[发明专利]成膜装置及成膜方法

说明书

本发明提供一种能够兼顾膜厚分布的均匀化和材料收获率的提高的成膜装置。蒸发源容器进行从在与成膜对象物的旋转轴正交的方向上离开旋转轴的分离位置向接近旋转轴的接近位置移动、并再次返回分离位置的往复移动，石英振荡器以维持与进行往复移动的蒸发源容器的相向状态的方式在腔室内移动，所述蒸发源容器在腔室内收纳成膜材料，配置于成膜对象物的下方，具有向上方开口的喷射口，所述石英振荡器设置于成膜监视器，所述成膜监视器获取从蒸发源容器蒸发的成膜材料相对于成膜对象物的成膜速率。

技术领域

本发明涉及通过真空蒸镀方式在成膜对象物上形成薄膜的成膜装置及成膜方法。

背景技术

作为在作为成膜对象物的基板上形成薄膜的成膜装置，有真空蒸镀方式的成膜装置，所述真空蒸镀方式的成膜装置在真空腔室内加热收纳有成膜材料的容器(坩埚)，使成膜材料蒸发(升华或气化)并向容器外喷射，使其附着/堆积在基板的表面上。在使用成膜材料的喷射口向上方开口的坩埚作为蒸发源对将被成膜面朝向下方配置并旋转的基板进行成膜的结构中，膜厚分布根据蒸发源相对于基板的配置而变化。成膜材料相对于配置于蒸发源的上方的水平面的每单位时间的附着量(成膜速率)在喷射口的正上方成为峰值，形成从峰值中心向径向外侧梯度平缓地逐渐减少的山形分布。

在现有的装置设计中，重视膜厚分布的均匀性，以基板的被成膜面位于从蒸发源(喷射口)的正上方的位置偏离的位置的方式配置蒸发源的结构是主流。即，是在上述山形的膜厚分布中成膜速率的变化的梯度平缓的区域进行成膜的配置结构。但是，从喷射口喷出到正上方的成膜材料大多不用于成膜而造成浪费，因此成为材料收获率不高的配置结构。

近年来，使用高性能材料(即，高成本)的蒸镀材料，材料收获率受到重视。即，存在采用在基板的正下方配置蒸发源(配置于在铅垂方向上投影时蒸发源与基板重叠(被基板包含在内)的位置)的结构的倾向。然而，在成膜速率达到峰值的坩埚的喷射口的正上方附近，成膜速率的变化的梯度变得陡峭(相对于距峰值中心的距离的每单位时间的附着量的变化大)，因此成为难以形成均匀的膜厚分布的区域。即，成为始终存在膜厚分布容易恶化、使生产质量下降的担忧的配置结构。

在专利文献1、2中记载了通过改变配置于基板的正下方的蒸发源的位置来实现膜厚的均匀化的装置结构。然而，在专利文献1所记载的装置中，蒸发源相对于固定在腔室内的成膜速率监视器(石英振荡器)的相对位置发生变化，因此，每当使蒸发源移动时监视器条件就会被重置。另外，专利文献2所记载的装置对于成膜速率监视器没有记载，并不是考虑了成膜速率的监视器环境的结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-224354号公报

专利文献2：日本特开2004-307880号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于提供一种能够兼顾膜厚分布的均匀化和材料收获率的提高的成膜装置。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，本发明的成膜装置具备：

腔室；

旋转支承部，其在所述腔室内，将成膜对象物以其被成膜面朝向下方的状态支承为能够绕与所述被成膜面垂直的旋转轴旋转；

蒸发源容器，其在所述腔室内，收纳成膜材料，配置于所述成膜对象物的下方，具有向上方开口的喷射口；

成膜监视器，其具有供从所述蒸发源容器蒸发的所述成膜材料附着的石英振荡器，获取从所述蒸发源容器蒸发的所述成膜材料相对于所述成膜对象物的成膜速率；以及

加热控制部，其具有对所述蒸发源容器进行加热的加热源，基于所述成膜监视器所获取的所述成膜速率，控制向所述加热源供给的电力，