JP2010174285A - Film forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、成膜装置に係り、特に半導体装置用の薄膜を基板の表面に形成するための化学気相成長(CVD)装置における反応ガス(成膜ガス)の排気構造に関する。 The present invention relates to a film forming apparatus, and more particularly to a reaction gas (film forming gas) exhaust structure in a chemical vapor deposition (CVD) apparatus for forming a thin film for a semiconductor device on the surface of a substrate.
現在では、成膜装置が種々の薄膜を形成するために多くの技術分野で利用されている(例えば、特許文献1)。代表的な例としては、薄膜太陽電池、感光ドラム、液晶ディスプレイのTFTアレイなどが挙げられる。
図4は、容量結合型の平行平板プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)装置の一例を示す模式図である。このプラズマCVD装置では、内部に減圧可能な反応室21が形成された反応容器2を備えており、反応室21内には、外部の高周波電源(RF電源)3から高周波電力が供給される高周波電極(RF電極)31と、該高周波電極31と対向する位置に接地電極32が配置されている。
高周波電極31には、図示しないガス導入路が接続されており、該ガス導入路から成膜原料となる成膜ガス(反応ガス)6が、シャワー電極として多数のガス吹出口を有する高周波電極31の表面から反応室21内の基板1に向かって放出されるようになっている。また、接地電極32内には、搬送された基板1を加熱するためのヒータが内蔵されている。一方、反応容器2の側壁には、一端が除外装置7に接続された排気口70が設けられている。
Currently, film forming apparatuses are used in many technical fields to form various thin films (for example, Patent Document 1). Typical examples include thin film solar cells, photosensitive drums, TFT arrays for liquid crystal displays, and the like.
FIG. 4 is a schematic view showing an example of a capacitively coupled parallel plate plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus. This plasma CVD apparatus includes a
A gas introduction path (not shown) is connected to the high-
次に、図4に示されるプラズマCVD装置を用いて基板1の表面に薄膜を形成する手順を説明する。
まず、図示しない搬送機構により基板1を反応容器2の反応室21内に搬送し、減圧されている反応室21内で高周波電極31及び接地電極32の間に配置するとともに、接地電極32内のヒータによって基板1を所望の温度に加熱する。
次いで、高周波電極31と基板1との間の放電空間に、図示しないガス導入路から成膜ガス6を導入し、高周波電極31の表面側の電極板31aから基板1に向けて放出するとともに、高周波電源3により高周波電極31に高周波電圧を印加すると、上記放電空間にプラズマ40が発生する。これに伴い、放出された成膜ガス6は、プラズマ40中で分解されて分解粒子51となり、基板1上及び高周波電極31に膜50及び残渣(フレーク)52aが生成される一方、残りの成膜ガス6は、排気口70から除外装置7に排気されることになる。
Next, a procedure for forming a thin film on the surface of the
First, the
Next, a
上述した従来のプラズマCVD装置では、図5(a)に示すように、高周波電極31の電極板31aとプラズマ40の生成部領域の長さLがほぼ同一であり、成膜ガス6がプラズマ40の生成部を通って矢印の如く流れて排気口70から排気されるので、プラズマ40の生成部の端部においては、図5(b)及び図6に示すような膜50が基板1に形成され、積層されることになる。すなわち、この箇所では、最初に品質の劣る入口部の膜50aが基板1上に成膜され、次いで良質の中央部の膜50cが基板1上に成膜され、最後に品質の劣る出口部の膜50bが基板1上に成膜されており、膜質が劣化することは避けられない。そのため、基板1を搬送しながら成膜すると、基板1の表面に積層された膜50が部分的に劣化することなり、良質な膜を均一に成膜した製品を得ることができないという問題を有している。
In the conventional plasma CVD apparatus described above, as shown in FIG. 5A, the length L of the
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、基板に成膜された膜質を均一化し、膜の効率を向上させることが可能な成膜装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide a film forming apparatus capable of uniformizing the quality of a film formed on a substrate and improving the efficiency of the film. It is in.
上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、反応ガスが導入される反応容器の反応室内に2つの電極を対向して配置し、前記2つの電極に高周波電力を供給することによってプラズマを生成し、前記反応ガスを分解して前記2つの電極の間に搬送される基板の表面に薄膜を形成するようにした成膜装置において、前記2つの電極のうち、一方の電極の電極板には、前記反応ガスを放出するガス吹出部が設けられ、前記電極板は、前記ガス吹出部の領域よりも広く形成されている。 In order to solve the above-described problems of the prior art, the present invention provides two electrodes facing each other in a reaction chamber of a reaction vessel into which a reaction gas is introduced, and supplies high frequency power to the two electrodes. In the film forming apparatus for generating plasma and decomposing the reaction gas to form a thin film on the surface of the substrate transported between the two electrodes, one of the two electrodes The plate is provided with a gas blowing portion for discharging the reaction gas, and the electrode plate is formed wider than the region of the gas blowing portion.
