JP4583200B2

JP4583200B2 - 蒸着装置

Info

Publication number: JP4583200B2
Application number: JP2005039901A
Authority: JP
Inventors: 和人鈴木; 祐司松本; 良保前羽
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Kanadevia Corp
Priority date: 2005-02-17
Filing date: 2005-02-17
Publication date: 2010-11-17
Anticipated expiration: 2025-02-17
Also published as: JP2006225706A

Description

本発明は、被蒸着部材に蒸発させた材料を蒸着させる装置に関し、例えば有機ＥＬディスプレイなどの画像表示部を製造するための蒸着装置などにも適用可能な技術に関するものである。

近年、ディスプレイの薄型化が進み、この種のディスプレイとしては、液晶ディスプレイの実用化が非常に進んでいる。この液晶画面については、バックライトを必要とするもので、視野範囲、消費電力などの点で難点があり、最近、自発光性の有機ＥＬ方式のディスプレイが注目されている。

ところで、有機ＥＬディスプレイの基本構造は、ガラス基板上に、陽極（透明電極）を配置し、この上に、ホール輸送層および発光層が順番に配置され、さらに陰極が配置されたものであり、少なくとも、前記発光層については、有機材料が蒸着により形成されている。

そして、基板上に、蒸着により薄膜を形成する場合、真空容器内の下部に有機材料の蒸発装置を配置しておき、真空状態で蒸発装置を加熱し、蒸発装置からその蒸気（以下、蒸発材料という）を真空容器内の上部に配置された基板の表面に付着させることにより薄膜が形成されていた。

ところで、上述した蒸着装置には、通常、上記基板に蒸着される蒸着膜の膜厚を検出し監視を行うための水晶振動子式の膜厚計が基板の端部に備えられている。そして、この水晶振動子式の膜厚計により基板に成膜される膜厚の測定を行い、蒸着材料の蒸発量を制御することにより、蒸着膜の品質の向上がはかられていた（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−２９８５４号公報

しかし、蒸発材料の放出量の計測を行う際、上記特許文献１に示す構成では、上記蒸発材料は蒸発装置の開口部から基板へ広がりをもって放出されるので、開口部且つ飛翔経路の中心から離れるほど蒸発材料の密度が小さくなり、膜厚計には基板よりも密度の小さな蒸発材料が飛来する。このため、基板中心部における蒸発材料の変動量と基板端部における蒸発材料の変動量とが異なり、蒸発材料の放出量の計測を精度よく行うことができず、基板に成膜される膜厚を正確に検出することができないという問題がある。

そこで本発明は、蒸発材料の放出量の計測を精度よく行うことにより、被蒸着部材に成膜される膜厚を正確に検出することができる蒸着装置を提供することを目的としたものである。

前記した目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の発明は、蒸着材料を加熱・蒸発して得た蒸発材料を、被蒸着部材に蒸着させる蒸着装置であって、蒸着用容器内に、前記蒸着材料を加熱・蒸発させる蒸発手段と、蒸発レートを検出する蒸発レート検出手段とを備え、蒸発手段は、前記蒸発材料を被蒸着部材に案内する主誘導管と、主誘導管から分岐されて前記主誘導管内の蒸発材料の一部を監視用として取り出す監視用誘導管とを有し、蒸発レート検出手段は、前記監視用誘導管の蒸発材料の飛翔経路上に設けられたことを特徴としたものである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明であって、主誘導管から放出される蒸発材料と監視用誘導管から放出される蒸発材料を遮断する遮蔽部材を設けることを特徴としたものである。

本発明の蒸着装置は、主誘導管から監視用誘導管を分岐したので、主誘導管から放出される蒸発材料の放出量に対して、一定の比率の蒸発材料を取り出すことができ、そして、この監視用誘導管の飛翔経路の飛翔軸上に例えば水晶振動子型の蒸発レート検出手段を設けることにより、監視用誘導管から放出される密度の高い蒸発材料を安定して検出することができ、主誘導管から被蒸着部材の中心付近に放出される蒸発材料の変動量を正確に把握することができるため、蒸発材料の放出速度であり、単位時間あたりの放出量でもある蒸発レートを精度よく計測することができ、したがって被蒸着部材に成膜される膜厚を正確に検出することができる。

