JPH09316647A - Thin film forming device by plasma cvd - Google Patents

Thin film forming device by plasma cvd

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JPH09316647A
JPH09316647A JP12947896A JP12947896A JPH09316647A JP H09316647 A JPH09316647 A JP H09316647A JP 12947896 A JP12947896 A JP 12947896A JP 12947896 A JP12947896 A JP 12947896A JP H09316647 A JPH09316647 A JP H09316647A
Authority
JP
Japan
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mesh
plasma
gas
inlet
thin film
Prior art date
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Pending
Application number
JP12947896A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Miyazaki
浩 宮崎
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Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
Priority to JP12947896A priority Critical patent/JPH09316647A/en
Publication of JPH09316647A publication Critical patent/JPH09316647A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To clean a mesh without removing a mesh and using hydrofluoric acid by providing the mesh with a voltage applying means and allowing the mesh to be heated. SOLUTION: A magnetic coil 2 is arranged around a plasma generating chamber 1, and the magnetic field is applied thereto. Microwaves are introduced therein from a microwave introducing port 3, and an upstream gas is introduced therein from a plasma generating gas introducing port 5. A downstream gas is introduced therein from a ring-shaped introducing port 6. A mesh 14 in which ERC plasma is allowed to pass between the introducing port 6 and a base material 7 is arranged. The mesh 14 is allowed to be heated by a d.c. power source as a voltage applying means. In this way, the mesh 14 is cleaned. As the upstream gas, an inert gas is introduced. In this way, the cleaning of the mesh can be executed without its removal.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマCVDに
よる薄膜形成装置に関する。
The present invention relates to an apparatus for forming a thin film by plasma CVD.

【0002】[0002]

【従来の技術】高性能で地球にやさしい自動車が求めら
れている時代背景の中で、自動車部品のプラステイック
化が押し進められ、自動車の軽量化による燃費向上が図
られてきた。特に熱可塑性プラステイックは、リサイク
ルしやすい材料として注目を集め、積極的な自動車部品
への採用が試みられている。しかし、プラステイック材
料は金属材料に比べ、機械的強度、表面硬度が低く、耐
擦傷性に劣る。さらにその表面は、太陽の紫外線、熱に
より、変色、強度低下を起こし、耐候性は決して良くな
い。自動車の機能、品質を考慮するとプラステイックが
採用できる部品には限界がある。今後、プラステイック
に何らかの表面処理を施して機能向上を図らない限り、
自動車部品のプラステイック化の進展は期待できない。
2. Description of the Related Art In the era of the demand for high-performance and eco-friendly automobiles, the use of plastic parts for automobiles has been promoted, and fuel economy has been improved by reducing the weight of automobiles. In particular, thermoplastic plastic has attracted attention as an easily recyclable material, and its active use in automotive parts has been attempted. However, plastic materials have lower mechanical strength and surface hardness than metal materials and are inferior in scratch resistance. Furthermore, the surface is discolored and weakened by the ultraviolet rays and heat of the sun, and the weather resistance is never good. Considering the functions and quality of automobiles, there are limits to the parts that can be used with plastic. In the future, unless the plastic is subjected to some surface treatment to improve its function,
No progress in plastic parts is expected.

