(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上での蒸発材料の堆積速度を測定するように適合された測定アセンブリのための検出要素であって、
前記堆積速度を検出するための発振水晶と、
前記蒸発材料が前記発振水晶内に拡散することを防止するように構成された前記発振水晶の少なくとも一部を覆うバリア材料を含むバリア層であって、前記発振水晶が、前記蒸発材料に面するように適合された前面を含み、前記バリア層は、前記発振水晶の前記前面上に直接設けられる、バリア層と、を備え、
前記蒸発材料が、有機化合物又は金属有機化合物を含み、前記バリア材料が、前記蒸発材料の前記発振水晶内への拡散特性に対して調節される、検出要素。
【請求項２】
前記発振水晶が、前記蒸発材料から遠ざかるように適合された裏面を含み、一又は複数の電極が、前記発振水晶の前記裏面に提供される、請求項１に記載の検出要素。
【請求項３】
前記バリア材料が、窒化ケイ素、酸化物及び金属のうちの少なくとも１つを含む、請求項１又は２に記載の検出要素。
【請求項４】
前記有機化合物又は前記金属有機化合物が、白金（Ｐｔ）及びイリジウム（Ｉｒ）のうちの少なくとも１つを含む、請求項１から３の何れか一項に記載の検出要素。
【請求項５】
基板上での蒸発材料の堆積速度を測定するための測定アセンブリであって、前記測定アセンブリが、
請求項１から４の何れか一項に記載の検出要素と、
前記検出要素のバリア層を前記蒸発材料に露出するように構成された孔を有する開孔と、を備え、
前記検出要素は、前記バリア層が前記開孔の前記孔を越えて延びるように、前記測定アセンブリの中に配置される、測定アセンブリ。
【請求項６】
前記検出要素を保持するためのホルダを更に備え、前記ホルダが、前記開孔の前記孔の境界線を画定する、請求項５に記載の測定アセンブリ。
【請求項７】
前記発振水晶の発振周波数における変化を測定するように構成された制御ユニットを更に備える、請求項５又は６に記載の測定アセンブリ。
【請求項８】
前記検出要素に機械的に連結された、前記検出要素を励起するための発振器を更に備える、請求項５から７の何れか一項に記載の測定アセンブリ。
【請求項９】
基板上での蒸発材料の堆積速度を測定するように適合された測定アセンブリのための検出要素を製造する方法であって、
前記蒸発材料が発振水晶内に拡散することを防止するために、バリア材料を含むバリア層を前記発振水晶の上に直接堆積させることによって、前記検出要素の前記発振水晶を前処理することを含み、
前記蒸発材料が、有機化合物又は金属有機化合物を含み、前記バリア材料が、前記蒸発材料の前記発振水晶内への拡散特性に対して調節される、方法。
【請求項１０】
前記検出要素の前記発振水晶を前処理することが、前記蒸発材料の前記発振水晶内への拡散特性に対して調節されるバリア材料を選択することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記バリア層を堆積させることが、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）処理、スパッタ処理及び蒸発処理のうちの任意の一又は複数によって前記バリア層を堆積させることを含む、請求項９又は１０に記載の方法。
【請求項１２】
基板上での蒸発材料の堆積速度を測定する方法であって、
請求項１から４の何れか一項に記載の検出要素を有する測定アセンブリを堆積装置の真空チャンバ内に設置することと、
前記蒸発材料の第１の層を前記基板の上に堆積させることと、
前記第１の層の前記蒸発材料の前記堆積速度を前記測定アセンブリで測定することと、を含み、
前記バリア層が、前記蒸発材料の前記第１の層を前記基板の上に堆積させる前に、前記発振水晶の上に提供される、方法。
【請求項１３】
前記バリア層が、前記測定アセンブリを前記堆積装置の前記真空チャンバ内に設置する前に、前記発振水晶の上に提供される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記検出要素が、請求項９から１１の何れか一項に記載の方法によって製造される、請求項１２又は１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、拡散バリアを有する発振水晶、蒸発材料の堆積速度を測定するための測定アセンブリ、及び蒸発材料の堆積速度を測定する方法に関する。本開示は、特に、蒸発有機材料の堆積速度を測定するための測定アセンブリ及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機蒸発器は、例えば、有機光電池（ＯＰＶ）デバイス及び有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）のような多様なデバイスの製造のためのツールである。ＯＬＥＤは、特殊な発光ダイオードであり、その中で発光層がある有機化合物の薄膜を含んでいる。有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、情報を表示するためのテレビ画面、コンピュータモニタ、携帯電話、その他の携帯型デバイスなどの製造時に使用される。ＯＬＥＤは、一般的な空間照明にも使用することができる。ＯＬＥＤピクセルは直接発光し、バックライトを必要としないので、ＯＬＥＤディスプレイで可能な色、輝度、及び視野角の範囲は従来のＬＣＤディスプレイの範囲よりも広い。したがって、ＯＬＥＤディスプレイのエネルギー消費は、従来のＬＣＤディスプレイのエネルギー消費よりもかなり少ない。更に、ＯＬＥＤをフレキシブル基板上に製造することができるという事実により、更なる用途が得られる。
【０００３】
ＯＰＶデバイス及びＯＬＥＤの機能性は、有機材料のコーティングの厚さによって決まる。この厚さは、所定範囲内でなければならない。ＯＰＶデバイス及びＯＬＥＤの製造において、有機材料によるコーティングが影響を受ける堆積速度は、所定の許容範囲内にあるように制御される。換言すれば、有機蒸発器の堆積速度は、製造プロセスにおいて完全に制御されなければならない。
【０００４】
上記に鑑み、ＯＰＶ及びＯＬＥＤ用途だけでなく、他の蒸発処理についても、比較的長い時間にわたって高精度の蒸着速度が必要とされる。蒸発器の堆積速度を測定するために利用可能な複数の測定システムがある。しかしながら、これらの測定システムは、求められる期間にわたって不十分な精度及び／又は不十分な安定性のいずれかを被る。
【０００５】
したがって、改善された堆積速度測定システム及び堆積速度測定方法の提供が継続して必要とされる。
【発明の概要】
【０００６】
上記に鑑み、本開示の１つの態様によれば、基板上での蒸発材料の堆積速度を測定するように適合された測定アセンブリのための検出要素が提供される。検出要素は、堆積速度を検出するための発振水晶と、蒸発材料が発振水晶内に拡散することを防止するように構成された発振水晶の少なくとも一部を覆うバリア材料を含むバリア層とを備える。
【０００７】
本開示の更なる実施形態によれば、基板上での蒸発材料の堆積速度を測定するための測定アセンブリが提供される。測定アセンブリは、上記のような検出要素と、検出要素のバリア層を蒸発材料に露出するように構成された孔を有する開孔とを含む。検出要素は、バリア層が開孔の孔を越えて延びるように、測定アセンブリの中に配置される。
【０００８】
本開示の更なる実施形態によれば、基板上での蒸発材料の堆積速度を測定する方法が提供される。方法は、上記のような検出要素を有する測定アセンブリを設置することと、第１の層の蒸発材料の堆積速度を測定アセンブリで測定することとを含み、バリア層は、蒸発材料の層を基板の上に堆積させる前に、発振水晶の上に提供される。
【０００９】
本明細書の更なる実施形態によれば、検出要素は、前処理され得る。本明細書の実施形態において、前処理された検出要素とは、前処理されている、堆積速度検出のための検出アセンブリの発振水晶を指すことがある。「前処理された」という用語は、蒸発材料が発振水晶内に拡散することを防止するように構成された発振水晶の少なくとも一部を覆うバリア材料を含むバリア層を指す。本明細書の実施形態によれば、バリア層は、発振水晶が蒸発材料の堆積速度を検出する前に、発振水晶に適用される。
【００１０】
本開示の更なる態様、利点、及び特徴は、従属請求項、明細書、及び添付の図面から明らかである。
【００１１】
上記の実施形態のうちのいくつかは、以下の図面を参照し、下記の典型的実施形態の記載の中でより詳細に記載されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本明細書に記載の実施形態による、基板上における蒸発材料の堆積速度を測定するように適合された測定アセンブリの概略図を示す。
【図２】本明細書の実施形態による、図１に示された測定アセンブリの概略上面図を示す。
【図３】ａからｃは、本明細書の実施形態による、蒸発源の概略図を示す。
【図４】本明細書に記載の実施形態による、蒸発材料を真空チャンバの基板に塗布するための堆積装置の概略上面図を示す。
【図５】本明細書の実施形態による、基板上における蒸発材料の堆積速度を測定するための方法を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ここから、本開示の種々の実施形態が詳細に参照されることになり、そのうちの一又は複数の例が図示される。図面に関する以下の説明の中で、同一の参照番号は、同一の構成要素を指す。下記において、一般に、個々の実施形態に関する違いのみが説明される。本開示の説明としてそれぞれ例が与えられているが、これは実施形態を限定することを意図しているわけではない。更に、１つの実施形態の一部として図示及び説明されている特徴は、更に別の実施形態を得るために、他の実施形態において用いてもよく、又は他の実施形態と併用されてもよい。本説明は、このような修正及び改変を含むことが意図されている。
