(57)【要約】【課題】ノズルの幅方向の膜厚のムラを低減することができる成膜方法、及び成膜装置、並びにノズルの幅方向の膜厚のムラを検知するための膜厚分布検出方法を提供する。【解決手段】エアロゾルＡＺがノズル２２の噴射口２２ａから電位測定用基板２３に吹き付けられている際に、電位測定用基板２３上にノズル２２の相対移動方向ＭＤに対し斜めに設けられた金属テープ２３ａの電位が順次測定される。金属テープ２３ａの電位の測定結果に基づき、ノズル２２の幅方向ＷＤにおける膜厚分布ＦＤが算出される。膜厚分布ＦＤの誤差が所定の範囲内であると判断されるまで、エアロゾルＡＺの吹き付け条件が調整され続ける。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料粒子をガス中で分散させることによりエアロゾルを発生させるエアロゾル発生ステップと、
ノズルを第１基板に対し相対的に移動させつつ、前記エアロゾル発生ステップにおいて発生された前記エアロゾルを前記ノズルから前記第１基板上に吹き付けることで前記材料粒子を前記第１基板上に堆積させ、前記第１基板上に第１膜を形成する第１膜形成ステップと、
前記第１膜形成ステップにおいて、前記ノズルが前記第１基板に対し相対的に移動しつつ、前記エアロゾルが前記ノズルから前記第１基板上に吹き付けられている際に、前記ノズルの相対的移動方向に垂直なノズル幅方向における前記第１基板の電位を順次測定する測定ステップと、
前記測定ステップにおいて測定された前記第１基板の電位に基づき、前記エアロゾルの吹き付け条件を調整する調整ステップと、
前記調整ステップにおいて調整された吹き付け条件に基づき、前記ノズルを第２基板に対し相対的に移動させつつ、前記エアロゾル発生ステップにおいて発生された前記エアロゾルを前記ノズルから前記第２基板上に吹き付けることで前記材料粒子を前記第２基板上に堆積させ、前記第２基板上に第２膜を形成する第２膜形成ステップと、を備えることを特徴とする成膜方法。
【請求項２】
前記測定ステップは、前記第１膜形成ステップにおいて、前記ノズルが前記第１基板に対し相対的に移動しつつ、前記エアロゾルが前記ノズルから前記第１基板上に吹き付けられている際に、前記第１基板上に前記相対的移動方向に対し斜めに設けられた金属の電位を順次測定することを特徴とする請求項１に記載の成膜方法。
【請求項３】
前記調整ステップは、前記エアロゾル発生ステップにて発生された前記エアロゾルが、前記ノズルに供給される際に、前記エアロゾルに対して加える加速ガスの流量を調整することで、前記エアロゾルの吹き付け条件を調整することを特徴とする請求項１または２に記載の成膜方法。
【請求項４】
前記調整ステップは、前記測定ステップにおいて測定された電位に基づき、前記第１基板上に形成された前記第１膜の前記第１基板に垂直な方向の厚さの分布を算出し、算出された前記分布の誤差と予め設定された所定の誤差範囲とを比較し、比較結果に基づき、前記エアロゾルの吹き付け条件を調整することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の成膜方法。
【請求項５】
前記第１膜形成ステップは、前記調整ステップにおいて調整された吹き付け条件に基づき、前記第１基板上に前記第１膜を形成し、
前記調整ステップは、算出された前記分布の誤差が、前記所定の誤差範囲内になるまで前記吹きつけ条件を調整し続け、
前記第２膜形成ステップは、前記調整ステップにおいて算出された前記分布の誤差が、前記所定の誤差範囲内になった際に、前記調整ステップにおいて調整された吹き付け条件に基づき、前記第２基板上に前記第２膜を形成することを特徴とする請求項４に記載の成膜方法。
【請求項６】
前記ノズルを仮基板に対し相対的に移動させつつ、前記エアロゾル発生ステップにおいて発生された前記エアロゾルを前記ノズルから前記仮基板上に吹き付けることで前記材料粒子を前記仮基板上に堆積させ、前記仮基板上に仮膜を形成する仮膜形成ステップと、
前記仮膜形成ステップにおいて、前記ノズルが前記仮基板に対し相対的に移動しつつ、前記エアロゾルが前記ノズルから前記仮基板上に吹き付けられている際に、前記仮基板の電位を順次測定する仮測定ステップと、
前記仮測定ステップにおいて測定された前記仮基板の電位に基づき、前記エアロゾルの吹き付け条件を調整する仮調整ステップと、を備え、
前記第２膜形成ステップは、前記仮調整ステップにおいて調整された吹き付け条件に基づき、前記ノズルを前記第２基板に対し相対的に移動させつつ、前記エアロゾル発生ステップにおいて発生された前記エアロゾルを前記ノズルから前記第２基板上に吹き付けることで前記材料粒子を前記第２基板上に堆積させ、前記第２基板上に前記第２膜を形成することを備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の成膜方法。
【請求項７】
前記エアロゾル発生ステップは、前記材料粒子を収容する容器に前記ガスを供給し、前記容器に収容された前記材料粒子に前記ガスを吹き付けることで、前記材料粒子を前記ガス中で分散させることにより前記エアロゾルを発生させ、
前記仮調整ステップは、前記容器に供給される前記ガスの流量を調整することで、前記エアロゾルの吹き付け条件を調整することを特徴とする請求項６に記載の成膜方法。
【請求項８】
材料粒子を収容可能な容器と、
前記容器にガスを供給するガス供給部と、
前記ガス供給部により前記容器に供給された前記ガス中で前記材料粒子を分散させることによりエアロゾルを発生させるエアロゾル発生部と、
第１基板と第２基板とが配置されるステージ部と、
前記エアロゾル発生部により発生させられた前記エアロゾルをノズルから前記第１基板、及び前記第２基板のいずれかに向けて吹き付ける吹き付け部と、
前記ノズルを前記第１基板に対し相対的に移動させつつ、前記エアロゾル発生部により発生された前記エアロゾルを前記ノズルから前記第１基板上に吹き付けることで前記材料粒子を前記第１基板上に堆積させ、前記第１基板上に第１膜を形成する第１膜形成部と、
前記第１膜形成部により、前記ノズルが前記第１基板に対し相対的に移動しつつ、前記エアロゾルが前記ノズルから前記第１基板上に吹き付けられている際に、前記ノズルの相対的移動方向に垂直なノズル幅方向における前記第１基板の電位を順次測定する測定部と、
前記測定部により測定された前記第１基板の電位に基づき、前記エアロゾルの吹き付け条件を調整する調整部と、
前記調整部により調整された吹き付け条件に基づき、前記ノズルを前記第２基板に対し相対的に移動させつつ、前記エアロゾル発生部により発生された前記エアロゾルを前記ノズルから前記第２基板上に吹き付けることで前記材料粒子を前記第２基板上に堆積させ、前記第２基板上に第２膜を形成する第２膜形成部と、を備えることを特徴とする成膜装置。
【請求項９】
ノズルを基板に対し相対的に移動させつつ、材料粒子をガス中で分散させることにより発生されたエアロゾルを前記ノズルから前記基板上に吹き付けることで前記材料粒子を前記基板上に堆積させ、前記基板上に膜を形成する膜形成ステップと、
前記膜形成ステップにおいて、前記ノズルが前記基板に対し相対的に移動しつつ、前記エアロゾルが前記ノズルから前記基板上に吹き付けられている際に、前記ノズルの相対的移動方向に垂直なノズル幅方向における前記基板の電位を順次測定する電位測定ステップと、
前記電位測定ステップにおいて測定された電位に基づき、前記基板上に形成された前記膜の前記基板に垂直な方向の厚さの分布を算出する膜厚分布算出ステップと、を備えることを特徴とする膜厚分布検出方法。
【請求項１０】
前記電位測定ステップは、前記膜形成ステップにおいて、前記ノズルが前記基板に対し相対的に移動しつつ、前記エアロゾルが前記ノズルから前記基板上に吹き付けられている際に、前記基板上に前記相対的移動方向に対し斜めに設けられた金属の電位を順次測定することを特徴とする請求項９に記載の膜厚分布検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料の粉体を高速で基板に吹き付けて堆積させることにより、基板上に構造物を形成するための成膜方法、成膜装置、及び、この成膜方法の実施に適する膜厚分布検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、インクジェットプリンタのプリンタヘッド等に用いられる圧電アクチュエータ等の製造方法として、エアロゾルデポジション法（以後、「ＡＤ法」と記す。）と呼ばれるものがある。このＡＤ法は、材料粒子を気体中に分散させることで生成されるエアロゾルをノズルから基板表面に向けて高速で吹き付けることで材料粒子を基板上に堆積させながら基板を移動し、ノズルを基板に対して相対的に移動させることで膜を形成する方法である。
【０００３】
上記のＡＤ法において、成膜中に時間が経つに連れ、エアロゾル供給管などの配管に目詰まりが生じたり、材料粒子が消費されてエアロゾルの濃度が低下する等によって、ノズルからの材料粒子の噴出量にムラが生じることがあった。材料粒子の噴出量にムラが生じると、形成される膜の厚さ、即ち膜厚にもムラが生じる。従って、例えば、圧電膜を形成した場合には、圧電膜の圧電特性に悪影響が出るなどの問題が起きていた。
【０００４】
上記の問題に鑑み、特許文献１には、エアロゾル吹き付け中の基板の電位を測定することで、膜厚と相関関係にある基板の電位に基づいて、膜厚のムラを低減した成膜方法、及び成膜装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３０８７４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されている成膜方法、及び成膜装置では、ノズルの相対的移動方向（以後、「ノズルの相対移動方向」と記す。）に対する膜厚を時間スケールで算出することで、経時的要因等に因るノズルの相対移動方向に対する膜厚のムラを低減することはできるが、ノズルの相対移動方向に垂直な方向、即ちノズルの幅方向の膜厚のムラを低減することはできないという問題がある。ノズルの相対移動方向の膜厚のムラは、主に経時的な要因により生ずるため、短時間で成膜する際には特に問題とならない。一方、ノズルの幅方向の膜厚のムラは、主にノズル内部のノズルの形状や、エアロゾルのノズル内部での分布などに依存し、生ずるため、短時間で成膜する際にも大きな問題となっていた。
【０００７】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、ノズルの幅方向の膜厚のムラを低減することができる成膜方法、及び成膜装置、並びにノズルの幅方向の膜厚のムラを検知するための膜厚分布検出方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明は、材料粒子をガス中で分散させることによりエアロゾルを発生させるエアロゾル発生ステップと、ノズルを第１基板に対し相対的に移動させつつ、前記エアロゾル発生ステップにおいて発生された前記エアロゾルを前記ノズルから前記第１基板上に吹き付けることで前記材料粒子を前記第１基板上に堆積させ、前記第１基板上に第１膜を形成する第１膜形成ステップと、前記第１膜形成ステップにおいて、前記ノズルが前記第１基板に対し相対的に移動しつつ、前記エアロゾルが前記ノズルから前記第１基板上に吹き付けられている際に、前記ノズルの相対的移動方向に垂直なノズル幅方向における前記第１基板の電位を順次測定する測定ステップと、前記測定ステップにおいて測定された前記第１基板の電位に基づき、前記エアロゾルの吹き付け条件を調整する調整ステップと、前記調整ステップにおいて調整された吹き付け条件に基づき、前記ノズルを第２基板に対し相対的に移動させつつ、前記エアロゾル発生ステップにおいて発生された前記エアロゾルを前記ノズルから前記第２基板上に吹き付けることで前記材料粒子を前記第２基板上に堆積させ、前記第２基板上に第２膜を形成する第２膜形成ステップと、を備えることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の発明において、前記測定ステップは、前記第１膜形成ステップにおいて、前記ノズルが前記第１基板に対し相対的に移動しつつ、前記エアロゾルが前記ノズルから前記第１基板上に吹き付けられている際に、前記第１基板上に前記相対的移動方向に対し斜めに設けられた金属の電位を順次測定することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３記載の本発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記調整ステップは、前記エアロゾル発生ステップにて発生された前記エアロゾルが、前記ノズルに供給される際に、前記エアロゾルに対して加える加速ガスの流量を調整することで、前記エアロゾルの吹き付け条件を調整することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４記載の本発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記調整ステップは、前記測定ステップにおいて測定された電位に基づき、前記第１基板上に形成された前記第１膜の前記第１基板に垂直な方向の厚さの分布を算出し、算出された前記分布の誤差と予め設定された所定の誤差範囲とを比較し、比較結果に基づき、前記エアロゾルの吹き付け条件を調整することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５記載の本発明は、請求項４に記載の発明において、前記第１膜形成ステップは、前記調整ステップにおいて調整された吹き付け条件に基づき、前記第１基板上に前記第１膜を形成し、前記調整ステップは、算出された前記分布の誤差が、前記所定の誤差範囲内になるまで前記吹きつけ条件を調整し続け、前記第２膜形成ステップは、前記調整ステップにおいて算出された前記分布の誤差が、前記所定の誤差範囲内になった際に、前記調整ステップにおいて調整された吹き付け条件に基づき、前記第２基板上に前記第２膜を形成することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