【0003】上記のような、プラステイックの表面処理
方法として、プラズマCVDによる薄膜形成方法が従来
行われている。プラズマCVDによれば、基板温度を4
00℃以上に加熱することによってSiO2 膜中の不純
物を除去して良質なSiO2膜をコートすることができ
る。しかし、耐熱性の低いプラステイックへのコートは
不可能であった(スニル・ウィクラマナヤカ、畑中義式
他、電子情報通信学会、技術報告、Vol.93,p.91-86,'93
年)。そこで、同一のプラズマ装置内で高分子基材をま
ず非重合性のガス、例えばCO、H2 、O2 でプラズマ
処理し、皮膜の接着性を上昇させてから、有機珪素化合
物のプラズマ重合により、耐久性の優れたプラズマ重合
皮膜を形成させるようにした方法がある。しかし、その
薄膜は、基材との接着性にすぐれるが、不純物である、
炭素や、水分を多く含むため、さほど硬さを有すること
なく、耐擦傷性に劣るといった問題があった(特開昭6
2−132940号公報)。一方、真空反応室に反応ガ
スを導入し、875ガウスの磁界をかけ、マイクロ波を
印加すると電子サイクロトロン共鳴(ECR)効果によ
り、プラズマ中の電子がマイクロ波の電界により加速
し、高密度プラズマが生成でき、このことを利用したE
CRプラズマ装置が開発された(特開昭56−1555
35号公報)。
As a plastic surface treatment method as described above, a thin film forming method by plasma CVD has been conventionally performed. According to the plasma CVD, a substrate temperature of 4
By heating to 00 ° C. or higher to remove impurities in the SiO 2 film can be coated a high quality SiO 2 film. However, it was not possible to coat a plastic with low heat resistance (Sunil Wikramanayaka, Yoshinori Hatanaka et al., IEICE, Technical Report, Vol.93, p.91-86, '93
Year). Therefore, the polymer substrate is first treated with a non-polymerizable gas, for example, CO, H 2 , O 2 in the same plasma device to increase the adhesiveness of the film, and then subjected to plasma polymerization of the organosilicon compound. And a method for forming a plasma-polymerized film having excellent durability. However, the thin film has excellent adhesiveness to the base material, but is an impurity,
Since it contains a large amount of carbon and water, there is a problem that it does not have much hardness and has poor scratch resistance.
No. 2-132940). On the other hand, when a reaction gas is introduced into a vacuum reaction chamber, a magnetic field of 875 Gauss is applied, and a microwave is applied, electrons in the plasma are accelerated by an electron field due to an electron cyclotron resonance (ECR) effect, and a high-density plasma is formed. E that can be generated and uses this
A CR plasma apparatus was developed (Japanese Patent Laid-Open No. 56-1555).
No. 35).

【0004】しかし、上記従来の方法では、供給ガスを
多量に使用するため、ランニングコストが高いうえ、装
置の汚れも激しく、メンテナンスに手間とコストが多く
かかった。また、皮膜形成に多大な時間を要するため、
プラステイック製基板への熱付加が未だ大きく、基板の
ダメージが大きくなり、皮膜中に残留歪み、クラックが
生じる問題があった。
However, in the above-mentioned conventional method, a large amount of supplied gas is used, so that the running cost is high, the apparatus is very dirty, and maintenance is troublesome and costly. Also, it takes a lot of time to form a film,
There is a problem that heat is still applied to the plastic substrate, the damage of the substrate is increased, and residual strain and cracks are generated in the coating.

【0005】そこで、高品質膜の低温堆積が可能なEC
RプラズマCVD(電子共鳴サイクロトロン共鳴プラズ
マ式化学蒸着、Electron Cycrotron Resonance Plasma
Assisted Chemical Vapor Deposition)技術を利用し
て、プラステイック表面に透明なSiO2 膜を薄く堆積
させ、意匠性を損なうことなしに表面硬度を向上させる
ようにした高分子基材へのプラズマCVDによる薄膜形
成装置を開発した(特願平8―52580号)。この装
置は、高分子基材へのプラズマCVDによる薄膜形成装
置において、周囲に配置した磁気コイルによって磁界を
印加され、マイクロ波が導入されるとともにアップスト
リームガスが導入されるようにしたECRプラズマを発
生させるためのプラズマ発生室と、ダウンストリームに
供給ガスを供給するための導入口と、上記導入口と高分
子基材との間又は上記プラズマ発生室と上記導入口との
間に設置され上記ECRプラズマを通過させるようにし
たメッシュとを含むこととしている。
[0005] Therefore, an EC capable of depositing a high quality film at a low temperature is used.
R Plasma CVD (Electron Resonance Cyclotron Resonance Plasma Chemical Vapor Deposition, Electron Cycrotron Resonance Plasma
Assisted Chemical Vapor Deposition) technology is used to thinly deposit a transparent SiO 2 film on the plastic surface to improve the surface hardness without impairing the design. A device was developed (Japanese Patent Application No. 8-52580). In this apparatus, a magnetic field is applied by a magnetic coil arranged around a thin film forming apparatus by plasma CVD on a polymer base material, and an ECR plasma in which a microwave is introduced and an upstream gas is introduced is applied. A plasma generation chamber for generating, an inlet for supplying a supply gas to the downstream, and the above-mentioned installed between the inlet and the polymer substrate or between the plasma generation chamber and the inlet And a mesh through which ECR plasma is allowed to pass.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
して開発された装置において、プラズマ中の荷電子をト
ラップするメッシュ(通常ステンレス)の表面に、Si
2 膜が堆積してしまい、連続して使用を続けると、メ
ッシュのトラップ効果が弱くなってしまい、成膜速度に
影響することがあった。このため、メッシュを装置から
取り外し、フッ酸溶液に浸積し、SiO2 膜を溶解し、
除去していた。このようにメッシュを取り外すことは面
倒であり、また、このフッ酸は強い腐食性を持ってお
り、取扱いに注意が必要であった。
However, in the apparatus developed as described above, Si is formed on the surface of a mesh (usually stainless steel) for trapping valence electrons in plasma.
When the O 2 film was deposited and continued to be used, the mesh trap effect was weakened, which sometimes affected the film formation rate. Therefore, the mesh is removed from the device, immersed in a hydrofluoric acid solution to dissolve the SiO 2 film,
Had been removed. It is troublesome to remove the mesh in this way, and this hydrofluoric acid has a strong corrosive property, so that care must be taken in handling.

