JPH10140358A - 大表面基板の被覆用または処理用のリモートプラズマｃｖｄ方法およびそれを実施する装置 - Google Patents
大表面基板の被覆用または処理用のリモートプラズマｃｖｄ方法およびそれを実施する装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大表面基板を被覆または処理するリモートプ
ラズマＣＶＤ法およびその装置を提供する。 【解決手段】 大表面基板を被覆または処理するリモー
トプラズマＣＶＤ法は、基板表面の上の直線的配列また
は平面、格子状配列のいずれかで被覆または処理される
基板表面から離れて位置する励起ガスを励起させ、反応
ガスを励起ガスで励起させ、基板表面に被覆物を形成し
または基板表面を処理するために、反応ガスとプラズマ
源装置からの励起ガスを基板表面に送ることを含んでい
る。
ラズマＣＶＤ法およびその装置を提供する。 【解決手段】 大表面基板を被覆または処理するリモー
トプラズマＣＶＤ法は、基板表面の上の直線的配列また
は平面、格子状配列のいずれかで被覆または処理される
基板表面から離れて位置する励起ガスを励起させ、反応
ガスを励起ガスで励起させ、基板表面に被覆物を形成し
または基板表面を処理するために、反応ガスとプラズマ
源装置からの励起ガスを基板表面に送ることを含んでい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被覆ガスが励起ガ
スにより励起される大表面基板（基体）を被覆または処
理するリモートプラズマＣＶＤ方法に関し、ここで、励
起ガスは被覆または処理される基板から離れてプラズマ
手段により励起される。
スにより励起される大表面基板（基体）を被覆または処
理するリモートプラズマＣＶＤ方法に関し、ここで、励
起ガスは被覆または処理される基板から離れてプラズマ
手段により励起される。
【０００２】
【従来の技術】プラズマ、それは異なる周波数（零（直
接電圧）からマイクロ波周波数）の電気エネルギーの作
用により励起さるのもであり、しばしば基板表面の処理
に使用される。電磁気エネルギーは反応ガスプラズマが
処理される基板と直接接触するように作用できるので、
反応ガスは反応種に分解して、基板表面で作用し、また
はプラズマは基板表面から離れた励起ガス中で生成し、
励起ガスは反応ガスを励起する。後者の場合には、いわ
ゆるリモートプラズマ（ダウンストリームプラズマや残
光プラズマのその他の名称が含まれる。）が含まれる。
接電圧）からマイクロ波周波数）の電気エネルギーの作
用により励起さるのもであり、しばしば基板表面の処理
に使用される。電磁気エネルギーは反応ガスプラズマが
処理される基板と直接接触するように作用できるので、
反応ガスは反応種に分解して、基板表面で作用し、また
はプラズマは基板表面から離れた励起ガス中で生成し、
励起ガスは反応ガスを励起する。後者の場合には、いわ
ゆるリモートプラズマ（ダウンストリームプラズマや残
光プラズマのその他の名称が含まれる。）が含まれる。
【０００３】リモートプラズマＣＶＤ方法は公知であ
り、しばしば文献中に記載されている。基板を被覆する
リモートプラズマＣＶＤ方法において、非被覆物形成ガ
スまたは種々の非被覆物形成ガスの混合物を含む励起ガ
ス（ガスタイプＡ）は放電領域を通過し、かかる領域で
励起種、原子種が形成される。「非被覆物形成ガス」
は、希ガス、Ｏ2 、Ｈ2 やＮ2 Ｏを意味する。この励起
ガスは、単一の被覆物形成ガスまたは種々のガスを含む
被覆物形成ガス（タイプＢ）と混合されるが、そのなか
の少なくとも一つは励起源から離れた放電のない領域
（残光）において被覆物形成ガスである。「被覆物形成
ガス」は、いわゆる先駆物質ガス、例えばＴｉＣｌ4 ま
たはＳｉＨ4 を意味する。
り、しばしば文献中に記載されている。基板を被覆する
リモートプラズマＣＶＤ方法において、非被覆物形成ガ
スまたは種々の非被覆物形成ガスの混合物を含む励起ガ
ス（ガスタイプＡ）は放電領域を通過し、かかる領域で
励起種、原子種が形成される。「非被覆物形成ガス」
は、希ガス、Ｏ2 、Ｈ2 やＮ2 Ｏを意味する。この励起
ガスは、単一の被覆物形成ガスまたは種々のガスを含む
被覆物形成ガス（タイプＢ）と混合されるが、そのなか
の少なくとも一つは励起源から離れた放電のない領域
（残光）において被覆物形成ガスである。「被覆物形成
ガス」は、いわゆる先駆物質ガス、例えばＴｉＣｌ4 ま
たはＳｉＨ4 を意味する。
【０００４】基板を処理または被覆するために実際に使
用されるガスは、励起ガスと被覆物形成ガスとにより形
成される。被覆物形成ガスは励起ガスとは別であり、励
起領域を通過する；その組成物や励起場強度は、予め反
応することなくまたは非被覆物であるようにこの場合に
は選ばれるべきである。
用されるガスは、励起ガスと被覆物形成ガスとにより形
成される。被覆物形成ガスは励起ガスとは別であり、励
起領域を通過する；その組成物や励起場強度は、予め反
応することなくまたは非被覆物であるようにこの場合に
は選ばれるべきである。
【０００５】励起ガスと被覆物形成ガスが混合される領
域において、励起ガスと被覆物形成ガスとの間の交換が
生じ、それは本質的にガスタイプＡの分子または原子か
ら励起エネルギーをガスタイプＢの分子または原子に移
行させ、さらに均質、事前反応を引き起こす。事前反応
成分は、その後不均一的に基板と反応し、その上に被覆
物を形成する。
域において、励起ガスと被覆物形成ガスとの間の交換が
生じ、それは本質的にガスタイプＡの分子または原子か
ら励起エネルギーをガスタイプＢの分子または原子に移
行させ、さらに均質、事前反応を引き起こす。事前反応
成分は、その後不均一的に基板と反応し、その上に被覆
物を形成する。
【０００６】従来と比べて、プラズマが処理または被覆
する基板表面と間接的に接触するリモートプラズマＣＶ
Ｄ方法の有利性は、次のようである： （１）基板はリモートプラズマＣＶＤ方法において照射
損失を受けない、というのは、プラズマからの高エネル
ギー成分に暴露されないからである。
する基板表面と間接的に接触するリモートプラズマＣＶ
Ｄ方法の有利性は、次のようである： （１）基板はリモートプラズマＣＶＤ方法において照射
損失を受けない、というのは、プラズマからの高エネル
ギー成分に暴露されないからである。
【０００７】（２）同じ理由から、基板の加熱はほとん
ど影響がないからである。
ど影響がないからである。
【０００８】（３）導電被覆物は困難なく形成できる、
というのは、その他の非リモート装置に対して、マイク
ロ波ウインドーは被覆領域から非常に離れているので導
電被覆物で被覆されることはなく、マイクロ波のさらな
る伝達はブロックされない。
というのは、その他の非リモート装置に対して、マイク
ロ波ウインドーは被覆領域から非常に離れているので導
電被覆物で被覆されることはなく、マイクロ波のさらな
る伝達はブロックされない。
【０００９】（４）導電性基板は困難なく被覆できる、
というのは、プラズマ励起エミッションの場はそれによ
って影響を受けないからである。
というのは、プラズマ励起エミッションの場はそれによ
って影響を受けないからである。
【００１０】（５）マイクロ波による励起の間は、放電
領域から基板への潜在的なマイクロ波場の分布は実際に
は起こらない、というのは、励起位置と基板との間の通
路における励起ガスの拡散方法が同じであるからであ
る。
領域から基板への潜在的なマイクロ波場の分布は実際に
は起こらない、というのは、励起位置と基板との間の通
路における励起ガスの拡散方法が同じであるからであ
る。
【００１１】同様に、基板表面の「処理」による表面の
エッチングまたは特性の変化は理解されるべきである
（例えば、湿潤性）。
エッチングまたは特性の変化は理解されるべきである
（例えば、湿潤性）。
【００１２】一般に、基板表面の処理または被覆は、で
きる限り均一に行うべきである。通常、プラズマはマイ
クロ波放電により生ずる。この場合、基板表面のデメン
ジョンが使用される波長またはそれ以上のオーダーのと
きに、基板表面の均一な被覆や処理に困難性が生ずる。
きる限り均一に行うべきである。通常、プラズマはマイ
クロ波放電により生ずる。この場合、基板表面のデメン
ジョンが使用される波長またはそれ以上のオーダーのと
きに、基板表面の均一な被覆や処理に困難性が生ずる。
【００１３】ドイツ特許文献ＤＥ ３９ ２３ １８８
