KR100356492B1 - 박막부착기판,그제조방법및제조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 반사방지필터 등의 대형 박막부착기판을 비교적 작은 생산설비를 사용하여 제조할 수 있는 박막부착기판의 제조방법 및 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 박막부착기판의 제조방법은, 성막모니터를 성막영역의 밖에 배치하고 있는 이동가능한 성막모니터를 사용하여, 상기 성막모니터에 형성되는 모니터박막의 막두께를 측정하고, 이 막두께에 따라서 성막공정을 제어하므로써, 성막영역 전체의 크기를 가지는 성막대상기판에도 박막을 형성할 수가 있다. 또, 성막영역내의 성막대상기판의 배치의 자유도를 높일 수 있고, 제조공정의 생산성을 높일 수 있다.

Description

박막부착기판, 그 제조방법 및 제조장치
진공증착, 스패터링 등에 의하여 광학필터 등의 박막부착기판을 제조하는 방법으로서, 형성된 박막의 막두께를 측정하여, 이 막두께의 측정결과에 따라서 성막공정을 제어하는 방법과, 그러한 제어를 행하지 아니하는 방법이 다함께 널리 행하여지고 있다.
이중, 박막의 막두께 측정을 행하지 않는 방법은, 예를 들면 성막중의 분위기의 조건을 일정하게 유지하고, 성막속도를 일정화하여 성막시간을 제어하는 것에 의하여, 필요한 막두께의 박막을 형성한다. 또, 성막대상기판(成膜 對象 基板)을 이동시키면서 성막하는 경우는, 성막대상기판의 이동속도를 제어하는 것에 의하여 필요한 막두께의 박막을 형성하는 일도 있다.
이와 같은 박막부착기판의 제조방법에 있어서는, 형성되어 있는 박막의 막두께를 측정하지 않기 때문에, 박막의 제조가 완료할 때까지 실제로 형성된 박막이필요한 사양을 충족하고 있는 여부를 확인할 수 없었다. 통상, 박막형성장치는 진공장치이고, 빈번하게 박막을 형성한 기판을 끄집어내서 막두께를 측정하는 것은 바람직하지 않다. 따라서, 복수의 박막을 형성하는 경우에도, 모든 박막을 형성하고 나서가 아니면 막두께의 측정은 행하여지지 않는다.
그런데, 일반적으로 박막형성장치의 성막속도 등의 조건은 변동하기 쉽고, 그러한 변동에 의해서 박막의 두께가 변동하여, 사양을 충족하지 않는 박막을 형성하여 버리는 일이 적지 않았다. 따라서, 위에서 진술한 바와 같은 성막공정에서의 막두께 측정을 수반하지 않는 박막의 제조방법에서는, 수율을 일정이상 유지하는 일이 곤란하였다.
그래서, 성막공정에서 박막의 막두께를 측정하면서 성막공정을 제어하는 일이 행하여지도록 되었다. 아래에서, 유리판 등의 평면기판에 반사방지막 등의 광학 박막을 진공증착에 의하여 형성하는 경우를 예로 들어, 박막의 막두께를 측정하면서 그 측정치에 따라서 성막공정을 제어하여 박막부착기판을 제조하는 종래의 방법에 대하여 도면을 사용하여 설명한다.
제7도는 이와 같은, 박막부착기판의 제조의 상태를 기판면에 평행하게 기판의 진행방향에 수직한 방향에서 본 모식도이다. 진공실(16)의 내부에 박막재료(3)가 성막입자빔 발생부위(2)를 도면의 위쪽으로 향해서 놓여있다. 전자총(6)으로부터는 전자선이 발하여지고, 도면에 표시하지 아니한 자계의 효과에 의하여 성막입자빔 발생부위(2)에 도달하여 이것을 가열하고, 이것에 의하여 성막입자빔(5)이 발생하도록 되어 있다. 그리고, 발생되어진 성막입자빔 (5)의 성막입자빔 축(9)(성막입자의 가장 강하게 발생하는 방향을 표시하는 방향축)은 도면의 위쪽을 향하고 있다. 이 성막입자빔 축(9)의 축선위 또는 그 근방에 성막모니터판(8)이 설치되고, 이 성막모니터판(8)에 형성된 박막의 막두께를 광학적으로 측정하는 막두께 측정장치(7)가 다시 위쪽에 설치되어 있다. 성막입자빔 발생부위(2)와 성막모니터판(8) 사이의 성막입자빔 축(9)부근을, 성막대상기판군(1)이 성막입자빔 축(9)에 수직한 방향(도면에서 오른쪽)으로 이동하면서 성막입자빔(5)에 노출되어서 박막이 성막대상기판군(1)의 각 기판의 아래면에 형성되도록 되어 있다. 또, 성막입자빔(5)에 성막대상기판군(1)이 노출되는 범위는 성막대상기판군(1)의 진행방향의 크기를 제한하기 때문에, 보정판(4)이 성막입자빔 발생부위(2)와 성막대상기판군(1)의 중간에 설치되어 있다. 또, 성막입자빔(5)을 필요에 따라서 차단하는 셔터(11)도 동일하게 설치되어 있다.
제8도는, 이 모양을 성막모니터판(8)의 위치에서 성막입자빔 축(9)의 반대방향으로 향해서 본 도면이다. 성막대상기판군(1)은 예를 들면 도면과 같이 2열로 배열되고, 성막입자빔 축(9)의 축선위 또는 그 근방에 기판 등이 성막입자빔(5)을 차단하지 않는 극간이 생기도록 되어 있다. 이 극간으로부터 성막입자가 성막모니터판(8)에 도달하도록 성막모니터판(8)이 배치되어 있다.
성막대상기판군(1)의 각 기판에 박막을 형성할 때는, 전자총(6)으로부터 발한 전자선에 의하여 박막재료(3)의 성막입자빔 발생부위(2)를 계속적으로 가열하고, 여기에서 성막입자를 발생시킨다. 이때, 처음에는 셔터(11)가 닫혀 있고, 성막입자는 성막대상기판에 도달할 수 없다. 성막입자빔 발생부위(2)의 온도가 정상상태에 이르면 성막입자의 발생강도도 정상상태에 이른다. 이것을 확인하여 셔터(11)를 열면 동시에 성막대상기판(1)을 제7도의 왼쪽으로부터 일정속도로 오른쪽으로 이동시킨다. 성막입자빔 발생부위(2)에서 발생한 성막입자는, 성막입자빔축(9)의 방향을 중심으로 하는 방향으로 방사형상으로 비상하여, 성막대상기판군(1)의 각 기판에 도달한다. 이때, 충분한 양의 성막입자가 비상하는 범위를 성막입자빔(5)으로 한다. 또, 성막입자빔 축(9)의 축선위 또는 그 근방의 극간을 통하여, 일부의 성막입자는 성막모니터판(8)에 도달한다.
성막대상기판군(1)의 각 기판에 있어서의 박막의 막두께는, 성막모니터판(8)에 형성된 모니터박막의 막두께를 막두께 측정장치(7)에서 측정하는 것에 의하여 간접적으로 측정된다. 성막모니터판(8)위에는 성막대상기판군(1)의 각 기판과 근사한 조건으로 모니터박막이 형성된다. 그 때문에, 모니터박막의 막두께는 성막대상기판군의 각 기판에 형성된 박막의 막두께와 일정한 상관관계를 가지는 박두께로 된다. 이상적으로는, 10군의 성막대상기판군(1)에 박막을 형성한 때에는, 성막모니터판(8)위의 모니터박막의 막두께는 성막대상기판군(1)에 형성된 박막의 약 10배의 막두께로 된다. 실제로는 이와 같은 대응관계는 실험에 의하여 엄밀하게 구하여진다. 또, 이 결과에 의하여 성막모니터판(8)의 모니터박막의 막두께의 단위시간당의 변화와 성막대상기판군(1)에 형성된 박막의 막두께의 단위시간당의 변화의 대응관계가 구하여진다.
이 박막의 막두께 측정의 결과에 따라서, 성막중의 성막속도나 형성되는 박막의 굴절률 등의 특성을 조절하던가, 필요한 막두께가 얻어진 때에 셔터(11)를 닫아서 성막을 종료한다고 하는 성막공정의 제어를 행한다.
박막의 막두께 측정을 위에서 진술한 바와 같이 성막입자빔 축의 축선위 또는 그 근방에서 성막모니터판을 사용해서 행하지 않기 때문에 성막의 공정을 제어하는 방법에 대하여는, 예를 들면 특개평 1-306560호 공보 등에 개시되어 있다.
그런데, 본 발명자들은 이와 같은 종래의 박막부착기판의 제조방법에는, 아래와 같은 문제점이 있음을 발견하였다.
즉, 박막의 막두께 측정을 박막입자속 축의 축선위 또는 그 근방에 성막모니터판을 놓고, 성막모니터판에 모니터박막을 형성하기 때문에, 성막입자빔의 중앙부에 극간을 설치하고, 이 극간을 성막대상기판이 차단하는 일이 없도록 성막대상기판을 꼭 배치 및 이동시켜야만 했다. 이것은, 성막대상기판이 광학렌즈와 같이 소형의 기판일때는, 아무래도 다수의 성막대상기판을 다수열로 배열하기 때문에 문제로 되기 어려웠다.
그러나, 본 발명자들은, 대각선 길이가 14인치(35cm) 이상의 표시장치의 표면반사방지필터 등의 대형의 기판에 박막을 형성하는 경우에는, 박막의 막두께 측정을 성막입자빔 축의 축선위 또는 그 근방에 성막모니터를 놓는 것이 생산설비의 바람직하지 아니한 대형화 혹은 생산성의 현저한 저하를 초래한다고 하는 문제가 발생하는 것을 발견하였다. 즉, 성막대상기판이 성막입자빔의 중앙부의 극간을 차단하지 않기 위하여는, 제8도에 표시하는 바와 같이, 성막대상기판군(1)은 적어도 2열의 열을 이루고, 성막대상기판열들의 중간에 극간이 항상 형성되도록 꼭 배치해야만 한다. 따라서, 성막대상기판군(1)이 성막입자빔(5)에 노출되는 범위(제8도에서 Z점을 쇄선(연속선)으로 표시한 성막영역(20))는, 성막대상기판의 폭의 적어도 2배 이상의 폭을 가질 필요가 있었다.
또한, 성막모니터가 고정되어 있는 경우, 제조하는 성막대상기판의 품종의 변경에 따르는 성막대상기판의 치수의 변경을 행할때, 성막모니터가 성막입자빔 축 근방에 고정되어 있으면, 성막대상기판이나, 그 지지부재 등이 성막모니터와 성막입자빔 발생부위의 사이를 차단하기 때문에, 성막모니터에 의한 성막공정의 제어가 행하여지지 않는 경우가 있었다. 환언하면, 고정된 성막모니터에 의하여 성막공정을 제어하기 위해서는, 성막대상기판의 치수나 형상에 엄한 제약을 가해야만 했다.
그래도, 본 발명자들의 식견에 의하면, 기판열과 기판열의 중간의 극간을 상당히 크게 잡지 않으면, 성막모니터에 형성되는 모니터박막의 막두께가 성막대상기판에 형성되는 박막보다도 훨신 얇게 되는 경우가 있다. 본 발명자들은, 이 원인이, 주로 진공관내에 남아 있는 기체분자와 충돌한 성막입자가 성막대상기판이나 이들을 유지하는 기판홀더 등으로 차단되기 때문이라는 것을 발견하였다. 제9도에 이 모양을 표시한다. 만약, 진공실내에 기체분자가 존재하지 않으면, 성막입자는 성막입자빔 발생원으로부터 아무데도 차단되지 않고, 기판열과 기판열의 사이의 극간을 통하여 성막모니터판에 이른다. 따라서, 이 경우는 성막모니터에 형성되는 모니터박막의 막두께는 성막대상기판위에 형성되는 막두께와 거의 동일하게 된다. 그런데, 실제로는 진공펌프의 성능의 제약이나 성막공정상의 필요성 때문에, 어느정도의 기체분자가 진공관내에 남아 있다. 그 때문에, 성막입자는 이들의 기체분자와 충돌하면서 성막대상기판이나 성막모니터판에 도달한다. 성막대상기판과 성막입자빔의 발생원의 사이에는 차단하는 것이 없기 때문에, 이와 같이하여 기체분자와 충돌한 성막입자는, 비상코스를 구부리면서도 성막대상기판에 이를 수 있다. 그런데, 성막모니터판의 경우는 성막대상기판이 성막입자빔의 발생원의 사이에 개재하기 때문에, 기판열 사이의 극간이 충분히 크지 않으면, 기체분자와 충돌한 성막입자가 성막대상기판 등으로 차단된다. 또, 통상 성막모니터판을 성막입자빔 축 근방에 설치하는 경우는, 성막대상기판보다도 성막입자빔 발생원으로부터의 거리가 길다. 그 때문에, 비상방향으로서는 성막모니터판으로 향하고 있어도 기체입자와 충돌하여 성막모니터판에 도달하지 아니한 성막입자의 비율은 높아진다. 이 때문에, 성막모니터판에 형성되는 모니터박막은, 예를 들면, 성막대상기판위의 박막의 반이하로 된다. 따라서 성막영역의 폭은 성막대상기판의 폭의 2배보다도 상당히 크게 취할 필요가 있었다.
