JPH0930892A - プラズマcvd装置 - Google Patents
プラズマcvd装置Info
- Publication number
- JPH0930892A JPH0930892A JP20645795A JP20645795A JPH0930892A JP H0930892 A JPH0930892 A JP H0930892A JP 20645795 A JP20645795 A JP 20645795A JP 20645795 A JP20645795 A JP 20645795A JP H0930892 A JPH0930892 A JP H0930892A
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- Japan
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- gas
- plasma
- plasma cvd
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 バッチ内の膜厚分布の改善を図ることができ
るプラズマCVD装置を提供する。 【構成】 チャンバ1は、外容器2とチャンバウォール
3とから構成されている。チャンバ1の内部は、減圧さ
れ、チャンバウォール3の底面の中央部に配置されたガ
ス導入口5を介して、原料ガスがチャンバウォール3の
内部に導入される。ガス導入口5の上側には、じゃま板
11が配置され、じゃま板11の縁部とチャンバウォー
ル3との間には、ガス導入口5を介して導入された原料
ガスの流路となる空隙13が設けられている。これによ
り、ガス導入口5を介して導入された原料ガスがチャン
バウォール3の近傍に拡散され、更にチャンバウォール
3とじゃま板11の縁部との間の空隙13を介してプラ
ズマ生成室6に供給される。チャンバウォール3の内部
に拡散された原料ガスは、プラズマ生成室 で生成れた
プラズマ放電によって分解される。
るプラズマCVD装置を提供する。 【構成】 チャンバ1は、外容器2とチャンバウォール
3とから構成されている。チャンバ1の内部は、減圧さ
れ、チャンバウォール3の底面の中央部に配置されたガ
ス導入口5を介して、原料ガスがチャンバウォール3の
内部に導入される。ガス導入口5の上側には、じゃま板
11が配置され、じゃま板11の縁部とチャンバウォー
ル3との間には、ガス導入口5を介して導入された原料
ガスの流路となる空隙13が設けられている。これによ
り、ガス導入口5を介して導入された原料ガスがチャン
バウォール3の近傍に拡散され、更にチャンバウォール
3とじゃま板11の縁部との間の空隙13を介してプラ
ズマ生成室6に供給される。チャンバウォール3の内部
に拡散された原料ガスは、プラズマ生成室 で生成れた
プラズマ放電によって分解される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、減圧状態でプラズマ
放電によって原料ガスを分解して成膜するプラズマCV
D装置に関し、特にDLC(Diamond-Like Carbon )薄
膜の成膜に好適なプラズマCVD装置に関する。
放電によって原料ガスを分解して成膜するプラズマCV
D装置に関し、特にDLC(Diamond-Like Carbon )薄
膜の成膜に好適なプラズマCVD装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、DLC膜などの薄膜を形成す
る方法として、プラズマCVD(Plasma-Chemical Vapo
r Deposition)技術が知られている。このプラズマCV
Dは、減圧した状態でプラズマ放電を行い、原料ガスを
分解して成膜する方法である。
る方法として、プラズマCVD(Plasma-Chemical Vapo
r Deposition)技術が知られている。このプラズマCV
Dは、減圧した状態でプラズマ放電を行い、原料ガスを
分解して成膜する方法である。
【0003】図5は、従来のプラズマCVD装置の構成
を示す斜視図である。チャンバ1は、真空ポンプによっ
て排気され、減圧されている。チャンバ1には、円筒状
のチャンバウォール3が配置され、この開口側に円板状
の基板ホルダ7が配置されている。基板ホルダ7には、
複数の基板8が着脱自在に保持されている。チャンバウ
ォール3の底面の中央部には、シャワ先端状のガス導入
口5が設けられ、これを介してCX HY (炭化水素)な
どの原料ガスがチャンバウォール3により区画されたプ
ラズマ生成室6に導入される。導入された原料ガスは、
プラズマ生成室6でプラズマ放電によって分解され、得
