JP2007107076A - Vacuum treatment device, and film deposition method by the same - Google Patents

Vacuum treatment device, and film deposition method by the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a vacuum treatment device, and a film deposition method while maintaining the production efficiency and the quality of a thin film solar cell panel of a large area. <P>SOLUTION: The vacuum treatment device comprises (1) at least one inductor or capacitor between a plasma electrode and a deposition-preventive plate having the same gland as the substrate gland, (2) a loop circuit having a short-circuit line for connecting an arbitrary position of a transmission line for connecting each of both ends of the plasma electrode to a high frequency power supply circuit and an inductor or a capacitor to be connected to each of both ends of the short-circuit line, and (3) at least one of an inductor as an inductance component, a capacitor as a capacitance component to be connected in parallel to each of transmission lines for connecting each of both ends of the plasma electrode to the high frequency power supply circuit, an inductance and capacitor capable of forming an arbitrary impedance, and a stab with the combination of a coaxial cable applied thereto. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、真空処理装置に関し、特にプラズマを用いて処理を行う真空処理装置、および真空処理装置による製膜方法に関する。   The present invention relates to a vacuum processing apparatus, and more particularly, to a vacuum processing apparatus that performs processing using plasma and a film forming method using the vacuum processing apparatus.

近年、薄膜太陽電池パネルの製造技術分野では、需要の高まりに応じて、その生産効率を高めることが強く求められるようになってきた。このため、薄膜太陽電池パネルの基板の大面積化が進められている。   In recent years, in the field of manufacturing technology for thin-film solar cell panels, it has been strongly demanded to increase the production efficiency in response to an increase in demand. For this reason, an increase in the area of the substrate of the thin film solar cell panel is being promoted.

従来の真空処理装置の概略構成を図１に、そしてその断面概略構成を図２に示す。従来の真空処理装置は、プラズマガスを発生するための真空室内のグランド上に設置される、例えば太陽電池パネル用の大型ガラス基板７に対向されて配設される電極４と、電極４に対して大型ガラス基板７と反対方向に設置されて、真空室内に設置されている基板以外の構成要素に、電極４により発生されるプラズマガスの付着するのを防止するための防着板４とを備えている。真空室内に設置される電極４の両端部には、真空室の外部に設置される高周波電源８から供給される高周波電力を伝送するための伝送線路（同軸直管給電）６がそれぞれ接続されている。そして、高周波電力を供給するための高周波電源８と電極４とを接続するそれぞれの伝送線路上には、高周波電源８と電極４とのインピーダンスを整合するための整合器２が直列に配置される。真空室内部には、ガス３が供給され、電極４に供給される高周波電力１により、ガス３はプラズマ化される。そして、プラズマガスの膜成分分子はグランド側に引き付けられて基板７上に薄膜を形成する。   A schematic configuration of a conventional vacuum processing apparatus is shown in FIG. 1, and a schematic sectional configuration thereof is shown in FIG. A conventional vacuum processing apparatus is installed on a ground in a vacuum chamber for generating plasma gas, for example, an electrode 4 disposed facing a large glass substrate 7 for a solar cell panel, and the electrode 4 And an adhesion preventing plate 4 for preventing the plasma gas generated by the electrode 4 from adhering to components other than the substrate installed in the vacuum chamber. I have. Transmission lines (coaxial straight tube feed) 6 for transmitting high-frequency power supplied from a high-frequency power source 8 installed outside the vacuum chamber are connected to both ends of the electrode 4 installed in the vacuum chamber, respectively. Yes. A matching unit 2 for matching impedances of the high frequency power supply 8 and the electrode 4 is arranged in series on each transmission line connecting the high frequency power supply 8 and the electrode 4 for supplying high frequency power. . The gas 3 is supplied to the inside of the vacuum chamber, and the gas 3 is turned into plasma by the high frequency power 1 supplied to the electrode 4. The film component molecules of the plasma gas are attracted to the ground side to form a thin film on the substrate 7.

しかしながら、製膜対象となる基板の面積が大きくなるにつれて、一度のプロセスにおいて製造される薄膜太陽電池パネルの生産量は増加して生産効率は向上するが、プラズマを生成するために当該基板に対向させて設置される電極に供給する電力量が増大し、電極の端部で反射される電力量が無視できなくなる。特に、電極に接続されて、高周波電源からの高周波電力を電極に供給する伝送線路の特性インピーダンスと電極のインピーダンスとの間で整合が取れないと、電極で反射された入射電力が直接高周波電源８に戻り、高周波電源を破損することがある。例えば、１ｍ２以上の面積の基板に製膜を施すには、２０ｋＷ以上の高周波電力を電極に入射させることが必要であり、電極の入射端において４０％が反射される場合、８ｋＷが高周波電源に戻ってくることになり、高周波電源８の故障原因となる。 However, as the area of the substrate to be deposited increases, the production amount of thin-film solar cell panels manufactured in a single process increases and the production efficiency improves, but it faces the substrate to generate plasma. As a result, the amount of power supplied to the electrode installed increases, and the amount of power reflected at the end of the electrode cannot be ignored. In particular, if there is no matching between the characteristic impedance of the transmission line connected to the electrode and supplying high-frequency power from the high-frequency power source to the electrode and the impedance of the electrode, the incident power reflected by the electrode is directly applied to the high-frequency power source 8. The high frequency power supply may be damaged. For example, in order to form a film on a substrate having an area of 1 m 2 or more, it is necessary to make a high frequency power of 20 kW or more enter the electrode, and when 40% is reflected at the incident end of the electrode, 8 kW is a high frequency power source. Will cause a failure of the high-frequency power supply 8.

大面積の基板上に製膜を実施しようとすると、基板上に製膜される膜厚が不均一になり品質劣化が問題となる。特に、大面積の基板に対しては、電極全体に渡る高周波電力の電圧位相制御を行うことが難しく、基板上における膜厚の均一化が困難になる。   When film formation is performed on a large-area substrate, the film thickness formed on the substrate becomes non-uniform and quality degradation becomes a problem. In particular, for a large-area substrate, it is difficult to perform voltage phase control of high-frequency power over the entire electrode, making it difficult to make the film thickness uniform on the substrate.

このように、大面積の薄膜太陽電池パネルを製造して生産効率を向上させるためには、大電力を如何に効率良く電極に入射してプラズマを発生させて、大面積基板上における製膜速度を向上させるか、また、電極における高周波電力の電圧位相を如何に精度良く制御するかが問題とされている。   In this way, in order to improve the production efficiency by manufacturing a large area thin film solar cell panel, how efficiently high power is incident on the electrode to generate plasma, and the film formation speed on the large area substrate In addition, there is a problem of how to control the voltage phase of the high-frequency power at the electrode with high accuracy.

上記した技術に関連して、以下に示すような報告がなされている。   In relation to the above technology, the following reports have been made.

特開２００５−１１３１７８号公報に開示されている「プラズマ化学蒸着装置、プラズマ発生方法、プラズマ化学蒸着方法」では、第１電力を第１出力側へ出力する複数の第１整合器と、ここで、複数の第１整合器の各々は、第１出力側のインピーダンスの整合をとり、第１出力側にあり、複数の第１整合器の各々に対応した複数の第１給電点のうちの一つに第１電力を供給される放電電極と、第２電力を第２出力側へ出力する複数の第２整合器と、ここで、複数の第２整合器の各々は、第２出力側のインピーダンスの整合をとり、放電電極に対向する対向電極とを備え、放電電極は、更に、第２出力側にあり、複数の第２整合器の各々に対応した複数の第２給電点のうちの一つに第２電力を供給され、対向電極との間に、供給されたガスの放電を形成し、対向電極上の基板に成膜するプラズマ化学蒸着装置が提案されている。   In “Plasma chemical vapor deposition apparatus, plasma generation method, plasma chemical vapor deposition method” disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2005-113178, a plurality of first matching units that output a first power to a first output side, Each of the plurality of first matching units matches the impedance on the first output side, is on the first output side, and is one of the plurality of first feeding points corresponding to each of the plurality of first matching units. Discharge electrodes to which the first power is supplied, a plurality of second matching units that output the second power to the second output side, wherein each of the plurality of second matching units is connected to the second output side And a counter electrode opposite to the discharge electrode, wherein the discharge electrode is further on the second output side, and a plurality of second feeding points corresponding to each of the plurality of second matching units are provided. One of the second power is supplied to the counter electrode and the gas supplied Electrodeposition to form a plasma chemical vapor deposition apparatus for forming the substrate on the counter electrode has been proposed.

特開２００５−１１３１７８号公報JP-A-2005-113178

本発明の目的は、真空処理装置に関し、特にプラズマを用いて大面積基板に対して製膜処理を行う真空処理装置、および真空処理装置による製膜方法を提供することである。   An object of the present invention relates to a vacuum processing apparatus, and in particular, to provide a vacuum processing apparatus for performing a film forming process on a large area substrate using plasma and a film forming method using the vacuum processing apparatus.

以下に、［発明を実施するための最良の形態］で使用する括弧付き符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］の記載との対応関係を明らかにするために付加されたものであるが、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。   In the following, means for solving the problem will be described using reference numerals with parentheses used in [Best Mode for Carrying Out the Invention]. These symbols are added in order to clarify the correspondence between the description of [Claims] and the description of the best mode for carrying out the invention. ] Should not be used for interpretation of the technical scope of the invention described in the above.

本発明の真空処理装置は、真空室（１００）と、真空室の内部に設定される共通グランド上に載置され、基板（７）に対向するように配設される電極（４）と、電極に対して基板と反対方向に配設され、共通グランドと電気的に接続される防着板（５）と、電極に規定の電圧周波数を有する高周波電力を供給し、電極における高周波電力の電圧位相を変化させるための移相部を備えた高周波電源（８）と、電極の端部それぞれを真空室の外部に配置されている高周波電源に接続し、高周波電源から出力される高周波電力を電極の端部それぞれに伝送するための伝送線路（６）と、伝送線路それぞれに直列に接続され、高周波電源と電極とのインピーダンスを整合するための整合器（２）と、電極に接続されて、電極のインピーダンスの値を調整するための電極インピーダンス調整部とを備える。   The vacuum processing apparatus of the present invention includes a vacuum chamber (100), an electrode (4) placed on a common ground set inside the vacuum chamber, and arranged to face the substrate (7), An adhesion preventing plate (5) disposed in a direction opposite to the substrate with respect to the electrode and electrically connected to the common ground, and supplying high frequency power having a specified voltage frequency to the electrode, and the voltage of the high frequency power at the electrode A high-frequency power source (8) having a phase shift section for changing the phase, and each end of the electrode are connected to a high-frequency power source arranged outside the vacuum chamber, and the high-frequency power output from the high-frequency power source is the electrode A transmission line (6) for transmission to each end of the transmission line, a matching unit (2) for matching impedances between the high-frequency power source and the electrode, connected in series to each transmission line, and connected to the electrode, Adjust the impedance value of the electrode And a electrode impedance adjuster for.

