(57)【要約】【課題】有機ＥＬ装置における調整層の膜厚を高精度に調整することが可能な製造技術を提供する。【解決手段】有機ＥＬ装置の製造方法は、ａ）発光層を含む有機層を形成する工程と、ｂ）前記発光層を含む複数の層の光学膜厚を調整する調整層を形成する工程とを備える。また、工程ｂ）は、前記調整層の成膜中に前記調整層の膜厚を測定する工程と、前記調整層の膜厚の測定結果に基づいて前記調整層の光学膜厚を調整する工程とを有する。【選択図】図１
2007273243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ＥＬ装置の製造方法であって、
ａ）発光層を含む有機層を形成する工程と、
ｂ）前記発光層を含む複数の層の光学膜厚を調整する調整層を形成する工程と、
を備え、
前記工程ｂ）は、
b-1）前記調整層の成膜中に前記調整層の膜厚を測定する工程と、
b-2）前記調整層の膜厚の測定結果に基づいて前記調整層の光学膜厚を調整する工程と、
を有することを特徴とする、有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の有機ＥＬ装置の製造方法において、
前記調整層は、第１調整層と第２調整層とを有しており、
前記工程b-1）は、前記第１調整層の成膜中に前記第１調整層の膜厚を測定する工程を有し、
前記工程b-2）は、前記第１調整層の膜厚の測定結果に基づいて、前記第２調整層を追加的に形成する工程を有することを特徴とする、有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の有機ＥＬ装置の製造方法において、
前記第１調整層と前記第２調整層とは、異なる材料で構成されることを特徴とする、有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項４】
請求項２に記載の有機ＥＬ装置の製造方法において、
前記第１調整層と前記第２調整層とは、同一の材料で構成されることを特徴とする、有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載の有機ＥＬ装置の製造方法において、
前記工程b-2）は、前記調整層の膜厚を低減する工程を有することを特徴とする、有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１に記載の有機ＥＬ装置の製造方法において、
前記工程b-2）は、前記調整層に紫外線を照射して当該調整層の光学膜厚を調整する工程を有することを特徴とする、有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の有機ＥＬ装置の製造方法において、
前記工程b-1）においては、前記調整層に関するダミーパターンの膜厚が測定されることによって前記調整層の膜厚が測定されることを特徴とする、有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の有機ＥＬ装置の製造方法において、
前記工程b-1）においては、前記調整層の反射光または透過光の強度の経時変化が前記調整層の成膜中に測定されることによって、前記調整層の膜厚が測定されることを特徴とする、有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の有機ＥＬ装置の製造方法において、
前記工程b-1）においては、
前記調整層の成膜期間のうち、少なくとも、成膜停止直前の期間であって前記反射光または透過光の強度の変化曲線における最後の極大値または最後の極小値に対応する第１の時刻を含む期間にわたって、前記反射光または透過光の強度の変化が測定され、
前記第１の時刻から成膜停止予定時刻までの実測時間と前記第１の時刻における膜厚の理論値とを用いて前記調整層の膜厚が算出されることを特徴とする、有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の有機ＥＬ装置の製造方法において、
前記工程b-1）においては、
前記調整層の成膜期間のうち、少なくとも、前記変化曲線における成膜停止直前の２つの極値を測定する期間にわたって、前記反射光または透過光の強度の変化が測定され、
前記第１の時刻から成膜停止予定時刻までの実測時間と前記第１の時刻における膜厚の理論値と前記２つの極値の測定時間間隔とを用いて前記調整層の膜厚が算出されることを特徴とする、有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれかに記載の有機ＥＬ装置の製造方法において、
前記工程b-1）は、前記調整層の成膜中に前記調整層の膜厚を複数の位置において測定する工程を有し、
前記工程b-2）は、前記複数の位置のそれぞれにおける前記調整層の膜厚の測定結果に基づいて、前記複数の位置のそれぞれに対応する領域ごとに前記調整層の膜厚を調整する工程を有する、
ことを特徴とする、有機ＥＬ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ装置の製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置は、発光層を含む有機層等を備えている。
【０００３】
このような有機ＥＬ装置においては、大気中の湿気等から当該有機層を保護するため、当該有機層を封止する封止層を設けるものがある（特許文献１，２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−２０２６８２号公報
【特許文献２】特開平４−２１２２８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、有機ＥＬ装置においては、発光層で発生した光が当該光の取り出し側に出射される際において、光の取り出し側にそのまま出射する光と一旦反対側の電極層で反射してから出射する光との干渉作用によって、両光を含めた全体的な出射光の強弱が発光層等の膜厚に応じて変化する。そのため、出射光の強度を増大させることなどを目的として、干渉作用に寄与する膜厚（より詳細には光学膜厚）を所定値に設定することが要求されることがある。
