JPS59157278A - 薄膜形成装置 - Google Patents
薄膜形成装置Info
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- JPS59157278A JPS59157278A JP2904283A JP2904283A JPS59157278A JP S59157278 A JPS59157278 A JP S59157278A JP 2904283 A JP2904283 A JP 2904283A JP 2904283 A JP2904283 A JP 2904283A JP S59157278 A JPS59157278 A JP S59157278A
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- Japan
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- thin film
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- film thickness
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
- C23C14/542—Controlling the film thickness or evaporation rate
- C23C14/545—Controlling the film thickness or evaporation rate using measurement on deposited material
- C23C14/547—Controlling the film thickness or evaporation rate using measurement on deposited material using optical methods
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は真空容器内で７？膜形成物質を飛散じしめて基
板に衝突付着せしめ、上記基板に薄膜を形成する７Ｉ膜
形成装置に関するものである。
板に衝突付着せしめ、上記基板に薄膜を形成する７Ｉ膜
形成装置に関するものである。
この種の装置は従来小物、単品の基板を対象としたもの
で、車両用窓ガラスの如く大型で、しかも連続的に供給
される基板に薄膜を均一に形成することは困難であった
。
で、車両用窓ガラスの如く大型で、しかも連続的に供給
される基板に薄膜を均一に形成することは困難であった
。
本発明は上記従来の問題点に鑑み、大型で、かつ連続的
に供給される基板に薄膜を精度良く均一に形成できる薄
膜形成装置を提供することを目的としている。
に供給される基板に薄膜を精度良く均一に形成できる薄
膜形成装置を提供することを目的としている。
すなわら、本発明は第１図に示す如く、真空容器１内で
基板３を７ｉｌ膜形成物貿２の飛散領域内に移動せしめ
る移動手段４と、成膜中の上記基板３に向りて光を光す
る発光手段５と、基板３よりの透過光を受光する受光手
段６と、受光手段６の受光量より基板３に形成され！、
：膜厚を算出する算出手段７と、演算結果に基いて上記
基板３の移動速度ないし薄膜形成物質２の飛散量を制御
する制御手段８とを具協している。
基板３を７ｉｌ膜形成物貿２の飛散領域内に移動せしめ
る移動手段４と、成膜中の上記基板３に向りて光を光す
る発光手段５と、基板３よりの透過光を受光する受光手
段６と、受光手段６の受光量より基板３に形成され！、
：膜厚を算出する算出手段７と、演算結果に基いて上記
基板３の移動速度ないし薄膜形成物質２の飛散量を制御
する制御手段８とを具協している。
しかして、算出された膜厚が簿い場合には基板の移動速
度を低下せしめるか、あるいは層膜形成物質２の飛散量
を増大せしめて基板３への膜形成物質２の付＠量を増し
、膜厚が厚い場合にはその反対として所望の膜厚を得る
ものである。
度を低下せしめるか、あるいは層膜形成物質２の飛散量
を増大せしめて基板３への膜形成物質２の付＠量を増し
、膜厚が厚い場合にはその反対として所望の膜厚を得る
ものである。
なａ３、透過光に限らず、反射光を受光するようにして
も良い。
も良い。
実施例
以下、本発明を図示の実施例により説明する。
第２図に８３いて、真空ポンプ１ｏによって排気される
真空容器１はその左右両端に設ｃＪだゲートバルブｌａ
、１ｂにより図示しない前処理工程および後処理工程に
接続されている。そして、前処理工程を終えてゲートバ
ルブ１ａ、Ｊ：り搬入されたカラス基板３はベルトコン
ベヤ４により図の右方へ搬送されてゲー１へバルブ１ｂ
より後処理工程に送出されるようになっている。
真空容器１はその左右両端に設ｃＪだゲートバルブｌａ
、１ｂにより図示しない前処理工程および後処理工程に
接続されている。そして、前処理工程を終えてゲートバ
ルブ１ａ、Ｊ：り搬入されたカラス基板３はベルトコン
ベヤ４により図の右方へ搬送されてゲー１へバルブ１ｂ
より後処理工程に送出されるようになっている。
一方、真空容器′１の下部に設けた蒸発器９内に配した
薄膜形成物質２は蒸発器９を中心にして放射状に飛散し
ている。そして上記ガラス基板３は搬送時にこの飛散領
域を通過する。
薄膜形成物質２は蒸発器９を中心にして放射状に飛散し
ている。そして上記ガラス基板３は搬送時にこの飛散領
域を通過する。
真空容器１の下部にはまた発光器５が設（プてあり、こ
こから発した単色光はビームスプリッタ１３によって分
割され、一方の光Ｌ１は直進して上記基板３と同質の参
照用ガラス１１を通過して真空容器１の上部に設けた受
光器６ａに入射する。
こから発した単色光はビームスプリッタ１３によって分
割され、一方の光Ｌ１は直進して上記基板３と同質の参
照用ガラス１１を通過して真空容器１の上部に設けた受
光器６ａに入射する。
ビームスプリッタ１３によって反射せしめられた他方の
光Ｌ２はミラー１２に入射し、ここで再び反射して薄膜
形成物質２の飛散領域を通過中の基板３を透過して真空
容器１の上部に設けた受光器６１）に入射−する。
光Ｌ２はミラー１２に入射し、ここで再び反射して薄膜
形成物質２の飛散領域を通過中の基板３を透過して真空
容器１の上部に設けた受光器６１）に入射−する。
上記受光器５ａ、（Ｂｂは入射光重に比例した出力信号
を発し、各出力信号は増幅器１４ａ、１４ｂで増幅され
た後インターフＬ−ス回路１５に入力される。
を発し、各出力信号は増幅器１４ａ、１４ｂで増幅され
た後インターフＬ−ス回路１５に入力される。
７はコンピュータで、上記回路１５を介して入力した上
記出力信号より光Ｌ２の透過部に形成された基板３の膜
厚を算出し、これにもとり゛いてコンベアモータ制御回
路８に速度信号を発する。
記出力信号より光Ｌ２の透過部に形成された基板３の膜
厚を算出し、これにもとり゛いてコンベアモータ制御回
路８に速度信号を発する。
制御回路８ば上記速度信号にもとすいてコンベレ４を所
定速度に制御する。
定速度に制御する。
第３図に電気回路の詳細を示Ｔ 。
図中１５ａはアナログスイッチ、１５１〕は△／ＤＳン
バータ、７ａはメモリ内蔵のＣＰＵ、７ｂはＤ／Ａコン
バータ、７ｃはクロック回路である。ソシテ、Ａ／Ｄコ
ンバータ１５ｂ 、ＣＰＵ ７ａ、およびり、／Ａコン
バータ７ｂはデータバス７１によってたがいに接続され
ている。
バータ、７ａはメモリ内蔵のＣＰＵ、７ｂはＤ／Ａコン
バータ、７ｃはクロック回路である。ソシテ、Ａ／Ｄコ
ンバータ１５ｂ 、ＣＰＵ ７ａ、およびり、／Ａコン
バータ７ｂはデータバス７１によってたがいに接続され
ている。
ここで増＠器７４ａ、’１４．ｂの出力１４′ａおよび
１４′ｂを第４図（１）、（２）に示り。
１４′ｂを第４図（１）、（２）に示り。
光Ｌ１による出力信号１４′ａはほぼその値が一定であ
る。これに対して薄膜形成物質２の飛散領域を通過中の
基板３を透過した光Ｌ１による出力信＠ １４ ｂは基
板３に形成された膜厚に応じて変動している。
る。これに対して薄膜形成物質２の飛散領域を通過中の
基板３を透過した光Ｌ１による出力信＠ １４ ｂは基
板３に形成された膜厚に応じて変動している。
上記出力信号１４− ａ 、１４− ｈはクロック回路
７ＣのクロックパルスＣＫＩ、ＣＫ２に同期して順次ア
ナログスイッチ１５ａ 、Ａ／Ｄコンバータ１５ｂを介
してＣＰ Ｕ ７’ａに入力される。
７ＣのクロックパルスＣＫＩ、ＣＫ２に同期して順次ア
ナログスイッチ１５ａ 、Ａ／Ｄコンバータ１５ｂを介
してＣＰ Ｕ ７’ａに入力される。
ＣＰＵ７ａは上記信号１４−ａ、１４−１）より各周期
ごとに膜厚を算出し、これに応じた速度信号’ＭｂをＤ
／Ａコンバータ７りを介して一ロータ制御回路８に出力
する。この速度信号７′ｂを第４図で３）に示す。上記
信号７−ｂは膜厚が所定の値より厚くなると次第に上昇
゛し、モータ制御回路８を介してコンベヤ用モータ４ａ
が増速せしめられて、基板３の膜厚は一定に保たれる。
ごとに膜厚を算出し、これに応じた速度信号’ＭｂをＤ
／Ａコンバータ７りを介して一ロータ制御回路８に出力
する。この速度信号７′ｂを第４図で３）に示す。上記
信号７−ｂは膜厚が所定の値より厚くなると次第に上昇
゛し、モータ制御回路８を介してコンベヤ用モータ４ａ
が増速せしめられて、基板３の膜厚は一定に保たれる。
