JP2008298528A - Optical film thickness monitor and coating device using the same - Google Patents

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Masabumi Nakada
正文 中田
Jun Aketo
純 明渡
Hiroki Tsuda
弘樹 津田
Atsushi Iwata
篤 岩田
Zen Nakano
禅 中野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical film thickness monitor which is suitable for aerosol deposition (AD method) and is used for on-the-spot measurement, and to provide a coating device that uses the same. <P>SOLUTION: This optical film thickness monitor is used for a coating device, wherein ultrafine-particle brittle materials supplied onto a substrate 49, are loaded with a mechanical impact force to cause the brittle materials to join to each other, and a compact is formed. White light is inputted into the compact from an end face of a measuring probe 410, to measure the reflectance spectra coming from the compact, and the film thickness and reflectance of the compact are derived from the interfering state of the reflectance spectrum, under conditions where the wavelength band of the reflectance spectrum is larger than the particle diameters of the brittle materials. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、基板上に供給した超微粒子脆性材料に機械的衝撃力を負荷して前記超微粒子脆性材料を接合させ成形体を形成する成膜装置の光学式膜厚モニターとそれを用いた成膜装置に関する。   The present invention relates to an optical film thickness monitor of a film forming apparatus for forming a compact by applying a mechanical impact force to an ultra fine particle brittle material supplied on a substrate and bonding the ultra fine particle brittle material, and a composition using the same. The present invention relates to a membrane device.

酸化物の新たな膜形成技術として、常温衝撃固化現象を利用したエアロゾルデポジション(以下、AD法という)が開発されている。AD法は超微粒子材料の衝突付着現象を利用している。従来の薄膜形成法に比べ高い成膜速度と低いプロセス温度の実現が期待されている(Jun Akedo and Maxim Lebedev: Jpn. J. Appl. Phys. 38 (1999) 5397.(非特許文献1)参照)。また、AD法は、膜特性が下地層に依存しないことから、基板を自由に選択することができる。   As a new oxide film formation technique, aerosol deposition (hereinafter referred to as AD method) using a normal temperature impact solidification phenomenon has been developed. The AD method utilizes the impact adhesion phenomenon of ultrafine particle materials. Compared to conventional thin film formation methods, high film formation speed and low process temperature are expected (see Jun Akedo and Maxim Lebedev: Jpn. J. Appl. Phys. 38 (1999) 5397.) ). In addition, since the AD method does not depend on the underlying layer, the substrate can be freely selected.

特開2001-3180号公報(特許文献1)に開示されている技術は、AD法の形成方法であり、基板上に供給した超微粒子脆性材料に機械的衝撃を負荷して粉砕して超微粒子脆性材料同士または超微粒子脆性材料と基板を接合させることを特徴としている。これにより、超微粒子相互の接合を実現し、熱を加えることなく、高密度及び高強度の膜が形成される。   The technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-3180 (Patent Document 1) is a method for forming an AD method, in which ultrafine particles are crushed by applying a mechanical impact to an ultrafine particle brittle material supplied onto a substrate. It is characterized in that the brittle materials or the ultrafine particle brittle material and the substrate are joined. As a result, bonding between ultrafine particles is realized, and a high-density and high-strength film is formed without applying heat.

このAD法を用いた透明度の高い電気光学材料の薄膜成形に関する検討がなされている(Masafumi Nakada, Keishi Ohashi and Jun Akedo: J. of Crys. Growth, 275(2005)e1275.(非特許文献2)参照)。それによると、光学素子の基本特性である、AD膜(AD法により成膜された膜)の透過損失は、成形体を形成する微粒子及び屈折率を異にする非成形体微粒子のレイリー散乱によることが明らかにされている。   Studies on thin film forming of highly transparent electro-optic materials using the AD method have been made (Masafumi Nakada, Keishi Ohashi and Jun Akedo: J. of Crys. Growth, 275 (2005) e1275. (Non-patent Document 2) reference). According to this, the transmission loss of the AD film (film formed by the AD method), which is a basic characteristic of the optical element, is due to Rayleigh scattering of the fine particles forming the compact and the non-molded fine particles having different refractive indexes. It has been made clear.

特開2005-181995号公報(特許文献2)に開示されている技術は、AD法による光学素子、光集積デバイス、光情報伝搬システム及びその製造方法に関するものである。具体的には、基板上に供給した超微粒子脆性材料に機械的衝撃力を負荷して超微粒子脆性材料を粉砕、接合させる衝撃固化現象により成形体を形成した光学素子であって、光学素子に含有されるポア(空孔)、異相等の屈折率が成形体の主たる構成体と異なる部分の平均半径d(nm)と成形体を伝搬する光の波長λ(nm)の間にd6/λ4<4x10-5 nm2の関係があることを特徴としている。AD法の成膜方法では、エアロゾル発生装置内で搬送ガスと原料粉末を混合してエアロゾル化し、エアロゾル発生器と成膜チャンバーの圧力差により、ノズルよりエアロゾルを基板に吹き付けることで成形体、特に薄膜を形成する。圧力差を発生するために成膜チャンバーは真空ポンプで排気される。   The technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2005-181995 (Patent Document 2) relates to an optical element, an optical integrated device, an optical information propagation system, and a method for manufacturing the same by an AD method. Specifically, an optical element in which a compact is formed by impact solidification phenomenon in which an ultrafine particle brittle material supplied on a substrate is loaded with a mechanical impact force to pulverize and join the ultrafine particle brittle material. D6 / λ4 between the average radius d (nm) of the portion where the refractive index of pores (holes), heterogeneous phases, etc. is different from the main constituent of the molded body and the wavelength λ (nm) of the light propagating through the molded body It is characterized by <4x10-5 nm2. In the AD film formation method, the carrier gas and the raw material powder are mixed in an aerosol generator to form an aerosol, and the aerosol is sprayed onto the substrate from the nozzle due to the pressure difference between the aerosol generator and the film formation chamber. A thin film is formed. In order to generate a pressure difference, the film forming chamber is evacuated by a vacuum pump.

