JPH0341722A - 薄膜製造装置 - 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］ 本発明は薄膜製造装置に係り、特に任意形状の多層膜を
生産性良く、かつ薄膜中への不純物の混入を低減して作
製するのに好適な薄膜製造装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の主な薄膜製造法の１つである化学気相成長法（Ｃ
Ｖ　Ｄ　：　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ）では、熱、プラズマ、光等の励起源のエ
ネルギーによって、反応ガスを活性化し、基板上に薄膜
を堆積させる。第４図にプラズマＣＶＤ法を用いた薄膜
製造装置の１例を示す。本装置は反応室５１内の平行平
板の放電用電極５２．５３の片側に基板５５を設置し、
高周波電源５８を介し、両電極間５２５３の放電によっ
て生しるプラズマ中での反応ガス５７の分解で発生する
活性種（ラジカル）とヒータ５４によって所定の温度に
加熱された基板５５との反応から、薄膜を堆積し、排気
口５９から未反応ガス等を排出している。

このような従来の薄膜製造法では、所望の形状の薄膜を
作製する場合、第５図に示すように、基板５５上へマス
ク５６を取り付け、その開口部にのみ膜を堆積するなど
の方法が用いられている。

上記従来技術では、１回の戒膜毎にマスク５６と基板５
５の取り出し及び交換作業を行うため、多数の基板５５
を処理する場合、あるいは同一基板５５上に任意形状の
多層膜を作製する場合等において、生産性の低下及び反
応室５１の大気開放によって膜における不純物等の）昆
入量の増加などの不具合が生じる。

なお、この種の成膜用マスクに関連する技術としては、
特開昭６３−７０５１３号公報、特開昭６３−３８５７
５号公報等が挙げられる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記の薄膜製造装置は、同一形状の１膜を多数の基板５
５に堆積する場合、あるいは同一基板５５上に任意形状
の多層膜を堆積する場合等において、基板５５の交換と
共にマスク５６を取り換える必要がある。このため、装
置のスルーブツトが悪いために生産性が低下する。また
、反応室５１外でマスク５６の交換作業を行うため、マ
スク５６が汚染され、作製した膜中に不純物が取り込ま
れるなどの問題が生じる。

本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、同
一形状の薄膜を多数の基板に堆積する場合、あるいは同
一基板上に任意形状の多層膜を堆積する場合等において
、生産性の向上及び膜中への不純物の混入量の低減を達
成することができる薄膜製造装置を提供することにある
。

〔課題を解決するための手段〕

上記した目的は、反応室に連通ずる状態で大気遮断可能
なマスク収納室を付設し、マスク収納室に設置されたマ
スクを反応室内の基板側に政道すると共にそのマスクを
基板に密着可能とするマスク移動保持機構を設けること
によって達成される。

〔作用〕

マスク収納室には、予め所望の開口部を有する任意形状
の複数枚のマスクが収納される。このマスクはマスク移
動保持機構によって保持されてマスク収納室から反応室
に搬送され、基板面に密着した状態で設置される。

したがって、戒膜毎のマスクの取り出し及び交換作業を
行う必要がなくなり、また、マスクは大気中にさらされ
ることがなく、これに伴うスループットの低下、マスク
の汚染等が回避される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の薄膜製造装置の一実施例を示す縦断面
図、第２図（Ａ）は第１図の要部拡大平面図、第２図Ｃ
Ｂ　’）は第２図（Ａ）の側面図である。

この薄膜製造装置は、プラズマＣＶＤ装置であって、反
応室１の室内空間部に連通ずる空間部を有するマスク収
納室１ａが設けられ、このマスク収納室１ａには上下方
向に所定の間隔をおいて複数段（図では３段）のマスク
保持棚７が並設されており、各段にはマスク６ｂ、６ｃ
、６ｄが載置された状態を示している。マスク収納室１
ａに近接してマスクホルダ８が設置され、ホルダ上下動
調節バルブ９により上下動に調整自在となっており、ま
た、ホルダ回転調節バルブ１０により回転自在となって
いる。

マスクホルダ８の上端部付近には水平方向に延設された
水平部材８ａと、この水平部材８ａの上面に固定された
四角柱状の係止部材８ｂが固定されている。係止部材８
ｂの形状は、それぞれマスク６ａ〜６ｂの長手方向一端
部側に形成された開口部に対応した形状となっている。

なお、反応室の１側面側に付設してマスク収納室１ａを
設けているため、排気口１３はマスク収納室１ａと対面
する反応室ｌの他側面側に設けられており、その他の構
成部分は、実質的に従来の装置と同一であり、２．３は
放電用電極、４は基板加熱用ヒータ、５は基板、１１は
反応ガス、１２は高周波電源である。

次に上記のように構成される薄膜製造装置の作用につい
て説明する。

反応室１内に反応ガス１１を導入し、平行平板の放電用
電極２と３の間に高周波電源１２を用いてプラズマを発
生させる。この時、基板５は一方の電極面上に設置され
、内部の基板加熱用ヒータ４によって、所望の温度に制
御される。プラズマＣＶＤ法では、反応ガス１１がプラ
ズマ中の荷電粒子との衝突で分解・励起され、活性種（
ラジカル）となり、これら活性種と基板５との間の反応
によって膜が堆積される。

このような成膜を行なう前に、マスク保持棚７に設置し
た複数枚のマスク６ａ〜６ｄから所望の形状のマスクを
ホルダ上下動調節バルブ９及びホルダ回転調節ＩＯを用
いて順次選定し、基板５上に移動、密着させることによ
って、所望の形状の薄膜を堆積することができる。

例えば、マスクの取り扱いに関しては、第１図及び第２
図に示すようにホルダ上下動調節バルブ９によってマス
クホルダ８に固定された係止部材８ｂの上面が、所望の
マスクの下面側に位置するように上下動させ、次いで回
転調節バルブ１０によって係止部材８ｂが所望のマスク
に形成された開口部の下面に位置するようにマスクホル
ダ８を回転させる。その後ホルダ上下動調節バルブ９を
上昇させ、マスクに形成された開口部に係止部材８ｂを
係止させ、再びマスクホルダを回転させ、マスクが基板
５の下面に位置した後、マスクホルダ８を上昇させて、
マスクを基板５に密着させる。

また、同一基板５上に任意形状の多層膜を作製する場合
では、基板５を一度も反応室から出さずに工程を終える
ことが可能となる。

以上のように、本発明からなる製造法を用いた装置では
、所望の形状の多層膜を作製する場合、あらかしめ必要
なマスク６を反応室ｌ内のマスク保持棚７に設置してお
き、各層の成膜前に所望のマスクを基板５上に密着させ
ることにより、−度も基板５を取り出すことなく、任意
形状の多層膜を作製することができる。これによって、
成膜の生産性が向上すると共に反応室１の大気開放及び
基板５の取り出し等がないため、膜中への不純物の混入
を極力低減することができる。また、上記理由から、作
製した膜の膜質の再現性向上も図ることができる。

第３図は本発明の薄膜製造装置の他の実施例を示す縦断
面図である。

この装置は、第１図に示す装置と同様にプラズマＣＶＤ
装置であって、反応室１とゲートバルブ１４を介して基
板処理室１５が付設され、基板処理室１５には基板搬送
機構１６が設置されている。

また、反応室１の底部側に排気口１７が設けられている
。第３図において、その他の構成部分は第１図と同一で
あるので、第１図と同一符号で示している。

本実施例では、基板５は処理室１５内の搬送機構１６に
セットされ、ゲートバルブ１４を通じて反応室ｌ内に導
入される。

本実施例の効果は、次の通りである。第１にマスク６を
大気中にさらすことがなくなるため、マスク６の汚染を
防ぐことができ、膜中への不純物の混入を極力低減する
ことが可能となる。次に多枚数の基板５を処理する場合
、マスク６の交換が不要となるため、生産性の向上及び
コストの低減を図ることができる。

なお、本発明からなる実施例として、上記プラダマＣＶ
Ｄ装置を例に説明したが、本発明は他の励起源（熱、光
等）を用いたＣＶＤ装置、あるいはスバンタ装置、エツ
チング装置などの各種薄膜製造装置に適用できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、あらかしめ反応室内に複数枚のマスク
を設置し、成膜前に所望のマスクを選定して基板上に密
着させることにより、任意形状の多層膜を効率良く作製
することができる。この時、成膜毎のマスク交換作業が
不要となるため、大気によるマスクの汚染を防ぐことが
でき、膜中への不純物の混入を極力低減することができ
る。また、多枚数の基板を処理する場合では、生産性の
向上が可能となる。

さらに、上記効果により、本装置を各種薄膜デバイスの
製造工程に通用すれば、工程の短縮及び製品の歩留まり
向上等を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる薄膜製造装置の一実施例を示す装
置の縦断面図、第２図（Ａ）、（Ｂ）は第１図の要部拡
大平面図及び同要部拡大側面図、第３図は本発明の他の
実施例を示す装置の縦断面は第４図は従来のｙｉ膜製造
法による装置の縦断面図、第５図（Ａ）、（Ｂ）は従来
の薄膜製造法に用いられるマスクの側面図及び平面図で
ある。 ｌ・・・・・・反応室、２．３・・・・・・放電用電極
、４・・・・・・基板加熱用ヒータ、５・・・・・・基
板、６ａ〜６ｄ・・・・・・マスク、７・・・・・・マ
スク保持棚、８・・・・・・マスクホルダ、９・・・・
・・ホルダ上下動調節バルブ、１０・・・・・・ホルダ
回転調節バルブ、１１・・・・・・反応ガス、１２・・
・・・・高周波電源、１３・・・・・・排気口、１４・
・・・・・ゲートバルブ、１５・・・・・・基板処理室
、１６・・・・・・基板搬送機構、１７・・・・・・排
気口。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）反応ガス又は固体源を用いて反応室内に設置され
   た基板上に基板装着用マスクを介して所定形状の薄膜を
   堆積させる薄膜製造装置において、前記反応室に連通す
   る状態で大気遮断可能なマスク収納室を付設し、該マス
   ク収納室に設置されたマスクを前記反応室内の基板側に
   搬送すると共にそのマスクを基板に密着可能とするマス
   ク移動保持機構を設けたことを特徴とする薄膜製造装置
   。
2. （２）前記反応室にゲートバルブを介して大気遮断可能
   な基板処理室を設け、該基板処理室に基板搬送機構を設
   置したことを特徴とする請求項（１）記載の薄膜製造装
   置。