水晶振荡式膜厚监视器用传感器头的制作方法

水晶振荡式膜厚监视器用传感器头的制作方法
【专利摘要】本发明的课题是提供一种水晶振荡式膜厚监视器用传感器头，其能够长时间稳定地测定膜厚，能够延长有机EL制造装置的连续工作时间。作为解决本发明课题的手段涉及一种水晶振荡式膜厚监视器用传感器头，其特征在于，具有：检测来自被加热的坩锅的蒸发粒子的水晶振子；安装有该水晶振子的水晶振子保持架；覆盖该水晶振子保持架的金属制的盖；与该盖以热的方式连接的监视器本体；和在该监视器本体上安装的冷却构件，上述盖接近热源的部分采用不锈钢，与上述监视器本体接触的部分采用铝合金。
【专利说明】水晶振荡式膜厚监视器用传感器头
【技术领域】
[0001]本发明涉及水晶振荡式膜厚监视器用传感器头。
【背景技术】
[0002]作为有机EL制造装置等中的薄膜的膜厚检测方法，有水晶振荡式。该水晶振荡式利用当在水晶振荡元件的表面上附着物质时其共振振动变化来测定物质的膜厚。
[0003]在这种情况下，当水晶振荡元件受到蒸镀时发生的热的影响时，水晶振荡元件的共振频率变动，不可能进行正确的测定，对成膜结果带来影响。
[0004]作为解决该问题的现有技术，例如有专利文献I。该现有技术通过珀尔帖零件把由水晶振荡元件组成的监视器的温度保持在规定的一定温度。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开昭63 - 72872号公报
[0008]现有的水晶振荡式膜厚监视器用传感器头作为热对策，安装水冷冷却线圈(冷却机构)，同时安装热护罩(热屏蔽盖)来覆盖水晶振荡元件，保护水晶振荡元件不受成膜工序中的辐射热的影响。
[0009]该热护罩和收纳水晶振荡元件的水晶振荡元件保持架用不锈钢等低导热材料构成。
[0010]但是近来要求装置的连续工作时间的长时间化，与此相伴水晶振荡元件在辐射热下暴露的时间也变长，需要更加牢固的热保护。
[0011]进而，当作为热对策冷却水晶振荡元件保持架时，通过未使用时和蒸镀时的温度差发生称为热冲击(heat shock)的现象,对于膜厚测定带来恶劣影响。
[0012]另外，专利文献1是用珀尔帖零件包围水晶振荡元件监视器这样的措施防止水晶振荡元件的温度上升的技术，有结构复杂这样的问题。
[0013]因此，本发明的目的是提供一种水晶振荡式膜厚监视器用传感器头，其能够长时间稳定地测定膜厚，能够延长有机EL制造装置的连续工作时间。
[0014]用于解决课题的方法
[0015]为了解决上述课题，本发明具有检测来自被加热的坩锅的蒸发粒子的水晶振子；安装有该水晶振子的水晶振子保持架；覆盖该水晶振子保持架的金属制的盖；与该盖以热的方式连接的监视器本体；和在该监视器本体上安装的冷却构件，上述盖接近热源的部分采用不锈钢，与上述监视器本体接触的部分采用铝合金。
[0016]根据本发明，能够提供一种水晶振荡式膜厚监视器用传感器头，其能够长时间稳定地测定膜厚，能够延长有机EL制造装置的连续工作时间。
[0017]上述以外的课题、结构以及效果通过以下的实施方式的说明来明确。
【专利附图】

【附图说明】[0018]图1是本发明的实施例的蒸发源装置的分解立体图。
[0019]图2是具有本发明的实施例的蒸发源装置的薄膜形成装置的截面图。
[0020]图3是本发明的实施例1的蒸发源装置的立体图。
[0021]图4是本发明的实施例1的水晶振子的主视图。
[0022]图5是本发明的实施例1的膜厚控制装置的立体图。
[0023]图6是本发明的实施例1的膜厚控制装置的包含一部分截面的立体图。
[0024]图7是本发明的实施例1的膜厚控制装置的截面图。
[0025]图8是本发明的实施例2的膜厚控制装置的部分截面图。
[0026]图9是本发明的实施例2的膜厚控制装置的部分截面图。
[0027]符号说明
[0028]I…蒸发源装置 2…壳体
[0029]3…EL材料3a…蒸发粒子
[0030]4…坩锅5…加热装置
[0031]6…气体排出用板6a…气体排出孔
[0032]7…真空室8…被蒸镀基板
[0033]9…膜厚控制装置10…水晶振子保持架
[0034]IOa…不锈钢IOb…铝合金
[0035]11…水晶振子 12…凹部
[0036]13…开口部14…压住板