以下に、本発明の実施の形態に係る蒸発装置について、図面を参照しながら説明する。
なお、実施の形態においては、有機ＥＬディスプレイの表示部を製造する場合、すなわち有機材料をガラス基板の表面に蒸着させる場合で、且つ異なる２種類の蒸着材料（有機材料である）を蒸着させる場合について説明する。なお、異なる蒸着材料のうち、主成分である材料を第１蒸着材料（ホスト）と称するとともに、微量材料を第２蒸着材料（ドーパント）と称し、さらに各蒸着材料を加熱して蒸発させたものを第１および第２蒸発材料と称して説明を行う。
［実施の形態］
図１に示すように、蒸着装置は、ガラス基板（被蒸着部材の一例）１が、その蒸着面が下方となるように水平方向で挿入されるとともに保持具２により保持される蒸着用容器３と、この蒸着用容器３の下部に配置され材料容器４Ａ内の第１蒸着材料を加熱して蒸発させる第１蒸発用容器（蒸発手段の一例）４と、同じく蒸着用容器３の下部に配置され材料容器５Ａ内の第２蒸着材料を加熱して蒸発させる第２蒸発用容器（蒸発手段の一例）５と、ガラス基板１に向かう飛翔経路Ｍ１の飛翔軸Ｍを中心として放出される第１蒸発材料を遮断または開放して第１蒸発材料の供給制限を行う第１シャッター６と、ガラス基板１に向かう飛翔経路Ｍ２の飛翔軸Ｍを中心として放出される第１蒸発材料を遮断または開放して第２蒸発材料の供給制限を行う第２シャッター７と、第１蒸発材料の放出速度であり単位時間あたりの放出量でもある蒸発レートを検出する水晶振動子型の第１蒸発レート検出センサ（蒸発レート検出手段の一例）８と、第２蒸発材料の放出速度であり単位時間あたりの放出量でもある蒸発レートを検出する水晶振動子型の第２蒸発レート検出センサ（蒸発レート検出手段の一例）９を備えている。なお、各蒸発レート検出センサ８，９は制御装置（図示せず）と接続されており、制御装置内に設けられたタイマーや放出量測定装置などにより蒸発レートが求められている。

なお、上記各蒸発用容器４，５には、各蒸発用容器４，５を加熱して蒸着材料を蒸発させるための加熱用電熱線（加熱手段の一例）１０，１１と、各材料容器４Ａ，５Ａを加熱して各材料容器４Ａ，５Ａ内の蒸着材料を蒸発させる加熱用ヒーター１４，１５が設けられている。また、上記各シャッター６，７は、各蒸発用容器４，５の出口開口部に配置され、円板状に形成された蓋部１２を介して偏心した位置から上記飛翔経路Ｍ１，Ｍ２の飛翔軸Ｍと平行に形成された回転軸１３を回転駆動することにより、各蒸発材料の遮断または開放を行っている。

上記第１蒸発用容器４は、第１蒸着材料が収納されている材料容器４Ａを有し、ガラス基板１に対して膜厚均一性が最良となる位置に向けて設定された飛翔経路Ｍ１の飛翔軸Ｍを中心として第１蒸発材料が放出される筒状で口径の大きい第１主誘導管２１と、第１主誘導管２１の中間部から斜め上方に分岐されて第１主誘導管２１の第１蒸発材料の一部を監視用として取り出すための口径の小さい第１監視用誘導管２２（監視用誘導管の一例）から形成されている。なお、第１主誘導管２１から第１監視用誘導管２２に分岐される部分を分岐部Ａという。また、第１監視用誘導管２２は、第１蒸発レート検出センサ８に向かう飛翔経路Ｎ１の飛翔軸Ｎを中心として、周囲に第１蒸発材料を放出する。

ここで、第１主誘導管２１は、分岐部Ａの上流側の第１上流部主誘導管２１Ａと、分岐部Ａの下流側の第１下流部主誘導管２１Ｂから形成されている。なお、第１下流部主誘導管２１Ｂと第１監視用誘導管２２はそれぞれ、分岐部Ａから第１蒸発材料を安定して放出することが可能となる長さに形成されている。

