JP2015094011A - Thin film deposition system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thin film deposition system which can improve a film deposition rate without deteriorating a film thickness distribution.SOLUTION: A thin film deposition system includes a chamber to form a vacuum environment, a substrate holding part to hold a substrate in the chamber, an electrode unit which is disposed facing the substrate holding part and generates plasma, and multiple raw material gas supply parts disposed between the substrate holding part and the electrode unit, and deposits a thin film on the substrate by exposing raw material gas supplied from the raw material gas supply part to a plasma environment. The thin film deposition system is configured such that the electrode unit has an inductive coupling type electrode part and each of the raw material gas supply parts is disposed in a position sandwiching a high-density plasma region in which a plasma region formed by the inductive coupling type electrode part becomes relatively highly dense.

Description

本発明は、気相成長法による薄膜形成装置に関するものであり、特に基板上の形成する薄膜の製膜レートを向上させることができる薄膜形成装置に関する。   The present invention relates to a thin film forming apparatus using a vapor deposition method, and more particularly to a thin film forming apparatus capable of improving a film forming rate of a thin film formed on a substrate.

有機EL、太陽電池等の電子デバイスは水や酸に弱いため、その表面を封止膜で覆って耐久性を向上させることが提案されている。このような封止膜は、気相成長法による薄膜形成装置、いわゆるプラズマCVD装置で形成されている。この薄膜形成装置は、図8に示すように、チャンバ101内に基板102を保持する基板保持部103と、プラズマを発生させる誘導結合型の電極部104を有する電極ユニット105と、原料ガスを供給する原料ガス供給部106とを備えており、互いに対向して配置される基板保持部103と電極ユニット105との間に原料ガス供給部106を配置して構成されている(例えば下記特許文献1参照)。そして、原料ガス供給部106の噴出口から原料ガスが供給されると、原料ガスが電極ユニット105により形成されたプラズマ環境に曝されることにより製膜粒子が形成される。そして、この製膜粒子が基板102上に堆積することにより均一な薄膜108(例えば封止膜等)が形成される。   Since electronic devices such as organic EL and solar cells are vulnerable to water and acid, it has been proposed to improve durability by covering the surface with a sealing film. Such a sealing film is formed by a thin film forming apparatus using a vapor deposition method, a so-called plasma CVD apparatus. As shown in FIG. 8, this thin film forming apparatus supplies a substrate gas in a chamber 101, an electrode unit 105 having an inductively coupled electrode 104 for generating plasma, and a source gas. The raw material gas supply unit 106 is provided, and the raw material gas supply unit 106 is disposed between the substrate holding unit 103 and the electrode unit 105 disposed to face each other (for example, Patent Document 1 below). reference). Then, when the source gas is supplied from the jet port of the source gas supply unit 106, the source gas is exposed to the plasma environment formed by the electrode unit 105, thereby forming film forming particles. The film-forming particles are deposited on the substrate 102 to form a uniform thin film 108 (for example, a sealing film).

特開2002−203841号公報JP 2002-203841 A

しかし、上記薄膜形成装置では、製膜レート(単位時間あたりの薄膜形成速度)を向上させることができないという問題があった。すなわち、誘導結合型の電極部104では、その電極部104間に他の領域よりも高密度なプラズマ領域(高密度プラズマ領域107という)がほぼ一様に形成される(図9参照)。この高密度プラズマ領域107に原料ガスが供給されることにより、原料ガスが効率よくプラズマ処理され、基板102上に薄膜108を形成することができる。   However, the thin film forming apparatus has a problem that the film forming rate (thin film forming speed per unit time) cannot be improved. That is, in the inductively coupled electrode portion 104, a plasma region (referred to as a high-density plasma region 107) having a higher density than other regions is formed between the electrode portions 104 almost uniformly (see FIG. 9). By supplying the source gas to the high-density plasma region 107, the source gas is efficiently plasma-processed, and the thin film 108 can be formed on the substrate 102.

近年では、薄膜108の製膜コストを低減させることが要望されているため、薄膜108の製膜レートを向上させることにより製造効率を上げて製膜コストを下げることが考えられる。しかし、製膜レート向上のために原料ガス供給部106から供給される原料ガスの供給量を増加させると、図10に示すように、基板102上には、噴出孔に近い領域で厚く、噴出孔から遠い領域では薄い薄膜108が形成される結果となり、原料ガス供給部106から遠い領域では同じ高密度プラズマ領域107でありながら薄膜108が形成されにくいという問題があった。すなわち、原料ガス供給部106からの原料ガス供給量を増加させて製膜レートを向上させようとしても、高密度プラズマ領域107を全域に亘って有効に使用することができず、その結果、膜厚分布が乱れるということとなり、容易には製膜レートを向上させることができないという問題があった。   In recent years, it has been demanded to reduce the film formation cost of the thin film 108. Therefore, it is conceivable to improve the production efficiency by reducing the film formation cost of the thin film 108 to increase the production efficiency. However, when the supply amount of the source gas supplied from the source gas supply unit 106 is increased in order to improve the film forming rate, as shown in FIG. As a result, a thin thin film 108 is formed in a region far from the hole, and in the region far from the source gas supply unit 106, there is a problem that the thin film 108 is difficult to be formed although it is the same high-density plasma region 107. That is, even if an attempt is made to increase the amount of source gas supplied from the source gas supply unit 106 to improve the film formation rate, the high-density plasma region 107 cannot be effectively used over the entire region, and as a result, the film This means that the thickness distribution is disturbed, and the film forming rate cannot be easily improved.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、膜厚分布が乱れることなく、製膜レートを向上させることができる薄膜形成装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a thin film forming apparatus capable of improving the film forming rate without disturbing the film thickness distribution.

上記課題を解決するために本発明の薄膜形成装置は、真空環境を形成するチャンバと、このチャンバ内に基板を保持する基板保持部と、この基板保持部に対向して配置されプラズマを発生させる電極ユニットと、前記基板保持部と前記電極ユニットとの間に設けられた複数の原料ガス供給部とを備え、前記原料ガス供給部から供給される原料ガスをプラズマ環境に曝して基板上に薄膜を形成する薄膜形成装置であって、前記電極ユニットは、誘導結合型の電極部を有しており、前記原料ガス供給部は、前記誘導結合型の電極部が形成するプラズマ領域が相対的に高密度になる高密度プラズマ領域を挟む位置にそれぞれ配置されていることを特徴としている。   In order to solve the above-described problems, a thin film forming apparatus of the present invention includes a chamber for forming a vacuum environment, a substrate holding unit for holding a substrate in the chamber, and a plasma disposed to face the substrate holding unit. A plurality of source gas supply units provided between the electrode unit and the substrate holding unit and the electrode unit, and the source gas supplied from the source gas supply unit is exposed to a plasma environment to form a thin film on the substrate The electrode unit has an inductively coupled electrode section, and the source gas supply section has a relative plasma region formed by the inductively coupled electrode section. It is characterized by being arranged at positions sandwiching a high-density plasma region where the density is high.