【００１４】
以下の説明では、本明細書で使用される「発振水晶」という用語は、例えば、圧電特性を示す水晶を指すことがある。本明細書で使用される天然及び合成起源の発振水晶の非限定的例は、例えば、石英、ランガサイト、ベルリナイト及びガリウムオルトリン酸を含み得る。
【００１５】
一般に、ここで使用される「堆積速度を測定するための発振水晶」という表現は、経時的に発振水晶共振器の周波数における変化を測定することにより、単位面積当たりの発振水晶上の堆積材料の質量変化を測定するための発振水晶と理解され得る。範囲を限定せずに、以下の説明において、発振水晶は、石英水晶共振器と理解され得る。より具体的には、「堆積速度を測定するための発振水晶」は、石英水晶マイクロバランス（ＱＣＭ）と理解され得る。石英モニタ又は石英共振器とも呼ばれるＱＣＭ、又は他のいわゆる圧電マイクロバランスは、上述したように表面上の蒸発材料の堆積速度の決定に使用することができる。本明細書の実施形態では、蒸発材料の測定された堆積速度はまた、コーティング速度と呼ばれることもある。
【００１６】
新たに出現した有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）製造産業におけるＱＣＭの使用が、過去数年増加している。ＯＬＥＤプロセスは、通常、イリジウム（Ｉｒ）又は白金（Ｐｔ）などの金属原子を有するドーパントを含むエキゾチックな有機材料の使用を採る。これらの金属は、発振水晶内に拡散し、発又は発振水晶によって吸収され、測定アセンブリの故障を招くことがある。発振水晶への金属の内部拡散又は吸収は、例えば、ＱＣＭの測定精度に影響を及ぼす可能性があるので、非常に望ましくない。ＯＬＥＤ製造プロセスにおいて、ＱＣＭの誤差を測定することは、特定の問題を引き起こす可能性がある。一般に、ＯＬＥＤ材料は非常に軽く、堆積層は非常に薄いことが多いので、ＱＣＭ上の関連する質量負荷が比較的小さい。堆積速度の任意の測定誤差により、例えば、高品質のディスプレイ製造において、ＯＬＥＤの特性に望ましくない変化をもたらす可能性がある、受け入れ可能な許容レベルを超えて堆積材料の量が偏る可能性がある。更に、多層堆積処理において特定の層の堆積中に、発振水晶に欠陥が生じる場合、作業製品全体をスクラップしなければならないことがあり、投資の著しい損失を伴うことがある。
【００１７】
本明細書に記載の実施形態によれば、基板上での蒸発材料の堆積速度を測定するために適合された測定アセンブリで使用するための発振水晶は、薄いバリア層を含み得る。薄いバリア層は、発振水晶の表面の少なくとも一部を覆い得る。本明細書の実施形態では、バリア層を有する発振水晶はまた、「検出要素」とも呼ばれることがある。本明細書の実施形態によれば、検出要素は、前処理された検出要素であり得る。本明細書の実施形態を説明するために使用される「前処理された検出要素」という用語は、基板上に堆積した蒸発材料の蒸発速度を検出するための測定アセンブリにおいて検出要素を使用する前に、バリア材料の層が堆積している検出要素と理解すべきである。本明細書の実施形態では、前処理された検出要素は、発振水晶上に堆積したバリア材料を有し、発振水晶の表面の少なくとも一部を覆っているバリア層を含む。本明細書の実施形態によれば、バリア層は、発振水晶の表面に適用され得る任意の電極層ではない。バリア層はまた、基板上の蒸発材料の第１の層でもない。本明細書の実施形態では、バリア層は、基板上の蒸発材料の第１の層とは異なるバリア材料を含み、蒸発材料の発振水晶への内部拡散を防止する。
【００１８】
本明細書の実施形態によれば、バリア層は、ＯＬＥＤの製造で使用される金属有機化合物からの金属などの蒸発材料が、発振水晶内に拡散することを防止するバリア材料を含み得る。本明細書の実施形態によれば、バリア層は、電極又は電極層ではなく、むしろ蒸発材料の発振水晶内への拡散特性に対して調節されるバリア材料の層である。例えば、バリア材料は、ＯＬＥＤなどのデバイスの製造処理で堆積材料層の一部として使用されるイリジウム及び白金などの金属の内部拡散特性に対して調節され得る。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わすことができる実施形態によれば、バリア層は、基板上の蒸発材料の少なくとも第１の層に対して調節され得る。本明細書の実施形態では、バリア材料は、例えば、窒化ケイ素、酸化物及び金属のうちの任意の一又は複数であり得る。
【００１９】
