JP2000064052A - プラズマｃｖｄ装置 - Google Patents
プラズマｃｖｄ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プラズマ生成が基板取付け金具に影響されな
いプラズマＣＶＤ装置を提供する。 【解決手段】 磁気ディスク用の基板７の両面に保護膜
を成膜するために、基板７の周辺部を、外方から数箇所
の金属製のホルダー金具１３でチャッキングして、その
チャッキング部分以外のホルダー金具１３を絶縁物１２
で外装して外部との絶縁をとる。ホルダー金具１３は支
持部１４に固定され、必要によって左右に開いたり、高
さを調節したりすることができる。そして、基板７がセ
ットされた基板取付用治具２をプラズマＣＶＤ装置の平
行板陽極間にセットして、直流電圧をバイアスにしてＣ
ＶＤ成膜を行なう際、絶縁物１２により一様な電界がで
き均質な所定の薄膜が得られる。
いプラズマＣＶＤ装置を提供する。 【解決手段】 磁気ディスク用の基板７の両面に保護膜
を成膜するために、基板７の周辺部を、外方から数箇所
の金属製のホルダー金具１３でチャッキングして、その
チャッキング部分以外のホルダー金具１３を絶縁物１２
で外装して外部との絶縁をとる。ホルダー金具１３は支
持部１４に固定され、必要によって左右に開いたり、高
さを調節したりすることができる。そして、基板７がセ
ットされた基板取付用治具２をプラズマＣＶＤ装置の平
行板陽極間にセットして、直流電圧をバイアスにしてＣ
ＶＤ成膜を行なう際、絶縁物１２により一様な電界がで
き均質な所定の薄膜が得られる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は基板表面に成膜する
プラズマＣＶＤ装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】イオンと電子が混在し全体として中性を
保つ状態で、それらが中性分子との衝突により生成され
る励起された原子や分子、遊離原子が存在するプラズマ
は、化学的に極めて活性であり、これを利用して低温で
薄膜を基板上に形成するプラズマＣＶＤ装置が、半導体
プロセス、窒化膜形成、アモルファスＳｉによる太陽電
池製作、磁気ディスク基板の保護膜形成などに用いられ
ている。この薄膜形成においては、プラズマ中にイオン
化や励起に好適なエネルギーをもった電子をいかにして
高密度で均等に分布した形状に作るかが重要である。そ
のために２極放電形、磁場収束形（マグネトロン放電
形）、無電極放電形が現在多く用いられており、更にこ
れらが組みあわせられ、電極の形状も板型、コイル型な
ど変形されたものがある。従来の２極放電形のプラズマ
ＣＶＤ装置の基本型（図２）について説明する。１は真
空チャンバ、２は基板取付用治具（陰極）、３は陽極、
４はプラズマ、５は電界、６は高周波電源、７は基板、
１５はヒータ、９はガス供給部、１０は真空排気系であ
る。真空排気系１０は主としてメカニカルブースタを用
いているが、ＤＰ（油拡散ポンプ）、ターボ分子ポンプ
などが到達圧力の低下や流量を大きく取ることができる
という意味で用いられている。真空チャンバ１は真空排
気系１０により真空排気され、ガス供給部９から所定の
反応ガスを流しながら、真空チャンバ１内の圧力を０．
１〜２．０Ｔｏｒｒにし、ヒータ１５により基板７の温
度を２００〜４００℃の所定の温度に保ち、高周波電源
６により陽極３に高周波を印加して、基板取付用治具
（陰極）２と陽極３との間にプラズマ４を生成する。最
初の電子は光、電界５などにより基板取付用治具（陰
極）２の表面あるいは空間にでき、これが気体分子と衝
突してイオンを生成し、このイオンが基板取付用治具
（陰極）２に流入するとき電子を引き出し、この電子が
陽極３に向かって直進し流入するまでに気体分子と衝突
し、一瞬のうちに成長して大きなプラズマ４となる。こ
のプラズマ４中に基板７をセットして、活性化されたガ
ス分子空間で化学反応を利用して、基板７上に所定の薄
膜を形成する。基板７は陰極２として使われている金属
製の基板取付用治具（陰極）２上にセットされて、その
電極は大地に接地されている。この基板取付用治具（陰
極）２の電極の形状と陽極３の形状と、その両者の相対
配置状態により、プラズマ４中にイオン化や励起に好適
なエネルギーをもった電子が高密度で均等に分布するこ
とになる。そして基板７の上方片面に所定の薄膜がＣＶ
Ｄで形成される。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】従来のプラズマＣＶＤ
