JPH03173124A - プラズマ気相成長装置 - 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、プラズマｃＶＤ　（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａ
ｐｏｕｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によって基板表面に
薄膜を形成するために利用されるプラズマ気相成長装置
に関するものである。

［従来の技術］ ＣＶＤ法とは、気体の化学反応を利用して基板上に固体
を析出させ薄膜を形成する技術である。

プラズマＣＶＤはかかる化学反応をコールドプラズマ中
にて行わしめるものであって、反応を活性化し成膜効率
を高めることができる。装置形式としては一般に大量処
理が可能なインライン方式がとられ、第４図に示す如き
反応室１１の他にロードロック室やアンロード室等が一
体に連接される。

そして、カート１２上に対峙して立設した一対の基板ホ
ルダ１３にそれぞれ基板１４を保持させ、これを各室間
に一体搬送することにより各基板１４に同時に等質の薄
膜を形成することができるようになっている。基板搬出
入は反応室１１を真空に保ったままで行われる。

また、反応室１１内には中央に高周波電極（以下、ｒＲ
Ｆ電極」と称する）１５が上方から垂下しており、カー
ト１２によって搬入された基板ホルダ１３がこのＲＦ電
極１５の両側に配設されるようにしている。この位置で
基板ホルダ１３はアースされてグランド電極となり、Ｒ
Ｆ電極１５との間にそれぞれグロー放電によるプラズマ
を誘起するとともに、ＲＦ電極１５表面から基板１４に
向けてＣＶＤ反応に必要な原料ガスを噴出させ得るよう
になっている。１６は基板加熱用のヒータ、１７はＲＦ
電源、１８はレールである。

し発明が解決しようとする課題］ しかし、このような装置を使用すると、ＲＦ電極１５や
カート１２にも基板１４におけると同様の膜成分が僅か
ではあるが徐々に付着する。このため、その付着膜があ
る厚み以上になると剥離し、これがダストとして基板１
４上の被着膜に取り込まれる結果、製品の歩留りを低下
させる原因となる不具合を生じる。この不具合を取り除
くためにはそれらのクリーニングが必要となるが、カー
ト１２は成膜毎にアンロード室を経て外部に取り出され
るため容易にクリーニングをなし得るが、ＲＦ電極１５
は装置に固定のものであり、反応室１１の真空を解除し
てＲＦ電極１５を取り外さなければクリーニングするこ
とはできない。このため、定期的に装置が使用不能とな
り、インラインのメリットである優れた稼動効率が低下
されてしまうことになる。

本発明は、このような課題に着目してなされたものであ
って、ＲＦ主電極まつわる上述したダスト発生の問題に
釘効に対処したプラズマ気相成長装置を提供することを
目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、かかる目的を達成するために、次のような構
成を採用したものである。

すなわち、本発明のプラズマ気相成長装置は、インライ
ン方式としての基本的構成を備えてなるものにおいて、
基板ホルダ間を絶縁し、当該基板ホルダ間に交互に極性
の反転した高周波電界を印加することによりプラズマを
発生させるようにしたことを特徴としている。

［作用］ 本発明によると、両基板ホルダが交互にＲＦ　ｒＨ極（
又はグランド電極）としての役割を担うことになり、こ
れに対応して各基板に交互にプラズマ気相成長が起こり
、各々において等質な薄膜が形成されていくことになる
。しかして、このような電極構造を従来の搬出不能なＲ
Ｆ主電極代替して採用すると、基板ホルダは成膜が完了
する毎に装置外に取り出されるため膜付きが認められれ
ば装置を停止せずに即座にクリーニングすることが可能
となり、反応室内の放電領域に臨む部位に従来のＲＦ主
電極如き搬出不能な部材が基本的に存在しなくなるため
、それらの膜付きが原因で生じていたダスト発生の問題
が解消され、装置クリーニングの必要性も低減されるこ
とになる。

