JP2511737B2 - Plasma gas phase reactor - Google Patents

Plasma gas phase reactor

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JP2511737B2
JP2511737B2 JP7247091A JP7247091A JP2511737B2 JP 2511737 B2 JP2511737 B2 JP 2511737B2 JP 7247091 A JP7247091 A JP 7247091A JP 7247091 A JP7247091 A JP 7247091A JP 2511737 B2 JP2511737 B2 JP 2511737B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はプラズマを用いた気相反
応装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas phase reactor using plasma.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来よりプラズマ気相反応を用いて基板
に薄膜を形成の際に使用されている反応装置は反応容器
と、反応容器内の原料気体及び反応生成物等の気体を排
気する手段、薄膜の原料となる気体を反応容器内に供給
する手段、反応容器内の圧力を測定するための手段、反
応容器内の圧力を所定の値に調整するための手段、反応
容器内の基板を加熱するための手段等を有しており、そ
して前記反応容器内にはプラズマ発生電源と接続された
平板状の電極(パワー電極)と、該電極と平行に設置さ
れ、接地電位に維持された平板状の対向電極を有してい
るものが一般的に使用されている。そしてこの装置を用
いて薄膜を形成する場合、基板は対向電極に設置してプ
ラズマ気相反応を起こして成膜等の処理を行っていた。
2. Description of the Related Art A reaction apparatus conventionally used for forming a thin film on a substrate using plasma vapor phase reaction is a reaction vessel and means for exhausting raw material gas and reaction products in the reaction vessel. A means for supplying a gas as a raw material of a thin film into the reaction vessel, a means for measuring the pressure in the reaction vessel, a means for adjusting the pressure in the reaction vessel to a predetermined value, and a substrate in the reaction vessel. A plate-shaped electrode (power electrode) having a means for heating and the like and connected to a plasma generating power source in the reaction vessel, was installed in parallel with the electrode, and was maintained at the ground potential. The one having a flat plate-shaped counter electrode is generally used. When a thin film is formed using this apparatus, the substrate is placed on a counter electrode and a plasma vapor phase reaction is caused to perform a process such as film formation.

【0003】しかしながらこのような装置で成膜を行っ
た場合、以下のような問題が出てきた。先ず反応生成物
が基板以外に反応容器の内壁にもフレーク状に付着する
という現象が起こり、薄膜作製に際してその反応生成物
が基板上に落下する結果、薄膜にピンホールを形成する
という問題点が起こってきた。そして基板を平板状の電
極に配置するため多量に膜作製が行えないという問題が
生じてきた。
However, when a film is formed by such an apparatus, the following problems have occurred. First, the reaction product adheres to the inner wall of the reaction container in the form of flakes in addition to the substrate, and when the thin film is formed, the reaction product falls on the substrate, resulting in the formation of pinholes in the thin film. It's happening. Then, since the substrate is arranged on the plate-shaped electrode, a problem arises that a large amount of films cannot be formed.

【0004】このような問題点を解決するための装置と
して、反応容器内の基板の置かれた領域のみにプラズマ
を閉じ込め、反応容器内の内壁にプラズマが広がらない
ようにするための、基板を四つの面から取り囲む形のコ
ンテナと呼ばれる枠体を基板の周りに配し、かつ電極を
基板とは切離し、前記枠体の上方及び下方の枠体で囲ま
れていない部分を電極で覆い、基板の置かれた空間を前
記枠体と前記二つの電極で完全に反応容器内から独立さ
せ、その中へプラズマを閉じ込める構造としてプラズマ
気相反応を行う装置(以下この装置を陽光柱プラズマC
VD装置と呼ぶ)が考え出された。
As a device for solving such a problem, a substrate for confining the plasma only in the region where the substrate is placed in the reaction container and preventing the plasma from spreading to the inner wall of the reaction container is provided. A frame called a container surrounded by four surfaces is arranged around the substrate, and the electrodes are separated from the substrate, and the portions above and below the frame which are not enclosed by the frame are covered with the electrodes. An apparatus for performing a plasma gas phase reaction as a structure in which the space in which is placed is completely independent of the inside of the reaction vessel by the frame and the two electrodes and plasma is confined therein (hereinafter, this apparatus is referred to as positive column plasma C
Called VD device).

【0005】この装置では、基板を垂直に立ててその周
りを枠体で取り囲む構造としてあるため、複数枚の基板
に対して一度に膜形成させることも可能となり、前記問
題点を解決するためには有効な装置となっている。
In this apparatus, since the substrates are set upright and surrounded by a frame body, it is possible to form a film on a plurality of substrates at once, and in order to solve the above problems. Is an effective device.

【0006】しかしこのような装置においても新たな問
題が生じてきた。前記陽光柱プラズマCVD装置におけ
る放電電源を電極に供給するための方法として良く用い
られている方法に、図8に示す二つの方式がある。図8
(a)に示す方式は、二つの電源をマッチングモジュー
ルを介して独立に一対の各電極に供給する二電源方式を
説明するものであり、図8(b)は一つの電源をマッチ
ングモジュールとバラン81を介して一対の各電極に供
給するバラン方式を説明するものである。
However, a new problem has arisen also in such a device. There are two methods shown in FIG. 8 that are often used as a method for supplying a discharge power source to the electrodes in the positive column plasma CVD apparatus. FIG.
The method shown in (a) is for explaining a dual power supply method in which two power supplies are independently supplied to a pair of electrodes through a matching module, and FIG. 8 (b) shows one power supply for a matching module and a balun. A balun system for supplying a pair of electrodes via 81 will be described.

【0007】これらの電源供給方式では、ブロッキング
コンデンサを電極とマッチングモジュールとの間に挿入
して、基板にセルフバイアスがかかるようにしている。
In these power supply systems, a blocking capacitor is inserted between the electrode and the matching module so that the substrate is self-biased.

【0008】陽光柱プラズマCVD装置の場合前記どち
らの電源供給方式を採用してもプロッキングコンデンサ
の有無に関わらず、電極にセルフバイアスはあまりかか
らない。プロッキングコンデンサが無い場合にはセルフ
バイアスが全くかからないのはもちろんのことである。
In the case of the positive column plasma CVD apparatus, no self bias is applied to the electrodes regardless of the presence or absence of the plucking capacitor regardless of which of the above power supply methods is used. It goes without saying that no self-bias is applied when there is no plucking capacitor.

【0009】この場合プラズマ空間電位はおよそVPP
4〜VPP/2となり、コンテナを接地電位とした場合、
コンテナはプラズマ空間電位に相当するエネルギーのス
パッタを受けることになる。基板が導電性で接地電位に
あるときも同様であり、この場合基板上の被膜は大きな
損傷を受けやすくなる。
In this case, the plasma space potential is approximately V PP /
4 to V PP / 2, when the container is at ground potential,
The container will be sputtered with energy corresponding to the plasma space potential. The same applies when the substrate is electrically conductive and at ground potential, in which case the coating on the substrate is subject to significant damage.

