KR20200115029A - Film formation apparatus and film formation method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 진공 증착 방식에 의해 성막 대상물에 박막을 형성하는 성막 장치 및 성막 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a film forming apparatus and a film forming method for forming a thin film on a film-forming object by a vacuum evaporation method.
성막 대상물로서의 기판 상에 박막을 형성하는 성막 장치로서, 진공 챔버 내에서, 성막 재료를 수용한 용기(도가니)를 가열하고, 성막 재료를 증발(승화 또는 기화)시켜서 용기 밖으로 분사시켜, 기판의 표면에 부착·퇴적시키는 진공 증착 방식의 성막 장치가 있다. 피성막면을 하방을 향하게 배치되어 회전하는 기판에 대해, 증발원으로서 성막 재료의 분사구가 상방으로 개구된 도가니를 이용하여 성막하는 구성에 있어서는, 기판에 대한 증발원의 배치에 의해, 막두께 분포가 변화된다. 증발원의 상방에 배치된 수평면에 대한 성막 재료의 단위시간당의 부착량(성막 레이트)은, 분사구의 바로 위에서 피크가 되고, 피크 중심으로부터 지름방향 외향으로 서서히 구배를 완만하게 하면서 감소하는, 산 모양의 분포를 형성한다.A film forming apparatus that forms a thin film on a substrate as a film-forming object. A container (crucible) containing a film-forming material is heated in a vacuum chamber, and the film-forming material is evaporated (sublimated or evaporated) to be sprayed out of the container. There is a film forming apparatus of a vacuum evaporation method that adheres and deposits on. In the configuration of forming a film using a crucible with an upwardly open injection port of the film-forming material as an evaporation source for a rotating substrate with the film-forming surface facing downward, the film thickness distribution varies depending on the arrangement of the evaporation source with respect to the substrate. do. The amount of deposition per unit time of the film-forming material (film-forming rate) on the horizontal plane arranged above the evaporation source peaks just above the injection port, and decreases while gradually smoothing the gradient radially outward from the center of the peak. To form.
종래의 장치 설계에서는, 막두께 분포의 균일성을 중시하고 있어, 기판의 피성막면이 증발원(분사구)의 바로 위의 위치에서 벗어난 위치가 되도록 증발원을 배치하는 구성이 주류이었다. 즉, 상술한 산 모양의 막두께 분포에 있어서 성막 레이트의 변화의 구배가 완만한 영역에서 성막을 행하는 배치 구성이다. 그러나, 분사구로부터 바로 위로 토출된 성막 재료의 대부분이 성막에 이용되지 않고 쓸모없게 되기 때문에, 재료 수율이 좋지 않은 배치 구성이 된다.In the conventional device design, the uniformity of the film thickness distribution is emphasized, and the structure in which the evaporation source is arranged so that the film-forming surface of the substrate is off the position immediately above the evaporation source (ejection port) has been mainstream. That is, it is an arrangement configuration in which film formation is performed in a region where the gradient of the change in the film formation rate is gentle in the above-described mountain-shaped film thickness distribution. However, since most of the film-forming material discharged directly upward from the injection port is not used for film-forming and becomes useless, an arrangement structure with poor material yield results.
최근에는, 고성능 재료(즉, 고비용)의 증착 재료가 사용되게 되어, 재료 수율이 중요시되고 있다. 즉, 기판의 바로 아래에 증발원을 배치하는(연직 방향으로 투영했을 때에 증발원이 기판에 겹치는(포함되는) 위치에 배치되는) 구성이 채용되는 경향에 있다. 그러나, 성막 레이트가 피크가 되는 도가니의 분사구 바로 위 근방은, 성막 레이트의 변화의 구배가 가파르기(피크 중심으로부터의 거리에 대한 단위시간당의 부착량의 변화가 크기) 때문에, 균일한 막두께 분포의 형성이 어려운 영역이 된다. 즉, 막두께 분포가 악화되기 쉽고, 생산 품질을 저하시킬 우려가 항상 따라다니는 배치 구성이 된다.In recent years, a vapor deposition material of a high-performance material (ie, high cost) has been used, and the material yield is important. In other words, there is a tendency to adopt a configuration in which the evaporation source is disposed immediately below the substrate (in a position where the evaporation source overlaps (includes) the substrate when projected in the vertical direction). However, in the vicinity of the crucible where the film formation rate peaks, the gradient of the change in the film formation rate is steep (the change in the amount of adhesion per unit time with respect to the distance from the center of the peak is large). It becomes a difficult area to form. That is, the film thickness distribution tends to deteriorate, and there is always a risk of deteriorating production quality.
특허문헌 1, 2에는, 기판의 바로 아래에 배치된 증발원의 위치를 바꿈으로써, 막두께의 균일화를 도모하는 장치 구성이 기재되어 있다. 그러나, 특허문헌 1에 기재된 장치는, 챔버 내에 고정된 성막 레이트 모니터(수정 진동자)에 대하여, 증발원의 상대 위치가 변화되기 때문에, 증발원을 이동시킬 때마다 모니터 조건이 리셋되어 버린다. 또한, 특허문헌 2에 기재된 장치는, 성막 레이트 모니터에 대해 기재되어 있지 않고, 성막 레이트의 모니터 환경에 관하여 고려된 구성으로는 되어 있지 않다.In
본 발명은 막두께 분포의 균일화와 재료 수율의 향상을 양립시킬 수 있는 성막 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a film forming apparatus capable of achieving both uniform film thickness distribution and improvement in material yield.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 성막 장치는,In order to achieve the above object, the film forming apparatus of the present invention,
챔버와,Chamber,
상기 챔버 내에 있어서, 성막 대상물을, 그 피성막면을 하방을 향한 상태로 상기 피성막면에 수직인 회전축 주위로 회전 가능하게 지지하는 회전 지지부와,A rotation support portion rotatably supporting a film-forming object about a rotation axis perpendicular to the film-forming surface in the chamber, with the film-forming surface facing downward;
상기 챔버 내에 있어서, 성막 재료를 수용하고, 상기 성막 대상물의 하방에 배치되어 상방으로 개구하는 분사구를 갖는 증발원 용기와,An evaporation source container containing a film-forming material in the chamber, and having an injection port disposed below the film-forming object and opening upward;
상기 증발원 용기에서 증발한 상기 성막 재료가 부착되는 수정 진동자를 가지며, 상기 증발원 용기에서 증발한 상기 성막 재료의 상기 성막 대상물에 대한 성막 레이트를 취득하는 성막 모니터와,A film formation monitor having a crystal vibrator to which the film-forming material evaporated from the evaporation source container is adhered, and obtaining a film-forming rate of the film-forming material evaporated from the evaporation source container with respect to the film-forming object;
상기 증발원 용기를 가열하는 가열원을 가지며, 상기 성막 모니터가 취득하는 상기 성막 레이트에 기초하여, 상기 가열원에 공급하는 전력을 제어하는 가열 제어부를 구비하는 성막 장치에 있어서,A film forming apparatus having a heating source for heating the evaporation source container, and comprising a heating control unit that controls power supplied to the heating source based on the film formation rate acquired by the film formation monitor,
상기 증발원 용기는, 상기 회전축과 직교하는 방향에 있어서, 상기 회전축으로부터 떨어진 이격 위치로부터 상기 회전축에 근접하는 근접 위치로 이동하고, 다시 상기 이격 위치로 돌아가는 왕복 이동을 행하고,The evaporation source container, in a direction orthogonal to the rotation axis, moves from a spaced position away from the rotation axis to a proximity position close to the rotation axis, and performs a reciprocating movement back to the separation position,
상기 수정 진동자는, 상기 왕복 이동을 행하는 상기 증발원 용기와의 대향 상태가 유지되도록 이동하는 것을 특징으로 한다.The crystal vibrator is characterized in that it moves so as to maintain a state facing the evaporation source container performing the reciprocating movement.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 성막 방법은,In order to achieve the above object, the film forming method of the present invention,
챔버 내에 있어서 성막 대상물의 하방에 배치되어 상방으로 개구하는 분사구를 갖는 증발원 용기를 가열하고, 상기 증발원 용기에 수용된 성막 재료를 증발시킴으로써, 상기 챔버 내에 있어서 그 피성막면을 하방을 향한 상태로 상기 피성막면에 수직인 회전축 주위로 회전되는 상기 성막 대상물에, 상기 성막 재료에 의한 막을 형성하는 성막 방법으로서,By heating an evaporation source container having an ejection opening disposed below the object to be formed in the chamber and opening upward, and evaporating the film-forming material contained in the evaporation source container, the film-forming surface is directed downward in the chamber. A film-forming method of forming a film made of the film-forming material on the film-forming object rotated around a rotation axis perpendicular to the film-forming surface,
상기 증발원 용기를, 상기 회전축의 방향에서 보았을 때에, 상기 증발원 용기가 상기 성막 대상물과 겹치지 않는 이격 위치에 위치시키는 제1 단계와,A first step of positioning the evaporation source container at a spaced position that does not overlap the film-forming object when the evaporation source container is viewed from the direction of the rotation axis;
상기 증발원 용기를, 상기 이격 위치로부터, 상기 회전축과 직교하는 방향으로, 상기 회전축에 근접하는 근접 위치로 이동시키는 제2 단계와,A second step of moving the evaporation source container from the spaced position in a direction orthogonal to the rotation axis to a proximity position close to the rotation axis,
상기 증발원 용기를, 상기 근접 위치로부터 상기 이격 위치로 이동시키는 제3 단계를 가지며,Having a third step of moving the evaporation source container from the proximity position to the spaced position,
상기 증발원 용기에서 증발한 상기 성막 재료의 상기 성막 대상물에 대한 성막 레이트를 취득하기 위한 성막 모니터에 구비된 수정 진동자와 상기 증발원 용기와의 대향 상태를, 상기 제1 단계 내지 상기 제3 단계의 동안 유지하도록 상기 수정 진동자를 이동시키는 것을 특징으로 한다.A crystal vibrator provided in a film formation monitor for acquiring a film formation rate of the film-forming material evaporated in the evaporation source container and the evaporation source container are maintained during the first to third steps. It characterized in that the crystal vibrator is moved so as to be.
본 발명에 의하면, 막두께 분포의 균일화와 재료 수율의 향상을 양립시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to achieve both uniform film thickness distribution and improvement in material yield.
도 1은 본 발명의 실시예에 관계되는 성막 장치의 모식적 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 있어서의 성막 레이트 모니터 장치의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 있어서의 수정 모니터 헤드와 차폐 부재의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 있어서의 증발원 장치의 가동 지지 기구의 설명 도이다.
도 5는 기판과 증발원 장치의 배치의 차이에 의한 막두께 분포와 재료 수율의 차이의 설명도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 관계되는 성막 장치의 성막 처리에 의한 막두께 분포를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 있어서 증발원 장치를 복수개 마련한 경우의 구성의 설명도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a film forming rate monitor device in an embodiment of the present invention.
Fig. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a crystal monitor head and a shield member in an embodiment of the present invention.
4 is an explanatory diagram of a movable support mechanism of the evaporation source device in the embodiment of the present invention.
Fig. 5 is an explanatory diagram of a difference in a film thickness distribution and a material yield due to a difference in arrangement of a substrate and an evaporation source device.
6 is a diagram showing a film thickness distribution by a film forming process of a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 7 is an explanatory diagram of a configuration when a plurality of evaporation source devices are provided in the embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태 및 실시예를 설명한다. 단, 이하의 실시형태 및 실시예는 본 발명의 바람직한 구성을 예시적으로 나타내는 것에 지나지 않고, 본 발명의 범위가 그들의 구성으로 한정되지 않는다. 또한, 이하의 설명에 있어서의, 장치의 하드웨어 구성 및 소프트웨어 구성, 처리 플로우, 제조 조건, 치수, 재질, 형상 등은, 특히 특정적인 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 그들만으로 한정하는 취지의 것이 아니다.Hereinafter, preferred embodiments and examples of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the following embodiments and examples are merely illustrative of the preferred configuration of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these configurations. In addition, in the following description, the hardware configuration and software configuration of the device, processing flow, manufacturing conditions, dimensions, materials, shapes, etc. are intended to limit the scope of the present invention only to them, unless otherwise specified. It is not.
[실시예 1][Example 1]
도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시예에 관계되는 성막 장치에 대해 설명한다. 본 실시예에 관계되는 성막 장치는, 진공 증착에 의해 기판에 박막을 성막하는 성막 장치이다.With reference to Figs. 1 to 4, a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. The film forming apparatus according to the present embodiment is a film forming apparatus that forms a thin film on a substrate by vacuum evaporation.
본 실시예에 관계되는 성막 장치는, 각종 반도체 디바이스, 자기 디바이스, 전자 부품 등의 각종 전자 디바이스나, 광학 부품 등의 제조에 있어서 기판(기판 상에 적층체가 형성되어 있는 것도 포함함) 상에 박막을 퇴적 형성하기 위해서 이용된다. 보다 구체적으로는, 본 실시예에 관계되는 성막 장치는, 발광 소자나 광전 변환 소자, 터치 패널 등의 전자 디바이스의 제조에 있어서 바람직하게 이용된다. 그 중에서도, 본 실시예에 관계되는 성막 장치는, 유기 EL(Erectro Luminescence) 소자 등의 유기 발광 소자나, 유기 박막 태양전지 등의 유기 광전 변환 소자의 제조에 있어서 특히 바람직하게 적용 가능하다. 또한, 본 발명에 있어서의 전자 디바이스는, 발광 소자를 구비한 표시 장치(예를 들면, 유기 EL 표시 장치)나 조명 장치(예를 들면, 유기 EL 조명 장치), 광전 변환 소자를 구비한 센서(예를 들면, 유기 CMOS 이미지 센서)도 포함하는 것이다. 본 실시예에 관계되는 성막 장치는, 스퍼터 장치 등을 포함하는 성막 시스템의 일부로서 이용할 수 있다.The film forming apparatus according to the present embodiment is a thin film on a substrate (including those in which a laminate is formed on a substrate) in the manufacture of various electronic devices such as various semiconductor devices, magnetic devices, and electronic components, and optical components. Is used to form a sediment. More specifically, the film forming apparatus according to the present embodiment is preferably used in the manufacture of electronic devices such as light-emitting elements, photoelectric conversion elements, and touch panels. Among them, the film forming apparatus according to the present embodiment is particularly preferably applicable in the manufacture of organic light-emitting elements such as organic EL (Erectro Luminescence) elements and organic photoelectric conversion elements such as organic thin-film solar cells. In addition, the electronic device in the present invention includes a display device (for example, an organic EL display device) with a light-emitting element, a lighting device (for example, an organic EL lighting device), and a sensor with a photoelectric conversion element ( For example, organic CMOS image sensors) are also included. The film forming apparatus according to this embodiment can be used as a part of a film forming system including a sputtering apparatus or the like.
<성막 장치의 개략 구성><Schematic configuration of film forming apparatus>
도 1은 본 발명의 실시예에 관계되는 성막 장치(1)의 구성을 나타내는 모식도이다. 성막 장치(1)는, 배기 장치(24), 가스 공급 장치(25)에 의해, 내부가 진공 분위기나 질소 가스 등의 불활성 가스 분위기로 유지되는 진공 챔버(성막실, 증착실)(200)를 가진다. 또한, 본 명세서에 있어서 "진공"이란, 대기압보다 낮은 압력의 기체로 채워진 공간 내의 상태를 말한다.1 is a schematic diagram showing a configuration of a
성막 대상물인 기판(100)은, 반송 로봇(도시하지 않음)에 의해 진공 챔버(200) 내부로 반송되면 진공 챔버(200) 내에 마련된 기판 보유지지 유닛(210)에 의해 보유지지된다. 기판 보유지지 유닛(210)은, 기판(100)을, 수평으로, 그리고 기판(100)의 피처리면인 피성막면(100a)이 하방을 향하도록 보유지지한다. 기판 보유지지 유닛(210)은, 회전축(220)을 거쳐 진공 챔버(200)의 내부 상방에 매달리는 형태로 지지되어 있다. 회전축(220)은, 진공 챔버(200)의 천정을 대략 수직으로 관통하도록 마련되어 있고, 진공 챔버(200)의 천정의 축 구멍에 대하여 베어링 등에 의해 축 지지되며, 축 구멍과의 틈이 자성 유체 시일로 봉지되어 있다. 회전축(220)은, 진공 챔버(200)의 외부에 마련된 모터 등을 구비하는 회전 구동부(230)의 구동력에 의해 회전하고, 기판 보유지지 유닛(210)을 회전시킨다. 회전 지지부로서의 기판 보유지지 유닛(210)이 회전함으로써, 기판(100)은 진공 챔버(200) 내부에서 소정의 회전 중심축(회전 축선(Y1)) 주위로 회전한다.When the
또한, 기판 보유지지 유닛(210)에 의한 구체적인 기판(100)의 보유지지 구성으로서는, 기판(100)의 단부를 파지함으로써 보유지지하는 구성이나, 기판(100)의 이면을 흡착함으로써 보유지지하는 구성 등, 종래 기지의 구성을 적절히 채용할 수 있다. 또한, 기판(100)의 피성막면(100a)을, 피성막면(100a)에 형성하는 박막 패턴에 대응한 개구 패턴을 갖는 마스크로 덮는(마스크의 상면에 기판(100)을 재치하는) 태양에서, 기판(100)을 보유지지하는 구성이 채용되는 경우도 있다.In addition, as a specific configuration for holding the
진공 챔버(200) 내부에 있어서의 기판(100)의 하방에는, 증발원 장치(300)가 마련되어 있다. 증발원 장치(300)는, 개략적으로, 성막 재료(증착 재료)(304)를 수용하는 증발원 용기(도가니)(301)(이하, 용기(301))와, 용기(301)에 수용된 성막 재료(304)를 가열하는 가열 수단(가열원)으로서의 히터(302)를 구비한다. 용기(301) 내의 성막 재료(304)는, 히터(302)의 가열에 의해 용기(301) 내에서 증발하고, 용기(301) 상부에 마련된 성막 재료(304)의 분사구를 형성하는 노즐(303)을 통하여 용기(301) 밖으로 분출된다. 용기(301) 밖으로 분사된 성막 재료(304)는, 장치(300) 상방에 있어서, 소정의 회전 속도로 회전되고 있는 기판(100)의 피성막면(100a)에 증착한다.An
또한, 용기(301)의 구성으로서는, 노즐(303)은 필수적인 구성이 아니고, 노즐(303)이 없이 분사구만이 개구된 구성이어도 된다.Further, as the configuration of the
히터(302)는, 통전에 의해 발열하는 1개의 선상(와이어 형상)의 발열체를 용기(301)의 통형상부 외주에 복수회 감은 구성으로 되어 있다. 또한, 복수개의 발열체를 감는 구성이어도 된다. 히터(302)로서는, 발열체로서 스테인리스강 등의 금속 발열 저항체를 이용한 것이어도 되고, 카본 히터 등이라도 된다.The
증발원 장치(300)는, 그 외에, 도시는 생략하고 있지만, 히터(302)에 의한 가열 효율을 높이기 위한 리플렉터나 전열 부재, 그들을 포함하는 증발원 장치(300)의 각 구성 전체를 수용하는 틀체, 셔터 등이 구비되는 경우가 있다.In addition, the
본 실시예에 관계되는 성막 장치(1)는, 용기(301)로부터 분출하는 성막 재료(304)의 증기량, 또는 기판(100)에 성막되는 박막의 막두께를 검지하기 위한 수단으로서, 성막 레이트 모니터 장치(4)를 구비하고 있다. 성막 레이트 모니터 장치(4)는, 용기(301)로부터 분출하는 성막 재료(304)의 일부를, 회전체로서의 차폐 부재(42)가 간헐적으로 차폐 상태와 비차폐 상태를 반복하면서, 수정 모니터 헤드(41)에 구비된 수정 진동자에 부착시킨다. 성막 재료(304)가 퇴적하는 것에 의한 수정 진동자의 공진 주파수(고유 진동수)의 변화량(감소량)을 검지함으로써, 소정의 제어 목표 온도에 대응한 성막 레이트(증착 레이트)로서, 단위시간당의 성막 재료(304)의 부착량(퇴적량)을 취득할 수 있다. 이 성막 레이트를 히터(302)의 가열 제어에 있어서의 제어 목표 온도의 설정으로 피드백함으로써, 성막 레이트를 임의로 제어할 수 있다. 따라서, 성막 레이트 모니터 장치(4)에 의해 성막 처리 중에 항상, 성막 재료(304)의 토출량 또는 기판(100) 상의 막두께를 모니터함으로써, 정밀도가 높은 성막이 가능해진다.The
본 실시예에 관계되는 성막 장치(1)의 제어부(연산 처리 장치)(20)는, 모니터 유닛(40)의 동작의 제어, 성막 레이트의 측정, 취득을 행하는 모니터 제어부(21)와, 증발원 장치(300)의 가열 제어를 행하는 가열 제어부(22)를 가진다. 또한, 제어부(20)는, 회전 구동부(230)에 의한 기판(100)의 회전 이외에, 후술하는, 가동 지지 기구(50)에 의한 증발원 장치(300)의 왕복 이동 동작, 셔터(60)의 개폐 이동 동작 등의 제어도 행한다.The control unit (operation processing unit) 20 of the
<성막 레이트 모니터 장치><Film formation rate monitor device>
도 2는 본 실시예에 관계되는 성막 레이트 모니터 장치(4)의 개략 구성을 나타내는 모식도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 관계되는 성막 레이트 모니터 장치(4)는, 모니터 헤드(41)나 차폐 부재(초퍼)(42) 등을 구비하는 모니터 유닛(40)과, 모니터 제어부(21)를 구비한다. 모니터 유닛(40)은, 모니터 헤드(41)와, 차폐 부재(42)와, 모니터 헤드(41)에 끼워 넣어진 수정 홀더(회전 지지체)(44)의 회전 구동원으로서의 서보 모터(46)와, 차폐 부재(42)의 회전 구동원으로서의 서보 모터(45)를 구비한다. 모니터 제어부(21)는, 차폐 부재(42)의 회전 구동을 제어하는 차폐 부재 제어부(회전 제어부)(212)와, 수정 진동자(43)의 공진 주파수(의 변화량)의 취득을 행하는 성막 레이트 취득부(213)와, 수정 홀더(44)의 회전 구동을 제어하는 홀더 제어부(214)를 가진다.2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the film forming
도 3은 모니터 헤드(41)(수정 홀더(44))와 차폐 부재(42)를 각각의 회전 축선 방향을 따라 보았을 때의 양자의 배치 관계를 나타내는 모식도이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 모니터 헤드(41)의 내부에는, 복수의 수정 진동자(43)(43a, 43b)를 원주 방향으로 등간격으로 배치하여 지지하는 수정 홀더(44)가 끼워 넣어져 있다. 모니터 헤드(41)에는, 수정 진동자(43)보다 약간 큰 모니터 개구(41a)가 하나 마련되어 있고, 수정 홀더(44)는, 지지하는 수정 진동자(43) 중 1개를, 모니터 개구(41a)를 통하여 외부(증발원 장치(300))에 노출되는 위치(회전 위상)에서 지지한다.3 is a schematic diagram showing an arrangement relationship between the monitor head 41 (crystal holder 44) and the
도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 수정 홀더(44)는, 그 중심이 서보 모터(46)의 모터 축(46a)에 연결되어 있고, 서보 모터(46)에 의해 회전 구동된다. 이에 의해, 모니터 개구(41a)를 통하여 외부로 노출되는 수정 진동자(43)를 순차 전환할 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 수정 홀더(44)에 지지된 복수의 수정 진동자(43) 중, 1개의 수정 진동자(43a)가 모니터 개구(41a)와 위상이 겹치는 위치에 있고, 다른 수정 진동자(43b)는, 사용이 끝난 또는 교환용의 수정 진동자로서, 모니터 헤드(41)의 내부에 숨겨진 위치에 있다. 모니터 개구(41a)를 통하여 외부에 노출되어 있는 수정 진동자(43)가 성막 재료(304)의 부착량이 소정량을 초과하여 수명에 도달하면, 수정 홀더(44)가 회전하여 새로운 수정 진동자(43)를 모니터 개구(41a)와 겹치는 노출 위치로 이동시킨다.As shown in FIGS. 2 and 3, the center of the
홀더 제어부(214)에 의한 서보 모터(46)의 회전 제어는, 검출부(48a)와 피검출부(48b)로 이루어지는 위상 위치 검출 수단(48)이 검출하는 수정 홀더(44)의 회전 위치(회전 위상)에 기초하여 행해진다. 또한, 위치(위상) 검지 수단으로서는, 로터리 인코더 등의 기지의 위치 센서를 이용해도 된다.The rotation control of the
도 3에 나타내는 바와 같이, 차폐 부재(42)는, 대략 원반형상의 부재이며, 그 중심이 서보 모터(45)의 모터 축(45a)에 연결되어 있고, 서보 모터(45)에 의해 회전 구동된다. 차폐 부재(42)는, 부채형의 개구 슬릿(개구부, 비차폐부)(42a)이 회전 중심에서 벗어난 위치이며, 그 회전 궤도가 모니터 헤드(41)의 모니터 개구(41a)와 겹치는 위치에 마련되어 있다.As shown in FIG. 3, the
도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 차폐 부재(42)가 회전함으로써, 모니터 개구(41a)에 대한 개구 슬릿(42a)의 상대 위치(상대 위상)가, 모니터 개구(41a)와 겹치는 위치(개구 위치, 비차폐 위치)와, 겹치지 않는 위치(비개구 위치, 차폐 위치)로 변화된다. 이에 의해, 차폐 부재(42)에 있어서 개구 슬릿(42a)을 제외한 영역 부분이 차폐부(42b)가 되고, 이것이 모니터 개구(41a)와 겹치는(덮는) 위치(위상)에 있을 때, 수정 진동자(43a)로의 성막 재료(304)의 부착이 방해되는 차폐 상태(비개구 상태)가 된다. 또한, 개구 슬릿(42a)이 모니터 개구(41a)와 겹치는 위치(위상)에 있을 때, 수정 진동자(43a)로의 성막 재료(304)의 부착이 허용되는 비차폐 상태(개구 상태)가 된다.2 and 3, when the
차폐 부재 제어부(212)에 의한 서보 모터(45)의 회전 제어는, 검출부(47a)와 피검출부(47b)로 이루어지는 위상 위치 검출 수단(47)이 검출하는 차폐 부재(42)의 회전 위치(회전 위상)에 기초하여 행해진다. 또한, 위치(위상) 검지 수단으로서는, 로터리 인코더 등의 기지의 위치 센서를 이용해도 된다.The rotation control of the
개구 슬릿(42a)은, 본 실시예에서, 닫힌 구멍으로 되어 있지만, 차폐 부재(42)의 주변 단부에서 개방된 절결 형상으로 되어 있어도 된다. 또한, 설치하는 개수도 2개 이상이라도 되고, 슬릿 형상도 본 실시예에서 나타낸 부채형으로 한정되지 않고 다양한 형상을 채용할 수 있는 것이다. 개구 슬릿(42a)을 복수개 설치하는 경우에는, 개별적으로 다른 형상으로 하여도 된다.Although the
수정 진동자(43a)는, 전극, 동축 케이블 등을 통하여 외부 공진기(49)에 접속되어 있다. 수정 진동자(43a) 표면에 퇴적한 성막 재료(304)의 박막과, 이면의 전극과의 사이에 전압을 인가함으로써 생성되는 발신 신호가, 수정 진동자(43)의 공진 주파수(의 변화량)로서, 공진기(49)로부터 성막 레이트 취득부(213)로 전달되어, 취득된다.The
도시를 생략하지만, 모니터 유닛(40)에는, 열원이 되는 모터(45, 46)의 열을냉각하기 위한 냉각수를 흘리기 위한 유로가 구비되어 있다.Although not shown, the
또한, 여기에서 나타낸 성막 레이트 모니터 장치의 구성은 어디까지나 일례이며, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 기지의 다양한 구성을 적절히 채용해도 된다.In addition, the configuration of the film forming rate monitor device shown here is merely an example, and is not limited thereto, and known various configurations may be appropriately employed.
<히터의 전력 공급 제어><heater power supply control>
히터(302)의 발열량은, 히터(302)에 공급되는 전력량(전류값)이 전원 회로를 포함하는 가열 제어부(22)에 의해 제어됨으로써 제어된다. 전력 공급량은, 예를 들면, 도시하지 않는 온도 검출 수단에 의해 검출되는 온도가, 원하는 성막 레이트를 얻는 데 적합한 소정의 제어 목표 온도로 유지되도록 PID 제어에 의해 조정된다. 소정의 성막 레이트를 유지할 수 있는 히터(302)의 발열량(히터(302)로의 공급 전력)을, 소정 시간 유지함으로써, 기판(100)의 피성막면(100a)에 원하는 막두께의 박막을 성막할 수 있다(막두께 = 성막 레이트[Å/S]×시간[t]).The amount of heat generated by the
본 실시예에 관계되는 성막 장치(1)는, 히터(302)의 가열 제어에 있어서의 공급 전력의 제어 방법으로서, 레이트 제어와 평균 파워 제어를 전환하여 실행 가능하게 구성되어 있다. 또한, 전력 제어 방법은 이들로 한정되는 것이 아니다.The
레이트 제어에서는, 성막 레이트 모니터 장치(4)에 의해 취득되는 성막 레이트의 모니터 값(실측값)이 원하는 목표 레이트(이론값)와 일치하도록 제어 목표 온도가 적시에 변경되어, 설정되는 제어 목표 온도에 따라서 히터(302)로의 공급 전력량이 제어된다.In the rate control, the control target temperature is changed in a timely manner so that the monitor value (actual value) of the film formation rate acquired by the film formation
본 실시예에서는, 성막 레이트 모니터 장치(4)에 의해 취득되는 성막 레이트의 모니터 값(실측값)에 의하지 않고 히터(302)로의 공급 전력량을 결정하는 전력 제어로서, 평균 파워 제어를 이용하고 있다. 평균 파워 제어에서는, 공급 전력의 과거 수 샘플링의 이동 평균을 목표 전력량으로 하여, 이러한 목표 전력량을 유지하도록 히터(302)로의 전력 공급을 제어하는 제어 방법이다. 또한, 미리 설정된 전력량(목표 전력량)을 유지하도록 히터(302)에 전력 공급하는 파워 제어를 이용해도 된다. 이들 전력 제어에서는, 성막 레이트를, 성막 재료의 종류나 기판과 증발원의 상대 속도 등의 성막 조건에 기초하여 설정되는 이론값을 이용하여 막두께를 제어한다.In the present embodiment, the average power control is used as the power control for determining the amount of power supplied to the
<본 실시예의 특징><Features of this embodiment>
본 실시예에 관계되는 성막 장치(1)는, 회전하는 기판(100)에 대하여 증발원 장치(300)를 상대 이동시키면서 성막 처리를 행하는 것, 그 때, 증발원 장치(300)와 모니터 유닛(40)의 상대 위치를 변화시키지 않는 것을 특징으로 한다. 또한, 기판(100)에 대한 증발원 장치(300) 상대 이동 방법에 있어서도 특징이 있다. 증발원 장치(300)는, 기판(100)의 회전 축선으로부터 이격된 이격 위치와, 회전 축선에 근접한 근접 위치의 사이를 왕복 이동하도록 구성되어 있다. 상기 이격 위치는, 기판(100)의 피성막면(100a)에 수직인 방향(기판(100)의 회전 축선(Y1)의 방향)으로 보았을 때에, 증발원 장치(300)(노즐(303)의 개구)가 기판(100)의 바로 아래에서 벗어난 위치이다. 상기 근접 위치는, 같은 방향에서 보았을 때에, 증발원 장치(300)가 기판(100)의 바로 아래에 숨겨진 위치이며, 또한 기판(100)의 회전 중심(회전 축선(Y1))에 근접하는 위치이다. 성막 공정 동안, 증발원 장치(300)는, 이격 위치로부터 근접 위치, 근접 위치로부터 다시 이격 위치로의 왕복 이동을, 적어도 1회 행한다. 그 동안, 증발원 장치(300)와 모니터 유닛(40)의 상대 위치(증발원 장치(300)와 수정 진동자(43)의 대향 방향이나 대향 거리 등의 대향 상태)는 유지된다.The
도 1, 도 4, 도 5, 도 6을 참조하여, 본 실시예에 관계되는 성막 장치(1)의 특징적 구성에 대해 설명한다.Referring to Figs. 1, 4, 5, and 6, a characteristic configuration of the
도 4는 본 실시예에 관계되는 성막 장치(1)에 있어서의 증발원 장치(300)의 가동 지지 기구(50)의 구성을 설명하는 모식도이며, (a)는 가동 지지 기구(50)의 모식적 사시도, (b)는 가동 지지 기구(50)에 의한 증발원 장치(300)의 변위의 모양을 설명하는 모식적 평면도이며, 기판(100)의 회전축 방향을 따라 보았을 때의 도면이다.4 is a schematic diagram illustrating the configuration of the
본 실시예에 관계되는 성막 장치(1)는, 증발원 장치(300)와 모니터 유닛(40)을 지지하는 암(암부)(51)과, 암(51)을 지지하는 회전축(52)과, 회전축(52)을 회전시키는 회전 구동부(53)를 구비하는 가동 지지 기구(50)를 구비한다.The
도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 암(51)은, 진공 챔버(200) 내에 있어서 대략 수평 방향으로 연장되어 있고, 일단측에 증발원 장치(300)가 배치되고, 타단측에 모니터 유닛(40)이 배치되어 있다. 모니터 유닛(40)은, 수정 진동자(43)가 증발원 장치(300)에 대하여 소정의 상대 위치에서 마주 향하도록, 암(51)에 지지되어 있다. 회전축(52)은, 진공 챔버(200)의 저부를 대략 수직으로 관통하도록 설치되고, 진공 챔버(200) 내부의 상단부에 있어서 암(51)을 지지하고, 진공 챔버(200) 외부의 하단부가 회전 구동부(53)에 연결되어 있다. 회전축(52)은, 진공 챔버(200)의 저부 축 구멍에 대해 베어링 등에 의해 축 지지되며, 축 구멍과의 틈이 자성 유체 시일로 봉지되어 있다. 진공 챔버(200)의 외부에 배치된 회전 구동부(53)는, 제어부(20)의 제어에 의해, 모터 등의 동력원으로부터 얻어지는 회전 구동력에 의해 회전축(52)을 회전시킨다. 회전축(52)의 회전에 의해, 암(51)에 지지되는 증발원 장치(300)와 모니터 유닛(40)은, 진공 챔버(200) 내부에 있어서 일체적으로 회전한다. 회전축(52)의 회전 축선(제2 회전축)(Y2)은, 기판(100)의 회전 축선(Y1)과 평행하다. 증발원 장치(300)는, 회전축(52)의 회전에 의해, 회전 축선(Y2)을 중심으로 하는 원호 형상의 궤적을 그리고, 기판(100)의 회전 축선(Y1)에 대하여 수평 방향으로 진퇴하는 이동(회전 축선(Y2)을 지점으로 한 요동)을 행한다. 암(51)의 요동 지점인 회전 축선(Y2)은, 증발원 장치(300)가 배치된 일단과, 모니터 유닛(40)이 배치된 타단의 사이에 위치하고 있다.As shown in Fig. 4A, the
도 4의 (b)의 실선은, 증발원 장치(300)가 기판(100)의 회전 축선(회전축)(Y1)에 근접한 근접 위치에 있을 때의 각 부의 배치 구성을 나타내고 있다. 회전 축선(Y1)의 방향에서 보았을 때에, 증발원 장치(300)는, 기판(100)의 바로 아래에 있고, 그 전체가 기판(100)에 숨겨지고, 회전 축선(Y1)에 근접한 배치로 되어 있다.The solid line in FIG. 4B shows the arrangement configuration of each part when the
도 4의 (b)의 파선은, 증발원 장치(300)가 기판(100)의 회전 축선(Y1)으로부터 이격된 이격 위치에 있을 때의 각 부의 배치 구성을 나타내고 있다. 회전 축선(Y1)의 방향에서 보았을 때에, 증발원 장치(300)는, 그 전체가 기판(100)의 밖에 있고, 회전 축선(Y1)으로부터 크게 떨어진 배치로 되어 있다.The broken line in FIG. 4B shows the arrangement configuration of each part when the
도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 관계되는 성막 장치(1)는, 증발원 장치(300)로부터 증발한 성막 재료(4)의 기판(100)으로의 부착을 규제하기 위한 차폐 수단으로서의 셔터(60)를 구비하고 있다. 셔터(60)는, 진공 챔버(200) 내부를 수평으로 연장되는 암(61)의 일단에 부착되어 있고, 암(61)의 타단에 연결된 회전축(62)의 회전에 의해, 진공 챔버(200) 내에서 수평 방향으로 위치를 변화시킬 수 있다. 회전축(62)을 회전시키기 위한 기구는, 가동 지지 기구(50)와 동일하며, 설명은 생략한다. 셔터(60)는, 제어부(20)가 제어하는 회전축(62)의 회전에 의해, 상기 이격 위치에 있는 증발원 장치(300)에 대하여, 노즐(303)의 개구(분사구)를 덮는(막는) 차폐 위치(폐위치)와, 덮지 않는 비차폐 위치(개위치)로 이동 가능하게 구성되어 있다.As shown in FIG. 4B, the
성막 처리의 개시 전에 성막 재료(304)의 증발 상태를 안정시키는 준비 가열시나, 성막 처리의 종료 후 등, 증발원 장치(300)로부터 증발하는 성막 재료(304)가 기판(100)으로 비상(飛翔), 부착되는 것을 규제하고 싶을 때에, 셔터(60)를 차폐 위치로 이동시킨다. 한번 개시한 도가니(301)의 가열은, 성막 재료(304)의 증발 상태를 증착에 바람직한 상태로 유지하도록, 예를 들면 성막 재료(304)의 보충이 필요하게 될 때까지 계속하는 것이 바람직하다. 즉, 기판(100)의 교체 중인 때에도, 도가니(301)의 가열이 계속되는 일이 있다. 이와 같은 비성막 공정 중에 있어서의 성막 재료(304)의 비산을 규제하도록, 셔터(60)를 차폐 위치로 이동시킨다.Preparatory heating to stabilize the evaporation state of the film-forming
셔터(60)에는 절결(절결부)(60a)이 마련되어 있고, 셔터(60)가 차폐 위치에 있을 때라도, 증발원 장치(300)에 대한 수정 진동자(43)의 대향 상태가, 절결(60a)을 통하여 유지되도록 구성되어 있다. 즉, 비성막 공정 중에 있어서도 모니터 유닛(40)에 의한 증발원 장치(300)의 성막 레이트의 취득을 계속할 수 있도록 구성되어 있다.The
도 5는 기판(100)과 증발원 장치(300)의 배치의 차이에 의한 막두께 분포와 재료 수율의 차이를 설명하는 모식도이다. 도 5의 (a)는, 증발원 장치(300)가 기판(100)의 회전 축선(Y1)으로부터 이격된 위치에 있을 때의, 도 4의 (b)와 같은 모식적 평면도이다. 도 5의 (b)는, 증발원 장치(300)가 기판(100)의 회전 축선(Y1)에 근접한 위치에 있을 때의, 도 4의 (b)와 같은 모식적 평면도이다. 도 5의 (c)는, 증발원 장치(300)가 기판(100)의 회전 축선(Y1)으로부터 이격된 위치에 있을 때의 배치 관계를 나타내는 모식적 사시도이다. 도 5의 (d)는, 증발원 장치(300)가 기판(100)의 회전 축선(Y1)에 근접한 위치에 있을 때의 배치 관계를 나타내는 모식적 사시도이다.5 is a schematic diagram for explaining a difference between a film thickness distribution and a material yield due to a difference in the arrangement of the
본 실시예에 관계되는 성막 장치(1)에서는, 성막 처리를, 도 5의 (a), 도 5의 (c)에 나타내는, 증발원 장치(300)와 기판(100)의 상대 배치로부터 개시한다. 즉, 증발원 장치(300)가, 원점 위치인 이격 위치에 있고, 또한 셔터(60)가 차폐 위치에 있는 상태에서, 제어부(20)의 제어에 의해, 도가니(301)의 가열을 개시하고, 성막 레이트 모니터 장치(4)에 의해 성막 재료(304)의 가열 상태(증발 상태)를 모니터한다. 도가니(301)의 가열 상태(성막 재료(304)의 증발 상태)가 정돈되면, 제어부(20)는, 기판(100)을 소정의 회전 속도로 회전시킴과 함께, 셔터(60)를 차폐 위치로부터 비차폐 위치로 이동시키고, 도 5의 (a), 도 5의 (c)에 나타내는 이격 위치에 있어서 성막 처리를 개시한다(제1 단계).In the
그리고, 제어부(20)의 제어에 의해 가동 지지 기구(50)가 암(51)의 회전을 개시하고, 도 5의 (a), 도 5의 (c)에 나타내는 이격 위치로부터 도 5의 (b), 도 5의 (d)에 나타내는 근접 위치를 향하는, 증발원 장치(300)의 기판(100)에 대한 상대 이동이 개시된다(제2 단계). 이 동안에도, 성막 재료(304)의 성막 레이트는 성막 레이트 모니터 장치(4)에 의해 모니터된다. 그리고, 증발원 장치(300)는, 도 5의 (b), 도 5의 (d)에 나타내는 근접 위치, 기판(100)의 회전 중심(회전 축선(Y1))에 대하여 소정의 접근 거리가 되는 위치에 도달한다.Then, under the control of the
증발원 장치(300)가 도 5의 (b), 도 5의 (d)에 나타내는 근접 위치에 도달하면, 가동 지지 기구(50)는, 암(51)의 회전 방향(요동 방향)을 역방향으로 반전시키고, 증발원 장치(300)의 상대 이동의 방향을, 도 5의 (a), 도 5의 (c)에 나타내는 이격 위치를 향하는 방향으로 반전시킨다(제3 단계). 증발원 장치(300)가 도 5의 (a), 도 5의 (c)에 나타내는 이격 위치로 돌아가는 이동 중에도, 성막 재료(304)의 성막 레이트는 성막 레이트 모니터 장치(4)에 의해 모니터된다. 그리고, 증발원 장치(300)가 도 5의 (a), 도 5의 (c)에 나타내는 이격 위치로 되돌아 오면, 셔터(60)를 비차폐 위치로부터 차폐 위치로 이동시켜, 성막 처리가 종료한다.When the
이상과 같이 성막 처리가 종료한 후에도, 다음 성막 처리에 대비하기 위해, 도가니(301)의 가열과, 성막 레이트 모니터 장치(4)에 의한 성막 레이트의 모니터는 계속된다.Even after the film-forming process is ended as described above, heating of the
도 6은 본 실시예에 관계되는 성막 장치(1)의 성막 처리에 의한 막두께 분포의 일례로서, 본 출원의 발명자에 의한 실험 결과를 나타내는 그래프이다. 도 6의 횡축은, 회전 축선(Y1)이 통과하는 위치를 원점으로 하는 기판(100)의 피성막면(100a)의 지름방향 위치를 나타내고 있고, 종축은, 피크의 막두께를 기준("1")으로 하여, 피크와의 비로 막두께를 나타낸 것이다.6 is a graph showing an experiment result by the inventor of the present application as an example of a film thickness distribution by a film forming process of the
φ300mm의 Si 웨이퍼 기판(100)을 10~30rpm으로 회전시키고, 노즐(303)(분사구)로부터 기판(100)까지의 높이 h를 300mm, 이격 위치에 있어서의 노즐(303)과 회전 축선(Y1)과의 수평 방향의 거리 d1을 300mm, 근접 위치에 있어서의 노즐(303)과 회전 축선(Y1)과의 수평 방향의 거리 d2를 50mm로 했다.A φ300 mm
전체적으로 중심(회전 축선(Y1))에서 벗어남에 따라서 점점 줄어드는 분포를 나타내고 있지만, 이격 위치로부터 근접 위치로 가는 경로(편도)의 성막에서 형성되는 중심과 외주 단부의 막두께의 차는, 근접 위치로부터 이격 위치로 돌아오는 경로의 성막이 더해짐으로써 저감되고 있는 것을 알 수 있다. 구체적으로는, 막두께 분포는, 편도일 때에 ±6.5%였던 것이, 왕복에 의해 ±5.0%로 저감되었다. 또한, 왕복의 성막에 의한 재료 수율은 2.5%라고 하는 결과가 얻어졌다.Overall, the distribution gradually decreases as it deviates from the center (rotation axis (Y1)), but the difference between the film thickness at the center and the outer circumferential end formed in the film formation of the path (one way) from the spaced position to the adjacent position is separated from the adjacent position. It can be seen that the film formation of the path returning to the position is added, thereby reducing. Specifically, the film thickness distribution was reduced from ±6.5% in one way to ±5.0% by reciprocation. In addition, a result was obtained that the material yield by reciprocating film formation was 2.5%.
여기에서, 본 실시예의 실험 결과를, 본 실시예와 같이 증발원 장치(300)를 기판(100)에 대하여 이동시키지 않고, 소정의 위치에서 고정하여 성막을 행하는 경우의 비교예와 대비해서 설명한다. 기판(100)에 대한 증발원 장치(300)의 상대 위치를, 도 5의 (a), 도 5의 (c)에 나타내는 이격 위치에서 고정하여 성막을 행한 경우를 비교예 1이라고 하고, 도 5의 (b), 도 5의 (d)에 나타내는 근접 위치에서 고정하여 성막을 행한 경우를 비교예 2라고 했다. 비교예 1은, 상술한 재료 수율을 중시한 선행기술 문헌과 유사한 장치 구성이 된다. 또한, 비교예 2는, 상술한 막두께 분포의 균일성을 중시한 종래 기술과 유사한 장치 구성이 된다.Here, the experimental results of the present embodiment will be described in comparison with a comparative example in which film formation is performed by fixing the
비교예 1에서는, 증발원 장치(300)의 바로 위가 기판(100)의 외주 단부보다 외측이 되기 때문에, 중심으로부터 외주 단부에 걸쳐서 완만하게 피크에 도달하는 분포가 형성되고, 막두께 분포는 ±3.7%로 본 실시예보다 양호한 결과가 얻어졌다. 그러나, 성막 재료(304)의 분출량이 상대적으로 많아지는 증발원 장치(300)의 바로 위의 영역이, 기판(100)의 피성막면(100a)이 벗어나 있기 때문에, 성막에 기여하지 않고 소비되는 성막 재료(304)의 양이 많아지고, 재료 수율은 1.1%로 본 실시예보다 낮은 결과가 되었다.In Comparative Example 1, since immediately above the
비교예 2에서는, 증발원 장치(300)가 회전 축선(Y1)에 근접한 위치에 있고, 증발원(300)의 바로 위를 피성막면(100a)이 덮는 배치가 되기 때문에, 기판(100)의 회전 중심이 피크가 되고, 외주 단부를 향하여 가파른 구배로 막두께가 저하되는 분포가 형성되었다. 성막에 기여하지 않는 성막 재료(304)가 적어지기 때문에, 재료 수율은 4.2%로 본 실시예보다 양호한 결과가 얻어졌지만, 막두께 분포는 ±10.9%로 본 실시예보다 낮은 결과가 되었다.In Comparative Example 2, since the
<본 실시예의 우수한 점><Excellent point of this example>
본 실시예에 의하면, 비교예 1, 2와의 대비로 설명한 바와 같이, 막두께 분포와 재료 수율의 관점에 있어서 밸런스가 좋은 성막이 가능해진다. 즉, 이격 위치와 근접 위치의 사이의 왕복 이동에 의해, 성막 처리 중에 증발원 장치(300)가 기판(100)의 하방에 위치하는(수직 방향에서 보아 양자가 겹치는) 시간이 길어져, 비교예 1에 비해, 성막에 기여하지 않는 성막 재료(304)의 양을 줄일 수 있다. 한편, 성막 처리 중에 증발원 장치(300)가 기판(100)의 회전 중심(회전 축선(Y1) 근방)에 머무르는 시간이 짧아지기 때문에, 성막 재료(304)의 국소적인 부착량의 치우침이 저감되어, 비교예 2에 비해, 막두께 분포의 변동이 억제된다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 막두께 분포의 균일화와 재료 수율의 향상의 양립을 도모할 수 있다.According to this embodiment, as explained in comparison with Comparative Examples 1 and 2, film formation with good balance in terms of film thickness distribution and material yield is possible. That is, due to the reciprocating movement between the spaced position and the adjacent position, the time for the
또한, 본 실시예에 의하면, 증발원 장치(300)가 기판(100)에 대하여 상대 이동하는 동안, 모니터 유닛(40)도, 증발원 장치(300)와의 상대 위치(증발원 장치(300)에 대한 수정 진동자(43)의 대향 상태)를 유지하도록 이동하는 구성이 되어 있다. 이에 의해, 성막 레이트의 모니터 환경을 일정한 상태로 유지할 수 있고, 정밀도가 높은 레이트 제어가 가능해진다. 더욱이, 본 실시예에서는, 셔터(60)에 절결(60a)을 마련하고, 비성막 처리 중에 있어서도, 성막 레이트를 모니터할 수 있도록 구성되어 있다. 이에 의해, 비성막 처리 중에도 성막 레이트의 취득을 계속할 수 있고, 보다 정밀도가 높은 레이트 제어가 가능해진다. 예를 들면, 도가니(301) 내의 성막 재료(304)의 수용량의 변화 등에 의한 경시적인 증발 상태의 변화나, 돌비(突沸) 등의 발생에 의한 일시적인 증발 상태의 변화 등에도 대응한, 정밀도가 높은 성막 레이트의 취득이 가능해진다.In addition, according to this embodiment, while the
<기타> <Other>
본 실시예에서는, 이격 위치와 근접 위치의 사이의 왕복 이동의 횟수를 1왕복으로 하고 있었지만, 왕복 횟수는 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 1왕복시키는 경우의 이동 속도보다 빠른 이동 속도로 증발원 장치(300)를 이동시켜, 2왕복 이상의 왕복 이동으로 하여도 된다.In the present embodiment, the number of reciprocating movements between the spaced position and the adjacent position is set to one reciprocation, but the number of reciprocations is not limited. For example, the
또한, 증발원 장치(300)의 왕복 이동에 있어서의 이동 속도는, 가는 경로와 돌아오는 경로 각각에서 같은 속도이어도 되고 다르게 해도 된다. 또한, 왕복 동안, 일정한 속도이어도 되고, 도중에 변화시켜도 된다. 즉, 상술한 레이트 제어, 평균 파워 제어 등에 있어서의 성막 조건에 적절히 조합하여, 제어 내용에 따라서 적절하게 설정해도 된다.In addition, the moving speed in the reciprocating movement of the
본 실시예에서는, 가동 지지 기구(50)가, 증발원 장치(300)(및 모니터 유닛(40))을 원호 궤도 상에서 왕복 이동시키는 구성으로 되어 있지만, 이러한 구성으로 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 신축 동작이 가능한 암 기구의 선단에 증발원 장치(300)와 모니터 유닛(40)을 대향 거리 일정하게 지지하고, 암의 신축 동작에 의해 증발원 장치(300)의 기판(100)에 대한 상대 위치를 직선 궤도에서 변화시키는 것과 같은 구성이라도 된다.In this embodiment, the
본 실시예에서는, 증발원 장치(300)와 모니터 유닛(40)이, 단일의 가동 지지 기구(50)에 의해 일체적으로 진공 챔버(200) 내를 이동할 수 있도록 구성되어 있지만, 이러한 구성으로 한정되는 것이 아니다. 즉, 증발원 장치(300)를 이동시키는 기구와, 모니터 유닛(40)을 이동시키는 기구가, 개별의 기구이며, 양자가 연동하여, 증발원 장치(300)와 모니터 유닛(40)의 상대 배치를 유지하도록 구성해도 된다.In this embodiment, the
증발원 장치(300)로부터의 성막 재료(304)의 분사를 규제하는 규제 수단의 구성으로서는, 본 실시예에서 나타낸 셔터(60)의 구성으로 한정되는 것이 아니다. 적어도 도가니(301)의 분사구로부터 분사된 성막 재료(304)가 성막 대상물에 부착되는 것을 방지할 수 있도록 구성된 것이라면 된다. 즉, 분사구를 완전히 막는 구성이 아니어도, 예를 들면, 성막 재료의 비상을 규제하고 싶은 방향으로만 국소적으로 성막 재료의 비상을 방해하는 벽을 형성하는 것과 같은 구성이라도 된다.The configuration of the restricting means for regulating the injection of the film-forming
도 7에 나타내는 바와 같이, 본 발명은, 증발원 장치(300)를 복수개 구비한 성막 장치에 대하여도 적용할 수 있다. 도 7의 (a)는, 3개의 증발원 장치(300)가 각각 이격 위치(원점 위치)에 있고, 또한 3개의 셔터(60)가 각각 차폐 위치에 있는 상태, 즉, 성막 처리를 행하지 않고 있는 스탠바이 상태를 나타내고 있다. 도 7의 (b)는, 3개의 증발원 장치(300)가 각각 이격 위치(원점 위치)에 있고, 또한 3개의 셔터(60)가 각각 비차폐 위치에 있는 상태, 즉, 성막 처리가 개시된 상태를 나타내고 있다. 도 7의 (c)는, 3개의 증발원 장치(300)가 각각 근접 위치에 있고, 성막 처리의 왕복 이동에 있어서의 반환 지점에 위치하고 있는 상태를 나타내고 있다.As shown in FIG. 7, the present invention can also be applied to a film forming apparatus provided with a plurality of
또한, 도 7에 나타내는 구성예는, 증발원 장치(300)를 3개 구비한 것으로 되어 있지만, 증발원 장치(300)를 2개 구비한 구성이나, 4개 이상 구비한 구성이어도 된다.In addition, although the configuration example shown in FIG. 7 includes three
1: 성막 장치
100: 기판
20: 제어부
200: 진공 챔버(성막실)
300: 증발원 장치
301: 증발원 용기(도가니)
302: 히터(가열원)
303: 노즐
40: 모니터 유닛
50: 가동 지지 기구
51: 암
52: 회전축
53: 회전 구동부
60: 셔터
60a: 절결1: film forming device
100: substrate
20: control unit
200: vacuum chamber (film formation chamber)
300: evaporation source device
301: evaporation source container (crucible)
302: heater (heating source)
303: nozzle
40: monitor unit
50: movable support mechanism
51: cancer
52: rotating shaft
53: rotation drive unit
60: shutter
60a: notch
Claims (8)
상기 챔버 내에 있어서, 성막 대상물을, 그 피성막면을 하방을 향한 상태로 상기 피성막면에 수직인 회전축 주위로 회전 가능하게 지지하는 회전 지지부와,
상기 챔버 내에 있어서, 성막 재료를 수용하고, 상기 성막 대상물의 하방에 배치되어 상방으로 개구하는 분사구를 갖는 증발원 용기와,
상기 증발원 용기에서 증발한 상기 성막 재료가 부착되는 수정 진동자를 가지며, 상기 증발원 용기에서 증발한 상기 성막 재료의 상기 성막 대상물에 대한 성막 레이트를 취득하는 성막 모니터와,
상기 증발원 용기를 가열하는 가열원을 가지며, 상기 성막 모니터가 취득하는 상기 성막 레이트에 기초하여, 상기 가열원에 공급하는 전력을 제어하는 가열 제어부를 구비하는 성막 장치에 있어서,
상기 증발원 용기는, 상기 회전축과 직교하는 방향에 있어서, 상기 회전축으로부터 떨어진 이격 위치로부터 상기 회전축에 근접하는 근접 위치로 이동하고, 다시 상기 이격 위치로 돌아가는 왕복 이동을 행하고,
상기 수정 진동자는, 상기 왕복 이동을 행하는 상기 증발원 용기와의 대향 상태가 유지되도록 이동하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.Chamber,
A rotation support portion rotatably supporting a film-forming object about a rotation axis perpendicular to the film-forming surface in the chamber, with the film-forming surface facing downward;
An evaporation source container containing a film-forming material in the chamber, and having an injection port disposed below the film-forming object and opening upward;
A film formation monitor having a crystal vibrator to which the film-forming material evaporated from the evaporation source container is adhered, and obtaining a film-forming rate of the film-forming material evaporated from the evaporation source container with respect to the film-forming object;
A film forming apparatus having a heating source for heating the evaporation source container, and comprising a heating control unit that controls power supplied to the heating source based on the film formation rate acquired by the film formation monitor,
The evaporation source container, in a direction orthogonal to the rotation axis, moves from a spaced position away from the rotation axis to a proximity position close to the rotation axis, and performs a reciprocating movement back to the separation position,
The crystal vibrator is moved so as to maintain an opposing state with the evaporation source container performing the reciprocating movement.
