(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する電極を基板に対向させて両者間にプラズマを発生させながら、前記プラズマに反応ガスを供給して化学反応を起こさせることにより前記基板上に薄膜を形成する薄膜形成装置において、前記電極の回転方向下流側に微粒子を吸引除去するためのダクトを設置するとともに、このダクトの吸引口形状を、前記電極の外周面のうち、前記基板と最狭隙間部を形成する最狭隙間形成部分の近傍位置から、当該最狭隙間形成部分よりも４５°以上１３５°以下だけ電極回転方向下流側の位置までの領域を覆う形状としたことを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の薄膜形成装置において、前記ダクトの吸引口上端と電極外周面との間に形成された隙間のガス流路抵抗と、前記ダクトの吸引口下端部から吸込まれるガスの流れ抵抗とがほぼ等しくなるようにダクトを配置したことを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の薄膜形成装置において、前記ダクトを前記電極の両側面の一部を側方から覆う形状にするとともに、当該電極の両側面とダクトとの間に形成される隙間のガス流路抵抗が前記ダクトの吸引口下端部から吸込まれるガスの流れ抵抗よりも大きくなるように当該電極の両側面とダクトとの間に形成される隙間を小さくしたことを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項４】
請求項３記載の薄膜形成装置において、前記電極の両側面とダクトとの間に形成される隙間のガス流路抵抗が前記ダクトの吸引口上端と電極外周面との間に形成された隙間のガス流路抵抗よりも大きくなるように当該電極の両側面とダクトとの間に形成される隙間を小さくしたことを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項５】
請求項１または２記載の薄膜形成装置において、前記ダクトをその左右両側壁が前記電極の外周面に沿ってこれと対向する形状にするとともに、当該電極の外周面とダクト両側壁の端面との間に形成される隙間のガス流路抵抗が前記ダクトの吸引口下端部から吸込まれるガスの流れ抵抗よりも大きくなるように当該電極外周面とダクト両側壁との間に形成される隙間を小さくしたことを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項６】
請求項５記載の薄膜形成装置において、前記電極の外周面とダクト両側壁の端面との間に形成される隙間のガス流路抵抗が前記ダクトの吸引口上端と電極外周面との間に形成された隙間のガス流路抵抗よりも大きくなるように当該電極外周面とダクト両側壁との間に形成される隙間を小さくしたことを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の薄膜形成装置において、前記ダクトを基板上面または基板載置面に向かって開口する形状とし、この基板上面または基板載置面と前記ダクトとでガス吸引通路が形成されるようにしたことを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項８】
請求項７記載の薄膜形成装置において、前記ダクトの側壁下端面と基板上面または基板載置面とを対向させるとともに、これらの間に形成される隙間のガス流路抵抗が前記ダクトの吸引口下端部から吸込まれるガスの流れ抵抗よりも大きくなるように前記ダクトの両側壁下端面と基板上面または基板載置面との間に形成される隙間を小さくしたことを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項９】
