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真空處理裝置和使用了真空處理裝置的制膜方法

文檔序號:6920977閱讀:223來源:國知局

專利名稱::真空處理裝置和使用了真空處理裝置的制膜方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及一種真空處理裝置和使用了真空處理裝置的制膜方法,特別涉及用等離子體在基板上進(jìn)行處理的真空處理裝置和使用了真空處理裝置的制膜方法。
背景技術(shù)
:近年來,在相對于具有大面積(例如長lm以上、寬lm以上的大小)的基板而進(jìn)行硅等物質(zhì)的制膜時,使用一種等離子體CVD裝置,該等離子體CVD裝置采用等離子體化學(xué)蒸鍍(PlasmaenhancedChemicalVaporDeposition:PCVD)法。該等離子體CVD裝置用于例如非晶太陽能電池、微晶太陽能電池、液晶顯示器件用TFT(ThinFUmTransistor)等中使用的由非晶硅、微晶硅、氮化硅等形成的膜的制膜處理等中,有的還具有對附著在基于蝕刻的腔室或放電電極上的膜進(jìn)行清潔(自清潔)的功能。作為上述等離子體CVD裝置的放電電極,多采用將棒狀的縱電極大致平行排列的放電電極,這種放電電極使用超高頻率(30MHz300MHz)的電源,適合于對具有大面積的基板進(jìn)行制膜的情況(例如參照專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)l:日本特開2005-113878號公報在上述結(jié)構(gòu)的放電電極中,將多個放電電極排列成與進(jìn)行制膜處理的基板面大致平行而構(gòu)成,作為多個各放電電極的饋電點(diǎn)的上下方向的端部與高頻電源進(jìn)行電連接,高頻電力從高頻電源供給到各放電電極上。在各放電電極的饋電點(diǎn)的附近,設(shè)有匹配器。匹配器用于對所供給的高頻電力的相位進(jìn)行調(diào)整(調(diào)諧),在各匹配器上進(jìn)行調(diào)諧,以使從各放電電極返回高頻電源的反射功率成為最小。但是,當(dāng)高頻電力的頻率包含在從10MHz到幾百M(fèi)Hz的范圍內(nèi)時,因?yàn)檎{(diào)諧自身變得難以進(jìn)行,因而存在難以將反射功率調(diào)整到最小的問題。如果在多個放電電極分別進(jìn)行調(diào)諧來使得反射功率最小化,由于各放電電極因等離子體或其他原因而互相影響,進(jìn)行調(diào)諧前的放電電極和調(diào)諧后的放電電極相互干涉,從而存在多個反射功率最小的調(diào)整點(diǎn)。在這種調(diào)整點(diǎn)中,即使在各個放電電極的饋電點(diǎn)上反射功率變小,因?yàn)橛袝r供給到各個放電電極上的高頻電力的相位不一致,所以有時會在各個放電電極之間產(chǎn)生電干涉。此時,如果在將多個放電電極排列組合而構(gòu)成的放電電極、與在對置電極上設(shè)置的基板之間形成等離子體而在該基板上進(jìn)行制膜,則膜的膜厚分布有時會變差。經(jīng)多次制膜評價試驗(yàn)表明,由于該膜厚分布變差的匹配器的調(diào)整點(diǎn)存在無數(shù)個,制出的膜的膜厚分布差,阻礙均勻性和再現(xiàn)性的可能性很高。因?yàn)闆]有對供給到多個放電電極上的高頻電力的振幅進(jìn)行計(jì)測的方法,所以使供給到各放電電極上的高頻電力的振幅一致很困難。因此,已經(jīng)得知,即使經(jīng)調(diào)諧使得反射功率變?yōu)樽钚?,在供給到各放電電極上的高頻電力的振幅不均勻時,所形成的等離子體也變得不均勻,制出的膜的膜厚分布差,存在阻礙膜厚分布均勻性和再現(xiàn)性的可能性。另一方面,作為在保持反射功率較小的狀態(tài)的同時,使制出的膜的膜厚分布均勻的方法,可以考慮對應(yīng)多個放電電極的每個饋電點(diǎn)調(diào)整供電電力的相位的方法。但是,在該方法中,當(dāng)各匹配器的阻抗值不均勻而不一致時,不能使膜厚分布足夠均勻化。作為高頻供電系統(tǒng),需要對應(yīng)每個電源設(shè)置相位調(diào)整裝置,從而存在設(shè)備成本增加的問題。而且,在具有多個制膜室的等離子體CVD裝置等中,因?yàn)橐獙?yīng)每個制膜室進(jìn)行多個放電電極的調(diào)諧而實(shí)現(xiàn)反射功率的最小化,所以存在因各制膜室的制膜特性、即所制出的膜的膜厚分布對應(yīng)每個制膜室不同而使得生產(chǎn)管理變得復(fù)雜的問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明正是為解決上述課題而作出的,其目的在于提供一種真空處理裝置和使用了真空處理裝置的制膜方法,可簡單地調(diào)整制膜特性,使膜厚分布均勻,而且可抑制各制膜室中制膜特性的差的產(chǎn)生,同時可降低設(shè)備成本。