[0037]15…电极16…接触式电极
[0038]17…盖17a…不锈钢
[0039]17b…铝合金17c…爪部
[0040]17d…沟部17e…螺丝
[0041]18…供给孔20…旋转轴
[0042]22…监视器本体 23…冷却配管
【具体实施方式】
[0043]下面参照【专利附图】

【附图说明】本发明的实施例。
[0044]以下，在图1到图7中说明本发明的有机EL设备制造装置中的实施方式。
[0045](实施例1)
[0046]有机EL设备装置，是在发光材料层以外，用薄膜重叠空穴注入层、传输层、电子注入层、传输层、和金属材料等各种材料的多层结构。
[0047]图1是本发明的实施例的蒸发源装置的分解立体图。
[0048]图2是具有本发明的实施例的蒸发源装置的薄膜形成装置的截面图。
[0049]在图1、图2中，EL材料的蒸发源装置I具有朝向水平的一个方向长长地延伸的壳体2 (水冷遮护盒)，在该壳体2内部从箭头方向放入收纳EL材料3的坩锅4。用于把坩锅4加热到规定的温度的加热装置5 (加热器)如图2所示在坩锅4的周围安装。
[0050]在坩锅4的前面安装气体排出用板6。在该气体排出用板6上在水平方向均匀地形成多个气体排出孔6a。该气体排出孔6a形成为在两端部的间隔距离比中央部的距离接近。
[0051]在图2中，在用虚线表示的真空室7内收纳蒸发源装置I。在该真空室7内通过保持装置(未图示)直立固定制造有机EL设备的玻璃板等被蒸镀基板8。蒸发源装置I如箭头所示可相对于被蒸镀基板8上下运动。蒸发源装置I通过一边上下运动一边对于被蒸镀基板8用上述加热装置5加热，从气体排出孔6a喷射成为气体状的有机EL材料3的蒸发粒子3a。由此，在被蒸镀基板8的表面上宽广地蒸镀有机EL材料3的蒸发粒子3a。
[0052]图3是本发明的实施例1的蒸发源装置的立体图。此外为了说明的方便，图3在气体排出用板被取出的状态下描绘。
[0053]在图3中，如上述，在具有冷却机构(未图示)的壳体2中安装坩锅4。在该坩锅4的两端设置装备有用于进行膜厚控制的水晶振子的膜厚控制装置9 (也称膜厚传感器)。
[0054]如上述，通过从用加热装置5加热到规定温度的坩锅4喷射的蒸发粒子3a，膜厚控制装置9始终暴露在高温下。
[0055]这里说明坩锅4的结构。坩锅4的结构为:在坩锅4的内部具有要蒸镀的有机EL材料3，通过用加热装置5进行加热控制能够得到稳定的蒸镀速率。在坩锅4的前面排列多个气体排出孔6a,从该气体排出孔6a喷射通过加热蒸发的蒸发粒子3a。
[0056] 下面使用图4、图5、图6说明在本实施方式中使用的具有用于进行膜厚控制的水晶振子的膜厚控制装置的构成。
[0057]图4是本发明的实施例的水晶振子的主视图。
[0058]在图4中，在圆盘状的水晶振子保持架10上成环状安装12个直径约20mm的水晶振子11。水晶振子保持架10具有以电的方式控制水晶振子11的机构。通过水晶振子11进行的膜厚控制，利用当在水晶振子11上附着金属膜时振动频率降低的事实来检测在被蒸镀基板8上附着的金属膜的厚度。
[0059]因此如上述，通过从用加热装置5加热到规定温度的坩锅4喷射的蒸发粒子3a，水晶振子11始终暴露在高温下。
[0060]图5是本发明的实施例的膜厚控制装置的包含部分截面的立体图。
[0061]在图5中，构成水晶振荡式膜厚监视器用传感器头的圆形的水晶振子保持架10使旋转中心部降低那样朝向中心部倾斜(倾斜角度Θ )。在该倾斜面上在圆周上以均等距离的间隔形成多个凹部12。在该凹部12的内部插入外形为圆盘状的水晶振子11。在本实施例中如图4所示成环状安装12个水晶振子11。
[0062]从该多个水晶振子11的上部安装成环状具有开口部13的压住板14，所述开口部13具有圆锥状的凹入面。在水晶振子11的表面上形成电极15。另外在水晶振子保持架10的下部通过一对接触式电极板16向头部的外部进行电气方式的引导。
[0063]因此如上述，通过从用加热装置5加热到规定温度的坩锅4喷射的蒸发粒子3a，通过压住板14水晶振子11始终暴露在高温下。
[0064]此外，可以在水晶振子保持架10的凹部12、压住板14上例如安装由板簧等组成的电极，这点未图示。
[0065]图6是本发明的实施例的膜厚控制装置的包含一部分截面的立体图。
