JPH01292813A - プラズマｃｖｄ装置 - 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、ａ−８ｌ膜、５ＩＮｘ膜、ＳｉＯｘ膜等を基
板に形成するに使用されるプラズマＣＶＤ装置に関する
。

（従来の技術） 従来、プラズマＣＶ　Ｄ’装置は、例えば縦形のものは
第１図示のように、真空ポンプに接続される排気ボート
ａを備えた真空処理室す内に、基板ホルダーＣに取付け
た基板ｄとＲＦ電電極色を対向させて設け、該Ｒ１’？
ｌ！極ｅ内の通路を介して導入される５ＩＨ４等のプロ
セスガスを該ＲＦ電電極上上生ずるＲＦプラズマにより
分解し、ヒータｆで３００〜４００℃に加熱された該基
板ｄ上にデポジションするを一般とする。この場合、該
基板ホルダーＣが基板ｄをＲＦ電電極色正面に位置させ
るように静止すると、基板ｄがヒータｆにより所定温度
に加熱され、プロセスガスが導入され、ＲＦｆ’Ｈ極ｅ
へＲＦプラズマの発生のために通電され、基板ｄ上に薄
膜が形成される。

（発明が解決しようとする課題） 前記従来の装置は、基板ｄの面積よりも多少大きい放電
面を有するＲＦ電極ｅを使用して該基板ｄの全面に薄膜
を形成するが、該ＲＦ主電極の面積が大きいとその放電
面に於けるプラズマの均一性とプロセスガスの流れの均
一性が悪化し、該基板ｄに形成される薄膜の膜厚分布、
膜質分布が悪くなる不都合があった。また基板ｄを加熱
する場合、その全面を均等に加熱しなければ膜厚、膜質
の分布が悪くなるので、比較的大きいヒータを使用する
必要があり、このような大きいヒータは均熱のためのヒ
ータ電力のコントロールが複雑になって好ましくない。

本発明はＲＦ電極の放電面に於けるプロセスガスの流れ
とプラズマ密度の均一性を向上させ、大形の基板に良好
な膜厚、膜質の分布でプラズマＣＶＤ膜を形成するに適
した装置を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明では、真空処理室内でＲＦ主電極基板を対向させ
、該真空処理室内に導入したプロセスガスを該ＲＦ電極
上に発生するＲＦプラズマにより分解して基板上にデポ
ジションするようにしたものに於いて、該ＲＦ電極の放
電面を略長方形に形成すると共に該放電面にマグネトロ
ン磁場を形成し、該放電面に沿ってその長さ方向と直交
する方向に該基板を移動させるキャリヤを設けることに
より前記課題を解決するようにした。

（作　用） 真空排気された真空処理室内にＣＶＤプロセスガスを導
入し、ＲＦ主電極放電面にＲＦプラズマを発生させ、基
板をキャリヤにより該放電面の前方を移動させる。該Ｒ
Ｆ主電極放電面は、基板の移動方向に対して直交方向に
長い長方形に形成され、且つマグネトロン磁場を備えた
比較的狭い面積を有するので、該放電面上のプロセスガ
スの流れは比較的均一となり、しかも該磁場により高電
力密度で且つ安定なマグネトロン型のプラズマ放電が発
生し、該放電はエレクトロンが放電面に於いてエンドレ
スの軌道を有し得るので該放電面の長さ方向に均一なプ
ラズマ密度を得ることが出来る。従って、基板が該ＲＦ
電極の放電面の前方を移動するとき、該基板の板面の一
側から他側へと次第にＲＦプラズマで分解されたプロセ
スガスの成分がデポジットされ、該ＲＦ電極の前方を通
過し終るときには、基板上に膜厚、膜質の均一な薄膜を
形成することが出来る。

（実施例） 本発明の実施例を図面第２図乃至第４図に示す縦型片面
のプラズマＣＶＤ装置につき説明するに、これらの図面
に於いて、符号（１）は真空ポンプに接続される真空排
気口（２）を備えた比較的偏平な真空処理室、（３）　
（３）は該真空処理室（１）の対向する両端に設けた開
閉自在の仕切弁、（４）は該真空処理室（１）内の一側
に設けたＲＦ電極、（５）は該ＲＦ電極（４）の放電面
（４ａ）に対向する基板を示し、該基板（５）の板面に
は、該真空処理室（１）内に導入される５ＩＨ４等のＣ
ＶＤプロセスガスがＲＦ電極（４）の放電面（４ａ）に
生ずるＲＦプラズマにより分解されて薄膜状にデポジッ
トされる。

該ＲＦ主電極４）の放電面（４ａ）は、第５図に明示す
るように略長方形に形成され、該ＲＦ主電極４）には該
放電面（４ａ）にマグネトロン磁場（６）を形成するた
めの磁石（７）を備え、更にプロセスガスを導入する導
入口（８）が設けられる。

また該基板（５）は、薄い囲枠状のキャリヤ（９）の透
孔（９ａ）内に適当な治具（ＩＯで基板（５）の板面が
露出するように着脱自在に保持される。該キャリヤ（９
）は、好ましくは複数個用意して順次真空処理室（１）
内へその一方の端部の仕切弁（３）を開いて送り込まれ
、該処理室（１）の上下に設けたローラ等の駆動体（Ｉ
ｖにより直立した状態でＲＦ電極（４）の前方を通り、
該処理室（１）のもう一方の端部の仕切弁（３）を開い
て順次取出される。該キャリヤ（９）は、基板（５）を
ＲＦ電極（４）の放電面（４ａ）の長方形の長さ方向と
直交する方向に移動し、その長方形の長さしは基板（５
）の板面の幅Ｉよりも大きく形成される。

第２図及び第３図に於いて、（１２１ａ’ｂは必要に応
じて設けられるヒータを示し、該ヒータ■はその上下方
向に均一な温度となるように設けられ、その左右方向に
は温度差が存在しても許容される。

（１３（Ｉ３は仕切弁（３）　（３）を介して接続され
た真空の補助室、（′ｌ＠は覗窓である。

その作動を説明するに、真空処理室（１）内を真空に排
気したのちプロセスガスを導入し、更にＲＦ電源からＲ
Ｆ主電極４）に通電してＲＦプラズマが発生すると、該
真空処理室（１）内へ基板（５）を取付けたキャリヤ（
９）を送り込む。該キャリヤ〈９）は、基板（５）を、
ＲＦ電極（４）の前方で且つ長方形の放電面（４ａ）の
長さ方向と直交する方向に移動させ、これによって該基
板（５）の放電面（４ａ）と対向する板面には、その移
動方向の前方から次第に該ＲＦプラズマにより分解され
たプロセスガスの成分の薄膜が形成され、該基板（５）
が該放電面（４ａ）の前方を通過し終ると、該基板（５
）の該板面全体に例えばアモルファスシリコンの薄膜が
形成される。

該ＲＦ電極（４）の放電面（４ａ）は略長方形に形成さ
れ、幅が狭い′ので、該放電面（４ａ）上のプロセスガ
スの流れは乱れることなく略均−になり、該放電面（４
ａ）に磁石（７）によるマグネトロン磁場〈６）を備え
るので、ＲＦプラズマにより生ずるエレクトロンは該磁
場（６）によって閉じ込められ、該放電面（４ａ）上を
エンドレス状に運動し、該放電面（４ａ）の長さ方向の
プラズマ密度が略均−化される。従って該放電面（４ａ
）の長さ方向に一次元的にプラズマ均一性ガス流均一性
が得られ、該放電面（４ａ）の前方をその長さ方向と直
交する方向に基板（５）を移動させることによって、基
板（５）の移動方向への長さが長い大型の基板（５）に
対して均一な膜質、膜厚分布の薄膜を形成することが出
来、小型のＲＦ主電極５）によって大型の基板（５）へ
のプラズマＣＶＤを行なえる。

また基板（５）の加熱を必要とする場合、ヒータａのは
放電面（４ａ）の長さ方向と同方向に均一な温度となる
ように制御すればよく、ヒータ■の全面を均一に制御す
る必要がないので温度制御が簡単になる。

尚、図示の例ではプロセスガスをＲＦ主電極４）に設け
た導入口（８）から真空処理室（１）内へ導入するよう
にしたが、該ＲＦ電極（４）の近傍にノズルを設け、こ
れを介してプロセスガスを導入するようにしてもよい。

また、排気口（２）はプロセスガスの旧２プラズマによ
る分解で生ずるラジカル原子の不要な拡散を防ぐために
、ＲＦ主電極４）の近傍に設けることが好ましい。

（発明の効果） 以上のように、本発明に於いては、プラズマＣＶＤ装置
のＲＦ電極の放電面を略長方形に形成すると共に該放電
面にマグネトロン磁場を形成し、該放電面の長さ方向と
直交する方向に該基板を移動させるキャリヤを設けたの
で、プロセスガス流とプラズマ密度が長さ方向に均一化
された放電面上を横切って基板を移動させ乍ら該基板上
に膜質、膜厚分布の均一なＣＶＤ膜を形成出来、基板の
面積よりも小さいＲＦ主電極より高電力密度でプレーナ
マグネトロン式の放電でプラズマＣＶＤを行なえるので
デポジションの高速化を図ることが出来る等の効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の裁断側面図、第２図は本発明の実施例
の裁断平面図、第３図及び第４図は夫々第２図の■−■
線及びＩＶ−ＩＶ線断面図、第５図はＲＦ主電極一部截
断斜視図を示す。 （１）・・・真空処理室 （４）・・・ＲＦ電極 （４ａ）・・・放電面 （５）・・・基板 （６）・・・マグネトロン磁場 （９）・・・キャリャ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　真空処理室内でＲＦ電極と基板を対向させ、該真空処
   理室内に導入したプロセスガスを該ＲＦ電極上に発生す
   るＲＦプラズマにより分解して基板上にデポジションす
   るようにしたものに於いて、該ＲＦ電極の放電面を略長
   方形に形成すると共に該放電面にマグネトロン磁場を形
   成し、該放電面に沿ってその長さ方向と直交する方向に
   該基板を移動させるキャリヤを設けたことを特徴とする
   プラズマＣＶＤ装置。