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真空處理裝置及等離子體處理方法

文檔序號:7265315閱讀:183來源:國知局
專利名稱:真空處理裝置及等離子體處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及真空處理裝置,尤其是涉及使用等離子體對基板進(jìn)行處理的真空處理裝置及等離子體處理方法。
背景技術(shù)
通常,為了提高薄膜太陽能電池的生產(chǎn)率,高速且大面積地制膜出高品質(zhì)的硅薄膜非常重要。作為這種進(jìn)行高速且大面積的制膜的方法,已知有基于等離子體CVD(化學(xué)氣相沉積)法的制膜方法。 為了進(jìn)行基于等離子體CVD法的制膜,需要產(chǎn)生等離子體的等離子體生成裝置(真空處理裝置),作為高效率地產(chǎn)生等離子體的等離子體生成裝置,已知有例如專利文獻(xiàn)I公開的利用了脊形波導(dǎo)管的等離子體生成裝置。如該文獻(xiàn)I的圖10所示,這種等離子體生成裝置具備使高頻電源(RF電源)轉(zhuǎn)換為強電場的左右一對轉(zhuǎn)換器(分配室);連接在這些轉(zhuǎn)換器之間的放電室(有效空間)。在放電室的內(nèi)部設(shè)有彼此對向的上下一對平面狀的脊形電極,在它們之間產(chǎn)生等離子體。因此,在對玻璃基板等實施制膜處理時,考慮在這種脊形電極之間設(shè)置基板來實施制膜處理。具體而言,以上下的脊形電極成為水平的方式設(shè)置裝置整體,向上下的電極之間搬入基板,將該基板載置在下側(cè)的脊形電極的上表面。并且,在使放電室的內(nèi)部接近真空狀態(tài)的同時,供給制膜材料氣體,當(dāng)在脊形電極之間產(chǎn)生等離子體時,在基板上形成膜。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I日本特表平4-504640號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題在上述的以往的利用了脊形波導(dǎo)管的等離子體生成裝置中,成為對于脊形波導(dǎo)管而從橫向供給微波電力的結(jié)構(gòu)。即,沿著脊形波導(dǎo)管的長度方向上的電場強度分布根據(jù)被稱為分配室的與脊形波導(dǎo)管并列設(shè)置的部分及用于從分配室向脊形波導(dǎo)管供給微波的結(jié)合孔的結(jié)構(gòu)而決定。因此,脊形波導(dǎo)管和分配室需要相同的長度,且分配室或結(jié)合孔中可采用的結(jié)構(gòu)受限制時,由于電場強度分布的均勻性也受限制,因此存在等離子體的均勻化變得困難的問題(參照專利文獻(xiàn)I)。此外,在利用了脊形波導(dǎo)管的等離子體生成裝置中,在對基板實施制膜處理時,為了具備得到必要的膜質(zhì)的制膜條件,而需要對載置基板的下側(cè)的脊形電極進(jìn)行預(yù)熱。而且,在等離子體發(fā)生時,上下的脊形電極被等離子體的能量加熱。因此,由于沿著基板的板厚方向產(chǎn)生的熱流束而基板的表背面產(chǎn)生溫度差,脊形電極及基板分別容易產(chǎn)生翹曲等熱變形。即便脊形電極和基板中的任一方產(chǎn)生熱變形,脊形電極彼此的間隔及脊形電極與基板的間隔都將變得不均勻,無法得到均勻的等離子體特性,結(jié)果是無法進(jìn)行高品質(zhì)且均勻的制膜處理。由于這種問題,尤其是在面積為Im2以上、以及2m2級的大型基板中,難以實施基于等離子體CVD法的制膜處理,人們希望解決基于脊形波導(dǎo)管的制膜處理的實用化。本發(fā)明為了解決上述的課題而作出,在利用了脊形波導(dǎo)管的脊形電極間產(chǎn)生等離子體而對基板實施制膜處理(等離子體處理)的真空處理裝置中,提供一種抑制脊形電極及基板的熱變形,即使對大型的基板也能進(jìn)行穩(wěn)定的制膜處理的真空處理裝置及等離子處理方法。用于解決課題的手段為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供以下的手段。
本發(fā)明第一方面的真空處理裝置的特征在于,具有放電室,由脊形波導(dǎo)管構(gòu)成,該脊形波導(dǎo)管具有形成為平板狀而相互平行地對向配置的一方的脊形電極及另一方的脊形電極,在所述一方的脊形電極及所述另一方的脊形電極之間生成等離子體;一對轉(zhuǎn)換器,與該放電室的兩端相鄰配置,由具有相互平行地對向配置的一對脊形部的脊形波導(dǎo)管構(gòu)成,將從高頻電源供給的高頻電力轉(zhuǎn)換成方形波導(dǎo)管的基本傳送模式而向所述放電室傳送,并在所述一方的脊形電極及另一方的脊形電極之間產(chǎn)生等離子體;均熱調(diào)溫器,設(shè)置在所述另一方的脊形電極的外表面?zhèn)?,控制所述另一方的脊形電極的溫度;熱吸收調(diào)溫單元,設(shè)置在所述一方的脊形電極的外表面?zhèn)龋刂扑鲆环降募剐坞姌O的溫度;排氣單元,排出所述放電室及所述轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部的氣體;以及母氣體供給單元,向所述一方的脊形電極及另一方的脊形電極之間供給對基板實施等離子體處理所需的母氣體,其中,所述基板設(shè)置在所述一方的脊形電極及另一方的脊形電極之間而被實施等離子體處理。根據(jù)這種真空處理裝置,通過將基板設(shè)置在一方的脊形電極及另一方的脊形電極之間,能夠?qū)崿F(xiàn)等離子體處理的迅速化及穩(wěn)定化,并實施高品質(zhì)的制膜。而且,通過設(shè)置均熱調(diào)溫器和熱吸收調(diào)溫單元,控制一方的脊形電極及另一方的脊形電極的溫度,從而控制實施等離子體處理的基板的板厚方向的熱流束,因此抑制基板的表背溫度差引起的翹曲,確保均勻的等離子體特性,從而能夠進(jìn)行高品質(zhì)且均勻的制膜處理。在上述本發(fā)明第一方面的真空處理裝置中,優(yōu)選的是,所述均熱調(diào)溫器及所述熱吸收調(diào)溫單元具有相互平行地對向的平面部,所述另一方的脊形電極以與所述均熱調(diào)溫器的平面部密接的方式被保持,所述一方的脊形電極以與所述熱吸收調(diào)溫單元的平面部密接的方式被保持。根據(jù)該結(jié)構(gòu),借助一方及另一方的脊形電極通過的熱流束而能夠防止三維變形(翹曲),從而能夠進(jìn)行等離子體處理的迅速化及穩(wěn)定化的高品質(zhì)的制膜。在上述本發(fā)明第一方面的真空處理裝置中,優(yōu)選的是,所述一方的脊形電極及另一方的脊形電極是厚度O. 5mm以上且3mm以下的金屬板。根據(jù)該結(jié)構(gòu),不會發(fā)生由于脊形電極的熱流束而使脊形電極變形為影響等離子體分布的程度那樣的表背溫度差,因此能夠防止脊形電極的變形(翹曲)而進(jìn)行等離子體處理的迅速化及穩(wěn)定化的高品質(zhì)的制膜。這種情況下的脊形電極更優(yōu)選厚度減薄為廣2_左右。在上述本發(fā)明第一方面的真空處理裝置中,優(yōu)選的是,在所述一方的脊形電極和所述另一方的脊形電極中的至少任一者上形成用于通過緊固構(gòu)件將該脊形電極緊固保持于電極保持部的緊固構(gòu)件插通孔,該緊固構(gòu)件插通孔沿著所述脊形電極相對于所述電極保持部的熱膨脹方向的形狀為長孔,并且所述緊固構(gòu)件的緊固力設(shè)定為在所述脊形電極發(fā)生熱膨脹時能夠容許該脊形電極的伸長的強度。根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠防止一方及另一方的脊形電極因熱膨脹而受限制從而發(fā)生變形(翹曲),能夠進(jìn)行等離子體處理的迅速化及穩(wěn)定化的高品質(zhì)的制膜。在上述本發(fā)明第一方面的真空處理裝置中,優(yōu)選的是,在所述一方的脊形電極穿設(shè)有多個通氣孔,所述熱吸收調(diào)溫單元形成為經(jīng)由所述通氣孔而與所述放電室連通的歧管狀,并且在所述熱吸收調(diào)溫單元的內(nèi)部具有供調(diào)溫介質(zhì)流通的調(diào)溫介質(zhì)流通路,所述排氣單元與所述熱吸收調(diào)溫單元的集管部連接,經(jīng)由所述熱吸收調(diào)溫單元的歧管形狀而將所述放電室及所述轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部的氣體排出。根據(jù)該結(jié)構(gòu),通過熱吸收調(diào)溫單元的歧管形狀,能夠從所述放電室的一方的脊形電極面的大范圍進(jìn)行放電室內(nèi)部的排氣。其結(jié)果是,能夠使放電室內(nèi)部的母氣體的分布均勻化,因此能夠進(jìn)行等離子體處理的迅速化及穩(wěn)定化的高品質(zhì)的制膜。在上述本發(fā)明第一方面的真空處理裝置中,優(yōu)選的是,所述母氣體供給單元具備母氣體供給管,收容在所述放電室的非脊形部波導(dǎo)管的內(nèi)部,沿著該非脊形部波導(dǎo)管的內(nèi)部的長度方向配置;以及多個氣體噴出孔,從該母氣體供給管向所述一方的脊形電極及另一方的脊形電極之間噴出母氣體。根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠有效地利用非脊形部波導(dǎo)管的內(nèi)部空間而實現(xiàn)真空處理裝置的緊湊化,并使母氣體從放電室的兩端的非脊形部波導(dǎo)管均勻地向放電室內(nèi)部遍及,實現(xiàn)等離子的均勻化,從而進(jìn)行高品質(zhì)且穩(wěn)定的等離子體處理。在上述本發(fā)明第一方面的真空處理裝置中,優(yōu)選的是,所述一方的脊形電極的所述通氣孔的每單位面積的開口率被設(shè)為相對于所述排氣單元距所述母氣體供給單元遠(yuǎn)的位置范圍的每單位面積的開口率大于距所述母氣體供給單元近的位置范圍的每單位面積的開口率。根據(jù)該結(jié)構(gòu),母氣體均勻地遍及到放電室內(nèi)的中央附近,從而能夠進(jìn)行穩(wěn)定的制膜。在上述本發(fā)明第一方面的真空處理裝置中,優(yōu)選的是,所述母氣體供給單元收容在所述熱吸收調(diào)溫單元的內(nèi)部,所述母氣體供給單元具備遍布于所述熱吸收調(diào)溫單元的內(nèi)部的母氣體分配單元;從該母氣體分配單元經(jīng)由所述熱吸收調(diào)溫單元的內(nèi)部向所述一方的脊形電極及另一方的脊形電極之間噴出母氣體的多個氣體噴出孔。根據(jù)該結(jié)構(gòu),由于能夠從具有與所述一方的脊形電極的平面面積大致相同的平面面積的熱吸收調(diào)溫單元將母氣體供給到放電室內(nèi),因此能夠均勻地供給母氣體。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)等離子體的均勻化,從而進(jìn)行高品質(zhì)的等離子體處理。在上述本發(fā)明第一方面的真空處理裝置中,優(yōu)選的是,在所述一方的脊形電極穿設(shè)有多個通氣孔,所述熱吸收調(diào)溫單元形成為經(jīng)由所述通氣孔而與所述放電室連通的歧管狀,并且在其內(nèi)部具有供調(diào)溫介質(zhì)流通的調(diào)溫介質(zhì)流通路,在所述熱吸收調(diào)溫單元的內(nèi)部設(shè)有所述母氣體供給單元,該母氣體供給單元具備遍布于所述熱吸收調(diào)溫單元的內(nèi)部的母氣體分配單元;從該母氣體分配單元經(jīng)由所述熱吸收調(diào)溫單元的內(nèi)部向所述一方的脊形 電極及另一方的脊形電極之間噴出母氣體的多個氣體噴出孔,另一方面,所述排氣單元與所述放電室的波導(dǎo)管非脊形部連接。根據(jù)該結(jié)構(gòu),通過熱吸收調(diào)溫單元的歧管形狀,借助母氣體的分配單元而能夠使母氣體的分布均勻化,而且從放電室的寬度方向兩端能夠邊取得平衡邊排氣。由此,母氣體不易滯留在放電室的內(nèi)部,能夠進(jìn)行等離子體處理的迅速化及穩(wěn)定化的高品質(zhì)的制膜。在上述本發(fā)明第一方面的真空處理裝置中,優(yōu)選的是,還具有脊形電極支承調(diào)整機(jī)構(gòu),該脊形電極支承調(diào)整機(jī)構(gòu)能夠在不改變所述非脊形部波導(dǎo)管的截面形狀且將所述一方的脊形電極與另一方的脊形電極之間保持平行的狀態(tài)下調(diào)整該兩脊形電極間的間隔。由此,能夠不改變非脊形部波導(dǎo)管的傳送特性而將脊形電極的間隔設(shè)定為最佳值,因此能夠進(jìn)行高品質(zhì)的等離子體處理。在上述本發(fā)明第一方面的真空處理裝置中,優(yōu)選的是,對設(shè)置在所述一方的脊形 電極及另一方的脊形電極之間的所述基板具有多個基板按壓用具,該多個基板按壓用具處于所述一方的脊形電極的周邊部,以規(guī)定支承力按壓支承所述基板周圍,該基板按壓用具在超過規(guī)定支承力的情況下解除所述基板周邊的按壓。根據(jù)該結(jié)構(gòu),通過安裝在一方的脊形電極上的基板按壓用具能夠抑制基板的變形,在產(chǎn)生了過度的按壓力時,能夠抑制基板的破損或脊形電極的變形。本發(fā)明第二方面的真空處理裝置的特征在于,具有放電室,由脊形波導(dǎo)管構(gòu)成,該該脊形波導(dǎo)管具有形成為平板狀而相互平行地對向配置的一方的脊形電極及另一方的脊形電極,在所述一方的脊形電極及所述另一方的脊形電極之間生成等離子體;一對轉(zhuǎn)換器,與所述放電室的兩端相鄰配置,由具有相互平行地對向配置的一對脊形部的脊形波導(dǎo)管構(gòu)成,將從高頻電源供給的高頻電力轉(zhuǎn)換成方形波導(dǎo)管的基本傳送模式而向所述放電室傳送,并在所述一方及另一方的脊形電極之間產(chǎn)生等離子體;均熱調(diào)溫器,隔開間隔而平行地設(shè)置在所述另一方的脊形電極的外表面?zhèn)?,安設(shè)有實施等離子體處理的基板,并控制該基板的溫度;熱吸收調(diào)溫單元,設(shè)置在所述一方的脊形電極的外表面?zhèn)?,控制該一方的脊形電極的溫度;排氣單元,排出所述放電室及所述轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部的氣體;以及母氣體供給單元,向所述一方的脊形電極及另一方的脊形電極之間供給對所述基板實施等離子體處理所需的母氣體。根據(jù)該結(jié)構(gòu),通過所述熱吸收調(diào)溫單元及均熱調(diào)溫器來控制一方及另一方的脊形電極的溫度,從而控制通過基板的板厚方向的熱流束。由此,能夠抑制基板的表背溫度差引起的變形(翹曲),從而能夠進(jìn)行均勻且高品質(zhì)的等離子體處理。因此,將該真空處置裝置作為對基板實施等離子體制膜處理的制膜裝置而適用時,能夠進(jìn)行高品質(zhì)且均勻的制膜處理。在上述本發(fā)明第二方面的真空處理裝置中,優(yōu)選的是,所述熱吸收調(diào)溫單元具有與所述一方的脊形電極對向的平面部,所述一方的脊形電極以密接的方式保持在該平面部。根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠可靠地防止一方的脊形電極因通過其的熱流束而發(fā)生變形(翹曲)而確保均勻的等離子體特性,從而能夠進(jìn)行高品質(zhì)且均勻的等離子體處理。在上述本發(fā)明第二方面的真空處理裝置中,優(yōu)選的是,所述一方的脊形電極及另一方的脊形電極為厚度O. 5mm以上且3mm以下的金屬板。根據(jù)該結(jié)構(gòu),通過較薄地形成脊形電極,而不會產(chǎn)生因通過脊形電極的熱流束而使脊形電極變形為影響等離子分布的程度那樣的表背溫度差。由此,能夠防止脊形電極的翹曲,從而能夠確保均勻的等離子體特性而進(jìn)行高品質(zhì)的等離子體處理。在上述本發(fā)明第二方面的真空處理裝置中,優(yōu)選的是,具有脊形電極對向間隔調(diào)整單元,該脊形電極對向間隔調(diào)整單元分配所述另一方的脊形電極的重量,相對于所述一方的脊形電極平行且平坦地支承所述另一方的脊形電極。根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠提高另一方的脊形電極的平坦度,確保放電室的均勻的等離子體特性,從而進(jìn)行高品質(zhì)的等離子體處理。在上述本發(fā)明第二方面的真空處理裝置中,優(yōu)選的是,所述脊形電極對向間隔調(diào)整單元構(gòu)成為從上方經(jīng)由多個吊持構(gòu)件吊持所述另一方的脊形電極。根據(jù)該結(jié)構(gòu),由于通過熱吸收調(diào)溫單元平坦地吊持另一方的脊形電極,因此能夠提高另一方的脊形電極的平坦度,確保放電室的均勻的等離子體特性,能夠進(jìn)行高品質(zhì)的等離子體處理。 在上述本發(fā)明第二方面的真空處理裝置中,優(yōu)選的是,所述脊形電極對向間隔調(diào)整單元能夠在不改變所述非脊形部波導(dǎo)管的截面形狀且將所述一方的脊形電極與另一方的脊形電極之間保持平行的狀態(tài)下調(diào)整該兩脊形電極間的間隔。根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠不改變非脊形部波導(dǎo)管的傳送特性變化而將脊形電極的間隔設(shè)定為最佳值,由此進(jìn)行高品質(zhì)的等離子體處理。在上述本發(fā)明第二方面的真空處理裝置中,優(yōu)選的是,具有熱膨脹吸收單元,該熱膨脹吸收單元吸收所述一方的脊形電極及另一方的脊形電極的熱膨脹。根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠可靠地防止一方及另一方的脊形電極因熱膨脹而發(fā)生變形(翹曲)從而確保均勻的等離子體特性,能夠進(jìn)行高品質(zhì)且均勻的等離子體處理。在上述本發(fā)明第二方面的真空處理裝置中,優(yōu)選的是,所述熱膨脹吸收單元具有設(shè)于所述一方的脊形電極及另一方的脊形電極而用于將該兩脊形電極緊固保持于電極保持部的緊固構(gòu)件插通孔和穿過該緊固構(gòu)件插通孔的緊固構(gòu)件,所述緊固構(gòu)件插通孔形成為沿著所述脊形電極相對于所述電極保持部的熱膨脹方向延伸的長孔形狀,并且所述緊固構(gòu)件的緊固力設(shè)定為在所述脊形電極發(fā)生熱膨脹時能夠容許該脊形電極與所述電極保持部之間的相對移動的強度。根據(jù)該結(jié)構(gòu),即使一方及另一方的脊形電極發(fā)生熱膨脹而尺寸沿著面方向延伸,也能夠使脊形電極的緊固構(gòu)件插通孔的位置相對于電極保持部進(jìn)行相對移動。由此,能夠可靠地防止因通過各脊形電極的熱流束而使各脊形電極發(fā)生翹曲等變形,能夠?qū)⒁环郊傲硪环降募剐坞姌O間保持平行而產(chǎn)生均勻的等離子體,能夠進(jìn)行高品質(zhì)的等離子體處理。在上述本發(fā)明第二方面的真空處理裝置中,優(yōu)選的是,在所述一方的脊形電極及另一方的脊形電極穿設(shè)有多個通氣孔,所述熱吸收調(diào)溫單元形成為經(jīng)由所述通氣孔而與所述放電室連通的歧管狀,并且在所述熱吸收調(diào)溫單元的內(nèi)部具有供調(diào)溫介質(zhì)流通的調(diào)溫介質(zhì)流通路,所述排氣單元與所述熱吸收調(diào)溫單元的集管部連接,經(jīng)由所述熱吸收調(diào)溫單元的歧管形狀而將所述放電室及所述轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部的氣體排出。根據(jù)該結(jié)構(gòu),通過所述熱吸收調(diào)溫單元的歧管形狀,能夠從所述放電室的一方的脊形電極面的大范圍進(jìn)行放電室內(nèi)部的排氣。由此,能夠使放電室內(nèi)部的母氣體的分布均勻化而實現(xiàn)等離子體的穩(wěn)定化,從而能夠進(jìn)行高品質(zhì)的等離子體處理。
