(57)【要約】      （修正有）【課題】蒸着膜の膜厚計測をより高精度に行うことが可能な、蒸着装置および蒸着方法を提供する。【解決手段】真空チャンバー１の内部に配置された蒸着源３で気化した材料８を、真空チャンバー１の内部に配置された基板４の表面に蒸着させる蒸着装置であって、真空チャンバー１に入射した光２７が気化した材料８の中を多重反射されながら通過し真空チャンバー１から出射するように配置されたミラー１７と、真空チャンバー１から出射した光２７を利用して、気化した材料８の濃度を光学的に計測する光学的濃度計測手段１００と、を備え、多重反射される光２７の光路は、気化した材料８の流れの方向に垂直な面に含まれることを特徴とする、蒸着装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバーの内部に配置された蒸着源で気化した材料を、前記チャンバーの内部に配置された基板の表面に蒸着させる蒸着装置であって、
前記チャンバーに入射した光が前記気化した材料の中を多重反射されながら通過し前記チャンバーから出射するように配置されたミラー手段と、
前記チャンバーから出射した光を利用して、前記気化した材料の濃度を光学的に計測する光学的濃度計測手段と、を備え、
前記多重反射される光の光路は、前記気化した材料の流れの方向に垂直な面に含まれることを特徴とする、蒸着装置。
【請求項２】
前記光路における前記気化した材料についてのコンダクタンスは、前記気化した材料の流れの方向に関して前記光路の前後の位置における前記気化した材料についてのコンダクタンスよりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項３】
前記光学的濃度計測手段は、前記光が多重反射される回数が変更されるように、前記光が前記チャンバーに入射する入射角度を調整する入射角度調整ミラーを有し、前記多重反射された回数が異なる少なくとも二種類の前記チャンバーから出射した光を利用して、前記気化した材料の濃度を光学的に計測する、請求項１または２に記載の蒸着装置。
【請求項４】
前記ミラー手段の少なくとも一部は、入ってくる光の一部を反射し、前記入ってくる光の一部を前記チャンバーから出射させるハーフミラーによって構成されており、
前記光学的濃度計測手段は、前記チャンバーから出射させられたそれぞれの光を選択することによって、前記多重反射された回数が異なる少なくとも二種類の前記チャンバーから出射した光を利用して、前記気化した材料の濃度を光学的に計測する、請求項１または２に記載の蒸着装置。
【請求項５】
前記光学的に計測された前記気化した材料の濃度に基づいて、前記気化した材料を前記基板の表面に蒸着させるための成膜条件を制御する成膜条件制御手段を備えることを特徴とする、請求項１から４の何れかに記載の蒸着装置。
【請求項６】
チャンバーの内部に配置された蒸着源で気化した材料を、前記チャンバーの内部に配置された基板の表面に蒸着させる蒸着方法であって、
前記チャンバーに入射し、前記気化した材料の中をミラー手段によって多重反射されながら通過し、前記チャンバーから出射した光を利用する光学的濃度計測手段を用いて、前記気化した材料の濃度を光学的に計測する光学的濃度計測ステップを備え、
前記多重反射される光の光路は、前記気化した材料の流れの方向に垂直な面に含まれることを特徴とする、蒸着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子などの有機薄膜の製造において気化した材料で基板に対する蒸着を行う、蒸着装置および蒸着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸着装置は、チャンバー内に材料と基板とを配置し、材料を加熱し、材料を溶融させてから蒸発させるか、または材料を昇華させるかすることによって、気化した材料を基板の表面に堆積させ、材料を基板に蒸着する。
【０００３】
近年、有機材料が用いられた、ディスプレイ、照明、太陽電池および半導体などの有機デバイスが、開発されている。
【０００４】
有機材料が用いられたこれらの有機層の成膜は一般的に、上述されたような蒸着装置を利用して行われる。
【０００５】
蒸着装置における有機層などの膜厚制御は、効率などの観点から所定の膜厚が得られるように高精度に行う必要がある。
【０００６】
このような膜厚制御に利用される膜厚計測方法においては、水晶振動子が用いられることがある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００７】
