JP5976370B2 - Plasma CVD equipment - Google Patents
Plasma CVD equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP5976370B2 JP5976370B2 JP2012088991A JP2012088991A JP5976370B2 JP 5976370 B2 JP5976370 B2 JP 5976370B2 JP 2012088991 A JP2012088991 A JP 2012088991A JP 2012088991 A JP2012088991 A JP 2012088991A JP 5976370 B2 JP5976370 B2 JP 5976370B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma
- reaction chamber
- plasma cvd
- gas
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
本発明は、プラズマCVD装置に係り、特に、基材の表面上に、プラズマCVD層をプラズマCVD法によって積層形成するのに使用されるプラズマCVD装置の改良に関するものである。 The present invention relates to a plasma CVD apparatus, and more particularly to an improvement of a plasma CVD apparatus used for forming a plasma CVD layer on a surface of a base material by a plasma CVD method.
従来から、各種の材質からなる基材の表面上に薄膜を形成する手法の一つとして、プラズマを利用するプラズマCVD法が知られている。そして、このプラズマCVD法を実施して、基材表面に薄膜状のプラズマCVD層を形成する装置も、種々の構造のものがある。例えば、特開2009−120881号公報(特許文献1)等に開示される平行平板型のプラズマCVD装置や、特開2005−248327号公報等に明らかにされる誘導結合型のプラズマCVD装置等が、それである。 Conventionally, a plasma CVD method using plasma is known as one of methods for forming a thin film on the surface of a base material made of various materials. Various apparatuses are also available for forming a thin-film plasma CVD layer on the surface of the substrate by performing this plasma CVD method. For example, a parallel plate type plasma CVD apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-120881 (Patent Document 1), an inductively coupled plasma CVD apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-248327, etc. That's it.
よく知られているように、平行平板型のプラズマCVD装置は、基材が収容される反応室と、かかる反応室内に、互いに平行に延びるように対向配置された一対の平板状のプラズマ発生電極とを有して、構成されている。一方、誘導結合型のプラズマCVD装置は、基材が収容される反応室と、その反応室の外部に配置された高周波誘導用のアンテナとを有して、構成されている。そして、それら平行平板型のプラズマCVD装置と誘導結合型のプラズマCVD装置は、成膜用ガスが反応室内に供給された状態下で、一対のプラズマ発生電極間や高周波誘導用のアンテナに高周波電源からの電力を印加することにより、反応室内で、成膜用ガスに含まれる原料ガスのプラズマと反応ガスのプラズマを発生させ、更に、それらのプラズマを反応させることで、所定の生成物を生成し、それを基材の表面上に堆積させることによって、かかる生成物からなるプラズマCVD層を積層形成するようになっている。 As is well known, a parallel plate type plasma CVD apparatus includes a reaction chamber in which a substrate is accommodated, and a pair of plate-shaped plasma generating electrodes disposed in the reaction chamber so as to extend in parallel with each other. And is configured. On the other hand, the inductively coupled plasma CVD apparatus is configured to include a reaction chamber in which a base material is accommodated and a high frequency induction antenna disposed outside the reaction chamber. The parallel plate type plasma CVD apparatus and the inductively coupled plasma CVD apparatus have a high frequency power supply between a pair of plasma generating electrodes and a high frequency induction antenna in a state where a film forming gas is supplied into the reaction chamber. By applying the power from, the plasma of the source gas contained in the film forming gas and the plasma of the reactive gas are generated in the reaction chamber, and the plasma is further reacted to generate a predetermined product. Then, by depositing it on the surface of the substrate, a plasma CVD layer made of such a product is laminated.
このような平行平板型のプラズマCVD装置と誘導結合型のプラズマCVD装置にあっては、プラズマ化された成膜用ガス(原料ガスと反応ガス)が、反応室内の全体に分散されるため、プラズマCVD層を、大面積の基材の表面の全体に対して、一度の成膜工程で積層形成することができるといった利点がある。しかしながら、その反面、成膜用ガスのプラズマのプラズマCVD法による反応によって生成された生成物が、反応室の内面や、反応室内に配置された電極、或いは基材を支持する支持部材に付着するため、それらを除去するための余分な作業を行う必要があった。 In such a parallel plate type plasma CVD apparatus and an inductively coupled plasma CVD apparatus, the plasma-formed film-forming gas (raw material gas and reactive gas) is dispersed throughout the reaction chamber. There is an advantage that the plasma CVD layer can be laminated and formed on the entire surface of the substrate having a large area in a single film formation process. However, on the other hand, the product generated by the reaction of the plasma of the film forming gas by the plasma CVD method adheres to the inner surface of the reaction chamber, the electrode disposed in the reaction chamber, or the support member that supports the substrate. Therefore, it was necessary to do extra work to remove them.
かかる状況下、例えば、特開2001−220680号公報(特許文献3)には、基材表面以外の生成物(プラズマCVD層)の付着を抑制可能なプラズマCVD装置が、明らかにされている。 Under such circumstances, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-220680 (Patent Document 3) discloses a plasma CVD apparatus capable of suppressing adhesion of a product (plasma CVD layer) other than the substrate surface.
このプラズマCVD装置は、基材を収容する反応室と、プラズマを発生させるプラズマ発生部と、プラズマ発生部で発生したプラズマを反応室内に吹き出させる吹出口とを有して、構成されている。このようなプラズマCVD装置を用いて、基材の表面にプラズマCVD層を形成する際には、例えば、先ず、基材を収容する反応室内を真空状態とする一方、アルゴンガス等の不活性ガスや、プラズマ状態で成膜用ガスと反応しないガスをプラズマ発生部に導入して、プラズマ発生部でプラズマを発生させる。そして、かかるプラズマを、プラズマ発生部から吹出口を通じて、真空状態とされた反応室内に吹き出させる一方、プラズマCVD層を形成するための成膜用ガスを反応室内に供給して、成膜用ガスをプラズマに接触させる。これにより、成膜用ガスに含まれる原料ガスや反応ガスをプラズマ化して、それら原料ガスのプラズマと反応ガスのプラズマとをプラズマCVD法により反応させる。そうして、かかるプラズマCVD法による反応により生成した生成物を基材の表面上に堆積させて、基材表面にプラズマCVD層を積層形成するのである。 This plasma CVD apparatus includes a reaction chamber that accommodates a substrate, a plasma generation unit that generates plasma, and a blowout port that blows out plasma generated in the plasma generation unit into the reaction chamber. When a plasma CVD layer is formed on the surface of a substrate using such a plasma CVD apparatus, for example, first, the reaction chamber containing the substrate is evacuated while an inert gas such as argon gas is used. Alternatively, a gas that does not react with the film forming gas in a plasma state is introduced into the plasma generation unit, and plasma is generated in the plasma generation unit. Then, the plasma is blown out from the plasma generation unit through the blowout port into the vacuumed reaction chamber, while the film forming gas for forming the plasma CVD layer is supplied into the reaction chamber, and the film forming gas is supplied. Is brought into contact with the plasma. Thereby, the raw material gas and the reactive gas contained in the film forming gas are converted into plasma, and the plasma of the raw material gas and the reactive gas plasma are reacted by the plasma CVD method. Then, a product generated by the reaction by the plasma CVD method is deposited on the surface of the base material, and a plasma CVD layer is laminated on the base material surface.
また、そのようなプラズマCVD装置を用いて、プラズマCVD層を形成する際には、プラズマ発生部に、不活性ガスや成膜用ガスと反応しないガスに代えて、成膜用ガスに含まれる一部のガス成分を導入する場合もある。この場合には、成膜用ガスに含まれる一部のガス成分を、プラズマ発生部にてプラズマ化して、かかるプラズマを、プラズマ発生部から吹出口を通じて反応室内に吹き出させる一方、反応室内に供給される成膜用ガスのうちの他のガス成分を供給し、そのような他のガス成分をプラズマと接触させることにより、プラズマ化する。そして、それらプラズマ化されたガス成分同士をプラズマCVD法によって反応させて、反応室内の基材の表面上にプラズマCVD層を形成するのである。 Further, when a plasma CVD layer is formed using such a plasma CVD apparatus, the plasma generation unit includes a film forming gas instead of a gas that does not react with an inert gas or a film forming gas. Some gas components may be introduced. In this case, a part of the gas component contained in the film forming gas is converted into plasma by the plasma generation unit, and the plasma is blown out from the plasma generation unit through the blowout port into the reaction chamber, while being supplied into the reaction chamber. Other gas components of the film forming gas to be supplied are supplied, and such other gas components are brought into plasma by bringing them into contact with plasma. Then, these plasma gas components are reacted with each other by the plasma CVD method to form a plasma CVD layer on the surface of the base material in the reaction chamber.
