JP2009299158A - Vapor deposition apparatus and vapor deposition method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蒸着装置及び蒸着方法に関する。 The present invention relates to a vapor deposition apparatus and a vapor deposition method.
蒸着装置を用いた蒸着法は、デバイスの製造過程における電極や配線パターン等の形成に広く用いられている。このような蒸着法の一つに、真空蒸着法が挙げられる。真空蒸着法は、収容器に収容された蒸着材料を減圧下で蒸発させ、当該蒸着材料を対象物に付着させることによって対象物上に蒸着材料の薄膜を形成する手法である。このような真空蒸着法は、例えば低分子型の有機EL装置に設けられる有機層などを基板上に作製する際に好適に用いられている。 A vapor deposition method using a vapor deposition apparatus is widely used for forming electrodes, wiring patterns, and the like in a device manufacturing process. One such vapor deposition method is a vacuum vapor deposition method. The vacuum vapor deposition method is a method of forming a thin film of a vapor deposition material on an object by evaporating the vapor deposition material accommodated in a container under reduced pressure and attaching the vapor deposition material to the object. Such a vacuum deposition method is suitably used when, for example, an organic layer or the like provided in a low molecular organic EL device is formed on a substrate.
有機層を形成する際には、基板上に付着させる蒸着材料の膜厚が本来必要とされる膜厚に対して異なってしまった場合、その差が僅かであっても当該有機層の特性が所期のものとは異なるものになってしまう。このため、所望の膜厚の蒸着膜を安定的に形成することが製造上の課題となっている。 When forming the organic layer, if the film thickness of the vapor deposition material to be deposited on the substrate differs from the originally required film thickness, the characteristics of the organic layer are not affected even if the difference is slight. It will be different from the intended one. For this reason, it is a manufacturing problem to stably form a vapor deposition film having a desired film thickness.
このような製造上の課題に対し、蒸着材料の付着量を検出するセンサを基板の近傍に固定し、当該センサによって検出される付着量の検出結果に基づいて蒸着膜の膜厚を算定することで、より所望の膜厚の蒸着膜を形成する手法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、収容器から蒸発される蒸着材料は蒸着時間の経過に伴って減少し、蒸着材料の上面と収容器の開口部との距離が大きくなるため、蒸着材料の蒸発方向が開口部によって規制されるようになり、当該蒸着材料の分布が垂直方向上の領域に偏ってしまう。このため、上記手法においては、蒸着時間の経過に伴い、基板上の蒸着材料の分布密度とセンサによる検出位置での蒸着材料の分布密度との間にズレが生じてしまう。この結果、当該検出結果に基づく膜厚の算定結果が実際の膜厚とは異なる値となってしまい、所望の膜厚の蒸着膜を形成することが困難になってしまう。有機EL素子に限られず、蒸着装置によって蒸着膜を形成する他のデバイスにおいても同様の問題が考えられる。 However, the vapor deposition material evaporated from the container decreases with the elapse of the vapor deposition time, and the distance between the upper surface of the vapor deposition material and the opening of the container increases, so the evaporation direction of the vapor deposition material is regulated by the opening. As a result, the distribution of the vapor deposition material is biased to a region in the vertical direction. For this reason, in the said method, with progress of vapor deposition time, deviation will arise between the distribution density of the vapor deposition material on a board | substrate, and the distribution density of the vapor deposition material in the detection position by a sensor. As a result, the calculation result of the film thickness based on the detection result becomes a value different from the actual film thickness, and it becomes difficult to form a vapor deposition film having a desired film thickness. The same problem is conceivable not only in organic EL elements but also in other devices that form a deposited film by a deposition apparatus.
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、高い検出精度で蒸着膜の膜厚を検出することができ、所望の膜厚の蒸着膜を安定的に形成可能な蒸着装置及び蒸着方法を提供することにある。 In view of the circumstances as described above, an object of the present invention is to provide a vapor deposition apparatus and a vapor deposition method capable of detecting a film thickness of a vapor deposition film with high detection accuracy and stably forming a vapor deposition film having a desired film thickness. It is to provide.