Ｃ２は、大表面基板の表面に薄層を形成するリモート
プラズマＣＶＤ方法について開示する。ＤＥ ３９ ２
３１８８ Ｃ２は、反応室の幅を越えて広がる通路に均
一に分布する励起ガスと被覆物形成ガスおよび流れに関
するエンジニアリング技術による基板上の層流の形成を
教示する。同じ通路において、励起ガスは、伸び共振器
のウインドーを通過するマイクロ波照射によりプラズマ
状態に転化される。なお、ここで、共振器の幅は、マイ
クロ波照射を提供し、漏斗のように広がる角形中空導波
管の幅と対応している。
Ｃ２は、大表面基板の表面に薄層を形成するリモート
プラズマＣＶＤ方法について開示する。ＤＥ ３９ ２
３１８８ Ｃ２は、反応室の幅を越えて広がる通路に均
一に分布する励起ガスと被覆物形成ガスおよび流れに関
するエンジニアリング技術による基板上の層流の形成を
教示する。同じ通路において、励起ガスは、伸び共振器
のウインドーを通過するマイクロ波照射によりプラズマ
状態に転化される。なお、ここで、共振器の幅は、マイ
クロ波照射を提供し、漏斗のように広がる角形中空導波
管の幅と対応している。
【００１４】この装置において、次の問題が生じる：共
振器に供給されたマイクロ波はお互いに干渉し、出口ウ
インドーの上方にそれぞれ周期的に励起ガスを励起でき
る。この周期性は沈着被覆物の特性に相違を与えるが、
それは励起の程度に依存する。反応器は固定され；被覆
特性は、反応器の幾何学的なパラメーターによって影響
を受けないであろう。さらに、角形の中空導波管は限ら
れた範囲にだけ広げられるので、この反応器で大表面基
板を被覆することは可能ではない。
振器に供給されたマイクロ波はお互いに干渉し、出口ウ
インドーの上方にそれぞれ周期的に励起ガスを励起でき
る。この周期性は沈着被覆物の特性に相違を与えるが、
それは励起の程度に依存する。反応器は固定され；被覆
特性は、反応器の幾何学的なパラメーターによって影響
を受けないであろう。さらに、角形の中空導波管は限ら
れた範囲にだけ広げられるので、この反応器で大表面基
板を被覆することは可能ではない。
【００１５】英国公告ＧＢ−ＰＳ ２２２ ６０ ４９
には、固定基板表面に薄い被覆物を形成するリモートプ
ラズマＣＶＤ装置が記載されている。反応器からの排ガ
スは、基板の下のガス出口から排出する。基板は、マイ
クロ波中空導波管で形成した励起ガスプラズマを複雑な
シャワー配列を通して被覆物形成ガスの方向に流すこと
により被覆されるであろう。なお、ここで、被覆物形成
ガスは、同様に、さん孔されたパイプまたはチューブを
含むガスシャワー装置から基板の方向に流れる。パイプ
またはチューブにおいて圧力条件の相違にも拘らずすべ
ての基板表面に均質な被覆物形成ガスを分布させるため
に、さん孔されたパイプまたはチューブの出口孔の直径
を変えるべきである。この方法で調整された被覆物の均
質性は、固定化プロセスパラメーター関係から得られ
る。ここで、かかる関係では、被覆領域、ガス質量流
量、ガスタイプ、プロセス圧力およびガス圧力の値が設
定される。その他のパラメーターの選択またはその他の
基板の大きさでは、均質なガス分布に必要な条件を新た
に見出すために意義深い事前実験が必要である。同様
に、被覆領域を大きくするために限定なしで漠然と励起
ガススプレーまたはシャワーを増加させることは可能で
はない、というのは、エッジ領域のガスの励起程度はガ
スシャワーのある大きさから外れると減少するからであ
る。
には、固定基板表面に薄い被覆物を形成するリモートプ
ラズマＣＶＤ装置が記載されている。反応器からの排ガ
スは、基板の下のガス出口から排出する。基板は、マイ
クロ波中空導波管で形成した励起ガスプラズマを複雑な
シャワー配列を通して被覆物形成ガスの方向に流すこと
により被覆されるであろう。なお、ここで、被覆物形成
ガスは、同様に、さん孔されたパイプまたはチューブを
含むガスシャワー装置から基板の方向に流れる。パイプ
またはチューブにおいて圧力条件の相違にも拘らずすべ
ての基板表面に均質な被覆物形成ガスを分布させるため
に、さん孔されたパイプまたはチューブの出口孔の直径
を変えるべきである。この方法で調整された被覆物の均
質性は、固定化プロセスパラメーター関係から得られ
る。ここで、かかる関係では、被覆領域、ガス質量流
量、ガスタイプ、プロセス圧力およびガス圧力の値が設
定される。その他のパラメーターの選択またはその他の
基板の大きさでは、均質なガス分布に必要な条件を新た
に見出すために意義深い事前実験が必要である。同様
に、被覆領域を大きくするために限定なしで漠然と励起
ガススプレーまたはシャワーを増加させることは可能で
はない、というのは、エッジ領域のガスの励起程度はガ
スシャワーのある大きさから外れると減少するからであ
る。
【００１６】ＤＥ ３９ ２６ ０２３ Ｃ２は、励起
ガス用のプラズマがマイクロ波導波管で生ずる、直線的
なまたはリニアーなリモートプラズマ源を開示する。励
起ガスはガラス管を流れ、プラズマ状態で同軸マイクロ
波導波管に内部導体を形成する。励起ガスはガラス管の
長手方向のスロットを介して流れ、側面に流れる被覆物
形成ガスを励起し、被覆プロセスを生じさせる。マイク
ロ波出力が低下し、励起管のｚ軸において励起ガス中に
損失が生じるので、この位置において必然的に不均質で
ある。その他の不利益は、装置の長さに限定があること
である。
ガス用のプラズマがマイクロ波導波管で生ずる、直線的
なまたはリニアーなリモートプラズマ源を開示する。励
起ガスはガラス管を流れ、プラズマ状態で同軸マイクロ
波導波管に内部導体を形成する。励起ガスはガラス管の
長手方向のスロットを介して流れ、側面に流れる被覆物
形成ガスを励起し、被覆プロセスを生じさせる。マイク
ロ波出力が低下し、励起管のｚ軸において励起ガス中に
損失が生じるので、この位置において必然的に不均質で
ある。その他の不利益は、装置の長さに限定があること
である。
【００１７】この特許の図３は、お互いの後方に配列さ
れた二つの平行な、実施可能な配列を備える実施態様を
示す。この実施態様は、光ＣＶＤ励起を利用して実施す
る。同様に、この装置は、個々の線源と同じ上記不利益
を有する。
れた二つの平行な、実施可能な配列を備える実施態様を
示す。この実施態様は、光ＣＶＤ励起を利用して実施す
る。同様に、この装置は、個々の線源と同じ上記不利益
を有する。
【００１８】ＤＥ ３８ ３０ ２４９ Ｃ２は、「直
接」プラズマの手段により大表面基板を被覆する方法を
記載する。ここでは、基板表面上に格子状に配列された
複数のプラズマ電極が、好ましくはマイクロ波励起によ
り、複数の重複プラズマ円柱領域を含む大表面プラズマ
領域を発生させる。この方法で、極めて良好な結果が得
られるけれども、重複プラズマ円柱領域付近のエッジ効
果は完全に避けることできない。
接」プラズマの手段により大表面基板を被覆する方法を
記載する。ここでは、基板表面上に格子状に配列された
複数のプラズマ電極が、好ましくはマイクロ波励起によ
り、複数の重複プラズマ円柱領域を含む大表面プラズマ
領域を発生させる。この方法で、極めて良好な結果が得
られるけれども、重複プラズマ円柱領域付近のエッジ効
果は完全に避けることできない。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、均質な被覆物および／または均一に処理された
大表面基板を提供でき、さらに、簡単な方法で異なる基
板幾何学を調整可能な、プラズマの手段により基板を被
覆および／または処理する方法および装置を提供するこ
とにある。
目的は、均質な被覆物および／または均一に処理された
大表面基板を提供でき、さらに、簡単な方法で異なる基
板幾何学を調整可能な、プラズマの手段により基板を被
覆および／または処理する方法および装置を提供するこ
とにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、 ａ）基板表面上に直線的な配列もしくは基板表面上に平
面的、格子状の配列のいずれかで配列された、複数のモ
ジュールプラズマ源装置を用いて被覆または処理される
基板表面から離れて置かれる励起ガスを励起し、さらに ｂ）反応ガスをプラズマ源装置からの励起ガスとともに
前記基板表面に供給して前記励起ガスで前記反応ガスを
励起させて、前記基板表面に被覆物を被覆しまたは前記
基板表面を処理することを特徴とする大表面基板の被覆
用または処理用のリモートプラズマＣＶＤ方法を提供で
きる。