【０００６】
有機ＥＬ装置における封止層は、上述のように発光層等が大気に触れないように発光層等を封止する機能を有しているが、これに加えて、上述のような干渉作用に寄与する層の膜厚（光学膜厚）を調整する機能を有することが好ましい。すなわち、上記の封止層は、光学膜厚を調整する「調整層」としての役割をも担うことが好ましい。
【０００７】
この場合、この封止層（調整層）の膜厚は、高精度に制御することが望まれる。しかしながら、封止層の膜厚は比較的大きな値であるため、封止層の膜厚の誤差を例えば数パーセントに抑えたとしても、その誤差の絶対値は比較的大きくなってしまうため、所望の精度を得ることができないことがあるという問題がある。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、有機ＥＬ装置における調整層の膜厚を高精度に調整することが可能な製造技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決すべく、請求項１の発明は、有機ＥＬ装置の製造方法であって、ａ）発光層を含む有機層を形成する工程と、ｂ）前記発光層を含む複数の層の光学膜厚を調整する調整層を形成する工程とを備え、前記工程ｂ）は、b-1）前記調整層の成膜中に前記調整層の膜厚を測定する工程と、b-2）前記調整層の膜厚の測定結果に基づいて前記調整層の光学膜厚を調整する工程とを有することを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明に係る有機ＥＬ装置の製造方法において、前記調整層は、第１調整層と第２調整層とを有しており、前記工程b-1）は、前記第１調整層の成膜中に前記第１調整層の膜厚を測定する工程を有し、前記工程b-2）は、前記第１調整層の膜厚の測定結果に基づいて、前記第２調整層を追加的に形成する工程を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項２の発明に係る有機ＥＬ装置の製造方法において、前記第１調整層と前記第２調整層とは、異なる材料で構成されることを特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項２の発明に係る有機ＥＬ装置の製造方法において、前記第１調整層と前記第２調整層とは、同一の材料で構成されることを特徴とする。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１の発明に係る有機ＥＬ装置の製造方法において、前記工程b-2）は、前記調整層の膜厚を低減する工程を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項１の発明に係る有機ＥＬ装置の製造方法において、前記工程b-2）は、前記調整層に紫外線を照射して当該調整層の光学膜厚を調整する工程を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれかの発明に係る有機ＥＬ装置の製造方法において、前記工程b-1）においては、前記調整層に関するダミーパターンの膜厚が測定されることによって前記調整層の膜厚が測定されることを特徴とする。
【００１６】
請求項８の発明は、請求項１から請求項７のいずれかの発明に係る有機ＥＬ装置の製造方法において、前記工程b-1）においては、前記調整層の反射光または透過光の強度の経時変化が前記調整層の成膜中に測定されることによって、前記調整層の膜厚が測定されることを特徴とする。
【００１７】
請求項９の発明は、請求項８の発明に係る有機ＥＬ装置の製造方法において、前記工程b-1）においては、前記調整層の成膜期間のうち、少なくとも、成膜停止直前の期間であって前記反射光または透過光の強度の変化曲線における最後の極大値または最後の極小値に対応する第１の時刻を含む期間にわたって、前記反射光または透過光の強度の変化が測定され、前記第１の時刻から成膜停止予定時刻までの実測時間と前記第１の時刻における膜厚の理論値とを用いて前記調整層の膜厚が算出されることを特徴とする。
【００１８】
請求項１０の発明は、請求項９の発明に係る有機ＥＬ装置の製造方法において、前記工程b-1）においては、前記調整層の成膜期間のうち、少なくとも、前記変化曲線における成膜停止直前の２つの極値を測定する期間にわたって、前記反射光または透過光の強度の変化が測定され、前記第１の時刻から成膜停止予定時刻までの実測時間と前記第１の時刻における膜厚の理論値と前記２つの極値の測定時間間隔とを用いて前記調整層の膜厚が算出されることを特徴とする。
【００１９】
請求項１１の発明は、請求項１から請求項１０のいずれかの発明に係る有機ＥＬ装置の製造方法において、前記工程b-1）は、前記調整層の成膜中に前記調整層の膜厚を複数の位置において測定する工程を有し、前記工程b-2）は、前記複数の位置のそれぞれにおける前記調整層の膜厚の測定結果に基づいて、前記複数の位置のそれぞれに対応する領域ごとに前記調整層の膜厚を調整する工程を有する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１ないし請求項１１に記載の発明によれば、調整層の成膜中に調整層の膜厚が測定され、調整層の膜厚の測定結果に基づいて調整層の膜厚が調整されるので、有機ＥＬ装置における調整層の膜厚を高精度に調整することが可能である。
【００２１】
特に、請求項９に記載の発明によれば、正確に膜厚を測定することが可能である。
【００２２】
また、特に、請求項１０に記載の発明によれば、成膜中に成膜レートが変化する場合にもその影響を最小限に止めて、正確に膜厚を測定することが可能である。
【００２３】
また、特に、請求項１１に記載の発明によれば、面内分布を均等化することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
＜１．第１実施形態＞
＜有機ＥＬ装置の構成＞
