JP5156897B2 - Film forming apparatus and film thickness measuring method - Google Patents

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JP5156897B2 JP2008204208A JP2008204208A JP5156897B2 JP 5156897 B2 JP5156897 B2 JP 5156897B2 JP 2008204208 A JP2008204208 A JP 2008204208A JP 2008204208 A JP2008204208 A JP 2008204208A JP 5156897 B2 JP5156897 B2 JP 5156897B2
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Description

本発明は、概略として薄膜の成膜装置及びそれに使用される膜厚測定方法に関し、より具体的には高精度な膜厚測定を実現するための技術に関する。   The present invention generally relates to a thin film forming apparatus and a film thickness measuring method used therefor, and more specifically to a technique for realizing highly accurate film thickness measurement.

図6は従来の成膜装置200の図である。成膜装置200は、図示しない真空排気装置などに接続された密閉容器からなる真空槽1、真空槽1の底面に配置され蒸着材料を蒸発させるための蒸発源2、蒸発源2に対向配置され成膜基板31を保持する基板ドーム3、基板ドーム3に高周波電圧を印加するためのRF電源4、水晶振動子からなる水晶モニタ5、及び水晶モニタ5の発振周波数を測定するための測定手段60からなる(例えば、特許文献1)。   FIG. 6 is a diagram of a conventional film forming apparatus 200. The film forming apparatus 200 is disposed opposite to the vacuum source 1 and the evaporation source 2 for evaporating the vapor deposition material disposed on the bottom surface of the vacuum chamber 1, which is composed of a sealed container connected to a vacuum exhaust device (not shown). A substrate dome 3 that holds the film formation substrate 31, an RF power source 4 for applying a high frequency voltage to the substrate dome 3, a crystal monitor 5 made of a crystal resonator, and a measuring means 60 for measuring the oscillation frequency of the crystal monitor 5 (For example, Patent Document 1).

RF電源4は、高周波(例えば、13.56MHz/1KW)を図示しないマッチングボックスを介して基板ドーム3に印加して基板ドーム3と蒸発源2との空間にグロー放電を発生させ、プラズマ状態を形成するために設けられる。これにより、基板ドーム3に搭載された成膜基板31表面には自己誘起された負の直流電界が生じ、その高いエネルギーで成膜基板31上に高充填密度の薄膜が形成される。   The RF power source 4 applies a high frequency (for example, 13.56 MHz / 1 KW) to the substrate dome 3 through a matching box (not shown) to generate a glow discharge in the space between the substrate dome 3 and the evaporation source 2 to form a plasma state. To be provided. Thus, a self-induced negative DC electric field is generated on the surface of the film formation substrate 31 mounted on the substrate dome 3, and a thin film having a high packing density is formed on the film formation substrate 31 with the high energy.

測定手段60は、水晶モニタ5の水晶振動子表面に堆積される蒸発材料によって発振周波数が変化する性質を利用して膜厚測定を行うものである。そして、膜厚測定結果に基づき、図示しない制御系によって蒸発速度の制御が行われる。   The measuring means 60 measures the film thickness by utilizing the property that the oscillation frequency varies depending on the evaporation material deposited on the surface of the crystal resonator of the crystal monitor 5. Based on the film thickness measurement result, the evaporation rate is controlled by a control system (not shown).

図7は水晶モニタ5周辺の電気的な接続構成を示すものである。水晶モニタ5は電極A及びBを有し、双方が測定手段60に接続され、成膜面側の電極Aが真空槽1に電気的に接続されて接地電位となる。なお、説明の便宜上、上記の電気的な接続を配線によって示したが、導電部材等を介して接続してもよい。
測定手段60において、電極A及びBからの配線が同軸ケーブル61を介して発振回路62及び計測制御部64に接続される。計測制御部64は図示しない制御系に接続される。
特開2004−354372号公報
FIG. 7 shows an electrical connection configuration around the crystal monitor 5. The crystal monitor 5 has electrodes A and B, both of which are connected to the measuring means 60, and the electrode A on the film forming surface side is electrically connected to the vacuum chamber 1 and becomes a ground potential. For convenience of explanation, the above electrical connection is shown by wiring, but it may be connected via a conductive member or the like.
In the measuring means 60, the wires from the electrodes A and B are connected to the oscillation circuit 62 and the measurement control unit 64 via the coaxial cable 61. The measurement control unit 64 is connected to a control system (not shown).
JP 2004-354372 A

