JPH02185977A - 膜形成用真空装置 - Google Patents

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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、半導体、太陽電池、感光体ドラム等の装Ｊｎ
に使用されるプラズマＣＶＤ装置、熱Ｃ■Ｄ装置ｎ、光
ＣＶＤ装置に代表されるＣ　Ｖ　Ｄ　（Ｃｈｅｍｉｃａ
ｔ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置、及び超
電導材料、絶縁材料、金属材料等の製造に利用されるス
パッタ装置や蒸着装置に代表されるＰ　Ｖ　Ｄ　（Ｐｈ
ｙｓｉｃａｌＶａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置
等の膜形成用真空装置に関する。

（ロ）従来の技術 膜形成用真空装置としては、特公昭６２−１０３０３号
公報にみられるように、プラズマＣＶＤ装置が存在する
。このような薄膜形成用真空装置において、薄膜を形成
するに当り、本来の目的である基板以外の位置、例えば
、真空容器内壁、治具、電極等に付着した薄膜形成材料
は、その後の薄膜形成時に不所望な残留物として薄膜に
悪影響を与えるため、除去する必要がある。

従来、この不所望な残留物を除去する方法としては、酸
あるいはアルカリ等による湿式洗浄化方法又はＣＦ４ガ
ス等による乾式洗浄化方法がある。

上記湿式洗浄化方法は、真空容器を一旦大気圧まで戻し
、治具類等を取り外して真空容器と共にこれらの治具等
をＨＦ等により洗浄して、その後水洗、乾燥を経て真空
容器、治具等を再び取りつける工程にて行われる。また
、上記乾式洗浄化方法は、薄膜形成用の原料ガスの導入
口または薄膜形成時に真空容器内の雰囲気を形成するた
めの雰囲気ガスの導入口からＣＦ、ガス等の洗浄ガスを
導入してプラズマ状態とし、真空容器内の洗浄を行う。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記湿式洗浄化方法にあっては、真空容
器を一旦大気圧まで戻す必要があり、且つ、洗浄後には
大気圧となった真空容器の真空度を再び元の状態にまで
戻すために、ベーキング等が必要であり、非常に手間が
かかる。

また、上記乾式洗浄化方法によれば、真空状態を破るこ
となく洗浄化が行える点で、上記湿式洗浄化方法より作
業性の点で優れてはいるものの、洗浄性が弱く、かつ洗
浄ガスの導入が薄膜形成用の原料ガスを導入するために
設けられた導入口から行われるために、洗浄のために導
入される洗浄ガスを最適な状態で真空容器内に導入する
ことができるとは言えず、従って、例えば最適なプラズ
マ領域が形成されず、プラズマ領域から遠く離れた位置
にある電極、薄膜形成用基板の固定台の裏側あるいは真
空容器内壁部分等の洗浄を十分に行うことはできない。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、大気圧以下に減圧保持可能な真空容器を備え
た膜形成用真空装置において、上記真空容器はこの内部
に洗浄ガスを導入するための専用導入口を少なくとも１
つ備えたことを特徴とする。

（ポ）作用 本発明によれば、真空容器内を洗浄する洗浄ガスを真空
容器内への導入を洗浄ガス専用の導入口から行うため、
真空容器内への洗浄ガスの導入状態を効果的に行うこと
ができ、効率的な洗浄がなされる。

（へ）実施例 第１図は本発明の第１実施例としてのプラズマＣＶＤ装
置を示す概略的断面図であり、（１）は真空容器、（２
）（３）は一対の平行平板型の放電電極であり、一方の
放電電極（２ンの他方の放１４電極（３）と対向する面
には、多数の小孔が穿たれておン、他方の放電電極（３
）は、アースに連結され、また図示していないがヒータ
及び薄膜形成用の基板を保持する基板ホルダが配設され
ている。（４）は薄膜形成用の原料ガス導入口であり、
放電電極（２）に連結されており、原料ガスは放電電極
（２）の小孔より真空装！（１）内に導入される。（５
）は放電電極（２）に接続された高周波電源、（６）は
真空容器（１）内を排気する排気口、（７）は真空容器
（１）の上下に設けられた洗浄ガス導入用の専用導入口
である。

この装置において、アモルファスシリコンの形成を行い
、その結果、真空容器（１）の内壁等に黄褐色のパウダ
ー状の生成物が多量に堆積した状態のものを洗浄して除
去するに当り、専用導入口（７）より、ＣＩＦ、ＣＩＦ
５、ＣＩＦ、等のハロゲン間化合物、又はＢＦ５、Ｎ　
Ｆ　ｓ、ＰＦ、等の無機フン素化合物を含む洗浄ガス、
例えばＡｒベースのｓ；；ｃ＋ｐ、ガスを３００５ＣＣ
Ｕの流量で真空容器（１）内に導入しつつ真空容器（］
）内の圧力を１ＯＴｏｒｒに保持すると共に、基板ホル
ダの温度を２００〜３００℃、真空容器（１）の内壁ヒ
ータ（図示しない）の温度を２００−３００℃及び高周
波電力をＩＷ／Ｃｍ”として、１時間の洗浄を行った。

その後、Ｈ，ガスにて真空容器（１）内のパージ、真空
引きを数回繰り返した。

この洗浄後、真空容器（１）を大気圧に戻して、真空容
器（１）内の観察を行ったところ、真空容器（１）内の
あらゆるところに堆積していたアモルファスシリコン及
びパウダー状の生成物は完全に除去されていることが明
かとなった。

比較のために、本発明者等は、洗浄ガスを原料ガス導入
口（４）より真空容器（１）内に導入し、その他は上記
洗浄条件と同じ条件にて真空容器（］）内の洗浄を行っ
たところ、プラズマの届かない放１１極（２°）（３）
の裏面側や真空容器（１）の内壁部分に、反応生成物が
堆積したままの状態で残っていた。

これら洗浄結果を比較しても、本発明が真空容器（１）
内の洗浄に効果的であることが分かる。

第２図は本発明の第２の実施例を示しており、この実施
例も上述の第１実施例と同様にプラズマＣＶＤ装置であ
るが、放電電極（２）（３）の形状が同軸円筒型となっ
ている点で上述の第１実施例と異なる。この実施例にお
いて、一方の放電電極（２）は真空容器（１）の内壁に
沿って略円筒形状に形成されており、その内部面に複数
の小孔が穿たれている。また、他方の放電電極（３）は
円筒状の薄膜形成用支持基板（８）を保持する形状で一
方の放電電極（２）の中心軸の位置に配されている。

更に、洗浄ガス導入用の専用導入口（７）は真空容器（
］）の側壁及び土壁の適宜の箇所に適宜の数で設けられ
−Ｃいる。

この装置において、アモルファスシリコンからなる感光
体ドラムを形成した後の真空容器（１）内にパウダー状
のアモルファスシリコンが堆積した状態から、５００５
ＣＣＭの流量で真空容器（１）内に洗浄ガスを導入しつ
つ真空容器（１）内を１０Ｔｏｒｒに保持し、高周波電
力を２Ｗ／ａｍ”としてその他は上述の場合と同じ条件
の下で１時間の洗浄を行ったところ、真空容器（１）内
の堆積物は完全に除去されていた。

第３図は本発明の第３の実施例としてのマグネトロンス
パッタ装置を示している。一方の放電電極（２）は磁石
（９）を内蔵し、他方の放電電極（３）との対向面にタ
ーゲットホルダ（図示せず）が配設されている。また、
この装置によれば、上記実施例の原料ガス導入口（４）
に代えて膜形成時の真空容い（１）内の雰囲気ガスを導
入するためのガス導入口（ｌＯ）が設けられている。そ
の他の部分については第１実施例と同様である。

この装置においては、イツトリウム系高温超電導材料を
数回にわたり成膜した後、専用導入口（７）より、１０
０％のＣＩＦ、ガスを３００５ＣＣＭの流量で真空容器
（１）内に導入しながら真空容器（１）内を１Ｔｏｒｒ
に保持し、高周波出力を４Ｗ／ｃｍ’として１時間の洗
浄を行った。この場合も真空容器（１）内は」−分に洗
浄されていた。

また、この装置にて、ビスマス系高温超電導材料やＴｉ
Ｃ，ＴｉＮ、ＴｉＷ等のＴ１化合物、ＷＣｌＷＳｌ、等
のＷ化合物を形成した場合においても、イツトリウム系
高温超電導材料の場合と同様の洗浄効果を上げることが
できた。

第４図は本発明の第４実施例としてのホットウォール型
減圧ＣＶ’Ｄ装置を示しており、真空容器（１）は石英
ガラスからなるボトル状をしておン、この外壁には図示
していないが加熱手段が配設されている。また、原料ガ
ス導入口（４）は真空容！（１）内に挿入されたノズル
状である。更に、洗浄ガス導入用の専用導入口（７）は
原料ガス導入口（４）及び成膜が施される基板（１１）
を保持する基板ホルダ（１２）を挟むような配置で真空
容器（１）の内部に配されたオリフィス付きノズルから
なる。

この専用ガス導入口（７）はノズルの形状が基板ホルダ
（１２）の回りを取り囲むように螺旋状とされると効果
的である。

斯る装置において、多結晶シリコン膜を１０数回にわた
って形成した後、１００％のＣＩＦ、ガスを圧力３５（
ｌＴｏｒｒの状態に真空容器（１）内に封入した状態で
３０分間洗浄を行ったところ、良好な洗浄結果を得るこ
とができた。

尚、この実施例において、洗浄ガスをフロー状態として
も効果的な洗浄を行うことができることも確認した。

更に、第５図は本発明の第５の実施例としてのＥ　ＣＲ
プラズマＣＶＤ装置を示し、真空容器（１）は励起室（
１３）及び堆積室（１４）からなる。（１５）は励起室
（１３）の周囲に配された磁気コイル、（１６）は励起
室（１３）に連結され、この内部にマイクロ波を導入す
る導波管、　（１７）は励起室（１３）に連結され、こ
の内部に励起種形成用ガス、例えば、Ａｒガスを導入す
るためのガス導入口である。

また、本装置では原料ガス導入口（４）は堆積室（１４
）に連結され、洗浄ガス導入用の専用導入口（７）は励
起室（１３）及び堆積室（１４）に設けられている。

この装置においても、真空容５（１）内の洗浄を行うに
際しては、励起室（１３）及び堆積室（１４）に設けら
れた専用導入口（７）から洗浄ガスが真空容器（１）内
に導入される。

尚、洗浄ガスは専用導入口からのみ導入することに限ら
ず、同時に原料ガス導入口等地のガス導入口から導入し
てもよい。

（ト）発明の効果 本発明によれば、真空容器に対して、この内部を洗浄す
るための洗浄ガスを真空容器内に導入するために専用導
入口を設けたので、真空容器内の洗浄を容易且つ効率的
に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の異なる実施例を示す概略的
断面図である。 （１）・・真空容器、（７）・・・専用導入口。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）大気圧以下に減圧保持可能な真空容器を備えた膜
   形成用真空装置において、上記真空容器はこの内部に洗
   浄ガスを導入するための専用導入口を少なくとも１つ備
   えたことを特徴とする膜形成用真空装置。
2. （２）上記洗浄ガスはハロゲン間化合物または無機フッ
   素化合物であることを特徴とする第１項記載の膜形成用
   真空装置。
3. （３）上記ハロゲン間化合物はＣｌＦ、ＣｌＦ＿３、Ｃ
   ｌＦ＿５、ＢｒＦ、ＢｒＦ＿３、ＢｒＦ＿５、ＩＦ、Ｉ
   Ｆ＿３、ＩＦ＿５から選択されることを特徴とする第２
   項記載の膜形成用真空装置。
4. （４）上記無機フッ素化合物はＢＦ＿３、ＮＦ＿３、Ｐ
   Ｆ＿３、ＰＦ＿５、ＸｅＦ＿２から選択されることを特
   徴とする第２項記載の膜形成用真空装置。