蒸发率测定装置、蒸发率测定装置的控制方法、成膜装置、成膜方法及电子设备的制造方法

文档序号:1516970 发布日期:2020-02-11 浏览:10次 >En<

阅读说明:本技术 蒸发率测定装置、蒸发率测定装置的控制方法、成膜装置、成膜方法及电子设备的制造方法 (Evaporation rate measuring device, method for controlling evaporation rate measuring device, film forming method, and method for manufacturing electronic device ) 是由 大津健 于 2019-04-09 设计创作,主要内容包括:本发明的蒸发率测定装置被用于使蒸镀材料从多个蒸发源蒸发并蒸镀到基板的成膜面上的成膜装置,其特征在于,包括:多个蒸发率传感器,所述多个蒸发率传感器分别对应于所述多个蒸发源地设置,分别包含用于监控从对应的所述蒸发源蒸发的所述蒸镀材料的蒸发率的多个晶体振子;蒸发率算出部,所述蒸发率算出部对应于各所述蒸发率传感器地设置,基于各所述蒸发率传感器的所述监控结果而算出来自各所述蒸发源的蒸镀材料的蒸发率;及控制部,所述控制部控制各所述蒸发率传感器中的所述多个晶体振子的切换时机,对于所述多个蒸发率传感器,所述控制部以将各所述蒸发率传感器内的晶体振子在相同时机一并切换的方式进行控制。(An evaporation rate measuring apparatus according to the present invention is a film forming apparatus for evaporating a vapor deposition material from a plurality of evaporation sources and depositing the vapor deposition material on a film formation surface of a substrate, the apparatus including: a plurality of evaporation rate sensors provided corresponding to the plurality of evaporation sources, respectively, each of the plurality of evaporation rate sensors including a plurality of crystal oscillators for monitoring an evaporation rate of the evaporation material evaporated from the corresponding evaporation source; an evaporation rate calculation unit that is provided corresponding to each of the evaporation rate sensors and calculates an evaporation rate of the vapor deposition material from each of the evaporation sources based on the monitoring result of each of the evaporation rate sensors; and a control unit that controls switching timings of the plurality of crystal oscillators in each of the evaporation rate sensors, wherein the control unit controls the plurality of evaporation rate sensors such that the crystal oscillators in each of the evaporation rate sensors are collectively switched at the same timing.)

蒸发率测定装置、蒸发率测定装置的控制方法、成膜装置、成 膜方法及电子设备的制造方法

技术领域

本发明涉及蒸发率测定装置、蒸发率测定装置的控制方法、成膜装置、成膜方法及电子设备的制造方法。

背景技术

近年来,有机EL显示装置作为平板显示装置而备受关注。有机EL显示装置是自发光显示器,响应速度、视场角、薄型化等特性比液晶面板显示器优异,在以监视器、电视机、智能手机为代表的各种便携终端等中正在以较快的速度取代既存的液晶面板显示器。而且,在机动车用显示器等中也正在扩宽其应用领域。

有机EL显示装置的元件具有在2个面对的电极(阴极电极、阳极电极)之间形成有引起发光的有机物层的基本结构。有机EL显示器元件的有机物层和金属电极层通过对在真空腔室内收容有蒸镀材料的蒸发源进行加热,使蒸镀材料蒸发,经由形成有像素图案的掩模在基板上成膜来制造。

特别是在成膜装置中为了测定及控制在基板上蒸镀的蒸镀材料的膜厚及成膜率,使用晶体振子作为蒸发率传感器。晶体振子能够利用晶体振子的固有振动频率(共振频率)与在晶体振子的电极上堆积的蒸镀材料的厚度之间的关系算出蒸发率。

晶体振子如果将蒸镀材料堆积一定程度以上的厚度,则晶体振子的共振振动变得不稳定,或者无法维持共振振动,但是在该情况下,为了更换为新的晶体振子,通常使用在一个传感器内具备多个晶体振子的蒸发率传感器。

另一方面,随着成膜对象的基板的尺寸的大型化,为了提高成膜速度等,提出了在成膜装置内配置多个蒸发源,分别对应于蒸发源而设有蒸发率传感器的成膜装置。

在这样设有多个蒸发率传感器的成膜装置的情况下,虽然通过如何控制各蒸发率传感器中的基于晶体振子的寿命判定的切换时机而能较大地改变成膜装置的整体的运用效率,但是关于该蒸发率传感器的有效的晶体振子更换(切换)时机的研究还不充分。