ところで、モニタ精度の向上を目的に、水晶モニタ5の配置を見直すことが検討されている。図8は真空槽1内部における蒸発源2からの蒸発分布21を示すものである。蒸発源に対して基板平面を水平に設定した場合、蒸発点の直上にある点の膜厚t0と基板平面上の任意の点の膜厚t1はt1/t0=Cosθで表される。蒸発分布21は蒸発材料等によって多少異なるものの、Cosθで表され、水晶モニタ5は蒸発分布21の端の方にしか含まれないことになる。従って、このような水晶モニタの配置では、蒸発材料が確実に堆積されず、精度の高い膜厚測定ができないという問題があった。 By the way, reviewing the arrangement of the crystal monitor 5 has been studied for the purpose of improving the monitor accuracy. FIG. 8 shows an evaporation distribution 21 from the evaporation source 2 inside the vacuum chamber 1. When the substrate plane is set horizontally with respect to the evaporation source, the film thickness t0 at a point immediately above the evaporation point and the film thickness t1 at an arbitrary point on the substrate plane are expressed by t1 / t0 = Cos n θ. Although the evaporation distribution 21 is slightly different depending on the evaporation material or the like, it is represented by Cos n θ, and the crystal monitor 5 is included only at the end of the evaporation distribution 21. Therefore, with such an arrangement of the crystal monitor, there is a problem that the evaporation material is not reliably deposited and the film thickness cannot be measured with high accuracy.

そこで、図1に示すように、水晶モニタ5を(基板ドーム3とは電気的に絶縁した状態で)基板ドーム3の中央部に配置すると、水晶モニタ5が蒸発分布21の中心に位置することになり、精度の高い膜厚測定が可能となる。
しかし、水晶モニタ5を基板ドーム3の中央部に配置すると、水晶モニタ5と基板3ドームとの距離が接近したことに起因して以下のような問題が発生することが分かった。
Therefore, as shown in FIG. 1, when the crystal monitor 5 is disposed in the center of the substrate dome 3 (in a state electrically insulated from the substrate dome 3), the crystal monitor 5 is positioned at the center of the evaporation distribution 21. Thus, the film thickness can be measured with high accuracy.
However, it has been found that when the crystal monitor 5 is arranged at the center of the substrate dome 3, the following problems occur due to the close distance between the crystal monitor 5 and the substrate 3 dome.

図1の構成において図7の接続を用いると、基板ドーム3の電位は水晶モニタ5の電位(即ち、真空槽1の接地電位)よりも低くなる。基板ドーム3にはRF電源4からの高周波電圧が印加されるが、上述したプラズマによる負の電界の作用により、基板ドーム3には高周波電圧が負側にオフセットした電圧Vが発生する。この負側の直流成分は印加する高周波電力、基板ドーム3と接地電位との面積比や蒸発材料等によって異なる。 When the connection of FIG. 7 is used in the configuration of FIG. 1, the potential of the substrate dome 3 becomes lower than the potential of the crystal monitor 5 (that is, the ground potential of the vacuum chamber 1). A high frequency voltage from the RF power source 4 is applied to the substrate dome 3, but a voltage V 3 in which the high frequency voltage is offset to the negative side is generated in the substrate dome 3 due to the action of the negative electric field due to the plasma described above. This negative DC component varies depending on the high frequency power to be applied, the area ratio between the substrate dome 3 and the ground potential, the evaporation material, and the like.

プラズマ中のイオン(+電位)は電圧Vによって加速され基板ドーム3に入射するが、その際基板ドーム3近傍の水晶モニタ5(接地電位)にもイオンは入射する。
その結果として、水晶モニタの電極A上の堆積膜がイオンの入射によってエッチングされてしまい、正常な膜厚測定ができないという問題があった。
Ions (+ potential) in the plasma are accelerated by the voltage V 3 and enter the substrate dome 3. At this time, ions also enter the crystal monitor 5 (ground potential) in the vicinity of the substrate dome 3.
As a result, the deposited film on the electrode A of the crystal monitor is etched by the incidence of ions, and there is a problem in that normal film thickness measurement cannot be performed.

