JPH0517698B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はプラズマCVD（Chemical Vapour
Deposition）法により、基板上に薄膜を形成する
際に基板の外周に装着して該基板を支持するアウ
ターワークホルダーに関するものである。

［従来技術］ 従来のプラズマCVDによる薄膜形成方法は、
第２図に示すように、真空反応容器１内の基板ホ
ルダー２の上に処理すべき基板３を寝かせて設置
し、基板３の上方には基板ホルダー２に対向させ
て電極４を設置し、該電極４と基板ホルダー２と
の間にプラズマ電源５から高周波電力を印加し、
該電極４と該基板ホルダー２との間にプラズマを
発生させ、このプラズマ中にはパイプよりなる原
料ガス供給手段６で原料ガスを供給して活性化さ
せ、プラズマCVD法で基板４の表面に薄膜を形
成していた。

この場合、基板３の表面に均一な膜を得るため
に、第３図に示すように基板ホルダー２の表面に
リング状の凹部２Ａを設け、該凹部２Ａの中央に
は凸部２Ｂを設け、基板３をこの凹部２Ａに嵌め
込み、基板３の表面の成膜面が基板ホルダー２の
表面に段差なく連続するようにしていた。このよ
うにしないと、プラズマの分布が基板３のエツジ
部で不均一となり、膜厚が変化するためである。
特に、基板３側をプラズマ電源５に接続した場
合、その傾向が顕著でる。

このような従来のプラズマCVDによる薄膜形
成方法では、基板３の片面（上側となつた面）に
しか薄膜を形成できないので、もう一方の面にも
薄膜を形成する作業をもう一度行わなければなら
ず、能率が悪い問題点があつた。

そこで、本出願人は、第４図及び第５図に示す
ように、真空反応容器１内に１対の原料ガス流出
電極７を相互に向い合せに配置し、両面が露出で
きるように外周をアウターワークホルダー８で支
持させた処理用の基板３をこれら原料ガス流出電
極７間の中央に置き、両原料ガス流出電極７から
基板３の両面に向けて原料ガスを流出させつつ基
板３と両原料ガス流出電極７との間にプラズマ電
源５からマツチングボツクス５Ａを介して高周波
電力を供給して、原料ガス流出電極７と基板３の
両面との間にプラズマをそれぞれ発生させ、該プ
ラズマ中で原料ガスを活性化させて基板３の両面
に薄膜を同時に形成するプラズマCVD装置を最
近提案した。

このようにすると、基板３とその両側の各原料
ガス流出電極７とによつて該基板３の両側にプラ
ズマをそれぞれ発生させることができ、且つ各原
料ガス流出電極７からの原料ガスを基板３の両面
に供給でき、基板３の両面に同時に薄膜が形成で
きる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、第４図に示すような基板３の両
面に同時に成膜を行わせるプラズマCVD装置の
場合には、基板３上の膜厚分布を測定したとこ
ろ、第６図に示すような結果が得られ、基板３の
外周側部分で膜厚が薄くなる問題点があることが
判明した。

本発明の目的は、基板の両面に同時に成膜を行
う際に容易に基板の外周側でも膜厚を一様にして
成膜を行わせることができるアウターワークホル
ダーを提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記の目的を達成するための本発明の構成を説
明すると、本発明は基板の両面を露出させた状態
で該基板の外周に装着されて該基板を支持する環
状のアウターワークホルダー本体を備え、該アウ
ターワークホルダー本体には少なくとも前記基板
の外周に沿つた部分に該基板の厚みにほぼ等しい
厚みの均一肉厚部分が該基板の外周を包囲して設
けられていることを特徴とする。

［作用］ このようにアウターワークホルダーを使用する
と、基板の外周に該基板の厚みとほぼ同じ厚みの
均一肉厚部分が存在するので、基板の外周側を含
めてその両面に容易に均一な厚さで成膜を行わせ
ることができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に
説明する。第１図Ａ〜Ｅに示すように本実施例の
アウターワークホルダー８は、リング状をしたア
ウターワークホルダー本体９と、該アウターワー
クホルダー本体９を支持部に取付けるための取付
部１０とで構成されている。アウターワークホル
ダー本体９は、上側の半リング部９Ａと下側の半
リング部９Ｂとに２つ割りにされ、これらは雄継
手部８Ｃと雌継手部８Ｄとでリング状に連結され
るようになつている。このようなアウターワーク
ホルダー本体９の内周には、基板３の外周を嵌合
させる基板嵌合溝９Ｅが設けられている。また、
アウターワークホルダー本体９には、基板３を支
持する内周部分に該基板３の厚み（例えば、1.27
mm）にほぼ等しい厚み（例えば1.4mm）の均一肉
厚部分９Ｆが基板３の外周を包囲して設けられて
いる。この均一肉厚部分９Ｅの厚みは、基板３の
厚み以上で且つ該基板３の厚みの125％以下の厚
みであることが好ましい。また、均一肉厚部分９
Ｆは基板３の外周よりその外径の120％以上にわ
たつて設けられていることが好ましい。

基板３の厚み（1.27mm）に対して110％厚み
（1.4mm）の均一肉厚部分９Ｆが、基板３の径（95
mmφ）の126％（120mmφ）にわたつて設けられた
アウターワークホルダー本体９を用いて、基板３
の両面にプラズマCVD法で膜を同時に形成した
ところ、基板３の97％にわたつて±５％の膜厚分
布を得ることができた。

また、均一肉厚部分９Ｆが基板外径の120％よ
り小さい場合、またはアウターワークホルダー本
体９の厚さが基板３の厚さの125％より大きい場
合には、基板３の外周縁部の膜厚分布が±５％の
範囲に入らないことがわかつた。

その実験結果を第２図及び第３図に示す。第２
図は、アウターワークホルダー本体９の均一肉厚
部分９Ｆの範囲（基板３の外径を100％とする。）
と基板３の周縁部の膜厚変化（ｔ−Ｔ）／Ｔ×
100（％）（ただし、Ｔは基板３の半径方向の中央
の膜厚、ｔは基板３の外周から３mmの箇所の膜
厚）との関係を示したものである。図から明らか
なように、均一肉厚部分９Ｆが基板３の直径の
120％を超えると、膜厚分布が±５％の範囲に入
らないことが判明した。

第３図は、アウターワークホルダー本体９の均
一肉厚部分９Ｆの肉厚（基板３の肉厚に等しいと
きを100％とする。）と前述した基板３の周縁部の
膜厚変化（ｔ−Ｔ）／Ｔ×100（％）との関係を示
したものである。図から明らかなように、均一肉
厚部分の９Ｆの肉厚は基板３の肉厚を超えて125
％以上になると、膜厚分布が±５％の範囲内に入
らないことがわかつた。

なお、均一肉厚部分９Ｆは機械的強度が問題な
ければ、アウターワークホルダー本体９の全体に
設けてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明ではアウターワー
クホルダー本体の少なくとも内周に沿つた部分
に、基板の肉厚にほぼ等しい厚みの均一肉厚部分
を全周にわたつて設けたので、膜の厚みが基板の
外周側で薄くなるという現象を改善でき、基板の
両面に同時に均一な厚さの成膜を容易に行わせる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは本発明に係るアウターワークホルダ
ーの一実施例の分解状態の正面図、第１図Ｂは第
１図のＡ−Ａ線矢視図、第１図Ｃは第１図ＢのＢ
部の拡大図、第１図Ｄは第１図Ａの上半部の右側
面図、第１図Ｅは第１図Ａの下半部の右側面図、
第２図はアウターワークホルダー本体の均一肉厚
部分の範囲と基板の周縁部の膜厚変化との関係を
示した線図、第３図アウターワークホルダー本体
の均一肉厚部分の肉厚と基板の周縁部の膜厚変化
との関係を示した線図、第４図は従来のプラズマ
CVD装置の概略構成を示す縦断面図、第５図は
第４図に示す場合での基板ホルダーの要部縦断面
図、第６図は本出願人が提案したプラズマCVD
装置の概略構成を示す縦断面図、第７図は第６図
に示すプラズマCVD装置のアウターワークホル
ダーの構成を示す要部横断面図、第８図は第６図
に示す装置で基板に形成した膜の膜厚分布図であ
る。 １……真空反応容器、３……基板、５……プラ
ズマ電源、７……原料ガス流出電極、８……アウ
ターワークホルダー、９……アウターワークホル
ダー本体、９Ｅ……基板嵌合溝、９Ｆ……均一肉
厚部分。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基板の両面を露出させた状態で該基板の外周
   に装着されて該基板を支持する環状のアウターワ
   ークホルダー本体を備え、該アウターワークホル
   ダー本体には少なくとも前記基板の外周に沿つた
   部分に該基板の厚みにほぼ等しい厚みの均一肉厚
   部分が該基板の外周を包囲して設けられているこ
   とを特徴とするアウターワークホルダー。