項６記載の本発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記ノズルを仮基板に対し相対的に移動させつつ、前記エアロゾル発生ステップにおいて発生された前記エアロゾルを前記ノズルから前記仮基板上に吹き付けることで前記材料粒子を前記仮基板上に堆積させ、前記仮基板上に仮膜を形成する仮膜形成ステップと、前記仮膜形成ステップにおいて、前記ノズルが前記仮基板に対し相対的に移動しつつ、前記エアロゾルが前記ノズルから前記仮基板上に吹き付けられている際に、前記仮基板の電位を順次測定する仮測定ステップと、前記仮測定ステップにおいて測定された前記仮基板の電位に基づき、前記エアロゾルの吹き付け条件を調整する仮調整ステップと、を備え、前記第２膜形成ステップは、前記仮調整ステップにおいて調整された吹き付け条件に基づき、前記ノズルを前記第２基板に対し相対的に移動させつつ、前記エアロゾル発生ステップにおいて発生された前記エアロゾルを前記ノズルから前記第２基板上に吹き付けることで前記材料粒子を前記第２基板上に堆積させ、前記第２基板上に前記第２膜を形成することを備えることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項７記載の本発明は、請求項６記載の発明において、前記エアロゾル発生ステップは、前記材料粒子を収容する容器に前記ガスを供給し、前記容器に収容された前記材料粒子に前記ガスを吹き付けることで、前記材料粒子を前記ガス中で分散させることにより前記エアロゾルを発生させ、前記仮調整ステップは、前記容器に供給される前記ガスの流量を調整することで、前記エアロゾルの吹き付け条件を調整することを特徴とするものである。
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項８記載の本発明は、材料粒子を収容可能な容器と、前記容器にガスを供給するガス供給部と、前記ガス供給部により前記容器に供給された前記ガス中で前記材料粒子を分散させることによりエアロゾルを発生させるエアロゾル発生部と、第１基板と第２基板とが配置されるステージ部と、前記エアロゾル発生部により発生させられた前記エアロゾルをノズルから前記第１基板、及び前記第２基板のいずれかに向けて吹き付ける吹き付け部と、前記ノズルを前記第１基板に対し相対的に移動させつつ、前記エアロゾル発生部により発生された前記エアロゾルを前記ノズルから前記第１基板上に吹き付けることで前記材料粒子を前記第１基板上に堆積させ、前記第１基板上に第１膜を形成する第１膜形成部と、前記第１膜形成部により、前記ノズルが前記第１基板に対し相対的に移動しつつ、前記エアロゾルが前記ノズルから前記第１基板上に吹き付けられている際に、前記ノズルの相対的移動方向に垂直なノズル幅方向における前記第１基板の電位を順次測定する測定部と、前記測定部により測定された前記第１基板の電位に基づき、前記エアロゾルの吹き付け条件を調整する調整部と、前記調整部により調整された吹き付け条件に基づき、前記ノズルを前記第２基板に対し相対的に移動させつつ、前記エアロゾル発生部により発生された前記エアロゾルを前記ノズルから前記第２基板上に吹き付けることで前記材料粒子を前記第２基板上に堆積させ、前記第２基板上に第２膜を形成する第２膜形成部と、を備えることを特徴とするものである。
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項９記載の本発明は、ノズルを基板に対し相対的に移動させつつ、材料粒子をガス中で分散させることにより発生されたエアロゾルを前記ノズルから前記基板上に吹き付けることで前記材料粒子を前記基板上に堆積させ、前記基板上に膜を形成する膜形成ステップと、前記膜形成ステップにおいて、前記ノズルが前記基板に対し相対的に移動しつつ、前記エアロゾルが前記ノズルから前記基板上に吹き付けられている際に、前記ノズルの相対的移動方向に垂直なノズル幅方向における前記基板の電位を順次測定する電位測定ステップと、前記電位測定ステップにおいて測定された電位に基づき、前記基板上に形成された前記膜の前記基板に垂直な方向の厚さの分布を算出する膜厚分布算出ステップと、を備えることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項１０記載の本発明は、請求項９に記載の発明において、前記電位測定ステップは、前記膜形成ステップにおいて、前記ノズルが前記基板に対し相対的に移動しつつ、前記エアロゾルが前記ノズルから前記基板上に吹き付けられている際に、前記基板上に前記相対的移動方向に対し斜めに設けられた金属の電位を順次測定することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１〜８のいずれかに記載の本発明によれば、ノズルが第１基板に対し相対的に移動しつつ、エアロゾルがノズルから第１基板上に吹き付けられている際に、ノズル幅方向における第１基板の電位が順次測定される。そして、測定された第１基板の電位に基づき、エアロゾルの吹き付け条件が調整され、調整された吹き付け条件に基づいて、第２基板上に第２膜が形成される。従って、ノズルの幅方向に対する膜厚を時間スケールで精度よく検出することができ、この検出された膜厚に従ってノズルの幅方向に対する膜厚のムラを低減することができる。
【００１９】
また、請求項６、及び７に記載の本発明によれば、ノズルが仮基板に対し相対的に移動しつつ、エアロゾルがノズルから仮基板上に吹き付けられている際に、仮基板の電位が順次測定される。そして、測定された仮基板の電位に基づき、エアロゾルの吹き付け条件が調整され、調整された吹き付け条件に基づいて、第２基板上に第２膜が形成される。従って、ノズルの幅方向に対する膜厚のムラを低減するだけでなく、長時間成膜を行ったことにより発生し得る膜厚の経時的な変化を修正することができる。
【００２０】
請求項９または請求項１０に記載の本発明によれば、ノズルが基板に対し相対的に移動しつつ、エアロゾルがノズルから基板上に吹き付けられている際に、ノズル幅方向における基板の電位が順次測定され、測定された電位に基づき、基板上に形成された膜の厚さの分布が算出される。従って、ノズルの幅方向に対する膜厚を時間スケールで精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る成膜装置１を示す図である。
【図２】上記成膜装置１における成膜、及び電位測定を説明するための説明図である。
【図３】図２に示す電位測定用基板２３を拡大して、成膜、及び電位測定を説明するための説明図である。
【図４Ａ】電位測定用基板２３上に形成される膜ＦＬの形状を説明するための説明図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示した膜ＦＬと電位測定用基板２３とのＡ−Ａ線に従う断面図である。
【図４Ｃ】図４Ａに示した膜ＦＬと電位測定用基板２３とのＢ−Ｂ線に従う断面図である。
【図５】第１の実施形態に係る膜厚分布ＦＤを説明するための説明図である。
