(57)【要約】【課題】プレコート工程において、通常生産時の蒸着蒸気量で、複数の水晶振動子のプレコートを可能とし、プレコート工程の工数を短縮し、生産工数を低減することが可能なレートセンサ及びリニアソース並びに蒸着装置を提供することにある。【解決手段】本発明のレートセンサは、水晶振動子を複数個連装したレートセンサにおいて、レート検出用の水晶振動子の開口部とプレコート用の水晶振動子の開口部とを有するカバーを備え、本発明のリニアソースの前記レート検出用ノズルは、レートセンサの前記レート検出用の水晶振動子の開口部に向けて設けられ、前記プレコート用ノズルは、前記レートセンサの前記プレコート検出用の水晶振動子の開口部に向けて設けられている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶振動子を複数個連装したレートセンサにおいて、レート検出用の水晶振動子の開口部とプレコート用の水晶振動子の開口部とを有するカバーを備えたことを特徴とするレートセンサ。
【請求項２】
請求項１記載のレートセンサにおいて、第１のチョッパ板と第２のチョッパ板を備え、前記第１のチョッパ板と前記第２のチョッパ板の角度を変えることによって前記レート検出用の水晶振動子の開口部の水晶振動子に堆積する蒸気量を調整可能としたことを特徴とするレートセンサ。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれかに記載のレートセンサにおいて、前記レート検出用の水晶振動子の開口部と前記プレコート用の水晶振動子の開口部の位置が前記レートセンサの水晶振動子の連装数の約数とならない個数間隔で設けられていることを特徴とするレートセンサ。
【請求項４】
少なくとも、坩堝、前記坩堝の蒸気を吐出するための複数の蒸気吐出ノズル、前記蒸気吐出ノズルの両外側に設けられたレート検出用ノズル、及び前記レート検出用ノズルの更に両外側に設けられたプレコート用ノズルを備えたリニアソースであって、
前記レート検出用ノズルは、請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載のレートセンサの前記レート検出用の水晶振動子の開口部に向けて設けられ、
前記プレコート用ノズルは、請求項１または請求項２のいずれかに記載のレートセンサの前記プレコート検出用の水晶振動子の開口部に向けて設けられたことを特徴とするリニアソース。
【請求項５】
請求項４記載のリニアソースにおいて、前記プレコート用ノズルの先端と前記プレコート検出用の水晶振動子の開口部との間を連結する連結パイプを備え、前記プレコート用ノズルから前記連結パイプを介して、前記蒸気を前記プレコート検出用の水晶振動子の開口部に到達させることを特徴とするリニアソース。
【請求項６】
請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載のレートセンサと、請求項４または請求項５記載のリニアソースを備え、
前記リニアソースから蒸気を基板に堆積させると共に、前記レートセンサが連装する水晶振動子をプレコートすることを特徴とする蒸着装置。
【請求項７】
請求項６記載の蒸着装置において、前記レートセンサの前記レート検出用の水晶振動子の開口部の前記水晶振動子の膜厚検出手段と前記プレコート用の水晶振動子の開口部の前記水晶振動子の膜厚検出手段を備え、同時に膜厚検出可能であることを特徴とする蒸着装置。
【請求項８】
請求項７記載の蒸着装置において、前記第１のチョッパ板と前記第２のチョッパ板の開口面積を最大にして前記水晶振動子をプレコートし、
前記プレコート用の水晶振動子の開口部の前記水晶振動子の前記膜厚検出手段がプレコートの終了したことを検出した場合に、前記第１のチョッパ板と前記第２のチョッパ板の開口面積を小さくすることを特徴とする蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＰＤ（Flat Panel Display）製造ラインにおける薄膜形成工程に関わり、特に、蒸着装置のレートセンサ（Rate Sensor）及びリニアソースの最適化に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラットパネルディスプレイ（以下、ＦＰＤと称する）の製造において、薄膜を形成する蒸着装置として、蒸着装置が一般的な手段として常用的に用いられている。蒸着装置では、成膜したい部材を坩堝に充填し、ヒータ等の加熱装置で加熱し、坩堝の温度を上昇させる。そして、坩堝の温度が、充填した材料の融点若しくは昇華点に達することで、この坩堝から、充填された部材（蒸着材料）が蒸発若しくは昇華して吐出し、対象基板に付着（堆積）して薄膜を形成する。
【０００３】
蒸着装置における蒸着方式では、坩堝から吐出した蒸気の量、または対象基板に形成された膜厚を知り得る手段として、水晶レートセンサ（以下、レートセンサと称する）によって常にリアルタイムで現状の吐出量若しくは膜厚を監視する方式が最も一般的である。
レートセンサは、成膜対象基板の近傍に設けられ、坩堝から吐出される蒸着材料が水晶振動子の表面にも堆積することを利用している。レートセンサの水晶振動子表面を吐出蒸気に暴露することによって、水晶振動子表面の堆積度合いと自身の固有振動数が変化し、この変化に基づいて、１秒間当たりの体積量：［Ａ／Ｓ］として吐出蒸気量（蒸着レート）を算出する。
レートセンサで得られる蒸着レートを指標とし、坩堝を加熱している加熱装置の温度コントローラを制御することにより、坩堝から吐出される蒸着材料の吐出量をコントロールし、所望の膜厚を得ることができるように、蒸着レートを調節する。
【０００４】
レートセンサの水晶振動子の表面は、金（以下、Ａｕと称する）がスパッタリングされてＡｕ薄膜を形成している。レートセンサは、このＡｕ薄膜上に蒸着材料が堆積することにより減少する水晶振動子本体の固有振動数（共振周波数）を測定し、測定した周波数の変化量にて現在の蒸着レートや蒸気量を知る。このため、裏面には、電極が備わっており、表面のＡｕ薄膜と裏面の電極に電圧を印可することより、周波数の発生と検出を行う。
【０００５】
また、この水晶振動子を用いたレートセンサは、膜厚を検出可能な寿命が短く、周波数の減少が初期周波数の１０％程度以下になると、実用上は膜厚を正確に検出することができない。そのため、水晶振動子それぞれには、使用度合いとして、Ｌｉｆｅと呼ばれるスケールが設定されている。蒸着材料が水晶振動子表面上に堆積していくにつれて、周波数が減少するのは先に説明した通りであるが、減少した周波数が初期周波数（測定開始時の周波数）から１％減少した時に、Ｌｉｆｅは“１”進行する。よって、周波数が全体から１０％減少した時のＬｉｆｅは“１０”に相当する。
１個の水晶振動子のＬｉｆｅが“１０”になると、その水晶振動子は寿命を迎え、交換することになる（例えば、特許文献１、特許文献２を参照。）。但し、蒸着は真空中で行っているので通常、連続稼働時間を延長するために、一般的な蒸着装置またはレートセンサには、自動水晶交換（Auto Crystal Changer）機構が搭載されている。この場合、円板状の水晶振動子を回転中心軸に対して同心円上に複数個配置し、使用度合いであるＬｉｆｅが“１０”になった時点で、自動交換機能が働き、膜厚を測定する水晶振動子を別の水晶振動子に交換する。なお、複数個配置した場合、２０個の水晶振動子が配置されていれば、２０連装と称し、１２個の水晶振動子が配置されていれば、１２連装と称する。
【０００６】
図１及び図２によって、従来のレートセンサを簡単に説明する。図１は、従来のレートセンサのリテーナ部の一実施例の側面の概略を示す断面図である。また、図２は、図１のレートセンサのリテーナ部を下から見た略平面図である。１００はリテーナ部、１０１は水晶振動子（水晶板）、１０２は接触子、１０３はクリスタルホルダ、１０４はカバー（覆い部）、１０５は回転中心軸、２０１は開口部（導入口）である。
図１のリテーナ部１００において、クリスタルホルダ１０３は、回転中心軸１０５を中心としたほぼ円筒状の外形を有している。カバー１０４には、水晶振動子１０１それぞれと電気的に接続するための１２個の接触子１０２が回転中心軸１０５を中心として同心円状に均等に配置される。また、カバー１０４は、接触子１０２を取り付けたクリスタルホルダ１０３の上面全体を覆うように形成され、もって、クリスタルホルダ１０３の上面を覆う。
図２にも示すように、カバー１０４は、水晶振動子１０１に対応する開口部２０１がそれぞれの水晶振動子１０２上に設けられ、開口部２０１を通過するガス状（または、蒸気状）の蒸着材料が水晶振動子１０１の表面に付着するように設けられている。
水晶振動子１０１は、開口部２０１に対応するカバー１０４の内面側に設けられた窪み（図示しない）に嵌まるように、回転中心軸１０５を中心とする円周上に１２個が配置可能に設けられる。
【０００７】
リテーナ部１００の中心軸１０５には、ロールベアリング（図示しない）が取り付けられており、当該ロールベアリングを介して、チョッパ板（図示しない）を回転駆動するための回転シャフト（図示しない）が、回転可能に設けられている。さらに、当該回転シャフトは、上記ロールベアリングを介して、カバー１０４に対しても回転可能に取り付けられている。この回転シャフトによって、カバー１０４は、回転中心軸１０５を中心に開口部２０１を回転移動されリニアソースから放出される蒸気の導入口となり、必要な水晶振動子１０１を成膜レートの検出に使用する（図２参照。）。なお、以降、“成膜レートの検出”を、“レート検出”と称する。
そして、当該回転シャフトの上記ロールベアリングから突出した先端部には、やはり外形が略円盤状であり、かつ、その外周部を円錐状に窪ませ、かつ、その一部に開口部（例えば、穴や切欠き：図示しない）を形成したチョッパ板が、その中心部において、例えば、ネジ（図示しない）により一体に回転可能に固定されている。
【０００８】
さて、上述したように、レートセンサに用いるそれぞれの水晶振動子の多くの一般的な製品は、表面には電極としてＡｕ薄膜が形成されている。
蒸着材料とレートセンサ表面のＡｕ膜）との密着性は、蒸着材料とＡｕとの相性によって異なる。しかし、通常、レートセンサは坩堝から蒸着材料を吐出しているノズルまたは基板の正面若しくは近傍に設置される。そして、レートセンサ表面を、坩堝から吐出する蒸着材料の蒸気に暴露することにより、蒸着材料が堆積される。この堆積の結果、水晶振動子の振動数が減少し、通常、直ちに知りたい蒸気量を検知することができる。しかし、蒸着に使用される有機材料は、日進月歩であり、有機材料の変更及び改良が頻繁に行われており、変更または改良された蒸着材料と水晶振動子表面のＡｕ膜との密着性があまり良好ではない材料も多数存在してきている。
レートセンサのそれぞれの水晶振動子は、水晶振動子の表面上に蒸着材料が堆積することにより、初めてレート検出が可能になる。
従って、水晶振動子の表面のＡｕ膜との密着性があまり良くない材料を蒸着材料として使用する場合には、水晶振動子の表面のＡｕ膜に、膜厚検出を始める前に、予め、当該蒸着材料を形成しておく工程（プレコート工程）が必要になってくる。このため、蒸着材料の中には、プレコート工程が必要になる場合がある。
【０００９】
特に、原子量の小さな軽元素を蒸着に使用する場合、金（Ａｕ）や銀（Ａｇ）の電極を用いた一般的な水晶振動子の電極膜上に、膜として形成され難いという特徴を有するため、成膜速度を正確に測定する上で問題となる。例えば、有機ＥＬパネルの陰極材料として用いられることが多いマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）といった遷移金属に属さない原子量が小さな軽い金属材料が、水晶振動子の電極膜上に膜を形成し難い。
【００１０】
図３Ａと図３Ｂは、Ｍｇ材料のプレコート工程の一例を示すタイムチャートである。図３Ａの縦軸は、坩堝温度であり、図３Ｂの縦軸は、成膜レートである。また、図３Ａの横軸と図３Ｂの横軸は、共通した時刻である。
例えば、Ａｕで構成される水晶振動子の表面と裏面の電極に電圧を印加して発振させておき、坩堝のノズルから所定位置に配置した状態で、図３Ａに示すように、時刻ｔ０に坩堝を加熱して昇温を開始する。このとき、図３Ｂに示すように、昇温中の時刻ｔ１からＭｇの昇華が始まる。このとき、レートセンサは、成膜レートを検出できない。
図３Ａ、図３Ｂでは、坩堝の設定温度を、着工条件である温度Ｔ１よりも高い温度Ｔ２に設定している。時刻ｔ２で坩堝温度は温度Ｔ２に到達する。この時刻ｔ２から、水晶振動子の成膜側主面へのＭｇのプレコートが開始され、レートセンサの検出レートが徐々に上昇し、所定の時間経過後（時刻ｔ３）に、成膜レートＲ２で飽和し、プレコート処理が完了する。
この後、着工条件温度である温度Ｔ１まで坩堝温度を降下させ、プレコート工程を終了する（時刻ｔ４）。
以降、時刻ｔ４から、蒸着対象基板に蒸着をするために、成膜レートＲ１を制御パラメータに切替え、レート制御にて蒸着を開始する。なお、レート制御とは、レートセンサの水晶振動子により、リアルタイムで蒸気量を検出し、ヒータにフィードバックを掛ける制御方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１１−２２２６７０号公報
【特許文献２】特開２００７−２４９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述のように、プレコート工程とは、まず、坩堝に通常の蒸着温度を超えるように温度制御し、蒸着材料を大量に吐出させることによって、高密度の蒸気を発生させる。この状態でレートセンサの水晶振動子のＡｕ表面を長時間高密度の蒸気に暴露し、強引に蒸着材料を堆積させるものである。
蒸着材料の堆積と剥がれを繰り返す水晶振動子の界面に、大量かつ高密度な蒸着材料の蒸気を長時間吹き続けることで、飛散粒子量が剥がれる速度を超えた時点でレートセンサの水晶振動子の表面に蒸着材料の堆積が始まる。
一度水晶振動子の表面に、蒸着材料が一様に付着すれば、ここからの堆積時間は非常に順調に堆積が進む。しかし反面、Ａｕ表面へ材料が付着し始めるまでの工程が非常に時間を要する。
