JP3151364U

JP3151364U - Plasma chemical vapor deposition equipment

Info

Publication number: JP3151364U
Application number: JP2009002234U
Authority: JP
Inventors: 竜大田口
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2009-04-09
Filing date: 2009-04-09
Publication date: 2009-06-18
Anticipated expiration: 2019-04-09

Abstract

【課題】電極の熱膨張によるプラズマ処理の不均一性への影響を防止することができ、成膜の均一性を向上させて、安定した処理が可能となるプラズマ化学気相堆積装置を提供する。【解決手段】カソード電極２の一方の面が大気に露出したダイレクトプラズマＣＶＤ装置１であって、カソード電極２は、カソード電極２の他方の面に配置された複数の電極スペーサ３と、電極スペーサ３を介してカソード電極２に配置された複数の電極板４とを備えており、グランド電位部材７が、電極スペーサ３及び電極板４の周囲に配置されている。電極スペーサ３は、互いに所定の間隔の隙間を介して配設され、電極スペーサ３のそれぞれが所定の位置でカソード電極２に固定されており、加熱された際隙間方向に熱膨張するように構成されている。【選択図】図１An object of the present invention is to provide a plasma chemical vapor deposition apparatus capable of preventing the influence of the thermal expansion of an electrode on the non-uniformity of plasma processing, improving the uniformity of film formation, and enabling stable processing. . A direct plasma CVD apparatus 1 in which one surface of a cathode electrode 2 is exposed to the atmosphere, and the cathode electrode 2 includes a plurality of electrode spacers 3 disposed on the other surface of the cathode electrode 2, and an electrode spacer. 3, a plurality of electrode plates 4 disposed on the cathode electrode 2 via a ground potential member 7 is disposed around the electrode spacer 3 and the electrode plate 4. The electrode spacers 3 are arranged with a gap at a predetermined interval, and each of the electrode spacers 3 is fixed to the cathode electrode 2 at a predetermined position, and is configured to thermally expand in the gap direction when heated. Has been. [Selection] Figure 1

Description

本考案は、プラズマ化学気相堆積装置に関し、特に、エクスターナル型電極を備えたダイレクトプラズマ化学気相堆積装置に関する。 The present invention relates to a plasma chemical vapor deposition apparatus, and more particularly to a direct plasma chemical vapor deposition apparatus having an external electrode.

従来、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ；Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）装置（以下で、「プラズマＣＶＤ装置」という。）として、平行平板型電極を用いたダイレクトプラズマＣＶＤ装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このダイレクトプラズマＣＶＤ装置は、容量結合型プラズマＣＶＤ装置ともいわれ、高品質な薄膜が比較的低温で得られ、大面積化が可能となることから、液晶ディスプレイや太陽電池等の薄膜デバイスの製造に適用するための開発がなされている。 Conventionally, as a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) apparatus (hereinafter referred to as “plasma CVD apparatus”), a direct plasma CVD apparatus using parallel plate electrodes is known (for example, (See Patent Document 1). This direct plasma CVD apparatus is also referred to as a capacitively coupled plasma CVD apparatus. A high-quality thin film can be obtained at a relatively low temperature and the area can be increased. Development to apply.

図４（ａ）に、従来のダイレクトプラズマＣＶＤ装置の一例を示した。この装置は、真空処理空間を形成する反応室４３と、反応室４３内に基板等の被処理体３６が載置されるアノード電極３５と、アノード電極３５に対向して配置されたカソード電極３２を備えており、カソード電極３２の一方の面が大気に露出した、いわゆるエクターナル型といわれる構造を有している。カソード電極３２は、絶縁支持部材３８を介して反応室４３と接続されている。 FIG. 4A shows an example of a conventional direct plasma CVD apparatus. This apparatus includes a reaction chamber 43 that forms a vacuum processing space, an anode electrode 35 on which an object to be processed 36 such as a substrate is placed in the reaction chamber 43, and a cathode electrode 32 that is disposed to face the anode electrode 35. The cathode electrode 32 has a so-called external type structure in which one surface of the cathode electrode 32 is exposed to the atmosphere. The cathode electrode 32 is connected to the reaction chamber 43 through an insulating support member 38.

カソード電極３２には、他方の面（アノード電極３５側）に電極スペーサ３３を介して、複数のガス噴出孔４４が形成された電極板３４が配置されており、カソード電極３２と電極板３４との間に中空が形成されている。プラズマ処理（成膜処理）の大面積化に伴い、電極スペーサ３３の中空部及びそれに対応する電極板３４は、分割して構成される。そして、電極スペーサ３３及び電極板３４の側面部近傍には、グランド電位部材３７が配置され、側面部からの放電を防止している。 The cathode electrode 32 is provided with an electrode plate 34 having a plurality of gas ejection holes 44 formed on the other surface (on the anode electrode 35 side) via an electrode spacer 33, and the cathode electrode 32, the electrode plate 34, A hollow is formed between the two. Along with the increase in the area of plasma processing (film formation processing), the hollow portion of the electrode spacer 33 and the corresponding electrode plate 34 are divided and configured. A ground potential member 37 is disposed in the vicinity of the side surfaces of the electrode spacer 33 and the electrode plate 34 to prevent discharge from the side surfaces.

