蒸着膜厚測定方法及びその装置
【課題】有機物のような非常に薄い蒸着膜厚であっても正確に蒸着膜厚の計測が可能な蒸着膜厚測定方法及びその装置を提供すること。
【解決手段】蒸着膜厚測定装置Ｂは、真空室２内の第１の位置に配設される透光性基板８への蒸着膜厚と真空室２内の第２の位置に配設される水晶発振子における固有振動周波数ｆとの関係を示す水晶振動子周波数特性Ｔが記憶された記憶手段２１ｄを有している。膜厚データ補正処理部２１は、水晶振動子周波数特性Ｔに基づいて実測ファクタＺｂを求める。膜厚計測部２０は、実測ファクタＺｂに基づいて規定膜厚Ｙに達するか否かを判定する。
【解決手段】蒸着膜厚測定装置Ｂは、真空室２内の第１の位置に配設される透光性基板８への蒸着膜厚と真空室２内の第２の位置に配設される水晶発振子における固有振動周波数ｆとの関係を示す水晶振動子周波数特性Ｔが記憶された記憶手段２１ｄを有している。膜厚データ補正処理部２１は、水晶振動子周波数特性Ｔに基づいて実測ファクタＺｂを求める。膜厚計測部２０は、実測ファクタＺｂに基づいて規定膜厚Ｙに達するか否かを判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸着膜厚測定方法及びその装置に関し、特に蒸着材料を水晶発振子に蒸着させて、この蒸着膜厚に応じて変化する前記水晶振動子の固有振動周波数を検出し、この固有振動周波数を蒸着膜厚に換算し被蒸着部材への蒸着膜厚を計測する蒸着膜厚測定方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の蒸着膜厚測定装置としては、水晶振動子を備え、この水晶振動子の固有振動数が
その質量の変化によって変化することを利用したものであり、蒸着チャンバー（真空蒸着装置）内に配設される被蒸着部材の近くに水晶発振子を配置し、前記被蒸着部材と略同等な条件にて前記水晶振動子にも蒸着を行って、蒸着によって生じた固有振動周波数の変化を蒸着膜厚に変換して所定の膜厚が得られるようにモニタしたり、あるいは所定の膜厚が得られた際に所定の制御を行うものであり、特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２７２１３号公報
【０００３】
このような蒸着膜厚測定装置は、前記水晶振動子の配設位置と前記被蒸着部材の配設位置とで前記蒸着チャンバー内での前記各配設位置での高さが異なるため、蒸着時間が同じであっても形成される膜厚は異なったものとなり、そのため各配設位置における水晶振動子の膜厚Ｚｑと前記被蒸着部材の膜厚Ｚｆとの比Ｚａ（以下、基準ファクタＺａ（Ｚａ＝Ｚｑ／Ｚｆ）と記す）を前記蒸着膜厚測定装置の制御部に記憶させて、この基準ファクタＺａに基づいて蒸着膜厚を計測するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しなしながら、前述した蒸着膜厚測定装置に備えられる前記水晶発振子は、被蒸着材料の蒸着膜厚に応じて固有振動周波数が変化するため、基準ファクタＺａと剪断モードにおける音響インピーダンス比（以下、Ｚ-ratioと記す）とをそれぞれ計算し、特にＺ-ratioの調整によって、前記固有振動周波数の補正を行うことが一般的であった。しなしながら、このような補正処理は、無機材料の蒸着膜厚を計測するものとしては、膜厚が厚いため問題は生じないが、例えば有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子）のように非常に薄い有機物からなる蒸着膜厚を計測する場合には、ばらつきが大きく正確な蒸着膜厚の測定ができず、結果的に精度の良い蒸着膜厚を形成できないといった問題点を有している。
【０００５】
本発明は、前述した問題点に鑑みなされたものであり、有機物のような非常に薄い蒸着膜厚であっても正確に蒸着膜厚の計測が可能な蒸着膜厚測定方法及びその装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するため、請求項１に記載した蒸着膜厚測定方法のように、蒸着材料を水晶発振子に蒸着させて、この蒸着膜厚に応じて変化する前記水晶振動子の固有振動周波数を検出し、この固有振動周波数を蒸着膜厚に換算し被蒸着部材への蒸着膜厚を計測する蒸着膜厚測定方法であって、蒸着チャンバー内の第１の位置に配設される前記被蒸着部材への蒸着膜厚と前記蒸着チャンバー内の第２の位置に配設される前記水晶発振子の固有振動周波数との関係を示す水晶振動子周波数特性を予め測定するとともに前記水晶振動子周波数特性を記憶手段に記憶し、前記被蒸着部材に蒸着される前記蒸着材料の第１の蒸着膜厚と前記水晶発振子に蒸着される前記蒸着材料の第２の蒸着膜厚との比を示す基準ファクタを求め、前記基準ファクタと、前記水晶発振子からの実測値である第１の固有振動周波数に基づき前記記憶手段から読み出された前記蒸着膜厚と、前記被蒸着部材への規定膜厚とに基づいて、前記実測値に基づく実測ファクタを求め、この実測ファクタに基づいて、前記被蒸着部材への蒸着膜厚が前記規定膜厚に到達するか否かを判定することで前記被蒸着部材への蒸着膜厚を計測することを特徴とするものである。
【０００７】
また、請求項２に記載した蒸着膜厚測定装置のように、蒸着材料を水晶発振子に蒸着させて、この蒸着膜厚に応じて変化する前記水晶振動子の固有振動周波数を検出し、この固有振動周波数を蒸着膜厚に換算し被蒸着部材への蒸着膜厚を計測する蒸着膜厚測定装置であって、蒸着チャンバー内の第１の位置に配設される前記被蒸着部材への蒸着膜厚と前記蒸着チャンバー内の第２の位置に配設される前記水晶発振子における固有振動周波数との関係を示す水晶振動子周波数特性が記憶された記憶手段と、前記水晶発振子からの実測値である第１の固有振動周波数を入力するとともに前記記憶手段から前記第１の固有振動周波数に基づく前記蒸着膜厚データを読み出し、前記記憶手段から読み出された前記蒸着膜厚データと、前記被蒸着部材に蒸着される前記蒸着材料の第１の蒸着膜厚と前記水晶発振子に蒸着される前記蒸着材料の第２の蒸着膜厚との比を示す基準ファクタと、前記被蒸着部材への規定膜厚とに基づいて、前記実測値に基づく実測ファクタを求める制御手段と、前記制御手段によって新たに求めた前記実測ファクタに基づいて前記被蒸着部材への蒸着膜厚が前記規定膜厚に到達するか否かを判定する計測手段と、を備えてなるものである。
【０００８】
また、請求項３に記載したように、請求項２に記載の蒸着膜厚測定装置において、前記記憶手段は、複数の蒸着材料毎に前記水晶振動子周波数特性を有してなることを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項４に記載したように、請求項２に記載の蒸着膜厚測定装置において、前記制御手段もしくは前記計測手段は、前記規定膜厚に到達したと判定すると外部機器に対して制御信号を出力してなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、蒸着材料を水晶発振子に蒸着させて、この蒸着膜厚に応じて変化する前記水晶振動子の固有振動周波数を検出し、この固有振動周波数を蒸着膜厚に換算し被蒸着部材への蒸着膜厚を計測する蒸着膜厚測定方法及びその装置に関し、有機物のような非常に薄い蒸着膜厚であっても正確に蒸着膜厚の計測を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態を説明するが、本発明の蒸着膜厚測定装置を有機ＥＬ素子を形成する場合に用いられる蒸着装置に適応した場合を例に挙げ説明する。
【００１２】
図１は蒸着装置の概略図を示すものであり、蒸着装置Ａは、排気ポート１を介して図示しない真空ポンプで高真空に排気された真空室（蒸着チャンバー）２を有している。真空室２の下側には、有機ＥＬ素子を構成するための蒸着材料３を収納するルツボ（クヌンセンセル）４が配設されており、このルツボ４には、加熱コイル５が捲回されるとともに、加熱コイル５による加熱温度を正確にルツボ４に伝達するための熱遮蔽板６がルツボ４及び加熱コイル５の外側を覆うように配設される。またルツボ４には、ルツボ４の温度を検出するための熱電対等からなる温度センサ７が設けられている。温度センサ７は、各蒸着室の蒸着温度制御を行うための図示しないパーソナルコンピュータへ蒸着温度データを出力するもので、前記パーソナルコンピュータは、生産管理情報に基づく蒸着温度になるように加熱コイル５に対してフィードバック制御（電流量調整）を行い、ルツボ４の温度を生産管理情報に基づく適正温度になるように制御するものである。
【００１３】
一方、真空室２の上側には、ガラス材料からなり、正孔注入層，正孔輸送層，発光層，電子輸送層，電子注入層及び背面電極を形成するための透光性基板（被蒸着部材）８を備えた基板ホルダー９と、透光性基板８に所定の蒸着パターンを形成するための蒸着マスク１０を備えたマスクホルダー１１とを、ルツボ４が配設される蒸着源に対し位置決め保持するための保持機構１２が備えられている。
【００１４】
また、真空室２内において、ルツボ４と透光性基板８との間には、成膜される各層の厚みを制御するシャッター１３と、膜厚を計測するための水晶振動子からなる膜厚センサ１４とが配設される。膜厚センサ１４は、前記水晶振動子の振動板自体に蒸着される蒸着材料の膜厚に応じて変化する固有振動周波数を後述する蒸着膜厚測定装置へ伝達する。前記蒸着膜厚測定装置は、入力される固有振動周波数を透光性基板８へ蒸着される蒸着材料の膜厚に換算してこの膜厚をモニタ部に表示とともに、蒸着膜厚測定装置にて予め設定された規定膜厚に達した際に、シャッター１３の後述する駆動手段を動作させ、透光性基板８への蒸着膜厚を管理するものである。
【００１５】
次に、図２を用いて蒸着膜厚測定装置Ｂの電気的構成について説明する。
【００１６】
蒸着膜厚測定装置Ｂは、膜厚計測部（計測手段）２０と、制御手段である膜厚データ補正処理部２１と、から構成されている。
【００１７】
膜厚計測部２０は、膜厚センサ１４と、周波数／膜厚変換部２０ａと、を備えており、例えばINFICON社製，商品名ＩＣ−５やＵＬＶＡＣ社製，商品名ＣＲＴＭ−９０００が用いられる。
【００１８】
膜厚センサ１４は、水晶発振子からなり、真空室２内において透光性基板８との配設位置とは異なる位置に配設され、蒸着されることによる質量変化に応じた固有振動周波数を発振するものである。周波数／膜厚変換部２０ａは、膜厚センサ１４から発せられる膜厚に応じた固有発振周波数を入力し、所定の演算処理を行って膜厚データに変換するとともに、固有発振周波数を膜厚データ補正処理部２１へ出力するものである。周波数／膜厚変換部２０ａは、透光性基板８に蒸着される蒸着材料の膜厚が予め設定された規定膜厚に達したと判定すると、シャッター１３を閉動作させるべく、モータ用駆動ドライバや駆動シリンダー用電磁弁等の駆動手段２２を動作させる。
【００１９】
膜厚センサ１４は、その配設位置と透過性基板８の配設位置とで真空室（蒸着チャンバー）内での前記各配設位置での高さが異なるため、蒸着時間が同じであっても形成される膜厚は異なったものとなる。そのため各配設位置における水晶振動子の膜厚Ｚｑと透光性基板８の膜厚Ｚｆとの比を示す基準ファクタ（基準ツーリングファクタ）Ｚａを周波数／膜厚変換部２０ａに設定する必要があり、この基準ファクタＺａは、周波数／膜厚変換部２０ａに設けられる入力手段や後述する操作手段を用いて記憶されるものである。
【００２０】
具体的には、透光性基板８に１００ｎｍの膜厚Ｚｆを蒸着させたい場合に、水晶振動子に５００ｎｍの膜厚Ｚｑを蒸着させなければならず、この場合における基準ファクタＺａは「５」であり（Ｚａ＝Ｚｑ／Ｚｆ＝５００／１００＝５）、この基準ファクタＺａを周波数／膜厚変換部２０ａに入力する。
【００２１】
一方、膜厚データ補正処理部２１は、パーソナルコンピュータやマイクロコンピュータ等からなり、その構成としては、ＣＰＵ２１ａ、ＲＯＭ２１ｂ、ＲＡＭ２１ｃ，記憶手段２１ｄ及び入出力インターフェイス２１ｅを有し、前述した各部はバスにより接続されている。膜厚データ補正処理部２１は、透光性基板８に蒸着される蒸着材料の規定膜厚を設定（入力）する場合等に用いられ、キーボードからなる入力手段２３を有しており、膜厚データ補正処理部２１は、入力手段２３により設定された規定膜厚データを膜厚計測部２０の周波数／膜厚変換部２０ａへ出力する。
【００２２】
また、膜厚データ補正処理部２１に備えられる記憶手段２１ｄは、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ、バードディスク等の不揮発性の記憶媒体が用いられ、図３で示す水晶振動子周波数特性Ｔが記憶されている。水晶振動子周波数特性Ｔは、透光性基板８への蒸着材料の膜厚と、膜厚が増えることによって減衰する水晶振動子の固有振動周波数との関係を示すものであり、記憶手段２１ｄに水晶振動子周波数特性Ｔをデータテーブルとして記憶されている。Ｐ１点において、水晶振動子の固有発振周波数ｆが略６「ＭＨｚ」の際は、透光性基板８に蒸着される蒸着材料の膜厚が１００「％」で有ることを示し、Ｐ２点において、水晶発振子の固有発振周波数ｆが略５「ＭＨｚ」の際は、透光性基板８に蒸着される蒸着材料の膜厚が２０「％」以下であることを示している。即ち、水晶発振子の固有発振周波数ｆが低下するに従って透光性基板８への蒸着量の割合が減少するものであり、言い換えると水晶発振子の固有発振周波数ｆの低下に応じて透光性基板８に蒸着する蒸着材料における形成膜厚の蒸着誤差が大きくなることを示している。なお、前述した水晶発振子周波数特性Ｔは、蒸着材料によって異なるため、単一の蒸着装置Ａにて複数種類の蒸着材料を蒸着する場合にあっては、蒸着材料毎の水晶発振子周波数特性を有する必要がある。
【００２３】
次に、図４を用いて蒸着膜厚計測方法及び蒸着方法について詳述する。なお、以下の説明において、蒸着材料３は所定の生産条件の基に一定量で蒸着されるものとして説明する。
【００２４】
膜厚データ補正処理部２１は、周波数／膜厚変換部２０ｂから現時点の膜厚センサ１４の固有発振周波数ｆを入力し（ステップＳ１）、この固有発振周波数ｆに応じた蒸着膜厚データを記憶手段２１ｄから読み出す処理を実行する（ステップＳ２）。
【００２５】
次に、膜厚データ補正処理部２１は、記憶手段２１ｄから読み出した蒸着膜厚データに応じて実測値に応じた新たなツーリングファクタ（以下、実測ファクタ）Ｚｂを下記式１）により算出する（ステップＳ３）。なお、式１）において、Ｚａは基準ファクタ（膜厚センサ１４への蒸着膜厚／透光性基板８への蒸着膜厚）、Ｘは記憶手段２１ｄから読み出された膜厚センサ１４の固有発振振動数ｆに応じた蒸着膜厚、Ｙは予め定められた規定膜厚である。
Ｚｂ＝Ｚａ・（X／Ｙ）・・・１）
なお、基準ファクタＺａは、初期時において、膜厚センサ１４への蒸着膜厚／透光性基板８への蒸着膜厚により求められるが、２回目以降の基準ファクタＺａとしては、前回求めた実測ファクタＺｂが用いられることになる。
【００２６】
具体的に膜厚データ補正処理部２１は、Ｚａ＝５、Ｘ＝８０ｎｍ、Ｙ＝１００ｎｍで有る場合に、実測ファクタＺｂ＝４（Ｚｂ＝５・（８０／１００））とする。
【００２７】
次に、膜厚データ補正処理部２１は、実測ファクタを膜厚計測部２０の周波数／膜厚変換部２０ａに入力するべく、ステップＳ３により求めた実測ファクタＺｂを周波数／膜厚変換部２０ａへ出力する（ステップＳ４)。
【００２８】
そして、周波数／膜厚変換部２０ａは、実測ファクタＺａ＝４が入力されると、膜厚形成処理を実行するべくシャッター用駆動手段２２に対してシャッター１３を「開」とするための制御信号を出力し、蒸着処理を開始する（ステップＳ５）。
【００２９】
次に、周波数／膜厚変換部２０ａは、膜厚センサ４から固有発振周波数ｆを入力するとともに、所定の演算処理を行って膜厚データを求め、この膜厚データと規定膜厚Ｙと比較し、この比較処理により規定膜厚Ｙに達するか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００３０】
周波数／膜厚変換部２０ａは、規定膜厚Ｙに達したと判断すると、シャッター用駆動手段２２に対してシャッター１３を「閉」とするための制御信号を出力し、蒸着処理を終了させる（ステップＳ７）。
【００３１】
前述した処理を繰り返すことによって、透光性基板８を入れ替えて蒸着処理する毎に実測ファクタＺｂに基づいて蒸着処理を行うことができる。
【００３２】
かかる蒸着膜厚測定方法は、蒸着材料を膜厚センサ４に備えられる水晶発振子に蒸着させて、この蒸着膜厚に応じて変化する前記水晶振動子の固有振動周波数ｆを検出し、この固有振動周波数ｆを蒸着膜厚に換算し透光性基板８への蒸着膜厚を計測する方法に関し、真空室２内の第１の位置に配設される透光性基板８への蒸着膜厚と真空室２内の第２の位置に配設される前記水晶振動子の固有振動周波数との関係を示す水晶振動子周波数特性Ｔを予め測定するとともに水晶振動子周波数特性Ｔを記憶手段２１ｄに記憶し、透光性基板８に蒸着される前記蒸着材料の第１の蒸着膜厚Ｚｑと前記水晶振動子に蒸着される前記蒸着材料の第２の蒸着膜厚Ｚｆとの比を示す基準ファクタＺａ（＝Ｚｆ／Ｚｑ）を求め、前記基準ファクタと、前記水晶発振子からの実測値である第１の固有振動周波数ｆに基づき記憶手段２１ｄから読み出された蒸着膜厚Ｘと、透光性基板８への規定膜厚Ｙとに基づいて、前記実測値に基づく実測ファクタＺｂ（＝Ｚａ・（X／Ｙ））を求め、この実測ファクタＺｂに基づいて、膜厚センサ１４から入力される固有発振周波数ｆに基づいて求められる蒸着量が規定膜厚Ｙに到達するか否かを判定することで透光性基板８への蒸着膜厚を測定するものである。
【００３３】