しかし、Ａｕ膜との密着性があまり良くない材料では、このプレコート工程を実施することにより、初めて蒸着レート（膜厚）の検出が可能になる。しかし、プレコート工程では、レートセンサに到達する蒸気密度を高めるために、坩堝温度を通常の蒸着時よりも大幅に高く設定して、蒸気量を増加させる必要があった。このため、プレコートまでの昇温時間、プレコート時間、降温時間、安定待ち時間など、製品着工までに多大な時間を要する。例えば、プレコート工程に要する時間は、坩堝のノズルからレートセンサまでの距離や角度、若しくは真空度等条件によっても異なるが、概ね１枚のプレコート工程が終了するまでに数時間を要する。
【００１３】
更に、このレートセンサに使用される水晶振動子の寿命は、初期周波数からの減少量が１０％程度と短い。従って、数百時間単位での連続蒸着を必要とする量産設備に使用するレートセンサでは、一般的に、通常複数の水晶振動子を連装し、レート検出に使用している水晶振動子に寿命がきた場合には、次の水晶振動子に自動的に交換する自動水晶交換機構を有している。この自動水晶交換機構を有したレートセンサは、リテーナ部の円形のフォルダ（クリスタルホルダ）にその回転軸を中心に同心円状に水晶振動子を並べて、複数個（例えば、２０個）以上の水晶振動子をセットしたものである。そして、この自動水晶交換機構を有したレートセンサは、蒸着材料がある一定膜厚以上堆積し寿命を迎えた水晶振動子を、クリスタルホルダの中心点にマウントされた回転軸をサーボモータ等の動力により回転させ、新品の水晶振動子に交換するものである。例えば、１個の水晶振動子が寿命を迎えるのに１０時間だとすると、これを２０個（２０×１０ｈ＝２００ｈ）交換することで、２００時間の連続蒸着が可能になる。
しかし、連続稼働のために、複数個の水晶振動子を連装したレートセンサ、例えば、１０個の水晶振動子を連装したレートセンサの全ての水晶振動子にプレコートを施すとする。この場合、１枚の水晶振動子のプレコートに必要な時間を４〜５時間であるから、連続稼働のために１０個の水晶振動子を連装したレートセンサの全ての水晶振動子にプレコートを施すことになる。その結果、数十時間という莫大な工数が生産開始の前のプレコート工程に必要となり、スループットを大幅に低下させる。
ＦＰＤの生産ラインでは、１枚当たり数分のペースで生産されることが当たり前となっている。このような現状において、生産開始前の数十時間は無視できない程の非常に大きなロスである。
【００１４】
更に、プレコートにより、多大な蒸着材料が生産に寄与せずに消費されるため、材料利用効率の観点からも大きな問題となる。
特に、所定の稼動時間毎に蒸発源への材料供給、レートセンサまたは水晶振動子の交換、クリーニング等を行うために一旦操業を停止し、真空開放してメンテナンスを行う必要があった。有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネル等のＦＰＤ量産工程においては、メンテナンスサイクル毎に必ずレートセンサをプレコートする必要があるため、ダウンタイムの増加、製造コストの増加、生産性の低下が課題となっていた。
【００１５】
本発明の目的は、プレコート工程において、通常生産時の蒸着蒸気量で、複数の水晶振動子のプレコートを可能とし、プレコート工程の工数を短縮し、生産工数を低減することが可能なレートセンサ及びリニアソース並びに蒸着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するため、本発明のレートセンサは、水晶振動子を複数個連装したレートセンサにおいて、レート検出用の水晶振動子の開口部とプレコート用の水晶振動子の開口部とを有するカバーを備えたことを第１の特徴とする。
【００１７】
上記本発明の第１の特徴のレートセンサにおいて、第１のチョッパ板と第２のチョッパ板を備え、前記第１のチョッパ板と前記第２のチョッパ板の角度を変えることによって前記レート検出用の水晶振動子の開口部の水晶振動子に堆積する蒸気量を調整可能としたことを本発明の第２の特徴とする。
【００１８】
上記本発明の第１の特徴または第２の特徴のいずれかのレートセンサにおいて、前記レート検出用の水晶振動子の開口部と前記プレコート用の水晶振動子の開口部の位置が前記レートセンサの水晶振動子の連装数の約数とならない個数間隔で設けられていることを本発明の第３の特徴とする。
【００１９】
上記の目的を達成するため、本発明のリニアソースは、少なくとも、坩堝、前記坩堝の蒸気を吐出するための複数の蒸気吐出ノズル、前記蒸気吐出ノズルの両外側に設けられたレート検出用ノズル、及び前記レート検出用ノズルの更に両外側に設けられたプレコート用ノズルを備えたリニアソースであって、前記レート検出用ノズルは、請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載のレートセンサの前記レート検出用の水晶振動子の開口部に向けて設けられ、前記プレコート用ノズルは、上記本発明の第１の特徴または第２の特徴のいずれかのレートセンサの前記プレコート検出用の水晶振動子の開口部に向けて設けられたことを本発明の第４の特徴とする。
【００２０】
上記本発明の第４の特徴のリニアソースにおいて、前記プレコート用ノズルの先端と前記プレコート検出用の水晶振動子の開口部との間を連結する連結パイプを備え、前記プレコート用ノズルから前記連結パイプを介して、前記蒸気を前記プレコート検出用の水晶振動子の開口部に到達させることを本発明の第５の特徴とする。
【００２１】
上記の目的を達成するため、本発明の蒸着装置は、上記本発明の第１の特徴乃至第３の特徴のいずれか１つレートセンサと、蒸気本発明の第４の特徴または第５の特徴のリニアソースを備え、前記リニアソースから蒸気を基板に堆積させると共に、前記レートセンサが連装する水晶振動子をプレコートすることを本発明の第６の特徴とする。
【００２２】
上記本発明の第６の特徴の蒸着装置において、前記レートセンサの前記レート検出用の水晶振動子の開口部の前記水晶振動子の膜厚検出手段と前記プレコート用の水晶振動子の開口部の前記水晶振動子の膜厚検出手段を備え、同時に膜厚検出可能であることを本発明の第７の特徴とする。
【００２３】
上記本発明の第７の特徴の蒸着装置において、前記第１のチョッパ板と前記第２のチョッパ板の開口面積を最大にして前記水晶振動子をプレコートし、前記プレコート用の水晶振動子の開口部の前記水晶振動子の前記膜厚検出手段がプレコートの終了したことを検出した場合に、前記第１のチョッパ板と前記第２のチョッパ板の開口面積を小さくすることを本発明の第８の特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、プレコート工程において、通常生産時の蒸着蒸気量で、複数の水晶振動子のプレコートを可能とし、プレコート工程の工数を短縮することが可能な蒸着装置及びレートセンサのプレコーティング方法を実現することできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来のレートセンサのリテーナ部の一実施例の側面の概略を示す断面図である。
