JPS6389672A

JPS6389672A - プラズマｃｖｄ装置

Info

Publication number: JPS6389672A
Application number: JP23518686A
Authority: JP
Inventors: Yoshi Watabe; 嘉渡部
Original assignee: Anelva Corp
Current assignee: Canon Anelva Corp
Priority date: 1986-10-02
Filing date: 1986-10-02
Publication date: 1988-04-20

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、ワーク表面に薄膜を形成するプラズマＣＶＤ
装置の改良に関するものである。

（従来の技術）ワークとしての基板の表面に薄膜を形成する手段の１つ
としてプラズマＣＶ　Ｄ　（Ｃｈｃｗｆｃａｌ　Ｖａｐ
ｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　）装置は周知テアル。

この種の装置は、真空容器内に導入された反応ガスをプ
ラズマ状態にすることによって活性化しこれを原料とし
て、真空容器内に配置された加熱状態の基板（ワーク）
に所要の薄膜を付着成長させるものである。

この種の装置の真空容器内には電極や基板を載置する基
板載置台等、各種の部品が組み込まれるが、これらの部
品の材料は主にステンレススチール、アルミニウム合金
、酸化アルミニウム、石英、テフロン等の高分子化合物
およびステンレススチールに酸“化アルミニウムをコー
ティングしたもの等が使用されている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、真空容器内の部品を上記材料によって構
成した場合には次のような不都合がある。

まず、ステンレススチールは、特に１００℃以上の温度
ではフッ素雰囲気に弱く、成膜直後の高温状態でフッ素
系の反応ガスにより真空容器内（成膜室内）のプラズマ
クリーニングを行うと、該ステンレススチールの表面が
腐食されるという問題があり、そのため、成膜完了後に
プラズマクリーニングを行う場合には真空容器内の温度
が十分低くなるまで長時間待たなければならないという
不便がある。また、該ステンレススチールの部品を半導
体薄膜形成用のプラズマＣＶＤ装置に使用した場合には
、プラズマとステンレススチールとの相互作用により、
ステンレススチールから重金属が放出され、これによっ
て基板が汚染されるという心配がある。

アルミニウム合金は、高温での耐フツ素性は良いものの
一般に３００℃以上では、機械的な強度か弱く、構造材
料として使用できないという問題があり、また、溶接が
困難なために複雑な形状の部品を作成しにくいという問
題がある。

酸化アルミニウムは、高温での耐フツ素性は良いが、多
くの場合焼成により作成するため、複雑な形状の部品を
作成しに＜＜、また、比較的小さな部品しか作成できな
いという問題がある。

石英は、フッ素によってエツチングされやすく、また、
酸化アルミニウムと同様に脆いという欠点がある。

高分子化合物は、プラズマＣＶＤ装置に使用するには、
耐熱性に問題があるばかりでなく、多量のガスを吸蔵す
るなめ高真空が得られにくいという欠点がある。

ステンレススチールに酸化アルミニウムをコーティング
した材料は、酸化アルミニウムの気孔率が高いので、フ
ッ素が、酸化アルミニウム層を透過してしまい、下地の
ステンレススチールが腐食して酸化アルミニウム層が剥
離してしまうという問題がある。

本発明は上記従来の問題点を解決するためになされたも
のであり、その目的は、真空室内の所望部品を耐熱性、
加工性および機械的強度の優れたステンレススチール等
の材料で形成するにもかかわらず、高温での成膜とプラ
ズマクリーニングを、重金属汚染の可能性やフッ素によ
る侵食がなく、安定して行うことができるプラズマＣＶ
Ｄ装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）本発明は上記目的を達成するために次のように構成され
ている。すなわち、本発明は、真空容器と、該真空容器
内にガスを導入するガス導入部と、電力の印加により真
空容器内でプラズマを発生させるプラズマ発生手段とを
有し、真空容器内に導入したガスをプラズマ化すること
により活性化して真空容器内に配置されたワークに膜を
形成するプラズマＣＶＤ装置において、前記真空容器内
で真空にさらされる１個以上の部品の表面にはアルミニ
ウム被膜が形成されていることを特徴とするプラズマＣ
ＶＤ装置である。

（作　用）上記構成からなる本発明において、プラズマＣＶＤ装置
を使用してワーク表面の成膜や真空室内のプラズマクリ
ーニングを行う場合、真空室内に組み込まれアルミニウ
ムコーティングされた部品材料は該アルミニウム被膜に
よって保護される。

このアルミニウム被膜の保護によって、該部品材料と真
空室内のプラズマとの接触が阻止され、ワークの重金属
汚染や部品下地のフッ素による侵食を効果的に防止する
ことが可能となるものである。

（実　施　例）以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
１図には本発明に係る一実施例の構成が示されている０
図において、ヒータ等の加熱機構（図示せず）を内蔵す
るステンレススチール製のワーク載置台としての基板台
１には該基板台１を覆うようにしてステンレススチール
製の容器枠体２が気密に固定されており、基板台１と該
容器枠体２によって真空容器（成膜室）３が形成されて
いる、前記容器枠体２の側面には排気口１７が設けられ
ており、この排気口１７に連結される真空ポンプ（図示
せず）によって真空容器３内の真空排気が行われている
。該真空容器３内には基板台１の基板載置面４と対向さ
せてアルミニウム製の電極５が配設されており、該電極
５の保持部は絶縁部材６を介して容器枠体２の天板７に
気密に保持されている。

該ＩＩ極５の先端面にはアルミニウム製の電極板８がス
テンレススチール製のねじ９により固定されている。ま
た、電極５の内部には図示されていないガス流通穴が明
けられており、ガス供給源１０からガス管１１およびガ
ス流通穴を通して真空容器３内に反応ガスが供給される
ようになっている。

一方、高周波電源１２から出力される高周波電力はイン
ピーダンス整合回路１３を通して電極５へ供給されてい
る。また、容器枠体２および基板台１はアース側に接続
されている。

つまり、電極５はカソード電極として機能し、基板台１
はアノード電極として機能しており、電極５と基板台１
間に反応ガスをプラズマ化する電場が形成されるのであ
る。

本実施例において特徴的なことは、真空容器３内で真空
にさらされ、かつ、高温となるステンレススチール製の
部品、すなわち、基板台１とねじ９の表面にアルミニウ
ム被膜１４が形成されていることである。

すなわち、ねじ９の表面には厚さ１μｍのアルミニウム
被膜１４がスパッタリングによって形成されており、ま
た、基板台１は切削加工および溶接接続によって図示の
形状に作成され、その表面に厚さ０．２鳳鴫のアルミニ
ウム被膜１４がプラズマジェットの溶射によって形成さ
れている。

上記のように構成されている本実施例の装置において、
基板台１上に加熱状態で配置された複数のワークとして
の基板１６に成膜を行う場合は、ガス供給源１０から反
応ガスを導入しつつ、排気速度を調整して真空容器３内
部を１０Ｐａ〜１０００Ｐａ°の圧力に保ち反応ガスを
電［５と基板台１との間に印加した電場によってプラズ
マ化し、活性化させたガス成分を基板上に付着成長させ
ることにより行われる。この場合１００℃〜４００℃の
高温状態にあるステンレススチール製の基板台１および
ねじ９はアルミニウム被膜１４によって保護されている
から、従来例の弊害、すなわち、半導体基板の成膜時に
おいて、部品下地のステンレススチールから重金属が放
出し、その重金属によって基板が汚染されるという弊害
は効果的に除去される。

また、本実施例の装置により真空容器３内のプラズマク
リーニングを行う場合には、前記成膜時の反応ガスの代
わりにフッ素等のエツチングガスを真空容器３内に導入
し、これをプラズマ化すればよく、このエツチングガス
のエツチング作用によって、電［５、電極板８、基板台
１および容器枠体２等の表面に堆積している成膜時の生
成物を除去できる。この場合、本実ｍ例においては、前
記の如く、基板台１およびねじ９の表面がアルミニウム
被膜１４によって覆われているので、下地のステンレス
スチールがフッ素等のエツチングガスに接触することが
なく、高温状態においてもステンレススチールがフッ素
ガスによって侵食されるということがない、したがって
、本実施例においては、基板１６の成膜後、直ちにプラ
ズマクリーニングを行うことが可能となり、従来例の時
間の無駄、すなわち、プラズマクリーニングに際し、成
膜後、基板台１等の部品温度が十分下がるまで作業開始
を待たなければならないという無駄時間およびプラズマ
クリーニング完了後、成膜を行う際に、温度が十分上が
るまでその作業開始を待たなければならないという無駄
時間をそれぞれ省略でき、これにより成、膜およびプラ
ズマクリーニングの作業能率を大幅に改善することが可
能である。

なお、上記実施例において、ステンレススチール製の容
器枠体２の表面にはアルミニウム被膜が形成されていな
いが、これは、成膜時においては、プラズマ密度は、を
極板８と基板台１との間隙では大きいが容器枠体２に対
向する空間では小さいので、基板を汚染する程の重金属
が容器枠体２から放出されることがなく、またプラズマ
クリーニングに際しても、容器枠体２の温度は十分低い
ので、フッ素による侵食がほとんど生じないことによる
。

しかし成膜時およびプラズマクリーニング時における上
記弊害を完全に防止するには、ステンレススチール製か
らなる容器枠体２の表面にも、アルミニウム被膜を形成
することが必要となる。

また、上記実施例では電極５の電圧印加手段として高周
波電源を用いているが、これを直流電源によって構成す
ることも可能である。

（発明の効果）本発明は、以上説明したような構成と作用とを有してい
るので、アルミニウム被膜によって部品材料とプラズマ
との接触が回避され、成膜時におけるワークの重金属汚
染やプラズマクリーニング時における部品材料の侵食弊
害を効果的に除去できる。したがって、本考案によれば
、真空容器内の所望部品の材料として耐熱性、加工性お
よび機械的強度に優れたステンレススチール等の材料を
支障なく採用することが可能となり、これにより、極め
て商品債値の高いプラズマＣＶＤ装置を提供することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例の構成図である。１・・・・・・基板台、　２・・・・・・容器枠体、　
３・・・・・・真空容器、　４・・・・・・基板載置面
、　５・・・・・・電極、６・・・・・・絶縁部材、　
７・・・・・・天板、８・・・・・・電極板、９・・・
・・・ねじ、　１０・・・・・・ガス供給源、１１・・
・・・・ガス管、　１２・・・・・・高周波電源、１３
・・・・・・インピーダンス整合回路、　１４・・・・
・・アルミニウム被膜、　１６・・・・・・基板（ワー
ク）、１７・・・・・・排気口。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）真空容器と、該真空容器内にガスを導入するガス
導入部と、電力の印加により真空容器内でプラズマを発
生させるプラズマ発生手段とを有し、真空容器内に導入
したガスをプラズマ状態にすることにより活性化して真
空容器内に配置されたワークに膜を形成するプラズマＣ
ＶＤ装置において、前記真空容器内で真空にさらされる
１個以上の部品の表面にアルミニウム被膜が形成されて
いることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
（２）アルミニウム被膜はステンレススチール製の部品
の表面に形成されることを特徴とする特許請求の範囲第
（１）項記載のプラズマＣＶＤ装置。
（３）ステンレススチール製の部品中には、少なくとも
ワークを載置するワーク載置台が含まれることを特徴と
する特許請求の範囲第（２）項記載のプラズマＣＶＤ装
置。