JP2004149917A

JP2004149917A - 薄膜製造装置およびその装置を用いた薄膜製造方法

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Publication number: JP2004149917A
Application number: JP2003346033A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Fukuoka; 裕介福岡; Yasushi Fujioka; 靖藤岡; Katsushi Kishimoto; 克史岸本; Hiroyuki Fukuda; 浩幸福田; Katsuhiko Nomoto; 克彦野元
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-10-11
Filing date: 2003-10-03
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2023-10-03
Also published as: JP4421864B2

Abstract

【課題】アノード電極およびカソード電極が加熱された際に、それらの間の対向間隔の狂いを減少させること。
【解決手段】薄膜製造装置は、反応室と、反応室内に反応ガスを導入するガス導入部と、反応室内の反応ガスを排気する排気部と、反応室内に設けられる平板状の第１および第２電極と、第１および第２電極を平行にそれぞれ支持する第１および第２支持体と、第１および第２電極の間に高周波電力を印加する高周波電源部と、第１および第２電極の一方を加熱する加熱部とを備え、加熱される電極に成膜されるべき基板が搭載され、第１および第２電極の少なくとも一方が熱膨張方向に移動可能に支持される。
【選択図】図１

Description

この発明は、薄膜製造装置およびその装置を用いた薄膜製造方法に関し、詳しくは、プラズマＣＶＤ法を利用する薄膜製造装置と薄膜製造方法に関する。

基板上にシリコン系薄膜を形成する方法として、反応ガスをプラズマエネルギーで分解し、基板上に堆積させて薄膜を形成するプラズマＣＶＤ法が知られており、またその方法に用いる装置としてプラズマＣＶＤ装置が知られている。

一般に、プラズマＣＶＤ装置は、真空排気可能な反応室と、反応室内に反応ガスを導入するガス導入部と、反応室内の反応ガスを排気する排気部と、互いに間隔を空けて対向する平板状のアノードおよびカソード電極と、アノードおよびカソード電極間に高周波電力を印加する高周波電源部とを備える（例えば、特許文献１参照）。

ここで、通常、アノード電極はカソード電極との対向面に成膜すべき基板を載置し、アノード電極内部に基板を加熱するためのヒーターを内蔵している。
また、カソード電極は中空でアノード電極との対向面に多数の孔を有し、ガス導入部から供給されたガスを前記孔を介して噴出する。
そして、アノード電極とカソード電極は、それらの間の対向間隔を精密に維持するため反応容器に確実に固定される。
米国特許第４２６４３９３号明細書

プラズマＣＶＤ装置による薄膜形成の際、成膜すべき基板を載置するアノード電極はおおよそ３００℃程度まで加熱され、またアノード電極に対向するカソード電極もアノード電極からの輻射熱によって加熱される。
この際、アノード電極およびカソード電極は熱膨張して変形し、それらの対向間隔に狂いが生じる。
アノード電極とカソード電極の間の対向間隔に狂いが生じると、所望の装置性能が得られなくなり、膜厚分布などの面で悪影響が生じる。

この発明は以上のような事情を考慮してなされたものであり、アノード電極およびカソード電極が加熱された際に、熱変形を防止してそれらの間の対向間隔の狂いを減少させることができる薄膜製造装置を提供するものである。

この発明は、反応室と、反応室内に反応ガスを導入するガス導入部と、反応室内の反応ガスを排気する排気部と、反応室内に設けられる平板状の第１および第２電極と、第１および第２電極を平行にそれぞれ支持する第１および第２支持体と、第１および第２電極の間に高周波電力を印加する高周波電源部と、第１および第２電極の一方を加熱する加熱部とを備え、加熱される電極に成膜されるべき基板が搭載され、第１および第２電極の少なくとも一方が熱膨張方向に移動可能に支持される薄膜製造装置を提供するものである。

この発明によれば、第１および第２電極を平行にそれぞれ支持する第１および第２支持体が設けられ、第１および第２電極の少なくとも一方が熱膨張方向に移動可能に支持されるので、第１および第２電極が加熱されて熱膨張した際にそれらの少なくとも一方については熱膨張方向への移動によって熱膨張を逃がすことができ、結果として、第１電極と第２電極の間の対向間隔の狂いが減少し、装置性能の向上が図られる。
また、第１および第２電極の少なくとも一方が熱膨張方向に移動可能に支持されるので、装置のメンテナンスを行う際に電極を装置から外し易くなり、プラズマＣＶＤ装置の整備性が向上する。

