JPH01156477A - プラズマｃｖｄ装置用シャワー電極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば磁気ディスクの保護膜作成用等に使用
するプラズマＣＶＤ装置用シャワー電極に関するもので
ある。

［従来技術］ 従来、ブラズ？　ＣＶ　Ｄ　（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａ
ｐｏｕｒ　Ｄｅｐ。

５ｉｔｉＯｎ）法により、基板上にＩＦ３を形成するプ
ラズマＣＶＤ装置は、第１４図に示すように、真空反応
容器１内の基板ヒータ２上に処理すべきドーナツ状基板
３を寝かせて設置し、基板３の上方には基板ヒータ２に
対向させてシャワー電極４を設置し、該シャワー電極４
と基板ヒータ２との間に高周波電源等のプラズマ電源５
から高周波電力を印加してプラズマを発生させ、またシ
ャワー電極４からは原料ガスをシャワー状にプラズマ中
に流出させ、該原料ガスをプラズマで反応させて基板３
上に成膜を行わせる構造になっていた。この場合、シャ
ワー電極４は、多数のガス流出孔６を分散して設けたシ
ャワー電極板７と、該シャワー電極板７の裏側にガス分
配室８を形成して該ガス分配室８に供給される原料ガス
を各ガス流出孔６に分配する分配室形成体９により構成
されていた。

なお、１０は真空反応容器１内を真空引きするための配
管、１１はシャワー電極４に原料ガスを供給するための
配管である。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来のシャワー電極４では、原料ガスの
オン、オフは真空反応容器１から離れた所にあるバルブ
のオン、オフにより行っていたので、成膜が終った後の
ガス切れが悪く、プラズマ・オフにする時も原料ガスが
バルブからシャワー電極までの部分内に存在し、成膜終
了時に不安定な膜ができる問題点があった。

本発明の目的は、原料ガスの遮断を急激に行うことがで
きるプラズマＣＶＤ装置用シャワー電極を提供すること
にある。

［問題点を解決するための手段］ 上記の目的を達成するための本発明の詳細な説明すると
、本発明は多数のガス流出孔を分散して設けたシャワー
電極板と、前記シャワー電極板の裏側にガス分配室を形
成して該ガス分配室に供給されるガスを前記各ガス流出
孔に分配する分配室形成体とを備えたプラズマＣＶＤ装
置用シャワー電極において、前記ガス分配室内に前記各
ガス流出孔を開閉するシャッターが設けられ、前記シャ
ッターにはこれを操作するための操作手段が接続されて
いることを特徴とする。

［作用コ このようにシャッターをガス分配室内に設けておくと、
操作手段によって該シャッターを操作することにより、
シャワー電極板の各ガス流出孔をすべて瞬間的に閉じる
ことができ、従って原料ガスの遮断を瞬間的に行える。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を第１図乃至第１２図を参照して
詳細に説明する。

第１図は本発明に係るプラズマＣＶＤ装置用シャワー電
極の第１実施例を示したものである。なお、前述した第
１４図のシャワー電極４と対応した部分には同一符号を
つけて示している。本実施例のシャワー電極４において
は、ガス分配室８内にシャワー電極板７のガス流出孔６
を開閉するための円板よりなるシャッター１２がシャワ
ー電極板７に対して近接して回転自在に配設されている
。

シャワー電極板７の裏面には、テトラフルオロエチレン
よりなる滑板１３が貼付けられ、該滑板にもシャワー電
極板７の各ガス流出孔６に一致してガス流出孔７があけ
られている。シャワー電極板７に対向するシャッター１
２の面にも同様の滑板１４が貼付けられ、両滑板１３，
１４は相互に密着した状態に接触され、シャッター１２
が円滑に回転し得るようにされている。シャッター１２
及び滑板１４にもシャワー電極板７と同じ位置にガス通
過孔１５が設けられている。シャッター１２には回転軸
１６が取付けられ、該回転軸１６は分配室形成体９のガ
ス導入管部９Ａを通り、該ガス導入管部９Ａの末端の軸
受兼シール部１７を気密に貫通して外部に導出されてい
る。外部に出た回転軸１６の末端には該回転軸１６を介
してシャッター１２を回転操作するモータ１８が接続さ
れている。これら、回転軸１６及びモータ１８にてシャ
ッター操作手段１９が構成されている。ガス導入管部９
Δに配管１１が接続されている。

このようなシャワー電極４においては、成膜時にはシャ
ワー電極板７のガス流出孔６とシャッター１２のガス通
過孔１５とが合致する位置にシャッター１２を回転させ
ておき、ガス流出孔６から原料ガスを基板３（第１４図
参照）に向けて流出させる。原料ガスの流出をｉ１１１
ｇｉする時には、シャッター１２をわずかに回転させ、
ガス流出孔６とガス通過孔１５との孔の位置をずらして
ガス流出孔６をシャッター１２で塞ぐ。このようにする
と、原料ガスの流出をシャワー電極４で急激に止めるこ
とができる。

第２図（Ａ＞（Ｂ）は、ガスｆｆ１（圧力にて測定）を
縦軸、時間を横軸にして、ガスを遮断した時の特性を比
較したものである。第２図（Ａ）は真空反応容器１から
５Ｑｃｍ離れた所にあるバルブによってガスを遮断した
時の従来タイプのガス遮断特性図、第２図（Ｂ）は本発
明のシャワー電極のシャッターでガスを遮断した時のガ
ス遮断特性図である。図から明らかなように、本発明に
よれば、従来の約１／１０の時間でガスを遮断できるこ
とが判明した。このとき、ガスの遮断の直後に、プラズ
マをオフにすることにより、所望の特性の膜のみを得る
ことが可能になった。

第３図乃至第５図は本発明の第２実施例を示したもので
ある。本実施例のシャワー電極４では、シャワー電極板
７には同一円周上に円形の複数のガス流出孔６が設けら
れ、シャッター１２にはシャワー電極板７と同一円周上
に各ガス流出孔６に対応して涙滴形のガス通過孔１５が
設けられている。これらガス通過孔１５は、シャッター
１２の径方向の幅はガス流出孔６と略等しいが、シャッ
ター１２の周方向の長さがガス流出孔６より長く、且つ
その周方向の一方に向うにつれて幅が徐々に狭くなるよ
うに形成されている。そのだの構成は、第１実施例と同
様になっている。

このようなシャワー電極４においては、シャッター１２
の回転につれてシャワー電極７におけるガス流出孔６の
有効孔面積６Ａが連続的に変化し、従ってガスの流出伍
を連続的に調整できる。一般に、プラズマ重合等では、
真空反応容器１内の圧力が低い方が硬い膜が得られると
いう性質がある。

このため、シャッター１２を回転させて第６図に示すよ
うに成膜停止前に低圧出処理することにより、膜の表層
のみ硬い、２層膜を成膜することができた（高周波電力
３００Ｗ、モノマー＋キャリアガス８０ＣＣＩＩ）。

第７図及び第８図は本発明の第３実施例を示したもので
ある。本実施例のシャワー電極４においては、第７図に
示すように大小の円形のガス流出孔６を設けたシャワー
電極板７の裏側に、第８図に示すような三角形のスリッ
ト状をしたガス通過孔１５を有するシャッター１２を設
けた構造になっている。そのだの構成は第１実施例と同
様になつでいる。

このようなシャワー電極４においては、成膜中にシャッ
ター１２をゆっくり回転させることにより、シャワー電
極板７のガス流出孔６のパターンを第９図に示す第１の
パターンから第１０図に示す第２のパターンに変化させ
ることができる。第９図に示す第１のパターンのときに
は第１１図に示すような膜厚分布を基板３に得ることが
でき、第１０図に示す第２のパターンのときは第１２図
に示すような膜厚分布を得ることができる。このため、
シャッター１２の回転により第１３図に示すような膜厚
分布を合成することができた（圧力０、１Ｔｏｒｒ、他
の条件は第２実施例と同様）。第１３図の場合の膜は、
基板３の９５％にわたって±８％の均一性が得られた。

なお、シャッター１２の操作はモータによらず、手動で
回転軸１６を回転して行うこともできる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係るプラズマＣＶＤ装置用
シャワー電極においては、ガス分配室内にシャッターを
設けて、該シャッターを操作手段により操作できるよう
にしたので、シャワー電極板の各ガス流出孔をすべて瞬
間的に閉じることができ、原料ガスの遮断を瞬間的に行
うことができる。従って、成膜が終った後のガス切れが
良くなり、プラズマ・オフにする時に原料ガスが流出し
ないようにすることができ、プラズマオフ時に不安定な
膜ができる問題点を解決できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るプラズマＣＶＤ装置用シャワー電
極の第１実施例を示す縦断面図、第２図（Ａ＞（Ｂ）は
従来と本発明のシャワー電極によるガス遮断特性図、第
３図及び第４図は本発明の第２実施例のシャワー電極板
とシャッターの各正面図、第５図は第２実施例における
ガス流出孔とガス通過孔との関係を示す説明図、第６図
は第２実施例におけるガス圧の調整状態を示すガス圧特
性図、第７図及び第８図は本発明の第３実施例のシャワ
ー電極板とシャッターの各正面図、第９図及び第１０図
は第３実施例出シャッターを回転させることにより１ｑ
られるシャワー電極板のガス流出孔の第１．第２のパタ
ーン図、第１１図及び第１２図は第１．第２のパターン
で得られる膜厚分布図、第１３図は第１．第２のパター
ンを組合せたときの膜厚分布図、第１４図は従来のプラ
ズマＣＶＤ装置の縦断面図である。 １・・・真空反応容器、２・・・基板ヒータ、３・・・
基板、４・・・シャワー電極、５・・・プラズマ電源、
６・・・ガス流出孔、７・・・シャワー電極板、８・・
・ガス分配室、９・・・分配室形成体、１２・・・シャ
ッター、１５・・・ガス通過孔、１６・・・回転軸、１
７・・・軸受兼シール部、１８・・・モータ、１つ・・
・シャッター操作手段。 第　　２　　図　（Ａ、　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　！　　　２　　　図　ＣＢ）第３図
　　８４図　笛５図 第６図 第７図　　第８図 に 笛９図　　　　第１０図 第１１図　　　　第１２図 第１３図 第１４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　多数のガス流出孔を分散して設けたシャワー電
   極板と、前記シャワー電極板の裏側にガス分配室を形成
   して該ガス分配室に供給されるガスを前記各ガス流出孔
   に分配する分配室形成体とを備えたプラズマＣＶＤ装置
   用シャワー電極において、前記ガス分配室内に前記各ガ
   ス流出孔を開閉するシヤッターが設けられ、前記シャッ
   ターにはこれを操作するための操作手段が接続されてい
   ることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置用シャワー電極
   。
2. （２）　前記シャッターは板からなり、前記板には前記
   シャワー電極板の前記ガス流出孔の大きさを連続的に変
   化させる孔が設けられていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のプラズマＣＶＤ装置用シャワー電極
   。
3. （３）　前記シャッターは板からなり、前記板には前記
   シャワー電極の前記ガス流出孔の孔パターンを変更する
   孔が設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のプラズマＣＶＤ装置用シャワー電極。