따라서, 예를 들면 대각선길이 17인치(43cm)의 표시장치용의 표면방사방지필터(짧은 변 31cm×긴 변 38cm)에 박막을 형성하기 위해서는, 성막영역의 폭은 적어도 짧은 변의 2배인 62cm보다도 상당히 클(예를 들면, 70cm 이상) 필요가 있었다. 이와 같이, 성막대상기판이 대형화 될수록 이 문제는 심각화된다.
또, 성막영역의 폭이 충분히 큰 경우에도, 그 중앙부에 극간을 형성시키기 위하여 성막대상기판군내의 각 기판의 치수나 배치(기판의 긴 변의 방향을 기판의 진행방향으로 하던가, 이것에 수직한 방향으로 하는 등)에 현저한 제약을 가하게 된다. 따라서, 생산설비로서는 성막영역을 넓게 잡을 수 있는데도, 성막대상기판의 치수나 배치의 제약에서 이것을 모두 유효하게 사용할 수 없고, 결과적으로 생산성을 현저하게 손상하는 경우가 많았다. 예를 들면, 성막영역의 폭이 1m의 생선설비를 사용하여 대각선길이 17인치(43cm)의 표시장치용의 표면반사방지필터(짧은 변 31cm)에 박막을 형성하는 경우, 그러한 성막대상기판을 3열로 늘어놓는 것은 물리적으로는 가능하다. 그런데도 불구하고, 성막입자빔 축 근방(즉, 성막영역중앙부)에 성막모니터를 놓고, 이것을 차단하지 않도록 성막대상기판을 배치할 필요가 있기 때문에, 성막대상기판은 꼭 2열로 배열해야만 했다. 즉, 잠재적인 생산성의 2/3의 생산성밖에 상기와 같은 필터를 제조할 수가 없었다.
또, 동일한 생산설비를 사용하여 여러가지 품종의 박막부착기판을 생산하는 것이 보통이다. 따라서, 특정한 품종의 성막대상기판의 특정한 배열을 전제로 하여 막두께 모니터를 배치하면, 다른 품종의 생산에 있어서 상기와 동일한 생산성의 문제가 발생하는 것을 피할 수 없었다.
또한, 성막대상기판이 플라스틱 등을 재질로 하는 테이프형상의 기판인 경우에, 이 테이프형상 기판을 성막대상기판 롤로부터 감아내면서 연속적으로 박막을 제조하는 경우가 있다. 이와 같은 경우에도, 예를 들면, 폭이 성막영역의 폭의 1/2이하의 테이프형상 기판을 2열로 늘어놓고 감아낼 필요가 있었다. 이 경우도 상기와 동일하게, 생산설비의 바람직하지 아니한 대형화나 테이프형상 기판의 폭의 제약에 의한 생산성의 저하를 피할 수 없었다.
이와 같이, 대형의 박막부착기판의 제조에 있어서 상기와 같은 생산설비의 바람직하지 아니한 대형화나, 생산성의 현저한 저하가 발생함에도 불구하고, 박막의 막두께 측정이 성막입자빔 축의 축선위 또는 그 근방에 성막모니터를 놓고, 행하여진 것은 아래와 같은 이유에 의한 것으로 생각된다.
제1로, 대형의 성막대상기판에 박막을 형성하는 일이 최근까지 행하여지지 않았고, 상기와 같은 성막시의 기판의 배치 등의 제약의 문제가 현재화되어 있지 않았다는 것을 들수 있다. 제2로, 성막입자빔 축이나 그 근방의 방향으로 비상하는 성막입자에 의해서 형성되는 박막의 특성이, 이것으로부터 떨어진 방향으로 비상하는 성막입자에 의한 박막보다도 뛰어나 있고, 성막공정의 감시에 가장 적합하다고 믿고 있는 것을 들 수 있다. 이것은, 성막입자빔 축 근방의 방향으로 비상하는 성막입자의 수가 많고, 일반적으로 높은 운동에너지를 갖기 때문에, 형성되는 박막의 굴절률이 높고, 균질한 박막이 형성되기 때문이다. 이에 대하여, 성막입자빔 축에서 멀어지는 방향으로 비상하는 성막입자수도 적고 에너지가 작기 때문에, 형성되는 박막의 굴절률은 작고 막두께도 얇다.
따라서, 성막입자빔 축의 근방에 성막모니터를 놓는 일이 당연시되고, 그 이외의 방법에 대하여는 검토되고 있지 않았다.
따러서, 본 발명의 목적은, 박막의 성막되는 기판의 대형화, 기판의 연속화(테이프화)에 따르는 생산설비의 바람직하지 않은 대형화나, 생산성의 저하를 일으키지 않는, 또, 다품종(다사이즈)생산을 동일한 생산설비로서 가능하게 하는 박막부착기판의 제조방법 및 제조장치를 제공하는 데 있다.
발명의 개시
상기 목적을 해결하기 위한 본 발명의 골자는 다음과 같다.
먼저, 고정된 성막모니터를 사용하는 경우에 대하여는 다음과 같이 된다.
본 발명의 박막부착기판의 제조방법은, 성막대상기판을 이동시키면서 성막입자빔에 노출하고, 그 성막대상기판이 그 성막입자빔에 노출되는 범위의 외측에 설치된 성막모니터에 형성된 모니터박막의 막두께를 측정하고, 그 모니터박막의 막두께에 따라서 성막공정을 제어하면서 막두께를 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 별도의 형태는, 성막대상기판을 이동시키면서 성막영역 한정부재에 의하여 성막입자의 도달범위를 한정된 성막입자빔에 노출하고, 그 성막영역 한정부재의 그 성막입자빔의 발생원측에 설치된 성막모니터에 형성된 모니터박막의 막두께를 측정하고, 그 모니터박막의 막두께에 따라서 성막공정을 제어하면서 박막을 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 별도의 형태는, 열을 이루는 성막대상기판을 이동하면서, 성막입자빔에 노출하고, 그 성막대상기판의 열의 외측에 설치된 성막모니터에 형성된 모니터박막의 막두께를 측정하고, 그 모니터박막의 막두께에 따라서 성막공정을 제어하면서 박막을 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 별도의 형태는, 복수의 열을 이루는 성막대상기판을 이동시키면서 성막입자빔에 노출하고, 그 성막대상기판이 그 성막입자빔에 노출되는 범위의 외측에 설치된 성막모니터에 형성된 모니터박막의 막두께를 측정하고, 그 모니터박막의 막두께에 따라서 성막공정을 제어하면서 박막을 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 별도의 형태는, 성막대상기판을 이동하면서 성막입자빔에 노출하고, 그 성막입자빔의 외연부로서 그 성막입자빔의발생원으로부터 상기한 성막대상기판에 이르는 성막입자의 비상경로를 방해하지 않는 위치에 설치된 성막모니터에 형성된 모니터박막의 막두께를 측정하고, 그 모니터박막의 막두께에 따라서 성막공정을 제어하면서 박막을 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 바람직한 형태는, 상기한 성막대상기판의 짧은 변이 20cm 이상인 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 별도의 형태는, 성막대상기판 롤로부터 성막대상기판을 끄집어 내면서 성막입자빔에 노출하고, 그 성막대상기판이 그 성막입자빔에 노출되는 범위의 외측에 설치된 성막모니터에 형성된 모니터박막의 막두께를 측정하고, 상기한 모니터박막의 막두께에 따라서 성막공정을 제어하면서 박막을 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 바람직한 형태는, 상기한 성막대상기판의 폭이 20cm 이상인 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 바람직한 형태는, 상기한 성막모니터로부터 상기한 성막입자빔의 발생원까지의 거리를, 상기한 성막대상기판이 상기한 성막입자빔에 노출되는 범위로부터 상기한 발생원까지의 최단거리의 0.9배 이상이고, 또한, 최장거리의 1.1배 이하로 하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 바람직한 형태는, 상기한 성막모니터의 위치와 상기한 성막입자빔의 발생원을 연결하는 직선 및 성막입자빔 축이 이루는 각도를, 상기한 성막대상기판이 상기한 성막입자빔에 노출되는 범위에서 상기한 발생원으로부터 가장 먼 점과, 상기한 발생원을 연결하는 직선 및 성막입자빔축이 이루는 각도의 2배 이하로 하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 바람직한 형태는, 상기한 성막모니터의 위치와 상기한 성막입자빔의 발생원을 연결하는 직선 및 상기한 성막모니터의 모니터박막 형성면의 법선이 이루는 각도를 40° 이하로 하는 것을 특징으로 하고있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 바람직한 형태는, 상기한 성막대상기판 또는 상기한 성막대상기판군이 상기한 성막입자빔에 노출되는 범위의 상기한 성막대상기판의 진행방향의 길이를 조절하는 것에 의하여, 상기한 성막공정을 제어하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 바람직한 형태는, 상기한 성막대상기판이 상기한 성막입자빔에 노출되는 범위를 이동하는 속도에 의하여 상기한 성막공정을 제어하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 바람직한 형태는, 상기한 성막대상기판이 상기한 성막입자빔에 노출되는 범위에 단위 시간당으로 도달하는 성막 입자량에 의하여 상기한 성막공정을 제어하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 바람직한 형태는, 상기한 성막대상기판의 표면온도에 의하여 상기한 성막공정을 제어하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 바람직한 형태는, 상기한 모니터박막의 막두께에 따라서 상기한 성막공정의 성막속도를 측정하고, 상기한 성막속도에 의거해서 상기한 성막공정을 제어하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 바람직한 형태는, 상기한 모니터박막의 막두께에 따라서 상기한 성막공정의 성막속도를 측정하고, 상기한 성막속도가 일정하게 되도록 상기한 성막공정을 제어하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 바람직한 형태는, 상기한 성막공정은 진공중착, 이온플레이팅, 스패터링 및 애블레이션 중의 어느것인가를 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 바람직한 형태는, 상기한 박막부착기판은, 표시장치의 표면반사방지필터의 기판인 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조장치는, 성막입자빔 발생원과, 그 성막입자빔 발생원에 의하여 발생되어진 성막입자빔에 노출되는 부위를 통과하도록 성막대상기판을 이동시키는 성막대상기판 이동수단과, 상기한 성막대상기판이 상기한 성막입자빔에 노출되는 범위의 외측에 설치된 성막모니터를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조장치의 별도의 형태는, 성막입자빔 발생원과, 그 성막입자빔 발생원에 의하여 발생되어진 성막입자빔에 노출되는 부위를 통과하도록 성막대상기판군을 이동시키는 성막대상기판군 이동수단과, 상기한 성막대상기판군이 상기한 성막입자빔에 노출되는 범위의 외측에 설치된 성막모니터를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조장치의 별도의 형태는, 성막입자빔 발생원과, 상기한 성막입자빔 발생원에 의해 발생되어진 성막입자빔에 노출되는 부위를 통과하도록 테이프형상의 성막대상기판을 이동시키는 테이프형상 성막대상기판 이동수단과, 상기한 성막대상기판이 상기한 성막입자빔에 노출되는 범위의 외측에 설치된 성막모니터를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하고 있다.
다음에, 성막모니터가 이동가능한 경우에 대하여는 다음과 같다.
본 발명의 박막부착기판의 제조방법은, 성막대상기판을 이동시키면서 성막입자빔에 노출하고, 그 성막입자빔에 노출되는 영역안을 이동가능한 성막모니터에 형성된 모니터박막의 막두께를 측정하고, 그 모니터박막의 막두께에 따라서 성막공정을 제어하면서 박막을 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 별도의 형태는, 성막대상기판을 이동시키면서, 성막입자빔에 노출하고, 그 성막입자빔에 노출되는 영역안, 또한 상기한 성막대상기판이 상기한 성막입자빔에 노출되는 범위의 외측을 이동가능한 성막모니터에 형성된 모니터박막의 막두께를 측정하고, 그 모니터박막의 막두께에 따라서 성막공정을 제어하면서 박막을 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 별도의 형태는, 복수의 열을 이루는 성막대상기판을 이동시키면서 성막입자빔에 노출하고, 그 성막입자빔에 노출되는 영역안을 이동가능한 성막모니터에 형성된 모니터박막의 막두께를 측정하고, 그 모니터박막의 막두께에 따라서 성막공정을 제어하면서 박막을 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 별도의 형태는, 성막대상기판을 이동시키면서 성막입자빔에 노출하고, 상기한 성막대상기판이 상기한 성막입자빔에 노출되는 범위의 내측을 이동가능한 성막모니터에 형성된 모니터박막의 막두께를 측정하고, 그 모니터박막의 막두께에 따라서 성막공정을 제어하면서 박막을 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 바람직한 형태는, 상기한 성막대상기판의 짧은 변이 20cm 이상인 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 바람직한 형태는, 상기한 성막모니터로부터 상기한 성막입자빔의 발생원까지의 거리범위의 적어도 일부는, 상기한 성막대상기판이 상기한 성막입자빔에 노출되는 범위로부터 상기한 발생원까지의 최단거리의 0.9배 이상이고, 또한, 최장거리의 1.1배 이하의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 바람직한 형태는, 상기한 성막모니터의 위치와 상기한 성막입자빔의 발생원을 연결하는 직선 및 성막입자빔 축이 이루는 각도 범위의 적어도 일부는, 상기한 성막대상기판이 상기한 성막입자빔에 노출되는 범위에서, 상기한 발생원으로부터 가장 먼 점과 상기한 발생원을 연결하는 직선 및 성막입자빔 축이 이루는 각도의 2배 이하의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 바람직한 형태는, 상기한 성막모니터의 위치와 상기한 성막입자빔의 발생원을 연결하는 직선 및 상기한 성막모니터의 모니터박막 형성면의 법선이 이루는 각도 범위의 적어도 일부는, 40° 이하의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 바람직한 형태는, 상기한 성막대상기판이 상기한 성막입자빔에 노출되는 범위에 단위시간당에 도달하는 성막입자량에 의하여 상기한 성막공정을 제어하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 바람직한 형태는, 상기한 성막대상기판의 표면온도에 의하여 상기한 성막공정을 제어하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 바람직한 형태는, 상기한 모니터박막의 막두께에 따라서 상기한 성막공정의 성막속도를 측정하고, 그 성막속도에 따라서 상기한 성막공정을 제어하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 바람직한 형태는, 상기한 성막속도가 일정하게 되도록 상기한 성막공정을 제어하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 바람직한 형태는, 상기한 성막공정은 진공증착, 이온플레이팅, 스패터링 및 애블레이션 중의 어느것인가를 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 바람직한 형태는, 상기한 박막부착기판은, 표시장치의 표면반사방지필터기판인 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 박막부착기판의 제조장치는, 성막입자빔 발생원과, 그 성막입자빔 발생원에 의하여 발생되어진 성막입자빔에 노출되는 영역을 통과하도록 성막대상기판을 이동시키는 성막대상기판 이동수단과, 상기한 성막입자빔에 노출되는 영역안을 이동가능한 성막모니터를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명은, 반사방지필터, 간섭필터, 하프미러, 각종 밴드패스필터 등의 광학필터용 광학박막 및 각종 표시장치의 반사방지막류 또는 각종 반도체, 광디스크 등으로 사용되는 각종 박막부착기판의 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.
제1도는 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 한 실시예에 있어서의 성막모니터의 위치를 표시하는 도면이다.
제2도는 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 한 실시예에 있어서의 성막모니터의 위치를 표시하는 도면이다.
제3도는 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 한 실시예에 있어서의 성막모니터의 위치를 표시하는 도면이다.
제4도는 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 한 실시예에 있어서의 성막모니터의 위치를 표시하는 도면이다.
제5도는 본 발명의 박막부착기판의 제조방법에 있어서의 성막모니터의 바람직한 위치를 표시하는 도면이다.
제6도는 본 발명의 박막부착기판의 제조방법에 있어서의 성막모니터의 바람직한 위치를 표시하는 도면이다.
제7도는 종래의 박막부착기판의 제조방법을 표시하는 도면이다.
제8도는 제7도에서 표시한 제조방법을 성막입자빔 축의 방향에서 본 도면이다.
제9도는 종래의 성막모니터의 모니터박막의 형성모양을 표시하는 도면이다.
제10도는 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 한 실시형태에 있어서의 성막모니터의 위치를 표시하는 도면이다.
제11도는 제10도를 성막대상기판의 이동방향에서 본 도면이다.
제12도는 본 발명의 박막부착기판의 제조방법에 있어서의 성막모니터의 바람직한 위치의 예를 표시하는 도면이다.
제13도는 본 발명의 박막부착기판의 제조방법에 있어서의 성막모니터의 바람직한 위치의 예를 표시하는 도면이다.
제14도는 본 발명의 박막부착기판의 제조방법에 있어서의 성막모니터의 바람직한 위치의 예를 표시하는 도면이다.
제15도는 본 발명의 박막부착기판의 제조방법에 있어서의 성막모니터의 바람직한 위치의 예를 표시하는 도면이다.
제16도는 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 한 실시형태에 있어서의 성막모니터의 위치를 표시하는 도면이다.
제17도는 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 한 실시형태에 있어서의 성막모니터의 위치를 표시하는 도면이다.
제18도는 본 발명의 박막부착기판의 제조방법의 한 실시형태에 있어서의 성막모니터의 위치를 표시하는 도면이다.
제19도는 본 발명의 박막부착기판의 제조방법에 있어서의 성막모니터의 셔터를 표시하는 도면이다.
제20도는 본 발명의 박막부착기판의 제조방법에 있어서의 복수의 성막모니터와 그 차폐판을 표시하는 도면이다.
제21도는 본 발명의 박막부착기판의 제조방법에 있어서의 복수의 성막모니터와 그 차폐판(차단판)을 표시하는 도면이다.
제22도는 본 발명의 박막부착기판의 제조방법에 있어서의 1개의 성막모니터로 복수의 모니터부분을 사용하는 예의 도면이다.
제23도는 본 발명의 박막부착기판의 제조방법에 있어서의 1개의 성막모니터로 복수의 모니터부분을 사용하는 예의 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
(1) ----------------------- 성막대상기판군(成膜 對象 基板群),
(1a) ---------------------- 성막대상기판군,
(1b) ---------------------- 성막대상기판군,
(1c) ---------------------- 성막대상기판군,
(1d) ---------------------- 성막대상기판군,
(2) ----------------------- 성막입자빔 발생부위,
(3) ------------------------ 박막재료,
(4a) ----------------------- 보정판,
(4b) ----------------------- 보정판,
(5) ---------------------- 성막입자빔,
(6) ---------------------- 전자총,
(7) ---------------------- 막두께 측정장치,
(8) ---------------------- 성막모니터판,
(8a)∼(8f) ----------------- 성막모니터판,
(9) ---------------------- 성막입자빔 축,
(10a) --------------------- 성막대상기판,
(10a') --------------------- 성막대상기판,
(10b) --------------------- 성막대상기판,
(10b') --------------------- 성막대상기판,
(10c) ---------------------- 성막대상기판,
(10c') --------------------- 성막대상기판,
(10d) ---------------------- 성막대상기판,
(10d') --------------------- 성막대상기판,
(11) ---------------------- 셔터,
(12) ---------------------- 성막입자빔 차폐판,
(13) ---------------------- 성막입자,
(14) ---------------------- 기체분자,
(16) ---------------------- 진공실,
(20) ---------------------- 성막영역,
(30) ---------------------- 상막입자속 발생원,
(31) ---------------------- 구면,
(32) ---------------------- 구면,
(33) ---------------------- 원뿔면,
(34) ---------------------- 성막영역의 외연의 점,
(35) ---------------------- 직선,
(201a) --------------------- 성막대상기판군,
(201b) --------------------- 성막대상기판군,
(201c) --------------------- 성막대상기판군,
(201d) --------------------- 성막대상기판군,
(201b) --------------------- 성막대상기판군,
(201c) --------------------- 성막대상기판군,
(201d) --------------------- 성막대상기판군,
(207) ---------------------- 막두께 측정장치,
(210a) --------------------- 성막대상기판,
(210a') --------------------- 성막대상기판,
(210a") --------------------- 성막대상기판,
(210b) ---------------------- 성막대상기판,
(210b') --------------------- 성막대상기판,
(210b") --------------------- 성막대상기판,
(210c) ---------------------- 성막대상기판,
(210c') --------------------- 성막대상기판,
(210c") --------------------- 성막대상기판,
(220) ----------------------- 성막영역,
(208) ----------------------- 성막모니터판,
(210) ----------------------- 성막대상기판,
(220) ----------------------- 성막영역,
(230) ----------------------- 성막모티터 이동기구,
(307) ----------------------- 막두께 측정장치,
(308) ----------------------- 성막모니터판,
(310) ----------------------- 성막대상기판,
(320) ----------------------- 성막영역,
(407) ----------------------- 막두께 측정장치,
(408) ----------------------- 성막모니터판,
(412) ----------------------- 성막입자빔 차폐판,
(418) ----------------------- 성막대상기판,
(419a) ---------------------- 상막대상기판 롤,
(419b) ---------------------- 성막대상기판 롤,
(508) ----------------------- 성막모니터판,
(518) ----------------------- 성막대상기판,
(519a) ---------------------- 성막대상기판 롤,
(519b) ---------------------- 성막대상기판 롤,
(601) ----------------------- 성막모니터,
(602) ----------------------- 성막모니터,
(603) ----------------------- 성막모니터,
(604) ----------------------- 성막모니터,
(605) ----------------------- 성막모니터,
(606) ----------------------- 성막모니터,
(607) ----------------------- 성막모니터,
(608) ----------------------- 성막모니터,
(609) ----------------------- 성막모니터 셔터,
(610) ----------------------- 성막모니터용 차폐판,
(611) ----------------------- 성막모니터용 차폐판.
발명을 실시하기 위한 최량의 형태
이하, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법을 도면을 사용하면서 설명한다.
본 발명에 있어서, 성막대상기판으로서는, 유리평판이나 플라스틱평판, 혹은 플라스틱시이트나, 플라스틱시이트를 테이프형상으로 가공한 것 등이 바람직하게 사용된다. 이들의 성막대상기판에 박막을 형성한 후에 광학필터나 표시장치의 반사방지막으로서 사용하는 경우는, 성막대상기판은 투명 또는, 반투명의 것이 바람직하게 사용된다. 또, 성막대상기판으로서 플라스틱시이트를 테이프형상으로 가공한 것을 사용하는 경우는, 예를 들면 롤형상으로 감은 테이프형상 기판을 별도의 롤에 되감는 도중에서 성막입자빔에 노출되는 것에 의하여 박막을 형성한다.
먼저, 고정된 성막모니터를 사용하는 경우에 한하여 설명한다.
성막대상기판이 대형인 경우일수록 본 발명의 효과가 크다. 성막대상기판의 짧은 변(성막대상기판으로서 테이프형상 기판을 사용하는 경우는, 테이프형상 기판의 폭)이 20cm 이상의 경우에 적절하고, 26cm 이상의 경우에 더욱 적절하다.
또, 제8도와 같이, 성막대상기판을 이동방향으로 열을 이루도록 배치하고, 이 성막대상기판의 열을 복수로 늘어놓고 동시에 성막입자빔에 노출하면서 박막을 형성하여도 좋다. 또, 성막대상기판의 열은 성막대상기판이 직선형상으로 늘어서 있는 것만이 아니고, 원과 같은 곡선에 따라서 성막대상기판을 늘어놓는 것으로 하여도 좋다. 예를 들면, 성막대상기판을 원에 따라서 늘어놓고, 성막중에 이들 기판을 상기한 원에 따라서 회전시켜, 동일한 기판이 성막영역을 반복하여 통과하도록 해도 좋다.
또, 성막대상기판이 성막입자빔에 노출되는 범위의 외측이라 함은, 성막입자빔의 내측(모니터박막을 형성하는데 충분한 양의 성막입자가 비상하는 범위)으로서, 성막대상기판이 이동중에 통과하여 성막입자빔에 노출되는 부위를 포함하는 범위(성막영역)를 성막입자빔 발생원에서 본 때에, 성막영역의 외측에 보이는 위치를 가리킨다. 다만, 성막대상기판이 복수의 열을 이루도록 배치하는 경우는, 성막대상기판열들의 사이의 극간은 상기한 성막영역에 포함되는 것으로 한다(제8도의 성막영역(20)).
또, 본 발명에 있어서 성막대상기판열의 외측이라 함은, 성막입자빔의 내측으로서, 성막대상기판의 열을 성막입자빔 발생원에서 본 때에, 성막대상기판의 열의 외측에서 보이는 위치를 가리킨다. 다만, 성막대상기판이 복수의 열을 이루도록배치하는 경우는, 성막대상기판열들의 사이의 극간은 성막대상기판열의 내측에 포함되는 것으로 한다.
또, 본 발명에 있어서 성막입자빔의 외연부라 함은, 성막입자빔의 내측으로서 성막입자빔 축의 근방을 포함하지 않는 범위를 가리킨다.
또, 고정한 제막모니터를 사용하는 경우의 성막모니터를 설치하는 위치는, 성막영역의 외측일 필요가 있다. 이 조건을 충족하면, 성막대상기판의 배치 등에 제약을 과하는 일이 없고, 모니터박막의 막두께의 성막대상기판에 형성되는 박막의 상관을 취할 수 있다. 또한, 성막입자빔의 발생원과 성막모니터의 사이에 개재하는 것을 없앨 수가 있기 때문에, 성막대상기판에 형성되는 박막과 동등한 모니터 박막을 형성할 수가 있고, 정밀도 좋은 성막공정을 제어할 수 있다.
