JPH0827573A - 成膜方法 - Google Patents
成膜方法Info
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- JPH0827573A JPH0827573A JP6165208A JP16520894A JPH0827573A JP H0827573 A JPH0827573 A JP H0827573A JP 6165208 A JP6165208 A JP 6165208A JP 16520894 A JP16520894 A JP 16520894A JP H0827573 A JPH0827573 A JP H0827573A
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- rays
- film forming
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は所望の膜厚あるいは膜厚分布やさら
には膜の組成をも正確に得るための新規な成膜方法を提
供するものである。 【構成】 基板上に膜を形成し、膜に電磁波もしくは粒
子線を照射し二次の電磁波あるいは粒子線を検出してこ
の膜の構成元素あるいは構成元素の割合あるいは単位面
積当たりの質量の内いずれか乃至複数を測定し、この測
定結果から前記膜の形成条件を設定する。特にＸ線を照
射し、膜からの蛍光Ｘ線を検出するものである。所望の
膜厚あるいは膜厚分布や膜質をも正確に制御して得るこ
とが可能となり、成膜時に製品を所望の特性に制御する
ことを可能とするものである。
には膜の組成をも正確に得るための新規な成膜方法を提
供するものである。 【構成】 基板上に膜を形成し、膜に電磁波もしくは粒
子線を照射し二次の電磁波あるいは粒子線を検出してこ
の膜の構成元素あるいは構成元素の割合あるいは単位面
積当たりの質量の内いずれか乃至複数を測定し、この測
定結果から前記膜の形成条件を設定する。特にＸ線を照
射し、膜からの蛍光Ｘ線を検出するものである。所望の
膜厚あるいは膜厚分布や膜質をも正確に制御して得るこ
とが可能となり、成膜時に製品を所望の特性に制御する
ことを可能とするものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は薄膜の成膜方法に関する
ものである。
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の触針式段差計による膜厚測定を示
す断面概略図を図５に示す。スパッタ装置や電子ビーム
蒸着装置などで基板１上に成膜された薄膜例えばアルミ
ニウム膜１０は半日乃至１日かけてフォトエッチングを
行い幾何学的な段差１１を形成する。その後、この段差
を触針１２によって機械的にその幾何学的距離を測定す
る方式の段差計によって測定し、その段差測定結果によ
って成膜条件設定を変えていた。
す断面概略図を図５に示す。スパッタ装置や電子ビーム
蒸着装置などで基板１上に成膜された薄膜例えばアルミ
ニウム膜１０は半日乃至１日かけてフォトエッチングを
行い幾何学的な段差１１を形成する。その後、この段差
を触針１２によって機械的にその幾何学的距離を測定す
る方式の段差計によって測定し、その段差測定結果によ
って成膜条件設定を変えていた。
【０００３】また近年、高精度に膜厚を制御して成膜す
るための各種の方法や成膜装置が提案され、例えば特開
平５−２８７５３１号公報に示された従来技術は、成膜
後に膜の平滑性や膜厚を、薄膜表面にＸ線を照射し薄膜
表面によって反射したＸ線の強度測定することによって
モニターしながらイオンビームを照射するもので、モニ
ター結果によってイオンビームの照射角度やエネルギー
を制御して薄膜のエッチング位置や量を制御することに
より平滑な薄膜表面を形成する。膜厚については成膜中
に薄膜表面にレーザー光を照射し薄膜表面から反射した
レーザー光の複素振幅反射率比を測定することによって
モニターして所望の膜厚に達したときに成膜を停止す
る。すなわちモニター方法として、薄膜表面にＸ線を照
射し薄膜表面から反射したＸ線により平滑性を測定し、
膜厚については薄膜表面にレーザーを照射し薄膜表面か
ら反射したレーザー光により測定するものである。
るための各種の方法や成膜装置が提案され、例えば特開
平５−２８７５３１号公報に示された従来技術は、成膜
後に膜の平滑性や膜厚を、薄膜表面にＸ線を照射し薄膜
表面によって反射したＸ線の強度測定することによって
モニターしながらイオンビームを照射するもので、モニ
ター結果によってイオンビームの照射角度やエネルギー
を制御して薄膜のエッチング位置や量を制御することに
より平滑な薄膜表面を形成する。膜厚については成膜中
に薄膜表面にレーザー光を照射し薄膜表面から反射した
レーザー光の複素振幅反射率比を測定することによって
モニターして所望の膜厚に達したときに成膜を停止す
る。すなわちモニター方法として、薄膜表面にＸ線を照
射し薄膜表面から反射したＸ線により平滑性を測定し、
膜厚については薄膜表面にレーザーを照射し薄膜表面か
ら反射したレーザー光により測定するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】成膜方法として例えば
マグネトロンスパッタの場合、スパッタを続行するとタ
ーゲットが磨耗し、ターゲットにはスパッタの溝すなわ
ちエロージョンが形成され、これによってその後成膜さ
れた膜の厚み、組成などの分布が変化してしまう。この
ため常に最良の均一な分布とするため、このエロージョ
ンに応じて次回のスパッタ条件を変化させる方法が考え
られる。しかしながらエロージョンはターゲットの粒径
や結晶方位などにより同じ使用電力、使用時間でも深さ
が異なり、次回のスパッタ条件を適確に予測することは
困難である。
マグネトロンスパッタの場合、スパッタを続行するとタ
ーゲットが磨耗し、ターゲットにはスパッタの溝すなわ
ちエロージョンが形成され、これによってその後成膜さ
れた膜の厚み、組成などの分布が変化してしまう。この
ため常に最良の均一な分布とするため、このエロージョ
ンに応じて次回のスパッタ条件を変化させる方法が考え
られる。しかしながらエロージョンはターゲットの粒径
や結晶方位などにより同じ使用電力、使用時間でも深さ
が異なり、次回のスパッタ条件を適確に予測することは
困難である。
【０００５】また、膜厚の測定において、段差計による
方法においては、膜厚の測定を行うための段差パターン
をわざわざ形成する必要があり、専用の段差パターン作
成用成膜部が必要であり、しかも、段差形成のための時
間が半日乃至１日程度必要であり、生産においてこの間
成膜を中断することはロスが大きい。さらに段差計では
幾何学的な厚さの測定しかできず、例えば２元の電子ビ
ーム蒸着によってアルミニウムにシリコンや銅などを添
加した場合の組成比を知ることはできないため組成比を
制御することはできなかった。
方法においては、膜厚の測定を行うための段差パターン
をわざわざ形成する必要があり、専用の段差パターン作
成用成膜部が必要であり、しかも、段差形成のための時
間が半日乃至１日程度必要であり、生産においてこの間
成膜を中断することはロスが大きい。さらに段差計では
幾何学的な厚さの測定しかできず、例えば２元の電子ビ
ーム蒸着によってアルミニウムにシリコンや銅などを添
加した場合の組成比を知ることはできないため組成比を
制御することはできなかった。
【０００６】一方、先述の特開平５−２８７５３１号公
報における成膜装置は、以下のような課題を有するもの
である。すなわち（１）イオンビームを照射しながらの
Ｘ線測定であり、イオンビーム照射によってもＸ線が発
生し、このＸ線と照射したＸ線の反射のＸ線との完全な
分離が困難である為、測定精度が低下する。（２）Ｘ
線、レーザー光ともに膜表面の反射を利用しており、成
膜材料や成膜された膜の粒径などの膜質によって反射率
や散乱状態が異なり測定バラツキを引き起こし精度を低
下させる。（３）イオンビームによってスパッタされた
薄膜原子が薄膜表面近傍に存在する状態での測定である
ため、スパッタされた薄膜原子によりレーザー光あるい
はＸ線が減衰するため測定精度を低下させる。（４）膜
表面からの反射によってモニターするものであり、多層
膜の各層の膜厚はモニターできるが各層において不純物
もしくは合金として混入している２種類以上の複数の膜
の構成元素に対してその構成元素の組成比をモニターす
ることはできない。
報における成膜装置は、以下のような課題を有するもの
である。すなわち（１）イオンビームを照射しながらの
Ｘ線測定であり、イオンビーム照射によってもＸ線が発
