[發明專利]成膜裝置和成膜方法

無效

• 申請號: 201110339521.6
• 申請日: 2011-11-01
• 公開（公告）號: CN102465263A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 中川善之;中野真吾;福田直人
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: C23C14/24
• 分類號: C23C14/24;C23C14/54
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 錢亞卓

技術領域

本發明涉及成膜裝置。

背景技術

通常，當利用蒸鍍、濺射等在諸如基片一類的成膜對象物上形成薄膜時，為控制所要形成的薄膜的厚度，在成膜室內配置石英振蕩器。當成膜室內配置有石英振蕩器時，在形成薄膜時，形成薄膜的成膜材料既沉積于石英振蕩器上，又沉積于成膜對象物上。這里，當成膜材料沉積于石英振蕩器上時，該石英振蕩器的共振頻率依據沉積于其上的成膜材料的量發生變化。利用此現象，可獲知沉積于成膜對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。利用預先確定的沉積在石英振蕩器上的膜與沉積在成膜對象物上的膜的膜厚比，可獲知沉積在成膜對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象物上的膜厚值之間的關系偏離計算值。因此，難以長期精確地控制成膜對象物上的膜厚。

日本專利申請特開No.2008-122200公開了一種使膜厚值誤差較小的方法，此膜厚值誤差對于控制成膜對象物上的膜厚成為問題。更具體的，在日本專利申請特開No.2008-122200中，采用這樣一種方法，除了傳統的測量用石英振蕩器外，成膜室內還設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，把成膜對象物移入成膜室，然后在該成膜對象物上成膜。這里，當在成膜對象物上成膜時，成膜材料沉積在測量用石英振蕩器上，以控制該成膜對象物上的膜厚。成膜結束后，從成膜室取出成膜對象物，成膜步驟結束。然而，當成膜步驟重復多次時，成膜材料在每次執行成膜步驟時都沉積在測量用石英振蕩器上，由此隨著成膜步驟重復，膜厚控制精度降低。因此，采用校正用石英振蕩器來實施校正步驟。

日本專利申請特開No.2008-122200公開的成膜方法中，在成膜步驟之間即一成膜步驟結束后且下一成膜步驟開始前執行校正步驟。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量用石英振蕩器兩者上。然后，測量采用校正用石英振蕩器確定的形成在成膜對象物上的薄膜的厚度(膜厚值P₀)和采用測量用石英振蕩器確定的形成在成膜對象物上的薄膜的厚度(膜厚值M₀)，確定校正系數P₀/M₀。然后，在校正步驟之后執行的成膜步驟中，通過把采用測量用石英振蕩器算出的成膜對象物的膜厚值M₁乘以預先確定的校正系數P₀/M₀，從而精確地控制成膜對象物上的膜厚。

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

另外，日本專利申請特開No.2004-091919公開的薄膜形成裝置中，為監測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位置的上方。膜厚傳感器可檢測成膜材料的成膜速度，由此，當成膜速度到達預期水平時，成膜源移至成膜位置以在成膜對象物上成膜。

順便一提的是，日本專利申請特開No.2004-091919公開的成膜裝置中，如上所述，當成膜源移動時，膜厚傳感器固定在成膜源的待機位置的上方。由此可見，當成膜源移動時，不能監測從該成膜源釋放出的成膜材料量。因此，即使在成膜源移動時所釋放出的成膜材料量發生變動，也不能監測到此變動，由此，不能將所釋放出的成膜材料量修正為預期釋放量。另外，若不能立即修正所釋放出的成膜材料量，則所釋放出的實際成膜材料量會越來越偏離預期釋放量。結果，隨著重復在成膜對象物上形成成膜材料的膜的過程(成膜過程)，產生了不能在各成膜過程中使形成在該成膜對象物上的薄膜的厚度均一的問題。

另外，日本專利申請特開No.2004-091919公開的成膜裝置中，即使在成膜源返回到待機位置時膜厚傳感器檢測到所釋放出的成膜材料量異常，也需要花時間把釋放量修正為預期量，且在進行此修定時，成膜對象物滯留于成膜室內。結果，產生了生產力下降的問題。