JPS61238964A - Film forming device - Google Patents
Film forming deviceInfo
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- JPS61238964A JPS61238964A JP7967885A JP7967885A JPS61238964A JP S61238964 A JPS61238964 A JP S61238964A JP 7967885 A JP7967885 A JP 7967885A JP 7967885 A JP7967885 A JP 7967885A JP S61238964 A JPS61238964 A JP S61238964A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、基体上に堆積膜、とりわけ機能性膜、殊に半
導体デバイス、電子写真用感光デバイス、画像入力用の
ラインセンサー、撮像デバイスに利用される半導体膜等
を形成する成膜装置の改良に関するものである。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention is applicable to films deposited on a substrate, particularly functional films, particularly semiconductor devices, photosensitive devices for electrophotography, line sensors for image input, and imaging devices. This invention relates to improvements in film forming apparatuses used to form semiconductor films and the like.
従来、成膜装置の一つ、例えば電子写真用感光体ドラム
を効率良く生産することができる成膜装置として次のよ
うなものが知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, the following is known as a film forming apparatus, for example, a film forming apparatus that can efficiently produce electrophotographic photoreceptor drums.
すなわち、第1図に示すように、
1はシールドボックスであって、絶縁物IAおよびlB
を介して、その内側に有底の円筒構造を有する保持電極
2が設けられている。シールドボックス1はアー゛スさ
れ、保持電極2はこのシールドボックス1と絶縁されて
いる。しかもこのシールドボックス1によって、後述す
るように保持電極2に供給された高周波が外に漏れるこ
とを防止する。That is, as shown in FIG. 1, 1 is a shield box, and insulators IA and IB
A holding electrode 2 having a bottomed cylindrical structure is provided inside the holding electrode 2 via the holding electrode 2 . The shield box 1 is grounded, and the holding electrode 2 is insulated from the shield box 1. Moreover, this shield box 1 prevents the high frequency waves supplied to the holding electrode 2 from leaking to the outside, as will be described later.
3はロンドであって、保持電極2の軸心上に位置するよ
うに、シールドボックス1の底壁および保持電極2の底
壁を貫通している。ロンド3はシールドボックス1内の
底部上に配置され、しかも保持電極2の底部を貫通する
ように設けられた環状の絶縁物4によって、保持電極2
から絶縁されている。5はシール機構であって、シール
ドボックス1の底壁の外側に配置され、これによってロ
ッド3とシールドボックス1との間を気密にシールする
。A rond 3 penetrates through the bottom wall of the shield box 1 and the bottom wall of the holding electrode 2 so as to be located on the axis of the holding electrode 2 . The rond 3 is placed on the bottom of the shield box 1 and is connected to the holding electrode 2 by an annular insulator 4 provided so as to penetrate through the bottom of the holding electrode 2.
insulated from A sealing mechanism 5 is disposed outside the bottom wall of the shield box 1, thereby airtightly sealing the space between the rod 3 and the shield box 1.
6はゲートバルブであって、シールドボックス1の上端
に配置され、シールドボックス1の上端開孔を気密に開
閉する。7はゲートバルブ6と絶縁物LAとの間に、ゲ
ートバルブ6と保持電極2との間を気密にシールするよ
うに設けられた環状の絶縁物である。かくして、保持電
極2(シールドボックスl)は密閉構造を形成する。Reference numeral 6 denotes a gate valve, which is arranged at the upper end of the shield box 1 and opens and closes the upper end opening of the shield box 1 in an airtight manner. Reference numeral 7 denotes an annular insulator provided between the gate valve 6 and the insulator LA so as to airtightly seal the gap between the gate valve 6 and the holding electrode 2. Thus, the holding electrode 2 (shield box l) forms a sealed structure.
8はヒータであって、シールドボックス1の内側周壁に
設けられている。9は絶縁物16を介してシールドボッ
クス1を貫通した導電部材であって、一端が保持電極2
に接続され、他端がRF電源10に接続されている。こ
の導電部材9を介して保持電極2にはRF電源工0から
の高周波電力が供給される。A heater 8 is provided on the inner peripheral wall of the shield box 1. Reference numeral 9 denotes a conductive member that penetrates the shield box 1 via an insulator 16, and one end of which is connected to the holding electrode 2.
The other end is connected to the RF power source 10. High frequency power from an RF power source 0 is supplied to the holding electrode 2 through the conductive member 9 .
保持電極2の上端部内周壁および下端部内周壁にはテー
パ面2Aおよび2Bが各々形成されている。このテーパ
面2Aおよび2Bにはガスを排気するための排気口2C
および2Dが貫通して設けられている。IIAおよびI
IBはガス排気管であって、シールドボックス1の上端
部および下端部に各々一端が固定され、しかも、カセッ
ト20の上端部および下端部に形成された環状の配管2
1Bおよび22Bに絶縁物IAおよびIBを介して各々
連通している。これらガス排気管11AおよびIIBの
他端は吸気手段に接続されている。Tapered surfaces 2A and 2B are formed on the inner circumferential wall of the upper end and the inner circumferential wall of the lower end of the holding electrode 2, respectively. These tapered surfaces 2A and 2B have exhaust ports 2C for exhausting gas.
and 2D are provided penetrating therethrough. IIA and I
IB is a gas exhaust pipe, one end of which is fixed to the upper and lower ends of the shield box 1, and annular pipes 2 formed at the upper and lower ends of the cassette 20.
1B and 22B via insulators IA and IB, respectively. The other ends of these gas exhaust pipes 11A and IIB are connected to intake means.
12はガス供給管であって、その一端がシールドボック
ス1を貫通し、さらに保持電極2に固定された絶縁物1
3を介してガス室となる環状の空間14に連通している
。このガス供給管12の他端は図示しないガス供給源に
接続されており、従って、ガス供給源からの反応ガスが
、ガス供給管’12、絶縁物13を介して保持電極2と
カセット20の間の環状の空間14内に供給される。Reference numeral 12 denotes a gas supply pipe, one end of which passes through the shield box 1, and an insulator 1 fixed to the holding electrode 2.
3, it communicates with an annular space 14 which becomes a gas chamber. The other end of this gas supply pipe 12 is connected to a gas supply source (not shown), so that the reaction gas from the gas supply source is transferred to the holding electrode 2 and the cassette 20 via the gas supply pipe '12 and the insulator 13. It is supplied into the annular space 14 between.
ロッド3は減速機構3Aを介してモータ3Bに結合され
、このモータ3Bの駆動によって回転する。また、モー
タ3Bは図示しない昇降手段に固定されており、この昇
降手段によって、ロッド3は保持電極2の軸線上を昇降
する。The rod 3 is coupled to a motor 3B via a speed reduction mechanism 3A, and is rotated by the drive of this motor 3B. Further, the motor 3B is fixed to an elevating means (not shown), and the rod 3 is moved up and down on the axis of the holding electrode 2 by this elevating means.
第2図は、従来の成膜装置の保持電極2内に収納するカ
セツ)20の断面を示す図面である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a cassette 20 housed in a holding electrode 2 of a conventional film forming apparatus.
カセツ)20は有底の円筒構造を有し、その上端部およ
び下端部に、ガスの排気部分21および22を各々有す
る。この排気部分21および22は保持電極2の上端部
および下端部の内周面上に全周にわたって密着するよう
なサイズを持つテーパを形成しており、保持電極2の排
気口2Cおよび2Dと連通ずる位置に貫通孔を各々形成
している。The cassette 20 has a cylindrical structure with a bottom, and has gas exhaust portions 21 and 22 at its upper and lower ends, respectively. These exhaust portions 21 and 22 form a taper with a size that makes close contact with the inner peripheral surfaces of the upper and lower ends of the holding electrode 2 over the entire circumference, and are connected to the exhaust ports 2C and 2D of the holding electrode 2. Through holes are formed at the positions where they communicate with each other.
ガスの排気部分21および22には、カセツ)20内を
排気するための排気口21Aおよび22Aが、その周方
向複数個所に等間隔で貫通形成しである。In the gas exhaust portions 21 and 22, exhaust ports 21A and 22A for exhausting the inside of the cassette 20 are formed through the gas exhaust portions 21 and 22 at a plurality of locations in the circumferential direction at equal intervals.
この排気口21Aおよび22Aから排気される反応ガス
は、カセット20とその上端部および下端部の排気部分
21および22によって形成された環状の配管21Bお
よび22Bを経由し、保持電極2の排気口2Cおよび?
Dから排気される。The reaction gas exhausted from the exhaust ports 21A and 22A passes through the annular pipes 21B and 22B formed by the cassette 20 and the exhaust portions 21 and 22 at its upper and lower ends, and passes through the exhaust port 2C of the holding electrode 2. and?
Exhaust from D.
カセット20の排気部分21および22を除いた部分に
は軸方向に複数個形成したガス噴出孔23の列が周方向
に複数月等間隔で形成されている。なおりセット20は
導電性を有する材料、例えばアルミニウムから成る。In a portion of the cassette 20 excluding the exhaust portions 21 and 22, a plurality of rows of gas ejection holes 23 are formed in the axial direction at equal intervals in the circumferential direction. The bookmark set 20 is made of a conductive material, such as aluminum.
円筒状支持台25はその本体25Aの外側に電子写真用
感光体ドラムを形成するための円筒状支持体27を取り
外し可能に嵌合固定しである0円筒状支持体27は、本
体25Aの下端部分の段部にその下端が当接し、その上
端が本体25Aの上端部外側に嵌合固定した環状の押え
28に当接し、かくして本体25Aの外側に嵌合固定さ
れて、いる、押え28を本体25Aから取り外すことに
よっ゛て円筒27を本体25Aから外すことができる。The cylindrical support 25 is removably fitted with a cylindrical support 27 for forming an electrophotographic photosensitive drum on the outside of the main body 25A.The cylindrical support 27 is attached to the lower end of the main body 25A. Its lower end abuts against the stepped portion of the section, and its upper end abuts against an annular presser foot 28 that is fitted and fixed on the outside of the upper end portion of the main body 25A. By removing it from the main body 25A, the cylinder 27 can be removed from the main body 25A.
また、上部排気部分21は、カセット20の上端開口を
塞ぎ、その中央部には、筒状構造からなる突起21Gが
形成されている。またカセット20の下部排気部分22
の底壁中央部分にも同様の突起22Cが形成されている
。突起21Cおよび、22Cは、テーバ部とこのテーバ
部に連続する直管部とから成る。排気部分21および2
2は周知の製缶法によってカセツ)20の上端および下
端に結合される。Further, the upper exhaust portion 21 closes the upper end opening of the cassette 20, and a projection 21G having a cylindrical structure is formed at the center thereof. Also, the lower exhaust part 22 of the cassette 20
A similar protrusion 22C is also formed at the center of the bottom wall. The projections 21C and 22C consist of a tapered portion and a straight pipe portion continuous to the tapered portion. Exhaust parts 21 and 2
2 are connected to the upper and lower ends of the cassette 20 by a well-known can manufacturing method.
以上のようにして、円筒状基体25をその中に収納した
カセット20を、次のようにして、保持電極2内に収納
する。The cassette 20 in which the cylindrical substrate 25 is housed as described above is housed in the holding electrode 2 in the following manner.
第1図に示すようにカセット2.0を保持電極2内に収
納することによって、カセツ)20の上端および、下端
のフランジ部20Aおよび20Bの外側周壁と保持電極
2の内側周壁は、例えば保持電極2の上端部および下端
部の溝に固定した導電性ガス・ケラ)15Aおよび15
Bを介して接触し、反応ガスの放出分布を均一にするた
めのガス室となる環状の空間14を形成する。By storing the cassette 2.0 in the holding electrode 2 as shown in FIG. Conductive gas shells (15A and 15) fixed in the grooves at the upper and lower ends of electrode 2
A ring-shaped space 14 is formed which becomes a gas chamber for making the release distribution of the reaction gas uniform.