面的、格子状の配列のいずれかで配列された、複数のモ
ジュールプラズマ源装置を用いて被覆または処理される
基板表面から離れて置かれる励起ガスを励起し、さらに ｂ）反応ガスをプラズマ源装置からの励起ガスとともに
前記基板表面に供給して前記励起ガスで前記反応ガスを
励起させて、前記基板表面に被覆物を被覆しまたは前記
基板表面を処理することを特徴とする大表面基板の被覆
用または処理用のリモートプラズマＣＶＤ方法を提供で
きる。
【００２１】本発明の好適な実施態様において、 ａ）複数の独立してエネルギーを与えることができ、制
御可能なプラズマ電極を、被覆または処理される基板表
面の上に格子状に配列し； ｂ）前記プラズマ電極にエネルギーを与えることにより
前記基板表面と直接的に接触する大表面プラズマ領域を
発生させ、ここで、前記大表面プラズマ領域には複数の
プラズマ円柱領域と個々のプラズマ円柱領域の重なりに
より形成された重複領域が含まれる；さらに ｃ）前記基板表面を、前記基板表面の各位置が前記プラ
ズマ円柱領域と前記重複領域との下をそれぞれに対して
等しい行程で通過するように、前記プラズマ電極の格子
状配列に対して移動させることを特徴とする大表面基板
を被覆または処理するリモートプラズマＣＶＤ方法を提
供できる。この好適な実施態様は、ＤＥ ３８ ３０
２４９ Ｃ２に記載の従来のプラズマＣＶＤ方法の実質
的な改良である。
御可能なプラズマ電極を、被覆または処理される基板表
面の上に格子状に配列し； ｂ）前記プラズマ電極にエネルギーを与えることにより
前記基板表面と直接的に接触する大表面プラズマ領域を
発生させ、ここで、前記大表面プラズマ領域には複数の
プラズマ円柱領域と個々のプラズマ円柱領域の重なりに
より形成された重複領域が含まれる；さらに ｃ）前記基板表面を、前記基板表面の各位置が前記プラ
ズマ円柱領域と前記重複領域との下をそれぞれに対して
等しい行程で通過するように、前記プラズマ電極の格子
状配列に対して移動させることを特徴とする大表面基板
を被覆または処理するリモートプラズマＣＶＤ方法を提
供できる。この好適な実施態様は、ＤＥ ３８ ３０
２４９ Ｃ２に記載の従来のプラズマＣＶＤ方法の実質
的な改良である。
【００２２】本発明の方法を実施する本発明の装置によ
れば、処理または被覆される基板用の反応室と、反応ガ
スを前記反応室へ供給する手段と、励起ガス中でプラズ
マを形成することにより励起ガスを励起させる手段と、
前記励起ガスを、被覆または処理される前記基板の存在
下に反応ガスを備える前記反応室へ供給する手段と、お
よび前記反応室から排ガスを除去する手段とを含む本発
明の方法を実施する本発明の装置を提供できる。
れば、処理または被覆される基板用の反応室と、反応ガ
スを前記反応室へ供給する手段と、励起ガス中でプラズ
マを形成することにより励起ガスを励起させる手段と、
前記励起ガスを、被覆または処理される前記基板の存在
下に反応ガスを備える前記反応室へ供給する手段と、お
よび前記反応室から排ガスを除去する手段とを含む本発
明の方法を実施する本発明の装置を提供できる。
【００２３】励起ガス中でプラズマを形成することによ
り励起ガスを励起する手段は、前記基板の上に直線的か
または平面的またはフラットで、格子状配列のいずれか
で配列された複数のモジュールプラズマ源装置を含んで
いる。
り励起ガスを励起する手段は、前記基板の上に直線的か
または平面的またはフラットで、格子状配列のいずれか
で配列された複数のモジュールプラズマ源装置を含んで
いる。
【００２４】本発明における「プラズマ源装置」は、被
覆すべき基板表面から離れた励起ガスをプラズマにより
励起状態にする装置を意味する。
覆すべき基板表面から離れた励起ガスをプラズマにより
励起状態にする装置を意味する。
【００２５】プラズマ源装置は、極めて簡単な構造であ
ることができる。最も簡単な場合において、かかる装置
は、プラズマが励起ガス中で発生する励起室と、励起ガ
スの供給手段と、およびプラズマの生産のためのエネル
ギー導入装置とそれとともに励起ガスを基板の方向に供
給する装置とを備える。プラズマ源装置は、例えば反応
ガスおよび／または消費ガスまたは反応済みガスの吸気
および／または排気または除去用の手段や反応ガスの励
起用の手段をさらに備えることができる。この点におい
て、「反応ガス」は、基板表面と作用するガスおよび／
またはガス混合物、例えば被覆物形成ガスを意味する。
次に、本発明は被覆物の実施例に限定することなく説明
する。
ることができる。最も簡単な場合において、かかる装置
は、プラズマが励起ガス中で発生する励起室と、励起ガ
スの供給手段と、およびプラズマの生産のためのエネル
ギー導入装置とそれとともに励起ガスを基板の方向に供
給する装置とを備える。プラズマ源装置は、例えば反応
ガスおよび／または消費ガスまたは反応済みガスの吸気
および／または排気または除去用の手段や反応ガスの励
起用の手段をさらに備えることができる。この点におい
て、「反応ガス」は、基板表面と作用するガスおよび／
またはガス混合物、例えば被覆物形成ガスを意味する。
次に、本発明は被覆物の実施例に限定することなく説明
する。
【００２６】リモートプラズマＣＶＤ装置に関する本発
明の構造は、個々のプラズマ源装置またはモジュール
（次において、個々のプラズマ源装置はモジュールとも
称される）の配列またはアセンブリとして、次の有利性
を有する： （１）被覆領域は、個々のモジュールをお互いに簡単に
結合することにより、基板表面の形態や大きさに適合す
るように調整できる。
明の構造は、個々のプラズマ源装置またはモジュール
（次において、個々のプラズマ源装置はモジュールとも
称される）の配列またはアセンブリとして、次の有利性
を有する： （１）被覆領域は、個々のモジュールをお互いに簡単に
結合することにより、基板表面の形態や大きさに適合す
るように調整できる。
【００２７】（２）マイクロ波リモートプラズマＣＶＤ
方法において、励起はマイクロ波装置部材内部において
生じるため、励起の程度に依存するが、得られる被覆物
の特性が影響を受ける程、特に強い。
方法において、励起はマイクロ波装置部材内部において
生じるため、励起の程度に依存するが、得られる被覆物
の特性が影響を受ける程、特に強い。
【００２８】本発明の好ましい実施態様において、被覆
物形成ガスは、基板表面に平行な層流で、装置全体の幅
を覆い、励起ガスと混合すべくモジュールからの励起ガ
ス流の方向に導かれる。しかし、被覆物形成ガスは、個
々のモジュールによりまたはモジュールグループにより
独立に供給できる。この実施態様では、全被覆物の幅の
上の均一な層流が供給できる有利性があるが、ガスを個
々のモジュールまたはモジュールグループに分配するた
めの付加的な努力や費用が要求されるという不利益があ
る。
物形成ガスは、基板表面に平行な層流で、装置全体の幅
を覆い、励起ガスと混合すべくモジュールからの励起ガ
ス流の方向に導かれる。しかし、被覆物形成ガスは、個
々のモジュールによりまたはモジュールグループにより
独立に供給できる。この実施態様では、全被覆物の幅の
上の均一な層流が供給できる有利性があるが、ガスを個
々のモジュールまたはモジュールグループに分配するた
めの付加的な努力や費用が要求されるという不利益があ
る。
【００２９】また、別のエネルギー源を用いて、励起ガ
スとの混合前に、被覆物形成ガスを励起できる。これ
は、被覆物形成ガス自体が被覆物形成中に分解しないと
きに許される。この特徴は、両（励起）タイプのガスか
らなる混合物が特に反応性であるという有利性を提供で
きる。被覆物形成ガスと励起ガスの励起に単一のエネル
ギー源が利用されるときに、例えば被覆物形成ガスは励
起ガスとともに絶縁管に導かれ、基板表面近傍で被覆物
形成ガスと混合できる。もし被覆物形成ガスが励起ガス
よりもより容易にプラズマ状態になれば、モジュールに
供給される電気出力は主として被覆物形成ガスのプラズ
マにより吸収され、もはや励起ガスを所定の範囲まで励
起するためには利用できない。この様に、付加的な励起
をモジュール近辺だけにおいて生じさせる有利性があ
る、ここで、電場強度が、双方のガスの励起エネルギー
の相違によりエネルギー空間において最大値から多少落
ちている。被覆物形成ガスの励起が励起ガスよりも困難
な場合には、励起に関しては双方のタイプのガスの役割
を交換することが有利である。
スとの混合前に、被覆物形成ガスを励起できる。これ
は、被覆物形成ガス自体が被覆物形成中に分解しないと