제1도는 본 발명의 박막부착기판의 제조방법 및 제조장치의 한 실시형태를 표시하는 도면이다. 이 실시형태는, 성막모니터판(208)을 성막영역의 외측에 배치하며 모니터박막의 막두께를 측정하는 것을 제외하고 제8도에 표시한 종래의 박막부착기판의 제조방법과 같은 것이다. 성막모니터(208)는, 성막대상기판(210)의 진행방향과 성막입자빔 축(9)의 양쪽에 수직한 방향으로 성막영역(220)으로부터 벗어난 위치에 배치되어 있다. 성막모니터판(208)이 이 위치에 배치되어 있기 때문에 제8도의 경우의 2배 이상의 크기를 갖는 성막대상기판(210)에 박막을 형성할 수가 있다. 또, 이 실시형태와 같이 성막대상기판의 열의 외측에 성막모니터를 설치하면, 성막모니터와 성막입자빔 발생원의 사이의 거리를, 성막대상기판과 성막입자빔 발생원의 거리와 근사시킬 수 있어 바람직하다.
제2도는 본 발명의 박막부착기판의 제조방법 및 제조장치의 별도의 실시형태를 표시하는 도면이다. 이 실시형태는, 성막모니터판(308)을 성막입자빔 차폐판(12)(성막영역 한정부재)의 성막입자빔 발생원 측에 배치하여 모니터박막의 막두께를 측정하는 것을 제외하고는, 제7도에 표시한 종래의 박막부착기판의 제조방법과 같다. 성막모니터판(308)은, 성막대상기판(310)의 진행방향의 역방향으로 성막영역(320)으로부터 벗어난 위치에 배치되어 있다. 이 실시형태에서는, 성막모니터판(308)이나 막두께 측정장치(307)와 성막대상기판(310)의 사이에 성막입자빔 차폐판(12)을 설치하고 있으나, 보정판(4)을 이 위치에 설치하여도 좋다. 성막모니터판(308)을 이 위치에 설치하였기 때문에, 제7도의 경우의 2배 이상의 크기를 갖는 성막대상기판(310)에 박막을 형성할 수가 있다. 이 실시형태와 같이 성막영역 한정부재의 성막입자빔 발생원측에 성막모니터를 설치하면, 성막모니터에 도달하는 성막입자의 에너지나 입자수 등의 조건이 성막영역에 도달하는 성막입자와 근사하기 때문에 바람직하다.
제3도는, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법 및 제조장치의 별도의 실시형태를 표시하는 도면이다. 이 실시형태는, 성막대상기판(418)으로서, 테이프형상의 것을 사용하고, 이것을 감은 성막대상기판 롤(419a)을 별도의 성막대상기판 롤(419b)에 되감는 도중에서 성막입자빔(5)에 노출하여, 성막대상기판(418)위에 박막을 형성한다. 성막모니터판(408)은, 성막대상기판(418)의 진행방향의 역방향으로 성막영역(420)에서 벗어난 위치에 배치되어 있다.
이 실시형태에서는, 성막모니터판(408)이나 막두께 측정장치(407)와 성막대상기판(418)의 사이에 성막입자빔 차폐판(412)을 설치하고 있으나, 보정판(4)을 이 위치에 설치하여도 좋다. 성막모니터판(408)을 이 위치에 배치하였기 때문에, 성막영역(420)의 폭 전체의 폭을 가지는 성막대상기판(418)에 박막을 형성할 수가 있다.
제4도는, 본 발명의 박막부착기판의 제조방법 및 제조장치의 별도의 실시형태를 표시하는 도면이다. 이 실시형태는, 성막대상기판(518)으로서 테이프형상의 것을 사용하고, 이것을 감은 성막대상기판 롤(519a)을 별도의 성막대상기판 롤(519b)에 되감는 도중에서 성막입자빔(5)에 노출하여, 성막대상기판(518)위에 박막을 형성한다. 성막모니터판(508)은, 성막대상기판(518)의 폭방향에 성막영역(520)에서 벗어난 위치에 배치되어 있다. 성막모니터판(508)을 이 위치에 배치하였기 때문에, 성막영역(520)의 폭 전체의 폭을 갖는 성막대상기판(518)에 박막을 형성할 수가 있다.
다음에, 성막모니터가 이동가능한 경우에 대하여는 다음과 같다.
성막대상기판이 대형인 경우일수록, 또 다품종(다사이즈)생산을 하는 경우일수록 본 발명의 효과가 크다. 성막대상기판의 짧은 변(성막대상기판으로서 테이프 형상 기판을 사용하는 경우는, 테이프형상 기판의 폭)이 20cm 이상인 경우에 적절하고, 26cm 이상인 경우에 더욱 적절하다.
또, 제8도와 같이, 성막대상기판을 이동방향으로 열을 이루도록 배치하고, 이 성막대상기판의 열을 복수로 늘어놓고 동시에 성막입자빔에 노출하면서 박막을 형성하여도 좋다. 또, 성막대상기판의 열은 성막대상기판이 진선형상으로 늘어선것맛이 아니고, 원과 같은 곡선에 따라서 성막대상기판을 늘어놓은 것이라도 좋다. 예를 들면, 성막대상기판을 원에 따라서 늘어서게 하고, 성막중에 이들의 기판을 상기한 원에 따라서 회전시켜, 동일한 기판이 성막영역을 반복통과 또는 내부를 이동하도록 해도 좋다.
또한, 성막대상기판의 이동은, 기판홀더 혹은 기판등에 성막대상기판을 장치하고, 이것을 성막입자빔에 노출되는 범위의 내부를 이동 또는 통과하도록 반송하는 것이 바람직하게 행하여진다. 또, 성막대상기판으로서 플라스틱시이트를 테이프 형상으로 가공한 것을 사용하는 경우는, 롤형상으로 감은 테이프형상 기판을 별도의 롤에 되감는 것이 바람직하다.
또, 이동가능한 경우의 제막모니터에서는, 성막입자빔의 내측이고, 또한 성막대상기판의 크기나 형상에 따라서 이들 성막대상기판에 차단되지 않는 위치에 놓이도록, 성막입자빔에 노출되는 영역안을 이동가능한 것일 필요가 있다. 여기에서 성막모니터의 위치라 함은, 성막모니터중 모니터박막을 형성하는 부위의 위치를 가리킨다. 이 조건을 충족하면, 성막입자빔의 발생원과 성막모니터의 사이에 개재하는 것을 없앨 수 있기 때문에, 성막대상기판에 형성되는 박막과 동등한 모니터박막을 형성할 수가 있고, 정밀도 좋은 성막공정을 제어할 수 있다.
또, 성막모니터의 이동가능한 범위는, 성막대상기판이 성막입자빔에 노출되는 범위의 성막입자빔 축 근방으로부터 성막입자빔의 외면까지를 포함하는 것이 바람직하나, 예를 들면, 성막대상기판을 항상 복수의 성막대상기판열로서 배열하면서 성막한다면 성막대상기판이 성막입자빔에 노출되는 범위의 내부에 이동가능범위를두어도 좋다. 이 경우, 성막입자빔 축의 근방에서 막두께 등을 모니터할 수 있기 때문에 바람직하다.
또, 성막영역의 전체의 폭을 가지는 성막대상기판을 성막하는 경우에도 성막모니터에 의하여 성막공정을 제어한 경우는, 성막대상기판이 성막입자빔에 노출되는 범위의 외부도 포함하는 범위에서 이동가능한 것이 바람직하다.
또, 성막모니터의 이동가능범위를 성막입자빔의 내측이고, 또한 성막대상기판이 성막입자빔에 노출되는 범위의 외측의 범위에 두어도 좋다. 성막대상기판이 성막입자빔에 노출되는 범위의 내측에 성막모니터를 두는 경우에는, 앞에서 진술한 바와 같이 성막대상기판 등이 성막모니터보다도 성막입자빔의 발생원에 가까운 위치를 이동하기 때문에 성막대상기판 등에 의하여 일부의 성막입자가 차단되는 경우가 있다(특히 성막대상기판의 열의 간격이 좁을때). 결국, 성막영역의 바로 외측이 가장 적절한 성막모니터의 위치인 경우가 적지 않다. 그래서, 성막모니터의 이동가능범위가 성막대상기판이 성막입자빔에 노출되는 범위의 외측에 있어도 좋다.
제10도는 본 발명의 한 실시형태를 표시한다. 이 형태는, 성막모니터 이동기구(230)를 설치하여, 성막모니터판(8)과 막두께 측정장치(7)를 지면에 수직한 방향으로 이동가능케 하는 이외는 제8도와 동일하다.
제11도는, 제10도를 성막대상기판(210)의 이동방향에서 본 도면이다. 성막대상기판(210)의 치수에 따라서 성막모니터판(8)이나 막두께 측정장치(7)를 이동시킬 수 있다.
제12도∼제15도는, 여러가지 치수의 성막대상기판에 박막을 형성하는 경우에적절한 성막모니터의 위치를 표시하는 열을 표시하는 도면이고, 제10도, 제11도를 성막대상기판에 수직한 방향에서 본 도면이다. 제12도는 성막대상기판을 2열로 늘어놓고 성막하는 경우에 적절한 성막모니터의 위치를 표시하는 것으로, 이 경우 성막모니터는 성막입자빔 축(9)의 근방(Y)에 두는 것이 바람직하다. 제13도는, 폭이 다른 성막대상기판열을 늘어놓고 성막하는 경우에 적절한 성막모니터의 위치를 표시하는 것으로, 이 경우 성막모니터는 성막입자빔 축(9)보다 폭이 좁은 성막대상기판열 가까이의 위치(X)에 두는 것이 바람직하다. 제14도는, 성막대상기판을 3열로 늘어놓고 성막하는 경우에 적절한 성막모니터의 위치를 표시하는 것으로, 이 경우 성막모니터는 성막영역의 폭의 약 1/6만큼 성막입자빔 축(9)의 근방보다 외측(Z)에 놓는 것이 바람직하다. 또, 제15도는 대형의 성막대상기판을 1열로 늘어놓고 성막하는 경우에 적절한 성막모니터의 위치를 표시하는 것으로, 이경우 성막모니터는 성막영역의 외측에 놓는 것이 바람직하다.
이 실시형태에서는, 성막모니터의 이동가능범위는 성막영역의 성막입자빔 축 근방을 횡단하여 성막영역의 외측에 미치는 범위로 하였으나, 성막영역의 내부만, 혹은 외부만으로 하여도 좋다.
또, 성막모니터에 형성되는 모니터박막의 성막조건이 성막대상기판에 형성되는 박막의 성막조건에 근사한 것이 바람직하다. 목적으로 하는 박막의 특성에도 좋으나, 예를 들면 굴절률, 밀도, 전기적 특성등의 물리적 특성 및 막두께가 성막영역안과 근사한 모니터박막을 얻는 것이 바람직하다.
또, 성막모니터는 2개 이상이 바람직하다. 연속하여 성막대상기판에 성막하는 경우, 성막모니터판에는 성막입자가 끊임없이 성막을 계속한다. 이 경우, 성막조건의 변동에 의하여, 성막된 박막의 특성, 예를 들면 굴절률, 밀도, 전기적 특성등이 변화한 때에 성막의 감시가 불충분하게 되는 일이 있다. 그 경우는 적어도 성막모니터의 1개는 미리 셔터판 등으로 차폐하여 두고, 성막된 박막의 특성이 변화한 때에 이 성막모니터를 사용하면 좋다. 또, 몇시간을 연속해서 성막하는 경우, 모니터판에 성막된 박막이 그것 자신의 중량 혹은 그것 자체가 가지는 내부응력에 의하여 벗겨지는 일이 있다. 이와 같은 경우도 동일하다. 또한, 2개 이상의 성막모니터를 사용하면, 적당한 시간을 정하여 두고 성막모니터의 감시를 순차 또 1개의 성막모니터에 바꾸어가면 안정한 성막의 감시가 행하여지도록 된다.
현재까지는, 모니터판에 성막된 박막에 무엇인가의 원인으로 이상이 인정된 경우, 성막공정을 일시중단하여 재차도중에서 성막을 꼭 고쳐야만 했다. 이와 같은 성막의 고침은, 그 중단시간과 중단전의 안정한 성막조건으로 하는 시간을 요하여 긴 시간의 낭비가 있었다. 또, 성막도중에서의 고침이 가능하다면 아직 좋으나, 성막도중에서의 공정정지는, 박막의 물성, 즉, 밀착성이나 내마모성 등을 악화시키고, 혹은, 광학특성, 즉 막두께, 굴절률이 필요한 특성으로부터 밀려서 로트아우트도 가끔 있었다. 이러한 것도 해소할 수 있다.
성막모니터 기구를 다량으로 구비하는 것은 장치가 고가로 되기 때문에 바람직하지 않은 경우에는, 적어도 2개는 성막모니터 기구를 설치하여, 1개의 성막모니터 기구에 대하여 2개 이상의 성막모니터판을 준비하던가 1개의 성막모니터판에서 성막되는 부위를 교환할 수 있도록 하여 두면 된다. 1개의 모니터기구를 사용하고있는 사이는 또 1개의 성막모니터 기구의 성막모니터판을 셔터판 등으로 차폐하여 두고, 적당한 시간, 성막을 행한 후, 차폐판으로 하고 있던 성막모니터판의 셔터를 열고 성막모니터를 행하기 시작한 후, 처음에 사용하고 있던 성막모니터를 차폐판으로 하여, 성막모니터판을 교환 혹은 성막모니터의 성막부위를 교환하여 둔다. 또한 적당한 시간 성막을 행한 후, 또한 같은 일을 행하여 번갈아서 사용하여 가면 대단히 형편이 좋다. 물론, 이 경우 2개 이상의 성막모니터의 상관관계를 엄밀하게 하여 둘 필요가 있다.
위에서 진술한 바와 같이 모니터박막의 성막조건이 성막대상기판에 형성되는 박막에 근사하기 위해서는, 아래의 조건을 충족하고 있는 것이 바람직하다.
먼저, 고정된 성막모니터를 사용하는 경우에 대하여 설명한다.
제1로, 성막모니터의 위치와 성막입자빔의 발생원을 연결하는 직선 및 성막입자빔 축이 이루는 각도(θ)를, 성막영역중에서, 성막입자빔의 발생원까지의 거리가 가장 긴 점과 발생원을 연결하는 직선 및 성막입자빔 축이 이루는 각도(θ o )의 2배 이내로 하는 것이 바람직하다. 제5도에 이 모양을 표시한다. 도면에서 (θ o )는, 성막영역으로부터 성막입자빔의 발생원까지의 최장거리를 부여하는 성막영역의 외면의 점(34)과 상기한 발생원을 연결하는 직선(35)과 성막입자빔 축(9)이 이루는 각을 표시한다. 원뿔면(33)은, 성막입자빔의 발생원에 정점을 보유하고, 성막입자빔 축(9)과 2×θ o 의 각도를 보유하는 직선의 집합이다. 따라서, 성막모니터의 위치의 바람직한 범위는, 이 원뿔면(33)의 내측으로서, 또한, 발생원으로부터 성막영역을 보고 외측의 범위라고 할 수 있다. 또한, 성막입자빔의 발생원이 점으로 볼수 없는 넓이를 가지는 경우나, 발생원을 복수사용하는 경우는, 발생원의 모든 점을 정점으로 하는 상기한 조건을 충족하는 원뿔면의 어느 것인가의 내측으로서, 발생원의 어느 점에서 보아도 성막영역의 외측에 있는 영역에 포함되는 위치가, 성막모니터의 위치로서 바람직하다. 이 범위내에 성막모니터를 배치하면, 이것에 형성되는 모니터박막의 막두께나 물리적 특성(굴절률, 균일성, 밀도, 전기적 특성 등)을 성막대상기판에 형성되는 박막과 근사시킬 수가 있다.
제2로, 성막모니터로부터 성막입자빔의 발생원까지의 거리를, 성막영역과 상기한 발생원까지의 거리의 최단거리의 0.9배 이상이고, 또한 최장거리의 1.1배 이하로 하는 것이 바람직하다. 제6도에 이 모양을 표시한다. 도면에서, (h1)은, 성막입자빔의 발생원과 성막영역의 사이의 최단거리를 표시하고, (h2)는 최장거리를 표시한다. 성막입자빔의 발생원으로부터 상기한 최단거리의 0.9배의 거리에 있는 위치라 함은, 상기한 발생원을 중심으로 하는 구면(31)의 면위의 각 점을, 상기한 최장거리의 1.1배의 거리에 있는 위치는 상기한 발생원을 중심으로 하는 구면(32)의 변위의 각 점을, 각각 의미한다. 따라서, 성막모니터의 위치의 바람직한 범위는, 이들 구면(31)과 구면(32)의 사이의 공간이고, 또한, 상기한 발생원으로부터 발생영역을 보고 외측의 범위라고 말할 수 있다. 또한, 성막입자빔의 발생원이 점으로 볼 수 없는 넓이를 가지는 경우나, 발생원을 복수사용하는 경우는, 발생원의 어느 것인가의 점에서 상기한 거리의 조건을 충족하고, 또한 발생원의 어느점에서 보아도 성막영역의 외측에 있는 위치가, 성막모니터의 위치로서 바람직하다. 이 범위내에 성막모니터를 배치하면, 이것에 형성되는 모니터박막의 막두께나 물리적 특성(굴절률, 균일성, 밀도, 전기적 특성 등)을 성막대상기판에 형성되는 박막과 근사시킬 수 있다. 위에서 진술한 제1의 조건을 동시에 충족하는 것이 더욱 바람직하다.
제3에, 성막모니터의 위치와 성막입자빔의 발생원을 연결하는 직선 및 성막모니터의 모니터박막 형성면의 법선이 이루는 각도(φ)를 40° 이하로 하는 것이 바람직하고, 30° 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다. 모니터박막을 형성할 때에 박막의 성막방향(모니터박막 형성면의 법선방향과 일치한다)과 성막입자의 비상방향과 크게 다르면, 이른바 사입 사석출로 되어, 물리적 특성 등의 특성치가 성막영역의 성막입자빔 축 근방의 성막대상기판에 형성되는 박막과 달라지는 일이 많다. 다만, 성막영역의 외연 가까이의 성막조건과 특히 일치시키고 싶은 때는, 상기한 각도를 그 부위에 있어서의 성막입자의 비상방향과 박막의 성막방향이 이루는 각도에 가깝게 하는 것이 바람직하다. 또, 위에서 진술한 제1 또는 제2 또는 양쪽의 조건을 동시에 충족하는 것이, 더욱 바람직하다.
다음에, 성막모니터가 이동가능한 경우에 대하여는 다음과 같다.
제1로, 성막모니터의 위치와 성막입자빔의 발생원을 연결하는 직선 및 성막입자빔 축이 이루는 각도(θ)의 변화하는 범위의 적어도 일부는, 성막영역중에서 성막입자빔의 발생원까지의 거리가 가장 긴 점과 발생원을 연결하는 직선 및 성막입자빔 축이 이루는 각도(θ o )의 2배 이내의 범위에 포함되는 것이 바람직하다. 제5도에 이 모양을 표시한다. 도면에서 (θ o )는, 성막영역으로부터 성막입자빔의 발생원까지의 최장거리를 부여하는 성막영역의 외연의 점(34)과 상기한 발생원을 연결하는 직선(35)과 성막입자빔 축(9)이 이루는 각을 표시한다. 원뿔면(33)은, 성막입자빔의 발생원에 정점을 보유하고, 성막입자빔 축(9)과 2×θ o 의 각도를 보유하는 직선의 집합이다. 따라서, 성막모니터의 위치의 바람직한 범위는, 이 원뿔면(33)의 내측이라고 말할 수 있다. 또, 그 외에 성막입자빔의 발생원에서 보아서 성막영역의 외측인 위치가 성막대상기판에 의하여 성막입자가 차단되지 않기때문에 더욱 바람직하다. 한편, 성막대상기판열의 간격을 넓게 취할 수 있는 경우는, 성막영역의 내측이 오히려 바람직하다. 또한, 성막입자빔의 발생원이 점으로 볼 수 없는 넓이를 가지는 경우나, 발생원을 복수사용하는 경우는, 발생원의 모든 점을 정점으로 하는 상기한 조건을 충족하는 원뿔면의 어느 것인가의 내측이 성막모니터의 위치로서 바람직하다. 성막모니터의 이동가능범위의 적어도 일부는 이 범위내에 포함되는 것이 바람직하다. 이 범위에 성막모니터를 이동시켜서 성막하면, 이것에 형성되는 모니터박막의 막두께나 물리적 특성(굴절률, 균일성, 밀도, 전기적 특성 등)을 성막대상기판에 형성되는 박막과 근사시킬 수 있다.
제2로, 성막모니터로부터 성막입자빔의 발생원까지의 거리범위의 적어도 일부는, 성막영역과 상기한 발생원까지의 거리의 최단거리의 0.9배 이상이고, 또한, 최장거리의 1.1배 이하의 범위에 포함되는 것이 바람직하다. 제6도에 이 상황을 표시한다. 도면에서 (h1)은, 성막입자빔의 발생원과 성막영역의 사이의 최단거리를 표시하고, (h2)는 최장거리를 표시한다. 성막입자빔의 발생원으로부터 상기한 최단거리의 0.9배의 거리에 있는 위치라 함은 상기한 발생원을 중심으로 하는 구면(31)의 면위의 각 점을, 상기한 최장거리의 1.1배의 거리에 있는 위치는 상기한 발생원을 중심으로 하는 구면(32)의 면위의 각 점을 각각 의미 한다. 따라서, 성막모니터의 위치의 바람직한 범위는, 이들 구면(31)과 구면(32)의 사이의 공간이라고 말할 수 있다. 또한, 그 외에, 상기한 발생원으로부터 성막영역을 보고 외측의 위치가, 성막대상기판에 의하여 성막입자가 차폐되는 일이 없기 때문에 바람직하다. 한편, 성막대상기판열의 간격을 넓게 취할 수 있는 경우는, 성막영역의 내측이 오히려 바람직하다. 또한, 성막입자빔의 발생원이 점으로 볼수 없는 넓이를 가지는 경우나, 발생원을 복수사용하는 경우는, 발생원의 어느점으로부터 상기한 거리의 조건을 충족하는 위치가, 성막모니터의 위치로서 바람직하다. 이 범위내에 성막모니터를 배치되도록 이동하면, 이것에 형성되는 모니터박막의 막두께나 물리적 특성(굴절률, 균일성, 밀도, 전기적 특성 등)을 성막대상기판에 형성되는 박막과 근사시킬 수 있다. 위에서 진술한 제1의 조건을 동시에 충족하는 것이 더욱 바람직하다.
제3으로, 성막모니터의 위치와 성막입자빔의 발생원을 연결하는 직선 및 성막모니터의 모니터박막 형성면의 법선이 이루는 각도(φ)의 변화하는 범위의 적어도 일부는 40° 이하의 범위에 포함되는 것이 바람직하고, 30° 이하의 범위에 포함되는 것이 더욱 바람직하다. 모니터박막을 형성할 때에 박막의 성막방향(모니터박막 형성면의 법선방향과 일치한다)과 성막입자의 비상방향과 크게 다르면, 이른바 사입 사석출되어, 물리적 특성 등의 특정치가 성막영역의 성막입자빔 축 근방의 성막대상기판에 형성되는 박막과 다르게 되는 일이 많다. 다만, 성막영역의 외연가까이의 성막조건과 특히 일치시키고 싶은 때는, 상기한 각도를 그 부위에 있어서의 성막입자의 비상방향과 박막의 성막방향이 이루는 각도에 가깝게 하는 것이 바람직하다. 또, 위에서 진술한 제1 또는 제2 또는 양쪽의 조건을 동시에 충족하는 것이 더욱 바람직하다.
2개이상의 성막모니터를 가지는 경우는 어느 성막모니터도 위에서 진술한 위치관계에 존재하도록 배치된다. 바람직하게는 성막입자 발생원의 중심부에 대하여 대칭으로 되는 위치 또는 1개의 성막모니터에 인접한 위치에 두는 것이 좋다.
제16도는 성막모니터 기구를 2개 가지는 실시형태이다. 성막모니터(601)와 (602)는 인접하여 존재하고, 다같이 제5도에서 제6도에 표시하는 모니터 위치범위내에 존재한다. 또, 성막모니터판의 면과 성막입자 발생원의 위치관계에 대하여는 (601)과 (602)는 동일하다.
제17도는, 성막모니터 기구를 2개 가지는 실시형태이다. 성막모니터(603)와 (604)는, 성막대상기판의 진행방향과 수직방향의 성막입자 발생원의 중심의 대칭위치에 존재하고 있고, 양 성막모니터(603)과 (604)에서 얻어지는 박막의 정보는 거의 같다.
제18도는, 제16도나 제17도를 조합한 실시형태이다. 이와 같이 하면, 성막대상기판의 진행방향과 수직한 방향에서 분포얼룩이 존재할 때에 이 방향에 대하여 성막조건에 피드백 제어를 가하는 것도 가능하다. 예를 들면 (605)와 (607)에서 성막모니터를 실시하여, 막 두께가 (607)보다도 (605)의 쪽이 두껍게 될 때, 성막입자의 비상을 (607)측으로 하도록 제어를 가한다는 것이다. 바꾸어 말하면, (605)와 (607)에서 성막모니터의 감시가 같아지도록 제어를 한다는 방법이다.