図１は、本実施形態に係る有機ＥＬ装置１（１Ａ）の断面図である。図１に示すように、有機ＥＬ装置１Ａは、第１電極層（ここではアノード）１１と、有機層１２と、第２電極層（カソード）１３と、Ｃａｐ層１４と、第１調整層１５と、第２調整層１６とがこの順序で積層された構造を有している。また、ここでは図示を省略しているが、第１電極層１１の下側には、駆動回路（ＴＦＴ駆動回路等）を有する回路層、およびガラス基板等により構成される基板等が存在している。この有機ＥＬ装置１Ａは、有機層１２が発光した光を、上面側の層１３，１４，１５，１６を介して外部に取り出すトップエミッション型の構造を採用している。なお、これに限定されず、ボトムエミッション型の構造を採用してもよい。
【００２６】
有機ＥＬ装置１Ａでは、カラー発光を行うため、同様の層構造（図１参照）を有する３種類の発出力部が、基板平面の異なる位置（隣接位置）において３つの原色成分（赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ））の各色に対応して設けられている。また、有機ＥＬ装置１Ａでは、これら３種類の光出力部の組み合わせが基板平面に２次元的に配置されており、有機ＥＬ装置１Ａはディスプレイ（有機ＥＬディスプレイ）として機能する。
【００２７】
有機層１２は、有機系材料を発光体として用いた発光層を含んで構成されている。有機層１２においては、その平面位置に応じて、赤、緑、青の各波長の光を発光するのに適した材料が用いられる。
【００２８】
この有機層１２は、単層構造もしくは機能別に積層した多層構造のいずれも採用することができる。
【００２９】
例えば、有機層１２が発光層のみの単層からなる単層構造では、発光層が正孔輸送特性と電子輸送特性とを兼ね備えた材料からなり、その材料中に発光材料をドープする方法や、発光材料自体に電荷輸送特性が付与された材料を用いる方法などを採用することができる。このような単層構造は、素子形成プロセスを簡略化できることから、歩留まりを向上させることができ、低コストの有機ＥＬ装置１Ａを提供できるという利点がある。
【００３０】
また、有機層１２の構造として多層構造を採用する場合、例えば、発光層に加え、正孔輸送層、正孔注入層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層、電子阻止層のうち、単数もしくは複数を選択して有機層１２を構成することが可能である。なお、正孔注入層、電子注入層については無機材料が使用されることもあるが、その場合であっても、正孔注入層、電子注入層を含めて有機層と呼ぶ。
【００３１】
第１電極層１１は、有機層１２の下部電極を構成している。第１電極層１１は、有機層１２が発光した光の少なくとも一部を有機層１２側に反射するようになっており、透明、半透明、不透明のいずれの電極材料を用いて形成してもよい。ただし、光の反射率を高めるためには、第１電極層１１は半透明電極又は不透明光電極として形成されることが好ましい。第１電極層１１は、例えばアルミニウム（Ａｌ）の反射電極として形成されることが好ましい。
【００３２】
第２電極層１３は、有機層１２の上面側から光りを取り出すために、光を透過する導電材料で形成される。光の透過率を高めるためには、第２電極層１３を半透明電極又は透明電極とすることが好ましい。第２電極層１３は、例えば、インジウム錫酸化膜（ＩＴＯ）、錫酸化膜（ＩＺＯ）等の光透過性を有する導電材料を用いて形成されることが好ましい。
【００３３】
なお、不透明電極は、可視光の殆どを遮蔽する光学特性と大きな電気伝導性とを備えた材料で形成される。また、透明電極は、可視光の多くを透過させるような光学特性と比較的大きな電気伝導性とを備えた材料で形成される。また、半透明電極は、透明電極と不透明電極との中間的な特性を有するものである。
【００３４】
Ｃａｐ層１４は、色成分Ｒ，Ｇ，Ｂごとの光透過特性を調整するためのものである。次述する調整層１５等は、色成分に依存しない光学膜厚の調整を行うのに対して、このＣａｐ層１４は、色成分Ｒ、Ｇ、Ｂごとの光学膜厚の調整を行い、色成分Ｒ、Ｇ、Ｂごとの光透過特性の相違を吸収する役割等を担う。
【００３５】
第１調整層１５は、光透過性を有する材料で構成されている。第１調整層１５は、有機ＥＬ装置１Ａの発光層を含む複数の層の光学膜厚（ｎ×ｄ；ｎは屈折率、ｄは膜厚を表す）を調整する機能を有している。また、第１調整層１５は、有機層１２、第２電極層１３、Ｃａｐ層１４の上からこれらの表面を覆うように形成されており、水分やガス等に対する封止能力を有している。すなわち、第１調整層１５は、有機層１２等を保護する保護層としての機能をも有している。
【００３６】
第２調整層１６は、光透過性を有する材料で構成されており、第１調整層１５の上に積層されている。この第２調整層１６も、第１調整層１５と同様に、有機ＥＬ装置１Ａの発光層を含む複数の層の光学膜厚を調整する機能を有している。第１調整層１５が光学膜厚を大まかに調整する役割を担うのに対して、この第２調整層１６は光学膜厚の微調整を行う役割を担う。なお、第２調整層１６は、保護層（封止層）としての機能を有していても良く、或いは有していなくても良い。
【００３７】
各調整層１５，１６の好適な材料としては、光透過性を有する材料、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、酸化チタン、硫化亜鉛等の透明無機材料、あるいは、スチリルアリーレン、ポリシラン等の透明有機材料等がある。また、この第１実施形態では、第１調整層１５と第２調整層１６とは互いに異なる材料で生成されているものとする。例えば、第１調整層１５は窒化シリコンで形成され、第２調整層１６は酸化チタンで形成される。
【００３８】
このように、第１調整層１５および第２調整層１６は、発光層を含む複数の層の光学膜厚を調整する調整層として機能する。換言すれば、発光層を含む複数の層の光学膜厚を調整する調整層は、２つのサブ調整層（第１サブ調整層１５および第２サブ調整層１６）を備えて構成される。
【００３９】
＜調整層の成膜処理の概要＞
ここでは、有機ＥＬ装置における出射光の強度を増大させることなどを目的として、干渉作用に寄与する膜厚（より詳細には光学膜厚）を所定値に設定することが要求されているものとする。
【００４０】
そのため、第１調整層１５は、発光層等が大気に触れないように発光層等を封止する機能を有していることに加えて、上述のように、干渉作用に寄与する層の膜厚（光学膜厚）を調整する機能をも有している。
【００４１】
ここにおいて、第１調整層１５の膜厚は、上述の保護層としての機能を果たすため比較的大きな値を有しており、具体的には、可視光の波長（数百ｎｍ（ナノメートル））よりも大きな値（例えば、１μｍ〜３μｍ（マイクロメートル））（可視光の波長の数個分程度）を有している。
【００４２】
この第１調整層１５の成膜工程をオープンループで制御する場合には、十分に成膜条件を整えたとしても数パーセントの誤差が生じ得る。第１調整層１５の膜厚が比較的大きな値を有しているため、当該膜厚の誤差を仮に数パーセント（例えば５％）に抑えたとしても、当該誤差の絶対値は比較的大きな値（例えば、５０ｎｍ〜１５０ｎｍ、（波長の数分の１程度））になってしまい、光学膜厚調整のために十分な精度を得ることができないことがある。
【００４３】
そこで、このような問題を解消するため、この実施形態においては、第１調整層１５の膜厚をその成膜工程中に測定しておき、その測定結果に応じて、さらに第２調整層１６を形成する。
【００４４】
つぎに、このような成膜処理について詳細に説明する。
【００４５】
図２は、第１調整層１５等の成膜処理に用いられる蒸着装置（成膜装置）１００Ａを示す概略斜視図である。なお、図２においては、１枚の基板１０上に複数の有機ＥＬ装置１（１Ａ）を製造する場合を例示している。ただし、これに限定されず、１枚の基板１０上に単一の有機ＥＬ装置１を製造するようにしてもよい。
【００４６】
ここでは、上述の各層１１〜１４が予め形成されているものとし、その次の層である第１調整層１５を、蒸着装置１００Ａを用いて形成する動作等について説明する。
【００４７】
図２に示すように、蒸着装置１００Ａは、膜蒸着のための蒸着源１０２をチャンバ内に備えて構成される。蒸着源１０２の上方には処理対象の基板（被処理基板）１０が配置される。蒸着装置１００Ａは、チャンバ内を真空状態にすることが可能であり、真空蒸着を行うことが可能である。
【００４８】
蒸着処理時においては、蒸着源１０２から蒸着物が供給されて基板１０の下面側に堆積され、蒸着膜（ここでは第１調整層１５）が基板の下面側に形成される。なお、図１においては下から上に順次に各層が形成されるものとして説明したが、図２においては、逆に、上から下へと各層が形成されることになる。したがって、図２においては、第１調整層１５は、基板の下側に予め形成された各層１１〜１４のさらに下側に形成されることになる。
【００４９】
また、蒸着装置１００Ａは、膜厚測定部３０と制御部４０とを有している。
【００５０】
膜厚測定部３０は投光部３１と受光部３２とを有しており、制御部４０は成膜制御部４１と膜厚測定制御部４２とを有している。
【００５１】
成膜制御部４１は、成膜処理を制御する。具体的には、成膜制御部４１は、所定濃度の蒸着物を供給し、略一定レートによる成膜処理を実現するとともに、予め定められた時間Ｔ１が経過するまで第１調整層１５の成膜処理を継続する。
【００５２】
膜厚測定部３０は、第１調整層１５からの反射光の強度の変化（経時変化）を第１調整層１５の成膜中に測定する。具体的には、投光部３１内の光源からレーザ光（例えば可視光レーザ）が出射されると、当該出射されたレーザ光は、有機ＥＬ装置１Ａの第１調整層１５で反射されて、受光部３２で受光される。受光部３２は受光強度を電気信号に変換して、膜厚測定制御部４２に伝送する。膜厚測定制御部４２は、第１調整層１５からの反射光の受光強度の経時変化を取得し、後述するように、当該経時変化に基づいて第１調整層１５の膜厚（測定値）を算出する。そして、成膜停止予定時刻（所望の膜厚を実現するための理論値）ｔ２０（後述、図３参照）の到来によって所定期間Ｔ１にわたる第１調整層１５の成膜処理が終了すると、成膜終了時（成膜停止時）の膜厚（測定値）が膜厚測定制御部４２によって算出される。
【００５３】
このようにして、膜厚測定部３０および膜厚測定制御部４２は、第１調整層１５の成膜中に第１調整層１５の膜厚Ｄ１を測定する。
【００５４】
次に、成膜制御部４１は、第１調整層１５の膜厚Ｄ１の測定結果に基づいて第２調整層１６を追加的に形成する。第２調整層１６の膜厚Ｄ２は、第１調整層１５の膜厚の測定結果に基づいて決定される。第１調整層１５の膜厚の測定結果に基づいて第２調整層１６が追加的に形成されることによって、第１調整層１５と第２調整層１６とを含む調整層の膜厚が調整されるので、有機ＥＬ装置における調整層の膜厚を高精度に調整することが可能である。
【００５５】
＜膜厚測定原理、および成膜処理の詳細動作＞
図３は、膜厚測定の原理について説明するための図であり、成膜中における第１調整層１５からの反射光の強度の経時変化を示している。
【００５６】
第１調整層１５の成膜を略一定レートで行う場合には、図３に示すように、第１調整層１５の反射光強度は、第１調整層１５の成膜中において例えば正弦波曲線を描くように周期的に変化する。これは、第１調整層１５の一方の界面（第１調整層１５と空気との界面）で反射する光と、もう一方の界面（第１調整層１５とＣａｐ層１４との界面）で反射する光との干渉作用によって、両光を含めた全体的な反射光の強弱が第１調整層１５の膜厚に応じて変化するためである。
【００５７】
ここで、変化曲線の隣接ピーク相互間の時間（期間）をＴｐとすると、第１調整層１５の一方の界面での反射光と他方の界面での反射光との光路長差の当該期間Ｔｐにおける変化量が波長λと等しくなる。したがって、さらにスネルの法則等をも考慮すると、期間Ｔｐにおける第１調整層１５の膜厚の変化量Ｄｐは、投光部３１から出射されたレーザ光の波長λと、第１調整層１５の膜質の屈折率ｎと、レーザ光の入射角度θ（図２参照）とを用いて、式（１）で表現される。
【００５８】
【数１】
2007273243.tif 000003
