CN1920094A - 膜形成装置、膜形成方法及压电致动器的制造方法 - Google Patents

膜形成装置、膜形成方法及压电致动器的制造方法 Download PDF

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Abstract

一种膜形成装置,具有:成膜室,用于进行成膜;喷射机构,通过在该成膜室内向基板喷射含材料粒子的气溶胶,在该基板上形成由前述材料粒子构成的膜;测量室,与前述成膜室连通;测量机构,测量前述测量室内的前述膜的厚度;压力调整机构,与前述成膜室及前述测量室连接,控制该成膜室及测量室的内压;传送带,在前述成膜室和前述测量室之间传送前述基板;以及隔断部,隔断前述成膜室和前述测量室。由此可保持测量室的内部清洁,不受气溶胶的污染,维持测量精度,在成膜工艺过程中,简单而又精确地测量膜厚,并向成膜条件反馈。

Description

膜形成装置、膜形成方法及压电致动器的制造方法
(相关专利申请)
本专利申请要求基于2005年8月24日提交的日本专利申请2005-243130号的优先权,参照其公开的全部内容并引用于此。
技术领域
本发明涉及膜形成装置及膜形成方法,尤其涉及用于喷墨头等的压电致动器中的压电膜的形成。
背景技术
作为用于喷墨头等的压电致动器的制造方法,有一种称之为气溶胶沉积(Aerosol Deposition)法(AD法)。例如,特开2003-306762号公报中公开了此种方法:使在气溶胶室内产生的压电材料的粒子分散在气体中以产生气溶胶,并通过将成膜室内减压,利用气溶胶室和成膜室的压力差,将气溶胶导入成膜室内的喷射喷嘴,使之向基板表面喷射。这样一来,气溶胶中含有的粒子即可冲击并堆积在基板上,形成压电膜。
可是在形成薄膜时难以完全控制其膜厚、尤其是随着成膜速度的提高,存在不均匀性变大的趋势。为此,凭经验预先设置初始条件,通过在成膜期间测量膜厚,并根据该结果在一定程度上控制参数,随时控制膜厚。
然而,当采用上述AD法,在减压下实施成膜工艺的情况下,要想在成膜期间测量膜厚,需使成膜腔内暂时恢复常压,取出基板,测量出膜厚后,再使基板返回成膜腔,存在调整腔内的内压这一极为烦杂的过程。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够在成膜工艺过程中简单地控制膜厚的膜形成装置及膜形成方法。
若采用本发明的第1种方式,可提供膜形成装置,具有:
成膜室,用于进行成膜;
喷射机构,通过在该成膜室内向基板喷射含有材料粒子的气溶胶,在该基板上形成由前述材料粒子构成的膜;
测量室,与前述成膜室连通;
测量机构,测量前述测量室内的前述膜的厚度;
压力调整机构,与前述成膜室及前述测量室连接,控制该成膜室及测量室的内压;
传送带,在前述成膜室和前述测量室之间传送前述基板;
隔断部,隔断前述成膜室和前述测量室。
本发明的膜形成装置可用于形成例如氧化铝、氧化锆、氧化硅、莫来石等氧化物陶瓷膜,尤其可适用于形成锆钛酸铅(PZT)、铌镁酸铅(PMN)等的压电致动器用的压电膜。作为用于形成膜的基板,只要是通常可用于气溶胶沉积法成膜的基板即可,并无特殊限制,例如可使用不锈钢(SUS430、SUS304等)、42A合金、氧化铝、氧化锆、钛制品等。
在此情况下,在将成膜室及测量室内部减压的状态下,可使基板在两室间往来,反复进行成膜与测量。此外,由于在成膜时可将成膜室和测量室之间隔断,因而即使长期使用,仍可避免因气溶胶的附着造成测量室内部被污染,可保持测量室内的清洁,维持测量精度。
在本发明的膜形成装置中,前述测量机构可以是非接触式的,可设置在前述测量室的外部。
此外,在本发明的膜形成装置中,前述测量机构也可以是具有向前述基板投射光的投光部和接收前述基板的反射光的受光部的光学机构。
若采用此种结构,可从测量室的外部操作测量机构,测量测量室内的基板上的膜厚。因此由于无需每次测量时因操作者进入测量室内而使测量室恢复常压的作业,因而可进一步简化成膜工艺。
在本发明的膜形成装置中,前述成膜室及前述测量室也可分别通过阀体与同一个压力调整机构连接。在此情况下,即使不分别在成膜室和测量室中设置压力调整机构,仍可通过开闭阀体,用一个压力调整机构分别调整二者的内压。因而可降低成本。
在本发明的膜形成装置中,前述基板的传送出入口也可设置在前述测量室内。在此情况下,由于在基板的出入传送时仅将测量室的内压恢复到常压即可,可使成膜室内一直保持在减压状态,因而可将成膜室的压力变动对成膜的影响控制在最小限度。
在本发明的膜形成装置中,也可设置多个前述传送带。在此情况下,可同时进行多个基板的成膜工艺,例如在成膜室内,在一个基板上成膜的同时,在测量室内进行其它基板的膜厚测量,继而利用多个传送带同时交换双方的基板,在测量室内进行一个基板的膜厚测量的同时,在成膜室内进行其它基板的成膜。由此可以提高生产效率。
在本发明的膜形成装置中,也可在前述膜成膜室和前述测量室之间设置与该两室连通的中间室,在前述中间室内设置去除前述基板的污垢的清洁器。通过采用此法,可防止材料粒子随着基板的传送被带入测量室,可保持测量室内的清洁。由此可以维持测量精度。
在本发明的膜形成装置中,前述清洁器是通过向前述基板喷射气体以去除前述基板的污垢的气体清洁器,并且该气体清洁器还可兼有通过向前述中间室提供气体、调整与该中间室连通的前述成膜室及前述测量室的压力的第2压力调整机构的功能。在此情况下,可简化膜形成装置的结构。
在本发明的膜形成装置中,前述气体也可以是与形成前述气溶胶的气体同种的气体。在此情况下,由于可在接近成膜时的气氛中去除污垢和进行测量,因而可使成膜时因粉体的裂纹而产生的新生面以接近新生的状态维持到再成膜时,可很好地进行再成膜。
在本发明的膜形成装置中,前述隔断部也可设置在前述中间室内的前述成膜室侧和前述测量室侧两处。通过采用此种结构,可利用成膜室和测量室的内压的差等,防止飘浮在成膜室内的材料粒子流入测量室而污染测量室内部。
在本发明的膜形成装置中,也可在前述中间室内的前述两处隔断部之间设置前述清洁器。在此情况下,当去除附着在基板上的剩余的材料粒子等时,可在关闭两处隔断部的状态下进行。若采用此种结构,可避免去除作业时中间室的内压变动及从基板上去除的材料粒子对成膜及测量造成不良影响。
在本发明的膜形成装置中,前述中间室内可设置中间室用压力调整机构,控制由前述两处隔断部划分出的空间的内压。
在此情况下,当在成膜室和中间室之间移动基板时,在关闭测量室侧的隔断部的状态下,使中间室的内压与成膜室侧一致,开放测量室一侧的隔断部,移动基板即可。另外,在测量室和中间室之间移动基板时,在关闭成膜室侧的隔断部的状态下,使中间室的内压与测量室侧一致,开放测量室侧的隔断部即可。这样一来,只需要与成膜室、测量室相比较小的空间,仅改变可简单地进行内压调整的中间室的内压就可进行基板移动。