また、本発明の真空処理装置において、電極インピーダンス調整部は、電極（４）と防着板（５）とを並列に接続する、少なくとも１つのインダクタ（１０ａ〜１０ｅ）、またはコンデンサである。   Moreover, in the vacuum processing apparatus of this invention, an electrode impedance adjustment part is an at least 1 inductor (10a-10e) or capacitor | condenser which connects an electrode (4) and an adhesion prevention board (5) in parallel.

また、本発明の真空処理装置におけるインダクタ（１０ａ〜１０ｅ）、またはコンデンサは、防着板（５）に電気的に接続される導電性部材であるアースバー（８０）を介して防着板に接続される。   In addition, the inductors (10a to 10e) or the capacitors in the vacuum processing apparatus of the present invention are connected to the deposition plate via the earth bar (80) which is a conductive member electrically connected to the deposition plate (5). Is done.

また、本発明の真空処理装置におけるインダクタ（１０ａ〜１０ｅ）、またはコンデンサは、電極（４）と防着板（５）とを並列に接続することに換わって、電極に並列に接続される伝送ケーブル（６０ａ〜６０ｅ）と真空室（１００）の外部に設定されている共通グランドと共通電位である第１外部共通グランドとの間に接続され、インダクタ、またはコンデンサが真空室の外部に設置される場合、インダクタ（１０ａ〜１０ｅ）とコンデンサとは、それぞれ可変インダクタと可変コンデンサ（７０ａ〜７０ｅ）とである。   In addition, the inductors (10a to 10e) or the capacitors in the vacuum processing apparatus of the present invention are connected in parallel to the electrodes in place of connecting the electrodes (4) and the deposition preventing plate (5) in parallel. Connected between the cables (60a to 60e) and the common ground set outside the vacuum chamber (100) and the first external common ground having a common potential, and an inductor or a capacitor is installed outside the vacuum chamber. In this case, the inductor (10a to 10e) and the capacitor are a variable inductor and a variable capacitor (70a to 70e), respectively.

また、本発明の真空処理装置は、真空室（１００）と、真空室の内部に設定される共通グランド上に載置され、基板（７）に対向するように配設される電極（４）と、電極に対して基板と反対方向に配設され、共通グランドと電気的に接続される防着板（５）と、電極に規定の電圧周波数を有する高周波電力を供給し、電極における高周波電力の電圧位相を変化させるための移相部を備えた高周波電源（８）と、電極の端部それぞれを真空室の外部に配置されている高周波電源に接続し、高周波電源から出力される高周波電力を電極の端部それぞれに伝送するための伝送線路（６）と、伝送線路それぞれに直列に接続され、高周波電源と電極とのインピーダンスを整合するための整合器（２）と、電極の端部それぞれと高周波電源とを接続するそれぞれの伝送線路の任意位置の間を電気的に接続するループ回路（２０、３０ａ、３０ｂ）とを備え、電極と、伝送線路それぞれと、ループ回路とにより電気的な閉ループを形成する。   Moreover, the vacuum processing apparatus of this invention is mounted on the common ground set inside a vacuum chamber (100) and a vacuum chamber, and the electrode (4) arrange | positioned so that a board | substrate (7) may be opposed. And an adhesion preventing plate (5) disposed in a direction opposite to the substrate with respect to the electrode and electrically connected to the common ground, and supplying high frequency power having a specified voltage frequency to the electrode, A high-frequency power source (8) having a phase shift unit for changing the voltage phase of each of the electrodes, and a high-frequency power output from the high-frequency power source by connecting each end of the electrode to a high-frequency power source disposed outside the vacuum chamber A transmission line (6) for transmitting each of the electrodes to each end of the electrode, a matching unit (2) connected in series to each of the transmission lines to match the impedance between the high-frequency power source and the electrode, and the end of the electrode Connect each with a high frequency power supply Loop circuit for electrically connecting between any position of the respective transmission lines (20,30a, 30b) and equipped with, to form an electrode, respectively the transmission line, the electrical closed loop by a loop circuit.

また、本発明の真空処理装置において、ループ回路は、規定の電圧周波数を有する前記高周波電力の前記ループ回路内波長の整数倍の長さを有する短絡ケーブル（２０）と、短絡ケーブルの両端にそれぞれ接続されるインダクタ（３０ａ、３０ｂ）、あるいはコンデンサとを有する。   In the vacuum processing apparatus of the present invention, the loop circuit includes a short-circuit cable (20) having a length that is an integral multiple of the wavelength in the loop circuit of the high-frequency power having a specified voltage frequency, and both ends of the short-circuit cable. It has an inductor (30a, 30b) or a capacitor to be connected.

