特開 2022-120515 真空蒸着装置用の蒸着源及びこの蒸着源を備える真空蒸着装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022120515

(43)【公開日】2022-08-18

(54)【発明の名称】真空蒸着装置用の蒸着源及びこの蒸着源を備える真空蒸着装置

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/24 20060101AFI20220810BHJP

   H05B 33/10 20060101ALI20220810BHJP

   H01L 51/50 20060101ALI20220810BHJP

【ＦＩ】

C23C14/24 A

H05B33/10

H05B33/14 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021017449

(22)【出願日】2021-02-05

(71)【出願人】

【識別番号】000231464

【氏名又は名称】株式会社アルバック

(74)【代理人】

【識別番号】110000305

【氏名又は名称】特許業務法人青莪

(72)【発明者】

【氏名】梅原 政司

【テーマコード（参考）】

3K107

4K029

【Ｆターム（参考）】

3K107AA01

3K107BB01

3K107CC45

3K107GG04

3K107GG32

3K107GG33

3K107GG34

4K029DA03

4K029DA13

4K029DB12

4K029DB14

4K029HA01

(57)【要約】

【課題】比較的遅い蒸着レートで蒸着する場合でも、膜厚モニタを利用してその蒸着レートを調節するのに適した真空蒸着装置用の蒸着源を提供する。
【解決手段】真空チャンバ１内に配置されて被処理基板Ｓｗに対して蒸着するための本発明の真空蒸着装置ＤＭ用の蒸着源ＤＳ_１，ＤＳ_２は、蒸着材料４が充填される容器５１ａ，５１ｂと、この容器内の蒸着材料を加熱する加熱手段６とを備え、容器に、加熱によりこの容器内で気化または昇華した蒸着材料の放出を可能とする放出部５３ａ，５３ｂを有し、放出部から所定の余弦則に従い放出される蒸着材料の飛散領域を正規飛散領域Ｎｄとし、正規飛散領域以外の領域に向けて容器内で気化または昇華した蒸着材料の放出を可能とする補助放出部５４を前記容器に設けた。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

真空チャンバ内に配置されて被処理基板に対して蒸着するための真空蒸着装置用の蒸着源であって、蒸着材料が充填される容器と、この容器内の蒸着材料を加熱する加熱手段とを備え、容器に、加熱によりこの容器内で気化または昇華した蒸着材料の放出を可能とする放出部を有するものにおいて、
放出部から所定の余弦則に従い放出される蒸着材料の飛散領域を正規飛散領域とし、正規飛散領域以外の領域に向けて容器内で気化または昇華した蒸着材料の放出を可能とする補助放出部を前記容器に設けたことを特徴とする蒸着源。

【請求項2】

前記放出部が、前記被処理基板に対向配置される前記容器の上面に突設した放出ノズルで構成され、前記補助放出部が、前記容器の上面または側面にその先端の放出開口が側方を向くように突設した補助ノズルで構成されることを特徴とする請求項１記載の蒸着源。

【請求項3】

被処理基板に対して共蒸着により所定の薄膜を成膜するための真空蒸着装置であって、
真空チャンバ内に互いに隣接配置した複数個の蒸着源と、各蒸着源から放出される蒸着材料の膜厚を夫々モニタする複数個の膜厚モニタとを備え、各膜厚モニタが、水晶基板の表裏両面に励振電極が形成される水晶振動子と、表側励振電極と裏側励振電極との間に電圧を印加してその電位差により水晶振動子を励振させ、水晶振動子の重量変化に伴う共振周波数の変化量を基に膜厚を検出する検出手段とを有するものにおいて、
少なくとも１個の蒸着源は、蒸着材料が充填される容器とこの容器内の蒸着材料を加熱する加熱手段とを有し、容器に加熱によりこの容器内で気化または昇華した蒸着材料の放出を可能とする放出部が設けられ、
放出部から所定の余弦則に従い放出される蒸着材料の飛散領域を正規飛散領域とし、正規飛散領域以外の領域に向けて容器内で気化または昇華した蒸着材料の放出を可能とする補助放出部が前記容器に更に設けられ、少なくとも１個の膜厚モニタの水晶振動子が、補助放出部から所定の余弦則に従い放出される蒸着材料の飛散領域に配置されることを特徴とする真空蒸着装置。

【請求項4】

前記真空チャンバ内で前記水晶振動子と前記容器との間に、前記補助放出部が挿通する透孔を有する遮熱板を配置したことを特徴とする請求項３記載の真空蒸着装置。

【請求項5】

前記真空チャンバ内で前記水晶振動子と前記容器との間に、前記補助放出部の放出口から放出された前記蒸着材料の水晶振動子への付着分布を調整する分布調整手段を更に配置したことを特徴とする請求項３または請求項４記載の真空蒸着装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、真空蒸着装置用の蒸着源及びこの蒸着源を備えて共蒸着により所定の薄膜を成膜する真空蒸着装置に関し、より詳しくは、蒸着源にて０．１Å／ｓ以下の非常に遅い蒸着レートで蒸着するような場合でも精度よく膜厚をモニタできるようにしたものに関する。

【背景技術】

【0002】

有機ＥＬ素子の有機発光層を形成する際に、発光効率を向上させるために、ホスト材料に所定の混合割合で少なくとも一種のドーパント材料を含ませることが一般に知られている。このような有機発光層の形成には、例えば、真空チャンバ内で互いに隣接させてホスト材料用の蒸着源とドーパント材料用の蒸着源とを配置した真空蒸着装置が利用される。そして、ホスト材料とドーパント材料との共蒸着時に夫々の蒸着レート（成膜レート）を適宜制御することでホスト材料とドーパント材料との混合割合が調整される。

【0003】

各蒸着源としては、ホスト材料やドーパント材料といった蒸着材料が充填される箱状の容器を有し、この容器の被処理基板（以下、「基板」という）に対向する上面に放出ノズル（放出部）が一方向に間隔を存して列設されたものが用いられる（所謂ラインソース：例えば、特許文献１参照）。共蒸着により有機発光層を成膜する場合、真空雰囲気の真空チャンバ内で、各容器内のホスト材料とドーパント材料とを夫々加熱して昇華または気化させ、この昇華または気化したホスト材料とドーパント材料とを各容器の放出ノズルから所定の余弦則に従い夫々放出させ、各蒸着源に対して相対移動する基板に付着、堆積させて、所定の混合割合を持つ有機発光層が成膜される。

【0004】

真空蒸着装置には、ホスト材料とドーパント材料との膜厚を夫々モニタするための膜厚モニタが設けられ、単位時間当たりの膜厚からホスト材料とドーパント材料との蒸着中における蒸着レートを得ることができる。このような膜厚モニタとしては、水晶振動子を利用した水晶発振式のものが広く利用されている。このものは、水晶基板の表裏両面に励振電極が形成される水晶振動子と、表側励振電極と裏側励振電極との間に電圧を印加してその電位差により水晶振動子を励振させ、水晶振動子の重量変化に伴う共振周波数の変化量を基に、基板表面での膜厚を検出する検出手段とを備える（例えば、特許文献２参照）。通常は、ホスト材料の膜厚を検出する水晶振動子（以下、「第１水晶振動子」という）と、ドーパント材料の膜厚を検出する水晶振動子（以下、「第２水晶振動子」という）とは、各蒸着源から同じ高さの同一平面内で且つ各蒸着源の放出ノズルから所定の余弦則に従い放出されるホスト材料とドーパント材料とが夫々直接付着する基板周辺の所定位置に隣接配置される。このため、ホスト材料とドーパント材料との膜厚をモニタするときには、第１水晶振動子にはドーパント材料も、また、第２水晶振動子にはホスト材料も付着することになる。

【0005】

ここで、ホスト材料とドーパント材料との共蒸着時、ホスト材料に対するドーパント材料の蒸着レートの割合を０．１％～０．０１％の範囲（ドーパント材料の蒸着レートが、例えば、０．１Å／ｓ以下）とする場合があり、ホスト材料と比較してドーパント材料の蒸着レートは非常に遅い。このため、第２水晶振動子への単位時間当たりの付着量が微量であることで、ドーパント材料の膜厚を精度よくモニタできない場合がある。このような場合、水晶振動子への蒸着材料（ドーパント材料）の付着量が増加されるようにすることが考えられる。然し、基板への成膜のために容器の放出ノズルから放出される蒸着材料の一部を水晶振動子にも付着させて膜厚をモニタする上記従来例のものでは、基板への成膜視野や真空チャンバ内での設置スペースを考慮すると、例えば、第２水晶振動子のみをドーパント材料用の蒸着源に近接させるようなことは事実上できない。しかも、膜厚のモニタ中に、蒸着源からの熱線により水晶振動子が加熱されたのでは、単位時間当たりの付着量が微量である場合に共振周波数が成膜材料の付着によって変化したのか、または、水晶振動子が加熱されることに伴って変化したのかが区別できず、これでは、外乱の影響を受けて膜厚をモニタできない虞もある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１４－７７１９３号公報

【特許文献2】特開２０１５－１１７３９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、以上の点に鑑み、比較的遅い蒸着レートで蒸着する場合でも、膜厚モニタを利用してその蒸着レートを調節するのに適した真空蒸着装置用の蒸着源を提供することをその課題とする。また、本発明は、共蒸着により所定の薄膜を成膜する場合に、各蒸着材料の蒸着レートの遅速に関係なく、各蒸着源の蒸着レートを精度よく夫々モニタできるようにした真空蒸着装置を提供することをその課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、真空チャンバ内に配置されて被処理基板に対して蒸着するための本発明の真空蒸着装置用の蒸着源は、蒸着材料が充填される容器と、この容器内の蒸着材料を加熱する加熱手段とを備え、容器に、加熱によりこの容器内で気化または昇華した蒸着材料の放出を可能とする放出部を有し、放出部から所定の余弦則に従い放出される蒸着材料の飛散領域を正規飛散領域とし、正規飛散領域以外の領域に向けて容器内で気化または昇華した蒸着材料の放出を可能とする補助放出部を前記容器に設けたことを特徴とする。この場合、前記放出部が、前記被処理基板に対向配置される前記容器の上面に突設した放出ノズル、前記補助放出部が、前記容器の上面または側面にその先端の放出開口が側方を向くように突設した補助ノズルとする構成を採用することができる。

【0009】

また、上記課題を解決するために、被処理基板に対して共蒸着により所定の薄膜を成膜するための本発明の真空蒸着装置は、真空チャンバ内に互いに隣接配置した複数個の蒸着源と、各蒸着源から放出される蒸着材料の膜厚を夫々モニタする複数個の膜厚モニタとを備え、各膜厚モニタが、水晶基板の表裏両面に励振電極が形成される水晶振動子と、表側励振電極と裏側励振電極との間に電圧を印加してその電位差により水晶振動子を励振させ、水晶振動子の重量変化に伴う共振周波数の変化量を基に膜厚を検出する検出手段とを有し、少なくとも１個の蒸着源は、蒸着材料が充填される容器とこの容器内の蒸着材料を加熱する加熱手段とを有し、容器に加熱によりこの容器内で気化または昇華した蒸着材料の放出を可能とする放出部が設けられ、放出部から所定の余弦則に従い放出される蒸着材料の飛散領域を正規飛散領域とし、正規飛散領域以外の領域に向けて容器内で気化または昇華した蒸着材料の放出を可能とする補助放出部が前記容器に更に設けられ、少なくとも１個の膜厚モニタの水晶振動子が、補助放出部から所定の余弦則に従い放出される蒸着材料の飛散領域に配置されることを特徴とする。

【0010】

以上によれば、例えば、ホスト材料とドーパント材料との共蒸着時に、比較的蒸着レートの遅い蒸着源に補助放出部を設けて、補助放出部から正規飛散領域以外の領域に気化または昇華した蒸着材料を放出させる。この補助放出部から放出された蒸着材料を膜厚モニタの水晶振動子に付着、堆積させ、水晶振動子の重量変化に伴う共振周波数の変化量を基に、被処理基板表面での膜厚が検出される（このとき、加熱手段により容器内の蒸着材料に加える熱量や成膜時の真空チャンバ内圧力などの条件をかえて、放出部から放出される蒸着材料の被処理基板への付着量が予め実験的に求められ、検出される膜厚が適宜補正される）。

【0011】

このように本発明では、正規飛散領域以外の領域に向けて蒸着材料を放出させる専用の放出部（補助放出部）を設け、補助放出部から放出される蒸着材料のみを基に膜厚を検出する構成を採用したため、比較的遅い蒸着レートで蒸着するような場合でも精度よく膜厚をモニタすることができ、共蒸着により所定の薄膜を成膜する場合には、各蒸着材料の蒸着レートの遅速に関係なく、各蒸着源の蒸着レートを精度よく夫々モニタすることができる。また、補助放出部の放出開口の向きを適宜調整すれば、成膜視野を遮ることなく、真空チャンバ内の空きスペースを利用して膜厚モニタの水晶振動子を配置でき、しかも、水晶振動子を近接配置してこの水晶振動子への蒸着材料の付着量を増加させることができ、有利である。その上、水晶振動子への蒸着材料の入射角度を最適に調整できるため、例えば、加熱手段により容器内の蒸着材料に加える熱量を変えて容器内での蒸着材料の気化量または昇華量を変化させたとき、これに対応した蒸着材料の指向性変化の影響も抑制でき、被処理基板表面での膜厚変動をより安定化させることができる。

【0012】

ところで、放出部の放出開口近傍に膜厚モニタの水晶振動子を配置して膜厚をモニタする際に、蒸着源からの熱線により水晶振動子が加熱されたのでは、単位時間当たりの付着量が微量である場合に共振周波数が成膜材料の付着によって変化したのか、または、水晶振動子が加熱されることに伴って変化したのかが区別できず、これでは、外乱の影響を受けて膜厚をモニタできない虞もある。そこで、前記真空チャンバ内で前記水晶振動子と前記容器との間に、前記補助放出部が挿通する透孔を有する遮熱板を配置する構成を採用することが好ましい。また、補助放出部から放出される蒸着材料を水晶振動子に付着させる際に、偏って蒸着材料が付着したのでは精度よく膜厚をモニタすることができないばかりか、水晶振動子の寿命を短くする虞がある。そこで、前記真空チャンバ内で前記水晶振動子と前記容器との間に、前記補助放出部の放出口から放出された前記蒸着材料の水晶振動子への付着分布を調整する分布調整手段を更に配置し、水晶振動子に面内均一性よく蒸着材料を付着させる構成を採用することが好ましい。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態の蒸着源を備える真空蒸着装置を説明する、一部を断面視とした部分斜視図。

【図2】図１の真空蒸着装置を正面側からみた図。

【図3】変形例に係る補助ノズルを備える蒸着源の正面側からみた図。

【図4】（ａ）及び（ｂ）は、補助ノズル先端に装着される分布調節手段の拡大斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照して、被処理基板を矩形の輪郭を持つ所定厚さのガラス基板（以下、「基板Ｓｗ」という）とし、基板Ｓｗの片面に共蒸着により所定の薄膜を成膜する場合を例に本発明の真空蒸着装置用の蒸着源及びこの蒸着源を備える真空蒸着装置の実施形態を説明する。以下においては、「上」、「下」といった方向を示す用語は、真空蒸着装置の設置姿勢で示す図１を基準として説明する。

