TW202400986A - 成膜控制裝置、成膜裝置及成膜方法 - Google Patents
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Abstract
具備：光源（42），將光照射於配置於旋轉體（25）的基板（S）；受光部（46），對於從前述光源照射的光，接收透射成膜在前述基板的薄膜的層的透射光或反射的反射光；位置資訊取得部（48），取得對應前述旋轉體的圓周方向的位置的位置資訊；和控制部（4），控制成膜條件，前述控制部包含：時間（timing）控制部，根據以前述位置資訊取得部取得之前述旋轉體的圓周方向的位置資訊確定作為目標的基板的位置，對於上述確定的位置的基板控制接收從前述光源照射的光的透射光或反射光的時間；膜厚判定部，根據以前述受光部接收的透射光或反射光，算出由複數層構成的薄膜的各層的膜厚，且判定前述各層的膜厚、與構成具有所需的分光特性的薄膜的各層的目標膜厚的膜厚差；和成膜條件設定部，在前述各層的膜厚相對前述目標膜厚具有預定值以上的膜厚差的情況下，對上述層修正成膜條件以使具有上述膜厚差的層的膜厚變成上述層的目標膜厚，以此設定成膜條件。
Description
本發明是關於成膜控制裝置、成膜裝置及成膜方法。
在玻璃、塑膠或半導體基板等基板的表面，進行使用蒸鍍、濺鍍等的成膜方法成膜由複數層構成的薄膜。在成膜這種多層薄膜的情況下，已知不中斷成膜處理以測定構成薄膜的各層的分光特性的光學測定裝置（專利文獻1）。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第5938155號公報
[發明所欲解決的問題]
然而，在上述先前技術中，雖然由在成膜途中的各層的分光特性的測定結果能夠算出例如折射率、反射率、衰減係數，但是並未言及在分光特性超出容許範圍的情況下應如何處理。因此，需要能夠成膜具有作為目的之所需的分光特性的多層薄膜之成膜控制裝置、成膜裝置及成膜方法。
本發明所欲解決的問題為：提供成膜控制裝置、成膜裝置及成膜方法，其在成膜多層薄膜的情況下，能夠控制多層薄膜的成膜條件之以得到作為目標的分光特性。
[用以解決問題的手段]
本發明藉由以下解決上述課題：
具備：
光源，將光照射於配置於旋轉體的基板；
受光部，對於從前述光源照射的光，接收透射成膜在前述基板的薄膜的層的透射光或反射的反射光；
位置資訊取得部，取得對應前述旋轉體的圓周方向的位置的位置資訊；和
控制部，控制成膜條件，
前述控制部包含：
時間（timing）控制部，根據以前述位置資訊取得部取得之前述旋轉體的圓周方向的位置資訊確定作為目標的基板的位置，對於上述確定的位置的基板控制接收從前述光源照射的光的透射光或反射光的時間；
膜厚判定部，根據以前述受光部接收的透射光或反射光，算出由複數層構成的薄膜的各層的膜厚，且判定前述各層的膜厚、與構成具有所需的分光特性的薄膜的各層的目標膜厚的膜厚差；和
成膜條件設定部，在前述各層的膜厚相對前述目標膜厚具有預定值以上的膜厚差的情況下，對上述層修正成膜條件以使具有上述膜厚差的層的膜厚變成上述層的目標膜厚，以此設定成膜條件。
[發明的效果]
在本發明中，不中斷多層薄膜的成膜處理以在成膜途中測定各層的透射率或反射率等的分光特性，且在成膜結束後，由所得到的分光特性算出各層的膜厚。接著，在與目標膜厚的膜厚差較大的情況下，修正為使膜厚差變小的成膜條件以執行之後的成膜處理。因此，在成膜多層薄膜的情況下，能夠控制多層薄膜的成膜條件以得到作為目標的分光特性。
以下，根據圖式以說明本發明的實施形態。以下，第1圖是顯示應用於關於本發明的成膜控制裝置、成膜裝置及成膜方法的成膜裝置1的一實施形態的圖，且是包含主要部分的縱剖面圖的方塊圖。本發明的成膜裝置1由於能夠以典型的真空蒸鍍裝置或真空濺鍍裝置具體化，在以下將使用真空濺鍍法的成膜裝置1作為本發明的一實施形態來說明，且將使用真空濺鍍法的成膜裝置1作為本發明的其他的實施形態來說明。但是，本發明的成膜控制裝置、成膜裝置及成膜方法不僅限於使用真空蒸鍍法的真空蒸鍍裝置、使用真空濺鍍法的真空濺鍍裝置等，也能夠應用於包含真空蒸鍍裝置及真空濺鍍裝置以外的成膜裝置之廣義的成膜裝置。
《真空蒸鍍裝置》
本實施形態的成膜裝置1至少設置有成膜材料M和基板S，且具備成膜腔室2，其能夠設定為預定的成膜氣氛，具體而言為真空度等。在成膜腔室2透過閘閥22設置有排氣裝置21，藉由開啟閘閥22以排氣成膜腔室2的內部的氣體，能夠將成膜腔室2的內部設定為例如適合蒸鍍處理的真空氣氛。如果成膜腔室2的內部的真空度變高，蒸發的成膜材料M的平均自由路徑變大，且由於成膜材料的蒸發溫度也下降，會促進蒸鍍處理。另外，排氣裝置21及閘閥22是以來自控制器3的指令訊號來控制。
在成膜腔室2的腔頂，垂下以設置支撐半導體晶圓、玻璃基板、塑膠基板等的基板S的基板保持具25。儘管並未特別限定，本實施形態的基板保持具25是以具有凹狀的球面的板狀構件所構成，使得成膜材料M蒸發的爐床襯墊（hearth liner）（坩堝）23與各個基板S之間的距離盡量均等。此外，同樣地儘管並未特別限定，本實施形態的基板保持具25能夠利用以馬達等構成的保持具驅動部26來旋轉，藉此使形成於各個基板S的膜的厚度變成大致均等。再者，同樣地儘管並未特別限定，在成膜腔室2的爐床襯墊23與基板保持具25之間，設置有可倒式的膜厚修正板28，其用於阻礙從爐床襯墊23蒸發的成膜材料M以調整沉積於基板S的薄膜的膜厚。膜厚修正板28根據需要以如第1圖所示地倒立，藉此阻礙在1旋轉間的預定旋轉角度範圍內之對基板S的沉積。藉此，形成於各個基板S的膜的厚度變成大致均等。另外，保持具驅動部26是以來自控制器3的指令訊號控制，以所設定的定速度使基板保持具25旋轉。
儘管並未特別限定，基板保持具25能夠從保持具驅動部26的旋轉軸27等卸除。接著，在進行成膜處理的情況下，使用未圖示的機器人（robot）等握持安裝有成膜前的複數個基板S之基板保持具25，透過傳送閘室（load-lock chamber）搬入成膜腔室2，且安裝於保持具驅動部26的旋轉軸27。此外，結束成膜處理之後，將傳送閘室設定為與成膜腔室2相同的真空氣氛後，使用未圖示的機器人握持安裝有成膜後的基板S之基板保持具25，且從成膜腔室2往傳送閘室搬出。如此一來，藉由在成膜腔室2設置傳送閘室，能夠維持成膜腔室2的真空氣氛，且將基板S搬入成膜腔室2、或從成膜腔室2搬出。
加熱源24設置於成膜腔室2的內部，加熱容納於爐床襯墊23的成膜材料M以使其蒸發。作為加熱源24，除了使用電子槍的電子束加熱以外，能夠使用電阻加熱、高頻感應加熱、雷射光束（laser beam）加熱。顯示於第1圖的實施形態的加熱源24是使用電子槍的電子束加熱，其對位於接近的位置的爐床襯墊23照射電子束。擋門（shutter）23a的開閉和加熱源24的ON/OFF是以來自控制器3的指令訊號來控制。另外，如本實施形態的成膜裝置1，在成膜由複數個成膜材料M構成的複數層的薄膜的情況下，為每個成膜材料M設置複數個爐床襯墊23，且控制各個爐床襯墊23的擋門23a的開閉時間。
本實施形態的成膜裝置1具備成膜條件控制器4。本實施形態的成膜條件控制器4確定固定於旋轉的基板保持具25的基板S的位置，在成膜中連續測定構成薄膜的各層的分光特性，且在成膜結束後，在所得到之薄膜的分光特性超出容許範圍的情況下，修正起因於上述分光特性的成膜條件（例如膜厚），以此執行下一個成膜處理。
因此，本實施形態的成膜條件控制器4具備取得對應基板保持具25的圓周方向的位置之位置資訊的雷射感測器48和反射板251，以上相當於本發明的位置資訊取得部。第2A圖是顯示包含雷射感測器48及反射板251之基板保持具25的主要部分的平面圖，反射板251在基板保持具25的外周端部例如以180∘的相位被設置於2處。另外，反射板251的數目並非限定於2處，也可以在基板保持具25的外周端部設置1處或3處以上。
雷射感測器48被固定於成膜腔室2的外部，透過窺視窗29b向設置有反射板251的位置照射雷射光，且藉由接收其反射光輸出受光強度。另外雷射感測器48也可以配置於成膜腔室2的內部。第2B圖是顯示基板保持具25以定速旋轉的情況下以雷射感測器48檢測的受光強度的圖，在雷射光在反射板251被反射的時間檢測預定的受光強度，且在上述以外的時間不檢測光接收。
如此一來，從雷射感測器48照射的雷射光在基板保持具25進行1旋轉的期間在反射板251反射2次，並輸入其反射訊號。位於基板保持具25之反射板251的圓周方向的位置、和各基板S的圓周方向的安裝位置是已知的，此外假如保持具驅動部26造成的基板保持具25的旋轉速度也是定速的已知值，則能夠由雷射板48檢測反射板251的時間識別特定的基板S的位置。雷射感測器48的檢測訊號被輸出到LED電源43和分光器46。
另外，設置反射板251的位置並非限定於如第1圖及第2A圖所示之基板保持具25的外周端部，由於只要是與基板保持具25一起旋轉的部位即可，也可以設置於旋轉軸27。第3A圖是顯示被固定於旋轉軸27並隨其轉動的反射板251的正面圖，第3B圖是平面圖，本範例的反射板251在其外周部形成有2個缺口部252。另外，缺口部252的數目並不限於2處，也可以在反射板251的外周部設置1處或3處以上。
接著，雷射感測器48向如第3B圖所示之形成有缺口部252的位置照射雷射光，藉由接收其反射光以輸出受光強度。在第3B圖中，╳標記表示根據雷射感測器48之雷射光的照射位置，以虛線表示伴隨旋轉軸27的旋轉之雷射光的照射軌跡。第3C圖是在旋轉軸27（基板保持具25）以定速旋轉的情況下以雷射感測器48所檢測的受光強度的圖，以雷射光在反射板251被反射的時間檢測預定的受光強度，但在雷射光通過缺口部252的時間不檢測光接收。
回到第1圖，本實施形態的成膜條件控制器4為了在成膜處理中測定形成於基板S的層的分光特性，具備將LED光照射於基板S的LED投光器42（相當於本發明的光源）。以LED投光器42發光的LED光透過光纖44被引導至投光鏡片單元41，且被照射到被安裝在基板保持具25的預定位置的基板S。LED投光器42在接受到來自LED電源43的供電時發射LED光，且LED電源43是根據來自上述雷射感測器48的檢測訊號在預定的時間進行ON/OFF。投光鏡片單元41為了避免蒸鍍材料M的沉積而被固定在膜厚修正板28的上表面。此外，基板保持具25和基板S是以LED光能夠透射的材料所構成。
本實施形態的成膜條件控制器4對於從LED投光器42照射的LED光具有接收透射成膜於基板S上的層的透射光的分光器46（相當於本發明的受光部）。以分光器46接收的LED光是以受光鏡片單元45和光纖47引導。本實施形態的受光鏡片單元45被固定在成膜腔室2的外部，透過窺視窗29a接收LED光。受光鏡片單元45也可以配置於成膜腔室2的內部。在分光器46，由於輸入來自雷射感測器48的檢測訊號，能夠在與上述LED電源43的發光時間同步的時間執行受光處理。
分光器46輸出包含接收的透射光之各波長的強度（光譜），根據這個光譜，能夠光學測定膜厚。也就是，能夠由接收的透射光的強度與參考光的強度（參考強度）的比算出透射率（透射目的物的比例），且能夠由算出的透射率、和預先求出的透射率－膜厚的關係式算出膜厚。在此參考光是指在尚未形成必須測定的層的狀態下照射的LED光。第4圖是顯示基板保持具25的基板S的安裝面的平面圖（基板保持具25的底面圖），複數個基板如圖所示地被有規則地固定為放射狀。在同一圖式中，虛線L2是顯示在基板保持具25旋轉的情況下連接透過投光鏡片單元41所照射的LED光的照射點的軌跡。在本實施形態中，形成具有LED光能夠在基板保持具25的虛線L2上的位置透射的程度的直徑的通孔253，在此先不安裝基板S。這樣一來，當基板保持具25旋轉且通孔253到達來自投光鏡片單元41的LED光的照射位置時，以受光鏡片單元45接收不透射薄膜的層也不透射基板S之僅通過成膜腔室2的成膜空間的LED光。以此做為參考光，藉由以其強度作為參考強度算出透射率。
此外，根據以分光器46接收的LED光的強度，也能夠求出反射率、折射率、衰減係數等的特性值。另外，在本實施形態的成膜裝置1中，除了能夠以成膜條件控制器4光學測定成膜中的層的膜厚，也能夠以設置於基板保持具25的中央等的晶體震盪式膜厚計5、光學膜厚計6等測定成膜中的層的膜厚。第5圖是擴大顯示設置有晶體震盪式膜厚計5及光學膜厚計6的旋轉軸27的剖面圖。在旋轉軸27的下端部，安裝有作為晶體震盪式膜厚計5的測定對象的晶體震動子S1、和作為光學膜厚計6的測定對象的監測器玻璃（monitor glass）基板S2，在成膜時，從爐床襯墊23蒸發的蒸鍍材料M分別沉積在晶體震動子S1、監測器玻璃基板S2上。
晶體震盪式膜厚計5是藉由檢測水晶震動子S1的震動頻率的變化以測定沉積在水晶震動子S1的薄膜的質量的感測器，能夠由所測定的沉積質量及其蒸鍍材料M的密度算出膜厚。光學膜厚計6是由反射率求出膜厚，首先在成膜前以照射於監測器玻璃基板S2的白色光的反射光的強度作為參考強度來測定。接著，測定照射於薄膜已沉積的監測器玻璃基板S2的白色光的反射光的強度，由參考強度與測定的反射光的強度的比算出相對反射率，且由所算出的相對反射率、和預先設定之相對反射率－膜厚的關係式算出膜厚。
再回到第1圖，本實施形態的成膜條件控制器4具備成膜條件設定部40，根據以分光器46接收的透射光算出構成薄膜的各層的膜厚，且判定各層的膜厚、與構成具有所需的分光特性的薄膜的各層的目標膜厚的膜厚差。接著，成膜條件設定部40在各層的膜厚相對於目標膜厚具有預定值以上的膜厚差的情況下，對上述層修正成膜條件以使具有上述膜厚差的層的膜厚變成上述層的目標膜厚，以此更新成膜條件。另外，成膜條件設定部40在各層的膜厚相對於目標膜厚不具有預定值以上的膜厚差的情況下，不修正不具有上述膜厚差的層的成膜條件，維持到那時為止的設定值。再者，成膜條件設定部40判定以成膜處理得到之最終的薄膜的分光特性（例如透射率、反射率等）是否在所需的分光特性的容許範圍，且在判定測光的分光特性不在容許範圍的情況下，執行成膜條件的修正。以成膜條件設定部40更新的成膜條件被輸出到控制器3，依據上述更新的成膜條件實行下一個成膜處理。
接著，說明使用本實施形態的成膜裝置1之成膜處理的順序。第6圖是顯示使用關於本發明的成膜裝置1的成膜處理的順序的一範例的流程圖。在此，舉出交替成膜7層2種成膜材料M（SiO
2和TiO
2）的範例。第7圖是分別顯示第N次成膜時及第（N+1）次成膜時的各層的成膜材料、目標膜厚、解析膜厚、解析結果（解析膜厚/目標膜厚的百分率）、現有回饋係數、新回饋係數的表。
在第6圖，當成膜處理開始時，在步驟S1中開始第1層（SiO
2）的成膜的同時，在步驟S2中測定第1層的膜厚。在步驟S1之第1層的成膜處理是在以來自控制器3的指令訊號開啟收納有第1層的SiO
2的爐床襯墊23的擋門23a的同時以加熱源24加熱SiO
2以使其蒸發。與此同時以定速度使基板保持具25旋轉。藉此，在各基板S形成有第1層的SiO
2。如第7圖的上段（第N次成膜時）所示，由於第1層的目標膜厚被設定為180nm，如果以晶體震盪式膜厚計5或光學膜厚計6測量之晶體震動子S1或監測器玻璃基板S2的膜厚到達目標膜厚就關閉擋門23a。或者取而代之，在經過相當於目標膜厚180nm的成膜時間後關閉擋門23a。
接著，有關實際的基板S，以分光器46由接收的透射光解析並求出在第1層的成膜結束時的形成於基板S的第1層的膜厚。如第7圖的上段（第N次成膜時）所示，如果第1層的解析膜厚是190nm，解析結果（在此，以解析膜厚/目標膜厚的百分率來定義）為105.6%。
接著在步驟S3中，判斷到第7層為止的成膜是否結束，在尚未結束的情況下，到第7層的成膜處理結束為止依序重複步驟S1及S2。在第7圖的上段（第N次成膜時），顯示第2層到第7層的目標膜厚、解析膜厚、解析結果。在第6圖的步驟S3，由於本範例的薄膜在所有的層，也就是第7層為止的成膜結束後完成，前進至步驟S4，測定薄膜的分光特性（例如透射率、反射率等）。
接著在步驟S5中，判定成膜結束之薄膜的分光特性是否在預定的容許範圍，且在容許範圍內的情況，不修正並維持本次的成膜條件。對此，在薄膜的分光特性超出容許範圍的情況下，前進至步驟S6，求出第1層到第7層的各層的解析膜厚、與第1層到第7層的各層的目標膜厚的膜厚差，且判定是否在預定的閾值以下。在此，解析膜厚與目標膜厚的膜厚差可以是如第7圖所示的比例（解析膜厚/目標膜厚的百分率），也可以是由解析膜厚減掉目標膜厚的差。
在步驟S6，在所求出之各層的與目標膜厚的膜厚差超過預定的閾值的情況下，前進至步驟S7，修正成膜條件以使上述層的膜厚差變成預定的閾值以下。對此，在所求出之各層的與目標膜厚的膜厚差在預定的閾值以下的情況下，由於考慮到與起因於各層的膜厚之成膜條件以外的因素有關係，因此不執行步驟S7的處理且採取其他的措施。
在第7圖之具體例中，以在步驟S6之解析結果的閾值為0%，在100%以外的情況下算出回饋係數，將算出的新回饋係數設定為第（N+1）次成膜時的現有回饋係數，以此執行第（N+1）次的成膜處理。在步驟S7，所修正的成膜條件被輸出到控制部3，且反映在對下一個批次（batch）的基板S的成膜處理。
《真空濺鍍裝置》
關於本發明的成膜裝置1除了第1圖所示的蒸鍍裝置以外也能夠以濺鍍裝置具體化。第8圖是顯示包含關於本發明的成膜裝置的其他的實施形態的縱剖面圖的方塊圖，是適用於真空濺鍍裝置的範例。另外，對於與具體化為第1圖所示的蒸鍍裝置的成膜裝置1共通的構件標註相同的符號，且在此援用其說明。
本實施形態的成膜裝置1設置有至少安裝有靶（target）的濺鍍電極（未圖示）和基板S，且具備能夠設定為預定的成膜氣氛、具體而言為預定的真空度等的成膜腔室2。在成膜腔室2，透過閘閥22設置有排氣裝置21，藉由開啟閘閥22以排氣成膜腔室2的內部的氣體，能夠將成膜腔室2的內部設定為例如適合濺鍍處理的真空氣氛。儘管省略圖示，但在成膜腔室2供給有惰性氣體等的各種氣體。如果成膜腔室2的內部的真空度變高，被濺射的靶原子的平均自由路徑變大，會促進濺鍍處理。另外，排氣裝置21及閘閥22是以來自控制器3的指令訊號來控制。
如第8圖所示，半導體晶圓、玻璃基板、塑膠基板等的基板S被安裝在被形成為鼓（drum）型的基板保持具25的側面，且在面對這些基板S之成膜腔室2的側壁設置有上述濺鍍電極（未圖示）。鼓型的基板保持具25透過在其上端連接的旋轉軸27利用保持具驅動部26以預定的定速旋轉。保持具驅動部26是以來自控制器3的指令訊號來控制。
