を保持する円盤状の水晶振動子ホルダ１０と、その表面を覆い、かつ、その一個に対応した位置にだけ開口部２１を設けたカバー２０を備えたヘッダと、ヘッダの裏面に設けられた回転機構と、ホルダの回転に伴って開口部から表面を外部に露出する一の水晶振動子の共振周波数を検出する共振周波数検出手段を備えた水晶発振式膜厚モニタ装置では、ヘッダを構成する円盤状のホルダの外周部を円錐状に、内側に角度θだけ窪ませて水晶振動子表面から延長した垂線を円盤状のホルダの回転軸に対して角θだけ傾斜させ、ホルダを回転する駆動部５５０を含む回転機構を、水晶振動子ホルダの回転軸に対して垂直に伸びた方向に設ける。
【解決手段】 外周端に沿って複数の水晶振動子５０を保持する円盤状の水晶振動子ホルダ１０と、その表面を覆い、かつ、その一個に対応した位置にだけ開口部２１を設けたカバー２０を備えたヘッダと、ヘッダの裏面に設けられた回転機構と、ホルダの回転に伴って開口部から表面を外部に露出する一の水晶振動子の共振周波数を検出する共振周波数検出手段を備えた水晶発振式膜厚モニタ装置では、ヘッダを構成する円盤状のホルダの外周部を円錐状に、内側に角度θだけ窪ませて水晶振動子表面から延長した垂線を円盤状のホルダの回転軸に対して角θだけ傾斜させ、ホルダを回転する駆動部５５０を含む回転機構を、水晶振動子ホルダの回転軸に対して垂直に伸びた方向に設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶発振式膜厚モニタ及びこれを用いた膜厚のモニタ技術に関し、特に、有機ＥＬデバイスを製造する成膜装置に好適な水晶発振式膜厚モニタ装置、更には、これを用いたＥＬ材料の蒸発源装置と薄膜形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬデバイスを製造するために有力な方法として、真空蒸着法があり、かかる真空蒸着法を利用して有機ＥＬデバイスを製造する場合、特に、ガラス板などの被蒸着基板の表面に電極で挟まれた発光材料層(ＥＬ層)を形成するために成膜装置が利用されている。かかる成膜装置内では、真空室内において、加熱して気化したガス状（又は、蒸気状）のＥＬ材料を基板表面に蒸着するため、所謂、蒸着源を当該被蒸着基板に対向する位置に配置し、互いにその位置を移動しながら成膜する。特に、近年においては、特に、大型のデバイスの生産性を向上するため、例えば、以下の特許文献１〜３によれば、ガス状のＥＬ材料を、基板と蒸着源との相対的な移動方向に対して垂直な方向（所謂、幅方向に）広く供給するため、ケースの内部に坩堝を備えると共に、当該ケースを幅方向に延長した、所謂、リニアソースが既に知られている。
【０００３】
一方、上記の成膜装置内では、基板表面に形成される膜厚を安定、かつ、均一に制御するため、上述した蒸着源から供給されるガス状のＥＬ材料の発生量を測定することが行われており、そのため、例えば、以下の特許文献４や５によれば、水晶振動子の表面に物質が付着するとその共振振動数が変化することを利用した、所謂、水晶発振式膜厚モニタが既に知られている。なお、この特許文献２により知られる水晶発振式膜厚モニタは、複数の水晶板（水晶振動子）を円盤状のホルダに保持し、水晶振動子の表面に付着する物質が一定膜厚（即ち、寿命）に達すると当該ホルダを回転して新たな水晶板（水晶振動子）に交換するものである。
【０００４】
加えて、以下の特許文献６によれば、上述した水晶発振式膜厚モニタの寿命、即ち、そのメンテナンスの間隔を延ばすため、真空室内においてガス状のＥＬ材料に曝される水晶板（水晶振動子）の表面上で、円盤の一部に切欠き部を設けた遮蔽板を回転するもの（所謂、チョッパ）も既に知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２１４１８５号公報
【特許文献２】特開２００３−１６０８５５号公報
【特許文献３】特開２００５−２５６１１３号公報
【特許文献４】特開２００３−１３９５０５号公報
【特許文献５】特許第３２１３６１３号
【特許文献６】特開平１１−２２２６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで上述の膜厚モニタは、上述した特許文献１〜３により知られたリニアソースに適用した場合、リニアソースの移動に伴い、その位置関係を維持したまま膜厚モニタも移動することが望ましい。これは熱源である蒸発源との位置が変化すると、膜厚モニタの水晶振動子の温度が変化し、安定した膜厚測定ができないためである。
【０００７】
そして、有機ＥＬに使用される有機材料は、非常に高価なものであり、その材料使用効率は最終製品であるデバイス価格を決定する大きな要因となるため、蒸発源をできるだけ被蒸着基板に近づけ、基板の外部飛散する材料を少なくし、材料使用効率を高める必要がある。
【０００８】
蒸着源を被蒸着基板に近づけると、蒸発面に向けて取り付けられた膜圧モニタが、蒸発面よりも大きく飛び出している場合、設置装置内の機構等と干渉し易くなり、蒸着源を被蒸着基板に近づけることによる材料効率の向上は難くなる。従って、前記リニアソースに使用される膜圧モニタは、蒸発面よりも被蒸着基板方面に飛び出し過ぎない形状のものが望ましい。
【０００９】
そこで、本発明は、上述した従来技術における問題点に鑑みて達成されたものであり、特に、ガス状のＥＬ材料を、幅方向に広く供給するリニアソースに採用するのに好適な水晶発振式膜厚モニタ装置を提供すると共に、更には、かかる膜厚モニタを用いたＥＬ材料の蒸発源装置と薄膜形成装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明によれば、まず、複数の水晶振動子と、前記複数の水晶振動子をその外周端に沿って保持する円盤状の水晶振動子ホルダと、前記水晶振動子ホルダの表面を覆い、かつ、当該ホルダに保持された複数の水晶振動子の一つに対応した位置に開口部を設けたカバー部とを備えたヘッダ部と、前記ヘッダ部の水晶振動子ホルダの裏面側に設けられ、前記水晶振動子を当該ホルダを一体に回転する回転機構と、前記回転機構による前記水晶振動子ホルダの回転に伴って前記開口部からその表面の一部を外部に露出した一の水晶振動子の共振周波数を検出するための共振周波数検出手段とを備えた水晶発振式膜厚モニタ装置において、前記ヘッダ部を構成する円盤状の水晶振動子ホルダの外周部を円錐状に窪ませ、もって、当該ホルダに保持された水晶振動子の表面から延長した垂線が、当該円盤状のホルダの回転軸に対して所定の角度だけ傾斜するようにすると共に、前記ホルダを回転する回転機構を、前記水晶振動子ホルダの回転軸に対して垂直に伸びた方向に設けた水晶発振式膜厚モニタ装置が提供される。
【００１１】
本発明では、前記に記載した水晶発振式膜厚モニタ装置において、前記カバー部も、その外周部を円錐状に窪ませてもよく、又は、前記ヘッダ部は、更に、上記水晶振動子ホルダの表面側に同心上に設けられた円盤状の部材の一部に開口部を設けたチョッパ部を備えると共に、前記回転機構は、前記チョッパ部を回転するための回転機構を更に備えていることが好ましい。
【００１２】