[0066]在图6中，安装有水晶振子11的水晶振子保持架10用盖17覆盖。该盖17具有与配置水晶振子11的倾斜面一致的倾斜面，在该倾斜面上设置与水晶振子11的直径一致大小的供给孔18。
[0067]在水晶振子保持架10的中心部安装旋转轴20。旋转轴20贯通位于水晶振子保持架10的下方的监视器本体22。在该监视器本体22上以热的方式连接冷却配管23。该冷却配管23是使冷却水循环的、所谓的水冷装置的冷却夹套。
[0068]因此如上述，通过从用加热装置5加热到规定温度的坩锅4喷射的蒸发粒子3a，通过盖17和压住板14水晶振子11始终暴露在高温下。
[0069]图7是本发明的实施例的膜厚控制装置的截面图。
[0070]在图7中，嵌入有水晶振子11的水晶振子保持架10用盖17覆盖。该盖17用两种金属构成，上部用不锈钢17a构成，下部用铝合金17b构成。
[0071]也就是说，如图7所示，盖17的暴露在最高温下的部分为不锈钢17a，与该不锈钢17a连续形成铝合金17b。
[0072]因此热在不锈钢17a中积蓄，积蓄的热慢慢向铝合金17b移动扩散。另一方面，因为铝合金17b与通过水冷配管23冷却的监视器本体22接触，所以慢慢被冷却。由此，通过在不锈钢17a内积蓄的热通过铝合金17b消除，能够长时间保护水晶振子不会过热。
[0073]也就是说，现有的盖17仅用不锈钢形成，本发明在不锈钢中部分设置铝合金的区域。由此，一面以不锈钢的程度积蓄热，一面避免通过监视器本体使水晶振子过冷，在该意义上使监视器本体和铝合金接触。亦即，在铝合金的区域内长时间稳定地维持尽可能接近常温的温度冷却。
[0074]这样根据本实施例，通过使热护罩和水晶振子为组合有作为低导热材料的不锈钢和作为高导热材料的铝合金的构造，通过铝合金去除在不锈钢中积蓄的热，能够长时间保护水晶振子。
`[0075](实施例2)
[0076]图8是本发明的实施例2的膜厚控制装置的部分截面图。
[0077]在图8中，在不锈钢17a的尖端部设置爪部17c。在铝合金17b的尖端设置不锈钢17a的爪部17c插入的沟部17d。
[0078]也就是说，通过把不锈钢17a的爪部17c插入铝合金17b的沟部17d，能够一体地形成材质不同的盖17。此外，在本实施例中如果要进一步增加强度，如图8所示，也可以设置贯通爪部17c和沟部17d的螺丝17e。
[0079](实施例3)
[0080]图9是本发明的实施例2的膜厚控制装置的部分截面图。
[0081]在图9中，在实施例1中用不锈钢和铝合金形成盖17，但是在本实施例中用不锈钢IOa和铝合金IOb构成水晶振子保持架10。
[0082]根据如上所述的本发明，一旦在不锈钢中积蓄的来自蒸发源装置的热通过与用水冷夹套冷却的监视器本体接触的铝合金，则被间接地去除。因此水晶振子通过铝合金在接近常温的温度下被长时间地保护，所以能够防止通过由过冷引起的温度差的热冲击。
【权利要求】
1.水晶振荡式膜厚监视器用传感器头，其特征在于，具有:检测来自被加热的坩锅的蒸发粒子的水晶振子；安装有该水晶振子的水晶振子保持架；覆盖该水晶振子保持架的金属制的盖；与该盖以热的方式连接的监视器本体；和在该监视器本体上安装的冷却构件，所述盖接近热源的部分采用不锈钢，与所述监视器本体接触的部分采用铝合金。
2.根据权利要求1所述的水晶振荡式膜厚监视器用传感器头，其特征在于，所述盖通过不锈钢和铝合金的一体成形而形成。
3.根据权利要求1所述的水晶振荡式膜厚监视器用传感器头，其特征在于，在所述不锈钢的尖端设置爪部，在所述铝合金的尖端设置沟部，同时把所述爪部插入所述沟部来形成所述盖。
4.根据权利要求3所述的水晶振荡式膜厚监视器用传感器头，其特征在于，用螺丝结合所述不锈钢和所述铝合金。
5.根据权利要求3所述的水晶振荡式膜厚监视器用传感器头，其特征在于，把所述水晶振子保持架做成所述不锈`钢和所述铝合金的两层结构。
【文档编号】C23C14/24GK103710666SQ201310338522
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年8月6日 优先权日:2012年9月28日
【发明者】龟山大树, 加藤升, 福田浩 申请人:株式会社日立高新技术