カソード電極３２には、マッチング回路３９を介して高周波電力を供給する高周波電源４０が接続されている。また、カソード電極３２には、反応性ガス供給源４２に接続されたガス導入系４１が接続されており、カソード電極３２に導入された反応性ガスは、中空部に入った後、ガス噴出孔４４からアノード電極３５に向けて均一に噴出される。なお、反応室４３は真空排気系４５により所定の真空度が設定される。 A high frequency power supply 40 that supplies high frequency power is connected to the cathode electrode 32 via a matching circuit 39. In addition, a gas introduction system 41 connected to a reactive gas supply source 42 is connected to the cathode electrode 32, and the reactive gas introduced into the cathode electrode 32 enters the hollow portion, and then the gas ejection hole. 44 is ejected uniformly toward the anode electrode 35. The reaction chamber 43 is set to a predetermined degree of vacuum by the vacuum exhaust system 45.

プラズマ処理は次のようにして行われる。被処理体３６をアノード電極３５上に置き、ガス導入系４１を通して供給される反応性ガスをカソード電極３２に導入し、電極板３４に設けられた多数のガス噴出孔４４から反応室４３内にシャワー状に均一に導入する。そして高周波電源４０からカソード電極３２に高周波電力を投入して、両電極３２，３５間の反応性ガスをプラズマ化し、この反応性ガスを被処理体３６に堆積して膜を形成する。 The plasma treatment is performed as follows. The object to be processed 36 is placed on the anode electrode 35, the reactive gas supplied through the gas introduction system 41 is introduced into the cathode electrode 32, and the reaction gas is introduced into the reaction chamber 43 from the numerous gas ejection holes 44 provided in the electrode plate 34. Introduce uniformly in a shower. Then, high frequency power is supplied from the high frequency power source 40 to the cathode electrode 32, the reactive gas between the electrodes 32 and 35 is turned into plasma, and this reactive gas is deposited on the object 36 to form a film.

特開平８−１４４０６０号公報JP-A-8-144060

しかしながら、プラズマ処理時の加熱により、電極スペーサ３３や電極板３４が熱膨張する。このため、図４（ｂ）に示すように、グランド電位部材３７との間隔ｄが減少して電極コンデンサ容量を変化させ、プラズマ処理に不均一性を生じさせるといった問題があった。さらにひどいときにはグランド電位部材３７と接触し地絡を引き起こすおそれがあった。
本考案の目的は、電極の熱膨張によるプラズマ処理の不均一性への影響を防止することができ、成膜の均一性を向上させて、安定した処理が可能となるプラズマ化学気相堆積装置を提供することにある。 However, the electrode spacer 33 and the electrode plate 34 are thermally expanded by heating during the plasma treatment. Therefore, as shown in FIG. 4B, there is a problem in that the distance d from the ground potential member 37 is decreased to change the electrode capacitor capacity, thereby causing non-uniformity in the plasma processing. Further, when it is terrible, the ground potential member 37 may come into contact with the ground potential member.
An object of the present invention is to provide a plasma enhanced chemical vapor deposition apparatus capable of preventing the influence on the non-uniformity of plasma processing due to the thermal expansion of the electrode, improving the uniformity of film formation, and enabling stable processing. Is to provide.

上記目的を達成するために、請求項１に記載の考案は、一方の電極の一方の面が大気に露出したダイレクトプラズマ化学気相堆積装置であって、前記一方の電極は、該一方の電極の他方の面に配置された複数の電極スペーサと、前記電極スペーサを介して前記一方の電極に配置された複数の電極板とを備え、グランド電位部材が、前記電極スペーサ及び前記電極板の周囲に配置されており、前記電極スペーサは、互いに所定の間隔の隙間を介して配設され、前記電極スペーサのそれぞれが所定の位置で前記一方の電極に固定されており、加熱された際前記隙間方向に熱膨張するように構成されたことを特徴とするプラズマ化学気相堆積装置である。 In order to achieve the above object, the device according to claim 1 is a direct plasma chemical vapor deposition apparatus in which one surface of one electrode is exposed to the atmosphere, wherein the one electrode is the one electrode. A plurality of electrode spacers disposed on the other surface of the electrode, and a plurality of electrode plates disposed on the one electrode via the electrode spacer, wherein a ground potential member is provided around the electrode spacer and the electrode plate. The electrode spacers are arranged with a gap at a predetermined interval from each other, and each of the electrode spacers is fixed to the one electrode at a predetermined position. A plasma chemical vapor deposition apparatus configured to thermally expand in a direction.

また、請求項２に記載の考案は、前記電極板は、前記一方の電極に固定された固定部材を介して前記電極スペーサ上に配置されたことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ化学気相堆積装置である。 The invention according to claim 2 is the plasma chemistry according to claim 1, wherein the electrode plate is disposed on the electrode spacer via a fixing member fixed to the one electrode. It is a vapor deposition apparatus.