また、本発明によれば、やはり上記の目的を達成するため、水平な一方向に向かって長く伸びた筐体の内部に、ＥＬ材料を収容した坩堝と、当該坩堝を所定の温度で加熱するための加熱手段とを備えると共に、その上面又はその一側面に、当該水平な一方向に沿って蒸発したＥＬ材料を放出する孔を設けたＥＬ材料の蒸発源装置であって、更に、前記に記載した水晶発振式膜厚モニタ装置を備えており、当該水晶発振式膜厚モニタ装置は、前記筐体を構成する面のうち、前記蒸発したＥＬ材料を放出する孔が形成された面に隣接する少なくとも一の面に、そのマスク部の開口部が当該放出孔が形成された面に対して所定の角度で対向するように突出して配置されると共に、その回転機構を前記隣接する面に取り付けて配置された蒸発源装置が提供される。
【００１３】
なお、本発明では、前記に記載した蒸発源装置において、前記水晶発振式膜厚モニタ装置は、常に同じ位置関係を維持し、前記蒸発源装置が移動機構を有し、被蒸着基板に対して水平移動する場合においても、その位置関係のまま共に移動することが好ましく、又は、更に、前記坩堝を加熱する前記加熱手段へ供給する電力を制御する制御手段を備えていることが好ましい。
【００１４】
加えて、本発明によれば、やはり上記の目的を達成するため、真空室内において、水平な一方向に向かって長く伸びた筐体の内部に、ＥＬ材料を収容した坩堝と、当該坩堝を所定の温度で加熱するための加熱手段とを備えると共に、その上面又はその一側面に、当該水平な一方向に沿って蒸発したＥＬ材料を放出する孔を設けたＥＬ材料の蒸発源装置を備え、前記真空室内に導入した基板の蒸着面を、前記筐体を構成する面のうち、前記蒸発したＥＬ材料を放出する孔が形成された面に近接し、その位置を相対的に移動させながら、蒸発したＥＬ材料の薄膜を当該基板の蒸着面に形成する薄膜形成装置において、更に、前記に記載した水晶発振式膜厚モニタ装置を備えており、当該水晶発振式膜厚モニタ装置は、前記蒸発源装置の筐体を構成する面のうち、前記蒸発したＥＬ材料を放出する孔が形成された面に隣接する少なくとも一の面に、そのマスク部の開口部が当該放出孔が形成された面に対して所定の角度で対向するように突出して配置されると共に、その回転機構を前記隣接する面に取り付けて配置している薄膜形成装置が提供される。
【００１５】
なお、前記に記載した薄膜形成装置において、更に、前記真空室内には、導入した前記基板の蒸着面を略垂直に保持する部材を備えると共に、前記蒸発源装置は、当該真空室内において上下方向に移動することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
即ち、上述した本発明によれば、ガス状のＥＬ材料を、幅方向に広く供給するリニアソースに採用するのに好適な水晶発振式膜厚モニタ装置を提供すると共に、更には、かかる膜厚モニタを用いたＥＬ材料の蒸発源装置と薄膜形成装置を提供することが可能となるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態になる水晶発振式膜厚モニタ装置、特に、そのヘッダ部の構造を説明するための、一部断面を含む展開斜視図である。図である。
【図２】上記ヘッダ部、特に、その水晶振動子ホルダの詳細を説明するための、一部断面を含む展開斜視図である。
【図３】水晶発振式膜厚モニタ装置において、上記水晶振動子ホルダの水晶振動子を含で形成される高周波共振回路の一例を示す回路図である。
【図４】上記本発明の水晶発振式膜厚モニタ装置を内部に備えた薄膜形成装置の要部構成を示す図である。
【図５】上記本発明薄膜形成装置の内部に設けられたＥＬ材料の蒸発源装置の構造の一例を示す展開斜視図である。
【図６】上記ＥＬ材料の蒸発源装置の詳細構造を示す断面図である。
【図７】上記本発明の水晶発振式膜厚モニタ装置を、薄膜形成装置のリニアソースであるＥＬ材料の蒸発源装置に取り付けた構造を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら、詳細に説明する、
【００１９】
まず、添付の図１には、本発明の一実施の形態になる水晶発振式膜厚モニタ装置、特に、そのヘッダ部について説明する。
【００２０】
この図１からも明らかなように、ヘッダ部は、外形が略円盤状であり、かつ、外周部（例えば、半径の略半分より外側）を、所定の角度（以下の図２のθを参照）だけ内側に、円錐状に窪ませてなる水晶振動子ホルダ１０と、この水晶振動子ホルダ１０の全体を覆うように形成され、もって、ホルダの表面を覆う（即ち、外周部を円錐状に窪ませる）と共に、その一部（後にも述べるが、その頂部）に円形の開口部２１を形成した、所謂、カバー（覆い部）２０とを備えている。
【００２１】
水晶振動子ホルダ１０の中心部にはローラベアリング１１が取り付けられており、そして、当該ベアリングを介して、後にも述べるが、チョッパ板４０を回転駆動するための回転シャフト３０が、回転可能に植立されている。更に、当該シャフトは、上記カバー２０の中心部に取り付けられたローラベアリング２２を介して、当該カバーに対しても回転可能に取り付けられている。そして、当該シャフトの上記ロールベアリング２２から突出した先端部には、やはり外形が略円盤状であり、かつ、その外周部を円錐状に窪ませ、かつ、その一部に開口部（例えば、穴や切欠き）４１を形成したチョッパ板４０が、その中心部において、例えば、ネジ４２により一体に回転可能に固定されている。
【００２２】
次に、添付の図２には、上述した水晶振動子ホルダ１０の詳細が示されており、この水晶振動子ホルダ１０は、上記カバー２０やチョッパ板４０と同様に、例えば、ステンレスやアルミニウムなどの金属により形成されており、そして、その外周部の窪んだ面（即ち、円錐面に）には、複数（本例では、８箇所）の凹部１２、１２…が円周上に均等な距離だけ隔れて形成されている。図にも示すように、これらの凹部１２、１２…の内部には、外形円盤状の水晶振動子５０が、複数（本例では、８個）、それぞれ、挿入されると共に、その上部からは、リング状でかつ円錐状に窪んだ面に複数（本例では、８箇所）の開口部１３、１３…を形成した押付け板１４が取り付けられている。なお、ここでは図示しないが、これら水晶振動子ホルダ１０の凹部１１や押付け板１４には、それぞれ、例えば、板バネなどからなる電極が取り付けられており、更に、上記水晶振動子ホルダ１０の下部に設けられた一対の接触式電極板１５、１５を介してヘッダ部の外部に電気的に導かれる。また、図中の符号５１は、上記水晶振動子５０の表面に形成された電極を示している。
【００２３】
また、後にも説明するが（例えば、以下の図５を参照）、上記水晶振動子ホルダ１０の円錐状に窪んだ面によれば、ヘッダ部を構成する水晶振動子ホルダ１０の外周部の円錐状部に形成された凹部１１内に保持された水晶振動子５０は、その表面から延長した垂線が、当該円盤状のホルダを含むヘッダ部の回転軸に対し、所定の角度θだけ傾斜するように配置されることとなる。
【００２４】
即ち、上記の図１において、ヘッダ部を構成するカバー２０の円形の開口部２１を介して外部にその電極を露出した水晶振動子５０を挟んで（より具体的には、その両面に形成した電極を挟んで）、添付の図３にも示すように、高周波の発信源（発信機）５５からの高周波信号が印加されており、これによって、所謂、共振回路を形成している。即ち、水晶振動子５０の表面にＥＬ材料の蒸気を含む物質が付着すると、その共振振動数が変化する現象を利用して、所謂、水晶発振式膜厚モニタが形成されている。そして、上記水晶振動子５０の表面に付着する物質が一定の膜厚（即ち、寿命）に達すると、水晶振動子ホルダ１０を所定の角度（本例では、３６０／８＝４０度）だけ回転駆動し、もって、新たな水晶板水晶振動子５０と交換する（即ち、インデックス機能、図１中の矢印を参照）。
【００２５】
一方、上記回転シャフト３０は、ヘッダ部により構成される水晶発振式膜厚モニタが作動している期間は、常に回転しており、もって、上記チョッパ板４０を所定の回転速度で回転駆動する（図中の矢印を参照）。即ち、このチョッパ板４０の回転により、上記カバー２０の開口部２１を介して水晶振動子５０の電極を外部に露出する時間を一定の間隔にし、即ち、当該水晶振動子５０に向かって飛翔する蒸発材料を間欠的に遮蔽し、もって、水晶振動子５０の表面に付着する物質が一定膜厚に達する時間、即ち、その寿命を延長する。
【００２６】
続いて、上記にその詳細な構成を説明したヘッダ部（即ち、水晶発振式膜厚モニタ）を、その回転駆動機構と共に、有機ＥＬデバイスを製造するための薄膜形成装置内において取り付ける構造について、以下、添付の図４及び５を参照しながら詳細に説明する。なお、これら図４及び５からも明らかなように、本実施の形態では、水晶発振式膜厚モニタを構成する上記ヘッダ部を、その回転駆動機構と一体に構成し、水平方向に向かって長く伸びた、所謂、リニアソースと呼ばれるＥＬ材料の蒸発源装置に取り付けた構造について説明する。
【００２７】
まず、図４では、薄膜形成装置の真空室が符号１００で示されており、この真空室１００内では、内部に導入されてその表面に有機ＥＬデバイスを製造するガラス板などの被蒸着基板１１０が、図示しない保持装置により、略直立した状態で保持されている。
【００２８】
そして、添付の図５及び６からも明らかなように、ＥＬ材料の蒸発源装置２００は、水平な一方向に向かって長く伸びた筐体（水冷シールドボックス）２０１を備え、その内部に、発光材料層(ＥＬ層)を形成するためのＥＬ材料２０２を収容した坩堝２０３と、当該坩堝を所定の温度で加熱するための加熱装置（ヒータ）２０４とを備えている。そして、上記基板１１０との対向面（以下、「ガス放出面２０６」とも言う）には、複数の放出孔２０５、２０５…が、水平方向に均一に、又は、その両端部での距離が中央部よりも近接するように形成されている。なお、この蒸発源装置２００は、図に実線の矢印で示すように、上下の方向に移動可能となっている。これによれば、当該蒸発源装置２００が上下に移動すると共に、そのガス放出面２０６に形成した放出孔２０５、２０５…を通って、上記ヒータ２０４よる加熱で蒸発したガス状の有機ＥＬ材料が放出され、もって、対向する基板１１０の表面上に広く蒸着することとなる。
【００２９】
なお、本実施例では、被蒸着基板１１０が直立し、他方、水平に長く伸びたＥＬ材料の蒸発源装置２００が、そのガス放出面２０６を当該基板の表面に近接した状態で、上下に移動しながら（図中の矢印を参照）、その表面に有機ＥＬデバイスを製造するものとして説明したが、本発明はこれに限定されることなく、例えば、被蒸着基板１１０を水平に保持し、他方、蒸発源装置２００を当該基板の下面に近接した状態で水平方向に移動してもよい。なお、かかる場合には、上記複数の放出孔２０５、２０５…は、上記筐体２０１の基板１１０との対向面である、上面に形成されることとなる。
【００３０】
そして、本発明では、上記にその詳細構成を述べた水晶発振式膜厚モニタ装置を構成するヘッダ部と、その回転駆動機構とを、一体に略箱状の筐体５０１内に収納すると共に、当該水晶発振式膜厚モニタ装置５００を、当該ヘッダ部の頂部であるカバー２０の開口部２１が、上記蒸発源装置２００の筐体２０１を構成する面のうち、上記複数の放出孔２０５、２０５…が形成された面、即ち、ガス放出面２０６に隣接する４つの面のうちの少なくとも一の面上に、当該ガス放出面２０６に対して所定の角度で望むよう取り付けられて配置されている。即ち、水晶発振式膜厚モニタ装置５００は、図に実線で示すように、蒸発源装置２００の筐体２０１の両端の側面に、又は、図に破線で示すように、その上下の面に取り付けられる。
【００３１】
即ち、上述した水晶発振式膜厚モニタ装置５００の、上記蒸発源装置２００の筐体２０１への取り付け構造によれば、添付の図５にその詳細に示すように、ヘッダ部を構成する水晶振動子ホルダ１０の外周部の窪んだ円錐面に形成された凹部１２内に保持された水晶振動子５０は、その表面から延長した垂線が、当該円盤状のホルダの回転軸に対して所定の角度θだけ傾斜するように配置されていることから、当該モニタ装置を、そのモニタ面（即ち、円盤状の水晶振動子ホルダ１０の回転軸に垂直な面）の頂部（即ち、カバー２０の開口部２１が形成されている部分）がガス放出面２０６から基板１１０側に飛び出し、かつ、当該蒸発源装置２００の筐体２０１の両端の側面、又は、上下の面に沿って、取り付ける。
【００３２】
このようにして、水晶発振式膜厚モニタ装置５００を蒸発源装置２００の筐体２０１の両端の側面、又は、上下の面に沿って取り付け状態を添付の図５に示す。即ち、上記の構成によれば、図５に破線で示すように、上記蒸発源装置２００を、リニアソースである蒸発源装置２００のガス放出面２０６に対して、所定の角度θだけ傾斜して、簡単に、取り付けることが可能となる。
【００３３】
なお、この図５にも明らかなように、ヘッダ部の頂部に位置して膜厚をモニタする水晶振動子５０は、その表面から延長した垂線が、蒸発源装置２００の筐体２０１の放出孔形成面２０２に形成された放出孔２０５に対して、所定の角度だけ傾斜するように設定されている。これによれば、図中において破線の円内に複数の矢印で示すような分布を有するリニアソースの当該放出孔２０５からのガス状の有機ＥＬ材料の放出量を、所定の割合で、正確にモニタすることが可能となる。
【００３４】
加えて、本発明の水晶発振式膜厚モニタ装置５００では、そのモニタ動作に伴い、水晶振動子５０の表面に付着する物質が一定膜厚に達すると（即ち、寿命の経過）、上記水晶振動子ホルダ１０を回転して新たな水晶板水晶振動子５０に交換する（即ち、上記カバー２０の開口部２１に移動する）必要がある。ところで、当該水晶振動子ホルダ１０を回転するための回転機構として、この図５にも明らかなように、プーリ１６が当該ホルダから伸びた筒部の端部に取り付けられ、また、上記チョッパ板４０を回転駆動するための回転シャフト３０の他端にも、同様に、プーリ３２が取り付けられている。そして、駆動部５５０には、その回転軸の先端に、やはり、プーリ５５１、５５２がそれぞれ取り付けられた電動モータ５５３、５５４が設けられ、これら２組のプーリ１６と５５１、３１と５５２の間にはベルト５５５、５５６が掛け回され、もって、上記水晶振動子ホルダ１０、そして、チョッパ板４０を、それぞれ、回転駆動する。
【００３５】
即ち、図５において矢印や破線のブロックなどで示すように、ベルトや真空使用の電動モータなどを含む回転機構（上記の駆動部５５０を含む）は、前記水晶振動子ホルダ１０の回転軸に対して垂直な方向に、即ち、リニアソースである蒸発源装置２００の筐体２０１の両端の側面、又は、上下の面上に沿った方向に設けられており、かかる回転機構の構成によれば、当該ヘッダ部の頂部（即ち、開口部２１を含むカバー２０）だけをその筐体２０１を構成するガス放出面２０６から僅かに突出されるだけで、当該蒸発源装置２００に取り付けることが出来ることから、蒸発したガス状の有機ＥＬ材料を放出して表面に蒸着する対向基板１１０に対し、蒸発源装置２００の位置、即ち、当該放出孔の形成面（ガス放出面）２０６を、極めて近接して配置することが可能となる。即ち、図の「Ｗ」を極めて小さく設定することができる。これにより、ガス状有機ＥＬ材料の基板１１０上への蒸着効率を向上することが可能となり、その製造速度（効率）を上昇させることが出来ることとなる。
