成膜装置以及成膜方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种成膜装置以及成膜方法，其可低成本且高效率地形成氢化硅膜。所述成膜装置包括：搬送部(30)，具有循环搬送工件(10)的旋转台(31)；成膜处理部(40)，具有包含硅材料的靶(42)、及对被导入靶(42)与旋转台(31)之间的溅射气体(G1)进行等离子体化的等离子体产生器，通过溅射而在工件(10)形成硅膜；以及氢化处理部(50)，具有导入含有氢气的工艺气体(G2)的工艺气体导入部(58)、及对工艺气体(G2)进行等离子体化的等离子体产生器，对已形成在工件(10)的硅膜进行氢化，搬送部(30)以使工件(10)交替地穿过成膜处理部(40)与氢化处理部(50)的方式进行搬送。

【技术实现步骤摘要】
成膜装置以及成膜方法
本专利技术涉及一种成膜装置以及成膜方法。
技术介绍
用于光学膜等的硅(Si)膜若在膜中的硅原子中存在悬键(danglingbond)，则电性变得不稳定，光学性质变得不稳定，因此必须通过使氢(H)原子与悬键进行键结来变成稳定的状态，由此变成经氢封端的Si-H膜(以下，称为氢化硅膜)。作为形成硅膜的成膜装置，有通过溅射来使硅的粒子堆积在基板上的装置。通过溅射来堆积的硅为非晶质(非晶)，与结晶质的硅相比存在许多悬键，但可通过进行氢封端来使其稳定化。在此种成膜装置中，在作为密闭容器的腔室内，将基板支撑固定在与硅材料的靶相向的位置。而且，将添加有氢气的溅射气体导入腔室内，对靶施加高频电力，由此使溅射气体等离子体化。通过由等离子体产生的活性种，而将硅粒子从靶中打出并堆积在基板上。此时，硅原子的悬键与溅射气体中所含有的氢原子进行键结，由此进行氢封端。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利特开平07-90570号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]在如以上那样进行成膜并进行氢封端的情况下，硅与氢的键结的效率不佳。因此，必须提高溅射气体中的氢气的比例(氢浓度)。但是，若提高氢浓度，则高浓度的氢因与存在于成膜装置内部的氧的反应或热而爆炸的可能性变高。因此，在提高使用的氢浓度的情况下，将建筑物或装置设为防爆规格来确保安全性。其结果，设备的成本变高。另外，即便利用含有氢气的溅射气体在腔室内进行成膜，虽然容易对形成在基板的硅膜的表层的部分的硅原子进行氢封端，但氢原子也难以到达硅膜的内部，膜内部的硅原子容易残存悬键。即，难以高效率地对也包含硅膜的内部的整体进行氢封端。本专利技术是为了解决如上所述的问题而提出，其目的在于提供一种可低成本且高效率地形成氢化硅膜的成膜装置以及成膜方法。[解决问题的技术手段]为了实现所述目的，本专利技术的成膜装置包括：搬送部，具有循环搬送工件的旋转台；成膜处理部，具有包含硅材料的靶、及对被导入所述靶与所述旋转台之间的溅射气体进行等离子体化的等离子体产生器，通过溅射而在所述工件形成硅膜；以及氢化处理部，具有导入含有氢气的工艺气体的工艺气体导入部、及对所述工艺气体进行等离子体化的等离子体产生器，对已形成在所述工件的所述硅膜进行氢化，所述搬送部以使所述工件交替地穿过所述成膜处理部与所述氢化处理部的方式进行搬送。另外，本专利技术的成膜方法包括：循环搬送步骤，具有旋转台的搬送部循环搬送工件；成膜步骤，具有靶及等离子体产生器的成膜处理部通过溅射而在所述工件形成硅膜，所述靶包含硅材料，所述等离子体产生器对被导入所述靶与所述旋转台之间的溅射气体进行等离子体化；以及氢化步骤，具有工艺气体导入部及等离子体产生器的氢化处理部对已形成在所述工件的硅膜进行氢化，所述工艺气体导入部导入含有氢气的工艺气体，所述等离子体产生器对所述工艺气体进行等离子体化，所述搬送部以使所述工件交替地穿过所述成膜处理部与所述氢化处理部的方式进行搬送。[专利技术的效果]根据本专利技术，可低成本且高效率地形成氢化硅膜。附图说明图1是示意性地表示本实施方式的成膜装置的构成的透视平面图。图2是图1中的A-A剖面图，且为从图1的实施方式的成膜装置的侧面观察的内部构成的详细图。图3是利用本实施方式的成膜装置的处理的流程图。图4的(A)至图4的(I)是表示利用本实施方式的成膜装置的工件的处理过程的示意图。图5是表示硅膜的消光系数与波长的关系的图表。[符号的说明]10：工件11：氢化硅膜12：薄膜20：腔室20a：顶部20b：内底面20c：内周面21：排气口22：分隔部30：搬送部31：旋转台32：马达33：保持部34：托盘40：成膜处理部41：处理空间42：靶43：支承板44：电极46：电源部47：气体导入口48：配管49：溅射气体导入部50：氢化处理部51：筒状体52：窗构件53：天线54：RF电源55：匹配箱56：气体导入口57：配管58：工艺气体导入部59：处理空间60：负载锁定部70：控制装置80：排气部90：供给源91：稀有气体供给部92：氢气供给部93A、93B：混合器100：成膜装置910、920：储气瓶911A、911B、921A、921B：配管912A、912B、922A、922B：流量控制计G1：溅射气体G2：工艺气体L：搬送路径S01～S09：步骤具体实施方式一边参照附图，一边对本专利技术的成膜装置的实施方式进行详细说明。[概要]图1中所示的成膜装置100是通过溅射而在工件10上形成氢化硅膜的装置。工件10例如为石英、玻璃等具有透光性的基板，成膜装置100在工件10的表面形成经氢封端的硅(Si-H)膜。另外，所形成的硅膜为非晶质，即非晶硅膜，构成膜的硅原子具有悬键。另外，在本说明书中，“氢化”与“氢封端”的意思相同。因此，在以下的说明中，氢化处理是指进行氢封端的处理。成膜装置100具有腔室20、搬送部30、成膜处理部40、氢化处理部50、负载锁定(load-lock)部60及控制装置70。腔室20是可使内部变成真空的容器。腔室20为圆柱形状，其内部由分隔部22划分，被呈扇状地分割成多个区域。在一个区域配置成膜处理部40，在另一个区域配置氢化处理部50，进而在另一个区域配置负载锁定部60。即，在腔室20内，将成膜处理部40、氢化处理部50、负载锁定部60配置在不同的区域。成膜处理部40与氢化处理部50各配置在一个区域中。工件10在腔室20内沿着圆周方向旋转几圈，由此交替地巡回并穿过成膜处理部40与氢化处理部50，在工件10上交替地重复硅膜的形成与硅膜的氢化，所期望的厚度的氢化硅膜成长。另外，在提升氢浓度的情况下，也可以针对成膜处理部40配置两个以上的氢化处理部50。即，也可以将氢化处理部50配置在两个以上的区域中。即便配置两个以上的氢化处理部50，只要如成膜→氢化处理→氢化处理→成膜……这样，在氢化处理与成膜处理之间不包含成膜处理或氢化处理以外的处理，则也包含在“交替地穿过成膜处理部与氢化处理部”这一实施例中。如图2所示，腔室20由圆盘状的顶部20a、圆盘状的内底面20b、及环状的内周面20c包围来形成。分隔部22是从圆柱形状的中心呈放射状地配设的方形的壁板，从顶部20a朝内底面20b延长，未到达内底面20b。即，在内底面20b侧确保圆柱状的空间。在所述圆柱状的空间内配置有搬送工件10的旋转台31。分隔部22的下端空开载置在搬送部30的工件10穿过的间隙，与旋转台3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成膜装置，其特征在于，包括：/n搬送部，具有循环搬送工件的旋转台；/n成膜处理部，具有包含硅材料的靶、及对被导入所述靶与所述旋转台之间的溅射气体进行等离子体化的等离子体产生器，通过溅射而在所述工件形成硅膜；以及/n氢化处理部，具有导入含有氢气的工艺气体的工艺气体导入部、及对所述工艺气体进行等离子体化的等离子体产生器，对已形成在所述工件的所述硅膜进行氢化，/n所述搬送部以使所述工件交替地穿过所述成膜处理部与所述氢化处理部的方式进行搬送。/n

【技术特征摘要】
20190425 JP 2019-084707;20200331 JP 2020-0621781.一种成膜装置，其特征在于，包括：
搬送部，具有循环搬送工件的旋转台；
成膜处理部，具有包含硅材料的靶、及对被导入所述靶与所述旋转台之间的溅射气体进行等离子体化的等离子体产生器，通过溅射而在所述工件形成硅膜；以及
氢化处理部，具有导入含有氢气的工艺气体的工艺气体导入部、及对所述工艺气体进行等离子体化的等离子体产生器，对已形成在所述工件的所述硅膜进行氢化，
所述搬送部以使所述工件交替地穿过所述成膜处理部与所述氢化处理部的方式进行搬送。


2.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，
所述成膜处理部具有导入含有氢气的溅射气体的溅射气体导入部。


3.根据权利要求2所述的成膜装置，其特征在于，
所述溅射气体导入部导入与所述工艺气体相同的溅射气体。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的成膜装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：小野大祐，伊藤昭彦，
申请(专利权)人：芝浦机械电子装置株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP