JP5669306B2 - Deposition equipment - Google Patents

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Description

本発明は、成膜装置に関し、特に光学膜を形成する場合に適用して有用なものである。   The present invention relates to a film forming apparatus, and is particularly useful when applied to the formation of an optical film.

従来、反射防止膜や透明導電膜等の光学膜を備えたフラットパネルディスプレイなどの光学装置が知られている。このような光学膜は、例えば、スパッタ法によりガラス基板などの種々の基板上に酸化珪素膜、窒化珪素膜、インジウム錫酸化膜などを複数層積層して形成される(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, an optical device such as a flat panel display provided with an optical film such as an antireflection film or a transparent conductive film is known. Such an optical film is formed, for example, by stacking a plurality of layers of a silicon oxide film, a silicon nitride film, an indium tin oxide film, and the like on various substrates such as a glass substrate by a sputtering method (see, for example, Patent Document 1). ).

また、近年では表示装置としてフラットパネルディスプレイが主流となっており、歩留まりを向上し、タクトタイムを短縮して生産性を向上することが重要な課題となっている。そこで、このような課題を達成するために、いわゆるインライン式の成膜装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。   In recent years, flat panel displays have become mainstream as display devices, and it has become an important issue to improve yield, shorten tact time, and improve productivity. Therefore, in order to achieve such a problem, a so-called in-line film forming apparatus has been proposed (for example, see Patent Document 2).

インライン式成膜装置は、ロードロック室及び複数の成膜室が直列的に接続され、これらに基板の搬送路が設けられた構成である。このような成膜装置によれば、大型基板であっても一つの成膜装置において連続的に複数の膜を形成できるという利点がある。   The in-line film forming apparatus has a configuration in which a load lock chamber and a plurality of film forming chambers are connected in series, and a substrate transport path is provided in these chambers. According to such a film forming apparatus, there is an advantage that a plurality of films can be continuously formed in one film forming apparatus even on a large substrate.

特開2006−106239号公報JP 2006-106239 A 特開2010−209434号公報JP 2010-209434 A

しかしながら、基板上に光学膜を形成する場合や、薄膜上に光学膜を形成する場合、さらには光学膜上に別の薄膜を形成する場合などにおいては、材料によっては薄膜間の密着力が弱く、膜が剥離してしまう虞がある。また、特許文献1に係る技術のようにスパッタ法では、イオンにより薄膜にダメージが加わってしまう虞がある。特許文献2には、特に、このような薄膜間の密着力を向上し、かつイオンによるダメージを低減し得る構成は開示されていない。   However, when an optical film is formed on a substrate, when an optical film is formed on a thin film, or when another thin film is formed on an optical film, the adhesion between the thin films is weak depending on the material. There is a risk that the film will peel off. Further, in the sputtering method as in the technique according to Patent Document 1, there is a possibility that the thin film is damaged by ions. Patent Document 2 does not particularly disclose a configuration capable of improving the adhesion between such thin films and reducing damage caused by ions.

なお、このような問題は、光学膜を形成する場合に限らず、任意の薄膜を形成する場合一般に存在する。   Such a problem is not limited to the case where an optical film is formed, but generally exists when an arbitrary thin film is formed.

本発明は、このような事情に鑑み、薄膜間の剥離を防止すると共に、イオンダメージのない薄膜を効率的に製造することができる成膜装置を提供することを目的とする。   In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a film forming apparatus that can prevent peeling between thin films and efficiently manufacture a thin film without ion damage.

上記目的を達成するための第1の態様は、基板に薄膜を形成する成膜処理装置と、反応室内に供給される反応ガスを触媒体に接触させてラジカルを発生させ、当該ラジカルを基板に供給して当該基板の表面処理を行う表面処理装置とを備え、前記表面処理装置は、前記成膜処理装置の前又は後で基板の表面処理をするように設置され、前記表面処理装置は、当該表面処理装置の一方面に設けられた開口部を封止し、着脱可能な扉と、前記反応室内に反応ガスを導入するガス導入手段と、前記扉に設けられ、前記反応室内に設置された基板に対向配置されて通電により加熱される触媒体とを備え、前記触媒体は、直線状に形成され、両端が前記扉の上部と下部にそれぞれ固定され、加熱された前記触媒体に前記反応ガスを接触させることによりラジカルを発生させ、当該ラジカルを、前記基板に供給することにより当該基板の表面処理を行うことを特徴とする成膜装置にある。 A first aspect for achieving the above object is to form a thin film on a substrate and a reaction gas supplied into a reaction chamber to contact a catalyst body to generate a radical, and the radical is applied to the substrate. A surface treatment apparatus for supplying and surface-treating the substrate, and the surface treatment apparatus is installed to perform the surface treatment of the substrate before or after the film formation treatment apparatus, An opening provided on one surface of the surface treatment apparatus is sealed, a detachable door, a gas introduction means for introducing a reaction gas into the reaction chamber, and provided in the door and installed in the reaction chamber. A catalyst body that is disposed opposite to the substrate and is heated by energization, wherein the catalyst body is formed in a straight line, both ends are fixed to the upper and lower portions of the door, respectively, and the heated catalyst body is By contacting the reaction gas Radical is generated, the radical, in the film forming apparatus characterized by the surface treatment of the substrate by supplying to the substrate.

かかる第1の態様では、表面処理により成膜処理装置で成膜される薄膜の密着力が向上するので、薄膜の剥離が防止される。かつ、スパッタ装置等を用いた場合に生じるイオンによるダメージが無い薄膜を製造できる。そして、このような薄膜を効率良く基板に形成することができる。   In the first aspect, the adhesion of the thin film formed by the film forming apparatus is improved by the surface treatment, so that peeling of the thin film is prevented. In addition, it is possible to manufacture a thin film that is not damaged by ions generated when a sputtering apparatus or the like is used. Such a thin film can be efficiently formed on the substrate.

特に、薄膜として光学膜を形成する場合、光学特性を低下させずに表面処理を行える。これにより、様々な種類の光学膜上に形成した他の薄膜の密着力を向上することができ、剥離が防止された薄膜を形成することができる。また、薄膜の剥離が防止され、かつ、イオンによるダメージが無い薄膜をより良好に製造できる。
さらに、扉を取り外し、触媒体を交換するなどの保守性が向上する。また、触媒体の両端部を扉の上部及び下部に固定するので、触媒体が安定している。これにより触媒体が他の部材等に絡むことなどを防止できる。
In particular, when an optical film is formed as a thin film, surface treatment can be performed without deteriorating optical characteristics. Thereby, the adhesive force of the other thin film formed on various kinds of optical films can be improved, and a thin film in which peeling is prevented can be formed. In addition, it is possible to better manufacture a thin film that is prevented from being peeled off and that is not damaged by ions.
Furthermore, maintainability such as removing the door and replacing the catalyst body is improved. Moreover, since the both ends of a catalyst body are fixed to the upper part and lower part of a door, the catalyst body is stable. This can prevent the catalyst body from being entangled with other members.

本発明の第の態様は、第1の態様に記載する成膜装置において、前記ガス導入手段は、前記反応ガスから生じたラジカルを前記反応室内に配置された基板の表面に均一に供給する反応性ガス供給部を備え、前記反応性ガス供給部は、前記基板の外縁部及び基板の中央部分に対向配置されて反応性ガスを噴射する分配管を備えることを特徴とする成膜装置にある。 According to a second aspect of the present invention, in the film forming apparatus described in the first aspect, the gas introduction unit uniformly supplies radicals generated from the reaction gas to the surface of the substrate disposed in the reaction chamber. A reactive gas supply unit, wherein the reactive gas supply unit includes a distribution pipe that is disposed opposite to an outer edge portion of the substrate and a central portion of the substrate and injects a reactive gas. is there.

かかる第の態様では、反応室に均一に反応性ガスを供給することができ、該反応性ガスが触媒体に接触して発生するラジカルを基板に対して均一に供給することができる。これにより、基板に表面処理をむらなく行うことができる。 In the second aspect, the reactive gas can be uniformly supplied to the reaction chamber, and radicals generated when the reactive gas contacts the catalyst body can be uniformly supplied to the substrate. Thereby, surface treatment can be performed evenly on the substrate.

