JP2003166055A - 薄膜の成膜装置及び成膜方法 - Google Patents
薄膜の成膜装置及び成膜方法Info
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Abstract
対応して膜厚を補正できる、効率的な薄膜の成膜装置及
び成膜方法を提供する。 【解決手段】最初に、回転基板4とスパッタカソード6
との間に、第1シャッタ13aと第2シャッタ14a、
14bとを挿着し、第2シャッタ14a、14bを開い
た状態で、最大の膜厚部分を所望膜厚の95%以上の膜
厚に成膜する第1工程と、次に、この第1工程の際に第
1シャッタ13aと第2シャッタ14a、14bとを挿
着させたまま、膜厚モニタ10の計測値に応じて、第2
シャッタ14a、14bを作動させて、第1工程時より
第1シャッタ13aの開口部13bの開度を減少させる
第2工程と、その後、第2工程の際に13aの開口部1
3bの開度を減少させたまま、膜厚モニタ10の計測値
に応じて、回転基板4とスパッタカソード6との間で、
可動シャッタ15を作動させ、成膜を遮断する第3工程
とを順次行う。
Description
を成膜する装置及びこの装置を用いて薄膜を成膜する方
法に関する。例えば、ガラス基板上にスパッタ装置など
で成膜を行うと、基板上の所望位置にスパッタ粒子が堆
積して薄膜が形成される際に、成膜条件を均一にする目
的で用いる回転基板方式では、その径方向において、タ
ーゲット中心に対応する基板部分をピークにするような
膜厚分布を有する薄膜が形成されることが多い。また、
回転基板の円周方向においても回転する基板のどの部分
から成膜を開始し終了したかによって、これらの部分を
始端または終端とするような膜厚分布が生じることが多
い。このような膜厚の散布度は、所望の膜厚値の数パー
セント程度であることが多いが、光素子や光フィルタ等
に用いられる光学薄膜分野においては、膜厚に起因して
変化する光学膜厚(膜厚と屈折率との積)を制御するた
め、厳密に均等な膜厚の薄膜を成膜することが求められ
ている。
板を回転させ、この基板上に薄膜の成膜を行うスパッタ
装置は図1に示す構成を有する。このものでは、装置チ
ャンバ1内の上方に、回転軸2で軸支されて回転可能な
基板ホルダ3を設け、該ホルダ3上にガラス基板4を取
り付けている。また、装置チャンバ1の断面下方の一方
の側面領域に、基板4方向に向けたTiターゲット5を
載置したスパッタカソード6を成膜源として設置し、T
iターゲット5とスパッタカソード6とで構成されるス
パッタリングターゲットの外側に防着板7を覆設してい
る。さらに、装置チャンバ1内の下方に、円形状の開口
部8aを有するシャッタ8を、回転軸9で軸支して該回
転軸9まわりに回転可能にして設けている。(図2参
照。)
板ホルダ3の回転軸2とシャッタ8の回転軸9とはそれ
ぞれ独立に作動できるようにしている。また、基板ホル
ダ3と基板4とには、基板4上に成膜された薄膜の膜厚
を計測する膜厚モニタ10が設けられている。膜厚モニ
タ10は、発光部10a1〜10a3と、発光部10a 1
〜10a3にそれぞれ対応する受光部10b1〜10b3
とから成り、発光部10aと受光部10bとの組み合わ
せにより、第1モニタ10a1-10b1、第2モニタ1
0a2-10b2及び第3モニタ10a3-10b3を構成し
ている。このように、発光部10a1〜10a3と受光部
10b1〜10b3とから成る光センサで複数のモニタ
(第1乃至第3モニタ)を構成することにより、膜厚モ
ニタ10は、ガラス基板4と薄膜との光透過度を測定し
て、薄膜の膜厚や分布の均等性をモニタできる。また、
装置チャンバ1は、排気ポンプ11により真空排気でき
るように構成され、さらに、装置チャンバ1断面下方の
スパッタリングターゲット側の領域にガス導入口12a
を設け、該ガス導入口12aからスパッタガスを導入
し、装置チャンバ1断面上方の基板ホルダ3の近傍領域
にガス導入口12bを設け、該ガス導入口12bから反
応性ガスを導入するようにしている。
まず、前処理として排気ポンプ11によりチャンバ1内
を真空排気した後、ガス導入口12aからスパッタガス
としてArガスを導入し、シャッタ8を回転軸9まわり