本明細書の実施形態によれば、検出要素の発振水晶は、蒸発材料に面するように適合された前面、及び蒸発材料から遠ざかるように適合された裏面を有している。バリア層は、発振水晶の前面に設けられる。本明細書の実施形態では、バリア層は、少なくとも、蒸発材料に露出される発振水晶の前面の全表面を覆う。発振水晶の裏面は、堆積速度を表示する発振水晶の発振周波数における変化を決定するように構成された一又は複数の電極を含み得る。一又は複数の電極はまた、発振水晶を励起するように機能し得る。
【００２０】
図１を参照すると、本明細書の実施形態による蒸発材料の堆積速度を測定するための測定アセンブリ１００は、堆積速度を検出するための発振水晶１１１、及び発振水晶１１１を蒸発材料からの材料の内部拡散から保護するためのバリア層１１２を有する検出要素１１０を含む。本明細書の実施形態によれば、「検出要素」という用語は、「前処理された検出要素」という用語と交換可能に使用され得る。図１を参照すると、蒸発材料１３０の一般的な堆積方向が、矢印１３５で示されている。本明細書の実施形態では、堆積速度測定中に、基板の上に堆積させる蒸発材料は、検出要素１１０の表面に少なくとも第１の材料層１３１を形成する。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、製造処理は、基板上への同一又は異なる蒸発材料の複数の材料層の堆積を含み得る。同一の製造処理中に、同一又は異なる蒸発材料の複数の材料層が、検出要素の表面に堆積することになるだろう。典型的には、図１は、第１の材料層１３１上に追加の材料層１３２を示す。
【００２１】
本明細書の実施形態によれば、バリア層１１２は、発振水晶１１１の表面に直接設けられ、堆積速度測定中に、蒸発材料１３０に露出されることになるだろう。本明細書の実施形態では、バリア層は、１５ｎｍから１１０ｎｍまで、特に２０ｎｍから１００ｎｍまでの厚さを有し得る。本明細書の更なる実施形態では、バリア層は、発振水晶の検出能力を干渉しない厚さを有し得る。例えば、バリア層は、１μｍ以下の厚さを有し得る。本明細書の実施形態によれば、バリア層は、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）処理、スパッタ処理及び蒸発処理のうちの少なくとも１つによって発振水晶１１１の表面に適用され得る。
【００２２】
本明細書の実施形態では、検出要素の発振水晶の裏面は、少なくとも１つの電極を含み得る。図２を参照すると、発振水晶１１１の裏面に設けられた、第１の電極１７１及び第２の電極１７２が図示されている。
【００２３】
本明細書の実施形態では、測定アセンブリは、発振水晶１１１を保持するためのホルダ１２０を更に含む。ホルダは、堆積速度測定の品質、精度及び安定性に対する高温の任意の悪影響を低減又は排除するために低い熱伝導率を有する材料を含み得る。本明細書の実施形態によれば、測定アセンブリ１００は、発振水晶１１１のバリア層１１２を蒸発材料１３０に露出するように構成された孔を提供する開孔１０１を含む。本明細書の実施形態では、孔はまた、測定孔と呼ばれることもある。
【００２４】
本明細書の実施形態では、検出要素１１０は、測定アセンブリ１００から取り外し可能であり得る。発振水晶の使用寿命が制限され得るので、発振水晶を含む検出要素１１０は、測定アセンブリ１００を交換する必要なしに、定期的に交換され得る。
【００２５】
本明細書の実施形態によれば、測定アセンブリ１００は、検出要素１１０を保持するためのホルダ１２０を含む。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、検出要素１１０は、ホルダ１２０の内部に配置され得る。図１に典型的に示されるように、ホルダは、開孔１０１の測定孔を画定し得る。特に、測定孔は、蒸発材料が、蒸発材料の堆積速度を測定するための検出要素上に堆積するように、構成及び配置され得る。本明細書の実施形態によれば、蒸発材料は、発振水晶のバリア層の上に堆積する。
【００２６】
図１の測定アセンブリの上面図を示す図２を参照すると、測定アセンブリの開孔１０１の孔の直径１０２は、検出要素１１０の直径１０３未満であり、特に検出要素１１０のバリア層１１２の直径未満である。本明細書の実施形態によれば、検出要素１１０のバリア層１１２は、開孔１０１の孔の直径１０２より更に延びる。本実施形態では、バリア層１１２が開孔１０１の孔を越えて延びるように検出要素１１０を配置することにより、開孔１０１の孔と検出要素１１０との間の接合１４０において、蒸発材料が発振水晶１１１内に確実に拡散しないようになる。開孔１０１の孔と検出要素１１０との間の接合１４０は、開孔１０１の孔の境界線を画定する、ホルダ１２０の円周内側エッジと、検出要素１１０のバリア層との間のシームとして定義され得る。
【００２７】