られた炭素粒によって基板8上に炭素膜が形成される。
を示す斜視図である。チャンバ1は、真空ポンプによっ
て排気され、減圧されている。チャンバ1には、円筒状
のチャンバウォール3が配置され、この開口側に円板状
の基板ホルダ7が配置されている。基板ホルダ7には、
複数の基板8が着脱自在に保持されている。チャンバウ
ォール3の底面の中央部には、シャワ先端状のガス導入
口5が設けられ、これを介してCX HY (炭化水素)な
どの原料ガスがチャンバウォール3により区画されたプ
ラズマ生成室6に導入される。導入された原料ガスは、
プラズマ生成室6でプラズマ放電によって分解され、得
られた炭素粒によって基板8上に炭素膜が形成される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のプラズマCVD装置では、図6(a)に示すよ
うに、基板ホルダの中心位置から離れる程、成膜速度
(以下、レートという)が小さくなり、複数の基板から
なる1バッチ内の膜厚分布に±10%程度のばらつきが
生じるという問題がある。
た従来のプラズマCVD装置では、図6(a)に示すよ
うに、基板ホルダの中心位置から離れる程、成膜速度
(以下、レートという)が小さくなり、複数の基板から
なる1バッチ内の膜厚分布に±10%程度のばらつきが
生じるという問題がある。
【0005】この発明は、このような問題点に鑑みなさ
れたもので、複数の基板間の膜厚分布の均一化を図るこ
とができるプラズマCVD装置を提供することを目的と
する。
れたもので、複数の基板間の膜厚分布の均一化を図るこ
とができるプラズマCVD装置を提供することを目的と
する。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明に係るプラズマ
CVD装置は、減圧されるチャンバと、このチャンバ内
に原料ガスを導入するガス導入口を備える原料ガス導入
手段と、前記チャンバ内に構成されて導入された原料ガ
スを分解するプラズマ生成室と、このプラズマ生成室で
分解された粒子による成膜を行う複数の基板を着脱自在
に保持する基板ホルダとを有するプラズマCVD装置に
おいて、前記導入された原料ガスを前記チャンバの内壁
近傍に拡散させて前記プラズマ生成室に周囲から供給す
る拡散手段を備えることを特徴とする。
CVD装置は、減圧されるチャンバと、このチャンバ内
に原料ガスを導入するガス導入口を備える原料ガス導入
手段と、前記チャンバ内に構成されて導入された原料ガ
スを分解するプラズマ生成室と、このプラズマ生成室で
分解された粒子による成膜を行う複数の基板を着脱自在
に保持する基板ホルダとを有するプラズマCVD装置に
おいて、前記導入された原料ガスを前記チャンバの内壁
近傍に拡散させて前記プラズマ生成室に周囲から供給す
る拡散手段を備えることを特徴とする。
【0007】より具体的には、前記ガス導入口が、前記
チャンバの底部中央部に配置され、前記拡散手段は、前
記ガス導入口上部に配置されて前記チャンバの内壁との
間に空隙を有する拡散板からなることを特徴とする。
チャンバの底部中央部に配置され、前記拡散手段は、前
記ガス導入口上部に配置されて前記チャンバの内壁との
間に空隙を有する拡散板からなることを特徴とする。
【0008】また、より具体的には、前記拡散手段が、
複数のガス導入口を分散配置したリング状パイプである
ことを特徴とする。
複数のガス導入口を分散配置したリング状パイプである
ことを特徴とする。
【0009】
【作用】この発明のプラズマCVD装置によれば、チャ
ンバ内に導入された原料ガスをチャンバの内壁近傍に拡
散させてプラズマ生成室にその周囲から供給することに
より、プラズマ生成室で分解される粒子の密度分布を均
一化することができ、もって複数の基板上に成膜される
薄膜の膜厚分布を均一化することができる。
ンバ内に導入された原料ガスをチャンバの内壁近傍に拡
散させてプラズマ生成室にその周囲から供給することに
より、プラズマ生成室で分解される粒子の密度分布を均
一化することができ、もって複数の基板上に成膜される
薄膜の膜厚分布を均一化することができる。
【0010】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例に
ついて説明する。図1は、この発明の一実施例に係るプ
ラズマCVD装置の構成を示す斜視図であり、図2は断
面図である。
ついて説明する。図1は、この発明の一実施例に係るプ
ラズマCVD装置の構成を示す斜視図であり、図2は断
面図である。
【0011】チャンバ1は、接地された外容器2と、直
流電圧DC1が印加された内容器(以下、チャンバウォ
ールという)2とから構成されている。チャンバ1の内