そこで、本発明は、水晶モニタ5を基板ドーム3の中央部に配置しても正常な膜厚測定が可能な成膜装置を提供することを課題とする。言い換えると、本発明は、水晶モニタ5が蒸発源2からの蒸着物を確実に捉えつつもプラズマ中のイオンの入射によるエッチングを避ける構成を実現することを課題とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a film forming apparatus capable of measuring a normal film thickness even when the crystal monitor 5 is arranged at the center of the substrate dome 3. In other words, an object of the present invention is to realize a configuration in which the crystal monitor 5 reliably captures the deposit from the evaporation source 2 but avoids etching due to the incidence of ions in the plasma.

本発明の第1の側面は、真空槽、真空槽内の蒸発源、蒸発源に対向配置され成膜対象基板が搭載される基板ドーム、基板ドームにイオンを照射するためのイオン生成手段、基板ドームの中央部に配置された水晶モニタ、及び水晶モニタの発振周波数を測定する測定手段を備えた成膜装置であって、水晶モニタが真空槽及び基板ドームから電気的に絶縁されている成膜装置である。   A first aspect of the present invention includes a vacuum chamber, an evaporation source in the vacuum chamber, a substrate dome arranged to face the evaporation source and on which a film formation target substrate is mounted, an ion generation means for irradiating ions to the substrate dome, and a substrate A film forming apparatus including a crystal monitor disposed in the center of the dome and a measuring unit for measuring an oscillation frequency of the crystal monitor, wherein the crystal monitor is electrically insulated from the vacuum chamber and the substrate dome. Device.

本発明の第2の側面は、真空槽、真空槽内の蒸発源、蒸発源に対向配置され成膜対象基板が搭載される基板ドーム、基板ドームにイオンを照射するためのイオン生成手段、基板ドームの中央部に配置された水晶モニタ、及び水晶モニタの発振周波数を測定する測定手段を備えた成膜装置であって、さらに、水晶モニタに該水晶モニタへのイオンの入射を遮断する電圧(Vext)以上の電圧を印加するバイアス電源を備えた成膜装置である。   The second aspect of the present invention is a vacuum chamber, an evaporation source in the vacuum chamber, a substrate dome disposed opposite to the evaporation source and mounted with a film formation target substrate, an ion generating means for irradiating the substrate dome with ions, a substrate A film forming apparatus provided with a crystal monitor disposed in the center of the dome and a measuring means for measuring the oscillation frequency of the crystal monitor, and further, a voltage ( Vext) is a film forming apparatus provided with a bias power source for applying a voltage equal to or higher than Vext).

上記第1又は第2の側面の成膜装置において、イオン生成手段が基板ドームに高周波電圧を印加するためのRF電源であり、RF電源の出力端の一方が基板ドームに接続され、他方が接地電位である真空槽に接続され、水晶モニタが真空槽及び基板ドームから電気的に絶縁される構成とした。   In the film forming apparatus according to the first or second aspect, the ion generating means is an RF power source for applying a high frequency voltage to the substrate dome, one end of the output of the RF power source is connected to the substrate dome, and the other is grounded The crystal monitor is electrically insulated from the vacuum chamber and the substrate dome.

本発明の第3の側面は、成膜装置における膜厚測定方法であって、(A)基板ドームに搭載された成膜対象基板に対して蒸発源から蒸着材料を蒸発させるとともに、基板ドームにイオンを照射するステップ、及び(B)基板ドームの中央部に配置された水晶モニタの発振周波数を測定するステップからなり、ステップ(A)及び(B)において、水晶モニタを真空槽及び基板ドームから電気的に絶縁してフローティング電位とする膜厚測定方法である。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a film thickness measuring method in a film forming apparatus, wherein (A) the evaporation material is evaporated from an evaporation source to a film formation target substrate mounted on the substrate dome, and the substrate dome is Irradiating with ions, and (B) measuring the oscillation frequency of a crystal monitor disposed in the center of the substrate dome. In steps (A) and (B), the crystal monitor is removed from the vacuum chamber and the substrate dome. This is a film thickness measurement method in which the insulating layer is electrically insulated to form a floating potential.

本発明の第4の側面は、成膜装置における膜厚測定方法であって、(A)基板ドームに搭載された成膜対象基板に対して蒸発源から蒸着材料を蒸発させるとともに、基板ドームにイオンを照射するステップ、(B)基板ドームの中央部に配置された水晶モニタの発振周波数を測定するステップ、及び(C)水晶モニタに水晶モニタへのイオンの入射を遮断する電位(Vext)以上の電圧をバイアスするステップからなる膜厚測定方法である。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a film thickness measuring method in a film forming apparatus, wherein (A) the evaporation material is evaporated from an evaporation source to a film formation target substrate mounted on the substrate dome, and A step of irradiating ions, (B) a step of measuring an oscillation frequency of a crystal monitor disposed in the central portion of the substrate dome, and (C) a potential (Vext) or higher that blocks the incidence of ions on the crystal monitor to the crystal monitor This is a film thickness measuring method comprising the step of biasing the voltage.

本発明によると、水晶モニタを基板ドームの中央部に配置した場合でも、水晶モニタが蒸発源からの蒸着物を確実に捉えつつもプラズマ中のイオンの入射によるエッチングを避ける構成としたので、正常かつ正確な膜厚測定を行うことが可能となった。   According to the present invention, even when the crystal monitor is arranged at the center of the substrate dome, the crystal monitor is configured to avoid the etching due to the incidence of ions in the plasma while reliably capturing the deposit from the evaporation source. In addition, accurate film thickness measurement can be performed.

図1に本発明の成膜装置100を示す。真空槽1、蒸発源2、基板ドーム3及びRF電源4については従来例の図6のものと同じであり、説明を省略する。
上述したように、水晶モニタ5は、基板ドーム3とは電気的に絶縁した状態で基板ドーム3の中央部に配置される。
FIG. 1 shows a film forming apparatus 100 of the present invention. The vacuum chamber 1, the evaporation source 2, the substrate dome 3 and the RF power source 4 are the same as those of the conventional example shown in FIG.
As described above, the crystal monitor 5 is disposed at the center of the substrate dome 3 while being electrically insulated from the substrate dome 3.

図2は本発明第1の実施例による水晶モニタ5の電気的な接続構成を示す図である。従来例の図7と異なる点は、水晶モニタ5の電極Aが真空槽1から電気的に絶縁され、水晶モニタ5が電気的にフローティングされていることである。なお、実際には、水晶モニタ5は絶縁部材(図示せず)を介して直接又は間接的に真空槽1に支持又は結合されることとなる。   FIG. 2 is a diagram showing an electrical connection configuration of the crystal monitor 5 according to the first embodiment of the present invention. The difference from FIG. 7 of the conventional example is that the electrode A of the crystal monitor 5 is electrically insulated from the vacuum chamber 1 and the crystal monitor 5 is electrically floating. In practice, the crystal monitor 5 is supported or coupled to the vacuum chamber 1 directly or indirectly via an insulating member (not shown).

測定手段6において、電極A及びBからの配線は同軸ケーブル61、発振回路62、フォトカプラ63及び同軸ケーブル61を介して計測制御部64に接続される。フォトカプラ63の入力まではフローティングされ、フォトカプラ63の出力からの基準電位は従来と同様のグランドとなる。   In the measuring means 6, the wires from the electrodes A and B are connected to the measurement control unit 64 via the coaxial cable 61, the oscillation circuit 62, the photocoupler 63 and the coaxial cable 61. Until the input of the photocoupler 63 is floated, the reference potential from the output of the photocoupler 63 becomes the same ground as in the prior art.

上記構成において、フローティング状態にある水晶モニタ5の電極表面にもイオンは微少ながら入射するが、フローティング状態であるため電流は流れず帯電するだけとなる(即ち、以降イオンの入射が無くなりエッチングされなくなる)。   In the above configuration, the ions are incident on the electrode surface of the crystal monitor 5 in the floating state, although the amount is small. ).