【００３６】
なお、上記の説明では、上記水晶振動子ホルダ１０やチョッパ板４０を回転駆動するための回転機構の一例として、上述したようにプーリとベルトや電動モータなどを含む機構について述べたが、しかしながら、本発明はこれに限定されることなく、例えば、傘歯歯車などを利用することによって、筐体２０１の両端の側面、又は、上下の面上に沿った方向に設けられる回転機構を実現することも可能である。
【００３７】
加えて、上記の説明では、本発明の水晶発振式膜厚モニタ装置５００は、リニアソースである蒸発源装置２００を構成する横長の筐体２０１の一部に固定して設置されるものとして説明したが、本発明はこれに限定されることない。例えば、上記図４において、破線で示すように、上記横長の筐体２０１の上面又は下面に、一対のレールのような誘導部材６００を設けておき、この誘導部材６００に水晶発振式膜厚モニタ装置５００を取り付けることも可能である。なお、この場合、ここでは図示しないが、例えば、電動モータやラックアンドピニオン機構などの移動機構を利用することによれば、誘導部材６００上に水晶発振式膜厚モニタ装置５００が自在に移動可能にすることが可能となる（図の破線の矢印を参照）。このことによれば、横長な蒸発源装置２００の放出孔形成面（ガス放出面）２０６からのガス状有機ＥＬ材料の放出を、当該モニタ装置を移動させながら、又は、所望の位置に移動して、適宜、必要な膜圧のモニタを行うことが可能となる。
【００３８】
そして、以上の種々述べた水晶発振式膜厚モニタ装置により検知された検知信号（即ち、膜厚モニタ信号）は、上記の図４にも示すように、上述した薄膜形成装置、特に、その蒸発源装置２００を構成する要素である、例えば、ＣＰＵ等により構成される制御装置７００へ転送される。そして、この制御装置の内部においては、メモリ内に予め格納したソフトウェアに従って演算処理が実行され、もって、その内部に収容されたＥＬ材料を加熱・蒸発するヒータ２０４へ供給する電流（電力）を制御する。このことによれば、ガス状有機ＥＬ材料の基板１１０上への蒸着量を、所望の値に、正確に制御することが可能となり、もって、表示性能に優れた有機ＥＬデバイスを、効率よく、製造することが可能となる。また、上記の移動機構を構成する電動モータの回転により、誘導部材６００上の水晶発振式膜厚モニタ装置５００の位置を制御することも可能である。なお、ここでは詳述はしないが、上記制御装置７００を構成するＣＰＵにより、上記図３にも示した水晶振動子５０と高周波発信器５５とを含む共振回路の共振数端数をモニタすることも可能であり、このことによれば、容易に、ＥＬ材料の蒸気が水晶板水晶振動子５０に付着した量を検出することが可能となる。
【符号の説明】
【００３９】
１０…水晶振動子ホルダ、１２…凹部、２０…カバー（覆い部）、２１…開口部、３０…回転シャフト、４０…チョッパ板、４１…開口部（穴や切欠き）、５０…水晶振動子、１００…薄膜形成装置の真空室、１１０…被蒸着基板、２００…ＥＬ材料の蒸発源装置、２０１…筐体、２０５…放出孔、２０６…ガス放出面…、５００…水晶発振式膜厚モニタ装置、５５０…回転機構の駆動部、７００…制御装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶発振式膜厚モニタ及びこれを用いた膜厚のモニタ技術に関し、特に、有機ＥＬデバイスを製造する成膜装置に好適な水晶発振式膜厚モニタ装置、更には、これを用いたＥＬ材料の蒸発源装置と薄膜形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬデバイスを製造するために有力な方法として、真空蒸着法があり、かかる真空蒸着法を利用して有機ＥＬデバイスを製造する場合、特に、ガラス板などの被蒸着基板の表面に電極で挟まれた発光材料層(ＥＬ層)を形成するために成膜装置が利用されている。かかる成膜装置内では、真空室内において、加熱して気化したガス状（又は、蒸気状）のＥＬ材料を基板表面に蒸着するため、所謂、蒸着源を当該被蒸着基板に対向する位置に配置し、互いにその位置を移動しながら成膜する。特に、近年においては、特に、大型のデバイスの生産性を向上するため、例えば、以下の特許文献１〜３によれば、ガス状のＥＬ材料を、基板と蒸着源との相対的な移動方向に対して垂直な方向（所謂、幅方向に）広く供給するため、ケースの内部に坩堝を備えると共に、当該ケースを幅方向に延長した、所謂、リニアソースが既に知られている。
【０００３】
一方、上記の成膜装置内では、基板表面に形成される膜厚を安定、かつ、均一に制御するため、上述した蒸着源から供給されるガス状のＥＬ材料の発生量を測定することが行われており、そのため、例えば、以下の特許文献４や５によれば、水晶振動子の表面に物質が付着するとその共振振動数が変化することを利用した、所謂、水晶発振式膜厚モニタが既に知られている。なお、この特許文献２により知られる水晶発振式膜厚モニタは、複数の水晶板（水晶振動子）を円盤状のホルダに保持し、水晶振動子の表面に付着する物質が一定膜厚（即ち、寿命）に達すると当該ホルダを回転して新たな水晶板（水晶振動子）に交換するものである。
【０００４】
加えて、以下の特許文献６によれば、上述した水晶発振式膜厚モニタの寿命、即ち、そのメンテナンスの間隔を延ばすため、真空室内においてガス状のＥＬ材料に曝される水晶板（水晶振動子）の表面上で、円盤の一部に切欠き部を設けた遮蔽板を回転するもの（所謂、チョッパ）も既に知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２１４１８５号公報
【特許文献２】特開２００３−１６０８５５号公報
【特許文献３】特開２００５−２５６１１３号公報
【特許文献４】特開２００３−１３９５０５号公報
【特許文献５】特許第３２１３６１３号
【特許文献６】特開平１１−２２２６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで上述の膜厚モニタは、上述した特許文献１〜３により知られたリニアソースに適用した場合、リニアソースの移動に伴い、その位置関係を維持したまま膜厚モニタも移動することが望ましい。これは熱源である蒸発源との位置が変化すると、膜厚モニタの水晶振動子の温度が変化し、安定した膜厚測定ができないためである。
【０００７】
そして、有機ＥＬに使用される有機材料は、非常に高価なものであり、その材料使用効率は最終製品であるデバイス価格を決定する大きな要因となるため、蒸発源をできるだけ被蒸着基板に近づけ、基板の外部飛散する材料を少なくし、材料使用効率を高める必要がある。
【０００８】
蒸着源を被蒸着基板に近づけると、蒸発面に向けて取り付けられた膜圧モニタが、蒸発面よりも大きく飛び出している場合、設置装置内の機構等と干渉し易くなり、蒸着源を被蒸着基板に近づけることによる材料効率の向上は難くなる。従って、前記リニアソースに使用される膜圧モニタは、蒸発面よりも被蒸着基板方面に飛び出し過ぎない形状のものが望ましい。
【０００９】
