JP4621345B2

JP4621345B2 - Plasma CVD equipment

Info

Publication number: JP4621345B2
Application number: JP2000303392A
Authority: JP
Inventors: 巧小林; 俊夫蔵谷
Original assignee: Youtec Co Ltd
Current assignee: Youtec Co Ltd
Priority date: 2000-10-03
Filing date: 2000-10-03
Publication date: 2011-01-26
Anticipated expiration: 2020-10-03
Also published as: JP2002105651A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理基板の両面にＤＬＣ膜を成膜するプラズマＣＶＤ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置は、熱フィラメントによる直流放電を用いて、ハードディスクなどの被処理基板に保護膜としてのＤＬＣ（Diamond Like Carbon）膜を成膜する装置である。プラズマＣＶＤは、真空中での放電により成膜原料ガスをプラズマ状態とし、イオン化物質の分子をマイナス電位により加速し、加工対象の被処理基板の表面に付着させて薄膜を形成する技術である。
【０００３】
プラズマＣＶＤ装置において、フィラメントに２０〜３０Ａ程度の電流を流してフィラメントを赤熱させ、そのフィラメントの近傍に設置したアノードに１０〜２００Ｖ程度のプラスの電圧を印加することにより、フィラメントから発生した熱電子がアノードに流れる。その際、その熱電子と炭化水素系ガスが衝突して発生するプラズマ中の陽イオンの粒子が被処理基板のバイアスによって引き付けられ、被処理基板にＤＬＣ膜が成膜される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ハードディスクには両面にＤＬＣ膜を成膜する必要がある。このため、プラズマＣＶＤ装置としてはハードディスクの両面にＤＬＣ膜を同時に成膜できるようなものが望ましい。
【０００５】
そこで、フィラメントによる直流放電を用いて陽イオンの粒子を発生させる手段をチャンバー内の両側に備え、チャンバーの中央にハードディスク（被処理基板）を配置することにより、ハードディスクの両面にＤＬＣ膜を同時に成膜できるようなプラズマＣＶＤ装置が本発明者によって提案されている。このプラズマＣＶＤ装置は、本来、次のように動作させることを考えていた。つまり、ハードディスクの各面のチャンバー内で生成した陽イオンを、被処理基板のバイアスによって引き付け、基板表面に到達して基板電流となる。そして、基板内に流入した陽イオンと同量の電子がフィラメントとアノードに吸収され、安定した放電が持続される。
【０００６】
しかしながら、上述したプラズマＣＶＤ装置のチャンバー構造では、被処理基板の両面を電気的に完全に絶縁又はシールドすることは困難であるので、被処理基板の両面は絶縁又はシールドしていない。このため、被処理基板の両面のチャンバーで生成された荷電粒子の一部が被処理基板の脇を通りぬけて向かい側のフィラメント又はアノードに流入する現象が起こり、系の不安定さを増大させることになる。つまり、被処理基板の両面のプラズマが干渉してしまい、安定したアノード電流、基板電流が得られないので、安定した放電を得ることができない。その結果、成膜速度や膜質にばらつきが生じたり、被処理基板の両面に成膜されたＤＬＣ膜に膜厚差が生じてしまう。
【０００７】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、被処理基板の両面を絶縁又はシールドしなくても安定した放電を得ることができるプラズマＣＶＤ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係るプラズマＣＶＤ装置は、被処理基板の両面にＤＬＣ膜を成膜するプラズマＣＶＤ装置であって、
被処理基板に成膜処理を施すためのチャンバーと、
このチャンバー内に原料ガスを導入するガス導入部と、
チャンバー内に配置され、被処理基板の一方の主面に対向する位置に形成された第１のアノードと、
第１のアノードに接続された第１の直流電源と、
第１のアノードの近傍に配置された第１のフィラメントと、
第１のフィラメントに接続された第１の交流電源と、
第１の直流電源と第１の交流電源に対して共通に接続された第１のダイオードと、
第１のダイオードに接続された接地電位と、
チャンバー内に配置され、被処理基板の他方の主面に対向する位置に形成された第２のアノードと、
第２のアノードに接続された第２の直流電源と、
第２のアノードの近傍に配置された第２のフィラメントと、
第２のフィラメントに接続された第２の交流電源と、
第２の直流電源と第２の交流電源に対して共通に接続された第２のダイオードと、
第２のダイオードに接続された接地電位と、
被処理基板に接続された第３の直流電源と、
を具備し、
第１のダイオードは、接地電位から第１の直流電源及び第１の交流電源の側に向けて順方向となるように接続されており、
第２のダイオードは、接地電位から第２の直流電源及び第２の交流電源の側に向けて順方向となるように接続されていることを特徴とする。
【０００９】
上記プラズマＣＶＤ装置によれば、第１の直流電源と第１の交流電源に対して共通に第１のダイオードを接続し、第２の直流電源と第２の交流電源に対して共通に第２のダイオードを接続している。このため、成膜時に第１のフィラメントから発生した熱電子が原料ガスに衝突して発生するプラズマ中の荷電粒子が被処理基板の脇を通りぬけて第２のフィラメント又は第２のアノードに流入するのを抑制できる。これと共に、第２のフィラメントから発生した熱電子が原料ガスに衝突して発生するプラズマ中の荷電粒子が被処理基板の脇を通りぬけて第１のフィラメント又は第１のアノードに流入するのを抑制できる。これにより、安定したアノード電流、基板電流を得ることができ、安定した放電を得ることができる。
【００１０】
本発明に係るプラズマＣＶＤ装置は、被処理基板の両面にＤＬＣ膜を成膜するプラズマＣＶＤ装置であって、
被処理基板に成膜処理を施すためのチャンバーと、
このチャンバー内に配置され、被処理基板の一方の主面に対向する位置に形成された第１の熱電子発生部と、
第１の熱電子発生部に接続された第１のダイオードと、
チャンバー内に配置され、被処理基板の他方の主面に対向する位置に形成された第２の熱電子発生部と、
第２の熱電子発生部に接続された第２のダイオードと、
チャンバー内に原料ガスを導入するガス導入部と、
を具備し、
第１のダイオードは、上記原料ガスと第２の熱電子発生部で発生した熱電子が衝突して発生するプラズマ中の第２の荷電粒子が第１の熱電子発生部に流入するのを抑制するものであり、
第２のダイオードは、上記原料ガスと第１の熱電子発生部で発生した熱電子が衝突して発生するプラズマ中の第１の荷電粒子が第２の熱電子発生部に流入するのを抑制するものであることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係るプラズマＣＶＤ装置において、上記第１の熱電子発生部は、熱電子を発生させる第１のフィラメントと、熱電子を引き付ける第１のアノードと、からなり、第１のフィラメントは第１の交流電源に接続され、第１のアノードは第１の直流電源に接続されており、
上記第２の熱電子発生部は、熱電子を発生させる第２のフィラメントと、熱電子を引き付ける第２のアノードと、からなり、第２のフィラメントは第２の交流電源に接続され、第２のアノードは第２の直流電源に接続されており、
第１の荷電粒子を被処理基板の一方の主面に引き付けると共に第２の荷電粒子を被処理基板の他方の主面に引き付けることにより、被処理基板の両面にＤＬＣ膜を成膜することが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係るプラズマＣＶＤ装置において、上記第１のダイオードは、第１のフィラメントと第１のアノードに対して共通に接続されており、上記第２のダイオードは、第２のフィラメントと第２のアノードに対して共通に接続されていることが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態によるプラズマＣＶＤ装置の構成を示す概略図である。このプラズマＣＶＤ装置は、ハードディスクなどの被処理基板の両面にＤＬＣ膜を成膜する際、放電を安定化させる回路を含むものである。
【００１４】
このプラズマＣＶＤ装置は、熱フィラメントによる直流放電を用いて、被処理基板２にバイアスを印加し、基板２の両面にＤＬＣ保護膜を同時に成膜するものであり、イオンプレーティング法又はイオン化蒸着法と呼ばれる成膜方法を用いている。
【００１５】
プラズマＣＶＤ装置はチャンバー１を有しており、このチャンバー内１の中央部には被処理基板２が配置されている。被処理基板２は第３の直流電源８のマイナス側に接続されており、第３の直流電源８のプラス側は接地電位１１に接続されている。チャンバー１には原料ガスである炭化水素系ガスを導入するガス導入部６，７が設けられている。
【００１６】
炭化水素系ガスとは、少なくとも炭素と水素を含むガスであり、例えば、炭素と水素のみを含む化合物ガス、炭素と水素と酸素を含むガス、炭素、水素、酸素、珪素、窒素、銅、銀などを含むガス、ベンゼン、トルエン、アセチレンなどである。
【００１７】
チャンバー１内には第１及び第２のフィラメント１５，１６が配置されている。第１のフィラメント１５は被処理基板２の一方の主面に対向するように位置しており、第２のフィラメント１６は被処理基板２の他方の主面に対向するように位置している。
【００１８】
チャンバー１内には第１及び第２のアノード１７，１８が配置されている。第１のアノード１７は第１のフィラメント１５の近傍に位置しており、第２のアノード１８は第２のフィラメント１６の近傍に位置している。
【００１９】
チャンバー１の外部にはフィラメント電源としての第１及び第２の交流電源２１，２２が配置されている。第１の交流電源２１は配線を介して第１のフィラメント１５に接続されており、第２の交流電源２２は配線を介して第２のフィラメント１６に接続されている。
【００２０】
また、チャンバー１の外部にはアノード電源としての第１及び第２の直流電源４，５が配置されている。第１の直流電源４のプラス側は配線を介して第１のアノード１７に接続されており、第１の直流電源４のマイナス側は配線を介して第１の交流電源２１に接続されている。第２の直流電源５のプラス側は配線を介して第２のアノード１８に接続されており、第２の直流電源５のマイナス側は配線を介して第２の交流電源２２に接続されている。
【００２１】
第１の直流電源４と第１の交流電源２１は共通のアースラインによって接地電位１２に接続されている。この共通のアースラインには第１のダイオード２３が直列に挿入されている。第１のダイオード２３は、接地電位１２から第１の直流電源４及び第１の交流電源２１の側に向けて順方向となるように（即ち矢印３１〜３４の方向が順方向となるように）配置されている。
【００２２】
第２の直流電源５と第２の交流電源２２は共通のアースラインによって接地電位１３に接続されている。この共通のアースラインには第２のダイオード２４が直列に挿入されている。第２のダイオード２４は、接地電位１３から第２の直流電源５及び第２の交流電源２２の側に向けて順方向となるように（即ち矢印３５〜３８の方向が順方向となるように）配置されている。
【００２３】
次に、上記プラズマＣＶＤ装置の動作について説明する。
まず、ガス導入部６，７から炭化水素系ガスをチャンバー１内に導入し、チャンバー内を所定の圧力に制御する。そして、第１及び第２の交流電源２１，２２により第１及び第２のフィラメント１５，１６に２０〜３０Ａ程度の電流を流してフィラメントを赤熱させ、第１及び第２の直流電源４，５により第１及び第２のアノード１７，１８に１０〜２００Ｖ程度のプラスの電圧を印加する。これにより、第１のフィラメント１５から発生した熱電子が第１のアノード１７に流れ、第２のフィラメント１６から発生した熱電子が第２のアノード１８に流れる。
【００２４】
その際、その熱電子と炭化水素系ガスが衝突して発生するプラズマ中の陽イオンの粒子が、第３の直流電源８によって得られた被処理基板２のマイナス電位のバイアスにより引き付けられる。即ち、第１のフィラメント１５から発生した熱電子が炭化水素系ガスに衝突して発生する荷電粒子を基板２の一方の主面に引き付け、第２のフィラメント１６から発生した熱電子が炭化水素系ガスに衝突して発生する荷電粒子を基板２の他方の主面に引き付ける。これにより、基板２の両面にＤＬＣ膜が成膜される。
【００２５】
つまり、チャンバー１内において被処理基板２の各面で生成した陽イオンを、基板２のバイアスによって引き付け、基板２の表面に到達して基板電流となる。そして、基板内に流入した陽イオンと同量の電子がフィラメント１５，１６とアノード１７，１８に吸収され、安定した放電が持続される。
【００２６】
上記実施の形態によれば、第１の直流電源４と第１の交流電源２１の共通のアースラインに第１のダイオード２３を挿入し、第２の直流電源５と第２の交流電源２２の共通のアースラインに第２のダイオード２４を挿入している。このため、成膜時に第１のフィラメント１５から発生した熱電子が炭化水素系ガスに衝突して発生するプラズマ中の荷電粒子が被処理基板２の脇を通りぬけて第２のフィラメント１６又は第２のアノード１８に流入するのを抑制できる。これと共に、第２のフィラメント１６から発生した熱電子が炭化水素系ガスに衝突して発生するプラズマ中の荷電粒子が被処理基板２の脇を通りぬけて第１のフィラメント１５又は第１のアノード１７に流入するのを抑制できる。つまり、被処理基板２の両面のプラズマが干渉することを抑制することができる。これにより、安定したアノード電流、基板電流を得ることができ、安定した放電を得ることができる。その結果、成膜速度や膜質のばらつきを抑制でき、被処理基板２の両面に成膜されたＤＬＣ膜に膜厚差が生じるのを抑制できる。
【００２７】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、ＤＬＣ膜を成膜する際は、適切な条件を適宜採用することが可能である。また、被処理基板としてハードディスク以外のものを用いることも可能である。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、第１の直流電源と第１の交流電源の共通のアースラインに第１のダイオードを挿入し、第２の直流電源と第２の交流電源の共通のアースラインに第２のダイオードを挿入している。また、他の本発明によれば、原料ガスと第２の熱電子発生部で発生した熱電子が衝突して発生するプラズマ中の第２の荷電粒子が第１の熱電子発生部に流入するのを抑制する第１のダイオードと、原料ガスと第１の熱電子発生部で発生した熱電子が衝突して発生するプラズマ中の第１の荷電粒子が第２の熱電子発生部に流入するのを抑制する第２のダイオードと、を有している。したがって、被処理基板の両面を絶縁又はシールドしなくても安定した放電を得ることができるプラズマＣＶＤ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるプラズマＣＶＤ装置の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
１…チャンバー
２…被処理基板（ハードディスク）
４…第１の直流電源（アノード電源）
５…第２の直流電源（アノード電源）
６，７…ガス導入部
８…第３の直流電源
１１〜１３…接地電位
１５…第１のフィラメント
１６…第２のフィラメント
１７…第１のアノード
１８…第２のアノード
２１…第１の交流電源（フィラメント電源）
２２…第２の交流電源（フィラメント電源）
２３…第１のダイオード
２４…第２のダイオード
３１〜３８…矢印[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a plasma CVD apparatus for forming DLC films on both surfaces of a substrate to be processed.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus is an apparatus that forms a DLC (Diamond Like Carbon) film as a protective film on a substrate to be processed such as a hard disk by using direct current discharge by a hot filament. Plasma CVD is a technique for forming a thin film by bringing a film forming source gas into a plasma state by discharge in vacuum, accelerating molecules of ionized substances with a negative potential, and attaching them to the surface of a substrate to be processed.
[0003]
In a plasma CVD apparatus, an electric current of about 20 to 30 A is passed through the filament to heat the filament red, and a positive voltage of about 10 to 200 V is applied to the anode installed in the vicinity of the filament to generate thermoelectrons generated from the filament. Flows to the anode. At that time, cation particles in the plasma generated by the collision of the thermoelectrons and hydrocarbon gas are attracted by the bias of the substrate to be processed, and a DLC film is formed on the substrate to be processed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, it is necessary to form DLC films on both sides of the hard disk. For this reason, it is desirable that the plasma CVD apparatus be capable of simultaneously forming DLC films on both sides of the hard disk.
[0005]
Therefore, a means for generating positive ion particles using direct current discharge with a filament is provided on both sides of the chamber, and a hard disk (substrate to be processed) is arranged in the center of the chamber, so that a DLC film is simultaneously formed on both sides of the hard disk. The present inventors have proposed a plasma CVD apparatus capable of forming a film. This plasma CVD apparatus was originally considered to operate as follows. That is, cations generated in the chambers on each surface of the hard disk are attracted by the bias of the substrate to be processed, reach the substrate surface, and become substrate current. Then, the same amount of electrons as the cation flowing into the substrate is absorbed by the filament and the anode, and a stable discharge is maintained.
[0006]
However, in the above-mentioned chamber structure of the plasma CVD apparatus, it is difficult to electrically completely insulate or shield both surfaces of the substrate to be processed, and therefore both surfaces of the substrate to be processed are not insulated or shielded. For this reason, a phenomenon occurs in which some of the charged particles generated in the chambers on both sides of the substrate to be processed pass through the side of the substrate to be processed and flow into the opposite filament or anode, increasing the instability of the system. become. That is, plasma on both surfaces of the substrate to be processed interferes, and stable anode current and substrate current cannot be obtained, so that stable discharge cannot be obtained. As a result, the film formation speed and film quality vary, and the DLC film formed on both surfaces of the substrate to be processed has a film thickness difference.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a plasma CVD apparatus capable of obtaining a stable discharge without insulating or shielding both surfaces of a substrate to be processed. It is in.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a plasma CVD apparatus according to the present invention is a plasma CVD apparatus for forming a DLC film on both surfaces of a substrate to be processed,
A chamber for forming a film on the substrate to be processed;
A gas introduction part for introducing a source gas into the chamber;
A first anode disposed in the chamber and formed at a position facing one main surface of the substrate to be processed;
A first DC power source connected to the first anode;
A first filament disposed in the vicinity of the first anode;
A first AC power source connected to the first filament;
A first diode commonly connected to the first DC power source and the first AC power source;
A ground potential connected to the first diode;
A second anode disposed in the chamber and formed at a position facing the other main surface of the substrate to be processed;
A second DC power source connected to the second anode;
A second filament disposed in the vicinity of the second anode;
A second AC power source connected to the second filament;
A second diode commonly connected to the second DC power source and the second AC power source;
A ground potential connected to the second diode;
A third DC power source connected to the substrate to be processed;
Comprising
The first diode is connected in a forward direction from the ground potential toward the first DC power source and the first AC power source.
The second diode is connected so as to have a forward direction from the ground potential toward the second DC power source and the second AC power source.
[0009]
According to the plasma CVD apparatus, the first diode is connected in common to the first DC power supply and the first AC power supply, and the second common to the second DC power supply and the second AC power supply. The diode is connected. For this reason, the charged particles in the plasma generated when the thermoelectrons generated from the first filament collide with the source gas during film formation pass through the substrate to be processed and flow into the second filament or the second anode. Can be suppressed. At the same time, the charged particles in the plasma generated when the thermoelectrons generated from the second filament collide with the source gas pass through the side of the substrate to be processed and flow into the first filament or the first anode. Can be suppressed. Thereby, stable anode current and substrate current can be obtained, and stable discharge can be obtained.
[0010]
A plasma CVD apparatus according to the present invention is a plasma CVD apparatus for forming a DLC film on both surfaces of a substrate to be processed.
A chamber for forming a film on the substrate to be processed;
A first thermoelectron generator disposed in the chamber and formed at a position facing one main surface of the substrate to be processed;
A first diode connected to the first thermoelectron generator;
A second thermoelectron generator disposed in the chamber and formed at a position facing the other main surface of the substrate to be processed;
A second diode connected to the second thermoelectron generator;
A gas introduction part for introducing a raw material gas into the chamber;
Comprising
The first diode suppresses the flow of the second charged particles in the plasma generated by collision of the source gas and the thermoelectrons generated in the second thermoelectron generator into the first thermoelectron generator. Is what
The second diode suppresses the flow of the first charged particles in the plasma generated by the collision of the source gas and the thermoelectrons generated in the first thermoelectron generator into the second thermoelectron generator. It is a thing to do.
[0011]
In the plasma CVD apparatus according to the present invention, the first thermoelectron generator includes a first filament that generates thermoelectrons and a first anode that attracts thermoelectrons, and the first filament is Connected to a first AC power source, the first anode is connected to a first DC power source;
The second thermoelectron generator includes a second filament that generates thermoelectrons and a second anode that attracts thermoelectrons, and the second filament is connected to a second AC power source, Is connected to a second DC power source,
By attracting the first charged particles to one main surface of the substrate to be processed and attracting the second charged particles to the other main surface of the substrate to be processed, a DLC film can be formed on both surfaces of the substrate to be processed. preferable.
[0012]
In the plasma CVD apparatus according to the present invention, the first diode is connected in common to the first filament and the first anode, and the second diode is connected to the second filament and the first filament. The two anodes are preferably connected in common.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a plasma CVD apparatus according to an embodiment of the present invention. This plasma CVD apparatus includes a circuit that stabilizes discharge when a DLC film is formed on both surfaces of a substrate to be processed such as a hard disk.
[0014]
This plasma CVD apparatus applies a bias to the substrate 2 to be processed using direct current discharge by a hot filament, and simultaneously forms a DLC protective film on both surfaces of the substrate 2. An ion plating method or an ionization vapor deposition method is used. Is used.
[0015]
The plasma CVD apparatus has a chamber 1, and a substrate 2 to be processed is disposed in the center of the chamber 1. The substrate 2 to be processed is connected to the minus side of the third DC power supply 8, and the plus side of the third DC power supply 8 is connected to the ground potential 11. The chamber 1 is provided with gas introduction parts 6 and 7 for introducing a hydrocarbon-based gas that is a raw material gas.
[0016]
The hydrocarbon-based gas is a gas containing at least carbon and hydrogen, for example, a compound gas containing only carbon and hydrogen, a gas containing carbon, hydrogen and oxygen, carbon, hydrogen, oxygen, silicon, nitrogen, copper, silver Gas containing benzene, toluene, acetylene, and the like.
[0017]
First and second filaments 15 and 16 are disposed in the chamber 1. The first filament 15 is positioned so as to face one main surface of the substrate 2 to be processed, and the second filament 16 is positioned so as to face the other main surface of the substrate 2 to be processed.
[0018]
First and second anodes 17 and 18 are disposed in the chamber 1. The first anode 17 is located in the vicinity of the first filament 15, and the second anode 18 is located in the vicinity of the second filament 16.
[0019]
Outside the chamber 1, first and second AC power supplies 21 and 22 are disposed as filament power supplies. The first AC power supply 21 is connected to the first filament 15 via a wiring, and the second AC power supply 22 is connected to the second filament 16 via a wiring.
[0020]
In addition, first and second DC power supplies 4 and 5 as anode power supplies are disposed outside the chamber 1. The positive side of the first DC power source 4 is connected to the first anode 17 via a wiring, and the negative side of the first DC power source 4 is connected to the first AC power source 21 via a wiring. . The positive side of the second DC power source 5 is connected to the second anode 18 via a wiring, and the negative side of the second DC power source 5 is connected to the second AC power source 22 via a wiring. .
[0021]
The first DC power supply 4 and the first AC power supply 21 are connected to the ground potential 12 by a common earth line. A first diode 23 is inserted in series with this common ground line. The first diode 23 has a forward direction from the ground potential 12 toward the first DC power supply 4 and the first AC power supply 21 (that is, the directions of the arrows 31 to 34 are the forward direction). ) Is arranged.
[0022]
The second DC power supply 5 and the second AC power supply 22 are connected to the ground potential 13 by a common earth line. A second diode 24 is inserted in series with this common ground line. The second diode 24 has a forward direction from the ground potential 13 toward the second DC power supply 5 and the second AC power supply 22 (that is, the direction of the arrows 35 to 38 is the forward direction). ) Is arranged.
[0023]
Next, the operation of the plasma CVD apparatus will be described.
First, a hydrocarbon-based gas is introduced into the chamber 1 from the gas introduction parts 6 and 7, and the inside of the chamber is controlled to a predetermined pressure. Then, the first and second AC power supplies 21 and 22 cause a current of about 20 to 30 A to flow through the first and second filaments 15 and 16 to red heat the filaments, and the first and second DC power supplies 4 and 5. Thus, a positive voltage of about 10 to 200 V is applied to the first and second anodes 17 and 18. Thereby, thermoelectrons generated from the first filament 15 flow to the first anode 17, and thermoelectrons generated from the second filament 16 flow to the second anode 18.
[0024]
At that time, positive ion particles in the plasma generated by the collision of the thermoelectrons and hydrocarbon gas are attracted by the negative potential bias of the substrate 2 to be processed obtained by the third DC power supply 8. That is, the charged particles generated when the thermoelectrons generated from the first filament 15 collide with the hydrocarbon gas are attracted to one main surface of the substrate 2, and the thermoelectrons generated from the second filament 16 are hydrocarbon-based. Charged particles generated by collision with gas are attracted to the other main surface of the substrate 2. Thereby, a DLC film is formed on both surfaces of the substrate 2.
[0025]
That is, cations generated on each surface of the substrate 2 to be processed in the chamber 1 are attracted by the bias of the substrate 2 and reach the surface of the substrate 2 to be a substrate current. Then, the same amount of electrons as the cation flowing into the substrate is absorbed by the filaments 15 and 16 and the anodes 17 and 18, and a stable discharge is maintained.
[0026]
According to the above embodiment, the first diode 23 is inserted into the common ground line of the first DC power supply 4 and the first AC power supply 21, and the second DC power supply 5 and the second AC power supply 22 are connected. A second diode 24 is inserted in a common ground line. For this reason, the charged particles in the plasma generated when the thermoelectrons generated from the first filament 15 collide with the hydrocarbon-based gas pass through the side of the substrate 2 to be processed and pass through the second filament 16 or the second filament 16. Inflow to the two anodes 18 can be suppressed. At the same time, the charged particles in the plasma generated when the thermoelectrons generated from the second filament 16 collide with the hydrocarbon gas pass through the side of the substrate 2 to be processed and pass through the first filament 15 or the first anode. Inflow to 17 can be suppressed. That is, it is possible to suppress the interference of the plasma on both surfaces of the substrate 2 to be processed. Thereby, stable anode current and substrate current can be obtained, and stable discharge can be obtained. As a result, variations in film formation speed and film quality can be suppressed, and a difference in film thickness between the DLC films formed on both surfaces of the substrate 2 to be processed can be suppressed.
[0027]
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with various modifications. For example, when forming a DLC film, it is possible to appropriately adopt appropriate conditions. In addition, it is possible to use a substrate other than the hard disk as the substrate to be processed.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the first diode is inserted into the common ground line of the first DC power supply and the first AC power supply, and the second DC power supply and the second AC power supply are shared. A second diode is inserted in the ground line. According to another aspect of the present invention, the second charged particles in the plasma generated by collision between the source gas and the thermoelectrons generated in the second thermoelectron generator flow into the first thermoelectron generator. The first charged particles in the plasma generated by the collision of the first diode for suppressing the heat generation, the source gas and the thermoelectrons generated in the first thermoelectron generator flow into the second thermoelectron generator. And a second diode for suppressing the above. Therefore, it is possible to provide a plasma CVD apparatus that can obtain a stable discharge without insulating or shielding both surfaces of the substrate to be processed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a plasma CVD apparatus according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Chamber 2 ... Substrate to be processed (hard disk)
4. First DC power source (anode power source)
5 ... Second DC power supply (anode power supply)
6, 7 ... Gas inlet 8 ... Third DC power supply 11-13 ... Ground potential 15 ... First filament 16 ... Second filament 17 ... First anode 18 ... Second anode 21 ... First AC Power supply (filament power supply)
22 ... Second AC power supply (filament power supply)
23 ... 1st diode 24 ... 2nd diode 31-38 ... arrow

Claims

A plasma CVD apparatus for forming a DLC film on both surfaces of a substrate to be processed,
A chamber for forming a film on the substrate to be processed;
A gas introduction part for introducing a source gas into the chamber;
A first anode disposed in the chamber and formed at a position facing one main surface of the substrate to be processed;
A first DC power source connected to the first anode;
A first filament disposed in the vicinity of the first anode;
A first AC power source connected to the first filament;
A first diode commonly connected to the first DC power source and the first AC power source;
A ground potential connected to the first diode;
A second anode disposed in the chamber and formed at a position facing the other main surface of the substrate to be processed;
A second DC power source connected to the second anode;
A second filament disposed in the vicinity of the second anode;
A second AC power source connected to the second filament;
A second diode commonly connected to the second DC power source and the second AC power source;
A ground potential connected to the second diode;
A third DC power source connected to the substrate to be processed;
Comprising
The first diode is connected in a forward direction from the ground potential toward the first DC power source and the first AC power source.
The plasma CVD apparatus, wherein the second diode is connected so as to be in a forward direction from the ground potential toward the second DC power source and the second AC power source.

A plasma CVD apparatus for forming a DLC film on both surfaces of a substrate to be processed,
A chamber for forming a film on the substrate to be processed;
A first thermoelectron generator disposed in the chamber and formed at a position facing one main surface of the substrate to be processed;
A first diode connected to the first thermoelectron generator;
A second thermoelectron generator disposed in the chamber and formed at a position facing the other main surface of the substrate to be processed;
A second diode connected to the second thermoelectron generator;
A gas introduction part for introducing a raw material gas into the chamber;
Comprising
The first diode suppresses the flow of the second charged particles in the plasma generated by collision of the source gas and the thermoelectrons generated in the second thermoelectron generator into the first thermoelectron generator. Is what
The second diode suppresses the flow of the first charged particles in the plasma generated by the collision of the source gas and the thermoelectrons generated in the first thermoelectron generator into the second thermoelectron generator. A plasma CVD apparatus characterized by comprising:

The first thermoelectron generator includes a first filament that generates thermoelectrons and a first anode that attracts thermoelectrons, and the first filament is connected to a first AC power source. Is connected to a first DC power source,
The second thermoelectron generator includes a second filament that generates thermoelectrons and a second anode that attracts thermoelectrons, and the second filament is connected to a second AC power source, Is connected to a second DC power source,
The first charged particles are attracted to one main surface of the substrate to be processed and the second charged particles are attracted to the other main surface of the substrate to be processed to form DLC films on both surfaces of the substrate to be processed. The plasma CVD apparatus according to claim 2, wherein the apparatus is a plasma CVD apparatus.

The first diode is commonly connected to the first filament and the first anode, and the second diode is commonly connected to the second filament and the second anode. 4. The plasma CVD apparatus according to claim 3, wherein