【図６】上記成膜装置１により膜厚のムラが低減された膜厚分布ＦＤを説明するための説明図である。
【図７Ａ】第１の実施形態において膜厚のムラが大きいことを示すプロファイルＰＦに関する試験結果を示す図である。
【図７Ｂ】第１の実施形態において、図７Ａに示す膜厚のムラが大きいプロファイルＰＦに対して、複数回エアロゾルＡＺの吹き付け条件が調整された後、検知されたプロファイルＰＦに関する試験結果を示す図である。
【図８】第１の実施形態に係る成膜工程を示す図である。
【図９Ａ】第１の実施形態において、ノズル噴射口２２ａの中心にエアロゾルＡＺが集中して分布している状態を説明するための説明図である。
【図９Ｂ】第１の実施形態において、吹き付け条件が調整され、ノズル噴射口２２ａの全域にエアロゾルＡＺが均一に分散して分布している状態を説明するための説明図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る成膜装置１０１を示す図である。
【図１１】第２の実施形態に係る成膜工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１の実施形態）
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００２３】
[成膜装置]
図１は、本実施形態の成膜装置１の外観を示す図である。図１に示すように、成膜装置１は、エアロゾル発生部１０と、成膜チャンバ２０と、ブースターポンプ２６と、ロータリーポンプ２７と、電位計３０と、パーソナルコンピュータ４０（以後、「ＰＣ４０」と記す）と、マスフローコントローラ５０と、ガスボンベ６０とを備えている。
【００２４】
エアロゾル発生部１０は、ガスボンベ１１と、マスフローコントローラ１２と、容器１４とを備える。ガスボンベ１１にはヘリウム、窒素、空気等のキャリアガスが充填されている。ガスボンベ１１は、ガス供給管ＧＳとマスフローコントローラ１２とを介して、容器１４にキャリアガスを供給する。マスフローコントローラ１２は、ガスボンベ１１から容器１４に供給されるキャリアガスの流量を調整する。容器１４は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の材料粒子ＭＴを収容している。ガスボンベ１１からエアロゾル発生器１４にキャリアガスが供給されることで、容器１４に収容されている材料粒子ＭＴがキャリアガス中で分散し、容器１４内にエアロゾルＡＺが発生される。このようにして、エアロゾル発生部１０は、材料粒子ＭＴをキャリアガス中で分散させることによりエアロゾルＡＺを発生する。本実施形態における容器１４が、本発明の容器の一例である。本実施形態におけるガスボンベ１１、及びガス供給管ＧＳが、本発明のガス供給部の一例である。本実施形態におけるエアロゾル発生部１０が、本発明のエアロゾル発生部の一例である。
【００２５】
成膜チャンバ２０は、ステージ２１と、ノズル２２とを備える。ステージ２１は、電位測定用基板２３と、本成膜用基板２４とを備える。ノズル２２は、エアロゾル供給管ＡＳを介して、容器１４と接続されている。容器１４において発生されたエアロゾルＡＺは、エアロゾル供給管ＡＳを介して、容器１４からノズル２２に供給される。ノズル２２は、図１に示す上下方向ＵＤに開口した筒状に形成されており、ステージ２１側の開口部は、エアロゾルＡＺを噴出するための噴出口２２ａである。
【００２６】
ステージ２１は絶縁性の材料により形成されており、ステージ移動機構２５によって水平姿勢で天井から吊り下げられている。ステージ２１は、その下面側に電位測定用基板２３と、本成膜用基板２４とを保持するように構成される。ステージ移動機構２５は、図示しない制御装置からの指令に応じて駆動されるものであり、ステージ２１をステージ２１の板面と平行な面内において移動させる。ステージ２１がステージ２１の板面と平行な面内において移動することにより、ノズル２２と電位測定用基板２３、及び本成膜用基板２４とを相対的に移動させる（以後、「ノズル２２を相対移動させる」と記す）ことが可能となる。
【００２７】
成膜チャンバ２０は、ブースターポンプ２６とロータリーポンプ２７とに接続されている。ブースターポンプ２６とロータリーポンプ２７とは、成膜チャンバ２０内部を減圧する。成膜チャンバ２０内部が減圧されると、容器１４と成膜チャンバ２０との間の差圧により、容器１４内において発生されたエアロゾルＡＺが、高速に加速されつつエアロゾル供給管ＡＳに吸い込まれ、ノズル２２の噴射口２２ａから噴出される。噴射口２２ａから噴出されたエアロゾルＡＺは、ステージ２１上の電位測定用基板２３、または本成膜用基板２４に吹き付けられる。エアロゾルＡＺに含まれる材料粒子ＭＴは、ステージ２１上の電位測定用基板２３、または本成膜用基板２４に衝突して固着する。このようにして、ノズル２２を相対移動させつつ、エアロゾルＡＺがノズル２２の噴出口２２ａから電位測定用基板２３、本成膜用基板２４に吹き付けられることにより、材料粒子ＭＴが電位測定用基板２３、または本成膜用基板２４に堆積され、膜が形成される。本実施形態におけるステージ２１が、本発明のステージ部の一例である。本実施形態における成膜チャンバ２０、ブースターポンプ２６、及びロータリーポンプ２７が、本発明の吹きつけ部の一例である。本実施形態において電位測定用基板２３に膜が形成される際の成膜チャンバ２０、ブースターポンプ２６、及びロータリーポンプ２７が、本発明の第１膜形成部の一例である。本実施形態において本成膜用基板２４に膜が形成される際の成膜チャンバ２０、ブースターポンプ２６、及びロータリーポンプ２７が、本発明の第２膜形成部の一例である。
【００２８】
電位計３０は、電位測定用基板２３に接続され、電位測定用基板２３の電位を測定する。ＰＣ４０は、電位計３０に接続され、電位計３０により測定された電位測定用基板２３の電位を記憶する。ＰＣ４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成される。ＰＣ４０は、記憶した電位測定用基板２３の電位に基づき、電位測定用基板２３上に形成された膜の厚さの分布を算出する。マスフローコントローラ５０は、ＰＣ４０とガスボンベ６０とに接続される。ＰＣ４０は、算出された膜の厚さ分布に基づき、マスフローコントローラ５０を制御する。マスフローコントローラ５０が制御されることにより、ガスボンベ６０からガス供給管ＧＳを介してエアロゾル供給管ＡＳに供給される加速ガスの流量が調整される。ガスボンベ６０からエアロゾル供給管ＡＳに供給される加速ガスの流量が調整されることで、エアロゾル供給管ＡＳを通過し、ノズル２２の噴射口２２ａから電位測定用基板２３に吹き付けられるエアロゾルＡＺの吹き付け条件が調整される。
【００２９】
[膜厚分布算出]