本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、測定アセンブリの開孔の孔の形状は、楕円形、正方形、長方形又は三角形であり得る。例えば、図は、円形の孔を有する開孔を含む測定アセンブリを示している。円形以外の孔を有する開孔を含む実施形態では、検出要素のバリア層は、開孔の孔よりも更に延び得る。
【００２８】
本明細書の実施形態によれば、測定アセンブリは、発振器を含み得る。本明細書の実施形態では、発振器は、検出要素を励起するために検出要素に機械的に連結され得る。例えば、発振器１６０は、検出要素の発振水晶１１１に機械エネルギーを適用し得る。発振器１６０は、検出要素１１０に対して移動可能であり得る。例えば、図１の両矢印１６１は、発振器の移動方向を示している。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、発振器はまた、例えば、発振水晶を励起するために交番電位を発生させる発生器など、他の形態で実施され得る。経時的な発振水晶からの応答信号における変化は、蒸発材料の堆積速度を決定するために処理され得る。
【００２９】
本明細書の実施形態では、測定アセンブリ１００は、発振水晶の発振周波数における変化を測定するように構成された制御ユニットを含み得る。本明細書の実施形態によれば、制御ユニット１５０が図２に示されている。制御ユニット１５０は、例えば、発振器１６０を制御し得る。本明細書の実施形態によれば、制御ユニット１５０は、検出要素１１０の一又は複数の電極に結合され得る。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、制御ユニットは、経時的に発振水晶からの信号の周波数における変化を検出するように構成され得る。この情報は、基板上に堆積した蒸発材料の層の厚さ測定及び／又は基板上における蒸発材料の堆積速度を提供するために、制御ユニットによって処理され得る。
【００３０】
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、制御ユニットは、例えば、測定された堆積速度が所定の閾値を超える場合に、堆積処理を終了させる又は堆積処理の堆積速度を調節するフィードバックループの一部として構成され得る。本明細書に記載の検出要素及び測定アセンブリと組み合わせてそのようなフィードバック機能を提供することにより、蒸発処理の信頼性を向上させ、非常に高い品質の製品を生産することが可能になる。
【００３１】
図３ａ、図３ｂ、及び図３ｃは、本明細書の実施形態による、蒸発源の概略図を示す。図３ａ及び図３ｂは、本明細書に記載の実施形態による、蒸発源の概略側面図を示す。図３ａ及び図３ｂにおける蒸発源は、分配管に沿った蒸発るつぼ及び加熱ユニットの位置に対して異なっている。繰り返しを避けるために、実施形態のうちの１つに対して説明された他の要素すべてが、他の実施形態にも適用可能である。
【００３２】
蒸発源３００は、材料を蒸発させるように構成された蒸発るつぼ３１０を含む。更に、蒸発源３００は、図３ｂに典型的に示されるように、蒸発材料を提供するための分配管の長さに沿って設けられた一又は複数の出口３２２を有する分配管３２０を含む。実施形態によれば、分配管３２０は、図３ｂに典型的に示されるように、例えば、蒸気導管３２２によって、蒸発るつぼ３１０と流体連通している。蒸気導管３２２は、分配管の中心部分で、又は分配管の下端と分配管の上端との間の別の位置で、分配管３２０に対して設けることができる。本明細書の実施形態によれば、蒸発源は、高精度で堆積速度を測定可能な測定アセンブリ１００を含む。本明細書に記載の実施形態による蒸発源を用いることは、高品質なディスプレイ製造、特にＯＬＥＤ製造に有益であり得る。
【００３３】
図３ａに典型的に示されるように、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、分配管３２０は、加熱要素３１５を含む細長いチューブであり得る。蒸発るつぼ１３０は、材料、例えば、有機材料を、加熱ユニット３２５で蒸発させるためのリザーバとすることができる。例えば、加熱ユニット３２５は、蒸発るつぼ３１０の筐体内に設けられ得る。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、分配管３２０は、線源を提供し得る。例えば、図３ｂに典型的に示されるように、ノズルなどの複数の出口３２２は、少なくとも１つの線に沿って配置することができる。代替的実施形態（図示されず）によれば、少なくとも１つの線に沿って延びるスリットなどの１つの細長い孔が設けられ得る。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、線源は、本質的に垂直に延び得る。
【００３４】
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、分配管３２０の長さは、堆積装置において材料が堆積する基板の高さに対応し得る。代替的には、分配管３２０の長さは、材料が堆積する基板の高さよりも長く、例えば少なくとも１０％又は２０％長いことがある。よって、基板の上端及び／又は基板の下端での均一な堆積を提供することができる。例えば、分配管３２０の長さは、１．３ｍ以上、例えば２．５ｍ以上とすることができる。本明細書の実施形態では、分配管は、支持体３０２の上に設けられ得る。
【００３５】
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、蒸発るつぼ３１０は、図３ａに典型的に示されるように、分配管３２０の下端に設けられ得る。例えば有機材料などの材料は、蒸発るつぼ３１０で蒸発させることができる。蒸発材料は、分配管３２０の底部で分配管に侵入し、分配管３２０の複数の出口３２２を通して本質的に横向きに、例えば、本質的に垂直な基板に向かって、案内され得る。図３ｂを参照すると、本明細書に記載の実施形態による測定アセンブリ１００は、分配管３２０の上部分、特に上端に設けられ得る。他の実施形態では、測定アセンブリは、分配管の下端に位置付けられてもよく、又は真空チャンバのコーティングされる基板付近に位置付けられてもよい。
【００３６】
図３ｂを参照すると、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、測定出口３５０は、分配管３２０の壁又は分配管３２０の一部に、例えば、図３ｂ及び図３ｃに典型的に示されるように、分配管３２０の裏側３２４ａの壁に、設けられ得る。代替的には、測定出口３５０は、分配管３２０の上壁３２４ｂに設けられ得る。図３ｃで矢印３５１によって典型的に示されるように、蒸発材料は、分配管３２０の内側から測定出口３５０を通って測定アセンブリ１００まで提供され得る。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、測定出口３５０は、直径０．５ｍｍから４ｍｍまでの孔を有し得る。測定出口３５０は、例えば、ノズルを含み得る。例えば、ノズルは、測定アセンブリ１００に提供される蒸発材料の流れを調節するための調節可能な孔を含み得る。
【００３７】
本明細書の実施形態では、ノズルは、蒸発源によって提供される全流量の１／７０の下限、特に蒸発源によって提供される全流量の１／６０の下限、更に具体的には蒸発源によって提供される全流量の１／５０の下限から、蒸発源によって提供される全流量の１／４０の上限、特に蒸発源によって提供される全流量の１／３０の上限、更に具体的には蒸発源によって提供される全流量の１／２５の上限までの範囲から選択される測定流量を提供するように構成され得る。例えば、ノズルは、蒸発源によって提供される全流量の１／５４の測定流量を提供するように構成され得る。
【００３８】
図３ｃは、本明細書に記載の実施形態による蒸発源３００の斜視図を示す。図３ｃに典型的に示されるように、分配管３２０は、三角形状に設計され得る。三角形状の分配管３２０は、２以上の分配管が互いに隣合わせに配置される場合に有利であり得る。特に、三角形状の分配管３２０により、隣接する分配管の出口は、互いにできるだけ接近させることが可能になる。これにより、例えば、２つ、３つ又は更に多い異なる材料の同時蒸発の場合など、異なる分配管からの異なる材料の混合が改良可能となる。図３ｃに典型的に示されるように、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、測定アセンブリ１００は、分配管３２０の中空空間、特に分配管の上端に設けられ得る。
【００３９】
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、分配管３２０は、壁、例えば側壁３２４ｃ、及び分配管の裏側３２４ａにおける壁、例えば分配管の端部を含み、それらは加熱要素３１５によって加熱することができる。加熱要素３１５は、分配管３２０の壁に装着又は取り付けられ得る。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、蒸発源３００は、シールド３０４を含み得る。シールド３０４は、堆積エリアの方への熱放射を低減し得る。更に、シールド３０４は、冷却要素３１６によって冷却され得る。例えば、冷却要素３１６は、シールド３０４に装着され、流体を冷却するための導管を含み得る。
【００４０】
図４は、本明細書に記載の実施形態による真空チャンバ４１０の中で材料を基板４３３に塗布するための堆積装置４００の概略上面図を示す。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、蒸発源３００は、軌道、例えば線形ガイド４２０又はループ状軌道などの上の真空チャンバ４１０内に設けられ得る。線形ガイド４２０の軌道が、蒸発源３００の並進運動のために構成されてもよい。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、並進運動のためのドライバは、真空チャンバ４１０内の軌道及び／又は線形ガイド４２０において、蒸発源３００に提供することができる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、隣接する真空チャンバ（図４には示されず）への真空密閉を可能にする、第１のバルブ４０５、例えばゲートバルブが設けられてもよい。第１のバルブは、基板４３３又はマスク４３２の真空チャンバ４１０内への又は真空チャンバ４１０から外への搬送のために開放することができる。
【００４１】
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、保守真空チャンバ４１１などの更なる真空チャンバが、図４に典型的に示されるように、真空チャンバ４１０に隣接して設けられてもよい。真空チャンバ４１０及び保守真空チャンバ４１１は、第２のバルブ４０７に結合され得る。第２のバルブ４０７は、真空チャンバ４１０と保守真空チャンバ４１１との間の真空密閉を開閉するように構成され得る。蒸発源３００は、第２のバルブ４０７が開放状態にある間、保守真空チャンバ４１１に移送することができる。その後、第２のバルブ４０７は、真空チャンバ４１０と保守真空チャンバ４１１との間に真空密閉を設けるよう閉じることができる。第２のバルブ４０７が閉じられる場合、保守真空チャンバ４１１は、真空チャンバ４１０の中の真空を破壊せずに、蒸発源３００保守のために換気及び開放することができる。
【００４２】
図４に典型的に示されるように、２つの基板は、真空チャンバ４１０内のそれぞれの搬送軌道上で支持され得る。更に、その上にマスクを提供するための２つの軌道を設けることができる。コーティング中に、基板４３３は、それぞれのマスクによってマスキングすることができる。例えば、マスクは、マスク４３２を所定の位置に保持するために、マスクフレーム４３１に設けられ得る。
【００４３】
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、基板４３３は、位置合わせユニット４１２に結合することができる基板支持体４２６によって支持され得る。位置合わせユニット４１２は、マスク４３２に対する基板４３３の位置を調節し得る。図４に典型的に示されるように、基板支持体４２６は、位置合わせユニット４１２に結合され得る。本明細書の実施形態では、基板は、材料の堆積中に、基板とマスクとの間で正確な位置合わせを行うために、マスク４３２に対して移動するのだが、これは高品質なディスプレイ製造に有益であり得る。代替的に又は追加的に、マスク４３２及び／又はマスク４３２を保持するマスクフレーム４３１は、位置合わせユニット４１２に結合することができる。本明細書の実施形態によれば、マスク４３２は、基板４３３に対して位置付けることができ、又はマスク４３２及び基板４３３の両方を互いに対して位置付けることができる。
【００４４】
図４に示されるように、線形ガイド４２０は、蒸発源３００の並進運動の方向を提供し得る。蒸発源３００の両側に、マスク４３２が提供されてもよい。マスクは、並進運動の方向に実質的に平行に延び得る。更に、蒸発源３００の対向面の基板はまた、並進運動の方向に本質的に平行に延びることができる。図４に典型的に示されるように、堆積装置４００の真空チャンバ４１０に設けられた蒸発源３００は、線形ガイド４２０に沿った並進運動のために構成され得る支持体３０２を含み得る。例えば、支持体３０２は、２つの蒸発るつぼ、及び蒸発るつぼ３１０の上に設けられた２つの分配管３２０を支持し得る。蒸発るつぼ内で生成された蒸気は、上に向かって移動し、分配管の一又は複数の出口から排出することができる。本明細書に記載の堆積装置は、向上した品質のディスプレイ製造、特にＯＬＥＤ製造を提供する。
【００４５】
図５は、本明細書の実施形態による、基板上における蒸発材料の堆積速度を測定するための方法を概略的に示す。蒸発材料の堆積速度を測定するための方法５００は、本書に記載の検出要素を有する測定アセンブリを堆積装置の真空チャンバ内に設置すること５１０を含む。本明細書の実施形態によれば、検出要素は、前処理された検出要素であり得る。本明細書の実施形態を説明するために使用される「前処理された検出要素」という用語は、基板上に堆積した蒸発材料の蒸発速度を検出するための測定アセンブリにおいて検出要素を使用する前に、バリア材料の層が堆積している検出要素と理解すべきである。本明細書の実施形態では、前処理された検出要素は、発振水晶上に堆積したバリア材料を有し、発振水晶の表面の少なくとも一部を覆っているバリア層を含む。本明細書の実施形態によれば、バリア層は、発振水晶の表面に適用され得る任意の電極層ではない。バリア層はまた、基板上の蒸発材料の第１の層でもない。本明細書の実施形態では、バリア層は、基板上の蒸発材料の第１の層とは異なるバリア材料を含み、蒸発材料の発振水晶への内部拡散を防止する。
【００４６】
本明細書の実施形態では、方法５００は、蒸発材料、例えば有機材料の第１の層を基板上に堆積させること５２０を更に含む。蒸発材料は、例えば、イリジウム（Ｉｒ）又は白金（Ｐｔ）などの金属原子を含有するドーパントを含み得る。更に、方法は、第１の層の蒸発材料の堆積速度を測定アセンブリで測定すること５３０を含む。方法５００において、バリア層は、蒸発材料の第１の層を基板の上に堆積させる前に、検出要素の発振水晶の上に提供される。更に、本明細書の実施形態によれば、バリア層は、検出要素を含む測定アセンブリを堆積装置の真空チャンバ内に設置する前に、検出要素の発振水晶上に設けられ得る。
【００４７】
オプションで、本明細書の実施形態によれば、方法５００は、バリア層を発振水晶の少なくとも一部に適用することによって、測定アセンブリの検出要素の発振水晶を前処理すること５０８を含み得る。バリア層は、蒸発材料が発振水晶内に拡散することを防止するように構成されたバリア材料を含む。本明細書の実施形態によれば、拡散バリアは、発振水晶の前面を完全に覆うために設けられ得る。発振水晶の前面は、基板上に堆積している蒸発材料の堆積速度の測定中に蒸発材料に面する発振水晶の側面と定義される。
【００４８】
本明細書の実施形態では、蒸発材料の堆積速度を測定するための方法５００は、上記バリア層を有する発振水晶を測定アセンブリ内に設置すること５０９を含み得る。特に、発振水晶は、バリア層が、測定アセンブリの開孔の孔を越えて延びるように、測定アセンブリ内に設置され得る。
【００４９】
本明細書の実施形態によれば、蒸発材料の堆積速度を測定するための方法５００は、蒸発材料の少なくとも一又は複数の追加の層を第１の層に堆積させること５３１を含み得る。本明細書の実施形態では、蒸発材料の第１の層及び蒸発材料の一又は複数の追加の層は、類似しない蒸発材料であり得る。本明細書の実施形態において、検出要素のバリア層は、類似しない両蒸発材料の発振水晶内への拡散特性に対して構成され得る。例えば、バリア層は、蒸発材料の第１の層からの金属の拡散が、発振水晶内に拡散することを防止し得る。更に、バリア層は、類似しない蒸発材料の一又は複数の追加の層からの金属の拡散が第１の層を通って発振水晶内に拡散することも防止し得る。
【００５０】
本明細書の実施形態によれば、蒸発材料の堆積速度を測定するための方法５００は、少なくとも一又は複数の追加の層の蒸発材料の堆積速度を測定アセンブリで測定すること５３２を含み得る。本明細書の実施形態によれば、基板上での蒸発材料の堆積速度を測定することは、発振水晶の発振周波数における変化を決定することを含む。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる本明細書の実施形態では、方法は、測定された堆積速度が所定の閾値を超える場合に、堆積処理を終了させること及び／又は堆積処理の堆積速度を調節すること５３３を更に含み得る。
【００５１】
本明細書の実施形態によれば、蒸発材料が発振水晶内に拡散することを防止するために、蒸発材料に露出される発振水晶の少なくとも一部を覆うバリア材料を有するバリア層で検出要素の発振水晶を前処理することは、堆積速度測定の品質、精度及び安定性を向上させ得る。更に、本明細書に記載の実施形態による蒸発材料の堆積速度を測定するための測定アセンブリ、及び堆積速度を測定するための方法は、改善された堆積速度測定、及び高品質なディスプレイの改善された製造、例えば高品質なＯＬＥＤ製造を提供する。
【００５２】
本明細書では諸例を用いて、ベストモードを含めて実施形態を開示し、また当業者が本開示の主題を実施することを、任意のデバイス又はシステムを作製及び使用すること、及び組み込まれる任意の方法を実施することを含めて可能にしている。前述において様々な特定の実施形態を開示してきたが、上述した実施形態の相互に非排他的な特徴は、互いに組み合わせることが可能である。特許性のある範囲は特許請求の範囲によって規定され、その他の実施例は、それが特許請求の範囲の文字通りの言葉と相違しない構造要素を有する場合、又は特許請求の範囲の文字通りの言葉とは実質的な違いがない等価の構造要素を含む場合には、特許請求の範囲内にあるものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４】
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【図５】
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