JPH05160031A - Ｃｖｄ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】処理室を２重構造としたＣＶＤ装置に於いて、
プラズマ発生室への基板の搬入、搬出を具体化し、２重
室構造のＣＶＤ装置の具現化を図る。 【構成】処理室内にプラズマ発生室を設けて２重室構造
としたＣＶＤ装置に於いて、処理室内に内室１５を設け
てプラズマ発生室２５を画成し、該内室に前記処理室に
設けられる連絡孔３７に対向させ搬入出孔３０を設け、
該搬入出孔をシャッタ３２により開閉可能とし、基板２
をＣＶＤ処理する場合は、シャッタにより搬入出孔を閉
塞し、略密閉状態のプラズマ発生室を画成し、基板の搬
入搬出は前記シャッタにより前記搬入出孔を解放する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造装置の１つ
である基板上に薄膜を形成するＣＶＤ装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造の製造工程の１つにシリコン
基板表面に所要の成膜をし、或は液晶表示装置の製造の
工程の１つにガラス基板上に成膜を行う工程がある。

【０００３】これは、気密な処理室に基板を装入し、該
処理室内に設けられた１対の電極間に高周波電力を印加
すると共に前記処理室内に反応ガスを供給してプラズマ
を発生させ、基板表面に薄膜を成膜させるものである
（Ｃｈｅｍｉｃｈａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ）。

【０００４】従来のＣＶＤ装置では気密な処理室内の１
面に前記基板が設置される１方の電極があり、該電極に
対峙して気密な処理室内の他方の面に電極が設けられ、
これら１対の電極間にプラズマを発生させてＣＶＤ処理
を行っていた。

【０００５】前記ＣＶＤ処理は、気相のガス分子を分解
し、基板上に薄膜として堆積させるものである。ところ
が、薄膜は基板上だけでなく基板に対峙する電極、処理
室内壁にも成膜する。電極、処理室内壁に堆積した成膜
は、やがて剥離し、処理中の基板上に付着して基板を汚
染する。基板が前記堆積物で汚染されると基板の成膜に
重大な欠陥を生じさせる。この為、従来より処理室内は
定期的に清掃されていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】清掃作業は処理室を分
解して行わなければならず、作業は面倒であると共に時
間が掛かっていた。従って、この清掃作業が装置の可動
率を低下させる原因となっていた。又、プラズマは限定
された空間で発生させると、均一なプラズマが得られる
ことが知られている。

【０００７】斯かる問題を解決する為、図８に示す様
に、基板２を収納し且プラズマを限定した空間で発生さ
せる様、処理室１内に更にプラズマ発生室３を設けて２
重室とし、前記プラズマ発生室を清掃可能とし清掃作業
の容易化を図ると共に均一なプラズマを発生させる様に
したＣＶＤ装置が発案されている。

【０００８】本発明は、処理室を２重構造とした場合
に、プラズマ発生室への基板の搬入、搬出を具体化し、
２重室構造のＣＶＤ装置の具現化を図ろうとするもので
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、処理室内にプ
ラズマ発生室を設けて２重室構造としたＣＶＤ装置に於
いて、処理室内に内室を設けてプラズマ発生室を画成
し、該内室に前記処理室に設けられる連絡孔に対向させ
搬入出孔を設け、該搬入出孔をシャッタにより開閉可能
としたことを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】プラズマ発生室内に搬入した基板をＣＶＤ処理
する場合は、シャッタにより搬入出孔を閉塞し、略密閉
状態のプラズマ発生室を画成し、基板の搬入搬出は前記
シャッタにより前記搬入出孔を解放することで、基板の
搬入搬出が可能となる。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例を
説明する。

【００１２】図１は、本発明に斯かるＣＶＤ装置の特
に、処理室の断面を示すものである。

【００１３】処理室１の上面に上電極ホルダ４を設け、
該上電極ホルダ４の中心に前記処理室１の上面を貫通す
るガイドパイプ５を設け、該ガイドパイプ５の下端に電
極上プレート６、電極下プレート７を設け、前記ガイド
パイプ５、電極上プレート６、電極下プレート７は絶縁
材８，９，１０，１１で絶縁する。

【００１４】前記電極上プレート６と前記電極下プレー
ト７との間には間隙１２が形成され、該間隙１２と前記
ガイドパイプ５の内部とは連通している。又、前記電極
下プレート７には所要数の供給孔１３が穿設されてい
る。

【００１５】前記上電極ホルダ４の下面に内室１５を分
離可能に設け、該内室１５の底部中心に前記電極下プレ
ート７に対峙する下電極１６を設ける。

【００１６】該下電極１６の周囲に沿って排気板１７を
設け、該排気板１７の上面に石英製の排気蓋１８を乗設
する。

【００１７】前記排気板１７には上面側より排気溝３９
が形成され、該排気溝３９は中央に向かう直進部３９ａ
と、直進部先端に位置する吹溜まり部３９ｂと、前記直
進部３９ａと接続する横行部３９ｃとから形成されたジ
グザグ状をしており、該排気溝３９の中央位置には前記
処理室１内に連通する通孔４０が穿設されている。

