JPH04364406A - 光学式膜厚モニタのモニタガラス交換装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真空成膜装置により成
膜される基板の膜厚をモニタガラスによりリアルタイム
でモニタするための光学式膜厚モニタにおいて、そのモ
ニタガラスを交換する交換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の光学式膜厚モニタと
して、投光器、ミラーボックス、モニタガラス、受光器
、計測器本体等からなり、モニタガラスを基板治具ドー
ムの回転中心近くで真空槽内の基板と同等の成膜条件が
得られるモニタ位置に配置して、そのモニタガラスに投
光器からの検知光を照射して反射または透過させ、その
反射光量または透過光量の変化を受光器で検知して膜厚
を計測するようにしたものが公知である。

【０００３】ところで、上記基板に多数の成膜を層状に
して多層化する場合、各成膜の膜厚をモニタできるよう
にするために、上記のような光学式膜厚モニタにおいて
は、複数のモニタガラスを収容し、各成膜毎に逐次モニ
タガラスを交換するモニタガラス交換装置が備えられて
いる。そして、近年、成膜の数はより多層化する傾向に
あり、それに伴って、モニタガラスの必要枚数が増加す
るので、限られたスペース内で多数枚のモニタガラスを
収容できるようにしたモニタガラス交換装置が要求され
、このようなモニタガラス交換装置として、多数枚のモ
ニタガラスを積み重ねて収容する収容部を有し、該収容
部内のモニタガラスを最下端のものから一枚ずつ取り出
してモニタ位置に配設するようにしたものが知られてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
なモニタガラスを積み重ねて収容する方式のモニタガラ
ス交換装置では、研磨及び洗浄されたモニタガラスを真
空槽内の基板と同等の成膜条件が得られるモニタ位置に
配設するようにしているので、モニタガラスは上記収容
部内で積み重ねられ且つ真空加熱状態に保持されること
になる。そのため、上記モニタガラス同士は吸着して剥
離できなくなり、一枚一枚取り出すことができなくなる
という問題がある。

【０００５】そこで、このような問題に対して、上記モ
ニタガラスの片面を磨りガラスにしてモニタガラス同士
の吸着を防止するものが考えられている。しかし、この
ものでは、片面が磨りガラスとなっているので、光学式
膜厚モニタで膜厚をモニタする場合は、透過光は利用で
きず反射光のみでモニタするという制約を受けることに
なる。更に、この反射光によってモニタするときは、モ
ニタガラスのモニタ位置に少しでも変動があると、反射
光を受光器で受光できなくなることがあり、正確な膜厚
の計測ができなくなるので、装置全体の機械的精度に対
する要求が厳しいものとなり、大型の装置に適用するの
は困難なものとなる。

【０００６】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、モニタガラスを積
み重ねて収容する方式のモニタガラス交換装置において
、光学式膜厚モニタや装置に制約を与えることなくモニ
タガラス同士の吸着を防止することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明が講じた解決手段は、多数枚のモニタガラスを
積み重ねて収容する収容部を有し、該収容部内のモニタ
ガラスを最下端のものから一枚ずつ取り出してモニタ位
置に配設するようにした光学式膜厚モニタのモニタガラ
ス交換装置を前提とする。そして、上記収容部内で積み
重ねて収容される各モニタガラスに、その上面の外周部
に所定の厚さを有する隙間形成部材を固定する構成とし
ている。

【０００８】

【作用】上記の構成により、本発明では、各モニタガラ
スの上面の外周部に所定の厚さを有する隙間形成部材を
固定しているので、収容部内に積み重ねて収容されてい
る各モニタガラス同士は、互いに上記隙間形成部材の厚
さ分だけ隙間を有することになる。そのため、真空加熱
状態に保持されていても上記モニタガラス同士は吸着す
ることはなく、上記収容部内のモニタガラスを最下端の
ものから一枚ずつ取り出すのを容易に行え、モニタガラ
ス交換装置の作動時の信頼性を向上させられる。そして
、モニタガラスの片面を磨りガラスとする必要がないの
で、光学式膜厚モニタで膜厚をモニタする場合に、反射
光によっても透過光によっても膜厚をモニタすることが
できる。

【０００９】また、上記隙間形成部材はモニタガラス上
面の外周部に固定されるので、上記光学式膜厚モニタで
膜厚をモニタするときの光の経路を妨げることはない。 更に、モニタガラスの下面は研磨されたガラス面のまま
であるので、モニタガラスをモニタ位置に配設するとき
に、上記隙間形成部材が邪魔になることはなく安定して
上記モニタ位置に着座させることができ、常に精度の良
い膜厚測定が維持され、光学式膜厚モニタによる膜厚測
定を高精度に安定して行える。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１１】図１〜図６は本発明を成膜装置たるドーム
型蒸着装置に適用した実施例を示す。図１及び図２にお
いて、１は真空槽である。そして、図示しないが、その
内底壁には電子銃及びるつぼからなる成膜材料供給源と
しての蒸着源が配置されている。また、真空槽１内の上
部には例えば４つの基板ホルダが、真空槽１中心の鉛直
方向の軸心回りに公転可能に且つ上記蒸着源と直交する
傾斜中心軸回りに自転可能に配設されている。各基板ホ
ルダは、蒸着により成膜しようとする複数の基板を保持
するものであり、この基板ホルダを自転かつ公転させな
がら、その状態でるつぼから蒸発した蒸発材料を上方に
飛翔させて各ガラス基板に光学薄膜を形成するようにし
ている。

【００１２】また、上記基板に形成される膜の膜厚をリ
アルタイムで測定するための光学式膜厚モニタ５０が具
備されている。この膜厚モニタ５０は、図６に詳細な構
成を示すように、蒸発物質の飛翔領域に配置されるモニ
タガラスＧｍを基板と同等の試料とし、これに照射した
検知光の反射度合または透過度合を計測して膜厚を判定
する光学式のモニタであり、モニタガラスＧｍに入射光
Ｂｉ（検知光）を照射する投光器５１と、入射光Ｂｉ及
びモニタガラスＧｍからの反射光Ｂｒ（計測光）を変向
案内するミラーボックス５６と、透過光Ｂｔ（計測光）
を変向案内するミラーボックス７０と、反射光Ｂｒを受
ける受光器６１と、透過光Ｂｔを受ける受光器７１と、
計測器（図示せず）とを備え、投光器５１と受光器６１
とはミラーボックス５６を挟んで対向配置されている。 上記投光器５１はケース５２内に光源５３、ピンホール
板５４、図外のチョッパ及び集光用のレンズ５５を順に
配置したものであり、ミラーボックス５６内には、ピン
ホール板５４で適当径に絞られた検知光をモニタガラス
Ｇｍに向かって反射する第１反射ミラー５７と、モニタ
ガラスＧｍからの反射光Ｂｒを受光器６１に向けて反射
する第２反射ミラー５８とが隣接して配置されている。 このミラーボックス５６の下方にはモニタガラスＧｍへ
の入射光Ｂｉ及びその反射光Ｂｒの光路を形成する光路
筒５９が配設され、該光路筒５９の下側にはモニタガラ
スＧｍが配置されている。また、上記ミラーボックス７
０は、モニタガラスＧｍの下方で電子銃及びるつぼから
なる蒸着源を避けた位置に配置されており、このミラー
ボックス７０内には、モニタガラスＧｍからの透過光Ｂ
ｔを受光器７１に向けて反射する第３反射ミラー７２が
配置されている。

【００１３】上記受光器６１は、上記第２反射ミラー５
８に対向してミラーボックス５６に装着される光路筒６
２と、該光路筒６２にフィルタ６３を介して接合された
光電変換ユニット６５とを有する。同様に、上記受光器
７１も、上記第３反射ミラー７２に対向してミラーボッ
クス７０に装着される光路筒７３と、該光路筒７３にフ
ィルタ７４を介して接合された光電変換ユニット７６と
を有する。上記各フィルタ６３，７４は、光路筒６２，
７３にそれぞれ装着したフィルタ保持枠６４，７５に対
し着脱可能に装填されており、その光干渉作用によりモ
ニタガラスＧｍからの反射光Ｂｒまたは透過光Ｂｔの中
から特定波長の単色光のみを通過させる。上記各光電変
換ユニット６５，７６は、図示しないが光電管やフォト
ダイオード等の光電変換素子とその出力を増幅するアン
プとを内蔵しており、上記単色光による信号電流を計測
器に出力するようになっている。

【００１４】そして、図１及び図２に示す如く、真空槽
１の上壁１ａには上壁１ａを貫通する円形の貫通孔２が
開口され、この貫通孔２の周囲には円筒状のスペーサ３
が立設され、このスペーサ３の上端開口は蓋部材４で気
密状に閉塞されている。この蓋部材４には蓋部材４を貫
通する開口５が形成されており、図１では示していない
が、上記ミラーボックス５６は、蓋部材４の上側に上記
開口５の内部をモニタガラスＧｍへの入射光Ｂｉ及び反
射光Ｂｒが通過するように位置付けられて装着されてい
る。６６は開口５の上端開放部を閉塞するガラスである
。また、上記光路筒５９は鉛直上下方向に延び、その上
端が蓋部材４の開口５と合致した状態で蓋部材４の下面
にボルト６７により締結固定されている。従って、上記
蓋部材４の開口５及び光路筒５９により、モニタガラス
Ｇｍへの入射光Ｂｉ及びその反射光Ｂｒの光路６０が形
成されている。

【００１５】上記蓋部材４には蓋部材４を貫通する挿通
孔６が上記光路６０形成用の開口５と所定の間隔をおい
て形成され、この挿通孔６にはそれと同心に配置した上
側筒部材７の下端が気密状に挿通され、この筒部材７は
溶接により蓋部材４に固定されている。蓋部材４の下面
には挿通孔６，従って上側筒部材７と同心に配置した下
側筒部材８が垂設され、この筒部材８は上端で挿通孔６
の周囲にボルト締結されている。上側及び下側筒部材７
，８には上記光路６０と平行に上下方向に延びる回転軸
９が回転可能にかつ所定ストロークだけ上下方向に摺動
可能に挿通支持されている。回転軸９の下端には回転子
１８がボルト１７により移動一体に取り付けられている
。

【００１６】一方、上記回転軸９の上端は上側筒部材７
の上端開口から突出し、この上端部にはギヤ１２が回転
一体にかつナット１２ａにより昇降一体に取り付けられ
ている。上記ギヤ１２下側の回転軸９には昇降アーム１
０の先端が相対回転可能にかつ昇降一体に係合され、こ
のアーム１０は駆動装置１１における昇降アクチュエー
タにカム機構（いずれも図示せず）を介して連結されて
おり、昇降アーム１０によって回転軸９を落下不能に支
持するとともに、昇降アクチュエータの作動により回転
軸９及び回転子１８を一定ストローク（例えば３〜５ｍ
ｍ）だけ昇降させるようにしている。

【００１７】また、上記ギヤ１２にはそれと同じ歯数の
ギヤ１３が噛合され、このギヤ１３には、円周方向に等
間隔をあけて配置された６つのカム溝１４ａ，１４ａ，
…を有する６分割ゼネバギヤ１４が連結され、このゼネ
バギヤ１４に噛み合うドライブピン１５は駆動装置１１
におけるモータ等の回転アクチュエータ１６の出力軸に
固定されており、アクチュエータ１６の作動によりゼネ
バギヤ１４を１／６回転させて回転軸９を６０°だけ間
欠的に回動させる。そして、上記昇降アクチュエータ及
び回転アクチュエータ１６を交互に作動させることで、
回転子１８を下降位置のまま回転軸９回りに６０°だけ
回動させた後、一定ストロークだけ上昇させ、次いで該
上昇位置のまま回転軸９回りにさらに６０°だけ回動さ
せた後、上記上昇動作と同じストロークだけ下降させる
動きを１サイクルとして、これを回転子１８の１回転に
ついて３回反復させるようにしている。

【００１８】図４に示すように、上記回転子１８は略円
板状の部材で、その外周には、回転中心から上記蓋部材
４における挿通孔６と開口５との間の間隔と同じ距離だ
け離れた一定半径の円周上の所定位置に、上側に突出す
る一定幅の突出部１８ａが形成され、この突出部１８ａ
の上面は平面とされている。また、回転子１８の外周に
は上記突出部１８ａ上面の幅方向中央位置を中心とする
３つの円形切欠き状の開口１９，１９，…が上下に貫通
して形成され、この各開口１９の内径はモニタガラスＧ
ｍの外径（例えば２４．８ｍｍ）よりも若干小さく設定
されている。各開口１９の上縁部には、回転子１８の円
周方向に沿った対向する上縁部をそれぞれ略モニタガラ
スＧｍの厚さだけ段差状に切り欠いてなる１対の切欠段
部からなるガラス保持部２０が形成され、このガラス保
持部２０にモニタガラスＧｍの対向する周縁部を嵌合す
ることで、モニタガラスＧｍをその上面を突出部１８ａ
上面と面一にして回転子１８で保持するようにしている
。

【００１９】また、上記下側筒部材８の下端には回転子
１８を覆うフランジ状の上側及び下側カバー２１，２３
が取付固定され、上側カバー２１は回転子１８の上方に
、また下側カバー２３は同下方にそれぞれ配置されてい
る。上側カバー２１は本体２１ａとその下方に所定間隔
をあけて配置された中間デッキ部２１ｂとからなる２重
構造に構成されている。この本体２１ａ及び中間デッキ
部２１ｂは回転軸９と同心の略円板状のもので、各々の
外周縁縁は側壁２１ｃにより一体に結合され、この側壁
２１ｃは下方に延長されている。中間デッキ部２１ｂに
は上記回転子１８の突出部１８ａとの干渉を避ける環状
のガイド溝２２が形成され、突出部１８ａは上面を中間
デッキ部２１ｂよりも上方に突出せしめて回動するよう
になっている。一方、下側カバー２３は円板状のもので
、その外周縁が上方に折り曲げられ、この折曲げ部分が
上記上側カバー２１外周の側壁２１ｃ延長部分に外嵌合
されて取付支持されている。さらに、上側カバー２１の
本体２１ａ及び中間デッキ部２１ｂと下側カバー２３と
には上記光路６０に対応した位置にそれぞれモニタガラ
スＧｍと同径の開口２４〜２６が形成されている。

【００２０】そして、図２に示すように、上記駆動装置
１１の作動に伴う回転子１８の昇降動作及び回動により
、その３つのガラス保持部２０，２０，…が互いに１２
０°ずつ離れた３つの下降ステーションＳ１，Ｓ３，Ｓ
５で下降移動し、さらに、その各々から６０°回転した
３つの上昇ステーションＳ２，Ｓ４，Ｓ６で上昇移動す
るが、上記３つの下降ステーションＳ１，Ｓ３，Ｓ５の
うちの１つがモニタステーションＳ５とされ、このモニ
タステーションＳ５に上記光路６０が対応して配置され
ている。よって、光路６０の中心はモニタステーション
Ｓ５において回転子１８の開口１９の周回軌跡と交差し
ている。

【００２１】また、上記３つの上昇ステーションＳ２，
Ｓ４，Ｓ６のうち、上記モニタステーションＳ５から回
転方向前側（図２で反時計回り方向）に１８０°の間隔
をあけたステーションは供給ステーションＳ２とされ、
このステーションＳ２に対応する上側カバー２１上面に
は例えば１００枚程度の未使用のモニタガラスＧｍ，Ｇ
ｍ，…を積み重ねて収容する収容部としての有底円筒状
の供給カートリッジ３１が配置されている。この供給カ
ートリッジ３１に積み重ねて収容される上記各モニタガ
ラスＧｍの上面には、図７にも示すように、外周部の円
周等分の３つの位置に耐熱樹脂からなる隙間形成部材４
０が固定さている。この隙間形成部材４０は、それぞれ
所定の厚さ（例えば０．１ｍｍ）に形成されており、上
記モニタガラスＧｍ，Ｇｍ，…が上記供給カートリッジ
３１内で積み重ねて収容されるときに、モニタガラスＧ
ｍ同士の間に上記所定の厚さ分の隙間４１を形成するよ
うにしている。

【００２２】さらに、３つの下降ステーションＳ１，Ｓ
３，Ｓ５のうち、上記供給ステーションＳ２の回転方向
前側（図で反時計回り方向）に隣接しかつモニタステー
ションＳ５から回転方向後側（図で時計回り方向）に１
２０°の間隔をあけたステーションは戻入れステーショ
ンＳ１とされ、このステーションＳ１に対応する上側カ
バー２１上面には１００枚程度の使用済みモニタガラス
Ｇｍ，Ｇｍ，…を積み重ねて収容可能な有底円筒状の戻
入れカートリッジ３２が配置されている。