このように、前記公報に開示される従来のプラズマCVD装置は、吹出口を通じて、プラズマ発生部から反応室内に吹き出されるプラズマ(不活性ガスや成膜用ガスと反応しないガスのプラズマ、或いは成膜用ガスに含まれるガス成分のプラズマ等)を利用して、反応室内に収容される基材の表面上に、プラズマCVD層を形成するようになっている。そして、そのようなプラズマCVD装置では、プラズマが、吹出口から基材表面に向かって吹き出されるため、成膜用ガスのプラズマの反応室内での分散が有利に抑制されて、プラズマCVD法による反応により生成した生成物が、基材表面に集中的に堆積するようになり、以て、反応室の内面や基材を支持する支持部材等への生成物の付着が可及的に防止され得るのである。 As described above, the conventional plasma CVD apparatus disclosed in the above publication has a plasma (a plasma of a gas that does not react with an inert gas or a film-forming gas, or a composition that is blown out from a plasma generation unit through a blowout port into the reaction chamber. A plasma CVD layer is formed on the surface of the substrate accommodated in the reaction chamber using plasma of gas components contained in the film gas. In such a plasma CVD apparatus, since plasma is blown out from the blower outlet toward the substrate surface, dispersion of the plasma of the film forming gas in the reaction chamber is advantageously suppressed, and the plasma CVD method is used. The product produced by the reaction is concentrated on the surface of the substrate, which prevents the product from adhering to the inner surface of the reaction chamber or the support member that supports the substrate as much as possible. To get.
ところが、かくの如き構造とされた、プラズマ発生部からプラズマを吹き出させる、所謂プラズマ吹出型プラズマCVD装置の成膜性能に関して、本発明者が、様々な角度から検討を加えたところ、かかる装置には、以下の如き問題が内在していることが判明した。 However, the present inventors have studied from various angles regarding the film forming performance of a so-called plasma blowing type plasma CVD apparatus in which plasma is blown out from a plasma generation unit having such a structure. It was found that the following problems were inherent.
すなわち、従来のプラズマ吹出型プラズマCVD装置では、プラズマが、通常、吹出口から基材表面の中央部に向かって集中的に吹き出されるようになっている。そのため、そのようなプラズマ吹出型プラズマCVD装置を用いて、大面積の基材の表面にプラズマCVD層を積層形成しようとすると、基材表面の中央部と外周部との間で、プラズマCVD法による反応で生成される生成物の堆積量にバラツキが生じ、それによって、基材表面のプラズマCVD層の厚さが不均一となってしまう可能性があることが、本発明者の研究によって明らかとなったのである。 That is, in the conventional plasma blowout type plasma CVD apparatus, plasma is normally blown out intensively from the blowout port toward the center of the substrate surface. Therefore, when using such a plasma blowing type plasma CVD apparatus to form a plasma CVD layer on the surface of a large area substrate, a plasma CVD method is performed between the central portion and the outer peripheral portion of the substrate surface. It is clear from the research of the present inventor that the deposition amount of the product generated by the reaction caused by the reaction may vary, which may cause the thickness of the plasma CVD layer on the substrate surface to be non-uniform. It became.
ここにおいて、本発明は、上述せる如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、基材表面以外へのプラズマCVD層の付着を有利に抑制しつつ、基材の表面に、その面積の大小に拘わらず、プラズマCVD層を満遍なく均一な厚さで積層形成することができるプラズマCVD装置を提供することにある。 Here, the present invention has been made in the background as described above, and the problem to be solved is that while the adhesion of the plasma CVD layer to other than the substrate surface is advantageously suppressed, An object of the present invention is to provide a plasma CVD apparatus capable of uniformly and uniformly forming a plasma CVD layer on the surface of a material regardless of the size of the surface.
そして、本発明にあっては、かかる課題の解決のために、基材を収容する反応室と、プラズマを発生させるプラズマ発生部と、該プラズマ発生部で発生したプラズマを該反応室内に吹き出させる吹出口と、該反応室の壁部を貫通して該反応室内に突入せしめられ、その先端開口部から成膜用ガスを該反応室内に供給し、更に該成膜用ガスを前記吹出口から吹き出されるプラズマに向かって吹き込む導入パイプとを備え、該導入パイプを通じて、該反応室内に供給された成膜用ガスを、前記吹出口を通じて、前記プラズマ発生部から該反応室内に吹き出されたプラズマに接触させて、前記基板の表面に該成膜用ガスのプラズマCVD層を形成するプラズマCVD装置であって、前記吹出口から前記反応室内に延びるように配置されて、該吹出口から該反応室内に吹き出されるプラズマの流れを案内する案内部材が、傾動可能に設けられていると共に、該案内部材を傾動させるための傾動手段が設けられていることを特徴とするプラズマCVD装置を、その要旨とするものである。
And in this invention, in order to solve this subject, the reaction chamber which accommodates a base material, the plasma generation part which generate | occur | produces a plasma, and the plasma generated in this plasma generation part are blown out in this reaction chamber A gas outlet and a wall of the reaction chamber are penetrated into the reaction chamber, and a film forming gas is supplied into the reaction chamber through an opening at a front end thereof. Further, the film forming gas is supplied from the air outlet. and a introduction pipe blowing toward the plasma to be blown through the introducing pipe, a film forming gas supplied to the reaction chamber, through the outlet, was blown into the reaction chamber from the plasma generation portion plasma in contact with, a plasma CVD apparatus for forming a plasma CVD layer of film forming gas on the surface of the substrate, it is arranged to extend into the reaction chamber from the outlet,該吹outlet A plasma CVD apparatus characterized in that a guide member for guiding the flow of plasma blown into the reaction chamber is provided so as to be able to tilt, and tilting means for tilting the guide member is provided. Is the gist of this.
なお、本発明の好ましい態様の一つによれば、前記案内部材が、一対の案内板にて構成されると共に、該一対の案内板が、前記吹出口を間に挟んだ位置に、互いに間隔を隔てて対向して、前記吹出口から前記反応室内に延びるように配置された状態で、傾動可能に立設され、更に、該一対の案内板が、前記傾動手段によって、互いの対向方向に傾動させられるように構成される。なお、一対の案内板は、それぞれ独立して、或いは相互に連動して、互いの対向方向の任意の方向に傾動させられるように構成される。また、一対の案内板は、常に両方が傾動させられるようになっている必要はなく、何れか一方だけが傾動するように構成されていても良い。 According to one of the preferred embodiments of the present invention, the guide member is constituted by a pair of guide plates, and the pair of guide plates are spaced from each other at a position sandwiching the air outlet. The pair of guide plates are arranged in a direction opposite to each other by the tilting means in a state of being arranged to extend from the outlet to the reaction chamber so as to be spaced apart from each other. It is configured to be tilted. In addition, a pair of guide plate is comprised so that it can be made to incline in the arbitrary directions of a mutual opposing direction mutually independently or in connection with each other. Further, the pair of guide plates need not always be tilted, and may be configured such that only one of them is tilted.
また、本発明の有利な態様の一つによれば、前記吹出口を有して、該吹出口の中心軸回りに回転可能に配置された回転体が設けられて、前記一対の案内板が、該回転体に対して傾動可能に立設されると共に、該回転体を回転させるための回転手段が設けられて、該回転手段による該回転体の所望角度の回転と該一対の案内板の傾動とによって、該一対の案内板が前記吹出口の中心軸回りの全方向に傾動させられ得ることとなる。
According to another advantageous aspect of the present invention, there is provided a rotating body having the air outlet and arranged to be rotatable around a central axis of the air outlet, the pair of guide plates being And a rotating means for rotating the rotating body, the rotating means being rotated at a desired angle by the rotating means and the pair of guide plates. by the tilting, the resulting Rukoto the pair of guide plates is caused to tilt in all directions around the center axis of the air outlet.