【００１８】前記排気蓋１８は、前記排気溝３９を覆い
ジグザグ状の排気路を形成するものであり、該排気蓋１
８の所要位置には排気口４１が穿設され、該排気蓋１８
の下面側に形成した導気溝４２によって前記排気口４１
と前記排気溝３９とを連通する。

【００１９】又、該排気蓋１８と前記下電極１６とに掛
亘って石英製の下電極カバー１９を載置する。該下電極
カバー１９は、前記下電極１６に植設した石英製のピン
２０で位置合わせされる。

【００２０】前記内室１５の内側に、石英製の側壁カバ
ー２１を設け、該側壁カバー２１と前記下電極カバー１
９とは１部が重合する様にする。該側壁カバー２１の上
端段差部に上電極カバー２２を落込み設け、該上電極カ
バー２２と前記電極下プレート７とは間隙が形成される
様にする。

【００２１】前記内室１５の上内周縁に沿ってＯリング
１４を設け、該Ｏリング１４を前記上電極ホルダ４、側
壁カバー２１に同時に当接させることで、上電極ホルダ
４と内室１５、内室１５と側壁カバー２１との間を気密
にシールする。

【００２２】前記上電極カバー２２には多数の分散孔２
３が穿設され、前記ガイドパイプ５に設けた、反応ガス
供給管２４より反応ガスを供給することで、前記ガイド
パイプ５の中空部、前記間隙１２、供給孔１３を経て、
前記分散孔２３より反応ガスがプラズマ発生室２５に均
一に供給される。又、該プラズマ発生室２５内のガスは
前記排気蓋１８、排気板１７を経て処理室１内に排出さ
れ、更に該処理室１から該処理室１の底板４３に設けら
れた排気口３４より排気される。

【００２３】前記下電極１６の下面に当接する下電極加
熱板２６を昇降可能に設け、該下電極加熱板２６は、台
座２７にスプリング２８を介して設けられている。該下
電極加熱板２６の下方には熱反射板３８が多重に設けら
れ、該下電極加熱板２６の下方側に対して熱絶縁をして
いる。又、前記台座２７には前記内室１５の下面に当接
する押圧ピン２９が設けられている。

【００２４】該台座２７は特に図示しないが、昇降ユニ
ットに支持されており、該昇降ユニットは前記内室１５
を前記押圧ピン２９を介して前記上電極ホルダ４に押し
付けると共に前記下電極加熱板２６を前記スプリング２
８を介して前記下電極１６に押圧する。更に、排気蓋１
８、側壁カバー２１、上電極カバー２２を前記内室１５
に保持させた状態で下電極加熱板２６で支持して降下さ
せる様になっている。又、前記内室１５には車輪３５が
設けられ、該内室１５は降下した状態でレール３６に軌
乗する。

【００２５】前記内室１５、側壁カバー２１の１側面に
は基板２を搬入、搬出する為の搬入出孔３０が設けら
れ、該搬入出孔３０は平行リンク３１によって支持され
たシャッタ３２によって開閉される様になっており、該
シャッタ３２は後述するシャッタ開閉装置３３によって
回動される。

【００２６】前記処理室１の搬入出孔３０に対向する位
置には、他のユニットと結合する為の連絡孔３７が設け
られており、該連絡孔３７を通して搬送機のロボットア
ーム（図示せず）が出入りする。該連絡孔３７は図示し
ないゲートバルブによって開閉される。

【００２７】而して、前記シャッタ３２が開状態で、基
板２がプラズマ発生室２５に搬入され、前記下電極１６
に載置され、更に、シャッタ３２が前記搬入出孔３０を
閉塞した図１の状態で、反応ガス供給管２４より反応ガ
スをプラズマ発生室２５に供給しつつ、前記電極下プレ
ート７と下電極１６との間にプラズマを発生させ、前記
基板２上に成膜する。

【００２８】成膜が完了すると、前記シャッタ開閉装置
３３により前記搬入出孔３０を開口し、図示ない搬送機
によって本ＣＶＤ装置より基板２を搬出する。

【００２９】次に、シャッタ開閉装置３３について説明
する。

【００３０】前記した様に、シャッタ３２には平行リン
ク３１を介して前記内室１５に設けており、該シャッタ
３２は水平方向に貫通する係合溝４４が刻設され、更に
シャッタ３２の下端はテーパ形状となっている。

【００３１】前記底板４３にシールブロック４５が貫設
され、該底板４３の上面には軸受ブロック４８が固着さ
れ、該シールブロック４５にリフトロッド４６が気密且
摺動自在に設けられると共に該リフトロッド４６は前記
軸受ブロック４８を摺動自在に貫通する。該リフトロッ
ド４６の下端にシャッタ開閉シリンダ４７が連結され、
前記リフトロッド４６の上端には押圧板４９が固着され
る。又、該押圧板４９には下方に延びるガイドロッド５
０が設けられ、該ガイドロッド５０は前記軸受ブロック
４８に摺動自在に嵌合している。

