(57)【要約】      （修正有）【課題】均一な基板への薄膜形成を可能とし、製造およびメンテナンスを容易にし、シャワー板の寿命を延ばし、かつ製造コストおよびメンテナンス・コストを低減可能な薄膜形成装置を提供する。【解決手段】真空容器内で互いに対向する高周波電極３および接地電極から成る電極対を備え、接地電極で基板を保持し、真空容器内にガスを充填し、前記電極対間に高周波を印加して基板に薄膜を形成する薄膜形成装置であって、前記高周波電極３の表面３ａ側には、複数の板状部材７ａ，７ｂが厚さ方向に重ね合わされて配置されており、前記表面３ａからガスを放出可能とするように前記複数の板状部材７ａ，７ｂにはそれぞれ複数の開口孔が設けられ、それらの直径が板状部材７ａ，７ｂにつきそれぞれ異なっており、かつ、複数の板状部材７ａ，７ｂのそれぞれが着脱可能に構成されている。【選択図】図３
2011129618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器内で互いに対向する高周波電極および接地電極から成る電極対を備え、
前記接地電極で基板を保持し、前記真空容器内にガスを充填し、前記電極対間に高周波を印加して、前記基板に薄膜を形成する薄膜形成装置であって、
前記接地電極と対向する前記高周波電極の表面側には、複数の板状部材が厚さ方向に重ね合わされて配置されており、
前記複数の板状部材には、前記高周波電極の表面からガスを放出可能とするように、それぞれ複数の開口孔が設けられ、
それぞれの前記板状部材における開口孔の直径がそれぞれ異なっており、
前記複数の板状部材のそれぞれが着脱可能に構成されている、薄膜形成装置。
【請求項２】
それぞれの前記板状部材における開口孔の中心は、互いに合わさって配置され、
前記それぞれの板状部材における開口孔の直径は、ガスを放出する前記高周波電極の表面側からガスを導入する側に向かうに従って小さく形成されている、請求項１に記載の薄膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空中で互いに対向する電極対間に成膜用のガスを導入し、電極対間に高周波を印加して、電極対間に配置された基板に薄膜形成する薄膜形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
微結晶シリコン薄膜、アモルファスシリコン薄膜などを基板に形成するためには、平行平板電極を用いた容量結合型のプラズマＣＶＤ法が用いられることが多い。この方法では、真空容器内にプラズマを発生させる対の電極を互いに平行に配置して、真空容器内に成膜のためのガスを充填し、対の電極間に高周波を印加してプラズマを発生させ、基板に薄膜形成する。
【０００３】
ここで、図１を参照すると、プラズマＣＶＤ法で用いられる一般的な薄膜形成装置１は、真空容器２内で互いに対向する高周波電極３と接地電極４とが設けられており、高周波電極３の表面３ａと接地電極４の表面４ａとが対向して配置されている。高周波電極３は電源５から電力供給可能に構成され、接地電極４は地面Ｇに接地している。接地電極４には、図示しないがヒーターなどが設けられており、さらに成膜する対象の基板６は接地電極４に保持されている。
【０００４】
また、大きな表面を有する基板６に成膜をする場合には、高周波電極３の表面３ａおよび接地電極４の表面４ａを大きく形成して、ガスを基板６の表面に広く分布させ、基板６に形成される薄膜の面内分布を均一にすることが望まれる。この場合、高周波電極３の表面３ａを１枚の板状部材から成るシャワー板７、または平面方向に複数の板状部材を組み合せることによって成るシャワー板７として構成し、シャワー板７にガスを導入するための複数のガス導入孔８を設けることが多い。ガスは、高周波電極３に取付けられたガス供給管９から高周波電極３に送られるとともに、シャワー板７のガス導入孔８を通って真空容器２内に導入される。このような構成によって、真空容器２内にガスを供給し、高周波電極３と接地電極４との間で高周波を印加してプラズマを発生させて、基板６に薄膜形成する。なお、薄膜形成装置１では、真空容器２内で充填したガスが、真空容器２に取付けられたガス排気管１０から排気されることが多い。
【０００５】
また、薄膜の成長速度を速めるためには、真空容器２内の圧力を高めて、高周波電極３と接地電極４との電極間距離を短くすることが有効とされる。この場合、特に、隣接するガス導入孔８同士の間の距離を短くして、ガス導入孔８の直径を小さく形成して、ガス導入孔８を細く形成することが、面内の均一性を得るためには有効とされる。例えば、特許文献１では、ガス導入孔８のガス放出側部分の直径を、そのガス導入側部分の直径よりも小さく形成して、ガス放出側部分を細く形成している。特許文献２では、ガス導入孔８のガス導入側部分の直径を、そのガス放出側部分の直径よりも小さく形成して、ガス導入側部分を細く形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２０１７６２号公報
【特許文献２】特開２００１−２３７１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、基板６を成膜する際には、シャワー板７にも膜が形成され、成膜を重ねるとシャワー板７に付着した膜が剥がれてしまう。この膜を取り除くためにはクリーニングが必要であり、クリーニングのためにメンテナンスの頻度が高くなると、メンテナンス・コストが増加するという問題がある。さらに、クリーニングによりシャワー板７は摩耗するので、クリーニングの頻度が高いと、シャワー板７の使用開始から短い期間で、ガス導入孔８の直径などが変化して、シャワー板７の寸法精度が低下する。よって、均一な膜形成ができなくなるなどの要因によって、シャワー板７の寿命が短くなるという問題がある。さらには、ガス導入管が細くなると、その変化の影響が大きく出やすいため、シャワー板７の寿命が短くなる。さらに、ガス導入管が細くなると、製造コストも高くなるために、薄膜形成装置のコストがより高くなってしまう。
【０００８】
また、特許文献１および特許文献２では、１枚の板状部材から成るシャワー板７のガス導入孔８には段差が形成され、ガス導入孔８の構造が複雑になっている。そのため、シャワー板７を製造する際に、複雑な構造のガス導入孔８を切削加工する必要がある。よって、薄膜形成装置１の製造が難しくなり、製造コストがさらに増加する。また、複雑な構造のガス導入孔８内をクリーニングすることは難しく、薄膜形成装置１のメンテナンスもさらに難しくなり、メンテナンス・コストがさらに増加するという問題がある。
【０００９】
本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、均一な基板への薄膜形成を可能とし、製造およびメンテナンスを容易にし、シャワー板の寿命を延ばし、かつ製造コストおよびメンテナンス・コストを低減可能な薄膜形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
課題を解決するために、本発明の薄膜形成装置は、真空容器内で互いに対向する高周波電極および接地電極から成る電極対を備え、前記接地電極で基板を保持し、前記真空容器内にガスを充填し、前記電極対間に高周波を印加して、前記基板に薄膜を形成する薄膜形成装置であって、前記接地電極と対向する前記高周波電極の表面側には、複数の板状部材が厚さ方向に重ね合わされて配置されており、前記複数の板状部材には、前記高周波電極の表面からガスを放出可能とするように、それぞれ複数の開口孔が設けられ、それぞれの前記板状部材における開口孔の直径がそれぞれ異なっており、前記複数の板状部材のそれぞれが着脱可能に構成されている。
【００１１】
また、本発明の薄膜形成装置では、それぞれの前記板状部材における開口孔の中心は、互いに合わさって配置され、前記それぞれの板状部材における開口孔の直径は、ガスを放出する前記高周波電極の表面側からガスを導入する側に向かうに従って小さく形成されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の薄膜形成装置によれば、以下の効果を得ることができる。本発明の薄膜形成装置は、真空容器内で互いに対向する高周波電極および接地電極から成る電極対を備え、前記接地電極で基板を保持し、前記真空容器内にガスを充填し、前記電極対間に高周波を印加して、前記基板に薄膜を形成する薄膜形成装置であって、前記接地電極と対向する前記高周波電極の表面側には、複数の板状部材が厚さ方向に重ね合わされて配置されており、前記複数の板状部材には、前記高周波電極の表面からガスを放出可能とするように、それぞれ複数の開口孔が設けられ、それぞれの前記板状部材における開口孔の直径がそれぞれ異なっており、前記複数の板状部材のそれぞれが着脱可能に構成されている。
そのため、少なくとも一つの前記板状部材の開口孔の直径を小さくすれば、重ね合わされた前記複数の板状部材の前記開口孔から成るガス導入孔の一部を細くできて、シンプルな構造によって、ガスを基板の表面に広く分布させ、薄膜の面内分布を均一にできる。
また、前記複数の板状部材の開口孔のそれぞれを段差のない形状に形成すれば、前記複数の板状部材のそれぞれを別々に取り外して、段差のない前記開口孔を容易にクリーニングできる。従って、クリーニングなどのメンテナンスが容易となり、メンテナンス・コストを低減できる。
さらに、前記薄膜形成装置の製造時には、それぞれの前記板状部材に段差のない開口孔を形成した後に、前記複数の板状部材を前記高周波電極の表面側で重ね合わせて、シャワー板を形成できるので、一枚の板状部材から成るシャワー板に段差付きのガス導入孔を切削加工する場合のように、複雑な加工をする必要がない。従って、前記薄膜形成装置の製造を容易にして、製造コストを低減できる。
【００１３】
本発明の薄膜形成装置では、それぞれの前記板状部材における開口孔の中心は、互いに合わさって配置され、前記それぞれの板状部材における開口孔の直径は、ガスを放出する前記高周波電極の表面側からガスを導入する側に向かうに従って小さく形成されているので、小さな開口孔を有する前記板状部材が、前記高周波電極の表面から離れた位置に配置されている。そのため、前記小さな開口孔を有する板状部材には、膜が形成され難くなり、メンテナンスの頻度を低くできる。よって、製造の難しい小さな開口部を有する板状部材については、メンテナンスの繰り返しによる摩耗の進行が遅くなって、寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】薄膜形成装置を模式的に示した断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態における高周波電極の表面の一例を示した平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態における高周波電極の一例を示した縦断面図である。
【図４】図３のＡ部拡大図である。
【図５】本発明の第２実施形態における高周波電極の一例を示した縦断面図である。
【図６】図５のＢ部拡大図である。
【図７】本発明の第３実施形態における高周波電極の一例を示した縦断面図である。
【図８】図７のＣ部拡大図である。
【図９】（ａ）本発明の第３実施形態における第２板状部材の一部を示した平面図である。（ｂ）図６（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態における薄膜形成装置について以下に説明する。なお、本発明の実施形態では、薄膜形成装置がプラズマＣＶＤ装置であるものとして説明するが、薄膜形成装置はエッチング装置であってもよい。さらに、本発明の実施形態と同様の構成によって同様の効果が得られるのであれば、薄膜形成装置がその他のものであってもよい。
【００１６】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態における薄膜形成装置について以下に説明する。第１実施形態における薄膜形成装置の基本的な構成は、上述した図１の構成と同様になっている。ここでは、第１実施形態の特徴となる構成を説明する。
【００１７】
図２、図３および図４を参照すると、高周波電極３の表面３ａ側は、シャワー板７により構成されている。高周波電極３内には、シャワー板７と高周波電極本体３ｂとによって囲まれた空間３ｃが形成されている。また、ガス供給管９は、高周波電極３の表面３ａと反対面３ｄに取付けられており、空間３ｃにはガス供給管９からガスが送られる構成となっている。
【００１８】
シャワー板７は、第１板状部材７ａと第２板状部材７ｂとを備えている。第１板状部材７ａと第２板状部材７ｂとは、厚さ方向に重ね合わされて配置されており、第１板状部材７ａは、ガス導入側に配置され、第２板状部材７ｂは、高周波電極３の表面３ａを構成するようにガス放出側に配置されている。第１板状部材７ａと第２板状部材７ｂとは、それぞれ着脱可能に構成されている。例えば、第１板状部材７ａと第２板状部材７ｂとの取付構造としては、ネジ締結構造が挙げられる。このネジ締結構造では、第１板状部材７ａと第２板状部材７ｂとを貫通する孔を設けて、この孔に皿ネジなどを挿通して、第１板状部材７ａと第２板状部材７ｂとを共締めするとよい。また、第１板状部材７ａまたは第２板状部材７ｂの表面に皿ネジの頭部に対応した窪みを設けることによって、ネジ締結時に、第２板状部材７ｂの表面から皿ネジの頭部を突出しない構造が設けられていると好ましい。なお、第１板状部材７ａと第２板状部材７ｂとを着脱可能とする構造は、本発明の目的を達成可能であれば、ネジ締結構造以外であってもよい。
【００１９】
第１板状部材７ａには複数の第１開口孔８ａが設けられ、第２板状部材７ｂには複数の第２開口孔８ｂが設けられている。第１開口孔８ａの中心と第２開口孔８ｂの中心とは、互いに合わさって配置されている。そのため、第１板状部材７ａと第２板状部材７ｂとが重ね合わされた状態で、第１開口孔８ａと第２開口孔８ｂとによってガス導入孔８が形成される。なお、複数のガス導入孔８の配置については、隣接するガス導入孔８の中心同士の距離が、高周波電極３と接地電極４との間の電極間距離と同等か、または電極間距離より短いと好ましい。
【００２０】
第１開口孔８ａは、第１板状部材７ａの厚さ方向全体に渡って直径ｄ１の円形断面を有する円筒状に形成されている。一方で、第２開口孔８ｂは、第２板状部材７ｂの厚さ方向全体に渡って直径ｄ２の円形断面を有する円筒状に形成されている。それぞれの板状部材７ａ，７ｂにおける開口孔８ａ，８ｂの直径ｄ１，ｄ２は、ガス放出側からガス導入側に向かうに従って小さく形成されている。具体的には、第１開口孔８ａの直径ｄ１と第２開口孔８ｂの直径ｄ２との関係は、ｄ１＜ｄ２となっており、直径ｄ１は、薄膜分布が均一になるように形成されているとよい。一例として、直径ｄ１は０．５ｍｍ以下であると好ましく、直径ｄ２は１ｍｍ以上であると好ましい。
【００２１】
ここで第１実施形態における薄膜形成装置１の動作について説明する。
薄膜形成装置１では、ガスが、ガス供給管９を通って高周波電極３内の空間３ｃに送られて、さらに空間３ｃからガス導入孔８を通って高周波電極３と接地電極４との間に送られる。高周波電極３と接地電極４との間にガスが充填された状態で、高周波電極３と接地電極４との間に高周波電力を印加してプラズマを発生させ、接地電極４に取付けられた基板６に薄膜形成する。
【００２２】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態の薄膜形成装置について以下に説明する。第２実施形態の薄膜形成装置の基本的な構成は、第１実施形態の薄膜形成装置の構成と同様になっている。第１実施形態と同様な要素は、第１実施形態と同様の符号および名称を用いて説明する。ここでは、第１実施形態と異なる構成について説明する。
【００２３】
図５および図６を参照すると、第１板状部材７ａには複数の第３開口孔８ｃが設けられ、第２板状部材７ｂには複数の第４開口孔８ｄが設けられている。第３開口孔８ｃの中心と第４開口孔８ｄの中心とは、互いに合わさって配置されている。そのため、第１板状部材７ａと第２板状部材７ｂとが重ね合わされた状態で、第３開口孔８ｃと第４開口孔８ｄとによってガス導入孔８が形成される。
【００２４】
第３開口孔８ｃは、第１板状部材７ａの厚さ方向全体に渡って貫通して形成されている。第３開口孔８ｃは、ガス導入側では直径ｄ３となっており、ガス放出側では直径ｄ４となっている。直径ｄ３と直径ｄ４との関係は、ｄ３＜ｄ４となっている。すなわち、第３開口孔８ｃは、ガス放出側からガス導入側に向かって徐々に直径を小さくした略円錐状に形成されている。第４開口孔８ｄは、第２板状部材７ｂの厚さ方向全体に渡って貫通して形成されている。第４開口孔８ｄは、ガス導入側では直径ｄ４となっており、ガス放出側では直径ｄ５となっている。直径ｄ４と直径ｄ５との関係は、ｄ４＜ｄ５となっている。すなわち、第４開口孔８ｄは、ガス放出側からガス導入側に向かって徐々に直径を小さくした略円錐状に形成されている。なお、第３開口孔８ｃのガス導入側の直径ｄ４と第４開口孔８ｄのガス放出側の直径ｄ４とは等しくなっている。このような板状部材７ａ，７ｂを重ね合わせて構成されるガス導入孔８は、開口孔８ｃ，８ｄの直径ｄ３，ｄ４，ｄ５を、ガスを放出する側からガスを導入する側に向かうに従って小さく形成される。一例として、直径ｄ３は０．５ｍｍ以下であると好ましく、直径ｄ５は１ｍｍ以上であると好ましい。なお、直径ｄ４はシャワー板７の厚さにより定まる。
【００２５】
第１板状部材７ａと第２板状部材７ｂとが重ね合わされた状態で、第３開口孔８ｃと第４開口孔８ｄとによってガス導入孔８が形成される。このとき、ガス導入孔８は、ガス放出側からガス導入側に向かって徐々に直径を小さくした略円錐状に形成される。
【００２６】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態の薄膜形成装置について以下に説明する。第３実施形態の薄膜形成装置の基本的な構成は、第１実施形態の薄膜形成装置の構成と同様になっている。第１実施形態と同様な要素は、第１実施形態と同様の符号および名称を用いて説明する。ここでは、第１実施形態と異なる構成について説明する。
【００２７】
図７、図８、図９（ａ）、および図９（ｂ）を参照すると、第２板状部材７ｂと当接する第１板状部材７ａの表面には、第２板状部材７ｂの第２開口孔８ｂと嵌合可能な突起部１１が設けられている。具体的には、突起部１１は、直径ｄ６の円形断面から成る円筒状に形成されており、直径ｄ６は第２開口孔８ｂの直径ｄ２とほぼ等しくなっている。突起部１１の中心は、第１開口孔８ａおよび第２開口孔８ｂの中心と一致して配置されている。
【００２８】
このような構成によって、第１板状部材７ａと第２板状部材７ｂとが重ね合わされた状態では、第１板状部材７ａの突起部１１が第２板状部材７ｂの第２開口孔８ｂと嵌合して、第１板状部材７ａと第２板状部材７ｂとが正確に位置合わせされ、さらに第１開口孔８ａと第２開口孔８ｂとが正確に位置合わせされる。よって、精度の高いシャワー板７を製造でき、精度の高い薄膜製造装置１を製造できる。
【００２９】
以上のように本発明の第１実施形態〜第３実施形態によれば、重ね合わされた第１板状部材７ａおよび第２板状部材７ｂから構成されるシャワー板７にて、第１開口孔８ａおよび第２開口孔８ｂ、または第３開口孔８ｃおよび第４開口孔８ｄによって構成されるガス導入孔８では、第１開口孔８ａの直径ｄ１および第３開口孔８ｃの直径ｄ３が、それぞれ第２開口孔８ｂの直径ｄ２および第４開口孔８ｄの直径ｄ４より小さく形成されて、ガス導入孔８の一部が細く形成されているので、ガスを均一に分布させることができる。従って、シンプルな構造によって、ガスを基板６の表面に広く分布させ、薄膜の面内分布を均一にできる。
また、第１板状部材７ａの第１開口孔８ａおよび第２板状部材７ｂの第２開口孔８ｂを円筒状に形成するか、または、第１板状部材７ａの第３開口孔８ｃおよび第２板状部材７ｂの第４開口孔８ｄを円錐状に形成しているので、それぞれの開口孔８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄには段差が形成されていない。そのため、第１板状部材７ａおよび第２板状部材７ｂのそれぞれを別々に取り外して、段差のない開口孔８ａ〜８ｄのそれぞれをクリーニングできる。従って、クリーニングなどのメンテナンスが容易となり、メンテナンス・コストを低減できる。
さらに、薄膜形成装置１の製造時には、第１板状部材７ａに円筒状の第１開口孔８ａまたは円錐状の第３開口孔８ｃを形成し、かつ第２板状部材７ｂに円筒状の第２開口孔８ｂまたは第４開口孔８ｄを形成した後に、第１板状部材７ａと第２板状部材７ｂとを高周波電極３の表面３ａ側で重ね合わせて、シャワー板７を形成するので、一枚の板状部材から成るシャワー板に複雑な段差付き構造のガス導入孔を切削加工する場合のように、複雑な加工を施す必要がない。従って、薄膜形成装置１の製造を容易にして、製造コストを低減できる。
【００３０】
本発明の第１実施形態〜第３実施形態によれば、第１板状部材７ａにおける第１開口孔８ａの直径ｄ１および第３開口孔８ｃの直径ｄ３は、それぞれ第２板状部材７ｂにおける第２開口孔８ｂの直径ｄ２および第４開口孔８ｄの直径ｄ５よりも小さく形成されている。そのため、小さな第１開口孔８ａまたは第３開口穴８ｃを有する第１板状部材７ａが、高周波電極３の表面３ａから離れた位置に配置される。従って、第１板状部材７ａには、膜が形成され難くなり、メンテナンスの頻度を低くできる。よって、製造の難しい小さな第１開口部８ａまたは第３開口部８ｃを有する第１板状部材７ａについては、メンテナンスによる摩耗の進行が遅くなって、寿命を延ばすことができる。
【００３１】
ここまで本発明の実施形態について述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。
【００３２】
例えば、本発明の実施形態の変形例として、シャワー板７が３枚以上の板状部材を重ね合わせた構成となっていてもよい。本発明の実施形態と同様の効果が得られる。
【００３３】
［実施例１］
本発明の実施例１について説明する。実施例１の薄膜形成装置は、第１実施形態と同様とした。高周波電極３および接地電極４の横断面の直径を３００ｍｍとし、高周波電極３と接地電極４との間の電極間距離を１０ｍｍとした。シャワー板７を構成する第１板状部材７ａおよび第２板状部材７ｂの材質をアルミニウムとし、シャワー板７の厚さを１ｍｍとした。第１板状部材７ａの第１開口孔８ａの直径ｄ１を０．５ｍｍとし、第２板状部材７ｂの第２開口孔８ｂの直径ｄ２を１ｍｍとした。
【００３４】
成膜条件については、ガスとしてシランガスを３０ｓｃｃｍ（５．０２×１０−２Ｐａ・ｍ３／ｓ，１ｓｃｃｍ＝１．６９×１０−３Ｐａ・ｍ３／ｓ）、水素ガスを２０００ｓｃｃｍ（３．３５Ｐａ・ｍ３／ｓ）で供給し、真空容器内の圧力を６Ｔｏｒｒ（７９９．９２Ｐａ，１Ｔｏｒｒ＝１３３．３２Ｐａ）とし、高周波電極３と接地電極４との間に印加する放電電力を３００Ｗとした。クリーニングについては、第１板状部材７ａを、取り外して、サンブラスト処理を施して、フッ酸および硝酸の混合液でエッチングし、純水でクリーニングした後に、乾燥させる作業を行った。
【００３５】
確認事項については、上述の成膜条件およびクリーニングにて、第１板状部材７ａにクリーニングを必要とするまでに、成膜を繰り返して基板に形成した薄膜の厚さｔを確認した。また、第１板状部材７ａの交換が必要となるまでに、クリーニング実施可能な回数Ｎを確認した。さらに、第１板状部材７ａの交換が必要となるまでに、成膜を繰り返して基板に形成した薄膜の厚さの合計である合計厚さＴ（＝ｔ×Ｎ）を求めた。
【００３６】
なお、第２開口孔８ｂの直径は第１開口孔８ａよりも大きいので、第２板状部材７ｂの加工は容易である一方で、第１開口孔８ａの直径は第２開口孔８ｂよりも小さいので、第１板状部材７ａの加工は難しくなっている。そのため、難しい加工を必要とする第１板状部材７ａのみの寿命を考慮している。
【００３７】
［実施例２］
本発明の実施例２について説明する。実施例２の薄膜形成装置は、第２実施形態と同様とした。実施例２では、薄膜形成装置１の基本的な構成要件を実施例１と同様とし、第１板状部材７ａの第３開口孔８ｃにおける直径ｄ３を０．５ｍｍとし、第２板状部材７ｂの第４開口孔８ｄにおける直径ｄ５を１ｍｍとした。なお、第３開口孔８ｃおよび第４開口孔８ｄにおける直径ｄ４は、シャワー板７の厚さを１ｍｍとしたことによって定まる。成膜条件、クリーニング、および確認事項は実施例１と同様とした。
【００３８】
［実施例３］
本発明の実施例３について説明する。実施例３の薄膜形成装置は、第３実施形態と同様とした。実施例３では、薄膜形成装置１の基本的な構成要件を実施例１と同様とし、この場合、突起部１１の円形断面の直径ｄ６を１ｍｍとした。成膜条件、クリーニング、および確認事項は実施例１と同様とした。
【００３９】
［比較例１］
本発明の比較例１について説明する。薄膜形成装置の基本的な構成要件を実施例１と同様とし、シャワー板を一枚の板状部材から構成した。成膜条件は実施例１と同様にした。クリーニングは、シャワー板全体に対して実施例１と同様の作業を行うものとした。確認事項は実施例１と同様とした。
【００４０】
［比較例２］
本発明の比較例２について説明する。薄膜形成装置の基本的な構成要件を実施例２と同様とし、シャワー板を一枚の板状部材から構成した。成膜条件は実施例１と同様にした。クリーニングは、シャワー板全体に対して実施例１と同様の作業を行うものとした。確認事項は実施例１と同様とした。
【００４１】
実施例１、実施例２、実施例３、比較例１、および比較例２の確認結果を表１に示す。
【００４２】
【表１】
2011129618.tif 000003
【００４３】
実施例１および実施例３では、薄膜の成長速度に影響する第１板状部材７ａについて、成膜を繰り返して基板に形成した薄膜の厚さｔが２ｍｍとなったときに、クリーニングが必要となった。また、クリーニングを実施可能な回数Ｎは、実施例１の場合には２０回、実施例３の場合には１５回であった。そのため、第１板状部材７ａの交換が必要となるまでに、成膜を繰り返して基板に形成した薄膜の合計厚さＴは、実施例１の場合には６０ｍｍ、実施例３の場合には３０ｍｍとなった。クリーニングを実施可能な回数Ｎについて、実施例３の回数が実施例１の回数よりも少なくなったのは、突起部１１が摩耗して、第１板状部材７ａと第２板状部材７ｂとの間の位置決め精度が低下したことによる。
【００４４】
一方で、比較例１では、一枚の板状部材から成るシャワー板について、成膜を繰り返して基板に形成した薄膜の厚さｔが０．３ｍｍとなったときに、クリーニングが必要となった。また、クリーニングを実施可能な回数Ｎは２０回であった。そのため、シャワー板の交換が必要となるまでに、基板に形成した薄膜の合計厚さＴは６ｍｍとなった。
【００４５】
よって、実施例１および実施例３の合計厚さＴは、比較例１の合計厚さＴよりも厚くなっており、実施例１および実施例３におけるシャワー板７の第１板状部材７ａの寿命は、同一形状のガス導入孔を有する比較例１のシャワー板の寿命よりも長いことが確認できた。
【００４６】
なお、シャワー板開口の直径が０．５ｍｍで一定であり、高周波電極と接地電極との間の電極間距離を１０ｍｍ以上とした場合、この電極間距離に起因して薄膜の分布が変化した。その一方で、シャワー板開口をガス導入側では直径を０．５ｍｍとし、ガス放出側で直径を１ｍｍとして直径を広げた構造では、高周波電極３と接地電極４との間の電極間距離を１０ｍｍ以上、例えば、１２ｍｍとした場合、この電極間距離に起因して薄膜の分布は変化しないことが確認できた。
【００４７】
実施例２では、第１板状部材７ａについて、成膜を繰り返して基板に形成した薄膜の厚さｔが３ｍｍとなったときに、クリーニングが必要となった。また、クリーニングを実施可能な回数Ｎは１５回であった。そのため、第１板状部材７ａの交換が必要となるまでに、基板に形成した薄膜の合計厚さＴは４５ｍｍとなった。
【００４８】
一方で、比較例２では、一枚の板状部材から成るシャワー板について、基板に形成した薄膜の厚さｔが０．３ｍｍとなったときにクリーニングが必要となった。また、クリーニングを実施可能な回数Ｎは１５回であった。そのため、シャワー板の交換が必要となるまでに、基板に形成した薄膜の合計厚さＴは６ｍｍとなった。
【００４９】
よって、実施例２の合計厚さＴは、比較例２の合計厚さＴよりも厚くなっており、実施例２における第１板状部材７ａの寿命は、同一形状のガス導入孔を有する比較例２のシャワー板の寿命よりも長いことが確認できた。
【符号の説明】
【００５０】
１  薄膜形成装置
２  真空容器
３  高周波電極
３ａ  表面
４  接地電極
４ａ  表面
６  基板
７  シャワー板
７ａ  第１板状部材
７ｂ  第２板状部材
８  ガス導入孔
８ａ  第１開口孔
８ｂ  第２開口孔
８ｃ  第３開口孔
８ｄ  第４開口孔
Ｇ  地面
ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４，ｄ５，ｄ６  直径
ｔ  薄膜の厚さ
Ｔ  薄膜の合計厚さ
Ｎ  回数
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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