【図２】従来のレートセンサを下から見た略平面図である。
【図３Ａ】Ｍｇ材料のプレコート工程時の坩堝温度の一例を示すタイムチャートである。
【図３Ｂ】Ｍｇ材料のプレコート工程時の成膜レートの一例を示すタイムチャートである。
【図４】本発明の蒸着装置の一実施例における対象基板とリニアソース及びレートセンサとの関係を示した図である。
【図５】本発明の蒸着装置の一実施例におけるレートセンサのリテーナ部内の水晶振動子について説明するための図である。
【図６】本発明のレートセンサの一実施例の側面の概略を示す断面図である。
【図７】本発明のレートセンサのカバーの一実施例を下（リニアソース側）から見た略平面図である。
【図８】図７のカバーの状態から、リテーナ部が１８０°回転する様子の一実施例を示した図である。
【図９】本発明の蒸着装置の一実施例における対象基板とリニアソースとの関係を示した図である。
【図１０】本発明のレートセンサの一実施例の側面の概略を示す断面図である。
【図１１】本発明のレートセンサのカバーの一実施例を下（リニアソース側）から見た略平面図である。
【図１２】図１１のカバーの状態から、リテーナ部が１５０°回転する様子の一実施例を示した図である。
【図１３】本発明の蒸着装置またはレートセンサの一実施例における回転量とプレコート位置にくる水晶振動子の番号を示す図である。
【図１４】従来の蒸着装置またはレートセンサにおけるチョッパ板の一例を示す図である。
【図１５】本発明の蒸着装置またはレートセンサにおける２枚方式のチョッパ板の一実施例を示す図である。
【図１６】本発明の蒸着装置またはレートセンサにおける２枚方式のチョッパ板の一実施例を説明するための図である。
【図１７】本発明の一実施例のレートセンサを説明するための一部断面を含む展開斜視図である。
【図１８】一般的なレートセンサにおける水晶振動子で構成される高周波共振回路の一例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に本発明の一実施形態について、図面等を用いて説明する。
なお、以下の説明は、本発明の一実施形態を説明するためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素若しくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であり、これらの実施形態も本願発明の範囲に含まれる。
また、各図の説明において、すでに説明した図１、図２、図３Ａ及び図３Ｂを含め、同一の機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、重複を避け、できるだけ説明を省略する。
【実施例１】
【００２７】
及びレートセンサ〜図８によって、本発明の第１の実施形態について説明する。図４は、本発明の蒸着装置の一実施例における対象基板とリニアソースとの関係を示した図である。また、図５は、本発明の蒸着装置の一実施例におけるレートセンサ内の水晶振動子について説明するための図である。さらに、図６は、本発明のレートセンサの一実施例の側面の概略を示す断面図である。また、図７は、図６のレートセンサのカバー１０６を下から見た略平面図である。またさらに、図８は、図７のカバー１０６の状態から、リテーナ部が１８０°回転する様子の一実施例を示した図である。
本実施例では、（１）プレコート専用ノズル（後述の図９のプレコート専用ノズル４４参照）、及び（２）二つ穴レートセンサ（図６〜図８の導入口２０１及び１０９参照）を設けている。
【００２８】
Ｂは成膜対象の基板、４１は材料を充填し、ヒータにて加熱することで蒸気を吐出する坩堝（図示しない）を有するリニアソース、４０１はリニアソース４１を基準にし、その両サイドに配置されるレートセンサである。また、レートセンサ４０１において、１０６はカバー（覆い部）、１０９はプレコート専用の開口部（導入口）である。また、リニアソース４１において、４２は坩堝の蒸気を吐出する複数の蒸気吐出ノズル、４３は複数の蒸気吐出ノズル４２の両方の端部の外側に設けられたレート検出用の蒸気吐出ノズル、４４は蒸気吐出ノズル４３の更に外側の端部に設けられたプレコート専用ノズルである。さらに、４６はレートセンサ４０１のレート検出ポイント、４７は蒸気吐出方向を示す矢印、４８は蒸着幅である。また、蒸気吐出ノズル４３の先端とレートセンサ４０１のレート検出用の水晶振動子の膜面との間の距離を“ＴＳ距離”と称する。なお、蒸気吐出ノズル４２、４３はリニアソース４１の長さ方向に平行な直線上に所定の間隔で設けられている。
【００２９】
図４に示すように、プレコート専用ノズル４４は、蒸着対象の基板Ｂの横幅（Ｘ方向の長さ）よりも広い幅で設置される。なお、蒸着幅４８は、蒸着対象基板Ｂの横方向が十分に蒸着可能なように、基板Ｂの横幅の幅より外側に広く設定される。
また、基板Ｂへの蒸着は、蒸着吐出ノズル４２及び４３を用いて行われ、プレコート専用ノズル４４は、基板Ｂの成膜に一切寄与することがないプレコートのためのプレコート専用ノズルである。
図４は、図１で説明したような１２連装のレートセンサ４０１を用いて、基板Ｂにリニアソース４１内のＭｇ材量を蒸着する場合である。また、図４は、水平に置いた基板Ｂの蒸着対称面を下方向からリニアソース４１で蒸着する略側面図である。また、図５は、図４の右側のレートセンサ４０１を下方から見た図である。図５における、水晶振動子１０１の円内の＃１〜＃１２は、水晶振動子１０１それぞれを区別するための番号である。
【００３０】
図４において、リニアソース４１の一番外側の蒸気吐出ノズル４３は、レート検出ポイント４６のようにＭｇ蒸気を吐出し、その一部がレートセンサ４０１の水晶振動子に到達する。この場合、Ｍｇ蒸気が到達する水晶振動子１０１は、図５の＃７の水晶振動子となる。なお、リニアソース４１の両端の蒸気吐出ノズル４３同士の間隔は、蒸着対象の基板Ｂの蒸着幅４８が示す範囲の外側に設けられる。
また蒸気吐出ノズル４３よりさらに外側に設けられたプレコート専用ノズル４４もまた、Ｍｇ蒸気を吐出し、プレコートされるべき水晶振動子＃１にＭｇ蒸気を到達させる。
【００３１】
さて、図５において、現在、レートセンサ４０１を交換直後で、まだ、図４の右側のレートセンサ４０１内の１２個の水晶振動子１０１すべてについて、プレコート前の状態である場合から説明する。なお、図４の左側のレートセンサ４０１は、右側と同様の動作をするため、説明を省略する。
図６と図７に示すように、レートセンサ４０１のカバー１０６には、２つの開口部２０１及び１０９を有する。自動水晶交換機構を装備するレートセンサは、円形の形状をしており、従来、この円形状の表面に１つの穴（開口部）がレート検出用の導入口として備わっていた。しかし、図６及び図７の蒸着装置またはレートセンサは、カバー１０６に、レート検出用の導入口２０１と、プレコート用の導入口１０９とを備える。
【００３２】
レート検出できるようにするためには、先ず、成膜レートを検出する位置にある（レート検出ポイント４６の円内にある）水晶振動子＃７をプレコートする必要がある。