在上述本發(fā)明第二方面的真空處理裝置中,優(yōu)選的是,所述一方及另一方的脊形電極的每單位面積的所述通氣孔的開口率被設(shè)為相對于所述排氣單元距所述母氣體供給單元遠(yuǎn)的位置范圍的開口率大于距所述母氣體供給單元近的位置范圍的開口率。根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠使母氣體均勻地遍及放電室內(nèi)的中央附近而進(jìn)行穩(wěn)定的等離子體處理。在上述本發(fā)明第二方面的真空處理裝置中,優(yōu)選的是,所述母氣體供給單元具備母氣體供給管,收容在所述放電室的非脊形部波導(dǎo)管的內(nèi)部,沿著該波導(dǎo)管的內(nèi)部的長度方向配置;以及多個母氣體噴出孔,從該母氣體供給管向所述一方的脊形電極及另一方的脊形電極之間噴出母氣體。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠有效地利用非脊形部波導(dǎo)管的內(nèi)部空間而實現(xiàn)真空處理裝置的緊湊化,并使母氣體從放電室的兩端的非脊形部波導(dǎo)管均勻地向放電室內(nèi)部遍及而使等離子體均勻化,從而能夠進(jìn)行高品質(zhì)且穩(wěn)定的等離子體處理。在上述本發(fā)明第二方面的真空處理裝置中,優(yōu)選的是,所述母氣體供給單元收容在所述熱吸收調(diào)溫單元的內(nèi)部,所述母氣體供給單元具備遍布于該熱吸收調(diào)溫單元的內(nèi)部的母氣體分配部;從該母氣體分配部經(jīng)由所述熱吸收調(diào)溫單元的內(nèi)部向所述一方的脊形電極及另一方的脊形電極之間噴出母氣體的多個母氣體噴出孔。根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠從具有與所述一方的脊形電極的平面面積大致相同的平面面積的熱吸收調(diào)溫單元將母氣體供給到放電室內(nèi)。由此,能夠均勻地供給母氣體,由此能夠使等離子體均勻化,而進(jìn)行高品質(zhì)的等離子體處理。在上述本發(fā)明第二方面的真空處理裝置中,優(yōu)選的是,在所述母氣體噴出孔具備母氣體導(dǎo)入引導(dǎo)單元,該母氣體導(dǎo)入引導(dǎo)單元使噴出的母氣體不提早擴(kuò)散地向所述一對脊形電極之間的空間供給。根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠使母氣體向一方及另一方的脊形電極之間均勻地遍及而使等離子體均勻化,能夠進(jìn)行高品質(zhì)且穩(wěn)定的等離子體處理。在上述本發(fā)明第二方面的真空處理裝置中,優(yōu)選的是,所述排氣單元與所述放電室的非脊形部波導(dǎo)管的至少一個部位連接。根據(jù)該結(jié)構(gòu),從放電室的寬度方向兩端邊取得平衡邊進(jìn)行排氣,因此母氣體不易滯留在放電室的內(nèi)部,能夠使母氣體的分布均勻化而進(jìn)行高品質(zhì)的等離子體處理。本發(fā)明第三方面的等離子處理方法的特征在于,使用前述各方面中的真空處理裝置對基板實施等離子體處理。根據(jù)這種等離子處理方法,使用上述任一項記載的真空處理裝置對基板實施制膜處理,能夠?qū)⒒逶O(shè)置在一方及另一方的脊形電極之間,實現(xiàn)等離子體處理的迅速化及穩(wěn)定化,能夠?qū)嵤└咂焚|(zhì)的制膜。而且,通過設(shè)置均熱調(diào)溫器和熱吸收調(diào)溫單元,來控制一方及另一方的脊形電極的溫度,從而控制實施等離子體處理的基板的板厚方向的熱流束,因此能夠抑制基板因表背溫度差產(chǎn)生的翹曲,從而確保均勻的等離子體特性,能夠?qū)嵤└咂焚|(zhì)且均勻的制膜處理。發(fā)明效果如上所述,根據(jù)本發(fā)明的真空處理裝置及等離子處理方法,能夠提供一種真空處理裝置,使利用了具有脊形電極的脊形波導(dǎo)管的放電室內(nèi)產(chǎn)生等離子體,對設(shè)置在脊形電極間的基板實施制膜處理,其中,使脊形電極間產(chǎn)生均勻的等離子體,抑制脊形電極及基板的熱變形,即使是大型的基板也能進(jìn)行穩(wěn)定的制膜處理。另外,根據(jù)本發(fā)明的真空處理裝置及等離子處理方法,在使利用了具有脊形電極的脊形波導(dǎo)管的放電室內(nèi)產(chǎn)生等離子體而對脊形電極間的外側(cè)設(shè)置的基板實施等離子體處理的真空處理裝置中,能夠抑制脊形電極及基板的熱變形,使脊形電極間產(chǎn)生均勻的等離子體,即使對大型的基板也能夠進(jìn)行穩(wěn)定的高品質(zhì)的等離子體處理。


圖I是說明與本發(fā)明的第一實施方式的雙脊型的制膜裝置相關(guān)的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2是表示圖I的放電室及脊形電極的結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖3是表示圖2所示的脊形電極的支承結(jié)構(gòu)的分解立體圖?!D4是使具備熱吸收調(diào)溫單元的吸引口的配置例與排氣側(cè)脊形電極重合表示的俯視圖。圖5是表示取代圖2所示的脊形電極移動用的重疊結(jié)構(gòu)而采用了開口凸緣結(jié)構(gòu)的變形例的主要部分的剖視圖。圖6是表示本發(fā)明的第二實施方式的單脊型的放電室及脊形電極的剖視圖。圖7是表示本發(fā)明的第三實施方式的氣體供給型脊形電極的結(jié)構(gòu)例的剖視圖。圖8是表示圖7所示的脊形電極的支承結(jié)構(gòu)的分解立體圖。圖9是表示本發(fā)明的第四實施方式的氣體供給及排氣型脊形電極的結(jié)構(gòu)例的剖視圖。圖IOA是表示本發(fā)明的第五實施方式的圖,是表示具備基板按壓用具的脊形電極的結(jié)構(gòu)例的剖視圖。圖IOB是表示本發(fā)明的第五實施方式的圖,是基板按壓用具周邊的放大圖。圖11是說明本發(fā)明的第六實施方式的雙脊型的制膜裝置的概略結(jié)構(gòu)的示意性的立體圖。圖12是說明圖11的制膜裝置的放電室附近的更詳細(xì)的概略結(jié)構(gòu)的示意性的分解立體圖。圖13是表示本發(fā)明的第六實施方式的制膜裝置的圖,是從L方向負(fù)方向觀察圖12的包括排氣管的中心軸在內(nèi)的截面而得到的縱向剖視圖。圖14是本發(fā)明的第六實施方式的制膜裝置的放電室周邊的分解立體圖。圖15是表示脊形電極和母氣體供給單元的立體圖。圖16A是表示上側(cè)的脊形電極的俯視圖。圖16B是表示下側(cè)的脊形電極的俯視圖。圖17A是熱吸收調(diào)溫單元單體的橫向剖視圖。圖17B是表示在熱吸收調(diào)溫單元上重疊有上側(cè)的脊形電極的狀態(tài)的俯視圖。圖18是表示本發(fā)明的第七實施方式的制膜裝置的縱向剖視圖。圖19是本發(fā)明的第七實施方式的制膜裝置的放電室及脊形電極對向間隔調(diào)整機(jī)構(gòu)周邊的分解立體圖。
圖20是表示本發(fā)明的第八實施方式的制膜裝置的縱向剖視圖。圖21是本發(fā)明的第八實施方式的制膜裝置的放電室及脊形電極對向間隔調(diào)整機(jī)構(gòu)周邊的分解立體圖。圖22是表示本發(fā)明的第九實施方式的制膜裝置的縱向剖視圖。圖23是本發(fā)明的第九實施方式的制膜裝置的放電室、脊形電極對向間隔調(diào)整機(jī)構(gòu)及母氣體分配部周邊的分解立體圖。圖24是表示本發(fā)明的第十實施方式的制膜裝置的縱向剖視圖。圖25A是表示本發(fā)明的第十實施方式的制膜裝置的母氣體供給單元的結(jié)構(gòu)例的立體圖。圖25B是表示本發(fā)明的第十實施方式的制膜裝置的母氣體供給單元的結(jié)構(gòu)例的立體圖。
具體實施例方式以下,基于圖I至圖25B,說明本發(fā)明的真空處理裝置的各實施方式。需要說明的是,在本實施方式中,說明將本發(fā)明適用于制膜裝置(真空處理裝置)的情況,該制膜裝置能夠?qū)τ谝贿叧^Im的大面積的基板S,通過等離子CVD法,進(jìn)行由在非結(jié)晶太陽能電池、微結(jié)晶太陽能電池等中使用的非晶質(zhì)硅、微結(jié)晶硅等結(jié)晶質(zhì)硅、氮化硅等構(gòu)成的膜的制膜處理。〔第一實施方式〕圖I是說明制膜裝置I的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2是表示從L方向負(fù)方向觀察圖I的制膜裝置I時的放電室及脊形電極的結(jié)構(gòu)的剖視圖。制膜裝置I的主要的結(jié)構(gòu)要素包括放電室(工藝室)2 ;與該放電室2的兩端相鄰配置的轉(zhuǎn)換器3A、3B ;—端與這些轉(zhuǎn)換器3A、3B連接的同軸線纜4A、4B (電源線);與這些同軸線纜4A、4B的另一端連接的高頻電源5A、5B (電源單元);經(jīng)由循環(huán)器SA、SB而與同軸線纜4A、4B的中間部連接的匹配器6A、6B ;與放電室2連接的排氣部(排氣單元)7 ;包含制膜的材料氣體的母氣體供給單元即母氣體供給管8。循環(huán)器SA及循環(huán)器SB分別將從高頻電源5A、5B供給的高頻電力向放電室(工藝室)2引導(dǎo),并防止對于高頻電源5A、5B輸入行進(jìn)方向不同的高頻電力的情況。高頻電源5A、5B的頻率為13. 56MHz以上、優(yōu)選為30MHz至400MHz (VHF帶至UHF帶)。其原因是,當(dāng)頻率低于13. 56MHz時,雙脊形波導(dǎo)管(后述的脊形電極21及非脊形部波導(dǎo)管9)的尺寸相對于基板尺寸變得大型化,因此裝置設(shè)置空間增加,當(dāng)頻率高于400MHz時,沿著放電室(工藝室)2延伸的方向(L方向)產(chǎn)生的駐波的影響增大。需要說明的是,上述的排氣部7及母氣體供給管8如圖2所示。在圖I及圖2中,制膜裝置I收納在未圖示的真空容器內(nèi)。該真空容器設(shè)為耐受壓力差的結(jié)構(gòu)。例如,可以使用由不銹鋼(JIS規(guī)格的SUS材)、一般結(jié)構(gòu)用軋制材(JIS規(guī)格的SS材)等形成,并利用肋材等進(jìn)行加強的結(jié)構(gòu)。在該真空容器連接有作為排氣單元的排氣部7。因此,真空容器的內(nèi)部、放電室(工 藝室)2、轉(zhuǎn)換器3A及轉(zhuǎn)換器3B的內(nèi)部借助排氣部7而成為真空狀態(tài)。排氣部7在本發(fā)明中并未特別限定,可以使用例如公知的真空泵、壓力調(diào)整閥及真空排氣配管等。
放電室2是由鋁合金材料等構(gòu)成,由具有導(dǎo)電性且具有非磁性或弱磁性的材料形成的容器狀的部件,形成為所謂雙脊型的波導(dǎo)管狀。放電室2及轉(zhuǎn)換器3A、3B的內(nèi)部借助排氣部7而成為O. IkPa至IOkPa左右的真空狀態(tài)。因此,放電室2及轉(zhuǎn)換器3A、3B成為能耐受其內(nèi)外的壓力差的結(jié)構(gòu)。如圖I至圖3所示,在放電室2設(shè)有排氣側(cè)脊形電極(一方的脊形電極)21a及基板側(cè)脊形電極(另一方的脊形電極)21b作為上下一對放電用脊形電極。這些脊形電極21a、21b構(gòu)成雙脊形波導(dǎo)管即成為放電室2的主要部分的脊形形狀,是相互平行地對向配置的平板狀的部分。在放電室2設(shè)有實施等離子制膜處理的基板S,載置有基板S的下側(cè)的脊形電極成為基板側(cè)脊形電極21b。通過以夾在等離子體分布優(yōu)異的排氣側(cè)脊形電極21a與基板側(cè)脊形電極21b之間的方式設(shè)置基板S,能縮短等離子體與基板S的距離。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)等離子體處理的迅速化(制膜速度的提高)及穩(wěn)定化,能夠均勻且更高速地實施高品質(zhì)的制膜。在本實施方式中,放電室2延伸的方向為L方向(圖I中的左右方向),與脊形電極 21a、21b的面正交且在等離子體放電時電力線所延伸的方向為E方向(圖I中的上下方向),沿著一對脊形電極21a、21b且與E方向正交的方向為H方向。而且,從一方的排氣側(cè)脊形電極21a到另一方的基板側(cè)脊形電極21b的距離被稱為脊形對向間隔,該脊形對向間隔根據(jù)高頻電源5A、5B的頻率、基板S的大小、等離子體制膜處理的種類等,設(shè)定為大致3 30mm左右的范圍。圖中的符號9是在排氣側(cè)脊形電極21a及基板側(cè)脊形電極21b的兩側(cè)形成的矩形截面的非脊形部波導(dǎo)管,在內(nèi)部沿著長度方向配置有母氣體供給管8。在母氣體供給管8上設(shè)有噴出徑適當(dāng)化的多個用于向脊形電極21a、21b之間大致均勻地噴出母氣體的氣體噴出孔8a,通過母氣體供給管8及氣體噴出孔8a而構(gòu)成母氣體供給單元。例如,各氣體噴出孔8a噴出的氣體流速優(yōu)選超過音速以產(chǎn)生扼流現(xiàn)象而成為均勻的氣體流速。雖然受到母氣體流量及壓力條件的影響,但例示了使用具有cp0.3mm至(p0.5mm的噴出徑的氣體噴出孔8a而設(shè)定氣體噴出孔8a的數(shù)量的情況。作為上述的基板S,可以例示透光性玻璃基板。例如,作為在太陽能電池面板中使用的基板S,可以列舉長寬的大小為I. 4mX I. lm、厚度為3. Omm至4. 5mm的情況。如圖I所示,轉(zhuǎn)換器3A、3B分別是被導(dǎo)入從高頻電源5A、5B經(jīng)由同軸線纜4A、4B供給的高頻電力的部分,起到將供給的高頻電力向放電室2側(cè)傳送的作用。這些轉(zhuǎn)換器3A、3B與放電室2的L方向端部連結(jié),與放電室2電連接,并與非脊形部波導(dǎo)管9連通。需要說明的是,也可以將轉(zhuǎn)換器3A、3B相對于放電室2 —體地設(shè)置。在轉(zhuǎn)換器3A、3B分別設(shè)有上下一對平板狀的脊形部31a、31b。這些脊形部31a、31b構(gòu)成雙脊形波導(dǎo)管即轉(zhuǎn)換器3A、3B的脊形形狀,相互平行地對向配置。轉(zhuǎn)換器3A、3B將高頻電力的傳送模式從同軸傳送模式即TEM模式轉(zhuǎn)換成方形波導(dǎo)管的基本傳送模式即TE模式,向放電室(工藝室)2傳送。轉(zhuǎn)換器3A、3B中的從一方的排氣側(cè)脊形部31a到另一方的基板側(cè)脊形部31b的距離被稱為脊形對向間隔,該脊形對向間隔根據(jù)高頻電源5A、5B的頻率、基板S的大小、等離子體制膜處理的種類等,設(shè)定為大致5(T200mm左右的范圍。同軸線纜4A、4B具有外部導(dǎo)體及內(nèi)部導(dǎo)體,外部導(dǎo)體例如與上側(cè)的排氣側(cè)脊形部31a電連接,內(nèi)部導(dǎo)體貫通排氣側(cè)脊形部31a和轉(zhuǎn)換器3的內(nèi)部空間而與下側(cè)的基板側(cè)脊形部31b電連接。同軸線纜4A、4B分別將從高頻電源5A、5B供給的高頻電力向轉(zhuǎn)換器3A、3B引導(dǎo)。需要說明的是,作為高頻電源5A、5B,可以使用公知的結(jié)構(gòu),在本發(fā)明中并未特別限定。