また、請求項３に記載の考案は、前記電極板は、前記電極スペーサの前記所定の位置で前記電極スペーサを介して前記一方の電極に固定され、加熱された際少なくとも前記一方の電極の中央方向に熱膨張するように構成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマ化学気相堆積装置である。 Further, in the invention according to claim 3, the electrode plate is fixed to the one electrode through the electrode spacer at the predetermined position of the electrode spacer, and when heated, at least the center of the one electrode is at the center. 3. The plasma enhanced chemical vapor deposition apparatus according to claim 1, wherein the plasma chemical vapor deposition apparatus is configured to thermally expand in a direction.

また、請求項４に記載の考案は、前記電極スペーサ及び前記電極板の外側側面部は、所定の間隔を設けてグランド電位部材に覆われていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のプラズマ化学気相堆積装置である。 The invention according to claim 4 is characterized in that the outer side surface portions of the electrode spacer and the electrode plate are covered with a ground potential member with a predetermined interval. The plasma chemical vapor deposition apparatus according to claim 1.

本考案によれば、電極の熱膨張によるプラズマ処理の不均一性への影響を防止することができ、成膜の均一性を向上させて、安定した処理が可能となるプラズマ化学気相堆積装置を提供することができる。 According to the present invention, the plasma chemical vapor deposition apparatus can prevent the influence of the thermal expansion of the electrode on the non-uniformity of the plasma processing, improve the uniformity of the film formation, and enable stable processing. Can be provided.

本考案の第１の実施の形態に係るプラズマＣＶＤ装置の模式的横断面図。1 is a schematic cross-sectional view of a plasma CVD apparatus according to a first embodiment of the present invention. 図１のＩ−Ｉ線の模式的断面図。The typical sectional view of the II line of Drawing 1. カソード電極への電極スペーサ及び電極板の取り付け構造の一例を説明する模式的斜視図。The typical perspective view explaining an example of the attachment structure of the electrode spacer and electrode plate to a cathode electrode. 従来のプラズマＣＶＤ装置を説明する図であって、（ａ）模式的横断面図、（ｂ）（ａ）のＩ−Ｉ線の模式的断面図。It is a figure explaining the conventional plasma CVD apparatus, Comprising: (a) Typical cross-sectional view, (b) Typical sectional drawing of the II line | wire of (a).

以下、図面を参照して本考案の実施の形態によるプラズマ化学気相堆積装置（以下で、「プラズマＣＶＤ装置）という。）を説明する。以下の図面の記載において、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なり、また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることに留意すべきである。 A plasma chemical vapor deposition apparatus (hereinafter referred to as “plasma CVD apparatus”) according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, it should be noted that there are parts that are different from actual ones and that have different dimensional relationships and ratios between the drawings.

本考案の実施の形態に係るプラズマＣＶＤ装置は、図１に示すように、カソード電極２の一方の面が大気に露出したダイレクトプラズマＣＶＤ装置１であって、カソード電極２は、カソード電極２の他方の面に配置された複数の電極スペーサ３と、電極スペーサ３を介してカソード電極２に配置された複数の電極板４とを備えており、グランド電位部材７が、電極スペーサ３及び電極板４の周囲に配置されている。電極スペーサ３は、図２に示すように、互いに所定の間隔の隙間２３を介して配設されており、電極スペーサ３のそれぞれが所定の位置で固定され、加熱された際隙間２３方向に熱膨張するように構成されている。 A plasma CVD apparatus according to an embodiment of the present invention is a direct plasma CVD apparatus 1 in which one surface of a cathode electrode 2 is exposed to the atmosphere, as shown in FIG. A plurality of electrode spacers 3 disposed on the other surface and a plurality of electrode plates 4 disposed on the cathode electrode 2 via the electrode spacers 3 are provided, and the ground potential member 7 includes the electrode spacers 3 and the electrode plates. 4 is arranged around. As shown in FIG. 2, the electrode spacers 3 are arranged with a gap 23 at a predetermined interval. The electrode spacers 3 are fixed at predetermined positions and heated in the direction of the gap 23 when heated. It is configured to expand.

本実施の形態に係るプラズマＣＶＤ装置１は、上述したように、カソード電極２の一方の面が大気に露出した、いわゆるエクスターナル型電極を有する。 As described above, plasma CVD apparatus 1 according to the present embodiment has a so-called external electrode in which one surface of cathode electrode 2 is exposed to the atmosphere.

カソード電極２は、絶縁支持部材８を介して金属製のシールド部材９に接続されており、大気に露出した面（上面）には、反応性ガスを導入するガス導入系１１、及びマッチング回路２１を介して高周波電力供給源２２が接続されている。シールド部材９はプラズマ処理空間（反応室）の隔壁を兼ねており、接地されている。カソード電極２の下面（アノード電極５側）には、中空の空間を形成するための開口部１０を形成するように電極スペーサ３が配置され、この電極スペーサ３を介して複数のガス噴出孔１４が形成された電極板４が配置されている。電極スペーサ３及び電極板４はカソード電極２の一部として機能している。 The cathode electrode 2 is connected to a metal shield member 9 through an insulating support member 8, and a gas introduction system 11 for introducing a reactive gas and a matching circuit 21 are provided on a surface (upper surface) exposed to the atmosphere. A high frequency power supply source 22 is connected via The shield member 9 also serves as a partition wall of the plasma processing space (reaction chamber) and is grounded. An electrode spacer 3 is disposed on the lower surface (on the anode electrode 5 side) of the cathode electrode 2 so as to form an opening 10 for forming a hollow space, and a plurality of gas ejection holes 14 are formed through the electrode spacer 3. The electrode plate 4 on which is formed is disposed. The electrode spacer 3 and the electrode plate 4 function as part of the cathode electrode 2.

