JPS5938374A - プラズマcvd装置 - Google Patents

プラズマcvd装置

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JPS5938374A
JPS5938374A JP57147931A JP14793182A JPS5938374A JP S5938374 A JPS5938374 A JP S5938374A JP 57147931 A JP57147931 A JP 57147931A JP 14793182 A JP14793182 A JP 14793182A JP S5938374 A JPS5938374 A JP S5938374A
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JP
Japan
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gas
holes
chamber
electrode
hole
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Pending
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JP57147931A
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English (en)
Inventor
Yasutomo Fujiyama
藤山 靖朋
Osamu Kamiya
神谷 攻
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPS5938374A publication Critical patent/JPS5938374A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/505Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
    • C23C16/509Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges using internal electrodes
    • C23C16/5096Flat-bed apparatus

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、基体上に堆積膜を形成するだめのプラズマC
VD装置に関するもので、例えばアモルファス・シリコ
ン感光体使用の受光素子の生産、特にプラズマCVD技
術を用いて平板基体表面にアモルファス・シリコン膜を
堆゛積し、受光素子を生産するのに使用することのでき
るフ0ラズマCVD装置、更に反応室内に各種原料ガス
を適当に供給することにより、シリコンナイトライド(
SiN ) k、シリコンオキシナイトライド(81O
N )膜、シリコンオキナイ ド(5iO2) M、シ
リコンカーバイト(SiC)膜を上記感光体嵌面に連続
的に積層堆積し、受光素子の耐湿・耐摩耗特性を向上さ
せることも可能なプラズマCVD装置に関するものであ
る。
尚、以下の説明においては、主として成膜される基体を
受光素子用平板基体とした実施例について本発明を説明
するが、本発明プラズマCVD装置は金型、バイト等の
摩耗、劣化しゃすい工具等の表面にシリコンカーバイト
(SiC)膜などの硬質膜を堆積することによシ、工具
の耐摩耗性を向上させ、その使用寿命を延ばす目的にも
利用することができ、また、アクリル非球面レンズ等の
表面にアンダーコート材としてシリコンオキサイド(s
to2)gなどの膜を堆積し、アクリル非球面レンズ表
面への光学薄膜の堆積を可能とする目的にも利用するこ
とができる。
上記のように基体上に堆積膜を形成する装置として使用
される従来型の平行平板壁面放出型のプラズマCVD装
置の代表的な一例を第1図に示す。
図中1はカソード電極、2はアノード電極を構成してい
る円形平板状の基体、3i43空チヤンバー、4は絶縁
ガイシ、5は基体加熱用ヒーター、6は基体回転用モー
ター、7は排気系、8は原料ガス供給・マイノ、9は真
空中でグロー放電を発生させるだめの高周波電源、1o
は円形平板基体をアノード電極L極とするためのアース
、11は原料ガスの放出穴である・図示のように、カソ
ード電、愼は円形平板二重構造となっていて、その内部
に原料ガスが供給される室が形成されている。
上記の装置の動作は次の通りである。
まず、チャンバー3内に円盤状の基体2をセ。
トし、排気系7によってチ曳・ンパー内を真空にする。
同時に、基体2をヒーター5によって加熱し、基体2を
モーター6によって回転し、基体の製産分布を均一にす
る。ξの時、ヒーターは固定されている。基体温度が一
定になったら、ガス供給・母イブ8から原料ガスを真空
チャンバー3内に供給する。ガスは放出穴11から基体
に向って放出され、真空チャンバー3内に原料ガスが供
給されている状態で13.56 Mllzの高周波゛電
源9によりカソード電極1に高周波電圧を印加し、アー