【0015】

図１を参照して、ＤＭは、本実施形態の真空蒸着装置である。真空蒸着装置ＤＭは、真空チャンバ１を備え、真空チャンバ１には、特に図示して説明しないが、排気管を介して真空ポンプが接続され、所定圧力（真空度）に真空引きして保持することができる。真空チャンバ１の上部には基板搬送装置２が設けられている。基板搬送装置２は、成膜面としての下面を開放した状態で基板Ｓｗを保持するキャリア２１を有し、図外の駆動装置によってキャリア２１、ひいては基板Ｓｗが真空チャンバ１内の一方向に所定速度で搬送されるようになっている。基板搬送装置２としては公知のものが利用できるため、これ以上の説明は省略する。また、以下においては、後述の蒸着源ＤＳ_１，ＤＳ_２に対する基板Ｓｗの相対移動方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向に直交する基板Ｓｗの幅方向をＹ軸方向とする。

【0016】

基板搬送装置２によって搬送される基板Ｓｗと蒸着源ＤＳ_１，ＤＳ_２との間には、板状のマスクプレート３が設けられている。本実施形態では、マスクプレート３は、基板Ｓｗと一体に取り付けられて基板Ｓｗと共に基板搬送装置２によって搬送される。なお、マスクプレート３は、真空チャンバ１に予め固定配置しておくこともできる。マスクプレート３には、板厚方向に貫通する複数の開口３１が形成され、これら開口３１がない位置にて蒸着材料の基板Ｓｗに対する付着範囲が制限されることで所定のパターンで基板Ｓｗに成膜されるようになっている。マスクプレート３としては、インバー、アルミ、アルミナやステンレス等の金属製の他、ポリイミド等の樹脂製のものが用いられる。そして、真空チャンバ１の底面には、Ｘ軸方向に搬送される基板Ｓｗに対向させて、従来例に相当する第１の蒸着源ＤＳ_１と、本実施形態の第２の蒸着源ＤＳ_２とがＸ軸方向で互いに隣接させて設けられている。

【0017】

図２も参照して、第１及び第２の各蒸着源ＤＳ_１，ＤＳ_２は、後述の補助ノズルを備える以外、同一の形態を有し、固体の蒸着材料４を収容する箱状の容器としての収容箱５１ａ，５１ｂを有する。各収容箱５１ａ，５１ｂ内に夫々収容される蒸着材料４としては、共蒸着により基板Ｓｗに成膜しようとする薄膜に応じて適宜選択され（例えば、ホスト材料とドーパント材料）、顆粒状、フレーク状またはタブレット状のものが利用される。収容箱５１ａ，５１ｂの下部には、金属製の受け皿５２が設けられ、受け皿５２内に蒸着材料４が充填されるようにしている。受け皿５２と収容箱５１ａ，５１ｂの間には加熱手段６が設けられ、蒸着材料４を気化または昇華する温度まで加熱することができる。加熱手段６としては、シースヒータやランプヒータ等の公知のものが利用でき、また、誘導加熱式のもので加熱手段６を構成することもできる。なお、特に図示して説明しないが、収容箱５１ａ，５１ｂ内には、受け皿５２の上方に位置させて分散板が設けられ、気化または昇華した蒸着材料４を後述の各放出ノズルから略均等に放出できるようにしている。

【0018】

各収容箱５１ａ，５１ｂの上面（基板Ｓｗとの対向面）には、加熱によりその内部で気化または昇華した蒸着材料４を真空チャンバ１内で基板Ｓｗに向けて放出する放出部としての放出ノズル５３ａ，５３ｂがＹ軸方向に所定の間隔で（本実施形態では、６本）夫々列設されている。各放出ノズル５３ａ，５３ｂは、所定高さの筒状体で構成され、例えば、その孔軸が基板Ｓｗに平行に設置される収容箱５１ａ，５１ｂの上面に直交する姿勢で各収容箱５１ａ，５１ｂの上面に夫々立設され、各放出ノズル５３ａ，５３ｂ先端の放出開口５３０が基板Ｓｗに対向するようにしている。放出ノズル５３ａ，５３ｂの本数、ノズル径、上面からノズル先端の放出開口５３０までの高さ、収容箱５１ａ，５１ｂの上面に対する孔軸の傾斜角や、各放出ノズル５３ａ，５３ｂの配列は、例えば、基板Ｓｗに蒸着したときのＹ軸方向の膜厚分布や、蒸着時のノズル詰まりの回避を考慮して適宜設定される。

