JPS63157869A - 被膜形成装置 - Google Patents
被膜形成装置Info
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- JPS63157869A JPS63157869A JP30257386A JP30257386A JPS63157869A JP S63157869 A JPS63157869 A JP S63157869A JP 30257386 A JP30257386 A JP 30257386A JP 30257386 A JP30257386 A JP 30257386A JP S63157869 A JPS63157869 A JP S63157869A
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- deformation
- displacement measuring
- measuring device
- forming apparatus
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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〕
この発明は、被膜形成装置１％に基板の形状精度が求め
られる光学薄膜の製造や、長期信頼性が求められる機構
部品の被膜形成に供される装置に関するものである。
られる光学薄膜の製造や、長期信頼性が求められる機構
部品の被膜形成に供される装置に関するものである。
第５図は１例えば１９７９年発刊の刊行物。
金属表面技術、３０巻のＰ２２５に示された従来の真空
蒸着装置を示す断面図である。図において、（１）は排
気系、Ｃ２）は真空槽、（３）は蒸発源、（４）は基板
、（５）は被膜、（６）は蒸着粒子、（７）はヒータ、
（８）は基板ホルダを示している。
蒸着装置を示す断面図である。図において、（１）は排
気系、Ｃ２）は真空槽、（３）は蒸発源、（４）は基板
、（５）は被膜、（６）は蒸着粒子、（７）はヒータ、
（８）は基板ホルダを示している。
この装置を用いて被膜を形成するには、排気系（１）に
て真空槽（２）を真空排気した後、蒸発源（３）より蒸
着粒子（６）を発生せしめ、ヒータ（７）にて一定の温
度に保たれた基板（４）上に膜堆積させる。
て真空槽（２）を真空排気した後、蒸発源（３）より蒸
着粒子（６）を発生せしめ、ヒータ（７）にて一定の温
度に保たれた基板（４）上に膜堆積させる。
しかしながら、上述したような従来の被膜形成装置では
、真空槽内にて基板の変形を観測することなく蒸着を終
了するため、蒸着された後で形状変化が発見されること
になり著しい歪みが生じた場合には再加工が必要となり
、それまでの作業が無駄になることも起りうるという問
題点があった。さらに形状変化の原因となった内部応力
等を多量に残したままで部品を仕上げると部品の信頼性
が低下するという問題点があった。
、真空槽内にて基板の変形を観測することなく蒸着を終
了するため、蒸着された後で形状変化が発見されること
になり著しい歪みが生じた場合には再加工が必要となり
、それまでの作業が無駄になることも起りうるという問
題点があった。さらに形状変化の原因となった内部応力
等を多量に残したままで部品を仕上げると部品の信頼性
が低下するという問題点があった。
この発明は２以上のような問題点を解決するためになさ
れたもので、゛蒸着作業中に真空を破ることなく、基板
の形状変化を測定し、基板の変形を緩和することのでき
る被膜形成装置を得ることを目的とする。
れたもので、゛蒸着作業中に真空を破ることなく、基板
の形状変化を測定し、基板の変形を緩和することのでき
る被膜形成装置を得ることを目的とする。
この発明に係る被膜形成装置は、蒸着の為の蒸発源、蒸
発物が蒸着する基板、この基板を加熱するヒータ、この
基板の変形を非接触にて計測する変位計測器、及び上記
変位計測器で計測された基板の変形量に応じて基板の温
度を制御する基板温度制御装置を真空槽内に備えたもの
である。
発物が蒸着する基板、この基板を加熱するヒータ、この
基板の変形を非接触にて計測する変位計測器、及び上記
変位計測器で計測された基板の変形量に応じて基板の温
度を制御する基板温度制御装置を真空槽内に備えたもの
である。
この発明においては、変位計測器により蒸着中の基板の
変形量を計測でき、この変形量に応じて基板温度制御手
段により基板の温度を制御して変形を緩和することがで
きる。さらに計測された変形量をもとに基板に生じた内
部応力を推定することができ、被膜形成された部品の寿
命予想も可能となる。
変形量を計測でき、この変形量に応じて基板温度制御手
段により基板の温度を制御して変形を緩和することがで
きる。さらに計測された変形量をもとに基板に生じた内
部応力を推定することができ、被膜形成された部品の寿
命予想も可能となる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例の被膜形成装置の構成図で１図
において（至）は冷却水を流せるようにした基板ホルダ
、（９）は基板温度制御装置で、基板ホルダ（至）とヒ
ータ（７）は基板温度制御装置（９）によりフィードバ
ックがかけられるようになっている。翰は変位計測器で
、基板（４）の変形を基板（４）と非接触で計測する装
置で、ここでは光の焦点位置の差を検出して基板の変形
を知るものを用いた。第２図及び第３図でこの変位計測
器の構成と原理を示す。基板（４）への成膜方法は従来
の方法と同様であり、適邑な真窒度に排気した後蒸着を
行なえばよい。被膜（５）が形成されるに従って基板に
変形（そり又はたわみ）が生じる。なお、この変形の原