【0007】したがって、本発明は、メッシュを取り外
さずかつフッ酸を用いることなく、これを洗浄できるよ
うにしたプラズマCVDによる薄膜形成装置を提供する
ことを目的とする。
[0007] Therefore, an object of the present invention is to provide a thin film forming apparatus by plasma CVD capable of cleaning the mesh without removing the mesh and without using hydrofluoric acid.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載された発明は、周囲に配置した磁気
コイルによって磁界を印加され、マイクロ波が導入され
るとともにアップストリームガスが導入されるようにし
たECRプラズマを発生させるためのプラズマ発生室
と、ダウンストリームに供給ガスを供給するための導入
口と、該導入口と基材との間又は上記プラズマ発生室と
上記導入口との間に設置され上記ECRプラズマを通過
させるようにしたメッシュとを含むプラズマCVDによ
る薄膜形成装置において、上記メッシュに電圧を印加し
て該メッシュを発熱させるための電圧印加手段を設け、
該メッシュを発熱させることによって洗浄するようにし
たことを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the invention described in claim 1, a magnetic field is applied by a magnetic coil arranged in the periphery to introduce a microwave and an upstream gas. A plasma generation chamber for generating ECR plasma, an inlet for supplying a supply gas downstream, a space between the inlet and a base material, or the plasma generation chamber and the inlet. A thin film forming apparatus by plasma CVD including a mesh disposed between the mesh and allowing the ECR plasma to pass therethrough, and a voltage applying unit for applying a voltage to the mesh to heat the mesh,
It is characterized in that the mesh is washed by generating heat.