艮P,發(fā)現(xiàn)了在使與多個放電電極的饋電點(diǎn)連接的各匹配器的阻抗值一致的基礎(chǔ)上,進(jìn)行調(diào)諧而使各供電部分的反射波大約成為最小,使得在各饋電點(diǎn)的相位和振幅一致,對于提高膜厚分布的均勻性和再現(xiàn)性極其重要。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供以下的方案。本發(fā)明的第一方式提供一種真空處理裝置,其中,包括多個放電電極,從電源部向饋電點(diǎn)供給高頻電力,在其與對置電極上設(shè)置的基板之間形成等離子體;和多個匹配器,在上述各個饋電點(diǎn)分別對供給到該多個放電電極上的高頻電力的相位和振幅進(jìn)行調(diào)整,上述多個匹配器的阻抗值設(shè)定為大致相同,上述阻抗值為使上述多個放電電極之中的一個放電電極對上述電源部的反射功率大約成為最小的值。根據(jù)本發(fā)明的第一方式,在多個匹配器之間阻抗值的差消失,或者即使存在,差也變小,在基板上制出的膜的膜厚分布偏差得到抑制。多個匹配器的阻抗值因?yàn)槟軌蚺c在一個放電電極上反射功率大約成為最小的阻抗值一致,所以多個放電電極上的反射功率變小,從而供給到多個放電電極上的高頻電力量増大,制膜速度得到提高。在此,反射功率大約最小,是指反射波的最小值和調(diào)整后的反射值之差為供給電力的20%以下,更優(yōu)選的是在10%以下,實(shí)質(zhì)上是調(diào)整到反射波接近最小值的狀況。匹配器的阻抗值能夠通過例如網(wǎng)絡(luò)分析器等計(jì)量儀器進(jìn)行計(jì)測,所以與分別使高頻電力的相位和振幅一致來抑制膜厚分布偏差的方法相比,能容易使多個匹配器的阻抗值一致。因此,能夠使各饋電點(diǎn)的相位和振幅一致,從而能夠抑制膜厚分布的偏差,得到膜厚分布的均勻性。與對應(yīng)每個電源部配置相位調(diào)整機(jī)構(gòu)來調(diào)整高頻電力的相位的方法相比,不需要另行設(shè)置相位調(diào)整功能,可降低設(shè)備成本。在上述發(fā)明的第一方式中,上述多個匹配器優(yōu)選的是具有相位調(diào)整部和振幅調(diào)整部,所述相位調(diào)整部調(diào)整供給到上述多個放電電極上的上述高頻電力的相位,所述振幅調(diào)整部調(diào)整上述高頻電力的振幅。如此一來,多個匹配器的阻抗值就能夠通過相位調(diào)整部和振幅調(diào)整部進(jìn)行調(diào)整,所以多個匹配器間的阻抗值容易設(shè)定成大致相同的值。本發(fā)明的第二方式提供一種使用了真空處理裝置的制膜方法,其中,包括以下步驟反射功率調(diào)整步驟,將分別對供給到多個放電電極上的高頻電力的相位和振幅進(jìn)行調(diào)整的多個匹配器之中的、調(diào)整供給到一個放電電極上的高頻電力的一個匹配器的阻抗設(shè)定為使得上述一個放電電極上的反射功率大約成為最小,該多個放電電極在其與對置電極上設(shè)置的基板之間形成等離子體;和設(shè)定步驟,將其他匹配器的阻抗設(shè)定為與一個匹配器的阻抗大致相同。根據(jù)本發(fā)明的第二方式,在多個匹配器之間阻抗值的差消失,或者即使存在,差也變小,在基板上制出的膜的膜厚分布偏差得到抑制。多個匹配器的阻抗值因?yàn)槟軌蚺c在一個放電電極上反射功率大約成為最小的阻抗值一致,所以多個放電電極上的反射功率變小,從而供給到多個放電電極上的高頻電力量增大,制膜速度得到提高。匹配器的阻抗值能夠通過例如網(wǎng)絡(luò)分析器等計(jì)量儀器進(jìn)行計(jì)測,所以與分別使高頻電力的相位和振幅一致來抑制膜厚分布偏差的方法相比,能容易使多個匹配器的阻抗值一致。因此,能夠使各饋電點(diǎn)的相位和振幅一致,從而能夠抑制膜厚分布的偏差,得到膜厚分布的均勻性。與對應(yīng)每個電源部配置相位調(diào)整機(jī)構(gòu)來調(diào)整高頻電力的相位的方法相比,不需要另行設(shè)置相位調(diào)整功能,可降低設(shè)備成本。在上述發(fā)明的第二方式中,優(yōu)選的是如下的構(gòu)成在上述設(shè)定步驟之后,包括振幅調(diào)整步驟,以相同的變化量調(diào)整供給到上述多個放電電極上的高頻電力的振幅,并選定上述多個放電電極上的反射功率變得更小的點(diǎn)。通過如此一來,以相同的變化量來對供給到多個放電電極上的高頻電力的振幅進(jìn)行調(diào)整,所以多個匹配器上的阻抗值保持為大致相同,而且相對于多個放電電極的反射功率相比振幅調(diào)整前變小。