成膜装置及成膜装置的控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供能够更准确且简单地掌握装置的状况来进行成膜控制的技术。本发明专利技术涉及的成膜装置及成膜装置的控制方法的特征在于，通过速率控制来进行成膜，速率控制是加热控制部以使获取部所获取的成膜速率维持成规定的值的方式控制向加热源供给的电力量的控制，在获取部所获取的成膜速率超过规定的阈值时，从速率控制切换为电力控制来进行成膜，所述电力控制是加热控制部以不依赖于获取部所获取的成膜速率地设定的电力量向加热源进行电力供给的控制，在所述电力控制进行之中，基于旋转控制部以使规定期间内的成为所述非遮蔽状态的期间的长度变化的方式变动旋转体的旋转速度时的所述规定期间内的水晶振子的共振频率的变动量，来判定成膜装置的状态。

Film forming device and control method of film forming device

【技术实现步骤摘要】
成膜装置及成膜装置的控制方法
本专利技术涉及利用真空蒸镀方式在成膜对象物上形成薄膜的成膜装置及该成膜装置的控制方法。
技术介绍
作为在作为成膜对象物的基板上形成薄膜的成膜装置，已知有真空蒸镀方式的成膜装置，其构成为：在真空腔室内，对收容有成膜材料的容器(坩埚)进行加热，使成膜材料蒸发(升华或气化)而向容器外喷射，从而附着、堆积在基板的表面。在上述的成膜装置中，已知有为了得到所期望的膜厚而使用配置在真空腔室内的监测单元来获取成膜速率并将其反馈给容器的加热控制的装置结构。监测单元中设置有水晶振子，基于成膜材料的附着而引起的水晶振子的固有频率的变化来获取成膜速率。若成膜材料向水晶振子的附着量过度增加，则附着量的变化无法作为固有频率的变化准确地表现出来，因此需要更换为新的水晶振子。这里，成膜材料向水晶振子的附着量并非是将加热控制为恒定就会始终稳定的量，例如，存在因成膜材料的突沸而导致附着量突发性地发生变动的情况。这样的突发性的成膜材料的附着量的紊乱可能会导致实际的基板上的成膜量与监测值发生偏离或者错过水晶振子的适当的更换时机，从而可能带来成膜速率的监测精度的降低。在专利文献1中公开了通过将监测值与预先设定好的基准值进行比较来检测有无因坩埚内的蒸镀原料的突沸而产生的不期望的飞溅这样的结构。然而，监测值的变动有时也会因监测单元的状态不佳或故障而产生，因此存在难以从监测值直接确定导致监测值变动的原因的情况。另外，就配置在真空腔室内的监测单元而言，难以直接确认其动作状态，这样的确认作业的存在会对生产节拍造成大的影响。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-45581号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的目的在于提供能够更准确且简单地掌握装置的状况来进行成膜控制的技术。用于解决课题的方案为了达成上述目的，本专利技术的成膜装置具备：腔室，其收容成膜对象物；加热控制部，其控制向加热源供给的电力，所述加热源用于对配置在所述腔室内的容器所收容的成膜材料进行加热；监测单元，其配置在所述腔室内，用于检测成膜材料相对于成膜对象物的成膜速率，所述监测单元具备水晶振子以及具有遮蔽部和开口部且配置在所述水晶振子与所述容器之间的旋转体；旋转控制部，其控制所述旋转体的旋转，以获得所述遮蔽部位于所述容器与所述水晶振子之间的遮蔽状态和所述开口部位于所述容器与所述水晶振子之间的非遮蔽状态中的任一种状态；以及获取部，其基于所述水晶振子的共振频率的变化来获取所述成膜速率，所述成膜装置用于在所述成膜对象物上成膜由所述成膜材料构成的膜，其特征在于，具备状态判定部，在所述加热控制部将向所述加热源供给的电力保持为恒定的状态下，所述状态判定部基于所述旋转控制部以使规定期间内的成为所述非遮蔽状态的期间的长度变化的方式变动所述旋转体的旋转速度时的所述规定期间内的所述共振频率的变动量的变化，来判定成膜装置的状态。为了达成上述目的，本专利技术的成膜装置的控制方法设计成，所述成膜装置具备：腔室，其收容成膜对象物；加热控制部，其控制向加热源供给的电力，所述加热源用于对配置在所述腔室内的容器所收容的成膜材料进行加热；监测单元，其配置在所述腔室内，用于检测成膜材料相对于成膜对象物的成膜速率，所述监测单元具备水晶振子以及具有遮蔽部和开口部且配置在所述水晶振子与所述容器之间的旋转体；旋转控制部，其控制所述旋转体的旋转，以获得所述遮蔽部位于所述容器与所述水晶振子之间的遮蔽状态和所述开口部位于所述容器与所述水晶振子之间的非遮蔽状态中的任一种状态；以及获取部，其基于所述水晶振子的共振频率的变化来获取所述成膜速率，所述成膜装置用于在所述成膜对象物上成膜由所述成膜材料构成的膜，所述成膜装置的控制方法的特征在于，包括：第一工序，在该第一工序中，通过速率控制来进行所述成膜，所述速率控制是所述加热控制部以使所述获取部所获取的所述成膜速率维持成规定的值的方式控制电力量的控制；第二工序，在该第二工序中，在所述获取部所获取的所述成膜速率超过规定的阈值时，从所述速率控制切换为电力控制来进行所述成膜，所述电力控制是所述加热控制部以不依赖于所述获取部所获取的所述成膜速率地设定的电力量进行电力供给的控制；第三工序，该第三工序是所述旋转控制部以在所述第二工序期间使规定期间内的成为所述非遮蔽状态的期间的长度变化的方式变动所述旋转体的旋转速度的工序；以及第四工序，在该第四工序中，基于在所述第三工序中变动所述旋转速度时的所述规定期间内的所述共振频率的变动量的变化来判定成膜装置的状态。专利技术效果根据本专利技术，能够更准确且简单地掌握装置的状况来进行成膜控制。附图说明图1是本专利技术的实施例的成膜装置的示意性的剖视图。图2是表示本专利技术的实施例的成膜速率监测装置的结构的示意图。图3是表示本专利技术的实施例的水晶监测头和遮蔽构件的结构的示意图。图4是对本专利技术的实施例的加热器进行的电力供给控制的流程图。图5是本专利技术的实施例的遮蔽构件的旋转控制的说明图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的优选的实施方式及实施例进行说明。但是，以下的实施方式及实施例只不过是例示出本专利技术的优选结构的示例，本专利技术的范围并不局限于这些结构。另外，就以下的说明中的装置的硬件结构及软件结构、处理流程、制造条件、尺寸、材质、形状等而言，只要是没有特定的记载，则意味着本专利技术的范围不限定于此。[实施例1]参照图1～图5，对本专利技术的实施例的成膜速率监测装置及成膜装置进行说明。本实施例的成膜装置是利用真空蒸镀在基板上形成薄膜的成膜装置。本实施例的成膜装置用于在各种半导体设备、磁设备、电子部件等各种电子设备、光学部件等的制造中向基板(也包括在基板上形成有层叠体的构件在内)上堆积形成薄膜。更具体而言，本实施例的成膜装置优选用于发光元件、光电转换元件、触控面板等电子设备的制造中。其中，本实施例的成膜装置能够特别优选适用于有机EL(ErectroLuminescence)元件等有机发光元件、有机薄膜太阳能电池等有机光电转换元件的制造中。需要说明的是，本专利技术中的电子设备也包括具备发光元件的显示装置(例如有机EL显示装置)、照明装置(例如有机EL照明装置)、具备光电转换元件的传感器(例如有机CMOS图像传感器)。本实施例的成膜装置能够用作包括溅射装置等的成膜系统的一部分。＜成膜装置的简要结构＞图1是表示本专利技术的实施例的成膜装置2的结构的示意图。成膜装置2具有利用排气装置24、气体供给装置25而将内部维持成真空气氛或氮气等非活性气体气氛的真空腔室(成膜室、蒸镀室)200。需要说明的是，在本说明书中，“真空”是指由压力比大气压低的气体充满的空间内的状态。作为成膜对象物的基板100由搬运机械手(未图示)搬运到真空腔室200的内部后，由真空腔室200内设置的基板保持单元(未图示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成膜装置，具备：/n腔室，其收容成膜对象物；/n加热控制部，其控制向加热源供给的电力，所述加热源用于对配置在所述腔室内的容器所收容的成膜材料进行加热；/n监测单元，其配置在所述腔室内，用于检测成膜材料相对于成膜对象物的成膜速率，所述监测单元具备水晶振子以及具有遮蔽部和开口部且配置在所述水晶振子与所述容器之间的旋转体；/n旋转控制部，其控制所述旋转体的旋转，以获得所述遮蔽部位于所述容器与所述水晶振子之间的遮蔽状态和所述开口部位于所述容器与所述水晶振子之间的非遮蔽状态中的任一种状态；以及/n获取部，其基于所述水晶振子的共振频率的变化来获取所述成膜速率，/n所述成膜装置用于在所述成膜对象物上成膜由所述成膜材料构成的膜，其特征在于，/n具备状态判定部，在所述加热控制部将向所述加热源供给的电力保持为恒定的状态下，所述状态判定部基于所述旋转控制部以使规定期间内的成为所述非遮蔽状态的期间的长度变化的方式变动所述旋转体的旋转速度时的所述规定期间内的所述共振频率的变动量的变化，来判定成膜装置的状态。/n

