JP6107731B2 - 成膜装置 - Google Patents
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Description
例えば、上述した被加工材料の表面にダイヤモンドライクカーボン(以下、「DLC」という。)成膜処理する技術が特許文献1(特開2004−47207号公報)等により知られている。
この結果、被加工材料の表面に生成されたシース層は被加工材料の表面に沿って拡大する。また同時に、供給されたマイクロ波は、この拡大されたシース層に沿って高エネルギ密度の表面波として伝播する。このとき、高エネルギ密度の表面波により石英窓内面周辺から離れた被加工材料の表面にもプラズマが生成され、シース層も生成される。この新たに生成されたシース層も負のバイアス電圧によって拡大され、この拡大されたシース層に沿ってマイクロ波が高エネルギ密度の表面波としてさらに伝播する。これにより、被加工材料の石英窓周辺から離れた部分へ、すなわち、被加工材料の石英窓側の一端から処理容器内に突出した他端へとプラズマが伸長する。この結果、原料ガスが表面波によってプラズマ励起されて高密度プラズマとなり、被加工材料の表面全体にDLC成膜処理される。
ここに、フランジ部材23A及び包囲壁部材23Bは、共に、ステンレス等の金属で形成されている。
側面導体23を構成するフランジ部材23Aは、処理容器2の内側面にネジ止め等によって固定され、電気的に処理容器2に接続されており、また、包囲壁部材23Bは、適宜の方法でフランジ部材23Aに固定配置されている。マイクロ波供給口22の中央には同軸導波管21の中心導体が延長されている。
成膜装置1は負電圧電源15、および負電圧パルス発生部16を備えたが、更に正電圧電源、および正電圧パルス発生部を備えてもよいし、負電圧パルス発生部16の代わりに、パルス状の負のバイアス電圧でなく、連続する負のバイアス電圧を印加する負電圧発生部を備えてもよい。
通常、表面波励起プラズマを発生させる場合、ある程度以上の電子(イオン)密度におけるプラズマと、これに接する誘電体との界面に沿ってマイクロ波が供給される。供給されたマイクロ波は、この界面に電磁波のエネルギが集中した状態で表面波として伝播される。その結果、界面に接するプラズマは高エネルギ密度の表面波によって励起され、さらに増幅される。これにより高密度プラズマが生成されて維持される。ただし、この誘電体を導電性材料に換えた場合、導電性材料は表面波の導波路としては機能せず、好ましい表面波の伝播及びプラズマ励起を生ずることはできない。
ここに、第2実施形態に係る成膜装置は、基本的に前記した第1実施形態に係る成膜装置1と同一の構成を有しており、従って、第2実施形態に係る成膜装置において第1実施形態の成膜装置と同一の構成についてはその説明を省略する。また、以下においては、第1実施形態の成膜装置1におけると同一の構成要素について同一の符号を付して説明し、第2実施形態の成膜装置に特有の構成に主眼をおいて説明することとする。
ここに、第3実施形態に係る成膜装置は、基本的に前記した第1実施形態に係る成膜装置1と同一の構成を有しており、従って、第3実施形態に係る成膜装置において第1実施形態の成膜装置と同一の構成についてはその説明を省略する。また、以下においては、第1実施形態の成膜装置1におけると同一の構成要素について同一の符号を付して説明し、第3実施形態の成膜装置に特有の構成に主眼をおいて説明することとする。
ここに、第4実施形態に係る成膜装置は、基本的に前記した第1実施形態に係る成膜装置1と同一の構成を有しており、従って、第4実施形態に係る成膜装置において第1実施形態の成膜装置と同一の構成についてはその説明を省略する。また、以下においては、第1実施形態の成膜装置1におけると同一の構成要素について同一の符号を付して説明し、第4実施形態の成膜装置に特有の構成に主眼をおいて説明することとする。