［実施例〕 以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図を参照して説
明する。

この実施例のプラズマ気相成長装置は、絶縁材により作
られたカート１上に対をなす薄板状基板ホルダ２を対峙
して立設した平行平板縦型のもので、且つ両基板ホルダ
２の対向面側にそれぞれ４枚づつの基板３を装着した両
面電極構造をなしている。カート１はレール４に沿って
図示しないロードロック室から図示反応室５に搬入され
、成膜を終えると、この反応室５から図示しないアンロ
ード室に搬出されるようになっている。また、当該反応
室５にはカート１の搬入位置に臨んで両基板ホルダ２の
背面に接離可能な可動導体６を設けている。この可動導
体６は拡開された先端部６ａを有する筒状のもので、そ
の先端部６ａ内にヒータ７を付帯しているとともに、導
体上の一部がＲＦ電源８ａ、８ｂと接続され、ＲＦ（例
えば１３゜５６　Ｍ　ｚ　）が印加可能とされている。

この際、両ＲＦ電源８ａ、８ｂには背反的にそれらをＯ
Ｎ・ＯＦＦすることのできる図示しないメカニカルなス
イッチが設けられており、このスイッチを一定周期（例
えば１０Ｈｚ）で間欠切替することにより、両基板ホル
ダ２に対して第３図に示すようなＲＦ電位とアース電位
とが交互に繰り返される印加形態をとり得るようにして
いる。図中（ａ）はＲＦ電源８ａに関し、（ｂ）はＲＦ
電源８ｂに関する。なお、この反応室５では、放電を有
効に発生させるために可動導体６及び基板ホルダ２を略
全周に亘って囲繞し得る図示しないアースシールドが装
備しである。

また、前記可動導体６の基端部６ｂからはＣｖＤ反応に
必要な原料ガスを図外から先端部６ａに向けて圧送し得
るように設けてあり、このガスは基板ホルダ２の非基板
装着面に多孔質状に設けた孔２ａを通して該基板ホルダ
２の対向空隙間に均等に放出されるようになっている。

そして、基板ホルダ２が搬入された段階で可動導体６の
先端部６ａを基板ホルダ２背面に当接させ、成膜を終え
た段階で該可動導体６の先端部６ａを基板ホルダ２背面
から離反させ得るようにしている。９はガス排気手段で
ある。

しかして、このようなものであると、成膜中に両端板ホ
ルダ２が交互にＲＦ電極又はグランド電極としての役割
を担うことになるため、両側の基板ホルダ２に装着され
た基板３に交互にプラズマ気相成長が起こって全体とし
て等質な薄膜が形成されていくことになる。しかも、こ
のような構造であると、基板ホルダ２自体は成膜を完了
した後に装置外に取り出されるものであるため、その際
にホルダ表面に膜付きが認められれば即座にクリニング
して除去することができ、反応室５内の放電領域に臨む
部位には従来のＲＦ電極の如き搬出不能な部品が存在し
なくなる。このため、図示装置は反応室５内を常にダス
ト発生原因の極めて少ないクリーンな環境に整えておく
ことができ、結果的に稼動率に影響を及ぼさずに歩留り
を有効に向上させたものとすることができる。

以上、本発明の一実施例について説明したが、各部の構
成は図示例に限定されるものではない。

例えば、ＲＦ電源を共通としたり、電気的なスイッチン
グ回路を通じてＲＦ電源の切替を行うもの、或いは平行
平板構造を横型に設けたもの等の変形が可能である。

［発明の効果コ 本発明のプラズマ気相成長装置によると、反応室内にお
ける搬出不能な部分への膜付きが極めて少なくなるため
、膜剥離に起因するダスト発生がもたらしていた製品歩
留りの低下が改善される。

また、これに関連して、膜剥離による装置クリーニング
の回数が減り、装置の稼動率が改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示し、第１図は反
応室の模式的な断面図、第２図は基板ホルダの基板装着
面側正面図、第３図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一方又は
他方の基板ホルダに係るＲＦ印加状態を示す図である。 第４図は従来例を示す第１図相当の断面図である。 ２・・・基板ホルダ　　　　３・・・基板５・・・反応
室　　　　　　８ａ、８ｂ・・・ＲＦ電極第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 反応室と搬出入室とを少なくとも１室づつ備え、一対の
   基板ホルダにそれぞれ基板を保持させてそれら各室間に
   一体搬送することにより各基板に同時に薄膜を形成する
   ことができるように構成されたインライン式のプラズマ
   気相成長装置において、前記両基板ホルダ間を絶縁し、
   当該基板ホルダ間に交互に極性の反転した高周波電界を
   印加することによりプラズマを発生させるようにしたこ
   とを特徴とするプラズマ気相成長装置。