CN102804932A - 等离子处理装置、等离子处理方法和半导体装置制造方法 - Google Patents

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Abstract

可密封腔室，其中注入有活性材料气体；多组放电部分，每一个组都包括在腔室中以相对的方式对齐的阴极和阳极，以产生等离子放电；电源部分，布置在腔室之外，以提供电功率以在多组放电部分中产生等离子放电；多个匹配盒，布置在腔室之外，该匹配盒电连接至电源部分；至少一个支撑部分，布置在腔室之外，该支撑部分支撑多个匹配盒；和多个电导体，其将多个匹配盒电连接至多组放电部分的阴极，其中支撑部分适于在其中多个电导体长度相等的位置处支撑一个或多个匹配盒。

Description

等离子处理装置、等离子处理方法和半导体装置制造方法
技术领域
本发明涉及装备有多组放电部分的等离子处理装置，该放电部分包括位于腔室中的一对阴极和阳极，本发明还涉及等离子处理方法以及用于使用其制造半导体器件的方法。更具体地，本发明的等离子处理装置装备有匹配盒，以经由电导体从电力源相等地施加电功率至每一个阴极，和支撑部分，以支撑该匹配盒。
背景技术
关于传统的等离子处理装置，其中阴极和阳极被以垂直方向（例如参照专利文件1）对齐的垂直类型以及其中阴极和阳极被以水平方向（例如参照专利文件2）对齐的水平类型已经提出。这些等离子处理装置装备有其中注入有活性材料气体的紧密封腔室，包括在腔室中相对地对齐且产生等离子放电的阴极阳极对的放电部分、以及在腔室外对齐并供应电功率至每一组放电部分的电源部分。
上述垂直等离子处理装置还装备有匹配盒，其匹配电源部分和阴极部分之间的阻抗。进一步地，在垂直等离子处理装置中，在匹配盒和阴极之间的电源引入线被以和阴极数量相同的数量对称地分支，以传导等量的电源至每一个放电部分。
在上述水平等离子处理装置中，相邻的两个放电部分的阴极被经由分立的放大器分别连接至同一电源部分，或经由放大器分别连接至不同的电功率源。因此，相邻的放电部分中的每一个阴极都经由不同于彼此的电力系统连接至电源部分，由此相等的电功率施加至每一个放电部分，而不需要使用匹配盒。
现有技术文件
专利文件
专利文件1  JP 2006-196681A
专利文件2  JP 2009-283235A
发明内容
本发明要解决的问题
总体地，匹配盒是重物件（约10kg）。因此，在安全方面使用匹配盒是有疑问的，在使用匹配盒时匹配盒被对齐且固定至腔室的顶部或侧部，这是因为载荷上在此处被施加。但是，关于匹配盒的安全和合适的对齐方法至今未有具体的建议。
本发明已经解决了该问题，且其目标是提供一种其中匹配盒能够安全且恰当地对齐的等离子处理装置。
解决该问题的手段
本发明基于上述问题作出，且本发明的目标是提供一种等离子处理装置，其包括：
可密封腔室，其中注入有活性材料气体；
多组放电部分，每一个组都包括在腔室中以相对的方式对齐的阴极和阳极，以产生等离子放电；
电源部分，布置在腔室之外，以提供电功率以在多组放电部分中产生等离子放电；
多个匹配盒，布置在腔室之外，该匹配盒电连接至电源部分；
至少一个支撑部分，布置在腔室之外，该支撑部分支撑多个匹配盒；和
多个电导体，其将多个匹配盒电连接至多组放电部分的阴极，
其中支撑部分适于在其中多个电导体长度相等的位置处支撑一个或多个匹配盒。
根据本方面的另一方面，提供有一种等离子处理方法，其中基底布置在等离子处理装置中的放电部分处，从而半导体膜被铺在基底的表面上，或其中表面上包括半导体膜的基底布置在放电部分处，从而基底上的半导体膜被蚀刻。
根据本发明的又一方面，提供一种用于制造半导体器件的方法，其中半导体器件被使用该半导体处理方法形成在基底上。
本发明的作用
根据该等离子处理装置，稳固且安全地安装作为重物的匹配盒而不造成对腔室的负载是可能的。换句话说，匹配盒能够恰当地安装在一位置，从该处等量的电功率被施加至每一个放电部分。
作为结果，当诸如使用半导体薄膜或光学薄膜的薄膜太阳能电池、TFT或光敏材料的半导体器件被使用本发明的等离子处理装置制造时，器件特征的不平衡能够被抑制，且半导体器件能够以希望的特质稳定地制成。
附图说明
图1是示出了本发明的等离子处理装置的实施例1的粗略构成图。
图2是示出了根据实施例1的等离子处理装置的第一壳体和第一电导体的构成图。
图3是示出了本发明的等离子处理装置的实施例2的粗略构成图。
图4是示出了本发明的等离子处理装置的实施例3的粗略构成图。
图5是示出了本发明的等离子处理装置的实施例4的粗略构成图。
图6是示出了根据实施例5的等离子处理装置的第一壳体和第一电导体的构成图。
图7是示出了本发明的等离子处理装置的实施例6的粗略构成图。
图8是示出了本发明的等离子处理装置的实施例7的粗略构成图。
图9是示出了本发明的等离子处理装置的实施例8的粗略构成图。
图10是示出了本发明的等离子处理装置的实施例9的粗略构成图。
图11是示出了本发明的等离子处理装置的实施例10的粗略构成图。
具体实施方式
如上所述，本发明的等离子处理装置包括腔室、包括产生等离子放电的阴极阳极对的多组放电部分、提供在多组放电部分中产生等离子放电的电功率的电源部分、电连接至电源部分的多个匹配盒、至少一个支撑部分，其支撑多个匹配盒以及将多个匹配盒电连接至多组放电部分的阴极的多个电导体。
支撑部分构成为使得一个或多个匹配盒在多个电导体长度相等的位置处被支撑。
此处使用的术语“电导体”指的是从匹配盒至阴极的整个配线。
匹配盒在路线中对齐，以在电源部分和每一个阴极之间供应电功率，且其为阻抗匹配装置，这在相关领域中是常用的，用于匹配电源部分和每一个阴极之间的阻抗。尽管被彼此同步的电源部分的每一个都可连接至匹配盒，匹配盒连接至从电源部分分支成两个或更多的每一个电源供应路线也是可能的。