そこで、図９を主として参照しながら、従来の、水晶振動子が用いられる膜厚計測方法について説明する。
【０００８】
ここに、図９は、従来の、水晶振動子が用いられる蒸着装置の概略断面図である。
【０００９】
真空チャンバー１は、真空ポンプ５で排気することによって、真空状態への減圧を行うことができる。
【００１０】
真空チャンバー１内部において、その上部には成膜が行われる基板４が配置されており、その下部には坩堝７が基板４に対向するように配置されている。
【００１１】
そして、発熱体９に接続された電源などの発熱体制御部１５を制御し、発熱体９を発熱させることによって、坩堝７を加熱することができる。
【００１２】
さらに、真空チャンバー１において、たとえば、石英からなる水晶振動子（ＱＣＭ、Ｑｕａｒｔｚ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｂａｌａｎｃｅ）２８が基板４に隣接するように配置されている。
【００１３】
蒸着量に応じて減少する水晶振動子２８の固有振動数の変化から間接的に計測される水晶振動子２８に蒸着される薄膜の膜厚と、基板４に蒸着される薄膜の膜厚と、の間においては、一定の関係が存在する。
【００１４】
このため、基板４に蒸着される薄膜の膜厚を、水晶振動子２８の固有振動数の計測結果から得ることができる。
【００１５】
そこで、水晶振動子２８の固有振動数を計測し、基板４に蒸着される薄膜の膜厚を間接的に計測して、坩堝７の発熱体９の発熱温度を制御する発熱体制御部１５への指示信号を送る分析部１３が、設けられている。
【００１６】
発熱体制御部１５は分析部１３からの指示信号に基づいて坩堝７の発熱体９の発熱温度を制御することができ、基板に成膜される薄膜の膜厚が制御される。
【００１７】
もちろん、膜厚の計測に使用される対象物は、水晶振動子２８でなくてもよく、成膜が基板の場合の条件とほぼ同じ条件で行われるダミー基板などであってもよい。
【００１８】
つぎに、このような膜厚制御に利用される膜厚計測方法においては、気化した材料８の濃度が光学的検知手段を用いて光学的に検知されることもある（たとえば、特許文献２参照）。
【００１９】
そこで、図１０を主として参照しながら、従来の、気化した材料８の濃度が光学的検知手段を用いて光学的に検知される膜厚計測方法について説明する。
【００２０】
ここに、図１０は、従来の、気化した材料８の濃度が光学的検知手段を用いて光学的に検知される蒸着装置の概略断面図である。
【００２１】
真空チャンバー１は、真空ポンプ５で排気することによって、真空状態への減圧を行うことができる。
【００２２】
真空チャンバー１内部において、その上部には成膜が行われる基板４が配置されており、その下部には坩堝７が基板４に対向するように配置されている。
【００２３】
そして、発熱体９に接続された電源などの発熱体制御部１５を制御し、発熱体９を発熱させることによって、坩堝７を加熱することができる。
【００２４】
坩堝７と基板４との間の、真空チャンバー１の両側面において、光源１１および検出器１２が配置されている。
【００２５】
光源１１からの光は、気化した材料８中を通って検出器１２において受光される。
【００２６】
発光時の光と受光時の光との比較から間接的に計測される気化した材料８の濃度と、基板４に蒸着される薄膜の膜厚と、の間においては、一定の関係が存在する。
【００２７】
このため、基板４に蒸着される薄膜の膜厚を、受光時の光の計測結果から得ることができる。
【００２８】
もちろん、上述された発光時の光と受光時の光との比較は気化した材料８が存在する場合について行われるが、同比較により基板４に蒸着される薄膜の膜厚を得るためには、あらかじめ用意しておいた気化した材料８が存在しない場合についての同様な計測結果も利用される。
【００２９】
そこで、受光時の光を計測し、基板４に蒸着される薄膜の膜厚を間接的に計測して、坩堝７の発熱体９の発熱温度を制御する発熱体制御部１５への指示信号を送る分析部１３が、設けられている。
【００３０】
発熱体制御部１５は分析部１３からの指示信号に基づいて坩堝７の発熱体９の発熱温度を制御することができ、基板に成膜される薄膜の膜厚が制御される。
【００３１】
つぎに、光学的にガス濃度を高精度に計測する方法としては、ガスが存在しているセル内で光を多重反射させ、その吸光度の変化から濃度を計測する方法も知られている（たとえば、特許文献３参照）。
【００３２】
一般的な吸光度の計測においては、光源と試料セルと検出器とを備えた装置が利用され、光源からの光は分析対象である被検出ガスが導入された試料セルに放射される。
