JP2009155689A - 成膜装置及び成膜方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】成膜装置100は基板11が載置される陽極102と、陽極102との間でプラズマを発生させる陰極103と、ステージ104と、ステージ104内に設置された冷却部201と、を備える。冷却部201の冷却ヘッド部201aのステージ104と対向する面に、凹部201cが形成されることにより、冷却ヘッド部201aの周縁部のみがステージ104に当接する。これにより基板11は周辺領域から冷却され、基板の中心領域から周辺領域へと熱流を生じさせることができ、基板11内に温度勾配を生じさせることができる。
【選択図】図1
Description
処理対象体が載置される第1の電極と、
前記第1の電極に対向し、前記第1の電極との間でプラズマを発生させる第2の電極と、
前記処理対象体を冷却する冷却部と、
を備え、
前記処理対象体と前記冷却部との間において、前記処理対象体の中央部と冷却部との間の熱抵抗と比較して、前記中央部の周辺である周辺部と前記冷却部との間の熱抵抗が小さい、
ことを特徴とする。
前記処理対象体と前記第1の電極との単位面積あたりの接触面積は、前記窪みに応じて、前記処理対象体の前記中央部に対応する部位よりも、前記処理対象体の前記周辺部に対応する部位の方が大きくてもよい。
前記載置台と前記第1の電極との単位面積あたりの接触面積は、前記窪みに応じて、前記処理対象体の前記中央部に対応する部位よりも、前記処理対象体の前記周辺部に対応する部位の方が大きくてもよい。
前記載置台と前記第1の電極との単位面積あたりの接触面積は、前記窪みに応じて、前記処理対象体の前記中央部に対応する部位よりも、前記処理対象体の前記周辺部に対応する部位の方が大きくてもよい。
処理対象体が載置される第1の電極と、
前記第1の電極に対向し、前記第1の電極との間でプラズマを発生させる第2の電極と、
前記処理対象体から熱を奪い、前記処理対象体の中心領域から周辺領域へと熱流を生じさせる冷却部と、
を備え、
前記冷却部は、前記処理対象体との間に介在する部材と接触する面を有しており、且つ、前記処理対象体の中央部に対応する前記部材との単位面積あたりの接触面積よりも前記中央部の周辺となる周辺部に対応する前記部材との単位面積あたりの接触面積が大きいことを特徴とする。
前記部材は、前記第1の電極或いは前記第1電極を載置する載置台であり、
前記冷却ヘッド部は、前記第1の電極或いは前記載置台と対向する面が凹状に形成されていてもよい。
前記部材は、前記第1の電極或いは前記第1電極を載置する載置台であり、
前記冷却ヘッド部は、前記第1の電極或いは前記載置台と対向する面に、複数の窪み部が形成されており、
前記窪み部は前記冷却ヘッド部の周辺領域と比較し、中心領域に多く形成され、
該周辺領域において、前記冷却ヘッド部が前記第1の電極或いは前記載置台に接触する接触面積は、該中心領域において、前記冷却ヘッド部が前記第1の電極或いは前記載置台に接触する接触面積より大きくてもよい。
前記部材は、前記第1の電極或いは前記第1電極を載置する載置台であり、
前記冷却ヘッド部は、前記第1の電極或いは前記載置台に対向する面において、中心領域が周辺領域と比較してより荒らされており、
該周辺領域において、前記冷却ヘッド部が前記第1の電極或いは前記載置台に接触する接触面積は、該中心領域において、前記冷却ヘッド部が前記第1の電極或いは前記載置台に接触する接触面積より大きくてもよい。
前記部材は、前記第1の電極或いは前記第1電極を載置する載置台であり、
前記冷却ヘッド部における、前記第1の電極或いは前記載置台に対向する面は、中心領域が第1の材料から形成され、周辺領域が第2の材料から形成され、
前記第2の材料の熱伝導度は、前記第1の材料の熱伝導度より高くてもよい。
第1の電極上に処理対象体を載置し、前記処理対象体と前記処理対象体を冷却する冷却部との間において、前記処理対象体の中央部と冷却部間の熱抵抗よりも前記中央部の周辺となる周辺部から冷却部間の熱抵抗が小さい状態で、第1の電極と第2の電極との間でプラズマを発生して前記処理対象体の表面に成膜することを特徴とする。
成膜装置100は、図1に示すように、チャンバ101と、陽極102と、陰極103と、ステージ104と、排気装置106と、分光輝度計107と、分光輝度計108と、制御部130と、電源131と、冷却部201と、冷却装置202とを備える。
成膜処理では、まず、例えばニッケル板を基板11として切り出し、エタノール又はアセトンにより脱脂・超音波洗浄を十分に行う。
電子放出膜13は、図4に模式的に示すように曲面をなす花弁状(扇状)の複数のグラファイト構造の炭素薄片が起立しながら互いにランダムな方向に繋がりあっているカーボンナノウォール31と、CNW31上に連続して堆積された、複数の微結晶ダイヤモンドを含む層である微結晶ダイヤモンド膜(炭素膜)32と、微結晶ダイヤモンド膜32の表面から突き出ている針状の針状炭素棒33と、を有する。
上述した実施形態では、凹部を形成することによって、冷却部201の冷却ヘッド部201aが載置台と接触する面積を変化させる構成を例に挙げて説明したが、これに限られない。例えば、図12に示すように、冷却部301の冷却ヘッド部301aの周辺領域301cを細かく荒らし、中心領域301dを大きく荒らすことにより、周辺領域301cがステージ104に当接する面積(接触面積)を、中心領域301dの接触面積より大きくする構成を採ることも可能である。また、中心領域301dのみを荒らすことも可能である。