제19도는 성막모니터의 차폐판(셔터)을 표시하는 실시형태이다. (609)가 그 차폐판(셔터)이다. 셔터는 될수록 모니터판에 인접시켜, 성막대상기판의 성막입자의 방해가 되지 않도록 하는 크기가 바람직하다.
제20도는, 성막모니터판을 복수 보유하는(도면중에서 (8a)∼(8f)) 실시형태이다. 모니터판의 성막입자 발생원측에 (610)이 있고, (8a)의 위치에 상당하는 부분에 구멍이 설치되어 있다. 또, 그 외에 성막입자 발생원측에 차폐판(셔터)이 설치되어 있다. 순차 모니터판(8a)을 사용한 후 모니터판(8b)을 사용한다고 하는 경우에 모니터판을 교환하여 가는 기구로 되어 있다. 제21도는, 모니터판의 이동궤적이 직선이 아니고 원호라는 점 이외는 제20도와 같다.
제22도, 제23도는 성막모니터가 1개이고, 성막되는 부위를 교환할 수 있는 실시형태이다. 성막모니터가 1개이고, 복수의 모니터판이 1개의 모니터판의 성막부위가 복수 존재하는 것으로 바꾸어 놓는 것 이외는 제20도, 제21도와 같다.
또, 본 발명에 있어서, 성막영역 한정부재라 함은, 성막입자빔의 발생원과 성막대상기판의 사이에 있어서, 성막입자빔의 성막입자의 비상경로를 저해하고, 이 결과 성막대상기판이 성막입자빔에 노출되는 범위를 한정하는 기능을 보유하는 부재이다.
성막영역 한정부재로서는, 제2도에 표시한 보정판(4)(성막영역의 기판진행방향의 크기나 형상을 한정하는 판, 제1도에 있어서 성막영역(220)이 실감는 모양으로 되어 있는 것은, 반월형의 보정판에 의하여 성막영역이 한정되어 있기 때문이다)과 같은 성막보정판 등이 사용된다. 성막영역 한정부재의 양 측면 중 성막입자빔 발생원측에는, 성막영역과 동등한 성막조건이 얻어지기 때문에, 이 위치에 성막모니터를 설치하여 모니터박막의 막두께를 측정하면, 성막대상기판의 박막의 막두께의 상관이 취하기 쉬워 바람직하다. 또, 성막영역 한정부재를 성막모니터로 하고, 이것에 형성되는 모니터박막의 막두께를 측정하여도 좋다.
본 발명에 있어서, 박막은 어떠한 것이라도 좋으나, 빛의 반사 또는 투과특성을 제어하는 광학박막이나, 플라스틱기판 등의 표면의 경도를 높이기 위한 바코드, 혹은 절연막이나 도전성막 등이 바람직하게 사용된다. 그중에서도, 막두께를 정밀하게 제어할 필요가 있는 광학박막이 특히 적절한 본 발명의 적용대상이다. 특히, 각종 표시장치의 반사방지막은, 성막대상기판이 대형의 것이 많고 적절한 데 있다.
또, 본 발명에 있어서 모니터박막의 막두께의 측정방법으로서는, 성막모니터판등을 성막입자 내부에 두고 그 위에 형성된 박막의 막두께를 광간섭법이나 에너지 흡수법으로 측정하는 방법이나, 모니터판의 기계적 공진주파수의 변화를 측정하는 방법, 또 박막이 전도성을 가지는 경우에는 그 전기저항을 측정하는 방법 등이 바람직하게 사용된다. 박막이 광학박막인 경우에는, 측정정밀도의 점에서 광간섭법이 바람직하다.
광간섭법에 의한 막두께의 측정에는, 예를 들면 특정한 파장의 빛을 모니터판에 조사하여, 여기에서의 빛의 반사강도나 투과강도를 측정하는 방법 등이 사용된다. 이것은, 박막의 굴절률과 막두께에 의하여 빛의 간섭의 상태가 다르고, 빛의 반사율이나 투과율이 성막중에 주기적으로 변화하는 것을 이용하는 것으로, 예를 들면, 반사광강도의 극대나 극소를 잡아서 막두께를 측정한다. 이 경우, 막두께만이 아니고 굴절률의 영향도 동시에 측정결과에 반영되나, 광학박막의 경우는 박막의 막두께 그 자체가 아니고, 막두께 내부의 광학적 광로길이를 특정의 값으로 하는 것을 목적으로 하는 경우가 많고, 오히려 바람직하다.
광간섭법을 사용하는 경우는, 간섭광의 강도가 막두께에 대하여 주기적으로 변화하는 것을 이용하여 성막공정을 제어하는 일이 바람직하게 행하여진다. 즉, 박막내의 광학적 광로길이(막두께와 굴절률의 적에 비례한다)가 측정빛의 파장(λ)의 1/4배의 정수배인 때에 간섭광의 강도가 극치를 갖기 때문에, 이 조건이 충족될 때에 성막을 중지하면, 박막내의 광학적 광로길이는 측정빛의 1/4배의 정수배로 되는 것이 보증된다. 따라서, 간섭광의 강도의 절대치에 의하여 제어하는 것보다도 재현성이 좋게 막두께를 측정할 수 있다.
또, 박막이 수 ㎛이상의 막두께를 보유하고 빛의 투과율이 낮을 때는, 수정발진자의 기계적 공진주파수의 변화를 측정하는 방법이 바람직하게 사용된다.
본 발명에 있어서, 성막입자빔을 발생시키는 성막공정으로서는, 진공증착, 이온 플레이팅, 스패터링 혹은 애블레이션 등이 바람직하게 사용된다.
진공증착이라 함은, 예를 들면, 진공중에서 박박재료를 가열하여 증발 혹은 승화시키고, 그 증기를 비교적 저온의 성막대상기판의 위에 수송하여 응축, 석출시키는 것에 의하여 박막을 형성하는 방법이다. 박막재료의 가열은 예를 들면 전자선 등의 하전입자선을 박막재료의 표면에 조사하여 행한다. 이온플레이팅이라 함은, 예를 들면, 글로방전 등의 플라스마중에서, 전위가 바이어스된 성막대상기판에 대하여 행하여지는 진공증착이고, 성막대상기판에 대하여 성막입자빔 발생원의 반대의 측에 전극을 놓고 플라스마중에서 전리한 이온입자를 끌어당기는 것이다.
스패터링이라 함은, 진공분위기중에서 이온, 분자나 원자 등의 고에너지 입자선을 박막재료의 표면에 조사하여, 그 에너지를 박막재료의 성막입자(원자, 분자, 혹은 그 클러스터(cluster:뭉치))에 직접 부여하여, 가열에 의하지 않고 진공분위기중에 방출시키는 것이다. 또, 애블레이션은 동일한 에너지의 공급을 빛(광)을 사용해서 행하는 것이다.
이들은 어느 것이나 진공중에 박막의 재료입자를 비상시키는 수단이고, 성막입자원으로부터 특정의 방향(예를 들면 성막입자빔 발생원면의 법선방향 등)을 중심으로 하는 방향에 방사형상으로 넓어지는 성막입자빔을 발생시키는 것이다. 이 성막입자의 비상의 중심으로 되는 방향족을 성막입자빔 축이라고 부른다. 일반적으로 성막입자빔 축에 따른 방향에 가장 다수의 성막입자가 비상하고, 이 축으로부터 떨어질수록 성막입자의 수가 적어지고, 동시에 성막입자가 갖는 운동에너지가 작아지는 경향이 있다.
성막입자가 갖는 운동에너지는, 성막대상기판에 형성되는 박막의 굴절률 등의 특성에 영향을 미치는 경우가 많다. 일반적으로 성막입자의 운동에너지가 높을수록, 굴절률이 높고 균질한 박막이 형성된다. 또, 성막입자의 비상방향이 성막대상기판위의 박막의 형성방향, 즉 기판면의 법선방향에 가까울수록 형성되는 박막의 굴절률이 높아진다. 따라서, 성막영역의 중앙부(성막입자빔 축근방)에 있어서 형성되는 박막은 굴절률이 높고, 성막영역의 외연에 가까워질수록 굴절률이 저하한다. 동시에 위에서 진술한 바와 같이 성막입자의 수도 적어지므로 막두께도 얇아진다.
본 발명에 있어서, 성막공정을 제어하는 방법으로서는,
(1) 성막대상기판 또는 성막대상기판군이 성막입자빔에 노출되는 범위의 성막대상기판의 진행방향의 길이를 제어하는 방법.
(2) 성막대상기판 또는 성막대상기판군이 성막입자빔에 노출되는 범위를 통과하는 시간에 의하여 제어하는 방법.
(3) 성막대상기판 또는 성막대상기판군이 성막입자빔에 노출되는 범위에 단위시간 당에 도달하는 성막입자량에 의하여 제어하는 방법.
(4) 성막대상기판 또는 성막대상기판군의 표면온도에 의하여 제어하는 방법 등이 있다.
먼저 (1)의 방법을 사용한 성막공정의 제어에 대하여 설명한다. 성막대상기판에 형성되는 박막의 막두께는, 기본적으로 기판의 표면에 도달하는 성막입자빔의 단위시간당의 성막입자수와, 그 표면이 성막영역에 있는 시간의 적(積)에 비례한다. 따라서, 성막영역의 기판의 진행방향의 크기를 조정하는 것에 의하여, 성막대상기판에 형성되는 박막의 막두께를 제어할 수가 있다.
다만, 성막대상기판을 성막영역을 이동시키면서 성막하기 때문에, 성막대상기판의 동일한 표면의 부위가 성막입자빔을 가로지르면서 성막된다. 위에서 진술한바와 같이 성막입자빔내부에서도, 성막입자빔 축 근방과 주변에서는 성막입자의 수 등의 조건이 다르다. 따라서, 성막대상기판의 중에서도 성막중에 성막입자빔축의 근방을 통과하는 부위와 주변부만을 통과하는 부위에서는, 같은 시간만큼 성막영역에 노출되어도 동일의 막두께 혹은 물리적 특성이 다른 것으로 된다. 그때문에, 제1도에 표시한 성막영역(20)과 같이, 성막영역의 형상은 일반적으로 실감기형으로 하는 것이 바람직하다. 그 때문에, 반월형의 형상을 한 보정판을 성막입자의 비상경로에 놓는 것에 의하여, 성막영역의 형상을 기판의 진행방향에 호(弧)를 이루는 실감기형의 형상으로 보정하는 일이 바람직하게 헹하여진다. 또한, 이 보정판은, 예를 들면, 이른바 여현측(余弦測)(성막 막두께가, 성막입자의 비상방향과 성막입자빔 축이 이루는 각도의 여현의 3승 또는 4승에 비례한다고 하는 법칙)에 따라서 제작하고, 이것을 사용하여 만족한 막두께 및 굴절률의 분포를 얻을 때까지 성막의 실험을 반복하여, 최종적인 형상을 결정하는 것으로 제작한다. 또, 이 보정판을 상하 또는 기판의 진행방향으로 이동시키는 것에 의하여, 박막의 막두께를 제어하는 것도 바람직하게 행하여진다.
다음에, (2)의 방법을 사용한 성막공정의 제어에 대하여 설명한다. 이것은 구체적으로는, 성막대상기판의 이동속도를 성막모니터에 성막되는 막두께에 따라서 변화시키는 일이다. 이것은, (1)의 방법과 동일하게, 성막대상기판의 표면이 성막입자빔에 노출되는 시간의 길이를 제어하는 것이다. 일반적으로 성막원으로부터 비상하는 성막입자량 혹은 그 운동에너지는, 진공용기의 상태 즉 진공도, 용기의 오염상태, 투입하는 기판으로부터의 탈가스효과에 의하여 변화한다. 그 때문에, 그들에 의한 성막의 변동을 이동속도에 의하여 박막이 균일하게 붙여지도록, 모니터 막두께의 변화(즉 성막속도)를 감시하면서 변화시킨다. 예를 들면, 성막속도가 빠르면 이동속도를 빠르게 하고, 거꾸로 성막속도가 느리면 이동속도도 느리게 된다고 하는 제어가 바람직하게 행하여 진다.
다음에 (3)의 방법을 사용한 성막공정의 제어에 대하여 설명한다. 이것은 막두께 모니터에 있어서의 감시막두께에 따라서, 발생원에 투입하는 에너지를 조절하는 방법이다. 이것에 의하여, 성막영역에 도달하는 단위시간당의 성막입자수나 성막입자의 에너지를 제어할 수가 있다. 예를 들면, 박막재료의 성막입자 발생부위에 전자총에 의하여 에너지를 부여하는 경우, 성막속도가 빠르면, 전자총의 필라멘트전류를 작게 하고, 성막속도가 느리면 전자총의 필라멘트전류를 크게한다고 하는 방법에 의하여, 성막공정을 제어할 수가 있다. 이 방법의 경우, 모니터박막의 막두께를 측정하는 것에 의하여 공정의 피드백 제어를 행할 수 있다.
다음에 (4)의 방법을 사용한 성막공정의 제어에 대하여 설명한다. 성막영역에 도달하는 성막입자의 수가 같더라도, 성막대상기판의 표면온도가 높으면, 성막속도가 높고, 또한 형성되는 박막의 굴절률이 높아진다. 이 성질을 이용하여, 성막대상기판의 표면온도에 의하여 성막속도나 굴절률 등의 성막공정의 제어를 행할 수 있다.
또, 성막모니터의 모니터박막의 막두께를 감시하는 것에 의하여, 성막공정의 성막속도를 측정하고, 얻어진 성막속도에 따라서 성막공정을 제어하는 것이 바람직하다. 본 발명자의 식견에 의하면, 성막속도가 형성되는 박막의 물리적 특성과 상관관계를 갖는 경우가 적지않다. 예를 들면, TiO2의 성막에 있어서는, TiO2는 성막입자빔의 발생원에 있어서 용융상태에서 Ti3O5로 되는 진공중에 비상하고, 비상중 또는 기판위에서 O2와 산화환원반응을 일으켜서 TiO2막을 형성한다. 이러한 산화환원반응은, Ti3O5입자가 갖는 운동에너지에 의하여 크게 영향을 받는다. 성막입자의 운동에너지는, 성막입자의 비상속도와 1대 1의 대응관계를 가지는 물리량이고, 성막속도와 강한 상관관계를 갖는다. 본 발명자는, 이러한 막의 성막에는, 성막속도를 제어하는 것에 의하여 바람직한 물리적 특성을 갖는 박막을 형성할 수 있다는 것을 발견하였다. 예를 들면, 특정의 성막속도시에 흡수가 없고, 굴절률이 높은 박막을 형성할 수 있는 경우가 있다. 이와 같은 경우는, 성막속도를 최적치로 안정화하는 것이 바람직하다. 또, 성막속도를 주기적으로 변화시키는 것에 의하여, 박막의 물리적 특성에 주기적인 변화를 부여할 수 있는 경우도 있다. 이와 같이, 성막속도에 의하여 물리적 특성을 제어할 수 있는 박막재료물질로서, 최근 LCD 등으로 사용되고 있는 ITO(인듐주석산화물), SnO2, In2O3등이 바람직하게 사용되고 있다.
아래 실시예를 들어서 설명하나, 본 발명은 이들에 한정되는 것이 아니다.
먼저, 고정된 성막모니터를 사용하는 경우에 대하여 설명한다.
실시예1
성막모니터판을 제1도에 표시한 위치에 배치하여 모니터박막의 막두께를 측정하면서 성막대상기판군에 박막을 형성하고, 박막부착기판을 제조하였다. 이 박막부착기판은 표시장치의 반사방지필터로서 사용되는 것으로, 박막은 광학박막이고, 엄한 막두께관리가 필요한 것이다.
성막공정은 진공증착이고, 성막대상기판의 소재에는 투명한 플라스틱을 사용하였다. 성막영역의 폭은 1m로 하였다.
성막모니터판과 성막입자빔의 발생원의 거리는, 성막영역과 상기한 발생원의 최단거리와 최장거리의 사이의 거리로 하고, 성막모니터판의 법선방향과, 성막모니터판의 위치에서의 성막입자의 비상방향을 일치시켰다. 또, 성막모니터판에 형성된 모니터박막의 막두께 측정에는 광간섭식의 것을 사용하였다.
성막대상기판에 형성되는 박막의 막두께(t1)와 성막완료시의 모니터박막의 막두께(tm)의 상관관계는, 성막대상기판군이 성막영역을 통과하는 수를 (n)으로 하면,
tm= 0.8 × t1× n으로 된다.
이 관계를 이용하여 성막을 행하였다. 이 위치에 성막모니터판을 설치하는 것에 의하여, 성막대상기판에 형성되는 박막과 근사한 적절한 조건으로 모니터박막을 형성할 수가 있었다.
성막대상기판군으로서는,
(1) 260 × 330mm의 성막대상기판을 3개 늘어놓은 것,
(2) 310 × 380mm의 성막대상기판을 3개 늘어놓은 것,
(3) 380 × 450mm의 성막대상기판을 2개 늘어놓은 것,
(4) 400 × 950mm의 성막대상기판 1개, 어느것의 구성에서도 가능하고, 이 이외의 구성으로의 변경도 간단하였다.
비교예1
성막모니터판의 위치를 제7도 및 제8도에 표시한 위치에 배치한 것 이외는 실시예1과 같은 조건으로, 모니터박막의 막두께를 측정하면서 성막대상기판군의 박막을 형성하고, 박막부착기판을 제조하였다.
성막대상기판에 형성되는 박막의 막두께(t1)와 성막완료시의 모니터박막의 막두께(tm)의 상관관계는, 성막대상기판군이 성막영역을 통과하는 수를 (n)으로 하면,
tm= 0.4 × t1× n으로 된다.
이 관계를 이용하여 성막을 행하였다. 이와 같이, 이 위치에 성막모니터를 설치하였기 때문에, 성막대상기판 등에 차폐되는 등의 이유에 의하여, 성막모니터에 도달하는 성막입자가 적어지게 되고, 모니터박막의 막두께가 얇게 되었다. 이것은, 성막대상기판과 동등의 성막조건이라고는 할 수 없다.
성막대상기판군으로서는,
(1) 260 × 330mm의 성막대상기판을 2개 늘어놓은 것.
(2) 260 × 330mm와 310 × 380mm의 성막대상기판을 1개씩 늘어놓은 것.
(3) 260 × 330mm와 380 × 450mm의 성막대상기판을 1개씩 늘어놓은 것.
의 어느것인가의 구성 이외는 성막모니터판의 위치의 제약에 의하여 불가능하였다.
이 때문에, 260 × 330mm의 박막부착기판의 생산성은 실시예1의 2/3에서, 310 × 380mm의 것이나 380 × 450mm의 것을 생산할 때는, 260 × 330mm의 것과 꼭 조합해야만 했다. 단독으로 생산한 경우는, 생산성은 각각 실시예1의 1/3 및 1/2로 되었다.
실시예2
성막모니터판을 제3도에 표시한 위치에 배치하여 모니터박막의 막두께를 측정하면서 테이프형상의 성막대상기판에 박막을 형성하고, 박막부착기판을 제조하였다. 이 박막부착기판도 표시장치의 반사방지필터로서 사용하는 것으로, 박막은 광학박막이고, 엄한 막두께 관리가 필요한 것이다.
성막공정은 진공증착이고, 성막대상기판의 소재에는 투명한 플라스틱필름을 사용하였다. 성막영역의 폭은 1m로 하였다.
성막모니터판과 성막입자빔의 발생원의 거리는, 성막영역과 상기한 발생원의 최단거리의 0.9배의 거리로 하고, 성막모니터판의 법선방향과, 성막모니터판의 위치에서의 성막입자의 비상방향을 일치시켰다. 또, 성막모니터판에 형성된 모니터박막의 막두께 측정에는 광간섭식의 것을 사용하였다.
성막대상기판에 형성되는 박막의 막두께(t1)와 성막완료시의 모니터박막의 막두께(tm)의 상관관계는, 성막대상기판의 중앙부가 성막영역을 통과하는 시간과 총성막시간의 비를 (n)으로 하면,
tm= 1.1 × t1× n으로 된다. 이 관계를 이용하여 성막을 행하였다. 성막대상기판의 폭은 900mm로 하였다. 테이프폭은 950mm 이하이면 어떠한 폭이라도 좋고, 450mm 이하이면 2개를 늘어놓고 성막대상기판을 형성하는 것도 가능하였다.
다음에, 성막모니터가 이동가능한 경우에 대하여 설명한다.
실시예3
성막모니터를 제10도 및 제11도에 표시하는 바와 같이, 성막입자빔 내부를 이동가능케하여 여러가지 치수의 성막대상기판에 박막을 형성하고, 성막모니터에 형성된 모니터박막의 막두께를 형성하면서 성막대상기판군에 박막을 형성하고, 박막부착기판을 제조하였다.
이 박막부착기판은 표시장치의 반사방지필터로서 사용되는 것으로, 박막은 광학박막이고, 엄한 막두께관리가 필요한 것이다.
성막공정은 진공증착이고, 성막대상기판의 소재로는 투명한 플라스틱을 사용하였다. 성막영역의 폭은 1m로 하였다. 성막모니터판과 성막입자빔의 발생원의 거리범위는, 성막영역과 상기한 발생원의 최단거리와 최장거리의 사이의 거리로 하고, 성막모니터판의 법선방향과, 성막모니터판의 위치에서의 성막입자의 비상방향을 일치시켰다. 또, 성막모니터판에 형성된 모니터박막의 막두께 측정에는 광간섭식의 것을 사용하였다. 아래의 4종류의 경우에 대하여 각각 성막대상기판에 박막을 형성하였다.
(1) 제12도와 같이 310×380mm의 성막대상기판을 2열로 늘어놓은 구성으로 박막부착기판을 제조하였다. 이때, 제12도에 표시하는 Y의 위치에 성막모니터를 이동시켜서 막두께 측정을 행하였다.
성막모니터가 Y의 위치에 있을때에, 성막대상기판에 형성되는 박막의 막두께(t1)와 성막완료시의 모니터박막의 막두께(tm)의 상관관계는, 성막대상기판군이 성막영역을 통과하는 수를 (n)으로 하면,
tm= 0.4 × t1× n으로 되었다. 이 관계를 이용하여 성막을 행하였다. 이 위치에 성막모니터판을 이동시키는 것에 의하여, 모니터 막두께의 측정결과에 따른 성막공정의 제어를 행할 수가 있었다.
(2) 제13도와 같이 260×330mm와 310×380mm의 성막대상기판을 각 1열씩 늘어놓은 구성으로 박막부착기판을 제조하였다.
이때, 제13도에 표시하는 성막모니터를 X의 위치에 이동시켜서 막두께 측정을 행하였다. 성막모니터가 X의 위치에 있을때, 성막대상기판에 형성되는 박막의 막두께(t1)와 성막완료시의 모니터박막의 막두께(tm)의 상관관계는, 성막대상기판군이 성막영역을 통과하는 수를 (n)으로 하면,
tm= 0.35 × t1× n으로 되었다. 이 관계를 이용하여 성막을 행하였다. 이 위치에 성막모니터판을 이동시키는 것에 의하여, 모니터 막두께의 측정결과에 따른 성막공정의 제어를 행할 수 있었다.
(3) 제14도와 같이 200×330mm의 성막대상기판을 3열로 늘어놓은 구성으로박막부착기판을 제조하였다. 이때, 제14도에 표시하는 성막모니터를 Z의 위치에 이동시켜서 막두께 측정을 행하였다.
성막모니터가 Z의 위치에 있을때, 성막대상기판에 형성되는 박막의 막두께(t1)와 성막완료시의 모니터박막의 막두께(tm)의 상관관계는, 성막대상기판군이 성막영역을 통과하는 수를 (n)으로 하면,
tm= 0.32 × t1× n으로 되었다. 이 관계를 이용하여 성막을 행하였다. 이 위치에 성막모니터판을 설치하는 것에 의해, 모니터박막의 측정결과에 따른 성막공정의 제어를 행할 수 있었다.
(4) 제15도와 같이 400×900mm의 성막대상기판을 1열로 늘어놓은 구성에서 박막부착기판을 제조하였다. 이때, 제15도에 표시하는 성막모니터를 W의 위치에 이동시켜서 막두께 측정을 행하였다.
성막모니터가 W의 위치에 있을때, 성막대상기판에 형성되는 박막의 막두께(t1)와 성막완료시의 모니터박막의 막두께(tm)의 상관관계는, 성막대상기판군이 성막영역을 통과하는 수를 (n)으로 하면,
tm= 0.80 × t1× n으로 되었다. 이 관계를 이용하여 성막을 행하였다. 이 위치에 성막모니터판을 설치하는 것에 의하여, 성막대상기판군에 형성되는 박막과 근사한 적절한 조건에서 모니터박막을 형성할 수 있었다.
산업상의 이용분야
본 발명은, 반사방지필터, 간섭필터, 하프미러, 각종 밴드패스필터 등의 광학필터용 광학박막 및 각종 표시장치의 반사방지막류 혹은 각종 반도체, 광디스크 등으로 사용되는 각종 박막부착기판의 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.
본 발명의 박막부착기판의 제조방법 및 제조장치에 의하면, 대형의 성막대상기판에 박막을 형성하는 경우라도, 보다 작은 제조설비를 사용하여 박막 및 박막부착기판을 제조할 수가 있다.
본 발명의 박막부착기판의 제조방법 및 제조장치에 의하면, 대형의 성막대상기판에 박막을 형성하는 경우에도, 성막대상기판의 배치의 자유도를 높일 수 있고, 박막부착기판의 제조공정의 생산성을 높일 수 있다.
본 발명의 박막부착기판의 제조방법 및 제조장치에 의하면, 대형의 테이프형상의 성막대상기판에 박막을 형성하는 경우에도, 보다 작은 제조설비를 사용하여 박막 및 박막부착기판을 제조할 수가 있다.
본 발명의 박막부착기판의 제조방법 및 제조장치에 의하면, 성막대상기판에 형성되는 박막과 근사한 특성의 성막모니터에 형성되는 모니터박막을 얻을 수 있기 때문에, 막두께의 제어를 정밀하게 행할 수가 있다.
본 발명의 박막부착기판의 제조방법 및 제조장치에 의하면, 성막모니터에 형성되는 모니터박막에서의 성막속도에 따라서 성막공정을 제어하므로 박막의 물리적 특성의 제어를 정밀하게 행할 수 있다.
본 발명의 박막부착기판의 제조방법 및 제조장치에 의하면, 성막대상기판이 테이프형상의 연속기판이라도, 초박막의 안정한 정밀제어가 가능하게 된다.

Claims (45)

  1. 성막대상기판을 이동시키면서 성막입자빔에 노출하고, 상기 성막입자빔의 내측에, 또한 상기 성막대상기판이 상기 성막입자빔에 노출되는 성막영역의 외측에 설치된 성막모니터에 형성된 모니터박막의 막두께를 측정하고, 상기 모니터박막의 막두께에 따라서 성막공정을 제어하면서 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 성막영역의 외측은, 성막입자의 도달범위를 한정하기 위한 성막영역 한정부재의 양측면 중 상기 성막입자빔 발생원쪽의 측인 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 성막영역의 외측은, 상기 성막대상기판의 통과 영역의 외측인 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조방법.
  4. 복수의 열을 이루는 성막대상기판을 이동시키면서 성막입자빔에 노출하고, 상기 성막입자빔의 내측에, 또한 상기 성막대상기판이 상기 성막입자빔에 노출되는 성막영역의 외측에 설치된 성막모니터에 형성된 모니터박막의 막두께를 측정하고, 상기 모니터박막의 막두께에 따라서 성막공정을 제어하면서 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 성막영역의 외측은 상기 성막입자빔의 외측가장자리인 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조방법.
  6. 제1항 내지 제5항의 어느 한 항에 있어서, 상기 성막대상기판의 짧은 변이 20cm이상인 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조방법.
  7. 성막대상기판 롤로부터 성막대상기판을 감아내면서 성막입자빔에 노출하고, 상기 성막입자빔의 내측에, 또한 상기 성막대상기판이 상기 성막입자빔에 노출되는 성막영역의 외측에 설치된 성막모니터에 형성된 모니터박막의 막두께를 측정하고, 상기 모니터박막의 막두께에 따라서 성막공정을 제어하면서 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 성막대상기판의 폭이 20cm이상인 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조방법.
  9. 제1항 내지 제5항, 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성막모니터로부터 상기 성막입자빔의 발생원까지의 거리를, 상기 성막대상기판이 상기 성막입자빔에 노출되는 범위로부터 상기 발생원까지의 최단거리의 0.9배 이상이고, 또한 최장거리의 1.1배 이하로 하는 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조방법.
  10. 제1항 내지 제5항, 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성막모니터의 위치와 상기 성막입자빔의 발생원을 연결하는 직선 및 성막입자빔의 축이 이루는 각도를, 상기 성막대상기판이 상기 성막입자빔에 노출되는 범위에서 상기 발생원으로부터 가장 먼 점과 상기 발생원을 연결하는 직선 및 성막입자빔의 측이 이루는 각도의 2배 이하로 하는 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조방법.
  11. 제1항 내지 제5항, 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성막모니터의 위치와 상기 성막입자빔의 발생원을 연결하는 직선 및 상기 성막모니터의 모니터박막 형성면의 법선이 이루는 각도를 40° 이하로 하는 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조방법.
  12. 성막대상기판을 이동시키면서 성막입자빔에 노출하고, 상기 성막입자빔에 노출되는 영역안을 이동가능한 성막모니터에 형성된 모니터박막의 막두께를 측정하고, 상기 모니터박막의 막두께에 따라서 성막공정을 제어하면서 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조방법.
  13. 성막대상기판을 이동시키면서 성막입자빔에 노출하고, 상기 성막입자빔에 노출되는 영역안, 또한 상기 성막대상기판이 상기 성막입자빔에 노출되는 범위의 외측을 이동가능한 성막모니터에 형성된 모니터박막의 막두께를 측정하고, 상기 모니터박막의 막두께에 따라서 성막공정을 제어하면서 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조방법.
  14. 성막대상기판을 이동시키면서 성막입자빔에 노출하고, 상기 성막대상기판이 상기 성막입자빔에 노출되는 범위의 내측을 이동가능한 성막모니터에 형성된 모니터박막의 막두께를 측정하고, 상기 모니터박막의 막두께에 따라서 성막공정을 제어하면서 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조방법.
  15. 복수의 열을 이루는 성막대상기판을 이동시키면서 성막입자빔에 노출하고, 상기 성막입자빔에 노출되는 영역안을 이동가능한 성막모니터에 형성된 모니터박막의 막두께를 측정하고, 상기 모니터박막의 막두께에 따라서 성막공정을 제어하면서 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조방법.
  16. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성막대상기판의 짧은 변이 20cm 이상인 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조방법.
  17. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성막모니터로부터 상기 성막입자빔의 발생원까지의 거리범위의 적어도 일부는, 상기 성막대상기판이 상기 성막입자빔에 노출되는 범위로부터 상기 발생원까지의 최단거리의 0.9배 이상이고, 또한 최장거리의 1.1배 이하의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조방법.
  18. 제12항, 제13항, 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성막모니터의 위치와 상기 성막입자빔의 발생원을 연결하는 직선 및 성막입자빔의 축이 이루는 각도범위의 적어도 일부는, 상기 성막대상기판이 상기 성막입자빔에 노출되는 범위 증 상기 발생원으로부터 가장 먼 점과 상기 발생원을 연결하는 직선 및 성막입자빔의 축이 이루는 각도의 2배 이하의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조방법.
  19. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성막모니터의 위치와 상기 성막입자빔의 발생원을 연결하는 직선 및 상기 성막모니터의 모니터 박막 형성면의 법선이 이루는 각도범위의 적어도 일부는 40° 이하의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조방법.
  20. 제1항 내지 제5항, 제7항, 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 성막모니터를 순차교환하면서 상기 복수의 성막모니터에 형성된 모니터박막의 막두께에 따라서 성막공정을 제어하면서 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조방법.
  21. 제1항 내지 제5항, 제7항, 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성막대상기판 또는 상기 성막대상기판군이 상기 성막입자빔에 노출되는 범위의 상기 성막대상기판의 진행방향의 길이를 조절하는 것에 의하여, 상기 성막공정을 제어하는 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조방법.
  22. 제1항 내지 제5항, 제7항, 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성막대상기판이 상기 성막입자빔에 노출되는 범위를 이동하는 속도에 의하여 상기 성막공정을 제어하는 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조방법.
  23. 제1항 내지 제5항, 제7항, 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성막대상기판이 상기 성막입자빔에 노출되는 범위에 단위시간당 도달하는 성막입자량에 의하여 상기 성막공정을 제어하는 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조방법.
  24. 제1항 내지 제5항, 제7항, 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성막대상기판의 표면온도에 의하여 상기 성막공정을 제어하는 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조방법.
  25. 제1항 내지 제5항, 제7항, 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모니터박막의 막두께에 따라서 상기 성막공정의 성막속도를 측정하고, 상기 성막속도에 따라서 상기 성막공정을 제어하는 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 성막속도가 일정하게 되도록 상기 성막공정을 제어하는 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조방법.
  27. 제1항 내지 제5항, 제7항, 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성막공정은 진공증착, 이온플레이팅, 스퍼터링 및 애블레이션 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조방법.
  28. 제1항 내지 제5항, 제7항, 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 박막부착기판은 표시장치의 표면반사방지필터기판인 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조방법.
  29. 성막입자빔 발생원과, 상기 성막입자빔 발생원에 의하여 발생되어진 성막입자빔에 노출되는 부위를 통과하도록 성막대상기판을 이동시키는 성막대상기판 이동수단과, 상기 성막대상기판이 상기 성막입자빔에 노출되는 범위의 외측에 설치된 성막모니터를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조장치.
  30. 성막입자빔 발생원과, 상기 성막입자빔 발생원에 의하여 발생되어진 성막입자빔에 노출되는 부위를 통과하도록 성막대상기판군을 이동시키는 성막대상기판군이동수단과, 상기 성막대상기판군이 상기 성막입자빔에 노출되는 범위의 외측에 설치된 성막모니터를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조장치.
  31. 성막입자빔 발생원과, 상기 성막입자빔 발생원에 의하여 발생되어진 성막입자빔에 노출되는 부위를 통과하도록 테이프형상의 성막대상기판을 이동시키는 테이프형상 성막대상기판 이동수단과, 상기 성막대상기판이 상기 성막입자빔에 노출되는 범위의 외측에 설치된 성막모니터를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조장치.
  32. 제29항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성막모니터로부터 상기 성막입자빔의 발생원까지의 거리가, 상기 성막대상기판이 상기 성막입자빔에 노출되는 범위로부터 상기 발생원까지의 최단거리의 0.9배 이상, 또한 최장거리의 1.1배 이하인 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조장치.
  33. 제29항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성막모니터의 위치와 상기 성막입자빔의 발생원을 연결하는 직선 및 성막입자빔의 축이 이루는 각도가, 상기 성막대상기판이 상기 성막입자빔에 노출되는 범위 중 상기 발생원으로부터 가장 먼 점과 상기 발생원을 연결하는 직선 및 성막입자빔의 축이 이루는 각도의 2배 이하인 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조장치.
  34. 제29항 내지 제31항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 석막모니터의 위치와 상기 성막입자빔의 발생원을 연결하는 직선 및 상기 성막모니터의 모니터박막 형성면의 법선이 이루는 각도가 40° 이하인 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조장치.
  35. 성막입자빔 발생원과, 상기 성막입자빔 발생원에 의하여 발생되어진 성막입자빔에 노출되는 영역을 통과하도록 성막대상기판을 이동시키는 성막대상기판 이동수단과, 상기 성막입자빔에 노출되는 영역안을 이동가능한 성막모니터를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조장치.
  36. 제35항에 있어서, 상기 성막모니터로부터 상기 성막입자빔의 발생원까지의 거리범위의 적어도 일부가, 상기 성막대상기판이 상기 성막입자빔에 노출되는 범위로부터 상기 발생원까지의 최단거리의 0.9배 이상, 또한 최장거리의 1.1배 이하의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조장치.
  37. 제35항에 있어서, 상기 성막모니터의 위치와 상기 성막입자빔의 발생원을 연결하는 직선 및 성막입자빔의 축이 이루는 각도범위의 적어도 일부가, 상기 성막대상기판이 상기 성막입자빔에 노출되는 범위 중 상기 발생원으로부터 가장 먼 점과 상기 발생원을 연결하는 직선 및 성막입자빔의 축이 이루는 각도의 2배 이하에 포함되는 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조장치.
  38. 제35항에 있어서, 상기 성막모니터의 위치와 상기 성막입자빔의 발생원을 연결하는 직선 및 상기 성막모니터의 모니터박막 형성면의 법선이 이루는 각도범위의 적어도 일부가, 40° 이하의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조장치.
  39. 제29항, 제30항, 제31항, 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 성막모니터와, 상기 복수의 성막모니터에 형성된 모니터박막의 막두께에 따라서 성막공정을 제어하면서 박막을 형성하는 수단을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조장치.
  40. 제29항, 제30항, 제31항, 제35항 중의 어느 한 항에 있어서, 복수의 성막모니터를 순차 교환하는 수단과, 상기 복수의 성막모니터에 형성된 모니터 박막의 막두께에 따라서 성막공정을 제어하면서 박막을 형성하는 수단을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조장치.
  41. 제29항, 제30항, 제31항, 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성막대상기판 또는 상기 복수의 성막대상기판군이 상기 성막입자빔에 노출되는 범위의 상기 성막대상기판의 진행방향의 길이를 제어하는 것에 의하여, 상기 성막공정을 제어하는 수단을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조장치.
  42. 제29항, 제30항, 제31항, 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성막대상기판이 상기 성막입자빔에 노출되는 범위를 이동하는 속도에 의하여 상기 성막공정을 제어하는 수단을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조장치.
  43. 제29항, 제30항, 제31항, 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성막대상기판이 상기 성막입자빔에 노출되는 범위에 단위시간당 도달하는 성막입자량에 의하여 상기 성막공정을 제어하는 수단을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조장치.
  44. 제1항 내지 제5항, 제7항, 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 박막부착기판의 제조방법에 의하여 제조된 박막부착기판.
  45. 제1항 내지 제5항, 제7항, 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서 복수의 모니터와, 상기 복수의 성막모니터에 형성된 모니터박막의 막두께에 따라서 성막공정을 제어하면서 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 박막부착기판의 제조방법.
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