因としては基板と被膜との熱膨張の差に加えて、被膜自
身の内部応力（この原因は、格子欠陥、相転移などと言
われている。）とか複雑に作用を及はし合っているとさ
れており、理論的に変形を予想することは困難である。
図はこの発明の一実施例の被膜形成装置の構成図で１図
において（至）は冷却水を流せるようにした基板ホルダ
、（９）は基板温度制御装置で、基板ホルダ（至）とヒ
ータ（７）は基板温度制御装置（９）によりフィードバ
ックがかけられるようになっている。翰は変位計測器で
、基板（４）の変形を基板（４）と非接触で計測する装
置で、ここでは光の焦点位置の差を検出して基板の変形
を知るものを用いた。第２図及び第３図でこの変位計測
器の構成と原理を示す。基板（４）への成膜方法は従来
の方法と同様であり、適邑な真窒度に排気した後蒸着を
行なえばよい。被膜（５）が形成されるに従って基板に
変形（そり又はたわみ）が生じる。なお、この変形の原
因としては基板と被膜との熱膨張の差に加えて、被膜自
身の内部応力（この原因は、格子欠陥、相転移などと言
われている。）とか複雑に作用を及はし合っているとさ
れており、理論的に変形を予想することは困難である。
第２図、第３図において。
ＯＱは光源、■は差動フォトセル、Ｑ２はレンズ・ミラ
ーで光源ＱＯ，差動フォトセル（６）、レンズ・ミラー
■で変位計測器翰を構成している。基板に変形のない初
期状態（４）では、光源００から発した光がレンズ・ミ
ラー■を通して基板上で反射され、基板上方に設けられ
た差動フォトセル（９）の中心にて焦点を結ぶみ差動フ
ォトセル０の左右には光を電圧に変換する素子が設けら
れており、基板に変形のない時には差動フォトセルの左
右に入射する光量は等しく、その出力電圧の差はゼロと
なる。これに対して、基板上に被膜が形成され基板にた
わみが生じた場合（第３図α４で示す。）には、差動フ
ォトセル内での焦点位置が右側に偏倚し、右側の出力電
圧が高くなる。同様に基板にそりが先じた場合には、左
側の出力電圧が高くなる。
ーで光源ＱＯ，差動フォトセル（６）、レンズ・ミラー
■で変位計測器翰を構成している。基板に変形のない初
期状態（４）では、光源００から発した光がレンズ・ミ
ラー■を通して基板上で反射され、基板上方に設けられ
た差動フォトセル（９）の中心にて焦点を結ぶみ差動フ
ォトセル０の左右には光を電圧に変換する素子が設けら
れており、基板に変形のない時には差動フォトセルの左
右に入射する光量は等しく、その出力電圧の差はゼロと
なる。これに対して、基板上に被膜が形成され基板にた
わみが生じた場合（第３図α４で示す。）には、差動フ
ォトセル内での焦点位置が右側に偏倚し、右側の出力電
圧が高くなる。同様に基板にそりが先じた場合には、左
側の出力電圧が高くなる。
以上のようにして、基板の変形を電気信号にて取り出す
ことができ、基板の変形が蒸着プロセス中にモニタでき
る。
ことができ、基板の変形が蒸着プロセス中にモニタでき
る。
ここで変形を計測して得られた電気信号から基板温度制
御装置により基板の温度を変化させることにより、先に
述べた種々の原因による内部応力を変えることが可能で
、基板の温度を制御しつつ、基板の変形を最少にするこ
とが出来る。このことは１例えば１１５Ｐ厚さのＳｉ
ウェハ上にＡ１膜を５０００ズを蒸着する場合１文献（
Ｔｈ１ｎ ５ｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ ｅ １３０巻１９
８５年。
御装置により基板の温度を変化させることにより、先に
述べた種々の原因による内部応力を変えることが可能で
、基板の温度を制御しつつ、基板の変形を最少にするこ
とが出来る。このことは１例えば１１５Ｐ厚さのＳｉ
ウェハ上にＡ１膜を５０００ズを蒸着する場合１文献（
Ｔｈ１ｎ ５ｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ ｅ １３０巻１９
８５年。
８７頁〜９３頁）でＳｌ ウェハ上にＡＪ膜を蒸着し
た場合、この後全体の温度を１４０°Ｃ程度に加熱すれ
ばＡＬ膜内の応力をゼロに抑制することが可能であると
明らかにされていることからも言える。そのため膜の長
期信頼性が確保され、高精度のミラー等にも利用できる
。
た場合、この後全体の温度を１４０°Ｃ程度に加熱すれ
ばＡＬ膜内の応力をゼロに抑制することが可能であると
明らかにされていることからも言える。そのため膜の長
期信頼性が確保され、高精度のミラー等にも利用できる
。
また最終的な基板の変形を計測することができ、寿命の
予測にも役立つ。
予測にも役立つ。
なお、上記実施例では、変位計測に光学的な手法を用い
たが、第４図に示すように基板とわずかなギャップをあ
けて電極を設けてコンデンサ（至）を形成して容量変動
を電圧に変換する方法を用いても同様の効果を奏する。
たが、第４図に示すように基板とわずかなギャップをあ
けて電極を設けてコンデンサ（至）を形成して容量変動
を電圧に変換する方法を用いても同様の効果を奏する。
以上説明したとおり、この発明によれば蒸着の為の蒸発
源、蒸発物が蒸着する基板、この基板を加熱するヒータ
、この基板の変形を非接触にて計測する変位計測器、及
び上記変位計測器で計測された基板の変形量に応じて基
板の温度を制御する基板温度制御装置を真空槽内に備え
たので、膜の長期信頼性が確保され、さらに基板の変形
を緩和することができると共に２部品の寿命の予測が可
能な被膜形成装置が得られる効果がある。
源、蒸発物が蒸着する基板、この基板を加熱するヒータ
、この基板の変形を非接触にて計測する変位計測器、及
び上記変位計測器で計測された基板の変形量に応じて基
板の温度を制御する基板温度制御装置を真空槽内に備え
たので、膜の長期信頼性が確保され、さらに基板の変形