装置は、以上のように構成されているが、基板７の片面
のみの成膜であれば上記のような構造でもよいが、基板
７の両面に成膜することが要求される場合がある。例え
ば、磁気ディスク用の基板７上に保護膜を形成する場合
などがある。この場合、図３は基板取付用治具２を示す
ものあり、基板７の円周部分の数箇所を導電性のホルダ
ー金具１３（図４に先端部分を示す）で円周方向からチ
ャッキングする構造の基板取付用治具２により、基板７
を保持している。図５に示す両面成膜用プラズマＣＶＤ
装置では、磁気ディスク用の基板７の両面にプラズマ４
が生成できるようにしているが、保護膜を成膜する場
合、基板７に対して高周波電源によってバイアスを印加
するときは、プラズマ電荷は基板取付用治具２の形状に
大きく依存するので、基板７に対して直流電源１１によ
ってバイアスを印加する方法が使われている。しかし、
基板７の円周部分からチャッキングしている図４に示す
導電性のホルダー金具１３が空間に存在すると、プラズ
マ４中にイオン化や励起に好適なエネルギーをもった電
子が高密度で均等に分布しない。そのため基板７に形成
された薄膜の膜厚や膜質が一様でないという問題があっ
た。 【０００４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、プラズマＣＶＤ装置において基板両面
に同時に薄膜を形成するとき、基板取付用治具２による
影響を少なくし、一方基板７との導通をとることがで
き、一様な膜厚、膜質の成膜ができるプラズマＣＶＤ装
置を提供することを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明のプラズマＣＶＤ装置は、基板を保持するホル
ダー金具の、基板と接触する個所以外の部分を絶縁物で
外装したことを特徴とする。 【０００６】本発明のプラズマＣＶＤ装置は、上記のよ
うに構成されており、基板を保持するホルダー金具の外
表面を絶縁物で外装して、プラズマ生成に対する影響を
少なくし、ホルダー金具の基板と接触する部分のみを絶
縁物で覆わない構造にして、基板と治具先端部の導通を
とり、プラズマを基板上に一様に分布させることができ
る。 【０００７】 【発明の実施の形態】本発明のプラズマＣＶＤ装置の一
実施例を図１により説明する。基板取付用治具２は支持
部１４に磁気ディスク用の基板７を保持するため、基板
７の円周部分を数箇所からチャッキングできるようにホ
ルダー金具１３が設けられている。ホルダー金具１３の
治具先端部を図４に示す。そのホルダー金具１３は支持
部１４に取り付けられ、基板７のセット時に、ホルダー
金具１３を左右に開けたり、高さを調節したりすること
ができる。本発明は、図に示すように基板７と接触する
部分を除いたホルダー金具１３の表面を絶縁物１２で外
装し、外部と電気的に絶縁することに特徴がある。磁気
ディスク用の基板７を取り付けるときは、ホルダー金具
１３の高さを所定値にして、ホルダー金具１３を左右に
開き、上方から基板７をホルダー金具１３の中央にセッ
トする。この状態で基板７がホルダー金具１３に電気的
に接触することになる。 【０００８】図５に示す構造の真空チャンバ１の両陽極
３間の中央に、基板取付用治具２が機械的にセット（大
量生産時にはライン工程としてセット）され、真空チャ
ンバ１がメカニカルブースタなどを用いて真空に排気さ
れる。真空排気系１０はＤＰ（油拡散ポンプ）、ターボ
分子ポンプなどが到達圧力の低下や流量を大きく取るこ
とができるので、使用するガス、成膜の種類などによっ
てはこれらが使用される。そして、成膜のために必要な
ガスをガス供給部９から真空チャンバ1内に流す。これ
らのガスに対しても耐性を持つ絶縁物１２が、ホルダー
金具１３の表面に使用される。そのため成膜の種類によ
って絶縁物１２の材質も変わる。内部の圧力を０．１〜
２．０Ｔｏｒｒにし、真空チャンバ１のヒータ１５（こ
こでは表示していない）により、磁気ディスク用の基板
７の温度を２００〜４００℃の所定の温度に保ち、直流
電源１１により陽極３に直流を印加して、基板取付用治
具２のホルダー金具１３と導通を持った基板７（陰極）
と、陽極３との間にプラズマ４を生成する。プラズマ４
は、基板取付用治具２のホルダー金具１３の外部を包む
絶縁物１２により、生成を乱されることが無く、プラズ
マ中にイオン化や励起に好適なエネルギーをもった電子
が高密度で均等に基板７の上に分布する。したがって所
定の膜厚で均質な一様性のある高品質の薄膜を成膜する
ことができる。 【０００９】 【発明の効果】本発明のプラズマＣＶＤ装置は、上記の
