CN113046701A - 成膜装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种成膜装置，为了得到所希望的膜而能够在更适当的条件下进行成膜。成膜装置(1)中，监视部(52)能够监视用于形成规定物质的膜的粒子的能量分布中的多个特征部(FP1、FP2、FP3)的能量。监视部(52)并非监视能量分布的单个特征部(例如仅监视特征部(FP3)等)而是监视多个特征部(FP1、FP2、FP3)的能量，由此能够更准确地掌握能量分布的状况。因此，成膜控制部(54)能够在准确地掌握能量分布的状况的基础上，调整用于得到所希望的膜的成膜条件。根据以上所述，为了得到所希望的膜而能够在更适当的条件下进行成膜。
Description
技术领域
本申请主张基于2019年12月27日申请的日本专利申请第2019-239293号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
本发明涉及一种成膜装置。
背景技术
作为使成膜材料的粒子附着于对象物而形成膜的成膜装置，已知专利文献1中所记载的成膜装置。该成膜装置使用等离子枪在腔室内生成等离子体，且在腔室内使成膜材料蒸发。成膜材料附着于基板，由此在该基板上形成膜。
专利文献1：日本特开2016-141856号公报
在此，在上述成膜装置中，测定等离子枪的阴极与阳极之间的电压，并基于该测定结果调整了成膜条件。该电压的测定结果能够用于粒子向基板入射时的能量分布中的最大能量的监视。然而，仅通过最大能量，无法掌握能量分布整体的状态。因此，要求一种为了得到所希望的膜而能够在更适当的条件下进行成膜的成膜装置。
发明内容
于是，本发明的课题在于提供一种成膜装置，为了得到所希望的膜而能够在更适当的条件下进行成膜。
本发明所涉及的成膜装置为，使成膜材料的粒子附着于对象物而形成膜，该成膜装置具备：成膜部，通过向对象物供给粒子而对膜进行成膜；监视部，监视相对于所述对象物的粒子的能量分布中的多个特征部的能量；及调整部，基于信息及监视部的监视结果来调整成膜条件。
本发明所涉及的成膜装置中，监视部能够监视用于形成规定物质的膜的粒子的能量分布中的多个特征部的能量。监视部并非监视能量分布的单一特征部而是监视多个特征部的能量，由此能够更准确地掌握能量分布的状况。因此，调整部能够在准确地掌握了能量分布的状况的基础上，调整用于得到所希望的膜的成膜条件。通过以上所述，为了得到所希望的膜而能够在更适当的条件下进行成膜。
监视部为，作为特征部，可以监视从能量较低的一侧观察能量分布时形成的第1峰值的能量、在比第1峰值靠高能量侧形成的第2峰值的能量及能量分布中的最大能量中的至少任一个。由此，监视部能够准确地掌握能量分布的状况。
成膜部为，具备射出等离子体的等离子枪及在保持成膜材料的同时将等离子体引导至成膜材料的阳极，由此通过离子镀法进行成膜，监视部可以基于测定等离子体电位而得的测定结果、测定为了使等离子枪的等离子体收敛而具有电磁线圈的中间电极与阳极之间的电压而得的测定结果、及测定等离子枪的阴极与阳极之间的电压而得的测定结果中的至少任一个来进行监视。由此，监视部能够适当地监视能量分布的特征部的能量。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种成膜装置，为了得到所希望的膜而能够在更适当的条件下进行成膜。
附图说明
图1为本发明的实施方式所涉及的成膜装置的框结构图。
图2为示出表示成膜装置的结构的概略剖视图。
图3为表示粒子入射到基板的表面而形成膜时的状况的示意图。
图4为表示与各元素对应的表面扩散能量的图表。
图5为用于对膜的取向进行说明的图表及示意图。
图6为表示能量分布的一例的图表。
图7为表示由控制部执行的处理内容的流程图。
图8为对变形例所涉及的成膜装置的监视部进行说明的图。
图9为对变形例所涉及的成膜装置的监视部进行说明的图。
符号的说明
1、150、160-成膜装置，7-等离子枪，17-主炉缸(阳极)，11-基板(对象物)，54-成膜控制部(调整部)，60-阴极，62-第2中间电极，70-膜，100-成膜部，101、102、103-测定部，FP1、FP2、FP3、FP4、FP5、FP6、FP7a、FP7b-特征部，Ma-成膜材料，Mb-粒子。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明的一实施方式所涉及的成膜装置进行说明。另外，在附图说明中对相同要件标注相同符号并省略重复说明。
首先，参考图1对本发明的实施方式所涉及的成膜装置的结构进行说明。图1为本实施方式所涉及的成膜装置的框结构图。成膜装置1为使成膜材料的粒子附着于对象物而形成膜的装置。如图1所示，成膜装置1具备成膜部100、第1测定部101、第2测定部102、第3测定部103及控制部50。成膜部100作为对象物而对基板进行成膜。第1测定部101、第2测定部102及第3测定部103在成膜时进行用于监视对基板飞来的粒子的能量的测定。控制部50进行成膜装置1整体的控制。
参考图2对成膜部100、第1测定部101、第2测定部102及第3测定部103进行说明。图2为表示成膜装置1的结构的概略剖视图。如图2所示，本实施方式的成膜装置1为在所谓的离子镀法中使用的离子镀装置。另外，为了方便说明，图2中示出XYZ座标系统。Y轴方向为后述的基板被输送的方向。Z轴方向为基板与后述的炉缸机构对置的方向。X轴方向为与Y轴方向和Z轴方向正交的方向。
成膜装置1为基板11以基板11的板厚方向成为大致铅垂方向的方式配置在真空腔室10内而被输送的所谓卧式成膜装置。此时，X轴及Y轴方向为水平方向，Z轴方向成为铅垂方向且是板厚方向。另外，成膜装置1也可以为如下的所谓立式成膜装置：以基板11的板厚方向成为水平方向(图1及图2中为Z轴方向)的方式，在使基板11直立或从直立的状态倾斜的状态下，将基板11配置在真空腔室10内而被输送。此时，Z轴方向为水平方向且是基板11的板厚方向，Y轴方向为水平方向，X轴方向成为铅垂方向。
成膜部100为通过向基板11供给成膜材料Ma的粒子Mb而在基板11的表面上形成膜的部分。成膜部100具备真空腔室10、输送机构3、成膜机构14、气体供给部40及电流供给部80。
真空腔室10为用于收纳基板11并进行成膜处理的部件。真空腔室10具有：输送室10a，用于输送要形成成膜材料Ma的膜的基板11；成膜室10b，使成膜材料Ma扩散；及等离子体口10c，将从等离子枪7以束状照射的等离子体P接收到真空腔室10中。输送室10a、成膜室10b及等离子体口10c彼此连通。输送室10a被设定为沿着规定的输送方向(图中的箭头A)(Y轴)。并且，真空腔室10由导电性材料组成且连接于接地电位。
成膜室10b中，作为壁部10W，具有：沿着输送方向(箭头A)的一对侧壁；沿着与输送方向(箭头A)交叉的方向(Z轴方向)的一对侧壁10h、10i；及底面壁10j，与X轴方向交叉配置。
输送机构3沿输送方向(箭头A)输送在与成膜材料Ma对置的状态下保持基板11的基板保持部件16。例如，基板保持部件16为保持基板11的外周缘的框体。输送机构3由设置在输送室10a内的多个输送辊15构成。输送辊15沿输送方向(箭头A)等间隔配置，在支承基板保持部件16的同时沿输送方向(箭头A)进行输送。另外，基板11例如使用玻璃基板、塑料基板等板状部件。
接着，对成膜机构14的结构进行详细说明。成膜机构14通过离子镀法使成膜材料Ma的粒子附着于基板11。成膜机构14具有等离子枪7、转向线圈5、炉缸机构2及环炉缸6。
等离子枪7例如为压力梯度型等离子枪，其主体部分经由设置在成膜室10b的侧壁的等离子体口10c连接于成膜室10b。等离子枪7在真空腔室10内生成等离子体P。在等离子枪7生成的等离子体P以束状从等离子体口10c向成膜室10b内射出。由此，在成膜室10b内生成等离子体P。