生し、このＸ線と照射したＸ線の反射のＸ線との完全な
分離が困難である為、測定精度が低下する。（２）Ｘ
線、レーザー光ともに膜表面の反射を利用しており、成
膜材料や成膜された膜の粒径などの膜質によって反射率
や散乱状態が異なり測定バラツキを引き起こし精度を低
下させる。（３）イオンビームによってスパッタされた
薄膜原子が薄膜表面近傍に存在する状態での測定である
ため、スパッタされた薄膜原子によりレーザー光あるい
はＸ線が減衰するため測定精度を低下させる。（４）膜
表面からの反射によってモニターするものであり、多層
膜の各層の膜厚はモニターできるが各層において不純物
もしくは合金として混入している２種類以上の複数の膜
の構成元素に対してその構成元素の組成比をモニターす
ることはできない。
【０００７】ここで例えば配線の信頼性面でマイグレー
ションによる劣化防止の目的でアルミニウムに銅を混入
させることがあるが、この銅の混入量は１％程度であれ
ば有効であるが、２％以上になると不具合の生じるもの
である。このように、膜の構成元素の組成比は薄膜とし
ての機能、特性を決定するために非常に重要でありこれ
を無視して薄膜形成を行うことはできない。
ションによる劣化防止の目的でアルミニウムに銅を混入
させることがあるが、この銅の混入量は１％程度であれ
ば有効であるが、２％以上になると不具合の生じるもの
である。このように、膜の構成元素の組成比は薄膜とし
ての機能、特性を決定するために非常に重要でありこれ
を無視して薄膜形成を行うことはできない。
【０００８】本発明は上記問題点を改善すべく、所望の
膜厚あるいは膜厚分布や、さらには膜の組成をも正確に
得るための新規な成膜方法を提供するものである。
膜厚あるいは膜厚分布や、さらには膜の組成をも正確に
得るための新規な成膜方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、基板上に膜を形成し、少なくともこの膜に
電磁波もしくは粒子線を照射し膜の構成原子から発生す
る特有の二次の電磁波あるいは粒子線を検出してこの膜
の構成元素あるいは構成元素の割合あるいは単位面積当
たりの質量の内いずれか乃至複数を測定し、この測定結
果から前記膜の形成条件を設定するものであり、さらに
測定方法がＸ線を照射し、膜あるいは基板のうちいずれ
かもしくは両方からの蛍光Ｘ線を検出するものである。
に本発明は、基板上に膜を形成し、少なくともこの膜に
電磁波もしくは粒子線を照射し膜の構成原子から発生す
る特有の二次の電磁波あるいは粒子線を検出してこの膜
の構成元素あるいは構成元素の割合あるいは単位面積当
たりの質量の内いずれか乃至複数を測定し、この測定結
果から前記膜の形成条件を設定するものであり、さらに
測定方法がＸ線を照射し、膜あるいは基板のうちいずれ
かもしくは両方からの蛍光Ｘ線を検出するものである。
【００１０】
【作用】上記本発明の成膜装置によれば特に複雑な装置
構成とはならず、測定用パターン形成を必要とせず、成
膜直後に成膜の結果すなわち膜厚および膜厚の分布さら
には膜組成までも測定し、その結果に基づいてあらかじ
め設定されたプログラムにもとづいて計算して成膜の条
件を短時間でかつ正確に設定することができるため、タ
ーゲットの粒径や結晶方位などが異なっていても所望の
膜厚あるいは膜厚分布やさらには膜の組成をも正確に得
ることが可能となる。さらにここで得られる膜厚は段差
計のように単なる幾何学的な厚さではなく膜の構成原子
の量を測定するものであるため、これによって作成され
る製品の特性をも正確に推定することができるものであ
り、成膜時に製品を所望の特性に制御することを可能と
できる。
構成とはならず、測定用パターン形成を必要とせず、成
膜直後に成膜の結果すなわち膜厚および膜厚の分布さら
には膜組成までも測定し、その結果に基づいてあらかじ
め設定されたプログラムにもとづいて計算して成膜の条
件を短時間でかつ正確に設定することができるため、タ
ーゲットの粒径や結晶方位などが異なっていても所望の
膜厚あるいは膜厚分布やさらには膜の組成をも正確に得
ることが可能となる。さらにここで得られる膜厚は段差
計のように単なる幾何学的な厚さではなく膜の構成原子
の量を測定するものであるため、これによって作成され
る製品の特性をも正確に推定することができるものであ