【００２３】上記供給及び戻入れカートリッジ３１，３
２は、後述する各々の挿通孔３４，３６が一連の円弧形
状に連続するように側壁で接合されて一体化されている
。上記上側カバー２１には、戻入れ及び供給ステーショ
ンＳ１，Ｓ２に対応する部分を本体２１ａから中間デッ
キ部２１ｂまで両カートリッジ３１，３２の底部形状に
合わせて切り欠いてなるカートリッジ装着部２７が形成
されており、この装着部２７に両カートリッジ３１，３
２の底部を装着するようにしている。また、上記下側筒
部材８の側面には上記戻入れ及び供給ステーションＳ１
，Ｓ２に対応してカートリッジ押え部材２８がねじ２９
により着脱可能に取り付けられ、この押え部材２８の下
面にはコイルばね３０の上端を嵌合可能なばね受溝２８
ａが形成されている。また、両カートリッジ３１，３２
の上端は蓋３３により閉じられ、この蓋３３の上面には
上記コイルばね３０の下端を嵌合可能なばね受溝３３ａ
が形成されている。そして、上記カートリッジ装着部２
７に装着された両カートリッジ３１，３２を押え部材２
８との間のコイルばね３０の伸長付勢力によりカートリ
ッジ装着部２７に押し付けて保持するようにしている。

【００２４】図５にも示すように、上記供給カートリッ
ジ３１の底壁には、回転子１８の突出部１８ａ（各ガラ
ス保持部２０）を挿通せしめる円弧状の挿通孔３４が開
口されている。また、供給カートリッジ３１には回転子
１８の回転方向後側に相当する側壁下部に、カートリッ
ジ３１内の最下段のモニタガラスＧｍのみを水平横方向
に挿通可能な取出し口３５が切欠形成されている。同様
に、戻入れカートリッジ３２の底壁には、回転子１８の
突出部１８ａ（各ガラス保持部２０）を挿通せしめる円
弧状の挿通孔３６が開口され、戻入れカートリッジ３２
における回転子１８の回転方向前側に相当する側壁下部
には上記供給カートリッジ３１の取出し口３５と同じ高
さ位置に、１枚のモニタガラスＧｍを水平横方向にスラ
イドさせて戻入れカートリッジ３２内部に挿入可能な戻
入れ口３７が切欠形成されている。

【００２５】そして、基板に対する蒸着時、基板に対す
る膜が変えられる都度、それに対応してモニタガラスＧ
ｍ，Ｇｍ，…を交換する。このモニタガラスＧｍ，Ｇｍ
，…の交換の際は、駆動装置１１による回転子１８のサ
イクル動作により、図２及び図５に示すように、その各
ガラス保持部２０を供給ステーションＳ２で下降位置か
ら上昇させて、供給カートリッジ３１のモニタガラスＧ
ｍの中から最下端のものをガラス保持部２０に移して保
持し、その後の回転子１８の回動により該モニタガラス
Ｇｍを取出し口３５から取り出し、このモニタガラスＧ
ｍをステーションＳ３，Ｓ４を経てモニタステーション
Ｓ５に供給する。一方、使用後のモニタガラスＧｍにつ
いては、戻入れステーションＳ１よりも１つ前の上昇ス
テーションＳ６から上昇位置のままで回転子１８を回動
させることにより、戻入れステーションＳ１でガラス保
持部２０のモニタガラスＧｍを戻入れ口３７から戻入れ
カートリッジ３２の内底部に押し込み、その後の回転子
１８の下降によりモニタガラスＧｍの保持を解除するよ
うに構成されている。

【００２６】さらに、上記３つの下降ステーションＳ１
，Ｓ３，Ｓ５のうち、上記供給ステーションＳ２の回転
方向後側（図２で時計回り方向）に隣接したステーショ
ンは加熱ステーションＳ３とされ、このステーションＳ
３に対応する上側カバー２１の本体２１ａにはモニタガ
ラスＧｍと同径の開口３８が形成されており、加熱ステ
ーションＳ３でモニタガラスＧｍが停止しているときに
、そのモニタガラスＧｍを真空槽１内に晒して基板と同
温度まで予備加熱するようにしている。

【００２７】尚、図２の周辺部及び図５の下部に記載し
た矢印は、回転子１８の動きを示し、「上昇」は上昇状
態であり、「下降」は下降状態である。また、白丸は停
止位置を示している。

【００２８】次に、上記実施例の作用について説明する
。

【００２９】蒸着処理の前に、予め、蓋部材４を取り外
して上下の筒部材７，８、回転軸９、回転子１８、カバ
ー２１，２３、供給カートリッジ３１、戻入れカートリ
ッジ３２等を真空槽１外に取り出す。この取り出した供
給カートリッジ３１内に多数枚のモニタガラスＧｍ，Ｇ
ｍ，…を隙間形成部材４０を固定した面を上面にして収
容した後、このカートリッジ３１及び戻入れカートリッ
ジ３２を上側カバー２１上面のカートリッジ装着部２７
に装着し、それをコイルばね３０の付勢力によって押し
付けて固定する。

【００３０】その際、供給及び戻入れカートリッジ３１
，３２は互いに一体化されているので、その底部をカー
トリッジ装着部２７に装着するだけで、底壁の挿通孔３
４，３６が上側カバー２１の中間デッキ部２１ｂにおけ
るの環状ガイド溝２２と合致するように位置決めしてセ
ットされ、よってカートリッジ３１，３２のステーショ
ンＳ２，Ｓ１に対する位置決めを容易に行うことができ
る。

【００３１】次いで、上記とは逆に、筒部材７，８、回
転軸９、回転子１８、カバー２１，２３、供給カートリ
ッジ３１、戻入れカートリッジ３２等を真空槽１内に挿
入して、蓋部材４で真空槽１を密閉する。そして、真空
槽１内に基板をセットした後、真空槽１内を吸引排気し
て真空にするとともに、その内部を加熱し、基板の蒸着
処理のための待機状態とする。

【００３２】このような待機状態で、膜厚モニタ５０の
モニタガラスＧｍをモニタ位置にセットするために駆動
装置１１が作動する。図２及び図５に示すように、初期
の状態では、上記回転子１８は下降位置にあり、その３
つのガラス保持部２０，２０，…はいずれも下降ステー
ションＳ１，Ｓ３，Ｓ５に位置しており、その１つが戻
入れステーションＳ１に停止している。尚、３つのガラ
ス保持部２０，２０，…の動きはいずれも同じであるの
で、ここでは上記戻入れステーションＳ１を移動開始位
置とする１つのガラス保持部２０の動きについて説明す
る。すなわち、駆動装置１１の作動により回転子１８が
１サイクルの動作を開始する。先ず、回転アクチュエー
タ１６が作動して回転子１８が下降位置のままで６０°
回動し、上記ガラス保持部２０は戻入れステーションＳ
１から供給ステーションＳ２に移動する。この後、昇降
アクチュエータの作動により回転軸９が回転子１８と共
に上昇し、この回転子１８の上昇によりガラス保持部２
０に供給カートリッジ３１内の最下端のモニタガラスＧ
ｍが回転子１８の回転前後方向から嵌合する。この状態
で、回転アクチュエータ１６の作動により回転子１８が
上昇位置のままで６０°回動する。この回動により、上
記最下端のモニタガラスＧｍがガラス保持部２０に嵌合
保持されたまま水平横方向に移動して、供給カートリッ
ジ３１の取出し口３５から取り出される。このモニタガ
ラスＧｍの取出しにより供給カートリッジ３１内でモニ
タガラスＧｍ，Ｇｍ，…が１枚の厚さ分及び隙間形成部
材４０の厚さ分だけ落下移動する。上記ガラス保持部２
０に保持されたモニタガラスＧｍが回転子１８の回動に
より加熱ステーションＳ３に移動すると、昇降アクチュ
エータが作動して回転軸９が回転子１８と共に下降し、
以上で回転子１８の１サイクルの動作が終了する。この
回転子１８の移動停止により、モニタガラスＧｍは所定
時間加熱ステーションＳ３に保持される。この加熱ステ
ーションＳ３の上側カバー２１には開口３８が形成され
ているので、この開口３８を通してモニタガラスＧｍが
真空槽１内の熱源により加熱され、その温度が基板と同
程度に上昇する。尚、２番目以降のモニタガラスＧｍは
、それに先行するモニタガラスＧｍがモニタステーショ
ンＳ５で成膜モニタのために使用されている時間だけ回
転子１８の移動が停止するので、同時間だけ加熱ステー
ションＳ３に停止保持される。