すなわち、本発明に従うプラズマCVD装置では、吹出口に設けられた案内部材を傾動手段にて傾動させることにより、吹出口から吹き出されるプラズマの流れの向きを、案内部材の傾動可能な方向のうちで任意の方向に変更することができる。そのため、基材表面が大面積とされていても、案内部材を傾動手段により傾動させる(首振り運動させる)ことにより、プラズマを、吹出口から基材表面の中央部と外周部の両方に向かって、つまり、基材表面の略全面に向かって、満遍なく吹き出させることができる。そして、それによって、プラズマCVD法による反応で生成される生成物を、反応室内の全体に分散させることなく、基材表面の全面に、可及的に均一な量で堆積させることが可能となる。 That is, in the plasma CVD apparatus according to the present invention, the direction of the plasma flow blown out from the air outlet is tilted by the tilting means by tilting the guide member provided at the air outlet, among the directions in which the guide member can be tilted. You can change in any direction. Therefore, even if the substrate surface has a large area, the plasma is directed from the blowout port to both the central portion and the outer peripheral portion by tilting (swinging) the guide member by the tilting means. That is, it can be blown out evenly toward substantially the entire surface of the substrate. As a result, the product produced by the reaction by the plasma CVD method can be deposited as uniformly as possible on the entire surface of the substrate without being dispersed throughout the reaction chamber. .
従って、かくの如き本発明に従うプラズマCVD装置にあっては、プラズマCVD層の基材表面以外への付着を有利に抑制しつつ、基材の表面に、その面積の大小に拘わらず、プラズマCVD層を満遍なく均一な厚さで積層形成することができるのである。 Therefore, in the plasma CVD apparatus according to the present invention as described above, the plasma CVD layer can be formed on the surface of the substrate regardless of the size of the substrate while advantageously suppressing the adhesion of the plasma CVD layer to other than the substrate surface. The layers can be uniformly laminated with a uniform thickness.
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。 Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
先ず、図1には、本発明に従う構造を有するプラズマCVD装置を用いて得られた樹脂製品として、自動車のリヤウインドウ用の樹脂ガラス10が、その部分縦断面形態において示されている。かかる図1から明らかなように、樹脂ガラス10は、基材としての基板12を有し、この基板12の表面(図1での上面)には、アンダーコート層14が積層形成されている。また、かかるアンダーコート層14の基板12側とは反対側の面上には、トップコート層16が、積層形成されている。なお、以下からは、便宜上、図1での上面を表面と言い、図1での下面を裏面と言うこととする。
First, FIG. 1 shows a
基板12は、透明な平板形態を呈し、ポリカーボネートを用いて射出成形された樹脂成形品にて構成されている。なお、基板12は、射出成形以外の手法で成形されたものであっても良い。
The
アンダーコート層14は、樹脂ガラス10に対して、紫外線耐性等に基づいた耐候性を付与すること等を目的として、基板12の表面に対して、その全面を被覆するように、それぞれ直接に積層形成されるもので、薄膜形態を呈している。このようなアンダーコート層14は、一般に、液状のアクリル樹脂やポリウレタン樹脂を基板12表面上に塗布して、塗膜を成膜した後、加熱操作や紫外線照射を行って、かかる塗膜を硬化させることにより形成される。なお、かかるアンダーコート層14は、形成工程の簡略化や迅速化、更には形成に要する設備コストの低減等を図る上において、紫外線硬化膜にて構成されていることが、望ましい。また、アンダーコート層14は、耐候性を有するものであれば、上記例示以外の樹脂材料や硬化手法を採用して、形成することもできる。更に、かかるアンダーコート層14は、単層構造であっても、複数層が積層された複層構造であっても良い。
The
トップコート層16は、樹脂ガラス10に対して、耐摩傷性(耐摩耗性と耐擦傷性)を付与するために、アンダーコート層14の基板12側とは反対側の面に、その全面を覆うように積層形成されるもので、薄膜形態を呈している。そして、ここでは、かかるトップコート層16が、優れた耐摩傷性を発揮するSiO2のプラズマCVD層にて構成されている。なお、トップコート層16の形成材料は、樹脂ガラス10に対して十分な耐摩傷性を付与し得るものであれば、特に限定されるものではないものの、一般に、SiO2の他、SiON やSi3N4 等の珪素化合物が用いられる。また、トップコート層16は、単層構造であっても、複数層が積層された複層構造であっても良い。
The
そして、かくの如き優れた特徴を有する樹脂ガラス10は、例えば、以下の手順に従って製造される。
And the
すなわち、先ず、ポリカーボネート製の基板12を射出成形等により成形して、準備する。この基板12の成形方法は、射出成形に限定されるものではなく、公知の方法が適宜に採用可能である。
That is, first, a
その後、準備された基板12の表面に、アクリル樹脂やポリウレタン樹脂等の塗膜層を、公知のスプレー塗装やディッピング等により形成した後、かかる塗膜層を加熱したり、或いは紫外線に当てたりして硬化させる。これによって、基板12の表面にアンダーコート層14を積層形成して、中間製品18(図2参照)を得る。
Then, after forming a coating layer such as acrylic resin or polyurethane resin on the surface of the
次いで、中間製品18におけるアンダーコート層14の表面上に、トップコート層16を、プラズマCVD法を利用して、積層形成する。そして、その際に、本発明に従う構造を有するプラズマCVD装置が用いられるのである。
Next, a
図2には、トップコート層16の形成工程に用いられる、本発明に従う構造を備えたプラズマCVD装置の一実施形態が示されている。かかる図2から明らかなように、プラズマCVD装置20は、反応室としての真空チャンバ22と、この真空チャンバ22に固設された、プラズマ発生部としてのプラズマ発生装置24とを有している。そして、かかるプラズマCVD装置20にあっては、プラズマ発生装置24にて発生させられて、真空チャンバ22内に供給されるプラズマを利用して、真空チャンバ22に収容された中間製品18のアンダーコート層14上に、プラズマCVD層を積層形成するようになっている。
FIG. 2 shows an embodiment of a plasma CVD apparatus having a structure according to the present invention, which is used in the step of forming the
より具体的には、真空チャンバ22は、チャンバ本体26と蓋体28とを更に有している。チャンバ本体26は、筒状の側壁部30と、かかる側壁部30の下側開口部を閉塞する下側底壁部32とを備えた有底筒状乃至は筐体状を呈している。蓋体28は、チャンバ本体26の上側開口部34の全体を覆蓋可能な大きさを有する平板にて構成されている。そして、かかる蓋体28が、チャンバ本体26の上側開口部34を覆蓋した状態で、図示しないロック機構にてロックされることによって、チャンバ本体26内が気密に密閉されるようになっている。