また、その方法を用いた蒸着膜厚測定装置Ｂとしては、蒸着材料を膜厚センサ１４の水晶発振子に蒸着させて、この蒸着膜厚に応じて変化する前記水晶振動子の固有振動周波数ｆを検出し、この固有振動周波数ｆを蒸着膜厚に換算し透光性基板８への蒸着膜厚を計測する装置に関し、真空室２内の第１の位置に配設される透光性基板８への蒸着膜厚と真空室２内の第２の位置に配設される前記水晶発振子における固有振動周波数との関係を示す水晶振動子周波数特性Ｔが記憶された記憶手段２１ｄと、前記水晶発振子からの実測値である第１の固有振動周波数を入力するとともに記憶手段２１ｄから前記第１の固有振動周波数ｆに基づく蒸着膜厚データＸを読み出し、この蒸着膜厚データＸと、透光性基板８に蒸着される前記蒸着材料の第１の蒸着膜厚Ｚｑと前記水晶発振子に蒸着される前記蒸着材料の第２の蒸着膜厚Ｚｆとの比を示す基準ファクタＺａ（＝Ｚｆ／Ｚｑ）と、透光性基板８への規定膜厚Ｙとに基づいて、前記水晶振動子からの実測値に基づく実測ファクタＺｂ（Ｚａ・Ｘ／Ｙ）を求める膜厚データ補正処理部２１と、この新たに求めた実測ファクタＺｂに基づいて、膜厚センサ１４から入力される固有発振周波数ｆに基づいて求められる透光性基板８へ蒸着される膜厚が規定膜厚Ｙに到達するか否かを判定し、透光性基板８への蒸着膜厚を計測する膜厚計測部２０である周波数／膜厚変換部２０ａと、備えるものである。
【００３４】
従って、記憶手段２１ｄに水晶振動子周波数特性Ｔを記憶させることで実測値に基づくツーリングファクタ（実測ファクタＺｂ）を求め、このツーリングファクタに基づいて膜透光性基板８へ蒸着される膜厚を正確に計測できるため、Ｚ-ratioの調整を用いることなく、有機物のような非常に薄い蒸着膜厚であっても正確に蒸着膜厚の計測を行うことができる。
【００３５】
また、記憶手段２１ｄは、複数の蒸着材料毎の水晶振動子周波数特性Ｔを有するようにすることで、単一の蒸着装置Ａにて複数種類の蒸着材料の膜厚を正確に計測することができる。
【００３６】
また、膜厚計測部２０は、規定膜厚Ｙに到達したと判定すると外部機器であるシャッター用駆動手段２２を制御することから蒸着材料の膜厚を正確に成膜することができる。
【００３７】
本発明の実施形態では、膜厚計測部２０と、膜厚データ補正処理部２１とを別々に設けるようにしたが、本発明にあっては、膜厚計測部２０における周波数／膜厚変換部２０ａの機能を膜厚データ補正処理部２１に持たせることで構成を簡素化することができる。
【００３８】
また、蒸着膜厚管理装置Ｂの入出力インターフェイス２１ｅに温度センサ７及び加熱コイル５を接続し、ルツボ４の蒸着条件管理を行うようにすることで、更に装置としての構成を簡素化することができる。
【００３９】
また、本発明の実施形態では、実測ファクタＺｂを求めるために記憶手段２１ｄから膜厚センサ１４の固有発振振動数ｆに応じた蒸着膜厚の値を用いるものであったが、本発明における記憶手段から読み出す蒸着膜厚は、膜厚センサを使用するに従って減衰する固有発振周波数ｆに応じた蒸着膜厚の割合（比率：例えば８０％）であっても良い。この場合における水晶振動子周波数特性Ｔは、真空室２内の第１の位置に配設される透光性基板８への蒸着膜厚と、真空室２内の第２の位置に配設される膜厚センサ１４の水晶発振子の固有振動周波数ｆとの関係を示すとともに、膜厚センサ１４から発せられる固有発振周波数ｆが減衰する際の透光性基板８への蒸着量の減少割合を示すものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態を示す蒸着装置の概略図。
【図２】同上実施形態の蒸着膜厚測定装置を示すブロック図。
【図３】同上実施形態の水晶振動子周波数特性を示す図。
【図４】同上実施形態の蒸着膜厚測定方法及び蒸着方法を説明する図。
【符号の説明】
【００４１】
Ａ 蒸着装置
２ 真空室（蒸着チャンバー）
３ 蒸着材料
４ ルツボ
８ 透光性基板（被蒸着部材）
１３ シャッター
１４ 膜厚センサ
Ｂ 蒸着膜厚測定装置
２０ 膜厚測定部（計測手段）
２０ａ 周波数／膜厚変換部
２１ 膜厚データ補正処理部
２１ｄ 記憶手段
２２ シャッター用駆動手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸着膜厚測定方法及びその装置に関し、特に蒸着材料を水晶発振子に蒸着させて、この蒸着膜厚に応じて変化する前記水晶振動子の固有振動周波数を検出し、この固有振動周波数を蒸着膜厚に換算し被蒸着部材への蒸着膜厚を計測する蒸着膜厚測定方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の蒸着膜厚測定装置としては、水晶振動子を備え、この水晶振動子の固有振動数が
その質量の変化によって変化することを利用したものであり、蒸着チャンバー（真空蒸着装置）内に配設される被蒸着部材の近くに水晶発振子を配置し、前記被蒸着部材と略同等な条件にて前記水晶振動子にも蒸着を行って、蒸着によって生じた固有振動周波数の変化を蒸着膜厚に変換して所定の膜厚が得られるようにモニタしたり、あるいは所定の膜厚が得られた際に所定の制御を行うものであり、特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２７２１３号公報
【０００３】
このような蒸着膜厚測定装置は、前記水晶振動子の配設位置と前記被蒸着部材の配設位置とで前記蒸着チャンバー内での前記各配設位置での高さが異なるため、蒸着時間が同じであっても形成される膜厚は異なったものとなり、そのため各配設位置における水晶振動子の膜厚Ｚｑと前記被蒸着部材の膜厚Ｚｆとの比Ｚａ（以下、基準ファクタＺａ（Ｚａ＝Ｚｑ／Ｚｆ）と記す）を前記蒸着膜厚測定装置の制御部に記憶させて、この基準ファクタＺａに基づいて蒸着膜厚を計測するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しなしながら、前述した蒸着膜厚測定装置に備えられる前記水晶発振子は、被蒸着材料の蒸着膜厚に応じて固有振動周波数が変化するため、基準ファクタＺａと剪断モードにおける音響インピーダンス比（以下、Ｚ-ratioと記す）とをそれぞれ計算し、特にＺ-ratioの調整によって、前記固有振動周波数の補正を行うことが一般的であった。しなしながら、このような補正処理は、無機材料の蒸着膜厚を計測するものとしては、膜厚が厚いため問題は生じないが、例えば有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子）のように非常に薄い有機物からなる蒸着膜厚を計測する場合には、ばらつきが大きく正確な蒸着膜厚の測定ができず、結果的に精度の良い蒸着膜厚を形成できないといった問題点を有している。
【０００５】
本発明は、前述した問題点に鑑みなされたものであり、有機物のような非常に薄い蒸着膜厚であっても正確に蒸着膜厚の計測が可能な蒸着膜厚測定方法及びその装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するため、請求項１に記載した蒸着膜厚測定方法のように、蒸着材料を水晶発振子に蒸着させて、この蒸着膜厚に応じて変化する前記水晶振動子の固有振動周波数を検出し、この固有振動周波数を蒸着膜厚に換算し被蒸着部材への蒸着膜厚を計測する蒸着膜厚測定方法であって、蒸着チャンバー内の第１の位置に配設される前記被蒸着部材への蒸着膜厚と前記蒸着チャンバー内の第２の位置に配設される前記水晶発振子の固有振動周波数との関係を示す水晶振動子周波数特性を予め測定するとともに前記水晶振動子周波数特性を記憶手段に記憶し、前記被蒸着部材に蒸着される前記蒸着材料の第１の蒸着膜厚と前記水晶発振子に蒸着される前記蒸着材料の第２の蒸着膜厚との比を示す基準ファクタを求め、前記基準ファクタと、前記水晶発振子からの実測値である第１の固有振動周波数に基づき前記記憶手段から読み出された前記蒸着膜厚と、前記被蒸着部材への規定膜厚とに基づいて、前記実測値に基づく実測ファクタを求め、この実測ファクタに基づいて、前記被蒸着部材への蒸着膜厚が前記規定膜厚に到達するか否かを判定することで前記被蒸着部材への蒸着膜厚を計測することを特徴とするものである。
【０００７】
また、請求項２に記載した蒸着膜厚測定装置のように、蒸着材料を水晶発振子に蒸着させて、この蒸着膜厚に応じて変化する前記水晶振動子の固有振動周波数を検出し、この固有振動周波数を蒸着膜厚に換算し被蒸着部材への蒸着膜厚を計測する蒸着膜厚測定装置であって、蒸着チャンバー内の第１の位置に配設される前記被蒸着部材への蒸着膜厚と前記蒸着チャンバー内の第２の位置に配設される前記水晶発振子における固有振動周波数との関係を示す水晶振動子周波数特性が記憶された記憶手段と、前記水晶発振子からの実測値である第１の固有振動周波数を入力するとともに前記記憶手段から前記第１の固有振動周波数に基づく前記蒸着膜厚データを読み出し、前記記憶手段から読み出された前記蒸着膜厚データと、前記被蒸着部材に蒸着される前記蒸着材料の第１の蒸着膜厚と前記水晶発振子に蒸着される前記蒸着材料の第２の蒸着膜厚との比を示す基準ファクタと、前記被蒸着部材への規定膜厚とに基づいて、前記実測値に基づく実測ファクタを求める制御手段と、前記制御手段によって新たに求めた前記実測ファクタに基づいて前記被蒸着部材への蒸着膜厚が前記規定膜厚に到達するか否かを判定する計測手段と、を備えてなるものである。
【０００８】
また、請求項３に記載したように、請求項２に記載の蒸着膜厚測定装置において、前記記憶手段は、複数の蒸着材料毎に前記水晶振動子周波数特性を有してなることを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項４に記載したように、請求項２に記載の蒸着膜厚測定装置において、前記制御手段もしくは前記計測手段は、前記規定膜厚に到達したと判定すると外部機器に対して制御信号を出力してなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、蒸着材料を水晶発振子に蒸着させて、この蒸着膜厚に応じて変化する前記水晶振動子の固有振動周波数を検出し、この固有振動周波数を蒸着膜厚に換算し被蒸着部材への蒸着膜厚を計測する蒸着膜厚測定方法及びその装置に関し、有機物のような非常に薄い蒸着膜厚であっても正確に蒸着膜厚の計測を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態を説明するが、本発明の蒸着膜厚測定装置を有機ＥＬ素子を形成する場合に用いられる蒸着装置に適応した場合を例に挙げ説明する。
【００１２】
図１は蒸着装置の概略図を示すものであり、蒸着装置Ａは、排気ポート１を介して図示しない真空ポンプで高真空に排気された真空室（蒸着チャンバー）２を有している。真空室２の下側には、有機ＥＬ素子を構成するための蒸着材料３を収納するルツボ（クヌンセンセル）４が配設されており、このルツボ４には、加熱コイル５が捲回されるとともに、加熱コイル５による加熱温度を正確にルツボ４に伝達するための熱遮蔽板６がルツボ４及び加熱コイル５の外側を覆うように配設される。またルツボ４には、ルツボ４の温度を検出するための熱電対等からなる温度センサ７が設けられている。温度センサ７は、各蒸着室の蒸着温度制御を行うための図示しないパーソナルコンピュータへ蒸着温度データを出力するもので、前記パーソナルコンピュータは、生産管理情報に基づく蒸着温度になるように加熱コイル５に対してフィードバック制御（電流量調整）を行い、ルツボ４の温度を生産管理情報に基づく適正温度になるように制御するものである。
【００１３】
一方、真空室２の上側には、ガラス材料からなり、正孔注入層，正孔輸送層，発光層，電子輸送層，電子注入層及び背面電極を形成するための透光性基板（被蒸着部材）８を備えた基板ホルダー９と、透光性基板８に所定の蒸着パターンを形成するための蒸着マスク１０を備えたマスクホルダー１１とを、ルツボ４が配設される蒸着源に対し位置決め保持するための保持機構１２が備えられている。
【００１４】
また、真空室２内において、ルツボ４と透光性基板８との間には、成膜される各層の厚みを制御するシャッター１３と、膜厚を計測するための水晶振動子からなる膜厚センサ１４とが配設される。膜厚センサ１４は、前記水晶振動子の振動板自体に蒸着される蒸着材料の膜厚に応じて変化する固有振動周波数を後述する蒸着膜厚測定装置へ伝達する。前記蒸着膜厚測定装置は、入力される固有振動周波数を透光性基板８へ蒸着される蒸着材料の膜厚に換算してこの膜厚をモニタ部に表示とともに、蒸着膜厚測定装置にて予め設定された規定膜厚に達した際に、シャッター１３の後述する駆動手段を動作させ、透光性基板８への蒸着膜厚を管理するものである。
【００１５】
次に、図２を用いて蒸着膜厚測定装置Ｂの電気的構成について説明する。
【００１６】
蒸着膜厚測定装置Ｂは、膜厚計測部（計測手段）２０と、制御手段である膜厚データ補正処理部２１と、から構成されている。
【００１７】
膜厚計測部２０は、膜厚センサ１４と、周波数／膜厚変換部２０ａと、を備えており、例えばINFICON社製，商品名ＩＣ−５やＵＬＶＡＣ社製，商品名ＣＲＴＭ−９０００が用いられる。
【００１８】
膜厚センサ１４は、水晶発振子からなり、真空室２内において透光性基板８との配設位置とは異なる位置に配設され、蒸着されることによる質量変化に応じた固有振動周波数を発振するものである。周波数／膜厚変換部２０ａは、膜厚センサ１４から発せられる膜厚に応じた固有発振周波数を入力し、所定の演算処理を行って膜厚データに変換するとともに、固有発振周波数を膜厚データ補正処理部２１へ出力するものである。周波数／膜厚変換部２０ａは、透光性基板８に蒸着される蒸着材料の膜厚が予め設定された規定膜厚に達したと判定すると、シャッター１３を閉動作させるべく、モータ用駆動ドライバや駆動シリンダー用電磁弁等の駆動手段２２を動作させる。
【００１９】
膜厚センサ１４は、その配設位置と透過性基板８の配設位置とで真空室（蒸着チャンバー）内での前記各配設位置での高さが異なるため、蒸着時間が同じであっても形成される膜厚は異なったものとなる。そのため各配設位置における水晶振動子の膜厚Ｚｑと透光性基板８の膜厚Ｚｆとの比を示す基準ファクタ（基準ツーリングファクタ）Ｚａを周波数／膜厚変換部２０ａに設定する必要があり、この基準ファクタＺａは、周波数／膜厚変換部２０ａに設けられる入力手段や後述する操作手段を用いて記憶されるものである。
【００２０】
具体的には、透光性基板８に１００ｎｍの膜厚Ｚｆを蒸着させたい場合に、水晶振動子に５００ｎｍの膜厚Ｚｑを蒸着させなければならず、この場合における基準ファクタＺａは「５」であり（Ｚａ＝Ｚｑ／Ｚｆ＝５００／１００＝５）、この基準ファクタＺａを周波数／膜厚変換部２０ａに入力する。
【００２１】
一方、膜厚データ補正処理部２１は、パーソナルコンピュータやマイクロコンピュータ等からなり、その構成としては、ＣＰＵ２１ａ、ＲＯＭ２１ｂ、ＲＡＭ２１ｃ，記憶手段２１ｄ及び入出力インターフェイス２１ｅを有し、前述した各部はバスにより接続されている。膜厚データ補正処理部２１は、透光性基板８に蒸着される蒸着材料の規定膜厚を設定（入力）する場合等に用いられ、キーボードからなる入力手段２３を有しており、膜厚データ補正処理部２１は、入力手段２３により設定された規定膜厚データを膜厚計測部２０の周波数／膜厚変換部２０ａへ出力する。
【００２２】
また、膜厚データ補正処理部２１に備えられる記憶手段２１ｄは、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ、バードディスク等の不揮発性の記憶媒体が用いられ、図３で示す水晶振動子周波数特性Ｔが記憶されている。水晶振動子周波数特性Ｔは、透光性基板８への蒸着材料の膜厚と、膜厚が増えることによって減衰する水晶振動子の固有振動周波数との関係を示すものであり、記憶手段２１ｄに水晶振動子周波数特性Ｔをデータテーブルとして記憶されている。Ｐ１点において、水晶振動子の固有発振周波数ｆが略６「ＭＨｚ」の際は、透光性基板８に蒸着される蒸着材料の膜厚が１００「％」で有ることを示し、Ｐ２点において、水晶発振子の固有発振周波数ｆが略５「ＭＨｚ」の際は、透光性基板８に蒸着される蒸着材料の膜厚が２０「％」以下であることを示している。即ち、水晶発振子の固有発振周波数ｆが低下するに従って透光性基板８への蒸着量の割合が減少するものであり、言い換えると水晶発振子の固有発振周波数ｆの低下に応じて透光性基板８に蒸着する蒸着材料における形成膜厚の蒸着誤差が大きくなることを示している。なお、前述した水晶発振子周波数特性Ｔは、蒸着材料によって異なるため、単一の蒸着装置Ａにて複数種類の蒸着材料を蒸着する場合にあっては、蒸着材料毎の水晶発振子周波数特性を有する必要がある。
【００２３】
次に、図４を用いて蒸着膜厚計測方法及び蒸着方法について詳述する。なお、以下の説明において、蒸着材料３は所定の生産条件の基に一定量で蒸着されるものとして説明する。
【００２４】
膜厚データ補正処理部２１は、周波数／膜厚変換部２０ｂから現時点の膜厚センサ１４の固有発振周波数ｆを入力し（ステップＳ１）、この固有発振周波数ｆに応じた蒸着膜厚データを記憶手段２１ｄから読み出す処理を実行する（ステップＳ２）。
【００２５】
次に、膜厚データ補正処理部２１は、記憶手段２１ｄから読み出した蒸着膜厚データに応じて実測値に応じた新たなツーリングファクタ（以下、実測ファクタ）Ｚｂを下記式１）により算出する（ステップＳ３）。なお、式１）において、Ｚａは基準ファクタ（膜厚センサ１４への蒸着膜厚／透光性基板８への蒸着膜厚）、Ｘは記憶手段２１ｄから読み出された膜厚センサ１４の固有発振振動数ｆに応じた蒸着膜厚、Ｙは予め定められた規定膜厚である。
Ｚｂ＝Ｚａ・（X／Ｙ）・・・１）
なお、基準ファクタＺａは、初期時において、膜厚センサ１４への蒸着膜厚／透光性基板８への蒸着膜厚により求められるが、２回目以降の基準ファクタＺａとしては、前回求めた実測ファクタＺｂが用いられることになる。
【００２６】
具体的に膜厚データ補正処理部２１は、Ｚａ＝５、Ｘ＝８０ｎｍ、Ｙ＝１００ｎｍで有る場合に、実測ファクタＺｂ＝４（Ｚｂ＝５・（８０／１００））とする。
【００２７】
次に、膜厚データ補正処理部２１は、実測ファクタを膜厚計測部２０の周波数／膜厚変換部２０ａに入力するべく、ステップＳ３により求めた実測ファクタＺｂを周波数／膜厚変換部２０ａへ出力する（ステップＳ４)。
【００２８】
そして、周波数／膜厚変換部２０ａは、実測ファクタＺａ＝４が入力されると、膜厚形成処理を実行するべくシャッター用駆動手段２２に対してシャッター１３を「開」とするための制御信号を出力し、蒸着処理を開始する（ステップＳ５）。
【００２９】
次に、周波数／膜厚変換部２０ａは、膜厚センサ４から固有発振周波数ｆを入力するとともに、所定の演算処理を行って膜厚データを求め、この膜厚データと規定膜厚Ｙと比較し、この比較処理により規定膜厚Ｙに達するか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００３０】
周波数／膜厚変換部２０ａは、規定膜厚Ｙに達したと判断すると、シャッター用駆動手段２２に対してシャッター１３を「閉」とするための制御信号を出力し、蒸着処理を終了させる（ステップＳ７）。
【００３１】
前述した処理を繰り返すことによって、透光性基板８を入れ替えて蒸着処理する毎に実測ファクタＺｂに基づいて蒸着処理を行うことができる。
【００３２】
かかる蒸着膜厚測定方法は、蒸着材料を膜厚センサ４に備えられる水晶発振子に蒸着させて、この蒸着膜厚に応じて変化する前記水晶振動子の固有振動周波数ｆを検出し、この固有振動周波数ｆを蒸着膜厚に換算し透光性基板８への蒸着膜厚を計測する方法に関し、真空室２内の第１の位置に配設される透光性基板８への蒸着膜厚と真空室２内の第２の位置に配設される前記水晶振動子の固有振動周波数との関係を示す水晶振動子周波数特性Ｔを予め測定するとともに水晶振動子周波数特性Ｔを記憶手段２１ｄに記憶し、透光性基板８に蒸着される前記蒸着材料の第１の蒸着膜厚Ｚｑと前記水晶振動子に蒸着される前記蒸着材料の第２の蒸着膜厚Ｚｆとの比を示す基準ファクタＺａ（＝Ｚｆ／Ｚｑ）を求め、前記基準ファクタと、前記水晶発振子からの実測値である第１の固有振動周波数ｆに基づき記憶手段２１ｄから読み出された蒸着膜厚Ｘと、透光性基板８への規定膜厚Ｙとに基づいて、前記実測値に基づく実測ファクタＺｂ（＝Ｚａ・（X／Ｙ））を求め、この実測ファクタＺｂに基づいて、膜厚センサ１４から入力される固有発振周波数ｆに基づいて求められる蒸着量が規定膜厚Ｙに到達するか否かを判定することで透光性基板８への蒸着膜厚を測定するものである。
【００３３】
また、その方法を用いた蒸着膜厚測定装置Ｂとしては、蒸着材料を膜厚センサ１４の水晶発振子に蒸着させて、この蒸着膜厚に応じて変化する前記水晶振動子の固有振動周波数ｆを検出し、この固有振動周波数ｆを蒸着膜厚に換算し透光性基板８への蒸着膜厚を計測する装置に関し、真空室２内の第１の位置に配設される透光性基板８への蒸着膜厚と真空室２内の第２の位置に配設される前記水晶発振子における固有振動周波数との関係を示す水晶振動子周波数特性Ｔが記憶された記憶手段２１ｄと、前記水晶発振子からの実測値である第１の固有振動周波数を入力するとともに記憶手段２１ｄから前記第１の固有振動周波数ｆに基づく蒸着膜厚データＸを読み出し、この蒸着膜厚データＸと、透光性基板８に蒸着される前記蒸着材料の第１の蒸着膜厚Ｚｑと前記水晶発振子に蒸着される前記蒸着材料の第２の蒸着膜厚Ｚｆとの比を示す基準ファクタＺａ（＝Ｚｆ／Ｚｑ）と、透光性基板８への規定膜厚Ｙとに基づいて、前記水晶振動子からの実測値に基づく実測ファクタＺｂ（Ｚａ・Ｘ／Ｙ）を求める膜厚データ補正処理部２１と、この新たに求めた実測ファクタＺｂに基づいて、膜厚センサ１４から入力される固有発振周波数ｆに基づいて求められる透光性基板８へ蒸着される膜厚が規定膜厚Ｙに到達するか否かを判定し、透光性基板８への蒸着膜厚を計測する膜厚計測部２０である周波数／膜厚変換部２０ａと、備えるものである。
【００３４】
従って、記憶手段２１ｄに水晶振動子周波数特性Ｔを記憶させることで実測値に基づくツーリングファクタ（実測ファクタＺｂ）を求め、このツーリングファクタに基づいて膜透光性基板８へ蒸着される膜厚を正確に計測できるため、Ｚ-ratioの調整を用いることなく、有機物のような非常に薄い蒸着膜厚であっても正確に蒸着膜厚の計測を行うことができる。
【００３５】
また、記憶手段２１ｄは、複数の蒸着材料毎の水晶振動子周波数特性Ｔを有するようにすることで、単一の蒸着装置Ａにて複数種類の蒸着材料の膜厚を正確に計測することができる。
【００３６】
また、膜厚計測部２０は、規定膜厚Ｙに到達したと判定すると外部機器であるシャッター用駆動手段２２を制御することから蒸着材料の膜厚を正確に成膜することができる。
【００３７】
本発明の実施形態では、膜厚計測部２０と、膜厚データ補正処理部２１とを別々に設けるようにしたが、本発明にあっては、膜厚計測部２０における周波数／膜厚変換部２０ａの機能を膜厚データ補正処理部２１に持たせることで構成を簡素化することができる。
【００３８】
また、蒸着膜厚管理装置Ｂの入出力インターフェイス２１ｅに温度センサ７及び加熱コイル５を接続し、ルツボ４の蒸着条件管理を行うようにすることで、更に装置としての構成を簡素化することができる。
【００３９】
また、本発明の実施形態では、実測ファクタＺｂを求めるために記憶手段２１ｄから膜厚センサ１４の固有発振振動数ｆに応じた蒸着膜厚の値を用いるものであったが、本発明における記憶手段から読み出す蒸着膜厚は、膜厚センサを使用するに従って減衰する固有発振周波数ｆに応じた蒸着膜厚の割合（比率：例えば８０％）であっても良い。この場合における水晶振動子周波数特性Ｔは、真空室２内の第１の位置に配設される透光性基板８への蒸着膜厚と、真空室２内の第２の位置に配設される膜厚センサ１４の水晶発振子の固有振動周波数ｆとの関係を示すとともに、膜厚センサ１４から発せられる固有発振周波数ｆが減衰する際の透光性基板８への蒸着量の減少割合を示すものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態を示す蒸着装置の概略図。
【図２】同上実施形態の蒸着膜厚測定装置を示すブロック図。
【図３】同上実施形態の水晶振動子周波数特性を示す図。
【図４】同上実施形態の蒸着膜厚測定方法及び蒸着方法を説明する図。
【符号の説明】
【００４１】
Ａ 蒸着装置
２ 真空室（蒸着チャンバー）
３ 蒸着材料
４ ルツボ
８ 透光性基板（被蒸着部材）
１３ シャッター
１４ 膜厚センサ
Ｂ 蒸着膜厚測定装置
２０ 膜厚測定部（計測手段）
２０ａ 周波数／膜厚変換部
２１ 膜厚データ補正処理部
２１ｄ 記憶手段
２２ シャッター用駆動手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸着材料を水晶発振子に蒸着させて、この蒸着膜厚に応じて変化する前記水晶振動子の固有振動周波数を検出し、この固有振動周波数を蒸着膜厚に換算し被蒸着部材への蒸着膜厚を計測する蒸着膜厚測定方法であって、
蒸着チャンバー内の第１の位置に配設される前記被蒸着部材への蒸着膜厚と前記蒸着チャンバー内の第２の位置に配設される前記水晶発振子の固有振動周波数との関係を示す水晶振動子周波数特性を予め測定するとともに前記水晶振動子周波数特性を記憶手段に記憶し、
前記被蒸着部材に蒸着される前記蒸着材料の第１の蒸着膜厚と前記水晶発振子に蒸着される前記蒸着材料の第２の蒸着膜厚との比を示す基準ファクタを求め、
前記基準ファクタと、前記水晶発振子からの実測値である第１の固有振動周波数に基づき前記記憶手段から読み出された前記蒸着膜厚と、前記被蒸着部材への規定膜厚とに基づいて、前記実測値に基づく実測ファクタを求め、
この実測ファクタに基づいて、前記被蒸着部材への蒸着膜厚が前記規定膜厚に到達するか否かを判定することで前記被蒸着部材への蒸着膜厚を計測することを特徴とする蒸着膜厚測定方法。
【請求項２】
蒸着材料を水晶発振子に蒸着させて、この蒸着膜厚に応じて変化する前記水晶振動子の固有振動周波数を検出し、この固有振動周波数を蒸着膜厚に換算し被蒸着部材への蒸着膜厚を計測する蒸着膜厚測定装置であって、
蒸着チャンバー内の第１の位置に配設される前記被蒸着部材への蒸着膜厚と前記蒸着チャンバー内の第２の位置に配設される前記水晶発振子における固有振動周波数との関係を示す水晶振動子周波数特性が記憶された記憶手段と、
前記水晶発振子からの実測値である第１の固有振動周波数を入力するとともに前記記憶手段から前記第１の固有振動周波数に基づく前記蒸着膜厚データを読み出し、前記記憶手段から読み出された前記蒸着膜厚データと、前記被蒸着部材に蒸着される前記蒸着材料の第１の蒸着膜厚と前記水晶発振子に蒸着される前記蒸着材料の第２の蒸着膜厚との比を示す基準ファクタと、前記被蒸着部材への規定膜厚とに基づいて、前記実測値に基づく実測ファクタを求める制御手段と、
前記制御手段によって新たに求めた前記実測ファクタに基づいて前記被蒸着部材への蒸着膜厚が前記規定膜厚に到達するか否かを判定する計測手段と、
を備えてなることを特徴とする蒸着膜厚測定装置。
【請求項３】
前記記憶手段は、複数の蒸着材料毎に前記水晶振動子周波数特性を有してなることを特徴とする請求項２に記載の蒸着膜厚測定装置。
【請求項４】
前記制御手段もしくは前記計測手段は、前記規定膜厚に到達したと判定すると外部機器に対して制御信号を出力してなることを特徴とする請求項２に記載の蒸着膜厚測定装置。
【請求項１】
蒸着材料を水晶発振子に蒸着させて、この蒸着膜厚に応じて変化する前記水晶振動子の固有振動周波数を検出し、この固有振動周波数を蒸着膜厚に換算し被蒸着部材への蒸着膜厚を計測する蒸着膜厚測定方法であって、
蒸着チャンバー内の第１の位置に配設される前記被蒸着部材への蒸着膜厚と前記蒸着チャンバー内の第２の位置に配設される前記水晶発振子の固有振動周波数との関係を示す水晶振動子周波数特性を予め測定するとともに前記水晶振動子周波数特性を記憶手段に記憶し、
前記被蒸着部材に蒸着される前記蒸着材料の第１の蒸着膜厚と前記水晶発振子に蒸着される前記蒸着材料の第２の蒸着膜厚との比を示す基準ファクタを求め、
前記基準ファクタと、前記水晶発振子からの実測値である第１の固有振動周波数に基づき前記記憶手段から読み出された前記蒸着膜厚と、前記被蒸着部材への規定膜厚とに基づいて、前記実測値に基づく実測ファクタを求め、
この実測ファクタに基づいて、前記被蒸着部材への蒸着膜厚が前記規定膜厚に到達するか否かを判定することで前記被蒸着部材への蒸着膜厚を計測することを特徴とする蒸着膜厚測定方法。
【請求項２】
蒸着材料を水晶発振子に蒸着させて、この蒸着膜厚に応じて変化する前記水晶振動子の固有振動周波数を検出し、この固有振動周波数を蒸着膜厚に換算し被蒸着部材への蒸着膜厚を計測する蒸着膜厚測定装置であって、
蒸着チャンバー内の第１の位置に配設される前記被蒸着部材への蒸着膜厚と前記蒸着チャンバー内の第２の位置に配設される前記水晶発振子における固有振動周波数との関係を示す水晶振動子周波数特性が記憶された記憶手段と、
前記水晶発振子からの実測値である第１の固有振動周波数を入力するとともに前記記憶手段から前記第１の固有振動周波数に基づく前記蒸着膜厚データを読み出し、前記記憶手段から読み出された前記蒸着膜厚データと、前記被蒸着部材に蒸着される前記蒸着材料の第１の蒸着膜厚と前記水晶発振子に蒸着される前記蒸着材料の第２の蒸着膜厚との比を示す基準ファクタと、前記被蒸着部材への規定膜厚とに基づいて、前記実測値に基づく実測ファクタを求める制御手段と、
前記制御手段によって新たに求めた前記実測ファクタに基づいて前記被蒸着部材への蒸着膜厚が前記規定膜厚に到達するか否かを判定する計測手段と、
を備えてなることを特徴とする蒸着膜厚測定装置。
【請求項３】
前記記憶手段は、複数の蒸着材料毎に前記水晶振動子周波数特性を有してなることを特徴とする請求項２に記載の蒸着膜厚測定装置。
【請求項４】
前記制御手段もしくは前記計測手段は、前記規定膜厚に到達したと判定すると外部機器に対して制御信号を出力してなることを特徴とする請求項２に記載の蒸着膜厚測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−１７１０２８（Ｐ２００７−１７１０２８Ａ）
【公開日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３７０３０４（Ｐ２００５−３７０３０４）
【出願日】平成１７年１２月２２日（２００５．１２．２２）
【出願人】（０００２３１５１２）日本精機株式会社 (1,561)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２２日（２００５．１２．２２）
【出願人】（０００２３１５１２）日本精機株式会社 (1,561)
【Ｆターム（参考）】
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