JP3670578B2

JP3670578B2 - Rotating electrode dry cleaning apparatus and plasma processing apparatus

Info

Publication number: JP3670578B2
Application number: JP2000381810A
Authority: JP
Inventors: 敏洋釘宮; 和志林; 清隆石橋; 明小林; 裕史後藤; 和人岡田; 明光中上; 勇藏森
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2005-07-13
Anticipated expiration: 2020-12-15
Also published as: JP2002184704A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、回転電極を各々用いたプラズマＣＶＤ装置、エッチング装置及び表面処理装置などのプラズマ処理装置、並びにそのプラズマ処理装置における回転電極のドライクリーニング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
薄膜形成処理やエッチング処理、表面改質などの表示処理に、プラズマを利用することが行われている。そのプラズマとしては、反応ガスの導入を伴う反応性プラズマ、一般的には０．１〜１０Ｔｏｒｒの低圧下でのグロー放電プラズマが用いられている。
【０００３】
上記グロー放電プラズマを用いる表面処理装置では排気系が接続された真空容器が必要である故に大型化を伴い、装置コストが高価なものとなってしまうという難点がある。
【０００４】
そこで、コストの低廉化を図るべく、低圧下ではなく、大気圧付近の圧力下でグロー放電プラズマを生成させ、その生成したグロー放電プラズマを用いて表面処理を行う方法が提案されている（特開平６−２１４９）。
【０００５】
更には、グロー放電プラズマの生成空間を小さくする方法が提案されている（特開平９−１０４９８５）。この方法は、対向する２つの対向電極の一方である放電電極側を回転電極とし、回転電極ともう一方の対向電極との狭隙間において線状のグロー放電プラズマを生成させ、そのプラズマ生成部に被処理体をスキャン移動させて表面処理を行う方法である。この方法による場合には、回転電極を用いる故に、回転電極と対向電極の狭隙間において線状のプラズマ生成部を局所的に発生させ得、放電空間を小さくすることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、回転電極を用いる場合には、プラズマによって生成される反応種が回転電極表面に堆積する。例えば、被処理体である基板上にＳｉＨ₄を用いてアモルファスシリコンを堆積させる場合には、基板上の堆積量と同程度のアモルファスシリコンが回転電極表面に堆積する。また、ＣＦ₄などのフルオロカーボンガスを用いてエッチングを行う場合にも、回転電極にバイアス電圧が印加されていなければ、同様に回転電極表面にフルオロカーボンポリマーが堆積する。
【０００７】
このように回転電極に堆積した膜はパーティクル発生の原因となり、また膜の累積厚が厚くなると膜そのものが剥離して基板上へ落下するなどし、成膜条件の悪化が招来されるという欠点がある。
【０００８】
そこで、成膜条件の改善を図るべく、累積膜厚がある程度に達するとメンテナンス作業を行っている。そのメンテナンス作業としては、回転電極を交換すること、ウェットクリーニングを行うこと、あるいは、容器内のガスを置換してＳＦ₆などのクリーニングガスを導入し、ドライクリーニングを行うことなどが用いられる。
【０００９】
しかしながら、このメンテナンス作業は、生産を一時停止して行われるため、稼働率の低下を招き、生産コストが上がるなどの問題点がある。
【００１０】
本発明は、このような従来技術の課題を解消させるべくなされたものであり、稼働率の向上を図れ、しかも生産コストの低廉化が可能な回転電極のドライクリーニング装置及び回転電極を用いたプラズマＣＶＤ装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る回転電極のドライクリーニング装置は、放電発生用電圧が印加され、対向電極との間の処理用狭隙間でグロー放電によるプラズマを発生させて反応ガスを分解させる回転電極をドライクリーニングするためのものであって、該回転電極の周囲であり、該対向電極から回転電極の周方向に外れた位置に、該回転電極との間にクリーニング用狭隙間を形成する第２対向電極と、該クリーニング用狭隙間にクリーニングガスを存在させる雰囲気調整手段と、前記回転電極、前記対向電極及び前記第２対向電極を内部に含む容器とを具備し、前記雰囲気調整手段は、該容器内の空間を、該クリーニング用狭隙間を含む第１空間と該処理用狭隙間を含む第２空間とに隔て、かつ回転電極との間に狭隙間を有する状態で設けられた絶縁性の隔壁部材と、該第１空間内にクリーニングガスを導入するための導入管と、該第１空間内を排気するための排気管とを備え、前記第１空間の圧力が前記第２空間の圧力よりも小さいことを特徴とする。
【００１２】
この請求項１に係る回転電極のドライクリーニング装置にあっては、回転電極を用いたプラズマＣＶＤ装置、エッチング装置又は表面処理装置等のプラズマ処理装置において、該当する処理を行うと、つまり回転電極に放電発生用電圧（例えば高周波或いは直流電圧）を印加すると、処理用狭隙間だけでなく、クリーニング用狭隙間においてもグロー放電によるプラズマが発生する。このプラズマは被処理体に該当する処理を施すための反応ガスによるプラズマではなく、第１空間内に導入されたクリーニングガスによるプラズマであり、回転電極の表面をドライクリーニングすることができる。したがって、対向電極側では被処理体への膜堆積などの処理を、その一方、第２対向電極側では回転電極のドライクリーニング処理を同時に行うことが可能となる。あるいは被処理体への膜堆積などの処理と次処理との間の待ち時間、つまり被処理体が処理用狭隙間に存在しない場合に、回転電極に放電発生用電圧を印加し、第２対向電極側において回転電極のクリーニング処理を行うことが可能となる。
【００１３】
例えば、ＳｉＨ₄を用いて対向電極側でアモルファスシリコンを被処理体上に成膜する場合、第２対向電極側において、第１空間内に導入するクリーニングガスにＳＦ₆あるいはＮＦ₃を用いると、Ｆラジカルを含むプラズマを発生させ得、これにより回転電極表面に堆積するアモルファスシリコンをドライエッチングすることができる。あるいは、対向電極側においてＣＦ₄やＣＨＦ₃，Ｃ₂Ｆ₆，Ｃ₃Ｆ₆，Ｃ₄Ｆ₈などのフルオロカーボンガスを用いて被処理体にフルオロカーボンポリマーを成膜する場合や、ＣＨ₄やＣ₂Ｈ₄などを用いて被処理体にアモルファスカーボンやＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）を成膜する場合にあっては、第２対向電極側においては、第１空間内に導入するクリーニングガスにＯ₂を用いてＯラジカルを発生させ、回転電極表面に堆積するフルオロカーボンポリマーやアモルファスカーボン、ＤＬＣなどを灰化させてドライエッチングすることができる。また、ＣＦ₄およびＯ₂を用いて被処理体を等方的にエッチングする場合や、ＣＦ₄やＣＨＦ₃，Ｃ₂Ｆ₆，Ｃ₃Ｆ₆，Ｃ₄Ｆ₈などのフルオロカーボンガスを用いると共に被処理体にバイアス電圧を印加して異方的にエッチングする表面処理を行う場合なども、第１空間内に導入するＯ₂によってＯラジカルを発生させ、回転電極表面に堆積するフルオロカーボンポリマーなどを灰化させてドライエッチングすることができる。
【００１４】
このように対向電極側ではプラズマによる被処理体への膜堆積やエッチング、或いは表示処理などの処理を、第２対向電極側ではプラズマによるドライクリーニング処理が同時に可能となる結果、あるいは被処理体への処理間の待ち時間において同クリーニング処理が可能となる結果、回転電極の交換や回転電極のウェットクリーニングなどのメンテナンス作業のサイクルを大幅に延ばすことができるため、稼働率の向上を図れ、生産コストの低廉化が可能である。
【００１５】
また、請求項１の発明にあっては、クリーニング用狭隙間を含む第１空間と処理用狭隙間を含む第２空間とが隔壁部材にて隔てられているので、第１空間に導入管を介して導入したクリーニングガスが第２空間へ拡散し難くなって第１空間から排気管によって容器外へ排気される。このため、第２空間で行われている前記該当する処理は、クリーニングガスによる悪影響を受け難くなる。更に、第１空間の圧力が第２空間の圧力よりも小さいので、隔壁部材と回転電極との間に狭隙間があっても、第１空間内に導入したクリーニングガスが第２空間に拡散することを抑制できる。
【００１６】
また、本発明の請求項２に係る回転電極のドライクリーニング装置は、放電発生用電圧が印加され、対向電極との間の処理用狭隙間でグロー放電によるプラズマを発生させて反応ガスを分解させる回転電極をドライクリーニングするためのものであって、該回転電極の周囲であり、該対向電極から回転電極の周方向に外れた位置に、該回転電極との間にクリーニング用狭隙間を形成する第２対向電極と、該クリーニング用狭隙間にクリーニングガスを存在させる雰囲気調整手段と、前記回転電極、前記対向電極及び前記第２対向電極を内部に含む容器とを具備し、前記雰囲気調整手段は、該容器内の空間を、前記クリーニング用狭隙間を含む第１空間、前記処理用狭隙間を含む第２空間、及び第1空間と第２空間との間の第３空間に隔て、かつ回転電極との間に狭隙間を有する状態で設けられた複数の絶縁性の隔壁部材と、該第１空間内にクリーニングガスを導入するための導入管と、該第３空間内を排気するための排気管とを備えることを特徴とする。
【００１７】
この請求項２の発明にあっては、請求項１の発明と同様に、対向電極側ではプラズマによる被処理体への膜堆積やエッチング、或いは表示処理などの処理を、第２対向電極側ではプラズマによるドライクリーニング処理が同時に可能となる結果、あるいは被処理体への処理間の待ち時間において同クリーニング処理が可能となる結果、回転電極の交換や回転電極のウェットクリーニングなどのメンテナンス作業のサイクルを大幅に延ばすことができるため、稼働率の向上を図れ、生産コストの低廉化が可能であるという効果に加え、以下の効果を奏する。即ち、容器内の空間を第１空間と第２空間と第３空間とに隔壁部材により隔てられ、第１空間にはクリーニングガスが導入され、第３空間には排気管が設けられているので、第１空間に導入されたクリーニングガスが隔壁部材と回転電極との間の狭隙間から第３空間に拡散しても排気管により排気され、一方第２空間内の反応ガスが隔壁部材と回転電極との間の狭隙間から第３空間に拡散しても排気管により排気されるので、第１空間のクリーニングガスが第２空間に拡散すること、及び第２空間の反応ガスが第１空間に拡散することが抑制される。
【００１８】
また、本発明の請求項３に係る回転電極のドライクリーニング装置は、前記隔壁部材が、第1空間と第３空間との間を隔てる第１隔壁部材と、第２空間と第３空間との間を隔てる第２隔壁部材とを有し、第１又は第２隔壁部材の少なくとも一方の内部に、前記回転電極に向けてパージガスを噴出するためのガス導入孔を有することを特徴とする。
【００１９】
この請求項３の発明にあっては、第１隔壁部材及び第２隔壁部材の少なくとも一方から回転電極に向けて噴出するパージガスにより該当する隔壁部材と回転電極との狭隙間がパージされるので、第１空間のクリーニングガスが第３空間に拡散すること、及び第２空間の反応ガスが第３空間に拡散することが抑制され、これにより、第１空間のクリーニングガスが第２空間に拡散すること、及び第２空間の反応ガスが第１空間に拡散することがさらに抑制される。
【００２０】
また、本発明の請求項４に係る回転電極のドライクリーニング装置は、放電発生用電圧が印加され、対向電極との間の処理用狭隙間でグロー放電によるプラズマを発生させて反応ガスを分解させる回転電極をドライクリーニングするためのものであって、該回転電極の周囲であり、該対向電極から回転電極の周方向に外れた位置に、該回転電極との間にクリーニング用狭隙間を形成する第２対向電極と、該クリーニング用狭隙間にクリーニングガスを存在させる雰囲気調整手段とを具備し、前記第２対向電極が、その回転電極側表面にクリーニングガスを回転電極に向けて噴出させる噴出口を有することを特徴とする。
【００２１】
この請求項４の発明にあっては、請求項１の発明と同様に、対向電極側ではプラズマによる被処理体への膜堆積やエッチング、或いは表示処理などの処理を、第２対向電極側ではプラズマによるドライクリーニング処理が同時に可能となる結果、あるいは被処理体への処理間の待ち時間において同クリーニング処理が可能となる結果、回転電極の交換や回転電極のウェットクリーニングなどのメンテナンス作業のサイクルを大幅に延ばすことができるため、稼働率の向上を図れ、生産コストの低廉化が可能であるという効果に加え、以下の効果を奏する。即ち、回転電極に接近して設けられる第２対向電極の回転電極側表面からクリーニングガスが噴出するので、回転電極の表面を確実にドライクリーニングすることが可能になる。
【００２２】
本発明の請求項５に係る回転電極のドライクリーニング装置は、放電発生用電圧が印加され、対向電極との間の処理用狭隙間でグロー放電によるプラズマを発生させて反応ガスを分解させる回転電極をドライクリーニングするためのものであって、該回転電極の周囲であり、該対向電極から回転電極の周方向に外れた位置に、該回転電極との間にクリーニング用狭隙間を形成する第２対向電極と、該クリーニング用狭隙間にクリーニングガスを存在させる雰囲気調整手段とを具備し、前記第２対向電極が、前記回転電極に対して接離可能に設けられ、前記クリーニング用狭隙間を調整できる構成となっていることを特徴とする。
【００２３】
この請求項５の発明にあっては、請求項１の発明と同様に、対向電極側ではプラズマによる被処理体への膜堆積やエッチング、或いは表示処理などの処理を、第２対向電極側ではプラズマによるドライクリーニング処理が同時に可能となる結果、あるいは被処理体への処理間の待ち時間において同クリーニング処理が可能となる結果、回転電極の交換や回転電極のウェットクリーニングなどのメンテナンス作業のサイクルを大幅に延ばすことができるため、稼働率の向上を図れ、生産コストの低廉化が可能であるという効果に加え、以下の効果を奏する。即ち、第２対向電極を回転電極に対して接離することができるので、例えば対向電極側で被処理体への堆積等の処理中において、あるいは処理間の待ち時間において、第２対向電極を回転電極に接近させてプラズマを発生させたり、或いは第２対向電極を回転電極から遠ざけてプラズマを消滅させるといった制御を行うことが可能となる。
【００２４】
本発明の請求項６に係るプラズマ処理装置は、反応ガスが導入される容器と、該容器内に互いに対向して離隔設置された一対の回転電極及び対向電極と、該回転電極に放電発生用電圧を印加する電源とを備え、該回転電極と対向電極との間の処理用狭隙間においてグロー放電によるプラズマを発生させて、該処理用狭隙間に配した被処理体の表面に処理を施すプラズマ処理装置において、該回転電極の周囲であって、該対向電極から回転電極の周方向に外れた位置に、請求項１乃至５のいずれかに記載の回転電極のドライクリーニング装置が設けられていることを特徴とする。
【００２５】
この請求項６のプラズマ処理装置にあっては、回転電極を用いたプラズマＣＶＤ装置、エッチング装置又は表面処理装置等のプラズマ処理装置において、該当する処理を行うと、つまり回転電極に放電発生用電圧（例えば高周波或いは直流電圧）を印加すると、処理用狭隙間だけでなく、クリーニング用狭隙間においてもグロー放電によるプラズマが発生する。このプラズマは被処理体に該当する処理を施すための反応ガスによるプラズマではなく、第１空間内に導入されたクリーニングガスによるプラズマであり、回転電極の表面をドライクリーニングすることができる。したがって、対向電極側では被処理体への膜堆積などの処理を、その一方、第２対向電極側では回転電極のドライクリーニング処理を同時に行うことも可能であり、もちろん処理間の待ち時間において同クリーニング処理のみを行うことも可能となる。
【００２６】
このように対向電極側ではプラズマによる被処理体への膜堆積などの処理を、第２対向電極側ではプラズマによるドライクリーニング処理が同時に可能となる結果、回転電極の交換や回転電極のウェットクリーニングなどのメンテナンス作業のサイクルを大幅に延ばすことができるため、稼働率の向上を図れ、生産コストの低廉化が可能である。
【００２７】
また、第１空間と第２空間とが隔壁部材にて隔てられているので、第１空間に導入管を介して導入したクリーニングガスが第２空間へ拡散し難くなって第１空間から排気管によって容器外へ排気される。このため、第２空間で行われている前記該当する処理は、クリーニングガスによる悪影響を受け難くなる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を具体的に説明する。
【００２９】
（第１実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態に係る回転電極のドライクリーニング装置を組み込んだプラズマＣＶＤ装置の模式図を示す。
【００３０】
このプラズマＣＶＤ装置は、容器１１と、容器１１内に設置され、回転軸１３にて回転可能に支持された回転電極１２と、容器１１内であって回転電極１２の下側に設けられ、回転電極１２に対向して第１対向電極として機能するサセプタ１７と、容器１１内であって回転電極１２の上側に設けられ、回転電極１２に対向する第２対向電極１１２とを有する。
【００３１】
回転電極１２は、軸心部に回転軸１３を有する概略円柱状のアルミニウム製であり、その外径は３００ｍｍ、幅は５００ｍｍである。回転電極１２の表面にはＡｌ₂Ｏ₃膜が、例えば厚さ１００μｍで溶射被覆されている。回転電極１２の回転数は０〜３０００ｒｐｍの範囲で可変可能となっており、本実施形態では１５００ｒｐｍとした。回転軸１３には整合器１４を介して高周波電源１５が接続されている。高周波電源１５は、本実施形態ではその周波数を１５０ＭＨｚとし、また高周波電力を１ｋＷとした。
【００３２】
サセプタ１７は、矢印１９方向にスキャン移動可能となっていて、その上側には、被処理体としての基板１６が真空チャックにて設置される。なお、図１中の１１ｂ、１１ｃは、基板１６の出し入れを行うための開閉部である。基板１６は、本実施形態では３０ｃｍ角で厚さ１．１ｍｍのガラス基板を使用した。回転電極１２とガラス基板１６との間の処理用狭隙間１７ａは、本実施形態では１ｍｍとした。この狭隙間１７ａには、回転電極１２に高周波電源１５から前記高周波電力を供給することによりグロー放電プラズマ１７ｂが発生する。サセプタ１７内にはヒーター１８が内蔵され、基板１６の温度は０〜３００℃の範囲で可変可能である。
【００３３】
容器１１内にはガス導入管１１０と排気管１１１とが連通連結されていて、ガス導入管１１０より反応ガスが導入され、排気管１１１より反応ガスの排気が行われ、容器１１内は所望の圧力を維持できるようになっている。反応ガスの容器１１内への導入は、本実施形態ではＨｅを１０ｓｌｍ、Ｈ₂を１０ｓｌｍ、ＳｉＨ₄を１ｓｌｍで導入した。容器１１内の圧力は、本実施形態では２００Ｔｏｒｒに設定した。
【００３４】
第２対向電極１１２は、回転軸１３に沿って長いライン状のものであり、第２対向電極１１２には昇降装置１１４が具備されている。昇降装置１１４により昇降される第２対向電極１１２と回転電極１２との間のクリーニング用狭隙間１１２ａは０〜５０ｍｍまで可変可能となっており、本実施形態では１ｍｍとした。
【００３５】
第２対向電極１１２の外側には、クリーニング用狭隙間１１２ａを含む空間１１３ａと容器内空間１１ａとに隔てる絶縁性の隔壁部材１１３が設置されている。隔壁部材１１３は、図２に示すように回転電極１２の上側表面を覆う４側面１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃ、１１３Ｄを有し、各側面１１３Ａ〜１１３Ｄに、例えば厚み２０ｍｍのＡｌ₂Ｏ₃セラミックを使用したもので、容器１１の天井１１ｂに垂下状態で取付けられ、隔壁部材１１３と回転電極１２との間の狭隙間１１３ｂは０．５ｍｍとした。上記空間１１３ａの内部には、ガス導入管１１５と排気管１１６とが連通連結されていて、空間１１３ａにはガス導入管１１５よりガスが導入される。本実施形態ではガス導入管１１５より希ガスＨｅを１ｓｌｍ、クリーニングガスＳＦ₆を１００ｓｃｃｍ導入した。また、空間１１３ａの圧力を容器内圧力２００Ｔｏｒｒよりも減圧の１００Ｔｏｒｒに設定し、その圧力差により、空間１１３ａに導入したクリーニングガスが狭隙間１１３ｂを介して容器内空間１１ａへ拡散することを抑制している。なお、隔壁部材１１３、ガス導入管１１５及び排気管１１６は雰囲気調整手段を構成し、また、その雰囲気調整手段及び第２対向電極１１２は回転電極１２をクリーニングするドライクリーニング装置を構成する。
【００３６】
次に、このように構成された、ドライクリーニング装置を備えるプラズマＣＶＤ装置の動作内容を説明する。
【００３７】
所定の準備が終了すると、サセプタ１７上に設置したガラス基板１６の先端１６ａを回転電極１２の直下に位置させておき、回転電極１２に高周波電力１５を供給し、回転電極１２とガラス基板１６間の狭隙間１７ａにグロー放電プラズマ１７ｂを発生させて前記反応ガスを分解する。
【００３８】
プラズマ１７ｂが発生した後、サセプタ１７を矢印１９方向に、例えばスキャン速度を４ｍｍ／ｓｅｃとしてスキャン移動させる。これにより、ガラス基板１６上にはアモルファスシリコンが堆積する。ガラス基板１６上に堆積するアモルファスシリコンの成膜厚みはスキャン速度に依存する。
【００３９】
然る後、ガラス基板１６の後端１６ｂが回転電極１２直下に到着すると、高周波電源１５からの高周波電力の供給を停止し、プラズマをオフさせる。
【００４０】
上述したプラズマ１７ｂの発生とほぼ同時に、第２対向電極１１２と回転電極１２との間のクリーニング用狭隙間１１２ａにもプラズマ１１２ｂが発生する。このプラズマ１１２ｂはＳＦ₆を含む反応性プラズマであり、このプラズマ１１２ｂによって回転電極１２の表面に堆積したアモルファスシリコンがエッチングされる。
【００４１】
したがって、第１実施形態のプラズマＣＶＤ装置による場合には、サセプタ１７側ではガラス基板１６上にアモルファスシリコンが堆積する処理が行われ、第２対向電極１１２側では回転電極１２の表面に堆積したアモルファスシリコンをエッチングする処理が行われるので、生産を一時中止することなく回転電極１２をクリーニングすることができる。このとき、上述した本実施形態の条件で生産した場合は、放電終了後の回転電極１２における累積膜厚を、クリーニングしない場合の累積膜厚に対して１／１０にまで低減することができた。これにより、メンテナンス作業のサイクルを大幅に延ばすことが可能となる故に、稼働率の向上を図れ、しかも生産コストの低廉化が可能となる。
【００４２】
また、昇降装置１１４により第２対向電極１１２を回転電極１２に対して接離することができるので、例えばサセプタ１７側で基板１６への処理中において、第２対向電極１１２を回転電極１２に接近させてプラズマを発生させたり、或いは第２対向電極１１２を回転電極１２から遠ざけてプラズマを消滅させる制御を行うことが可能となる。これによって被処理体への膜堆積などの処理間の待ち時間、つまりガラス基板１６が処理用狭隙間１７ａに存在しない場合に、第２対向電極１１２を昇降装置１１４を通じて回転電極１２に接近させてプラズマを発生させることで、処理間の待ち時間をメンテナンス時間へと変えることにより待ち時間を減少または無くすことも可能となる。
【００４３】
（第２実施形態）
図３に、本発明の第２実施形態に係る回転電極のドライクリーニング装置を示す。
【００４４】
このドライクリーニング装置は、隔壁部材を二重構造とし、クリーニングガスの容器内空間への拡散を極力抑制したものであり、以下に詳述する。
【００４５】
回転電極２１の上側に、第２対向電極２２が回転電極２１との間のクリーニング用狭隙間２２ａを確保して設置されている。第２対向電極２２は、昇降装置２３を備え、これにより昇降可能となっていて、狭隙間２２ａを０〜５０ｍｍの範囲で可変可能である。
【００４６】
第２対向電極２２の外側には絶縁性の第１隔壁部材２４が設置されている。第１隔壁部材２４は、図４に示すように回転電極２１の上側表面を覆う４側面２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄを有し、各側面２４Ａ〜２４Ｄに例えば厚みが２０ｍｍのＡｌ₂Ｏ₃セラミックを使用したものであり、容器天井２８ｂに垂下状態で取付けられ、第１隔壁部材２４と回転電極２１との間の狭隙間２４ｂは０．５ｍｍとした。
【００４７】
さらに第１隔壁部材２４の外側には絶縁性の第２隔壁部材２５が設置されている。第２隔壁部材２５は、図４に示すように回転電極２１の上側表面を覆う４側面２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄを有し、各側面２５Ａ〜２５Ｄに、例えば厚みが２０ｍｍのＡｌ₂Ｏ₃セラミックを使用したものであり、容器天井２８ｂに垂下状態で取付けられ、第２隔壁部材２５と回転電極２１との間の狭隙間２５ｂは０．５ｍｍとした。
【００４８】
第１隔壁部材２４で囲まれた空間２４ａにはガス導入管２６が連通連結されており、さらに第１隔壁部材２４と第２隔壁部材２５とで囲まれた空間２５ａには排気管２７が連通連結されている。なお、第１隔壁部材２４、第２隔壁部材２５、ガス導入管２６及び排気管２７は雰囲気調整手段を構成する。
【００４９】
このように構成された第２実施形態のドライクリーニング装置において、ガス導入管２６から第１実施形態と同様にＨｅとＳＦ₆を導入してクリーニング用狭隙間２２ａにプラズマ２２ｂを発生させると共に、容器内空間２８の圧力を２００Ｔｏｒｒ、第１隔壁部材２４と第２隔壁部材２５内の空間２５ａの圧力を１００Ｔｏｒｒに設定した。この場合、容器内空間２８の圧力と、空間２５ａの圧力と、空間２４ａの圧力との関係が、下記（１）式及び（２）式の関係が成り立つようになり、これらの圧力差により、空間２４ａに導入されたクリーニングガスが狭隙間２４ｂから空間２５ａに拡散しても排気管２７により排気され、一方容器内空間２８内の反応ガスが狭隙間２５ｂから空間２５ａに拡散しても排気管２７により排気される。
【００５０】
容器内空間２８圧力＞空間２５ａの圧力 …（１）
空間２５ａの圧力＜空間２４ａの圧力 …（２）
以上のことにより、第２実施形態のドライクリーニング装置による場合には、空間２４ａに導入したクリーニングガスが容器内空間２８へ拡散すること、及び容器内空間２８の反応ガスが空間２４ａへ拡散することを抑制することができる。
【００５１】
（第３実施形態）
図５に、本発明の第３実施形態に係る回転電極のドライクリーニング装置を示す。
【００５２】
このドライクリーニング装置は、回転電極３１の上側に、第２対向電極３２が回転電極３１との間のクリーニング用狭隙間３２ａを確保して設置されている。第２対向電極３２は、昇降装置３３を備え、これにより昇降可能となっていて、狭隙間３２ａを０〜５０ｍｍの範囲で可変可能である。
【００５３】
第２対向電極３２の外側には、第２実施形態と同様にして、絶縁性の第１隔壁部材３４が設置され、その外側に絶縁性の第２隔壁部材３５が設置されている。第１隔壁部材３４は、図６に示すように回転電極３１の上側表面を覆う４側面３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ、３４Ｄを有し、各側面３４Ａ〜３４Ｄに、例えば厚みが２０ｍｍのＡｌ₂Ｏ₃セラミックを使用したものであり、容器天井３８ｂに垂下状態で取付けられ、第１隔壁部材３４と回転電極３１との間の狭隙間３４ｂは０．５ｍｍとした。また、第１隔壁部材３４を構成する４側面３４Ａ〜３４Ｄそれぞれの内部にはガス導入孔３４ｄが設けられ、ガス導入孔３４ｄにはガス導入管３４ｃが連通連結されている。
【００５４】
第２隔壁部材３５は、図６に示すように回転電極３１の上側表面を覆う４側面３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ、３５Ｄを有し、各側面３５Ａ〜３５Ｄに、例えば厚みが２０ｍｍのＡｌ₂Ｏ₃セラミックを使用したものであり、容器天井３８ｂに垂下状態で取付けられ、第２隔壁部材３５と回転電極３１との間の狭隙間３５ｂは０．５ｍｍとした。また、第２隔壁部材３５を構成する４側面３５Ａ〜３５Ｄそれぞれの内部にはガス導入孔３５ｄが設けられ、ガス導入孔３５ｄにはガス導入管３５ｃが連通連結されている。
【００５５】
第１隔壁部材３４で囲まれた空間３４ａにはガス導入管３６が連通連結されており、さらに第１隔壁部材３４と第２隔壁部材３５とで囲まれた空間３５ａには排気管３７が連通連結されている。上記ガス導入管３６からは、クリーニングガスが空間３４ａに導入される。第２隔壁部材３５の外側は容器内空間３８となっている。図５中の３２ｂは、狭隙間３２ａに発生するプラズマである。
【００５６】
このように構成された第３実施形態のドライクリーニング装置において、ガス導入管３４ｃ及びガス導入孔３４ｄを介して第１隔壁部材３４と回転電極３１との間の狭隙間３４ｂにパージガス、例えばＨｅ等の希ガスを噴出すると共に、ガス導入管３５ｃ及びガス導入孔３５ｄを介して第２隔壁部材３５と回転電極３１間の狭隙間３５ｂにパージガス、例えばＨｅ等の希ガスを噴出することで、狭隙間３４ｂ、３５ｂが希ガスによりパージされるので、空間３４ａのクリーニングガスが空間３５ａに拡散すること、及び容器内空間３８の反応ガスが空間３５ａに拡散することが抑制され、これにより、空間３４ａのクリーニングガスが容器内空間３８に拡散すること、及び容器内空間３８の反応ガスが空間３４ａに拡散することをより効果的に抑制できる。
【００５７】
なお、ガス導入管３４ｃ及びガス導入孔３４ｄを介して狭隙間３４ｂにパージガスを噴出させることと、ガス導入管３５ｃ及びガス導入孔３５ｄを介して狭隙間３５ｂにパージガスを噴出させることとのいずれか一方を行うようにしてもよい。この場合においても、空間３４ａのクリーニングガスが容器内空間３８に拡散すること、及び容器内空間３８の反応ガスが空間３４ａに拡散することをより効果的に抑制できる。
【００５８】
また、第３実施形態のドライクリーニング装置におけるガス導入孔３４ｄ、３５ｄは種々の形態を採ることができる。例えば、ガス導入孔３４ｄ、３５ｄは第１隔壁部材３４、第２隔壁部材３５の４側面に沿った矩形状に形成したり、４側面に沿って多数配設した構成としてもよい。要は、ガス導入孔３４ｄ、３５ｄからのパージガスが狭隙間３４ｂ、３５ｂの全域をパージできればよい。
【００５９】
また、ガス導入孔３４ｄ、３５ｄのそれぞれに連通連結させるガス導入管３４ｃ、３５ｃは、ガス導入孔３４ｄ、３５ｄと同様に矩形状に形成したり、４側面に沿って多数配設した構成としてもよい。要は、狭隙間３４ｂ、３５ｂの全域をパージできるようにガス導入孔３４ｄ、３５ｄにパージガスを供給できればよい。
【００６０】
（第４実施形態）
図７に、本発明の第４実施形態に係る回転電極のドライクリーニング装置の要部を示す。
【００６１】
このドライクリーニング装置においては、第２対向電極４２の内部及び昇降装置４３の内部を通ってガス導入孔４５が設けられ、そのガス導入孔４５にガス導入管４６が連通連結されている。これらガス導入管４６及びガス導入孔４５を介してクリーニングガスが第２対向電極４２から回転電極４１に向けて噴出されるように構成されている。
【００６２】
このように構成された第４実施形態のドライクリーニング装置にあっては、回転電極４１に接近している第２対向電極４２からクリーニングガスがプラズマ発生部４２ｂに供給されるので、プラズマ発生部４２ｂにおいてプラズマを確実に発生させることが可能になる。
【００６３】
第４実施形態に係る回転電極のドライクリーニング装置は、上述した第１〜第３実施形態に適用することが可能である。但し、第１実施形態に適用する場合には、排気系については、隔壁部材４４で囲まれた空間４４ａと連通連結するように二点鎖線にて示す排気管４７を設けるようにすればよい。また、第２実施形態に適用する場合には、隔壁部材４４と回転電極４１との狭隙間から隔壁部材４４の外側の空間（図３の２５ａ）に拡散したクリーニングガスを排気管（図３の２７）から排気するようにすればよい。また、第３実施形態に適用し、かつ隔壁部材４４の内部を通りパージガスを回転電極４１に向けて噴出させる場合には、二点鎖線にて示す排気管４７を設けるようにすればよく、一方、第３実施形態に適用し、かつ隔壁部材４４の内部を通りパージガスを回転電極４１に向けて噴出させない場合には、第２実施形態に適用する場合と同様にすればよい。
【００６４】
なお、上述した第１〜第４実施形態では回転電極のドライクリーニング装置を適用させたプラズマＣＶＤ装置では、ＳｉＨ₄を用いて被処理体であるガラス基板上にアモルファスシリコンを成膜し、一方、ドライクリーニング装置では回転電極に堆積したアモルファスシリコンをドライエッチングすべくクリーニングガスにＳＦ₆を用いているが、本発明はこれに限らない。例えば、ＣＦ₄やＣＨＦ₃、Ｃ₂Ｆ₆、Ｃ₃Ｆ₆、Ｃ₄Ｆ₈などのフルオロカーボンガスを用いて被処理体上にフルオロカーボンポリマーを成膜する場合、或いはＣＨ₄やＣ₂Ｈ₄などを用いて被処理体上にアモルファスカーボンやＤＬＣを成膜する場合には、第２対向電極やクリーニング用狭隙間を含む空間に導入するクリーニングガスにＯ₂を用いて、第２対向電極でプラズマ放電を発生させることにより、回転電極表面に堆積するフルオロカーボンポリマーやアモルファスカーボン、ＤＬＣなどをドライエッチングする場合にも適用できることは勿論である。
【００６５】
また、上述した実施形態では４側面からなる隔壁部材を使用して回転電極の上側表面を覆い、第２対向電極の周りと容器内空間とを隔てるようにしているが、本発明に係る回転電極のクリーニング装置に適用できる隔壁部材はこれに限らない。例えば、回転電極の両端が容器に接触又は接近している場合には、第２対向電極の両側にそれぞれ板状の隔壁部材を設けて、回転電極の上側表面を覆うようにしてもよいことは勿論である。要は、隔壁部材により、少なくとも第２対向電極を含む空間に導入されるクリーニングガスが容器内空間へ拡散しない状態を確保できればよい。
【００６６】
また、上述した実施形態ではプラズマＣＶＤ装置に適用しているが、本発明の回転電極のドライクリーニング装置は、エッチング装置や表面処理装置などのプラズマ処理装置にも同様に適用することが可能である。例えば、エッチング装置により、ＣＦ₄およびＯ₂を用いて被処理体を等方的にエッチングする場合や、表面処理装置により、ＣＦ₄やＣＨＦ₃，Ｃ₂Ｆ₆，Ｃ₃Ｆ₆，Ｃ₄Ｆ₈などのフルオロカーボンガスを用いると共に被処理体にバイアス電圧を印加して異方的にエッチングする表面処理を行う場合なども、第２対向電極を含む空間内に導入するＯ₂によってＯラジカルを発生させ、回転電極表面に堆積するフルオロカーボンポリマーなどを灰化させてドライエッチングすることができる。
【００６７】
また、上述した実施形態では回転電極のクリーニング装置を、対向電極とは反対側である回転電極の上側に設けるようにしているが、本発明はこれに限らず、クリーニング装置を回転電極の周囲の任意な箇所（但し、基板上への膜生成に支障の無い箇所に限る。）に設けてもよいことは勿論である。
【００６８】
また、上述した実施形態では容器内の圧力を１００Ｔｏｒｒ〜２００Ｔｏｒｒの範囲としているが、本発明のプラズマ処理装置では容器内の圧力を大気圧と同様なレベルとした場合にも適用できる。
【００６９】
また、本発明は、被処理体への処理時だけでなく、被処理体への処理間（つまり待ち時間）においてもクリーニング処理を行うことができるが、待ち時間においてクリーニング処理をする場合には、回転電極を低速回転させてクリーニングすること、例えば待ち時間が１ｍｉｎであるときに回転電極の回転数を１ｒｐｍと低速で回転させてクリーニングすることが好ましい。このように回転電極を低速回転させてクリーニング処理を行う場合は、隔壁部材と回転電極間の隙間からクリーニングガスが漏れることを大幅に抑制できる利点があるからである。但し、被処理体への処理時に電極クリーニング処理も同時に行うと、クリーニングガスの拡散による被処理体への処理空間への漏れがｐｐｍやｐｐｂオーダーで問題となる場合には、被処理体への処理と電極クリーニング処理とを同時に行わず、電極クリーニング処理のみを行うようにし、かつ回転電極を低速回転させることが望ましい。
【００７０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、回転電極と対向電極との間の処理用狭隙間に発生するプラズマによる被処理体への膜堆積などの処理と、その一方では回転電極と第２対向電極との間のクリーニング用狭隙間に発生するプラズマによるクリーニング処理が同時に可能となる。また被処理体への処理間の待ち時間にも第２対向電極による回転電極のクリーニングが可能となる。その結果、回転電極の交換や回転電極に対するウェットクリーニングなどのメンテナンス作業のサイクルを大幅に延ばすことができるため、稼働率の向上を図れ、しかも生産コストの低廉化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る回転電極のドライクリーニング装置を組み込んだプラズマＣＶＤ装置を模式的に示す正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る回転電極のドライクリーニング装置を構成する隔壁部材を回転電極と共に示す斜視図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る回転電極のドライクリーニング装置を模式的に示す正面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る回転電極のドライクリーニング装置を構成する隔壁部材を回転電極と共に示す斜視図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る回転電極のドライクリーニング装置を模式的に示す正面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る回転電極のドライクリーニング装置を構成する隔壁部材を回転電極と共に示す斜視図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係る回転電極のドライクリーニング装置の要部を模式的に示す正面図である。
【符号の説明】
１１容器
１１ａ、２８容器内空間
１２、２１、３１、４１回転電極
１５高周波電源
１６基板（ガラス基板）
１７サセプタ（対向電極）
１７ａ回転電極と基板との間の狭隙間（処理用狭隙間）
２４、３４第１隔壁部材
３４ｃ、３５ｃガス導入管
３４ｄ、３５ｄ、４５ガス導入孔
２５、３５第２隔壁部材
１１２、２２、３２第２対向電極
１１２ａ、２２ａ、３２ａ第２対向電極と回転電極との間の狭隙間（クリーニング用狭隙間）
１１３、４４隔壁部材
１１４、２３、３３、４３昇降装置
１１５、２６、３６、４６ガス導入管
１１６、２７、３７、４７排気管[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a plasma processing apparatus such as a plasma CVD apparatus, an etching apparatus, and a surface treatment apparatus each using a rotating electrode, and a dry cleaning apparatus for a rotating electrode in the plasma processing apparatus.
[0002]
[Prior art]
Plasma is used for display processing such as thin film formation processing, etching processing, and surface modification. As the plasma, reactive plasma accompanied by introduction of a reactive gas, generally glow discharge plasma under a low pressure of 0.1 to 10 Torr is used.
[0003]
Since the surface treatment apparatus using glow discharge plasma requires a vacuum vessel to which an exhaust system is connected, there is a problem that the apparatus is increased in size and expensive.
[0004]
Therefore, in order to reduce the cost, a method has been proposed in which glow discharge plasma is generated under a pressure near atmospheric pressure instead of under a low pressure, and surface treatment is performed using the generated glow discharge plasma (special feature). Kaihei 6-2149).
[0005]
Furthermore, a method for reducing the glow discharge plasma generation space has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 9-104985). In this method, a discharge electrode side which is one of two opposed electrodes is used as a rotating electrode, and a linear glow discharge plasma is generated in a narrow gap between the rotating electrode and the other counter electrode, and the plasma generating unit This is a method for performing surface treatment by moving the object to be scanned. In this method, since the rotating electrode is used, a linear plasma generation unit can be locally generated in a narrow gap between the rotating electrode and the counter electrode, and the discharge space can be reduced.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when a rotating electrode is used, reactive species generated by plasma are deposited on the surface of the rotating electrode. For example, SiH on the substrate to be processed _Four When amorphous silicon is deposited using, amorphous silicon having the same amount as the deposition amount on the substrate is deposited on the surface of the rotating electrode. CF _Four When etching is performed using a fluorocarbon gas such as the above, if a bias voltage is not applied to the rotating electrode, the fluorocarbon polymer is similarly deposited on the surface of the rotating electrode.
[0007]
The film deposited on the rotating electrode in this way causes generation of particles, and when the cumulative film thickness increases, the film itself peels off and falls onto the substrate, leading to deterioration of film forming conditions. is there.
[0008]
Therefore, in order to improve the film forming conditions, maintenance work is performed when the accumulated film thickness reaches a certain level. The maintenance work includes exchanging the rotating electrode, performing wet cleaning, or replacing the gas in the container with SF. ₆ For example, dry cleaning is performed by introducing a cleaning gas.
[0009]
However, since this maintenance work is performed with production suspended, there is a problem that the operating rate is lowered and the production cost is increased.
[0010]
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and it is possible to improve the operating rate and to reduce the production cost. An object is to provide a CVD apparatus.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a rotating electrode dry cleaning device in which a discharge generating voltage is applied, and plasma generated by glow discharge is generated in a narrow gap for processing between the counter electrode and a reaction gas is decomposed. A second cleaning gap is formed between the rotating electrode and the rotating electrode at a position around the rotating electrode and deviated from the counter electrode in the circumferential direction of the rotating electrode. A counter electrode and an atmosphere adjusting means for causing a cleaning gas to exist in the narrow gap for cleaning; A container containing the rotating electrode, the counter electrode, and the second counter electrode inside, Equipped with The atmosphere adjusting means divides the space in the container into a first space including the cleaning narrow gap and a second space including the processing narrow gap, and forms a narrow gap between the rotating electrodes. An insulating partition member provided in a state of having, an introduction pipe for introducing a cleaning gas into the first space, and an exhaust pipe for exhausting the inside of the first space. Is less than the pressure in the second space It is characterized by that.
[0012]
this According to claim 1 In a dry cleaning apparatus for a rotating electrode, when a corresponding process is performed in a plasma processing apparatus such as a plasma CVD apparatus, an etching apparatus, or a surface processing apparatus using the rotating electrode, that is, a voltage for generating discharge (for example, When a high frequency or DC voltage is applied, plasma due to glow discharge is generated not only in the processing narrow gap but also in the cleaning narrow gap. This plasma is not a plasma due to a reactive gas for performing a process corresponding to the object to be processed, but a plasma due to a cleaning gas introduced into the first space, and the surface of the rotating electrode can be dry cleaned. Accordingly, it is possible to simultaneously perform a process such as film deposition on the object to be processed on the counter electrode side, while simultaneously performing a dry cleaning process on the rotating electrode on the second counter electrode side. Alternatively, when a waiting time between the process such as film deposition on the object to be processed and the next process, that is, when the object to be processed is not present in the narrow gap for processing, a voltage for generating discharge is applied to the rotating electrode, and the second facing The rotating electrode can be cleaned on the electrode side.
[0013]
For example, SiH _Four When the amorphous silicon film is formed on the object to be processed on the counter electrode side using SF, the cleaning gas introduced into the first space on the second counter electrode side is SF. ₆ Or NF _Three Can generate plasma containing F radicals, whereby the amorphous silicon deposited on the surface of the rotating electrode can be dry etched. Alternatively, CF on the counter electrode side _Four And CHF _Three , C ₂ F ₆ , C _Three F ₆ , C _Four F ₈ When a fluorocarbon polymer film is formed on an object using a fluorocarbon gas such as _Four Or C ₂ H _Four In the case of depositing amorphous carbon or DLC (diamond-like carbon) on the object to be processed by using, for example, O 2 as the cleaning gas introduced into the first space on the second counter electrode side. ₂ Can be used to generate O radicals and to ash the fluorocarbon polymer, amorphous carbon, DLC, and the like deposited on the surface of the rotating electrode and perform dry etching. CF _Four And O ₂ When the object to be processed is isotropically etched using _Four And CHF _Three , C ₂ F ₆ , C _Three F ₆ , C _Four F ₈ In the case where surface treatment is performed by anisotropically etching by applying a bias voltage to the object to be processed while using a fluorocarbon gas such as ₂ O radicals can be generated by ashing, and the fluorocarbon polymer or the like deposited on the surface of the rotating electrode can be ashed to be dry etched.
[0014]
As described above, it is possible to simultaneously perform processing such as film deposition, etching or display processing on the object to be processed by plasma on the counter electrode side, and dry cleaning processing by plasma on the second counter electrode side, or to the object to be processed. As a result of the same cleaning process during the waiting time between the two processes, it is possible to greatly extend the maintenance work cycle such as replacement of the rotating electrode and wet cleaning of the rotating electrode. Can be made cheaper.
[0015]
Claims 1 In the invention, since the first space including the cleaning narrow gap and the second space including the processing narrow gap are separated by the partition wall member, the cleaning introduced into the first space via the introduction pipe The gas becomes difficult to diffuse into the second space and is exhausted from the first space to the outside of the container through the exhaust pipe. For this reason, the said corresponding process currently performed in 2nd space becomes difficult to receive the bad influence by cleaning gas. Furthermore, Since the pressure in the first space is smaller than the pressure in the second space, the cleaning gas introduced into the first space diffuses into the second space even if there is a narrow gap between the partition wall member and the rotating electrode. Can be suppressed.
[0016]
Further, the claims of the present invention 2 The rotary electrode dry cleaning device according to A voltage for generating a discharge is applied to dry clean a rotating electrode that decomposes a reactive gas by generating a plasma by glow discharge in a narrow gap for processing between the counter electrode and surrounding the rotating electrode An atmosphere in which a cleaning gas is present in the narrow gap for cleaning and a second counter electrode that forms a narrow gap for cleaning with the rotary electrode at a position deviated from the counter electrode in the circumferential direction of the rotary electrode Adjusting means; A container including therein the rotating electrode, the counter electrode, and the second counter electrode And And the atmosphere adjusting means includes a first space including the cleaning narrow gap, a second space including the processing narrow gap, and a first space between the first space and the second space. A plurality of insulating partition members provided in a state of being separated by three spaces and having a narrow gap with the rotary electrode, an introduction pipe for introducing a cleaning gas into the first space, and the third And an exhaust pipe for exhausting the space.
[0017]
this Claim 2 In the invention, As in the first aspect of the invention, it is possible to simultaneously perform a process such as film deposition, etching, or display process on the object to be processed by plasma on the counter electrode side, and a dry cleaning process by plasma on the second counter electrode side. As a result, the same cleaning process can be performed during the waiting time between the processes on the object to be processed, so that the cycle of maintenance work such as replacement of the rotating electrode and wet cleaning of the rotating electrode can be significantly extended. In addition to the effect that improvement can be achieved and the production cost can be reduced, the following effects can be obtained. That is, The space in the container is divided into a first space, a second space, and a third space by a partition member, cleaning gas is introduced into the first space, and an exhaust pipe is provided in the third space. Even if the cleaning gas introduced into one space diffuses into the third space through the narrow gap between the partition wall member and the rotating electrode, it is exhausted by the exhaust pipe, while the reaction gas in the second space is exhausted between the partition wall member and the rotating electrode. Even if it diffuses into the third space from the narrow gap between them, the exhaust pipe exhausts it, so that the cleaning gas in the first space diffuses into the second space, and the reaction gas in the second space diffuses into the first space Is suppressed.
[0018]
Further, the claims of the present invention 3 In the dry cleaning device for a rotating electrode according to the first aspect, the partition member includes a first partition member that separates the first space and the third space, and a second partition member that separates the second space and the third space. And a gas introduction hole for ejecting a purge gas toward the rotating electrode is provided inside at least one of the first and second partition members.
[0019]
this Of claim 3 In the invention, since the narrow gap between the corresponding partition wall member and the rotating electrode is purged by the purge gas ejected from at least one of the first partition wall member and the second partition wall member toward the rotating electrode, the first space is cleaned. The diffusion of the gas into the third space and the diffusion of the reaction gas in the second space into the third space are suppressed, whereby the cleaning gas in the first space diffuses into the second space, and the second The reaction gas in the space is further suppressed from diffusing into the first space.
[0020]
Further, the claims of the present invention 4 The rotary electrode dry cleaning device according to A voltage for generating a discharge is applied to dry clean a rotating electrode that decomposes a reactive gas by generating a plasma by glow discharge in a narrow gap for processing between the counter electrode and surrounding the rotating electrode An atmosphere in which a cleaning gas exists in the narrow gap for cleaning, and a second counter electrode that forms a narrow gap for cleaning with the rotary electrode at a position deviated from the counter electrode in the circumferential direction of the rotary electrode Adjusting means, The second counter electrode has a jet outlet on the surface of the rotary electrode on which the cleaning gas is jetted toward the rotary electrode.
[0021]
this Claim 4 In the invention, As in the first aspect of the invention, it is possible to simultaneously perform a process such as film deposition, etching, or display process on the object to be processed by plasma on the counter electrode side, and a dry cleaning process by plasma on the second counter electrode side. As a result, the same cleaning process can be performed during the waiting time between the processes on the object to be processed, so that the cycle of maintenance work such as replacement of the rotating electrode and wet cleaning of the rotating electrode can be significantly extended. In addition to the effect that improvement can be achieved and the production cost can be reduced, the following effects can be obtained. That is, Since the cleaning gas is ejected from the surface on the side of the rotating electrode of the second counter electrode provided close to the rotating electrode, the surface of the rotating electrode can be surely dry cleaned.
[0022]
Claims of the invention 5 The rotary electrode dry cleaning device according to A voltage for generating a discharge is applied to dry clean a rotating electrode that decomposes a reactive gas by generating a plasma by glow discharge in a narrow gap for processing between the counter electrode and surrounding the rotating electrode An atmosphere in which a cleaning gas exists in the narrow gap for cleaning, and a second counter electrode that forms a narrow gap for cleaning with the rotary electrode at a position deviated from the counter electrode in the circumferential direction of the rotary electrode Adjusting means, The second counter electrode is provided so as to be able to contact and separate from the rotating electrode, and is configured to be able to adjust the narrow gap for cleaning.
[0023]
this Of claim 5 In the invention, As in the first aspect of the invention, it is possible to simultaneously perform a process such as film deposition, etching, or display process on the object to be processed by plasma on the counter electrode side, and a dry cleaning process by plasma on the second counter electrode side. As a result, the same cleaning process can be performed during the waiting time between the processes on the object to be processed, so that the cycle of maintenance work such as replacement of the rotating electrode and wet cleaning of the rotating electrode can be significantly extended. In addition to the effect that improvement can be achieved and the production cost can be reduced, the following effects can be obtained. That is, Since the second counter electrode can be brought into contact with and separated from the rotating electrode, the second counter electrode can be moved to the rotating electrode during processing such as deposition on the object to be processed on the counter electrode side or during a waiting time between the processes. It is possible to perform control such that the plasma is generated by approaching the first electrode, or the plasma is extinguished by moving the second counter electrode away from the rotating electrode.
[0024]
Claims of the invention 6 The plasma processing apparatus according to the present invention includes a container into which a reaction gas is introduced, a pair of rotating electrodes and a counter electrode that are spaced apart from each other in the container, and a power source that applies a discharge generation voltage to the rotating electrode. A plasma processing apparatus for generating plasma by glow discharge in a narrow gap for processing between the rotating electrode and the counter electrode, and performing processing on a surface of an object to be processed disposed in the narrow gap for processing. Claims 1 thru | or the circumference | surroundings of a rotating electrode in the position which remove | deviated from the counter electrode in the circumferential direction of the rotating electrode 5 The dry cleaning device for a rotating electrode according to any one of the above is provided.
[0025]
this Claim 6 In a plasma processing apparatus, when a corresponding process is performed in a plasma processing apparatus such as a plasma CVD apparatus, an etching apparatus or a surface processing apparatus using a rotating electrode, that is, a voltage for generating a discharge (for example, high frequency or direct current) is applied to the rotating electrode. When a voltage is applied, plasma due to glow discharge is generated not only in the processing narrow gap but also in the cleaning narrow gap. This plasma is not a plasma due to a reactive gas for performing a process corresponding to the object to be processed, but a plasma due to a cleaning gas introduced into the first space, and the surface of the rotating electrode can be dry cleaned. Therefore, it is possible to simultaneously perform a process such as film deposition on the object to be processed on the counter electrode side, while simultaneously performing a dry cleaning process on the rotating electrode on the second counter electrode side. It is also possible to perform only the cleaning process.
[0026]
Thus, processing such as film deposition on the object to be processed by plasma can be performed simultaneously on the counter electrode side, and dry cleaning processing by plasma can be performed simultaneously on the second counter electrode side. As a result, replacement of the rotating electrode, wet cleaning of the rotating electrode, etc. The maintenance cycle can be greatly extended, so that the operating rate can be improved and the production cost can be reduced.
[0027]
Further, since the first space and the second space are separated by the partition wall member, the cleaning gas introduced into the first space via the introduction pipe is difficult to diffuse into the second space, and the exhaust pipe is discharged from the first space. Is exhausted out of the container. For this reason, the said corresponding process currently performed in 2nd space becomes difficult to receive the bad influence by cleaning gas.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described.
[0029]
(First embodiment)
FIG. 1 shows a schematic view of a plasma CVD apparatus incorporating a rotary electrode dry cleaning apparatus according to a first embodiment of the present invention.
[0030]
The plasma CVD apparatus is provided in a container 11, a rotating electrode 12 that is installed in the container 11 and is rotatably supported by a rotating shaft 13, and is provided in the container 11 and below the rotating electrode 12. A susceptor 17 that functions as a first counter electrode facing the electrode 12, and a second counter electrode 112 that is provided in the container 11 and above the rotating electrode 12 and faces the rotating electrode 12.
[0031]
The rotating electrode 12 is made of substantially cylindrical aluminum having a rotating shaft 13 at the axial center, and has an outer diameter of 300 mm and a width of 500 mm. The surface of the rotating electrode 12 is Al ₂ O _Three The film is spray-coated, for example with a thickness of 100 μm. The number of rotations of the rotary electrode 12 can be varied in the range of 0 to 3000 rpm, and is set to 1500 rpm in the present embodiment. A high frequency power supply 15 is connected to the rotary shaft 13 via a matching unit 14. In the present embodiment, the high-frequency power supply 15 has a frequency of 150 MHz and a high-frequency power of 1 kW.
[0032]
The susceptor 17 can be scanned in the direction of the arrow 19, and a substrate 16 as an object to be processed is installed on the upper side thereof by a vacuum chuck. In addition, 11b and 11c in FIG. 1 are opening / closing parts for taking the substrate 16 in and out. In this embodiment, the substrate 16 is a 30 cm square glass substrate having a thickness of 1.1 mm. The processing narrow gap 17a between the rotating electrode 12 and the glass substrate 16 is 1 mm in this embodiment. In this narrow gap 17a, glow discharge plasma 17b is generated by supplying the high frequency power from the high frequency power supply 15 to the rotating electrode 12. A heater 18 is built in the susceptor 17, and the temperature of the substrate 16 can be varied in the range of 0 to 300 ° C.
[0033]
A gas introduction pipe 110 and an exhaust pipe 111 are connected in communication with each other in the container 11, a reaction gas is introduced from the gas introduction pipe 110, and the reaction gas is exhausted from the exhaust pipe 111. The pressure can be maintained. In this embodiment, the reaction gas is introduced into the container 11 by adding He to 10 slm, H ₂ 10 slm, SiH _Four Was introduced at 1 slm. In this embodiment, the pressure in the container 11 is set to 200 Torr.
[0034]
The second counter electrode 112 has a long line shape along the rotation axis 13, and the second counter electrode 112 is provided with a lifting device 114. The narrow gap 112a for cleaning between the second counter electrode 112 and the rotating electrode 12 that are lifted and lowered by the lifting device 114 can be varied from 0 to 50 mm, and is set to 1 mm in this embodiment.
[0035]
An insulating partition wall member 113 is provided outside the second counter electrode 112 so as to separate the space 113a including the cleaning narrow gap 112a and the in-container space 11a. As shown in FIG. 2, the partition wall member 113 has four side surfaces 113A, 113B, 113C, and 113D that cover the upper surface of the rotating electrode 12, and each side surface 113A to 113D has, for example, Al having a thickness of 20 mm. ₂ O _Three It is made of ceramic and is attached to the ceiling 11b of the container 11 in a suspended state. The narrow gap 113b between the partition wall member 113 and the rotary electrode 12 is 0.5 mm. Inside the space 113a, a gas introduction pipe 115 and an exhaust pipe 116 are connected in communication, and gas is introduced into the space 113a from the gas introduction pipe 115. In this embodiment, the rare gas He is 1 slm from the gas introduction pipe 115, and the cleaning gas SF. ₆ Was introduced at 100 sccm. Further, the pressure in the space 113a is set to 100 Torr, which is lower than the pressure in the container 200 Torr, and the pressure difference prevents the cleaning gas introduced into the space 113a from diffusing into the container space 11a through the narrow gap 113b. ing. The partition wall member 113, the gas introduction pipe 115, and the exhaust pipe 116 constitute an atmosphere adjustment means, and the atmosphere adjustment means and the second counter electrode 112 constitute a dry cleaning device that cleans the rotating electrode 12.
[0036]
Next, the operation content of the plasma CVD apparatus having the dry cleaning apparatus configured as described above will be described.
[0037]
When the predetermined preparation is completed, the tip 16a of the glass substrate 16 installed on the susceptor 17 is positioned immediately below the rotating electrode 12, and the high frequency power 15 is supplied to the rotating electrode 12, so that the rotating electrode 12 and the glass substrate 16 are connected. A glow discharge plasma 17b is generated in the narrow gap 17a to decompose the reaction gas.
[0038]
After the plasma 17b is generated, the susceptor 17 is moved by scanning in the direction of the arrow 19 at a scanning speed of 4 mm / sec, for example. As a result, amorphous silicon is deposited on the glass substrate 16. The film thickness of amorphous silicon deposited on the glass substrate 16 depends on the scanning speed.
[0039]
Thereafter, when the rear end 16b of the glass substrate 16 arrives just below the rotary electrode 12, the supply of the high frequency power from the high frequency power supply 15 is stopped and the plasma is turned off.
[0040]
Almost simultaneously with the generation of the plasma 17b, the plasma 112b is also generated in the cleaning narrow gap 112a between the second counter electrode 112 and the rotary electrode 12. This plasma 112b is SF ₆ The amorphous silicon deposited on the surface of the rotating electrode 12 is etched by the plasma 112b.
[0041]
Therefore, in the case of the plasma CVD apparatus of the first embodiment, the amorphous silicon is deposited on the glass substrate 16 on the susceptor 17 side, and the amorphous deposited on the surface of the rotating electrode 12 on the second counter electrode 112 side. Since the silicon etching process is performed, the rotating electrode 12 can be cleaned without temporarily stopping production. At this time, when the production was performed under the above-described conditions of the present embodiment, the accumulated film thickness on the rotating electrode 12 after the end of the discharge could be reduced to 1/10 of the accumulated film thickness when the cleaning was not performed. . As a result, the maintenance cycle can be greatly extended, so that the operating rate can be improved and the production cost can be reduced.
[0042]
Further, since the second counter electrode 112 can be brought into and out of contact with the rotary electrode 12 by the lifting device 114, the second counter electrode 112 approaches the rotary electrode 12 during the processing of the substrate 16 on the susceptor 17 side, for example. Thus, it is possible to generate plasma, or to control the plasma to disappear by moving the second counter electrode 112 away from the rotating electrode 12. Accordingly, when the waiting time between processes such as film deposition on the object to be processed, that is, when the glass substrate 16 does not exist in the processing narrow gap 17a, the second counter electrode 112 is brought close to the rotating electrode 12 through the lifting device 114. By generating plasma, it is possible to reduce or eliminate the waiting time by changing the waiting time between processes to a maintenance time.
[0043]
(Second Embodiment)
FIG. 3 shows a dry cleaning apparatus for a rotating electrode according to a second embodiment of the present invention.
[0044]
In this dry cleaning apparatus, the partition member has a double structure, and the diffusion of the cleaning gas into the container space is suppressed as much as possible, which will be described in detail below.
[0045]
On the upper side of the rotary electrode 21, the second counter electrode 22 is installed with a cleaning narrow gap 22 a between the rotary electrode 21 and the second counter electrode 22. The 2nd counter electrode 22 is provided with the raising / lowering apparatus 23, can be raised / lowered by this, and can change the narrow gap 22a in the range of 0-50 mm.
[0046]
An insulating first partition wall member 24 is installed outside the second counter electrode 22. As shown in FIG. 4, the first partition member 24 has four side surfaces 24A, 24B, 24C, and 24D that cover the upper surface of the rotating electrode 21, and each side surface 24A to 24D has an Al thickness of, for example, 20 mm. ₂ O _Three Ceramic is used, and is attached to the container ceiling 28b in a suspended state. The narrow gap 24b between the first partition member 24 and the rotary electrode 21 is 0.5 mm.
[0047]
Further, an insulating second partition wall member 25 is installed outside the first partition wall member 24. As shown in FIG. 4, the second partition member 25 has four side surfaces 25A, 25B, 25C, and 25D that cover the upper surface of the rotary electrode 21, and each side surface 25A to 25D has, for example, an Al having a thickness of 20 mm. ₂ O _Three The ceramic is used, is attached to the container ceiling 28b in a suspended state, and the narrow gap 25b between the second partition member 25 and the rotary electrode 21 is 0.5 mm.
[0048]
A gas introduction pipe 26 is connected to the space 24 a surrounded by the first partition member 24, and an exhaust pipe 27 is connected to the space 25 a surrounded by the first partition member 24 and the second partition member 25. It is connected. The first partition member 24, the second partition member 25, the gas introduction pipe 26, and the exhaust pipe 27 constitute an atmosphere adjusting means.
[0049]
In the dry cleaning apparatus of the second embodiment configured as described above, He and SF are introduced from the gas introduction pipe 26 in the same manner as in the first embodiment. ₆ Was introduced to generate plasma 22b in the cleaning narrow gap 22a, and the pressure in the container inner space 28 was set to 200 Torr, and the pressure in the space 25a in the first partition member 24 and the second partition member 25 was set to 100 Torr. In this case, the relationship between the pressure in the container space 28, the pressure in the space 25a, and the pressure in the space 24a is established by the following equations (1) and (2). Even if the cleaning gas introduced into the space 24a diffuses from the narrow gap 24b into the space 25a, it is exhausted by the exhaust pipe 27. On the other hand, even if the reaction gas in the container space 28 diffuses from the narrow gap 25b into the space 25a, the exhaust pipe. 27 is exhausted.
[0050]
Pressure in space 28 in container> Pressure in space 25a (1)
Pressure of space 25a <pressure of space 24a (2)
As described above, in the case of the dry cleaning apparatus according to the second embodiment, the cleaning gas introduced into the space 24a diffuses into the container inner space 28, and the reaction gas in the container inner space 28 diffuses into the space 24a. Can be suppressed.
[0051]
(Third embodiment)
FIG. 5 shows a dry cleaning apparatus for a rotating electrode according to a third embodiment of the present invention.
[0052]
In this dry cleaning apparatus, the second counter electrode 32 is installed above the rotating electrode 31 while ensuring a cleaning narrow gap 32 a between the rotating electrode 31 and the second counter electrode 32. The 2nd counter electrode 32 is provided with the raising / lowering apparatus 33, can be raised / lowered by this, and can change the narrow gap 32a in the range of 0-50 mm.
[0053]
As in the second embodiment, an insulating first partition member 34 is installed outside the second counter electrode 32, and an insulating second partition member 35 is installed outside the second counter electrode 32. As shown in FIG. 6, the first partition member 34 has four side surfaces 34A, 34B, 34C, and 34D that cover the upper surface of the rotating electrode 31, and each side surface 34A to 34D has, for example, an Al having a thickness of 20 mm. ₂ O _Three The ceramic is used, is attached to the container ceiling 38b in a suspended state, and the narrow gap 34b between the first partition member 34 and the rotary electrode 31 is 0.5 mm. A gas introduction hole 34d is provided in each of the four side surfaces 34A to 34D constituting the first partition member 34, and a gas introduction pipe 34c is connected to the gas introduction hole 34d.
[0054]
As shown in FIG. 6, the second partition member 35 has four side surfaces 35A, 35B, 35C, and 35D that cover the upper surface of the rotating electrode 31, and each side surface 35A to 35D has, for example, Al with a thickness of 20 mm. ₂ O _Three Ceramic is used, and is attached to the container ceiling 38b in a suspended state. The narrow gap 35b between the second partition member 35 and the rotary electrode 31 is 0.5 mm. A gas introduction hole 35d is provided in each of the four side surfaces 35A to 35D constituting the second partition wall member 35, and a gas introduction pipe 35c is connected to the gas introduction hole 35d.
[0055]
A gas introduction pipe 36 is connected to the space 34 a surrounded by the first partition member 34, and an exhaust pipe 37 is connected to the space 35 a surrounded by the first partition member 34 and the second partition member 35. It is connected. From the gas introduction pipe 36, a cleaning gas is introduced into the space 34a. The outer side of the second partition member 35 is a container space 38. In FIG. 5, 32b is plasma generated in the narrow gap 32a.
[0056]
In the dry cleaning apparatus of the third embodiment configured as described above, a purge gas such as He or the like is introduced into the narrow gap 34b between the first partition member 34 and the rotary electrode 31 via the gas introduction pipe 34c and the gas introduction hole 34d. And a rare gas such as He is ejected into the narrow gap 35b between the second partition wall member 35 and the rotating electrode 31 through the gas introduction pipe 35c and the gas introduction hole 35d. Since the gaps 34b and 35b are purged with the rare gas, the cleaning gas in the space 34a is prevented from diffusing into the space 35a, and the reaction gas in the inner space 38 is prevented from diffusing into the space 35a. It is more effective that the cleaning gas diffuses into the container space 38 and that the reaction gas in the container space 38 diffuses into the space 34a. It can be suppressed.
[0057]
Either the purge gas is ejected into the narrow gap 34b via the gas introduction pipe 34c and the gas introduction hole 34d, or the purge gas is ejected into the narrow gap 35b via the gas introduction pipe 35c and the gas introduction hole 35d. One may be performed. Even in this case, it is possible to more effectively suppress the cleaning gas in the space 34a from diffusing into the container space 38 and the reaction gas from the container space 38 from diffusing into the space 34a.
[0058]
Further, the gas introduction holes 34d and 35d in the dry cleaning apparatus of the third embodiment can take various forms. For example, the gas introduction holes 34d and 35d may be formed in a rectangular shape along the four side surfaces of the first partition member 34 and the second partition member 35, or may be arranged in a large number along the four side surfaces. In short, it is only necessary that the purge gas from the gas introduction holes 34d and 35d can purge the entire narrow gaps 34b and 35b.
[0059]
Further, the gas introduction pipes 34c and 35c connected to the gas introduction holes 34d and 35d, respectively, may be formed in a rectangular shape as in the case of the gas introduction holes 34d and 35d, or may be arranged in a large number along the four side surfaces. Good. In short, it suffices if the purge gas can be supplied to the gas introduction holes 34d and 35d so that the entire narrow gaps 34b and 35b can be purged.
[0060]
(Fourth embodiment)
FIG. 7 shows a main part of a dry cleaning apparatus for a rotating electrode according to a fourth embodiment of the present invention.
[0061]
In this dry cleaning device, a gas introduction hole 45 is provided through the inside of the second counter electrode 42 and the inside of the elevating device 43, and a gas introduction pipe 46 is connected to the gas introduction hole 45. The cleaning gas is configured to be ejected from the second counter electrode 42 toward the rotating electrode 41 through the gas introduction pipe 46 and the gas introduction hole 45.
[0062]
In the dry cleaning apparatus of the fourth embodiment configured as described above, the cleaning gas is supplied from the second counter electrode 42 that is close to the rotating electrode 41 to the plasma generating part 42b. In this case, it is possible to reliably generate plasma.
[0063]
The dry cleaning device for a rotating electrode according to the fourth embodiment can be applied to the first to third embodiments described above. However, when applied to the first embodiment, the exhaust system may be provided with an exhaust pipe 47 indicated by a two-dot chain line so as to communicate with the space 44 a surrounded by the partition wall member 44. When applied to the second embodiment, the cleaning gas diffused from the narrow gap between the partition member 44 and the rotating electrode 41 to the space outside the partition member 44 (25a in FIG. 3) is exhausted (in FIG. 3). 27) may be exhausted. Further, when applied to the third embodiment and when the purge gas is ejected toward the rotating electrode 41 through the partition member 44, an exhaust pipe 47 indicated by a two-dot chain line may be provided. When applied to the third embodiment and the purge gas is not ejected toward the rotating electrode 41 through the inside of the partition wall member 44, it may be the same as that applied to the second embodiment.
[0064]
In the first to fourth embodiments described above, in the plasma CVD apparatus to which the dry cleaning apparatus for the rotating electrode is applied, SiH is used. _Four Amorphous silicon is formed on a glass substrate, which is an object to be processed, while the dry cleaning apparatus uses SF as a cleaning gas to dry-etch amorphous silicon deposited on the rotating electrode. ₆ However, the present invention is not limited to this. For example, CF _Four And CHF _Three , C ₂ F ₆ , C _Three F ₆ , C _Four F ₈ When a fluorocarbon polymer film is formed on a target object using a fluorocarbon gas such as _Four Or C ₂ H _Four In the case of depositing amorphous carbon or DLC on the object to be processed by using, for example, O 2 in the cleaning gas introduced into the space including the second counter electrode and the narrow gap for cleaning. ₂ Of course, the present invention is applicable to dry etching of fluorocarbon polymer, amorphous carbon, DLC, etc. deposited on the surface of the rotating electrode by generating plasma discharge at the second counter electrode.
[0065]
In the above-described embodiment, the partition member having four side surfaces is used to cover the upper surface of the rotating electrode so as to separate the periphery of the second counter electrode and the space in the container. The partition member applicable to the cleaning device is not limited to this. For example, when both ends of the rotating electrode are in contact with or close to the container, plate-like partition members may be provided on both sides of the second counter electrode to cover the upper surface of the rotating electrode. Of course. In short, it is only necessary to ensure that the partition member prevents the cleaning gas introduced into the space including at least the second counter electrode from diffusing into the inner space of the container.
[0066]
In the above-described embodiment, the present invention is applied to a plasma CVD apparatus. However, the dry cleaning apparatus for a rotating electrode according to the present invention can be similarly applied to a plasma processing apparatus such as an etching apparatus or a surface treatment apparatus. . For example, CF _Four And O ₂ When the object to be processed is isotropically etched using a surface treatment apparatus or by using a surface treatment apparatus, _Four And CHF _Three , C ₂ F ₆ , C _Three F ₆ , C _Four F ₈ In the case of performing a surface treatment that anisotropically etches by applying a bias voltage to the object to be processed and using a fluorocarbon gas such as, an O introduced into the space including the second counter electrode. ₂ O radicals can be generated by ashing, and the fluorocarbon polymer or the like deposited on the surface of the rotating electrode can be ashed to be dry etched.
[0067]
In the above-described embodiment, the cleaning device for the rotating electrode is provided on the upper side of the rotating electrode opposite to the counter electrode. However, the present invention is not limited to this, and the cleaning device is disposed around the rotating electrode. Of course, it may be provided at an arbitrary location (however, it is limited to a location that does not hinder the film formation on the substrate).
[0068]
In the above-described embodiment, the pressure in the container is in the range of 100 Torr to 200 Torr. However, the plasma processing apparatus of the present invention can be applied to the case where the pressure in the container is set to a level similar to the atmospheric pressure.
[0069]
In the present invention, the cleaning process can be performed not only during the process to the object to be processed but also between the processes to the object to be processed (that is, the waiting time). It is preferable to perform cleaning by rotating the rotating electrode at a low speed, for example, when the waiting time is 1 min and rotating the rotating electrode at a low speed of 1 rpm. This is because when the cleaning process is performed by rotating the rotating electrode at a low speed as described above, there is an advantage that the cleaning gas can be largely prevented from leaking from the gap between the partition wall member and the rotating electrode. However, if the electrode cleaning process is also performed at the same time as the process on the object to be processed, if leakage into the process space due to the diffusion of the cleaning gas becomes a problem on the order of ppm or ppb, It is desirable not to perform the process and the electrode cleaning process at the same time, but to perform only the electrode cleaning process and to rotate the rotating electrode at a low speed.
[0070]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, processing such as film deposition on the object to be processed by plasma generated in a narrow gap for processing between the rotating electrode and the counter electrode, and on the other hand, the rotating electrode and the second counter electrode The cleaning process using the plasma generated in the narrow gap for cleaning between the two can be performed at the same time. In addition, the rotating electrode can be cleaned by the second counter electrode during the waiting time between processes on the object to be processed. As a result, maintenance work cycles such as replacement of the rotating electrode and wet cleaning for the rotating electrode can be greatly extended, so that the operating rate can be improved and the production cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view schematically showing a plasma CVD apparatus incorporating a dry cleaning apparatus for a rotating electrode according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a partition member constituting the dry cleaning apparatus for a rotating electrode according to the first embodiment of the present invention together with the rotating electrode.
FIG. 3 is a front view schematically showing a dry cleaning apparatus for a rotating electrode according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing a partition member constituting a dry cleaning device for a rotating electrode according to a second embodiment of the present invention together with the rotating electrode.
FIG. 5 is a front view schematically showing a rotary electrode dry cleaning apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing a partition member constituting a dry cleaning device for a rotating electrode according to a third embodiment of the present invention together with the rotating electrode.
FIG. 7 is a front view schematically showing a main part of a dry cleaning apparatus for a rotating electrode according to a fourth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
11 containers
11a, 28 Space inside the container
12, 21, 31, 41 Rotating electrode
15 High frequency power supply
16 Substrate (glass substrate)
17 Susceptor (counter electrode)
17a Narrow gap between rotating electrode and substrate (narrow gap for processing)
24, 34 First partition member
34c, 35c Gas introduction pipe
34d, 35d, 45 Gas introduction hole
25, 35 Second partition member
112, 22, 32 Second counter electrode
112a, 22a, 32a Narrow gap between second counter electrode and rotating electrode (narrow gap for cleaning)
113, 44 Bulkhead member
114, 23, 33, 43 Lifting device
115, 26, 36, 46 Gas introduction pipe
116, 27, 37, 47 Exhaust pipe

Claims

A discharge generating voltage is applied, and dry cleaning of a rotating electrode that decomposes a reactive gas by generating plasma by glow discharge in a narrow gap for processing between the counter electrode,
A second counter electrode that forms a narrow gap for cleaning with the rotary electrode at a position around the rotary electrode and deviated from the counter electrode in the circumferential direction of the rotary electrode;
Atmosphere adjusting means for allowing a cleaning gas to exist in the narrow gap for cleaning ;
A container containing the rotating electrode, the counter electrode, and the second counter electrode inside ;
The atmosphere adjusting means is
Insulating property provided in a state where the space in the container is separated into a first space including the narrow gap for cleaning and a second space including the narrow gap for processing, and there is a narrow gap between the rotating electrodes. A partition member of
An introduction pipe for introducing a cleaning gas into the first space;
An exhaust pipe for exhausting the first space;
The rotary cleaning device for dry cleaning according to claim 1, wherein the pressure in the first space is smaller than the pressure in the second space .

A discharge generating voltage is applied, and dry cleaning of a rotating electrode that decomposes a reactive gas by generating plasma by glow discharge in a narrow gap for processing between the counter electrode,
A second counter electrode that forms a narrow gap for cleaning with the rotary electrode at a position around the rotary electrode and deviated from the counter electrode in the circumferential direction of the rotary electrode;
Atmosphere adjusting means for allowing a cleaning gas to exist in the narrow gap for cleaning;
The rotary electrode, comprises a vessel containing said counter electrode and the second opposing electrode therein,
The atmosphere adjusting means is
A space in the container is separated into a first space including the cleaning narrow gap, a second space including the processing narrow gap, and a third space between the first space and the second space, and the rotating electrode. A plurality of insulating partition members provided with a narrow gap between
An introduction pipe for introducing a cleaning gas into the first space;
A dry cleaning apparatus for a rotating electrode, comprising: an exhaust pipe for exhausting the inside of the third space.

The partition member includes a first partition member that separates the first space and the third space, and a second partition member that separates the second space and the third space, and the first or second partition. The dry cleaning apparatus for a rotating electrode according to claim 2 , further comprising a gas introduction hole for ejecting a purge gas toward the rotating electrode in at least one of the members.

A discharge generating voltage is applied, and dry cleaning of a rotating electrode that decomposes a reactive gas by generating plasma by glow discharge in a narrow gap for processing between the counter electrode,
A second counter electrode that forms a narrow gap for cleaning with the rotary electrode at a position around the rotary electrode and deviated from the counter electrode in the circumferential direction of the rotary electrode;
An atmosphere adjusting means for allowing a cleaning gas to exist in the narrow gap for cleaning,
The dry cleaning apparatus for a rotating electrode, wherein the second counter electrode has an ejection port for ejecting a cleaning gas toward the rotating electrode on a surface of the rotating electrode.

A discharge generating voltage is applied, and dry cleaning of a rotating electrode that decomposes a reactive gas by generating plasma by glow discharge in a narrow gap for processing between the counter electrode,
A second counter electrode that forms a narrow gap for cleaning with the rotary electrode at a position around the rotary electrode and deviated from the counter electrode in the circumferential direction of the rotary electrode;
An atmosphere adjusting means for allowing a cleaning gas to exist in the narrow gap for cleaning,
The dry cleaning apparatus for a rotating electrode, wherein the second counter electrode is provided so as to be able to contact and separate from the rotating electrode, and the narrow gap for cleaning can be adjusted.

A container into which the reaction gas is introduced; a pair of rotating electrodes and a counter electrode that are spaced apart from each other in the container; and a power source that applies a voltage for generating a discharge to the rotating electrode. In a plasma processing apparatus for generating plasma by glow discharge in a narrow gap for processing between the counter electrode and processing the surface of an object to be processed disposed in the narrow gap for processing,
The dry cleaning device for a rotating electrode according to any one of claims 1 to 5 , wherein the dry cleaning device for the rotating electrode according to any one of claims 1 to 5 is provided around the rotating electrode and at a position away from the counter electrode in the circumferential direction of the rotating electrode. Plasma processing equipment.