CN112210764A - 反应溅射装置以及成膜方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种反应溅射装置以及成膜方法。一种反应溅射装置，其特征在于，具有：成膜腔室；靶电极，设置于所述成膜腔室内，设置有靶；保持部，设置于所述成膜腔室内，与所述靶电极对置地保持成膜对象物；气体导入部，将与所述靶的材料反应的反应气体导入；等离子体发射监视器，检测在成膜过程中产生的等离子体发光；以及吸光度测定部，在成膜过程中，向处于所述保持部与所述靶电极之间且与所述靶电极相比更靠近所述保持部的位置照射光，检测透射了存在溅射粒子的空间之后的光。

Description

反应溅射装置以及成膜方法

技术领域

本发明涉及成膜装置，特别涉及反应溅射装置以及成膜方法。

背景技术

作为化合物膜的成膜方法，已知在反应气体的气氛下对金属靶进行溅射的反应溅射。反应溅射具有金属靶廉价并且易于处置、能够根据在成膜过程中导入的反应气体的组成在膜厚方向上使组成变化等优点，所以在光学薄膜、半导体集成电路等领域广泛使用。

近年来，为了高效地生产高性能的光学薄膜，要求快速地形成更高的膜厚精度和稳定折射率、低吸收率这样的高品质的膜质的膜。然而，存在由于因重复的工艺所致的装置随时间变化、装置的特性偏差等而无法实现所需的膜厚精度、膜质这样的课题。

为了解决反应溅射中的这样的课题，在专利文献1中，公开了以下技术：以使成膜过程中的阴极电压与化合物模式的阴极电压之比成为所期望的值的方式进行反应气体流量的控制，从而使膜质稳定。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-150590号公报

发明内容

专利文献1能够使工艺过程中的膜质稳定化，但为了使成膜速度稳定化，需要对样件进行成膜，在大气中测定膜厚，运算成膜速度来校正。也就是说，在应用于产品的量产等长期地进行成膜的情况下，需要在工艺的中途在样件上成膜，在大气中测定膜厚。因此，无法不中断而长期稳定地维持快速地形式高膜厚精度和高品质的膜质的膜的工艺。

本发明的第一方面是一种反应溅射装置，其特征在于，具有：腔室；靶电极，设置于所述腔室内，设置有靶；保持部，设置于所述成膜腔室内，与所述靶电极对置地保持成膜对象物；气体导入部，将与所述靶的材料反应的反应气体导入；等离子体发射监视器，检测在成膜过程中产生的等离子体发光；以及吸光度测定部，在成膜过程中，向处于所述保持部与所述靶电极之间且与所述靶电极相比更靠近所述保持部的位置照射光，检测透射了存在溅射粒子的空间之后的光的强度。

本发明的第二方面是一种成膜方法，使从靶溅射的粒子与反应气体反应而进行成膜，所述成膜方法的特征在于，具有：检测在成膜过程中产生的等离子体发光而计算成膜速度R_p的工序；在成膜过程中，向处于靶电极与保持部之间且与所述靶电极相比更靠近所述保持部的位置照射光，检测透射了存在溅射粒子的空间之后的光，计算成膜速度R_a的工序，其中，所述靶电极设置有所述靶，所述保持部与所述靶电极对置地保持成膜对象物；以及求出所述成膜速度R_p与所述成膜速度R_a的差分的工序，在所述差分为阈值以上的情况下，根据所述成膜速度R_a来校正所述成膜速度R_p。

根据本发明的反应溅射装置，无需向样件进行成膜，就能够长期稳定地维持快速地形成高膜厚精度和高品质的膜质的膜的反应溅射。

附图说明

图1是示出第一实施方式的装置的结构例的示意图。

图2是示出本发明的成膜处理流程的示意图。

图3是表示总测定时间与测定误差比例的关系的图。

图4是示出第二实施方式的装置的结构例的示意图。

图5是示出第三实施方式的装置的结构例的示意图。

图6是示出第四实施方式的装置的结构例的示意图。

附图标记说明

10：光源；

11：投光部；

12：第2受光部；

13：第2光检测部；

14：第2运算部；

20：第1受光部；

21：第1光检测部；

22：第1运算部；

30：控制部；

33：靶电极；

34：气体导入部；

35：工件；

36：工件保持部；

37：腔室；

38：靶；

40：溅射粒子；

50：参照光；

100：成膜装置

具体实施方式

作为控制反应溅射中的成膜速度的手法，已知观测等离子体发光强度来调整反应气体流量、接通电力的方法。监视等离子体发光强度的等离子体发射监视器被称为PEM(Plasma Emission Monitor(等离子体发射监视器)的简称)。

