(57)【要約】【課題】基板上に成膜された蒸着材料の膜厚を精度よく測定するための技術を提供する。【解決手段】基板の周縁を支持する複数の支持具と、基板に形成された蒸着膜の膜厚を測定する膜厚測定器を備え、複数の支持具は、基板の第１の辺を支持する複数の第１の支持具と、第１の辺に対向する第２の辺を支持する複数の第２の支持具と、を含み、複数の第１の支持具は、第１の間隔、または、第１の間隔よりも狭い第２の間隔で設けられており、複数の第２の支持具は、第３の間隔、または、第３の間隔よりも狭い第４の間隔で設けられており、膜厚測定器は、基板において、第１の間隔に対応する第１の領域から、第３の間隔に対応する第３の領域までの領域である測定領域での膜厚を測定する測定装置を用いる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の周縁を支持する複数の支持具と、
前記基板に形成された膜の膜厚を測定する膜厚測定器と、
を備え、
前記複数の支持具は、前記基板の第１の辺を支持する複数の第１の支持具と、前記第１の辺に対向する第２の辺を支持する複数の第２の支持具と、を含み、
前記複数の第１の支持具は、第１の間隔、または、前記第１の間隔よりも狭い第２の間隔で設けられており、
前記複数の第２の支持具は、第３の間隔、または、前記第３の間隔よりも狭い第４の間隔で設けられており、
前記膜厚測定器は、前記基板において、前記第１の間隔に対応する第１の領域から、前記第３の間隔に対応する第３の領域までの領域である測定領域での膜厚を測定する
ことを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記基板の周縁における、前記第１の領域および前記第３の領域での撓みが、前記第２の間隔に対応する第２の領域および前記第４の間隔に対応する第４の領域での撓みよりも大きい
ことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記基板において、前記測定領域における撓み方が、前記測定領域ではない領域における撓み方よりも一様である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記第１の間隔と前記第３の間隔は略等しく、前記第１の領域と前記第３の領域が対向するように、前記複数の第１の支持具と前記複数の第２の支持具が設けられる
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項５】
複数の、対向する前記第１の領域および前記第３の領域の組が形成されるように、前記複数の第１の支持具と前記複数の第２の支持具が設けられる
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項６】
前記複数の支持具は、前記基板の、前記第１の辺および前記第２の辺とは異なる辺を支持する第３の支持具をさらに含む
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項７】
前記第３の支持具は、前記測定領域に連続して隣接する
ことを特徴とする請求項６に記載の測定装置。
【請求項８】
前記膜厚測定器は、前記基板が配置される基板面と略平行な仮想面において、前記第１の領域に対応する位置から前記第３の領域に対応する位置に移動しながら、前記測定領域における膜厚を測定する
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項９】
前記膜厚測定器は、分光干渉法により前記膜の膜厚を測定する
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項１０】
基板の周縁を支持する複数の支持具と、
前記基板に形成された膜の膜厚を測定する膜厚測定器と、
を備え、
前記複数の支持具は、前記基板の第１の辺を支持する第１の支持具と、前記第１の辺に対向する第２の辺を支持する第２の支持具と、前記第１の辺および前記第２の辺に挟まれる第３の辺を支持する第３の支持具と、を含み、
前記第１、第２および第３の支持具は、それぞれが連続的な形状であり、
前記第１の辺が延びる方向において、前記第１の辺は前記第１の支持具よりも長く、
前記第２の辺が延びる方向において、前記第２の辺は前記第２の支持具よりも長く、
前記膜厚測定器は、前記基板において、前記第１の辺における前記第１の支持具と前記第３の支持具の間の第５の間隔に対応する第５の領域から、前記第２の辺における前記第２の支持具と前記第３の支持具の間の第６の間隔に対応する第６の領域までの領域である測定領域での膜厚を測定する
ことを特徴とする測定装置。
【請求項１１】
前記第３の支持具は、前記測定領域に隣接する
ことを特徴とする請求項１０に記載の測定装置。
【請求項１２】
前記基板の周縁における、前記第５の領域および前記第６の領域で、前記基板が撓むように、前記第１、第２および第３の支持具が配置される
ことを特徴とする請求項１０または１１に記載の測定装置。
【請求項１３】
前記基板において、前記測定領域における撓み方が、前記測定領域ではない領域における撓み方よりも一様である
ことを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項１４】
前記第５の間隔と前記第６の間隔は略等しく、前記第５の領域と前記第６の領域が対向するように、前記第１、第２および第３の支持具が配置される
ことを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項１５】
前記膜厚測定器は、前記基板が配置される基板面と略平行な仮想面において、前記第５の領域に対応する位置から前記第６の領域に対応する位置に移動しながら、前記測定領域における膜厚を測定する
ことを特徴とする請求項１０ないし１４のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項１６】
前記膜厚測定器は、分光干渉法により前記膜の膜厚を測定する
ことを特徴とする請求項１０ないし１５のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項１７】
前記基板と相対的に移動しながら前記膜を形成する線状の蒸発源と、
請求項１ないし１６のいずれか１項に記載の測定装置と、
を備える蒸着装置であって、
前記線状の蒸発源は、当該線状の蒸発源の長手方向が前記第１および第２の辺に交差する方向に配置されており、
前記基板と前記線状の蒸発源が相対的に移動する方向は、前記第１および第２の辺の延びる方向である
ことを特徴とする蒸着装置。
【請求項１８】
前記線状の蒸発源は、長手方向に複数のノズルを備えている
ことを特徴とする請求項１７に記載の蒸着装置。
【請求項１９】
請求項１７または１８の蒸着装置により、前記基板に前記膜を形成する
ことを特徴とする成膜方法。
【請求項２０】
基板上に有機膜および金属膜の少なくともいずれかが形成された電子デバイスの製造方法であって、
請求項１９に記載の成膜方法により前記有機膜および前記金属膜の少なくともいずれかが形成される
ことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項２１】
前記電子デバイスが、有機ＥＬ表示装置の表示パネルである
ことを特徴とする請求項２０に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項２２】
請求項１７または１８の蒸着装置を備え、前記蒸着装置により前記基板に前記膜を形成する
ことを特徴とする成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディスプレイの一種として、有機材料の電界発光を用いた有機ＥＬ素子を備えた有機ＥＬ装置が注目を集めている。有機ＥＬディスプレイ等の有機電子デバイス製造において、蒸発源装置を用いて、基板上に有機材料や金属電極材料などの蒸着材料を蒸着させて成膜を行う工程がある。広く用いられる熱蒸着式の蒸発源装置は、るつぼ等の容器内部に収容した蒸着材料を加熱し蒸発させて、基板の表面に付着させる。
【０００３】
蒸着による成膜の精度を評価するために、膜厚測定器を備えた測定装置が利用されている。膜厚測定器は、基板に付着した蒸着材料の厚さを測定する装置である。測定装置にはいくつかの方式があり、その一つとして、基板への蒸着が行われるのと並行して、膜厚測定器自体に蒸着材料を付着させる方式がある。具体的には、水晶振動子を用いた膜厚測定器を基板とともに蒸着装置内に配置しておき、蒸着材料の堆積により水晶振動子の共振周波数が変化することを利用して、基板に蒸着した膜の厚さを算出する。
【０００４】
しかしこの方式では、実際に基板に形成された蒸着膜の厚さを測定しているわけではない。そこで特許文献１（特表２０１２−５０２１７７号公報）に記載の測定装置は、基板に実際に付着した膜の厚さを測定する方式を採っている。特許文献１では膜厚測定器として、蒸着膜が形成された基板にレーザ光を照射し、反射光の検出結果を利用して膜厚を算出するエリプソメータを利用しているため、実際の膜厚を測定可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１２−５０２１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
蒸発源装置による蒸着の際には、蒸着材料を基板上に広範囲に付着させて、膜の厚さを可及的に均一にすることが求められる。特に近年、有機電子デバイスの用途が広がって大型のパネルへの需要も増している中で、膜厚均一化の必要性は高まっている。したがって膜厚測定の際にも、大型の基板であっても膜厚の不均一を見逃さないことが求められている。例えば、膜厚測定器をパネルと略平行な平面内で走査しながら、膜厚測定器と対向する部分を測定することにより、広範囲の測定が可能となる。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、基板上に成膜された蒸着材料の膜厚を精度よく測定するための技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は以下の構成を採用する。すなわち、
基板の周縁を支持する複数の支持具と、
前記基板に形成された蒸着膜の膜厚を測定する膜厚測定器と、
を備え、
前記複数の支持具は、前記基板の第１の辺を支持する複数の第１の支持具と、前記第１の辺に対向する第２の辺を支持する複数の第２の支持具と、を含み、
前記複数の第１の支持具は、第１の間隔、または、前記第１の間隔よりも狭い第２の間
隔で設けられており、
前記複数の第２の支持具は、第３の間隔、または、前記第３の間隔よりも狭い第４の間隔で設けられており、
前記膜厚測定器は、前記基板において、前記第１の間隔に対応する第１の領域から、前記第３の間隔に対応する第３の領域までの領域である測定領域での膜厚を測定する
ことを特徴とする測定装置である。