そこで、本発明は、上述した従来技術における問題点に鑑みて達成されたものであり、特に、ガス状のＥＬ材料を、幅方向に広く供給するリニアソースに採用するのに好適な水晶発振式膜厚モニタ装置を提供すると共に、更には、かかる膜厚モニタを用いたＥＬ材料の蒸発源装置と薄膜形成装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明によれば、まず、複数の水晶振動子と、前記複数の水晶振動子をその外周端に沿って保持する円盤状の水晶振動子ホルダと、前記水晶振動子ホルダの表面を覆い、かつ、当該ホルダに保持された複数の水晶振動子の一つに対応した位置に開口部を設けたカバー部とを備えたヘッダ部と、前記ヘッダ部の水晶振動子ホルダの裏面側に設けられ、前記水晶振動子を当該ホルダを一体に回転する回転機構と、前記回転機構による前記水晶振動子ホルダの回転に伴って前記開口部からその表面の一部を外部に露出した一の水晶振動子の共振周波数を検出するための共振周波数検出手段とを備えた水晶発振式膜厚モニタ装置において、前記ヘッダ部を構成する円盤状の水晶振動子ホルダの外周部を円錐状に窪ませ、もって、当該ホルダに保持された水晶振動子の表面から延長した垂線が、当該円盤状のホルダの回転軸に対して所定の角度だけ傾斜するようにすると共に、前記ホルダを回転する回転機構を、前記水晶振動子ホルダの回転軸に対して垂直に伸びた方向に設けた水晶発振式膜厚モニタ装置が提供される。
【００１１】
本発明では、前記に記載した水晶発振式膜厚モニタ装置において、前記カバー部も、その外周部を円錐状に窪ませてもよく、又は、前記ヘッダ部は、更に、上記水晶振動子ホルダの表面側に同心上に設けられた円盤状の部材の一部に開口部を設けたチョッパ部を備えると共に、前記回転機構は、前記チョッパ部を回転するための回転機構を更に備えていることが好ましい。
【００１２】
また、本発明によれば、やはり上記の目的を達成するため、水平な一方向に向かって長く伸びた筐体の内部に、ＥＬ材料を収容した坩堝と、当該坩堝を所定の温度で加熱するための加熱手段とを備えると共に、その上面又はその一側面に、当該水平な一方向に沿って蒸発したＥＬ材料を放出する孔を設けたＥＬ材料の蒸発源装置であって、更に、前記に記載した水晶発振式膜厚モニタ装置を備えており、当該水晶発振式膜厚モニタ装置は、前記筐体を構成する面のうち、前記蒸発したＥＬ材料を放出する孔が形成された面に隣接する少なくとも一の面に、そのマスク部の開口部が当該放出孔が形成された面に対して所定の角度で対向するように突出して配置されると共に、その回転機構を前記隣接する面に取り付けて配置された蒸発源装置が提供される。
【００１３】
なお、本発明では、前記に記載した蒸発源装置において、前記水晶発振式膜厚モニタ装置は、常に同じ位置関係を維持し、前記蒸発源装置が移動機構を有し、被蒸着基板に対して水平移動する場合においても、その位置関係のまま共に移動することが好ましく、又は、更に、前記坩堝を加熱する前記加熱手段へ供給する電力を制御する制御手段を備えていることが好ましい。
【００１４】
加えて、本発明によれば、やはり上記の目的を達成するため、真空室内において、水平な一方向に向かって長く伸びた筐体の内部に、ＥＬ材料を収容した坩堝と、当該坩堝を所定の温度で加熱するための加熱手段とを備えると共に、その上面又はその一側面に、当該水平な一方向に沿って蒸発したＥＬ材料を放出する孔を設けたＥＬ材料の蒸発源装置を備え、前記真空室内に導入した基板の蒸着面を、前記筐体を構成する面のうち、前記蒸発したＥＬ材料を放出する孔が形成された面に近接し、その位置を相対的に移動させながら、蒸発したＥＬ材料の薄膜を当該基板の蒸着面に形成する薄膜形成装置において、更に、前記に記載した水晶発振式膜厚モニタ装置を備えており、当該水晶発振式膜厚モニタ装置は、前記蒸発源装置の筐体を構成する面のうち、前記蒸発したＥＬ材料を放出する孔が形成された面に隣接する少なくとも一の面に、そのマスク部の開口部が当該放出孔が形成された面に対して所定の角度で対向するように突出して配置されると共に、その回転機構を前記隣接する面に取り付けて配置している薄膜形成装置が提供される。
【００１５】
なお、前記に記載した薄膜形成装置において、更に、前記真空室内には、導入した前記基板の蒸着面を略垂直に保持する部材を備えると共に、前記蒸発源装置は、当該真空室内において上下方向に移動することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
即ち、上述した本発明によれば、ガス状のＥＬ材料を、幅方向に広く供給するリニアソースに採用するのに好適な水晶発振式膜厚モニタ装置を提供すると共に、更には、かかる膜厚モニタを用いたＥＬ材料の蒸発源装置と薄膜形成装置を提供することが可能となるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態になる水晶発振式膜厚モニタ装置、特に、そのヘッダ部の構造を説明するための、一部断面を含む展開斜視図である。図である。
【図２】上記ヘッダ部、特に、その水晶振動子ホルダの詳細を説明するための、一部断面を含む展開斜視図である。
【図３】水晶発振式膜厚モニタ装置において、上記水晶振動子ホルダの水晶振動子を含で形成される高周波共振回路の一例を示す回路図である。
【図４】上記本発明の水晶発振式膜厚モニタ装置を内部に備えた薄膜形成装置の要部構成を示す図である。
【図５】上記本発明薄膜形成装置の内部に設けられたＥＬ材料の蒸発源装置の構造の一例を示す展開斜視図である。
【図６】上記ＥＬ材料の蒸発源装置の詳細構造を示す断面図である。
【図７】上記本発明の水晶発振式膜厚モニタ装置を、薄膜形成装置のリニアソースであるＥＬ材料の蒸発源装置に取り付けた構造を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら、詳細に説明する、
【００１９】
まず、添付の図１には、本発明の一実施の形態になる水晶発振式膜厚モニタ装置、特に、そのヘッダ部について説明する。
【００２０】
この図１からも明らかなように、ヘッダ部は、外形が略円盤状であり、かつ、外周部（例えば、半径の略半分より外側）を、所定の角度（以下の図２のθを参照）だけ内側に、円錐状に窪ませてなる水晶振動子ホルダ１０と、この水晶振動子ホルダ１０の全体を覆うように形成され、もって、ホルダの表面を覆う（即ち、外周部を円錐状に窪ませる）と共に、その一部（後にも述べるが、その頂部）に円形の開口部２１を形成した、所謂、カバー（覆い部）２０とを備えている。
【００２１】
水晶振動子ホルダ１０の中心部にはローラベアリング１１が取り付けられており、そして、当該ベアリングを介して、後にも述べるが、チョッパ板４０を回転駆動するための回転シャフト３０が、回転可能に植立されている。更に、当該シャフトは、上記カバー２０の中心部に取り付けられたローラベアリング２２を介して、当該カバーに対しても回転可能に取り付けられている。そして、当該シャフトの上記ロールベアリング２２から突出した先端部には、やはり外形が略円盤状であり、かつ、その外周部を円錐状に窪ませ、かつ、その一部に開口部（例えば、穴や切欠き）４１を形成したチョッパ板４０が、その中心部において、例えば、ネジ４２により一体に回転可能に固定されている。
【００２２】
次に、添付の図２には、上述した水晶振動子ホルダ１０の詳細が示されており、この水晶振動子ホルダ１０は、上記カバー２０やチョッパ板４０と同様に、例えば、ステンレスやアルミニウムなどの金属により形成されており、そして、その外周部の窪んだ面（即ち、円錐面に）には、複数（本例では、８箇所）の凹部１２、１２…が円周上に均等な距離だけ隔れて形成されている。図にも示すように、これらの凹部１２、１２…の内部には、外形円盤状の水晶振動子５０が、複数（本例では、８個）、それぞれ、挿入されると共に、その上部からは、リング状でかつ円錐状に窪んだ面に複数（本例では、８箇所）の開口部１３、１３…を形成した押付け板１４が取り付けられている。なお、ここでは図示しないが、これら水晶振動子ホルダ１０の凹部１１や押付け板１４には、それぞれ、例えば、板バネなどからなる電極が取り付けられており、更に、上記水晶振動子ホルダ１０の下部に設けられた一対の接触式電極板１５、１５を介してヘッダ部の外部に電気的に導かれる。また、図中の符号５１は、上記水晶振動子５０の表面に形成された電極を示している。
【００２３】
また、後にも説明するが（例えば、以下の図５を参照）、上記水晶振動子ホルダ１０の円錐状に窪んだ面によれば、ヘッダ部を構成する水晶振動子ホルダ１０の外周部の円錐状部に形成された凹部１１内に保持された水晶振動子５０は、その表面から延長した垂線が、当該円盤状のホルダを含むヘッダ部の回転軸に対し、所定の角度θだけ傾斜するように配置されることとなる。
【００２４】
即ち、上記の図１において、ヘッダ部を構成するカバー２０の円形の開口部２１を介して外部にその電極を露出した水晶振動子５０を挟んで（より具体的には、その両面に形成した電極を挟んで）、添付の図３にも示すように、高周波の発信源（発信機）５５からの高周波信号が印加されており、これによって、所謂、共振回路を形成している。即ち、水晶振動子５０の表面にＥＬ材料の蒸気を含む物質が付着すると、その共振振動数が変化する現象を利用して、所謂、水晶発振式膜厚モニタが形成されている。そして、上記水晶振動子５０の表面に付着する物質が一定の膜厚（即ち、寿命）に達すると、水晶振動子ホルダ１０を所定の角度（本例では、３６０／８＝４０度）だけ回転駆動し、もって、新たな水晶板水晶振動子５０と交換する（即ち、インデックス機能、図１中の矢印を参照）。
【００２５】
一方、上記回転シャフト３０は、ヘッダ部により構成される水晶発振式膜厚モニタが作動している期間は、常に回転しており、もって、上記チョッパ板４０を所定の回転速度で回転駆動する（図中の矢印を参照）。即ち、このチョッパ板４０の回転により、上記カバー２０の開口部２１を介して水晶振動子５０の電極を外部に露出する時間を一定の間隔にし、即ち、当該水晶振動子５０に向かって飛翔する蒸発材料を間欠的に遮蔽し、もって、水晶振動子５０の表面に付着する物質が一定膜厚に達する時間、即ち、その寿命を延長する。
【００２６】
続いて、上記にその詳細な構成を説明したヘッダ部（即ち、水晶発振式膜厚モニタ）を、その回転駆動機構と共に、有機ＥＬデバイスを製造するための薄膜形成装置内において取り付ける構造について、以下、添付の図４及び５を参照しながら詳細に説明する。なお、これら図４及び５からも明らかなように、本実施の形態では、水晶発振式膜厚モニタを構成する上記ヘッダ部を、その回転駆動機構と一体に構成し、水平方向に向かって長く伸びた、所謂、リニアソースと呼ばれるＥＬ材料の蒸発源装置に取り付けた構造について説明する。
【００２７】
まず、図４では、薄膜形成装置の真空室が符号１００で示されており、この真空室１００内では、内部に導入されてその表面に有機ＥＬデバイスを製造するガラス板などの被蒸着基板１１０が、図示しない保持装置により、略直立した状態で保持されている。
【００２８】
そして、添付の図５及び６からも明らかなように、ＥＬ材料の蒸発源装置２００は、水平な一方向に向かって長く伸びた筐体（水冷シールドボックス）２０１を備え、その内部に、発光材料層(ＥＬ層)を形成するためのＥＬ材料２０２を収容した坩堝２０３と、当該坩堝を所定の温度で加熱するための加熱装置（ヒータ）２０４とを備えている。そして、上記基板１１０との対向面（以下、「ガス放出面２０６」とも言う）には、複数の放出孔２０５、２０５…が、水平方向に均一に、又は、その両端部での距離が中央部よりも近接するように形成されている。なお、この蒸発源装置２００は、図に実線の矢印で示すように、上下の方向に移動可能となっている。これによれば、当該蒸発源装置２００が上下に移動すると共に、そのガス放出面２０６に形成した放出孔２０５、２０５…を通って、上記ヒータ２０４よる加熱で蒸発したガス状の有機ＥＬ材料が放出され、もって、対向する基板１１０の表面上に広く蒸着することとなる。
【００２９】
なお、本実施例では、被蒸着基板１１０が直立し、他方、水平に長く伸びたＥＬ材料の蒸発源装置２００が、そのガス放出面２０６を当該基板の表面に近接した状態で、上下に移動しながら（図中の矢印を参照）、その表面に有機ＥＬデバイスを製造するものとして説明したが、本発明はこれに限定されることなく、例えば、被蒸着基板１１０を水平に保持し、他方、蒸発源装置２００を当該基板の下面に近接した状態で水平方向に移動してもよい。なお、かかる場合には、上記複数の放出孔２０５、２０５…は、上記筐体２０１の基板１１０との対向面である、上面に形成されることとなる。
【００３０】
そして、本発明では、上記にその詳細構成を述べた水晶発振式膜厚モニタ装置を構成するヘッダ部と、その回転駆動機構とを、一体に略箱状の筐体５０１内に収納すると共に、当該水晶発振式膜厚モニタ装置５００を、当該ヘッダ部の頂部であるカバー２０の開口部２１が、上記蒸発源装置２００の筐体２０１を構成する面のうち、上記複数の放出孔２０５、２０５…が形成された面、即ち、ガス放出面２０６に隣接する４つの面のうちの少なくとも一の面上に、当該ガス放出面２０６に対して所定の角度で望むよう取り付けられて配置されている。即ち、水晶発振式膜厚モニタ装置５００は、図に実線で示すように、蒸発源装置２００の筐体２０１の両端の側面に、又は、図に破線で示すように、その上下の面に取り付けられる。
【００３１】
即ち、上述した水晶発振式膜厚モニタ装置５００の、上記蒸発源装置２００の筐体２０１への取り付け構造によれば、添付の図５にその詳細に示すように、ヘッダ部を構成する水晶振動子ホルダ１０の外周部の窪んだ円錐面に形成された凹部１２内に保持された水晶振動子５０は、その表面から延長した垂線が、当該円盤状のホルダの回転軸に対して所定の角度θだけ傾斜するように配置されていることから、当該モニタ装置を、そのモニタ面（即ち、円盤状の水晶振動子ホルダ１０の回転軸に垂直な面）の頂部（即ち、カバー２０の開口部２１が形成されている部分）がガス放出面２０６から基板１１０側に飛び出し、かつ、当該蒸発源装置２００の筐体２０１の両端の側面、又は、上下の面に沿って、取り付ける。
【００３２】
このようにして、水晶発振式膜厚モニタ装置５００を蒸発源装置２００の筐体２０１の両端の側面、又は、上下の面に沿って取り付け状態を添付の図５に示す。即ち、上記の構成によれば、図５に破線で示すように、上記蒸発源装置２００を、リニアソースである蒸発源装置２００のガス放出面２０６に対して、所定の角度θだけ傾斜して、簡単に、取り付けることが可能となる。
【００３３】
なお、この図５にも明らかなように、ヘッダ部の頂部に位置して膜厚をモニタする水晶振動子５０は、その表面から延長した垂線が、蒸発源装置２００の筐体２０１の放出孔形成面２０２に形成された放出孔２０５に対して、所定の角度だけ傾斜するように設定されている。これによれば、図中において破線の円内に複数の矢印で示すような分布を有するリニアソースの当該放出孔２０５からのガス状の有機ＥＬ材料の放出量を、所定の割合で、正確にモニタすることが可能となる。
【００３４】
加えて、本発明の水晶発振式膜厚モニタ装置５００では、そのモニタ動作に伴い、水晶振動子５０の表面に付着する物質が一定膜厚に達すると（即ち、寿命の経過）、上記水晶振動子ホルダ１０を回転して新たな水晶板水晶振動子５０に交換する（即ち、上記カバー２０の開口部２１に移動する）必要がある。ところで、当該水晶振動子ホルダ１０を回転するための回転機構として、この図５にも明らかなように、プーリ１６が当該ホルダから伸びた筒部の端部に取り付けられ、また、上記チョッパ板４０を回転駆動するための回転シャフト３０の他端にも、同様に、プーリ３２が取り付けられている。そして、駆動部５５０には、その回転軸の先端に、やはり、プーリ５５１、５５２がそれぞれ取り付けられた電動モータ５５３、５５４が設けられ、これら２組のプーリ１６と５５１、３１と５５２の間にはベルト５５５、５５６が掛け回され、もって、上記水晶振動子ホルダ１０、そして、チョッパ板４０を、それぞれ、回転駆動する。
【００３５】
即ち、図５において矢印や破線のブロックなどで示すように、ベルトや真空使用の電動モータなどを含む回転機構（上記の駆動部５５０を含む）は、前記水晶振動子ホルダ１０の回転軸に対して垂直な方向に、即ち、リニアソースである蒸発源装置２００の筐体２０１の両端の側面、又は、上下の面上に沿った方向に設けられており、かかる回転機構の構成によれば、当該ヘッダ部の頂部（即ち、開口部２１を含むカバー２０）だけをその筐体２０１を構成するガス放出面２０６から僅かに突出されるだけで、当該蒸発源装置２００に取り付けることが出来ることから、蒸発したガス状の有機ＥＬ材料を放出して表面に蒸着する対向基板１１０に対し、蒸発源装置２００の位置、即ち、当該放出孔の形成面（ガス放出面）２０６を、極めて近接して配置することが可能となる。即ち、図の「Ｗ」を極めて小さく設定することができる。これにより、ガス状有機ＥＬ材料の基板１１０上への蒸着効率を向上することが可能となり、その製造速度（効率）を上昇させることが出来ることとなる。
【００３６】
なお、上記の説明では、上記水晶振動子ホルダ１０やチョッパ板４０を回転駆動するための回転機構の一例として、上述したようにプーリとベルトや電動モータなどを含む機構について述べたが、しかしながら、本発明はこれに限定されることなく、例えば、傘歯歯車などを利用することによって、筐体２０１の両端の側面、又は、上下の面上に沿った方向に設けられる回転機構を実現することも可能である。
【００３７】
加えて、上記の説明では、本発明の水晶発振式膜厚モニタ装置５００は、リニアソースである蒸発源装置２００を構成する横長の筐体２０１の一部に固定して設置されるものとして説明したが、本発明はこれに限定されることない。例えば、上記図４において、破線で示すように、上記横長の筐体２０１の上面又は下面に、一対のレールのような誘導部材６００を設けておき、この誘導部材６００に水晶発振式膜厚モニタ装置５００を取り付けることも可能である。なお、この場合、ここでは図示しないが、例えば、電動モータやラックアンドピニオン機構などの移動機構を利用することによれば、誘導部材６００上に水晶発振式膜厚モニタ装置５００が自在に移動可能にすることが可能となる（図の破線の矢印を参照）。このことによれば、横長な蒸発源装置２００の放出孔形成面（ガス放出面）２０６からのガス状有機ＥＬ材料の放出を、当該モニタ装置を移動させながら、又は、所望の位置に移動して、適宜、必要な膜圧のモニタを行うことが可能となる。
【００３８】
そして、以上の種々述べた水晶発振式膜厚モニタ装置により検知された検知信号（即ち、膜厚モニタ信号）は、上記の図４にも示すように、上述した薄膜形成装置、特に、その蒸発源装置２００を構成する要素である、例えば、ＣＰＵ等により構成される制御装置７００へ転送される。そして、この制御装置の内部においては、メモリ内に予め格納したソフトウェアに従って演算処理が実行され、もって、その内部に収容されたＥＬ材料を加熱・蒸発するヒータ２０４へ供給する電流（電力）を制御する。このことによれば、ガス状有機ＥＬ材料の基板１１０上への蒸着量を、所望の値に、正確に制御することが可能となり、もって、表示性能に優れた有機ＥＬデバイスを、効率よく、製造することが可能となる。また、上記の移動機構を構成する電動モータの回転により、誘導部材６００上の水晶発振式膜厚モニタ装置５００の位置を制御することも可能である。なお、ここでは詳述はしないが、上記制御装置７００を構成するＣＰＵにより、上記図３にも示した水晶振動子５０と高周波発信器５５とを含む共振回路の共振数端数をモニタすることも可能であり、このことによれば、容易に、ＥＬ材料の蒸気が水晶板水晶振動子５０に付着した量を検出することが可能となる。
【符号の説明】
【００３９】
１０…水晶振動子ホルダ、１２…凹部、２０…カバー（覆い部）、２１…開口部、３０…回転シャフト、４０…チョッパ板、４１…開口部（穴や切欠き）、５０…水晶振動子、１００…薄膜形成装置の真空室、１１０…被蒸着基板、２００…ＥＬ材料の蒸発源装置、２０１…筐体、２０５…放出孔、２０６…ガス放出面…、５００…水晶発振式膜厚モニタ装置、５５０…回転機構の駆動部、７００…制御装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の水晶振動子と、前記複数の水晶振動子をその外周端に沿って保持する円盤状の水晶振動子ホルダと、前記水晶振動子ホルダの表面を覆い、かつ、当該ホルダに保持された複数の水晶振動子の一つに対応した位置に開口部を設けたカバー部とを備えたヘッダ部と、
前記ヘッダ部の水晶振動子ホルダの裏面側に設けられ、前記水晶振動子を当該ホルダを一体に回転する回転機構と、
前記回転機構による前記水晶振動子ホルダの回転に伴って前記開口部からその表面の一部を外部に露出した一の水晶振動子の共振周波数を検出するための共振周波数検出手段とを備えた水晶発振式膜厚モニタ装置において、
前記ヘッダ部を構成する円盤状の水晶振動子ホルダの外周部を円錐状に窪ませ、もって、当該ホルダに保持された水晶振動子の表面から延長した垂線が、当該円盤状のホルダの回転軸に対して所定の角度だけ傾斜するようにすると共に、前記ホルダを回転する回転機構を、前記水晶振動子ホルダの回転軸に対して垂直に伸びた方向に設けたことを特徴とする水晶発振式膜厚モニタ装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載した水晶発振式膜厚モニタ装置において、前記カバー部も、その外周部を円錐状に窪ませたことを特徴とする水晶発振式膜厚モニタ装置。
【請求項３】
前記請求項１に記載した水晶発振式膜厚モニタ装置であって、前記ヘッダ部は、更に、上記水晶振動子ホルダの表面側に同心上に設けられた円盤状の部材の一部に開口部を設けたチョッパ部を備えると共に、
前記回転機構は、前記チョッパ部を回転するための回転機構を更に備えていることを特徴とする水晶発振式膜厚モニタ装置。
【請求項４】
水平な一方向に向かって長く伸びた筐体の内部に、ＥＬ材料を収容した坩堝と、当該坩堝を所定の温度で加熱するための加熱手段とを備えると共に、その上面又はその一側面に、当該水平な一方向に沿って蒸発したＥＬ材料を放出する孔を設けたＥＬ材料の蒸発源装置であって、
更に、前記請求項１又は２に記載した水晶発振式膜厚モニタ装置を備えており、
当該水晶発振式膜厚モニタ装置は、前記筐体を構成する面のうち、前記蒸発したＥＬ材料を放出する孔が形成された面に隣接する少なくとも一の面に、そのマスク部の開口部が当該放出孔が形成された面に対して所定の角度で対向するように突出して配置されると共に、その回転機構を前記隣接する面に取り付けて配置たことを特徴とする蒸発源装置。
【請求項５】
前記請求項４に記載した蒸発源装置において、
前記水晶発振式膜厚モニタ装置は、当該モニタ装置が取り付けられた前記筐体の面上において、前記放出孔が形成された面に沿って移動可能であることを特徴とする蒸発源装置。
【請求項６】
前記請求項４に記載した蒸発源装置において、更に、
前記水晶発振式膜厚モニタ装置からの検出信号に基づいて前記坩堝を加熱する前記加熱手段へ供給する電力を制御する制御手段を備えたことを特徴とする蒸発源装置。
【請求項７】
真空室内において、水平な一方向に向かって長く伸びた筐体の内部に、ＥＬ材料を収容した坩堝と、当該坩堝を所定の温度で加熱するための加熱手段とを備えると共に、その上面又はその一側面に、当該水平な一方向に沿って蒸発したＥＬ材料を放出する孔を設けたＥＬ材料の蒸発源装置を備え、
前記真空室内に導入した基板の蒸着面を、前記筐体を構成する面のうち、前記蒸発したＥＬ材料を放出する孔が形成された面に近接し、その位置を相対的に移動させながら、蒸発したＥＬ材料の薄膜を当該基板の蒸着面に形成する薄膜形成装置において、
更に、前記請求項１又は２に記載した水晶発振式膜厚モニタ装置を備えており、
当該水晶発振式膜厚モニタ装置は、前記蒸発源装置の筐体を構成する面のうち、前記蒸発したＥＬ材料を放出する孔が形成された面に隣接する少なくとも一の面に、そのマスク部の開口部が当該放出孔が形成された面に対して所定の角度で対向するように突出して配置されると共に、その回転機構を前記隣接する面に取り付けて配置ていことを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項８】
前記請求項７に記載した薄膜形成装置において、更に、前記真空室内には、導入した前記基板の蒸着面を略垂直に保持する部材を備えると共に、前記蒸発源装置は、当該真空室内において上下方向に移動することを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項１】
複数の水晶振動子と、前記複数の水晶振動子をその外周端に沿って保持する円盤状の水晶振動子ホルダと、前記水晶振動子ホルダの表面を覆い、かつ、当該ホルダに保持された複数の水晶振動子の一つに対応した位置に開口部を設けたカバー部とを備えたヘッダ部と、
前記ヘッダ部の水晶振動子ホルダの裏面側に設けられ、前記水晶振動子を当該ホルダを一体に回転する回転機構と、
前記回転機構による前記水晶振動子ホルダの回転に伴って前記開口部からその表面の一部を外部に露出した一の水晶振動子の共振周波数を検出するための共振周波数検出手段とを備えた水晶発振式膜厚モニタ装置において、
前記ヘッダ部を構成する円盤状の水晶振動子ホルダの外周部を円錐状に窪ませ、もって、当該ホルダに保持された水晶振動子の表面から延長した垂線が、当該円盤状のホルダの回転軸に対して所定の角度だけ傾斜するようにすると共に、前記ホルダを回転する回転機構を、前記水晶振動子ホルダの回転軸に対して垂直に伸びた方向に設けたことを特徴とする水晶発振式膜厚モニタ装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載した水晶発振式膜厚モニタ装置において、前記カバー部も、その外周部を円錐状に窪ませたことを特徴とする水晶発振式膜厚モニタ装置。
【請求項３】
前記請求項１に記載した水晶発振式膜厚モニタ装置であって、前記ヘッダ部は、更に、上記水晶振動子ホルダの表面側に同心上に設けられた円盤状の部材の一部に開口部を設けたチョッパ部を備えると共に、
前記回転機構は、前記チョッパ部を回転するための回転機構を更に備えていることを特徴とする水晶発振式膜厚モニタ装置。
【請求項４】
水平な一方向に向かって長く伸びた筐体の内部に、ＥＬ材料を収容した坩堝と、当該坩堝を所定の温度で加熱するための加熱手段とを備えると共に、その上面又はその一側面に、当該水平な一方向に沿って蒸発したＥＬ材料を放出する孔を設けたＥＬ材料の蒸発源装置であって、
更に、前記請求項１又は２に記載した水晶発振式膜厚モニタ装置を備えており、
当該水晶発振式膜厚モニタ装置は、前記筐体を構成する面のうち、前記蒸発したＥＬ材料を放出する孔が形成された面に隣接する少なくとも一の面に、そのマスク部の開口部が当該放出孔が形成された面に対して所定の角度で対向するように突出して配置されると共に、その回転機構を前記隣接する面に取り付けて配置たことを特徴とする蒸発源装置。
【請求項５】
前記請求項４に記載した蒸発源装置において、
前記水晶発振式膜厚モニタ装置は、当該モニタ装置が取り付けられた前記筐体の面上において、前記放出孔が形成された面に沿って移動可能であることを特徴とする蒸発源装置。
【請求項６】
前記請求項４に記載した蒸発源装置において、更に、
前記水晶発振式膜厚モニタ装置からの検出信号に基づいて前記坩堝を加熱する前記加熱手段へ供給する電力を制御する制御手段を備えたことを特徴とする蒸発源装置。
【請求項７】
真空室内において、水平な一方向に向かって長く伸びた筐体の内部に、ＥＬ材料を収容した坩堝と、当該坩堝を所定の温度で加熱するための加熱手段とを備えると共に、その上面又はその一側面に、当該水平な一方向に沿って蒸発したＥＬ材料を放出する孔を設けたＥＬ材料の蒸発源装置を備え、
前記真空室内に導入した基板の蒸着面を、前記筐体を構成する面のうち、前記蒸発したＥＬ材料を放出する孔が形成された面に近接し、その位置を相対的に移動させながら、蒸発したＥＬ材料の薄膜を当該基板の蒸着面に形成する薄膜形成装置において、
更に、前記請求項１又は２に記載した水晶発振式膜厚モニタ装置を備えており、
当該水晶発振式膜厚モニタ装置は、前記蒸発源装置の筐体を構成する面のうち、前記蒸発したＥＬ材料を放出する孔が形成された面に隣接する少なくとも一の面に、そのマスク部の開口部が当該放出孔が形成された面に対して所定の角度で対向するように突出して配置されると共に、その回転機構を前記隣接する面に取り付けて配置ていことを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項８】
前記請求項７に記載した薄膜形成装置において、更に、前記真空室内には、導入した前記基板の蒸着面を略垂直に保持する部材を備えると共に、前記蒸発源装置は、当該真空室内において上下方向に移動することを特徴とする薄膜形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１６９１６８（Ｐ２０１２−１６９１６８Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２９７３０（Ｐ２０１１−２９７３０）
【出願日】平成２３年２月１５日（２０１１．２．１５）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１５日（２０１１．２．１５）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
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