【００５９】
式（１）における右辺に含まれる値λ，ｎ，θは、いずれも既知であるので、変化量Ｄｐは式（１）によって算出される。
【００６０】
ところで、第１調整層１５の膜厚の目標値は、成膜開始時点から成膜終了時点（成膜停止時点）までの反射光強度の変化曲線におけるピーク数と、成膜終了直前のピークへの到達時刻以後の成膜量（α×Ｄｐ）とによって換算して表現され得る。なお、値αは、第１調整層１５の目標値に応じて予め算出されて設定された値である。
【００６１】
また、この変化量Ｄｐと実際の成膜レートβｐと期間Ｔｐ（測定値）との関係は、式（２）でも表現される。
【００６２】
【数２】
2007273243.tif 000004
【００６３】
ここで、変化曲線における成膜終了時点直前の最後のピークＰＫ（ｉ）に対応する時刻ｔ１０から成膜停止予定時刻ｔ２０までの期間Ｔｘ（測定値）にわたって、実際には成膜レートβｐで成膜処理が進行したと仮定すると、当該期間Ｔｘにおける膜厚の増加量Ｄｘは、式（３）で表現される。
【００６４】
【数３】
2007273243.tif 000005
【００６５】
仮に、実際の成膜レートβｐと理論的な成膜レートβとが異なる値である場合には、成膜終了時点直前のピークＰＫ（ｉ）に実際に到達する時刻は理論値とは異なる値になる。しかしながら、変化曲線が実際にピークＰＫ（ｉ）に到達した時点ｔ１０における膜厚は、当該ピークＰＫ（ｉ）に対応する所定の膜厚ｄ１（理論値）に等しい。
【００６６】
そこで、ここでは当該ピーク到達時点ｔ１０において所定の膜厚ｄ１に到達したものと判定するとともに、当該時点ｔ１０から成膜停止予定時刻（この実施形態では成膜終了時点でもある）ｔ２０までの実測時間Ｔｘにおいて、式（３）を用いて算出される膜厚Ｄｘがさらに増加するものとみなす。
【００６７】
具体的には、成膜が終了すると、式（２）によって実際の成膜レートβｐを算出するとともに、式（３）によって値Ｄｘを求める。この結果、第１調整層１５の成膜終了時点での膜厚は、値（ｄ１＋Ｄｘ）であるとして求められる。このようにして、第１調整層１５の成膜中において第１調整層１５の膜厚を測定する工程が実行される。
【００６８】
つぎに、第１調整層１５の膜厚の測定結果に基づいて調整層の膜厚を調整する工程が実行される。具体的には、第１調整層１５の膜厚の測定結果に基づいて第２調整層１６を追加的に形成する工程を行うことによって、調整層の膜厚が調整される。
【００６９】
そのため、まず、膜厚測定制御部４２は、次の式（４）によって、追加して生成するべき膜厚（追加膜厚）Ｄａを算出する。
【００７０】
【数４】
2007273243.tif 000006
【００７１】
ただし、式（４）の膜厚Ｄａは、同じ屈折率を有する場合の膜厚である。ここでは、第２調整層１６と第１調整層１５とは、異なる材料で構成されるので、式（５）に示すように、第２調整層１６の屈折率Ｎｂと第１調整層１５の屈折率ｎとの比を膜厚Ｄａに乗じて調整した値Ｄｂを「追加膜厚」として設定する。
【００７２】
【数５】
2007273243.tif 000007
【００７３】
そして、膜厚測定制御部４２は、この値Ｄｂ（＝Ｄ２）を成膜制御部４１に伝達し、成膜制御部４１は、次の第２調整層１６の成膜処理を行う。具体的には、成膜制御部４１は、蒸着物を変更するとともに、温度等の各種条件を整えた上で、所定時間Ｔ２にわたって第２調整層１６を成膜する。時間Ｔ２は、例えば、Ｔ２＝Ｄｂ／β２（ただし、値β２は第２調整層１６の成膜レート（理論値）である）、によって決定される。
【００７４】
以上のように、第１調整層１５の成膜中にその膜厚が測定され、第１調整層１５の膜厚の測定結果に基づいて第２調整層１６が追加的に形成されることによって、第１調整層１５と第２調整層１６とを含む調整層の膜厚が調整されるので、有機ＥＬ装置における調整層の膜厚を高精度に調整することが可能である。
【００７５】
また特に、第２調整層１６の膜厚は、第１調整層１５の膜厚よりも小さい（例えば、第１調整層の膜厚の数分の１〜数十分の１程度）ので、仮に第１調整層１５と同様の割合による製造誤差が生じるとしても、第２調整層１６の膜厚の誤差の絶対値は比較的小さくなり、高精度の膜厚調整が可能になる。
【００７６】
また、膜厚測定部３０および膜厚測定制御部４２は、第１調整層１５からの反射光の強度の変化（経時変化）を第１調整層１５の成膜中に測定し、成膜終了直前の最後のピーク到達時刻ｔ１０を求める。そして、当該時刻ｔ１０から成膜終了までの期間Ｔｘにおいて所定の成膜レートで成膜処理が進行するものとみなして、第１調整層１５の膜厚を算出する。具体的には、時刻ｔ１０からの成膜終了までの時間Ｔｘと、時刻ｔ１０における膜厚ｄ１とを用いて、成膜終了時点での第１調整層１５の膜厚を算出する。これによれば、（時刻ｔ１０に対応する）所定の膜厚ｄ１が形成されるまでの期間における、実際の成膜レートβｐと理論的な成膜レートβとのずれによる所要時間差を吸収して、第１調整層１５の膜厚を正確に測定することができる。したがって、例えば、ロットごとに成膜レートが異なる場合にも各ロットにおいて適切な膜厚調整を施すことが可能になる。
【００７７】
また、この際、成膜レートβ（理論値）を用いるのではなく、成膜終了直前の隣接ピーク相互間の期間Ｔｐにわたる実際の成膜レートβｐを用いて、期間Ｔｘにおいて形成される第１調整層１５の膜厚を算出し、成膜終了時点での第１調整層１５の膜厚を算出している。具体的には、時刻ｔ１０における膜厚ｄ１と、時刻ｔ１０からの成膜終了までの時間Ｔｘと、最後の２つのピーク（極値）の測定時間間隔Ｔｐから算出される実際の成膜レートβｐとを用いて、成膜終了時点での膜厚を算出している。成膜終了直前の実際の成膜レートβｐを用いているため、或るロットにおける第１調整層１５の成膜期間内で成膜レートが変化する場合（例えば徐々に成膜レートが減少する場合）においても、成膜レートの変動の影響を最小限に止めて、膜厚を正確に測定することができる。
【００７８】
なお、上記においては、成膜終了直前のピーク（極大値）を用いているが、これに限定されず、バレイ（谷ないし極小値とも称する）を用いても良い。