上記目的を達成するため、本発明に係る蒸着装置は、開口部を有し蒸着材料を収容する収容器と、前記蒸着材料の蒸着位置とは異なる検出位置において前記収容器から蒸発した前記蒸着材料の付着量を検出する検出機構と、前記収容器内の前記蒸着材料の残量に応じて前記検出位置を移動させる制御機構とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a vapor deposition apparatus according to the present invention includes a container having an opening and accommodating a vapor deposition material, and the vapor deposition material evaporated from the container at a detection position different from the vapor deposition position of the vapor deposition material. And a control mechanism for moving the detection position in accordance with the remaining amount of the vapor deposition material in the container.
本発明によれば、検出機構によって蒸発材料の蒸着位置とは異なる検出位置において収容器から蒸発した蒸着材料の付着量を検出し、しかも収容器内の蒸着材料の残量に応じて当該検出位置を変化させることとしたので、蒸発した蒸着材料の分布密度の変化に追従するように検出位置を移動させることができる。このため、分布密度が変化する場合であっても、蒸着位置に付着する蒸着材料の付着量と検出位置に付着する蒸着材料の付着量とが異なる値になってしまうのを防ぐことができる。これにより、高い検出精度で蒸着膜の膜厚を検出することができ、所望の膜厚の蒸着膜を安定的に形成することができる。 According to the present invention, the detection mechanism detects the deposition amount of the vapor deposition material evaporated from the container at a detection position different from the vapor deposition position of the evaporation material, and the detection position according to the remaining amount of the vapor deposition material in the container. Therefore, the detection position can be moved so as to follow the change in the distribution density of the evaporated vapor deposition material. For this reason, even when the distribution density changes, it is possible to prevent the adhesion amount of the vapor deposition material adhering to the vapor deposition position and the adhesion amount of the vapor deposition material adhering to the detection position from becoming different values. Thereby, the film thickness of a vapor deposition film can be detected with high detection accuracy, and a vapor deposition film having a desired film thickness can be stably formed.
上記の蒸着装置は、前記検出機構は、前記分布密度を検出する移動可能なセンサを前記検出位置に有し、前記制御機構は、前記センサを移動させることで前記検出位置を移動させることを特徴とする。
本発明によれば、検出機構が分布密度を検出する移動可能なセンサを検出位置に有し、制御機構がセンサを移動させることで検出位置を移動させることとしたので、分布密度の検出位置を容易に変化させることができる。
In the vapor deposition apparatus, the detection mechanism has a movable sensor for detecting the distribution density at the detection position, and the control mechanism moves the detection position by moving the sensor. And
According to the present invention, the detection mechanism has a movable sensor for detecting the distribution density at the detection position, and the control mechanism moves the detection position by moving the sensor. It can be easily changed.
上記の蒸着装置は、前記制御機構は、前記検出機構の検出結果に基づいて判別される前記残量に応じて前記検出位置を移動させることを特徴とする。
本発明によれば、制御機構が検出機構の検出結果に基づいて判別される残量に応じて検出位置を移動させることとしたので、検出機構の検出結果に対して検出位置をリアルタイムで追従するように移動させることができる。これにより、蒸着材料の分布密度を高精度に検出することができる。
Said vapor deposition apparatus WHEREIN: The said control mechanism moves the said detection position according to the said remaining amount discriminate | determined based on the detection result of the said detection mechanism.
According to the present invention, since the control mechanism moves the detection position in accordance with the remaining amount determined based on the detection result of the detection mechanism, the detection position follows the detection result of the detection mechanism in real time. Can be moved. Thereby, the distribution density of the vapor deposition material can be detected with high accuracy.
上記の蒸着装置は、前記制御機構は、蒸着時間の経過によって判別される前記残量に応じて前記検出位置を移動させることを特徴とする。
収容器内の蒸着材料は、蒸着時間の経過と共に徐々に減少していく。本発明によれば、制御機構が蒸着時間の経過によって判別される残量に応じて検出位置を移動させることとしたので、検出位置の移動の制御を容易に行うことができる。
Said vapor deposition apparatus WHEREIN: The said control mechanism moves the said detection position according to the said remaining amount discriminate | determined by progress of vapor deposition time.
The vapor deposition material in the container gradually decreases as the vapor deposition time elapses. According to the present invention, since the control mechanism moves the detection position according to the remaining amount determined by the elapse of the vapor deposition time, the movement of the detection position can be easily controlled.
上記の蒸着装置は、前記制御機構は、前記収容器内の前記蒸着材料の上面と前記開口部との距離によって判別される前記残量に応じて前記検出位置を移動させることを特徴とする。
収容器内の蒸着材料は、収容器内に満量収容されている場合には開口部からの距離が小さいため蒸発時に開口部の領域の外側へ拡散しやすい。一方、蒸着材料の残量が少なくなると開口部からの距離が大きくなるため、開口部によって蒸着材料の蒸発方向が規制されてしまい、開口部の領域の外側へは拡散しにくくなる。このような蒸発の特性に鑑み、本発明では、制御機構が収容器内の蒸着材料の上面と開口部との距離によって判別される残量に応じて検出位置を移動させることとした。これにより、蒸着材料の拡散の程度に応じて検出位置を移動させることができるため、蒸着材料の分布密度を高精度に検出することが可能となる。
Said vapor deposition apparatus WHEREIN: The said control mechanism moves the said detection position according to the said residual amount discriminated by the distance of the upper surface of the said vapor deposition material in the said container, and the said opening part.
When the vapor deposition material in the container is fully accommodated in the container, the distance from the opening is small, so that it easily diffuses outside the region of the opening during evaporation. On the other hand, when the remaining amount of the vapor deposition material decreases, the distance from the opening increases, so the evaporation direction of the vapor deposition material is restricted by the opening, and it is difficult to diffuse outside the area of the opening. In view of such evaporation characteristics, in the present invention, the control mechanism moves the detection position according to the remaining amount determined by the distance between the upper surface of the vapor deposition material in the container and the opening. Thereby, since the detection position can be moved according to the degree of diffusion of the vapor deposition material, the distribution density of the vapor deposition material can be detected with high accuracy.
上記の蒸発装置は、前記距離を非接触で測定する測定機構を更に備えることを特徴とする。
本発明によれば、上記の距離を非接触で測定する測定機構を更に備えることとしたので、蒸着材料を蒸発させながら、収容器内の蒸着材料の上面と開口部との距離を非接触で測定することができる。これにより、収容器内の蒸着材料の分布状態に影響を及ぼすことなく上記距離を測定することができる。
The evaporation apparatus further includes a measurement mechanism that measures the distance in a non-contact manner.
According to the present invention, since the measurement mechanism that measures the above distance in a non-contact manner is further provided, the distance between the upper surface of the vapor deposition material in the container and the opening portion can be contacted while the vapor deposition material is evaporated. Can be measured. Thereby, the said distance can be measured, without affecting the distribution state of the vapor deposition material in a container.
上記の蒸着装置は、前記制御機構は、前記残量の変化と前記検出位置の変化とを相関させた相関データを記憶し、当該相関データに基づいて前記検出位置を移動させることを特徴とする。
本発明によれば、制御機構が残量の変化と検出位置の変化とを相関させた相関データを記憶し、当該相関データに基づいて検出位置を移動させることとしたので、記憶されたデータに基づいて検出位置を決定することができる。これにより、検出位置の移動の制御を一層容易に行うことができる。
In the vapor deposition apparatus, the control mechanism stores correlation data obtained by correlating the change in the remaining amount and the change in the detection position, and moves the detection position based on the correlation data. .
According to the present invention, the control mechanism stores the correlation data obtained by correlating the change in the remaining amount and the change in the detection position, and moves the detection position based on the correlation data. Based on this, the detection position can be determined. Thereby, the movement of the detection position can be controlled more easily.
本発明に係る蒸着方法は、開口部を有する収容器に収容された蒸着材料の蒸着位置とは異なる検出位置において前記収容器から蒸発した前記蒸着材料の付着量を検出しながら前記蒸着材料を蒸発させ、前記収容器内の前記蒸着材料の残量に応じて前記検出位置を移動させることを特徴とする。 The vapor deposition method according to the present invention evaporates the vapor deposition material while detecting the amount of the vapor deposition material evaporated from the container at a detection position different from the vapor deposition position of the vapor deposition material accommodated in the container having the opening. And the detection position is moved according to the remaining amount of the vapor deposition material in the container.
