JPH079074Y2 - アモルファス評価装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は試料にＸ線又は電子線を照射し、その回折パ
ターンを螢光スクリーンに表わし、そのスクリーン上に
表われた明暗分布を計測して動径分布解析法により上記
試料のアモルファス状態を評価するアモルファス評価装
置に関する。

「従来の技術」 従来よりＸ線又は電子線の回折パターンを動径分布解析
により解析することによりアモルファス状態の評価が可
能であると考えられている。この方法として、例えばＸ
線又は電子線を試料に照射し、試料表面で回折されたパ
ターンを螢光スクリーン上に表わし、これを写真に取
り、その明暗分布をミクロフォトメータなどで電気信号
に変え、その位置と回折強度との関係を得て、そのパタ
ーンの解析により動径分布関数を得て試料のアモルファ
スの程度を評価することが考えられる。

しかしながら、このようなものでは例えばこれを成膜装
置に付加して、成膜中の膜のアモルファス状態をその場
で評価することは困難である。

この考案の目的は、動径分布解析法を用い、成膜中の膜
のアモルファス状態をその場で評価することができる安
価なアモルファス評価装置を提供することにある。

「問題点を解決するための手段」 この考案は密閉容器内の被成膜体に膜を形成する成膜装
置における上記膜のアモルファス状態を評価するアモル
ファス評価装置であって、密閉容器に取付けられ、上記
膜にＸ線又は電子線を入射させる熱源と、密閉容器に取
付けられ、上記膜により回折されて来るＸ線又は電子線
の像を表す螢光スクリーンと、先端が螢光スクリーンと
近接対向した光ファイバと、螢光スクリーン上の任意の
場所に光ファイバの先端を対向移動させる移動機構と、
光ファイバの後端に設けられた光検出器と、その光検出
器の出力と移動機構による光ファイバの先端の螢光スク
リーン上の対向位置状態とから動径分布解析を行って、
上記膜のアモルファス状態を評価する電子計算機とを具
備するものである。

この考案の装置では成膜装置において成膜中の膜のアモ
ルファス状態を実時間で評価することができる。

「実施例」 第１図はこの考案の実施例を示す。この例は例えば蒸着
装置などの成膜装置のように、密閉容器内が真空とされ
る場合を示したものである。真空容器11内は排気系12に
より排気される。真空容器11内に試料ホルダ13が配され
試料ホルダ13の一面に被成膜体として基板14が装着され
てある。試料ホルダ13は保持部15によりX,Y,Z方向に移
動できると共に回動できるように保持されている。

この例では線源として電子銃16を用いた場合であり、真
空容器11の一方の側壁に取付けられた電子銃16からの電
子線17は基板14上に成膜された膜14aに入射される。膜1
4aの表面で回折を受けて反射された電子線は、真空容器
11の他方の側壁に取付けられた螢光スクリーン18に入射
され、電子線の像が可視像に変換されて螢光スクリーン
18上に回折パターンが表われる。

光ファイバ19の先端は螢光スクリーン18と対向される。
この光ファイバ19の先端は移動機構21により移動され、
螢光スクリーン18の任意の場所と対向させることができ
る。光ファイバ19の後端には光検出器22が設けられ、光
ファイバ19を通じて入力された回折強度光は光検出器22
で電気信号に変換されて電子計算機23に入力される。電
子計算機23には光ファイバ19の先端が対向している螢光
スクリーン18上の位置情報も入力されている。

移動機構21は例えば第２図に示すように構成される。螢
光スクリーン18は真空維持のため真空フランジ24のガラ
スの内側に設けられる。真空フランジ24に取付治具25が
取付けられ、取付治具25にテーブル固定治具26が取付け
られる。テーブル固定治具26上にＸ方向に移動自在にＸ
方向移動テーブル27が配され、Ｘ方向移動テーブル27は
移動用つまみ28でＸ方向に移動される。

Ｘ方向移動テーブル27上にＬ字状治具30が立てられ、Ｌ
字状治具30にＺ方向移動テーブル29がＺ方向に移動自在
に取付けられる。Ｚ方向移動テーブル29にファイバ固定
治具31が固定され、ファイバ固定治具31にフェルール32
が挿通保持され、フェルール32に光ファイバ19の先端が
連結される。Ｌ字状治具30にモータ33が取付けられ、モ
ータ33によりＺ方向移動テーブル29がＺ方向に移動さ
れ、その移動位置がリニアエンコーダ34から得られる。

