五、發明說明（ 本發明係關於藉由錢 之薄膜的薄膜形成裝置 發明領域 嫂法或蒸鍍法等 形成金屬或合金 在：士激鍍或蒸鍍法等形成金屬或合金之薄膜的情況 而&理所形成I薄膜之膜電阻。以往，係於 的 ，，敎由薄膜形成裝置所取出之基板的膜電阻，= 2成^形成條件’或者將用以監視成膜中之膜電阻 ::阻監視器用基板’與基板-起安裝於基板保持器上 測疋監視器基板之電阻等等，以決^膜形成條件。 正 之 有 困 習知之膜電阻測定方法有4探針法。基於圖18説明其原 理如下。首先於欲測定膜電阻之金屬膜5 ，成直線狀設 置4支針狀的電極（探針）52···，在外側的2支探針52，52 間有電流I流動時，測定内側的2支探針52，52間所產生之 電位差V，求取其電阻（V/I)。次之乘上無次元數値之修 係數（F)，算出電阻率（σ )，該修正係數（F)係由所求得〜 電阻（R)、金屬膜5 1之厚度（t)、金屬膜5 1之形狀、寸法及 探針5 2 ...的位置所決定。惟因上述4探針法係將探針$ 2 ... 壓接於金屬膜51上之故，會產生傷到金屬膜51或發·生產生 灰塵等問題。又，探針5 2 ···亦會摩耗之故，必需定期進行 更換作業，而在有震動的狀態下又無法進行測定。又， 設置專用吸附台等限制，在空間受限的情況下，有設置 難等問題。 又，在其他方法方面，有不壓接金屬針等，而以不接 -4 - 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 473827
的万式來進行半導體材料電阻率之測定。上述方法如圖” 及圖2〇所示，使用與高頻振盧電路53結合之線圈54，依 電感耦合：使被測定基板55，即玻璃或晶圓上之金屬層内 產生渦電流。此時，所產生之渦電流成爲焦耳熱而流失。 南頻電力I半導體内之吸收與導電率係成正比之故，利用 此關係即可以不接觸的方式，求取半導體之導電率（電阻率 I倒數）。上述渦電流式測定法與4探針法相比較，其特色 在於即使在最後加工處理步財亦會對晶圓加m或 施加力量，可以不接觸的方式測定金屬層之膜電阻。 、惟，、習知之管理方法中係突然的，以4探針法進行膜電阻 之測定，依其測定結果控制成膜條件之故，在有突發的不 良或膜厚改變之情況下，至此爲止之成膜基板即報廢掉 了。因而造成良品率惡化、成本高騰。 又，關於渦電流式測定法，對濺鍍膜於不接觸狀態下， 使该濺鍍膜產生渦電流，檢測伴隨於所產生之渦電流的磁 力線’以算出膜電阻的方法揭示於日本公開專利公報「特 開平5-21382號公報」（公開日爲1993年1月29曰）。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖2 1表示日本專利特開平5-21382號公報所揭示之概略 構成斷面圖。此處經由濺鍍室之閘閥5 6，設置承·載閘室 57，且於承載閘室57内部設置用以搬送基板58用之搬送 機5 9，除此之外，並於該濺鍍裝置内設置控制系統，以控 制成膜於基板5 8上之濺鍍膜的膜電阻。即，於承載閘室5 8 之内部，利用使濺鍍膜成膜之基板5 8的溫度降低的時間， 測定濺鍍膜之膜電阻。藉此，不會降低生產步調，即可進 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐 473827 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 --------2ί____----— 五、發明說明（3 ) 行膜電阻之測定。又，上述系統係由以下機構所成··電阻 測定器6 0，其係用以測定濺鍍膜之電阻，·氣體控制器6 1， 其基於所測定之電阻，傳送反應氣體流量之控制信號，·及 質量流控制器62，62，其基於所傳送之控制信號，調節反 應氣體量。 滿電流感測器（電阻測定器6 0)係於内藏之線圈上加諸高 頻電流’將對應於與導電率（基板5 8上之濺鍍膜）之距離的 磁場及電場變化，作爲線圈的電感變化而予以檢知者，乃 對電磁性非常敏感者。故，於渦電流感測器附近配置加熱 器等對電磁性造成影響之事並不適宜。惟，上述公報中， 成膜後之基板5 8溫度高，渦電流式之電阻測定器6 〇因線圈 的膨脹或膜電阻的溫度依存性等之影響，如圖2 2及圖2 3所 示大受溫度影響，使得膜電阻極不均。 爲了防止上述情事’必須藉由一面防止溫度漂移 (drift )，一面以加熱器等予以加熱，以使電阻測定器6 〇與 基板58之溫度差被維持於一定値。即，爲了防止溫度變動 所造成之不良影響以實現高精密度化，不得不對滿電流感 測器及基板施以積極的溫度控制，且亦必須要滿足一相反 的要求，即必須保持渦電流感測器原來的動作或機能。 又，於此情況下，需要有用以將溫度差維持於_定値2溫 度控制感測機構，及檢測溫度之溫度感測器，而造^成^ 增南。 又，渦電流式感測器若線圈與濺鍍膜之間隙變化，則與 其對應地輸出亦會變化，而無法正確的檢測出：電二例
K » 裝·-- 請先閱讀背面之注意事項本頁) . -線- |____ _6· 本紙張尺度適用中關家標準（CNS)A4規格⑵Q x 2g7公爱） 473827 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 A7 B7 五、發明說明（4 ) 如間隙若增加到磁束減少，流過濺鍍膜之渦電流減少。 故，線圈與濺鍍膜之間隙必須保持爲一定。因此，上述渦 電流式感測器係對檢測物體（錢鍍膜）施以高頻磁場作用， 使其產生渦電流，利用放大器檢知依渦電流式感測器與檢 知物體之距離造成感測器線圈之阻抗產生變化時之該振盪 狀態之變化，以測定距離。惟，測定對象物對感測器不成 平行之情況下，特別在測定物震動或反趣之情況下，會有 典法精舍地測定上述距離之問題。事實上，基板5 8本身多 會因熱變形而發生反翹，不接觸式之渦電流式感測器之測 定高度亦易生偏差，而難以進行正確的測定。 又’在將電阻測定器6 0設置於承載閘室5 7内之情況下， 則維修性差，作業性之效率亦降低。 發明概要 本發明之目的在提供薄膜形成裝置，其係測定基板上的 薄膜之膜電阻，藉由將該測定結果予以饋回，以使得其後 接著形成於基板上之薄膜能具有所期望之膜厚之方式，控 制成膜條件者，其中可安定的進行上述膜電阻之測定。 爲達成上述目的，本發明之薄膜形成裝置，其特徵在於 包含： .. 薄膜形成室，於基板上形成金屬薄膜； 承載閘至，用以不必將上述薄膜形成室開放於大氣中， 即可將上述基板取出至裝置外者； 電阻測定機構，設於上述承載閘室外，測定經由上述承 載閘室所取出之基板的金屬薄膜的電阻者；及 ----.---·-------裝—— (請先閱讀背面之注意事項本頁) . -丨線·
473827 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 五、發明說明（） 控制機構，基於所測定得之電阻，以於下一片基板上， 使金屬薄膜形成爲目標的厚度之方式，控制上述薄膜形成 室之薄膜形成者。 依上述構造，金屬薄膜係於薄膜形成室中形成於基板 上。形成金屬薄膜之基板係經由承載閘室取出至裝置外， 該金屬薄膜之電阻係由電阻測定機構測定。 上述電阻測足機構因係設於上述承載室外之故，不會受 到來自承載室内的加熱器等之電磁氣之不良影響，及/或熱 的不良影響，可安定的測定形成於基.板上之金屬薄膜之炎 阻。基於如此測定之上述金屬薄膜《電阻於薄膜形成室 中，對下-個基板進行之金屬薄膜之形成係由控制機構控 制之故，該金屬薄膜可具有所期望之目標厚度。 於上述處理中，電阻測定並不需進行敲打，而係對形成 有金屬薄膜之每個基板進行之故，即使因任何理由產生出 金屬薄膜之膜厚變化的不良基板，對下_片基板而士，將 考慮該變化而形成金屬薄膜之故，可確實安定的提供形成 具有非常高的精度之膜厚之金屬薄膜之基板。 、此外，電阻測定機構係設於承載閘室外之故，與習知設 於承載間室内之情況相比較，其維護性較優異。 上述電阻測定機構係具有單_感測頭之單側式渦電流式 測定器，上述感測頭配置於與上述電阻測定相關之基板成 對向之構造亦可。 依上述構造，使用單側式之渴電流式料器作爲上述電 阻測定機構，與使用兩側式之滿電流式敎器之情況相比 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） ---,---·-------裝—— (請先閱讀背面之注意事項本頁) .- •線· 4?3827
較，可節省空間並實現小型化。 ----·---·-------裳--- (請先閱讀背面之注意事項>3|^€本頁} ^ ’於上述構造中，上述感測頭構成爲可於上述電 疋相關之基板上之薄膜之膜厚方向移動亦可。 0、 、依上述構，藉由將上述感測頭向基板上之薄膜之膜广 :向驅動，可將欲敎電阻之基板與感測頭之距離，控= 可：：望之距離内。故，即使在搬送基板時產生震動，亦 即切待震動衰減的時間，不會有落塵即可料電阻， 可更有效率的控制成膜條件。 本發明之其他㈣’特徵，及優點依以下記載即當可明 .、。又，本發明之利益依參照附圖之以下説明即可明白。 圖式説明 4圖1:表示本發明之-實施形態，係於承載閘室出口（基 板取出鄰接兩側式滿電流式測定器之薄膜形 邵分外觀立體圖。 -I線. 、圖2 ·上述薄膜形成裝置所使用之兩側式渦電流式測定器 疋外觀立體圖。 ° =3 :以機械人手臂水平移動基板時之基板的振i測 果表示圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 圖4:表示感測頭間之間隙可變之兩侧式源電流式地定器 之外觀立體圖。 圖5:本發明之其他實施形態表示圖’係表示於承載閘室 (板取出口）鄰接單側式;尚電流式測定器之薄膜形成 裝置之一部分外觀立體圖。 圖6 ·本發明之其他實施形態表示圖，係表示於搬送基板 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 473827 A7 五、發明說明（7 用機器人手臂具備滿電流式測^器之立體圖。 从圖7 ··本發明之其他實施形態表示圖，係表示設置基板之 膜電阻測定用之台的薄膜形成裝置之平面圖。 圖表不測足上述台上所載置之基板之膜電阻的機構之 側面圖。 *圖9 :表示於上述台中埋入渦電流式測定器之感測頭的 腠形成裝置之一部分的平面圖。 Μ圖1 〇表不於上述台的基板吸附部中央埋入感測頭之狀 怨之放大立體圖。 11 · 一 •不成膜後之基板溫度之歷時變化測定結果之表 示圖。 ^ 彳圖2、、本發明〈其他實施形態之表示圖，係表示將單側 ，渦私成式測足器鄰接卸載卡匣部配置之薄膜形成裝置的 一郅分之側面圖。 圖13 :爲圖12之變形例，係表示上述渦電流式測定器係 由複數層感測頭所成之薄膜形成裝置之侧面圖。 泰圖4表7F在測定釔金屬薄膜之膜電阻時之所測定的膜 私阻〈對兩側式渦電流式測定器的間隙内高度(測定高度） 之依存性之表示圖D ·— 圖15 ♦表7^採用不易將熱傳至感測頭之陶瓷材質之情況 下足渦包成式測足器之電壓輸出與溫度之關係表示圖。 从=16 :、表示使用單侧式渦電流式測定器來測定鋁薄膜之 膝電阻〈情況下之輸出電壓對測纟高度之依存性之表示 圖0 10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐 ----,---,-------裝--- (請先閱讀背面之注意事項本頁) · --線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 473827
發明說明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 圖17 ··表示使用雷射變位感測器來測定基板 況的説明圖。 < 4 h 圖18 ··表示4探針法之原理的説明圖。 圖1 9 :表示兩側式渦電流式測定器之原理的說明圖。 Η 2 0表示單側式渦電流式測定器之原理的說明圖。 圖21 :表示習知薄膜形成裝置之概略構造之斷面圖。 抑圖22 ··表示測定釔金屬薄膜之膜電阻時之渦電流式測定 器<電壓輸出及卑度的時間性演變之表示圖。 β圖23 :表示基於圖22的結果所得之渦電流式測定器之兩 壓輸出與溫度的關係表示圖。 私 實施例説明 [實施形態1 ] ★茲説明本發明之薄膜形成裝置之一實施形態如下。上述 薄膜形成裝置之構造係··於濺鍍室(眞空容器)内經由閘閥 設置搬送室，經由該搬送室設置承載閘室之構造。於上述 2載間室内部設置用以搬送基板用之搬送機。於上述濺鍍 罜中，在表面上形成有濺鍍膜（金屬薄膜）之基板，經由搬 送室暫時被送至承載閘室。接著於封閉閘閥之狀態下，將 基板自承載閘室取出至薄膜形成裝置外部。藉此，禾必將 濺鍍室開放於大氣中，即可將基板進出薄膜成形裝置。 惟，本發明並不拘限於用於藉由濺鍍法形成金屬薄膜之薄 膜形成裝置’亦可使用於使用CVD(Chemical Vapor Deposition)法等形成金屬薄膜之薄膜形成裝置。 如圖1所示，在承載閘室丨之基板取出口 2附近，鄰接設 ----；---,-------裝—— c請先閱讀背面之注咅？事項^^^{^本頁} · 線· -J · -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297 ) 473827 A7
置竭電流式载器（電阻測定機構、膜電阻測定機構）4，以 作爲用以控制成膜於基板3上之濺鍍膜的電阻（以下稱膜電 阻）之控制系統。即，渦電流式測定器4係被設置爲可於基 板3自基板取出口2取出之路徑上，進行電阻之測定。如 此’滿電流式測定器4不需大幅改造，具有可輕易設置之 優點。基板3自上述承載閘七之進出係由機器人手臂5進 行。 ^述渦電流式測定器4如圖2所示，係使用具有2個以測 疋高，間隙相對向之感測頭4a、㈣兩側式測定器， 在測足基板3表面上所形成之濺鍍膜的電阻之情況下，該 基板3被插入感測頭4a、4a的間隙部分。上述感測頭〇、 4a各具備與高頻電路耦合之鐵氧體磁芯線圈藉該線圈對基 板3她加阿頻。藉此，於上述基板3之濺鍍膜上因電感耦合 產生渦電流，所產生之渦電流成爲焦耳熱而喪失。 此時利用於兩頻電力之藏鍍膜内之吸收與該錢鍍膜之導 電率成正性相關之特點，可以不接觸的方式求取半導體的 導電率（電阻的倒數）。 本實施形態之薄膜形成裝置係由CIM(c〇mputer Integrated Manufacturing)系統（控制機構）管理，上遂渦電 流式測定器4之測定結果係被輸出至該系統的演算處理 邵。上述演算處理部被輸入重新測定金屬膜（即基板3表面 <濺鏡膜）之膜厚與膜電阻的關係而得之關係式，藉由將膜 私阻之測定値輸入該關係式，可求取金屬膜之膜厚。如 此’可將膜電阻之測定系統對成膜步驟於線上（〇N UNE) -12- 本紙張尺度過用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） I!-裝 i I (請先閱讀背面之注意事項本頁) . -·線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 T 10 五、發明說明（） 使用，藉由將該測定値之輸出予以回饋，可以使該測定器 之輸出（膜電阻之値）成爲一定値之方式，依必要而控制成 膜步驟之操作（成膜條件）。 