CN102959125A - 真空处理装置及等离子体处理方法 - Google Patents

Abstract

提供一种抑制脊形电极及基板的热变形，对于大型的基板也能进行稳定的等离子体处理的真空处理装置。具有：放电室（2），由脊形波导管构成，该脊形波导管具有生成等离子体的排气侧脊形电极（21a）及基板侧脊形电极（21b）；一对转换器，将高频电力转换成方形波导管的基本传送模式即TE模式而向放电室（2）传送，并使排气侧脊形电极（21a）及基板侧脊形电极（21b）之间产生等离子体；均热调温器（40），设置在基板侧脊形电极（21b）的外表面侧，并使温度均匀地进行加热；热吸收调温单元（50），设置在排气侧脊形电极（21a）的外表面侧，并控制实施等离子体处理的基板（S）的板厚方向的热流束，将基板（S）设置在排气侧脊形电极（21a）及基板侧脊形电极（21b）之间而实施等离子体处理。

Description

真空处理装置及等离子体处理方法

技术领域

本发明涉及真空处理装置，尤其是涉及使用等离子体对基板进行处理的真空处理装置及等离子体处理方法。

背景技术

通常，为了提高薄膜太阳能电池的生产率，高速且大面积地制膜出高品质的硅薄膜非常重要。作为这种进行高速且大面积的制膜的方法，已知有基于等离子体CVD（化学气相沉积）法的制膜方法。

为了进行基于等离子体CVD法的制膜，需要产生等离子体的等离子体生成装置（真空处理装置），作为高效率地产生等离子体的等离子体生成装置，已知有例如专利文献1公开的利用了脊形波导管的等离子体生成装置。如该文献1的图10所示，这种等离子体生成装置具备：使高频电源（RF电源）转换为强电场的左右一对转换器（分配室）；连接在这些转换器之间的放电室（有效空间）。

在放电室的内部设有彼此对向的上下一对平面状的脊形电极，在它们之间产生等离子体。因此，在对玻璃基板等实施制膜处理时，考虑在这种脊形电极之间设置基板来实施制膜处理。具体而言，以上下的脊形电极成为水平的方式设置装置整体，向上下的电极之间搬入基板，将该基板载置在下侧的脊形电极的上表面。并且，在使放电室的内部接近真空状态的同时，供给制膜材料气体，当在脊形电极之间产生等离子体时，在基板上形成膜。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特表平4-504640号公报

发明内容

【发明要解决的课题】

在上述的以往的利用了脊形波导管的等离子体生成装置中，成为对于脊形波导管而从横向供给微波电力的结构。即，沿着脊形波导管的长度方向上的电场强度分布根据被称为分配室的与脊形波导管并列设置的部分及用于从分配室向脊形波导管供给微波的结合孔的结构而决定。因此，脊形波导管和分配室需要相同的长度，且分配室或结合孔中可采用的结构受限制时，由于电场强度分布的均匀性也受限制，因此存在等离子体的均匀化变得困难的问题（参照专利文献1）。

此外，在利用了脊形波导管的等离子体生成装置中，在对基板实施制膜处理时，为了具备得到必要的膜质的制膜条件，而需要对载置基板的下侧的脊形电极进行预热。而且，在等离子体发生时，上下的脊形电极被等离子体的能量加热。因此，由于沿着基板的板厚方向产生的热流束而基板的表背面产生温度差，脊形电极及基板分别容易产生翘曲等热变形。即便脊形电极和基板中的任一方产生热变形，脊形电极彼此的间隔及脊形电极与基板的间隔都将变得不均匀，无法得到均匀的等离子体特性，结果是无法进行高品质且均匀的制膜处理。

由于这种问题，尤其是在面积为1m²以上、以及2m²级的大型基板中，难以实施基于等离子体CVD法的制膜处理，人们希望解决基于脊形波导管的制膜处理的实用化。

本发明为了解决上述的课题而作出，在利用了脊形波导管的脊形电极间产生等离子体而对基板实施制膜处理（等离子体处理）的真空处理装置中，提供一种抑制脊形电极及基板的热变形，即使对大型的基板也能进行稳定的制膜处理的真空处理装置及等离子处理方法。

【用于解决课题的手段】

为了实现上述目的，本发明提供以下的手段。

本发明第一方面的真空处理装置的特征在于，具有：放电室，由脊形波导管构成，该脊形波导管具有形成为平板状而相互平行地对向配置的一方的脊形电极及另一方的脊形电极，在所述一方的脊形电极及所述另一方的脊形电极之间生成等离子体；一对转换器，与该放电室的两端相邻配置，由具有相互平行地对向配置的一对脊形部的脊形波导管构成，将从高频电源供给的高频电力转换成方形波导管的基本传送模式而向所述放电室传送，并在所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极之间产生等离子体；均热调温器，设置在所述另一方的脊形电极的外表面侧，控制所述另一方的脊形电极的温度；热吸收调温单元，设置在所述一方的脊形电极的外表面侧，控制所述一方的脊形电极的温度；排气单元，排出所述放电室及所述转换器的内部的气体；以及母气体供给单元，向所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极之间供给对基板实施等离子体处理所需的母气体，其中，所述基板设置在所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极之间而被实施等离子体处理。

根据这种真空处理装置，通过将基板设置在一方的脊形电极及另一方的脊形电极之间，能够实现等离子体处理的迅速化及稳定化，并实施高品质的制膜。而且，通过设置均热调温器和热吸收调温单元，控制一方的脊形电极及另一方的脊形电极的温度，从而控制实施等离子体处理的基板的板厚方向的热流束，因此抑制基板的表背温度差引起的翘曲，确保均匀的等离子体特性，从而能够进行高品质且均匀的制膜处理。

在上述本发明第一方面的真空处理装置中，优选的是，所述均热调温器及所述热吸收调温单元具有相互平行地对向的平面部，所述另一方的脊形电极以与所述均热调温器的平面部密接的方式被保持，所述一方的脊形电极以与所述热吸收调温单元的平面部密接的方式被保持。

根据该结构，借助一方及另一方的脊形电极通过的热流束而能够防止三维变形（翘曲），从而能够进行等离子体处理的迅速化及稳定化的高品质的制膜。

在上述本发明第一方面的真空处理装置中，优选的是，所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极是厚度0.5mm以上且3mm以下的金属板。

根据该结构，不会发生由于脊形电极的热流束而使脊形电极变形为影响等离子体分布的程度那样的表背温度差，因此能够防止脊形电极的变形（翘曲）而进行等离子体处理的迅速化及稳定化的高品质的制膜。这种情况下的脊形电极更优选厚度减薄为1~2mm左右。

在上述本发明第一方面的真空处理装置中，优选的是，在所述一方的脊形电极和所述另一方的脊形电极中的至少任一者上形成用于通过紧固构件将该脊形电极紧固保持于电极保持部的紧固构件插通孔，该紧固构件插通孔沿着所述脊形电极相对于所述电极保持部的热膨胀方向的形状为长孔，并且所述紧固构件的紧固力设定为在所述脊形电极发生热膨胀时能够容许该脊形电极的伸长的强度。

根据该结构，能够防止一方及另一方的脊形电极因热膨胀而受限制从而发生变形（翘曲），能够进行等离子体处理的迅速化及稳定化的高品质的制膜。

在上述本发明第一方面的真空处理装置中，优选的是，在所述一方的脊形电极穿设有多个通气孔，所述热吸收调温单元形成为经由所述通气孔而与所述放电室连通的歧管状，并且在所述热吸收调温单元的内部具有供调温介质流通的调温介质流通路，所述排气单元与所述热吸收调温单元的集管部连接，经由所述热吸收调温单元的歧管形状而将所述放电室及所述转换器的内部的气体排出。

根据该结构，通过热吸收调温单元的歧管形状，能够从所述放电室的一方的脊形电极面的大范围进行放电室内部的排气。其结果是，能够使放电室内部的母气体的分布均匀化，因此能够进行等离子体处理的迅速化及稳定化的高品质的制膜。

在上述本发明第一方面的真空处理装置中，优选的是，所述母气体供给单元具备：母气体供给管，收容在所述放电室的非脊形部波导管的内部，沿着该非脊形部波导管的内部的长度方向配置；以及多个气体喷出孔，从该母气体供给管向所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极之间喷出母气体。

根据该结构，能够有效地利用非脊形部波导管的内部空间而实现真空处理装置的紧凑化，并使母气体从放电室的两端的非脊形部波导管均匀地向放电室内部遍及，实现等离子的均匀化，从而进行高品质且稳定的等离子体处理。

在上述本发明第一方面的真空处理装置中，优选的是，所述一方的脊形电极的所述通气孔的每单位面积的开口率被设为相对于所述排气单元距所述母气体供给单元远的位置范围的每单位面积的开口率大于距所述母气体供给单元近的位置范围的每单位面积的开口率。

根据该结构，母气体均匀地遍及到放电室内的中央附近，从而能够进行稳定的制膜。

在上述本发明第一方面的真空处理装置中，优选的是，所述母气体供给单元收容在所述热吸收调温单元的内部，所述母气体供给单元具备：遍布于所述热吸收调温单元的内部的母气体分配单元；从该母气体分配单元经由所述热吸收调温单元的内部向所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极之间喷出母气体的多个气体喷出孔。

根据该结构，由于能够从具有与所述一方的脊形电极的平面面积大致相同的平面面积的热吸收调温单元将母气体供给到放电室内，因此能够均匀地供给母气体。由此，能够实现等离子体的均匀化，从而进行高品质的等离子体处理。

在上述本发明第一方面的真空处理装置中，优选的是，在所述一方的脊形电极穿设有多个通气孔，所述热吸收调温单元形成为经由所述通气孔而与所述放电室连通的歧管状，并且在其内部具有供调温介质流通的调温介质流通路，在所述热吸收调温单元的内部设有所述母气体供给单元，该母气体供给单元具备：遍布于所述热吸收调温单元的内部的母气体分配单元；从该母气体分配单元经由所述热吸收调温单元的内部向所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极之间喷出母气体的多个气体喷出孔，另一方面，所述排气单元与所述放电室的波导管非脊形部连接。

根据该结构，通过热吸收调温单元的歧管形状，借助母气体的分配单元而能够使母气体的分布均匀化，而且从放电室的宽度方向两端能够边取得平衡边排气。由此，母气体不易滞留在放电室的内部，能够进行等离子体处理的迅速化及稳定化的高品质的制膜。

在上述本发明第一方面的真空处理装置中，优选的是，还具有脊形电极支承调整机构，该脊形电极支承调整机构能够在不改变所述非脊形部波导管的截面形状且将所述一方的脊形电极与另一方的脊形电极之间保持平行的状态下调整该两脊形电极间的间隔。

由此，能够不改变非脊形部波导管的传送特性而将脊形电极的间隔设定为最佳值，因此能够进行高品质的等离子体处理。

在上述本发明第一方面的真空处理装置中，优选的是，对设置在所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极之间的所述基板具有多个基板按压用具，该多个基板按压用具处于所述一方的脊形电极的周边部，以规定支承力按压支承所述基板周围，该基板按压用具在超过规定支承力的情况下解除所述基板周边的按压。

根据该结构，通过安装在一方的脊形电极上的基板按压用具能够抑制基板的变形，在产生了过度的按压力时，能够抑制基板的破损或脊形电极的变形。

本发明第二方面的真空处理装置的特征在于，具有：放电室，由脊形波导管构成，该该脊形波导管具有形成为平板状而相互平行地对向配置的一方的脊形电极及另一方的脊形电极，在所述一方的脊形电极及所述另一方的脊形电极之间生成等离子体；一对转换器，与所述放电室的两端相邻配置，由具有相互平行地对向配置的一对脊形部的脊形波导管构成，将从高频电源供给的高频电力转换成方形波导管的基本传送模式而向所述放电室传送，并在所述一方及另一方的脊形电极之间产生等离子体；均热调温器，隔开间隔而平行地设置在所述另一方的脊形电极的外表面侧，安设有实施等离子体处理的基板，并控制该基板的温度；热吸收调温单元，设置在所述一方的脊形电极的外表面侧，控制该一方的脊形电极的温度；排气单元，排出所述放电室及所述转换器的内部的气体；以及母气体供给单元，向所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极之间供给对所述基板实施等离子体处理所需的母气体。

根据该结构，通过所述热吸收调温单元及均热调温器来控制一方及另一方的脊形电极的温度，从而控制通过基板的板厚方向的热流束。由此，能够抑制基板的表背温度差引起的变形（翘曲），从而能够进行均匀且高品质的等离子体处理。因此，将该真空处置装置作为对基板实施等离子体制膜处理的制膜装置而适用时，能够进行高品质且均匀的制膜处理。

在上述本发明第二方面的真空处理装置中，优选的是，所述热吸收调温单元具有与所述一方的脊形电极对向的平面部，所述一方的脊形电极以密接的方式保持在该平面部。

根据该结构，能够可靠地防止一方的脊形电极因通过其的热流束而发生变形（翘曲）而确保均匀的等离子体特性，从而能够进行高品质且均匀的等离子体处理。

在上述本发明第二方面的真空处理装置中，优选的是，所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极为厚度0.5mm以上且3mm以下的金属板。

根据该结构，通过较薄地形成脊形电极，而不会产生因通过脊形电极的热流束而使脊形电极变形为影响等离子分布的程度那样的表背温度差。由此，能够防止脊形电极的翘曲，从而能够确保均匀的等离子体特性而进行高品质的等离子体处理。

在上述本发明第二方面的真空处理装置中，优选的是，具有脊形电极对向间隔调整单元，该脊形电极对向间隔调整单元分配所述另一方的脊形电极的重量，相对于所述一方的脊形电极平行且平坦地支承所述另一方的脊形电极。

根据该结构，能够提高另一方的脊形电极的平坦度，确保放电室的均匀的等离子体特性，从而进行高品质的等离子体处理。

在上述本发明第二方面的真空处理装置中，优选的是，所述脊形电极对向间隔调整单元构成为从上方经由多个吊持构件吊持所述另一方的脊形电极。

根据该结构，由于通过热吸收调温单元平坦地吊持另一方的脊形电极，因此能够提高另一方的脊形电极的平坦度，确保放电室的均匀的等离子体特性，能够进行高品质的等离子体处理。

在上述本发明第二方面的真空处理装置中，优选的是，所述脊形电极对向间隔调整单元能够在不改变所述非脊形部波导管的截面形状且将所述一方的脊形电极与另一方的脊形电极之间保持平行的状态下调整该两脊形电极间的间隔。

根据该结构，能够不改变非脊形部波导管的传送特性变化而将脊形电极的间隔设定为最佳值，由此进行高品质的等离子体处理。

在上述本发明第二方面的真空处理装置中，优选的是，具有热膨胀吸收单元，该热膨胀吸收单元吸收所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极的热膨胀。

根据该结构，能够可靠地防止一方及另一方的脊形电极因热膨胀而发生变形（翘曲）从而确保均匀的等离子体特性，能够进行高品质且均匀的等离子体处理。

在上述本发明第二方面的真空处理装置中，优选的是，所述热膨胀吸收单元具有设于所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极而用于将该两脊形电极紧固保持于电极保持部的紧固构件插通孔和穿过该紧固构件插通孔的紧固构件，所述紧固构件插通孔形成为沿着所述脊形电极相对于所述电极保持部的热膨胀方向延伸的长孔形状，并且所述紧固构件的紧固力设定为在所述脊形电极发生热膨胀时能够容许该脊形电极与所述电极保持部之间的相对移动的强度。

根据该结构，即使一方及另一方的脊形电极发生热膨胀而尺寸沿着面方向延伸，也能够使脊形电极的紧固构件插通孔的位置相对于电极保持部进行相对移动。由此，能够可靠地防止因通过各脊形电极的热流束而使各脊形电极发生翘曲等变形，能够将一方及另一方的脊形电极间保持平行而产生均匀的等离子体，能够进行高品质的等离子体处理。

在上述本发明第二方面的真空处理装置中，优选的是，在所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极穿设有多个通气孔，所述热吸收调温单元形成为经由所述通气孔而与所述放电室连通的歧管状，并且在所述热吸收调温单元的内部具有供调温介质流通的调温介质流通路，所述排气单元与所述热吸收调温单元的集管部连接，经由所述热吸收调温单元的歧管形状而将所述放电室及所述转换器的内部的气体排出。

根据该结构，通过所述热吸收调温单元的歧管形状，能够从所述放电室的一方的脊形电极面的大范围进行放电室内部的排气。由此，能够使放电室内部的母气体的分布均匀化而实现等离子体的稳定化，从而能够进行高品质的等离子体处理。

在上述本发明第二方面的真空处理装置中，优选的是，所述一方及另一方的脊形电极的每单位面积的所述通气孔的开口率被设为相对于所述排气单元距所述母气体供给单元远的位置范围的开口率大于距所述母气体供给单元近的位置范围的开口率。

根据该结构，能够使母气体均匀地遍及放电室内的中央附近而进行稳定的等离子体处理。

在上述本发明第二方面的真空处理装置中，优选的是，所述母气体供给单元具备：母气体供给管，收容在所述放电室的非脊形部波导管的内部，沿着该波导管的内部的长度方向配置；以及多个母气体喷出孔，从该母气体供给管向所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极之间喷出母气体。

根据该结构，能够有效地利用非脊形部波导管的内部空间而实现真空处理装置的紧凑化，并使母气体从放电室的两端的非脊形部波导管均匀地向放电室内部遍及而使等离子体均匀化，从而能够进行高品质且稳定的等离子体处理。

在上述本发明第二方面的真空处理装置中，优选的是，所述母气体供给单元收容在所述热吸收调温单元的内部，所述母气体供给单元具备：遍布于该热吸收调温单元的内部的母气体分配部；从该母气体分配部经由所述热吸收调温单元的内部向所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极之间喷出母气体的多个母气体喷出孔。

根据该结构，能够从具有与所述一方的脊形电极的平面面积大致相同的平面面积的热吸收调温单元将母气体供给到放电室内。由此，能够均匀地供给母气体，由此能够使等离子体均匀化，而进行高品质的等离子体处理。

在上述本发明第二方面的真空处理装置中，优选的是，在所述母气体喷出孔具备母气体导入引导单元，该母气体导入引导单元使喷出的母气体不提早扩散地向所述一对脊形电极之间的空间供给。

根据该结构，能够使母气体向一方及另一方的脊形电极之间均匀地遍及而使等离子体均匀化，能够进行高品质且稳定的等离子体处理。

在上述本发明第二方面的真空处理装置中，优选的是，所述排气单元与所述放电室的非脊形部波导管的至少一个部位连接。

根据该结构，从放电室的宽度方向两端边取得平衡边进行排气，因此母气体不易滞留在放电室的内部，能够使母气体的分布均匀化而进行高品质的等离子体处理。

本发明第三方面的等离子处理方法的特征在于，使用前述各方面中的真空处理装置对基板实施等离子体处理。

根据这种等离子处理方法，使用上述任一项记载的真空处理装置对基板实施制膜处理，能够将基板设置在一方及另一方的脊形电极之间，实现等离子体处理的迅速化及稳定化，能够实施高品质的制膜。而且，通过设置均热调温器和热吸收调温单元，来控制一方及另一方的脊形电极的温度，从而控制实施等离子体处理的基板的板厚方向的热流束，因此能够抑制基板因表背温度差产生的翘曲，从而确保均匀的等离子体特性，能够实施高品质且均匀的制膜处理。

【发明效果】

如上所述，根据本发明的真空处理装置及等离子处理方法，能够提供一种真空处理装置，使利用了具有脊形电极的脊形波导管的放电室内产生等离子体，对设置在脊形电极间的基板实施制膜处理，其中，使脊形电极间产生均匀的等离子体，抑制脊形电极及基板的热变形，即使是大型的基板也能进行稳定的制膜处理。

另外，根据本发明的真空处理装置及等离子处理方法，在使利用了具有脊形电极的脊形波导管的放电室内产生等离子体而对脊形电极间的外侧设置的基板实施等离子体处理的真空处理装置中，能够抑制脊形电极及基板的热变形，使脊形电极间产生均匀的等离子体，即使对大型的基板也能够进行稳定的高品质的等离子体处理。

附图说明

图1是说明与本发明的第一实施方式的双脊型的制膜装置相关的概略结构的示意图。

图2是表示图1的放电室及脊形电极的结构的剖视图。

图3是表示图2所示的脊形电极的支承结构的分解立体图。

图4是使具备热吸收调温单元的吸引口的配置例与排气侧脊形电极重合表示的俯视图。

图5是表示取代图2所示的脊形电极移动用的重叠结构而采用了开口凸缘结构的变形例的主要部分的剖视图。

图6是表示本发明的第二实施方式的单脊型的放电室及脊形电极的剖视图。

图7是表示本发明的第三实施方式的气体供给型脊形电极的结构例的剖视图。

图8是表示图7所示的脊形电极的支承结构的分解立体图。

图9是表示本发明的第四实施方式的气体供给及排气型脊形电极的结构例的剖视图。

图10A是表示本发明的第五实施方式的图，是表示具备基板按压用具的脊形电极的结构例的剖视图。

图10B是表示本发明的第五实施方式的图，是基板按压用具周边的放大图。

图11是说明本发明的第六实施方式的双脊型的制膜装置的概略结构的示意性的立体图。

图12是说明图11的制膜装置的放电室附近的更详细的概略结构的示意性的分解立体图。

图13是表示本发明的第六实施方式的制膜装置的图，是从L方向负方向观察图12的包括排气管的中心轴在内的截面而得到的纵向剖视图。

图14是本发明的第六实施方式的制膜装置的放电室周边的分解立体图。

图15是表示脊形电极和母气体供给单元的立体图。

图16A是表示上侧的脊形电极的俯视图。

图16B是表示下侧的脊形电极的俯视图。

图17A是热吸收调温单元单体的横向剖视图。

图17B是表示在热吸收调温单元上重叠有上侧的脊形电极的状态的俯视图。

图18是表示本发明的第七实施方式的制膜装置的纵向剖视图。

图19是本发明的第七实施方式的制膜装置的放电室及脊形电极对向间隔调整机构周边的分解立体图。

图20是表示本发明的第八实施方式的制膜装置的纵向剖视图。

图21是本发明的第八实施方式的制膜装置的放电室及脊形电极对向间隔调整机构周边的分解立体图。

图22是表示本发明的第九实施方式的制膜装置的纵向剖视图。

图23是本发明的第九实施方式的制膜装置的放电室、脊形电极对向间隔调整机构及母气体分配部周边的分解立体图。

图24是表示本发明的第十实施方式的制膜装置的纵向剖视图。

图25A是表示本发明的第十实施方式的制膜装置的母气体供给单元的结构例的立体图。

图25B是表示本发明的第十实施方式的制膜装置的母气体供给单元的结构例的立体图。

具体实施方式

以下，基于图1至图25B，说明本发明的真空处理装置的各实施方式。需要说明的是，在本实施方式中，说明将本发明适用于制膜装置（真空处理装置）的情况，该制膜装置能够对于一边超过1m的大面积的基板S，通过等离子CVD法，进行由在非结晶太阳能电池、微结晶太阳能电池等中使用的非晶质硅、微结晶硅等结晶质硅、氮化硅等构成的膜的制膜处理。

〔第一实施方式〕

图1是说明制膜装置1的概略结构的示意图。图2是表示从L方向负方向观察图1的制膜装置1时的放电室及脊形电极的结构的剖视图。

制膜装置1的主要的结构要素包括：放电室（工艺室）2；与该放电室2的两端相邻配置的转换器3A、3B；一端与这些转换器3A、3B连接的同轴线缆4A、4B（电源线）；与这些同轴线缆4A、4B的另一端连接的高频电源5A、5B（电源单元）；经由循环器SA、SB而与同轴线缆4A、4B的中间部连接的匹配器6A、6B；与放电室2连接的排气部（排气单元）7；包含制膜的材料气体的母气体供给单元即母气体供给管8。

循环器SA及循环器SB分别将从高频电源5A、5B供给的高频电力向放电室（工艺室）2引导，并防止对于高频电源5A、5B输入行进方向不同的高频电力的情况。

高频电源5A、5B的频率为13.56MHz以上、优选为30MHz至400MHz（VHF带至UHF带）。其原因是，当频率低于13.56MHz时，双脊形波导管（后述的脊形电极21及非脊形部波导管9）的尺寸相对于基板尺寸变得大型化，因此装置设置空间增加，当频率高于400MHz时，沿着放电室（工艺室）2延伸的方向（L方向）产生的驻波的影响增大。

需要说明的是，上述的排气部7及母气体供给管8如图2所示。

在图1及图2中，制膜装置1收纳在未图示的真空容器内。该真空容器设为耐受压力差的结构。例如，可以使用由不锈钢（JIS规格的SUS材）、一般结构用轧制材（JIS规格的SS材）等形成，并利用肋材等进行加强的结构。

在该真空容器连接有作为排气单元的排气部7。因此，真空容器的内部、放电室（工艺室）2、转换器3A及转换器3B的内部借助排气部7而成为真空状态。排气部7在本发明中并未特别限定，可以使用例如公知的真空泵、压力调整阀及真空排气配管等。

放电室2是由铝合金材料等构成，由具有导电性且具有非磁性或弱磁性的材料形成的容器状的部件，形成为所谓双脊型的波导管状。放电室2及转换器3A、3B的内部借助排气部7而成为0.1kPa至10kPa左右的真空状态。因此，放电室2及转换器3A、3B成为能耐受其内外的压力差的结构。

如图1至图3所示，在放电室2设有排气侧脊形电极（一方的脊形电极）21a及基板侧脊形电极（另一方的脊形电极）21b作为上下一对放电用脊形电极。这些脊形电极21a、21b构成双脊形波导管即成为放电室2的主要部分的脊形形状，是相互平行地对向配置的平板状的部分。在放电室2设有实施等离子制膜处理的基板S，载置有基板S的下侧的脊形电极成为基板侧脊形电极21b。通过以夹在等离子体分布优异的排气侧脊形电极21a与基板侧脊形电极21b之间的方式设置基板S，能缩短等离子体与基板S的距离。由此，能够实现等离子体处理的迅速化（制膜速度的提高）及稳定化，能够均匀且更高速地实施高品质的制膜。

在本实施方式中，放电室2延伸的方向为L方向（图1中的左右方向），与脊形电极21a、21b的面正交且在等离子体放电时电力线所延伸的方向为E方向（图1中的上下方向），沿着一对脊形电极21a、21b且与E方向正交的方向为H方向。而且，从一方的排气侧脊形电极21a到另一方的基板侧脊形电极21b的距离被称为脊形对向间隔，该脊形对向间隔根据高频电源5A、5B的频率、基板S的大小、等离子体制膜处理的种类等，设定为大致3~30mm左右的范围。

图中的符号9是在排气侧脊形电极21a及基板侧脊形电极21b的两侧形成的矩形截面的非脊形部波导管，在内部沿着长度方向配置有母气体供给管8。在母气体供给管8上设有喷出径适当化的多个用于向脊形电极21a、21b之间大致均匀地喷出母气体的气体喷出孔8a，通过母气体供给管8及气体喷出孔8a而构成母气体供给单元。例如，各气体喷出孔8a喷出的气体流速优选超过音速以产生扼流现象而成为均匀的气体流速。虽然受到母气体流量及压力条件的影响，但例示了使用具有

至

的喷出径的气体喷出孔8a而设定气体喷出孔8a的数量的情况。

作为上述的基板S，可以例示透光性玻璃基板。例如，作为在太阳能电池面板中使用的基板S，可以列举长宽的大小为1.4m×1.1m、厚度为3.0mm至4.5mm的情况。

如图1所示，转换器3A、3B分别是被导入从高频电源5A、5B经由同轴线缆4A、4B供给的高频电力的部分，起到将供给的高频电力向放电室2侧传送的作用。这些转换器3A、3B与放电室2的L方向端部连结，与放电室2电连接，并与非脊形部波导管9连通。需要说明的是，也可以将转换器3A、3B相对于放电室2一体地设置。

在转换器3A、3B分别设有上下一对平板状的脊形部31a、31b。这些脊形部31a、31b构成双脊形波导管即转换器3A、3B的脊形形状，相互平行地对向配置。转换器3A、3B将高频电力的传送模式从同轴传送模式即TEM模式转换成方形波导管的基本传送模式即TE模式，向放电室（工艺室）2传送。

转换器3A、3B中的从一方的排气侧脊形部31a到另一方的基板侧脊形部31b的距离被称为脊形对向间隔，该脊形对向间隔根据高频电源5A、5B的频率、基板S的大小、等离子体制膜处理的种类等，设定为大致50~200mm左右的范围。

同轴线缆4A、4B具有外部导体及内部导体，外部导体例如与上侧的排气侧脊形部31a电连接，内部导体贯通排气侧脊形部31a和转换器3的内部空间而与下侧的基板侧脊形部31b电连接。同轴线缆4A、4B分别将从高频电源5A、5B供给的高频电力向转换器3A、3B引导。需要说明的是，作为高频电源5A、5B，可以使用公知的结构，在本发明中并未特别限定。

根据波导管的特性，在一对脊形电极21a、21b之间，沿着脊形电极的方向（H方向）的电场强度分布大致均匀。此外，通过使用脊形波导管，在一对脊形电极21a、21b之间，能够得到可生成等离子体的程度的强电场强度。

放电室2、转换器3A及转换器3B可以如图1所示由双脊形波导管构成，也可以由单脊形波导管构成。

通过从高频电源5A供给的高频电力和从高频电源5B供给的高频电力，而在放电室2形成驻波。此时，当从高频电源5A及高频电源5B供给的高频电力的相位被固定时，驻波的位置（相位）被固定，一对脊形电极21a、21b的放电室2延伸的方向即L方向的电场强度的分布产生不均。

因此，通过调节从高频电源5A及高频电源5B的至少一方供给的高频电力的相位，来进行形成于放电室2的驻波的位置的调节。由此，一对脊形电极21a、21b的L方向的电场强度的分布进行时间平均的均匀化。

具体而言，驻波的位置伴随着时间的经过，以沿着L方向呈sin波状、三角波状或阶梯（台阶）状移动的方式调节从高频电源5A及高频电源5B供给的高频电力的相位。

驻波移动的范围、使驻波移动的方式（sin波状、三角波状或阶梯状等）及相位调整的周期的适当化基于电力的分布、来自等离子体的发光的分布、等离子体密度的分布及/或制膜的膜的特性的分布等来进行。作为膜的特性，可以列举膜厚、膜质、太阳能电池等的作为半导体的特性等。

通过形成脊形部的脊形波导管的特性和从高频电源5A、5B供给的高频电力的相位调制，对于基板S，在H方向及L方向的任一方向上均能够在大范围内生成均匀的等离子体，因此当对大面积基板制膜时，能够均匀地制膜出高品质的膜。

母气体供给管8配置在从放电室2等分离的位置，将为了对基板S的表面实施等离子体制膜处理所需的包含材料气体（例如，SiH₄气体等）的母气体在放电室2的内部向排气侧脊形电极21a及基板侧脊形电极21b之间供给。

上述的放电室2中，放电室2的排气侧脊形电极21a及基板侧脊形电极21b之间的脊形对向间隔（大致3~30mm）设定得比转换器3A、3B的排气侧脊形部31a及基板侧脊形电极31b之间的脊形对向间隔（大致50~200mm）窄。因此，如图1所示，在两脊形部31a、31b与两脊形电极21a、21b的交界部存在几十~一百几十毫米的脊形高低差D。

从高频电源5A、5B供给的高频电力经由同轴线缆4A、4B及转换部3A、3B而向放电室2的脊形电极21a、21b传送，通过将脊形电极21a、21b的间隔设定得窄而产生强电场，通过向脊形电极21a、21b之间导入母气体而生成等离子体，母气体的材料气体分解或实现活性化。生成的等离子体因电位差而朝向基板S移动，因此对基板S实施制膜处理。

如上所述，本实施方式的制膜装置1具有：放电室2，其具备脊形波导管，该脊形波导管具有形成为平板状而相互平行地对向配置的排气侧脊形电极21a及基板侧脊形电极21b，且在排气侧脊形电极21a及基板侧脊形电极21b之间生成等离子体；一对转换器3A、3B，与放电室2的两端相邻配置，具备具有相互平行地对向配置的一对排气侧脊形部31a及基板侧脊形部31b的脊形波导管，将从高频电源5A、5B供给的高频电力从同轴传送模式即TEM模式转换成方形波导管的基本传送模式即TE模式而向放电室2传送，在一对脊形电极21a、21b之间产生等离子体；均热调温器40，设置在基板侧脊形电极21b的外表面侧，对设置在基板侧脊形电极21b上的基板S的温度进行均匀加热；热吸收调温单元50，设置在排气侧脊形电极21a的外表面侧，对排气侧脊形电极21a的温度进行控制。

通过均热调温器40和热吸收调温单元50，能够控制实施等离子体处理的基板S的板厚方向的热流束，能够抑制基板S的翘曲变形。这种情况的基板S设置在上述的一对脊形电极21a、21b之间而实施等离子体处理。

例如图3所示，本实施方式的排气侧脊形电极21a由设有多个通气孔22的板厚较薄的导电性的板形成。

排气侧脊形电极21a的通气孔22考虑能够均匀的排气。

作为贯通孔而穿设于排气侧脊形电极21a的通气孔22在平面的中央部以通气孔22间的间距变密的方式形成，且在周围部以通气孔22间的间距变疏的方式形成。由此，材料气体从排气侧脊形电极21a的周边方向，即，从非脊形部波导管9内的母气体供给管8朝向基板S的面中央部供给，因此材料气体也到达基板S的面中央部。即，当从排气侧脊形电极21a通过排气部7对母气体进行真空排气时，排气侧脊形电极21a的通气孔22的每单位面积的开口率被设为距母气体供给管8远的位置的每单位面积的开口率大于距母气体供给管8近的位置的每单位面积的开口率。因此，通过对排气侧脊形电极21a面内的排气流导设置分布，能够将母气体均匀地遍及于放电室2内，而进行稳定的制膜。

此外，排气侧脊形电极21a的通气孔22除了能够进行均匀的排气之外，还考虑排气阻力不会增大。

因此，将通气孔22的口径设为

左右，在成为排气侧脊形电极21a的各边的30%~50%左右的长度的中央区域，以成为30~50mm左右的间距的方式配置通气孔22，在排气侧脊形电极21a的周围区域，以成为50~150mm左右的间距的方式配置通气孔22。

为了避免排气侧脊形电极21a的面内的排气流导变得过小，通过对有效的孔尺寸和间距设置分布，由此，不使排气阻力增大，而能够使母气体均匀地遍及于放电室2内，从而能够进行稳定的制膜。

如图2所示，在排气侧脊形电极21a的外表面（上表面）侧密接地设有热平衡用的热吸收调温单元50。在热吸收调温单元50设有热介质循环管线及吸引口等。热吸收调温单元50例如作为基于机械加工的刚体而制造，具有与均热调温器40平行地对向的平面部。排气侧脊形电极21a与热吸收调温单元50的平面部密接而成为一体，并以排气侧脊形电极21a不变形的方式固定。

在排气侧脊形电极21a与热吸收调温单元50的热膨胀率存在较大差异时，排气侧脊形电极21a可以通过沿着热膨胀方向设置的长孔和紧固件，容许热膨胀的伸长并同时以热密接的方式保持。

具体而言，如图3所示，排气侧脊形电极21a通过在基板S的一端边侧中央设置的定位孔23和为了吸收热膨胀差而设置在角部及/或周边位置的多个部位（在图3的例子中为五个部位）的滑动长孔24，与高刚性的热吸收调温单元50接触保持而抑制变形。即，通过将滑动长孔24沿着适当的方向设置，排气侧脊形电极21a即使发生热膨胀也能够沿着水平方向顺畅地变形，因此在排气侧脊形电极21a未产生凹凸。

同样的定位孔23及滑动长孔24也设置在非脊形部波导管9的上凸缘。如图3所示，通过这些定位孔23及滑动长孔24，排气侧脊形电极21a以被夹入热吸收调温单元50与波导管9的上部凸缘之间的方式保持。

还优选在排气侧脊形电极21a的中央附近以与热吸收调温单元50密接的方式设置±H方向的滑动长孔24。这种情况下，紧固件的头优选以薄且具有曲面的方式构成，以免紧固件的头比电极面更向内侧（等离子体生成侧）突出。

就滑动长孔24而言，处于距定位孔23越远的位置的长孔，长孔形状沿着热膨胀方向越长地扩大时，能够防止因设置不必要的长孔引起的电极强度下降，因此更优选。

热吸收调温单元50考虑放电室2内的热平衡而通过将控制成规定的温度的热介质以规定的流量进行循环等来进行热吸收、加热，由此能够进行排气侧脊形电极21a的调温。

因此，热吸收调温单元50适当地吸收从高频电源5A、5B供给且由等离子体产生的能量。而且，热吸收调温单元50减小伴随着从在脊形电极21a、21b之间产生的等离子体向设置有基板S的均热调温器40的通过热量、从均热调温器40通过基板S向热吸收调温单元50通过的热量而在基板S的表背产生的温度差。由此，能够抑制基板S热变形为凹或凸的情况。

如图3所示，基板侧脊形电极21b也与排气侧脊形电极21a同样地，通过在基板S的一端边侧中央设置的定位孔23和为了吸收热膨胀差而在角部及/或周边位置设置的多个部位（在图3的例子中为五个部位）的滑动长孔24，与高刚性的均热调温器40接触保持而抑制变形。即，通过将滑动长孔24沿着适当的方向设置，基板侧脊形电极21b即使发生热膨胀也沿着水平方向顺畅地变形，因此在基板侧脊形电极21b不会产生凹凸。

同样的定位孔23及滑动长孔24也设置在非脊形部波导管9的下凸缘。如图3所示，通过这些定位孔23及滑动长孔24，基板侧脊形电极21b以被夹入均热调温器40与非脊形部波导管9的下部凸缘之间的方式保持。

还优选在基板侧脊形电极21b的中央附近以与均热调温器40密接的方式设置±H方向的滑动长孔24。这种情况下，紧固件的头优选以薄且具有曲面的方式构成，以免紧固件的头比电极面更突出。

就滑动长孔24而言，长孔形状沿着热膨胀方向较长地扩大时，能够防止因设置不必要的长孔引起的电极强度下降，因此更优选。

另外，热吸收调温单元50吸收由自清洁时的反应（Si（膜、粉）+4F→SiF₄（气体）+1439kcal/mol）产生的发热。由此，在自清洁时，能够防止结构物的温度发生高温化而氟自由基对结构物的结构材料的腐蚀加速的情况。

在此，就排气侧脊形电极21a及基板侧脊形电极21b而言，为了减小这些电极的表背温度差引起的翘曲量，具有线膨胀率α小且热传递率λ大的特性的板厚t薄的金属的板材为优选。

实际上，可以利用尽管线膨胀率α大但热传递率λ也格外大的铝或铝合金、或者线膨胀率α比较小且具有耐腐蚀性的弱磁性材料的SUS304等。

板厚t优选为0.5mm以上且3mm以下。在小于0.5mm的板厚t的情况下，由于原料的表面残留应力，而难以维持排气侧脊形电极21a及基板侧脊形电极21b的平面度。而且，表背温度差因通过的热流束与板厚t之积而产生，因此即使是热传递率λ大的铝或铝合金，在一边的尺寸超过1m的大型的电极中，若板厚t成为3mm以上，则容易产生达到大致1mm以上的凸变形的程度的表背温度差。

更优选的板厚t为了薄且确保结构性的处理强度，而为1mm以上且2mm以下。

均热调温器40是用于将与基板S密接的基板侧脊形电极21b的温度均匀地加热的加热器，是具备与热吸收调温单元50平行对向的平面部的刚体。如图2所示，该均热调温器40和与平面部密接地保持的基板侧脊形电极21b一起，通过防着板41将电极下表面（背面）侧包围。通过设置这种防着板41，将扩散的制膜自由基或粉类蓄积的场所限定，在基板S的搬运中能够避免产生障碍。

但是，在扩散的制膜自由基或粉类少的制膜条件等中，也可以省略防着板41。

防着板41具备弹簧按压机构42，该弹簧按压机构42由从均热调温器40的下表面延伸的支承柱43支承，并且设置在均热调温器40的背面侧。弹簧按压机构42设置在防着板41与防着板按压构件44之间，该防着板按压构件44以相对于支承柱43沿着轴向（±E方向）能够滑动的方式设置且安装在支承柱43的中间部所形成的凸缘状的限动件45a、45b之间。弹簧按压机构42通过螺旋弹簧等弹性构件而对防着板41向上，即，向基板侧脊形电极21b侧施力。

如此，通过将防着板41朝向基板侧脊形电极21b按压，而能够将对制膜有影响的区域及扩散来的制膜自由基或粉类附着的区域限定，因此能够抑制进行不必要的制膜的情况。

另外，防着板41在弹簧按压机构42利用的规定间隙内，能够向图2中的箭头A1所示的方向移动。因此，在基板搬运时等，根据需要而能够变更与均热调温器40的位置关系，因此在基板S的搬入、搬出时，能够使防着板41向下方（-E方向）滑动至不会成为干扰的位置。

需要说明的是，上述的均热调温器40可以采用通过规定温度及规定流量的热介质的循环来控制温度的均热板和基板工作台所构成的以往的结构。在将均热调温器40加热维持成恒定的温度且不需要吸热的制膜条件下运用的制膜装置中，也可以是具有电加热器而不是热介质循环的均热板。通过采用这种均热板，能够实现成本削减及控制的简化。

热吸收调温单元50设置在排气侧脊形电极21a的外表面侧，对排气侧脊形电极21a的温度进行控制。通过均热调温器40及热吸收调温单元50，能够对实施等离子体处理的基板S的板厚方向的热流束进行控制，从而能够抑制基板S的翘曲变形。即，热吸收调温单元50是将能够实现真空排气的均匀化的排气歧管51与能够热吸收的调温装置进行一体化的结构。而且，该热吸收调温单元50和排气侧脊形电极21a优选吸收热膨胀差并强烈地进行热接触。

放电室2及转换器3A、3B的内部的气体从排气侧脊形电极21a的通气孔22经由设于排气歧管51的多个吸引口52、排气共用空间53、排气部7的真空排气配管及未图示的压力调整阀、真空泵而流动，由此，进行真空排气。

如此，在排气侧脊形电极21a穿设有多个通气孔22，在热吸收调温单元50形成有经由通气孔22而与放电室2连通的歧管状的真空排气路。排气部7与成为热吸收调温单元50的集管部的排气歧管51连接，并经由热吸收调温单元50的歧管状的真空排气路，将放电室2及转换器3A、3B的内部的气体排出。放电室2构成为能够从排气侧脊形电极21a的通气孔22向设于排气歧管51的多个吸引口52，从排气侧脊形电极21a面的整面的大范围大致均匀地进行真空排气。

图4是表示在排气侧脊形电极21a上重叠有热吸收调温单元50的状态的俯视图。

如图4所示，热吸收调温单元50在其内部具备供热介质（调温介质）流通的热介质流路（调温介质流通路）55。在热吸收调温单元50的调温中，使用例如纯水、氟化系油等热介质。热介质由设置在热吸收调温单元50的一端部的中央附近的入口55a向排气歧管51内的热介质流路55导入，从排气歧管51的外周侧向内侧通过并从出口55b流出。由此，从容易受到与周围结构的传热影响的外周侧导入被控制成规定温度的热介质，并将其向内侧引导，从而能够在整面实现排气歧管51的温度的均匀化。热介质流路55为了使整体成为更均匀的温度而分割为两系统，各热介质流路55避开吸引口52设置，但并未限定于此。

需要说明的是，向热介质流路55供给的热介质通过未图示的加热装置及冷却装置而升温或降温至规定的温度。该加热装置及冷却装置在从制膜装置1分离的未图示的热介质循环流路中使用。

根据这种制膜装置1，通过以夹在等离子体分布优异的排气侧脊形电极21a与基板侧脊形电极21b之间的方式设置基板S，能够实现等离子体处理的迅速化及稳定化，能够实施高品质的制膜。而且，通过设置热吸收调温单元50，而控制实施等离子体处理的基板S的板厚方向的热流束，因此能抑制基板S的表背温度差或热膨胀的限制引起的翘曲，从而确保均匀的等离子体特性，能够高品质地进行面内分布优异的制膜处理。

即，基板侧脊形电极21b由于与均热调温器40密接地保持，因此通过均热调温器40的刚性而能够对平面进行维持。排气侧脊形电极21a由于与热吸收调温单元50密接地保持，因此通过热吸收调温单元50的刚性而能够对平面进行维持。而且，排气侧脊形电极21a密接的热吸收调温单元50适当吸收从高频电源5A、5B供给且由等离子体产生的能量。因此，减小伴随着从等离子体向设有基板S的基板侧脊形电极21b所密接的均热调温器40通过的热量、从均热调温器40通过基板S向热吸收调温单元50通过的热量而产生的基板表背的温度差。由此，能够抑制基板S产生的凹或凸的变形。

在上述的本实施方式中，由于将基板S设置在排气侧脊形电极21a及基板侧脊形电极21b之间，因此向均热调温机构40的背侧扩散而来的制膜自由基或粉类所蓄积的量格外少，可以省略防着板41。

另外，在基板搬运时，使基板侧脊形电极21b下降而扩大排气侧脊形电极21a与基板侧脊形电极21b的间隔，不会与脊形电极21a、21b发生干涉而能够容易地实施基板S的搬入、搬出。此时，两端部分的矩形形状的非脊形部波导管9可以采用例如图2的重叠结构或图5的开口凸缘结构。由此，相对于固定侧的上部非脊形部波导管9a、9a′而能够使下部波导管9b、9b′向下方（-E方向）分离、移动，因此不会对基板S的搬运产生障碍。

需要说明的是，也可以在非脊形部波导管9的上下分离部分，为了电位均匀性而设置由金属棉或薄板形成的屏蔽材料，在等离子体发生时，维持下部波导管9b、9b′相对于上部非脊形部波导管9a、9a′的电接触特性。

在制膜装置1中，在将放电室2的一对脊形电极21a、21b之间保持为平行的状态下，能够调整这双方的脊形电极21a、21b之间的间隔（脊形对向间隔）。

如图2所示，脊形电极对向间隔调整机构49由电极固定部9c、滑动调整部47及紧固构件48构成。脊形电极对向间隔调整机构49不使非脊形部波导管9的L方向截面形状变化而维持波导管特性。由此，以传送特性不变化的方式保持非脊形部波导管9，并同时使基板侧脊形电极21b相对于排气侧脊形电极21a以保持为平行的状态移动，从而能够调整双方的脊形电极21a、21b之间的对向间隔。

基板侧脊形电极21b的H方向的两边部紧固固定于非脊形部波导管9的电极固定部9c。但是，为了使基板侧脊形电极21b能够上下移动，因此如图2所示，设有使电极固定部9c的位置相对于非脊形部波导管9上下（±E方向）滑动的滑动调整部47。

滑动调整部47是使电极固定部9c与非脊形部波导管9分体而与非脊形部波导管9重合地能够沿着E方向滑动，并利用紧固构件48紧固而将其高度固定的构件。因此，即使电极固定部9c的位置滑动，也不会使非脊形部波导管9的L方向截面形状变化，维持波导管特性，因此传送特性不变化。紧固构件48优选具有薄的曲面，以免其头向非脊形部波导管9的内表面侧突出。

在上述的制膜装置1中，在调整基板侧脊形电极21b的高度而调整脊形电极对向间隔时，松缓紧固构件48而能够使脊形电极21b及电极固定部9c的高度移动，之后，通过未图示的上下滑动机构而使未图示的吊持框材上下移动，使脊形电极21b的高度变化，在基板侧脊形电极21b到达规定的高度之后利用紧固构件48进行紧固固定。由此，脊形电极对向间隔成为规定的间隔。

在上述的制膜装置1中，对于设置在放电室2的内部的基板S，通过以下的步骤来实施等离子体制膜处理。

制膜装置1收纳在未图示的真空容器内，通过未图示的基板搬运装置，如图1及图2所示，将基板S配置在放电室2的基板侧脊形电极21b上。然后，通过图2所示的排气部7从放电室2及转换器3A、3B的内部排出空气等气体。

而且，从高频电源5A、5B将频率为13.56MHz以上、优选为30MHz至400MHz的高频电力经由转换器3A、3B向放电室2的脊形电极21a、21b供给，并从母气体供给管8向脊形电极21a、21b之间供给例如SiH₄气体等的材料气体。此时，控制向真空容器内排气的排气部7的排气量，而将放电室2等的内部、即脊形电极21a、21b之间的气压保持为0.1kPa至10kPa左右的真空状态。

从高频电源5A、5B供给的高频电力经由同轴线缆4A、4B和匹配器6A、6B而向转换器3A、3B传送。在匹配器6A、6B中，调节传送高频电力的系统中的阻抗等的值。并且，在转换器3A、3B中将高频电力的传送模式从同轴传送模式即TEM模式转换成方形波导管的基本传送模式即TE模式，并从转换部3A、3B向放电室2的脊形电极21a、21b传送。脊形电极21a、21b的间隔设置得较窄而产生强电场，通过向脊形电极21a、21b之间导入母气体而母气体被电离从而产生等离子体。

在这种状态下，在脊形电极21a、21b之间，材料气体被分解或发生活性化。作为材料气体，使用SiH₄及H₂作为主成分，通过在基板S的面内均匀地形成该等离子体，而在基板S上形成均匀的膜例如非结晶硅膜、结晶质硅膜。

放电室2是形成有脊形部（脊形电极21a、21b）的脊形波导管，因此根据其特性，在脊形电极21a、21b之间，H方向的电场强度分布大致均匀。而且，通过时间性地调制从高频电源5A及高频电源5B的至少一方供给的高频电力的相位，而使形成于放电室2的驻波的位置变化，从而实现一对脊形电极21a、21b的L方向的电场强度的分布的时间平均的均匀化。通过使用脊形波导管，除了传送损失小这一效果之外，在H方向及L方向上均能够易于使电场强度分布大致均匀化的区域大面积化。

另外，排气侧脊形电极21a所密接的热吸收调温单元50和设置基板S的基板侧脊形电极21b所密接的均热调温器40适当地吸收由等离子体产生的能量，减小与通过基板S的热量相伴的基板表背的温度差。由此，能够抑制基板S产生的凹或凸的变形，在向基板S的制膜中，能够提高膜厚分布及膜质分布。

〔第二实施方式〕

基于图6，说明本发明的第二实施方式。需要说明的是，对于与上述的实施方式同样的部分，标注相同的符号，省略其详细说明。

本实施方式的制膜装置11关于单脊型，均热调温器40A的两端扩大至非脊形部波导管9B的部分。

均热调温器40A构成为向±E方向上下移动。在基板S的搬入、搬出时，均热调温器40A下降而从非脊形部波导管9B分离。伴随着这种均热调温器40A的上下移动，均热调温器40A的两端从非脊形部波导管9B分离的部分成为均热调温器40A的表面（上表面），因此相比较于上述那样的上部非脊形部波导管9a与下部波导管9b的重叠结构（图2）或开口凸缘结构（图5）而成为简易的结构。

另外，由于均热调温器40A的刚性高且变形少，因此在对两端的非脊形部波导管9B进行了闭动作的状态下，与非脊形部波导管9B的上侧两端部分的电接触稳定性提高，因此有利于非脊形部波导管9B内的电位分布减少。如此电位分布减少的情况对于等离子体的均匀化来说优选。需要说明的是，基板侧脊形电极21b也可以设为与均热调温器40A一体的结构。

另外，在非脊形部波导管9B的上侧两端部分，为了电位均匀性，也可以设置由金属棉或薄板形成的屏蔽材料，在等离子体发生时维持与均热调温器40A的电接触特性。

〔第三实施方式〕

基于图7及图8，说明本发明的第三实施方式。需要说明的是，对于与上述的实施方式同样的部分，标注相同符号，省略其详细的说明。

在本实施方式中，如图7所示，母气体分配单元收容在热吸收调温单元50A的内部。母气体分配单元80具备：遍布于热吸收调温单元50A的内部的母气体供给管83；从母气体供给管83经由热吸收调温单元50A的内部而向排气侧脊形电极21a及基板侧脊形电极21b之间喷出母气体的多个气体喷出孔8a。进行真空排气的排气部7A设于非脊形部波导管9C。

如图8所示，母气体分配单元80包括：与母气体供给源的主配管连接的母气体导入管81；与母气体导入管81连接的集管部82；从集管部82分支的母气体供给管83。

具备分别与母气体导入管81连接而对向的一对集管82，并通过多个母气体供给管83将两集管部82之间连结。

另外，两集管部82分别从母气体导入管81分支而均匀地供给母气体。在各母气体供给管83设有多个母气体喷出孔8a且大致均匀地喷出母气体，因此母气体喷出孔8a大致均匀地配置在放电室2的内部的排气侧脊形电极21a的背面。由此，能够使母气体均匀地遍及于放电室2的内部。优选地，在集管部82与从其分支的各母气体供给管83之间进行设置节流孔等适当的分配处理，来向各母气体供给管83均匀地分配母气体。

与上述的第一实施方式同样地，多个母气体喷出孔8a喷出的气体流速优选超过音速以产生扼流现象而成为均匀的气体流速。虽然也受母气体流量及压力条件的影响，但例示了使用具有

的喷出径的母气体喷出孔8a来设定母气体喷出孔8a的数量的情况。

母气体分配单元80并未限定为集管部82、多个母气体供给管83，只要是具有同样的功能的结构即可。

另外，优选地，设有排气部7A的两端的非脊形部波导管9C为了进行均匀的真空排气而具有广阔的空间。

非脊形部波导管9C根据供给的高频频率及传送模式来决定适当的尺寸，因此在非脊形部波导管9C的内部设有波导管划分用的网状物10。波导管划分用的网状物10是具有导电性的金属制，能够划分电位场而不妨碍气体的排气。比网状物10靠下部方向（-E方向）的下部分确保适当的传送用尺寸。比网状物10靠上部方向（+E方向）的上部分作为均匀的真空排气所需的空间而能够自由地选定尺寸、形状。网状物10的开口部的大小优选为3~20mm左右。

〔第四实施方式〕

基于图9，说明本发明的第四实施方式。需要说明的是，对于与上述的实施方式同样的部分，标注相同符号，省略其详细的说明。

在本实施方式中，上述的母气体分配单元与排气部7一起收容在热吸收调温单元50A的内部。

即，在本实施方式中，在与排气侧脊形电极21a密接的热吸收调温单元50B的内部存在有遍布的母气体分配单元80，具备从该母气体分配单元80经由热吸收调温单元50B的内部而向脊形电极21a、21b之间喷出母气体的多个气体喷出孔。

例如，热吸收调温单元50B内置有母气体供给管80，设有两集管82、多个母气体供给管83及多个气体喷出孔8a。从与主配管连接的母气体导入管81供给的母气体从各气体喷出孔8a大致均匀地喷出，从设于排气侧脊形电极21a的孔将母气体朝向基板S吹出。

在热吸收调温单元50B中，利用排气共用空间53的空间，同时进行基于排气部7的真空排气。

若如此构成，则将由向等离子体空间吹出的母气体而生成的Si纳米簇等的高次硅烷气体成分使其流动方向直接进行U形转弯，即借助真空排气的流动而能够快速地从制膜气氛排出，因此能够得到以SiH₃自由基扩散为主体的高性能且高品质的制膜。

在此，在排气侧脊形电极21a中，母气体从各气体喷出孔8a大致均匀地喷出的孔部分与排气部7进行真空排气的吸引口52未必相同。各气体喷出孔8a为了能对基板S进行均匀的制膜，可以错开气体喷出孔8a间的间距设置。这种情况下，从各气体喷出孔8a喷出的母气体在一端由排气侧脊形电极21a可靠地排出之后，由吸引口52进行基于排气部7的真空排气，因此能够在基板S的整面上维持并管理制膜条件，因此更优选。

〔第五实施方式〕

基于图10A及图10B，说明本发明的第五实施方式。需要说明的是，对于与上述的实施方式同样的部分，标注相同符号，省略其详细的说明。

在本实施方式中，追加设置基板按压用具60这一点不同于上述的第一实施方式。如图10A所示，基板按压用具60在与基板S的周围（尤其是角部）对应的部位配置多个，安装在排气侧脊形电极21a的下表面。

多个基板按压用具60例如以对应于基板S的周围的至少各角部的方式设置于四个部位，进而在周围各边的中央部分附近设置于四个部位为优选。

这多个基板按压用具60由绝缘材料（氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷等）构成，按压基板S而抑制等离子体中的异常放电。基板按压用具60具备向基板S的外周方向退避的结构，以免过强地按压基板S而使基板S破损。

具体而言，如图10B所示，基板按压用具60的基板接触面为曲面，在作用有过度的按压力时，以向外侧打开的方式退避。其结果是，能够通过基板按压用具60来抑制基板S的周围基板S的凹变形，而且，能够抑制过度的按压力引起的基板S的破损或排气侧脊形电极21a侧的变形。

上述的第一实施方式至第五实施方式的制膜装置中，通过均热调温器40和热吸收调温单元50，减小伴随着从脊形电极21a、21b之间产生的等离子体向设有基板S的均热调温器40的通过热量、从均热调温器40通过基板S向热吸收调温单元50通过的热量而产生的基板表背的温度差，从而抑制因基板S的变形而产生凹凸的情况。而且，例如在刚设置了基板S之后或刚进行了等离子体点亮之后等那样存在急速的热发生的变化时，因热平衡的破坏而基板S也可能会变形。这种情况下，基板按压用具60发挥功能，抑制基板S的变形，并能够抑制过度的按压力造成的基板S的破损或排气侧脊形电极21a的变形。

如此，根据上述的第一实施方式至第五实施方式的制膜装置，在利用了具有脊形电极21a、21b的脊形波导管的放电室2内产生等离子体而对设于脊形电极21b的基板S实施制膜处理的装置中，能够抑制脊形电极21a、21b及基板S的热变形，因此对于大型的基板S也能够进行稳定的制膜处理。

〔第六实施方式〕

基于图11~图17，说明本发明的第一实施方式。图11是说明本发明的第六实施方式的制膜装置101的概略结构的示意性的立体图。图12尤其是制膜装置1的放电室附近的更详细且示意性的分解立体图。图13是从L方向负方向观察图12的包括排气管112e的中心轴在内的截面而得到的纵向剖视图。

如图11所示，制膜装置101的主要的结构要素包括：放电室（工艺室）102；与该放电室102的两端相邻配置的转换器103A、103B；一端与这些转换器103A、103B连接的作为电源线的同轴线缆104A、104B；与这些同轴线缆104A、104B的另一端连接的高频电源105A、105B；与同轴线缆104A、104B的中间部连接的匹配器106A、106B及循环器107A、107B；与放电室102连接的排气单元109；包含材料气体的母气体供给单元110。作为排气单元109，可以使用公知的真空泵等，在本发明中并未特别限定。

循环器107A、107B分别将从高频电源105A、105B供给的高频电力向放电室（工艺室）102引导，并防止对于高频电源105A、105B输入行进方向不同的高频电力的情况。

高频电源105A、105B的频率为13.56MHz以上、优选为30MHz至400MHz（VHF带至UHF带）。其原因是，当频率低于13.56MHz时，双脊形波导管（后述的脊形电极121及非脊形部波导管122）的尺寸相对于基板尺寸变得大型化，因此装置设置空间增加，当频率高于400MHz时，沿着放电室（工艺室）102延伸的方向（L方向）产生的驻波的影响增大。

在图11、图12及图13中，制膜装置101收纳在未图示的真空容器内。该真空容器设为耐受压力差的结构。例如，可以使用由不锈钢（JIS规格的SUS材）、一般结构用轧制材（JIS规格的SS材）等形成，并利用肋材等进行加强的结构。

在该真空容器连接有排气单元109。因此，真空容器的内部、放电室（工艺室）102、转换器103A及转换器103B的内部借助排气单元109而成为真空状态。排气单元109在本发明中并未特别限定，可以使用例如公知的真空泵、压力调整阀及真空排气配管等。

放电室102是由铝合金材料等的由具有导电性且具有非磁性或弱磁性的材料形成的容器状的部件，形成为所谓双脊型的波导管状。放电室102及转换器103A、103B的内部借助排气单元109而成为0.1kPa至10kPa左右的真空状态。因此，放电室102及转换器103A、103B成为能耐受其内外的压力差的结构。

在本实施方式中，放电室102延伸的方向为L方向（图11中的左右方向），与脊形电极121a、121b的面正交而在等离子体放电时电力线所延伸的方向为E方向（图11中的上下方向），沿着一对脊形电极121a、121b且与E方向正交的方向为H方向。

如图11至图14所示，在放电室102设有上下一对放电用的排气侧脊形电极121a（一方的脊形电极）和基板侧脊形电极121b（另一方的脊形电极）。这些脊形电极121a、121b构成双脊形波导管即成为放电室102的主要部分的脊形形状，是相互平行地对向配置的平板状的部分。就脊形电极121a、121b而言，为了减小电极板的表背温度差引起的翘曲量，具有线膨胀率α小且热传递率λ大的特性的板厚t薄的金属的板材为优选。作为脊形电极121a、121b的材质，具体而言优选SUS304等，但也可以利用尽管线膨胀率大但热传递率也格外大的铝系金属。如图14所示，在这些脊形电极121a、121b上穿设有多个通气孔123a、123b。

板厚t优选为0.5mm以上且3mm以下。在小于0.5mm的板厚t的情况下，由于原料的表面残留应力，而难以维持排气侧脊形电极121a及基板侧脊形电极121b的平面度。而且，表背温度差因通过的热流束与板厚t之积而产生，因此即使是热传递率λ大的铝或铝合金，在一边的尺寸超过1m的大型的电极尺寸中，若板厚t成为3mm以上，则容易产生达到大致1mm以上的凸变形的程度的表背温度差。

更优选的板厚t为了薄且确保结构性的处理强度，而为1mm以上且2mm以下。

如图12所示，从一方的排气侧脊形电极121a到另一方的基板侧脊形电极121b的距离确定为脊形对向间隔d1（mm）。脊形对向间隔d1根据高频电源105A、105B的频率、基板S的大小及等离子制膜处理的种类等，设定为大致3~30mm左右的范围。在这一对脊形电极121a、121b的两侧设有一对非脊形部波导管122a、122b。通过上下的脊形电极121a、121b和左右的波导管122a、122b，放电室102的纵截面形状形成为大致“H”字形状。

如图14所示，脊形电极121a、121b分别通过螺栓114及螺母115等紧固构件而以可分解的方式紧固在左右的非脊形部波导管122a、122b上设置的上下一对叠片状的电极保持部122c。在脊形电极121a、121b的周部穿设有用于供螺栓114穿过的至少六个部位的紧固构件插通孔124a~124f。这些紧固构件插通孔124a~124f沿着脊形电极121a、121b相对于电极保持部122c的热膨胀方向呈长孔形状设置。在电极保持部122c上，与紧固构件插通孔124a~124f同样地形成有紧固构件插通孔125a~125f。螺栓114、螺母115、紧固构件插通孔124a~124f、紧固构件插通孔125a~125f构成热膨胀吸收单元。

例如仅将设置在脊形电极121a、121b的一侧的边的中央部的紧固构件插通孔124a作为定位孔而形成为圆孔状，其他紧固构件插通孔124b~124f形成为从紧固构件插通孔124a沿着热伸长方向即放射方向延伸的长孔状。螺栓114及螺母115的紧固力在脊形电极121a、121b发生热膨胀时，螺栓114沿着长圆状的紧固构件插通孔124b~124f的长度方向进行相对滑动，从而被转矩管理成能够容许脊形电极121a、121b的热伸长的强度。或者夹装弹簧垫圈，并将螺栓114和螺母115拧紧至该弹簧垫圈不被压坏的程度。

如此，紧固构件插通孔124b~124f的形状形成为从作为定位孔的紧固构件插通孔124a沿着作为热伸长方向即放射方向延伸的长孔状。因此，在脊形电极121a、121b的热膨胀时，紧固构件插通孔124a的位置处的脊形电极121a、121b与电极保持部122c的相对位置不变化，但在其他的紧固构件插通孔124b~124f的位置处，脊形电极121a、121b相对于电极保持部122c沿着紧固构件插通孔124b~124f的长度方向能够相对移动。由此，能顺畅地吸收因热膨胀引起的脊形电极121a、121b的向水平方向的扩展，由于未限制脊形电极121a、121b的变形，因此能抑制凹凸变形、翘曲、歪斜等变形。

需要说明的是，紧固构件插通孔124b~124f未必非要为长孔状。在仅使脊形电极121a、121b与电极保持部122c的相对位置不变化时，仅将紧固构件插通孔124b~124f形成为比螺栓114的外径具有充分大的富余度的内径的圆孔状，也能得到同样的作用效果。而且，电极保持部122c侧的紧固构件插通孔125a~125f可以为正圆状。作为紧固件的螺栓114的头优选形成为薄且具有曲面的结构，以免向电极面内侧（等离子体生成侧）突出。就长孔124b~124f而言，当距作为定位孔的紧固构件插通孔124a越远的位置的长孔，长孔形状越长地扩大时，能够防止因设置不必要的长孔引起的电极强度下降，因此更优选。

与放电室102同样地，转换器103A、103B是由铝合金材料等的具有导电性且具有非磁性或弱磁性的材料形成的容器状的部件，与放电室102同样地形成为双脊形波导管状。转换器103A、103B的内部与放电室102同样地借助排气单元109而形成为0.1kPa至10kPa左右的真空状态，因此转换器103A、103B成为能耐受其内外的压力差的结构。

如图11所示，在转换器103A、103B上分别设有上下一对平板状的脊形部131a、131b。这些脊形部131a、131b构成双脊形波导管即转换器103A、103B中的脊形形状，且相互平行地对向配置。而且，在这一对脊形部131a、131b的两侧设有一对非脊形部波导管132a、132b。转换器103A、103B中的从一方的脊形部131a到另一方的脊形部131b的距离确定为脊形对向间隔d2（mm）（参照图11）。

脊形对向间隔d2根据高频电源105A、105B的频率、基板S的大小及等离子制膜处理的种类等，而设定为大致50~200mm左右的范围。即，放电室102的脊形电极121a、121b之间的脊形对向间隔d1（大致3~30mm）设定得比转换器103A、103B的脊形部131a、131b之间的脊形对向间隔d2（大致50~200mm）窄。因此，如图1所示，在脊形部131a、131b与脊形电极121a、121b的交界部存在几十~一百几十毫米的脊形高低差D（参照图11）。

从高频电源105A、105B供给的高频电力经由同轴线缆104A、104B及转换部103A、103B而向放电室102的脊形电极121a、121b传送，通过将脊形电极121a、121b的间隔设定得窄而产生强电场。通过向脊形电极121a、121b之间导入母气体而生成等离子体，母气体的材料气体被分解或实现活性化从而生成制膜组分。生成的制膜组分中的朝向基板S扩散移动的制膜组分在基板S上形成膜，实施制膜处理。

同轴线缆104A、104B具有外部导体141及内部导体142。外部导体141与转换器103A、103B的例如上侧的脊形部131a电连接。内部导体142贯通上侧的脊形部131a和转换器103A、103B的内部空间而与下侧的脊形部131b电连接。同轴线缆104A、104B分别将从高频电源105A、105B供给的高频电力向转换器103A、103B引导。需要说明的是，作为高频电源105A、105B，可以使用公知的结构，在本发明中并未特别限定。转换器103A、103B将高频电力的传送模式从作为同轴传送模式的TEM模式转换成方形波导管的基本传送模式即TE模式而向放电室102传送，从而在脊形电极121a、121b之间产生等离子体。

根据波导管的特性，在一对脊形电极121a、121b之间，沿着脊形电极的方向（H方向）的电场强度分布大致均匀。而且，通过使用脊形波导管，在一对脊形电极121a、121b之间能够得到可生成等离子体的程度的强电场强度。放电室102、转换器103A及转换器103B可以由双脊形波导管构成，也可以由单脊形波导管构成。

通过从高频电源105A供给的高频电力和从高频电源105B供给的高频电力，而在放电室102形成驻波。此时，当从电源105A及电源105B供给的高频电力的相位被固定时，驻波的位置（相位）被固定，一对脊形电极121a、121b中的放电室102延伸的方向即L方向的电场强度的分布产生不均。因此，通过调节从高频电源105A及高频电源105B的至少一方供给的高频电力的相位，来进行形成于放电室102的驻波的位置的调节。由此，实现一对脊形电极121a、121b的L方向的电场强度的分布的时间平均的均匀化。

具体而言，以驻波的位置伴随着时间的经过而沿着L方向呈sin波状、三角波状或阶梯（台阶）状地移动的方式调节从高频电源105A及高频电源105B供给的高频电力的相位。驻波移动的范围、使驻波移动的方式（sin波状、三角波状或阶梯状等）及相位调整的周期的适当化基于电力的分布、来自等离子体的发光的分布、等离子体密度的分布及/或制膜的膜的特性的分布等进行。作为膜的特性，可以列举膜厚、膜质、太阳能电池等的作为半导体的特性等。

通过形成脊形部的脊形波导管的特性和从高频电源105A、105B供给的高频电力的相位调制，对于基板S，在H方向及L方向的任一方向上均能够在大范围内生成均匀的等离子体，因此当对大面积基板制膜时，能够均匀地制膜出高品质的膜。

如图12及图13所示，在基板侧脊形电极121b的下方（-E方向）设有均热调温器111。该均热调温器111的上表面111a平坦，与基板侧脊形电极121b平行，并相对于基板侧脊形电极121b的下表面隔开几mm至几十mm左右的间隔。在均热调温器111上连接有热介质流通路111b。在均热调温器111的上表面111a载置实施等离子体制膜处理的基板S。即，基板S配置在放电室102的外部，由均热调温器111均匀地加热。作为基板S，可以例示透光性玻璃基板。例如，作为在太阳能电池面板中使用的基板S，可以列举长宽的大小为1.4m×1.1m、厚度为3.0mm至4.5mm的情况。

母气体供给单元110具备：母气体供给管110a，收容在放电室102的两端设置的非脊形部波导管122a、122b的内部且沿着其内部空间的长度方向配置；多个母气体喷出孔110b，从该母气体供给管110a向放电室102的内部的脊形电极121a、121b之间喷出对基板S的表面实施等离子体制膜处理所需的包含原料气体的母气体（例如，SiH₄气体等的材料气体）。气体喷出孔110b为了向脊形电极121a、121b之间大致均匀地喷出母气体，而设置多个喷出径适当化的气体喷出孔110b。需要说明的是，在母气体供给管110a的侧面形成一列的多个母气体供给管110a的上下设有檐状的引导板110c，以便使从母气体喷出孔110b喷出的母气体不立即扩散，而在上下的脊形电极121a、121b之间前进并均匀地扩散至内部。通过母气体供给管110a、气体喷出孔110b及引导板110c构成母气体供给单元110。

例如，各气体喷出孔110a喷出的气体流速优选超过音速以产生扼流现象而成为均匀的气体流速。虽然也受母气体流量及压力条件的影响，但例示了使用具有的喷出径的气体喷出孔110a来设定气体喷出孔110a的数量的情况。而且，例示了檐状的引导板110c其狭缝状的引导板对的间隔为0.5mm至2mm左右，成为气体助跑长度的引导板110c的宽度（在图13中为H方向）为母气体供给管110的直径的1倍至3倍左右。

热吸收调温单元112成为将能够进行真空排气的均匀化的歧管112a和能够热吸收的调温器112b一体化的结构，并与排气侧脊形电极121a的外表面侧（上部）密接地设置，对脊形电极121a的温度进行控制。由此，控制通过实施等离子体处理的基板S的板厚方向的热流束，从而能够抑制基板S的翘曲变形。

热吸收调温单元112的歧管112a及调温器112b形成为作为通过对铝合金进行机械加工、压铸制法等而制造的具有刚性的一体结构物，其平面形状具有与排气侧脊形电极121a的平面形状大致相同的平面形状。在热吸收调温单元112的下表面形成有与排气侧脊形电极121a对向的平坦的平面部112c，排气侧脊形电极121a与该平面部112c强烈地热接触且被保持。排气侧脊形电极121a与热吸收调温单元112的平面部密接而成为一体，排气侧脊形电极121a被固定成不变形。

排气侧脊形电极121a也可以以不与平面部112c分离的方式由未图示的固定构件保持，且被保持为在其热膨胀时能够相对于平面部112沿面方向相对移动，从而能够吸收尺寸差。

即，在排气侧脊形电极121a与热吸收调温单元112的热膨胀率区别较大时，排气侧脊形电极121a将基板S的一端边侧中央设置的定位孔124a和为了吸收热膨胀差而设置在角部或周边位置的多个部位（在图14的例子中为五个部位）的滑动长孔124b~124f的方向沿着热膨胀方向适当设置，由此，热膨胀的排气侧脊形电极121a沿着水平方向顺畅地变形而不会产生凹凸，从而能够与高刚性的热吸收调温单元112密接并抑制变形。

还优选在排气侧脊形电极121a的中央附近以与热吸收调温单元112密接的方式设置±H方向的滑动长孔124g。但是，优选地，紧固件的头优选为薄且具有曲面的结构，以免紧固件的头比电极面更向内侧（等离子体生成侧）突出，或者在滑动长孔124g设置使紧固件的头没入板厚的大致一半的阶梯部。就滑动长孔124b~124f、124g而言，当距定位孔124a越远的位置的长孔，长孔形状沿着热膨胀方向越长地扩大时，能够防止因设置不必要的长孔引起的电极强度下降，因此更优选。

如图13所示，在歧管112a的内部形成有沿着水平方向扩展的广阔的共用空间112d。在歧管112a的上表面中央部竖立设置有歧管112a的集管部即排气管112e，在该排气管112e连接有排气单元109、即未图示的真空泵等。还如图17A及图17B所示，在歧管112a的下表面（平面部112c）开设形成有多个吸引口112f。这些吸引口112f经由共用空间112d而与排气管112e连通。需要说明的是，图17A是热吸收调温单元112单体的横向剖视图，图7B是表示排气侧脊形电极121a与热吸收调温单元112重叠的状态的俯视图。

热吸收调温单元112的共用空间112d经由吸引口112f和设于排气侧脊形电极121a的多个通气孔123a而与放电室102连通。在热吸收调温单元112的内部配置有成为调温器112b的主要部分的供热介质（调温介质）流通的调温介质流通路（热介质流路）112g。调温介质流通路112g如图17A及图17B所示布局为，在俯视下由热吸收调温单元112的一端部的中央附近设置的热介质流路入口导入，从热吸收调温单元112的外周侧向内侧延伸而将各吸引口112f的周围包围，再次向外周侧露出，纯水、氟系油等的热介质在调温介质流通路112g的内部循环。因此，能实现与平面部112b密接而设置的排气侧脊形电极121a的温度的均匀化。

热介质从热吸收调温单元112的调温器112b的外周侧向内侧通过并从热介质流路出口流出。由此，从容易受到与周围结构的传热影响的外周侧导入被控制成规定温度的热介质，并将其向内侧引导，由此在整面能够实现排气歧管112a的温度的均匀化。热介质流路112g为了使整体成为更均匀的温度而分割为两系统，各热介质流路112g避开排气口112f设置，但并未限定于此。

需要说明的是，向调温介质流通路（热介质流路）112g供给的热介质通过未图示的加热装置及冷却装置而升温或降温成规定的温度。该加热装置及冷却装置在从制膜装置101分离的未图示的热介质循环流路中使用。

另外，热吸收调温单元112吸收由自清洁时的反应（Si（膜或粉）+4F→SiF₄（气体）+1439kcal/mol）产生的发热。由此，自清洁时的结构物的温度实现高温化，能够防止氟自由基对结构物的结构材料的腐蚀加速的情况。

热吸收调温单元112考虑放电室102内的热平衡而通过使控制成规定的温度的热介质以规定的流量循环等进行热吸收或加热，由此能够进行排气侧脊形电极121a的调温。

因此，热吸收调温单元112适当地吸收从高频电源105A、105B供给且由等离子体产生的能量。而且，热吸收调温单元112减小伴随着从脊形电极121a、121b之间产生的等离子体向设有基板S的均热调温器111的通过热量及从均热调温器111通过基板S向热吸收调温单元112通过的热量而在基板S的表背产生的温度差。由此，能够抑制基板S凹或凸地热变形的情况。

然而，如图15以及图16A及图16B所示，形成于排气侧脊形电极121a的通气孔123a的内径设定得比形成于基板侧脊形电极121b的通气孔123b的内径更大。考虑到能够实现均匀的排气和排气阻力不增大，排气侧脊形电极121a的通气孔123a的内径设定为例如

的范围。而且，基板侧脊形电极121b的通气孔123b的内径设定为

的范围，且123a的内径形成得比123b的内径大。

排气侧脊形电极121a的贯通孔123a考虑能够实现均匀的排气。基板侧脊形电极121b的通气孔123b考虑能够实现均匀的制膜。各脊形电极121a、121b中的每单位面积的通气孔123a、123b的开口率被形成为在各脊形电极121a、121b的平面的中央部通气孔123a彼此之间、通气孔123b彼此之间的间距较密，且被形成为在周围部通气孔123a彼此之间、通气孔123b彼此之间的间距较疏。由此，材料气体从排气侧脊形电极121a的周边方向，即，从非脊形部波导管122a、122b内的母气体供给管110a朝向基板侧脊形电极121b的面中央部供给，并且制膜组分也从基板侧脊形电极121b向得到制膜组分的扩散的基板S的面中央部遍及，从而制膜组分在基板S的面内均匀地扩散。

即，当从排气侧脊形电极121a通过排气单元109对母气体进行真空排气时，至少在排气侧脊形电极121a的贯通孔123a或基板侧脊形电极121b的通气孔123b中，其每单位面积的开口率被设为相对于排气单元109距排气单元109近的位置范围（距母气体供给管110a远的位置范围）的每单位面积的开口率大于距母气体供给管110a近的位置范围的每单位面积的开口率。具体而言，在脊形电极121a、121b的长宽的边的30%~50%的中央附近的范围内，通气孔123a、123b的间距间隔设定为较密的10~30mm左右，在其周围的范围内，间距间隔设定为较疏的30~100mm左右。或者，也可以将通气孔123a、123b的间距间隔在整个区域上等间隔地设定，在中央附近的范围内使通气孔123a、123b的内径大，在其周围的范围内使通气孔123a、123b的内径小，由此使每单位面积的开口率变化。至少在排气侧脊形电极121a的贯通孔123a或基板侧脊形电极121b的通气孔123b中，在脊形电极面内对有效的孔尺寸和间距设置分布，对排气流导设置分布，由此排气阻力不增大，能够使母气体在放电室102内均匀地遍及，从而能够进行稳定的制膜。

如图17B所示，热吸收调温单元112的吸引口112f与设于上侧的脊形电极121a的通气孔123a未必以匹配的方式形成，但需要以使与各吸引口112f匹配的通气孔123a的数量成为大致均匀的方式形成通气孔123a。

如上述那样，一对脊形电极121a、121b是厚度0.5mm~3mm的薄金属板。排气侧脊形电极121a与热吸收调温单元112的下表面（平面部112c）密接而被保持，因此排气侧脊形电极121a弯曲或翘曲的可能性少。然而，基板侧脊形电极121b其两面均未相接，因此原封不动的话，尤其是中央部将因自重而向下方弯曲。因此，如图13所示，通过从热吸收调温单元112向下方垂下的多个索状吊持构件127，成为吊持下侧的脊形电极121b的结构。吊持构件127的材质优选采用陶瓷等电介质或利用电介质覆盖金属棒的周围的直径细的材质，以免扰乱放电室102内的电场。吊持构件127保持包括脊形电极121b的周围及中央部的多个点，能够调整各自的长度。因此，基板侧脊形电极121b相对于排气侧脊形电极121a平行且平坦地被支承。

如图13所示，设有从下方（从-E方向向+E方向）将基板侧脊形电极121b和均热调温器111包围的形状的防着板129。防着板129设置成能够相对于从均热调温器111的下表面延伸的支承柱130沿着轴向（±E方向）滑动，并且由介于支承柱130的中间部形成的凸缘状的限动件130a、130b之间的与防着板按压构件131之间弹性安装的弹簧132始终向脊形电极121b侧施力。需要说明的是，支承柱130对均热调温器111进行支承并且在基板S的搬运时等向±E方向移动，并且可以将用于向均热调温器111循环供给热介质等的配管设置在内部。

通过设置防着板129，限定向载置在均热调温器111的上表面111a上的基板S制膜时扩散的制膜自由基或粉类附着或蓄积的场所，从而抑制制膜材料向制膜装置1的与制膜无关的区域附着。防着板129克服弹簧132的作用力而向下方（-E方向）滑动并压下，由此在基板搬运时等根据需要能够变更与均热调温器111的位置关系。由此，由于在防着板129与下侧的脊形电极121b之间隔开间隔，因此能够使载置在均热调温器111的上表面111a上的基板S的搬入、搬出容易。

需要说明的是，上述的均热调温器111可以采用通过规定温度及规定流量的热介质的循环而控制温度的均热板和基板工作台所构成的以往的结构。而且，在将均热调温器111加热维持成恒定的温度且在不需要吸热的制膜条件下运用的制膜装置中，也可以是具有电加热器而不是热介质循环的均热板。通过采用这种均热板，能够实现成本削减和控制的简化。

在如以上那样构成的制膜装置101中，通过以下的步骤对设置在放电室102的内部的基板S实施等离子体制膜处理。

首先，通过排气单元109从放电室102、转换器103A、103B的内部排出空气。此时，放电室102、转换器103A、103B及防着板129的内部的空气经由穿设于一对脊形电极121a、121b的通气孔123a、123b由热吸收调温单元112（歧管112a）的吸引孔112f吸引。该内部的空气进而通过共用空间112d和排气管112e，经由未图示的压力调整阀及真空泵而向外部排气。接着，将防着板129向下方（-E方向）压下，将基板S载置在均热调温器111的上表面111a（图13）。

接下来，从高频电源105A、105B，将频率为13.56MHz以上、优选为30MHz至400MHz的高频电力经由循环器107A、107B、匹配器106A、106B、同轴线缆104A、104B及匹配器106A、106B向放电室102的脊形电极121a、121b供给，并从母气体供给单元110向脊形电极121a、121b之间供给例如SiH₄气体等的母气体。此时，控制排气单元109的排气量，将放电室102等的内部、即脊形电极121a、121b之间的压力保持为0.1kPa至10kPa左右的真空状态。

从高频电源105A、105B供给的高频电力经由同轴线缆104A、104B及匹配器106A、106B而向转换器103A、103B传送。在匹配器106A、106B中，调节传送高频电力的系统中的阻抗等的值。并且，在转换器103A、103B中将高频电力的传送模式从同轴传送模式即TEM模式转换成方形波导管的基本传送模式即TE模式。

在这种状态下，在脊形电极121a、121b之间，母气体被电离而产生等离子体。由该等离子体生成的制膜组分通过扩散，经由穿设于基板侧脊形电极121b的通气孔123b而到达基板S之上，从而在基板S上形成均匀的膜、例如非结晶硅膜、结晶质硅膜。

放电室102是形成有脊形部（脊形电极121a、121b）的脊形波导管，因此由于其特性，在脊形电极121a、121b之间，H方向的电场强度分布变得大致均匀。而且，通过时间性地调制从高频电源105A及高频电源105B的至少一方供给的高频电力的相位，而使形成于放电室102的驻波的位置变化，从而实现脊形电极121a、121b的L方向的电场强度的分布的时间平均的均匀化。通过使用脊形波导管，除了传送损失小的效果之外，在H方向及L方向上均能够易于使电场强度分布大致均匀化的区域大面积化。

在本实施方式的真空处理装置101中，在放电室102的排气侧脊形电极121a的上部设置热吸收调温单元112，通过该热吸收调温单元112能够控制排气侧脊形电极121a的温度及通过基板S的板厚方向的热流束。因此，抑制排气侧脊形电极121a和基板S的热膨胀引起的变形（翘曲）而确保均匀的等离子体特性，从而能够进行高品质的等离子体制膜处理。

即，热吸收调温单元112考虑放电室102内的热平衡而通过使控制成规定的温度的热介质以规定的流量循环等进行热吸收或加热，从而能够进行排气侧脊形电极121a的调温。因此，热吸收调温单元112适当地吸收从高频电源105A、105B供给且由等离子体产生的能量，并减小伴随着从脊形电极121a、121b的等离子体向设置基板S的均热调温器111的通过热量、从均热调温器111通过基板S向热吸收调温单元112通过的热量而在基板S的表背产生的温度差的发生，因此能有效地抑制基板S凹或凸地热变形的情况。

另外，热吸收调温单元112（歧管112a）形成作为刚体，排气侧脊形电极121a与形成于该热吸收调温单元112的下表面的平面部112c密接而被保持。因此，排气侧脊形电极121a更可靠地防止热膨胀引起的变形（翘曲）而确保均匀的等离子体特性，从而能够进行高品质的等离子体制膜处理。

此外，基板侧脊形电极121b从热吸收调温单元112经由多个吊持构件127吊持，该基板侧脊形电极121b相对于排气侧脊形电极121a平行且平坦地被支承。因此，通过作为刚体而形成的热吸收调温单元112而平坦地吊持基板侧脊形电极121b。由此，提高基板侧脊形电极121b的平坦度，并提高相对于排气侧脊形电极121a的平行精度，确保放电室102的均匀的等离子体特性而能够进行高品质的等离子体制膜处理。

另外，将一对脊形电极121a、121b用厚度0.5mm~3mm的薄金属板形成，因此在控制脊形电极121a、121b的温度时，因该通过热流束而产生的表背温度少，而且快速地变均匀。因此，能够防止脊形电极121a、121b的翘曲，确保均匀的等离子体特性而能够进行高品质的等离子体制膜处理。

而且，设有将放电室102及转换器103A、103B的内部的气体排出的排气单元109和将对基板S实施等离子体处理所需的母气体向一对脊形电极121a、121b之间供给的母气体供给单元110，因此能够始终将材料气体流量被控制了的母气体大致均匀地供给到放电室102内，并且将在等离子体发生时产生的Si纳米簇等膜质下降要素从排气侧脊形电极121b通过排气单元109迅速地向外部排出，从而能够进行高品质的等离子体制膜处理。

此外，在脊形电极121a、121b穿设多个通气孔123a、123b，热吸收调温单元112形成为经由这些通气孔123a、123b与放电室102连通的歧管状，并形成供调温介质在其内部流通的调温介质流通路112g，排气单元109与热吸收调温单元112的集管部即排气管112e连接，经由该热吸收调温单元112的歧管形状而将放电室102及转换器103A、103B的内部的气体排出。因此，通过热吸收调温单元112的歧管形状，能够在脊形电极121a、121b的大范围内进行放电室102内部的排气。因此，使放电室102内部的母气体的分布均匀化而使等离子体稳定化，从而能够进行高品质的等离子体制膜处理。

另外，脊形电极121a、121b的每单位面积的通气孔123a、123b的开口率被设为相对于排气单元19距排气单元109（排气管112e）近的范围位置的开口率大于距母气体供给单元110（母气体供给管110a）近的范围位置的开口率。因此，使母气体均匀地遍及于放电室12内，在脊形电极121a、121b之间从母气体通过等离子体而生成的制膜组分借助扩散经由基板侧脊形电极121b的通气孔123b到达基板S之上，从而能够对基板S实施稳定的等离子体制膜处理。

此外，母气体供给单元110具备：收容在放电室102的两端设置的非脊形部波导管122a、122b的内部而沿着长度方向延伸的母气体供给管110a；从该母气体供给管110a向上下的脊形电极121a、121b之间喷出母气体的多个母气体喷出孔110b；檐状的引导板110c。由此，有效地利用非脊形部波导管122a、122b的内部空间而实现真空处理装置101的紧凑化，并使母气体从放电室102的两端的非脊形部波导管122a、122b均匀地遍及于放电室102的内部而使等离子体均匀化，从而能够进行高品质的等离子体制膜处理。

另外，用于通过螺栓114和螺母115将脊形电极121a、121b紧固于非脊形部波导管122a、122b的电极保持部122c的紧固构件插通孔124a~124f以紧固构件插通孔124a为定位点，沿着脊形电极121a、121b相对于电极保持部122c的热膨胀方向而形状呈长孔状地扩大，并且螺栓114与螺母115的紧固力设定为在脊形电极121a、121b的热膨胀时能够容许其伸长的强度。因此，即使各脊形电极121a、121b发生热膨胀而尺寸沿着面方向延伸，也能够管理脊形电极121a、121b的紧固构件插通孔124a~124f的位置相对于电极保持部122c的相对位置并进行相对移动。因此，并未对脊形电极121a、121b施加限制的应力，不会引起翘曲等变形，由此，上下的脊形电极121a、121b之间保持平行而产生均匀的等离子体，从而能够进行高品质的等离子体制膜处理。

〔第七实施方式〕

基于图18、图19，说明本发明的第七实施方式。图18是表示本发明的第七实施方式的制膜装置141的纵向剖视图。图19是制膜装置141的放电室102及脊形电极对向间隔调整机构142周边的分解立体图。需要说明的是，在该图18及图19中，对于与图13及图14所示的第六实施方式的制膜装置101同样的结构的部分，不标注符号，或者标注相同的符号而省略说明。

在制膜装置141中，设有脊形电极对向间隔调整机构（脊形电极对向间隔调整单元）142，该脊形电极对向间隔调整机构142能够在放电室102的一对脊形电极121a、121b之间保持平行的状态下，调整这双方的脊形电极121a、121b间的间隔（脊形对向间隔d1）。脊形电极对向间隔调整机构142从上方通过多个吊持构件143吊持基板侧脊形电极121b，并相对于排气侧脊形电极121a平行地支承，使基板侧脊形电极121b相对于排气侧脊形电极121a平行地移动。

脊形电极对向间隔调整机构142不使非脊形部波导管122a、122b的L方向截面形状变化而维持波导管特性。由此，以传送特性不变化的方式保持非脊形部波导管122a、122b，并相对于排气侧脊形电极121a使基板侧脊形电极121b在保持平行的状态下移动，从而能够调整双方的脊形电极121a、121b之间的对向间隔。

例如，在热吸收调温单元112的上部设置有形成为框状的吊持框材144，该吊持框材144借助未图示的上下滑动机构而上下（±E方向）滑动。在该吊持框材144上连接有例如总数为8个的吊持构件143的上端部，这些吊持构件143从吊持框材144向下方（-E方向）延伸，贯通热吸收调温单元112、排气侧脊形电极121a、放电室102的内部空间，其下端部与基板侧脊形电极121b的包括至少中央部附近、优选包括中央附近及周围部附近的8个部位以上连接。吊持构件143的数量可以适当增减以使得基板侧脊形电极121b相对于自重能够确保平面度。吊持构件143与实施方式6中的吊持构件127相同。

吊持构件143的材质优选为陶瓷等电介质、或金属棒的周围由电介质覆盖的直径细的材质，以免扰乱放电室102内的电场。例如，吊持构件143可以利用在的SUS304线材的表面覆盖有氧化铝陶瓷的电介质的材质。这样的话，基板侧脊形电极121b由多个细的吊持构件143保持，因此即使基板侧脊形电极121b因热膨胀而发生热伸长，在脊形电极面方向也不会产生限制的应力，因此能够抑制弯曲或翘曲等变形。

在吊持构件143贯通热吸收调温单元112的部分也可以设置密封支承构件145，该密封支承构件145保持热吸收调温单元112内部的与排气单元109连通的歧管形状的气密，并且将吊持构件143保持为沿着轴向滑动自如。而且，在排气侧脊形电极121a穿设有用于供吊持构件143贯通的贯通孔146（参照图19），但该贯通孔146的内径优选为使吊持构件143无干涉地通过的最小限度的大小，以免扰乱放电室102内的电场。而且，也可以使用穿设于排气侧脊形电极121a的多个通气孔123a，来供吊持构件143通过。

基板侧脊形电极121b的H方向的两边部被紧固固定于非脊形部波导管122a、122b的电极保持部122c。但是，为了使基板侧脊形电极121b能够上下移动，而如图18所示，设有使电极保持部122c的位置相对于非脊形部波导管122a、122b上下（±E方向）滑动的滑动调整部147。滑动调整部147也是脊形电极对向间隔调整机构142的结构要素。

滑动调整部147使电极保持部122c与非脊形部波导管122a、122b分体而与非脊形部波导管122a、122b重合地沿着E方向能够滑动，利用紧固构件148紧固而将其高度固定。因此，即使电极保持部122c的位置滑动，非脊形部波导管122a、122b的L方向截面形状也不会变化，能维持波导管特性，因此传送特性不变化。紧固构件148的头优选薄且具有曲面，以免紧固构件148的头向非脊形部波导管122a、122b的内表面侧突出。如此，电极保持部122c及滑动调整部147及紧固构件148也构成脊形电极对向间隔调整机构142。

在如以上那样构成的制膜装置141中，在调整基板侧脊形电极121b的高度而调整脊形电极对向间隔时，松缓紧固构件148而能够使脊形电极121b和电极固定部122c的高度移动，之后，通过未图示的上下滑动机构使吊持框材144上下移动，使脊形电极121b的高度变化，在基板侧脊形电极121b到达了规定的高度之后，利用紧固构件148进行紧固固定。由此，脊形电极对向间隔成为规定的间隔d1。

如此，根据该制膜装置141，通过脊形电极支承机构142，能够将一对脊形电极121a、121b之间保持平行并对基板侧脊形电极121b进行上下位置调整而将脊形对向间隔d1设定为最佳值。而且，下基板侧脊形电极121b由8个吊持构件143以水平且维持平面度的状态下吊持。因此，即使基板侧脊形电极121b的厚度薄，也不会产生因自重造成的弯曲或翘曲等变形，由此，能够实现基板侧脊形电极121b的薄板化而提高热传递率，能够抑制表背温度差或热膨胀引起的变形。此外，在基板侧脊形电极121b的表背面除了细的吊持构件143之外没有结构物，因此不会对在放电室2内产生等离子体而使制膜组分向基板S扩散的情况造成影响。如此，在放电室102内产生均匀的等离子体，从而能够对基板S进行高品质的等离子体制膜处理。

〔第八实施方式〕

接下来，基于图20、图21，说明本发明的第八实施方式。图20是表示本发明的第八实施方式的制膜装置151的纵向剖视图。图21是制膜装置151的放电室102及脊形电极对向间隔调整机构152周边的分解立体图。需要说明的是，在该图20及图21中，对于与图18及图19所示的第七实施方式的制膜装置141同样的结构的部分，标注相同符号而省略说明。

在制膜装置151也设有脊形电极对向间隔调整机构152，该脊形电极对向间隔调整机构152能够在放电室102中的一对脊形电极121a、121b之间保持平行的状态下，调整这双方的脊形电极121a、121b之间的间隔（脊形对向间隔d1）。该脊形电极对向间隔调整机构152具有从下方（-E方向）支承基板侧脊形电极121b的电极支承构件153。该电极支承构件153具有例如外框部153a和在该外框部153a的内侧呈十字状架设的横档部153b，从而准确地形成其上表面的平面度。

在电极支承构件153的上表面载置有基板侧脊形电极121b，通过多个滑动销154而由电极支承构件153保持。在基板侧脊形电极121b穿设有供滑动销154穿过的多个销孔155，该销孔155为了容许电极支承构件153上的基板侧脊形电极121b的热膨胀而形成为长孔状。多个销孔155中，仅将设置在基板侧脊形电极121b的一侧的边的中央部的销孔作为定位销孔而形成为圆孔状，其他的销孔155形成为从定位销孔沿着热伸长方向即放射方向延伸的长孔状。因此，脊形电极121b被保持为以在电极支承构件153上保持相对位置并密接的方式维持平面度，在该状态下，即使产生热膨胀也不会受限制，因此不会产生翘曲、歪斜。需要说明的是，滑动销154的头优选设计为薄且具有曲面等，以免滑动销154的头向电极面内侧（等离子体生成侧）突出。横档部153b在能够固定滑动销154的范围内缩减宽度为优选。

通过电极支承构件153，支承基板侧脊形电极121b的下表面的周围部分及中央部分的重量。因此，阻止基板侧脊形电极121b因自重而向下方弯曲的情况并维持平面度。而且，基板侧脊形电极121b的上表面整面露出，下表面也以至少不妨碍基板S的等离子体处理（制膜处理）的程度露出。电极支承构件153的平面形状未必非要是图21所示那样的具有外框部153a和在该外框部153a的内侧呈十字状架设的横档部153b的形状，但需要形成为能够支承基板侧脊形电极121b的至少周围部分和中央部分的重量且不会过度地覆盖基板侧脊形电极121b的下表面而扰乱放电室102内的电场的形状，并成为不会妨碍制膜组分通过设于基板侧脊形电极121b的多个通气孔123b而到达基板S的扩散的形状。

电极支承构件153的H方向的两边部与第七实施方式的制膜装置141同样地，紧固固定于在非脊形部波导管122a、122b上设置的电极固定部122c，电极固定部122c由滑动调整部147保持为能够沿着±E方向滑动。电极支承构件153及基板侧脊形电极121b与制膜装置141同样地能够上下（±E方向）进行位置调整。

根据以上那样构成的制膜装置151，基板侧脊形电极121b相对于排气侧脊形电极121a平行且平坦地被支承，而且基板侧脊形电极121b的表背面以不会妨碍等离子体处理的程度露出。因此，能够防止作为薄金属板的基板侧脊形电极121b因自重而弯曲的情况而高精度地保持平面度，能够在放电室102内产生均匀的等离子体，能够对基板S进行高品质的等离子体制膜处理。

〔第九实施方式〕

基于图22及图23，说明本发明的第九实施方式。图22是表示本发明的第九实施方式的制膜装置161的纵向剖视图。图23是制膜装置161的放电室102、脊形电极对向间隔调整机构162及作为母气体供给单元的母气体分配部163周边的分解立体图。需要说明的是，在该图22及图23中，对于与图13及图14所示的第六实施方式的制膜装置101同样的结构的部分，不标注符号，或标注相同的符号而省略说明。

在制膜装置161中，母气体分配部163收容在热吸收调温单元112的内部的共用空间112d内。母气体分配部163具备：在共用空间112d内沿着脊形电极121a的面方向平行地遍布多个的母气体供给管163a；这各母气体供给管163a的两端部集合的集管163b；在各母气体供给管163a的下表面穿设的多个母气体喷出孔163c；与两集管163b分别连接的母气体导入管163d。多个母气体供给管163a和一对集管部163b组装成梯子状。母气体导入管163d从未图示的主配管分支而均匀地供给母气体，该母气体从母气体喷出孔163c经由热吸收调温单元112的内部而向上下的脊形电极121a、121b之间喷出。

母气体喷出孔163b大致均匀地配置在放电室102的内部的排气侧脊形电极121a的背面，因此能够使母气体均匀地遍及于放电室102的内部。优选地，在集管163b和从其分支的各母气体供给管163a之间，进行设置节流孔等适当的分配处理，来向各母气体供给管163a均匀地分配母气体。而且，多个母气体喷出孔163c与前述的第六实施方式同样地，喷出的气体流速优选超过音速以产生扼流现象而成为均匀的气体流速。虽然受到母气体流量及压力条件的影响，但例示了使用具有

的喷出径的母气体喷出孔63b而设定母气体喷出孔63b的数量的情况。需要说明的是，母气体分配部163并未限定为具有多个母气体供给管163a和集管163b的梯子状，只要是具有同样的功能的结构即可。

在本实施方式中，排气单元与设置在放电室102的两端的非脊形部波导管122a、122b连接。具体而言，在各个非脊形部波导管122a、122b的上表面设置排气管164a、164b，且在此连接有未图示的真空泵等排气单元109。非脊形部波导管122a、122b根据其供给的高频频率和传送模式而决定适当的尺寸，因此在非脊形部波导管122a、122b的内部设有划分成规定的容量的波导管划分用的网状物165a、165b。网状物165a、165b为具有导电性的金属制，不会妨碍气体的排气而能够划分电位场。比网状物165a、165b更靠下部方向（-E方向）的下部分确保适当的传送用尺寸。而且，比网状物165a、165b更靠上部方向（+E方向）的上部分作为均匀的真空排气所需的空间而能够自由地选定尺寸、形状。网状物165a、165b的开口部的大小优选为3~20mm左右。

排气单元109的排气管164在向各非脊形部波导管102a、102b的连接中，可以是一部位，但更优选存在于多个部位。在位于放电室102两端的非脊形部波导管122a、122b的上表面设置多个排气管164a、164b，且在此连接有未图示的真空泵等排气单元109。在图23中，在非脊形部波导管122a、122b的上表面在L方向的两端附近各设有2个排气管164a、164b。与非脊形部波导管122a、122b连接的各排气管164a、164b的排气能力通过设置在各排气配管途中的控制阀而能够变更平衡。制膜组分向基板S扩散，因此通过调整多个排气管164的排气流的平衡，而能够控制基板S附近的制膜组分的±H方向和±L方向的气体扩散，从而能够进行更均匀的制膜处理。

需要说明的是，脊形电极对向间隔调整机构162与第七实施方式的脊形电极对向间隔调整机构142同样地，具备：吊持基板侧脊形电极121b的多个吊持构件143；从上方保持这些吊持构件143的吊持框材144；使吊持框材144上下移动的未图示的上下滑动机构。而且，用于使基板侧脊形电极121b能够上下移动的滑动调整部147的结构也同样。

在制膜装置161中，通过排气单元109的真空泵的工作，放电室102的内部的气体通过一对脊形电极121a、121b之间，从非脊形部波导管102a、102b的内部抽出，通过波导管划分用的网状物165a、165b，从排气管164a、164b排气。同时，从母气体供给管163a的母气体喷出孔163b向一对脊形电极121a、121b之间供给母气体。

根据本结构，从放电室102的上部的排气侧脊形电极121a的大致整面的大面积均匀地供给母气体，因此适合于实现等离子体的均匀化。而且，从放电室102的两侧（±H方向）排气，因此母气体难以停滞在放电室102的内部，使母气体的分布均匀化而进行高品质的等离子体处理，并且在从多个排气管164a、164b到真空泵等的排气单元的排气路径的一部分设置控制阀（节流机构）而在±H方向和±L方向的整面上取得排气量的平衡，由此能够将基板S的膜厚分布调整为最佳。因此，能够实施适于大面积的基板S的高品质的制膜处理。

〔第十实施方式〕

基于图24以及图25A及图25B，说明本发明的第十实施方式。图24是表示本发明的第十实施方式的制膜装置171的纵向剖视图。图25A及图25B是表示制膜装置171的作为母气体供给单元的母气体分配部163的结构例的立体图。需要说明的是，在该图24中，对于与图22及图23所示的第九实施方式的制膜装置161同样的结构的部分，不标注符号，或标注相同符号而省略说明。

在制膜装置171中，与第九实施方式的制膜装置161同样地，母气体分配单元163收容在热吸收调温单元112的内部的共用空间112d内。但是，如图25A所示，在各母气体喷出孔163c存在有使母气体不逆流而导通至排气侧脊形电极121a的母气体导入引导单元。母气体导入引导单元具体而言分别设有通过热吸收调温单元112的吸引口112f而向下方延伸的引导管163e，或者如图25B所示，设有将多个母气体喷出孔163c汇总而包围的狭缝引导板163f。因此，从母气体喷出孔163c喷出的母气体即便在真空废气通过的吸引孔112f或排气侧脊形电极121a的通气孔123a中，也能够不扩散地进入到脊形电极121a与121b之间的空间，从而进行均匀的等离子体分布和均匀的制膜组分的形成。另一方面，排气单元与第六~第八实施方式的制膜装置101、141、151同样地，从设置在热吸收调温单元112的上部的排气管112e进行。

根据本结构，在等离子体生成时，在脊形电极121a、121b之间生成的Si纳米簇等的高次硅烷气体成分使其流动方向直接进行U形转弯而能够快速地从制膜气氛排出，因此能够得到作为SiH₃自由基扩散主体的高性能、高品质制膜。在此，在排气侧脊形电极121a中，将母气体从各气体喷出孔163c大致均匀地喷出的孔部分和排气单元109进行真空排气的通气孔123a未必需要相同。各孔为了对基板S能进行均匀的制膜而可以将各孔间距错开设置。这种情况下，从各气体喷出孔163c喷出的母气体向一端由排气侧脊形电极121a可靠地排出之后，从通气孔123a经由吸引孔112f并从排气口112e进行基于排气单元109的真空排气，因此在基板S的整面上能够维持并管理制膜条件，因此更优选。

在上述的实施方式中，将本发明适用于基于等离子体CVD法的制膜装置进行了说明，但本发明并不局限于制膜装置，也可以广泛适用于进行等离子体蚀刻等的等离子体处理的装置等其他各种装置。

需要说明的是，本发明的技术范围并未限定为上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内可以施加各种变更。

例如，在上述的实施方式中，说明了适用于将基板S水平设置的卧式的制膜装置1、101、141、151、161、171的结构例，但也可以适用于将基板S沿着铅垂上下方向倾斜设置的立式的制膜装置。在倾斜设置的情况下，基板S从铅垂方向倾斜θ=7°~12°，由此通过基板自重的sin（θ）成分能够稳定地支承基板，并且能够减少基板搬运时的闸阀通过宽度或制膜装置的设置底板面积，因此优选。

【附图标记说明】

1制膜装置（真空处理装置）

2放电室（工艺室）

3A、3B  转换器

4A、4B  同轴线缆（电源线）

5A、5B  高频电源（电源单元）

6A、6B  匹配器

7、7A排气部（排气单元）

8、83母气体供给管（母气体供给单元）

8a气体喷出孔

9、9B、9C非脊形部波导管

21a排气侧脊形电极（脊形电极）

21b基板侧脊形电极（脊形电极）

22通气孔（贯通孔）

23定位孔

24滑动长孔

31a排气侧脊形部（脊形部）

31b基板侧脊形部（脊形部）

40均热调温器

41防着板

42弹簧按压机构

43支承柱

44防着板按压构件

50、50A热吸收调温单元

51排气歧管

52吸引口

53排气共用空间

55热介质流路（调温介质流通路）

55a入口

55b出口

60基板按压用具

80母气体分配单元

81母气体导入管

82集管部

83母气体供给管

S基板

D脊形高低差

SA、SB循环器

101、141、151、161、171制膜装置（真空处理装置）

102放电室

103A、103B转换器

109排气单元

110母气体供给单元

110a母气体供给管

110b母气体喷出孔

110c引导板

111均热调温器

112热吸收调温单元

112c平面部

112e排气管（集管部）

112g调温介质流通路

114螺栓（热膨胀吸收单元）

115螺母（热膨胀吸收单元）

121a、121b脊形电极

122a、122b波导管

123a、123b通气孔

124a~124f紧固构件插通孔（热膨胀吸收单元）

125a~125f紧固构件插通孔（热膨胀吸收单元）

127吊持构件

131a、131b脊形部

142、152、162脊形电极对向间隔调整机构（脊形电极对向间隔调整单元）

163e引导管（母气体导入引导单元）

163f狭缝引导板

Claims (21)

1.一种真空处理装置，其特征在于，

具有：

放电室，由脊形波导管构成，该脊形波导管具有形成为平板状而相互平行地对向配置的一方的脊形电极及另一方的脊形电极，在所述一方的脊形电极及所述另一方的脊形电极之间生成等离子体；

一对转换器，与该放电室的两端相邻配置，由具有相互平行地对向配置的一对脊形部的脊形波导管构成，将从高频电源供给的高频电力转换成方形波导管的基本传送模式而向所述放电室传送，并在所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极之间产生等离子体；

均热调温器，设置在所述另一方的脊形电极的外表面侧，控制所述另一方的脊形电极的温度；

热吸收调温单元，设置在所述一方的脊形电极的外表面侧，控制所述一方的脊形电极的温度；

排气单元，排出所述放电室及所述转换器的内部的气体；以及

母气体供给单元，向所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极之间供给对基板实施等离子体处理所需的母气体，

所述基板设置在所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极之间而被实施等离子体处理。

2.根据权利要求1所述的真空处理装置，其特征在于，

所述均热调温器及所述热吸收调温单元具有相互平行地对向的平面部，所述另一方的脊形电极以与所述均热调温器的平面部密接的方式被保持，所述一方的脊形电极以与所述热吸收调温单元的平面部密接的方式被保持。

3.根据权利要求1或2所述的真空处理装置，其特征在于，

在所述一方的脊形电极穿设有多个通气孔，

所述热吸收调温单元形成为经由所述通气孔而与所述放电室连通的歧管状，并且在所述热吸收调温单元的内部具有供调温介质流通的调温介质流通路，

所述排气单元与所述热吸收调温单元的集管部连接，经由所述热吸收调温单元的歧管形状而将所述放电室及所述转换器的内部的气体排出。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的真空处理装置，其特征在于，

所述母气体供给单元具备：

母气体供给管，收容在所述放电室的非脊形部波导管的内部，沿着该非脊形部波导管的内部的长度方向配置；以及

多个气体喷出孔，从该母气体供给管向所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极之间喷出母气体。

5.根据权利要求4所述的真空处理装置，其特征在于，

所述一方的脊形电极的所述通气孔的每单位面积的开口率被设为相对于所述排气单元距所述母气体供给单元远的位置范围的每单位面积的开口率大于距所述母气体供给单元近的位置范围的每单位面积的开口率。

6.根据权利要求3所述的真空处理装置，其特征在于，

所述母气体供给单元收容在所述热吸收调温单元的内部，所述母气体供给单元具备：

母气体分配单元，遍布于所述热吸收调温单元的内部；以及

多个气体喷出孔，从该母气体分配单元经由所述热吸收调温单元的内部向所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极之间喷出母气体。

7.根据权利要求1所述的真空处理装置，其特征在于，

在所述一方的脊形电极穿设有多个通气孔，

所述热吸收调温单元形成为经由该通气孔而与所述放电室连通的歧管状，并且在所述热吸收调温单元的内部具有供调温介质流通的调温介质流通路，

在所述热吸收调温单元的内部设有所述母气体供给单元，

该母气体供给单元具备：

母气体分配单元，遍布于所述热吸收调温单元的内部；以及

多个气体喷出孔，从该母气体分配单元经由所述热吸收调温单元的内部向所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极之间喷出母气体，

所述排气单元与所述放电室的非脊形部波导管连接。

8.根据权利要求1~7中任一项所述的真空处理装置，其特征在于，

具有脊形电极支承调整机构，该脊形电极支承调整机构能够在不改变所述非脊形部波导管的截面形状且将所述一方的脊形电极与另一方的脊形电极之间保持平行的状态下调整该两脊形电极间的间隔。

9.根据权利要求1~7中任一项所述的真空处理装置，其特征在于，

对于设置在所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极之间的所述基板具有多个基板按压用具，该多个基板按压用具处于所述一方的脊形电极的周边部，以规定支承力按压支承所述基板周围，

该基板按压用具在超过规定支承力的情况下解除所述基板周边的按压。

10.一种真空处理装置，其特征在于，具有：

放电室，由脊形波导管构成，该脊形波导管具有形成为平板状而相互平行地对向配置的一方的脊形电极及另一方的脊形电极，在所述一方的脊形电极及所述另一方的脊形电极之间生成等离子体；

一对转换器，与所述放电室的两端相邻配置，由具有相互平行地对向配置的一对脊形部的脊形波导管构成，将从高频电源供给的高频电力转换成方形波导管的基本传送模式而向所述放电室传送，并在所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极之间产生等离子体；

均热调温器，隔开间隔而平行地设置在所述另一方的脊形电极的外表面侧，安设有实施等离子体处理的基板，并控制该基板的温度；

热吸收调温单元，设置在所述一方的脊形电极的外表面侧，控制该一方的脊形电极的温度；

排气单元，排出所述放电室及所述转换器的内部的气体；以及

母气体供给单元，向所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极之间供给对所述基板实施等离子体处理所需的母气体。

11.根据权利要求10所述的真空处理装置，其特征在于，

所述热吸收调温单元具有与所述一方的脊形电极对向的平面部，所述一方的脊形电极以密接的方式保持在该平面部。

12.根据权利要求10~12中任一项所述的真空处理装置，其特征在于，

具有脊形电极对向间隔调整单元，该脊形电极对向间隔调整单元分配所述另一方的脊形电极的重量，相对于所述一方的脊形电极平行且平坦地支承所述另一方的脊形电极。

13.根据权利要求12所述的真空处理装置，其特征在于，

所述脊形电极对向间隔调整单元构成为从上方经由多个吊持构件吊持所述另一方的脊形电极。

14.根据权利要求10~13中任一项所述的真空处理装置，其特征在于，

所述脊形电极对向间隔调整单元能够在不改变所述非脊形部波导管的截面形状且将所述一方的脊形电极与另一方的脊形电极之间保持平行的状态下调整该两脊形电极间的间隔。

15.根据权利要求10~14中任一项所述的真空处理装置，其特征在于，

在所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极穿设有多个通气孔，

所述热吸收调温单元形成为经由所述通气孔而与所述放电室连通的岐管状，并且在所述热吸收调温单元的内部具有供调温介质流通的调温介质流通路，

所述排气单元与所述热吸收调温单元的集管部连接，经由所述热吸收调温单元的歧管形状而将所述放电室及所述转换器的内部的气体排出。

16.根据权利要求15所述的真空处理装置，其特征在于，

所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极的每单位面积的所述通气孔的开口率被设为相对于所述排气单元距所述母气体供给单元远的位置范围的开口率大于距所述母气体供给单元近的位置范围的开口率。

17.根据权利要求10~16中任一项所述的真空处理装置，其特征在于，

所述母气体供给单元具备：

母气体供给管，收容在所述放电室的非脊形部波导管的内部，沿着该波导管的内部的长度方向配置；以及

多个母气体喷出孔，从该母气体供给管向所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极之间喷出母气体。

18.根据权利要求10~17中任一项所述的真空处理装置，其特征在于，

所述母气体供给单元收容在所述热吸收调温单元的内部，所述母气体供给单元具备：

母气体分配部，遍布于该热吸收调温单元的内部；以及

多个母气体喷出孔，从该母气体分配部经由所述热吸收调温单元的内部向所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极之间喷出母气体。

19.根据权利要求18所述的真空处理装置，其特征在于，

在所述母气体喷出孔具备母气体导入引导单元，该母气体导入引导单元使喷出的母气体不提早扩散地向所述一对脊形电极之间的空间供给。

20.根据权利要求10~19中任一项所述的真空处理装置，其特征在于，

所述排气单元与所述放电室的非脊形部波导管的至少一个部位连接。

21.一种等离子体处理方法，其特征在于，使用权利要求1~20中任一项所述的真空处理装置，对基板实施等离子体处理。

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