Ｘ方向移動テーブル27及びＺ方向移動テーブル29の移動
に応じてフェルール32の螢光スクリーン18と対向する位
置が、螢光スクリーン18上をＸ方向及びＺ方向にそれぞ
れ移動する。従って螢光スクリーン18上の回折パターン
35を光ファイバ19により光学的に読取ることができる。

回折パターン35は膜14aが多結晶状態であれば、回折中
心である輝点36を中心として、複数の円弧状の線が例え
ば螢光スクリーン18上、破線で示した位置に明瞭に表れ
て線状パターンとなる。一方、膜14aの結晶性がアモル
ファス状態に近づくに従って、この線状パターンの各線
はぼやけ、アモルファス状態では線状パターンは見えな
くなり、わずかに明瞭変化のあるパターンとなる。アモ
ルファス状態の動径分布解析はこのわずかな明瞭の変化
状態を解析することによって行われ、光ファイバ19によ
る回折パターン35の読取りは輝点36から径方向に光ファ
イバ19を走査して行われる。この例では、Ｘ方向移動テ
ーブル27及びＺ方向移動テーブル29を移動させて、まず
光ファイバ19の先端を螢光スクリーン18に表れた輝点36
のＺ方向直下に位置させ、この位置からＺ方向移動テー
ブル29により光ファイバ19を直上に走査することによっ
て回折パターン35が読取られる。

螢光スクリーン18は例えば直径10乃至15cm程度の円形状
とされ、この螢光スクリーン18上に径が例えば5cm程度
の大きさとされて回折パターン35が表される。回折パタ
ーン35の読取り分解能は例えば100μｍ程度とされる。
従って、光ファイバ19の端面を螢光スクリーン18に摺接
させる場合には、コア径が100μｍ程度の光ファイバ19
を用いればよく、即ち光ファイバ19のコア径の分解能で
回折パターン35の明暗分布が順次読取られる。

なお、光ファイバ19の端面及び螢光スクリーン18の損傷
を防止すべく、これらを非接触とし、所要量離間させる
場合には、光ファイバ19の先端（第２図ではフェルール
32の先端）にマイクロレンズを付加し、例えばマイクロ
レンズを挟んでその焦点距離の位置に光ファイバ19の端
面と螢光スクリーン18とがそれぞれ位置するような配置
関係とすれば、光ファイバ19の端面と螢光スクリーン18
との離間による読取り分解能の低下及び光量の低下を補
うことができる。

このようにして、光ファイバ19を螢光スクリーン18に沿
って走査させ、回折パターン35の明暗変化を光学的に順
次読取り、それが光検出器22により電気信号に変換され
て電子計算機23に入力され、これと同時に光ファイバ19
の先端の螢光スクリーン18上の位置情報も電子計算機23
に入力され、電子計算機23はこれらの入力から回折強度
の分布を解析し動径分布解析を行い、膜14aのアモルフ
ァスの程度を評価する。

「考案の効果」 以上述べたようにこの考案によれば成膜中の膜のアモル
ファス状態を動径分布解析法を用い、実時間で評価する
ことができる。従って、その評価結果に基づき、成膜条
件を制御することができ、所要のアモルファス膜を精度
良く得ることができる。また、例えば回折パターン35の
読取りにCCDカメラを用いると、わずかな明瞭変化を微
小ピッチで検出すべく、高分解能、高感度なカメラが必
要となり、高価なものとなるが、この考案では光ファイ
バ19と移動機構21と光検出器22とにより、明暗分布の測
定を行うものであるため、安価に構成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案のアモルファス評価装置の一例を示す
ブロック図、第２図は第１図中の移動機構21の具体例を
示す分解斜視図である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】密閉容器内の被成膜体に膜を形成する成膜
   装置における上記膜のアモルファス状態を評価するアモ
   ルファス評価装置であって、 上記密閉容器に取付けられ、上記膜にＸ線又は電子線を
   入射させる線源と、 上記密閉容器に取付けられ、上記膜により回折されて来
   るＸ線又は電子線の像を表す螢光スクリーンと、 先端が上記螢光スクリーンと近接対向した光ファイバ
   と、 その光ファイバの先端を上記螢光スクリーン上の任意の
   場所に対向移動させる移動機構と、 上記光ファイバの後端に設けられた光検出器と、 その光検出器の出力と上記移動機構による上記光ファイ
   バの先端の上記螢光スクリーン上の対向位置情報とから
   動径分布解析を行って上記膜のアモルファス状態を評価
   する電子計算機とを具備するアモルファス評価装置。