グランド電位部材７は、図２に示すように、電極スペーサ３及び電極板４の外側側面（シールド部材９の壁面に対向する面）部を所定の間隔ｄを設けて囲んでおり、シールド部材９等を介して接地されている。グランド電位部材７は、間隔ｄを管理することによりカソード電極２及びアノード電極５間での放電を効率よく行うと共に、電極スペーサ３及び電極板４の外側側面部で生じる異常放電を低減するためのものである。間隔ｄは、両電極２，５間にかかる電圧等に応じて適宜設定することができる。例えば、約０．５〜５ｍｍ程度である。グランド電位部材７の材質としては、導電性であれば特に限定されないが、例えば、金属等を挙げることができる。 As shown in FIG. 2, the ground potential member 7 surrounds the outer side surfaces (surfaces facing the wall surface of the shield member 9) of the electrode spacer 3 and the electrode plate 4 with a predetermined distance d. It is grounded through etc. The ground potential member 7 efficiently discharges between the cathode electrode 2 and the anode electrode 5 by managing the distance d, and reduces the abnormal discharge generated at the outer side surface portions of the electrode spacer 3 and the electrode plate 4. Is. The distance d can be appropriately set according to the voltage applied between the electrodes 2 and 5. For example, it is about 0.5 to 5 mm. The material of the ground potential member 7 is not particularly limited as long as it is conductive, and examples thereof include metals.

本実施の形態に係る電極スペーサ３は、カソード電極２の一部を構成し、図２に示すように、カソード電極２の下面に複数個配置されている。図２では、電極スペーサ３を隙間２３を介して略矩形状に配置し、４つの開口部１０を形成した例を示した。開口部１０の数は２個以上であれば、特に限定されない。また、電極スペーサ３の形状及び配置、隙間２３の数、並びに開口部１０の形状も、特に限定されるものではない。 The electrode spacer 3 according to the present embodiment constitutes a part of the cathode electrode 2, and a plurality of electrode spacers 3 are arranged on the lower surface of the cathode electrode 2 as shown in FIG. FIG. 2 shows an example in which the electrode spacer 3 is arranged in a substantially rectangular shape with a gap 23 and four openings 10 are formed. The number of openings 10 is not particularly limited as long as it is two or more. Further, the shape and arrangement of the electrode spacer 3, the number of the gaps 23, and the shape of the opening 10 are not particularly limited.

電極スペーサ３の開口部１０の１つの大きさは、カソード電極２の大きさ等に応じて適宜設定すればよい。例えば、開口部１０を４つ形成し、その形状が矩形状である場合、開口部１０の１つの大きさは、縦×横が、１５ｃｍ×１５ｃｍ〜１４０ｃｍ×１４０ｃｍ程度、好ましくは、２５ｃｍ×２５ｃｍ〜９５ｃｍ×９５ｃｍ程度であるのがよい。電極スペーサ３の厚さは、例えば、約５〜５０ｃｍ程度である。 One size of the opening 10 of the electrode spacer 3 may be appropriately set according to the size of the cathode electrode 2 or the like. For example, when four openings 10 are formed and the shape thereof is a rectangular shape, one size of the openings 10 is about 15 cm × 15 cm to 140 cm × 140 cm, preferably 25 cm × 25 cm in length × width. It is good to be about ~ 95 cm x 95 cm. The thickness of the electrode spacer 3 is, for example, about 5 to 50 cm.

電極スペーサ３は、例えば、電極スペーサ３の形状がＬ字形の場合、その角に、Ｔ字形の場合、辺の交差する中央に、十字形の場合、辺の交差する中央に、それぞれネジ穴１５が形成されており、ネジ穴１５に螺合されるネジ１９を介してカソード電極２に固定される。通常、辺方向（ｘ又はｙ方向）に、辺方向に沿って長くなった長穴を複数設けて、電極スペーサ３の熱膨張の際、辺方向に摺動可能なように長穴を介してカソード電極２にネジで接合する。長穴の数は１辺に、例えば、５〜２０個程度形成するのがよい。 For example, when the electrode spacer 3 is L-shaped, the electrode spacer 3 has a screw hole 15 at the corner, in the case of a T-shape, in the center where the sides intersect, and in the case of a cross, in the center where the sides intersect. And is fixed to the cathode electrode 2 through a screw 19 screwed into the screw hole 15. Usually, a plurality of elongated holes extending along the side direction are provided in the side direction (x or y direction), and when the electrode spacer 3 is thermally expanded, the elongated holes are slidable in the side direction. The cathode electrode 2 is joined with a screw. For example, about 5 to 20 long holes are preferably formed on one side.

電極スペーサ３の材質としては、反応性ガスと反応しにくい金属等であれば、特に限定されない。例えば、ステンレススチール（ＳＵＳ３０４等）を用いるのがよい。 The material of the electrode spacer 3 is not particularly limited as long as it is a metal that does not easily react with the reactive gas. For example, stainless steel (SUS304 or the like) is preferably used.

