JPH08325738A - 薄膜製造方法及び薄膜製造装置 - Google Patents
薄膜製造方法及び薄膜製造装置Info
- Publication number
- JPH08325738A JPH08325738A JP13010895A JP13010895A JPH08325738A JP H08325738 A JPH08325738 A JP H08325738A JP 13010895 A JP13010895 A JP 13010895A JP 13010895 A JP13010895 A JP 13010895A JP H08325738 A JPH08325738 A JP H08325738A
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- JP
- Japan
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- thin film
- chamber
- discharge chamber
- vacuum
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- Pending
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 真空を利用して基体上に薄膜を形成するプラ
ズマ装置において、処理中の放電室の変形を防止して放
電室内の真空度を一定に保持できることから、長時間安
定で均一な薄膜の堆積速度と膜性能の実現を目的とす
る。 【構成】 機密性を持つ放電室２に冷媒パイプ１０、ま
たはバンドヒータを設置することで放電室２を一定の温
度に温度制御することにより、プラズマからの熱を吸
収、または熱の影響を皆無にすることにより、薄膜製造
が長時間に及んだ場合でも放電室２の処理途中の温度変
化が発生せず放電室２の変形を防止できる。すなわち放
電室２内のモノマーガス９と不活性ガス８の濃度が一定
に保持できることから、長時間安定で均一な薄膜形成を
提供する優れた薄膜製造方法と薄膜製造装置を実現でき
る。
ズマ装置において、処理中の放電室の変形を防止して放
電室内の真空度を一定に保持できることから、長時間安
定で均一な薄膜の堆積速度と膜性能の実現を目的とす
る。 【構成】 機密性を持つ放電室２に冷媒パイプ１０、ま
たはバンドヒータを設置することで放電室２を一定の温
度に温度制御することにより、プラズマからの熱を吸
収、または熱の影響を皆無にすることにより、薄膜製造
が長時間に及んだ場合でも放電室２の処理途中の温度変
化が発生せず放電室２の変形を防止できる。すなわち放
電室２内のモノマーガス９と不活性ガス８の濃度が一定
に保持できることから、長時間安定で均一な薄膜形成を
提供する優れた薄膜製造方法と薄膜製造装置を実現でき
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、真空中において基体上
に薄膜を形成する薄膜製造方法および薄膜製造装置に関
するものである。
に薄膜を形成する薄膜製造方法および薄膜製造装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、真空を利用した薄膜製造装置は半
導体分野や記録メディアの分野でそれぞれ高集積化、高
密度化を目的として広く用いられている。これらの装置
では一般に、真空槽内に蒸発室や放電室と基体（基体ホ
ルダに取り付けられ固定されている場合や基体搬送系の
働きで移動する場合などがある）を有しており、これに
より蒸気、プラズマ化した材料を基体表面に付着させ、
薄膜形成や保護膜形成に利用している。以下にプラズマ
ＣＶＤ装置に於いて表面保護膜を形成する従来の薄膜製
造装置について説明する。
導体分野や記録メディアの分野でそれぞれ高集積化、高
密度化を目的として広く用いられている。これらの装置
では一般に、真空槽内に蒸発室や放電室と基体（基体ホ
ルダに取り付けられ固定されている場合や基体搬送系の
働きで移動する場合などがある）を有しており、これに
より蒸気、プラズマ化した材料を基体表面に付着させ、
薄膜形成や保護膜形成に利用している。以下にプラズマ
ＣＶＤ装置に於いて表面保護膜を形成する従来の薄膜製
造装置について説明する。
【０００３】図３は従来のプラズマ装置の概略を示す断
面図である。図３において、１は真空槽、２は放電室、
３は基体ホルダとなるカソード（陰電極）、４は基体、
５は真空ポンプ、６は直流電源、７はメッシュ状アノー
ド（陽電極）、８は不活性ガス、９はモノマーガスであ
る。基体ホルダ３は搬送系を有している。
面図である。図３において、１は真空槽、２は放電室、
３は基体ホルダとなるカソード（陰電極）、４は基体、
５は真空ポンプ、６は直流電源、７はメッシュ状アノー
ド（陽電極）、８は不活性ガス、９はモノマーガスであ
る。基体ホルダ３は搬送系を有している。
【０００４】以上のように構成されたプラズマ装置につ
いて、以下その動作について説明する。まず、基体ホル
ダとなるカソード（陰電極）３に基体４を取り付け、真
