TWI239046B - Heating element CVD system and connection structure between heating element and electric power supply mechanism in the heating element CVD system - Google Patents

Description

1239046 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於一種在真空室（處理容器）內設置維持 在所定溫度的發熱體，藉由上述發熱體分解及/或活性化 原料氣體，而在配置於真空室（處理容器）內的基板上堆 積薄膜的發熱體化學氣相沉積（CVD )裝置，及該發熱體 C V D裝置的發熱體與電力供給機構之間的連接構造。 【先前技術】 在以LSI (大規模積體電路）爲首的各種半導體元件 或LCD (液晶顯示器）等製作上，作爲在基板上形成所定 薄膜的一種處理廣泛地使用著化學氣相沉積（CVD: Chemica] Vapor Deposition)法。 在CVD法，有在放電電漿中分解及/或活性化原料氣 體來進行成膜的電漿CVD法，或加熱基板並藉由該熱來產 生化學反應來進行成膜的熱CVD法等。另外，還有藉由維 持在所定高溫的發熱體分解及/或活性化原料氣體來進行 成膜的方式CVD法（以下，稱爲發熱體CVD法）。 進行發熱體CVD法的成膜處理裝置（發熱體CVD裝 置）’是將設於可真空排氣的處理室內的鎢等的高融點金 屬所構成的發熱體一面維持在大約1〇 〇〇至2(3 0 0 。(：的高溫 一面導入原料氣體所構成。所導入的原料氣體，是首先在 通過發熱體的表面之際被分解或活性化。之後，藉由該分 解或活性化的原料氣體到達基板，使得最終目的物的材料 (2) 1239046 的薄膜沉積在基板表面。又，此種發熱體CVD法中，針對 於使用線狀發熱體者稱爲熱線（Hot Wire ) CVD法。又， 在依發熱體的原料氣體的分解或活性化中針對於利用發熱 體的觸媒反應者稱爲觸媒CVD法（或稱爲（cat-CVD: Catalytic-CVD)法。 在發熱體CVD法中，原料氣體的分解或活性化，是在 通過發熱體的表面之際才產生之故，因而與僅藉由基板的 熱而產生反應的熱CVD能降低基板溫度的優點。又，不會 如電漿CVD法地形成電漿之故，因而對於依電漿的基板的 損傷的問題也無妨。由這些事項，發熱體c V D法是作爲高 積體化或高功能化愈進步的下一代半導體元件或顯示元件 等的成膜被逐漸重視。 在第7圖表示習知的發熱體C V D裝置的槪念圖。在處 理容器1的內部對於基板（未圖示）進行形成薄膜的所定 處理。在該處理容器1，連接有真空地排氣該處理容器1內 的排氣系統1 1，及將周以形成薄膜的所定氣體供給於該處 理容器1內的原料氣體供給系統2 1。在處理容器1內配置有 發熱體3成爲供給於處理容器1內的原料氣體通過表面。在 該發熱體3連接有供電的電力供給機構3 〇成爲將該發熱 體加熱，維持在發熱體CVD法所要求的所定溫度（大約 1600至2000 °C的高溫）。又，在處理容器1內，氣體供 給器2相對向地配置於發熱體3。 在處理容器1內，藉由被維持在上述所定高溫的發熱 體3被分解及/或活性化的原料氣體使得所定薄膜形成於基 (3) 1239046 板（未圖示）。所以，在處理容器1內，具備保持上述基 板（未圖不）的基板座4。 第7圖中’以記號5所表示是將基板搬出入於處理容器 1內所用的閘閥。如先前公知地，在基板座4，具有加熱基 板所用的加熱機構，惟在本發明並不重要之故，因而其圖 示及說明是被省略。 又’在第7圖所示的形態中，原料氣體供給系統2 ][是 由未圖示的原料氣體所塡充的高壓罐、供給壓調整器、流 量調整器、供給/停止切換閥等所構成。原料氣體是由該 原料氣體供給系統2 1經由處理容器1內的氣體供給器2供給 於處理容器1內。 在使用兩種類以上的原料氣體的處理中，原料氣體供 給系統2 1是成爲僅使用的氣體種類的數量並聯地連接於氣 體供給器2。 如上述地，氣體供給器2是在處理容器1相對向配置於 發熱體3。又’氣體供給器2是成爲中空構造，多數氣體吹 出孔2 1 0形成在與基板座4相對向的面。 另一方面，排氣系統1 1是經由具有排氣速度調整功能 的主閥1 2與處理容器1相連接。藉由該排氣速度調整功能 來控制處理容器〗內的壓力。 在發熱體CVD法中，基板（未圖示）是成爲施加所謂 形成薄膜的所定處理的被處理物。該基板（未圖示）是經 由閘閥5被搬出/搬入在處理容器1內。 一般上述發熱體3是由線狀構件所構成者，鋸齒狀地 (5) 1239046 定的成膜條件，在形成矽膜或氮化矽膜的情形產生如下的 現象。被使用於發熱體的高融點金屬，例如上述鎢線等會 與矽烷氣體反應，而會生成矽化合物（矽化物化）。 此種矽化物化是從來自電力供給機構3 0的電力供給的 連接部的連接端子3 3近旁（亦即，發熱體3的連接部領域 )進行。該發熱體3的連接部領域是發熱體的溫度在成膜 時低於大約1 600 °C的部分。又，該發熱體3的連接部領 域是原料氣體與發熱體3的反應速度也比依發熱體3的熱的 原料氣體或其分解種子的蒸發速度更快的部分。 藉由該矽化物化，使得發熱體的組成及徑有所變化， 而使電阻値下降。結果，使得發熱量減少，最終產生整體 發熱量的劣化，隨著發熱體的使用時間愈長會使成膜速度 降低。又，此些矽化物等的反應物，一般蒸汽壓較高之故 ，因而也成爲所堆積的膜的污染原因。