與通過分別對供給到多個放電電極上的高頻電力的相位進(jìn)行調(diào)整來使反射功率更小的方法相比,因?yàn)槎鄠€匹配器上的阻抗值大致相同,所以能夠使各饋電點(diǎn)的相位和振幅一致,從而能夠抑制在基板上制出的膜的膜厚分布的偏差,得到膜厚分布的均勻性。在上述構(gòu)成中,優(yōu)選的是在上述設(shè)定步驟之后,包括振幅變更步驟,僅對上述多個放電電極之中上述反射功率較大的放電電極變更所供給的高頻電力的振幅,并選定上述反射功率較大的放電電極上的反射功率變得更小的點(diǎn)。通過如此一來,與使多個匹配器上的阻抗值保持大致相同的方法相比,因?yàn)榉瓷涔β瘦^大的放電電極上的反射功率變得更小,所以多個放電電極整體上的反射功率變得更小,從而供給到多個放電電極上的高頻電力量増大,進(jìn)一步提高制膜速度。根據(jù)本發(fā)明第一方式所涉及的真空處理裝置和第二方式所涉及的使用了真空處理裝置的制膜方法,因?yàn)槎鄠€匹配器之間將阻抗值設(shè)定為大致相同的值,所以能夠使各饋電點(diǎn)的相位和振幅一致,從而起到如下的效果可簡單地調(diào)整制膜特性,使膜厚分布均勻,而且可抑制各制膜室中制膜特性的差的產(chǎn)生或制膜處理之間的制膜特性的差的發(fā)生,同時可降低設(shè)備成本。特別是在通過使用了真空處理裝置的制膜方法來制造非晶太陽能電池和微晶太陽能電池時,可在提高發(fā)電特性的同時,提高成品率。圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的薄膜制造裝置結(jié)構(gòu)的概略圖。圖2是表示圖1的薄膜制造裝置結(jié)構(gòu)的一部分的局部透視圖。圖3是說明相對于圖1的多個放電電極的電力供給的概略圖。圖4是說明圖3的相對于放電電極的電力供給的詳圖。圖5是說明圖3的匹配器結(jié)構(gòu)的示意圖。9圖6是說明匹配器的阻抗值的測定方法的圖。圖7是說明使用用以往的調(diào)整方法進(jìn)行了調(diào)整的薄膜制造裝置制出的膜的膜厚分布的圖。圖8是說明使用用本實(shí)施方式的調(diào)整方法進(jìn)行了調(diào)整的薄膜制造裝置制出的膜的膜厚分布的圖。標(biāo)號說明1薄膜制造裝置(真空處理裝置)3,3a,3b,3c,3d,3e,3f,3g,3h放電電極13at,13bt,13ct,13dt,13et,13ft,13gt,13ht,13ab,13bb,13cb,13db,13eb,13fb,13gb,13hb匹配器53,54饋電點(diǎn)(端部)17a,17b高頻電源(電源部)23T第一電容器(相位調(diào)整部)25M第二電容器(振幅調(diào)整部)具體實(shí)施例方式第一實(shí)施方式下面,參照圖1至圖8,說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式。圖1是表示本實(shí)施方式的薄膜制造裝置結(jié)構(gòu)的概略圖,是從薄膜制造裝置的側(cè)面觀察的圖。在本實(shí)施方式中,將本發(fā)明適用于如下的薄膜制造裝置中進(jìn)行說明能夠以制膜壓力高、電極基板間的放電距離窄的高壓窄間隙條件作為制膜條件,進(jìn)行用于非晶太陽能電池、微晶太陽能電池或液晶顯示器件用TFT(ThinFilmTransistor)等中的由非晶硅、微晶硅、氮化硅等形成的膜的高速制膜處理。在薄膜制造裝置(真空處理裝置)1中,如圖1所示,設(shè)有作為真空容器的制膜室6;作為導(dǎo)電性板的對置電極2;使對置電極2的溫度分布均勻化的勻熱板5;保持勻熱板5和對置電極2的勻熱板保持機(jī)構(gòu)11;在其與對置電極2之間產(chǎn)生等離子體的放電電極3;限制膜形成范圍的防鍍板4;支撐防鍍板4的支撐部7;向放電電極3供給高頻電力的同軸供電部12a、12b和匹配器13at13ht、13ab13hb;對制膜室6內(nèi)的氣體進(jìn)行排氣的高真空排氣部31和低真空排氣部35;和保持制膜室6的臺座37。其中,在本圖中,省略了關(guān)于氣體供給的結(jié)構(gòu)。制膜室6為真空容器,在其內(nèi)部,在基板8上進(jìn)行微晶硅i層等的制膜。制膜室6僅傾斜角度a而保持在臺座37上。傾斜的角度a為相對于z方向(鉛直方向)在7°12。的范圍內(nèi)的預(yù)定角度。通過將制膜室6傾斜保持,使得對置電極2上基板8上的制膜處理面的法線相對于x方向而朝上(z方向)呈角度a。如此使基板8從垂直略微傾斜,可在抑制裝置的設(shè)置空間增加的同時,利用基板8的自重而更方便地使基板8得到保持,進(jìn)而能夠提高基板8和對置電極2的附著性,從而使基板8的溫度分布和電位分布均勻,因而優(yōu)選。對置電極2為非磁性材料的導(dǎo)電性板,具有可保持基板8的保持機(jī)構(gòu)(未圖示)。在進(jìn)行自清潔時,優(yōu)選的是具有耐氟基性,優(yōu)選的是使用鎳合金、鋁或鋁合金的板。對置電極2成為與放電電極3相對的電極(例如接地側(cè)電極)。對置電極2的一邊的面和勻熱板5的表面密接,在制膜時,另一邊的面和基板8的表面密接。勻熱板5具有如下的功能通過使得到了溫度控制的熱介質(zhì)在內(nèi)部循環(huán),或者在內(nèi)部組裝得到了溫度控制的加熱器,來控制自身的溫度,使整體具有大致均勻的溫度,使與之接觸的對置電極2的溫度均勻化。上述熱介質(zhì)為非導(dǎo)電性介質(zhì),氫或氦等高導(dǎo)熱性氣體、氟類惰性液體、惰性油、和純水等可作為熱介質(zhì)來使用。其中,優(yōu)選的是使用氟類惰性液體(例如商品名卡爾登(力'小f乂)、F05等),因?yàn)樗词乖?5(TC25(TC的范圍內(nèi),壓力也不會上升,容易控制。勻熱板保持機(jī)構(gòu)ll是如下的部件在對勻熱板5和對置電極2進(jìn)行保持,使之相對于制膜室6的側(cè)面(圖1的右側(cè)的側(cè)面)大致平行,并且對勻熱板5、對置電極2和基板8進(jìn)行保持,使之可靠近、遠(yuǎn)離放電電極3。勻熱板保持機(jī)構(gòu)11在制膜時使勻熱板5等靠近放電電極3,可使基板8位于距放電電極3例如3mm10mm的范圍內(nèi)。防鍍板4被接地,通過抑制等離子體的延伸范圍來限制制膜的范圍。對于本實(shí)施方式,如圖1所示,設(shè)定成在制膜室6的內(nèi)側(cè),防鍍板4的后側(cè)(與基板8相反的一側(cè))的壁上,不會形成膜。支撐部7是從制膜室6的側(cè)面(圖1中左側(cè)的側(cè)面)垂直延伸到內(nèi)側(cè)的構(gòu)件。支撐部7與防鍍板4結(jié)合,對防鍍板4進(jìn)行保持,以覆蓋放電電極3上與對置電極2相反一側(cè)的空間。與此同時,支撐部7與放電電極3絕緣性地結(jié)合,對放電電極3進(jìn)行保持,使之相對于制膜室6的側(cè)面(圖1中左側(cè)的側(cè)面)大致平行。高真空排氣部31是對經(jīng)過粗排后的制膜室6內(nèi)的氣體進(jìn)一步進(jìn)行排氣,使制膜室6內(nèi)成為高真空的高真空排氣用真空泵。閥門32是對高真空排氣部31和制膜室6之間的通路進(jìn)行開關(guān)的閥門。低真空排氣部35是一開始對制膜室6內(nèi)的氣體進(jìn)行排氣,使制膜室6內(nèi)成為低真空的粗排用真空泵。閥門34對低真空排氣部35和制膜室6之間的通路進(jìn)行開關(guān)。臺座37用于通過在上表面配置的保持部36而對制膜室6進(jìn)行保持。臺座37的內(nèi)部形成有可配置低真空排氣部35的區(qū)域。圖2是表示圖1的薄膜制造裝置結(jié)構(gòu)的一部分的局部透視圖。圖3是說明相對于圖1的多個放電電極的電力供給的概略圖。在本實(shí)施方式中,適用于一個制膜室6具有8個放電電極3的薄膜制造裝置l進(jìn)行說明,但是,放電電極3的數(shù)量可多于8個,也可少于8個,沒有特別限定。放電電極數(shù)量優(yōu)選的是,在消除在真空中和等離子體生成時的高頻波長引起的駐波的影響的前提下,確定各放電電極的寬度,對于等離子體的均勻化而言,優(yōu)選的是將其配置成在將多個放電電極排列設(shè)置的狀態(tài)下,略大于基板8的寬度。如圖2和圖3所示,制膜室6中設(shè)有8個放電電極3a、3b、3c、3d、3e、3f、3g、3h(下面表述為放電電極3a3h)。放電電極3a3h由兩條橫電極和多個板狀的縱電極組合而構(gòu)成,該橫電極互相大致平行地向X方向延伸,在上下配置,該縱電極在該橫電極之間互相大致平行地向Y方向延伸。在放電電極3a的饋電點(diǎn)(端部)53側(cè),設(shè)有匹配器Bat、高頻供電傳輸路徑14a、同軸供電部12a、熱介質(zhì)供給管15a和原料氣體配管16a。在饋電點(diǎn)(端部)54側(cè),設(shè)有匹配器13ab、高頻供電傳輸路徑14b、同軸供電部12b、熱介質(zhì)供給管15b和原料氣體配管16b。13同樣地,相對于各放電電極3b3h,在饋電點(diǎn)53側(cè)分別設(shè)有匹配器13bt13ht、高頻供電傳輸路徑14a、同軸供電部12a、熱介質(zhì)供給管15a和原料氣體配管16a。在饋電點(diǎn)54側(cè)分別設(shè)有匹配器13bb13hb、高頻供電傳輸路徑14b、同軸供電部12b、熱介質(zhì)供給管15b和原料氣體配管16b。另外,在圖2中,為了便于觀察,只表示了匹配器13at、13ab、13ht,省略了其他匹配器的表示。在放電電極3a3h的饋電點(diǎn)53的附近,連接著原料氣體配管16a。同樣地,在放電電極3a3h的饋電點(diǎn)54的附近,連接著原料氣體配管16b。原料氣體從原料氣體配管16a、16b供給到放電電極3a3h,放電電極3a3h將該原料氣體向?qū)χ秒姌O2側(cè)(圖2中的右側(cè))大致均勻地放出。在放電電極3a3h的饋電點(diǎn)53上,如圖3所示,從高頻電源(電源部)17a供給高頻電力,在饋電點(diǎn)54上,從高頻電源(電源部)17b供給高頻電力。如圖1所示,在與電極3a3h平行的位置上,配置放置基板8的對置(接地)電極2,在電極3a3h和對置(接地)電極2之間,經(jīng)高頻電力的供電而生成等離子體。具體地講,通過從高頻電源17a到分配器19a、高頻供電傳輸路徑14a、匹配器13at13ht、同軸供電部12a的順序,高頻電力分別供給到放電電極3a3h的饋電點(diǎn)53上。同樣地,通過從高頻電源17b到分配器1%、高頻供電傳輸路徑14b、匹配器13ab13hb、同軸供電部12b的順序,高頻電力分別供給到放電電極3a3h的饋電點(diǎn)54上。圖4是說明圖3的相對于放電電極的電力供給的詳圖。如圖4所示,同軸供電部12a和同軸供電部12b由環(huán)形電路20進(jìn)行電連接。作為構(gòu)成環(huán)形電路20的部件,可列舉例如同軸電纜等,但是不限定于此。放電電極3a3h通過多個短路棒21和接地棒22與防鍍板4進(jìn)行電連接,防鍍板4被接地。對置電極2與放電電極3a3h相對而設(shè)置,對置電極2被接地。圖5是說明圖3的匹配器結(jié)構(gòu)的示意圖。匹配器13at13ht、13bb13hb用于對輸出側(cè)的阻抗進(jìn)行匹配。如圖5所示,匹配器13at13ht、13bb13hb上設(shè)有調(diào)整高頻電力的頻率的第一電容器(相位調(diào)整部)23T和線圈24;和調(diào)整高頻電力的振幅的第二電容器(振幅調(diào)整部)25M。第一電容器23T和第二電容器25M均為可變?nèi)萘侩娙萜?,通過調(diào)整第一電容器23T的容量Ct和第二電容器25M的容量Cm,可調(diào)整匹配器13at13ht、13bb13hb的阻抗值。第一電容器23T和線圈24串聯(lián)配置于高頻供電傳輸路徑14a和同軸供電部12a之間,或高頻供電傳輸路徑14b和同軸供電部12b之間。第二電容器25M的一邊的端部與高頻供電傳輸路徑14a或高頻供電傳輸路徑14b進(jìn)行電連接,另一邊的端部通過匹配器13at13ht、13bb13hb的框體而接地。如圖2所示,熱介質(zhì)從熱介質(zhì)供給裝置(未圖示)通過熱介質(zhì)供給管15b而供給到匹配器13ab13hb。所供給的熱介質(zhì)通過同軸供電部12b供給到放電電極3a3h。然后,熱介質(zhì)從放電電極3a3h通過同軸供電部12a而流入到匹配器13at13ht,并從匹配器13at13ht通過熱介質(zhì)供給管15a向熱介質(zhì)供給裝置(未圖示)送出。如上所述,熱介質(zhì)優(yōu)選的是從下側(cè)的匹配器13bb13hb向上側(cè)的匹配器13at13ht流動。因?yàn)槿绱肆鲃硬粫霈F(xiàn)滯留的地方或未到達(dá)的地方,從而能夠使熱介質(zhì)遍布放電電極3內(nèi)。如圖3所示,同軸供電部12a、12b用于將從匹配器13at13ht、13ab13hb供給的高頻電力供給給放電電極3。同軸供電部12a、12b將其一邊與放電電極3a3h進(jìn)行電連接,另一邊與匹配器13at13ht、13ab13hb進(jìn)行電連接。高頻電源17a、17b用于供給高頻電力、例如VHF(VeryHighFrequency:30MHz300MHz)頻帶的電力、更優(yōu)選的是具有40MHzlOOMHz左右頻率的電力。高頻電源17a、17b構(gòu)成為所供給的高頻電力的頻率可變動,例如,在60MHz的高頻電源中,可使頻率從58.5MHz到59.9MHz、或者從60.1MHz到61.5MHz地變動。接下來,對由上述結(jié)構(gòu)所形成的薄膜制造裝置1的調(diào)整方法進(jìn)行說明。首先,選擇多個放電電極3a3h之中的一個放電電極,例如放電電極3a,關(guān)于放電電極3a,確定反射功率大致為最小的匹配器13at、13ab的阻抗值Zo(Zo二Ro+JXq)(反射功率調(diào)整步驟)。在此,將被選擇的放電電極所涉及的匹配器表述為代表匹配器。反射功率大致最小,是指反射波的最小值和調(diào)整后的反射值之差為供給電力的20%以下,更優(yōu)選的是在10%以下,實(shí)質(zhì)上是將反射波調(diào)整到接近最小值的狀況。