薄膜的蒸镀监测装置和方法及薄膜蒸镀装置和方法
【技术领域】
[0001] 本发明的实施方式涉及薄膜的蒸镀，具体涉及提高薄膜的蒸镀监控精度的薄膜的 蒸镀监测装置、薄膜蒸镀装置、薄膜的蒸镀监测方法和薄膜蒸镀方法。
【背景技术】
[0002] 有机电致发光器件（OLED)因具有自发光、高亮度、高效率、轻薄、宽视角和易加工 等特性以及具有低电压驱动、易于大面积制备及全色显示等优点，具有广阔的应用前景，得 到人们的广泛关注。具体地，视角方面，拥有超过160度上下左右的广视角，适合观看；辉 度佳、高亮度、高对比使其画质优异；反应速度快，在10 μ s甚至1 μ s以下，使用便利；利用 RGB荧光材料或是彩色滤光片可以达成全彩化的目标，使得应用面广泛；采用塑料底材形 成可挠性的优点，促成可挠性显示器的实现；操作温度广泛，从摄氏-40度到摄氏60度均 可。串联白光有机发光二极体（Tandem White 0LED)因具有高效率、应用于显示器不需精 细金属掩膜（fine metal mask，FMM)或其他复杂图案化工艺、加工等特性，具有易于大面积 制备及全色显示等优点，尤其适合大尺寸的应用。
[0003] 然而，上述器件利用串联的两个或以上的发光单元，发光单元之间的连接层对于 器件效率至关重要。为了克服有机半导体的能障匹配与低迀移率等缺点，公知的工艺是在 有机薄膜制作中添加活性分子的掺杂物，藉由活性分子释放的载流子提高有机薄膜的载流 子浓度来解决能障匹配与迀移率的问题。
[0004] 在该薄膜的蒸镀过程中，要对蒸镀材料进行监控来进行薄膜的制作，在该薄膜的 蒸镀过程中，公知的是采用以下监控方式：一般的共蒸镀源装置如图6所示，以二元共蒸为 例，为了控制在基板50上形成的共蒸镀膜的比例与厚度，蒸镀源A与蒸镀源B分别会根据 蒸镀角在独立的基板51、52上分别配置独立的石英膜厚计21、22,即基板51上的石英膜厚 计21上只会形成由蒸镀源A蒸镀所得的膜FA、基板52上的石英膜厚计22上只会形成由蒸 镀源B蒸镀所得的膜FB。之后利用独立的校正因子计算，可得知蒸镀在基板50上的共蒸镀 膜中的两种材料的厚度与比例。
【发明内容】
[0005] 本发明的发明人发现上述现有技术中存在如下问题：一般常用的活性材料例如 镁、锂本身有很强的化学活性，在真空中亦会与少量气体反应而有所谓的吸气特性。这个特 性会影响主要以质量来监控厚度的石英膜厚计，在吸气过程中石英片的活性分子薄膜会附 著少量气体，形成对质量监控的噪声，吸气特性容易受真空度、温度等影响，从而使膜厚监 控精度下降，此外，在低镀率时有监控稳定性不佳的问题。
[0006] 图7是用于说明传统的共蒸镀膜的蒸镀监测中所存在的问题的机理示意图。以蒸 镀源B蒸镀镁的情况为例，由于在独立石英膜厚计22上形成高活性的金属薄膜FB，氧气分 子会与镁反应成为附著在膜厚计22的质量一部分，形成监控的误差。另外形成的氧化镁也 是易吸水物质，会吸收腔内少量水气使误差进一步加大。最后，由于这些与真空腔内的少数 气体作用，受腔内的真空度、温度、真空气体分布等影响大，而带来随机的无法预期的噪声。
[0007] 为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明的实施方式提供了能够抑制薄膜蒸 镀监控中的噪声的形成而使膜厚监控精度提高的薄膜的蒸镀监测装置、薄膜蒸镀装置和薄 膜的蒸镀监测方法、薄膜蒸镀方法。
[0008] 具体而言，提供了以下技术方案。
[0009] [1] -种薄膜的蒸镀监测装置，其中，对利用至少两个蒸镀源的薄膜的蒸镀进行监 测，包括：
[0010] 膜厚计，其对利用上述至少两个蒸镀源蒸镀得到的薄膜的厚度进行测量；
[0011] 电阻测量器，其对上述薄膜的电阻进行测量；以及
[0012] 计算单元，其基于上述薄膜的由上述膜厚计测量的厚度和由上述电阻测量器测量 的电阻，计算上述薄膜中的来自上述至少两个蒸镀源中的一个蒸镀源的材料的浓度。
