JPH0790584A - 薄膜形成方法 - Google Patents
薄膜形成方法Info
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- JPH0790584A JPH0790584A JP25943693A JP25943693A JPH0790584A JP H0790584 A JPH0790584 A JP H0790584A JP 25943693 A JP25943693 A JP 25943693A JP 25943693 A JP25943693 A JP 25943693A JP H0790584 A JPH0790584 A JP H0790584A
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 液晶ディスプレイの前面パネル等の大型の角
型の透明基板４１が蒸着室１１内を移送されつつ、蒸発
源１３によりその表面に反射防止膜等の薄膜が形成され
る。透過型膜厚監視装置２５により、薄膜堆積ゾーンの
中間点で膜厚を検知して基準値と比較してフィードバッ
ク制御し、最終膜厚補正板１９の開閉を調整することに
より薄膜堆積ゾーンの長さを変更して、基板４１に形成
される薄膜の膜厚を均一化する。 【効果】 均一な厚さの薄膜を、大型パネル等に連続し
て形成することができ、生産の効率化が可能となる。
型の透明基板４１が蒸着室１１内を移送されつつ、蒸発
源１３によりその表面に反射防止膜等の薄膜が形成され
る。透過型膜厚監視装置２５により、薄膜堆積ゾーンの
中間点で膜厚を検知して基準値と比較してフィードバッ
ク制御し、最終膜厚補正板１９の開閉を調整することに
より薄膜堆積ゾーンの長さを変更して、基板４１に形成
される薄膜の膜厚を均一化する。 【効果】 均一な厚さの薄膜を、大型パネル等に連続し
て形成することができ、生産の効率化が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、連続量産薄膜形成装
置、大型基板への薄膜形成、長尺シートないしはフィル
ムへの薄膜形成等に応用される薄膜形成方法に関し、特
に、形成される薄膜の膜厚制御方法に関する。
置、大型基板への薄膜形成、長尺シートないしはフィル
ムへの薄膜形成等に応用される薄膜形成方法に関し、特
に、形成される薄膜の膜厚制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】真空蒸着、スパッタリング等により基板
上に種々の機能薄膜、例えば反射防止膜、表面保護膜、
透明導電膜等を形成することは従来から幅広い分野で行
われている。従来は、ガラス、プラスチック等の基板を
ホルダーで支持し、ホルダーを回転（公転）させつつ蒸
着ないしはスパッタリングすることにより、基板上に薄
膜を形成しており、この結果、ホルダー上の基板にはほ
ぼ均一の膜厚の薄膜が形成されていた。また、膜厚の均
一化を図るために、ホルダーをドーム状にし蒸発源から
の距離を均等化したり、蒸発源と基板との間に補正板
（じゃま板）を配設し、蒸発源から基板に飛翔・到達す
る蒸着物質の量を制御していた。さらに、多層反射防止
膜のように各層の膜厚の精度が最終特性にシビアな影響
を与えるものについては、光学的膜厚監視装置を用い、
光学的膜厚がλ／４となる毎に透過率または反射率が極
大値あるいは極小値を示すことを利用して、高精度の膜
厚制御が行われていた。
上に種々の機能薄膜、例えば反射防止膜、表面保護膜、
透明導電膜等を形成することは従来から幅広い分野で行
われている。従来は、ガラス、プラスチック等の基板を
ホルダーで支持し、ホルダーを回転（公転）させつつ蒸
着ないしはスパッタリングすることにより、基板上に薄
膜を形成しており、この結果、ホルダー上の基板にはほ
ぼ均一の膜厚の薄膜が形成されていた。また、膜厚の均
一化を図るために、ホルダーをドーム状にし蒸発源から
の距離を均等化したり、蒸発源と基板との間に補正板
（じゃま板）を配設し、蒸発源から基板に飛翔・到達す
る蒸着物質の量を制御していた。さらに、多層反射防止
膜のように各層の膜厚の精度が最終特性にシビアな影響
を与えるものについては、光学的膜厚監視装置を用い、
光学的膜厚がλ／４となる毎に透過率または反射率が極
大値あるいは極小値を示すことを利用して、高精度の膜
厚制御が行われていた。
【０００３】一方、連続薄膜形成装置の開発も進められ
ており、予備排気加熱室−薄膜形成室（一槽の場合も多
槽の場合もある）−後処理室（徐冷、取出室）を連設
し、各室間にゲートバルブを設け、薄膜形成室の真空雰
囲気を破ることなく連続して多層反射防止膜等の高精度
の機能薄膜を形成している。薄膜形成室の蒸発源として
は、電子銃等の加熱蒸発源、スパッタリングターゲット
等が用いられているが、いずれの場合にも基板は薄膜形
成室内で一旦停止、あるいはホルダーに搭載・回転され
て薄膜が形成されている。したがって、１ロットの基板
上には均一な薄膜が堆積されていくので、基板の任意の
一点あるいは別途のモニター基板上に形成されていく薄
膜の膜厚を光学式膜厚監視装置等により検知することに
よって、膜厚の制御を行うことができた。
ており、予備排気加熱室−薄膜形成室（一槽の場合も多
槽の場合もある）−後処理室（徐冷、取出室）を連設
し、各室間にゲートバルブを設け、薄膜形成室の真空雰
囲気を破ることなく連続して多層反射防止膜等の高精度
の機能薄膜を形成している。薄膜形成室の蒸発源として
は、電子銃等の加熱蒸発源、スパッタリングターゲット
等が用いられているが、いずれの場合にも基板は薄膜形
成室内で一旦停止、あるいはホルダーに搭載・回転され
て薄膜が形成されている。したがって、１ロットの基板
上には均一な薄膜が堆積されていくので、基板の任意の
一点あるいは別途のモニター基板上に形成されていく薄
膜の膜厚を光学式膜厚監視装置等により検知することに
よって、膜厚の制御を行うことができた。
【０００４】しかしながら、液晶ディスプレイの前面パ
ネルに多層反射防止膜を形成する等、大型基板に対して
高精度に膜厚管理された単層ないし多層薄膜を形成する
要求が近年増大している。これら大型基板を従来のよう
にドーム状のホルダーに搭載し、回転させて薄膜を形成
することは可能であるが、装置の大型化を招き、生産効
率が悪くなる。また、液晶ディスプレイの前面パネルの
ような角形の基板を、回転する円錐形のホルダーに搭載
すると、どうしても無駄になる部分が増加してくる。基
板を連続的に薄膜形成ゾーンに搬送しつつ、基板上に薄
膜を形成することは、連続プラスチックフィルム上にア
ルミニウム薄膜を形成する分野において行われている。
しかしながら、この場合の膜厚管理はラフであり、多層
反射防止膜等の光学薄膜のように高精度な膜厚管理が要
求される分野においては、そのまま適用することができ
ない。
ネルに多層反射防止膜を形成する等、大型基板に対して
高精度に膜厚管理された単層ないし多層薄膜を形成する
要求が近年増大している。これら大型基板を従来のよう
にドーム状のホルダーに搭載し、回転させて薄膜を形成
することは可能であるが、装置の大型化を招き、生産効
率が悪くなる。また、液晶ディスプレイの前面パネルの
ような角形の基板を、回転する円錐形のホルダーに搭載
すると、どうしても無駄になる部分が増加してくる。基
板を連続的に薄膜形成ゾーンに搬送しつつ、基板上に薄
膜を形成することは、連続プラスチックフィルム上にア
ルミニウム薄膜を形成する分野において行われている。
しかしながら、この場合の膜厚管理はラフであり、多層
反射防止膜等の光学薄膜のように高精度な膜厚管理が要
求される分野においては、そのまま適用することができ
ない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、薄膜堆積ゾ
ーン内で基板を移送しつつ連続的に基板に対して均一な
膜厚の薄膜を形成することを目的とする。
ーン内で基板を移送しつつ連続的に基板に対して均一な
膜厚の薄膜を形成することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の薄膜形成方法
は、薄膜堆積ゾーン内で基板を該ゾーンの出発点から終
点に向けて移送しつつ、蒸発源から薄膜形成物質を基板
上に飛翔せしめて、基板上に薄膜を堆積させ、該出発点
と終点との間の中間測定点で基板上に堆積した薄膜の膜
厚を検知して測定し、この測定値に基づいて、薄膜堆積
ゾーンの終点までに形成される基板上の薄膜の最終膜厚
を制御することを特徴とする。
は、薄膜堆積ゾーン内で基板を該ゾーンの出発点から終
点に向けて移送しつつ、蒸発源から薄膜形成物質を基板
上に飛翔せしめて、基板上に薄膜を堆積させ、該出発点
と終点との間の中間測定点で基板上に堆積した薄膜の膜
厚を検知して測定し、この測定値に基づいて、薄膜堆積
ゾーンの終点までに形成される基板上の薄膜の最終膜厚
を制御することを特徴とする。
【０００７】
【実施例】図１は、本発明の実施例を示す説明図であ
り、真空蒸着法により薄膜を形成する場合を示してい
る。真空排気された蒸着室１１内には、基板ホルダ（図
示せず）に支持された大型で角形の基板４１が連続的に
移送され、蒸着室１１内で停止することなく、蒸着室１
１内を左から右方向に所定速度で移動する。基板４１
は、次々と順次蒸着室１１に送り込まれ、大量の基板４
１に連続的に薄膜を形成する。
り、真空蒸着法により薄膜を形成する場合を示してい
る。真空排気された蒸着室１１内には、基板ホルダ（図
示せず）に支持された大型で角形の基板４１が連続的に
移送され、蒸着室１１内で停止することなく、蒸着室１
１内を左から右方向に所定速度で移動する。基板４１
は、次々と順次蒸着室１１に送り込まれ、大量の基板４
１に連続的に薄膜を形成する。
【０００８】基板４１としては、ガラス、プラスチック
等の透明基板が、光学的に膜厚を測定しうるので好適で
あるが、不透明でもよい。また、厚さがほぼ均一で、両
面が平面な基板４１を用いると、基板４１自体の透過率
あるいは反射率の変化を測定する光学的膜厚監視装置に
より膜厚制御を行えるので好適であるが、これに限定さ
れない。基板それ自体に堆積される膜厚の測定が困難な
場合には、基板と同速度で移動するモニター基板を用
い、この堆積薄膜膜厚を求めればよく、この方式によれ
ばレンズ等の局面を有する基板、不透明な基板であって
も本発明の方法により薄膜を形成することができる。な
お、図１では基板４１を１枚毎に移送する場合を想定し
て示しているが、多数の基板を１つのホルダーに搭載
し、ホルダー単位で移送してもよく、また。プラスチッ
クシートないしはフィルムの場合は、ホルダーを用いる
ことなくそれ自体を搬送してもよい。
等の透明基板が、光学的に膜厚を測定しうるので好適で
あるが、不透明でもよい。また、厚さがほぼ均一で、両
面が平面な基板４１を用いると、基板４１自体の透過率
あるいは反射率の変化を測定する光学的膜厚監視装置に
より膜厚制御を行えるので好適であるが、これに限定さ
れない。基板それ自体に堆積される膜厚の測定が困難な
場合には、基板と同速度で移動するモニター基板を用
い、この堆積薄膜膜厚を求めればよく、この方式によれ
ばレンズ等の局面を有する基板、不透明な基板であって
も本発明の方法により薄膜を形成することができる。な
お、図１では基板４１を１枚毎に移送する場合を想定し
て示しているが、多数の基板を１つのホルダーに搭載
し、ホルダー単位で移送してもよく、また。プラスチッ
クシートないしはフィルムの場合は、ホルダーを用いる
ことなくそれ自体を搬送してもよい。
【０００９】蒸着室１１内には、蒸発源１３、水晶発振
子１５、固定膜厚規制板１７、最終膜厚補正板１９が設
けられ、また、発光素子２１、受光素子２３および透過
型膜厚検出装置２７が設けられている。なお、これに替
え、反射型膜厚検出装置およびそのための発光・受光素
子、あるいは他の原理の膜厚検出装置を用いることもで
きる。蒸発源１３としては、電子銃による加熱のものを
図１では想定して示しているが、抵抗加熱型蒸発源、誘
導加熱型蒸発源、スパッタリング用ターゲット等いずれ
でもよい。
子１５、固定膜厚規制板１７、最終膜厚補正板１９が設
けられ、また、発光素子２１、受光素子２３および透過
型膜厚検出装置２７が設けられている。なお、これに替
え、反射型膜厚検出装置およびそのための発光・受光素
子、あるいは他の原理の膜厚検出装置を用いることもで
きる。蒸発源１３としては、電子銃による加熱のものを
図１では想定して示しているが、抵抗加熱型蒸発源、誘
導加熱型蒸発源、スパッタリング用ターゲット等いずれ
でもよい。
【００１０】水晶発振子１５は、蒸発源１３からの薄膜
形成物質の蒸発速度を検知するものであり、制御装置３
１によりこの速度を制御する。蒸発源１３からは、Ｍｇ
Ｆ2，ＳｉＯ2，ＴｉＯ2，ＺｒＯ2等の薄膜形成物質が間
断なく連続的に蒸発され、固定補正板１７と最終膜厚補
正板１９との間を移送される時に、基板４１上に薄膜が
堆積される。すなわち、固定補正板１７の右端と、最終
