(57)【要約】【課題】複数の蒸発源から蒸着材料を蒸着させて膜を形成する場合に、膜の膜厚を精度よく予測する。【解決手段】他の蒸発源１４との対向方向に近い方向ほど距離に対する膜厚の減少度合が少ないものとして各蒸発源１４からの膜厚分布を予測し、予測された各蒸発源毎の膜厚分布を用いてガラス基板２２に形成される膜の膜厚を予測する。【選択図】図８
2010236065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の蒸発源から蒸着材料を蒸発させて基板に形成された膜の膜厚分布予測方法であって、
各蒸発源毎に、当該蒸発源からの蒸気により前記基板上に堆積される膜の膜厚分布を他の蒸発源と対向する対向方向に近い方向ほど当該蒸発源からの距離に対する膜厚の減少度合が少ないものとして予測し、
予測された各蒸発源毎の膜厚分布を用いて前記基板に形成される膜の膜厚を予測する
膜厚分布予測方法。
【請求項２】
前記複数の蒸発源のうちの蒸発源ｉの鉛直方向への蒸着レートをｒｉとし、蒸発源ｉと前記基板上の膜厚予測点を結ぶ線分の鉛直方向とのなす角をθとし、指向性係数をｎとした場合、他の蒸発源と対向する対向方向に近い方向ほど指向性係数ｎの値を小さくして蒸発源ｉからの蒸気により前記基板上に堆積される膜の膜厚分布を下記の（１）式から予測し、
ｒｉ×ｃｏｓ（ｎ＋３）θ      （１）
各蒸発源毎の膜厚分布を合計することにより前記基板に形成される膜の膜厚を予測する
請求項１記載の膜厚分布予測方法。
【請求項３】
複数の蒸発源から蒸着材料を蒸発させて基板に形成された膜の前記蒸発源数以上の所定膜厚測定点での膜厚データを取得し、
各膜厚測定点に形成された膜への各蒸発源からの寄与度に基づいて前記膜厚データから各蒸発源の鉛直方向への蒸着レートをそれぞれ導出し、
各蒸発源毎に、導出された蒸着レートを用いて当該蒸発源からの蒸気により前記基板上に堆積される膜の膜厚分布を他の蒸発源と対向する対向方向に近い方向ほど当該蒸発源からの距離に対する膜厚の減少度合が少ないものとして予測し、
予測された各蒸発源毎の膜厚分布を用いて前記基板に形成される膜の膜厚を予測する
膜厚分布予測方法。
【請求項４】
複数の蒸発源から蒸着材料を蒸発させて基板に形成された膜の前記蒸発源数以上の所定膜厚測定点での膜厚データを取得する取得手段と、
各膜厚測定点に形成される膜への各蒸発源からの寄与度を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された各膜厚測定点に形成される膜への各蒸発源からの寄与度に基づいて、前記取得手段により取得された前記膜厚データから各蒸発源の鉛直方向への蒸着レートをそれぞれ導出する導出手段と、
各蒸発源毎に、導出された蒸着レートを用いて当該蒸発源からの蒸気により前記基板上に堆積される膜の膜厚分布を他の蒸発源と対向する対向方向に近い方向ほど当該蒸発源からの距離に対する膜厚の減少度合が少ないものとして予測し、予測された各蒸発源毎の膜厚分布を用いて前記基板に形成される膜の膜厚を予測する予測手段と、
を備えた膜厚分布予測装置。
【請求項５】
複数の蒸発源から蒸着材料を蒸発させて基板に形成された膜の前記蒸発源数以上の所定膜厚測定点での膜厚データを取得し、
各膜厚測定点に形成された膜への各蒸発源からの寄与度に基づいて前記膜厚データから各蒸発源の鉛直方向への蒸着レートをそれぞれ導出し、
各蒸発源毎に、導出された蒸着レートを用いて当該蒸発源からの蒸気により前記基板上に堆積される膜の膜厚分布を他の蒸発源と対向する対向方向に近い方向ほど当該蒸発源からの距離に対する膜厚の減少度合が少ないものとして予測し、
予測された各蒸発源毎の膜厚分布を用いて前記基板に形成される膜の膜厚を予測し、
予測された前記膜の膜厚が所定範囲内である否かを判定する
膜厚判定方法。
【請求項６】
複数の蒸発源から蒸着材料を蒸発させて基板に形成された膜の前記蒸発源数以上の所定膜厚測定点での膜厚データを取得する取得手段と、
各膜厚測定点に形成される膜への各蒸発源からの寄与度及び正常な膜の範囲を示す範囲情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された各膜厚測定点に形成される膜への各蒸発源からの寄与度に基づいて、前記取得手段により取得された前記膜厚データから各蒸発源の鉛直方向への蒸着レートをそれぞれ導出する導出手段と、
