(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空反応室内が隔壁板によってプラズマ放電空間と成膜処理空間とに分離されており、当該隔壁板は内部に前記プラズマ放電空間と隔離され、かつ前記成膜処理空間と連通している内部空間を有していると共に、前記プラズマ放電空間と成膜処理空間とを貫通する複数個の穴を有しているものであって、前記プラズマ放電空間にガスを導入してプラズマによりラジカルを発生させ、このラジカルを前記隔壁板の複数個の穴を通して前記成膜処理空間に導入すると共に、前記成膜処理空間に材料ガスを直接導入し、成膜処理空間において前記導入されたラジカルと材料ガスとを反応させ、成膜処理空間に配置されている基板上に成膜を行う装置において、
前記隔壁板は、複数個の金具によるカシメによって、積層された複数枚の板体が相互の接触面を全域にわたり密着させて固定されているものであり、当該隔壁板が備えている前記複数個の穴は、前記複数個の金具を貫通して設けられていることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項２】
真空反応室内が隔壁板によってプラズマ放電空間と成膜処理空間とに分離されており、当該隔壁板は内部に前記プラズマ放電空間と隔離され、かつ前記成膜処理空間と連通している内部空間を有していると共に、前記プラズマ放電空間と成膜処理空間とを貫通する複数個の穴を有しているものであって、前記プラズマ放電空間にガスを導入してプラズマによりラジカルを発生させ、このラジカルを前記隔壁板の複数個の穴を通して前記成膜処理空間に導入すると共に、前記成膜処理空間に材料ガスを直接導入し、成膜処理空間において前記導入されたラジカルと材料ガスとを反応させ、成膜処理空間に配置されている基板上に成膜を行う装置において、
前記隔壁板は、外周にネジ部が設けられている複数個の金具を、積層された複数枚の板体に螺着させ、当該積層された複数枚の板体が相互の接触面を全域にわたり密着させて固定して構成されているものであり、当該隔壁板が備えている前記複数個の穴は、前記複数個の金具を貫通して設けられていることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項３】
複数個の穴は、当該穴内でのガス流速をｕ、実質的な穴の長さをＬ、相互ガス拡散係数をＤとするとき、ｕＬ／Ｄ＞１の条件を満たすように形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の薄膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は化学蒸着（Chemical Vapor Deposition ）（本明細書において「ＣＶＤ」と表す）に関し、特に、大型のフラットパネル基板への成膜に適したＣＶＤ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
大型の液晶ディスプレイの作製方法として、従来、高温ポリシリコン型ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を利用するものと、低温ポリシリコン型ＴＦＴを利用するものとが知られているが、低温ポリシリコン型ＴＦＴを利用して液晶ディスプレイを製作する方法は、例えば４００℃以下の低温で全プロセスが行えるため、石英等の高価な基板を使用する必要がない。
【０００３】
また、液晶ディスプレイ等のデバイスを駆動するための駆動回路も基板上に同時に作り込めるため、生産上の歩留まりが向上すれば、コスト低減が可能であり、デバイスとしてＴＦＴ特性も向上するため、高精細・高開口率が実現できるという特徴を持つ。そのため、さらなる性能向上のための開発が鋭意行われており、その生産量自体も拡大しつつある。
【０００４】
