JP3006029B2 - Vacuum deposition equipment - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、基板に成膜処理を行うための真空成膜装置
に関する。The present invention relates to a vacuum film forming apparatus for performing a film forming process on a substrate.
基板上に薄膜を形成する装置として、たとえばプラズ
マCVD装置等の真空成膜装置が用いられている。この真
空成膜装置は、一般に、基板を保持するための基板ホル
ダと、基板ホルダに対向して配置された対向電極とを有
している。成膜処理の際には、基板ホルダに基板を保持
させた状態で、基板ホルダと対向電極との間でグロー放
電を起こさせる。これにより、基板上に膜形成が行われ
る。As an apparatus for forming a thin film on a substrate, for example, a vacuum film forming apparatus such as a plasma CVD apparatus is used. This vacuum film-forming apparatus generally has a substrate holder for holding a substrate, and a counter electrode arranged to face the substrate holder. In the film forming process, a glow discharge is generated between the substrate holder and the counter electrode while the substrate is held by the substrate holder. Thus, a film is formed on the substrate.
一方、従来より、基板の処理枚数（すなわち、スルー
プット）向上の要請が強い。ところが、前記従来装置で
は、基板の処理枚数には限界がある。そこで、基板ホル
ダを大形にすることにより基板の処理枚数を増やすこと
も考えられるが、基板ホルダを大形にすると装置全体が
大形化するため好ましくない。On the other hand, there has been a strong demand for improvement in the number of processed substrates (that is, throughput). However, the conventional apparatus has a limit on the number of substrates to be processed. Therefore, it is conceivable to increase the number of substrates to be processed by increasing the size of the substrate holder. However, increasing the size of the substrate holder is not preferable because the entire apparatus becomes large.
本発明の目的は、装置を大形化することなく基板の処
理枚数を向上できる真空成膜装置を提供することにあ
る。An object of the present invention is to provide a vacuum film forming apparatus capable of increasing the number of processed substrates without increasing the size of the apparatus.
本発明に係る真空成膜装置は、基板に成膜処理を行う
ための真空成膜装置であって、相対向して配置された複
数対の対向電極と、前記対向電極の間にそれぞれ配置さ
れ、電気的に絶縁されるとともに前記基板を保持するた
めの第1,第２主面を有する複数枚の基板ホルダと、前記
対向電極の各対にそれぞれ接続された複数の可変コンデ
ンサを含むマッチング回路と、を備えている。A vacuum film forming apparatus according to the present invention is a vacuum film forming apparatus for performing a film forming process on a substrate, and a plurality of pairs of opposing electrodes disposed opposite to each other, and each disposed between the opposing electrodes. A matching circuit including a plurality of substrate holders, which are electrically insulated and have first and second main surfaces for holding the substrate, and a plurality of variable capacitors respectively connected to each pair of the counter electrodes; And
本発明に係る真空成膜装置では、成膜処理すべき基板
が複数枚の基板ホルダの第1,第２主面に保持される。そ
して、それぞれ可変コンデンサが接続された各対向電極
間で放電を起こさせる。すると、一方の対向電極とこれ
に対向する第１主面との間にプラズマ状態が形成され
る。これにより、第１主面に保持された基板に膜形成が
行われる。また、この場合において、基板ホルダは電気
的に絶縁されている。このため、他方の対向電極とこれ
に対向する第２主面との間にもプラズマ状態が形成され
る。これにより、第２主面に保持された基板上に膜形成
が行われる。In the vacuum film forming apparatus according to the present invention, a substrate to be subjected to a film forming process is held on the first and second main surfaces of a plurality of substrate holders. Then, discharge is caused between the respective counter electrodes to which the respective variable capacitors are connected. Then, a plasma state is formed between one counter electrode and the first main surface facing the counter electrode. Thus, a film is formed on the substrate held on the first main surface. In this case, the substrate holder is electrically insulated. Therefore, a plasma state is also formed between the other counter electrode and the second main surface facing the other counter electrode. Thus, a film is formed on the substrate held on the second main surface.
この場合には、基板ホルダの両主面に保持された各基
板について成膜処理を行うことができるので、一回に処
理される基板の枚数を増加でき、スループットを向上で
きる。また、スループットの向上のために、装置を大形
化する必要がなくなる。In this case, since the film formation process can be performed on each substrate held on both main surfaces of the substrate holder, the number of substrates processed at one time can be increased, and the throughput can be improved. Further, it is not necessary to increase the size of the apparatus in order to improve the throughput.
第１図は本発明の一実施例によるプラズマCVD装置を
示している。ここでは、基板縦置型の平行平板型装置を
例にとる。FIG. 1 shows a plasma CVD apparatus according to one embodiment of the present invention. Here, a parallel plate type apparatus of a substrate vertical type is taken as an example.
第１図において、成膜室１の中央部には、電極（カソ
ード電極）2,3が設けられている。各電極2,3には、マッ
チング回路４を介して高周波電源15（周波数13.56MHz）
が接続されている。マッチング回路４は成膜室１内に発
生したプラズマに効率良く電力を供給するためのもので
あり、可変コンデンサ等を含んでいる。In FIG. 1, electrodes (cathode electrodes) 2 and 3 are provided in the center of the film forming chamber 1. A high frequency power supply 15 (frequency 13.56 MHz) is applied to each of the electrodes 2 and 3 via the matching circuit 4.
Is connected. The matching circuit 4 is for efficiently supplying power to the plasma generated in the film forming chamber 1 and includes a variable capacitor and the like.
成膜室１の左右側壁部には、カソード電極2,3に対向
するように、それぞれアノード電極5,6が設けられてい
る。アノード電極5,6は、それぞれアースに接続されて
いる。また、アノード電極5,6の裏面側にはヒータが設
けられており、このヒータはヒータ電源に接続されてい
る。電極２と電極５との間、及び電極３と電極６との間
には、それぞれ基板ホルダ7,8が配置されている。各基
板ホルダ7,8は、それぞれガラス等の絶縁部材により支
持されており、成膜室１内において電気的に絶縁され、
フローティング状態となっている。また、各基板ホルダ
7,8の第１主面7a,8a及び第２主面7b,8bには、それぞれ
基板９を保持することができるようになっている。ま
た、成膜室１には排気口10が形成されており、図示しな
い排気系に接続されている。Anode electrodes 5 and 6 are provided on the left and right side walls of the film forming chamber 1 so as to face the cathode electrodes 2 and 3, respectively. The anode electrodes 5, 6 are each connected to the ground. In addition, a heater is provided on the back side of the anode electrodes 5 and 6, and this heater is connected to a heater power supply. Substrate holders 7 and 8 are arranged between the electrodes 2 and 5 and between the electrodes 3 and 6, respectively. Each of the substrate holders 7 and 8 is supported by an insulating member such as glass, and is electrically insulated in the film forming chamber 1.
Floating state. In addition, each substrate holder
The first main surfaces 7a and 8a and the second main surfaces 7b and 8b of 7, 8 can hold the substrate 9 respectively. An exhaust port 10 is formed in the film forming chamber 1 and is connected to an exhaust system (not shown).
次に、本成膜装置の作動について説明する。 Next, the operation of the present film forming apparatus will be described.
まず、成膜室１内を真空排気し、成膜室１内に反応ガ
スを導入して所定の成膜条件に保つ。一方、ヒータをオ
ンにし、基板を所定の温度を維持する。次に、高周波電
源15からマッチング回路４を通して電極2,3に高周波電
力を供給する。すると、電極２と電極５との間、及び電
極３と電極６との間でグロー放電が発生する。これによ
り、電極２と基板ホルダ７との間、及び電極３と基板ホ
ルダ８との間にプラズマ領域が形成される。これによ
り、各基板ホルダ7,8の各第１主面7a,8a上に保持された
各基板９上に膜形成が行われる。First, the inside of the film forming chamber 1 is evacuated to vacuum, and a reaction gas is introduced into the film forming chamber 1 to maintain predetermined film forming conditions. On the other hand, the heater is turned on to maintain the substrate at a predetermined temperature. Next, high frequency power is supplied from the high frequency power supply 15 to the electrodes 2 and 3 through the matching circuit 4. Then, a glow discharge occurs between the electrode 2 and the electrode 5 and between the electrode 3 and the electrode 6. Thereby, a plasma region is formed between the electrode 2 and the substrate holder 7 and between the electrode 3 and the substrate holder 8. Thus, a film is formed on each substrate 9 held on each first main surface 7a, 8a of each substrate holder 7, 8.
一方、この成膜時におけるプラズマポテンシャルと基
板９の位置との対応関係は第２図のようになっていると
推定される。なお、第２図では電極２側について示して
いるが、電極３側についても同様である。第２図におい
て、縦軸はプラズマポテンシャルを示し、横軸は距離を
示している。これによると、基板９は、＋側のプラズマ
ポテンシャルのほぼ中間位置に位置している。なお、第
３図は従来装置の第２図に相当する図である。従来装置
では基板がオースに接続されているため、基板はプラズ
マポテンシャルが０の位置に位置している。On the other hand, it is estimated that the correspondence between the plasma potential and the position of the substrate 9 during the film formation is as shown in FIG. Although FIG. 2 shows the electrode 2 side, the same applies to the electrode 3 side. In FIG. 2, the vertical axis indicates the plasma potential, and the horizontal axis indicates the distance. According to this, the substrate 9 is located at a substantially middle position of the + side plasma potential. FIG. 3 is a diagram corresponding to FIG. 2 of the conventional device. In the conventional apparatus, since the substrate is connected to the aus, the substrate is located at a position where the plasma potential is zero.
このように、本装置では、基板９が＋側のプラズマポ
テンシャルにおいて電気的に浮いた状態にある。この結
果、基板ホルダ７と電極５との間、及び基板ホルダ８と
電極６との間にもプラズマ領域が形成されることにな
る。これにより、基板ホルダ7,8の第２主面7b,8b上に保
持された基板９上にも膜形成が行われる。As described above, in the present apparatus, the substrate 9 is in an electrically floating state at the + plasma potential. As a result, a plasma region is also formed between the substrate holder 7 and the electrode 5 and between the substrate holder 8 and the electrode 6. As a result, a film is formed on the substrate 9 held on the second main surfaces 7b, 8b of the substrate holders 7, 8.
なお、電極2,3として約650×650mmのものを用い、電
極２と電極５との間、及び電極３と電極６との間の間隔
をそれぞれ約45mmに保って成膜処理を行った結果、各基
板９について成膜速度は約0.8Å/secであった。また、
従来装置に比べ、イオンダメージの少ない膜が得られる
ものと思われる。In addition, as a result of using about 650 × 650 mm electrodes 2 and 3 and performing a film forming process while maintaining the distance between the electrodes 2 and 5 and the distance between the electrodes 3 and 6 at about 45 mm, respectively. The deposition rate of each substrate 9 was about 0.8 ° / sec. Also,
It is considered that a film with less ion damage can be obtained as compared with the conventional apparatus.
このような本実施例では、基板ホルダの両主面上に保
持された各基板について成膜処理が行われるので、装置
を大形化することなく、一回に処理される基板枚数を増
加でき、スループットを向上できる。In this embodiment, since the film formation process is performed on each substrate held on both main surfaces of the substrate holder, the number of substrates processed at one time can be increased without increasing the size of the apparatus. Thus, the throughput can be improved.
前記実施例では、縦置型のプラズマCVD装置に本発明
が適用された場合について説明したが、本発明の適用は
これに限定されない。In the above embodiment, the case where the present invention is applied to the vertical type plasma CVD apparatus has been described, but the application of the present invention is not limited to this.
たとえば、横置型の装置にも同様に適用できる。 For example, the present invention can be similarly applied to a horizontal type device.
本発明に係る真空成膜装置は、基板ホルダの両面に保
持された各基板について成膜処理を行えるので、一回の
処理枚数を増加でき、スループットを向上できるととも
に、複数の基板ホルダに対して成膜条件を調整して複数
の基板ホルダを用いた基板処理を可能とし、基板処理効
率を格段に高めることが出来る。The vacuum film forming apparatus according to the present invention can perform a film forming process on each substrate held on both surfaces of the substrate holder, so that the number of processes performed at one time can be increased, throughput can be improved, and a plurality of By adjusting the film formation conditions, substrate processing using a plurality of substrate holders can be performed, and the substrate processing efficiency can be significantly improved.
第１図は本発明の一実施例によるプラズマCVD装置の縦
断面概略構成図、第２図はプラズマポテンシャルと基板
位置と対応関係を示す図、第３図は従来装置の第２図に
相当する図である。 2,3……電極（カソード電極）、5,6……アノード電極、
7,8……基板ホルダ、7a,8a……第１主面、7b,8b……第
２主面。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a longitudinal section of a plasma CVD apparatus according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view showing a correspondence relationship between a plasma potential and a substrate position, and FIG. 3 is equivalent to FIG. FIG. 2,3 …… electrode (cathode electrode), 5,6 …… anode electrode,
7, 8 ... substrate holder, 7a, 8a ... first main surface, 7b, 8b ... second main surface.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/205 H01L 21/31 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/205 H01L 21/31
Claims (1)
であって、相対向して配置された複数対の対向電極と、
前記対向電極の間にそれぞれ配置され、電気的に絶縁さ
れるとともに前記基板を保持するための第１、第２主面
を有する複数枚の基板ホルダと、前記対向電極の各対に
それぞれ接続された複数の可変コンデンサを含むマッチ
ング回路と、を備えた真空成膜装置。1. A vacuum film forming apparatus for performing a film forming process on a substrate, comprising: a plurality of pairs of opposed electrodes arranged to face each other;
A plurality of substrate holders respectively disposed between the opposed electrodes and having first and second principal surfaces for electrically insulating and holding the substrate, and respectively connected to each pair of the opposed electrodes; And a matching circuit including a plurality of variable capacitors.
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|---|---|---|---|
| JP2127813A JP3006029B2 (en) | 1990-05-16 | 1990-05-16 | Vacuum deposition equipment |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2127813A JP3006029B2 (en) | 1990-05-16 | 1990-05-16 | Vacuum deposition equipment |
Publications (2)
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1990
- 1990-05-16 JP JP2127813A patent/JP3006029B2/en not_active Expired - Fee Related
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