各蒸発源毎に、導出された蒸着レートを用いて当該蒸発源からの蒸気により前記基板上に堆積される膜の膜厚分布を他の蒸発源と対向する対向方向に近い方向ほど当該蒸発源からの距離に対する膜厚の減少度合が少ないものとして予測し、予測された各蒸発源毎の膜厚分布を用いて前記基板に形成される膜の膜厚を予測する予測手段と、
予測された前記膜の膜厚が前記記憶手段に記憶された範囲情報により示される範囲内である否かを判定する判定手段と、
を備えた膜厚判定測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の蒸発源から蒸着材料を蒸発させて基板に形成された膜の膜厚分布を予測する膜厚分布予測方法、膜厚分布予測装置、及び当該膜の膜厚を判定する膜厚判定方法、膜厚判定測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、蒸発源から蒸着材料を蒸発させて基板上に膜を形成する技術が知られている。この蒸着により形成される膜の膜厚は、所謂コサインｎ乗則による分布を示すことが知られている。
【０００３】
このように基板に形成された膜の膜厚を予測する技術として、特許文献１には、蒸発源を複数の微小平面蒸発源によりモデル化して各微小平面蒸発源により基板上に形成される膜の膜厚分布を算出する膜厚分布予測方法が提案されている。
【０００４】
また、特許文献２には、蒸着材料に対してレーザー光を照射して蒸着材料を蒸発させる蒸着法において、基板における膜厚分布の中心がレーザー光の照射方向にずれるため、中心のずれを加味して膜厚分布を算出する膜厚分布予測方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１４００５８号公報
【特許文献２】特開２００１−５３３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、複数の蒸発源から蒸着材料を蒸発させて基板上に膜を形成する場合に、特許文献１や特許文献２の膜厚分布予測方法を用いて各蒸発源から基板に堆積される膜厚を個別に求めて合計することにより、基板に形成される膜厚を予測した場合、膜厚を精度よく予測することができない場合がある。
【０００７】
これは、各蒸発源で蒸着材料を蒸発させる蒸発レートが高い場合や各蒸発源間の距離が比較的近い場合に、各蒸発源からの蒸気同士が衝突する確率が増加し、蒸気同士の衝突により蒸気の粒子同士が吸着して蒸着しやすくなり、この結果、膜厚分布に異方性が発生するためと考えられる。
【０００８】
本発明は、上記事実を考慮し、複数の蒸発源から蒸着材料を蒸着させて膜を形成する場合に、膜の膜厚を精度よく予測することができる膜厚分布予測方法、膜厚分布予測装置、膜厚判定方法、及び膜厚判定測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】
【０００９】
請求項１記載の発明の膜厚分布予測方法は、複数の蒸発源から蒸着材料を蒸発させて基板に形成された膜の膜厚分布予測方法であって、各蒸発源毎に、当該蒸発源からの蒸気により前記基板上に堆積される膜の膜厚分布を他の蒸発源と対向する対向方向に近い方向ほど当該蒸発源からの距離に対する膜厚の減少度合が少ないものとして予測し、予測された各蒸発源毎の膜厚分布を用いて前記基板に形成される膜の膜厚を予測する。
【００１０】
本発明によれば、各蒸発源毎に、当該蒸発源からの蒸気により基板上に堆積される膜の膜厚分布を他の蒸発源と対向する対向方向に近い方向ほど当該蒸発源からの距離に対する膜厚の減少度合が少ないものとして予測する。これにより、膜厚分布に異方性が発生する。
【００１１】
このように、他の蒸発源との対向方向に近い方向ほど距離に対する膜厚の減少度合が少ないものとして各蒸発源からの膜厚分布を予測し、予測された各蒸発源毎の膜厚分布を用いて基板に形成される膜の膜厚を予測することにより、複数の蒸発源から蒸着材料を蒸着させて膜を形成する場合でも、膜の膜厚を精度よく予測することができる。
【００１２】
なお、請求項１記載の発明は、請求項２に記載の発明のように、前記複数の蒸発源のうちの蒸発源ｉの鉛直方向への蒸着レートをｒｉとし、蒸発源ｉと前記基板上の膜厚予測点を結ぶ線分の鉛直方向とのなす角をθとし、指向性係数をｎとした場合、他の蒸発源と対向する対向方向に近い方向ほど指向性係数ｎの値を小さくして蒸発源ｉからの蒸気により前記基板上に堆積される膜の膜厚分布を下記の（１）式から予測し、