【0019】

真空チャンバ１内には、第１及び第２の各蒸着源ＤＳ_１，ＤＳ_２の蒸着レートを夫々検出するために、第１及び第２の各膜厚モニタ７_１，７_２が設けられている。第１及び第２の各膜厚モニタ７_１，７_２としては、同一の構造を持つものが利用でき、真空チャンバ１内に設置されるセンサヘッド７１ａ，７１ｂと、真空チャンバ１外に設置される検出手段としてのコントローラ７２ａ，７２ｂを備える。センサヘッド７１ａ，７１ｂは、公知のものが利用できるため、特に詳細には図示しないが、複数の水晶振動子７３が同一円周上に間隔を置いて設置されてステッピングモータにより回転駆動されるホルダ７４を有する。ホルダ７４には、各水晶振動子７３を覆うようにマスク体７５が設置され、マスク体７５の所定位置には１個の水晶振動子７３を臨む成膜用窓７５ａが開設されている。水晶振動子７３は、水晶基板７３ａの表裏両面に励振電極７３ｂ，７３ｃが形成されたものである。以下において、センサヘッド７１ａに設けられる水晶振動子を第１水晶振動子７３、センサヘッド７１ｂに設けられる水晶振動子を第２水晶振動子７３ともいう。一方、コントローラ７２ａ，７２ｂは、表側励振電極７３ｂと裏側励振電極７３ｃとの間に電圧を印加してその電位差により水晶振動子７３を励振させ、水晶振動子７３の重量変化に伴う共振周波数の変化量を基に膜厚を検出する。そして、例えば、蒸着材料４の膜厚が増加するのに従い、測定される共振周波数が所定範囲を超えて変化すると、寿命と判断され、ステッピングモータにより次の水晶振動子７３が成膜用窓７５ａを臨む位相までホルダ７４が再度回転される。

【0020】

真空蒸着装置ＤＭは、コンピューター、メモリやシーケンサ等を備える制御ユニットＣｕを備え、制御ユニットＣｕは、例えば加熱手段６や真空ポンプの作動を統括制御する。この場合、制御ユニットＣｕは、タッチパネルディスプレイ（図示せず）を備え、タッチパネルディスプレイを介して、例えば加熱手段４３の加熱温度を設定し、または、設定値や真空チャンバ１内の圧力を表示することができる。制御ユニットＣｕはまた、膜厚モニタ７_１，７_２の各コントローラ７２ａ，７２ｂと通信自在に接続され、第１及び第２の各膜厚モニタ７_１，７_２で検出した膜厚から、例えば、加熱手段６を制御して蒸着レートを所定値に調節することができる。

【0021】

ここで、センサヘッド７１ａ，７１ｂは、通常、第１及び第２の各蒸着源ＤＳ_１，ＤＳ_２から同じ高さの同一平面内で且つ第１及び第２の各蒸着源ＤＳ_１，ＤＳ_２の放出ノズル５３ａ，５３ｂから所定の余弦則に従い夫々放出される蒸着材料が第１及び第２の各水晶振動子７３，７３に夫々直接付着する基板Ｓｗ周辺の所定位置（即ち、成膜視野を遮ならない所定位置）に隣接配置される。一方、共蒸着時、第１の蒸着源ＤＳ_１と比較して第２の蒸着源ＤＳ_２の蒸着レートの割合を０．１％～０．０１％の範囲（蒸着レートが、例えば、０．１Å／ｓ以下）とする場合がある。このような場合、第２の蒸着源ＤＳ_２の蒸着レートは非常に遅く、第２水晶振動子７３への単位時間当たりの付着量が微量であるため、このような場合でも精度よく膜厚をモニタできるように構成しておく必要がある。