低温ポリシリコン型ＴＦＴを利用する液晶ディスプレイの作製で、低温でゲート絶縁膜として適当なシリコン酸化膜を成膜する場合、プラズマＣＶＤが使用されている。
【０００５】
その中で、先の特許出願である特開２０００−３４５３４９号で提案されたＣＶＤ装置は、真空容器内でプラズマを生成して電気的に中性な励起活性種（本明細書において「ラジカル」と表す）を発生させ、このラジカルと材料ガスで基板に成膜処理を行うものである。つまり、ラジカルが通過する複数の穴を持つ隔壁板を用いて真空容器内をプラズマ放電空間と成膜処理空間とに分離し、プラズマ放電空間にガスを導入してプラズマによりラジカルを発生させ、このラジカルを前記隔壁板の複数の穴を通して成膜処理空間に導入すると共に、成膜処理空間に材料ガスを直接導入し（すなわち、材料ガスを前記プラズマやラジカルに接触させることなく、真空容器の外部から、直接、成膜処理空間に導入し）、成膜処理空間において前記導入されたラジカルと材料ガスとを反応させ、成膜処理空間に配置されている基板上（例えば、３７０ｍｍ×４７０ｍｍのガラス基板の上）に成膜を行う方式が採用されているものである。
【０００６】
真空容器内をプラズマ放電空間と成膜処理空間とに分離するために従来用いられていた隔壁板（図５、図６において符号２４で表されている部材に相当する）を有するプラズマＣＶＤで用いられる薄膜形成装置の一例を、図１（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図１（ａ）は、従来の隔壁板の断面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＸ−Ｘ線から内部を見た平面図である。
【０００７】
中間拡散板２を挟んで、上部板１、成膜側ガス吹き出し板３からなる３枚の板体が積層され、これら３枚の板体は、外周において固定されている。この３枚の板体（上部板１、中間拡散板２、成膜側ガス吹き出し板３）の外周における固定は、例えば、図示しているように、ネジ部材９を用いて行ったり、図示していない溶接などによって行われている。
【０００８】
こうして３枚の板体を積層、固定してなる隔壁板は、内部に空間、すなわち、材料ガス一次拡散空間４と材料ガス二次拡散空間５とを備えており、これらの内部空間は中間ガス分配穴６によって連通されている。薄膜形成装置の真空容器に外部から供給された材料ガスは、材料ガス一次拡散空間４、中間ガス分配穴６、材料ガス二次拡散空間５と順次通過する間に均一に拡散され、材料ガス吹き出し穴７から成膜処理空間（図１（ａ）中、下側）に導入されていく。
【０００９】
一方、隔壁板の内部に空間のない部分に、ラジカル通過穴８が設けられており、プラズマ放電空間（図１（ａ）中、上側）において生成されたラジカルは、このラジカル通過穴８を通って、成膜処理空間（図１（ａ）中、下側）に導入されていく。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来の隔壁板の構造では、隔壁板を構成している複数枚の板体（上部板１、中間拡散板２、成膜側ガス吹き出し板３）の固定部が外周にあるため、固定されていない板体の中心部側において、板体と板体との間（例えば、上部板１と中間拡散板２との間、中間拡散板２と成膜側ガス吹き出し板３との間）に隙間ができてしまうことがあった。このようになると、前記複数枚の板体（上部板１、中間拡散板２、成膜側ガス吹き出し板３）を貫通しているラジカル通過穴８を通過しているラジカルが、当該隙間から隔壁板の内部に侵入することが起こる。そして、材料ガス一次拡散空間４、材料ガス二次拡散空間５などにおいて、前記隙間から侵入してきたラジカルと材料ガスとが接触し、隔壁板内部で反応が起こり、そこで生成された反応物がパーティクル発生の原因になったり、成膜処理空間側に十分なラジカルを供給できなくなる、という問題が生じることになる。
【００１１】