在本发明的膜形成装置中,可配置前述压力调整机构或控制前述阀体的压力控制器,以便在利用前述传送带传送基板时,前述测量室的内压高于前述成膜室的内压。
在本发明的膜形成装置中,可具有开闭部,设置在前述测量室内,开闭前述传送出入口;开闭检测部,检测前述开闭部开闭前述传送出入口的开闭状态;隔断控制部,在前述开闭检测部检测出前述传送出入口为开放状态时,隔断前述隔断部。
在本发明的膜形成装置中,可具有:位置检测部,设置在前述传送带上,检测该传送带上的前述基板的位置;以及隔断控制部,当前述位置检测部检测出前述成膜室和前述中间室之间有基板时,隔断前述测量室侧的隔断部并开放前述成膜室侧的隔断部,当前述位置检测部检测出前述测量室和前述中间室之间有基板时,隔断前述成膜室侧的隔断部并开放前述测量室侧的隔断部。
在上述情况下,可在基板的出入传送,或在成膜室与测量室之间移动时,自动调整成膜室与测量室的压力等。
在本发明的膜形成装置中,可具有:判断部,判断前述测量机构测量出的前述膜厚是否小于预先规定的基准厚度;
喷射条件调整部,根据前述测量机构测量出的前述膜的厚度,调整前述喷射机构的喷射条件;以及
装置控制部,在前述判断部判断为前述膜的厚度小于前述基准厚度时,使前述传送带将前述基板从前述测量室传送到前述成膜室并使前述喷射条件调整部将前述喷射机构的喷射条件调整到为前述膜的厚度相对应,按照调整后的喷射条件使前述喷射机构对传送到前述成膜室的前述基板喷射气溶胶。
在此情况下,当测量机构测量出的膜厚小于基准厚度时,可根据该膜的厚度测量结果,调整膜形成条件(喷射机构的喷射条件)后再次进行膜的形成。因此,可高精度地进行弥补膜厚不足部分的成膜。
若采用本发明的第2种方式则可提供一种膜形成方法,这是一种利用膜形成装置在基板上形成由材料粒子构成的膜的方法,前述膜形成装置具有:用于进行成膜的成膜室、在该成膜室内喷射含有前述材料粒子的气溶胶的喷射机构、与前述成膜室连通的测量室、在前述测量室内测量某个已成膜的膜的厚度的测量机构、以及隔断前述成膜室和前述测量室之间的隔断部,其特征在于,上述方法包括下列工序:
基板送入工序,将前述基板送入前述成膜室内;
膜形成工序,在将前述成膜室与前述测量室隔断的状态下,通过从前述喷射机构喷射前述气溶胶,在前述基板上形成前述膜;
第1基板移动工序,在将前述成膜室内及前述测量室内减压的状态下,将前述基板从前述成膜室移动到前述测量室;
膜厚测量工序,测量前述膜的膜厚;
判断工序,根据前述膜厚测量工序中的测量结果,判断前述膜是否达到了预先规定的基准厚度;以及
再形成工序,当在前述判断工序中判断为前述膜小于前述基准厚度的情况下,实施膜的再形成;
前述再形成工序包括:
第2基板移动工序,在将前述成膜室内及前述测量室内减压的状态下,将前述基板从前述测量室移动到前述成膜室;
调整工序,根据前述膜厚测量工序中的测量结果,调整前述膜形成工序中的膜形成条件的设置;以及
再次实施前述膜形成工序、前述第1基板移动工序,前述膜厚测量工序以及前述判断工序的工序。
通过采用此法,可避免测量室内部被气溶胶污染,保持测量室内的清洁,维持测量精度。还可在成膜工艺过程中简单而又精确地测量膜厚,向成膜条件反馈。因此,可简单地制造出厚度均匀的膜。而在本发明中,调整工序放在第2基板移动工序前后均可以。
在本发明的膜形成方法中,可包括基板送出工序,在前述判断工序中判断为前述膜为前述基准厚度以上的情况下,在该判断工序后不实施前述再形成工序,而是将前述基板从前述测量室送出。这样一来,在已形成具有所需厚度的膜的情况下,以及因形成超过所需厚度的膜而难以修复的情况下,无需再次成膜时,不必进行多余的工序,可直接过渡到成膜的后续工序。因此,可迅速进行膜形成。
在本发明的膜形成方法中,在前述第1基板移动工序及前述第2基板移动工序中,也可将前述测量室的内压设置为高于前述成膜室的内压。这样可防止因飘浮在成膜室中的材料粒子流入测量室而污染测量室内部。因此,可保持测量室内的清洁,维持测量精度。
在本发明的膜形成方法中,在前述测量室内设有用于将前述基板传送到装置内的传送出入口,在前述基板送入工序中,在将前述成膜室与前述测量室隔断的状态下,将前述基板从前述传送出入口送入,进而将该基板从前述测量室移动到前述成膜室。在此情况下,可在使成膜室维持减压状态下将基板从外部送入装置内部。因此,可直接过渡到后续的成膜工序,迅速进行膜形成。
在本发明的膜形成方法中,在前述成膜室和前述测量之间设置连通此二室的中间室,并且在该中间室内的前述成膜室侧和前述测量室侧两处设置隔断部,在前述基板送入工序后,在前述第1基板移动工序及前述第2基板移动工序中,在前述成膜室和前述中间室之间移动前述基板时,在关闭前述测量室侧的隔断部的状态下,开放前述成膜室侧的隔断部,在前述测量室和前述中间室之间移动前述基板时,在关闭前述成膜室侧的隔断部的状态下,开放前述测量室侧的隔断部。这样可以利用成膜室和测量室的内压的差,防止因飘浮在成膜室中的材料粒子流入测量室而污染测量室内部。
若采用本发明的第3种方式,则可提供一种利用膜形成装置在基板上形成由压电材料的粒子构成的压电膜的压电致动器的制造方法,上述膜形成装置具有用于成膜的成膜室、在该成膜室内喷射含有上述压电材料粒子的气溶胶的喷射机构、与前述成膜室连通的测量室、测量在前述测量室内成膜的膜厚的测量机构、以及隔断前述成膜室和前述测量之间的隔断部;上述方法包括:基板送入工序,将前述基板送入前述成膜室内;
压电膜形成工序,在将前述成膜室与前述测量室隔断的状态下,通过从前述喷射机构喷射前述气溶胶,在前述基板上形成前述压电膜;
第1基板移动工序,在将前述成膜室内及前述测量室内减压的状态下,将前述基板从前述成膜室移动到前述测量室;
膜厚测量工序,测量前述压电膜的膜厚;
判断工序,根据前述膜厚测量工序中的测量结果,判断前述压电膜是否达到预先规定的基准厚度;
再形成工序,当在前述判断工序中判断为前述压电膜小于前述基准厚度的情况下进行膜的再形成;以及
基板送出工序,当在前述判断工序中判断为前述压电膜为前述基准厚度以上的情况下,将前述基板从前述测量室送出;
前述再形成工序包括:
第2基板移动工序,在将前述成膜室内及前述测量室内减压的状态下,将前述基板从前述测量室移动到前述成膜室;
调整工序,根据前述膜厚测量工序中的测量结果,调整前述膜形成工序中的膜形成条件的设置;
再次实施前述压电膜形成工序、前述第1基板移动工序、前述膜厚测量工序、及前述判断工序的工序。