又，隨著該發熱體 的劣化所成膜的矽膜或氮化矽膜的膜也劣化。 如此，在進行所定處理枚數的時點，大氣開放處理容 器1內的真空，產生必須進行發熱體3的更換。該發熱體3 的更換是在生產性上有缺點問題。 第8圖是表示說明習知例的支持體3 1部分者。在該習 知例的支持體3 1部分，將發熱體3藉由線材34 (通常使用 鉬）保持在支持體3 1來減低接觸面積，而減低熱傳導。第 8圖圖示的習知例，是由此來防止從發熱體3的溫度稍低部 分開始進行的矽化物化者。 但是在該方法與線材3 4接觸的點的發熱體3的溫度 -9- (6) 1239046 是也會稍降低’而在形成矽膜等藉由矽烷氣體的壓力較高 等的成膜條件，自該點會產生砂化物化。 又，在該方法也無法省略與電力供給線32的連接。所 以，在連接端子3 3部分也與第7圖時同樣地結果產生矽化 物化。因此’雖採用第8圖圖示的構成的發熱體化學氣相 几積裝置’在進行所定處理枚數的時點，也產生必須大氣 開放處理容器1內的真空，來進行更換發熱體3。更換該發 熱體3是在生產性上有缺點問題。 另一方面’在發熱體化學氣相沉積裝置中重複進行成 膜，則在處理容器內部也附著膜，不久剝離而成爲灰塵的 原因。本發明人是提案一種可更有效率地除去成爲該灰塵 的原因的處理容器內部的附著膜的除去方法，及發熱體化 學氣相沉積裝置的淸洗法（日本，特公200 1 -4943 6 )。 本發明是在如第7圖所示的習知發熱體化學氣相沉積 裝置的氣體供給器2，配設與原料氣體供給系統2 1同樣構 成的淸洗氣體供給系統，在淸洗時，代替成膜時的原料氣 體經由氣體供給器2將淸洗氣體導入處理容器1者。亦即， 排氣處理容器1內之後，將配設在內部的發熱體3加熱保持 在2 0 0 0 °C以上，在該狀態下藉由發熱體3被分解及/或活 性化所生成的活性種子，與附著膜反應而可將此變換成氣 體狀物質的淸洗氣體導入處理容器1，藉由排氣所生成的 氣體狀物質除去附著膜，爲其特徵的發明。本發明是依據 將發熱體保持在2 0 0 0 °C以上，則發熱體3本體不會與淸 洗氣體產生反應而呈穩定的見識者。 -10- (7) 1239046 但是’該發明也判明即使將發熱體3保持在2000 °C 以_t ’來自電力供給機構3 〇的電力供給的連接部的連接端 子3 3近旁的部分是溫度較低，隨著進行除去附著膜，使得 該pP力與淸洗氣體的反應被蝕刻而徐徐地變細，不久會切 斷。因此’在某一時點，須進行更換發熱體，而在量產性 上成爲缺點問題。 又’使用表示於第7圖及第8圖的發熱體化學氣相沉積 裝置’在超過1 m的大面積基板進行成膜時，可知有改善 有關於被成膜的薄膜的膜厚均勻性。 具體而言在Cat-CVD法，使用表示於上述的第7圖、 第8圖的發熱體化學氣相沉積裝置，進行對於大面積基板 的成膜，使用以基板大小同等大小的大型支持框來保持鋸 齒狀發熱體3的習知形態時，產生藉由熱脹使發熱體3下垂 的缺點問題。亦即，鋸齒狀發熱體3是在1 8 00 °C加熱會 熱脹大約1 %之故，因而使用在成膜於大面積的基板的1 m 長度的發熱體3，則以1 %熱脹，發熱體3就會最大下垂 7 0 m m。最差情形，通常被作成5 0 m m左右，而發熱體3可 能會下垂基板與發熱體3之間的距離以上。依照發明人等 的硏究，確認了在成膜時發熱的發熱體3與施以成膜處理 的基板之間隔（距離），是極大地反映在膜厚均勻性。 現在，下一代的玻璃基板的尺寸是可能成爲超過1 m 尺寸者。例如在L C D預定使用1】0 0 m m χ 1 2 5 0 m m ’又在太 陽電池預定使用9 0 0 m m χ 4 5 5 m m的大型基板。在進行對 於此種大面積基板的成膜，爲了減輕依上述的熱脹所產生 -11 - (8) 1239046 的下垂發熱體3的問題，能確保成膜於大面積基板的薄膜 的膜厚均句性，本案發明人已經提案一種經改良的發熱體 化學氣相沉積裝置（國際申請公開W 〇〇2/25712 = USP 6593548 B2) 〇 藉由該被改良的發熱體化學氣相沉積裝置，將導入在 處理容器（真空室）的原料氣體藉由發熱體進行分解及/ 或活性化，在配設於處理容器（真空室）內的基板上堆積 薄膜的發熱體化學氣相沉積裝置中，可防止發熱體對於電 力供給機構的連接部領域的依原料氣體所產生的發熱體劣 化之同時’在上述發熱體化學氣相沉積裝置中，成爲防止 發熱體對於電力供給機構的連接部領域的除去處理容器內 部的附著膜的淸洗時的發熱體與淸洗氣體的反應。如此， 由此可提供一種發熱體的長壽命化，及可實現成膜環境的 安定化的量產性優異的發熱體化學氣相沉積裝置。 又’可對應於對於超過1 m的大面積基板的成膜，而 且即使對於進行此種大面積基板的成膜時，也成爲可提高 •—種可確保膜厚均勻性的發熱體化學氣相沈積裝置。 【發明內容】 本案發明人，針對於上述先前所提案的發熱體化學氣 相沉積裝置再加以檢討，可更提昇膜特性之同時，還改良 發熱體與電力供給機構之間的連接構造，又可更提昇發熱 體化學氣相沉積裝置的穩定性作爲目的而完成本發明。 本發明所適用的發熱體化學氣相沉積裝置，具備：對 -12- (9) 1239046 於被保持於具備於內部的基板座的基板進行所定處理的處 理谷器’及被連接於該處理容器而真空地排氣處理容器內 的排氣系統及將所定原料氣體供給於處理容器內的原料氣 體系統’及配置於該處理容器內並受到來自電力供給機構 的電力供給而成爲高溫的發熱體；藉由從上述原料氣體供 給系統被導入處理容器內的原料氣體被維持在高溫的發熱 體施以分解及/或活性化，而在被保持於上述基板座的基 板形成有薄膜者。又，將電氣式地連接上述發熱體與電力 供給機構的複數個連接端子，施以電氣式地絕緣，並保持 在事先決定的位置，將連接於該連接端子的發熱體，不會 使連接於連接端子的發熱體的連接部領域露出於處理容器 內的空間地，相對向於上述基板座而加以支持的連接端子 座一個或複數個設置於處理容器內的形態的發熱體化學氣 相沉積裝置。 本發明的發熱體化學氣相沉積裝置是在上述形態中， 將具備發熱體以非接觸通過的發熱體通過孔，及氣體通過 用的複數貫通孔的遮蔽板，配設在經由該發熱體通過孔而 朝處理器內側延伸的發熱體的部分，及朝連接端子座的處 理容器內的一邊的面之間，爲其特徵者。 又，本發明所提案的發熱體化學氣相沉積裝置的發熱 體與電力供給機構之間的連接構造是適用於具備：對於被 保持於具備於內部的基板座的基板進行所定處理的處理容 器，及被連接於該處理容器而真空地排氣處理容器內的排 氣系統及將所定原料氣體供給於處理容器內的原料氣體系 -13- (10) 1239046

統，及配置於該處理容器內並受到來自電力供給機構的電 力供給而成爲高溫的發熱體；藉由從上述原料氣體供給系 統被導入處理容器內的原料氣體被維持在高溫的發熱體施 以分解及/或活性化，而經由連接端子電氣式地連接被保 持於上述基板座的基板形成有薄膜的發熱體化學氣相沉積 裝置的發熱體與電力供給機構之同時，將連接於上述連接 端子的發熱體的連接部領域不會露出於處理容器內的空間 的發熱體與電力供給機構之間的連接部的構造者。 本發明所提案的發熱體與電力供給機構之間的連接構 造，是在上述形態中，在上述發熱體的端部具備有連接用 銷；上述連接端子是具備有上述發熱體端部的連接用銷被 插卸的小孔的銷承受部；該銷承受部的小孔內徑小於上述 連接用銷的徑；在形成該小孔的銷承受部的周壁設有朝上 述連接用銷被插卸方向延伸的開縫，爲其特徵者。

在該發熱體與電力供給機構之間的連接構造中，連接 端子是設在朝處理容器內的一邊，在上述銷承受部具有經 由發熱體插通孔連通的連接端子內部空間，同時在面臨於 處理容器內的部分具有連通該連接端子內部空間與處理容 器內的氣體通過孔；具有藉由連接於該連接端子的上述發 熱體以非接觸狀態插通該氣體通過孔，將連接於該連接端 子的發熱體的連接部領域不會露出於處理容器內的空間的 構造；在面臨於上述發熱體插通孔的連接端子內部空間的 開口部側，配備有介設在上述發熱體插通孔的內周壁，與 發熱體端部的連接用銷之間的間隔件的形態。 -14- (11) 1239046 又，即使在上述的任一本發明所提案的發熱體與電力 供給機構之間的連接構造中，也可成爲將電氣式地連接上 述發熱體與電力供給機構的複數個連接端子，施以電氣式 地絕緣，並保持在事先決定的位置，將連接於該連接端子 的發熱體，不會使連接於連接端子的發熱體的連接部領域 露出於處理容器內的空間地，相對向於基板座而加以支持 的形態。 本發明所提案的又一發熱體與電力供給機構之間的連 接構造，具備：對於被保持於具備於內部的基板座的基板 進行所定處理的處理容器，及被連接於該處理容器而真空 地排氣處理容器內的排氣系統及將所定原料氣體供給於處 理容器內的原料氣體系統，及配置於該處理容器內並受到 來自電力供給機構的電力供給而成爲高溫的發熱體；藉由 從上述原料氣體供給系統被導入處理容器內的原料氣體被 維持在高溫的發熱體施以分解及/或活性化，而在被保持 於上述基板座的基板形成有薄膜的發熱體化學氣相沉積裝 置的發熱體與電力供給機構之間的連接構造，具備以下的 構造者。 設置於處理容器內的一個或複數個連接端子座，藉由 將電氣式地連接發熱體與電力供給機構的複數個連接端子 ’施以電氣式地絕緣，並保持在事先決定的位置，將分別 連接於該複數個連接端子的發熱體相對向支持於基板座。 上述各連接端子座是具有導入氣體的氣體導入系統所連接 的第一內部空間；電氣式地絕緣並保持在該各連接端子座 -15- (12) 1239046 的事先決定的位置的上述複數連接端子是在面臨於各該處 理容器的一邊具備連接端子內部空間，同時藉由具備面臨 於處理容器內的一邊連通該連接端子內部空間與處理容器 內，連接於該連接端子的上述發熱體以非接觸狀態插通該 處的氣體通過孔，具有將連接於該連接端子的發熱體的連 接部領域不會露出於處理容器內的空間的構造。

上述連接端子內部空間與上述連接端子座的第一內部 空間相連通，電氣式地連接連接端子與電力供給機構之連 接部，或是連接端子與電力供給機構之連接部及連接端子 與連接端子之間的配線部分配置於上述第一內部空間。 覆蓋面臨於該連接部及配線部分的上述第一內部空間 的部分地配設絕緣材，及/或以絕緣材被覆面臨於連接端 子座的上述第一內部空間的面。 【實施方式】