本発明は、前述のような問題点を解決するためになされたもので、隔壁板を構成する複数枚の板体間の密着性を良好なものにし、プラズマ放電空間側から成膜処理空間側にラジカルが通過する際に、ラジカルが通過する穴から、ラジカルが隔壁板内部に侵入するおそれがないラジカル通過穴を備えている隔壁板を具備した薄膜形成装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の薄膜形成装置は、真空容器内でプラズマを生成して活性種を発生させ、この活性種と材料ガスとで基板に成膜を行う薄膜形成装置であり、上記目的を達成するため次の構造をとる。
【００１３】
本発明の薄膜形成装置は、真空反応室内が隔壁板によってプラズマ放電空間と成膜処理空間とに分離されているものであり、当該隔壁板は内部に前記プラズマ放電空間と隔離され、かつ前記成膜処理空間と連通している内部空間を有していると共に、前記プラズマ放電空間と成膜処理空間とを貫通する複数個の穴を有している。前記プラズマ放電空間にガスを導入してプラズマによりラジカルを発生させ、このラジカルを前記隔壁板の複数個の穴を通して前記成膜処理空間に導入する。また、前記成膜処理空間に材料ガスを直接導入し（すなわち、材料ガスを前記プラズマやラジカルに接触させることなく、真空容器の外部から、直接、成膜処理空間に導入し）、成膜処理空間において、前記導入されたラジカルと材料ガスとを反応させ、成膜処理空間に配置されている基板上に成膜を行う装置である。
【００１４】
ここで、本発明の薄膜形成装置においては、前記隔壁板は、積層された複数枚の板体が相互の接面を全域にわたり密着させて固定されてなるものであることを特徴としている。
【００１５】
前記において、積層された複数枚の板体が相互の接触面を全域にわたり密着させて固定されているとは、隔壁板内に設けられている前記内部空間及び前記複数個の穴が配されている部分を除き、板体が、相互に接触している板体相互の接触面同士で、互いに密着するように固定されていることをいう。
【００１６】
このように、隔壁板を構成する複数枚の積層された板体が、相互の接触面を全域にわたり密着させて固定されているので、当該積層された複数枚の板体を貫通して形成されているプラズマ放電空間と成膜処理空間とを貫通する複数個の穴からラジカルが隔壁板内部に侵入し、隔壁板内部でラジカルと材料ガスとが接触することを防止できる。
【００１７】
前記における相互に接触している板体相互の接触面同士での互いに密着する固定は、隔壁板の外周部で板体相互を固定するだけでなく、隔壁板内に設けられている前記内部空間が配されている部分を除いた隔壁板の全域にわたる固定可能な領域の中から、成膜速度や均一性等の成膜性能が最も良好となる位置で、内部にプラズマ放電空間と成膜処理空間とを貫通させる穴を有している固定用の金具（例えば、リベット１１、金具１２）を用いて板体相互を固定することにより行うことができる。
【００１９】
前記本発明の薄膜形成装置において、隔壁板２４を、図２に示すように、複数個の金具（例えば、リベット１１）によるカシメによって、積層された複数枚の板体相互の接触面が全域にわたり密着されて固定されている構造とし、隔壁板２４が備えている複数個の穴８は、当該複数個の金具（例えば、リベット１１）を貫通して設けられているようにすることができる。
【００２０】
また、隔壁板２４を、図３に示すように、外周にネジ部が設けられている複数個の金具１２を、積層された複数枚の板体に螺着させ、当該積層された複数枚の板体相互の接触面を全域にわたり密着させて固定した構造とし、隔壁板２４が備えている複数個の穴８、８は、当該複数個の金具１２を貫通して設けられているようにすることもできる。
【００２２】
本発明の薄膜形成装置における前記いずれの隔壁板の構造においても、隔壁板を構成する積層された複数枚の板体は、相互の接触面が全域にわたり密着されて固定され、当該隔壁板に設けられているプラズマ放電空間と成膜処理空間とを貫通する複数の穴８、８は、かかる積層された複数枚の板体の相互の接触面での全域にわたる密着を実現するための複数の金具にそれぞれ貫通して設けられている。そこで、プラズマ放電空間側から成膜処理空間側にラジカルが通過する際に、ラジカルが通過する穴８から隔壁板内部にラジカルが侵入するおそれはなくなる。
【００２３】
基板２１への薄膜の形成において、成膜速度や均一性等の成膜性能は、基板２１と対峙した位置に配置されている隔壁板２４に設けられているラジカルが通過する穴、すなわちプラズマ放電空間と成膜処理空間とを貫通する穴８の数や、配置箇所に影響される。しかし、本発明の薄膜形成装置においては、上述のとおり、隔壁板を構成している積層された複数枚の板体を複数個の金具によって固定する位置と、ラジカルが通過する穴８が設けられる位置とを同一にすることができる。そこで、本発明においては、隔壁板２４を構成している積層された複数枚の板体を固定している位置の制約を受けることなく、隔壁板２４の全域にわたって、成膜性能を優先させてラジカルが通過する穴８の配置を設定することができ、プラズマ放電空間側から成膜処理空間側へラジカルを、隔壁板２４の内部に侵入させることなく供給することができる。
【００２４】
前記の本発明の薄膜形成装置においては、ラジカルが通過する前記複数個の穴は、ｕＬ／Ｄ＞１の条件を満たすように形成することが望ましい。ここで、ｕは、当該穴内でのガス流速、すなわち、プラズマ放電空間に導入され、ラジカルを生成して成膜に寄与するガス、例えば、酸素ガスの当該穴内での流速である。また、Ｌは、実質的な穴の長さ（すなわち、最小径の部分の穴の長さ）、例えば、図２、図３図示の実施例においては隔壁板２４の厚みと同等の長さである。更に、Ｄは、相互ガス拡散係数、すなわち、２種のガス（材料ガス、例えば、シランガスと、プラズマ放電空間に導入され、ラジカルを生成して成膜に寄与するガス、例えば、酸素ガス）の相互ガス拡散係数である。本発明の薄膜形成装置においては、隔壁板の両側のプラズマ放電空間と成膜処理空間は、隔壁板に備えられている穴を通してのみつながっているが、当該穴については、先の特許出願である特開２０００−３４５３４９号においても提案しているように、前記の条件（ｕＬ／Ｄ＞１）を満たしていると、成膜処理空間に導入された材料ガスがプラズマ放電空間側に逆拡散するのを防止することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２６】
図２は、図５に例示するこの発明の薄膜形成装置の真空反応室を、プラズマ放電空間２５と成膜処理空間２６とに隔離する隔壁板２４の好ましい実施例の断面を表すものである。
【００２７】
隔壁板２４は、複数個の金具、ここでは、リベット１０、１１によるカシメによって、積層された複数枚の板体（上部板１、中間拡散板２、成膜側ガス吹き出し板３）を、板体相互の接触面（すなわち、上部板１と中間拡散板２との接触面、中間拡散板２と成膜側ガス吹き出し板３との接触面）を全域にわたり密着させて固定して形成されている。
【００２８】
こうして積層、固定された上部板１、中間拡散板２、成膜側ガス吹き出し板３の中には、プラズマ放電空間２５と隔離され、かつ成膜処理空間２６と連通している隔壁板２４の内部空間（材料ガス一次拡散空間４、中間ガス分配穴６、材料ガス二次拡散空間５）が形成されている。
【００２９】
このような構造をとっているため、外部から供給された材料ガスは、まず材料ガス一次拡散空間４に入り、拡散後、中間ガス分配穴６を通って、材料ガス二次拡散空間５に入り、これらの経路で均一に拡散されて、材料ガス吹き出し穴７から成膜処理空間２６に直接に、すなわちプラズマやラジカルに接触することなく導入される。
【００３０】
なお、図２中、リベット１０は、積層された複数枚の板体（上部板１、中間拡散板２、成膜側ガス吹き出し板３）の外周における固定を担うものであり、リベット１１は、外周以外の部分における固定を担うものである。
【００３１】
図２に示したように、この発明の薄膜形成装置の隔壁板２４においては、積層された複数枚の板体（上部板１、中間拡散板２、成膜側ガス吹き出し板３）の外周以外の部分における板体相互の接触面の全域にわたる密着しての固定を実現しているリベット１１に、これを貫通するようにラジカルが通過する穴８が設けられている。
【００３２】
この結果、ラジカルが通過する穴８は、リベット１１を構成する周囲壁によって、隔壁板２４の内部の空間（材料ガス一次拡散空間４、中間ガス分配穴６、材料ガス二次拡散空間５）から隔離されており、プラズマ放電空間２５側（図２中、上側）から成膜処理空間２６側（図２中、下側）へラジカルが導入されていく際に、隔壁板２４の内部の空間にラジカルが侵入することはなくなる。
【００３３】
図３は、この発明の薄膜形成装置の真空反応室を、プラズマ放電空間２５（図３中、上側）と成膜処理空間２６（図３中、下側）とに隔離する隔壁板２４の他の好ましい実施例の断面を表すものである。
【００３４】
図３図示の隔壁板２４は、図２図示の実施例におけるリベット１１を、外周にネジ部が設けられている金具１２に代え、複数個の金具１２を積層された複数枚の板体（上部板１、中間拡散板２、成膜側ガス吹き出し板３）に螺着させ、当該積層された複数枚の板体相互の接触面を全域にわたり密着させて固定した構造としたものである。ラジカルが通過する穴８は、金具１２を貫通して設けられている。
【００３５】
図３図示の実施形態では、成膜側ガス吹き出し板３に雌ネジ部を設け、先端側外周に雄ネジ部を設けた金具１２を用いて、積層された複数枚の板体（上部板１、中間拡散板２、成膜側ガス吹き出し板３）の上側から挿入した金具１２を前記成膜側ガス吹き出し板３の雌ネジ部に螺合させ、こうして金具１２を積層された複数枚の板体に螺着させ、積層された複数枚の板体相互の接触面（すなわち、上部板１と中間拡散板２との接触面、中間拡散板２と成膜側ガス吹き出し板３との接触面）を全域にわたり密着させて固定している。
【００３６】
図３図示の実施形態においても、図２図示の実施形態と同じく、プラズマ放電空間２５側（図３中、上側）から成膜処理空間２６側（図３中、下側）へラジカルが導入されていく際にラジカルが通過する穴８は、金具１２を構成する周囲壁によって、隔壁板２４の内部の空間（材料ガス一次拡散空間４、中間ガス分配穴６、材料ガス二次拡散空間５）から隔離されており、プラズマ放電空間２５側から成膜処理空間２６側へラジカルが導入されていく際に、隔壁板２４の内部の空間にラジカルが侵入することはなくなる。
【００３７】
図３図示の実施形態では、積層された複数枚の板体（上部板１、中間拡散板２、成膜側ガス吹き出し板３）を、板体相互の接触面を密着させて固定するために、外周にネジ部が設けられている金具１２が当該積層された複数枚の板体に螺着されており、この金具１２の取り付け、取り外しはネジ式の結合であるから簡単に金具１２を交換することができる。そこで、金具１２を適宜取り換えることによってラジカルが通過する穴８の径や形状を簡単に変更することができる。
【００３８】
図２、図３図示の実施形態では、ラジカルが通過する穴８を有するリベット１１、金具１２の長さと積層された複数枚の板体（上部板１、中間拡散板２、成膜側ガス吹き出し板３）の厚さとが一致している場合を説明している。しかし、必ずしも、このようにする必要はなく、リベット１１、金具１２の長さが、積層された複数枚の板体の厚さより短い場合でも、また長い場合でも作用、効果は同一である。
【００３９】
図４は、この発明の薄膜形成装置の真空反応室を、プラズマ放電空間２５（図４中、上側）と成膜処理空間２６（図４中、下側）とに隔離する隔壁板２４の更に他の好ましい実施例（参考例）の断面を表すものである。
【００４０】
図４図示の隔壁板２４は、積層された複数枚の板体（上部板１、中間拡散板２、成膜側ガス吹き出し板３）が、板体相互の接触面（すなわち、上部板１と中間拡散板２との接触面、中間拡散板２と成膜側ガス吹き出し板３との接触面）を全域にわたり密着させて相互に接合されているものである。隔壁板２４の内部には、図２、図３図示の隔壁板２４と同じく、プラズマ放電空間２５と隔離され、かつ成膜処理空間２６と連通している内部空間（材料ガス一次拡散空間４、中間ガス分配穴６、材料ガス二次拡散空間５）が設けられているが、隔壁板２４が備えているラジカルが通過する複数個の穴８、８は、前記内部空間が配されていない位置を貫通して形成されている。
【００４１】
積層された複数枚の板体相互の接触面（すなわち、上部板１と中間拡散板２との接触面、中間拡散板２と成膜側ガス吹き出し板３との接触面）を全域にわたり密着させて相互に接合する方法は、真空ロー付け、圧接などを用いることができる。
【００４２】
図４中、符号１３で表されている部分は、上部板１、中間拡散板２、成膜側ガス吹き出し板３相互の接触面の接合部を表すものである。
【００４３】
板体相互の接触面の全域にわたる密着しての相互の接合は、図４図示のように、隔壁板２４の内部空間（材料ガス一次拡散空間４、中間ガス分配穴６、材料ガス二次拡散空間５）の部分を除き、積層された複数枚の板体（上部板１、中間拡散板２、成膜側ガス吹き出し板３）相互の接触面全面を接合して行うことが、ラジカルが通過する穴８からの隔壁板２４の内部空間へのラジカルの侵入を完全に防止する上で、望ましい。
【００４４】
図４図示の実施形態では、ラジカルが通過する複数個の穴８は、積層され、相互の接触面が全面にわたり密着されて接合された複数枚の板体（上部板１、中間拡散板２、成膜側ガス吹き出し板３）の内部空間（材料ガス一次拡散空間４、中間ガス分配穴６、材料ガス二次拡散空間５）が配されていない位置を貫通して形成されているが、前記のように、隔壁板２４の内部空間の部分を除き、積層された複数枚の板体相互の接触面全面が接合されているので、穴８を通過しているラジカルが隔壁板２４の内部の空間に侵入することはなく、隔壁板２４の内部の空間においてラジカルと材料ガスが接触するおそれはない。
【００４５】
図４図示の実施形態によれば、図２、図３図示の実施形態のように、積層された複数枚の板体（上部板１、中間拡散板２、成膜側ガス吹き出し板３）を、板体相互の接触面を全面にわたり密着させて接合するにあたって、リベット１１、金具１２のような部材が不要になるので、より安価に隔壁板１４を提供することができる。さらに、複数個のリベット又は金具を取り付ける工程がなくなり、一度の作業ですむため、より安定した品質の隔壁板を提供できる。
【００４６】
なお前記いずれの実施形態においても、ラジカルが通過する穴８は、プラズマ放電空間２５に導入され、ラジカルを生成して成膜に寄与するガス、例えば、酸素ガスの穴８内での流速をｕ、実質的な穴の長さをＬ（前記の実施形態においては、いずれも隔壁板２４の厚さと同等になっている）、２種のガス、すなわち、成膜処理空間２６に導入された材料ガスと、前記酸素ガスとの相互ガス拡散係数をＤとするとき、ｕＬ／Ｄ＞１の条件を満たすように形成しておくと、成膜処理空間２６に導入された材料ガスがプラズマ放電空間２５側に逆拡散するのを防止できるので有利である。
【００４７】
図５は前述した図２図示の隔壁板２４によって真空反応室２２の内部が二室に分離されている本発明の薄膜形成装置の一例の概略を表すものである。図５図示の薄膜形成装置は、好ましくはシランを材料ガスとして使用し、通常のＴＦＴ用ガラス基板２１（例えば、３７０ｍｍ×４７０ｍｍの大きさのガラス基板）の上面にシリコン酸化膜をゲート絶縁膜として成膜するものであるが、本発明の薄膜形成装置における特徴的な構造部分である隔壁板２４の部分を他の部分より拡大して表し、隔壁板２４以外の部分はその概略のみを表している。
【００４８】
以下、図５を参照して本発明に係る薄膜形成装置の実施形態を説明する。
【００４９】