ように構成されており、基板取付用治具のホルダー金具
の外部が絶縁物によって包まれているので、基板と陽極
間の電界が一様になりプラズマ中にイオン化や励起に好
適なエネルギーをもった電子が高密度で均等に基板上に
分布する。そのため一様性のある高品質の薄膜を成膜す
ることができる。
プラズマＣＶＤ装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】イオンと電子が混在し全体として中性を
保つ状態で、それらが中性分子との衝突により生成され
る励起された原子や分子、遊離原子が存在するプラズマ
は、化学的に極めて活性であり、これを利用して低温で
薄膜を基板上に形成するプラズマＣＶＤ装置が、半導体
プロセス、窒化膜形成、アモルファスＳｉによる太陽電
池製作、磁気ディスク基板の保護膜形成などに用いられ
ている。この薄膜形成においては、プラズマ中にイオン
化や励起に好適なエネルギーをもった電子をいかにして
高密度で均等に分布した形状に作るかが重要である。そ
のために２極放電形、磁場収束形（マグネトロン放電
形）、無電極放電形が現在多く用いられており、更にこ
れらが組みあわせられ、電極の形状も板型、コイル型な
ど変形されたものがある。従来の２極放電形のプラズマ
ＣＶＤ装置の基本型（図２）について説明する。１は真
空チャンバ、２は基板取付用治具（陰極）、３は陽極、
４はプラズマ、５は電界、６は高周波電源、７は基板、
１５はヒータ、９はガス供給部、１０は真空排気系であ
る。真空排気系１０は主としてメカニカルブースタを用
いているが、ＤＰ（油拡散ポンプ）、ターボ分子ポンプ
などが到達圧力の低下や流量を大きく取ることができる
という意味で用いられている。真空チャンバ１は真空排
気系１０により真空排気され、ガス供給部９から所定の
反応ガスを流しながら、真空チャンバ１内の圧力を０．
１〜２．０Ｔｏｒｒにし、ヒータ１５により基板７の温
度を２００〜４００℃の所定の温度に保ち、高周波電源
６により陽極３に高周波を印加して、基板取付用治具
（陰極）２と陽極３との間にプラズマ４を生成する。最
初の電子は光、電界５などにより基板取付用治具（陰
極）２の表面あるいは空間にでき、これが気体分子と衝
突してイオンを生成し、このイオンが基板取付用治具
（陰極）２に流入するとき電子を引き出し、この電子が
陽極３に向かって直進し流入するまでに気体分子と衝突
し、一瞬のうちに成長して大きなプラズマ４となる。こ
のプラズマ４中に基板７をセットして、活性化されたガ
ス分子空間で化学反応を利用して、基板７上に所定の薄
膜を形成する。基板７は陰極２として使われている金属
製の基板取付用治具（陰極）２上にセットされて、その
電極は大地に接地されている。この基板取付用治具（陰
極）２の電極の形状と陽極３の形状と、その両者の相対
配置状態により、プラズマ４中にイオン化や励起に好適
なエネルギーをもった電子が高密度で均等に分布するこ
とになる。そして基板７の上方片面に所定の薄膜がＣＶ
Ｄで形成される。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】従来のプラズマＣＶＤ
装置は、以上のように構成されているが、基板７の片面
のみの成膜であれば上記のような構造でもよいが、基板
７の両面に成膜することが要求される場合がある。例え
ば、磁気ディスク用の基板７上に保護膜を形成する場合
などがある。この場合、図３は基板取付用治具２を示す
ものあり、基板７の円周部分の数箇所を導電性のホルダ
ー金具１３（図４に先端部分を示す）で円周方向からチ
ャッキングする構造の基板取付用治具２により、基板７
を保持している。図５に示す両面成膜用プラズマＣＶＤ
装置では、磁気ディスク用の基板７の両面にプラズマ４
が生成できるようにしているが、保護膜を成膜する場
合、基板７に対して高周波電源によってバイアスを印加
するときは、プラズマ電荷は基板取付用治具２の形状に
大きく依存するので、基板７に対して直流電源１１によ
ってバイアスを印加する方法が使われている。しかし、
基板７の円周部分からチャッキングしている図４に示す
導電性のホルダー金具１３が空間に存在すると、プラズ
マ４中にイオン化や励起に好適なエネルギーをもった電
子が高密度で均等に分布しない。そのため基板７に形成
された薄膜の膜厚や膜質が一様でないという問題があっ
た。 【０００４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、プラズマＣＶＤ装置において基板両面