因此，该等离子处理装置以这样的方式构成，使得匹配盒经由支撑部分支撑在等离子处理装置安装于的地面的地板上，以避免由于重的匹配盒在腔室的顶板或侧表面内的安装而造成的对腔室的载荷。
当从每一个匹配盒至每个阴极的每一个电导体的长度在此时不相同时，电源部分和每一个阴极之间的阻抗是不平衡的，由此供应至每一个放电部分的电功率是不平衡的，且由此，在每一个放电部分中相等地进行等离子处理不再可能。因此，支撑部分构成为以在多个电导体的长度能相等的地方支撑一个或多个匹配盒。
附带地，该多个匹配盒中的至少一个可直接安装在地板上。
在本发明的等离子处理装置中，电极的方向可以是水平的或是垂直的。此外，根据本发明的等离子处理装置可应用至膜制备类型等离子处理装置，其中膜（诸如半导体膜）被准备在基底上，该等离子处理装置也可应用至蚀刻类型等离子处理装置，其中基底上的膜（诸如半导体膜）被进行蚀刻。
上述等离子处理装置也可被如下列（1）至（10）中示出地进行构造，且其每一个都能够被恰当地组合。
（1）支架安装在地面的地板上，等离子处理装置安装在该处且包括固定的架子或高度可调节升降架，通过其匹配盒能够支撑在一高度，该高度能够使得多个电导体的长度相同。
作为此的结果，匹配盒能够经由支架方便地安装在从地板起的上述高度处，且同时，用于使用电导体供应电功率的路径不变得复杂，而是能够被简化。
此外，当不需要调节阴极和阳极之间的电极间隔、邻近的放电部分之间的间隔等时，不存在在稍后的阶段中调节匹配盒的安装高度的需求。因此，匹配盒能够使用固定的支架在预定的安装高度上方便且迅速地安装。
另一方面，当需要调节阴极和阳极之间的电极间隔、邻近的放电部分之间的间隔等时，匹配盒的安装高度也被调节。因此，其中匹配盒的安装高度能够使用升降架（诸如支架）方便地调节的构成是优选的。
在该情形中，匹配盒能够方便地移动至安全高度，在此处工人即使在匹配盒的维护期间也能方便地操作，通过其能够降低在高处作业以及降低重的匹配盒时存在的危险。
（2）等离子处理装置包括“n”个匹配盒（n为自然数2或更多），且在腔室中，存在数量为“nx2m”的阴极（m是自然数），且“n”个匹配盒中的每一个都经由电导体连接至数量为“2m”的阴极。
作为其结果，连接至每一个匹配盒的阴极的数量可以是相同的。
（3）电导体包括传输电线、连接电线和分支电线，分支电线的两个端部的每一个都电连接至每一个都不相同的阴极，而传输电线的端部电连接至匹配盒，连接电线的端部电连接至传输电线的另一端部，且连接电线的另一端部电连接至距离分支电线的两个端部相等距离的点处。
作为其结果，即使电源部分和匹配盒的数量被降低，电功率也能够相等地施加至每一个放电部分，通过其能使得等离子处理装置简单且便宜。
在水平类型等离子处理装置的情形中，传输电线能够沿垂直方向对齐，且连接电线能够沿水平方向对齐。在垂直类型等离子处理装置的情形中，传输电线能够沿水平方向对齐，且连接电线能够沿垂直方向对齐。因此，安装匹配盒的自由度增加。
（4）电导体包括连接电线和分支电线，分支电线的两个端部的每一个都电连接至每一个都不相同的阴极，而连接电线的端部电连接至匹配盒，且连接电线的另一端部电连接至距离分支电线的两个端部相等距离的点。
该构成是其中（3）的传输电线被省略且连接电线被直接连接至匹配盒的连接实施例。
即使在该情形中，即使电源部分和匹配盒的数量如和在（3）中一样被降低，电功率也能够相等地施加至每一个放电部分，通过其能使得等离子处理装置简单且便宜。
此外，由于从匹配盒至阴极的电功率供应路线变得短，由电功率供应路线的电线电阻造成的电功率的损耗能够被降低。此外，由于不同电线的连接位置减少，由于接触电阻造成的电功率消耗也能够被降低。
作为其结果，电功率的供应效率能够被加强。
（5）通过数量为2m-1的分支线路（m是自然数）在从连接电线侧至阴极侧的m段中构成分支电线，
除第m段之外的每一个分支线路的两个端部都电连接至距离各不相同的下一段分支线路的两个端部距离相等的点，且
第m段分支电路的两个端部电连接至各不相同的阴极。
作为其结果，即使相对于电源部分和匹配盒的数量的阴极的数量增加，相等的电功率也能够被施加至每一个放电部分，由此增强了等离子处理装置的处理能力。
（6）电导体包括连接电线和传输电线，传输电线的端部电连接至匹配盒，连接电线的端部电连接至传输电线的另一端部，且连接电线的另一端部电连接至阴极。
该构成是其中（2）和（3）的分支电线被省略且连接电线被直接连接至阴极的连接模式。
作为其结果，阴极和匹配盒能够1∶1的连接。因此，即使在其中仅发生故障的放电部分的阴极和阳极被移出腔室内部的情形中，仍然能够进行由其他放电部分进行的对基底的等离子处理。
（7）上述多个不同电导体中的每一个都由相同的材料和结构构成为一整体。
在该情形中“结构”覆盖在同一电导体中多个分支电线被对称地对齐的尺寸、形状、弯曲位置和连接结构以及装置。
作为其结果，匹配盒和阴极之间的阻抗的不平衡能够进一步降低，且至每一个放电部分的电功率供应被更均匀地进行。
此外，关于分支电线，连接电线和传输电线，其每一个都能使用相同的部分，由此由于每一个的部分的标准化而实现维护的改进以及成本降低的效应。
（8）多个电导体中的部分或全部都由管、板或方杆形式的导体构成。
作为其结果，电功率的损失能够被降低。
即，在交流电流中，当频率变得更高时产生电流集中地更靠近电导体的表面流动的集肤效应。因此，在高频电流中，由于集肤效应存在有其仅靠近导电材料的表面流动的性质。
因此，当高频电功率施加至横截面为实心圆形的共用圆形实心电导体时，靠近圆形实心电导体的中心的电阻增加，由此电流仅靠近圆形实心电导体的表面流动。因此，圆形实行电导体的整体电阻变高且电功率损耗增加。