以下，參照所附圖式說明本發明的適當實施形態。 第1圖及第2圖是表示本發明的發熱體化學氣相沉積裝 置的較佳實施形態的發熱體與電力供給機構的連接部的斷 面構造者。 針對於本發明的發熱體化學氣相沉積裝置的處理容器 1，基板座4，及排氣系統1 1等的構造，與表示於上述的第 7圖的習知發熱體化學氣相沉積裝置同樣之故，因而省略 圖示。又，在與表示於第7圖的構件同樣的構件賦予相同 記號。 -16- (13) 1239046 在第1圖所圖示的實施形態，連接端子3 1 1是一面藉由 絕緣體3 1 7、3 1 8電氣式地絕緣，一面藉由在內部具有第一 內部空間62的連接端子座6被保持。 在第2圖所圖示的實施形態，連接端子3 1 1是一面藉由 絕緣體3 1 7、3 1 8電氣式地絕緣，一面藉由在內部具有第一 內部空間62的連接端子座8被保持。 在第1圖所圖示的實施形態，來自電力供給機構3 0的 電力供給線3 2被連接於電力供給板5 3，該電力供給板5 3被 夾持在螺帽3 1 3與連接端子3 1 1之間。另一方面，發熱體3 的端部是藉由螺旋彈簧3 3 0被推向連接端子3 1 1而被連接於 連接端子3 1 1。 如此，經由連接端子3 1 1連接著來自電力供給機構 3 0的電力供給線3 2的端部與發熱體3的端部。 連接端子座6(第1圖），8(第2圖）’是將發熱體3 相對向並支持於基板座4者’作爲與處理容器】獨立的構造 體。該連接端子座6、8是被連接於電力供給機構3 0，原料 氣體供給系統2 1，及氣體導入系統6 ] ε 連接端子3 1 ]是在處理容器】內側（在第1、2圖爲下方 )具備連接端子內部空間7 1 a，同時在面臨於處理容器1的 部分，具備連通連接端子內部空間7 1 a與處理容器1內的氣 體通過孔7 1 b。 發熱體3是在氣體通過孔7 1 b，連接端·子內部空間7 1 a 的部分對於連接端子3 1 1未接觸的狀態下’經此些的氣體 通過孔7 1 b，連接端子內部空間7 1 a，被連接於連接端子 -17- (14) 1239046 3 11° 如此地，發熱體3對於連接端子3 1 1的連接部領域成爲 未露出於處理容器1內的空間的構造。由此，可防止# $ 膜時矽烷氣體等原料氣體接觸於發熱體3對於連接端子^ 3】j 的連接部領域（發熱體3的稍低溫度部分），又，& 余$ 附著膜（淸洗）時，可抑制淸洗氣體接觸於發熱體3對於 連接端子3 1 1的連接部領域（發熱體3的稍低溫度部分）。 連接端子內部空間7 1 a與連接端子座6內部的第一內部 空間62之間，是藉由氣體流路19作成可導通氣體。又，在 連接端子座6內部的第一內部空間62具備用以導入氣體的 氣體導入系統6 1。 在第】圖圖示的實施形態，氣體流路3 1 9繪在發熱體3 被連接於連接端子3 1 1的部位橫側，惟也可將氣體流路3 ] 9 面臨於發熱體3連接於連接端子3 1 1的該部位者。 氣體導入系統6 1是用以導入氫、氬、氨、氖、氪、氙 、氮、氨中的任一氣體，或是此些的兩種以上所形成的混 合氣體的氣體供給系統。該氣體供給系統是與表示於第7 圖的原料氣體導入系統2 1同樣構成的氣體供給系統。 如此地，在第1圖圖示的實施形態中，由氣體導入系 統6 1所導入的氣體（淸除氣體），藉著第一內部空間62， 氣體流路3 1 9，連接端子內部空間7 1 a及氣體通過孔7 1 b被 導入處理容器1內。 如此，可更效果地防止在成膜時矽烷氣體等原料氣體 接觸於發熱體3對於連接端子3 1 1的連接部領域（發熱體3 -18- (15) 1239046 的稍低溫度部分）。又，在除去附著膜（淸洗）時，可更 效果地抑制淸洗氣體接觸於發熱體3對於連接端子3 1 1的連 接部領域（發熱體3的稍低溫度部分）。 又，在第1圖、第2圖圖示的實施形態，第二內部空間 23具備於連接端子座6、8 ;在該第二內部空間23連接有 原料氣體供給系統2 1。又，第二內部空間23是在相對向的 基板座4的一邊的面具備複數氣體吹出孔2〗2。第二內部空 間2 3是僅經由該氣體吹出孔2 1 2連通於處理容器1內的空間 。亦即，如第1圖、第2圖圖示地，第一內部空間62與第二 內部空間2 3被隔離。 又，在表示於第1圖的本實施形態中，僅表示一具發 熱體3，惟發熱體的數量是任意。又，在連接端子座6當然 配設有因應於發熱體3的數量的連接端子3 1 1。 在第1圖圖示的實施形態，原料氣體是由第二內部空 間23經氣體吹出孔212而被供給於處理容器I內。因此，即 使處理對象的基板成爲大面積，也可增大連接端子座6之 同時，若增加發熱體3的數量，就可將原料氣體供給於基 板全面之故，因而可成爲均勻的成膜。亦即，本實施形態 是容易對應於大面積基板。 氫氣體是由氣體導入系統6 1經由連接端子座6的第一 內部空間6 2，氣體流路3 1 9，連接端子內部空間7 1 a，氣體 通過孔71b，如箭號72地可導入至處理容器1內。 藉著該氫氣體的流動，可防止由原料氣體供給器22被 導入至處理容器1內的矽烷氣體或在發熱體3表面被分解 -19- (16) 1239046 及/或活性化的矽烷氣體起源的活性種子，經氣體通過孔 7I b而侵入至連接端子內部空間71aR的情形。由此，可防 止矽烷氣體或矽烷氣體起源的活性種子，接觸於發熱體3 的連接端子3 Π，溫度稍低部分被砂化物化，或被劣化白勺 情形。 在上述本發明的實施形態中，欲進行除去（淸洗)，附 著於處理容器1內部的膜之際，如以下地供給各氣體。 在第1圖圖示的實施形態時，將淸洗氣體由與原_ ^ 體供給系統2 1同樣構成的淸洗氣體供給系統（未圖示> ， 經第二內部空間23，氣體吹出孔212被導入至處理容器 ’同時將氫、氬、氖、氦、氪、氙、氮、氨的任一種， 此些的兩種以上所形成的混合氣體由氣體供給系統6 ]，_ 連接端子座6的第一內部空間62，氣體流路3 1 9，連接端子 內部空間7 1 a，氣體通過孔7 1 b，如箭號72所示地導入至處 理容器1內。 由此，可防止淸洗氣體本身，或是在發熱體3表面 被分解及/或活性化的淸洗氣體起源的活性種子侵入至連 接端子內部空間7 1 a內。因此可防止發熱體3的溫度稍低部 分（與連接端子3 1 1的連接部領域）被蝕刻而劣化的情形 〇 第2圖及第3圖是表示在第1圖所說明的連接端子座6設 置複數個在處理容器1內的其他實施形態的發熱體，及電 力供給機構的連接部的斷面構造者。 表示於第2圖的部分是相當於第]圖圖示的部分的部分 -20- (17) 1239046 。第3 ( a )圖是詳細表示第2圖的A部者。與第1圖的情形 同樣地，在處理容器1或基板座9，及排氣系統等的構造， 與表示於上述的第7圖、第8圖的習知發熱體化學氣相沉積 裝置同樣。因此，省略圖示及其說明。 在第2圖圖示的實施形態，螺帽3 1 3兼具將連接端子 3 1 1固定於連接端子座8之同時，連接連接端子3 ! n與電力 供給板5 3、5 4的目的。 第2圖圖示的實施形態的基本性構造、形態，是與第1 圖圖示的實施形態者同樣。因此，第2圖中，與表示於第1 圖的構件同樣的構件賦予相同記號而省略其說明。 在第1圖至第3圖的實施形態，以螺旋彈簧3 3 0進行發 熱體3對於連接端子3 1、1的連接.及保持。構成如此，則以觸 摸就可裝卸發熱體3。 表示於第2圖的實施形態，兩個連接端子座8設在處理 容器1內，同時電氣式地連接連接端子與電力供給機構之 連接部，及連接端子與連接端子之間的配線部分內設在連 接端子座8之處，與第1圖圖示的實施形態時不相同。如此 ，針對於與此些的第1圖圖示的實施形態時不相同的構造 ，以下具體地說明。 在第2圖、第3圖圖示的實施形態，連接端子3 1 1與電 力供給機構30之連接部是藉由第一內部空間62加以覆蓋。 由此，使連接端子3 1 1與電力供給機構3 0之連接部成爲未 露出於處理容器1內的空間。又，也藉由第一內部空間62 覆蓋電氣式地連接連接端子與連接端子之間的配線部分的 -21 - (18) 1239046 電力供給板5 4 (連接端子間），成爲未露出於處理容器1 內的空間。 又，在第2圖、第3圖圖示的實施形態中，在連接端子 3 1 1，設有連接連接端子座8內的內部空間4 7與連接端子內 部空間7 1 a的氣體流路3 1 9。如此，由氣體導入系統6 ：[所導 入的氣體，是充滿第一內部空間6 2，經內部空間貫通孔4 6 被導至下一內部空間4 7。該氣體是再經氣體流路3 1 9流進 至連接端子3 1 1的連接端子內部空間7 1 a。又，通過發熱體 3與螺旋彈簧3 3 0的近旁，流至連接於連接端子3 1 1的發熱 體3與連接端子座8之間的非接觸部。亦即，氣體是由氣體 通過孔7 1 b，如箭號7 2所示地流至處理容器1內的空間。 .如第1圖、第2圖圖示地，本發明的電力供給機構是遮 蔽板5 0 0配備於面臨於連接端子座6 (第1圖），8 (第2圖 )的處理容器1內一邊（第1圖、第2圖中，下方）之處具 有特徵者。 遮藪板5 0 0是具備發熱體3以非接觸通過的發熱體通過 孔501，及氣體通過用的複數貫通孔5 02。 如第1圖、第2圖圖示地，經由發熱體通過孔5 0 1延伸 發熱體3至處理容器1內側之故，因此遮蔽板5 0 0是成爲配 備在經由發熱體通過孔5 0 1朝處理容器1內側延伸的發熱體 3部分，及面向連接端子座6、S的處理容器1內的一邊的面 之間。 在本發明的發熱體化學氣相沉積裝置中，例如爲了完 全地分離連接端子座6、8的第一內部空間62與第二內部空 -22- (19) 1239046 間23，也將此些空間完全地分離處理容器丨內的空間，或 是將如連接端子3 1 1的構造體配置在連接端子座8的內部空 間47時等’必須使用〇形環等封閉材（未圖示）。 然而’連接端子座6、8是藉著發熱體3的輻射熱被加 熱之故，因而該溫度會遠超過0形環等的封閉材的耐熱溫 度（氟化橡膠爲1 5 0 °C )。這時候，產生必須將連接端 子座6、8，例如藉由冷卻機構（未圖示），冷卻至Ο形環 等的封閉材的耐熱溫度以下。 另一方面，在Cat-CVD於材料氣體使用SiH4或 81114 + 1^2進行成膜Si膜時，Η基對膜特性有很大影響。因此 ，如上述地，若將連接端子座6、8冷卻至Ο形環等的封閉 材的“耐熱溫度以下，則藉由發熱體3之接觸分解所生成的 Η基與附著於連接端子座6、8表面的膜會產生反應。結 果，減少處理容器1內的Η基，有膜特性劣化之虞。又與 附著於上述Η基與連接端子座6、8表面的膜反應所產生 的生成物也含有藉由發熱體3被分解活性化者取入在形成 於配置在基板座4上的基板的膜中，由此也有膜特性劣化 β虞。 依照本發明的發熱體化學氣相沉積裝置，如第1圖、 第2圖、第3 ( a)圖圖示地，在經由遮蔽板5 00的發熱體通 過孔5 0 1朝處理容器1內側延伸的發熱體3的部分，及面向 於連接端子座6、8的處理容器1內的一邊的面之間配備有 遮蔽板5 00之故，因而連接端子座6、8不會藉著發熱體3的 輻射熱被加熱的情形。 - 23- (20) 1239046 結果，可使連接端子座6、8的溫度不會超過〇形環等 的封閉材的耐熱溫度。 而且，膜的附著是產生在藉著發熱體3的輻射熱所加 熱的遮蔽板5 00上，此時，遮蔽板5 0 0是被加熱之故，因而 不會產生Η基與附著膜的反應，成爲也不會減少處理容器 1內的空間的Η基量，可將膜特性的劣化防範於未然。 又，將遮蔽板5 00連接於未圖示的溫度調節機構也 可保持在所定溫度（ 25 0 °C至5 00 °C)。 以下，說明在本發明的發熱體化學氣相沉積裝置上具 有特徵性發熱體3與電力供給機構30之間的連接權造。 如第3 ( a )圖所圖示地，在發熱體3的端部具備有連 接用嚇5 03。另一方面，連接端子3] 1是具備有該連接用銷 5 0 3被插卸的小孔5 0 5的銷承受部5 04。小孔5 0 5的內徑是如 第3 ( c )圖所圖示地，小於連接用銷5 03的徑；而在形成 小孔5 0 5的銷承受部5 0 4的周壁，如第3 ( b )、（ c )圖所 圖示地，設有朝連接用銷5 03被插卸的方向延伸的開縫506 。