More specifically, the
チャンバ本体26の下側底壁部32の内面には、基板ホルダ36が配設されている。この基板ホルダ36は、全体として、平板形状を呈し、下側底壁部32の内面に対して、一方の板面を重ね合わせて配置された状態で固設されている。また、かかる基板ホルダ36の他方の板面からなる上面が、支持面38とされている。
A
そして、本実施形態では、基板ホルダ36の支持面38に対して、中間製品18が、基板12のアンダーコート層14の形成側とは反対側の裏面を重ね合わせた状態で支持されるようになっている。即ち、基板12が、アンダーコート層14の基板12側とは反対側の面を上側に向けて、チャンバ本体26内に露呈させた状態で、基板ホルダ36にて保持されるようになっているのである。
In the present embodiment, the
チャンバ本体26の側壁部30の下端部における周上の一箇所には、排気パイプ40が、チャンバ本体26の内外を連通するように側壁部30を貫通して、設置されている。また、かかる排気パイプ40上には、真空ポンプ42が設けられている。そして、この真空ポンプ42の作動によって、チャンバ本体26内の気体が排気パイプ40を通じて外部に排出されて、チャンバ本体26内が減圧されるようになっている。
An
また、側壁部30の高さ方向中間部には、第一及び第二の2個の導入パイプ44a,44bが、側壁部30を貫通して、設置されている。それら第一及び第二導入パイプ44a,44bにおいては、チャンバ本体26内に突入して開口する一端側開口部が、それぞれ、第一及び第二ガス導入口46a,46bとされている。また、第一導入パイプ44aと第二導入パイプ44bのチャンバ本体26外への延出側の他端部には、第一ボンベ48aと第二ボンベ48bとが、それぞれ接続されている。更に、第一及び第二ボンベ48a,48bの第一及び第二導入パイプ44a,44bとの接続部には、第一及び第二開閉バルブ50a,50bが、それぞれ設けられている。
Further, first and second two
そして、ここでは、第一ボンベ48a内に、モノシラン(SiH4)ガスが、また、第二ボンベ48b内に、酸素ガスが、大気圧を超える圧力で、それぞれ収容されている。第一ボンベ48a内に収容されるモノシランガスは、SiO2 のプラズマCVD層からなるトップコート層16を形成するための成膜用ガスに含まれる原料ガスとして利用されるものである。第二ボンベ48b内に収容される酸素ガスは、かかる成膜用ガスに含まれる反応ガスとして利用されるものである。
Here, monosilane (SiH 4 ) gas is accommodated in the
なお、第一ボンベ48a内に収容される成膜用ガスの原料ガスや、第二ボンベ48b内に収容される成膜用ガスの反応ガスは、トップコート層16を構成する化合物に応じて、適宜に変更可能である。そして、ここでは、トップコート層16が珪素化合物にて構成されているため、かかるトップコート層16を形成するための成膜用ガスの原料ガスとしては、モノシランガス以外に、例えば、ジシラン(Si2H6 )ガス等の無機珪素化合物ガスや、テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、ヘキサメチルシクロトリシロキサン等のシロキサン類や、メトキシトリメチルシラン、エトキシトリメチルシラン、ジメトキシジメチルシラン、ジメトキシジエチルシラン、ジメトキシジフェニルシラン、トリメトキシシラン、トリメトキシメチルシラン、トリメトキシエチルシラン、トリメトキシプロピルシラン、トリエトキシメチルシラン、トリエトキシジメチルシラン、トリエトキシエチルシラン、トリエトキシフェニルシラン、テトラメチルシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等のシラン類、ヘキサメチルジシラザン、テトラメチルジシラザン等のシラザン類等の有機珪素化合物のガス等が、それぞれ単独で、或いはそれらが適宜に組み合わされて使用される。2種類以上の珪素化合物ガスを用いる場合には、それら複数種類の珪素化合物ガスを混合した状態で、一つの第一ボンベ48a内に収容しても良く、或いは2種類以上の珪素化合物ガスを、複数の第一ボンベ48a内に、それぞれ別個に収容しても良い。また、珪素化合物からなるトップコート層16を形成するための成膜用ガスの反応ガスとしては、酸素ガス以外に、例えば、窒素ガスやアンモニアガス等が使用され得る。
The source gas of the film forming gas accommodated in the
そして、かくの如き構造とされた真空チャンバ22の蓋体28に対して、プラズマ発生装置24が固定されている。このプラズマ発生装置24は、例えば、特開2001−220680号公報に開示されるプラズマCVD装置に設けられるプラズマ生成室と同様な公知の構造を有している。
A
すなわち、図2に明示されてはいないものの、プラズマ発生装置24内には、平板状を呈する一対のプラズマ発生電極が、互いに所定距離を隔てて対向配置されている。そして、図2に示されるように、プラズマ発生装置24には、高周波電源52が接続されており、この高周波電源52が、プラズマ発生装置に内蔵された一対のプラズマ発生電極(図示せず)のうちの一方に対して電気的に接続されている。また、プラズマ発生装置24には、一対のプラズマ発生電極間に、例えば、アルゴンガス等の不活性ガスを導入するガス供給パイプ54が取り付けられている。更に、プラズマ発生装置24の下端部には、プラズマ発生装置24にて発生させられたプラズマを下方に向かって吹き出す吹出口56が設けられている。また、プラズマ発生装置24の下端部の外周面には、側方に所定高さで突出し、且つ全周に亘って周方向に連続して延びる、円環板状の外フランジ部57が、一体形成されている。
That is, although not clearly shown in FIG. 2, a pair of plasma generating electrodes having a flat plate shape are disposed in the
そのようなプラズマ発生装置24は、真空チャンバ22の蓋体28の中央部に穿設された挿通孔58に挿通されて、吹出口56を有する下端部をチャンバ本体26内に突入させた状態で、配置されている。そして、そのような配置状態下で、蓋体28に固着された取付用ブラケット60によって、プラズマ発生装置24が、蓋体28に取り付けられている。かかるプラズマ発生装置24の蓋体28への取付下では、吹出口56が、チャンバ本体26の下側底壁部32に固設された基板ホルダ36の支持面38の略中央部の上方に、それと所定距離を隔てた位置において、下方に向かって開口するように配置されている。
Such a
かくして、かかるプラズマ発生装置24にあっては、ガス供給パイプ54を通じて、一対のプラズマ発生電極間に、ここでは、アルゴンガスが導入されると共に、それら一対のプラズマ発生電極間に、高周波電源52からの電力が印加されることにより、アルゴンのプラズマガスを発生させ得るようになっている。また、そのようにして発生させたアルゴンのプラズマガスを、吹出口56から、チャンバ本体26内における基板ホルダ36の支持面38の略中央部に向かって吹き出させるようになっている。
Thus, in the
ところで、本実施形態のプラズマCVD装置20においては、特に、チャンバ本体26内に突入配置されたプラズマ発生装置24の下端部に対して、吹出口56から吹き出されるアルゴンのプラズマガスの吹出方向を変更するための吹出方向変更装置62が装着されている。
By the way, in the
かかる吹出方向変更装置62は、円形平板状の回転体64を有している。この回転体64は、図2及び図3に示されるように、半円状の二つの分割平板66,66が、円形となるように互いに組み付けられてなる一体組付品にて、構成されている。即ち、各分割平板66の上面の外周部における周方向の両端部には、固定部68が、それぞれ、突設されている。そして、二つの分割平板66,66が、平面状の端面からなる突合せ面70,70同士を互いに突き合わせた状態で、相互に対応位置する固定部68同士を相互に接触させて、ボルト固定することにより、一体的に組み付けられている。そうして、円板状の回転体64が形成されているのである。
The blowing
そのような円板状の回転体64にあっては、その中心部に、上面において開口する円形凹部72が形成されている。この円形凹部72の円筒面状の側面には、断面矩形状の周溝74が、全周に亘って連続して延びるように設けられている。また、円形凹部72の底部の中心部には、円形の貫通孔76が、円形凹部72と同心的に位置するように形成されている。更に、回転体64の上面の外周部には、円環形状を呈する接触端子78が、円形凹部72を外側から取り囲むように形成されている。また、かかる回転体64の円筒面状の外周面には、その全周に亘って、多数のギヤ歯が形成されて、かかる外周面がギヤ面80とされており、以て、回転体64が、1個の歯車として構成されている。
In such a disk-shaped
図2に示されるように、かかる回転体64は、チャンバ本体26内において、蓋体28の直下に配置されている。そして、そのような回転体64の円形凹部72内に、プラズマ発生装置24の下端部が突入配置され、また、かかるプラズマ発生装置24の下端部に一体形成された外フランジ部57が、円形凹部72の側面に周設された周溝74内に遊嵌している。更に、そのような状態下において、プラズマ発生装置24の吹出口56が、回転体64の円形凹部72の底部に設けられた貫通孔76に対して、同軸的に延びるように配置されて、かかる貫通孔76と連通している。
As shown in FIG. 2, the rotating
これにより、回転体64が、チャンバ本体26内における基板ホルダ36の上方において、支持面38と対向配置された状態で、チャンバ本体26内に突入位置するプラズマ発生装置24の下端部に組み付けられて、装着されている。また、かかる装着状態下で、回転体64が、プラズマ発生装置24の中心軸回りに回転可能とされている。更に、プラズマ発生装置24の吹出口56から吹き出されるアルゴンのプラズマガスが、回転体64の貫通孔76を通じて、基板ホルダ36の支持面38の中心部に向かって吹き出されるようになっている。
As a result, the rotating
また、プラズマ発生装置24を介して、回転体64が取り付けられた蓋体28の上面の外周部には、駆動モータ82が固定されている。この駆動モータ82は、正逆方向に所望の回転角度だけ回転可能な、例えばサーボモータからなっている。また、駆動モータ82は、蓋体28を貫通して延びる駆動軸84を有し、この駆動軸84の、チャンバ本体26内に突出位置する先端部には、駆動ギヤ86が固定されている。そして、かかる駆動ギヤ86が、プラズマ発生装置24の下端部に回転可能に装着された回転体64の外周面からなるギヤ面80に多数設けられるギヤ歯に噛合している。かくして、駆動モータ82の正逆方向への回転駆動に伴って、回転体64も、正逆方向に回転駆動するようになっている。このことから明らかなように、本実施形態では、駆動モータ82と駆動軸84と駆動ギヤ86と回転体64のギヤ面80とにて、回転手段が構成されている。
A
そして、ここでは、駆動モータ82と、真空チャンバ22の外部に設置された指令部88と制御部90とによってサーボ機構が構成されている。指令部88は、回転体64の回転方向と回転角度とを指示する指示信号を制御部90に出力するようになっている。制御部90は、指令部88からの指示信号に応じて、駆動モータ82の作動を制御する制御信号を駆動モータ82に出力するようになっている。駆動モータ82には、駆動軸84(駆動ギヤ86)の回転角度を検出する公知の角度検出センサ(図示せず)が内蔵されている。かくして、本実施形態では、指令部88と制御部90と駆動モータ82とによって構成されるサーボ機構により、回転体64が、任意の方向に、所望の回転角度だけ回転させられるようになっているのである。なお、指令部88と制御部90は、例えば、コンピュータ等によって構成される。
Here, a servo mechanism is configured by the
また、図2乃至図4に示されるように、回転体64の下面には、案内部材としての二つのプレートフィン92,92が、配設されている。かかるプレートフィン92は、ここでは、耐熱性に優れた無機ガラス板からなり、回転体64の貫通孔76の径よりも所定寸法大きな幅と、回転体64から基板ホルダ36の支持面38までの距離よりも所定寸法短い長さとを有する長手矩形の平板形状を呈している。また、それら各プレートフィン92は、厚さ方向一方の面が、平坦な案内面94とされている。
Also, as shown in FIGS. 2 to 4, two
そして、そのような二つのプレートフィン92,92が、回転体64の下面の貫通孔76を間に挟んだ径方向両側において、案内面94同士を互いに対向させつつ、上下方向に延びるように配置されている。また、回転体64の下面における二つのプレートフィン92,92の配置部位には、二つのプレートフィン92,92の対向方向(図2の左右方向)に対して直角な水平方向(図2の紙面に垂直な方向)に延びる回転軸を備えたヒンジ部96が、それぞれ一つずつ固定されている。そして、二つのプレートフィン92,92が、二つのヒンジ部96,96に対して、各ヒンジ部96の回転軸回りに回転可能に取り付けられている。
And such two
これにより、二つのプレートフィン92,92が、回転体64の下面における貫通孔76の両サイド部位に、二つのプレートフィン92,92の対向方向に対して直角な水平方向に延びる回転軸回りに回動可能に固定されている。換言すれば、二つのプレートフィン92,92が、それぞれの案内面94,94の下端部同士を互いに接近又は離隔させる方向において、傾動可能な状態で、回転体64の下面に固定されているのである。なお、ヒンジ部96も、耐熱性の材料、例えばセラミックス材料等を用いて構成されている。
As a result, the two
また、図2から明らかなように、各プレートフィン92の案内面94とは反対側の面には、各プレートフィン92の回転軸と平行な回転軸を有するヒンジ部98が、固定されている。そして、かかるヒンジ部98に対して、長手棒状の可動アーム100が、その長手方向の一端部において、回転軸回りに回転可能に取り付けられている。これにより、二つの可動アーム100,100が、それぞれの長手方向の一端において、二つのプレートフィン92,92の案内面94,94とは反対側の面に対して、それぞれ、二つのプレートフィン92,92の対向方向と直角な水平方向に延びる回転軸回りに、上下方向に回動可能に取り付けられている。
As is clear from FIG. 2, a
さらに、二つの可動アーム100,100は、回転体64の下面における二つのプレートフィン92,92を間に挟んだ両側にそれぞれ配設された二つの可動ユニット102,102に対して、それぞれ、プレートフィン92,92への取付側とは反対側の端部において取り付けられている。それら二つの可動ユニット102,102は、互いに同一構造を有している。
Further, the two
すなわち、図4に示されるように、可動ユニット102は、駆動モータ104と長手のねじ軸106とケーシング108と雌ねじ部材110とを有している。駆動モータ104は、正逆方向に所望の回転角度だけ回転可能な、例えばサーボモータからなっている。そして、かかる駆動モータ104は、回転体64の下面の外周部におけるプレートフィン92と所定距離を隔てた位置に、固定されている。ねじ軸106は、駆動モータ104とプレートフィン92との間に、水平に延びるように配置されており、一端部において、駆動モータ104の駆動軸(図示せず)に固定されている。ケーシング108は、ねじ軸に沿って延びる二つの側板105(図4には一つのみを示す)と、それら二つの側板の駆動モータ一104側とは反対側の端部同士を連結する一つの連結板107とを有して、回転体64の下面に固着されている。そして、ねじ軸106の駆動モータ104への固定側とは反対側の端部が、ケーシング108の連結板107に対して、回転可能に且つ移動不能に支持されている。雌ねじ部材110は、ケーシング108の二つの側板105に対して摺動可能に接触した状態で、ねじ軸106に螺合されて、ねじ軸106の軸方向に移動可能に且つ回転不能に配置されている。
That is, as shown in FIG. 4, the
このような構造を有する可動ユニット102にあっては、駆動モータ104の正逆方向への回転駆動に伴って、ねじ軸106が、正逆方向に回転するようになっている。そして、そのようなねじ軸106の正逆方向への回転により、雌ねじ部材110が、ねじ軸106の軸方向両側に向かって移動するようになっている。即ち、可動ユニット102が、駆動モータ104とねじ軸106と雌ねじ部材110とからなるねじ送り機構を有して構成されているのである。
In the
そして、かかる可動ユニット102の雌ねじ部材110の下面には、ヒンジ部112が、固定されている。このヒンジ部112は、プレートフィン92に固定されたヒンジ部96,98が有する回転軸と平行に延びる回転軸を備えている。そして、可動アーム100が、プレートフィン92への取付側とは反対側の端部において、かかるヒンジ部112に対して、それが有する回転軸回りに回転可能に取り付けられている。これにより、可動アーム100が、雌ねじ部材110に対して、二つのプレートフィン92,92の対向方向と直角な水平方向に延びる回転軸回りに回動可能に取り付けられている。
A
かくして、本実施形態では、可動ユニット102の雌ねじ部材110が、駆動モータ104の正逆回転により、ねじ軸106に沿って、その軸方向両側に移動するのに伴って、可動アーム100が、その両端部において、雌ねじ部材110のヒンジ部112とプレートフィン92のヒンジ部98の各回転軸回りに回動しつつ、プレートフィン92に対して接近又は離隔移動するようになっている。そして、それにより、プレートフィン92が、可動アーム100に押されたり引っ張られたりして、回転体64に固定されたヒンジ部96の回転軸回りに回動させられて、図2の左右方向に傾動するようになっている。このことから明らかなように、本実施形態では、二つの可動ユニット102,102と二つの可動アーム100,100とによって、二つのプレートフィン92,92を、図2の左右方向に傾動させるための傾動手段が構成されている。
Thus, in this embodiment, as the
そして、図4に実線で示されるように、雌ねじ部材110がねじ軸106の軸方向の略中央部に位置しているときには、プレートフィン92が、鉛直方向に延びるように配置されるようになっている。また、駆動モータ104の一方向(例えば、時計回りの正方向)への回転駆動により、雌ねじ部材110が、ねじ軸106の軸方向の略中央部の位置からプレートフィン92側に移動すると、可動アーム100もプレートフィン92に接近移動し、それにより、プレートフィン92が可動アーム100にて、回転体64の貫通孔76(吹出口56)の中心軸側に押されて、プレートフィン92が、貫通孔76の中心軸に向かって(図4の左側に向かって)下傾するように配置されるようになっている。一方、駆動モータ104の他方向(例えば、反時計回りの逆方向)への回転駆動により、雌ねじ部材110が、ねじ軸106の軸方向の略中央部に位置からプレートフィン92側とは反対側に移動すると、可動アーム100もプレートフィン92から離隔移動し、それにより、プレートフィン92が可動アーム100にて、回転体64の貫通孔76(吹出口56)の中心軸から離隔する方向に引っ張られて、プレートフィン92が、貫通孔76の中心軸側とは反対側に向かって(図4の右側に向かって)下傾するように配置されるようになっている。
As shown by a solid line in FIG. 4, when the
そして、ここでは、二つの可動ユニット102のそれぞれの駆動モータ104と、真空チャンバ22の外部に設置された指令部88と制御部90とによってサーボ機構が構成されている。指令部88は、駆動モータ104の回転方向と回転角度を指示する指示信号を制御部90に出力するようになっている。制御部90は、指令部88からの指示信号に応じて、駆動モータ104の作動を制御する制御信号を駆動モータ104に出力するようになっている。駆動モータ104には、その回転角度を検出する公知の角度検出センサ(図示せず)が内蔵されている。
Here, the servo motor is configured by the
このような構造を有する本実施形態のプラズマCVD装置20にあっては、指令部88と制御部90と駆動モータ104とによって構成されるサーボ機構により、駆動モータ104が、指令部88に入力される任意の方向に、任意の回転角度だけ回転させられると共に、雌ねじ部材110と可動アーム100とが、プレートフィン92への接近方向と離隔方向のうちの何れかの任意の方向に、任意の距離だけ移動させられるようになっている。そして、それにより、プレートフィン92が、貫通孔76の中心軸に向かって下傾する回動位置から、貫通孔76の中心軸側とは反対側に向かって下傾する回動位置の範囲内で、任意の方向に任意の角度だけ、ヒンジ部96の回転軸回りに回動させられて、図2の左右方向において傾動させられるようになっている。
In the
かくして、かかるプラズマCVD装置20では、図2に実線で示されるように、サーボ機構による駆動モータ104,104の回転駆動制御によって、各可動ユニット102の雌ねじ部材110が、ねじ軸106の軸方向中間部に位置させられることにより、二つのプレートフィン92,92が、鉛直方向に垂れ下がるように配置されるようになっている。そして、それにより、プラズマ発生装置24から吹出口56を通じてチャンバ本体26内に吹き出されるアルゴンプラズマが、各プレートフィン92の案内面94にて案内されつつ、基板ホルダ36に保持された中間製品18のアンダーコート層14の中心部に向かって吹き出されるようになっている。
Thus, in the
また、図2に二点鎖線で示されるように、サーボ機構による駆動モータ104,104の回転駆動制御によって、図2の右側に位置する一方の可動ユニット102の雌ねじ部材110が、ねじ軸106のプレートフィン92側(図2の左側)の端部に配置させられる一方、図2の左側に位置する他方の可動ユニット102の雌ねじ部材110が、ねじ軸106のプレートフィン92側とは反対側(図2の左側)の端部に配置させられることにより、二つのプレートフィン92,92が、何れも、図2中の左側に下傾するように配置されるようになっている。そして、それにより、プラズマ発生装置24から吹出口56を通じてチャンバ本体26内に吹き出されるアルゴンプラズマが、各プレートフィン92の案内面94にて案内されつつ、基板ホルダ36に保持された中間製品18のアンダーコート層14の、図2中の左側の端部側に向かって吹き出されるようになっている。
Further, as indicated by a two-dot chain line in FIG. 2, the
さらに、図2に二点鎖線で示されるように、サーボ機構による駆動モータ104,104の回転駆動制御によって、図2の右側に位置する一方の可動ユニット102の雌ねじ部材110が、ねじ軸106のプレートフィン92側とは反対側(図2の右側)の端部に配置させられる一方、図2の左側に位置する他方の可動ユニット102の雌ねじ部材110が、ねじ軸のプレートフィン92側(図2の右側)の端部に配置ささせられることにより、二つのプレートフィン92,92が、何れも、図2中の右側に下傾するように配置されるようになっている。そして、それにより、プラズマ発生装置24から吹出口56を通じてチャンバ本体26内に吹き出されるアルゴンプラズマが、各プレートフィン92の案内面94にて案内されつつ、基板ホルダ36に保持された中間製品18のアンダーコート層14の、図2中の右側の端部に向かって吹き出されるようになっている。
Further, as shown by a two-dot chain line in FIG. 2, the
また、本実施形態のプラズマCVD装置20では、サーボ機構による駆動モータ104,104の回転駆動制御によって、二つの可動ユニット102のそれぞれの雌ねじ部材110,110が、ねじ軸106のプレートフィン92側とは反対側の端部に、それぞれ配置させられることによって、図2の右側に位置するプレートフィン92が、図2の右側に下傾し、且つ図2の左側に位置するプレートフィン92が、図2の左側に下傾するように、つまり、二つのプレートフィン92,92が、下方に向かって互いの間隔が次第に広くなるハの字状に配置されるようになっている。そして、それにより、プラズマ発生装置24から吹出口56を通じてチャンバ本体26内に吹き出されるアルゴンプラズマが、各プレートフィン92の案内面94にて案内されつつ、基板ホルダ36に保持された中間製品18のアンダーコート層14の略全面に向かって吹き出されるようになっている。
In the
さらに、サーボ機構による駆動モータ104,104の回転駆動制御によって、二つの可動ユニット102のそれぞれの雌ねじ部材110,110が、ねじ軸106のプレートフィン92側の端部に、それぞれ配置させられることによって、図2の右側に位置するプレートフィン92が、図2の左側に下傾し、且つ図2の左側に位置するプレートフィン92が、図2の右側に下傾するように、つまり、二つのプレートフィン92,92が、下方に向かって互いに間隔が次第に狭くなる逆ハの字状に配置されるようになっている。そして、それにより、プラズマ発生装置24から吹出口56を通じてチャンバ本体26内に吹き出されるアルゴンプラズマが、各プレートフィン92の案内面94にて案内されつつ、基板ホルダ36に保持された中間製品18のアンダーコート層14の中心部の狭い領域に向かって吹き出されるようになっている。
Further, by controlling the rotational drive of the
そのように、本実施形態のプラズマCVD装置20においては、サーボ機構による駆動モータ104,104の回転駆動制御によって、二つの可動ユニット102のそれぞれの雌ねじ部材110,110の位置が適宜に変更されることによって、プラズマ発生装置24から吹出口56を通じてチャンバ本体26内に吹き出されるアルゴンプラズマの吹出方向が、所望の向きに調節され得るようになっているのである。また、二つの可動ユニット102,102のうちの何れか一方の駆動モータ104のみを回転駆動させることにより、二つのプレートフィン92,92のうちの一方のみを傾動させたり、或いは二つの可動ユニット102,102の各駆動モータ104,104の回転駆動量を互いに異なる量として、二つのプレートフィン92,92のそれぞれの傾動角度を互いに異なる大きさとしたりすることで、、チャンバ本体26内に吹き出されるアルゴンプラズマの吹出方向の向きを、より広範囲に変更することが可能となっている。
As described above, in the
ところで、かくの如き構造とされたプラズマCVD装置20を用いて、中間製品18のアンダーコート層14上にプラズマCVD層からなるトップコート層16を形成する際には、例えば、以下のようにして、その操作が進められる。
By the way, when the
すなわち、先ず、図2に示されるように、中間製品18を、基板ホルダ36の支持面38上に支持させた状態で、基板ホルダ36にて保持する。このとき、中間製品18は、アンダーコート層14の表面を上側に向けた状態で配置される。
That is, first, as shown in FIG. 2, the
次いで、上側開口部34を蓋体28にて覆蓋した後、図示しないロック機構にて、蓋体28をチャンバ本体26にロックする。これにより、真空チャンバ22内を気密に密閉する。そして、その後、真空ポンプ42を作動させて、真空チャンバ22内を減圧する。この減圧操作によって、真空チャンバ22内の圧力は、例えば10-5〜10-3Pa程度とされる。
Next, after the
そして、真空チャンバ22内の圧力が所定の値となったら、真空ポンプ42を作動させたままで、プラズマ発生装置24内に、ガス供給パイプを通じて、アルゴンガス等を導入する。なお、プラズマ発生装置24内に導入されるガスは、アルゴンガスに限定されるものではない。アルゴンの他に、例えば、ヘリウムやネオン、キセノン、クリプトン等の不活性ガスや、不活性ガス以外のガスであって、プラズマ状態で成膜用ガスのプラズマと反応しないガス等が、適宜に用いられる。また、プラズマ発生装置24内に導入されるガスは、成膜用ガスに含まれる一部のガス成分であっても良い。
When the pressure in the
また、プラズマ発生装置24内にアルゴンガスを導入する一方で、プラズマ発生装置24に接続された高周波電源52をON作動する。これにより、プラズマ発生装置24内で、アルゴンガスをプラズマ化して、アルゴンプラズマを発生させて、プラズマ発生装置24の吹出口56と回転体64の貫通孔76とを通じて、かかるアルゴンプラズマを真空チャンバ22内に吹き出させる。
Further, while introducing argon gas into the
このとき、指令部88と制御部90と二つの駆動モータ104,104とからなるサーボ機構による各駆動モータ104の回転駆動制御により、回転体64の下面に配設された二つのプレートフィン92,92を、ヒンジ部96の回転軸回りに回動させる。つまり、二つのプレートフィン92,92を、図2に二点鎖線で示される、図2の左側に下傾するように配置される位置から、図2の右側に下傾するように配置される位置までの範囲内で、図2の左右方向に傾動させる。
At this time, the two
また、そのように、二つのプレートフィン92,92を図2の左右方向に傾動させながら、指令部88と制御部90と駆動モータ82とからなるサーボ機構による駆動モータ82の回転駆動制御の下で、回転体64を、プラズマ発生装置24の吹出口56の中心軸回りに回転させる。これによって、二つのプレートフィン92,92を、吹出口56の中心軸回りの全方向に傾動させる。このことから明らかなように、本実施形態では、二つの可動ユニット102,102と二つの可動アーム100,100と駆動モータ82と駆動軸84と駆動ギヤ86と回転体64の多数のギヤ歯とによって、二つのプレートフィン92,92を、吹出口56の中心軸回りの全方向に傾動させるための傾動手段が構成されている。
In addition, as described above, while the two
かくして、プラズマ発生装置24から真空チャンバ22内に吹き出されたアルゴンプラズマを、中間製品18のアンダーコート層14の表面の全面に、満遍なく吹き出させる。なお、ここでは、制御部90によって、二つのプレートフィン92,92の回動や回転体64の回転の速度が制御されると共に、例えば、それらの回動や回転が連続的に、或いは間欠的に実施されるようになっている。
Thus, the argon plasma blown into the
そして、上記のようにして、アルゴンプラズマを中間製品18のアンダーコート層14に向かって吹き出させる一方で、第一導入パイプ44aと第二導入パイプ44bとにそれぞれ接続された第一ボンベ48aの第一開閉バルブ50aと第二ボンベ48bの第二開閉バルブ50bとを各々開作動して、第一ボンベ48a内のモノシランガスと第二ボンベ48b内の酸素ガスとを、第一及び第二ガス導入口46a,46bを通じて、真空チャンバ22内に導入する。
As described above, the argon plasma is blown out toward the
これにより、真空チャンバ22内で、モノシランガスと酸素ガスとをアルゴンプラズマに接触させて、それらをプラズマ化する。そして、それらモノシランガスのプラズマと酸素ガスのプラズマとを反応させて、SiO2を生成し、かかる生成物SiO2を、中間製品18のアンダーコート層14上に積層させる。
Thereby, the monosilane gas and the oxygen gas are brought into contact with the argon plasma in the
このとき、アルゴンプラズマが、中間製品18のアンダーコート層14に向かって吹き出されるところから、モノシランガスのプラズマと酸素ガスのプラズマとの反応が、真空チャンバ22内における中間製品18のアンダーコート層14上の空間において、局所的に進行する。それによって、かかる反応によって生成されるSiO2の大部分が、アンダーコート層14の表面上に堆積するようになる。
At this time, since argon plasma is blown out toward the
しかも、アルゴンプラズマが、二つのプレートフィン92,92の回動と回転体64の回転とによって、中間製品18のアンダーコート層14の全表面に満遍なく吹き出されるようになっているため、モノシランガスのプラズマと酸素ガスのプラズマとの反応によって生成されたSiO2が、アンダーコート層14の表面の全面に、略均等な厚さで堆積するようなる。
Moreover, since the argon plasma is uniformly blown over the entire surface of the
かくして、中間製品18のアンダーコート層14の全表面上に、SiO2のプラズマCVD層からなるトップコート層を積層形成する。そうして、図1に示される如き構造を備えた、目的とする樹脂ガラス10を得るのである。
Thus, a top coat layer made of a SiO 2 plasma CVD layer is laminated on the entire surface of the
以上の説明から明らかなように、本実施形態のプラズマCVD装置20を用いれば、真空チャンバ22内でのモノシランガスのプラズマと酸素ガスのプラズマとの反応によって生成されるSiO2の大部分を、中間製品18のアンダーコート層14の表面上に堆積させることができるため、真空チャンバ22の内面や基板ホルダ36等のアンダーコート層14の表面以外へのSiO2の付着を、効果的に抑制することができる。それ故、真空チャンバ22内の不要な部位に付着したSiO2を除去するための余分な作業から有利に開放されるか、或いはそのような作業の実施回数を飛躍的に減少させることができる。その結果、トップコート層16の形成工程、ひいては樹脂ガラス10の製造工程の簡略化及び効率化を、極めて効果的に達成することが可能となる。
As is apparent from the above description, when the
そして、本実施形態のプラズマCVD装置20によれば、中間製品18のアンダーコート層14の表面の全面に対して、プラズマCVD層からなるトップコート層16を、満遍なく均一な厚さで積層形成することができるのである。
Then, according to the
以上、本発明の具体的な構成について詳述してきたが、これはあくまでも例示に過ぎないのであって、本発明は、上記の記載によって、何等の制約をも受けるものではない。 The specific configuration of the present invention has been described in detail above. However, this is merely an example, and the present invention is not limited by the above description.
例えば、前記実施形態では、矩形平板形状を呈する二つのプレートフィン92,92によって、案内部材が構成されていたが、案内部材は、吹出口から反応室(真空チャンバ22)内に延びるように配置されて、吹出口から反応室内に吹き出されるプラズマの流れを案内するものであれば、その構造が、特に限定されるものではない。従って、例えば、案内部材を、平板状以外の筒体状や筐体状を呈する部材等にて構成しても良い。勿論、そのような筒体状や筐体状を呈する案内部材にあっても、傾動可能とされている必要がある。
For example, in the above-described embodiment, the guide member is configured by the two
また、案内部材は、少なくとも一方向に傾動可能とされておれば良い。従って、回転体64と、それに固定された駆動モータ82や駆動軸84、駆動ギヤ86と、回転体64に形成された多数のギヤ歯を省略して、二つのプレートフィン92,92を、プラズマ発生装置24の下面の吹出口56の周囲に設けるようにしても良い。この場合には、二つのプレートフィン92,92は、図2の左右方向のみに傾動させられるようになる。
The guide member may be tiltable in at least one direction. Therefore, the
さらに、案内部材を傾動させるための傾動手段の構造も、公知の種々の構造が採用され得る。例えば、シリンダ機構や、ラックとピニオンからなるギヤ機構等を利用して、傾動手段を構成することも可能である。また、可動アーム100に代えて、別のリンク機構やカム機構等を利用しても良い。更に、傾動手段が、案内部材を手動で傾動させるようにした構造を有していても、何等差し支えない。
Further, as the structure of the tilting means for tilting the guide member, various known structures can be adopted. For example, the tilting means can be configured using a cylinder mechanism or a gear mechanism including a rack and a pinion. Further, instead of the
また、例えば、長尺な基材が巻き付けられたロールから巻き出された基材部分を巻き掛ける成膜用ローラが、真空チャンバ22内に設けられて、かかる成膜用ローラに巻き掛けられた基材部分の表面に対して、プラズマCVD層を連続的に形成するようにした構造をもって、プラズマCVD装置を構成することも可能である。
Further, for example, a film forming roller for winding a base material portion unwound from a roll around which a long base material is wound is provided in the
加えて、前記実施形態では、本発明を、樹脂ガラスの表面に、プラズマCVD層からなるトップコート層を形成するのに用いられるプラズマCVD装置に適用したものの具体例を示したが、本発明は、基材の表面上にプラズマCVD層を形成するのに用いられるプラズマCVD装置の何れに対しても、有利に適用され得るものであることは、勿論である。 In addition, in the said embodiment, although the specific example of what applied this invention to the plasma CVD apparatus used in order to form the topcoat layer which consists of a plasma CVD layer on the surface of resin glass, this invention was shown. Of course, the present invention can be advantageously applied to any plasma CVD apparatus used to form a plasma CVD layer on the surface of a substrate.
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。 In addition, although not enumerated one by one, the present invention can be carried out in a mode to which various changes, modifications, improvements, etc. are added based on the knowledge of those skilled in the art. It goes without saying that all are included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention.
10 樹脂ガラス 12 基板
14 アンダーコート層 16 トップコート層
18 中間製品 20 プラズマCVD装置
22 真空チャンバ 24 プラズマ発生装置
56 吹出口 62 吹出方向変更装置
64 回転体 82,104 駆動モータ
84 駆動軸 86 駆動ギヤ
92 プレートフィン 94 案内面
100 可動アーム 102 可動ユニット
106 ねじ軸 110 雌ねじ部材
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記吹出口から前記反応室内に延びるように配置されて、該吹出口から該反応室内に吹き出されるプラズマの流れを案内する案内部材が、傾動可能に設けられていると共に、該案内部材を傾動させるための傾動手段が設けられており、且つかかる案内部材が、一対の案内板にて構成されてなると共に、該一対の案内板が、前記吹出口を間に挟んだ位置に、互いに間隔を隔てて対向して、前記吹出口から前記反応室内に延びるように配置された状態で、傾動可能に立設され、そして、該一対の案内板が、前記傾動手段によって、互いの対向方向に傾動させられるようになっており、更に、前記吹出口を有して、該吹出口の中心軸回りに回転可能に配置された回転体が設けられて、前記一対の案内板が、該回転体に対して傾動可能に立設されていると共に、該回転体を回転させるための回転手段が設けられて、該回転手段による該回転体の所望角度の回転と該一対の案内板の傾動とによって、該一対の案内板が前記吹出口の中心軸回りの全方向に傾動させられ得るようになっていることを特徴とするプラズマCVD装置。
A reaction chamber containing a substrate; a plasma generating portion for generating plasma; a blowout port for blowing the plasma generated in the plasma generating portion into the reaction chamber; and a wall portion of the reaction chamber passing through the reaction chamber. And an introduction pipe for supplying the film forming gas into the reaction chamber from the opening at the front end thereof, and for blowing the film forming gas toward the plasma blown out from the blowout port. The film-forming gas supplied into the reaction chamber is brought into contact with the plasma blown into the reaction chamber from the plasma generator through the outlet, and the film-forming gas plasma CVD is applied to the surface of the substrate. A plasma CVD apparatus for forming a layer,
A guide member, which is disposed so as to extend from the outlet to the reaction chamber and guides the flow of plasma blown into the reaction chamber from the outlet, is provided so as to be tiltable and tilts the guide member. The guide member is composed of a pair of guide plates, and the pair of guide plates are spaced from each other at a position sandwiching the air outlet. The pair of guide plates are tilted in a direction opposite to each other by the tilting means so as to be tiltable in a state of being opposed to each other and extending from the outlet to the reaction chamber. Furthermore, a rotating body that has the air outlet and is arranged to be rotatable around the central axis of the air outlet is provided, and the pair of guide plates are attached to the rotor. It can be tilted against In addition, a rotating means for rotating the rotating body is provided, and the pair of guide plates are connected to the air outlet by rotating the rotating body at a desired angle and tilting the pair of guide plates by the rotating means. A plasma CVD apparatus that can be tilted in all directions around a central axis .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012088991A JP5976370B2 (en) | 2012-04-10 | 2012-04-10 | Plasma CVD equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012088991A JP5976370B2 (en) | 2012-04-10 | 2012-04-10 | Plasma CVD equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013216947A JP2013216947A (en) | 2013-10-24 |
JP5976370B2 true JP5976370B2 (en) | 2016-08-23 |
Family
ID=49589402
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012088991A Expired - Fee Related JP5976370B2 (en) | 2012-04-10 | 2012-04-10 | Plasma CVD equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5976370B2 (en) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08325095A (en) * | 1995-05-29 | 1996-12-10 | Fujitsu Ltd | Method for growing diamond film and device therefor |
JP3975957B2 (en) * | 2003-04-16 | 2007-09-12 | 松下電工株式会社 | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
JP5288810B2 (en) * | 2008-01-16 | 2013-09-11 | 株式会社ジャパンディスプレイ | Local plasma processing apparatus and processing method |
TWI407842B (en) * | 2008-12-31 | 2013-09-01 | Ind Tech Res Inst | Wide area atmospheric pressure plasma jet apparatus |
-
2012
- 2012-04-10 JP JP2012088991A patent/JP5976370B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013216947A (en) | 2013-10-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI506159B (en) | Film deposition apparatus | |
US10475641B2 (en) | Substrate processing apparatus | |
TWI418650B (en) | Film deposition apparatus | |
JP6545094B2 (en) | Film forming method and film forming apparatus | |
US8808456B2 (en) | Film deposition apparatus and substrate process apparatus | |
JP5876398B2 (en) | Film forming method and film forming apparatus | |
TW201137164A (en) | Method and apparatus for depositing atomic layers on a substrate | |
JP6988916B2 (en) | Film forming equipment | |
TWI689614B (en) | Film forming method | |
JP5976370B2 (en) | Plasma CVD equipment | |
JP5985338B2 (en) | Plasma CVD equipment | |
JP5937475B2 (en) | Plasma CVD equipment | |
KR20230096035A (en) | Substrate processing method and substrate processing apparatus | |
JP2019153700A (en) | Film forming method and film forming apparatus | |
JP5823338B2 (en) | Plasma CVD equipment | |
JP6407762B2 (en) | Deposition equipment | |
JP5819768B2 (en) | Plasma CVD equipment | |
JP4459475B2 (en) | Method for manufacturing silicon oxide film | |
JP7261547B2 (en) | laminated film | |
TWI822324B (en) | Surface treatment device and surface treatment method | |
KR20210019045A (en) | Method of manufacturing semiconductor device, substrate processing apparatus and non-transitory computer-readable recording medium | |
TWI452168B (en) | Plasma coating device | |
KR101356394B1 (en) | Deposition apparatus | |
JP5660862B2 (en) | Resin substrate surface film forming device | |
JP6339029B2 (en) | Deposition equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20141027 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150518 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150602 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150803 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151215 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160215 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160719 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160720 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5976370 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |