JP3109508B2 - 薄膜形成装置 - Google Patents
薄膜形成装置Info
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Description
クや液晶基板などの平面的なパターン構造を有する基板
の欠陥を修正する時に用いる薄膜形成装置及び薄膜形成
方法に関する。
の局所的な箇所に特定のガスを導入し、そのガスに対し
てレーザを照射して分解させることにより、基板の局所
的な箇所に薄膜を形成するレーザCVD(ケミカルベー
パーデポジション)技術が提案(米国特許第48013
52号)されている。
向してガスウィンドウ52が配置されている。尚、基板
51の上面とガスウィンドウ52の下面との間には僅か
な隙間(例えば、0.5mm)があるようガスウィンド
ウ52は配置されている。このガスウィンドウ52は、
ガス滞留室53と、ガス導入部54と、ガス排気部55
と、レーザ窓56とを備えている。ガス滞留室53は、
CVD原料(有機金属化合物などのガス)が溜められる
ものである。ガス導入部54は、ガス滞留室53にCV
D原料を導入する為のものである。ガス排気部55は、
ガス滞留室53の周囲に形成されたリング状の溝55a
及びこの溝55aに孔55bを介してつながる排気部5
5cとからなり、ガス滞留室53から排出されるガスを
排気する為のものである。レーザ窓56は、ガス滞留室
53に溜められたCVD原料にレーザを照射してCVD
原料を分解させる為のものである。
いる。すなわち、ホルダ57の段部57aに基板51の
端部を掛止することにより、基板51は保持される。5
8は、CVDにより形成された膜の品質をチェックする
為の透過照明源である。59はレーザ集光用のレンズで
ある。図4中、矢印でCVD原料などのガスの流れを示
している。
板51の端部近傍に位置させ、基板51の端部近傍に薄
膜を形成した場合、次のような問題のあることが判っ
た。基板51の上面とホルダ57の上面との間には段差
がある。この為、ガス滞留室53を基板51の端部近傍
に位置させ、そして溝55aを介して排気部55cから
吸気し、ガス滞留室53から排出されるガスを排気しよ
うとした場合、前記段差部分で気流が乱れ、矢印aで示
すように空気がガス滞留室53内に流れ込むこともあ
る。このような場合、CVDで形成される薄膜の質は低
下する。
して排気部55cから完全には排気されないこともあ
る。すなわち、CVD原料などのガスが周囲に漏れる恐
れもある。従って、本発明が解決しようとする第1の課
題は、高品質な薄膜が形成される技術を提供することで
ある。
CVD原料などのガスが周囲に漏れ難い技術を提供する
ことである。本発明が解決しようとする第3の課題は、
高品質な薄膜が形成され、かつ、CVD原料などのガス
が周囲に漏れ難い技術を低廉なコストで提供することで
ある。
は、基板と、この基板を保持する基板ホルダ装置と、こ
の基板ホルダ装置によって保持された基板の表面にガス
雰囲気を付与し、この雰囲気ガスの分解により前記基板
上に薄膜を形成する為の装置とを具備した薄膜形成装置
において、前記保持される基板の周囲に沿って基板ホル
ダ装置には溝が設けられてなり、 前記溝を介して雰囲気
ガスを排気できるよう構成すると共に、前記基板ホルダ
装置によって保持された基板の上面と前記基板ホルダ装
置の上面とがほぼ同一平面上にあるよう構成したことを
特徴とする薄膜形成装置によって解決される。又、基板
と、この基板を保持する基板ホルダ装置と、この基板ホ
ルダ装置によって保持された基板の表面にガス雰囲気を
付与し、この雰囲気ガスの分解により前記基板上に薄膜
を形成する為の装置とを具備した薄膜形成装置におい
て、 前記保持される基板と基板ホルダ装置との境界部に
シートが設けられてなり、前記基板ホルダ装置によって
保持された基板の上面と前記基板ホルダ装置の上面とが
ほぼ同一平面上にあるよう構成したことを特徴とする薄
膜形成装置によって解決される。
ルダ装置はカバー体を具備してなり、前記基板ホルダ装
置によって保持された基板の周囲に前記カバー体が配置
され、このカバー体の上面と前記基板の上面とがほぼ同
一平面上にあるよう構成したことを特徴とする薄膜形成
装置によって解決される。
膜を形成しようとした場合、前記のような問題は起きな
い。すなわち、基板の上面とホルダ装置の上面との間に
は段差が実質上ない。この為、図4において矢印aで示
したような空気の流れ込みが起きない。従って、CVD
で形成される薄膜の質が低下しない。又、CVD原料な
どのガスが周囲に漏れる恐れも無い。更には、基板ホル
ダ装置の上面(カバー体の上面)と基板の上面とが同一
平面上にあるようにするだけであるから、極めて簡単な
