JP2000088531A

JP2000088531A - 薄膜の膜厚計測装置及び薄膜の膜厚計測方法

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Publication number: JP2000088531A
Application number: JP10276404A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Zaisho; 慎一郎税所
Original assignee: Shincron Co Ltd
Current assignee: Shincron Co Ltd
Priority date: 1998-09-14
Filing date: 1998-09-14
Publication date: 2000-03-31
Anticipated expiration: 2018-09-14
Also published as: JP4049458B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は、リアルタイムで基板
に成膜される膜厚を測定し、制御する薄膜の膜厚計測装
置及びその方法を提供する。【解決手段】回転ドラム８に基板を配置して基板上
に薄膜を形成させる装置における薄膜の膜厚計測装置１
０であって、基板上に配置された測定用ガラスと、中空
軸とした回転ドラム８の回転軸２と、回転軸２内及びこ
の回転軸２の軸延長上にそれぞれ配置された全反射ミラ
ー３，４と、ハーフミラー６を介して回転軸延長上に配
置された全反射ミラー４に照射する光源５と、回転軸延
長上に配置された全反射ミラー４からの光をハーフミラ
ー６を介して受光する受光器７と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は薄膜の膜厚計測装置
に係り、特に回転ドラムタイプの膜厚形成装置に使用さ
れる薄膜の膜厚計測装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】数種類の誘導体薄膜を組み合わせること
によって任意の光学特性を設計できることは一般的に知
られている。光学多層膜の設計は、基本的に、多層膜層
数、各層の屈折率、各層の厚み、これらの組み合わせか
らなっており、所望の分光特性を設計し、これを基にし
て最適化を行なっている。

【０００３】通常、各層の屈折率は、それぞれの誘導体
物質固有の特性から決められることが多く、安定した屈
折率を得るために成膜時の条件の安定化に努力を払って
いる。誘導体多層薄膜を制御する時には、各層の厚みを
制御するといってもよいほどである。そこで、設計され
た誘導体多層薄膜を成膜する上で、各層の光学膜厚（ｎ
ｄ）を精密に制御することが、任意の分光特性を製作す
る上で重要なことである。

【０００４】一般に、誘導体多層薄膜は、これまでの抵
抗加熱、或いは電子銃蒸発源を用いた真空蒸着を用いる
方法が主に取られていた。例えば、図９で示す技術で
は、真空蒸着装置１００に、測定用ガラス１１０と、公
転ド−ムや自公転ドーム１２０と、蒸発源１３０と、を
形成している。そして、公転ド−ムや自公転ドーム１２
０上の基板をのせる基板ドームの中心に、上記測定用ガ
ラス１１０を配置し、前もって調べておいた測定用ガラ
ス１１０と基板との光学膜厚比の関係から基板上の最終
膜厚を察知する方法を採用している。この技術は、再現
性の良さから多くの生産装置に使われている。

【０００５】また光学薄膜用スパッタリング装置１５０
においても、図１０で示すように、上記蒸着法と同様な
最終膜厚測定方法も一部取られていた。なお符号１４０
はスパッタリングターゲットである。

【０００６】しかしながら、基板ドームを使ったスパッ
タリング装置は、大型化が難しく、膜厚分布も悪く、量
産効果が得られにくいという不都合があった。このため
に、図１１で示すような回転ドラムタイプのスパッタリ
ング装置１６０が用いられるようになった。

【０００７】回転ドラムタイプのスパッタリング装置１
６０は、装置内に回転ドラム１７０と、スパッタリング
１８０を配設している。この装置で、誘電体多層薄膜を
スパッタリングで成膜するとき、一般に、蒸着に比べ、
成膜速度（ｄ／ｓ）や屈折率（ｎ）の安定性が高い理由
から、時間による最終膜厚制御法が主に用いられてき
た。

【０００８】単層或いは数層の簡単な膜構成のもので
は、時間による最終膜厚制御方法であっても十分であっ
た。しかし、数十層におよぶ高精度な誘電体多層薄膜を
成膜するとき、各層の誤差をより精密に制御することが
必要となる。このとき、各層の許容誤差は各層におい
て、＋／−０．０１％〜＋／−０．０５％である。スパ
ッタリングは、その特性上スパッタリングターゲットの
エロージョン形状、放電状況や真空の時間的な変化によ
って成膜速度は、徐々に変化していってしまい、この変
化が多層膜として完成されたときに、その多層薄膜の誤
差が許容範囲を越えてしまい問題となる。

