[发明专利]蒸镀装置

说明书

技术领域

本发明涉及蒸镀装置，例如涉及金属薄膜、有机材料薄膜、太阳能电池和显示面板等的金属电极布线、有机EL发光层等的蒸镀所使用的蒸镀装置。

背景技术

通常，通过在真空度10^-4Pa以上的高真空的真空气氛中进行蒸镀来形成上述薄膜等。例如日本专利公开公报特开2005-330537号记载的真空蒸镀装置中，在高真空的真空室内设置有分散室（岐管），从设置有加热机构的材料收纳容器（坩埚）蒸发的蒸镀材料（蒸发粒子）导入该分散室，通过从所述岐管上部设置的多个喷嘴释放蒸发粒子，并在基板上进行蒸镀而形成薄膜。所述蒸镀装置通过将岐管的喷嘴设计（配置、大小、角度等）最佳化，即使不采用基板旋转部等可动部分，也可以在大面积基板上获得膜厚均匀性。

通常由坩埚的加热温度控制基板每单位时间蒸镀的蒸镀材料的量即蒸镀速率。可是，即使坩埚温度稳定，也会因热传导等向坩埚内材料缓慢传递热量等原因，导致蒸镀速率难以稳定。因此，提出了如下方法，即，在蒸发粒子的移动流路内设置有流量调整阀，通过将来自膜厚传感器的信号反馈到流量调整阀使蒸镀速率稳定（例如日本专利公开公报特开2010-242202号）。

上述用于蒸镀速率的测量和蒸镀速率控制的反馈的膜厚传感器广泛使用了石英振子式膜厚传感器。在所述石英振子式膜厚传感器中，向石英振子施加交流电场，并利用了石英振子的固有频率与交流电场的频率相等时的共振现象。当石英振子表面蒸镀有金属等物质时，石英振子的固有频率向低频方向变化。该变化量与蒸镀物质的量成比例。即，通过利用前述的共振现象高精度检测所述共振频率的变化，来计算出蒸镀物的膜厚。

可是，当石英振子的表面上附着例如7000～8000埃（700～800nm）厚度的蒸镀膜时，共振频率变得过低而导致测量误差变大。因此，已经难以再作为石英振子使用，必须更换新的石英振子。例如，如果以每分钟2埃（0.2nm）的蒸镀速率进行成膜处理，大约60～70小时左右石英振子的寿命即耗尽。在更换石英振子时，需要冷却蒸镀源并使真空室内返回大气压。可是，生产线等要求1周左右的连续蒸镀，不能频繁冷却蒸镀材料。例如蒸镀材料为有机EL用的有机化合物的情况下，通过用陶瓷等坩埚以300℃左右加热来进行蒸镀，由于冷却所述坩埚并再次加热需要几小时，其间蒸镀工序停止，所以生产效率降低。

对此，日本专利公开公报特开2004-91858号公开了不使用石英振子来控制蒸镀速率的蒸镀装置。所述日本专利公开公报特开2004-91858号公开的蒸镀装置中，坩埚配置在真空容器内，而且配置有与所述坩埚对置的基板座。在所述坩埚的外周部上，缠绕安装有用于加热坩埚内收容的蒸镀材料并使其蒸发的作为加热装置的电加热器。在真空容器内配置有用于测量蒸镀材料的周边气氛的压力的压力传感器，所述压力传感器连接于控制器，且前述的电加热器也连接于控制器。

按照所述结构，从控制器向电加热器供电，由电加热器加热坩埚内的蒸镀材料时，从坩埚释放出的蒸发粒子（气化分子；蒸发的蒸镀材料）使蒸镀材料的周边气氛的压力增高，并由压力传感器测量这种压力增高。在此，由于蒸镀材料的周边气氛的压力与气化的蒸镀材料的量（蒸发粒子的流量）之间具有一定的相关关系，且蒸发粒子的流量与蒸镀速率之间也存在一定的相关关系，所以控制器可以根据压力传感器测量出的压力计算出蒸镀速率。此时，控制器调整对电加热器供给的电量，以使由压力传感器测量出的压力（测量值）达到预先设定的设定值。由此，维持了规定的蒸镀速率，控制了基板的表面上形成的蒸镀膜的厚度。

在日本专利公开公报特开2004-91858号中，利用测量蒸镀材料的周边气氛压力的一台压力传感器，求出蒸发粒子的流量。这种做法的前提是基板周围的压力变动小，从而将基板周围的压力作为定值来进行处理。可是实际上，如果蒸发粒子从坩埚释放到真空室，则由于真空室内的蒸发粒子量增多而产生压力变动，所以并不能说可以准确测量蒸发粒子的流量。因此，存在不能以准确的蒸镀速率形成蒸镀膜从而不能得到所需的蒸镀膜的特性的问题。

此外，当通过两种蒸镀材料的共蒸镀来形成蒸镀膜时，还存在一台压力传感器不能求出各蒸镀材料的蒸镀速率的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种蒸镀装置，使真空室内的压力不必返回大气压而是能连续测量蒸镀速率以防止生产效率降低，并且可以准确求出蒸发粒子的流量，所以能够以准确的蒸镀速率形成蒸镀膜。