发明内容

【发明要解决的课题】

本发明鉴于以上的点而作出,其目的在于提供一种在设有多个蒸发率传感器的成膜装置中,通过有效地控制各蒸发率传感器的晶体振子的切换时机,最大限度地确保成膜装置的能够成膜期间,能够提高整体的运用效率的蒸发率测定装置、蒸发率测定装置的控制方法、成膜装置、成膜方法及电子设备的制造方法。

【课题的解决方案】

本发明的蒸发率测定装置被用于使蒸镀材料从多个蒸发源蒸发并蒸镀到基板的成膜面上的成膜装置,其特征在于,包括:多个蒸发率传感器,所述多个蒸发率传感器分别对应于所述多个蒸发源地设置,分别包含用于监控从对应的所述蒸发源蒸发的所述蒸镀材料的蒸发率的多个晶体振子;蒸发率算出部,所述蒸发率算出部对应于各所述蒸发率传感器地设置,基于各所述蒸发率传感器的所述监控结果而算出来自各所述蒸发源的蒸镀材料的蒸发率;及控制部,所述控制部控制各所述蒸发率传感器中的所述多个晶体振子的切换时机,对于所述多个蒸发率传感器,所述控制部以将各所述蒸发率传感器内的晶体振子在相同时机一并切换的方式进行控制。

本发明的蒸发率测定装置的控制方法中,所述蒸发率测定装置被用于使蒸镀材料从多个蒸发源蒸发并蒸镀到基板的成膜面上的成膜装置,所述蒸发率测定装置的控制方法的特征在于,所述蒸发率测定装置包括:多个蒸发率传感器,所述多个蒸发率传感器分别对应于所述多个蒸发源地设置,分别包含用于监控从对应的所述蒸发源蒸发的所述蒸镀材料的蒸发率的多个晶体振子;蒸发率算出部,所述蒸发率算出部对应于各所述蒸发率传感器地设置,基于各所述蒸发率传感器的所述监控结果而算出来自各所述蒸发源的蒸镀材料的蒸发率;及控制部,所述控制部控制各所述蒸发率传感器中的所述多个晶体振子的切换时机,对于所述多个蒸发率传感器,利用所述控制部,以将各所述蒸发率传感器内的晶体振子在相同时机一并切换的方式进行控制。

本发明的成膜装置使蒸镀材料蒸发并蒸镀到基板的成膜面上,其特征在于,包括:基板保持单元,所述基板保持单元保持所述基板;多个蒸发源,所述多个蒸发源配置在与所述基板的成膜面相向的面内;多个蒸发率传感器,所述多个蒸发率传感器分别对应于所述多个蒸发源地设置,分别包含用于监控从对应的所述蒸发源蒸发的所述蒸镀材料的蒸发率的多个晶体振子;蒸发率算出部,所述蒸发率算出部对应于各所述蒸发率传感器地设置,基于各所述蒸发率传感器的所述监控结果而算出来自各所述蒸发源的蒸镀材料的蒸发率;及控制部,所述控制部控制各所述蒸发率传感器中的所述多个晶体振子的切换时机,对于所述多个蒸发率传感器,所述控制部以将各所述蒸发率传感器内的晶体振子在相同时机一并切换的方式进行控制。

【发明效果】

根据本发明,能够提供一种在设有多个蒸发率传感器的成膜装置中,通过有效地控制各蒸发率传感器的晶体振子的切换时机,能最大限度地确保成膜装置的能够成膜期间,提高整体的运用效率的蒸发率测定装置、蒸发率测定装置的控制方法、成膜装置、成膜方法及电子设备的制造方法。

附图说明

图1是电子设备制造装置的局部的示意图。

图2是本发明的一实施例的成膜装置的示意图。

图3是旋转型的多点蒸发源(旋转器)的概略图。

图4是用于说明本发明的一实施例的成膜装置内的基板与多个蒸发源的配置关系的俯视图。

图5的(a)是表示晶体振子的截面形状的概略图,图5的(b)是具有多个晶体振子的蒸发率传感器的俯视图。

图6是表示晶体振子的阻抗的基于时间的变化的坐标图。

图7是用于说明各蒸发率传感器的晶体振子的寿命用尽时期的时间图。

图8是用于说明本发明的晶体振子的切换时机控制方式的时间图。

图9是本发明的有机EL装置的概略图。

【附图标记说明】

2:成膜装置

23:蒸发源

24:蒸发率算出及传感器驱动单元

24-1:蒸发率算出部

24-2:传感器寿命判定部

24-3:传感器驱动部

25:蒸发源挡板

26:蒸发率传感器

29:晶体振子切换控制部

30:晶体振子

具体实施方式

以下,参照附图,说明本发明的优选的实施方式及实施例。但是,以下的实施方式及实施例例示性地表示本发明的优选结构,本发明的范围没有限定为这些结构。而且,在以下的说明中,装置的硬件结构及软件结构、处理的流程、制造条件、大小、材质、形状等只要没有特别特定的记载,就不旨在将本发明的范围限定于此。

