JPH1088355A - プラズマｃｖｄ装置 - Google Patents
プラズマｃｖｄ装置Info
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- JPH1088355A JPH1088355A JP24220596A JP24220596A JPH1088355A JP H1088355 A JPH1088355 A JP H1088355A JP 24220596 A JP24220596 A JP 24220596A JP 24220596 A JP24220596 A JP 24220596A JP H1088355 A JPH1088355 A JP H1088355A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基体に成膜される薄膜の膜厚分布が均一にな
るように制御することができるプラズマＣＶＤ装置の提
供を目的とする。 【解決手段】 排気系を備えた真空槽２内に、原料ガス
を導入するガス導入口１１と、原料ガスに放電電圧を印
加するための電極とを備え、開口部９ｂが所定の間隔を
もって基体５表面に対向するように近接して配置される
反応管９が設置されてなり、プラズマ化学気相成長法に
より薄膜を形成するプラズマＣＶＤ装置において、電極
とガス導入口１１との間には、複数の空孔を均一に配置
したガス分散板１２が配置され、上記反応管９が当該反
応管９の加熱・冷却による膨張・収縮を吸収する支持機
構により支持され、熱膨張による反応管の変位量を検出
する変位量測定機構が設けられる。
るように制御することができるプラズマＣＶＤ装置の提
供を目的とする。 【解決手段】 排気系を備えた真空槽２内に、原料ガス
を導入するガス導入口１１と、原料ガスに放電電圧を印
加するための電極とを備え、開口部９ｂが所定の間隔を
もって基体５表面に対向するように近接して配置される
反応管９が設置されてなり、プラズマ化学気相成長法に
より薄膜を形成するプラズマＣＶＤ装置において、電極
とガス導入口１１との間には、複数の空孔を均一に配置
したガス分散板１２が配置され、上記反応管９が当該反
応管９の加熱・冷却による膨張・収縮を吸収する支持機
構により支持され、熱膨張による反応管の変位量を検出
する変位量測定機構が設けられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基体表面にプラズ
マ気相成長法により薄膜を形成するプラズマＣＶＤ装置
に関するものである。
マ気相成長法により薄膜を形成するプラズマＣＶＤ装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】薄膜形成方法としては、スパッタリング
法やプラズマＣＶＤ法等が挙げられる。このうち、スパ
ッタリング法では、Ａｒ等のスパッタガスを電場や磁場
を利用して電離（プラズマ化）し、加速することでター
ゲット表面に衝突させる。そして、プラズマ粒子が衝突
したターゲットからターゲット原子がはじき出され、こ
のはじき出された原子が被成膜体上に堆積することで、
スパッタ膜が形成される。しかし、このスパッタ法でカ
ーボン膜を成膜する場合には、成膜速度が一般に遅く、
工業的見地からみたときに生産性に劣っている。
法やプラズマＣＶＤ法等が挙げられる。このうち、スパ
ッタリング法では、Ａｒ等のスパッタガスを電場や磁場
を利用して電離（プラズマ化）し、加速することでター
ゲット表面に衝突させる。そして、プラズマ粒子が衝突
したターゲットからターゲット原子がはじき出され、こ
のはじき出された原子が被成膜体上に堆積することで、
スパッタ膜が形成される。しかし、このスパッタ法でカ
ーボン膜を成膜する場合には、成膜速度が一般に遅く、
工業的見地からみたときに生産性に劣っている。
【０００３】一方、プラズマＣＶＤ法では、薄膜の原料
となる原料ガスを、電場で発生したプラズマのエネルギ
ーによって分解或いは合成等の化学反応を起こさせる。
この化学反応の結果生成された反応物が被成膜体上に堆
積することで、ＣＶＤ膜が形成される。このプラズマＣ
ＶＤ法は、スパッタリング法に比べて成膜速度が速く、
カーボン膜の成膜手段として期待されるものである。
となる原料ガスを、電場で発生したプラズマのエネルギ
ーによって分解或いは合成等の化学反応を起こさせる。
この化学反応の結果生成された反応物が被成膜体上に堆
積することで、ＣＶＤ膜が形成される。このプラズマＣ
ＶＤ法は、スパッタリング法に比べて成膜速度が速く、
カーボン膜の成膜手段として期待されるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したプ
ラズマＣＶＤ法において、膜厚分布を均一化して薄膜を
形成するためには、基板上の成膜面に対してプラズマ密
度を均一にすることが重要である。
ラズマＣＶＤ法において、膜厚分布を均一化して薄膜を
形成するためには、基板上の成膜面に対してプラズマ密
度を均一にすることが重要である。
【０００５】しかしながら、これまでのプラズマＣＶＤ
装置では、原料ガスの分散が悪く、反応管内部でプラズ
マ密度が不均一になって、均一な膜厚分布が得られない
ことがあった。また、これまでのプラズマＣＶＤ装置で
は、プラズマ熱や電極加熱により反応管内部の温度が上
昇し、反応管が膨張して変形してしまうことがあった。
そのため、基体と反応管とのギャップが不均一となっ
て、すなわち基体上に成膜される際のプラズマ密度が成
膜面幅方向に対して不均一となって、均一な膜厚分布が
得られない等の問題があった。
装置では、原料ガスの分散が悪く、反応管内部でプラズ
マ密度が不均一になって、均一な膜厚分布が得られない
ことがあった。また、これまでのプラズマＣＶＤ装置で
は、プラズマ熱や電極加熱により反応管内部の温度が上
昇し、反応管が膨張して変形してしまうことがあった。
そのため、基体と反応管とのギャップが不均一となっ
て、すなわち基体上に成膜される際のプラズマ密度が成
膜面幅方向に対して不均一となって、均一な膜厚分布が
得られない等の問題があった。
【０００６】本発明は、上述のような問題点を解決する
ために提案されたものであり、基体に成膜される薄膜の
膜厚分布が均一になるように制御することができるプラ
ズマＣＶＤ装置の提供を目的とするものである。
ために提案されたものであり、基体に成膜される薄膜の
膜厚分布が均一になるように制御することができるプラ
ズマＣＶＤ装置の提供を目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係るプラズマＣ
ＶＤ装置は、排気系を備えた真空槽内に、原料ガスを導
入するガス導入口と、原料ガスに放電電圧を印加するた
めの電極とを備え、開口部が所定の間隔をもって基体表
面に対向するように近接して配置される反応管が設置さ
れてなり、プラズマ化学気相成長法により薄膜を形成す
るプラズマＣＶＤ装置において、電極とガス導入口との
間には、複数の空孔を均一に配置したガス分散板が配置
されることを特徴とする。
ＶＤ装置は、排気系を備えた真空槽内に、原料ガスを導
入するガス導入口と、原料ガスに放電電圧を印加するた
めの電極とを備え、開口部が所定の間隔をもって基体表
面に対向するように近接して配置される反応管が設置さ
れてなり、プラズマ化学気相成長法により薄膜を形成す
るプラズマＣＶＤ装置において、電極とガス導入口との
間には、複数の空孔を均一に配置したガス分散板が配置
されることを特徴とする。
【０００８】このプラズマＣＶＤ装置によれば、ガス導
入口と電極との間に、複数の空孔を均一に配置したガス
分散板が配置されてなることから、原料ガスが均一に分
散されて、プラズマ密度が均一化されることによって、
薄膜の膜厚分布の均一化を図ることができる。
入口と電極との間に、複数の空孔を均一に配置したガス
分散板が配置されてなることから、原料ガスが均一に分
散されて、プラズマ密度が均一化されることによって、
薄膜の膜厚分布の均一化を図ることができる。
【０００９】また、本発明に係るプラズマＣＶＤ装置
は、排気系を備えた真空槽内に、原料ガスを導入するガ
ス導入口と、原料ガスに放電電圧を印加するための電極
とを備え、開口部が所定の間隔をもって基体表面に対向
するように近接して配置される反応管が設置されてな
り、プラズマ化学気相成長法により薄膜を形成するプラ
ズマＣＶＤ装置において、上記反応管が当該反応管の加
熱・冷却による膨張・収縮を吸収する支持機構により支
持されていることを特徴とする。
は、排気系を備えた真空槽内に、原料ガスを導入するガ
ス導入口と、原料ガスに放電電圧を印加するための電極
とを備え、開口部が所定の間隔をもって基体表面に対向
するように近接して配置される反応管が設置されてな
り、プラズマ化学気相成長法により薄膜を形成するプラ
ズマＣＶＤ装置において、上記反応管が当該反応管の加
熱・冷却による膨張・収縮を吸収する支持機構により支
持されていることを特徴とする。
【００１０】このプラズマＣＶＤ装置によれば、上記支
持機構が設けられてなることにより、反応管の膨張・収
縮が吸収され、反応管が不均一に歪むことがない。した
がって、このプラズマＣＶＤ装置では、反応管が歪んで
基体と反応管とのギャップが不均一になることが防止さ
れ、薄膜の膜厚分布の均一化を図ることができる。
持機構が設けられてなることにより、反応管の膨張・収