等离子枪7的一端被阴极60封闭。在阴极60与等离子体口10c之间同心地配置有第1中间电极(栅极)61和第2中间电极(栅极)62。在第1中间电极61内内置有用于使等离子体P收敛的环状永久磁铁61a。在第2中间电极62内也为了使等离子体P收敛而内置有电磁线圈62a。
转向线圈5设置在安装有等离子枪的等离子体口10c的周围。转向线圈5将等离子体P引导至成膜室10b内。转向线圈5通过转向线圈用电源(未图示)被励磁。
炉缸机构2保持成膜材料Ma。炉缸机构2设置在真空腔室10的成膜室10b内，从输送机构3观察时配置在Z轴方向的负方向上。炉缸机构2具有作为将从等离子枪7射出的等离子体P引导至成膜材料Ma的主阳极或从等离子枪7射出的等离子体P被引导到的主阳极的主炉缸17。
主炉缸17具有：筒状的填充部17a，填充有成膜材料Ma且向Z轴方向的正方向延伸；及凸缘部17b，从填充部17a突出。主炉缸17相对于真空腔室10所具有的接地电位保持为正电位，因此主炉缸17成为放电时的阳极并吸引等离子体P。在该等离子体P所入射的主炉缸17的填充部17a形成有用于填充成膜材料Ma的贯穿孔17c。而且，成膜材料Ma的前端部分在该贯穿孔17c的一端露出于成膜室10b。
关于成膜材料Ma，并无特别限定，能够根据所希望的膜而适当地选择，例如可例示ITO(Indium Tin Oxide：铟锡氧化物)、ZnO等透明导电材料、SiON等绝缘密封材料。当成膜材料Ma由绝缘性物质组成时，若对主炉缸17照射等离子体P束，则通过来自等离子体P束的电流而主炉缸17被加热，成膜材料Ma的前端部分蒸发，且通过等离子体P束被离子化的粒子Mb向成膜室10b内扩散。并且，当成膜材料Ma由导电性物质组成时，若对主炉缸17照射等离子体P束，则等离子体P束直接入射到成膜材料Ma，成膜材料Ma的前端部分被加热而蒸发，且通过等离子体P束被离子化的粒子Mb向成膜室10b内扩散。向成膜室10b内扩散的粒子Mb向成膜室10b的Z轴正方向移动，并在输送室10a内附着于基板11的表面。另外，成膜材料Ma为成型为规定长度的圆柱形状的固体物，且多个成膜材料Ma被一次性填充到炉缸机构2中。而且，根据成膜材料Ma的消耗，从炉缸机构2的Z轴负方向侧依次挤出成膜材料Ma，以使最前端侧的成膜材料Ma的前端部分与主炉缸17的上端保持规定的位置关系。
环炉缸6为具有用于诱导离子体P的电磁铁的辅助阳极。环炉缸6配置在保持成膜材料Ma的主炉缸17的填充部17a的周围。环炉缸6具有环状的线圈9、环状的永久磁铁部20及环状的容器12，线圈9及永久磁铁部20容纳于容器12。本实施方式中，从输送机构3观察时沿Z轴负方向依次设置有线圈9、永久磁铁部20，但也可以沿Z轴负方向依次设置有永久磁铁部20、线圈9。环炉缸6根据流经线圈9的电流的大小来控制入射到成膜材料Ma的等离子体P的方向或入射到主炉缸17的等离子体P的方向。
气体供给部40向真空腔室10内供给载气及氧气。作为载气中含有的物质，例如采用氩气、氦气等稀有气体。气体供给部40配置在真空腔室10的外部，通过设置在成膜室10b的侧壁(例如，侧壁10h)的气体供给口41向真空腔室10内供给原料气体。气体供给部40供给基于来自控制部50的控制信号的流量的载气及氧气。
电流供给部80向等离子枪7供给用于进行成膜材料的离子化的电流。电流供给部80向等离子枪7的阴极60供给电流。由此，等离子枪7以规定值的放电电流进行放电。电流供给部80供给基于来自控制部50的控制信号的电流值的电流。
在此，在对测定部101、102、103及控制部50进行说明之前，对向基板11飞来而入射的粒子Mb的能量进行说明。图3为表示粒子Mb入射到基板11的表面而形成膜70时的状况的示意图。若飞来而入射的粒子Mb(状态A)到达既有的膜70的表面70a(在初始状态下，基板11的表面11a)(状态B)，则在表面70a上扩散(状态B～C)。而且，粒子Mb进入到膜70的内部，并在该膜70内扩散(状态D)而进入到规定空隙中。若以平台阶梯弯折模型(テラス·ステップ·キンクモデル)而言，也能够表达为到达表面70a的粒子Mb到达阶梯、弯折并结合而形成膜(状态B～C)，或进入空隙，扩散并与周围原子结合而形成膜(状态D)。
本申请发明人等鉴于上述行为，关于需要控制成使所飞来的粒子Mb(状态A)具有何种程度的能量，得到了如下见解。具体而言，粒子Mb在膜70内扩散(状态D)时需要的能量即空间内扩散能量为，在低熔点金属时为3eV左右，在高熔点金属时为9eV左右。而且，粒子Mb在表面70a扩散(状态B～C)时需要的能量即表面扩散能量(还称为凝聚能量)为，如图4所示根据元素而不同，且具有2～9eV的范围。即，所入射的粒子Mb(状态B的粒子Mb)需要至少具有5～12eV左右的扩散能量(＝空间内扩散能量+表面扩散能量)。进而，若假定粒子Mb与表面70a碰撞而能量的6～8成变为热能量，则2～4成的剩余能量变为扩散能量。若考虑该方面，则需要将飞来的粒子Mb(状态A)的能量(以下，有时称为入射能量)控制在12.5～60eV的范围内。另外，假定7～8成能量变为热能量时，将入射能量控制在16.6～60eV的范围内。
并且，发明人等得到了如下见解，即能够通过调整粒子Mb的入射能量来调整所得到的膜70的取向度。图5的(a)为作为一例而表示控制入射能量而形成了ZnO的膜70时的结果的图表。关于ZnO的成膜，在成膜装置1中Zn具有充分的离子能量和通量，若O侧不充分则结晶性发生变化。图5的(a)的图表中，以O+的能量通量与O的能量通量之比为横轴，以作为结晶性的指标的取向性的半幅值为纵轴。随着O+的能量通量的增加而半幅值变小，且取向趋于对齐(从图表的左上侧朝向右下侧)。即，图表的右下侧区域为得到如图5的(c)那样使取向对齐了的膜的区域，图表的左上侧区域为得到如图5的(b)那样取向破坏了的膜的区域，图表的中间区域为得到中间取向度的膜的区域。上述12.5～60eV(或者16.6～60eV)的入射能量为得到如图5的(c)所示那样取向对齐了的膜70时需要的元素(在此为Zn、O)的粒子Mb的入射能量。欲得到如图5的(b)所示故意破坏了取向的膜70时，如下控制即可，即作为更高的入射能量而引起溅射，或者相反地进一步降低能量以免表面扩散。另外，在以下说明中，有时将为了故意破坏取向而额外需要的入射能量称为“取向调整能量”。该取向调整能量存在正负双方。并且，为了与取向调整能量区分而将上述12.5～60eV(或者16.6～60eV)的入射能量称为“基本能量”。
根据以上见解，本发明人等关于成膜装置的控制，进一步得到了如下见解。即，只要了解用哪种物质对哪种取向的膜进行成膜，则根据图4所示的图表获取目标膜的物质的表面扩散能量，并基于图5的(a)所示的图表获取为了得到目标取向而需要何种程度的取向调整能量，由此能够掌握将粒子Mb的入射能量控制成何种程度即可。而且，能够事先通过实验来掌握用于得到这种所希望的膜的入射能量的能量分布。并且，也能够预先获取用于得到该能量分布的成膜条件。通过以上所述，目标膜的特性、用于得到该膜的粒子的能量分布及成膜条件能够预先存储在数据库中。例如，图6中示出在某一物质中改变气体的压力，并固定其他成膜条件而测定了能量分布时的结果的图表G1、G2、G3。横轴表示粒子的入射能量，纵轴(例如,对数标度)表示具有相对应的入射能量的粒子的计数。通过以图表G1、G2、G3的能量分布进行成膜，能够得到特性不同的膜。
