JP4859888B2 - 電極およびこれを備えた真空処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、プラズマＣＶＤ、ドライエッチング、スパッタリング等の真空プラズマ処理を基板に施すための真空プラズマ処理装置に用いられるガス吹き出し型の電極に関するものである。

従来、プラズマＣＶＤ装置等では、真空プラズマ処理装置内においてガス吹き出し型の電極（以下「電極」という。）に反応ガスを供給し、これをプラズマ雰囲気にて分解反応させて基板（被処理基板）に薄膜を形成させるようにしている。このとき、電極から吹き出る反応ガスの主流は、基板の表面に対して垂直に当たるようになっている（たとえば、特許文献１参照）。
特開２００１−１２０９８５号公報

しかしながら、前述した特許文献１の発明では、製膜速度を上げるために電極と基板との間の間隔を縮めていった場合、ガス吹き出し孔から吹き出たガスが十分に拡散されないまま基板表面に到達し、このガス吹き出し孔に対向する基板表面に膜模様（斑点色や局所厚膜や粉）が発生してしまい、電極と基板との間の間隔を縮めるのに限界があった。

また、従来の電極は、基板サイズよりも外側に位置するガス管にもガス吹き出し孔が設けられているため、ガスを浪費してしまうとともに、ガス吹き出し孔を加工するための作業工程が増加し、かつ製造コストが上昇してしまうといった問題点があった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、ガスを有効に利用することができるとともに、製造コストを低減させることのできる電極を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係る電極は、被処理基板を支持するヒータカバーと製膜カバーとの間に配置され、前記ヒータカバーと前記製膜カバーとで囲繞された空間内にガスを供給するとともに電極としての機能を有し、かつ、上部ガスヘッダーと、下部ガスヘッダーと、これら上部ガスヘッダーおよび下部ガスヘッダーの間に接続された複数本のガス管とを具備した電極であって、前記被処理基板と対向する位置よりも外側に位置する前記ガス管には、前記ガスを前記空間内に吹き出すために設けられたガス吹き出し孔が設けられていないことを特徴とする。

本発明に係る電極によれば、被処理基板と対向する位置にないガス管には、ガス吹き出し孔がまったく設けられておらず、製膜に寄与しないガスの吹き出しをなくして、ガスの浪費を抑えることができるので、ガスの有効利用を図ることができるとともにガスの消費量を低減させることができる。
また、被処理基板と対向していないガス管には、ガス吹き出し孔を設ける必要がないので、孔を加工する工程を省略することができるとともに、製造コストを低減させることができる。

上記電極において、前記ガス吹き出し孔は、当該ガス吹き出し孔から吹き出されるガスの主流が、前記被処理基板の表面に対して垂直に当たる方向を向かないように穿孔されているとさらに好適である。

このような電極によれば、ガス吹き出し孔から吹き出されるガスの主流が被処理基板に対して垂直に当たらないように、ガス吹き出し孔が設けられているので、ガス吹き出し孔に対向する基板表面に膜模様（斑点色や局所厚膜や粉）が発生するのを防止することができ、基板表面に均一な膜厚や膜質を形成させることができて、製膜品、表面処理品の品質を向上させることができる。
また、基板表面に膜模様（斑点色や局所厚膜や粉）が発生しにくくなるので、ガス管と被処理基板との間隙（距離）を縮めることができ、プラズマ強度を強くすることができて、製膜速度を上げたり、膜質を改善することができるとともに、製膜ユニットの薄型化（小型化）を図ることができる。
なお、ここでいう「垂直に当たらない」とは、ガス吹き出し孔から吹き出されるガスの主流が、たとえば被処理基板の表面に立てられた垂線に対してある角度をもつ方向に向けられていることである。より具体的には図１に示すように被処理基板とまったく反対の側に向けられていたり、あるいは図３、図４に示すように被処理基板の表面と略平行となる平面に沿う方向に向けられることをいう。