根據(jù)波導(dǎo)管的特性,在一對脊形電極21a、21b之間,沿著脊形電極的方向(H方向)的電場強度分布大致均勻。此外,通過使用脊形波導(dǎo)管,在一對脊形電極21a、21b之間,能夠得到可生成等離子體的程度的強電場強度。放電室2、轉(zhuǎn)換器3A及轉(zhuǎn)換器3B可以如圖I所示由雙脊形波導(dǎo)管構(gòu)成,也可以由單脊形波導(dǎo)管構(gòu)成。通過從高頻電源5A供給的高頻電力和從高頻電源5B供給的高頻電力,而在放電室2形成駐波。此時,當(dāng)從高頻電源5A及高頻電源5B供給的高頻電力的相位被固定時,駐波的位置(相位)被固定,一對脊形電極21a、21b的放電室2延伸的方向即L方向的電場強度的分布產(chǎn)生不均。因此,通過調(diào)節(jié)從高頻電源5A及高頻電源5B的至少一方供給的高頻電力的相位,來進(jìn)行形成于放電室2的駐波的位置的調(diào)節(jié)。由此,一對脊形電極21a、21b的L方向的電場強度的分布進(jìn)行時間平均的均勻化。具體而言,駐波的位置伴隨著時間的經(jīng)過,以沿著L方向呈sin波狀、三角波狀或階梯(臺階)狀移動的方式調(diào)節(jié)從高頻電源5A及高頻電源5B供給的高頻電力的相位。駐波移動的范圍、使駐波移動的方式(sin波狀、三角波狀或階梯狀等)及相位調(diào)整的周期的適當(dāng)化基于電力的分布、來自等離子體的發(fā)光的分布、等離子體密度的分布及/或制膜的膜的特性的分布等來進(jìn)行。作為膜的特性,可以列舉膜厚、膜質(zhì)、太陽能電池等的作為半導(dǎo)體的特性等。通過形成脊形部的脊形波導(dǎo)管的特性和從高頻電源5A、5B供給的高頻電力的相位調(diào)制,對于基板S,在H方向及L方向的任一方向上均能夠在大范圍內(nèi)生成均勻的等離子體,因此當(dāng)對大面積基板制膜時,能夠均勻地制膜出高品質(zhì)的膜。母氣體供給管8配置在從放電室2等分離的位置,將為了對基板S的表面實施等離子體制膜處理所需的包含材料氣體(例如,SiH4氣體等)的母氣體在放電室2的內(nèi)部向排氣側(cè)脊形電極21a及基板側(cè)脊形電極21b之間供給。上述的放電室2中,放電室2的排氣側(cè)脊形電極21a及基板側(cè)脊形電極21b之間的脊形對向間隔(大致3 30mm)設(shè)定得比轉(zhuǎn)換器3A、3B的排氣側(cè)脊形部31a及基板側(cè)脊形電極31b之間的脊形對向間隔(大致5(T200mm)窄。因此,如圖I所示,在兩脊形部31a、31b與兩脊形電極21a、21b的交界部存在幾十 一百幾十毫米的脊形高低差D。從高頻電源5A、5B供給的高頻電力經(jīng)由同軸線纜4A、4B及轉(zhuǎn)換部3A、3B而向放電室2的脊形電極21a、21b傳送,通過將脊形電極21a、21b的間隔設(shè)定得窄而產(chǎn)生強電場,通過向脊形電極21a、21b之間導(dǎo)入母氣體而生成等離子體,母氣體的材料氣體分解或?qū)崿F(xiàn)活性化。生成的等離子體因電位差而朝向基板S移動,因此對基板S實施制膜處理。如上所述,本實施方式的制膜裝置I具有放電室2,其具備脊形波導(dǎo)管,該脊形波導(dǎo)管具有形成為平板狀而相互平行地對向配置的排氣側(cè)脊形電極21a及基板側(cè)脊形電極21b,且在排氣側(cè)脊形電極21a及基板側(cè)脊形電極21b之間生成等離子體;一對轉(zhuǎn)換器3A、3B,與放電室2的兩端相鄰配置,具備具有相互平行地對向配置的一對排氣側(cè)脊形部31a及基板側(cè)脊形部31b的脊形波導(dǎo)管,將從高頻電源5A、5B供給的高頻電力從同軸傳送模式即TEM模式轉(zhuǎn)換成方形波導(dǎo)管的基本傳送模式即TE模式而向放電室2傳送,在一對脊形電極21a、21b之間產(chǎn)生等離子體;均熱調(diào)溫器40,設(shè)置在基板側(cè)脊形電極21b的外表面?zhèn)?,對設(shè)置在基板側(cè)脊形電極21b上的基板S的溫度進(jìn)行均勻加熱;熱吸收調(diào)溫單元50,設(shè)置在排氣側(cè)脊形電極21a的外表面?zhèn)?,對排氣?cè)脊形電極21a的溫度進(jìn)行控制。通過均熱調(diào)溫器40和熱吸收調(diào)溫單元50,能夠控制實施等離子體處理的基板S的板厚方向的熱流束,能夠抑制基板S的翹曲變形。這種情況的基板S設(shè)置在上述的一對脊形電極21a、21b之間而實施等離子體處理。例如圖3所示,本實施方式的排氣側(cè)脊形電極21a由設(shè)有多個通氣孔22的板厚較薄的導(dǎo)電性的板形成。排氣側(cè)脊形電極21a的通氣孔22考慮能夠均勻的排氣。 作為貫通孔而穿設(shè)于排氣側(cè)脊形電極21a的通氣孔22在平面的中央部以通氣孔22間的間距變密的方式形成,且在周圍部以通氣孔22間的間距變疏的方式形成。由此,材料氣體從排氣側(cè)脊形電極21a的周邊方向,即,從非脊形部波導(dǎo)管9內(nèi)的母氣體供給管8朝向基板S的面中央部供給,因此材料氣體也到達(dá)基板S的面中央部。即,當(dāng)從排氣側(cè)脊形電極21a通過排氣部7對母氣體進(jìn)行真空排氣時,排氣側(cè)脊形電極21a的通氣孔22的每單位面積的開口率被設(shè)為距母氣體供給管8遠(yuǎn)的位置的每單位面積的開口率大于距母氣體供給管8近的位置的每單位面積的開口率。因此,通過對排氣側(cè)脊形電極21a面內(nèi)的排氣流導(dǎo)設(shè)置分布,能夠?qū)⒛笟怏w均勻地遍及于放電室2內(nèi),而進(jìn)行穩(wěn)定的制膜。此外,排氣側(cè)脊形電極21a的通氣孔22除了能夠進(jìn)行均勻的排氣之外,還考慮排氣阻力不會增大。因此,將通氣孔22的口徑設(shè)為(p2mm φ5ηιπι左右,在成為排氣側(cè)脊形電極21a的各邊的30°/Γ50%左右的長度的中央?yún)^(qū)域,以成為3(T50mm左右的間距的方式配置通氣孔22,在排氣側(cè)脊形電極21a的周圍區(qū)域,以成為5(Tl50mm左右的間距的方式配置通氣孔22。為了避免排氣側(cè)脊形電極21a的面內(nèi)的排氣流導(dǎo)變得過小,通過對有效的孔尺寸和間距設(shè)置分布,由此,不使排氣阻力增大,而能夠使母氣體均勻地遍及于放電室2內(nèi),從而能夠進(jìn)行穩(wěn)定的制膜。如圖2所示,在排氣側(cè)脊形電極21a的外表面(上表面)側(cè)密接地設(shè)有熱平衡用的熱吸收調(diào)溫單元50。在熱吸收調(diào)溫單元50設(shè)有熱介質(zhì)循環(huán)管線及吸引口等。熱吸收調(diào)溫單元50例如作為基于機(jī)械加工的剛體而制造,具有與均熱調(diào)溫器40平行地對向的平面部。排氣側(cè)脊形電極21a與熱吸收調(diào)溫單元50的平面部密接而成為一體,并以排氣側(cè)脊形電極21a不變形的方式固定。在排氣側(cè)脊形電極21a與熱吸收調(diào)溫單元50的熱膨脹率存在較大差異時,排氣側(cè)脊形電極21a可以通過沿著熱膨脹方向設(shè)置的長孔和緊固件,容許熱膨脹的伸長并同時以熱密接的方式保持。具體而言,如圖3所示,排氣側(cè)脊形電極21a通過在基板S的一端邊側(cè)中央設(shè)置的定位孔23和為了吸收熱膨脹差而設(shè)置在角部及/或周邊位置的多個部位(在圖3的例子中為五個部位)的滑動長孔24,與高剛性的熱吸收調(diào)溫單元50接觸保持而抑制變形。S卩,通過將滑動長孔24沿著適當(dāng)?shù)姆较蛟O(shè)置,排氣側(cè)脊形電極21a即使發(fā)生熱膨脹也能夠沿著水平方向順暢地變形,因此在排氣側(cè)脊形電極21a未產(chǎn)生凹凸。同樣的定位孔23及滑動長孔24也設(shè)置在非脊形部波導(dǎo)管9的上凸緣。如圖3所示,通過這些定位孔23及滑動長孔24,排氣側(cè)脊形電極21a以被夾入熱吸收調(diào)溫單元50與波導(dǎo)管9的上部凸緣之間的方式保持。還優(yōu)選在排氣側(cè)脊形電極21a的中央附近以與熱吸收調(diào)溫單元50密接的方式設(shè)置±11方向的滑動長孔24。這種情況下,緊固件的頭優(yōu)選以薄且具有曲面的方式構(gòu)成,以免緊固件的頭比電極面更向內(nèi)側(cè)(等離子體生成側(cè))突出。就滑動長孔24而言,處于距定位孔23越遠(yuǎn)的位置的長孔,長孔形狀沿著熱膨脹方向越長地擴(kuò)大時,能夠防止因設(shè)置不必要的長孔引起的電極強度下降,因此更優(yōu)選。 熱吸收調(diào)溫單元50考慮放電室2內(nèi)的熱平衡而通過將控制成規(guī)定的溫度的熱介質(zhì)以規(guī)定的流量進(jìn)行循環(huán)等來進(jìn)行熱吸收、加熱,由此能夠進(jìn)行排氣側(cè)脊形電極21a的調(diào)溫。因此,熱吸收調(diào)溫單元50適當(dāng)?shù)匚諒母哳l電源5A、5B供給且由等離子體產(chǎn)生的能量。而且,熱吸收調(diào)溫單元50減小伴隨著從在脊形電極21a、21b之間產(chǎn)生的等離子體向設(shè)置有基板S的均熱調(diào)溫器40的通過熱量、從均熱調(diào)溫器40通過基板S向熱吸收調(diào)溫單元50通過的熱量而在基板S的表背產(chǎn)生的溫度差。由此,能夠抑制基板S熱變形為凹或凸的情況。如圖3所示,基板側(cè)脊形電極21b也與排氣側(cè)脊形電極21a同樣地,通過在基板S的一端邊側(cè)中央設(shè)置的定位孔23和為了吸收熱膨脹差而在角部及/或周邊位置設(shè)置的多個部位(在圖3的例子中為五個部位)的滑動長孔24,與高剛性的均熱調(diào)溫器40接觸保持而抑制變形。即,通過將滑動長孔24沿著適當(dāng)?shù)姆较蛟O(shè)置,基板側(cè)脊形電極21b即使發(fā)生熱膨脹也沿著水平方向順暢地變形,因此在基板側(cè)脊形電極21b不會產(chǎn)生凹凸。同樣的定位孔23及滑動長孔24也設(shè)置在非脊形部波導(dǎo)管9的下凸緣。如圖3所示,通過這些定位孔23及滑動長孔24,基板側(cè)脊形電極21b以被夾入均熱調(diào)溫器40與非脊形部波導(dǎo)管9的下部凸緣之間的方式保持。還優(yōu)選在基板側(cè)脊形電極21b的中央附近以與均熱調(diào)溫器40密接的方式設(shè)置土H方向的滑動長孔24。這種情況下,緊固件的頭優(yōu)選以薄且具有曲面的方式構(gòu)成,以免緊固件的頭比電極面更突出。就滑動長孔24而言,長孔形狀沿著熱膨脹方向較長地擴(kuò)大時,能夠防止因設(shè)置不必要的長孔引起的電極強度下降,因此更優(yōu)選。另外,熱吸收調(diào)溫單元50吸收由自清潔時的反應(yīng)(Si (膜、粉)+4F — SiF4 (氣體)+1439kcal/mol)產(chǎn)生的發(fā)熱。由此,在自清潔時,能夠防止結(jié)構(gòu)物的溫度發(fā)生高溫化而氟自由基對結(jié)構(gòu)物的結(jié)構(gòu)材料的腐蝕加速的情況。在此,就排氣側(cè)脊形電極21a及基板側(cè)脊形電極21b而言,為了減小這些電極的表背溫度差引起的翹曲量,具有線膨脹率α小且熱傳遞率λ大的特性的板厚t薄的金屬的板材為優(yōu)選。實際上,可以利用盡管線膨脹率α大但熱傳遞率λ也格外大的鋁或鋁合金、或者線膨脹率α比較小且具有耐腐蝕性的弱磁性材料的SUS304等。
板厚t優(yōu)選為O. 5mm以上且3mm以下。在小于O. 5mm的板厚t的情況下,由于原料的表面殘留應(yīng)力,而難以維持排氣側(cè)脊形電極21a及基板側(cè)脊形電極21b的平面度。而且,表背溫度差因通過的熱流束與板厚t之積而產(chǎn)生,因此即使是熱傳遞率λ大的鋁或鋁合金,在一邊的尺寸超過Im的大型的電極中,若板厚t成為3_以上,則容易產(chǎn)生達(dá)到大致Imm以上的凸變形的程度的表背溫度差。更優(yōu)選的板厚t為了薄且確保結(jié)構(gòu)性的處理強度,而為Imm以上且2mm以下。均熱調(diào)溫器40是用于將與基板S密接的基板側(cè)脊形電極21b的溫度均勻地加熱的加熱器,是具備與熱吸收調(diào)溫單元50平行對向的平面部的剛體。如圖2所示,該均熱調(diào)溫器40和與平面部密接地保持的基板側(cè)脊形電極21b —起,通過防著板41將電極下表面(背面)側(cè)包圍。通過設(shè)置這種防著板41,將擴(kuò)散的制膜自由基或粉類蓄積的場所限定,在基板S的搬運中能夠避免產(chǎn)生障礙。但是,在擴(kuò)散的制膜自由基或粉類少的制膜條件等中,也可以省略防著板41?!?br> 防著板41具備彈簧按壓機(jī)構(gòu)42,該彈簧按壓機(jī)構(gòu)42由從均熱調(diào)溫器40的下表面延伸的支承柱43支承,并且設(shè)置在均熱調(diào)溫器40的背面?zhèn)?。彈簧按壓機(jī)構(gòu)42設(shè)置在防著板41與防著板按壓構(gòu)件44之間,該防著板按壓構(gòu)件44以相對于支承柱43沿著軸向(土E方向)能夠滑動的方式設(shè)置且安裝在支承柱43的中間部所形成的凸緣狀的限動件45a、45b之間。彈簧按壓機(jī)構(gòu)42通過螺旋彈簧等彈性構(gòu)件而對防著板41向上,即,向基板側(cè)脊形電極21b側(cè)施力。如此,通過將防著板41朝向基板側(cè)脊形電極21b按壓,而能夠?qū)χ颇び杏绊懙膮^(qū)域及擴(kuò)散來的制膜自由基或粉類附著的區(qū)域限定,因此能夠抑制進(jìn)行不必要的制膜的情況。另外,防著板41在彈簧按壓機(jī)構(gòu)42利用的規(guī)定間隙內(nèi),能夠向圖2中的箭頭Al所示的方向移動。因此,在基板搬運時等,根據(jù)需要而能夠變更與均熱調(diào)溫器40的位置關(guān)系,因此在基板S的搬入、搬出時,能夠使防著板41向下方(-E方向)滑動至不會成為干擾的位置。需要說明的是,上述的均熱調(diào)溫器40可以采用通過規(guī)定溫度及規(guī)定流量的熱介質(zhì)的循環(huán)來控制溫度的均熱板和基板工作臺所構(gòu)成的以往的結(jié)構(gòu)。在將均熱調(diào)溫器40加熱維持成恒定的溫度且不需要吸熱的制膜條件下運用的制膜裝置中,也可以是具有電加熱器而不是熱介質(zhì)循環(huán)的均熱板。通過采用這種均熱板,能夠?qū)崿F(xiàn)成本削減及控制的簡化。熱吸收調(diào)溫單元50設(shè)置在排氣側(cè)脊形電極21a的外表面?zhèn)?,對排氣?cè)脊形電極21a的溫度進(jìn)行控制。通過均熱調(diào)溫器40及熱吸收調(diào)溫單元50,能夠?qū)嵤┑入x子體處理的基板S的板厚方向的熱流束進(jìn)行控制,從而能夠抑制基板S的翹曲變形。即,熱吸收調(diào)溫單元50是將能夠?qū)崿F(xiàn)真空排氣的均勻化的排氣歧管51與能夠熱吸收的調(diào)溫裝置進(jìn)行一體化的結(jié)構(gòu)。而且,該熱吸收調(diào)溫單元50和排氣側(cè)脊形電極21a優(yōu)選吸收熱膨脹差并強烈地進(jìn)行熱接觸。放電室2及轉(zhuǎn)換器3A、3B的內(nèi)部的氣體從排氣側(cè)脊形電極21a的通氣孔22經(jīng)由設(shè)于排氣歧管51的多個吸引口 52、排氣共用空間53、排氣部7的真空排氣配管及未圖示的壓力調(diào)整閥、真空泵而流動,由此,進(jìn)行真空排氣。如此,在排氣側(cè)脊形電極21a穿設(shè)有多個通氣孔22,在熱吸收調(diào)溫單元50形成有經(jīng)由通氣孔22而與放電室2連通的歧管狀的真空排氣路。排氣部7與成為熱吸收調(diào)溫單元50的集管部的排氣歧管51連接,并經(jīng)由熱吸收調(diào)溫單元50的歧管狀的真空排氣路,將放電室2及轉(zhuǎn)換器3A、3B的內(nèi)部的氣體排出。放電室2構(gòu)成為能夠從排氣側(cè)脊形電極21a的通氣孔22向設(shè)于排氣歧管51的多個吸引口 52,從排氣側(cè)脊形電極21a面的整面的大范圍大致均勻地進(jìn)行真空排氣。圖4是表示在排氣側(cè)脊形電極21a上重疊有熱吸收調(diào)溫單元50的狀態(tài)的俯視圖。如圖4所示,熱吸收調(diào)溫單元50在其內(nèi)部具備供熱介質(zhì)(調(diào)溫介質(zhì))流通的熱介質(zhì)流路(調(diào)溫介質(zhì)流通路)55。在熱吸收調(diào)溫單元50的調(diào)溫中,使用例如純水、氟化系油等熱介質(zhì)。熱介質(zhì)由設(shè)置在熱吸收調(diào)溫單元50的一端部的中央附近的入口 55a向排氣歧管51內(nèi)的熱介質(zhì)流路55導(dǎo)入,從排氣歧管51的外周側(cè)向內(nèi)側(cè)通過并從出口 55b流出。由此,從容易受到與周圍結(jié)構(gòu)的傳熱影響的外周側(cè)導(dǎo)入被控制成規(guī)定溫度的熱介質(zhì),并將其向內(nèi)側(cè)引導(dǎo),從而能夠在整面實現(xiàn)排氣歧管51的溫度的均勻化。熱介質(zhì)流路55為了使整體成為更均勻的溫度而分割為兩系統(tǒng),各熱介質(zhì)流路55避開吸引口 52設(shè)置,但并未限定于此。需要說明的是,向熱介質(zhì)流路55供給的熱介質(zhì)通過未圖示的加熱裝置及冷卻裝置而升溫或降溫至規(guī)定的溫度。該加熱裝置及冷卻裝置在從制膜裝置I分離的未圖示的熱介質(zhì)循環(huán)流路中使用。根據(jù)這種制膜裝置1,通過以夾在等離子體分布優(yōu)異的排氣側(cè)脊形電極21a與基板側(cè)脊形電極21b之間的方式設(shè)置基板S,能夠?qū)崿F(xiàn)等離子體處理的迅速化及穩(wěn)定化,能夠?qū)嵤└咂焚|(zhì)的制膜。而且,通過設(shè)置熱吸收調(diào)溫單元50,而控制實施等離子體處理的基板S的板厚方向的熱流束,因此能抑制基板S的表背溫度差或熱膨脹的限制引起的翹曲,從而確保均勻的等離子體特性,能夠高品質(zhì)地進(jìn)行面內(nèi)分布優(yōu)異的制膜處理。即,基板側(cè)脊形電極21b由于與均熱調(diào)溫器40密接地保持,因此通過均熱調(diào)溫器40的剛性而能夠?qū)ζ矫孢M(jìn)行維持。排氣側(cè)脊形電極21a由于與熱吸收調(diào)溫單元50密接地保持,因此通過熱吸收調(diào)溫單元50的剛性而能夠?qū)ζ矫孢M(jìn)行維持。而且,排氣側(cè)脊形電極21a密接的熱吸收調(diào)溫單元50適當(dāng)吸收從高頻電源5A、5B供給且由等離子體產(chǎn)生的能量。因此,減小伴隨著從等離子體向設(shè)有基板S的基板側(cè)脊形電極21b所密接的均熱調(diào)溫器40通過的熱量、從均熱調(diào)溫器40通過基板S向熱吸收調(diào)溫單元50通過的熱量而產(chǎn)生的基板表背的溫度差。由此,能夠抑制基板S產(chǎn)生的凹或凸的變形。在上述的本實施方式中,由于將基板S設(shè)置在排氣側(cè)脊形電極21a及基板側(cè)脊形電極21b之間,因此向均熱調(diào)溫機(jī)構(gòu)40的背側(cè)擴(kuò)散而來的制膜自由基或粉類所蓄積的量格外少,可以省略防著板41。另外,在基板搬運時,使基板側(cè)脊形電極21b下降而擴(kuò)大排氣側(cè)脊形電極21a與基板側(cè)脊形電極21b的間隔,不會與脊形電極21a、21b發(fā)生干涉而能夠容易地實施基板S的搬入、搬出。此時,兩端部分的矩形形狀的非脊形部波導(dǎo)管9可以采用例如圖2的重疊結(jié)構(gòu)或圖5的開口凸緣結(jié)構(gòu)。由此,相對于固定側(cè)的上部非脊形部波導(dǎo)管9a、9a'而能夠使下部波導(dǎo)管%、%'向下方(-E方向)分離、移動,因此不會對基板S的搬運產(chǎn)生障礙。需要說明的是,也可以在非脊形部波導(dǎo)管9的上下分離部分,為了電位均勻性而 設(shè)置由金屬棉或薄板形成的屏蔽材料,在等離子體發(fā)生時,維持下部波導(dǎo)管9b、9b'相對于上部非脊形部波導(dǎo)管9a、9a'的電接觸特性。
