JPS619575A - 薄膜形成方法および装置 - Google Patents
薄膜形成方法および装置Info
- Publication number
- JPS619575A JPS619575A JP13031984A JP13031984A JPS619575A JP S619575 A JPS619575 A JP S619575A JP 13031984 A JP13031984 A JP 13031984A JP 13031984 A JP13031984 A JP 13031984A JP S619575 A JPS619575 A JP S619575A
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- JP
- Japan
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- vapor
- thin film
- light
- film
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- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
- C23C14/542—Controlling the film thickness or evaporation rate
- C23C14/545—Controlling the film thickness or evaporation rate using measurement on deposited material
- C23C14/547—Controlling the film thickness or evaporation rate using measurement on deposited material using optical methods
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- 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、光デイスクメモリ、磁気メモリ等に用いられ
る薄膜を真空蒸着あるいはスパッタリング等（以下一般
的に蒸着と称す）を用いて形成する方法、特に薄膜の形
成状態のモニタ一方法の改善に関する。
る薄膜を真空蒸着あるいはスパッタリング等（以下一般
的に蒸着と称す）を用いて形成する方法、特に薄膜の形
成状態のモニタ一方法の改善に関する。
従来例の構成とその問題点
従来、真空中において薄膜を形成する際、薄膜の形成速
度をモニターする方法としては、水晶振動板が用いられ
ている。しかし、この方法は、薄膜を大量に製造しよう
とした場合、水晶振動板が高価であるため、薄膜の製造
価格を著しく向上させる。また、水晶振動板に堆積でき
る膜厚は、約１０μｍ程度が限界であり、これを連続蒸
着に用いた場合、水晶振動板を頻繁に交換する必要が生
じてくる。
度をモニターする方法としては、水晶振動板が用いられ
ている。しかし、この方法は、薄膜を大量に製造しよう
とした場合、水晶振動板が高価であるため、薄膜の製造
価格を著しく向上させる。また、水晶振動板に堆積でき
る膜厚は、約１０μｍ程度が限界であり、これを連続蒸
着に用いた場合、水晶振動板を頻繁に交換する必要が生
じてくる。
また、水晶振動板を用いたモニタリングは、形成される
薄膜の重量変化を検出する方法であり、薄膜の組成変化
に対する情報が含まれていない。
薄膜の重量変化を検出する方法であり、薄膜の組成変化
に対する情報が含まれていない。
このため、光メモリ等のように複雑な組成をもつ薄膜材
料の製造過程では、組成変化に対応した情報のモニタリ
ングが必須となってきた。
料の製造過程では、組成変化に対応した情報のモニタリ
ングが必須となってきた。
発明の目的
本発明は、薄膜製造時における薄膜形成速度および組成
変化のモニターおよびそれによる蒸着条件の制御を長時
間に渡って容易に行うことのできる薄膜形成方法を提供
することを目的とする。
変化のモニターおよびそれによる蒸着条件の制御を長時
間に渡って容易に行うことのできる薄膜形成方法を提供
することを目的とする。
発明の構成
本発明は、蒸着源に向かって開口した開口をもつ遮へい
板を設け、前記開口に臨み前記遮へい板に対して前記蒸
着源とは反対の位置に透明なモニター用基板を一定速度
で移動させ、前記基板が前記開口を通過した後に、薄膜
が形成された前記基板の透過率及び／−！たけ反射率を
測定することを特徴とする方法であり、長尺のテープ状
