JP5340299B2 - 蒸着装置、蒸着方法およびプログラムを記憶した記憶媒体 - Google Patents
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Description
まず、本発明の第1の実施の形態にかかる6層連続成膜システムについて、図1を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態に係る蒸着装置の斜視図を模式的に示した図である。蒸着装置10は、有機膜を6層連続して成膜することが可能な装置である。蒸着装置10は、矩形状の処理容器Chに内蔵されている。蒸着装置10は、処理容器Chの内部に6×各3個の蒸着源ユニット100、6×各3個の水冷ジャケット150、6×各1個の連結管200、6×各4個のバルブ300、6×各1個のバイパス管310、6×各1個の吹き出し機構400、7つの隔壁500を有している。処理容器Chの内部は、図示しない排気装置により所望の真空度に保持されている。以下では、隔壁500にて仕切られた3個の蒸着源ユニット100、3個の水冷ジャケット150、連結管200、4個のバルブ300、バイパス管310および吹き出し機構400を、以下、蒸着機構600ともいう。
つぎに、図1のA−A断面である図3を参照しながら、蒸着機構600及びその周辺機器について説明する。各蒸着源ユニット100は、材料投入器110及び外部ケース120を有している。外部ケース120はボトル形状であって、その右側端部の開口から材料投入器110を挿入するようになっている。材料投入器110を外部ケース120に装着することにより外部ケース120の内部が密閉される。プロセス中、外部ケース120の内部は所定の真空度に保たれる。
f=1/2t(√C/ρ) t:水晶片の厚み C:弾性定数 ρ:密度
蒸着装置10を用いて基板上に良質な膜を形成するためには、成膜速度を精度良く制御することが非常に重要である。このため、従来から、温度制御によりヒータを加熱し、これにより成膜速度を制御する方法が用いられている。
図6に示したように、制御装置700は、記憶部710、入力部720、成膜速度演算部730、膜厚制御切替部740、温度調整部750、第1のキャリアガス調整部760、第2のキャリアガス調整部770及び出力部780の各ブロックにて示される機能を有している。
つぎに、制御装置700の動作について、図7および図8を参照しながら説明する。図7は、蒸着源ユニット毎に収納された各材料の蒸発速度を確認する処理を示したフローチャートである。図8は、キャリアガスの流量または蒸着源ユニットの温度を制御することにより成膜速度を制御する処理を示したフローチャートである。
まず、図7に示した蒸発速度確認処理について説明する。蒸発速度確認処理は、ステップS700から処理が開始され、ステップS705にて、各蒸着源ユニットのバルブ300の開閉が制御される。たとえば、蒸着源ユニット100内の成膜材料の蒸発速度を順番に確認する際、図9Aに示したように、まず、蒸着源ユニットAに収められた材料aの蒸発速度を確認するために、蒸着源ユニットA及びバイパス管310のバルブ300を開け、蒸着源ユニットB、Cのバルブ300を閉める。
つぎに、図8に示した成膜速度制御処理について説明する。図11Aに示したように、この時点では、蒸着源ユニットA、蒸着源ユニットB及びバイパス管310のバルブ300は開き、蒸着源ユニットCのバルブ300は閉じている。また、蒸着源ユニットAには、キャリアガスとして0.6sccmのアルゴンガスが導入され、蒸着源ユニットBには0.5sccm、バイパス管310には0.9sccmのアルゴンガスが導入されている。これにより、キャリアガスの総流量は、2.0sccmになっている。
100 蒸着源ユニット
200 連結管
300 バルブ
310 バイパス管
400 吹き出し機構
410 QCM
430 温調器
440 ガス供給源
450a、450b マスフローコントローラ
600 蒸着機構
700 制御装置
710 記憶部
720 入力部
730 成膜速度演算部
740 膜厚制御切替部
750 温度調整部
760 第1のキャリアガス調整部
770 第2のキャリアガス調整部
780 出力部
Claims (7)
- 材料容器とキャリアガス導入管とを有し、前記材料容器に収納された成膜材料を気化させ、前記キャリアガス導入管から導入された第1のキャリアガスにより前記成膜材料の気化分子を搬送させる複数の蒸着源と、
前記複数の蒸着源のそれぞれに連結され、各蒸着源を搬送した成膜材料の気化分子を搬送させる連結管と、
前記連結管に連結され、第2のキャリアガスを前記連結管に直接導入するバイパス管と、