又，上述圖1之構造雖係使渦電流式測定器4之感測頭 4a、4a間之間隙成爲固定，但在由機器人手臂5將基板3自 承載閘室1取出之情況下，基板3受到機器人手臂5之震 動，或基板3本身反翹之故，感測頭4 a與基板3之距離（測 定鬲度）會變化。若測定高度變化，則如圖1 4 (表示釔薄膜 之測定結果）所示，膜電阻有最大7%之誤差（測定高度之誤 差範圍在土 0·7 mm之情況）發生，無法進行正確的膜電阻測 足’而發生無法將突發不良管理至土 5 %以内之情況。因 此’爲了要進行正確的測定，必須要在基板3停止於測定 位置等到震動結束再進行測定。於此情況下，基板3之震 動結束如圖3所約需2秒之待機時間。 爲了要做成不需要上述待機時間，並更進一步提高膜電 阻的測定精確度，取代上述渦電流式測定器4，而使用圖4 所示之感測頭6 a、6b之間隙可變式渦電流式測定器（膜電 阻測定機構）6亦可。上述渦電流式測定器6具有可向Z軸方 向移動之感測頭6 a。安裝有上述感測頭6 a之支持構’件7係 設置於Z軸移動台8上，由Z軸移動馬達9驅動。又，上述例 中’可驅動之感測頭雖僅爲感測頭6a，但驅動兩方之感測 頭6a、6b亦可。又，本實施形態之説明於互成垂直的X、 Y及Z軸中，以基板3所形成之金屬薄膜的膜厚方向爲Z軸 方向，以X軸及Y軸係在基板3的面内。 -13- _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----·---·-------裝--- (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) · --線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 473827 A7 B7 11 五、發明說明（ 上述感測頭6 a與基板3之距離係由安裝於上述支持構件7 之基板檢知感測器10所檢知，藉由將該檢知結果回饋至上 述Z軸移動馬達9之驅動控制部（未圖示），可適切的控制感 測頭6a與基板3之距離。 又’在檢知上述感測頭6 a與基板3之距離方面，除了使 用安裝於上述支持構件7上之上述基板檢知感測器1〇以 外’如圖1 7所示，使用渦電流式測定器6係另外設置之感 測益亦可。上述圖丨7中所使用之感測器係爲雷射變位感測 為34，其係藉由對基板3照射雷射光.，而可檢知該基板^之 變位。 [實施形態2] 本實施形社薄膜形成裝置具有與上述實施形態【之薄膜 形成裝置大致類似的構造。#，本實施形態之薄膜形成裝 置如圖5所示，在承載閘室i的基板取出口 2附近，鄰接單 侧式之滿電流式測定器（膜電阻測定機構）u，作爲用以控 制成膜於基板3之濺鍍膜的膜電阻之控制系統。基板3對I 述承載閘室1之進出係由機器人手臂5進行。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 上述滿電流式測定器"具有具備鐵氧體磁芯線圈之單— 感測頭Ha，在測定基板3表面之濺鏡膜之膜電阻岛情況 下，孩感測頭Ua係以預定的距離與該基板3成相對向 裝有上述感測頭lla之支持構件12係安裝於2轴移動^ 與X軸移動台14,而可沿z轴及χ轴兩方向移動。即，口 頭1U精由其Ζ軸方向之㈣，即使在基板3震動的情況 下，亦可使基板3與感測頭lla本身的距離保持爲—定，= -14-
經濟部智慧財產局員工消費合作社印5农 受基板3震動之影響而可進行膜電阻之測定。又，依χ軸方 向之移動，可對基板3於複數處進行測定。 又，單側式之上述渦電流式料器"與兩侧<之測定器 相比’雖可實現節省空間及小型&，但如圖16(表示銘薄 膜（測；ε結果）所示，敎高度若變大，則輸出電壓將成飽 和狀態。、又、，測定高度越低，則可獲得具直線性傾向之輸 出〈故，測定高度以1〜3mm爲宜。又，依線圈的圈數圈 徑，可測定距離、感度等條件會有不同。 實施形態3 本實施形態之薄膜形成裝置，具有與上述實施形m大致 類似的構造。惟’本實施形態之薄膜形成裝置中，渦電流 式測定器並非鄰接承載閘室i之基板取出口2附近設置，而 係如圖6所示，設置於自承載閘室i進行基板3之進出的機 器人手臂5上。 上述機器人手臂5係做成略U字型，於載置基板3的面上 設有複數之吸附墊15及渦電流式測定器之感測頭16 ;該吸 附墊（吸附部）15係用以使基板3安定並予以保持者；該渦 電流式測定器（膜電阻測定機構）的感測頭16係用以測定基 板^之錢鍵歧的膜電阻者。 ’- 又，本實施形態中，成膜後之基板3係以批量（1〇t)單位 收容於卡E，將自承載閘室丨取出之批量經空氣冷卻約5分 鐘後’在移換至AGV(Automatic Guided Vehicle自動導引 車）搬送用之卡匣時，進行膜電阻之測定。故，即使設有空 氣冷卻期間，亦不會有灰塵掉落而可進行膜電阻之測定。 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項文 裝--- |寫本頁} . —線. 473827 A7 B7 13 五、發明說明（） 上述測定結果立即被輸出至CIM系統，在測定値爲異常値 I情況下，立刻進行確認·處理。 