【００３３】この加熱ステーションＳ３での所定時間の
停止後、駆動装置１１の作動により回転子１８が上記と
同様にして２番目の１サイクルの動きを再開する。すな
わち、回転子１８が下降位置のままで６０°回動して、
上記ガラス保持部２０に保持されたモニタガラスＧｍは
加熱ステーションＳ３から次の上昇ステーションＳ４に
移動する。次いで、回転子１８が上昇した後、その上昇
位置のままで６０°回動する。この回動によりモニタガ
ラスＧｍがモニタステーションＳ５に移動すると、回転
子１８が下降し、以上で回転子１８の２番目の１サイク
ル動作が終了する。尚、このとき、２番目のモニタガラ
スＧｍは加熱ステーションＳ３に供給される。

【００３４】上記回転子１８のモニタステーションＳ５
での下降移動により、モニタガラスＧｍは下側カバー２
３の開口２６に近接配置され、その開口２６を通して蒸
着源からの蒸着物質の飛翔領域に露出する。このことに
よってモニタガラスＧｍのモニタ位置へのセットが完了
する。このモニタガラスＧｍのセットの後、その状態で
蒸着源を加熱して各基板に最初の蒸着処理を行う。また
、これと同時に、膜厚モニタ５０により、上記モニタガ
ラスＧｍへの蒸着物質の付着量を監視し、その膜厚が適
正になると蒸着処理を終了する。この場合、上記モニタ
ガラスＧｍへの蒸着物質の付着量の監視は、反射光Ｂｒ
によるか透過光Ｂｔによるかは成膜の種類等によって選
択的に使い分けられる。

【００３５】この蒸着処理の際、上記モニタガラスＧｍ
は予め、加熱ステーションＳ３で加熱されて、その温度
は基板と同温度まで上昇しているので、モニタガラスＧ
ｍと基板との特性を相似させることができ、このため、
モニタガラスＧｍに対する蒸着物質の付着特性を光学モ
ニタで監視することは、基板への同特性を監視すること
と同等になり、基板の膜厚制御性やその精度を高めるこ
とができる。

【００３６】こうして基板に対する最初の蒸着処理が終
了すると、上記使用済みのモニタガラスＧｍを次のもの
と交換する。この交換は、回転子１８が上記と同様にし
て３番目（最後）の１サイクルの動きを再開することで
行われる。すなわち、駆動装置１１の作動により回転子
１８が下降位置のままで６０°回動し、この動きにより
上記ガラス保持部２０に保持された使用済みのモニタガ
ラスＧｍはモニタステーションＳ５から次の上昇ステー
ションＳ６に移動する。次いで、回転子１８は上昇した
後、その上昇位置のままで６０°回動して元の戻入れス
テーションＳ１に移動する。この回転子１８の上昇位置
を保ったままの上昇ステーションＳ６から戻入れステー
ションＳ１の移動により、モニタガラスＧｍは戻入れ口
３７から戻入れカートリッジ３２内底部に水平方向にス
ライドして押し込まれる。次いで、回転子１８が下降し
、以上で回転子１８の３番目の１サイクル動作が終了す
る。そして、この回転子１８の下降移動により、ガラス
保持部２０は下降移動するが、モニタガラスＧｍはカー
トリッジ３２に残り、このことでモニタガラスＧｍが戻
入れカートリッジ３２内に移載されて収容される。 尚、このとき、２番目のモニタガラスＧｍはモニタステ
ーションＳ５に、また３番目のモニタガラスＧｍは加熱
ステーションＳ３にそれぞれ供給される。

【００３７】このようにしてモニタガラスＧｍを交換し
た後、上記と同様にして、新しいモニタガラスＧｍで膜
厚をモニタしながら基板に対し２回目の蒸着処理を行う
。以下、同様にして供給カートリッジ３１内のモニタガ
ラスＧｍ，Ｇｍ，…を順にモニタステーションＳ５に供
給し、かつ使用済みのモニタガラスＧｍを戻入れカート
リッジ３２に収容しながら、基板に多層膜の蒸着処理を
行う。そして、基板に対する多層膜の蒸着処理が全て終
了した後、冷却を待って、上記使用済みのモニタガラス
Ｇｍ，Ｇｍ，…をカートリッジ３２ごと、真空槽１から
取り出せばよい。

【００３８】ここで、上記供給カートリッジ３１内にお
いては、各モニタガラスＧｍの上面に隙間形成部材４０
を固定して複数のモニタガラスＧｍ，Ｇｍ，…が積み重
ねて収容されているので、上記供給カートリッジ３１内
において、各モニタガラスＧｍ同士の間には、隙間４０
が形成されていて、真空加熱状態となってもモニタガラ
ス同士が吸着するのを防止することができる。そのため
、供給カートリッジ３１内の最下端のモニタガラスＧｍ
をガラス保持部２０に嵌合保持し、水平方向に移動して
上記供給カートリッジ３１の取出し口３５から取り出す
のをスムーズに行うことができ、モニタガラス交換装置
の作動時の信頼性を向上させることができる。

【００３９】また、上記隙間形成部材４０は、モニタガ
ラスＧｍの上面の外周部に固定されているので、モニタ
ガラスＧｍに照射される入射光Ｂｉ及びその反射光Ｂｒ
または透過光Ｂｔの経路を妨げることはない。更に、モ
ニタガラスＧｍが供給カートリッジ３１内から取り出さ
れガラス保持部２０に保持されるとき、モニタガラスＧ
ｍの下面がガラス保持部２０に着座することになるが、
上面に固定された隙間形成部材４０は上記モニタガラス
Ｇｍのガラス保持部２０への着座を妨げることなく確実
なものとし、モニタガラスＧｍのモニタ位置への狂いを
生じさせることもない。そのため、常に精度の良い膜厚
測定を維持することができ、光学式膜厚モニタによる膜
厚測定を高精度に安定して行うことができる。

【００４０】また、モニタガラスＧｍは片面を磨りガラ
スにする必要はなく、光学式膜厚モニタによる膜厚の測
定は、反射光Ｂｒによっても透過光Ｂｔによっても行う
ことができ、大きな装置に適用する場合に有利となる。

【００４１】図８は変形例を示す。同図において、４２
は上記実施例における隙間形成部材４０に代わるもので
、リング状に形成され所定の厚さを有しておりモニタガ
ラスＧｍの上面外周部に嵌合されるようにした隙間形成
部材である。この変形例における隙間形成部材４２によ
っても、上記実施例と同様の効果を得ることができる。 また、この隙間形成部材４２は、モニタガラスＧｍに着
脱可能に嵌合されており、そのため、モニタガラスＧｍ
をモニタ使用した後、該モニタガラスＧｍから取り外し
て未使用のモニタガラスＧｍに嵌合して再使用すること
ができる。

【００４２】尚、上記実施例は本発明を蒸着装置に適用
した実施例であるが、本発明は蒸着装置以外の他の真空
成膜装置に対しても適用できる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明における光
学式膜厚モニタのモニタガラス交換装置によれば、収容
部内に積み重ねて収容される各モニタガラスの上面の外
周部に、所定の厚さを有する隙間形成部材を固定してい
るので、各モニタガラス同士の吸着を防止することがで
き、装置作動時の装置全体としての安定性及び信頼性の
向上を図ることができる。

【００４４】更に、光学式膜厚モニタによる膜厚測定を
反射光と透過光とのどちらによっても行えるので、装置
の大小に関係なく幅広く容易に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るモニタガラス交換装置の
要部の垂直方向に沿った断面図である。

【図２】同じく水平方向に沿った断面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った要部断面図である。

【図４】回転子の平面図である。

【図５】交換装置の要部をモニタガラスの搬送中心に沿
って展開した展開図である。

【図６】膜厚モニタの概略構造図である。

【図７】モニタガラスの上面視図である。

【図８】変形例を示すモニタガラスの積み重ね図である
。

【符号の説明】

１　　真空槽 ３１　　供給カートリッジ（収容部） ４０　　隙間形成部材 ４２　　隙間形成部材 ５０　　膜厚モニタ Ｇｍ　　モニタガラス Ｂｉ　　入射光 Ｂｒ　　反射光 Ｂｔ　　透過光

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　多数枚のモニタガラスを積み重ねて収
   容する収容部を有し、該収容部内のモニタガラスを最下
   端のものから一枚ずつ取り出してモニタ位置に配設する
   ようにした光学式膜厚モニタのモニタガラス交換装置に
   おいて、上記収容部内で積み重ねて収容される各モニタ
   ガラスには、その上面の外周部に所定の厚さを有する隙
   間形成部材が固定されていることを特徴とする光学式膜
   厚モニタのモニタガラス交換装置。