本発明の第3の態様は、第1又は第2の態様に記載する成膜装置において、前記表面処理装置は、水素又はハロゲンを含む前記反応ガスを前記触媒体に接触させることにより水素ラジカル又はハロゲンラジカルを発生させ、当該水素ラジカル又はハロゲンラジカルを前記基板に供給することにより当該基板の表面の粗面化処理を行うことを特徴とする成膜装置にある。 According to a third aspect of the present invention, in the film forming apparatus described in the first or second aspect, the surface treatment apparatus is configured to bring hydrogen radicals or hydrogen atoms or hydrogen atoms or hydrogen atoms by contacting the reaction gas containing hydrogen or halogen with the catalyst body. In the film forming apparatus, the surface of the substrate is roughened by generating halogen radicals and supplying the hydrogen radicals or halogen radicals to the substrate .

かかる第3の態様では、水素ラジカル又はハロゲンラジカルにより基板の表面の粗面化処理を行うことができる。 In the third aspect, the surface of the substrate can be roughened with hydrogen radicals or halogen radicals.

本発明の第の態様は、第1〜第3の何れか一つの態様に記載する成膜装置において、前記扉の前記反応室の一部を構成する内面には、前記触媒体から放出される輻射の反射を防止する反射防止構造が設けられ、前記触媒体は、前記触媒体は、前記扉の前記内面に設けられた前記反射防止構造よりも前記基板側に配置されていることを特徴とする成膜装置にある。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the film forming apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein an inner surface constituting a part of the reaction chamber of the door is released from the catalyst body. An antireflection structure for preventing reflection of radiation is provided, and the catalyst body is disposed closer to the substrate than the antireflection structure provided on the inner surface of the door. The film forming apparatus is characterized.

かかる第の態様では、基板が輻射で過熱されることを抑制し、基板の温度を好ましい温度範囲に制御し、良好な薄膜を形成することができる。 In the fourth aspect, it is possible to suppress the substrate from being overheated by radiation, control the temperature of the substrate to a preferable temperature range, and form a good thin film.

本発明の第の態様は、第1〜第の何れか一つの態様に記載する成膜装置において、前記表面処理装置と前記成膜処理装置とを接続し、基板に表面処理及び成膜処理を連続的に行うことを特徴とする成膜装置にある。 According to a fifth aspect of the present invention, in the film formation apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the surface treatment apparatus and the film formation treatment apparatus are connected, and the surface treatment and film formation are performed on the substrate. The film forming apparatus is characterized in that the processing is continuously performed.

かかる第の態様では、インライン式の成膜装置が提供される。 In the fifth aspect, an in-line film forming apparatus is provided.

本発明の第の態様は、第1〜第の何れか一つの態様に記載する成膜装置において、前記表面処理装置と前記成膜処理装置とを搬送手段を介して接続し、基板に表面処理及び成膜処理を行うことを特徴とする成膜装置にある。 According to a sixth aspect of the present invention, in the film forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the surface processing apparatus and the film forming processing apparatus are connected via a transfer unit, and are connected to the substrate. A film forming apparatus is characterized by performing surface treatment and film formation.

かかる第の態様では、クラスタ式の成膜装置が提供される。 In the sixth aspect, a cluster-type film forming apparatus is provided.

本発明によれば、薄膜間の剥離を防止すると共に、イオンダメージのない薄膜を効率的に製造することができる成膜装置が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while preventing the peeling between thin films, the film-forming apparatus which can manufacture efficiently the thin film without ion damage is provided.

実施形態1に係る成膜装置の構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a film forming apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る表面処理装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the surface treatment apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る表面処理装置の構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the surface treatment apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る表面処理装置を構成する扉の正面図である。It is a front view of the door which comprises the surface treatment apparatus concerning Embodiment 1. FIG. 実施形態2に係る成膜装置の構成を示す模式図である。6 is a schematic diagram illustrating a configuration of a film forming apparatus according to Embodiment 2. FIG. 実施形態2に係る表面処理装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the surface treatment apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施形態3に係る成膜装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the film-forming apparatus which concerns on Embodiment 3. FIG.

〈実施形態1〉
本発明の実施形態について、図1を用いて説明する。図1は、本実施形態のインライン式の成膜装置の構成を示す模式図である。
<Embodiment 1>
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an in-line film forming apparatus according to the present embodiment.

インライン式の成膜装置1は、基板Sに対して所定の処理を行う複数の処理部を備える。具体的には、成膜装置1は、ロードロック室11と、加熱室12と、第1の成膜処理装置13と、表面処理装置14と、第2の成膜処理装置15と、アンロードロック室16を備え、これらがこの順でドアバルブ17を介して直列に接続されている。各室はそれぞれ独立に真空中で所定の処理を行うことが可能となっている。   The in-line film forming apparatus 1 includes a plurality of processing units that perform predetermined processing on the substrate S. Specifically, the film forming apparatus 1 includes a load lock chamber 11, a heating chamber 12, a first film forming processing apparatus 13, a surface processing apparatus 14, a second film forming processing apparatus 15, and an unloading. A lock chamber 16 is provided, which are connected in series via a door valve 17 in this order. Each chamber can independently perform a predetermined treatment in a vacuum.

ロードロック室11は、図示しない真空ポンプが設けられ、ロードロック室11内を所定の真空度になるまで真空排気し、その真空度を保持することができるように構成されている。   The load lock chamber 11 is provided with a vacuum pump (not shown) so that the inside of the load lock chamber 11 is evacuated to a predetermined vacuum level and the vacuum level can be maintained.

加熱室12は、図示しない真空ポンプが設けられ、加熱室12内を所定の真空度になるまで真空排気し、その真空度を保持することができる。そして、加熱室12には、図示しない加熱手段がその中央部に設けられ、加熱室12内に設置された基板Sを所定の温度まで昇温できるように構成されている。   The heating chamber 12 is provided with a vacuum pump (not shown), and the inside of the heating chamber 12 can be evacuated to a predetermined degree of vacuum, and the degree of vacuum can be maintained. The heating chamber 12 is provided with a heating means (not shown) in the center thereof so that the temperature of the substrate S installed in the heating chamber 12 can be raised to a predetermined temperature.

第1の成膜処理装置13及び第2の成膜処理装置15は、それぞれ基板が設置される基板設置部131、151と、各成膜手段が設置される成膜手段設置部132、152とからなる。基板設置部131、151と成膜手段設置部132、152とは、それぞれ開口が設けられ、これらの開口を介して両室は連通して成膜処理を行う成膜空間133、153を形成している。基板設置部131、151には図示しない真空ポンプが設けられ、第1の成膜処理装置13及び第2の成膜処理装置15の内部、即ち成膜空間133、153を所定の真空度になるまで真空排気し、その真空度を保持することができるように構成されている。   The first film-formation processing apparatus 13 and the second film-formation processing apparatus 15 include substrate placement units 131 and 151 on which substrates are respectively installed, and film formation unit installation units 132 and 152 on which respective film formation units are installed. Consists of. The substrate placement portions 131 and 151 and the film formation means placement portions 132 and 152 are respectively provided with openings, and both chambers communicate with each other through these openings to form film formation spaces 133 and 153 in which film formation processing is performed. ing. The substrate placement units 131 and 151 are provided with a vacuum pump (not shown), and the insides of the first film forming processing apparatus 13 and the second film forming processing apparatus 15, that is, the film forming spaces 133 and 153 have a predetermined degree of vacuum. It is configured so that it can be evacuated to maintain the degree of vacuum.

成膜手段としては、公知の成膜手段を用いることができる。例えば、スパッタ法により成膜する場合には、ターゲット及びスパッタガス導入手段を設置して、成膜することができるように構成されている。また、CVD法により成膜する場合には、成膜ガス導入手段を設置して、成膜することができるように構成されている。   A known film forming means can be used as the film forming means. For example, in the case of forming a film by sputtering, a target and a sputtering gas introduction unit are installed so that the film can be formed. In addition, when a film is formed by the CVD method, a film forming gas introducing unit is provided so that the film can be formed.