以上より、水晶モニタ5をフローティング電位としたことにより、水晶モニタ5において、蒸発材料の確実な堆積を確保しつつもイオンの入射によるエッチングを回避することができ、精度の高い膜厚測定が可能となった。   As described above, by setting the crystal monitor 5 to the floating potential, the crystal monitor 5 can avoid the etching due to the incidence of ions while ensuring the reliable deposition of the evaporation material, and can measure the film thickness with high accuracy. It became.

図3(a)及び(b)は反射電界型のイオンビーム分析器の原理図である。図3(a)において、電極50が水晶モニタ5に対応する。図3(b)に示すように、可変電圧源Vretの電圧を上昇させていくと、ある点からイオン電流Iiが減少しはじめ、最終的にイオン電流Iiはゼロとなる。この時の電圧をVextとする。このVextは必ずしも接地電位ではなくイオンエネルギーによって変化する。
従って、水晶モニタ5にVextに相当する電圧を印加することにより、イオンの入射を防ぐことが可能となる。
FIGS. 3A and 3B are principle diagrams of a reflected electric field type ion beam analyzer. In FIG. 3A, the electrode 50 corresponds to the crystal monitor 5. As shown in FIG. 3B, when the voltage of the variable voltage source Vret is increased, the ion current Ii starts to decrease from a certain point, and finally the ion current Ii becomes zero. The voltage at this time is Vext. This Vext does not necessarily depend on the ground potential but changes with ion energy.
Therefore, by applying a voltage corresponding to Vext to the crystal monitor 5, it is possible to prevent the incidence of ions.

なお、イオンの入射を完全に遮断する電位Vextは実測により求めればよい。同装置内に予めプラズマ励起状態を作りだし、バイアス電源の電圧を変化させながら水晶モニタの発振周波数を測定し、発振周波数の変化がなくなる最も低い電位をVextとすればよい。   Note that the potential Vext for completely blocking the incidence of ions may be obtained by actual measurement. A plasma excitation state is created in the apparatus in advance, the oscillation frequency of the crystal monitor is measured while changing the voltage of the bias power supply, and the lowest potential at which the oscillation frequency does not change may be set to Vext.

図4は本発明第2の実施例の水晶モニタ接続構成を示す図である。図2と異なる点は、水晶モニタ5に直流電圧をバイアスするバイアス電源7を追加した点である。バイアス電圧7によって水晶モニタ5の電位Vをイオンの入射を完全に遮断する電位以上の一定の電圧値に固定するものである。なお、測定手段6の内部は図2と同様である。 FIG. 4 is a diagram showing a crystal monitor connection configuration according to the second embodiment of the present invention. The difference from FIG. 2 is that a bias power source 7 for biasing a DC voltage is added to the crystal monitor 5. The potential V 5 of crystal monitor 5 is intended to be fixed to a constant voltage value or more potential to completely block the entrance of the ions by a bias voltage 7. The inside of the measuring means 6 is the same as that in FIG.

本実施例の態様は、バイアス電源7を追加しなければならない点で、実施例1よりもコスト的に不利ではあるものの、確実に本発明の効果を得ることができる。
また、基板ドームの電位(接地に対して負の電位)は印加する高周波電力、基板ドーム3の面積、蒸発材料等によって異なるので、バイアス電源7の出力電圧を可変としてその値を最適化するようにしてもよい。
Although the aspect of the present embodiment is disadvantageous in cost as compared with the first embodiment in that the bias power supply 7 has to be added, the effect of the present invention can be surely obtained.
Further, since the potential of the substrate dome (negative potential with respect to the ground) varies depending on the applied high frequency power, the area of the substrate dome 3, the evaporation material, etc., the output voltage of the bias power source 7 is made variable so as to optimize the value. It may be.