に回転させて開口部8aがターゲット5上に位置しない
ように調整する。この状態で、スパッタカソード6に電
力を印加して行うプレスパッタにより、ターゲット5表
面をクリーニングする。その後、ガス導入口12aから
スパッタガスとしてArガスを導入すると共に、ガス導
入口12bから反応性ガスとして酸素ガスを導入し、さ
らに、シャッタ8を回転軸9まわりに回転させて開口部
8aがターゲット5上に位置するように調整し、スパッ
タカソード6に電力を印加してスパッタカソード6上の
Tiターゲット5をスパッタさせ、これにより、TiO
2から成る酸化膜を基板4上に成膜する。このとき、基
板ホルダ3は回転軸2まわりに回転しており、これに伴
って基板4も回転されている。そして、基板4上に成膜
される薄膜の膜厚を膜厚モニタ10により計測しなが
ら、基板4上のTiO2の成膜を所定時間継続し、薄膜
が所定膜厚に成膜できた時点で、再び、シャッタ8を回
転させて開口部8aがターゲット5上に位置しないよう
に調整し、この状態で成膜を終了させる。
は、成膜の開始と終了とを切り替える手段として、ある
いはプレスパッタ時に、ターゲット物質の基板4への飛
来を妨げるものとして用いられているが、シャッタ8の
開口部8aの形状により基板4上の薄膜の膜厚分布を補
正する機能も備えている。このように膜厚補正を可能に
する形状の開口部を有するシャッタ(膜厚補正板)を備
えるスパッタ装置として、特開平4−173972号公
報の第5図に示す開口部の形状を有するシャッタ(膜厚
補正板)を備えるものが開示されている。
口部を有するシャッタ(膜厚補正板)では、スパッタ中
における種々のスパッタ条件(真空度、ガス導入量、チ
ャンバ内からの放出ガス量、スパッタ電圧、スパッタ電
流等)の変化に対応することが困難である。特に、光学
薄膜の分野においては、酸化膜や窒化膜などの薄膜を、
反応性スパッタ装置を用いて成膜することが多いが、こ
の場合の成膜速度や膜質はターゲットの表面状態に依存
することが知られている。そして、ターゲットの表面状
態は反応性ガスの分圧に関係している。通常、この成膜
速度と反応性ガスの分圧とはヒステリシス曲線を描くよ
うな相関を有することが多く、また、投入電力において
もヒステリシス曲線が大きく異なるため不安定な状態で
あり、上記のようなスパッタ条件が変化し易くなってい
る。
膜厚補正板により膜厚補正部材を構成し、各膜厚補正板
を駆動させてその開口部の形状を調整し、膜厚分布の変
化に対応できるようにしたものとして、特開昭61−1
83464号公報の第2図に示すものがある。しかしな
がら、このものでは、各膜厚補正板の駆動機構を作動さ
せる際に、チャンバの真空度を維持できなくなる可能性
があり、取扱い上効率的とは言えない。
公報及び特開昭61−183464号公報に開示されて
いる従来技術は、ともに回転する基板上に成膜された薄
膜の径方向の膜厚分布を補正するものであり、上記回転
の開始及び終了時に生じる回転円周方向の膜厚分布を補
正する効果については不明である。
ッタ条件の変動により生じる、薄膜の径方向の膜厚分布
の変化や、円周方向の膜厚分布に対応して効率的に膜厚
を補正し得る薄膜の成膜装置を提供し、さらに、その成
膜装置を用いて薄膜を成膜する方法を提供することを課
題とする。
め、本発明の薄膜の成膜装置は、互いに対向する回転基
板と成膜源とを有する薄膜の成膜装置であって、基板上
に成膜される薄膜の成膜速度を規制する成膜速度規制部
材と、基板上に成膜される薄膜の膜厚を補正する膜厚補
正部材とを、基板と成膜源との間にそれぞれ挿脱自在に
設けるものにおいて、回転基板の半径に沿った複数の計
測点で前記薄膜の膜厚を計測する膜厚計測手段を設け、
成膜速度規制部材に、回転基板の半径に沿って傾斜した
成膜速度勾配を生じさせる開口部と、その開口部の開度
を増減可能とする開閉シャッタとを設け、膜厚補正部材
として基板上の薄膜の成膜を遮断する可動シャッタを用
いるように構成した。
て、成膜速度規制部材に設けた開閉シャッタを作動させ
て、成膜速度規制部材の開口部の開度を増減することに
より、基板上の薄膜の成膜速度を調整でき、また、膜厚
計測手段の計測値に応じて、膜厚補正部材たる可動シャ
ッタを作動させて、基板上の特定領域の成膜を遮断でき
る。したがって、成膜速度規制部材とその開閉シャッタ
とにより、回転基板の半径に沿って精度良く傾斜させて
形成した径方向の膜厚分布を、可動シャッタにより所望
膜厚に到達した成膜領域から順次成膜を遮断して、最後
は、所望膜厚に揃えて平坦にしたものに補正することが
できる。このとき、開閉シャッタを作動させて成膜速度
規制部材の開口部の開度を減少させることにより、薄膜
の成膜速度が減少するので、基板上の薄膜の周方向の膜
厚分布も平坦なものに補正されている。
複数の測定点で前記薄膜の膜厚を計測することにより、
薄膜の径方向及び周方向の膜厚分布を計測する際の感度
が向上するだけでなく、回転基板の径方向に傾斜した膜
厚分布を精度良く観測することができる。
ソードで構成して、さらに、希ガスから成るスパッタガ
スと反応性ガスとを用いて、反応性スパッタリング法と
して誘電性薄膜を成膜することが可能となる。このよう
な反応性ガスとしては、酸素、窒素、炭素、ケイ素等の
元素を含むガスが考えられるが、目的に応じて、このよ
うな単体ガス(O2、O3、N2等)や化合物ガス(N
2O、H2O、NH3等)のみならずこれらを混合して成
る混合ガスを用いても良い。
回転基板と成膜源との間に、成膜速度規制部材と膜厚補
正部材とのうち成膜速度規制部材のみを挿着し、成膜速
度規制部材の開閉シャッタを開いた状態で、薄膜の膜厚
の所定割合を成膜する第1工程と、次に、この第1工程
の際に成膜速度規制部材のみを挿着した状態のまま、第
1工程時の膜厚計測手段の計測値に応じて、成膜速度規
制部材の開閉シャッタを作動させて、第1工程時より開
口部の開度を減少させる第2工程と、その後、この第2
工程の際に成膜速度規制部材の開口部の開度を減少させ
た状態のまま、第2工程時の膜厚計測手段の計測値に応
じて、基板と成膜源との間で、可動シャッタを作動さ
せ、所望膜厚に到達した基板上の成膜領域の成膜を遮断
する第3工程とをこの順で順次行うこととする。このよ
うな方法によれば、第1工程において、所望膜厚の大部
分(最大膜厚部において95%程度)を成膜した後、第
2工程において、比較的遅い成膜速度で精度良く所望膜
厚の成膜を達成すると共に周方向の膜厚分布を平坦なも
のに補正し、さらに、第3工程において、膜厚補正部材
により、所望膜厚に到達した基板上の成膜領域から成膜
を遮断するので、径方向の膜厚分布は、最後には、所望
膜厚に揃えて平坦にしたものに補正することができる。
したがって、所望の均等な膜厚を得ることが可能であ
る。
パッタリング装置の概略を示す。図1の反応性スパッタ
リング装置と異なるのは、図1のシャッタ8の替りに、
第1シャッタ13aと第2シャッタ14a、14bとで
構成される成膜速度規制部材が設けられていること、基
板ホルダ3の近傍に、平板形状の可動シャッタ15が膜
厚補正部材として追加して設けられていること、酸化反
応を促進するためのプラズマ源16が追加して設けられ
ていることである。
ッタ14a、14bとを図4に上面図として示す。図4
を参照して、第1シャッタ13aは、開口角度θの開口
部13bと、開口部13cと、第2シャッタ14a、1
4bとを有し、図外の駆動機構が回転軸9と同軸の駆動
歯車14cを作動させると、第2シャッタ14a、14
bにより第1シャッタ13aの開口部13bの開度が増
減できるように構成されている。
な方向に可動であり、図外の作動機構によりスパッタリ
ング装置1内に挿入されると、基板4とスパッタカソー
ド6との間に介在し、スパッタリングによる基板4上の
成膜を遮断できるように構成されている。
に成膜を行うに際しては、まず、図1の場合と同様の前
処理とプレスパッタとを行った後、ガス導入口12aか
らスパッタガスとしてArガスを導入すると共に、ガス
導入口12bから反応性ガスとして酸素ガスを導入す
る。さらに、可動シャッタ15を基板4の回転円外の充
分離れた位置に待機させると共に第2シャッタ14a、
14bの開度を充分に保った状態で、第1シャッタ13
aを回転軸9まわりに回転させて、第1シャッタ13a
の開口部13bをターゲット5上に位置させる。そし
て、スパッタカソード6に電力を印加してスパッタカソ
ード6上のTiターゲット5のスパッタリングを開始
し、これにより、TiO2から成る酸化膜を基板4上に
成膜する。このとき、基板ホルダ3は回転軸2まわりに
回転しており、これに伴って基板4も回転されている。
てTiO2から成る酸化膜を成膜するが、ガス導入口1
2bから反応性ガスとして窒素ガスを導入すれば、窒化
膜の形成も可能である。
しては、第1シャッタ13aが、回転基板4の半径に沿
って回転円の外側に行くほど成膜速度が大きくなるよう
な形状の開口部13bを有するので、基板4上に成膜さ
れた薄膜の膜厚分布は、回転基板4の半径に沿って回転
円の外側が内側より大きな膜厚を有するように傾斜した
ものとなる。
時間継続し、最も厚い部分の膜厚が所望膜厚のおおむね
95%程度になるまで成膜できたことを膜厚モニタ10
で計測した時点で、第1シャッタ13aの駆動歯車14
cにより第2シャッタ14a、14bの開度を減じ、第
1シャッタ13aの開口部13bを減少させる。このと
きに、第2シャッタ14a、14bの開度を減じ、第1
シャッタ13aの開口部13bを減少させたのは、開口
面積を小さくして当初より成膜速度を遅くするためであ
る。薄膜の膜厚に求められる厳密な均等性を実現するた
めには、成膜の開始及び終了の際にシャッタが開閉する
瞬間の成膜の有無が円周方向の膜厚分布の平坦性に大き
く影響するが、上記のように成膜途中に成膜速度を小さ
くするとこの影響が軽減でき、円周方向に平坦な膜厚分
布が得られる。この意味において、開閉シャッタたる第
2シャッタ14a、14bを有する第1シャッタ13a
は、その開口部13bの開口面積を変更できて、成膜速
度規制部材として機能している。また、このような方法
による成膜速度の低下は、スパッタカソード6の印加電
力を軽減することにより成膜速度を低下させる場合と異
なり、ターゲット5の表面状態や反応性ガスの分圧など
を変動させるものではないため、スパッタ条件自体に影
響を与えるものではない。
a1-10b1、第2モニタ10a2-10b2、第3モニタ
10a3-10b3により、基板4上の薄膜の膜厚を3点
の測定位置101、102、103で計測しているが、こ
の3点データを所定時間ごとに計測することにより、基
板ホルダ3の回転円における径方向の薄膜の膜厚分布を
モニタできる。なお、図3中、101´、102´、10
3´は、基板4上の成膜領域において膜厚モニタ10の
測定位置101、102、103のそれぞれに対応する同
心円位置である。
度を減少させた状態で、基板4上のTiO2の成膜を所
定時間継続し、膜厚モニタ10の第1モニタ10a1-1
0b1において、薄膜が所望膜厚に成膜したことを計測
した時点で、可動シャッタ15を移動して、測定位置に
対応する同心円位置101´と102´との間の所定の位
置までがこの可動シャッタ15の先端部分15aに充分
覆われるようにする。かくして、前記測定位置101近
傍における成膜が遮断されて終了する。
成膜を所定時間継続し、膜厚モニタ10の第2モニタ1
0a2-10b2において、薄膜が所望膜厚に成膜したこ
とを計測した時点で、可動シャッタ15を移動して、測
定位置に対応する同心円位置102´と103´との間の
所定の位置までがこの可動シャッタ15の先端部分15
aに充分覆われるようにする。かくして、前記測定位置
102近傍における成膜が遮断されて終了する。
O2の成膜を所定時間継続し、膜厚モニタ10の第3モ
ニタ10a3-10b3において、薄膜が所望膜厚に成膜
できたことを計測した時点で、可動シャッタ15を移動
して、その先端部分15aを基板中心位置4aに到達さ
せ、基板4が可動シャッタ15に完全に覆われるように
する。かくして、基板4上における成膜が遮断され、こ
の時点で全成膜工程を終了する。
径に沿って回転円の外側に行くほど成膜速度が大きくな
るような形状の開口部13bを有する第1シャッタ13
aを用い、回転基板4の半径に沿って回転円の外側が内
側より大きな膜厚を有するように傾斜した膜厚分布を形
成した。そして、このような径方向に傾斜した膜厚分布
を、回転円の外側から内側へ可動シャッタ15を移動さ
せて、回転円の外側から内側へ順次成膜を遮断して、薄
膜を所望膜厚に揃えて平坦な膜厚分布を得た。
形態に限定されず、例えば、これとは逆に、回転基板4
の半径に沿って回転円の内側が外側より大きな膜厚を有
するように傾斜した膜厚分布を形成し、回転円の内側か
