JPH04224680A - シートプラズマｃｖｄ装置 - Google Patents

シートプラズマｃｖｄ装置

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JPH04224680A
JPH04224680A JP2405698A JP40569890A JPH04224680A JP H04224680 A JPH04224680 A JP H04224680A JP 2405698 A JP2405698 A JP 2405698A JP 40569890 A JP40569890 A JP 40569890A JP H04224680 A JPH04224680 A JP H04224680A
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plasma
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Ken Okada
岡田　謙
Junnosuke Daimon
淳之介 大門
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基板の表面に成膜を形
成するシートプラズマＣＶＤ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、シートプラズマＣＶＤ装置として
は、例えば、特開平１─２５２７８１号公報に開示する
ように、真空排気装置を接続した処理室に、圧力勾配型
プラズマガンとアノード部（陽極）を対向配設し、原料
ガス導入口を前記プラズマガンの中間電極間およびアノ
ード部に設ける一方、反応ガス導入口を前記処理室の側
壁に設けたものがある。
【０００３】このシートプラズマＣＶＤ装置では、処理
室内に配設した基板の成膜に際し、まず、前記真空排気
装置により処理室を真空排気しながら前記プラズマガン
に放電用ガス（例えば、Ａｒガス）を導入し、プラズマ
ガンとアノード部との間に直流電圧を印加してシートプ
ラズマを発生させる。そして、前記原料ガス導入口から
原料ガス（例えば、ＳｉＨ４）を、また、前記反応ガス
導入口から反応ガス（例えば、Ｏ２）をそれぞれ処理室
内に供給する。前記原料ガスは、原料ガス導入口に近い
位置から順次反応しながら拡散して基板表面に膜を形成
し、余剰のガスは前記排気口より排出する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記シ
ートプラズマＣＶＤ装置では、基板がシートプラズマと
平行に配設され、原料ガスがシートプラズマの両端、す
なわち、プラズマガン部とアノード部とからそれぞれ供
給されているため、原料ガスの濃度が原料ガス導入口か
ら離れるに従って低下する。このため、例えば、原料ガ
スをＳｉＨ４、反応ガスをＯ２とすれば、原料ガス導入
口近傍ではＳｉが多く、離れた位置ではＯ２が多い状態
の膜が形成され、基板に均一な成分の成膜を形成するこ
とができていなかった。また、基板の成膜面に対して原
料ガスが平行に流入するため、成膜効率が悪かった。
【０００５】そこで、本発明は基板に均一な成膜を効率
よく形成することのできるシートプラズマＣＶＤ装置を
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、基板と平行にシートプラズマを形成して成
膜するシートプラズマＣＶＤ装置において、前記シート
プラズマを挟んで前記基板の反対側にガス供給ノズルを
配設し、このガス供給ノズルの中央部に原料ガス供給孔
を設けるとともに、この原料ガス供給孔の周囲に反応ガ
ス供給孔を設け、前記原料ガス供給孔から噴出される原
料ガスと前記反応ガス供給孔から噴出される反応ガスと
が前記シートプラズマ部で交差するようにしたものであ
る。
【０００７】
【作用】したがって、本発明によれば、複数のガス供給
ノズルの原料ガス供給孔から噴出される原料ガスと、反
応ガス供給孔から噴出される反応ガスとは、プラズマ部
で衝突して混合すると同時に励起された後、基板に向か
って移動を続けて基板に膜を形成する。
【０００８】
【実施例】次に、本発明に係るシートプラズマＣＶＤ装
置の一実施例について添付図面を参照して説明する。こ
のシートプラズマＣＶＤ装置は、図１に示すように、大
略、処理室１の上方部に設けた圧力勾配型プラズマガン
２と、処理室１の下方部に前記プラズマガン２と対向し
て設けたアノード部３と、処理室１の側壁中央部に設け
た排気口４を介して処理室１を真空排気する真空排気装
置（図示せず）と、処理室１の排気口４側の側壁に沿っ
て配した基板５の取付用のパレット６と、このパレット
６に対向して上下方向の５箇所に配したガス供給ノズル
７とからなる。
【０００９】前記プラズマガン２は、上方からホロー放
電陰極１０と、永久磁石１１およびコイル１２からなる
中間電極１３とを順次設けたもので、このプラズマガン
２には放電用ガス（Ａｒガス）が導入されるようになっ
