(57)【要約】      （修正有）【課題】貫通穴を有する基材に膜を形成する際に、膜の形成を欲しない基材面に膜が形成されることを抑制することができる化学気相成膜方法と、これを実行する化学気相成膜装置を提供する。【解決手段】高周波電圧が印加される第１電極１００と、基材３００が載置される第２電極２００とを備える化学気相成膜装置１であって、第２電極と基材との間に気体を供給する気体供給部２１１と、第２電極に直流電圧を印加するバイアス部とを備える。【選択図】図２
2013163831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマを励起する電圧が印加される第１電極と、基材が載置される第２電極と、を備える化学気相成膜装置であって、
前記第２電極と前記基材との間に気体を供給する気体供給部と、
前記第２電極に直流電圧を印加するバイアス部と、
を備えること、を特徴とする化学気相成膜装置。
【請求項２】
請求項１に記載の化学気相成膜装置であって、
複数の貫通穴を有する拡散板を前記第２電極と前記基材との間に備えること、
を特徴とする化学気相成膜装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の化学気相成膜装置であって、
前記バイアス部は、前記第２電極を正極とし、前記第１電極の接地極を負極とすること、
を特徴とする化学気相成膜装置。
【請求項４】
貫通穴を有する基材の第１面に膜を成膜する化学気相成膜方法であって、
前記基材は第１面と第２面を有し、前記貫通穴は前記第１面と前記第２面との間を貫通し、
前記第１面を第１電極に向けて露出させ、前記第２面を第２電極に沿うように、前記基材を載置する基材載置工程と、
前記第２面と前記第２電極との間に気体を供給する気体工程と、
前記第２電極に直流電圧を印加するバイアス工程と、
プラズマを励起する電圧を前記第１電極に印加し前記第１電極と前記第２電極との間にプラズマを発生させるプラズマ工程と、
原料ガスを前記第１電極と前記基材の間に供給する原料ガス供給工程と、を有すること、
を特徴とする化学気相成膜方法。
【請求項５】
請求項４に記載の化学気相成膜方法であって、
前記直流電圧は、前記第２電極を正極とし、前記第１電極の接地極を負極として前記接地極を基準とする直流電圧を前記第２電極に印加されること、
を特徴とする化学気相成膜方法。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の化学気相成膜方法であって、
前記気体は不活性ガスであること、
を特徴とする化学気相成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学気相成膜装置及び化学気相成膜方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置の電気配線等となる膜は、化学気相成膜方法を用いて化学気相成膜装置で形成されることが知られている。これらの化学気相成膜方法および化学気相装置を用いて、例えば半導体装置の基材に膜を形成する場合には、膜の形成を欲する基材面とは異なる基材面等に膜を構成する物質が堆積されることを防止することが求められる。特許文献１には、膜の形成を欲しない基材面及び基材の外周部分に、膜を構成する物質が堆積されることを防止するため、膜の形成を欲しない基材面にガスを導入する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−６７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）装置などにおいて、そのＭＥＭＳ装置の構造となる貫通穴を有する基材の第１面に膜を形成する場合には、膜の形成を欲しない基材の第２面に貫通穴を通じて膜を形成する物質が流入して堆積し、膜が形成されてしまう課題があった。膜の形成を欲しない基材面に膜が形成されることで、基材の電気的特性等に影響を及ぼし、また、形成された膜を剥離する付加工程も必要となる場合が有り、生産性を低下させる課題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
