CN103451628A - 样品支持器 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种样品支持器，可改善在利用等离子化学气相沉积法的成膜处理步骤中，形成在基板上的薄膜的膜厚分布。本发明的样品支持器被储存在等离子处理装置中，且样品支持器被安装在与呈梳齿状配置的电极对向的位置；且样品支持器具有搭载面，该搭载面沿着定义搭载处理对象的基板的搭载区域的垂直方向延伸，且搭载面的外缘的角部被进行C修角或R修角。

Description

样品支持器

技术领域

本发明涉及一种样品支持器(sample holder)，搭载处理对象的基板且储存在等离子处理装置中。

背景技术

在利用等离子化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)法的成膜处理步骤中，搭载着成膜处理对象的基板的样品支持器储存在等离子CVD成膜装置中。而且，通过借助放电使原料气体等离子化，而将所需的薄膜形成在基板表面。此时，担心因搭载基板的样品支持器的角(corner)部的放电集中而产生异常放电。

为防止因该异常放电而损伤等离子CVD成膜装置的电极等以致处理停止，而提出了防止在样品支持器的角部的异常放电的方法(例如，参照专利文献1)。

[背景技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2002-373888号公报

因样品支持器的角部的放电集中，而产生如下问题：形成在基板的靠近样品支持器的角部的区域的薄膜的膜厚变厚，基板上的膜厚分布的宽度变大。其结果是，产品的特性劣化，制造良率降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种样品支持器，可改善在利用等离子CVD法的成膜处理步骤中，形成在基板上的薄膜的膜厚分布。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本发明提供一种样品支持器：所述样品支持器被储存在等离子处理装置中，且所述样品支持器被安装在与呈梳齿状配置的电极对向的位置；所述样品支持器具有搭载面，所述搭载面沿着定义搭载处理对象的基板的搭载区域的垂直方向延伸，且搭载面的外缘的角部被进行C倒角或R倒角。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

较佳的，前述的样品支持器，其中所述角部是：在从构成所述角部且邻接的两边的延长线的交点算起1mm～3mm的长度被进行C倒角。

较佳的，前述的样品支持器，其中所述角部是：以描绘半径为1mm～5mm的圆弧的方式被进行R倒角。

较佳的，前述的样品支持器，其中在所述搭载面定义着多个所述搭载区域。

较佳的，前述的样品支持器，其中所述样品支持器包含碳。

借由上述技术方案，本发明样品支持器至少具有下列优点及有益效果：根据本发明，可提供一种样品支持器，可改善在利用等离子CVD法的成膜处理步骤中，形成在基板上的薄膜的膜厚分布。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1表示本发明实施例的样品支持器的构成的立体示意图。

图2表示本发明实施例的样品支持器的其他构成的立体示意图。

图3是图1所示的样品支持器的侧视图。

图4是图2所示的样品支持器的侧视图。

图5表示本发明实施例的样品支持器具有多个搭载面的示意图。

图6用以说明利用了图5所示的样品支持器的等离子CVD成膜装置的成膜处理的示意图。

图7表示比较例的样品支持器的构成的示意图。

图8表示图7所示的样品支持器的成膜处理步骤后的状态的照片。

图9表示本发明实施例的样品支持器的成膜处理步骤后的状态的照片。

[符号的说明]

1：基板                         10：成膜装置

11、11A：样品支持器             12：阴极电极

13：气体供给装置                14：交流电源

15：排气装置                    20：腔室

100：原料气体                   101：固定板

110：搭载面                     111：搭载区域

A：角部                         t：长度

r：半径

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种样品支持器的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

参照附图，对本发明的实施方式进行说明。在以下附图的记载中，对于相同或类似的部分，附注相同或类似的符号。然而，应注意附图是示意性的。另外，以下所示的实施例用以将本发明的技术思想具体化的装置或方法，本发明的实施例并非将构成零件的构造、配置等特定于下述。本发明的实施方式可在权利要求的范围内加以各种变更。

本发明实施例的样品支持器11是搭载处理对象的基板且储存在等离子处理装置中的样品支持器，如图1及图2所示，样品支持器11具有：搭载面110，该搭载面110沿着定义搭载基板的搭载区域111的垂直方向延伸，并且，以圆圈包围来表示的搭载面110的外缘的角部(以下，称为「角部A」)是被倒角。图1是搭载面110的角部A被进行C倒角的例子。另一方面，图2是搭载面110的角部A被进行R倒角的例子。此外，图1及图2是表示在1个搭载面110上定义了3个搭载区域111的例子，但在1个搭载面110上所定义的搭载区域111的个数并不限于3个，例如也可在1个搭载面110上定义1个搭载区域111。

图3中表示：搭载着基板1的搭载面110的上部端面的两侧的角部A被进行C倒角的具体例。图3所示的角部A是：在从构成角部A且邻接的两边的延长线的交点算起长度t而被进行C倒角。

图4中表示：搭载着基板1的搭载面110的上部端面的两侧的角部A被进行R倒角的具体例。图4所示的角部A是：以描绘半径r的圆弧的方式而被进行R倒角。

此外，也可排列多个搭载基板1的样品支持器11而构成1个样品支持器。例如，也可采用如图5所示，沿着搭载面110的面法线方向并列地排列多个样品支持器11而成的船型(boat type)的样品支持器。样品支持器11各自的底部是由固定板101固定。通过船型的样品支持器，可增加在1次成膜处理步骤中处理的基板1的片数，从而可缩短整体的处理时间。

例如，如图6所示，样品支持器11是在搭载着成膜处理对象的基板1的状态下，被储存在等离子CVD成膜装置10中。在图6所示的例子中，样品支持器11被用作阳极(anode)电极。等离子CVD成膜装置10包括：腔室20；阴极电极12，具有在腔室20内以分别与搭载面110对向的方式而配置的多个阴极面；及交流电源14，对样品支持器11与阴极电极12间供给交流电力，从而使原料气体100在样品支持器11与阴极电极12间为等离子状态。也就是说，样品支持器11储存在等离子处理装置中，且安装在与呈梳齿状配置的电极对向的位置。

在等离子CVD成膜装置10中，将成膜用原料气体100从气体供给装置13导入至腔室20内。导入原料气体100后，通过排气装置15调整腔室20内的压力。在将腔室20内的原料气体100的压力调整为规定的气压后，通过交流电源14将规定的交流电力供给至阴极电极12与样品支持器11之间。由此，腔室20内的原料气体100被等离子化。通过将基板1暴露在所形成的等离子中，原料气体100中所含原料为主要成分的所希望的薄膜被形成在基板1的露出表面。

在等离子CVD成膜装置10中，通过适当选择原料气体，可将硅半导体薄膜、氮化硅薄膜、氧化硅薄膜、氮氧化硅薄膜、碳薄膜等所希望的薄膜形成在基板1上。例如，在基板1是太阳电池的情况下，可使用氨(NH₃)气体与硅烷(SiH₄)气体的混合气体，在基板1上形成氮化硅(SiN)膜来作为抗反射膜或绝缘膜。

通过将样品支持器11的搭载面110的角部A进行倒角，可缓和在利用等离子CVD法的成膜处理步骤中，在搭载面110的角部A的放电集中。其结果是，可抑制因在角部A的放电集中而引起的膜厚分布的异常，从而改善形成在基板1上的薄膜的膜厚分布。

将使用如图7所示的未将角部A进行倒角的样品支持器11A进行成膜处理的结果，表示于图8中。如图8所示，在样品支持器11A的搭载面110的角部A，以可看到发白的方式厚厚地堆积着薄膜。另一方面，在使用将角部A经R倒角的样品支持器11进行成膜处理的情况下，如图9所示，样品支持器11的搭载面110的角部A与其他区域在外观上并无差异，因而确认到：堆积的膜的膜厚在搭载面110的表面一致。另外，在将角部A经C倒角的样品支持器11中，也确认到获得相同的效果。

关于形成在基板1上的薄膜的膜厚，在将(最大值-最小值)/(最大值+最小值)的值作为膜厚分布的不均而进行管理的情况下，例如以3％为上限。在使用图7所示的样品支持器11A进行成膜处理的情况下，成膜于基板1上的薄膜的不均为5％左右。另一方面，在使用将角部A经倒角的样品支持器11进行成膜处理的情况下，成膜于基板1上的薄膜的不均为3％以内，良好的情况下为1％以下。此外，在基板1上形成膜厚80nm的SiNx膜。

就样品支持器11的材料而言，可采用铝(Al)或不锈钢(SUS)等，但考虑到存在成膜处理于例如450℃以上的高温下进行的情况等，优选使用碳材。或者，也可将导电性陶瓷用于样品支持器11。

如以上所说明，根据本发明实施例的样品支持器11，通过将搭载面110的角部A进行倒角，可缓和等离子产生时的放电集中。这是由于：在物理的存在尖锐部分的情况下，产生基于电晕(corona)放电的放电集中，但通过使用本发明实施例的构造，可避免放电集中。其结果是，可提供一种可改善形成在基板1上的薄膜的膜厚分布的样品支持器11。

此外，根据调查确认到：在例如搭载面110的面积是200mm×200mm、膜厚是2mm的样品支持器11中，在进行C倒角的长度t是1mm～3mm的情况、及进行R倒角的半径r是1mm～5mm的情况下，获得缓和搭载面110的角部A的放电集中的效果。此外，在角部A的倒角中，通过不仅对搭载面110的外缘的边所延伸的方向进行倒角，而且对厚度方向进行倒角，可使角部A无尖锐部。因此，各角的顶点部成为光滑的球面状。对于未搭载基板1的面，无需进行倒角。

如上所述，本发明由实施例所记载，但并不应理解为构成该揭示的一部分的论述及图式是限定本发明的。根据该揭示，对于本领域技术人员而言，可明确各种代替实施方式、实施例及运用技术。

在已叙述实施例的说明中，对于将样品支持器11用于利用等离子CVD成膜装置的成膜处理中的情况进行了说明。然而，通过将样品支持器11用于等离子蚀刻(plasma etching)装置或等离子灰化(plasma ashing)装置等的等离子处理装置中，可抑制因在搭载面110的角部A进行放电集中而引起的对处理步骤的不良影响。

这样一来，本发明当然包含未于此记载的各种实施方式等。因此，根据所述说明，本发明的技术范围由妥当的权利要求书的发明特定事项规定。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种样品支持器，所述样品支持器被储存在等离子处理装置中，且所述样品支持器被安装在与呈梳齿状配置的电极对向的位置，所述样品支持器的特征在于：

所述样品支持器具有搭载面，所述搭载面定义搭载处理对象的基板的搭载区域，且所述搭载面的外缘的角部被进行C倒角或R倒角。

2.根据权利要求1所述的样品支持器，其特征在于：

所述角部是：在从构成所述角部且邻接的两边的延长线的交点算起1mm～3mm的长度被进行C倒角。

3.根据权利要求1所述的样品支持器，其特征在于：

所述角部是：以描绘半径为1mm～5mm的圆弧的方式被进行R倒角。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的样品支持器，其特征在于：

在所述搭载面定义着多个所述搭载区域。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的样品支持器，其特征在于：

所述样品支持器包含碳。

6.根据权利要求4所述的样品支持器，其特征在于：

所述样品支持器包含碳。

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