本発明においては、次のように構成することが好ましい。
(1)前記電極板の端部には、前記基板に成膜されずに残った前記反応ガスを前記プラズマの生成部から排気するガス排気流路が設けられている。
(2)前記電極板の端部には、前記電極板と前記基板との間で、かつ、前記基板の端部における前記プラズマを遮蔽する絶縁部材が設置されている。
(3)前記基板への成膜は、前記基板を搬送しながら行われている。
In the present invention, the following configuration is preferable.
(1) A gas exhaust passage for exhausting the reaction gas remaining without being formed on the substrate from the plasma generation unit is provided at an end of the electrode plate.
(2) An insulating member that shields the plasma at the end of the substrate and between the electrode plate and the substrate is installed at the end of the electrode plate.
(3) The film formation on the substrate is performed while the substrate is transported.
上述の如く、本発明に係る成膜装置は、反応ガスが導入される反応容器の反応室内に2つの電極を対向して配置し、前記2つの電極に高周波電力を供給することによってプラズマを生成し、前記反応ガスを分解して前記2つの電極の間に搬送される基板の表面に薄膜を形成するようにしたものであって、前記2つの電極のうち、一方の電極の電極板には、前記反応ガスを放出するガス吹出部が設けられ、前記電極板は、前記ガス吹出部の領域よりも広く形成されているので、プラズマの生成部の端部における基板への成膜を防ぎ、膜質を改善することができる。
また、前記電極板の端部には、前記電極板と前記基板との間で、かつ、前記基板の端部における前記プラズマを遮蔽するマスク板の絶縁部材が設置されているので、プラズマの生成部の端部における基板への成膜を防ぎ、より一層膜質を改善することができる。
これにより、基板に積層される膜質を均一化することが可能となり、基板を搬送しながら成膜する場合でも、基板に積層される膜質を劣化させずに成膜することができ、膜の高効率化を図ることができる。
As described above, the film formation apparatus according to the present invention generates plasma by arranging two electrodes facing each other in a reaction chamber of a reaction vessel into which a reaction gas is introduced, and supplying high frequency power to the two electrodes. The reaction gas is decomposed to form a thin film on the surface of the substrate conveyed between the two electrodes, and the electrode plate of one of the two electrodes In addition, a gas blowing part that discharges the reaction gas is provided, and the electrode plate is formed wider than a region of the gas blowing part, thus preventing film formation on the substrate at the end of the plasma generation part, The film quality can be improved.
In addition, an insulating member of a mask plate that shields the plasma at the end portion of the substrate and between the electrode plate and the substrate is installed at the end portion of the electrode plate. Film formation on the substrate at the end of the portion can be prevented, and the film quality can be further improved.
As a result, the film quality laminated on the substrate can be made uniform, and even when the film is deposited while the substrate is transported, the film quality laminated on the substrate can be formed without deteriorating, and the film quality can be increased. Efficiency can be improved.
また、本発明の成膜装置において、前記電極板の端部には、前記基板に成膜されずに残った前記反応ガスを前記プラズマの生成部から排気するガス排気流路が設けられているので、反応ガスがプラズマの生成部の端部に流れることはなくなり、この箇所の基板に成膜することを確実に防止することができる。また、前記マスク板を設置することで、端部プラズマの基板への照射を抑制することが可能となり、この箇所の基板に成膜することを確実に防止することができる。 In the film forming apparatus of the present invention, a gas exhaust channel for exhausting the reaction gas remaining without being formed on the substrate from the plasma generating unit is provided at an end of the electrode plate. Therefore, the reactive gas does not flow to the end portion of the plasma generation portion, and it is possible to reliably prevent the film formation on the substrate at this location. Further, by providing the mask plate, it is possible to suppress the irradiation of the edge plasma to the substrate, and it is possible to reliably prevent the film formation on the substrate at this location.
そして、本発明の成膜装置において、前記基板への成膜は、前記基板を搬送しながら行われているので、優れた生産効率で高品質な薄膜を成膜することができる。 And in the film-forming apparatus of this invention, since the film-forming to the said board | substrate is performed while conveying the said board | substrate, a high quality thin film can be formed with the outstanding production efficiency.
以下、本発明に係る成膜装置について、図面を参照しながら、その実施形態に基づき詳細に説明する。なお、図4に示す従来例と同一部位には同一符号を付して説明を省略する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a film forming apparatus according to the present invention will be described in detail based on an embodiment thereof with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part same as the prior art example shown in FIG. 4, and description is abbreviate | omitted.