상기 이격 위치는, 상기 회전축의 방향에서 보았을 때에, 상기 증발원 용기가 상기 성막 대상물과 겹치지 않는 위치인 것을 특징으로 하는 성막 장치.The method of claim 1,
The separation position is a position where the evaporation source container does not overlap the film-forming object when viewed from the direction of the rotation axis.
상기 증발원 용기와, 상기 수정 진동자가 구비된 모니터 유닛을 일체적으로 지지하고, 또한 상기 챔버 내를 이동시키는 가동 지지 기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.The method according to claim 1 or 2,
And a movable support mechanism for integrally supporting the evaporation source container and the monitor unit provided with the crystal vibrator and moving the inside of the chamber.
상기 가동 지지 기구는, 상기 챔버 내에 있어서 상기 성막 대상물의 회전축과 평행한 제2 회전축을 지점으로 요동하는 것이 가능한, 상기 제2 회전축과 직교하는 방향으로 연장되는 암부를 가지며,
상기 암부의 상기 제2 회전축에 대하여 일방의 측에 상기 증발원 용기가 배치되고, 타방의 측에 상기 모니터 유닛이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 성막 장치.The method of claim 3,
The movable support mechanism has an arm portion extending in a direction orthogonal to the second rotation axis, capable of swinging a second rotation axis parallel to the rotation axis of the film-forming object to a point in the chamber,
The film forming apparatus, wherein the evaporation source container is disposed on one side of the arm portion with respect to the second rotational shaft, and the monitor unit is disposed on the other side.
상기 증발원 용기가 상기 이격 위치에 있을 때에, 상기 분사구를 덮는 폐위치와, 덮지 않는 개위치로 이동 가능하게 구성된 셔터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.The method according to any one of claims 1 to 4,
And a shutter configured to be movable to a closed position covering the injection port and an open position not covered when the evaporation source container is in the spaced position.
상기 셔터는, 상기 폐위치에 있을 때에, 상기 증발원 용기에서 증발한 상기 성막 재료의 상기 수정 진동자로의 부착을 허용하는 절결부를 갖는 것을 특징으로 하는 성막 장치.The method of claim 5,
The shutter, when in the closed position, has a notch that allows attachment of the film forming material evaporated from the evaporation source container to the crystal vibrator.
상기 증발원 용기 및 상기 성막 모니터를 각각 복수개 구비하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.The method according to any one of claims 1 to 6,
A film forming apparatus comprising a plurality of each of the evaporation source container and the film forming monitor.
상기 증발원 용기를, 상기 회전축의 방향에서 보았을 때에, 상기 증발원 용기가 상기 성막 대상물과 겹치지 않는 이격 위치에 위치시키는 제1 단계와,
상기 증발원 용기를, 상기 이격 위치로부터, 상기 회전축과 직교하는 방향으로, 상기 회전축에 근접하는 근접 위치로 이동시키는 제2 단계와,
상기 증발원 용기를, 상기 근접 위치로부터 상기 이격 위치로 이동시키는 제3 단계를 가지며,
상기 증발원 용기에서 증발한 상기 성막 재료의 상기 성막 대상물에 대한 성막 레이트를 취득하기 위한 성막 모니터에 구비된 수정 진동자와 상기 증발원 용기와의 대향 상태를, 상기 제1 단계 내지 상기 제3 단계의 동안 유지하도록, 상기 수정 진동자를 이동시키는 것을 특징으로 하는 성막 방법.By heating an evaporation source container having an ejection opening disposed below the object to be formed in the chamber and opening upward, and evaporating the film-forming material contained in the evaporation source container, the film-forming surface is directed downward in the chamber. A film-forming method of forming a film made of the film-forming material on the film-forming object rotated around a rotation axis perpendicular to the film-forming surface,
A first step of positioning the evaporation source container at a spaced position that does not overlap the film-forming object when the evaporation source container is viewed from the direction of the rotation axis;
A second step of moving the evaporation source container from the spaced position in a direction orthogonal to the rotation axis to a proximity position close to the rotation axis,
Having a third step of moving the evaporation source container from the proximity position to the spaced position,
A crystal vibrator provided in a film formation monitor for acquiring a film formation rate of the film-forming material evaporated in the evaporation source container and the evaporation source container are maintained during the first to third steps. The film forming method, characterized in that the crystal vibrator is moved so as to be able to do so.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7301896B2 (en) * | 2021-03-03 | 2023-07-03 | キヤノントッキ株式会社 | Film forming apparatus, film forming apparatus control method, and electronic device manufacturing method |
JP7314209B2 (en) * | 2021-06-30 | 2023-07-25 | キヤノントッキ株式会社 | Film forming apparatus, film forming method, and evaporation source unit |
JP7434261B2 (en) | 2021-12-02 | 2024-02-20 | 長州産業株式会社 | Vapor deposition equipment and vapor deposition method |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004307880A (en) | 2003-04-02 | 2004-11-04 | Toppan Printing Co Ltd | Evaporation source for vapor deposition |
JP2007224354A (en) | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Hitachi Zosen Corp | Vacuum vapor deposition method, and vacuum vapor deposition apparatus |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5644766A (en) * | 1979-09-17 | 1981-04-24 | Nisshin Steel Co Ltd | Preparation of alloy and its apparatus |
JP2825298B2 (en) * | 1990-01-08 | 1998-11-18 | 松下電器産業株式会社 | Film thickness measuring device |
JPH0665722A (en) * | 1992-08-21 | 1994-03-08 | Anelva Corp | Device for vacuum vapor deposition |
TW591202B (en) * | 2001-10-26 | 2004-06-11 | Hermosa Thin Film Co Ltd | Dynamic film thickness control device/method and ITS coating method |
JP2004018903A (en) | 2002-06-13 | 2004-01-22 | Murata Mfg Co Ltd | Process and apparatus for forming thin film of composite material |
JP4251857B2 (en) | 2002-11-27 | 2009-04-08 | 株式会社アルバック | Vacuum film forming apparatus and vacuum film forming method |
JP2005351756A (en) | 2004-06-10 | 2005-12-22 | Fuji Photo Film Co Ltd | Device for manufacturing phosphor sheet |
TW201122132A (en) * | 2009-12-25 | 2011-07-01 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | Coating machine |
JP5888919B2 (en) * | 2010-11-04 | 2016-03-22 | キヤノン株式会社 | Film forming apparatus and film forming method |
JP2012169168A (en) | 2011-02-15 | 2012-09-06 | Hitachi High-Technologies Corp | Crystal oscillation-type film thickness monitoring device and evaporation source device and thin film deposition system of el material using the same |
JP2014152365A (en) | 2013-02-12 | 2014-08-25 | Hitachi High-Technologies Corp | Vacuum evaporation system |
JP2014198861A (en) | 2013-03-29 | 2014-10-23 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Vacuum evaporation system and vacuum deposition method |
JP6218566B2 (en) * | 2013-11-15 | 2017-10-25 | 株式会社オプトラン | Thin film forming apparatus and thin film forming method |
JP6448279B2 (en) * | 2014-09-30 | 2019-01-09 | キヤノントッキ株式会社 | Vacuum deposition equipment |
CN112011765B (en) * | 2015-06-18 | 2022-10-21 | 佳能特机株式会社 | Vapor deposition apparatus, control method thereof, and film forming method |
CN105695938B (en) * | 2016-04-08 | 2018-06-12 | 光驰科技(上海)有限公司 | Using the coating apparatus and its film plating process of scan-type evaporation source |
-
2019
- 2019-03-29 JP JP2019066014A patent/JP7301578B2/en active Active
- 2019-12-10 KR KR1020190163685A patent/KR20200115029A/en not_active Application Discontinuation
- 2019-12-19 CN CN201911315409.1A patent/CN111748772B/en active Active
-
2020
- 2020-03-26 TW TW109110195A patent/TWI819206B/en active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004307880A (en) | 2003-04-02 | 2004-11-04 | Toppan Printing Co Ltd | Evaporation source for vapor deposition |
JP2007224354A (en) | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Hitachi Zosen Corp | Vacuum vapor deposition method, and vacuum vapor deposition apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7301578B2 (en) | 2023-07-03 |
TW202104626A (en) | 2021-02-01 |
CN111748772B (en) | 2024-01-02 |
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JP2020164920A (en) | 2020-10-08 |
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