因此，在控制成膜装置而得到所希望的膜时，从数据库等读取用于得到该膜的粒子的能量分布，并且在与该能量分布建立了关联的成膜条件下进行成膜即可。但是，即使成膜条件相同时，有时能量分布也不会与数据库的能量分布完全相同。因此，本发明人等发现，监视粒子的能量分布中的多个特征部的能量，并且当所监视的能量中产生偏离时，调整成膜条件是有效的。尤其，本发明人等发现，当通过离子镀法进行成膜时，作为能量分布的特征部，优选监视“(1)从能量低的一侧观察能量分布时形成的第1峰值(图6的FP1)的能量(来自等离子体鞘的能量)”、“(2)在比第1峰值靠高能量侧形成的第2峰值(图6的FP2)的能量(成膜时的主要能量)”、“(3)能量分布中的最大能量(图6的FP3)”。例如，即使特征部FP1、FP3中无偏离，当特征部FP2中有偏离时，也调整成膜条件以消除该偏离。而且，为了监视上述(1)～(3)的能量而能够使用测定部101、102、103的测定结果。另外，根据能量分布的形状，上述能量分布的第1峰值、第2峰值有时也不会明确地显示为峰值(例如，图表G3中的特征部FP2)。该情况下，可以将能量分布的平均值或中央值视作峰值。
返回到图2，第1测定部101测定用于监视上述“(1)从能量低的一侧观察能量分布时形成的第1峰值(图6的FP1)的能量(来自等离子体鞘的能量)”的信息。在此，第1测定部101用设置在基板11的高度位置附近的朗缪尔探针101a测定等离子体电位。第1测定部101向控制部50发送测定结果。
第2测定部102测定用于监视“(2)在比第1峰值靠高能量侧形成的第2峰值(图6的FP2)的能量(成膜时的主要能量)”的信息。在此，第2测定部102测定具有用于使等离子枪7的等离子体收敛的电磁线圈的中间电极与阳极之间的电压。第2测定部102与等离子枪7的第2中间电极62及主炉缸17连接，并测定两者之间的电压。第2测定部102向控制部50发送测定结果。
第3测定部103测定用于监视“(3)能量分布中的最大能量(图6的FP3)”的信息。在此，第3测定部103测定等离子枪7的阴极与阳极之间的电压。第3测定部103与等离子枪7的阴极60及主炉缸17连接，并测定两者之间的电压。第3测定部103向控制部50发送测定结果。
如图1所示，控制部50为控制成膜装置1整体的装置，其由CPU、RAM、ROM及输入输出接口等构成。控制部50配置在真空腔室10的外部。并且，控制部50具备信息存储部51、监视部52、信息获取部53及成膜控制部54(调整部)。
信息储存部51中储存有成膜装置1的控制中所使用的各种信息。信息存储部51中存储有用于得到规定膜的粒子Mb的入射能量的能量分布及用于设为该能量分布的成膜条件的数据表。该数据表可预先进行实验等而得到。信息存储部51中存储有与膜的物质、取向性等各条件对应的数据表。
监视部52监视相对于基板11的粒子Mb的能量分布中的多个特征部FP1、FP2、FP3的能量。监视部52基于第1测定部101的测定结果，作为特征部而监视“(1)从能量低的一侧观察能量分布时形成的第1峰值(图6的FP1)的能量(来自等离子体鞘的能量)”。监视部52基于第2测定部102的测定结果，作为特征部而监视“(2)在比第1峰值靠高能量侧形成的第2峰值(图6的FP2)的能量(成膜时的主要能量)”。监视部52基于第3测定部103的测定结果，作为特征部而监视“(3)能量分布中的最大能量(图6的FP3)”。
信息获取部53从信息存储部51的数据库获取与用于得到用户所希望的膜的能量分布及成膜条件有关的信息。信息获取部53通过用户的输入等而获取所希望的膜的物质及取向性等，并将该输入信息与数据库进行对照而获取与能量分布及成膜条件有关的信息。例如，当为了得到用户所希望的膜而需要图6所示的图表G2的能量分布时，信息获取部53从数据库获取图表G2的能量分布，并且获取与该图表G2建立了关联的成膜条件。
成膜控制部54基于通过信息获取部53得到的成膜条件而控制成膜部100。成膜控制部54控制由气体供给部40供给的气体的流量及由电流供给部80供给的电流。成膜控制部54以得到作为基本能量的12.5～60eV的范围(或16.6～60eV的范围)内的入射能量的方式进行控制，并且当为了破坏取向而需要取向调整能量时，以得到“基本能量+取向调整能量”这样的入射能量的方式进行控制。
另外，成膜控制部54未必一定需要从信息获取部53获取能量分布及成膜条件，成膜控制部54自身可以基于所希望的膜的条件进行运算，并通过运算获取能量分布及成膜条件。
并且，成膜控制部54基于通过监视部52得到的监视结果而调整成膜条件。例如，当通过监视部52监视到与特征部FP2对应的能量偏离了图表G2的特征部FP2时，成膜控制部54以抑制该偏离的方式调整成膜条件而进行成膜控制。例如，成膜控制部54调整电流及压力中的至少一个条件。另外，偏离的判定通过与阈值的比较等进行即可。并且，偏离量的判定通过阶段性地设定阈值而判定即可。
接着，参考图7对通过本实施方式所涉及的成膜装置1进行的成膜方法进行说明。图7为表示通过控制部50执行的处理内容的流程图。
首先，控制部50基于用户的输入等获取所希望的膜的信息，并设定成膜条件(步骤S10)。此时，信息获取部53获取所希望的膜的物质及膜的取向性的信息。接着，信息获取部53通过将所希望的膜的信息与存储在信息存储部51中的数据表进行对照而获取用于形成该膜的能量分布及成膜条件。而且，成膜控制部54设定所读取的成膜条件。接着，成膜控制部54在步骤S10中设定的成膜条件下进行成膜(步骤S20)。此时，测定部101、102、103开始测定。
接着，监视部52基于测定部101、102、103的测定结果监视相对于基板11的粒子Mb的能量分布中的多个特征部FP1、FP2、FP3的能量(步骤S30)。而且，监视部52监视各特征部FP1、FP2、FP3的能量是否偏离了在步骤S10得到的能量分布，并判定是否不需要调整成膜条件(步骤S40)。当在步骤S40中判定为无需调整时，成膜控制部54判定成膜是否结束了(步骤S50)。当在步骤S50中判定为成膜结束了时，结束图7所示的处理。当在步骤S50中判定为成膜未结束时，从步骤S20重新开始进行处理，并在相同的成膜条件下持续进行成膜。
另一方面，当在步骤S40中判定为需要调整成膜条件时，返回到步骤S10，成膜控制部54调整成膜条件。例如，当正在监视的特征部FP2的能量偏离了图6的图表G2的特征部FP2的能量时，成膜控制部54调整成膜条件以抑制该偏离。在步骤S10中成膜控制部54调整了成膜条件之后，在该调整后的成膜条件下重复进行步骤S20以后的处理。
接着，对本实施方式所涉及的成膜装置1的作用效果进行说明。
本实施方式所涉及的成膜装置1中，监视部52能够监视用于形成规定物质的膜的粒子的能量分布中的多个特征部FP1、FP2、FP3的能量。监视部52并非监视能量分布的单个特征部(例如仅监视特征部FP3等)而是监视多个特征部FP1、FP2、FP3的能量，由此能够更准确地掌握能量分布的状况。因此，成膜控制部54能够在准确地掌握了能量分布的状况的基础上，调整用于得到所希望的膜的成膜条件。通过以上所述，为了得到所希望的膜而能够在更适当的条件下进行成膜。
监视部52作为特征部，可以监视在从能量低的一侧观察能量分布时形成的第1峰值的能量(特征部FP1)、在比第1峰值靠高能量侧形成的第2峰值的能量(特征部FP2)及能量分布中的最大能量(特征部FP3)中的至少任一个。由此，监视部52能够准确地掌握能量分布的状况。
成膜部100具备射出等离子体的等离子枪7及保持成膜材料Ma的同时将等离子体引导至成膜材料Ma的主炉缸17(阳极)，由此通过离子镀法进行成膜，监视部52可以基于测定等离子体电位而得的测定结果(第1测定部101的测定结果)、测定为了使等离子枪7的等离子体收敛而具有电磁线圈的第2中间电极62与主炉缸17之间的电压而得的测定结果(第2测定部102的测定结果)及测定等离子枪7的阴极60与主炉缸17之间的电压而得的测定结果(第3测定部103的测定结果)中的至少任一个进行监视。由此，监视部52能够适当地监视能量分布的特征部FP1、FP2、FP3的能量。
本发明并不限定于上述实施方式。