一方、薄膜の成膜装置では、膜厚の制御のために膜厚のモニターを行いながら成膜することが一般的に行われている。蒸着法等では水晶振動子と用いた方法が広く用いられている。これは、水晶振動子の表面に形成される膜の質量により固有振動数が変化することを利用している。蒸着法では、成膜チャンバー内に全域に薄膜が形成されるため、基板近傍に水晶振動子モニターを設置することで、モニターの膜厚と基板の膜厚が比例することを利用している。また、光学式膜厚モニターとして、干渉効果を用いた方式とエリプソメトリーと用いた方式が使われている。特開平7-280520号公報(特許文献3)では、白色光を薄膜に照射して干渉光の分光強度を測定し、薄膜の膜厚測定法が提案されている。   On the other hand, in a thin film forming apparatus, film formation is generally performed while monitoring the film thickness in order to control the film thickness. In the vapor deposition method or the like, a method using a crystal resonator is widely used. This utilizes the fact that the natural frequency changes depending on the mass of the film formed on the surface of the crystal unit. In the vapor deposition method, since a thin film is formed in the entire area in the film formation chamber, a crystal resonator monitor is installed in the vicinity of the substrate, thereby utilizing the fact that the thickness of the monitor and the thickness of the substrate are proportional. As an optical film thickness monitor, a system using an interference effect and a system using ellipsometry are used. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 7-280520 (Patent Document 3) proposes a method for measuring the thickness of a thin film by irradiating a thin film with white light and measuring the spectral intensity of interference light.

Jun Akedo and Maxim Lebedev: Jpn. J. Appl. Phys. 38 (1999) 5397.Jun Akedo and Maxim Lebedev: Jpn. J. Appl. Phys. 38 (1999) 5397. Masafumi Nakada, Keishi Ohashi and Jun Akedo: J. of Crys. Growth, 275(2005)e1275.Masafumi Nakada, Keishi Ohashi and Jun Akedo: J. of Crys. Growth, 275 (2005) e1275. 特開2001-3180号公報JP 2001-3180 特開2005-181995号公報JP 2005-181995 gazette 特開平7-280520号公報JP 7-280520 A

上記AD法を用いて光学素子の形成するためには、薄膜の膜厚を正確に制御して形成する必要がある。そのためには、AD法の成膜装置に膜厚をその場測定するための膜厚モニターが必要であるが、通常の成膜装置に取り付けられる膜厚モニターでは対応が困難であった。これは、次の理由による。   In order to form an optical element using the AD method, it is necessary to accurately control the thickness of the thin film. For this purpose, a film thickness monitor for in-situ measurement of the film thickness is necessary for the film deposition apparatus of the AD method, but it is difficult to cope with the film thickness monitor attached to a normal film deposition apparatus. This is due to the following reason.

つまり、AD法ではノズルにより成膜領域が限定されるため、水晶振動子方式のモニターで必要とされる膜厚と基板上の膜厚の比例関係が保障されない。また、微粒子が高速噴出するため、固有振動数に影響を与えることが考えられる。   That is, in the AD method, since the film formation region is limited by the nozzle, the proportional relationship between the film thickness required for the crystal oscillator type monitor and the film thickness on the substrate cannot be guaranteed. Further, since the fine particles are ejected at a high speed, it is considered that the natural frequency is affected.

光学式に関しては、AD膜の表面粗さが数百nmあるために光学的な均一性が劣ること、エアロゾルを基板に吹き付けるために成膜チャンバー内に原料粉末が舞い光路の妨げになることによる。   As for the optical type, the surface roughness of the AD film is several hundred nm, so that the optical uniformity is inferior. In order to spray aerosol onto the substrate, the raw material powder moves in the film forming chamber and obstructs the optical path. .

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、エアロゾルデポジション(AD法)に適したその場測定可能な光学式膜厚モニター及びそれを用いた成膜装置を提供することにある。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an in-situ optical film thickness monitor suitable for aerosol deposition (AD method) and the use thereof. It is to provide a film forming apparatus.

上記目的を達成するために、本発明では、基板上に供給した超微粒子脆性材料に機械的衝撃力を負荷して超微粒子脆性材料を接合させ成形体を形成する成膜装置の光学式膜厚モニターであって、測定プローブの端面から上記成形体に白色光を入射し、上記成形体からの反射率スペクトルを測定し、上記反射率スペクトルの波長域が上記超微粒子脆性材料の粒径よりも長い条件下で、上記反射率スペクトルの干渉状態から上記成形体の膜厚と屈折率を導出することを特徴とする。   In order to achieve the above object, in the present invention, an optical film thickness of a film forming apparatus for forming a molded body by applying a mechanical impact force to an ultrafine particle brittle material supplied onto a substrate to join the ultrafine particle brittle material. The monitor is configured such that white light is incident on the molded body from the end face of the measurement probe, the reflectance spectrum from the molded body is measured, and the wavelength range of the reflectance spectrum is larger than the particle size of the ultrafine brittle material. The film thickness and refractive index of the molded body are derived from the interference state of the reflectance spectrum under a long condition.

超微粒子脆性材料の粒径よりも長い波長域における反射率スペクトルには、エアロゾルデポジション(AD法)により成膜した薄膜の光学干渉を反映した情報が含まれており、この反射スペクトルを解析することで膜厚と屈折率を求めることができ、膜厚モニターとして用いることができる。   The reflectance spectrum in the wavelength range longer than the particle size of the ultrafine particle brittle material contains information reflecting the optical interference of the thin film formed by aerosol deposition (AD method), and this reflection spectrum is analyzed. Thus, the film thickness and the refractive index can be obtained and used as a film thickness monitor.

また、前記測定プローブの端面に前記超微粒子脆性材料が付着しないように、前記測定プローブの周辺部よりガスを噴出させる手段を有することが好ましい。測定プローブの周辺部よりガスを噴出させることにより、原料粉末のプローブ先端への付着を防止することができる。   Further, it is preferable to have means for ejecting gas from the peripheral portion of the measurement probe so that the ultrafine particle brittle material does not adhere to the end face of the measurement probe. By ejecting gas from the periphery of the measurement probe, it is possible to prevent the raw material powder from adhering to the probe tip.

あるいは、前記測定プローブの端面に前記超微粒子脆性材料が付着しないように、前記測定プローブの先端にガスを吹き付けるようにしても良い。測定プローブの先端にガスを吹き付けることにより、原料粉末のプローブ先端への付着を防止することができる。   Alternatively, a gas may be blown to the tip of the measurement probe so that the ultrafine particle brittle material does not adhere to the end face of the measurement probe. By spraying gas on the tip of the measurement probe, it is possible to prevent the raw material powder from adhering to the probe tip.

あるいは、前記測定プローブの端面に前記超微粒子脆性材料が付着しないように、前記測定プローブを加熱する手段を有するようにしても良い。測定プローブを加熱することにより、原料粉末のプローブ先端への付着を防止することがでる。   Alternatively, a means for heating the measurement probe may be provided so that the ultrafine particle brittle material does not adhere to the end face of the measurement probe. By heating the measurement probe, it is possible to prevent the raw material powder from adhering to the probe tip.