ス接地lOされた基体2の間でグロー放′iFLを発生
させ、カソードiB4から飛び出した電子のガス分子へ
の衝突により・ガス分子をラジカル反応させて基体上に
堆積させ、アモルファス・シリコン膜を成膜するO 上記のようなプラズマCVD装置において、堆積した膜
の膜厚分布は装置の排気口の位置や、原料ガス流量、放
電時の高周波電力の大きさによる膜の堆積速度、さらに
は真空度や、原料ガス放出口の位置によって変化する。
アモルファス・シリコン感光体膜の利用目的からすれば
、大面積の基板上に広範囲な膜厚分布の均一性が要求さ
れる。
プラズマCVD装置では、ガス流量や、高周波電力の大
きさ、真空度等は、膜特性に影響をおよぼすため膜厚分
布を調整する手段として用いることはできない。排気口
の位置も、装置構成上自由に変更することは難しい。す
なわち、膜厚分布を調整する手段としては、ガス放出口
の穴径や位置を調整することが、最も容易な手段と考え
られる。
一方、プラズマCVD装置では特定の膜特性を得る為に
ガス流量や流速を選定する必要があり膜厚分布もそのつ
ど変動するために、ガス放出口の穴径や位置は選択の自
由度が高いものであることが要求される◎従来の平行平
板壁面放出型プラズマCVD装置には、原料ガス放出穴
を不規則に多数個開口したものや、円周上に多数個開口
したものがほとんどで、穴数が多過ぎるだめ、膜厚分布
の均一化のために最適な穴位置を選択するのが難しかっ
た。また、穴径の自由度に対してほとんど考慮されてい
なかったため、膜厚分布の調整は穴位置の選定のみにた
よっていた。このため、従来装置では有効堆積範囲が広
くなるのに比例して、その膜厚分布調整が難しくなると
いう欠点が有った〇本発明は、上述の従来のプラズマC
VD装置における膜厚分布調整を大幅に改善しようとす
るもので、カソード電極壁面に開口したガス放出穴を、
電極側面の中心から放出状の列をなして開口せしめ、こ
のガス放出穴の列を基体の界面積に比例して1〜10列
となし、円盤状二重壁構造の電極内にガス室を形成し、
膜厚分布上問題の無い程度にまで開口数を限定すること
によって、膜厚分布とガス放出口の開口位置との相関関
係を明確にし、膜厚分布調整を容易にすることを可能と
したものである。然して、上記の基体を中心軸のまわシ
に回転することで膜厚の均一化も保障される。さら1に
、ガス放出穴に取付けるネジに穴径の異なる放出口を設
けることによって膜厚分布の微調整が可能になシ、例え
ば大面積基体上へのアモルファス・シリコン感光体膜の
均一堆積を可能にするものである。
以下に、実施例装置に基いて本発明の詳細な説明する。
第2図は本発明に係るプラズマCVD装置の一実例を示
す。図中、第1図に示す装置における部分と同様の部分
は同じ参照数字によって指示し′″Cある。図中、1は
カソード電極、2はアノード電極を構成している円盤状
の基体てあり、回転用モーターによって堆積工程中回転
するようになっている。3は真空チャンバー、4はカソ
ード電極と真空チャンバーおよびアノード電極を電気的
に絶縁するだめの絶縁ガイシ、5はアノード電極に取付
けられた基体を加熱するだめのヒーター・6は内盛状基
体を回転するだめのモーター、7はチャンバーを真空に
保つための排気系、8は原料ガス供給パイプ、9はカソ
ード電極とアノード電極の間でグロー放電を発生させる
ための高周波電源、10はアノード電極と真空チャンバ
ーをアース接地するためのアースであり、11は原料ガ
スをグロー放電中に供給する原料ガス放出用の穴を示す
アノード電極を構成している円盤状の基体2は真空チャ
ンバー3内に配置され、カソード電極lは該基体に対向
して平行に配置された円盤状二重壁構造の電極として構
成され、その中にガス室を形成している。この円盤状電
極1の側面に、原料を放出するための穴11が、該電極
側面の中心から放射状の列(図示の例では6列)をなし
て開口している。原料ガスを放出する穴11にはネジ加
工が施こされていて、基体の表面に堆積する膜の膜厚分
布調整を行う場合に不用な穴をネジにより基ぐことがで
きるようになっている。また、上記のネジ加工を施こし
た穴11には、中心にガス放出口を設けたネジをとりつ
け、該放出口の穴径を震えたネジをとりつけることによ
ってガス放出量t!えてJ膜厚分布を調整できるように
なっている。
かくして、ガス放出穴の各列のガス放出量をそれぞれ単
独に調整できる・ 第3図は、上記の装置の円盤状二重壁構造のカソード電
極をアノード電極側から見た図を示し、図中、1はカソ
ード電極、11は二重壁構造カソード電極のアノード側
壁に中心から放射状に6列開口され、ネジ加工されたガ
ス放出穴である。
第4図は、上記の装置のカソード電極の断]■を示し、
図中、1aは真空チャン・ぐ−側力ソード電極壁であり
、1bはアノード側カソード電極壁であり、11はネジ
加工されたガス放出穴である。
真空チャンバー側とブノード側の壁によってカソード電
極内にガス室が構成されている。
第5図(イ)(ロ)は、上記の装置のガス放出穴に取付
けるための六角穴付ネジを示す。第5図0)において、
12はガス放出口を設けた六角穴付ネジ、13はガス放
出口てあり、穴径を変えたネジを取り換えることによっ
てガス放出量を変え、膜厚制御を行なうことができる。
第5図(ロ)において、14はガス放出口の無い六角穴
付ネジであり、膜厚分布調整の際不用となったガス放出
口を塞ぐ目的に使用する。
次に、上記の装置の各部の動作を順を追って説明する。
まず、チャンバー内に円盤状の基体2をセットし、排気
系7によってチャンバー内を真空にする。
同時に基体2をヒーター5によって加熱し、基体2をモ
ーター6によって回転し、基体の温度分布を均一にする
。この時、ヒーターは固定されている。基体温度が一定
になったら、ガス供給パイプ8から原料ガスをA窒チャ
ンバー内に供給する。
掠料ガスは円盤状二重壁によって囲まれたカソード−1
臣l内のガス室に送られる。ここで、ガス供給・Pイノ
8は、カソード電極の中央部に取付けられているため、
ガス室に送られた原料ガスは直接ガス放出穴から放出さ
れず、一度ガス室内に充満し谷ガス放出穴から基体に向
って放出される。各放出穴から放出されるガス量は、放
出穴に取付けられたネジに開けられた穴の穴径によって
制御される。真空チャンバー内にガスが安定して供給さ
れている状態で13.56 MHy、の篩周波電源9に
よシカソード電極1に高周波電圧を印加し、アース接地
された基体2の間でグロー放電を発生させ、カソード電
(へから飛び出した電子のガス分子への衝突により、力
゛ス分子をラジカル反応させて基体上に堆積させ、アモ
ルファス・シリコン膜を成膜する。
以上説明したように、本発明による)0ラズマCVD装
置は、カソード電極に開口した原料がス放出穴の穴数を
少なくシ、円盤状の基体の回転方向に対して法線方向に
直線配置することによって、法線方向の膜厚分布調整を
容易にする効果がある。
さらに、力゛ス放出口に取付ける六角穴付ネジに穴径の
異なる】J゛ス放出口を開けることによって、ガス放出
量を法祿方向に沿って調材することができ、膜厚分布の
倣潤整を可能とする効果があるう1だ、従来りか置でQ
よ膜厚分布調整が複雑になる大面Al(基体への蒸着も
、本発明を使用することによって膜厚分布、i+、、l
整が容易となるばかりでなく、蒸着膜厚の均一性、蒸着
膜特性の再現性も良好となるという効果があり、本装置
の使用目的の一つでおる受光素子の生産を75定して行
ない得る効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のプラズマCVD装置を示す一部欠切斜視
図、第2図は、本発明プラズマCVD装置の一実施例を
示す一部欠切斜視図、第3図は第2図に示すカソード電
極をアノード電極側から見た図、第4図は上記のカソー
ド電極の断面図、第5図(イ)(ロ)は、それぞれガス
放出穴に取付ける六角穴付ネジの側面図である。 1は円盤状二重壁構造のカソード電極、2は円盤状の基
体、3は真空チャンバー、4は電気絶縁ガイシ、5は基
体加熱ヒーター、6は基体回転用モーター、7は排気系
、8は原料ガス供給パイプ、9は高周波電源、lOはア
ース%11はガス放出穴。12はガス放出口を有する六
角穴付ネジ、13はガス放出口、14はガス放出口を塞
ぐだめの六角穴付ネジである。 馬2図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)真空チャンバー内に円盤状の基体を配置し、該基
    体に対向して平行に配置された円盤状二重壁構造の電極
    の基体側壁面に、原料ガスを放出するだめの穴を、該電
    画の中心から放射状の列をなして多数個開口せしめ、上
    記の円盤状二重壁構造の屯極内にガス室を形成したこと
    を特徴とするプラズマCVD装置。
  2. (2)  原料ガスを放出する穴にネジ穴加工を施こし
    、上記の一円盤状の基体表面に堆積する膜の膜厚分布調
    整を行なう場合、不用な穴をネジにより塞ぐことができ
    るようにした特許請求の範囲第(1)項記載のプラズマ
    CVD装置。
  3. (3) 原料ガスを放出する穴にネジ穴加工を施こし、
    このネジ穴に、中心にガス放出口を設けたネジをと9つ
    け、該放出口の穴径を変えたネジを該ネジ穴に取り付け
    ることにより、ガス放出液を変えて膜厚分布を調整でき
    るようにした特許請求の範囲第(1)項記載のプラズマ
    CVD装置。
JP57147931A 1982-08-26 1982-08-26 プラズマcvd装置 Pending JPS5938374A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100587629B1 (ko) * 2000-04-26 2006-06-08 액셀리스 테크놀로지스, 인크. 기판 표면에 걸쳐서 층류의 가스 흐름을 제공하는 가스분배판 조립체
JP2015181152A (ja) * 2014-02-27 2015-10-15 ラム リサーチ コーポレーションLam Research Corporation ウエハ均一性を改善するための装置および方法

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