薄膜形成装置制造方法及图纸

本发明专利技术的薄膜形成装置（１）包括：内部维持真空的真空容器（１１）；将反应性气体导入真空容器（１１）内的气体导入单元（７６）；和在真空容器（１１）内产生反应性气体的等离子体的等离子体发生单元（６１）。并且，在真空容器（１１）内的壁面上，涂敷有热分解氮化硼（Ｐ）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于制造在光学薄膜和光学设备、光电子学用设备以及半导体设备等中使用的薄膜的，特别涉及一种通过改良等离子体发生单元和真空容器，来提高与薄膜发生化学反应的活性物种的密度的薄膜形成装置、及利用该薄膜形成装置的薄膜形成方法。
技术介绍
以往，利用在真空容器内形成为等离子体的反应性气体，在基板上进行薄膜的形成、形成后的薄膜的表面改性，以及蚀刻等等离子体处理。例如，公知有如下技术使用溅镀技术，在基板上形成由金属的不完全反应物构成的薄膜，使由该不完全反应物构成的薄膜与等离子体化了的反应性气体接触，从而形成由金属化合物构成的薄膜(例如，日本专利特开2001-234338号公报)。在该技术中，为了在薄膜形成装置所具有的真空容器内使反应性气体等离子体化，而使用了等离子体发生单元。在利用等离子体发生单元进行了等离子体化的气体中，包含离子、电子、原子、分子和活性物种(原子团、激发状态的原子团等)。在多数情况下，等离子体化了的气体中所包含的电子、离子可能会给薄膜带来损伤，而另一方面，电中性的反应性气体的原子团则有利于薄膜的形成。由此，在现有技术中，为了阻止电子、离子朝向基板上的薄膜，并使原子团有选择地与薄膜接触，而使用了栅(grid)。这样，通过使用栅，就可以提高有利于形成薄膜的原子团在等离子体气体中的相对密度，从而实现了等离子体处理的高效率化。但是，若为了提高原子团的相对密度而使用栅，则存在以下的问题薄膜形成装置的结构变得复杂，真空容器内的原子团的分布区域受到栅的尺寸、形状和配置的限制。这种问题妨碍了在较大范围内进行等离子体处理，成为等离子体处理的非高效率化的主要原因，结果，妨碍了提高薄膜的生产效率。另外，若为了扩大原子团的分布区域而增大栅，则还会产生成本提高的问题。但是，作为用于产生等离子体的等离子发生单元，以往公知的有平行平板型、ECR型、感应结合型等装置。作为感应结合型的装置，公知的有圆筒型和平板型的装置。图10是说明平板型的现有等离子体发生装置161的图。图10A所示的图是表示薄膜形成装置的局部剖面图。如图10A所示，平板型的现有等离子体发生单元，利用由石英等电介体构成的电介板163来构成真空容器111的一部分，并且沿电介板163位于大气侧的外壁配置天线(antenna)165。图10B表示天线165的形状。天线165在同一平面内呈漩涡状。平板型的现有等离子体发生装置161，利用高频电源169，并通过具有匹配电路的匹配箱167，将频率为100kHz～50MHz的功率施加到天线165上，从而在真空容器111内产生等离子体。如图10的匹配箱167所示，对天线165施加高频功率是通过用于进行阻抗匹配的匹配电路进行的。如图10所示，连接在天线165和高频电源169之间的匹配电路具有可变电容器167a、167b和匹配用线圈167c。在公知的等离子体发生单元中，在真空容器内对较大范围进行等离子体处理的情况下，虽然增大了天线165，但是存在这样的问题在天线165和匹配用线圈167c上的功率损失增大，并且难以获取阻抗的匹配。另外，当在较大范围进行等离子体处理时，还产生等离子体的密度根据地点不均匀的问题。
技术实现思路
鉴于以上问题，本专利技术的目的在于提供一种可以有效地在较大范围内进行等离子体处理的。本专利技术的薄膜形成装置具有内部维持真空的真空容器；将反应性气体导入该真空容器内的气体导入单元；在上述真空容器内产生上述反应性气体的等离子体的等离子体发生单元，其特征在于，上述真空容器内的壁面上涂敷有热分解氮化硼。通过将热分解氮化硼涂敷在真空容器内的壁面上，可以抑制在等离子体发生单元产生的等离子体中的原子团或激发状态下的原子团等活性物种因与真空容器内的壁面反应而消失。此时，涂敷有热分解氮化硼的上述真空容器内的壁面最好是上述真空容器的内壁面。这样，通过将热分解氮化硼涂敷到真空容器的内壁面上，可以抑制等离子体中的原子团或激发状态下的原子团等活性物种因与真空容器反应而消失。另外，涂敷有热分解氮化硼的上述真空容器内的壁面，最好是上述真空容器与上述等离子体发生单元产生等离子体的区域相面对的内壁面。这样，通过在真空容器与产生等离子体的区域相面对的内壁面上涂敷热分解氮化硼，可以抑制等离子体中的原子团或激发状态下的原子团等活性物种因与真空容器的内壁面反应而消失。