に同時に薄膜を形成するとき、基板取付用治具２による
影響を少なくし、一方基板７との導通をとることがで
き、一様な膜厚、膜質の成膜ができるプラズマＣＶＤ装
置を提供することを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明のプラズマＣＶＤ装置は、基板を保持するホル
ダー金具の、基板と接触する個所以外の部分を絶縁物で
外装したことを特徴とする。 【０００６】本発明のプラズマＣＶＤ装置は、上記のよ
うに構成されており、基板を保持するホルダー金具の外
表面を絶縁物で外装して、プラズマ生成に対する影響を
少なくし、ホルダー金具の基板と接触する部分のみを絶
縁物で覆わない構造にして、基板と治具先端部の導通を
とり、プラズマを基板上に一様に分布させることができ
る。 【０００７】 【発明の実施の形態】本発明のプラズマＣＶＤ装置の一
実施例を図１により説明する。基板取付用治具２は支持
部１４に磁気ディスク用の基板７を保持するため、基板
７の円周部分を数箇所からチャッキングできるようにホ
ルダー金具１３が設けられている。ホルダー金具１３の
治具先端部を図４に示す。そのホルダー金具１３は支持
部１４に取り付けられ、基板７のセット時に、ホルダー
金具１３を左右に開けたり、高さを調節したりすること
ができる。本発明は、図に示すように基板７と接触する
部分を除いたホルダー金具１３の表面を絶縁物１２で外
装し、外部と電気的に絶縁することに特徴がある。磁気
ディスク用の基板７を取り付けるときは、ホルダー金具
１３の高さを所定値にして、ホルダー金具１３を左右に
開き、上方から基板７をホルダー金具１３の中央にセッ
トする。この状態で基板７がホルダー金具１３に電気的
に接触することになる。 【０００８】図５に示す構造の真空チャンバ１の両陽極
３間の中央に、基板取付用治具２が機械的にセット（大
量生産時にはライン工程としてセット）され、真空チャ
ンバ１がメカニカルブースタなどを用いて真空に排気さ
れる。真空排気系１０はＤＰ（油拡散ポンプ）、ターボ
分子ポンプなどが到達圧力の低下や流量を大きく取るこ
とができるので、使用するガス、成膜の種類などによっ
てはこれらが使用される。そして、成膜のために必要な
ガスをガス供給部９から真空チャンバ1内に流す。これ
らのガスに対しても耐性を持つ絶縁物１２が、ホルダー
金具１３の表面に使用される。そのため成膜の種類によ
って絶縁物１２の材質も変わる。内部の圧力を０．１〜
２．０Ｔｏｒｒにし、真空チャンバ１のヒータ１５（こ
こでは表示していない）により、磁気ディスク用の基板
７の温度を２００〜４００℃の所定の温度に保ち、直流
電源１１により陽極３に直流を印加して、基板取付用治
具２のホルダー金具１３と導通を持った基板７（陰極）
と、陽極３との間にプラズマ４を生成する。プラズマ４
は、基板取付用治具２のホルダー金具１３の外部を包む
絶縁物１２により、生成を乱されることが無く、プラズ
マ中にイオン化や励起に好適なエネルギーをもった電子
が高密度で均等に基板７の上に分布する。したがって所
定の膜厚で均質な一様性のある高品質の薄膜を成膜する
ことができる。 【０００９】 【発明の効果】本発明のプラズマＣＶＤ装置は、上記の
ように構成されており、基板取付用治具のホルダー金具
の外部が絶縁物によって包まれているので、基板と陽極
間の電界が一様になりプラズマ中にイオン化や励起に好
適なエネルギーをもった電子が高密度で均等に基板上に
分布する。そのため一様性のある高品質の薄膜を成膜す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のプラズマＣＶＤ装置の基板取付用治
具の一実施例を示す図である。 【図２】 従来の片面成膜用プラズマＣＶＤ装置を示す
図である。 【図３】 従来の両面成膜用プラズマＣＶＤ装置の基板
取付用治具を示す図である。 【図４】 従来の基板取付用治具の先端部を示す図であ
る。 【図５】 両面成膜用プラズマＣＶＤ装置を示す図であ
る。 【符号の説明】 １…真空チャンバ ２…基板取付用治具（陰極） ３…陽極 ４…プラズマ ５…電界 ６…高周波電源 ７…基板 ９…ガス供給部 １０…真空排気系 １１…直流電源 １２…絶縁物 １３…ホルダー金具 １４…支持部 １５…ヒータ
具の一実施例を示す図である。 【図２】 従来の片面成膜用プラズマＣＶＤ装置を示す
図である。 【図３】 従来の両面成膜用プラズマＣＶＤ装置の基板
取付用治具を示す図である。 【図４】 従来の基板取付用治具の先端部を示す図であ
る。 【図５】 両面成膜用プラズマＣＶＤ装置を示す図であ