空槽１内と放電室２内を真空ポンプ５により１×１０-5
torr程度まで排気する。不活性ガス８とモノマーガス９
を放電室２に供給し、直流電源６によりメッシュ状アノ
ード（陽電極）７と基体ホルダとなるカソード（陰電
極）３の間に電圧を印可すると不活性ガス８とモノマー
ガス９はプラズマ状態となり、モノマーガス９プラズマ
は基体４上に重合膜として堆積する。任意の膜厚に達し
た時点で基体４は搬出され、新たに基体４ａが搬入され
前記の処理が繰り返される。
いて、以下その動作について説明する。まず、基体ホル
ダとなるカソード（陰電極）３に基体４を取り付け、真
空槽１内と放電室２内を真空ポンプ５により１×１０-5
torr程度まで排気する。不活性ガス８とモノマーガス９
を放電室２に供給し、直流電源６によりメッシュ状アノ
ード（陽電極）７と基体ホルダとなるカソード（陰電
極）３の間に電圧を印可すると不活性ガス８とモノマー
ガス９はプラズマ状態となり、モノマーガス９プラズマ
は基体４上に重合膜として堆積する。任意の膜厚に達し
た時点で基体４は搬出され、新たに基体４ａが搬入され
前記の処理が繰り返される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、長時間処理を行うと放電室２はプラズマ
からの熱による温度上昇に伴い、熱変形が発生する。放
電室２が変形を起こすと放電室２内の真空度すなわちガ
ス濃度が変化するとともに、不活性ガス８とモノマーガ
ス９のガス濃度比率が変化して経時的に膜の堆積速度が
変化したり、膜性能が変化するといった問題点を有して
いた。
来の構成では、長時間処理を行うと放電室２はプラズマ
からの熱による温度上昇に伴い、熱変形が発生する。放
電室２が変形を起こすと放電室２内の真空度すなわちガ
ス濃度が変化するとともに、不活性ガス８とモノマーガ
ス９のガス濃度比率が変化して経時的に膜の堆積速度が
変化したり、膜性能が変化するといった問題点を有して
いた。
【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、薄膜形成中に放電室を一定の温度に制御することで
長時間安定で均一な薄膜製造方法と薄膜製造装置を提供
することを目的とする。
で、薄膜形成中に放電室を一定の温度に制御することで
長時間安定で均一な薄膜製造方法と薄膜製造装置を提供
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の薄膜製造方法は、薄膜形成中に放電室２を一
定の温度に温度制御することを特徴とし、薄膜製造装置
は放電室外壁に温度一定形の帯状ヒータを巻回して一定
の温度に温度制御することを特徴とする。
に本発明の薄膜製造方法は、薄膜形成中に放電室２を一
定の温度に温度制御することを特徴とし、薄膜製造装置
は放電室外壁に温度一定形の帯状ヒータを巻回して一定
の温度に温度制御することを特徴とする。
【０００８】
【作用】この構成によって、放電室２がプラズマより受
ける熱を吸収して放電室２を一定温度に保持する、また
は放電室２を従来例の薄膜製造時の飽和温度に昇温させ
てから処理を行うことによりプラズマからの熱を受けて
も放電室２の処理中の温度変化は発生しない。以上から
薄膜製造が長時間に及んだ場合も放電室２が処理途中に
変形する事のない薄膜製造方法と薄膜製造装置を実現で
きる。
ける熱を吸収して放電室２を一定温度に保持する、また
は放電室２を従来例の薄膜製造時の飽和温度に昇温させ
てから処理を行うことによりプラズマからの熱を受けて
も放電室２の処理中の温度変化は発生しない。以上から
薄膜製造が長時間に及んだ場合も放電室２が処理途中に
変形する事のない薄膜製造方法と薄膜製造装置を実現で
きる。
【０００９】
（実施例１）以下本発明の実施例について、プラズマＣ
ＶＤ法の場合を例にとって図面を参照しながら説明す
る。
ＶＤ法の場合を例にとって図面を参照しながら説明す
る。
【００１０】図１は本発明の実施例１の断面図であり、
10は温度制御装置としての真空槽１外部に冷却装置を装
備した冷媒パイプである。
10は温度制御装置としての真空槽１外部に冷却装置を装
備した冷媒パイプである。
【００１１】まず、基体ホルダとなるカソード（陰電
極）３に基体４としてシリコンウエハを取り付け、真空
槽１内と放電室２内を真空ポンプ５（ロータリーポン
プ、ターボ分子ポンプ）により１×１０-5torr程度まで
排気する。次に、冷媒パイプ10に１０℃の冷媒を循環さ
せる。放電室２が１０℃に安定したら不活性ガス８とし
てアルゴンガスを放電室２内の真空度が０．０５torrに
なるように供給量を調整する。アルゴンガスの供給量が
決定したら供給を停止し、次にモノマーガス９としてメ
タンガスを放電室２内の真空度が０．１torrになるよう
に供給量を調整する。メタンガスの供給量が決定したら
アルゴンガスを前記決定の供給量だけ追加供給し、放電
室２内の真空度が安定するまで５分程度待つ。放電室２
内真空度が安定したら直流電源６によりメッシュ状アノ
ード（陽電極）７と基体ホルダとなるカソード（陰電
極）３の間に８００Ｖの電圧を印可するとアルゴンガス