図面を用いて、電位測定、及び膜厚分布算出に関して詳細に説明する。図２は、エアロゾルＡＺがノズル２２の噴出口２２ａからステージ２１上の電位測定用基板２３上に吹き付けられている様子を示している。ステージ２１が図２に示した矢印の方向ＭＤに平行移動することにより、ノズル２２は、電位測定用基板２３に対し相対的に移動する。以後、簡略化のため、図２に示すように、ノズル２２の相対移動方向ＭＤをＸ軸とし、ノズル２２の相対移動方向に垂直な方向、即ちノズル２２の幅方向ＷＤをＹ軸とし、ステージ２１に垂直な方向をＺ軸とする。なお、図２におけるＺ軸の負方向、即ち下方は、図１における上方、即ち、エアロゾルＡＺがノズル２２の噴射口２２ａから噴出される方向に相当する。また、成膜範囲ＤＡのＹ軸方向における幅は、ノズル２２の噴射口２２ａのＹ軸方向における幅とほぼ同じ幅である。
【００３０】
金属テープ２３ａは、図２に示すように、電位測定用基板２３上に相対移動方向ＭＤに対し、ノズル幅ＤＡより広いＹ軸方向の幅を横切るように、斜めに設けられている。電位計３０は、金属テープ２３ａ上の特定の位置に接続され、金属テープ２３ａとグラウンドＧＲとの間の電圧を測定する。電位計３０は、測定された電圧から金属テープ２３ａの電位を測定する。ノズル２２が相対移動しつつ、エアロゾルＡＺがノズル２２から電位測定用基板２３上に吹き付けられることにより、図２において二点鎖線と双方向矢印とで示した成膜範囲ＤＡに、エアロゾルＡＺ中の材料粒子ＭＴが堆積し、膜が形成される。電位計３０は、この成膜時に金属テープ２３ａに発生した電位を、一定時間毎に順次測定する。本実施形態における電位計３０が、本発明の測定部の一例である。
【００３１】
成膜が行われる基板上に電位が発生するメカニズムは、必ずしも明らかではないが、エアロゾルＡＺ中の材料粒子ＭＴが基板に衝突する際に材料粒子ＭＴから飛び出した電子が基板に衝突すること、またはエアロゾルＡＺ中で帯電した材料粒子ＭＴが基板に衝突する際に静電気が基板に漏れること等によるものと推測されている。従って、エアロゾルＡＺが電位測定用基板２３のあるポイントに吹き付けられた際に、電位計３０により測定される金属テープ２３ａの電位は、吹き付けられたエアロゾルＡＺ中の材料粒子ＭＴの数に依存する。そして、エアロゾルＡＺが吹き付けられた金属テープ２３ａの一領域上に形成される膜の厚さもまた、材料粒子ＭＴの数と比例関係にある。よって、金属テープ２３ａの電位を順次測定することで、成膜範囲ＤＡのうち金属テープ２３ａが設けられた図３に示す測定領域ＲＡに形成された膜の厚さを順次算出することができる。
【００３２】
相対移動方向ＭＤ、即ちＸ軸方向の膜厚のムラは、主に経時的な要因により生ずる。即ち、Ｘ軸方向の膜厚のムラは、例えば、ノズル２２が非常にゆっくりと相対移動する場合などに生ずるものであるため、短時間で成膜する際には特に問題とならない程度のものである。一方、ノズル２２の幅方向ＷＤ、即ちＹ軸方向の膜厚のムラは、主にノズル２２の内部形状や、エアロゾルＡＺのノズル２２内部での分布などに起因する。従って、短時間で成膜する場合、Ｘ軸方向における膜厚のムラはほとんど生じず、Ｙ軸方向における膜厚のムラのみが生じる。具体的に例示すれば、図４Ａ、図４Ｂ、及び図４Ｃに挙げたような、Ｙ軸方向にのみ膜厚のムラを有する膜ＦＬが、電位測定用基板２３上に形成される。
【００３３】
図３に示すように、時間Ｔ１において金属テープ２３ａの領域Ｒ１にエアロゾルが吹き付けられた際に金属テープ２３ａに発生する電位を電位計３０により測定する。時間がＴ１→Ｔ２→Ｔ３→Ｔ４と経過し、各々の時間において、金属テープ２３ａの領域Ｒ１→Ｒ２→Ｒ３→Ｒ４にエアロゾルが吹き付けられた際に金属テープ２３ａに発生する電位を電位計２３ａにより順次測定する。図４Ｃに示したように短時間の成膜であれば、Ｘ軸方向の膜厚のムラはほとんど生じないため、図３に示したように時間毎に順次金属テープ２３ａの各領域に発生する電位を測定することで、Ｙ軸方向における電位測定用基板２３の電位を順次測定することができる。金属テープ２３ａの電位を順次測定することで、金属テープ２３ａの１つの領域上に形成される膜の厚さを順次算出することができる。即ち、Ｙ軸方向における電位測定用基板２３の電位を順次測定することで、図５に示したようなＹ軸方向における膜厚分布ＦＤを算出することができる。膜厚分布ＦＤの算出は、具体的には以下のようにして行われる。特開２００７−３０８７４８号公報等に開示されているように、膜厚と基板の電位とはほぼ比例した関係にある。ＰＣ４０のＲＯＭは、あらかじめ特開２００７−３０８７４８号公報等に示されているような試験が作業者により行われ、その結果得られた膜厚と基板の電位との比例関係を示す比例定数を記憶している。これにより、ＰＣ４０は、測定された電位に比例定数をかけ合わせることで、膜厚を算出することができる。このようにして、電位計３０により順次測定される電位測定用基板２３の電位から、ＰＣ４０により膜厚分布ＦＤが算出される。
【００３４】
膜厚分布ＦＤの誤差ＦＥは、数式１に基づき、ＰＣ４０により算出される。数式１において、膜厚ＴＨ１は、膜厚ＴＨＹの最大値であり、膜厚ＴＨ２は、膜厚ＴＨＹの最小値であり、膜厚ＴＨａは、膜厚ＴＨＹの平均値である。ＰＣ４０は、図６に示したように、膜厚分布ＦＤの誤差ＦＥが所定の範囲内に収まり、どの位置ＹＴにおいても膜厚ＴＨＹが所望の膜厚ＴＨＤと略一致するように、マスフローコントローラ５０を制御する。マスフローコントローラ５０が制御されると、ガスボンベ６０からガス供給管ＧＳを介してエアロゾル供給管ＡＳに供給される加速ガスの流量が調整される。加速ガスの流量が調整されることで、ノズル２２から電位測定用基板２３に吹き付けられるエアロゾルＡＺの吹き付け条件が調整される。本実施形態におけるＰＣ４０、及びマスフローコントローラ５０が、本発明の調整部の一例である。
【００３５】
（数１）
ＦＥ＝｛（ＴＨ１−ＴＨ２）／Ｔｈａ｝×１００
【００３６】
［試験例］
試験例を挙げて、電位測定、及び膜厚分布算出に関して更に詳細に説明する。電位測定用基板２３としては、長さ３５ｍｍ、幅３ｍｍ、厚さ０．２ｍｍのステンレス基板を用いた。また、材料粒子ＭＴとしては圧電材料であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を用いた。塩化ビニル粘着テープ上に電位測定用基板２３を貼り付けて固定し、電位測定用基板２３に電位計３０を接続した。電位計３０により電位測定用基板２３のＹ軸方向の電位をモニタリングしつつ、ノズル２２をＸ軸方向に複数回、往復移動させながらエアロゾルＡＺを吹き付けることにより、成膜を行った。キャリアガスとしてはヘリウムガスを使用した。またノズル２２の相対移動速度を０．５ｍｍ／ｓｅｃ、ノズル２２と電位測定用基板２３との間の距離を８ｍｍ、成膜チャンバ２０内の気圧を１４０Ｐａ、ノズル２２からのエアロゾルＡＺを含んだガスの流量を６．５Ｌ/ｍｉｎとした。なお、電位計３０としては株式会社キーエンス製  データ収拾システム  ＮＲ−１０００を、マスフローコントローラ５０としては株式会社堀場エステック製  マスフローコントローラ  ＳＥＣ−Ｅ５０を用いた。電位の測定は、０．０１ｓｅｃごとに行った。
【００３７】