また、本発明の成膜装置は成膜チャンバーを有し、微粒子が上記成膜チャンバー内を浮遊しないように上記成膜チャンバー内に微粒子トラップを設置し、微粒子により光路を妨げられないように前記膜厚モニターを上記成膜チャンバー内に設置することを特徴とする。微粒子が成膜チャンバー内を浮遊しないように微粒子トラップを設置し、微粒子により光路を妨げられないように膜厚モニターを設置することで、原料粉末の測定プローブ先端への付着を防止することができる。   Further, the film forming apparatus of the present invention has a film forming chamber, and a fine particle trap is installed in the film forming chamber so that the fine particles do not float in the film forming chamber, so that the optical path is not obstructed by the fine particles. A film thickness monitor is installed in the film forming chamber. A fine particle trap is installed to prevent fine particles from floating in the film formation chamber, and a film thickness monitor is installed so that the optical path is not obstructed by the fine particles, thereby preventing the raw material powder from adhering to the tip of the measurement probe. .

また、前記成膜装置はエアロゾル発生器を有し、前記膜厚モニターの発生する信号で、上記エアロゾル発生器のエアロゾルの濃度を制御することが好ましい。膜厚を制御するには、膜厚モニターで得られた信号によりエアロゾルの基板への照射量を制御する必要がある。エアロゾル発生器のエアロゾルの濃度を制御することで、原料粒子の照射量を制御することができ、膜厚制御の可能なAD法の成膜装置を提供することができる。   Moreover, it is preferable that the film forming apparatus has an aerosol generator, and the aerosol concentration of the aerosol generator is controlled by a signal generated by the film thickness monitor. In order to control the film thickness, it is necessary to control the amount of aerosol applied to the substrate by a signal obtained by the film thickness monitor. By controlling the aerosol concentration of the aerosol generator, the irradiation amount of the raw material particles can be controlled, and an AD method film forming apparatus capable of controlling the film thickness can be provided.

また、前記成膜装置は成膜チャンバーを有し、上記成膜チャンバーは、エアロゾル噴出ノズルと、基板とエアロゾル噴出ノズルとの間に設けられたシャッターを有し、前記膜厚モニターの発生する信号で上記シャッターを操作することにより、前記成形体の膜厚を制御することが好ましい。シャッターの開閉により、膜厚制御の可能なAD法の成膜装置を提供することができる。   The film forming apparatus includes a film forming chamber, and the film forming chamber includes an aerosol ejection nozzle and a shutter provided between the substrate and the aerosol ejection nozzle, and a signal generated by the film thickness monitor. It is preferable to control the film thickness of the molded body by operating the shutter. An AD method film forming apparatus capable of controlling the film thickness by opening and closing the shutter can be provided.

さらに、本発明の成膜装置は、
気体中に原料粉末の微粒子を分散させたエアロゾルを発生させるためのエアロゾル発生手段と、
上記エアロゾル発生手段から供給された微粒子を基板に吹き付けることにより基板上に薄膜を形成するためのノズルと、ノズルに近接して設置された膜厚モニター手段とを有する成膜チャンバーと、
上記膜厚モニター手段に接続された光源と、
上記膜厚モニター手段に接続された分光器と、
上記分光器に接続された制御手段とを有し、
上記光源からの白色光は上記膜厚モニター手段に導かれて基板上に形成された薄膜に照射され、薄膜からの反射光は上記膜厚モニター手段に入射して上記分光器に導かれ反射率スペクトルが測定され、この反射率スペクトルの波長域を微粒子の粒径よりも長い条件下で、上記反射率スペクトルを上記制御手段で解析することにより薄膜の膜厚を導出するようにしたことを特徴とする。
Furthermore, the film forming apparatus of the present invention includes:
Aerosol generating means for generating an aerosol in which fine particles of raw material powder are dispersed in a gas;
A film forming chamber having a nozzle for forming a thin film on the substrate by spraying fine particles supplied from the aerosol generating unit on the substrate, and a film thickness monitoring unit installed in the vicinity of the nozzle;
A light source connected to the film thickness monitoring means;
A spectrometer connected to the film thickness monitoring means;
Control means connected to the spectrometer,
White light from the light source is guided to the film thickness monitoring means and applied to the thin film formed on the substrate, and reflected light from the thin film is incident on the film thickness monitoring means and is guided to the spectroscope. The spectrum is measured, and the film thickness of the thin film is derived by analyzing the reflectance spectrum with the control means under the condition that the wavelength range of the reflectance spectrum is longer than the particle size of the fine particles. And

ここで、前記エアロゾル発生手段には加振手段が設けられており、この加振手段を振動させることにより前記エアロゾルを発生させることが好ましい。   Here, the aerosol generating means is provided with a vibrating means, and it is preferable to generate the aerosol by vibrating the vibrating means.

また、前記制御手段は、前記薄膜の膜厚が設定値になった時に加振手段を停止させるための信号を加振手段に送り、これにより前記薄膜の形成が停止することが好ましい。   Further, it is preferable that the control means sends a signal for stopping the vibration means to the vibration means when the film thickness of the thin film reaches a set value, thereby stopping the formation of the thin film.

ここで、前記成膜チャンバーは、真空ポンプにより所定の真空度に排気されていることが好ましい。   Here, the film formation chamber is preferably evacuated to a predetermined degree of vacuum by a vacuum pump.

また、前記モニター手段と前記光源とは光ファイバーにより接続されていることが好ましい。   The monitoring means and the light source are preferably connected by an optical fiber.

ここで、前記膜厚モニター手段は、前記白色光を照射するための照射用ファイバーと、前記反射光を読取るための読取り用ファイバーと、ガスを噴出するためのガス噴出部とを有することが好ましい。   Here, the film thickness monitoring means preferably includes an irradiation fiber for irradiating the white light, a reading fiber for reading the reflected light, and a gas ejection part for ejecting gas. .

また、前記成膜チャンバー内に、微粒子が上記成膜チャンバー内を浮遊しないように微粒子トラップを設置し、微粒子により光路を妨げられないように前記膜厚モニター手段を上記成膜チャンバー内に設置することが好ましい。   Also, a fine particle trap is installed in the film forming chamber so that the fine particles do not float in the film forming chamber, and the film thickness monitoring means is installed in the film forming chamber so that the optical path is not obstructed by the fine particles. It is preferable.

また、前記成膜チャンバー内に、前記基板と前記ノズルとの間に設けられたシャッターを設置し、前記膜厚モニター手段の発生する信号で上記シャッターを操作することにより、前記薄膜の膜厚を制御することが好ましい。   Further, a shutter provided between the substrate and the nozzle is installed in the film forming chamber, and the film thickness of the thin film is reduced by operating the shutter with a signal generated by the film thickness monitoring means. It is preferable to control.

本発明により、エアロゾルデポジション(AD法)に適したその場測定可能な膜厚モニターを提供することができる。さらに、その膜厚モニターを用いることにより、膜厚を制御した成膜装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an in-situ film thickness monitor suitable for aerosol deposition (AD method). Furthermore, by using the film thickness monitor, a film forming apparatus in which the film thickness is controlled can be provided.

以下、本発明の原理を含めて本発明の実施の形態を図を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention including the principle of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明は、エアロゾルの原料粉末の粒径よりも波長の長い領域の反射率スペクトルの薄膜による干渉状態から、膜厚と屈折率が算出できるという発見からなされたものである。   The present invention has been made based on the discovery that the film thickness and refractive index can be calculated from the interference state of the reflectance spectrum in a region having a wavelength longer than the particle size of the aerosol raw material powder.

図1は、ガラス基板上に形成されたAD膜(エアロゾルデポジション(AD法)AD法により成膜された膜)の反射率スペクトルである。   FIG. 1 is a reflectance spectrum of an AD film (a film formed by an aerosol deposition (AD method) AD method) formed on a glass substrate.

反射率スペクトルは5度入射の配置で測定した。原料粉に粒径600nmのPZTを用いている。測定波長の増加に従い、反射率は単調に増加し、波長700nm以上で干渉による反射率の振動が測定されている。この干渉状態を通常の光学モデルで解析することで、膜厚と屈折率を求めることができる。   The reflectance spectrum was measured with an arrangement of 5 degrees incidence. PZT with a particle size of 600 nm is used as the raw material powder. As the measurement wavelength increases, the reflectivity increases monotonically, and the vibration of the reflectivity due to interference is measured at a wavelength of 700 nm or more. By analyzing this interference state with a normal optical model, the film thickness and the refractive index can be obtained.

図2は、ガラス基板上に形成された原料粉に粒径0.7μmのPZTを用いたAD膜の反射率スペクトルである。   FIG. 2 is a reflectance spectrum of an AD film using PZT having a particle diameter of 0.7 μm as raw material powder formed on a glass substrate.

この場合も測定波長の増加に従い、反射率は単調に増加し、波長800nm以上で干渉による反射率の振動が測定されている。   In this case as well, the reflectance increases monotonously with the increase in the measurement wavelength, and the vibration of the reflectance due to interference is measured at a wavelength of 800 nm or more.

図3は、AD膜の断面SEM写真(a)と表面SEM写真(b)を示す。   FIG. 3 shows a cross-sectional SEM photograph (a) and a surface SEM photograph (b) of the AD film.

AD膜の表面には、原料粉末と同等の粒径の凹凸が観測されることが分かる。AD法では、原料粒子が基板への衝突時に破砕し、粒子間及び基板粒子間で強固に接合すると考えられているが、充分の破砕が起こらなかった粒子が膜表面には存在するものと考えられる。これらの粒子は光学散乱を発生する。光学散乱は散乱体のサイズが波長と比べ大きくなるほど増加するため、光学散乱は波長の増加とともに低下する。これにより、反射率は波長により単調増加するものと考えられる。従って、AD法で形成した薄膜の光学干渉を測定し、膜厚モニターとして用いるためには、粒径以上の波長領域の分光スペクトルを測定することが、AD法の成膜装置の膜厚モニターとして使うには有効である。   It can be seen that irregularities having the same particle diameter as the raw material powder are observed on the surface of the AD film. In the AD method, it is thought that the raw material particles are crushed at the time of collision with the substrate and are firmly bonded between the particles and between the substrate particles. However, it is considered that there are particles on the film surface that have not been sufficiently crushed. It is done. These particles generate optical scattering. Since the optical scattering increases as the size of the scatterer becomes larger than the wavelength, the optical scattering decreases as the wavelength increases. Thereby, it is considered that the reflectance increases monotonously with the wavelength. Therefore, in order to measure the optical interference of a thin film formed by the AD method and use it as a film thickness monitor, measuring a spectral spectrum in a wavelength region equal to or larger than the particle diameter is used as a film thickness monitor of an AD method film forming apparatus. It is effective to use.

以上説明したようにエアロゾルの原料粉末の粒径よりも波長の長い領域の薄膜の分光スペクトルを測定し、その干渉状態から、膜厚と屈折率が算出できる。この結果を適用することで、AD法の成膜装置の光学式膜厚モニターを実現することができる。   As described above, the spectral spectrum of a thin film having a wavelength longer than the particle diameter of the aerosol raw material powder is measured, and the film thickness and refractive index can be calculated from the interference state. By applying this result, it is possible to realize an optical film thickness monitor for an AD film forming apparatus.

以下、本発明の実施例を図を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施例1)
図4は、本発明の膜厚モニターを用いた成膜装置の概略図である。
Example 1
FIG. 4 is a schematic view of a film forming apparatus using the film thickness monitor of the present invention.

酸素ガスを内蔵するガスボンベ40は搬送管を介してガラスボトル41に接続されている。ガラスボトル41内に粉末原料42を入れ、排気管43を介して20Torr程度の真空に排気した後、キャリアガスとして酸素の流量を制御しながら導入する。ガラスボトル41を加振器44により振動させることで、気体中に原料粉末の微粒子を分散させたエアロゾルを発生させ、キャリアガスにより搬送管45を介して、成膜チャンバー46に搬送する。   A gas cylinder 40 containing oxygen gas is connected to a glass bottle 41 via a transfer tube. After the powder raw material 42 is put into the glass bottle 41 and evacuated to a vacuum of about 20 Torr through the exhaust pipe 43, it is introduced while controlling the flow rate of oxygen as a carrier gas. The glass bottle 41 is vibrated by the vibrator 44 to generate an aerosol in which fine particles of the raw material powder are dispersed in a gas, and the carrier gas is transported to the film forming chamber 46 through the transport pipe 45.

成膜チャンバー46は真空ポンプ47により所定の真空度に排気される。ノズル48から基板49に粉末を吹き付けることで、薄膜を形成する。膜厚モニタープローブ410がノズル48の横に設置されている。膜厚モニタープローブ410には、光ファイバー411が接続され、光源412の白色光を導いている。膜厚モニタープローブ410から照射された白色光は基板49上に形成された薄膜に入射し、その反射光が膜厚モニタープローブ410に入射する。反射光は光ファイバー411を通じ、分光器413に入り、反射率スペクトルを測定することができる。反射率スペクトルは、制御手段としてのパーソナルコンピューター(PC)414で解析され、膜厚が算出される。測定された膜厚が設定値になった段階で、PC414から信号が発信され、それにより加振器44は停止し、薄膜形成は停止される。   The film formation chamber 46 is evacuated to a predetermined degree of vacuum by a vacuum pump 47. A thin film is formed by spraying powder onto the substrate 49 from the nozzle 48. A film thickness monitor probe 410 is installed beside the nozzle 48. An optical fiber 411 is connected to the film thickness monitor probe 410 to guide the white light from the light source 412. The white light emitted from the film thickness monitor probe 410 is incident on the thin film formed on the substrate 49, and the reflected light is incident on the film thickness monitor probe 410. The reflected light enters the spectroscope 413 through the optical fiber 411, and the reflectance spectrum can be measured. The reflectance spectrum is analyzed by a personal computer (PC) 414 as a control means, and the film thickness is calculated. When the measured film thickness reaches the set value, a signal is transmitted from the PC 414, whereby the vibration exciter 44 is stopped and thin film formation is stopped.

図5は膜厚モニタープローブ410の断面形状の模式図である。   FIG. 5 is a schematic diagram of a cross-sectional shape of the film thickness monitor probe 410.

膜厚モニタープローブ410は1本の読み取り用ファイバー51の周りにある8本の照射用ファイバー52とその周りのガス噴出部53から構成されている。   The film thickness monitor probe 410 includes eight irradiation fibers 52 around one reading fiber 51 and a gas ejection portion 53 around the irradiation fibers 52.

成膜条件は、次のようになる。キャリアガスは酸素とし、ガス流量は12l/分、成膜速度は0.5μm/分、加振器44の振動数は200rpmである。基板49にはシリコンを用いた。電気光学効果の大きな酸化物であるジルコン酸チタン酸鉛(PZT)系粉末を成膜材料とした。PZTの組成は、Pb(ZrxTi1-x)O3においてx=0.3である。透明度を高めるためにMnを0.5at%添加している。原料粉末の平均粒径は、0.7μmとした。膜厚モニター中はガス噴出部53から酸素をガス流量0.5l/分で噴出した。   The film forming conditions are as follows. The carrier gas is oxygen, the gas flow rate is 12 l / min, the film forming speed is 0.5 μm / min, and the vibration frequency of the vibrator 44 is 200 rpm. Silicon was used for the substrate 49. The lead zirconate titanate (PZT) -based powder, which is an oxide with a large electro-optic effect, was used as the film forming material. The composition of PZT is x = 0.3 in Pb (ZrxTi1-x) O3. To increase transparency, 0.5at% of Mn is added. The average particle size of the raw material powder was 0.7 μm. During the film thickness monitoring, oxygen was ejected from the gas ejection part 53 at a gas flow rate of 0.5 l / min.

図6に反射率スペクトルを示す。スペクトルの測定範囲は波長1000nmから2000nmの範囲である。   FIG. 6 shows the reflectance spectrum. The spectrum measurement range is a wavelength range of 1000 nm to 2000 nm.

測定波長の増加に従い、反射率は単調に増加し、干渉による反射率の振動が測定されている。61は測定値を62は計算値をそれぞれ示しているが、両者の一致は非常に良い。解析から求めた膜厚は2.29μm、屈折率は2.394であった。膜厚の設定値は2.3μmであり、ほぼ一致している。   As the measurement wavelength increases, the reflectance increases monotonously, and the vibration of the reflectance due to interference is measured. 61 shows the measured value and 62 shows the calculated value. The agreement between the two is very good. The film thickness obtained from the analysis was 2.29 μm and the refractive index was 2.394. The set value of the film thickness is 2.3 μm, which is almost the same.

成膜中に膜厚モニタープローブ410の周辺からガスを噴出することで、膜厚モニタープローブ410の端面への原料粉末の付着は防止され、連続的な測定が可能であった。   By ejecting gas from the periphery of the film thickness monitor probe 410 during film formation, adhesion of the raw material powder to the end face of the film thickness monitor probe 410 was prevented, and continuous measurement was possible.

以上より、エアロゾルの原料粉末の粒径よりも波長の長い領域の反射率スペクトルを測定することで、その干渉状態から、膜厚と屈折率が算出でき、プローブ端面付近からガスを噴出させ原料粉末の付着を防止するとこで、成膜中の膜厚モニターが可能となった。   From the above, by measuring the reflectance spectrum in the region where the wavelength is longer than the particle size of the aerosol raw material powder, the film thickness and refractive index can be calculated from the interference state, and gas is ejected from the vicinity of the probe end surface. In this way, it is possible to monitor the film thickness during film formation.

本実施例の原料粉末の付着防止法は、膜厚モニタープローブ410の端面付近からのガスの噴出法であるが、プローブの先端へのガスの吹き付け、プローブの加熱にも同様の効果がある。具体的には、膜厚モニタープローブ410の端面に超微粒子脆性材料が付着しないように、膜厚モニタープローブ410の先端にガスを吹き付ける機構を設けても良い。あるいは、膜厚モニタープローブ410の端面に超微粒子脆性材料が付着しないように、膜厚モニタープローブ410を加熱する機構を設けても良い。   The raw material powder adhesion prevention method of the present embodiment is a gas ejection method from the vicinity of the end face of the film thickness monitor probe 410, but has the same effect on the spraying of gas to the tip of the probe and the heating of the probe. Specifically, a mechanism for blowing gas to the tip of the film thickness monitor probe 410 may be provided so that the ultrafine particle brittle material does not adhere to the end face of the film thickness monitor probe 410. Alternatively, a mechanism for heating the film thickness monitor probe 410 may be provided so that the ultrafine particle brittle material does not adhere to the end face of the film thickness monitor probe 410.

(実施例2)
本実施例では、微粒子トラップと膜厚モニターを用いた成膜装置を説明する。
(Example 2)
In this embodiment, a film forming apparatus using a fine particle trap and a film thickness monitor will be described.

図7は、本発明に係る微粒子トラップと膜厚モニターを用いた成膜装置の概略図である。   FIG. 7 is a schematic view of a film forming apparatus using a fine particle trap and a film thickness monitor according to the present invention.