【0009】請求項2に記載された発明は、周囲に配置
した磁気コイルによって磁界を印加され、マイクロ波が
導入されるとともにアップストリームガスが導入される
ようにしたECRプラズマを発生させるためのプラズマ
発生室と、ダウンストリームに供給ガスを供給するため
の導入口と、該導入口と基材との間又は上記プラズマ発
生室と上記導入口との間に設置され上記ECRプラズマ
を通過させるようにしたメッシュとを含むプラズマCV
Dによる薄膜形成装置において、上記アップストリーム
ガスとして不活性ガスを導入し、メッシュを洗浄するよ
うにしたことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, a plasma is generated for generating ECR plasma in which a magnetic field is applied by a magnetic coil arranged in the periphery to introduce a microwave and an upstream gas. A generation chamber, an introduction port for supplying a supply gas downstream, and a space between the introduction port and a base material or between the plasma generation chamber and the introduction port for passing the ECR plasma. Plasma CV including the formed mesh
In the thin film forming apparatus according to D, an inert gas is introduced as the upstream gas to wash the mesh.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】図1は、本発明にかかるプラズマ
CVDによる薄膜形成方法の一実施の形態を示す。この
装置は、横型構成のECRプラズマCVD装置で、プラ
ズマ発生室1の周囲に磁気コイル2を配置し、プラズマ
発生室1内にECR条件である磁界を印加し、マイクロ
波を発生室1に導入3させ、プラズマを発生させる。な
お、3aは石英ガラスである。磁気コイル2の磁界分布
はプラズマ発生室1から試料室4の方向に低くなる発散
磁界型である。アップストリームのガスをマスフローコ
ントローラで流量制御して、プラズマ発生室内に導入5
し、ECRプラズマを発生させる。そのダウンストリー
ムに原料液体を加温して気化し、そのガスを流量制御し
てリング状の導入口6から流し込み、PC(ポリカーボ
ネート樹脂)あるいはPP(ポリプロピレン)等の高分
子基材7(プラステイック製の基板)表面にSiO 2
を堆積することができる。原料ガスの供給システム8
は、原料ガスタンク9、原料ガス供給ライン10、パー
ジガス供給ライン11及びMFC装置12を含む。この
装置12では、ガス供給ライン10からの原料ガスを原
料ガスタンク9に一次備蓄し、この原料ガスをパージガ
ス供給ライン11からのパージガス(N 2 等)とMFC
装置12で混合し、所定量を供給ライン13を経由して
導入口6から供給する。この導入口6は、リング管の内
周面に小孔6aが複数穿設されており、その小孔6aよ
りガスが均一に流れ出るようになっている(図1の拡大
図参照)。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a plasma according to the present invention.
An embodiment of a thin film forming method by CVD is shown. this
The equipment is a horizontal type ECR plasma CVD equipment.
A magnetic coil 2 is placed around the Zuma generation chamber 1 to generate plasma.
A magnetic field that is an ECR condition is applied to the inside of the generation chamber 1 to
A wave is introduced into the generation chamber 1 to generate plasma. What
Note that 3a is quartz glass. Magnetic field distribution of magnetic coil 2
Is a divergence that decreases from the plasma generation chamber 1 to the sample chamber 4
It is a magnetic field type. Mass Flowco Upstream Gas
The flow rate is controlled by the controller and introduced into the plasma generation chamber 5
Then, ECR plasma is generated. That down story
The raw material liquid is heated and vaporized in the glass, and the flow rate of the gas is controlled.
From the ring-shaped inlet 6, and PC (polycarbonate
Nate resin) or PP (polypropylene), etc.
SiO on the surface of the child base material 7 (substrate made of plastic) Twofilm
Can be deposited. Source gas supply system 8
Is the source gas tank 9, the source gas supply line 10, the
It includes a digas supply line 11 and an MFC device 12. this
In the device 12, the source gas from the gas supply line 10 is used as the source gas.
The raw gas is stored in the raw gas tank 9 and the raw gas is purged.
Purge gas (N TwoEtc.) and MFC
Mixing is done in the device 12 and a predetermined amount is supplied via the supply line 13.
Supply from the inlet 6. This inlet 6 is inside the ring tube
A plurality of small holes 6a are formed on the peripheral surface, and the small holes 6a
Gas is allowed to flow out uniformly (enlargement of Fig. 1
See figure).

【0011】このように、本発明の適用の対象となるプ
ラステイック製の基板7の原料としては、ポリカーボネ
ート(PC)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン
(PE)、ポリスチレン(PS)等の高分子を挙げるこ
とができる。また、蒸着される供給ガスの原料として
は、モノシラン、テトラメチルシラン、ヘキサメチルジ
シラン、テトラエトキシシラン等のSi含有化合物を挙
げることができる。アップストリームに供給されるガス
としては、O2 、CO、H2 、He、Ar等を挙げるこ
とができる。
As described above, examples of the raw material of the plastic substrate 7 to which the present invention is applied include polymers such as polycarbonate (PC), polypropylene (PP), polyethylene (PE), polystyrene (PS) and the like. be able to. Further, as a raw material of the supply gas to be deposited, Si-containing compounds such as monosilane, tetramethylsilane, hexamethyldisilane, and tetraethoxysilane can be given. Examples of the gas supplied upstream include O 2 , CO, H 2 , He, Ar and the like.

