特許 7144232 成膜レートモニタ装置及び成膜装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-20

(45)【発行日】2022-09-29

(54)【発明の名称】成膜レートモニタ装置及び成膜装置

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/24 20060101AFI20220921BHJP

   C23C 14/54 20060101ALI20220921BHJP

   G01B 21/08 20060101ALI20220921BHJP

   G01B 17/02 20060101ALN20220921BHJP

【ＦＩ】

C23C14/24 U

C23C14/54 G

G01B21/08

G01B17/02 A

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2018149341

(22)【出願日】2018-08-08

(65)【公開番号】P2020023737

(43)【公開日】2020-02-13

【審査請求日】2021-08-02

(73)【特許権者】

【識別番号】591065413

【氏名又は名称】キヤノントッキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002860

【氏名又は名称】特許業務法人秀和特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100131392

【弁理士】

【氏名又は名称】丹羽 武司

(74)【代理人】

【識別番号】100125357

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100131532

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 浩一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100155871

【弁理士】

【氏名又は名称】森廣 亮太

(74)【代理人】

【識別番号】100100549

【弁理士】

【氏名又は名称】川口 嘉之

(72)【発明者】

【氏名】住谷 利治

【審査官】篠原 法子

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５５－１７２８０５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０００－００８１６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２２２６７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１２５１３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５２６２１９４（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２００６－１９３８１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１８１４６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０７０９６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２３Ｃ １４／００－１４／５８

Ｃ２３Ｃ １６／００－１６／５６

Ｈ０１Ｌ ５１／５０－５１／５６

Ｈ０１Ｌ ２７／３２

Ｈ０５Ｂ ３３／１０

Ｇ０１Ｂ １７／０２

Ｇ０１Ｂ ２１／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

成膜対象物に対する成膜材料の成膜レートを検知する成膜レートモニタ装置であって、
蒸発源から昇華又は気化された前記成膜材料を付着させるための水晶振動子と、
前記成膜材料が前記水晶振動子に付着することを妨げるための遮蔽部と、前記付着を許容するための開口部と、を有し、前記蒸発源と前記水晶振動子との間に前記遮蔽部が位置する遮蔽状態と、前記蒸発源と前記水晶振動子との間に前記開口部が位置する非遮蔽状態と、を取り得るように回転する遮蔽部材と、
前記遮蔽部材の回転を制御する制御部と、
前記水晶振動子の共振周波数の変化に基づいて成膜レートを取得する取得部と、
を備え、
前記制御部は、
前記成膜対象物に成膜を行う際に、所定の期間において前記非遮蔽状態となる期間が第１の長さとなるように前記遮蔽部材を回転させる第１遮蔽モードを実行し、
前記取得部が前記成膜レートを取得する前に所定量の前記成膜材料を予め前記水晶振動子に付着させる下地処理を行う際に、前記所定の期間において前記非遮蔽状態となる期間が前記第１の長さよりも長い第２の長さとなるように前記遮蔽部材を回転させる第２遮蔽モードを実行する
ことを特徴とする成膜レートモニタ装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記第２遮蔽モードにおいて、前記非遮蔽状態における回転速度が、前記遮蔽状態における回転速度よりも遅くなるように、前記遮蔽部材を回転させることを特徴とする請求項１に記載の成膜レートモニタ装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記第２遮蔽モードの前記非遮蔽状態における回転速度が、前記第１遮蔽モードの前記非遮蔽状態における回転速度よりも遅くなるように、前記遮蔽部材を回転させることを特徴とする請求項１または２に記載の成膜レートモニタ装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記第２遮蔽モードにおける前記所定の期間において前記非遮蔽状態となる頻度が、前記第１遮蔽モードにおける前記所定の期間において前記非遮蔽状態となる
頻度よりも高くなるように、前記第２遮蔽モードにおいて前記遮蔽部材を往復回転させることを特徴とする請求項１に記載の成膜レートモニタ装置。

【請求項5】

前記開口部の前記遮蔽部材の回転方向における幅は、前記水晶振動子の前記回転方向における幅よりも狭いことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の成膜レートモニタ装置。

【請求項6】

前記第１遮蔽モードは、前記取得部が前記成膜レートを取得する際に実行されることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の成膜レートモニタ装置。

【請求項7】

前記第２遮蔽モードは、前記成膜対象物に対する成膜を行わない期間に実行されることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の成膜レートモニタ装置。

【請求項8】

成膜対象物を収容するチャンバと、
前記チャンバ内に配置される、成膜材料を収容する蒸発源容器と、
前記蒸発源容器を加熱する加熱手段を有し、前記蒸発源容器の加熱温度を制御する加熱制御部と、
前記チャンバ内に配置される、請求項１～７のいずれか１項に記載の成膜レートモニタ装置と、
を備え、
前記加熱制御部は、前記成膜レートモニタ装置によって取得される成膜レートに基づいて、前記加熱温度を制御することを特徴とする成膜装置。

【請求項9】

前記加熱制御部は、前記成膜レートモニタ装置が前記第１遮蔽モードを実行している間に取得される前記成膜レートに基づいて、前記加熱温度を制御することを特徴とする請求項８に記載の成膜装置。

【請求項10】

前記チャンバに前記成膜対象物が収容されていない間において、前記加熱制御部が前記蒸発源容器を加熱し、前記成膜レートモニタ装置が前記第２遮蔽モードを実行することを特徴とする請求項８または９に記載の成膜装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、成膜装置に用いられる成膜レートモニタ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

基板上に薄膜を形成する成膜装置として、真空チャンバ内において成膜材料を収容した容器（坩堝）を加熱し、成膜材料を蒸発（昇華又は気化）させて容器外へ噴射させ、基板の表面に付着・堆積させることで薄膜を形成する真空蒸着方式の成膜装置がある。かかる成膜装置では、所望の膜厚を得るべく、真空チャンバ内に配置したモニタユニットを用いて成膜レートを取得し、取得した成膜レートに基づいて容器の加熱を制御する成膜レートモニタ装置を備える場合がある。

【0003】

成膜レートモニタ装置は、成膜材料の付着による水晶振動子の固有振動数の変化量に基づいて成膜レートを取得するものであり、水晶振動子に対する成膜材料の付着量をコントロールすべく、回転式の遮蔽部材（チョッパ）を備えた構成が知られる（特許文献１）。遮蔽部材は、成膜材料の付着を妨げるように水晶振動子と成膜材料の蒸発源との間を遮蔽する遮蔽部と、成膜材料の付着を許容するための開口部と、を有し、遮蔽状態と非遮蔽状態とを周期的に切り換えるように、サーボモータにより回転制御される。水晶振動子は成膜材料の付着量が所定量を超えると検知精度の低下により交換が必要となるため、成膜材料の付着量を遮蔽部材によってなるべく抑えることで、モニタユニットの長寿命化が図られる。

【0004】

一方、検知精度を高めるため、下地処理（プレコート）として、予め水晶振動子の表面をある程度の成膜材料で覆った状態としてから、その後の付着量の増加による固有振動数の変化に基づいて成膜レートの検知を行う場合がある。例えば、水晶振動子と成膜材料との相性によっては、付着量の少ない使用初期では成膜材料が付着し難く、ある程度付着させて材料同士が付着する状態にならないと成膜レートが安定しない場合があり、正確な検知のためこのような下地処理が行われる。

【0005】

モニタユニットの長寿命化の観点からは、水晶振動子の蒸発源に対する暴露時間は短いことが好ましく、一方、製造タクト向上の観点からは、下地処理における暴露時間を長くして、素早く下地を形成することが好ましい。所定の期間における暴露時間の長さ、すなわち、単位時間当たりの非遮蔽状態の時間長さは、定速制御を前提とすれば、遮蔽部材における開口部（非遮蔽部）の大きさ（回転方向の幅の広さ）に依存する。例えば、遮蔽部材を開口部の大きさが可変に構成し、工程内容に応じて開口部の大きさを変更するように構成することが考えられるが、装置構成が複雑化し、コスト面において課題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１４－０６６６７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、装置の長寿命化を図りつつ製造タクトの向上を図ることができる成膜レートモニタ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、本発明の成膜レートモニタ装置は、
成膜対象物に対する成膜材料の成膜レートを検知する成膜レートモニタ装置であって、
蒸発源から昇華又は気化された前記成膜材料を付着させるための水晶振動子と、
前記成膜材料が前記水晶振動子に付着することを妨げるための遮蔽部と、前記付着を許容するための開口部と、を有し、前記蒸発源と前記水晶振動子との間に前記遮蔽部が位置する遮蔽状態と、前記蒸発源と前記水晶振動子との間に前記開口部が位置する非遮蔽状態と、を取り得るように回転する遮蔽部材と、
前記遮蔽部材の回転を制御する制御部と、
前記水晶振動子の共振周波数の変化に基づいて成膜レートを取得する取得部と、
を備え、
前記制御部は、
前記成膜対象物に成膜を行う際に、所定の期間において前記非遮蔽状態となる期間が第１の長さとなるように前記遮蔽部材を回転させる第１遮蔽モードを実行し、
前記取得部が前記成膜レートを取得する前に所定量の前記成膜材料を予め前記水晶振動子に付着させる下地処理を行う際に、前記所定の期間において前記非遮蔽状態となる期間が前記第１の長さよりも長い第２の長さとなるように前記遮蔽部材を回転させる第２遮蔽モードを実行する
ことを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の成膜装置は、
成膜対象物を収容するチャンバと、
前記チャンバ内に配置される、成膜材料を収容する蒸発源容器と、
前記蒸発源容器を加熱する加熱手段を有し、前記蒸発源容器の加熱温度を制御する加熱制御部と、
前記チャンバ内に配置される、本発明の成膜レートモニタ装置と、
を備え、
前記加熱制御部は、前記成膜レートモニタ装置によって取得される成膜レートに基づいて、前記加熱温度を制御することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、装置の長寿命化を図りつつ製造タクトの向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施例における成膜装置の模式的断面図

【図2】本発明の実施例における成膜レートモニタ装置の構成を示す模式図

【図3】本発明の実施例における水晶モニタヘッドと遮蔽部材の構成を示す模式図

【図4】本発明の実施例における遮蔽部材の回転制御の説明図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態及び実施例を説明する。ただし、以下の実施形態及び実施例は本発明の好ましい構成を例示的に示すものにすぎず、本発明の範囲をそれらの構成に限定されない。また、以下の説明における、装置のハードウェア構成及びソフトウェア構成、処理フロー、製造条件、寸法、材質、形状などは、特に特定的な記載がないかぎりは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

【0012】

［実施例１］
図１～図４を参照して、本発明の実施例に係る成膜レートモニタ装置及び成膜装置について説明する。本実施例に係る成膜装置は、真空蒸着により基板に薄膜を成膜する成膜装置である。本実施例に係る成膜装置は、各種半導体デバイス、磁気デバイス、電子部品などの各種電子デバイスや、光学部品などの製造において基板（基板上に積層体が形成されているものも含む）上に薄膜を堆積形成するために用いられる。より具体的には、本実施例に係る成膜装置は、発光素子や光電変換素子、タッチパネルなどの電子デバイスの製造において好ましく用いられる。中でも、本実施例に係る成膜装置は、有機ＥＬ（ＥｒｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子などの有機発光素子や、有機薄膜太陽電池などの有機光電変換素子の製造において特に好ましく適用可能である。なお、本発明における電
子デバイスは、発光素子を備えた表示装置（例えば有機ＥＬ表示装置）や照明装置（例えば有機ＥＬ照明装置）、光電変換素子を備えたセンサ（例えば有機ＣＭＯＳイメージセンサ）も含むものである。本実施例に係る成膜装置は、スパッタ装置等を含む成膜システムの一部として用いることができる。

【0013】

＜成膜装置の概略構成＞
図１は、本発明の実施例に係る成膜装置２の構成を示す模式図である。成膜装置２は、不図示の排気装置、ガス供給装置により、内部が真空雰囲気か窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気に維持される真空チャンバ（成膜室、蒸着室）２００を有する。なお、本明細書において「真空」とは、大気圧より低い圧力の気体で満たされた空間内の状態をいう。

【0014】

成膜対象物である基板１００は、搬送ロボット（不図示）によって真空チャンバ２００内部に搬送されると真空チャンバ２００内に設けられた基板保持ユニット（不図示）によって保持され、マスク２２０上面に載置される。マスク２２０は、基板１００上に形成する薄膜パターンに対応する開口パターン２２１を有するメタルマスクであり、真空チャンバ２００内部において水平面に平行に設置されている。基板１００は、基板保持ユニットによってマスク２２０の上面に載置されことで、真空チャンバ２００内部において、水平面と平行に、かつ、被処理面である下面がマスク２２０で覆われる態様で設置される。

【0015】

真空チャンバ２００内部におけるマスク２２０の下方には、蒸発源装置３００が設けられている。蒸発源装置３００は、概略、成膜材料（蒸着材料）４００を収容する蒸発源容器（坩堝）３０１（以下、容器３０１）と、容器３０１に収容された成膜材料４００を加熱する加熱手段としてのヒータ３０２と、を備える。容器３０１内の成膜材料４００は、ヒータ３０２の加熱によって容器３０１内で蒸発し、容器３０１上部に設けられたノズル３０３を介して容器３０１外へ噴出される。容器３０１外へ噴射した成膜材料４００は、装置３００上方に設置された基板１００の表面に、マスク２２０に設けられた開口パターン２２１に対応して、蒸着する。

【0016】

蒸発源装置３００は、その他、図示は省略しているが、ヒータ３０２による加熱効率を高めるためのリフレクタや伝熱部材、それらを含む蒸発源装置３００の各構成全体を収容する枠体、シャッタなどが備えられる場合がある。また、蒸発源装置３００は、成膜を基板１００全体に一様に行うため、固定載置された基板１００に対して相対移動可能に構成される場合がある。

【0017】

本実施例に係る成膜装置２は、容器３０１から噴出する成膜材料４００の蒸気量、あるいは基板１００に成膜される薄膜の膜厚を検知するための手段として、成膜レートモニタ装置１を備えている。成膜レートモニタ装置１は、容器３０１から噴出する成膜材料４００の一部を、遮蔽部材１２により間欠的に遮蔽状態と非遮蔽状態とを繰り返して、水晶モニタヘッド１１に備えられた水晶振動子に付着させるように構成されている。成膜材料４００が堆積することによる水晶振動子の共振周波数（固有振動数）の変化量（減少量）を検知することで、所定の制御目標温度に対応した成膜レート（蒸着レート）として、単位時間当たりの成膜材料４００の付着量（堆積量）を取得することができる。この成膜レートをヒータ３０２の加熱制御における制御目標温度の設定にフィードバックすることで、基板１００に対する成膜レートを任意に制御することが可能となる。したがって、成膜レートモニタ装置１によって成膜処理中に常時、成膜材料４００の吐出量あるいは基板１００上の膜厚をモニタすることで、精度の高い成膜が可能となる。本実施例に係る成膜装置２の制御部（演算処理装置）２０は、モニタユニット１０の動作の制御、成膜レートの測定、取得を行うモニタ制御部２１と、蒸発源装置３００の加熱制御を行う加熱制御部２２と、を有する。

【0018】

＜成膜レートモニタ装置＞
図２は、本実施例に係る成膜レートモニタ装置１の概略構成を示す模式図である。図２に示すように、本実施例に係る成膜レートモニタ装置１は、モニタヘッド１１や遮蔽部材（チョッパ）１２などを備えるモニタユニット１０と、モニタ制御部２１と、を備える。モニタユニット１０は、モニタヘッド１１と、遮蔽部材１２と、水晶モニタヘッド１１に組み込まれた水晶ホルダ（回転支持体）１４の回転駆動源としてのサーボモータ１６と、遮蔽部材１２の回転駆動源としてのサーボモータ１５と、を備える。モニタ制御部２１は、遮蔽部材１２の回転駆動を制御する遮蔽部材制御部２１２と、水晶振動子１３の共振周波数（の変化量）の取得を行う成膜レート取得部２１３と、水晶ホルダ１４の回転駆動を制御するホルダ制御部２１４と、を有する。