アンロードロック室16は、図示しない真空ポンプが設けられ、アンロードロック室16内を所定の真空度になるまで真空排気し、その真空度を保持することができるように構成されている。   The unload lock chamber 16 is provided with a vacuum pump (not shown) so that the inside of the unload lock chamber 16 can be evacuated to a predetermined vacuum level and the vacuum level can be maintained.

表面処理装置14は、開口部を有し、内部に基板が設置される反応室141と、該反応室141の開口部を封止する封止扉142とを備えている。反応室141と封止扉142とで形成された表面処理空間143内には、表面処理手段が設置される。   The surface treatment apparatus 14 includes a reaction chamber 141 having an opening, in which a substrate is installed, and a sealing door 142 that seals the opening of the reaction chamber 141. A surface treatment means is installed in the surface treatment space 143 formed by the reaction chamber 141 and the sealing door 142.

表面処理装置14には、図示しない真空ポンプが設けられ、表面処理装置14の内部、即ち表面処理空間143を所定の真空度になるまで真空排気し、その真空度を保持することができるように構成されている。   The surface treatment apparatus 14 is provided with a vacuum pump (not shown) so that the inside of the surface treatment apparatus 14, that is, the surface treatment space 143 is evacuated to a predetermined degree of vacuum, and the degree of vacuum can be maintained. It is configured.

表面処理手段は、所定の真空度に保持された反応室141内に反応ガスを供給し、反応室141内に設置された触媒体に当該反応ガスを接触させてラジカルを発生させ、当該ラジカルを基板Sに供給して基板Sの表面処理を行うものであるが、詳細については後述する。   The surface treatment means supplies a reaction gas into the reaction chamber 141 maintained at a predetermined degree of vacuum, contacts the catalyst gas installed in the reaction chamber 141 with the reaction gas to generate radicals, Although it supplies to the board | substrate S and performs the surface treatment of the board | substrate S, it mentions later for details.

本実施形態のインライン式の成膜装置1は、基板Sを枠状の基板キャリア2によって略垂直に保持しながら、基板Sに対して処理を行う縦型搬送式の真空処理装置である。インライン式の成膜装置1には、ロードロック室11からアンロードロック室16に亘って、基板Sを搬送する第1搬送路21が設けられている。基板Sの搬送手段は特に限定されないが、例えば、第1搬送路21には、2本のレールが敷設されて、基板キャリア2が、このレール上を基板キャリア2底部に設けられた車輪で移動できるように構成されていてもよい。具体的には、基板キャリア2の下面はラックが設けられ、ロードロック室11、加熱室12、第1の成膜処理装置13、第2の成膜処理装置15及びアンロードロック室16にはモータの回転力で回転するピニオンギアが設けられているので、このラックとピニオンギアをかみ合わせて、モータの駆動力を基板キャリア2に伝達させて、基板キャリア2を搬送する。   The in-line type film forming apparatus 1 of the present embodiment is a vertical transfer type vacuum processing apparatus that processes a substrate S while holding the substrate S substantially vertically by a frame-shaped substrate carrier 2. The in-line film forming apparatus 1 is provided with a first transfer path 21 that transfers the substrate S from the load lock chamber 11 to the unload lock chamber 16. The transport means for the substrate S is not particularly limited. For example, two rails are laid on the first transport path 21, and the substrate carrier 2 moves on the rails by wheels provided at the bottom of the substrate carrier 2. It may be configured to be able to. Specifically, a rack is provided on the lower surface of the substrate carrier 2, and the load lock chamber 11, the heating chamber 12, the first film formation processing apparatus 13, the second film formation processing apparatus 15, and the unload lock chamber 16 are provided in the rack. Since a pinion gear that rotates by the rotational force of the motor is provided, the rack and the pinion gear are engaged with each other, and the driving force of the motor is transmitted to the substrate carrier 2 to convey the substrate carrier 2.

このような構成の成膜装置1により、基板Sは、基板Sは、第1搬送路21に沿って搬送され各処理が行われる。すなわち、基板Sは、ロードロック室11に搬入され、加熱室12で所定温度に加熱された後、第1の成膜処理装置13で所定の薄膜が形成され、表面処理装置14で当該薄膜に表面処理が行われ、第2の成膜処理装置15で、当該薄膜上に別の薄膜が形成される。そして、基板Sは、アンロードロック室16に搬入され、大気圧に調圧された後、成膜装置1の外部に搬出される。このように、一つの基板に対して連続的に複数の膜が形成されるため、効率良く基板に薄膜を形成することができる。   With the film forming apparatus 1 having such a configuration, the substrate S is transported along the first transport path 21 and each process is performed. That is, the substrate S is carried into the load lock chamber 11, heated to a predetermined temperature in the heating chamber 12, and then a predetermined thin film is formed by the first film forming apparatus 13, and the thin film is formed by the surface processing apparatus 14. Surface treatment is performed, and another thin film is formed on the thin film by the second film forming apparatus 15. Then, the substrate S is carried into the unload lock chamber 16, adjusted to atmospheric pressure, and then carried out of the film forming apparatus 1. Thus, since a plurality of films are continuously formed on one substrate, a thin film can be efficiently formed on the substrate.

ここで、図2〜図4を用いて表面処理装置14について詳細に説明する。   Here, the surface treatment apparatus 14 will be described in detail with reference to FIGS.

図2に示すように、表面処理装置14は、反応室141と、封止扉142とを備えている。反応室141は、一方面に開口部144を有する凹形状に形成されている。また、反応室141の両側面には、第1の成膜処理装置13及び第2の成膜処理装置15の成膜空間133、153にそれぞれ連通して、基板Sの通路となる連通孔145が設けられている。   As shown in FIG. 2, the surface treatment apparatus 14 includes a reaction chamber 141 and a sealing door 142. The reaction chamber 141 is formed in a concave shape having an opening 144 on one surface. In addition, on both side surfaces of the reaction chamber 141, communication holes 145 that respectively communicate with the film formation spaces 133 and 153 of the first film formation processing apparatus 13 and the second film formation processing apparatus 15 and serve as a passage for the substrate S are provided. Is provided.

封止扉142は、反応室141の開口部144を封止し、反応室141に着脱自在に設けられている。反応室141と封止扉142とで、基板Sが収納される表面処理空間143が形成されている。表面処理装置14には、この表面処理空間143内を真空に排気する真空ポンプ(特に図示せず)が接続されている。   The sealing door 142 seals the opening 144 of the reaction chamber 141 and is detachably provided in the reaction chamber 141. The reaction chamber 141 and the sealing door 142 form a surface treatment space 143 in which the substrate S is accommodated. The surface treatment device 14 is connected to a vacuum pump (not shown) that evacuates the surface treatment space 143 to a vacuum.

また、封止扉142の内面(反応室141の開口部144側の面)には、触媒体40から放出される輻射の反射を防止する反射防止構造146が全面に設けられている。この反射防止構造146の詳細については後述する。   An antireflection structure 146 that prevents reflection of radiation emitted from the catalyst body 40 is provided on the entire inner surface of the sealing door 142 (the surface of the reaction chamber 141 on the opening 144 side). Details of the antireflection structure 146 will be described later.

表面処理装置14には、表面処理空間143内に反応性ガスを供給するガス導入手段が設けられている。   The surface treatment apparatus 14 is provided with gas introduction means for supplying a reactive gas into the surface treatment space 143.

ガス導入手段は、反応性ガスが充填されたボンベ、供給圧調整器、流量調整器、供給/停止切換バルブ等(何れも図示せず)及び反応性ガスを基板Sに対して均一に供給する反応性ガス供給部30から構成されている。   The gas introducing means uniformly supplies the reactive gas to the substrate S, such as a cylinder filled with the reactive gas, a supply pressure regulator, a flow rate regulator, a supply / stop switching valve (not shown), and the like. The reactive gas supply unit 30 is configured.

図3に、反応性ガス供給部30の構成を例示する。なお、図3は、反応室141の正面図であるが、各構成物の関係を明示するため、反応室141と反応性ガス供給部30にはハッチングが施してある。   FIG. 3 illustrates the configuration of the reactive gas supply unit 30. FIG. 3 is a front view of the reaction chamber 141, but the reaction chamber 141 and the reactive gas supply unit 30 are hatched in order to clarify the relationship between the components.

反応性ガス供給部30は、反応室141の外部から内部に反応ガスの流路となる供給管31と、供給管31に連通して、基板Sに対向するように横向きの8の字状に形成された分配管32とから構成されている。分配管32には、特に図示しないが、分配管32内部の流路と外部とを連通する微小な噴射口が複数設けられている。   The reactive gas supply unit 30 communicates with the supply pipe 31 serving as a reaction gas flow path from the outside to the inside of the reaction chamber 141 and into the supply pipe 31, and has a horizontally-eight-shaped configuration so as to face the substrate S. The distribution pipe 32 is formed. Although not particularly illustrated, the distribution pipe 32 is provided with a plurality of minute injection ports that communicate the flow path inside the distribution pipe 32 with the outside.

このような構成の反応性ガス供給部30を設けることで、ボンベ等から供給された反応性ガスは、供給管31を介し、分配管32の噴射口から表面処理空間143内に供給される。   By providing the reactive gas supply unit 30 having such a configuration, the reactive gas supplied from a cylinder or the like is supplied from the injection port of the distribution pipe 32 into the surface treatment space 143 through the supply pipe 31.

本実施形態では、分配管32は、8の字状に形成され、基板Sの外縁部近傍だけでなく、基板Sの中央部分にも反応性ガスを噴射できるようになっている。これにより、表面処理空間143に均一に反応性ガスを供給することができ、該反応性ガスが後述する触媒体40に接触して発生するラジカルを基板Sに対して均一に供給することができる。   In the present embodiment, the distribution pipe 32 is formed in a figure eight shape so that the reactive gas can be injected not only in the vicinity of the outer edge portion of the substrate S but also in the central portion of the substrate S. Accordingly, the reactive gas can be uniformly supplied to the surface treatment space 143, and radicals generated when the reactive gas comes into contact with the catalyst body 40 described later can be supplied uniformly to the substrate S. .

反応性ガスとしては、水素を含むガス、例えばHガス、PH(ホスフィン)ガス、B(ジボラン)ガス、NH(アンモニア)ガスを用いることができる。また、ハロゲンを含むガス、例えば、NFガス、CFガス、Cガス、Cガス、Fガスを反応性ガスとして用いることもできる。 As the reactive gas, a gas containing hydrogen, for example, H 2 gas, PH 3 (phosphine) gas, B 2 H 6 (diborane) gas, or NH 3 (ammonia) gas can be used. A gas containing halogen, for example, NF 3 gas, CF 4 gas, C 3 F 8 gas, C 2 F 6 gas, or F 2 gas can also be used as the reactive gas.

また、図2及び図4に示すように、表面処理装置14は、表面処理空間143内に、触媒体40が配置されている。具体的には、触媒体40は、直線状に形成され、基板Sに対向するように封止扉142に取り付けられている。本実施形態では、基板S、分配管32、触媒体40の順に配置し、H字状に形成された触媒体40を用いた。   As shown in FIGS. 2 and 4, in the surface treatment apparatus 14, the catalyst body 40 is disposed in the surface treatment space 143. Specifically, the catalyst body 40 is formed in a straight line and is attached to the sealing door 142 so as to face the substrate S. In the present embodiment, the substrate S, the distribution pipe 32, and the catalyst body 40 are arranged in this order, and the catalyst body 40 formed in an H shape is used.

H字状に形成された触媒体40の各端部は、上側の端部は、封止扉142に設けられた上側固定端子41に接続され、下側の端部は下側固定端子42にそれぞれ接続されている。   Each end of the catalyst body 40 formed in an H shape has an upper end connected to an upper fixed terminal 41 provided on the sealing door 142, and a lower end connected to the lower fixed terminal 42. Each is connected.

上側固定端子41及び下側固定端子42は、図示しない直流電源又は交流電源が接続されている。触媒体40は、上側固定端子41及び下側固定端子42を介して電力の供給を受け、所定温度に加熱される。   A DC power supply or an AC power supply (not shown) is connected to the upper fixed terminal 41 and the lower fixed terminal 42. The catalyst body 40 is supplied with electric power through the upper fixed terminal 41 and the lower fixed terminal 42 and is heated to a predetermined temperature.

具体的には、触媒体40は通電加熱により、1000〜2000℃程度という高温に加熱される。触媒体40の材料としては高融点金属であるタングステンや、タンタル、イリジウム及びモリブデンからなる群から選択される何れか一つや、これらの合金が用いられる。他に、1000℃〜2000℃で溶融しない金属、例えば銅、鉄、ステンレス鋼、ニクロム等を用いることができる。   Specifically, the catalyst body 40 is heated to a high temperature of about 1000 to 2000 ° C. by energization heating. As the material of the catalyst body 40, any one selected from the group consisting of tungsten, which is a refractory metal, tantalum, iridium and molybdenum, and alloys thereof are used. In addition, metals that do not melt at 1000 ° C. to 2000 ° C., such as copper, iron, stainless steel, nichrome, and the like, can be used.

このような構成の表面処理装置14では、ガス導入手段から反応性ガス供給部30を介して表面処理空間143内に反応性ガスが供給される。当該反応性ガスは、触媒体40に接触し、ラジカル化する。例えば、反応性ガスとして水素ガスを用い、触媒体40としてタングステンを用いた場合、通電により1000℃程度に加熱されたタングステンからなる触媒体40に接触した水素ガスは、活性化され、ラジカル化した水素が発生する。   In the surface treatment apparatus 14 having such a configuration, the reactive gas is supplied from the gas introduction unit into the surface treatment space 143 through the reactive gas supply unit 30. The reactive gas contacts the catalyst body 40 and is radicalized. For example, when hydrogen gas is used as the reactive gas and tungsten is used as the catalyst body 40, the hydrogen gas in contact with the catalyst body 40 made of tungsten heated to about 1000 ° C. by energization is activated and radicalized. Hydrogen is generated.

ラジカル化した水素は、基板Sに供給され、基板Sはラジカル化した水素により表面処理される。ここでいう水素ラジカルによる基板Sの表面処理とは、少なくとも、水素ラジカルにより基板Sに凹凸が形成されることをいう。   The radicalized hydrogen is supplied to the substrate S, and the substrate S is surface-treated with the radicalized hydrogen. Here, the surface treatment of the substrate S with hydrogen radicals means that at least irregularities are formed on the substrate S by hydrogen radicals.

すなわち、表面処理装置14では、基板Sは粗面化される。このようにラジカル化した水素などにより基板Sには凹凸が形成されて粗面化されるが、プラズマCVD装置やスパッタ装置で水素雰囲気による粗面化を行った場合よりも、基板Sに与えられるダメージは殆どない。これは、プラズマCVD装置やスパッタ装置では、イオンが発生し、これが基板Sにダメージを与えるからであり、本発明の表面処理装置14は、イオンが発生しないからである。   That is, in the surface treatment apparatus 14, the substrate S is roughened. The surface of the substrate S is roughened due to the radicalized hydrogen or the like in this way, but is given to the substrate S as compared with the case where the surface is roughened in a hydrogen atmosphere by a plasma CVD apparatus or a sputtering apparatus. There is little damage. This is because ions are generated in the plasma CVD apparatus and the sputtering apparatus, which damages the substrate S, and the surface treatment apparatus 14 of the present invention does not generate ions.

このように、表面処理装置14では、基板Sにダメージを与えることなく粗面化をすることができる。   Thus, the surface treatment apparatus 14 can be roughened without damaging the substrate S.