又，第3 ( b )圖是從連接用銷5 0 3的插卸方向（第3 ( a )圖中，下方）觀看銷承受部5 0 4的圖式；第3 ( c )圖是 說明連接用銷5 0 3嵌插於銷承受部5 0 4的狀態的省略一部分 的側視圖。 在發熱體3通常使用直徑大約0.5 m m的鋼線狀材料之 故，因而在發熱體3的端部具備連接用銷5 0 3，藉由將該連 接用銷藉著插卸於具備在連接端子3 U的銷承受部5 04的小 孔5 0 5的連接構造來進行發熱體3與連接端子3 1 1的連接， - 24- (21) 1239046 在未具備連接用銷5 0 3的發熱體3的端部與連接端子3 1 1之 間得到連接時相比較可增大連接部的直徑。由此’可增加 電氣式地接觸面積。 如上述地，通常在成爲較小直徑的發熱體3的端部可 得到與連接端子3 1 1之間的連接時，接觸面積較小之故’ 因而會產生依接觸電阻的加熱。因該發生的熱’有劣化保1 持對於發熱體3的電氣式接觸且保持發熱體3的螺旋彈簧 3 3 0的彈性之虞。 但是，藉著經由具備發熱體3的端部的連接用銷5 0 3能 得到連接，如上所述地，電氣式接觸面積變大’將接觸電 阻抑制成較小，可抑制因接觸電阻所產的發熱。 :又，設於裝設具備於發熱體3的端部的連接吊銷5 0 3的 連接端子3 1 1的銷承受部5 0 4的小孔5 0 5 ’是其內徑小於連 接用銷5 0 3的徑，在形成小孔5 0 5的銷承受部5 〇 4的周壁設 有朝連接用銷5 0 3所插卸之方向延伸的開縫5 0 6之故’因而 成爲具備彈性的銷承受部。 如此，將連接用銷5 0 3從第3 ( c )圖中以箭號所示的 方向裝設於銷承受部5 04的小孔5 0 5時，藉由上述彈性’可 得到連接端子3 1 1與連接用銷5 0 3的良好熱接觸’並將來自 被通電加熱的發熱體3的熱逸散至連接端子3 1 1 ’來抑制連 接用銷5 0 3的加熱。由此，保持對於發熱體3電氣式地接觸 ，可更有效地防止保持發熱體的螺旋彈簧3 3 0的彈性劣化 所產生的可能性。 又，藉著在具有如上述的彈性的銷承受部5 04的小孔 -25- (22) 1239046 5 0 5裝設有具備發熱體3的端部的連接用銷5 03，可得到良 好的熱接觸之同時，也可得到更良好的電氣式連接之故’ 因而可更抑制接觸電阻，而可抑制接觸電阻所產生的發熱 〇 第5(a) 、 （ b)是表示發熱體3與電力供給機構30之 間的其他的連接構造者。 藉由螺旋彈簧3 3 0支持發熱體3時，發熱體3的第4圖中 朝以記號5 0 7所表示的方向的熱脹的延伸變大，則有發熱 體3在氣體通過孔7 1 b部接觸於絕緣材之虞。如此地接觸， 則降低接觸部的發熱體3的溫度，而在成膜時產生矽化物 化，在淸洗時產生蝕刻的問題。 第5 ( a ) 、 （ b )、圖所圖示的發熱體3與電力供給機構 3 0之間的連接構造，是除了使用第3圖所說明的連接構造 之外，還作成在面臨於連通連接端子內部空間7 1 a與銷承 受部5 04的發熱體通過孔5 09的連接端子內部空間71a的一 邊的開口部側，配備有介設於發熱體插通孔5 09的內周壁 ，及連接用銷5 0 3之間的間隔件5 0 8。 由此，發熱體3是被固定在銷承受部5 04與間隔件5 0 8 的至少兩處之故，因而可減小依箭號5 0 7方向的熱脹所產 生的傾斜。如此，即使發熱體3的第4圖中朝以記號5 07所 表示方向的熱脹的延伸變大時，也可將發熱體3在氣體通 過孔7 1 b接觸於絕緣材3 1 8的可能性防範於未然。 第6圖是表示發熱體3與電力供給機構3 0之間的另一連 接構造者。 -26- (23) 1239046 在第2圖所圖示的實施形態中，連接端子3 1 1與電力供 給機構3 0的連接部，是藉由第一內部空間62所覆蓋。由此 ，成爲連接端子3 1 1與電力供給機構3 0之連接部不會露出 於處理容器1內的空間。又，電氣式地連接連接端子與連 接端子之間的配線部分的電力供給板54 (連接端子間）也 藉由第一內部空間62所覆蓋，而成爲不會露出於處理容器 1內的空間。 該連接端子座8的第一內部空間62及內部空間47，是 藉由導入淸洗用氣體使得壓力提高，而在連接端子311與 連接端子座8的內壁面之間，連接端子3 1 1間，電力供給板 5 3、5 4與連接端子座8的內壁面之間等產生放電之虞。產 生該\放電，則產生未投入適當電力於發熱體3的缺點問題 〇 第6圖所圖示的連接構造，是將此些放電的產生防範 於未然的連接端子3 1 1，電力供給板5 3、5 4等，能覆蓋面 臨於連接端子3 Π與電力供給機構3 0之連接部及配線部分 的第一內部空間62的部分地配設絕緣材5 09者。又，雖未 圖示，惟以絕緣材被覆面臨於連接端子座8的第一內部空 間62的面，而在防止上述放電的產生上也具有效果。又， 如第6圖所圖示地，覆蓋面臨於連接端子3 1 1與電力供給機 構30的連接部及配線部分的第一內部空間62的部分地配設 絕緣材5 09，而且以絕緣材被覆面臨於連接端子座8的第一 內部空間62的面，也可有效地防止上述放電的產生。藉由 構成如此，即使藉由對於第一內部空間62及內部空間47的 -27 - (24) 1239046 淸除用的氣體導入使得壓力變高，也可將放電所產生的危 險性防範於未然。 在第6圖中，說明第3 ( a )圖所圖示的實施形態採用 絕緣材5 0 9的連接構造，惟如第5 ( a )圖所示地採用間隔 件5 0 8的實施形態中，作成採用如第6圖所示的絕緣材5 0 9 的連接構造也可能。 