由PEM检测的特定波长的发光强度包含材料固有的信息，能够与从靶溅射出的金属原子、反应气体原子、分子等处于激发状态的量对应起来。因而，在工艺过程中，以使由PEM检测的发光强度接近所期望的激发状态下的等离子体发光强度的方式进行反馈控制，从而能够稳定地维持能够得到所期望的膜质和成膜速度的成膜条件。进而，使用发光强度与成膜的膜厚的相关性，构建根据发光强度来推测成膜的膜厚的模型，从而还能够进行工艺过程中的膜厚的控制。

等离子体的发光状态的分类有几种，但工艺等离子体通常始终为供电状态，为空间性粒子输送占支配地位的电离化等离子体(ionizing plasma)。另外，在使用低气压放电的工艺等离子体的领域被称为高密度的电子密度处于10¹⁷[m^-3]的量级。由此，可以认为工艺等离子体的发光状态以及能量能级的占有密度分布一般而言是电晕平衡。在为电晕平衡的情况下，能够忽略从准稳定状态起的激发和离解性激发，所以只要考虑从基态起的激发和基于自然释放的激发状态的衰变即可。

基态的溅射粒子X迁移为某个激发能级，被激发的溅射粒子X*通过自然释放来释放hν光(特征波长光)。h为普朗克常数，ν为光的频率。向激发能级的迁移能够通过以某些方法对基态的溅射粒子X提供能量而实现。在为利用等离子体中的电子e对溅射粒子X提供能量的电子碰撞激发的情况下，成为如(1)式那样。另外，在特征波长光造成的激发的情况下，成为如(2)式那样。

X+e→X*+e (1)

X+hν→X* (2)

被激发的溅射粒子X*由于自然释放而向基态迁移是通过(3)式表示的。

X*→X+hν (3)

在此，(2)式的激发波长和(3)式的自然释放光的波长只要没特别事先说明就设为相同。

在使用了PEM的膜厚控制法(以下，称为PEM控制法)中，着眼于等离子体中的电子，推测溅射粒子X的密度。即，只要假定为等离子体、特别是等离子体中的电子密度以及电子温度为稳定状态，就能够通过测定通过(1)式被激发并通过(3)式被释放的特征波长光的强度而推测溅射粒子X的密度。为了根据(1)式来推测溅射粒子X的密度，优选在电子的数量即等离子体密度高且溅射粒子X的密度高的地点、即靶附近，检测特征波长光的强度。

另外，为了使金属原子激发而要求的电子的能量即电子温度与激发波长的能量相等，大致为几eV。在使用低压下的放电的工艺等离子体中，在位于电子温度的能量分布的高能量侧的山脚处的地点足够超过几eV，所以如果考虑工艺过程中的稳定状态，则能够在激发与自然释放平衡的状态下控制工艺。控制的反馈速度取决于获取基于(3)式中的自然释放的发光强度的时标，但即使在使用了只是将线阵CCD与衍射光栅进行组合的比较廉价的分光器的情况下，也能够按照大致几十毫秒的周期获取。即，通过有效利用PEM，能够在工艺过程中按照几十毫秒的时标控制成所期望的工艺状态，这是在反应溅射中对于维持迁移模式足够的速度。

作为推测工艺过程中的成膜速度的其它方法，已知利用取决于被溅射的金属原子(溅射粒子)的密度的吸光度的方法(吸光度测定法)。该方法在使用金属靶使金属膜形成的溅射中使用(参照日本特开平08-60361号公报)。在吸光度测定法中，使包含容易被作为观测对象的金属原子吸收的波长光(特征波长光)的光透射被溅射的金属原子通过的区域，检测透射后的特征波长光的强度。测定出的特征波长光的强度的衰减量取决于通过区域中的金属原子的密度，所以能够根据特征波长光的衰减量来推测成膜速度。

在吸光度测定中，照射包含特征波长光的参照光，使其在存在溅射粒子X的空间中传播。在传播的过程中产生(2)式的激发，其频度从公式可明确，与空间中的溅射粒子X的密度相关。因而，通过评价透射存在溅射粒子X的空间的参照光的强度的衰减量，能够推测溅射粒子X的密度。即，当将来自光源的参照光的强度设为I₀，将在存在溅射粒子X的吸光系数α的区间传播了传播距离L之后的参照光的强度设为I_t时，吸光度A具有下式的关系。

【数式1】

关于(4)式，只要假定为传播距离L根据光学系统的结构唯一地确定，就能够评价前述参照光的衰减量与取决于溅射粒子X的密度的吸收系数的关系。

在此，当考虑在吸光度测定中能够按照哪种程度的时标以所期望的精度进行检测时，可知测定的S/N比从(4)式根据L值的大小确定，αL越大，则越能够通过短时间的测定来进行高精度的检测。另一方面，关于取决于溅射粒子X的密度的吸光系数α，真空蒸镀法中的蒸镀粒子与溅射法中的溅射粒子X的密度即使在成膜速度相同的情况下也大不相同。即，在溅射法中，通过溅射弹出的粒子具有几eV至几十eV的能量，在真空蒸镀法中，只具有形成蒸气压的温度、即几千K温度的能量。因此，以按照1eV≒1,1609K进行换算的方式估算，能量按照100比1的量级而不同，速度按照10比1的量级而不同。因而，密度为某个瞬间的空间中的粒子数，所以在为相同的成膜速度的情况下，密度与速度成反比例，所以关于作为高能量粒子的溅射粒子，在原理上吸光系数α变小，其结果，测定时间变长。取决于光学系统的比例大，当想要在溅射法中确保合适的精度时，需要几秒至几十秒的测定。

如以上说明，在PEM与吸光度测定中，用于推测成膜速度的物理参数不同，但都观测与溅射粒子的激发和自然释放有关的现象。一般容易从基态激发的能级被进行某种程度的限定，所以在PEM和吸光度测定中作为观测对象而选择的亮线容易一致。例如，在为Si的情况下，251nm左右的波长的光被观测，如果为Nb，则410nm左右的波长的光被观测。要观测的波长光从金属靶所包含的原子之中适当地选择即可。以下，将在PEM以及吸光度测定中作为观测对象而选择的亮线记述为特征波长光。

在本发明中，利用PEM来实现快速地形成高膜厚精度和高品质的膜质的膜的工艺。而且，通过组合能够利用其它物理参数来长期稳定地估计成膜速度的吸光度测定法，实现提供长期稳定的工艺的成膜装置。以下，根据实施方式，详细地说明本发明，但本发明并不限定于这些，能够在不改变发明的要旨的范围适当地变更。

(第一实施方式)

图1示出本发明的装置结构例。在能够利用真空泵(未图示)使内部成为真空状态的腔室37内设置有：靶电极33，设置有靶38；以及工件保持部36，以与靶电极33对置的方式保持工件(成膜对象物)35。在靶电极33的附近设置有将反应气体导入的气体导入部34。从气体导入部34导入的反应气体由质量流量控制器31控制，施加到靶电极33的电力由电力供给部32供给。质量流量控制器31和电极供给部32由控制部32控制输出。在利用真空泵使腔室37成为高真空的状态下，将反应气体和惰性气体导入，控制成真空度10^-1Pa左右。作为反应气体，多使用氧气、氮气。另外，作为惰性气体，一般使用氩气，因为能够廉价地购入。当在供给气体的状态下从电力供给部32向靶电极33供给电力时，在腔室37内产生等离子体。等离子体中的惰性气体离子被施加给靶电极33的电压加速，以几百eV的能量碰撞到靶38。作为碰撞的结果，靶38所使用的原子被溅射，溅射粒子40被释放。被释放的溅射粒子40到达对置的工件35，与反应气体反应，形成化合物膜。