り、成膜時に製品を所望の特性に制御することを可能と
できる。
【００１１】
（実施例１）以下本発明の第一の実施例としてターゲッ
トにアルミニウムを用い、ＤＣマグネトロンのスパッタ
リング装置に適用した場合について図面を参照しながら
説明する。本発明の方法によるスパッタリング装置の基
本的な構成を図１に概念図として示す。この構成のブロ
ック図を図２に示す。スパッタリング部はターゲット１
と基板ホルダー２に保持された基板３の相対的な位置と
距離を基板ホルダー２を移動させて制御できる構造とな
っている。なお電源の制御によってターゲット電力は自
由に設定できるものである。成膜の時間はシャッター４
の開閉により制御するか、もしくはスパッタ電源の入切
の制御によって行う。スパッタリング部で成膜された
後、基板は直ちにロボットアームなどによって測定部に
搬送される。測定部には１次Ｘ線８を発生するＸ線管５
と蛍光Ｘ線９を検出する検出器６があり、Ｘ線管５によ
り発生させた１次Ｘ線８を成膜後の基板７に照射するこ
とによってそれぞれ膜構成元素固有の波長、エネルギー
の蛍光Ｘ線９が発生し、この波長あるいはエネルギーを
ミラーや半導体検出器などで分離して検出器６によって
検出ができるような構成となっている。測定部では膜厚
測定や膜厚分布の測定を所望によって行う。この結果に
よって計算部で所定のプログラムで各種の条件設定のた
めの計算が行われ、条件設定部でスパッタパワー、シャ
ッター時間や最適距離の設定が行われる。
トにアルミニウムを用い、ＤＣマグネトロンのスパッタ
リング装置に適用した場合について図面を参照しながら
説明する。本発明の方法によるスパッタリング装置の基
本的な構成を図１に概念図として示す。この構成のブロ
ック図を図２に示す。スパッタリング部はターゲット１
と基板ホルダー２に保持された基板３の相対的な位置と
距離を基板ホルダー２を移動させて制御できる構造とな
っている。なお電源の制御によってターゲット電力は自
由に設定できるものである。成膜の時間はシャッター４
の開閉により制御するか、もしくはスパッタ電源の入切
の制御によって行う。スパッタリング部で成膜された
後、基板は直ちにロボットアームなどによって測定部に
搬送される。測定部には１次Ｘ線８を発生するＸ線管５
と蛍光Ｘ線９を検出する検出器６があり、Ｘ線管５によ
り発生させた１次Ｘ線８を成膜後の基板７に照射するこ
とによってそれぞれ膜構成元素固有の波長、エネルギー
の蛍光Ｘ線９が発生し、この波長あるいはエネルギーを
ミラーや半導体検出器などで分離して検出器６によって
検出ができるような構成となっている。測定部では膜厚
測定や膜厚分布の測定を所望によって行う。この結果に
よって計算部で所定のプログラムで各種の条件設定のた
めの計算が行われ、条件設定部でスパッタパワー、シャ
ッター時間や最適距離の設定が行われる。
【００１２】ここで例えば基板３がシリコンやＳｉＯ2
であれば成膜したアルミニウムのみの蛍光Ｘ線９を測定
しても良いが基板の構成元素であるシリコンの蛍光Ｘ線
９のアルミニウムによる減衰量を考慮することによって
測定精度はいっそう向上できる。さらに蛍光Ｘ線９の波
長あるいはエネルギーによって膜の構成元素およびその
膜厚も測定が可能である。この測定は中央部のみでな
く、基板の直径上の複数箇所例えば基板中心部およびそ
の対称位置の両側の３カ所について行うことによって分
布を知る事ができる。尚、測定ではアルミニウムの原子
数として測定でき、アルミニウム原子の重量が決まって
いるため実質的には重量等価の膜厚として得られるもの
である。この測定結果によって膜厚から次の基板に対す
るスパッタ量、すなわちシャッター４の開放時間あるい
はスパッタパワーの印加時間を計算して設定する。
であれば成膜したアルミニウムのみの蛍光Ｘ線９を測定
しても良いが基板の構成元素であるシリコンの蛍光Ｘ線
９のアルミニウムによる減衰量を考慮することによって
測定精度はいっそう向上できる。さらに蛍光Ｘ線９の波
長あるいはエネルギーによって膜の構成元素およびその
膜厚も測定が可能である。この測定は中央部のみでな
く、基板の直径上の複数箇所例えば基板中心部およびそ
の対称位置の両側の３カ所について行うことによって分
布を知る事ができる。尚、測定ではアルミニウムの原子
数として測定でき、アルミニウム原子の重量が決まって