この発明による薄膜製造装置は、例えば、プラズマＣＶＤ法によってシリコン系薄膜を製造するのに用いられる。
シリコン系薄膜としては、例えば、シリコンを主成分とする結晶質から非晶質までの薄膜を挙げることができ、反応ガスとしてはシリコン元素を含有するガスを用いることができる。
具体的には、反応ガスとしてシラン（ＳｉＨ₄）、ジシラン（Ｓｉ₂Ｈ₆）などを用いることができ、これらのシラン、ジシランを水素（Ｈ₂）やヘリウム（Ｈｅ）などで希釈してもよい。

また、この発明による薄膜製造装置で製造されるシリコン系薄膜には、他にも炭化ケイ素（ＳｉＣ）膜、窒化ケイ素（ＳｉＮ）膜、酸化ケイ素（ＳｉＯ）膜、ＳｉＧｅ膜などが挙げられる。
炭化ケイ素膜を製造する場合には、反応ガスとしてシリコン元素を含有するガスの他に炭素元素を含有するＣＨ₄、Ｃ₂Ｈ₆などのガスを同時に導入する。
窒化ケイ素膜を製造する場合には、反応ガスとしてシリコン元素を含有するガスの他に窒素元素を含有するＮＨ₃、ＮＯなどのガスを同時に導入する。
酸化ケイ素膜を製造する場合には、反応ガスとしてシリコン元素を含有するガスの他に酸素元素を含有するＮＯ、ＣＯ₂などのガスを同時に導入する。
ＳｉＧｅ膜を製造する場合には、反応ガスとしてシリコン元素を含有するガスの他にゲルマニウム元素を含有するＧｅＨ₄などのガスを同時に導入する。
さらに、これらシリコン系薄膜には導電性を制御するために不純物を導入させてもよく、ｎ型とする場合にはＰＨ₃など、ｐ型とする場合にはＢ₂Ｈ₆などの不純物元素を含有するガスを同時に導入する。

また、この発明による薄膜製造装置において、反応室としては、少なくとも内部を真空に排気可能なものを用いることができる。
このような反応室は、例えば、ステンレス鋼、アルミ合金などで製作することができ、２以上の部材で構成する場合には嵌合部にＯリングなどを用いて完全に密閉できる構造とすることが好ましい。

また、この発明による薄膜製造装置において、ガス導入部としては、例えば、従来よりプラズマＣＶＤ装置において慣用的に用いられているものを用いることができ、特に限定されない。
また、この発明による薄膜製造装置において、排気部としては、例えば、真空ポンプ、反応室と真空ポンプを接続する排気管、排気管の途中に設けられた圧力制御器などで構成されたものを用いることができる。
また、この発明による薄膜製造装置において、高周波電源部としては、例えば、プラズマ励起電源とインピーダンス整合器などで構成されたものを用いることができる。
また、この発明による薄膜製造装置において、加熱部は基板が搭載される電極を加熱するために設けられる。加熱部としては、例えば、シースヒーターを用いることができ、これは第１または第２電極に内蔵して用いられてもよい。

また、この発明による薄膜製造装置において、第１および第２電極としては平板状であってステンレス鋼、アルミ合金、カーボンなどの耐熱導電性材料からなるものを用いることができる。
第１電極は、例えば、ヒーターを内蔵したアノード電極であってもよく、また第２電極は、例えば、中空で第１電極との対向面に多数の孔を有するカソード電極であってもよい。

また、この発明による薄膜製造装置は、第１および第２電極の少なくとも一方はその一部が対応する支持体に固定されてもよい。
また、この発明による薄膜製造装置において、第１および第２電極の少なくとも一方はその一部が対応する支持体に固定され、かつ、他の部分が熱膨張方向に移動可能に支持されることが好ましい。
このような構成によれば、第１および第２電極を対応する支持体上にそれぞれ設置する際に、第１および第２電極の少なくとも一方は、対応する支持体に対する固定位置が自ずと定められ、位置決めを容易に行うことができる。
また、その電極は、支持体へ固定される部分が一部に限られるため、加熱時の熱膨張方向への移動は妨げられない。
なお、第１および第２電極の少なくとも一方を対応する支持体に固定する方法としては、例えば、ネジ止めが挙げられる。また、他の方法としては、対応する支持体と電極にボス（突起）と貫通孔をそれぞれ形成し、支持体のボスを電極の貫通孔に挿入する方法が挙げられる。