上記電極において、前記ガス吹き出し孔は、前記被処理基板が位置する側と反対の側に穿孔されているとさらに好適である。

このような電極によれば、ガス吹き出し孔から吹き出したガスは、一旦被処理基板が位置する側と反対の側（製膜カバーの方）に導かれ、その後被処理基板の方に導かれて、空間内で十分に拡散された後、被処理基板の処理側表面に到達することとなるので、基板表面に均一な膜厚や膜質を形成させることができる。
また、ガス吹き出し孔が、被処理基板と反対側に向いて開口しているため、電極を被処理基板の方に近づけたとしても製膜に膜模様が発生することがない。したがって、ガス管と被処理基板との間隙（距離）を５ｍｍ〜４０ｍｍ、好ましくは１５ｍｍ〜３５ｍｍに縮めることができ、プラズマ強度を強くすることができて、製膜速度を上げたり、膜質を改善することができるとともに、製膜ユニットの薄型化（小型化）を図ることができる。

上記電極において、前記ガス吹き出し孔に対向する位置に邪魔板が設けられているとさらに好適である。

このような電極によれば、邪魔板により被処理基板が位置する側と反対の側（製膜カバーの方）へのガスの流れが制限（抑制）されることとなるので、ガス管と製膜カバーとの間隙（距離）を縮めることができて、製膜ユニットのさらなる薄型化（小型化）を図ることができる。

上記電極において、前記ガス吹き出し孔は、当該ガス吹き出し孔から吹き出されるガスの主流が、当該ガス吹き出し孔から隣接するガス管の基板側の表面に向けて引かれた接線に沿うように穿孔されているとさらに好適である。

このような電極によれば、ガス吹き出し孔から吹き出たガスが、（電極となる）隣接するガス管の脇、すなわち電極周囲のプラズマシース領域に短時間で到達することとなるので、粉（パーティクル）が発生しにくくなり、より均一で欠陥の少ない良質な製膜を実現することができる。
また、隣り合うガス管の被処理基板側の表面に向かってガスの主流が吹き出されるようになっているので、ガス管と製膜カバーとの間隙（距離）を縮めることができて、製膜ユニットのさらなる薄型化（小型化）を図ることができる。

上記電極において、前記ガス吹き出し孔は、当該ガス吹き出し孔から吹き出されるガスの主流が、当該ガス吹き出し孔から隣接するガス管の製膜カバー側の表面に向けて引かれた接線に沿うように穿孔されているとさらに好適である。

このような電極によれば、ガス吹き出し孔から吹き出たガスが、（電極となる）隣接するガス管の脇、すなわち電極周囲のプラズマシース領域に短時間で到達することとなるので、粉（パーティクル）が発生しにくくなり、より均一で欠陥の少ない良質な製膜を実現することができる。
また、隣り合うガス管の、被処理基板が位置する側と反対の側（製膜カバー側）の表面に向かってガスの主流が吹き出されるようになっているので、ガス管と被処理基板との間隙（距離）をさらに縮めることができて、製膜ユニットのさらなる薄型化（小型化）を図ることができる。

上記電極において、前記ガス吹き出し孔は、一のガス管に対して少なくとも二方向にガスが吹き出すように穿孔されているとさらに好適である。

このような電極によれば、一本のガス管から二方向に向かってガスが吹き出されるようになっているので、空間内でのガスの拡散をより促進することができ、基板表面により均一な膜厚を形成させることができて、製膜品、表面処理品の品質をより向上させることができる。

上記電極において、前記ガス吹き出し孔は、一のガス管に対して等ピッチに設けられているとともに、一のガス管に隣接するガス管のガス吹き出し孔は、一のガス管に設けられたガス吹き出し孔と１／２ピッチずらして設けられているとさらに好適である。

このような電極によれば、ガス吹き出し孔が千鳥状に配置されているので、ガスの拡散（あるいは混合）をより促進することができ、基板表面により均一な膜厚や膜質を形成させることができて、製膜品、表面処理品の品質をより向上させることができる。

上記電極において、前記ガス管の配列方向の長さが、この配列方向と直交する方向の長さよりも短くなるように形成されているとさらに好適である。

このような電極によれば、ガス管の配列方向の長さ（すなわち、被処理基板側から見たときの幅方向の長さ）を小さくすることにより、ガス管とガス管との間の距離、すなわちガス管のピッチを縮めることができるので、ガス管の本数を増やすことができ、電極プラズマの均一性を向上させることができて、より均一な製膜を実現することができる。
また、配列方向と直交する方向の管径（長径）を大きくすることにより従来通りの通路断面積を確保し、かつガス管中におけるガス通過抵抗の増加が生じないので、ガス吹き出し孔から均一なガスを吹き出させることができ、電極プラズマの均一性を向上させることができて、より均一な製膜を実現することができるとともに、製膜速度の向上や膜質を改善させることができる。