又，上述基板3雖可不設上述空氣冷卻期間，自薄膜形成 裝置〈承載問室1取出後立即進行膜電阻之敎，但該情 況下基板3因阿溫之故有可能發生反翹，爲了要不受該 基板3之反翹影響而測定膜電阻，期望能將感測頭16設於 吸附塾15附近。即，即使基板3發生反魅之情況下，在基 板3由吸附塾15吸附的位£中，基板3與機器人手臂$之載 置面的距離爲-定之故，若將感測頭16設於吸附墊15附 近、，則基板3與感測頭之距離亦大致成一定値，而^安定 地進行測定。又，尺寸上若爲可能的話，將上述感測頭16 配置於吸附墊1 5的中央，可更安定的進行膜電阻之測定。 [實施形態4 ] 本實施形態之薄膜形成裝置具有與上述實施形態i大致類 似的構造。惟，本實施形態之薄膜形成裝置中，渦電流式 測定器並非鄰接設置於承載閘室1之基板取出口 2附近。 即如圖7所示，由機器人手臂5自承載閘室i取出之基板 it暫時被運至膜電阻測定台（吸附台）17上，於此處由測 足器（膜電阻測定機構）丨8進行膜電阻之測定。又，上述測 足器1 8係爲兩側式之渦電流式測定器。測定過膜電阻後之 基板3 ’其後被收容於卸載卡匣部1 9。 又，其變形例如圖8所示，於膜電阻測定台丨7上設置吸 附墊（未圖不），對於吸附固定於該膜電阻測定台i 7上之基 板3，使用單側式之渦電流式測定器2。進行膜電阻之測定 -16- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---·---.-------裝--- (請先閱讀背面之注意事項本頁) · .線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 473827 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 14 五、發明說明（） 亦可。於琢情況下’上述渦電流式測定器2 〇之感測頭2 i係 被設置於X軸移動台22、γ軸移動台23及2軸移動台24 上’而可向3轴方向移動。即，感測頭2 1依其z軸方向之移 動’即使在基板3震動之情況下，亦可將基板3與感測頭21 本身I距離保持爲一定，可不受基板3震動影響進行膜電 阻之測疋。又’依X軸方向及γ軸方向之移動，可對基板3 於複數處進行測定。 又，兩側式之渦電流式測定器丨8無法在基板3的下部設 置支撑構件之故，必須要在膜電阻測定台1 7上加工設置溝 槽，在測定角落邵、中央部等之情況下，膜電阻測定台工7 需做成複雜的形狀。惟，使用單側式之渦電流式測定器2 〇 之情況下’只測定基板3的上面之故，膜電阻測定台1 7並 不需爲複雜的形狀。 [實施形態5 ] 本實施形態之薄膜形成裝置具有與上述實施形態1大致類 似的構造。惟，本實施形態之薄膜形成裝置中，渦電流式 測定器並非鄰接設置於承載閘室1之基板取出口 2附近。 即，如圖9所示，由機器人手臂5自承載閘室1取出之基板 3 ’暫時被運至膜電阻測定台1 7上，於此處進行膜秦阻之 測定。測定過膜電阻後之基板3，其後被收容於卸載卡匣 部1 9 〇 '於上述膜電阻測定台17之基板3的載置面上，埋入有單 側式之渦電流式測定器（膜電阻測定機構）25…，藉其測定 所載置的基板3之膜電阻。又，上述渦電流式測定器2 5係 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----·---.-------裝·-- (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) · •線- A7 B7 五、發明說明（15) 如圖10所示，由複數個吸附墊26及感測頭27所構成；該 吸附墊（吸附部）26···係用以吸附基板3者；該感測頭27係 配置於該等吸附墊26·.·的中央。因此，即使基板3發生反 翹，由感測頭27進行膜電阻測定之處，依上述吸附墊26 · 而可將感測頭27與基板3之距離大致保持爲一定，能安定 地進行測定。 又，爲了使上述膜電阻之測定結果安定，希望能使感測 頭27與基板3之溫度差成一定値，因此在由空氣冷卻機冗 將基板3降低至特定的溫度後，再進行該基板3之膜電阻測 足。又，如圖1 1所示，上述基板3的溫度即使沒有空氣冷 卻機構，可確認其經約5分鐘即可降低至不影響膜電阻的 溫度爲止之故，取代設置上述空氣冷卻機28，而設5分鐘 的空氣冷卻期間亦可。 如此，在上述基板3的溫度降低至不會影響膜電阻爲止 時’藉由進行基板3的中央部與角落部的膜電阻之測定· 管理，可管理突發的不良，而提升良品率。 [實施形態6 ] 本實施形態之薄膜形成裝置具有與上述實施形態丨之薄膜 形成裝置大致類似的構造。惟，本實施形態之薄膜糸成裝 置中’渦電流式測定器並非鄰接設置於承載閘室丨之基板 取出口 2附近。即，如圖丨2所示，由機器人手臂5自承載閘 室1取出之基板3，係被收容於卸載卡匣部1 9。測定上述基 板3上之膜電阻之渦電流式測定器（膜電阻測定機構）2 9， 係與上述卸載卡匣部19鄰接配置，對收容於該卸載卡匿部 -18 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---·---^-------裝--- (請先閱讀背面之注意事項本頁) 訂-· •線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 473827 A7 B7 16 五、發明說明（） 1 9内之基板3，進行膜電阻測定。 上述渦電流式測定器29具備：感測頭3〇、χ軸移動台 31、Υ軸移動台32及ζ軸移動台33。上述感測頭3〇係安裝 於X軸移動台3 1、Υ軸移動台32及2軸移動台33上，可向3 軸方向移動。即，感測頭3〇依其向ζ軸方向之移動，即使 在基板3震動之情況下，亦可將基板3與感測頭3〇本身的距 離保持爲一定，而可不受基板3震動之影響進行膜電阻的 測足。又，依其向X軸方向及γ軸方向之移動，可對基板3 於複數處進行測定。 又，本實施形態中，上述渦電流式測定器29係測定收容 於卡匿内之基板3的膜電阻之故，4探針法或兩側式的渦電 流法無法進行測定，故希具能使用即任對基板3彼此間的 間隙亦可插入感測頭3 〇以監視膜電阻之單側式的渦電流式 測定器。 又’上述圖1 2的滿電流式測定器2 9中，又有一個感測頭 3 〇之故，係一片一片來測定基板3的膜電阻，但爲了要能 夠一次測定複數片基板3，如圖1 3所示，設置複數個感測 頭3 0 ...亦可。 如以上各實施形態所説明，本發明的薄膜形成裝皇，其 滿電泥式測定器係設置於由加熱器等控制溫度的承載閘室 外邵之故，不會受到該加熱器等所造成之電磁性或熱影 '響，可安定的進行膜電阻之測定。 又’由上述渦電流式測定器所測定之膜電阻係立即被輸 出至CIΜ系統，因應必要而基於該膜電阻之資料，決定以 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 一 一 ----------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項4^寫本頁) 訂： -線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 473827 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 17五、發明說明（) 下的成膜條件。在上述膜電阻爲異常値的情況下，進行立 即確^裝置運轉控制等處理。依此，與依習知的突然的 4探針法測定膜電阻控制成膜條件之情況相比，可對應突 發的不良或膜厚的變化，生產率不會降低，可提升良品 率0 又，於以上各實施形態中，在由渦電流式測定器測定膜 電阻t情況下，若基板溫度不均，該溫度之不均會表現在 所測定的膜電阻上，造成膜電阻不均。因此，上述説明係 在基板的溫度下降至室溫程度爲止後，才進行膜電阻的測 定。惟，若與渦電流式測定器同時地設置溫度測定機構來 測足基板的溫度，則藉由取得溫度與膜電阻之相關資料， 即使於基板的溫度變化的環境中，亦可進行正確的管理。 又’右以紅外線放射式溫度測定器作爲上述溫度測定機 構’由基板裏面放射紅外線以測定基板的溫度，則對於鋁 或釔等具有鏡面之薄膜，即放射率低，測定困難的材質之 薄膜’藉由自基板的裏面測定測定玻璃溫度，可近似的測 定該薄膜的溫度。 又’於各實施形態中，渦電流式測定器所使用之感測 頭’希望能使用不易受熱輻射影響的材質。例如在籍由不 接觸的方式以較佳的精確度測定膜電阻時，雖必需儘可能 將渴電流式測定器靠近基板，但此時，因來自基板的熱影 響所造成之線圈膨脹等，使得輸出値產生大幅變動/。惟， 若於上述感測頭使用不易導熱的陶瓷等，則該感測頭所具 備之鐵氧體磁芯線圈因熱而發生膨脹的問題即可降低， -20- ----*---‘-------裝--- (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) - •線_ > - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 2 8 3 7 4 A7 **" — 18 、發明說明（） 又’芯等的透磁率變化或磁束等變化等因熱造成之線圈特 性的變化亦可降低。故，如圖丨5所示，與圖2 3的情況相 比，於5 0 C以下可獲得安定的膜電阻。又，將感測頭以具 有0.3 mm至0.5 mm的厚度之μ c尼龍予以覆蓋亦可。 又，上述各實施形態中，雖係使用不接觸式的渦電流式 測疋器作爲膜電阻測定機構，但只要配置上沒有問題，使 用4探針法之膜電阻測定機構亦可。即使係爲使用上述4探 針法的膜電阻測定機構，在設置於承載閘室内部之情況 下’因熱影響而無法進行安定的膜電阻之測定之故，若藉 由設置於承載閘室外部來減低上述熱影響，則可進行更安 定的膜電阻之測定。 如上，本發明之第1薄膜形成裝置係於眞空容器内在基板 上形成金屬薄膜，將形成有該金屬薄膜之基板，經由承載 閘室自該眞空容器内取出，除此之外，並由膜電阻測定機 構測定形成於上述基板上之金屬薄膜的膜電阻。基於該測 定値控制該金屬薄膜的膜厚者；λ中上述膜電阻測定機構 係配置於上述承載閘室外部。 例如在使用渦電流式的膜電阻測定機構之情況下，希望 能使該膜電阻測定機構之感測頭，與欲測定膜電阻丄基板 之溫度保持爲-定，但若如習知方式，將上述膜電阻測定 機構配置於承載閘室内進行溫度控制，則會受到來自加熱 器等之電磁性或熱的不良影響。 惟，若依上述構造，上述膜電阻測定機構係配置於承载 問室外部之故’上述膜電阻測定機構不會受到來自承載閘 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----〆---·-------裝i — (請先閱讀背面之注意事項t寫本頁) · ;線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 S 3 7 4 A7 B7 五、 發明說明（ 19 至内的加熱器等之影響，可進行安定的膜電阻測定。又， 上述膜電阻測定機構係配置於承載閘室外部之故，維護性 亦較優異。 又即使上述膜電阻測定機構係爲4探針法，在將該膜電 阻測足機構配置於承載閘室内的情況下會有熱的影響之 故’藉由將膜電阻測定機構配置於承載閘室外部，可進行 安定的膜電阻之測定。 一本發明<第2薄膜形成裝置係以第1薄膜形成裝置的構造 爲基礎，再加上將上述膜電阻測定機構鄰接上述承載閘室 的基板取出口而予以配置。 依上述構造，膜電阻測定機構係鄰接上述承載閘室的基 板取出口而配置之故，在將基板自承載閘室取出時，可測 定膜電阻。 於此h況下，上述構造不會造成薄膜形成裝置之大型 化i可達成有空間限制之無塵室之有效利用，又於限制: 裝工間的裝置或用於生產的裝置上，亦可附加膜電阻的監 視。又，搬送機器人或卡匣的移動上亦無大幅變更，可達 到節省空間化，於裝置内不需多餘的空間，於機器人上亦 不需附加多餘的動作，即可達成膜電阻的監視系鈇之 築。 發明之第3薄膜形成裝置係以第！薄膜形成裝置之構造 馬基礎’再加上以埋人基板搬送用機器人手臂的基板載置 繼式測定器的感測頭，作爲上述膜電阻測定機 --------.-------裝--- (請先閱讀背面之注音？事項^^^本頁) •線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 22- 473827 A7 五、發明說明（ 依上述構造，上述膜雷阳別、 機考人车辟认甘 P "、彳疋機構係埋入於基板搬送用 機杂人手臂的基板载置面之 大刑仆火π 土丄 < 故，不會造成薄膜形成裝置之 大坦化，尚可達成有效利 又 ^ί0 . ^ 扪用有-間限制的無塵室之效果。 又，於現行裝置上亦可釦晷、去丄 築。 Λ易達成膜電阻的監視系統之構 本發明之第4薄膜形成举$ μ ^ ^ 成裝置係以第1薄膜形成裝置爲基 欲測定膜電阻之基板。冑構具備吸附台，用以載置所 ^本發月（第5薄膜形成裝置係以第4薄膜形成裝置爲基 再加上上述膜電阻測定機構係由埋入於上述吸附台的 基板載置面之渦電流式、目，丨金$ Α '、疋备的感測頭，來進行膜電阻之 測定。 枯本發月（第6薄膜形成裝置，係以第4薄膜形成裝置爲基 疋、，加上上述膜電阻測足機構係由鄰接上述吸附台而配 置之單側式的渦電流式測定器，將單一的感測頭與基板成 相對向，來進行膜電阻之測定。 依上述第4至第6薄膜形成裝置，因上述膜電阻測定機構 具備吸附台，可減低基板吸附時之基板反翹問題，而不受 因反翹的景> 響造成之感測器間隙依存性的影響。又，·於吸 附口上，若係於使上述基板的溫度降低後，再進行膜電阻 的測足，則不會受基板溫度的影響，可獲得安定的膜電 '阻。 又，依上述第5薄膜形成裝置之構造，藉由將感測頭埋在 需要測定的基板處之下’可使複雜的機構系統簡單化。 23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） I--ΊΙΙΊ II--- -裝·！ (請先閱讀背面之注音？事項寫本頁) 訂. -線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣
，若於每個欲測定處埋入複數個感測頭則可正確的管理 膜電阻之分布。 111· . I---1 --- (請先閱讀背面之注意事項本頁) ，本發明之第7薄膜形成裝置係以第丨薄膜形成裝置的構造 馬機礎：再加上將上述膜電阻測定機構鄰接收容形成有金 屬薄膜之基板的卸載卡匣部而設置。 若依上述構造，便不需要用以測定基板膜電阻之占有台 之故，不會造成空間的增加，可構築膜電阻的監視系統二 又，基板係於被收容於卸載卡匣部之狀態下測定膜電阻之 故，不會受基板搬送用機器人手臂震動影響，而可獲得安 定的膜電阻。 本發明之第8薄膜形成裝置係以第i、2及7中之任一者之 薄膜形成裝置爲基礎，再加上上述膜電阻測定機構係由兩 側式的渦電流式測定器所成者，其係在兩個相對向的感測 頭間插入基板，測定該基板之膜電阻者。 -線· 依上述構造，於葉片處理型中，不使用4探針法，不會傷 到基板，又可無污染的監視膜電阻，控制成膜條件。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明之第9薄膜形成裝置係以第8薄膜形成裝置爲基 礎，再加上上述膜電阻測定機構之感測頭間的間隙係爲可 變者0 於葉片處理型之薄膜形成裝置中，成膜後的基板因高溫 之故，多有反翹現象，因此於感測頭間依測定高度使得有 不均產生，而會發生± 5 %以内之突發不良之無法管理的情 況。然而，依上述構造，因感測頭間的間隙係可變之故， 可經常將測定高度保持爲一定，故可安定的測定膜電阻。 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 473827
發明說明（22 、本發明之第1〇薄膜形成裝置係以第i、2及7中之任一 :薄膜形成裝置爲基礎，再加上上述膜電阻測定機構係由 早側式之滿電流式測定器所成者’其係使單—感測頭與基 板成相對向，測定該基板之膜電阻者。 土 右依‘上述構造，ϋ由使用單側式之渴電流式測定器作爲 上述膜電阻測足機構，與使用兩側式之渦電流式測定器之 情況相比，可實現節省空間及小型化之效果。 本發明之第1 1薄膜形成裝置係以第6或丨〇之薄膜形成裝 置的構造爲基礎，再加上上述感測頭係至少可向基板的膜 厚方向移動者。 $葉片處理型的薄膜形成裝置中，基板搬送用的機器人 的展動傳達到基板之故，在測定基板的膜電阻時，需要等 到該震動衰減。惟，依上述構造，藉由將上述感測頭向基 板的膜厚方向驅動，可節省等候震動衰減的時間，不會造 成落塵即可測定膜電阻，可更有效率的控制成膜條件。 本發明之第12薄膜形成裝置係以第6或1〇之薄膜形成裝 置的構造爲基礎，再加上上述感測頭係依上述驅動機構， 而可向基板面内之至少1軸方向移動者。 右依上述構造，藉由使上述感測頭沿基板面内·方向移 動，可於複數處測定膜電阻。 本發明之第13薄膜形成裝置係以第3或5之薄膜形成裝置 爲基礎，再加上上述感測頭係於基板載置面中被配置於吸 附部中央，該吸附部係吸附固定基板者。 依上述構造，上述感測頭於基板載置面中，被埋入於基 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱 ----·---.-----—裳---- (請先閱讀背面之注咅？事項t寫本頁) 訂： 丨線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 473827 A7 B7 ,23、 五、發明說明（） 板吸附邵中央之故’即使微小的基板反叙亦不會對其造成 影響，可獲得更安定的膜電阻。 本發明之第1 4薄膜形成裝置係以第1至1 3中之任一者之 薄膜形成裝置爲基礎，再加上於上述膜電阻測定機構上感 測頭上，使用不易受熱輻射影響之材質。 依上述構造，若於上述感測頭上使用不易熱傳導之陶瓷 等，即可減低該感測頭所具備之鐵氧體磁芯線圈因熱而膨 脹的問題，並且芯等之透磁率的變化或磁束等之變化等等 因熱造成之線圈特性的變化亦可減低，可抑制熱影響所造 成之膜電阻之測定値之偏差。藉此，以往必須要將基板溫 度降低至室溫左右方可獲得安定的膜電阻，而今在50 °C以 下便可獲得安定的膜電阻。 本發明之第1 5薄膜形成裝置係以第1至1 4中之任一者之 薄膜形成裝置爲基礎，再加上具備溫度測定機構，其係於 由上述膜電阻測定機構測定基板之膜電阻時，測定該基板 的溫度者。 依上述構造，因設有測定基板溫度之溫度測定機構之 故，預先取得基板溫度與膜電阻的相關資料，即使於基板 溫度變化的環境中，亦可進行正確的管理。 本發明之第16薄膜形成裝置係以第15薄膜形成裝置爲基 礎，再加上上述溫度測定機構係爲紅外線放射式溫度測定 器，其係藉於基板裏面放射紅外線，以測定該基板的溫 度。 依上述構造，由基板裏面放射紅外線，測定基板的溫 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---*---.-------裝·-- (請先閱讀背面之注意事項本頁) · 線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 47382? A7 B7 五、發明說明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 度，故即使是鋁或釔等具有鏡面的薄膜，換言之，即使是 放射率低而不易測定之材質的薄膜，藉由自基板裏面測Z 玻璃溫度，即可近似的測定出該薄膜的溫度。 發明説明中之具體實施樣態或實施例皆1係用以説明本 發明之技術内容者，不應以該等具體例狹義解釋並限定本 發明，在本發明之精神及以下之申請專利範圍内，可進行 各種變更實施。 [符號説明J 1 承載閘室 2 基板取出口 3 基板 4^6>1^18^20>25>29 渦電流式測定器（膜電阻測定機構） 5 機器人手臂 6a、6b、11a、16、21、27、30 感測頭 10 基板檢知感測器 1 5、2 6 吸附墊（吸附部） 17 膜電阻測定台（吸附台） *· 19 卸載卡匣 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） • ! 1·1 丨 J— I I I I I i 1 (請先閱讀背面之注意事項ί®寫本頁) 訂· -線·