また、分岐部Ａには、一端が第１下流部主誘導管２１Ｂと第１監視用誘導管２２との間に位置している下位遮蔽部２５Ａと、下位遮蔽部２５Ａの他端に接続されている上位遮蔽部２５Ｂから構成された第１遮蔽板２５（遮蔽部材の一例）が設けられており、この第１遮蔽板２５は、第１主誘導管２１から放出された飛翔経路Ｍ１の第１蒸発材料と第１監視用誘導管２２から放出された飛翔経路Ｎ１の第１蒸発材料とを互いに遮断して混合されないよう構成されており、第１監視用誘導管２２から放出される第１蒸発材料がガラス基板１に付着することを防止し、また第１主誘導管２１から放出される第１蒸発材料が第１蒸発レート検出センサ８に検出されることを防止している。

上記第２蒸発用容器５は、第２蒸着材料が収納されている材料容器５Ａを有し、ガラス基板１の中央付近に向かう飛翔経路Ｍ２の飛翔軸Ｍを中心として第２蒸発材料が放出される筒状の口径の大きい第２主誘導管３１と、第２主誘導管３１の中間部から斜め上方に分岐されて第２主誘導管３１の第２蒸発材料の一部を監視用として取り出すための口径の小さい第２監視用誘導管３２（監視用誘導管の一例）から形成されている。なお、第２主誘導管３１から第２監視用誘導管３２に分岐される部分を分岐部Ｂという。また、第２監視用誘導管３２は、第２蒸発レート検出センサ９に向かう飛翔経路Ｎ２の飛翔軸Ｎを中心として、周囲に第２蒸発材料を放出する。

ここで、第２主誘導管３１は、分岐部Ｂの上流側の第２上流部主誘導管３１Ａと、分岐部Ｂの下流側の第２下流部主誘導管３１Ｂから形成されている。なお、第２下流部主誘導管３１Ｂと第２監視用誘導管３２はそれぞれ、分岐部Ｂから第２蒸発材料を安定して放出することが可能となる長さに形成されている。

また、分岐部Ｂには、一端が第２下流部主誘導管３１Ｂと第２監視用誘導管３２との間に位置している下位遮蔽部３５Ａと、下位遮蔽部３５Ａの他端に接続されている上位遮蔽部３５Ｂから構成された第２遮蔽板３５（遮蔽部材の一例）が設けられており、この第２遮蔽板３５は、第２主誘導管３１から放出された飛翔経路Ｍ２の第２蒸発材料と第２監視用誘導管３２から放出された飛翔経路Ｎ２の第２蒸発材料とを互いに遮断して混合しないよう構成されており、第２監視用誘導管３２から放出される第２蒸発材料が第２蒸発レート検出センサ９を越えてガラス基板１に付着することを防止している。

上記第１蒸発レート検出センサ８は、第１蒸発用容器４から放出される第１蒸発材料の放出量が多いため、第１監視用誘導管２２の飛翔経路Ｎ１の飛翔軸Ｎ上におけるガラス基板１の近傍、すなわち飛翔経路Ｎ１の飛翔軸Ｎ上において第１監視用誘導管２２の開口部２２Ａから離れた位置に配置されている。

上記第２蒸発レート検出センサ９は、第２蒸発用容器５から放出される第２蒸発材料の放出量が少ないため、第２監視用誘導管３２の飛翔経路Ｎ２の飛翔軸Ｎ上における第２監視用誘導管３２の開口部３２Ａの近傍に配置されている。

このように、上述した位置関係で第１蒸発レート検出センサ８および第２蒸発レート検出センサ９が配置されているため、第１蒸発レート検出センサ８および第２蒸発レート検出センサ９は同じ比率で蒸着されることとなり、したがって各センサの交換時期をほぼ同時期とすることができる。

以下に、上記した基本構成における作用を説明する。
上記第１シャッター６および第２シャッター７を開放し、第１主誘導管２１および第１監視用誘導管２２を用いて第１蒸発材料を放出させる場合、加熱用電熱線１０および加熱用ヒーター１４により第１蒸発用容器４における材料容器４Ａの第１蒸着材料が加熱され蒸発されると、蒸発した第１蒸着材料である第１蒸発材料は、第１主誘導管２１から飛翔経路Ｍ１の飛翔軸Ｍを中心としてガラス基板１へ放出されるとともに、第１監視用誘導管２２から飛翔経路Ｎ１の飛翔軸Ｎを中心として、飛翔経路Ｎ１の飛翔軸Ｎ上におけるガラス基板１の近傍に配置された第１蒸発レート検出センサ８へ放出される。