請求項８記載の薄膜形成装置において、前記ダクトの側壁下端面と基板上面または基板載置面との間に形成される隙間のガス流路抵抗が前記ダクトの吸引口上端と電極外周面との間に形成された隙間のガス流路抵抗よりも大きくなるように前記ダクトの両側壁下端面と基板上面または基板載置面との間に形成される隙間を小さくしたことを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項１０】
請求項７記載の薄膜形成装置において、前記ダクトの側壁と基板搬送台の側面とを対向させるとともに、これらの間に形成される隙間のガス流路抵抗が前記ダクトの吸引口下端部から吸込まれるガスの流れ抵抗よりも大きくなるように前記ダクトの両側壁と基板搬送台の側面との間に形成される隙間を小さくしたことを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の薄膜形成装置において、前記ダクトの側壁と基板搬送台の側面との間に形成される隙間のガス流路抵抗が前記ダクトの吸引口上端と電極外周面との間に形成された隙間のガス流路抵抗よりも大きくなるようにダクトの両側壁と基板搬送台の側面との間に形成される隙間を小さくしたことを特徴とする薄膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマによる化学反応を利用して基板上にアモルファスシリコン等からなる薄膜を形成する薄膜形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、前記のようなプラズマ式の薄膜形成装置として、高速回転する電極を基板上に対向させるものが開発されるに至っている（例えば特開平９−１０４９８５号公報参照）。その装置の概要を図８及び図９に示す。
【０００３】
図８において、密閉されたチャンバ１０内には、基板搬送台１２が設置され、その上に基板１４が載置されるとともに、これら基板搬送台１２及び基板１４はアースに接続されている。そして、この基板１４と僅かな隙間をもって対向するように電極１８が配設されている。この電極１８は、図の奥行き方向に延びる略円柱状をなし、その中心を回転軸１６が貫いており、この回転軸１６の両端が図略の支柱により回転可能に支持されている。回転軸１６の端部はチャンバ外面の高周波電極端子１９に電気的に接続され、この高周波電極端子１９が図略の高周波電源に接続されている。
【０００４】
この装置において、チャンバ１０内を排気し、電極１８を回転させながらこれに高周波電力または直流電力を印加して当該電極１８と基板１４との間にプラズマ２２を発生させるとともに、図略の反応ガス供給源から反応ガス（図例ではＳｉＨ4とＨ2との混合ガス）及び希釈ガス（例えばＨｅ）をチャンバ１０内に導入すると、これらのガスは電極１８の回転によって当該電極１８と基板１４との間に巻き込まれてプラズマ２２に導かれ、ここで前記反応ガスが化学反応を起こす。このような化学反応を起こさせながら基板１４を基板搬送台１２とともに所定方向（電極１８の回転軸方向と直交する方向）に走査する結果、図９に示すように、基板１４上に薄膜（図例ではアモルファスシリコンからなる薄膜）２３が形成される。
【０００５】
この装置は、均一な薄膜２３を大面積の領域に高速で連続的に形成することを可能にするとともに、従来では困難とされていた１気圧以上の圧力下でのグロー放電プラズマ発生を可能にする画期的な手段であるが、このように高圧下でしかも高速で成膜を行うと、反応ガスの分解反応が気相で急激に起こることに起因して、図９に示すように成膜２３に寄与しなかったシリコン原子が相互に結びついてパーティクル（微粒子）２４を形成することになる。このようなパーティクル２４が基板１４上に堆積すると、成膜２３の表面形態を乱し、高品質膜の形成を阻害する要因となる。
【０００６】