[0013] 上述[1]所述的薄膜的蒸镀监测装置，通过监控掺杂后的蒸镀薄膜的厚度和电阻 来获得蒸镀材料浓度，由此能够避免单独监控蒸镀材料时对监控造成的噪声，此外，通过测 量电阻特性能精确获得蒸镀材料的浓度。
[0014] [2]根据上述[1]所述的装置，其中，上述计算单元基于上述薄膜的厚度和电阻， 利用算式（1)、（2)求出上述薄膜的电阻率，
[0018] 其中，R_0表示t = 0时测得的电阻，R_total表示t = Δ t时测得的电阻，Δ d表 示t = Δ t时的厚度与t = 0时的厚度的差，A表示上述电阻测量器的面积，P表示在t = 0至t = Δ t之间蒸镀的薄膜的电阻率，
[0019] 上述计算单元，基于预先取得的电阻率与上述材料的浓度的关系，求出上述材料 的浓度。
[0020] 上述[2]所述的装置，根据薄膜的厚度以及电阻利用算式求得电阻率，进而参照 对应关系求得蒸镀材料浓度，由此能够由测量值精确地获得蒸镀材料的浓度。
[0021] [3]根据上述[1]或[2]所述的装置，其中，上述电阻测量器为探针电阻测量器，其 对上述薄膜的片电阻进行测量。
[0022] 上述[3]所述的装置，通过采用探针电阻测量器作为电阻测量器，能够使得测量 精度提高。
[0023] [4]根据上述[3]所述的装置，其中，在上述探针电阻测量器的探针上设置有半导 体薄膜。
[0024] 上述[4]所述的装置，通过在探针电阻测量器的探针上设置有半导体薄膜，能够 保证测量稳定。
[0025] [5]根据上述[4]所述的装置，其中，上述半导体薄膜的材料为选自单晶娃、金属 氧化物半导体、三五族半导体和有机半导体中的任一种或上述这些材料的任意组合。
[0026] 上述[5]所述的装置，其中的半导体薄膜材料的片电阻约与监控厚度上限的薄膜 的片电阻相近，能够使得测量更为稳定。
[0027] [6]根据上述[3]所述的装置，其中，上述探针电阻测量器为四点探针电阻测量 器。
[0028] 上述[6]所述的装置，通过采用四点探针电阻测量器作为探针电阻测量器，能够 使得测量精度提高。
[0029] [7]根据上述[1]至[6]的任一个所述的装置，其中，在上述膜厚计和上述电阻测 量器的至少一个上设置有恒温装置。
[0030] 上述[7]所述的装置，通过在监测过程中采用恒温装置，能够抑制吸气特性等的 影响。
[0031] [8]根据上述[1]至[7]的任一个所述的装置，其中，上述至少两个蒸镀源包括活 性材料蒸镀源和有机材料蒸镀源。
[0032] 上述[8]所述的装置，通过使得上述至少两个蒸镀源包括活性材料蒸镀源和有机 材料蒸镀源，能够使得监控精度的提高更为显著。
[0033] [9]根据上述[8]所述的装置，其中，上述活性材料蒸镀源中的活性材料为选自稀 土金属、碱金属、碱土金属、有机材料和吸水性强的材料中的任一种或上述这些材料的任意 组合。
[0034] [10]根据上述[9]所述的装置，其中，上述稀土金属为Yb。
[0035] [11]根据上述[9]所述的装置，其中，上述碱金属为Li。
[0036] [12]根据上述[9]所述的装置，其中，上述碱土金属为Ca或Mg。
[0037] [13]根据上述[9]所述的装置，其中，上述吸水性强的材料为碱金属氧化物或碱 土金属氧化物。
[0038] 上述[9]_[13]所述的装置，通过使得活性材料为上述优选材料，能够使得监控精 度的提高更为显著。
[0039] [14]根据上述[1]至[13]的任一个所述的装置，其中，上述膜厚计为石英膜厚计。
[0040] 上述[14]所述的装置，通过采用石英膜厚计作为膜厚计，能够使得测量精度提 尚。
[0041] [15] -种薄膜蒸镀装置，其中，使用上述[1]至[14]之一所述的薄膜的蒸镀监测 装置来监测薄膜的蒸镀。
[0042] 上述[15]的薄膜蒸镀装置通过使用[1]至[14]之一所述的薄膜的蒸镀监