本實施形態的成膜裝置1具備成膜條件控制器4。本實施形態的成膜條件控制器4確定被固定在旋轉的基板保持具25的基板S的位置，在成膜中連續測定構成薄膜的各層的分光特性，且在成膜結束後，在所得到的薄膜的分光特性超出容許範圍的情況下，修正起因於上述分光特性的成膜條件（例如膜厚），以此執行下一個成膜處理。
因此，本實施形態的成膜條件控制器4具備取得對應基板保持具25的圓周方向的位置的位置資訊的雷射感測器48和反射板251，這些相當於本發明的位置資訊取得部。儘管省略詳細的圖示，反射板251在基板保持具25的外周端部例如以180∘的相位被設置於2處。
雷射感測器48被固定在成膜腔室2的外部，透過窺視窗29b向設置有反射板251的位置照射雷射光，且藉由接收其反射光以輸出受光強度。由雷射感測器48照射的雷射光在基板保持具25進行1旋轉期間以反射板251反射2次，且輸入其反射訊號。如果位於基板保持具25之反射板251的圓周方向的位置、和各基板S的圓周方向的安裝位置為已知，且保持具驅動部26所造成之基板保持具25的旋轉速度也是已知值，則由雷射感測器48檢測反射板251的時間，能夠識別特定的基板S的位置。雷射感測器48的檢測訊號被輸出到LED電源43和分光器46。
本實施形態的成膜條件控制器4是為了在成膜處理中測定形成於基板S的層的分光特性，具備將LED光照射到基板S的LED投光器42（相當於本發明的光源）。以LED投光器42發光的LED光透過光纖44引導至投光鏡片單元41，且被照射到安裝在基板保持具25的預定位置的基板S。LED投光器42在接受到來自LED電源43的供電時發射LED光，且LED電源43是根據來自上述雷射感測器48的檢測訊號在預定的時間進行ON/OFF。投光鏡片單元41設置於成膜腔室2的外部，且透過窺視窗29c照射LED光。此外，基板保持具25和基板S是以LED光能夠透射的材料所構成。
本實施形態的成膜條件控制器4具有分光器46（相當於本發明的受光部），其對於從LED投光器42照射的LED光接收透射成膜於基板S上的層的透射光。以分光器46接收的LED光是以受光鏡片單元45和光纖47引導。本實施形態的受光鏡片單元45被固定在成膜腔室2的外部，且透過窺視窗29a接收LED光。在分光器46，由於輸入來自雷射感測器48的檢測訊號，能夠在與上述LED電源43的發光時間同步的時間執行受光處理。
分光器46輸出包含接收的透射光之各波長的強度（光譜），根據這個光譜，能夠光學測定膜厚。也就是，能夠由接收的透射光的強度與參考光的強度（參考強度）的比算出透射率（透射目的物的比例），且能夠由算出的透射率、和預先求出的透射率－膜厚的關係式算出膜厚。在此參考光是指在尚未形成必須測定的層的狀態下照射的LED光，與上述第4圖所示的實施形態同樣地，形成具有LED光能夠在基板保持具25的預定位置透射的程度的直徑的通孔253，藉此能夠以受光鏡片單元45接收光。以此做為參考光，藉由以其強度作為參考強度算出透射率。
1:成膜裝置
2:成膜腔室
21:排氣裝置
22:閘閥
23:爐床襯墊
23a:擋門
24:加熱源
25:基板保持具（旋轉體）
251:反射板（位置資訊取得部）
252:缺口部
253:通孔
26:保持具驅動部
27:旋轉軸
28:膜厚修正板
29a,29b,29c:窺視窗
3:控制器（成膜處理部）
4:成膜條件控制器（控制部）
5:晶體震盪式膜厚計
6:光學膜厚計
40:成膜條件設定部
41:投光鏡片單元
42:LED投光器（光源）
43:LED電源
44,47:光纖
45:受光鏡片單元
46:分光器
48:雷射感測器
L1,L2:虛線
M:成膜材料
S:基板
S1:晶體震動子（步驟）
S2:監測器玻璃基板（步驟）
S3,S4,S5,S6,S7:步驟
第1圖是包含顯示關於本發明的成膜裝置的一實施形態的縱剖面圖的方塊圖。
第2A圖是顯示第1圖的雷射感測器及反射板的主要部分的平面圖。
第2B圖是顯示在第2A圖的基板保持具（holder）以定速旋轉的情況下以雷射感測器檢測的受光強度的圖。
第3A圖是顯示第1圖的雷射感測器及反射板的主要部分的其他的範例的正面圖。
第3B圖是第3A圖的平面圖。
第3C圖是顯示在第3A圖的旋轉軸以定速旋轉的情況下以雷射感測器檢測的受光強度的圖。
第4圖是第1圖的基板保持具的底面圖，且是顯示安裝有基板的一側的面的圖。
第5圖是顯示顯示於第1圖之設置有晶體震盪式膜厚計及光學膜厚計的旋轉軸的中心部的擴大剖面圖。
第6圖是顯示使用關於本發明的成膜裝置的成膜處理的一範例的流程圖。
第7圖是使用關於本發明的成膜裝置的成膜處理的一範例，且是表示第N次成膜時及第（N+1）次成膜時彼此的各層的成膜材料、目標膜厚、解析膜厚、解析結果、現有回饋係數、新回饋係數的表。
第8圖是包含關於本發明的成膜裝置的其他的實施形態的縱剖面圖的方塊圖。
1:成膜裝置
2:成膜腔室
21:排氣裝置
22:閘閥
23:爐床襯墊
23a:擋門
24:加熱源
25:基板保持具(旋轉體)
251:反射板(位置資訊取得部)
26:保持具驅動部
27:旋轉軸
28:膜厚修正板
29a,29b:窺視窗
3:控制器(成膜處理部)
4:成膜條件控制器(控制部)
5:晶體震盪式膜厚計
6:光學膜厚計
40:成膜條件設定部
41:投光鏡片單元
42:LED投光器(光源)
43:LED電源
45:受光鏡片單元
46:分光器
44,47:光纖
48:雷射感測器
M:成膜材料
S:基板
Claims (10)
- 一種成膜控制裝置，具備： 光源，將光照射於配置於旋轉體的基板； 受光部，對於從前述光源照射的光，接收透射成膜在前述基板的薄膜的層的透射光或反射的反射光； 位置資訊取得部，取得對應前述旋轉體的圓周方向的位置的位置資訊；和 控制部，控制成膜條件， 前述控制部包含： 時間（timing）控制部，根據以前述位置資訊取得部取得之前述旋轉體的圓周方向的位置資訊確定作為目標的基板的位置，對於上述確定的位置的基板控制接收從前述光源照射的光的透射光或反射光的時間； 膜厚判定部，根據以前述受光部接收的透射光或反射光，算出由複數層構成的薄膜的各層的膜厚，且判定前述各層的膜厚、與構成具有所需的分光特性的薄膜的各層的目標膜厚的膜厚差；和 成膜條件設定部，在前述各層的膜厚相對前述目標膜厚具有預定值以上的膜厚差的情況下，對上述層修正成膜條件以使具有上述膜厚差的層的膜厚變成上述層的目標膜厚，以此設定成膜條件。
- 如請求項1之成膜控制裝置，其中前述成膜條件設定部在前述各層的膜厚相對前述目標膜厚沒有預定值以上的膜厚差的情況下，不修正沒有上述膜厚差的層的成膜條件。
- 如請求項1或2之成膜控制裝置，其中前述控制部包含分光特性判定部，其判定以成膜處理得到的薄膜的分光特性是否在前述所需的分光特性的容許範圍， 前述膜厚判定部根據前述受光部接收的透射光或反射光算出構成薄膜的各層的膜厚，且判定前述各層的膜厚、與構成具有所需的分光特性的薄膜的各層的目標膜厚的膜厚差。
- 如請求項1~3中任一項之成膜控制裝置，其中前述膜厚判定部由以前述受光部接收的透射光的強度算出透射率、或由反射光的強度算出反射率，且由所算出的透射率或反射率算出前述各層的膜厚。
