JPH03227012A

JPH03227012A - グロー放電型成膜装置

Info

Publication number: JPH03227012A
Application number: JP2339490A
Authority: JP
Inventors: Nozomi Ikuji; 望生地; Masayoshi Imamura; 今村　正義
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1990-01-31
Filing date: 1990-01-31
Publication date: 1991-10-08

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、基板上に薄膜を形成するためのグロー放電型
成膜装置に関する。

〔従来の技術〕

基板上に薄膜を形成する装置として、従来よりスパッタ
リング装置やプラズマＣＶＤ装置等が用いられている。

例えばプラズマＣＶＤ装置では、高周波電極とアース電
極とを対向して配置するとともに、アース電極に基板を
装着し、これらの電極間にグロー放電を生じさせて基板
上に薄膜を形成するようにしている。また、高周波電極
を中央に配置するとともに、その両側にアース電極を設
け、この各アース電極に基板を装着して２つの基板を同
時に成膜するような装置も提供されている。

前記従来のプラズマＣＶＤ装置において、高周波電極の
両側に基板を配置して成膜を行う装置では、それぞれ基
板の成膜速度を調節することができない。そこで、特開
昭６１−８９１４号公報に示されるように、各基板への
成膜速度を調節できるようにした装置が提案されている
。

前記公報に示された装置を第４図に示す。この成１模装
置では、チャンバｌ内に所定の間隔を介して第１．第２
の高周波電極２．３が配置されている。各高周波電極２
．３は絶縁部材等を介して電気的に絶縁されている。そ
して各高周波電極２゜３のそれぞれに対向するように基
板４．５が配置され得るようになっている。また、各高
周波電極２，３の周囲にはアースシールＦ’６．７が設
けられている。各高周波電極２，３には、それぞれ可変
コンデンサ８．９が接続されている。これらの可変コン
デンサ８．９には、整合回路１１を介して高周波電源１
０が接続されている。

このような装置では、可変コンデンサ８，９の容量をそ
れぞれ適宜変更することにより、各高周波電極２，３と
基板４．５との間に発生するプラズマの強度を独立して
制御することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記第４図に示した装置において、第１高周波電極２と
第２高周波電極３との間には所定の隙間が設けられてい
るが、各電極２，３に印加される電圧がほぼ等しい場合
には画電極２，３の間で放電は生しない。しかし、何ら
かの理由により画電極２．３の間に相当の電位差が生じ
ると、画電極２．３の間で放電する恐れがある。このた
め、画電極２．３は約４Ｍ程度の間隔を介して配置され
ている。

このように、第１．第２高周波電極２，３の間の隙間は
狭いため、画電極２，３は、その間に形成されるコンデ
ンサ容量によって高周波的に結合されてしまう。このこ
とを第４図の等価回路である第５図を用いて説明する。

各電極２，３と基板４．５との間の各プラズマ領域が、
第５図のコンデンサ１３及び抵抗１４の並列回路に相当
しており、各電極２．（３とアースシールド６．７との
間の容量がコンデンサ１５に相当している。そして、電
極２，３の間に形成される容量は、コンデンサ１２に相
当しており、画電極２．３はこのコンデンサ容量によっ
て高周波的に結合している。

このように、第１．第２の高周波電極２，３の間が容量
結合してしまうと、可変コンデンサ８゜９の容量を変化
させても、各基板４，５における成膜速度を独立にかつ
完全に制御することができない。

この発明の目的は、２つの高周波電極間に形成される容
量を減少させ、各基板における成膜速度を確実に制御す
ることができるグロー放電型成膜装置を提供することに
ある。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明に係るグロー放電型成膜装置は、第１゜第２の高
周波電極と、高周波電源と、調節手段と、少なくとも１
つの導電性部材とを備えている。

前記第１．第２の高周波電極は、所定の隙間を介して配
置されそれぞれ基板に対向している。前記高周波電源は
、各高周波電極に高周波電力を投入するためのものであ
る。前記調節手段は、各高周波電極と基板との間に設け
られ、各高周波電極と高周波電源との間のプラズマ強度
を調節する手段である。前記導電性部材は、第１．第２
の高周波電極の間に各電極と電気的に絶縁されて配置さ
れている。

（作用〕本発明に係るグロー放電型成膜装置では、高周波電源に
より第１．第２の高周波電極に高周波電力を投入する。

そして、各高周波電極と各基板との間でグロー放電を起
こさせ、基板上に成膜処理を行う。この時、調節手段に
より、各高周波電極と各基板との間のプラズマ強度が調
節され、これにより成膜速度の調節が行われる。

また、第１．第２の高周波電極の間には、絶縁部材等を
介して少なくとも１つの導電性部材が配置されている。

この導電性部材を設けることにより、第１．第２の高周
波電極の間には複数のコンデンサが直列接続された状態
となる。これにより、第１．第２の高周波電極の間の静
電容量を小さくすることができ、調節手段による成膜速
度の制御を確実に行うことが可能となる。

［実施例］第１図は本発明の一実施例によるグロー放電型成膜装置
を示している。

第１図において、成膜室２０内には、例えばステンレス
製の高周波電極２１及び２２がそれぞれ縦姿勢で対向配
置されている。画電極２１．２２は絶縁部材５３〜５５
を介して所定の間隔に保たれている。絶縁部材５３〜５
５は、第２図に示すように、厚みｔを有する複数個のブ
ロンク状絶縁片からそれぞれ構成されている。そして、
各絶縁片の間には、例えばステンレス製の金属板３８が
装着されている。各金属板３８は、各絶縁部材５３〜５
５によって直流的に浮いた状態となっている。なお、各
絶縁片の厚みＬは、例えば約３ｍに設定される。このよ
うな構成により、高周波電極２１．２２の間には、４個
のコンデンサが直列接続された状態となっており、金属
板３８がないものに比べ画電極２１．２２の間の静電容
量が減少している。

例えば、第３図に示すように、高周波電極４１゜４２の
間に絶縁部材４３のみを設けたものにおい（゛、各電極
４１．４２の１辺の長さをＤ＝５００市、絶縁部材４３
の厚みをｔ＝３ｍｍとした場合には、各電極４１．４２
の間に形成されるコンデンサ容量はとなる。一方、第２図に示すものでは、等価的に第３図
のコンデンサと同容量のコンデンサが４個直列接続され
た状態となり、電極２１．２２の間の容量は、Ｃ＝Ｃ，
・１／４となる。

各高周波電極２１．２２の周囲にはアースシールド２６
．２７が配置され”ζいる。成膜室２ｏの左右両側壁に
は、ヒータ２４，２５が配置されている。また、各高周
波電極２１．２２のそれぞれには、調節手段としての可
変コンデンサ２８，２９が接続されている。可変コンデ
ンサ２８．２９は、ともに整合回路３０を介して高周波
電源３１に接続されている。

また、成膜装置６２０内には、基板カート３５が第１図
の紙面垂直方向に搬入可能となっている。

基板カート３５はアース電極として機能するものであり
、各高周波電極２１．２２のそれぞれに対向するように
基板３６．３７が縦姿勢で装着されている。

次に、本成膜装置の作動について説明する。

まず、成膜すべき基板３６．３７が装着された基板カー
ト３５を成膜室２０内に搬入する。次に、基板３６．３
７をヒータ２４，２５で加熱した状態で、高周波電源３
１から高周波電極２１２２に高周波電圧を印加する。こ
れにより、各高周波電極２１．２２と各基板３６．３７
との間にグロー放電が発生し、基板３６．３７上に薄膜
が形成される。

成膜時には、可変コンデンサ２８．２９により、各基板
３６．３７について成膜速度のコントロールが行われる
。また、高周波電極２１．２２の間に金属板３８を設け
たことにより、前述のように、各電極２１．２２の間の
二ｌンデンサ容量による電気的な結合が減少している。

従って、可変コンデンサ２８．２９をそれぞれ制御する
ごとにより、電極２１と基板３６との間のプラズマ強度
及び電Ｊｍ２２と基板３７との間のプラズマ強度をそれ
ぞれ独立して制御することができる。

〔他の実施例〕

（２１）前記実施例では、本発明をプラズマＣＶＤ装置
に適用した場合について説明したが、本発明は、ターゲ
ットと基板との間でグロー放電を起こして成膜を行うス
パッタリング装置においても同様に適用することができ
る。

（Ｅ））金属板３　Ｂの枚数とし′（は、少なくとも１
枚設けられていればよい。

（（〕）各全金属板８同士の隙間り及び両外側の金属板
３８と各電極２１．２２との隙間りは全て均等でなくて
もよい。例えば、第２図において、左（電極２１側）か
ら順に２ｍｍ、　　３ｍｍ、　　２ｍｍ、　　３ｍｍ。

等であってもよい。

〔発明の効果］本発明に係るグロー放電型成膜装置では、第１゜第２の
高周波電極の間に各電極と絶縁された少なくとも１つの
導電性部材が設けられるので、２つの高周波電極間のコ
ンデンサ容量による電気的結合を減少さ一ロることがで
きる。これにより、各電極と基板との間のプラズマ強度
の制御性を向上でき、各基板の成膜速度を確実に制御す
るごとが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるグロー放電型成膜装置
の断面概略構成図、第２図は前記実施例装置の電極部分
の拡大図、第３図は従来装置の第２図に相当する図、第
４図は従来装置の第１図に相当する図、第５図はその等
価回路図である。２０・・・成膜室、２１．２２・・・高周波電極、２８
゜２９・・・可変コンデ刈す（調節手段）、３１・・・
高周波電源、３６．３７・・・基板、３８・・・金属板
、５３・〜５５・・・絶縁部材。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）所定の隙間を介して配置されそれぞれ基板に対向
する第１、第２の高周波電極と、前記各高周波電極に高
周波電力を投入するための高周波電源と、前記各高周波
電極と高周波電源との間に設けられ各高周波電極と基板
との間のプラズマ強度を調節する調節手段と、前記第１
、第２の高周波電極の間に各電極と電気的に絶縁されて
配置された少なくとも１つの導電性部材とを備えたグロ
ー放電型成膜装置。