真空反応室２２の内部は、接地電位に保たれている隔壁板２４（図２図示）によって上下の２つの室に隔離され、上側の室はプラズマ放電空間２５を形成し、下側の室は成膜処理空間２６を形成している。板状の電極（高周波電極）３０は、その周縁部の側面が真空反応室２２を構成する上側の容器との間に介設される絶縁部材３４、３５のうちの上側の絶縁部材３４に、その周縁部の下端面が下側の絶縁部材３５にそれぞれ接触するようにして取り付けられている。
【００５０】
隔壁板２４は、所望の特定の厚みを有し、かつ全体的に平板状の形態を有し、さらに真空反応室２２の水平断面形状に類似した平面形状を有していて、その周縁部が真空反応室２２と同電位の導電性固定部材３６に接触するようにして取り付けられている。
【００５１】
図５図示の薄膜形成装置においては、プラズマ放電空間２５において酸素プラズマ３２が生成されている領域は、隔壁板２４と、真空反応室２２を構成する上側の容器及び、これらのほぼ中央位置に配置される電極３０とから形成されている。電極３０には複数の孔３０ａが形成されている。
【００５２】
図示しない搬送ロボットによってガラス基板２１が真空反応室２２の内部に搬入され、真空反応室２２と同じ電位である接地電位に保持されている基板保持機構２７の上に配置される。成膜処理空間２６に設けられた基板保持機構２７は、ヒータ２８に通電が行われているため、予め所定温度に保持されている。
【００５３】
真空反応室２２の内部は、排気機構２３によって排気され、減圧されて所定の真空状態に保持される。
【００５４】
次に、酸素ガス導入パイプ２９を通して酸素ガスがプラズマ放電空間２５に導入される。
【００５５】
一方、材料ガスである、例えば、シランが材料ガス導入パイプ３３を通して隔壁部２４の材料ガス一次拡散空間４に導入される。シランは、最初に材料ガス一次拡散空間４に入り、拡散後、中間ガス分配穴６を通って、材料ガス二次拡散空間５に入り、これらの経路で均一に拡散されて、材料ガス吹き出し穴７から成膜処理空間２６に、直接に、すなわちプラズマやラジカルに接触することなく成膜処理空間２６に導入される。
【００５６】
上記の状態で、電極３０に対し、他の金属部分との絶縁が図られている電力導入棒３１を介して高周波電力が供給される。この高周波電力によって放電が生じ、プラズマ放電空間２５内において電極３０の周囲に酸素プラズマ３２が生成される。酸素プラズマ３２を生成することで、中性の励起種であるラジカル（励起活性種）が生成され、これが隔壁板２４に設けられている複数の穴８、８を通過して成膜処理空間２６に導入され、その一方、材料ガスが材料ガス一次拡散空間４、中間ガス分配穴６、材料ガス二次拡散空間５、材料ガス吹き出し穴７を通って成膜処理空間２６に導入される。
【００５７】
その結果、成膜処理空間２６内で当該ラジカルと材料ガスとがはじめて接触し、化学反応を起こし、ガラス基板２１の表面上にシリコン酸化物が堆積し、薄膜が形成される。
【００５８】
図６は、前述した図２図示の隔壁板２４によって真空反応室２２の内部が二室に分離されている本発明の薄膜形成装置の他の一例の概略を表すものである。図６図示の実施形態の特徴的構成は、真空反応室２２を構成する上側の容器の天井部の内側に絶縁部材３４を設け、かつその下側に電極３０を配置するようにした点にある。電極３０には図５図示の実施形態の場合のような孔３０ａは形成されず一枚の板状の形態を有する。電極３０と隔壁板２４によって平行平板型電極構造によるプラズマ放電空間２５を形成する。その他の構成は、図５図示の実施形態の構成と実質的に同じである。そこで、図６において図５で説明した要素と実質的に同一な各要素には同一の符号を付し、ここで詳細な説明を反復することは省略する。更に、図６図示の実施形態の薄膜形成装置による作用、効果も前述の図５図示の実施形態の場合と同様であるので、その説明を反復することは省略する。
【００５９】
