JPH0250962A - 成膜装置及び成膜方法 - Google Patents

成膜装置及び成膜方法

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JPH0250962A
JPH0250962A JP1091633A JP9163389A JPH0250962A JP H0250962 A JPH0250962 A JP H0250962A JP 1091633 A JP1091633 A JP 1091633A JP 9163389 A JP9163389 A JP 9163389A JP H0250962 A JPH0250962 A JP H0250962A
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film
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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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は成膜装置及び成膜方法に関する。
［従来の技術］ 従来、例えば金属１合金、高分子、セラミクス等の膜を
基体上に形成する場合には、例えばスパッタ法、蒸着法
等の物理気相堆積（ＰＶＤ）法や、例えば放電熱、光等
のエネルギーを利用した化学気相堆積（ＣＶＤ）法等が
通常行なわれてきた。
これ等の方法により、成膜を行なうと膜を形成すべき基
体上に成膜するのみならず成膜室の内壁面上にも成膜物
質が付着した付着物が形成されるのを完全に避けること
はてきない。この付着物は成膜の回数を重ねる度にその
厚さを増し、ある程度の厚さになると自らの内部応力に
より膜剥れを起こす傾向かあり、この膜剥れにより、微
細なホコリを成膜室内に発生させる（発シン）ので、形
成過程にある膜か前記微細なホコリを付着し、球状突起
の形成等の膜質を低下させる要因となっていた。
この発シンを防ぐために、例えば、成膜室内壁に形成さ
れた付着物を成膜終了後エツチング等により除去する方
法（特開昭５９−１４２８３９号公報）や成膜室内壁面
への付着物の形成を防ぐ防着板と呼ばれる板状体を取り
付ける方法（小林等、「真空」、２８巻、第５号、＋８
４−１８６　、　（＋９８５））等がある。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながらエツチング等により付着物を除去する方法
では例えば成膜室内に配されている部材の材料によって
は、装置の寿命を短くしてしまったり、付着物の除去の
終点の見極めが困難である、付着物の除去に長時間必要
である等の欠点を有していた。
これに対して第８図に示すような防着板を成膜室内に取
り付ける方法は発ジンにより基体あるいは形成過程の膜
が汚染される前に発ジンの原因となるイ」着物の付いて
いない新しい防着板に交換するため装置の寿命を短くす
ることなく膜の汚染を容易に防ぐことができる利点を有
している。
しかしながら第８図に示すように、防着板を交換する際
には、おのおのの防着板を１枚ずつ取り外すために、成
膜室１１を大きく開放しなければならない。
以下第８図を参照し、防着板の設置例を説明する。
第８図は従来の典型的な成膜装置内の防着板の設置状態
を模式的に示す略図であって、図中１は成膜室１１真壁
面用防着板を示し、２は右側壁面用、３は左側壁面用、
４は天井壁面用、５は手前ターゲット壁面用、の防着板
である。６は成膜用基体（円板状基体）のホルダーであ
って奥壁面側へ１２のシャフト部を回転させることによ
って倒れこみ、水平状態になったところで奥壁面の開ロ
ゲートパルブ（図示せず）から搬入される円板状基体を
保持、再び立ち上って（第８図の状態）ターゲット１６
と向い合う状態で基体に膜形成を行なう。７は基体ホル
ダー６への膜堆積を最少に抑える為に放電空間中に固定
する補助防着板であり、８は成膜室１１底面用の防着板
である。１３は１枚々々の防着板を固定するナツトであ
る。
この方法では大気に成膜室１１の内壁がさらされるのて
成膜室１１の内壁面に大気中に含まれる例えば窒素、酸
素、二酸化炭素、水等のガスの吸着が起るため防着板の
交換後成膜室＋１内を減圧しても、再び成膜を開始する
ための所望の真空度に達するまでに長時間を要すること
もあった。
また、例えば成膜室ｌｌ内に配されている金属高分子、
セラミクス等のターゲットや蒸着原料等の成膜原料の表
面が酸化等の化学反応を受け、成膜原料の組成が変化し
て、形成される膜の組成が変化してしまうことがあった
。そのため防着板の交換後、所望の組成を有した膜を形
成するためには例えば組成の変化した、ターゲット表面
をスパッタリングによって除去、あるいは蒸着原料の蒸
発による除去、等の処理を行なわねばならない場合かあ
った。
そのため膜の組成の均一性の低下、成膜装置の稼動率の
低下をまねく大きな要因に防着板の交換は成っていた。
本発明の主たる目的は前記課題に解決する成膜装置及び
成膜方法を提供することである。
本発明の他の目的は装置の稼動率の高い成膜装置及び成
膜方法を提供することである。
本発明の他の目的は成膜室の汚染を防止した成膜装置及
び成膜方法を提供することである。
（課題を解決するための手段］ 本発明は減圧可能な成膜室内に配された基体に膜を形成
する成膜装置において、基体に膜を形成するための成膜
室と、該成膜室の内壁面上に付着物が付着するのを防く
防着部材と、該防着部材を交換するための減圧可能な真
空室と、該真空室と該成膜室との間にあって、該真空室
と該成膜室との気密を保つ開閉手段と、該防着部材を該
真空室と該成膜室との間で搬送するための搬送手段とを
有することを特徴とする成膜装置であり、また、減圧可
能な成膜室内に配された基体に成膜処理を施し、膜を形
成する成膜方法において、成膜室と減圧可能な前記防着
部材の交換用の真空室との気密を保つ開閉手段を開け、
成膜室の内壁面に付着物か付着するのを防ぐ防着部材を
該真空室へ搬送手段により搬送し、該開閉手段を閉じ、
該開閉手段を開け、新たな防着部材を減圧された真空室
から該成膜室へ搬送手段により搬送し、該開閉手段を閉
じることにより、成膜室内の防着部材を新たな防着部材
と交換することを特徴とする成膜方法である。
以下本願発明について図面を用いてその実施態様につい
て説明する。
まず第１図に本願発明の成膜装置の好適な例の模式図を
示す。第１図に示した成膜装置は基体２３３に膜を形成
するための成膜室３０２及び防着部材１００の交換のた
めの真空室３０６を、成膜室と真空室の気密を保つため
の開閉手段３２５を介して配置したものである。そして
、ポンプＰＩ、　Ｐ２に接続された排気系の排気バルブ
２１１及び２１２を開閉することによりおのおの室内は
所望の圧力に減圧される。
防着部材１００は例えばエレベータ、回転コロヂャック
等の搬送手段２６０により、真空室から成膜室へ、また
は成膜室から真空室へと搬送される。
開閉手段３２５は搬送を行なう時には開き、防着部材１
００の搬送を妨げず、それ以外の時にＬｌ閉じ、成膜室
と真空室とを空間的に隔離する。
以下、装置の構成と動作について詳述する。
■　防着部材１００を大気圧に開放した真空室３０６内
に位置合せして設置する。
■　真空室３０６内を排気バルブ２＋１を開は所望圧ま
で減圧する。この時防着部材１００表面に吸着した大気
中のガスの脱離をより短時間に行なうためのベーキング
手段２５０を真空室３０６内に設けてもよい。真空室３
０６には、ベーキングにょる防着部材１００の温度上昇
により成膜室３０２内の温度が好ましくない分布を起こ
さぬようにベーキング後の防着部材１００の冷却手段を
合わせて設けてもよい。
■　開閉手段３２５を開け、公知の搬送手段２６０によ
り防着部材１００を真空室３０６内より成膜室３０２内
へ搬送し、成膜室３０２内へ防着部材１００を設置し、
開閉手段３２５を閉じる。
■　減圧された成膜室３０２内に配された基体２３３上
に所望の材料から成る膜を形成するため後述するような
成膜処理を施す。
成膜室は単数でも、第２図に示すように複数であっても
よく、特に基体上に多層膜を形成する場合には形成する
膜ごとに異なる成膜室を設けるのが望ましく、また、成
膜室が複数の場合にはおのおのの成膜室の間を真空を破
ることなく基体が搬送されるのが望ましい。また、−回
の成膜処理終了後に引き続き次の基体に連続的に成膜処
理を行うための基体の投入室３００及び排出室３０４を
設けてもよい（第２図参照）。この時、前記投入室３０
０及び前記排出室３０４は成膜室内と同様の圧力に減圧
し得ることが望ましい。また前記投入室は基体を所望の
基体温度へ加熱する手段を有してもよく、また、基体お
よび投入室内壁等をベーキングする手段を有してもよい
。
■　成膜処理により防着部材＋００内壁に付着した付着
物の厚さが付着物の剥離を起こす厚さとなる前に開閉手
段３２５を開り防着部材１００を前記成膜室３０２内よ
り前記真空室３０６内へ搬送する。前記搬送は、１回の
成膜処理が終了する度ごとに行ってもよく、複数回の成
膜処理か終了してから行ってもよい。
■　前記防着部材１００の搬送後、前記開閉手段３２５
を閉じ、前記真空室３０６内の圧力を例えばドライエア
ー等で大気圧に開放し、真空室内の前記防着部材１００
を新たな防着部材と交換する。
以下■乃至■の工程と同様にして新たな防着部材を成膜
室３０２内に設置する。
尚、上記した例においては防着部材１００の交換を単数
の真空室３０６を用いて行うものであるが、本願は上記
例に限定されるものではなく、より成膜装置の稼動率を
上げ生産性の向上を計るためには、例えば第３図（ａ）
に示すように防着部材４０５を成膜室４０１内へ搬入す
るための真空室４０２と防着部材４０５を成膜室４０１
外へ搬送するための真空室４１２とを設けてもよい。ま
た搬送手段はマニピュレータ４５０．４５１．４５２で
あってもよい。
また、更に好ましくは成膜室内の雰囲気と真空室内の雰
囲気の混合を極力抑え、形成される膜の組成のバラツキ
をより抑え、装置の稼動率をさらに高め防着部材の交換
直後にも再び成膜処理を行うためには防着部材の搬送の
際の成膜室内の圧力と真空室内の圧力との差が小さいこ
とが好ましく、より好ましくは前記圧力の差がないこと
が望ましい。
同様に、隣接する成膜室の間、あるいは投入室と成膜室
との間、あるいは成膜室と排出室との間で基体を搬送す
る装置を用いる場合にも、おのおのの室内の圧力の差か
小さいことが好ましく、より好ましくは前記圧力の差が
ないことが望ましい。
」−述した防着部材の搬送及び基体の搬送を行う際に、
互いの室内の雰囲気の混合による成膜室内壁の汚染を極
力避＋−するため搬送を行う室内の圧力は低く減圧する
のが望ましく、好ましくは５００Ｐａ以下、より好まし
くは２Ｐａ以下、最適には６×１Ｏ−３Ｐａ以下が望ま
しい。
本発明における前記成膜処理としては、例えばスパッタ
リング法、蒸着法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズマ
ＣＶＤ法、イオンブレーティング法等による成膜処理が
挙げられる。
本願発明の成膜装置及び成膜方法にて形成される膜の例
としてはＦｅ、Ｎ４．　Ｃｏ、　Ｃｒ、　Ａｕ、　Ａｇ
、　ＣｕＡｌ、　Ｚｎ等の金属及びこれらの金属や炭化
物、窒化物、硅化物、硼化物、酸化物、硫化物、ハロゲ
ン化物等の無機材料あるいはポリイミド、ボリエヂレン
、フェノール樹脂等の有機材料か挙げられる。
基体上に上記の材料から成る膜を形成する条件は膜の材
料及び成膜処理の方法により異なるか、成膜室内の圧力
範囲については、例えばスパッタリング法の場合好まし
くば３　Ｘ　ＩＱ−２Ｐａ以上］ＯＰａ以下、より好ま
しくは５Ｘ］［ｌ−２Ｐａ以上５Ｐａ以下、最適には８
　Ｘ　１Ｏ−２Ｐａ以上３Ｐａ以下が望ましい。
また、例えば熱ＣＶＤ法の場合にはＩＰａ以上３×］０
’Ｐａ以下が好ましく、より好ましくは５Ｐａ以上Ｆ３
　Ｘ　１０”Ｐａ以下、最適にはｌｏＰａ以上Ｉ　Ｘ　
１ｏ３Ｐａ以下の圧力範囲か望ましい。
また、例えばイオンブレーティングの場合には、Ｉ　Ｘ
　１０””Ｐａ以上］ＯＰａ以下が好ましく、より好ま
しくは５　Ｘ　ｔｏ−３Ｐａ以上５Ｐａ以下、最適には
２×１Ｏ−２Ｐａ以上］、Ｐａ以下が望ましい。
また、基体の温度範囲は３０℃以上８００℃以下が好ま
しく、より好ましくは５０℃以上６００℃以下、最適に
は８０°Ｃ以上５００℃以下が好ましい。
本発明において用いられる防着部材について、以下詳述
する。
第４図（ａ）及び第４図（ｂ）に本発明に使用し得る好
適な防着部材の例を模式的に示す。
本発明に用いられる防着部材は従来用いられていた防着
板（第８図）とは異なり成膜室の内壁面を覆う部材は全
て一体に形成されているのが好ましい。それによって成
膜室の内壁面を覆う部材を別々に取りはずし、取り付り
ていた従来の防着板に比へ一度で取りはずし、−度で取
り伺けることができるので、本発明は交換の操作性の向
」二か計れる。
また本発明の防着部材は成膜室内壁面に何着物が形成さ
れるのを防ぎ、基体上へ膜が形成されるのを防げないよ
う基体側開口１１０、成膜原料の導入用の開口１１１を
有している。ここて防着部材はさらに防着部材中に例え
ば酸化性雰囲気、還元性雰囲気、中性雰囲気等の雰囲気
形成用のガスを導入するための開口を設けてもよいし、
この雰囲気形成用ガスを導入するための導入管等のガス
導入手段１０５を通ず開口１０６を設りてもよい。
加えて、成膜室内を減圧する際望ましくない圧力分布か
生しす、防着部材内の圧力をより低い排気抵抗で、より
均一な減圧状態を維持するために防着部材には成膜室の
排気口付近に開口１３０を設けてもよい。ここで前記排
気口付近に開口＋３０を設ける場合には付着物か形成さ
れ易い排気ロイ」近から微細なホコリか生したとしても
、そのホコリか防着部材内に進入するのを防止し、しか
も排気抵抗を低く抑えるよう、例えばルーバー状等の形
状の開口とするのかより望ましい。
また、防着部材を搬送する際に微細なホコリが生じ、成
膜室内を汚染するのを防止するためには防着部材の開口
に成膜処理を施す時だけ開き、それ以外の時には閉しる
シャッター１０１を設けてもよい。このシャッターｌｏ
ｔは例えば防着部材外の駆動系１０３により防着部材内
のシャッター開閉シャフト１０２に駆動力を伝達し、開
閉される。
また、防着部材は成膜室内に防着部材を固定するために
例えばフック、固定ビン受け、固定溝固定板等の固定手
段１２０を有してもよい。
本発明における防着部材を形成する材料は、成膜処理を
施す際の成膜条件下で変形したり化学的に反応を起こさ
ない材料であれば大概のものが使用される。好ましくは
上記した材料の中で熱膨張係数の小さな例えばＭｏ、　
Ｔａ、　Ｗ等の金属材料が付着物のハガレ、ホコリの発
生をより抑制するためには望ましい。
本発明においては前述した通り真空室を用いて防着部材
を交換し得るものであるか、前記真空室ばあらかしめ複
数の防着部材を収容し得るものであってもよく、その場
合には新しい防着部材を成膜室内へ搬送するための搬送
手段まで移動させる手段と、使用後の防着部材を搬送手
段から移動させる手段とを有することが望ましい。
更に真空室は複数の室から成っていてもよく、その場合
には例えば防着部材の投入室、脱気処理室、冷却室、成
膜室内に搬送される前の防着部材の複数あるいは単数を
格納する格納室、成膜室と真空室との間て防着部材を搬
送する搬送手段を有する搬送室、使用済みの防着部材を
排出するための排出室等かあってもよい。さらに使用済
みの防着部材の表面に付着した付着物を除去し再び防着
部材を使用できるようエツチング処理等を行う再生室を
設けた場合には閉した系て防着部材を再生し繰り返し防
着部材を使用できるようにしてもよい。
以下、本発明を図面を参照しなから実施例により説明す
るが、本発明は以下に示す実施例のみに何等限定される
ものではない。
実施例１ 以下、第１図、第２図、第４図１第５図を参照し本発明
の成膜装置及び成膜方法の説明を行う。
第２図は本発明によるポリカーボネート基板上にチッ化
シリコン層、ＴｂＦｅＣｏ層、チッ化シリコン層の多層
膜を形成するインライン式光磁気記録媒体成膜装置であ
る。尚、本実施例は多層膜を形成するために複数の成膜
室を有する装置の例を示すものであるか本発明は、成膜
室が単数のものであってもよい。
３００は媒体の基体であるポリカーボネート（ＰＣ）基
板のホルダー（第５図）投入室であり、３０１は保護層
であるチッ化シリコン層成膜室、３０２は記録層である
ＴｂＦｅＣｏ層成膜室、３０３は３０１と同様保護層で
あるヂッ化シリコン成膜室、３０４は基板ホルダーの排
出室である。また３０５は成膜室３０１内に設置される
防着箱（第４図（ａ））を投入、排出及びヘーキングす
る為の真空室であり、３０６．３０７も各々３０２．３
０３に対する同様の真空室である。各室間にはゲートバ
ルブ３２０．３２１．３２２．３２３．３２４３２５、
３２６が設けられており両者の間の気密性を確保してい
る。３０１．３０２．３０３の３つの成膜室はターゲッ
ト交換時を除いては常時クライオポンプに接続された排
気バルブを有する排気系にて排気されており、他の炉は
必要に応じて排気バルブを開閉し排気および雰囲気ガス
の導入によりリークされる。
第５図は、ＰＣ基板３３およびそのホルダー３０、そし
て基板の内側および外側をマスキングするための内周マ
スク３１と外周マスク３２を示したものである。
以下、具体的に本実施例の防着箱の構成を第４図を参照
して述べる。
第４図（ｂ）は、本実施例による防着箱１００の説明の
ための模式図である。これは一体化し、箱形として容易
に搬送できるようにしてあり、成膜の際におのおのの成
膜室３０１．３０２．３０３の中に置かれる。
図中ｌｏｔは成膜時に開閉するシャッターであり、シャ
ッター開閉は防着箱上面の開閉シャフト１０２とカップ
リングした駆動シャフト＋０３を成膜室外から回転させ
ることで行なう。駆動シャフト１０３は成膜室内に設置
されており、防着板がエレベータ２６０て成膜室に搬入
されると開閉シャフト１０２とカップリングする。
また駆動シャフト＋０３同様、Ａｒガス供給管１０５か
成膜室内に設置されており、防着板が成膜室に搬入され
ると、防着板上面のガス供給管挿入口１０６から防着板
内に抽入される。１１０は基体側開口、１１１はターゲ
ット側開口、１３０は排気口からの成膜粒子の飛散防止
用ルーバーである。
また、１２０は防着板固定ビン受けて、防着板がエレベ
ータ２６０て搬入されると成膜室の両側面からこの固定
ビン受けに防着板支持固定ビン（図示せず）か抽入され
て、防着板を成膜室内の定位置に固定する。
続いて成膜の手順を第２図を参照しなから説明する。
まずＰＣ基体３３を装着した基体ホルダー３０（第５図
）を第２図に示す投入室３００に投入し、続いて前記投
入室３００内を排気し不図示のガス供給管よりアルゴン
ガスな導入し、前記投入室３００内の圧力を１．５Ｐａ
に保った。
次に前記基体ホルダー３０に不図示のＲＦ電力供給端子
を押し当て１３．５６ＭＨｚ、　　１５０Ｗの電力を印
加し、前記基体３３に逆スパツタを１分間施し前記基体
３３表面に吸着したガスの脱離処理を行った。
続いて投入室３００内へのアルゴンガスの供給を停止し
、前記投入室３００内の圧力が５　Ｘ　１Ｏ−５Ｐａ以
下に減圧した後、５　Ｘ　１Ｏ−５Ｐａ以下に減圧され
た成膜室３０１　と前記投入炉３００との間のゲートバ
ルブ３２０を開けて基体ホルダー３０を前記成膜室３０
１へ搬送した。
搬送終了後前記ゲートバルブ３２０を閉じ、防着箱内に
ガス供給手段よりアルゴンガスな導入し成膜室３０１内
の圧力を３　Ｘ　１０−’Ｐａとした。
次にスパッタリング用のターゲットに１３５６Ｍ）Ｉｚ
、　５００ＷのＲＦ電力を印加して放電を開始させ、放
電状態が安定したところで駆動シャフト１０３よリシャ
ッター１０１を開閉する駆動力をシャッター開閉シャフ
１〜へ伝達しシャッター１０１を開き基体上に厚さ８０
０人のＳｉ３Ｎ４膜を形成した。
続いてシャッターを閉じ、ＲＦ電力の供給を停止し、成
膜室３０１内へのアルゴンガス導入を停止し、前記成膜
室３０１内の圧力を５　Ｘ　１Ｏ−５Ｐａ以下に減圧し
た。
成膜室３０２内の圧力を前記成膜室３０１内の圧力と同
様に５　Ｘ　１Ｏ−５Ｐａ以下に減圧し、ゲートバルブ
３２１を開は基体ホルダー３０を前記成膜室３０２内へ
搬送し、前記ゲートバルブ３２１を閉じた。
成膜室３０２内の防着箱１００内にガス供給手段により
アルゴンガスな導入し成膜室内の圧力を２×１０−’Ｐ
ａに保った後、スパッタリング用のＴｂＦｅＣ。
ターゲットに１３．５６ＭＨｚ　、　５２０ＷのＲＦ電
力を印加し、放電を起こし、前述したとおりシャッター
を開き、前記５ｉＪＬ＋を形成した基体上にＴｂＦｅＣ
ｏ膜を８００人厚に形成し、シャッターを閉じ、ＲＦ電
力供給を停止した。
成膜室３０２内へのアルゴンガスの供給を停止し、前述
した基体の搬送手順と同様にして基体ホルダーを５　Ｘ
　１Ｏ−５Ｐａ以下に減圧された成膜室３０３内へ搬送
した。
成膜室３０３内へ搬送した基体上に成膜室３０１内での
スパッタ法と同様に８００人の５ｉＪＬ膜を基体上に形
成した。
成膜室３０３内へのアルゴンガスの供給を停止し、前述
した基体の搬送手順と同様にして基体ホルダーを排出炉
３０４内へ搬送し、ゲートバルブ３２３を閉じ、前記排
出炉３０４内をトライエアーで大気圧までリークし、不
図示の開閉トビラを開り基体ホルダーを取り出した。
次に防着箱の交換手順を第１図を参照し説明する。
トライエアーで大気圧にリークした真空室３０６内に防
着箱１００を位置合せして配し、排気バルブ２］１を開
き、真空室内の圧力をＩ　Ｘ　１Ｏ−３Ｐａ以下の圧力
とし、防着箱および真空室の壁面に吸着したガスを脱離
するためのヘーキング用ヒーター２５０により前記防着
箱２０３の表面温度および真空室の内壁温度を１５０°
Ｃに上昇させ、３時間ベーキング処理を行った。
真空室外壁に巻いた冷却用の水冷管（不図示）に冷却水
を流し、防着箱を室温まで冷却した。
真空室内の圧力と成膜室内の圧力とを５　Ｘ　１Ｏ−５
Ｐａ以下に減圧し、開閉手段であるゲートバルブ３２５
を開き、防着箱の搬送手段であるエレベク−２６０によ
り防着箱を真空室より成膜室へ搬送した。
前記防着箱は成膜室内の固定部材である固定ビン（不図
示）により成膜室内に固定した。
成膜室内に配された基体２３３に前述したように成膜処
理を施した後、前述した防着箱の搬送、固定の逆の手順
て成膜室内の防着箱を真空室内へ搬送し、ゲートバルブ
を閉じ前記真空室内をトライエアーで大気圧へリークし
、真空室内の防着箱を新たな清浄な表面を有する防着箱
と交換し、前述した防着手段のヘーキング、搬送、固定
の手順て成膜室内の防着手段を交換した。
以上の説明においては、成膜室３０２および真空室３０
６について述べたが、成膜室３０１および真空室３０５
、並びに成膜室３０３および真空室３０７における防着
箱の交換手順も全く同様である。
以上が本実施例のインライン式スパッタ成膜装置を用い
た成膜及び防着相交換手段であるか、この方法に依れば
従来の成膜室をリークしてのそれに必要であった長時間
の成膜室の脱気及びタゲットの表面酸化、吸湿層除去の
為のプレスパツタリングが不必要であり、防着相交換作
業終了直後の成膜においても交換直前に成膜したディス
クと同等の特性を有し付着物による膜の汚染もなく密着
性、屈折率、キュリー温度等の特性を有する十分に良好
な膜質を有したディスクの成膜か可能であった。
具体的には膜の汚染により敏感にその値が変化する屈折
率変化によるチッ化シリコン膜の膜質評価を行ったとこ
ろ第６図（ａ）に示すように、防着箱の交換直後から２
４９程度の高い屈折率を示しており、この屈折率を安定
して保っていた。
また、膜の汚染により敏感にその値が変化するＴｂＦｅ
Ｃｏ合金膜のキュリー温度変化による膜質評価を行なっ
たところ、第６図（ｂ）に示すように防着相交換直後か
ら１７０°Ｃ程度の安定したキュリー温度を保っており
、前述したチッ化シリコン膜も前記ＴｂＦｅＣｏ合金膜
も防着箱交換による膜の汚染は認められなかった。
比較例１ 成膜室を大気にリークして防着部材交換を行う他は実施
例１と同様に成膜を行った。
形成された膜中への成膜室内壁の付着物による汚染ばみ
られなかったが、交換後２０時間の排気及びその後に通
常成膜パワーで２時間のプレスパツタリングを行なわな
ければチッ化シリコン膜では屈折率の低下、ｐｃ基板へ
の密着性の低下が起こり、ＴｂＦｅＣｏ膜ではキュリー
温度の低下が回復しなかった。
実施例２ 第３図（ａ）　、　（ｂ）に示ず成膜装置は減圧可能な
成膜室４０１　と、防着部材４０５を成膜室４旧内へ搬
送するための減圧可能な真空室４０２と、成膜室４０１
内から防着部材を搬送するための減圧可能な真空室４１
２と、基体４３３を成膜室４０１内の真空をやふること
なく成膜室４０１内へ投入するための減圧可能な投入室
４０３と、基体を成膜室４０１内の真空をやぶることな
く成膜室４０１内から排出するための減圧可能な排出室
４１３と、おのおのの室の気密性を保つ開閉手段である
ゲートバルブ４２０〜４２３と、防着部材の搬送及び固
定を行うマニビュレタ−４５０，４５１，４５２とを有
している。
基体４３３は基体加熱用ヒーター（不図示）により所望
の温度に加熱されるようになっており、ＲＦ電力を前記
防着部材４０５と前記基体４３３との間に印加し、プラ
ズマを形成することができる。雰囲気形成用のガス及び
ガス状の成膜原料はガス供給手段４４１．４４２，４４
３よりガス導入手段４４０を通して成膜室４０１内に導
入される。
次に成膜の手順について述へる。
投入室４０３内と成膜室４０１内との圧力を１Ｏ−５Ｐ
ａまて減圧し、ゲートバルブ４２１をｌ旧づ基体４３３
を成膜室４０１内に投入し、ゲートバルブ４２１を閉し
、成膜室４０１内の　ガス供給手段４４３よりガス導入
手段４４０を通してヘリウムを導入し、成膜室内の圧力
を０．８Ｐａとした。
次に基体加熱用ヒーターよりｌ　０ｃｍ四方のアルミニ
ウム板よりなる基体４３３を２８０℃に保持し、ガス供
給手段４４１．４４２よりシラン（ＳｉｔＬ）ガス、ジ
シラン（Ｓ　ｉ　２　Ｈａ　）ガスを５０１の流量比で
導入し成膜室４０１内を０．０ＩＰａの圧力に維持し、
基体４３３と防着部材４０５との間に１３．５６ＭＨｚ
、　６０Ｗの電力を印加し、プラズマを生起させ基体４
３３上に８μｍのアモルファスシリコン膜を形成した。
成膜終了後ＲＦ電力の印加を停止し、成膜室４０１内に
導入されていた全てのガスの導入を停止し、成膜室４０
１内の圧力と排出室４１３内の圧力とを２　Ｘ　１０−
’Ｐａまて；威圧し、ゲートバルブ４２３を開き基体４
３３を排出室４１３内へ搬送し、ゲートバルブ４２３を
閉じ、排出室４１３内の圧力を大気圧にリフし、アモル
ファスシリコン膜の形成された基体を取り山した。
次いて、真空室４１２とあらかじめベーキング処理され
た防着部材か配された真空室４０２とを２×１０−’Ｐ
ａまで減圧し、ゲートバルブ４２２を開け、不図示のマ
ニピュレーターにより防着部材４０５を真空室４１２内
へと搬送し、ゲートバルブ４２２を閉じた後ゲートバル
ブ４２０を開け、不図示のマニピュレーターにより交換
用防着部材を成膜室４０１内に搬送、固定し、ゲートバ
ルブ４２０を閉じた。この手順を繰り返して１回の成膜
を行うごとに防着部材を交換しながらアルミニウム板上
に厚さ８μｍのアモルファスシリコン膜を連続的に形成
した。
本実施例の成膜装置は防着部材の交換にかかる時間をよ
り短縮でき、しかも成膜室内壁を大気にさらすことによ
る汚染もなく、成膜室内壁の付着物のハガレによる汚染
もないので装置の稼動率を高めると共に汚染による組成
のバラツキのない均組成であり、内包物等による表面粗
れもない膜を連続して大量に形成し得た。
実施例３ 第７図に示ず成膜装置は減圧可能な膜を形成するための
基体８３３を配した成膜室８０１　と、成膜室内壁に付
着物が付着するのを防止するための防着部材８０３と、
防着部材を交換するための真空室８０２と、成膜室と真
空室の間の開閉手段としてのゲートバルブ８２０と、防
着部材搬送用の回転コロ８６０を有している。
成膜室８０１内にガス状の成膜原料供給するガス供給手
段８４１．８４２．８４３と前記ガス状の成膜原料を導
入するガス導入手段８４０及び基体と防着部材との間に
電力を印加する電源が成膜室８０１に接続されている。
第７図に示す装置を用いてＰＩＮ型アモルファスシリコ
ン光起電力素子を以下の手順で形成した。
トライエアーで大気圧にリークされた真空室８０２内に
防着部材８０３を位置合せして搬入し、真空室８０２内
を２　Ｘ　ＩＱ−’Ｐａまで減圧し、ベーキング用の加
熱手段である５００Ｗのハロゲンランプ８５０を２時間
点灯し、ベーキングによる脱気処理を行った。
次に成膜室８０１内を２　Ｘ　１０−’Ｐａまで減圧し
、ゲートバルブ８２０を開き、Ａ１製の防着部材８０３
を搬送手段である回転コロ８６０により成膜室８０１内
に搬送し、ゲートバルブ８２０を閉しる。ここで、防着
部材８０３は成膜室８０１内に搬入されることによりプ
ラズマ生起用の電力供給ビン８０８と電気的に接触し、
放電電極としても機能する。
次に成膜室内にＳ　ｉ　Ｈ＜　／　Ｂ　２　Ｈ６（Ａ　
ｒガスて８０ｐｐｍに希釈）／Ｈ２を１２６の流量比で
ガス導入手段８４０を通して導入し、成膜室内の圧力を
７×１Ｏ−３Ｐａに維持し、防着部材８０３と基体の間
に１３、５６Ｍ１（ｚ、７０Ｗの電力を印加し、基体８
３３」二に９００人のｐ型の水素化アモルファスシリコ
ン層を形成した。
次いて成膜室８０１内の圧力と真空室８０２内の圧力を
Ｉ　Ｘ　ｌ０Ｔ３Ｐａまで減圧し、防着部材８０３を前
述した搬送手順とは逆の手順で真空室８０２内へ搬送し
た。
前記防着部材８０３を新たな防着部材と交換し、前述し
た脱気処理、搬送を行い成膜室内に配した。
次いて成膜室内にＳ＋１１＜／Ｈ２を２．７の流量比で
前述したように導入し、７　ｘ　１Ｏ−３Ｐａ、　１３
．５６ＭＨｚ７０Ｗの条件で　１．１μｍ厚の１型の水
素化アモルファスシリコン層を形成した。
次いて前述した手順て防着部材を新しい防着部材と交換
した後成膜室８０１内に５ＩＨ４／　ＰＨ３（ｌ（ｅガ
スて］００ｐｐｍに希釈）／＋＋２を２３．５の流量比
で導入し、７　Ｘ　１０””Ｐａ、　１３．５６Ｍ１＋
ｚ、　６５Ｗの条件で１０００人厚の口型の水素化アモ
ルファスシリコン層を形成した。
Ｓ　ｉ　１−１４．　Ｐ　１１３．１１゜のガス導入を
停止した後（ＣＩ−１３）３Ｉｎ（ｌｌｅ希釈）と酸素
ガスとを成膜室８０１内に導入し、７０Ｐａ、　　１３
．５６ＭＨｚ、　５０Ｗの条件でＩｎ２Ｏ３透明電極を
形成した。
こうして形成された光起電力素子は成膜室内壁の付着物
のハガレにより発生する微細なホコリの膜中への混入も
なく、大気及び成膜室内壁の付着物による汚染のない均
一な組成の層を有するものであり高い感度と均一な光電
的特性を有していた。
［発明の効果］ 本発明により稼動率の高い成膜装置及び成膜方法、また
成膜室の汚染を防止した成膜装置及び成膜方法が得られ
た。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の成膜装置の好適な例を示す模式図、 第２図は本発明の成膜装置の他の好適な例を示す模式図
、 第３図は本発明の成膜装置の他の好適な例を示す模式図
、 第４図（ａ）　、　（ｂ）は防着部材を示す模式図、第
５図は基体ホルダーの概略図、 第６図（ａ）、（ｂ）は得られた膜の特性を示す図、第
７図は本発明の成膜装置の他の好適な例を示す模式図、 第８図は従来の成膜装置の成膜室への防着板の設置状態
を示す模式図である。 １〜５・・・防着板　　　　６・・・基体ボルダ７・・
・補助防着板　　　　８・・・防着板１１・・・成膜室 １３・・・ナツト ３０・・・ホルダ ３２・・・外周マスク １００・・・防着箱 １０２・・・シャフト １０５・・・ガス導入手段 １１０、Ｉｌｌ・・・開口 １３０・・・開口 ２１１．２１２・・・排気バルブ ２３３・・・基体 ２５０・・・ベーキング手段 ３００・・・投入室 ３０４・・・排出室 ３２０〜３２６・・・開閉手段 ４０２・・・真空室 ４０５・・・防着部材 ４１３・・・排出室 ４３３・・・基体 ４４１〜４４３ １２・・・シャフト １６・・・ターゲット ３１・・・内周マスク ３３・・・ｐｃ基板 １０１・・・シャッタ １０３・・・駆動系 １０６・・・開口 １２０・・・固定手段 ・・・ターゲット ・・・搬送手段 〜３０３・・・成膜室 〜３０７・・・真空室 ・・・成膜室 ・・・投入室 ・・・真空室 〜４２３・・・開閉手段 ・・・ガス導入手段 ４５０〜４５２・・・マニピュレータ ８０１・・・成膜室　　　　　８０２・・・真空室８０
３・・・防着部材　　　　８０８・・・電力供給ビン８
２０・・・開閉手段　　　　８３３・・・基体８４０・
・・ガス導入手段 ８４１〜８４３・・・ガス供給手段 ８５０・・・加熱手段　　　　８６０・・・回転コロＰ
、ＰＩ、Ｐ２・・・ポンプ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、減圧可能な成膜室内に配された基体に膜を形成する
    成膜装置において、 基体に膜を形成するための成膜室と、 該成膜室の内壁面上に付着物が付着するのを防ぐ防着部
    材と、 該防着部材を交換するための減圧可能な真空室と、 該真空室と該成膜室との間にあって、該真空室と該成膜
    室との気密を保つ開閉手段と、 該防着部材を該真空室と該成膜室との間で搬送するため
    の搬送手段と、 を有することを特徴とする成膜装置。 ２、前記真空室がベーキング手段を有することを特徴と
    する請求項１に記載の成膜装置。３、前記真空室が冷却
    手段を有することを特徴とする請求項１に記載の成膜装
    置。 ４、前記成膜装置が複数の成膜室を有することを特徴と
    する請求項１に記載の成膜装置。５、前記防着部材が一
    体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の
    成膜装置。６、前記防着部材は基体側に開口を有するこ
    とを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。７、前記防
    着部材を前記成膜室から搬送するための真空室と、前記
    防着部材を前記成膜室へ搬送するための真空室とを有す
    ることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。 ８、減圧可能な成膜室内に配された基体に成膜処理を施
    し、膜を形成する成膜方法において、成膜室と減圧可能
    な前記防着部材の交換用の真空室との気密を保つ開閉手
    段を開け、成膜室の内壁面に付着物が付着するのを防ぐ
    防着部材を該真空室へ搬送手段により搬送し、 該開閉手段を閉じ、 該開閉手段を開け、新たな防着部材を減圧された真空室
    から該成膜室へ搬送手段により搬送し、該開閉手段を閉
    じることにより、 成膜室内の防着部料を新たな防着部料と交換することを
    特徴とする成膜方法。
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