マイクロ波伝播方向膜厚分布(%)=(各位置の膜厚/平均膜厚−1)×100
上記計算式で計算された各マイクロ波のパルス幅におけるマイクロ波伝播方向膜厚分布(%)の一群の値において、最大値(MAX)から最小値(MIN)を引いた値をマイクロ波伝播方向膜厚バラツキ幅(%)とした。
ここに、第5実施形態に係る成膜装置は、基本的に前記した第1実施形態に係る成膜装置1と同一の構成を有しており、従って、第5実施形態に係る成膜装置において第1実施形態の成膜装置と同一の構成についてはその説明を省略する。また、以下においては、第1実施形態の成膜装置1におけると同一の構成要素について同一の符号を付して説明し、第5実施形態の成膜装置に特有の構成に主眼をおいて説明することとする。
ここに、第6実施形態に係る成膜装置は、基本的に前記した第1実施形態に係る成膜装置1と同一の構成を有しており、従って、第6実施形態に係る成膜装置において第1実施形態の成膜装置と同一の構成についてはその説明を省略する。また、以下においては、第1実施形態の成膜装置1におけると同一の構成要素について同一の符号を付して説明し、第6実施形態の成膜装置に特有の構成に主眼をおいて説明することとする。
更に、反射板34は、保持具9の軸中心から包囲壁部23Cの内周面までの距離よりも離れた包囲壁部23の外側の位置でバイアス印加線30に取り付けられているので、包囲壁部23Cと保持具9との間を伝播するマイクロ波の伝播を阻害することなく、反射板を介して更にマイクロ波を反射させてマイクロ波がバイアス印加線30に沿って伝播することを抑制することができる。
ここに、第7実施形態に係る成膜装置は、基本的に前記した第1実施形態に係る成膜装置1と同一の構成を有しており、従って、第7実施形態に係る成膜装置において第1実施形態の成膜装置と同一の構成についてはその説明を省略する。また、以下においては、第1実施形態の成膜装置1におけると同一の構成要素について同一の符号を付して説明し、第7実施形態の成膜装置に特有の構成に主眼をおいて説明することとする。
更に、反射板34は、保持具9の軸中心から包囲壁部23Cの内周面までの距離と同等の位置で組み込まれているので、包囲壁部23Cの一部領域でマイクロ波を反射させることができるとともに、反射板を介して更にマイクロ波を反射させてマイクロ波がバイアス印加線30に沿って表面波として伝播することを抑制することができる。
ここに、第8実施形態に係る成膜装置は、基本的に前記した第1実施形態に係る成膜装置1と同一の構成を有しており、従って、第8実施形態に係る成膜装置において第1実施形態の成膜装置と同一の構成についてはその説明を省略する。また、以下においては、第1実施形態の成膜装置1におけると同一の構成要素について同一の符号を付して説明し、第8実施形態の成膜装置に特有の構成に主眼をおいて説明することとする。
ここに、第9実施形態に係る成膜装置は、基本的に前記した第1実施形態に係る成膜装置1と同一の構成を有しており、従って、第9実施形態に係る成膜装置において第1実施形態の成膜装置と同一の構成についてはその説明を省略する。また、以下においては、第1実施形態の成膜装置1におけると同一の構成要素について同一の符号を付して説明し、第9実施形態の成膜装置に特有の構成に主眼をおいて説明することとする。
ここに、第10実施形態に係る成膜装置は、基本的に前記した第1実施形態に係る成膜装置1と同一の構成を有しており、従って、第10実施形態に係る成膜装置において第1実施形態の成膜装置と同一の構成についてはその説明を省略する。また、以下においては、第1実施形態の成膜装置1におけると同一の構成要素について同一の符号を付して説明し、第10実施形態の成膜装置に特有の構成に主眼をおいて説明することとする。
また、被加工材料8をマイクロ波供給口22の支持凹部22Bに固定配置するだけで、簡単に被加工材料8と負電圧印加端子部材25とを直接接触させて電気的に接続することができる。更に、被加工材料8は、特に他の保持具を必要とすることなく、マイクロ波供給口22の支持凹部22Bに支持するだけで、支持凹部22Bの底部に配設された負電圧印加端子部材25と直接接触させて電気接続することができる。
ここに、第11実施形態に係る成膜装置は、基本的に前記した第1実施形態に係る成膜装置1と同一の構成を有しており、従って、第11実施形態に係る成膜装置において第1実施形態の成膜装置と同一の構成についてはその説明を省略する。また、以下においては、第1実施形態の成膜装置1におけると同一の構成要素について同一の符号を付して説明し、第11実施形態の成膜装置に特有の構成に主眼をおいて説明することとする。
2 処理容器
5 ガス供給部
6 制御部
8 被加工材料
9 保持具
9A 電極接続凹部
11 マイクロ波パルス制御部
12 マイクロ波発振器
15 負電圧電源
16 負電圧パルス発生部
17 アイソレータ
18 チューナ
19 導波管
21 同軸導波管
22 マイクロ波供給口
22A 突出部
22B 支持凹部
22C 上端面
22D 第1マイクロ波透過部
22E 第2マイクロ波透過部
23 側面導体
23A フランジ部材
23B 包囲壁部材
23C 包囲壁部
25 負電圧印加端子部材
30 バイアス印加線
31 第1挿通孔
32 傾斜面
33 第2挿通孔
34 反射板
35 コイル部
36 幅広部
Claims (3)
- 処理容器に原料ガスと不活性ガスとを供給するガス供給部と、
導電性を有する被加工材料の処理表面に沿ってプラズマを生成させるためのマイクロ波を供給するマイクロ波供給部と、
前記被加工材料の処理表面に沿うシース層を拡大させる負のバイアス電圧を印加する負電圧印加部と、
前記マイクロ波供給部から供給されるマイクロ波を拡大された前記シース層へ伝播させるマイクロ波供給口と、
前記マイクロ波供給口に対して前記被加工材料を支持する支持部と、
前記支持部において、前記被加工材料に、前記負電圧印加部からの負のバイアス電圧を印加させる負電圧印加端子部材と、
を備え、
前記マイクロ波供給口は、前記被加工材料が挿入される凹状の凹部壁面を有し、
前記支持部は、前記凹部壁面の側面により、前記被加工材料の端部を支持し、
前記負電圧印加端子部材は、前記支持部の前記凹部壁面の底部に配置されることを特徴とする成膜装置。 - 前記負電圧印加部と前記負電圧印加端子部材とを接続するバイアス印加線を備え、
前記バイアス印加線には、前記負電圧印加端子部材が前記支持部に接続されたとき前記シース層に沿って伝播するマイクロ波を反射または吸収する表面波制御部が設けられることを特徴とする請求項1に記載の成膜装置。 - 処理容器に原料ガスと不活性ガスとを供給するガス供給部と、
導電性を有する被加工材料の処理表面に沿ってプラズマを生成させるためのマイクロ波を供給するマイクロ波供給部と、
前記被加工材料の処理表面に沿うシース層を拡大させる負のバイアス電圧を印加する負電圧印加部と、
前記マイクロ波供給部から供給されるマイクロ波を拡大された前記シース層へ伝播させるマイクロ波供給口と、
前記マイクロ波供給口に対して前記被加工材料を支持する支持部と、
前記支持部において、前記被加工材料に、前記負電圧印加部からの負のバイアス電圧を印加させる負電圧印加端子部材と、
前記負電圧印加部と前記負電圧印加端子部材とを接続するバイアス印加線と、
を備え、
前記バイアス印加線には、前記負電圧印加端子部材が前記支持部に接続されたとき前記シース層に沿って伝播するマイクロ波を反射または吸収する表面波制御部が設けられることを特徴とする成膜装置。
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