そこで、前記公報には、電極回転方向の下流側に図１０（ａ）（ｂ）に示すようなダクト９０を配置し、このダクト９０を通じてパーティクル２４を吸引除去するようにしたものが開示されている。このダクト９０は、その先端の吸引口９２が他の部分よりも狭小の先細り状に形成され、その吸引口９２が電極１８の回転方向下流側において当該電極１８の外周面と基板１４の上面との隙間に挿入されている。この吸引口９２におけるガス吸引速度としては、電極表面の周速度と同等の速度以上であって、好ましくは電極表面の周速度の２倍以上、より好ましくは１０倍以上であるとされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図１１は、前記ダクト９０の近傍におけるガスの流れ状態を示したものである。この図に示されるように、従来のダクト構造及び配置では次のような不都合が存在する。
【０００８】
・ダクト９０の上面と電極１８の外周面との間や、ダクト９０の下面と基板１４の上面との間には必ず隙間が存在するため、この隙間を通じてもダクト吸引口９２へガスが吸引され、その分、電極１８の近傍でのガス吸引速度が低下する。従って、前記吸引口９２を電極１８に近づけ、かつ吸引口９２での吸引速度を高くしても、電極近傍でのガス吸引速度を上げるには限界があり、当該電極近傍におけるパーティクルの有効な除去が行いにくい。
【０００９】
・パーティクルは、その全てが気流に同伴するぐらい小径のパーティクルであるとは限らず、慣性力によって電極１８の円周接線方向に飛散するような大径のパーティクル（図１１に示すパーティクル２４ｂ）も存在する。また、パーティクル２４は、必ずしも気相中から下流側（ダクト９０側）へ運ばれるとは限らず、一旦電極１８の表面に付着してから基板１４より大きく離れた位置で剥離し、再飛散することもある。これらのパーティクルは、前記先細ダクト９０によっては有効に捕集することができない。
【００１０】
・ダクト吸引口９２にはパーティクル２４を含むガスが正面から衝突するため、その近傍にパーティクルが堆積しやすく（図１１に示すパーティクル２４ｃ）、このようなパーティクル２４ｃが堆積したダクト自体が汚染源となるおそれがある。
【００１１】
・高速回転電極１８に引きずられた当該電極周方向へのガスの流れと、当該電極１８とダクト９０との隙間から吸引されるガスの流れとが交錯することにより、プラズマ２２の発生領域から遠くない位置で渦Ｗが形成されてしまう。この渦Ｗは、活性な反応中間体あるいはそれらのクラスターを長時間滞留させ、パーティクルの成長を促す要因となる。
【００１２】
・基板１４の上面とダクト９０との隙間から吸引されるガスの流れに起因して、基板１４の近傍に流れの淀み域９４が形成される。この淀み域９４も、前記渦Ｗと同様、活性な反応中間体あるいはそれらのクラスターを長時間滞留させ、パーティクルの成長を促す要因となる。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑み、ダクトのパーティクル除去性能を高めることにより、基板上にパーティクルが堆積するのを有効に抑止して高品質膜の高速形成を可能にする薄膜形成装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段として、本発明は、回転する電極を基板に対向させて両者間にプラズマを発生させながら、前記プラズマに反応ガスを供給して化学反応を起こさせることにより前記基板上に薄膜を形成する薄膜形成装置において、前記電極の回転方向下流側に微粒子を吸引除去するためのダクトを設置するとともに、このダクトの吸引口形状を、前記電極の外周面のうち、前記基板と最狭隙間部を形成する最狭隙間形成部分の近傍位置から、当該最狭隙間形成部分よりも４５°以上１３５°以下だけ電極回転方向下流側の位置までの領域を覆う形状としたものである。
【００１５】
この構成によれば、従来のように電極外周面と基板との間に先細ダクトを挿入するのではなく、ダクト吸引口を広げて当該吸引口が電極の所定部分を覆うようにダクトを配置しているので、気流に同伴する小径のパーティクル（微粒子）から、慣性力により回転電極円周接線方向に飛散する大径のパーティクルに至るまで、前記ダクトによって効果的に捕集することができる。