成膜速度、要成膜的膜质按照反应气体的导入量和接通电力确定。通过由控制部30将它们控制成恰当的数值，能够使具有期望的成膜速度和膜质的薄膜形成。

包括第1受光部20和第1光检测部21的PEM和包括光源10、投光部11、受光部12以及第2光检测部13的吸光度测定部连接于控制部30。控制部30具有：第1运算部22，根据由PEM检测到的光强度的值来计算成膜速度R_p；以及第2运算部14，根据由吸光度测定部检测到的吸光度的值来计算成膜速度R_a。依照图2的流程，根据由PEM以及吸光度测定部获取的成膜速度，控制反应气体的导入量和接通电力。具体如下。

在反应溅射中，在使用PEM来维持迁移模式的情况下，当使接通电力成为恒定而控制反应气体流量时，能够简化反馈环路，所以易于控制，是优选的。将第1受光部20配置于等离子体密度高且溅射粒子40的密度高的靶电极33附近，用第1光检测部21测定(3)式所示的特征波长光。第1光检测部21当使用分光器进行波长分解而测定特征波长光的光强度时，测定系统变简便，是优选的。第1运算部22根据由第1光检测部21检测到的特征波长光的光强度，运算反应气体流量的指令值，发送到控制部30。控制部30将反应气体流量的指令值设定于质量流量控制器31。

第1运算部22具备发光强度变换表格80，在该发光强度变换表格80中，将由第1光检测部21检测的特征波长光的发光强度与向工件35的成膜速度的相对关系进行汇总。因而，在工艺的进行过程中，第1运算部22根据发光强度变换表格80逐次运算要推测的向工件35的成膜速度R_p，按照时间进行累计，从而评价当前的膜厚的进展度。在由第1运算部22推测的膜厚达到所期望的膜厚的时间点，第1运算部22向控制部30通知工艺结束。接受到通知的控制部30向电力供给部32指示结束电力供给，使放电停止。工艺结束定时的推测既可以为在前述工艺过程中逐次计算的方法，也可以为根据从能够将工艺控制成某个状态这样的假设设想的成膜速度R_p来估计结束时间，当经过了预定时间时结束工艺的方法。

与由PEM进行的测量同时地，吸光度测定部也进行测定，计算成膜速度。使光从发出包含特征波长光的光的光源10传播到设置于腔室37内的投光部11。投光部11将包含特征波长光的光投光到溅射粒子40通过的空间，作为传播光50而通过。之后，传播光50由受光部12导入到第2光检测部13。第2光检测部13既可以为分光器，也可以为将高灵敏度的光电倍增管与使特征波长光透射的窄带带通滤波器进行组合而成的结构。第2运算部14对不存在溅射粒子40的例如在即将进行工艺之前测定出的光强度与由于工艺过程中的溅射粒子40而衰减的光强度之比进行评价，如(4)式所示运算吸光度。第2运算部14具有将吸光度与成膜速度的相对关系进行汇总的吸光度变换表格81，根据运算出的吸光度来导出所推测的工艺过程中的成膜速度R_a。

发光强度变换表格80能够在基于PEM的工艺过程中的控制稳定地被控制成某种所期望的状态的前提下，例如根据光量测定法这样的原理来精度比较良好地推测成膜速度R_p。然而，当工艺涉及长期时，脱气量因膜向腔室37的壁面的附着而发生变动，或者绝缘性的膜附着于腔室37内的金属部件表面而与GND电绝缘，等离子体阻抗发生变动。这样成膜时的状态随时间发生变化，从而发光强度变换表格80也随时间发生变动。

这样的随时间变化是由于使用(3)式来评价(1)式的状态变化的使用了PEM的测定法的缘故。例如，当如前所述等离子体阻抗发生变动时，等离子体密度、电子温度的能量分布等与电子e关联的等离子体参数发生变化。此时，(1)式中的电子碰撞激发的产生率发生变动，但(3)式的自然发光的产生率不发生变动。也就是说，无法区分(1)式的生成频度的变动是由于作为推测成膜速度R_p的依据的溅射粒子X的密度的变动的缘故，还是由于电子e的状态变动的缘故。

另一方面，基于吸光度测定法的吸光度变换表格81为(2)式单独地表达的测定法、即对在空间飞行的溅射粒子X的密度本身直接进行评价的测定法。因此，只要能够高精度地实现吸光度测定法，就不易受到如发光强度变换表格80那样的随时间的变动。这意味着在长期的工艺、例如没有维护地连续进行量产的情况下，基于吸光度变换表格81的吸光度成膜速度R_a的可靠性高。