る。 【符号の説明】 １…真空チャンバ ２…基板取付用治具（陰極） ３…陽極 ４…プラズマ ５…電界 ６…高周波電源 ７…基板 ９…ガス供給部 １０…真空排気系 １１…直流電源 １２…絶縁物 １３…ホルダー金具 １４…支持部 １５…ヒータ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4K030 FA01 GA02 KA47
5F045 AD06 AD07 AD08 AE19 AE21
BB02 DP03 DP09 EH09 EH14
EH20 EM02 EM09
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】基板表面に成膜するプラズマＣＶＤ装置に
おいて、基板を保持するホルダー金具を、基板と接触す
る個所以外を絶縁物で外装したことを特徴とするプラズ
マＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10237665A JP2000064052A (ja) | 1998-08-24 | 1998-08-24 | プラズマｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10237665A JP2000064052A (ja) | 1998-08-24 | 1998-08-24 | プラズマｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000064052A true JP2000064052A (ja) | 2000-02-29 |
Family
ID=17018701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10237665A Pending JP2000064052A (ja) | 1998-08-24 | 1998-08-24 | プラズマｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000064052A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007213730A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Tdk Corp | 基板保持装置及び磁気記録媒体の製造方法 |
| JP2010159465A (ja) * | 2009-01-09 | 2010-07-22 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 直流プラズマｃｖｄ装置及びそれを用いたダイヤモンドの製造方法 |
| WO2013030959A1 (ja) * | 2011-08-30 | 2013-03-07 | 三菱電機株式会社 | プラズマ成膜装置およびプラズマ成膜方法 |
-
1998
- 1998-08-24 JP JP10237665A patent/JP2000064052A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007213730A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Tdk Corp | 基板保持装置及び磁気記録媒体の製造方法 |
| JP2010159465A (ja) * | 2009-01-09 | 2010-07-22 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 直流プラズマｃｖｄ装置及びそれを用いたダイヤモンドの製造方法 |
| WO2013030959A1 (ja) * | 2011-08-30 | 2013-03-07 | 三菱電機株式会社 | プラズマ成膜装置およびプラズマ成膜方法 |
| JPWO2013030959A1 (ja) * | 2011-08-30 | 2015-03-23 | 三菱電機株式会社 | プラズマ成膜装置およびプラズマ成膜方法 |
| US9297075B2 (en) | 2011-08-30 | 2016-03-29 | Mitsubishi Electric Corporation | Plasma deposition apparatus and plasma deposition method |
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