きに許される。この特徴は、両（励起）タイプのガスか
らなる混合物が特に反応性であるという有利性を提供で
きる。被覆物形成ガスと励起ガスの励起に単一のエネル
ギー源が利用されるときに、例えば被覆物形成ガスは励
起ガスとともに絶縁管に導かれ、基板表面近傍で被覆物
形成ガスと混合できる。もし被覆物形成ガスが励起ガス
よりもより容易にプラズマ状態になれば、モジュールに
供給される電気出力は主として被覆物形成ガスのプラズ
マにより吸収され、もはや励起ガスを所定の範囲まで励
起するためには利用できない。この様に、付加的な励起
をモジュール近辺だけにおいて生じさせる有利性があ
る、ここで、電場強度が、双方のガスの励起エネルギー
の相違によりエネルギー空間において最大値から多少落
ちている。被覆物形成ガスの励起が励起ガスよりも困難
な場合には、励起に関しては双方のタイプのガスの役割
を交換することが有利である。
【００３０】本発明の別の好ましい実施態様において、
被覆物形成ガスはガスシャワー装置により供給される、
ここで、かかる装置の上部には励起ガス用のモジュール
プラズマ源装置が位置する。被覆物形成ガス用の出口開
口部は、ガスシャワー装置が基板に面する側に形成され
る。ガスシャワー装置は、基板に面する側から基板方向
へ励起ガスの流れが通過するように形成される。可能な
シャワー装置には、直管、巻管または曲がりくねった湾
曲管が含まれる。ガスシャワーの長さおよび面積は、プ
ラズマ源装置の直線的な配列の長さおよび／またはプラ
ズマ源装置の平面的な配列領域に対応する。
被覆物形成ガスはガスシャワー装置により供給される、
ここで、かかる装置の上部には励起ガス用のモジュール
プラズマ源装置が位置する。被覆物形成ガス用の出口開
口部は、ガスシャワー装置が基板に面する側に形成され
る。ガスシャワー装置は、基板に面する側から基板方向
へ励起ガスの流れが通過するように形成される。可能な
シャワー装置には、直管、巻管または曲がりくねった湾
曲管が含まれる。ガスシャワーの長さおよび面積は、プ
ラズマ源装置の直線的な配列の長さおよび／またはプラ
ズマ源装置の平面的な配列領域に対応する。
【００３１】モジュールが直線的な配列もしくは連続的
に配列されれば、かかる源装置の全配列は、下記におい
て「リモートリニアー配列」と称される。このタイプの
配列において、基板はかかる源装置の下で移動し、また
は基板全体がかかる源装置を用いて均質に被覆されるよ
うに、基板表面の被覆物の形成中この配列は基板の上を
ガイドする。
に配列されれば、かかる源装置の全配列は、下記におい
て「リモートリニアー配列」と称される。このタイプの
配列において、基板はかかる源装置の下で移動し、また
は基板全体がかかる源装置を用いて均質に被覆されるよ
うに、基板表面の被覆物の形成中この配列は基板の上を
ガイドする。
【００３２】モジュールが基板表面の上に平面グリッド
状で配列されれば、源装置の配列は、下記において「リ
モート平面または平面状配列」と称される。このタイプ
の配列において、この配列と基板との間の相対的な移動
は、基板表面がプラズマ源装置の配列全体よりも大きい
場合、および／またはすでに述べたが特に均質な被覆を
得る場合にだけ要求される。
状で配列されれば、源装置の配列は、下記において「リ
モート平面または平面状配列」と称される。このタイプ
の配列において、この配列と基板との間の相対的な移動
は、基板表面がプラズマ源装置の配列全体よりも大きい
場合、および／またはすでに述べたが特に均質な被覆を
得る場合にだけ要求される。
【００３３】
【発明の実施の形態】本発明の目的、特徴および有利性
は、添付の図面を参照して、好ましい実施態様の記述に
基づいて詳細に説明する。
は、添付の図面を参照して、好ましい実施態様の記述に
基づいて詳細に説明する。
【００３４】図１〜７ｂは、本発明の方法の実施に特に
適する装置を示す。
適する装置を示す。
【００３５】図１に示される装置は、移動基板の被覆に
適する。お互いの近くで配列された幾つかのモジュール
１０は、プラズマ源装置またはモジュール１０のリモー
トリニアー配列１１を形成し、ここで、励起は例示の実
施態様においてマイクロ波の手段により生ずることが好
ましい。
適する。お互いの近くで配列された幾つかのモジュール
１０は、プラズマ源装置またはモジュール１０のリモー
トリニアー配列１１を形成し、ここで、励起は例示の実
施態様においてマイクロ波の手段により生ずることが好
ましい。
【００３６】低周波励起に代わるマイクロ波によるプラ
ズマの生成有利性が次に示される： （１）電極は必要ではない。
ズマの生成有利性が次に示される： （１）電極は必要ではない。
【００３７】（２）プラズマは比較的高電子密度で、ま
た低周波励起により生ずるプラズマよりも高圧で保持で
きる。
た低周波励起により生ずるプラズマよりも高圧で保持で
きる。
【００３８】（３）被覆速度またはエッチング速度は特
に大きい。
に大きい。
【００３９】マイクロ波励起用の各々のモジュール１０
は、マイクロ波中空導波管、マイクロ波共振器、ガスを
マイクロ波導波管、またはマイクロ波共振器、または同
軸マイクロ波導波管に供給する絶縁管により形成でき、
その内部コンダクター（導体）は励起すべきガスのプラ
ズマである。図面に示される実施態様において、励起ガ
スは供給され、または上部からそれぞれのモジュール１
０に供給され、一方、マイクロ波エネルギーは、通常、
横から供給される。プラズマ１２は、モジュール１０の
下端で点火される。励起された励起ガスは、その後、モ
ジュール１０から基板表面１３に向かって流出する。
は、マイクロ波中空導波管、マイクロ波共振器、ガスを
マイクロ波導波管、またはマイクロ波共振器、または同
軸マイクロ波導波管に供給する絶縁管により形成でき、
その内部コンダクター（導体）は励起すべきガスのプラ
ズマである。図面に示される実施態様において、励起ガ
スは供給され、または上部からそれぞれのモジュール１
０に供給され、一方、マイクロ波エネルギーは、通常、
横から供給される。プラズマ１２は、モジュール１０の
下端で点火される。励起された励起ガスは、その後、モ
ジュール１０から基板表面１３に向かって流出する。
【００４０】図示された実施態様において、各モジュー
ル１０に別々にマイクロ波エネルギーが供給されること
が好ましい。マイクロ波エネルギーは、個々のモジュー
ルに付随したマイクロ波発生機（マグネトロン）、また
は一以上のマグネトロンから全モジュールに供給される
通常のマイクロ波導波管のマイクロ波カップリングのい
ずれかにより供給できる。このカップリングは、公知の
工学技術法、例えばロッドアンテナ、ホールアンテナま
たはスロットアンテナにより生じる。各モジュールに対
するカップリングの程度は、マイクロ波伝播方向で減少
するマイクロ波出力が強力なカップリングでバランスさ
れるように調整される。個々のモジュール１０はお互い
独立に制御、エネルギーを供給できるので、被覆特性に
関する不均質性はそれぞれ個々のモジュールへのマイク
ロ波出力の個々の供給手段によっても保障できる。被覆
ガスは、図１の実施態様において、基板表面１３上を層
流で流れ、モジュール１０の直線的配列１１と基板表面
１３との間の反応室１４においてモジュール１０からの
励起ガスと混合する。排ガスが真空ポンプで排出される
（図示せず）。
ル１０に別々にマイクロ波エネルギーが供給されること
が好ましい。マイクロ波エネルギーは、個々のモジュー
ルに付随したマイクロ波発生機（マグネトロン）、また
は一以上のマグネトロンから全モジュールに供給される
通常のマイクロ波導波管のマイクロ波カップリングのい
ずれかにより供給できる。このカップリングは、公知の
工学技術法、例えばロッドアンテナ、ホールアンテナま
たはスロットアンテナにより生じる。各モジュールに対
するカップリングの程度は、マイクロ波伝播方向で減少
するマイクロ波出力が強力なカップリングでバランスさ
れるように調整される。個々のモジュール１０はお互い
独立に制御、エネルギーを供給できるので、被覆特性に
関する不均質性はそれぞれ個々のモジュールへのマイク
ロ波出力の個々の供給手段によっても保障できる。被覆
ガスは、図１の実施態様において、基板表面１３上を層
流で流れ、モジュール１０の直線的配列１１と基板表面
１３との間の反応室１４においてモジュール１０からの
励起ガスと混合する。排ガスが真空ポンプで排出される
（図示せず）。
【００４１】図２は個々のプラズマ源装置またはモジュ