膜厚補正板１９の左端との間が薄膜堆積ゾーンを形成す
る。
形成物質の蒸発速度を検知するものであり、制御装置３
１によりこの速度を制御する。蒸発源１３からは、Ｍｇ
Ｆ2，ＳｉＯ2，ＴｉＯ2，ＺｒＯ2等の薄膜形成物質が間
断なく連続的に蒸発され、固定補正板１７と最終膜厚補
正板１９との間を移送される時に、基板４１上に薄膜が
堆積される。すなわち、固定補正板１７の右端と、最終
膜厚補正板１９の左端との間が薄膜堆積ゾーンを形成す
る。
【００１１】光ファイバーの先端部等からなる発光素子
２１から、特定波長の光を、薄膜の形成された基板４１
に照射し、これを受光素子２３で受光し、透過型膜厚監
視装置２５で透過率を測定する。基板４１と形成される
薄膜の屈折率は既値であるので、形成された薄膜の光学
的膜厚を、透過率から求めることができる。また、測定
点が固定されており、一方、基板４１は順次移送されて
くるので所期設定条件に変動がなければ、常に同じ膜厚
（透過率）が測定されるはずである。しかし実際には変
動は避けられない。
２１から、特定波長の光を、薄膜の形成された基板４１
に照射し、これを受光素子２３で受光し、透過型膜厚監
視装置２５で透過率を測定する。基板４１と形成される
薄膜の屈折率は既値であるので、形成された薄膜の光学
的膜厚を、透過率から求めることができる。また、測定
点が固定されており、一方、基板４１は順次移送されて
くるので所期設定条件に変動がなければ、常に同じ膜厚
（透過率）が測定されるはずである。しかし実際には変
動は避けられない。
【００１２】そこで実際に測定された膜厚値を制御装置
３１で、予め設定された基準値と比較し、基準値よりも
小さければその差分に応じて最終膜厚補正板１９を開
き、薄膜形成ゾーンの距離を大きくする。逆に、形成さ
れた薄膜の膜厚が基準値よりも小さい場合は、最終膜厚
補正板１９を閉じる方向に回動させる。なお、最終膜厚
補正板１９の機構は、図１に示した回動タイプに限定さ
れず、例えば図１で左右方向に伸長←→短縮するスライ
ドタイプのものでもよい。
３１で、予め設定された基準値と比較し、基準値よりも
小さければその差分に応じて最終膜厚補正板１９を開
き、薄膜形成ゾーンの距離を大きくする。逆に、形成さ
れた薄膜の膜厚が基準値よりも小さい場合は、最終膜厚
補正板１９を閉じる方向に回動させる。なお、最終膜厚
補正板１９の機構は、図１に示した回動タイプに限定さ
れず、例えば図１で左右方向に伸長←→短縮するスライ
ドタイプのものでもよい。
【００１３】また、薄膜形成ゾーンの距離を変更する以
外に、以下の方法によっても最終膜厚を調整することも
できる。 基板の移送速度を調整して、基板が薄膜堆積ゾーン
に滞留する時間を制御する。 蒸発源からの薄膜形成物質の蒸発速度を制御する。
また、中間での膜厚測定を１点で行なう場合を示した
が、複数の点で薄膜の膜厚を検知してもよい。
外に、以下の方法によっても最終膜厚を調整することも
できる。 基板の移送速度を調整して、基板が薄膜堆積ゾーン
に滞留する時間を制御する。 蒸発源からの薄膜形成物質の蒸発速度を制御する。
また、中間での膜厚測定を１点で行なう場合を示した
が、複数の点で薄膜の膜厚を検知してもよい。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、薄膜堆積ゾーン内で基
板を連続的に移送しつつ、中間点で膜厚を測定して、形
成される最終膜厚をフィードバック制御することによ
り、安定して薄膜形成することができ、特に、大型パネ
ル、フラットパネル等への薄膜形成に好適である。
板を連続的に移送しつつ、中間点で膜厚を測定して、形
成される最終膜厚をフィードバック制御することによ
り、安定して薄膜形成することができ、特に、大型パネ
ル、フラットパネル等への薄膜形成に好適である。
【図１】本発明の薄膜形成方法の実施例を示す説明図で
ある。
ある。
１１ 蒸着室 １３ 蒸発源 １５ 水晶発振子 １７ 固定補正板 １９ 最終膜厚補正板 ２１ 発光素子 ２３ 受光素子 ２５ 透過型膜厚監視装置 ３１ 制御装置 ４１ 基板
Claims (5)
- 【請求項１】 薄膜堆積ゾーン内で基板を該ゾーンの出
発点から終点に向けて移送しつつ、蒸発源から薄膜形成
物質を基板上に飛翔せしめて、基板上に薄膜を堆積さ