【００３３】
試料セル中の被検出ガスは、その組成に応じて特性吸収波長の光を吸収する。
【００３４】
このため、試料セルからの出射光の吸収波長領域における吸光度を検出器により検出することによって、被検出ガスの定量分析または定性分析を行うことができる。
【００３５】
かくの如き吸光度の計測においては、試料セル内における光の光路長がより長いと、被検出ガス成分による吸収波長の吸光がより増幅されるので、より高いＳＮ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ）比で分析結果を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３６】
【特許文献１】特開２００５−３２５３９１号公報
【特許文献２】特開２００８−１６９４５７号公報
【特許文献３】特開２０１０−１０７２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３７】
しかしながら、上述された第一の従来の蒸着装置（図９参照）については、水晶振動子２８の寿命があまり長くはないので、水晶振動子２８の頻繁な交換が行われないと、膜厚計測を高精度に行うことが困難である。
【００３８】
さらに、同蒸着装置については、はじめに基板４のない状態で水晶振動子２８に対して蒸着を行って水晶振動子２８の薄膜の膜厚を計測し、つぎに同じ条件で基板４に対して蒸着を行って基板４の薄膜の膜厚を計測し、それから二つの膜厚の関係性を特定しなければならないので、計測作業に必要な時間が非常に長く、生産効率が落ちてしまうことがある。
【００３９】
つぎに、上述された第二の従来の蒸着装置（図１０参照）については、水晶振動子２８の交換のようなメンテナンスは不要であるが、本発明者は、同蒸着装置においても、検出部１２の感度が低下してしまい、膜厚計測を高精度に行うことが困難であることに気付いた。
【００４０】
そして、本発明者は、信号のバラツキが光の光路長が十分に長くないために惹起されてしまうことがその原因であると分析している。
【００４１】
もちろん、有機材料の吸光度などの感度は一般的に小さく、信号強度が小さく、デバイスに要求される膜厚精度を満たすことが困難である点を考慮し、光源からの光を多重反射して検出器に入射させる上述された多重反射セルの構成を採用してもよいが、上述の如き信号のバラツキはそれでも十分には抑制されない。
【００４２】
本発明者は、その原因はつぎの通りであると分析している。
【００４３】
すなわち、坩堝７で加熱されて気化した材料８は基板４に向かって拡散するが、常に排気されている装置の内部は真空状態であり、気化した材料８の濃度は、坩堝７付近で高く、坩堝７から基板４に向かって徐々に小さくなるので、同濃度については比較的に大きな濃度勾配が発生している。
【００４４】
すると、計測感度を大きくするために多重反射させられた光はこのような濃度勾配が発生している複数の光路を通過するので、結局のところ、上述された信号のバラツキが惹起されてしまう。
【００４５】
本発明は、上述された従来の課題を考慮し、たとえば、蒸着膜の膜厚計測をより高精度に行うことが可能な、蒸着装置および蒸着方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００４６】
第１の本発明は、チャンバーの内部に配置された蒸着源で気化した材料を、前記チャンバーの内部に配置された基板の表面に蒸着させる蒸着装置であって、
前記チャンバーに入射した光が前記気化した材料の中を多重反射されながら通過し前記チャンバーから出射するように配置されたミラー手段と、
前記チャンバーから出射した光を利用して、前記気化した材料の濃度を光学的に計測する光学的濃度計測手段と、を備え、
前記多重反射される光の光路は、前記気化した材料の流れの方向に垂直な面に含まれることを特徴とする、蒸着装置である。
【００４７】
第２の本発明は、前記光路における前記気化した材料についてのコンダクタンスは、前記気化した材料の流れの方向に関して前記光路の前後の位置における前記気化した材料についてのコンダクタンスよりも大きいことを特徴とする、第１の本発明の蒸着装置である。
【００４８】
第３の本発明は、前記光学的濃度計測手段は、前記光が多重反射される回数が変更されるように、前記光が前記チャンバーに入射する入射角度を調整する入射角度調整ミラーを有し、前記多重反射された回数が異なる少なくとも二種類の前記チャンバーから出射した光を利用して、前記気化した材料の濃度を光学的に計測する、第１または第２の本発明の蒸着装置である。
【００４９】
第４の本発明は、前記ミラー手段の少なくとも一部は、入ってくる光の一部を反射し、前記入ってくる光の一部を前記チャンバーから出射させるハーフミラーによって構成されており、
前記光学的濃度計測手段は、前記チャンバーから出射させられたそれぞれの光を選択することによって、前記多重反射された回数が異なる少なくとも二種類の前記チャンバーから出射した光を利用して、前記気化した材料の濃度を光学的に計測する、第１または第２の本発明の蒸着装置である。
【００５０】
第５の本発明は、前記光学的に計測された前記気化した材料の濃度に基づいて、前記気化した材料を前記基板の表面に蒸着させるための成膜条件を制御する成膜条件制御手段を備えることを特徴とする、第１から第４の何れかの本発明の蒸着装置である。
【００５１】
第６の本発明は、チャンバーの内部に配置された蒸着源で気化した材料を、前記チャンバーの内部に配置された基板の表面に蒸着させる蒸着方法であって、
前記チャンバーに入射し、前記気化した材料の中をミラー手段によって多重反射されながら通過し、前記チャンバーから出射した光を利用する光学的濃度計測手段を用いて、前記気化した材料の濃度を光学的に計測する光学的濃度計測ステップを備え、
前記多重反射される光の光路は、前記気化した材料の流れの方向に垂直な面に含まれることを特徴とする、蒸着方法である。
【発明の効果】
【００５２】
本発明によって、たとえば、蒸着膜の膜厚計測をより高精度に行うことが可能な、蒸着装置および蒸着方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明における実施の形態１の蒸着装置の概略断面図
【図２】（ａ）本発明における実施の形態１の蒸着装置の、気化した材料の流れの方向に垂直な断面に関する配管部中央近傍の概略断面図、（ｂ）本発明における実施の形態１の蒸着装置の、気化した材料の流れの方向に平行な断面に関する配管部中央近傍の概略断面図
【図３】本発明における実施の形態２の蒸着装置の概略断面図
【図４】（ａ）本発明における実施の形態２の蒸着装置の、気化した材料の流れの方向に垂直な断面に関する配管部中央近傍の概略断面図（その１）、（ｂ）本発明における実施の形態２の蒸着装置の、気化した材料の流れの方向に平行な断面に関する配管部中央近傍の概略断面図（その１）
【図５】（ａ）本発明における実施の形態２の蒸着装置の、気化した材料の流れの方向に垂直な断面に関する配管部中央近傍の概略断面図（その２）、（ｂ）本発明における実施の形態２の蒸着装置の、気化した材料の流れの方向に平行な断面に関する配管部中央近傍の概略断面図（その２）
【図６】本発明における実施の形態３の蒸着装置の、気化した材料の流れの方向に垂直な断面に関する配管部中央近傍の概略断面図（その１）
【図７】本発明における実施の形態３の蒸着装置の、気化した材料の流れの方向に垂直な断面に関する配管部中央近傍の概略断面図（その２）
【図８】本発明における実施の形態３の蒸着装置の、光の多重反射回数と、光の吸光度と、の関係の説明図
【図９】従来の、水晶振動子が用いられる蒸着装置の概略断面図
【図１０】従来の、気化した材料の濃度が光学的検知手段を用いて光学的に検知される蒸着装置の概略断面図
【発明を実施するための形態】
【００５４】
以下、図面を参照しながら、本発明における実施の形態について詳細に説明する。
【００５５】
（実施の形態１）
はじめに、図１ならびに２（ａ）および（ｂ）を主として参照しながら、本実施の形態の蒸着装置の構成について説明する。
【００５６】
ここに、図１は本発明における実施の形態１の蒸着装置の概略断面図であり、図２（ａ）は本発明における実施の形態１の蒸着装置の、気化した材料８の流れの方向に垂直な断面に関する配管部２中央近傍の概略断面図であり、図２（ｂ）は本発明における実施の形態１の蒸着装置の、気化した材料８の流れの方向に平行な断面に関する配管部２中央近傍の概略断面図である。
【００５７】
真空チャンバー１は、真空ポンプ５で排気することによって、真空状態への減圧を行うことができる。
【００５８】
真空チャンバー１内部において、蒸着源３がその下部に接続されており、坩堝７は配管部２に設けられている。
【００５９】
材料８は、任意の蒸着材料であるが、たとえば、有機エレクトロルミネッセンス材料などの有機材料である。
【００６０】
蒸着源３および配管部２において、その外側が断熱材１０で覆われた発熱体９が設けられている。
【００６１】
そして、発熱体９に接続された電源などの発熱体制御部１５を制御し、発熱体９を発熱させることによって、坩堝７のみならず、配管部２および蒸着源３の壁を加熱することができる。
【００６２】
真空チャンバー１内部において、その上部には成膜が行われる基板４が配置されている。
【００６３】
蒸着源３と真空チャンバー１とを接続している配管部２において、コンダクタンスバルブ６が設けられている。
【００６４】
さらに、コンダクタンスバルブ６と真空チャンバー１との間において、光２７の光路が設けられている。
【００６５】
光学的濃度計測手段１００が有する分析部１３は発熱体制御部１５およびコンダクタンスバルブ開度制御部１４と電気的に接続されており、発熱体制御部１５は分析部１３からの指示信号に基づいて坩堝７の発熱体９の発熱温度を制御することができ、コンダクタンスバルブ開度制御部１４は分析部１３からの指示信号に基づいてコンダクタンスバルブ６の開度を制御することができる。
【００６６】
配管部２は、光２７を入射させ出射させるための透過窓１６が設けられた一部分を除いて、加熱された壁の温度が低下しにくいように断熱材１０で覆われている。
【００６７】
光学的濃度計測手段１００は、光源１１、検出器１２、および検出器１２で受光された光２７を分析する分析部１３を有する。
【００６８】
配管部２において、透過窓１６の中心部に付設されたミラー１７が一方の壁に設けられており、ミラー１８が対向する他方の壁に設けられている。
【００６９】
光源１１、検出器１２、ならびにミラー１７および１８は、多重反射される光２７の光路が蒸着源３から基板４への気化した材料８の流れの方向に垂直な面上に形成されるように配置されている。
【００７０】
透過窓１６のミラー１７が付設されていない箇所において、一方の側には光源１１が配置されており、他方の側には検出器１２が配置されている。
【００７１】
光源１１からの光２７は、気化した材料８の流れの方向に垂直な面に沿って透過窓１６に入射し、配管部２内を横切り、ミラー１８に到達して反射される。
【００７２】
反射された光２７は、再び配管部２内を横切り、ミラー１７に到達して反射される。
【００７３】
このようにして多重反射された光２７は、最後に透過窓１６から配管部２外に出射され、検出器１２に受光される。
【００７４】
光学的濃度計測手段１００は、光源１１からの光２７を、配管部２内に入射させ、ミラー１７および１８に多重反射させ、気体分子の光吸収、発光および散乱などによって変化した光２７を検出器１２で受光し、受光した光２７を分析部１３で分析することによって、配管部２内の気体分子の濃度を高感度かつ高精度に計測することができる。
【００７５】
分析部１３での分析手法は、たとえば、分光分析または光吸収分析によればよい。
【００７６】
光学的濃度計測手段１００での分光分析手法は、たとえば、紫外可視分光分析、蛍光分光分析、赤外分光分析またはラマン分光分析によればよい。
【００７７】
光２７を多重反射するためのミラー１７および１８は、配管部２の壁に設けられていなくてもよく、たとえば、配管部２の両側に設けられた透過窓の外の、気化した材料８に接触しない大気側の部分に設けられていてもよい。
【００７８】
ミラー１７および１８は、多重反射される光２７の光路が蒸着源３から基板４への気化した材料８の流れの方向に垂直な面上に形成されるように配置されていればよい。
【００７９】
光２７の光路は、坩堝７と基板４との間のどこに設けられていてもよい。
【００８０】
つぎに、本実施の形態の蒸着装置の動作について説明するとともに、本発明の蒸着方法の一実施の形態についても説明する（他の実施の形態についても同様である）。
【００８１】
まず、蒸着源３の坩堝７に蒸着する材料８を充填してセットするとともに、基板４を蒸着源３の上方に水平にセットする。
【００８２】
つぎに、真空ポンプ５を作動させて真空チャンバー１内が真空状態になるように減圧を行い、配管部２の発熱体９を発熱させ、配管部２の壁を所定の温度に加熱する。
【００８３】
蒸着源３の発熱体９が発熱させられ、坩堝７が加熱されると、材料８は溶融し蒸発するかまたは昇華するかして気化する。
【００８４】
気化した材料８は、圧力勾配および濃度勾配のために圧力および濃度の低い真空チャンバー１に向かって配管部２を飛翔し、配管部２の開口部に到達し、真空チャンバー１内に拡散し、基板４の表面に到達する。
【００８５】
気化した材料８をこのように基板４の表面に到達させ堆積させることによって、基板４の表面に蒸着を行なうことができる。
【００８６】
材料８によって吸収される光２７が気化した材料８に入射すると、吸光による光２７の減衰量は気化した材料８の濃度に応じて変化するので、光２７の減衰量を計測することによって気化した材料８の濃度を間接的に計測することができる。
【００８７】
かくして、気化した材料８は坩堝７から基板４に向かって流れ、気化した材料８の濃度が徐々に低下するような濃度勾配が発生するので、同濃度勾配の影響が小さくなるように、多重反射される光２７の光路が蒸着源３から基板４への気化した材料８の流れの方向に垂直な面上に形成されるように配置されていれば、気化した材料８の濃度を高精度に計測することができる。
【００８８】
なお、ミラー１７および１８を含む手段は、本発明のミラー手段の一例である。
【００８９】
また、気化した材料８の流れの方向に垂直な面は、本発明の気化した材料の流れの方向に垂直な面の一例である。
【００９０】
上述した実施の形態においては、気化した材料８の流れの方向は、（１）蒸着源３の表面が曲がっていない場合には蒸着源３の表面に垂直な方向にほぼ一致し、（２）基板４の表面が曲がっていない場合には基板４の表面に垂直な方向にほぼ一致し、（３）配管部２の内壁の表面に平行な方向にほぼ一致する、と考えられる。
【００９１】
そして、そのような気化した材料８の流れの方向は、気化した材料８は鉛直上向きに上昇していくので、鉛直方向にもほぼ一致する、と考えられる。
【００９２】
しかしながら、たとえば、配管部２が屈曲している部分をどこかに有している場合などには、配管部２のある部分における気化した材料８の流れの方向は水平方向であることもある。
【００９３】
要するに、真空チャンバー１と比較して相対的に細くなっている管状の形状をもつ配管部２においては、気化した材料８は主として、同管状の形状の、内壁の表面に平行な長さ方向に流れていく、と考えられる。
【００９４】
したがって、気化した材料８の流れの方向は、同管状の形状の、内壁の表面に平行な長さ方向である。
【００９５】
そして、多重反射される光２７の光路がそのような長さ方向に垂直な面に含まれるように形成されていれば、気化した材料８の濃度を高精度に計測することができる。
【００９６】
また、分析部１３、コンダクタンスバルブ開度制御部１４および発熱体制御部１５を含む手段は、本発明の成膜条件制御手段の一例である。
【００９７】
（実施の形態２）
つぎに、図３を主として参照しながら、本実施の形態の蒸着装置の構成および動作について説明する。
【００９８】
ここに、図３は、本発明における実施の形態２の蒸着装置の概略断面図である。
【００９９】
本実施の形態の蒸着装置の構成および動作は、上述された実施の形態１の蒸着装置の構成および動作と類似している。
【０１００】
ただし、本実施の形態においては、気化した材料８の濃度を計測するための多重反射される光２７の光路におけるコンダクタンスが気化した材料８の流れの方向に関して前後の位置のコンダクタンスに比べて大きい。
【０１０１】
コンダクタンスは、真空ポンプ５による排気の速度に影響を及ぼす抵抗の逆数であり、気化した材料８の流れやすさを示す量である。
【０１０２】
もちろん、コンダクタンスを変更するための構成には、種々の具体例が考えられる。
【０１０３】
たとえば、配管部２の光２７の光路近傍の形状は、（１）図４（ａ）および（ｂ）に示されているように、気化した材料８の流れに垂直な方向についての内径が大きい箱状の形状であってもよいし、（２）図５（ａ）および（ｂ）に示されているように、気化した材料８の流れに垂直な方向についての内径が大きい円筒状の形状であってもよい。
【０１０４】
ここに、図４（ａ）は本発明における実施の形態２の蒸着装置の、気化した材料８の流れの方向に垂直な断面に関する配管部２中央近傍の概略断面図（その１）であり、図４（ｂ）は本発明における実施の形態２の蒸着装置の、気化した材料８の流れの方向に平行な断面に関する配管部２中央近傍の概略断面図（その１）であり、図５（ａ）は本発明における実施の形態２の蒸着装置の、気化した材料８の流れの方向に垂直な断面に関する配管部２中央近傍の概略断面図（その２）であり、図５（ｂ）は本発明における実施の形態２の蒸着装置の、気化した材料８の流れの方向に平行な断面に関する配管部２中央近傍の概略断面図（その２）である。
【０１０５】
かくして、光２７の光路における気化した材料８の濃度勾配が小さくなるように、気化した材料８の流れがコンダクタンスの変更によって制御されれば、気化した材料８の濃度をより高精度に計測することができる。
【０１０６】
なお、気化した材料８の流れの方向は、本発明の気化した材料の流れの方向の一例である。
【０１０７】
（実施の形態３）
つぎに、図６および７を主として参照しながら、本実施の形態の蒸着装置の構成および動作について説明する。
【０１０８】
ここに、図６は本発明における実施の形態３の蒸着装置の、気化した材料８の流れの方向に垂直な断面に関する配管部２中央近傍の概略断面図（その１）であり、図７は本発明における実施の形態３の蒸着装置の、気化した材料８の流れの方向に垂直な断面に関する配管部２中央近傍の概略断面図（その２）である。
【０１０９】
本実施の形態の蒸着装置の構成および動作は、上述された実施の形態１の蒸着装置の構成および動作と類似している。
【０１１０】
ただし、本実施の形態においては、光２７の多重反射回数、すなわち光２７がミラー１８で反射される回数は、直接的または間接的に変更可能である。
【０１１１】
後により詳しく説明されるように、光２７の多重反射回数を変更しながら光２７の減衰量を計測することによって、透過窓１６、ミラー１７および１８ならびにハーフミラー２０への気化した材料８の付着による吸光度のオフセットをキャンセルし、吸光度の変動の影響を抑制することができる。
【０１１２】
もちろん、光２７の多重反射回数を変更するための構成には、種々の具体例が考えられる。
【０１１３】
たとえば、（１）図６に示されているように、入射角度調整ミラー１９などが利用されてもよいし、（２）図７に示されているように、ハーフミラー２０などが利用されてもよい。
【０１１４】
入射角度調整ミラー１９を利用する前者の構成（図６参照）によれば、光２７の真空チャンバー１への入射角度を直接的または間接的に変更することによって、光２７の多重反射回数を直接的に変更することができる。
【０１１５】
より具体的には、つぎの通りである。
【０１１６】
すなわち、透過窓１６の外側にある光２７の入射部には、入射角度調整ミラー１９が、光２７が入射角度調整ミラー１９に反射されて真空チャンバー１に入射するように設けられている。
【０１１７】
入射角度調整ミラー１９の角度は、入射角度が調整されるようにミラー角度調整機構（図示せず）によって制御される。
【０１１８】
入射角度調整ミラー１９の角度を制御することによって、光２７の真空チャンバー１への入射角度を直接的に変更し、光２７の多重反射回数を直接的に変更することができる。
【０１１９】
ハーフミラー２０を利用する後者の構成（図７参照）によれば、光２７の真空チャンバー１への入射角度を変更することなしに、光２７の多重反射回数を間接的に変更することができる。
【０１２０】
より具体的には、つぎの通りである。
【０１２１】
すなわち、光２７が入射し出射する透過窓１６にはハーフミラー２０が付設されており、入ってくる光２７の一部は透過的に真空チャンバー１から出射し、多重反射回数に応じた光２７が取り出される。
【０１２２】
ハーフミラー２０は、気化した材料８の付着による透過率および反射率の変動が発生しにくいように、透過窓１６の外の、気化した材料８に接触しない大気側の部分に設けられている。
【０１２３】
検出器入射ミラー２１の角度は多重反射回数が１である光２７が検出器２４に入射するように制御され、検出器入射ミラー２２の角度は多重反射回数が２である光２７が検出器２５に入射するように制御され、検出器入射ミラー２３の角度は多重反射回数が３である光２７が検出器２６に入射するように制御される。
【０１２４】
もちろん、ハーフミラー２０の透過率および反射率が利用される光２７の多重反射回数および波長領域などに応じて変更可能であってもよく、多重反射回数に応じた光２７のフィルターによる強度調整などが行われてもよい。
【０１２５】
かくして、光２７の多重反射回数を変更しながら光２７の減衰量を計測することができる。
【０１２６】
以下では、そのようにすれば、透過窓１６、ミラー１７および１８ならびにハーフミラー２０への気化した材料８の付着による吸光度のオフセットをキャンセルし、吸光度の変動の影響を抑制することができる点についてより詳しく説明する。
【０１２７】
そもそも、有機材料を坩堝で蒸発させる温度以上の温度に配管壁、透過窓およびミラーなどを加熱することによって、気化した材料の膜付着を抑制することができる。
【０１２８】
そこで、配管壁、透過窓およびミラーなどの光が通過する箇所以外の箇所は、温度が低下しにくいように断熱材で覆われていることが望ましい。
【０１２９】
しかしながら、断熱材で覆うことはできない光が通過する箇所においては、膜付着が外部の影響による温度低下などのために発生してしまう可能性が高い。
【０１３０】
もちろん、そのような温度低下の影響を低減するために、真空断熱が可能な二重窓を利用する構成、またはファイバーを介して真空チャンバー内へ光源を導入する構成も考えられるが、気化した有機材料が加熱されない二重窓の外側の窓またはファイバーの端面に回り込むと、膜付着が発生してしまう可能性が高い。
【０１３１】
そこで、入射角度変動システムを採用する本実施の形態の構成を利用することが、考えられる。
【０１３２】
すなわち、本発明における実施の形態３の蒸着装置の、光２７の多重反射回数と、光２７の吸光度と、の関係の説明図である図８に示されているように、透過窓１６などへの膜付着が発生しているか否かにかかわらず、光２７の吸光度は、光２７の多重反射回数、すなわち光２７がミラー１８で反射される回数に応じて増加する。
【０１３３】
これは、何れの場合においても、光２７の多重反射回数が増加すれば、光２７の光路長が増加し、よって光２７の吸光度も増加するからである。
【０１３４】
しかしながら、透過窓１６などへの膜付着が発生していない場合においては光２７の吸光度は光２７の多重反射回数に正比例するが、透過窓１６などへの膜付着が発生している場合においては光２７の吸光度は光２７の多重反射回数に正比例しない。
【０１３５】
これは、透過窓１６などへの膜付着が発生している場合においては、膜付着による吸光に起因する光２７の吸光度のオフセットが発生するからである。
【０１３６】
しかしながら、このようなオフセットは、透過窓１６の通過をともなう真空チャンバー１への入射および出射が主要な要因となって発生するので、光２７の多重反射回数にはほとんど依存しない。
【０１３７】
よって、光２７の多重反射回数を変更しながら光２７の減衰量を計測することによって、オフセットをキャンセルし、吸光度の変動の影響を抑制することができる。
【０１３８】
もちろん、ハーフミラー２０を利用する後者の構成（図７参照）においては、ハーフミラー２０を通過して真空チャンバー１から出射した光２７は装置外に取り出されていくので、残っている光２７の光量は減少していくが、光量が減少していく原理そのものは膜付着が発生しているか否かには直接的には関係せず、気化した材料８の濃度の計測における支障が引き起こされることはない。
【０１３９】
そして、多重反射回数が異なる少なくとも二種類の光２７が利用されれば十分である場合もあるが、測定誤差の平均化などが可能になるので、多重反射回数が異なる三種類以上の光２７が利用されればより望ましい場合もある。
【０１４０】
かくして、光２７の吸光度のオフセットがキャンセルされるように、光２７の多重反射回数を変更しながら光２７の減衰量が計測されれば、気化した材料８の濃度をより高精度に計測することができる。
【０１４１】
なお、ミラー１８およびハーフミラー２０を含む手段は、本発明のミラー手段の一例である。
【０１４２】
上述された本実施の形態１〜３におけるが如く計測された濃度に基づいて、発熱体制御部１５による坩堝７の発熱体９の発熱温度の制御、およびコンダクタンスバルブ開度制御部１４によるコンダクタンスバルブ６の開度の制御を実行し、配管部２の開口部から真空チャンバー１内に噴出される気化した材料８の発生量を調整することによって、気化した材料８で基板４に対する所望の膜厚での成膜を高精度に行うことができる。
【０１４３】
そして、メンテンスフリーかつ長寿命な蒸着装置の構成によって、高歩留りかつ低コストな高効率デバイスの生産を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４４】
本発明における蒸着装置および蒸着方法は、たとえば、蒸着膜の膜厚計測をより高精度に行うことが可能であり、有機ＥＬ素子などの有機薄膜の製造において気化した材料で基板に対する蒸着を行う、蒸着装置および蒸着方法に利用するために有用である。
【符号の説明】
【０１４５】
１  真空チャンバー
２  配管部
３  蒸着源
４  基板
５  真空ポンプ
６  コンダクタンスバルブ
７  坩堝
８  材料
９  発熱体
１０  断熱材
１１  光源
１２  検出器
１３  分析部
１４  コンダクタンスバルブ開度制御部
１５  発熱体制御部
１６  透過窓
１７、１８  ミラー
１９  入射角度調整ミラー
２０  ハーフミラー
２１、２２、２３  検出器入射ミラー
２４、２５、２６  検出器
２７  光
２８  水晶振動子
１００  光学的濃度計測手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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