図７Ａは、上記の条件下で試験を行った結果を示す。図７Ａにおいて、横軸は時間Ｔｍ（ｓｅｃ）、縦軸は電位計３０により測定された電位Ｖｔ（ｍＶ）である。ノズル２２は一定速度でＸ軸方向を往復移動しており、Ｙ軸方向の電位は順次算出されていることから、時間Ｔｍは、図６における位置ＹＴに対応する。また、上述のように電位Ｖｔは図６における膜厚ＴＨＹに対応する。従って、図７Ａに示す電位ＶｔのプロファイルＰＦの時間Ｔｍに対する傾向は、図６における膜厚分布ＦＤの位置ＹＴに対する傾向と同様の傾向を示す。図７Ａにおいて、時間ＳＴは、ノズル２２が図３に示した測定領域ＲＡ上に移動してきたことで、エアロゾルＡＺが測定領域ＲＡにおける金属テープ２３ａに吹き付けられ、電位が測定され始めた時間である。また、時間ＥＴは、ノズル２２がＸ軸の往路方向の移動を終えた時間である。時間範囲ＴＲは、時間ＳＴと時間ＥＴとの間の時間の範囲である。時間ＨＴは、時間ＳＴと時間ＥＴとの中間の時間である。時間範囲ＴＲ１は、時間ＳＴと時間ＨＴとの間の時間である。時間範囲ＴＲ２は、時間ＨＴと時間ＥＴとの間の時間である。図７Ａに示すように、プロファイルＰＦは、時間Ｔｍに対し、時間ＥＴを境に左右対称な傾向を示している。プロファイルＰＦが、このように時間Ｔｍに対し、時間ＥＴを境に左右対称な形状を示すのは、時間ＥＴでノズル２２の往路移動が終了し、時間ＥＴ後にノズル２２の復路移動が行われ、時間範囲ＴＲにおけるプロファイルＰＦと正反対のプロファイルＰＦが得られたためである。図７Ａに示すように、時間範囲ＴＲ１におけるプロファイルＰＦと時間範囲ＴＲ２におけるプロファイルＰＦとは時間ＨＴに対し、左右非対称である。即ち、時間範囲ＴＲ１におけるプロファイルＰＦは、時間範囲ＴＲ２におけるプロファイルＰＦと比較すると、大きい電位Ｖｔが測定される時間Ｔｍが存在する。このように、プロファイルＰＦが時間Ｔｍに対し一様でない傾向を示すのは、膜ＦＬがＹ軸方向に対して不均一な形状をしているためである。以上のようにして、電位ＶｔのプロファイルＰＦの時間Ｔｍに対する傾向から、Ｙ軸方向に対する膜厚のムラを検知することができる。
【００３８】
図７Ｂは、図７Ａに示したような、膜厚のムラが大きいことを示すプロファイルＰＦが検知され、複数回エアロゾルＡＺの吹き付け条件が調整された後、検知されたプロファイルＰＦを示す。図７Ｂに示すように、時間範囲ＴＲ１におけるプロファイルＰＦと時間範囲ＴＲ２におけるプロファイルＰＦとは時間ＨＴに対し、ほぼ左右対称である。即ち、時間ＳＴ、及び時間ＥＴ近傍の時間を除けば、プロファイルＰＦが時間Ｔｍに対しほぼ一様な傾向を示しており、膜ＦＬがＹ軸方向に対して均一な形状をしていることが分かる。従って、複数回エアロゾルＡＺの吹き付け条件が調整されたことにより、膜厚のムラが低減されたことが分かる。
【００３９】
［成膜工程］
図面を用いて、本実施形態における成膜工程について詳細に説明する。図８は本実施形態に係る成膜工程を示すフローチャートである。
【００４０】
図８に示す成膜工程では、先ず、成膜チャンバ２０内の真空引きが行われる（ステップＳ１、以下、Ｓ１と記す）。具体的には、作業者が、成膜チャンバ２０内をロータリーポンプ２７で所望の真空度に粗引きした後、ブースターポンプ２６で更に成膜チャンバ２０内の真空度を高める。
【００４１】
成膜チャンバ２０内の真空引きが行われると、ガスボンベ１１から容器１４にキャリアガスが供給される（Ｓ２）。容器１４にキャリアガスが供給されると、材料粒子ＭＴがキャリアガス中で分散されることにより、エアロゾルＡＺが発生される（Ｓ３）。本実施形態におけるステップＳ３が、本発明のエアロゾル発生ステップの一例である。
【００４２】
エアロゾルＡＺが発生されると、図示しない制御装置により、ステージ移動機構２５が駆動される。ステージ移動機構２５が駆動されることにより、ノズル２２が電位測定用基板２３上に位置するまで、ノズル２２が相対移動される（Ｓ４）。
【００４３】
ノズル２２が電位測定用基板２３上に位置すると、ノズル２２が一定速度で相対移動される。ノズル２２の相対移動が開始されると、エアロゾルＡＺが、ノズル２２の噴射口２２ａから噴出される。エアロゾルＡＺの噴出は、Ｓ１において成膜チャンバ２０内部が減圧されたことにより生ずる容器１４と成膜チャンバ２０との圧力差を利用して行われる。噴射口２２ａから噴出されたエアロゾルＡＺは、電位測定用基板２３に吹き付けられ、材料粒子ＭＴが電位測定用基板２３に堆積され、膜が形成される。
【００４４】
エアロゾルＡＺが、ノズル２２の噴射口２２ａから電位測定用基板２３に吹き付けられている際に、電位測定用基板２３の金属テープ２３ａに接続された電位計３０により、順次金属テープ２３ａの電位が測定される（Ｓ５）。順次金属テープ２３ａの電位が測定されることで、Ｙ軸方向における電位測定用基板２３の電位が順次測定される。本実施形態におけるステップＳ５の膜形成ステップが、本発明の第１膜形成ステップ、及び膜形成ステップの一例である。本実施形態におけるステップＳ５の電位測定ステップが、本発明の測定ステップ、及び電位測定ステップの一例である。
【００４５】
Ｙ軸方向における電位測定用基板２３の電位が順次測定されている際に、電位計３０に接続されたＰＣ４０内のＲＡＭに、測定された電位の値が順次記憶される。このように、電位の値が順次記憶されることで、ＰＣ４０により図７に示したようなプロファイルＰＦが生成される。プロファイルＰＦが生成されると、ＰＣ４０により、生成されたプロファイルＰＦに基づき、図５に示したような膜厚分布ＦＤが算出される（Ｓ６）。本実施形態におけるステップＳ６が、本発明の膜厚分布算出ステップの一例である。
【００４６】
膜厚分布ＦＤが算出されると、ＰＣ４０により、膜厚分布ＦＤの誤差がＰＣ４０のＲＯＭに記憶された所定の範囲内か否かが判断される（Ｓ７）。本実施形態において、所定の範囲は−１０％から＋１０％までの範囲である。ＰＣ４０により、膜厚分布ＦＤの誤差が所定の範囲内でないと判断されると（Ｓ７：Ｎｏ）、ＰＣ４０により、マスフローコントローラ５０が制御される。マスフローコントローラ５０が制御されることにより、ガスボンベ６０からガス供給管ＧＳを介してエアロゾル供給管ＡＳに供給される加速ガスの流量が調整される。ガスボンベ６０からエアロゾル供給管ＡＳに供給される加速ガスの流量が調整されることで、エアロゾルＡＺの吹き付け条件が調整される（Ｓ８）。加速ガスの流量が調整されると、処理はＳ５に戻る。加速ガスの流量が調整されることで、エアロゾルＡＺが電位測定用基板２３に吹き付けられる吹き付け条件が調整される。このように吹き付け条件が調整され、処理がＳ５に戻ることで、次のＳ５では、調整された吹き付け条件に基づき、エアロゾルＡＺが電位測定用基板２３に吹き付けられる。本実施形態におけるステップＳ６、Ｓ７、及びＳ８が、本発明の調整ステップの一例である。
【００４７】
ＰＣ４０により、膜厚分布ＦＤの誤差が所定の範囲内であると判断されると（Ｓ７：Ｙｅｓ）、本成膜用基板２４に対し、エアロゾルＡＺが吹き付けられ、本成膜用基板２４上に膜が形成される（Ｓ９）。具体的には、ノズル２２が本成膜用基板２４上に位置するまで、ノズル２２がステージ２１上を相対移動される。ノズル２２が本成膜用基板２４上に位置すると、ノズル２２が一定速度で相対移動される。ノズル２２が一定速度で相対移動しつつ、エアロゾルＡＺが、本成膜用基板２４に吹き付けられることで、材料粒子ＭＴが本成膜用基板２４に堆積され、本成膜用基板２４上に膜が形成される。本実施形態におけるステップＳ９が、本発明の第２膜形成ステップの一例である。