这样,可避免测量室内部被气溶胶污染,保持测量室内的清洁,维持测量精度。还可通过在成膜工艺过程中简单而又精确测量压电膜的膜厚并向成膜条件反馈。因而可简单地制造出膜厚均匀、具有压电特性良好的压电膜的压电致动器。另外,在本发明中,调整工序也可设置在第2基板移动工序前后。
附图说明
图1是第1实施方式的膜形成装置的概要图。
图2是表示第1实施方式的膜形成装置结构的框图。
图3是皮带传送带的局部放大图。
图4A是表示在第1实施方式的膜形成工序中,将基板传送到膜形成装置的情况的图,图4B是表示在第1实施方式的膜形成工序中,将基板从测量室传送到成膜室的情况的图。
图5A是表示在第1实施方式的膜形成工序中,在成膜室内进行膜形成的情况的图,图5B是表示在第1实施方式的膜形成工序中,将基板从成膜室传送到测量室的情况的图。
图6是表示在第1实施方式的膜形成工序中,在测量室内测量膜厚的情况的图。
图7是表示在第1实施方式及第2实施方式中的膜形成过程的流程图。
图8是第2实施方式的膜形成装置的概要图。
图9是表示第1实施方式的膜形成装置结构的框图。
图10A是表示在第2实施方式的膜形成工序中,将基板传送到膜形成装置的情况的图,图10B是表示在第2实施方式的膜形成工序中,将基板从测量室传送到中间室的情况的图。
图11A是表示在第2实施方式的膜形成工序中,将基板从中间室传送到成膜室的情况的图,图11B是表示在第2实施方式的膜形成工序中,在成膜室内形成膜的情况的图。
图12A是表示在第2实施方式的膜形成工序中,将基板从成膜室传送到中间室的情况的图,图12B是表示在第2实施方式的膜形成工序中,将基板从中间室传送到测量室的情况的图。
图13是表示在第2实施方式的膜形成工序中,在测量室内测量膜厚的情况的图。
具体实施方式
(第1实施方式)
下面参照图1~图7,详细说明将本发明具体化的第1实施方式。图1表示本发明的膜形成装置1的整体概要图,图2表示该膜形成装置1的框图。该膜形成装置1具有:用于成膜的成膜室10、用来测量形成的膜的厚度的测量室20、设置在上述成膜室10和测量室20之间,连通两室10、20的中间室30、以及用于自动控制该膜形成装置1的运转的主机C(压力控制部、隔断控制部、以及装置控制部)。
成膜室10是用于通过向基板B喷射气溶胶Z,使该气溶胶Z中含有的材料粒子M附着到基板B上,在基板B上形成材料粒子M的薄膜的装置。在该成膜室10的内部设有用于承载基板B的载物台11。此外,在该载物台11的上方设有用于喷射气溶胶Z的喷嘴12,其喷射口向着载物台11侧。
喷嘴12可利用横梁(traverse)机构(未图示)相对于载物台11移动,该喷嘴12可在承载于载物台11上的基板B上扫描所需路径。这样一来,喷嘴12可向基板B上的所需位置喷射气溶胶Z。
该喷嘴12与气溶胶发生器13连接。该气溶胶发生器13上配置了内部可容纳材料粒子M的气溶胶室14以及安装在该气溶胶室14上,振动气溶胶室14的加振装置15。气溶胶室14上通过导入管16连接着用来导入运载气体的储气罐G。导入管16的端部在气溶胶室14内部,位于底面附近,以埋没在材料粒子M中的方式设置。作为运载气体,可使用氦气、氩气、氮气等惰性气体及空气、氧气等。
该气溶胶室14通过气溶胶供给管17与喷嘴12连接,气溶胶室14内产生的气溶胶Z,通过供给管17由喷嘴12喷射出去。以上说明的喷嘴12、气溶胶发生器13、储气罐G、横梁机构等以及使后述的成膜室10和气溶胶室14之间产生压差的真空泵P相当于本发明的喷射机构。
另外,测量室20是用来测量在成膜室10中基板B上形成的薄膜的厚度不均等的装置,通过后述的中间室30与成膜室10连接。在该测量室20的内部设有用来承载基板B的测量台21。此外,在测量室20的顶棚上设有天窗22,在该天窗22的上部设有作为光学测量机构的激光干涉计23。该天窗上嵌入有透光性玻璃板,可透过来自激光干涉计23的出射光以及来自基板B的反射光。这样即可利用设置在测量室20外部的激光干涉计23测量基板B上形成的膜。
在成膜室10和测量室20之间设有连接此二者的呈细长方筒形的中间室30。该中间室30内设有隔离阀31(隔断部),通过开闭该隔离阀31,可连通或隔断成膜室10和测量室20。在设置于成膜室10内的载物台11和设置在测量室20内的测量台21之间设有用来通过该中间室30在二者间传送基板B的皮带传送带32(传送带)。
关于该皮带传送带32,正如图3所示,并排设置了两列用来将基板B从测量室20侧(图3的左上方)传送到成膜室10侧(图3的右下方)的上行皮带传送带32A,以及将基板B从成膜室10侧传送给测量室20侧的下行皮带传送带32B,这样即可在成膜室10和测量室20之间一次交换两块基板。因此,例如成膜室10中在一个基板B上进行成膜的同时,在测量室20中测量其他基板B的膜厚之后,利用两列皮带传送带32A、32B可同时交换双方的基板B,接着在测量室20中测量一个基板B的膜厚的同时,在成膜室10内进行其它基板B的成膜,这样可同时进行两块基板B的成膜工艺。由此可提高生产效率。
此外,各列的皮带传送带32A、32B以隔离阀31为分界线分割为成膜室侧传送带33A和测量室侧传送带33B,关闭隔离阀31时,隔离阀31的阀板(未图示)进入两个传送带33A、33B之间。这样一来,在关闭隔离阀31时,不会因皮带传送带32的存在构成障碍,损害其隔离性。
在成膜室侧传送带33A和测量室侧传送带33B之间设有用来在两个传送带33A、33B间交接基板B的交接机构34。该交接机构34由汽缸部35构成,该气缸部35在两个传送带33A、33B中行进方向的上游侧的传送带(在上行侧的皮带传送带32A中为测量室侧的传送带33B,在下行侧的皮带传送带32B中为成膜室侧的传送带33A),在与相对侧的传送带33A、33B相向一侧的端部附近,成对设置在两侧。该汽缸部35配置有汽缸筒36,以及容纳在该汽缸筒36内部并向相对侧的传送带33A、33B突出的活塞杆37,使用油压、空压等众所周知的方法驱动活塞杆37。
基板B以承载在比皮带传送带32的皮带宽度略宽的工作台38上的状态进行传送。当在两个传送带33A、33B间交接基板B时,工作台38的两侧边缘,即从皮带传送带32的皮带向侧方伸出的部分由汽缸部35的活塞杆37从下侧支撑。在该状态下,若将活塞杆37向相对侧的传送带33A、33B驱动,则由该活塞杆37支撑的工作台38即可在两个传送带33A、33B之间传递。
此外,在中间室30内,比隔离阀31更靠近测量室20的位置上设有用于给基板B除尘的清洁器39(清洁器及第2压力调整机构)。该清洁器39是鼓风机式的装置,从设置在皮带传送带32上方的喷嘴39A向在皮带传送带32上传送的基板B喷射清除用气体。该清除用气体使用与形成气溶胶Z的运载气体为同一种气体。由此可以将成膜过程中附着在基板B上的多余的材料粒子M吹掉。