另外，还具有从上述真空容器的内壁面竖立设置的等离子体收敛壁，上述收敛壁与上述等离子体发生单元产生等离子体的区域相面对，涂敷有热分解氮化硼的上述真空容器内的壁面最好是上述等离子体收敛壁的壁面。这样，通过将热分解氮化硼涂敷在等离子体收敛壁上，可以抑制等离子体发生单元产生的等离子体中的原子团或激发状态下的原子团等活性物种因与等离子体收敛壁反应而消失。另外，由于具有等离子体收敛壁，因此可以利用等离子体收敛壁控制等离子体的分布。本专利技术的薄膜形成装置具有内部维持真空的真空容器；将反应性气体导入该真空容器内的气体导入单元；在上述真空容器内产生上述反应性气体的等离子体的等离子体发生单元，其特征在于，上述等离子体发生单元具有设置于上述真空容器外壁上的电介体壁；漩涡状的第一天线和第二天线；用于将上述第一天线和上述第二天线与高频电源连接起来的导线，上述薄膜形成装置具有将上述第一天线和上述第二天线固定在上述真空容器外侧与上述电介体壁对应的位置上的线圈固定单元，上述第一天线和上述第二天线相对于上述高频电源并联连接，在与上述导线连接的部分上，在连接上述第一天线和第二天线的部位，设有用于调整上述第一天线和上述第二天线之间间隔的位置调整单元。这样，由于本专利技术的薄膜形成装置具有第一天线和第二天线，因此，通过独立地调整第一天线和第二天线的粗细、形状、大小或直径等，可以容易地调整等离子体的分布。另外，由于本专利技术的薄膜形成装置在从高频电源到第一天线和第二天线的导线中的、连接第一天线和第二天线之间的部位上，具有用于调整第一天线和第二天线之间间隔的位置调整单元，因此，通过调整第一天线和第二天线的间隔，可以容易地调整等离子体的分布。另外，通过并联连接第一天线和第二天线，即使在将匹配电路连接到第一天线和第二天线上的情况下，也能够通过匹配电路容易获取阻抗匹配，并且可以降低在匹配电路中的功率损失，从而可以将功率有效地利用于等离子体的产生。此时，上述真空容器中具有用于搬送基板的基板搬送单元，该基板搬送单元搬送基板，并且使基板与上述第一天线和上述第二天线构成漩涡状的面对置，最好以与上述基板搬送单元搬送基板的方向交叉的方向相互邻接的状态，固定上述第一天线和上述第二天线。这样，通过以与搬送基板方向交叉的方向相互邻接的状态固定第一天线和第二天线，可以容易地调整与搬送基板方向垂直的方向上的等离子体密度分布。因此，通过在垂直于基板搬送方向上，且在较大范围内进行等离子体处理，一次就可以对多量薄膜进行等离子体处理。另外，上述第一天线和上述第二天线最好由以下部分构成用第一材料形成的圆管状主体部；用电阻比上述第一材料小的第二材料涂敷该主体部表面的涂敷层。通过采用这种结构，用便宜且易加工的第一材料来形成第一天线和第二天线的主体部，并且用电阻小的第二材料来形成电流集中的涂敷层，从而可以降低天线的高频阻抗，可以有效地形成薄膜。本专利技术的薄膜形成方法，为在真本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜形成装置，具有：内部维持真空的真空容器；将反应性气体导入该真空容器内的气体导入单元；在上述真空容器内产生上述反应性气体的等离子体的等离子体发生单元，其特征在于，　上述真空容器内的壁面涂敷有热分解氮化硼。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜形成装置，具有内部维持真空的真空容器；将反应性气体导入该真空容器内的气体导入单元；在上述真空容器内产生上述反应性气体的等离子体的等离子体发生单元，其特征在于，上述真空容器内的壁面涂敷有热分解氮化硼。2.根据权利要求1所述的薄膜形成装置，其特征在于，涂敷有热分解氮化硼的上述真空容器内的壁面为上述真空容器的内壁面。3.根据权利要求1所述的薄膜形成装置，其特征在于，涂敷有热分解氮化硼的上述真空容器内的壁面为，上述真空容器与上述等离子体发生单元产生等离子体的区域相面对的内壁面。4.根据权利要求1所述的薄膜形成装置，其特征在于，还具有从上述真空容器的内壁面竖立设置的等离子体收敛壁，该等离子体收敛壁与上述等离子体发生单元产生等离子体的区域相面对，涂敷有热分解氮化硼的上述真空容器内的壁面为上述等离子体收敛壁的壁面。5.一种薄膜形成装置，具有内部维持真空的真空容器；将反应性气体导入该真空容器内的气体导入单元；在上述真空容器内产生上述反应性气体的等离子体的等离子体发生单元，其特征在于，上述等离子体发生单元具有设置于上述真空容器外壁的电介体壁；漩涡状的第一天线和第二天线；用于将上述第一天线和上述第二天线与高...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋亦周，樱井武，村田尊则，
申请(专利权)人：株式会社新柯隆，
类型：发明
国别省市：JP[日本]