基板を用いることにより、長時間のモニター継続が可能
である。
板を設け、前記開口に臨み前記遮へい板に対して前記蒸
着源とは反対の位置に透明なモニター用基板を一定速度
で移動させ、前記基板が前記開口を通過した後に、薄膜
が形成された前記基板の透過率及び／−！たけ反射率を
測定することを特徴とする方法であり、長尺のテープ状
基板を用いることにより、長時間のモニター継続が可能
である。
実施例の説明
以下、実施例をもとに、本発明の詳細な説明する。第１
図に本発明にもとづくモニター装置の構成を示す。本装
置において、モニター用基板１は光源２．光検出器３，
４を通過して移送される。
図に本発明にもとづくモニター装置の構成を示す。本装
置において、モニター用基板１は光源２．光検出器３，
４を通過して移送される。
基板１は、供給部６から送り出され、巻取部７に巻取ら
れる。
れる。
基板１はテープ状の形状をなしその一端は、供給部６に
巻き込まれており、他端は巻取部７の中にあり、巻取部
と供給部間で基板１に張力を加え、基板を蒸着源８に対
し垂直に保つ。基板７の材料としては、光学的な透明性
２曲げ易さ、平面性の良いポリエステルフィルム、その
他の透明な樹脂フィルムが適用できる。
巻き込まれており、他端は巻取部７の中にあり、巻取部
と供給部間で基板１に張力を加え、基板を蒸着源８に対
し垂直に保つ。基板７の材料としては、光学的な透明性
２曲げ易さ、平面性の良いポリエステルフィルム、その
他の透明な樹脂フィルムが適用できる。
移動する基板７の近傍の蒸着源８側に遮蔽板戸を設ける
。蒸着源８からの蒸発物が基板１に一定時間のみ堆積さ
れるように、遮蔽板６に四角形のスリン）６ａを設ける
。９は形成された蒸着膜を示す。前記スリット５ａの基
板移動方向下流に、基板１に対し略垂直に光源２を設け
る。
。蒸着源８からの蒸発物が基板１に一定時間のみ堆積さ
れるように、遮蔽板６に四角形のスリン）６ａを設ける
。９は形成された蒸着膜を示す。前記スリット５ａの基
板移動方向下流に、基板１に対し略垂直に光源２を設け
る。
光源２の近傍に光源２と平行に、反射光用の光検出器３
を設ける。また、基板１に対し光源２と反対側の光軸上
に透過用の光検出器４を設ける０なお、光源２と光検出
器３，４の位置関係は、光源２と反射光用の光検出器３
が基板に対し同じ側にあれば、基板２に対し上下いずれ
に位置しても良い０ 光源２としては、光束が安定であり、発光波長巾の狭い
単色光源を用いる。例えば、発光ダイオード、半導体レ
ーザ、ガスレーザ等が使用できる。
を設ける。また、基板１に対し光源２と反対側の光軸上
に透過用の光検出器４を設ける０なお、光源２と光検出
器３，４の位置関係は、光源２と反射光用の光検出器３
が基板に対し同じ側にあれば、基板２に対し上下いずれ
に位置しても良い０ 光源２としては、光束が安定であり、発光波長巾の狭い
単色光源を用いる。例えば、発光ダイオード、半導体レ
ーザ、ガスレーザ等が使用できる。
なお、発光ダイオード、半導体レーザは、発光の広がり
角が太きいため、発光部直後にレンズを設は平行、また
は集光ぎみの光束とする０光検出器３．４としては、フ
ォトセル、フォトダイオード等が使用できる。
角が太きいため、発光部直後にレンズを設は平行、また
は集光ぎみの光束とする０光検出器３．４としては、フ
ォトセル、フォトダイオード等が使用できる。
本装置の光学系は、光源２からの光束が基板１に入射し
、基板および蒸着膜９を透過した透過光が、光検出器４
に入射するよう調整される。また、基板１および蒸着膜
９からの反射光が、光検出器３に入射する。光検出器４
に入射する透過光は、蒸着膜ｅの厚さ、材料組成により
種々の値を取る。
、基板および蒸着膜９を透過した透過光が、光検出器４
に入射するよう調整される。また、基板１および蒸着膜
９からの反射光が、光検出器３に入射する。光検出器４
に入射する透過光は、蒸着膜ｅの厚さ、材料組成により
種々の値を取る。
また、同様に、光検出器３に入射する反射光も蒸着膜９
の膜厚、材料組成に依存する。
の膜厚、材料組成に依存する。
以下、さらに詳し〈実施例を説明する。供給部６および
巻取部７を、オーディオ用のカセットテープ構造のケー
ス１１内に納める。基板１としては、オーディオテープ
用の基板に用いられているポリエステルフィルムを用い
る。基板の送り機構ニハ、キャプスタンとピンチローラ
を用い、定速走行を行う。遮蔽板５のスリット幅ｔと基
板の走行速度により基板に形成される蒸着膜の厚さを制
御できる。スリット中を狭くする程、蒸着状態の時間変
化が細かく観測できる。また、走行速度Ｖが大きく、ス
リット６ａから光源２までの距離ｍが小さい程、蒸着状
態と、モニターまでの時間遅れが小さくできる。
巻取部７を、オーディオ用のカセットテープ構造のケー
ス１１内に納める。基板１としては、オーディオテープ
用の基板に用いられているポリエステルフィルムを用い
る。基板の送り機構ニハ、キャプスタンとピンチローラ
を用い、定速走行を行う。遮蔽板５のスリット幅ｔと基
板の走行速度により基板に形成される蒸着膜の厚さを制
御できる。スリット中を狭くする程、蒸着状態の時間変
化が細かく観測できる。また、走行速度Ｖが大きく、ス
リット６ａから光源２までの距離ｍが小さい程、蒸着状
態と、モニターまでの時間遅れが小さくできる。
光学系の光源２には、発光ダイオード、発光波長λ＝
８５０ （ｎｍ〕を用い、発光ダイオードの発光面直後
にレンズを設ける。光検出器３，４には、シリコンフォ
トダイオードを用いる。
８５０ （ｎｍ〕を用い、発光ダイオードの発光面直後
にレンズを設ける。光検出器３，４には、シリコンフォ
トダイオードを用いる。
以上のような構成をもつ本装置において、基板１に形成
される蒸着膜９の厚さに対する光学特性の変化を示した
のが第２図である。曲線ａは反射率の変化であり、曲線
すは透過率の変化を示す。
される蒸着膜９の厚さに対する光学特性の変化を示した
のが第２図である。曲線ａは反射率の変化であり、曲線
すは透過率の変化を示す。
これら２つの曲線が共に急峻な勾配を示す領域は、膜厚
範囲でｏ−ｄである。ここでｄは、光の干渉により反射
率が最大値を取る最少膜厚であり、で表わされる。なお
、この傾向は蒸着膜の屈折率が、基板の屈折率よりも大
きい領域に限る。前記膜厚領域内では膜厚変動に対して
、反射率および透過率の変化量が大きくとれる。よって
この膜厚領域内に蒸着膜の膜厚が来るように、基板の走
行速度Ｖとスリット中ｔを選ぶ。ここで基板に形成され
る蒸着膜の膜厚６社 ｄ’ ＝Ｒ・−Ｒ：蒸着膜の蒸着速度 の関係がある。
範囲でｏ−ｄである。ここでｄは、光の干渉により反射
率が最大値を取る最少膜厚であり、で表わされる。なお
、この傾向は蒸着膜の屈折率が、基板の屈折率よりも大
きい領域に限る。前記膜厚領域内では膜厚変動に対して
、反射率および透過率の変化量が大きくとれる。よって
この膜厚領域内に蒸着膜の膜厚が来るように、基板の走
行速度Ｖとスリット中ｔを選ぶ。ここで基板に形成され
る蒸着膜の膜厚６社 ｄ’ ＝Ｒ・−Ｒ：蒸着膜の蒸着速度 の関係がある。
モニタリングの一例として、蒸着速度がＲ＝１０Ｃｎｍ
／５ｅｃ）、スリット中ｔ＝１０ （ｍｍ 、１ 、基
板走行速度ｖ＝５（ｍ）＋スリットから光源までの距離
ｍ ＝ ６ （＋ｎ＋ｎ ）とすると、基板に蒸着され
る膜厚は２０（ｎｍ）となる。また、基板として、オー
デオテープの９０分用を用いると、全長は１２８〔ｍ〕
であり、７［ｈｒ、：ｌの連続的なモニターが可能とな
る。全膜厚に換算して２５０〔μｍ〕が達成でき、水晶
振動板のモニタリング寿命が、１枚当り最大１ｏ〔μｍ
〕程度であるのに対し約２６倍と大巾に向上できる。
／５ｅｃ）、スリット中ｔ＝１０ （ｍｍ 、１ 、基
板走行速度ｖ＝５（ｍ）＋スリットから光源までの距離
ｍ ＝ ６ （＋ｎ＋ｎ ）とすると、基板に蒸着され
る膜厚は２０（ｎｍ）となる。また、基板として、オー
デオテープの９０分用を用いると、全長は１２８〔ｍ〕
であり、７［ｈｒ、：ｌの連続的なモニターが可能とな
る。全膜厚に換算して２５０〔μｍ〕が達成でき、水晶
振動板のモニタリング寿命が、１枚当り最大１ｏ〔μｍ
〕程度であるのに対し約２６倍と大巾に向上できる。
基板上に形成される蒸着膜の組成が一定であるならば、
２つの光検出器３，４より得られる透過率および反射率
の値は、一定の関係を保つ。よって蒸着過程における蒸
着膜の組成ずれは、この透過率と反射率の相対関係に誤
差を生じることで判断できる。
２つの光検出器３，４より得られる透過率および反射率
の値は、一定の関係を保つ。よって蒸着過程における蒸
着膜の組成ずれは、この透過率と反射率の相対関係に誤
差を生じることで判断できる。
光検出器４よシ得られる透過率の値が一定値となるよう
に、蒸着源８に加えるパワーを制御することで蒸着速度
の制御が行える。また同時に得られる反射率の値により
蒸着膜の組成ずれが検出できる。なお、蒸着速度の制御
を反射率を一定に保ち、組成ずれを透過率で検出する方
法でも良い〇蒸着源８の他に蒸着源を加えた２源による
同時蒸着を行う場合は、透過率の値が一定になるように
２つの蒸着源それぞれのパワーの和を制御する。
に、蒸着源８に加えるパワーを制御することで蒸着速度
の制御が行える。また同時に得られる反射率の値により
蒸着膜の組成ずれが検出できる。なお、蒸着速度の制御
を反射率を一定に保ち、組成ずれを透過率で検出する方
法でも良い〇蒸着源８の他に蒸着源を加えた２源による
同時蒸着を行う場合は、透過率の値が一定になるように
２つの蒸着源それぞれのパワーの和を制御する。
また同時に反射率の値より組成ずれが検出されたならば
、２つの蒸着源に加えるパワー比を変えることで、反射
率を一定に保つことができる。この方法により、組成ず
れのない蒸着膜の製造が可能となる。なお、全体の蒸着
速度の制御を反射率により行い、また組成ずれの制御を
透過率によって行っても良い。
、２つの蒸着源に加えるパワー比を変えることで、反射
率を一定に保つことができる。この方法により、組成ず
れのない蒸着膜の製造が可能となる。なお、全体の蒸着
速度の制御を反射率により行い、また組成ずれの制御を
透過率によって行っても良い。
本方法により連続蒸着のモニタリングを行う場合の基板
は、ポリエステルフィルムを用い、オーディオ用のカセ
ットケース状の容器に収納できるため、交換が容易に行
え、かつ水晶振動板に比べ低価格で製造できる。
は、ポリエステルフィルムを用い、オーディオ用のカセ
ットケース状の容器に収納できるため、交換が容易に行
え、かつ水晶振動板に比べ低価格で製造できる。
発明の効果
以上のように本発明の薄膜形成方法によれば、薄膜製造
時における蒸着膜の形成速度モニター、および蒸着物の
組成変化の検出を同時に、かつ低価格で行えるようにな
る。さらに、長時間のモニタリングが可能であり、製造
工程における連続蒸着等に有効である。
時における蒸着膜の形成速度モニター、および蒸着物の
組成変化の検出を同時に、かつ低価格で行えるようにな
る。さらに、長時間のモニタリングが可能であり、製造
工程における連続蒸着等に有効である。
第１図は本発明の一実施例における膜厚モニター装置を
示す断面図、第２図は、本発明の一実施例における光学
系の膜厚に対する光学特性の例を示すグラフである。 １・・・・・・基板、２・・・・・・光源、３，４・・
・・・・光検出器、５・・・・・・遮蔽板、６・・・・
・・供給部、７・・・・・・巻取部、８・・・・・・蒸
着源、９・・・・・・蒸着膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 （ンー
示す断面図、第２図は、本発明の一実施例における光学
系の膜厚に対する光学特性の例を示すグラフである。 １・・・・・・基板、２・・・・・・光源、３，４・・
・・・・光検出器、５・・・・・・遮蔽板、６・・・・
・・供給部、７・・・・・・巻取部、８・・・・・・蒸
着源、９・・・・・・蒸着膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 （ンー
Claims (7)
- （１）蒸着源に向って開口した開口を持つ遮へい板を設
け、前記開口に臨み、前記遮へい板に対して前記蒸着源
とは反対の位置に、透明な基板を一定速度で移動させ、
前記基板が前記開口を通過した後に、薄膜が形成された
前記基板の透過率及び／または反射率を測定することに
より蒸着状態を監視することを特徴とする薄膜形成方法
。 - （２）基板の透過率かつ、または反射率を測定した値に
より蒸着条件の制御を行うことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の薄膜形成方法。 - （３）２つの異なる蒸着源から同時蒸着する方法であっ
て、透過率および反射率を検出する検出器のいずれか１
つの出力信号により２つの蒸着源に加えるそれぞれのパ
ワーの和の制御を行い、他の出力信号により前記２つの
蒸着源に加えるパワーの比の制御を行うことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の薄膜形成方法。 - （４）透明な基板上に形成される蒸着物の膜厚が、０〜
λ／４ｎ（λ：光源の波長、ｎ：蒸着物の屈折率）の範
囲になるような速度で基板を移動させることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の薄膜形成方法。 - （５）蒸着源と、透明なモニター用の基板と、前記基板
を一定速度で移動させる手段と、開口を有し前記蒸着源
と前記基板の間に介在する遮へい板と、光源と、前記光
源からの光を前記基板に対して前記開口の下流となる位
置で照射する手段と、前記光源からの光の前記基板から
の透過光および反射光あるいはそのいずれか一方の強度
を検出する手段とを備えた薄膜形成装置。 - （６）基板としてテープ状のポリエステルフィルムを用
いることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の薄膜
形成装置。 - （７）基板と、前記基板の供給部および巻取部をカセッ
ト状のケース内に納めたことを特徴とする特許請求の範
囲第６項記載の薄膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13031984A JPS619575A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | 薄膜形成方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13031984A JPS619575A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | 薄膜形成方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS619575A true JPS619575A (ja) | 1986-01-17 |
Family
ID=15031484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13031984A Pending JPS619575A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | 薄膜形成方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS619575A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007009242A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Fujifilm Holdings Corp | 構造物製造方法及び構造物製造装置 |
| JP2008231454A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-10-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 真空蒸着装置 |
| JP2013028824A (ja) * | 2011-07-26 | 2013-02-07 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 真空成膜装置用ケース付きリール、真空成膜装置及び薄膜積層体の製造方法 |
| GB2588940A (en) * | 2019-11-15 | 2021-05-19 | Dyson Technology Ltd | Sputter deposition |
-
1984
- 1984-06-25 JP JP13031984A patent/JPS619575A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007009242A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Fujifilm Holdings Corp | 構造物製造方法及び構造物製造装置 |
| JP2008231454A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-10-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 真空蒸着装置 |
| JP2013028824A (ja) * | 2011-07-26 | 2013-02-07 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 真空成膜装置用ケース付きリール、真空成膜装置及び薄膜積層体の製造方法 |
| GB2588940A (en) * | 2019-11-15 | 2021-05-19 | Dyson Technology Ltd | Sputter deposition |
| WO2021094725A1 (en) * | 2019-11-15 | 2021-05-20 | Dyson Technology Limited | Sputter deposition |
| GB2588940B (en) * | 2019-11-15 | 2022-06-22 | Dyson Technology Ltd | Sputter deposition |
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