石英振蕩式膜厚計(jì)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及真空蒸鍍裝置中的膜厚控制用的石英振蕩式膜厚計(jì)，該真空蒸鍍裝置在保持減壓環(huán)境的真空槽內(nèi)使薄膜形成于基板上。
【背景技術(shù)】
[0002]在真空蒸鍍法中使薄膜形成于基板上的真空蒸鍍裝置中，為了控制膜厚以及蒸鍍速度(膜厚率)而使用膜厚計(jì)。膜厚計(jì)根據(jù)測定方式有各種種類，但是廣泛使用石英振子法。
[0003]使用石英振子法的石英振蕩式膜厚計(jì)利用了當(dāng)在石英振子的表面附著有蒸鍍物質(zhì)時(shí)共振振動根據(jù)其質(zhì)量的變化而變化的現(xiàn)象，例如，通過測定該共振振動(振蕩頻率)的變化來計(jì)測膜厚或者膜厚率，并將其反饋給蒸發(fā)源的加熱控制裝置，從而將對基板的蒸鍍薄膜的膜厚率控制為恒定來管理膜厚。
[0004]此外，在借助這樣的石英振動式膜厚計(jì)來測定膜厚時(shí)，如果在石英振子的電極膜上較厚地蒸鍍有薄膜，則會產(chǎn)生如下現(xiàn)象:共振振動變得不穩(wěn)定，石英振子的等效串聯(lián)電阻(crystal impedance:晶體阻抗)上升，流過石英振子的電流降低，從而無法測定共振振動。因此，如果像這樣被蒸鍍?yōu)檩^厚而無法測定共振振動，則判斷為石英振子達(dá)到壽命，將石英振子切換使用新的石英振子。
[0005]以往為了延長該石英振子的壽命，根據(jù)專利文獻(xiàn)I (日本特開2000 — 101387號公報(bào))，為了實(shí)現(xiàn)即使薄膜被蒸鍍?yōu)檩^厚也不容易產(chǎn)生該膜的裂紋或者剝離的目的，通過在石英振子的成膜面?zhèn)鹊碾姌O膜上預(yù)先形成軟質(zhì)金屬膜，來緩和膜的內(nèi)部應(yīng)力而防止膜的剝離或者裂紋。
[0006]此外，根據(jù)專利文獻(xiàn)2(日本特開2007 - 24909號公報(bào))，通過濺射成膜將成膜工序中所使用的成膜材料預(yù)先形成在石英振子的成膜側(cè)的表面上，從而石英振子與成膜材料強(qiáng)力地密合，因此能夠抑制石英振子與成膜材料剝離。
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2000 - 101387號公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特開2007 - 24909號公報(bào)
[0009]但是，雖然根據(jù)專利文獻(xiàn)1、2已知的在石英振子上預(yù)先形成膜的方法是能夠防止成膜材料剝離、消除共振振動的不穩(wěn)定性、延長石英振子的壽命的方法，但是存在如下情況:雖然形成在石英振子上的膜不發(fā)生剝離，但石英振子的等效串聯(lián)電阻上升、流過石英振子的電流降低因而無法測定共振振動，因此無法延長石英振子的壽命。
[0010]S卩，即使能夠防止蒸鍍膜的剝離或者裂紋，在作為蒸鍍材料對比重小的有機(jī)材料進(jìn)行蒸鍍的情況下，該有機(jī)材料在電極上逐漸成膜，其蒸鍍膜的膜厚越大則越不能追隨石英振子的厚度切變振動，因而即使振動自身得到維持，但由于蒸鍍膜的膜厚越厚則等效串聯(lián)電阻越上升，因此不能充分解決會變得無法測定振蕩頻率的問題，石英振蕩式膜厚計(jì)的壽命仍然較短，無法延長。
[0011]尤其是用于制造有機(jī)EL器件的蒸鍍材料是比重小的有機(jī)材料，與石英振子表面的電極膜(例如Au或者Ag)的密合性差，不能追隨石英振子的厚度切變振動，可以說該有機(jī)材料成為只是搭在電極膜上的狀態(tài)，因此如果蒸鍍膜的膜厚増加則等效串聯(lián)電阻上升，因此石英振子的壽命較短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明發(fā)現(xiàn)并解決了上述問題點(diǎn)，其目的在于提供一種優(yōu)異的石英振蕩式膜厚計(jì)，該石英振蕩式膜厚計(jì)預(yù)先通過蒸鍍將由與蒸鍍材料不同的且包含至少一個以上碳原子的有機(jī)物構(gòu)成的有機(jī)材料覆蓋到石英振子的蒸鍍面?zhèn)鹊碾姌O膜上而形成有機(jī)材料基底膜，抑制石英振子的等效串聯(lián)電阻的上升，實(shí)現(xiàn)了長壽命化。
[0013]參照附圖對本發(fā)明的主旨進(jìn)行說明。
[0014]本發(fā)明的第一方式是一種石英振蕩式膜厚計(jì)M，其用于進(jìn)行真空蒸鍍裝置D中的膜厚控制，所述真空蒸鍍裝置D在真空槽I內(nèi)使從蒸發(fā)源2蒸發(fā)出的蒸鍍材料沉積在基板3表面而形成薄膜，該石英振蕩式膜厚計(jì)M的特征在于，該石英振蕩式膜厚計(jì)M以如下方式構(gòu)成:預(yù)先通過蒸鍍將由與所述蒸鍍材料不同的且包含至少一個以上碳原子的有機(jī)物構(gòu)成的有機(jī)材料覆蓋到石英振子4的蒸鍍面?zhèn)鹊碾姌O膜5上而形成有機(jī)材料基底膜6，使所述蒸鍍材料蒸鍍到該有機(jī)材料基底膜6上，來計(jì)測該蒸鍍材料的膜厚或者蒸鍍速度。
[0015]此外，本發(fā)明的第二方式根據(jù)第一方式所述的石英振蕩式膜厚計(jì)，其特征在于，形成所述有機(jī)材料基底膜6的所述有機(jī)材料的蒸鍍膜密度比在對所述基板3表面進(jìn)行的蒸鍍工序中使用的所述蒸鍍材料的蒸鍍膜密度大。
[0016]此外，本發(fā)明的第三方式根據(jù)第一方式所述的石英振蕩式膜厚計(jì)，其特征在于，形成在所述石英振子4的表面和背面的所述電極膜5是由包含Al的多種金屬形成的。
[0017]此外，本發(fā)明的第四方式根據(jù)第二方式所述的石英振蕩式膜厚計(jì)，其特征在于，形成在所述石英振子4的表面和背面的所述電極膜5是由包含Al的多種金屬形成的。
[0018]此外，本發(fā)明的第五方式根據(jù)第一方式至第四方式中的任意一項(xiàng)所述的石英振蕩式膜厚計(jì)，其特征在于，所述石英振子4設(shè)定為表面或者背面是凸?fàn)畹那媲叶瞬勘戎醒氩勘〉男螤睢?br>[0019]此外，本發(fā)明的第六方式根據(jù)第一方式至第四方式中的任意一項(xiàng)所述的石英振蕩式膜厚計(jì)，其特征在于，對所述基板3表面進(jìn)行的蒸鍍工序中使用的所述蒸鍍材料是用于制造有機(jī)EL器件的有機(jī)材料。
[0020]此外，本發(fā)明的第七方式根據(jù)第五方式所述的石英振蕩式膜厚計(jì)，其特征在于，對所述基板3表面進(jìn)行的蒸鍍工序中使用的所述蒸鍍材料是用于制造有機(jī)EL器件的有機(jī)材料。
[0021]由于本發(fā)明如上述那樣構(gòu)成，因此成為優(yōu)異的石英振蕩式膜厚計(jì)，該石英振蕩式膜厚計(jì)將與蒸鍍材料不同的且由包含至少一個以上碳原子的有機(jī)物構(gòu)成的有機(jī)材料預(yù)先通過蒸鍍覆蓋到石英振子的蒸鍍面?zhèn)鹊碾姌O膜上而形成有機(jī)材料基底膜來抑制石英振子的等效串聯(lián)電阻的上升，實(shí)現(xiàn)了長壽命化。
[0022]S卩，通過預(yù)先將與蒸鍍工序不同的有機(jī)材料蒸鍍到石英振子的電極膜上形成有機(jī)材料基底膜，與直接將蒸鍍材料蒸鍍到電極膜上的情況相比，電極膜與有機(jī)材料基底膜的密合性良好，并且該有機(jī)材料基底膜與所述蒸鍍材料的密合性也良好，此外由于與該蒸鍍材料的相容性也比將金屬膜作為基底膜的情況要良好，因此膜界面與金屬膜的情況相比變得不明確，即使蒸鍍材料所形成的蒸鍍膜的膜厚上升，由于石英振子的等效串聯(lián)電阻的上升得到抑制，因此能夠延長壽命，成為能夠進(jìn)行長時(shí)間監(jiān)控的優(yōu)異的真空蒸鍍裝置中的膜厚控制用的石英振蕩式膜厚計(jì)。
[0023]換言之，通過在石英振子的電極膜上預(yù)先形成所述有機(jī)材料基底膜，從而即使是在將如下的蒸鍍材料、即電極膜與蒸鍍材料的密合性差、蒸鍍膜不能追隨石英振子的共振振動、從石英振子來看是異物附著狀態(tài)因此存在用于振動的能量損失、石英振子的等效串聯(lián)電阻上升的蒸鍍材料進(jìn)行蒸鍍的情況下，由于能夠抑制將這些蒸鍍材料進(jìn)行蒸鍍時(shí)石英振子的等效串聯(lián)電阻的上升，因此能夠延長壽命，成為能夠進(jìn)行長時(shí)間監(jiān)控的優(yōu)異的真空蒸鍍裝置中的膜厚控制用的石英振蕩式膜厚計(jì)。
[0024]此外，在第二方式所述的發(fā)明中，與電極膜的密合性進(jìn)一步提高，成為還能夠防止剝離或者裂紋的更優(yōu)異的石英振蕩式膜厚計(jì)。