上述实施方式中，作为成膜部而使用了蒸发源与等离子体源通过等离子体连接的离子镀装置，但成膜部的成膜方式并无特别限定。例如，作为成膜部可以采用蒸发源(电阻加热或电子束加热等)与用于活化的等离子体分离的离子镀装置、溅射装置、等离子体CVD等成膜方式。如此，当成膜方式发生了变化时，对应于各方式而变更能量分布的特征部的获取方法、用于监视该特征部的测定部的测定部位即可。例如，如图8及图9所示，对于采用了通过等离子体CVD进行的成膜方法的成膜装置，可以适用本发明。
图8的(a)表示DC放电类型的等离子体CVD的成膜装置150。成膜装置150在与DC电源152连接的电极151之间产生等离子体P。基板11沿与电极151对置方向正交的方向配置，并与偏置电源153连接。并且，基板11也可以配置在一个电极151上。供给到腔室内的原料气体通过等离子体P被离子化而作为粒子Mb对基板11进行照射。此时，如图8的(b)所示，粒子Mb的入射能量以等离子体电位Vs为入射能量的基准而形成峰值。因此，能够监视该峰值作为特征部FP4。为了监视该特征部FP4，可以在等离子体P的基板11附近的部位设置探针156而测定电压。并且，相当于放电电压的能量成为能量分布中的最大能量。因此，能够监视能量分布中的最大能量作为特征部FP5。为了监视该特征部FP5，可以设置测定DC电源152的电压的测定部157。
图9的(a)中示出RF放电类型的等离子体CVD的成膜装置160。成膜装置160在与经由匹配器165与高频电源162连接的电极161之间产生等离子体P。基板11配置在一个电极161，且该电极161与偏置电源163连接。供给到腔室内的原料气体通过等离子体P被离子化而作为粒子Mb对基板11进行照射。此时，如图9的(b)所示，粒子Mb的入射能量呈以相当于偏置电压的电压VDC为基准左右对称且分别形成峰值的形状。该图表成为越增加高频电压则越扁平地扩展的能量分布(参考虚线所示的图表)。并且，通过变更该频率也能够控制扩展。在这种能量分布中，能够监视在基准部位成为朝下的峰值的部位作为特征部FP6。为了监视该特征部FP6，可以设置测定偏置电源163的电压的测定部168。并且，分布中，在基于高频的最低值和最大值的部位具有峰值，因此能够监视最低值侧的峰值作为特征部FP7a，并监视最大值侧的峰值作为特征部FP7b。为了监视这些特征部FP7a、FP7b，可以设置测定高频电源162的高频电压的测定部167。并且，可以在等离子体P的基板11附近的部位设置探针166而测定电压。由此，可以监视能量的平均值。
除此以外，可以使用ECR等离子体CVD、电感耦合型等离子体CVD、表面波等离子体CVD及螺旋波等离子体CVD等等离子体CVD的成膜装置。该情况下，针对通过各种方式得到的能量分布任意地设定特征部，且设置用于监视该特征部的测定部即可。
Claims (3)
1.一种成膜装置，其使成膜材料的粒子附着于对象物而形成膜，所述成膜装置具备：
成膜部，通过向所述对象物供给所述粒子而形成所述膜；
监视部，监视相对于所述对象物的所述粒子的能量分布中的多个特征部的能量；及
调整部，基于所述监视部的监视结果来调整成膜条件。
2.根据权利要求1所述的成膜装置，其中，
所述监视部作为所述特征部而监视如下能量中的至少任一个：
在从能量低的一侧观察所述能量分布时形成的第1峰值的能量；
在比所述第1峰值靠高能量侧形成的第2峰值的能量；及
所述能量分布中的最大能量。
3.根据权利要求1或2所述的成膜装置，其中，
所述成膜部具备射出等离子体的等离子枪及保持所述成膜材料的同时将所述等离子体引导至所述成膜材料的阳极，由此通过离子镀法进行成膜，
所述监视部基于如下测定结果中的至少任一个进行监视：
测定等离子体电位而得的测定结果；
测定为了使所述等离子枪的所述等离子体收敛而具有电磁线圈的中间电极与所述阳极之间的电压而得的测定结果；及
测定所述等离子枪的阴极与所述阳极之间的电压而得的测定结果。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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