【００１６】
ここで、前記電極外周面がダクトにより覆われる領域を、前記基板と最狭隙間部を形成する最狭隙間形成部分の近傍位置から、当該最狭隙間形成部分よりも４５°以上１３５°以下だけ電極回転方向下流側の位置までの領域としているのは、４５°未満であると、ダクトによる電極のカバー領域が小さすぎて従来の先細ダクトとパーティクル吸引効果の差が小さく、逆に１３５°を超えると、ダクトの流路断面積が大きくなりすぎてダクト内のガス流れが不安定になるとともに非定常な循環流が発生しやすくなり、特に電極回転数が高い条件では回転電極表面にパーティクルが堆積するおそれがあるためである。
【００１７】
なお、本発明においても、ダクト内壁にパーティクルが衝突する可能性はあるが、かかるパーティクルは比較的大きなものに限られ、壁面への付着力は弱い。しかも、従来の先細ダクトに比べてダクト内壁に対するパーティクル衝突フラックス（単位時間、単位面積当たりにダクト内壁に飛来する微粒子の数）は大幅に少ないため、ダクト内壁へのパーティクル付着度合いは極めて低く、かかる内壁が汚染源となるおそれもない。
【００１８】
この装置では、前記ダクトの吸引口上端と電極外周面との間に形成された隙間のガス流路抵抗と、前記ダクトの吸引口下端部から吸込まれるガスの流れ抵抗とがほぼ等しくなるようにダクトを配置するのが、より好ましい。この構成にすれば、ダクトの吸引口上端と下端との双方から良好なバランスでガスが吸引される。このうち、ダクトの吸引口上端と電極外周面との間に形成された隙間からダクト内に吸引されるガス（比較的清浄なガス）は、高速回転電極に引きずられたガスと対向するものであり、電極表面近傍のパーティクルを含むガスの多くを掻き取り、効果的にダクト内へと導く。これにより、パーティクル除去作用が高められる。さらに、ダクト端部については、そこから吸引されるガスによるパージ効果で、パーティクルの付着が抑制される。
【００１９】
なお、前記ダクトの吸引口上端と電極外周面との間に形成された隙間からダクト内に吸引されるガスは、高速回転電極に引きずられたガスと対向することによりダクト内側で循環流（渦）を形成するが、この渦はプラズマ発生領域及び基板表面から十分離れているため、基板上の薄膜に悪影響を与えるおそれはない。
【００２０】
本発明において、ダクトの具体的な形状は種々設定が可能である。例えば、前記ダクトを前記電極の両側面の一部を側方から覆う形状にしてもよいし、前記ダクトをその左右両側壁が前記電極の外周面に沿ってこれと対向する形状にしてもよい。前者の場合、前記電極の両側面とダクトとの間に形成される隙間のガス流路抵抗が、前記ダクトの吸引口下端部から吸込まれるガスの流れ抵抗や、前記ダクトの吸引口上端と電極外周面との間に形成された隙間のガス流路抵抗よりも大きくなるように当該電極の両側面とダクトとの間に形成される隙間を小さくすることにより、パーティクル除去に寄与しない無駄なガスの吸引を抑制でき、ダクトによるパーティクル吸引効果をさらに高めることができる。後者の場合も、前記ダクトの左右両側壁の端面と電極外周面との間に形成される隙間のガス流路抵抗が、前記ダクトの吸引口下端部から吸込まれるガスの流れ抵抗や、前記ダクトの吸引口上端と電極外周面との間に形成された隙間のガス流路抵抗よりも大きくなるように当該ダクト両側壁と電極外周面との間に形成される隙間を小さくすることにより、パーティクル除去に寄与しない無駄なガスの吸引を抑制でき、ダクトによるパーティクル吸引効果をさらに高めることができる。
【００２１】
また、本発明では、前記ダクトを基板上面または基板載置面に向かって開口する形状とし、この基板上面または基板載置面と前記ダクトとでガス吸引通路が形成されるように構成することにより、前記図１１に示したような流れの淀み域９４や渦Ｗが基板近傍で発生するのを完全に阻止することができ、パーティクル除去効果をさらに高めることができる。
【００２２】