図5に本発明の第3の実施例を示す。真空槽1、蒸発源2及び基板ドーム3については図1と同じであり、説明を省略する。図1と異なる点は、基板ドームに高周波電圧を印加するRF電源に替えて、イオンガン8を備えた点である。水晶モニタ5は、図2または図4に示される接続構成にて、基板ドーム3及び真空槽1とは電気的に絶縁した状態で基板ドーム3の中央部に配置される。基板ドーム3にはイオンガン8からのイオンビームが照射されるが、水晶モニタ5をフローティング電位としたことにより、若しくは水晶モニタ5にバイアス電圧を印加したことにより、水晶モニタ5へのイオンの入射によるエッチングを回避することができ、精度の高い膜厚測定が可能となる。   FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention. The vacuum chamber 1, the evaporation source 2, and the substrate dome 3 are the same as those in FIG. The difference from FIG. 1 is that an ion gun 8 is provided instead of the RF power source that applies a high-frequency voltage to the substrate dome. The crystal monitor 5 is disposed at the center of the substrate dome 3 in the connection configuration shown in FIG. 2 or 4 while being electrically insulated from the substrate dome 3 and the vacuum chamber 1. The substrate dome 3 is irradiated with an ion beam from the ion gun 8, and by setting the crystal monitor 5 to a floating potential or applying a bias voltage to the crystal monitor 5, the substrate dome 3 is irradiated with ions. Etching can be avoided and highly accurate film thickness measurement is possible.

第3の実施例ではイオンガンを備えるが、他のイオン生成手段(もしくはプラズマ生成手段)を備え、基板ドームにイオンを照射させる構成であれば、これに限らず本発明の効果が得られる。他のイオン生成手段(もしくはプラズマ生成手段)としては、イオンプレーティング用電極を用いることや、プラズマガンを用いること等が挙げられる。   Although the ion gun is provided in the third embodiment, the present invention is not limited to this, and the effects of the present invention can be obtained as long as other ion generation means (or plasma generation means) are provided and the substrate dome is irradiated with ions. Examples of other ion generating means (or plasma generating means) include the use of an ion plating electrode and the use of a plasma gun.

上記各実施例においては、最も好適な例として、水晶モニタ5の電位をフローティングするもの、及び水晶モニタ5に直流電圧をバイアスするものを示したが、成膜中にV≧Vextとなる構成であれば、他の電圧波形や回路構成のものであってもよく、それらも本発明の範囲に含まれる。 In each of the above-described embodiments, as the most preferable examples, the crystal monitor 5 is floated and the crystal monitor 5 is biased with a DC voltage. However, the configuration in which V 5 ≧ Vext is satisfied during film formation. Any other voltage waveform or circuit configuration may be used, and these are also included in the scope of the present invention.

本発明の成膜装置の概略図である。It is the schematic of the film-forming apparatus of this invention. 本発明の第1の実施例の水晶モニタ接続構成を示す図である。It is a figure which shows the crystal monitor connection structure of the 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例を説明する図である。It is a figure explaining the 1st Example of this invention. 本発明の第2の実施例の水晶モニタ接続構成を示す図である。It is a figure which shows the crystal monitor connection structure of the 2nd Example of this invention. 本発明の第3の実施例を示す図である。It is a figure which shows the 3rd Example of this invention. 従来例の成膜装置の概略図である。It is the schematic of the film-forming apparatus of a prior art example. 従来例の水晶モニタ接続構成を示す図である。It is a figure which shows the crystal monitor connection structure of a prior art example. 一般的な成膜装置を説明する図である。It is a figure explaining a general film-forming apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1.真空槽
2.蒸発源
3.基板ドーム
4.RF電源
5.水晶モニタ
6.測定手段
7.バイアス電源
8.イオンガン
31.基板
61.同軸ケーブル
62.発振回路
63.フォトカプラ
64.計測制御部
100.成膜装置
1. Vacuum chamber 2. 2. Evaporation source 3. Substrate dome 4. RF power supply Crystal monitor 6. Measuring means 7. Bias power supply8. Ion gun 31. Substrate 61. Coaxial cable 62. Oscillation circuit 63. Photocoupler 64. Measurement control unit 100. Deposition equipment

Claims (5)

