專利名稱：成膜裝置和成膜方法
技術領域：
本發(fā)明涉及成膜裝置和采用該成膜裝置的成膜方法。
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(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?zhí)亻_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?zhí)亻_ No. 2008-122200中，采用這樣一種方法，除了傳統(tǒng)的測量用石英振蕩器外，成膜室內還設有用于校正由測量用石英振蕩器的共振頻率的變化量算出的膜厚值的偏差的校正用石英振蕩器。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(zhí)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，以校正采用測量用石英振蕩器算出的膜厚。日本專利申請?zhí)亻_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(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Ptl)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Mtl),確定校正系數(shù)&/%。然后，在校正步驟之后執(zhí)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(shù)PcZMci,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?zhí)亻_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?zhí)亻_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?zhí)亻_No. 2004-091919公開的薄膜形成裝置中，為監(jiān)測從成膜源釋放出的成膜材料量，設有膜厚傳感器(相當于測量用石英振蕩器)，其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。如上所述，日本專利申請?zhí)亻_No. 2008-122200中，在成膜步驟之間執(zhí)行校正步驟。然而，當在成膜步驟之間執(zhí)行校正步驟時，此期間不在成膜對象物上成膜，從而存在生產(chǎn)力下降的問題。另一方面，日本專利申請?zhí)亻_No. 2004-091919中，膜厚傳感器固定在成膜源的待機位置(不在成膜對象物上成膜的位置)，由此膜厚傳感器不能監(jiān)測成膜步驟過程中從成膜源釋放出的成膜材料量。因此，即便在日本專利申請?zhí)亻_No. 2004-091919公開的薄膜形成裝置內提供日本專利申請?zhí)亻_No. 2008-122200公開的校正用石英振蕩器，也不能在成膜步驟過程中實施校正步驟。

發(fā)明內容
本發(fā)明是為解決上述問題而作出的，本發(fā)明的目的是提供一種可精確地控制形成在成膜對象物上的薄膜的厚度而不降低生產(chǎn)力的成膜裝置和成膜方法。依據(jù)本發(fā)明，可提供能夠精確地控制形成在成膜對象物上的薄膜的厚度而不降低生產(chǎn)力的成膜裝置和成膜方法。自以下參照附圖對示范實施例的說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。


