JPH01173710A - 薄膜形成装置の基板保持機構 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、反応室における基板の保持構造を改良したプ
ラズマＣＶＤ、クリーニング、エツチング等のプラズマ
応用薄膜形成装置に関する。

［従来の技術］ インライン形のプラズマ応用薄膜形成装置、例えばプラ
ズマＣＶＤ装置では、隣接する各室間に基板を搬送する
基板搬送手段として、第３図に示すような基板ホルダ（
或いは基板トレイ）Ｈが用いられている。この基板ホル
ダＨは、その片面に基板Ｋを装着し、ローラーＲ等の適
宜ガイド部祠の上を縦姿勢の下で一体に移送する搬送部
材の役割を担うと同時に、反応室での膜形成時に対向電
極（グランド電極）の役目を兼ねるものとなっている。

具体的には、反応室でＲＦ主電極高周波電力を印加して
基板との間にプラズマを発生する場合、基板側にアース
電位に保持された導電性の対向電極を配置しておかない
と、ＲＦ主電極らの放電が基板側に限定されず周囲に四
散して起こる。しかるに、基板は通常ガラス板等の絶縁
性材料が主に用いられるから、単独でＲＦ主電極対向配
置しても放電をコントロールすることができない。それ
故、従来では導電性の基板ホルダをアース電位に保持し
、搬送部材を兼ねなからＲＦ主電極対をなす対向電極と
して利用するようにしている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、基板ホルダを利用する場合、次のような不具合
な点が指摘される。

■　基板ホルダの周辺部（第３図における基板周辺部ｈ
）は、装置を通過する度に膜付けされ、しかも通常加熱
・冷却の熱ヒステリシスが加えられることになるので、
同周辺部に付着した膜が剥離して、これが大きなダスト
源となることがある。

■　基板ホルダは、熱歪みを受けてはならないので、製
作費が高くつく。また、インラインシステムでは、相当
数準備する必要がある。

■　生産機では、基板ホルダをシステムに１チヤージし
た後、これを基板搬出室から基板搬入室へ自動的に帰還
させる機構が必要となり、このために大きな床面積と装
置費用の追加が必要になる。

本発明は、インライン形のプラズマＣＶＤ装置等で、従
来、−船釣に採用される基板ホルダの使用に−Ｆ述した
ような種々の問題点があることに鑑み、基板搬送手段と
しての基板ホルダの使用を不要にする薄膜形成装置の基
板保持機構を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明では、インライン形のプラズマ応用薄膜形成装置
において、反応室に搬入された基板を、その背面側から
対向電極を兼ねる導電性の室内部材、例えば基板加熱ヒ
ータ等を密接乃至近接させて、ＲＦ主電極対向位置に保
持するようにしている。

し作用］ 反応室に存在する室内部材を利用して基板をＲＦ主電極
対向位置に保持するようにし、かつ該室内部材を対向電
極に兼用すれば、少なくとも対向電極の必要から基板ホ
ルダを使用しなければならない必然性は除かれる。従っ
て、各室間を基板単独で搬送できる機構を採用しさえす
れば、基板ホルダを用いないインライン形の薄膜形成装
置をシステムアップすることが可能になる。

［実施例］ 以下、第１図、第２図に示す一実施例について本発明を
詳述する。

第１図は、室内条件を違えた真空チェンバを差動機構を
介し複数個連設するサイドデポジョン方式のインライン
形プラズマＣＶＤ装置における、反応室（成膜室）の内
部構造を示している。

図において、１は真空チャンバで、下方の排気口１ａか
ら内部を真空排気する一方、上方のガス導入口１ｂから
反応ガスが導入される。この真空チェンバ１の内部には
、ＲＦ電極２と基板加熱ヒータ３とが縦向き姿勢で対向
配置されている。ＲＦ電極２は、チェンバ内部で固定さ
れ、外部高周波電源４からマツチングボックス５を介し
て高周波電力が印加される。これに対して、シーズヒー
タを内臓する基板加熱ヒータ３は、チェンバ１を気密に
貫通させた支持杆部３ｂに外部でモータやシリンダ等の
駆動源（図示省略）を連結し、図示矢印Ａのように、対
面するＲＦ電極２に対し進退自在となっている。すなわ
ち、反応室内に基板Ｋが搬入されると、図示二点鎖線の
位置に前進して表面板３ａから基板Ｋを背面側より加熱
し、成膜時以外では、図示実線の待機位置に後退される
。

そして、この基板加熱ヒータ３は、ステンレス鋼のよう
な導電性材料をもって形成されるとともにアース電位に
保持されて、前記ＲＦ主電極から放電されるＲＦパワー
を通電する対向電極としての役目を兼ねさせている。

しかして、チェンバ１内で対向配置されるＲＦ電極２と
基板加熱ヒータ３との間に、ガラス板のような絶縁材の
基板Ｋが紙面の上下方向から搬入用される。この基板に
は、単独で各室間を移送され、チェンバ１内に搬入用さ
れる。

具体的には、チェンバ１内におけるＲＦ電極２と基板加
熱ヒータ（対向電極）３との間の空間に臨み、各々取付
金具７ａ、７ｂを介しチェンバ１に固定して、下部ガイ
ドレール６ａと上部ガイドレール６ｂとを敷設している
。そして、下部ガイドレール６ａには間欠的な底面突起
ａと内面突起すとが設けられ、また上部ガイドレール６
ｂには内面突起すが設けられていて、第２図のように、
レール間にはめ込まれた基板Ｋをその後端部を押動して
、突起ａと突起ｂＳｂとに摺接させながら搬送するよう
にしている。

なお、第２図では基板にの押動機構８に、一対のリンク
・レバー８ａ、８ｂをパンタグラフ状に交差枢結したも
のを例示しているが、搬送機構の構造に応じて、その低
伸縮バ一方式やロボットアーム方式など、任意の機構を
利用できる。

また、第１図においてＧは水平床面を示している。つま
り、基板にはやや前傾した姿勢で搬送され、成膜される
。

さて、このように構成したものであると、チェンバ１内
でＲＦ電極２の対向位置まで基板Ｋが搬入されると、背
面側で待機している基板加熱ヒータ３を前進させ、その
表面板３ａを基板Ｋに密着乃至近接させるようにする。

この際、ヒータ３は基１／ｉＫに完全に密着させる方が
好ましいが、基板にのソリ等に起因して密着させるのが
難しい場合は、微少間隙を残して近接させた状態であっ
てもよい。もっとも゛、隙間が大きくなると、基板にと
ヒータ３の間でも放電を起こすようになるので、３ｍｍ
以下、望ましくは１ｍｍの間隙寸法に押える必要がある
。

こうして基板Ｋを基板ヒータ３で背面側から保持させた
状態で、ＲＦ電極２にＲＦパワーを導入し基板に上にプ
ラズマＰを発生して成膜する。この際、基板加熱ヒータ
３は基板Ｋを加熱する本来の役割に加え、ＲＦ電極２と
対をなす対向電極の役目を果し、プラズマＰの発生領域
を基板に上に限定する。かくして、成膜が終了したら、
基板加熱ヒータ３を退避させ、基板Ｋをチェンバ１から
搬出する。

このように、本発明に係る基板保持機構を採用すれば、
基板単独での搬送手段（その機構は問わない）を設ける
ことを条件に、基板ホルダ無しでも円滑に成膜プロセス
が行なえるものとなる。すなわち、所期目的とする基板
ホルダの使用が不要になる訳である。

なお、本発明の本質は、反応室の内部に存在する室内部
材をもって対向電極に兼用するものであるから、実施例
のようにヒータを利用するのが好適であるけれども、ヒ
ータを設置しない場合はもとよりこの限りでない。その
場合には、他の室内部材を利用するか或いは別途板状部
材を反応室内に配置することになる。

また、実施例では基板搬送の便から若干傾斜させだサイ
ドデポジション方式を採用したが、基板を垂直に送るよ
うにしてもよい。また、成膜上、ダスト付着防止の点か
らはサイドデポジション方式等が有利となるが、別設こ
れに限定する必要はなく、その他デポジションアップ、
デポジションダウン方式であってもよい。

さらに、実施例ではプラズマＣＶＤ装置の場合を例示し
たが、本発明はインライン形のものであれば、プラズマ
・クリーニング装置や同エツチング装置についても同様
に適用される。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明では反応室の室内部材をもってＲＦ
主電極対向電極に兼用するようにしているので、基板ホ
ルダを使用せずとも薄膜形成を行なうことが可能になる
。従って、先に列挙したような基板ホルダの使用に伴う
諸々の問題点を一掃することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す反応室の断面略図であ
り、第２図は基板の搬送機構を示す斜視図である。第３
図は基板ホルダを用いた従来の搬送機構を示す斜視図で
ある。 Ｋ・・・基板 １・・・チェンバ ２・・・ＲＦ主電 極・・・基板加熱ヒータ（対向電極） ４・・・ＲＦ電源 ５・・・マツチングボックス ６ａ・・・下部ガイドレール ６ｂ・・・上部ガイドレール ａ・・・突起 ｂ・・・突起 ８・・・押動機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　インライン形のプラズマ応用薄膜形成装置において、
   反応室に搬入された基板を、その背面側から対向電極を
   兼ねる導電性の室内部材を密接乃至近接させて、ＲＦ電
   極の対向位置に保持することを特徴とする薄膜形成装置
   の基板保持機構。