前記連結管に連結された吹き出し機構を内蔵し、前記第1及び第2のキャリアガスを用いて搬送させた成膜材料の気化分子を前記吹き出し機構から吹き出させて内部にて被処理体を成膜する処理容器と、
前記複数の蒸着源と前記連結管との間にそれぞれ設けられ、前記複数の蒸着源と前記連結管とを結ぶ搬送経路を開閉する複数の開閉機構と、
前記複数の開閉機構による前記搬送経路の開閉により、前記複数の蒸着源から前記連結管に導入される第1のキャリアガスの変動に応じて前記第2のキャリアガスの流量を調整する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
各成膜材料に対する成膜速度とキャリアガスの流量との関係を示した記憶部と、
前記処理容器内に取り付けられた膜厚センサからの出力信号に基づき、被処理体の成膜速度を求める成膜速度演算部と、
前記記憶部に示された成膜速度とキャリアガスの流量との関係を用いて、前記成膜速度演算部により求められた成膜速度が目標とする成膜速度に近づくように蒸着源毎に第1のキャリアガスの流量を調整する第1のキャリアガス調整部と、
前記第1のキャリアガス調整部の調整により前記連結管に導入される第1のキャリアガスの変動に応じて前記第2のキャリアガスの流量を調整する第2のキャリアガス調整部と、を有し、
前記第2のキャリアガス調整部は、
前記連結管を搬送される第1及び第2のキャリアガスの総流量が変わらないように前記バイパス管に導入する第2のキャリアガスの流量を調整する、蒸着装置。 - 前記バイパス管は、前記複数の蒸着源が前記連結管と連結する位置より前記吹き出し機構から離れた位置にて前記連結管と連結されている請求項1に記載された蒸着装置。
- 前記第1のキャリアガス調整部は、
前記成膜速度演算部により求められた成膜速度と目標とする各蒸着源の成膜速度との差分が所定の閾値より小さい場合、目標とする各蒸着源の成膜速度に近づくように蒸着源毎に第1のキャリアガスの流量を調整する請求項1又は2に記載された蒸着装置。 - 前記成膜速度演算部により求められた各蒸着源の成膜速度と目標とする各蒸着源の成膜速度との差分が所定の閾値以上である場合、目標とする各蒸着源の成膜速度に近づくように蒸着源毎の温度を調整する温度調整部をさらに備える請求項1〜3のいずれかに記載された蒸着装置。
- 有機EL成膜材料または有機金属成膜材料を成膜材料として被処理体に有機EL膜または有機金属膜を形成する請求項1〜4のいずれかに記載された蒸着装置。
- 材料容器とキャリアガス導入管とを有する複数の蒸着源にて前記材料容器に収納された成膜材料をそれぞれ気化させ、前記キャリアガス導入管から導入された第1のキャリアガスにより前記成膜材料の気化分子を搬送するステップと、
前記複数の蒸着源のそれぞれに連結された連結管に各蒸着源を搬送した成膜材料の気化分子を搬送するステップと、
前記連結管に連結されたバイパス管から前記連結管に第2のキャリアガスを直接導入するステップと、
前記連結管に連結された吹き出し機構から、前記第1及び第2のキャリアガスを用いて搬送させた成膜材料の気化分子を吹き出させて処理容器内部にて被処理体を成膜するステップと、
前記複数の蒸着源と前記連結管との間にそれぞれ設けられた複数の開閉機構により、前記複数の蒸着源と前記連結管とを結ぶ搬送経路を開閉するステップと、を含み、
前記バイパス管から前記連結管に第2のキャリアガスを直接導入するステップは、
前記開閉機構による前記搬送経路の開閉により、前記複数の蒸着源から前記連結管に導入される第1のキャリアガスの変動に応じて前記第2のキャリアガスを前記連結管を搬送される第1及び第2のキャリアガスの総流量が変わらないようにその流量を調整しながら前記連結管に導入する、蒸着方法。 - 材料容器とキャリアガス導入管とを有する複数の蒸着源にて前記材料容器に収納された成膜材料を気化させ、前記キャリアガス導入管から導入された第1のキャリアガスにより前記成膜材料の気化分子を搬送する処理と、
前記複数の蒸着源のそれぞれに連結された連結管に各蒸着源を搬送した成膜材料の気化分子を搬送する処理と、
前記連結管に連結されたバイパス管から前記連結管に第2のキャリアガスを、当該連結管を搬送される第1及び第2のキャリアガスの総流量が変わらないように直接導入する処理と、
前記第1及び第2のキャリアガスを用いて成膜材料の気化分子を前記連結管に連結された吹き出し機構まで搬送し、前記吹き出し機構から吹き出させて処理容器内部にて被処理体を成膜する処理と、をコンピュータに実行させるためのプログラムを記憶した記憶媒体。
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