いるため実質的には重量等価の膜厚として得られるもの
である。この測定結果によって膜厚から次の基板に対す
るスパッタ量、すなわちシャッター４の開放時間あるい
はスパッタパワーの印加時間を計算して設定する。
【００１３】ここでマグネトロンスパッタリングの場合
ターゲット１の使用量によってターゲット１のエロージ
ョン深さが変化し、これによって基板内の膜厚分布およ
び成膜速度が変化する。基板内分布を常に均一に得るた
めにはターゲット１と基板３間の距離をターゲット毎に
エロージョン深さに応じて変化させれば良いが、ターゲ
ット１の粒径や結晶方位の分布によってターゲット毎に
変化が微妙に異なっており変化量を予知することは困難
である。従って成膜直後に膜厚分布を測定し微妙に異な
る変化分をあらかじめ想定した何種類かの変化曲線と比
較し、プログラムされた計算によって修正するようにタ
ーゲット１と基板３間の距離を移動設定する。分布の修
正にはターゲット１と基板３の中心位置を変化させるこ
とも有効である。
ターゲット１の使用量によってターゲット１のエロージ
ョン深さが変化し、これによって基板内の膜厚分布およ
び成膜速度が変化する。基板内分布を常に均一に得るた
めにはターゲット１と基板３間の距離をターゲット毎に
エロージョン深さに応じて変化させれば良いが、ターゲ
ット１の粒径や結晶方位の分布によってターゲット毎に
変化が微妙に異なっており変化量を予知することは困難
である。従って成膜直後に膜厚分布を測定し微妙に異な
る変化分をあらかじめ想定した何種類かの変化曲線と比
較し、プログラムされた計算によって修正するようにタ
ーゲット１と基板３間の距離を移動設定する。分布の修
正にはターゲット１と基板３の中心位置を変化させるこ
とも有効である。
【００１４】さらにスパッタリングのガス圧や電力によ
って成膜されたアルミニウムの粒径などの違いによって
密度が異なり、このことは膜の応力ばかりでなく幾何学
的に同じ膜厚でも実質的な重量が異なる。従って膜の幾
何学的な厚さではなく実質的には重量がその特性を決め
るような表面弾性波素子などにおいては前述した重量等
価膜厚によって、電力すなわち成膜速度や成膜時間を計
算して設定する。これによって前記素子の特性をも成膜
時に作り込むことができるため、高歩留まりに素子の生
産ができるものである。
って成膜されたアルミニウムの粒径などの違いによって
密度が異なり、このことは膜の応力ばかりでなく幾何学
的に同じ膜厚でも実質的な重量が異なる。従って膜の幾
何学的な厚さではなく実質的には重量がその特性を決め
るような表面弾性波素子などにおいては前述した重量等
価膜厚によって、電力すなわち成膜速度や成膜時間を計
算して設定する。これによって前記素子の特性をも成膜
時に作り込むことができるため、高歩留まりに素子の生
産ができるものである。
【００１５】尚、反応性スパッタリングの場合には膜の
構成元素の原子数を測定することによりＡｒガスのほか
酸素や窒素を含んだ反応ガスの量を計算して適正な比率
に設定することによって正確に所望の膜質を得ることが
できる。
構成元素の原子数を測定することによりＡｒガスのほか
酸素や窒素を含んだ反応ガスの量を計算して適正な比率
に設定することによって正確に所望の膜質を得ることが
できる。
【００１６】（実施例２）以下本発明の第二の実施例と
して成膜の方法として電子ビーム蒸着装置を用いてアル
ミニウムに銅を添加した膜を成膜する場合について、図
面を参照しながら説明する。図３に本発明の電子ビーム
蒸着装置の基本的な構成のブロック図を示す。電子ビー
ム蒸着部と、成膜の直後にその膜質あるいは膜厚を測定
する蛍光Ｘ線によりアルミニウム、銅それぞれの原子数
を測定し重量比を算出する測定部と、次の成膜における
それぞれの蒸着源の電子ビームの電流値を設定制御する
設定部とによって一つの成膜装置が構成されている。
して成膜の方法として電子ビーム蒸着装置を用いてアル
ミニウムに銅を添加した膜を成膜する場合について、図
面を参照しながら説明する。図３に本発明の電子ビーム
蒸着装置の基本的な構成のブロック図を示す。電子ビー
ム蒸着部と、成膜の直後にその膜質あるいは膜厚を測定
する蛍光Ｘ線によりアルミニウム、銅それぞれの原子数
を測定し重量比を算出する測定部と、次の成膜における
それぞれの蒸着源の電子ビームの電流値を設定制御する
設定部とによって一つの成膜装置が構成されている。
【００１７】従来、電子ビーム蒸着においてアルミニウ
ムに銅を添加する場合には、アルミニウムと銅を別々の
蒸着源を用い個別に電子ビームの電流を設定することに
よって行うものである。しかしながら蒸着源の経時変化
や、装置内に蒸着膜が被着したり熱による影響などによ
ってそれぞれの蒸発速度が変化するため、アルミニウ
ム、銅の量が変化し所望の添加濃度が得られなくなる。
ムに銅を添加する場合には、アルミニウムと銅を別々の
蒸着源を用い個別に電子ビームの電流を設定することに
よって行うものである。しかしながら蒸着源の経時変化
や、装置内に蒸着膜が被着したり熱による影響などによ
ってそれぞれの蒸発速度が変化するため、アルミニウ
ム、銅の量が変化し所望の添加濃度が得られなくなる。
【００１８】しかし本発明の方法の成膜装置によって常
に成膜直後に膜質として膜構成元素であるアルミニウ
ム、銅それぞれの原子の量が直ちにわかるので、これら
からアルミニウムに対する銅の添加濃度を計算し、その
結果によってあらかじめ設定された計算プログラムによ
って算出した各々の電子ビームの電流値を設定すること
によって所望の添加濃度の膜が得られる。また当然のこ
とながら膜厚についても測定しており、成膜時間をも同
時に設定するものであるため常に所望の膜厚が得られる
ものである。
に成膜直後に膜質として膜構成元素であるアルミニウ
ム、銅それぞれの原子の量が直ちにわかるので、これら
からアルミニウムに対する銅の添加濃度を計算し、その
結果によってあらかじめ設定された計算プログラムによ
って算出した各々の電子ビームの電流値を設定すること
によって所望の添加濃度の膜が得られる。また当然のこ
とながら膜厚についても測定しており、成膜時間をも同
時に設定するものであるため常に所望の膜厚が得られる
ものである。
【００１９】（実施例３）以下本発明の第三の実施例と
して成膜の手段としてＣＶＤ装置に適用してＳｉＯXＮY
膜を成膜する場合について、図面を参照しながら説明す
る。図４に本発明の方法によるＣＶＤ装置の基本的な構
成のブロック図を示す。ＣＶＤ成膜部と成膜の直後にそ
の膜質あるいは膜厚を測定する蛍光Ｘ線によりＳｉ，
Ｏ，Ｎそれぞれの原子数を測定し原子数の比を算出する
測定部と、次の成膜におけるガス供給量、成膜温度など
の成膜条件を設定制御する設定部とによって一つの成膜
装置が構成されている。
して成膜の手段としてＣＶＤ装置に適用してＳｉＯXＮY
膜を成膜する場合について、図面を参照しながら説明す
る。図４に本発明の方法によるＣＶＤ装置の基本的な構
成のブロック図を示す。ＣＶＤ成膜部と成膜の直後にそ
の膜質あるいは膜厚を測定する蛍光Ｘ線によりＳｉ，
Ｏ，Ｎそれぞれの原子数を測定し原子数の比を算出する
測定部と、次の成膜におけるガス供給量、成膜温度など
の成膜条件を設定制御する設定部とによって一つの成膜
装置が構成されている。
【００２０】ＣＶＤ法でＳｉＯXＮY膜を成膜する場合、
膜の構成元素を含むガスとしてのＳｉＨ4やＮ2の供給量
比率および成膜の温度や放電の電力によってＸとＹの比
率が異なるものでこれによって膜質を制御しているが、
あらかじめ設定していても微妙なずれがあり所望の膜質
を得ることは困難であった。
膜の構成元素を含むガスとしてのＳｉＨ4やＮ2の供給量
比率および成膜の温度や放電の電力によってＸとＹの比
率が異なるものでこれによって膜質を制御しているが、
あらかじめ設定していても微妙なずれがあり所望の膜質
を得ることは困難であった。
【００２１】しかし本発明の成膜装置によって常に成膜
直後に膜質として膜構成元素であるＳｉ，Ｏ，Ｎそれぞ
れの原子数を測定し原子数の比を算出することができる
ので、所望の膜質との差から、直ちに次の成膜における
ガス供給量、成膜温度などの成膜条件を計算して適正化
された各々の条件を設定制御することによって所望のＸ
とＹ（酸素量と窒素量）の比率の膜を得ることができ
る。また当然のことながら膜厚についても測定してお
り、成膜時間をも同時に設定するものであるため常に所
望の膜厚が得られるものである。
直後に膜質として膜構成元素であるＳｉ，Ｏ，Ｎそれぞ
れの原子数を測定し原子数の比を算出することができる
ので、所望の膜質との差から、直ちに次の成膜における
ガス供給量、成膜温度などの成膜条件を計算して適正化