本发明优选适用于在平坦基板的表面通过真空蒸镀来形成图案的薄膜(材料层)的装置。在基板的材料中,可以选择玻璃、树脂、金属等任意的材料,而且,作为蒸镀材料也可以选择有机材料、金属性材料(金属、金属氧化物等)等任意的材料。具体而言,本发明的技术能够适用于有机电子设备(例如,有机EL显示装置、薄膜太阳能电池)、光学构件等的制造装置。其中,在有机EL显示装置的制造装置中,由于使蒸镀材料蒸发来形成有机EL显示元件,因此是本发明的优选适用例之一。

<电子设备的制造装置>

图1是表示电子设备的制造装置的一例的示意图。

图1的电子设备的制造装置例如使用于智能手机用的有机EL显示装置的显示面板的制造。在智能手机用的显示面板的情况下,例如,在对全尺寸(约1500mm×约1850mm)或半切断尺寸(约1500mm×约925mm)的基板进行了用于形成有机EL元件的成膜之后,将该基板剪裁而制作出多个小尺寸的面板。

电子设备的制造装置通常如图1所示包括多个群集装置,各群集装置1具备对基板10进行处理(例如成膜)的多个成膜室11、将使用前后的掩模收纳的多个掩模贮存腔室12、以及在其中央配置的传送室13。

在传送室13内,设置有在多个成膜室11之间传送基板10并在成膜室11与掩模贮存腔室12之间传送掩模的传送机器人14。传送机器人14是具有例如在多关节臂安装有保持基板10的机器人手的结构的机器人。

在各成膜室11设置成膜装置(也称为蒸镀装置)。在成膜装置中,收纳于蒸发源的蒸镀材料通过加热器被加热并蒸发,经由掩模被蒸镀到基板上。由成膜装置自动进行与传送机器人14的基板10的交接、基板10与掩模的相对位置的调整(对准)、基板10向掩模上的固定、成膜(蒸镀)等一连串的成膜工艺。

在成膜室11内的成膜工序中使用的新的掩模和使用过的掩模分为两个盒地收纳于掩模贮存腔室12。传送机器人14将使用过的掩模从成膜室11向掩模贮存腔室12的盒传送,并将掩模贮存腔室12的其他盒中收纳的新的掩模向成膜室11传送。

群集装置1连结有将在基板10的流动方向上来自上游侧的基板10向该群集装置1传递的通路室15和用于将在该群集装置1中完成了成膜处理的基板10向下游侧的另一群集装置传送的过渡室16。传送室13的传送机器人14从上游侧的通路室15接收基板10,向该群集装置1内的一个成膜室11(例如,成膜室11a)传送。而且,传送机器人14从多个成膜室11中的一个(例如,成膜室11b)接收在该群集装置1中完成了成膜处理的基板10,并向下游侧连结的过渡室16传送。

在过渡室16与通路室15之间设置有改变基板的朝向的回旋室17。由此,在上游侧的群集装置和下游侧的群集装置中,基板的朝向变得相同,基板处理变得容易。

在本实施例中,参照图1,说明了电子设备的制造装置的结构,但是本发明没有限定于此,可以具有其他种类的腔室,也可以改变腔室间的配置。

以下,说明在成膜室11设置的成膜装置的结构。

<成膜装置>

图2是概略性地表示成膜装置2的结构的剖视图。示出的例子特别是示意性地示出为了形成金属电极层而使用的金属性蒸镀材料的成膜装置2的结构的例子,但是本发明并不局限于此,也可以适用于对有机材料进行蒸镀用的成膜装置。

成膜装置2具备真空腔室20。真空腔室20的内部维持为真空等减压气氛、或者氮气等非活性气体气氛。在真空腔室20的内部的上部设置有基板保持单元21和掩模台22,在真空腔室20的内部的下部设置有蒸发源23。

