CN1316547A - 形成淀积膜的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

双层结构的电功率供给电极306包括用单个平板构成的没分隔开的电极102和设在没分隔开的电极102上的6个分隔开的电极101，与设在真空室302中的放电室305的上边上的没分隔开的电极电接触，使电功率供给电极平行面对条形衬底301。按形成平面的方式设置分隔开的电极101，面对条形衬底301的分隔开的电极101的表面与条形衬底301之间的距离均匀。面对条形衬底301的分隔开的电极101的表面总面积与其上安装分隔开的电极101的没分隔开的电极102的面积相同。于是提高了形成淀积膜的设备中产生的等离子体的均匀性，降低了形成淀积膜所需的成本。

Description

形成淀积膜的设备和方法
本发明涉及形成淀积膜的设备，其中，在真空室内，在电功率供给电极与它相对设置的用作电极的衬底之间产生等离子体，引入真空室的反应气体分解以在衬底上形成淀积膜。
太阳能电池可能是清洁能源的典型例之一。太阳能电池是电子器件，它利用光电效应把例如太阳能的光能转变成电能，近来，它作为针对未来的能源问题而采取的防护措施的一部分而受到极大的关注。
近来，非晶硅作为能实现较低成本的太阳能电池用的材料而备受关注。非晶半导体，如非晶硅作为在各类器件中用的材料而备受关主，因为，它们可以形成大面积的薄膜，它们的组成自由度很高，它们的电性能和光性能可控制在一个宽的范围内。就非晶硅而言，与硅晶体相比，它的光吸收率高，特别在太阳能光谱的峰值附近的光吸收率高，而且，它的膜形成温度低，而且，它还有用辉光放电从原材料直接形成它的淀积膜和容易进行结形成的特性。尽管就性能而言，非晶硅有上述的那些特性，而且已制成了有高转换系数的非晶硅，但还要求它的价格能进一步降低。制成更低价格的非晶硅的障碍之一可能是它的制造工艺中的膜形成速率低。
用辉光放电气体分解制成的p-i-n非晶硅太阳能电池中，淀积膜按固定的膜形成速度，例如，在0.1至2埃/秒的低速度下，按i型半导体层的膜厚方向形成。因此，要完成4000埃厚的i型半导体膜的形成需要30分钟至2小时。作为进行高速膜形成方法的一个实例，打算用100％的SiH4，气或100％的Si2B6气按5至100埃/秒的高速度进形膜形成。而且，在日本特许公开5-56850中公开了一种方洗，其中，通过减小电功率供给电极与作为电极的衬底之间的距离来提高膜形成速率。
但是，形成淀积膜的常规设备中，有时电功率供给电极的变形会使它难以形成均匀的淀积膜。具体地说，为了提高要形成的淀积膜的光性能和电性能，放电室内的零部件要加热到所需的温度。而且，由于被等离子放电而加速的诸如电子和离子的颗粒碰撞放电室内的零部件而使它们的温度进一步升高。而且，淀积膜还会在除衬底之外的其它部分上，如电功率供给电极上形成。结果，由热能引起的热膨胀和淀积膜形成引起的应力会使电功率供给电极变形，因此导致衬底与电功率供给电极之间的距离改变，因此，产生不均匀的等离子体。有时这会使它难以形成均匀的淀积膜。
日本特许公开5-73327中公开了一种设备，其中，电功率供给电极分隔成多个电极，分隔的电极以大距离大大地隔开，并电连接到连接件，它允许相邻电极之间的距离可变。衬底中会出现同样的变形，但是，可采取一些防护措施，例如把衬底固定到衬底夹上，或者，当衬底是条形时，可用磁铁来牵引它，或给它加一个大的张力，而使衬底保持轻微变形。