【００７９】
また、上記においては、隣接ピーク相互間の時間Ｔｐを用いているが、これに限定されず、隣接バレイ相互間の時間Ｔｖを用いても良い。さらには、隣接するピークとバレイとの時間の２倍が時間Ｔｐ（あるいはＴｖ）に相当するものとしてもよい。このように、反射光の強度の変化曲線における２つの極値を測定するようにしてもよい。
【００８０】
また、上記の第１調整層１５の膜厚測定動作においては、必ずしも、その成膜開始時点から成膜終了時点までの全期間にわたって測定動作を継続する必要はない。
【００８１】
例えば、実際の成膜レートβｐと理論的な成膜レートβとの相違が微小なものであり、ピークＰＫ（ｉ）が何番目のピークであるのかを誤認するおそれがない場合（ピーク位置のずれが例えば波長の数分の１程度以下に相当する場合等）には、調整層の成膜期間のうち、当該ピークＰＫ（ｉ）への予定到達時刻近傍を含む成膜終了直前の一定期間において測定動作を行えばよい。より詳細には、反射光の強度の変化曲線における最後の極大値（または最後の極小値）に対応する時刻（例えばｔ１０）と成膜停止予定時刻ｔ２０とを含む一定期間にわたって、反射光の強度変化を測定すればよい。
【００８２】
またこの場合においては、特に、調整層の成膜期間のうち、成膜停止直前の２つの極値を測定する期間にわたって、反射光の強度変化を測定することが好ましい。詳細には、成膜停止予定時刻ｔ２０の直前の期間であって反射光の強度の変化曲線における最後の２つの極値を測定する期間にわたって、反射光の強度変化を測定することが好ましい。これによれば、或る１つのロットにおける第１調整層１５の成膜期間内で成膜レートが徐々に変化する場合等においてもその変動の影響を最小限に止めることができる。なお、当該最後の２つの極値としては、（１）最後の２つの極大値、（２）最後の２つの極小値、あるいは、（３）最後の極大値と最後の極小値との組合せ、のいずれを採用してもよい。
【００８３】
また、上記においては、同一の蒸着装置１００Ａを用いて第１調整層１５および第２調整層１６の双方を形成しているが、これに限定されず、別の蒸着装置を用いて第２調整層１６を生成するようにしてもよい。
【００８４】
また、上記においては、第２調整層１６を追加形成することによって調整層の光学膜厚の調整が可能となるように、第１調整層１５の膜厚の目標値は、第２調整層１６の微少量の膜厚分を予め差し引いた値に設定しておくことが好ましい。換言すれば、第１調整層１５単独で調整層を調整するための所要量よりも小さな膜厚を有する第１調整層１５が形成されるように、期間Ｔ１を比較的小さな値に設定するようにすることが好ましい。
【００８５】
また、上記においては、図３に示すように、反射光強度の絶対値ではなく、反射光の強度変化のピーク位置を基準にして膜厚を測定している。そのため、仮に投光部３１から出射されるレーザ光の強さが経年変化によって弱くなった場合であっても、反射光強度の絶対値が変わることによる影響を回避して、膜厚を正確に測定することが可能である。
【００８６】
＜２．第２実施形態＞
上記第１実施形態においては、第１調整層１５の膜厚を測定した後に、当該第１調整層１５の上に、当該調整層１５とは異なる材料で構成される第２調整層１６を設ける場合を例示したが、これに限定されない。例えば、第１調整層１５と第２調整層１６とを同一の材料で構成するようにしても良い。第２実施形態においては、そのような変形例について説明する。なお、以下では説明の重複を避けるため第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００８７】
図４は、第２実施形態に係る有機ＥＬ装置１（１Ｂ）の断面図である。図４に示すように、有機ＥＬ装置１Ｂは、第１電極層（ここではアノード）１１と、有機層１２と、第２電極層（カソード）１３と、Ｃａｐ層１４と、調整層１７とがこの順序で積層された構造を有している。すなわち、第２実施形態に係る有機ＥＬ装置１Ｂは、２つの異なる第１調整層１５および第２調整層１６に代えて、１つの調整層１７を有する点で、第１実施形態に係る有機ＥＬ装置１Ａと相違する。この調整層１７は、上述の第１調整層１５と同様の機能（すなわち有機層１２等を封止する封止機能、および光学膜厚を調整する調整機能）を有している。
【００８８】
この第２実施形態においては、調整層１７の成膜中に調整層１７の膜厚が測定され、調整層１７の膜厚の測定結果に基づいて調整層１７の膜厚が調整される。
【００８９】
調整層１７を調整層１７ａと調整層１７ｂとに便宜的に区分すると、上記第１実施形態と同様の処理が行われることになる。具体的には、調整層１７ａの成膜中に調整層１７ａの膜厚が測定され、調整層１７ａの膜厚の測定結果に基づいて調整層１７ｂが追加的に形成される。ここで、調整層１７は、例えば窒化シリコンで形成され、調整層１７ａと調整層１７ｂとはいずれも同じ材料（例えば窒化シリコン）で形成される。
【００９０】
この第２実施形態においても図３に示すような測定処理が行われる。詳細には、調整層１７の成膜中において、期間Ｔｐと期間Ｔｘとを含む期間において調整層１７の反射光強度の変化を測定しておき、当初の予定時間Ｔ１にわたる成膜処理が実行されると、式（２）によって実際の成膜レートβｐを算出するとともに、式（３）によって値Ｄｘを求める。この結果、調整層１７（１７ａ）の成膜停止予定時刻ｔ２０での膜厚は、値（ｄ１＋Ｄｘ）であるとして求められる。このようにして、調整層１７（１７ａ）の成膜中において調整層１７（１７ａ）の膜厚を測定する工程が実行される。
【００９１】
つぎに、引き続いて、調整層１７（１７ａ）の膜厚の測定結果に基づいて調整層の膜厚を調整する工程が実行される。具体的には、調整層１７ａの膜厚の測定結果に基づいて調整層１７ｂを追加的に形成する工程を行うことによって、調整層の膜厚が調整される。詳細には、まず、追加して生成するべき膜厚（追加膜厚）Ｄａが式（４）を用いて算出され、当該膜厚Ｄａが「追加膜厚」として設定される。そして、成膜制御部４１は、追加膜厚Ｄａを実現するための時間Ｔ２を設定して調整層１７（１７ｂ）の成膜処理を行い、時間Ｔ２の経過時点で最終的に成膜処理を終了する。なお、時間Ｔ２は、例えば、Ｔ２＝Ｄａ／βｐ、によって算出される。