【０００９】
本発明はまた、以下の構成を採用する。すなわち、
基板の周縁を支持する複数の支持具と、
前記基板に形成された蒸着膜の膜厚を測定する膜厚測定器と、
を備え、
前記複数の支持具は、前記基板の第１の辺を支持する第１の支持具と、前記第１の辺に対向する第２の辺を支持する第２の支持具と、前記第１の辺および前記第２の辺に挟まれる第３の辺を支持する第３の支持具と、を含み、
前記第１、第２および第３の支持具は、それぞれが連続的な形状であり、
前記第１の辺が延びる方向において、前記第１の辺は前記第１の支持具よりも長く、
前記第２の辺が延びる方向において、前記第２の辺は前記第２の支持具よりも長く、
前記膜厚測定器は、前記基板において、前記第１の辺における前記第１の支持具と前記第３の支持具の間の第５の間隔に対応する第５の領域から、前記第２の辺における前記第２の支持具と前記第３の支持具の間の第６の間隔に対応する第６の領域までの領域である測定領域での膜厚を測定する
ことを特徴とする測定装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基板上に成膜された蒸着材料の膜厚を精度よく測定するための技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態１の基板支持方式を示す図
【図２】実施形態１の基板支持方式における膜厚測定の様子を示す図
【図３】実施形態２の基板支持方式を示す図
【図４】実施形態３の線状の蒸発源による蒸着と、膜厚測定の様子を示す図
【図５】有機電子デバイスの製造装置の構成を示す図
【図６】従来例の基板支持方式を示す図
【図７】従来例の基板支持方式における膜厚測定の様子を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態及び実施例を説明する。ただし、以下の実施形態及び実施例は本発明の好ましい構成を例示的に示すものにすぎず、本発明の範囲をそれらの構成に限定されない。また、以下の説明における、装置のハードウェア構成及びソフトウェア構成、処理フロー、製造条件、寸法、材質、形状などは、特に特定的な記載がないかぎりは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１３】
本発明は、膜厚の測定装置およびその制御方法、ならびに膜厚の測定方法に関し、特に、基板等の被蒸着体に形成された蒸着膜の厚さを測定するために好適である。本発明は、膜厚の測定装置を備える蒸着装置およびその制御方法、蒸着方法、ならびに、蒸発源装置およびその制御方法としても捉えられる。本発明はまた、薄膜を形成する成膜装置およびその制御方法、ならびに成膜方法としても捉えられる。本発明は、電子デバイスの製造装置や電子デバイスの製造方法としても捉えられる。本発明はまた、制御方法をコンピュータに実行させるプログラムや、当該プログラムを格納した記憶媒体としても捉えられる。
記憶媒体は、コンピュータにより読み取り可能な非一時的な記憶媒体であってもよい。
【００１４】
本発明は、基板の表面に真空蒸着やスパッタ等により所望のパターンの薄膜（材料層）を形成する装置に好ましく適用できる。以下の実施形態では、薄膜の代表例として蒸着膜を取り上げて説明するが、本発明はスパッタなど他の方法で形成された薄膜にも適用可能である。基板の材料としては、ガラス、樹脂、金属などの任意の材料を選択できる。蒸着材料としては、有機材料、無機材料（金属、金属酸化物など）などの任意の材料を選択できる。薄膜の種類も、金属膜、有機膜やそれらの組み合わせなど任意である。本発明の技術は、典型的には、有機電子デバイス（例えば、有機ＥＬ表示装置の表示パネル、薄膜太陽電池）、光学部材などの製造装置に適用できる。
【００１５】
（従来の膜厚測定装置における基板支持方式）
膜厚測定装置における従来の基板支持方式の概要とその課題に関して説明する。図６（ａ）は、従来の電子デバイス製造装置の測定室における、基板を支持して膜厚を測定する様子を説明する図である。
【００１６】
基板１０１は、測定対象である蒸着膜が下面に形成された状態で、搬送ロボットによって測定室に搬入され、複数の支持具６０２ａ〜６０２ｈによって支持される。支持具としては、基板１０１の端部を挟持するクランプ機構や、基板１０１の端部が載置されるような部材を利用できる。いずれの支持具を用いた場合でも、自重に基づいて基板が撓んだ場合に後述するような課題が発生する。特に基板が大型化するに伴い、撓みの程度も大きくなる。図示したように、従来の支持具６０２は、Ｙ軸方向に延びる各辺（第１の辺および第２の辺）において、略均等な間隔（間隔６０３）をもって配置されている。なお、図６（ａ）では省略しているが、辺の長さによってはＸ軸方向に延びる各辺（第３の辺および第４の辺）に支持具を設けてもよい。
【００１７】
膜厚測定器１２１は、基板１０１が保持される基板面から距離Ｄ１下方の仮想面１２２に配置される。膜厚測定器１２１は、基板面と略平行な仮想面１２２内を移動可能に構成され、Ｘ方向に移動しながら各位置で膜厚を測定する（矢印１２４）。これにより、測定領域１０５内の各位置の膜厚が測定される。膜厚測定器１２１を移動させる走査機構としては任意のものを利用でき、例えばステージなどの位置決めユニットが好適である。なお後述するように、基板１０１が撓んだ部分においては、基板１０１と仮想面１２２の距離はＤ１よりも小さくなる。なお、走査機構により膜厚測定器を移動させるのではなく、測定領域の膜厚を一括して測定できる膜厚測定器を用いてもよい。
【００１８】
膜厚測定器１２１としては、分光干渉法の原理に基づき膜厚を測定する分光干渉計が好適である。分光干渉計は、基板に形成された蒸着膜に白色光を出射する出射部と、膜内部の多重反射により発生した多重反射光を受光する受光部を備える。そして、多重反射光のスペクトルを解析し、光の波長と光路長に基づいて膜厚を算出する。分光干渉計はモータを必要としないため、高い真空度が求められる蒸着装置内でも利用しやすく、基板の近くで測定できるという利点がある。しかし、膜厚測定器はこれに限定されず、エリプソメータなどでもよい。測定装置は、少なくとも膜厚測定器１２１を含んでいる。また、分光干渉計の検出値に基づいて膜厚を算出する情報処理回路と膜厚測定器とを合わせて測定装置と考えてもよい。
【００１９】
（従来の別の支持方式）
図６（ｂ）は、基板支持方式の別の従来例を示す。本図の支持具６０７は辺全体を支持する部材である。図６（ａ）の場合と同様、支持具６０７としてクランプ機構や基板載置部材を利用できる。図６（ｂ）では四辺全てに支持具６０７が配置されているが、基板の長手方向における対向する２辺のみ（本図においては、Ｙ方向に延びる２辺）を支持する
場合もある。図６（ｂ）の場合も、基板１０１の下方の仮想面で膜厚測定器１２１を走査し、各位置で膜厚を測定する。
【００２０】
（従来の支持方式の課題）
図７（ａ）は、図６（ａ）や図６（ｂ）の方式で支持された基板１０１の平面図である。矢印１２４は、膜厚測定器が膜厚を測定するときの走査経路を示す。図７（ｂ）は、図７（ａ）のうち破線で囲われた領域Ｌに対応する部分拡大斜視図であり、基板全体の四分の一を抜き出して示している。
【００２１】
ここで、基板１０１のうち支持具に固定された周縁の部分（端部）は、基板面から垂下することがないため、ｚ方向の変形量はない。一方、基板１０１の中央部は自重等により撓んで、下方に突出した状態となる。図７（ｂ）はこの様子を示しており、網掛けの濃さは基板の下方への突出度合いに対応している。この例では、端部におけるｚ方向の変形量を基準（０［ｍｍ］）としたとき、基板の中央部付近における最も垂下が著しい位置でのｚ方向変形量は、−４．９９［ｍｍ］程度となる。
【００２２】
図７（ｃ）は、図７（ｂ）の矢印１２４上の各位置における、仮想面から基板までのｚ方向の距離を示す。横軸はＸ座標における距離を示し、縦軸は、基板の周縁を基準（０［ｍｍ］）としたときのｚ方向変形量である。このとき、膜厚測定器１２１をＸ方向（矢印１２４）に走査し、走査軌跡上の複数の位置７２８ａ〜７２８ｃにおいて膜厚を測定することを考える。特に位置７２８ｂでは、基板が斜めに傾いているため、基板への照射光が反射したときに、受光部に入射しなかったり、受光部への入射光量が低下したりするおそれがある。その結果、位置７２８ｂでの測定精度が低下する。また、位置７２８ａ〜７２８ｃのそれぞれで基板と膜厚測定器の間の距離が異なるため、膜厚測定の方式によっては精度が低下する可能性がある。
【００２３】
以上述べたように、発明者らの検討の結果、従来の基板支持方式では、膜厚測定器を走査しながら膜厚を測定するときに、基板の撓みが原因となって測定精度が低下するおそれがあることが明らかになった。
【００２４】
＜実施形態１＞
図１（ａ）は、本実施形態の基板支持方式と膜厚の測定について説明する斜視図である。蒸着膜が形成された基板１０１は測定室に搬入され、複数の支持具１０２ａ〜１０２ｈによって支持される。支持具１０２としては、クランプ部材や基板載置部材など任意のものを利用できる。分光干渉計からなる膜厚測定器１２１は、基板１０１が設置される基板面から距離Ｄ１下方の仮想面１２２内を移動可能である。膜厚測定器１２１は、走査領域１２３内を矢印１２４に沿って移動しながら、基板１０１上の測定領域１０５における複数の位置の膜厚を測定する。図１（ｂ）は、基板１０１の平面図である。
【００２５】
図１（ａ）、図１（ｂ）に示されるように、本実施形態でのＹ軸方向の各辺における支持具の配置は、必ずしも均等ではない。ここで、Ｙ軸方向に延びる第１の辺を支持する支持具群を第１の支持具（１０２ａ〜１０２ｄ）、第１の辺に対向する第２の辺を支持する支持具群を第２の支持具（１０２ｅ〜１０２ｈ）と呼ぶ場合もある。すると、測定領域１０５が配置される隙間（第１の間隔１０４ａと、第３の間隔１０４ｂ）は、測定領域１０５が配置されていない隙間（第２の間隔１０３ａおよび１０３ｂ、ならびに、第４の間隔１０３ｃおよび１０３ｄ）よりも広い。第１の間隔および第３の間隔を構成する支持具は、測定領域１０５を挟むように配置されている。基板において、第１の間隔に対応する領域を第１の領域、第２の間隔に対応する領域を第２の領域、第３の間隔に対応する領域を第３の領域、第４の間隔に対応する領域を第４の領域とも呼ぶ。
【００２６】
第１の間隔１０４ａは、支持具１０２ｃと１０２ｄの隙間であり、第３の間隔１０４ｂは、支持具１０２ｇと１０２ｈの隙間である。第１の間隔１０４ａと第３の間隔１０４ｂは互いに対向する辺に設けられた、比較的広い幅である。第１および第３の間隔は略等しく、基板１０１の測定領域が撓んで下方に垂下する程度の広さとする。さらに、膜厚測定器の移動方向と、基板の辺とが略直交することが好ましい。さらに、測定を好適に行うためには、測定領域１０５が全体的に一様な程度に垂下することが好ましい。少なくとも、測定領域における撓み方が、測定領域ではない領域での撓み方よりも、一様であることが好ましい。また、測定領域の垂下を妨げないのであれば、膜厚測定器の移動方向と平行なＸ方向に支持具を設けてもよい。
【００２７】
第２の間隔１０３ａおよび１０３ｂはそれぞれ、支持具１０２ａと１０２ｂの隙間と、支持具１０２ｂと１０２ｃの隙間である。第４の間隔１０３ｃおよび１０３ｄはそれぞれ、支持具１０２ｅと１０２ｆの隙間と、支持具１０２ｆと１０２ｇの隙間である。図１では各第２および第４の間隔は同じ幅としているが、これに限定されない。第２および第４の間隔は、比較的狭い幅である。また、第２および第４の間隔の幅については、基板の端部が垂下しない程度に狭くすることが好ましい。また、Ｙ方向に複数の第１および第３の間隔の組を配置することで、複数の測定領域を設けることができる。
【００２８】
図２（ａ）は、図１の方式で支持された基板１０１の平面図である。矢印１２４は、膜厚測定器が膜厚を測定するときの走査経路を示す。図２（ｂ）は、図２（ａ）のうち破線で囲われた領域Ｌに対応する部分拡大斜視図であり、基板全体の四分の一を抜き出して示している。網掛けの濃さは基板の下方への突出度合いに対応している。
【００２９】
図２（ｂ）に示すように、基板１０１の周縁のうち第２および第４の間隔に対応する領域は、間隔が比較的狭いために下方に垂下することが無く、ｚ方向に関してはほぼ一様に保持されている。一方、基板１０１の周縁のうち第１および第３の間隔に対応する領域は、間隔が比較的広いために、垂下して下方に突出している。
【００３０】
図２（ｂ）のような撓み方のときに、膜厚測定器１２１を矢印１２４に沿って走査し、走査軌跡上の複数の位置１２８ａ〜１２８ｃにおいて膜厚を測定することを考える。図２（ｃ）は、矢印１２４上の各位置における、仮想面から基板までのｚ方向の距離を示す。図中には、本実施形態のグラフ（実線）の他に、比較対象として図７（ｂ）で示した従来の支持方式でのグラフ（破線）を掲載する。
【００３１】
グラフによれば、本実施形態では比較対象と比べて、矢印１２４上の各位置において基板が一様に垂れ下がっている。その結果、複数の位置１２８ａ〜１２８ｃにおけるｚ方向距離のばらつきが小さくなっている。すなわち比較対象例では基板のｚ方向距離がおよそ、０［ｍｍ］〜−０．６［ｍｍ］の範囲にばらついているのに対し、本実施形態でのｚ方向距離はおよそ、−０．７［ｍｍ］〜−０．９［ｍｍ］の範囲に収まっている。
【００３２】
また、比較対象の位置７２８ｂと本実施形態の位置１２８ｂを比べると、本実施形態では基板の傾きが小さくなっている。そのため反射光を用いた膜厚測定の精度が向上する。なお、上記の数値は一例に過ぎない。一部の支持具間の隙間を調整して第１および第３の間隔を設け、測定領域における基板の端部を従来例よりも垂下させられれば、測定精度向上という効果が発生する。
【００３３】
以上のように、本実施形態の測定装置では、測定領域１０５に近接する支持具間の間隔を、その他の領域に配置される支持具間の間隔よりも広げることにより、測定領域において基板の端部を意図的に垂下させている。その結果、測定領域における基板のｚ方向変形量のばらつきが縮小するとともに、基板の傾きが小さくなる。そのため、基板上に成膜さ
れた蒸着材料の膜厚測定の精度が向上する。
【００３４】
＜実施形態２＞
図３（ａ）は、本実施形態の基板の支持の様子を示す斜視図である。実施形態１と共通する部分については説明を省略する。
【００３５】
図３（ａ）の支持具３０２，３０３は、図６（ｂ）の支持具６０７と類似しており、広い領域で基板の辺をクランプまたは載置により支持するための、連続的な形状をしている。ただし図６（ｂ）とは異なり、辺の全体を支持するのではなく、辺の一部を支持しないことにより間隔３０５を形成する。便宜上、Ｙ軸方向に延びる基板の２辺において、手前側の辺（第１の辺）に設けられた間隔３０５ａを第５の間隔、奥側の辺（第２の辺）に設けられた間隔３０５ｂを第６の間隔とも呼ぶ。また支持具３０２ａを第１の支持具、支持具３０２ｂを第２の支持具とも呼ぶ。第１の辺と第２の辺に挟まれた第３の辺に設けられた支持具３０３ａを、第３の支持具とも呼ぶ。図３（ａ）における第３の支持具３０３ａは連続的な形状であり、測定領域１０５に隣接する。
【００３６】
間隔３０５は、基板１０１の端部が撓んで下方に垂下し、測定領域の全体的な垂下の程度が略一様になるような広さとする。間隔３０５のうち手前側（第５の間隔）は、実施形態１の第１の間隔に対応し、間隔３０５のうち奥側（第６の間隔）は、実施形態１の第３の間隔に対応する。２つの間隔３０５は、互いに対向する辺に設けられている。また、第１および第２の辺が延びるＹ軸方向において、第１の辺は第１の支持具よりも長く、第２の辺は第２の支持具よりも長い。第５の間隔と第６の間隔は略等しい。基板において、第５の間隔に対応する領域を第５の領域、第６の間隔に対応する領域を第６の領域とも呼ぶ。
【００３７】
本実施形態のように基板支持方式によっても、基板１０１は測定領域において一様な撓み方をする。その結果、膜厚測定器が下方で移動しながら膜厚を測定した場合に、基板の傾きが低減する、基板と膜厚測定器の距離のばらつきが低減する、といった効果が発生するため、膜厚測定精度が向上する。
【００３８】
本実施形態のように第３の辺に第３の支持具を設ける方式は、実施形態１のケースにも適用できる。図３（ｂ）は、図１のような支持方式において第３の支持具１１８を設けた様子を示す。第３の支持具１１８は、図３（ａ）の符号３０３ａに相当する支持具であり、第３の辺において測定領域１０５に連続的に隣接する。こうすることでＸ方向における測定領域１０５の撓み方（変位量）がより一様になり、膜厚測定精度が向上する。なお、図３（ｂ）の第３の支持具１１８が連続的な形状でなく、一箇所をクランプまたは載置する形状であっても、第３の支持具を設けない場合と比べてある程度の効果は得られる。