縮が吸収され、反応管が不均一に歪むことがない。した
がって、このプラズマＣＶＤ装置では、反応管が歪んで
基体と反応管とのギャップが不均一になることが防止さ
れ、薄膜の膜厚分布の均一化を図ることができる。
【００１１】さらに、本発明に係るプラズマＣＶＤ装置
は、排気系を備えた真空槽内に、原料ガスを導入するガ
ス導入口と、原料ガスに放電電圧を印加するための電極
とを備え、開口部が所定の間隔をもって基体表面に対向
するように近接して配置される反応管が設置されてな
り、プラズマ化学気相成長法により薄膜を形成するプラ
ズマＣＶＤ装置において、熱膨張による反応管の変位量
を検出する変位量測定機構が設けられていることを特徴
とする。
は、排気系を備えた真空槽内に、原料ガスを導入するガ
ス導入口と、原料ガスに放電電圧を印加するための電極
とを備え、開口部が所定の間隔をもって基体表面に対向
するように近接して配置される反応管が設置されてな
り、プラズマ化学気相成長法により薄膜を形成するプラ
ズマＣＶＤ装置において、熱膨張による反応管の変位量
を検出する変位量測定機構が設けられていることを特徴
とする。
【００１２】このプラズマＣＶＤ装置によれば、上記変
位量測定機構が設けられてなることにより、たとえ反応
管に歪みが発生してもその変位量を検出することがで
き、直ちにこれに対する対応策を講じることが可能とな
る。
位量測定機構が設けられてなることにより、たとえ反応
管に歪みが発生してもその変位量を検出することがで
き、直ちにこれに対する対応策を講じることが可能とな
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用したプラズマ
ＣＶＤ装置、及びこれを用いて例えば非磁性支持体上に
金属磁性膜が成膜されたフィルム上に保護膜としてカー
ボン膜を成膜する薄膜形成方法について、図面を参照し
ながら詳細に説明する。
ＣＶＤ装置、及びこれを用いて例えば非磁性支持体上に
金属磁性膜が成膜されたフィルム上に保護膜としてカー
ボン膜を成膜する薄膜形成方法について、図面を参照し
ながら詳細に説明する。
【００１４】なお、本実施の形態においては、フィルム
状の基体に成膜を行うプラズマＣＶＤ装置、及びカーボ
ン膜の形成方法について述べるが、本発明においては、
これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲で形状、材料等を任意に変更することが可能で
あることは言うまでもない。
状の基体に成膜を行うプラズマＣＶＤ装置、及びカーボ
ン膜の形成方法について述べるが、本発明においては、
これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲で形状、材料等を任意に変更することが可能で
あることは言うまでもない。
【００１５】先ず始めに、このプラズマＣＶＤ装置１に
ついて説明する。このプラズマＣＶＤ装置１は、図１に
示すように、排気系（図示せず）によって排気されて内
部が真空状態となされた真空槽２内に、送りロール３，
巻き取りロール４とが配設されており、これら送りロー
ル３から巻き取りロール４に向かって、ポリエチレンテ
レフタレート又はポリイミド等からなるフィルム５が順
次走行されるようになされている。
ついて説明する。このプラズマＣＶＤ装置１は、図１に
示すように、排気系（図示せず）によって排気されて内
部が真空状態となされた真空槽２内に、送りロール３，
巻き取りロール４とが配設されており、これら送りロー
ル３から巻き取りロール４に向かって、ポリエチレンテ
レフタレート又はポリイミド等からなるフィルム５が順
次走行されるようになされている。
【００１６】これら送りロール３から巻き取りロール４
側に上記フィルム５が走行する中途部には、上記各ロー
ル３，４よりも大径となされた円筒キャン６が配設され
ている。
側に上記フィルム５が走行する中途部には、上記各ロー
ル３，４よりも大径となされた円筒キャン６が配設され
ている。
【００１７】したがって、上記フィルム５は、上記送り
ロール３から順次送り出され、上記円筒キャン６の周面
に沿って移動走行され、更に上記巻き取りロール４に順
次巻き取られることとなる。
ロール３から順次送り出され、上記円筒キャン６の周面
に沿って移動走行され、更に上記巻き取りロール４に順
次巻き取られることとなる。
【００１８】また、上記送りロール３と上記円筒キャン
６との間、及び該円筒キャン６と上記巻き取りロール４
との間には、各ロール３，４より小径のガイドロール
７、８がそれぞれ配設され、上記送りロール３から上記
円筒キャン６、該円筒キャン６から上記巻き取りロール
４に亘って走行する上記フィルム５に所定のテンション
をかけ、該フィルム５が円滑に走行するようになされて
いる。
６との間、及び該円筒キャン６と上記巻き取りロール４
との間には、各ロール３，４より小径のガイドロール
７、８がそれぞれ配設され、上記送りロール３から上記
円筒キャン６、該円筒キャン６から上記巻き取りロール
４に亘って走行する上記フィルム５に所定のテンション
をかけ、該フィルム５が円滑に走行するようになされて
いる。
【００１９】上記円筒キャン６の下方には、図１及び図
２に示すように、反応管９が円筒キャン６に巻回された
フィルム５の表面に対向するようにして近接して配設さ
れる。反応管９は、電極１０を収納する反応管胴部９ａ
と、該円筒キャン６の周面に略平行となるように曲面化
された開口部９ｂとから構成される。上記開口部９ｂ
は、反応管胴部９ａとの断面積比が１．５倍以上とする
ことが好ましい。
２に示すように、反応管９が円筒キャン６に巻回された
フィルム５の表面に対向するようにして近接して配設さ
れる。反応管９は、電極１０を収納する反応管胴部９ａ
と、該円筒キャン６の周面に略平行となるように曲面化
された開口部９ｂとから構成される。上記開口部９ｂ
は、反応管胴部９ａとの断面積比が１．５倍以上とする
ことが好ましい。
【００２０】上記反応管９には、この内部に炭化水素系
の化合物を主成分とした原料ガスを供給するガス供給管
１１が接続され、そのガス供給管１１の前方にガス分散
板１２が設けられる。さらに、この反応管９内のガス分
散板１２の前方には、複数の空孔を有し、メッシュ状に
形成された電極１０が配されている。そして、ガス供給
管１１より導入された原料ガスは、直流電源により放電
電圧が印加された電極１０を通過するときプラズマ状態
となり、反応管９内で所定の反応を起こす。この時の分
解生成物が、円筒キャン６の周面を走行するフィルム５
の表面に連続的に被着し、カーボン膜が成膜される。
の化合物を主成分とした原料ガスを供給するガス供給管
１１が接続され、そのガス供給管１１の前方にガス分散
板１２が設けられる。さらに、この反応管９内のガス分
散板１２の前方には、複数の空孔を有し、メッシュ状に
形成された電極１０が配されている。そして、ガス供給
管１１より導入された原料ガスは、直流電源により放電
電圧が印加された電極１０を通過するときプラズマ状態
となり、反応管９内で所定の反応を起こす。この時の分
解生成物が、円筒キャン６の周面を走行するフィルム５
の表面に連続的に被着し、カーボン膜が成膜される。
【００２１】ところで、図４に示すように、ガス導入管
１１は、ガス導入継手１４によりポリカーボネイト製の
ガス導入フランジ１５を介して反応管底板１３に所定の
間隔を有して複数接続されている。また、ガス分散板１
２は、図３及び図４に示すように、複数の空孔１２ａが
均一に形成され、上記反応管底板１３に近接するように
して配置されている。
１１は、ガス導入継手１４によりポリカーボネイト製の
ガス導入フランジ１５を介して反応管底板１３に所定の
間隔を有して複数接続されている。また、ガス分散板１
２は、図３及び図４に示すように、複数の空孔１２ａが
均一に形成され、上記反応管底板１３に近接するように
して配置されている。
【００２２】上記ガス分散板１２は、複数の空孔１２ａ
が均一に形成されているので、ガス導入管１１より導入
された原料ガスを反応管９内に均一に分散させることが
できる。また、ガス導入管１１が複数設けられることに
より、より原料ガスが分散しやすくなっている。このよ
うに、ガス分散板１２を備えたプラズマＣＶＤ装置１
は、原料ガスが均一に分散されてプラズマ密度が均一と
なり、膜厚分布の均一な薄膜を得ることができる。
が均一に形成されているので、ガス導入管１１より導入
された原料ガスを反応管９内に均一に分散させることが
できる。また、ガス導入管１１が複数設けられることに
より、より原料ガスが分散しやすくなっている。このよ
うに、ガス分散板１２を備えたプラズマＣＶＤ装置１
は、原料ガスが均一に分散されてプラズマ密度が均一と
なり、膜厚分布の均一な薄膜を得ることができる。
【００２３】さらに、反応管９は、図５及び図６に示す
ように、反応管胴部９ａの両側面にそれぞれ第１の支持
軸１８、２０、及び第２の支持軸１９、１９が植立さ
れ、第１の支持軸１８、２０、及び第２の支持軸１９、
１９が各側面に対向して配置される反応管置台２１に係
止されてなる。反応管置台２１は、支持板２１ａを介し
てギャップ調整用１軸スライドステージ２５に固定され
ている。このように、反応管置台２１が取り付けられた
反応管胴部９ａは、ギャップ調整用１軸スライドステー
ジ２５により矢印Ｂ方向（図５に示す。）にスライドで
きるようになっている。
ように、反応管胴部９ａの両側面にそれぞれ第１の支持
軸１８、２０、及び第２の支持軸１９、１９が植立さ
れ、第１の支持軸１８、２０、及び第２の支持軸１９、
１９が各側面に対向して配置される反応管置台２１に係
止されてなる。反応管置台２１は、支持板２１ａを介し
てギャップ調整用１軸スライドステージ２５に固定され
ている。このように、反応管置台２１が取り付けられた
反応管胴部９ａは、ギャップ調整用１軸スライドステー
ジ２５により矢印Ｂ方向（図５に示す。）にスライドで
きるようになっている。
【００２４】ところで、上記第１の支持軸１８は、その
一方が弾性手段（バネ）１７により軸心方向に付勢さ
れ、ボールブッシュを介して上記反応管置台２１に対し
て挿脱自在とされ、反応管胴部９ａの膨張時、矢印Ｂ方
向の歪みを吸収する。また、上記第２の支持軸１９は、
いずれも上記反応管置台２１に設けられた切り欠き部２
２に挿脱自在に挿入され、反応管胴部９ａの膨張時、矢
印Ｂ方向への歪みを吸収する。なお、ここでは、第１の
支持軸２０には、弾性手段を介さない構造としたが、片
側を基点とした為であり、左右の構成が入れ替わっても
差し支えない。
一方が弾性手段（バネ）１７により軸心方向に付勢さ
れ、ボールブッシュを介して上記反応管置台２１に対し
て挿脱自在とされ、反応管胴部９ａの膨張時、矢印Ｂ方
向の歪みを吸収する。また、上記第２の支持軸１９は、
いずれも上記反応管置台２１に設けられた切り欠き部２
２に挿脱自在に挿入され、反応管胴部９ａの膨張時、矢
印Ｂ方向への歪みを吸収する。なお、ここでは、第１の
支持軸２０には、弾性手段を介さない構造としたが、片
側を基点とした為であり、左右の構成が入れ替わっても
差し支えない。
【００２５】したがって、第１の支持軸１８、第２の支
持軸１９、及び反応管置台２１に支持された反応管９
は、加熱により膨張しても、上記第１の支持軸１８に備
えられた弾性手段１７により、成膜面に対して水平方向
すなわち矢印Ａ方向（図６に示す。）の膨張が吸収され
る。同時に、反応管９は、上記反応管置台２１に設けら
れた切り欠き部２２により、成膜面に対して垂直方向す
なわち矢印Ｂ方向の膨張が逃がされる。また、同様に、
加熱により膨張した反応管９が冷却されて収縮する際に
は、反応管９の収縮が第１の支持軸１８及び第２の支持
軸１９により吸収される。
持軸１９、及び反応管置台２１に支持された反応管９
は、加熱により膨張しても、上記第１の支持軸１８に備
えられた弾性手段１７により、成膜面に対して水平方向
すなわち矢印Ａ方向（図６に示す。）の膨張が吸収され
る。同時に、反応管９は、上記反応管置台２１に設けら
れた切り欠き部２２により、成膜面に対して垂直方向す
なわち矢印Ｂ方向の膨張が逃がされる。また、同様に、
加熱により膨張した反応管９が冷却されて収縮する際に
は、反応管９の収縮が第１の支持軸１８及び第２の支持
軸１９により吸収される。
【００２６】従来の反応管は、直接支持軸により真空槽
に固定されていたため、膨張が抑えられて不均一な歪み
が生じ、成膜不能となっていたが、このように、上記反
応管９は、加熱・冷却による膨張・収縮を吸収する支持
機構を備えているので、不均一に歪みの発生を防止す
る。したがって、この支持機構を備えたプラズマＣＶＤ
装置１は、フィルム５の成膜面と反応管開口部９ｂとの
ギャップＧを均一に保つことができるので、膜厚分布の
均一な薄膜を得ることができる。
に固定されていたため、膨張が抑えられて不均一な歪み
が生じ、成膜不能となっていたが、このように、上記反
応管９は、加熱・冷却による膨張・収縮を吸収する支持
機構を備えているので、不均一に歪みの発生を防止す
る。したがって、この支持機構を備えたプラズマＣＶＤ
装置１は、フィルム５の成膜面と反応管開口部９ｂとの
ギャップＧを均一に保つことができるので、膜厚分布の
均一な薄膜を得ることができる。
【００２７】また、反応管開口部９ｂの四隅には、図７
〜図９に示すように、成膜中の反応管開口部９ｂの変位
量を測定するレーザー変位センサー２３（２３ａ、２３
ｂ、２３ｃ、２３ｄ）がそれぞれ円筒キャン６と対向す
るように設置される。そして、測定ブロック２４（２４
ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ）が、円筒キャン支持プレ
ート（図示せず）に固定されレーザー変位センサー２３
から出射されるレーザ光の光軸に対して直交するように
それぞれ対向配置されている。したがって、レーザー変
位センサー２３と、測定ブロック２４との距離（反射光
量）により、反応管開口部９ｂの変位量、すなわち円筒
キャン６の周面と反応管開口部９ｂとのギャップＧの変
位量が測定される。例えば、２μｍの分解能で反応管の
変位量を測定することができる。
〜図９に示すように、成膜中の反応管開口部９ｂの変位
量を測定するレーザー変位センサー２３（２３ａ、２３
ｂ、２３ｃ、２３ｄ）がそれぞれ円筒キャン６と対向す
るように設置される。そして、測定ブロック２４（２４
ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ）が、円筒キャン支持プレ
ート（図示せず）に固定されレーザー変位センサー２３
から出射されるレーザ光の光軸に対して直交するように
それぞれ対向配置されている。したがって、レーザー変
位センサー２３と、測定ブロック２４との距離（反射光
量）により、反応管開口部９ｂの変位量、すなわち円筒
キャン６の周面と反応管開口部９ｂとのギャップＧの変
位量が測定される。例えば、２μｍの分解能で反応管の
変位量を測定することができる。
【００２８】このように、上記変位量測定機構が備えら
れたプラズマＣＶＤ装置１においては、たとえ反応管９
に歪みが発生してもその変位量を検出することができ、
直ちにこれに対する対応策を講じることが可能となる。
れたプラズマＣＶＤ装置１においては、たとえ反応管９
に歪みが発生してもその変位量を検出することができ、
直ちにこれに対する対応策を講じることが可能となる。
【００２９】ここで、上述したプラズマＣＶＤ装置１を
用いて、カーボン膜を成膜した時の反応管９内の圧力
と、反応管９の外面温度と、各レーザー変位センサー
（商品名：Ｚ４Ｍ−４０、オムロン社製）２３ａ、２３
ｂ、２３ｃ、２３ｄの変位量を測定した時の結果を図１
１に示す。
用いて、カーボン膜を成膜した時の反応管９内の圧力
と、反応管９の外面温度と、各レーザー変位センサー
（商品名：Ｚ４Ｍ−４０、オムロン社製）２３ａ、２３
ｂ、２３ｃ、２３ｄの変位量を測定した時の結果を図１
１に示す。
【００３０】図１１の結果から、温度上昇とともに圧力
上昇が生じるが、反応管９の変位量は、±０．２ｍｍ以
下であった。これは、上記支持機構をもたない従来の反
応管の変位量の１０分の１以下である。つまり、円筒キ
ャン６の周面と反応管開口部９ａとのギャップＧは、均
一に保たれていた。また、この時の成膜面幅方向の膜厚
分布は、設定膜厚に対して±１０％以下に制御すること
ができた。
上昇が生じるが、反応管９の変位量は、±０．２ｍｍ以
下であった。これは、上記支持機構をもたない従来の反
応管の変位量の１０分の１以下である。つまり、円筒キ
ャン６の周面と反応管開口部９ａとのギャップＧは、均
一に保たれていた。また、この時の成膜面幅方向の膜厚
分布は、設定膜厚に対して±１０％以下に制御すること
ができた。
【００３１】これらの結果からもわかるように、本発明
が適用されるプラズマＣＶＤ装置１は、電極１０の後方
に分散板１２を備え、反応管９が当該反応管９の膨張・
収縮を吸収する支持機構を備えた反応管置台２１により
支持され、変位量測定機構（変位センサー２３、測定ブ
ロック２４）を備えていることから、反応管９内で原料
ガスが均一に分散され、熱によって反応管９が膨張して
も歪むことがなく基体５と反応管開口部９ｂとのギャッ
プＧが均一に保たれることから、プラズマ密度が均一な
状態で成膜を行うことができる。したがって、このプラ
ズマＣＶＤ装置１においては、均一なプラズマ密度が得
られることから、カーボン膜の膜厚分布を均一に制御す
ることができる。
が適用されるプラズマＣＶＤ装置１は、電極１０の後方
に分散板１２を備え、反応管９が当該反応管９の膨張・
収縮を吸収する支持機構を備えた反応管置台２１により
支持され、変位量測定機構（変位センサー２３、測定ブ
ロック２４）を備えていることから、反応管９内で原料
ガスが均一に分散され、熱によって反応管９が膨張して
も歪むことがなく基体５と反応管開口部９ｂとのギャッ
プＧが均一に保たれることから、プラズマ密度が均一な
状態で成膜を行うことができる。したがって、このプラ
ズマＣＶＤ装置１においては、均一なプラズマ密度が得
られることから、カーボン膜の膜厚分布を均一に制御す
ることができる。
【００３２】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係るプラズマＣＶＤ装置は、電極とガス導入口との
間に、複数の空孔を均一に配置したガス分散板が配置さ
れることから、原料ガスが均一に分散されて、プラズマ
密度が均一化されることによって、薄膜の膜厚分布の均
一化を図ることができる。
明に係るプラズマＣＶＤ装置は、電極とガス導入口との
間に、複数の空孔を均一に配置したガス分散板が配置さ
れることから、原料ガスが均一に分散されて、プラズマ
密度が均一化されることによって、薄膜の膜厚分布の均
一化を図ることができる。
【００３３】また、本発明に係るプラズマＣＶＤ装置
は、反応管が当該反応管の加熱・冷却による膨張・収縮
を吸収する支持機構により支持されていることから、反
応管が歪んで基体と反応管とのギャップが不均一になる
ことを防止し、薄膜の膜厚分布の均一化を図ることがで
きる。
は、反応管が当該反応管の加熱・冷却による膨張・収縮
を吸収する支持機構により支持されていることから、反
応管が歪んで基体と反応管とのギャップが不均一になる
ことを防止し、薄膜の膜厚分布の均一化を図ることがで
きる。
【００３４】また、本発明に係るプラズマＣＶＤ装置
は、熱膨張による反応管の変位量を検出する変位量測定
機構が備えられていることから、反応管９に歪みが発生
してもその変位量を検出することができ、直ちにこれに
対する対向策を講じることができる。
は、熱膨張による反応管の変位量を検出する変位量測定
機構が備えられていることから、反応管９に歪みが発生
してもその変位量を検出することができ、直ちにこれに
対する対向策を講じることができる。
【００３５】このように、原料ガスを均一に分散する分
散板や、反応管の膨張・収縮を吸収する支持機構や、熱
膨張による反応管の変位量を検出する変位量測定機構が
設けられたプラズマＣＶＤ装置は、基体表面と反応管開
口部とのギャップを均一に保ち、薄膜の膜厚分布を均一
に制御することができる。
散板や、反応管の膨張・収縮を吸収する支持機構や、熱
膨張による反応管の変位量を検出する変位量測定機構が
設けられたプラズマＣＶＤ装置は、基体表面と反応管開
口部とのギャップを均一に保ち、薄膜の膜厚分布を均一
に制御することができる。
【図１】本発明を適用したプラズマＣＶＤ装置の構成を
示す模式図である。
示す模式図である。
【図２】同プラズマＣＶＤ装置の反応管の構成を示す要
部斜視図である。
部斜視図である。
【図３】同プラズマＣＶＤ装置の分散板の平面図であ
る。
る。
【図４】同プラズマＣＶＤ装置のガス導入口と分散板の
正面図である。
正面図である。
【図５】同プラズマＣＶＤ装置の反応管と膨張対策機構
の正面図である。
の正面図である。
【図６】図５における反応管と膨張対策機構のＸ−Ｘ線
に沿う断面図である。
に沿う断面図である。
【図７】同プラズマＣＶＤ装置の反応管とレーザー変位
センサーと測定ブロックとを示す平面図である。
センサーと測定ブロックとを示す平面図である。
【図８】同プラズマＣＶＤ装置の反応管とレーザー変位
センサーと測定ブロックとを示す正面図である。
センサーと測定ブロックとを示す正面図である。
【図９】同プラズマＣＶＤ装置の反応管とレーザー変位
センサーと測定ブロックとを示す斜視図である。
センサーと測定ブロックとを示す斜視図である。
【図１０】図９の反応管とレーザー変位センサーと測定
ブロックとを拡大した斜視図である。
ブロックとを拡大した斜視図である。
【図１１】同プラズマＣＶＤを用いて成膜した際の成膜
時間と、反応管内の圧力、温度、反応管の変位量との関
係を示した図である。
時間と、反応管内の圧力、温度、反応管の変位量との関
係を示した図である。
１ プラズマＣＶＤ装置、２ 真空槽、５ フィルム、
６ 円筒キャン、９ 反応管、１０ 電極、１１ ガス
供給管、１２ ガス分散板、１７ スプリング、１８
第１の支持軸、１９ 第２の支持軸、２０ 第１の支持
軸、２１ 反応管置台、２２ 切り欠き部、２３ レー
ザー変位センサー、２４ 測定ブロック
６ 円筒キャン、９ 反応管、１０ 電極、１１ ガス
供給管、１２ ガス分散板、１７ スプリング、１８
第１の支持軸、１９ 第２の支持軸、２０ 第１の支持
軸、２１ 反応管置台、２２ 切り欠き部、２３ レー
ザー変位センサー、２４ 測定ブロック
Claims (5)
- 【請求項１】 排気系を備えた真空槽内に、原料ガスを
導入するガス導入口と、原料ガスに放電電圧を印加する
ための電極とを備え、開口部が所定の間隔をもって基体
表面に対向するように近接して配置される反応管が設置
されてなり、プラズマ化学気相成長法により薄膜を形成
するプラズマＣＶＤ装置において、 電極とガス導入口との間には、複数の空孔を均一に配置
したガス分散板が配置されることを特徴とするプラズマ
ＣＶＤ装置。 - 【請求項２】 排気系を備えた真空槽内に、原料ガスを
導入するガス導入口と、原料ガスに放電電圧を印加する
ための電極とを備え、開口部が所定の間隔をもって基体
表面に対向するように近接して配置される反応管が設置
されてなり、プラズマ化学気相成長法により薄膜を形成
するプラズマＣＶＤ装置において、 上記反応管が当該反応管の加熱・冷却による膨張・収縮
を吸収する支持機構により支持されていることを特徴と
するプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項３】 上記反応管の両側面にそれぞれ第１の支
持軸及び第２の支持軸が植立されるとともに、これら支
持軸が各側面と対向して配置される反応管置台に係止さ
れてなり、 上記第１の支持軸のうち少なくとも一方は、弾性手段に
より軸心方向に付勢され、上記反応管置台に対して挿脱
自在とされ、 上記第２の支持軸は、いずれも上記反応管置台に設けら
れた切り欠きに挿脱自在に挿入され、上記第１の支持軸
を中心とする回動が規制されていることを特徴とする請
求項２記載のプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項４】 排気系を備えた真空槽内に、原料ガスを
導入するガス導入口と、原料ガスに放電電圧を印加する
ための電極とを備え、開口部が所定の間隔をもって基体
表面に対向するように近接して配置される反応管が設置
されてなり、プラズマ化学気相成長法により薄膜を形成
するプラズマＣＶＤ装置において、 熱膨張による反応管の変位量を検出する変位量測定機構
が設けられていることを特徴とするプラズマＣＶＤ装
置。 - 【請求項５】 変位量測定機構が、反応管の開口部に設
けられたレーザ変位計と、真空槽に固定されレーザ変位
計のレーザ光の光軸に対して直交するように対向配置さ
れる測定ブロックとからなることを特徴とする請求項４
記載のプラズマＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24220596A JPH1088355A (ja) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | プラズマｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24220596A JPH1088355A (ja) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | プラズマｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1088355A true JPH1088355A (ja) | 1998-04-07 |
Family
ID=17085825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24220596A Withdrawn JPH1088355A (ja) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | プラズマｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1088355A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007026545A1 (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-08 | Konica Minolta Holdings, Inc. | プラズマ放電処理装置及びガスバリア性フィルムの製造方法 |
| JP2013209679A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Fujifilm Corp | 成膜装置 |
-
1996
- 1996-09-12 JP JP24220596A patent/JPH1088355A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007026545A1 (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-08 | Konica Minolta Holdings, Inc. | プラズマ放電処理装置及びガスバリア性フィルムの製造方法 |
| JPWO2007026545A1 (ja) * | 2005-08-31 | 2009-03-05 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | プラズマ放電処理装置及びガスバリア性フィルムの製造方法 |
| JP2013209679A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Fujifilm Corp | 成膜装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031202 |