【0010】コンテナが接地電位にある場合であって
も、基板がコンテナと電気的に絶縁されている場合には
基板表面は、電気的にコンテナから絶縁された状態にな
るため、一定の浮遊電位を有する状態となり、その場合
プラズマ空間電位と接地電位との差より、プラズマ空間
電位と浮遊電位との差の方が小さくなるから、コンテナ
及び基板の双方が接地電位にある場合に比較してスパッ
タによる被膜の損傷は小さくなる。
Even when the container is at the ground potential, when the substrate is electrically insulated from the container, the surface of the substrate is electrically insulated from the container, so that the floating potential is constant. In this case, the difference between the plasma space potential and the floating potential is smaller than the difference between the plasma space potential and the ground potential, so that the sputtering is more difficult than when both the container and the substrate are at the ground potential. Damage to the coating due to

【0011】しかしこの場合でも、電気的に絶縁された
基板と接地電位にあるコンテナ、特にサセプタとの境界
で基板の近くにあるプラズマとサセプタの近くにあるプ
ラズマが基板やサセプタからの影響によりプラズマの状
態が変化しているため、基板の縁に近い部分と基板の中
央部分とで膜厚や膜質が異なり、膜厚及び膜質の均一性
が損なわれることになる。
However, even in this case, the plasma near the substrate and the plasma near the susceptor at the boundary between the electrically insulated substrate and the container at the ground potential, particularly the susceptor, are affected by the influence of the substrate and the susceptor. Since the state is changed, the film thickness and the film quality are different between the part near the edge of the substrate and the central part of the substrate, and the uniformity of the film thickness and the film quality is impaired.

【0012】また他方で、陽光柱プラズマCVD装置の
場合、コンテナは反応容器と部分的に接っしているた
め、基板の熱が反応容器に逃げやすく、加熱や保温が容
易でなく、またコンテナの構造によっては温度の均一性
が損なわれる等のことが基板の加熱に際して問題となっ
ていた。
On the other hand, in the case of the positive column plasma CVD apparatus, since the container is in partial contact with the reaction container, the heat of the substrate easily escapes to the reaction container, and it is not easy to heat or heat the container. Depending on the structure, the temperature uniformity is impaired and the like has been a problem in heating the substrate.

【0013】さらに陽光柱プラズマCVD装置の場合、
基板を多数処理できることから、プラズマの容積を大き
くする必要があり、そのため電極間隔を広くしなければ
ならないから、装置が大型化し、大きなRFパワーを必
要とすることになるという問題点をも有していた。
Further, in the case of a positive column plasma CVD apparatus,
Since a large number of substrates can be processed, it is necessary to increase the volume of plasma. Therefore, the electrode interval must be widened, which causes a problem that the device becomes large and large RF power is required. Was there.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
陽光柱プラズマCVD装置の持っている、被膜形成時に
おける被膜の損傷を減らすこと、被膜の膜厚及び膜質の
均一性を向上させること、基板の加熱効率を向上させる
ことを課題としたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has the above-mentioned positive column plasma CVD apparatus, which reduces damage to the coating film at the time of forming the coating film and improves the uniformity of the coating film thickness and film quality. The object is to improve the heating efficiency of the substrate.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、反応容器と、該反応容器に反応性気体を供
給する系と、不要反応生成物を排気する排気系とを具備
したプラズマ気相反応装置において、反応容器内に設け
られた一対の相対した電極が、それぞれ対抗する領域を
除いてフードで覆われており、該フードは内側に電極と
電気的に絶縁された第1のフードと、その外側に接地電
位にある第2のフードとからなる二重構造であり、基板
を支持するための基板支持体は、前記電極の対向する領
域を除いて、基板を枠で取り囲んだ構造を有するものと
し、該基板支持体はその外側を接地電位にあり、かつ基
板支持体から電気的に絶縁された導体板で覆われた構造
であり、前記一対のフードと前記基板支持体とにより囲
まれた空間に前記一対の電極から供給される電力によっ
て発生するプラズマを閉じ込めるように前記一対のフー
ドと前記基板支持体とが設けられたプラズマ気相反応装
置とした。
To solve the above problems, the present invention comprises a reaction vessel, a system for supplying a reactive gas to the reaction vessel, and an exhaust system for exhausting unnecessary reaction products. In a plasma vapor phase reaction apparatus, a pair of opposed electrodes provided in a reaction vessel are covered with a hood except for areas facing each other, and the hood has a first inside electrically insulated from the electrodes. Has a double structure consisting of a hood and a second hood on the outside thereof at ground potential, and the substrate support for supporting the substrate surrounds the substrate with a frame except for the regions facing the electrodes. The substrate support has an outer structure at a ground potential and is covered with a conductor plate electrically insulated from the substrate support, and the pair of hoods and the substrate support are provided. In the space surrounded by The pair of hood and said substrate support has a plasma gas phase reactor which is provided to confine the plasma generated by electric power supplied from the pair of electrodes.

【0016】以下に図面を用いて本発明を詳細に述べ
る。図1は反応容器11、電極12、第1のフード1
3、第2のフード14、基板支持体15との関係を示し
たものである。この図では反応容器の上半分のみを示し
てあるが、下半分にも図2、図7、図9に示すようにこ
れと対象的に同じように電極、第1のフード、第2のフ
ード、基板支持体が設けられていることはいうまでもな
い。
The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a reaction container 11, an electrode 12, and a first hood 1.
3, the second hood 14 and the substrate support 15 are shown. Although only the upper half of the reaction vessel is shown in this figure, the lower half of the reaction vessel is symmetrically similar to the electrodes, the first hood, and the second hood as shown in FIGS. 2, 7, and 9. Needless to say, a substrate support is provided.

【0017】反応容器11は図示していないが、反応性
気体を供給する系と、不要反応生成物を排気する排気
系、圧力を所定の値に調節する圧力コントロール系、圧
力をモニタする圧力測定系を有するものであり、しかも
接地電位に維持されている。
Although not shown, the reaction vessel 11 is a system for supplying a reactive gas, an exhaust system for exhausting unnecessary reaction products, a pressure control system for adjusting the pressure to a predetermined value, and a pressure measurement for monitoring the pressure. It has a system and is maintained at the ground potential.

【0018】電極12は図示されていないが対向して一
対設けられており、各々の電極にマッチングモジュール
を介してプラズマ発生電源を接続するか、一つの電源か
らマッチングモジュールとバランを介して接続されてい
る。
Although not shown, a pair of electrodes 12 are provided so as to face each other. A plasma generating power source is connected to each electrode via a matching module, or one power source is connected to the matching module via a balun. ing.

【0019】電極は板に複数の穴を開けた形のパンチン
グ形状のもの、網目状になったメッシュ形状のものと
し、平板電極としての機能を損なわない範囲で開口率を
極力大きくしたものである。もちろん平板電極でもよい
が、このようなパンチング形状やメッシュ形状のものの
ほうが好ましい。
The electrode has a punching shape in which a plurality of holes are formed in a plate, or a mesh shape having a mesh shape, and the aperture ratio is maximized within a range not impairing the function as a flat plate electrode. . Of course, a flat plate electrode may be used, but such a punching shape or a mesh shape is preferable.

【0020】その理由は電極の面積に対するパンチング
やメッシュの穴の面積(開口率)を大きくすることがで
きるためである。この開口率を大きくするということは
板状の平板電極に比べて、電極を流れる電流が小さくな
る結果、電圧が大きくなるため、プラズマが電極間の中
央付近まで広がり易くなるという効果を生むのであり、
このことはまた、装置を大型化する時に有利となるので
ある。
The reason is that the area of the electrode and the area of the holes of the mesh (aperture ratio) can be increased. Increasing this aperture ratio has the effect of making it easier for plasma to spread to the vicinity of the center between the electrodes because the current flowing through the electrodes becomes smaller than that of plate-shaped flat plate electrodes, resulting in a larger voltage. ,
This is also advantageous when the size of the device is increased.

【0021】電極を覆うフードは第1のフード13及び
第2のフード14からなる二重構造となっており、一対
の電極が対向している領域を除いて電極を覆っている。
そして第1のフード13は電極12及び反応容器11か
ら電気的に絶縁されている。
The hood covering the electrodes has a double structure consisting of the first hood 13 and the second hood 14, and covers the electrodes except for the region where the pair of electrodes face each other.
The first hood 13 is electrically insulated from the electrode 12 and the reaction vessel 11.