酸素ガスを内蔵するガスボンベ70は搬送管を介してガラスボトル71に接続されている。ガラスボトル71内に粉末原料72を入れ、排気管73を介して20Torr程度の真空に排気した後、キャリアガスとして酸素の流量を制御しながら導入する。ガラスボトル71を加振器74により振動させることで、気体中に原料粉末の微粒子を分散させたエアロゾルを発生させ、キャリアガスにより搬送管75を介して、成膜チャンバー76に搬送する。   A gas cylinder 70 containing oxygen gas is connected to a glass bottle 71 through a transfer tube. A powder raw material 72 is placed in a glass bottle 71 and evacuated to a vacuum of about 20 Torr through an exhaust pipe 73, and then introduced as a carrier gas while controlling the flow rate of oxygen. The glass bottle 71 is vibrated by the vibrator 74 to generate an aerosol in which fine particles of the raw material powder are dispersed in the gas, and the carrier is transported to the film forming chamber 76 via the transport pipe 75.

成膜チャンバー76は真空ポンプ77により所定の真空度に排気される。ノズル78から基板79に粉末を吹き付けることで、薄膜を形成する。膜厚モニタープローブ710がノズル78の横に設置されている。膜厚モニタープローブ710には、光ファイバー711が接続され、光源712の白色光を導いている。膜厚モニタープローブ710から照射された白色光は基板79上に形成された薄膜に入射し、その反射光が膜厚モニタープローブ710に入射する。反射光は光ファイバー711を通じ、分光器713に入り、反射率スペクトルを測定することができる。   The film forming chamber 76 is evacuated to a predetermined degree of vacuum by a vacuum pump 77. A thin film is formed by spraying powder onto the substrate 79 from the nozzle 78. A film thickness monitor probe 710 is installed beside the nozzle 78. An optical fiber 711 is connected to the film thickness monitor probe 710 to guide white light from the light source 712. The white light emitted from the film thickness monitor probe 710 is incident on the thin film formed on the substrate 79, and the reflected light is incident on the film thickness monitor probe 710. The reflected light enters the spectroscope 713 through the optical fiber 711, and the reflectance spectrum can be measured.

反射率スペクトルは、制御手段としてのパーソナルコンピューター(PC)714で解析され、膜厚が算出される。測定された膜厚が設定値になった段階で、PC414から信号が発信され、それによりシャッター715がノズル78と基板79の間に移動し、基板79上の薄膜形成は停止される。膜形成に寄与しなかった原料粉末は微粒子トラップ716に捕らえられ、成膜チャンバー76内に浮遊する原料粉末は低減される。   The reflectance spectrum is analyzed by a personal computer (PC) 714 as a control means, and the film thickness is calculated. When the measured film thickness reaches the set value, a signal is transmitted from the PC 414, whereby the shutter 715 moves between the nozzle 78 and the substrate 79, and the thin film formation on the substrate 79 is stopped. The raw material powder that has not contributed to the film formation is captured by the fine particle trap 716, and the raw material powder floating in the film forming chamber 76 is reduced.

成膜条件は、次のようになる。キャリアガスは酸素とし、ガス流量は12l/分、成膜速度は0.5μm/分、原料粉末の基板79への入射角は30度、加振器74の振動数は200rpmである。基板79にはシリコンを用いた。電気光学効果の大きな酸化物であるジルコン酸チタン酸鉛(PZT)系粉末を成膜材料とした。PZTの組成は、Pb(ZrxTi1-x)O3においてx=0.6である。透明度を高めるためにMnを0.5at%添加している。原料粉末の平均粒径は、0.7μmとした。膜厚モニター中はガス噴出部53(図5参照)から酸素をガス流量0.5l/分で噴出した。   The film forming conditions are as follows. The carrier gas is oxygen, the gas flow rate is 12 l / min, the deposition rate is 0.5 μm / min, the incident angle of the raw material powder on the substrate 79 is 30 degrees, and the vibration frequency of the vibrator 74 is 200 rpm. Silicon was used for the substrate 79. The lead zirconate titanate (PZT) -based powder, which is an oxide with a large electro-optic effect, was used as the film forming material. The composition of PZT is x = 0.6 in Pb (ZrxTi1-x) O3. To increase transparency, 0.5at% of Mn is added. The average particle size of the raw material powder was 0.7 μm. During the film thickness monitoring, oxygen was ejected from the gas ejection section 53 (see FIG. 5) at a gas flow rate of 0.5 l / min.

図8に反射率スペクトルを示す。スペクトルの測定範囲は波長1200nmから2000nmの範囲である。測定波長の増加に従い、反射率は単調に増加し、干渉による反射率の振動が測定されている。解析から求めた膜厚は4.5μm、屈折率は2.40であった。膜厚の設定値は4.5μmであり、ほぼ一致している。   FIG. 8 shows the reflectance spectrum. The spectrum measurement range is a wavelength range of 1200 nm to 2000 nm. As the measurement wavelength increases, the reflectance increases monotonously, and the vibration of the reflectance due to interference is measured. The film thickness obtained from the analysis was 4.5 μm, and the refractive index was 2.40. The set value of the film thickness is 4.5 μm, which is almost the same.

膜形成に寄与しなかった原料粉末は微粒子トラップ716に捕らえられ、成膜チャンバー76内に浮遊する原料粉末は低減されることから、膜厚モニタープローブ710の端面への原料粉末の付着は防止され、連続的な測定が可能であった。   Since the raw material powder that has not contributed to the film formation is captured by the fine particle trap 716 and the raw material powder floating in the film formation chamber 76 is reduced, the adhesion of the raw material powder to the end face of the film thickness monitor probe 710 is prevented. Continuous measurement was possible.

以上より、エアロゾルの原料粉末の粒径よりも波長の長い領域の反射率スペクトルを測定することで、その干渉状態から、膜厚と屈折率が算出でき、膜形成に寄与しなかった原料粉末は微粒子トラップ716に捕らえることで、微粒子の膜厚モニタープローブ710の端面への付着を防止するとこで、成膜中の膜厚モニターが可能となった。   From the above, by measuring the reflectance spectrum of the region having a wavelength longer than the particle size of the aerosol raw material powder, the film thickness and refractive index can be calculated from the interference state, and the raw material powder that did not contribute to film formation is The trapping of the fine particles by the fine particle trap 716 prevents the fine particles from adhering to the end face of the film thickness monitoring probe 710, thereby making it possible to monitor the film thickness during film formation.

