[發(fā)明專利]成膜裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110339499.5
• 申請(qǐng)日: 2011-11-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102465262A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 中川善之;中野真吾;福田直人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佳能株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C23C14/24
• 分類號(hào): C23C14/24;C23C14/54;G01G17/02;H05B33/10;H05B33/14
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 錢亞卓

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及成膜裝置。

背景技術(shù)

通常，當(dāng)利用蒸鍍、濺射等在諸如基片一類的成膜對(duì)象物上形成薄膜時(shí)，為控制所要形成的薄膜的厚度，在成膜室內(nèi)配置石英振蕩器。當(dāng)成膜室內(nèi)配置有石英振蕩器時(shí)，在形成薄膜時(shí)，形成薄膜的成膜材料既沉積于石英振蕩器上，又沉積于成膜對(duì)象物上。這里，當(dāng)成膜材料沉積于石英振蕩器上時(shí)，該石英振蕩器的共振頻率依據(jù)沉積于其上的成膜材料的量發(fā)生變化。利用此現(xiàn)象，可獲知沉積于成膜對(duì)象物上的成膜材料的膜厚。具體的，由共振頻率的變化量算出沉積在石英振蕩器上的膜厚。利用預(yù)先確定的沉積在石英振蕩器上的膜與沉積在成膜對(duì)象物上的膜的膜厚比，可獲知沉積在成膜對(duì)象物上的成膜材料的膜厚。

然而，隨著成膜材料沉積在石英振蕩器上，共振頻率的變化量與沉積在成膜對(duì)象物上的膜厚值之間的關(guān)系偏離計(jì)算值。因此，難以長(zhǎng)期精確地控制成膜對(duì)象物上的膜厚。

日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)No.2008-122200公開(kāi)了一種使膜厚值誤差較小的方法，此膜厚值誤差對(duì)于控制成膜對(duì)象物上的膜厚成為問(wèn)題。更具體地，在日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)No.2008-122200中，采用這樣一種方法，除了傳統(tǒng)的測(cè)量用石英振蕩器外，成膜室內(nèi)還設(shè)有校正用石英振蕩器。

順便一提的是，在通常的成膜步驟中，首先，把成膜對(duì)象物移入成膜室，然后在該成膜對(duì)象物上成膜。這里，當(dāng)在成膜對(duì)象物上成膜時(shí)，成膜材料沉積在測(cè)量用石英振蕩器上，以控制該成膜對(duì)象物上的膜厚。成膜結(jié)束后，從成膜室取出成膜對(duì)象物，成膜步驟結(jié)束。然而，當(dāng)成膜步驟重復(fù)多次時(shí)，成膜材料在每次執(zhí)行成膜步驟時(shí)都沉積在測(cè)量用石英振蕩器上，由此隨著成膜步驟重復(fù)，膜厚控制精度降低。因此，采用校正用石英振蕩器來(lái)實(shí)施校正步驟。

日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)No.2008-122200公開(kāi)的成膜方法中，在成膜步驟之間即一成膜步驟結(jié)束后且下一成膜步驟開(kāi)始前執(zhí)行校正步驟。此校正步驟中，首先，把成膜材料沉積在校正用石英振蕩器和測(cè)量用石英振蕩器兩者上。然后，測(cè)量采用校正用石英振蕩器確定的形成在成膜對(duì)象物上的薄膜的厚度(膜厚值P₀)和采用測(cè)量用石英振蕩器確定的形成在成膜對(duì)象物上的薄膜的厚度(膜厚值M₀)，確定校正系數(shù)P₀/M₀。然后，在校正步驟之后執(zhí)行的成膜步驟中，通過(guò)把采用測(cè)量用石英振蕩器算出的成膜對(duì)象物的膜厚值M₁乘以預(yù)先確定的校正系數(shù)P₀/M₀，從而精確地控制成膜對(duì)象物上的膜厚。

另一方面，日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)No.2004-091919公開(kāi)了一種在成膜對(duì)象物的表面上形成厚度均一膜的裝置和方法。日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)No.2004-091919公開(kāi)的薄膜形成裝置中，可移動(dòng)的成膜源在固定的成膜對(duì)象物的下方以恒定的速度移動(dòng)。通過(guò)采用此薄膜形成裝置形成薄膜，即使成膜對(duì)象物具有較大的面積，也能夠在該成膜對(duì)象物上形成厚度均一膜。

另外，日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)No.2004-091919公開(kāi)的薄膜形成裝置中，為監(jiān)測(cè)從成膜源釋放出的成膜材料量，膜厚傳感器被提供為固定在成膜源的待機(jī)位置的上方。膜厚傳感器可檢測(cè)成膜材料的成膜速度，由此，當(dāng)成膜速度到達(dá)預(yù)期水平時(shí)，成膜源移至成膜位置以在成膜對(duì)象物上成膜。

然而，日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)No.2004-091919公開(kāi)的薄膜形成裝置中，當(dāng)采用石英振蕩器作為膜厚傳感器時(shí)，隨著成膜材料沉積到該石英振蕩器上，共振頻率的變化量與所沉積膜的厚度值之間的關(guān)系偏離計(jì)算值。結(jié)果，不能長(zhǎng)期精確地實(shí)施成膜。

另外，當(dāng)采用日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)No.2008-122200公開(kāi)的成膜方法時(shí)，測(cè)量用石英振蕩器在實(shí)施成膜步驟的同時(shí)持續(xù)處于成膜源產(chǎn)生的輻射熱中，因此該測(cè)量用石英振蕩器自身的溫度上升。另一方面，對(duì)于校正用石英振蕩器，在實(shí)施成膜步驟時(shí)利用閘門阻止膜沉積到該校正用石英振蕩器上，因此成膜源產(chǎn)生的輻射熱同時(shí)也被阻擋，校正用石英振蕩器的溫度幾乎不上升。然而，當(dāng)校正用石英振蕩器的閘門在成膜步驟之后且實(shí)施校正步驟的同時(shí)開(kāi)放時(shí)，該校正用石英振蕩器處于成膜源產(chǎn)生的輻射熱中，該校正用石英振蕩器自身的溫度上升。這里，始終處于輻射熱中的測(cè)量用石英振蕩器的溫度與間歇處于輻射熱中的校正用石英振蕩器的溫度之間的差異變得非常大。

這里，石英振蕩器的共振頻率由于沉積到該石英振蕩器上的膜而發(fā)生變化，但共振頻率也由于石英振蕩器自身的溫度變化而發(fā)生變化。