在制膜裝置I中,在將放電室2的一對脊形電極21a、21b之間保持為平行的狀態(tài)下,能夠調(diào)整這雙方的脊形電極2la、2Ib之間的間隔(脊形對向間隔)。如圖2所示,脊形電極對向間隔調(diào)整機(jī)構(gòu)49由電極固定部9c、滑動調(diào)整部47及緊固構(gòu)件48構(gòu)成。脊形電極對向間隔調(diào)整機(jī)構(gòu)49不使非脊形部波導(dǎo)管9的L方向截面形狀變化而維持波導(dǎo)管特性。由此,以傳送特性不變化的方式保持非脊形部波導(dǎo)管9,并同時使基板側(cè)脊形電極21b相對于排氣側(cè)脊形電極21a以保持為平行的狀態(tài)移動,從而能夠調(diào)整雙方的脊形電極2la、2Ib之間的對向間隔?;鍌?cè)脊形電極21b的H方向的兩邊部緊固固定于非脊形部波導(dǎo)管9的電極固定部9c。但是,為了使基板側(cè)脊形電極21b能夠上下移動,因此如圖2所示,設(shè)有使電極固定部9c的位置相對于非脊形部波導(dǎo)管9上下(土E方向)滑動的滑動調(diào)整部47?;瑒诱{(diào)整部47是使電極固定部9c與非脊形部波導(dǎo)管9分體而與非脊形部波導(dǎo)管9重合地能夠沿著E方向滑動,并利用緊固構(gòu)件48緊固而將其高度固定的構(gòu)件。因此,即使 電極固定部9c的位置滑動,也不會使非脊形部波導(dǎo)管9的L方向截面形狀變化,維持波導(dǎo)管特性,因此傳送特性不變化。緊固構(gòu)件48優(yōu)選具有薄的曲面,以免其頭向非脊形部波導(dǎo)管9的內(nèi)表面?zhèn)韧怀?。在上述的制膜裝置I中,在調(diào)整基板側(cè)脊形電極21b的高度而調(diào)整脊形電極對向間隔時,松緩緊固構(gòu)件48而能夠使脊形電極21b及電極固定部9c的高度移動,之后,通過未圖示的上下滑動機(jī)構(gòu)而使未圖示的吊持框材上下移動,使脊形電極21b的高度變化,在基板側(cè)脊形電極21b到達(dá)規(guī)定的高度之后利用緊固構(gòu)件48進(jìn)行緊固固定。由此,脊形電極對向間隔成為規(guī)定的間隔。在上述的制膜裝置I中,對于設(shè)置在放電室2的內(nèi)部的基板S,通過以下的步驟來實施等離子體制膜處理。制膜裝置I收納在未圖示的真空容器內(nèi),通過未圖示的基板搬運裝置,如圖I及圖2所示,將基板S配置在放電室2的基板側(cè)脊形電極21b上。然后,通過圖2所示的排氣部7從放電室2及轉(zhuǎn)換器3A、3B的內(nèi)部排出空氣等氣體。而且,從高頻電源5A、5B將頻率為13. 56MHz以上、優(yōu)選為30MHz至400MHz的高頻電力經(jīng)由轉(zhuǎn)換器3A、3B向放電室2的脊形電極21a、21b供給,并從母氣體供給管8向脊形電極21a、21b之間供給例如SiH4氣體等的材料氣體。此時,控制向真空容器內(nèi)排氣的排氣部7的排氣量,而將放電室2等的內(nèi)部、即脊形電極21a、21b之間的氣壓保持為O. IkPa至IOkPa左右的真空狀態(tài)。從高頻電源5A、5B供給的高頻電力經(jīng)由同軸線纜4A、4B和匹配器6A、6B而向轉(zhuǎn)換器3A、3B傳送。在匹配器6A、6B中,調(diào)節(jié)傳送高頻電力的系統(tǒng)中的阻抗等的值。并且,在轉(zhuǎn)換器3A、3B中將高頻電力的傳送模式從同軸傳送模式即TEM模式轉(zhuǎn)換成方形波導(dǎo)管的基本傳送模式即TE模式,并從轉(zhuǎn)換部3A、3B向放電室2的脊形電極2la、2Ib傳送。脊形電極21a、21b的間隔設(shè)置得較窄而產(chǎn)生強電場,通過向脊形電極21a、21b之間導(dǎo)入母氣體而母氣體被電離從而產(chǎn)生等離子體。在這種狀態(tài)下,在脊形電極21a、21b之間,材料氣體被分解或發(fā)生活性化。作為材料氣體,使用SiH4及H2作為主成分,通過在基板S的面內(nèi)均勻地形成該等離子體,而在基板S上形成均勻的膜例如非結(jié)晶硅膜、結(jié)晶質(zhì)硅膜。
放電室2是形成有脊形部(脊形電極21a、21b)的脊形波導(dǎo)管,因此根據(jù)其特性,在脊形電極21a、21b之間,H方向的電場強度分布大致均勻。而且,通過時間性地調(diào)制從高頻電源5A及高頻電源5B的至少一方供給的高頻電力的相位,而使形成于放電室2的駐波的位置變化,從而實現(xiàn)一對脊形電極21a、21b的L方向的電場強度的分布的時間平均的均勻化。通過使用脊形波導(dǎo)管,除了傳送損失小這一效果之外,在H方向及L方向上均能夠易于使電場強度分布大致均勻化的區(qū)域大面積化。另外,排氣側(cè)脊形電極21a所密接的熱吸收調(diào)溫單元50和設(shè)置基板S的基板側(cè)脊形電極21b所密接的均熱調(diào)溫器40適當(dāng)?shù)匚沼傻入x子體產(chǎn)生的能量,減小與通過基板S的熱量相伴的基板表背的溫度差。由此,能夠抑制基板S產(chǎn)生的凹或凸的變形,在向基板S的制膜中,能夠提高膜厚分布及膜質(zhì)分布?!驳诙嵤┓绞健郴趫D6,說明本發(fā)明的第二實施方式。需要說明的是,對于與上述的實施方式同樣的部分,標(biāo)注相同的符號,省略其詳細(xì)說明。 本實施方式的制膜裝置11關(guān)于單脊型,均熱調(diào)溫器40A的兩端擴(kuò)大至非脊形部波導(dǎo)管9B的部分。均熱調(diào)溫器40A構(gòu)成為向±E*向上下移動。在基板S的搬入、搬出時,均熱調(diào)溫器40A下降而從非脊形部波導(dǎo)管9B分離。伴隨著這種均熱調(diào)溫器40A的上下移動,均熱調(diào)溫器40A的兩端從非脊形部波導(dǎo)管9B分離的部分成為均熱調(diào)溫器40A的表面(上表面),因此相比較于上述那樣的上部非脊形部波導(dǎo)管9a與下部波導(dǎo)管9b的重疊結(jié)構(gòu)(圖2)或開口凸緣結(jié)構(gòu)(圖5)而成為簡易的結(jié)構(gòu)。另外,由于均熱調(diào)溫器40A的剛性高且變形少,因此在對兩端的非脊形部波導(dǎo)管9B進(jìn)行了閉動作的狀態(tài)下,與非脊形部波導(dǎo)管9B的上側(cè)兩端部分的電接觸穩(wěn)定性提高,因此有利于非脊形部波導(dǎo)管9B內(nèi)的電位分布減少。如此電位分布減少的情況對于等離子體的均勻化來說優(yōu)選。需要說明的是,基板側(cè)脊形電極21b也可以設(shè)為與均熱調(diào)溫器40A —體的結(jié)構(gòu)。另外,在非脊形部波導(dǎo)管9B的上側(cè)兩端部分,為了電位均勻性,也可以設(shè)置由金屬棉或薄板形成的屏蔽材料,在等離子體發(fā)生時維持與均熱調(diào)溫器40A的電接觸特性?!驳谌龑嵤┓绞健郴趫D7及圖8,說明本發(fā)明的第三實施方式。需要說明的是,對于與上述的實施方式同樣的部分,標(biāo)注相同符號,省略其詳細(xì)的說明。在本實施方式中,如圖7所示,母氣體分配單元收容在熱吸收調(diào)溫單元50A的內(nèi)部。母氣體分配單元80具備遍布于熱吸收調(diào)溫單元50A的內(nèi)部的母氣體供給管83 ;從母氣體供給管83經(jīng)由熱吸收調(diào)溫單元50A的內(nèi)部而向排氣側(cè)脊形電極21a及基板側(cè)脊形電極21b之間噴出母氣體的多個氣體噴出孔8a。進(jìn)行真空排氣的排氣部7A設(shè)于非脊形部波導(dǎo)管9C。如圖8所示,母氣體分配單元80包括與母氣體供給源的主配管連接的母氣體導(dǎo)入管81 ;與母氣體導(dǎo)入管81連接的集管部82 ;從集管部82分支的母氣體供給管83。具備分別與母氣體導(dǎo)入管81連接而對向的一對集管82,并通過多個母氣體供給管83將兩集管部82之間連結(jié)。
另外,兩集管部82分別從母氣體導(dǎo)入管81分支而均勻地供給母氣體。在各母氣體供給管83設(shè)有多個母氣體噴出孔8a且大致均勻地噴出母氣體,因此母氣體噴出孔8a大致均勻地配置在放電室2的內(nèi)部的排氣側(cè)脊形電極21a的背面。由此,能夠使母氣體均勻地遍及于放電室2的內(nèi)部。優(yōu)選地,在集管部82與從其分支的各母氣體供給管83之間進(jìn)行設(shè)置節(jié)流孔等適當(dāng)?shù)姆峙涮幚?,來向各母氣體供給管83均勻地分配母氣體。與上述的第一實施方式同樣地,多個母氣體噴出孔8a噴出的氣體流速優(yōu)選超過音速以產(chǎn)生扼流現(xiàn)象而成為均勻的氣體流速。雖然也受母氣體流量及壓力條件的影響,但例示了使用具有φ0.3mm φ0.5mm的噴出徑的母氣體噴出孔8a來設(shè)定母氣體噴出孔8a的數(shù)量的情況。母氣體分配單元80并未限定為集管部82、多個母氣體供給管83,只要是具有同樣的功能的結(jié)構(gòu)即可。另外,優(yōu)選地,設(shè)有排氣部7A的兩端的非脊形部波導(dǎo)管9C為了進(jìn)行均勻的真空排氣而具有廣闊的空間?!し羌剐尾坎▽?dǎo)管9C根據(jù)供給的高頻頻率及傳送模式來決定適當(dāng)?shù)某叽?,因此在非脊形部波?dǎo)管9C的內(nèi)部設(shè)有波導(dǎo)管劃分用的網(wǎng)狀物10。波導(dǎo)管劃分用的網(wǎng)狀物10是具有導(dǎo)電性的金屬制,能夠劃分電位場而不妨礙氣體的排氣。比網(wǎng)狀物10靠下部方向(-E方向)的下部分確保適當(dāng)?shù)膫魉陀贸叽?。比網(wǎng)狀物10靠上部方向(+E方向)的上部分作為均勻的真空排氣所需的空間而能夠自由地選定尺寸、形狀。網(wǎng)狀物10的開口部的大小優(yōu)選為3 20mm左右?!驳谒膶嵤┓绞健郴趫D9,說明本發(fā)明的第四實施方式。需要說明的是,對于與上述的實施方式同樣的部分,標(biāo)注相同符號,省略其詳細(xì)的說明。在本實施方式中,上述的母氣體分配單元與排氣部7 —起收容在熱吸收調(diào)溫單元50A的內(nèi)部。即,在本實施方式中,在與排氣側(cè)脊形電極21a密接的熱吸收調(diào)溫單元50B的內(nèi)部存在有遍布的母氣體分配單元80,具備從該母氣體分配單元80經(jīng)由熱吸收調(diào)溫單元50B的內(nèi)部而向脊形電極21a、21b之間噴出母氣體的多個氣體噴出孔。例如,熱吸收調(diào)溫單元50B內(nèi)置有母氣體供給管80,設(shè)有兩集管82、多個母氣體供給管83及多個氣體噴出孔8a。從與主配管連接的母氣體導(dǎo)入管81供給的母氣體從各氣體噴出孔8a大致均勻地噴出,從設(shè)于排氣側(cè)脊形電極21a的孔將母氣體朝向基板S吹出。在熱吸收調(diào)溫單元50B中,利用排氣共用空間53的空間,同時進(jìn)行基于排氣部7的真空排氣。若如此構(gòu)成,則將由向等離子體空間吹出的母氣體而生成的Si納米簇等的高次硅烷氣體成分使其流動方向直接進(jìn)行U形轉(zhuǎn)彎,即借助真空排氣的流動而能夠快速地從制膜氣氛排出,因此能夠得到以SiH3自由基擴(kuò)散為主體的高性能且高品質(zhì)的制膜。在此,在排氣側(cè)脊形電極21a中,母氣體從各氣體噴出孔8a大致均勻地噴出的孔部分與排氣部7進(jìn)行真空排氣的吸引口 52未必相同。各氣體噴出孔8a為了能對基板S進(jìn)行均勻的制膜,可以錯開氣體噴出孔8a間的間距設(shè)置。這種情況下,從各氣體噴出孔8a噴出的母氣體在一端由排氣側(cè)脊形電極21a可靠地排出之后,由吸引口 52進(jìn)行基于排氣部7的真空排氣,因此能夠在基板S的整面上維持并管理制膜條件,因此更優(yōu)選。〔第五實施方式〕基于圖IOA及圖10B,說明本發(fā)明的第五實施方式。需要說明的是,對于與上述的實施方式同樣的部分,標(biāo)注相同符號,省略其詳細(xì)的說明。在本實施方式中,追加設(shè)置基板按壓用具60這一點不同于上述的第一實施方式。如圖IOA所示,基板按壓用具60在與基板S的周圍(尤其是角部)對應(yīng)的部位配置多個,安裝在排氣側(cè)脊形電極21a的下表面。多個基板按壓用具60例如以對應(yīng)于基板S的周圍的至少各角部的方式設(shè)置于四個部位,進(jìn)而在周圍各邊的中央部分附近設(shè)置于四個部位為優(yōu)選。
這多個基板按壓用具60由絕緣材料(氧化鋁陶瓷、氧化鋯陶瓷等)構(gòu)成,按壓基板S而抑制等離子體中的異常放電?;灏磯河镁?0具備向基板S的外周方向退避的結(jié)構(gòu),以免過強地按壓基板S而使基板S破損。具體而言,如圖IOB所示,基板按壓用具60的基板接觸面為曲面,在作用有過度的按壓力時,以向外側(cè)打開的方式退避。其結(jié)果是,能夠通過基板按壓用具60來抑制基板S的周圍基板S的凹變形,而且,能夠抑制過度的按壓力引起的基板S的破損或排氣側(cè)脊形電極21a側(cè)的變形。上述的第一實施方式至第五實施方式的制膜裝置中,通過均熱調(diào)溫器40和熱吸收調(diào)溫單元50,減小伴隨著從脊形電極21a、21b之間產(chǎn)生的等離子體向設(shè)有基板S的均熱調(diào)溫器40的通過熱量、從均熱調(diào)溫器40通過基板S向熱吸收調(diào)溫單元50通過的熱量而產(chǎn)生的基板表背的溫度差,從而抑制因基板S的變形而產(chǎn)生凹凸的情況。而且,例如在剛設(shè)置了基板S之后或剛進(jìn)行了等離子體點亮之后等那樣存在急速的熱發(fā)生的變化時,因熱平衡的破壞而基板S也可能會變形。這種情況下,基板按壓用具60發(fā)揮功能,抑制基板S的變形,并能夠抑制過度的按壓力造成的基板S的破損或排氣側(cè)脊形電極21a的變形。如此,根據(jù)上述的第一實施方式至第五實施方式的制膜裝置,在利用了具有脊形電極21a、21b的脊形波導(dǎo)管的放電室2內(nèi)產(chǎn)生等離子體而對設(shè)于脊形電極21b的基板S實施制膜處理的裝置中,能夠抑制脊形電極21a、21b及基板S的熱變形,因此對于大型的基板S也能夠進(jìn)行穩(wěn)定的制膜處理?!驳诹鶎嵤┓绞健郴趫D1Γ圖17,說明本發(fā)明的第一實施方式。圖11是說明本發(fā)明的第六實施方式的制膜裝置101的概略結(jié)構(gòu)的示意性的立體圖。圖12尤其是制膜裝置I的放電室附近的更詳細(xì)且示意性的分解立體圖。圖13是從L方向負(fù)方向觀察圖12的包括排氣管112e的中心軸在內(nèi)的截面而得到的縱向剖視圖。如圖11所示,制膜裝置101的主要的結(jié)構(gòu)要素包括放電室(工藝室)102 ;與該放電室102的兩端相鄰配置的轉(zhuǎn)換器103AU03B ;—端與這些轉(zhuǎn)換器103AU03B連接的作為電源線的同軸線纜104A、104B ;與這些同軸線纜104A、104B的另一端連接的高頻電源105A、105B ;與同軸線纜104A、104B的中間部連接的匹配器106A、106B及循環(huán)器107A、107B ;與放電室102連接的排氣單元109 ;包含材料氣體的母氣體供給單元110。作為排氣單元109,可以使用公知的真空泵等,在本發(fā)明中并未特別限定。循環(huán)器107AU07B分別將從高頻電源105A、105B供給的高頻電力向放電室(工藝室)102引導(dǎo),并防止對于高頻電源105AU05B輸入行進(jìn)方向不同的高頻電力的情況。高頻電源105A、105B的頻率為13. 56MHz以上、優(yōu)選為30MHz至400MHz (VHF帶至UHF帶)。其原因是,當(dāng)頻率低于13. 56MHz時,雙脊形波導(dǎo)管(后述的脊形電極121及非脊形部波導(dǎo)管122)的尺寸相對于基板尺寸變得大型化,因此裝置設(shè)置空間增加,當(dāng)頻率高于400MHz時,沿著放電室(工藝室)102延伸的方向(L方向)產(chǎn)生的駐波的影響增大。
在圖11、圖12及圖13中,制膜裝置101收納在未圖示的真空容器內(nèi)。該真空容器設(shè)為耐受壓力差的結(jié)構(gòu)。例如,可以使用由不銹鋼(JIS規(guī)格的SUS材)、一般結(jié)構(gòu)用軋制材(JIS規(guī)格的SS材)等形成,并利用肋材等進(jìn)行加強的結(jié)構(gòu)。在該真空容器連接有排氣單元109。因此,真空容器的內(nèi)部、放電室(工藝室)102、轉(zhuǎn)換器103A及轉(zhuǎn)換器103B的內(nèi)部借助排氣單元109而成為真空狀態(tài)。排氣單元109在本發(fā)明中并未特別限定,可以使用例如公知的真空泵、壓力調(diào)整閥及真空排氣配管等。放電室102是由鋁合金材料等的由具有導(dǎo)電性且具有非磁性或弱磁性的材料形成的容器狀的部件,形成為所謂雙脊型的波導(dǎo)管狀。放電室102及轉(zhuǎn)換器103AU03B的內(nèi)部借助排氣單元109而成為O. IkPa至IOkPa左右的真空狀態(tài)。因此,放電室102及轉(zhuǎn)換器103AU03B成為能耐受其內(nèi)外的壓力差的結(jié)構(gòu)。在本實施方式中,放電室102延伸的方向為L方向(圖11中的左右方向),與脊形電極121a、121b的面正交而在等離子體放電時電力線所延伸的方向為E方向(圖11中的上下方向),沿著一對脊形電極121a、121b且與E方向正交的方向為H方向。如圖11至圖14所示,在放電室102設(shè)有上下一對放電用的排氣側(cè)脊形電極121a(一方的脊形電極)和基板側(cè)脊形電極121b(另一方的脊形電極)。這些脊形電極121a、121b構(gòu)成雙脊形波導(dǎo)管即成為放電室102的主要部分的脊形形狀,是相互平行地對向配置的平板狀的部分。就脊形電極121a、121b而言,為了減小電極板的表背溫度差引起的翹曲量,具有線膨脹率α小且熱傳遞率λ大的特性的板厚t薄的金屬的板材為優(yōu)選。作為脊形電極121a、121b的材質(zhì),具體而言優(yōu)選SUS304等,但也可以利用盡管線膨脹率大但熱傳遞率也格外大的鋁系金屬。如圖14所示,在這些脊形電極121a、121b上穿設(shè)有多個通氣孔123a、123b。板厚t優(yōu)選為O. 5mm以上且3mm以下。在小于O. 5mm的板厚t的情況下,由于原料的表面殘留應(yīng)力,而難以維持排氣側(cè)脊形電極121a及基板側(cè)脊形電極121b的平面度。而且,表背溫度差因通過的熱流束與板厚t之積而產(chǎn)生,因此即使是熱傳遞率λ大的鋁或鋁合金,在一邊的尺寸超過Im的大型的電極尺寸中,若板厚t成為3mm以上,則容易產(chǎn)生達(dá)到大致1_以上的凸變形的程度的表背溫度差。更優(yōu)選的板厚t為了薄且確保結(jié)構(gòu)性的處理強度,而為Imm以上且2mm以下。如圖12所示,從一方的排氣側(cè)脊形電極121a到另一方的基板側(cè)脊形電極121b的距離確定為脊形對向間隔dl (mm)。脊形對向間隔dl根據(jù)高頻電源105A、105B的頻率、基板S的大小及等離子制膜處理的種類等,設(shè)定為大致T30mm左右的范圍。在這一對脊形電極121a、121b的兩側(cè)設(shè)有一對非脊形部波導(dǎo)管122a、122b。通過上下的脊形電極121a、121b和左右的波導(dǎo)管122a、122b,放電室102的縱截面形狀形成為大致“H”字形狀。如圖14所示,脊形電極121a、121b分別通過螺栓114及螺母115等緊固構(gòu)件而以可分解的方式緊固在左右的非脊形部波導(dǎo)管122a、122b上設(shè)置的上下一對疊片狀的電極保持部122c。在脊形電極121a、121b的周部穿設(shè)有用于供螺栓114穿過的至少六個部位的緊固構(gòu)件插通孔124a 124f。這些緊固構(gòu)件插通孔124a 124f沿著脊形電極121a、121b相對于電極保持部122c的熱膨脹方向呈長孔形狀設(shè)置。在電極保持部122c上,與緊固構(gòu)件插通孔124a 124f同樣地形成有緊固構(gòu)件插通孔125a 125f。螺栓114、螺母115、緊固構(gòu)件插通孔124a 124f、緊固構(gòu)件插通孔125a 125f構(gòu)成熱膨脹吸收單元。例如僅將設(shè)置在脊形電極121a、121b的一側(cè)的邊的中央部的緊固構(gòu)件插通孔124a作為定位孔而形成為圓孔狀,其他緊固構(gòu)件插通孔124lTl24f形成為從緊固構(gòu)件插通孔124a沿著熱伸長方向即放射方向延伸的長孔狀。螺栓114及螺母115的緊固力在脊形電極121a、121b發(fā)生熱膨脹時,螺栓114沿著長圓狀的緊固構(gòu)件插通孔124lTl24f的長度方向進(jìn)行相對滑動,從而被轉(zhuǎn)矩管理成能夠容許脊形電極121a、121b的熱伸長的強度?;蛘邐A裝彈簧墊圈,并將螺栓114和螺母115擰緊至該彈簧墊圈不被壓壞的程度。如此,緊固構(gòu)件插通孔124lTl24f·的形狀形成為從作為定位孔的緊固構(gòu)件插通孔124a沿著作為熱伸長方向即放射方向延伸的長孔狀。因此,在脊形電極121a、121b的熱膨 脹時,緊固構(gòu)件插通孔124a的位置處的脊形電極121a、121b與電極保持部122c的相對位置不變化,但在其他的緊固構(gòu)件插通孔124lTl24f·的位置處,脊形電極121a、121b相對于電極保持部122c沿著緊固構(gòu)件插通孔124lTl24f·的長度方向能夠相對移動。由此,能順暢地吸收因熱膨脹引起的脊形電極121a、121b的向水平方向的擴(kuò)展,由于未限制脊形電極121a、121b的變形,因此能抑制凹凸變形、翹曲、歪斜等變形。需要說明的是,緊固構(gòu)件插通孔124lTl24f未必非要為長孔狀。在僅使脊形電極121a、121b與電極保持部122c的相對位置不變化時,僅將緊固構(gòu)件插通孔124lTl24f形成為比螺栓114的外徑具有充分大的富余度的內(nèi)徑的圓孔狀,也能得到同樣的作用效果。而且,電極保持部122c側(cè)的緊固構(gòu)件插通孔125a 125f可以為正圓狀。作為緊固件的螺栓114的頭優(yōu)選形成為薄且具有曲面的結(jié)構(gòu),以免向電極面內(nèi)側(cè)(等離子體生成側(cè))突出。就長孔124lTl24f而言,當(dāng)距作為定位孔的緊固構(gòu)件插通孔124a越遠(yuǎn)的位置的長孔,長孔形狀越長地擴(kuò)大時,能夠防止因設(shè)置不必要的長孔引起的電極強度下降,因此更優(yōu)選。與放電室102同樣地,轉(zhuǎn)換器103AU03B是由鋁合金材料等的具有導(dǎo)電性且具有非磁性或弱磁性的材料形成的容器狀的部件,與放電室102同樣地形成為雙脊形波導(dǎo)管狀。轉(zhuǎn)換器103AU03B的內(nèi)部與放電室102同樣地借助排氣單元109而形成為O. IkPa至IOkPa左右的真空狀態(tài),因此轉(zhuǎn)換器103A、103B成為能耐受其內(nèi)外的壓力差的結(jié)構(gòu)。如圖11所示,在轉(zhuǎn)換器103AU03B上分別設(shè)有上下一對平板狀的脊形部131a、131b。這些脊形部131a、131b構(gòu)成雙脊形波導(dǎo)管即轉(zhuǎn)換器103A、103B中的脊形形狀,且相互平行地對向配置。而且,在這一對脊形部131a、131b的兩側(cè)設(shè)有一對非脊形部波導(dǎo)管132a、132b。轉(zhuǎn)換器103A、103B中的從一方的脊形部131a到另一方的脊形部131b的距離確定為脊形對向間隔d2 (mm)(參照圖11)。脊形對向間隔d2根據(jù)高頻電源105AU05B的頻率、基板S的大小及等離子制膜處理的種類等,而設(shè)定為大致5(T200mm左右的范圍。S卩,放電室102的脊形電極121a、121b之間的脊形對向間隔dl (大致3 30mm)設(shè)定得比轉(zhuǎn)換器103A、103B的脊形部131a、131b之間的脊形對向間隔d2 (大致5(T200mm)窄。因此,如圖I所示,在脊形部131a、131b與脊形電極121a、121b的交界部存在幾十 一百幾十毫米的脊形高低差D (參照圖11)。
從高頻電源105A、105B供給的高頻電力經(jīng)由同軸線纜104AU04B及轉(zhuǎn)換部103A、103B而向放電室102的脊形電極121a、121b傳送,通過將脊形電極121a、121b的間隔設(shè)定得窄而產(chǎn)生強電場。通過向脊形電極121a、121b之間導(dǎo)入母氣體而生成等離子體,母氣體的材料氣體被分解或?qū)崿F(xiàn)活性化從而生成制膜組分。生成的制膜組分中的朝向基板S擴(kuò)散移動的制膜組分在基板S上形成膜,實施制膜處理。同軸線纜104AU04B具有外部導(dǎo)體141及內(nèi)部導(dǎo)體142。外部導(dǎo)體141與轉(zhuǎn)換器103AU03B的例如上側(cè)的脊形部131a電連接。內(nèi)部導(dǎo)體142貫通上側(cè)的脊形部131a和轉(zhuǎn)換器103A、103B的內(nèi)部空間而與下側(cè)的脊形部131b電連接。同軸線纜104A、104B分別將從高頻電源105AU05B供給的高頻電力向轉(zhuǎn)換器103AU03B引導(dǎo)。需要說明的是,作為高頻電源105AU05B,可以使用公知的結(jié)構(gòu),在本發(fā)明中并未特別限定。轉(zhuǎn)換器103AU03B將高頻電力的傳送模式從作為同軸傳送模式的TEM模式轉(zhuǎn)換成方形波導(dǎo)管的基本傳送模式即TE模式而向放電室102傳送,從而在脊形電極121a、121b之間產(chǎn)生等離子體。根據(jù)波導(dǎo)管的特性,在一對脊形電極121a、121b之間,沿著脊形電極的方向(H方向)的電場強度分布大致均勻。而且,通過使用脊形波導(dǎo)管,在一對脊形電極121a、121b之 間能夠得到可生成等離子體的程度的強電場強度。放電室102、轉(zhuǎn)換器103A及轉(zhuǎn)換器103B可以由雙脊形波導(dǎo)管構(gòu)成,也可以由單脊形波導(dǎo)管構(gòu)成。通過從高頻電源105A供給的高頻電力和從高頻電源105B供給的高頻電力,而在放電室102形成駐波。此時,當(dāng)從電源105A及電源105B供給的高頻電力的相位被固定時,駐波的位置(相位)被固定,一對脊形電極121a、121b中的放電室102延伸的方向即L方向的電場強度的分布產(chǎn)生不均。因此,通過調(diào)節(jié)從高頻電源105A及高頻電源105B的至少一方供給的高頻電力的相位,來進(jìn)行形成于放電室102的駐波的位置的調(diào)節(jié)。由此,實現(xiàn)一對脊形電極121a、121b的L方向的電場強度的分布的時間平均的均勻化。具體而言,以駐波的位置伴隨著時間的經(jīng)過而沿著L方向呈sin波狀、三角波狀或階梯(臺階)狀地移動的方式調(diào)節(jié)從高頻電源105A及高頻電源105B供給的高頻電力的相位。駐波移動的范圍、使駐波移動的方式(sin波狀、三角波狀或階梯狀等)及相位調(diào)整的周期的適當(dāng)化基于電力的分布、來自等離子體的發(fā)光的分布、等離子體密度的分布及/或制膜的膜的特性的分布等進(jìn)行。作為膜的特性,可以列舉膜厚、膜質(zhì)、太陽能電池等的作為半導(dǎo)體的特性等。通過形成脊形部的脊形波導(dǎo)管的特性和從高頻電源105AU05B供給的高頻電力的相位調(diào)制,對于基板S,在H方向及L方向的任一方向上均能夠在大范圍內(nèi)生成均勻的等離子體,因此當(dāng)對大面積基板制膜時,能夠均勻地制膜出高品質(zhì)的膜。如圖12及圖13所示,在基板側(cè)脊形電極121b的下方(_E方向)設(shè)有均熱調(diào)溫器
111。該均熱調(diào)溫器111的上表面Illa平坦,與基板側(cè)脊形電極121b平行,并相對于基板側(cè)脊形電極121b的下表面隔開幾mm至幾十mm左右的間隔。在均熱調(diào)溫器111上連接有熱介質(zhì)流通路111b。在均熱調(diào)溫器111的上表面Illa載置實施等離子體制膜處理的基板
S。即,基板S配置在放電室102的外部,由均熱調(diào)溫器111均勻地加熱。作為基板S,可以例示透光性玻璃基板。例如,作為在太陽能電池面板中使用的基板S,可以列舉長寬的大小為I. 4mX I. lm、厚度為3. Omm至4. 5mm的情況。母氣體供給單元110具備母氣體供給管110a,收容在放電室102的兩端設(shè)置的非脊形部波導(dǎo)管122a、122b的內(nèi)部且沿著其內(nèi)部空間的長度方向配置;多個母氣體噴出孔110b,從該母氣體供給管IlOa向放電室102的內(nèi)部的脊形電極121a、121b之間噴出對基板S的表面實施等離子體制膜處理所需的包含原料氣體的母氣體(例如,SiH4氣體等的材料氣體)。氣體噴出孔IlOb為了向脊形電極121a、121b之間大致均勻地噴出母氣體,而設(shè)置多個噴出徑適當(dāng)化的氣體噴出孔110b。需要說明的是,在母氣體供給管IlOa的側(cè)面形成一列的多個母氣體供給管IlOa的上下設(shè)有檐狀的引導(dǎo)板110c,以便使從母氣體噴出孔IlOb噴出的母氣體不立即擴(kuò)散,而在上下的脊形電極121a、121b之間前進(jìn)并均勻地擴(kuò)散至內(nèi)部。通過母氣體供給管110a、氣體噴出孔IlOb及引導(dǎo)板IlOc構(gòu)成母氣體供給單元110。例如,各氣體噴出孔IlOa噴出的氣體流速優(yōu)選超過音速以產(chǎn)生扼流現(xiàn)象而成為均勻的氣體流速。雖然也受母氣體流量及壓力條件的影響,但例示了使用具有(p0.3mm q)0.5mm的噴出徑的氣體噴出孔IlOa來設(shè)定氣體噴出孔IlOa的數(shù)量的情況。而且,例示了檐狀的引導(dǎo)板IlOc其狹縫狀的引導(dǎo)板對的間隔為O. 5_至2_左右,成為氣體助跑長度的引導(dǎo)板IlOc的寬度(在圖13中為H方向)為母氣體供給管110的直徑的I倍至 3倍左右。熱吸收調(diào)溫單元112成為將能夠進(jìn)行真空排氣的均勻化的歧管112a和能夠熱吸收的調(diào)溫器112b—體化的結(jié)構(gòu),并與排氣側(cè)脊形電極121a的外表面?zhèn)?上部)密接地設(shè)置,對脊形電極121a的溫度進(jìn)行控制。由此,控制通過實施等離子體處理的基板S的板厚方向的熱流束,從而能夠抑制基板S的翹曲變形。熱吸收調(diào)溫單元112的歧管112a及調(diào)溫器112b形成為作為通過對鋁合金進(jìn)行機(jī)械加工、壓鑄制法等而制造的具有剛性的一體結(jié)構(gòu)物,其平面形狀具有與排氣側(cè)脊形電極121a的平面形狀大致相同的平面形狀。在熱吸收調(diào)溫單元112的下表面形成有與排氣側(cè)脊形電極121a對向的平坦的平面部112c,排氣側(cè)脊形電極121a與該平面部112c強烈地?zé)峤佑|且被保持。排氣側(cè)脊形電極121a與熱吸收調(diào)溫單元112的平面部密接而成為一體,排氣側(cè)脊形電極121a被固定成不變形。排氣側(cè)脊形電極121a也可以以不與平面部112c分離的方式由未圖示的固定構(gòu)件保持,且被保持為在其熱膨脹時能夠相對于平面部112沿面方向相對移動,從而能夠吸收尺寸差。即,在排氣側(cè)脊形電極121a與熱吸收調(diào)溫單元112的熱膨脹率區(qū)別較大時,排氣側(cè)脊形電極121a將基板S的一端邊側(cè)中央設(shè)置的定位孔124a和為了吸收熱膨脹差而設(shè)置在角部或周邊位置的多個部位(在圖14的例子中為五個部位)的滑動長孔124lTl24f的方向沿著熱膨脹方向適當(dāng)設(shè)置,由此,熱膨脹的排氣側(cè)脊形電極121a沿著水平方向順暢地變形而不會產(chǎn)生凹凸,從而能夠與高剛性的熱吸收調(diào)溫單元112密接并抑制變形。還優(yōu)選在排氣側(cè)脊形電極121a的中央附近以與熱吸收調(diào)溫單元112密接的方式設(shè)置±11方向的滑動長孔124g。但是,優(yōu)選地,緊固件的頭優(yōu)選為薄且具有曲面的結(jié)構(gòu),以免緊固件的頭比電極面更向內(nèi)側(cè)(等離子體生成側(cè))突出,或者在滑動長孔124g設(shè)置使緊固件的頭沒入板厚的大致一半的階梯部。就滑動長孔124lTl24f、124g而言,當(dāng)距定位孔124a越遠(yuǎn)的位置的長孔,長孔形狀沿著熱膨脹方向越長地擴(kuò)大時,能夠防止因設(shè)置不必要的長孔引起的電極強度下降,因此更優(yōu)選。如圖13所示,在歧管112a的內(nèi)部形成有沿著水平方向擴(kuò)展的廣闊的共用空間112d。在歧管112a的上表面中央部豎立設(shè)置有歧管112a的集管部即排氣管112e,在該排氣管112e連接有排氣單元109、即未圖示的真空泵等。還如圖17A及圖17B所示,在歧管112a的下表面(平面部112c)開設(shè)形成有多個吸引口 112f。這些吸引口 112f經(jīng)由共用空間112d而與排氣管112e連通。需要說明的是,圖17A是熱吸收調(diào)溫單元112單體的橫向剖視圖,圖7B是表示排氣側(cè)脊形電極121a與熱吸收調(diào)溫單元112重疊的狀態(tài)的俯視圖。熱吸收調(diào)溫單元112的共用空間112d經(jīng)由吸引口 112f和設(shè)于排氣側(cè)脊形電極121a的多個通氣孔123a而與放電室102連通。在熱吸收調(diào)溫單元112的內(nèi)部配置有成為調(diào)溫器112b的主要部分的供熱介質(zhì)(調(diào)溫介質(zhì))流通的調(diào)溫介質(zhì)流通路(熱介質(zhì)流路)112g。調(diào)溫介質(zhì)流通路112g如圖17A及圖17B所示布局為,在俯視下由熱吸收調(diào)溫單元112的一端部的中央附近設(shè)置的熱介質(zhì)流路入口導(dǎo)入,從熱吸收調(diào)溫單元112的外周側(cè)向內(nèi)側(cè)延伸而將各吸引口 112f的周圍包圍,再次向外周側(cè)露出,純水、氟系油等的熱介質(zhì)在調(diào)溫介質(zhì)流通路112g的內(nèi)部循環(huán)。因此,能實現(xiàn)與平面部112b密接而設(shè)置的排氣側(cè)脊形電極121a的溫度的均勻化?!?br> 熱介質(zhì)從熱吸收調(diào)溫單元112的調(diào)溫器112b的外周側(cè)向內(nèi)側(cè)通過并從熱介質(zhì)流路出口流出。由此,從容易受到與周圍結(jié)構(gòu)的傳熱影響的外周側(cè)導(dǎo)入被控制成規(guī)定溫度的熱介質(zhì),并將其向內(nèi)側(cè)引導(dǎo),由此在整面能夠?qū)崿F(xiàn)排氣歧管112a的溫度的均勻化。熱介質(zhì)流路112g為了使整體成為更均勻的溫度而分割為兩系統(tǒng),各熱介質(zhì)流路112g避開排氣口112f設(shè)置,但并未限定于此。需要說明的是,向調(diào)溫介質(zhì)流通路(熱介質(zhì)流路)112g供給的熱介質(zhì)通過未圖示的加熱裝置及冷卻裝置而升溫或降溫成規(guī)定的溫度。該加熱裝置及冷卻裝置在從制膜裝置101分離的未圖示的熱介質(zhì)循環(huán)流路中使用。另外,熱吸收調(diào)溫單元112吸收由自清潔時的反應(yīng)(Si (膜或粉)+4F — SiF4 (氣體)+1439kcal/mol)產(chǎn)生的發(fā)熱。由此,自清潔時的結(jié)構(gòu)物的溫度實現(xiàn)高溫化,能夠防止氟自由基對結(jié)構(gòu)物的結(jié)構(gòu)材料的腐蝕加速的情況。熱吸收調(diào)溫單元112考慮放電室102內(nèi)的熱平衡而通過使控制成規(guī)定的溫度的熱介質(zhì)以規(guī)定的流量循環(huán)等進(jìn)行熱吸收或加熱,由此能夠進(jìn)行排氣側(cè)脊形電極121a的調(diào)溫。因此,熱吸收調(diào)溫單元112適當(dāng)?shù)匚諒母哳l電源105AU05B供給且由等離子體產(chǎn)生的能量。而且,熱吸收調(diào)溫單元112減小伴隨著從脊形電極121a、121b之間產(chǎn)生的等離子體向設(shè)有基板S的均熱調(diào)溫器111的通過熱量及從均熱調(diào)溫器111通過基板S向熱吸收調(diào)溫單元112通過的熱量而在基板S的表背產(chǎn)生的溫度差。由此,能夠抑制基板S凹或凸地?zé)嶙冃蔚那闆r。然而,如圖15以及圖16A及圖16B所示,形成于排氣側(cè)脊形電極121a的通氣孔123a的內(nèi)徑設(shè)定得比形成于基板側(cè)脊形電極121b的通氣孔123b的內(nèi)徑更大??紤]到能夠?qū)崿F(xiàn)均勻的排氣和排氣阻力不增大,排氣側(cè)脊形電極121a的通氣孔123a的內(nèi)徑設(shè)定為例如φ2 5mm的范圍。而且,基板側(cè)脊形電極121b的通氣孔123b的內(nèi)徑設(shè)定為φ 3mm的范圍,且123a的內(nèi)徑形成得比123b的內(nèi)徑大。排氣側(cè)脊形電極121a的貫通孔123a考慮能夠?qū)崿F(xiàn)均勻的排氣?;鍌?cè)脊形電極121b的通氣孔123b考慮能夠?qū)崿F(xiàn)均勻的制膜。各脊形電極121a、121b中的每單位面積的通氣孔123a、123b的開口率被形成為在各脊形電極121a、121b的平面的中央部通氣孔123a彼此之間、通氣孔123b彼此之間的間距較密,且被形成為在周圍部通氣孔123a彼此之間、通氣孔123b彼此之間的間距較疏。由此,材料氣體從排氣側(cè)脊形電極121a的周邊方向,SP,從非脊形部波導(dǎo)管122a、122b內(nèi)的母氣體供給管IlOa朝向基板側(cè)脊形電極121b的面中央部供給,并且制膜組分也從基板側(cè)脊形電極121b向得到制膜組分的擴(kuò)散的基板S的面中央部遍及,從而制膜組分在基板S的面內(nèi)均勻地擴(kuò)散。S卩,當(dāng)從排氣側(cè)脊形電極121a通過排氣單元109對母氣體進(jìn)行真空排氣時,至少在排氣側(cè)脊形電極121a的貫通孔123a或基板側(cè)脊形電極121b的通氣孔123b中,其每單位面積的開口率被設(shè)為相對于排氣單元109距排氣單元109近的位置范圍(距母氣體供給管IlOa遠(yuǎn)的位置范圍)的每單位面積的開口率大于距母氣體供給管IlOa近的位置范圍的每單位面積的開口率。具體而言,在脊形電極121a、121b的長寬的邊的30°/Γ50%的中央附近的范圍內(nèi),通氣孔123a、123b的間距間隔設(shè)定為較密的l(T30mm左右,在其周圍的范圍內(nèi),間距間隔設(shè)定為較疏的3(Tl00mm左右。或者,也可以將通氣孔123a、123b的間距間隔在整個區(qū)域上等間隔地設(shè)定,在中央附近的范圍內(nèi)使通氣孔123a、123b的內(nèi)徑大,在其周圍的 范圍內(nèi)使通氣孔123a、123b的內(nèi)徑小,由此使每單位面積的開口率變化。至少在排氣側(cè)脊形電極121a的貫通孔123a或基板側(cè)脊形電極121b的通氣孔123b中,在脊形電極面內(nèi)對有效的孔尺寸和間距設(shè)置分布,對排氣流導(dǎo)設(shè)置分布,由此排氣阻力不增大,能夠使母氣體在放電室102內(nèi)均勻地遍及,從而能夠進(jìn)行穩(wěn)定的制膜。如圖17B所示,熱吸收調(diào)溫單元112的吸引口 112f與設(shè)于上側(cè)的脊形電極121a的通氣孔123a未必以匹配的方式形成,但需要以使與各吸引口 112f匹配的通氣孔123a的數(shù)量成為大致均勻的方式形成通氣孔123a。如上述那樣,一對脊形電極121a、121b是厚度O. 5mnT3mm的薄金屬板。排氣側(cè)脊形電極121a與熱吸收調(diào)溫單元112的下表面(平面部112c)密接而被保持,因此排氣側(cè)脊形電極121a彎曲或翹曲的可能性少。然而,基板側(cè)脊形電極121b其兩面均未相接,因此原封不動的話,尤其是中央部將因自重而向下方彎曲。因此,如圖13所示,通過從熱吸收調(diào)溫單元112向下方垂下的多個索狀吊持構(gòu)件127,成為吊持下側(cè)的脊形電極121b的結(jié)構(gòu)。吊持構(gòu)件127的材質(zhì)優(yōu)選采用陶瓷等電介質(zhì)或利用電介質(zhì)覆蓋金屬棒的周圍的直徑細(xì)的材質(zhì),以免擾亂放電室102內(nèi)的電場。吊持構(gòu)件127保持包括脊形電極121b的周圍及中央部的多個點,能夠調(diào)整各自的長度。因此,基板側(cè)脊形電極121b相對于排氣側(cè)脊形電極121a平行且平坦地被支承。如圖13所示,設(shè)有從下方(從-E方向向+E方向)將基板側(cè)脊形電極121b和均熱調(diào)溫器111包圍的形狀的防著板129。防著板129設(shè)置成能夠相對于從均熱調(diào)溫器111的下表面延伸的支承柱130沿著軸向(土E方向)滑動,并且由介于支承柱130的中間部形成的凸緣狀的限動件130a、130b之間的與防著板按壓構(gòu)件131之間彈性安裝的彈簧132始終向脊形電極121b側(cè)施力。需要說明的是,支承柱130對均熱調(diào)溫器111進(jìn)行支承并且在基板S的搬運時等向±E*向移動,并且可以將用于向均熱調(diào)溫器111循環(huán)供給熱介質(zhì)等的配管設(shè)置在內(nèi)部。通過設(shè)置防著板129,限定向載置在均熱調(diào)溫器111的上表面Illa上的基板S制膜時擴(kuò)散的制膜自由基或粉類附著或蓄積的場所,從而抑制制膜材料向制膜裝置I的與制膜無關(guān)的區(qū)域附著。防著板129克服彈簧132的作用力而向下方(-E方向)滑動并壓下,由此在基板搬運時等根據(jù)需要能夠變更與均熱調(diào)溫器111的位置關(guān)系。由此,由于在防著板129與下側(cè)的脊形電極121b之間隔開間隔,因此能夠使載置在均熱調(diào)溫器111的上表面Illa上的基板S的搬入、搬出容易。需要說明的是,上述的均熱調(diào)溫器111可以采用通過規(guī)定溫度及規(guī)定流量的熱介質(zhì)的循環(huán)而控制溫度的均熱板和基板工作臺所構(gòu)成的以往的結(jié)構(gòu)。而且,在將均熱調(diào)溫器111加熱維持成恒定的溫度且在不需要吸熱的制膜條件下運用的制膜裝置中,也可以是具有電加熱器而不是熱介質(zhì)循環(huán)的均熱板。通過采用這種均熱板,能夠?qū)崿F(xiàn)成本削減和控制的簡化。在如以上那樣構(gòu)成的制膜裝置101中,通過以下的步驟對設(shè)置在放電室102的內(nèi)部的基板S實施等離子體制膜處理。首先,通過排氣單元109從放電室102、轉(zhuǎn)換器103AU03B的內(nèi)部排出空氣。此時,放電室102、轉(zhuǎn)換器103AU03B及防著板129的內(nèi)部的空氣經(jīng)由穿設(shè)于一對脊形電極121a、 121b的通氣孔123a、123b由熱吸收調(diào)溫單元112 (歧管112a)的吸引孔112f吸引。該內(nèi) 部的空氣進(jìn)而通過共用空間112d和排氣管112e,經(jīng)由未圖示的壓力調(diào)整閥及真空泵而向外部排氣。接著,將防著板129向下方(-E方向)壓下,將基板S載置在均熱調(diào)溫器111的上表面Illa (圖13)。接下來,從高頻電源105A、105B,將頻率為13. 56MHz以上、優(yōu)選為30MHz至400MHz的高頻電力經(jīng)由循環(huán)器107A、107B、匹配器106A、106B、同軸線纜104A、104B及匹配器106A、106B向放電室102的脊形電極121a、121b供給,并從母氣體供給單元110向脊形電極121a、121b之間供給例如SiH4氣體等的母氣體。此時,控制排氣單元109的排氣量,將放電室102等的內(nèi)部、即脊形電極121a、121b之間的壓力保持為O. IkPa至IOkPa左右的真空狀態(tài)。從高頻電源105AU05B供給的高頻電力經(jīng)由同軸線纜104A、104B及匹配器106A、106B而向轉(zhuǎn)換器103A、103B傳送。在匹配器106A、106B中,調(diào)節(jié)傳送高頻電力的系統(tǒng)中的阻抗等的值。并且,在轉(zhuǎn)換器103A、103B中將高頻電力的傳送模式從同軸傳送模式即TEM模式轉(zhuǎn)換成方形波導(dǎo)管的基本傳送模式即TE模式。在這種狀態(tài)下,在脊形電極121a、121b之間,母氣體被電離而產(chǎn)生等離子體。由該等離子體生成的制膜組分通過擴(kuò)散,經(jīng)由穿設(shè)于基板側(cè)脊形電極121b的通氣孔123b而到達(dá)基板S之上,從而在基板S上形成均勻的膜、例如非結(jié)晶硅膜、結(jié)晶質(zhì)硅膜。放電室102是形成有脊形部(脊形電極121a、121b)的脊形波導(dǎo)管,因此由于其特性,在脊形電極121a、121b之間,H方向的電場強度分布變得大致均勻。而且,通過時間性地調(diào)制從高頻電源105A及高頻電源105B的至少一方供給的高頻電力的相位,而使形成于放電室102的駐波的位置變化,從而實現(xiàn)脊形電極121a、121b的L方向的電場強度的分布的時間平均的均勻化。通過使用脊形波導(dǎo)管,除了傳送損失小的效果之外,在H方向及L方向上均能夠易于使電場強度分布大致均勻化的區(qū)域大面積化。在本實施方式的真空處理裝置101中,在放電室102的排氣側(cè)脊形電極121a的上部設(shè)置熱吸收調(diào)溫單元112,通過該熱吸收調(diào)溫單元112能夠控制排氣側(cè)脊形電極121a的溫度及通過基板S的板厚方向的熱流束。因此,抑制排氣側(cè)脊形電極121a和基板S的熱膨脹引起的變形(翹曲)而確保均勻的等離子體特性,從而能夠進(jìn)行高品質(zhì)的等離子體制膜處理。
S卩,熱吸收調(diào)溫單元112考慮放電室102內(nèi)的熱平衡而通過使控制成規(guī)定的溫度的熱介質(zhì)以規(guī)定的流量循環(huán)等進(jìn)行熱吸收或加熱,從而能夠進(jìn)行排氣側(cè)脊形電極121a的調(diào)溫。因此,熱吸收調(diào)溫單元112適當(dāng)?shù)匚諒母哳l電源105AU05B供給且由等離子體產(chǎn)生的能量,并減小伴隨著從脊形電極121a、121b的等離子體向設(shè)置基板S的均熱調(diào)溫器111的通過熱量、從均熱調(diào)溫器111通過基板S向熱吸收調(diào)溫單元112通過的熱量而在基板S的表背產(chǎn)生的溫度差的發(fā)生,因此能有效地抑制基板S凹或凸地?zé)嶙冃蔚那闆r。另外,熱吸收調(diào)溫單元112 (歧管112a)形成作為剛體,排氣側(cè)脊形電極121a與形成于該熱吸收調(diào)溫單元112的下表面的平面部112c密接而被保持。因此,排氣側(cè)脊形電極121a更可靠地防止熱膨脹引起的變形(翹曲)而確保均勻的等離子體特性,從而能夠進(jìn)行高品質(zhì)的等離子體制膜處理。 此外,基板側(cè)脊形電極121b從熱吸收調(diào)溫單元112經(jīng)由多個吊持構(gòu)件127吊持,該基板側(cè)脊形電極121b相對于排氣側(cè)脊形電極121a平行且平坦地被支承。因此,通過作為剛體而形成的熱吸收調(diào)溫單元112而平坦地吊持基板側(cè)脊形電極121b。由此,提高基板側(cè)脊形電極121b的平坦度,并提高相對于排氣側(cè)脊形電極121a的平行精度,確保放電室102的均勻的等離子體特性而能夠進(jìn)行高品質(zhì)的等離子體制膜處理。另外,將一對脊形電極121a、121b用厚度O. 5mnT3mm的薄金屬板形成,因此在控制脊形電極121a、121b的溫度時,因該通過熱流束而產(chǎn)生的表背溫度少,而且快速地變均勻。因此,能夠防止脊形電極121a、121b的翹曲,確保均勻的等離子體特性而能夠進(jìn)行高品質(zhì)的等離子體制膜處理。而且,設(shè)有將放電室102及轉(zhuǎn)換器103AU03B的內(nèi)部的氣體排出的排氣單元109和將對基板S實施等離子體處理所需的母氣體向一對脊形電極121a、121b之間供給的母氣體供給單元110,因此能夠始終將材料氣體流量被控制了的母氣體大致均勻地供給到放電室102內(nèi),并且將在等離子體發(fā)生時產(chǎn)生的Si納米簇等膜質(zhì)下降要素從排氣側(cè)脊形電極121b通過排氣單元109迅速地向外部排出,從而能夠進(jìn)行高品質(zhì)的等離子體制膜處理。此外,在脊形電極121a、121b穿設(shè)多個通氣孔123a、123b,熱吸收調(diào)溫單元112形成為經(jīng)由這些通氣孔123a、123b與放電室102連通的歧管狀,并形成供調(diào)溫介質(zhì)在其內(nèi)部流通的調(diào)溫介質(zhì)流通路112g,排氣單元109與熱吸收調(diào)溫單元112的集管部即排氣管112e連接,經(jīng)由該熱吸收調(diào)溫單元112的歧管形狀而將放電室102及轉(zhuǎn)換器103A、103B的內(nèi)部的氣體排出。因此,通過熱吸收調(diào)溫單元112的歧管形狀,能夠在脊形電極121a、121b的大范圍內(nèi)進(jìn)行放電室102內(nèi)部的排氣。因此,使放電室102內(nèi)部的母氣體的分布均勻化而使等離子體穩(wěn)定化,從而能夠進(jìn)行高品質(zhì)的等離子體制膜處理。另外,脊形電極121a、121b的每單位面積的通氣孔123a、123b的開口率被設(shè)為相對于排氣單元19距排氣單元109 (排氣管112e)近的范圍位置的開口率大于距母氣體供給單元110 (母氣體供給管IlOa)近的范圍位置的開口率。因此,使母氣體均勻地遍及于放電室12內(nèi),在脊形電極121a、121b之間從母氣體通過等離子體而生成的制膜組分借助擴(kuò)散經(jīng)由基板側(cè)脊形電極121b的通氣孔123b到達(dá)基板S之上,從而能夠?qū)錝實施穩(wěn)定的等離子體制膜處理。此外,母氣體供給單元110具備收容在放電室102的兩端設(shè)置的非脊形部波導(dǎo)管122a、122b的內(nèi)部而沿著長度方向延伸的母氣體供給管IlOa ;從該母氣體供給管IlOa向上下的脊形電極121a、121b之間噴出母氣體的多個母氣體噴出孔IlOb ;檐狀的引導(dǎo)板110c。由此,有效地利用非脊形部波導(dǎo)管122a、122b的內(nèi)部空間而實現(xiàn)真空處理裝置101的緊湊化,并使母氣體從放電室102的兩端的非脊形部波導(dǎo)管122a、122b均勻地遍及于放電室102的內(nèi)部而使等離子體均勻化,從而能夠進(jìn)行高品質(zhì)的等離子體制膜處理。另外,用于通過螺栓114和螺母115將脊形電極121a、121b緊固于非脊形部波導(dǎo)管122a、122b的電極保持部122c的緊固構(gòu)件插通孔124a 124f以緊固構(gòu)件插通孔124a為定位點,沿著脊形電極121a、121b相對于電極保持部122c的熱膨脹方向而形狀呈長孔狀地擴(kuò)大,并且螺栓114與螺母115的緊固力設(shè)定為在脊形電極121a、121b的熱膨脹時能夠容許其伸長的強度。因此,即使各脊形電極121a、121b發(fā)生熱膨脹而尺寸沿著面方向延伸,也能夠管理脊形電極121a、121b的緊固構(gòu)件插通孔124a 124f的位置相對于電極保持部122c的相對位置并進(jìn)行相對移動。因此,并未對脊形電極121a、121b施加限制的應(yīng)力,不會引起翹曲等變形,由此,上下的脊形電極121a、121b之間保持平行而產(chǎn)生均勻的等離子體,從而能夠進(jìn)行高品質(zhì)的等離子體制膜處理?!?br> 〔第七實施方式〕基于圖18、圖19,說明本發(fā)明的第七實施方式。圖18是表示本發(fā)明的第七實施方式的制膜裝置141的縱向剖視圖。圖19是制膜裝置141的放電室102及脊形電極對向間隔調(diào)整機(jī)構(gòu)142周邊的分解立體圖。需要說明的是,在該圖18及圖19中,對于與圖13及圖14所示的第六實施方式的制膜裝置101同樣的結(jié)構(gòu)的部分,不標(biāo)注符號,或者標(biāo)注相同的符號而省略說明。在制膜裝置141中,設(shè)有脊形電極對向間隔調(diào)整機(jī)構(gòu)(脊形電極對向間隔調(diào)整單元)142,該脊形電極對向間隔調(diào)整機(jī)構(gòu)142能夠在放電室102的一對脊形電極121a、121b之間保持平行的狀態(tài)下,調(diào)整這雙方的脊形電極121a、121b間的間隔(脊形對向間隔dl)。脊形電極對向間隔調(diào)整機(jī)構(gòu)142從上方通過多個吊持構(gòu)件143吊持基板側(cè)脊形電極121b,并相對于排氣側(cè)脊形電極121a平行地支承,使基板側(cè)脊形電極121b相對于排氣側(cè)脊形電極121a平行地移動。脊形電極對向間隔調(diào)整機(jī)構(gòu)142不使非脊形部波導(dǎo)管122a、122b的L方向截面形狀變化而維持波導(dǎo)管特性。由此,以傳送特性不變化的方式保持非脊形部波導(dǎo)管122a、122b,并相對于排氣側(cè)脊形電極121a使基板側(cè)脊形電極121b在保持平行的狀態(tài)下移動,從而能夠調(diào)整雙方的脊形電極121a、121b之間的對向間隔。例如,在熱吸收調(diào)溫單元112的上部設(shè)置有形成為框狀的吊持框材144,該吊持框材144借助未圖示的上下滑動機(jī)構(gòu)而上下(土E方向)滑動。在該吊持框材144上連接有例如總數(shù)為8個的吊持構(gòu)件143的上端部,這些吊持構(gòu)件143從吊持框材144向下方(-E方向)延伸,貫通熱吸收調(diào)溫單元112、排氣側(cè)脊形電極121a、放電室102的內(nèi)部空間,其下端部與基板側(cè)脊形電極121b的包括至少中央部附近、優(yōu)選包括中央附近及周圍部附近的8個部位以上連接。吊持構(gòu)件143的數(shù)量可以適當(dāng)增減以使得基板側(cè)脊形電極121b相對于自重能夠確保平面度。吊持構(gòu)件143與實施方式6中的吊持構(gòu)件127相同。吊持構(gòu)件143的材質(zhì)優(yōu)選為陶瓷等電介質(zhì)、或金屬棒的周圍由電介質(zhì)覆蓋的直徑細(xì)的材質(zhì),以免擾亂放電室102內(nèi)的電場。例如,吊持構(gòu)件143可以利用在(p0.3 (plmm的SUS304線材的表面覆蓋有氧化鋁陶瓷的電介質(zhì)的材質(zhì)。這樣的話,基板側(cè)脊形電極121b由多個細(xì)的吊持構(gòu)件143保持,因此即使基板側(cè)脊形電極121b因熱膨脹而發(fā)生熱伸長,在脊形電極面方向也不會產(chǎn)生限制的應(yīng)力,因此能夠抑制彎曲或翹曲等變形。在吊持構(gòu)件143貫通熱吸收調(diào)溫單元112的部分也可以設(shè)置密封支承構(gòu)件145,該密封支承構(gòu)件145保持熱吸收調(diào)溫單元112內(nèi)部的與排氣單元109連通的歧管形狀的氣密,并且將吊持構(gòu)件143保持為沿著軸向滑動自如。而且,在排氣側(cè)脊形電極121a穿設(shè)有用于供吊持構(gòu)件143貫通的貫通孔146 (參照圖19),但該貫通孔146的內(nèi)徑優(yōu)選為使吊持構(gòu)件143無干涉地通過的最小限度的大小,以免擾亂放電室102內(nèi)的電場。而且,也可以使用穿設(shè)于排氣側(cè)脊形電極121a的多個通氣孔123a,來供吊持構(gòu)件143通過。基板側(cè)脊形電極121b的H方向的兩邊部被緊固固定于非脊形部波導(dǎo)管122a、122b的電極保持部122c。但是,為了使基板側(cè)脊形電極121b能夠上下移動,而如圖18所示,設(shè)有使電極保持部122c的位置相對于非脊形部波導(dǎo)管122a、122b上下(土E方向)滑動的滑動調(diào)整部147?;瑒诱{(diào)整部147也是脊形電極對向間隔調(diào)整機(jī)構(gòu)142的結(jié)構(gòu)要素。
滑動調(diào)整部147使電極保持部122c與非脊形部波導(dǎo)管122a、122b分體而與非脊形部波導(dǎo)管122a、122b重合地沿著E方向能夠滑動,利用緊固構(gòu)件148緊固而將其高度固定。因此,即使電極保持部122c的位置滑動,非脊形部波導(dǎo)管122a、122b的L方向截面形狀也不會變化,能維持波導(dǎo)管特性,因此傳送特性不變化。緊固構(gòu)件148的頭優(yōu)選薄且具有曲面,以免緊固構(gòu)件148的頭向非脊形部波導(dǎo)管122a、122b的內(nèi)表面?zhèn)韧怀?。如此,電極保持部122c及滑動調(diào)整部147及緊固構(gòu)件148也構(gòu)成脊形電極對向間隔調(diào)整機(jī)構(gòu)142。在如以上那樣構(gòu)成的制膜裝置141中,在調(diào)整基板側(cè)脊形電極121b的高度而調(diào)整脊形電極對向間隔時,松緩緊固構(gòu)件148而能夠使脊形電極121b和電極固定部122c的高度移動,之后,通過未圖示的上下滑動機(jī)構(gòu)使吊持框材144上下移動,使脊形電極121b的高度變化,在基板側(cè)脊形電極121b到達(dá)了規(guī)定的高度之后,利用緊固構(gòu)件148進(jìn)行緊固固定。由此,脊形電極對向間隔成為規(guī)定的間隔dl。如此,根據(jù)該制膜裝置141,通過脊形電極支承機(jī)構(gòu)142,能夠?qū)⒁粚剐坞姌O121a、121b之間保持平行并對基板側(cè)脊形電極121b進(jìn)行上下位置調(diào)整而將脊形對向間隔dl設(shè)定為最佳值。而且,下基板側(cè)脊形電極121b由8個吊持構(gòu)件143以水平且維持平面度的狀態(tài)下吊持。因此,即使基板側(cè)脊形電極121b的厚度薄,也不會產(chǎn)生因自重造成的彎曲或翹曲等變形,由此,能夠?qū)崿F(xiàn)基板側(cè)脊形電極121b的薄板化而提高熱傳遞率,能夠抑制表背溫度差或熱膨脹引起的變形。此外,在基板側(cè)脊形電極121b的表背面除了細(xì)的吊持構(gòu)件143之外沒有結(jié)構(gòu)物,因此不會對在放電室2內(nèi)產(chǎn)生等離子體而使制膜組分向基板S擴(kuò)散的情況造成影響。如此,在放電室102內(nèi)產(chǎn)生均勻的等離子體,從而能夠?qū)錝進(jìn)行高品質(zhì)的等離子體制膜處理?!驳诎藢嵤┓绞健辰酉聛?,基于圖20、圖21,說明本發(fā)明的第八實施方式。圖20是表示本發(fā)明的第八實施方式的制膜裝置151的縱向剖視圖。圖21是制膜裝置151的放電室102及脊形電極對向間隔調(diào)整機(jī)構(gòu)152周邊的分解立體圖。需要說明的是,在該圖20及圖21中,對于與圖18及圖19所示的第七實施方式的制膜裝置141同樣的結(jié)構(gòu)的部分,標(biāo)注相同符號而省略說明。在制膜裝置151也設(shè)有脊形電極對向間隔調(diào)整機(jī)構(gòu)152,該脊形電極對向間隔調(diào)整機(jī)構(gòu)152能夠在放電室102中的一對脊形電極121a、121b之間保持平行的狀態(tài)下,調(diào)整這雙方的脊形電極121a、121b之間的間隔(脊形對向間隔dl)。該脊形電極對向間隔調(diào)整機(jī)構(gòu)152具有從下方(-E方向)支承基板側(cè)脊形電極121b的電極支承構(gòu)件153。該電極支承構(gòu)件153具有例如外框部153a和在該外框部153a的內(nèi)側(cè)呈十字狀架設(shè)的橫檔部153b,從而準(zhǔn)確地形成其上表面的平面度。 在電極支承構(gòu)件153的上表面載置有基板側(cè)脊形電極121b,通過多個滑動銷154而由電極支承構(gòu)件153保持。在基板側(cè)脊形電極121b穿設(shè)有供滑動銷154穿過的多個銷孔155,該銷孔155為了容許電極支承構(gòu)件153上的基板側(cè)脊形電極121b的熱膨脹而形成為長孔狀。多個銷孔155中,僅將設(shè)置在基板側(cè)脊形電極121b的一側(cè)的邊的中央部的銷孔作為定位銷孔而形成為圓孔狀,其他的銷孔155形成為從定位銷孔沿著熱伸長方向即放射方向延伸的長孔狀。因此,脊形電極121b被保持為以在電極支承構(gòu)件153上保持相對位置并密接的方式維持平面度,在該狀態(tài)下,即使產(chǎn)生熱膨脹也不會受限制,因此不會產(chǎn)生翹曲、歪斜。需要說明的是,滑動銷154的頭優(yōu)選設(shè)計為薄且具有曲面等,以免滑動銷154的頭向電極面內(nèi)側(cè)(等離子體生成側(cè))突出。橫檔部153b在能夠固定滑動銷154的范圍內(nèi)縮減寬度為優(yōu)選。通過電極支承構(gòu)件153,支承基板側(cè)脊形電極121b的下表面的周圍部分及中央部分的重量。因此,阻止基板側(cè)脊形電極121b因自重而向下方彎曲的情況并維持平面度。而且,基板側(cè)脊形電極121b的上表面整面露出,下表面也以至少不妨礙基板S的等離子體處理(制膜處理)的程度露出。電極支承構(gòu)件153的平面形狀未必非要是圖21所示那樣的具有外框部153a和在該外框部153a的內(nèi)側(cè)呈十字狀架設(shè)的橫檔部153b的形狀,但需要形成為能夠支承基板側(cè)脊形電極121b的至少周圍部分和中央部分的重量且不會過度地覆蓋基板側(cè)脊形電極121b的下表面而擾亂放電室102內(nèi)的電場的形狀,并成為不會妨礙制膜組分通過設(shè)于基板側(cè)脊形電極121b的多個通氣孔123b而到達(dá)基板S的擴(kuò)散的形狀。電極支承構(gòu)件153的H方向的兩邊部與第七實施方式的制膜裝置141同樣地,緊固固定于在非脊形部波導(dǎo)管122a、122b上設(shè)置的電極固定部122c,電極固定部122c由滑動調(diào)整部147保持為能夠沿著土E方向滑動。電極支承構(gòu)件153及基板側(cè)脊形電極121b與制膜裝置141同樣地能夠上下(土E方向)進(jìn)行位置調(diào)整。根據(jù)以上那樣構(gòu)成的制膜裝置151,基板側(cè)脊形電極121b相對于排氣側(cè)脊形電極121a平行且平坦地被支承,而且基板側(cè)脊形電極121b的表背面以不會妨礙等離子體處理的程度露出。因此,能夠防止作為薄金屬板的基板側(cè)脊形電極121b因自重而彎曲的情況而高精度地保持平面度,能夠在放電室102內(nèi)產(chǎn)生均勻的等離子體,能夠?qū)錝進(jìn)行高品質(zhì)的等離子體制膜處理。〔第九實施方式〕基于圖22及圖23,說明本發(fā)明的第九實施方式。圖22是表示本發(fā)明的第九實施方式的制膜裝置161的縱向剖視圖。圖23是制膜裝置161的放電室102、脊形電極對向間隔調(diào)整機(jī)構(gòu)162及作為母氣體供給單元的母氣體分配部163周邊的分解立體圖。需要說明的是,在該圖22及圖23中,對于與圖13及圖14所示的第六實施方式的制膜裝置101同樣的結(jié)構(gòu)的部分,不標(biāo)注符號,或標(biāo)注相同的符號而省略說明。在制膜裝置161中,母氣體分配部163收容在熱吸收調(diào)溫單元112的內(nèi)部的共用空間112d內(nèi)。母氣體分配部163具備在共用空間112d內(nèi)沿著脊形電極121a的面方向平行地遍布多個的母氣體供給管163a ;這各母氣體供給管163a的兩端部集合的集管163b ;在各母氣體供給管163a的下表面穿設(shè)的多個母氣體噴出孔163c ;與兩集管163b分別連接的母氣體導(dǎo)入管163d。多個母氣體供給管163a和一對集管部163b組裝成梯子狀。母氣體導(dǎo)入管163d從未圖示的主配管分支而均勻地供給母氣體,該母氣體從母氣體噴出孔163c經(jīng)由熱吸收調(diào)溫單元112的內(nèi)部而向上下的脊形電極121a、121b之間噴出。母氣體噴出孔163b大致均勻地配置在放電室102的內(nèi)部的排氣側(cè)脊形電極121a的背面,因此能夠使母氣體均勻地遍及于放電室102的內(nèi)部。優(yōu)選地,在集管163b和從其分支的各母氣體供給管163a之間,進(jìn)行設(shè)置節(jié)流孔等適當(dāng)?shù)姆峙涮幚恚瑏硐蚋髂笟怏w供給管163a均勻地分配母氣體。而且,多個母氣體噴出孔163c與前述的第六實施方式同樣地,噴出的氣體流速優(yōu)選超過音速以產(chǎn)生扼流現(xiàn)象而成為均勻的氣體流速。雖然受到母氣體流量及壓力條件的影響,但例示了使用具有φ0.3mm φ0.5mm的噴出徑的母氣體噴出孔63b而設(shè)定母氣體噴出孔63b的數(shù)量的情況。需要說明的是,母氣體分配部163并未限定為具有多個母氣體供給管163a和集管163b的梯子狀,只要是具有同樣的功能的結(jié)構(gòu)即可。 在本實施方式中,排氣單元與設(shè)置在放電室102的兩端的非脊形部波導(dǎo)管122a、122b連接。具體而言,在各個非脊形部波導(dǎo)管122a、122b的上表面設(shè)置排氣管164a、164b,且在此連接有未圖示的真空泵等排氣單元109。非脊形部波導(dǎo)管122a、122b根據(jù)其供給的高頻頻率和傳送模式而決定適當(dāng)?shù)某叽?,因此在非脊形部波?dǎo)管122a、122b的內(nèi)部設(shè)有劃分成規(guī)定的容量的波導(dǎo)管劃分用的網(wǎng)狀物165a、165b。網(wǎng)狀物165a、165b為具有導(dǎo)電性的金屬制,不會妨礙氣體的排氣而能夠劃分電位場。比網(wǎng)狀物165a、165b更靠下部方向(-E方向)的下部分確保適當(dāng)?shù)膫魉陀贸叽?。而且,比網(wǎng)狀物165a、165b更靠上部方向(+E方向)的上部分作為均勻的真空排氣所需的空間而能夠自由地選定尺寸、形狀。網(wǎng)狀物165a、165b的開口部的大小優(yōu)選為3 20mm左右。排氣單元109的排氣管164在向各非脊形部波導(dǎo)管102a、102b的連接中,可以是一部位,但更優(yōu)選存在于多個部位。在位于放電室102兩端的非脊形部波導(dǎo)管122a、122b的上表面設(shè)置多個排氣管164a、164b,且在此連接有未圖示的真空泵等排氣單元109。在圖23中,在非脊形部波導(dǎo)管122a、122b的上表面在L方向的兩端附近各設(shè)有2個排氣管164a、164b。與非脊形部波導(dǎo)管122a、122b連接的各排氣管164a、164b的排氣能力通過設(shè)置在各排氣配管途中的控制閥而能夠變更平衡。制膜組分向基板S擴(kuò)散,因此通過調(diào)整多個排氣管164的排氣流的平衡,而能夠控制基板S附近的制膜組分的土H方向和土L方向的氣體擴(kuò)散,從而能夠進(jìn)行更均勻的制膜處理。需要說明的是,脊形電極對向間隔調(diào)整機(jī)構(gòu)162與第七實施方式的脊形電極對向間隔調(diào)整機(jī)構(gòu)142同樣地,具備吊持基板側(cè)脊形電極121b的多個吊持構(gòu)件143 ;從上方保持這些吊持構(gòu)件143的吊持框材144 ;使吊持框材144上下移動的未圖示的上下滑動機(jī)構(gòu)。而且,用于使基板側(cè)脊形電極121b能夠上下移動的滑動調(diào)整部147的結(jié)構(gòu)也同樣。在制膜裝置161中,通過排氣單元109的真空泵的工作,放電室102的內(nèi)部的氣體通過一對脊形電極121a、121b之間,從非脊形部波導(dǎo)管102a、102b的內(nèi)部抽出,通過波導(dǎo)管劃分用的網(wǎng)狀物165a、165b,從排氣管164a、164b排氣。同時,從母氣體供給管163a的母氣體噴出孔163b向一對脊形電極121a、121b之間供給母氣體。
根據(jù)本結(jié)構(gòu),從放電室102的上部的排氣側(cè)脊形電極121a的大致整面的大面積均勻地供給母氣體,因此適合于實現(xiàn)等離子體的均勻化。而且,從放電室102的兩側(cè)(土H方向)排氣,因此母氣體難以停滯在放電室102的內(nèi)部,使母氣體的分布均勻化而進(jìn)行高品質(zhì)的等離子體處理,并且在從多個排氣管164a、164b到真空泵等的排氣單元的排氣路徑的一部分設(shè)置控制閥(節(jié)流機(jī)構(gòu))而在土H方向和土L方向的整面上取得排氣量的平衡,由此能夠?qū)⒒錝的膜厚分布調(diào)整為最佳。因此,能夠?qū)嵤┻m于大面積的基板S的高品質(zhì)的制膜處理。〔第十實施方式〕基于圖24以及圖25A及圖25B,說明本發(fā)明的第十實施方式。圖24是表示本發(fā)明的第十實施方式的制膜裝置171的縱向剖視圖。圖25A及圖25B是表示制膜裝置171的作為母氣體供給單元的母氣體分配部163的結(jié)構(gòu)例的立體圖。需要說明的是,在該圖24中,對于與圖22及圖23所示的第九實施方式的制膜裝置161同樣的結(jié)構(gòu)的部分,不標(biāo)注符號, 或標(biāo)注相同符號而省略說明。在制膜裝置171中,與第九實施方式的制膜裝置161同樣地,母氣體分配單元163收容在熱吸收調(diào)溫單元112的內(nèi)部的共用空間112d內(nèi)。但是,如圖25A所示,在各母氣體噴出孔163c存在有使母氣體不逆流而導(dǎo)通至排氣側(cè)脊形電極121a的母氣體導(dǎo)入引導(dǎo)單元。母氣體導(dǎo)入引導(dǎo)單元具體而言分別設(shè)有通過熱吸收調(diào)溫單元112的吸引口 112f而向下方延伸的引導(dǎo)管163e,或者如圖25B所示,設(shè)有將多個母氣體噴出孔163c匯總而包圍的狹縫引導(dǎo)板163f。因此,從母氣體噴出孔163c噴出的母氣體即便在真空廢氣通過的吸引孔112f或排氣側(cè)脊形電極121a的通氣孔123a中,也能夠不擴(kuò)散地進(jìn)入到脊形電極121a與121b之間的空間,從而進(jìn)行均勻的等離子體分布和均勻的制膜組分的形成。另一方面,排氣單元與第六 第八實施方式的制膜裝置101、141、151同樣地,從設(shè)置在熱吸收調(diào)溫單元112的上部的排氣管112e進(jìn)行。根據(jù)本結(jié)構(gòu),在等離子體生成時,在脊形電極121a、121b之間生成的Si納米簇等的高次硅烷氣體成分使其流動方向直接進(jìn)行U形轉(zhuǎn)彎而能夠快速地從制膜氣氛排出,因此能夠得到作為SiH3自由基擴(kuò)散主體的高性能、高品質(zhì)制膜。在此,在排氣側(cè)脊形電極121a中,將母氣體從各氣體噴出孔163c大致均勻地噴出的孔部分和排氣單元109進(jìn)行真空排氣的通氣孔123a未必需要相同。各孔為了對基板S能進(jìn)行均勻的制膜而可以將各孔間距錯開設(shè)置。這種情況下,從各氣體噴出孔163c噴出的母氣體向一端由排氣側(cè)脊形電極121a可靠地排出之后,從通氣孔123a經(jīng)由吸引孔112f并從排氣口 112e進(jìn)行基于排氣單元109的真空排氣,因此在基板S的整面上能夠維持并管理制膜條件,因此更優(yōu)選。在上述的實施方式中,將本發(fā)明適用于基于等離子體CVD法的制膜裝置進(jìn)行了說明,但本發(fā)明并不局限于制膜裝置,也可以廣泛適用于進(jìn)行等離子體蝕刻等的等離子體處理的裝置等其他各種裝置。需要說明的是,本發(fā)明的技術(shù)范圍并未限定為上述實施方式,在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)可以施加各種變更。例如,在上述的實施方式中,說明了適用于將基板S水平設(shè)置的臥式的制膜裝置
1、101、141、151、161、171的結(jié)構(gòu)例,但也可以適用于將基板S沿著鉛垂上下方向傾斜設(shè)置的立式的制膜裝置。在傾斜設(shè)置的情況下,基板S從鉛垂方向傾斜Θ =7° 12°,由此通過基板自重的sin ( θ )成分能夠穩(wěn)定地支承基板,并且能夠減少基板搬運時的閘閥通過寬度或制膜裝置的設(shè)置底板面積,因此優(yōu)選。附圖標(biāo)記說明I制膜裝置(真空處理裝置)2放電室(工藝室)3A、3B 轉(zhuǎn)換器4A、4B同軸線纜(電源線)5A、5B高頻電源(電源單元)6A、6B 匹配器7、7A排氣部(排氣單元)8、83母氣體供給管(母氣體供給單元)8a氣體噴出孔9、9B、9C非脊形部波導(dǎo)管21a排氣側(cè)脊形電極(脊形電極)21b基板側(cè)脊形電極(脊形電極)22通氣孔(貫通孔)23定位孔24滑動長孔31a排氣側(cè)脊形部(脊形部)31b基板側(cè)脊形部(脊形部) 40均熱調(diào)溫器41防著板42彈簧按壓機(jī)構(gòu)43支承柱44防著板按壓構(gòu)件50、50A熱吸收調(diào)溫單元51排氣歧管52 吸引口53排氣共用空間55熱介質(zhì)流路(調(diào)溫介質(zhì)流通路)55a 入口55b 出口60基板按壓用具80母氣體分配單元81母氣體導(dǎo)入管82集管部83母氣體供給管S 基板D脊形高低差
SA、SB 循環(huán)器101、141、151、161、171制膜裝置(真空處理裝置)102放電室103A、103B 轉(zhuǎn)換器109排氣單元110母氣體供給單元 IlOa母氣體供給管IlOb母氣體噴出孔IlOc 引導(dǎo)板111均熱調(diào)溫器112熱吸收調(diào)溫單元112c 平面部112e排氣管(集管部)112g調(diào)溫介質(zhì)流通路114螺栓(熱膨脹吸收單元)115螺母(熱膨脹吸收單元)121a、121b 脊形電極122a、122b 波導(dǎo)管123a、123b 通氣孔124a 124f緊固構(gòu)件插通孔(熱膨脹吸收單元)125a^l25f緊固構(gòu)件插通孔(熱膨脹吸收單元)127吊持構(gòu)件131a、131b 脊形部142、152、162脊形電極對向間隔調(diào)整機(jī)構(gòu)(脊形電極對向間隔調(diào)整單元)163e引導(dǎo)管(母氣體導(dǎo)入引導(dǎo)單元)163f狹縫引導(dǎo)板
權(quán)利要求
1.一種真空處理裝置,其特征在于, 具有: 放電室,由脊形波導(dǎo)管構(gòu)成,該脊形波導(dǎo)管具有形成為平板狀而相互平行地對向配置的一方的脊形電極及另一方的脊形電極,在所述一方的脊形電極及所述另一方的脊形電極之間生成等離子體; 一對轉(zhuǎn)換器,與該放電室的兩端相鄰配置,由具有相互平行地對向配置的一對脊形部的脊形波導(dǎo)管構(gòu)成,將從高頻電源供給的高頻電力轉(zhuǎn)換成方形波導(dǎo)管的基本傳送模式而向所述放電室傳送,并在所述一方的脊形電極及另一方的脊形電極之間產(chǎn)生等離子體; 均熱調(diào)溫器,設(shè)置在所述另一方的脊形電極的外表面?zhèn)龋刂扑隽硪环降募剐坞姌O的溫度; 熱吸收調(diào)溫單元,設(shè)置在所述一方的脊形電極的外表面?zhèn)龋刂扑鲆环降募剐坞姌O的溫度; 排氣單元,排出所述放電室及所述轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部的氣體;以及母氣體供給單元,向所述一方的脊形電極及另一方的脊形電極之間供給對基板實施等離子體處理所需的母氣體, 所述基板設(shè)置在所述一方的脊形電極及另一方的脊形電極之間而被實施等離子體處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的真空處理裝置,其特征在于, 所述均熱調(diào)溫器及所述熱吸收調(diào)溫單元具有相互平行地對向的平面部,所述另一方的脊形電極以與所述均熱調(diào)溫器的平面部密接的方式被保持,所述一方的脊形電極以與所述熱吸收調(diào)溫單元的平面部密接的方式被保持。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的真空處理裝置,其特征在于, 在所述一方的脊形電極穿設(shè)有多個通氣孔, 所述熱吸收調(diào)溫單元形成為經(jīng)由所述通氣孔而與所述放電室連通的歧管狀,并且在所述熱吸收調(diào)溫單元的內(nèi)部具有供調(diào)溫介質(zhì)流通的調(diào)溫介質(zhì)流通路, 所述排氣單元與所述熱吸收調(diào)溫單元的集管部連接,經(jīng)由所述熱吸收調(diào)溫單元的歧管形狀而將所述放電室及所述轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部的氣體排出。
4.根據(jù)權(quán)利要求廣3中任一項所述的真空處理裝置,其特征在于, 所述母氣體供給單元具備 母氣體供給管,收容在所述放電室的非脊形部波導(dǎo)管的內(nèi)部,沿著該非脊形部波導(dǎo)管的內(nèi)部的長度方向配置;以及 多個氣體噴出孔,從該母氣體供給管向所述一方的脊形電極及另一方的脊形電極之間噴出母氣體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的真空處理裝置,其特征在于, 所述一方的脊形電極的所述通氣孔的每單位面積的開口率被設(shè)為相對于所述排氣單元距所述母氣體供給單元遠(yuǎn)的位置范圍的每單位面積的開口率大于距所述母氣體供給單元近的位置范圍的每單位面積的開口率。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的真空處理裝置,其特征在于, 所述母氣體供給單元收容在所述熱吸收調(diào)溫單元的內(nèi)部,所述母氣體供給單元具備母氣體分配單元,遍布于所述熱吸收調(diào)溫單元的內(nèi)部;以及 多個氣體噴出孔,從該母氣體分配單元經(jīng)由所述熱吸收調(diào)溫單元的內(nèi)部向所述一方的脊形電極及另一方的脊形電極之間噴出母氣體。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的真空處理裝置,其特征在于, 在所述一方的脊形電極穿設(shè)有多個通氣孔, 所述熱吸收調(diào)溫單元形成為經(jīng)由該通氣孔而與所述放電室連通的歧管狀,并且在所述熱吸收調(diào)溫單元的內(nèi)部具有供調(diào)溫介質(zhì)流通的調(diào)溫介質(zhì)流通路, 在所述熱吸收調(diào)溫單元的內(nèi)部設(shè)有所述母氣體供給單元, 該母氣體供給單元具備 母氣體分配單元,遍布于所述熱吸收調(diào)溫單元的內(nèi)部;以及 多個氣體噴出孔,從該母氣體分配單元經(jīng)由所述熱吸收調(diào)溫單元的內(nèi)部向所述一方的脊形電極及另一方的脊形電極之間噴出母氣體, 所述排氣單元與所述放電室的非脊形部波導(dǎo)管連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求廣7中任一項所述的真空處理裝置,其特征在于, 具有脊形電極支承調(diào)整機(jī)構(gòu),該脊形電極支承調(diào)整機(jī)構(gòu)能夠在不改變所述非脊形部波導(dǎo)管的截面形狀且將所述一方的脊形電極與另一方的脊形電極之間保持平行的狀態(tài)下調(diào)整該兩脊形電極間的間隔。
9.根據(jù)權(quán)利要求廣7中任一項所述的真空處理裝置,其特征在于, 對于設(shè)置在所述一方的脊形電極及另一方的脊形電極之間的所述基板具有多個基板按壓用具,該多個基板按壓用具處于所述一方的脊形電極的周邊部,以規(guī)定支承力按壓支承所述基板周圍, 該基板按壓用具在超過規(guī)定支承力的情況下解除所述基板周邊的按壓。
10.一種真空處理裝置,其特征在于,具有 放電室,由脊形波導(dǎo)管構(gòu)成,該脊形波導(dǎo)管具有形成為平板狀而相互平行地對向配置的一方的脊形電極及另一方的脊形電極,在所述一方的脊形電極及所述另一方的脊形電極之間生成等離子體; 一對轉(zhuǎn)換器,與所述放電室的兩端相鄰配置,由具有相互平行地對向配置的一對脊形部的脊形波導(dǎo)管構(gòu)成,將從高頻電源供給的高頻電力轉(zhuǎn)換成方形波導(dǎo)管的基本傳送模式而向所述放電室傳送,并在所述一方的脊形電極及另一方的脊形電極之間產(chǎn)生等離子體;均熱調(diào)溫器,隔開間隔而平行地設(shè)置在所述另一方的脊形電極的外表面?zhèn)龋苍O(shè)有實施等離子體處理的基板,并控制該基板的溫度; 熱吸收調(diào)溫單元,設(shè)置在所述一方的脊形電極的外表面?zhèn)?,控制該一方的脊形電極的溫度; 排氣單元,排出所述放電室及所述轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部的氣體;以及母氣體供給單元,向所述一方的脊形電極及另一方的脊形電極之間供給對所述基板實施等離子體處理所需的母氣體。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的真空處理裝置,其特征在于, 所述熱吸收調(diào)溫單元具有與所述一方的脊形電極對向的平面部,所述一方的脊形電極以密接的方式保持在該平面部。
12.根據(jù)權(quán)利要求1(Γ12中任一項所述的真空處理裝置,其特征在于, 具有脊形電極對向間隔調(diào)整單元,該脊形電極對向間隔調(diào)整單元分配所述另一方的脊形電極的重量,相對于所述一方的脊形電極平行且平坦地支承所述另一方的脊形電極。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的真空處理裝置,其特征在于, 所述脊形電極對向間隔調(diào)整單元構(gòu)成為從上方經(jīng)由多個吊持構(gòu)件吊持所述另一方的脊形電極。
14.根據(jù)權(quán)利要求1(Γ13中任一項所述的真空處理裝置,其特征在于, 所述脊形電極對向間隔調(diào)整單元能夠在不改變所述非脊形部波導(dǎo)管的截面形狀且將所述一方的脊形電極與另一方的脊形電極之間保持平行的狀態(tài)下調(diào)整該兩脊形電極間的間隔。
15.根據(jù)權(quán)利要求1(Γ14中任一項所述的真空處理裝置,其特征在于, 在所述一方的脊形電極及另一方的脊形電極穿設(shè)有多個通氣孔, 所述熱吸收調(diào)溫單元形成為經(jīng)由所述通氣孔而與所述放電室連通的岐管狀,并且在所述熱吸收調(diào)溫單元的內(nèi)部具有供調(diào)溫介質(zhì)流通的調(diào)溫介質(zhì)流通路, 所述排氣單元與所述熱吸收調(diào)溫單元的集管部連接,經(jīng)由所述熱吸收調(diào)溫單元的歧管形狀而將所述放電室及所述轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部的氣體排出。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的真空處理裝置,其特征在于, 所述一方的脊形電極及另一方的脊形電極的每單位面積的所述通氣孔的開口率被設(shè)為相對于所述排氣單元距所述母氣體供給單元遠(yuǎn)的位置范圍的開口率大于距所述母氣體供給單元近的位置范圍的開口率。
17.根據(jù)權(quán)利要求1(Γ16中任一項所述的真空處理裝置,其特征在于, 所述母氣體供給單元具備 母氣體供給管,收容在所述放電室的非脊形部波導(dǎo)管的內(nèi)部,沿著該波導(dǎo)管的內(nèi)部的長度方向配置;以及 多個母氣體噴出孔,從該母氣體供給管向所述一方的脊形電極及另一方的脊形電極之間噴出母氣體。
18.根據(jù)權(quán)利要求1(Γ17中任一項所述的真空處理裝置,其特征在于, 所述母氣體供給單元收容在所述熱吸收調(diào)溫單元的內(nèi)部,所述母氣體供給單元具備 母氣體分配部,遍布于該熱吸收調(diào)溫單元的內(nèi)部;以及 多個母氣體噴出孔,從該母氣體分配部經(jīng)由所述熱吸收調(diào)溫單元的內(nèi)部向所述一方的脊形電極及另一方的脊形電極之間噴出母氣體。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的真空處理裝置,其特征在于, 在所述母氣體噴出孔具備母氣體導(dǎo)入引導(dǎo)單元,該母氣體導(dǎo)入引導(dǎo)單元使噴出的母氣體不提早擴(kuò)散地向所述一對脊形電極之間的空間供給。
20.根據(jù)權(quán)利要求1(Γ19中任一項所述的真空處理裝置,其特征在于, 所述排氣單元與所述放電室的非脊形部波導(dǎo)管的至少一個部位連接。
21.一種等離子體處理方法,其特征在于,使用權(quán)利要求廣20中任一項所述的真空處理裝置,對基板實施等離子體處理。
全文摘要
提供一種抑制脊形電極及基板的熱變形,對于大型的基板也能進(jìn)行穩(wěn)定的等離子體處理的真空處理裝置。具有放電室(2),由脊形波導(dǎo)管構(gòu)成,該脊形波導(dǎo)管具有生成等離子體的排氣側(cè)脊形電極(21a)及基板側(cè)脊形電極(21b);一對轉(zhuǎn)換器,將高頻電力轉(zhuǎn)換成方形波導(dǎo)管的基本傳送模式即TE模式而向放電室(2)傳送,并使排氣側(cè)脊形電極(21a)及基板側(cè)脊形電極(21b)之間產(chǎn)生等離子體;均熱調(diào)溫器(40),設(shè)置在基板側(cè)脊形電極(21b)的外表面?zhèn)?,并使溫度均勻地進(jìn)行加熱;熱吸收調(diào)溫單元(50),設(shè)置在排氣側(cè)脊形電極(21a)的外表面?zhèn)龋⒖刂茖嵤┑入x子體處理的基板(S)的板厚方向的熱流束,將基板(S)設(shè)置在排氣側(cè)脊形電極(21a)及基板側(cè)脊形電極(21b)之間而實施等離子體處理。
文檔編號H01L21/205GK102959125SQ20118003084
公開日2013年3月6日 申請日期2011年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月6日
發(fā)明者中尾禎子, 笹川英四郎, 竹內(nèi)良昭, 宮園直之, 大坪榮一郎 申請人:三菱重工業(yè)株式會社
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