ｒｉ×ｃｏｓ（ｎ＋３）θ      （１）
各蒸発源毎の膜厚分布を合計することにより前記基板に形成される膜の膜厚を予測してもよい。
【００１３】
一方、請求項３記載の発明の膜厚分布予測方法は、複数の蒸発源から蒸着材料を蒸発させて基板に形成された膜の前記蒸発源数以上の所定膜厚測定点での膜厚データを取得し、各膜厚測定点に形成された膜への各蒸発源からの寄与度に基づいて前記膜厚データから各蒸発源の鉛直方向への蒸着レートをそれぞれ導出し、各蒸発源毎に、導出された蒸着レートを用いて当該蒸発源からの蒸気により前記基板上に堆積される膜の膜厚分布を他の蒸発源と対向する対向方向に近い方向ほど当該蒸発源からの距離に対する膜厚の減少度合が少ないものとして予測し、予測された各蒸発源毎の膜厚分布を用いて前記基板に形成される膜の膜厚を予測する。
【００１４】
本発明によれば、基板に形成された膜の蒸発源数以上の所定膜厚測定点での膜厚データを取得し、各膜厚測定点に形成された膜への各蒸発源からの寄与度に基づいて膜厚データから各蒸発源の鉛直方向への蒸着レートをそれぞれ導出する。これにより、各蒸発源の鉛直方向への蒸着レートが判明する。
【００１５】
そして、各蒸発源毎に、導出された蒸着レートを用いて当該蒸発源からの蒸気により基板上に堆積される膜の膜厚分布を他の蒸発源と対向する対向方向に近い方向ほど当該蒸発源からの距離に対する膜厚の減少度合が少ないものとして予測する。
【００１６】
このように導出された蒸着レートを用いて各蒸発源毎の膜厚分布を予測することにより、基板上に形成された膜の膜厚を精度よく予測することができる。
【００１７】
一方、請求項４記載の発明の膜厚分布予測装置は、複数の蒸発源から蒸着材料を蒸発させて基板に形成された膜の前記蒸発源数以上の所定膜厚測定点での膜厚データを取得する取得手段と、各膜厚測定点に形成される膜への各蒸発源からの寄与度を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された各膜厚測定点に形成される膜への各蒸発源からの寄与度に基づいて、前記取得手段により取得された前記膜厚データから各蒸発源の鉛直方向への蒸着レートをそれぞれ導出する導出手段と、各蒸発源毎に、導出された蒸着レートを用いて当該蒸発源からの蒸気により前記基板上に堆積される膜の膜厚分布を他の蒸発源と対向する対向方向に近い方向ほど当該蒸発源からの距離に対する膜厚の減少度合が少ないものとして予測し、予測された各蒸発源毎の膜厚分布を用いて前記基板に形成される膜の膜厚を予測する予測手段と、を備えている。
【００１８】
よって、本発明は、請求項３記載の発明と同様に作用するので、基板上に形成された膜の膜厚を精度よく予測することができる。
【００１９】
一方、請求項５記載の発明の膜厚判定方法は、複数の蒸発源から蒸着材料を蒸発させて基板に形成された膜の前記蒸発源数以上の所定膜厚測定点での膜厚データを取得し、各膜厚測定点に形成された膜への各蒸発源からの寄与度に基づいて前記膜厚データから各蒸発源の鉛直方向への蒸着レートをそれぞれ導出し、各蒸発源毎に、導出された蒸着レートを用いて当該蒸発源からの蒸気により前記基板上に堆積される膜の膜厚分布を他の蒸発源と対向する対向方向に近い方向ほど当該蒸発源からの距離に対する膜厚の減少度合が少ないものとして予測し、予測された各蒸発源毎の膜厚分布を用いて前記基板に形成される膜の膜厚を予測し、予測された前記膜の膜厚が所定範囲内である否かを判定する。
【００２０】
本発明は、請求項３記載の発明と同様に作用するので、基板上に形成された膜の膜厚を精度よく予測することができるため、基板上に形成された膜の膜厚が所定範囲内である否かを精度よく判定することができる。
【００２１】
一方、請求項６記載の発明の膜厚判定測装置は、複数の蒸発源から蒸着材料を蒸発させて基板に形成された膜の前記蒸発源数以上の所定膜厚測定点での膜厚データを取得する取得手段と、各膜厚測定点に形成される膜への各蒸発源からの寄与度及び正常な膜の範囲を示す範囲情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された各膜厚測定点に形成される膜への各蒸発源からの寄与度に基づいて、前記取得手段により取得された前記膜厚データから各蒸発源の鉛直方向への蒸着レートをそれぞれ導出する導出手段と、各蒸発源毎に、導出された蒸着レートを用いて当該蒸発源からの蒸気により前記基板上に堆積される膜の膜厚分布を他の蒸発源と対向する対向方向に近い方向ほど当該蒸発源からの距離に対する膜厚の減少度合が少ないものとして予測し、予測された各蒸発源毎の膜厚分布を用いて前記基板に形成される膜の膜厚を予測する予測手段と、予測された前記膜の膜厚が前記記憶手段に記憶された範囲情報により示される範囲内である否かを判定する判定手段と、を備えている。
【００２２】
よって、本発明は、請求項５記載の発明と同様に作用するので、基板上に形成された膜の膜厚が所定範囲内である否かを精度よく判定することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、上記構成としたので、複数の蒸発源から蒸着材料を蒸着させて膜を形成する場合に、膜の膜厚を精度よく予測することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施の形態に係る蒸着装置の構成を示す側面図である。
【図２】実施の形態に係る蒸着装置の構成を示す断面図である。
【図３】実施の形態に係る蒸発源の鉛直方向と角度θの関係を示す図である。
【図４】実施の形態に係る指向性係数ｎ毎の膜厚分布の分布形状を示すグラフである。
【図５】実施の形態に係る蒸発源の鉛直方向となす角θと膜厚予測点の関係を示す図である。
【図６】実施の形態に係る各蒸発源の中心線分と角度αの関係を示す図である。
【図７】実施の形態に係る角度αと指向性係数ｎの関係を示す図である。
【図８】実施の形態に係る蒸発源毎に予測されたガラス基板上の点Ｐでの膜厚分布を示した模式図である。
【図９】各蒸発源から同時に蒸着材料を蒸発させてガラス基板に形成された膜の膜厚分布を示す分布図である。
【図１０】指向性係数ｎｒ＝０．６、指向性係数ｎt＝１．０として予測した膜の膜厚分布を示す分布図である。
【図１１】指向性係数ｎ＝０．６として予測した膜の膜厚分布を示す分布図である。
【図１２】指向性係数ｎ＝１．０として予測した膜の膜厚分布を示す分布図である。
【図１３】測定用ピースを配置した蒸着装置の構成を示す側面図である。
【図１４】各蒸発源から同時に蒸着材料を蒸発させてガラス基板に形成された膜の膜厚分布を示す分布図である。
【図１５】実施の形態に係る各蒸発源の蒸着レートを用いて予測した膜の膜厚分布を示す分布図である。
【図１６】実施の形態に係る膜厚判定測装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１７】実施の形態に係る膜厚判定処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２６】
最初の蒸着材料を蒸発させて基板に膜を形成する蒸着装置について説明する。
【００２７】
図１には、本実施の形態に係る蒸着装置１０の構成を示す側面図が示されており、図２には、蒸着装置１０の構成を示す断面図が示されている。
【００２８】
本実施の形態に係る蒸着装置１０は、蒸着材料を蒸着させる際に真空とされる真空槽１２を備えている。真空槽１２はステンレス等の金属で構成され、不図示の真空ポンプが接続されている。
【００２９】
また、真空槽１２内部には、蒸着材料を蒸発させる４つの蒸発源１４−１〜１４−４が底部に設けられ、当該４つの蒸発源１４−１〜１４−４の上部に基板を支持するための支持台２０が設けられている。なお、以下、４つの蒸発源１４−１〜１４−４を特に区別しない場合は蒸発源１４と記す。
【００３０】
本実施の形態では、基板を所定サイズ（ここでは５１０ｍｍ×５１０ｍｍ）の平板状のガラス基板２２としている。ガラス基板２２は、支持台２０により各蒸発源１４から所定の高さ（ここでは５００ｍｍ）で支持される。このガラス基板２２の領域２２Ａは、膜の形成対象領域を示している。
【００３１】
各蒸発源１４は、内部に蒸着材料を加熱して気化させるための不図示の抵抗加熱ヒーターが設けられている。また、各蒸発源１４は、上面に気化した蒸着材料の蒸気を通過する矩形状（ここでは１００ｍｍ×２２０ｍｍ）の開口１６が設けられている。なお、蒸発源１４は抵抗加熱方式に限定されず、電子ビーム、高周波誘導、レーザーなどによる加熱を行なってもよい。加熱による気化のみならず、比較的低圧力で行なわれるイオンビームスパッタリング等による物質の気化を行なってもよい。
【００３２】