図1〜図3は本発明の実施形態に係る成膜装置におけるプラズマCVD装置を示すものであり、図1(a)はその構成模式図、図1(b)はガス吹出口及び排気口と基板との位置関係模式図、図1(c)はプラズマ中の基板の模式図、図2(a)は高周波電極の一部模式図、図(b)は(a)のA−A線断面図、図3は成膜ガスの動作を説明する模式図である。 1 to 3 show a plasma CVD apparatus in a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 (a) is a schematic diagram of the structure, and FIG. 1 (b) is a gas outlet and an exhaust outlet. FIG. 1C is a schematic diagram of a substrate in plasma, FIG. 2A is a partial schematic diagram of a high-frequency electrode, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 3 and FIG. 3 are schematic diagrams for explaining the operation of the film forming gas.
図1〜図3に示す本発明の実施形態のプラズマCVD装置は、例えば、ロールツーロール方式で基板1を搬送しながら、プラズマCVD法によって基板1の表面に薄膜を成膜するように構成されている。
図1において、本発明の実施形態のプラズマCVD装置における反応容器2の反応室21内には、表面側の電極板31aに成膜ガス(反応ガス)6を放出するための多数の成膜ガス吹出口(ガス吹出部)5を穿設した高周波電極31が配置されている。高周波電極31の電極板31aは、図1(b)及び図3に示すように、成膜ガス吹出口5を設けたガス吹出部の領域の長さLよりも長くて、広く形成されている。
The plasma CVD apparatus according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 to 3 is configured to form a thin film on the surface of the
In FIG. 1, in the
そして、高周波電極31の背面側には、成膜ガス6を導入するための成膜ガス導入部31bが設けられている。この成膜ガス導入部31bは、絶縁/磁気シール材9を介して固定部材31cに接続されている。しかも、成膜ガス導入部31bは、成膜ガス吹出口5を介して反応室21に連通している。なお、成膜ガス導入部31bの基端は、図示しない成膜ガス供給源に接続されている。
A film forming
また、本実施形態に係る高周波電極31の電極板31aにおいて、基板1の搬送方向の両側端部には、図1(a)、(b)及び図2(a)に示すように、基板1に成膜されずに残った成膜ガス6をプラズマ40の生成部から直接排気するための複数の排気口70が設けられ、該排気口70には、ガス排気流路を構成する排気ダクト8の一端がそれぞれ接続されている。これら排気ダクト8は、高周波電極31の背面側から反応容器2の外部に向かって直線的に延在しており、その他端は、除外装置7に接続されている。したがって、排気口70及び排気ダクト8は、プラズマ40の生成部に対して垂直方向へ配置される直管のガス排気流路となっている。
これにより、成膜ガス吹出口5を設けたガス吹出部と、排気口70及び排気ダクト8は、プラズマ40の生成部の領域内に配置されることになる。
Further, in the
As a result, the gas blowing portion provided with the film forming
さらに、排気ダクト8には、図1(a)及び図2(b)に示すように、その全周囲を覆う排気管加熱ヒータ(加熱手段)11が設けられており、該排気管加熱ヒータ11によって排気ダクト8の全周が加熱されるようになっている。しかも、排気ダクト8は、排気口70側の端部外形が拡大した開口部を有する漏斗状の傾斜面に形成されており、プラズマ40中の残渣が集めやすくなるように構成されている。そして、排気ダクト8は、気密シール12を介して反応容器2の壁部に取付けられている。
Further, as shown in FIGS. 1A and 2B, the
次に、図1(a)及び図3を用いて、本発明の実施形態のプラズマCVD装置の作用を説明する。
図示しない搬送機構により基板1を反応容器2の反応室21内に搬送し、高周波電極31及び接地電極32の間に配置するとともに、接地電極32内のヒータによって基板1を加熱する。そして、高周波電極31の成膜ガス導入部31bに成膜ガス6を導入し、電極板31aの成膜ガス吹出口5から基板1に向けて吹き出すことにより放出するとともに、高周波電源3により高周波電極31に高周波電圧を印加すると、高周波電極31と基板1との間の放電空間にプラズマ40が発生する。これに伴い、放出された成膜ガス6は、プラズマ40中で分解(イオン化)されて分解粒子51となり、基板1上に付着して膜50を形成する。
Next, the operation of the plasma CVD apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The
一方、基板1に成膜されずに残った成膜ガス6中には、ラジカルやイオンが存在している。この状態では、残った成膜ガス6が反応室21の内壁面などに付着することは少ないが、プラズマ40の生成部外に出ると、微粒子が重合してパウダー状の残渣52bとなる。
そこで、本発明の実施形態では、基板1に成膜されずに残った成膜ガス6をプラズマ40の生成部中から直接排気口70及び排気ダクト8に導き、プラズマ40の生成部の端部に流さず、排気口70及び排気ダクト8を経て除外装置7に排気している。
また、第2の例として、電極板31aの端部に絶縁部材41を設置することで、プラズマ40を遮蔽している。
そのため、プラズマ40の生成部の端部に対応する基板1の箇所には、図3(b)に示すように、従来のような入口部の膜や出口部の膜が成膜されず、基板1の表面全体に中央部の膜のみが成膜され、膜質が均一化されることになる。
On the other hand, radicals and ions are present in the
Therefore, in the embodiment of the present invention, the
As a second example, the
Therefore, as shown in FIG. 3B, the entrance film and the exit film as in the prior art are not formed at the location of the