１個目の水晶振動子＃７のプレコートは、リニアソース４１内の坩堝を加熱するヒータの設定温度を、通常より過昇温気味に設定する。例えば、通常のＭｇ蒸着では、設定温度は３５０〜４００°Ｃである（図３Ａの温度Ｔ１を参照）が、これを４００〜４５０°Ｃまで昇温し（図３Ａの温度Ｔ２を参照）、通常蒸気量の６倍程度まで蒸気量を増加させＭｇを水晶振動子の表面にプレコートし、短時間でプレコートを終了する。即ち、早目にプレコート工程が完了するように、本発明の蒸着装置は、ヒータ温度を高めに設定し、蒸気量を増やす（成膜レートを上げる）。
この時に７個目の水晶振動子も、同時にプレコーティングされることから、プレコートされていない残りの水晶振動子は１０個となる。
また、リテーナ部１００には、レート検出用水晶振動子とプレコート用水晶振動子の両方に、膜厚検出手段を有し、レート検出用水晶振動子の膜厚検出手段は、蒸着装置のレート制御に使用する。また、プレコート用水晶振動子の膜厚検出手段は、検出信号を検出し、信号が安定した時にプレコートを終了させる。例えば、図１８は、レートセンサにおける水晶振動子で構成される高周波共振回路の一例を示す回路図である。図１８に示すように、カバー１０６の円形の開口部２０１または１０９を介して、外部にその電極を露出した水晶振動子１０１を挟んで高周波の発信源５５から高周波信号が印可されており、これによって、所謂、共振回路を形成している。より具体的には、水晶振動子１０１の表裏両面に形成した電極を挟んで、高周波の発信源５５から高周波信号が印可され、共振回路を形成している。即ち、水晶振動子１０１の表面に蒸着材料の蒸気が付着すると、その共振周波数が変化する現象を利用して、所謂、水晶発振式膜厚モニタ（レートセンサ）が形成されている。
なお、この時には、図６における導入口（開口部）１０９は、図示しないシャッター機構を有し、プレコート用の導入口でプレコートされる水晶振動子が所定の成膜ができたときに、導入口を閉じ、その後は、プレコート専用ノズル４４からレートセンサ４０１に到達する蒸気は、水晶振動子＃１には堆積しない。
【００３３】
この１個目の水晶振動子＃７のプレコートを終了した後に、本実施例の蒸着装置は、リニアソース４１内の坩堝の温度を通常蒸着温度Ｔ１まで下げ、生産（通常生産蒸着）を開始する（図３Ａの温度Ｔ１を参照）。この結果、生産開始時に、プレコートされた水晶振動子＃７が成膜レート（レート検出）を検出することができる。
この場合、水晶振動子＃７と水晶振動子＃１のポジション差（番号の差）は、“６”である。
【００３４】
１個目の水晶振動子＃７が寿命を迎えた後、リテーナ部１００を回転させ、２個目の水晶振動子＃１をレート検出用の位置に移動させて、続けて、レート制御が行われる。
しかし、２個目の水晶振動子＃１が寿命を迎えた後、次の水晶振動子（例えば、水晶振動子＃２）は、プレコートされていない。そこで、再度プレコートする時間を必要とするため、生産工程が停止する。また、リニアソース４１内の坩堝を加熱するヒータの設定温度を、通常より過昇温気味に設定する必要がある。
そこで、水晶振動子＃７と水晶振動子＃１のポジション差（番号の差）は、“６”である場合には、水晶振動子を２個ずつ、高温でプレコートするようにする。
この結果、プレコート時間は、従来の半分の時間に短縮できる。
【００３５】
このように、実施例１の蒸着装置またはレートセンサは、レート検出用の導入口２０１の位置にある水晶振動子＃７をレート検出に使用すると共に、プレコート用の導入口１０９の位置にある水晶振動子＃１をプレコートすることができる。例えば、図７のように、レート検出用の導入口２０１とプレコート用の導入口１０９とを設けた場合には、１つの水晶振動子＃７が蒸着工程のレート検出に使用されている時は、その１８０度対向する位置にある７個目の水晶振動子＃１をプレコートすることができる。
【００３６】
その後、１個目の水晶振動子＃７が寿命を迎え、自動水晶交換機構によって、水晶振動子＃１までリテーナ部１００を１８０°回転させ、水晶振動子＃１がレート検出用の導入口２０１に位置し、この水晶振動子＃１がレート検出を続ける。しかし、この水晶振動子＃１が通常のレート検出に使用されている時には、使用済みの水晶振動子＃７がプレコート用の導入口１０９に位置している（図８参照。）。従って、この使用済みの水晶振動子＃７にはプレコートする必要はなく、その上、次に使用可能な水晶振動子をプレコートできない。
【００３７】
従って、水晶振動子＃１が寿命を迎えた場合には、例えば、リテーナ部１００を３０°回転させて、次に使用する水晶振動子＃１２を導入口２０１に移動し、水晶振動子＃６を導入口１０９に移動する。そして、再び、通常通りのリニアソース４１内の坩堝を加熱するヒータの設定温度を、過昇温気味に設定（図３Ａの温度Ｔ２を参照）して、導入口２０１の水晶振動子＃１２をプレコートする必要がある。その後、通常蒸着温度Ｔ１で、水晶振動子＃６をプレコートする。
以上のように、レート検出用の導入口２０１とプレコート用の導入口１０９とが互いに１８０°（回転中心軸１０５に対して点対称）の位置にある場合には、半数の水晶振動子だけを高温（図３Ａの温度Ｔ２を参照）でプレコートすることによって、プレコート時間を短縮し、生産効率が向上する。
【実施例２】
【００３８】
しかし、図７のように、レート検出用の導入口２０１とプレコート用の導入口１０９とを設けた場合には、１つの水晶振動子＃７が蒸着工程のレート検出に使用されている時は、その１８０度対向する位置にある７個目の水晶振動子＃１をプレコートすることができる。その後、１個目の水晶振動子＃７が寿命を迎え、自動水晶交換機構によって、水晶振動子＃１までリテーナ部１００を１８０°回転させ、水晶振動子＃１がレート検出用の導入口２０１に位置し、この水晶振動子＃１がレート検出を続ける。しかし、この水晶振動子＃１が通常のレート検出に使用されている時には、使用済みの水晶振動子＃７がプレコート用の導入口１０９に位置している（図８参照。）。従って、この使用済みの水晶振動子＃７にはプレコートする理由はなく、しかもその上、次に使用可能な水晶振動子をプレコートできない。
【００３９】
従って、水晶振動子＃１が寿命を迎えた場合には、例えば、リテーナ部１００を３０°回転させて、次に使用する水晶振動子＃１２を導入口２０１に移動し、水晶振動子＃６を導入口１０９に移動する。そして、再び、通常通りのリニアソース４１内の坩堝を加熱するヒータの設定温度を、過昇温気味に設定（図３Ａの温度Ｔ２を参照）して、導入口２０１の水晶振動子＃１２をプレコートする必要がある。その後、通常蒸着温度Ｔ１で、水晶振動子＃６をプレコートする。
以上のように、レート検出用の導入口２０１とプレコート用の導入口１０９とが互いに１８０°（回転中心軸１０５に対して点対称）の位置にある場合には、半数の水晶振動子を高温（図３Ａの温度Ｔ２を参照）でプレコートしなければならない。
【００４０】
実施例２を、図９〜図１３によって説明する。図９は、本発明の蒸着装置の一実施例における対象基板とリニアソースとの関係を示した図である。図９は、図４において、連結パイプ４５を加えたものである。また、図１０は、本発明のレートセンサの一実施例の側面の概略を示す断面図である。また、図１１は、図１０のレートセンサのカバーを下から見た略平面図である。さらに、図１２は、図１１のカバーの状態から、リテーナ部１００が１５０°回転する様子の一実施例を示した図である。またさらに、図１３は、本発明の蒸着装置またはレートセンサの一実施例における回転量とプレコート位置にくる水晶振動子の番号を示す図である。１０８はレート検出用の導入口、９０６はカバーである。図１０においても図６と同様に、導入口（開口部）１０９は、図示しないシャッター機構を有する。
図１１及び図１２に示すように、実施例２では、２個目以降の水晶振動子１０１のプレコートを、通常蒸着温度Ｔ１で行うために、レートセンサ４０１のカバー１０６に、実施例２では、導入口１０８と１０９の２つの開口部を互いに１５０°（回転中心軸１０５に対して点対称）の位置に設けている。
また、実施例１と同様に、図９の左側のレートセンサ９０１は、右側と同様の動作をするため、説明を省略する。
【００４１】
実施例１の図７及び図８では、レート検出用の導入口２０１とプレコート専用の導入口１０９の位置が、互いに１８０°であり、時計の分針に例えれば、導入口２０１が４５分の位置で、導入口１０９の位置が１５分の位置であった（見方を変えれば、０分と３０分とも言える。）。実施例２の図１１及び図１２では、レート検出用の導入口１０８とプレコート専用の導入口１０９の位置が、互いに１５０°であり、時計の分針に例えれば、導入口１０８が４０分の位置で、導入口１０９の位置が１５分の位置である（見方を変えれば、０分と２５分とも言える。）。
【００４２】
実施例２において、１個目の水晶振動子＃６のプレコートを通常蒸着温度Ｔ１より高い温度Ｔ２で行う。そして、プレコートを終了した後に、本実施例の蒸着装置は、リニアソース４１内の坩堝の温度を通常蒸着温度Ｔ１まで下げ、生産（通常生産蒸着）を開始する（図３Ａを参照。）。この結果、生産開始時に、プレコートされた水晶振動子＃７が成膜レート（レート検出）を検出することができる。
この１個目の水晶振動子＃６がレート検出を開始すると共に、レートセンサ９０１のカバー９０６では、通常のレート検出用の導入口とは別に、もう１つ導入口１０９が開き、ここで２個目の水晶振動子（次にレート検出を行う水晶振動子１０１（この例では、＃１）のプレコートがなされる。即ち、２個目の水晶振動子１０１のプレコートは、通常生産蒸着と並行して同じ温度Ｔ１で開始される。図４と図１１の実施例では、蒸着装置のレートセンサは、水晶振動子＃６がレート検出している時に、水晶振動子＃１のプレコートを行う。
以下、水晶振動子＃６に寿命が来れば、水晶振動子＃１をレート検出に使用に、水晶振動子＃１のレート検出を開始すると共に、水晶振動子＃８のプレコートを行う。そして、最後に、水晶振動子＃１１のレート検出を開始すると共に、プレコート専用の導入口１０９に最初にレート検出した１個目の水晶振動子＃６がくる。この場合、水晶振動子＃６と水晶振動子＃１のポジション差（番号の差）は、“５”である。
【００４３】
図９において、リニアソース４１は、基板Ｂによって決まる蒸着幅４８の外側両端に通常吐出ノズル４２、４３以外のノズル（プレコート専用ノズル４４）を有する。このプレコート専用ノズル４４は、通常の成膜には寄与しない。従って、プレコート専用ノズル４４は、基板ＢのＸ方向（リニアソース４１の長さ方向）の長さ（蒸着幅４８）よりも外側に配置される。
さらに、プレコート専用ノズル４４の先端には、連結パイプ４５が装着され、さらに、連結パイプ４５の先にレートセンサ９０１の開口部（導入口）１０９が連結される。この連結パイプ４５の片側（根元側）にプレコート専用ノズル４４が装着され、先端側にレートセンサ９０１が直結されることにより、リニアソース４１から、直接的にできるだけ多くの蒸発材料（蒸気）をレートセンサ９０１内の水晶振動子＃１の表面に到達することができる。
この結果、通常蒸着温度Ｔ１での比較的蒸気の少ない状態においても、過昇温時の高密度／高レートと同様に、良好なプレコーティングが可能となる。
なお、プレコート専用ノズル４４だけで、プレコートされる水晶振動子＃１にＭｇ蒸気が十分到達する場合には、連結パイプ４５はなくても良い。
【００４４】
上述の実施例２の図１１及び図１２においては、１２個の水晶振動子を連装したレートセンサでは、レート検出用の導入口１０８とプレコート専用の導入口１０９の位置（回転量の差）を、互いに１５０°とした。この結果、最初の１個目の水晶振動子を通常より過昇温気味に設定してプレコートすれば、残りのすべての１１個の水晶振動子については、通常蒸着温度Ｔ１でプレコートすることができた。
本発明のプレコート機能では、通常の成膜工程中に同時進行でプレコート工程を行い完結する必要がある。このため、自動水晶交換機構を有するレートセンサ４０１に連装された１２個の水晶振動子は、プレコートされ、かつ、順序良く蒸着に使用されなければならない。
図１３は、１２個の水晶振動子を連動したレートセンサでは、レート検出用の導入口とプレコート専用の導入口の位置間が、１８０°、１５０°、１２０°、及び９０°としたときの次のプレコート位置の水晶振動子の番号を示した表である。図１３は、２つの導入口をどの位置関係に設定するかを検討した結果を示す図である。
このように、１２個の水晶振動子を連動したレートセンサによる実施例２では、レート検出のための導入口とプレコートのための導入口との間の回転量の差（角度差）は、１５０°が最適な配置である。同様に、所定の数の水晶振動子を連動したレートセンサでの、それぞれの最適なレート検出用の導入口とプレコート専用の導入口の位置間の角度（回転量）差を求めることができる。
【００４５】
要約すると、水晶振動子１０１の自動交換のための回転は、１回当たりポジション差５（回転量１５０°）で行わなければならない。言い換えると、１２連装のレートセンサを搭載する場合、１回の交換のための回転量は、１２連装の連装数である１２の約数以外に設定しなければ、すべてのポジションの水晶振動子をレート制御しながらプレコートを完了することが不可能である。即ち、レート検出用の開口部１０８とプレコート用の開口部１０９の位置がレートセンサの水晶振動子の連装数の約数とならない個数間隔で設けられていれば、すべてのポジションの水晶振動子１０１をレート制御しながらプレコートすることができる。
このようにプレコートすることにより、レート制御によって成膜を行いながら、次に使用する（次ポジション以降の水晶振動子を全てプレコートすることが可能になる。
【００４６】
上述のように、実施例１では、連装された水晶振動子の半数を高温（図３Ａの温度Ｔ２を参照）でプレコートしなければならなかったが、実施例２によれば、１回だけ高温でプレコートが必要なだけで、しかも２個プレコートでき生産工数を短縮できる。さらに、他の１０個のプレコートは、レート制御しながら実現できるので、プレコート時間が不要になり、さらに生産工数を短縮できる。
なお、レート制御では、任意の目標成膜レート［Ａ／ｓｅｃ］を設定し、この設定された目標成膜レートに対し、現在の成膜レートが低い場合には、ヒータの発熱量を上昇させ、蒸気量を増やす。逆に、目標成膜レートに対して、現在の成膜レートが高い場合には、ヒータの発熱量を減少させ、蒸気量を減少させるものであり、周知の技術である。