以上，參照所附圖式來說明本發明的較佳實施形態， 惟本發明並不被限定於這些實施形態，在由申請專利範圍 的記載所把握的技術性範圍內可變更成各種形態。 (發明的效果） ‘ 依照本發明.，具備：對於被保持於具備於內:部的基板 座的基板進行所定處理的處理容器，及被連接於該處理容 器而真空地排氣處理容器內的排氣系統及將所定原料氣體 供給於處理容器的原料氣體系統，及配置於該處理容器內 並受到來自處理容器的電力供給而成爲高溫的發熱體；藉 由從上述原料氣體供給系統被導入處理容器內的原料氣體 被維持在局溫的發熱體施以分解及/或活性化，而在被保 持於上述基板座的基板形成有薄膜的發熱體化學氣相沉積 裝置’其特徵爲：將電氣式地連接上述發熱體與電力供給 機構的複數個連接端子，施以電氣式地絕緣，並保持在事 先決定的位置’將連接於該連接端子的發熱體，不會使連 接於連接端子的發熱體的連接部領域露出於處理容器內的 空間地’相對向於上述基板座而加以支持的連接端子座一 -28- (25) 1239046 個或複數個設置於處理容器之故，因而連接端子座不會藉 著發熱體的輻射熱所加熱。 又，即使在連接端子座內使用〇形環等的封閉材時， 連接端子座的溫度不會超過此些封閉材的耐熱溫度地可提 高發熱體化學氣相沉積裝置的穩定性。又，連接端子座的 溫度不會超過上述封閉材的耐熱溫度地，例如藉由冷卻機 構來冷卻連接端子座時，膜的附著是也產生在藉著發熱體 的幅射熱所加熱的封閉板上，這時候，遮蔽板是被加熱之 故，因而不會產生H.基與附著膜之反應，也不會產生處理 容器內的空間的Η基量，可將膜特性的劣化防範於未然。 又，在上述的發熱體化學氣相沉積裝置中，藉由改良 發熱'體與電力供給機構之間的連接構造，可得到、提高穩定 性。 【圖式簡單說明】 第1圖是表示本發明的發熱體化學氣相沉積裝置的較 佳實施形態的發熱體與電力供給機構的連接部的斷面構造 的圖式。 第2圖是表示本發明的發熱體化學氣相沉積裝置的另 一較佳實施形態的發熱體與電力供給機構的連接部的斷面 構造的圖式。 第3 ( a )圖是表示發熱體化學氣相沉積裝置的發熱體 與電力供給機構之間的依本發明的連接構造的圖式；相當 於弟2圖的A邰的邰分的擴大剖視圖。 -29* (26) 1239046 第3 ( b )圖是表不從第3 ( a )圖中下側觀看銷承受部 的圖式。

I 第3 ( c )圖是表不將說明連接用銷被嵌插於銷承受 部的狀態的一部分予以省略的側視圖。 第4圖是擴大表示發熱體熱脹而朝橫方向延伸時的可 能產生的形態的圖式。 第5 ( a )圖是表示發熱體化學氣相沉積裝置的發熱體 與電力供給機構之間的依本發明的其他連接構造的圖式； 相當於第3 ( a )圖的圖式。 第5(b)圖是擴大表示第5 (a)圖的一部分的圖式。 第6圖是表示發熱體化學氣相沉積裝置的發熱體與電 力供給機構之間的依本發明的又一連接構造的圖f式。 第7圖是表示習知的發熱體化學氣相沉積裝置的構成 例的槪念圖° 第8圖是表示習知的發熱體化學氣相沉積裝置的其他 構成例的發熱體的部分的構成的槪念圖。 【符號說明】

處理容器 氣體供給器 發熱體 基板座 閘閥 連接端子座 -30- (27)1239046 11 排 氣 系 統 12 主 閥 2 1 原 料 氣 體 供 給系統 23 第 二 內 部 空 間 3 0 電 力 供 給 機 構 3 1 支 持 體 32 電 力 供 給 線 3 3 連 接 端 子 34 線 材 46 內 部 空 間 貫 通孔 47 連 接 端 子 座 8內的內部空間 53 ' 54 電 力 供 給 板 62 第 一 內 部 空 間 7 1a 連 接 端 子 內 部空間 7 1b 氣 體 通 過 孔 2 10 、2 1 2 氣 體 吹 出 孔 3 11 連 接 端 子 3 13 螺 帽 3 17 、3 1 8 絕 緣 體 3 19 氣 體 流 路 330 螺 旋 彈 簧 500 遮 蔽 板 5 0 1 發 熱 體 通 過 孔 5 02 通 孔 -31 - (28) 1239046 5 03 連接用銷 5 04 銷承受部 505 小孔 5 06 開縫 508 間隔件 509 絕緣材

Claims (1)

1239046 (ίΓ 月曰 # ν本 拾、申請專利範圍 第92 1 27202號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國94年4月8曰修正 1 · 一種發熱體化學氣相沉積裝置，屬於具備：對於 被保持於具備於內部的基板座的基板進行所定處理的處理' 容器’及被連接於該處理容器而真空地排氣處理容器內的 排氣系統及將所定原料氣體供給於處理容器內的原料氣體 系統’及配置於該處理容器內並受到來自電力供給機構的 電力供給而成爲高溫的發熱體；藉由從上述原料氣體供給 系統被導入處理容器內的原料氣體被維持在高溫的發熱體 施以分解及/或活性化，而在被保持於上述基板座的基板 形成有薄膜的發熱體化學氣相沉積裝置，其特徵爲： 將電氣式地連接上述發熱體與電力供給機構的複數個 連接端子，施以電氣式地絕緣，並保持在事先決定的位置 ，將連接於該連接端子的發熱體，不會使連接於連接端子 的發熱體的連接部領域露出於處理容器內的空間地，相對 向於上述基板座而加以支持的連接端子座一個或複數個設 置於處理容器內之同時， 將具備上述發熱體以非接觸通過的發熱體通過孔，及 # 氣體通過用的複數貫通孔的遮蔽板，配設在經由該發熱體 通過孔而朝處理器內側延伸的發熱體的部分，及朝連接端 子座的處理容器內的一邊的面之間。 