このように、本発明の実施形態のプラズマCVD装置においては、高周波電極31の電極板31aを成膜ガス吹出口5が設けられたガス吹出部の領域の長さLよりも長く形成し、電極板31aの端部に排気口70及び排気ダクト8を設け、成膜時に、基板1に成膜されずに残った成膜ガス6をプラズマ40の生成部中から直接排気口70及び排気ダクト8に導き、プラズマ40の生成部の端部に流さずに除外装置7に直接排気しているので、プラズマ40の生成部の端部に対応する基板1の箇所に膜が成膜するのを防ぎ、膜質の劣化を防止することができる。また、本実施形態の排気ダクト8は、排気管加熱ヒータ11によって全周を加熱し、成膜ガス6の温度より壁面温度を高くすることが可能であるため、パウダー状の残渣52bを壁面に付着しにくくすることもできる。さらに、基板1を搬送しながら成膜する場合でも、積層膜の劣化を防ぎ、均一化した膜質を積層することができる。
As described above, in the plasma CVD apparatus according to the embodiment of the present invention, the
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。 While the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made based on the technical idea of the present invention.
例えば、既述の実施形態において、高周波電極31の電極板31aは、成膜ガス吹出口5を設けたガス吹出部の領域のうち、基板1の搬送方向の長さLを大きく形成しているが、基板1の搬送方向と直交する幅方向の長さを大きく形成することも可能である。
For example, in the above-described embodiment, the
1 基板
2 反応容器
3 高周波電源
5 成膜ガス吹出口(ガス吹出部)
6 成膜ガス(反応ガス)
7 除外装置
8 排気ダクト(ガス排気流路)
21 反応室
31 高周波電極
31a 電極板
31b 成膜ガス導入部
32 接地電極
40 プラズマ
41 絶縁部材
50 膜
51 分解粒子
52a,52b 残渣
70 排気口
DESCRIPTION OF
6 Deposition gas (reaction gas)
7
21
Claims (4)
前記2つの電極のうち、一方の電極の電極板には、前記反応ガスを放出するガス吹出部が設けられ、前記電極板は、前記ガス吹出部の領域よりも広く形成されていることを特徴とする成膜装置。 Two electrodes are arranged facing each other in a reaction chamber of a reaction vessel into which a reaction gas is introduced, plasma is generated by supplying high frequency power to the two electrodes, and the reaction gas is decomposed to generate the two electrodes. In a film forming apparatus configured to form a thin film on the surface of a substrate conveyed during
Of the two electrodes, the electrode plate of one of the electrodes is provided with a gas blowing portion for discharging the reaction gas, and the electrode plate is formed wider than the region of the gas blowing portion. A film forming apparatus.
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---|---|---|---|---|
JP2011006788A (en) * | 2009-05-29 | 2011-01-13 | Fujifilm Corp | Film deposition method, film deposition apparatus, and method for manufacturing gas barrier film |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004165460A (en) * | 2002-11-13 | 2004-06-10 | Anelva Corp | Plasma processing apparatus |
JP2006257503A (en) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Konica Minolta Holdings Inc | Plasma discharge treatment apparatus |
WO2008044473A1 (en) * | 2006-10-12 | 2008-04-17 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Method for forming transparent conductive film and transparent conductive film substrate |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004165460A (en) * | 2002-11-13 | 2004-06-10 | Anelva Corp | Plasma processing apparatus |
JP2006257503A (en) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Konica Minolta Holdings Inc | Plasma discharge treatment apparatus |
WO2008044473A1 (en) * | 2006-10-12 | 2008-04-17 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Method for forming transparent conductive film and transparent conductive film substrate |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011006788A (en) * | 2009-05-29 | 2011-01-13 | Fujifilm Corp | Film deposition method, film deposition apparatus, and method for manufacturing gas barrier film |
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