また、本発明の真空処理装置は、真空室（１００）と、真空室の内部に設定される共通グランド上に載置され、基板（７）に対向するように配設される電極（４）と、電極に対して基板と反対方向に配設され、共通グランドと電気的に接続される防着板（５）と、電極に規定の電圧周波数を有する高周波電力を供給し、電極における高周波電力の電圧位相を変化させるための移相部を備えた高周波電源（８）と、電極の端部それぞれを真空室の外部に配置されている高周波電源に接続し、高周波電源から出力される高周波電力を電極の端部それぞれに伝送するための伝送線路（６）と、伝送線路それぞれに直列に接続され、高周波電源と電極とのインピーダンスを整合するための整合器と、電極の端部それぞれと高周波電源とを接続する伝送線路それぞれの任意位置に並列に接続され、電極における高周波電力の電圧位相変調特性を調整するためのスタブ（５０）とを備える。   Moreover, the vacuum processing apparatus of this invention is mounted on the common ground set inside a vacuum chamber (100) and a vacuum chamber, and the electrode (4) arrange | positioned so that a board | substrate (7) may be opposed. And an adhesion preventing plate (5) disposed in a direction opposite to the substrate with respect to the electrode and electrically connected to the common ground, and supplying high frequency power having a specified voltage frequency to the electrode, A high-frequency power source (8) having a phase shift unit for changing the voltage phase of each of the electrodes, and a high-frequency power output from the high-frequency power source by connecting each end of the electrode to a high-frequency power source disposed outside the vacuum chamber A transmission line (6) for transmitting each of the electrodes to each of the electrode ends, a matching unit connected in series to each of the transmission lines to match the impedance between the high-frequency power source and the electrode, and each of the electrode ends and the high-frequency Transmission to connect power supply Is connected in parallel to the road each arbitrary position, and a stub (50) for adjusting the voltage phase modulation characteristic of the high frequency power at the electrode.

また、本発明の真空処理装置におけるスタブ（５０）は、容量成分を調整可能な可変コンデンサ、あるいはインダクタンス成分を変化可能な可変インダクタであり、可変コンデンサ、あるいは可変インダクタの伝送線路（６）に接続されていない端部は、共通グランドと共通電位である第２外部共通グランドに接続される。   The stub (50) in the vacuum processing apparatus of the present invention is a variable capacitor capable of adjusting the capacitance component or a variable inductor capable of changing the inductance component, and is connected to the transmission line (6) of the variable capacitor or variable inductor. The end that is not connected is connected to a second external common ground that is at a common potential with the common ground.

また、本発明の真空処理装置は、真空室（１００）と、真空室の内部に設定される共通グランド上に載置され、基板（７）に対向するように配設される電極（４）と、電極に対して基板と反対方向に配設され、共通グランドと電気的に接続される防着板（５）と、電極に規定の電圧周波数を有する高周波電力を供給し、電極における高周波電力の電圧位相を変化させるための移相部を備えた高周波電源と、電極の端部それぞれを真空室の外部に配置されている高周波電源（８）に接続し、高周波電源から出力される高周波電力を電極の端部それぞれに伝送するための伝送線路と、伝送線路それぞれに直列に接続され、高周波電源と電極とのインピーダンスを整合するための整合器（２）と、電極に接続されて、電極のインピーダンスの値を調整するための電極インピーダンス調整部と、電極の端部それぞれと高周波電源とを接続するそれぞれの伝送線路（６）の任意位置の間を電気的に接続するループ回路と、電極の端部それぞれと高周波電源とを接続する伝送線路それぞれの任意位置に並列に接続され、電極における高周波電力の電圧位相変調特性を調整するためのスタブとのうち少なくとも１つとを具備する。   Moreover, the vacuum processing apparatus of this invention is mounted on the common ground set inside a vacuum chamber (100) and a vacuum chamber, and the electrode (4) arrange | positioned so that a board | substrate (7) may be opposed. And an adhesion preventing plate (5) disposed in a direction opposite to the substrate with respect to the electrode and electrically connected to the common ground, and supplying high frequency power having a specified voltage frequency to the electrode, A high-frequency power source provided with a phase shift unit for changing the voltage phase of the electrode and a high-frequency power source (8) disposed at the outside of the vacuum chamber by connecting each end of the electrode to the high-frequency power output from the high-frequency power source Is connected in series to each of the transmission lines, a matching unit (2) for matching the impedance between the high-frequency power source and the electrode, and an electrode connected to the electrode. Adjust the impedance value of An electrode impedance adjusting unit for connecting the electrodes, a loop circuit for electrically connecting between arbitrary positions of the transmission lines (6) connecting the electrode ends and the high-frequency power source, and the electrode ends and the high frequency And at least one of stubs connected in parallel to each arbitrary position of the transmission line connecting the power source and for adjusting the voltage phase modulation characteristics of the high-frequency power in the electrode.

また、本発明の真空処理装置による製膜方法は、真空室（１００）の内部に設定される共通グランド上に載置される基板（７）に対向するように配設される電極（４）の端部それぞれに対して、伝送線路（６）を介して規定の電圧周波数を有する高周波電力を供給し、電極における高周波電力の電圧位相を制御する電力供給・位相制御ステップと、規定の電圧周波数を有する高周波電力を供給する高周波電源（８）と電極とのインピーダンスを整合するためのインピーダンス整合ステップと、電極のインピーダンスの値を調整して電極における電圧定在波分布を変化させることにより、電力供給・位相制御ステップによる電極における電圧位相変調特性を制御する電極インピーダンス調整ステップと、真空室内に膜原料となるガスを供給し、電極からの真空放電によりプラズマを発生させることにより、基板上に製膜を行う製膜ステップとを備える。   Moreover, the film-forming method by the vacuum processing apparatus of this invention is an electrode (4) arrange | positioned so as to oppose the board | substrate (7) mounted on the common ground set inside the vacuum chamber (100). A power supply / phase control step for supplying high-frequency power having a specified voltage frequency to each end of the power supply via the transmission line (6) and controlling the voltage phase of the high-frequency power at the electrode, and a specified voltage frequency An impedance matching step for matching the impedance between the electrode and the high frequency power supply (8) that supplies the high frequency power having the power, and adjusting the value of the impedance of the electrode to change the voltage standing wave distribution at the electrode. An electrode impedance adjustment step for controlling the voltage phase modulation characteristics in the electrode by the supply / phase control step, and a gas as a film material is supplied into the vacuum chamber, By generating plasma by vacuum discharge from the pole, and a film forming step of performing film formation on a substrate.

また、本発明の真空処理装置による製膜方法は、真空室（１００）の内部に設定される共通グランド上に載置される基板（７）に対向するように配設される電極（４）の端部それぞれに対して、伝送線路（６）を介して規定の電圧周波数を有する高周波電力を供給し、電極における高周波電力の電圧位相を制御する電力供給・位相制御ステップと、規定の電圧周波数を有する高周波電力を供給する高周波電源（８）と電極とのインピーダンスを整合するためのインピーダンス整合ステップと、電極の端部と電力供給・位相制御ステップにおいて高周波電力を供給する高周波電源とを接続する伝送線路それぞれの任意位置の間を電気的に接続するループ回路のインダクタンス値を調整して、電極の端部それぞれで反射されて戻ってくる高周波電力のみをループ回路に引き込み、電極と、伝送線路と、ループ回路とにより、高周波電力の閉ループを形成するループ形成ステップと、真空室内に膜原料となるガスを供給し、電極からの真空放電によりプラズマを発生させることにより、基板上に製膜を行う製膜ステップとを備える。   Moreover, the film-forming method by the vacuum processing apparatus of this invention is an electrode (4) arrange | positioned so as to oppose the board | substrate (7) mounted on the common ground set inside the vacuum chamber (100). A power supply / phase control step for supplying high-frequency power having a specified voltage frequency to each end of the power supply via the transmission line (6) and controlling the voltage phase of the high-frequency power at the electrode, and a specified voltage frequency A high-frequency power source (8) that supplies high-frequency power having impedance and an impedance matching step for matching impedance between the electrode and an end portion of the electrode and a high-frequency power source that supplies high-frequency power in the power supply / phase control step are connected By adjusting the inductance value of the loop circuit that electrically connects between any positions on each transmission line, the high-frequency power reflected and returned from each end of the electrode Only into the loop circuit, the electrode, the transmission line, and the loop circuit form a loop forming step for forming a closed loop of high-frequency power, and a gas as a film material is supplied into the vacuum chamber, and plasma is generated by vacuum discharge from the electrode. By forming a film on the substrate.

また、本発明の真空処理装置による製膜方法は、真空室（１００）の内部に設定される共通グランド上に載置される基板（７）に対向するように配設される電極（４）の端部それぞれに対して、伝送線路（６）を介して規定の電圧周波数を有する高周波電力を供給し、電極における高周波電力の電圧位相を制御する電力供給・位相制御ステップと、規定の電圧周波数を有する高周波電力を供給する高周波電源（８）と電極とのインピーダンスを整合するためのインピーダンス整合ステップと、電極の端部それぞれと高周波電源とを接続するそれぞれの伝送線路の任意位置に並列に接続されるスタブ（５０）のインダクタンス値、あるいはキャパシタンス値を調整して、電極における電圧定在波分布を変化させることにより、電力供給・位相制御ステップによる電極における電圧位相変調特性を制御するスタブ調整ステップと、真空室内に膜原料となるガスを供給し、電極にてプラズマを発生させることにより、基板上に製膜を行う製膜ステップとを備える。   Moreover, the film-forming method by the vacuum processing apparatus of this invention is an electrode (4) arrange | positioned so as to oppose the board | substrate (7) mounted on the common ground set inside the vacuum chamber (100). A power supply / phase control step for supplying high-frequency power having a specified voltage frequency to each end of the power supply via the transmission line (6) and controlling the voltage phase of the high-frequency power at the electrode, and a specified voltage frequency An impedance matching step for matching the impedance between the electrode and the high-frequency power supply (8) for supplying the high-frequency power with the electrode, and parallel connection to any position of each transmission line connecting the electrode ends and the high-frequency power supply By adjusting the inductance value or capacitance value of the stub (50) to be changed and changing the voltage standing wave distribution at the electrode, A stub adjustment step for controlling the voltage phase modulation characteristics of the electrode by the step, and a film forming step for forming a film on the substrate by supplying a gas as a film raw material into the vacuum chamber and generating plasma in the electrode. Prepare.

また、本発明の真空処理装置による製膜方法は、真空室（１００）の内部に設定される共通グランド上に載置される基板（７）に対向するように配設される電極（４）の端部それぞれに対して、伝送線路（６）を介して規定の電圧周波数を有する高周波電力を供給し、電極における高周波電力の電圧位相を制御する電力供給・位相制御ステップと、規定の電圧周波数を有する高周波電力を供給する高周波電源（８）と電極とのインピーダンスを整合するためのインピーダンス整合ステップと、電極のインピーダンスの値を調整して電極における電圧定在波分布を変化させることにより、電力供給・位相制御ステップによる電極における電圧位相変調特性を制御する電極インピーダンス調整ステップと、電極の端部と電力供給・位相制御ステップにおいて高周波電力を供給する高周波電源とを接続する伝送線路それぞれの任意位置の間を電気的に接続するループ回路のインダクタンス値を調整して、電極の端部それぞれで反射されて戻ってくる高周波電力のみをループ回路に引き込み、電極と、伝送線路と、ループ回路とにより、高周波電力の閉ループを形成するループ形成ステップと、電極の端部それぞれと高周波電源とを接続するそれぞれの伝送線路の任意位置に並列に接続されるスタブのインダクタンス値、あるいはキャパシタンス値を調整して、電極における電圧定在波分布を変化させることにより、電力供給・位相制御ステップによる電極における電圧位相変調特性を制御するスタブ調整ステップとのうち、少なくとも１つのステップと、真空室内に膜原料となるガスを供給し、電極にてプラズマを発生させることにより、基板上に製膜を行う製膜ステップとを備える。   Moreover, the film-forming method by the vacuum processing apparatus of this invention is an electrode (4) arrange | positioned so as to oppose the board | substrate (7) mounted on the common ground set inside the vacuum chamber (100). A power supply / phase control step for supplying high-frequency power having a specified voltage frequency to each end of the power supply via the transmission line (6) and controlling the voltage phase of the high-frequency power at the electrode, and a specified voltage frequency An impedance matching step for matching the impedance between the electrode and the high frequency power supply (8) that supplies the high frequency power having the power, and adjusting the value of the impedance of the electrode to change the voltage standing wave distribution at the electrode. The electrode impedance adjustment step for controlling the voltage phase modulation characteristics of the electrode by the supply / phase control step, the electrode end, the power supply / phase control step In this case, the inductance value of the loop circuit that electrically connects between the arbitrary positions of the transmission lines that connect the high-frequency power supply that supplies high-frequency power is adjusted, and the high-frequency power that is reflected and returned at each end of the electrode A loop forming step for forming a closed loop of high-frequency power by an electrode, a transmission line, and the loop circuit, and an arbitrary position of each transmission line for connecting each end of the electrode and a high-frequency power source. Adjusting the inductance value or capacitance value of the stub connected in parallel to the stub, and changing the voltage standing wave distribution at the electrode, thereby controlling the voltage phase modulation characteristics at the electrode by the power supply / phase control step At least one of the steps and supplying a gas as a film material into the vacuum chamber. And, by generating plasma at the electrode, and a film forming step of performing film formation on a substrate.

本発明により、特にプラズマを用いて大面積基板に対して製膜処理を行う真空処理装置、および真空処理装置による製膜方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a vacuum processing apparatus that performs a film forming process on a large-area substrate, particularly using plasma, and a film forming method using the vacuum processing apparatus.

これにより、大電力を効率良く電極に入射してプラズマを発生させることにより、大面積基板上における製膜速度を向上させることができる。また、製膜においては、電極における高周波電力の電圧位相を効果的に制御することにより、基板上におけるプラズマ密度の均一化を実現し、基板上に製膜される膜厚の均一化を実現する。そして、大面積の薄膜太陽電池パネルの生産効率を、品質を保持したまま向上させる。   As a result, it is possible to improve the deposition rate on a large-area substrate by efficiently generating a plasma by generating a large amount of power on the electrode. In film formation, the plasma phase on the substrate is made uniform by effectively controlling the voltage phase of the high-frequency power at the electrode, and the film thickness formed on the substrate is made uniform. . And the production efficiency of a large-area thin-film solar cell panel is improved while maintaining the quality.

添付図面を参照して、本発明による真空処理装置、および真空処理装置による製膜方法を実施するための最良の形態を以下に説明する。   The best mode for carrying out a vacuum processing apparatus according to the present invention and a film forming method using the vacuum processing apparatus will be described below with reference to the accompanying drawings.

本発明の真空処理装置は、プラズマガスを発生するための真空室内のグランド上に設置される、例えば太陽電池パネル用の大型ガラス基板に対向されて配設される電極と、当該電極に対して大型ガラス基板と反対方向に設置されて、真空室内に設置されている基板以外の構成要素に、電極により発生されたプラズマガスの付着するのを防止するための防着板とを備えている。真空室内に設置される当該電極の両端部には、高周波電力を供給するための伝送線路がそれぞれ接続される。真空室の外部には、当該伝送線路に接続されて、真空室内部に配設されている上記電極に対して高周波電力を供給する高周波電源が配置される。高周波電源は、出力する高周波電力の電圧位相を変化させる移相機能を有しており、電極における高周波電力の電圧位相を制御する。また、本発明の真空処理装置においては、伝送線路それぞれに直列に接続され、高周波電源と電極とのインピーダンスを整合するための整合器を備えている。   The vacuum processing apparatus of the present invention is installed on a ground in a vacuum chamber for generating plasma gas, for example, an electrode disposed facing a large glass substrate for a solar cell panel, and the electrode It is installed in the opposite direction to the large glass substrate, and is provided with a deposition plate for preventing the plasma gas generated by the electrodes from adhering to the components other than the substrate installed in the vacuum chamber. Transmission lines for supplying high-frequency power are respectively connected to both ends of the electrodes installed in the vacuum chamber. A high-frequency power source that is connected to the transmission line and supplies high-frequency power to the electrodes disposed inside the vacuum chamber is disposed outside the vacuum chamber. The high-frequency power source has a phase shift function for changing the voltage phase of the high-frequency power to be output, and controls the voltage phase of the high-frequency power at the electrode. In addition, the vacuum processing apparatus of the present invention includes a matching unit that is connected in series to each transmission line and that matches the impedance between the high-frequency power source and the electrode.

本発明の真空処理装置においては、更に、（１）電極と、基板グランドと同一なグランドを有する防着板との間に接続される、少なくとも１つのインダクタ、あるいはコンデンサを有している。また、（２）電極の両端部それぞれと、高周波電源とを接続する伝送線路それぞれの任意位置を接続するループ回路を備えている。ループ回路は、高周波電源から出力される高周波電力の電圧周波数に対して、その線路内波長の整数倍の長さを有する短絡線と、当該短絡線の両端部にそれぞれ接続されるインダクタ、あるいはコンデンサを備えている。また、（３）電極の両端部それぞれと、高周波電源とを接続するそれぞれの伝送線路上の任意位置に、スタブが並列に接続される。スタブには、インダクタンス成分としてのインダクタ、あるいはキャパシタンス成分としてのコンデンサ、任意のインピーダンスを形成することができるインダクタとコンデンサと同軸ケーブルの組み合わせ等が適用される。スタブの伝送線路に接続されていない端部は、防着板と同一グランドに接地される。   The vacuum processing apparatus of the present invention further includes (1) at least one inductor or capacitor connected between the electrode and a deposition plate having the same ground as the substrate ground. Further, (2) a loop circuit is provided for connecting arbitrary positions of transmission lines connecting both ends of the electrodes and the high-frequency power source. The loop circuit includes a short-circuit line having a length that is an integral multiple of the in-line wavelength with respect to the voltage frequency of the high-frequency power output from the high-frequency power source, and an inductor or a capacitor connected to both ends of the short-circuit line. It has. Also, (3) stubs are connected in parallel at arbitrary positions on the respective transmission lines connecting the both ends of the electrodes and the high-frequency power source. For the stub, an inductor as an inductance component, a capacitor as a capacitance component, an inductor capable of forming an arbitrary impedance, a combination of a capacitor and a coaxial cable, or the like is applied. The end of the stub that is not connected to the transmission line is grounded to the same ground as the deposition preventing plate.

特に、本発明においては、複数ある電極それぞれにおいて、電極と基板グランドと同一なグランドを有する防着板との間に、少なくとも１つのインダクタ、あるいはコンデンサが並列に接続される。このため、当該インダクタのインダクタンス値、あるいはコンデンサのキャパシタンスの値を最適化することにより、電極に高周波電力が印加されている時に、電極に高周波電力を伝送する伝送線路の特性インピーダンスに対する電極のインピーダンスの値を調整して電極における電圧定在波分布を制御することができる。本願においては、これにより、電極に大電力を入射しようとする際においても、電極の入力端部における伝送線路からの高周波電力の反射を抑制し、高周波電力の跳ね返りによる高周波電源の故障を未然に防止する。また、電極と基板グランドと同一なグランドを有する防着板との間に、少なくとも１つのインダクタ、あるいはコンデンサが並列に接続されることにより電極における高周波電力の電圧振幅が低減する。これにより、電極近傍で生成されるプラズマ密度を均一化させるために変動させていた高周波電力の電圧位相変動幅を小さくすることが出来る。そして、電極における高周波電力の電圧位相制御が容易になる。そして、大面積基板に対しても、その製膜速度を向上させることが出来る他、生成された膜厚の均一化が実現する。   In particular, in the present invention, in each of a plurality of electrodes, at least one inductor or capacitor is connected in parallel between the electrode and a deposition plate having the same ground as the substrate ground. Therefore, by optimizing the inductance value of the inductor or the capacitance value of the capacitor, when high frequency power is applied to the electrode, the impedance of the electrode with respect to the characteristic impedance of the transmission line that transmits the high frequency power to the electrode The value can be adjusted to control the voltage standing wave distribution at the electrode. In the present application, this prevents the high-frequency power from being reflected from the transmission line at the input end of the electrode even when a large amount of power is incident on the electrode. To prevent. In addition, the voltage amplitude of the high-frequency power at the electrode is reduced by connecting in parallel at least one inductor or capacitor between the electrode and the deposition plate having the same ground as the substrate ground. Thereby, it is possible to reduce the voltage phase fluctuation width of the high-frequency power that has been changed in order to make the plasma density generated in the vicinity of the electrode uniform. And the voltage phase control of the high frequency electric power in an electrode becomes easy. Further, the film forming speed can be improved even for a large area substrate, and the generated film thickness can be made uniform.

また、ループ回路の両端部それぞれに接続されるインダクタのインダクタンス値、あるいはコンデンサのキャパシタンス値を最適化することにより、電極で反射された高周波電力のみを、高周波電源に戻さずに当該ループ回路に導入し、ループ回路の端部においてそれぞれ逆位相となっている両端部それぞれから反射されてきた反射電力同士を相殺させて反射電力を最小化する。これにより、電極におけるプラズマ発生効率を向上させ、基板上における製膜速度を向上させると伴に高周波電源の故障を未然に防止する。   Also, by optimizing the inductance value of the inductor connected to each end of the loop circuit or the capacitance value of the capacitor, only the high frequency power reflected by the electrodes is introduced into the loop circuit without returning to the high frequency power supply. Then, the reflected power is minimized by canceling the reflected power reflected from the opposite ends at the ends of the loop circuit. As a result, the plasma generation efficiency at the electrode is improved, the film forming speed on the substrate is improved, and the failure of the high frequency power source is prevented.

また、電極の両端部それぞれと高周波電源とを接続する２つの伝送線路各々に対して並列に接続されるスタブの接続位置、接続するスタブのインダクタのインダクタンス値あるいはコンデンサのキャパシタンス値を最適化することにより、電極における高周波電力の電圧位相変調特性を調整し、電極近傍におけるプラズマ密度が均一となる電圧位相変調角度の最小化、および電極端部における反射電力の最小化を実現する。   Also, the connection position of the stub connected in parallel to each of the two transmission lines connecting the both ends of the electrode and the high frequency power supply, the inductance value of the inductor of the stub to be connected, or the capacitance value of the capacitor should be optimized. Thus, the voltage phase modulation characteristic of the high frequency power at the electrode is adjusted, the voltage phase modulation angle at which the plasma density in the vicinity of the electrode is uniform is minimized, and the reflected power at the electrode end is minimized.

