[发明专利]成膜装置和成膜方法

说明书

技术领域

本发明涉及成膜装置。

背景技术

通常，当利用蒸镀、溅射等在诸如基片一类的成膜对象物上形成薄膜时，为控制所要形成的薄膜的厚度，在成膜室内配置石英振荡器。当成膜室内配置有石英振荡器时，在形成薄膜时，形成薄膜的成膜材料既沉积于石英振荡器上，又沉积于成膜对象物上。这里，当成膜材料沉积于石英振荡器上时，该石英振荡器的共振频率依据沉积于其上的成膜材料的量发生变化。利用此现象，可获知沉积于成膜对象物上的成膜材料的膜厚。具体的，由共振频率的变化量算出沉积在石英振荡器上的膜厚。利用预先确定的沉积在石英振荡器上的膜与沉积在成膜对象物上的膜的膜厚比，可获知沉积在成膜对象物上的成膜材料的膜厚。

然而，随着成膜材料沉积在石英振荡器上，共振频率的变化量与沉积在成膜对象物上的膜厚值之间的关系偏离计算值。因此，难以长期精确地控制成膜对象物上的膜厚。

日本专利申请特开No.2008-122200公开了一种使膜厚值误差较小的方法，此膜厚值误差对于控制成膜对象物上的膜厚成为问题。更具体的，在日本专利申请特开No.2008-122200中，采用这样一种方法，除了传统的测量用石英振荡器外，成膜室内还设有校正用石英振荡器。

顺便一提的是，在通常的成膜步骤中，首先，把成膜对象物移入成膜室，然后在该成膜对象物上成膜。这里，当在成膜对象物上成膜时，成膜材料沉积在测量用石英振荡器上，以控制该成膜对象物上的膜厚。成膜结束后，从成膜室取出成膜对象物，成膜步骤结束。然而，当成膜步骤重复多次时，成膜材料在每次执行成膜步骤时都沉积在测量用石英振荡器上，由此随着成膜步骤重复，膜厚控制精度降低。因此，采用校正用石英振荡器来实施校正步骤。

日本专利申请特开No.2008-122200公开的成膜方法中，在成膜步骤之间即一成膜步骤结束后且下一成膜步骤开始前执行校正步骤。此校正步骤中，首先，把成膜材料沉积在校正用石英振荡器和测量用石英振荡器两者上。然后，测量采用校正用石英振荡器确定的形成在成膜对象物上的薄膜的厚度(膜厚值P₀)和采用测量用石英振荡器确定的形成在成膜对象物上的薄膜的厚度(膜厚值M₀)，确定校正系数P₀/M₀。然后，在校正步骤之后执行的成膜步骤中，通过把采用测量用石英振荡器算出的成膜对象物的膜厚值M₁乘以预先确定的校正系数P₀/M₀，从而精确地控制成膜对象物上的膜厚。

另一方面，日本专利申请特开No.2004-091919公开了一种在成膜对象物的表面上形成厚度均一膜的装置和方法。日本专利申请特开No.2004-091919公开的薄膜形成装置中，可移动的成膜源在固定的成膜对象物的下方以恒定的速度移动。通过采用此薄膜形成装置形成薄膜，即使成膜对象物具有较大的面积，也能够在该成膜对象物上形成厚度均一膜。

另外，日本专利申请特开No.2004-091919公开的薄膜形成装置中，为监测从成膜源释放出的成膜材料量，膜厚传感器被提供为固定在成膜源的待机位置的上方。膜厚传感器可检测成膜材料的成膜速度，由此，当成膜速度到达预期水平时，成膜源移至成膜位置以在成膜对象物上成膜。

顺便一提的是，日本专利申请特开No.2004-091919公开的成膜装置中，如上所述，当成膜源移动时，膜厚传感器固定在成膜源的待机位置的上方。由此可见，当成膜源移动时，不能监测从该成膜源释放出的成膜材料量。因此，即使在成膜源移动时所释放出的成膜材料量发生变动，也不能监测到此变动，由此，不能将所释放出的成膜材料量修正为预期释放量。另外，若不能立即修正所释放出的成膜材料量，则所释放出的实际成膜材料量会越来越偏离预期释放量。结果，随着重复在成膜对象物上形成成膜材料的膜的过程(成膜过程)，产生了不能在各成膜过程中使形成在该成膜对象物上的薄膜的厚度均一的问题。

另外，日本专利申请特开No.2004-091919公开的成膜装置中，即使在成膜源返回到待机位置时膜厚传感器检测到所释放出的成膜材料量异常，也需要花时间把释放量修正为预期量，且在进行此修定时，成膜对象物滞留于成膜室内。结果，产生了生产力下降的问题。