ール２０のリモートリニアー配列２１を示し、ここで
は、被覆物形成ガスが個々のモジュール２０の手段によ
り個別に供給され、基板近辺で励起ガスと混合する。被
覆物形成ガスは、図２の実施態様において、サイドまた
は横から個々のモジュール２０に供給される。
ール２０のリモートリニアー配列２１を示し、ここで
は、被覆物形成ガスが個々のモジュール２０の手段によ
り個別に供給され、基板近辺で励起ガスと混合する。被
覆物形成ガスは、図２の実施態様において、サイドまた
は横から個々のモジュール２０に供給される。
【００４２】図１および図２に示される装置を用いる
と、被覆物形成法に必要なプラズマが点火され、プラズ
マＣＷ（連続波）操作と周期的な方法で操作されるプラ
ズマパルスＣＶＤ法（ＰＩＣＶＤ）の双方の間保持する
ことができ、ここで、沈着反応後の残留ガスが新しいガ
スで排除され、基板全体は新しい被覆物ガスと作用す
る。ＰＩＣＶＤ法の有利性は、例えば低い基板温度にお
いて高出力で操作でき、一般的に、それは被覆物の特性
や接着有益性に影響を与えることにある。ＣＷ操作を用
いる有利性は、経済的な被覆プラントはその操作に基づ
くことである。
と、被覆物形成法に必要なプラズマが点火され、プラズ
マＣＷ（連続波）操作と周期的な方法で操作されるプラ
ズマパルスＣＶＤ法（ＰＩＣＶＤ）の双方の間保持する
ことができ、ここで、沈着反応後の残留ガスが新しいガ
スで排除され、基板全体は新しい被覆物ガスと作用す
る。ＰＩＣＶＤ法の有利性は、例えば低い基板温度にお
いて高出力で操作でき、一般的に、それは被覆物の特性
や接着有益性に影響を与えることにある。ＣＷ操作を用
いる有利性は、経済的な被覆プラントはその操作に基づ
くことである。
【００４３】図２において、励起ガスのプラズマは符号
２２で、反応室は２４で示される。図３はプラズマ源装
置またはモジュール３０のリモートフラットまたはリモ
ート平面配列３１を示し、ここで、被覆物形成ガスは図
１に示されるように基板上を層流で導かれ、この流れと
垂直なモジュール３０からの励起ガスと混合する。図３
において、反応室は３４で、励起ガスのプラズマは３２
で示される；また、励起ガスの供給は３６で示される。
２２で、反応室は２４で示される。図３はプラズマ源装
置またはモジュール３０のリモートフラットまたはリモ
ート平面配列３１を示し、ここで、被覆物形成ガスは図
１に示されるように基板上を層流で導かれ、この流れと
垂直なモジュール３０からの励起ガスと混合する。図３
において、反応室は３４で、励起ガスのプラズマは３２
で示される；また、励起ガスの供給は３６で示される。
【００４４】被覆物形成ガスは、被覆が図３に示される
ように定常マイクロ波供給（ＣＷ操作）で操作される源
を用いて進められる場合に、最初のモジュールにおいて
既に高い割合で供給されるので、その後のモジュールに
はもはや十分な量の被覆物形成ガスは供給されないであ
ろう。被覆プラントまたは被覆装置は図３の装置を用い
て作動するので、パルスマイクロ波出力を伝えるように
設けられたマイクロ波発生機を必須とするため、被覆法
はＰＩＣＶＤ法に従って行うことができる。
ように定常マイクロ波供給（ＣＷ操作）で操作される源
を用いて進められる場合に、最初のモジュールにおいて
既に高い割合で供給されるので、その後のモジュールに
はもはや十分な量の被覆物形成ガスは供給されないであ
ろう。被覆プラントまたは被覆装置は図３の装置を用い
て作動するので、パルスマイクロ波出力を伝えるように
設けられたマイクロ波発生機を必須とするため、被覆法
はＰＩＣＶＤ法に従って行うことができる。
【００４５】図４は個々のプラズマ源装置またはモジュ
ール４０のリモートフラット配列４１を示し、ここで、
被覆物形成ガスは図３に類似して個々のモジュール４０
により別々に供給され、基板付近で励起ガスと混合す
る。
ール４０のリモートフラット配列４１を示し、ここで、
被覆物形成ガスは図３に類似して個々のモジュール４０
により別々に供給され、基板付近で励起ガスと混合す
る。
【００４６】通常の排ガス管や連続マイクロ波供給装置
（ＣＷ操作）を備えるこのリモートフラット配列を用い
る被覆の間に排ガスのすべてのモジュールからの均一な
除去は保証されない、というのは、内部モジュールの排
ガスは、外部モジュールの排ガスよりも、比較的長い間
隔をポンプで排除されるからである。プロセスガス混合
物の局所的な相違のため、被覆速度は局所的に不均一と
なるであろう。図４の実施態様で作動する被覆プラント
または被覆装置は、パルスマイクロ波出力を伝えるよう
に設けられるマイクロ波発生機を必要とするので、被覆
はＰＩＣＶＤ法の手段ですることができる。図４におい
て基板は静止している。
（ＣＷ操作）を備えるこのリモートフラット配列を用い
る被覆の間に排ガスのすべてのモジュールからの均一な
除去は保証されない、というのは、内部モジュールの排
ガスは、外部モジュールの排ガスよりも、比較的長い間
隔をポンプで排除されるからである。プロセスガス混合
物の局所的な相違のため、被覆速度は局所的に不均一と
なるであろう。図４の実施態様で作動する被覆プラント
または被覆装置は、パルスマイクロ波出力を伝えるよう
に設けられるマイクロ波発生機を必要とするので、被覆
はＰＩＣＶＤ法の手段ですることができる。図４におい
て基板は静止している。
【００４７】図４に記載の装置は個々のモジュールと結
合した排気装置４５を有し、ＣＷ操作において作動でき
る。個々のモジュールからでる個々の排気４６、被覆物
形成ガス供給４７、励起ガス供給４８、反応室４４や励
起ガスのプラズマ４２が図４に示される。図３と図４に
示される装置の実施態様において、マイクロ波は導波管
３９，４９を介して個々のモジュール３０／４０とカッ
プリングまたは結合する。
合した排気装置４５を有し、ＣＷ操作において作動でき
る。個々のモジュールからでる個々の排気４６、被覆物
形成ガス供給４７、励起ガス供給４８、反応室４４や励
起ガスのプラズマ４２が図４に示される。図３と図４に
示される装置の実施態様において、マイクロ波は導波管
３９，４９を介して個々のモジュール３０／４０とカッ
プリングまたは結合する。
【００４８】図５ａにおいて、プラズマ源装置またはモ
ジュール５０が例示されており、これはその幾何学的な
特性からプラズマ源装置の直線的な配列に適している。
かかるモジュールは、金属パイプ５８を含む外部コンダ
クターまたはガイドと絶縁チューブ５９が通過し、そこ
で励起プラズマが点火する内部コンダクターとを含む同
軸マイクロ波ガイドとを含んでいる。被覆範囲上の励起
ガスの分布バランスは、内部チューブの拡大（図５ｂ）
または空間を基板まで拡張することにより得られる。パ
イプ５９中のプラズマの位置は、マイクロ波発生機の作
動パラメーターで影響を受ける。チューブ５９は、石英
または多成分ガラス製であることが好ましい。
ジュール５０が例示されており、これはその幾何学的な
特性からプラズマ源装置の直線的な配列に適している。
かかるモジュールは、金属パイプ５８を含む外部コンダ
クターまたはガイドと絶縁チューブ５９が通過し、そこ
で励起プラズマが点火する内部コンダクターとを含む同
軸マイクロ波ガイドとを含んでいる。被覆範囲上の励起
ガスの分布バランスは、内部チューブの拡大（図５ｂ）
または空間を基板まで拡張することにより得られる。パ
イプ５９中のプラズマの位置は、マイクロ波発生機の作
動パラメーターで影響を受ける。チューブ５９は、石英
または多成分ガラス製であることが好ましい。
【００４９】図６に示されるモジュール６０はプラズマ
源装置の直線的な配列に好ましく、最大Ｅ−場の強度の
位置にある長方形の中空ガイド６８を通過する絶縁チュ
ーブ６９を含んでいるので、励起プラズマ６２はこのチ
ューブ６９で点火できる。
源装置の直線的な配列に好ましく、最大Ｅ−場の強度の
位置にある長方形の中空ガイド６８を通過する絶縁チュ
ーブ６９を含んでいるので、励起プラズマ６２はこのチ
ューブ６９で点火できる。
【００５０】図７ａは、プラズマ源装置７０のリモート
リニアーアレイ７１を示す。モジュール７０は、ここで
は、中空共振器であり、マグネトロンから提供された長
方形中空導波管７８とお互いに結合している。マイクロ
波は、長方形の中空導波管７８からそれぞれのモジュー
ル７０へ、例えば容量的にカップリングしている。この
カップリングは、ホールアンテナまたはスロットアンテ
ナによっても生ずる。カップリングの程度、これは各モ
ジュールへの動力投入量を決定するが、容量カップリン
グにおけるカップリングアンテナの挿入深さ、ホールカ
ップリングの場合のホール直径およびスロットカップリ
ングの場合のスロットの長さと幅によりセットまたは決
定される。ホールカップリングとスロットカップリング
は、絶縁マイクロ波ウインドーにより、中空共振器にガ
イドされたガスタイプＡが長方形中空導波管７８に流れ
ないように与えられる。基板サイド上に金属的なグリッ
ドまたは金属的なネットワークを含む、電気的に導伝的
な共振器の壁７２が提供でき、そこを励起ガスが通過す
る。
リニアーアレイ７１を示す。モジュール７０は、ここで
は、中空共振器であり、マグネトロンから提供された長
方形中空導波管７８とお互いに結合している。マイクロ
波は、長方形の中空導波管７８からそれぞれのモジュー
ル７０へ、例えば容量的にカップリングしている。この
カップリングは、ホールアンテナまたはスロットアンテ
ナによっても生ずる。カップリングの程度、これは各モ
ジュールへの動力投入量を決定するが、容量カップリン
グにおけるカップリングアンテナの挿入深さ、ホールカ
ップリングの場合のホール直径およびスロットカップリ
ングの場合のスロットの長さと幅によりセットまたは決
定される。ホールカップリングとスロットカップリング
は、絶縁マイクロ波ウインドーにより、中空共振器にガ
イドされたガスタイプＡが長方形中空導波管７８に流れ
ないように与えられる。基板サイド上に金属的なグリッ
ドまたは金属的なネットワークを含む、電気的に導伝的
な共振器の壁７２が提供でき、そこを励起ガスが通過す
る。
【００５１】図７ｂは、プラズマ源装置７３のリモート
フラットまたは平面的な配列またはアレイを示す。
フラットまたは平面的な配列またはアレイを示す。
【００５２】基板の被覆および／または処理におけるエ
ッジ効果が、モジュールプラズマ源の上記配列における
隣接するモジュール間のいわゆる結合領域に現れる。一
般的に、励起ガスの励起程度、励起ガスの流れ特性や被
覆物形成ガスは、これらのモジュールの下の領域と比較
して、これらの結合領域において相違する。
ッジ効果が、モジュールプラズマ源の上記配列における
隣接するモジュール間のいわゆる結合領域に現れる。一
般的に、励起ガスの励起程度、励起ガスの流れ特性や被
覆物形成ガスは、これらのモジュールの下の領域と比較
して、これらの結合領域において相違する。
【００５３】もし基板が主に結合領域を通過するなら
ば、それはその外側の領域とは異なる被覆特性を有す
る。
ば、それはその外側の領域とは異なる被覆特性を有す
る。
【００５４】もちろん、かかるエッジ効果は、モジュー
ルの幾何学性および／またはモジュールの配列、特に結
合領域に非常に強く従属する。個々のモジュールが、例
えば長方形、特に正方形、横断面を有するときに、上記
エッジ効果は、図８ａに見られるように、特に明らかで
ある。
ルの幾何学性および／またはモジュールの配列、特に結
合領域に非常に強く従属する。個々のモジュールが、例
えば長方形、特に正方形、横断面を有するときに、上記
エッジ効果は、図８ａに見られるように、特に明らかで
ある。
【００５５】図８ａは、正方形断面を有し、お互いの近
くで配列した一連のモジュールを含むプラズマ源装置８
０ａのリモートリニアーアレイ８１ａを示す。基板は、
図８ａにおいて８３ａで示される。さらに、プラズマ処
理で基板表面に生じた被覆物特性Ａの変化量は、このモ
ジュール配列において図８ａで示される。この実施態様
における基板は、モジュール配列の下で導かれる。モジ
ュール配列の結合領域８２ａの下にもっぱら広がる基板
領域が結果として生じ、その一方、結合領域と結合領域
との間にある基板領域はモジュール８０ａの下にもっぱ
ら広がる。結合領域８２ａの下のプラズマ処理またはプ
ラズマ被覆の作用は明らかに減少する。このことは、二
つの隣接するモジュール８０ａ間のそれぞれに対応する
結合領域においてモジュール配列に従属する被覆特性Ａ
の変化量を著しく少なくする。
くで配列した一連のモジュールを含むプラズマ源装置８
０ａのリモートリニアーアレイ８１ａを示す。基板は、
図８ａにおいて８３ａで示される。さらに、プラズマ処
理で基板表面に生じた被覆物特性Ａの変化量は、このモ
ジュール配列において図８ａで示される。この実施態様
における基板は、モジュール配列の下で導かれる。モジ
ュール配列の結合領域８２ａの下にもっぱら広がる基板
領域が結果として生じ、その一方、結合領域と結合領域
との間にある基板領域はモジュール８０ａの下にもっぱ
ら広がる。結合領域８２ａの下のプラズマ処理またはプ
ラズマ被覆の作用は明らかに減少する。このことは、二
つの隣接するモジュール８０ａ間のそれぞれに対応する
結合領域においてモジュール配列に従属する被覆特性Ａ
の変化量を著しく少なくする。
【００５６】エッジ効果を最小にするための簡単な方法
は、基板の移動および基板の各領域が均一にモジュール
の結合領域と残部とを通過するモジュールの配列からな
る。この特徴は、リモートプラズマＣＶＤに適するばか
りでなく、一般的に、一以上のプラズマ電極またはアン
テナを有するプラズマ源配列を備えるいかなるプラズマ
ＣＶＤ法、例えばＤＥ ３８ ３０ ２４９ Ｃ２に記
載されている電極配列にも好ましい。次の実施態様はま
たこの技術で行うことができる。
は、基板の移動および基板の各領域が均一にモジュール
の結合領域と残部とを通過するモジュールの配列からな
る。この特徴は、リモートプラズマＣＶＤに適するばか
りでなく、一般的に、一以上のプラズマ電極またはアン
テナを有するプラズマ源配列を備えるいかなるプラズマ
ＣＶＤ法、例えばＤＥ ３８ ３０ ２４９ Ｃ２に記
載されている電極配列にも好ましい。次の実施態様はま
たこの技術で行うことができる。
【００５７】図８ｂと図８ｃは、一般的に制限なくプラ
ズマ源装置のリモートリニアー配列の例においてエッジ
効果を減少したモジュール配列の実施態様を示す。明ら
かに、所定の効果はここに示されていない多くの種々の
実施態様で得られる。当業者は、この開示に基づいてそ
れぞれの適用に最も好ましい配列を容易に見付けること
ができる。
ズマ源装置のリモートリニアー配列の例においてエッジ
効果を減少したモジュール配列の実施態様を示す。明ら
かに、所定の効果はここに示されていない多くの種々の
実施態様で得られる。当業者は、この開示に基づいてそ
れぞれの適用に最も好ましい配列を容易に見付けること
ができる。
【００５８】例えば、プラズマ源装置のリモートリニア
ー配列が基板の移動方向に対して９０゜未満の角度αで
かかる配列の長軸に関して設定されるとき、角度が減少
することにともなう被覆特性の変化量は常に少ない、と
いうのは、基板の移動ベクトルが交わり、結合領域の付
近においてモジュールの結合のない領域が増加し、保障
効果が得られるからである。約４５゜の角度で、基板の
移動ベクトルは、基板の各位置において結合領域の下と
モジュールの下とのおよそ等しいそれぞれの直線路を通
過する（正確な数値は次の関係式から計算してもよいα
＝ｓｉｎ-1（arcsin) ｛（Ｌ−ｒ）／（Ｌ＋ｄ＋
ｒ）｝；Ｌ＝モジュールの長さ；ｒ＝エッジ領域の厚
み、すなわち内部モジュール壁における強力な不均質プ
ラズマ領域のもの；ｄ＝２ｘモジュール壁の厚み＋隣接
するモジュールへの距離）。
ー配列が基板の移動方向に対して９０゜未満の角度αで
かかる配列の長軸に関して設定されるとき、角度が減少
することにともなう被覆特性の変化量は常に少ない、と
いうのは、基板の移動ベクトルが交わり、結合領域の付
近においてモジュールの結合のない領域が増加し、保障
効果が得られるからである。約４５゜の角度で、基板の
移動ベクトルは、基板の各位置において結合領域の下と
モジュールの下とのおよそ等しいそれぞれの直線路を通
過する（正確な数値は次の関係式から計算してもよいα
＝ｓｉｎ-1（arcsin) ｛（Ｌ−ｒ）／（Ｌ＋ｄ＋
ｒ）｝；Ｌ＝モジュールの長さ；ｒ＝エッジ領域の厚
み、すなわち内部モジュール壁における強力な不均質プ
ラズマ領域のもの；ｄ＝２ｘモジュール壁の厚み＋隣接
するモジュールへの距離）。
【００５９】図８ｂはプラズマ源装置８０ｂのリモート
リニアー配列８１ｂを示す説明面で、ここで、その軸は
基板８３ｂの移動方向に対して約４５゜傾斜しており、
また被覆特性Ａの挙動または変化量はこの配列で得られ
る。曲線Ａは確実に滑らかである。
リニアー配列８１ｂを示す説明面で、ここで、その軸は
基板８３ｂの移動方向に対して約４５゜傾斜しており、
また被覆特性Ａの挙動または変化量はこの配列で得られ
る。曲線Ａは確実に滑らかである。
【００６０】図８ｃはプラズマ源装置８０ｃの直線的な
配列８１ｃを示す説明図で、ここで、その軸は基板８３
ｃの移動方向に対して垂直に配置しており、それととも
に被覆特性に関する同一効果が、モジュール８０ｃを約
４５゜傾斜させた図８ｂの配列に示しすように、一対の
モジュールをお互いの後方に配列させることにより得ら
れる。この配列は少ない空間ですむが、図８ｂの配列よ
りも構造が幾分複雑である。さらに角度を減少させる
と、もちろん保障効果が増加するが、多くのモジュール
が必要となり、この角度をさらに減少することは経済的
でない。この保障効果は、リニアーリモートプラズマ源
装置および／またはお互いに相対的にずらして配列され
た多くの種々のモジュールにより実際に任意に増加させ
てもよい（一般に、費用がかさむ）。もし、例えば種々
の、すなわちＬ／Ｓ（ここで、Ｓ＝ｄ＋ｒ）、リニアー
リモートプラズマ源をお互いの下に配列すれば、お互い
に関して距離または空間Ｓについて置き換えるので、エ
ッジ効果は同様に減少するであろう。
配列８１ｃを示す説明図で、ここで、その軸は基板８３
ｃの移動方向に対して垂直に配置しており、それととも
に被覆特性に関する同一効果が、モジュール８０ｃを約
４５゜傾斜させた図８ｂの配列に示しすように、一対の
モジュールをお互いの後方に配列させることにより得ら
れる。この配列は少ない空間ですむが、図８ｂの配列よ
りも構造が幾分複雑である。さらに角度を減少させる
と、もちろん保障効果が増加するが、多くのモジュール
が必要となり、この角度をさらに減少することは経済的
でない。この保障効果は、リニアーリモートプラズマ源
装置および／またはお互いに相対的にずらして配列され
た多くの種々のモジュールにより実際に任意に増加させ
てもよい（一般に、費用がかさむ）。もし、例えば種々
の、すなわちＬ／Ｓ（ここで、Ｓ＝ｄ＋ｒ）、リニアー
リモートプラズマ源をお互いの下に配列すれば、お互い
に関して距離または空間Ｓについて置き換えるので、エ
ッジ効果は同様に減少するであろう。
【００６１】エッジ効果を減少させる別の方法には次の
ものが含まれる：介在する壁のガス透過性 モジュールが金属性マイクロ波導波管、例えば長方形中
空導波管であって、一方の側がガス不透過性マイクロ波
ウインドー（絶縁板）で閉じられ、他方の側がマイクロ
波不透過性ガスウインドー（金属性ホールプレートまた
はワイヤー篩）で閉じられているもので造られている場
合に、モジュール内部のエッジ領域が減少し、二つのモ
ジュール間の結合領域の効果が弱くなる。隣接するモジ
ュールの導電性の分離壁がガス透過性で、マイクロ波不
透過性、例えばワイヤーメッシュまたは穴があるとき
に、モジュール内部の励起種の密度の等化が起こる。
ものが含まれる：介在する壁のガス透過性 モジュールが金属性マイクロ波導波管、例えば長方形中
空導波管であって、一方の側がガス不透過性マイクロ波
ウインドー（絶縁板）で閉じられ、他方の側がマイクロ
波不透過性ガスウインドー（金属性ホールプレートまた
はワイヤー篩）で閉じられているもので造られている場
合に、モジュール内部のエッジ領域が減少し、二つのモ
ジュール間の結合領域の効果が弱くなる。隣接するモジ
ュールの導電性の分離壁がガス透過性で、マイクロ波不
透過性、例えばワイヤーメッシュまたは穴があるとき
に、モジュール内部の励起種の密度の等化が起こる。
【００６２】基板に対する空間の変化 全てのモジュールにとって、各モジュールの結合領域付
近のガス特性と残部との相違およびこれによる被覆の相
違は、基板とモジュールとの間の空間が大きくなるよう
に選ばれる場合に少ない、というのは、モジュールから
出るガスの流れが十分に混合され、拡散によりより均質
化されるからである。
近のガス特性と残部との相違およびこれによる被覆の相
違は、基板とモジュールとの間の空間が大きくなるよう
に選ばれる場合に少ない、というのは、モジュールから
出るガスの流れが十分に混合され、拡散によりより均質
化されるからである。
【００６３】しかしながら、この方法は、特に全モジュ
ールに対して被覆物形成ガスが通常の流れを伴う場合に
不利益を有する、なぜならば、励起ガスの被覆物形成ガ
スに侵入する深さや従属する被覆物特性（例えば速度）
が常に減少するからである。この可能性は、この方法を
用いる場合に考慮されるべきである。
ールに対して被覆物形成ガスが通常の流れを伴う場合に
不利益を有する、なぜならば、励起ガスの被覆物形成ガ
スに侵入する深さや従属する被覆物特性（例えば速度）
が常に減少するからである。この可能性は、この方法を
用いる場合に考慮されるべきである。
【００６４】マイクロ波出力の増加 別の特徴は個々のモジュールに関する。金属性マイクロ
波導波管、例えば角型の中空導波管であって一方の側が
ガス不透過性マイクロ波ウインドー（絶縁プレート）で
閉じられており、他方の側がマイクロ波不透過性ガスウ
インドー（金属性穿孔プレートまたはワイヤースクリー
ン）で閉じられているもので作られているモジュールに
おいて、エッジ領域が減少しそれによるモジュールにお
けるプラズマの等化が起こる。
波導波管、例えば角型の中空導波管であって一方の側が
ガス不透過性マイクロ波ウインドー（絶縁プレート）で
閉じられており、他方の側がマイクロ波不透過性ガスウ
インドー（金属性穿孔プレートまたはワイヤースクリー
ン）で閉じられているもので作られているモジュールに
おいて、エッジ領域が減少しそれによるモジュールにお
けるプラズマの等化が起こる。
【００６５】これらの特徴に基づいて、被覆物形成ガス
の定常流は全てのモジュールに提供され、または個々の
流れは個々のモジュールに提供される。もし被覆物形成
ガスの大部分が反応して被覆物材料を形成するならば、
全ての場合にＰＩＣＶＤ法を用いることが推薦される。
そのため、未反応被覆物形成ガスが各被覆パルス前にモ
ジュール表面の下に存在することが保証される。
の定常流は全てのモジュールに提供され、または個々の
流れは個々のモジュールに提供される。もし被覆物形成
ガスの大部分が反応して被覆物材料を形成するならば、
全ての場合にＰＩＣＶＤ法を用いることが推薦される。
そのため、未反応被覆物形成ガスが各被覆パルス前にモ
ジュール表面の下に存在することが保証される。
【００６６】ドイツ特許出願１９６ ４３ ８６５．９
−４５（１９９６年１０月３０日）の開示は、ここにリ
ファレンスとして援用される。
−４５（１９９６年１０月３０日）の開示は、ここにリ
ファレンスとして援用される。
【００６７】本発明は、大表面基板を被覆または処理す
るリモートプラズマＣＶＤ法に関して具体的に説明また
は図示されているけれども、各種の修正や変更が本発明
の精神から逸脱することなく成されるので、本発明は詳
細な説明に限定することを意図するものではない。
るリモートプラズマＣＶＤ法に関して具体的に説明また
は図示されているけれども、各種の修正や変更が本発明
の精神から逸脱することなく成されるので、本発明は詳
細な説明に限定することを意図するものではない。
【００６８】さらに推敲することなく、前記のものは本
発明の要旨を十分に表すので第三者は、現行の知識を適
用することにより、従来の技術の観点から、本発明の一
般的または特殊な態様の必須の特徴を公平に構成する特
色を失うことなく、容易に各種に応用できる。
発明の要旨を十分に表すので第三者は、現行の知識を適
用することにより、従来の技術の観点から、本発明の一
般的または特殊な態様の必須の特徴を公平に構成する特
色を失うことなく、容易に各種に応用できる。
【図１】本発明のモジュールリニアーリモートプラズマ
ＣＶＤ装置の一実施態様の透視図面である。
ＣＶＤ装置の一実施態様の透視図面である。
【図２】被覆物形成ガスが個々のモジュールを経て供給
される、本発明のリモートプラズマＣＶＤ装置のその他
の実施態様の透視図面である。
される、本発明のリモートプラズマＣＶＤ装置のその他
の実施態様の透視図面である。
【図３】本発明のフラットリモートプラズマＣＶＤ装置
の一実施態様の透視図面である。
の一実施態様の透視図面である。
【図４】ガス供給とガス交換が個々のモジュールを経て
起こる、本発明のフラットリモートプラズマＣＶＤ装置
のその他の実施態様の透視図面である。
起こる、本発明のフラットリモートプラズマＣＶＤ装置
のその他の実施態様の透視図面である。
【図５】図５ａは同軸モジュールの一実施態様の断面説
明図であり、図５ｂは同軸モジュールのその他の実施態
様の断面説明図である。
明図であり、図５ｂは同軸モジュールのその他の実施態
様の断面説明図である。
【図６】図６は中空伝導（導波管）モジュールの断面説
明図である。
明図である。
【図７】図７ａは中空共振器から組み立てられたフラッ
トリモートプラズマＣＶＤ装置の断面説明図であり、図
７ｂは中空共振器から組み立てられたフラットリモート
プラズマＣＶＤ装置の平面図である。
トリモートプラズマＣＶＤ装置の断面説明図であり、図
７ｂは中空共振器から組み立てられたフラットリモート
プラズマＣＶＤ装置の平面図である。
【図８】図８ａ，８ｂおよび８ｃは、基板の移動方向と
リニアープラズマ源装置配列の軸との間の角度に関する
被覆特性の挙動の従属性を示す平面図である。
リニアープラズマ源装置配列の軸との間の角度に関する
被覆特性の挙動の従属性を示す平面図である。
１０…モジュール １１…リモートリニアー配列 １２…プラズマ １３…基板表面 １４…反応室 ３６…励起ガスの供給 ３９…導波管 ４５…排気装置 ４６…排気 ４７…被覆物形成ガス供給 ４８…励起ガス供給 ５８…金属パイプ ５９…チューブ ８２ａ…結合領域
Claims (18)
- 【請求項１】 ａ）基板表面上に直線的配列もしくは平
面的、格子状の配列のいずれかで配列された複数のモジ
ュールプラズマ源装置を用いて被覆または処理される基
板表面から離れて置かれる励起ガスを励起し、さらに ｂ）反応ガスをプラズマ源装置からの励起ガスとともに
前記基板表面に供給して前記励起ガスで前記反応ガスを
励起させて、前記基板表面に被覆物を被覆しまたは前記
基板表面を処理する段階を含むことを特徴とする大表面
基板の被覆用または処理用のリモートプラズマＣＶＤ方
法。 - 【請求項２】 さらに、前記励起段階と供給段階との間
は前記基板を前記プラズマ源装置に対して移動させる請
求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記基板は、前記基板表面の各位置が前
記モジュールプラズマ源装置と前記モジュールプラズマ
源装置に隣り合うものの間の結合領域との下を、それぞ
れに対して等しい行程で通過するように、前記プラズマ
源装置に対して移動する請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 さらに、前記基板は前記モジュールプラ
ズマ源装置の備える長軸と基板の移動方向との角度
（α）を９０゜未満とするように移動する請求項３に記
載の方法。 - 【請求項５】 前記角度は４５゜である請求項４に記載
の方法。 - 【請求項６】 さらに、前記基板表面を前記プラズマ源
装置の下に導く請求項３に記載の方法。 - 【請求項７】 前記励起ガスの励起はマイクロ波で行
い、プラズマは前記マイクロ波により前記励起ガス中で
形成される請求項６に記載の方法。 - 【請求項８】 前記マイクロ波による前記プラズマの励
起は、パルスリモートプラズマＣＶＤ方法が実施される
ようにパルスを用いて行う請求項７に記載の方法。 - 【請求項９】 前記モジュールプラズマ源装置の隣り合
うものの間の前記結合領域に起因するエッジ効果を最小
とするように、前記モジュールプラズマ源装置のそれぞ
れの一つに前記マイクロ波入力のマイクロ波エネルギー
をさらに十分に大きくする請求項７に記載の方法。 - 【請求項１０】 さらにパルスリモートプラズマＣＶＤ
方法を利用する請求項１に記載の方法。 - 【請求項１１】 ａ）複数の独立してエネルギーを与え
ることができ、制御可能なプラズマ電極を、被覆または
処理される基板の上に格子状に配列し； ｂ）前記プラズマ電極にエネルギーを与えることにより
前記基板表面と直接的に接触して大表面プラズマ領域を
発生させ、ここで、前記大表面プラズマ領域は複数のプ
ラズマ円柱領域と前記プラズマ円柱領域の個々のものの
重なりにより形成された重複領域を含んでいる；さらに ｃ）前記基板表面を、前記基板表面の各位置が前記プラ
ズマ円柱領域と前記重複領域との下をそれぞれに対して
等しい行程で通過するように、前記プラズマ電極の格子
状配列に対して移動させる段階を含むことを特徴とする
大表面基板を被覆または処理するリモートプラズマＣＶ
Ｄ方法。 - 【請求項１２】 処理または被覆される基板用の反応
室、 反応ガスを前記反応室へ供給する手段、 励起ガス中でプラズマを形成することにより励起ガスを
励起させる手段、 前記励起ガスを、被覆または処理される前記基板の存在
下に反応ガスを備える前記反応室へ供給する手段、およ
び前記反応室から排ガスを除去する手段、 ここで、前記励起ガスを励起する手段には、前記基板上
に直線的かまたは平面的、格子状配列のいずれかで配列
された複数のモジュールプラズマ源装置が含まれること
を特徴とするリモートプラズマＣＶＤ方法で大表面基板
を被覆または処理するための装置。 - 【請求項１３】 さらに、前記基板を前記プラズマ源装
置の配列に対して基板の移動方向に移動させる手段を含
む、ここで、前記基板の移動方向は、被覆特性に空間的
な変化を引き起こさせるエッジ効果を最小にするよう
に、前記配列の長軸に対して９０゜未満の角度（α）で
ある請求項１２に記載の装置。 - 【請求項１４】 前記角度は４５゜である請求項１３に
記載の装置。 - 【請求項１５】 さらに、マイクロ波発生手段と前記マ
イクロ波を前記モジュールプラズマ源装置に導く手段と
を含む請求項１２に記載の装置。 - 【請求項１６】 前記モジュールプラズマ源装置の一つ
は、中空マイクロ波導波管、マイクロ波共振器、前記励
起ガスをマイクロ波導波管もしくはマイクロ波共振器に
導くパイプまたは前記励起ガス中で形成した前記プラズ
マを含む内部コンダクターを有する導波管である請求項
１２に記載の装置。 - 【請求項１７】 前記モジュールプラズマ源装置は、前
記プラズマ源装置の隣り合うものの間に、ガス透過性で
あるがマイクロ波不透過性の壁を有する請求項１２に記
載の装置。 - 【請求項１８】 前記基板と前記モジュールプラズマ源
装置の配列との間の空間は、エッジ効果が前記モジュー
ルプラズマ源装置からの拡散により補償されるように選
択される請求項１２に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19643865.9 | 1996-10-30 | ||
| DE19643865A DE19643865C2 (de) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | Plasmaunterstütztes chemisches Abscheidungsverfahren (CVD) mit entfernter Anregung eines Anregungsgases (Remote-Plasma-CVD-Verfahren) zur Beschichtung oder zur Behandlung großflächiger Substrate und Vorrichtung zur Durchführung desselben |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10140358A true JPH10140358A (ja) | 1998-05-26 |
| JP4290234B2 JP4290234B2 (ja) | 2009-07-01 |
Family
ID=7809646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29714697A Expired - Fee Related JP4290234B2 (ja) | 1996-10-30 | 1997-10-29 | 大表面基板の被覆用または処理用のリモートプラズマｃｖｄ方法およびそれを実施する装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5985378A (ja) |
| EP (1) | EP0839928B1 (ja) |
| JP (1) | JP4290234B2 (ja) |
| DE (2) | DE19643865C2 (ja) |
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