真空槽、該真空槽内の蒸発源、該蒸発源に対向配置され成膜対象基板が搭載される基板ドーム、該基板ドームにイオンを照射するためのイオン生成手段、該基板ドームの中央部に配置された水晶モニタ、及び該水晶モニタの発振周波数を測定する測定手段を備えた成膜装置であって、
前記水晶モニタが前記真空槽及び前記基板ドームから電気的に絶縁されている成膜装置。
A vacuum chamber, an evaporation source in the vacuum chamber, a substrate dome disposed opposite to the evaporation source and on which a substrate to be deposited is mounted, an ion generating means for irradiating the substrate dome with ions, and a central portion of the substrate dome A film forming apparatus including a disposed crystal monitor and a measurement unit that measures an oscillation frequency of the crystal monitor,
A film forming apparatus in which the crystal monitor is electrically insulated from the vacuum chamber and the substrate dome.
真空槽、該真空槽内の蒸発源、該蒸発源に対向配置され成膜対象基板が搭載される基板ドーム、該基板ドームにイオンを照射するためのイオン生成手段、該基板ドームの中央部に配置された水晶モニタ、及び該水晶モニタの発振周波数を測定する測定手段を備えた成膜装置であって、
さらに、前記水晶モニタに該水晶モニタへのイオンの入射を遮断する電圧(Vext)以上の電圧を印加するバイアス電源を備えた成膜装置。
A vacuum chamber, an evaporation source in the vacuum chamber, a substrate dome disposed opposite to the evaporation source and on which a substrate to be deposited is mounted, an ion generating means for irradiating the substrate dome with ions, and a central portion of the substrate dome A film forming apparatus including a disposed crystal monitor and a measurement unit that measures an oscillation frequency of the crystal monitor,
And a bias power supply that applies a voltage equal to or higher than a voltage (Vext) that blocks the incidence of ions to the crystal monitor to the crystal monitor.
請求項1又は2記載の成膜装置において、前記イオン生成手段が前記基板ドームに高周波電圧を印加するためのRF電源であり、該RF電源の出力端の一方が前記基板ドームに接続され、他方が接地電位である前記真空槽に接続され、前記水晶モニタが前記真空槽及び前記基板ドームから電気的に絶縁されている成膜装置。   3. The film forming apparatus according to claim 1, wherein the ion generating means is an RF power source for applying a high-frequency voltage to the substrate dome, and one of output terminals of the RF power source is connected to the substrate dome, and the other Is a film forming apparatus in which the crystal monitor is electrically insulated from the vacuum chamber and the substrate dome. 成膜装置における膜厚測定方法であって、
(A)基板ドームに搭載された成膜対象基板に対して蒸発源から蒸着材料を蒸発させるとともに、該基板ドームにイオンを照射するステップ、及び
(B)該基板ドームの中央部に配置された水晶モニタの発振周波数を測定するステップ
からなり、
前記ステップ(A)及び(B)において、前記水晶モニタを前記真空槽及び前記基板ドームから電気的に絶縁してフローティング電位とする膜厚測定方法。
A film thickness measuring method in a film forming apparatus,
(A) a step of evaporating vapor deposition material from an evaporation source to a film formation target substrate mounted on the substrate dome, and irradiating the substrate dome with ions; and (B) disposed at a central portion of the substrate dome. It consists of the step of measuring the oscillation frequency of the crystal monitor,
In the steps (A) and (B), the film thickness measuring method in which the crystal monitor is electrically insulated from the vacuum chamber and the substrate dome so as to have a floating potential.
成膜装置における膜厚測定方法であって、
(A)基板ドームに搭載された成膜対象基板に対して蒸発源から蒸着材料を蒸発させるとともに、該基板ドームにイオンを照射するステップ、
(B)該基板ドームの中央部に配置された水晶モニタの発振周波数を測定するステップ、及び
(C)前記水晶モニタに該水晶モニタへのイオンの入射を遮断する電位(Vext)以上の電圧をバイアスするステップ
からなる膜厚測定方法。
A film thickness measuring method in a film forming apparatus,
(A) a step of evaporating a deposition material from an evaporation source on a deposition target substrate mounted on the substrate dome and irradiating the substrate dome with ions;
(B) a step of measuring an oscillation frequency of a crystal monitor disposed at the center of the substrate dome; and (C) a voltage equal to or higher than a potential (Vext) that blocks the incidence of ions on the crystal monitor. A film thickness measurement method comprising a step of biasing.
JP2008204208A 2008-08-07 2008-08-07 Film forming apparatus and film thickness measuring method Active JP5156897B2 (en)

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