また、この発明による薄膜製造装置において、第１および第２電極は重力方向に対して直交するように水平に支持されてもよい。
このような構成において、第１および第２支持体は、対応する電極の縁をゆるく係止する複数の係止部をそれぞれ有し、各係止部は対応する電極の縁と水平方向に隙間を有する係止片と、電極の下面を支持する支持片とからなっていてもよい。
例えば、第１および第２電極がほぼ方形である場合、第１および第２支持体の各々は対応する電極の４隅を支持する４つの係止部からなっていてもよい。
このように、第１および第２支持体がそれぞれ４つの係止部からなる場合、第２支持体を構成する４つの係止部は反応室の底面から垂直に延びる４本の支柱の上端にそれぞれ固定されていてもよい。

また、第１および第２支持体の形状・形態としては上述のものに限定されず、例えば、第１および第２電極の縁のみをそれぞれ支持するような２つの枠状の架台であってもよいし、さらには、この２つの枠状の架台が上下に連なって一体に形成されていてもよい。
このように、第１および第２支持体の形状・形態は、第１および第２電極を平行に支持でき、かつ、第１および第２電極の少なくとも一方を熱膨張方向に移動可能に支持できればどのような形状・形態であってもよく特に限定されるものではない。

また、この発明による薄膜製造装置において、第１および第２支持体は絶縁物で構成されていてもよい。
ここで、第１および第２支持体を構成する絶縁物としては、例えば、ガラス、アルミナまたはジルコニアなどの絶縁性・断熱性に優れた耐熱材料を挙げることができる。
これらの耐熱材料で第１および第２支持体を構成すると、第１および第２電極を反応容器と電気的に絶縁できるだけでなく、第１または第２電極が加熱されたときに反応室への熱伝導を最小限に抑制できるようになる。
この結果、従来のプラズマＣＶＤ装置において、反応室を冷却する目的で反応室の周囲に配設されていた冷却水管などの冷却装置を省略できるようになる。

また、この発明はさらに別の観点からみると、反応室と、反応室内に反応ガスを導入するガス導入部と、反応室内の反応ガスを排気する排気部と、反応室内に設けられる複数対の平板状の第１および第２電極と、第１および第２電極の各対を平行にそれぞれ支持する第１および第２支持体と、第１および第２電極の各対の間に高周波電力を印加する高周波電源部と、各対における第１および第２電極の一方を加熱する加熱部とを備え、成膜されるべき各基板が各対の加熱される電極に搭載され、第１および第２電極の各対は少なくとも一方が熱膨張方向に移動可能に支持される薄膜製造装置を提供するものでもある。

複数対の第１および第２電極を備える上記薄膜製造装置において、第１および第２電極の各対の少なくとも一方はその一部が対応する支持体に固定されてもよい。
また、複数対の第１および第２電極を備える上記薄膜製造装置において、第１および第２電極の各対の少なくとも一方はその一部が対応する支持体に固定され、かつ、他の部分が熱膨張方向に移動可能に支持されてもよい。
また、複数対の第１および第２電極を備える上記薄膜製造装置において、複数対の第１および第２電極は重力方向に対して直交するように水平に支持されてもよい。

また、この発明は更に別の観点からみると、一対の第１および第２電極を備えるこの発明による上記薄膜製造装置を用い、成膜すべき基板を加熱される電極に載置し、反応室内に反応ガスを供給し、第１および第２電極間に高周波電力を印加して基板上に薄膜を形成する薄膜製造方法を提供するものでもある。
また、この発明は更に別の観点からみると、複数対の第１および第２電極を備えるこの発明による上記薄膜製造装置を用い、成膜すべき各基板を各対の加熱される電極に載置し、反応室内に反応ガスを供給し、第１および第２電極の各対の間に高周波電力を印加して各基板上に薄膜を形成する薄膜製造方法を提供するものでもある。

以下にこの発明の実施例による薄膜製造装置について図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の複数の実施例において、共通する部材には同じ符号を用いて説明する。

この発明の実施例１による薄膜製造装置について図１〜図５に基づいて説明する。図１は実施例１による薄膜製造装置の全体構成を示す説明図、図２は図１のＡ部拡大図、図３は図１のＢ部拡大図、図４はアノード電極の支持方法を説明する説明図、図５はカソード電極の支持方法を説明する説明図である。

図１に示されるように、実施例１による薄膜製造装置１００は、チャンバー（反応室）３１と、チャンバー３１内に反応ガスを導入するガス導入部２８と、チャンバー３１内の反応ガスを排気する排気部２９と、チャンバー３１内に設けられる平板状のアノード電極（第１電極）４およびカソード電極（第２電極）３４と、アノード電極４とカソード電極３４を平行にそれぞれ支持する係止部６，５と、アノード電極４とカソード電極３４の間に高周波電力を印加する高周波電源部３０と、アノード電極４を加熱するシースヒーター（加熱部）２４とを備え、成膜されるべき基板１がアノード電極４に搭載され、アノード電極４とカソード電極３４はそれらの熱膨張方向に移動可能に支持されるように構成されている。

ここで、チャンバー３１は本体部１１と扉部１０とからなり、本体部１１と扉部１０はいずれもステンレス鋼またはアルミ合金などで製作できる。本体部１１と扉部１０の嵌合部分はＯリング（図示せず）などを用いて密閉されている。
チャンバー３１には、排気管２０、圧力制御器２２および真空ポンプ２１からなる排気部２９が接続され、チャンバー３１内を任意の真空度に制御できるように構成されている。

図１および図４に示されるように、チャンバー３１の底面には４つの係止部６が設けられ、これら４つの係止部６上にアノード電極４の４隅が載置されている。４つの係止部６は第１支持体を構成する。
アノード電極４の寸法は成膜すべき基板１の寸法に応じた適切な寸法に設定する。実施例１では、基板１の寸法を９００×５５０ｍｍ〜１２００×７５０ｍｍと設定し、これに対するアノード電極４の寸法を１０００×６００ｍｍ〜１２００×８００ｍｍと設定する。

アノード電極４は、ステンレス鋼、アルミ合金、カーボンなどで製作でき、実施例１ではアルミ合金を用いる。
アノード電極４は、シースヒーター２４を内蔵し、熱電対２５などの密閉型温度センサーを使用して室温〜６００℃の範囲で温度制御できるように構成されている。

アノード電極４からの輻射熱によるチャンバー３１の熱上昇を抑えるため、チャンバー３１の底面とアノード電極４の下面との間には係止部６によって１０〜３０ｍｍの間隙Ｄ１が設けられる。
係止部６は、アノード電極４からの熱伝導によるチャンバー３１の熱上昇を抑えるため、ガラス、アルミナまたはジルコニアなどの熱伝導率の小さな材料で製作されることが望ましく、実施例１ではジルコニアを用いる。

また、同様の理由からアノード電極４と係止部６との接触面積は小さいほうが望ましく、実施例１では、前述の通り、４つの係止部６でアノード電極４の４隅のみを支持し、アノード電極４と係止部６との接触面積を各係止部６ａあたり３０×５０ｍｍに設定する。この支持形態と接触面積は、アノード電極４が撓まないようにすることを考慮して設定される。
また、アノード電極４からチャンバー３１への熱伝導をさらに抑制するため、各係止部６のアノード電極４との接触面には深さ１〜５ｍｍの掘り込みが数カ所にわたって設けられ、係止部６の強度を損なうことなく接触面積を減少させている。

ここで、特に図２および図４に示されるように、各係止部６はアノード電極４が載置された状態でアノード電極４の縁に対して水平方向に隙間を形成する係止片６ａと、アノード電極４の下面を支持する支持片６ｂとから構成されている。
係止片６ａは、加熱によるアノード電極４の熱膨張を勘案したうえで、アノード電極４の縁と各係止片６ａとの間に適当な隙間が生じるような寸法と位置で形成される。実施例１では、図２に示されるように、室温状態における熱膨張前のアノード電極４の縁と各係止片６ａとの間の隙間Ｄ２を５ｍｍに設定する。

アノード電極４は４つの係止部６上に載置されるのみでネジ止めなどの固定はなされない。これにより、アノード電極４が加熱されて熱膨張しても、アノード電極４は熱膨張分だけ係止部６の支持片６ｂ上を移動（摺動）し熱膨張が逃がされる。
なお、アノード電極４とチャンバー３１とは接地線２６によって電気的に接続されている。接地線２６は幅１０〜３５ｍｍ、厚さ０．５〜３ｍｍのアルミ板で製作され、アノード電極４の４隅に取り付けられている。

カソード電極３４は、シャワープレート２と裏板３とからなり、シャワープレート２と裏板３はいずれもステンレス鋼、アルミ合金などで製作できるが、実施例１ではアルミ合金を用いる。カソード電極３４の寸法は成膜すべき基板１の寸法に応じた適切な寸法に設定する。実施例１では、カソード電極３４の寸法を１０００×６００ｍｍ〜１２００×８００ｍｍに設定する。
カソード電極３４の内部は中空であり、ガス導入部２８と反応性ガス配管２３によって接続されている。ガス導入部２８から反応性ガス配管２３を通じてカソード電極３４内へ導入された反応性ガスは、カソード電極３４のシャワープレート２に形成された複数の孔からシャワー状に導出される。

シャワープレート２の複数の孔は、直径０．１〜２．０ｍｍで、隣接する孔どうしの間隔が数ｍｍ〜数ｃｍピッチとなるように形成されることが望ましい。
図１および図５に示されるように、カソード３４は、その４隅が４つの係止部５上にそれぞれ載置されている。４つの係止部５は第２支持体を構成する。
各係止部５はチャンバー３１の底面から垂直に延びる４本の支柱８の上端近傍にそれぞれ固定されている。また４本の支柱８を補強するために、それらの上端には天板９が取り付けられる。

第２支持体５を構成する各係止部５は、ガラス、アルミナまたはジルコニアなどで製作でき、実施例１ではアルミナまたはジルコニアを用いる。
天板９はステンレス鋼、アルミ合金などで製作でき、実施例１ではアルミ合金を用いる。

カソード電極３４もアノード電極４からの輻射熱を受けて加熱されるため、係止部６と同様にカソード電極３４と第２支持体５との接触面積はなるべく小さいことが望ましく、実施例１ではカソード電極３４と係止部５との接触面積を各係止部５あたり１００×５０ｍｍに設定する。
この接触面積もまた、係止部６と同様に、カソード電極３４が撓まないようにすることを考慮して設定される。

また、特に図３および図５に示されるように、各係止部５はカソード電極３４が載置された状態でカソード電極３４の縁に対して水平方向に隙間を形成する係止片５ａと、カソード電極３４の下面を支持する支持片５ｂとから構成されている。
係止片５ａは、アノード電極４からの輻射熱を受けて加熱されるカソード電極３４の熱膨張を勘案したうえで、カソード電極３４の縁と各係止片５ａとの間に適当な隙間が生じるような寸法と位置で形成される。実施例１では、室温状態における熱膨張前のカソード電極３４の縁と各係止片５ａとの間の隙間Ｄ３を５ｍｍに設定する。

カソード電極３４は４つの係止部５上に載置されるのみでネジ止めなどの固定はなされない。これにより、カソード電極３４が加熱されて熱膨張しても、カソード電極３４は熱膨張分だけ係止部５の支持片５ｂ上を移動（摺動）し熱膨張が逃がされる。
つまり、実施例１では、アノード電極４とカソード電極３４の両方が、熱膨張方向に移動可能となるように支持されるので、アノード電極４およびカソード電極３４の熱膨張は、いずれも係止部６，５の支持片６ｂ，５ｂ上で生じる摺動によって逃がされ、アノード電極４とカソード電極３４との対向間隔に狂いが生じず、設計通りの間隔精度が維持される。
また、上述の通り、アノード電極４およびカソード電極３４は、いずれもネジ止めなどの固定がなされないため、装置のメンテナンスの際に容易に取り外すことができ、装置の整備性に優れている。

なお、アノード電極４とカソード電極３４との対向間隔Ｄ４は数ｍｍ〜数十ｍｍの間で設定することができ、実施例１では２〜３０ｍｍの範囲内に設定する。
アノード電極４とカソード電極３４との対向間隔の公差（間隔精度）は、設定値の数％以内であることが望ましく、実施例１では１％以内に収められる。