次にロッド3を上昇させて、円筒状基体25をカセット
20の底から持ち上げ、カセット20内にこれと絶縁し
て支持する。The rod 3 is then raised to lift the cylindrical substrate 25 from the bottom of the cassette 20 and support it within the cassette 20 insulated therefrom.
このようにして、カセット20は、保持電極2と電気的
に接触してカソード電極を構成し、一方、カセツ)20
内に絶縁支持された円筒状基体25はロッド3を介して
アースされる。In this way, the cassette 20 constitutes a cathode electrode in electrical contact with the holding electrode 2, while the cassette 20
A cylindrical base body 25, which is insulated and supported therein, is grounded via the rod 3.
以上のようにして、円筒状基体25は、保持電極2内に
収められる。そして、円筒状基体25を、ロッド3によ
って回転させ、真空に保持されたカセット20内に、ガ
ス供給管12、絶縁物13、環状空間14、ガス噴出孔
23を介して反応ガスを供給し、ヒータ8によってカセ
ット20内を加熱し、保持電極2およびカセット20に
高周波電力を供給することによって放電を生起し、反応
ガスを分解することによって、円筒状基体・25の外周
面上に、例えばアモルファス・シリコンの膜を堆積する
。。In the manner described above, the cylindrical base body 25 is housed within the holding electrode 2. Then, the cylindrical base body 25 is rotated by the rod 3, and a reaction gas is supplied into the cassette 20 maintained in a vacuum via the gas supply pipe 12, the insulator 13, the annular space 14, and the gas jet hole 23, By heating the inside of the cassette 20 with the heater 8 and supplying high-frequency power to the holding electrode 2 and the cassette 20, a discharge is generated and the reaction gas is decomposed, so that, for example, amorphous・Deposit a silicon film. .
成膜が終った円筒状基体25は、カセット20とともに
保持電極z外に搬出され、反応炉外でカセット20から
取り出される。The cylindrical substrate 25 on which the film has been formed is carried out of the holding electrode z together with the cassette 20, and taken out from the cassette 20 outside the reactor.
カセツ) 20’は円筒状基体を取り出した後、分解、
洗浄され、再度組立てられて成膜に使用される。After removing the cylindrical base, 20' is disassembled,
It is cleaned, reassembled, and used for film deposition.
しかしながら、このような従来の成膜装置においては、
次のような閘題があった。However, in such conventional film deposition equipment,
There was a theme as follows:
すなわち、カセット20に保持電極2から高周波電力を
導入し、カソード電極とする際、これに対して、円筒状
基体25はアノード電極とされるため、該円筒状基体2
5は、カセット20から電気的に分離することが必要不
可欠となり、したがってそのための機構、たとえばロッ
ドを上昇させてカセツ)20から電気的に分離する場合
には、その駆動機構が必要となり、装置の機構及び成膜
工程が複雑になる。という々古が鳥。た−
又1.カセツ)20は一体構造であるため、その全体が
カソード電極となり、カセット20と円筒状基体25の
間のみならず、その上端部あるいは下端部の排気部分2
15よ・び22と円筒状基体25の上下端部のエッヂ、
および円筒状基体25の内側壁面との間等の不必要な場
所においても放電が生起してしまい、またこの様な場所
の不均一さによる異常放電が起り易く、そのため放電が
不安定になり、形成される堆積膜の特性に悪影響を及ぼ
す、という欠点があった。That is, when high-frequency power is introduced into the cassette 20 from the holding electrode 2 and used as a cathode electrode, the cylindrical base 25 is used as an anode electrode, so the cylindrical base 2
5, it is essential to electrically separate it from the cassette 20, and therefore, a mechanism for this purpose, for example, when raising the rod to electrically separate it from the cassette 20, a drive mechanism is required, and the device The mechanism and film forming process become complicated. It's a bird. Also 1. Since the cassette 20 has an integral structure, its entirety serves as a cathode electrode, and the exhaust portion 2 not only exists between the cassette 20 and the cylindrical base 25 but also at its upper or lower end.
15 and 22 and the upper and lower edges of the cylindrical base 25,
Discharge also occurs in unnecessary places such as between the inner wall surface of the cylindrical base 25, and abnormal discharge is likely to occur due to the unevenness of such places, which makes the discharge unstable. This method has the drawback of adversely affecting the properties of the deposited film formed.
また、カセツ)20の上端部および下端部にはカセット
20内部の周方向の排気圧力を均一に調節するため排気
部分21および22が設けられているが、断面積が小さ
いため、特に、アモルファスシリコン膜の成膜をおこな
うと、成膜時に生成する成膜に寄与しないシリコン粉体
がこの配管内壁面に堆積し、その管径を狭くし、結果的
に成膜中であっても排気圧分布が変化し、円筒状基体2
5の円周方向の膜厚分布が悪くなるという欠点があった
。In addition, exhaust parts 21 and 22 are provided at the upper and lower ends of the cassette 20 in order to uniformly adjust the exhaust pressure in the circumferential direction inside the cassette 20. When a film is formed, silicon powder that is generated during film formation and does not contribute to film formation accumulates on the inner wall surface of this pipe, narrowing the pipe diameter and resulting in a change in exhaust pressure distribution even during film formation. changes, and the cylindrical base 2
There was a drawback that the film thickness distribution in the circumferential direction of No. 5 was poor.
本発明の目的は、以上のような問題を解消し、装置の構
造を単純化し、なおかつ成膜中の放電安定性を高めるこ
とにより、膜質の均一性を高めることができ、安定に、
歩留り良く基体上に成膜を行なうことのできる成膜装置
を提供することにある。The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned problems, simplify the structure of the device, and improve the discharge stability during film formation, thereby increasing the uniformity of film quality and stably
It is an object of the present invention to provide a film forming apparatus capable of forming a film on a substrate with good yield.
本発明の成膜装置は、放電を利用して成膜をおこなう成
膜装置において、保持電極と、内部に成膜用の基体を収
納し、前記保持電極と電気的に接続されることで、内部
に放電が生起されうるカセットとを有し、該カセットが
導電性部材と電気絶縁性部材とから構成されていること
を特徴とする。The film forming apparatus of the present invention is a film forming apparatus that performs film forming using electric discharge, and includes a holding electrode and a substrate for film forming therein, and is electrically connected to the holding electrode. It is characterized in that it has a cassette in which a discharge can be generated, and the cassette is composed of an electrically conductive member and an electrically insulating member.
第3図は本発明に係る成膜装置の一実施例における成膜
装置の断面を示す。FIG. 3 shows a cross section of a film forming apparatus in an embodiment of the film forming apparatus according to the present invention.
第3図において、30はシールドボックスであって、絶
縁リング31Aおよび31Bを介して、その内側に円筒
構造を有する保持電極32が設けられている。シールド
ボックス30はアースされ、保持電極32はこのシール
ドボックス30と絶縁されている。しかもこのシールド
ボックス30によって、後述するように保持電極32に
供給された高周波が外に漏れることを防止している。In FIG. 3, 30 is a shield box, and a holding electrode 32 having a cylindrical structure is provided inside the shield box via insulating rings 31A and 31B. The shield box 30 is grounded, and the holding electrode 32 is insulated from the shield box 30. Moreover, this shield box 30 prevents the high frequency waves supplied to the holding electrode 32 from leaking to the outside, as will be described later.
33は絶縁物34を介してシールドボックス30を貫通
した導電部材であって、一端が保持電極32に接続され
、他端がRF電源35に接続されている。この導電部材
33を介して保持電極32にはRF電源35からの高周
波電力が供給される。Reference numeral 33 denotes a conductive member that penetrates the shield box 30 via an insulator 34, and has one end connected to the holding electrode 32 and the other end connected to the RF power source 35. High frequency power from an RF power source 35 is supplied to the holding electrode 32 via this conductive member 33 .
保持電極32の上端部および下端部には、その内周壁に
テーパ面36Aおよび37Aが各々形成されて、かつ反
応ガスを排気するための排気口36Bおよび37Bが、
テーパ面に形成された排気部分36および37が各々配
置されている。上部排気部分36および下部排気部分3
7には、各々図示してない吸気手段に接続された排気管
36Cおよび37Cが、上記排気口36Bおよび37B
に連通ずるように貫通されて設けられそいる。Tapered surfaces 36A and 37A are formed on the inner peripheral wall of the upper and lower ends of the holding electrode 32, respectively, and exhaust ports 36B and 37B for exhausting the reaction gas are provided.
Exhaust portions 36 and 37 each formed in a tapered surface are arranged. Upper exhaust section 36 and lower exhaust section 3
7, exhaust pipes 36C and 37C connected to intake means (not shown) are connected to the exhaust ports 36B and 37B.
It is likely to be penetrated and provided so as to communicate with the.
38はガス供給管であって、その一端がシールドボック
ス30を貫通し、さらに保持電極32に固定された絶縁
物39を介して保持電極32内部に連通している。この
ガス供給管38の他端は図示しないガス供給源に接続さ
れており、従って、ガス供給源からの反応ガスが、ガス
供給管38、絶縁物39を介して保持電極32内部に供
給される。38 is a gas supply pipe, one end of which passes through the shield box 30 and communicates with the inside of the holding electrode 32 via an insulator 39 fixed to the holding electrode 32. The other end of this gas supply pipe 38 is connected to a gas supply source (not shown), so that the reaction gas from the gas supply source is supplied into the holding electrode 32 via the gas supply pipe 38 and the insulator 39. .
32Aおよび32Bは、保持電極32の上端部内側周壁
の溝、および下部絶縁リング31Bの保持電極3z下端
部との界面内側周壁の溝に固定された、導電性ガスケッ
トであり、保持電極32と各々電気的に接続されている
。32A and 32B are conductive gaskets fixed to grooves in the inner circumferential wall of the upper end of the holding electrode 32 and grooves in the inner circumferential wall of the lower insulating ring 31B at the interface with the lower end of the holding electrode 3z; electrically connected.
40は、成膜中に基体を加熱・保温するためのヒータで
あり、下部排気部分37の内側底部に、保持電極32の
中心軸上に沿って固定しである。Reference numeral 40 denotes a heater for heating and keeping the substrate warm during film formation, and is fixed to the inner bottom of the lower exhaust part 37 along the central axis of the holding electrode 32.
41はゲート・バルブであり、上部排気部分36の開口
部に取付けてあり、カセット50(第5図)を保持電極
32内に搬入搬出する際に開閉し、成膜中は閉じて真空
機密を保持する。Reference numeral 41 denotes a gate valve, which is attached to the opening of the upper exhaust section 36, and is opened and closed when carrying the cassette 50 (Fig. 5) into and out of the holding electrode 32, and is closed during film formation to ensure vacuum sealing. Hold.
保持電極32、上部絶縁リング31A、下端絶縁リング
31B、上部排気部分36、下部排気部分37、ゲート
・バルブ41、ガス供給管38および絶縁物39の接合
する界面にはすべて真空ガス・シールを設けてあり、成
膜装置を真空に保つ構造となっている。Vacuum gas seals are provided at all interfaces where the holding electrode 32, upper insulating ring 31A, lower end insulating ring 31B, upper exhaust section 36, lower exhaust section 37, gate valve 41, gas supply pipe 38, and insulator 39 join. The structure is such that the film-forming equipment is kept in a vacuum.
また、上部排気部分36、下部排気部分37、シールド
ボックス30、ゲート・バルブ41、ガス供給管38お
よびヒータ40は各々アースに接続されており、すべて
同電位となっている。Further, the upper exhaust section 36, the lower exhaust section 37, the shield box 30, the gate valve 41, the gas supply pipe 38, and the heater 40 are each connected to ground, and are all at the same potential.
第4図は、カセット50の部品構成を示す断面図である
。FIG. 4 is a sectional view showing the component configuration of the cassette 50.
カセット50は大別して導電性部材と絶縁性部材とから
構成されている。導電性部材の材料としては、アルミニ
ウム、ステンレス等が、また絶縁性部材の材料としては
、セラミック、ガラス、テフロン等が好適に用いられる
。The cassette 50 is roughly divided into a conductive member and an insulating member. As the material of the conductive member, aluminum, stainless steel, etc. are preferably used, and as the material of the insulating member, ceramic, glass, Teflon, etc. are suitably used.
51は成膜するための円筒状基体であり、52はこれを
内側から支持するためのホルダーである。ホルダー52
の下部には、カセット50が組立てられた際にその内部
の排気圧を均一にするための空間であるところのフィー
ドΦスル一部52Aが附帯されており、その外側周壁は
成膜装置本体の下部排気部分37のテーパ面37Aと密
接するようなテーパ面52Bに形成されている。また、
そのテーパ面52Bには排気口37Bに合致するような
位置に排気口52Cが開口せられている。さらにまた、
このフィード・スル一部52Aの上部は円筒状に開口し
ている。なお、52Dはカセット50を搬送する際に使
用されるチャッキング用突起である。51 is a cylindrical base for film formation, and 52 is a holder for supporting this from the inside. Holder 52
At the bottom of the cassette 50, there is attached a feed φ hole part 52A which is a space for making the internal exhaust pressure uniform when the cassette 50 is assembled, and its outer peripheral wall is connected to the film forming apparatus main body. A tapered surface 52B is formed in close contact with the tapered surface 37A of the lower exhaust portion 37. Also,
An exhaust port 52C is opened in the tapered surface 52B at a position that matches the exhaust port 37B. Furthermore,
The upper part of this feed through portion 52A is opened in a cylindrical shape. Note that 52D is a chucking protrusion used when transporting the cassette 50.
53は円筒状基体5工の上部に取付けられるダミー基体
であり、ホルダー52によって支持される。A dummy base 53 is attached to the top of the cylindrical base 5, and is supported by a holder 52.
54はカセット用下部絶縁リングであり、ホルダー52
のフィード・スル一部52Aの上部に密接して支持され
、その底板にはカセット50内部の円周方向の排気圧を
均一に調整するための排気口54Aが周方向に複数個形
成されている。54 is a lower insulating ring for the cassette, and the holder 52
The cassette 50 is closely supported on the upper part of the feed sle part 52A, and a plurality of exhaust ports 54A are formed in the circumferential direction on the bottom plate of the cassette 50 to uniformly adjust the exhaust pressure in the circumferential direction inside the cassette 50. .
55はカセット50のカソード電極であり、カセット用
下部絶縁リング54の上部に密接して支持され、ホルダ
ー52とは電気的に絶縁される構造となっている。また
、その外側周壁の上端部および下端部には、保持電極3
2の内側周壁の上端部および下端部に保持した導電性ガ
ス・ケラト32Aおよび32Bが各々密接するように、
テーパ面を有するフランジ部55Aおよび55Bが形成
されている。また、その壁面には軸方向に複数個形成し
たガス噴出孔55Gの列が周方向に複数列等間隔で形成
されている。Reference numeral 55 denotes a cathode electrode of the cassette 50, which is closely supported on the upper part of the lower insulating ring 54 for the cassette and is electrically insulated from the holder 52. Further, holding electrodes 3 are provided at the upper and lower ends of the outer peripheral wall.
so that the conductive gas kerats 32A and 32B held at the upper and lower ends of the inner peripheral wall of 2 are in close contact with each other, respectively.
Flange portions 55A and 55B having tapered surfaces are formed. Further, on the wall surface, a plurality of rows of gas ejection holes 55G formed in the axial direction are formed in a plurality of rows at equal intervals in the circumferential direction.
56はカセット用上部絶縁リングであり、カソード電極
55の上端部に密接して支持されている。その天板には
、カセット用下部絶縁リング56と同様、周方向に排気
口56Aが複数1円形成されている。Reference numeral 56 denotes an upper insulating ring for the cassette, which is closely supported at the upper end of the cathode electrode 55. Similar to the lower insulating ring 56 for the cassette, a plurality of exhaust ports 56A are formed in the circumferential direction on the top plate.
57はカセツ1−50の上部排気リングで、ホルダー5
2の下部に附設したものと同様、排気圧を均一にするた
めのフィード中スル一部57Aが形成されている。また
、その外側周壁は、成膜装置本体の上部排気部分36の
テーパ面36Aに密接するようなテーパ面57Bが形成
されている。さらにまた、そのテーパ面57Bには排気
口36Bに合致するような位置に排気口57Cが開口せ
られている。なお、この上部排気リング57の下方は円
周状に開口しており3力セツト用上部絶縁リング56の
上部に載置することによって排気口56Aのみが開口し
たフィード・スル一部が形成される。57 is the upper exhaust ring of cassette 1-50, and holder 5
Similar to the one attached to the lower part of No. 2, a feed through hole portion 57A is formed to make the exhaust pressure uniform. Further, a tapered surface 57B is formed on the outer peripheral wall so as to come into close contact with the tapered surface 36A of the upper exhaust portion 36 of the main body of the film forming apparatus. Furthermore, an exhaust port 57C is opened in the tapered surface 57B at a position that matches the exhaust port 36B. The lower part of the upper exhaust ring 57 is opened in a circumferential shape, and by placing it on the upper part of the upper insulating ring 56 for three-force setting, a part of the feed through with only the exhaust port 56A open is formed. .