ている。また、プラズマガン２の下方側には円柱状のプ
ラズマを伸縮して所望の幅，厚さ，密度をもつシートプ
ラズマ８を形成する永久磁石１４およびシートプラズマ
８の外方への広がりを規制するプラズマ制御コイル１５
が設けられている。
【００１０】前記アノード部３は、陽極２０とその背後
に設けた永久磁石２１とからなり、これらの上方側には
プラズマ制御コイル２２が設けられ、シートプラズマ８
の外方への広がりを規制してシートプラズマ８を陽極２
０に収束させている。
【００１１】前記ガス供給ノズル７は、図２および図３
に示すように、中心部に原料ガス供給孔２５を有すると
ともに、この原料ガス供給孔２５の外周部４箇所に反応
ガス供給孔２６を有するものである。
【００１２】前記原料ガス供給孔２５からの原料ガス（
例えば、ＳｉＯ４）は、孔２５の中心線の延長線上に噴
出される。一方、前記各反応ガス供給孔２６からの反応
ガス（例えば、Ｏ２）は、前記中心線とシートプラズマ
８の交差部Ｎに向けて噴出され、原料ガスと反応ガスと
がシートプラズマ８中で衝突し、混合されると同時に励
起されることになる。
【００１３】また、前記孔２５，２６は、それぞれ各ガ
ス供給ノズル７間で並列に接続されている。
【００１４】前記構成からなるシートプラズマＣＶＤ装
置では、まず、パレット６に基板５を取り付けて処理室
１内に配設し、真空排気装置により処理室１を真空に排
気しながら前記プラズマガン２に放電ガス（例えば、Ａ
ｒガス）を導入し、前記プラズマガン２と陽極２０との
間に直流電圧を印加してシートプラズマ８を発生させる
。そして、ガス供給ノズル７の原料ガス供給孔２５より
原料ガスを、反応ガス供給孔２６より反応ガスをそれぞ
れ噴出させる。前記両孔２５，２６は前述のように設け
られているため、原料ガスと反応ガスはシートプラズマ
８内で交差して混合されるとともに、励起されて基板５
に向かって移動を続け、前記基板５の表面に膜（例えば
、ＳｉＯ２）を形成する。
【００１５】図４および図５は、１個の前記ガス供給ノ
ズル７によって形成される成膜（ＳｉＯ２）の膜厚分布
について噴出ガスの流量（原料ガス：反応ガス＝１：５
）を変えて測定した結果についてグラフ化したもので、
図４は基板５の幅方向（図１において紙面方向）、図５
は基板５の長手方向（図１において上下方向）での膜厚
分布を示している。図から明らかなように、ガスの噴出
量がいずれの場合であっても膜厚分布はほぼ同じとなり
、下記する式で近似される。Ｔ＝Ａ・ｅｘｐ（−Ｂ（Ｘ
−Ｃ）２）ただし、Ｔは膜厚、Ａ，Ｂ，Ｃは定数、Ｘは
基板５の成膜面とガス供給ノズル７の中心線との交点か
らの距離である。
【００１６】したがって、本実施例のように複数個のガ
ス供給ノズル７を配設する場合には、各ガス供給ノズル
７の配設は、前記近似式に基づいて複数個のガス供給ノ
ズル７によって形成される膜厚分布を予測し、膜厚分布
が所望値になるように決定する。なお、本実施例では、
複数個のガス供給ノズル７を設けて成膜するようにした
が、基板５の大きさによっては１個であってもよい。
【００１７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係るプラズマＣＶＤ装置では、シートプラズマを挟ん
で基板に対向してガス供給ノズルを設け、原料ガスと反
応ガスを前記シートプラズマで交差するように噴出させ
たので、両ガスが十分に混合して励起され、基板に均一
な成膜を形成することができる。しかも、ガスの噴出方
向と直交するように基板を配設してあるので、この成膜
が効率よく行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】　　シートプラズマＣＶＤ装置の概略説明図で
ある。
【図２】　　ガス供給ノズルの側面一部断面図である。
【図３】　　ガス供給ノズルの正面図である。
【図４】　　成膜の基板幅方向での膜厚分布状態を示す
グラフである。
【図５】　　成膜の基板長手方向での膜厚分布状態を示
すグラフである。
【符号の説明】
１…処理室、２…プラズマガン、３…アノード部、４…
排気口、５…基板、６…パレット、７…ガス供給ノズル
、８…シートプラズマ、２５…原料ガス供給孔、２６…
反応ガス供給孔。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　基板と平行にシートプラズマを形成し
    て成膜するシートプラズマＣＶＤ装置において、前記シ
    ートプラズマを挟んで前記基板の反対側にガス供給ノズ
    ルを配設し、このガス供給ノズルの中央部に原料ガス供
    給孔を設けるとともに、この原料ガス供給孔の周囲に反
    応ガス供給孔を設け、前記原料ガス供給孔から噴出され
    る原料ガスと前記反応ガス供給孔から噴出される反応ガ
    スとが前記シートプラズマ部で交差するようにしたこと
    を特徴とするシートプラズマＣＶＤ装置。
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