ら外側へ順次成膜を遮断して、平坦な膜厚分布を得るよ
うにすることも可能である。
ど、さらに精密な膜厚分布の制御が可能である。また、
可動シャッタ15はステップ状に移動するより、連続的
に移動できるようにした方がさらに精密な膜厚分布制御
が可能である。
ルダ3上に光学研磨した直径200mmのドーナツ状の
ガラス基板4を載置した後、チャンバ1内を1×10-5
Pa以下に真空排気した。ガス導入口11からArガス
を20sccm、ガス導入口12bから酸素ガスを5s
ccmでそれぞれ導入し、チャンバ1内を0.5Paに
保つ。可動シャッタ15は、基板4上になく退避させた
状態にして、第1シャッタ13aの開口部13b及び1
3cがスパッタカソード6上に位置しないことを確認し
て基板ホルダ3を回転軸2まわりに1500rpmで回
転させた。スパッタカソード6に異常放電対策を考慮し
たパルスDCパワーを2kWで印加して放電を開始し
た。このときのターゲット材質はTiである。
bをスパッタカソード6上に位置させ放電を開始した。
また、Tiの酸化反応を促進させるため、プラズマ源1
6に600Wの電力を導入しプラズマを発生させ、第1
シャッタ13aの開口部13cを介してプラズマが基板
4の近傍に達するようにした。このときのTiO2の成
膜速度は、150Å/minである。そして、既に調整
済みの光学式膜厚モニタ10により最も外側の測定ポイ
ント101が1990Åの膜厚に達した時、図外の駆動
機構により駆動歯車14cを作動させて、成膜速度を規
制する第2シャッタ14a、14bの開度を減少させ、
第1シャッタ13aの開口部13bの開口角度θに対し
約1/10の開口角度になった時点で、第2シャッタ1
4a、14bの開度減少作動を停止した。
の外周部の方が厚い傾向にあり、このときの第1モニタ
10a1-10b1、第2モニタ10a2-10b2、第3モ
ニタ10a3-10b3により計測された膜厚値はそれぞ
れ1990Å、1980Å、1965Åであった。第2
シャッタ14a、14bを作動して第1シャッタ13a
の開口面積を減少させたときの成膜速度は15Å/mi
nであった。
1モニタ10a1-10b1が2000Åの膜厚を計測し
た瞬間に、可動シャッタ15を移動させ、その先端部分
15aが、第1モニタ10a1-10b1の測定位置101
に対応する、基板4の成膜位置101´を充分覆うよう
にして、回転基板4の外周部とこの成膜位置101´近
傍との領域において薄膜の成膜を遮断する。この結果、
この成膜領域では、膜厚が2000Åとなって成膜が終
了する。このとき、第2モニタ10a2-10b2及び第
3モニタ10a3-10b3が計測する膜厚値はそれぞれ
1988Å及び1971Åであった。
2モニタ10a2-10b2が2000Åの膜厚を計測し
た瞬間に、可動シャッタ15を移動させ、その先端部分
15aが、第2モニタ10a2-10b2の測定位置102
に対応する、基板4の成膜位置102´を充分覆うよう
にして、回転基板4の外周部とこの成膜位置102´近
傍との領域において薄膜の成膜を遮断する。この結果、
この成膜領域では、膜厚が2000Åとなって成膜が終
了する。このとき、第3モニタ10a3-10b3が計測
する膜厚値は1980Åであった。
第3モニタ10a3-10b3が2000Åの膜厚を計測
した瞬間に、可動シャッタ15を移動させ、その先端部
分15aを基板中心位置4aに到達させて、基板4を可
動シャッタ15で完全に覆い、基板4上の成膜を遮断す
る。この結果、基板4上では、膜厚が2000Åに揃っ
て成膜が終了する。
厚と基板4上の膜厚分布とをエリプソメータで測定した
ところ、平均膜厚は2000.0Åで、膜厚分布はこの
膜厚に対して±0.01%の優れた散布度を有するもの
であった。
タ13a及び第2シャッタ14a、14b機構の替りに
シャッタ板17aを用いた。図5を参照して、シャッタ
板17aは、従来の装置において一般的に用いられてい
る開口部17bと、図4における開口部13cと同形状
の開口部17cとを有している。この開口部17cによ
り、[実施例]と同様の条件で、基板4の近傍にプラズ
マを到達させることができる。このシャッタ板17aを
用いた以外は、[実施例]と同じく図3に示すスパッタ
装置1を用いて同様の方法で薄膜の成膜を行った。得ら
れた基板4を測定したところ、基板中心位置4aからの
距離が40mmの成膜位置では、その円周上での平均膜
厚とその散布度とが2007.2ű1.3%として示
される膜厚分布であった。また、基板中心位置4aから
の距離が80mmの成膜位置では、その円周上での平均
膜厚とその散布度とが2006.9ű1.0%として
示される膜厚分布であった。そして、基板全面では、平
均膜厚とその散布度とが、2007.1ű1.8%と
して示される膜厚分布を有することが分かった。
は、通常の成膜法により薄膜の所望膜厚の大部分を成膜
した後、基板上に成膜される薄膜の膜厚と膜厚分布との
計測結果に基づき、開閉シャッタを作動させ、成膜速度
規制部材の開口部の開度を調整して成膜速度を低下させ
た状態で、残りの膜厚部分を成膜し、さらに、基板上に
成膜される薄膜の膜厚と膜厚分布との計測結果に基づ
き、可動シャッタを作動させ、所望の膜厚に到達した基
板上の成膜領域の成膜を遮断できる。即ち、基板上で
は、所望の膜厚に到達した領域が出現した時点で、その
成膜領域における成膜を終了させるので、基板上の全成
膜領域で成膜が終了したとき、回転基板の径方向及び円
周方向に良好な精度で均等な膜厚分布を有する薄膜を成
膜できる。
ッタリング装置の概要断面図
制部材)の上面図
度規制部材)の上面図
θ 開口角度(開度) 14a、14b 第2シャッタ(開閉シャッタ) 15 可動シャッタ 17a シャッタ板 17b、17c 開口部
Claims (3)
- 【請求項1】互いに対向する回転基板と成膜源とを有す
る薄膜の成膜装置であって、前記基板上に成膜される薄
膜の成膜速度を規制する成膜速度規制部材と、前記基板
上に成膜される薄膜の膜厚を補正する膜厚補正部材と
を、前記基板と前記成膜源との間にそれぞれ挿脱自在に
設けるものにおいて、前記回転基板の半径に沿った複数
の計測点で前記薄膜の膜厚を計測する膜厚計測手段を設
け、前記成膜速度規制部材に、前記回転基板の半径に沿
って傾斜した成膜速度勾配を生じさせる開口部と該開口
部の開度を増減可能とする開閉シャッタとを設け、前記
膜厚補正部材として前記基板上の薄膜の成膜を遮断する
可動シャッタを用いることを特徴とする薄膜の成膜装
置。 - 【請求項2】前記成膜源がスパッタリングカソードから
成り、希ガスから成るスパッタガスと反応性ガスとを用
いる反応性スパッタリング法により、誘電性薄膜を成膜
することを特徴とする請求項1に記載の薄膜の成膜装
置。 - 【請求項3】最初に、前記基板と前記成膜源との間に、
前記成膜速度規制部材と前記膜厚補正部材とのうち成膜
速度規制部材のみを挿着し、前記成膜速度規制部材の開
閉シャッタを開いた状態で、前記薄膜の膜厚の所定割合
を成膜する第1工程と、次に、該第1工程の際に前記成
膜速度規制部材のみを挿着した状態のまま、前記第1工
程時の前記膜厚計測手段の計測値に応じて、前記成膜速
度規制部材の開閉シャッタを作動させて、前記第1工程
時より前記開口部の開度を減少させる第2工程と、その
後、該第2工程の際に前記成膜速度規制部材の開口部の
開度を減少させた状態のまま、前記第2工程時の前記膜
厚計測手段の計測値に応じて、前記基板と前記成膜源と
の間で、前記可動シャッタを作動させ、所望膜厚に到達
した前記基板上の成膜領域の成膜を遮断する第3工程と
から成ることを特徴とする薄膜の成膜方法。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007131883A (ja) * | 2005-11-09 | 2007-05-31 | Ulvac Japan Ltd | 成膜装置 |
KR101790625B1 (ko) * | 2015-03-25 | 2017-10-26 | (주)에스엔텍 | 성막 두께 조절이 가능한 성막장치 |
WO2018110225A1 (ja) * | 2016-12-14 | 2018-06-21 | 株式会社神戸製鋼所 | ターゲット用シャッタ機構及びそれを備えた成膜装置 |
JP2022048733A (ja) * | 2020-09-15 | 2022-03-28 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | 成膜装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60181264A (ja) * | 1984-02-24 | 1985-09-14 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 製膜方法およびその装置 |
JPS6115964A (ja) * | 1984-06-29 | 1986-01-24 | Fujitsu Ltd | 真空蒸着装置 |
JPH04157154A (ja) * | 1990-10-19 | 1992-05-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 連続真空蒸着装置の蒸着膜厚制御装置 |
JPH09291358A (ja) * | 1996-04-24 | 1997-11-11 | Olympus Optical Co Ltd | 光学薄膜の製造方法および光学薄膜 |
JPH10317128A (ja) * | 1997-03-18 | 1998-12-02 | Asahi Optical Co Ltd | 膜厚均一化装置ならびに真空蒸着方法および真空蒸着装置 |
-
2001
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60181264A (ja) * | 1984-02-24 | 1985-09-14 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 製膜方法およびその装置 |
JPS6115964A (ja) * | 1984-06-29 | 1986-01-24 | Fujitsu Ltd | 真空蒸着装置 |
JPH04157154A (ja) * | 1990-10-19 | 1992-05-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 連続真空蒸着装置の蒸着膜厚制御装置 |
JPH09291358A (ja) * | 1996-04-24 | 1997-11-11 | Olympus Optical Co Ltd | 光学薄膜の製造方法および光学薄膜 |
JPH10317128A (ja) * | 1997-03-18 | 1998-12-02 | Asahi Optical Co Ltd | 膜厚均一化装置ならびに真空蒸着方法および真空蒸着装置 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007131883A (ja) * | 2005-11-09 | 2007-05-31 | Ulvac Japan Ltd | 成膜装置 |
KR101790625B1 (ko) * | 2015-03-25 | 2017-10-26 | (주)에스엔텍 | 성막 두께 조절이 가능한 성막장치 |
WO2018110225A1 (ja) * | 2016-12-14 | 2018-06-21 | 株式会社神戸製鋼所 | ターゲット用シャッタ機構及びそれを備えた成膜装置 |
JP2018095927A (ja) * | 2016-12-14 | 2018-06-21 | 株式会社神戸製鋼所 | ターゲット用シャッタ機構およびそれを備えた成膜装置 |
JP2022048733A (ja) * | 2020-09-15 | 2022-03-28 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | 成膜装置 |
JP7390997B2 (ja) | 2020-09-15 | 2023-12-04 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | 成膜装置 |
US11955367B2 (en) | 2020-09-15 | 2024-04-09 | Shibaura Mechatronics Corporation | Film formation apparatus |
Also Published As
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