本発明によれば、開口部を有する収容器に収容された蒸着材料の蒸発位置とは異なる検出位置において収容器から蒸発した蒸着材料の付着量を検出しながら蒸着材料を蒸発させ、収容器内の蒸発材料の残量に応じて検出位置を移動させることとしたので、分布密度の変化に追従するように検出位置を移動させることができる。このため、分布密度が変化する場合であっても、蒸着位置に付着する蒸着材料の付着量と検出位置に付着する蒸着材料の付着量とが異なってしまうのを防ぐことができる。これにより、高い検出精度で蒸着膜の膜厚を検出することができ、所望の膜厚の蒸着膜を安定的に形成することができる。 According to the present invention, the vapor deposition material is evaporated while detecting the amount of vapor deposition material evaporated from the container at a detection position different from the evaporation position of the vapor deposition material accommodated in the container having the opening. Since the detection position is moved according to the remaining amount of the evaporation material, the detection position can be moved so as to follow the change in the distribution density. For this reason, even when the distribution density changes, it is possible to prevent the adhesion amount of the vapor deposition material adhering to the vapor deposition position from being different from the adhesion amount of the vapor deposition material adhering to the detection position. Thereby, the film thickness of a vapor deposition film can be detected with high detection accuracy, and a vapor deposition film having a desired film thickness can be stably formed.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本実施形態に係る蒸着装置1の構成を示す図である。
蒸着装置1は、基板11の表面(蒸着位置)に薄膜を蒸着形成するための装置であり、チャンバ2と、基板保持部3と、収容器4と、加熱装置5と、センサ6と、制御機構7とを備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a vapor deposition apparatus 1 according to the present embodiment.
The vapor deposition apparatus 1 is an apparatus for vapor-depositing a thin film on the surface (deposition position) of the
チャンバ2は、外部との間を密閉可能に形成されており、図示しないポンプなどの減圧装置によって内部が減圧可能になっている。
基板保持部3は、チャンバ2内の天井側(図中上側)に設けられており、基板11を保持可能になっている。
The
The
収容器4は、内部に蒸着材料Mを収容可能な容器であり、例えば円筒状に設けられている。収容器4の図中上端部には開口部4aが設けられており、収容器4の内部とチャンバ2内とが連通された状態になっている。収容器4の内部の蒸着材料Mは当該開口部4aを介して外部へ蒸発するようになっている。収容器4の近傍には、レーザ距離計8が設けられている。レーザ距離計8は、蒸着材料Mの上面Maの位置を測定することで上面Maと開口部4aとの間の距離を測定するレーザセンサである。なお、図面ではレーザ距離計8が開口部4aと基板11との間に設けてあるように図示してあるが、実際には開口部4aから蒸発した材料Mが基板11へと到達するまでに障害とならないような位置に配置される。
The container 4 is a container that can accommodate the vapor deposition material M therein, and is provided in a cylindrical shape, for example. An
加熱装置5は、収容器4の外周を覆うように設けられており、例えば電熱線などの加熱機構が設けられている。この加熱装置5は、温度差により収容部4の内壁に蒸着材料Mが付着するのを防ぐため、収容器4の上部と下部に独立して設けても構わない。
The
センサ6は、チャンバ2内の蒸着材料Mの付着量を検出するセンサであり、収容器4の外部であって基板保持部3の側方に配置されている。センサ6の配置される領域が付着量の検出位置となる。このセンサ6は、チャンバ2内の所定の領域を移動可能に設けられており、例えば基板11の基板面に沿った方向上に検出位置P1と検出位置P5との間を移動可能に設けられている。
The
検出位置P1は例えば収容器4の垂直方向上の位置Rから最も離れた位置に設けられており、検出位置P5は例えば収容器4の垂直方向上の位置Rから最も近づいた位置に設けられている。センサ6が移動することにより、当該センサ6による蒸着材料Mの付着量の検出位置が移動するようになっている。図1においては、検出位置P1及び検出位置P5のちょうど中間位置である検出位置P3上にセンサ6が配置された状態を示している。センサ6には不図示のモニタが設けられており、当該モニタにはセンサ6の検出情報が表示されるようになっている。
The detection position P1 is provided, for example, at a position farthest from the position R in the vertical direction of the container 4, and the detection position P5 is provided, for example, at a position closest to the position R in the vertical direction of the container 4. Yes. When the
制御機構7は、蒸着装置1の動作を統括的に制御する。制御部7は、加熱装置制御部71と、センサ位置制御部72と、膜厚算定部73と、残量算定部74と、記憶部75と、CPU76とを有しており、これらの各部がバスライン77を介して接続されている。
The
加熱装置制御部71は、加熱装置5による加熱温度や、加熱開始及び加熱停止のタイミングを制御する。センサ位置制御部72は、移動可能に設けられたセンサ6のチャンバ2内での位置を制御する。当該センサ位置制御部72の制御によりセンサ6が所定の位置に移動するようになっており、この移動に伴って検出位置が移動するようになっている。
The heating device control unit 71 controls the heating temperature by the
膜厚算定部73は、センサ6によって検出された蒸着材料Mの付着量に基づいて、基板11上に形成されている蒸着膜の膜厚の推定値を算定する。例えばセンサ6に付着した蒸着材料Mの重量を体積に変換し、当該体積の値に基づいて膜厚を算定するようになっている。この算定値は、例えばセンサ6に設けられたモニタに表示されるようになっている。残量算定部74は、レーザ距離計8の計測結果に基づいて収容器4内の蒸着材料Mの残量を算定する。
The film
記憶部75は、センサ6の検出位置に関する位置データが記憶されている。この位置データは、残量算定部74によって測定されるデータ(残量データ)に相関された状態で記憶されている。この位置データと残量データとの相関は、実験やシミュレーションなどによって予め行っておく。以下、上記相関データを得るための実験の一例を説明する。ここでは、例えば基板11上に膜厚100nmの薄膜を形成する場合を例に挙げて説明する。
The
まず、本実験を行う上での基本的な考え方を説明する。蒸着材料Mが満量の状態においては、収容器4の開口部4a付近の深さ位置まで蒸着材料Mが配置されているため、蒸発した蒸着材料Mは開口部4aの垂直方向のみならず開口部4aの平面視外側にも拡散する。この場合、基板11上及びセンサ6の検出位置における蒸着材料Mの分布密度はほぼ同一になるため、センサ6の検出結果に基づく膜厚算定値は基板11上に形成される薄膜の実際の膜厚値とほぼ同一になると推定できる。
First, the basic idea for conducting this experiment will be described. In the state where the vapor deposition material M is full, the vapor deposition material M is disposed up to a depth position near the
一方、蒸着材料Mの残量が減少するのに伴って蒸着材料Mの上面Maは収容器4の開口部4aから底部側へ移動していき、開口部4a及び収容器4の内壁によって蒸着材料Mの拡散方向が規制されやすくなる。このため、蒸発した蒸着材料Mは開口部4aの平面視外側へは拡散しにくくなり、開口部4aの垂直方向上に蒸発材料Mが分布しやすくなる。この場合、基板11上とこれまでの検出位置との間で蒸着材料Mの分布密度が異なる、すなわち、開口部4aの垂直方向上に配置される基板11上の分布密度の方がこれまでの検出位置の分布密度よりも高くなるため、センサ6によって得られる膜厚推定値よりも実際の膜厚値の方が大きくなるものと推定できる。
On the other hand, as the remaining amount of the vapor deposition material M decreases, the upper surface Ma of the vapor deposition material M moves from the
そこで、この実験においては、センサ6の検出結果に基づく膜厚算定値と実際の膜厚値とがほぼ同一になっているか否かを確認しながら蒸着を行うようにし、膜厚算定値と実際の膜厚値との間にずれが生じた場合には、収容器4内の蒸着材料Mの残量を測定して記憶するようにする。以下、本実験の具体的な手順を説明する。
Therefore, in this experiment, vapor deposition is performed while checking whether or not the film thickness calculation value based on the detection result of the
まず、図3に示すように、例えば収容器4の垂直方向上の位置Rから最も離れた検出位置P1にセンサ6を配置し、収容器4内に蒸着材料Mを満量(100%)充填させる。その後、チャンバ2内を減圧し、加熱装置5を稼動させて真空蒸着を開始する。真空蒸着が開始されると、収容器4内の蒸着材料Mが蒸発し、開口部4aからチャンバ2内へ拡散する。このとき、センサ6の位置を検出位置P1に固定させた状態で、当該センサ6のモニタに膜厚値100nmと表示されるまで基板11上に薄膜を形成する。
First, as shown in FIG. 3, for example, the
センサ6のモニタに表示される膜厚値が100nmになったら蒸着を停止し、基板11上に形成された薄膜の膜厚を実際に測定する。この測定の結果、測定値が100nmであった場合には、センサ6による検出結果が実際の膜厚値と等しいものであり検出値が正常であったと判断できる。この場合、基板11を交換してモニタの膜厚値を0nmにリセットした後、センサ6の位置を検出位置P1としたまま再度センサ6のモニタの表示値が100nmとなるまで蒸着動作を行い、基板11上に形成された薄膜の膜厚を測定する。
When the film thickness value displayed on the monitor of the
基板11上の薄膜の膜厚測定の結果、測定値が100nmを超える値である場合には、その時点で開口部4aから蒸発される蒸着材料Mの分布密度が開口部4a側へ偏っているため検出値がずれていると判断できる。この場合には、蒸着材料Mの上面Maと収容器4の開口部4aとの間の距離を計測し、蒸着材料Mが満量(100%)からどの程度消費した状態であるか、すなわち、蒸着材料Mの残量を算定する。算定した残量は、制御機構7の記憶部75に記憶させておく。
As a result of measuring the film thickness of the thin film on the
次に、例えば検出位置P3にセンサ6を配置し、収容器4内に蒸着材料Mを満量(100%)充填させる。その後、上記同様に真空蒸着を開始し、センサ6の位置を検出位置P3に固定させた状態でセンサ6のモニタに膜厚値100nmと表示されるまで基板11上に薄膜を形成し、モニタの表示値が100nmになったら蒸着を停止して基板11上に形成された薄膜の膜厚を実際に測定する。
Next, for example, the
膜厚測定の結果、検出位置P1での考察と同様、測定値が100nmであった場合にはセンサ6による検出値が正常であったと判断でき、測定値が100nmを超える値である場合にはセンサ6による検出値がずれていると判断できる。検出値が正常と判断した場合には、基板11を交換してモニタの膜厚値を0nmにリセットする。リセット後、センサ6の位置を検出位置P3としたまま再度センサ6のモニタの表示値が100nmとなるまで蒸着動作を行い、基板11上に形成された薄膜の膜厚を測定する。検出値がずれていると判断した場合には、蒸着材料Mの上面Maと収容器4の開口部4aとの間の距離を計測し、蒸着材料Mの残量を算定する。算定した残量は、制御機構7の記憶部75に記憶させておく。
As a result of the film thickness measurement, when the measured value is 100 nm, it can be determined that the detected value by the
同様の手順を例えば図5に示す検出位置P5においても行い、蒸着材料Mの残量を算定して検出位置P5と相関させた状態で記憶部75に記憶させる。また、検出位置P1と検出位置P3との間の検出位置P2(図1参照)や、検出位置P3と検出位置P5との間の検出位置P4(図1参照)など、上記検出位置P1、P3、P5の間の位置においては、上記検出位置P1、P3、P5の結果に基づくシミュレーションなどによって蒸着材料Mの残量を算定し、検出位置と相関させた状態で記憶部75に記憶させる。
The same procedure is performed also at the detection position P5 shown in FIG. 5, for example, and the remaining amount of the vapor deposition material M is calculated and stored in the
上記実験の結果、検出位置P1においてセンサ6の検出値がずれるときの蒸着材料Mの残量がM1であったとし、検出位置P2においては残量がM2であったとし、検出位置P3においては残量がM3であったとし、検出位置P4においては残量がM4であったとし、検出位置P5においては残量がM5であったとする。なお、検出位置はP1からP5に至るにつれて徐々に基板11に近づいた位置であり、残量はM1からM5にかけて徐々に減少した値である。
As a result of the experiment, it is assumed that the remaining amount of the vapor deposition material M when the detection value of the
この結果から、センサ6による検出値が正常であるように維持するには、センサ6が検出位置P1にある場合には蒸着材料Mの残量がM1になったときに検出位置をP2に移動させる必要がある、ということがわかる。同様に、検出位置がP2にある場合には蒸着材料Mの残量がM2になったときに検出位置をP3に移動させる必要がある。検出位置がP3〜P5にある場合についても同様である。
From this result, in order to maintain the detection value by the
これらの値は、図6に示すようにデータテーブルとして記憶させるようにする。図6に示すデータテーブルT1では、上記の実験結果が相関された状態で記憶されている。具体的には、検出位置P1〜P5と残量M1〜M5とがそれぞれ相関された状態で記憶されている。なお、図6に示すように、異なる材料についても同様の実験を行い、材料毎にデータテーブルT2、T3を生成して記憶部75に記憶させておいても構わない。
These values are stored as a data table as shown in FIG. In the data table T1 shown in FIG. 6, the above experimental results are stored in a correlated state. Specifically, the detection positions P1 to P5 and the remaining amounts M1 to M5 are stored in a correlated state. As shown in FIG. 6, the same experiment may be performed for different materials, and data tables T <b> 2 and T <b> 3 may be generated for each material and stored in the