【０００９】このために、回転ドラムタイプのスパッタ
リング装置においてもリアルタイムで基板に成膜される
膜厚を測定し、制御する技術が必要とされている。そこ
で、本発明の出願時において公知ではないが、本発明者
らは、回転ドラムタイプのスパッタリング装置を考えた
ときに装置の中心軸は、公転ドームと同様に動かない点
に着目した。これを利用して、透過測定用光学系によっ
て測定する技術が考えられる。

【００１０】透過測定用光学系によって測定する装置と
しては、概略を示す図１２のように、測定用ガラス１１
０と、光源ランプ１９０と、受光器２００と、回転ドラ
ム１７０と、透過光受光部（図示せず）を主要構成要素
とした装置２１０が考えられる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この透過測定
光学系の装置２１０の問題点は、図１３で示すように、
回転ドラム１７０はスパッタリング中に測定用ガラス１
１０が回転しているために、測定用ガラス１１０を測定
する時間が非常に短く、Ｓ．／Ｎ比が悪いということに
ある。また、測定時に測定用ガラス１０は回転している
ために、測定用ガラス１１０に入射する光の角度が随時
変わってしまい、光学的に正確な測定はできないという
不都合がある。

【００１２】また図１４で示すような反射測光を利用す
る技術であっても、上述のような問題は同様に残ってし
まう。反射測光の場合は、上記不都合に加えて、回転ド
ラム１７０の振れ、振動が測定に大きな影響を与えてし
まうという不都合もある。

【００１３】なお、図１３は透過測定光学系における薄
膜測定の上面図、図１４は反射光学系における薄膜測定
の上面図であり、図１３及び図１４における符号１１０
は測定用ガラス１、符号１７０は回転ドラム、符号１９
０は光源、符号１２０は受光器である。

【００１４】本発明は上記不都合を解決するためになさ
れたものであり、リアルタイムで基板に成膜される膜厚
を測定し、制御する薄膜の膜厚計測装置及びその方法の
提供を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題は、請求項１の
発明によれば、回転ドラムに基板を配置して基板上に薄
膜を形成させる装置における薄膜の膜厚計測装置であっ
て、前記基板上に配置された測定用ガラスと、中空軸と
した前記回転ドラムの回転軸と、前記回転軸内及び該回
転軸の軸延長上にそれぞれ配置された全反射ミラーと、
ハーフミラーを介して前記回転軸延長上に配置された前
記全反射ミラーに照射する光源と、前記回転軸延長上に
配置された全反射ミラーからの光をハーフミラーを介し
て受光する受光器と、を備えた構成とすることによって
解決される。

【００１６】また上記課題は、請求項２の発明によれ
ば、回転ドラムに基板を配置して基板上に薄膜を形成さ
せる装置における薄膜の膜厚計測装置であって、前記基
板上に配置された測定用ガラスと、中空軸とした前記回
転ドラムの回転軸と、光源と接続され前記回転軸内に導
入された光ファイバーと、該光ファイバーから前記光源
光を前記測定用ガラスへ照射し反射した反射測光を受光
して回転軸から受光器へ導く光ファイバーと、を備えて
なる構成とすることによって解決される。

【００１７】このとき、光源と接続され前記回転軸内に
導入された光ファイバーの端部を、前記測定用ガラスの
直前の位置まで配置するように構成すると、より好適で
ある。

【００１８】また上記課題は、請求項４の発明によれ
ば、回転ドラムに基板を配置して基板上に薄膜を形成さ
せる装置における薄膜の膜厚計測方法であって、前記基
板上に測定用ガラスを配置し、前記回転ドラムの回転軸
を中空とし、光源からの測定光を前記中空回転軸を介し
て基板上に配置された測定用ガラスへ照射し、反射光を
前記中空回転軸を介して受光器で受光することによって
解決される。

【００１９】さらに、上記課題は、請求項５の発明によ
れば、回転ドラムに基板を配置して基板上に薄膜を形成
させる装置における薄膜の膜厚計測方法であって、前記
基板上に測定用ガラスを配置し、前記回転ドラムの回転
軸を中空とし、光源と接続した光ファイバーを前記回転
軸内に導入し、前記光ファイバーを介して前記光源光を
前記測定用ガラスへ照射し、反射した反射測光を光ファ
イバーによって受光器へ導く構成とすることにより解決
される。