上記薄膜形成装置によれば、複数の原料ガス供給部が誘導結合型の電極部が形成する高密度プラズマ領域を挟む位置にそれぞれ配置されているため、それぞれの原料ガス供給部から噴出された原料ガスが高密度プラズマ領域に曝されることにより基板上全体に亘ってほぼ一定膜厚の薄膜を形成することができる。すなわち、原料ガス供給部が単体である場合には、原料ガス供給部から離れるに従って薄膜の膜厚が薄く形成されていたが、原料ガス供給部を高密度プラズマ領域を挟むようにそれぞれ配置されることにより、従来薄く形成されていた領域にも原料ガスを供給することができるため、従来薄く形成されていた領域の製膜量を増加させることができる。すなわち、薄膜は、高密度プラズマ領域を挟んで対称的に形成されることになり、基板上の製膜領域には、ほぼ均一厚さの薄膜を形成することができる。したがって、基板上にほぼ均一厚さの薄膜が形成されるため、原料ガスの供給量を増加させることにより、膜厚分布を乱すことなく、容易に製膜レートを向上させることができる。   According to the thin film forming apparatus, since the plurality of source gas supply units are arranged at positions sandwiching the high-density plasma region formed by the inductively coupled electrode unit, the source material ejected from each source gas supply unit By exposing the gas to the high-density plasma region, a thin film having a substantially constant film thickness can be formed over the entire substrate. That is, when the source gas supply unit is a single unit, the thickness of the thin film is reduced as the source gas supply unit is separated from the source gas supply unit, but the source gas supply unit is disposed so as to sandwich the high-density plasma region. As a result, the source gas can be supplied also to the region that has been conventionally formed thin, so that the amount of film formation in the region that has been conventionally formed thin can be increased. That is, the thin film is formed symmetrically across the high-density plasma region, and a thin film having a substantially uniform thickness can be formed in the film forming region on the substrate. Therefore, since a thin film having a substantially uniform thickness is formed on the substrate, the film forming rate can be easily improved without increasing the film thickness distribution by increasing the supply amount of the source gas.

また、前記原料ガス供給部は、原料ガスが噴射される噴出孔が高密度プラズマ領域を形成する前記誘導結合型の電極部よりも高密度プラズマ領域側に位置するように配置されている構成にしてもよい。   In addition, the source gas supply unit is arranged so that the ejection holes through which the source gas is injected are positioned closer to the high density plasma region than the inductively coupled electrode unit forming the high density plasma region. May be.

この構成によれば、原料ガス供給部が高密度プラズマ領域側に位置することにより、原料ガスが高密度プラズマ領域に曝されやすくなり、原料ガスのプラズマ処理効率を高めて製膜レートを向上させることができる。   According to this configuration, since the source gas supply unit is located on the high density plasma region side, the source gas is easily exposed to the high density plasma region, and the film processing rate is improved by increasing the plasma processing efficiency of the source gas. be able to.

また、さらに、前記原料ガス供給部は、原料ガスが噴射される噴出孔が高密度プラズマ領域内に位置するように配置されている構成にすることが好ましい。   Furthermore, it is preferable that the source gas supply unit is configured so that the ejection holes through which the source gas is injected are located in the high density plasma region.

この構成によれば、噴出孔から供給される原料ガスが確実にプラズマ処理されるため、より一層、原料ガスのプラズマ処理効率を高めて製膜レートを向上させることができる。   According to this configuration, since the source gas supplied from the ejection holes is reliably subjected to plasma processing, it is possible to further increase the plasma processing efficiency of the source gas and improve the film formation rate.

また、前記基板保持部と前記原料ガス供給部の間には、前記基板保持部上の基板への製膜領域を開口部により制限するマスクが設けられており、前記原料ガス供給部は、原料ガスが噴射される噴出孔が前記マスクの開口部の外縁、又は、マスクの開口部内に位置するように配置されている構成にしてもよい。   In addition, a mask is provided between the substrate holding unit and the source gas supply unit to limit a film formation region on the substrate on the substrate holding unit by an opening, and the source gas supply unit You may make it the structure arrange | positioned so that the ejection hole in which gas is injected may be located in the outer edge of the opening part of the said mask, or the opening part of a mask.

この構成によれば、原料ガス供給部の噴出孔がマスクの開口部の外縁、又は、マスクの開口部内、すなわち、原料ガス供給部の噴出孔がマスクの開口部の外側に配置されるため、高密度プラズマ領域で生成された製膜粒子がマスクに付着するのを抑えることができる。したがって、生成された製膜粒子が基板に堆積しやすくなるとともに、マスクの交換頻度を抑えることができるため、製膜効率を高め、ひいては生産効率を高めることができる。   According to this configuration, the ejection hole of the source gas supply unit is arranged at the outer edge of the opening of the mask, or in the opening of the mask, that is, the ejection hole of the source gas supply unit is arranged outside the opening of the mask. It can suppress that the film forming particle produced | generated in the high-density plasma area | region adheres to a mask. Therefore, the produced film-forming particles are easily deposited on the substrate, and the replacement frequency of the mask can be suppressed. Therefore, the film-forming efficiency can be improved, and thus the production efficiency can be improved.

また、前記原料ガス供給部の原料ガスが噴射される噴出孔は、その噴射方向が前記基板保持部に保持された基板の製膜領域に向かう向きに設定されている構成が好ましい。   In addition, it is preferable that the ejection hole through which the source gas of the source gas supply unit is injected is set such that the injection direction is directed toward the film forming region of the substrate held by the substrate holding unit.

この構成によれば、噴射された原料ガスが製膜領域に向かうため、高密度プラズマ領域で生成された製膜粒子が製膜領域に移動しやすくなり、基板上に形成される薄膜の製膜効率を高めることができる。   According to this configuration, since the injected source gas goes to the film forming region, the film forming particles generated in the high-density plasma region can easily move to the film forming region, and the thin film formed on the substrate is formed. Efficiency can be increased.

また、前記電極ユニットの誘導結合型の電極部、前記原料ガス供給部、前記基板保持部は、これらがこの順に鉛直方向上向きになるように前記チャンバ内に配置されている構成が好ましい。   In addition, it is preferable that the inductively coupled electrode unit, the source gas supply unit, and the substrate holding unit of the electrode unit are arranged in the chamber so that they are vertically upward in this order.

この構成によれば、チャンバに浮遊する異物が重力の影響で落下しやすくなるため、基板上に形成される薄膜の品質を向上させることができる。   According to this configuration, the foreign matter floating in the chamber is likely to fall under the influence of gravity, so that the quality of the thin film formed on the substrate can be improved.

本発明の薄膜形成装置によれば、膜厚分布が乱れることなく、製膜レートを向上させることができる。   According to the thin film forming apparatus of the present invention, the film forming rate can be improved without disturbing the film thickness distribution.

本発明の一実施形態における薄膜形成装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the thin film formation apparatus in one Embodiment of this invention. 上記薄膜形成装置の電極ユニットを上方から見た概略図である。It is the schematic which looked at the electrode unit of the said thin film forming apparatus from upper direction. 電極部付近のプラズマの出力状態を示す図である。It is a figure which shows the output state of the plasma of an electrode part vicinity. 基板上に形成される薄膜の形成状態を示す図である。It is a figure which shows the formation state of the thin film formed on a board | substrate. 原料ガス供給部(多孔ノズル)を示す図である。It is a figure which shows a source gas supply part (porous nozzle). 図5における原料ガス供給部の断面図であり、(a)は、噴出口位置における断面図であり、(b)は噴出口以外の位置における断面図である。It is sectional drawing of the source gas supply part in FIG. 5, (a) is sectional drawing in a jet nozzle position, (b) is sectional drawing in positions other than a jet nozzle. 原料ガス供給部の噴出孔、高密度プラズマ領域、基板との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the ejection hole of a source gas supply part, a high-density plasma area | region, and a board | substrate. 従来の薄膜形成装置を示す図である。It is a figure which shows the conventional thin film forming apparatus. 誘導結合型の電極で形成されるプラズマ領域を示す図である。It is a figure which shows the plasma area | region formed with an inductively coupled electrode. 従来技術における基板上に形成される薄膜の形成状態を示す図である。It is a figure which shows the formation state of the thin film formed on the board | substrate in a prior art.

図1は、本発明の一実施形態における薄膜形成装置を示す概略的な正面図であり、図2は、電極ユニットを上方から見た概略図である。   FIG. 1 is a schematic front view showing a thin film forming apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view of an electrode unit as viewed from above.

図1、図2に示すように、薄膜形成装置1は、チャンバ2とそのチャンバ2内に設けられる基板保持部4と電極ユニット3とを有しており、電極ユニット3によりプラズマを発生させた状態でチャンバ2内に原料ガスが供給されると、原料ガスが励起され製膜粒子が生成される。そして、基板Wに堆積することにより、水分、酸などの侵入を防止する封止膜等の薄膜Cが形成される。   As shown in FIGS. 1 and 2, the thin film forming apparatus 1 includes a chamber 2, a substrate holder 4 provided in the chamber 2, and an electrode unit 3, and plasma is generated by the electrode unit 3. When the source gas is supplied into the chamber 2 in this state, the source gas is excited and film-forming particles are generated. Then, by depositing on the substrate W, a thin film C such as a sealing film that prevents intrusion of moisture, acid and the like is formed.

チャンバ2は、真空環境を形成し、その内部で発生した製膜粒子を堆積させて基板W上に薄膜Cを形成させるための密閉容器である。このチャンバ2には、基板Wを保持する基板保持部4と、プラズマを発生させる電極ユニット3とが互いに対向する位置に配置されており、基板保持部4と電極ユニット3との間に原料ガス供給部5が設けられている。すなわち、電極ユニット3、原料ガス供給部5、基板保持部4は、これらがこの順に鉛直方向上向きになるように配置されている。そして、原料ガス供給部5から原料ガスが供給されると、原料ガスが電極ユニット3で形成されたプラズマ環境に曝されることにより、基板保持部4に保持された基板W上に薄膜Cが形成される。   The chamber 2 is a sealed container for forming a thin film C on the substrate W by forming a vacuum environment and depositing film-forming particles generated therein. In the chamber 2, a substrate holding unit 4 that holds the substrate W and an electrode unit 3 that generates plasma are disposed at positions facing each other, and a source gas is interposed between the substrate holding unit 4 and the electrode unit 3. A supply unit 5 is provided. That is, the electrode unit 3, the source gas supply unit 5, and the substrate holding unit 4 are arranged so that they are directed upward in this order. When the source gas is supplied from the source gas supply unit 5, the source gas is exposed to the plasma environment formed by the electrode unit 3, so that the thin film C is formed on the substrate W held by the substrate holding unit 4. It is formed.

基板保持部4は、基板Wを保持するためのものである。本実施形態では、基板Wを支持するハンド41により電極ユニット3上に支持されることにより保持されるようになっている。具体的には、基板Wは、矩形の平板形状を有しており、中央部分に薄膜Cを形成する製膜領域とその両端に薄膜非形成領域とを有している。ハンド41は、基板Wの薄膜非形成領域を支持することにより保持される。すなわち、基板Wは、基板保持部4により保持された状態では、薄膜Cを形成する面が電極ユニット3側(下向き)に向く姿勢で保持される。   The substrate holding unit 4 is for holding the substrate W. In the present embodiment, the substrate 41 is held by being supported on the electrode unit 3 by the hand 41 that supports the substrate W. Specifically, the substrate W has a rectangular flat plate shape, and has a film forming region in which the thin film C is formed in the central portion and thin film non-forming regions at both ends thereof. The hand 41 is held by supporting the thin film non-formation region of the substrate W. That is, the substrate W is held in a posture in which the surface on which the thin film C is formed faces the electrode unit 3 side (downward) when being held by the substrate holding unit 4.

また、基板保持部4と原料ガス供給部5との間には、基板Wの製膜領域を制限するマスク8が設けられている。マスク8は、平板状部材であり、その中央部分に開口部81を有している。マスク8は、基板保持部4に保持された基板Wに対して一定距離をおいて配置されており、このマスク8により、基板Wの製膜領域に薄膜を形成することができる。すなわち、マスク8の開口部81は、基板Wの製膜領域とほぼ同じ形状に形成されており、基板Wが基板保持部4に保持された状態では、電極ユニット3、原料ガス供給部5、基板保持部4の配列方向に見て基板Wの製膜領域と開口部81の開口領域とが一致するように配置されている。したがって、原料ガスがプラズマ処理されて生成された製膜粒子は、マスク8の開口部81を通過したもののみが基板Wに堆積することにより、基板W上には薄膜が製膜領域に形成される。   Further, a mask 8 that restricts a film forming region of the substrate W is provided between the substrate holding unit 4 and the source gas supply unit 5. The mask 8 is a flat plate-like member, and has an opening 81 at the center. The mask 8 is disposed at a certain distance from the substrate W held by the substrate holding unit 4, and a thin film can be formed in the film forming region of the substrate W by this mask 8. That is, the opening 81 of the mask 8 is formed in substantially the same shape as the film formation region of the substrate W, and in the state where the substrate W is held by the substrate holding unit 4, the electrode unit 3, the source gas supply unit 5, The film formation region of the substrate W and the opening region of the opening 81 are arranged so as to coincide with each other when viewed in the arrangement direction of the substrate holder 4. Accordingly, only the film-forming particles generated by the plasma treatment of the source gas are deposited on the substrate W after passing through the opening 81 of the mask 8, so that a thin film is formed on the substrate W in the film-forming region. The

また、電極ユニット3は、プラズマを発生させるものである。本実施形態の電極ユニット3は、U字状の誘導結合型の電極部31と高周波電源9を有している。   The electrode unit 3 generates plasma. The electrode unit 3 of this embodiment includes a U-shaped inductively coupled electrode portion 31 and a high-frequency power source 9.

電極部31は、図2に示すように、Cu等の導体で形成される電極本体31aと、ガラス等の非誘電体で形成される誘電体部31bとを有しており、電極本体31aを誘電体部31bで覆うように形成され全体としてU字状に形成されている。そして、電極部31は、図2に示すように、外側からチャンバ2の壁面を貫通してチャンバ2内部に侵入し、貫通したチャンバ2の壁面に対面するチャンバ2の壁面を貫通するように延びている。そして、チャンバ2の外側で180°向きを変えて、さらにチャンバ壁を貫通してチャンバ2内部に入り、再度チャンバ壁を貫通して設けられている。すなわち、電極部31は、直線状に形成される部分がチャンバ2内で同じ高さ位置に位置した状態で設けられている。言い換えれば、電極部31は、直線状に延びる部分(直線状部分34)がほぼ平行な状態でチャンバ2内に位置しており、その他の部分がチャンバ2の外側に位置するように設けられている。   As shown in FIG. 2, the electrode part 31 has an electrode body 31a formed of a conductor such as Cu and a dielectric part 31b formed of a non-dielectric material such as glass. It is formed so as to be covered with the dielectric portion 31b and is formed in a U shape as a whole. As shown in FIG. 2, the electrode portion 31 penetrates the wall surface of the chamber 2 from the outside and enters the inside of the chamber 2, and extends so as to penetrate the wall surface of the chamber 2 facing the wall surface of the penetrated chamber 2. ing. Then, the direction is changed by 180 ° outside the chamber 2, and further penetrates the chamber wall to enter the chamber 2, and again penetrates the chamber wall. That is, the electrode portion 31 is provided in a state where the linearly formed portion is located at the same height in the chamber 2. In other words, the electrode portion 31 is provided so that the linearly extending portion (the linear portion 34) is positioned in the chamber 2 in a substantially parallel state, and the other portion is positioned outside the chamber 2. Yes.