【0022】第2のフード14は反応容器11に固定さ
れており、電気的に接地電位に保たれている。
The second hood 14 is fixed to the reaction vessel 11 and is electrically maintained at the ground potential.

【0023】第1のフード及び第2のフードは電極と同
様に板に複数の穴を開けた形のパンチング形状のもの、
網目状になったメッシュ形状のものとすることが良い。
これは反応性気体を電極間に導入するためである。
The first hood and the second hood have a punching shape in which a plurality of holes are formed in a plate like the electrodes,
It is preferable to use a mesh-shaped mesh.
This is because the reactive gas is introduced between the electrodes.

【0024】しかし第1のフードにおいて電極の上部を
覆う部分と電極の側面を覆う部分とを異なる材料で構成
することも可能である。たとえば電極の上部を覆う部分
はパンチング形状のものや網目状になったメッシュ形状
のものとして、電極の側面を覆う部分は板状のものとす
ることが可能であり、こうした場合でも、反応性気体を
電極間に導くことには影響のないものとすることができ
る。このことは第2のフードに対してもいえることであ
り、第2のフードにおいても電極12の上部を覆う部分
はパンチング形状のものや網目状になったメッシュ形状
のものとして、電極の側面を覆う部分は板状のものとす
ることが可能である。
However, in the first hood, the portion that covers the upper portion of the electrode and the portion that covers the side surface of the electrode can be made of different materials. For example, the part that covers the upper part of the electrode can be punched or mesh-shaped and the part that covers the side surface of the electrode can be plate-shaped. Can be made uninfluenced to guide between the electrodes. This also applies to the second hood, and in the second hood as well, the portion that covers the upper portion of the electrode 12 has a punching shape or a mesh-like mesh shape, and the side surface of the electrode is The covering portion can be plate-shaped.

【0025】第1のフード13は電極12から、両者の
間で放電が発生しない範囲の間隔例えば1〜10mmの
範囲で離れて設けられている。
The first hood 13 is provided so as to be separated from the electrode 12 within a range where discharge does not occur between the electrodes 12, for example, within a range of 1 to 10 mm.

【0026】第1のフードの材料は、石英、アルミニュ
ームその他金属等、まわりの導体から絶縁された状態に
できるものであればよい。
The material of the first hood may be quartz, aluminum or other metal as long as it can be insulated from surrounding conductors.

【0027】第2のフード14の材料は金属等、接地電
位に保持することができるものを用いることができる。
The material of the second hood 14 may be metal or the like, which can be maintained at the ground potential.

【0028】第1のフード13は第2のフードにセラミ
ックスあるいはテフロン等の絶縁物を介して支えられて
いる。第1のフード13と第2のフード14との間隔
は、両者の間で放電が発生しない範囲の間隔、例えば1
〜10mmの範囲で離れて設けられている。
The first hood 13 is supported by the second hood via an insulator such as ceramics or Teflon. The distance between the first hood 13 and the second hood 14 is within a range in which no discharge is generated between them, for example, 1
It is provided separately in the range of 10 mm.

【0029】基板支持体15は、基板を保持するための
基板保持用治具18を有しており、その保持用治具は基
板をその表面上に置くことができるような板状のもの
で、基板を固定させる機能を有しているものである。し
かし基板支持体15に基板を固定させる機能があるもの
であれば、板状という形状にはこだわらない。
The substrate support member 15 has a substrate holding jig 18 for holding the substrate, and the holding jig is a plate-like member on which the substrate can be placed. , Has a function of fixing the substrate. However, as long as the substrate support 15 has a function of fixing the substrate, the shape of the plate is not limited.

【0030】この保持用治具18は、対向する電極が設
けられる領域を除いて、その保持用治具18を取り囲む
ようにして枠で周囲を覆った構造になっている。
The holding jig 18 has a structure in which the holding jig 18 is surrounded by a frame so as to surround the holding jig 18 except for the region where the opposing electrodes are provided.

【0031】基板支持体15は、その周りを電気的に接
地電位にされている導体板16で覆われている。この導
体板16は搬送機構あるいは支持台を介して反応容器1
1と電気的に接続されてることになるため、導体板16
は接地電位に保持されることになる。
The substrate support 15 is covered with a conductor plate 16 which is electrically grounded around it. The conductor plate 16 is attached to the reaction container 1 via a transport mechanism or a support base.
1 is electrically connected to the conductor plate 16
Will be held at ground potential.

【0032】基板支持体15と導体板16とは、前記し
た絶縁物と同様のセラミックスあるいはテフロン等の絶
縁物によって接続されている。
The substrate support 15 and the conductor plate 16 are connected by an insulator such as ceramics or Teflon similar to the above-mentioned insulator.

【0033】このように基板支持体15と導体板16と
が絶縁物で接続されていることは、金属に比べて熱を伝
えにくいことになりそのため、成膜時の保温性がよくな
り、容易でかつ省エネルギー化することができるという
効果もある。
Since the substrate support 15 and the conductor plate 16 are connected by an insulator in this manner, it is more difficult for heat to be transferred than metal, so that the heat retention during film formation is improved, which is easy. There is also an effect that energy can be saved.

【0034】基板支持体15と電極12との距離あるい
は基板保持用治具18と電極12との距離は両者の間で
放電が発生しない範囲の間隔例えば1〜10mmの範囲
で離れて設けられている。
The distance between the substrate support 15 and the electrode 12 or the distance between the substrate holding jig 18 and the electrode 12 is set so as to be a distance within a range in which no discharge occurs between them, for example, a range of 1 to 10 mm. There is.

【0035】基板支持体15と第1のフード13との距
離、導体板16と第2のフード14との距離は5mm以
内とした。5mmを越えるとプラズマが基板支持体15
と第1及び第2のフードで作られる空間から反応容器1
1内に漏れ出てしまうからである。
The distance between the substrate support 15 and the first hood 13 and the distance between the conductor plate 16 and the second hood 14 were within 5 mm. If it exceeds 5 mm, plasma will be generated on the substrate support 15.
And the reaction container 1 from the space created by the first and second hoods
This is because it leaks into the inside of 1.

【0036】基板支持体15が電気的に絶縁されること
により、基板が導体、絶縁体等を問わず、基板支持体1
5と同じフローティング電位となるため、供給するRF
電圧の大きさによらず、プラズマ空間電位と基板表面電
位との差が小さくなり、スパッタによるダメージがプラ
ズマ空間電位の大きさによらず少ない。
By electrically insulating the substrate support 15, the substrate support 1 can be used regardless of whether the substrate is a conductor, an insulator or the like.
Since the floating potential is the same as that of 5, the RF supplied
The difference between the plasma space potential and the substrate surface potential becomes small regardless of the magnitude of the voltage, and damage due to sputtering is small regardless of the magnitude of the plasma space potential.

【0037】基板支持体15は基板の被形成面を重力に
そって配向させるようにしてあり、反応容器上部に付着
した反応生成物がフレークとなって落ちてきても、被形
成面上に被着しないようにしている。
The substrate support 15 is arranged such that the surface on which the substrate is formed is oriented along gravity, and even if the reaction product attached to the upper part of the reaction vessel falls off as flakes, the surface to be formed on the substrate is covered. I try not to wear it.

【0038】基板支持体15の材料は、石英、アルミそ
の他金属等、まわりの導体から絶縁された状態にできる
ものであればよい。
The material of the substrate support 15 may be quartz, aluminum or other metal as long as it can be insulated from the surrounding conductors.

【0039】導体板16の材料は金属等、接地電位に保
持することができるものを用いることができる。
The material of the conductor plate 16 may be a metal or the like that can be maintained at the ground potential.

【0040】また本願発明では、形成される被膜の膜厚
を均一にするために、フード内には、絶縁された板が、
その板の面を、基板の被形成面に対応させて、設けられ
ている 。
In the present invention, an insulated plate is provided in the hood in order to make the film thickness of the formed film uniform.
The plate surface is provided so as to correspond to the surface on which the substrate is formed.

【0041】ここで絶縁された板の面を、基板の被形成
面に対応させて設けるとは、基板に被膜を形成させた時
に、絶縁された板の面上に被膜の形成が行われるよう
に、そして電極12と基板保持用治具18との間で放電
がおこらないように絶縁された板の面を設けることを意
味するものである。
The provision of the surface of the insulated plate corresponding to the surface on which the substrate is formed means that the film is formed on the surface of the insulated plate when the coating is formed on the substrate. In addition, it means that an insulated plate surface is provided between the electrode 12 and the substrate holding jig 18 so as to prevent discharge.

【0042】図1では基板保持用治具18のうち基板を
置く表面と同一平面上に、絶縁された板17の表面を置
いた。
In FIG. 1, the surface of the insulated plate 17 is placed on the same plane as the surface of the substrate holding jig 18 on which the substrate is placed.

【0043】第1のフード13内には絶縁された板17
が、基板保持用治具18の数と同じ数設けられており、
その絶縁された板17の表面及び裏面が、基板保持用治
具18の基板を置く面を含む平面と同一面上の前記フー
ド内に、それぞれの前記保持用治具18の面に対応し
て、設けられている。この絶縁された板17は第1のフ
ード13内に設けられており、第1及び第2のフード開
口部から外部に出ないようにしてある。絶縁された板1
7の前記保持用治具18の一辺と向かい合う辺の長さ
は、前記保持用治具18が有する辺の長さと同一の長さ
をもっている。
An insulated plate 17 is provided in the first hood 13.
Are provided in the same number as the substrate holding jigs 18,
The front surface and the back surface of the insulated plate 17 correspond to the surfaces of the respective holding jigs 18 in the hood on the same plane as the plane including the surface of the substrate holding jig 18 on which the substrate is placed. , Provided. The insulated plate 17 is provided in the first hood 13 so as not to come out from the first and second hood openings. Insulated board 1
The length of the side of the holding jig 18 that faces one side of the holding jig 18 is the same as the length of the side of the holding jig 18.

【0044】この絶縁された板17は電極との間で放電
が起こらないような距離を電極から離して置くとともに
周囲の導体から絶縁された状態になっている必要があ
る。
The insulated plate 17 needs to be separated from the electrode by a distance such that no discharge occurs between the insulated plate 17 and the electrode and must be insulated from the surrounding conductor.

【0045】またこの絶縁された板17は被膜の膜厚の
均一性を向上させる働きがある他、基板支持体15と電
極12との距離を、基板支持体15の搬送の関係から大
きくしたいときにも有効である。
Further, the insulated plate 17 has the function of improving the uniformity of the film thickness of the coating film, and when it is desired to increase the distance between the substrate support 15 and the electrode 12 in consideration of the transportation of the substrate support 15. It is also effective.

【0046】基板は上下に設けられた電極間の距離の5
5〜65%の範囲に設けることが好ましい。
The substrate has a distance of 5 between the upper and lower electrodes.
It is preferably provided in the range of 5 to 65%.

【0047】反応容器11内には基板支持体15、つま
り基板を加熱あるいは保温するためのヒータが設けられ
ている。
A substrate support 15, that is, a heater for heating or retaining the temperature of the substrate is provided in the reaction vessel 11.

【0048】電極を囲むフードのうち外側に設けられた
第2のフード14及び導体板16が無いと、浮遊電位が
大きくなるため、反応容器11と第1のフード13との
間、基板支持体15と反応容器11との間でプラズマが
発生してしまう。
If the second hood 14 and the conductor plate 16 provided outside the hood surrounding the electrode are not provided, the floating potential becomes large, and therefore, the space between the reaction vessel 11 and the first hood 13 and the substrate support. Plasma is generated between 15 and the reaction vessel 11.

【0049】以下に実施例を示す。Examples will be shown below.

【実施例】〔実施例1〕図2に本発明の1実施例を示
す。
[Embodiment 1] FIG. 2 shows an embodiment of the present invention.

【0050】反応容器21は電気的に接地電位にあり、
被膜形成に必要な反応性気体を導入する反応性気体導入
口22と不要反応生成物、未反応反応性気体、キャリア
ガスを排出する気体排出口23とを有しており、反応容
器21の内部には基板支持体24を通して基板25を加
熱するためのヒータ26が設けられている。
The reaction vessel 21 is electrically at ground potential,
It has a reactive gas inlet 22 for introducing a reactive gas necessary for forming a film and a gas outlet 23 for discharging an unnecessary reaction product, an unreacted reactive gas and a carrier gas. Is provided with a heater 26 for heating the substrate 25 through the substrate support 24.

【0051】基板支持体24は、内部の大きさが、縦7
5cm、横75cm、高さ25cmのアルミニューム製
で、内部に基板保持用治具33が6〜9cmの間隔で設
けられている。図面では略してあるため、基板保持用治
具33の数と基板支持体24との大きさが合わないが、
実際は上記間隔で基板支持体24の大きさに合うよう基
板保持用治具33が配置されている。
The substrate support 24 has an internal size of 7
The substrate holding jig 33 is made of aluminum having a size of 5 cm, a width of 75 cm, and a height of 25 cm. Since it is omitted in the drawing, the number of substrate holding jigs 33 and the size of the substrate support 24 do not match,
Actually, the jigs 33 for holding the substrate are arranged at the intervals described above so as to match the size of the substrate support 24.

【0052】ヒータ26は全体の長さが68cm、発光
部の長さが62cmの赤外線ランプヒータであり、反応
容器内21の上部フード29、30から下部フード3
5、36までの間に4cm間隔で11本、導体板37か
ら15cmの距離離して、図面で左右それぞれに設けら
れている。
The heater 26 is an infrared lamp heater having a total length of 68 cm and a light emitting portion length of 62 cm. The heater 26 is from the upper hoods 29 and 30 in the reaction vessel 21 to the lower hood 3.
11 are provided at intervals of 4 cm between 5 and 36 and are provided at a distance of 15 cm from the conductor plate 37 on the left and right sides in the drawing.

【0053】この図面の場合図面手前側と紙面の裏側に
は隣接して反応容器が接続されており、また反応容器と
反応容器の間には、両反応容器を独立の雰囲気にするた
めの開閉弁が設けられていて、基板支持体24を搬送さ
せる等のためにヒータを設けてはいない。
In the case of this drawing, reaction vessels are connected to the front side of the drawing and the back side of the drawing so as to be adjacent to each other, and between the reaction vessels are opened / closed to make them independent atmospheres. A valve is provided, and a heater is not provided for carrying the substrate support 24 and the like.

【0054】このヒータはこの実施例のように反応容器
内の左右に設ける他、電極27及び電極34の上部及び
下部に設けることも可能である。またヒータ26は赤外
線ランプヒータの長手方向を紙面に対して垂直になるよ
うに横にして並べてあるが、紙面に平行になるように図
面手前側から奥に向かってヒータを立てて並べてもよ
い。
The heaters may be provided on the left and right sides in the reaction container as in this embodiment, or may be provided on the upper and lower portions of the electrodes 27 and 34. Further, the heaters 26 are arranged side by side so that the longitudinal direction of the infrared lamp heaters is perpendicular to the paper surface, but the heaters may be arranged upright from the front side of the drawing toward the back side so as to be parallel to the paper surface.

【0055】電極27、34は上下に対向する形で設置
されている。この電極はアルミニューム製で75cm×
75cmの大きさをもち、開口率30%で直径6mmの
あなが9mmのピッチで複数開けられている。
The electrodes 27 and 34 are installed so as to face each other vertically. This electrode is made of aluminum and is 75 cm x
A plurality of holes having a size of 75 cm, an opening ratio of 30% and a diameter of 6 mm are opened at a pitch of 9 mm.

【0056】この電極27、34は絶縁物28を介して
反応容器21に固定されている。電極27、34を覆う
フードのうち、内側の第1のフード29(上側の第1の
フード)、35(下側の第1のフード)は共にアルミニ
ュームでできており、それぞれ、直径3mmの穴が5m
mピッチで複数開けられた状態をしており、電極27、
34とは1〜10mmの間隔、ここでは5mmの間隔を
もってそれぞれ電極27、34を覆っている。
The electrodes 27 and 34 are fixed to the reaction vessel 21 via an insulator 28. Of the hoods that cover the electrodes 27 and 34, the inner first hoods 29 (upper first hood) and 35 (lower side first hood) are both made of aluminum and have a diameter of 3 mm. 5m hole
A plurality of electrodes are opened at m pitches, and the electrodes 27,
34 covers the electrodes 27 and 34 with a distance of 1 to 10 mm, here a distance of 5 mm.

【0057】外側の第2のフード30、36は第1のフ
ードと同様の材質のもので、直径3mmの穴が5mmピ
ッチで複数開けられた状態をしておりここでは5mmの
間隔をもって第1のフード29、35を覆っている。
The outer second hoods 30 and 36 are made of the same material as the first hood, and have a plurality of holes with a diameter of 3 mm formed at a pitch of 5 mm. It covers the hoods 29 and 35 of.

【0058】第2のフード30、36は反応容器21に
固定されており、反応容器と同様接地電位に保たれてい
る。第1のフード29、35と第2のフード30、36
とは電気的に絶縁されており、第1のフード29、35
は絶縁物31を介して第2のフード30、36に固定さ
れている。
The second hoods 30 and 36 are fixed to the reaction vessel 21 and are kept at the ground potential like the reaction vessel. First hoods 29, 35 and second hoods 30, 36
Is electrically insulated from the first hood 29, 35.
Is fixed to the second hoods 30, 36 via an insulator 31.

【0059】また第1のフード29、35内に絶縁され
た板32を、後に述べる基板支持体24に設けられた基
板保持用治具33と同一平面内に基板保持用治具33と
同じ数設けた。
Further, the plates 32 insulated in the first hoods 29 and 35 are arranged in the same plane as the substrate holding jig 33 provided on the substrate support 24, which will be described later, in the same number as the substrate holding jig 33. Provided.

【0060】この絶縁された板32は第1のフード2
9、35に固定されており、第1のフード29、35と
共にいずれの導体からも絶縁されている。
This insulated plate 32 is used for the first hood 2
It is fixed to 9, 35 and is insulated from both conductors along with the first hoods 29, 35.

【0061】電極28、34を覆う対向する一対の二つ
のフードに挟まれたかたちで基板支持体24が設けられ
ている。
The substrate support 24 is provided so as to be sandwiched between a pair of opposing two hoods which cover the electrodes 28 and 34.

【0062】基板25は基板保持用治具33を挟んで両
側に設けられるようになっている。ここでは、基板25
は電極27と電極34との間の距離の60%のところ、
即ち電極27から20%、電極34から20%の距離離
して設けた。
The substrates 25 are arranged on both sides of the substrate holding jig 33. Here, the substrate 25
Is 60% of the distance between electrodes 27 and 34,
That is, they are provided at a distance of 20% from the electrode 27 and 20% from the electrode 34.

【0063】基板支持体24の外側は、電極の対向する
領域を除いて導体37で周囲を取り囲まれている。導体
37はアルミニュームでできており、第1、第2のフー
ドと同様に直径3mmの穴が5mmピッチで複数開けら
れた状態のものであり、基板支持体24は導体37に絶
縁物38を介して5mmの間隔をもって固定されてお
り、このことにより基板支持体24、基板保持用治具3
3、及び基板25は周囲の導体から絶縁されることにな
る。
The outside of the substrate support 24 is surrounded by the conductor 37 except for the areas where the electrodes face each other. The conductor 37 is made of aluminum, and is similar to the first and second hoods in that a plurality of holes having a diameter of 3 mm are formed at a pitch of 5 mm, and the substrate support 24 has an insulator 38 on the conductor 37. The substrate support 24 and the substrate holding jig 3 are fixed at a distance of 5 mm.
3, and the substrate 25 will be insulated from the surrounding conductors.

【0064】図3にフード(第1のフード29、35及
び第2のフード30、36)および基板支持体24の外
観を示す。
FIG. 3 shows the appearance of the hood (first hoods 29, 35 and second hoods 30, 36) and the substrate support 24.

【0065】反応容器21内を気体排出口23より真空
ポンプで排気しながら、反応性気体導入口22より反応
性気体を供給して、適切な放電圧力にする。反応性気体
は第1、第2のフードのもつ複数の穴から上部の電極2
7に達し、電極27のもつ複数の穴を通過し基板25に
達する。不要反応生成物、未反応反応性気体、キャリア
ガスは逆に下部の電極34のもつ複数の穴から下部フー
ドの第1のフード35、第2のフード36のもつ複数の
穴を通って気体排出口23に達し、反応容器21外へ排
気される。
While the inside of the reaction vessel 21 is evacuated by the vacuum pump from the gas discharge port 23, the reactive gas is supplied from the reactive gas introduction port 22 to obtain an appropriate discharge pressure. The reactive gas is passed through the plurality of holes of the first and second hoods to the upper electrode 2
7, reaches the substrate 25 through a plurality of holes of the electrode 27. On the contrary, unnecessary reaction products, unreacted reactive gas, and carrier gas are discharged from the plurality of holes of the lower electrode 34 through the plurality of holes of the first hood 35 and the second hood 36 of the lower hood. It reaches the outlet 23 and is exhausted to the outside of the reaction vessel 21.

【0066】電極27及び電極34には高周波電源が図
8(a)のように接続され、高周波電力が供給されると
電極27と電極34との間にプラズマが発生する。高周
波電源には13.56MHzの周波数のものを用いた。
A high frequency power source is connected to the electrodes 27 and 34 as shown in FIG. 8A, and when high frequency power is supplied, plasma is generated between the electrodes 27 and 34. A high frequency power source having a frequency of 13.56 MHz was used.

【0067】各第1のフード29、35と基板支持体2
4との間隔はプラズマが、前記フードと基板支持体とに
よって囲まれる空間から反応容器内に漏れない程度の間
隔、ここでは5mmとした。
Each first hood 29, 35 and the substrate support 2
The distance to 4 was such that the plasma did not leak into the reaction vessel from the space surrounded by the hood and the substrate support, here 5 mm.

【0068】また同様に第2のフード30、36と導体
板37との間隔も、前記フードと基板支持体とによって
囲まれる空間から反応容器内に漏れない程度の間隔、こ
こでは5mmとした。
Similarly, the distance between the second hoods 30 and 36 and the conductor plate 37 is set to 5 mm in this case, so that the space surrounded by the hood and the substrate support does not leak into the reaction vessel.

【0069】このようにすることにより、プラズマ中の
プラズマ電位と基板の電位が小さくなるから、基板への
スパッタがなくなり、被膜の損傷がなくなる。
By doing so, the plasma potential in the plasma and the potential of the substrate become small, so that sputtering on the substrate is eliminated and damage to the film is eliminated.

【0070】また絶縁された板32があるため形成され
た被膜は図4に示す如く、基板上へ均一に形成されるこ
とになる。
Further, since there is the insulated plate 32, the formed film is uniformly formed on the substrate as shown in FIG.

【0071】図4は本発明の装置を用いて形成された被
膜の様子を図4に模式的に示したものである。
FIG. 4 schematically shows the state of the film formed by using the apparatus of the present invention.

【0072】次に絶縁された板32を置いた場合の効果
について記す。図5は基板25と上部の電極27、下部
の電極34との関係を示しており、ここでは上部、下部
の電極が、基板と電極との間で放電が起きる程度の距離
だけ離した状態になっている。
Next, the effect of placing the insulated plate 32 will be described. FIG. 5 shows the relationship between the substrate 25, the upper electrode 27, and the lower electrode 34. Here, the upper and lower electrodes are separated by a distance such that discharge occurs between the substrate and the electrode. Has become.

【0073】図面右側にこの状態で形成された被膜の断
面図を示す。図からわかるように膜の厚さは、基板の中
央部分から基板の両端に向かって減少していき(Aで示
される部分)、ある地点を越えたところで、再び厚さが
増加していく(Bで示される部分)ように形成されてい
る。
A cross-sectional view of the coating film formed in this state is shown on the right side of the drawing. As can be seen from the figure, the thickness of the film decreases from the central portion of the substrate toward both ends of the substrate (portions indicated by A), and after passing a certain point, the thickness increases again ( (Portion indicated by B).

【0074】このように基板と電極との距離が離れた状
態では被膜の厚さに均一性が得られない。
As described above, when the distance between the substrate and the electrode is large, the film thickness cannot be uniform.

【0075】そこで図6に示すように基板25と上部電
極27、下部電極34との距離を近づけ(10mm以
下)ると、得られる被膜は図面右側にその断面図が示さ
れているように基板中央部分から基板の両端に向かって
被膜の厚さが減少していく状態、図5のBで示される部
分がない状態となる。しかしこの場合には基板の両端で
の膜厚が薄くなってしまう。
Therefore, when the distance between the substrate 25 and the upper electrode 27 and the lower electrode 34 is reduced as shown in FIG. 6 (10 mm or less), the obtained coating film is formed on the substrate as shown in the sectional view on the right side of the drawing. The state is such that the thickness of the coating film decreases from the central portion toward both ends of the substrate, and there is no portion indicated by B in FIG. However, in this case, the film thickness becomes thin at both ends of the substrate.

【0076】本発明は図4に示すように、基板25と上
部電極27、下部電極34とのそれぞれの間に、絶縁さ
れた板32を挿入することにより、被膜を基板のみでな
く、絶縁された板32にまで形成させ、図面右側の断面
図に示すように、基板における被膜の膜厚分布を一定に
近づけたものである。
According to the present invention, as shown in FIG. 4, by inserting an insulated plate 32 between the substrate 25 and each of the upper electrode 27 and the lower electrode 34, the film is insulated not only on the substrate but also on the substrate. It is formed up to the plate 32, and the film thickness distribution of the coating film on the substrate is brought close to a constant value as shown in the sectional view on the right side of the drawing.

【0077】ここで図6に示すように電極27、34と
の距離を10mmとして、絶縁された板32を挿入しな
い状態で、基板上に被膜を形成した場合と、本実施例の
装置を用いて基板上に被膜を形成させた場合との間で形
成された被膜の厚さの均一性を比較した結果を表1に示
す。
Here, as shown in FIG. 6, the distance between the electrodes 27 and 34 is set to 10 mm, the case where a film is formed on the substrate without inserting the insulated plate 32, and the apparatus of this embodiment is used. Table 1 shows the results of comparison of the uniformity of the thickness of the coating formed between the case where the coating was formed on the substrate by

【0078】実施例、比較例とも被膜作製の条件は、反
応性気体としてSiH4 100%のものを用い、基板温
度200度でプラズマ気相反応を起こさせて基板上にア
モルフアスシリコンの膜を基板中央部で厚さが4000
Åになるように形成させた。
In both the examples and the comparative examples, the conditions for forming the film are as follows: SiH 4 100% is used as a reactive gas, and a plasma vapor phase reaction is caused at a substrate temperature of 200 ° C. to form an amorphous silicon film on the substrate. The thickness is 4000 at the center of the substrate
It was made to be Å.

【0079】得られた被膜の膜の厚さを、基板上の図1
0に示すA、B、C、D、Eの各点で測定し得られた結
果を表1に示す。
The film thickness of the obtained coating was measured on the substrate as shown in FIG.
Table 1 shows the results obtained by measuring at points A, B, C, D and E shown in 0.

【0080】[0080]

【表1】 [Table 1]

【0081】この結果からわかるように、絶縁された板
32は被膜を均一にさせるために有効である。
As can be seen from this result, the insulated plate 32 is effective for making the coating uniform.

【0082】〔実施例2〕本実施例は図7に示したよう
に実施例1の装置における電極27、34をメイン電極
71、72とサブ電極73、74とにわけた場合を示し
たものである。
[Embodiment 2] In this embodiment, as shown in FIG. 7, the electrodes 27 and 34 in the device of Embodiment 1 are divided into main electrodes 71 and 72 and sub electrodes 73 and 74. Is.

【0083】またメイン電極71、72とサブ電極7
3、74を覆うフードのうち、実施例1の内側の第1の
フードを電極の上部を覆う上部シールド板77、78と
電極の側部を覆う側部シールド板79、80とに分けた
ものである。
Further, the main electrodes 71 and 72 and the sub electrode 7
Of the hoods covering 3, 74, the first hood inside Example 1 is divided into upper shield plates 77, 78 for covering the upper parts of the electrodes and side shield plates 79, 80 for covering the side parts of the electrodes. Is.

【0084】以下に説明された各装置部分以外の各部の
構造は実施例1のものと同様のものである。
The structure of each part other than each device part described below is the same as that of the first embodiment.

【0085】上部シールド板77、78はともにアルミ
ニューム製で、それぞれ、直径3mmの穴が5mmピッ
チで複数開けられた状態をしており、メイン電極71、
72とは放電が起こらない程度の間隔、ここでは5mm
の間隔をもってそれぞれ電極71、72を覆っている。
The upper shield plates 77 and 78 are both made of aluminum, and each has a plurality of holes with a diameter of 3 mm opened at a pitch of 5 mm.
72 is a distance such that no discharge occurs, here 5 mm
The electrodes 71 and 72 are covered at intervals of.

【0086】側部シールド板79、80はアルミニュー
ム製の板であり、サブ電極73、74の先端部分とは放
電が起こらない程度の距離の間隔、ここでは5mmの間
隔をもってそれぞれ電極73、74の側部を取り囲むよ
うに覆っている。
The side shield plates 79, 80 are plates made of aluminum, and are spaced from the tips of the sub-electrodes 73, 74 by a distance such that no discharge occurs, here, by 5 mm, the electrodes 73, 74 are respectively arranged. It surrounds the sides of the.

【0087】第2のフード81及び85は実施例1と同
様アルミニューム製で直径3mmの穴が5mmピッチで
複数開けられた状態をしておりここでは5mmの間隔を
もって上部シールド板77、78及び側部シールド板7
9、80を覆っている。
The second hoods 81 and 85 are made of aluminum as in the first embodiment, and a plurality of holes having a diameter of 3 mm are formed at a pitch of 5 mm. Here, the upper shield plates 77, 78 and 5 Side shield plate 7
It covers 9,80.

【0088】第2のフード81及び85は反応容器86
に固定されており、反応容器と同様接地電位に保たれて
いる。
The second hoods 81 and 85 are reaction vessels 86.
It is fixed to the ground and is kept at the ground potential like the reaction vessel.

【0089】上部シールド板77、78及び側部シール
ド板79、80と第2のフード81及び85は絶縁物8
7を介して第2のフード81及び85に固定されてい
る。
The upper shield plates 77 and 78, the side shield plates 79 and 80, and the second hoods 81 and 85 are made of the insulator 8
It is fixed to the second hoods 81 and 85 via 7.

【0090】メイン電極71、72はアルミニューム製
で75cm×75cmの大きさをもち、開口率30%で
直径3mmの穴が5mmのピッチで複数開けられてい
る。
The main electrodes 71 and 72 are made of aluminum and have a size of 75 cm × 75 cm, and have a plurality of holes having a diameter of 3 mm and a pitch of 5 mm and an opening ratio of 30%.

【0091】サブ電極73、74はメイン電極と同様の
アルミニューム製で、直径6mmの穴が9mmのピッチ
で複数開いたものを用いた。このサブ電極73、74を
6メッシュの網状電極としても良い。
The sub-electrodes 73 and 74 were made of aluminum similarly to the main electrode, and used had a plurality of holes with a diameter of 6 mm opened at a pitch of 9 mm. The sub-electrodes 73 and 74 may be 6-mesh mesh electrodes.

【0092】サブ電極73、74の形は図7に示されて
いるように、メイン電極71、72と接続している部分
より先端部分75が拡がった形をしており、拡がった部
分のそれぞれは基板に沿って紙面手前から奥へ連続して
いる。
As shown in FIG. 7, the shape of the sub-electrodes 73 and 74 is such that the tip portion 75 is wider than the portion connected to the main electrodes 71 and 72. Is continuous from the front side to the back side of the paper along the substrate.

【0093】サブ電極73、74の先端部分75は絶縁
された板76の電極に近い縁部82より基板に近いとこ
ろに設置されている。これは基板保持用治具83と隣接
する基板支持体84との間及び隣接する基板保持用治具
83間に確実にプラズマを生じさせるために重要なこと
である。
The tip portions 75 of the sub-electrodes 73 and 74 are placed closer to the substrate than the edge portion 82 of the insulated plate 76 closer to the electrodes. This is important for surely generating plasma between the substrate holding jig 83 and the adjacent substrate support 84 and between the adjacent substrate holding jigs 83.

【0094】サブ電極73、74はメイン電極とは別々
に作製されたものを接続して使用してもよいがここでは
一体となったものを使用した。
As the sub-electrodes 73 and 74, those manufactured separately from the main electrode may be connected and used, but here, the integrated ones are used.

【0095】その他基板支持体84及び基板保持用治具
83等は実施例1と同様である。
Others, the substrate support 84, the substrate holding jig 83, etc. are the same as in the first embodiment.

【0096】このような装置とすることで基板上の被膜
の厚さが基板の置かれている場所によって異なる場合が
生じたときでも、サブ電極73、74の長さを基板に近
づけたり、また遠ざけたりと適当に調節することにより
プラズマの状態を制御することが簡単に行えるのであ
る。
Even when the thickness of the coating film on the substrate varies depending on the place where the substrate is placed by using such a device, the lengths of the sub-electrodes 73 and 74 are made close to the substrate, and It is possible to easily control the state of plasma by appropriately adjusting the distance.

【0097】〔実施例3〕本実施例は実施例2のサブ電
極を、対抗するサブ電極どおしに独立させて、一対の電
極として、その一対の電極の各々に高周波電源を図8
(a)のように接続させたものである。
[Embodiment 3] In this embodiment, the sub-electrode of Embodiment 2 is made independent for each of the opposing sub-electrodes to form a pair of electrodes, and a high frequency power source is provided to each of the pair of electrodes.
It is connected as shown in (a).

【0098】本実施例の装置を図9に示す。実施例2と
同じ構造を持つ部分には同一の符号を付してある。
The apparatus of this example is shown in FIG. The same reference numerals are given to the parts having the same structures as those in the second embodiment.

【0099】本装置は実施例2のメイン電極に相当する
金属製の上部電極支持体91及び下部電極支持体90、
そして実施例2においてサブ電極に相当する複数の上部
電極92、93、94、95とそれぞれに対抗して下部
電極96、97、98、99とからなる構造を有した電
極をもっている。
This apparatus is composed of a metal upper electrode support 91 and a lower electrode support 90 corresponding to the main electrode of the second embodiment.
The second embodiment has an electrode having a structure composed of a plurality of upper electrodes 92, 93, 94, 95 corresponding to sub-electrodes and lower electrodes 96, 97, 98, 99 facing each other.

【0100】上部電極と上部電極支持体、下部電極と下
部電極支持体とは絶縁物を介して接続されており、電極
支持体はアルミニューム製で開口率30%で直径3mm
の穴が5mmのピッチで複数開けられているものを、ま
た上部電極、下部電極には直径6mmの穴が9mmのピ
ッチで複数開けられているものを用いた。
The upper electrode and the upper electrode support, and the lower electrode and the lower electrode support are connected via an insulator. The electrode support is made of aluminum and has an aperture ratio of 30% and a diameter of 3 mm.
A plurality of holes with a pitch of 5 mm were used, and a plurality of holes with a diameter of 6 mm were formed with a pitch of 9 mm for the upper electrode and the lower electrode.

【0101】上部電極、下部電極の形は、図9に示され
ているように、上部電極支持体91及び下部電極支持体
90と接続している部分より先端部分が拡がった形をし
ており、このそれぞれの電極は基板に沿って紙面手前か
ら奥へ連続している。
As shown in FIG. 9, the shape of the upper electrode and the lower electrode is such that the tips are wider than the portions connected to the upper electrode support 91 and the lower electrode support 90. , Each of these electrodes is continuous from the front side to the back side of the drawing along the substrate.

【0102】上部電極、下部電極と側部シールド板7
9、80及び絶縁された板76との関係は実施例2と同
様である。
Upper electrode, lower electrode and side shield plate 7
The relationship between 9, 80 and the insulated plate 76 is the same as in the second embodiment.

【0103】上部電極92とそれに対抗する下部電極9
6には図8(a)に示すように高周波電源(13.56
MHz)が接続されており、上部電極93と下部電極9
7との間、上部電極94と下部電極98との間及び上部
電極95と下部電極99との間にも独立して同様に高周
波電源が接続されている。
Upper electrode 92 and lower electrode 9 opposing it
6 shows a high frequency power source (13.56) as shown in FIG.
MHz) is connected to the upper electrode 93 and the lower electrode 9
Similarly, a high frequency power source is independently connected between the upper electrode 94 and the upper electrode 94, between the upper electrode 94 and the lower electrode 98, and between the upper electrode 95 and the lower electrode 99.

【0104】このような構成の装置とすることにより各
電極のそれぞれに供給する電力を調整することができる
ため、例えば上部電極94と下部電極98との間にある
基板に形成された被膜が他の場所にある基板と比べ膜の
厚さが異なるというような場合でも、その部分の上部電
極94と下部電極98に供給する電力を調節することが
可能であるため膜の厚さを均一に作製することが可能と
なる。
Since the electric power supplied to each of the electrodes can be adjusted by using the device having such a configuration, for example, the coating film formed on the substrate between the upper electrode 94 and the lower electrode 98 cannot be changed. Even if the thickness of the film is different from that of the substrate at the location, it is possible to adjust the power supplied to the upper electrode 94 and the lower electrode 98 in that portion, so that the thickness of the film is made uniform. It becomes possible to do.

【0105】[0105]

【効果】本願発明は反応容器と、該反応容器に反応性気
体を供給する系と、不要反応生成物を排気する排気系と
を具備したプラズマ気相反応装置において、反応容器内
に設けられた一対の相対した電極が、それぞれ対抗する
領域を除いてフードで覆われており、該フードは内側に
電極と電気的に絶縁された第1のフードと、その外側に
接地電位にある第2のフードとからなる二重構造であ
り、基板を支持するための基板支持体は、前記電極の対
向する領域を除いて、基板を枠で取り囲んだ構造を有す
るものとし、該基板支持体はその外側を接地電位にあ
り、かつ基板支持体から電気的に絶縁された導体板で覆
われた構造であり、前記一対のフードと前記基板支持体
とにより囲まれた空間に前記一対の電極から供給される
電力によって発生するプラズマを閉じ込めるように前記
一対のフードと前記基板支持体とが設けられた構造のプ
ラズマ気相反応装置としたため、プラズマ中のプラズマ
電位と基板の電位が小さくなるから、基板へのスパッタ
がなくなり、被膜の損傷がなくなる。そしてそれと同時
に基板支持体と導体板との間に絶縁物が挿入されている
ため、基板支持体の保温効果を向上させることが可能と
なり、基板の加熱効率を向上させることが可能となる。
[Effects] The present invention is provided in a reaction vessel in a plasma gas phase reaction apparatus equipped with a reaction vessel, a system for supplying a reactive gas to the reaction vessel, and an exhaust system for exhausting unnecessary reaction products. A pair of opposed electrodes are covered by a hood except for the areas facing each other, the hood having a first hood electrically insulated from the electrodes on the inner side and a second hood having a ground potential on the outer side. The substrate support for supporting the substrate has a double structure consisting of a hood, and has a structure in which the substrate is surrounded by a frame, except for the area where the electrodes face each other, and the substrate support is the outside thereof. Is at a ground potential and is covered with a conductor plate electrically insulated from the substrate support, and is supplied from the pair of electrodes to a space surrounded by the pair of hoods and the substrate support. Generated by electricity Since the plasma gas phase reaction device having a structure in which the pair of hoods and the substrate support are provided so as to trap the plasma, the plasma potential in the plasma and the potential of the substrate become small, so that sputtering to the substrate is eliminated, No damage to the coating. At the same time, since the insulator is inserted between the substrate support and the conductor plate, the heat retention effect of the substrate support can be improved, and the heating efficiency of the substrate can be improved.

【0106】そして反応容器と、該反応容器に反応性気
体を供給する系と、不要反応生成物を排気する排気系と
を具備したプラズマ気相反応装置において、反応容器内
に設けられた一対の相対した電極が、それぞれ対抗する
領域を除いてフードで覆われており、基板を保持するた
めの保持用治具を内部に有した基板支持体は、前記電極
の対向する領域を除いて、基板を枠で取り囲んだ構造を
有するものとし前記フード内には、絶縁された板が、そ
の板の面を、基板の被形成面に対応させて、設けられて
いる構造としたため被膜を均一にさせることができるも
のである。
Then, in a plasma gas phase reaction apparatus equipped with a reaction vessel, a system for supplying a reactive gas to the reaction vessel, and an exhaust system for exhausting unnecessary reaction products, a pair of reactors provided in the reaction vessel The electrodes facing each other are covered with a hood except for the areas facing each other, and the substrate support having a holding jig for holding the substrate inside is a substrate except for the areas where the electrodes face each other. It is assumed that the hood has a structure surrounded by a frame, and an insulated plate is provided in the hood by making the surface of the plate correspond to the surface on which the substrate is formed, and thereby make the coating uniform. Is something that can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のプラズマ気相反応装置の一部分を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing a part of a plasma vapor phase reaction apparatus of the present invention.

【図2】本発明のプラズマ気相反応装置を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a plasma vapor phase reaction device of the present invention.

【図3】本発明のプラズマ気相反応装置の基板支持体を
示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a substrate support of the plasma vapor phase reaction apparatus of the present invention.

【図4】本発明のプラズマ気相反応装置を用いて成膜し
た被膜を示す図である。
FIG. 4 is a view showing a film formed by using the plasma vapor phase reaction apparatus of the present invention.

【図5】従来のプラズマ気相反応装置で成膜した被膜を
示す図である。
FIG. 5 is a view showing a film formed by a conventional plasma vapor phase reaction apparatus.

【図6】従来のプラズマ気相反応装置で成膜した被膜を
示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a film formed by a conventional plasma vapor phase reaction apparatus.

【図7】本発明のプラズマ気相反応装置を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a plasma vapor phase reaction device of the present invention.

【図8】本発明に用いた電源供給の方式を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a method of power supply used in the present invention.

【図9】本発明のプラズマ気相反応装置を示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram showing a plasma vapor phase reaction device of the present invention.

【図10】被膜の膜厚測定点の場所を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing locations of film thickness measurement points of a film.

【図面の符号】[Drawing reference number]

21・・・反応容器 24・・・基板支持体 25・・・基板 37・・・導体板 27、34・・・電極 26・・・ヒータ 29、35・・・第1のフード 30、36・・・第2のフード 21 ... Reaction container 24 ... Substrate support 25 ... Substrate 37 ... Conductor plate 27, 34 ... Electrode 26 ... Heater 29, 35 ... First hood 30, 36 ... ..Second hood

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】反応容器と、該反応容器に反応性気体を供
給する系と、不要反応生成物を排気する排気系とを具備
したプラズマ気相反応装置において、反応容器内に設け
られた一対の相対した電極が、それぞれ対抗する領域を
除いてフードで覆われており、該フードは内側に電極と
電気的に絶縁された第1のフードと、その外側に接地電
位にある第2のフードとからなる二重構造であり、基板
を支持するための基板支持体は、前記電極の対向する領
域を除いて、基板を枠で取り囲んだ構造を有するものと
し、該基板支持体はその外側を接地電位にあり、かつ基
板支持体から電気的に絶縁された導体板で覆われた構造
であり、前記一対のフードと前記基板支持体とにより囲
まれた空間に前記一対の電極から供給される電力によっ
て発生するプラズマを閉じ込めるように前記一対のフー
ドと前記基板支持体とが設けられたことを特徴とするプ
ラズマ気相反応装置
1. A plasma gas phase reaction apparatus comprising a reaction container, a system for supplying a reactive gas to the reaction container, and an exhaust system for exhausting unwanted reaction products, a pair of which is provided in the reaction container. Of the electrodes facing each other are covered by a hood except for their opposing areas, the hood having a first hood electrically insulated from the electrodes on the inside and a second hood having a ground potential on the outside. And a substrate support for supporting the substrate has a structure in which the substrate is surrounded by a frame except for the regions facing the electrodes, and the substrate support has an outer surface. The structure is covered with a conductor plate which is at ground potential and electrically insulated from the substrate support, and is supplied from the pair of electrodes to a space surrounded by the pair of hoods and the substrate support. Plas generated by electricity Plasma gas phase reactor, characterized in that provided for the pair of hood to confine said substrate support
【請求項2】反応容器と、該反応容器に反応性気体を供
給する系と、不要反応生成物を排気する排気系とを具備
したプラズマ気相反応装置において、反応容器内に設け
られた一対の相対した電極が、それぞれ対抗する領域を
除いてフードで覆われており、基板を保持するための保
持用治具を内部に有した基板支持体は、前記電極の対向
する領域を除いて、基板を枠で取り囲んだ構造を有する
ものとし前記フード内には、絶縁された板が、その板の
面を、基板の被形成面に対応させて、設けられているこ
とを特徴とするプラズマ気相反応装置
2. A plasma gas phase reaction apparatus comprising a reaction container, a system for supplying a reactive gas to the reaction container, and an exhaust system for exhausting unwanted reaction products, a pair provided in the reaction container. The electrodes facing each other are covered with a hood except for the areas facing each other, and the substrate support having a holding jig for holding the substrate inside, except for the areas facing the electrodes, The plasma gas is characterized by having a structure in which the substrate is surrounded by a frame, and an insulated plate is provided in the hood with the surface of the plate corresponding to the formation surface of the substrate. Phase reactor
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