本発明に係る真空処理装置は、被処理基板と対向する位置にないガス管には、ガス吹き出し孔がまったく設けられていない電極を具備しているので、ガスを有効に利用することができるとともに、製造コストを低減させることができる。

本発明によれば、ガスを有効に利用することができるとともに、製造コストを低減させることができるという効果を奏する。

以下、本発明に係る電極の第１実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本発明に係る電極は、たとえば図９に示すようなクラスタ型真空処理装置８０１に用いられるものである。
図９に示すように、クラスタ型真空処理装置８０１は中央に台車回転室としての共通搬送室８３０を備え、その周囲を取り囲むようにロード室８１０、アンロード室８２０、５つの製膜室（真空処理室）８７０Ａ〜８７０Ｅ、予備室８８０が配置されている。これら各室８１０，８２０，８７０Ａ〜８７０Ｅ，８８０はゲート弁（図示せず）を介して台車移動接続室８４０Ａ〜８４０Ｈにそれぞれ連通し、さらに各台車移動接続室８４０Ａ〜８４０Ｈは共通搬送室８３０にそれぞれ連通している。

ロード室８１０には２台の搬送装置８０６Ａ，８０６Ｂが、アンロード室８２０にも２台の搬送装置８０６Ｃ，８０６Ｄが、共通搬送室８３０には２台の搬送装置８０６Ｅ，８０６Ｆがそれぞれ設けられ、装置全体では合計少なくとも６台の搬送装置８０６Ａ〜８０６Ｆが各所に配置されている。

図１０に示すように、前述した製膜室８７０Ａ〜８７０Ｅ内にはそれぞれ、固定された製膜ユニット９１２と、この製膜ユニット９１２の両側に固定して配置された基板加熱用ヒータ９１３，９１３が配置されている。また、製膜ユニット９１２と基板加熱用ヒータ９１３間には、後述する基板搬送台車により製膜室内の所定の位置に搬送されるガラス基板（被処理基板）９１４やヒータカバー９１５や電極９１６等が配置されている。

製膜ユニット９１２は、図１１に示すような構成となっている。すなわち、製膜ユニット９１２は、中央部に立てかけて配置された製膜ユニット温度制御ヒータまたはクーラ（以下「温度制御ユニット」という。）９１７と、この温度制御ユニット９１７の両側に製膜カバー（「一体型製膜ユニットカバー」ともいうが、以下「防着板」という。）９１８を介して配置された電極９１６と、前記電極９１６の枠体部分に配置されたポジショナ（基板周囲枠）９１９と、前記ポジショナ９１９と連結されて前記温度制御ユニット９１７、防着板９１８および電極９１６の一部を囲むように配置された排気ガスカバー９２０と、前記電極９１６の背面側に配置された、前記ガラス基板９１４を支持するヒータカバー９１５と、前記排気ガスカバー９２０内を排気する排気管（排気手段）９２１とを有している。

ガラス基板９１４は、たとえば上下に夫々２個ずつボルト受け９２２を有したヒータカバー９１５に支持されている。ヒータカバー９１５は駆動モータ９２３によりボルト９２４が回動することにより、ポジショナ９１９に密着するようになっている。また、基板加熱用ヒータ９１３は、図１０の矢印Ａのように移動する。電極９１６はガス吹出し一体型であり、パイプ状の枠体９１６ａと、この枠体９１６ａに多数並列され、複数のガス吹出し穴を有するパイプ９１６ｂとから構成されている。

図１２は、立て方向の中心線Ｌより左側では基板が搬送装置により搬入状態にあり、中心線Ｌより右側ではガラス基板９１４をヒータカバー９１５へセットし、台車が移動済みの状態を示す。なお、製膜開始までは更にヒータカバー９１５を前進し、ガラス基板９１４をポジショナ９１９に密着させる。前記ガラス基板９１４は、図１２に示すように基板搬送台車９２５により台車予備室（図示せず）から製膜室９１１に搬送されるようになっている。また、図１２中の付番９２６は、メンテナンス用の扉を示す。

図１は本実施形態に係る電極１０を示す図であって、（ａ）は一部横断面図、（ｂ）は一部縦断面図である。この電極１０は、被処理基板Ｋを支持するヒータカバー１１と防着板１２との間に配置され、これらヒータカバー１１と防着板１２とで囲繞された空間Ｓ内に反応ガスを供給するとともに電極としての機能を有するものである。
電極１０は、図示しないガス供給管と、このガス供給管に接続された上部ガスヘッダー１０ａおよび下部ガスヘッダー１０ｂと、これら上部ガスヘッダー１０ａおよび下部ガスヘッダー１０ｂの間に接続された複数本のガス管１０ｃとを具備している。図中の符号１１ａは基板押さえ具であり、被処理基板Ｋをヒータかバー１１上に保持するためのものである。また、図中の符号Ｇは、防着板１２の先端部とヒータカバー１１に設けられた基板押さえ具１１ａとの間の間隙を示しており、空間Ｓ内に供給されたガスが排出されていく通路となる部分である。

ガス管１０ｃの外径Φは、たとえば６ｍｍ〜１２ｍｍであり、ガス管１０ｃとガス管１０ｃとのピッチＰは、たとえば１．５×外径Φ〜３×外径Φである。
また、ガス管１０ｃに設けられた各ガス吹き出し孔１０ｄの孔径は、たとえば０．３ｍｍ〜０．５ｍｍであり、ガス吹き出し孔１０ｄとガス吹き出し孔１０ｄとのピッチＰ２は、たとえば０．３×ピッチＰ〜１．５×ピッチＰである。

図１に示すように、本実施形態における電極１０では、各ガス管１０ｃに設けられたガス吹き出し孔１０ｄが、被処理基板Ｋと反対側、すなわち防着板１２の方に向いてあけられている。言い換えれば、本実施形態における電極１０のガス吹き出し孔１０ｄは、従来技術の欄で述べた方向と正反対の方向（被処理基板Ｋに対する垂線と平行な線上でかつ基板と反対の方向）にガスの主流が吹き出すように設けられている。

これにより、ガス吹き出し孔１０ｄから吹き出たガスは空間Ｓ内で十分に拡散された後、被処理基板Ｋの処理側表面に到達することとなるので、基板表面に均一な膜厚や膜質を形成させることができる。
また、ガス吹き出し孔１０ｄが、被処理基板Ｋと反対側に向いて開口しているため、電極１０を被処理基板Ｋの方に近づけたとしても製膜に膜模様が発生することがない。したがって、ガス管１０ｃと被処理基板Ｋとの間隙（距離）Ｄ１を５ｍｍ〜４０ｍｍ、好ましくは１５ｍｍ〜３５ｍｍに縮めることができ、プラズマ強度を強くすることができて、製膜速度を上げたり、膜質を改善することができるとともに、製膜ユニットの薄型化（小型化）を図ることができる。
なお、ガス管１０ｃと防着板１２との間隙（距離）Ｄ２は、Ｄ１の１倍〜６倍程度とすることが望ましい。

つぎに、図２を用いて本発明に係る電極の第２実施形態を説明する。本実施形態における電極２０は、前述した第１実施形態のガス吹き出し孔１０ｄに対向する位置にそれぞれ、絶縁体からなる断面円弧状の邪魔板２１が設けられている点で第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第１実施形態と同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略し、この邪魔板２１についてのみ説明することにする。
なお、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。

邪魔板２１は、ガス吹き出し孔１０ｄから吹き出すガスが衝突する位置に設けられた断面円弧状の板状部材であり、各ガス吹き出し孔１０ｄに対してそれぞれ設けられていてもよいし、１本のガス管１０ｃのすべてのガス吹き出し孔１０ｄに対して１枚だけ設けられたものであってもよい。
図２に示すように、ガス吹き出し孔１０ｄから吹き出たガスは、邪魔板２１の凹面２１ａに衝突した後、この凹面２１ａに沿って進み、凹面２１ａの先端部２１ｂとガス管１０ｃの外表面１０ｄ’との間に形成された間隙ｇから被処理基板Ｋの方に向かって流出していくこととなる。ガスが吹き出し孔から出て、この間隙ｇから流出するまでの間にガスの拡散が行われ、さらに間隙ｇから流出する際に、空間が急激に拡がることにより、ガスの拡散が助長（促進）されることとなる。

これにより、ガス吹き出し孔１０ｄから吹き出たガスが十分に拡散された後、被処理基板の表面に到達することとなるので、基板表面に均一な膜厚や膜質を形成させることができるとともに、ガス管１０ｃと被処理基板Ｋとの間隙（距離）Ｄ１を５ｍｍ〜４０ｍｍ、好ましくは１５ｍｍ〜３５ｍｍに縮めることができて、製膜速度を上げたり、膜質を改善することができ、製膜ユニットの薄型化（小型化）を図ることができる。
また、邪魔板２１により防着板１２側へのガスの流れが制限（抑制）されることとなるので、ガス管１０ｃと防着板１２との間隙（距離）Ｄ２を縮めることができて、製膜ユニットのさらなる薄型化（小型化）を図ることができる。
この時、邪魔板２１とガス管１０ｃの間に強いプラズマが発生すると、パーティクルが発生し膜質が低下したり、製膜速度が低下するなどの悪影響が出る可能性があるので、邪魔板２１とガス管１０ｃの隙間はプラズマが発生しにくい距離とし、好ましくは１ｍｍ〜５ｍｍとする。

図３を用いて本発明に係る電極の第３実施形態を説明する。本実施形態における電極３０は、前述した第１実施形態のガス吹き出し孔１０ｄの開口方向、すなわちガスの吹き出していく方向が異なるだけで、他の構成要素については前述した第１実施形態と同じである。したがって、ここではそれら構成要素についての説明は省略し、このガス吹き出し孔の向いている方向についてのみ説明することにする。
なお、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。

図３に示すように、本実施形態における電極３０では、各ガス管３０ｃに設けられたガス吹き出し孔３０ｄが、隣接するガス管３０ｃの被処理基板Ｋ側の接線方向に向けて形成されている。すなわち、隣り合うガス管３０ｃの被処理基板Ｋ側の表面に向かって、ガスの主流が吹き出されるように設けられている。

これにより、ガス吹き出し孔３０ｄから吹き出たガスが空間Ｓ内で十分に拡散された後、被処理基板Ｋの表面に到達することとなるので、基板表面に均一な膜厚や膜質を形成させることができるとともに、ガス管３０ｃと被処理基板Ｋとの間隙（距離）Ｄ１を５ｍｍ〜４０ｍｍ、好ましくは１５ｍｍ〜３５ｍｍに縮めることができて、製膜速度を上げたり、膜質を改善することができ、製膜ユニットの薄型化（小型化）を図ることができる。
また、ガス吹き出し孔３０ｄから吹き出たガスが、（電極となる）隣接するガス管３０ｃの脇、すなわち電極周囲のプラズマシース領域に短時間で到達することとなるので、粉（パーティクル）が発生しにくくなり、より均一で欠陥の少ない良質な製膜を実現することができる。
さらに、隣り合うガス管３０ｃの被処理基板Ｋ側の表面に向かってガスの主流が吹き出されるようになっているので、ガス管１０ｃと防着板１２との間隙（距離）Ｄ２を縮めることができて、製膜ユニットのさらなる薄型化（小型化）を図ることができる。

図４を用いて本発明に係る電極の第４実施形態を説明する。本実施形態における電極４０は、前述した第１実施形態および第３実施形態のガス吹き出し孔１０ｄ，３０ｄの開口方向、すなわちガスの吹き出していく方向が異なるだけで、他の構成要素については前述した第１実施形態および第３実施形態と同じである。したがって、ここではそれら構成要素についての説明は省略し、このガス吹き出し孔の向いている方向についてのみ説明することにする。
なお、第１実施形態および第３実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。

図４に示すように、本実施形態における電極４０では、各ガス管４０ｃに設けられたガス吹き出し孔４０ｄが、隣接するガス管４０ｃの防着板１２側の接線方向に向けて形成されている。すなわち、隣り合うガス管４０ｃの防着板１２側の表面に向かって、ガスの主流が吹き出されるように設けられている。