前記の本発明の好ましい実施形態においては、隔壁板２４を構成する積層された複数枚の板体を３枚の板体（上部板１、中間拡散板２、成膜側ガス吹き出し板３）によって構成したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではない。隔壁板２４の内部にプラズマ放電空間２５と隔離され、かつ、成膜処理空間２６と連通して内部空間（例えば、材料ガス一次拡散空間４、中間ガス分配穴６、材料ガス二次拡散空間５など）が形成されているものであれば、２枚の板体を積層させ、相互の接触面を全域にわたって密着させて、固定又は接合して隔壁板２４とすることもできるし、４枚、５枚の板体によって隔壁板２４を構成することもできる。
【００６０】
以上、本発明の好ましい実施形態を添付図面を参照して説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載から把握される技術的範囲において種々の形態に変更可能である。
【００６１】
【発明の効果】
本発明により、真空反応室内を、ラジカルが通過する複数個の穴を持つ隔壁板によってプラズマ放電空間と成膜処理空間とに分離し、プラズマ放電空間にガスを導入してプラズマによりラジカルを発生させ、このラジカルを前記隔壁板の複数個の穴を通して成膜処理空間に導入すると共に、成膜処理空間に材料ガスを直接導入し、成膜処理空間において、前記導入されたラジカルと材料ガスとを反応させ、成膜処理空間に配置されている基板上に成膜を行う薄膜形成装置において、プラズマ放電空間で生成されたラジカルが隔壁板の内部空間に侵入し、隔壁板の内部空間においてラジカルと材料ガスとが接触してしまうことを防止できる。
【００６２】
つまり、本発明によれば、ラジカルが隔壁板の内部空間に侵入することによる問題（パーテクルが発生し、材料ガス吹き出し穴７を塞いでしまうという問題）を解決できると同時に、材料ガスのプラズマ放電空間への漏れという問題を解決でき、その結果、材料ガスの過剰分解を防止することができて、良好な膜質の薄膜を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）従来の薄膜形成装置における隔壁板の断面図。（ｂ）図１（ａ）のＸ−Ｘ線から内部を見た一部を省略した平面図。
【図２】本発明の薄膜形成装置に採用されている隔壁板の一部を省略した断面図。
【図３】本発明の薄膜形成装置に採用されている他の隔壁板の一部を省略した断面図。
【図４】本発明の薄膜形成装置に採用されている更に他の隔壁板の一部を省略した断面図。
【図５】本発明の薄膜形成装置の一例の概略を説明する断面図。
【図６】本発明の薄膜形成装置の他の一例の概略を説明する断面図。
【符号の説明】
１      上部板
２      中間拡散板
３      成膜側ガス吹き出し板
４      材料ガス一次拡散空間
５      材料ガス二次拡散空間
６      中間ガス分配穴
７      材料ガス吹き出し穴
８      ラジカル通過穴
１０、１１    金具（リベット）
１２      ネジ部を備えた金具
１３      接合部
２１      ガラス基板
２２      真空反応室
２３      排気機構
２４      隔壁板
２５      プラズマ放電空間
２６      成膜処理空間
２７      基板保持機構
２８      ヒータ
２９      酸素ガス導入パイプ
３０      電極（高周波電極）
３１      電力導入棒
３２      酸素プラズマ
３３      材料ガス導入パイプ
【図１】
0004758569.tif 000002
【図２】
0004758569.tif 000003
【図３】
0004758569.tif 000004
【図４】
0004758569.tif 000005
【図５】
0004758569.tif 000006
【図６】
0004758569.tif 000007