部は、真空ポンプによって排気され、減圧される。
流電圧DC1が印加された内容器(以下、チャンバウォ
ールという)2とから構成されている。チャンバ1の内
部は、真空ポンプによって排気され、減圧される。
【0012】ガス導入管4は、チャンバウォール3の底
部中央部を貫通して配設され、その先端にシャワ先端状
のガス導入口5が設けられている。このガス導入口5の
上側には、拡散板(以下、じゃま板という)11が配置
され、支持部材12を介してチャンバウォール3の底面
に支持されている。拡散板11の縁部とチャンバウォー
ル3との間には、ガス導入口5を介して導入された原料
ガスの流路となる空隙13が設けられている。
部中央部を貫通して配設され、その先端にシャワ先端状
のガス導入口5が設けられている。このガス導入口5の
上側には、拡散板(以下、じゃま板という)11が配置
され、支持部材12を介してチャンバウォール3の底面
に支持されている。拡散板11の縁部とチャンバウォー
ル3との間には、ガス導入口5を介して導入された原料
ガスの流路となる空隙13が設けられている。
【0013】チャンバウォール3内部のじゃま板11の
上側が、プラズマ生成室6を構成している。プラズマ生
成室6には、高周波電源AC1によって電力が供給され
るフィラメント21と、直流電源DC2によりバイアス
された放電用の対向電極22とが配置され、原料ガスを
放電によりプラズマ化するようになっている。図1では
省略したが、図2に示すように、チャンバウォール3の
開口部には、格子状の引き出し電極23が配置され、こ
れによりプラズマ生成室6で生成された正イオン粒子が
引き出されるようになっている。また、引き出し電極2
3の上部には、引き出される粒子の密度分布を補正する
補正板24が配置されている。
上側が、プラズマ生成室6を構成している。プラズマ生
成室6には、高周波電源AC1によって電力が供給され
るフィラメント21と、直流電源DC2によりバイアス
された放電用の対向電極22とが配置され、原料ガスを
放電によりプラズマ化するようになっている。図1では
省略したが、図2に示すように、チャンバウォール3の
開口部には、格子状の引き出し電極23が配置され、こ
れによりプラズマ生成室6で生成された正イオン粒子が
引き出されるようになっている。また、引き出し電極2
3の上部には、引き出される粒子の密度分布を補正する
補正板24が配置されている。
【0014】チャンバウォール3の上側引き出し電極2
3の上部が成膜室であって、ここにチャンバ1内で回転
駆動される基板ホルダ7が配置されている。基板ホルダ
7の下面には、複数の基板8が着脱自在に保持される。
3の上部が成膜室であって、ここにチャンバ1内で回転
駆動される基板ホルダ7が配置されている。基板ホルダ
7の下面には、複数の基板8が着脱自在に保持される。
【0015】これにより、ガス導入口5から供給される
原料ガスがチャンバウォール3の近傍に拡散され、更に
チャンバウォール3とじゃま板11の縁部との間の空隙
13を介してプラズマ生成室6に周囲から供給される。
チャンバウォール3の内部に拡散された原料ガスは、プ
ラズマ生成室6でプラズマ放電によって分解される。
原料ガスがチャンバウォール3の近傍に拡散され、更に
チャンバウォール3とじゃま板11の縁部との間の空隙
13を介してプラズマ生成室6に周囲から供給される。
チャンバウォール3の内部に拡散された原料ガスは、プ
ラズマ生成室6でプラズマ放電によって分解される。
【0016】なお、原料ガスとして、例えばDLC膜を
成膜する場合には、CX HY (炭化水素)を用いる。ま
た、これを用いて、アモルファス炭素薄膜を成膜するこ
とも可能である。
成膜する場合には、CX HY (炭化水素)を用いる。ま
た、これを用いて、アモルファス炭素薄膜を成膜するこ
とも可能である。
【0017】この実施例によれば、じゃま板11のある
場合には、ガス導入口5を介して導入された原料ガスは
チャンバウォール3の内壁の近傍に拡散され、図6
(b)に示すように、バッチ内の膜厚分布のばらつきを
改善させることができる。このため、例えば磁気ヘッド
等のDLC膜厚が均一化し、製品歩留まりを向上させる
ことができる。
場合には、ガス導入口5を介して導入された原料ガスは
チャンバウォール3の内壁の近傍に拡散され、図6
(b)に示すように、バッチ内の膜厚分布のばらつきを
改善させることができる。このため、例えば磁気ヘッド
等のDLC膜厚が均一化し、製品歩留まりを向上させる
ことができる。
【0018】次に、このように構成されたプラズマCV
D装置における膜厚分布について説明する。表1は、上
述したプラズマCVD装置を用いて種々の条件でDLC
膜の成膜テストを行った結果を示している。