具体的には、前記ダクトの側壁下端面と基板上面または基板載置面とを対向させるようにしてもよいし、前記ダクトの側壁と基板搬送台の側面とを対向させる（すなわちダクトの側壁を基板搬送台の側方に被せるように配置する）ようにしてもよい。いずれの場合も、前記ダクト両側壁下端面と基板上面または基板載置面とで形成される隙間のガス流路抵抗や、前記ダクト両側壁と基板搬送台側面とで形成される隙間のガス流路抵抗が、前記ダクトの吸引口下端部から吸込まれるガスの流れ抵抗や前記ダクトの吸引口上端と電極外周面との間に形成された隙間のガス流路抵抗よりも大きくなるようにすることにより、パーティクル除去に寄与しない無駄なガスの吸引を抑制でき、ダクトによるパーティクル吸引効果をさらに高めることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、これらの実施の形態で示す薄膜形成装置の基本原理及び基本構成は前記図８及び図９に示したものと同等であるので、これらの図に示した構成要素と同等の構成要素には同一の参照符を付してその説明を省略する。ただし、本発明において形成する薄膜材料は前記のアモルファスシリコンに限られず、例えばＣ、ＳｉＣ、ＳｉＯ２など、プラズマを利用した化学反応により薄膜を形成できる材料に広く適用が可能である。
【００２４】
１）第１の実施の形態（図１）
この実施の形態は、基板搬送台１２の幅が電極１８の幅（軸方向寸法）及び基板１４の幅よりも大きい場合に好適なものである。
【００２５】
図示のダクト３０は、水平壁３１及び傾斜壁３２からなる天壁と、この天壁の左右両側部から下方に延びる一対の側壁３３とを有し、下方に開口する形状をなしている。傾斜壁３２は、水平壁３１から離れるに従って低くなる方向に傾斜している。両側壁３３の下端面は水平であり、基板搬送台１２の上面（基板載置面）との間に微小隙間ｃをおいて対向し、これと平行となるようにダクト３０が配置されている。すなわち、このダクト３０と基板搬送台１２の上面とでガス吸引通路が形成されており、前記電極１８と反対側の開口３５が排気口とされ、これに図略のポンプが接続されている。また、基板１４は両側壁３３の内側を通るようになっている。
【００２６】
なお、基板１４の幅が基板搬送台１２の幅と同程度まで大きい場合には、基板１４の上面と側壁３３との間に微小隙間ｃを確保し、基板上面とダクト３０とでガス吸引通路を形成すればよい。
【００２７】
水平壁３１の前端部には、矩形状の切欠３４が形成され、この切欠３４内に電極１８が侵入するような位置関係でダクト３０が配設されている。従って、電極１８の軸方向両側面はダクト３０によって側方から一部覆われた状態となっている。ただし、両側壁３３の前端部には、電極回転軸１６との干渉を避けるための円弧状の切欠３３ａが形成されている。
【００２８】
このダクト３０の吸引口によって電極１８の外周面が覆われる領域は、電極１８と基板１４との最狭隙間部δの近傍位置（図２の例では最狭隙間部δよりも若干電極回転方向下流側の位置；この位置は最狭隙間部δよりも若干電極回転方向上流側の位置であってもよい。）から、前記最狭隙間部δよりも所定角度α（図では約９０°）だけ下流側の位置までの領域に設定されている。角度αの好適な範囲については後述する。
【００２９】
また、この装置における各隙間寸法は、次のように設定されている。
【００３０】
・切欠３４における水平壁３１の端面（ダクト吸引口上端）と電極１８の外周面との隙間ａ…当該隙間ａにおけるガス流路抵抗が、ダクト吸引口下端部から吸引されるガスの流れ抵抗と略等しくなるように隙間ａの寸法及び水平壁３１の厚み寸法を設定する。ここで、「ダクト吸引口下端部から吸引されるガスの流れ抵抗」とは、図２に示す構造の場合、基板１４の上面と電極１８との最狭隙間部δと、電極１８の外周面と、側壁３３の端面とで囲まれる隙間ｄにより形成される電極幅方向のガス吸引流路の抵抗と、前記最狭隙間部δにより形成される電極周方向のガス吸引流路の抵抗とを合成した流れ抵抗を意味する。もし、ダクト３０の前端が最狭隙間部δよりも電極回転方向上流側に位置していて前記隙間ｄによる流路が存在しない場合には、最狭隙間部δにより形成される電極周方向の流路の流れ抵抗そのものを意味することになる。
【００３１】
・電極１８の両側面と水平壁３１の端面との隙間ｂ…これらの隙間ｂにおけるガス流路抵抗の合成抵抗が、前記隙間ａにおけるガス流路抵抗や、ダクト吸引口下端部から吸引されるガスの流れ抵抗よりも大きくなる程度まで隙間ｂを小さくする。
【００３２】
・側壁３３の下端面と基板搬送台１２の上面との隙間ｃ…これらの隙間ｃにおけるガス流路抵抗の合成抵抗が、前記隙間ａにおけるガス流路抵抗や、ダクト吸引口下端部から吸引されるガスの流れ抵抗よりも大きくなる程度まで隙間ｃを小さくする。
【００３３】
この装置において、前記排気口３５からダクト３０内のガスを吸引することにより、次のような作用効果を得ることができる。
【００３４】
▲１▼  ダクト３０の吸引口が電極１８の外周面を比較的広範囲（図例では約１／４）にわたって覆っているので、図４（ａ）（ｂ）に示すように、ダクト内の気流に同伴する小径パーティクル２４ａから、慣性力により回転電極円周接線方向に飛散する大径パーティクル２４ｂに至るまで、効果的に捕集することができる。
【００３５】
ここで、前記図２に示した角度α（最狭隙間部δを形成する位置から水平壁３１に至るまでの領域に対応する電極１８の中心角）は、４５°以上１３５°未満、より好ましくは略９０°に設定することが好ましい。角度αが４５°未満であると、ダクト３０による電極１８のカバー領域が小さすぎて従来の先細ダクトと比べてパーティクル吸引効果の差が小さくなり、逆に１３５°を超えると、ダクト３０の流路断面積が大きくなりすぎてダクト内のガス流れが不安定になるとともに非定常な循環流が発生しやすくなり、特に電極回転数が高い条件では当該電極１８の表面にパーティクルが堆積するおそれがあるためである。
【００３６】
▲２▼  ダクト内壁に衝突するパーティクルの数（ダクト内壁に対するパーティクル衝突フラックス）は従来の先細ダクトに比べて非常に少なく、しかも、当該内壁に衝突するパーティクルは比較的大径のもの（図示のパーティクル２４ｂ）に限られていて当該ダクト内壁への付着力が小さいため、ダクト内壁に付着するパーティクルの量は非常に少なく、これが汚染源となることがない。
【００３７】
▲３▼  ダクト３０の底壁を省略してダクト全体が下向きに開口する形状にし、基板１４の上面及び基板搬送台１２の上面（基板載置面）をガス吸引通路の形成部材として兼用するようにしているので、従来のように底壁をもつダクトと異なり、基板１４の上面近傍に前記図１１に示したような流れの淀み域９４や渦（循環流）Ｗが発生せず、これらの淀み域９４や渦Ｗに起因する基板上へのパーティクルの堆積を防ぐことができる。
【００３８】
▲４▼  水平壁３１の端面と電極１８の外周面との隙間ａを通じて、ダクト３０の外部から内部へ比較的清浄なガスが流入する。このガスは、回転電極１８の回転に引きずられて動くガス流とは逆向きの流れであり、電極表面近傍のパーティクルを含むガスの多くを掻き取り（図４（ｂ））、効果的にダクト３０内へ連れ込む。さらに、ダクト端部については、そこから吸引されるガスによるパージ効果で、パーティクルの付着が抑制される。
【００３９】
なお、前記吸引ガスは前記隙間ａの近傍領域で渦Ｗを発生させる可能性があるが、この渦Ｗは基板１４の上面及びプラズマ２２の発生領域から十分離れており、成膜に悪影響を及ぼすおそれはない。
【００４０】
▲５▼  ダクト３０の側壁３３と電極１８の両側面との隙間ｂや、ダクト３０の側壁３３の下面と基板搬送台１２の上面との隙間ｃを十分小さくして流路抵抗を大きくしているので、これらの隙間ｂ，ｃから無駄な（パーティクル除去に不要な）ガス吸引が行われるのを抑制してパーティクル除去効果を高めることができる。
【００４１】
２）第２の実施の形態（図５（ａ）（ｂ））
この実施の形態では、ダクト３０の幅寸法を電極１８の幅寸法（軸方向寸法）と略同一としている。すなわち、電極１８の両側面は完全に側方へ開放された状態とするとともに、ダクト３０の左右両側壁３３の前端面３３ｂを電極外周面に沿う円弧状とし、当該前端面３３ｂと電極外周面とを微小隙間ｅをおいて対向させている。しかし、前記第１の実施の形態と同様、水平壁３１の前端には切欠３４が形成され、この切欠３４における水平壁３１の端面と電極１８の外周面との隙間ａの寸法は大きく確保されている。
【００４２】
この構成においても、側壁３３の前端面３３ｂと電極１８の外周面との隙間ｅは小さく抑える（具体的には両隙間ｅにおけるガス流路抵抗の合成抵抗が、隙間ａにおけるガス流路抵抗や、隙間ｄ及び最狭隙間部δにおけるガス流路抵抗よりも大きくなるようにする）ことにより高い吸引効率を保ちながら、ダクト吸引口下端部や隙間ａにおいて有効なパーティクル除去ができる。この実施の形態は、電極１８の幅が成膜幅よりも大きい場合（すなわち電極１８の軸方向全域で成膜をする必要がない場合）に有効である。
【００４３】
３）第３の実施の形態（図６（ａ）（ｂ））
この実施の形態は、基板搬送台１２の幅と電極１８の幅とがほぼ等しい場合に有効なものである。ダクト３０の形状は、その両側壁３３が電極１８の両側面だけでなく、基板搬送台１２の両側面も側方から覆うように設定されている。すなわち、両側壁３３と基板搬送台１２の両側面とが対向した状態となっている。
【００４４】
この実施の形態においても、側壁３３と電極両側面との隙間ｂや、側壁３３と基板搬送台１２の両側面との隙間ｃ′を十分小さく設定する（隙間ｂの流路抵抗や隙間ｃ′における流路抵抗が、隙間ａにおけるガス流路抵抗や、隙間ｄ及び最狭隙間部δにおけるガス流路抵抗よりも大きくなるようにする）ことにより、パーティクル吸引除去効果を高めることができる。
【００４５】
４）第４の実施の形態（図７）
この実施の形態では、切欠３４に臨む水平壁３１の端面を下方に向かうに従って電極側に迫るナイフエッジ状端面３１ａとし、ダクト外部のガスをダクト内に誘い込みやすくしている。このような形状にすれば、前記隙間ａの最小寸法を小さくしながら、ガス流路抵抗を低く抑えることが可能である。
【００４６】
なお、本発明において、吸引口以外のダクトの形状は、適宜設定が可能である。例えば、前記傾斜壁３２を省略して天壁をすべて水平壁３１にしてもよいし、逆に天壁全体を傾斜させるようにしてもよい。また、図例のように底壁を省略するのではなく、従来のようにダクト底壁を設ける（すなわちダクトのみでガス吸引通路を形成する）ようにしても、従来の先細ダクトに比べてパーティクル除去効果を高めることが可能である。
【００４７】
【実施例】
薄膜材料としてアモルファスシリコンを選び、以下の成膜実験を行った。
【００４８】
▲１▼  装置条件
実験には、アルミ合金製のドラム電極（図１の電極１８）、高速回転モータ、基板搬送台（図１の基板搬送台１２）、インピーダンスマッチング装置などを備えた装置を用い、ドラム電極は、その振動を防ぐため、マグネットカップリング及び磁気流体シールを介して前記高速モータに連結した。高周波電源には150MHzのものを用い、インピーダンス間マッチングユニットを介して電極部に高周波電力を印加し、最狭隙間部δにプラズマを発生させるようにした。電極１８の寸法は、直径300mm、幅100mmとし、最高回転速度を5000rpm（周速度79m/s)に設定した。ダクトには前記図１に示したダクト３０を用い、隙間ａの寸法を2mm、隙間ｂの寸法を0.5mm、隙間ｃの寸法を0.5mmとした。チャンバ１０には、排気速度1m3/minのドライポンプを接続し、その吸引力をダクト３０内におけるガスの吸引に兼用した。
【００４９】
▲２▼  実施条件