このように構成された蒸着装置1を用いて基板11上に薄膜を蒸着形成する場合、レーザ距離計8によって蒸着材料Mの上面Maと開口部4aとの間の距離を測定しながら蒸着を行い、測定された距離に基づく蒸着材料Mの残量に応じてセンサ6の検出位置を移動させるようにする。その際に、上記実験によって得られたデータテーブルT1の情報を用いるようにする。
When a thin film is formed on the
具体的には、まずセンサ6を検出位置P1(データテーブルT1上では検出位置P1)に配置し、収容器4内に蒸着材料Mを満量(100%)収容させた状態で蒸着を開始する。蒸着開始と共に、レーザ距離計8によって蒸着材料Mの上面Maと開口部4aとの間の距離を測定し、当該距離に基づいて蒸着材料Mの残量を算定する。
Specifically, first, the
蒸着開始後、レーザ距離計8の測定により収容器4内の蒸着材料Mの残量がM1になったら、制御機構7の制御によってセンサ6を検出位置P2へ移動する。この動作により、検出位置P1における蒸着材料Mの分布密度が減少してもセンサ6による検出値は正常のまま保持されることになる。
After the vapor deposition starts, when the remaining amount of the vapor deposition material M in the container 4 becomes M1 by the measurement of the
センサ6を検出位置P2へ移動させた後、レーザ距離計8の測定により収容器4内の蒸着材料Mの残量がM2になったら、制御機構7の制御によってセンサ6を検出位置P3へ移動する。この動作により、検出位置P2における蒸着材料Mの分布密度が減少してもセンサ6の検出値は正常のまま保持されることになる。
After the
以降、同様に、蒸着材料Mの残量がM3、M4になったら、制御機構7の制御によってセンサ6をそれぞれ検出位置P4、P5にそれぞれ移動する。センサ6を検出位置P5に移動させた後、蒸着材料Mの残量がM5になった場合には、蒸着動作を終了させるようにする。このようにして、基板11上に薄膜を蒸着形成する。
Thereafter, similarly, when the remaining amount of the vapor deposition material M reaches M3 and M4, the
このように、本実施形態によれば、センサ6によって収容器4の外部の検出位置P1〜P5において蒸着材料Mの付着量を検出することとし、しかも収容器4内の蒸着材料Mの残量の変化に応じて当該検出位置を変化させることとしたので、蒸着材料Mの残量の減少に伴って分布密度が変化した場合であっても、当該変化に追従して蒸着材料Mの付着量を検出することができる。この結果、検出位置での付着量と蒸着位置(基板11表面)での付着量との間にズレが生じにくくなるため、高い検出精度で蒸着膜の膜厚を検出することができる。これにより、所望の膜厚の蒸着膜を安定的に形成することができる。
Thus, according to this embodiment, the
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
例えば、上記実施形態では、蒸着材料Mの残量を測定する手段としてレーザ距離計8を備える構成としたが、これに限られることは無い。蒸着材料Mの残量は蒸着時間の経過に伴って変化するものであるため、例えば実験によって収容器4内の蒸発材料Mの残量と蒸着時間との相関を求めるようにしても構わない。この場合、実験によって求められる蒸着時間を時間データとして記憶部75に記憶させ、当該時間データと位置データとが相関された状態にしておくようにする。このように、蒸着材料Mの残量の変化を蒸着時間の変化で置き換えたデータを用いて検出位置を移動させる構成であっても、上記効果を得ることができる。加えて、蒸着動作において残量を測定する代わりに蒸着時間のデータが得られれば済むため、装置構成を簡単にすることができる。
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and appropriate modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above embodiment, the
また、蒸着材料Mの残量は収容器4内に当初収容した量から蒸発した量を減算した量になるため、例えば実験によって蒸着材料Mの蒸発量と残量との相関を求めるようにしても構わない。この場合、実験によって求められる蒸発量を蒸発量データとして記憶部75に記憶させ、当該蒸発量データと位置データとを相関させた状態にする。このように、蒸着材料の残量の変化を蒸発量の変化で置き換えたデータを用いて検出位置を移動させる構成であっても、上記効果を得ることができる。なお、蒸着量を算定する手法としては、例えば膜厚算定部73によって算定された膜厚の積算値を求め、当該積算値から蒸発量を計算させる構成にすることができる。
Further, since the remaining amount of the vapor deposition material M is an amount obtained by subtracting the evaporated amount from the amount initially stored in the container 4, for example, the correlation between the evaporation amount of the vapor deposition material M and the remaining amount is obtained by experiment. It doesn't matter. In this case, the evaporation amount obtained by the experiment is stored in the
1…蒸着装置 2…チャンバ 3…基板保持部 4…収容器 4a…開口部 5…加熱装置 6…センサ(検出機構) 7…制御機構 8…レーザ距離計(測定機構) M…蒸着材料 Ma…上面 T1〜T3…データテーブル(相関データ)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (8)
前記蒸着材料の蒸着位置とは異なる検出位置において前記収容器から蒸発した前記蒸着材料の付着量を検出する検出機構と、
前記収容器内の前記蒸着材料の残量に応じて前記検出位置を移動させる制御機構と
を備えることを特徴とする蒸着装置。 A container having an opening and containing a vapor deposition material;
A detection mechanism for detecting an adhesion amount of the vapor deposition material evaporated from the container at a detection position different from the vapor deposition position of the vapor deposition material;
A vapor deposition apparatus comprising: a control mechanism that moves the detection position in accordance with a remaining amount of the vapor deposition material in the container.
前記制御機構は、前記センサを移動させることで前記検出位置を移動させる
ことを特徴とする請求項1に記載の蒸着装置。 The detection mechanism has a movable sensor for detecting the adhesion amount at the detection position;
The vapor deposition apparatus according to claim 1, wherein the control mechanism moves the detection position by moving the sensor.
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の蒸着装置。 The vapor deposition apparatus according to claim 1, wherein the control mechanism moves the detection position according to the remaining amount determined based on a detection result of the detection mechanism.
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の蒸着装置。 The vapor deposition apparatus according to claim 1, wherein the control mechanism moves the detection position according to the remaining amount determined by the elapse of vapor deposition time.
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の蒸着装置。 The said control mechanism moves the said detection position according to the said remaining amount discriminate | determined by the distance of the upper surface of the said vapor deposition material in the said container, and the said opening part. The vapor deposition apparatus of description.
ことを特徴とする請求項5に記載の蒸着装置。 The vapor deposition apparatus according to claim 5, further comprising a measurement mechanism that measures the distance in a non-contact manner.
ことを特徴とする請求項1から請求項6のうちいずれか一項に記載の蒸着装置。 The control mechanism stores correlation data obtained by correlating the change in the remaining amount and the change in the detection position, and moves the detection position based on the correlation data. 6. The vapor deposition apparatus according to claim 1.
前記収容器内の前記蒸着材料の残量に応じて前記検出位置を移動させる
ことを特徴とする蒸着方法。 Evaporating the vapor deposition material while detecting the amount of the vapor deposition material evaporated from the container at a detection position different from the vapor deposition position of the vapor deposition material accommodated in the container having the opening,
The vapor deposition method, wherein the detection position is moved according to a remaining amount of the vapor deposition material in the container.
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