【0022】

本実施形態では、第２の蒸着源ＤＳ_２の各放出ノズル５３ｂから所定の余弦則に従い放出される蒸着材料４の飛散領域を正規飛散領域Ｎｄとし、第２の蒸着源ＤＳ_２の収容箱５１ｂに、正規飛散領域Ｎｄ以外の領域に向けて気化または昇華した蒸着材料４の放出する、補助放出部としての単一の補助ノズル５４を設けることとした。そして、補助ノズル５４先端の放出開口５４ａに第２水晶振動子７３が対向するように第２の膜厚モニタ７_２のセンサヘッド７１ｂを近接設置することとした。具体的には、補助ノズル５４は、そこから所定の余弦則に従い放出される蒸着材料４の飛散領域が正規飛散領域Ｎｄと重ならないように収容箱５１ｂの側面にその上面に略平行にのびる姿勢で立設されている。補助ノズル５４の形態はこれに限定されるものではなく、例えば、第２の蒸着源ＤＳ_２の蒸着レートに応じて、その本数、ノズル径、側面からノズル先端の放出開口５４ａまでの高さを適宜設定できる。また、第２水晶振動子７３への入射角に応じて、収容箱５１ｂの側面に対する孔軸の傾斜角を適宜設定することができる。なお、補助ノズル５４から放出される蒸着材料４は基板Ｓｗへの成膜に寄与しないため、蒸着時に放出ノズル５３ｂ及び補助ノズル５４から放出させる蒸着材料４の総量の５％以下になるように、補助ノズル５４からの放出量を調節することが好ましい。

【0023】

また、真空チャンバ１内には、第２の膜厚モニタ７_２のセンサヘッド７１ｂと収容箱５１ｂとの間に位置させて、第２の蒸着源ＤＳ_２からの熱線を反射する遮熱板８が配置されている。遮熱板８には、補助ノズル５４の先端部分が挿入される透孔８１が設けられている。これにより、第２水晶振動子７３を可及的に第２の蒸着源ＤＳ_２に近づけても、第２水晶振動子７３が加熱されることを抑制でき、単位時間当たりの蒸着材料４の付着量を増加させることができる。

【0024】

以上によれば、第２の蒸着源ＤＳ_２の収容箱５１ｂに、正規飛散領域Ｎｂ以外の領域に向けて蒸着材料４を放出させる専用の補助ノズル５４を設け、補助ノズル５４から放出される蒸着材料４のみを第２水晶振動子７３に付着させ、これを基に第２の膜厚モニタ７_２で膜厚を検出することができる。このとき、第２水晶振動子７３に可及的に補助ノズル５４を近づけて単位時間当たりの蒸着材料４の付着量を増加できることと、遮熱板８を配置したこととが相俟ってより高精度で膜厚をモニタすることができる。そして、加熱手段６により収容箱５１ｂ内の蒸着材料４に加える熱量や共蒸着時の真空チャンバ１内圧力などの条件をかえて、放出ノズル５３ｂから放出される蒸着材料４の基板Ｓｗへの付着量が予め実験的に求められ、検出される膜厚が適宜補正され、これを基に蒸着レートが算出される。これにより、第１及び第２の各蒸着源ＤＳ_１，ＤＳ_２により共蒸着により基板Ｓｗに所定の薄膜を成膜する場合に、比較的速い第１の蒸着源ＤＳ_１の蒸着レートは第１の膜厚モニタ７_１により、比較的遅い第２蒸着源ＤＳ_２の蒸着レートは第２の膜厚モニタ７_２により精度よく夫々モニタすることができる。また、収容箱５１ｂの側面に補助ノズル５４を設けたことで、成膜視野を遮るといった不具合はなく、真空チャンバ１内の空きスペースを利用して第２の膜厚モニタ７_２のセンサヘッド７１ｂを配置できる。その上、第２水晶振動子７３への蒸着材料の入射角度を最適に調整できるため、例えば、蒸着材料４に加える熱量を変えて収容箱５１ｂ内での蒸着材料４の気化量または昇華量を変化させたとき、これに対応した蒸着材料４の指向性変化の影響も抑制でき、基板Ｓｗでの膜厚変動をより安定化させることができる。