【００４８】
図８に示したような成膜工程に基づき成膜が行われることにより、Ｓ７において膜厚分布ＦＤの誤差が所定の範囲内であると判断されるまで、ＰＣ４０により、加速ガスの流量が調整され続ける。即ち、膜厚分布ＦＤの誤差が所定の範囲内であると判断されるまで、エアロゾルＡＺの吹き付け条件が調整され続ける。そして、膜厚分布ＦＤの誤差が所定の範囲内であると判断されて初めて、その際の吹き付け条件でエアロゾルＡＺが、本成膜用基板２４に吹き付けられる。従って、Ｙ軸方向、即ち、ノズル２２の幅方向に対する膜厚のムラが低減された膜が本成膜用基板２４に形成される。
【００４９】
［吹き付け条件］
本実施形態における吹き付け条件の調整について、図９Ａ、図９Ｂを用いて詳細に説明する。図９Ａ、図９Ｂは、ノズル２２のＸＹ平面による断面図である。ノズル２２の噴射口２２ａは、図２に示すように、ノズル２２に対してＺ軸の負の方向に位置しているものとして、図９Ａ、図９Ｂにおいて二点鎖線により示されている。また、エアロゾル供給管ＡＳ、及び加速ガスＡＧをエアロゾル供給管ＡＳに供給するガス供給管ＧＳは、ノズル２２に対してＺ軸の正の方向に位置しているものとして、図９Ａ、図９Ｂにおいて二点鎖線により示されている。また、加速ガスＡＧは、図９Ａ、図９Ｂにおいて矢印により示し、加速ガスＡＧを示す矢印の太さは加速ガスＡＧの流量を示す。今、加速ガスＡＧの流量が調整される前において、エアロゾルＡＺが、図９Ａに示すようにノズル２２内において、ノズル２２の中心に局所的に集中した分布を示している場合を考える。エアロゾルＡＺが図９Ａに示したようにノズル２２内で分布したまま、噴射口２２ａから電位測定用基板２３に吹き付けられると、図４Ａ、及び図５に示したような、中心だけが厚い膜ＦＬが形成される。しかし、加速ガスＡＧの流量が多くなるように調整され、ある程度の流量の加速ガスＡＧがエアロゾル供給管ＡＳに供給されることで、図９Ｂに示したように、エアロゾルＡＺが均一に分散される。エアロゾルＡＺが図９Ｂに示したようにノズル２２内で分布したまま、噴射口２２ａから電位測定用基板２３に吹き付けられると、図６に示したように、膜厚のムラが低減された膜ＦＬが形成される。本実施形態におけるＰＣ４０は、膜厚分布ＦＤの誤差が所定範囲に収まるまで、加速ガスＡＧの流量を調整している。このように、ＰＣ４０により加速ガスＡＧの流量が調整されることで、図９Ｂに示したようなエアロゾルＡＺのノズル２２内での分布が形成され、膜厚のムラが低減される。以上のように、本実施形態における加速ガスＡＧの流量が、本発明の吹き付け条件の一例である。
【００５０】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態の成膜装置１０１について図１０、図１１を用いて説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態におけるステップＳ９において、ノズル２２が複数回、往復相対移動するなどして長時間の膜形成が行われることにより生ずる膜厚の経時的な変化を修正するための複数のステップを、ステップＳ９の後に設けたものである。第２の実施形態において、第１の実施形態と同一の構成は、同一の番号を付して説明する。
【００５１】
第２の実施形態において、ＰＣ４０は、図１０に示すように、マスフローコントローラ５０だけでなく、マスフローコントローラ１２にも接続されている。
【００５２】
図１１に示す成膜工程では、図８に示したＳ９の後、先ず、ノズル２２が電位測定用基板２３上に位置するまで、ノズル２２が相対移動される（ＳＰ１）。ノズル２２が電位測定用基板２３上に位置すると、ノズル２２が一定速度で、電位測定用基板２３に対し相対移動される（ＳＰ２）。ノズル２２の相対移動が開始されると、ブースターポンプ２６とロータリーポンプ２７とにより、成膜チャンバ２０内部が減圧される。成膜チャンバ２０内部が減圧されると、エアロゾルＡＺが、ノズル２２の噴射口２２ａから噴出される。噴射口２２ａから噴出されたエアロゾルＡＺは、電位測定用基板２３に吹き付けられ、材料粒子ＭＴが電位測定用基板２３に堆積され、膜が形成される。
【００５３】
エアロゾルＡＺが、ノズル２２の噴射口２２ａから電位測定用基板２３に吹き付けられている際に、電位測定用基板２３の金属テープ２３ａに接続された電位計３０により、順次金属テープ２３ａの電位が測定される（ＳＰ２）。本実施形態におけるステップＳＰ２の膜形成ステップが、本発明の仮膜形成ステップの一例である。本実施形態におけるステップＳＰ２の電位測定ステップが、本発明の仮測定ステップの一例である。
【００５４】
金属テープ２３ａの電位が順次測定されている際に、電位計３０に接続されたＰＣ４０内のＲＡＭに、測定された電位の値が順次記憶される。このように、電位の値が順次記憶されることで、ＰＣ４０により図７Ａ、図７Ｂに示したプロファイルＰＦと同様の電位の時間依存プロファイルＰＦＰが生成される。
【００５５】
プロファイルＰＦＰが生成されると、プロファイルＰＦＰの電位の絶対値と、図８に示した第１の実施形態における成膜工程のＳ５においてＰＣ４０により生成されたプロファイルＰＦの電位の絶対値とが比較される（ＳＰ３）。プロファイルＰＦ、及びプロファイルＰＦＰの電位の絶対値とは、プロファイルＰＦ、及びプロファイルＰＦＰの電位の平均値である。平均値の算出は、ＰＣ４０のＲＯＭに予め記憶されている算出プログラムに基づいて行われる。また、ＳＰ３において、プロファイルＰＦＰの電位の絶対値と比較されるものは、第１の実施形態において、Ｓ９に移る直前のＳ５でＰＣ４０により生成されたプロファイルＰＦの電位の絶対値である。電位の絶対値の比較が行われると、プロファイルＰＦＰの電位の絶対値が、時間を経たことにより、プロファイルＰＦの電位の絶対値からどの程度変化したかがＰＣ４０により算出される。電位の絶対値の変化ＡＣは、数式２に基づき、ＰＣ４０により算出される。数式２において、電位の絶対値ＡＢ１は、プロファイルＰＦの電位の絶対値であり、電位の絶対値ＡＢ２は、プロファイルＰＦＰの電位の絶対値である。電位の絶対値の変化ＡＣが算出されると、電位の絶対値の変化ＡＣが、ＰＣ４０のＲＯＭに予め記憶された所定の範囲内か否かが判断される（ＳＰ４）。本実施形態において、所定の範囲は−１０％から０％までの範囲である。所定の範囲が−１０％から０％までと設定されているのは、時間を経たことにより、エアロゾルＡＺの濃度が低下し、膜厚が平均的に小さくなっていないかを、電位の絶対値からＰＣ４０に判断させるためである。
【００５６】
（数２）
ＡＣ＝｛（ＡＢ２−ＡＢ１）／ＡＢ１｝＊１００
【００５７】