但是，用连接件电连接相邻的分隔电极时，如日本特许公开5-73327中所公开的，连接板的厚度和把连接板连接到分隔电极的螺栓作为突出部分会影响电极与衬底之间的距离，在这种突出部分会引起等离子体紊乱。而且，用连接板连接隔开的电极，很难在一个真正的平面中把多个分开的电极设置成平面状态，而且，使分开的电极的平面度下降，特别是在电极与衬底之间的距离小的情况下，会引起等离子体不均匀，有时，会使膜形成速度随在衬底上的位置变化。
而且，如上所述，在形成淀积膜的常规设备中，淀积膜必然会形成在除所规定的衬底部分以外的部分上，如电功率供给电极上，这是由设备的构形造成的。形成在除所规定的衬底部分以外的部分上的膜会剥离，剥离的膜在随后的膜形成中成为造成污染和粉尘的原因。为了防止因这种污染和粉尘使衬底上形成的膜的质量变坏，需要随时除去除衬底之外的其它部分上形成的淀积膜，更换衬底。而且，要定期更换电功率供给电极。这就阻碍了淀积膜的连续制造，有时，也妨碍了淀积膜批量生产中的改进。特别是，形成大面积淀积膜时，由于电功率供给电极变大，需要很多时间来做经常更换和清洁电功率供给电极的工作，因此，它成了造成生产成本高的原因之一。
本发明的目的是提供形成淀积膜的设备和方法，它能产生淀积膜均匀形成所需的均匀等离子体，也能降低淀积膜形成所需的成本。
为实现上述目的，本发明提供形成淀积膜的设备，包括真空室，真空室内有一对电极，电极包括在其上加电功率的电功率供给电极和要在其上形成淀积膜的衬底。其中，用在衬底与电功率供给电极之间产生的等离子体使作为形成淀积膜的原材料的已引入真空室的气体分解，在衬底上形成淀积膜，其中，电功率供给电极由单个平面电极和分开的电连接到平面电极的多个电极构成，每个分开的电极的面积小于平面电极的平面面积，按形成其形状与平面电极的平面几乎相同的至少一个平面电极层的方式，在平面电极面对衬底的一侧上设置多个分隔开的电极。
此外，本发明提供形成淀积膜的方法，包括在内装由在其上加电功率的电功率供给电极和要在其上形成淀积膜的衬底组成的一对电极的真空室中，用衬底与电功率供给电极之间产生的等离子体，使引入真空室中的用于形成淀积膜的原材料气体分解，在衬底上形成淀积膜，其中，电功率供给电极由单个平面电极和与平面电极电连接的多个分隔开的电极组成，每个分隔开的电极的面积小于平面电极的平面面积，按照形成其形状与平面电极的平面形状几乎相同的至少一个平面电极层的方式，在平面电极面对衬底的一侧上设置多个分隔开的电极。
按本发明的形成淀积膜的设备或方法中，多个分开电极的一部分最好直接与平面电极接触。而且最好按形成基本上是平面的多个平面电极层的方式在平面电极面对衬底的一侧上设置多个分隔开的电极。而且，最好是每个分隔开的电极的面积与另一个分隔开的电极的面积相同，或者分隔开电极的面积随电极层不同而不同。最好使形成每个电极层的分隔开电极的面积变得更大，而使电极层变得更接近平面电极。
按上述方式构成的按本发明的形成淀积膜的设备和方法中，有多个小尺寸的平面电极，即，多个分隔开电极按面对衬底的方式设置在单个平面电极上。因此，即使因加热器或等离子体加热或因小尺寸的平面电极(分隔开电极)的表面上形成的淀积膜引起的应力而使小尺寸的电极变形，与单板构成的电功率供给电极的变形相比，每个小尺寸的平面电极的变形很小。因此，用设置多个小尺寸的平面电极(分隔开电极)所形成的整个电极层的平面度会提高，从而使电功率供给电极与衬底之间的距离稳定，因而能控制因电极之间的距离变化所引起的等离子体的不均匀性。
而且，由于与用没分隔开的单板构成的电功率供给电极相比，小尺寸的平面电极(分隔开电极)的尺寸小重量轻，因此，能容易进行如小尺寸的平面电极的更换的维修工作。
按这种方式设置的每个小尺寸平面电极将与平面电极直接接触。
而且，电功率供给电极可包括设在平面电极与作为小尺寸的平面电极的分隔开电极之间的作为中间平面电极的多个分隔开电极。按这种方式设置的中间平面电极形成其形状与平面电极的平面形状几乎相同的基本上是平的平面，并电连接平面电极和小尺寸的平面电极，每个中间平面电极具有其面积小于平面电极的平面面积。这种情况下，由于存在位于平面电极与作为小尺寸的平面电极的分隔开电极之间的作为中间平面电极的多个分隔开的电极，因此，小尺寸平面电极(分隔开电极)的热负荷会减小，从而，进一步抑制了小尺寸的平面电极的变形。
电功率供给电极可包括由作为中间平面电极的分隔开电极构成的多个电极层，因此，电极层是将中间平面电极构成的平面叠置而成的。这种情况下，小尺寸的平面电极的热负荷会大大减小。
形成多个电极层的作为中间平面电极的分隔开电极的面积可大于作为小尺寸的平面电极的分隔开电极的面积，形成多个电极层的作为中间平面电极的分隔开电极的面积，可以从小尺寸的平面电极层朝平面电极逐层增大。这种情况下，由于可使中间平面电极的面积大于小尺寸的平面电极的面积，因此，可抑制平面电极与小尺寸的平面电极之间的电导率。因此、加到平面电极上的电功率能均匀地供给每个小尺寸的平面电极。
作为中间平面电极的每个分隔开电极的面积可基本上等于作为小尺寸的平面电极的每个分隔开电极的面积。
图1是按本发明第1实施例的形成淀积膜的设备的一个实例的侧边剖视示意图；
图2是图1所示淀积膜形成设备的电功率供给电极的透视示意图；
图3是按本发明第2实施例的淀积膜形成设备的电功率供给电极的透视示意图；
图4是按本发明的第3实施例的淀积膜形成设备的电功率供给电极的透视示意图；
图5是展示本发明例1中用的电功率供给电极的尺寸的透视图；
图6是展示用本发明例1中用的电功率供给电极时在条形衬底上形成的淀积膜的厚度分布的示意图；
图7是用本发明例1中用的电功率供给电极时的膜形成速度与条形衬底上的位置之间的关系曲线图；
图8是展示本发明例2中用的电功率供给电极的尺寸的透视图；
图9是展示本发明例3中用的电功率供给电极的尺寸的透视图；
图10是在用常规的单板型电功率供给电极的淀积膜形成设备中的膜形成速率与条形衬底上的位置之间的关系曲线。
以下将参见附图说明本发明的实施例。
(第1实施例)
图1是按本发明的淀积膜形成设备的一个实例的侧面剖视示意图，图2是按本实施例的淀积膜形成设备的电功率供给电极的透视示意图。
按本实施例的淀积膜形成设备是平行板电容耦合型设备。淀积膜形成设备包括：在真空室302中，有设置其中的块加热器309的放电室305，用于校准条形衬底301上形成的淀积膜的面积的膜形区开口的校准板311，电功率供给电极306，用设在外边的电源给它加电功率(在图中没画)，设置有反射板315的一组灯加热器313，用于产生加热条形衬底301的辐射热。
真空室302有在它的两个侧壁上形成的开口，其中，开口与气门303连通，气门303设有气体引入管317，用于引入气体，以保持真空室302的内压，条形衬底301通过气门303并输送到真空室302里，并被支承辊316支承。真空室302的底壁上设有抽气管308，抽气管与例如真空泵(图中没画)的抽气设备连通，用于减小真空室302的内部压力，使它达到所需的真空压力。抽气管308上形成有放电室外部抽气口310，用于对除放电室305之外的真空室302抽真空。盖罩312设有用于测试真空室302的内部温度的热电偶314。真空室302与图中没画出的另一真空室串联。
放电室305有在其顶边上形成的开口并面对条形衬底301的中空矩形结构。设在放电室305内的块加热器309用于加热从原材料气体引入管307引入的原材料气体。
电功率供给电极306有两层结构，包括单个平板构成的平面电极(没分隔开的电极102)和在没分隔开的电极102上按与没分隔开的电极102电接触的方式设置的分隔开的电极101，如图2所示。每个分隔开电极101平行面对条形衬底301，按允许其面对条形衬底301的方式设置分隔开电极101，以形成单个平面。换句话说，按面对条形衬底301的每个分隔开电极101的表面与条形衬底301之间的距离一致的方式构成分隔开的电极101和条形衬底301。面对条形衬底301的分隔开的电极101的表面的总面积基本上等于其上安装有分隔开的电极101的没分隔开的电极102的表面面积。制造电功率供给电极306的材料最好是电阻值小的铝，铁和不锈钢。应该了解，本实施例中，分隔开的电极101的数量，分隔的方向、和每个分隔开的电极101的形状均无限制，如图2所示。参考数字801a指示电极层。
为了提高膜形成速率，面对条形衬底301的每个分隔开的电极101的表面与条形衬底301之间的距离要求在50mm以下。在10mm以上30mm以下更好。电功率供给电极306通过图中没画出的匹配盒电连接到电源的一端，使频率在5KHz至500KHz范围内的低频电功率，频率在500KHz至30MHz的频率范围内的高频电功率或频率范围为30MHz至500MHz的甚高频电功率加到平面电极(没分隔开的电极)102上。这就是说，外部电功率首先直接加到平面电极(没分隔开的电极)102上，之后，从没分隔开的电极102加至每个分隔开的电极101上。电源的另一端接地。
条形衬底301是绕在附图中没画出的鼓轮上的条形延伸的衬底，并用例如其上形成有导电薄膜的高聚物膜的软绝缘体构成。也可用例如不锈钢的软导电衬底作为条形衬底301。也可用安装在衬底支承体上的例如玻璃的透光衬底和例如不锈钢衬底的不透光衬底来代替上述的条形衬底。该条形衬底301与电功率供给电极306组合，构成用于产生以下要说明的等离子体的一对电极。
通过原材料气体引入管307引入的原材料气体是用于形成半导体的材料气体，例如，SiH4和Si2B6，和H2和He，当用等离子分解时，它们可用于形成硅为基的非单晶淀积膜，如非晶淀积膜和微晶淀积膜和多晶淀积膜。
以下将说明使用按本实施例的淀积膜形成设备的用于形成淀积膜的工艺流程。
首先，用抽真空设备对真空室302抽真空。之后，经原材料气引入管307引入原材料气体，用块加热器309加热引入的原材料气体，并用灯加热器313加热条形衬底301。给电功率供给电极306加电功率，在电功率供给电极306与条形衬底301之间产生等离子体，用等离子体使原材料气体分解，在条形衬底301上形成淀积膜。通过选择加到电功率供给电极306上的电功率，例如，频率范围在5KHz至500KHz中的低频电功率，频率范围在500KHz至30MHz中的高频电功率，和频率范围在30MHz至500MHz中的甚高频(VHF)电功率，所产生的低频等离子体，高频等离子体或VHF等离子体，作为产生的等离子体。
电功率供给电极306由没分隔开的电极102和设在没分隔开的电极上的多个分隔开的电极101组成，每个分隔开的电极101的面积小于平面电极(没分隔开的电极)102的面积。因而，甚至当因加热器和等离子体加热或因分隔开的电极101的表面上形成的淀积膜引起的应力而使分隔开的电极101变形时，与用单个没分隔开的板构成的电功率供给电极的变形相比，每个分隔开的电极的变形是小的。因此，面对条形衬底301的电功率供给电极306的整个表面的平整度增大了，因此，使电功率供给电极306与条形衬底301之间的距离稳定。由此能抑制因电极之间的距离变化而造成的等离子体的不均匀性。
而且，由于与用单个没分隔开的板构成的电功率供给电极相比，分隔开的电极101尺寸小重量轻，因此，容易进行例如更换分隔开的电极101的维修工作。
如上所述，按本实施例的淀积膜形成设备，由于按包括多个分隔开的电极101的方式构成电功率供给电极306，因此，可抑制等离子体的不均匀性，能形成大面积的有所需厚度的淀积膜。而且，提高了维修能力，能降低形成淀积膜所需的成本。
(第2实施例)
本实施例的淀积膜形成设备中用的电功率供给电极306a有4层结构，包括由单个平板构成的平面电极(没分隔开的电极)604和均分隔成8个电极的按顺序逐层叠置在平面电极(没分隔开的电极)604上的第3、第2和第1分隔开的电极603,602,601，如图3所示。而且第1和第2和第3分隔开的电极601、602和603中的每个电极有相同的形状，安装在每个分隔开的电极上的没分隔开的电极604的表面面积与面对条形衬底的第1分隔开的电极601的表面总面积基本相同。不用说，面对条形衬底的第1分隔开的电极601的表面总面积，和安装在第2分隔开的电极602上的第3分隔开的电极603的表面的总面积，和安装在第1分隔开的电极601上的第2分隔开的电极602的表面总面积都基本相同。本实施例中，已经给出的电功率供给电极306a的一个实例包括按3层叠置在没分隔开的电极604上的分隔开的电极，换句话说，它由在其上表面上固定分隔开的电极的没分隔开的电极604，面对条形衬底301的第1分隔开电极601，和按形成层方式设置在没分隔开的电极604与第1分隔开的电极601之间的第2和第3分隔开电极602和603构成，如图3所示。但是，也可以认为，在本实施例中，对分隔开的电极和电极层的数量、分隔方向和各个分隔开的电极的形状没有限制，如图3所示。参考数字801a,801b,801c和801d指示电极层。
按与第1实施例中所述的方式基本相同的方式构成按本实施例的淀积膜形成设备，只是省去了对上述那些相同点的详细描述。
本实施例中，面对条形衬底的电功率供给电极306a的表面由第1分隔开的电极601构成，因此，能抑制它的因加热或在其上形成淀积膜引起的应力所造成的变形。此外，由于它是按包括在第1分隔开的电极601与没分隔开的电极604之间的多个分隔开的电极层的方式构成的，对第2和第3分隔开的电极中的每个分隔开电极分散加热，因而，能进一步抑制第1分隔开电极601的变形。因此，能提高面对条形衬底的电功率供给电极306a的整个表面的平整度，由此，使电功率供给电极306a与条形衬底之间的距离稳定。并能抑制电极之间距离变化引起的等离体的不均匀性。
而且，由于与用单个没分隔开的板构成的电功率供给电极相比，分隔开的电极尺寸小而重量又轻，因此，很容易进行例如更换分隔开的电极的维修工作。
如上所述，按本实施例的形成淀积膜的设备，像第1实施例一样，能形成大面积的有所需厚度的淀积膜，而且，能提高维修能力，能降低形成淀积膜所需的成本。
(第3实施例)
本实施例的淀积膜形成设备中用的电功率供给电极306b有4层结构，包括单个平板构成的没分隔开的电极704，依次逐层叠置在平面电极(没分隔开的电极)704上的第3、第2和第1分隔开的电极703,702和701，其中，从底层向上电极层中的分隔开的电极数量变得越来越大，如图4所示。其上安装每个分隔开的电极的平面电极(没分隔开的电极)704的表面面积与面对条形衬底的第1分隔开的电极701的表面总面积基本相同。而且，面对条形衬底的第1分隔开的电极701的表面总面积，其上安装第2分隔开的电极702的第3分隔开的电极703的表面总面积，和其上安装第1分隔开的电极701的第2分隔开的电极702的表面总面积都基本上相同。本实施例中，已经给出的电功率供给电极306b的一个实例包括按3层叠置在没分隔开的电极704上的按不同的分割数量的多个分隔开的电极，换句话说，它由用于将分隔开的电极固定在它的上表面上的没分隔开的电极704，面对条形衬底的第1分隔开的电极701，和按形成层的方式设置在没分隔开的电极704与第1分隔开的电极701之间的第2和第3分隔开的电极702和703构成，从顶层向下，形成层中的每个电极的面积变得越来越大，如图4所示。但是，应该认为，在本实施例中，对分隔开的电极和电极层的数量，分割的方向，和每个分隔开的电极的形状没有限制，如图4所示。已经给出的电功率供给电极306b的实例包括从底层向上其分隔开的电极数量变得越来越大的多层分隔开的电极层；但是，也应了解，对电极层的叠置顺序不限于此。参考数字801a,801b,801c和801d指示电极层。
按与上述第1实施例基本相同的方式构成按本实施例的淀积膜形成设备，只是省去了对上述那些相同点的详细说明。
本实施例中，面对条形衬底的电功率供给电极306b的表面由第1分隔开的电极701构成，因此，能抑制由于加热和在其上形成的淀积膜产生的应力而引起的它的变形。此外，由于它构成为包括多层分隔开的电极层，即，第2和第3分隔开的电极702和703，因此能进一步抑制因加热引起的每个分隔开的电极变形。而且，由于它是按从最容易变形的最上层电极层向下使电极层中的分割数量变得越来越小的方式构成的，因而能抑制导电率下降，能实现从没分隔开的电极到每个第1分隔开的电极701的同样供电。
因此，能提高面对条形衬底的电功率供给电极306a的整介表面的平整度。由此，使电功率供给电极306b与条形衬底之间的距离稳定。同时，通过给每个第1分隔开的电极701的同样供电，能抑制等离子体的不均匀性。
而且，由于与用单一没分隔开的板构成的电功率供给电极相比，分隔开的电极小而轻。因此，容易进行例如更换分隔开的电极的维修工作。
如上所述，按本发明的淀积膜形成设备，像第1和第2实施例一样，能形成大面积的有所需厚度的淀积膜，而且，能提高维修能力，能降低形成淀积膜所需的成本。
尽管用第1至第3实施例说明了本发明，但是，应该了解，本发明并不限于这些实施例。以下将给出第1至第3实施例的实例；但是，也应了解，本发明也不限于这些实例。
以下将首先说明第1实施例的实例。
(实例1)
本实例中，按第1实施例的平行板型设备作为形成淀积膜的设备，如图1所示，该设备用的电功率供给电极是双层结构的电功率供给电极306，它包括用单一平板构成的平面电极(没分隔开的电极)102和设在平面电极(没分隔开的电极)102上的分隔开的电极101，如图2所示。
用100mm厚的电极作电功率供给电极306，它包括长848mm，宽500mm、厚50mm的没分隔开的电极102，和8个分隔开的电极101，每个隔开的电极101长106mm，宽500mm，厚50mm，并设置在没分隔开的电极102的顶上。
300W和60MHz的VHF(甚高频)电功率加到电功率供给电极306上。分隔开的电极101与条形衬底301之间的距离设定为20mm，真空室内的平均温度设定为300℃，用SiH4和H2作原材料气体。
图6是淀积膜的厚度分布示意图，用同样的线图(恒定厚度线)表示淀积膜的各个恒定厚度部分，淀积膜是用按本发明的形成淀积膜的设备在上述条件下形成在条形衬底上的。
图6中，线B是平行于条形衬底301的长边的中心线，虚线A是平行于线B的线，它表示离开条形衬底301的边缘的距离为条形衬底的短边长度的10％处的位置。
图7是规定原材料气体引入部分的位置为起点0并规定该位置按原材料气体流动方向是正向位置时的膜形成速率曲线。
图7中，实线表示图6中所示的线B，即，条形衬底301的中心部分的膜形成速率分布，虚线表示图6中的虚线A，即，在离开条形衬底301的边缘的距离是条形衬底的短边长度的10％的位置处的膜形成速率分布。有各种评估膜形成速率中的不均匀性的方法；但是，本例中，是计算在中心部分(线B)的膜形成速率的最大值与在边缘部分(线A)的膜形成速率的最大值之比。结果为5％这样好。
(实例2)
以下说明第2实施例的实例。
本实例中，用平行板型设备作按第2实施例中的淀积膜形成设备，以在条形衬底上形成淀积膜，具体地说，本实例中用200mm厚的4层结构电极作电功率供给电极，它包括长848mm，宽500mm，厚50mm的平面电极(没分隔开的电极)604,8个第3分隔开的设在平面电极(没分隔开的电极)604的顶上的电极603，每个第3分隔开的电极603长106mm、宽500mm，厚50mm。和与第3分隔开的电极603的形状相同并顺序叠置在第3分隔开的电极603上的8个第2分隔开的电极602和8个第1分隔开的电极601，如图8所示。
第1分隔开的电极601与条形衬底之间的距离是20mm，加到电功率供给电极306a上的电功率是300W和60MHz的甚高频(VHF)电功率，正像实例1一样。而且，真空室302中的设定温度和所用的原材料气体与实例1相同。
为了评估用上述淀积膜形成设备时在条形衬底301上的膜形成速率的不均匀性，是计算在中心部分(线B)的膜形成速率的最大值与在边缘部分(线A)的膜形成速率的最大值之比。与实例1完全相同。结果为3％，比例1好。这是因为通过增加分隔开的电极的数量，而使电功率供给电极的变形被更多吸收所致，因此，提高了第1分隔开电极601的整个表面的平整度。
(实例3)
以下将说明第3实施例的实例。
本例中，用平行板型设备作为按第3实施例的淀积膜形成设备，以在条形衬底上形成淀积膜。具体地说，本例中用有4层结构的厚200mm的电极作电功率供给电极306b，包括长848mm，宽500mm，厚50mm的平面电极(没分隔开的电极)704；和设在平面电极(没分隔开的电极)704的顶上2个第3分隔开的电极703，每个第3分隔开的电极长424mm，宽500mm，厚50mm；和设在第3分隔开的电极703上的，每个电极长212mm、宽500mm，厚50mm的4个第2分隔开的电极702；和设在第2分隔开的电极702上的，每个电极长106mm，宽500mm，厚50mm的8个第1分隔开的电极701，如图9所示。
第1分隔开的电极701与条形衬底之间的距离是20mm；加到电功率供给电极306a上的电功率是300W和60MHz的甚高频(VHF)电功率，与实例1和2完全相同。而且，真空室302内的设定温度和用的原材料气体与实例1和2相同。
与实例1和2完全相同，计算在中心部分(线B)的膜形成速率最大值与在边缘部分(线A)的膜形成速率最大值之比，以评估用上述的淀积膜形成设备时在条形衬底上的膜形成速率的不均匀性。结果是3％，比例1好。
这是因为，与实例2的情况相比，分隔开的电极的数量小，和电功率供给电极的变形吸收程度下降所致。由于分隔开的电极数量减少而使导电率提高，因此，能加同样的电功率。
(对比例1)
图10表示出用按第1实施例的形成淀积膜的平板型设备时的膜形成速率分布，如图1所示，没分隔开的电功率供给电极用作为对比例的长848mm，宽500mm，和厚100mm的单一平板构成。
图10中的实线和虚线的含义与实例1相同。具体地说，实线表示在条形衬底的中心部分B的膜形成速率分布；虚线表示离开条形衬底边缘的距离为条形衬底的短边长度的10％的位置处的膜形成速率分布。
由于热膨胀，等离子体辐射和在电功率供给电极上形成的淀积膜等因素，使电功率供给电极中出现如反卷和弯曲等变形。中心部分的膜形成速率分布与边缘部分的膜形成速率分布出现明显的差别。中心部分(线B)的膜形成速率的最大值与边缘部分(线A)的膜形成速率的最大值之比为30％。
如上所述，按本发明，由于多个小尺寸的平面电极以面向衬底的方式设在平面电极上，提高了面向衬底的整个表面的平整度，因此，能抑制因电极之间的距离变化引起的等离子的不均匀性。而且，由于与用单板构的电功率供给电极相比，小尺寸的平面电极小而轻，因而容易进行如更换小尺寸电极的维修工作。因而能降低形成淀积膜所需的成本。

Claims (12)

1、一种形成淀积膜的设备，包括真空室，真空室内含有一对电极，电极包括要加电功率的电功率供给电极和其上要形成淀积膜的衬底。通过在衬底与电功率供给电极之间产生等离子体，并使引入真空室的作为形成淀积膜的原材料气体分解，在衬底上形成淀积膜，
其中，电功率供给电极用单个平面电极和电连接到平面电极的多个分隔开的电极构成，每个分隔开的电极的面积小于平面电极的平面面积，和
其中，多个分隔开的电极设在平面电极面对衬底的一侧上，以形成至少一个其形状与平面电极的平面形状几乎相同的基本上是平面的电极层。
2、按权利要求1的形成淀积膜的设备，其中，多个分隔开的电极中的一部分直接与平面电极接触。
3、按权利要求1的形成淀积膜的设备，其中，多个分隔开的电极设在平面电极面对衬底的一侧上，以形成多个基本上是平面的电极层。
4、按权利要求3的形成淀积膜的设备，其中，每个分隔开的电极的面积都相同。
5、按权利要求3的形成淀积膜的设备，其中，每个分隔开的电极的面积随电极层不同而不同。
6、按权利要求3的形成淀积膜的设备，其中，接近平面电极的电极层中的形成每个电极层的分隔开的电极的面积大于远离平面电极的电极层中的形成每个电极层的分隔开的电极的面积。
7、一种形成淀积膜的方法，包括在装有由要加电功率的电功率供给电极和其上要形成淀积膜的衬底组成的电极对的真空室中，在衬底与电功率供给电极之间产生等离子体，使引入真空室的用于形成淀积膜的原材料气体分解，在衬底上形成淀积膜，
其中，电功率供给电极用单个平面电极和电连接到平面电极的多个分隔开的电极构成，每个分隔开的电极的面积小于平面电极的平面面积，和，
多个分隔开的电极设置在平面电极面对衬底的一侧上，以形成至少一个其形状与平面电极的平面形状几乎相同的基本上是平面的电极层。
8、按权利要求7的形成淀积膜的方法，其中，多个分隔开的电极中的一部分与平面电极直接接触。
9、按权利要求7的形成淀积膜的方法，其中，多个分隔开的电极设在平面电极面对衬底的一侧上，以形成多个基本上是平面的电极层。
10、按权利要求9的形成淀积膜的方法，其中，每个分隔开的电极的面积都相同。
11、按权利要求9的形成淀积膜的方法，其中，每个分隔开的电极的面积随不同的电极层而不同。
12、按权利要求9的形成淀积膜的方法，其中，在接近平面电极的电极层中的形成每个电极层的分隔开的电极的面积大于远离平面电极的电极层中的形成每个电极层的分隔开的电极面积。
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