構成であり、大幅なコストアップをもたらすものでは無
い。すなわち、低廉なコストで実施できる。
に沿って基板ホルダ装置には溝が設けられていて、この
溝を介して雰囲気ガスを排気できるよう構成しているこ
とが好ましい。すなわち、このような構成とすることに
よって、CVD原料などのガスが周囲に漏れる恐れが一
層なくなる。又、保持される基板と基板ホルダ装置との
境界部にシートが設けられているのが好ましい。すなわ
ち、このような構成とすることによって、CVD原料な
どのガスが周囲に漏れる恐れが一層なくなる。
表面にガス雰囲気を付与し、この雰囲気ガスの分解によ
り前記基板上に薄膜を形成する為の装置(ガスウィンド
ウ)は、ガスを導入するガス導入手段と、前記ガス導入
手段で導入されたガスを滞留させる滞留室と、前記滞留
室から排出されたガスを排気するガス排気手段と、前記
滞留室に滞留するガスをレーザ照射により分解させるレ
ーザ照射手段とを具備する。
成装置の基板ホルダ装置によって保持された基板表面に
ガスを導入し、この導入ガスの分解により基板上に薄膜
を形成する薄膜形成方法において、前記基板表面に導入
されたガスが外気で攪乱されないようにすることを特徴
とする薄膜形方法によって解決される。
によって保持された基板表面にガスを導入し、この導入
ガスにレーザを照射し、このレーザ照射による導入ガス
の分解により基板上に薄膜を形成すると共に、分解副生
成物を吸引排気する薄膜形成方法において、前記基板表
面に導入されたガスが外気で攪乱されないようにするこ
とを特徴とする薄膜形方法によって解決される。
れないようにする手段としては、基板の上面が基板ホル
ダ装置の上面とほぼ同一平面上にあるよう前記基板を配
置する手段が採用される。
の第1実施形態を示す概略断面図である。図1中、1は
基板である。2はガスウィンドウである。そして、基板
1の上面とガスウィンドウ2の下面との間には僅かな隙
間(0.5mm)があるようガスウィンドウ2は配置さ
れている。
ス導入部4と、ガス排気部5(溝5a及びこの溝5aに
孔5bを介してつながる排気部5c)と、レーザ窓6と
を備えている。ガス滞留室3は、CVD原料(有機金属
化合物などのガス)が溜められるものである。ガス導入
部4は、ガス滞留室3にCVD原料を導入する為のもの
である。ガス排気部5は、ガス滞留室3から排出される
ガスを排気する為のものである。レーザ窓6は、ガス滞
留室3に溜められたCVD原料にレーザを照射してCV
D原料を分解させる為のものである。
る。すなわち、ホルダ7の段部7aに基板1の端部を掛
止することにより、基板1は保持される。8は、CVD
により形成された膜の品質をチェックする為の透過照明
源である。9はレーザ集光用のレンズである。この図1
に示す装置と図4に示す装置との大きな相違点は、カバ
ー10の有無である。すなわち、図1に示す本発明の装
置は、基板1の周囲のホルダ7上面を覆うようにカバー
10が設けられた点に特徴を持つ。これによって、基板
1の上面とホルダ7上のカバー10上面とが同一平面に
あるようになる。
0aはテーパー状に形成されている。これによって、カ
バー10を開閉する時、カバー10が基板1端に接触し
難いものとなる。そして、このような条件下で図4で述
べた場合と同様にしてCVDにより基板1の端部近傍に
薄膜を形成した場合、図4において矢印aで示したよう
な空気の流れ込みが起きない。つまり、薄膜形成時に、
ガス滞留室3の部分に外気(酸素、具体的には空気)が
流れ込まず、ガス滞留室3に導入されたCVD用のガス
が外気で攪乱されない。従って、CVDで形成される薄
膜の質は高品質であった。
ることもなかった。しかも、このような特長を奏させる
為の手段はカバー10を設けたのみであるから、極めて
簡単な構成であり、低廉なコストで実施できる。因み
に、ガス滞留室でのCr(CO)6 (CVD原料)が
0.3Torrとなるようキャリアガス(流量200s
ccmのAr)により導入し、又、ガス排気部での排気
流量を600sccmとし、そしてレーザを照射してC
VDを行い、Cr薄膜を基板の端部近傍に形成した。
置が用いられた場合には、基板51の端部から10mm
内側の位置では遮光性の無い透明膜が形成されていた。
このことは、ガス滞留室53に酸素(空気)が流れ込ん
でいることを示している。すなわち、ガス滞留室53に
酸素が流れ込んでいることから、CVDにより形成され
た膜は、金属クロムではなく、酸化クロムとなり、この
為、透明膜となったのである。又、ガスウィンドウ52
周囲のガスを捕集してCr濃度を分析した処、Crの濃
度が1ppm(ガス濃度に換算)を越えていた。このこ
とは、Cr(CO)6 が周囲に漏れ出ていることを示唆
している。
置が用いられた場合には、基板1の端部の位置でも、目
的通りの遮光性のCr膜が形成されていた。このこと
は、ガス滞留室3に酸素(空気)が流れ込んでいないこ
とを示している。すなわち、ガス滞留室3に空気が流れ
込んでおらず、CVDにより形成された膜は金属クロム
であった。又、ガスウィンドウ2周囲のガスを捕集して
Cr濃度を分析した処、Crの濃度は0.05ppm以
下(測定限界以下)であった。このことは、Cr(C
O)6 が周囲に漏れ出ていないことを示唆している。
4の場合に認められた段差を無くしたものである。しか
し、ホルダ7の段部7aの深さを基板1の厚さに相当す
るものとしておけば、カバー10がなくても、図4の場
合に認められた段差を無くすことが出来る。但し、この
場合、基板1をホルダ7から取り出し難い。図2及び図
3は、本発明になる薄膜形成装置の第2実施形態を示す
概略断面図及び概略斜視図である。
の周囲(4辺)に沿ってホルダ7には溝11が設けられ
ると共に、この溝11につながる排気口12が設けられ
たものである。又、カバー10は、蝶番13により回動
開閉タイプのものになっている。その他の構成は、第1
実施形態のものと同じであるから、同一部分には同一符
号を付し、詳細な説明は省略する。
に溝11及び排気口12を設けたものであるから、CV
D原料ガスの周囲への漏れを一層少なく出来た。又、基
板1とカバー10との間の間隙が多少大きくなっても、
CVD原料ガスの周囲への漏れは少なく、かつ、形成さ
れる膜の品質劣化も少ないものであった。例えば、第1
実施形態の装置では、基板1とカバー10との間の間隙
を0.1mmに設計したが、本実施形態の装置では、基
板1とカバー10との間の間隙を0.3mmに設計して
も差し支えなかった。このことは、それだけカバー10
の取付精度に高精度を要求されず、組立が容易になる。
かつ、基板1とカバー10との間の間隙を大きくしてい
れば、カバー10の開閉に際して基板1が傷付く恐れも
少ない。
フロン製のシート)14が、カバー10の開口部に沿っ
て設けられている(図3中、一点鎖線で示す)。すなわ
ち、ホルダ7に配置された基板1に対してカバー10を
閉めると、シート14の端部が基板1の端部に沿って位
置する結果、基板1とカバー10との間の間隙が多少大
きくなっても、CVD原料ガスの周囲への漏れは少な
く、かつ、形成される膜の品質劣化も少ないものであっ
た。例えば、基板1とカバー10との間の間隙を0.5
mmに設計しても差し支えなかった。
す概略断面図
す概略断面図
す概略斜視図
Claims (5)
- 【請求項1】 基板と、この基板を保持する基板ホルダ
装置と、この基板ホルダ装置によって保持された基板の
表面にガス雰囲気を付与し、この雰囲気ガスの分解によ
り前記基板上に薄膜を形成する為の装置とを具備した薄
膜形成装置において、前記保持される基板の周囲に沿って基板ホルダ装置には
溝が設けられてなり、 前記溝を介して雰囲気ガスを排気できるよう構成すると
共に、 前記基板ホルダ装置によって保持された基板の上面と前
記基板ホルダ装置の上面とがほぼ同一平面上にあるよう
構成したことを特徴とする薄膜形成装置。 - 【請求項2】 基板と、この基板を保持する基板ホルダ
装置と、この基板ホルダ装置によって保持された基板の
表面にガス雰囲気を付与し、この雰囲気ガスの分解によ
り前記基板上に薄膜を形成する為の装置とを具備した薄
膜形成装置において、 前記保持される基板と基板ホルダ装置との境界部にシー
トが設けられてなり、 前記基板ホルダ装置によって保持された基板の上面と前
記基板ホルダ装置の上面とがほぼ同一平面上にあるよう
構成 したことを特徴とする薄膜形成装置。 - 【請求項3】 基板ホルダ装置はカバー体を具備してな
り、前記基板ホルダ装置によって保持された基板の周囲
に前記カバー体が配置され、このカバー体の上面と前記
基板の上面とがほぼ同一平面上にあるよう構成したこと
を特徴とする請求項1又は請求項2の薄膜形成装置。 - 【請求項4】 保持される基板と基板ホルダ装置との境
界部にシートが設けられてなることを特徴とする請求項
1の薄膜形成装置。 - 【請求項5】 基板ホルダ装置によって保持された基板
の表面にガス雰囲気を付与し、この雰囲気ガスの分解に
より前記基板上に薄膜を形成する為の装置は、ガスを導
入するガス導入手段と、前記ガス導入手段で導入された
ガスを滞留させる滞留室と、前記滞留室から排出された
ガスを排気するガス排気手段と、前記滞留室に滞留する
ガスをレーザ照射により分解させるレーザ照射手段とを
具備することを特徴とする請求項1〜請求項4いずれか
の薄膜形成装置。
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