第5図は、上記カセット構成部品の組立て断面図である
。カセット50は、まずホルダー52の円筒上方からカ
セット用下部絶縁リング54をかぶせ、ホルダー52の
フィード・スル一部52Aの上部に嵌合固定する。これ
によって下部のフィード・スル一部52Aは上方に排気
口54Aを有する空間として形成される0次に円筒状基
体51を、ホルダー52の円筒上方から中心軸に沿って
挿入し、ひきつづき同様にダミー53を挿入して円筒状
基体51の上端に嵌合固定する0次に、カソード電極5
5をかぶせ、そのフランジ55Bをカセット用下部絶縁
リング54の段差部に密接するようにして嵌合固定する
。さらにその上にカセット用上部絶縁リング56をのせ
、最後に上部排気リング57をのせてカセット50を完
成させる。FIG. 5 is an assembled sectional view of the cassette components. The cassette 50 is first fitted with a lower cassette insulating ring 54 from above the cylinder of the holder 52, and then fitted and fixed onto the upper part of the feed through portion 52A of the holder 52. As a result, the lower feed through portion 52A is formed by inserting the zero-order cylindrical base 51, which is formed as a space having an exhaust port 54A above, along the central axis from above the cylinder of the holder 52, and then inserting the dummy body 52 in the same manner. Next, the cathode electrode 5 is inserted and fixed to the upper end of the cylindrical base 51.
5, and the flange 55B thereof is fitted and fixed in close contact with the stepped portion of the lower insulating ring 54 for the cassette. Further, an upper insulating ring 56 for the cassette is placed on top of the cassette, and finally an upper exhaust ring 57 is placed on it to complete the cassette 50.
なお、上記組立工程は、クリーン−ルーム等の洗浄なる
雰囲気のもとで行なうのが好ましい。Note that the above assembly process is preferably performed in a cleaning atmosphere such as a clean room.
完成したカセツ)50はホルダー52の上端のチャッキ
ング用突起を利用して、従来例と同じくチャッキング機
構によって懸吊搬送され、図示していない真空搬送可能
なポット内に収納して、本発明の成膜装置の上部に取付
けたゲート・バルブ41を開け、すでに真空に保持しで
ある成膜装置内部に挿入する。The completed cassette) 50 is suspended and transported by the chucking mechanism as in the conventional example using the chucking protrusion at the upper end of the holder 52, and is stored in a vacuum transportable pot (not shown). The gate valve 41 attached to the top of the film forming apparatus is opened, and the film is inserted into the film forming apparatus which is already kept in a vacuum.
第6図は、カセツ)50が設置された成膜装置の断面を
示す。FIG. 6 shows a cross section of a film forming apparatus in which a cassette 50 is installed.
カセツ)50の挿入が完Tした位置で、保持電極32の
内側周壁の上端部および下端部に固定された導電性ガス
ケツ)32Aおよび32Bが、カセツ)50の外側周壁
の上端部および下端部に形成されているフランジ部55
Aおよび55Bとその全周で密接し、反応ガスのシール
と、高周波電力の導入を可能にし、保持電極32とカソ
ード電極55の間にはガスを均一な分布状態で放出させ
るためのガス室となる環状の空間60が形成される。At the position where the insertion of the cassette 50 is completed, the conductive gaskets 32A and 32B fixed to the upper and lower ends of the inner circumferential wall of the holding electrode 32 are attached to the upper and lower ends of the outer circumferential wall of the cassette 50. Flange portion 55 formed
A and 55B are in close contact with each other around the entire circumference to enable sealing of reaction gas and introduction of high frequency power, and between the holding electrode 32 and the cathode electrode 55 is a gas chamber for discharging gas in a uniform distribution state. An annular space 60 is formed.
また、ホルダー52の下部のテーパ面52Bと下部排気
部分37のテーパ面37Aが密接し、排気口52Cと排
気管37Cとが連通してカセット50内の下部排気が可
能となる。Further, the lower tapered surface 52B of the holder 52 and the tapered surface 37A of the lower exhaust portion 37 are in close contact with each other, and the exhaust port 52C and the exhaust pipe 37C communicate with each other, allowing the inside of the cassette 50 to be exhausted from the lower part.
また、上部排気リング57のテーパ面57Bと上部排気
部分36のテーパ面36Aが密接し、排気口57Cと排
気管36Cとが連通してカセット50内の上部排気が可
能となる。Further, the tapered surface 57B of the upper exhaust ring 57 and the tapered surface 36A of the upper exhaust portion 36 are in close contact with each other, and the exhaust port 57C and the exhaust pipe 36C are in communication with each other, so that the inside of the cassette 50 can be exhausted from the upper part.
収納されたカセット50内の円筒状基体51への成膜は
以下のようにして行なう。Film formation on the cylindrical substrate 51 inside the housed cassette 50 is performed as follows.
円筒状基体541は成膜に最適な温度に、ヒーター40
によって加熱、保持されている。そして真空に保持され
たカセット50内に、ガス供給管38、絶縁物39、環
状の空間60、ガス噴出孔55Cを介して反応ガスを供
給する。つぎにRF電源35から導電部材33、保持電
極32、およびその上端部および下端部の導電性ガス・
ケラ)32Aおよび32Bを介してカソード電極55に
高周波電力を供給することによって、アースに接地され
た円筒状基体51との間で放電を生起し、反応ガスを分
解することによって、円筒状基体51の外周面上に、例
えばアモルファス・シリコンの膜を堆積する。The cylindrical substrate 541 is heated to the optimum temperature for film formation using the heater 40.
heated and maintained by Then, a reaction gas is supplied into the cassette 50 maintained in a vacuum via the gas supply pipe 38, the insulator 39, the annular space 60, and the gas ejection hole 55C. Next, the RF power supply 35 supplies the conductive member 33, the holding electrode 32, and the conductive gas at the upper and lower ends thereof.