有基于此，作为准备具有中空结构的管状电导体的结果，相对于环形实心电导体，中空部分的内表面的表面积增加且高频电流更易于流动，至通过增加的表面积损耗的电功率能够降低的程度。
此外，作为管状电导体的表面积增加的结果，热释放性质被增强，由此在供应高频电功率时产生的电导体的温度的增加能够被抑制，且由热量导致的电阻上升带来的电功率的损耗能够被降低。
在板状电导体中（诸如横截面是实心长方形、实心长圆形或实心椭圆形），其表面积也大于实心圆形电导体，由此，由于和在管状电导体中相同的原因，当和实心圆形电导体相比时，供应高频点功率时的电功率损耗能够被降低。
此外，当方杆形状的电导体的表面积（诸如其中横截面是实心正方形）以及实心圆形电导体的表面积在相同体积的条件下（横截面x长度）进行比较时，方杆形电导体的表面积是圆形电导体的约3.4倍。因此，由于在管状电导体中相同的原因，和实心圆形电导体相比，在供应高频电功率时发生的电功率损耗能够被降低。
（9）电导体包括金属材料，其含有铜、铝、镍、银、金和锡中的至少一种。
（10）还提供含有以上一种或多种半导体中的部分或全部的壳体。
作为其结果，在供应高频电时产生的从电导体至外部的高频泄漏能够被阻止，且同时，其中当供电时工人错误地触及电导体的事故的发生也能够被阻止。
下文中，将参照附图对本发明的等离子处理装置的实施例进行描述。附加地，本发明不限于通过附图示出的实施例。
（实施例1）
图1是示出了本发明的等离子处理装置的实施例1的粗略构成图。
实施例1的等离子处理装置P1是水平类型等离子处理装置，且其装备有可密封腔室1、将反应气体引入腔室中的气体注入部分（未示出）、从腔室1排出反应气体的排出部分15、四组放电部分13（其包括在腔室1中水平且彼此面对地对齐的阴极11阳极12组且进行等离子放电）、供应电功率至每一个放电部分13的电源部分E1和E2、电连接至每一个电源部分E1和E2的匹配盒M1和M2、支撑每一个匹配盒M1和M2的支撑部分A11和A12、将每一个匹配盒M1和M2电连接至放电部分13的阴极11的电导体C11和C12、以及几乎覆盖每一个电导体C11和C12的全部的壳体K11和K12。在该等离子处理装置P1中，基底S1可安装在每一个放电部分13的阳极12中，且半导体膜铺在基底S1的表面上，以形成半导体器件。
腔室1包括腿部分，且制成为纵向盒类型，其具有能够在前侧打开以及闭合的门（未示出）。此外，腔室1在其左侧和右侧内壁侧上安装有支撑件（未示出），以预定的间隔支撑每一个阴极11和每一个阳极12，且排气部分15连接至腔室1的底部。附加地，一个放电部分13的阳极12和相邻的另一个放电部分13之间的间隙也被安排成预定的间隔。
在腔室1的左壁和右壁的外侧上，存在有对齐的壳体K1和K12，其包括诸如铝或铜的电导体，以包括电导体C11和C12。
壳体K11和K12用于阻止在供应高频电功率时从电导体C11和C12至外侧的高频泄漏，且也用于阻止工人错误地触及被供应电的电导体C11和C12的事故的发生。
图2是示出了实施例1的等离子处理装置的第一壳体和第一电导体的构成图。
如在图1和2中所示，一个壳体K11（下文中称作“第一壳体”）包括第一部分K11a，其沿垂直方向是长的且安装在一个匹配盒M1（此后将称作“第一匹配盒”）上，第二部分K11b，其连接至腔室1的侧面的第一部分K11a的上端部，以及第三部分K11c，其将第二部分K11b连接至腔室1的侧壁，且在这些连接部分中，形成用于插入电导体C11的插入孔。
如在第一壳体K11中一样，另一个壳体K12（下文中将称作“第二壳体”）也包括第一部分K12a，其安装在另一个匹配盒M2（此后将称作“第二匹配盒”）上，第二部分K12b，其连接至腔室1的侧面的第一部分K12a的上端部，以及第三部分K12c，其将第二部分K12b连接至腔室1的侧壁，且在这些连接部分中，形成用于插入电导体C12的插入孔。
将在下文中继续描述第一和第二壳体K11和K12。
每一个阴极11都具有相同的构成，而每一个阳极12都具有相同的构成。
阴极11由不锈钢、铝合金等制备而成。每一个阴极11的尺寸都设定为取决于膜形成于其上的基底S1的恰当的值，且可设计为和阳极12相同的尺寸（平面尺寸和厚度）。
在阴极11中，其内部区域是中空的，且在面对向配对的阳极12的等离子放电表面中，形成许多通过打孔工艺形成的连接至上述中空部分的孔。该打孔工艺优选地以一方式进行，使得形成间距为若干毫米至若干厘米的直径为0.1至2mm的圆孔。
在阴极1的端部表面上，连接有气体注入管作为气体注入部分（未示出）。气体供应源（未示出）和气体注入部分由连接管连接。因此，当反应气体从气体供应源供应至形成在阴极11的内部区域中的中空部时，反应气体从上述许多打通的孔中吹出至阳极12上的基底S1的表面上。
关于制备膜的反应气体（材料气体），使用满足将制备的膜的材料。例如，当膜形成为用于有掺杂杂质的硅类型的半导体膜时，使用PH3（磷化氢）气体、B2H6（乙硼烷）气体、CO2气体等，和用H2稀释的SiH4（甲硅烷）一起。
阳极12在其内包括加热器14，且在其上表面上安装有基底S1，且在在等离子放电下的膜的形成中，基底S1被加热。关于基底S1，使用半导体基底（诸如硅基底）、玻璃基底等是常见的，但在本发明中不限于此。
由具有电导性和热阻的材料制备阳极12，这些材料诸如不锈钢、铝合金、碳等。
阳极12的尺寸被恰当地确定，以满足基底S1的尺寸，用于制备薄膜。例如，当基底S1的尺寸是900~1200mm X 400~900mm，则阳极12的尺寸设计为1000~1500mm X 600~1000mm.
替换地，可通过设置一个阳极12来安装多个基底S1。例如，当阳极12的尺寸是1500mm X 1000mm，两个各自尺寸为700mm X 1000mm的基底S1可通过设置在其上而被安装，或四个各自尺寸为700mm X 400mm的基底S1可通过设置成两排而被安装。
内建在阳极12中的加热器14用于控制阳极12从室温至300℃的加热，且示例性地，可能使用其中内建有诸如鞘加热器的紧闭合类型加热装置以及诸如热电偶的紧闭合类型温度传感器的铝合金。
尽管在本发明的实施例中加热器14内建在阳极14中，其中加热器14和阳极12被分立地安装的构成也是可以接受的。在该情形中，加热器14优选地以一方式构成，使得能够通过表面均匀地加热基底S1。例如，板形形状的加热器可安装在阳极12的基底S 1安装于其上的侧面的背面。
包含在第一壳体K11中的电导体（下文中将称作“第一电导体”）C11装备有传输电线C11a、连接电线C11b、和分支电线C11c，其中传输电线C11a具有电连接至第一匹配盒M1的下端部，且沿垂直方向对齐，连接电线C11b具有经由紧固部分“a”电连接至传输电线C11a的上端部的端部，而分支电线C11c经由紧固部分“b”电连接至连接电线C11b的另一端部。
传输电线C11a包括由金属制成的管状电导体，且包含在第一部分K11a中。
连接电线C11b包括由金属制成的板状电导体，且包含在从第一部分K11a至第三部分K11c中。
分支电线C11c由包括共用导线（诸如铜线）的第一电线C11c1以及包括经由紧固部件“c”电连接至第一电线C11c1的两个端部的金属制杆状电导体的第二电线C11c2构成。
第一电线C11c1收纳在第三部分K11c中，而第二电线C11c2从第三部分K11c穿透腔室1的侧壁，并在反应腔室中电连接至阴极11。
此外，距分支电线C11c两端部距离相等的点（距离第一电线C11c1的两端部距离相同的中点）被电连接至连接电线C11b。
此外，分支电线C11c被在一点处以线性对称的方式弯折，该点距离C11b的连接部分距离相等，且在第一和第三（从上向下数）阴极11的一个端部表面（右端表面）上的相同位置处电连接。
附加地，全部阳极12被接地。
另一电导体（此后，将称作“第二电导体”）C12和第一电导体C11相同，装备有电连接至第二匹配盒M2的传输导线C12a、经由紧固部分电连接至传输电线C12a的连接电线C12b、以及经由紧固部分电连接至连接电线C11b且收纳在第二壳体K12中的分支导线C11c。
因此，从第一电导体C11的传输电线C11a的下端部（至第一匹配盒M1的连接部分）至分支电线C11c的前端部（至阴极11的连接部分）的距离和从第二电导体C12的传输电线C12a的下端部（至第二匹配盒M2的连接部分）至分支电线C12c的前端部（至阴极11的连接部分）的距离相同。此外，第一电导体C11中的弯折部分的位置和数量和第二电导体C12中的弯折部分的位置和数量相同。上文中，第一电导体C11情形中的弯折部分指的是电导体中弯折的部分，诸如传输电线C11a至连接电线C11b的连接部分、连接电线C11b至分支电线C11c的连接部分和分支电线C11c的弯折部分。这在第二电导体C12中也相同。
但是，第二电导体C12的分支电线C12c的两个端部都连接至第二和第四（从上开始数）阴极11的另一端部表面（左端部表面）的沿纵向方向的中点。
作为其结果，第二电导体C12电连接每一个阴极11而不干涉第一电导体C11c，且在和第一电导体C11c相同的位置中。
附加地，在实施例1和其后的实施例中，传输电线和分支电线可为板状或方杆形电导体。
排气部分15装备有真空泵15a、连接真空泵15a和腔室1的内部区域（反应腔室）的排气管15b、以及在腔室1和真空泵15a之间在排气管15b上对齐的压力控制器15c。
在该实施例的情形中，排气部分15在一处连接至腔室1的底部，但排气部分15的连接处不限于底部，且此外，可装备有多个排气部分15。例如，排气部分15可安装在两处（上侧面和下侧面），该两处为腔室1的顶板和底部。作为这样在两处中安装排气管15的结果，腔室1的内部区域的上侧面和下侧面的每一个中的气氛能够被充分地排出。
第一匹配盒M1匹配电源部分E1和第一阴极11之间的阻抗，且匹配电源部分E1和第三阴极11之间的阻抗。第二匹配盒M2匹配电源部分E2和第二阴极11之间的阻抗，且匹配电源部分E2和第四阴极11之间的阻抗。第一匹配盒M1和第二匹配盒M2都是相同的物体且其高度相同。
电源部分E1和E2是装备有高频产生器以及将来自高频产生器的高频电功率放大且将其供应至阴极11的放大器的等离子激励电源。例如，10W至100kW的电功率以AC 1.00MHz至60MHz的频率，或更特别地，10W至10kW的电功率以13.56MHz至60MHz的频率被供应至每一个阴极1。
实施例1例示了其中彼此同步的分立的电源部分E1和E2被使用的情形，尽管来自一个电源部分的电功率供应路径被分支且连接至第一和第二匹配盒M1和M2中的每一个也是可能的。
支撑第一匹配盒M1的支撑部分（此后称作“第一支撑部分）A11是固定在其上安装有等离子处理装置P1底板上、且具有预定的高度H11的固定架。
支撑第二匹配盒M2的支撑部分（此后称作“第二支撑部分）A12是固定在上述地板上的固定架，且具有预定的高度H12。
尽管第一电导体C11和第二电导体C12是相同的，第一电导体C11的分支电线C11c的连接电线C11b的连接部分的高度和第二电导体C12的分支电线C12c的连接电线C12b的连接部分的高度具有对应于在相邻的两个阴极11之间的间隔D的差值。
相应地，第一支撑部分A11的高度H11设定为较第二支撑部分A12的高度H12高出上述间隔D的程度。换句话说，H11-H12=D。
附加地，关于第一和第二支撑部分A11和A12，可使用升降架取代固定架。
根据这样构成的等离子处理装置P1，从第一匹配盒M1至第一和第三阴极11的电功率供应路径和从第二匹配盒M2至第二和第四阴极11的电功率供应路径相同，由此从电源E1供应至第一和第三阴极11的高频电功率和从电源E2供应至第二和第四阴极11的高频电功率之间的不平衡能够被降低。
作为结果，在反应气体气氛中的每一个放电部分13的等离子放电中的不平衡被降低，且相应地，形成在用于在每一个阳极12上进行的膜制成的每一个基底（诸如半导体基底）上形成的膜（诸如半导体膜）的质量的均一性能够被加强。
附加地，在实施例1以及其后的实施例中，相邻的放电部分中的阴极可由相同的电导体连接。
（实施例2）
图3是示出了本发明的等离子处理装置的实施例2的粗略构成图。在图3中，和图1中的元件相同的元件分配有相同的附图标记。
实施例2的等离子处理装置P2是用于蚀刻的等离子处理装置。在该等离子处理装置P2中，放电部分23由上部对齐的阳极22以及下部对齐的阴极21构成。每一个放电部分23的阴极21都被连接至第一和第二电导体C21和C22，且每一个放电部分23的阳极23被接地。
在该情形中，阴极21和图1中提及的阳极12在结构上大致相同，而阳极22和图1中提及的阴极11在结构上大致相同，而反应气体被供应至阳极22。
关于此时用于蚀刻的反应气体，使用对应于满足将蚀刻的膜的材料的反应气体。例如，在蚀刻硅类型半导体膜时，大多数使用使用诸如Ar的惰性气体稀释的诸如CF4或C4F8的氟类型气体。
在该等离子处理装置P2中，第一和第二电导体C21和C22的构成以及第一和第二壳体K21和K22的构成和实施例1中的那些基本相同，且其他构成也和实施例1中的那些相同。
因此，从第一和第二匹配盒M1至M2至每一个阴极21的距离相同。此外，从第一匹配盒M1至第一电导体C21的每一个弯折部分和从第二匹配盒M2至第二电导体C22的每一个弯折部分的距离也是相同的。
第一和第二电导体C21和C22被构成为使得在相同的时刻处，第一和第二匹配盒M1和M2的高度的位置被第一和第二支撑部分A21、A22调节（H21-H22=D）。
附加地，当第一支撑部分A21的高度H21和阴极间隔D相同时，第二支撑部分A22被忽略且第二匹配盒M2被直接安装在地板上是可能的。
根据该等离子处理装置P2，在反应气体气氛中每一个放电部分23的等离子放电中不平衡能够被降低，且安装在每一个阴极21中用于蚀刻的每一个基底（诸如半导体基底）的均一性能够被增强。
附加地，在下列实施例中，其中基底安装于其上的侧面可被用作和实施例2中相同的阴极。
（实施例3）
图4是示出了本发明的等离子处理装置的实施例3的粗略构成图。在图4中，和图1中的元件相同的元件分配有相同的附图标记。
实施例3中等离子处理装置P3和实施例1的不同大部分在于从第一和第二电导体C31和C32中略去传输电线、连接至分支电线C31c和C32c的连接电线C31b和C32b被直接连接至第一和第二匹配盒M1和M2、以及第一和第二壳体K31和K32如何构成。
实施例3中的其他构成和实施例1中的几乎相同。
在第一壳体K31的情形中，对应于图1中示出的第二部分K11a和K11b的部分被略去，且由对应于第三部分K11c的部分单独构成。类似地，第二壳体K32也仅由对应于第三部分K12c的部分构成。
由于第一匹配盒M1被直接地和连接电线31b接触，其由第一支撑部分A31在高度H31的位置处支撑，且由于第二匹配盒M2被直接地和连接电线C32b接触，其由第二支撑部分A31在高度H32的位置处支撑。
在实施例3的情形中，从第一和第二匹配盒M1和M2至每一个阴极11的距离也相同。此外，从第一匹配盒M1至第一电导体C31的每一个弯折部分和从第二匹配盒M2至第二电导体C32的每一个弯折部分的距离也是相同的。
第一和第二电导体C31和C32被构成为使得在相同的时刻处，第一和第二匹配盒M1和M2的高度的位置被第一和第二支撑部分A31和A32调节（H31-H32=D）。
根据该等离子处理装置P3，由于从第一和第二匹配盒M1和M2至每一个阴极11的电功率供应能够变得短，由电功率供应路径的电线电阻造成的电功率消耗能够被降低。而且，由于不同电线的连接部分的数量能够被降低，由接触电阻造成的电功率消耗能够被降低，且第一和第二壳体K31和K32也能够变得简单。
（实施例4）
图5是示出了本发明的等离子处理装置的实施例4的粗略构成图。在图5中，和图1中的元件相同的元件分配有相同的附图标记。
下文中，将主要描述实施例4和实施例1的不同。
实施例4的等离子处理装置P4是包括腿部分的用于膜制备的垂直类型等离子处理装置，且放电部分13的四对阴极11和阳极12在横向长的腔室10中被垂直地对齐，该腔室在前侧面上包括开/关门（未示出），其中每一个阴极11和每一个阳极12都由安装在腔室10的内壁中的支撑部分（未示出）支撑。
每一个放电部分13的阴极11和阳极12之间的间隔以相邻的两对放电部分13之间的间隔被以和实施例1中相同的方式构成。
在该等离子处理装置P4的情形中，第一电导体C41的两个分支电线C41c被从左侧连接至第一和第三阴极11的上端部，而第二电导体C42的两个分支电线C42c被从左侧连接至第二和第四阴极11的下端部。
因此，在第一电导体C41中，连接电线C41b被沿垂直方向对齐，传输电线C41a被沿水平方向对齐，第一匹配盒M1连接至传输电线C41a，且第一匹配盒M1由支撑部分A41在高于腔室10的更高的位置处支撑。
在第二电导体C42中，连接电线C42b和传输电线C42a和第一电导体C41中的相同，且第二匹配盒M2连接至传输电线C42a，而第二匹配盒M2在地板上对齐。