洗浄を終えて乾燥させたガラス基板を試料台にセットし、成膜ギャップ（最狭隙間部δ）を設定した後、真空排気を行った。その後、ヘリウム（希釈ガス）と、水素及びシランの混合ガス（反応ガス）とをマスフローコントローラを通じてチャンバ内に導入し、雰囲気圧力を大気圧とした。この状態で電極を加熱し、さらに電極を回転させながらプラズマを発生させ、基板上にアモルファスシリコンの薄膜を形成した。成膜条件は、水素濃度を０〜10％、シラン濃度を0.01〜10％、雰囲気圧力を１気圧、成膜時間を30秒とした。その結果、投入電力が300〜2500Ｗ、電極回転数が1000〜5000rpmという広い範囲で、パーティクルを発生させることなく均一の薄膜を得ることができ、かつ、その得られた薄膜がまさしくアモルファスシリコンであることがラマン分光分析により確認された。その後も実験を５バッチ継続したが、チャンバ内にパーティクルの発生は見られなかった。
【００５０】
ダクト内壁面には、目視でかろうじて確認できる程度のうっすらとしたパーティクルの付着が部分的に存在したが、従来の先細ダクトと比べるとその付着量は飛躍的に減少した。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように本発明は、電極の回転方向下流側に微粒子を吸引除去するためのダクトを設置するとともに、このダクトの吸引口形状を、前記電極の外周面のうち、前記基板と最狭隙間部を形成する最狭隙間形成部分の近傍位置から、当該最狭隙間形成部分よりも４５°以上１３５°以下だけ電極回転方向下流側の位置までの領域を覆う形状としたものであるので、当該ダクトのパーティクル除去性能を高めることにより、基板上にパーティクルが堆積するのを有効に抑止して高品質膜を高速で形成することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる薄膜形成装置の要部を示す断面斜視図である。
【図２】前記薄膜形成装置の要部を示す断面側面図である。
【図３】前記薄膜形成装置に用いられるダクトの斜視図である。
【図４】（ａ）は前記薄膜形成装置におけるダクト内のガス流れを示す断面図、（ｂ）は同ダクトの上端と電極外周面との隙間におけるガス流れを示す断面図である。
【図５】（ａ）は本発明の第２の実施の形態にかかる薄膜形成装置の要部を示す断面斜視図、（ｂ）は同装置に用いられるダクトの斜視図である。
【図６】（ａ）は本発明の第３の実施の形態にかかる薄膜形成装置の要部を示す断面斜視図、（ｂ）は同装置に用いられるダクトの斜視図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態にかかるダクトの斜視図である。
【図８】従来の薄膜形成装置を示す概略構成図である。
【図９】図８に示す薄膜形成装置における回転電極と基板との間での薄膜形成のメカニズムを示す図である。
【図１０】（ａ）は従来の薄膜形成装置におけるダクトの配置を示す断面正面図、（ｂ）は同ダクトの斜視図である。
【図１１】図１０に示す薄膜形成装置におけるガスの流れを示す断面図である。
【符号の説明】
１０  チャンバ
１２  基板搬送台
１４  基板
１６  電極
２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ  パーティクル（微粒子）
３０  ダクト
３１  水平壁
３３  側壁
３３ｂ  側壁前端面
３４  切欠
ａ  ダクト吸引口上端と電極外周面との隙間
ｂ  電極側面とダクトとの隙間
ｃ  ダクト両側壁下端面と基板搬送台上面との隙間
ｃ′  ダクト両側壁と基板搬送台側面との隙間
ｅ  ダクト両側壁前端面と電極外周面との隙間
【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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【図１０】
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【図１１】
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