JPH05311448A - 高周波プラズマｃｖｄ装置 - Google Patents
高周波プラズマｃｖｄ装置Info
- Publication number
- JPH05311448A JPH05311448A JP14193292A JP14193292A JPH05311448A JP H05311448 A JPH05311448 A JP H05311448A JP 14193292 A JP14193292 A JP 14193292A JP 14193292 A JP14193292 A JP 14193292A JP H05311448 A JPH05311448 A JP H05311448A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- high frequency
- base material
- plasma cvd
- cathode electrode
- frequency power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】高周波プラズマＣＶＤ装置で、１バッチあたり
の成膜処理個数を増大させること。 【構成】ガス透過可能でグランド電位を有する電極によ
り複数個に分割された真空領域内のそれぞれに基材１４
がマッチッグボックスを介して高周波電源と接続される
ことを特徴とする高周波プラズマＣＶＤ装置。 【効果】真空槽内を複数個に分割した状態で基材および
カソ−ド電極を配置しプラズマＣＶＤを行なうことによ
り、バッチあたりの処理個数が著しく増加し、同一真空
槽内であっても、基材の形態、個数に応じた最適な条件
での成膜処理が可能となった。
の成膜処理個数を増大させること。 【構成】ガス透過可能でグランド電位を有する電極によ
り複数個に分割された真空領域内のそれぞれに基材１４
がマッチッグボックスを介して高周波電源と接続される
ことを特徴とする高周波プラズマＣＶＤ装置。 【効果】真空槽内を複数個に分割した状態で基材および
カソ−ド電極を配置しプラズマＣＶＤを行なうことによ
り、バッチあたりの処理個数が著しく増加し、同一真空
槽内であっても、基材の形態、個数に応じた最適な条件
での成膜処理が可能となった。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は薄膜製造装置のうち、特
に真空槽内部を複数個の領域に分割し、それぞれの領域
に基材を配置して薄膜形成を行う高周波プラズマＣＶＤ
装置に関する。
に真空槽内部を複数個の領域に分割し、それぞれの領域
に基材を配置して薄膜形成を行う高周波プラズマＣＶＤ
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の高周波プラズマＣＶＤ装置におい
ては、独立した真空槽内に１つの高周波電源と結合した
電極が導入され、高周波電源とカソ−ド電極がマッチン
グボックスを介して電気的に結合した状態で配置され、
真空槽内壁は接地電位を保ちアノ−ド電極となるような
装置構成となっていて、この空間に膜形成用の反応ガス
を導入した後、１３．５６ＭＨｚの高周波電界を印加し
プラズマＣＶＤ法により薄膜形成を行っている。
ては、独立した真空槽内に１つの高周波電源と結合した
電極が導入され、高周波電源とカソ−ド電極がマッチン
グボックスを介して電気的に結合した状態で配置され、
真空槽内壁は接地電位を保ちアノ−ド電極となるような
装置構成となっていて、この空間に膜形成用の反応ガス
を導入した後、１３．５６ＭＨｚの高周波電界を印加し
プラズマＣＶＤ法により薄膜形成を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような薄膜製造装
置において、基材をカソ−ド電極と電気的に結合させた
状態でプラズマＣＶＤ法による成膜を行う場合、主たる
反応は基材を含めたカソ−ド電極表面で起こるため、真
空槽内に広い空間を有しても成膜に有効な領域の拡大に
はつながらない。基材を含んだカソ−ド電極面積が小さ
いうちは、その表面積に対する投入高周波出力の比は一
定を保っているが、表面積増大とともに比例関係がくず
れてくる。すなわち広い空間を有した真空槽を用いた場
合には表面積増大とともに、カソ−ド電極とアノ−ド電
極空間でも成膜に寄与しないプラズマが消費され余分な
高周波電力を要するようになる。これに付随して高周波
出力の増大とともに、電極付近の放電が不安定になるこ
とがある。また大出力の高周波電力を印加した場合に
は、高周波電力の一部が熱となって成膜に悪影響を及ぼ
す。本発明の目的は、上記の問題を解決し、バッチあた
りの成膜処理個数の増加と成膜に作用しない高周波電力
の削減とができ、安定した成膜ができる高周波プラズマ
ＣＶＤ装置を提供することにある。
置において、基材をカソ−ド電極と電気的に結合させた
状態でプラズマＣＶＤ法による成膜を行う場合、主たる
反応は基材を含めたカソ−ド電極表面で起こるため、真
空槽内に広い空間を有しても成膜に有効な領域の拡大に
はつながらない。基材を含んだカソ−ド電極面積が小さ
いうちは、その表面積に対する投入高周波出力の比は一
定を保っているが、表面積増大とともに比例関係がくず
れてくる。すなわち広い空間を有した真空槽を用いた場
合には表面積増大とともに、カソ−ド電極とアノ−ド電
極空間でも成膜に寄与しないプラズマが消費され余分な
高周波電力を要するようになる。これに付随して高周波
出力の増大とともに、電極付近の放電が不安定になるこ
とがある。また大出力の高周波電力を印加した場合に
は、高周波電力の一部が熱となって成膜に悪影響を及ぼ
す。本発明の目的は、上記の問題を解決し、バッチあた
りの成膜処理個数の増加と成膜に作用しない高周波電力
の削減とができ、安定した成膜ができる高周波プラズマ
ＣＶＤ装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】真空槽内の空間に配置さ
れる基材およびカソ−ド電極を単個ではなく、複数個に
分割して、隣接するカソ−ド電極どうしが影響を及ぼさ
ないように、それぞれのカソ−ド電極毎に薄膜形成を行
うことが考えられる。具体的な手法としては、ガス透過
可能でグランド電位を有する電極を用いて基材の形状、
大きさにより最適な広さの複数個の空間に分割すること
により、それぞれの空間に印加される高周波は静電遮蔽
によりその空間以外には漏れないことから、カソ−ド電
極を配置して１組のマッチングボックスを介した高周波
電源と電気的に結合させた状態で独立制御により薄膜形
成を行うことが可能である。
れる基材およびカソ−ド電極を単個ではなく、複数個に
分割して、隣接するカソ−ド電極どうしが影響を及ぼさ
ないように、それぞれのカソ−ド電極毎に薄膜形成を行
うことが考えられる。具体的な手法としては、ガス透過
可能でグランド電位を有する電極を用いて基材の形状、
大きさにより最適な広さの複数個の空間に分割すること
により、それぞれの空間に印加される高周波は静電遮蔽
によりその空間以外には漏れないことから、カソ−ド電
極を配置して１組のマッチングボックスを介した高周波
電源と電気的に結合させた状態で独立制御により薄膜形
成を行うことが可能である。
【０００５】
【作用】従来の１つの真空槽内に１つの高周波電源と結
合した基材およびカソ−ド電極を配置し、高周波プラズ
マＣＶＤ法により薄膜形成を行なう場合に比べ、本発明
のように複数個に分割された状態で基材およびカソ−ド
電極を配置して成膜領域を分割し、薄膜形成を行なうこ
とで次のような利点、効果が期待できる。真空槽内空間
を複数個に分割し個々に基材およびカソ−ド電極を配置
することにより、同一の真空槽内であっても基材の形
状、形態により個々の最適条件で成膜が可能である。ま
た同一基材を処理する場合には、真空槽全体での基材の
充填量を増加させることができ１バッチあたりの多数個
処理が可能である。本発明においては成膜に作用しない
プラズマ空間を減らすことができるため、従来と同等な
成膜速度が低い高周波電力で達成できる。
合した基材およびカソ−ド電極を配置し、高周波プラズ
マＣＶＤ法により薄膜形成を行なう場合に比べ、本発明
のように複数個に分割された状態で基材およびカソ−ド
電極を配置して成膜領域を分割し、薄膜形成を行なうこ
とで次のような利点、効果が期待できる。真空槽内空間
を複数個に分割し個々に基材およびカソ−ド電極を配置
することにより、同一の真空槽内であっても基材の形
状、形態により個々の最適条件で成膜が可能である。ま
た同一基材を処理する場合には、真空槽全体での基材の
充填量を増加させることができ１バッチあたりの多数個
処理が可能である。本発明においては成膜に作用しない
プラズマ空間を減らすことができるため、従来と同等な
成膜速度が低い高周波電力で達成できる。
【０００６】
【実施例１】以下、本発明の実施例を硬質カ−ボン膜形
成を例にとって図を用いて説明する。図１は真空槽内部
の空間を４分割した例を示す模式図である。真空槽１１
内をグランド電位を有する金網により４分割し、それぞ
れにカソ−ド電極１３および基材１４を配置する。この
とき基材１４およびカソ−ド電極１３はマッチングボッ
クスを介して高周波電源と電気的に接続されている。こ
こでは基材１４としてステンレス鋼を用いた。真空排気
後、ガス導入口１５より炭化水素ガスを導入して圧力を
１×１０-1Ｔｏｒｒとし、１３．５６ＭＨｚの高周波電
力を印加して、プラズマを形成し基材１４上に硬質カ−
ボン膜を形成した。この際基材１４およびカソ−ド電極
面積と周囲のグランド電極面積との比により、必要とさ
れる高周波電力が異なるため直流バイアス電圧が一定と
なるようにそれぞれの領域の高周波電力を調整した。
成を例にとって図を用いて説明する。図１は真空槽内部
の空間を４分割した例を示す模式図である。真空槽１１
内をグランド電位を有する金網により４分割し、それぞ
れにカソ−ド電極１３および基材１４を配置する。この
とき基材１４およびカソ−ド電極１３はマッチングボッ
クスを介して高周波電源と電気的に接続されている。こ
こでは基材１４としてステンレス鋼を用いた。真空排気
後、ガス導入口１５より炭化水素ガスを導入して圧力を
１×１０-1Ｔｏｒｒとし、１３．５６ＭＨｚの高周波電
力を印加して、プラズマを形成し基材１４上に硬質カ−
ボン膜を形成した。この際基材１４およびカソ−ド電極
面積と周囲のグランド電極面積との比により、必要とさ
れる高周波電力が異なるため直流バイアス電圧が一定と
なるようにそれぞれの領域の高周波電力を調整した。
【０００７】
【比較例１】従来のように真空槽内に一組の基材（実施
例で使用した基材と同材質で同形状のもの）およびカソ
−ド電極を配置し、マッチングボックスを介して高周波
電源と電気的に接続させる。以下は実施例１と同様にし
て硬質カ−ボン膜を形成した。ここでの基材処理数は実
施例１の４分の１である。
例で使用した基材と同材質で同形状のもの）およびカソ
−ド電極を配置し、マッチングボックスを介して高周波
電源と電気的に接続させる。以下は実施例１と同様にし
て硬質カ−ボン膜を形成した。ここでの基材処理数は実
施例１の４分の１である。
【０００８】
【比較例２】基材処理数を実施例１と同数とし、他は比
較例１と同等な装置構成で硬質カ−ボン膜を形成した。
（基材は実施例で使用した基材と同材質で同形状のも
の）
較例１と同等な装置構成で硬質カ−ボン膜を形成した。
（基材は実施例で使用した基材と同材質で同形状のも
の）
【０００９】実施例１、比較例１、比較例２で得られた
硬質カ−ボン膜の成膜時間と膜厚、高周波電力量の比較
を表１に示す。真空槽内空間を複数個に分割し、ここに
基材およびカソ−ド電極を配置（実施例１）することに
より、高周波電力３００Ｗで１バッチあたり４０個の基
材に均一に硬質カ−ボン膜を形成できる。これに対し真
空槽内に一組の基材およびカソ−ド電極を配置（比較例
１）した場合には、処理数が４分の１の減少してしま
う。また比較例２から、同じ処理数の基材に対して同じ
成膜時間で同値の膜厚を得るためには１０００Ｗもの高
周波電力が必要なことが判明した。１０００Ｗもの大電
力を投入して成膜処理を行うと、異常放電、粉体の発生
など膜品質劣化要因が多く好ましい状態ではない。硬質
カ−ボン膜の密着性については、引っかき試験によりテ
ストを行ったが実施例１、比較例１、比較例２の間で特
に大きな差違は見られず、同程度の密着性であることが
判明した。
硬質カ−ボン膜の成膜時間と膜厚、高周波電力量の比較
を表１に示す。真空槽内空間を複数個に分割し、ここに
基材およびカソ−ド電極を配置（実施例１）することに
より、高周波電力３００Ｗで１バッチあたり４０個の基
材に均一に硬質カ−ボン膜を形成できる。これに対し真
空槽内に一組の基材およびカソ−ド電極を配置（比較例
１）した場合には、処理数が４分の１の減少してしま
う。また比較例２から、同じ処理数の基材に対して同じ
成膜時間で同値の膜厚を得るためには１０００Ｗもの高
周波電力が必要なことが判明した。１０００Ｗもの大電
力を投入して成膜処理を行うと、異常放電、粉体の発生
など膜品質劣化要因が多く好ましい状態ではない。硬質
カ−ボン膜の密着性については、引っかき試験によりテ
ストを行ったが実施例１、比較例１、比較例２の間で特
に大きな差違は見られず、同程度の密着性であることが
判明した。
【００１０】以上述べてきたように１つの真空槽内を複
数個に分割し、個々に基材およびカソ−ド電極を配置し
た場合は従来に比較して、成膜品質を落とすことなく処
理数を著しく増加することが可能となる。
数個に分割し、個々に基材およびカソ−ド電極を配置し
た場合は従来に比較して、成膜品質を落とすことなく処
理数を著しく増加することが可能となる。
【００１１】
【表１】
【００１２】本実施例、比較例においては４分割した場
合について述べたが、分割数および処理基材数が増える
とこの相違はより顕著になる。特に従来構成で多数の基
材を処理しようとすると、投入高周波電力が以上に増大
し異常放電が多発し正常条件での処理が不可能となる。
合について述べたが、分割数および処理基材数が増える
とこの相違はより顕著になる。特に従来構成で多数の基
材を処理しようとすると、投入高周波電力が以上に増大
し異常放電が多発し正常条件での処理が不可能となる。
【００１３】本実施例においては小物を多数処理する場
合を例にとったが、中物、大物を処理する場合も状況は
同様であり、特に形状の異なった基材を複数個同時に処
理する場合に本発明の考え方は有効である。また空間を
分離する手段として金網を用いたが、この他にもガスの
移動が可能でありグランド電位を保持し、かつプラズマ
を空間ごとに取りこめておける状態であれば使用可能で
ある。
合を例にとったが、中物、大物を処理する場合も状況は
同様であり、特に形状の異なった基材を複数個同時に処
理する場合に本発明の考え方は有効である。また空間を
分離する手段として金網を用いたが、この他にもガスの
移動が可能でありグランド電位を保持し、かつプラズマ
を空間ごとに取りこめておける状態であれば使用可能で
ある。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、真空槽内を複数個に分
割し、それぞれに基材およびカソ−ド電極を配置しプラ
ズマＣＶＤを行なうことにより、バッチあたりの成膜処
理個数を著しく増加することができ、同一真空槽内であ
っても基材の形態、個数に応じた最適条件で成膜でき
る。また成膜に作用しない高周波電力を削減することが
可能であり、従来に比べ低い高周波電力でより高い処理
効率が達成できる。
割し、それぞれに基材およびカソ−ド電極を配置しプラ
ズマＣＶＤを行なうことにより、バッチあたりの成膜処
理個数を著しく増加することができ、同一真空槽内であ
っても基材の形態、個数に応じた最適条件で成膜でき
る。また成膜に作用しない高周波電力を削減することが
可能であり、従来に比べ低い高周波電力でより高い処理
効率が達成できる。
【図１】本発明の実施例における薄膜製造装置構造を示
す模式図で、真空槽内部を金網で４個のカソ−ド電極空
間に分割したものである。
す模式図で、真空槽内部を金網で４個のカソ−ド電極空
間に分割したものである。
１１ 真空槽 １２ 金網 １３ カソ−ド電極 １４ 基材 １５ ガス導入口
Claims (1)
- 【請求項１】 ガス透過可能でグランド電位を有する電
極により複数個に分割された真空領域内のそれぞれに、
基材がマッチッグボックスを介して高周波電源と接続配
置されることを特徴とする高周波プラズマＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14193292A JPH05311448A (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 高周波プラズマｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14193292A JPH05311448A (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 高周波プラズマｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05311448A true JPH05311448A (ja) | 1993-11-22 |
Family
ID=15303508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14193292A Pending JPH05311448A (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 高周波プラズマｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05311448A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19602634A1 (de) * | 1995-01-27 | 1996-08-01 | Zexel Corp | Plasma-CVD-Vorrichtung |
| US5861063A (en) * | 1995-01-27 | 1999-01-19 | Shou; Kentaro | Plasma CVD device |
-
1992
- 1992-05-08 JP JP14193292A patent/JPH05311448A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19602634A1 (de) * | 1995-01-27 | 1996-08-01 | Zexel Corp | Plasma-CVD-Vorrichtung |
| DE19602634C2 (de) * | 1995-01-27 | 1998-02-05 | Zexel Corp | Plasma-CVD-Vorrichtung |
| US5861063A (en) * | 1995-01-27 | 1999-01-19 | Shou; Kentaro | Plasma CVD device |
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