【0025】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の技術思想の範囲を逸脱しない限り、種々の変形が可能である。上記実施形態では、被処理基板をガラス基板Ｓｗとし、基板搬送装置２により基板Ｓｗを一定の速度で搬送しながら成膜するものを例に説明したが、真空蒸着装置ＤＭの構成は、上記のものに限定されるものではない。例えば、被処理基板をシート状のものとし、駆動ローラと巻取りローラとの間で一定の速度で移動させながらその片面に共蒸着により成膜するような装置にも本発明は適用できる。また、上記実施形態では、第１及び第２の各蒸着源ＤＳ_１，ＤＳ_２として放出ノズル５３ａ，５３ｂを設けた収容箱５１ａ，５１ｂを備えるものを例に説明したが、所謂スポット式の蒸着源にも本発明は適用することができる。

【0026】

また、上記実施形態では、真空チャンバ１内に２個の蒸着源ＤＳ_１，ＤＳ_２を設けて共蒸着により成膜する場合を例に説明したが、蒸着源の数は上記に限定されるものではなく、真空チャンバ１内に単一の蒸着源を設けて比較的遅い蒸着レートで成膜する場合や、真空チャンバ１内に３個以上の蒸着源を設けて共蒸着により成膜する場合などにも本発明は広く適用することができる。更に、上記実施形態では、第２の蒸着源ＤＳ_２に補助ノズル５４を設けるものを例に説明したが、これに限定されるものではなく、当然に第１の蒸着源ＤＳ_１に補助ノズルを設けることもでき、また、収容箱５１ｂの側面に補助ノズル５４を設けるものを例に説明したが、正規飛散領域Ｎｄと重ならないように蒸着材料を放出できるものであれば、これに限定されるものではない。例えば、図３に示すように、収容箱５１ｂの上面に設けられる放出ノズル５４０をその先端部で略９０度屈曲させ、その先端の放出開口５４０ａが側方を向くように構成することもできる。

【0027】

ところで、補助ノズル５４から放出される蒸着材料４を水晶振動子７３に付着させる際に、偏って蒸着材料４が付着したのでは精度よく膜厚をモニタすることができないばかりか、水晶振動子７３の寿命を短くする虞がある。このような場合、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、補助ノズル５４の先端に、分布調整手段として、複数個の円形開口９１を備えるキャップ体９ａや複数本のスリット状の開口９２を備えるキャップ体９ｂを装着し、蒸着材料４の水晶振動子７３への付着分布を調整するようにしてもよい。一方、特に図示して説明しないが、例えば、遮熱板８と水晶振動子７３との間に、複数個の円形開口やスリット状の開口を開設した分布板を設けるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0028】

ＤＭ…真空蒸着装置、ＤＳ_１，ＤＳ_２…真空蒸着装置用の蒸着源、Ｓｗ…被処理基板、１…真空チャンバ、４…蒸着材料、５１ａ，５１ｂ…収容箱（容器）、５３ａ，５３ｂ…放出ノズル，放出部、５４…補助ノズル，補助放出部、５４ａ…放出開口、６…加熱手段、７_１，７_２…膜厚モニタ、７２ａ，７２ｂ…コントローラ（検出手段）、７３…水晶振動子、７３ａ…水晶基板、７３ｂ…表側励振電極、７３ｃ…裏側励振電極、８…遮熱板、８１…透孔、９ａ，９ｂ…キャップ体（分布調整手段）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】