成膜室10及测量室20分别通过排气管40与真空泵P连接。排气管40的一端与真空泵P(压力调整机构)连接,另一端分为两股,分别与成膜室10、测量室20连接。分支后的支管40A、40B上分别设有压力调整阀41A、41B(阀体)。并且通过控制该压力调整阀41A、41B以及设置在中间室30中的隔离阀31,可以用1台真空泵P可分别调整成膜室10、测量室20的内压。
另外,测量室20内设有传送传送出入口24,基板B在该膜形成装置1中的出入均可由该测量室20侧进行。该传送出入口24上设有门25,可根据需要关闭传送出入口24。此外,传送出入口24上还设有检测该门25开闭传送出入口24的开闭状态的开闭检测传感器26(开闭检测部)。利用该开闭检测传感器26获得的传送出入口的开闭状态的信息被发送给主机C,通过主机C的控制,使当传送出入口处于开放状态时,隔离阀31一直保持闭锁状态。这样,在测量室20内设置为常压时,隔断测量室20和成膜室10,使成膜室10的内部一直保持减压状态。由于气溶胶Z的喷射速度取决于处于减压状态的成膜室10和处于加压状态的气溶胶室14之间的压力差,因而通过尽可能减少成膜室10内部的压力变动,既可提高成膜工艺的效率,又可抑制成膜条件中发生不希望出现的变动。
下面参照图4~图6的膜形成工序以及图7的流程图,说明采用上述结构的膜形成装置1进行成膜的过程。而以下说明的膜形成装置1的动作可利用安装在主机C中的程序实施自动控制。
首先,如图4A所示,在开放成膜室侧的压力调整阀41A,关闭测量室侧的压力调整阀41B和隔离阀31的状态下,启动真空泵P,将成膜室10的内部减压到基本成为真空状态。
接着,基板B经过外部的传送线L传送到测量室20的传送出入口24时,即开放传送出入口24。将基板B从开放状态的传送出入口24传送到测量室20内部。这时,开闭检测传感器26检测出传送出入口24为开放状态,将该信息发送给主机C。主机C根据该信息在传送出入口24开放期间实施隔离阀31不得开放的控制,使成膜室10保持在减压状态。
基板B传送入后,利用门25关闭传送出入口24。并开放测量室侧的压力调整阀41B,将测量室20内部减压到基本成为真空。减压后关闭压力调整阀41B。
接着,打开清洁器39的开关,将清除用气体提供到中间室30内。在该状态下,正如图4B所示,开放隔离阀31,驱动皮带传送带32,将基板B传送到成膜室10。如上所述,将从测量室20的传送出入口送入的基板B传送到成膜室10为止的工序称为基板送入工序(S1)。这时,在成膜室10侧,压力调整阀41A开放,清洁器39提供的气体可通过真空泵P排出,但由于在测量室20侧,压力调整阀41B并未开放,因而不能进行排气。因此,测量室20的内压高于成膜室10的内压,并且成膜装置1内的气流一直从测量室20侧流向成膜室10侧。这样,防止成膜室10中的气溶胶及材料粒子M流入测量室20。
由于成膜室10中的膜形成是通过向基板B喷射气溶胶Z,使该气溶胶Z中所含的材料粒子M附着到基板B上来进行的,因此有时由于残留的气溶胶Z飘浮在空气中,或者材料粒子M附着到内壁上等原因,使成膜室10内部相当脏。因此,为了防止这些污垢流入测量室20,污染测量室20内部,保持测量室20内的清洁,因而将测量室20的内压设置为高于成膜室10的内压。这样可维持测量精度。
送入成膜室10的基板B被设置在载物台11上。基板B的传送一结束,即关闭隔离阀31,并断开清洁器39的开关。此外,由于在传送基板B时,将测量室20的内压设置得高,因而通过打开测量室侧的压力调整阀41B,可将测量室20的压力减压到与成膜室10的内压基本相等。调整后,关闭压力调整阀41B。
接着,如图5A所示,进行成膜。首先,将材料粒子M投入气溶胶室14的内部。并通过从储气罐G导入运载气体,用该气体压力使材料粒子M飞扬。与此同时,通过用加振装置15振动气溶胶室14,即可混合材料粒子M和运载气体,产生气溶胶Z。并利用气溶胶室14和成膜室10之间的压差,使气溶胶室14内的气溶胶Z加速到高速的同时,从喷嘴12中喷出。喷出的气溶胶Z中所含的材料粒子M碰到基板B后堆积,形成膜(膜形成工序或压电膜形成工序;S2)。
成膜后,如图5B所示,将基板B从成膜室10向测量室20移动(第1基板移动工序;S3)。首先接通清洁器39的开关,向中间室30内提供清除用气体。在该状态下,开放隔离阀31,驱动皮带传送带32,将基板B传送到测量室20。并且在基板B通过清洁器39下方时,向基板B喷射该清洁器39提供的清除用气体,进行基板B的清洁。由此,防止剩余的材料粒子M附着在基板B上被送入测量室20而污染测量室20的内部。
此外,与上述基板送入工序S1相同,在成膜室10侧,压力调整阀41A开放,清洁器39提供的气体从真空泵P被排出,但由于在测量室20侧压力调整阀41B并未开放,因而无法进行排气。因此,使测量室20的内压高于成膜室10的内压,并使成膜装置1内的气流一直从测量室20侧流向成膜室10侧。由此,防止成膜室10中的气溶胶及材料粒子M流入测量室20。
此外,此时中间室30和测量室20虽为充满清除用气体的状态,但由于清除用气体与形成气溶胶Z的运载气体是同一种气体,因而中间室30和测量室20为接近成膜时的成膜室10的气氛。因此,可在接近成膜时的气氛中在成膜室10和测量室20之间移动基板B,以及进行后述的在测量室20中的膜的测量,正如后述,当再度进行膜形成工序S2的情况下,可很好地进行该再成膜。也就是说,在上述膜形成工序S2中,碰到基板B的材料粒子M上产生裂纹,露出密合性好的新生面,但由于可在接近成膜室10的气氛中进行直到再成膜的工序,因而可将露出的新生面维持在接近新生的状态。
还有,在本实施方式的膜形成装置1内设有两列皮带传送带32。因此也可预先将后一被处理的基板(未图示)送入测量室20内,在上述基板B从成膜室10向测量室20移动的同时,使后一被处理的基板从测量室20向成膜室10移动(一并参照图3)。若采用此法,在后一膜厚测量工序中,可在测量前一基板B上形成的膜的膜厚分布期间,进行后一基板的成膜。这样即可同时处理两块基板,从而缩短制造工艺过程。
送入测量室20的基板B被设置在测量台21上。基板B的传送一结束,即关闭隔离阀31,并断开清洁器39的开关。此外,由于在第1基板移动工序S3中,测量室20的内压变高,因而打开测量室侧的压力调整阀41B,将测量20的内压调整到与成膜室10的内压基本相等。调整后,关闭压力调整阀41B。