【００３２】前記押圧板４９の上面側にはスライドピン
５１を介して係合子５２が押圧板４９に昇降自在に設け
られ、又該係合子５２はスプリング５５によって下方に
付勢されている。該係合子５２には係合ピン５３が左右
１対設けられており、該係合ピン５３は前記係合溝４４
に遊嵌する。

【００３３】前記押圧板４９には所要のピッチでシャッ
タ押圧ローラ５４が設けられ（本実施例では４個）、該
シャッタ押圧ローラ５４は前記シャッタ３２下端のテー
パ部に当接可能となっている。

【００３４】以下、シャッタ開閉装置３３の作動につい
て説明する。

【００３５】図２〜図４はシャッタ３２を閉じている状
態を示し、この閉鎖状態からシャッタ３２を解放するに
は、前記シャッタ開閉シリンダ４７を駆動し、前記リフ
トロッド４６を介して前記押圧板４９を降下させる。前
記シャッタ３２は前記内室１５に密着していることがあ
るが、前記係合溝４４に遊嵌した前記係合ピン５３が前
記シャッタ３２を引下げる。この場合、該シャッタ３２
には係合ピン５３を介して引下げ力が作用するので過度
の力が作用して損傷することがない。

【００３６】シャッタ３２の閉塞は、前記シャッタ開閉
シリンダ４７を駆動して前記押圧板４９を上昇させれば
よい。前記シャッタ押圧ローラ５４を介して前記シャッ
タ３２は押上げられ、該シャッタ３２は前記内室１５の
搬入出孔３０を密閉する。前記シャッタ３２が搬入出孔
３０を密閉した後も、前記シャッタ開閉シリンダ４７が
所要の上昇力を発揮する様にし、前記シャッタ３２を前
記シャッタ押圧ローラ５４を介して複数箇所で内室１５
に均等に押圧させ前記搬入出孔３０の密閉を完全にす
る。

【００３７】而して、前記シャッタ開閉装置３３による
前記搬入出孔３０の開閉によって、前記プラズマ発生室
２５での基板２の処理に必要な該基板２の搬入搬出が可
能となる。

【００３８】前記内室１５が降下して前記レール３６に
軌乗することは前述したが、該内室１５は更に清掃作業
の為、前記レール３６に沿って前記基板２の搬入搬出方
向と直角方向に引出し得る様になっており、前記内室１
５の水平方向の移動に際し、前記係合ピン５３は前記係
合溝４４内を移動し、前記シャッタ３２と前記シャッタ
開閉装置３３との係合は容易に解除され、又同様に清掃
後に前記内室１５が装入される場合も確実にシャッタ３
２とシャッタ開閉装置３３との係合がなされる。

【００３９】尚、前記搬入出孔３０の開閉は種々の手段
によって行われるものであり、例えば、前記シャッタ３
２は平行リンク３１によって支持されたが、内室１５側
に上下方向のガイド溝を設け、該ガイド溝に沿ってシャ
ッタ３２が昇降する様にしてもよい。更に、図７に於い
て他のシャッタ開閉装置を説明する。尚、図７中、図１
〜図４中で示したものと同一のものには同符号を付して
ある。

【００４０】本例では、シャッタ３２をリフトロッド４
６に固着して、シャッタ開閉シリンダ４７によって直接
該シャッタ３２を昇降させ、搬入出孔３０を開閉する様
にしたものである。

【００４１】

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、処理室
内にプラズマ発生室を設けて２重室構造とした場合に、
該プラズマ発生室への基板の搬入搬出を可能とし、２重
室構造のＣＶＤ装置の実現化に寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るＣＶＤ装置の断面図で
ある。

【図２】本ＣＶＤ装置に於けるシャッタ開閉装置の正面
図である。

【図３】同前シャッタ開閉装置の平面図である。

【図４】同前シャッタ開閉装置側面図である。

【図５】本ＣＶＤ装置に於ける内室に設けられる排気構
造を示す断面図である。

【図６】同前排気構造を示す平面図である。

【図７】他のシャッタ開閉装置を示す側面図である。

【図８】２重室構造としたＣＶＤ装置の概念図である。

【符号の説明】

２ 基板 １５ 内室 ２５ プラズマ発生室 ３０ 搬入出孔 ３２ シャッタ ３３ シャッタ開閉装置 ３７ 連絡孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹田 智彦 東京都港区虎ノ門二丁目３番13号 国際電 気株式会社内 (72)発明者 折付 良二 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所茂原工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理室内にプラズマ発生室を設けて２重
   室構造としたＣＶＤ装置に於いて、処理室内に内室を設
   けてプラズマ発生室を画成し、該内室に前記処理室に設
   けられる連絡孔に対向させ搬入出孔を設け、該搬入出孔
   をシャッタにより開閉可能としたことを特徴とするＣＶ
   Ｄ装置。