【００９２】
以上の処理によれば、調整層１７の膜厚を所望の値（ｄ１＋α×Ｄｐ）に高精度に調整することが可能である。
【００９３】
なお、この第２実施形態における処理は、次のような処理であるとも表現される。すなわち、成膜停止予定時刻ｔ２０の到来に応答して即時に成膜を終了するのではなく、時刻ｔ１０以降の成膜処理によって所定値（α×Ｄｐ）の膜厚が形成されたと判定される時点で調整層１７の成膜を終了する処理であるとも表現される。
【００９４】
＜３．第３実施形態＞
上記第１および第２実施形態においては、成膜中の調整層の膜厚を測定した後に、さらに調整層を形成する場合を例示したが、これに限定されない。この第３実施形態においては、成膜中の調整層の膜厚を測定した後に、形成された調整層を削って膜厚を調整する場合を例示する。
【００９５】
図５は、第３実施形態に係る有機ＥＬ装置１Ｃを示す断面図である。図５の左側には、削る前の状態が示されており、図５の右側には、削った後の状態が示されている。
【００９６】
このように、時間Ｔ１にわたって略一定レートによる調整層１７の成膜処理を行い、当該調整層１７の成膜処理中に調整層１７の膜厚を測定する。測定手法については上述の通りである。
【００９７】
その後、時間Ｔ１にわたる調整層１７の成膜処理が終了すると、形成された調整層１７の膜厚が算出される。ここでは、最終的な目標膜厚を形成するために必要な値（理論値）よりも大きな値を時間Ｔ１として設定しておき、目標値よりも厚い調整層１７を形成しておく。そして、目標値ｄ３０と現在の膜厚値ｄ３１とを比較し余剰量ｄ３２（＝ｄ３１−ｄ３０）を算出し、調整層１７の当該余剰量ｄ３２に対応する部分をエッチング等によって削り、調整層１７の膜厚を目標値ｄ３０に調整する。
【００９８】
以上のように、調整層１７の成膜中にその膜厚が測定され、調整層１７の膜厚の測定結果に基づいて調整層１７の膜厚が低減されることによって、調整層１７の膜厚が調整されるので、有機ＥＬ装置における調整層１７の膜厚を高精度に調整することが可能である。
【００９９】
また、特に、エッチング量は、調整層１７の膜厚に比べて小さいため、高精度の膜厚調整処理が可能になる。
【０１００】
＜４．第４実施形態＞
第４実施形態も、第３実施形態と同様の変形例であり、成膜中の調整層の膜厚を測定した後に、形成された調整層を削って膜厚を調整する場合を例示する。
【０１０１】
図６は、第４実施形態に係る有機ＥＬ装置１Ｄを示す断面図である。図６の左側には、削る前の状態が示されており、図５の右側には、削った後の状態が示されている。
【０１０２】
図６に示すように、封止機能と光学膜厚調整機能との両方を有する第１調整層１５と、封止機能を有さず光学膜厚調整機能を有する第２調整層１６とを、両層１５，１６の膜厚を測定しつつ形成した後に、測定結果に応じて第２調整層１６を削るようにしてもよい。
【０１０３】
具体的には、第１調整層１５の成膜処理を行うとともに当該調整層１５の成膜処理中に調整層１５の膜厚ｄ３７を測定する。また、第２調整層１６についても同様に、第２調整層１６の成膜処理を行うとともに第２調整層１６の成膜処理中に第２調整層１６の膜厚ｄ３８を測定する。そして、第１調整層１５の膜厚ｄ３７と第２調整層１６の膜厚ｄ３８との合計膜厚ｄ３６が算出される。ここでは、最終的な目標膜厚ｄ３５よりもこの時点での合計膜厚ｄ３６が大きな値となるように、第１調整層１５および第２調整層１６を形成しておく。その後、目標値ｄ３５と合計膜厚ｄ３６とを比較し余剰量ｄ３９（＝ｄ３６−ｄ３５）を算出し、第２調整層１６の当該余剰量ｄ３９に対応する部分をエッチング等によって削り、第１調整層１５および第２調整層１６の合計膜厚を目標値ｄ３５に調整する。
【０１０４】
以上のように、第１調整層１５と第２調整層１６とを含む調整層の成膜中にその膜厚が測定され、当該膜厚の測定結果に基づいて第２調整層１６の膜厚が低減されることによって、第１調整層１５と第２調整層１６とを含む調整層の膜厚が調整されるので、有機ＥＬ装置における調整層の膜厚を高精度に調整することが可能である。
【０１０５】
＜５．第５実施形態＞
上記各実施形態においては、成膜中の調整層の膜厚を測定した後に、さらに調整層の膜厚を調整する場合を例示したが、これに限定されない。この第５実施形態においては、成膜中の調整層の膜厚を測定した後に、形成済みの膜に紫外線を照射して材質の光学的特性（具体的には、屈折率）を変更することによって調整層の「光学膜厚」を調整する場合を例示する。
【０１０６】
図７は、第５実施形態に係る有機ＥＬ装置１Ｅを示す断面図である。図７の左側には、紫外線照射前の状態が示されており、図７の右側には、紫外線照射後の状態が示されている。
【０１０７】
具体的には、第１調整層１５の成膜処理を行うとともに当該調整層１５の成膜処理中に調整層１５の膜厚ｄ５１を測定する。また、第２調整層１８についても同様に、第２調整層１８の成膜処理を行うとともに第２調整層１８の成膜処理中に第２調整層１８の膜厚ｄ５２を測定する。第１調整層１５は、例えば窒化シリコン等で形成され、第２調整層１８は、ポリシラン等の感光性材料で形成される。なお、第１調整層１５の膜厚ｄ５１と第２調整層１８の膜厚ｄ５２との合計膜厚ｄ５３も算出可能である。
【０１０８】
その後、紫外線照射部５０を用いてポリシラン等の感光性材料で形成される第２調整層１８に紫外線を照射することによって、第２調整層１８の屈折率を所望の値に変化させる。当該変化後の所望の屈折率の値Ｎは、第１調整層１５および第２調整層１８の実際の膜厚値（ｄ５１，ｄ５２）と、第１調整層１５の屈折率ｎ１と、第１調整層１５と第２調整層１８との両層を含む調整層の光学膜厚の目標値Ｃｄとの関係式（６）に基づいて算出される。
【０１０９】
【数６】
2007273243.tif 000008
【０１１０】
なお、光学膜厚の目標値Ｃｄは、第１調整層１５および第２調整層１８の目標膜厚値（ｄ５５，ｄ５６）と、第２調整層１８の紫外線照射前の屈折率ｎ２とを用いて、式（７）のようにも表せる。