D装置における膜厚分布について説明する。表1は、上
述したプラズマCVD装置を用いて種々の条件でDLC
膜の成膜テストを行った結果を示している。
【0019】このテストでは、チャンバウォール3の高
さを可変としたときの現状のチャンバウォール3と基板
ホルダ7との距離からの変化量Δh[mm]、基板ホル
ダ7と引き出し電極23との距離l[mm]、チャンバ
ウォール3の開口部への絶縁物の配置の有無、じゃま板
11によるガス補正の有無、基板ホルダ7への熱放散を
制御するためのフィラメント21の上側へのカバーの配
置の有無、及び補正板24の有無を条件項目とし、バッ
チ内の厚膜分布を調べた。
さを可変としたときの現状のチャンバウォール3と基板
ホルダ7との距離からの変化量Δh[mm]、基板ホル
ダ7と引き出し電極23との距離l[mm]、チャンバ
ウォール3の開口部への絶縁物の配置の有無、じゃま板
11によるガス補正の有無、基板ホルダ7への熱放散を
制御するためのフィラメント21の上側へのカバーの配
置の有無、及び補正板24の有無を条件項目とし、バッ
チ内の厚膜分布を調べた。
【0020】No.2は、チャンバウォール3の高さを
変化させた場合の各テスト結果であり、プラズマが不安
定となっている。これは、現状の高さがプラズマ安定の
観点から適正化されていることを示すものである。絶縁
物、あるいはカバーによる効果はない。No.1とN
o.2とは、補正板24の有無の違いのみであり、補正
板24を設けなかった場合には、1バッチ内の膜厚分布
のばらつきは±35.1%であるが、補正板24を設け
た場合には、1バッチ内の膜厚分布のばらつきは±8.
5%となり、改善される。No.3は、補正板24を設
けると共に、じゃま板11によるガス補正を行った場合
のテスト結果である。この場合には、1バッチ内の膜厚
分布のばらつきは±5.4%となり、更に改善される。
変化させた場合の各テスト結果であり、プラズマが不安
定となっている。これは、現状の高さがプラズマ安定の
観点から適正化されていることを示すものである。絶縁
物、あるいはカバーによる効果はない。No.1とN
o.2とは、補正板24の有無の違いのみであり、補正
板24を設けなかった場合には、1バッチ内の膜厚分布
のばらつきは±35.1%であるが、補正板24を設け
た場合には、1バッチ内の膜厚分布のばらつきは±8.
5%となり、改善される。No.3は、補正板24を設
けると共に、じゃま板11によるガス補正を行った場合
のテスト結果である。この場合には、1バッチ内の膜厚
分布のばらつきは±5.4%となり、更に改善される。
【0021】
【表1】
【0022】図3は、同テストにおける基板ホルダの中
心位置からのDLC膜の膜厚分布を示す図である。図に
示すように、この実施例であるNo.3の効果は明かで
ある。
心位置からのDLC膜の膜厚分布を示す図である。図に
示すように、この実施例であるNo.3の効果は明かで
ある。
【0023】図4は、この発明における他の実施例のプ
ラズマCVD装置の構成を示す斜視図である。この実施
例では、ガス拡散手段として、先の実施例のじゃま板1
1の代わりに、原料ガスを導入する複数のガス導入口3
1を分散配置したリング状パイプ32をチャンバウォー
ル3の底部にチャンバウォール3と同軸に配置してい
る。これにより、ガス導入口31を介して導入された原
料ガスは、チャンバウォール3の内壁の近傍に拡散さ
れ、基板8の表面近傍における原料ガスの密度分布を補
正することができる。このため、先の実施例と同様に、
バッチ内の膜厚分布のばらつきを改善させることができ
る。
ラズマCVD装置の構成を示す斜視図である。この実施
例では、ガス拡散手段として、先の実施例のじゃま板1
1の代わりに、原料ガスを導入する複数のガス導入口3
1を分散配置したリング状パイプ32をチャンバウォー
ル3の底部にチャンバウォール3と同軸に配置してい
る。これにより、ガス導入口31を介して導入された原
料ガスは、チャンバウォール3の内壁の近傍に拡散さ
れ、基板8の表面近傍における原料ガスの密度分布を補
正することができる。このため、先の実施例と同様に、
バッチ内の膜厚分布のばらつきを改善させることができ
る。
【0024】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
拡散手段が原料ガス導入手段によって導入された原料ガ
スをチャンバの内壁近傍からプラズマ生成室に供給する
ことにより、プラズマ生成室で生成される粒子の密度分
布を均一化して、成膜された薄膜の膜厚分布を均一化す
ることができる。
拡散手段が原料ガス導入手段によって導入された原料ガ
スをチャンバの内壁近傍からプラズマ生成室に供給する
ことにより、プラズマ生成室で生成される粒子の密度分
布を均一化して、成膜された薄膜の膜厚分布を均一化す
ることができる。
【図1】 この発明の一実施例に係るプラズマCVD装
置の構成を示す斜視図である。
置の構成を示す斜視図である。
【図2】 同実施例におけるチャンバの詳細な構造を示
す断面図である。
す断面図である。
【図3】 同実施例における基板ホルダの中心位置から
のDLC膜の膜厚分布を示す図である。
のDLC膜の膜厚分布を示す図である。
【図4】 この発明における他の実施例のプラズマCV
D装置の構成を示す斜視図である。
D装置の構成を示す斜視図である。
【図5】 従来のプラズマCVD装置の構成を示す斜視
図である。
図である。
【図6】 この発明の実施例における膜厚分布と従来の
膜厚分布とを示す図である。
膜厚分布とを示す図である。
1…チャンバ、2…外容器、3…チャンバウォール、4
…ガス導入管、5,31…ガス導入口、6…プラズマ生
成室、7…基板ホルダ、8…基板、11…じゃま板、1
2…支持部材、13…空隙、21…フィラメント、22
…対向電極、23…引き出し電極、24…補正板、32
…リング状パイプ。
…ガス導入管、5,31…ガス導入口、6…プラズマ生
成室、7…基板ホルダ、8…基板、11…じゃま板、1
2…支持部材、13…空隙、21…フィラメント、22
…対向電極、23…引き出し電極、24…補正板、32
…リング状パイプ。
Claims (3)
- 【請求項1】 減圧されるチャンバと、 このチャンバ内に原料ガスを導入するガス導入口を備え
る原料ガス導入手段と、 前記チャンバ内に構成されて導入された原料ガスを分解
するプラズマ生成室と、 このプラズマ生成室で分解された粒子による成膜を行う
複数の基板を着脱自在に保持する基板ホルダとを有する
プラズマCVD装置において、 前記導入された原料ガスを前記チャンバの内壁近傍に拡
散させて前記プラズマ生成室に周囲から供給する拡散手
段を備えることを特徴とするプラズマCVD装置。 - 【請求項2】 前記ガス導入口は、前記チャンバの底部
中央部に配置され、 前記拡散手段は、前記ガス導入口上部に配置されて前記
チャンバの内壁との間に空隙を有する拡散板からなるこ
とを特徴とする請求項1記載のプラズマCVD装置。 - 【請求項3】 前記拡散手段は、複数のガス導入口を分
散配置したリング状パイプであることを特徴とする請求
項1記載のプラズマCVD装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20645795A JPH0930892A (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | プラズマcvd装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20645795A JPH0930892A (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | プラズマcvd装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0930892A true JPH0930892A (ja) | 1997-02-04 |
Family
ID=16523702
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20645795A Pending JPH0930892A (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | プラズマcvd装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0930892A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6599367B1 (en) | 1998-03-06 | 2003-07-29 | Tokyo Electron Limited | Vacuum processing apparatus |
-
1995
- 1995-07-20 JP JP20645795A patent/JPH0930892A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6599367B1 (en) | 1998-03-06 | 2003-07-29 | Tokyo Electron Limited | Vacuum processing apparatus |
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