を緩和することができると共に２部品の寿命の予測が可
能な被膜形成装置が得られる効果がある。
第１図は、この発明の一実施例の被膜形成装置を示す構
成図、第２図は、この発明の一実施例に係る変位計測器
と基板を示す構成図、第３図は、この発明の一実施例に
係る変位計測器を示す構成図、第４図は、この発明の他
の実施例に係る変位計測器を示す構成図、第５図は従来
の被膜形成装置の構成図である。 （１）・・・排気系、（２）・・・真空槽、（３）・・
・蒸発源、（４）・・・基板、（５）・・・被膜、（７
）・・・ヒータ、（９）・・・基板温度制御装置、（７
）・・・基板ホルダ、翰・・・変位計測器なお１図中同
一符号は同−又は相当部分を示す。
成図、第２図は、この発明の一実施例に係る変位計測器
と基板を示す構成図、第３図は、この発明の一実施例に
係る変位計測器を示す構成図、第４図は、この発明の他
の実施例に係る変位計測器を示す構成図、第５図は従来
の被膜形成装置の構成図である。 （１）・・・排気系、（２）・・・真空槽、（３）・・
・蒸発源、（４）・・・基板、（５）・・・被膜、（７
）・・・ヒータ、（９）・・・基板温度制御装置、（７
）・・・基板ホルダ、翰・・・変位計測器なお１図中同
一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (3)
- （１）蒸着の為の蒸発源・蒸発物が蒸着する基板、この
基板を加熱するヒータ、この基板の変形を非接触にて計
測する変位計測器、及び上記変位計測器で計測された基
板の変形に応じて基板の温度を制御する基板温度制御装
置を真空槽内に備えた被膜形成装置。 - （２）変位計測器は、基板の変形により生じる光の焦点
位置の差を検出して基板の変形を計測する特許請求の範
囲第１項記載の被膜形成装置。 - （３）変位計測器は、基板の変形により生じる電気容量
の差を検出して基板の変形を計測する特許請求の範囲第
１項記載の被膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30257386A JPS63157869A (ja) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | 被膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30257386A JPS63157869A (ja) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | 被膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63157869A true JPS63157869A (ja) | 1988-06-30 |
Family
ID=17910600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30257386A Pending JPS63157869A (ja) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | 被膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63157869A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2719900A1 (fr) * | 1994-05-11 | 1995-11-17 | Essilor Int | Procédé et dispositif pour la mesure in situ des contraintes se développant au sein d'une couche mince lors de son dépôt sur un substrat. |
-
1986
- 1986-12-18 JP JP30257386A patent/JPS63157869A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2719900A1 (fr) * | 1994-05-11 | 1995-11-17 | Essilor Int | Procédé et dispositif pour la mesure in situ des contraintes se développant au sein d'une couche mince lors de son dépôt sur un substrat. |
| WO1995031706A1 (fr) * | 1994-05-11 | 1995-11-23 | Essilor International Compagnie Generale D'optique | Procede et dispositif pour la mesure in situ des contraintes se developpant au sein d'une couche mince lors de son depot sur un substrat |
| US5745240A (en) * | 1994-05-11 | 1998-04-28 | Essilor International Compagnie Generale D'optique | Method and device for in situ stress measurement within a thin film upon its deposition on a substrate |
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