圖IA是表示當成膜源位于成膜待機位置時獲得的依據(jù)本發(fā)明實施例的成膜裝置的示意圖，且圖IB和IC是表示當成膜源位于成膜位置時獲得的依據(jù)本發(fā)明此實施例的成膜裝置的示意圖。圖2是表示圖1A，IB和IC所示成膜裝置的控制系統(tǒng)的電路框圖。圖3是表示形成在成膜對象物上的成膜材料的膜厚控制流程的流程圖。圖4是用于比較執(zhí)行校正步驟時形成在成膜對象物上的薄膜的厚度與不執(zhí)行校正步驟時的厚度的圖表。圖5A和5B是模擬預定周期內的成膜步驟和校正步驟隨著時間經(jīng)過的示圖，圖5A 是表示在成膜步驟當中執(zhí)行校正步驟時的時間經(jīng)過的示圖，以及圖5B是表示在成膜步驟之間執(zhí)行校正步驟時的時間經(jīng)過的示圖。
具體實施例方式依據(jù)本發(fā)明的成膜裝置包括成膜源、測量用石英振蕩器和校正用石英振蕩器。在依據(jù)本發(fā)明的成膜裝置中，當在成膜對象物上形成成膜材料的薄膜時，在成膜源內加熱該成膜材料以釋放出成膜材料的蒸氣。在依據(jù)本發(fā)明的成膜裝置中，測量用石英振蕩器是測量形成在成膜對象物上的成膜材料的薄膜厚度的石英振蕩器，而校正用石英振蕩器是校正測量用石英振蕩器的石英振蕩器。注意，本發(fā)明中，可任意決定校正用石英振蕩器校正測量用石英振蕩器的定時。
另外，在依據(jù)本發(fā)明的成膜裝置中，提供用于在預定成膜待機位置與預定成膜位置之間移動成膜源的移動部。移動部保持測量用石英振蕩器和校正用石英振蕩器，以維持它們相對于成膜源的相對位置。以下參照

依據(jù)本發(fā)明的成膜裝置，然而本發(fā)明不限于此。另外，在不脫離本發(fā)明的主旨的情況下可對本發(fā)明作適當?shù)淖兏DIA是表示當成膜源位于成膜待機位置時獲得的依據(jù)本發(fā)明實施例的成膜裝置的示意圖，且圖IB和IC是表示當成膜源位于成膜位置時獲得的依據(jù)本發(fā)明此實施例的成膜裝置的示意圖。注意，圖IA至IC是從前面看的成膜裝置的示意剖視圖。在圖IA至IC所示的成膜裝置1中，作為用于移動成膜源21的移動部的成膜源單元20設在成膜室10內的預定位置。此成膜源單元20內設置兩種石英振蕩器即測量用石英振蕩器22和校正用石英振蕩器23。以下，說明圖IA至IC中所示的成膜裝置1的形成部件。注意，圖IA至IC所示的成膜裝置1用于例如制造有機場致發(fā)光(EL)元件。圖IA至IC所示的成膜裝置1中，成膜室10與真空排氣系統(tǒng)(未表示)連接。真空排氣系統(tǒng)給成膜室10排氣，以使其內的壓力在1.0X10_4I^至1.0X10_6I^的范圍內。圖IA至IC所示的成膜裝置1中，成膜源單元20可沿著設在成膜室10內的軌道 M沿圖IA中所示的箭頭方向，更具體的，在成膜待機位置與成膜位置之間往復移動。這里， 成膜待機位置是當不在成膜對象物30上形成成膜材料的膜時成膜源單元20的位置。更具體的，成膜待機位置是當成膜對象物30不位于成膜源單元20的正上方、如圖IA中那樣位于蒸發(fā)材料可附著范圍以外時該成膜源單元20的位置。另一方面，成膜位置是當在成膜對象物30上形成成膜材料的膜時成膜源單元20的位置。更具體的，成膜位置是當成膜對象物30如圖IB和IC那樣位于蒸發(fā)材料可附著范圍(成膜范圍)以內時成膜源單元20的位置。注意，本發(fā)明中，未具體限定成膜源單元20的形狀，但由從預定位置選擇性地釋放出成膜材料蒸氣的觀點來看，成膜源單元20優(yōu)選是上部設有用于釋放出成膜材料蒸氣的開口部25的箱狀體。通過使成膜源單元20為箱狀體，可利用開口部25的形狀來控制從該成膜源單元20釋放出的成膜材料蒸氣的行進方向和分布。另外，本發(fā)明中，未具體限定成膜源單元20的尺寸。注意，可考慮到成膜源單元20與包括成膜室10在內的其它部件的平衡來適當?shù)卦O定成膜源單元20的尺寸。當成膜源單元20如圖IA所示沿著軌道M在成膜待機位置與成膜位置之間往復移動時，用于控制移動速度的移動控制部(未表示)可設在該成膜源單元20內。特別的， 若移動控制部可以以恒定的速度移動成膜源單元20，則可在成膜對象物30上均勻地形成成膜材料的膜，這是優(yōu)選的?？煽紤]到成膜對象物30的尺寸和成膜材料蒸氣的分布來適當?shù)卦O定設在成膜源單元20內的成膜源21的形狀。另外，成膜源單元20內可提供多個成膜源21。成膜材料 (未表示)收容在設于成膜源單元20內的成膜源21中。通過利用設在成膜源21內的加熱部(未表示)加熱成膜材料，可從成膜源21釋放出該成膜材料的蒸氣。另外，成膜源單元20內，提供兩種石英振蕩器，即測量用石英振蕩器22和校正用石英振蕩器23。這里，兩種石英振蕩器(測量用石英振蕩器22和校正用石英振蕩器23)固
5定在成膜源單元20內的預定位置，更具體的，固定在石英振蕩器不阻擋成膜材料蒸氣移向成膜對象物30的位置。兩種石英振蕩器始終與成膜源21 —起移動，因此兩種石英振蕩器 (測量用石英振蕩器22和校正用石英振蕩器23)相對于成膜源21的相對位置始終保持在預定位置。換句話說，成膜源21和測量用石英振蕩器22的相對位置以及成膜源21和校正用石英振蕩器23的相對位置始終固定。以這種方式維持成膜源21與石英振蕩器(測量用石英振蕩器22和校正用石英振蕩器2 的相對位置在監(jiān)測從成膜源21釋放出的成膜材料蒸氣的量這一方面是重要的。注意，傳感器閘門沈可設在兩種石英振蕩器(測量用石英振蕩器22和校正用石英振蕩器23)附近。通過設置傳感器間門沈，可在預定的定時使成膜材料附著于各石英振蕩器上，以及可在預定的定時使該成膜材料的蒸氣被阻擋。設在成膜源單元20內的測量用石英振蕩器22位于該測量用石英振蕩器22可監(jiān)測從成膜源21釋放出的成膜材料量的位置。成膜材料沉積于測量用石英振蕩器22上將改變該測量用石英振蕩器22的共振頻率。圖2是表示圖IA至IC所示成膜裝置的控制系統(tǒng)的電路框圖。如圖2所示，利用膜厚測量設備41感測該測量用石英振蕩器22的共振頻率的變化量。然后，從膜厚測量設備41輸出的電信號(與測量用石英振蕩器22的共振頻率的變化量信息有關的電信號)被發(fā)送給設在控制系統(tǒng)40內的溫度調節(jié)器(未表示)以控制成膜源21的加熱部，從而例如調整成膜材料的加熱溫度。這樣，從成膜源21釋放出的成膜材料的量被控制為恒定。設在成膜源單元20內的校正用石英振蕩器23位于從成膜源21釋放出的成膜材料(蒸氣)可到達的位置。如圖2所示，利用膜厚測量設備42感測由于成膜材料附著于校正用石英振蕩器23上導致的校正用石英振蕩器23的共振頻率的變化量。然后，從膜厚測量設備42輸出的電信號(與校正用石英振蕩器23的共振頻率的變化量信息有關的電信號) 被發(fā)送給控制系統(tǒng)40，接著又被發(fā)送給測量用石英振蕩器22以適當?shù)匦Ｕ摐y量用石英振蕩器22。圖IA至IC所示的成膜裝置1中，利用運送機構(未表示)把諸如基片一類的成膜對象物30移入成膜室10內以及從成膜室10取出。當把成膜對象物30移入成膜室10 內時，采用支持部件(未表示)把該成膜對象物30支持在預定位置。接著，說明采用依據(jù)本發(fā)明的成膜裝置的成膜方法。依據(jù)本發(fā)明的成膜方法的特別特征在于在成膜對象物上成膜的成膜步驟當中執(zhí)行校正步驟。依據(jù)本發(fā)明的成膜方法中，校正步驟包括以下步驟(i)至(iii)(i)在測量用石英振蕩器和校正用石英振蕩器中的每個上形成成膜材料的膜的步驟；(ii)確定形成在校正用石英振蕩器上的成膜材料的膜厚的測量值A和形成在測量用石英振蕩器上的成膜材料的膜厚的測量值B的步驟；以及(iii)采用A相對于B的比(A/B)校正測量用石英振蕩器的步驟。以下，具體地說明依據(jù)本發(fā)明的成膜方法。首先，作為成膜預備階段，執(zhí)行以下預備步驟測量每單位時間沉積在測量用石英振蕩器22上的膜厚、每單位時間沉積在校對用石英振蕩器23上的膜厚以及沉積在成膜對