本発明によれば、AD法に適したその場測定可能な膜厚モニターを提供することができる。また、その膜厚モニターを用いて膜厚を制御した成膜装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an in-situ film thickness monitor suitable for the AD method. In addition, a film formation apparatus in which the film thickness is controlled using the film thickness monitor can be provided.

ガラス基板上に形成されたAD膜の反射率スペクトル(原料粉末粒径600nm)を示す図である。It is a figure which shows the reflectance spectrum (raw material powder particle size 600nm) of AD film formed on the glass substrate. ガラス基板上に形成されたAD膜の反射率スペクトル(原料粉末粒径700nm)を示す図である。It is a figure which shows the reflectance spectrum (raw material powder particle size 700nm) of AD film formed on the glass substrate. (a)はAD膜の断面SEM写真であり、(b)はAD膜の表面SEM写真である。(A) is a cross-sectional SEM photograph of the AD film, and (b) is a surface SEM photograph of the AD film. 本発明の実施例1に係る膜厚モニターを用いた成膜装置の概略図である。It is the schematic of the film-forming apparatus using the film thickness monitor which concerns on Example 1 of this invention. 膜厚モニタープローブの断面形状の模式図である。It is a schematic diagram of the cross-sectional shape of a film thickness monitor probe. シリコン基板上に形成されたAD膜の反射率スペクトル(膜厚2.39μm)を示す図である。It is a figure which shows the reflectance spectrum (film thickness of 2.39 micrometers) of AD film formed on the silicon substrate. 本発明の実施例2に係る微粒子トラップと膜厚モニターを用いた成膜装置の概略図である。It is the schematic of the film-forming apparatus using the fine particle trap and film thickness monitor which concern on Example 2 of this invention. シリコン基板上に形成されたAD膜の反射率スペクトル(膜厚4.5μm)を示す図である。It is a figure which shows the reflectance spectrum (4.5 micrometers in film thickness) of AD film formed on the silicon substrate.

符号の説明Explanation of symbols

40 ガスボンベ
41 ガラスボトル
42 粉末原料
43 排気管
44 加振器
45 搬送管
46 成膜チャンバー
47 真空ポンプ
48 ノズル
49 基板
410 膜厚モニタープローブ
411 光ファイバー
412 光源
413 分光器
414 PC
51 読み取り用ファイバー
52 照射用ファイバー
53 ガス噴出部
61 反射率スペクトルの測定値
62 反射率スペクトル計算値
70 ガスボンベ
71 ガラスボトル
72 粉末原料
73 排気管
74 加振器
75 搬送管
76 成膜チャンバー
77 真空ポンプ
78 ノズル
79 基板
710 膜厚モニタープローブ
711 光ファイバー
712 光源
713 分光器
714 PC
715 シャッター
716 微粒子トラップ
40 Gas cylinder 41 Glass bottle 42 Powder raw material 43 Exhaust pipe 44 Exciter 45 Exciter 45 Transport pipe 46 Film forming chamber 47 Vacuum pump 48 Nozzle 49 Substrate 410 Film thickness monitor probe 411 Optical fiber 412 Light source 413 Spectrometer 414 PC
51 Reading Fiber 52 Irradiation Fiber 53 Gas Injection Portion 61 Reflectance Spectrum Measurement Value 62 Reflectance Spectrum Calculation Value 70 Gas Cylinder 71 Glass Bottle 72 Powder Raw Material 73 Exhaust Pipe 74 Exciter 75 Transport Pipe 76 Film Forming Chamber 77 Vacuum Pump 78 Nozzle 79 Substrate 710 Film thickness monitor probe 711 Optical fiber 712 Light source 713 Spectrometer 714 PC
715 Shutter 716 Particulate trap

Claims (17)

基板上に供給した超微粒子脆性材料に機械的衝撃力を負荷して超微粒子脆性材料を接合させ成形体を形成する成膜装置の光学式膜厚モニターであって、
測定プローブの端面から上記成形体に白色光を入射し、
上記成形体からの反射率スペクトルを測定し、
上記反射率スペクトルの波長域が上記超微粒子脆性材料の粒径よりも長い条件下で、上記反射率スペクトルの干渉状態から上記成形体の膜厚と屈折率を導出することを特徴とする光学式膜厚モニター。
An optical film thickness monitor of a film forming apparatus for forming a compact by applying a mechanical impact force to an ultra fine particle brittle material supplied on a substrate to join the ultra fine particle brittle material,
White light is incident on the molded body from the end face of the measurement probe,
Measure the reflectance spectrum from the molded body,
An optical system characterized in that the film thickness and refractive index of the molded body are derived from the interference state of the reflectance spectrum under the condition that the wavelength range of the reflectance spectrum is longer than the particle size of the ultrafine particle brittle material. Film thickness monitor.
前記測定プローブの端面に前記超微粒子脆性材料が付着しないように、前記測定プローブの周辺部よりガスを噴出させる手段を有することを特徴とする請求項1に記載の光学式膜厚モニター。   2. The optical film thickness monitor according to claim 1, further comprising means for ejecting a gas from a peripheral portion of the measurement probe so that the ultrafine particle brittle material does not adhere to an end face of the measurement probe. 前記測定プローブの端面に前記超微粒子脆性材料が付着しないように、前記測定プローブの先端にガスを吹き付ける手段を有することを特徴とする請求項1に記載の光学式膜厚モニター。   The optical film thickness monitor according to claim 1, further comprising means for blowing a gas to a tip of the measurement probe so that the ultrafine particle brittle material does not adhere to an end surface of the measurement probe. 前記測定プローブの端面に前記超微粒子脆性材料が付着しないように、前記測定プローブを加熱する手段を有することを特徴とする請求項1に記載の光学式膜厚モニター。   The optical film thickness monitor according to claim 1, further comprising means for heating the measurement probe so that the ultrafine particle brittle material does not adhere to an end face of the measurement probe. 前記成膜装置は成膜チャンバーを有し、
微粒子が上記成膜チャンバー内を浮遊しないように上記成膜チャンバー内に微粒子トラップを設置し、
微粒子により光路を妨げられないように前記膜厚モニターを上記成膜チャンバー内に設置することを特徴とする請求項1に記載の成膜装置。
The film forming apparatus has a film forming chamber,
A fine particle trap is installed in the film formation chamber so that the fine particles do not float in the film formation chamber,
The film forming apparatus according to claim 1, wherein the film thickness monitor is installed in the film forming chamber so that an optical path is not obstructed by fine particles.
前記成膜装置はエアロゾル発生器を有し、
請求項1乃至4に記載の膜厚モニターの発生する信号で、上記エアロゾル発生器のエアロゾルの濃度を制御することを特徴とする成膜装置。
The film forming apparatus has an aerosol generator,
5. A film forming apparatus, wherein the aerosol concentration of the aerosol generator is controlled by a signal generated by the film thickness monitor according to claim 1.
前記成膜装置はエアロゾル発生器を有し、
前記膜厚モニターの発生する信号で、上記エアロゾル発生器のエアロゾルの濃度を制御することを特徴とする請求項5に記載の成膜装置。
The film forming apparatus has an aerosol generator,
The film forming apparatus according to claim 5, wherein the aerosol concentration of the aerosol generator is controlled by a signal generated by the film thickness monitor.
前記成膜装置は成膜チャンバーを有し、
上記成膜チャンバーは、エアロゾル噴出ノズルと、基板とエアロゾル噴出ノズルとの間に設けられたシャッターを有し、
請求項1乃至4に記載の膜厚モニターの発生する信号で上記シャッターを操作することにより、前記成形体の膜厚を制御することを特徴とする成膜装置。
The film forming apparatus has a film forming chamber,
The film formation chamber has an aerosol ejection nozzle and a shutter provided between the substrate and the aerosol ejection nozzle,
5. A film forming apparatus, wherein the film thickness of the molded body is controlled by operating the shutter with a signal generated by the film thickness monitor according to claim 1.
前記成膜装置は成膜チャンバーを有し、
上記成膜チャンバーは、エアロゾル噴出ノズルと、基板とエアロゾル噴出ノズルとの間に設けられたシャッターを有し、
前記膜厚モニターの発生する信号で上記シャッターを操作することにより、前記成形体の膜厚を制御することを特徴とする請求項5に記載の成膜装置。
The film forming apparatus has a film forming chamber,
The film formation chamber has an aerosol ejection nozzle and a shutter provided between the substrate and the aerosol ejection nozzle,
6. The film forming apparatus according to claim 5, wherein the film thickness of the molded body is controlled by operating the shutter with a signal generated by the film thickness monitor.
気体中に原料粉末の微粒子を分散させたエアロゾルを発生させるためのエアロゾル発生手段と、
上記エアロゾル発生手段から供給された微粒子を基板に吹き付けることにより基板上に薄膜を形成するためのノズルと、ノズルに近接して設置された膜厚モニター手段とを有する成膜チャンバーと、
上記膜厚モニター手段に接続された光源と、
上記膜厚モニター手段に接続された分光器と、
上記分光器に接続された制御手段とを有し、
上記光源からの白色光は上記膜厚モニター手段に導かれて基板上に形成された薄膜に照射され、薄膜からの反射光は上記膜厚モニター手段に入射して上記分光器に導かれ反射率スペクトルが測定され、この反射率スペクトルの波長域を微粒子の粒径よりも長い条件下で、上記反射率スペクトルを上記制御手段で解析することにより薄膜の膜厚を導出するようにしたことを特徴とする成膜装置。
Aerosol generating means for generating an aerosol in which fine particles of raw material powder are dispersed in a gas;
A film forming chamber having a nozzle for forming a thin film on the substrate by spraying fine particles supplied from the aerosol generating unit on the substrate, and a film thickness monitoring unit installed in the vicinity of the nozzle;
A light source connected to the film thickness monitoring means;
A spectrometer connected to the film thickness monitoring means;
Control means connected to the spectrometer,
White light from the light source is guided to the film thickness monitoring means and irradiated to a thin film formed on the substrate, and reflected light from the thin film is incident on the film thickness monitoring means and guided to the spectroscope. The spectrum is measured, and the film thickness of the thin film is derived by analyzing the reflectance spectrum with the control means under the condition that the wavelength range of the reflectance spectrum is longer than the particle size of the fine particles. A film forming apparatus.
前記エアロゾル発生手段には加振手段が設けられており、この加振手段を振動させることにより前記エアロゾルを発生させることを特徴とする請求項10に記載の成膜装置。   The film forming apparatus according to claim 10, wherein the aerosol generating unit is provided with a vibrating unit, and the aerosol is generated by vibrating the vibrating unit. 前記制御手段は、前記薄膜の膜厚が設定値になった時に加振手段を停止させるための信号を加振手段に送り、これにより前記薄膜の形成が停止することを特徴とする請求項10に記載の成膜装置。   The control means sends a signal for stopping the vibration means to the vibration means when the film thickness of the thin film reaches a set value, whereby the formation of the thin film is stopped. 2. The film forming apparatus according to 1. 前記成膜チャンバーは、真空ポンプにより所定の真空度に排気されていることを特徴とする請求項10に記載の成膜装置。   The film forming apparatus according to claim 10, wherein the film forming chamber is evacuated to a predetermined degree of vacuum by a vacuum pump. 前記モニター手段と前記光源とは光ファイバーにより接続されていることを特徴とする請求項10に記載の成膜装置。   The film forming apparatus according to claim 10, wherein the monitoring unit and the light source are connected by an optical fiber. 前記膜厚モニター手段は、前記白色光を照射するための照射用ファイバーと、前記反射光を読取るための読取り用ファイバーと、ガスを噴出するためのガス噴出部とを有することを特徴とする請求項14に記載の成膜装置。   The film thickness monitoring means includes an irradiation fiber for irradiating the white light, a reading fiber for reading the reflected light, and a gas ejection part for ejecting gas. Item 15. The film forming apparatus according to Item 14. 前記成膜チャンバー内に、微粒子が上記成膜チャンバー内を浮遊しないように微粒子トラップを設置し、
微粒子により光路を妨げられないように前記膜厚モニター手段を上記成膜チャンバー内に設置することを特徴とする請求項10に記載の成膜装置。
In the film formation chamber, a fine particle trap is installed so that the fine particles do not float in the film formation chamber,
11. The film forming apparatus according to claim 10, wherein the film thickness monitoring means is installed in the film forming chamber so that the optical path is not obstructed by fine particles.
前記成膜チャンバー内に、前記基板と前記ノズルとの間に設けられたシャッターを設置し、
前記膜厚モニター手段の発生する信号で上記シャッターを操作することにより、前記薄膜の膜厚を制御することを特徴とする請求項10に記載の成膜装置。

In the film forming chamber, a shutter provided between the substrate and the nozzle is installed,
11. The film forming apparatus according to claim 10, wherein the film thickness of the thin film is controlled by operating the shutter with a signal generated by the film thickness monitoring means.

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