16另外,如上所述,可以選擇任意的放電電極所涉及的匹配器作為代表匹配器,也可以從除了兩端的放電電極3a、3h以外的放電電極3b3g中選擇任意的放電電極,并將所選擇的放電電極所涉及的匹配器選作代表匹配器,沒有特別限定。圖6是說明匹配器的阻抗值的測定方法的圖。具體地講,調(diào)整代表匹配器13at、13ab的第一電容器23T的容量Ct和第二電容器25M的容量Cm,使與放電電極3a有關(guān)的反射功率最小,該代表匹配器13at、13ab對供給到放電電極3a上的高頻電力的頻率和振幅進(jìn)行調(diào)整。然后,測定代表匹配器13at、13ab的阻抗值Zo。具體地講,如圖6所示,將代表匹配器13at、13ab和放電電極3a分開,連接網(wǎng)絡(luò)分析器26,將高頻電源17a、17b分開,連接電阻27。作為電阻27的值,可列舉例如50Q左右的值。然后,使剩下的匹配器13bt13ht、13bb13hb的阻抗值Z與上述的值Z。一致(設(shè)定步驟)。具體地講,在如上所述用網(wǎng)絡(luò)分析器26測定匹配器13bt13ht、13bb13hb的阻抗值Z的同時,通過調(diào)整容量Ct和容量Cm的值,使匹配器13bt13ht、13bb13hb的阻抗值與Zq—致。接下來,對使用用上述的調(diào)整方法進(jìn)行了調(diào)整的薄膜制造裝置1制出的膜的膜厚分布進(jìn)行說明。在此,對微晶i層的制膜的情況進(jìn)行說明。其中,進(jìn)行評價時與制膜中使用的材料、制膜的有關(guān)的條件設(shè)定為以下說明的條件?;咫姌O間距離被設(shè)定為10mm以下的預(yù)定值,作為材料氣體的H2禾PSiH4之比被設(shè)定為H2/SiH4—50。而且,制膜壓力被設(shè)定為1000Pa2000Pa之間的預(yù)定值,基板溫度被設(shè)定為大約200°C。另外,關(guān)于該制膜條件,使用了公知的材料和條件等,沒有特別的限定。圖7是說明使用用以往的調(diào)整方法進(jìn)行了調(diào)整的薄膜制造裝置制出的膜的膜厚分布的圖。圖8是說明使用用本實(shí)施方式的調(diào)整方法進(jìn)行了調(diào)整的薄膜制造裝置制出的膜的膜厚分布的圖。在圖7和圖8中,表示了對多個放電電極供給的合計(jì)電力均為24kW時的膜厚分布,可知,圖7所示的膜厚分布比圖8所示的膜厚分布偏差大(灰色的部分多)。具體地講,如以下的表所示,與圖7有關(guān)的膜厚分布(以往)為±25.7%,與圖8有關(guān)的膜厚分布(本實(shí)施方式)為±13.7%。另外,在表中上段的"以往的等離子體調(diào)整方法"中記述的是使用用以往的調(diào)整方法進(jìn)行了調(diào)整的薄膜制造裝置制出的膜的膜厚分布和制膜速度,在下段的"新等離子體調(diào)整方法"中記述的是使用用本實(shí)施方式的調(diào)整方法進(jìn)行了調(diào)整的薄膜制造裝置制出的膜的膜厚分布和制膜速度。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>其中,關(guān)于制膜速度,以往為2.15nm/s,本實(shí)施方式為2.13nm/s,大致相同。在本實(shí)施方式中,當(dāng)對多個放電電極供給的合計(jì)電力為28kW時,膜厚分布為±17.2%,制膜速度為2.57nm/s,在抑制了膜厚分布的偏差的同時,提高了制膜速度。上述匹配器13at13ht、13ab13hb的阻抗調(diào)整,在組裝薄膜制造裝置1和進(jìn)行上升調(diào)整時進(jìn)行。也可以在進(jìn)行薄膜制造裝置1的維護(hù)時進(jìn)行阻抗調(diào)整,例如,在進(jìn)行伴隨放電電極3a3h的更換等的維護(hù)時進(jìn)行阻抗調(diào)整。根據(jù)上述的調(diào)整方法,在匹配器13at13ht、13ab13hb之間,阻抗值Z的差消失,或者即使存在,差也變小。因?yàn)橥ㄟ^事先使與放電電極3a3h連接的各匹配器的阻抗一致,可以使在基板8上制膜時的各調(diào)諧調(diào)整點(diǎn)幾乎一致,使各放電電極的各饋電點(diǎn)上的相位和振幅同時一致,所以能夠抑制在各放電電極間產(chǎn)生電位差,從而抑制各放電電極相互的電干涉。由于因電干涉而紊亂(劣化)的膜厚分布消失,所以能夠抑制在基板8上形成的膜厚分布的偏差,改善膜厚分布。因此,即使是具有多個制膜室6的薄膜制造裝置1的情況下,也能夠抑制各制膜室6的膜厚分布的偏差,即制膜特性的差的產(chǎn)生。因?yàn)槎鄠€制膜處理期間的各調(diào)諧調(diào)整點(diǎn)在大致相同的狀態(tài)下幾乎一致,所以同樣地在基板8上形成的膜厚分布穩(wěn)定。從而,可提高制膜處理期間的再現(xiàn)性,提高成品率。匹配器13at13ht、13ab13hb的阻抗值Z,因?yàn)榭墒怪c選定為代表的放電電極3a中反射功率變小的阻抗值Zo—致,所以能夠使多個放電電極3a3h整體的反射功率大約成為最小或減小。即,因?yàn)楹?9放電電極3a有關(guān)的反射功率大致相同地,與其他放電電極3b3h有關(guān)的反射功率都變得更小,所以多個放電電極3a3h整體的反射功率大約成為最小。從而,高頻電力得以有效地供給到放電電極3a3h整體上而有助于等離子體的發(fā)生,所以能夠提高制膜速度。匹配器13at13ht、13ab13hb的阻抗值Z,因?yàn)槟軌蛲ㄟ^網(wǎng)絡(luò)分析器26進(jìn)行計(jì)測,所以與分別使高頻電力的相位和振幅一致來抑制膜厚分布偏差的方法相比,容易使匹配器13at13ht、13ab13hb的阻抗值Z—致,因此能夠簡單地調(diào)整制膜特性,使膜厚分布均勻。艮P,能夠通過簡單地使阻抗值Z—致,抑制膜厚分布的偏差。與對應(yīng)每個高頻電源配置相位調(diào)整機(jī)構(gòu)來調(diào)整高頻電力的相位的方法相比,不需要另行設(shè)置相位調(diào)整功能就能夠降低設(shè)備成本。因?yàn)槠ヅ淦?3at13ht、13ab13hb的阻抗值Z可通過第一電容器23T和第二電容器25M進(jìn)行調(diào)整,所以匹配器13at13ht、13ab13hb的阻抗值Z可簡單地設(shè)定成大致相同的值Zo。第二實(shí)施方式接下來,說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式。本實(shí)施方式的薄膜制造裝置的基本結(jié)構(gòu)和第一實(shí)施方式相同,但是,匹配器的阻抗調(diào)整方法和第一實(shí)施方式不同。因而,在本實(shí)施方式中,僅對匹配器的阻抗調(diào)整方法進(jìn)行說明,省略其他的結(jié)構(gòu)要素等的說明。另外,對于和第一實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)要素,賦予相同的標(biāo)號,并省略其說明。對本實(shí)施方式的薄膜制造裝置1的調(diào)整方法進(jìn)行說明。首先,預(yù)定的放電電極的選擇(在此,適用于選擇了放電電極3b的情況而進(jìn)行說明);代表匹配器13bt、13bb的阻抗值Zo的確定;直到使全部匹配器13at、13ct13ht、13ab、13cb13hb的阻抗值與Z0一致的步驟都和第一實(shí)施方式相同,所以省略其說明。然后,以相同的變化量同時調(diào)整全部匹配器13at、13ct13ht、13ab、13cb13hb的第二電容器25M的容量Cm,與放電電極3a3h有關(guān)的反射功率設(shè)定成大約成為最小的值(振幅調(diào)整步驟)。根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),因?yàn)橐韵嗤淖兓客瑫r調(diào)整供給到多個放電電極3a3h上的高頻電力的振幅,所以多個匹配器13at13ht、13ab13hb中的阻抗值可保持為大致相同,而且能夠使相對于多個放電電極3a3h的反射功率大約成為最小。與通過分別調(diào)整供給到多個放電電極3a3h上的高頻電力的相位來使反射功率變得更小的方法相比,因?yàn)槎鄠€匹配器13at13ht、13ab13hb中的阻抗值大致相同,所以能夠抑制在基板8上形成的膜厚分布的偏差。另外,如上所述,在使各匹配器13at13ht、13ab13hb的阻抗一致時,可以一邊用網(wǎng)絡(luò)分析器26測定阻抗值,一邊調(diào)整第一電容器23T的容量Ct和第二電容器25M的容量Cm而使阻抗值一致,也可以事先調(diào)整各匹配器13at13ht、13ab13hb的阻抗值與第一電容器23T的容量Ct和第二電容器25M的容量Cm之間的關(guān)系,使全部匹配器13at13ht、13ab13hb成為相同,而不使用網(wǎng)絡(luò)分析器26,僅靠第一電容器23T的容量Ct和第二電容器25M的容量Cm的調(diào)整來使阻抗值一致。通過形成為該結(jié)構(gòu),可減少使各匹配器13at13ht、13ab13hb的阻抗一致所需要的時間和工數(shù)。第三實(shí)施方式接下來,說明本發(fā)明的第三實(shí)施方式。本實(shí)施方式的薄膜制造裝置的基本結(jié)構(gòu)和第一實(shí)施方式相同,但是,匹配器的阻抗調(diào)整方法和第一實(shí)施方式不同。因而,在本實(shí)施方式中,僅對匹配器的阻抗調(diào)整方法進(jìn)行說明,省略其他的結(jié)構(gòu)要素等的說明。