された各々の条件を設定制御することによって所望のＸ
とＹ（酸素量と窒素量）の比率の膜を得ることができ
る。また当然のことながら膜厚についても測定してお
り、成膜時間をも同時に設定するものであるため常に所
望の膜厚が得られるものである。
【００２２】
【発明の効果】以上のように本発明は基板上に膜を形成
し、少なくともこの膜に電磁波もしくは粒子線を照射し
二次の電磁波あるいは粒子線を検出してこの膜の構成元
素あるいは構成元素の割合あるいは単位面積当たりの質
量の内いずれか乃至複数を測定し、この測定結果から前
記膜の形成条件を設定する方法によるものであり、さら
に詳しくは測定がＸ線を照射し膜あるいは基板のうちい
ずれかもしくは両方からの蛍光Ｘ線を検出するものであ
る。従って特に複雑な成膜装置の構成とはならずにパタ
ーン形成を必要とせず、成膜直後に成膜の結果すなわち
膜厚および膜厚の分布さらには膜質として重要な膜組成
までも測定し、その結果に基づいてあらかじめ設定され
たプログラムにもとづいて計算して成膜の条件を短時間
でかつ正確に設定するため、所望の膜厚あるいは膜厚分
布やさらには膜の組成をも正確にかつ迅速に得ることが
可能となる。さらにここで得られる膜厚は段差計のよう
に単なる幾何学的な厚さではなく膜の構成原子の量を測
定するものであるため、これによって作成される製品の
特性をも正確に推測することができるものであり、成膜
時に製品を所望の特性に制御することを可能とするもの
であり、その生産における歩留まりを向上させるもので
ある。
し、少なくともこの膜に電磁波もしくは粒子線を照射し
二次の電磁波あるいは粒子線を検出してこの膜の構成元
素あるいは構成元素の割合あるいは単位面積当たりの質
量の内いずれか乃至複数を測定し、この測定結果から前
記膜の形成条件を設定する方法によるものであり、さら
に詳しくは測定がＸ線を照射し膜あるいは基板のうちい
ずれかもしくは両方からの蛍光Ｘ線を検出するものであ
る。従って特に複雑な成膜装置の構成とはならずにパタ
ーン形成を必要とせず、成膜直後に成膜の結果すなわち
膜厚および膜厚の分布さらには膜質として重要な膜組成
までも測定し、その結果に基づいてあらかじめ設定され
たプログラムにもとづいて計算して成膜の条件を短時間
でかつ正確に設定するため、所望の膜厚あるいは膜厚分
布やさらには膜の組成をも正確にかつ迅速に得ることが
可能となる。さらにここで得られる膜厚は段差計のよう
に単なる幾何学的な厚さではなく膜の構成原子の量を測
定するものであるため、これによって作成される製品の
特性をも正確に推測することができるものであり、成膜
時に製品を所望の特性に制御することを可能とするもの
であり、その生産における歩留まりを向上させるもので
ある。
【００２３】なお、本発明の実施例には、前の回の成膜
時の測定結果を、すぐ次の回の成膜の条件設定に用いる
例を示したが、測定は短時間でできるので、成膜の途中
で一度測定をし設定を修正して再度成膜するというフィ
ードバックをかけた成膜方法もとれる。
時の測定結果を、すぐ次の回の成膜の条件設定に用いる
例を示したが、測定は短時間でできるので、成膜の途中
で一度測定をし設定を修正して再度成膜するというフィ
ードバックをかけた成膜方法もとれる。
【図１】本発明の第一実施例の構成を示す概念図
【図２】本発明の第一実施例のブロック図
【図３】本発明の第二実施例のブロック図
【図４】本発明の第三実施例のブロック図
【図５】従来の触針式段差計による膜厚測定を示す断面
概略図
概略図
１ ターゲット ２ 基板ホルダー ３ 基板 ４ シャッター ５ Ｘ線管 ６ 検出器 ７ 成膜後の基板 ８ １次Ｘ線 ９ 蛍光Ｘ線
Claims (5)
- 【請求項１】 基板上に膜を被着形成し、少なくともこ
の膜に電磁波もしくは粒子線を照射し二次の電磁波ある
いは粒子線を検出してこの膜の構成元素あるいは構成元
素の割合あるいは単位面積当たりの質量の内少なくとも
一項目を測定し、この測定結果から前記膜の形成条件を
設定する成膜方法。 - 【請求項２】 測定が、膜にＸ線を照射し膜あるいは基
板のうちいずれかもしくは両方からの蛍光Ｘ線を検出す
ることを特徴とする請求項１記載の成膜方法。 - 【請求項３】 膜の被着形成の方法がスパッタリングで
あり、膜の主要構成元素の単位面積当たりの量の測定結
果からスパッタリングの速度あるいは時間を設定し、膜
の主要構成元素の単位面積当たりの量の分布測定結果か
らターゲットと基板の相対的位置を設定することを特徴
とする請求項２記載の成膜方法。 - 【請求項４】 膜の被着形成の方法が電子ビーム蒸着で
あり、膜の構成元素あるいは構成元素の割合の測定結果
から蒸着源の電子ビームの電流値を設定することを特徴
とする請求項２記載の成膜方法。 - 【請求項５】 膜の被着形成の手段がＣＶＤであり、膜
の構成元素あるいは構成元素の割合の測定結果からガス
供給の比率を設定し、膜の主要構成元素の単位面積当た
りの量の測定結果から成膜速度あるいは時間を設定する
ことを特徴とする請求項２記載の成膜方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6165208A JPH0827573A (ja) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | 成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6165208A JPH0827573A (ja) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | 成膜方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0827573A true JPH0827573A (ja) | 1996-01-30 |
Family
ID=15807904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6165208A Pending JPH0827573A (ja) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | 成膜方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0827573A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007504500A (ja) * | 2003-09-04 | 2007-03-01 | エシロール アンテルナショナル コムパニー ジェネラル ドプテイク | 光学基板上の反射防止被膜処理法と被膜処理された光学基板および被膜処理実施装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS595908A (ja) * | 1982-07-02 | 1984-01-12 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 薄膜形成装置 |
| JPH01235840A (ja) * | 1988-03-17 | 1989-09-20 | Toshiba Corp | 表面分析装置 |
| JPH03183763A (ja) * | 1989-12-12 | 1991-08-09 | Ube Ind Ltd | スパッタリング方法および装置 |
| JPH03220717A (ja) * | 1990-01-26 | 1991-09-27 | Hitachi Ltd | 結晶成長装置 |
| JPH0547631B2 (ja) * | 1988-02-15 | 1993-07-19 | Surface High Performance Res |
-
1994
- 1994-07-18 JP JP6165208A patent/JPH0827573A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US10011522B2 (en) | 2003-09-04 | 2018-07-03 | Essilor International | Method for treating antireflection coatings on an optical substrate, the thus obtained optical substrate and device for carrying gout said method |
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