これにより、ガス吹き出し孔４０ｄから吹き出たガスが空間Ｓ内で十分に拡散された後、被処理基板Ｋの表面に到達することとなるので、基板表面に均一な膜厚や膜質を形成させることができるとともに、ガス管４０ｃと被処理基板Ｋとの間隙（距離）Ｄ１を５ｍｍ〜４０ｍｍ、好ましくは１５ｍｍ〜３５ｍｍに縮めることができて、製膜速度を上げたり、膜質を改善することができ、製膜ユニットの薄型化（小型化）を図ることができる。
また、ガス吹き出し孔３０ｄから吹き出たガスが、（電極となる）隣接するガス管３０ｃの脇、すなわち電極周囲のプラズマシース領域に短時間で到達することとなるので、粉（パーティクル）が発生しにくくなり、より均一で欠陥の少ない良質な製膜を実現することができる。
さらに、隣り合うガス管３０ｃの防着板１２側の表面に向かってガスの主流が吹き出されるようになっているので、ガス管１０ｃと被処理基板Ｋとの間隙（距離）Ｄ１をさらに縮めることができて、製膜ユニットのさらなる薄型化（小型化）を図ることができる。

図５を用いて本発明に係る電極の第５実施形態を説明する。本実施形態における電極５０は、前述した第３実施形態のガス管３０ｃとその断面形状において異なるものである。すなわち、第３実施形態ではガス管３０ｃの断面形状は円形であったが、第５実施形態ではガス管５０ｃの断面形状が長円形とされている。また、その他の構成要素については前述した第３実施形態と同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、第３実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。

図５に示すように、本実施形態における電極５０では、各ガス管５０ｃの断面形状が長円形とされている。すなわち、各ガス管５０ｃは、その断面において、ガス管５０ｃの配列方向（あるいは上部ガスヘッダー１０ａおよび下部ガスヘッダー１０ｂの延在方向）の管径（短径）ｄ１が、この配列方向と直交する方向の管径（長径）ｄ２よりも短くなっている。言い換えれば、ガス管５０ｃの配列方向の管径ｄ１を、流路断面積を減少させることなく縮めることとなる。ここで、ｄ２／ｄ１としては、たとえば２〜４とする。

管径ｄ１を減少させることにより、その分ガス管５０ｃとガス管５０ｃとの間の距離、すなわち前述したピッチＰを縮めることができるので、ガス管５０ｃの本数を増やすことができ、電極プラズマの均一性を向上させることができて、より均一な製膜を実現することができる。
また、配列方向と直交する方向の管径（長径）ｄ２を大きくすることにより従来通りの通路断面積を確保し、かつガス管５０ｃ中におけるガス通過抵抗の増加が生じないので、ガス吹き出し孔５０ｄから均一なガスを吹き出させることができ、電極プラズマの均一性を向上させることができて、より均一な製膜を実現することができるとともに、製膜速度を向上させることができる。

図６を用いて本発明に係る電極の第６実施形態を説明する。本実施形態における電極６０は、前述した従来の電極と基本的に同様であり均一な膜厚や膜質分布のためには、電極を被処理基板Ｋよりも大きなサイズとすることで、電極周辺で発生し易いプラズマ密度不均一分布の影響を、製膜部分に出ないようにしているが、被処理基板Ｋと向き合っていないガス管６０ｃ’には、ガス吹き出し孔６０ｄが設けられていないという点で従来のものと大きく異なる。すなわち、被処理基板Ｋと対向する位置にないガス管（たとえば図１において一番左側に位置するガス管）には、ガス吹き出し孔６０ｄがまったく設けられていない。その他の構成要素については上述した実施形態と同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。

図６に示すように、本実施形態における電極６０では、最も外側（図６において一番左側と一番右側）に位置するガス管６０ｃ’、すなわち、前述したヒータカバー１１（あるいは基板押さえ具１１ａ）との間に被処理基板Ｋが存在していないガス管６０’には、ガス吹き出し孔６０ｄが設けられておらず、単なる電極パイプとしてのみ使用される。

これにより、製膜に寄与しない（あるいは寄与しにくい）ガスの吹き出しをなくして、ガスの浪費を抑えることができるので、ガスの有効利用を図ることができるとともにガスの消費量を低減させることができ、製造コストを低減させることができる。
また、被処理基板Ｋと対向していないガス管６０ｃ’には、ガス吹き出し孔６０ｄを設ける必要がないので、孔を加工する工程を省略することができるとともに、製造コストを低減させることができる。

図７を用いて本発明に係る電極の第７実施形態を説明する。本実施形態における電極７０は、前述した従来の電極と基本的に同様であるが、隣接するガス管同士で、ガス吹き出し孔とガス吹き出し孔との間のピッチが１／２ピッチずつ互いにずらして形成されているという点で従来のものと大きく異なる。その他の構成要素については上述した実施形態と同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。

図７に示すように、本実施形態における電極７０では、一のガス管７０ｃの一のガス吹き出し孔７０ｄとこれに隣接するガス吹き出し孔７０ｄの中間に、この一のガス管７０ｃに隣接する他のガス管７０ｃ’のガス吹き出し孔７０ｄ’が位置するようにガス吹き出し孔が配置されている。すなわち、図７に示すように、ガス吹き出し孔が１／２ピッチずつずらされ、千鳥状に配置されている。
図８はガス管に設けられたガス吹き出し孔を正面から見た図であって、（ａ）は本願発明によるもの、（ｂ）は従来のものである。図８において斜線部はガスの濃度が低い部分、すなわちガスの供給が行き届かない（不十分な）領域を示している。また、斜線部以外の部分は、ガス吹き出し孔から吹き出したガスの、ガス吹き出し孔から所定距離達した時点での拡散範囲を示している。この図８から（ａ）の方が（ｂ）のものよりも斜線部（すなわち、ガスの濃度が低い部分）の形状が複雑化し、ガスの濃度が低い領域が減少して、ガスの拡散（あるいは混合）がより促進化されていることがわかる。

これにより、ガス吹き出し孔７０ｄ，７０ｄ’から吹き出したガスが空間Ｓ内で十分に拡散された後、被処理基板Ｋの表面に到達することとなるので、基板表面に均一な膜厚や膜質を形成させることができる。

なお、本発明は上述した実施形態のものに限定されるものではなく、本願発明の技術思想を逸脱しない範囲でいかようにも変更・変形実施可能である。
ガスの吹き出し方向は、図１、図３、および図４に限定されるものではなく、被処理基板Ｋに対してガスの主流が垂直に当たらない向きであればいかなる方向であってもよい。
また、このガスの吹き出し方向は、図１、図３、および図４に示すように、ガス管の延在方向に対して直交する方向である必要はなく、たとえば図１において左上方向や左下方向に吹き出すようにすることもできる。
さらに、各ガス管またはガス管上の孔の単位で、違う方向へガスを吹き出すものを組み合わせることもできる。

さらに、各ガス管からのガスの吹き出し方向は、一方向だけに限定されるものではなく、たとえば図１に示した方向と図３に示した方向の二方向に吹き出させるようにすることもできる。
さらにまた、被処理基板の表面に対してガスの主流が垂直に当たるように構成された従来の電極のガス管に、図１、図３、あるいは図４に示すようなガス吹き出し孔を新たに設けるようにすることもできる。

さらにまた、図５に示したガス管５０ｃの断面形状は長円形に限定されるものではなく、たとえば楕円形や、表面の鋭角な部分を丸く滑らかに仕上げた菱形、長方形、六角形などの多角形のものであってもよい。

さらにまた、図６に示したガス吹き出し孔６０ｄの設けられていないガス管６０ｃ’は、被処理基板Ｋと対向する位置にない領域にのみ配置されるものではなく、たとえば中央部に設けるようにすることもできるし、ガス吹き出し孔６０ｄを有するガス管６０ｃと交互に配置させることもできる。
さらにまた、図６に示したガス吹き出し孔６０ｄの向きは、被処理基板Ｋに向けて設けられている必要はなく、今まで述べてきたように、いかなる方向にも向けることができる。
たとえば、ガス吹き出し孔の向きが図１に示すような方向に向けられている場合には、極言すると、中央部の一本だけをガス吹き出し孔６０ｄが設けられたガス管６０ｃとし、その他のガス管をガス吹き出し孔の設けられていないガス管６０ｃ’とすることもできる。

さらにまた、図７に示したガス吹き出し孔７０ｄ，７０ｄ’の向きは、被処理基板Ｋに向けて設けられている必要はなく、たとえば図１に示すような方向に向けることもできる。

本発明に係る電極の第１実施形態を示す図であって、（ａ）は一部横断面図、（ｂ）は一部縦断面図である。 本発明に係る電極の第２実施形態を示す要部拡大図である。 本発明に係る電極の第３実施形態を示す図であって、（ａ）は一部横断面図、（ｂ）は一部縦断面図である。 本発明に係る電極の第４実施形態を示す図であって、（ａ）は一部横断面図、（ｂ）は一部縦断面図である。 本発明に係る電極の第５実施形態を示す図であって、（ａ）は一部横断面図、（ｂ）は一部縦断面図である。 本発明に係る電極の第６実施形態を示す概略斜視図である。 本発明に係る電極の第７実施形態を示す概略斜視図である。 図７に示すガス管に設けられたガス吹き出し孔の一部を正面から見た一部正面図であって、（ａ）は本願発明によるもの、（ｂ）は従来のものである。 本発明の実施形態に係るクラスタ型真空処理装置の全体斜視図である。 本発明の実施形態に係る真空処理装置の製膜室の概略構成図である。 図１０の製膜室内に配置された製膜ユニットの全体構成図である。 図１０に示す製膜室の側断面図である。

符号の説明

１０ 電極
１０ａ 上部ガスヘッダー
１０ｂ 下部ガスヘッダー
１０ｃ ガス管
１０ｄ ガス吹き出し孔
１１ ヒータカバー
１２ 防着板（製膜カバー）
２０ 電極
２１ 邪魔板
３０ 電極
３０ｃ ガス管
３０ｄ ガス吹き出し孔
４０ 電極
４０ｃ ガス管
４０ｄ ガス吹き出し孔
５０ 電極
５０ｃ ガス管
５０ｄ ガス吹き出し孔
６０ 電極
６０ｃ ガス管
６０ｃ’ガス管
６０ｄ ガス吹き出し孔
７０ 電極
７０ｃ ガス管
７０ｃ’ガス管
７０ｄ ガス吹き出し孔
７０ｄ’ガス吹き出し孔
８０１ クラスタ型真空処理装置（真空処理装置）
９１５ ヒータカバー
９１８ 防着板（製膜カバー）
Ｋ 被処理基板
Ｓ 空間

Claims (10)

1. 被処理基板を支持するヒータカバーと製膜カバーとの間に配置され、前記ヒータカバーと前記製膜カバーとで囲繞された空間内にガスを供給するとともに電極としての機能を有し、かつ、上部ガスヘッダーと、下部ガスヘッダーと、これら上部ガスヘッダーおよび下部ガスヘッダーの間に接続された複数本のガス管とを具備した電極であって、
   前記被処理基板と対向する位置よりも外側に位置する前記ガス管には、前記ガスを前記空間内に吹き出すために設けられたガス吹き出し孔が設けられていないことを特徴とする電極。
2. 前記ガス吹き出し孔は、当該ガス吹き出し孔から吹き出されるガスの主流が、前記被処理基板の表面に対して垂直に当たる方向を向かないように穿孔されていることを特徴とする請求項１に記載の電極。
3. 前記ガス吹き出し孔は、前記被処理基板が位置する側と反対の側に穿孔されていることを特徴とする請求項２に記載の電極。
4. 前記ガス吹き出し孔に対向する位置に邪魔板が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の電極。
5. 前記ガス吹き出し孔は、当該ガス吹き出し孔から吹き出されるガスの主流が、当該ガス吹き出し孔から隣接するガス管の基板側の表面に向けて引かれた接線に沿うように穿孔されていることを特徴とする請求項２に記載の電極。
6. 前記ガス吹き出し孔は、当該ガス吹き出し孔から吹き出されるガスの主流が、当該ガス吹き出し孔から隣接するガス管の製膜カバー側の表面に向けて引かれた接線に沿うように穿孔されていることを特徴とする請求項２に記載の電極。
7. 前記ガス吹き出し孔は、一のガス管に対して少なくとも二方向にガスが吹き出すように穿孔されていることを特徴とする請求項２に記載の電極。
8. 前記ガス吹き出し孔は、一のガス管に対して等ピッチに設けられているとともに、一のガス管に隣接するガス管のガス吹き出し孔は、一のガス管に設けられたガス吹き出し孔と１／２ピッチずらして設けられていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電極。
9. 前記ガス管の配列方向の長さが、この配列方向と直交する方向の長さよりも短くなるように形成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の電極。
10. 被処理基板を支持するヒータカバーと、製膜カバーと、請求項１から９のいずれか一項に記載の電極とを具備してなることを特徴とする真空処理装置。

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