JPH03243766A - 薄膜形成装置用の膜厚制御装置 - Google Patents
薄膜形成装置用の膜厚制御装置Info
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- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims description 6
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- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 abstract description 23
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract description 2
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は薄膜形成装置の膜厚制御装置を利用分野とし、
特にモニタ用水晶振動子(以下モニタ用振動子とする)
の周波数温度特性を補償した膜厚制御方法に関する。
特にモニタ用水晶振動子(以下モニタ用振動子とする)
の周波数温度特性を補償した膜厚制御方法に関する。
(発明の背景)
薄膜形成装置例えば抵抗加熱型の真空蒸着装置は水晶振
動子等の電極形成に利用される。そして。
動子等の電極形成に利用される。そして。
通常では、電極の膜厚をモニタ用振動子を使用した膜厚
監視装置により制御する。近年では、水晶振動子の振動
周波数の規格等が厳格になるに伴い、電極の厚みを高精
度で制御できるようにした膜厚1Ii11!f装置が望
まれている。
監視装置により制御する。近年では、水晶振動子の振動
周波数の規格等が厳格になるに伴い、電極の厚みを高精
度で制御できるようにした膜厚1Ii11!f装置が望
まれている。
(従来技術)
第2図はこの種の膜厚制御装置を説明する図で、同rM
(a)は概略図、同図(b)は水晶振動子の断面図であ
る。
(a)は概略図、同図(b)は水晶振動子の断面図であ
る。
膜厚制御装置は被蒸着体となる水晶振動T−(以下蒸着
用振動子とする)1に併設したモニタ用振動子2と、こ
のモニタ用振動子2を発振子とした発振回路3と、11
標周波数を設定する基準信号源4と、発振回路3と基準
信号源4との出力を比較する比較器5と、a着流6を開
閉するシャッタ8の廃動回u7からなる。モニタ用振動
子2は例えばATカットの厚みすべり振動姿態のものか
らなる9両生面には電極15が形成され、第3図に示し
たように電極15の膜厚(質量)ρに応じて周波数を低
下させる(質量付加効果と称される)。
用振動子とする)1に併設したモニタ用振動子2と、こ
のモニタ用振動子2を発振子とした発振回路3と、11
標周波数を設定する基準信号源4と、発振回路3と基準
信号源4との出力を比較する比較器5と、a着流6を開
閉するシャッタ8の廃動回u7からなる。モニタ用振動
子2は例えばATカットの厚みすべり振動姿態のものか
らなる9両生面には電極15が形成され、第3図に示し
たように電極15の膜厚(質量)ρに応じて周波数を低
下させる(質量付加効果と称される)。
このようなものでは、モニタ用振動子2の蒸着による周
波数低下量を蒸着用振動子1の[1標周波数に応じて設
定する。また、基準信号源4は蒸着後のモニタ用振動子
2の周波数に設定される。そして、蒸着開始後、モニタ
用振動子2が目標周波数に到達したとき、比較器5から
シャッタ駆動回路7に一致信号を送出する。シャッタ駆
動回路7は閉信号を送出してシャッタ8を閉じ蒸着を終
了させる。このようなことから、蒸着前のモニタ用振動
子2の周波数をfl、蒸着後をf2(但しf2〈f+に
なる)とすると、蒸着用振動子1は蒸着後にΔf(f+
f2)だけ周波数が低下して目標周波数に!Ii整され
る。
波数低下量を蒸着用振動子1の[1標周波数に応じて設
定する。また、基準信号源4は蒸着後のモニタ用振動子
2の周波数に設定される。そして、蒸着開始後、モニタ
用振動子2が目標周波数に到達したとき、比較器5から
シャッタ駆動回路7に一致信号を送出する。シャッタ駆
動回路7は閉信号を送出してシャッタ8を閉じ蒸着を終
了させる。このようなことから、蒸着前のモニタ用振動
子2の周波数をfl、蒸着後をf2(但しf2〈f+に
なる)とすると、蒸着用振動子1は蒸着後にΔf(f+
f2)だけ周波数が低下して目標周波数に!Ii整され
る。
(従来技術の問題点)
しかしながら、上記構成における膜厚制御装置のモニタ
用振動子2は温度によって周波数の変化する温度特性を
有する。この場合は、ATカットであるため、m4図に
示したように常温付近に変曲点を持つ(即ち平坦部)三
次曲線となる。なお、極小値は約75℃になる。しかし
