[发明专利]薄膜形成装置、膜厚测定方法、膜厚传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种水晶式膜厚计，特别涉及一种即使膜剥落也能够测 定正确的膜厚的膜厚计。

背景技术

在真空中通过蒸镀法等对处理对象物(玻璃、晶片等)进行成膜的 情况下，为了管理生长中的薄膜的膜厚，而使用水晶式膜厚计。

为了得到所希望膜厚的薄膜，通过水晶式膜厚计监视成膜中的薄膜 的膜厚值，在到达预先设定的目标膜厚时完成处理，从而实现一定的膜 厚下的处理。

在该方法中，形成在处理对象物上的薄膜的膜厚依赖于膜厚计作为 膜厚值而显示的数值，因此，为了使产品质量稳定，用膜厚计正确地测 定膜厚变得重要。

反复形成在晶体振子上的膜有时会发生剥落。当附着在晶体振子表 面上的薄膜发生剥落时，从剥落前的膜厚中减去剥落部分的膜厚，但是， 由于处理对象物的薄膜并不剥落，所以，若在膜厚计的测定值达到目标 膜厚时结束蒸镀，则成膜膜厚比目标膜厚更厚，根据程度而产生产品不 良。

特别是，在成膜膜厚较薄的工艺中造成重大的影响，因此，期望有 用以避免这种问题的测定方法。

专利文献1：日本特开平11-222670号公报

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术的课题而提出的，目的在于提供一 种即使剥落也能够测定正确的膜厚的技术。

为了解决上述课题，本发明提供一种薄膜形成装置，具有：真空槽； 薄膜材料源，配置在所述真空槽内，用于释放薄膜材料粒子；晶体振子， 配置在所述真空槽内的所述薄膜材料粒子附着的位置；以及测定装置， 测定所述晶体振子的共振频率，一边利用所述薄膜材料粒子在配置在所 述真空槽内的成膜对象物表面和所述晶体振子表面生长薄膜，一边反复 测定所述共振频率，基于当前时刻的测定结果和所述薄膜的生长开始时 的测定结果，计算出从所述生长开始时至所述当前时刻所形成的所述成 膜对象物表面的所述薄膜的膜厚，与目标值进行比较，根据比较结果使 所述薄膜的生长结束，该薄膜形成装置的特征在于，所述测定装置求出 所述当前时刻的测定结果和所述当前时刻的紧前的过去时刻的测定结 果之差即频率变化值，在所述晶体振子表面的所述薄膜发生剥落的情况 下，根据所述频率变化值计算出剥落膜厚值，在根据所述当前时刻以后 的将来时刻的测定结果和所述生长开始时的测定结果求出的所述晶体 振子表面的薄膜的膜厚值上，加上所述剥落膜厚值，求出修正膜厚值， 将所述修正膜厚值换算成所述成膜对象物表面的膜厚值，与所述目标值 进行比较。

另外，本发明的薄膜形成装置的特征在于，以如下方式构成：所述 频率变化值表示膜厚减少，在所述频率变化值的绝对值比基准值大的情 况下，判断为在所述晶体振子表面产生薄膜剥落。

另外，本发明提供一种薄膜形成装置，具有：真空槽；薄膜材料源， 配置在所述真空槽内，用于释放薄膜材料粒子；晶体振子，配置在所述 真空槽内的所述薄膜材料粒子附着的位置；以及测定装置，测定所述晶 体振子的共振频率，一边利用所述薄膜材料粒子在配置在所述真空槽内 的成膜对象物表面和所述晶体振子表面生长薄膜，一边反复测定所述共 振频率，基于包含当前时刻的多个时刻的测定结果的移动平均值和基准 时刻的所述测定结果，计算出从生长开始时至所述当前时刻所形成的所 述成膜对象物表面的所述薄膜的膜厚，与目标值进行比较，根据比较结 果使所述薄膜的生长结束，该薄膜形成装置的特征在于，所述测定装置 在所述移动平均值减少时，求出在减少开始后至变为增加的期间的最小 值，在所述晶体振子表面的所述薄膜产生剥落的情况下，根据减少开始 紧前的所述移动平均值和所述最小值之差，计算出剥落膜厚值，在根据 所述当前时刻以后的将来时刻的测定结果和所述生长开始时的测定结 果求出的所述晶体振子表面的所述薄膜的膜厚值上加上所述剥落膜厚 值，求出修正膜厚值，将所述修正膜厚值换算成所述成膜对象物表面的 膜厚值，与所述目标值进行比较。