【００２０】さらにまた、上記課題は、請求項６の発明
によれば、回転ドラムに基板を配置して基板上に薄膜を
形成させる装置における薄膜の膜厚計測方法であって、
前記基板上に測定用ガラスを配置し、前記回転ドラムの
回転軸を中空とし、光源と接続した光ファイバーを前記
回転軸内に導入し、さらに光ファイバーの端部を、前記
測定用ガラスの直前の位置まで配置し、前記光ファイバ
ーを介して前記光源光を前記測定用ガラスへ照射し、反
射した反射測光を光ファイバーによって受光器へ導く構
成とすることにより解決される。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の特徴的要旨は、回転ドラ
ムの回転軸を中空にして、この回転軸を利用したもの
で、回転軸が動かない点を利用したものである。つま
り、本発明は、回転ドラムに基板を配置して基板上に薄
膜を形成させる装置における薄膜の膜厚計測装置であ
る。

【００２２】基板上に配置された測定用ガラスと、中空
軸とした前記回転ドラムの回転軸と、前記回転軸内及び
該回転軸の軸延長上にそれぞれ配置された全反射ミラー
と、ハーフミラーを介して前記回転軸延長上に配置され
た前記全反射ミラーに照射する光源と、前記回転軸延長
上に配置された全反射ミラーからの光をハーフミラーを
介して受光する受光器と、を備えた構成とする。

【００２３】そして、回転軸の回動と共に測定用ガラス
も同じ位置で回転するため、回転軸の所定の位置と、測
定用ガラスの位置は常に一定の位置となる。このため回
転軸の所定の位置から光を照射すれば、常に一定の反射
光を得ることが可能となる。このため、光源からの照射
光をハーフミラーを介して回転軸の軸延長上に配設され
た全反射ミラーで中空の回転軸内の全反射ミラーへ導
き、この全反射ミラーで反射させて測定用ガラスへ照射
する。次に、測定用ガラスで反射した反射光を回転軸内
の全反射ミラーで反射し、回転軸の軸延長上に配設され
た全反射ミラーでさらに反射して、ハーフミラーを介し
て、受光器へ導き、受光器で計測する。これにより、リ
アルタイムで基板に成膜される膜厚を測定し、制御する
薄膜の膜厚計測が可能となる。

【００２４】また上記課題は、請求項２の発明のよう
に、光源と接続されて転軸内に光ファイバーを入し、こ
のァイバーから光源光を測定用ガラスへ照射し、光ファ
イバーにより測定用ガラスからの反射測光を受光して回
転軸から受光器へ導くように構成すると、測定用ガラス
の所定位置への照射が可能となり、装置の振動その他の
要因に影響されにくい状態として、照射光及び反射光を
導くことが可能となる。また中空の回転軸内の影響を考
えずに済む。

【００２５】このとき、光源と接続され前記回転軸内に
導入された光ファイバーの端部を、前記測定用ガラスの
直前の位置まで配置するように構成すると、より精度の
良い反射光の測定が可能となるだけでなく、測定用ガラ
スの所定の部位の反射光を得ることが可能となる。

【００２６】本発明の他の利点等は、本発明の特許請求
の範囲、以下に説明する実施例の説明等において、より
明確になるものである。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限
定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変す
ることができるものである。

【００２８】図１及び図２は本発明の一実施例を示すも
のであり、図１は回転ドラムを用いた薄膜形成装置の概
略説明図、図２は薄膜の膜厚計測装置を説明する概略構
成図である。また図７は光学膜を蒸着したガラスの反射
の説明図、図８は誘導体単層薄膜の光学的膜厚に対する
反射率変化のグラフ図である。

【００２９】本例における薄膜の膜厚計測装置は、図１
で示すように、回転ドラム８に基板を配置して基板上に
薄膜を形成させる薄膜形成装置１０に使用されるもので
ある。なお図１中、符号９はスパッタ、符号１１は真空
槽である。

【００３０】本例の膜厚計測装置は、測定用ガラス１
と、回転軸２と、全反射ミラー３，４と、光源５と、ハ
ーフミラー６と、受光器７と、を主要構成要素とする。

【００３１】本例の測定用ガラス１は、後述する回転ド
ラム８に保持された基板ホルダ（図示せず）に保持され
た基板上に配置されている。

【００３２】本例の回転軸２は、薄膜形成装置１０内で
回転ドラム８を回動するための中心軸であり、回転軸２
の端部は軸受け（図示せず）により軸支されている。本
例の回転軸２は中空軸としている。ない回転軸２の回転
駆動は公知の手段により行う。公知の手段としては、例
えば回転制御が可能なモータの出力軸に直接連結した
り、モータの出力軸に歯車やベルト等の減速装置を介し
て連結したり、各種の手段を用いることが可能である。

【００３３】本例の全反射ミラー３，４は、回転軸２内
の所定箇所と、回転軸２の軸延長上に対向してそれぞれ
配置されている。すなわち、回転軸２内に配置される全
反射ミラー３は、図２で示すように、測定用ガラス１に
照射光及び反射光が当たるような位置に配置されてい
る。

【００３４】本例では回転軸２の中心に対して４５度の
角度で、且つ測定用ガラス１の中心と全反射ミラー３の
中心位置が一致するように配置されている。また回転軸
２の軸延長上に配置される全反射ミラー４は、上記回転
軸２内に配置される全反射ミラー３と対向して、その角
度が９０度となるように配置されている。本例では回転
軸２の延長上で各々４５度の角度（双方で９０度）で配
置されている。

【００３５】また本例のハーフミラー６は、上記回転軸
２の軸延長上に配置される全反射ミラー４と水平方向で
対向するように配置されている。そしてこのハーフミラ
ー６の後方には、光源５が配設されている（換言すると
光源５の前方にハーフミラー６が配設されることにな
る）。本例の光源５は、図示しない電源と、この電源に
接続された投光器とから構成されている。

【００３６】本例の受光器７は、前記回転軸２内の全反
射ミラー３及び回転軸２延長上に配置された全反射ミラ
ー４からの測定光を、ハーフミラー６を介して受光し、
この受光された測定光の光量の変化により膜厚を計測す
るものである。なお受光器７の前面に固定式フィルター
ホルダ・フィルターチェンジャ等を配置するなど、受光
器７は公知のものを用いることが可能である。

【００３７】そして、上述のように光源５は、ハーフミ
ラー６を介して前記回転軸２延長上に配置された全反射
ミラー４に照射し、この全反射ミラー４で反射された測
定光は回転軸２内に配置される全反射ミラー３によっ
て、測定用ガラス１に照射され、この測定用ガラス１で
反射した光を、さらに全反射ミラー３で反射して、上記
回転軸２延長上に位置する全反射ミラー４へ導く。この
全反射ミラー４に導かれた測定光は、ハーフミラー６で
反射され、受光器７へ導入される。

【００３８】次に、測定原理について説明すると、図７
及び図８で示すように、ガラス等に透明な物質を蒸着等
すると、光学膜表面で反射する光と、ガラスと光学膜の
境界で反射する光が干渉を起こし全体としてのエネルギ
ー反射率（以下「反射率」という）が光学的膜厚（以下
「膜厚」という）により変化する。このような光学膜が
屈折率ｎｓの透明基板に形成された場合、その反射率
は、所定の式により表すことが可能である（媒質の屈折
率を１とする）。反射率は膜厚ｎｄがλ／４の整数倍に
なる所にピークを示すので、このような光量変化を利用
して膜厚を計測する。

【００３９】すなわち、測定用ガラス１の反射率を、全
反射ミラー３，４（さらにはハーフミラー６）で受光器
７側へ導き、膜厚ｎｄがλ／４の整数倍になる所のピー
クの変化、光量変化を利用して膜厚を計測するものであ
る。

【００４０】前記実施例における全反射ミラーとハーフ
ミラーとの位置関係は、上述の位置関係に限定されるも
のではなく、光源からの照射光がハーフミラーから全反
射ミラーへ照射され、測定用ガラスからの反射光を全反
射ミラーで反射し、さらにハーフミラーで受光器７側へ
反射光を導入できれば、特に位置関係については、限定
されるものではない。

【００４１】また上記実施例では光源と、受光器７をハ
ーフミラー６で分けた例を示しており、全反射ミラー
３，４は回転軸２内及び回転軸２の延長上に各１つ配設
した例を示しているが、回転軸２延長上に配置された全
反射ミラー４を二つ配設し、光源５からの照射光の反射
を行う全反射ミラーと、測定用ガラス１で反射された測
定光をハーフミラー６側へ反射する全反射ミラーとを別
個に配設することもできる。

【００４２】また回転軸２内の全反射ミラー３について
も、上記回転軸２延長上に配置された全反射ミラー４と
同様に、照射光側と測定光側とを別々に配設することも
できる。

【００４３】図３は本発明の他の例を示すものであり、
薄膜の膜厚計測装置を説明する概略構成図である。また
図４は大気側光ファイバーと真空側ファイバーを示す概
略構成説明図、図５は他の大気側光ファイバーと真空側
ファイバーを示す概略構成説明図、図６は図５の部分拡
大図である。前記実施例では、全反射ミラーを用いた例
を示しているが、本例では光ファイバーを用いた例を示
すものである。なお前記図１及び図２で示す実施例と同
様部材には同一符号を付してその説明を省略する。

【００４４】本例では、光源５と接続され回転軸２内に
導入された光ファイバー２０と、この光ファイバー２０
から光源光を測定用ガラス１へ照射し、測定用ガラス１
で反射した反射測光（測定光）を受光して、中空の回転
軸２から受光器７へ光ファイバー２０によって導くよう
に構成したものである。なお、本例では、光ファイバー
を大気側光ファイバー２１と真空側ファイバー２２に分
けて説明する。

【００４５】そして、大気側光ファイバー２１と真空側
ファイバー２２の関係は、図４で示すように構成されて
いる。即ち、大気側光ファイバー２１と真空側ファイバ
ー２２は、機械的に離れているが、真空側光ファイバー
２２は、回転ドラムと共に回転している。回転ドラム８
の中心には回転軸２が形成されているが、この回転軸２
は薄膜形成装置１０を構成する真空槽１１に真空シール
２３を介して回動可能に配設されている。

【００４６】そして、真空側ファイバー２２の上端側
は、回転軸２の中心位置で、ファイバー固定治具２４，
２４で固定されている。真空側ファイバー２２の端部に
は、大気と真空とを分ける窓ガラス２５が配置されてお
り、これにより真空槽１１の真空が確保される。本例の
窓ガラス２５は、窓ガラス２５の反射を避けるために斜
めに配設されている。真空槽１１より延出した回転軸２
の部分にはプーリ２６ａが形成されており、モータＭの
出力軸に設けられた出力軸の回転プーリ２６ｂとの間に
回転ベルト２７が懸架されている。これによりモータＭ
の出力で回転軸２が、回転ベルト２７を介して回動させ
るように構成されている。

【００４７】一方、大気側光ファイバー２１は、回転軸
２の回転中心に対応するように、不図示の固着手段によ
り固定されている。そして、大気側光ファイバー２１
は、光源（投光器）５から光を出射し、真空側ファイバ
ー２２からモニタ基板１の反射光を入射する。大気側光
ファイバー２１と真空側ファイバー２２は、機械的に分
離されているが、光学的には結合されている。つまり、
光ファイバーには、ＮＡ（光ファイバーは広がり角度を
もって光を出入射する）がある。

【００４８】なお、大気側光ファイバー２１と真空側フ
ァイバー２２が離れているときに、その間にコリメータ
レンズ（不図示）を配置することにより、光の損失が少
なくなる。

【００４９】図５は、他の大気側光ファイバーと真空側
ファイバーを示す概略構成説明図、図６は図５の部分拡
大図であり、上記図４と同様部材，配置には同一符号を
付してその説明を省略する。

【００５０】本例では、真空側光ファイバー２２の端部
を真空にした例を示すものである。本例では、真空側光
ファイバーの端部を真空シールすると共に、コネクタ部
で連結することができるように構成した例を示すもので
ある。これにより、真空シール部分の装置を小さくする
ことができると共に、真空槽１１内に配置された真空側
光ファイバーの不具合があっても、交換が容易となる。

【００５１】すなわち、本例の真空シール３０は、図６
で示すように、オプティカルロッド３１有するオプティ
カルロッドホルダー３２を用いている。本例のオプティ
カルロッドホルダー３２は、ステンレス（ＳＵＳ３０３
製）からなり、内部が空洞である円筒体からなる。そし
て、端部のフランジ３３に設けられたオプティカルロッ
ド取付孔３４を貫いて通され、真空槽１１内部側で六角
ナット３５と次述する当接部３７によりフランジ３３に
固定される。オプティカルロッドホルダー３２には、オ
プティカルロッドホルダー３２とフランジ３３が接する
面からなる当接部３７にＯリング３６が設けられる。か
かるＯリング３６を設けることにより、光ファイバーを
接着剤でシールして真空を保つ従来の装置よりも確実
に、真空槽１１内に空気が流れ込むことを防止すること
ができる。平目ローレット及びロックナットにより、オ
プティカルロッドホルダー３２の真空槽１１内側に着脱
可能に固定される。

【００５２】本例におけるフランジ３３は、オプティカ
ルロッド３１を取り付けるためのオプティカルロッド取
付孔３４が設けられる。オプティカルロッドホルダー３
２の真空槽１１端側にはコネクター３９が設けられてい
る。コネクター３９は内部が空洞である円筒体からな
る。

【００５３】コネクター３９には、コネクター３９の断
面である円の円周を３等分する位置に３つの止めネジ３
９ａが設けられる。コネクター３９は、３つの止めネジ
３９ａによりオプティカルロッドホルダー３２に固定さ
れる。コネクター３９は、不図示の平目ローレット及び
ロックナットが螺合される。この平目ローレットには、
平目ローレット側係合部が形成され、平目ローレット側
係合部は、光ファイバー端部に形成されたファイバー側
係止部に係合される。かかる構成により、オプティカル
ロッドホルダー３２と真空側ファイバー２２が結合され
る。

【００５４】オプティカルロッドホルダー３２の内部に
はオプティカルロッド３１が収納される。本例のオプテ
ィカルロッド３１には、コア／クラッド径が１．６／
１．８ｍｍの棒状のガラス、５／５．５ｍｍの棒状のガ
ラスの２種類を用いる。本例のオプティカルロッド３１
には、コア３１ａおよびクラッド３１ｂのＮＡ値が０．
２以上のものを用いる。コア５ａにより伝達される光
が、コア３１ａとクラッド３１ｂの境界で全反射するよ
うに、コア３１ａおよびクラッド３１ｂのＮＡ値を選定
する。この際、少なくともクラッド３１ｂのＮＡ値はコ
ア３１ａのＮＡ値よりも大きくなるように選定される。
オプティカルロッド３１とオプティカルロッドホルダー
３２は接着剤（日電アネルバ製スーパーバックシール）
により接着される。

【００５５】以上説明した、光ファイバー２０は、照射
用のものと、反射用のものとを複数バンドルしたもので
もよいし、それぞれ別個のものとしてもよい。照射用の
ものと、反射用のものを別個にした場合には、それぞれ
回動可能なジョイントにより、回転軸２の外部の光ファ
イバと連結される。

【００５６】また光ファイバー２０の測定用ガラス１側
の端部を測定用ガラス１に近接した位置まで配置するこ
とにより、より精度の良い反射光の測定が可能となる。
このため、ハンドルした光ファイバーを使うことによっ
てミラーを使う光学系よりも調整が簡単でなお且つ振動
に対しても強いシステムを作ることが可能となる。

【００５７】

【発明の効果】回転ドラムが回転しているにも拘わら
ず、測定用ガラスを測定することが常時可能となり、
Ｓ．／Ｎ比を十分確保することが可能となる。また測定
時に測定用ガラスに入射する光の角度の変化がなく、光
学的に正確な測定が可能である。

【００５８】また反射測光の場合であっても、回転ドラ
ムの振れ、振動が測定に与える影響を少なくすることが
可能である。そして、本発明はリアルタイムで基板に成
膜される膜厚を測定し、制御する薄膜の膜厚計測をする
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回転ドラムを用いた薄膜形成装置
の概略説明図である。

【図２】本発明の実施例に係る薄膜の膜厚計測装置を説
明する概略構成図である。

【図３】本発明の他の実施例に係る薄膜の膜厚計測装置
を説明する概略構成図である。

【図４】大気側光ファイバーと真空側ファイバーを示す
概略構成説明図である。

【図５】他の大気側光ファイバーと真空側ファイバーを
示す概略構成説明図である。

【図６】図５の部分拡大図である。

【図７】光学膜を蒸着したガラスの反射の説明図であ
る。

【図８】誘導体単層薄膜の光学的膜厚に対する反射率変
化のグラフ図である。

【図９】真空蒸着装置における薄膜の測定の説明図であ
る。

【図１０】スパッタリング装置における薄膜の測定の説
明図である。

【図１１】従来における回転ドラムタイプのスパッタリ
ング装置の説明図である。

【図１２】従来の回転ドラムタイプのスパッタリング装
置における薄膜の測定の説明図である。

【図１３】透過測定光学系における薄膜測定の上面図で
ある。

【図１４】反射光学系における薄膜測定の上面図であ
る。

【符号の説明】

１測定用ガラス２回転軸３，４全反射ミラー５光源６ハーフミラー７受光器８回転ドラム９スパッタ１１真空槽２１大気側光ファイバー２２真空側ファイバー２３真空シール２４ファイバー固定治具２５窓ガラス２６ａプーリ２６ｂ回転プーリ２７回転ベルト３０真空シール３１オプティカルロッド３１ａコア３１ｂクラッド３２オプティカルロッドホルダー３３フランジ３４オプティカルロッド取付孔３５六角ナット３６Ｏリング３７当接部３９コネクター３９ａ止めネジＭモータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転ドラムに基板を配置して基板上に薄
膜を形成させる装置における薄膜の膜厚計測装置であっ
て、前記基板上に配置された測定用ガラスと、中空軸と
した前記回転ドラムの回転軸と、前記回転軸内及び該回
転軸の軸延長上にそれぞれ配置された全反射ミラーと、
ハーフミラーを介して前記回転軸延長上に配置された前
記全反射ミラーに照射する光源と、前記回転軸延長上に
配置された全反射ミラーからの光をハーフミラーを介し
て受光する受光器と、を備えてなることを特徴とする薄
膜の膜厚計測装置。
【請求項２】回転ドラムに基板を配置して基板上に薄
膜を形成させる装置における薄膜の膜厚計測装置であっ
て、前記基板上に配置された測定用ガラスと、中空軸と
した前記回転ドラムの回転軸と、光源と接続され前記回
転軸内に導入された光ファイバーと、該光ファイバーか
ら前記光源光を前記測定用ガラスへ照射し反射した反射
測光を受光して回転軸から受光器へ導く光ファイバー
と、を備えてなることを特徴とする薄膜の膜厚計測装
置。
【請求項３】前記光源と接続され前記回転軸内に導入
された光ファイバーの端部を、前記測定用ガラスの直前
の位置まで配置したことを特徴とする請求項２記載の薄
膜の膜厚計測装置。
【請求項４】回転ドラムに基板を配置して基板上に薄
膜を形成させる装置における薄膜の膜厚計測方法であっ
て、前記基板上に測定用ガラスを配置し、前記回転ドラムの
回転軸を中空とし、光源からの測定光を前記中空回転軸を介して基板上に配
置された測定用ガラスへ照射し、反射光を前記中空回転
軸を介して受光器で受光してなることを特徴とする薄膜
の膜厚計測方法。
【請求項５】回転ドラムに基板を配置して基板上に薄
膜を形成させる装置における薄膜の膜厚計測方法であっ
て、前記基板上に測定用ガラスを配置し、前記回転ドラムの
回転軸を中空とし、光源と接続した光ファイバーを前記回転軸内に導入し、
前記光ファイバーを介して前記光源光を前記測定用ガラ
スへ照射し、反射した反射測光を光ファイバーによって
受光器へ導いてなることを特徴とする薄膜の膜厚計測方
法。
【請求項６】回転ドラムに基板を配置して基板上に薄
膜を形成させる装置における薄膜の膜厚計測方法であっ
て、前記基板上に測定用ガラスを配置し、前記回転ドラムの
回転軸を中空とし、光源と接続した光ファイバーを前記回転軸内に導入し、
さらに光ファイバーの端部を、前記測定用ガラスの直前
の位置まで配置し、前記光ファイバーを介して前記光源
光を前記測定用ガラスへ照射し、反射した反射測光を光
ファイバーによって受光器へ導いてなることを特徴とす
る薄膜の膜厚計測方法。