４つの蒸発源１４は、上面から見てガラス基板２２の４隅に対応して配置されており、それぞれ開口１６の長辺が中心方向となるように４５°ずつ角度を変えて配置されている。
【００３３】
次に、この蒸着装置１０のように４つの蒸発源１４から蒸着材料を蒸発させてガラス基板２２に形成された膜の膜厚分布予測方法について説明する。なお、以下では、各蒸発源１４を開口１６の所定位置（ここでは、開口１６の中心位置）の点蒸発源であるものとして予測を行なうが、例えば、特開２００１−１４００５８のように各蒸発源１４を複数の微小平面蒸発源としてモデル化してもよい。
【００３４】
蒸発源１４からの蒸着により形成される膜の膜厚は、所謂コサインｎ乗則による分布を示すことが知られている。
【００３５】
コサインｎ乗則とは、図３に示すように、蒸発源１４の鉛直方向と角度θをなす方向での膜厚が蒸発源１４の鉛直方向の位置での膜厚に比べてｃｏｓｎθで減衰するという考え方で、このｎを指向性係数と呼ぶ。コサインｎ乗則による分布では、指向性係数ｎが大きいほど膜厚分布の分布形状は急峻となる。
【００３６】
図４には、蒸発源１４の鉛直方向の膜厚を１とした場合の指向性係数ｎを１〜４に変化させた場合の膜厚分布が示されている。
【００３７】
本実施の形態では、図５に示すように、４つの蒸発源１４−１〜１４−４のうちの蒸発源１４−ｉ（ｉ＝１〜４）の鉛直方向となるガラス基板２２の点２４−ｉでの蒸着レートをｒｉとし、蒸発源１４−ｉとガラス基板２２の膜厚予測点２５を結ぶ線分の鉛直方向とのなす角をθとし、指向性係数をｎとした場合、蒸発源１４−ｉからの蒸気により基板上に堆積される膜の膜厚分布を下記の（２）式から予測し、
ｒｉ×ｃｏｓ（ｎ＋３）θ      （２）
各蒸発源１４−１〜１４−４からガラス基板２２に堆積される膜の膜厚分布を合計（Σｒｉ×ｃｏｓ（ｎ＋３）θ）することによりガラス基板２２に形成される膜の膜厚を予測する。
【００３８】
ここで、ｃｏｓの乗数（ｎ＋３）の「＋３」の項は、蒸発源１４とガラス基板２２の距離変化の影響分（＋２）と、蒸気流ベクトルとガラス基板２２のなす角度の影響分（＋１）である。
【００３９】
この各蒸発源１４の指向性係数ｎは、例えば、各蒸発源１４から個別に蒸着材料を別々のガラス基板２２に蒸発させて膜を形成し、各ガラス基板２２の膜の膜厚分布を実測し、指向性係数ｎを変えつつ実測された膜厚分布とフィッティングを行なうことによりそれぞれ得ることができる。この指向性係数ｎを用いて、蒸発源１４−１〜１４−４からガラス基板２２に堆積される膜の膜厚分布を上記（２）式から求めて合計することにより、ガラス基板２２に形成される膜厚を予測できる。
【００４０】
ところで、各蒸発源１４の蒸着レートが高い場合や、各蒸発源１４間の距離が比較的近い場合などには、膜厚を精度よく予測することができない場合がある。これは、各蒸発源１４で蒸着材料を蒸発させる蒸発レートが高い場合や各蒸発源１４間の距離が比較的近い場合に、各蒸発源からの蒸気同士が衝突する確率が増加し、蒸気同士の衝突により蒸気の粒子同士が吸着して蒸着しやすくなり、この結果、膜厚分布に異方性が発生するためと考えられる。
【００４１】
そこで、本実施の形態に係る膜厚分布予測方法では、各蒸発源１４からの蒸気によりガラス基板２２上に堆積される膜の膜厚分布を他の蒸発源１４と対向する対向方向に近い方向ほど蒸発源１４からの距離に対する膜厚の減少度合が少ないものとして予測を行なう。本実施の形態に係る蒸着装置１０では、４つの蒸発源１４からの蒸気が４つの蒸発源１４の中心で最も衝突するため、中心方向に近い方向ほど膜厚の減少度合が小さいものとして膜厚分布を予測する。
【００４２】
具体的には、図６に示すように、蒸発源１４−１と蒸発源１４−３を結ぶ線分と蒸発源１４−２と蒸発源１４−４を結ぶ線分が交差する各蒸発源１４の中心１８を求める。そして、各蒸発源１４毎に、蒸発源１４と中心１８とを結んだ中心線分に対する角度αが小さいほど、指向性係数ｎの値を小さくして角度α方向の距離に対する膜厚の減少度合を小さくする。
【００４３】
また、本実施の形態では、図７に示すように、蒸発源１４毎に、角度α＝０°である中心方向の指向性係数ｎｒとし、角度α＝９０°である円周方向の指向性係数ｎｔとして、指向性係数ｎｒと指向性係数ｎｔを結ぶ直線上を線形的に変化するものとして指向性係数ｎと角度αの関係ｎ＝ｆ(α)を定める。
【００４４】