、蒸着装置内の温度は例えば蒸着体(電極材料)によっ
ても異なるが、約100〜250℃に設定される。した
がって、モニタ用振動子2は温度特性の右上がりの直線
部分で動作することになり、温度変化に対する周波数安
定度を低下させ、正確な膜厚の制御をできない問題があ
った。
用振動子2は温度によって周波数の変化する温度特性を
有する。この場合は、ATカットであるため、m4図に
示したように常温付近に変曲点を持つ(即ち平坦部)三
次曲線となる。なお、極小値は約75℃になる。しかし
、蒸着装置内の温度は例えば蒸着体(電極材料)によっ
ても異なるが、約100〜250℃に設定される。した
がって、モニタ用振動子2は温度特性の右上がりの直線
部分で動作することになり、温度変化に対する周波数安
定度を低下させ、正確な膜厚の制御をできない問題があ
った。
このようなことから、通常では、図示しない水冷あるい
は空冷によりモニタ用振動子2を冷却して変曲点部分が
動作温度となるようにしていた。
は空冷によりモニタ用振動子2を冷却して変曲点部分が
動作温度となるようにしていた。
しかし、このようなものでも、常に、一定の温度に維持
することは困難で周波数安定度を損ねる問題があった。
することは困難で周波数安定度を損ねる問題があった。
また、構造等を複雑にして保守、点検等を要し、生産性
を低下させる問題もあった。
を低下させる問題もあった。
(発明の目的)
本発明は、温度に対する周波数安定度を良好にして高精
度の制御を可能とした膜厚制御装置を提供することを目
的とする。
度の制御を可能とした膜厚制御装置を提供することを目
的とする。
(解決手段)
本発明は、モニタ用振動子に可変容量素子を接続して電
圧$11III型とするとともに、前記モニタ用振動子
に温度検出用センサを併設し、前記温度センサの検出温
度に応答した補償電圧を前記可変容量ダイオードに印加
し、前記モニタ用振動子の温度変化による発振周波数を
補償したことを解決手段とする。以下2本発明の一実施
例を説明する。
圧$11III型とするとともに、前記モニタ用振動子
に温度検出用センサを併設し、前記温度センサの検出温
度に応答した補償電圧を前記可変容量ダイオードに印加
し、前記モニタ用振動子の温度変化による発振周波数を
補償したことを解決手段とする。以下2本発明の一実施
例を説明する。
(実施例)
′W11図は本発明の一実施例を説明する膜厚制御装置
の概略図である。
の概略図である。
S厚制鐸装置は蒸着用振動子1の膜厚を監視するモニタ
用振動子2に温度検出用センサとしての水晶振動子(以
下、温度用振動子とする)9を併設する。但し、温度用
振動子9は蒸着源6からはjig!されてその膜厚は一
定とする(即ち5発振周波数が蒸着中においても一定と
する)。そして、モニタ用振動子2には可変容量ダイオ
ード10を接続して発振回路3を所謂電圧制御方式とす
る。
用振動子2に温度検出用センサとしての水晶振動子(以
下、温度用振動子とする)9を併設する。但し、温度用
振動子9は蒸着源6からはjig!されてその膜厚は一
定とする(即ち5発振周波数が蒸着中においても一定と
する)。そして、モニタ用振動子2には可変容量ダイオ
ード10を接続して発振回路3を所謂電圧制御方式とす
る。
また、温度用振動子9はモニタ用振動子2と同一切断角
度のATカットとし、これを発振子とした発振回路1(
に接続する。そして、その出力をFV変換器12により
補償電圧に変換し、これを可変容量ダイオード10に印
加する構成とする。F■変換器12は例えばメモリ13
とD−A変換器14からなる。メモリ13は発振回路1
1の発振周波数に応じた電圧値が予めデジタル信号とし
て記憶され、 I)・A変換器]4はこのデジタル信
号により補償電圧を発生する。なお、図中の一点鎖線枠
内は蒸着装置のチャンバー内を示す。
度のATカットとし、これを発振子とした発振回路1(
に接続する。そして、その出力をFV変換器12により
補償電圧に変換し、これを可変容量ダイオード10に印
加する構成とする。F■変換器12は例えばメモリ13
とD−A変換器14からなる。メモリ13は発振回路1
1の発振周波数に応じた電圧値が予めデジタル信号とし
て記憶され、 I)・A変換器]4はこのデジタル信
号により補償電圧を発生する。なお、図中の一点鎖線枠
内は蒸着装置のチャンバー内を示す。
このようなものでは、例えばA1を蒸着すると蒸着装置
内の動作温度は略]20℃となる。すなわち、千二タ用
振動子2と温度用振動子9の動作温度は温度特性中の右
上がりの直線部分になる(前第4図参照)。例えば、蒸
着中に蒸着装置内の温度が低下するとモニタ用振動子2
及び温度用振動子9による発振周波数はその温度特性に
よりそれぞれΔf及びΔf′ずつ下がる。そして、温度
用振動子9による発振周波数はFV変換器12のメモリ
13に予め記憶されたΔf′に応じたデジタル信号を選
択し、D A IRpA器により補償電圧Vに変換され
る。そして、この補償電圧Vが可変容量ダイオード10
に印加されてモニタ用振動子2による発振周波数を高め
、温度による周波数変化分Δfを補正する。そして、前
述したように、モニタ用振動子2が目標周波数に到達し
たとき、比較器5からの一致信号によりシャッタ8を閉
じて蒸着を終了させる。
内の動作温度は略]20℃となる。すなわち、千二タ用
振動子2と温度用振動子9の動作温度は温度特性中の右
上がりの直線部分になる(前第4図参照)。例えば、蒸
着中に蒸着装置内の温度が低下するとモニタ用振動子2
及び温度用振動子9による発振周波数はその温度特性に
よりそれぞれΔf及びΔf′ずつ下がる。そして、温度
用振動子9による発振周波数はFV変換器12のメモリ
13に予め記憶されたΔf′に応じたデジタル信号を選
択し、D A IRpA器により補償電圧Vに変換され
る。そして、この補償電圧Vが可変容量ダイオード10
に印加されてモニタ用振動子2による発振周波数を高め
、温度による周波数変化分Δfを補正する。そして、前
述したように、モニタ用振動子2が目標周波数に到達し
たとき、比較器5からの一致信号によりシャッタ8を閉
じて蒸着を終了させる。
したがって、このような構成であれば、温度用振動子9
により蒸着装置内の温度を検出してモニタ用振動子2の
温度による周波数変化を補正するので、蒸着用振動子1
のS厚を確実に$1v4できて発振周波数を規定値内に
することができる。また、従来例に比較し、冷却装置等
を不要にするので生産性等をも向上できる。
により蒸着装置内の温度を検出してモニタ用振動子2の
温度による周波数変化を補正するので、蒸着用振動子1
のS厚を確実に$1v4できて発振周波数を規定値内に
することができる。また、従来例に比較し、冷却装置等
を不要にするので生産性等をも向上できる。
(他の事項)
なお、上記実施例では温度検出用センサは温度用水晶振
動子の周波数温度特性を利用して構成したが、例えばサ
ーミスタ、赤外線放射温度計、熱電対及び光フアイバー
式温度計等の他の方式を採用してもよいものである。但
し、検出精度としては水晶振動子が10−6程度の安定
度を有することから、基本的にはこの水晶振動子の利用
が望ましい。
動子の周波数温度特性を利用して構成したが、例えばサ
ーミスタ、赤外線放射温度計、熱電対及び光フアイバー
式温度計等の他の方式を採用してもよいものである。但
し、検出精度としては水晶振動子が10−6程度の安定
度を有することから、基本的にはこの水晶振動子の利用
が望ましい。
(発明の効果)
本発明は、モニタ用振動子に可変容量素子を接続して電
圧制御型とするとともに、前記モニタ用振動子に温度用
センサを併設し、前記温度用センサの検出温度に応答し
た補償電圧を前記可変容量ダイオードに印加し、前記モ
ニタ用振動子の温度変化による発振周波数を補償したの
で、温度に対する周波数安定度を良好にして高精度の制
御を可能とした膜厚fIJ御装置を提供できる。
圧制御型とするとともに、前記モニタ用振動子に温度用
センサを併設し、前記温度用センサの検出温度に応答し
た補償電圧を前記可変容量ダイオードに印加し、前記モ
ニタ用振動子の温度変化による発振周波数を補償したの
で、温度に対する周波数安定度を良好にして高精度の制
御を可能とした膜厚fIJ御装置を提供できる。
第1図は本発明の一実施例を説明する膜厚制御装置の概
略図である。 第2図は膜厚制御装置を説明する一従来例の図で、同図
(、)は概略図、同図(b)は水晶振動子の断面図であ
る。第3図は質量負荷特性を示す図、第4図は温度特性
図である。 第+ IiJ 0
略図である。 第2図は膜厚制御装置を説明する一従来例の図で、同図
(、)は概略図、同図(b)は水晶振動子の断面図であ
る。第3図は質量負荷特性を示す図、第4図は温度特性
図である。 第+ IiJ 0
Claims (2)
- (1)薄膜を形成する薄膜形成装置に使用され、前記薄
膜の膜厚をモニタ用水晶振動子の発振周波数により監視
するようにした膜厚制御装置において、前記モニタ用水
晶振動子に可変容量素子を接続して電圧制御型とすると
ともに、前記モニタ用水晶振動子に温度検出用センサを
併設し、前記温度センサの検出温度に応答した補償電圧
を前記可変容量ダイオードに印加し、前記モニタ用水晶
振動子の温度変化による発振周波数を補償したことを特
徴とする膜厚制御装置。 - (2)前記温度検出用センサは水晶振動子の周波数温度
特性を利用したことを特徴とする膜厚制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2041507A JP2657565B2 (ja) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | 薄膜形成装置用の膜厚制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2041507A JP2657565B2 (ja) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | 薄膜形成装置用の膜厚制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03243766A true JPH03243766A (ja) | 1991-10-30 |
JP2657565B2 JP2657565B2 (ja) | 1997-09-24 |
Family
ID=12610279
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2041507A Expired - Fee Related JP2657565B2 (ja) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | 薄膜形成装置用の膜厚制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2657565B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0693403A (ja) * | 1992-09-11 | 1994-04-05 | Nippon Steel Corp | 被膜形成のための条件決定方法 |
JP2002180248A (ja) * | 2000-12-19 | 2002-06-26 | Anelva Corp | 成膜装置 |
CN108893722A (zh) * | 2018-05-10 | 2018-11-27 | 京东方科技集团股份有限公司 | 蒸镀设备中晶振片位置的检测方法、蒸镀方法及相关装置 |
WO2022138934A1 (ja) * | 2020-12-25 | 2022-06-30 | 公益財団法人福岡県産業・科学技術振興財団 | 真空蒸着装置及び真空蒸着方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6372872A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-02 | Hitachi Ltd | 真空蒸着装置 |
JPS6486701A (en) * | 1987-09-29 | 1989-03-31 | Aisin Seiki | Voltage controlled crystal oscillating device |
-
1990
- 1990-02-22 JP JP2041507A patent/JP2657565B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6372872A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-02 | Hitachi Ltd | 真空蒸着装置 |
JPS6486701A (en) * | 1987-09-29 | 1989-03-31 | Aisin Seiki | Voltage controlled crystal oscillating device |
Cited By (5)
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JP2002180248A (ja) * | 2000-12-19 | 2002-06-26 | Anelva Corp | 成膜装置 |
CN108893722A (zh) * | 2018-05-10 | 2018-11-27 | 京东方科技集团股份有限公司 | 蒸镀设备中晶振片位置的检测方法、蒸镀方法及相关装置 |
CN108893722B (zh) * | 2018-05-10 | 2019-06-28 | 京东方科技集团股份有限公司 | 蒸镀设备中晶振片位置的检测方法、蒸镀方法及相关装置 |
WO2022138934A1 (ja) * | 2020-12-25 | 2022-06-30 | 公益財団法人福岡県産業・科学技術振興財団 | 真空蒸着装置及び真空蒸着方法 |
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---|---|
JP2657565B2 (ja) | 1997-09-24 |
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