【0012】さらに、この装置では、アースに接続した
円形メッシュ14をリング状供給ガス導入口6と基板7
の間に設置している。このメッシュ14は、一般的に金
属製(好ましくはステンレス製)であり、アースするか
もしくは直流の正、負電圧を印加している。15で示し
たものは直流電源である。メッシュ14は、プラズマ中
の電子をとらえて、アースに逃がして、プラズマ中のラ
ジカル(中性子)のみを通過させる役目をもつ、そのた
めメッシュの直径、ワイヤーの太さ格子の寸法が重要で
ある。メッシュ14は、リング形状の供給ガス導入口6
の直径と生成するこの地点でのプラズマストリーム16
の直径よりも大きくなければならない。例えば、メッシ
ュ14をステレスン製ワイヤーで構成した場合、太すぎ
ると形成膜表面にワイヤーの影が転写され、凹凸になる
ため、ある程度細くなければならない。したがって、ワ
イヤーの直径はφ0.1mm以上1mm以下が好まし
い。
Further, in this apparatus, the circular mesh 14 connected to the ground is connected to the ring-shaped supply gas inlet 6 and the substrate 7.
It is installed between The mesh 14 is generally made of metal (preferably made of stainless steel), and is grounded or a DC positive or negative voltage is applied. The reference numeral 15 indicates a DC power supply. The mesh 14 has a role of catching electrons in the plasma, escaping to the ground, and passing only radicals (neutrons) in the plasma, so that the diameter of the mesh and the size of the wire grid are important. The mesh 14 is a ring-shaped supply gas inlet 6
And the plasma stream at this point that produces 16
Must be larger than the diameter of. For example, when the mesh 14 is composed of a wire made of Stellesun, if the mesh 14 is too thick, the shadow of the wire is transferred to the surface of the formed film to form irregularities, so the mesh 14 must be thin to some extent. Therefore, the diameter of the wire is preferably φ0.1 mm or more and 1 mm or less.

【0013】メッシュ14の格子サイズは、大きすぎる
とプラズマ中の電子をトラップできず、ラジカルと一緒
にメッシュ14を通過してしまうため、ある程度小さく
しなければならない。したがって、5mm×5mm以下
が好ましい。ただし、格子の形状は限定されることな
く、例えば8角形でもよく、格子1つの面積サイズが2
5mm2 以下であることが好ましい。ECRプラズマC
VD装置内に設置されるメッシュ14の位置ならびにリ
ング状供給ガス導入口6と基板7(プラステイックある
いは金属、セラミックス、素材は特に限定されない)の
位置関係のマッチングが、SiO2 膜の低温高速形成の
上で重要である。メッシュ14が設置される位置は、リ
ング状供給ガス導入口6の基板側に近づけるのではな
く、リング状供給ガス導入口6に近いほどSiO2 膜の
成膜速度は、上昇するので望ましい。また、プラズマ発
生室1内、あるいは、プラズマ発生室1とリング状供給
ガス導入口6の間にメッシュ14を設置しても効果があ
る。
If the lattice size of the mesh 14 is too large, electrons in the plasma cannot be trapped and pass through the mesh 14 together with radicals, so that it must be reduced to some extent. Therefore, it is preferably 5 mm × 5 mm or less. However, the shape of the grating is not limited, and may be, for example, an octagon, and the area size of one grating is 2
It is preferably 5 mm 2 or less. ECR Plasma C
The matching of the position of the mesh 14 installed in the VD device and the positional relationship between the ring-shaped supply gas introduction port 6 and the substrate 7 (plastic, metal, ceramics, materials are not particularly limited) is effective for low temperature and high speed formation of the SiO 2 film. Important above. It is desirable that the position where the mesh 14 is installed is not close to the substrate side of the ring-shaped supply gas inlet 6, but the closer to the ring-shaped supply gas inlet 6, the higher the deposition rate of the SiO 2 film is. It is also effective to install the mesh 14 in the plasma generation chamber 1 or between the plasma generation chamber 1 and the ring-shaped supply gas introduction port 6.

【0014】メッシュ14をアースすること、あるいは
マイナスからプラスまで直流電圧を印加することによっ
て、プラズマ中の電子、負イオン、正イオンの量をコン
トロールすることができる。直流電圧を−50Vから+
50の範囲で印加すると成膜スピードは上昇する。特に
OV、つまりメッシュ14をアースだけして、電圧を印
加しない場合がプラズマ中の電子のトラップ効果が最も
高く、成膜速度が著しく高くなる。SiO2 膜の成膜速
度を高めるにはメッシュ14をアースすることが良好で
ある。なお、メッシュ14に直流電圧を印加する場合、
メッシュ14は反応室と完全に絶縁されてなければなら
ない。
The amount of electrons, negative ions and positive ions in the plasma can be controlled by grounding the mesh 14 or applying a DC voltage from negative to positive. DC voltage from -50V to +
When the voltage is applied in the range of 50, the film forming speed increases. In particular, when the OV, that is, the mesh 14 is only grounded and no voltage is applied, the effect of trapping electrons in the plasma is the highest, and the film forming speed is significantly increased. In order to increase the deposition rate of the SiO 2 film, it is preferable to ground the mesh 14. When applying a DC voltage to the mesh 14,
The mesh 14 must be completely insulated from the reaction chamber.

【0015】基板を加熱せずに不純物を含まない良質S
iO2 をコートするためには、発生したプラズマ条件の
精密制御が必要となる。特に原料の供給ガスの供給量が
重要である。例えば、TEOSガスを供給ガスとした場
合、2sccm〔standard cc/min の略、SI単位系で
は、cc/min(at 25℃)〕と過剰に供給するとマイクロ波
100〜200Wの範囲内で、成膜速度が著しく低下し
てしまう。また、TEOSガスが2sccmになると膜
中の不純物である炭素(カーボン)の含有率が著しく増
加して膜質が低下する。したがって、酸素ガスの供給量
10sccmに対してTEOSガスを1.5sccm以
下に抑えて供給すると、良質なSiO2 膜がコートでき
る。その中でもTEOS供給量が1.5sccmのとこ
ろが最も成膜速度が高くなる。さらに、このプラズマ条
件でアースしたメッシュ14をリング状供給ガス導入口
6から50mmの位置に設置すると著しく成膜スピード
が上昇し効果的である。また、メッシュを用いても、膜
質は低下することはない。
Good quality S without impurities without heating the substrate
In order to coat iO 2 , precise control of generated plasma conditions is required. Particularly, the supply amount of the raw material supply gas is important. For example, when TEOS gas is used as a supply gas, an excessive supply of 2 sccm (abbreviation of standard cc / min, cc / min (at 25 ° C. in SI unit system)) within the range of 100 to 200 W of microwaves results. The film speed is significantly reduced. Further, when the TEOS gas becomes 2 sccm, the content of carbon, which is an impurity in the film, increases remarkably, and the film quality deteriorates. Therefore, if the TEOS gas is supplied at a rate of 1.5 sccm or less with respect to the supply rate of the oxygen gas of 10 sccm, a high quality SiO 2 film can be coated. Among them, the film formation rate is highest when the TEOS supply amount is 1.5 sccm. Further, when the mesh 14 grounded under these plasma conditions is installed at a position 50 mm from the ring-shaped supply gas inlet 6, the film forming speed is significantly increased, which is effective. Further, even if a mesh is used, the film quality does not deteriorate.

【0016】さらに上記図1の装置において、冷却水供
給口17より冷却水を供給し、冷却水排出口18より冷
却水を排出する。また、7aは基板7の加熱装置であ
る。またさらに、図1の装置は、測定装置19を備え
る。この測定装置19では、基板7の状態をクオーツレ
ンズ20で捕らえ、オプテイカルファイバー21を経
て、スペクトロメータ22に送る。スペクトロメータ2
2からさらに、デテクタ23、コントローラ24を経て
マイクロプロセッサ25で解析し制御条件の適正化を行
うことができる。
Further, in the apparatus shown in FIG. 1, the cooling water is supplied from the cooling water supply port 17 and the cooling water is discharged from the cooling water discharge port 18. 7a is a heating device for the substrate 7. Furthermore, the device of FIG. 1 comprises a measuring device 19. In this measuring device 19, the state of the substrate 7 is captured by the quartz lens 20, and sent to the spectrometer 22 via the optical fiber 21. Spectrometer 2
From 2, the analysis can be performed by the microprocessor 25 via the detector 23 and the controller 24 to optimize the control conditions.

【0017】本発明では、上記構成を基本的に備えるプ
ラズマCVD装置において、メッシュの洗浄手段に改良
を加えたことを特徴としている。洗浄手段としては、メ
ッシュに電圧を印加してメッシュを発熱させる方法と不
活性ガスのプラズマ分子を当てる方法とがある。これら
の方法は個別にも又併用することもできる。加電圧装置による方法 図2に示すように、メッシュ14の両端に予め端子3
0、31を装着する。この端子30、31間に電圧を印
加する。これによって、メッシュ14自身が発熱し、表
面に堆積した被膜を熱によりイオン化又は剥離させるこ
とができる。この図2に示す形態では、メッシュ14は
基材への被膜形成中にアースされる構成となっている。
メッシュ14に印加する電圧は、100〜300Vの範
囲が良く、電流は5〜20A程度が良い。交流電源でも
直流電源でも良い。電圧を印加する時間は、1〜5時間
である。図3は、図2のような端子を用いずに回路を構
成した実施の形態である。この形態では、洗浄用電源3
2を設け、洗浄時にはスイッチ33を開放して洗浄用の
電流をメッシュ14に流すようにしている。成膜時に
は、この洗浄用電源32はオフとなっている。なお、成
膜用電源15をオンとする際には、洗浄用電源32はオ
フとする。そして、スイッチ33を端子34側に接続す
る。メッシュ14をアースして成膜する際には、スイッ
チ33を端子35側に接続する。
According to the present invention, there is provided a plasma CVD apparatus basically comprising the above-mentioned structure, characterized in that the means for cleaning the mesh is improved. As the cleaning means, there are a method of applying a voltage to the mesh to heat the mesh and a method of applying plasma molecules of an inert gas. These methods can be used individually or in combination. Method using voltage applying device As shown in FIG.
Wear 0 and 31. A voltage is applied between these terminals 30 and 31. As a result, the mesh 14 itself generates heat, and the coating film deposited on the surface can be ionized or separated by heat. In the form shown in FIG. 2, the mesh 14 is configured to be grounded during the formation of the coating film on the base material.
The voltage applied to the mesh 14 is preferably in the range of 100 to 300V, and the current is preferably about 5 to 20A. Either an AC power supply or a DC power supply may be used. The time for applying the voltage is 1 to 5 hours. FIG. 3 shows an embodiment in which a circuit is configured without using the terminals as shown in FIG. In this form, the cleaning power source 3
2 is provided, and the switch 33 is opened at the time of cleaning so that a cleaning current is passed through the mesh 14. At the time of film formation, the cleaning power source 32 is off. When the film-forming power supply 15 is turned on, the cleaning power supply 32 is turned off. Then, the switch 33 is connected to the terminal 34 side. When the mesh 14 is grounded to form a film, the switch 33 is connected to the terminal 35 side.

【0018】不活性ガスを当てる方法 この方法では、図1のプラズマ発生ガス導入口5よりア
ルゴンガスなどの不活性ガスを導入する。すなわち、装
置内を減圧し、不活性ガス雰囲気とする。そして、プラ
ズマ発生室1内にマイクロ波を導入し、プラズマを発生
させる。発生するAr分子などの不活性分子がメッシュ
15の表面に衝突して被膜を攻撃する。装置内が減圧さ
れているため、イオンや剥離した被膜は排気され、残留
物は残らない。ガス流量は、1.0〜50sccm、反
応室内の圧力は0.05〜1Pa、マイクロ波の出力は
100〜1000Wとする。以上のような洗浄手段を設
けることによって、メッシュ15を装置に装着したま
ま、短時間で安全に洗浄を行うことができる。洗浄のサ
イクルは、基材に1μm程度の薄膜が形成された毎を目
安とする。なお、洗浄操作を行う時は、成膜操作のため
に必要な他の操作、例えば原料ガスの供給などは中断す
る。
Method of Applying Inert Gas In this method, an inert gas such as argon gas is introduced through the plasma generating gas inlet 5 of FIG. That is, the inside of the apparatus is depressurized to an inert gas atmosphere. Then, microwaves are introduced into the plasma generation chamber 1 to generate plasma. The generated inactive molecules such as Ar molecules collide with the surface of the mesh 15 and attack the coating film. Since the inside of the device is depressurized, the ions and the peeled film are exhausted and no residue remains. The gas flow rate is 1.0 to 50 sccm, the pressure in the reaction chamber is 0.05 to 1 Pa, and the microwave output is 100 to 1000 W. By providing the cleaning means as described above, cleaning can be safely performed in a short time while the mesh 15 is attached to the apparatus. The cleaning cycle is set every time a thin film of about 1 μm is formed on the substrate. Note that when performing the cleaning operation, other operations necessary for the film formation operation, for example, the supply of the source gas and the like are interrupted.

【0019】[0019]

【発明の効果】上記したところから明かなように、本発
明によれば、メッシュを取り外さずかつフッ酸を用いる
ことなく、これを洗浄できるようにしたプラズマCVD
による薄膜形成装置が提供される。
As is apparent from the above, according to the present invention, the plasma CVD can be carried out without removing the mesh and without using hydrofluoric acid.
A thin film forming apparatus is provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に用いるECRプラズマCVD装置の一
実施の形態を説明する概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of an ECR plasma CVD apparatus used in the present invention.

【図2】本発明に用いるメッシュ洗浄装置の一実施の形
態を示す概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing one embodiment of a mesh cleaning device used in the present invention.

【図3】本発明に用いるメッシュ洗浄装置の他の実施の
形態を示す概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing another embodiment of the mesh cleaning apparatus used in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 プラズマ発生室 2 磁気コイル 3 マイクロ波導入口 4 試料室 5 プラズマ発生ガス導入口 6 導入口 7 高分子基材 8 原料ガスの供給システム 9 原料ガスタンク 10 原料ガス供給ライン 11 パージガス供給ライン 12 MFC装置 13 供給ライン 14 メッシュ 15 直流電源 16 プラズマストリーム 17 冷却水供給口 18 冷却水排出口 19 測定装置 20 クオーツレンズ 21 オプテイカルファイバー 22 スペクトロメータ 23 デテクタ 24 コントローラ 25 マイクロプロセッサ 30、31 端子30、31 32 洗浄用電源 33 スイッチ 34、35 端子 1 Plasma Generating Chamber 2 Magnetic Coil 3 Microwave Inlet 4 Sample Chamber 5 Plasma Generating Gas Inlet 6 Inlet 7 Polymeric Base Material 8 Raw Material Gas Supply System 9 Raw Material Gas Tank 10 Raw Material Gas Supply Line 11 Purge Gas Supply Line 12 MFC Device 13 Supply line 14 Mesh 15 DC power supply 16 Plasma stream 17 Cooling water supply port 18 Cooling water discharge port 19 Measuring device 20 Quartz lens 21 Optical fiber 22 Spectrometer 23 Detector 24 Controller 25 Microprocessor 30, 31 Terminals 30, 31 32 For cleaning Power supply 33 Switch 34, 35 terminal

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 周囲に配置した磁気コイルによって磁界
を印加され、マイクロ波が導入されるとともにアップス
トリームガスが導入されるようにしたECRプラズマを
発生させるためのプラズマ発生室と、ダウンストリーム
に供給ガスを供給するための導入口と、該導入口と基材
との間又は上記プラズマ発生室と上記導入口との間に設
置され上記ECRプラズマを通過させるようにしたメッ
シュとを含むプラズマCVDによる薄膜形成装置におい
て、上記メッシュに電圧を印加して該メッシュを発熱さ
せるための電圧印加手段を設け、該メッシュを発熱させ
ることによって洗浄するようにしたことを特徴とするプ
ラズマCVDによる薄膜形成装置。
1. A plasma generating chamber for generating an ECR plasma in which a magnetic field is applied by a magnetic coil arranged around the microwave to introduce a microwave and an upstream gas, and a downstream is supplied. By plasma CVD including an inlet for supplying gas and a mesh arranged between the inlet and the base material or between the plasma generation chamber and the inlet to pass the ECR plasma In the thin film forming apparatus, a voltage applying unit for applying a voltage to the mesh to heat the mesh is provided, and the mesh is heated to generate cleaning.
【請求項2】 周囲に配置した磁気コイルによって磁界
を印加され、マイクロ波が導入されるとともにアップス
トリームガスが導入されるようにしたECRプラズマを
発生させるためのプラズマ発生室と、ダウンストリーム
に供給ガスを供給するための導入口と、該導入口と基材
との間又は上記プラズマ発生室と上記導入口との間に設
置され上記ECRプラズマを通過させるようにしたメッ
シュとを含むプラズマCVDによる薄膜形成装置におい
て、上記アップストリームガスとして不活性ガスを導入
し、メッシュを洗浄するようにしたことを特徴とするプ
ラズマCVDによる薄膜形成装置。
2. A plasma generation chamber for generating ECR plasma in which a microwave is introduced and an upstream gas is introduced by applying a magnetic field by a magnetic coil arranged around the plasma generation chamber, and is supplied downstream. By plasma CVD including an inlet for supplying gas and a mesh arranged between the inlet and the base material or between the plasma generation chamber and the inlet to pass the ECR plasma A thin film forming apparatus by plasma CVD, wherein an inert gas is introduced as the upstream gas to wash the mesh.
JP12947896A 1996-05-24 1996-05-24 Thin film forming device by plasma cvd Pending JPH09316647A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100488426B1 (en) * 2002-09-09 2005-05-11 주식회사 다산 씨.앤드.아이 Remote plasma atomic layer chemical vapor deposition apparatus and method
WO2006014034A1 (en) * 2004-08-04 2006-02-09 Industry-University Cooperation Foundation Hanyang University Remote plasma atomic layer deposition apparatus and method using dc bias

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