6象物30上的膜厚，并基于測量值確定膜厚比。在此預備步驟中，首先，利用運送機構(未表示)把成膜對象物30移入成膜室10 內。然后，當從成膜源21釋放出的成膜材料量到達預期水平時，成膜源單元20開始移動并在成膜對象物30上形成成膜材料的薄膜。當在預定移動條件下往復移動成膜源單元20預定次數(shù)后，使用運送機構(未表示)從成膜室10取出成膜對象物30。這里對于形成在已取出的成膜對象物30上的薄膜，采用光學式膜厚測量設備或者接觸式膜厚測量設備測量薄膜的厚度。測量值(膜厚值)被假定為t。另一方面，可由測量用石英振蕩器22的共振頻率的變化量計算在成膜對象物30上形成成膜材料的膜時每單位時間沉積于測量用石英振蕩器22上的薄膜的厚度。這里，每單位時間沉積于測量用石英振蕩器22上的薄膜的厚度(膜厚值)被假定為M。于是，t相對于M的比(膜厚比)α被表示為α = t/M。類似于測量用石英振蕩器22的情況，由校正用石英振蕩器23的共振頻率的變化量算出的每單位時間沉積在校正用石英振蕩器23上的薄膜的厚度(膜厚值)被假定為P。 于是，t相對于P的比(膜厚比)β被確定為β = t/P。注意，β可被表示為β ( = t/P) =α ΧΜ/Ρ。這里，當確定膜厚比β時，優(yōu)選通過例如采用傳感器閘門沈來防止成膜材料過度地沉積在校正用石英振蕩器23上。這會延長校正用石英振蕩器23提供的膜厚測量精度保持較高的時間。在膜厚比α和β如上所述確定后，執(zhí)行在成膜對象物30上形成成膜材料的膜的成膜步驟。成膜步驟中，首先，把作為成膜對象物30的基片移入成膜室10內。然后，使成膜源單元20于預定條件下在成膜待機位置與成膜位置之間往復移動，在成膜對象物30上形成成膜材料的膜。成膜結束后，從成膜室10取出成膜對象物30。通過重復成膜步驟，在多個成膜對象物30上形成成膜材料的膜。圖3是表示形成在成膜對象物30上的成膜材料的膜厚控制流程的流程圖。注意， 在圖3所示的流程圖中，還包括表示校正步驟的流程圖。以下，還參照圖2的電路框圖進行說明。首先，當不執(zhí)行校正步驟時，在校正用石英振蕩器23附近的傳感器閘門沈關閉的同時，成膜材料沉積到測量用石英振蕩器22上。這里，與測量用石英振蕩器22電連接的膜厚測量設備41測量該測量用石英振蕩器22的共振頻率的變化量。由膜厚測量設備41測得的共振頻率的變化量，在該膜厚測量設備41內計算每單位時間沉積在測量用石英振蕩器22上的膜的膜厚值Mc/。然后，膜厚測量設備41把膜厚值Mc/發(fā)送給設在與該膜厚測量設備41電連接的控制系統(tǒng)40內的溫度調節(jié)器(未表示)，并確定沉積在成膜對象物30 上的薄膜的厚度即膜厚值、(=α XM0')。這里，若、大于預期膜厚，電信號從膜厚測量設備41發(fā)送給設在控制系統(tǒng)40內的溫度調節(jié)器(未表示)，使該溫度調節(jié)器降低成膜源21 的溫度。另一方面，若、小于預期膜厚，電信號從膜厚測量設備41發(fā)送給該溫度調節(jié)器， 使該溫度調節(jié)器升高成膜源21的溫度。當、等于預期膜厚時，電信號從膜厚測量設備41 發(fā)送給該溫度調節(jié)器，使該溫度調節(jié)器維持成膜源21的溫度。注意，如上所述，測量用石英振蕩器22與成膜源21之間的相對位置關系始終不改變，因此即便在成膜源單元20正移動時，也可始終監(jiān)測膜厚值M0'，并可始終控制成膜源21的溫度。因此，從成膜源21釋放出的成膜材料量可保持恒定。