第一和第二电导体C41和C42收纳在第一和第二壳体K41和K42中，该壳体具有和实施例1中相同的构造。
在实施例4的情形中，从第一和第二匹配盒M1至M2至每一个阴极11的距离也相同。此外，从第一匹配盒M1至第一电导体C41的每一个弯折部分和从第二匹配盒M2至第二电导体C42的每一个弯折部分的距离也是相同的。
附加地，尽管第一壳体K1位于腔室10的上壁上，其并不施加过多的载荷至腔室10，因为第一壳体K41并非如第一匹配盒M1一样的重物。
（实施例5）
图6是示出了实施例5的等离子处理装置的第一壳体和第一电导体的构成图。在图6中，和图1中的元件相同的元件分配有相同的附图标记。
实施例5中的等离子处理装置P5不同于实施例1之处在于放电部分的数量、第一电导体C51的分支电线C51c的分支数量以及第二电导体（未示出）的分支电线的分支数量都增加至两倍的程度。实施例5中的其他构成和实施例1中的几乎相同。
下文中，将主要描述实施例5和实施例1的不同。
在该等离子处理装置P5中，阴极11沿垂直方向以八个梯级对齐。（附图中略去阳极）。
第一电导体C51装备有传输电线C11a、连接电线C11b以及包括三个分支线路C51c1、C51c2和C51c3的分支电线C51c。
在分支电线C51c中，第一梯级的一个分支线路C51c1在连接电线C21b中对齐，而第二梯级的两个分支电线C51c2和C51c2被在阴极11侧中对齐。
附加地，在第二梯级的每一个分支线路C51c2中，两个端部以及其中点由不同或相同的一种或多种材料构成，且其通过被紧固部分“d”电连接而构成。在图6中，端子部分C41c2示出为分支线路C51c2的一部分。
在第二梯级中的分支线路C51c2的一个中，两个端部被经由紧固部分“d”电连接至不同的阴极11，且距离两个端部距离相同的点被经由紧固部分“c”在第一梯级中电连接至上述分支线路C51c1的端部。这在第二梯级中的另一分支线路C51c2中也相同。
在第一梯级中的分支线路C51c1中，距离两个端部距离相同的点被经由紧固部分b电连接至连接电线C21b。
第一电导体C51的第二梯级中的每一个分支线路C51c2的两个端部被电连接至从顶部起的第一、第三、第五和第七阴极11的端部表面（右端部表面）的纵向方向的中点。
第一壳体K51具有包括传输电线C11a的第一部分K51a、包括连接电线C11b的第二部分K51b、在第一梯级中收纳上述分支线路C51c1的第三部分以及在第二梯级中收纳每一个分支线路C51c2的第四部分K51d。
两个电导体（未示出）和第一电导体C51相同。但是，第二电导体的第二梯级中的每一个分支线路的两个端部被电连接至从顶部起的第二、第四、第六和第八阴极11的另一端部表面（左端部表面）的纵向方向的中点。
第二壳体（未示出）和第一壳体K51相同。
在实施例5中，从第一和第二匹配盒（未示出）至每一个阴极11的距离相同。此外，从第一匹配盒至第一电导体C51的每一个弯折部分和从第二匹配盒至第二电导体的每一个弯折部分的距离也是相同的。在该情形中，电导体中每一个紧固部分的位置以及每一个分支线路的弯折部分都为弯曲部分。
在实施例5中，包括阴极11和阳极（未示出）的放电部分的数量为八，但通过将分支线路的梯级数量增加至三或更多的程度而进一步增加放电部分的数量是可能的。
换句话说，本发明的等离子处理装置包括n个匹配盒（n为大于等于2的自然数），且在腔室中，存在数量为nx2m的阴极（m是自然数），且该匹配盒能够以一方式构成，使得n个匹配盒中的每一个都经由电导体连接至数量为2m的阴极。
在实施例5的情形中，n是2，这是因为匹配盒的数量为2，且m是2，这是因为阴极的数量是八。
附加地，在上述实施例1至4的情形中，n是2，这是因为匹配盒的数量为2，且m是1，这是因为阴极的数量是四。
除上文之外，在本发明中当匹配盒的数量示例性地为2时，阴极数量成为nx2m（诸如16或32）是可能的。
（实施例6）
图7是示出了本发明的等离子处理装置的实施例6的粗略构成图。在图6中，和图1中的元件相同的元件分配有相同的附图标记。
实施例6中的等离子处理装置P6是用于膜制备的水平类型等离子处理装置，其装备有从上至下4个梯级的阴极，和实施例1中相同，尽管阴极31以及阳极32的构成和阳极32的数量不同于实施例1而其他构成几乎和实施例1中的相同。
下文中，将主要描述实施例6和实施例1的不同。
在实施例6中，阴极41包括在上表面和下表面上的许多穿孔，且其以一方式构成，使得反应气体从上表面和下表面两者吹入腔室1中。
此外，阳极32以一方式构成，使得其能够在上表面和下表面两者或一个表面上支撑基底S1。在阳极32的下表面上，形成有一物（诸如成反L形形状的支撑件（未示出）），其能够将基底S1的外周界支撑成一状态，使得基底S1的未处理表面和阳极32的下表面紧密相触。
在实施例6的情形中，阳极32在最上的梯级中在阴极31的上部区域上对齐。
在如此构成的实施例6的等离子处理装置P6中，其具有一结构，使得全部阴极31位于阳极32之间，在该处等离子放电产生在全部阴极31和阳极32之间。在图7中，标记33示出放电部分。
相应地，在制备膜的处理中，基底S1布置在最上方的阳极32的下部表面上、在最下方的阳极32的上部表面上、以及其他阳极32的上部和下部表面两者上，且反应气体从每一个阴极31的上部表面和下部表面两者吹至每一个基底S1，由此等离子产生于每一个阴极31和阳极32之间。
在实施例6中，从电源E1和E2至每一个阴极31的高频电功率的不平衡也能够被降低，如在实施例1中一样。
此外，根据实施例6，许多基底S1能够被一次等离子处理所处理，通过其处理效率被增强。
（实施例7）