- 如請求項4之成膜控制裝置，其中前述膜厚判定部以以下作為參考強度： 從前述光源照射的光僅經過成膜空間而不透射前述基板以及構成薄膜的各層且在前述受光部接收的情況的強度；或 從前述光源照射的光將僅在前述基板反射且在前述受光部接收的情況的強度做為參考強度， 比較上述參考強度、和透射構成薄膜的各層的透射光或反射的反射光的強度以算出前述各層的膜厚。
- 如請求項5之成膜控制裝置，其中在前述旋轉體之配置有前述基板的同一圓周上的位置形成有通孔， 將從前述光源照射的光通過前述通孔且在受光部接收時的強度設定為前述參考強度。
- 如請求項1~6中任一項之成膜控制裝置，其中前述位置資訊取得部包含： 反射板，配置於前述旋轉體；和 雷射裝置，將雷射光照射於前述反射板，且接收從前述反射板反射的反射雷射光， 其中前述時間控制部 由前述雷射裝置接收的反射雷射光的強度分布取得前述旋轉體的位置資訊，且根據取得的位置資訊控制前述光源發射脈衝光的第1時間、和前述受光部接收脈衝光的第2時間。
- 如請求項1~6中任一項之成膜控制裝置，其中前述位置資訊取得部包含： 與前述旋轉體一起旋轉的旋轉軸、配置於前述旋轉軸之包含2個缺口部的反射板、向前述反射板投射光的投光部、和接收來自前述投光部的光的投光受光部， 其中前述時間控制部由前述投光受光部接收的光的強度分布取得前述旋轉體的位置資訊，且根據取得的位置資訊控制前述光源發射脈衝光的第1時間、和前述受光部接收脈衝光的第2時間。
- 一種成膜裝置，具備： 成膜腔室，被設定為預定壓力，且包含配置有基板的旋轉體； 成膜處理部，根據預定的成膜條件執行由複數層構成的薄膜的成膜處理；和 請求項1~8中任一項之成膜控制裝置， 其中前述成膜控制裝置設定前述成膜處理部的前述預定的膜厚條件。
- 一種成膜方法，在配置於旋轉體的基板，成膜由複數層構成的薄膜，其中： 根據前述旋轉體的圓周方向的位置資訊確定作為目標的基板的位置； 對於上述確定的位置的基板，在將光從光源照射到前述基板的同時，對於從前述光源照射的光，接收透射成膜於前述基板的層的透射光或反射的反射光； 根據前述接收的透射光或反射光算出構成薄膜的各層的膜厚，且判定前述各層的膜厚、與構成具有所需的分光特性的薄膜的各層的目標膜厚的膜厚差； 在前述各層的膜厚相對前述目標膜厚具有預定值以上的膜厚差的情況下，對上述層修正成膜條件以使具有上述膜厚差的層的膜厚變成上述層的目標膜厚，以此設定預定的成膜條件； 根據前述預定的成膜條件執行成膜處理。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021181904A JP7171092B1 (ja) | 2021-11-08 | 2021-11-08 | 成膜制御装置、成膜装置及び成膜方法 |
| JP2021-181904 | 2021-11-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202400986A true TW202400986A (zh) | 2024-01-01 |
| TWI839900B TWI839900B (zh) | 2024-04-21 |
Family
ID=
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP7171092B1 (ja) | 2022-11-15 |
| KR20230072496A (ko) | 2023-05-24 |
| JP2023069782A (ja) | 2023-05-18 |
| WO2023079770A1 (ja) | 2023-05-11 |
| CN116419986A (zh) | 2023-07-11 |
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