另外,對于和第一實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)要素,賦予相同的標(biāo)號,并省略其說明。對本實(shí)施方式的薄膜制造裝置1的調(diào)整方法進(jìn)行說明。首先,預(yù)定的放電電極的選擇(在此,適用于選擇了放電電極3b的情況而進(jìn)行說明);代表匹配器13bt、13bb的阻抗值Zo的確定;直到使整體匹配器13at13ht、13ab13hb的阻抗值與Zo—致的步驟都和第一實(shí)施方式相同,所以省略其說明。然后,對放電電極3a3h之中反射功率大的放電電極,調(diào)整匹配器的第二電容器25M的容量Cm,反射功率設(shè)定為大約成為最小的值(振幅變更步驟)。根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),與使全部匹配器13at13ht、13ab13hb中的阻抗值保持為大致相同的方法相比,因?yàn)榉瓷涔β瘦^大的放電電極上的反射功率變得更小,所以放電電極3a3h整體的反射功率變得更小,成為大約最小。本發(fā)明中的多個放電電極是以組合了多個縱電極的結(jié)構(gòu)說明了實(shí)施方式,但是放電電極的結(jié)構(gòu)不限定于此。毋庸置疑,也可適用于如下的結(jié)構(gòu)例如,為分割成多個的平行平板型放電電極,通過各匹配器對該平行平板型放電電極的各饋電點(diǎn)供給電力。權(quán)利要求1.一種真空處理裝置,其中,包括多個放電電極,從電源部向饋電點(diǎn)供給高頻電力,在其與對置電極上設(shè)置的基板之間形成等離子體;和多個匹配器,在所述各個饋電點(diǎn)分別對供給到該多個放電電極上的高頻電力的相位和振幅進(jìn)行調(diào)整,所述多個匹配器的阻抗值被設(shè)定為大致相同,所述阻抗值為使所述多個放電電極之中的一個放電電極對所述電源部的反射功率大約成為最小的值。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的真空處理裝置,其中,所述多個匹配器具有相位調(diào)整部和振幅調(diào)整部,所述相位調(diào)整部調(diào)整供給到所述多個放電電極上的所述高頻電力的相位,所述振幅調(diào)整部調(diào)整所述高頻電力的振幅。3.—種使用了真空處理裝置的制膜方法,其中,包括以下步驟反射功率調(diào)整步驟,將分別對供給到多個放電電極上的高頻電力的相位和振幅進(jìn)行調(diào)整的多個匹配器之中的、調(diào)整供給到一個放電電極上的高頻電力的一個匹配器的阻抗設(shè)定為使得所述一個放電電極上的反射功率大約成為最小,所述多個放電電極在與其對置電極上設(shè)置的基板之間形成等離子體;和設(shè)定步驟,將其他匹配器的阻抗設(shè)定為與一個匹配器的阻抗大致相同。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的使用了真空處理裝置的制膜方法,其中,在所述設(shè)定步驟之后,包括振幅調(diào)整步驟,以相同的變化量調(diào)整供給到所述多個放電電極上的高頻電力的振幅,并選定所述多個放電電極上的反射功率變得更小的點(diǎn)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的使用了真空處理裝置的制膜方法,其中,在所述設(shè)定步驟之后,包括振幅變更步驟,僅對所述多個放電電極之中所述反射功率較大的放電電極變更所供給的高頻電力的振幅,并選定所述反射功率較大的放電電極上的反射功率變得更小的點(diǎn)。全文摘要本發(fā)明提供一種真空處理裝置和使用了真空處理裝置的制膜方法,可簡單地調(diào)整制膜特性,而且可抑制各制膜室中制膜特性的差的產(chǎn)生,同時可降低設(shè)備成本。其特征在于,具有多個放電電極(3a~3h),從電源部(17a)向其兩端部(53)供給高頻電力,在其與基板(8)之間形成等離子體;和多個匹配器(3at~3ht),在兩端部(53)分別對供給到多個放電電極(3a~3h)上的高頻電力的相位和振幅進(jìn)行調(diào)整,多個匹配器(3at~3ht)的阻抗被設(shè)定為大致相同的值,阻抗值為使多個放電電極(3a~3h)之中的一個放電電極對電源部(17a)的反射功率大約成為最小的值。文檔編號H01L21/205GK101542686SQ20088000057公開日2009年9月23日申請日期2008年2月18日優(yōu)先權(quán)日2007年2月19日發(fā)明者川村啟介,真島浩申請人:三菱重工業(yè)株式會社
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