Claims (15)
- 処理対象体が載置される第1の電極と、
前記第1の電極に対向し、前記第1の電極との間でプラズマを発生させる第2の電極と、
前記処理対象体を冷却する冷却部と、
を備え、
前記処理対象体と前記冷却部との間において、前記処理対象体の中央部と冷却部との間の熱抵抗と比較して、前記中央部の周辺である周辺部と前記冷却部との間の熱抵抗が小さい、
ことを特徴とする成膜装置。 - 前記第1の電極は、前記処理対象体と接触する面において窪みを有し、
前記処理対象体と前記第1の電極との単位面積あたりの接触面積は、前記窪みに応じて、前記処理対象体の前記中央部に対応する部位よりも、前記処理対象体の前記周辺部に対応する部位の方が大きい、
ことを特徴とする請求項1に記載の成膜装置。 - 前記第1の電極は、前記処理対象体と接触する面において、前記処理対象体の前記中央部に対応する部位に窪みを有し、前記処理対象体の前記周辺部に対応する部位に窪みを有していないことを特徴とする請求項1に記載の成膜装置。
- 前記第1の電極を載置する載置台を備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の成膜装置。
- 前記載置台は、前記第1の電極と接触する面において窪みを有し、
前記載置台と前記第1の電極との単位面積あたりの接触面積は、前記窪みに応じて、前記処理対象体の前記中央部に対応する部位よりも、前記処理対象体の前記周辺部に対応する部位の方が大きい、
ことを特徴とする請求項4に記載の成膜装置。 - 前記載置台は、前記第1の電極と接触する面において、前記処理対象体の前記中央部に対応する部位に窪みを有し、前記処理対象体の前記周辺部に対応する部位に窪みを有していないことを特徴とする請求項4に記載の成膜装置。
- 前記第1の電極は、前記載置台と接触する面において窪みを有し、
前記載置台と前記第1の電極との単位面積あたりの接触面積は、前記窪みに応じて、前記処理対象体の前記中央部に対応する部位よりも、前記処理対象体の前記周辺部に対応する部位の方が大きい、
ことを特徴とする請求項4に記載の成膜装置。 - 前記第1の電極は、前記載置台と接触する面において、前記処理対象体の前記中央部に対応する部位に窪みを有し、前記処理対象体の前記周辺部に対応する部位に窪みを有していないことを特徴とする請求項4に記載の成膜装置。
- 処理対象体が載置される第1の電極と、
前記第1の電極に対向し、前記第1の電極との間でプラズマを発生させる第2の電極と、
前記処理対象体から熱を奪い、前記処理対象体の中心領域から周辺領域へと熱流を生じさせる冷却部と、
を備え、
前記冷却部は、前記処理対象体との間に介在する部材と接触する面を有しており、且つ、前記処理対象体の中央部に対応する前記部材との単位面積あたりの接触面積よりも前記中央部の周辺となる周辺部に対応する前記部材との単位面積あたりの接触面積が大きいことを特徴とする成膜装置。 - 前記冷却部は、冷却ヘッド部を備え、
前記部材は、前記第1の電極或いは前記第1電極を載置する載置台であり、
前記冷却ヘッド部は、前記第1の電極或いは前記載置台と対向する面が凹状に形成されていることを特徴とする請求項9に記載の成膜装置。 - 前記冷却部は、冷却ヘッド部を備え、
前記部材は、前記第1の電極或いは前記第1電極を載置する載置台であり、
前記冷却ヘッド部は、前記第1の電極或いは前記載置台と対向する面に、複数の窪み部が形成されており、
前記窪み部は前記冷却ヘッド部の周辺領域と比較し、中心領域に多く形成され、
該周辺領域において、前記冷却ヘッド部が前記第1の電極或いは前記載置台に接触する接触面積は、該中心領域において、前記冷却ヘッド部が前記第1の電極或いは前記載置台に接触する接触面積より大きいことを特徴とする請求項9に記載の成膜装置。 - 前記冷却部は、冷却ヘッド部を備え、
前記部材は、前記第1の電極或いは前記第1電極を載置する載置台であり、
前記冷却ヘッド部は、前記第1の電極或いは前記載置台に対向する面において、中心領域が周辺領域と比較してより荒らされており、
該周辺領域において、前記冷却ヘッド部が前記第1の電極或いは前記載置台に接触する接触面積は、該中心領域において、前記冷却ヘッド部が前記第1の電極或いは前記載置台に接触する接触面積より大きいことを特徴とする請求項9に記載の成膜装置。 - 前記冷却部は、冷却ヘッド部を備え、
前記部材は、前記第1の電極或いは前記第1電極を載置する載置台であり、
前記冷却ヘッド部における、前記第1の電極或いは前記載置台に対向する面は、中心領域が第1の材料から形成され、周辺領域が第2の材料から形成され、
前記第2の材料の熱伝導度は、前記第1の材料の熱伝導度より高いことを特徴とする請求項9に記載の成膜装置。 - 前記冷却部には冷却媒体が通過する管路が形成されていることを特徴とする請求項9乃至13のいずれか1項に記載の成膜装置。
- 第1の電極上に処理対象体を載置し、前記処理対象体と前記処理対象体を冷却する冷却部との間において、前記処理対象体の中央部と冷却部間の熱抵抗よりも前記中央部の周辺となる周辺部から冷却部間の熱抵抗が小さい状態で、第1の電極と第2の電極との間でプラズマを発生して前記処理対象体の表面に成膜することを特徴とする成膜方法。
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