とメタンガスがプラズマ状態となり、メタンガスはダイ
アモンドライクカーボン（ＤＬＣ）となってシリコンウ
エハ上に堆積され、ＤＬＣ膜厚が１０nmに達した時点で
搬送される。
極）３に基体４としてシリコンウエハを取り付け、真空
槽１内と放電室２内を真空ポンプ５（ロータリーポン
プ、ターボ分子ポンプ）により１×１０-5torr程度まで
排気する。次に、冷媒パイプ10に１０℃の冷媒を循環さ
せる。放電室２が１０℃に安定したら不活性ガス８とし
てアルゴンガスを放電室２内の真空度が０．０５torrに
なるように供給量を調整する。アルゴンガスの供給量が
決定したら供給を停止し、次にモノマーガス９としてメ
タンガスを放電室２内の真空度が０．１torrになるよう
に供給量を調整する。メタンガスの供給量が決定したら
アルゴンガスを前記決定の供給量だけ追加供給し、放電
室２内の真空度が安定するまで５分程度待つ。放電室２
内真空度が安定したら直流電源６によりメッシュ状アノ
ード（陽電極）７と基体ホルダとなるカソード（陰電
極）３の間に８００Ｖの電圧を印可するとアルゴンガス
とメタンガスがプラズマ状態となり、メタンガスはダイ
アモンドライクカーボン（ＤＬＣ）となってシリコンウ
エハ上に堆積され、ＤＬＣ膜厚が１０nmに達した時点で
搬送される。
【００１２】本実施例１では処理から６時間経過後も放
電室２内の真空度の変化は発生せず、堆積速度も１．２
nm/s一定であった。
電室２内の真空度の変化は発生せず、堆積速度も１．２
nm/s一定であった。
【００１３】放電室２温度を１０℃よりも下げると大気
中にて結露が発生するため、処理終了直後に大気を導入
できないといった問題点があり作業能率が低下するた
め、本実施例では冷媒温度を１０℃に設定した。
中にて結露が発生するため、処理終了直後に大気を導入
できないといった問題点があり作業能率が低下するた
め、本実施例では冷媒温度を１０℃に設定した。
【００１４】（実施例２）以下本発明の実施例につい
て、プラズマＣＶＤ法の場合を例にとって図面を参照し
ながら説明する。
て、プラズマＣＶＤ法の場合を例にとって図面を参照し
ながら説明する。
【００１５】図２は本発明の実施例２の断面図であり、
11は温度制御装置としての１６０℃一定型のバンドヒー
タである。
11は温度制御装置としての１６０℃一定型のバンドヒー
タである。
【００１６】まず、基体ホルダとなるカソード（陰電
極）３に基体４として磁気ディスクを取り付け、真空槽
１内と放電室２内を真空ポンプ５（ロータリーポンプ、
ターボ分子ポンプ）により１×１０-5torr程度まで排気
する。次に、バンドヒータ11を稼働して放電室２を１６
０℃まで昇温する。放電室２が１６０℃に安定したら不
活性ガス８としてアルゴンガスを放電室２内の真空度が
０．０５torrになるように供給量を調整する。アルゴン
ガスの供給量が決定したら供給を停止し、次にモノマー
ガス９としてメタンガスを放電室２内の真空度が０．１
torrになるように供給量を調整する。メタンガスの供給
量が決定したらアルゴンガスを前記決定の供給量だけ追
加供給し、放電室２内の真空度が安定するまで５分程度
待つ。放電室２内真空度が安定したら直流電源６により
メッシュ状アノード（陽電極）７と基体ホルダとなるカ
ソード（陰電極）３の間に８００Ｖの電圧を印可すると
アルゴンガスとメタンガスがプラズマ状態となり、メタ
ンガスはダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）となっ
て磁気ディスク上に堆積され、ＤＬＣ膜厚みが１０nmに
達した時点で搬送される。
極）３に基体４として磁気ディスクを取り付け、真空槽
１内と放電室２内を真空ポンプ５（ロータリーポンプ、
ターボ分子ポンプ）により１×１０-5torr程度まで排気
する。次に、バンドヒータ11を稼働して放電室２を１６
０℃まで昇温する。放電室２が１６０℃に安定したら不
活性ガス８としてアルゴンガスを放電室２内の真空度が
０．０５torrになるように供給量を調整する。アルゴン
ガスの供給量が決定したら供給を停止し、次にモノマー
ガス９としてメタンガスを放電室２内の真空度が０．１
torrになるように供給量を調整する。メタンガスの供給
量が決定したらアルゴンガスを前記決定の供給量だけ追
加供給し、放電室２内の真空度が安定するまで５分程度
待つ。放電室２内真空度が安定したら直流電源６により
メッシュ状アノード（陽電極）７と基体ホルダとなるカ
ソード（陰電極）３の間に８００Ｖの電圧を印可すると
アルゴンガスとメタンガスがプラズマ状態となり、メタ
ンガスはダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）となっ
て磁気ディスク上に堆積され、ＤＬＣ膜厚みが１０nmに
達した時点で搬送される。
【００１７】本実施例２では処理から６時間経過後も放
電室２内の真空度の変化は発生せず、堆積速度も１．２
nm/s一定であった。
電室２内の真空度の変化は発生せず、堆積速度も１．２
nm/s一定であった。
【００１８】放電室２が２００℃を越える条件下では放
電室２の耐久力が低下する。従来の構成でプラズマＣＶ
Ｄ処理した場合はプラズマ放電開始直後から放電室２は
温度上昇を始め、約１時間経過後に１６０℃となりその
後は飽和する。温度上昇とともに放電開始前に０．１５
torrであった放電室２内の真空度は徐々に低下し、放電
室２温度が飽和した時点では放電室２内真空度は０．１
torrとなり堆積速度は１．２nm/sから１．０nm/sへ低下
した。
電室２の耐久力が低下する。従来の構成でプラズマＣＶ
Ｄ処理した場合はプラズマ放電開始直後から放電室２は
温度上昇を始め、約１時間経過後に１６０℃となりその
後は飽和する。温度上昇とともに放電開始前に０．１５
torrであった放電室２内の真空度は徐々に低下し、放電
室２温度が飽和した時点では放電室２内真空度は０．１
torrとなり堆積速度は１．２nm/sから１．０nm/sへ低下
した。
【００１９】また、プラズマ放電開始直後のＤＬＣ膜と
プラズマ放電開始から２時間経過後のＤＬＣ膜との膜性
能を金属ポストに対する摺動試験にて比較すると、本発
明の実施例１、実施例２におけるＤＬＣ膜はともに５０
０回摺動させても傷が発生していないことに比較して、
従来例ではプラズマ放電開始直後のＤＬＣ膜は５００回
摺動させても傷は発生しないがプラズマ放電開始２時間
経過後のＤＬＣ膜は摺動回数が３００回を越えた時点で
傷が発生した。
プラズマ放電開始から２時間経過後のＤＬＣ膜との膜性
能を金属ポストに対する摺動試験にて比較すると、本発
明の実施例１、実施例２におけるＤＬＣ膜はともに５０
０回摺動させても傷が発生していないことに比較して、
従来例ではプラズマ放電開始直後のＤＬＣ膜は５００回
摺動させても傷は発生しないがプラズマ放電開始２時間
経過後のＤＬＣ膜は摺動回数が３００回を越えた時点で
傷が発生した。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明は、薄膜形成中に放
電室を温度制御する事により処理開始直後からの放電室
の温度上昇による熱変形を防止できるため、放電室内の
モノマーガスや不活性ガスの濃度が変化する事がなく、
長時間安定で均一な薄膜性能を提供できる優れた薄膜製
造方法と薄膜製造装置を実現できるものである。
電室を温度制御する事により処理開始直後からの放電室
の温度上昇による熱変形を防止できるため、放電室内の
モノマーガスや不活性ガスの濃度が変化する事がなく、
長時間安定で均一な薄膜性能を提供できる優れた薄膜製
造方法と薄膜製造装置を実現できるものである。
【図１】本発明の第１の実施例におけるプラズマ装置の
断面図
断面図
【図２】本発明の第２の実施例におけるプラズマ装置の
断面図
断面図
【図３】従来例におけるプラズマ装置の断面図
１ 真空槽 ２ 放電室 ３ 基体ホルダとなるカソード（陰電極） ４ 基体 ５ 真空ポンプ ６ 直流電源 ８ 不活性ガス ９ モノマーガス 10 冷媒パイプ 11 バンドヒータ
Claims (2)
- 【請求項１】 放電室を有する真空中の真空槽内で薄膜
を形成する薄膜製造方法に於いて、薄膜形成中に放電室
を一定の温度に温度制御することを特徴とする薄膜製造
方法。 - 【請求項２】 放電室を有する真空中の真空槽内で薄膜
を形成する薄膜製造装置に於いて、放電室外壁に温度一
定形の帯状ヒータを巻回して一定の温度に温度制御する
ことを特徴とする薄膜製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13010895A JPH08325738A (ja) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | 薄膜製造方法及び薄膜製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13010895A JPH08325738A (ja) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | 薄膜製造方法及び薄膜製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08325738A true JPH08325738A (ja) | 1996-12-10 |
Family
ID=15026149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13010895A Pending JPH08325738A (ja) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | 薄膜製造方法及び薄膜製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08325738A (ja) |
-
1995
- 1995-05-29 JP JP13010895A patent/JPH08325738A/ja active Pending
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