【００３９】
＜実施形態３＞
本実施形態では、第１および第３の間隔を設ける好ましい位置と、膜厚測定器の好ましい走査方向について説明する。
【００４０】
図４は、線状の蒸発源を用いた成膜の概要と、膜厚測定時の走査方向の関係を示す図である。ここで、蒸発源には、蒸着材料が蒸発するノズルの数や配置に応じて、点状の蒸発源、線状の蒸発源、面状の蒸発源などの種類がある。図４に示した線状の蒸発源４００は、内部に収容した蒸着材料をヒータにより熱し、線状に配置された複数のノズルから蒸発させる。ここでは、長手方向に４つのノズル４０１ａ〜４０１ｄが設けられている。これにより、ノズルが１つの場合よりも広範囲に蒸着膜を形成できるので、蒸着工程の時間を短縮できる。また、走査機構により基板１０１と線状の蒸発源４００が相対的に移動しながら蒸着を継続することで、基板全体に蒸着膜を形成できる。
【００４１】
図４（ａ）は蒸着の開始時点での相対位置を示し、図４（ｂ）はある程度蒸着が進行したときの相対位置を示す。線状の蒸発源４００がＹ軸の負方向（矢印４０２）、すなわち線状の蒸発源の短手方向に移動するのに伴って、図４（ｂ）のように未蒸着領域１０１ａが蒸着済み領域１０１ｂに置き換わっていく。最終的に、線状の蒸発源４００が基板の全領域に蒸着を行うことで成膜が完了する。なお、線状の蒸発源４００を複数回往復移動させても構わない。
【００４２】
図４（ｃ）は、このようにして成膜された基板１０１を、下側（基板に対して、線状の蒸発源側、かつ、膜厚測定器側）から見た様子を示す。多少のオーバーラップはあるものの、概ね、小領域４０５ａ〜小領域４０５ｄはそれぞれノズル４０１ａ〜ノズル４０１ｄに対応している。例えば小領域４０５ｃに付着した蒸着膜は、主にノズル４０１ｃから蒸発した蒸着材料により形成されている。
【００４３】
ここで、ノズル４０１ｃに不具合が発生し、蒸着材料の蒸発量が他のノズルより少なくなった場合、小領域４０５ｃの膜厚が他の小領域よりも薄くなる。しかしその場合でも、膜厚測定器がＹ軸方向に移動しながら膜厚を測定した場合、膜厚は略一定になるため、膜厚の不均一を検出できない。
【００４４】
したがって、複数のノズルを備える線状の蒸発源の走査によって形成された薄膜を測定する場合、膜厚測定器の走査方向は、図４（ｃ）のようにＸ軸方向とする。言い換えると、線状の蒸発源の移動方向と交差する方向に、膜厚測定器を走査する。したがって、上記実施形態で説明した、測定領域を挟む支持具は、線状蒸発源の移動方向と略平行な辺に設ける。
【００４５】
上記のように支持具を設置して、基板の周縁部が垂下可能な間隔を形成し、膜厚測定器を走査することにより、ノズルごとの成膜状況を把握できる。そのため、ノズル詰まり等の原因でいずれかのノズルに不具合が発生した場合でも、その不具合を膜厚測定時に迅速に発見して対処することが可能になる。
【００４６】
（変形例）
上記各実施形態では、Ｙ軸方向の一箇所に測定領域を設けていた。しかし、より精度を向上させるために、Ｙ軸方向の複数箇所で膜厚を測定してもよいし、Ｙ軸方向に加えてＸ軸方向などで膜厚を測定してもよい。
【００４７】
＜実施形態４＞
本実施形態では、有機ＥＬディスプレイ等を製造するための電子デバイス製造装置に、本発明の膜厚測定装置を適用する方法について説明する。図５は、電子デバイスの製造装置５００の一部を模式的に示す平面図である。電子デバイスの製造装置５００は、電子デバイス製造において、基板の前処理から成膜・封止までの工程を自動で行う。なお、図示したような、搬送室の周囲に複数の処理室を配置したクラスタ型の構成に代えて、複数の処理室を工程順に配置したインライン型の構成を採用してもよい。
【００４８】
搬送室５１０の周囲には、前処理室５１１、有機処理室５１２、金属処理室５１３が放射状に配置されている。なお、図５は簡略化した図であり、処理室の種類や数はこれに限られない。例えば正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層などの処理室を設けてもよいし、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）などの色ごとに発光層の処理室を設けてもよい。膜厚の測定装置は測定室５１４に配置されている。搬送室５１０には、基板１０１を保持し搬送する搬送ロボット５１９が設けられている。搬送ロボット５１９は、例えば、多関節アームに、基板を保持するロボットハンドが取り付けられた構造をもつロボットで
あり、各処理室および測定室への基板の搬入と搬出を行う。
【００４９】
電子デバイスの製造プロセスは概略次のとおりである。まず、基板１０１が前処理室５１１に搬入され、洗浄等の前処理が行われる。その後基板は、成膜される蒸着材料に応じて、搬送ロボット５１９により有機処理室５１２や金属処理室５１３に搬送される。各処理室では、坩堝等の容器に収容された蒸着材料がヒータにより加熱されて蒸発し、支持具により支持された基板に付着して膜が形成される。次いで、基板１０１が測定室５１４に搬入される。測定室内では、上述の各実施形態の手法で基板が支持され、膜厚測定装置によって膜厚を測定される。
【００５０】