（適用例１）本適用例に係る化学気相成膜装置は、プラズマを励起する電圧が印加される第１電極と、基材が載置される第２電極と、を備える化学気相成膜装置であって、第２電極と基材との間に気体を供給する気体供給部と、第２電極に直流電圧を印加するバイアス部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
このような化学気相成長装置によれば、第１電極と第２電極との間にプラズマを励起する電圧を印加し、その第１電極と第２電極との間にプラズマを発生させる。プラズマは、原材料ガスのイオンと、原材料ガスの中性活性種（ラジカル）とを生成させる。また、第２電極には、その第２電極と載置される基材との間に気体が供給される。また、第２電極には、直流電圧が印加される。このことによって、プラズマを発生させることで生成されたイオンは、第２電極に向かって移動し、第２電極に直流電圧が印加されていることで、その移動の直進性を喪失する。換言するとイオンは、第２電極に載置された基材に向かって移動し、第２電極に直流電圧が印加されることで、その直進性を喪失して基材に衝突する。また、プラズマを発生させることで生成されたラジカルは、第２電極と基材との間に供給された気体が放出されることで、その移動が抑止されて膜の形成を欲しない部分への堆積を抑制することができる。
従って、このような化学気相成長成膜装置は、貫通穴を有する基材に膜を形成する場合において、イオンは第２電極または第２電極に載置された基材付近でその直進性を喪失し、また、ラジカルは第２電極と基材との間で気体が放出されることで、膜の形成を欲しない基材面や貫通穴の内部へ堆積されることを抑制することを実現することが。
【０００８】
（適用例２）上記適用例に係る化学気相成膜装置において、複数の貫通穴を有する拡散板を第２電極と基材との間に備えることを特徴とする。
【０００９】
このような化学気相成膜装置によれば、第２電極と基材との間に複数の貫通穴を有する拡散板を備えることで、気体供給部によって供給された気体を基材に均等に晒すことができる。このことによって、ＭＥＭＳ装置を構成する貫通穴を備える基材に膜を形成する場合には、基材は均等に気体に晒されるため、基材面内に配置される貫通穴から均等に気体が放出される。従って、ＭＥＭＳ装置を構成する貫通穴を通じて膜の形成を欲しない基材面にラジカルが流入し、堆積されることを基材面内において均等に抑制することができる。
【００１０】
（適用例３）上記適用例に係る化学気相成膜装置において、バイアス部は、第２電極を正極とし、第１電極の接地極を負極とすることを特徴とする。
【００１１】
このような化学気相成膜装置によれば、バイアス部は、印加する直流電圧の正極が第２電極と接続され、負極が第１電極に印加される電圧の接地極と接続される。従って、第２電極に印加される直流電圧は、第１電極に印加される電圧と同じ電位を基準として印加することができ、容易にプラズマによって生成されるイオンの直進性を制御することができる。
【００１２】
（適用例４）本適用例に係る化学気相成膜方法は、貫通穴を有する基材の第１面に膜を成膜する化学気相成膜方法であって、基材は第１面と第２面を有し、貫通穴は第１面と第２面との間を貫通し、第１面を第１電極に向けて露出させ、第２面を第２電極に沿うように、基材を載置する基材載置工程と、第２面と第２電極との間に気体を供給する気体工程と、第２電極に直流電圧を印加するバイアス工程と、に電圧を印加し第１電極と第２電極との間にプラズマを発生させるプラズマ工程と、原料ガスを第１電極と基材の間に供給する原料ガス供給工程と、を有することを特徴とする。
【００１３】
このような化学気相成膜方法によれば、第１面と第２面とを貫通する貫通穴を有する基材に対して、一方の面に膜を形成する。膜が形成される基材は、基材載置工程において膜の形成を欲する基材面、例えば第１面を第１電極に向けて露出させ、第２面を第２電極に沿うように載置される。また、プラズマ工程において第１電極と第２電極との間に電圧が印加されることで、その第１電極と第２電極との間にプラズマを発生させる。プラズマによって生成された原料ガスのイオンは、第２電極に向かって移動する。また、プラズマによって生成された原料ガスのラジカルは、拡散しながら第２電極に向かって移動する。即ち、イオンとラジカルとは、第１電極に向けて露出されている基材の第１面に向かって拡散しながら移動する。第２電極に向かって移動するイオンは、バイアス工程によって第２電極に直流電圧が印加されることで、その移動の直進性が抑制される。また、気体工程において第２電極と、基材の第２面との間に気体が供給されることで、供給された気体が基材に有する貫通穴から放出される。このことによって、ラジカルは、放出される気体によって、移動が抑制される。
従って、プラズマによって生じたイオンとラジカルとは、基材の第１面に衝突して堆積し、基材に有する貫通穴を通過して膜の形成を欲しない基材の第２面にイオンとラジカルとが流入して膜が形成されることを抑制することができる化学気相成膜方法を実現することができる。
【００１４】
（適用例５）上記適用例に係る化学気相成膜方法は、直流電圧は、第２電極を正極とし、第１電極の接地極を負極として接地極を基準とする直流電圧を第２電極に印加されることを特徴とする。
【００１５】
このような化学気相成膜方法によれば、バイアス工程で印加される直流電圧は、負極を第１電極に印加される高周波電源と同じ接地極へ接続され、同じ電位として正極の電圧を第２電極に印加する。このことで、接地極に対するバイアスを第２電極に印加することができ、形成する膜によって膜を形成する条件が異なっても第２電極に印加する電圧を変化させることでプラズマによって生成されるイオンが第２電極に向かって移動する際の直進性を制御することができる。
【００１６】
（適用例６）上記適用例に係る化学気相成膜方法は、上述した気体は不活性ガスであることを特徴とする。
【００１７】
このような化学気相成膜方法によれば、第２電極と、基材の第２面との間に供給される気体は不活性ガスであることで、形成される膜の性質に影響を及ぼすことなく、プラズマによって生成されるラジカルが基材の第２面、及び基材に有する貫通穴に堆積されることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係る膜が形成される基材の概略を示す模式図。
【図２】本実施形態に係る化学気相成膜装置の構造を示す模式図。
【図３】本実施形態に係る化学気相成膜装置の第２電極等の概略構成を示す模式図。
【図４】本実施形態に係る成膜条件を示す表及びグラフ。
【図５】本実施形態に係る成膜条件の実験の膜厚測定箇所を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明をする。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際の構成要素とは適宜に異ならせて記載をしている。
【００２０】
（第１実施形態）
本実施形態の化学気相成膜装置（以下、「ＣＶＤ（Chemical  Vapor  Deposition）装置」と称する。）と、これを用いる化学気相成膜方法（以下、「ＣＶＤ（Chemical  Vapor  Deposition）成膜方法」と称する。）とは、貫通穴を有する基材等へ膜を形成する装置及び方法である。
【００２１】
（基材の構成）
膜が形成される本実施形態の基材３００は、図１に示すように、基材第１面３００ａと基材第２面３００ｂと、その基材第１面３００ａから基材第２面３００ｂに貫通する穴、即ち貫通穴３１０とを有している。図１（ａ）は、基材３００を基材第１面３００ａの方向から平面視したものである。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す基材３００のＡ−Ｂ間を断面視したものである。
【００２２】
本実施形態において基材３００は、厚さ０．７５ｍｍのシリコン製の基材を用いている。また、その基材３００には、直径０．５ｍｍの貫通穴３１０を複数有している。なお、前述の貫通穴３１０の大きさ、貫通穴３１０の配置個数、及び基材３００の厚さ、基材３００の材質は、これに限定されること無く膜が形成される基材３００の用途等によって適宜変更して良い。
【００２３】
本実施形態のＣＶＤ装置及びＣＶＤ成膜方法において基材３００には、所望する一方の面に膜を形成する。本実施形態においては、基材３００の基材第１面３００ａに膜を形成するものとして説明をする。
【００２４】
（ＣＶＤ装置の構成）
本実施形態のＣＶＤ装置の構成を説明する。本実施形態のＣＶＤ装置１は、いわゆる平行平板型プラズマＣＶＤ装置である。ＣＶＤ装置１には、図２に示すように、処理室１０の内部に互いに平行に配置される第１電極１００と、第２電極２００とを備える。
第１電極１００には、膜を形成する原料となるガス等を供給する供給管１１及び供給弁１２が接続される。また、処理室１０には、膜を形成するために用いたガス等を排気する排気管１３及び排気弁１４を備える。ＣＶＤ装置１には、形成される膜によって複数の原料となるガスを用いるため複数の供給管１１及び供給弁１２と、排気管１３及び排気弁１４とを備えることもあるが、説明の便宜上、本実施形態においてはそれぞれ一つとして説明する。
また、処理室１０には、膜を形成する際に処理室１０の内部を所定の絶対圧力に保つ圧力調整装置（図示省略）と、真空排気装置（図示省略）とが接続される。また、排気管１３には、膜の形成に用いた原料ガスを無害化するガス処理装置等（図示省略）が接続される。なお、処理室１０と第１電極１００及び第２電極２００との間及び第１電極１００と供給管１１とは、電気的に絶縁されている。
【００２５】
第１電極１００には、高周波電源装置１１０が接続される。高周波電源装置１１０には、接続端子１１０ａ，１１０ｅを備える。接続端子１１０ａは、第１電極１００の接続端子１００ａと接続される。他方の接続端子１１０ｅは、ＣＶＤ装置１に備える接地極Ｅと接続される。
【００２６】
高周波電源装置１１０は、高周波（例えば、１３．５６ＭＨＺ。）のエネルギー（電力）を電圧として第１電極１００に印加する。高周波電源装置１１０は、第１電極１００に電圧を印加することで、所定の絶対圧力に調整される処理室１０において第１電極１００と第２電極２００との間にプラズマを発生させる。また、高周波電源装置１１０には、マッチング装置（図示省略）が接続され、高周波電源装置１１０と第１電極１００とのインピーダンスを調整する。なお、工業用周波数は、１３．６５ＭＨＺに限定されることなく、プラズマを発生させることができれば異なる周波数を用いても良い。
【００２７】
第１電極１００は、前述の通り高周波電源装置１１０によって電圧が印加され、第２電極２００との間でプラズマを発生させるものである。また、第１電極１００には、原料ガスを供給する供給管１１と供給弁１２とを備える。第１電極１００は、図示を省略するが、その第１電極１００の内部に有する管路から第２電極２００と対向する面に設けられた複数の穴から処理室１０の内部に原料ガスを供給する管路を備える。第１電極１００は、導電性を有し、膜を形成する原料ガスや発生させるプラズマの温度及び振動等に耐える金属で形成されている。第１電極１００は、前述の通り処理室１０の内部に第２電極２００と平行に配置され、接続端子１００ａに高周波電源装置１１０が接続されている。
【００２８】
第２電極２００は、前述の通り電圧が印加された第１電極１００との間でプラズマを発生させるものである。第２電極２００は、前述の通り第１電極１００と平行に処理室１０内部に配置されている。第２電極２００には、第２電極本体２１０と、拡散板２２０とを備える。また、付随してガードリング２３０が第２電極２００に取り付けられている。第２電極２００の構成を説明するため、第２電極２００を部分的に拡大した模式図を図３に示す。図２および図３を参照して第２電極２００について説明する。図３（ａ）は、第２電極２００を断面視した模式図である。また、図３（ｂ）は、平行して配置される第１電極１００側（Ｚ方向）から第２電極２００を平面視した模式図である。なお、図３（ｂ）においては、説明の便宜のため基材３００の図示を省略している。
【００２９】
第２電極本体２１０は、導電性を有し、膜を形成する原料ガスや発生させるプラズマの温度及び振動等に耐える金属で形成されている。第２電極本体２１０には、第２電極本体２１０を貫通する気体供給管２１２を備える。また、後述する拡散板２２０と対向する第２電極本体２１０には、隙間２１３を備える。気体供給部２１１は、貫通する気体供給管２１２から供給された気体を隙間２１３に供給する機構である。本実施形態において第２電極本体２１０と拡散板２２０との隙間２１３は、２ｍｍとなっている。なお、隙間２１３は、２ｍｍに限定されることなく気体供給部２１１に供給される気体や成膜条件によって適宜変更して良い。
【００３０】
第２電極本体２１０には、直流電源装置２５０が接続される。直流電源装置２５０には、正極端子２５０ｐと負極端子２５０ｎとを備える。正極端子２５０ｐは、第２電極本体２１０の接続端子２１０ａと接続される。また、負極端子２５０ｎは、ＣＶＤ装置１に備える接地極Ｅと接続される。
【００３１】
直流電源装置２５０は、接地極Ｅを基準電位とする直流電圧を第２電極２００に印加する。また、直流電源装置２５０には、電圧調整装置（図示省略）を備え、膜を形成する条件によって第１電極１００に印加される電圧を変化させることができる。
【００３２】
拡散板２２０は、導電性を有し、膜を形成する成膜材料や発生させるプラズマの温度及び振動等に耐える金属で形成されている。拡散板２２０は、気体供給部２１１の隙間２１３と対向して配置される拡散板第２面２２０ｂと、基材３００の基材第２面３００ｂと対向して配置される拡散板第１面２２０ａとを有する。拡散板２２０は、拡散板第１面２２０ａと拡散板第２面２２０ｂとを貫通する貫通穴２２１を複数有している。貫通穴２２１は、拡散板２２０（拡散板第２面２２０ｂ）と気体供給部２１１との隙間２１３に満たされた気体を通過させるものである。なお、図２及び図３（ａ）においては、貫通穴２２１の図示を省略している。また、拡散板２２０に有する貫通穴２２１は、図３（ａ）においてその一部を図示している。
【００３３】
また、拡散板２２０には、拡散板第１面２２０ａと基材第２面３００ｂとの間に、隙間２２２を有している。本実施形態において拡散板第１面２２０ａと基材第２面３００ｂとの隙間２２２は、０．５ｍｍとなっている。なお、隙間２２２は、０．５ｍｍに限定されることなく気体供給部２１１に供給される気体や成膜条件によって適宜変更して良い。
【００３４】
ガードリング２３０は、基材３００に膜を形成する際にプラズマなど振動によって基材３００が振動して動くことを抑制し、基材３００の外縁部から基材第２面３００ｂに膜材料ガスに含まれる物質等が侵入しないように設けられている。ガードリング２３０は、膜を形成する原料ガスや発生させるプラズマの温度及び振動等に耐える材料で形成されている。ガードリング２３０は、基材３００の外縁を覆う様に設けられている。なお、ガードリング２３０と基材３００と拡散板第１面２２０ａとの間には、図２および図３に表すことが困難である微小な隙間２３１（ガードリング隙間２３１）が存在する。
【００３５】
ＣＶＤ装置１のその他の構成は、従来から知られているＣＶＤ装置と同様のため説明を省略する。
【００３６】
（膜の形成方法）
本実施形態のＣＶＤ装置１を用いるＣＶＤ成膜方法は、基材載置工程と、気体工程と、バイアス工程と、プラズマ工程と、原料ガス供給工程とを有する。本実施形態のＣＶＤ成膜方法を工程順に説明する。
【００３７】
基材載置工程は、基材３００を第２電極２００へ載置する工程である。基材載置工程において基材３００は、基材第１面３００ａを露出させて第１電極１００に対向させて配置し、基材第２面３００ｂを第２電極２００に沿うように配置して載置される。第１電極１００と基材第１面３００ａとの間隔は、３０ｍｍとした。基材３００は、第２電極２００に配置される拡散板２２０の拡散板第１面２２０ａに基材第２面３００ｂを対向させて載置された後に、ガードリング２３０によって第２電極２００に固定される。ＣＶＤ成膜方法は、基材３００が載置されたら真空排気装置（図示省略）を動作させて処理室１０の内部の圧力が１Ｐａ（絶対圧力）以下になるように排気を行う。
【００３８】
次に、ＣＶＤ成膜方法は、気体工程とバイアス工程とが同時に実行される。なお、気体工程とバイアス工程とは、同時に実行されていれば良く、一方の工程を先に開始し、後に他方の工程を開始しても良い。
【００３９】
気体工程は、第２電極２００に備える気体供給部２１１によって基材第２面３００ｂに気体を供給する工程である。気体は、処理室１０の外部より気体供給管２１２を通じて、第２電極本体２１０と拡散板第２面２２０ｂとの隙間２１３に供給される。また、隙間２１３に供給された気体は、拡散板２２０に備える貫通穴２２１を通じて、拡散板第１面２２０ａと基材第２面３００ｂとの隙間２２２に供給される。隙間２２２に供給された気体は、基材３００に有する貫通穴３１０や基材３００と拡散板２２０及びガードリング２３０とに生じるガードリング隙間２３１から処理室１０の内部に放出される。放出された気体は、後述する原料ガス供給工程で膜の形成に用いた原料ガスと共に排気弁１４と排気管１３とを通じて排気される。
本実施形態において気体は、不活性ガスであるアルゴンを用いた。また、供給される気体量は、５ｍｌ／ｍｉｎとした。不活性ガス（気体）は、アルゴンに限定されず窒素などでも良い。
【００４０】
バイアス工程は、第２電極２００に直流電圧を印加する工程である。バイアス工程は、直流電源装置２５０によって接地極Ｅを基準電位とした正極の電圧を、接地極Ｅを負極として第２電極本体２１０に印加する。印加する直流電圧は、本実施形態では図示しない電圧調整装置によって１０Ｖから１００Ｖの可変幅をもって第２電極２００と接地極Ｅとの間に印加される。本実施形態において印加する直流電圧は、３０Ｖとした。
【００４１】
次に、ＣＶＤ成膜方法は、原料ガス供給工程が実行される。原料ガス供給工程は、第１電極１００に設けられた供給管１１及び供給弁１２及び第１電極１００内部の管路を通じて膜を形成する原料ガスを処理室１０内に供給する工程である。原料ガス供給工程は、前述の気体工程とバイアス工程とが行われている状態で実行されるものである。本実施形態の原料ガス供給工程で供給される原料ガスは、オクタメチルトリキシロキサンと不活性ガスであるアルゴンとの混合ガスを用いている。原料ガス供給工程で供給される原料ガス及び混合されるガス（不活性ガス）の流量は、それぞれ２５ｍｌ／ｍｉｎとした。原料ガス及び混合されるガスは、これに限定されること無く形成される膜質によって適宜変更して良い。なお、原料ガスが供給された処理室１０内の圧力は、圧力調整装置（図示省略）によって３〜５０Ｐａ（絶対圧力）に調整される。
【００４２】
次に、ＣＶＤ成膜方法は、プラズマ発生工程が実行される。プラズマ工程は、第１電極１００と第２電極２００との間にプラズマを発生させる工程である。プラズマ工程は、高周波電源装置１１０によって第１電極１００に電圧を印加して第２電極２００との間でプラズマを発生させる。本実施形態のプラズマ工程は、第１電極１００に印加する電力（電圧）を１５０Ｗとした。プラズマ工程は、プラズマを発生させることによって第１電極１００と第２電極２００との間に内在する原料ガスがプラズマによって分解され、イオンとラジカルとが生成される。生成されたイオンは、第２電極２００の方向に向かって移動する。また、生成されたラジカルは、処理室１０内を拡散しながら第２電極２００に載置された基材３００に向かって移動して基材３００に堆積することで膜が形成される。
【００４３】
従来技術においてプラズマによって生成されるイオンとラジカルとは、基材３００に有する貫通穴３１０を基材第１面３００ａから通過し、基材第２面３００ｂや、貫通穴３１０の内面及び基材第２面３００ｂに開口する貫通穴３１０の周囲にも堆積して膜が形成されていた。
【００４４】
本実施形態のＣＶＤ成膜方法においては、前述したバイアス工程によって第２電極２００に直流電圧が印加されるため、プラズマによって生成されたイオンは、第２電極２００に近づくにつれて直進性を喪失した状態で基材第１面３００ａに衝突する。また、前述した気体工程によって供給された気体は、基材第２面３００ｂと拡散板第１面２２０ａの隙間２２２へ供給されることで、基材３００に有する貫通穴３１０やガードリング隙間２３１等から処理室１０へ放出される。このことによってプラズマによって生成されたラジカルは、が、貫通穴３１０やガードリング隙間２３１等から隙間２２２へ侵入することを抑制し、貫通穴３１０の内面や、基材第２面３００ｂへ貫通する貫通穴３１０の周囲や基材第２面３００ｂに堆積することを抑制することができる。
【００４５】
プラズマ工程の実行時間は、本実施形態においては５分間としたが、基材３００に形成される膜の膜質や原料ガス等の条件によって実行時間を変化させて良い。プラズマ工程が完了したら、処理室１０から基材３００を取り出して一連のＣＶＤ成膜工程が完了する。
【００４６】
（ＣＶＤ成膜方法における成膜条件）
上述したＣＶＤ成膜方法及びこれを実行するＣＶＤ装置１において、本発明が解決すべく課題である膜の形成を欲しない基材第２面３００ｂへの原料ガスに含まれる物質の堆積を抑制する成膜条件を発明者等の実験によって得た。以下に実験によって得られた成膜条件について説明をする。
【００４７】
本実施形態のＣＶＤ成膜方法における成膜条件（実施例）を確認するため、原料ガス供給工程で供給される原料ガスと混合する不活性ガス（アルゴン）の流量と、気体工程で供給される気体（アルゴン）の流量と、バイアス工程で第２電極２００に印加する直流電圧との条件を変更して比較する実験を行った。
【００４８】
本実施形態のＣＶＤ成膜方法の成膜条件（実施例）は、原料ガス供給工程で供給される原料ガスと、原料ガスに混合する不活性ガスの流量とは、原材料ガスの流量を２５ｍｌ／ｍｉｎ、不活性ガスの流量を２５ｍｌ／ｍｉｎとした。また、気体工程で供給される気体の流量を５ｍｌ／ｍｉｎとした。また、バイアス工程で第２電極２００に印加する直流電圧を３０Ｖとした。
【００４９】
比較実験を行った成膜条件（比較例１〜比較例３）と、その条件における実験結果とを図４に示す。成膜条件は、図４（ａ）の表に示す比較条件に基づいて実験を行った。
【００５０】
比較例１は、原料ガス供給工程で供給される原料ガスと、原料ガスに混合する不活性ガスの流量とは、原材料ガスの流量を２５ｍｌ／ｍｉｎ、不活性ガスの流量を２５ｍｌ／ｍｉｎとした。また、気体工程で供給される気体の流量を５ｍｌ／ｍｉｎとした。また、バイアス工程で第２電極２００に印加する直流電圧を０Ｖとした。
【００５１】
比較例２は、原料ガス供給工程で供給される原料ガスと、原料ガスに混合する不活性ガスの流量とは、原材料ガスの流量を２５ｍｌ／ｍｉｎ、不活性ガスの流量を３０ｍｌ／ｍｉｎとした。また、気体工程で供給される気体の流量を０ｍｌ／ｍｉｎとした。また、バイアス工程で第２電極２００に印加する直流電圧を０Ｖとした。
【００５２】
比較例３は、原料ガス供給工程で供給される原料ガスと、原料ガスに混合する不活性ガスの流量とは、原材料ガスの流量を２５ｍｌ／ｍｉｎ、不活性ガスの流量を３０ｍｌ／ｍｉｎとした。また、気体工程で供給される気体の流量を０ｍｌ／ｍｉｎとした。また、バイアス工程で第２電極２００に印加する直流電圧を３０Ｖとした。
【００５３】
上述した本実施形態及び比較例１〜比較例３において、次の条件は同じ条件として実験を行った。処理室１０の圧力は、１０Ｐａとした。また、第１電極１００に印加する高周波電圧（電力）は、１５０Ｗとした。また、第１電極１００と基材３００（基材第１面３００ａ）との間隔は、３０ｍｍとした。また、プラズマ工程の実行時間、換言すると成膜時間は、５ｍｉｎとした。
【００５４】
本実施形態のＣＶＤ成膜方法を実施例及び比較例１〜比較例３の条件で実行した結果の評価を図４（ｂ）に示す。実施例及び比較例１〜比較例３の評価は、膜の形成を欲しない基材第２面３００ｂに形成された膜厚を測定する方法で行った。膜厚の測定箇所の模式図を図５に示す。膜厚は、基材３００に有する貫通穴３１０の中心３１０Ｐからの距離ｄについて、ある方向を＋ｄとして０．５ｍｍ毎に４ｍｍまで８箇所の測定を行った。また、＋ｄと反対の方向となる方向を−ｄとして０．５ｍｍ毎に４ｍｍまで８箇所の測定を行った。膜厚の測定手段は、光干渉式の膜厚測定器（大日本スクリーン製造株式会社製、型番：ＶＭ−１０００）を用いて測定を行った。
【００５５】
図４（ｂ）に示すグラフは、横軸に前述した貫通穴３１０の中心３１０Ｐからの距離（単位：ｍｍ）をとり、縦軸に基材第２面３００ｂに形成された膜の厚さ（単位：ｎｍ）をとっている。
実験の結果、実施例は、比較例１〜比較例３と比べて基材第２面３００ｂに形成される膜の膜厚が薄い（少ない）ことを発明者等の実験で知らしめた。即ち、実施例の条件において本実施形態のＣＶＤ成膜方法を実行することで膜の形成を欲しない基材第２面３００ｂに形成される膜が最も少なく良好な結果を得られることを知らしめた。
【００５６】
そこで、本実施形態においてＣＶＤ成膜方法の成膜条件は、上述した実施例の成膜条件である原料ガス供給工程で供給される原料ガスと混合する不活性ガスの流量とは、原材料ガスの流量を２５ｍｌ／ｍｉｎ、不活性ガスの流量を２５ｍｌ／ｍｉｎとし、気体工程で供給される気体の流量を５ｍｌ／ｍｉｎとすることとした。なお、成膜条件は、形成する膜及び形成される基材３００や基材３００に有する貫通穴３１０、またその膜を形成する原料ガスによって適宜変更されるものである。
【００５７】
上述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
このような化学気相成膜装置１及び化学気相成膜方法によれば、プラズマ工程で第１電極１００と第２電極２００との間に発生させたプラズマによって、原料ガス供給工程で供給された原料ガスからイオンとラジカル（中性活性種）とが生成される。
プラズマによって生成されたイオンは、第１電極と、第２電極との間に作用するクーロン力によって第２電極２００に載置された基材３００に向かって移動する。生成されたイオンは、バイアス工程で第２電極２００に印加された直流電圧によって、第２電極２００付近でイオンの移動する直進性を喪失する。このことによってイオンは、その多くが基材３００に有する貫通穴３１０を通過することなく、第１電極１００に向かって露出されている基材第１面３００ａに衝突して堆積される。また、気体工程で供給される気体は、拡散板２２０によって均等に基材第２面３００ｂに晒され、基材３００が有する貫通穴３１０から処理室１０に放出される。このことによって、生成されたラジカルが基材３００の貫通穴３１０や、ガードリング２３０と基材３００との間に生じるガードリング隙間２３１から膜の形成を欲しない基材第２面３００ｂに侵入して堆積することが抑制することができる。
従って、貫通穴３１０を有する基材３００に膜を形成する場合においても、膜の形成を欲しない基材第２面３００ｂにイオンとラジカルとが堆積して膜が形成されることを抑制することができ、基材３００の電気的特性等に影響を与えることの少ない化学気相成膜方法と、これを実行する化学気相成膜装置１を実現することができる。また、膜の形成を欲しない基材第２面３００ｂに膜の形成を抑制することができることから、不要な膜を除去する工程を省略することができ、生産性を高めることができる化学気相成膜方法を実現することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１…化学気相成膜装置、１０…処理室、１１…供給管、１２…供給弁、１３…排気管、１４…排気弁、１００…第１電極、１００ａ…接続端子、１１０…高周波電源装置、１１０ａ…接続端子、１１０ｅ…接続端子、２００…第２電極、２１０…第２電極本体、２１０ａ…接続端子、２１１…気体供給部、２１２…気体供給管、２１３…隙間、２２０…拡散板、２２０ａ…拡散板第１面、２２０ｂ…拡散板第２面、２２１…貫通穴、２２２…隙間、２３０…ガードリング、２３１…ガードリング隙間、２５０…直流電源装置、２５０ｎ…負極端子、２５０ｐ…正極端子、３００…基材、３００ａ…基材第１面、３００ｂ…基材第２面、３１０…貫通穴、３１０Ｐ…中心、ｄ…距離。
【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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