【技术特征摘要】
20180831 JP 2018-1627901.一种成膜装置，具备：
腔室，其收容成膜对象物；
加热控制部，其控制向加热源供给的电力，所述加热源用于对配置在所述腔室内的容器所收容的成膜材料进行加热；
监测单元，其配置在所述腔室内，用于检测成膜材料相对于成膜对象物的成膜速率，所述监测单元具备水晶振子以及具有遮蔽部和开口部且配置在所述水晶振子与所述容器之间的旋转体；
旋转控制部，其控制所述旋转体的旋转，以获得所述遮蔽部位于所述容器与所述水晶振子之间的遮蔽状态和所述开口部位于所述容器与所述水晶振子之间的非遮蔽状态中的任一种状态；以及
获取部，其基于所述水晶振子的共振频率的变化来获取所述成膜速率，
所述成膜装置用于在所述成膜对象物上成膜由所述成膜材料构成的膜，其特征在于，
具备状态判定部，在所述加热控制部将向所述加热源供给的电力保持为恒定的状态下，所述状态判定部基于所述旋转控制部以使规定期间内的成为所述非遮蔽状态的期间的长度变化的方式变动所述旋转体的旋转速度时的所述规定期间内的所述共振频率的变动量的变化，来判定成膜装置的状态。


2.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，
通过速率控制来进行所述成膜，其中，所述速率控制是所述加热控制部以使所述获取部所获取的所述成膜速率维持成规定的值的方式控制电力量的控制，
在所述获取部所获取的所述成膜速率超过规定的阈值时，执行由所述状态判定部判定成膜装置的状态的判定序列。


3.根据权利要求2所述的成膜装置，其特征在于，
在所述获取部所获取的所述成膜速率超过规定的阈值时，从所述速率控制切换为电力控制，所述电力控制是所述加热控制部以不依赖于所述获取部所获取的所述成膜速率地设定的电力量进行电力供给的控制。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的成膜装置，其特征在于，
在所述旋转控制部以使规定期间内的成为所述非遮蔽状态的期间的长度变化的方式变动所述旋转体的旋转速度时的所述规定期间内的所述共振频率的变动量不是与规定期间内的成为所述非遮蔽状态的期间的长度变化对应的变动量的情况下，所述状态判定部判定为是所述监测单元产生了故障的状态。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的成膜装置，其特征在于，
在所述旋转控制部以使规定期间内的成为所述非遮蔽状态的期间的长度变化的方式变动所述旋转体的旋转速度时的所述规定期间内的所述共振频率的变动量没有超过规定的值的情况下，所述状态判定部判定为是所述监测单元产生了故障的状态。


6.根据权利要求1～5中任一项所述的成膜装置，其特征在于，
在所述旋转控制部以使规定期间内的成为所述非遮蔽状态的期间的长度变化的方式变动所述旋转体的旋转速度时的所述规定期间内的所述共振频率的变动量是与规定期间内的成为所述非遮蔽状态的期间的长度变化对应的变动量的情况下，所述状态判定部判定为是所述成膜材料发生了突沸的状态。


7.根据权利要求1～6中任一项所述的成膜装置，其特征在于，
在所述旋转控制部以使规定期间内的成为所述非遮蔽状态的期间的长度变化的方式变动所述旋转体的旋转速度时的所述规定期间内的所述共振频率的变动量超过规定的值的情况下，所述状态判定部判定为是所述成膜材料发生了突沸的状态。


8.根据权利要求1～7中任一项所述的成膜装置，其特征在于，
在所述状态判定部将成膜装置的状态判定为是所述监测单元产生了故障的状态的情况下，通过电力控制来进行之后的所述成膜，所述电力控制是所述加热控制部以不依赖于所述获取部所获取的所述成膜速率地设定的电力量进行电力供给的控制。


9.根据权利要求1～8中任一项所述的成膜装置，其特征在于，
在所述状态判定部将成膜装置的状态判定为是所述成膜材料发生了突沸的状态的情况下，通过速率控制来进行之后的所述成膜，所述速率控制是所述加热控制部以使所述获取部所获取的所述成膜速率维持成规定的值的方式控制电力的控制。


10.根据权利要求1～9中任一项所述的成膜装置，其特征在于，
具有：
第一遮蔽模式，在所述第一遮蔽模式中，所述旋转控制部以使在规定期间内成为所述非遮蔽状态的期间的长度为第一长度的方式使所述遮蔽构件旋转；以及
第二遮蔽模式，在所述第二遮蔽模式中，所述旋转控制部以使在所述规定期间内成为所述非遮蔽状态的期间的长度为比所述第一长度长的第二长度的方式使所述遮蔽构件旋转，
在所述加热控制部将向所述加热源供给的电力保持为恒定的状态下，所述状态判定部基于从所述第一遮蔽模式切换为所述第二遮蔽模式时的所述规定期间内的所述共振频率的变动量的变化，来判定成膜装置的状态。


11.根据权利要求10所述的成膜装置，其特征在于，
所述旋转控制部在所述第二遮蔽模式中以使所述非遮蔽状态下的旋转速度比所述遮蔽状态下的旋转速度慢的方式使所述遮蔽构件旋转。


12.根据权利要求10或11所述的成膜装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：添田雄二郎，
申请(专利权)人：佳能特机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP