JP6418388B2 - 蒸着装置及び蒸着方法 - Google Patents
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Description
前記真空チャンバー内に配置された配管部と、
前記配管部内に配置された蒸着源と、
前記配管部及び前記蒸着源を加熱する加熱装置とを有して、前記真空チャンバー内に配置された基板に、前記蒸着源から蒸発又は昇華した気体の材料を成膜する装置であって、
前記配管部に配置されて、前記蒸着源から蒸発又は昇華した前記気体の量を制御する気体量制御弁と、
成膜中に、前記蒸着源から蒸発又は昇華した前記気体の量を前記気体量制御弁の開閉により変化させて、前記気体量制御弁が開いた状態と前記気体量制御弁が閉じた状態とのそれぞれの前記配管部内での前記気体の濃度を取得する気体濃度取得装置とを備える。
前記気体濃度取得装置は、前記電磁弁が開いた状態と前記電磁弁が閉じた状態とのそれぞれの前記蒸発又は昇華した前記気体中を通過した光の透過光強度により前記気体の濃度を取得する光学式濃度取得装置であり、
前記光学式濃度取得装置で取得した前記電磁弁が開いた状態と前記電磁弁が閉じた状態とのそれぞれの前記気体の濃度から、成膜速度を取得する分析部と、
前記分析部からの信号により前記電磁弁の開閉回数を制御する電磁弁制御部とをさらに有する、前記第1の態様に記載の蒸着装置である。
本構成の装置によって、長時間の成膜でも成膜速度が安定した制御をすることができる。
また、本発明の第3の態様にかかる蒸着装置は、前記分析部は、前記電磁弁が閉じたとき、前記気体濃度取得装置により前記透過光強度を取得し、取得した前記透過光強度の減衰から、前記気体濃度取得装置における前記光を出射する光源の入射光強度の変動を見積り、前記蒸着源から蒸発又は昇華した前記気体の濃度の分析結果を補正する、前記第2の態様に記載の蒸着装置である。
また、本発明の第4の態様にかかる蒸着装置は、前記態様の装置において、前記気体濃度取得装置は、前記気体量制御弁と成膜される前記基板との間に設置する、蒸着装置である。
前記真空チャンバー内に前記基板を配置し、
前記加熱装置で前記配管部及び前記蒸着源を加熱し、
前記気体量制御弁を開いた状態で、前記蒸着源から蒸発又は昇華した材料を前記基板に供給して成膜を開始するとともに、前記気体濃度取得装置により前記配管部内での光源からの光の透過光強度を取得し、
前記気体量制御弁を閉じた状態で、前記気体濃度取得装置により前記配管部内での前記光源からの前記光の入射光強度を取得し、
前記気体量制御弁の開閉を繰り返しつつ、前記気体濃度取得装置により前記入射光強度と前記透過光強度とをそれぞれ取得し前記気体の濃度を取得することを順に行って、成膜処理を行う蒸着方法である。
前記気体量制御弁は電磁弁であり、
前記気体濃度取得装置により前記気体の濃度を取得するとき、前記気体濃度取得装置として、前記電磁弁が開いた状態と前記電磁弁が閉じた状態とのそれぞれの前記蒸発又は昇華した前記気体中を通過した前記光の前記透過光強度と前記入射光強度とにより前記気体の濃度を取得する光学式濃度取得装置を使用するとともに、
前記蒸着方法は、さらに、
前記光学式濃度取得装置で取得した前記電磁弁が開いた状態と前記電磁弁が閉じた状態とのそれぞれの前記気体の濃度から、分析部で成膜速度を取得し、
前記分析部からの信号により前記電磁弁の開閉回数を電磁弁制御部で制御する、前記態様に記載の蒸着方法である。
また、本発明の第10の態様にかかる方法は、前記第9の態様の方法において、前記気体量制御弁が閉じたとき、前記気体濃度取得装置により前記透過光強度を取得し、取得した前記透過光強度の減衰から、前記気体濃度取得装置における前記光を出射する前記光源の前記入射光強度の変動を見積り、前記蒸着源から蒸発又は昇華した前記気体の濃度の分析結果を補正する前記態様に記載の蒸着方法である。
また、本発明の第11の態様にかかる方法は、前記態様の方法において、前記気体量制御弁の開閉時間を0.1ミリ秒以上10秒以下として、前記蒸着源から蒸発又は昇華した前記気体の量を制御する、蒸着方法である。
図1は、第1実施形態に係わる蒸着装置の概略断面図を示す。
図4は、第2実施形態に係わる蒸着装置の概略断面図を示す。
2,2A,2B 配管部
3,3A,3B 蒸着源
4 基板
5 真空ポンプ
6,6A,6B 電磁弁
7,7A,7B 坩堝
8,8A,8B 蒸着材料
9,9A,9B 発熱体
11,11A,11B 光源
12,12A,12B 検出器
13,13A,13B 分析部
14,14A,14B 電磁弁用制御部
15,15A,15B 発熱体制御部
16a〜16d,16Aa,16Ab,16Ba,16Bb 窓
18 開口部
19,19A,19B 計測光
20A,20B ミラー
100,100A,100B 光学式濃度取得装置
Claims (13)
- 真空チャンバーと、
前記真空チャンバー内に配置された配管部と、
前記配管部内に配置された蒸着源と、
前記配管部及び前記蒸着源を加熱する加熱装置とを有して、前記真空チャンバー内に配置された基板に、前記蒸着源から蒸発又は昇華した気体の材料を成膜する装置であって、
前記配管部に配置されて、前記蒸着源から蒸発又は昇華した前記気体の量を制御する気体量制御弁と、
成膜中に、前記蒸着源から蒸発又は昇華した前記気体の量を前記気体量制御弁の開閉により変化させて、前記気体量制御弁が開いた状態と前記気体量制御弁が閉じた状態とのそれぞれの前記配管部内での前記気体の濃度を取得する気体濃度取得装置とを備える蒸着装置。 - 前記気体量制御弁は電磁弁であり、
前記気体濃度取得装置は、前記電磁弁が開いた状態と前記電磁弁が閉じた状態とのそれぞれの前記蒸発又は昇華した前記気体中を通過した光の透過光強度により前記気体の濃度を取得する光学式濃度取得装置であり、
前記光学式濃度取得装置で取得した前記電磁弁が開いた状態と前記電磁弁が閉じた状態とのそれぞれの前記気体の濃度から、成膜速度を取得する分析部と、
前記分析部からの信号により前記電磁弁の開閉回数を制御する電磁弁制御部とをさらに有する、請求項1に記載の蒸着装置。 - 前記分析部は、前記電磁弁が閉じたとき、前記気体濃度取得装置により前記透過光強度を取得し、取得した前記透過光強度の減衰から、前記気体濃度取得装置における前記光を出射する光源の入射光強度の変動を見積り、前記蒸着源から蒸発又は昇華した前記気体の濃度の分析結果を補正する、請求項2に記載の蒸着装置。
- 前記気体濃度取得装置は、前記気体量制御弁と成膜される前記基板との間に設置する、請求項1〜3のいずれか1つに記載の蒸着装置。
- 前記気体量制御弁は、0.1ミリ秒以上10秒以下で開閉を繰返す弁である、請求項1〜4のいずれか1つに記載の蒸着装置。
- 前記気体量制御弁が、加熱機構を有する、請求項1〜5のいずれか1つに記載の蒸着装置。
- 前記分析部からの信号により前記加熱装置を制御する発熱体制御部とをさらに有する請求項2又は3に記載の蒸着装置。
- 請求項1〜7のいずれか1つに記載の蒸着装置を利用する蒸着方法であって、
前記真空チャンバー内に前記基板を配置し、
前/記加熱装置で前記配管部及び前記蒸着源を加熱し、
前記気体量制御弁を開いた状態で、前記蒸着源から蒸発又は昇華した材料を前記基板に供給して成膜を開始するとともに、前記気体濃度取得装置により前記配管部内での光源からの光の透過光強度を取得し、
前記気体量制御弁を閉じた状態で、前記気体濃度取得装置により前記配管部内での前記光源からの前記光の入射光強度を取得し、
前記気体量制御弁の開閉を繰り返しつつ、前記気体濃度取得装置により前記入射光強度と前記透過光強度とをそれぞれ取得し前記気体の濃度を取得することを順に行って、成膜処理を行う蒸着方法。 - 前記気体量制御弁は電磁弁であり、
前記気体濃度取得装置により前記気体の濃度を取得するとき、前記気体濃度取得装置として、前記電磁弁が開いた状態と前記電磁弁が閉じた状態とのそれぞれの前記蒸発又は昇華した前記気体中を通過した前記光の前記透過光強度と前記入射光強度とにより前記気体の濃度を取得する光学式濃度取得装置を使用するとともに、
前記蒸着方法は、さらに、
前記光学式濃度取得装置で取得した前記電磁弁が開いた状態と前記電磁弁が閉じた状態とのそれぞれの前記気体の濃度から、分析部で成膜速度を取得し、
前記分析部からの信号により前記電磁弁の開閉回数を電磁弁制御部で制御する、請求項8に記載の蒸着方法。 - 前記気体量制御弁が閉じたとき、前記気体濃度取得装置により前記透過光強度を取得し、取得した前記透過光強度の減衰から、前記気体濃度取得装置における前記光を出射する前記光源の前記入射光強度の変動を見積り、前記蒸着源から蒸発又は昇華した前記気体の濃度の分析結果を補正する請求項9に記載の蒸着方法。
- 前記気体量制御弁の開閉時間を0.1ミリ秒以上10秒以下として、前記蒸着源から蒸発又は昇華した前記気体の量を制御する、請求項8〜10のいずれか1つに記載の蒸着方法。
- 前記気体濃度取得装置により前記蒸着源から蒸発又は昇華した前記気体の濃度を取得した結果から、前記気体量制御弁を開閉する時間もしくは回数のどちらか一方又は両方を制御して、前記蒸着源から蒸発又は昇華した前記気体の量を制御する、請求項8〜11のいずれか1つに記載の蒸着方法。
- 前記気体濃度取得装置により前記蒸着源から蒸発又は昇華した前記気体の濃度を取得した結果から、前記蒸着源の前記加熱装置の温度を制御する、請求項8〜12のいずれか1つに記載の蒸着方法。
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