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公開番号2024179102
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-26
出願番号2023097650
出願日2023-06-14
発明の名称成膜装置、成膜方法、及び電子デバイスの製造方法
出願人キヤノントッキ株式会社
代理人弁理士法人秀和特許事務所
主分類C23C 14/54 20060101AFI20241219BHJP(金属質材料への被覆;金属質材料による材料への被覆;化学的表面処理;金属質材料の拡散処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法,または化学蒸着による被覆一般;金属質材料の防食または鉱皮の抑制一般)
要約【課題】蒸着材料を基板に付着させて成膜を行う成膜装置において、基板の面内における膜厚分布の測定結果に基づいて、蒸着材料の放出量の測定結果を補正するための技術を提供する。
【解決手段】基板に材料を蒸着して成膜を行う成膜装置であって、材料を放出する蒸発源と、成膜中に、蒸発源から放出される材料の量を測定するモニタ手段と、モニタ手段の出力値に基づいて、成膜装置を制御する制御手段と、成膜後に、基板に蒸着された膜の面内の膜厚分布を測定する測定手段と、面内の膜厚分布に基づいて、モニタ手段の出力値を補正する補正手段を備えることを特徴とする成膜装置。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
基板に材料を蒸着して成膜を行う成膜装置であって、
前記材料を放出する蒸発源と、
成膜中に、前記蒸発源から放出される前記材料の量を測定するモニタ手段と、
前記モニタ手段の出力値に基づいて、前記成膜装置を制御する制御手段と、
成膜後に、前記基板に蒸着された膜の面内の膜厚分布を測定する測定手段と、
前記面内の膜厚分布に基づいて、前記モニタ手段の出力値を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする成膜装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記制御手段による制御は、前記モニタ手段による測定の対象となっている基板自身に対して適用され、
前記補正手段による補正は、前記測定手段により前記面内の膜厚分布を測定された前記基板よりも後に成膜される基板に対して適用される
ことを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】
前記膜厚分布は、前記基板における平面状または直線状の所定範囲における膜厚値の集合である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の成膜装置。
【請求項４】
前記蒸発源は、放出される前記材料の量を独立して制御可能な複数の部分を有し、前記複数の部分は第１方向に並んで配置されており、
前記蒸発源は、前記第１方向と交差する第２方向に、前記基板に対して相対的に移動しながら、前記基板に前記材料を蒸着させる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の成膜装置。
【請求項５】
前記測定手段は、前記第１方向における前記面内の膜厚分布を測定する
ことを特徴とする請求項４に記載の成膜装置。
【請求項６】
前記モニタ手段は、前記蒸発源が有する前記複数の部分それぞれに対応する複数の水晶モニタを含む
ことを特徴とする請求項４に記載の成膜装置。
【請求項７】
前記補正手段は、前記面内の膜厚分布に基づいて、前記複数の水晶モニタの出力値をそれぞれ補正する
ことを特徴とする請求項６に記載の成膜装置。
【請求項８】
前記補正手段は、前記面内の膜厚分布の目標値と測定値を比較し、前記測定値が前記目標値に近づくように、前記モニタ手段の前記出力値に適用される係数を補正する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の成膜装置。
【請求項９】
請求項１または２に記載の成膜装置を用いて電子デバイスを製造する
ことを特徴とする電子デバイスの製造装置。
【請求項１０】
基板に材料を蒸着して成膜を行う成膜装置を用いた成膜方法であって、
蒸発源を用いて前記材料を放出するステップと、
モニタ手段を用いて、成膜中に、前記蒸発源から放出される前記材料の量を測定するステップと、
制御手段を用いて、前記モニタ手段の出力値に基づいて、前記成膜装置を制御するステップと、
測定手段を用いて、成膜後に、前記基板に蒸着された膜の面内の膜厚分布を測定するステップと、
補正手段を用いて、前記面内の膜厚分布に基づいて、前記モニタ手段の出力値を補正するステップと、