また、電極部31の端部は、高周波電源9と接続されており、高周波電源9のスイッチが入れられることにより、チャンバ2内に位置する電極部31の平行な直線状部分34にプラズマが発生するようになっている。ここで、図3は、電極部31付近のプラズマの出力状態を示す図である。図3に示すように、直線状部分34の電極部31間でプラズマの出力35(破線で示す)が高くなり、電極部31間から電極部31の外側に向かって出力35が小さくなるように形成される。すなわち、電極部31間では、高出力35(高密度)のプラズマが一定領域形成され、電極部31付近で出力35が低下するように形成される。本実施形態では、電極部31間に形成される一定領域のプラズマ領域を高密度プラズマ領域36と呼ぶ。そして、この高密度プラズマ領域36では、プラズマの出力35が高いため、原料ガスが高効率でプラズマ処理される。すなわち、この電極部31にプラズマが発生する状態で、チャンバ2の壁面に設けられた放電ガス供給部21(図1参照)から放電ガスが供給されると、放電ガスがプラズマに曝されることにより分解され反応ガスが形成される。そして、この反応ガスが原料ガスと反応することにより製膜粒子が形成される。なお、電極ユニット3と原料ガス供給部5との間には、アースされた金属製のメッシュ部材が設けられており、このメッシュ部材により、反応ガスと共に形成される不要な粒子が捕獲されるようになっている。   Further, the end of the electrode unit 31 is connected to the high frequency power source 9, and plasma is generated in the parallel linear portions 34 of the electrode unit 31 located in the chamber 2 when the high frequency power source 9 is switched on. It is supposed to be. Here, FIG. 3 is a diagram showing a plasma output state in the vicinity of the electrode portion 31. As shown in FIG. 3, the plasma output 35 (shown by a broken line) increases between the electrode portions 31 of the linear portion 34, and the output 35 decreases from between the electrode portions 31 toward the outside of the electrode portion 31. It is formed. That is, a high output 35 (high density) plasma is formed in a certain region between the electrode portions 31, and the output 35 is reduced in the vicinity of the electrode portions 31. In the present embodiment, a constant plasma region formed between the electrode portions 31 is referred to as a high density plasma region 36. In the high-density plasma region 36, since the plasma output 35 is high, the raw material gas is plasma-processed with high efficiency. That is, when a discharge gas is supplied from the discharge gas supply unit 21 (see FIG. 1) provided on the wall surface of the chamber 2 in a state where plasma is generated in the electrode unit 31, the discharge gas is exposed to the plasma. Is decomposed to form a reaction gas. And this reaction gas reacts with source gas, and film-forming particle | grains are formed. Note that a grounded metal mesh member is provided between the electrode unit 3 and the source gas supply unit 5 so that unnecessary particles formed with the reaction gas are captured by the mesh member. It has become.

なお、この製膜粒子の形成は、チャンバ2内を真空環境にして行われる。すなわち、このチャンバ2の天井部分の壁面には、チャンバ2内を排気する排出口22(図1参照)が設けられている。この排出口22は、真空ポンプ(不図示)と配管で接続されており、真空ポンプを作動させることによりチャンバ2内を所定の真空度に調節できるようになっている。すなわち、製膜粒子の形成時(製膜時)には、真空ポンプを作動させることにより、チャンバ2内を所定の真空環境に調節して行われる。   The film-forming particles are formed in a vacuum environment in the chamber 2. That is, a discharge port 22 (see FIG. 1) for exhausting the inside of the chamber 2 is provided on the wall surface of the ceiling portion of the chamber 2. The discharge port 22 is connected to a vacuum pump (not shown) by piping, and the inside of the chamber 2 can be adjusted to a predetermined degree of vacuum by operating the vacuum pump. That is, when forming the film-forming particles (at the time of film formation), the inside of the chamber 2 is adjusted to a predetermined vacuum environment by operating a vacuum pump.

また、原料ガス供給部5は、チャンバ2内に薄膜Cを形成する原料ガスを供給するものである。ここで、図5は、原料ガス供給部5を示す図であり、図6はその断面図であり、(a)は、噴出口位置における断面図、(b)は噴出口以外の位置における断面図である。原料ガス供給部5は、噴出孔61を有しており、この噴出孔61から原料ガスを供給するようになっている。   The source gas supply unit 5 supplies source gas for forming the thin film C in the chamber 2. Here, FIG. 5 is a view showing the source gas supply unit 5, FIG. 6 is a cross-sectional view thereof, (a) is a cross-sectional view at the jet outlet position, and (b) is a cross-section at a position other than the jet outlet. FIG. The source gas supply unit 5 has an ejection hole 61, and the source gas is supplied from the ejection hole 61.

本実施形態の原料ガス供給部5は、図1、図3に示すように、2つ設けられており、それぞれが高密度プラズマ領域36を挟む位置に設けられている。すなわち、高密度プラズマ領域36の外縁付近に配置されており、互いに高密度プラズマ領域36に対して対称になる位置に配置されている。具体的には、原料ガス供給部5の噴出孔61が電極部31よりも高密度プラズマ領域36側に位置するように配置されており、基板Wの製膜領域に対し、互いに一方向に離れた位置に配置されている。すなわち、原料ガス供給部5が1つのみの場合には、図4の実線で示すように、基板W上の薄膜C1が原料ガス供給部5付近で厚く形成され、原料ガス供給部5から離れるに従って薄く形成されるが、原料ガス供給部5を高密度プラズマ領域36に対して対称になる位置に配置することにより、高密度プラズマ領域36の出力35がほぼ一定であるため、互いの原料ガス供給部5の製膜量を補完し合うことにより、基板Wの製膜領域にほぼ均一厚みの薄膜C(破線)を形成することができる。   As shown in FIGS. 1 and 3, two source gas supply sections 5 of the present embodiment are provided, and each is provided at a position sandwiching the high-density plasma region 36. That is, they are arranged in the vicinity of the outer edge of the high-density plasma region 36 and are arranged at positions that are symmetric with respect to the high-density plasma region 36. Specifically, the ejection holes 61 of the source gas supply unit 5 are arranged so as to be located closer to the high-density plasma region 36 than the electrode unit 31, and are separated from each other in one direction with respect to the film forming region of the substrate W. It is arranged at the position. That is, when only one source gas supply unit 5 is provided, the thin film C1 on the substrate W is formed thick in the vicinity of the source gas supply unit 5 and is separated from the source gas supply unit 5 as shown by the solid line in FIG. However, since the output 35 of the high-density plasma region 36 is substantially constant by disposing the source gas supply unit 5 at a position that is symmetric with respect to the high-density plasma region 36, the source gas of each other is formed. By complementing the film forming amount of the supply unit 5, a thin film C (broken line) having a substantially uniform thickness can be formed in the film forming region of the substrate W.

なお、高密度プラズマ領域36に対して対称になる位置とは、完全に対称になる位置以外にも、装置の組み立て精度、製膜中心とのずれ等を考慮して、事実上、互いの原料ガス供給部5の製膜量を補完し合うことにより、薄膜が製品状問題ない程度に平坦に形成される対称位置を含む。   Note that the position that is symmetric with respect to the high-density plasma region 36 is, in addition to the position that is completely symmetric, in consideration of the assembly accuracy of the apparatus, the deviation from the center of film formation, and the like. Complementing the film forming amount of the gas supply unit 5 includes a symmetrical position where the thin film is formed flat enough to cause no product-like problems.

これらの原料ガス供給部5は、同一の構造を有しており、図5に示すように、複数の噴出孔61(図6参照)を有する多孔ノズル5aである。原料ガス供給部5は、原料ガスタンク(不図示)と配管で接続されており、多孔ノズル5aを通じてチャンバ2内に原料ガスを供給する。   These source gas supply parts 5 have the same structure, and are a porous nozzle 5a having a plurality of ejection holes 61 (see FIG. 6), as shown in FIG. The source gas supply unit 5 is connected to a source gas tank (not shown) by piping, and supplies source gas into the chamber 2 through the porous nozzle 5a.

多孔ノズル5aは、チャンバ2の壁面に取付けられる接続配管51と原料ガスが噴出される噴出部52とを有している。この噴出部52は、一方向に延びる略円筒形状の配管本体52aを有しており、その配管本体52aの中央部分で接続配管51と連結されている。すなわち、多孔ノズル5aは、略T字状の配管で形成されており、噴出部52が基板Wの表面に近接する状態で、噴出部52の配管本体52aの延びる方向が基板Wの幅方向とほぼ平行をなすように配置されている。そして、配管本体52aの長手方向寸法は、基板Wの幅方向寸法よりも大きい寸法に形成されており、噴出される原料ガスが基板Wの幅方向寸法に一様に供給されるようになっている。   The porous nozzle 5a has a connection pipe 51 attached to the wall surface of the chamber 2 and an ejection part 52 from which the source gas is ejected. The ejection part 52 has a substantially cylindrical pipe main body 52a extending in one direction, and is connected to the connection pipe 51 at the center of the pipe main body 52a. That is, the porous nozzle 5a is formed of a substantially T-shaped pipe, and the direction in which the pipe main body 52a of the ejection part 52 extends is the width direction of the substrate W in a state where the ejection part 52 is close to the surface of the substrate W. They are arranged so as to be almost parallel. And the longitudinal direction dimension of the piping main body 52a is formed in a dimension larger than the width direction dimension of the board | substrate W, and the raw material gas ejected is uniformly supplied to the width direction dimension of the board | substrate W. Yes.

また、噴出部52は、原料ガスが噴出する噴出孔61と、製膜付着カバー7とを有している。本実施形態では、配管本体52a内に平板状の仕切板6が設けられており、この仕切板6に噴出孔61が設けられている。具体的には、仕切板6は、配管本体52a内に接続配管51と直交する姿勢で、接続配管51との接続部から所定間隔置いて設けられている。すなわち、仕切板6と接続配管51との間には、配管本体52a内に長手方向に延びる空間(貯留空間S)が形成される。そして、仕切板6には、仕切板6の厚さ方向に貫通する複数の噴出孔61が長手方向に等間隔に並んだ状態で一様に配置されている。   Moreover, the ejection part 52 has the ejection hole 61 from which source gas ejects, and the film-forming adhesion cover 7. In the present embodiment, a flat partition plate 6 is provided in the pipe main body 52 a, and an ejection hole 61 is provided in the partition plate 6. Specifically, the partition plate 6 is provided in the pipe main body 52 a in a posture orthogonal to the connection pipe 51 at a predetermined interval from the connection portion with the connection pipe 51. That is, a space (storage space S) extending in the longitudinal direction is formed in the pipe body 52 a between the partition plate 6 and the connection pipe 51. A plurality of ejection holes 61 penetrating in the thickness direction of the partition plate 6 are uniformly arranged in the partition plate 6 in a state of being arranged at equal intervals in the longitudinal direction.

この噴出孔61は、本実施形態では円形に形成されており、噴出孔61の開口面積は、接続配管51の開口面積に比べて遙かに小さくなるように形成されている。そして、噴出孔61の貫通方向は、基板Wの表面に向かう方向に設定されている。これにより、接続配管51を通じて供給される原料ガスが基板Wの幅方向全体に一様に供給される。すなわち、原料ガスタンクから接続配管51を通じて供給される原料ガスは、仕切板6で遮られることにより、貯留空間S内全体に広がり一時的に貯留される。そして、さらに原料ガスが供給されることにより貯留空間S内の圧力が高くなることにより、すべての噴出孔61から原料ガスが噴出される。したがって、仕切板6の長手方向に複数形成された噴出孔61から原料ガスが噴出されることにより、基板Wの幅方向に亘って原料ガスが一様に供給される。そして、噴出される原料ガスがプラズマ環境に曝されることにより製膜粒子が形成され、製膜粒子が基板W上に付着し堆積することにより薄膜Cが形成される。   The ejection hole 61 is formed in a circular shape in the present embodiment, and the opening area of the ejection hole 61 is formed to be much smaller than the opening area of the connection pipe 51. And the penetration direction of the ejection hole 61 is set to a direction toward the surface of the substrate W. Thereby, the source gas supplied through the connection pipe 51 is uniformly supplied to the entire width direction of the substrate W. That is, the raw material gas supplied from the raw material gas tank through the connection pipe 51 is blocked by the partition plate 6 and spreads throughout the storage space S and temporarily stored. Further, when the source gas is further supplied, the pressure in the storage space S is increased, so that the source gas is ejected from all the ejection holes 61. Therefore, the source gas is uniformly supplied over the width direction of the substrate W by ejecting the source gas from the plurality of ejection holes 61 formed in the longitudinal direction of the partition plate 6. Then, the ejected raw material gas is exposed to a plasma environment to form film-forming particles, and the film-forming particles adhere to and deposit on the substrate W to form a thin film C.

なお、本実施形態では、噴出孔61からHMDSガス(ヘキサメチルジシラザンガス)、放電ガス供給部21からアルゴンガス、水素ガスが供給されることにより、Si化合物(第1薄膜Cを形成する製膜粒子)が生成され、噴出孔61からHMDSガス、放電ガス供給部21から酸素ガスが供給されることにより、SiO2(第2薄膜Cを形成する製膜粒子)が生成される。これを交互に繰り返すことにより、基板W上(電子デバイス上)には第1薄膜C、第2薄膜Cを複数層備える薄膜C(封止膜)を形成することができる。   In this embodiment, the HMDS gas (hexamethyldisilazane gas) is supplied from the ejection hole 61, and the argon gas and the hydrogen gas are supplied from the discharge gas supply unit 21, whereby the Si compound (the product that forms the first thin film C) is supplied. (Film particles) are generated, and HMDS gas is supplied from the ejection holes 61 and oxygen gas is supplied from the discharge gas supply unit 21, whereby SiO2 (film-forming particles forming the second thin film C) is generated. By repeating this alternately, a thin film C (sealing film) including a plurality of first thin films C and second thin films C can be formed on the substrate W (on the electronic device).

また、製膜付着カバー7は、噴出孔61が直接プラズマ環境に曝されるのを抑えるためのものである。この製膜付着カバー7は、噴出孔61の位置よりも噴出側に突出するように設けられる。本実施形態では、製膜付着カバー7は、仕切板6の位置から噴出側(図6の矢印方向)に延びる配管本体52aの一部によって形成されている。具体的には、仕切板6から噴出側に所定距離離れるようにして、仕切板6全体を覆うように形成されている。すなわち、一方向に並ぶ複数の噴出孔61の配列方向に沿って形成されており、噴出孔61の位置から噴出側に所定距離離れるようにして、これらの噴出孔61を覆うように設けられている。これにより、噴出孔61と電極部31との間に製膜付着カバー7が介在し、噴出孔61が電極部31により形成されるプラズマ環境に直接曝されることを回避することができる。すなわち、噴出孔61と電極部31との間に製膜付着カバー7が存在することにより、噴出孔61は、製膜付着カバー7の影に入ることになり、放電ガスがプラズマに曝されて形成される反応ガスが噴出孔61に到達しにくくなる。そのため、噴出孔61付近で反応ガスと原料ガスとが反応して形成される製膜粒子が噴出孔61に付着するという現象を抑えることができる。すなわち、噴出孔61に付着する製膜粒子の量を抑えることができるため、噴出孔61に形成された製膜粒子の膜により噴出孔61が塞がれるという問題を抑えることができる。なお、噴出側とは、噴出孔61から原料ガスが噴出される方向、すなわち、製膜付着カバー7側である。   The film deposition cover 7 is for suppressing the ejection hole 61 from being directly exposed to the plasma environment. The film deposition cover 7 is provided so as to protrude from the position of the ejection hole 61 to the ejection side. In the present embodiment, the film-forming adhesion cover 7 is formed by a part of the pipe main body 52a extending from the position of the partition plate 6 to the ejection side (the arrow direction in FIG. 6). Specifically, it is formed so as to cover the entire partition plate 6 so as to be separated from the partition plate 6 to the ejection side by a predetermined distance. That is, it is formed along the arrangement direction of the plurality of ejection holes 61 arranged in one direction, and is provided so as to cover these ejection holes 61 so as to be separated from the position of the ejection holes 61 by a predetermined distance toward the ejection side. Yes. Thereby, it is possible to avoid that the film-forming adhesion cover 7 is interposed between the ejection hole 61 and the electrode part 31 and the ejection hole 61 is directly exposed to the plasma environment formed by the electrode part 31. That is, since the film-forming adhesion cover 7 exists between the ejection hole 61 and the electrode portion 31, the ejection hole 61 enters the shadow of the film-forming adhesion cover 7, and the discharge gas is exposed to plasma. The formed reactive gas is difficult to reach the ejection hole 61. Therefore, it is possible to suppress the phenomenon that the film forming particles formed by the reaction between the reaction gas and the raw material gas in the vicinity of the ejection hole 61 adhere to the ejection hole 61. That is, since the amount of film-forming particles adhering to the ejection holes 61 can be suppressed, the problem that the ejection holes 61 are blocked by the film of the film-forming particles formed in the ejection holes 61 can be suppressed. The ejection side is the direction in which the source gas is ejected from the ejection hole 61, that is, the film deposition cover 7 side.

また、製膜付着カバー7には、開口部71が形成されている。本実施形態では、開口部71は円形を有する貫通孔であり、それぞれの噴出孔61に対応して噴出孔61から噴出方向に延長した位置に形成されている。したがって、噴出孔61から噴出される原料ガスは、この開口部71を通じてチャンバ2内に噴出される。この開口部71は、噴出孔61に比べて十分に大きく形成されており、開口部71の開口面積は、噴出孔61の開口面積よりも大きくなるように形成されている。具体的には、このような薄膜形成装置では、チャンバ2の真空状態を開放してメンテナンス作業が行われ付着した製膜粒子の膜P(図6参照)が除去されるが、開口部71は、次のメンテナンス作業が行われるまでに開口部71が製膜粒子の膜Pで塞がれることのない程度の大きさに形成されている。すなわち、放電ガスがプラズマに曝されて形成される反応ガスは、開口部71を通じて噴出される原料ガスと反応することにより製膜粒子が形成される。そして、この製膜粒子は開口部71に付着し開口部71には製膜粒子によって形成される薄膜Cが成長する。しかし、開口部71は十分な大きさに形成されているため、開口部71が薄膜Cで塞がれることはない。よって、基板W上に薄膜Cを形成するのに必要な原料ガスを噴出孔61から噴出してチャンバ2内に供給することができる。   An opening 71 is formed in the film deposition cover 7. In the present embodiment, the opening 71 is a through hole having a circular shape, and is formed at a position corresponding to each ejection hole 61 and extending from the ejection hole 61 in the ejection direction. Therefore, the source gas ejected from the ejection hole 61 is ejected into the chamber 2 through the opening 71. The opening 71 is formed to be sufficiently larger than the ejection hole 61, and the opening area of the opening 71 is formed to be larger than the opening area of the ejection hole 61. Specifically, in such a thin film forming apparatus, the vacuum state of the chamber 2 is opened and maintenance work is performed to remove the deposited film P of film forming particles (see FIG. 6). The opening 71 is formed in such a size that it is not blocked by the film P of the film-forming particles until the next maintenance work is performed. That is, the reaction gas formed when the discharge gas is exposed to the plasma reacts with the raw material gas ejected through the opening 71 to form film forming particles. The film-forming particles adhere to the opening 71, and a thin film C formed by the film-forming particles grows in the opening 71. However, since the opening 71 is formed in a sufficient size, the opening 71 is not blocked by the thin film C. Therefore, the source gas necessary for forming the thin film C on the substrate W can be ejected from the ejection holes 61 and supplied into the chamber 2.

また、図7は、原料ガス供給部5の噴出孔61、高密度プラズマ領域36、基板Wとの関係を示す図である。上述の通り、これらの原料ガス供給部5は、高密度プラズマ領域36に対して対称となる位置に配置されており、図7では片側のみの原料ガス供給部5を表している。原料ガス供給部5は、互いに高密度プラズマ領域36に対して対称になる位置であって、図7に示す例では、噴出孔61が高密度プラズマ領域36内に位置するように配置されている。すなわち、すべての噴出孔61が高密度プラズマ領域36に完全に含まれるように原料ガス供給部5が配置されている。これにより、噴出孔61から開口部71を通じて噴出される原料ガスが噴出孔61及び開口部71を出てすぐに高密度なプラズマ環境に曝されるため、効率よく製膜粒子を生成することが可能になる。なお、双方の噴出孔61から原料ガスが噴出されるため、原料ガス供給部5が単体の場合に比べて生成される製膜粒子の量が多くなり、製膜粒子が原料ガス供給部5に付着する可能性が高くなるが、噴出部52に設けられた製膜付着カバー7により、噴出孔61が塞がれることなく安定して原料ガスを供給し製膜粒子を生成することができる。   FIG. 7 is a diagram showing the relationship among the ejection holes 61, the high-density plasma region 36, and the substrate W of the source gas supply unit 5. As described above, these source gas supply units 5 are arranged at positions symmetrical with respect to the high-density plasma region 36, and FIG. 7 shows the source gas supply unit 5 only on one side. The source gas supply unit 5 is symmetric with respect to the high-density plasma region 36, and in the example shown in FIG. 7, the ejection holes 61 are arranged so as to be located in the high-density plasma region 36. . That is, the source gas supply unit 5 is arranged so that all the ejection holes 61 are completely included in the high-density plasma region 36. Thereby, since the source gas ejected from the ejection hole 61 through the opening 71 is exposed to the high-density plasma environment immediately after exiting the ejection hole 61 and the opening 71, the film-forming particles can be efficiently generated. It becomes possible. In addition, since source gas is ejected from both the ejection holes 61, the amount of film-forming particles produced | generated compared with the case where the source gas supply part 5 is single-piece | unit increases, and film-forming particle | grains enter the source gas supply part 5. Although the possibility of adhesion increases, the film-forming adhesion cover 7 provided in the ejection part 52 can supply the source gas stably without blocking the ejection holes 61 and produce the film-forming particles.

また、原料ガス供給部5の噴出孔61は、その噴射方向が基板Wの表面に向かう方向に設定されている。具体的には、噴出孔61の噴射方向は、基板Wの製膜領域に向かう方向に設定されており、噴出孔61は、その貫通方向がマスク8の開口部81を通じて製膜領域に向かう方向に形成されている。すなわち、原料ガス供給部5は、電極ユニット3、原料ガス供給部5、基板保持部4の配列方向に見て、噴出孔61がマスク8の開口部81内に位置するように配置されており、さらに貫通方向が基板Wの製膜領域に向かう方向に設定されていることにより、原料ガスの移動がマスク8で妨げられることなく、製膜領域に移動することができる。そして、原料ガスが製膜領域に向かって移動しつつプラズマ環境に曝されることにより、原料ガスから生成される製膜粒子も製膜領域に向かって移動しやすくなり基板W上に形成される薄膜の製膜レートを高めることができる。また、本実施形態では、噴出孔61の位置が、電極ユニット3、原料ガス供給部5、基板保持部4の配列方向に見て、マスク8の開口部81内に位置するように配置されているが、原料ガス供給部5、基板保持部4の配列方向に見て、マスク8の開口部81の外縁に位置する場合でも製膜レートを高めることができ、効率よく薄膜Cを形成することができる。なお、噴出孔61が開口部81の外側に位置した場合には、マスク8の外縁部分に製膜粒子が付着しやすくなり、マスク8交換の頻度が高めることとなる。   Further, the ejection direction of the ejection hole 61 of the source gas supply unit 5 is set in a direction toward the surface of the substrate W. Specifically, the ejection direction of the ejection hole 61 is set in a direction toward the film formation region of the substrate W, and the ejection hole 61 has a direction in which the penetrating direction proceeds toward the film formation region through the opening 81 of the mask 8. Is formed. That is, the source gas supply unit 5 is arranged so that the ejection holes 61 are located in the opening 81 of the mask 8 when viewed in the arrangement direction of the electrode unit 3, the source gas supply unit 5, and the substrate holding unit 4. Furthermore, since the penetration direction is set in the direction toward the film forming region of the substrate W, the movement of the source gas can be moved to the film forming region without being hindered by the mask 8. Then, the source gas is exposed to the plasma environment while moving toward the film forming region, so that the film forming particles generated from the source gas are also easily moved toward the film forming region and are formed on the substrate W. The film forming rate of the thin film can be increased. Further, in the present embodiment, the position of the ejection hole 61 is arranged so as to be located in the opening 81 of the mask 8 when viewed in the arrangement direction of the electrode unit 3, the source gas supply unit 5, and the substrate holding unit 4. However, the film formation rate can be increased and the thin film C can be efficiently formed even when positioned at the outer edge of the opening 81 of the mask 8 when viewed in the arrangement direction of the source gas supply unit 5 and the substrate holding unit 4. Can do. When the ejection holes 61 are located outside the opening 81, the film-forming particles are likely to adhere to the outer edge portion of the mask 8, and the frequency of replacement of the mask 8 is increased.

このように、上記実施形態における薄膜形成装置によれば、複数の原料ガス供給部5が誘導結合型の電極部31が形成する高密度プラズマ領域36を挟む位置にそれぞれ配置されているため、それぞれの原料ガス供給部5から噴出された原料ガスが高密度プラズマ領域36に曝されることにより基板W上全体に亘ってほぼ一定膜厚の薄膜Cが形成される。すなわち、原料ガス供給部5が単体である場合には、原料ガス供給部5から離れるに従って薄膜Cの膜厚が薄く形成されていたが、原料ガス供給部5を高密度プラズマ領域36を挟むようにそれぞれ配置されることにより、従来薄く形成されていた領域にも原料ガスが供給でき、従来薄く形成されていた領域の製膜量を増加させることができる。すなわち、薄膜Cは、高密度プラズマ領域36を挟んで対称的に形成されることになり、基板W上の製膜領域には、ほぼ均一厚さの薄膜Cを形成することができる。したがって、基板W上にほぼ均一厚さの薄膜Cが形成されるため、原料ガスの供給量を増加させることにより、膜厚分布を乱すことなく、容易に製膜レートを向上させることができる。   As described above, according to the thin film forming apparatus in the above embodiment, since the plurality of source gas supply units 5 are arranged at positions sandwiching the high-density plasma region 36 formed by the inductively coupled electrode unit 31, respectively. The source gas ejected from the source gas supply unit 5 is exposed to the high-density plasma region 36, whereby a thin film C having a substantially constant film thickness is formed over the entire substrate W. That is, when the source gas supply unit 5 is a single unit, the thickness of the thin film C is reduced as the source gas supply unit 5 is separated from the source gas supply unit 5, but the source gas supply unit 5 is sandwiched between the high-density plasma regions 36. Thus, the source gas can be supplied also to the region that has been conventionally formed thin, and the amount of film formation in the region that has been conventionally formed thin can be increased. That is, the thin film C is formed symmetrically with the high-density plasma region 36 interposed therebetween, and the thin film C having a substantially uniform thickness can be formed in the film forming region on the substrate W. Therefore, since the thin film C having a substantially uniform thickness is formed on the substrate W, increasing the supply amount of the source gas can easily improve the film formation rate without disturbing the film thickness distribution.

また、上記実施形態では、複数の原料ガス供給部5が2つ設けられる例について説明したが、高密度プラズマ領域36を挟むように配置すれば原料ガス供給部5を2つ以上配置してもよい。すなわち、高密度プラズマ領域36を挟むように高密度プラズマ領域36に対して対称的に配置することにより、互いの原料ガス供給部5の製膜量を補完し合うことができ、製膜レートを向上させつつ、基板W上にほぼ均一厚みの薄膜Cを形成することができる。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the example in which the several raw material gas supply parts 5 were provided, if it arrange | positions so that the high-density plasma area | region 36 may be pinched | interposed, two or more raw material gas supply parts 5 may be arrange | positioned. Good. That is, by arranging symmetrically with respect to the high-density plasma region 36 so as to sandwich the high-density plasma region 36, the amount of film formation of the source gas supply parts 5 can be complemented, and the film formation rate can be increased. The thin film C having a substantially uniform thickness can be formed on the substrate W while improving.

また、上記実施形態では、マスク8が設けられる例について説明したが、基板Wに製膜領域が設定されておらず、基板Wの表面全体に製膜する場合には、マスク8を省略してもよい。   In the above embodiment, the example in which the mask 8 is provided has been described. However, when the film formation region is not set on the substrate W and the film is formed on the entire surface of the substrate W, the mask 8 is omitted. Also good.

また、上記実施形態では、電極ユニットの電極部31、原料ガス供給部5、基板Wが、鉛直上向きにこの順に配置されている例について説明したが、これらが鉛直方向下向きに設定されていても製膜レートを向上させることができる。ただし、これらが鉛直上向きに配列されている方が、重力の影響で基板Wに異物が付着しにくくなるため、薄膜Cの膜質を向上させることができる。   Moreover, although the electrode part 31, the raw material gas supply part 5, and the board | substrate W of the electrode unit demonstrated the example arrange | positioned in this order vertically upwards in the said embodiment, even if these are set downward in the perpendicular direction, The film forming rate can be improved. However, when these are arranged vertically upward, foreign matter is less likely to adhere to the substrate W due to the influence of gravity, so that the film quality of the thin film C can be improved.

また、上記実施形態では、基板Wが基板保持部4に保持されて静止している場合について説明したが、基板保持部4に搬送機能を設け、基板Wが電極部31を跨ぐ方向に走行するように構成してもよい。すなわち、高密度プラズマ領域36を通過するように基板Wを走行させることにより、高密度プラズマ領域36を挟むように配置された複数の原料ガス供給部5により供給される原料ガスが高効率でプラズマ雰囲気に基板Wが曝されるため、製膜レートを向上させつつ、基板W上にほぼ均一厚みの薄膜Cを形成することができる。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the board | substrate W was hold | maintained at the board | substrate holding | maintenance part 4, and provided the transfer function in the board | substrate holding | maintenance part 4, the board | substrate W drive | works in the direction which straddles the electrode part 31. You may comprise as follows. That is, by causing the substrate W to travel so as to pass through the high-density plasma region 36, the source gas supplied by the plurality of source gas supply units 5 arranged so as to sandwich the high-density plasma region 36 is plasma with high efficiency. Since the substrate W is exposed to the atmosphere, the thin film C having a substantially uniform thickness can be formed on the substrate W while improving the film formation rate.

1 薄膜形成装置
2 チャンバ
3 電極ユニット
4 基板保持部
5 原料ガス供給部
7 製膜付着カバー
8 マスク
31 電極部
36 高密度プラズマ領域
61 噴出孔
W 基板
C 薄膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thin film formation apparatus 2 Chamber 3 Electrode unit 4 Substrate holding | maintenance part 5 Raw material gas supply part 7 Film deposition adhesion cover 8 Mask 31 Electrode part 36 High-density plasma area 61 Ejection hole W Substrate C Thin film

Claims (6)

真空環境を形成するチャンバと、このチャンバ内に基板を保持する基板保持部と、この基板保持部に対向して配置されプラズマを発生させる電極ユニットと、前記基板保持部と前記電極ユニットとの間に設けられた複数の原料ガス供給部とを備え、前記原料ガス供給部から供給される原料ガスをプラズマ環境に曝して基板上に薄膜を形成する薄膜形成装置であって、
前記電極ユニットは、誘導結合型の電極部を有しており、
前記原料ガス供給部は、前記誘導結合型の電極部が形成するプラズマ領域が相対的に高密度になる高密度プラズマ領域を挟む位置にそれぞれ配置されていることを特徴とする薄膜形成装置。
A chamber for forming a vacuum environment; a substrate holder for holding a substrate in the chamber; an electrode unit disposed opposite to the substrate holder to generate plasma; and between the substrate holder and the electrode unit A plurality of source gas supply units provided in a thin film forming apparatus for forming a thin film on a substrate by exposing the source gas supplied from the source gas supply unit to a plasma environment,
The electrode unit has an inductively coupled electrode part,
2. The thin film forming apparatus according to claim 1, wherein the source gas supply unit is disposed at a position sandwiching a high-density plasma region where a plasma region formed by the inductively coupled electrode unit is relatively dense.
前記原料ガス供給部は、原料ガスが噴射される噴出孔が高密度プラズマ領域を形成する前記誘導結合型の電極部よりも高密度プラズマ領域側に位置するように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の薄膜形成装置。   The source gas supply unit is arranged such that an ejection hole through which source gas is injected is positioned closer to the high density plasma region than the inductively coupled electrode unit that forms the high density plasma region. The thin film forming apparatus according to claim 1. 前記原料ガス供給部は、原料ガスが噴射される噴出孔が高密度プラズマ領域内に位置するように配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の薄膜形成装置。   3. The thin film forming apparatus according to claim 1, wherein the source gas supply unit is disposed such that an ejection hole through which source gas is injected is located in a high-density plasma region. 前記基板保持部と前記原料ガス供給部の間には、前記基板保持部上の基板への製膜領域を開口部により制限するマスクが設けられており、前記原料ガス供給部は、原料ガスが噴射される噴出孔が前記マスクの開口部の外縁、又は、マスクの開口部内に位置するように配置されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の薄膜形成装置。   A mask is provided between the substrate holding part and the source gas supply part to restrict a film formation region on the substrate on the substrate holding part by an opening, and the source gas supply part is provided with a source gas. The thin film forming apparatus according to claim 1, wherein the ejection holes to be ejected are arranged so as to be located in an outer edge of the opening of the mask or in the opening of the mask. 前記原料ガス供給部の原料ガスが噴射される噴出孔は、その噴射方向が前記基板保持部に保持された基板の製膜領域に向かう向きに設定されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の製膜形成装置。   The ejection hole through which the source gas of the source gas supply unit is injected is set so that the injection direction is directed toward the film forming region of the substrate held by the substrate holding unit. 5. The film forming apparatus according to any one of 4 above. 前記電極ユニットの誘導結合型の電極部、前記原料ガス供給部、前記基板保持部は、これらがこの順に鉛直方向上向きになるように前記チャンバ内に配置されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の薄膜形成装置。   2. The inductively coupled electrode section, the source gas supply section, and the substrate holding section of the electrode unit are arranged in the chamber so that they are vertically upward in this order. The thin film formation apparatus in any one of -5.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0817748A (en) * 1994-06-27 1996-01-19 Tokyo Electron Ltd Plasma processing device
JP2001279446A (en) * 2000-03-29 2001-10-10 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Plasma enhanced cvd apparatus and discharging electrode
JP2002511905A (en) * 1997-06-30 2002-04-16 ラム リサーチ コーポレイション Gas injection system for plasma processing equipment
JP2005175242A (en) * 2003-12-12 2005-06-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd System and method for fabricating thin film
JP2005248327A (en) * 2004-03-04 2005-09-15 Samsung Sdi Co Ltd Inductively coupled plasma chemical vapor deposition apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0817748A (en) * 1994-06-27 1996-01-19 Tokyo Electron Ltd Plasma processing device
JP2002511905A (en) * 1997-06-30 2002-04-16 ラム リサーチ コーポレイション Gas injection system for plasma processing equipment
JP2001279446A (en) * 2000-03-29 2001-10-10 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Plasma enhanced cvd apparatus and discharging electrode
JP2005175242A (en) * 2003-12-12 2005-06-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd System and method for fabricating thin film
JP2005248327A (en) * 2004-03-04 2005-09-15 Samsung Sdi Co Ltd Inductively coupled plasma chemical vapor deposition apparatus

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