【0019】

図３は、モニタヘッド１１（水晶ホルダ１４）と遮蔽部材１２をそれぞれの回転軸線方向に沿って見たときの両者の配置関係を示す模式図である。図３に示すように、モニタヘッド１１の内部には、複数の水晶振動子１３（１３ａ、１３ｂ）を円周方向に等間隔で配置して支持する水晶ホルダ１４が組み込まれている。モニタヘッド１１には、水晶振動子１３よりも僅かに大きいモニタ開口１１ａが一つ設けられており、水晶ホルダ１４は、支持する水晶振動子１３のうちの１つを、モニタ開口１１ａを介して外部（蒸着源装置３００）に暴露される位置（回転位相）で支持する。

【0020】

図２及び図３に示すように、水晶ホルダ１４は、その中心がサーボモータ１６のモータ軸１６ａに連結されており、サーボモータ１６によって回転駆動される。これにより、モニタ開口１１ａを介して外部に暴露される水晶振動子１３を順次切り替えることができるように構成されている。すなわち、水晶ホルダ１４に支持された複数の水晶振動子１３のうち、１つの水晶振動子１３ａがモニタ開口１１ａと位相が重なる位置にあり、他の水晶振動子１３ｂは、使用済み又は交換用の水晶振動子として、モニタヘッド１１の内部に隠れた位置にある。モニタ開口１１ａを介して外部に暴露されている水晶振動子１３が、成膜材料４００の付着量が所定量を超えて寿命に到達すると、水晶ホルダ１４が回転して、新しい水晶振動子１３を、モニタ開口１１ａと重なる暴露位置に移動させる。
ホルダ制御部２１４によるサーボモータ１６の回転制御は、検出部１８ａと被検出部１８ｂとからなる位相位置検出手段１８が検出する水晶ホルダ１４の回転位置（回転位相）に基づいて行われる。なお、位置（位相）検知手段としては、ロータリーエンコーダ等の既知の位置センサを用いてもよい。

【0021】

図３に示すように、遮蔽部材１２は、略円盤状の部材であり、その中心がサーボモータ１５のモータ軸１５ａに連結されており、サーボモータ１５によって時計回り又は反時計回りのいずれか一方の単一方向に回転駆動される。遮蔽部材１２は、扇型の開口スリット（開口部、非遮蔽部）１２ａが、回転中心から離れた位置であって、その回転軌道が、モニタヘッド１１のモニタ開口１１ａと重なる位置に設けられている。開口スリット１２ａは、回転方向における幅が、モニタ開口１１ａの幅よりも狭く、かつモニタ開口１１ａで暴露されている水晶振動子１３ａの幅よりも狭く構成されている。

【0022】

図２及び図３に示すように、遮蔽部材１２が回転することで、モニタ開口１１ａに対する開口スリット１２ａの相対位置（相対位相）が、モニタ開口１１ａと重なる位置（開口位置、非遮蔽位置）と、重ならない位置（非開口位置、遮蔽位置）と、に変化する。これにより、遮蔽部材１２において開口スリット１２ａを除いた領域部分が遮蔽部１２ｂとなり、これがモニタ開口１１ａと重なる（覆う）位置（位相）にあるとき、水晶振動子１３ａへの成膜材料４００の付着が妨げられる遮蔽状態（非開口状態）となる。また、開口スリット１２ａがモニタ開口１１ａと重なる位置（位相）にあるとき、水晶振動子１３ａへの成膜材料４００の付着が許容される非遮蔽状態（開口状態）となる。
遮蔽部材制御部２１２によるサーボモータ１５の回転制御は、検出部１７ａと被検出部
１７ｂとからなる位相位置検出手段１７が検出する遮蔽部材１２の回転位置（回転位相）に基づいて行われる。なお、位置（位相）検知手段としては、ロータリーエンコーダ等の既知の位置センサを用いてもよい。

【0023】

開口スリット１２ａは、本実施例では、閉じた孔となっているが、遮蔽部材１２の周端で開放された切り欠き状になっていてもよい。また、設ける個数も２個以上でもよいし、スリット形状も、本実施例で示した扇型に限定されず種々の形状を採用し得るものであり。開口スリット１２ａを複数設ける場合には、個々に異なる形状としてもよい。

【0024】

水晶振動子１３ａは、電極、同軸ケーブル等を介して外部共振器１９に接続されている。水晶振動子１３ａ表面に堆積した成膜材料４００の薄膜と、裏面の電極との間に電圧を印加することで生成される発信信号が、水晶振動子１３の共振周波数（の変化量）として、共振器１９から成膜レート取得部２１３に伝達され、取得される。

【0025】

図示を省略するが、モニタユニット１０には、熱源となるモータ１５、１６の熱を冷却するための冷却水を流すための流路が備えられている。
なお、ここで示した成膜レートモニタ装置の構成はあくまで一例であり、これに限定されるものではなく、既知の種々の構成を適宜採用してよい。

【0026】

＜本実施例の特徴＞
図４は、本実施例における遮蔽部材１２の回転制御について説明するグラフである。図４において、遮蔽部材１２が水晶振動子１３を遮蔽した状態にあるときを０、遮蔽していない状態にあるときを１、でそれぞれ示している。
本実施例では、成膜レート取得部２１３により取得する成膜レートが安定した状態となるまで予め水晶振動子１３ａに所定量の成膜材料４００を付着、被覆させる下地処理を行う際において、遮蔽部材１２の回転速度を変速制御することを特徴とする。具体的には、下地を迅速に形成すべく、水晶振動子１３ａの暴露時間が長くなるように、遮蔽部材１２の回転速度を制御する第２遮蔽モード（以下、第２モード）を実行する。なお、このような下地処理は、基板１００を真空チャンバ２００内に設置しないで行うのが一般的である。すなわち、基板１００を真空チャンバ２００内に収容する前（基板１００上における成膜レートのモニタを行わない期間）に実施される。

【0027】

また、下地処理の後、安定した成膜レートを用いてヒータ３の加熱制御を行う際には、従来の制御と同様、定常回転時における回転速度を予め定めた設定速度で等速制御することを特徴とする。具体的には、水晶振動子１３ａの寿命をできるだけ延ばすべく、水晶振動子１３ａの暴露時間が短くなるように、遮蔽部材１２の回転速度を制御する第１遮蔽モード（以下、第１モード）を実行する。

【0028】

下地処理中では、第２モードとして、開口スリット１２ａがモニタ開口１１ａと重なる非遮蔽状態における遮蔽部材１２の定常回転速度が、開口スリット１２ａがモニタ開口１１ａと重ならない遮蔽状態における定常回転速度の１／１０となるように制御する。下地処理後の成膜レートをモニタする期間中は、第１モードとして、開口スリット１２ａとモニタ開口１１ａの遮蔽・非遮蔽の如何にかかわらず、一定の定常回転速度で遮蔽部材１３の回転を制御する。第２モードの遮蔽状態における定常回転速度と、第１モードにおける定常回転速度とは同じ速度となっており、したがって、第２モードでの非遮蔽状態のおける定常回転速度が、第１モードでの非遮蔽状態における定常回転速度の１／１０となっている。これにより、同じ所定の期間で比較したときに、第２モードにおいて非遮蔽状態となる期間の時間長さ（第２の長さ）は、第１モードにおいて非遮蔽状態となる期間の時間長さ（第１の長さ）よりも長くなる。

【0029】

図４に、第１モードにおいて非遮蔽状態（膜付け状態）となる期間の時間長さＴＯ１と、第２モードにおいて非遮蔽状態となる期間の時間長さＴＯ２と、を示している。図４に示すように、定常回転速度が１／１０となることで、ＴＯ２は、ＴＯ１の１０倍の時間となっている。所定の期間として、図４に示した時間内において、第１モードと第２モードとを比較すると、第１モードにおいて非遮蔽状態となる回数が３回であるのに対し、第２モードにおいて非遮蔽状態となる回数は２回となり、回数は第１モードの方が多くある。しかしながら、１回の非遮蔽状態の継続時間は、第２モードの方が第１モードより長くなり、所定の期間内におけるトータルの非遮蔽状態の継続時間も、第２モードの方が第１モードよりも長くなる。