を有することを特徴とする成膜方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜装置、成膜方法、及び電子デバイスの製造方法に関するものである。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ表示装置（有機ＥＬディスプレイ）は、スマートフォン、テレビ、自動車用ディスプレイだけでなく、ＶＲ－ＨＭＤ（ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙ－ＨｅａｄＭｏｕｎｔＤｉｓｐｌａｙ）などにその応用分野が広がっている。
【０００３】
有機ＥＬディスプレイ等を製造する際に用いられる成膜装置においては、基板に対する蒸着材料の成膜の精度を向上させることが求められ、とりわけ膜厚を測定および管理することが重要である。例えば、成膜室内に設けた水晶振動子モニタを用いて蒸着材料の膜厚及び成膜レートを算出する方法や、光学的な膜厚測定装置によって基板に成膜された蒸着材料の膜厚を測定する方法が知られている。測定した膜厚が不足していた場合には、基板に対し追加の成膜を行うことにより膜厚を補うことが可能である。また、測定した膜厚を目標値と比較して、次回の成膜の制御条件を変更することも可能である。
【０００４】
特許文献１には、成膜室内で水晶振動子モニタを用いる膜厚計に蒸着材料が堆積することによる影響を低減するために、成膜完了後に測定した膜厚に基づいて、水晶振動子モニタのツーリングファクター（ＴＦ）と呼ばれる係数を補正することを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２２－１３２９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、成膜室内における基板や蒸発源の構成や配置によっては、基板の面内で膜厚が不均一になる場合があり、有機ＥＬディスプレイ等の品質や精度に影響を及ぼす場合がある。しかしながら、特許文献１においては、基板の面内における膜厚の均一性について十分な検討がなされていなかった。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、蒸着材料を基板に付着させて成膜を行う成膜装置において、基板の面内における膜厚分布の測定結果に基づいて、蒸着材料の放出量の測定結果を補正するための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下の構成を採用する。すなわち、
基板に材料を蒸着して成膜を行う成膜装置であって、
前記材料を放出する蒸発源と、
成膜中に、前記蒸発源から放出される前記材料の量を測定するモニタ手段と、
前記モニタ手段の出力値に基づいて、前記成膜装置を制御する制御手段と、
成膜後に、前記基板に蒸着された膜の面内の膜厚分布を測定する測定手段と、
前記面内の膜厚分布に基づいて、前記モニタ手段の出力値を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする成膜装置である。
本発明は、また、以下の構成を採用する。すなわち、
基板に材料を蒸着して成膜を行う成膜装置を用いた成膜方法であって、
蒸発源を用いて前記材料を放出するステップと、
モニタ手段を用いて、成膜中に、前記蒸発源から放出される前記材料の量を測定するステップと、
制御手段を用いて、前記モニタ手段の出力値に基づいて、前記成膜装置を制御するステップと、
測定手段を用いて、成膜後に、前記基板に蒸着された膜の面内の膜厚分布を測定するステップと、
補正手段を用いて、前記面内の膜厚分布に基づいて、前記モニタ手段の出力値を補正するステップと、
を有することを特徴とする成膜方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、蒸着材料を基板に付着させて成膜を行う成膜装置において、基板の面内における膜厚分布の測定結果に基づいて、蒸着材料の放出量の測定結果を補正するための技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
電子デバイスの製造装置の模式図
成膜装置の構成を示す断面図
成膜装置の構成を示す透過平面図
蒸発源ユニットの構成を示す断面図
成膜レートモニタの構成を示す模式図
パス室と膜厚測定部の構成を示す断面図
膜厚測定部の構成を示すブロック図
基板の被成膜面側の構成を示す平面図
膜厚分布の一例を示すグラフ
成膜装置の制御ブロック図
膜厚分布に基づく制御を示すグラフ
実施例２の電子デバイスの製造装置の平面図
電子デバイスの製造方法を説明する図
変形例の成膜装置の構成を示す断面図
従来技術の基板の被成膜面側の構成を示す平面図
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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