然而，在成膜源21的操作過程中，成膜材料始終沉積到測量用石英振蕩器22上， 因此膜厚測量精度逐漸降低。此情況下，執(zhí)行下述校正步驟。校正步驟中，校正用石英振蕩器23附近的傳感器閘門沈在成膜步驟期間的任意定時開放。這里，通過使傳感器閘門沈開放預定時間或更長，固定量的成膜材料沉積到校正用石英振蕩器23上，由此可確定每單位時間形成在校正用石英振蕩器23上的薄膜的厚度(膜厚值？》。與此同時，可確定每單位時間形成在測量用石英振蕩器22上的薄膜的厚度 (膜厚值禮)。在膜厚值？1和禮確定后，傳感器間門沈關閉。這里，形成在成膜對象物30 上的薄膜的厚度(膜厚值)可使用膜厚值P1確定為β P1，或者使用膜厚值M1確定為α Mp順便一提的是，沉積到校正用石英振蕩器23上的成膜材料的膜量極少，因此膜厚測量誤差小。另一方面，大量成膜材料沉積到測量用石英振蕩器22上，因此膜厚測量誤差大。因此，不一定遵循^P1= αΜρ因此，膜厚值M1被乘以修正系數(shù)(β P1/a M1K接著， 可使采用測量用石英振蕩器22確定的膜厚值等于采用校正用石英振蕩器23確定的誤差較小的膜厚值(β P1),由此可僅以較小的誤差確定膜厚值。校正步驟后，確定沉積在測量用石英振蕩器22上的膜的膜厚值M1'。然后，利用設在控制系統(tǒng)40內的溫度調節(jié)器(未表示)控制成膜源21的溫度，以使M1'乘以校正系數(shù)Y J= WP1V(CiM1))和α獲得的值a Y1M1'為沉積在成膜對象物30上的預期膜厚值。如上所述適當?shù)貓?zhí)行校正步驟。在第η次校正步驟后執(zhí)行的成膜步驟中，成膜材料沉積到測量用石英振蕩器22上，并在膜厚測量設備41內確定每單位時間沉積的成膜材料的膜厚值Mn'。然后，利用設在控制系統(tǒng)40內的溫度調節(jié)器(未表示)控制成膜源 21的溫度，使Mn'乘以校正系數(shù)(Y1X Y2X…X Yn)和α獲得的值a X (Y1X Y2X… X Yn) XMn'為沉積在成膜對象物30上的預期膜厚值。基于在成膜步驟當中執(zhí)行校正步驟這個前提，校正步驟可在任意定時執(zhí)行，然而校正步驟也可每當經(jīng)過預定時間長度時執(zhí)行，或者可每當成膜對象物(在其上成膜)的數(shù)量達到多于一個的預定數(shù)量時執(zhí)行。另外，校正步驟也可在測量用石英振蕩器22的共振頻率的衰減量達到預定水平時執(zhí)行，或者在測量用石英振蕩器22的共振頻率達到某值時執(zhí)行。圖4是用于比較執(zhí)行校正步驟時形成在成膜對象物30上的薄膜的厚度與不執(zhí)行校正步驟時的厚度的圖表。由其可明白，如圖4所示，通過適當?shù)貙嵤┬Ｕ襟E，可以減小形成在成膜對象物30上的膜厚誤差。圖5A和5B是模擬預定周期內的成膜步驟和校正步驟隨著時間經(jīng)過的示圖，圖5A 是表示在成膜步驟當中執(zhí)行校正步驟時的時間經(jīng)過的示圖，以及圖5B是表示在成膜步驟之間執(zhí)行校正步驟時的時間經(jīng)過的示圖。換句話說，圖5A是采用依據(jù)本發(fā)明的成膜方法時的示圖，而圖5B是采用傳統(tǒng)成膜方法時的示圖。圖5A和5B表示一次成膜步驟的時間為十分鐘且M小時重復如下循環(huán)的情況，每個循環(huán)包括五次成膜步驟和一次五分鐘時間的校正步驟。如圖5A和5B所示，通過在成膜步驟當中實施校正步驟，可使成膜步驟次數(shù)多于在成膜步驟之間執(zhí)行校正步驟時的情形。
這里，如圖IA至IC所示，依據(jù)本發(fā)明的成膜裝置包括其內具有成膜源21的成膜源單元20、測量用石英振蕩器22和校正用石英振蕩器23。成膜源21和兩個石英振蕩器22 和23始終在維持它們之間的位置關系的情況下一起移動。因此，可在任意時間執(zhí)行校正步驟。另外，通過在成膜步驟當中實施校正步驟，可執(zhí)行成膜而不降低生產(chǎn)力、防止由于成膜對象物滯留導致的膜純度下降、且膜厚精確。(例子)(例1)采用圖IA至IC所示的成膜裝置在基片上形成成膜材料的膜。此例中，通過使成膜源單元20以IOOOmm的輸送距離和20mm/s的輸送速度往復運動一次來成膜。基片(成膜對象物30)的縱向長度為500mm。另外，此例中，調整成膜源21的加熱溫度，使形成在基片(成膜對象物30)上的成膜材料的薄膜的厚度為lOOnm。另外，此例中，采用INFIC0N制造的具有金電極的6MHz石英振蕩器作為測量用石英振蕩器22和校正用石英振蕩器23。首先，執(zhí)行成膜預備步驟。此預備步驟中，首先，把用于測量膜厚的基片(成膜對象物30)移入成膜室10內。 在確認從成膜源21釋放出的成膜材料的蒸氣量已穩(wěn)定在預期值時，開始以20mm/s的輸送速度移動成膜源單元20。在成膜源單元20開始移動后經(jīng)過十秒時，傳感器間門沈開放，成膜材料沉積在校正用石英振蕩器23上。然后，確定從傳感器間門沈開放后經(jīng)過30秒的時點起至經(jīng)過90秒的時點內沉積在測量用石英振蕩器22上的成膜材料的膜厚M(nm)和沉積在校正用石英振蕩器23上的膜厚P(nrn)。當傳感器閘門沈開放后經(jīng)過91秒時，該傳感器閘門沈關閉。然后，當成膜源單元20返回開始位置(成膜待機位置)時，采用運送機構(未表示)從成膜室10取出膜厚測量用基片(成膜對象物30)，接著采用光學式膜厚測量設備或者接觸式膜厚測量設備測量膜厚。這確定了形成在此膜厚測量用基片上的薄膜的厚度(膜厚值t(nm))。于是，1分鐘期間沉積在基片上的膜厚值相對于1分鐘期間沉積在測量用石英振蕩器22上的膜厚值的比α被表示為α =t/M，而1分鐘期間沉積在基片上的膜厚值相對于1分鐘期間沉積在校正用石英振蕩器23上的膜厚值的比β被表示為β =t/P。注意，預備步驟中，基片的膜厚值t (nm)滿足關系式t = α M = β P。然后，步驟前進至成膜步驟。成膜步驟中，首先，把作為成膜對象物30的基片移入成膜室10內。在基片被移入后，成膜源單元20開始移動。在成膜源單元20的移動完成后， 從成膜室10取出基片，且完成成膜步驟。隨著成膜步驟被執(zhí)行多次，膜沉積在測量用石英振蕩器22上，由此，膜厚測量誤差逐漸變大。因而，執(zhí)行下述校正步驟。在第10次成膜步驟當中執(zhí)行第1次校正步驟。更具體的，在成膜源單元20從待機位置開始移動后經(jīng)過十秒時，傳感器間門26開放。然后，確定從傳感器間門沈開放后經(jīng)過20秒的時點至經(jīng)過80秒的時點沉積在測量用石英振蕩器22上的成膜材料的膜厚(膜厚值=M1 (nm))和沉積在校正用石英振蕩器23上的成膜材料的膜厚(膜厚值=P1 (nm))。這里，由M1和P1，形成在基片上的成膜材料的膜厚(膜厚值)被確定為α M1 (nm)或β P1 (nm)。然而，膜厚值CiM1(Iim)具有較大的誤差，而膜厚值^P1(Iim)具有較小的誤差。因此，不一定遵循β P1= α M^因而，確定校正系數(shù)Y1 = (PP1V(CiM1)tj在校正系數(shù)Y1確定后的成膜步驟中，調整成膜源21的加熱溫度，使1分鐘期間沉積在測量用石英振蕩器22上的膜的膜厚值M1'乘以校正系數(shù)[和膜厚比α獲得的值(α X Y1XM1')為沉積在基片上的預期膜厚lOOnm。然而，若在成膜源單元20的移動當中改變成膜源21的加熱溫度，則從該成膜源 21噴射的成膜材料量會波動，或者所噴射的成膜材料量突然變化，以致形成在基片上的膜不均勻。因此，在成膜源單元20的移動完成后改變成膜源21的加熱溫度。這樣，從成膜源 21噴射的成膜材料的波動在取出基片之后且移入下一基片之前結束，由此步驟可平穩(wěn)地前進至下一成膜操作。