カソード電極３４にはプラズマ励起電源１２とインピーダンス整合器１３とからなる高周波電源部３０が電力導入端子２７を介し接続され、高周波電力が印加される。プラズマ励起電源１２はＤＣ〜１０８．４８ＭＨｚの周波数で１０Ｗ〜１００ＫＷの電力を使用する。実施例１では１３．５６ＭＨｚ〜５４．２４ＭＨｚの周波数で１０Ｗ〜１００ＫＷの電力を使用する。

以上のような構成からなる実施例１による薄膜製造装置１００に、Ｈ₂で希釈したＳｉＨ₄からなる反応性ガスを所定の流量と圧力でカソード電極３４を介して導入し、カソード電極３４とアノード電極４との間に上記高周波電力を印加してグロー放電を発生させることにより、基板１上に膜厚３００ｎｍのシリコン薄膜が成膜時間１０分、膜厚分布±１０％以内で堆積される。

実施例２による薄膜製造装置について図６に基づいて説明する。実施例２による薄膜製造装置２００は、１つのチャンバー３１内に２組のアノード電極４およびカソード電極３４と、２組の係止部５，６を設けて２段構成としている。
具体的には１段目のカソード電極３４の上に２段目のアノード電極４を載置するための係止部６を設け、２組のアノード電極４およびカソード電極３４を上下に重ねている。

また、支柱８は、１段目と２段目の係止部５に対して共通に用いられている。実施例２では２段構成としたが、同様の構成を繰り返すことにより３段以上の構成も可能である。
なお、チャンバー３１、ガス導入部２８、排気部２９、高周波電源部３０、各アノード電極４、各カソード電極３４、各第１支持体６および各第２支持体５など各部の構成については実施例１と同じである。

実施例３による薄膜製造装置について図７および図８に基づいて説明する。図７は実施例３によるアノード電極の支持方法を説明する説明図、図８は実施例３によるカソード電極の支持方法を説明する説明図である。

図７および図８に示されるように、実施例３では、アノード電極３０４とカソード電極３３４の１つの隅が、それぞれ固定用係止部３０６ａ，３０５ａ上で点状に固定され、残る３つの隅は、上述の実施例１と同様に係止部６，５上に熱膨張方向に移動可能に載置されている。

固定用係止部３０６，３０５には、円柱状のボス３０６ａ，３０５ａがそれぞれ立設され、アノード電極３０４およびカソード電極３３４は、１つの隅にボス３０６ａ，３０５ａと対応する孔３０４ａ，３３４ａがそれぞれ形成されている。
そして、固定用係止部３０６，３０５に立設されたボス３０６ａ，３０５ａをアノード電極３０４およびカソード電極３３４の孔３０４ａ，３３４ａにそれぞれ嵌め込むことにより、アノード電極３０４およびカソード電極３３４は固定用係止部３０６，３０５に対して着脱可能に固定される。

これにより、アノード電極３０４およびカソード電極３３４を固定用係止部３０６，３０５および係止部６，５上にそれぞれ設置する際に、アノード電極３０４およびカソード電極３３４は、固定用係止部３０６，３０５に対する固定位置が自ずと定められ、位置決めを容易に行うことができる。
また、アノード電極３０４およびカソード電極３３４は、１つの隅のみが固定用係止部３０６，３０５に固定されるので、他の３つの隅は熱膨張方向への移動が妨げられない。
従って、実施例１と同様に、アノード電極３０４とカソード電極３３４が加熱されて膨張しても、アノード電極３０４とカソード電極３３４の対向間隔は精度よく維持される。

なお、固定用係止部３０６，３０５は、係止部６，５と同様の材料で形成できる。その他の構成は、上述の実施例１と同じである。
また、図示はしないが、この実施例３においても、上述の実施例２と同様に１つのチャンバー内に複数対のアノード電極およびカソード電極と、複数対の係止部を設けることにより多段構成とすることができる。

この発明の実施例１による薄膜製造装置の全体構成を示す説明図である。図１のＡ部拡大図である。図１のＢ部拡大図である。実施例１におけるアノード電極の支持方法を説明する説明図である。実施例１におけるカソード電極の支持方法を説明する説明図である。この発明の実施例２による薄膜製造装置の全体構成を示す説明図である。実施例３おけるアノード電極の支持方法を説明する説明図である。実施例３おけるカソード電極の支持方法を説明する説明図である。