せ、 該出発点と終点との間の中間測定点で基板上に堆積した
薄膜の膜厚を検知して測定し、 この測定値に基づいて、薄膜堆積ゾーンの終点までに形
成される基板上の薄膜の最終膜厚を制御することを特徴
とする薄膜形成方法。 - 【請求項２】 基板上に堆積した薄膜の膜厚を直接測定
する請求項１に記載の薄膜形成方法。 - 【請求項３】 蒸発源と基板との間を遮り、蒸発源から
の薄膜形成物質の飛翔を制限する最終膜厚補正部材の制
限位置を制御することにより、薄膜堆積ゾーンの終点位
置を調整して最終膜厚を制御する請求項１または２に記
載の薄膜形成方法。 - 【請求項４】 基板の移送速度を調整することにより、
薄膜堆積ゾーン中での基板の滞留時間を調整して最終膜
厚を制御する請求項１〜３のいずれか一項に記載の薄膜
形成方法。 - 【請求項５】 単位時間当たりに蒸発源から飛翔する薄
膜形成物質の量を調整することにより、最終膜厚を制御
する請求項１〜４のいずれか一項に記載の薄膜形成方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25943693A JPH0790584A (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 薄膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25943693A JPH0790584A (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 薄膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0790584A true JPH0790584A (ja) | 1995-04-04 |
Family
ID=17334068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25943693A Pending JPH0790584A (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 薄膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0790584A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08315432A (ja) * | 1995-05-15 | 1996-11-29 | Nippondenso Co Ltd | 光情報記録媒体の製造装置及び製造方法 |
| KR100660136B1 (ko) * | 2004-11-05 | 2006-12-21 | 한국전기연구원 | 박막증착장치 |
| JP2008533452A (ja) * | 2005-03-09 | 2008-08-21 | ライボルト オプティクス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 積層プロセスを光学的にモニタリングするための測定装置 |
-
1993
- 1993-09-22 JP JP25943693A patent/JPH0790584A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08315432A (ja) * | 1995-05-15 | 1996-11-29 | Nippondenso Co Ltd | 光情報記録媒体の製造装置及び製造方法 |
| KR100660136B1 (ko) * | 2004-11-05 | 2006-12-21 | 한국전기연구원 | 박막증착장치 |
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| JP4898776B2 (ja) * | 2005-03-09 | 2012-03-21 | ライボルト オプティクス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 積層プロセスを光学的にモニタリングするための測定装置および積層プロセスを光学的にモニタリングするための方法 |
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