接着如图6所示,测量成膜工序中成膜的膜的膜厚分布(膜厚测量工序:S4)。使激光干涉计23工作时,从投受光部23A(投光部及受光部)中配置的光源(未图示)射出的光透过嵌入测量室20的天窗22上的透光玻璃板,到达设置在测量室20内部的基板B表面。到达基板B的光被该基板B上形成的膜反射,再次透过嵌入测量室20的天窗22上的玻璃板,由投受光部23A上配置的CCD相机(未图示)接收。
如上所述,作为测量机构使用非接触式光学机构即激光干涉计23,并将该激光干涉计23设置在测量室20外部。此外,测量室20顶棚上设有嵌入了透光玻璃板的天窗22,来自激光干涉计23的出射光可从该天窗22照射到测量室20的内部。由此可通过从测量室20的外部操作激光干涉计23,测量位于内部的基板B上的膜厚。因此,不必为了调整测量条件及保养激光干涉计23等原因而开闭测量室20,可在将测量室20内减压的状态下操作激光干涉计23。
此外,成膜与测量分别在不同的室内进行,成膜时可将成膜室10和测量室20之间隔断。除此以外,在成膜室10和测量室20之间还设有清洁器39,从成膜室10送出的基板B能以被清洁过的状态送入测量室20。这样可以避免测量室20内部被气溶胶Z污染,维持测量精度。
CCD相机接收的反射光的数据被发送给主机C,可解析膜的表面状态。
而在前面的第1基板移动工序S3中,使后一被处理的基板移动到成膜室10的情况下,在进行该膜厚测量工序S4期间,可同时对送入成膜室10的基板进行成膜。
测量结束时,主机C(判断部)根据发送来的数据,判断是否形成了具有预先规定的膜厚的膜(判断工序;S5),并在判断为该膜具有基准厚度的情况下,或判断为该膜具有比基准厚度还大的厚度的情况下结束成膜,在关闭隔离阀31的状态下,开放传送出入口24,从测量室20送出基板B(基板送出工序:S6)。这时,测量室20内部恢复与外部气压相同的常压状态,但由于隔离阀31被关闭,因而成膜室10内部仍可保持减压状态。此外,与基板B送入测量室20时相同,开闭检测传感器26检测出传送出入口24为开放状态,将该信息发送到主机C。主机C根据该信息,在传送出入口24开放期间实施使隔离阀31不得开放的控制。
如上所述,由于基板B的传送出入口24设置在测量室20内,测量室20和成膜室10之间可用隔离阀31关闭,因此在送出基板B时仅使测量室20的内压恢复到常压即可,可将成膜条件的变动控制在最小限度。另外,此时,也可在送出已结束成膜的基板B的同时,送入新的基板(未图示),进而在该新基板上进行膜形成。在判断工序S5中判断为形成的膜具有基准厚度的基板B在基板送出工序S6后,可作为正规成品处理。另外,在判断工序S5中判断为形成的膜超过基准厚度的基板B,在基板送出工序S6后,可作为膜的形成失败的次品基板处理。
另外,判断为膜未达到基准厚度的情况下,使基板B再次移动到成膜室10(第2基板移动工序;S7)。即,与上述基板送入工序S1相同,接通清洁器39的开关,向中间室30内提供清除用气体。在该状态下,开放隔离阀31,驱动皮带传送带32,将基板B传送到成膜室10(图4B)。这时,与基板送入工序S1及第1基板移动工序S3相同,利用清洁器39提供的清除用气体使测量室20的内压高于成膜室10的内压。这样可防止测量室20的内部受污染。
进行前面的膜厚测量的同时,在成膜室10内进行后一基板的膜形成的情况下,可一并将膜形成结束后的基板B向测量室20内移动。
基板B的传送结束时,关闭隔离阀31,并断开清洁器39的开关。送入成膜室10的基板B被设置在载物台11上。
将基板B设置到载物台上时,主机C(喷射条件调整部)即根据前面的膜厚测量工序S4中的解析结果,调整膜形成条件(调整工序;S8)。例如对膜厚变薄的区域,则调整喷嘴12的扫描路径及气溶胶Z的喷射量等喷射条件(膜形成条件),使材料粒子M更多地附着。然后,根据调整后的膜形成条件,再次实施膜形成工序S2(图5C)。由此,消除第1次的膜形成工序S2中的膜厚不均。
膜形成结束时,即将基板B再次传送到测量室20(图5B),进行膜厚的测量(图6)。通过采用此法,使基板B在成膜室10和测量室20之间往返,反复进行膜形成与测量,直到膜达到所需厚度。
使用本实施方式的膜形成装置1,作为材料粒子M使用压电材料粒子,在制造压电致动器的情况下,例如为了将基板B作为一个电极利用而设定为金属制品,只要在由压电材料的粒子形成的压电膜上形成其它电极即可。若采用此法即可简单地制造出压电膜的膜厚均匀、压电特性良好的压电致动器。
由于在本实施方式的基板送入工序(S1)、第1基板移动工序(S3)、以及第2基板移动工序(S7)中,成膜室10的内压与测量室20的内压相比,一直保持在低压状态,因而成膜装置1内的气流从测量室20侧流向成膜室10侧。也就是说,测量室20对于成膜室10一直处于上游。
(第2实施方式)
下面参照图8~图13,说明本发明的第2实施方式。本实施方式与第1实施方式的主要不同点在于:在中间室60中设置了成膜室侧和测量室侧的两处隔离阀61。另外,与第1实施方式相同的结构标以同样的标号,并省略其说明。
图8表示膜形成装置50的整体概要图,图9表示该膜形成装置50的框图。该膜形成装置50与第1实施方式相同,配置有用于成膜的成膜室10、用于测量形成的膜的厚度的测量室20、以及用来自动控制该膜形成装置50运转的主机C。
在成膜室10和测量室20之间设有连接二者的细长方筒形的中间室60。该中间室60内成膜室侧和测量室侧设有两处隔离阀61A、61B。在该中间室60中,两个隔离阀61A、61B所夹的空间设定为用来进行基板B除尘的清洁室60A,此处设有与第1实施方式具有相同结构的清洁器39。并可通过开闭该两处隔离阀61A、61B,连通或隔断成膜室10和清洁室60A,以及清洁室60A和测量室20。
此外,在设置在成膜室10中的载物台11和设置在测量室20中的测量台21之间,与第1实施方式相同地,设有用来穿过该中间室60,在二者间传送基板B的皮带传送带62。
该皮带传送带62以两处隔离阀61A、61B为界,分为成膜室侧传送带62A、中间室侧传送带62B、以及测量室侧传送带62C三部分。当关闭隔离阀61A、61B时,隔离阀61A、61B的阀板(未图示)分别进入成膜室侧传送带62A和中间室侧62B之间,以及中间室侧62B和测量室传送带62C之间。这样一来与第1实施方式相同,关闭隔离阀61A、61B时,不会因皮带传送带62的存在构成障碍而损害隔离性。此外,在成膜室侧传送带62A和中间室侧传送带62B之间,以及中间室侧传送带62B和测量室侧传送带62C之间,设有与第1实施方式具有同样结构的交接机构34,利用该交接机构34可在这些传送带62A、62B、62C间交接承载在工作台38上的基板B。
此外,在中间室60内设有用来检测皮带传送带62上的基板B的位置的位置检测传感器63(位置检测部)。利用该位置检测传感器63获得的基板B的位置信息被发送到主机C,根据该位置信息从主机C发出开闭隔离阀61A、61B的指令。
清洁室60A通过排气管51与真空泵P2(中间室用压力调整机构)连接。该排气管51上设有压力调整阀52,可调整清洁室60A的内压。
下面参照图7的流程图以及图10~图13,说明利用具有上述结构的膜形成装置50进行成膜的过程。而以下说明的膜形成装置50的动作与第1实施方式相同,可通过安装在主机C内的程序进行自动控制。
首先,如图10所示,在开放成膜室侧的压力调整阀41A,关闭测量室侧的压力调整阀41B和测量室侧的隔离阀61B的状态下,启动真空泵P,将成膜室10的内部减压到基本成为真空状态。同时开放中间室侧的压力调整阀52,启动真空泵P2,将清洁室60A的内部减压到基本成为真空状态。
接着,开放传送出入口24,将基板B送入测量室20内部。送入基板B后,利用门25关闭传送出入口24。并开放测量室侧的压力调整阀41B,将测量室20内减压到基本成为真空。
接着,如图10B及图11A所示,驱动皮带传送带62,将基板B从测量室20传送到成膜室10(基板送入工序S1)。一旦驱动皮带传送带62,首先,位置检测传感器63检测出基板B正在从测量室20向中间室60的清洁室60A传送,则将该信息发送到主机C。主机C根据该信息,打开测量室侧的隔离阀61B。并在测量室侧传送带62C和中间室侧传送带62B之间交接基板B,送入清洁室60A(图10B)。同时进行控制使测量室一侧的隔离阀61B开放期间,成膜室一侧的隔离阀61A一直关闭,使成膜室10保持减压状态。
接着,位置检测传感器63检测出基板B正在从清洁室60A向成膜室10传送,将该信息发送给主机C。主机C根据该信息,接通清洁器39的开关,将清除用气体提供到清洁室60A内。在该状态下,打开成膜室侧的隔离阀61A。并在中间室传送带62B和成膜室侧传送带62A之间交接基板B,送入成膜室10(图11A)。同时在成膜室侧的隔离阀61A开放期间,进行控制使测量室侧的隔离阀61B一直处于关闭状态。
此时,在成膜室10侧,压力调整阀41A开放,清洁器39提供的气体可由真空泵P排出,但由于在中间室60的清洁室60A侧,压力调整阀52并未开放,因而不能进行排气。因此,清洁室60A的内压高于成膜室10的内压,并且成膜装置1内的气流一直由清洁室60A侧流向成膜室10侧。若采用此种结构,可以防止成膜室10中的气溶胶及材料粒子M流入清洁室60A,进而流入测量室20侧。即,可保持测量室20内的清洁,维持测量精度。
基板B的传送结束时,即关闭成膜室侧的隔离阀61A,并断开清洁器39的开关。此外,由于在传送基板B时,清洁室60A的内压变高,因而打开中间室侧的压力调整阀52,将清洁室60A的内压调整到与成膜室10及测量室20的内压基本相等。调整后,关闭压力调整阀52。
接着如图11B所示,进行成膜(膜形成工序或压电膜形成工序S2)。由于成膜过程与第1实施方式相同,因而省略其说明。
成膜后,如图12A、图12B所示,将基板B从成膜室10移动到测量室20(第1基板移动工序S3)。驱动皮带传送带62时,首先,位置检测传感器63检测出正在将基板B从成膜室10向中间室60的清洁室60A传送,将该信息发送给主机C。主机C根据该信息,接通清洁器39的开关,将清除用气体提供到中间室30。与此同时,打开成膜室侧的隔离阀61A。并在成膜室侧传送带62A和中间室侧传送带62B之间交接基板B,送入清洁室60A(图12A)。同时,在成膜室侧的隔离阀61A开放期间,进行控制使测量室侧的隔离阀61B一直保持关闭,使成膜室10保持减压状态。
此时,与上述基板送入工序S1相同,在成膜室10侧,压力调整阀41A开放,清洁器39提供的气体可用真空泵P排出,但由于在中间室60的清洁室60A侧压力调整阀52并未开放,因而无法排气。因此,清洁室60A的内压高于成膜室10的内压,并且成膜装置1内的气流一直从清洁室60A侧流向成膜室10侧。若采用此结构,可防止成膜室10中的气溶胶及材料粒子M流入清洁室60A,进而流入测量室20侧。
在清洁室60A内,基板B通过清洁器39下方期间,用该清洁器39向基板B喷射清除用气体,进行基板B的清洁。由此,防止剩余的材料粒子M附着到基板B上进入测量室20,污染测量室20内部。基板B的清洁结束时即停止清洁器39。
接着,由于清洁器39提供清除用气体,清洁室60A的内压变高,因而打开中间室侧的压力调整阀52,将清洁室60A内减压到与成膜室10及测量室20的内压基本相等。减压后关闭压力调整阀52B。
接着,将基板B从清洁室60A传送到测量室20。驱动皮带传送带62时,位置检测传感器63即检测出基板B正在从清洁室60A向测量室20传送,将该信息发送到主机C。主机C根据该信息,打开测量室侧的隔离阀61B。并在中间室侧传送带62B和测量室侧传送带62C之间交接基板B,送入测量室20。同时,在测量室侧的隔离阀61B开放期间,进行控制使成膜室侧的隔离阀61A一直关闭。通过采用此法,可防止成膜室10中的气溶胶Z及材料粒子M流入测量室20而污染测量室20内部,保持测量室20内部的清洁。这样可以维持测量精度。基板B的传送结束时,即关闭测量室侧的隔离阀31B。
接着如图13所示,测量成膜工序中成膜的膜的厚度分布(膜厚测量工序S4)。由于测量的过程与第1实施方式相同,因而省略其说明。
测量结束时,主机C即根据发送来的数据,判断是否形成了具有预先规定的基准厚度的膜(判断工序S5)。并在判断为该膜具有基准厚度的情况下,或在判断为该膜的厚度超过了基准厚度的情况下,结束成膜,在关闭隔离阀61B的状态下,开放传送出入口24,将基板B从测量室20送出(基板送出工序S6)。由于该基板送出工序S6的详细过程与第1实施方式相同,因而省略其说明。
另外,当判断为该膜的厚度低于基准厚度的情况下,使基板B再次移动到成膜室10(第2基板移动工序S7)。即,与上述基板B的送入时相同,首先在打开测量室侧的隔离阀61B、关闭成膜室侧的隔离阀61A的状态下,将基板B从测量室20传送到清洁室60A(图10B)。接着从清洁器39中提供清除用气体,并在打开成膜室侧的隔离阀61A,关闭测量室侧的隔离阀61B的状态下,将基板B从清洁室60A传送到成膜室10(图11A)。此时,与第1基板移动工序相同,由于清洁器39提供的清除用气体,清洁室60A的内压高于成膜室10的内压。这样可以防止成膜室10中的气溶胶及材料粒子M流入清洁室60A。
将基板B设置到载物台上时,即与第1实施方式相同,主机C根据前面的膜厚测量工序中的解析结果,调整膜形成条件(调整工序S8)。然后再次实施膜形成工序S2(图11B)。
膜形成结束时,再次将基板传送到测量室20(图12A、图12B),进行膜厚测量(图13)。通过采用此法,使基板B在成膜室10和测量室20之间往返,反复进行膜形成与测量,直到膜达到所需厚度。成膜完成时,即与第1实施方式相同,在关闭隔离阀61A、61B的状态下,开放传送出入口24,将基板B从测量室20送出。
如上所述,采用本实施方式也能取得与第1实施方式相同的作用效果。除此以外,在中间室60中的成膜室侧和测量室侧设置两处隔离阀61。并在两个隔离阀61A、61B中的一个开放时,将另一个关闭即可。这样一来,即使因残留在成膜室10中的气溶胶Z飘浮,或因材料粒子M附着在内壁上,成膜室10的内部相当脏,仍可防止这些流入测量室20,污染测量室20的内部。因而可保持测量室20的测量精度。
而使用本实施方式的膜形成装置1也能简单地制造出压电膜的膜厚均匀、压电特性良好的压电致动器。例如,作为材料粒子M使用压电材料的粒子,为了能作为一个电极利用而将基板B设为金属制品,在金属制基板B上用压电材料的粒子形成压电膜。并通过丝网印刷等在其上形成其它电极,由此使压电元件动作。即可作为压电致动器使用。
本发明的技术范围并不局限于上述实施方式,例如,下述内容也包含在本发明的技术范围之中。除此而外,本发明的技术范围涉及均等的范围。
在第1实施方式的基板送入工序(S1)、第1基板移动工序(S3)、以及第2基板移动工序(S7)中,在成膜室10侧,压力调整阀41A开放,清洁器39提供的气体可用真空泵P排出。另外,由于在测量室20侧,压力调整阀41B并未开放,因而不能进行排气。因此,测量室20的内压高于成膜室10的内压,并且成膜装置1的气流一直从测量室20一侧流向成膜室10一侧。即,从真空泵P的角度来看,测量室20一直处于成膜室10的上游。
在第2实施方式的基板送入工序(S1)、第1基板移动工序(S3)、以及第2基板移动工序(S7)中,同样是在成膜室10侧,压力调整阀41A开放,清洁器39提供的气体可由真空泵P排出。另外,在清洁室60A侧,由于压力调整阀52并未开放,因而不能进行排气。因此,清洁室60A的内压高于成膜室10的内压,并且成膜装置1内的气流一直由清洁室60A侧流向成膜室10侧。即,从真空泵P的角度来看,清洁室60A一直处于成膜室10的上游,而测量室20则处于更上游。
在第1实施方式中,清洁器39兼有第2压力调整机构的功能,但也可在清洁器39之外另行设置压力调整机构。例如,也可设置为:通过在测量室20上连接储气罐等气体提供装置,仅向测量室20提供气体,由此调整成膜室10和测量室20的内压差。此外,在第2实施方式中同样也可在清洁室60A之外另行设置气体提供手段,利用压力调整阀41A、41B、52的孔径的差别,调整成膜室10或测量室20与清洁室60A的内压差。
在第2实施方式中,清洁器39提供清除用气体且打开隔离阀61A、61B,使基板B在成膜室10或测量室20与清洁室60A之间移动,但正如上文(1)中所述,当清洁器39不兼有第2压力调整机构功能的情况下,也可在关闭两处隔离阀61A、61B的状态下,使清洁器39工作进行基板B的清洁作业,清洁结束后,使清洁器39停止,将清洁室60A的内压调整到与成膜室10、测量室20相等后,开放隔离阀61A、61B,使基板B移动。若采用此法,可避免去除工作时的中间室的内压变动,及从基板上去除下的材料粒子等影响成膜及测量。
在第2实施方式中,在将成膜室10,清洁室60A、测量室20均减压的状态下,打开隔离阀61A、61B,使基板B在成膜室10或测量室20与清洁室60A之间移动的,但也可以通过控制两个隔离阀61A、61B以及中间室侧的压力调整阀52,真空泵50等,例如,使测量室20一直保持常压,当使基板B在测量室20和清洁室60A之间移动时,将清洁室60A内设为常压,使基板B在成膜室10和清洁室60A之间移动时,将清洁室60A设为减压。若采用此法,与成膜室、测量室相比,仅需要较小空间,仅改变可简单进行内压调整的中间室的内压即可进行基板的移动。
在上述实施方式中,一台真空泵P通过压力调整阀41A、41B与成膜室10和测量室20连接,但是当然也可以用两台压力调整机构分别连接成膜室、测量室,分别进行压力调整。
在上述实施方式中,成膜室10和测量室20通过中间室30、60连接的,但若采用本发明,中间室并非必不可少,例如测量室也可与成膜室直接连接,二者之间用闸门(shutter)等隔离部件隔开。
在上述实施方式中,激光干涉计23设置在测量室20外部,隔着天窗22进行膜的测量,但测量机构也可以设置在测量室的内部。
在上述实施方式中,皮带传送带32设置了两列,但传送带也可设置为1列。
在上述实施方式中,膜形成装置1、50由主机C自动控制,但是膜形成装置的运转的一部分或全部也可由操作者等手动控制。
在第2实施方式中,从清洁室传送到测量室时并未特意在二者之间设置压力差,但也可以进行调整使测量室20的内压高于清洁室60A的内压。若采用此法,例如即使在气溶胶Z从成膜室流入清洁室60A,或由于清洁而从基板B上去除的材料粒子M等飘浮在清洁室60A内的情况下,仍可防止这些流入测量室20而污染测量室20内部。
在上述实施方式中,调整工序S8是在第2基板移动工序S7后进行的,但只要在判断工序S5之后任何时间均可进行,例如也可与第2基板移动工序S7并行实施。
在上述实施方式中,在基板送入工序S1中,用皮带传送带32使从测量室20的传送出入口24送入的基板B移动到成膜室10,但并不局限于此,例如也可在成膜室10上设置基板B的送入口和开闭该送入口的门,将基板B从外部直接送入。

Claims (22)

1.一种膜形成装置,其特征在于,具有:
成膜室,用于进行成膜;
喷射机构,通过在该成膜室内向基板喷射含有材料粒子的气溶胶,在该基板上形成由前述材料粒子构成的膜;
测量室,与前述成膜室连通;
测量机构,测量前述测量室内的前述膜的厚度;
压力调整机构,与前述成膜室及前述测量室连接,控制该成膜室及测量室的内压;
传送带,在前述成膜室和前述测量室之间传送前述基板;以及
隔断部,隔断前述成膜室和前述测量室。
2.根据权利要求1所述的膜形成装置,其特征在于:前述测量机构是非接触式,设置在前述测量室的外部。
3.根据权利要求2所述的膜形成装置,其特征在于:前述测量机构是具有向前述基板投射光的投光部和接收来自前述基板的反射光的受光部的光学机构。
4.根据权利要求1所述的膜形成装置,其特征在于:前述成膜室及前述测量室分别通过阀体与一个压力调整机构连接。
5.根据权利要求1所述的膜形成装置,其特征在于:前述基板的传送出入口设置在前述测量室内。
6.根据权利要求1所述的膜形成装置,其特征在于:设有多个前述传送带。
7.根据权利要求1所述的膜形成装置,其特征在于:在前述成膜室和前述测量室之间设有连通该两室的中间室,前述中间室内设有去除前述基板污垢的清洁器。
8.根据权利要求7所述的膜形成装置,其特征在于:前述清洁器是通过向前述基板喷射气体去除前述基板污垢的气体清洁器,并且该气体清洁器兼有第2压力调整机构的功能,通过向前述中间室提供气体调整与该中间室连通的前述成膜室及前述测量室的压力。
9.根据权利要求8所述的膜形成装置,其特征在于:前述气体与形成前述气溶胶的气体是同一种气体。
10.根据权利要求7所述的膜形成装置,其特征在于:前述隔断部设置在前述中间室内的前述成膜室侧和前述测量室侧两处。
11.根据权利要求10所述的膜形成装置,其特征在于:在前述中间室中,前述清洁器设置在前述两处隔断部之间。
12.根据权利要求10所述的膜形成装置,其特征在于:前述中间室内设有控制前述两处隔断部划分出的空间的内压的中间室用压力调整机构。
13.根据权利要求1所述的膜形成装置,其特征在于:具有前述压力调整机构或控制前述阀体的压力控制部,在前述传送带传送基板时,使前述测量室的内压高于前述成膜室的内压。
14.根据权利要求5所述的膜形成装置,其特征在于,具有:
开闭部,设置在前述测量室内,开闭前述传送出入口;
开闭检测部,检测前述开闭部开闭前述传送出入口的开闭状态;以及
隔断控制部,在前述开闭检测器检测出前述传送出入口为开放状态时,隔断前述隔断部。
15.根据权利要求10所述的膜形成装置,其特征在于,具有:
位置检测部,设置在前述传送带上,检测该传送带上的前述基板的位置;以及
隔断控制部,当前述位置检测部检测出前述成膜室和前述中间室之间有基板时,隔断前述测量室侧的隔断部并开放前述成膜室侧的隔断部,当前述位置检测部检测出前述测量室和前述中间室之间有基板时,隔断前述成膜室侧的隔断部并开放前述测量室侧的隔断部。
16.根据权利要求1所述的膜形成装置,其特征在于,具有:
判断部,判断前述测量机构测量出的前述膜厚是否小于预先规定的基准厚度;
喷射条件调整部,根据前述测量机构测量出的前述膜的厚度,调整前述喷射机构的喷射条件;以及
装置控制部,在前述判断部判断为前述膜的厚度小于前述基准厚度时,使前述传送带将前述基板从前述测量室传送到前述成膜室并使前述喷射条件调整部将前述喷射机构的喷射条件调整为与前述膜的厚度相对应,按照调整后的喷射条件使前述喷射机构对传送到前述成膜室的前述基板喷射前述气溶胶。
17.一种利用膜形成装置在基板上形成由材料粒子构成的膜的方法,上述膜形成装置具有:用于进行成膜的成膜室、在该成膜室内喷射含有前述材料粒子的气溶胶的喷射机构、与前述成膜室连通的测量室、在前述测量室内测量某个已成膜的膜的厚度的测量机构、以及隔断前述成膜室和前述测量室之间的隔断部,其特征在于,上述方法包括下列工序:
基板送入工序,将前述基板送入前述成膜室内;
膜形成工序,在将前述成膜室与前述测量室隔断的状态下,通过从前述喷射机构喷射前述气溶胶,在前述基板上形成前述膜;
第1基板移动工序,在将前述成膜室内及前述测量室内减压的状态下,将前述基板从前述成膜室移动到前述测量室;
膜厚测量工序,测量前述膜的膜厚;
判断工序,根据前述膜厚测量工序中的测量结果,判断前述膜是否达到了预先规定的基准厚度;以及
再形成工序,当在前述判断工序中判断为前述膜小于前述基准厚度的情况下,实施膜的再形成;
前述再形成工序包括:第2基板移动工序,在将前述成膜室内及前述测量室内减压的状态下,将前述基板从前述测量室移动到前述成膜室;
调整工序,根据前述膜厚测量工序中的测量结果,调整前述膜形成工序中的膜形成条件的设置;以及
再次实施前述膜形成工序、前述第1基板移动工序、前述膜厚测量工序以及前述判断工序的工序。
18.根据权利要求17所述的膜形成方法,其特征在于:包括基板送出工序,在前述判断工序中判断为前述膜为前述基准厚度以上的情况下,在该判断工序后不实施前述再形成工序,而是将前述基板从前述测量室送出。
19.根据权利要求17所述的膜形成方法,其特征在于:在前述第1基板移动工序及前述第2基板移动工序中,将前述测量室的内压设置为高于前述成膜室的内压。
20.根据权利要求17所述的膜形成方法,其特征在于:在前述测量内设置有用于将前述基板传送到装置内的传送出入口,在前述基板送入工序中,在将前述成膜室与前述测量室隔断的状态下,将前述基板从前述传送出入口送入,进而将该基板从前述测量室移动到前述成膜室。
21.根据权利要求17所述的膜形成方法,其特征在于:在前述成膜室和前述测量室之间设置连通此二室的中间室,并且在该中间室内的前述成膜室侧和前述测量室侧两处设置隔断部,在前述基板送入工序后,在前述第1基板移动工序及前述第2基板移动工序中,在前述成膜室和前述中间室之间移动前述基板时,在关闭前述测量室侧的隔断部的状态下,开放前述成膜室侧的隔断部,在前述测量室和前述中间室之间移动前述基板时,在关闭前述成膜室侧的隔断部的状态下,开放前述测量室侧的隔断部。
22.一种利用膜形成装置在基板上形成由压电材料的粒子构成的压电膜的压电致动器的制造方法,前述膜形成装置具有用于成膜的成膜室、在该成膜室内喷射含有上述压电材料粒子的气溶胶的喷射机构、与前述成膜室连通的测量室、测量在前述测量室内已成膜的膜厚的测量机构、以及隔断前述成膜室和前述测量室之间的隔断部,其特征在于,该制造方法包括:
基板送入工序,将前述基板送入前述成膜室内;
压电膜形成工序,在将前述成膜室与前述测量室隔断的状态下,通过从前述喷射机构喷射前述气溶胶,在前述基板上形成前述压电膜;
第1基板移动工序,在将前述成膜室内及前述测量室内减压的状态下,将前述基板从前述成膜室移动到前述测量室;
膜厚测量工序,测量前述压电膜的膜厚;
判断工序,根据前述膜厚测量工序中的测量结果,判断前述压电膜是否达到预先规定的基准厚度;
再形成工序,当在前述判断工序中判断为前述压电膜小于前述基准厚度的情况下进行膜的再形成;以及
基板送出工序,当在前述判断工序中判断为前述膜为前述基准厚度以上的情况下,将前述基板从前述测量室送出;
前述再形成工序包括:第2基板移动工序,在将前述成膜室内及前述测量室内减压的状态下,将前述基板从前述测量室移动到前述成膜室;
调整工序,根据前述膜厚测量工序中的测量结果,调整前述膜形成工序中的膜形成条件的设置;以及
再次实施前述压电膜形成工序、前述第1基板移动工序、前述膜厚测量工序、及前述判断工序的工序。
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