隙間２３の間隔は、電極スペーサ３が熱膨張した際でも隙間２３が消滅しないよう設定するのが好ましく、用いる電極スペーサ３の長さや熱膨張率、加熱温度等に応じて適宜設定するのがよい。例えば、開口部１０の辺の長さが１ｍの場合、約１〜４ｍｍ程度である。 The interval of the gap 23 is preferably set so that the gap 23 does not disappear even when the electrode spacer 3 is thermally expanded, and is appropriately set according to the length, thermal expansion coefficient, heating temperature, etc. of the electrode spacer 3 to be used. . For example, when the length of the side of the opening 10 is 1 m, it is about 1 to 4 mm.

上記構成により、電極スペーサ３はプラズマ処理時における加熱で熱膨張する際、角が固定されているので、角を起点として隙間２３方向（ｘ又はｙ方向）に膨張し、隙間２３で吸収される。また、Ｔ字形および十字形の電極スペーサ３の膨張も隙間２３で吸収されるので、電極スペーサ３の外側への膨張が抑制される。これにより、電極スペーサ３とグランド電位部材７間の間隔ｄは、加熱される前の状態と略同じ状態を維持することができる。 With the above configuration, when the electrode spacer 3 is thermally expanded by heating during plasma processing, the corner is fixed, so that the electrode spacer 3 expands in the direction of the gap 23 (x or y direction) starting from the corner and is absorbed by the gap 23. . Further, since the expansion of the T-shaped and cross-shaped electrode spacer 3 is also absorbed by the gap 23, the expansion of the electrode spacer 3 to the outside is suppressed. Thereby, the space | interval d between the electrode spacer 3 and the ground potential member 7 can maintain the substantially same state as the state before heating.

電極板４は、カソード電極２の一部を構成し、複数のガス噴出孔１４を有しており、反応性ガスをガス噴出孔１４からアノード電極５に向けて均一に放出するためのものである。電極板４の数は電極スペーサ３の開口部１０の数に応じて設定すればよい。本実施の形態において電極板４は４枚を配置した。電極板４の材質としては、反応性ガスと反応しにくい金属等であれば、特に限定されない。例えば、ステンレススチール（ＳＵＳ４３０等）を用いるのがよい。 The electrode plate 4 constitutes a part of the cathode electrode 2 and has a plurality of gas ejection holes 14 for uniformly discharging reactive gas from the gas ejection holes 14 toward the anode electrode 5. is there. The number of electrode plates 4 may be set according to the number of openings 10 of the electrode spacer 3. In the present embodiment, four electrode plates 4 are arranged. The material of the electrode plate 4 is not particularly limited as long as it is a metal that does not easily react with the reactive gas. For example, stainless steel (SUS430 or the like) is preferably used.

本実施の形態において、電極板４の大きさは、電極スペーサ３の開口部１０より大き目の大きさとし、開口部１０が矩形状である場合、例えば、縦×横が、２０ｃｍ×２０ｃｍ〜１５０ｃｍ×１５０ｃｍ程度、好ましくは、３０ｃｍ×３０ｃｍ〜１００ｃｍ×１００ｃｍであるのがよい。厚さは、例えば、約５〜５０ｃｍ程度である。 In the present embodiment, the size of the electrode plate 4 is larger than the opening 10 of the electrode spacer 3, and when the opening 10 is rectangular, for example, the length × width is 20 cm × 20 cm to 150 cm × It is about 150 cm, preferably 30 cm × 30 cm to 100 cm × 100 cm. The thickness is, for example, about 5 to 50 cm.

本実施の形態に係る電極板４は、図３に示すように、カソード電極２に固定された固定部材２０を介して電極スペーサ３を覆うように配置されている。なお、図３では、電極板４はガス噴出孔１４を省略して記載してある。 As shown in FIG. 3, the electrode plate 4 according to the present embodiment is disposed so as to cover the electrode spacer 3 through a fixing member 20 fixed to the cathode electrode 2. In FIG. 3, the electrode plate 4 is illustrated with the gas ejection holes 14 omitted.

固定部材２０は、例えば、ネジカラーからなり、電極板４の中心部に対向するカソード電極２の位置に固定され、ネジカラーに対向する位置に設けられた中央ネジ穴１８を介してネジカラーにネジを螺合して電極板４をカソード電極２に固定する。さらに、電極板４の周縁部に長穴若しくは大径穴を複数設けて、電極スペーサ３及び電極板４の熱膨張の際互いに摺動可能なように、ネジで電極スペーサ３に固定してもよい。 The fixing member 20 is made of, for example, a screw collar, fixed to the position of the cathode electrode 2 facing the center portion of the electrode plate 4, and fixed to the screw collar through a central screw hole 18 provided at a position facing the screw collar. Screws are screwed together to fix the electrode plate 4 to the cathode electrode 2. Further, a plurality of long holes or large-diameter holes may be provided in the peripheral edge of the electrode plate 4 and fixed to the electrode spacer 3 with screws so that the electrode spacer 3 and the electrode plate 4 can slide with each other during thermal expansion. Good.

上記構成により、電極板４は、熱膨張の際、中心部が固定されているので、中心部を起点として外側に向けて膨張するので、電極板４の外側への膨張が緩和される。電極板４に、例えば、熱膨張率の小さいＳＵＳ４３０等を用いた場合、電極板４の熱膨張は一層緩和される。これにより、電極板４とグランド電位部材７間の間隔ｄは、加熱される前の状態と略同じ状態を維持することができる。 With the above configuration, since the center portion of the electrode plate 4 is fixed at the time of thermal expansion, the electrode plate 4 expands outward from the center portion, so that expansion of the electrode plate 4 to the outside is alleviated. When the electrode plate 4 is made of, for example, SUS430 having a small coefficient of thermal expansion, the thermal expansion of the electrode plate 4 is further alleviated. Thereby, the space | interval d between the electrode plate 4 and the ground potential member 7 can maintain the state substantially the same as the state before heating.

また、本実施の形態に係る電極板４は、電極スペーサ３の角近傍のネジ穴１５に対向する電極板４のそれぞれの位置にネジ穴を設けて、このネジ穴を介してネジでカソード電極２に固定してもよい。この場合、ネジカラーで固定する部分の電極板４の中央ネジ穴１８及び電極板４の周縁部のネジ穴は、長穴若しくは大径穴とし、電極板４と電極スペーサ３とが互いに摺動可能なように接合するのがよい。 Further, the electrode plate 4 according to the present embodiment is provided with a screw hole at each position of the electrode plate 4 facing the screw hole 15 in the vicinity of the corner of the electrode spacer 3, and the cathode electrode is screwed through the screw hole. 2 may be fixed. In this case, the central screw hole 18 of the part of the electrode plate 4 fixed by the screw collar and the screw hole of the peripheral part of the electrode plate 4 are long holes or large-diameter holes, and the electrode plate 4 and the electrode spacer 3 slide relative to each other. Join as much as possible.

これにより、電極板４は、熱膨張の際、角が固定されているので、角を起点として、中央に向けて膨張し、電極板４の外側への膨張が抑制される。したがって、電極板４とグランド電位部材７間の間隔ｄは、加熱される前の状態と略同じ状態を維持することができる。 As a result, since the corners of the electrode plate 4 are fixed at the time of thermal expansion, the electrode plate 4 expands toward the center starting from the corner, and expansion to the outside of the electrode plate 4 is suppressed. Accordingly, the distance d between the electrode plate 4 and the ground potential member 7 can be maintained in substantially the same state as before the heating.

絶縁支持部材８は、カソード電極２をシールド部材９と絶縁すると共にシールド部材９内の気密性を確保するためのものである。また、カソード電極２を支持固定する機能を有する。絶縁支持部材８の材質としては、絶縁性を有し、気密性を保持できるものであれば、特に限定されないが、例えば、樹脂やセラミックス材等を挙げることができる。 The insulating support member 8 is for insulating the cathode electrode 2 from the shield member 9 and ensuring airtightness in the shield member 9. The cathode electrode 2 is supported and fixed. The material of the insulating support member 8 is not particularly limited as long as it has insulating properties and can maintain airtightness, and examples thereof include resins and ceramic materials.

（動作原理）
本実施の形態に係るプラズマＣＶＤ装置１の動作原理は、以下の通りである。
成膜される基板等の被処理体６をアノード電極５上に置き、反応性ガス供給源１２から反応性ガスをガス導入系１１を介してカソード電極２に導入する。この反応性ガスは電極スペーサ３により形成された開口部１０に導入され、電極板４に設けられた多数のガス噴出孔１４を通して、真空排気系１３により所望の真空度に設定されたシールド部材（反応室）９内にシャワー状に均一に放出される。 (Operating principle)
The operating principle of the plasma CVD apparatus 1 according to the present embodiment is as follows.
An object to be processed 6 such as a substrate to be formed is placed on the anode electrode 5, and a reactive gas is introduced from the reactive gas supply source 12 to the cathode electrode 2 through the gas introduction system 11. This reactive gas is introduced into the opening 10 formed by the electrode spacer 3, passes through a number of gas ejection holes 14 provided in the electrode plate 4, and is a shield member (set to a desired degree of vacuum by the vacuum exhaust system 13. The reaction chamber 9 is uniformly discharged in the form of a shower.

一方、高周波電源２２からマッチング回路２１を介してカソード電極２に高周波電力を投入し、カソード電極２及びアノード電極５間の反応性ガスをプラズマ化し、正イオンである成膜ガスイオンと電子とに分離する。このうち成膜ガスイオンが被処理体６に堆積することにより所望の薄膜が形成される。 On the other hand, high-frequency power is supplied from the high-frequency power source 22 to the cathode electrode 2 through the matching circuit 21, and the reactive gas between the cathode electrode 2 and the anode electrode 5 is turned into plasma, which is converted into positive film-forming gas ions and electrons. To separate. Among these, film-forming gas ions are deposited on the object 6 to form a desired thin film.

（製造方法）
本実施の形態に係るプラズマＣＶＤ装置１の製造方法を以下に説明する。図３は、本実施の形態によるプラズマＣＶＤ装置１におけるカソード電極２への電極スペーサ３及び電極板４の取り付け構造を説明する図である。
（ａ）まず、カソード電極２を準備する。このカソード電極２に電極板４を固定するためのネジカラー等の固定部材２０を形成すると共に、電極スペーサ３及び／又は電極板４を固定するためのネジ穴１６を形成する。なお、図３では、図の煩雑さを避けるために、ネジ穴やネジは一部のみ記載し、他は省略してある。 (Production method)
A method for manufacturing plasma CVD apparatus 1 according to the present embodiment will be described below. FIG. 3 is a diagram illustrating a structure for attaching the electrode spacer 3 and the electrode plate 4 to the cathode electrode 2 in the plasma CVD apparatus 1 according to the present embodiment.
(A) First, the cathode electrode 2 is prepared. A fixing member 20 such as a screw collar for fixing the electrode plate 4 to the cathode electrode 2 is formed, and a screw hole 16 for fixing the electrode spacer 3 and / or the electrode plate 4 is formed. In FIG. 3, only a part of the screw holes and screws are shown and the others are omitted in order to avoid complexity of the drawing.

（ｂ）次に、角部にＬ字形の電極スペーサ３、辺中央部にＴ字形の電極スペーサ３、中心部に十字形の電極スペーサ３、をそれぞれ隙間２３を介して所定の位置に配置して、４つの開口部１０を形成する。そして、Ｌ字形の電極スペーサ３の角、Ｔ字形の電極スペーサ３の辺の交差する中央、十字形の電極スペーサ３の辺の交差する中央、にそれぞれ形成されたネジ穴１５を介してネジでカソード電極２に固定する。また、各電極スペーサ３の辺方向に等間隔に、辺方向に沿って長くなった長穴を複数設けて、電極スペーサ３の熱膨張の際、辺方向に摺動可能なようにカソード電極２にネジで接合する。 (B) Next, an L-shaped electrode spacer 3 at the corner, a T-shaped electrode spacer 3 at the center of the side, and a cruciform electrode spacer 3 at the center are arranged at predetermined positions via gaps 23, respectively. Thus, four openings 10 are formed. Then, with screws through the screw holes 15 respectively formed at the corners of the L-shaped electrode spacer 3, at the center where the sides of the T-shaped electrode spacer 3 intersect, and at the center where the sides of the cross-shaped electrode spacer 3 intersect. Fix to the cathode electrode 2. Also, a plurality of elongated holes extending along the side direction are provided at equal intervals in the side direction of each electrode spacer 3 so that the cathode electrode 2 can slide in the side direction when the electrode spacer 3 is thermally expanded. Join with screws.

（ｃ）次に、４つの電極板４をそれぞれ対応する電極スペーサ３の開口部１０を覆うように所定の位置に配置し、ネジカラー２０に対向する位置に設けられた中央ネジ穴１８を介してネジカラー２０にネジを螺合して電極板４をカソード電極２に固定する。さらに、電極板４の周縁部に長穴若しくは大径穴を複数設けて、電極スペーサ３及び電極板４の熱膨張の際互いに摺動可能なように、ネジで電極スペーサ３に固定する。 (C) Next, the four electrode plates 4 are arranged at predetermined positions so as to cover the openings 10 of the corresponding electrode spacers 3, respectively, through the central screw holes 18 provided at positions facing the screw collars 20. Then, a screw is screwed into the screw collar 20 to fix the electrode plate 4 to the cathode electrode 2. Furthermore, a plurality of long holes or large-diameter holes are provided in the peripheral edge of the electrode plate 4 and are fixed to the electrode spacer 3 with screws so that the electrode spacer 3 and the electrode plate 4 can slide with each other during thermal expansion.

なお、電極板４の角にネジ穴を形成し、電極スペーサ３の角に形成されたネジ穴１５を介して、ネジを螺合することによりカソード電極２に固定してもよい。このとき、ネジカラー２０に対向する中央ネジ穴１８は長穴若しくは大径穴とし、角以外の周縁部には長穴若しくは大径穴を設けて、熱膨張の際電極スペーサ３及び電極板４が互いに摺動可能なように、ネジで電極スペーサ３に固定する。 Alternatively, screw holes may be formed at the corners of the electrode plate 4 and screws may be screwed into the cathode electrodes 2 through the screw holes 15 formed at the corners of the electrode spacer 3. At this time, the central screw hole 18 facing the screw collar 20 is a long hole or a large-diameter hole, and a long hole or a large-diameter hole is provided in a peripheral portion other than the corners, so that the electrode spacer 3 and the electrode plate 4 are thermally expanded. Are fixed to the electrode spacer 3 with screws so that they can slide relative to each other.

（ｄ）次に、絶縁支持部材８を介して、アノード電極５及び真空排気系１３の配設されたシールド部材９に接合する。次いで、カソード電極２に、反応性ガス供給源１２をガス導入系１１を介して接続し、さらに高周波電力供給源２２をマッチング回路２１を介して接続することにより、図１に示すプラズマＣＶＤ装置１が完成する。 (D) Next, the insulating support member 8 is joined to the shield member 9 provided with the anode electrode 5 and the vacuum exhaust system 13. Next, the reactive gas supply source 12 is connected to the cathode electrode 2 through the gas introduction system 11, and the high frequency power supply source 22 is connected through the matching circuit 21, so that the plasma CVD apparatus 1 shown in FIG. Is completed.

本実施の形態によれば、複数の電極スペーサ３を用いて、電極スペーサ３それぞれの角を固定し、隣接する電極スペーサ３間に隙間２３を設けたので、加熱してプラズマ処理を行う際に生じる熱膨張は隙間２３に吸収され、均一なプラズマ処理が可能となる。 According to this embodiment, since the corners of the electrode spacers 3 are fixed using the plurality of electrode spacers 3 and the gaps 23 are provided between the adjacent electrode spacers 3, when performing the plasma treatment by heating, The generated thermal expansion is absorbed in the gap 23, and uniform plasma processing is possible.

また、本実施の形態によれば、複数の電極板４を用いて、電極板４のそれぞれを固定部材２０を介してカソード電極２に固定したので、加熱してプラズマ処理を行う際に生じる熱膨張を緩和でき、均一なプラズマ処理が可能となる。 Further, according to the present embodiment, since each of the electrode plates 4 is fixed to the cathode electrode 2 via the fixing member 20 using the plurality of electrode plates 4, heat generated when the plasma treatment is performed by heating. Expansion can be mitigated and uniform plasma treatment is possible.

また、本実施の形態によれば、電極スペーサ３及び電極板４の熱膨張による影響が低減されることにより、カソード電極２側の側面部とグランド電位部材７との間隔ｄを予め管理された間隔に維持できるので、加熱しても安定したプラズマ処理を行うことが可能となる。 In addition, according to the present embodiment, the influence of thermal expansion of the electrode spacer 3 and the electrode plate 4 is reduced, so that the distance d between the side surface portion on the cathode electrode 2 side and the ground potential member 7 is managed in advance. Since the interval can be maintained, stable plasma treatment can be performed even when heated.

[その他の実施の形態]
以上、第１の実施の形態によって本考案を詳細に説明したが、当業者にとっては、本考案が本明細書中に説明した第１の実施の形態に限定されるものではないということは明らかである。本考案は、実用新案登録請求の範囲の記載により定まる本考案の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更形態として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本考案に対して何ら制限的な意味を有するものではない。 [Other embodiments]
Although the present invention has been described in detail with the first embodiment, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the first embodiment described in this specification. It is. The present invention can be implemented as corrections and modifications without departing from the spirit and scope of the present invention defined by the description of the scope of claims for utility model registration. Accordingly, the description of the present specification is for illustrative purposes and does not have any limiting meaning to the present invention.

１・・・プラズマＣＶＤ装置
２・・・カソード電極
３・・・電極スペーサ
４・・・電極板
５・・・アノード電極
６・・・被処理体
７・・・グランド電位部材
８・・・絶縁支持部材
９・・・シールド部材
１０・・・開口部
１１・・・ガス導入系
１２・・・反応性ガス供給源
１３・・・真空排気系
１４・・・ガス噴出孔
１５，１６，１７・・・ネジ穴
１８・・・中央ネジ穴
１９・・・ネジ
２０・・・固定部材（ネジカラー）
２１・・・マッチング回路
２２・・・高周波電力供給源
２３・・・隙間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Plasma CVD apparatus 2 ... Cathode electrode 3 ... Electrode spacer 4 ... Electrode plate 5 ... Anode electrode 6 ... To-be-processed object 7 ... Ground potential member 8 ... Insulation Support member 9 ... Shield member 10 ... Opening portion 11 ... Gas introduction system 12 ... Reactive gas supply source 13 ... Vacuum exhaust system 14 ... Gas ejection holes 15, 16, 17, .... Screw hole 18 ... Central screw hole 19 ... Screw 20 ... Fixing member (screw collar)
21 ... Matching circuit 22 ... High frequency power supply source 23 ... Gap

Claims

A direct plasma chemical vapor deposition apparatus in which one surface of one electrode is exposed to the atmosphere,
The one electrode includes a plurality of electrode spacers disposed on the other surface of the one electrode, and a plurality of electrode plates disposed on the one electrode via the electrode spacer,
A ground potential member is disposed around the electrode spacer and the electrode plate;
The electrode spacers are arranged through a gap having a predetermined interval, and each of the electrode spacers is fixed to the one electrode at a predetermined position so that when heated, the electrode spacer thermally expands in the gap direction. A plasma chemical vapor deposition apparatus characterized by comprising:

The plasma chemical vapor deposition apparatus according to claim 1, wherein the electrode plate is disposed on the electrode spacer via a fixing member fixed to the one electrode.

The electrode plate is fixed to the one electrode via the electrode spacer at the predetermined position of the electrode spacer, and is configured to thermally expand at least in the central direction of the one electrode when heated. The plasma enhanced chemical vapor deposition apparatus according to claim 1 or 2.

The plasma chemical vapor deposition according to any one of claims 1 to 3, wherein the ground potential member covers the electrode spacer and the outer side surface of the electrode plate with a predetermined interval. apparatus.