基板保持单元21是对从传送室13的传送机器人14接收的基板10进行保持及传送的机构,也称为基板支架。

框状的掩模台22设置在基板保持单元21的下侧,在掩模台22上载置掩模222。掩模222具有与形成在基板10上的薄膜图案对应的开口图案。

在成膜时,基板保持单元21相对于掩模台22相对地下降(或者掩模台22朝向基板保持单元21上升),在将由基板保持单元21保持的基板10放置在掩模222上之后,通过从真空腔室20的上部(外部)导入的旋转轴27,使基板保持单元21及掩模台22旋转,由此使掩模222及放置在掩模上的基板10旋转。这是为了在基板上能够将金属性蒸镀材料以均匀的厚度成膜的缘故。

虽然在图2中未示出,但是在真空腔室20的上表面的外部(大气侧)设置有包含用于驱动旋转轴27旋转的促动器的驱动机构。

另外,在掩模台22的下侧可以设置基板挡板(未图示)。基板挡板在对基板10进行成膜时以外的时间将基板1覆盖,阻止从蒸发源23蒸发的蒸镀材料向基板堆积。

在真空腔室20的内部的下部设置有蒸发源23、蒸发源挡板25、蒸发率传感器26等,蒸发源23包含收纳向基板10成膜的蒸镀材料的坩埚231和用于对坩埚进行加热的加热器(未图示)。

金属性蒸镀材料成膜装置2的蒸发源23在真空腔室的底面设置有多个,各蒸发源23包含多个坩埚231。图3是表示蒸发源23的细微部结构的图,各蒸发源23是旋转型的多点蒸发源(旋转器),其在圆周上配置有多个坩埚231,通过旋转驱动机构(未图示)而旋转(自转),由此使多个坩埚231的位置依次移动,从通过该坩埚的位置移动而移动到预先确定的蒸镀位置的坩埚(由黑色表示)使蒸镀材料依次蒸发而堆积于基板10。

图4是用于说明成膜装置2内的基板10与多个蒸发源23的配置关系的俯视图。

如前所述,在成膜装置2的真空腔室内的上部配置有在成膜时由旋转轴27驱动而旋转的基板10。在成膜装置2的真空腔室内的下部,与基板10相向地,在与基板10的成膜面相向的面内配置有多个蒸发源23。在本例中,从上面观察时,对应于成膜装置2的各角部而将四个蒸发源23配置成矩形形状,在这四个蒸发源中的相当于长边的相邻的两个蒸发源之间各配置有一个小径的蒸发源,该小径的蒸发源具有个数比上述角部的蒸发源少的坩埚,总计配置有6个蒸发源。

在成膜装置2内配置的多个蒸发源23的个数或各蒸发源23内具备的多个坩埚231的个数等没有限定于此,根据设计可以适当变更。

如前所述,在各蒸发源23中,多个坩埚中的一个坩埚232在成膜时位于蒸镀位置。蒸镀位置是指处于该位置的坩埚使蒸镀材料朝向基板蒸发而供给的位置。即,各蒸发源23在成膜时利用加热器将位于蒸镀位置的坩埚232(以下,也称为“蒸镀用坩埚”)加热成高温(例如,1300℃),使收纳于该坩埚232内的蒸镀材料蒸发而堆积于基板10。

如果蒸镀位置的坩埚232内的蒸镀材料被消耗,则驱动蒸发源23旋转,使处于蒸镀位置的坩埚232移动到蒸镀后位置,使处于预备加热位置的坩埚233旋转移动到蒸镀位置232。

预备加热位置是对下次移动到蒸镀位置的坩埚进行预热的位置。以下,将位于预备加热位置的坩埚233也称为“预备加热用坩埚”。这样,通过将下次移动到蒸镀位置的坩埚233预先加热,能够减少在移动到蒸镀位置之后对该坩埚进行加热花费的时间,能够缩短成膜时间。

蒸镀位置与预备加热位置为了避免这些位置的坩埚相互受到热干涉造成的影响而分离配置。在本例中,将蒸镀用坩埚232与预备加热用坩埚233空出一个地配置。

在各蒸发源23的全部的坩埚231的蒸镀材料被消耗之前,一边使蒸发源23旋转一边进行蒸镀,如果全部的蒸镀材料被消耗,则使成膜装置2的工作停止而向坩埚231内填充蒸镀材料。

返回图2,在蒸发源23的上部,为了根据需要而暂时防止从蒸镀位置的坩埚蒸发的蒸镀材料向基板10堆积(例如,在成膜开始前的准备工序等中在来自蒸发源23的蒸发率稳定之前为了防止蒸镀材料向基板10飞散),可以设置对蒸镀材料向基板10的移动路径进行遮蔽或开放控制的蒸发源挡板25。蒸发源挡板25旋转移动而使蒸镀位置的坩埚的上方开放,由此来自蒸镀位置的坩埚的蒸镀材料飞向基板10,开始向基板10成膜。

另外,在成膜装置2中设置有蒸发率测定装置,该蒸发率测定装置在成膜时对来自蒸发源23的蒸发量进行监控并用于算出之后向基板10上成膜的膜的厚度,关于此进行详细说明。

<蒸发率测定装置>

本发明的蒸发率测定装置包括:用于监控从各蒸发源23的蒸镀用坩埚232蒸发的蒸镀材料的比率的蒸发率传感器26;以及接收来自蒸发率传感器26的测定结果而算出基板上的膜的厚度或成膜率,并判定蒸发率传感器26的寿命,对蒸发率传感器26进行驱动的蒸发率算出及传感器驱动单元24。

蒸发率传感器26对应于各蒸发源23地设置在基板10的成膜面与多个蒸发源23之间的区域。具体而言,蒸发率传感器26为了避免在成膜时对于向基板10的成膜造成影响而优选设置在比将蒸发源23的旋转中心连结的圆(C1;参照图4)靠外侧上方的位置。

蒸发率传感器26具备根据蒸发率的变动而固有振动频率(共振频率)变动的多个晶体振子30。

图5的(a)是表示各晶体振子30的截面形状的概略图,图5的(b)是图示出具有多个晶体振子30的蒸发率传感器26的结构的俯视图。

如图5的(a)所示,各晶体振子30具有在恒定的结晶方向上被切断的晶体板31的表面及背面形成有电极膜32、33的结构。

用于晶体振子30的晶体板31优选使用温度特性比较优秀的进行了AT-切割(AT-cut)的晶体。如图5的(a)所示,可以使晶体板31的表面或背面成为凸状的曲面,优选使与蒸镀材料的堆积面相反侧的电极膜33侧的背面形成曲面,并使堆积蒸镀材料的电极膜32侧的表面形成平面,这种优选的结构能够提高晶体振子30的振动的安全性。

晶体振子30的电极膜32、33优选由以铝(Al)为主成分的合金、或金(Au)构成。这是因为,铝合金或金电极膜32、33与蒸镀材料的紧贴性好,堆积在晶体振子30的电极膜32上的蒸镀膜能够良好地追随晶体振子30的共振振动。在图5的(a)中,图示出在电极膜32上直接堆积蒸镀材料的情况,但是也可以在电极膜32上追加形成与电极材料的紧贴性更好且与蒸镀材料的交界连续变化的第三膜(例如,包含与蒸镀材料不同的碳的有机材料)。

当对晶体振子30的电极膜32、33许可交流电位时,由于晶体的压电特性而使晶体振子30开始振动,当晶体板的厚度满足规定的条件时,以共振频率进行振动。这样的晶体振子30的共振频率根据堆积在电极膜32上的蒸镀材料的质量变动而变化,在晶体振子30的共振频率的变动值与蒸镀材料的质量的变动值之间成立以下那样的关系式(Sauerbrey式,索尔布雷式)。

Δf=-Δmf2/(μρQ)1/2A (1)

在此,Δf是共振频率的变动值,Δm是堆积在晶体振子的电极32上的蒸镀材料的质量变动值,f是晶体的基本频率,μ是晶体的剪切模量(shear modulus),ρQ是晶体的密度,A是电极面积。即,随着在晶体振子30的电极32上堆积蒸镀材料而其质量增加,晶体振子30的共振频率减小。

蒸发率算出及传感器驱动单元24内的蒸发率算出部24-1利用该关系,能够根据测定了晶体振子30的共振频率的变动值的结果求出堆积在电极膜32上的膜的质量变动值、以及膜厚及成膜率。

如图5的(b)所示,蒸发率传感器26具备多个这样的晶体振子30而构成。

多个晶体振子30之中的、仅处于与开口34对应的位置的晶体振子30向蒸发源23露出,堆积从蒸发源23飞散来的蒸镀材料。由此,对蒸镀于基板的蒸镀材料的膜厚及成膜率进行测定。在此期间,其余的晶体振子30维持向蒸发源23不露出的状态,如果向蒸发源23露出的晶体振子30达到寿命,则通过蒸发率算出及传感器驱动单元24的传感器驱动部24-3,使另一个晶体振子30旋转移动到与开口34对应的位置,同样地继续进行膜厚及成膜率的测定。关于多个晶体振子30的切换时机控制的详情在后文叙述。

在蒸发率传感器26中,如图5的(b)所示,使用能够旋转的断续装置(chopper)35能够对在处于与开口34对应的位置的晶体振子30上堆积的蒸镀材料的量进行调节。即,使具有开口部356的断续装置35以恒定的速度旋转,处于与开口34对应的位置的晶体振子30周期性地从蒸发源23隐蔽,由此调节在该晶体振子30堆积的蒸镀材料的量。

<晶体振子的寿命判定及晶体振子的切换时机控制>

以下,说明通过蒸发率算出及传感器驱动单元24的传感器寿命判定部24-2进行的晶体振子30的寿命判定。

随着蒸镀材料向晶体振子30的堆积,晶体振子30的共振频率按照上述关系式1减少。当在晶体振子30的电极膜32上堆积的蒸镀材料的膜厚较薄而能够将蒸镀膜看作是完全弹性体或刚性(rigid)的结构时(即,蒸镀膜作为完全弹性体或刚性的膜而行动时),蒸镀膜保持原样地追随晶体振子30的共振振动,因此能够通过上述关系式1从共振频率的变动值准确地算出蒸镀膜的厚度。

然而,当在晶体振子30的电极膜32上堆积的蒸镀材料增厚到一定程度以上时,堆积的蒸镀膜无法再被看作完全弹性体或刚性的结构。因此,无法准确地追随晶体振子30的共振振动,在晶体振子30的阻抗值之中,电阻成分增加。即,虽然晶体振子30可以电气性地表示为串联等效RLC电路,但是当蒸镀膜增厚而使蒸镀膜无法准确地追随晶体振子30的共振振动时,蒸镀膜相对于晶体振子30的振动而作为阻尼器(damping)发挥作用。这会导致晶体振子30的等效电路的电阻(R)成分的增加,带来晶体振子30的振动能量的损失。

在晶体振子30以共振频率振动的情况下,等效电路的阻抗值与等效电路的电阻(R)值相同,可以将此时的电阻(R)值称为等效串联电阻(ESR:Equivalent SeriesResistance)。当蒸镀膜厚增厚到一定程度以上时,如图6所示,等效串联电阻值增加。不过,在等效串联电阻值增加一定程度(图6的t1)之前,蒸镀膜的行动依然能够近似于完全弹性体或刚性的结构,因此能够通过关系式1从共振频率的变动值算出蒸镀膜的厚度。

然而,当蒸镀膜的厚度进一步增厚,且由于蒸镀膜内部的应力而在蒸镀膜产生变形、破裂、剥落等现象时,电极膜32上的蒸镀膜无法再追随晶体振子30的共振振动,这表现为图6所示的等效串联电阻值的大的变动。在该情况下,无法再根据晶体振子30的共振频率的变动值来求出蒸镀材料的质量变动值(膜厚的变动值),因此判定为晶体振子30的寿命用尽。

这样,晶体振子30的寿命通过检测由于蒸镀在晶体振子上的蒸镀膜的变形、破裂、剥落等多种原因而无法预测其行动的情况进行判定,但是作为其具体的判定方法可考虑多种方式。例如,当晶体振子30的等效串联电阻值超过规定的阈值(ESRTH)时,能够判定为晶体振子30的寿命用尽。或者,也可以不是以晶体振子30的等效串联电阻值(ESR)其本身而是以等效串联电阻值的变动值(ΔESR)为基准,将该变动值(ΔESR)与规定的阈值(ΔESRTH)进行比较来判定晶体振子30的寿命。在以等效串联电阻值的变动值(ΔESR)为基准的后者的方法中,具体而言,可以基于上述变动值(ΔESR)超过上述规定的阈值(ΔESRTH)的次数进行判定。

以上,说明了晶体振子的寿命判定方法的若干例子,但是本发明没有限定于此,可以应用多种寿命判定方式。

这样判定的晶体振子30的寿命通常在与多个蒸发源23分别对应配置的多个蒸发率传感器26的每一个中互不相同。

图7是按照与多个蒸发源23分别对应配置的各蒸发率传感器26而用于说明晶体振子30的寿命用尽时期之差的时间图。

在示出的例子中,在与6个蒸发源23分别对应配置的6个蒸发率传感器26中,蒸发率传感器1的晶体振子30的寿命用尽时期(即,判定为蒸发率传感器1内的多个晶体振子30中的、用于蒸发率监控的最初的晶体振子的寿命用尽的时期)最先到来(t1),接下来,蒸发率传感器3、4、6的晶体振子30的寿命用尽时期到来(t2),接下来,蒸发率传感器2、5的晶体振子30的寿命用尽时期最后到来(t3)。

这样,判定为晶体振子30的寿命用尽的时期按照各蒸发率传感器26而存在差别,其起因于蒸发率传感器26自身的特性差、各蒸发率传感器26进行监控的对应的各蒸发源23的特性差、多个蒸发源23中分别收容的蒸发材料之差等多种原因。

在这样按照各蒸发率传感器26而晶体振子30的寿命周期存在差异之中,以往,使用了对应于判定的各晶体振子30的实际的寿命周期而按照各蒸发率传感器26独立地切换晶体振子30的方式。

即,在前述的例子的情况下是下述方式,在寿命用尽时期最先到来的t1的时点使蒸发率传感器1的该晶体振子30旋转移动而切换为蒸发率传感器1内的相邻的新的晶体振子,接下来,分别依次独立地进行在下一寿命用尽时期到来的t2的时点对于蒸发率传感器3、4、6的晶体振子的切换,在最后寿命用尽时期到来的t3的时点对于蒸发率传感器2、5的晶体振子的切换。

然而,在该方式中,在成膜装置2中能够成膜的期间减少,存在装置整体的生产能力及运用效率下降的问题。

在进行各蒸发率传感器26的晶体振子30的切换期间,在成膜装置2内暂时中断对于基板10的实质性的成膜工序。即,在进行晶体振子30的切换期间(及切换完成后,至新的晶体振子的动作稳定为止期间),无法进行该蒸发率传感器26对蒸发率的监控,因此对于与该蒸发率传感器26对应配置的蒸发源23,将蒸发源23上部的蒸发源挡板25关闭以避免蒸镀材料向基板10飞散。而且,在这样实质上未进行基于多个蒸发源23中的任一蒸发源23的成膜期间,从对基板10整面的均匀成膜这样的观点出发,通常对于其余的蒸发源23,也同样地以将各蒸发源23上部的蒸发源挡板25关闭或者将基板挡板关闭的方式进行控制,该基板挡板配置在基板10的成膜面的下方而整体上遮蔽控制对于基板10的成膜。

由此,在前述的例子的情况下,当如该现有方式那样对应于晶体振子30的实际的寿命周期而按照各蒸发率传感器26独立地切换晶体振子30时,在寿命用尽时期最先到来的t1的时点进行对于蒸发率传感器1的晶体振子的切换,即使在其动作完成之后,接下来也在切换时机t2、t3依次到来的对于其余的蒸发率传感器2~6的晶体振子的切换动作全部结束之后才成为能够对基板10实质性成膜的状态。因此,如图7所示,能够成膜期间显著减少。

因此,本发明提供一种充分确保能够成膜期间,能够提高装置整体的生产能力及运用效率的新的晶体振子的切换时机控制方式。

图8是用于说明本发明的晶体振子的切换时机控制方式的时间图。

与图7同样,由圆表示判定为在各蒸发率传感器26中晶体振子30的寿命用尽的时期。在图8中由三角形表示的是本发明的各蒸发率传感器26的晶体振子30的切换时机。

即,在图7的现有方式中,对应于晶体振子30的实际的寿命周期(由圆表示)按照各蒸发率传感器26而独立地控制蒸发率传感器26的晶体振子30的切换时机,相对于此,在本发明中,以使分别对应于多个蒸发源23而设置的多个蒸发率传感器26的晶体振子切换时机(由三角形表示)一致的方式进行控制。

具体而言,控制成如图所示那样,即,不仅是具有切换对象的晶体振子30的蒸发率传感器1,而且对于在该晶体振子30的寿命用尽时期最先到来的t1的时点寿命用尽时期还未到来的其余的蒸发率传感器2~6,也以与该t1的时点相一致地一并同时进行晶体振子30的切换。

因此,本发明的蒸发率测定装置具备与对应于各蒸发率传感器26设置的蒸发率算出及传感器驱动单元24连结的晶体振子切换控制部(29;参照图2)。该控制部29基于各蒸发率算出及传感器驱动单元24的传感器寿命判定部24-2的判定结果,一并控制各蒸发率算出及传感器驱动单元24的传感器驱动部24-3,以便如前所述地以与晶体振子30的寿命用尽时期最先到来的时点相一致地在相同时机进行多个蒸发率传感器26各自的晶体振子30的切换动作。

由此,根据本发明,与在不同的时机按照各蒸发率传感器26单独控制晶体振子30的切换的情况相比,能够减少在多个蒸发率传感器26的晶体振子30的切换时产生的成膜停止期间,能够最大限度地确保下次切换时机到来之前的能够成膜期间。