图8是示出了本发明的等离子处理装置的实施例7的粗略构成图。在图7中，和图1中的元件相同的元件分配有相同的附图标记。
尽管实施例7的等离子处理装置P7和实施例6的等离子处理装置P6类似（参见图7），关于两个阳极42在相邻的两个阴极31之间对齐这方面，在两者之间仍然存在不同。在该情形中，在相邻的两个阴极31之间，基底S1安装在上部阳极42的上部表面上，而基底S1安装在下部阳极42的下部表面上。
在实施例7中，其他构成几乎和在实施例1以及6中一样。
下文中，将主要描述实施例7和实施例1及6的不同。
在实施例7中，在阴极31之间在下部侧面的阳极42的下部表面上安装有倒置的L形支撑件，其能够支撑基底S1的外周界成一状态，使得基底S1的未处理表面和阳极42的下部表面紧密接触，如在实施例6中的情形一样。
此外，在实施例7的情形中，阴极31之间的间隔D1较实施例1中的阴极11之间的间隔（参见图1）要宽。相应地，尽管在实施例7中第一电导体C11和第二电导体C12相同，对应于相邻的两个阴极31之间的间隔D1的间隙在分支电线C11c的连接部分至第一电导体C11中的连接电线C11b的高度和分支电线C12c的连接部分至第二电导体C12中的连接电线C12b的高度之间可用。
相应地，第一支撑部分A71的高度H21较第二支撑部分A72的高度H12高出上述间隔D1的程度。换句话说，H21-H22=D1。
在如此构成的实施例7的等离子处理装置P7中，其具有一结构，使得全部阴极31位于阳极42之间，反应气体被从每一个阴极31的两个表面吹出，且等离子放电产生在全部阴极31和阳极32之间。在图8中，标记43示出放电部分。
在实施例7中，从电源E1和E2供应至每一个阴极31的高频电功率的不平衡被降低且更多基底被一次等离子处理高效地处理是可能的。
（实施例8）
图9是示出了本发明的等离子处理装置的实施例8的粗略构成图。在图9中，和图5中的元件相同的元件分配有相同的附图标记。
尽管实施例8中的等离子处理装置P8是用于膜制备的垂直类型等离子处理装置，其中阴极沿垂直方向在四个梯级中对齐，如在实施例中等离子处理装置P4中一样（参见图5），其不同于实施例4之处在于阴极51和阳极52的构成、阳极52的数量、以及相同的分支电线至相邻的两个阴极51的连接，而其他构成几乎和在实施例4中一样。
下文中，将主要描述实施例8和实施例4的不同。
在实施例8中，阴极51处于一构成中，许多穿孔形成在左侧和右侧两者上，从而反应气体能够从左侧和右侧两者吹入腔室10中。
此外，阳极52以一方式构成，使得其一侧或左侧和右侧两者都能够支撑基底S1。
在阳极52的一侧或左侧和右侧两者上，存在有/安装有支撑件（一件或多见）（未示出），其示例性地成反L形形状，该支撑件能够支撑基底S1的外周界处于一状态，使得基底S1的未处理表面与其紧密接触。
此外，在实施例8的情形中，存在有一结构，全部阴极51都位于阳极52之间，使得反应气体从每一个阴极51的左表面和右表面两者吹出，且等离子放电产生在全部阴极51和阳极52之间。在图9中，标记53示出放电部分。
此外，在实施例8的情形中，第一和第二电导体C51和C52，以及包含其的第一和第二壳体K51和K52在腔室10的上部区域上对齐，而第一和第二匹配盒M1和M2以及支撑其的第一和第二支撑部分A51和A52在腔室10的两侧对齐。此外，第一电导体C51的分支电线C51c的两个端部在左侧上电连接至相邻的两个阴极51的上部端部，而第二电导体C52的分支电线C52c的两个端部在右侧上电连接至相邻的两个阴极51的上部端部。
实施例8也能够将从电源E1和E2供应至每一个阴极51的高频电功率的不平衡降低，且通过一次等离子处理高效地处理更多的基底S1。
尽管由图9示出的实施例8示出了其中支撑部分A51和A52在腔室10的左侧和右侧两者上对齐的等离子处理装置，以一方式构成等离子处理装置，使得支撑部分A51和A52在腔室10后对齐也是可能的。通过这样做，准备在腔室中包括数量为n的匹配盒（n为3或更大的自然数）且还包括数量为nx2m（m为自然数）的阴极的等离子处理装置是可能的。这在下文的实施例9中也相同。
（实施例9）
图10是示出了本发明的等离子处理装置的实施例9的粗略构成图。在图10中，和图1和9中的元件相同的元件分配有相同的附图标记。
实施例9的等离子处理装置P9和上述实施例8的等离子处理装置P8类似（参见图9），且不同点在于两个阳极62在相邻的左阴极和右阴极51之间对齐，且基底S1布置在每一个阳极62面向阴极51的侧面上。在实施例9中，其他构成几乎和在实施例8中一样。
在如此构成的实施例9的等离子处理装置P9中，其也具有一结构，使得全部阴极51位于阳极51之间，使得反应气体从每一个阴极51的两个表面吹出，且等离子放电产生在全部阴极51和阳极62之间。在图10中，标记53示出放电部分。
在实施例9中从电源E1和E2供应至每一个阴极51的高频电功率的不平衡被加强且更多的基底S1被一次等离子处理高效地处理。
（实施例10）
图11是示出了本发明的等离子处理装置的实施例10的粗略构成图。在图10中未示出阳极和排气管。
尽管实施例10的等离子处理装置P10是用于膜制备的垂直类型等离子处理装置，其中阴极61在沿垂直方向的四个梯级中对齐，如在实施例8和9中的等离子处理装置中一样，其电功率供应结构不同于实施例8和9，而其他构成几乎和在实施例8和9中一样。
下文中，将主要描述实施例10和实施例8以及9的不同。
实施例10的等离子处理装置P10装备有电源部分E、经由从电源部分E分支出的电功率供应路径电连接的四个匹配盒M、以1:1将每一个匹配盒和每一个阴极电连接的电导体C、以及以相同的高度支撑全部匹配盒M的共用支撑部分A。
电导体C包括传输电线Ca和连接电线Cb，且包含在壳体K中。
每一个电导体C都相同，且包含在同一个壳体K中。
阴极61和阳极的构成和对齐和在实施例4（图5）、实施例8（图9）或实施例9（图10）中一样。
由于根据实施例10的等离子处理装置阴极61和匹配盒M能够以1:1连接，即使在其中仅发生故障的放电部分中的阴极和阳极被从腔室中取出的状态下，通过其他放电部分进行的基底的等离子处理也能被执行。
在图11中，以相同的高度支撑全部匹配盒M的共用支撑部分示出为支撑部分，但由于以相同的高度支撑全部匹配盒M不存在问题，每一个匹配盒M可由分立的支撑部分支撑，或每多个匹配盒都可由共用的支撑部分支撑。
上文中公开的实施例仅作示例，且本发明不仅限制于上述的实施例。本发明的范围由权利要求代表，且意图覆盖在权利要求及其等价物的范围中的全部变化。
根据本发明的等离子处理装置，以及使用相同的等离子处理装置的等离子处理方法，现在能够为半导体器件的制造提供一种方法，通过其能够以抑制不平衡的稳定的方式制造使用薄膜半导体或光学薄膜的、具有希望的器件特质的半导体器件，诸如薄膜太阳能电池、TFT或光敏材料。
附图标记
1、10腔室
11、21、31、51阴极
12、22、32、42、52、62阳极
13、23、33、43、53、63放电部分
A
A11、A21、A31、A41、A51、A71第一支撑部分
A12、A22、A32、A42、A52、A72第二支撑部分
C电导体
C11、C21、C31、C41、C51第一电导体
C11a、C12a、C41a、Ｃ42a传输电线
C11c、C12c、C31c、C41c、C42c分支电线
C11b、C12b、C31b、C41b、C42b连接电线
C12、C22、C32、C42、C52第二电导体
C51c、C52c分支电线
C51c1、C51c2分支线
E1、E2电源部分
K壳体
K11、K21、K31、K41、K51第一壳体
K12、K22、K32、K42、K52第二壳体
M1第一匹配盒
M2第二匹配盒
P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10等离子处理装置
S1、S2基底

Claims (14)

1.一种等离子处理装置，包括：
可密封腔室，其中注入有活性材料气体；
多组放电部分，每一个组都包括在腔室中以相对的方式对齐的阴极和阳极，以产生等离子放电；
电源部分，布置在腔室之外，以提供电功率以在多组放电部分中产生等离子放电；
多个匹配盒，布置在腔室之外，该匹配盒电连接至电源部分；
至少一个支撑部分，布置在腔室之外，该支撑部分支撑该多个匹配盒；
和
多个电导体，其将该多个匹配盒电连接至该多组放电部分的阴极，
其中支撑部分适于在多个电导体长度相等的位置处支撑一个或多个匹配盒。
2.如权利要求1所述的等离子处理装置，其中所述支撑部分被安装在地面上安装有等离子处理装置之处，且包括固定的架子或高度可调节升降架，通过其匹配盒能够支撑在一高度，该高度能够使得多个电导体的长度相同。
3.如权利要求1或2所述的等离子处理装置，其中所述等离子处理装置包括“n”个匹配盒，n为大于或等于2的自然数，且在腔室中，存在数量为“nx2m”的阴极，m是自然数，且“n”个匹配盒中的每一个都经由电导体连接至数量为“2m”的阴极。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的等离子处理装置，其中所述电导体包括传输电线、连接电线和分支电线，分支电线的两个端部的每一个都电连接至各不相同的阴极，而传输电线的端部电连接至匹配盒，连接电线的端部电连接至传输电线的另一端部，且连接电线的另一端部电连接至距离分支电线的两个端部相等距离的点处。
5.如权利要求1至3中任意一项所述的等离子处理装置，其中所述电导体包括连接电线和分支电线，分支电线的两个端部的每一个都电连接至每一个各不相同的阴极，连接电线的端部电连接至匹配盒的一个端部，且连接电线的另一端部电连接至距离分支电线的两个端部距离相等的点。
6.如权利要求4或5所述的等离子处理装置，其中分支电线通过数量为2m-1的分支线路构成为从连接电线侧至阴极侧的m段（m是自然数），
除第m段之外的每一个分支电线的两个端部都电连接至各不相同的下一段分支电路的两个端部距离相等的点，且
第m段分支电线的两个端部电连接至各不相同的阴极。
7.如权利要求1或2所述的等离子处理装置，其中电导体包括连接电线和传输电线，传输电线的端部电连接至匹配盒，连接电线的端部电连接至传输电线的另一端部，且连接电线的另一端部电连接至阴极。
8.如权利要求1至7中任意一项所述的等离子处理装置，其中上述多个不同的电导体中的每一个都由相同的材料和结构构成为一整体。
9.如权利要求1至8中任意一项所述的等离子处理装置，其中多个电导体中的部分或全部都由管、板或方杆形式的电导体构成。
10.如权利要求1至9中任意一项所述的等离子处理装置，其中所述电导体包括包含铜、铝、镍、银、金和锡中至少一种的金属材料。
11.如权利要求1至10中任意一项所述的等离子处理装置，还包括壳体，该壳体容纳上述电导体中的一部分或全部。
12.一种等离子处理方法，其中基底布置在如权利要求1至11中任意一项所述的等离子处理装置中的放电部分处，从而半导体膜铺在基底的表面上。
13.一种等离子处理方法，其中表面上具有半导体膜的基底布置在如权利要求1至11中任意一项所述的等离子处理装置中的放电部分处，从而位于基底上的半导体膜被蚀刻。
14.一种半导体器件的制造方法，其中半导体器件使用如权利要求12或13的等离子处理方法形成在基底上。
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