JPH04141583A - 成膜進行状況監視方法 - Google Patents
成膜進行状況監視方法Info
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- JPH04141583A JPH04141583A JP26118190A JP26118190A JPH04141583A JP H04141583 A JPH04141583 A JP H04141583A JP 26118190 A JP26118190 A JP 26118190A JP 26118190 A JP26118190 A JP 26118190A JP H04141583 A JPH04141583 A JP H04141583A
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (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〕
本発明は光学的な手法による成膜進行状況監視方法に関
するものであり、特に成膜異常を検出する方法に関する
ものである。
するものであり、特に成膜異常を検出する方法に関する
ものである。
基板上に、屈折率等の所定の特性と所定の膜厚とを備え
た膜を成膜するために、従来より光学的な手法を用いて
成膜制御を行う方法がとられていた。
た膜を成膜するために、従来より光学的な手法を用いて
成膜制御を行う方法がとられていた。
第３図はレンズ用のガラス基板上にフッ化マグネシウム
（ＭｇＦ２）などを蒸着させてレンズコーティングを行
なうための真空蒸着装置の構成概念図である。真空槽１
１中に、るっは等の蒸着源９、基板ホルダー１０に取付
けられたレンズ用ガラス基板８．平板ガラス等のモニタ
基板４が配置されている。これらのうち、基板ホルダー
１０は中空の円錐台状であり、その側面に設けた円形の
孔にガラス基板８が取付けられている。また、モニタ基
板４は図示しない支持部材によって基板ホルダー１０の
上方に支持されている。そして、ミラー２及び真空層１
１の底面に設けられた窓３１を通して光源１から導入さ
れた光１２は基板ホルダー１０の中空部を通った後にモ
ニタ基板４を透過し、真空層１１の上面に設けられた窓
３２を通してフィルタ５に達する。ここで光１２は単色
光１３となり、受光器６にて単色光コ３の光強度を示す
電気信号１４に変換されＣＰＵ、メモリ等で構成された
信号処理装置７に送られる。
（ＭｇＦ２）などを蒸着させてレンズコーティングを行
なうための真空蒸着装置の構成概念図である。真空槽１
１中に、るっは等の蒸着源９、基板ホルダー１０に取付
けられたレンズ用ガラス基板８．平板ガラス等のモニタ
基板４が配置されている。これらのうち、基板ホルダー
１０は中空の円錐台状であり、その側面に設けた円形の
孔にガラス基板８が取付けられている。また、モニタ基
板４は図示しない支持部材によって基板ホルダー１０の
上方に支持されている。そして、ミラー２及び真空層１
１の底面に設けられた窓３１を通して光源１から導入さ
れた光１２は基板ホルダー１０の中空部を通った後にモ
ニタ基板４を透過し、真空層１１の上面に設けられた窓
３２を通してフィルタ５に達する。ここで光１２は単色
光１３となり、受光器６にて単色光コ３の光強度を示す
電気信号１４に変換されＣＰＵ、メモリ等で構成された
信号処理装置７に送られる。
フッ化マグネシウム等の蒸着材料１５は蒸着源９の加熱
により基板８の表面に蒸着するが、併せてモニタ基板４
の表面にも蒸着される。その為、モニタ基板４を透過す
る光１２の光量は変化し、単色光１３は、その波長、蒸
着膜の厚さや屈折率等に依存した強度変化を呈する。す
なわち、蒸着膜の厚さなどが変化するとその蒸着膜をダ
イレクトに通過する光と蒸着膜内でいったん往復反射を
してから通過する光との光路差か変化するため、それら
の干渉光の強度も変化する。そして、これに応じて変調
された電気信号１４が、受光器６から得られる。上記の
ようにメガネのコーテイング材を蒸着する場合にはその
透過率を最大としたい場合が多く、かかる場合には単色
光１３の強度が最大になる時に、信号処理装置７から蒸
着制御装置１６に停止信号を出力し、蒸着源９の加熱を
停止する。
により基板８の表面に蒸着するが、併せてモニタ基板４
の表面にも蒸着される。その為、モニタ基板４を透過す
る光１２の光量は変化し、単色光１３は、その波長、蒸
着膜の厚さや屈折率等に依存した強度変化を呈する。す
なわち、蒸着膜の厚さなどが変化するとその蒸着膜をダ
イレクトに通過する光と蒸着膜内でいったん往復反射を
してから通過する光との光路差か変化するため、それら
の干渉光の強度も変化する。そして、これに応じて変調
された電気信号１４が、受光器６から得られる。上記の
ようにメガネのコーテイング材を蒸着する場合にはその