因而，在本发明中，在工艺结束后，控制部30将根据发光强度变换表格80推测的由PEM推测出的成膜速度R_p与由吸光度测定部推测出的成膜速度R_a进行比较，求出差分ΔR(＝R_p－R_a)。然后，当ΔR成为某个阈值以上时，控制部30根据成膜速度R_a来校正成膜速度R_p的值。

成膜速度R_p的校正具体而言通过校正发光强度变换表格80而进行。在如图2那样每当工艺结束时判定是否需要实施向发光强度变换表格80的反馈的情况下，推测随时间的环境变化的影响收敛于微小的范围。因此，校正公式例如以使在校正后计算的成膜速度R_p’接近成膜速度R_a的方式，如下式那样处置即可。

R_p’＝R_p+(R_p－R_a)＝2R_p－R_a (5)

即，以使校正后的成膜速度R_p成为R_p’的方式，变更发光强度变换表格80的内部数值即可。如果更一般化地考虑，则是否校正发光强度变换表格80的判定定时无需在工艺结束后每次都进行。也就是说，也可以在将m设为自然数时，每当向工件35的成膜工艺被实施m次时进行。或者，也可以对工艺过程中的反应气体的分压、靶电极33放电的时间的积分值等与成膜时间相关的其它参数设定阈值，进行是否实施校正的判断。

关于实施校正的频度，如果按照装置的运行率的观点来看，则最好低一些。本发明中的频度的限制条件取决于发光强度变换表格80的变动的预测精度。如(5)式那样的非常简化的校正方法在以随时间变化微小为前提、即以校正频度非常高为前提下，可以说是有用的。也就是说，频度更低的校正公式只要将发光强度变换表格80的随时间变化的未来的预测公式编入即可。即本发明的校正公式并不限定于(5)式，根据其用途适当地设定即可。

在此，说明确保吸光度测定法的测定精度的手法。以往，吸光度测定法在不将反应气体导入的溅射工艺中使用，在反应溅射工艺过程中，不清楚能否以所期望的精度进行吸光度的测定。作为对其潜心进行研究的结果，发现了在等离子体密度高的靶电极33与作为成膜对象的工件35的中间地点处存在投光部11和受光部12的恰当的配置条件。以下，说明其原理。

在吸光度测定法中，难以区分基于(3)式的自然释放的特征波长光和光源10所包含的特征波长光。当以不区分为前提时，例如一般使用利用机械斩波器来切换来自光源10的特征波长光的导入的有无，将在没有导入的区间测定出的数值作为背景的手法。即，基于自然释放的特征波长光作为环境光从测定结果中去除。在此，当以(4)式为基础将吸收程度的变化置换为以衰减率A’观测的简易公式、进而区分斩波器开闭区间时，成为如下式那样。

【数式2】

在此，I_t2为在斩波器开的区间的特征波长光强度，I_t1为在斩波器闭的区间的特征波长光的强度。在(6)式中，通过(6)式的第二项的分子的减法处理，将通过(1)式激发并通过(3)式自然释放的特征波长光作为环境光而除掉。吸光度的测定精度为(6)式的测定精度，所以测定精度即可替用为特征波长光的测定精度。光强度的测定精度被认为是光子向测定设备的到达量的总和，该值为按照[1/s]量纲表示的光子的到达频度与测定时间[s]的乘积。光子的到达的偏差现象一般已知为泊松分布，(6)式的精度被替用为根据泊松分布测定的平均值的误差。即，使本发明模型化，估计(6)式的误差，从而导出恰当的配置。

为了简化(6)式，定义如下前提。将主要观测由等离子体激发的特征波长光的I_t1定义成相对于参照光的强度I₀[1/s]而具有常数倍之比p的I_t1＝pI₀。本前提是考虑了通过以某种程度的时间尺度进行平均化、从而基于等离子体的发光的偏差发生某种程度收敛的模型。另外，当用常数k表示由于溅射粒子X而衰减的特征波长光的比例时，考虑环境光而成为I_t2＝(k+p)I₀。因而根据(6)式，当将1次测定时间设为Δt[s]时，测定值通过下式表示。

【数式3】

由于泊松分布的缘故，I₀的方差σ(I₀)用平均值μ(I₀)的根号表示。另外，在将测定次数设为n时，平均值μ(I₀)的方差σ(μ(I₀))相对于方差σ(I₀)而如下式那样表示。

σ(μ(I₀))＝√(μ(I₀)/n)＝√{(Δt·I₀)/n} (8)

进而，当使用(7)、(8)式根据误差传播的原理展开成求出(6)式的衰减率A’的误差比例的公式时，最终公式如下式那样表示。

【数式4】

当使用(9)式来解释本发明的模型时，根号内的分母用总测定时间和参照光的强度表示。即，通过增长总测定时间或提高参照光强度，从而测定值的精度提高。当着眼于分子时，用吸收造成的参照光的衰减比和环境光表示。即，能够解释成S/N比中的S为参照光的衰减比，N为环境光。因而，将投光部11和受光部12的恰当的配置决定成使环境光相对于参照光之比p成为满足要求的测定时间的数值即可。将横轴设为总测定时间Δt·n[s]，计算出相对于k的测定误差比例[％]的情况为图3。

在图3中，固定成k＝0.9、I₀＝1×10⁶[1/s]，在0.1至10的范围变更p，从而计算总测定时间以及测定误差比例，以半对数图示出结果。基于发光强度变换表格80的成膜速度R_p的预测精度一般为几％。在形成光学薄膜的工艺中，当考虑以超过它的精度进行测定而进行发光强度变换表格80的校正的情况、在工艺过程中测定完成的情况时，总测定时间需要设为小于30秒，按照标准偏差来评定的误差比例需要设为0.5％以下。即，如(4)式所示，取决于传播距离L的部分多，但溅射粒子的速度比较快，从而吸光系数变小，在经验上，是0.90<k<0.99。因而，参照图3，以实现p<1的方式决定投光部11和受光部12的配置即可。

在反应溅射法中使用磁控管放电的情况较多。在该情况下，等离子体的电子被陷入磁控管磁场，从而在靶电极33的附近局部存在，在远离靶电极33的空间中扩散，等离子体密度急剧地减少。因此，优选如图1所示，将投光部11和受光部12设置成向与靶电极33相比更靠近工件35的位置沿着靶38的溅射面照射光。具体而言，将从投光部11与受光部12的光轴中心起至靶电极33为止的距离设为100～200mm，从而能够实现p<1的配置。

(第二实施方式)

图4示出第二实施方式的装置结构。将投光及受光窗口39设置于腔室37，利用配置于大气中的投光部11和受光部12来进行传播光50的传送。在第一实施方式的装置结构中，投光部11和受光部12设置于腔室内，相对于此在本实施例中，与吸光度测定法关联的光学系统配置于大气中。当与第一实施方式进行比较时，在第二实施方式的装置结构中，具有真空应对部件的考虑、附着膜时所致的污染限定于投光及受光窗口39这样的优点。另一方面，具有(4)式中的传播距离L的定义容易变得不清晰的缺点。当传播距离L为投光及受光窗口39之间时，特征波长光的衰减在存在溅射粒子X的整个区域产生，所以测定哪个地点的吸收的信息被平均化，成膜速度的推测值的分辨率变差。

作为该对策，恰当地管理存在溅射粒子X的空间即可。即，将遮挡部40安装成处于不遮挡朝向工件35的溅射粒子X的范围，遮挡到达参照光传播的区间的一部分的溅射粒子X。由此，由于存在溅射粒子X的碰撞所致的扩散，所以容许某种程度的误差，但能够将传播距离L重新定义为与由遮挡部40形成的开口区间接近的值。

(第三实施方式)

图5示出第三实施方式的装置结构。如前所述，特征波长光在PEM控制法和吸收度测定法中为相同的情况较多。因此，两者能够共享光强度的受光元件。即，使来自在PEM中使用的第1受光部20的特征波长光和来自在吸光度测定部中使用的第2受光部12的特征波长光在时间轴上分离而进行评价即可。例如，由斩波设备61机械性地切换遮挡光的定时，将斩波信号从向高分辨率分光器60导入光的斩波设备61发送到运算部62。然后，使高分辨率分光器60接收的光强度与斩波的定时同步，使来自PEM的输入和来自吸收度测定部的输入在时间轴上分离，从而能够用1台受光元件来实施本发明。