ＰＣ４０により、電位の絶対値の変化ＡＣが所定の範囲内でないと判断されると（ＳＰ４：Ｎｏ）、ＰＣ４０により、マスフローコントローラ１２が制御される。マスフローコントローラ１２が制御されることで、ガスボンベ１１から容器１４に供給されるキャリアガスの流量が増大される。キャリアガスの流量が増大することで、容器１４に収容されている材料粒子ＭＴがキャリアガス中で分散しやすくなり、容器１４内に発生するエアロゾルＡＺの濃度が増大する（ＳＰ５）。このようにマスフローコントローラ１２が制御され、エアロゾルＡＺの濃度が増大することで、経時的要因によるエアロゾルＡＺの濃度の低下を修正することができ、膜厚の経時的な変化が修正される。ＳＰ５において、エアロゾルＡＺの濃度が修正されると、処理はＳＰ２に戻る。本実施形態におけるステップＳＰ５が、本発明の仮調整ステップの一例である。本実施形態におけるエアロゾルＡＺの濃度が、本発明の吹き付け条件の一例である。
【００５８】
ＰＣ４０により、電位の絶対値の変化ＡＣが所定の範囲内であると判断されると（ＳＰ４：Ｙｅｓ）、処理はＳＰ６に移り、ノズル２２が本成膜用基板２４上に位置するまで、ノズル２２がステージ２１上を相対移動される。ノズル２２が本成膜用基板２４上に位置すると、ノズル２２が一定速度で相対移動しつつ、エアロゾルＡＺが、本成膜用基板２４に吹き付けられ、本成膜用基板２４上に膜が形成される（ＳＰ６）。
【００５９】
図１１に示したような成膜工程に基づき成膜が行われることにより、電位の絶対値の変化ＡＣが所定の範囲内であると判断されるまで、ＰＣ４０により、エアロゾルＡＺの濃度の低下が修正され続ける。そして、電位の絶対値の変化ＡＣが所定の範囲内であると判断されて初めて、その際のエアロゾルＡＺの濃度でエアロゾルＡＺが、本成膜用基板２４に吹き付けられる。従って、膜厚の経時的な変化が修正された膜が本成膜用基板２４上に形成される。
【００６０】
（変形例）
第１、第２実施形態において、ガスボンベ１１から容器１４にキャリアガスが供給されることで、容器１４に収容されている材料粒子ＭＴがキャリアガス中で分散し、容器１４内にエアロゾルＡＺが発生されていた。しかし、これに限らず、容器１４に振動を加えることでエアロゾルＡＺが発生させてもよい。また、容器１４に振動を加えつつ、ガスボンベ１１から容器１４にキャリアガスを供給することで、エアロゾルを発生させてもよい。また、第２の実施形態において、ガスボンベ１１から容器１４に供給されるキャリアガスの流量を増大させることで、容器１４内に発生するエアロゾルＡＺの濃度を増大させていたが、これに限らず容器１４に加える振動を大きくすることでエアロゾルＡＺの濃度を増大させてもよい。
【００６１】
第１実施形態において、吹き付け条件の調整は、ＰＣ４０のＲＯＭに予め記憶されている所定の範囲と膜厚分布の誤差とを比較することで行われていたが、これに限らず作業者が膜厚分布を目視にて確認し、吹き付け条件の調整を行えるようにしてもよい。また、所定の範囲を規定する数式として、数式１を挙げたが、これに限らず、膜厚分布の誤差を割り出すために適した数式であれば、どのような数式であってもよい。なお、第２実施形態においても同様に、吹き付け条件の調整は、作業者により行われてもよい。また、所定の範囲を規定する数式として、数式２を挙げたが、これに限らず、膜厚の経時的な変化を割り出すために適した数式であれば、どのような数式であってもよい。
【００６２】
第１実施形態における最初のＳ５において、エアロゾルＡＺが電位測定用基板２３に吹き付けられる際、ガスボンベ６０からエアロゾル供給管ＡＳに加速ガスは供給されていなかった。しかし、これに限らず、例えば、ＰＣ４０のＲＯＭに予め記憶された所定の初期吹き付け条件に基づき、ＰＣ４０がマスフローコントローラ５０を制御し、最初のＳ５において、エアロゾルＡＺが電位測定用基板２３に吹き付けられる際にも、加速ガスがガスボンベ６０からエアロゾル供給管ＡＳに供給されるようにしてもよい。
【００６３】
第１、第２実施形態において、ノズル２２の形状は直方体の筒状であったが、これに限らず、例えば円筒状であっても、円筒と直方体の筒とが連結された形状であってもよい。
【００６４】
第１実施形態において、膜厚分布の算出が行われ、膜厚分布の誤差と所定の誤差範囲との比較結果に基づいてエアロゾルＡＺの吹き付け条件を調整していたが、これに限らず、第２実施形態と同様に電位測定の結果からエアロゾルＡＺの吹き付け条件を調整してもよい。即ち、膜厚は前述のとおり、電位と比例関係にあるため、膜厚分布の算出は必ずしも必須のステップではなく、電位測定結果だけから、エアロゾルＡＺの吹き付け条件を調整するようにしてもよい。なお、反対に、第２実施形態においては、電位測定の結果からエアロゾルＡＺの吹き付け条件を調整していたが、第１実施形態と同様に膜厚分布の算出が行われ、膜厚分布の絶対値の経時的な変化の算出結果に基づいてエアロゾルＡＺの吹き付け条件を調整してもよい。
【００６５】
第１実施形態におけるＳ８において、吹き付け条件の調整は、加速ガスの流量を調整することにより行われていたが、これに限らず、例えば、ノズル２２の形状を可変とし、ＰＣ４０が膜厚分布検出結果に応じてノズル２２の形状を制御し、エアロゾルＡＺのノズル２２内での分布を制御することで吹き付け条件を調整してもよい。
【００６６】
第２実施形態において、電位計３０により、金属テープ２３ａの電位が測定されていたが、これに限らず、第１実施形態におけるＳ９の後、電位測定用基板２３の代わりに、特開２００７−３０８７４８号公報に開示されているような金属基板がステージ２１に設けられ、金属基板の電位が順次測定されるよう構成してもよい。この場合、ＳＰ３の電位の絶対値の比較は、第１実施形態におけるプロファイルＰＦのＹ軸方向における所定ポイントに対応した時間における電位と本変形例における金属基板のＹ軸方向における所定ポイントの電位とを比較することで行えばよい。
【００６７】
第１、第２実施形態において、膜厚の算出は、測定された電位に比例定数がかけ合わされることで行われていた。しかし、これに限らず、予めＰＣ４０のＲＯＭなどに記憶された電位と膜厚との比例関係を示すテーブルが用いられ、測定された電位と対応する膜厚がＰＣ４０により読み出されることで行われてもよい。即ち、本発明の膜厚分布算出ステップは、膜厚分布を算出するステップであってもよいし、テーブルなどから膜厚分布を取得するステップであってもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１  成膜装置
１０  エアロゾル発生部
１１  ガスボンベ
１２  マスフローコントローラ
１４  容器
２０  成膜チャンバ
２１  ステージ
２２  ノズル
２３  電位測定用基板
２３ａ  金属テープ
２４  本成膜用基板
２５  ステージ移動機構
２６  ブースターポンプ
２７  ロータリーポンプ
３０  電位計
４０  パーソナルコンピュータ
５０  マスフローコントローラ
６０  ガスボンベ
１０１  成膜装置
ＭＴ  材料粒子
ＡＺ  エアロゾル
ＭＤ  移動方向
ＷＤ  幅方向
ＦＤ  膜厚分布
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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