ここで、成膜装置1は、上述したように、第1の成膜処理装置13の後、第2の成膜処理装置15の前に配置された表面処理装置14が基板Sの表面処理を行う。   Here, as described above, in the film forming apparatus 1, the surface processing apparatus 14 disposed after the first film forming processing apparatus 13 and before the second film forming processing apparatus 15 performs the surface processing of the substrate S. Do.

すなわち、表面処理装置14は、第1の成膜処理装置13で基板Sに形成された薄膜に対して表面処理が行われる。そして、第2の成膜処理装置15で、この表面処理が行われて粗面化した薄膜に別の薄膜が形成される。したがって、第2の成膜処理装置15は、粗面化されて接触面積が広くなった薄膜上に別途薄膜を形成するので、薄膜間の密着力が向上している。   That is, the surface treatment apparatus 14 performs surface treatment on the thin film formed on the substrate S by the first film formation treatment apparatus 13. Then, the second film forming apparatus 15 forms another thin film on the roughened thin film by performing this surface treatment. Therefore, since the second film forming apparatus 15 separately forms a thin film on the thin film that has been roughened and has a large contact area, the adhesion between the thin films is improved.

このようにインライン式の成膜装置1では、第1の成膜処理装置13及び第2の成膜処理装置15でそれぞれ形成する薄膜間の密着力を向上して薄膜の剥離を防止し、かつイオンによるダメージが無い薄膜を製造できると共に、一つの基板Sに対して連続的に複数の薄膜を形成できるので効率良く基板Sに薄膜を形成することができる。   Thus, in the in-line type film forming apparatus 1, the adhesion between the thin films formed by the first film forming processing apparatus 13 and the second film forming processing apparatus 15 is improved to prevent the peeling of the thin film, and A thin film that is not damaged by ions can be manufactured, and a plurality of thin films can be formed continuously on one substrate S, so that the thin film can be efficiently formed on the substrate S.

特に、薄膜として光学膜を形成する場合、表面処理装置14による表面処理は、光学特性を低下させる程の凹凸が形成されない。少なくとも、肉眼で認識できるほどの凹凸は形成されない。このように、光学特性を低下させずに凹凸を形成することができるので、様々な種類の光学膜上に形成した他の薄膜の密着力を向上することができ、薄膜の剥離を防止した薄膜を形成することができる。   In particular, when an optical film is formed as a thin film, the surface treatment by the surface treatment device 14 does not form the unevenness that deteriorates the optical characteristics. At least unevenness that can be recognized with the naked eye is not formed. As described above, since the unevenness can be formed without deteriorating the optical characteristics, the adhesion of other thin films formed on various types of optical films can be improved, and the thin films that prevent the thin films from peeling off. Can be formed.

このような光学膜の材料に特に限定はないが、例えば、SiN、SiO、ITO、SnO、ZnOなどの反射防止膜、AlやAg等の金属系反射膜、アクリル系樹脂からなる薄膜、フォトレジストに用いる薄膜などの光学膜を表面処理の対象とすることができる。 The material of such an optical film is not particularly limited. For example, an antireflection film such as SiN, SiO, ITO, SnO 2 , or ZnO, a metal-based reflection film such as Al or Ag, a thin film made of an acrylic resin, photo An optical film such as a thin film used for the resist can be the target of the surface treatment.

ここで、水素ラジカルを発生させるための触媒体40の温度は、1000℃程度であれば足りる。一方、成膜のためのガスを触媒体40で活性化させて成膜する場合においては、通常、1000℃よりも高い温度が必要となる。   Here, the temperature of the catalyst body 40 for generating hydrogen radicals may be about 1000 ° C. On the other hand, when a film is formed by activating the gas for film formation with the catalyst body 40, a temperature higher than 1000 ° C. is usually required.

本発明に係る表面処理装置14は、触媒体40で水素ガスなどをラジカル化し、該ラジカルで表面処理を行うため、成膜は行わない。   Since the surface treatment apparatus 14 according to the present invention radicalizes hydrogen gas or the like with the catalyst body 40 and performs the surface treatment with the radicals, no film formation is performed.

したがって、触媒体40の温度を最低限の温度にすることができる。触媒体40の寿命は、温度が低く熱疲労が小さいほど長いので、本発明の表面処理装置14は、触媒体40の寿命を長く保つことができる。これにより、装置のランニングコストを低く抑えることができる。   Therefore, the temperature of the catalyst body 40 can be set to a minimum temperature. Since the life of the catalyst body 40 is longer as the temperature is lower and the thermal fatigue is smaller, the surface treatment apparatus 14 of the present invention can keep the life of the catalyst body 40 longer. Thereby, the running cost of the apparatus can be kept low.

さらに、仮に、成膜を行うためのガスを表面処理装置14に供給して成膜を行う場合は、分配管32が影となり、基板Sの分配管32に対向する領域には成膜し難いため、分配管32の位置・大きさ・範囲は相当制約される。しかしながら、成膜を行わずに表面処理を行う本発明に係る表面処理装置14では、基板Sに対向配置された分配管32の位置・大きさ・形状に影響されず、表面処理空間143の全体に亘って反応性ガスを行き渡らせることができ、該反応性ガスから触媒体40で水素ラジカルを発生させ、基板S全体に均一に供給できる。これにより、基板Sに表面処理をむらなく行うことができる。   Furthermore, if a film for film formation is supplied to the surface treatment apparatus 14 to perform film formation, the distribution pipe 32 becomes a shadow, and it is difficult to form a film in a region facing the distribution pipe 32 of the substrate S. Therefore, the position, size, and range of the distribution pipe 32 are considerably restricted. However, in the surface treatment apparatus 14 according to the present invention that performs surface treatment without film formation, the entire surface treatment space 143 is not affected by the position, size, and shape of the distribution pipe 32 that is disposed opposite to the substrate S. The reactive gas can be spread over the entire area, and hydrogen radicals can be generated from the reactive gas by the catalyst body 40 and supplied uniformly to the entire substrate S. Thereby, the surface treatment can be performed evenly on the substrate S.

つまり、表面処理装置14では、分配管32の位置等は制約を受けることが無く、上述したような8の字状の分配管32を形成し、表面処理空間143全体に反応性ガスが行き渡るような設計上の自由度が向上する。   That is, in the surface treatment apparatus 14, the position of the distribution pipe 32 is not restricted, and the above-described 8-shaped distribution pipe 32 is formed so that the reactive gas can be distributed throughout the surface treatment space 143. The degree of freedom in design is improved.

また、本実施形態に係る表面処理装置14は、表面処理空間143を形成する封止扉142を反応室141に着脱自在とし、封止扉142に触媒体40を取り付けた。これにより、封止扉142を取り外し、触媒体40を交換するなどの保守性が向上する。また、封止扉142を取り外し、代わりに第1の成膜処理装置13の成膜手段設置部132を取り付けることで、表面処理装置14を別の成膜処理装置として転用することも容易に行うことができる。   Further, in the surface treatment apparatus 14 according to this embodiment, the sealing door 142 forming the surface treatment space 143 is detachable from the reaction chamber 141, and the catalyst body 40 is attached to the sealing door 142. Thereby, the maintainability such as removing the sealing door 142 and replacing the catalyst body 40 is improved. Further, by removing the sealing door 142 and attaching the film forming means installation unit 132 of the first film forming processing apparatus 13 instead, the surface processing apparatus 14 can be easily used as another film forming processing apparatus. be able to.

さらに、触媒体40を封止扉142に取り付けたことで、反応室141側に取り付けるよりも取り付けの自由度が向上している。また、触媒体40の両端部を封止扉142の上側固定端子41及び下側固定端子42に張った状態で固定したので、触媒体40が安定している。これにより触媒体40が他の部材等に絡むことなどを防止できる。   Furthermore, by attaching the catalyst body 40 to the sealing door 142, the degree of freedom of attachment is improved as compared with the case where the catalyst body 40 is attached to the reaction chamber 141 side. In addition, since both ends of the catalyst body 40 are fixed to the upper fixed terminal 41 and the lower fixed terminal 42 of the sealing door 142, the catalyst body 40 is stable. Thereby, the catalyst body 40 can be prevented from being entangled with other members.

また、上述したように、着脱式の封止扉142の内面には、触媒体40からの輻射の反射を防止する反射防止構造146が設けられている。これにより触媒体40からの輻射が封止扉142の内面を反射して基板Sが過剰に加熱することが防止される。   Further, as described above, the antireflection structure 146 for preventing the reflection of radiation from the catalyst body 40 is provided on the inner surface of the removable sealing door 142. This prevents radiation from the catalyst body 40 from reflecting the inner surface of the sealing door 142 and heating the substrate S excessively.

これにより、基板Sの過熱を抑制し、基板Sの温度を好ましい温度範囲に制御し、良好な薄膜を形成することができる。   Thereby, overheating of the substrate S can be suppressed, the temperature of the substrate S can be controlled within a preferable temperature range, and a good thin film can be formed.

ここで、反射防止構造146としては、触媒体40からの輻射を基板Sに反射させない構造であれば特に限定されない。次のような構造が挙げられる。例えば、封止扉142の内面をシリコン含有膜で覆う構造が挙げられる。シリコン含有膜によれば、触媒体40からの輻射を吸収するので、基板S側への反射を防止できる。また、反射防止構造146は、封止扉142の内面や、該内面に設けられたシリコン含有膜の表面に凹凸を設けた構造でもよい。これによれば、反射防止構造の内部において光路長を長くできるので、輻射をより効果的に吸収若しくは閉じ込めることができ、より確実に基板Sへの輻射の反射を防止できる。   Here, the antireflection structure 146 is not particularly limited as long as it does not reflect the radiation from the catalyst body 40 to the substrate S. The following structures are listed. For example, a structure in which the inner surface of the sealing door 142 is covered with a silicon-containing film can be given. According to the silicon-containing film, since radiation from the catalyst body 40 is absorbed, reflection to the substrate S side can be prevented. Further, the antireflection structure 146 may be a structure in which irregularities are provided on the inner surface of the sealing door 142 or the surface of the silicon-containing film provided on the inner surface. According to this, since the optical path length can be increased inside the antireflection structure, radiation can be absorbed or confined more effectively, and reflection of radiation to the substrate S can be prevented more reliably.

〈実施形態2〉
本発明の成膜装置はクラスタ式にも適用しても実施形態1に係る成膜装置と同様の作用効果を奏する。
<Embodiment 2>
Even when the film forming apparatus of the present invention is applied to a cluster type, the same effects as the film forming apparatus according to the first embodiment can be obtained.

図5に示すように、本実施形態に係る成膜装置1Aは、ロードロック室50と、第1の成膜処理装置51と、表面処理装置52と、第2の成膜処理装置53と、これらロードロック室50、第1の成膜処理装置51、表面処理装置52及び第2の成膜処理装置53に基板Sを搬送すると共にロードロック室としての機能を兼ねる搬送室54と、を備えている。   As shown in FIG. 5, the film forming apparatus 1A according to the present embodiment includes a load lock chamber 50, a first film forming apparatus 51, a surface processing apparatus 52, a second film forming apparatus 53, The load lock chamber 50, the first film forming apparatus 51, the surface processing apparatus 52, and the second film forming apparatus 53 are provided with a transfer chamber 54 that transfers the substrate S and also functions as a load lock chamber. ing.

処理対象となる複数枚の基板Sが基板トレイ(図示せず)に略水平に保持されている。そしてこの基板トレイが基板キャリアに搭載された状態で成膜装置1Aに搬送される。つまり本実施形態の成膜装置1Aでは、基板トレイに略水平に保持された複数枚の基板Sに対して所定の処理が同時に行われる。   A plurality of substrates S to be processed are held substantially horizontally on a substrate tray (not shown). Then, the substrate tray is transported to the film forming apparatus 1A while being mounted on the substrate carrier. That is, in the film forming apparatus 1A of the present embodiment, predetermined processing is simultaneously performed on the plurality of substrates S held substantially horizontally on the substrate tray.

ロードロック室50は、大気開放されており、搬送室54に次に供給される基板トレイが準備される。搬送室54には、搬送アームを有する搬送ロボット(図示せず)が設けられている。ロードロック室50から新たな基板トレイが供給されると、図示しない真空ポンプによって所定の真空度になるまで真空排気される。そして、その真空度が保持された状態で、第1の成膜処理装置51、表面処理装置52及び第2の成膜処理装置53の各装置に対して搬送ロボットにより搬送室54から基板トレイが搬送される。   The load lock chamber 50 is open to the atmosphere, and a substrate tray to be supplied next to the transfer chamber 54 is prepared. In the transfer chamber 54, a transfer robot (not shown) having a transfer arm is provided. When a new substrate tray is supplied from the load lock chamber 50, it is evacuated until a predetermined degree of vacuum is obtained by a vacuum pump (not shown). Then, in a state where the degree of vacuum is maintained, the substrate tray is moved from the transfer chamber 54 by the transfer robot to each of the first film forming apparatus 51, the surface processing apparatus 52, and the second film forming apparatus 53. Be transported.

ロードロック室50、第1の成膜処理装置51、表面処理装置52及び第2の成膜処理装置53の各装置は、搬送室54の周囲に配され、ゲートバルブ55を介してそれぞれ搬送室54に接続されている。具体的には、ロードロック室50、第1の成膜処理装置51、表面処理装置52、第2の成膜処理装置53のそれぞれは、四角形の外形を有する搬送室54の各辺に対応してそれぞれ配置されている。例えば、本実施形態では、ロードロック室50、第1の成膜処理装置51、表面処理装置52及び第2の成膜処理装置53が、搬送室54の周囲に基板Sの処理順で配置されている。   The load lock chamber 50, the first film forming apparatus 51, the surface processing apparatus 52, and the second film forming apparatus 53 are arranged around the transfer chamber 54 and are respectively transferred to the transfer chamber via the gate valve 55. 54. Specifically, each of the load lock chamber 50, the first film forming apparatus 51, the surface processing apparatus 52, and the second film forming apparatus 53 corresponds to each side of the transfer chamber 54 having a rectangular outer shape. Are arranged respectively. For example, in this embodiment, the load lock chamber 50, the first film formation processing apparatus 51, the surface treatment apparatus 52, and the second film formation processing apparatus 53 are arranged around the transfer chamber 54 in the order of processing of the substrates S. ing.

第1の成膜処理装置51及び第2の成膜処理装置53は、実施形態1の第1の成膜処理装置13及び第2の成膜処理装置15にそれぞれ対応するものであるので詳細な説明は省略する。   The first film formation processing device 51 and the second film formation processing device 53 correspond to the first film formation processing device 13 and the second film formation processing device 15 of the first embodiment, respectively. Description is omitted.

図6を用いて、本実施形態に係る表面処理装置52について説明する。図示するように、表面処理装置52は、ポンプ等の真空排気手段61を備えた真空チャンバ62を有する。そして、真空チャンバ62内には、上面にヒーター等の加熱手段65が設けられた基板支持台64が設けられており、この加熱手段65上に第1の成膜処理装置51で形成された薄膜(図示なし)を有する基板Sが載置される。また、真空チャンバ62の天井部には、真空チャンバ62内に水素ガス(反応性ガス)を導入するシャワープレート等の水素ガス導入手段66が設けられている。そして、真空チャンバ62の上方には、水素ガス導入手段66と対向して、導入された水素ガスを接触させるように触媒体70が設けられている。この触媒体70によって、基板支持台64(ひいては基板S)と水素ガス導入手段66との間にラジカルを発生させるように構成されている。なお、触媒体70は、触媒体70が加熱されるように通電可能になっている。   The surface treatment apparatus 52 according to this embodiment will be described with reference to FIG. As shown in the drawing, the surface treatment apparatus 52 has a vacuum chamber 62 provided with a vacuum exhaust means 61 such as a pump. In the vacuum chamber 62, a substrate support base 64 having a heating means 65 such as a heater provided on the upper surface is provided. A thin film formed by the first film forming apparatus 51 on the heating means 65. A substrate S having (not shown) is placed. A hydrogen gas introducing means 66 such as a shower plate for introducing hydrogen gas (reactive gas) into the vacuum chamber 62 is provided on the ceiling of the vacuum chamber 62. A catalyst body 70 is provided above the vacuum chamber 62 so as to be in contact with the hydrogen gas introducing means 66 so as to contact the introduced hydrogen gas. The catalyst body 70 is configured to generate radicals between the substrate support 64 (and consequently the substrate S) and the hydrogen gas introduction means 66. The catalyst body 70 can be energized so that the catalyst body 70 is heated.

このような表面処理装置52で水素ラジカルを基板Sに供給するには、まず、基板支持台64上に設けられた加熱手段65上に基板Sを載置する。そして、加熱手段65により基板Sを所定温度に加熱する。また、真空排気手段61により真空チャンバ62内を所定の真空度まで排気すると共に、触媒体70に通電して触媒体70を所定温度に加熱する。そして、水素ガス導入手段66から水素ガスを真空チャンバ62内に導入し、水素ガスを触媒体70と接触させることにより水素ラジカルを発生させ、この水素ラジカルを基板S上に形成された薄膜に供給する。   In order to supply hydrogen radicals to the substrate S with such a surface treatment apparatus 52, first, the substrate S is placed on the heating means 65 provided on the substrate support 64. Then, the substrate S is heated to a predetermined temperature by the heating means 65. Further, the inside of the vacuum chamber 62 is evacuated to a predetermined degree of vacuum by the evacuation means 61, and the catalyst body 70 is energized to heat the catalyst body 70 to a predetermined temperature. Then, hydrogen gas is introduced into the vacuum chamber 62 from the hydrogen gas introducing means 66, hydrogen radicals are generated by bringing the hydrogen gas into contact with the catalyst body 70, and the hydrogen radicals are supplied to the thin film formed on the substrate S. To do.

このように水素ラジカルを基板S上に供給することで、実施形態1と同様に、基板Sに設けられた薄膜上に凹凸を設けることができ、その後に第2の成膜処理装置53で形成される薄膜の密着性を向上させることができる。また、実施形態1と同様に、イオンによるダメージを与えることなく凹凸を基板Sに形成することができる。このように、本実施形態に係る成膜装置1Aによれば、基板Sにダメージが無く、かつ薄膜の密着性が向上した薄膜を、複数の成膜処理装置を用いて効率的に製造することができる。   By supplying hydrogen radicals on the substrate S in this way, as in Embodiment 1, irregularities can be provided on the thin film provided on the substrate S, and then formed by the second film forming apparatus 53. The adhesion of the thin film can be improved. Further, as in the first embodiment, the unevenness can be formed on the substrate S without being damaged by ions. As described above, according to the film forming apparatus 1A according to the present embodiment, a thin film with no damage to the substrate S and improved thin film adhesion can be efficiently manufactured using a plurality of film forming apparatuses. Can do.

なお、第1の成膜処理装置51、表面処理装置52及び第2の成膜処理装置53の間で基板Sを搬送する構成としては、特に限定はない。本実施形態のように搬送ロボットであってもよいし、基板Sを搬送するコンベアであってもよい。   In addition, there is no limitation in particular as a structure which conveys the board | substrate S between the 1st film-forming processing apparatus 51, the surface processing apparatus 52, and the 2nd film-forming processing apparatus 53. FIG. It may be a transfer robot as in this embodiment, or a conveyor that transfers the substrate S.

〈実施形態3〉
本発明の成膜装置はインターバック式にも適用しても実施形態1に係る成膜装置と同様の作用効果を奏する。
<Embodiment 3>
Even if the film forming apparatus of the present invention is applied to the inter-back type, the same effects as the film forming apparatus according to the first embodiment can be obtained.

図7は、本実施形態に係るインターバック式の成膜装置の概略構成図である。なお、実施形態1と同一のものには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an interlock type film forming apparatus according to the present embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same thing as Embodiment 1, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

インターバック式の成膜装置1Bは、ロードロック室11と、加熱室12と、第1の成膜処理装置13と、表面処理装置14と、第2の成膜処理装置15とを備え、これらがこの順でドアバルブ17を介して直列に接続されている。各室はそれぞれ独立に真空中で所定の処理を行うことが可能となっている。   The inter-back type film forming apparatus 1B includes a load lock chamber 11, a heating chamber 12, a first film forming apparatus 13, a surface processing apparatus 14, and a second film forming apparatus 15. Are connected in series via the door valve 17 in this order. Each chamber can independently perform a predetermined treatment in a vacuum.

成膜装置1Bの基板Sを搬送する搬送手段は次のように構成されている。成膜装置1Bには、ロードロック室11から第2の成膜処理装置15に亘って、基板Sを搬送する互いに平行な第1搬送路21及び第2搬送路22が設けられている。第1搬送路21が成膜手段設置部132、152側に設けられている。第2搬送路22は、実施形態1の第1搬送路22と同様の構成である。   The transport means for transporting the substrate S of the film forming apparatus 1B is configured as follows. The film forming apparatus 1B is provided with a first transfer path 21 and a second transfer path 22 which are parallel to each other and transfer the substrate S from the load lock chamber 11 to the second film forming processing apparatus 15. The first transport path 21 is provided on the side of the film forming means installation sections 132 and 152. The second transport path 22 has the same configuration as the first transport path 22 of the first embodiment.

さらに、第2の成膜処理装置15には、基板キャリア2を第1搬送路21及び第2搬送路22間で移動させることができる経路変更手段(図示せず)が設けられている。即ち、第2の成膜処理装置15は、成膜室であると共に基板をトラバースするためのトラバース室としても機能するものである。経路変更手段は、例えば、基板キャリア2の外枠に設けられた突起部に経路変更手段のフック部を係合させ、その状態で基板キャリア2を安定支持して、基板キャリア2を第1搬送路21及び第2搬送路22間で平行移動させて搬送路を変更させることができるように構成されている。   Further, the second film forming apparatus 15 is provided with a path changing means (not shown) that can move the substrate carrier 2 between the first transport path 21 and the second transport path 22. That is, the second film forming apparatus 15 functions not only as a film forming chamber but also as a traverse chamber for traversing the substrate. The path changing means, for example, engages the hook portion of the path changing means with a protrusion provided on the outer frame of the substrate carrier 2, stably supports the substrate carrier 2 in this state, and transports the substrate carrier 2 in the first state. The transport path can be changed by parallel translation between the path 21 and the second transport path 22.

このような構成の成膜装置1Bにより、基板Sは、第1搬送路21に沿って搬送され各処理が行われる。すなわち、基板Sは、ロードロック室11に搬入され、加熱室12で所定温度に加熱された後、第1の成膜処理装置13で所定の薄膜が形成され、表面処理装置14で当該薄膜に表面処理が行われ、第2の成膜処理装置15で、当該薄膜上に別の薄膜が形成される。そして、基板Sは、一連の処理が実施された後、第2搬送路22に沿って搬出され、成膜装置1Bから取り出される。このように、一つの基板に対して連続的に複数の膜が形成されるため、効率良く基板に薄膜を形成することができる。   The substrate S is transported along the first transport path 21 by the film forming apparatus 1B having such a configuration, and each process is performed. That is, the substrate S is carried into the load lock chamber 11, heated to a predetermined temperature in the heating chamber 12, and then a predetermined thin film is formed by the first film forming apparatus 13, and the thin film is formed by the surface processing apparatus 14. Surface treatment is performed, and another thin film is formed on the thin film by the second film forming apparatus 15. Then, after the series of processes is performed, the substrate S is unloaded along the second transfer path 22 and taken out from the film forming apparatus 1B. Thus, since a plurality of films are continuously formed on one substrate, a thin film can be efficiently formed on the substrate.

〈他の実施形態〉
実施形態1〜実施形態3では、基板上に成膜された薄膜に対して表面処理を行ったが、これに限らず、最初に表面処理装置、次いで成膜処理装置で基板の処理を行うような構成としてもよい。すなわち、表面処理装置で基板に表面処理を施して凹凸を形成し、当該基板上に、薄膜を形成してもよい。この場合においても、基板との密着性が向上した薄膜を当該基板上に成膜することができる。
<Other embodiments>
In the first to third embodiments, the surface treatment is performed on the thin film formed on the substrate. However, the present invention is not limited thereto, and the substrate is first treated by the surface treatment apparatus and then the film formation treatment apparatus. It is good also as a simple structure. That is, the surface treatment may be performed on the substrate to form the unevenness, and the thin film may be formed on the substrate. Even in this case, a thin film with improved adhesion to the substrate can be formed on the substrate.

また、上述した実施形態1〜実施形態3では、2つの成膜処理装置と1つの表面処理装置14とから構成されていたが、表面処理装置14が成膜処理装置の前、又は後において基板Sに表面処理を行えるならば、個数や配置に限定はない。また、第1の成膜処理装置13及び第2の成膜処理装置15で形成される薄膜の種類等に特に限定はない。任意の種別の薄膜を積層するに際して、一方の薄膜に表面処理を施して密着力を向上させる場合一般に、本発明を適用することができる。   In the first to third embodiments described above, two film forming apparatuses and one surface processing apparatus 14 are configured. However, the surface processing apparatus 14 is a substrate before or after the film forming apparatus. If surface treatment can be performed on S, the number and arrangement are not limited. In addition, there is no particular limitation on the type of thin film formed by the first film forming apparatus 13 and the second film forming apparatus 15. When laminating an arbitrary type of thin film, the present invention can be generally applied to the case where surface treatment is performed on one thin film to improve the adhesion.

さらに、実施形態1及び実施形態3では、基板Sを垂直に配置した縦型のインライン式の成膜装置1及びインターバック式の成膜装置1Bについて説明したが、基板Sを水平に配置した横型のインライン式の成膜装置やインターバック式の成膜装置であっても同様の作用効果を奏する。   Further, in the first and third embodiments, the vertical in-line type film forming apparatus 1 and the inter-back type film forming apparatus 1B in which the substrate S is arranged vertically have been described. However, the horizontal type in which the substrate S is arranged horizontally is described. Even the in-line type film forming apparatus and the inter-back type film forming apparatus have the same effects.

1、1A、1B 成膜装置
13、51 第1の成膜処理装置
14、52 表面処理装置
15、53 第2の成膜処理装置
30 反応性ガス供給部
40 触媒体
50 ロードロック室
54 搬送室
62 真空チャンバ
66 水素ガス導入手段
70 触媒体
141 反応室
142 封止扉
143 表面処理空間
146 反射防止構造
1, 1A, 1B Film forming apparatus 13, 51 First film forming apparatus 14, 52 Surface treatment apparatus 15, 53 Second film forming apparatus 30 Reactive gas supply unit 40 Catalyst body 50 Load lock chamber 54 Transfer chamber 62 Vacuum chamber 66 Hydrogen gas introduction means 70 Catalyst body 141 Reaction chamber 142 Sealing door 143 Surface treatment space 146 Antireflection structure

Claims (6)

基板に薄膜を形成する成膜処理装置と、
反応室内に供給される反応ガスを触媒体に接触させてラジカルを発生させ、当該ラジカルを基板に供給して当該基板の表面処理を行う表面処理装置とを備え、
前記表面処理装置は、前記成膜処理装置の前又は後で基板の表面処理をするように設置され、
前記表面処理装置は、
当該表面処理装置の一方面に設けられた開口部を封止し、着脱可能な扉と、
前記反応室内に反応ガスを導入するガス導入手段と、
前記扉に設けられ、前記反応室内に設置された基板に対向配置されて通電により加熱される触媒体とを備え、
前記触媒体は、直線状に形成され、両端が前記扉の上部と下部にそれぞれ固定され、
加熱された前記触媒体に前記反応ガスを接触させることによりラジカルを発生させ、当該ラジカルを、前記基板に供給することにより当該基板の表面処理を行う
ことを特徴とする成膜装置。
A film forming apparatus for forming a thin film on a substrate;
A surface treatment device for bringing the reaction gas supplied into the reaction chamber into contact with the catalyst body to generate radicals, supplying the radicals to the substrate and performing surface treatment of the substrate;
The surface treatment apparatus is installed so as to perform surface treatment of the substrate before or after the film formation treatment apparatus,
The surface treatment apparatus includes:
Sealing an opening provided on one surface of the surface treatment apparatus, and a removable door;
Gas introduction means for introducing a reaction gas into the reaction chamber;
A catalyst body provided on the door and disposed opposite to a substrate installed in the reaction chamber and heated by energization;
The catalyst body is formed in a straight line, and both ends are fixed to the upper and lower parts of the door,
A film forming apparatus, wherein the reaction gas is brought into contact with the heated catalyst body to generate radicals, and surface treatment of the substrate is performed by supplying the radicals to the substrate.
請求項1に記載する成膜装置において、
前記ガス導入手段は、前記反応ガスから生じたラジカルを前記反応室内に配置された基板の表面に均一に供給する反応性ガス供給部を備え、
前記反応性ガス供給部は、前記基板の外縁部及び基板の中央部分に対向配置されて反応性ガスを噴射する分配管を備える
ことを特徴とする成膜装置。
In the film-forming apparatus of Claim 1,
The gas introduction means includes a reactive gas supply unit that uniformly supplies radicals generated from the reaction gas to the surface of the substrate disposed in the reaction chamber ,
The film forming apparatus, wherein the reactive gas supply unit includes a distribution pipe that is disposed opposite to an outer edge portion of the substrate and a central portion of the substrate and injects a reactive gas .
請求項1又は請求項2に記載する成膜装置において、
前記表面処理装置は、水素又はハロゲンを含む前記反応ガスを前記触媒体に接触させることにより水素ラジカル又はハロゲンラジカルを発生させ、当該水素ラジカル又はハロゲンラジカルを前記基板に供給することにより当該基板の表面の粗面化処理を行う
ことを特徴とする成膜装置。
In the film-forming apparatus of Claim 1 or Claim 2,
The surface treatment apparatus generates hydrogen radicals or halogen radicals by bringing the reaction gas containing hydrogen or halogen into contact with the catalyst body, and supplies the hydrogen radicals or halogen radicals to the substrate. A film forming apparatus characterized by performing a roughening process .
請求項1〜請求項3の何れか一項に記載する成膜装置において、
前記扉の前記反応室の一部を構成する内面には、前記触媒体から放出される輻射の反射を防止する反射防止構造が設けられ、
前記触媒体は、前記扉の前記内面に設けられた前記反射防止構造よりも前記基板側に配置されている
ことを特徴とする成膜装置。
In the film-forming apparatus as described in any one of Claims 1-3 ,
An inner surface constituting a part of the reaction chamber of the door is provided with an antireflection structure for preventing reflection of radiation emitted from the catalyst body,
The film forming apparatus, wherein the catalyst body is disposed closer to the substrate than the antireflection structure provided on the inner surface of the door.
請求項1〜請求項の何れか一項に記載する成膜装置において、
前記表面処理装置と前記成膜処理装置とを接続し、基板に表面処理及び成膜処理を連続的に行う
ことを特徴とする成膜装置。
In the film-forming apparatus as described in any one of Claims 1-4 ,
A film forming apparatus, wherein the surface processing apparatus and the film forming apparatus are connected, and surface processing and film forming processing are continuously performed on a substrate.
請求項1〜請求項の何れか一項に記載する成膜装置において、
前記表面処理装置と前記成膜処理装置とを搬送手段を介して接続し、基板に表面処理及び成膜処理を行う
ことを特徴とする成膜装置。
In the film-forming apparatus as described in any one of Claims 1-4 ,
A film forming apparatus characterized in that the surface processing apparatus and the film forming processing apparatus are connected via a transfer means to perform surface processing and film forming processing on a substrate.
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