[0025]此外，在第三、第四方式所述的發(fā)明中，與蒸鍍材料的密合性進(jìn)一步提高，能夠抑制如下會導(dǎo)致無法測定共振振動的情況:蒸鍍膜不能追隨石英振子的共振振動而石英振子的等效串聯(lián)電阻上升、流過石英振子的電流降低，因此成為更優(yōu)異的石英振蕩式膜厚計(jì)。
[0026]此外，在第五方式所述的發(fā)明中，能夠?qū)磯菏⒄褡拥亩瞬康恼駝佑绊憸p小，抑制共振振動的不穩(wěn)定性，能夠更長時(shí)間地使用石英振子，成為更優(yōu)異的石英振蕩式膜厚計(jì)。
[0027]此外，在第六、第七方式所述的發(fā)明中，適于有機(jī)EL器件的制造，成為更有用的石英振蕩式膜厚計(jì)。
【附圖說明】
[0028]圖1是使用本實(shí)施例的石英振蕩式膜厚計(jì)的真空蒸鍍裝置的第一例的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0029]圖2是使用本實(shí)施例的石英振蕩式膜厚計(jì)的真空蒸鍍裝置的第二例的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0030]圖3是本實(shí)施例的概略結(jié)構(gòu)說明圖。
[0031]圖4是表示本實(shí)施例的相對于通過有機(jī)材料蒸鍍而形成的有機(jī)材料基底膜的膜厚的、等效串聯(lián)電阻值穩(wěn)定時(shí)間比的圖表。
[0032]標(biāo)號說明
[0033]D:真空蒸鍍裝置;M:石英振蕩式膜厚計(jì)；1:真空槽；2:蒸發(fā)源；3:基板；4:石英振子；5:電極U旲；6:有機(jī)材料基底月旲。
【具體實(shí)施方式】
[0034]根據(jù)附圖對優(yōu)選的本發(fā)明的實(shí)施方式簡單地進(jìn)行說明并示出本發(fā)明的作用。
[0035]本發(fā)明的石英振蕩式膜厚計(jì)M用于在真空蒸鍍裝置D中對膜厚或者蒸鍍速度(膜厚率)進(jìn)行控制/管理，通過采用將由包含至少一個以上的碳原子的有機(jī)物構(gòu)成的有機(jī)材料預(yù)先蒸鍍到石英振子4的蒸鍍側(cè)的電極膜5上來形成有機(jī)材料基底膜6的結(jié)構(gòu)，從而與直接將蒸鍍材料蒸鍍到電極膜5上的情況相比，電極膜5與有機(jī)材料基底膜6的密合性良好，此外該有機(jī)材料基底膜6與所述蒸鍍材料的密合性也良好，此外由于與該蒸鍍材料的相容性也比將金屬膜作為基底膜的情況要良好，因此膜界面與金屬膜的情況相比變得不明確，即使蒸鍍材料所形成的蒸鍍膜的膜厚增加，由于石英振子4的等效串聯(lián)電阻的上升得到抑制，因此能夠延長壽命，能夠進(jìn)行長時(shí)間監(jiān)控。
[0036]例如，即使在將用于制造有機(jī)EL器件的比重小的有機(jī)材料進(jìn)行蒸鍍的情況下，與石英振子表面的電極膜(例如Au或者Ag)的密合性也良好，相對于石英振子4的厚度切變振動的追隨性也提升，石英振子4的等效串聯(lián)電阻的上升也會得到抑制，能夠延長壽命，能夠進(jìn)行長時(shí)間監(jiān)控。
[0037]因此，例如，作為為了在電極膜5上形成有機(jī)材料基底膜6而預(yù)先進(jìn)行蒸鍍的有機(jī)材料，選擇在單獨(dú)蒸鍍時(shí)石英振子的等效串聯(lián)電阻不容易上升的有機(jī)材料。例如選擇如下的材料:與電極膜5的密合性比作為蒸鍍材料的有機(jī)材料A良好、相對于石英振子4的厚度切變振動的追隨性高、此外與所述有機(jī)材料A的相容性也比以金屬膜作為基底膜的情況良好，由此膜界面也變得不明確，即使蒸鍍膜厚度逐漸増加，也能夠抑制等效串聯(lián)電阻的上升、振蕩頻率穩(wěn)定而能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行測定、能夠延長壽命。因此，形成有機(jī)材料基底膜6的有機(jī)材料B是由與所述蒸鍍材料(有機(jī)材料A)不同的且包含至少一個以上的碳原子的有機(jī)物構(gòu)成的有機(jī)材料。
[0038]此外，如果基底膜不是由有機(jī)材料B而僅僅是由金屬材料形成的金屬膜，則雖然與電極膜5的密合性提高，但由于會產(chǎn)生與蒸鍍材料(有機(jī)材料A)的膜界面，因此等