また、上記第２主誘導管３１および第２監視用誘導管３２を用いて第２蒸発材料を放出させる場合、加熱用電熱線１１および加熱用ヒーター１５により第２蒸発用容器５における材料容器５Ｂの第２蒸着材料が加熱され蒸発されると、蒸発した第２蒸着材料である第２蒸発材料は、第２主誘導管３１から飛翔経路Ｍ２の飛翔軸Ｍを中心として放出され、ガラス基板１へ蒸着されるとともに、第２監視用誘導管３２から飛翔経路Ｎ２の飛翔軸Ｎを中心として放出され、飛翔経路Ｎ２の飛翔軸Ｎ上における第２監視用誘導管３２の開口部３２Ａの近傍に配置された第２蒸発レート検出センサ９の検出面に蒸着される。

このように、第１主誘導管２１から第１監視用誘導管２２を分岐したので、第１主誘導管２１から放出される第１蒸発材料の放出量に対して、一定の比率の第１蒸発材料を取り出すことができ、そして、この第１監視用誘導管２２の飛翔経路Ｎ１の飛翔軸Ｎ上に第１蒸発レート検出センサ８を設けることにより、第１監視用誘導管２２から放出される密度の高い第１蒸発材料を安定して検出することができ、第１主誘導管２１からガラス基板１の中心付近に放出される第１蒸発材料の変動量を正確に把握することができるため、第１蒸発材料の放出量を精度よく計測することができ、したがってガラス基板１に成膜される膜厚を正確に検出することができる。なお、第２主誘導管３１から分岐された第２監視用誘導管３２に関しても、上述と同様の効果を奏し得ることができる。

なお、各蒸発用容器から放出される蒸発材料がガラス基板１に飛翔することを遮断または開放するために第１シャッター６と第２シャッター７が設けられていたが、これら第１シャッター６および第２シャッター７の代わりに、ガラス基板１の直下にガラス基板１と平行に配置された２枚のシャッター板６Ａ，７Ａ（図１参照）、または一枚のシャッター板を設けてもよい。

ところで、上記実施の形態においては、蒸発材料を放出する主誘導管２１，３１の途中から監視用誘導管２２，３２を分岐させて、蒸着用容器３内でのガラス基板１に蒸着される蒸発材料の放出量の監視を精度良く行い得る蒸着装置について説明したが、さらに主誘導管から放出される蒸発材料の放出量を制御し得る構成を付加した蒸着装置を参考例として以下に説明しておく。
［参考例１］
以下に、本発明の参考例１に係る蒸着装置について、図面を参照しながら説明する。

なお、参考例１は、上記実施の形態の第１蒸発用容器４における分岐部Ａに第１流量制御手段４０、第２蒸発用容器５における分岐部Ｂに第２流量制御手段５０を具備した構成であるため、これら異なる部分に着目して説明する。なお、実施の形態と同一の部材については同一の番号を付して説明を行うものとする。また、第１流量制御手段４０と第２流量制御手段５０は同様の構成であるため、第２流量制御手段５０の説明を省略する。

図２に示すように、第１蒸発用容器４における分岐部Ａに設けられた第１流量制御手段４０は、第１主誘導管２１を介して第１監視用誘導管２２と同一経路となるよう第１主誘導管２１から斜め下方に分岐され、第１監視用誘導管２２の口径と同一の口径に形成されている第１弁棒用通路管４３と、第１弁棒用通路管４３の端部に設けられている第１ベローズ４２と、第１主誘導管２１と第１監視用誘導管２２に亘って出退自在な四角柱状の第１弁棒４１（第１弁体の一例）と、第１ベローズ４２の端部に設けられ、第１弁棒４１を出退させる第１弁棒駆動装置４４から構成されている。なお、第１監視用誘導管２２および第１弁棒用通路管４３の口径は、第１主誘導管２１と同一の口径に形成されている。

図３に示すように、上記第１弁棒４１は遮断部４５および流量調整部４６を有しており、遮断部４５は第１弁棒４１の先端部（伸展方向側）から中央部付近まで形成され各誘導路を遮断し、流量調整部４６は遮断部４５に隣接して形成され第１弁棒４１の出退方向に大径の貫通孔４６Ａ、中径の貫通孔４６Ｂ、小径の貫通穴４６Ｃを有し、第１主誘導管２１の流量調整（流量制限）が可能とされている。なお、各貫通孔４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃは、第１弁棒４１の出退方向と交差する方向に、すなわち第１主誘導管２１の飛翔経路Ｍ１の飛翔軸Ｍと沿う方向、例えば平行に形成されている。

また、第１弁棒４１には加熱制御を行うためのシースヒータや熱電対（図示せず）が内蔵されており、これらのケーブル（図示せず）は第１弁棒駆動装置４４側から接続されている。

以下に、上記した参考例１における作用を説明する。
ここで、ガラス基板１に対して安定した蒸着が行われる状態での、第１弁棒４１による各誘導管の流量調整（開閉を含む）方法について説明する。

第１弁棒４１により第１主誘導管２１および第１監視用誘導管２２を開放する場合、第１弁棒駆動装置４４により第１弁棒４１を第１弁棒用通路管４３へ退入させ、第１主誘導路２１および第１監視用誘導管２２を開放状態とする。

また、第１主誘導管２１および第１監視用誘導管２２を遮断する場合、第１弁棒駆動装置４４により第１弁棒４１を伸展させ、第１弁棒４１の先端部を第１監視用誘導管２２へ挿入するとともに第１主誘導管２１の流路上に遮断部４５を位置させることにより、第１主誘導路２１および第１監視用誘導管２２を遮断状態とする。

このように、第１弁棒４１のみを出退動させることにより、第１主誘導管２１および第１監視用誘導管２２を開放または遮断することができるため、第１蒸発用容器４における各誘導管の開閉構造を簡素化することができ、したがって装置のコストを低減することができる。

さらに、第１監視用誘導管２２を遮断した状態で第１主誘導管２１の流量調整を行う場合、第１弁棒駆動装置４４により第１弁棒４１を出退させ、第１主誘導管２１の流路上に貫通孔４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃのいずれかを位置させることにより、第１主誘導管２１において第１上流部主誘導管２１Ａから第１下流部主誘導管２１Ｂへ放出される第１蒸発材料の流量調整を行う。なお、第１蒸発材料の流量を大量とする場合は貫通孔４６Ａを使用し、流量を中量とする場合は貫通孔４６Ｂを使用し、流量を小量とする場合は貫通孔４６Ｃを使用する。

このように、第１弁棒４１を出退動させて、第１主誘導管２１の流路上に貫通孔４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃのいずれかを位置させることにより、第１主誘導管２１において第１上流部主誘導管２１Ａから第１下流部主誘導管２１Ｂへ放出される第１蒸発材料の流量調整を容易に行うことができる。

また、ガラス基板１の交換等で第１弁棒４１により第１主誘導管２１および第１監視用誘導管２２が遮断されると、その間に第１蒸発用容器４における第１上流部主誘導管２１Ａ内は第１蒸発材料が飽和状態になっている可能性があるため、第１弁棒４１により第１主誘導管２１が開放されると、第１蒸発材料が一気にガラス基板１に向けて大量放出されることとなり、安定した膜厚制御が困難になってしまう。

このとき、図３に示すように、第１弁棒４１の先端部の一部に切り欠き部４７を形成しておくことにより、第１蒸発用容器４の第１上流部主誘導管２１Ａ内における飽和状態、もしくは飽和状態に近い状態の第１蒸発材料を、第１下流部主誘導管２１Ｂへ流さず第１上流部主誘導管２１Ａから第１監視用誘導管２２へ放出し安定した状態に戻すことができる。また、蒸着材料補充後の加熱においても、第１弁棒４１により第１主誘導管２１を閉止状態として加熱を続け、放出速度であり、単位時間あたりの放出量でもある蒸発レートを監視するのに切り欠き部４７を用いた第１監視用誘導管２２のみの開閉を行うこともできる。

