真空蒸着装置およびその装置を用いた真空蒸着方法
【課題】 本発明の目的は、蒸着原料の突沸によるスプラッシュで蒸着流中に直径の大きな異常粒子が混入し、それが被処理基板に付着して成膜品質を低下させることを、スプラッシュの発生を定量的かつ早期に検出することで防止する機能を有する真空蒸着装置およびその真空蒸着装置を用いた真空蒸着方法を提供することである。
【解決手段】 本発明の真空蒸着装置１０１は、真空チャンバ２と、真空ポンプ３と、基板ホルダ５と、ルツボ７と、電子ビーム９を発射する電子銃１０と集束コイル１１および偏向コイル１２と、シャッタ１３と、シャッタ駆動部１４と、成膜速度を測定する膜厚モニタ１５と、パワー制御部１６と、膜厚モニタ１５で測定した成膜速度の変動量を予め設定した基準値と比較判定することで、ルツボ７内の蒸着原料６の突沸により生じる不所望なスプラッシュの有無を検出する本発明の特徴である比較判定部１０２とで構成されている。
【解決手段】 本発明の真空蒸着装置１０１は、真空チャンバ２と、真空ポンプ３と、基板ホルダ５と、ルツボ７と、電子ビーム９を発射する電子銃１０と集束コイル１１および偏向コイル１２と、シャッタ１３と、シャッタ駆動部１４と、成膜速度を測定する膜厚モニタ１５と、パワー制御部１６と、膜厚モニタ１５で測定した成膜速度の変動量を予め設定した基準値と比較判定することで、ルツボ７内の蒸着原料６の突沸により生じる不所望なスプラッシュの有無を検出する本発明の特徴である比較判定部１０２とで構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空中で蒸着原料を加熱溶融し蒸発させて、被処理基板に被着させて成膜する真空蒸着装置およびその装置を用いた真空蒸着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の真空蒸着装置の一例の縦断面図を図８、図９に示す。尚、図８はシャッタを閉じて蒸着流を遮断した状態を示し、図９はシャッタを開けて蒸着流を放出した状態を示す。
【０００３】
従来の真空蒸着装置１は、内部を真空状態に維持することのできる真空チャンバ２と、真空チャンバ２内を真空排気する真空ポンプ３と、真空チャンバ２内に配置され、被処理基板としての半導体基板４を保持する基板ホルダ５と、基板ホルダ５と対向して配置され、蒸着原料６を収容するルツボ７と、蒸着原料６を加熱溶融し蒸発させて蒸着流８（図中実線矢印）を放出させる電子ビーム９（図中破線矢印）を発射する電子銃１０とその電子ビーム９を集束する磁力を与える集束コイル１１および電子ビーム９を偏向するための磁力を与える偏向コイル１２とで構成される加熱手段と、基板ホルダ５とルツボ７との間に配置され、開閉動作により蒸着流８を放出したり遮断したりするシャッタ１３と、シャッタ１３を開閉動作させるシャッタ駆動部１４と、基板ホルダ５に保持された半導体基板４への成膜速度を測定する膜厚モニタ１５と、膜厚モニタ１５からの信号に基づき電子銃１０のパワーを制御するパワー制御部１６とで構成されている。
【０００４】
ここで、膜厚モニタ１５は水晶振動子式であり、基板ホルダ近傍位置に配置されたセンサ部としての水晶振動子１５ａは、オシレータ１５ｂを介して、成膜速度の時間的変化を成膜速度曲線（縦軸；成膜速度、横軸；時間）として表示するとともにその信号をパワー制御部１６に出力するモニタ部１５ｃに接続されている。尚、水晶振動子式の膜厚モニタ１５は、水晶振動子１５ａへの微量質量付着による発振周波数の変化を検出することで成膜速度を高精度（分解能；０．００５Å程度）に測定することができる。
【０００５】
また、パワー制御部１６は膜厚モニタ１５からの信号に基づき、電子銃１０のパワーを制御して成膜速度を安定化させたり、成膜が完了したら電子銃１０のパワーを低下させ停止させる役目をする。
【０００６】
尚、上記では、蒸着原料６の加熱手段は、電子銃１０と集束コイル１１及び偏向コイル１２で成る構成で説明したが、他の加熱手段として、抵抗加熱や高周波加熱などを利用した加熱手段であってもよい。
【０００７】
次に、真空蒸着装置１の動作を説明する。先ず、基板ホルダ５に半導体基板４を保持し、真空ポンプ３を作動して真空チャンバ２内を減圧し所定の真空度にする。
【０００８】
次に、電子銃１０より電子ビーム９を発射し、その電子ビーム９を集束コイル１１で集束させ、偏向コイル１２で照射位置を制御して蒸着原料６表面に略垂直に照射させ蒸着原料６を加熱溶融して蒸発させる。
【０００９】
ここで、半導体基板４への蒸着作業をする前に、蒸着原料６表面の不純物を蒸発させたり、表面状態を均一にしたりすることを目的に、所謂、ガス出し作業を行う。このガス出し作業は、図８に示すように、シャッタ１３を閉じた状態で、電子ビーム照射を所定の電子銃パワーで所定時間だけ行う。
【００１０】
その後、ガス出し作業が終了したら、図９に示すように、シャッタ１３を開けて、半導体基板４に向けて蒸着流８を放出し、膜厚モニタ１５で測定した成膜速度と時間とから成膜厚さを算出しながら、所定の膜厚が得られるまで蒸着作業を行う。
【００１１】
尚、半導体基板４への蒸着作業で得られる成膜速度曲線は、図１０に示すように、シャッタ１３が開いた直後から膜厚モニタ１５の測定が安定するまでの間は、若干の初期変動が見られるが、その後は、膜厚モニタ１５の測定結果をパワー制御部１６にフィードバック制御するため所定の設定値に安定して維持される。
【００１２】
次に、半導体基板４への蒸着作業が完了したら、図８に示すように、再度、シャッタ１３を閉じて蒸着流８を遮断するとともに電子銃１０のパワーを徐々に低下させ停止させて蒸着作業を完了する。
【００１３】
しかしながら、上記の一連の蒸着作業の中で、蒸着原料６の突沸によるスプラッシュ（はね）が発生することがあった。そして、突沸によるスプラッシュが発生すると蒸着流８中に直径の大きな異常粒子（図示せず）が混入し、それが半導体基板４に付着して成膜品質の低下を招くという問題があった。
【００１４】