By supplying high frequency power to the cathode electrode 55 through 32A and 32B, a discharge is generated between the cylindrical base 51 which is grounded, and the reaction gas is decomposed. For example, a film of amorphous silicon is deposited on the outer peripheral surface of the substrate.
本装置に於いては、その放電において、カソード電極5
5以外のカセツ)50の導電部材は円筒状電極51同様
にアースされており、カソード電極55との間隔も、上
部および下部のカセット用絶縁リング54および56に
よって、円筒状基体51との間隔と同等以上に確保され
ていることから、異常放電等が発生することはなく、ま
た、成膜の際に不必要な領域、すなわちカソード電極5
5以外の部分にまで高周波電力が印加されることもない
。In this device, during the discharge, the cathode electrode 5
The conductive members of the cassettes 50 (other than cassettes 5) are grounded similarly to the cylindrical electrode 51, and the distance from the cathode electrode 55 is also the same as the distance from the cylindrical base 51 due to upper and lower cassette insulating rings 54 and 56. Since the same or higher level is ensured, abnormal discharge will not occur, and unnecessary areas during film formation, that is, the cathode electrode 5.
High frequency power is not applied to parts other than 5.
成膜中のカセット50内部の圧力分布は、排気口の位置
形状および排気速度によって決定される。排気口54A
および56Aは、円筒状基体51の周方向の圧力分布を
均一化し、またフィード・スル一部52Aおよび57A
によって、この排気口の各々の排気速度を均一にする。The pressure distribution inside the cassette 50 during film formation is determined by the position and shape of the exhaust port and the exhaust speed. Exhaust port 54A
and 56A equalize the pressure distribution in the circumferential direction of the cylindrical base body 51, and feed through portions 52A and 57A
This makes the exhaust speed of each exhaust port uniform.
また、導入された反応ガスは、この排気口54Aおよび
56A、フィード番スル一部52Aおよび57A、排気
口52Cおよび57C1排気管37Cおよび36Cを介
して図示していない吸気手段で排気される。その際、例
えば、アモルファス・シリコン膜を形成する場合には、
配管を通過する°反応ガスの一部は配管の内壁面でポリ
シラン粉体を生成し堆積するが、本装置では、前記フィ
ード・スル一部はその内壁面積が大きく、なおかつ、排
気流をその壁面に衝突させるような構造に排気口の位置
を形成しであることから、フィードのスル一部でのポリ
シラン粉体を多量に捕集することができ、その後の配管
に堆積するポリシラン粉体の堆積量を軽減することがで
きる。このことにより、全体として装置内に堆積するポ
リシラン粉体の量は低減される。Further, the introduced reaction gas is exhausted by an intake means (not shown) through the exhaust ports 54A and 56A, the feed passage portions 52A and 57A, the exhaust ports 52C and 57C, and the exhaust pipes 37C and 36C. At that time, for example, when forming an amorphous silicon film,
Part of the reactant gas passing through the piping generates and deposits polysilane powder on the inner wall of the piping, but in this device, part of the feed through has a large inner wall area, and the exhaust flow is directed to the wall. By arranging the position of the exhaust port in such a way that it collides with the feed, a large amount of polysilane powder can be collected in a part of the feed stream, and the subsequent accumulation of polysilane powder on the piping can be avoided. The amount can be reduced. This reduces the overall amount of polysilane powder deposited within the device.
成膜が終った円筒状基体51は、前記搬入工程と逆の操
作にて、カセツ)50とともに成膜装置外に搬出され、
カセット50から取り出される。The cylindrical substrate 51 on which the film has been formed is carried out of the film forming apparatus together with the cassette 50 by the reverse operation of the carrying-in process, and
The cassette 50 is taken out.
円筒状基体51を取り出したカセット50は、従来例と
同じく分解、洗浄され、再度組立てられて成膜に使用さ
れる。The cassette 50 from which the cylindrical substrate 51 has been taken out is disassembled, washed, reassembled, and used for film formation as in the conventional example.
上記実施例中、成膜装置およびカセットの構造を、その
搬送手段として懸吊ロッドを使用した上・下方向の搬送
形態を中心に説明したが、他に、周知のインライン搬送
方式の成膜装置においても本発明を適用することができ
る。In the above embodiments, the structure of the film deposition apparatus and cassette was mainly explained using an upward/downward transport mode using a hanging rod as a transport means. The present invention can also be applied to.
ただし、この場合円筒状基体加熱用ヒーター40は成膜
装置側に固定するのではなく、ホルダ−52内部に収納
され、カセット50とともに搬送される構造となってい
るのがより好ましい。However, in this case, it is more preferable that the cylindrical substrate heating heater 40 be housed inside the holder 52 and transported together with the cassette 50, rather than being fixed to the film forming apparatus side.
また、上記実施例においては、その排気方法をカセット
50の上下方向としたが、円筒状基体51の長さ等によ
って、どちらか一方の排気系のみ選択しても、さしつか
えないものである。Further, in the embodiment described above, the evacuation method is in the vertical direction of the cassette 50, but depending on the length of the cylindrical base 51, etc., it is also possible to select only one of the evacuation systems.
以上、詳細に説明したように、本発明の成膜装置によれ
ば、カセットが導電性部材と電気絶縁性部材とで構成さ
れているため、カソード電極部を円筒状電極およびその
周辺構造部材から電気的に分離することができ、カソー
ド電極端部等での異常放電の発生を低減し、安定した放
電を生起させることができる。As described above in detail, according to the film forming apparatus of the present invention, since the cassette is composed of a conductive member and an electrically insulating member, the cathode electrode portion is separated from the cylindrical electrode and its surrounding structural members. It can be electrically isolated, reducing the occurrence of abnormal discharge at the end of the cathode electrode, etc., and making it possible to generate stable discharge.
また、このような構造とすることにより成膜一時に電極
を分離するための機構(例えばロッド)を設ける必要が
なく、カセットを保持電極内に挿入するだけで成膜可能
な状態とすることができる、という非常に簡単な装置構
成とすることができ、その作業工程も簡略化できる。Furthermore, with this structure, there is no need to provide a mechanism (for example, a rod) to separate the electrodes during film formation, and film formation can be achieved simply by inserting the cassette into the holding electrode. It is possible to have a very simple device configuration, and the work process can also be simplified.
更に、カセット内で基体がカセットに嵌合されているこ
とから、カセット搬送中に、振動等により基体位置がず
れることがなく、カソード電極との距離に変化を生じる
ことがないことから、成膜の際に、その円周方向におい
て均一で安定した放電を生起させることができる。Furthermore, since the substrate is fitted into the cassette within the cassette, the substrate position will not shift due to vibration etc. during cassette transport, and the distance from the cathode electrode will not change, making it possible to form a film. At this time, a uniform and stable discharge can be generated in the circumferential direction.
更に加えて、カセット内部にフィードスルー部を設けれ
ば、その排気圧力調整をフィード・スル一部で行なうこ
とができ、基体上に堆積する膜の膜厚分布およびその特
性分布を調整することができる。In addition, if a feed-through section is provided inside the cassette, the exhaust pressure can be adjusted at a portion of the feed-through, and the thickness distribution and characteristic distribution of the film deposited on the substrate can be adjusted. can.
さらにまた、このフィード・スル一部で反応・生成して
、反応炉および配管等に付着−堆積するポリシラン粉体
を効率良く補集することができ、カセット以外の配管に
堆積するポリシラン粉体の量を軽減することができるた
め、配管のつまりによる内部圧力の変動を防止すること
ができ、安定した成膜を行なうことができる。Furthermore, it is possible to efficiently collect the polysilane powder that reacts and forms in a part of this feed thru and adheres to and accumulates on the reactor, piping, etc., and removes the polysilane powder that accumulates on the piping other than the cassette. Since the amount can be reduced, fluctuations in internal pressure due to clogging of piping can be prevented, and stable film formation can be performed.
つまり、本発明の成膜装置によれば、成膜を行なうため
のカセットと、その条件をつくり出すための附帯装置で
あるところの反応炉本体とく、 しかも高効率で量産す
ることができる。In other words, according to the film-forming apparatus of the present invention, the cassette for film-forming and the reactor main body, which is an auxiliary device for creating the conditions, can be mass-produced with high efficiency.
第1図は従来の成膜装置の断面図、
第2図は従来の成膜装置に入れるカセットの断面図、
第3図は本発明に係る成膜装置の反応炉のみの断面図、
第4図はそのカセットの部品構成を表わす部品断面図、
第5図はその組立断面図、
第6図は本発明に係る成膜装置全体の一実施例を示す断
面図である。
31A、31B−−−一絶縁リング
32−−−−−−−−−−−−−一保持電極32A 、
32B−−−一導電性ガスケット50−−−−−−−
−−−−−−一カセット51−−−−−−−−−−−−
−一円筒状基体52−−−−−−−−−−−−−−ホル
ダー54 、56−−−−−−−−カセツト用絶縁リン
グ55−−−−−−−−−−−−−一カソード電極第6
図FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional film-forming apparatus, FIG. 2 is a cross-sectional view of a cassette inserted into the conventional film-forming apparatus, FIG. 3 is a cross-sectional view of only the reactor of the film-forming apparatus according to the present invention, and FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the cassette, FIG. 5 is an assembled cross-sectional view thereof, and FIG. 6 is a cross-sectional view showing an embodiment of the entire film forming apparatus according to the present invention. 31A, 31B --- one insulating ring 32 --- one holding electrode 32A,
32B---- Conductive gasket 50------
---------One cassette 51-----
-One cylindrical base 52---------Holder 54, 56------Insulating ring 55 for cassette---------------------- One cathode electrode No. 6
figure
Claims (3)
保持電極と内部に成膜用の基体を収納し、前記保持電極
と電気的に接続されることで、内部に放電が生起されう
るカセットとを有し、該カセットが導電性部材と電気絶
縁性部材とから構成されていることを特徴とする成膜装
置。(1) In a film forming apparatus that forms a film using electric discharge,
It has a holding electrode and a cassette which houses a film-forming substrate therein and is electrically connected to the holding electrode to generate an electric discharge therein, and the cassette has a conductive member and an electrically insulating member. A film forming apparatus comprising:
一部が前記保持電極と電気的に接続されている特許請求
の範囲第1項に記載の成膜装置。(2) The film forming apparatus according to claim 1, wherein at least a part of the conductive member constituting the cassette is electrically connected to the holding electrode.
部を有している特許請求の範囲第1項に記載の成膜装置
。(3) The film forming apparatus according to claim 1, wherein the cassette has a feed-through portion near the exhaust port.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60079678A JP2510491B2 (en) | 1985-04-15 | 1985-04-15 | Film forming apparatus and cassette for the film forming apparatus |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60079678A JP2510491B2 (en) | 1985-04-15 | 1985-04-15 | Film forming apparatus and cassette for the film forming apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61238964A true JPS61238964A (en) | 1986-10-24 |
JP2510491B2 JP2510491B2 (en) | 1996-06-26 |
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ID=13696855
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6078776A (en) * | 1983-10-06 | 1985-05-04 | Toshiba Corp | Recording medium feed apparatus |
-
1985
- 1985-04-15 JP JP60079678A patent/JP2510491B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS6078776A (en) * | 1983-10-06 | 1985-05-04 | Toshiba Corp | Recording medium feed apparatus |
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