なお、上記参考例１では、第１蒸発用容器４における第１監視用誘導管２２および第１弁棒用通路管４３は、第１主誘導管２１に対して傾斜した状態で設けられていたが、図４に示すように、第１主誘導管２１と直交した方向に形成してもよい。このときも、第１主誘導管２１の各貫通孔４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃは、第１主誘導管２１の飛翔経路Ｍ１の飛翔軸Ｍと沿う方向、例えば平行に形成される。

なお、上述した各作用は、第２蒸発用容器５の第２流量調整手段５０に関しても同様に行われるため、同様の効果を奏し得ることができる。
[参考例２]
以下に、本発明の参考例２に係る蒸着装置について、図面を参照しながら説明する。

なお、参考例２は、上記実施の形態の第１蒸発用容器４における分岐部Ａに第１流量制御手段６０、第２蒸発用容器５における分岐部Ｂに第２流量制御手段７０を具備した構成であるため、これら異なる部分に着目して説明する。なお、実施の形態と同一の部材については同一の番号を付して説明を行うものとする。また、第１流量制御手段６０と第２流量制御手段７０は同様の構成であるため、第２流量制御手段７０の説明を省略する。

図５に示すように、第１蒸発用容器４における分岐部Ａに設けられた第１流量制御手段６０は、第１主誘導管２１と直交した方向に分岐されている第１弁棒用通路管６３と、第１弁棒用通路管６３の端部に設けられている第１ベローズ６２と、第１主誘導管２１と第１監視用誘導管２２に亘って出退自在な四角柱状の第１弁棒６１と、第１ベローズ６２の端部に設けられ、第１弁棒６１を出退させる第１弁棒駆動装置６４から構成されている。なお、第１弁棒用通路管６３の口径は、第１主誘導管２１と同一の口径に形成されている。

図６に示すように、上記第１弁棒６１は遮断部６５と流量調整部６６と切り欠き部６７を有しており、遮断部６５は、第１弁棒６１の先端部（伸展方向側）から中央部付近まで形成され各誘導路を遮断し、流量調整部６６は、遮断部６５に隣接して形成され貫通孔６６Ａを有し、第１主誘導管２１の流量調整を行っており、切り欠き部６７は、第１監視用誘導管２２の傾斜と平行に切り欠かれ、第１監視用誘導管２２と当接するよう形成されている。なお、貫通孔６６Ａは第１主誘導管２１の飛翔経路Ｍ１の飛翔軸Ｍと平行に形成されている。

また、第１弁棒６１には加熱制御を行うためのシースヒータや熱電対（図示せず）が内蔵されており、これらのケーブル（図示せず）は第１弁棒駆動装置６４側から接続されている。

以下に、上記した参考例２における作用を説明する。
ここで、ガラス基板１に対して安定した蒸着が行われる状態での、第１弁棒６１による各誘導管の流量調整（開閉を含む）方法について説明する。

第１弁棒６１により第１主誘導管２１および第１監視用誘導管２２を開放する場合、第１弁棒駆動装置６４により第１弁棒６１を第１弁棒用通路管６３へ退入させ、第１主誘導管２１および第１監視用誘導管２２を開放状態とする。

また、第１監視用誘導管２２のみを開放する場合、第１弁棒駆動装置６４により第１弁棒６１を伸展させ、第１主誘導管２１の流路上に遮断部６５を位置させることにより、第１監視用誘導管２２のみを開放状態とする。

このように、第１弁棒６１のみを出退動させることにより、第１主誘導管２１および第１監視用誘導管２２を開放または第１監視用誘導管２２のみを開放することができるため、第１蒸発用容器４における各誘導管の開閉構造を簡素化することができ、したがって装置のコストを低減することができる。

さらに、第１監視用誘導管２２を遮断した状態で第１主誘導管２１のみ開放を行う場合、第１弁棒駆動装置６４により第１弁棒６１を伸展させて切り欠き部６７を第１監視用誘導管２２に当接させ、第１主誘導管２１の流路上に貫通孔６６Ａを位置させることにより、第１主誘導管２１における流路が第１主誘導管２１の口径より小さくなるため、第１上流部主誘導管２１Ａから第１下流部主誘導管２１Ｂへ放出される第１蒸発材料の流量調整が行われる。

このように、第１主誘導管２１の流路上に貫通孔６６Ａを位置させることにより、第１上流部主誘導管２１Ａから第１下流部主誘導管２１Ｂへ放出される第１蒸発材料の流量調整（流量制限）を容易に行うことができる。

また、ガラス基板１の交換等で第１弁棒６１により第１主誘導管２１および第１監視用誘導管２２が遮断されると、第１蒸発用容器４における第１上流部主誘導管２１Ａ内は第１蒸発材料が飽和状態、もしくは飽和状態に近い状態となっている可能性が高いため、第１弁棒６１により第１主誘導管２１および第１監視用誘導管２２が開放されると、第１蒸発材料が一気に大量放出されることとなる。

上記遮断時において、第１弁棒６１の先端部の切り欠き部６７は第１監視用誘導管２２の内壁面と接触しているため、第１弁棒６１を少し後退させて第１監視用誘導管２２のみを開放することにより、第１蒸発用容器４の第１上流部主誘導管２１Ａ内における飽和状態の第１蒸発材料を、流量調整を行いつつ第１上流部主誘導管２１Ａから第１監視用誘導管２２へ放出することができ、したがって第１蒸発材料が第１下流部主誘導管２１Ｂへ一気に流入することを防止することができ、ガラス基板１に不慮に制御されない膜が形成されるのを防止することができる。

なお、上述した各作用は、第２蒸発用容器５の第２流量制御手段７０に関しても同様に行われるため、同様の効果を奏し得ることができる。
ここで、各蒸発材料の流量調整を行う際、上記参考例１では、貫通孔４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃが形成された流量調整部４６を有する第１弁棒４１が使用され、上記参考例２では、貫通孔６６Ａが形成された流量調整部６６を有する第１弁棒６１が使用されていたが、図７に示すように、円柱状で出退および回転自在に形成され、先端部から中央部付近まで形成され各誘導路を遮断するための遮断部８２と、この遮断部８２に隣接して形成され出退方向において所定距離離れ且つ異なる方向に所定角度隔てて形成された大径の貫通孔８３Ａ（第１貫通孔の一例）と小径の貫通孔８３Ｂ（第２貫通孔の一例）とを有する流量調整部８３が形成されている第１弁棒８１でもよい。このとき、第１弁棒８１は円柱状に形成されているため、少なくとも第１弁棒用通路管および第１監視用誘導管２２は、円筒状に形成しなければならない。また、大径の貫通孔８３Ａと小径の貫通孔８３Ｂとは所定角度隔てて形成されているが、この所定角度とは貫通孔８３Ａと貫通孔８３Ｂとが同時に第１主誘導管２１の流路上に位置することができる角度を意味する。

例えば参考例２において上記第１弁棒８１を使用して第１主誘導管２１の流量調整を行う場合、図８に示すように、第１弁棒駆動装置６４により第１弁棒８１を伸展させて第１主誘導管２１の流路上に貫通孔８３Ａ，８３Ｂを位置させるとともに、第１弁棒駆動装置６４により第１弁棒８１を回転させることにより、第１上流部主誘導管２１Ａから第１下流部主誘導管２１Ｂへ放出される第１蒸発材料の流量調整を行う。なお、流量を中量とする場合は貫通孔８３Ａのみを開放し、流量を小量とする場合は貫通孔８３Ｂのみを開放し、流量を大量とする場合は両貫通孔８３Ａ，８３Ｂを開放する。また、第１弁棒駆動装置６４により第１弁棒８１を回転させて、各貫通孔８３Ａ，８３Ｂの開口部を第１主誘導管２１の側部と対向させることにより、第１主誘導路２１を遮断状態とすることができる。

このように、第１弁棒８１を回転させ、第１主誘導管２１の流路上にいずれかの貫通孔８３Ａ，８３Ｂ、もしくは両貫通孔８３Ａ，８３Ｂを位置させることにより、第１上流部主誘導管２１Ａから第１下流部主誘導管２１Ｂへ放出される第１蒸発材料の流量調整を容易に行うことができる。

なお、上述した各作用は、第２蒸発用容器５の第２流量制御部９１に関しても同様に行われるため、同様の効果を奏し得ることができる。
また、上記各参考例における第１監視用誘導管２２および第２監視用誘導管３２の開口部にそれぞれ、流量制御弁（図示せず）を設けてもよい。

上記構成により、第１蒸発レート検出センサ８および第２蒸発レート検出センサ９を使用しない場合、または成膜中の場合、第１監視用誘導管２２および第２監視用誘導管３２から放出される各蒸発物質の流量を各流量制御弁により制御することができるため、第１蒸発レート検出センサ８および第２蒸発レート検出センサ９への蒸着を抑制することができ、したがって第１蒸発レート検出センサ８および第２蒸発レート検出センサ９のクリスタル（水晶振動子）の寿命を延ばすことができる。なお、これは主成分である第１蒸着材料（ホスト）を加熱して蒸発させた第１蒸発材料の放出量が大きくなる第１蒸発レート検出センサ８に特に有効である。

また、ガラス基板１に対して蒸着作業を行う前に、各センサ８，９で検出された蒸発レートとガラス基板１での成膜レート（成膜速度であり、単位時間あたりの膜厚の変化）との関係をデータベース化するために、ガラス基板１の直下に、第１主誘導管２１から放出された第１蒸発材料および第２主誘導管３１から放出された第２蒸発材料が付着した成膜レートを検出する水晶振動子型の成膜レート検出センサ（図示せず）を設けて、データ収集のための実験を行っておく。

詳述すると、成膜レート検出センサと第１蒸発レート検出センサ８または第２蒸発レート検出センサ９の検出値を同時に得ておき、蒸発レートに対応する成膜レートの関係をデータベース化する。これにより、蒸着作業開始前に開始可能状態の蒸発レートを確保できているか判断可能となり、また蒸着作業中に蒸発レートが変化しても、データベースから成膜レートに換算でき、したがって正確な膜厚管理を行うことができる。

また、上記各参考例では、第１弁棒用通路管および第２弁棒用通路管の端部に第１ベローズおよび第２ベローズが設けられていたが、第１弁棒と第１弁棒用通路管との間隙、および第２弁棒と第２弁棒用通路管との間隙が十分に小さく、すなわち密封性が高く、その間隙から第１蒸発材料および第２蒸発材料が漏れる量が少なければ、上記第１ベローズおよび第２ベローズを使用する必要はなく、例えば漏れた第１蒸発材料および第２蒸発材料がガラス基板１へ直接放出されないよう、ガラス基板１との間に遮蔽板を設けてもよい。

本発明の実施の形態に係る蒸着装置の概略構成を示す図である。本発明の参考例１に係る蒸着装置の概略構成を示す図である。同蒸着装置の弁棒であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。同蒸着装置の他の形態における第１蒸発用容器の断面図である。本発明の参考例２に係る蒸着装置の第１蒸発用容器の断面図である。同蒸着装置の弁棒であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。同蒸着装置の変形例における弁棒であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。同蒸着装置の変形例における弁棒により流量調整を行う際の断面図である。

４第１蒸発用容器（蒸発装置）
５第２蒸発用容器（蒸発装置）
８第１膜厚検出用センサ（膜厚検出手段）
９第２膜厚検出用センサ（膜厚検出手段）
４１，６１，８１第１弁棒（弁体）
５１，７１，９１第２弁棒（弁体）
２１第１主誘導管（主誘導管）
２２第１監視用誘導管（監視用誘導管）
３１第２主誘導管（主誘導管）
３２第２監視用誘導管（監視用誘導管）
４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃ，６６Ａ，８３Ａ，８３Ｂ貫通孔

Claims

蒸着材料を加熱・蒸発して得た蒸発材料を、被蒸着部材に蒸着させる蒸着装置であって、
蒸着用容器内に、前記蒸着材料を加熱・蒸発させる蒸発手段と、蒸発レートを検出する蒸発レート検出手段とを備え、
蒸発手段は、前記蒸発材料を被蒸着部材に案内する主誘導管と、主誘導管から分岐されて前記主誘導管内の蒸発材料の一部を監視用として取り出す監視用誘導管とを有し、
蒸発レート検出手段は、前記監視用誘導管の蒸発材料の飛翔経路上に設けられたこと
を特徴とする蒸着装置。
主誘導管から放出される蒸発材料と監視用誘導管から放出される蒸発材料を遮断する遮蔽部材を設けること
を特徴とする請求項１に記載の蒸着装置。