このため、従来より突沸を抑制するための様々な工夫がなされてきた。例えば、その一つとして、ルツボ７と蒸着原料６との間にライナー部材（図示せず）を介在させ、蒸発に必要な熱の逃げを抑えながら、低い成膜速度で蒸着を行う方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−８１５４９号公報 図１，図３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし、上記のような工夫された真空蒸着方法においても、突沸を完全に防止することは難しかった。なぜならば、突沸の原因は、ルツボ７と蒸着原料６との界面温度差に起因するものだけでなく多岐にわたり、例えば、蒸着原料６の溶融領域への非溶融領域の溶け落ち，ルツボ７内での蒸着原料６の対流状態，ルツボ７や蒸着原料６からのＣＯ２などのガスの発生，あるいは、蒸着原料６が合金であった場合、合金を構成する金属の融点や沸点の相違などの原因があり、その発生を完全に防止したり、その発生時期を予測したりすることは極めて困難であった。
【００１６】
本発明の目的は、一連の蒸着作業の中で、いつ発生するか分からない蒸着原料の突沸によるスプラッシュで蒸着流中に直径の大きな異常粒子が混入し、それが被処理基板に付着して成膜品質を低下させることを、スプラッシュの発生を定量的かつ早期に検出することで防止する機能を有する真空蒸着装置およびその真空蒸着装置を用いた真空蒸着方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の問題を解決するために、発明者は、成膜速度曲線をその変動量に着目し慎重に観察して次のような知見と結論を得た。
【００１８】
その知見とは、突沸によるスプラッシュにより蒸着流中に直径の大きな異常粒子が混入し、それが膜厚モニタの水晶振動子に付着した場合、異常粒子はその質量が大きいため、その分、発振周波数に与える影響が大きく、その結果として、図１１に示すように、成膜速度曲線上に凹凸状の変動（以降、スプラッシュ変動と呼ぶ）が現れ、その変動量は、水晶振動子式の膜厚モニタの分解能において十分検出可能なレベルであると言う知見である。
【００１９】
即ち、膜厚モニタで測定した成膜速度の変動量を予め設定した基準値と比較判定することで、蒸着原料の突沸によるスプラッシュの有無を定量的かつ早期に検出できると言う結論に達した。
【００２０】
このような知見に基づく本発明は次のように構成されている。
【００２１】
本発明の真空蒸着装置は、
少なくとも、
内部を真空状態に維持することのできる真空チャンバと、
真空チャンバ内を真空排気する真空ポンプと、
真空チャンバ内に配置され、被処理基板を保持する基板ホルダと、
基板ホルダと対向して配置され、蒸着原料を収容するルツボと、
ルツボ内の蒸着原料を加熱溶融し蒸発させて蒸着流を放出させる加熱手段と、
基板ホルダとルツボとの間に配置され、開閉動作により蒸着流を放出したり遮断したりするシャッタと、
シャッタを開閉動作させるシャッタ駆動部と、
センサ部が基板ホルダ近傍位置に配置され、基板ホルダに保持された被処理基板への成膜速度を測定する膜厚モニタとを備え、蒸着流を基板ホルダに保持された被処理基板に被着させて成膜する真空蒸着装置において、膜厚モニタで測定した成膜速度の変動量を予め設定した基準値と比較判定することで、ルツボ内の蒸着原料の突沸により生じる不所望なスプラッシュの有無を検出する比較判定部を備えたことを特徴とする真空蒸着装置である。
【００２２】
本発明の真空蒸着装置を用いた真空蒸着方法は、
少なくとも、
内部を真空状態に維持することのできる真空チャンバと、
真空チャンバ内を真空排気する真空ポンプと、
真空チャンバ内に配置され、被処理基板を保持する基板ホルダと、
基板ホルダと対向して配置され、蒸着原料を収容するルツボと、
ルツボ内の蒸着原料を加熱溶融し蒸発させて蒸着流を放出させる加熱手段と、
基板ホルダとルツボとの間に配置され、開閉動作により蒸着流を放出したり遮断したりするシャッタと、
シャッタを開閉動作させるシャッタ駆動部と、
センサ部が基板ホルダ近傍位置に配置され、基板ホルダに保持された被処理基板への成膜速度を測定する膜厚モニタとを備え、蒸着流を基板ホルダに保持された被処理基板に被着させて成膜する真空蒸着装置を用いた真空蒸着方法において、膜厚モニタで測定した成膜速度の変動量を予め設定した基準値と比較判定することで、ルツボ内の蒸着原料の突沸により生じる不所望なスプラッシュの有無を検出することを特徴とする真空蒸着方法である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の真空蒸着装置およびその真空蒸着装置を用いた真空蒸着方法によれば、膜厚モニタで測定した成膜速度の変動量を予め設定した基準値と比較判定することで、蒸着原料の突沸により生じる不所望なスプラッシュの有無を定量的かつ早期に検出するようにしたので、成膜品質の低下を最小限に抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明は、蒸着原料の突沸により生じるスプラッシュで成膜品質が低下することを防止する機能を有する真空蒸着装置およびその真空蒸着装置を用いた真空蒸着方法を提供するという目的を、膜厚モニタで測定した成膜速度の変動量を予め設定した基準値と比較判定することで定量的かつ早期に検出可能とすることで実現した。
【実施例】
【００２５】
本発明の真空蒸着装置の一例の縦断面図を図１、図２に示す。尚、図１はシャッタを閉じて蒸着流を遮断した状態を示し、図２はシャッタを開けて蒸着流を放出した状態を示す。また、図８，図９と同一部分には同一符号を付す。
【００２６】
本発明の真空蒸着装置１０１は、内部を真空状態に維持することのできる真空チャンバ２と、真空チャンバ２内を真空排気する真空ポンプ３と、真空チャンバ２内に配置され、被処理基板としての半導体基板４を保持する基板ホルダ５と、基板ホルダ５と対向して配置され、蒸着原料６を収容するルツボ７と、蒸着原料６を加熱溶融し蒸発させて蒸着流８（図中実線矢印）を放出させる電子ビーム９（図中破線矢印）を発射する電子銃１０とその電子ビーム８を集束する磁力を与える集束コイル１１および電子ビーム９を偏向するための磁力を与える偏向コイル１２とで構成される加熱手段と、基板ホルダ５とルツボ７との間に配置され、開閉動作により蒸着流８を放出したり遮断したりするシャッタ１３と、シャッタ１３を開閉動作させるシャッタ駆動部１４と、基板ホルダ５に保持された半導体基板４への成膜速度を測定する膜厚モニタ１５と、膜厚モニタ１５からの信号に基づき電子銃１０のパワーを制御するパワー制御部１６と、膜厚モニタ１５で測定した成膜速度の変動量を予め設定した基準値と比較判定することで、ルツボ７内の蒸着原料６の突沸により生じる不所望なスプラッシュの有無を検出する本発明の特徴である比較判定部１０２とで構成されている。
【００２７】
ここで、膜厚モニタ１５は水晶振動子式であり、基板ホルダ５近傍位置に配置されたセンサ部としての水晶振動子１５ａは、オシレータ１５ｂを介して、成膜速度の時間的変化を成膜速度曲線（縦軸；成膜速度、横軸；時間）として表示するとともにその信号をそれぞれパワー制御部１６と比較判定部１０２とに出力するモニタ部１５ｃに接続されている。尚、水晶振動子式の膜厚モニタ１５は、水晶振動子１５ａへの微量質量付着による発振周波数の変化を検出することで成膜速度を高精度（分解能；０．００５Å程度）に測定することができる。
【００２８】
また、パワー制御部１６が膜厚モニタ１５からの信号に基づき、電子銃１０のパワーを制御して成膜速度を安定化させたり、成膜が完了したら電子銃１０のパワーを低下させ停止させる役目をするのに対して、比較判定部１０２は、図３に示すように、膜厚モニタ１５で測定した成膜速度の変動量を予め設定した基準値ＳＨ，ＳＬと比較判定することで、成膜速度曲線にスプラッシュ変動が現れているかどうか、すなわち、蒸着流中に異常粒子が混入しているかどうかを検出する。
【００２９】
また、比較判定部１０２は、スプラッシュ変動の発生をオペレータに知らせるための警報あるいは警告表示などの手段を備えている。
【００３０】
尚、上記では、蒸着原料６の加熱手段は、電子銃１０と集束コイル１１及び偏向コイル１２で成る構成で説明したが、他の加熱手段として、抵抗加熱や高周波加熱などを利用した加熱手段であってもよい。
【００３１】
次に、真空蒸着装置１０１の動作を説明する。先ず、基板ホルダ５に半導体基板４を保持し、真空ポンプ３を作動して真空チャンバ２内を減圧し所定の真空度にする。
【００３２】
次に、電子銃１０より電子ビーム９を発射し、その電子ビーム９を集束コイル１１で集束させ、偏向コイル１２で照射位置を制御して蒸着原料６表面に略垂直に照射させ蒸着原料６を加熱溶融して蒸発させる。
【００３３】
ここで、半導体基板４への蒸着作業をする前に、蒸着原料６表面の不純物を蒸発させたり、表面状態を均一にしたりすることを目的に、所謂、ガス出し作業を行う。このガス出し作業は、図１に示すように、シャッタ１３を閉じた状態で、電子ビーム照射を所定の電子銃パワーで所定時間だけ行う。
【００３４】
その後、ガス出し作業が終了したら、図２に示すように、シャッタ１３を開けて、半導体基板４に向けて蒸着流８を放出し、膜厚モニタ１５で測定した成膜速度と時間とから成膜厚さを算出しながら、所定の膜厚が得られるまで蒸着作業を行う。
【００３５】
尚、半導体基板４への蒸着作業で得られる成膜速度曲線は、図１０に示すように、シャッタ１３が開いた直後から膜厚モニタ１５の測定が安定するまでの間は、若干の初期変動が見られるが、その後は、膜厚モニタ１５の測定結果をパワー制御部１６にフィードバック制御するため所定の設定値に安定して維持される。
【００３６】
次に、半導体基板４への蒸着作業が完了したら、図１に示すように、再度、シャッタ１３を閉じて蒸着流８を遮断するとともに電子銃１０のパワーを徐々に低下させ停止させて蒸着作業を完了する。
【００３７】
ここで、半導体基板４への蒸着作業中にルツボ７内の蒸着原料６が突沸し、不所望なスプラッシュが発生することがあり、その場合、図３に示すように、成膜速度曲線上に凹凸状の変動としてスプラッシュ変動が現れる。そして、このスプラッシュ変動は、比較判定部において予め設定した基準値ＳＨ，ＳＬと比較判定されることで検出される。そして、比較判定部１０２は警報あるいは警告表示によりオペレータにその発生を知らせ、オペレータは、電子銃パワーを低下させるなど諸条件を調節してスプラッシュの抑制に努める操作を行う。
【００３８】
上記のような真空蒸着装置１０１およびその真空蒸着装置を用いた真空蒸着方法によると、成膜速度の変動量を、常に、予め設定した基準値と比較判定することでスプラッシュの有無を検出可能であるため、突然、蒸着作業中にスプラッシュが発生し始めても定量的かつ早期に発見することができる。
【００３９】
尚、上記では、スプラッシュの発生を検出した場合、オペレータが電子銃パワーを低下させるなど諸条件を調節してスプラッシュの抑制に努める構成で説明したが、発明者は、加熱手段が電子ビームを利用した加熱手段である場合には、スプラッシュは、電子ビームの照射位置をズラすことで抑制できる場合が多いことを経験的に知っており、その経験に基づく構成として、図４に示すように、比較判定部１０２の判定結果に基づいて、偏向コイル１２を制御して電子ビーム９の照射位置を変化させる電子ビーム照射位置制御部１０３を備え、比較判定部１０２でスプラッシュ変動を検出した場合、図５に示すように、電子ビーム９の照射位置を所定量だけズラすように制御するようにしてもよい。
【００４０】
このようにすると、オペレータによるスプラッシュの回避操作の頻度が低減され、迅速な対応が可能となる。
【００４１】
また、スプラッシュは、半導体基板４への蒸着作業中だけでなく、むしろ、ガス出し作業の際にも多く発生するため、図６,図７に示すように、膜厚モニタ１５のセンサ部である水晶振動子１５ａの部分を、基板ホルダ近傍位置と、シャッタ１３が閉状態であっても成膜速度を測定可能なシャッタ近傍位置との間で移動させるセンサ部移動機構１０４を備え、シャッタ１３を閉状態で行うガス出し作業のときには、水晶振動子１５ａをシャッタ近傍位置に移動させてシャッタ閉状態におけるスプラッシュの有無を検出し、シャッタ開状態で行う半導体基板４への蒸着作業のときには、水晶振動子１５ａを基板ホルダ近傍位置に移動させて半導体基板４への蒸着作業中のスプラッシュの有無を検出する構成としてもよい。また、このとき、比較判定部１０２の判定結果に基づいて、センサ部移動機構１０４とシャッタ駆動部１４とを連係動作させる連動制御部１０５をさらに備え、ガス出し作業においてスプラッシュの発生がないことが確認でき、水晶振動子１５ａがシャッタ近傍位置から基板ホルダ近傍位置に戻った後、シャッタ１３が開くようにするとよい。
【００４２】
このようにすると、従来、所定の電子銃パワーで所定時間だけ行っていたガス出し作業においても、スプラッシュの発生の有無を確認できるようになり好適である。
【００４３】
尚、上記では、膜厚モニタ１５のセンサ部である水晶振動子１５ａを、シャッタ１３の開閉動作に伴い、シャッタ近傍位置と基板ホルダ近傍位置との間で移動可能とする構成で説明したが、膜厚モニタ１５を２個準備し、それぞれの測定位置に１個ずつ配置する構成としてもよいことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、蒸着原料の突沸によるスプラッシュの発生の有無を定量的かつ早期に検出できる機能を備えた真空蒸着装置およびその真空蒸着装置を用いた真空蒸着方法に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の真空蒸着装置の一例の縦断面図（蒸着流遮断状態）
【図２】本発明の真空蒸着装置の一例の縦断面図（蒸着流放出状態）
【図３】成膜速度曲線上のスプラッシュ変動検出の説明図
【図４】本発明の真空蒸着装置の変形例の縦断面図（蒸着流放出状態）
【図５】図４の部分拡大図
【図６】本発明の真空蒸着装置の他の変形例の縦断面図（蒸着流遮断状態）
【図７】本発明の真空蒸着装置の他の変形例の縦断面図（蒸着流放出状態）
【図８】従来の真空蒸着装置の一例の縦断面図（蒸着流遮断状態）
【図９】従来の真空蒸着装置の一例の縦断面図（蒸着流放出状態）
【図１０】成膜速度曲線の説明図
【図１１】成膜速度曲線上に現れるスプラッシュ変動の説明図
【符号の説明】
【００４６】
１ 従来の真空蒸着装置
２ 真空チャンバ
３ 真空ポンプ
４ 半導体基板
５ 基板ホルダ
６ 蒸着原料
７ ルツボ
８ 蒸着流
９ 電子ビーム
１０ 電子銃
１１ 集束コイル
１２ 偏向コイル
１３ シャッタ
１４ シャッタ駆動部
１５ 膜厚モニタ
１５ａ 水晶振動子
１５ｂ オシレータ
１５ｃ モニタ部
１６ パワー制御部
１０１ 本発明の真空蒸着装置
１０２ 比較判定部
１０３ 電子ビーム照射位置制御部
１０４ センサ部移動機構
１０５ 連動制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空中で蒸着原料を加熱溶融し蒸発させて、被処理基板に被着させて成膜する真空蒸着装置およびその装置を用いた真空蒸着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の真空蒸着装置の一例の縦断面図を図８、図９に示す。尚、図８はシャッタを閉じて蒸着流を遮断した状態を示し、図９はシャッタを開けて蒸着流を放出した状態を示す。
【０００３】
従来の真空蒸着装置１は、内部を真空状態に維持することのできる真空チャンバ２と、真空チャンバ２内を真空排気する真空ポンプ３と、真空チャンバ２内に配置され、被処理基板としての半導体基板４を保持する基板ホルダ５と、基板ホルダ５と対向して配置され、蒸着原料６を収容するルツボ７と、蒸着原料６を加熱溶融し蒸発させて蒸着流８（図中実線矢印）を放出させる電子ビーム９（図中破線矢印）を発射する電子銃１０とその電子ビーム９を集束する磁力を与える集束コイル１１および電子ビーム９を偏向するための磁力を与える偏向コイル１２とで構成される加熱手段と、基板ホルダ５とルツボ７との間に配置され、開閉動作により蒸着流８を放出したり遮断したりするシャッタ１３と、シャッタ１３を開閉動作させるシャッタ駆動部１４と、基板ホルダ５に保持された半導体基板４への成膜速度を測定する膜厚モニタ１５と、膜厚モニタ１５からの信号に基づき電子銃１０のパワーを制御するパワー制御部１６とで構成されている。
【０００４】
ここで、膜厚モニタ１５は水晶振動子式であり、基板ホルダ近傍位置に配置されたセンサ部としての水晶振動子１５ａは、オシレータ１５ｂを介して、成膜速度の時間的変化を成膜速度曲線（縦軸；成膜速度、横軸；時間）として表示するとともにその信号をパワー制御部１６に出力するモニタ部１５ｃに接続されている。尚、水晶振動子式の膜厚モニタ１５は、水晶振動子１５ａへの微量質量付着による発振周波数の変化を検出することで成膜速度を高精度（分解能；０．００５Å程度）に測定することができる。
【０００５】
また、パワー制御部１６は膜厚モニタ１５からの信号に基づき、電子銃１０のパワーを制御して成膜速度を安定化させたり、成膜が完了したら電子銃１０のパワーを低下させ停止させる役目をする。
【０００６】
尚、上記では、蒸着原料６の加熱手段は、電子銃１０と集束コイル１１及び偏向コイル１２で成る構成で説明したが、他の加熱手段として、抵抗加熱や高周波加熱などを利用した加熱手段であってもよい。
【０００７】
次に、真空蒸着装置１の動作を説明する。先ず、基板ホルダ５に半導体基板４を保持し、真空ポンプ３を作動して真空チャンバ２内を減圧し所定の真空度にする。
【０００８】
次に、電子銃１０より電子ビーム９を発射し、その電子ビーム９を集束コイル１１で集束させ、偏向コイル１２で照射位置を制御して蒸着原料６表面に略垂直に照射させ蒸着原料６を加熱溶融して蒸発させる。
【０００９】
ここで、半導体基板４への蒸着作業をする前に、蒸着原料６表面の不純物を蒸発させたり、表面状態を均一にしたりすることを目的に、所謂、ガス出し作業を行う。このガス出し作業は、図８に示すように、シャッタ１３を閉じた状態で、電子ビーム照射を所定の電子銃パワーで所定時間だけ行う。
【００１０】
その後、ガス出し作業が終了したら、図９に示すように、シャッタ１３を開けて、半導体基板４に向けて蒸着流８を放出し、膜厚モニタ１５で測定した成膜速度と時間とから成膜厚さを算出しながら、所定の膜厚が得られるまで蒸着作業を行う。
【００１１】
尚、半導体基板４への蒸着作業で得られる成膜速度曲線は、図１０に示すように、シャッタ１３が開いた直後から膜厚モニタ１５の測定が安定するまでの間は、若干の初期変動が見られるが、その後は、膜厚モニタ１５の測定結果をパワー制御部１６にフィードバック制御するため所定の設定値に安定して維持される。
【００１２】
次に、半導体基板４への蒸着作業が完了したら、図８に示すように、再度、シャッタ１３を閉じて蒸着流８を遮断するとともに電子銃１０のパワーを徐々に低下させ停止させて蒸着作業を完了する。
【００１３】
しかしながら、上記の一連の蒸着作業の中で、蒸着原料６の突沸によるスプラッシュ（はね）が発生することがあった。そして、突沸によるスプラッシュが発生すると蒸着流８中に直径の大きな異常粒子（図示せず）が混入し、それが半導体基板４に付着して成膜品質の低下を招くという問題があった。
【００１４】
このため、従来より突沸を抑制するための様々な工夫がなされてきた。例えば、その一つとして、ルツボ７と蒸着原料６との間にライナー部材（図示せず）を介在させ、蒸発に必要な熱の逃げを抑えながら、低い成膜速度で蒸着を行う方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−８１５４９号公報 図１，図３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし、上記のような工夫された真空蒸着方法においても、突沸を完全に防止することは難しかった。なぜならば、突沸の原因は、ルツボ７と蒸着原料６との界面温度差に起因するものだけでなく多岐にわたり、例えば、蒸着原料６の溶融領域への非溶融領域の溶け落ち，ルツボ７内での蒸着原料６の対流状態，ルツボ７や蒸着原料６からのＣＯ２などのガスの発生，あるいは、蒸着原料６が合金であった場合、合金を構成する金属の融点や沸点の相違などの原因があり、その発生を完全に防止したり、その発生時期を予測したりすることは極めて困難であった。
【００１６】
本発明の目的は、一連の蒸着作業の中で、いつ発生するか分からない蒸着原料の突沸によるスプラッシュで蒸着流中に直径の大きな異常粒子が混入し、それが被処理基板に付着して成膜品質を低下させることを、スプラッシュの発生を定量的かつ早期に検出することで防止する機能を有する真空蒸着装置およびその真空蒸着装置を用いた真空蒸着方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の問題を解決するために、発明者は、成膜速度曲線をその変動量に着目し慎重に観察して次のような知見と結論を得た。
【００１８】
その知見とは、突沸によるスプラッシュにより蒸着流中に直径の大きな異常粒子が混入し、それが膜厚モニタの水晶振動子に付着した場合、異常粒子はその質量が大きいため、その分、発振周波数に与える影響が大きく、その結果として、図１１に示すように、成膜速度曲線上に凹凸状の変動（以降、スプラッシュ変動と呼ぶ）が現れ、その変動量は、水晶振動子式の膜厚モニタの分解能において十分検出可能なレベルであると言う知見である。
【００１９】
即ち、膜厚モニタで測定した成膜速度の変動量を予め設定した基準値と比較判定することで、蒸着原料の突沸によるスプラッシュの有無を定量的かつ早期に検出できると言う結論に達した。
【００２０】
このような知見に基づく本発明は次のように構成されている。
【００２１】
本発明の真空蒸着装置は、
少なくとも、
内部を真空状態に維持することのできる真空チャンバと、
真空チャンバ内を真空排気する真空ポンプと、
真空チャンバ内に配置され、被処理基板を保持する基板ホルダと、
基板ホルダと対向して配置され、蒸着原料を収容するルツボと、
ルツボ内の蒸着原料を加熱溶融し蒸発させて蒸着流を放出させる加熱手段と、
基板ホルダとルツボとの間に配置され、開閉動作により蒸着流を放出したり遮断したりするシャッタと、
シャッタを開閉動作させるシャッタ駆動部と、
センサ部が基板ホルダ近傍位置に配置され、基板ホルダに保持された被処理基板への成膜速度を測定する膜厚モニタとを備え、蒸着流を基板ホルダに保持された被処理基板に被着させて成膜する真空蒸着装置において、膜厚モニタで測定した成膜速度の変動量を予め設定した基準値と比較判定することで、ルツボ内の蒸着原料の突沸により生じる不所望なスプラッシュの有無を検出する比較判定部を備えたことを特徴とする真空蒸着装置である。
【００２２】
本発明の真空蒸着装置を用いた真空蒸着方法は、
少なくとも、
内部を真空状態に維持することのできる真空チャンバと、
真空チャンバ内を真空排気する真空ポンプと、
真空チャンバ内に配置され、被処理基板を保持する基板ホルダと、
基板ホルダと対向して配置され、蒸着原料を収容するルツボと、
ルツボ内の蒸着原料を加熱溶融し蒸発させて蒸着流を放出させる加熱手段と、
基板ホルダとルツボとの間に配置され、開閉動作により蒸着流を放出したり遮断したりするシャッタと、
シャッタを開閉動作させるシャッタ駆動部と、
センサ部が基板ホルダ近傍位置に配置され、基板ホルダに保持された被処理基板への成膜速度を測定する膜厚モニタとを備え、蒸着流を基板ホルダに保持された被処理基板に被着させて成膜する真空蒸着装置を用いた真空蒸着方法において、膜厚モニタで測定した成膜速度の変動量を予め設定した基準値と比較判定することで、ルツボ内の蒸着原料の突沸により生じる不所望なスプラッシュの有無を検出することを特徴とする真空蒸着方法である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の真空蒸着装置およびその真空蒸着装置を用いた真空蒸着方法によれば、膜厚モニタで測定した成膜速度の変動量を予め設定した基準値と比較判定することで、蒸着原料の突沸により生じる不所望なスプラッシュの有無を定量的かつ早期に検出するようにしたので、成膜品質の低下を最小限に抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明は、蒸着原料の突沸により生じるスプラッシュで成膜品質が低下することを防止する機能を有する真空蒸着装置およびその真空蒸着装置を用いた真空蒸着方法を提供するという目的を、膜厚モニタで測定した成膜速度の変動量を予め設定した基準値と比較判定することで定量的かつ早期に検出可能とすることで実現した。
【実施例】
【００２５】
本発明の真空蒸着装置の一例の縦断面図を図１、図２に示す。尚、図１はシャッタを閉じて蒸着流を遮断した状態を示し、図２はシャッタを開けて蒸着流を放出した状態を示す。また、図８，図９と同一部分には同一符号を付す。
【００２６】
本発明の真空蒸着装置１０１は、内部を真空状態に維持することのできる真空チャンバ２と、真空チャンバ２内を真空排気する真空ポンプ３と、真空チャンバ２内に配置され、被処理基板としての半導体基板４を保持する基板ホルダ５と、基板ホルダ５と対向して配置され、蒸着原料６を収容するルツボ７と、蒸着原料６を加熱溶融し蒸発させて蒸着流８（図中実線矢印）を放出させる電子ビーム９（図中破線矢印）を発射する電子銃１０とその電子ビーム８を集束する磁力を与える集束コイル１１および電子ビーム９を偏向するための磁力を与える偏向コイル１２とで構成される加熱手段と、基板ホルダ５とルツボ７との間に配置され、開閉動作により蒸着流８を放出したり遮断したりするシャッタ１３と、シャッタ１３を開閉動作させるシャッタ駆動部１４と、基板ホルダ５に保持された半導体基板４への成膜速度を測定する膜厚モニタ１５と、膜厚モニタ１５からの信号に基づき電子銃１０のパワーを制御するパワー制御部１６と、膜厚モニタ１５で測定した成膜速度の変動量を予め設定した基準値と比較判定することで、ルツボ７内の蒸着原料６の突沸により生じる不所望なスプラッシュの有無を検出する本発明の特徴である比較判定部１０２とで構成されている。
【００２７】
ここで、膜厚モニタ１５は水晶振動子式であり、基板ホルダ５近傍位置に配置されたセンサ部としての水晶振動子１５ａは、オシレータ１５ｂを介して、成膜速度の時間的変化を成膜速度曲線（縦軸；成膜速度、横軸；時間）として表示するとともにその信号をそれぞれパワー制御部１６と比較判定部１０２とに出力するモニタ部１５ｃに接続されている。尚、水晶振動子式の膜厚モニタ１５は、水晶振動子１５ａへの微量質量付着による発振周波数の変化を検出することで成膜速度を高精度（分解能；０．００５Å程度）に測定することができる。
【００２８】
また、パワー制御部１６が膜厚モニタ１５からの信号に基づき、電子銃１０のパワーを制御して成膜速度を安定化させたり、成膜が完了したら電子銃１０のパワーを低下させ停止させる役目をするのに対して、比較判定部１０２は、図３に示すように、膜厚モニタ１５で測定した成膜速度の変動量を予め設定した基準値ＳＨ，ＳＬと比較判定することで、成膜速度曲線にスプラッシュ変動が現れているかどうか、すなわち、蒸着流中に異常粒子が混入しているかどうかを検出する。
【００２９】
また、比較判定部１０２は、スプラッシュ変動の発生をオペレータに知らせるための警報あるいは警告表示などの手段を備えている。
【００３０】
尚、上記では、蒸着原料６の加熱手段は、電子銃１０と集束コイル１１及び偏向コイル１２で成る構成で説明したが、他の加熱手段として、抵抗加熱や高周波加熱などを利用した加熱手段であってもよい。
【００３１】
次に、真空蒸着装置１０１の動作を説明する。先ず、基板ホルダ５に半導体基板４を保持し、真空ポンプ３を作動して真空チャンバ２内を減圧し所定の真空度にする。
【００３２】
次に、電子銃１０より電子ビーム９を発射し、その電子ビーム９を集束コイル１１で集束させ、偏向コイル１２で照射位置を制御して蒸着原料６表面に略垂直に照射させ蒸着原料６を加熱溶融して蒸発させる。
【００３３】
ここで、半導体基板４への蒸着作業をする前に、蒸着原料６表面の不純物を蒸発させたり、表面状態を均一にしたりすることを目的に、所謂、ガス出し作業を行う。このガス出し作業は、図１に示すように、シャッタ１３を閉じた状態で、電子ビーム照射を所定の電子銃パワーで所定時間だけ行う。
【００３４】
その後、ガス出し作業が終了したら、図２に示すように、シャッタ１３を開けて、半導体基板４に向けて蒸着流８を放出し、膜厚モニタ１５で測定した成膜速度と時間とから成膜厚さを算出しながら、所定の膜厚が得られるまで蒸着作業を行う。
【００３５】
尚、半導体基板４への蒸着作業で得られる成膜速度曲線は、図１０に示すように、シャッタ１３が開いた直後から膜厚モニタ１５の測定が安定するまでの間は、若干の初期変動が見られるが、その後は、膜厚モニタ１５の測定結果をパワー制御部１６にフィードバック制御するため所定の設定値に安定して維持される。
【００３６】
次に、半導体基板４への蒸着作業が完了したら、図１に示すように、再度、シャッタ１３を閉じて蒸着流８を遮断するとともに電子銃１０のパワーを徐々に低下させ停止させて蒸着作業を完了する。
【００３７】
ここで、半導体基板４への蒸着作業中にルツボ７内の蒸着原料６が突沸し、不所望なスプラッシュが発生することがあり、その場合、図３に示すように、成膜速度曲線上に凹凸状の変動としてスプラッシュ変動が現れる。そして、このスプラッシュ変動は、比較判定部において予め設定した基準値ＳＨ，ＳＬと比較判定されることで検出される。そして、比較判定部１０２は警報あるいは警告表示によりオペレータにその発生を知らせ、オペレータは、電子銃パワーを低下させるなど諸条件を調節してスプラッシュの抑制に努める操作を行う。
【００３８】
上記のような真空蒸着装置１０１およびその真空蒸着装置を用いた真空蒸着方法によると、成膜速度の変動量を、常に、予め設定した基準値と比較判定することでスプラッシュの有無を検出可能であるため、突然、蒸着作業中にスプラッシュが発生し始めても定量的かつ早期に発見することができる。
【００３９】
尚、上記では、スプラッシュの発生を検出した場合、オペレータが電子銃パワーを低下させるなど諸条件を調節してスプラッシュの抑制に努める構成で説明したが、発明者は、加熱手段が電子ビームを利用した加熱手段である場合には、スプラッシュは、電子ビームの照射位置をズラすことで抑制できる場合が多いことを経験的に知っており、その経験に基づく構成として、図４に示すように、比較判定部１０２の判定結果に基づいて、偏向コイル１２を制御して電子ビーム９の照射位置を変化させる電子ビーム照射位置制御部１０３を備え、比較判定部１０２でスプラッシュ変動を検出した場合、図５に示すように、電子ビーム９の照射位置を所定量だけズラすように制御するようにしてもよい。
【００４０】
このようにすると、オペレータによるスプラッシュの回避操作の頻度が低減され、迅速な対応が可能となる。
【００４１】
また、スプラッシュは、半導体基板４への蒸着作業中だけでなく、むしろ、ガス出し作業の際にも多く発生するため、図６,図７に示すように、膜厚モニタ１５のセンサ部である水晶振動子１５ａの部分を、基板ホルダ近傍位置と、シャッタ１３が閉状態であっても成膜速度を測定可能なシャッタ近傍位置との間で移動させるセンサ部移動機構１０４を備え、シャッタ１３を閉状態で行うガス出し作業のときには、水晶振動子１５ａをシャッタ近傍位置に移動させてシャッタ閉状態におけるスプラッシュの有無を検出し、シャッタ開状態で行う半導体基板４への蒸着作業のときには、水晶振動子１５ａを基板ホルダ近傍位置に移動させて半導体基板４への蒸着作業中のスプラッシュの有無を検出する構成としてもよい。また、このとき、比較判定部１０２の判定結果に基づいて、センサ部移動機構１０４とシャッタ駆動部１４とを連係動作させる連動制御部１０５をさらに備え、ガス出し作業においてスプラッシュの発生がないことが確認でき、水晶振動子１５ａがシャッタ近傍位置から基板ホルダ近傍位置に戻った後、シャッタ１３が開くようにするとよい。
【００４２】
このようにすると、従来、所定の電子銃パワーで所定時間だけ行っていたガス出し作業においても、スプラッシュの発生の有無を確認できるようになり好適である。
【００４３】
尚、上記では、膜厚モニタ１５のセンサ部である水晶振動子１５ａを、シャッタ１３の開閉動作に伴い、シャッタ近傍位置と基板ホルダ近傍位置との間で移動可能とする構成で説明したが、膜厚モニタ１５を２個準備し、それぞれの測定位置に１個ずつ配置する構成としてもよいことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、蒸着原料の突沸によるスプラッシュの発生の有無を定量的かつ早期に検出できる機能を備えた真空蒸着装置およびその真空蒸着装置を用いた真空蒸着方法に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の真空蒸着装置の一例の縦断面図（蒸着流遮断状態）
【図２】本発明の真空蒸着装置の一例の縦断面図（蒸着流放出状態）
【図３】成膜速度曲線上のスプラッシュ変動検出の説明図
【図４】本発明の真空蒸着装置の変形例の縦断面図（蒸着流放出状態）
【図５】図４の部分拡大図
【図６】本発明の真空蒸着装置の他の変形例の縦断面図（蒸着流遮断状態）
【図７】本発明の真空蒸着装置の他の変形例の縦断面図（蒸着流放出状態）
【図８】従来の真空蒸着装置の一例の縦断面図（蒸着流遮断状態）
【図９】従来の真空蒸着装置の一例の縦断面図（蒸着流放出状態）
【図１０】成膜速度曲線の説明図
【図１１】成膜速度曲線上に現れるスプラッシュ変動の説明図
【符号の説明】
【００４６】
１ 従来の真空蒸着装置
２ 真空チャンバ
３ 真空ポンプ
４ 半導体基板
５ 基板ホルダ
６ 蒸着原料
７ ルツボ
８ 蒸着流
９ 電子ビーム
１０ 電子銃
１１ 集束コイル
１２ 偏向コイル
１３ シャッタ
１４ シャッタ駆動部
１５ 膜厚モニタ
１５ａ 水晶振動子
１５ｂ オシレータ
１５ｃ モニタ部
１６ パワー制御部
１０１ 本発明の真空蒸着装置
１０２ 比較判定部
１０３ 電子ビーム照射位置制御部
１０４ センサ部移動機構
１０５ 連動制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、
内部を真空状態に維持することのできる真空チャンバと、
前記真空チャンバ内を真空排気する真空ポンプと、
前記真空チャンバ内に配置され、被処理基板を保持する基板ホルダと、
前記基板ホルダと対向して配置され、蒸着原料を収容するルツボと、
前記ルツボ内の蒸着原料を加熱溶融し蒸発させて蒸着流を放出させる加熱手段と、
前記基板ホルダと前記ルツボとの間に配置され、開閉動作により蒸着流を放出したり遮断したりするシャッタと、
前記シャッタを開閉動作させるシャッタ駆動部と、
センサ部が前記基板ホルダ近傍位置に配置され、前記基板ホルダに保持された被処理基板への成膜速度を測定する膜厚モニタとを備え、蒸着流を前記基板ホルダに保持された被処理基板に被着させて成膜する真空蒸着装置において、前記膜厚モニタで測定した成膜速度の変動量を予め設定した基準値と比較判定することで、前記ルツボ内の蒸着原料の突沸により生じる不所望なスプラッシュの有無を検出する比較判定部を備えたことを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項２】
前記膜厚モニタは、水晶振動子式の膜厚モニタであることを特徴とする請求項１に記載の真空蒸着装置。
【請求項３】
前記加熱手段は、前記ルツボ内の蒸着原料に照射して前記蒸着原料を加熱溶融し蒸発させる電子ビームを発射する電子銃と、前記電子ビームを集束させる磁力を発生する集束コイルと、前記電子ビームの照射位置を制御する磁力を発生する偏向コイルとを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の真空蒸着装置。
【請求項４】
前記比較判定部の判定結果に基づいて、前記偏向コイルを制御して電子ビームの照射位置を変化させる電子ビーム照射位置制御部を、さらに備えたことを特徴とする請求項３に記載の真空蒸着装置。
【請求項５】
前記センサ部を、基板ホルダ近傍位置と、シャッタが閉状態であっても成膜速度を測定可能なシャッタ近傍位置との間で移動させるセンサ部移動機構を、さらに備え、シャッタが閉状態のときには、前記センサ部をシャッタ近傍位置に移動させてシャッタが閉状態におけるスプラッシュの有無を検出可能としたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の真空蒸着装置。
【請求項６】
シャッタ閉状態におけるスプラッシュの発生のないことを確認後、前記センサ部を前記基板ホルダ近傍位置に移動させた後、前記シャッタを開くように、前記センサ部移動機構と前記シャッタ駆動部とを連係動作させる連動制御部を、さらに備えたことを特徴とする請求項５に記載の真空蒸着装置。
【請求項７】
少なくとも、
内部を真空状態に維持することのできる真空チャンバと、
前記真空チャンバ内を真空排気する真空ポンプと、
前記真空チャンバ内に配置され、被処理基板を保持する基板ホルダと、
前記基板ホルダと対向して配置され、蒸着原料を収容するルツボと、
前記ルツボ内の蒸着原料を加熱溶融し蒸発させて蒸着流を放出させる加熱手段と、
前記基板ホルダと前記ルツボとの間に配置され、開閉動作により蒸着流を放出したり遮断したりするシャッタと、
前記シャッタを開閉動作させるシャッタ駆動部と、
センサ部が前記基板ホルダ近傍位置に配置され、前記基板ホルダに保持された被処理基板への成膜速度を測定する膜厚モニタとを備え、蒸着流を前記基板ホルダに保持された被処理基板に被着させて成膜する真空蒸着装置を用いた真空蒸着方法において、前記膜厚モニタで測定した成膜速度の変動量を予め設定した基準値と比較判定することで、前記ルツボ内の蒸着原料の突沸により生じる不所望なスプラッシュの有無を検出することを特徴とする真空蒸着方法。
【請求項８】
前記膜厚モニタは、水晶振動子式の膜厚モニタであることを特徴とする請求項７に記載の真空蒸着方法。
【請求項９】
前記加熱手段は、前記ルツボ内の蒸着原料に照射して前記蒸着原料を加熱溶融し蒸発させる電子ビームを発射する電子銃と、前記電子ビームを集束させる磁力を発生する集束コイルと、前記電子ビームの照射位置を制御する磁力を発生する偏向コイルとを備えたことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の真空蒸着方法。
【請求項１０】
前記比較判定結果に基づいて、前記偏向コイルを制御して電子ビームの照射位置を変化させることを特徴とする請求項９に記載の真空蒸着方法。
【請求項１１】
前記センサ部を、基板ホルダ近傍位置と、シャッタが閉状態であっても成膜速度を測定可能なシャッタ近傍位置との間で移動可能とし、シャッタが閉状態のときには、前記センサ部をシャッタ近傍位置に移動させてシャッタが閉状態におけるスプラッシュの有無を検出することを特徴とする請求項７から１０のいずれかに記載の真空蒸着方法。
【請求項１２】
シャッタ閉状態におけるスプラッシュの発生のないことを確認後、前記センサ部を前記基板ホルダ近傍位置に移動させた後、前記シャッタを開くように、前記センサ部の移動動作と前記シャッタの開閉動作とを連係動作させることを特徴とする請求項１１に記載の真空蒸着方法。
【請求項１】
少なくとも、
内部を真空状態に維持することのできる真空チャンバと、
前記真空チャンバ内を真空排気する真空ポンプと、
前記真空チャンバ内に配置され、被処理基板を保持する基板ホルダと、
前記基板ホルダと対向して配置され、蒸着原料を収容するルツボと、
前記ルツボ内の蒸着原料を加熱溶融し蒸発させて蒸着流を放出させる加熱手段と、
前記基板ホルダと前記ルツボとの間に配置され、開閉動作により蒸着流を放出したり遮断したりするシャッタと、
前記シャッタを開閉動作させるシャッタ駆動部と、
センサ部が前記基板ホルダ近傍位置に配置され、前記基板ホルダに保持された被処理基板への成膜速度を測定する膜厚モニタとを備え、蒸着流を前記基板ホルダに保持された被処理基板に被着させて成膜する真空蒸着装置において、前記膜厚モニタで測定した成膜速度の変動量を予め設定した基準値と比較判定することで、前記ルツボ内の蒸着原料の突沸により生じる不所望なスプラッシュの有無を検出する比較判定部を備えたことを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項２】
前記膜厚モニタは、水晶振動子式の膜厚モニタであることを特徴とする請求項１に記載の真空蒸着装置。
【請求項３】
前記加熱手段は、前記ルツボ内の蒸着原料に照射して前記蒸着原料を加熱溶融し蒸発させる電子ビームを発射する電子銃と、前記電子ビームを集束させる磁力を発生する集束コイルと、前記電子ビームの照射位置を制御する磁力を発生する偏向コイルとを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の真空蒸着装置。
【請求項４】
前記比較判定部の判定結果に基づいて、前記偏向コイルを制御して電子ビームの照射位置を変化させる電子ビーム照射位置制御部を、さらに備えたことを特徴とする請求項３に記載の真空蒸着装置。
【請求項５】
前記センサ部を、基板ホルダ近傍位置と、シャッタが閉状態であっても成膜速度を測定可能なシャッタ近傍位置との間で移動させるセンサ部移動機構を、さらに備え、シャッタが閉状態のときには、前記センサ部をシャッタ近傍位置に移動させてシャッタが閉状態におけるスプラッシュの有無を検出可能としたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の真空蒸着装置。
【請求項６】
シャッタ閉状態におけるスプラッシュの発生のないことを確認後、前記センサ部を前記基板ホルダ近傍位置に移動させた後、前記シャッタを開くように、前記センサ部移動機構と前記シャッタ駆動部とを連係動作させる連動制御部を、さらに備えたことを特徴とする請求項５に記載の真空蒸着装置。
【請求項７】
少なくとも、
内部を真空状態に維持することのできる真空チャンバと、
前記真空チャンバ内を真空排気する真空ポンプと、
前記真空チャンバ内に配置され、被処理基板を保持する基板ホルダと、
前記基板ホルダと対向して配置され、蒸着原料を収容するルツボと、
前記ルツボ内の蒸着原料を加熱溶融し蒸発させて蒸着流を放出させる加熱手段と、
前記基板ホルダと前記ルツボとの間に配置され、開閉動作により蒸着流を放出したり遮断したりするシャッタと、
前記シャッタを開閉動作させるシャッタ駆動部と、
センサ部が前記基板ホルダ近傍位置に配置され、前記基板ホルダに保持された被処理基板への成膜速度を測定する膜厚モニタとを備え、蒸着流を前記基板ホルダに保持された被処理基板に被着させて成膜する真空蒸着装置を用いた真空蒸着方法において、前記膜厚モニタで測定した成膜速度の変動量を予め設定した基準値と比較判定することで、前記ルツボ内の蒸着原料の突沸により生じる不所望なスプラッシュの有無を検出することを特徴とする真空蒸着方法。
【請求項８】
前記膜厚モニタは、水晶振動子式の膜厚モニタであることを特徴とする請求項７に記載の真空蒸着方法。
【請求項９】
前記加熱手段は、前記ルツボ内の蒸着原料に照射して前記蒸着原料を加熱溶融し蒸発させる電子ビームを発射する電子銃と、前記電子ビームを集束させる磁力を発生する集束コイルと、前記電子ビームの照射位置を制御する磁力を発生する偏向コイルとを備えたことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の真空蒸着方法。
【請求項１０】
前記比較判定結果に基づいて、前記偏向コイルを制御して電子ビームの照射位置を変化させることを特徴とする請求項９に記載の真空蒸着方法。
【請求項１１】
前記センサ部を、基板ホルダ近傍位置と、シャッタが閉状態であっても成膜速度を測定可能なシャッタ近傍位置との間で移動可能とし、シャッタが閉状態のときには、前記センサ部をシャッタ近傍位置に移動させてシャッタが閉状態におけるスプラッシュの有無を検出することを特徴とする請求項７から１０のいずれかに記載の真空蒸着方法。
【請求項１２】
シャッタ閉状態におけるスプラッシュの発生のないことを確認後、前記センサ部を前記基板ホルダ近傍位置に移動させた後、前記シャッタを開くように、前記センサ部の移動動作と前記シャッタの開閉動作とを連係動作させることを特徴とする請求項１１に記載の真空蒸着方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−４５５８１（Ｐ２００６−４５５８１Ａ）
【公開日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２２３６８２（Ｐ２００４−２２３６８２）
【出願日】平成１６年７月３０日（２００４．７．３０）
【出願人】（０００１５６９５０）関西日本電気株式会社 (26)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月３０日（２００４．７．３０）
【出願人】（０００１５６９５０）関西日本電気株式会社 (26)
【Ｆターム（参考）】
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