第５図にＣＰＵ７ａにおける演算フローヂャートを示す
。ステップ５０１で薄膜形成物質２の屈折率ｄ′３よび
目的どする希望膜厚を設定する。
。ステップ５０１で薄膜形成物質２の屈折率ｄ′３よび
目的どする希望膜厚を設定する。
ステップ５０２ Ｔ−信号１４−ａ 、１４”ｂを入力
する。
する。
ステップ５０３では上記信号１４”ａ、１４”ｂより透
過率下を計算する。なＪ５、この透過率下の４算は次式
で行なう。
過率下を計算する。なＪ５、この透過率下の４算は次式
で行なう。
ここでｒは基板３表面の反射率である。
次にステップ５０４で上記透過率Ｔより基板３に形成さ
れた膜厚を計算する。なお、膜厚と透過率の関係は計算
により求まり、例えば、単層膜として、膜形成物質２の
屈折率が２．４および２゜Ｏで、光の波長を６３２８Ａ
とした場合、透過率と膜厚の関係はそれそ゛れ第６図の
実線および鎖線のようになる。これによれば、屈折率２
．４の膜形成物質３が２００Ａ付着した時の透過率は８
Ｇ、′７％である。
れた膜厚を計算する。なお、膜厚と透過率の関係は計算
により求まり、例えば、単層膜として、膜形成物質２の
屈折率が２．４および２゜Ｏで、光の波長を６３２８Ａ
とした場合、透過率と膜厚の関係はそれそ゛れ第６図の
実線および鎖線のようになる。これによれば、屈折率２
．４の膜形成物質３が２００Ａ付着した時の透過率は８
Ｇ、′７％である。
ステップ５０５ではステップ５０４で計算された膜厚よ
り基板３の最適移動速度をｔ１算する。
り基板３の最適移動速度をｔ１算する。
ところで、真空熱おの場合、蒸発質バ１をＭ、蒸発器９
と基板間距離を［〕、蒸発器ど基板上の任意の点との水
平距離をＬｌその点での蒸発粒子のイＵ打確率をＳとす
ると、この点での（＝Ｉ着質量■は蒸発器の形状により
異なるが、例えば次試で表わされる。
と基板間距離を［〕、蒸発器ど基板上の任意の点との水
平距離をＬｌその点での蒸発粒子のイＵ打確率をＳとす
ると、この点での（＝Ｉ着質量■は蒸発器の形状により
異なるが、例えば次試で表わされる。
ｒｒ ｌ） ２
この式において例えば、Ｄを３Ｑｃｍ、（ｑ着確率を１
とすると、膜のＦ１着分布は第７図のようにｆｅ【る。
とすると、膜のＦ１着分布は第７図のようにｆｅ【る。
ここで、基板３が左方、づなわら−１００ＣＩＴｌの位
置から移動してきた場合、第７図を積分することにより
、−１７ｃｍの位置で目的膜厚の２０％となる。そこで
、−１７ｃｍの位置の膜厚を求め、これが目的膜厚の２
０％より薄ければ基板の移動速度を匠＜シ、厚ければ早
くする。この時の移動速度は次式で与えられる。
置から移動してきた場合、第７図を積分することにより
、−１７ｃｍの位置で目的膜厚の２０％となる。そこで
、−１７ｃｍの位置の膜厚を求め、これが目的膜厚の２
０％より薄ければ基板の移動速度を匠＜シ、厚ければ早
くする。この時の移動速度は次式で与えられる。
−ｖ１
ここで、ｄは最終膜厚、ｄは一１７ｃｍの位置での膜厚
、ｖｌは嗅在の移動速度、■２は修正後の移動速度であ
る。
、ｖｌは嗅在の移動速度、■２は修正後の移動速度であ
る。
上式で算出された移動′ａ度をステップ５０６でモータ
制御回路８に出力することにより基板３の移動速度が修
正される。その結果、−１７ｃｒｎの位置での最終膜厚
に対する膜厚比は第８図に示す如く時間と共に２０％に
収束する。第７図の膜厚分イＤは常に一定であるから、
−４７Ｃｍの位置で２０％の膜厚を維持づ−ることによ
り最終膜厚は所定の値となる。
制御回路８に出力することにより基板３の移動速度が修
正される。その結果、−１７ｃｒｎの位置での最終膜厚
に対する膜厚比は第８図に示す如く時間と共に２０％に
収束する。第７図の膜厚分イＤは常に一定であるから、
−４７Ｃｍの位置で２０％の膜厚を維持づ−ることによ
り最終膜厚は所定の値となる。
このように本発明の肋膜形成装置は薄膜形成物質の蒸発
速度等が変化しても、これによる膜厚の変化は即座にフ
ィードバックされて丼板の移動速度が変化ｕしめられ、
目的とする膜厚に粘度良く維持される。
速度等が変化しても、これによる膜厚の変化は即座にフ
ィードバックされて丼板の移動速度が変化ｕしめられ、
目的とする膜厚に粘度良く維持される。
上記実施例では膜厚比が２０％どなる位置で測定を行な
ったがこれに限らす成膜中であればどの位置でも良い。
ったがこれに限らす成膜中であればどの位置でも良い。
ただし、成膜終了に近い位置では膜厚の修正が行ないが
たく、また、成膜開始に近い位置では膜厚が測定しにく
い。従って膜厚比が１０〜５０％の位置で測定するのが
良い。ここで、第９図に水平距ＩＶＩ−Ｌと膜厚比との
関係を示づ。
たく、また、成膜開始に近い位置では膜厚が測定しにく
い。従って膜厚比が１０〜５０％の位置で測定するのが
良い。ここで、第９図に水平距ＩＶＩ−Ｌと膜厚比との
関係を示づ。
この図によれは、例えば膜厚比３０％の位置は一１Ｑｃ
ｍの位置となる。
ｍの位置となる。
なお、第７図に示した膜厚分布は蒸発器の種類、形状、
位置、あるいは基板の性状、圧力、（−１＠確率等の諸
条件によって変化する。したがって、各使用状態での膜
厚分布をあらかじめ測定してａ３ぎ、前記イ」着質量の
式を補正しておく必要がある。
位置、あるいは基板の性状、圧力、（−１＠確率等の諸
条件によって変化する。したがって、各使用状態での膜
厚分布をあらかじめ測定してａ３ぎ、前記イ」着質量の
式を補正しておく必要がある。
また、処理する基板３が一枚のみの場合（こは、これに
続りてダミー基板を挿入し、基板３が光Ｌ１の透過位置
を通過後も膜厚制御が続行づ”るようにする。
続りてダミー基板を挿入し、基板３が光Ｌ１の透過位置
を通過後も膜厚制御が続行づ”るようにする。
さらに、上記実施例では基板３の移動速度を変化せしめ
て膜厚を制御したが、薄膜形成物質の蒸発速度を変化せ
しめるようにしても良い。この場合は例えば膜厚比が２
０％よりも小さくプれば蒸発速度を速くし、大きければ
遅くする。
て膜厚を制御したが、薄膜形成物質の蒸発速度を変化せ
しめるようにしても良い。この場合は例えば膜厚比が２
０％よりも小さくプれば蒸発速度を速くし、大きければ
遅くする。
第１０図にはターゲット幅１．３ｃｍで、基板３とター
ゲット間距離を（３，５ｃｍとしたマグネ１〜ロンスパ
ツタ装置の膜厚分布を示す。このように蒸着装置のみな
らずスパッタ装置にａ３いても膜厚分布が求まるから、
上記ｇ置と同様にして膜厚制御をすることができる。
ゲット間距離を（３，５ｃｍとしたマグネ１〜ロンスパ
ツタ装置の膜厚分布を示す。このように蒸着装置のみな
らずスパッタ装置にａ３いても膜厚分布が求まるから、
上記ｇ置と同様にして膜厚制御をすることができる。
また、光は単色光である必要はなく、白色光をＯＭＡ等
で分光測定するようにしてもよく、しかも透過光に限ら
ず、反射光でも良い。
で分光測定するようにしてもよく、しかも透過光に限ら
ず、反射光でも良い。
以上の如く本発明の薄膜形成装置は薄膜形成物質の飛散
領域中を移動する成膜中の基板に光を透過あるいは反射
ぼしめ、透過光量あるいは反則光量より基鈑に形成中の
膜厚を算出して、常に膜厚が一定になるように基板の移
動速度あるいは薄膜形成物質の蒸発速度を制御するよう
にしたので、連続的に供給される長尺状の基板にも極め
て精度良く薄膜を形成することができる。
領域中を移動する成膜中の基板に光を透過あるいは反射
ぼしめ、透過光量あるいは反則光量より基鈑に形成中の
膜厚を算出して、常に膜厚が一定になるように基板の移
動速度あるいは薄膜形成物質の蒸発速度を制御するよう
にしたので、連続的に供給される長尺状の基板にも極め
て精度良く薄膜を形成することができる。
第１図はクレーム対応図、第２図は装置の構成図、第３
図は電気回路のブロック図、第４図は信号の経時変化を
示づ一図、第５図はコンピュータの演算フローチャート
、第６図は透過率ど膜厚の関係を示す図、第７図は蒸着
装置膜厚分布を示づ一図、第８図は膜厚ＩＬの経時変化
を示づ図、第９図は水平距離と膜厚比の関係を示す図、
第１０図はスパッタ装置における膜厚分布を示づ一図で
ある。 １・・・・・・真空容器 ２・・・・・・薄膜形成物質 ３・・・・・・基板 ４・・・・・・コンベア ５・・・・・・発光器 ５ａ、６ｂ・・・・・・受光器 ７・・・・・・コンピュータ 第１図 第２コ 第３図 猪４′ｉ］ 第５図 第６図 ０ ２００ ４００ ６００ ８００ １０００膜
厚 （久 ） 第７図 水平距離Ｌ （ｏｎ） 第８図 ↑ 時 間 第９図 水平距離Ｌ （備） 第１０図 −０ −１０−５０５１０
図は電気回路のブロック図、第４図は信号の経時変化を
示づ一図、第５図はコンピュータの演算フローチャート
、第６図は透過率ど膜厚の関係を示す図、第７図は蒸着
装置膜厚分布を示づ一図、第８図は膜厚ＩＬの経時変化
を示づ図、第９図は水平距離と膜厚比の関係を示す図、
第１０図はスパッタ装置における膜厚分布を示づ一図で
ある。 １・・・・・・真空容器 ２・・・・・・薄膜形成物質 ３・・・・・・基板 ４・・・・・・コンベア ５・・・・・・発光器 ５ａ、６ｂ・・・・・・受光器 ７・・・・・・コンピュータ 第１図 第２コ 第３図 猪４′ｉ］ 第５図 第６図 ０ ２００ ４００ ６００ ８００ １０００膜
厚 （久 ） 第７図 水平距離Ｌ （ｏｎ） 第８図 ↑ 時 間 第９図 水平距離Ｌ （備） 第１０図 −０ −１０−５０５１０
Claims (2)
- （１）真空容器内で薄膜形成物質を飛散せしめて基板に
衝突付着せしめて、上記基板に薄膜を形成する薄膜形成
装置において、基板を飛散領域内で移動せしめる移動手
段と、成膜中の基板に向けて光を発する発光手段と、基
板よりの透過光ないし反射光を受光する受光手段と、受
光手段の受光量より基板に形成された膜厚を算出する算
出１段と、算出結果に基いて上記基板の移動速度ないし
薄膜形成物質の飛散量を制御づる制御手段とを具備づ−
る薄膜形成装置。 - （２）上記発光手段は最終膜厚の１０％〜５０％の成膜
領域に光を発する特許請求の範囲第一項記載の薄膜形成
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2904283A JPS59157278A (ja) | 1983-02-23 | 1983-02-23 | 薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2904283A JPS59157278A (ja) | 1983-02-23 | 1983-02-23 | 薄膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59157278A true JPS59157278A (ja) | 1984-09-06 |
Family
ID=12265337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2904283A Pending JPS59157278A (ja) | 1983-02-23 | 1983-02-23 | 薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59157278A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62180063A (ja) * | 1986-02-03 | 1987-08-07 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 長尺物の薄膜生成装置 |
| US5149375A (en) * | 1988-07-14 | 1992-09-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Apparatus for forming a deposited film of large area with the use of a plurality of activated gases separately formed |
| US7649156B2 (en) * | 2003-11-27 | 2010-01-19 | Samsung Mobile Display Co., Ltd. | Laser annealing apparatus for processing semiconductor devices in inline manner |
-
1983
- 1983-02-23 JP JP2904283A patent/JPS59157278A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62180063A (ja) * | 1986-02-03 | 1987-08-07 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 長尺物の薄膜生成装置 |
| JPH049867B2 (ja) * | 1986-02-03 | 1992-02-21 | ||
| US5149375A (en) * | 1988-07-14 | 1992-09-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Apparatus for forming a deposited film of large area with the use of a plurality of activated gases separately formed |
| US7649156B2 (en) * | 2003-11-27 | 2010-01-19 | Samsung Mobile Display Co., Ltd. | Laser annealing apparatus for processing semiconductor devices in inline manner |
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