如上所述，執(zhí)行成膜步驟和校正步驟。在第IOn次成膜步驟當中執(zhí)行的第η次校正步驟中，確定形成在各石英振蕩器上的薄膜的厚度。更具體的，確定1分鐘期間形成在校正用石英振蕩器23上的成膜材料的膜厚(膜厚值Pn(nm))和1分鐘期間形成在測量用石英振蕩器22上的成膜材料的膜厚(膜厚值:Mn(nm))。然后，確定校正系數(shù)Yn為Yn = (β Pn) / ( α Mn)。在確定校正系數(shù)Y η后的成膜過程中，調整成膜源21的加熱溫度，使1分鐘期間沉積在測量用石英振蕩器22上的成膜材料的膜的膜厚(膜厚值Mn')乘以第1次至第 η次校正步驟中確定的校正系數(shù)和膜厚比α獲得的值即α X(YlX Υ2Χ…X Υη)ΧΜη' 為100 (nm)。注意，如上所述，在成膜源單元20的移動完成后改變成膜源21的加熱溫度。作為此成膜的結果，顯然可執(zhí)行成膜而不降低生產(chǎn)力、防止由于基片(成膜對象物30)滯留在成膜室10內導致的膜純度下降、且膜厚精確。盡管已參照示范實施例對本發(fā)明進行了說明，但應理解的是本發(fā)明不限于所公開的示范實施例。以下權利要求書的范圍與最寬的解釋一致，以涵蓋所有的變型或等同的結構和功能。
權利要求
1.一種用于在成膜對象物上形成成膜材料的膜的成膜裝置，包括 成膜源，用于加熱所述成膜材料以及用于釋放出所述成膜材料的蒸氣； 移動部，用于使所述成膜源在預定成膜待機位置與預定成膜位置之間移動；測量用石英振蕩器，用于監(jiān)測從所述成膜源釋放出的所述成膜材料的蒸氣的量；以及校正用石英振蕩器，用于校正所述測量用石英振蕩器的測量值， 其中，所述移動部保持所述測量用石英振蕩器和所述校正用石英振蕩器。
2.一種成膜方法，包括成膜步驟，加熱其內包括成膜材料的成膜源以釋放出所述成膜材料的蒸氣，且在采用測量用石英振蕩器監(jiān)測釋放出的所述成膜材料的蒸氣的量的同時在成膜對象物上形成所述成膜材料的膜；控制步驟，基于所述測量用石英振蕩器的監(jiān)測值調整所述成膜源的加熱溫度；以及校正步驟，采用校正用石英振蕩器監(jiān)測釋放出的所述成膜材料的蒸氣的量，并利用所述校正用石英振蕩器的監(jiān)測值校正所述測量用石英振蕩器的監(jiān)測值，其中 在所述成膜對象物上形成膜的所述成膜步驟當中執(zhí)行所述校正步驟。
3.根據(jù)權利要求2所述的成膜方法，所述校正步驟包括利用所述測量用石英振蕩器和所述校正用石英振蕩器兩者監(jiān)測釋放出的所述成膜材料的蒸氣量；利用所述校正用石英振蕩器的監(jiān)測值確定所述成膜材料的膜厚值A，以及利用所述測量用石英振蕩器的監(jiān)測值確定所述成膜材料的膜厚值B ；以及采用所述膜厚值A相對于所述膜厚值B的比(A/B)計算校正系數(shù)。
4.根據(jù)權利要求2所述的成膜方法，其特征在于，采用根據(jù)權利要求1所述的成膜裝置來執(zhí)行所述成膜方法。
全文摘要
提供一種成膜裝置和成膜方法，可精確地控制形成在成膜對象物上的薄膜的厚度。成膜裝置(1)包括用于在預定成膜待機位置與預定成膜位置之間移動成膜源(21)的移動部(成膜源單元(20))，此移動部保持測量用石英振蕩器(22)和校正用石英振蕩器(23)以維持它們相對于成膜源(21)的相對位置。在成膜對象物上形成膜的成膜步驟當中執(zhí)行利用校正用石英振蕩器(23)的監(jiān)測值校正測量用石英振蕩器的監(jiān)測值的校正步驟。
文檔編號C23C14/24GK102465276SQ201110339500
公開日2012年5月23日 申請日期2011年11月1日 優(yōu)先權日2010年11月4日
發(fā)明者中川善之, 中野真吾, 福田直人 申請人:佳能株式會社