(第四实施方式)

图6示出第四实施方式的装置结构。在本实施方式中，成膜对象为利用辊71连续地输送并持续成膜的胶片70。在该情况下，连续地使同一膜持续形成，基于发光强度变换表格80的成膜速度R_p的随时间的变动造成膜厚不均。由于工艺没有中断，所以只要按照比PEM的反馈环路慢的周期来进行基于吸光度测定法的发光强度变换表格80的校正处理，就能够不引起急剧的工艺变动而遍及胶片70整个区域地得到所期望的膜厚。进行发光强度变换表格80的校正处理的周期取决于工艺的稳定度，在大致几十秒至几分钟的期间适当地设定即可。

Claims (11)

1.一种反应溅射装置，其特征在于，具有：

腔室；

靶电极，设置于所述腔室内，设置有靶；

保持部，设置于所述腔室内，与所述靶电极对置地保持成膜对象物；

气体导入部，将与所述靶的材料反应的反应气体导入；

等离子体发射监视器，检测在成膜过程中产生的等离子体发光；以及

吸光度测定部，在成膜过程中，向处于所述保持部与所述靶电极之间且与所述靶电极相比更靠近所述保持部的位置照射光，检测透射了存在溅射粒子的空间之后的光的强度。

2.根据权利要求1所述的反应溅射装置，其特征在于，

所述反应溅射装置具有控制部，该控制部根据由所述等离子体发射监视器检测到的等离子体发光的发光强度来计算成膜速度R_p，根据由所述吸光度测定部检测到的光的强度来计算成膜速度R_a，求出所述成膜速度R_p与所述成膜速度R_a的差分，

所述控制部在所述差分为阈值以上的情况下，根据所述成膜速度R_a来校正所述成膜速度R_p。

3.根据权利要求2所述的反应溅射装置，其特征在于，

所述控制部具有用于计算成膜速度R_p的表示发光强度与成膜速度的关系的发光强度变换表格，

以使在校正后计算的成膜速度R_p接近所述成膜速度R_a的方式，变更所述发光强度变换表格的内部数值。

4.根据权利要求2所述的反应溅射装置，其特征在于，

所述控制部根据所述成膜速度R_p来控制所述反应气体的流量。

5.根据权利要求1所述的反应溅射装置，其特征在于，

所述吸光度测定部具有：投光部，照射所述光；以及受光部，检测所述光，所述投光部以及所述受光部被配置于所述腔室内。

6.根据权利要求1所述的反应溅射装置，其特征在于，

所述吸光度测定部具有投光部，照射所述光；以及受光部，检测所述光，所述投光部以及所述受光部被配置于所述腔室之外。

7.根据权利要求6所述的反应溅射装置，其特征在于，

所述反应溅射装置具有遮挡部，该遮挡部在成膜过程中，不遮挡从所述靶朝向所述成膜对象物的溅射粒子，而遮挡到达所述光传播的区间的一部分溅射粒子。

8.根据权利要求5至7中的任意一项所述的反应溅射装置，其特征在于，

所述吸光度测定部具有投光部，照射所述光；以及受光部，检测所述光，从所述投光部与所述受光部的光轴中心起至靶电极为止的距离为100mm～200mm。

9.根据权利要求5至7中的任意一项所述的反应溅射装置，其特征在于，

所述受光部兼作检测等离子体发光的检测部。

10.一种成膜方法，使从靶溅射的粒子与反应气体反应而进行成膜，所述成膜方法的特征在于，具有：

检测在成膜过程中产生的等离子体发光来计算成膜速度R_p的工序；

在成膜过程中，向处于靶电极与保持部之间且与所述靶电极相比更靠近所述保持部的位置照射光，检测透射了存在溅射粒子的空间之后的光，计算成膜速度R_a的工序，其中，所述靶电极设置有所述靶，所述保持部与所述靶电极对置地保持成膜对象物；以及

求出所述成膜速度R_p与所述成膜速度R_a的差分的工序，

在所述差分为阈值以上的情况下，根据所述成膜速度R_a来校正所述成膜速度R_p。

11.根据权利要求10所述的成膜方法，其特征在于，

根据所述成膜速度R_p来控制所述反应气体的流量。

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