【実施例３】
【００４７】
上述の実施例１または実施例２によって、基板Ｂに蒸着を行い（成膜し）ながら、例えば、１２連装のレートセンサにおいて、すべての水晶振動子を高温でプレコートする必要がなくなり、生産工数を短縮可能になる。しかし、上述の実施例１または実施例２では、レート制御に用いられる水晶振動子の寿命が問題となる。成膜のために蒸気量の少ない状態でもプレコートを可能とするために、水晶振動子１０１は連結パイプ４５により、プレコート専用ノズル４４に非常に近い位置に設置されている。このためにレート制御用（蒸着用）の水晶振動子１０１は、非常に多くの蒸気に暴露されていることになる。
この場合、成膜レートの信号強度（Ｓ／Ｎ比）は向上し、検出精度は上がる。しかし、同時に寿命が犠牲になる。そのために、以下に述べるチョッパ板による蒸着材料の水晶振動子表面への堆積の低減が必要になる。
そこで、本発明の第３の実施形態では、（１）プレコート専用ノズル、（２）二つ穴レートセンサ、及び（３）デューティ可変式チョッパ板を設け、水晶振動子の寿命を延ばす。
【００４８】
（１）プレコート専用ノズル、及び（２）二つ穴レートセンサについては、既に説明した。以下、（３）デューティ可変式チョッパ板について、説明する。
図１４は、本発明の蒸着装置またはレートセンサにおけるチョッパ板の一実施例を示す図である。図１４の上部の図は、本発明のレートセンサの一実施例の側面を示す断面図である。また図１４の下部の図は、上部の図を下から見た平面図である。３０１はチョッパ板、３０２は開口部である。
図１４に示すように、通常のチョッパ板３０１は、１枚方式で、決まったデューティ（Ｄｕｔｙ）比に基づいた開口面積を有する開口部３０２が設けられている。このチョッパ板３０１は、レート検出用導入口１０８を遮るように回転し、レート検出のための信号強度と、水晶振動子１０１の寿命とのバランスを取っている。
好ましくは、このチョッパ板３０１は、回転式とし、リテーナ部１００の回転中心軸１０５と同軸構造（図示しない）として回転させる。これによって、蒸着装置等の真空チャンバ内に設置する装備としては最もシンプルな形が実現し、部品点数や余分な可動部をも減らすことができる。当然、リテーナ部の面積と同等の直径と同一寸法以上にしなければ、レート制御用の水晶振動子を遮蔽することができない。
【００４９】
リニアソース４１の坩堝の蒸気吐出ノズル４２、４３やプレコート専用ノズル４４から、レートセンサを設置する距離や角度は、その真空チャンバの寸法や、真空チャンバ内部の空間の寸法若しくは距離ＴＳ（図４参照）に依存する。
先に述べた通り、水晶振動子１０１の寿命は短く、水晶振動子１０１の表面に堆積する蒸着材料の堆積量によって変わる。例えば、距離ＴＳが近いと、水晶振動子１０１の寿命は短くなり、逆に距離ＴＳが遠いと、蒸着材料の堆積量が少なくなるため、水晶振動子１０１の寿命は延びる。
通常の成膜工程では、真空チャンバ内を大気に戻してから水晶振動子を交換する。しかし、この作業は、多くの時間をロスすることになるので、生産性を向上するためには、水晶振動子の寿命をなるべく延ばすことが好ましい。
実施例１や実施例２の場合には、図４に示すように、プレコート用の水晶振動子の導入口１０９を連結パイプ４５で直に接続している。このため、プレコート時の水晶振動子は、ノズルから非常に近い距離で暴露されていることと同等と考えられる。従って、プレコート後にレート検出に使用される水晶振動子の寿命は、非常に短くなる。
【００５０】
上記のような問題を解決するため、実施例３では、自動可変式のチョッパ板を採用した。従来技術の説明では省略したが、従来技術においても、カバーの前にチョッパ板を備えて、水晶振動子の寿命を延ばすようにしていた（例えば、特許文献１参照。）。
図１４に示すように、この従来のチョッパ板３０１は円板状であり、回転中心軸１０５を中心として回転する方式になっているのが一般的である。そして、回転によって、チョッパ板３０１に開けられた開口部３０２がカバー１０６の開口部１０８を所定の周期で遮蔽することによって、開口部１０８の位置にある水晶振動子１０１に付着する蒸気量を減らすようにして寿命を延ばしていた。即ち、チョッパ板３０１の円板を回転させ、チョッパ板３０１の表面にはスリット状また円形の穴（開口部３０２）が開けられており、この円板（チョッパ板３０１）が連続回転することにより、水晶振動子の表面を一定のデューティで遮っている。
チョッパ板の表面の開口率と水晶振動子の表面の蒸着材料の堆積量は、比例する。即ち、チョッパ板の開口率を変化させることで水晶振動子の寿命をある程度制御することが可能である。ただし、長寿命化の方向はその代償として、信号強度が反比例して低下する。信号強度はレート検出の安定性や再現性に対し、非常に重要なファクタ（ｆａｃｔｏｒ）である。
即ち、プレコート用の水晶振動子は、蒸着中において、蒸気量が少ないためなるべく多くの蒸気を得て、可能な限りプレコート時間を短くしたい。このため、プレコート用導入口１０９をチョッパ板が遮ってしまうことは好ましくない。
【００５１】
そこで、本発明の実施例３では、デューティ自動可変式チョッパ（チョッパ板２枚方式）を提案する。
【００５２】
実施例３では、図１５に示すように、この自動可変式チョッパ板を２枚設け、それぞれサーボモータで回転角を制御し、２枚のチョッパ板の角度をずらして、開口幅を自由に変更する。即ち、１枚目のチョッパ板３０１と２枚目のチョッパ板３０３の相対的な角度を変化させ、開口面積（開口幅）を変える。例えば、チョッパ板３０１とチョッパ板３０３それぞれが同じ大きさで同じ形状の開口部３０２を有している場合に、互いのずれ角がゼロの時に、最大の開口面積となり、互いのずれ角を大きくして開口面積がゼロになるまで、開口面積を調整可能である。図１６は、開口面積が、開口部３０２の半分となるように、チョッパ板３０１とチョッパ板３０３をずらした一例を示す図である。
リテーナ部１００全体は３軸構成とし、１軸目は、自動水晶交換機構として、リテーナ部本体が回転する。２軸目はチョッパ板３０３が回転し、３軸目はチョッパ板３０１が回転する。２軸目と３軸目は、例えば、サーボモータ制御による。それぞれの軸は独立して可動する三軸方式である。ただし、開口面積（開口率）が決定しチョッパ板として機能する時には、２軸目と３軸目は同期して回転する。
このように、チョッパ板２枚方式を用いることによって、プレコートのために、蒸気に対してなるべく水晶振動子の表面を暴露したいという要求と、生産性を向上させる（寿命を延ばす）ために、蒸気に対してなるべく水晶振動子の表面を暴露しないという、相反する要求を同時に達成可能とした。
【００５３】
図１５において、レート検出用の水晶振動子によってレート制御中に、次に使用する予定の水晶振動子をプレコートする場合に、チョッパ板３０１とチョッパ板３０３とのずれ角をゼロにして、最大の開口面積としてレート制御を実行する。プレコートが終了後には、図示しないシャッター機構によって導入口１０９を閉じ、かつ、チョッパ板３０１とチョッパ板３０３のずれ角を変更する。ずれ角の変更によって、開口面積を減らすことによって、レート制御中の水晶振動子に堆積する蒸気の量が減少する。この結果、水晶振動子の寿命が延びる。
このように、デューティ自動可変式チョッパは、プレコート中は開口面積を最大にして、できるだけプレコート中の水晶振動子に蒸気を取り込み、プレコートを短時間で終了させる。そして、プレコートが終了した後は、開口面積を小さくして、レート制御している水晶振動子の寿命を延ばす。このために、チョッパ板を２枚有し、これを重ねて使用し、サーボモータによって開口部面積を可変する。
【００５４】
実施例３によれば、チョッパ板２枚方式による蒸着材料の水晶振動子表面への堆積の低減の結果、実施例１及び実施例２の効果に加え、成膜レートの信号強度（Ｓ／Ｎ比）は向上し、検出精度は上がると共に、寿命が短くならず、むしろ長くすることができ、生産性が向上する。
なお、上記実施例では、２枚のチョッパ板は、同一直径で、同じ開口面積（開口率）であった。しかし、異なる開口面積（開口率）であっても良い。
【実施例４】
【００５５】
図１７は、本発明の一実施例のレートセンサを説明するための一部断面を含む斜視図である。図１７は、リテーナ部の上部のカバー７０とプレコートシャッタ７１を示した図である。
この図１７からも明らかなように、カバー７０は、略円盤状であり、その上部のプレコートシャッタ７１もほぼ同形状である。
カバー７０には、レート検出用の水晶振動子を暴露するための開口部２１とプレコート用の水晶振動子を暴露するための開口部２２が設けられている。
水晶振動子１０１を保持するクリスタルホルダ１０３の中心部及びカバー７０及びプレコートシャッタ７１の中心には、ローラベアリングが取り付けられており、ローラベアリングを介して、プレコートシャッタ７１を回転駆動するための回転シャフ卜回転可能に植立されている（図示しない）。さらに、当該回転シャフトは、カバー７０の中心部に取り付けられたローラベアリングを介して、カバー７０に対しても回転可能に取り付けられている（図示しない）。そして、当該回転シャフ卜のローラベアリングから突出した先端部には、やはり外形が略円盤状であり、かつ、その外周部を円錐状に窪ませ、かつ、その一部に開口部（例えば、穴や切欠き）２３を形成したプレコートシャッタ７１が、その中心部において、例えば、ネジ２４によって一体に回転可能に固定されている。
【００５６】
図１７において、プレコートシャッタ７１の開口部２３は、カバー７０の２つの開口部２１及び２２の両方を遮蔽しない開口面積及び形状を有している。そして、プレコートシャッタ７１は、当該回転シャフトを中心に、（図６等の回転中心軸１０５参照。）回転し、第１の位置では、その開口部２３は、開口部２２を遮蔽し、開口部２１を遮蔽しない。また、第２の位置では、その開口部２３は、開口部１と開口部２２共に遮蔽しない。
第１の位置では、開口部２１の位置にある水晶振動子１０１には、蒸気が堆積し、開口部２２の位置にある水晶振動子１０１には、蒸気が堆積しない。また第２の位置では、開口部２１の位置にある水晶振動子１０１には、蒸気が堆積し、かつ、開口部２２の位置にある水晶振動子１０１はプレコートされる。
【００５７】
カバー７０の円形の開口部２１を介して外部にその電極を露出した水晶振動子１０１は、レート検出に使用される。そして、この水晶振動子１０１に寿命がくると（図１８等の検出回路によって周波数を検出し所定の周波数以下になった場合に寿命と判定する）、隣の開口部２２の位置にある水晶振動子１０１をレート検出に使用するように、クリスタルホルダ３０を所定の角度（図１７の実施例では、８連装であるから、３６０／８＝４だけ回転駆動し、もって、新たな水晶板水晶振動子１０１と交換する（自動水晶交換機構）。
一方、プレコートシャッタ７１は、回転シャフ卜の回転を持って回転駆動し、開口部２２のみを遮蔽し、開口部２１を遮蔽しない位置（第１の位置、所謂、開口部２１が測定位置）と、開口部２１と開口部２２の両方を遮蔽しない位置（第２の位置、所謂、プレコ一卜位置）とをとる（図中の矢印を參照）。プレコートシャッタ７１が第１の位置にいる場合、蒸発材料は開口部２１を通り水晶振動子１０１の表面に付着し、次に使用する水晶振動子１０１には蒸発材料は堆積しない。
【００５８】
実施例４によれば、膜厚を高精度に測定可能なレートセンサ及びリニアソース並びに蒸着装置を提供することができる。
【００５９】
以上、実施例１〜４で述べたレートセンサにより検知された検知信号（即ち、レートセンサ信号）は、上述した蒸着装置を構成する要素である、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等により構成される制御装置（図示しない）へ転送される。そして、この制御装置の内部においては、メモリ内に予め格納したソフ卜ウェアに従って演算処理が実行され、もって、その内部に収容されたＥＬ材料を加熱、蒸発するヒータへ供給する電流（電力）を制御する。このことによれば、蒸気状有機ＥＬ材料の基板Ｂ上への蒸着量を、所望の値に、正確に制御することが可能となり、もって、表示性能に優れた有機ＥＬデパイスを、効率良く、製造することが可能となる。
なお、ここでは詳述はしないが、上記制御装置を構成するＣＰＵにより、上記図１８にも示した水晶振動子１０１と高周波発信器１０１とを含む共振回路の共振数端数をモニターすることも可能であり、このことによれば、容易にＥＬ材料の蒸気が水晶板水晶振動子１０１に付着した量を検出することが可能となる。
加えて、検出した水晶振動子１０１への蒸発材料の付着量より、制御装置での演算を持って水晶振動子１０１が寿命を迎えるまでの時間を算出し、水晶振動子１０１が寿命を迎える所定時間前に、次の水晶振動子のプレコートの開始、またはプレコートの終了をしておくことによって、水晶振動子１０１が寿命を迎えた時点で次に使用する水晶振動子１０１を、効率良く準備することができる。
【符号の説明】
【００６０】
２１、２２、２３：開口部、  ２４：ネジ、  ４１：リニアソース、  ４２、４３：蒸気吐出ノズル、  ４４：プレコート専用ノズル、  ４５：連結パイプ、  ４６：レート検出ポイント、  ４７：蒸気吐出方向を示す矢印、  ４８：蒸着幅、  ５５：発信源、  ７０：カバー、  ７１：プレコートシャッタ、  １００：リテーナ部、  １０１：水晶振動子（水晶板）、  １０２：接触子、  １０３：クリスタルホルダ、  １０４、１０６、９０６：カバー、  １０５：回転中心軸、  １０８、１０９、２０１：導入口（開口部）、  ３０１：チョッパ板、  ３０２：開口部、  ４０１、９０１：レートセンサ、  Ｂ：基板。
【図１】
2014066673.tif 000003
【図２】
2014066673.tif 000004
【図３Ａ】
2014066673.tif 000005
【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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