<电子设备的制造方法>

接下来,说明使用了前述的实施例的成膜装置的电子设备的制造方法的一例。以下,作为电子设备的例子例示有机EL显示装置的结构及制造方法。

首先,说明制造的有机EL显示装置。图9的(a)表示有机EL显示装置50的整体图,图9的(b)表示一个像素的截面结构。

如图9的(a)所示,在有机EL显示装置50的显示区域51,具备多个发光元件的像素52呈矩阵状地配置多个。发光元件分别具有具备由一对电极夹持的有机层的结构,详情在后文进行说明。需要说明的是,在此所说的像素是指在显示区域51中能够进行所希望的颜色的显示的最小单位。在本实施例的有机EL显示装置50的情况下,通过显示互不相同的发光的第一发光元件52R、第二发光元件52G、第三发光元件52B的组合来构成像素52。像素52多由红色发光元件、绿色发光元件、蓝色发光元件的组合构成,但也可以是黄色发光元件、青绿色发光元件、白色发光元件的组合,只要为至少1个颜色以上即可,没有特别限制。

图9的(b)是图的9(a)的A-B线处的局部剖视示意图。像素52在基板53上具有有机EL元件,该有机EL元件具备第一电极(阳极)54、空穴传输层55、发光层56R、56G、56B的任一个、电子传输层57、以及第二电极(阴极)58。在它们之中,空穴传输层55、发光层56R、56G、56B、电子传输层57相当于有机层。而且,在本实施方式中,发光层56R是发出红色的有机EL层,发光层56G是发出绿色的有机EL层,发光层56B是发出蓝色的有机EL层。发光层56R、56G、56B分别形成为与发出红色、绿色、蓝色的发光元件(有时也记述为有机EL元件)对应的图案。而且,第一电极54按照每个发光元件而分离地形成。空穴传输层55、电子传输层57、第二电极58可以与多个发光元件52R、52G、52B共用地形成,也可以按照每个发光元件形成。需要说明的是,为了防止第一电极54与第二电极58因杂质发生短路而在第一电极54间设置绝缘层59。此外,由于有机EL层因水分或氧而劣化,因此设置有用于保护有机EL元件免于遭受水分或氧的保护层60。

为了将有机EL层形成于发光元件单位而使用经由掩模进行成膜的方法。近年来,显示装置的高精细化不断进展,有机EL层的形成使用开口宽度为几十μm的掩模。

接下来,具体说明有机EL显示装置的制造方法的例子。

首先,准备形成有用于驱动有机EL显示装置的电路(未图示)及第一电极54的基板53。

在形成有第一电极54的基板53上通过旋涂形成丙烯酸树脂,将丙烯酸树脂通过光刻法以在形成有第一电极54的部分形成开口的方式进行制图来形成绝缘层59。该开口部相当于发光元件实际发光的发光区域。

将制图有绝缘层59的基板53向第一成膜装置送入,利用基板保持单元保持基板,将空穴传输层55在显示区域的第一电极54上成膜为共用的层。空穴传输层55通过真空蒸镀来成膜。实际上空穴传输层55形成为比显示区域51大的尺寸,因此不需要高精细的掩模。

接下来,将连空穴传输层55都形成了的基板53向第二成膜装置送入,利用基板保持单元进行保持。进行基板与掩模的对准,将基板载置在掩模上,在基板53的配置发出红色的元件的部分成膜出发出红色的发光层56R。

与发光层56R的成膜同样地,通过第三成膜装置成膜出发出绿色的发光层56G,而且通过第四成膜装置成膜出发出蓝色的发光层56B。在发光层56R、56G、56B的成膜完成之后,通过第五成膜装置在显示区域51的整体成膜出电子传输层57。电子传输层57在3色的发光层56R、56G、56B形成为共用的层。

使连电子传输层57都形成了的基板向第六成膜装置移动,成膜出第二电极58,然后向等离子体CVD装置移动而成膜出保护层60,完成有机EL显示装置50。

从将制图有绝缘层59的基板53向成膜装置送入至保护层60的成膜完成为止,如果暴露在包含水分或氧的气氛中,则由有机EL材料构成的发光层可能因水分或氧而劣化。因此,在真空气氛或非活性气体气氛下进行成膜装置间的基板的送入送出。

以上,具体说明了用于实施本发明的方式,但是前述的实施例是本发明的一例,本发明没有限定为这些实施例的结构,在本技术构思的范围内能够适当地变形。

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