【0030】

図４に示す例では、単位時間当たりに占める非遮蔽状態の時間の割合が、第１モードでは約３．３％であるのに対し、第２モードでは約２５％となっている。第１モードにおける約３．３％の上記割合は、等速回転制御による数値であるので、遮蔽部材１２の開口率（遮蔽部１２ｂに対する開口部１２ａの面積比）と一致する数値である。すなわち、本実施例による遮蔽部材１２の変速制御（非遮蔽状態における定常回転速度を遮蔽状態における定常回転速度よりも遅くする制御）により、遮蔽部材１２の開口率を実質的に増大させることができる。これにより、遮蔽部材１２の形状を物理的に変化させるなどの手法を取らずに（装置構成を複雑化させずに）、遮蔽部材１２の開口率を可変に制御し、水晶振動子１３に対する成膜レートを任意に制御することが可能となる。したがって、安定した成膜レートモニタの下準備としての下地処理は、水晶振動子１３への成膜材料４００の付着量を増やして素早く終了させることができる。また、基板１００の成膜レートをモニタする際には、水晶振動子１３への成膜材料４００の付着を極力抑えることで装置の長寿命化を図ることができる。すなわち、装置の長寿命化を図りつつ製造タクトの向上を図ることが可能となる。

【0031】

［実施例２］
遮蔽部材１２の開口率を、遮蔽部材１２の形状を物理的に変化させるなどの手法を取らずに、実質的に増大させる手法は、実施例１で説明した手法に限られるものではない。本発明の実施例２では、第２モードにおける遮蔽部材１２の回転制御において、遮蔽部材１２の回転方向を一時的に逆方向に変えて往復動させることで、所定の期間内において非遮蔽状態となる回数を増やす（頻度を高める）ことを特徴とする。なお、実施例２に係る成膜レートモニタ装置、成膜装置の構成は、実施例１の装置構成と同じであり、説明は省略する。

【0032】

開口スリット１２ａがモニタ開口１１ａの近傍で行ったり来たりするように遮蔽部材１２を往復回転運動させることで、単一方向に回転させて非遮蔽状態を周期的に形成する場合よりも、所定の期間内における非遮蔽状態の発生回数を増やすことができる。これにより、所定の期間内におけるトータルの非遮蔽状態の継続時間を長くすることができる。なお、成膜ムラ回避の観点から、往復回転運動における回転方向の切り返しは、開口スリット１２ａがモニタ開口１１ａを完全に通過してから（すなわち、水晶振動子１３ａが十分に遮蔽された状態となってから）行うことが好ましい。

【0033】

［その他］
実施例１、２とは異なり、第２モードにおいて、遮蔽状態における定常回転速度を、非遮蔽状態における定常回転速度（第１モードにおける定常回転速度）よりも速い速度に変更する制御により、所定期間内における非遮蔽状態の回数を増やすようにしてもよい。
また、実施例１と実施例２とを組み合わせた制御としてもよい。すなわち、非遮蔽状態における定常回転速度を減速しつつ、遮蔽状態と非遮蔽状態とを短期間で繰り返すように往復回転させる制御としてもよい。
また、本実施例では、第２モードの遮蔽状態における定常回転速度と、第１モードにお
ける定常回転速度とを同じ速度としているが、遮蔽部材１２の開口率を実質的に増大させる効果が得られる範囲で、適宜異なる速度に設定してもよい。

【符号の説明】

【0034】

１…成膜レートモニタ装置、１０…モニタユニット、１１…水晶モニタヘッド、１１ａ…モニタ開口、１２…遮蔽部材（チョッパ）、１２ａ…開口スリット（開口部、非遮蔽部）、１２ｂ…遮蔽部、１３（１３ａ、１３ｂ）…水晶振動子、１４…水晶ホルダ（回転支持体）、１５…サーボモータ（駆動源）、１５ａ…モータ軸、１６…サーボモータ（駆動源）、１６ａ…モータ軸１６ａ、１７（１７ａ、１７ｂ）…位置（回転位相）検出手段、１８（１８ａ、１８ｂ）…位置（回転位相）検出手段、１９…共振器、２…成膜装置、１００…基板、２０…制御部（取得部、加熱制御部）、２００…真空チャンバ（成膜室）、３００…蒸発源装置、３０１…蒸発源容器（坩堝）、３０２…ヒータ（加熱手段）、３０３…ノズル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】