透過率を最大としたい場合が多く、かかる場合には単色
光１３の強度が最大になる時に、信号処理装置７から蒸
着制御装置１６に停止信号を出力し、蒸着源９の加熱を
停止する。
ところで従来はこのような成膜過程を監視して成膜停止
信号などを発生させるために、信号処理装置７において
次のような信号処理が行われていた。第４図は成膜進行
に従っての透過率の変化を時間依存性として示したもの
である。まず電気信号１４から得られる透過率は、時間
と共に蒸着が進むので曲線１８の様に変化するか、この
曲線１８は特定の時刻に極大値をとる。よって透過率が
極大となる時点を検出して成膜を停止しなければならな
いが、透過率が実際に極大となったことを検出データ上
で確認してから成膜を停止すると、既にその時点では極
大点から減少へと転じてかなりの時間が経過してしまっ
た後であるため、必要以上に膜厚が厚くなってしまう。
信号などを発生させるために、信号処理装置７において
次のような信号処理が行われていた。第４図は成膜進行
に従っての透過率の変化を時間依存性として示したもの
である。まず電気信号１４から得られる透過率は、時間
と共に蒸着が進むので曲線１８の様に変化するか、この
曲線１８は特定の時刻に極大値をとる。よって透過率が
極大となる時点を検出して成膜を停止しなければならな
いが、透過率が実際に極大となったことを検出データ上
で確認してから成膜を停止すると、既にその時点では極
大点から減少へと転じてかなりの時間が経過してしまっ
た後であるため、必要以上に膜厚が厚くなってしまう。
そこで、現に極大点となる以前にそれを予想して早めに
停止制御を行なう必要がある。このため、信号処理を現
に行っている時刻１１から所定時間Ｔだけ遡った時刻ｔ
−Ｔから時刻ｔ１の間の透過率のデータに■ よって例えば２次関数を用いた曲線近似を行って近似曲
線１７を得る。この近似により透過率が極値をとるであ
ろうと推定される時刻ｔ２が演算され、ｔ ＜ ｔ
２を満足している間は（同図（ａ））■ 蒸着を続行し、ｔ ≧ｔ２となれば（同図（ｂ））ｔｌ
で透過率が最大となったと判断して直ちに蒸着を停止す
べき信号を、蒸着制御装Ｗ１６に送る。
停止制御を行なう必要がある。このため、信号処理を現
に行っている時刻１１から所定時間Ｔだけ遡った時刻ｔ
−Ｔから時刻ｔ１の間の透過率のデータに■ よって例えば２次関数を用いた曲線近似を行って近似曲
線１７を得る。この近似により透過率が極値をとるであ
ろうと推定される時刻ｔ２が演算され、ｔ ＜ ｔ
２を満足している間は（同図（ａ））■ 蒸着を続行し、ｔ ≧ｔ２となれば（同図（ｂ））ｔｌ
で透過率が最大となったと判断して直ちに蒸着を停止す
べき信号を、蒸着制御装Ｗ１６に送る。
このような処理がなされるので、透過率が最大となる蒸
着膜が得られることになる。
着膜が得られることになる。
かような方法では蒸着等の成膜時に異常がない場合には
異なる信号処理時刻において同一の近似曲線１７が得ら
れるため、これより定まる極大値推定時刻もほぼ同一で
あり、透過率最大となる蒸着膜が得られることになる。
異なる信号処理時刻において同一の近似曲線１７が得ら
れるため、これより定まる極大値推定時刻もほぼ同一で
あり、透過率最大となる蒸着膜が得られることになる。
ところが成膜時に、例えば同図（ｃ）に示す様な成膜速
度の急低下等の異常があった場合には信号処理時刻ｔｌ
における近似曲線１７ａから得られた極大値推定時刻ｔ
と、信号処理時刻ｔ における近似曲線１７ｂから
得られた極大値推定時刻ｔ とが大きく異なり、結局
極大値に至る前に極大値を得たと判断して成膜が停止し
、所望の膜厚が得られたか否か不明のまま成膜が終了し
てしまうという問題点があった。
度の急低下等の異常があった場合には信号処理時刻ｔｌ
における近似曲線１７ａから得られた極大値推定時刻ｔ
と、信号処理時刻ｔ における近似曲線１７ｂから
得られた極大値推定時刻ｔ とが大きく異なり、結局
極大値に至る前に極大値を得たと判断して成膜が停止し
、所望の膜厚が得られたか否か不明のまま成膜が終了し
てしまうという問題点があった。
この発明は、上記従来技術の問題を解消し、成膜時の異
常の検出可能な成膜進行状況監視方法を提供することを
目的とする。
常の検出可能な成膜進行状況監視方法を提供することを
目的とする。
この発明は曲線近似を行う際のデータとして、信号処理
時刻から異なる複数の時間幅だけ遡った各時刻から現時
刻までのそれぞれの間の光強度変化を基礎として個別に
曲線近似を行ない、各近似曲線の極値を与える各時刻が
所定の許容誤差範囲を越えて不一致となったときに、成
膜異常と判定する。ただし、許容誤差範囲はゼロであっ
てもよく、有限値であってもよい。
時刻から異なる複数の時間幅だけ遡った各時刻から現時
刻までのそれぞれの間の光強度変化を基礎として個別に
曲線近似を行ない、各近似曲線の極値を与える各時刻が
所定の許容誤差範囲を越えて不一致となったときに、成
膜異常と判定する。ただし、許容誤差範囲はゼロであっ
てもよく、有限値であってもよい。
この発明においては、成膜異常がある場合には異なる時
間幅での光強度変化を用いた近似曲線は互いに大きく異
なることにより、各近似曲線の極値を与える各時刻が大
きく異なって、異常を検出する。
間幅での光強度変化を用いた近似曲線は互いに大きく異
なることにより、各近似曲線の極値を与える各時刻が大
きく異なって、異常を検出する。
この発明の一実施例である成膜状況監視方法を適用した
真空蒸着装置は第３図の装置と同様の外観を有している
が、信号処理装置７の機能が異なっている。この実施例
において信号処理装置７にあらかじめプログラムされて
いる動作のフローチャートを第１図に示す。まずｔｌと
して現在時刻を与える。次いて所定時間Ｔだけ遡った時
刻ｔ１Ｔからｔｌまての透過率のデータＤを得る。また
Ｔと異なる所定時間Ｔ′たけ遡った時刻ｔ１Ｔ′からｔ
ｌまでの透過率のデータＤ′を得る。
真空蒸着装置は第３図の装置と同様の外観を有している
が、信号処理装置７の機能が異なっている。この実施例
において信号処理装置７にあらかじめプログラムされて
いる動作のフローチャートを第１図に示す。まずｔｌと
して現在時刻を与える。次いて所定時間Ｔだけ遡った時
刻ｔ１Ｔからｔｌまての透過率のデータＤを得る。また
Ｔと異なる所定時間Ｔ′たけ遡った時刻ｔ１Ｔ′からｔ
ｌまでの透過率のデータＤ′を得る。
ただし、Ｔ、Ｔ’ はあらかじめ設定されている時間幅
であり、Ｔ≠Ｔ′である。次いでそれぞれのデータＤ、
Ｄ’よりそれぞれ透過率の時間変化を２次曲線１７ａ、
１７ｃで個別に近似し、それぞれ極大値推定時刻１．１
２ を得る。
であり、Ｔ≠Ｔ′である。次いでそれぞれのデータＤ、
Ｄ’よりそれぞれ透過率の時間変化を２次曲線１７ａ、
１７ｃで個別に近似し、それぞれ極大値推定時刻１．１
２ を得る。
成膜速度低下等の異常がない場合、第２図（ａ）に示す
ように１．１２ とはほぼ一致する。しかし成膜速度低
下等の異常があった場合には同図（ｂ）に示すように１
．１２ は大きく異なる。
ように１．１２ とはほぼ一致する。しかし成膜速度低
下等の異常があった場合には同図（ｂ）に示すように１
．１２ は大きく異なる。
従って第１図に示すようにある許容誤差しきい値ε（ε
≧０）を定めておき、 ｔｌ−ｔｌ ＜ε を満足しない場合は図示しないホストコントローラに警
報を出して異常があったことを指示し、蒸着等の成膜を
中止する。
≧０）を定めておき、 ｔｌ−ｔｌ ＜ε を満足しない場合は図示しないホストコントローラに警
報を出して異常があったことを指示し、蒸着等の成膜を
中止する。
一方、
ｔｌ−ｔｌ くε
を満足する場合には、現在時刻ｔ１がｔ１≧ｔ２又はｔ
≧ｔ ′のいずれかを満足していれば成膜を終了し、
ｔ ≧ｔ 又はｔ ≧ｔ のいずれをも満足しない場
合には成膜不足として成膜を続行し、ｔｌに新たに現在
時刻を与えなおす。
≧ｔ ′のいずれかを満足していれば成膜を終了し、
ｔ ≧ｔ 又はｔ ≧ｔ のいずれをも満足しない場
合には成膜不足として成膜を続行し、ｔｌに新たに現在
時刻を与えなおす。
以上の様なフローチャートに即した方法を用いて異常を
検出することにより、例えば第３図に示したような装置
において、透過率を最大とする成膜を行うことができ、
かつ異常ある成膜を警報により知ることができる。
検出することにより、例えば第３図に示したような装置
において、透過率を最大とする成膜を行うことができ、
かつ異常ある成膜を警報により知ることができる。
なお、上記実施例では曲線近似として２次曲線を用いた
が、これに限らず例えばガウス分布近似などを用いても
よい。また、時間幅やそれに応じた曲線近似の数も３個
以上としてもよい。この場合には例えば得られた最大値
推定時刻ｔ 、 ｔ２・・・の最大値と最小値の差
がεよりも太きければ異常であると判断すればよい。ま
た、成膜の目的によっては透過率の極小値を推定しても
よい。
が、これに限らず例えばガウス分布近似などを用いても
よい。また、時間幅やそれに応じた曲線近似の数も３個
以上としてもよい。この場合には例えば得られた最大値
推定時刻ｔ 、 ｔ２・・・の最大値と最小値の差
がεよりも太きければ異常であると判断すればよい。ま
た、成膜の目的によっては透過率の極小値を推定しても
よい。
更に、上記実施例では透過率によって成膜を制御する方
法について述べたが、反射光を検出し、反射率等の他の
光学的情報の極値を推定する場合にも同様の効果を奏す
る。また成膜方法としては蒸着法のみならず他の方法、
例えばスパッタ法においても同様の効果を奏する。
法について述べたが、反射光を検出し、反射率等の他の
光学的情報の極値を推定する場合にも同様の効果を奏す