2 ·--種發熱體化學氣相沉積裝置的發熱體與電力供 1239046 給機構之間的連接構造’屬於具備：對於被保持於具備於 內部的基板座的基板進行所定處理的處理容器，及被連接 於該處理容器而真空地排氣處理容器內的排氣系統及將所 定原料氣體供給於處理容器內的原料氣體系統，及配置於 該處理容器內並受到來自電力供給機構的電力供給而成爲 高溫的發熱體；藉由從上述原料氣體供給系統被導入處理 容器內的原料氣體被維持在高溫的發熱體施以分解及/或 活性化，而經由連接端子電氣式地連接被保持於上述基板 座的基板形成有薄膜的發熱體化學氣相沉積裝置的發熱體 與電力供給機構之同時，將連接於上述連接端子的發熱體 的連接部領域不會露出於處理容器內的空間的發熱體與電 力供給機構之間的連接部的構造，其特徵爲： 在上述發熱體的端部具備有連接用銷； 上述連接端子是具備有上述發熱體端部的連接用銷被 插卸的小孔的銷承受部；該銷承受部的小孔內徑小於上述 連接用銷的徑；在形成該小孔的銷承受部的周壁設有朝上 述連接用銷被插卸方向延伸的開縫。 3 .如申請專利範圍第2項所述的發熱體化學氣相沉積 裝置的發熱體與電力供給機構之間的連接構造，其中 連接端子是設在朝處理容器內的一邊，在上述銷承受 部具有經由發熱體插通孔連通的連接端子內部空間，同時 在面臨於處理容器內的部分具有連通該連接端子內部空間 與處理容器內的氣體通過孔；具有藉由連接於該連接端子 的上述發熱體以非接觸狀態插通該氣體通過孔，將連接於 1239046 該連接端子的發熱體的連接部領域不會露出於處理容器內 的空間的構造； 在面臨於上述發熱體插通孔的連接端子內部空間的開 口部側，配備有介設在上述發熱體插通孔的內周壁，與發 熱體端部的連接用銷之間的間隔件。 4. 一種發熱體化學氣相沉積裝置的發熱體與電力供 給機構之間的連接構造，屬於具備：對於被保持於具備於 內部的基板座的基板進行所定處理的處理容器，及被連接 於該處理容器而真空地排氣處理容器內的排氣系統及將所 定原料氣體供給於處理容器內的原料氣體系統，及配置於 該處理容器內並受到來自電力供給機構的電力供給而成爲 高溫的發熱體；藉由從上述原料氣體供給系統被導入處理 容器內的原料氣體被維持在高溫的發熱體施以分解及/或 活性化，而在被保持於上述基板座的基板形成有薄膜的發 熱體化學氣相沉積裝置的發熱體與電力供給機構之間的連 接構造，其特徵爲： 設置於處理容器內的一個或複數個連接端子座，將電 氣式地連接上述發熱體與電力供給機構的複數個連接端子 ，施以電氣式地絕緣，並保持在事先決定的位置，將連接 於該連接端子的發熱體，不會使連接於連接端子的發熱體 的連接部領域露出於處理容器內的空間地相對向於基板座 而加以支持； 在上述發熱體的端部具備有連接用銷； 上述連接端子是具備有上述發熱體端部的連接用銷被 1239046 插卸的小孔的銷承受部；該銷承受部的小孔內徑小於上述 連接用銷的徑；在形成該小孔的銷承受部的周壁設有朝上 述連接用銷被插卸方向延伸的開縫。 5. 如申請專利範圍第4項所述的發熱體化學氣相沉積 裝置的發熱體與電力供給機構之間的連接構造’其中 連接端子是設在朝處理容器內的一邊，在上述銷承受 部具有經由發熱體插通孔連通的連接端子內部空間，同時 在面臨於處理容器內的部分具有連通該連接端子內部空間 與處理容器內的氣體通過孔；具有藉由連接於該連接端子 的上述發熱體以非接觸狀態插通該氣體通過孔，將連接於 該連接端子的發熱體的連接部領域不會露出於處理容器內 的空間的構造； 在面臨於上述發熱體插通孔的連接端子內部空間的開 口部側，配備有介設在上述發熱體插通孔的內周壁，與發 熱體端部的連接用銷之間的間隔件。 6. —種發熱體化學氣相沉積裝置的發熱體與電力供 給機構之間的連接構造，屬於具備：對於被保持於具備於 內部的基板座的基板進行所定處理的處理容器，及被連接 於該處理谷ϊίί而真空地排氣處理谷器內的排氣系統及將所 定原料氣體供給於處理容器內的原料氣體系統，及配置於 該處理容器內並受到來自電力供給機構的電力供給而成爲 局溫的發熱體，藉由從上述原料氣體供給系統被導入處理 容器內的原料氣體被維持在高溫的發熱體施以分解及/或 活性化，而在被保持於上述基板座的基板形成有薄膜的發 -4- 1239046 熱體化學氣相沉積裝置的發熱體與電力供給機構之間的連 接構造，其特徵爲：

設置於處理容器內的一個或複數個連接端子座，藉由 將電氣式地連接發熱體與電力供給機構的複數個連接端子 ，施以電氣式地絕緣，並保持在事先決定的位置，將分別 連接於該複數個連接端子的發熱體相對向支持於基板座； 上述各連接端子座是具有導入氣體的氣體導入系統所 連接的第一內部空間； 電氣式地絕緣並保持在該各連接端子座的事先決定的 位置的上述複數連接端子是在面臨於各該處理容器的一邊 具備連接端子內部空間，同時藉由具備面臨於處理容器內 的一邊連通該連接端子內部空間與處理容器內，連接於該 連接端子上述發熱體以非接觸狀態插通該處的氣體通過孔 ，具有將連接於該連接端子的發熱體的連接部領域不會露 出於處理容器內的空間的構造；

上述連接端子內部空間與上述連接端子座的第一內部 空間相連通，電氣式地連接連接端子與電力供給機構之連 接部，或是連接端子與電力供給機構之連接部及連接端子 與連接端子之間的配線部分配置於上述第一內部空間； 覆蓋面臨於該連接部及配線部分的上述第一內部空間 的部分地配設絕緣材，及/或以絕緣材被覆面臨於連接端 子座的上述第一內部空間的面。