この蒸発源１４毎の指向性係数ｎｒ、ｎｔは、蒸発源１４−１〜１４−４から同時に蒸着材料を蒸発させてガラス基板２２に膜を形成し、ガラス基板２２に形成された膜の膜厚分布を実測し、蒸発源１４毎の指向性係数ｎｒ、ｎｔを変えつつ実測された膜厚分布とフィッティングを行なうことにより、それぞれ得ることができる。
【００４５】
このようにして得られた蒸発源１４毎の指向性係数ｎｒ、ｎｔを用いて膜厚の予測を行うことにより、ガラス基板２２に形成される膜の膜厚を精度よく予測することができる。
【００４６】
例えば、図６の点Ｐの膜厚を予測する場合、蒸発源１４毎に、中心線分に対する点Ｐの角度αを求め、角度αに対応する指向性係数ｎを求める。そして、蒸発源１４毎に、求めた指向性係数ｎを用いて上記（２）式から膜の膜厚分布を予測して当該蒸発源１４とガラス基板２２の点Ｐを結ぶ線分の鉛直方向とのなす角θに対応する膜厚を求める。
【００４７】
図８には、蒸発源１４毎に、求めた指向性係数ｎを用いて上記（２）式から予測された点Ｐの膜厚分布が示されている。
【００４８】
各蒸発源１４からガラス基板２２に堆積される膜の膜厚分布を合計することによりガラス基板２２に形成される膜の膜厚を予測できる。
【００４９】
次に、本実施の形態に係る膜厚分布予測方法を用いた予測結果の一例を説明する。
【００５０】
図９には、蒸着装置１０の蒸発源１４−１〜１４−４から同時に蒸着材料を蒸発させてガラス基板２２に形成された膜の膜厚分布が示されている。
【００５１】
各蒸発源１４は、それぞれ個別の蒸着を行なった場合、膜厚分布は等方性であり、指向性係数ｎ＝１であった。
【００５２】
また、図１０には、各蒸発源１４の指向性係数ｎｒ＝０．６、指向性係数ｎｔ＝１．０として膜厚分布を予測した予測結果が示されている。
【００５３】
蒸発源１４−１〜１４−４で蒸着を行った膜厚分布（図９）は、中心方向の指向性係数ｎｒ＝０．６、円周方向の指向性係数ｎｔ＝１．０とした場合の予測結果に最も近く、最大膜厚（Ｍａｘ）、最小膜厚（Ｍｉｎ）の実験値と予測値の差異は５ｕｍ以下と極めて小さく、平均膜厚（Ａｖｅ）の実験値と予測値の差異は１１ｕｍ以下と良い結果が得られた。
【００５４】
一方、図１１及び図１２には、比較のため膜厚分布を等方性として各蒸発源１４の指向性係数ｎ＝０．６、ｎ＝１．０としてそれぞれ膜厚分布を予測した予測結果が示されている。
【００５５】
このように膜厚分布を等方性として膜厚分布を予測した場合、最大膜厚（Ｍａｘ）、最小膜厚（Ｍｉｎ）、平均膜厚（Ａｖｅ）とも膜厚分布を異方性として膜厚分布を予測した場合（図１０）ほど精度よく予測することができていない。
【００５６】
次に、本実施の形態に係る膜厚分布予測方法を用いたガラス基板２２の膜厚の合否判定方法について説明する。
【００５７】
図１に示すように、蒸着装置１０を用いて膜を形成したガラス基板２２の四隅近傍の所定の４点の膜厚測定点２６−１〜２６−４で膜厚の測定を行なう。この膜厚測定点２６−１〜２６−４は各蒸発源１４に対応する位置の近傍または各蒸発源１４よりも外側の位置であることが好ましい。そこで、図１３に示すように基板外に膜厚測定用の測定用ピース２８を配置し、測定用ピース２８に膜厚測定点２６−１〜２６−４を設けて膜厚を測定するものとしてもよい。
【００５８】
膜厚測定点２６は、位置が固定されているため、各蒸発源１４の指向性係数ｎｒ、指向性係数ｎｒが得られている場合、それぞれの角度αから指向性係数ｎが定まり、鉛直方向とのなす角θも定まるため、上記（２）式のｃｏｓ（ｎ＋３）θの項が固定値となる。
【００５９】
ここで、蒸発源１４−ｉ（ｉ＝１〜４）の鉛直方向となるガラス基板２２の点２４−ｉでの蒸着レートをｒｉとし、蒸発源１４−ｉの膜厚測定点２６−ｊ（ｊ＝１〜４）に対応する固定値を寄与度ｄｉｊとすると、膜厚測定点２６−ｊでの膜厚ｄｊは、以下の（３−１）式〜（３−４）式のようになる。
ｄ１＝ｒ１×ｄ１１＋ｒ２×ｄ２１＋ｒ３×ｄ３１＋ｒ４×ｄ４１    （３−１）
ｄ２＝ｒ１×ｄ１２＋ｒ２×ｄ２２＋ｒ３×ｄ３２＋ｒ４×ｄ４２    （３−２）
ｄ３＝ｒ１×ｄ１３＋ｒ２×ｄ２３＋ｒ３×ｄ３３＋ｒ４×ｄ４３    （３−３）
ｄ４＝ｒ１×ｄ１４＋ｒ２×ｄ２４＋ｒ３×ｄ３４＋ｒ４×ｄ４４    （３−４）
この（３−１）式〜（３−４）式は、行列で表現すると以下の（４）式のようになる。
【００６０】
【数１】
2010236065.tif 000003
従って、Ｒｉ＝Ｄｊ×Ｄｉｊ−１から各蒸発源１４の蒸着レートｒｉを導出することができる。
【００６１】
この各蒸発源１４の蒸着レートｒｉを用いて本実施の形態に係る膜厚分布予測方法によりガラス基板２２に形成された膜の膜厚分布を予測することができる。
【００６２】
図１４には、蒸着装置１０の４つの蒸発源１４から同時に蒸着材料を蒸発させてガラス基板２２に形成された実際の膜の膜厚分布が示されている。
【００６３】
また、図１５には、膜厚測定点２６−１〜２６−４での膜厚の測定して各蒸発源１４の蒸着レートｒｉを求め、各蒸発源１４の蒸着レートｒｉから膜の膜厚分布を予測した結果が示されている。
【００６４】
予測された膜の膜厚分布は実施の膜の膜厚分布に近い膜厚分布を示す。
【００６５】
よって、予測された膜の膜厚分布が所定範囲内である否かを判定することにより、ガラス基板２２の膜厚の合否判定を行なうことができる。
【００６６】
図１６には、上記の合否判定方法を用いてガラス基板２２の膜厚の合否判定を行なう膜厚判定測装置５０の概略構成が示されている。
【００６７】
同図に示すように、膜厚判定測装置５０は、装置全体の動作を司るＣＰＵ（中央処理装置）１００と、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ１０２と、装置全体を制御する制御プログラムや後述する膜厚判定処理プログラムを含む各種プログラムが予め記憶されたＲＯＭ１０４と、蒸発源１４毎の指向性係数ｎｒ、ｎｔを示す指向性情報や各膜厚測定点２６に形成された膜への各蒸発源１４からの寄与度ｄの行列Ｄｉｊ、正常な膜の範囲を示す範囲情報を含む各種情報を記憶するＨＤＤ（ハード・ディスク・ドライブ）１０５と、各種の操作画面を表示する液晶表示パネル等の表示装置１０６に接続されて当該表示装置１０６を制御する表示制御部１０８と、ユーザからの各種の操作指示が入力される操作パネル１１０に接続されて当該操作パネル１１０に対する操作を検出する操作入力検出部１１２と、を備えている。
【００６８】
また、膜厚判定測装置５０は、上述したガラス基板２２に形成された膜の各膜厚測定点２６での膜厚の測定を行なう測定部１１４を備えている。
【００６９】
ＣＰＵ１００、ＲＡＭ１０２、ＲＯＭ１０４、ＨＤＤ１０５、表示制御部１０８、操作入力検出部１１２、及び測定部１１４は、システムバスＢＵＳを介して相互に接続されている。従って、ＣＰＵ１００は、ＲＡＭ１０２、ＲＯＭ１０４、及びＨＤＤ１０５へのアクセスと、表示制御部１０８を介した表示装置１０６への操作画面、各種メッセージ等の各種情報の表示の制御と、を各々行うことができる。また、ＣＰＵ１００は、操作入力検出部１１２により検出された操作情報に基づく、操作パネル１１０に対する操作内容を把握と、測定部１１４により測定された各膜厚測定点２６の膜厚の把握と、を各々行なうことができる。
【００７０】
ガラス基板２２の合否判定を行なう場合、測定部１１４でガラス基板２２に形成された膜の各膜厚測定点２６での膜厚の測定が行なわれる。
【００７１】
膜厚判定測装置５０では、操作入力検出部１１２に対して判定開始の所定操作が行なわれると膜厚判定処理プログラムを実施してガラス基板２２に形成された膜の合否判定処理を行なう。
【００７２】
図１７には、ＣＰＵ１００により実行される膜厚判定処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートが示されている。なお、当該プログラムはＲＯＭ１０４の予め定められた領域に予め記憶されている。
【００７３】
ステップＳ１０では、測定部１１４で測定された各膜厚測定点２６の膜厚の行列Ｄｊ及び固定値ｄの行列Ｄｉｊから各蒸発源１４の蒸着レートｒｉを導出する。
【００７４】
次のステップＳ１２では、算出された各蒸発源１４の蒸着レートｒｉ及び指向性情報により示される蒸発源１４毎の指向性係数ｎｒ、ｎｔからガラス基板２２に形成された膜の膜厚を予測する。
【００７５】
次のステップＳ１４では、予測された膜が範囲情報により示される範囲内である否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ１６へ移行し、否定判定となった場合はステップＳ１８へ移行する。
【００７６】
ステップＳ１６では、表示装置１０６に合格である旨を表示装置１０６に表示して処理終了となる。
【００７７】
一方、ステップＳ１８では、表示装置１０６に不合格である旨を表示装置１０６に表示して処理終了となる。
【００７８】
このように本実施の形態に係る膜厚判定測装置５０では、予測された膜の膜厚分布が所定範囲内である否かを判定することにより、ガラス基板２２の膜厚の合否判定を行なうことができる。
【００７９】
なお、上記実施の形態では、ガラス基板２２に形成された膜の合否判定結果を表示装置１０６に表示する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、音声を出力するものとしてもよく、合否判定結果をデータとして記憶するものとしてもよく、さらにネットワーク等を介して合否判定結果を送信するものとしてもよい。
【００８０】
また、上記実施の形態では、基板としてガラス基板２２を用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、シリコン基板等であってもよい。
【００８１】
また、上記実施の形態では、角度αに応じて指向性係数ｎが線形的に変化するものとした場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、指向性係数ｎと角度αの関係ｎ＝ｆ(α)を適切に定めることにより、膜の膜厚をより精度よく予測することができる。
【００８２】
また、上記実施の形態では、蒸着装置１０に４つの蒸発源１４を設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８３】
また、上記実施の形態では、測定部１１４で各膜厚測定点２６の膜厚の測定が行なう場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、各膜厚測定点２６の膜厚を別の測定装置で測定し、測定された膜厚を操作パネル１１０から入力するものとしてもよい。この場合は、操作パネル１１０が取得手段となる。また、ネットワークや記憶媒体を介して膜厚データを入力するものとしてもよい。この場合は、ネットワークのインターベース部分や記憶媒体の読み取る読取部が取得手段となる。
【００８４】
また、上記実施の形態では、ＨＤＤ１０５に指向性情報や行列Ｄｉｊ、範囲情報を記憶させた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、外部サーバや外部の記憶装置等に記憶させてもよい。この場合は、外部サーバや外部の記憶装置が記憶手段となる。
【００８５】
その他、上記実施の形態で説明した蒸着装置１０の構成（図１、図２、図１３参照。）及び膜厚判定測装置５０の構成（図１６参照。）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることは言うまでもない。
【００８６】
さらに、上記実施の形態で説明した膜厚判定処理プログラム（図１７参照。）の処理の流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８７】
１４    蒸発源
２２    ガラス基板（基板）
２６    膜厚測定点
５０    膜厚判定測装置
１００  ＣＰＵ（導出手段、予測手段、判定手段）
１０５  ＨＤＤ（記憶手段）
１１０  操作パネル
１１４  測定部（取得手段）
【図１】
2010236065.tif 000004
【図２】
2010236065.tif 000005
【図３】
2010236065.tif 000006
【図４】
2010236065.tif 000007
【図５】
2010236065.tif 000008
【図６】
2010236065.tif 000009
【図７】
2010236065.tif 000010
【図８】
2010236065.tif 000011
【図１３】
2010236065.tif 000012
【図１６】
2010236065.tif 000013
【図１７】
2010236065.tif 000014
【図９】
2010236065.tif 000015
【図１０】
2010236065.tif 000016
【図１１】
2010236065.tif 000017
【図１２】
2010236065.tif 000018
【図１４】
2010236065.tif 000019
【図１５】
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