【０１１１】
【数７】
2007273243.tif 000009
【０１１２】
また、第２調整層１８の紫外線照射後の屈折率を当該所望の値Ｎに変化させるための紫外線照射量は、紫外線の照射量（照射時間）と第２調整層１８の屈折率変化との関係に基づいて求めればよい。紫外線の照射量（照射時間）と第２調整層１８の屈折率変化との関係は、予め実験等によって求めておくことができる。
【０１１３】
そして、算出された照射量の紫外線を実際に照射して、第２調整層１８の屈折率を変更して、第１調整層１５と第２調整層１８とを含む調整層の光学膜厚を調整することができる。
【０１１４】
以上のように、第１調整層１５と第２調整層１８とを含む調整層の成膜中にその膜厚が測定され、調整層（第２調整層１８）に紫外線が照射されて当該調整層の光学膜厚が調整されるので、有機ＥＬ装置における調整層の膜厚を高精度に調整することが可能である。
【０１１５】
特に、紫外線照射時における単位時間あたりの当該屈折率の変化量は比較的小さいので、膜厚の微妙な調整が可能になる。すなわち、調整精度を向上させることが可能である。
【０１１６】
＜６．第６実施形態＞
上記各実施形態においては、有機ＥＬ装置の調整層の面内分布（平面位置に応じたばらつき）については言及していないが、この第６実施形態においては、当該面内分布を均等化することが可能な技術について説明する。
【０１１７】
図８は、第６実施形態に係る蒸着装置（成膜装置）１００Ｂを示す概念図である。
【０１１８】
図８に示すように、この第６実施形態においては、基板平面を複数の領域Ｒｉに区分する。そして、調整層（例えば、上述の第１調整層１５あるいは調整層１７等）の成膜中に調整層の膜厚を複数の位置Ｐｉにおいて測定する。そして、複数の位置Ｐｉのそれぞれにおける調整層の膜厚の測定結果に基づいて、複数の位置Ｐｉのそれぞれに対応する領域Ｒｉごとに調整層の膜厚を調整する。なお、各位置Ｐｉは、対応する各領域Ｒｉ内に位置し、各領域Ｒｉでの膜厚調整処理は、各領域Ｒｉに対応する位置Ｐｉでの膜厚測定結果に基づいて行われる。このような処理によって、調整層の膜厚に関する面内分布を均等化することが可能である。
【０１１９】
調整層の内容、膜厚の調整手法等については上記各実施形態で説明した内容のものが同様に用いられ得る。
【０１２０】
また、複数の位置Ｐｉにおける調整層の膜厚測定は、例えば、上述の膜厚測定部３０（図２）を成膜中に移動することによって行えばよい。あるいは、逆に基板を移動（例えば並進移動あるいは回転移動）するようにしてもよい。また、上述の膜厚測定部３０（図２）を複数個設けておき、当該複数の膜厚測定部３０を用いて、各位置Ｐｉにおける調整層の膜厚を測定するようにしてもよい。あるいは、投光部３１から出射される光をガルバノミラー等を用いて第１調整層１５に対する入射角度を変更するとともに、複数の入射角度のそれぞれによる入射光に対する反射光の受光位置に複数の受光部３２のそれぞれを設けておき、複数の位置Ｐｉのそれぞれで反射された光を各受光部３２で受光するようにしてもよい。
【０１２１】
また、調整層の調整に際しては、上述の各種処理、すなわち、調整層の追加形成処理、調整層の膜厚低減処理、あるいは紫外線照射による調整層の光学膜厚変更処理等が各領域Ｒｉごとに行われればよい。
【０１２２】
例えば、追加形成処理においては、調整層の追加形成処理の対象領域Ｒｉ以外の領域をマスクした状態で蒸着処理等を行うことを、対象領域を変更しつつ繰り返し行えばよい。また、調整層の膜厚低減処理についても同様であり、対象領域Ｒｉ以外の領域をマスクした状態でエッチング処理等を行うことを、対象領域を変更しつつ繰り返し行えばよい。また、紫外線照射による調整層の光学膜厚変更処理についても同様である。
【０１２３】
＜７．その他＞
上記各実施形態においては、第１調整層１５、第２調整層１６、および調整層１７等は、蒸着により形成される場合を例示したが、これに限定されず、ＣＶＤ等により形成されてもよい。
【０１２４】
また、上記各実施形態においては、有機ＥＬ装置（１Ａ等）の実際の発光部に形成される第１調整層１５等の膜厚を測定する場合を例示したが、これに限定されない。例えば、基板平面において、製品としての有機ＥＬ装置１Ａの各層を形成する場所以外に、第１調整層１５のみを成膜する部分を設け、当該部分を膜厚測定専用のダミーパターンとして利用するようにしてもよい。
【０１２５】
また、上記各実施形態においては、反射光の強度変化を用いて膜厚測定を行う場合を例示したが、これに限定されない。例えば、上記のダミーパターンについての透過光の強度変化を用いて膜厚測定を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の断面図である。
【図２】蒸着装置を示す概略斜視図である。
【図３】膜厚測定の原理について説明するための図である。
【図４】第２実施形態に係る有機ＥＬ装置の断面図である。
【図５】第３実施形態に係る有機ＥＬ装置の断面図である。
【図６】第４実施形態に係る有機ＥＬ装置の断面図である。
【図７】第５実施形態に係る有機ＥＬ装置の断面図である。
【図８】第６実施形態に係る蒸着装置１００Ｂを示す概念図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１，１Ａ〜１Ｅ  有機ＥＬ装置
１０  基板
１１  第１電極層
１２  有機層
１３  第２電極層
１４  Ｃａｐ層
１５〜１８  調整層
３０  膜厚測定部
３１  投光部
３２  受光部
５０  紫外線照射部
１００Ａ，１００Ｂ  蒸着装置（成膜装置）
【図１】
2007273243.tif 000010
【図２】
2007273243.tif 000011
【図３】
2007273243.tif 000012
【図４】
2007273243.tif 000013
【図５】
2007273243.tif 000014
【図６】
2007273243.tif 000015
【図７】
2007273243.tif 000016
【図８】
2007273243.tif 000017