符号の説明

１・・・基板
２・・・シャワープレート
３・・・裏板
４，３０４・・・アノード電極
５，６・・・係止部
５ａ，６ａ・・・係止片
５ｂ，６ｂ・・・支持片
８・・・支柱
９・・・天板
１０・・・扉部
１１・・・本体部
１２・・・プラズマ励起電源
１３・・・インピーダンス整合器
２０・・・排気管
２１・・・真空ポンプ
２２・・・圧力制御器
２３・・・反応性ガス配管
２４・・・シースヒーター
２５・・・熱電対
２６・・・接地線
２７・・・電力導入端子
２８・・・ガス導入部
２９・・・排気部
３０・・・高周波電源部
３１・・・チャンバー
３４，３３４・・・カソード電極
３０４ａ，３３４ａ・・・孔
３０５，３０６・・・固定用係止部
３０５ａ，３０６ａ・・・ボス
Ｄ１・・・チャンバーとアノード電極の下面との間の間隙
Ｄ２・・・アノード電極の縁と係止部の係止片との間の隙間
Ｄ３・・・カソード電極の縁と係止部の係止片との間の隙間
Ｄ４・・・アノード電極とカソード電極との対向間隔

Claims

反応室と、反応室内に反応ガスを導入するガス導入部と、反応室内の反応ガスを排気する排気部と、反応室内に設けられる平板状の第１および第２電極と、第１および第２電極を平行にそれぞれ支持する第１および第２支持体と、第１および第２電極の間に高周波電力を印加する高周波電源部と、第１および第２電極の一方を加熱する加熱部とを備え、加熱される電極に成膜されるべき基板が搭載され、第１および第２電極の少なくとも一方は対応する支持体によって熱膨張方向に移動可能に支持される薄膜製造装置。
第１および第２電極の少なくとも一方はその一部が対応する支持体に固定される請求項１に記載の薄膜製造装置。
第１および第２電極の少なくとも一方はその一部が対応する支持体に固定され、かつ、他の部分が熱膨張方向に移動可能に支持される請求項１に記載の薄膜製造装置。
第１および第２電極は重力方向に対して直交するように水平に支持される請求項１〜３のいずれか１つに記載の薄膜製造装置。
第１および第２支持体は、対応する電極の縁をゆるく係止する複数の係止部をそれぞれ有し、各係止部は対応する電極の縁と水平方向に隙間を有する係止片と、電極の下面を支持する支持片とからなる請求項４に記載の薄膜製造装置。
第１および第２電極はほぼ方形であって、第１および第２支持体の各々は対応する電極の４隅を支持する４つの係止部からなる請求項４に記載の薄膜製造装置。
第１および第２支持体は絶縁物で構成される請求項１〜６のいずれか１つに記載の薄膜製造装置。
絶縁物がガラス、アルミナまたはジルコニアからなる請求項７に記載の薄膜製造装置。
反応室と、反応室内に反応ガスを導入するガス導入部と、反応室内の反応ガスを排気する排気部と、反応室内に設けられる複数対の平板状の第１および第２電極と、第１および第２電極の各対を平行にそれぞれ支持する第１および第２支持体と、第１および第２電極の各対の間に高周波電力を印加する高周波電源部と、各対における第１および第２電極の一方を加熱する加熱部とを備え、成膜されるべき各基板が各対の加熱される電極に搭載され、第１および第２電極の各対は少なくとも一方が熱膨張方向に移動可能に支持される薄膜製造装置。
第１および第２電極の各対の少なくとも一方はその一部が対応する支持体に固定される請求項９に記載の薄膜製造装置。
第１および第２電極の各対の少なくとも一方はその一部が対応する支持体に固定され、かつ、他の部分が熱膨張方向に移動可能に支持される請求項９に記載の薄膜製造装置。
複数対の第１および第２電極は重力方向に対して直交するように水平に支持される請求項９〜１１のいずれか１つに記載の薄膜製造装置。
請求項１〜８のいずれか１つに記載の薄膜製造装置を用い、成膜すべき基板を加熱される電極に載置し、反応室内に反応ガスを供給し、第１および第２電極間に高周波電力を印加して基板上に薄膜を形成する薄膜製造方法。
請求項９〜１２のいずれか１つに記載の薄膜製造装置を用い、成膜すべき各基板を各対の加熱される電極に載置し、反応室内に反応ガスを供給し、第１および第２電極の各対の間に高周波電力を印加して各基板上に薄膜を形成する薄膜製造方法。