成膜を行う各処理室にはそれぞれ蒸着装置が設けられている。搬送ロボットとの基板の受け渡し、基板とマスクの相対位置の調整（アライメント）、マスク上への基板の固定、成膜（蒸着）などの一連のプロセスは、成膜装置によって自動で行われる。また、測定室に於ける測定工程も自動化が可能である。さらに測定後の処理として、乾燥剤や接着剤を塗布した封止ガラスによる封止処理が行われてもよい。完成したパネルは製造装置から自動搬出され、次の工程（例えばディスプレイパネルのアセンブル工程）へと供給される。ただし、上記の構成は一例であり、本発明の測定装置やそれを含んだ電子デバイス製造装置の構成を限定するものではない。
【００５１】
以上の電子デバイス製造装置や、それを用いた電子デバイス製造方法によれば、基板上に成膜された蒸着材料の膜厚を自動的に精度よく測定できる。その結果、膜厚の不均一やノズルの不具合を迅速に検出できるため、品質の良い電子デバイスを製造可能となる。
【符号の説明】
【００５２】
１０１：基板、１０２：支持具、１０４ａ：第１の間隔、１０４ｂ：第３の間隔、１０３ａ，１０３ｂ：第２の間隔、１０３ｃ，１０３ｄ：第４の間隔、１２１：膜厚測定器
【図１】
2019077927.tif 000003
【図２】
2019077927.tif 000004
【図３】
2019077927.tif 000005
【図４】
2019077927.tif 000006
【図５】
2019077927.tif 000007
【図６】
2019077927.tif 000008
【図７】
2019077927.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成31年3月8日(2019.3.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の周縁を支持する複数の支持具と、
前記基板に形成された膜の膜厚を測定する膜厚測定器と、
を備え、
前記複数の支持具は、前記基板の第１の辺を支持する複数の第１の支持具と、前記第１の辺に対向する第２の辺を支持する複数の第２の支持具と、を含み、
前記複数の第１の支持具に含まれる互いに隣り合う２つの前記第１の支持具同士の間隔には、第１の間隔と、前記第１の間隔よりも狭い第２の間隔が含まれており、
前記複数の第２の支持具に含まれる互いに隣り合う２つの前記第２の支持具同士の間隔には、前記第１の間隔と略等しい第３の間隔と、前記第３の間隔よりも狭い第４の間隔が含まれており、
前記膜厚測定器は、前記基板において、前記第１の間隔に対応する第１の領域から、前記第３の間隔に対応する第３の領域まで延在する領域である測定領域での膜厚を、前記第１の領域と前記第３の領域を結ぶ方向において測定する
ことを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記基板の周縁における、前記第１の領域および前記第３の領域での撓みが、前記第２の間隔に対応する第２の領域および前記第４の間隔に対応する第４の領域での撓みよりも大きい
ことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記複数の支持具は、前記基板が前記測定領域の延在方向に沿って一様に垂下するように、前記基板を支持する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記第１の領域と前記第３の領域が対向するように、前記複数の第１の支持具と前記複数の第２の支持具が設けられる
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項５】
複数の、対向する前記第１の領域および前記第３の領域の組が形成されるように、前記複数の第１の支持具と前記複数の第２の支持具が設けられる
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項６】
前記複数の支持具は、前記基板の、前記第１の辺および前記第２の辺とは異なる辺を支持する第３の支持具をさらに含む
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項７】
前記第３の支持具は、前記測定領域に連続して隣接する
ことを特徴とする請求項６に記載の測定装置。
【請求項８】
前記膜厚測定器は、前記基板が配置される基板面と略平行な仮想面において、前記第１の領域に対応する位置から前記第３の領域に対応する位置に移動しながら、前記測定領域における膜厚を測定する
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項９】
前記膜厚測定器は、分光干渉法により前記膜の膜厚を測定する
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項１０】
基板の周縁を支持する複数の支持具と、
前記基板に形成された膜の膜厚を測定する膜厚測定器と、
を備え、
前記複数の支持具は、前記基板の第１の辺を支持する第１の支持具と、前記第１の辺に対向する第２の辺を支持する第２の支持具と、前記第１の辺および前記第２の辺に挟まれる第３の辺を支持する第３の支持具と、を含み、
前記第１、第２および第３の支持具はそれぞれ、それぞれが支持する辺が延びる方向に連続的な形状であり、
前記第１の辺が延びる方向において、前記第１の辺は前記第１の支持具よりも長く、
前記第２の辺が延びる方向において、前記第２の辺は前記第２の支持具よりも長く、
前記膜厚測定器は、前記基板において、前記第１の辺における前記第１の支持具と前記第３の支持具の間の第５の間隔に対応する第５の領域から、前記第２の辺における前記第２の支持具と前記第３の支持具の間の間隔であり、前記第５の間隔と略等しい第６の間隔に対応する第６の領域まで延在する領域である測定領域での膜厚を、前記第５の領域と前記第６の領域を結ぶ方向において測定する
ことを特徴とする測定装置。
【請求項１１】
前記第３の支持具は、前記測定領域に隣接する
ことを特徴とする請求項１０に記載の測定装置。
【請求項１２】
前記基板の周縁における、前記第５の領域および前記第６の領域で、前記基板が撓むように、前記第１、第２および第３の支持具が配置される
ことを特徴とする請求項１０または１１に記載の測定装置。
【請求項１３】
前記複数の支持具は、前記基板が前記測定領域の延在方向に沿って一様に垂下するように、前記基板を支持する
ことを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項１４】
前記第５の領域と前記第６の領域が対向するように、前記第１、第２および第３の支持具が配置される
ことを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項１５】
前記膜厚測定器は、前記基板が配置される基板面と略平行な仮想面において、前記第５
の領域に対応する位置から前記第６の領域に対応する位置に移動しながら、前記測定領域における膜厚を測定する
ことを特徴とする請求項１０ないし１４のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項１６】
前記膜厚測定器は、分光干渉法により前記膜の膜厚を測定する
ことを特徴とする請求項１０ないし１５のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項１７】
前記基板と相対的に移動しながら前記膜を形成する線状の蒸発源と、
請求項１ないし１６のいずれか１項に記載の測定装置と、
を備える蒸着装置であって、
前記線状の蒸発源は、当該線状の蒸発源の長手方向が前記第１および第２の辺に交差する方向に配置されており、
前記基板と前記線状の蒸発源が相対的に移動する方向は、前記第１および第２の辺の延びる方向である
ことを特徴とする蒸着装置。
【請求項１８】
前記線状の蒸発源は、長手方向に複数のノズルを備えている
ことを特徴とする請求項１７に記載の蒸着装置。
【請求項１９】
請求項１７または１８の蒸着装置により、前記基板に前記膜を形成する
ことを特徴とする成膜方法。
【請求項２０】
基板上に有機膜および金属膜の少なくともいずれかが形成された電子デバイスの製造方法であって、
請求項１９に記載の成膜方法により前記有機膜および前記金属膜の少なくともいずれかが形成される
ことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項２１】
前記電子デバイスが、有機ＥＬ表示装置の表示パネルである
ことを特徴とする請求項２０に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項２２】
請求項１７または１８の蒸着装置を備え、前記蒸着装置により前記基板に前記膜を形成する
ことを特徴とする成膜装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明は以下の構成を採用する。すなわち、
基板の周縁を支持する複数の支持具と、
前記基板に形成された蒸着膜の膜厚を測定する膜厚測定器と、
を備え、
前記複数の支持具は、前記基板の第１の辺を支持する複数の第１の支持具と、前記第１の辺に対向する第２の辺を支持する複数の第２の支持具と、を含み、
前記複数の第１の支持具に含まれる互いに隣り合う２つの前記第１の支持具同士の間隔には、第１の間隔と、前記第１の間隔よりも狭い第２の間隔が含まれており、
前記複数の第２の支持具に含まれる互いに隣り合う２つの前記第２の支持具同士の間隔
には、前記第１の間隔と略等しい第３の間隔と、前記第３の間隔よりも狭い第４の間隔が含まれており、
前記膜厚測定器は、前記基板において、前記第１の間隔に対応する第１の領域から、前記第３の間隔に対応する第３の領域まで延在する領域である測定領域での膜厚を、前記第１の領域と前記第３の領域を結ぶ方向において測定する
ことを特徴とする測定装置である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明はまた、以下の構成を採用する。すなわち、
基板の周縁を支持する複数の支持具と、
前記基板に形成された蒸着膜の膜厚を測定する膜厚測定器と、
を備え、
前記複数の支持具は、前記基板の第１の辺を支持する第１の支持具と、前記第１の辺に対向する第２の辺を支持する第２の支持具と、前記第１の辺および前記第２の辺に挟まれる第３の辺を支持する第３の支持具と、を含み、
前記第１、第２および第３の支持具はそれぞれ、それぞれが支持する辺が延びる方向に連続的な形状であり、
前記第１の辺が延びる方向において、前記第１の辺は前記第１の支持具よりも長く、
前記第２の辺が延びる方向において、前記第２の辺は前記第２の支持具よりも長く、
前記膜厚測定器は、前記基板において、前記第１の辺における前記第１の支持具と前記第３の支持具の間の第５の間隔に対応する第５の領域から、前記第２の辺における前記第２の支持具と前記第３の支持具の間の間隔であり、前記第５の間隔と略等しい第６の間隔に対応する第６の領域までの領域である測定領域での膜厚を、前記第５の領域と前記第６の領域を結ぶ方向において測定する
ことを特徴とする測定装置である。