る。また成膜方法としては蒸着法のみならず他の方法、
例えばスパッタ法においても同様の効果を奏する。
この発明は、同一の曲線近似手法を用い、異なる時間幅
での光強度変化を基礎として複数の近似曲線を決定し、
それらから得られた極値の推定時刻の一致度を判定する
ことにより、成膜異常を検出でき、所望の特性が得られ
たか否かが不明のまま成膜が終了するという事態を回避
することができる。
での光強度変化を基礎として複数の近似曲線を決定し、
それらから得られた極値の推定時刻の一致度を判定する
ことにより、成膜異常を検出でき、所望の特性が得られ
たか否かが不明のまま成膜が終了するという事態を回避
することができる。
第１図はこの発明の一実施例のフローチャート、第２図
はこの発明の一実施例における、透過率の時間依存性と
近似曲線とを示すグラフ、第３図はこの発明の一実施例
の前提となる蒸着装置の概念図、 第４図は従来の成膜制御方法における透過率の時間依存
性と近似曲線とを示すグラフである。 ４・・・モニタ基板、 ９・・蒸着源、 １２・・・光、 １７，１７ａ、１７ｂ、 １７ｃ・・・近似曲線１８
・・・透過率の時間変化曲線
はこの発明の一実施例における、透過率の時間依存性と
近似曲線とを示すグラフ、第３図はこの発明の一実施例
の前提となる蒸着装置の概念図、 第４図は従来の成膜制御方法における透過率の時間依存
性と近似曲線とを示すグラフである。 ４・・・モニタ基板、 ９・・蒸着源、 １２・・・光、 １７，１７ａ、１７ｂ、 １７ｃ・・・近似曲線１８
・・・透過率の時間変化曲線
Claims (1)
- （１）成膜中に、モニタ基板へ光を照射し、前記モニタ
基板からの透過光または反射光を検知するとともに、検
知された光の強度の時間的変化をモニタし、現時点から
所定の時間幅だけ遡った時点以降の前記強度の時間的変
化を基礎とする曲線近似を行なって成膜進行状況を監視
する方法において、 前記時間幅として互いに異なる複数の時間幅を設定し、 現時点から前記複数の時間幅だけそれぞれ遡った各時点
以降の前記強度の時間的変化をそれぞれの基礎として前
記曲線近似を共通に用いてかつ個別に行なうことにより
複数の近似曲線を決定し、前記複数の近似曲線のそれぞ
れにおいて極値を与える各時刻が所定の許容誤差範囲を
越えて相互に不一致となったときに、前記成膜において
異常が発生したものと判定することを特徴とする成膜進
行状況監視方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26118190A JPH04141583A (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 成膜進行状況監視方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26118190A JPH04141583A (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 成膜進行状況監視方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04141583A true JPH04141583A (ja) | 1992-05-15 |
Family
ID=17358257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26118190A Pending JPH04141583A (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 成膜進行状況監視方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04141583A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9383474B1 (en) * | 2015-03-30 | 2016-07-05 | Boe Technology Group Co., Ltd. | System and method for detecting film layer |
-
1990
- 1990-09-28 JP JP26118190A patent/JPH04141583A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9383474B1 (en) * | 2015-03-30 | 2016-07-05 | Boe Technology Group Co., Ltd. | System and method for detecting film layer |
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