本発明により、薄膜太陽電池パネルの生産効率（大面積基板に対する製膜速度の向上）を、品質（膜厚の均一性）を保持したまま向上させる真空処理装置、および真空処理装置による製膜方法を実現することができる。また、大電力を電極に入射した際においても、電極の端部で反射される反射電力により高周波電源が破損するのを未然に防止するとともに電力利用効率を高くすることができ、信頼性の高い真空処理装置を実現する。   INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a vacuum processing apparatus for improving the production efficiency of a thin film solar cell panel (improving the film forming speed for a large area substrate) while maintaining quality (film thickness uniformity), and a film forming method using the vacuum processing apparatus Can be realized. In addition, even when a large amount of power is incident on the electrode, it is possible to prevent the high frequency power source from being damaged by the reflected power reflected at the end of the electrode, and to increase the power utilization efficiency, thereby achieving high reliability. Realize vacuum processing equipment.

（実施の形態）
本発明の実施の形態に係わる真空処理装置の概略構成を図３Ａに示す。図３Ａに示すように、本発明の実施の形態に係わる真空処理装置は、プラズマガスを発生するための真空室１００内部に設置されるグランド上に載置される、例えば太陽電池パネル用の大型ガラス基板７に対向されて配設される電極４と、電極４に対して大型ガラス基板７と反対方向に配置されて、真空室１００内部に設置されている基板７以外の構成要素に電極により発生されたプラズマガスが付着するのを防止するための防着板５とを備えている。また、電極４の両端部には、それぞれの端部と真空室外部から供給されてくる高周波電力を供給するための伝送線路とを接続するための同軸直管給電６がそれぞれ接続されている。 (Embodiment)
FIG. 3A shows a schematic configuration of a vacuum processing apparatus according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3A, the vacuum processing apparatus according to the embodiment of the present invention is placed on a ground installed inside a vacuum chamber 100 for generating plasma gas, for example, a large-sized solar panel. An electrode 4 disposed to face the glass substrate 7, and a component other than the substrate 7 that is disposed in the opposite direction to the large glass substrate 7 with respect to the electrode 4 and is disposed inside the vacuum chamber 100 by an electrode. And an adhesion preventing plate 5 for preventing the generated plasma gas from adhering. Moreover, the coaxial straight tube electric power feeding 6 for connecting each edge part and the transmission line for supplying the high frequency electric power supplied from the outside of a vacuum chamber is connected to the both ends of the electrode 4, respectively.

高周波電力を供給し、高周波電力の電圧位相を制御する機能を有する高周波電源８と電極４とを接続する伝送線路上には、高周波電源８と電極４との間におけるインピーダンスを整合するための整合器２が直列に配置される。また、高周波電源８の有する高周波電力の電圧位相を制御する機能を調整することにより、電極４における高周波電力の電圧位相を変化させる。   Matching for matching the impedance between the high frequency power supply 8 and the electrode 4 on the transmission line connecting the high frequency power supply 8 having the function of supplying high frequency power and controlling the voltage phase of the high frequency power and the electrode 4 A vessel 2 is arranged in series. Moreover, the voltage phase of the high frequency power in the electrode 4 is changed by adjusting the function of controlling the voltage phase of the high frequency power of the high frequency power supply 8.

本実施の形態においては、更に、（１）真空室１００内でプラズマを生成するための複数あるそれぞれの電極４と、基板グランドと同一なグランドを有する防着板５とを電気的に接続するように配列される、複数のインダクタ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅを有している。これら複数のインダクタは、それぞれ電極４に対して等間隔に配置されているが、その限りではない。本実施の形態においては、これら複数のインダクタに換わって、キャパシタンス成分としてのコンデンサが接続されても良いし、あるいは上記複数のインダクタそれぞれに、コンデンサが直列に接続されても良い。また、複数のインダクタ１０ａ〜１０ｅは、それぞれ防着板５に直接接続されずに、図３Ｂに示すように、防着板５に電気的に接続されているアースバー８０を介して接続されても良い。複数のインダクタを、それぞれ図３Ｂに示されるようにアースバー８０を介してグランドに接地すると、各々のインダクタのインダクタンス値が防着板５への接続位置により変化することを防止することができる。また、図３Ｃに示すように、複数のインダクタ１０ａ〜１０ｅを、それぞれ高周波電源８から入力される高周波電力の線路内における電圧の半波長を基本とした整数倍の長さを有する同軸ケーブル等の伝送線路６０ａ〜６０ｅを介して真空室外部に引きだし、さらに各々のインダクタの先端に可変コンデンサ７０ａ〜７０ｅを備えることにより、真空処理装置の稼動中においても、電極４のインピーダンスの値を調整し、電極における高周波電力の電圧位相制御を可能にする形態としても良い。また、（２）電極４の端部と、外部の高周波電源８とを接続する伝送線路それぞれの任意位置を接続するループ回路を備えている。図３に示されるように、本実施の形態のループ回路は、高周波電源８から出力される高周波電力の電圧周波数に対して、その線路内電圧波長の整数倍の長さを有する同軸ケーブルである短絡線２０と、短絡線２０の両端部それぞれに接続されるインダクタ３０ａ、３０ｂを備えている。インダクタ３０ａ、３０ｂは、キャパシタンス成分であるコンデンサに置換されても良いし、あるいはインダクタ３０ａ、３０ｂそれぞれに、コンデンサが直列に接続される形態としても良い。さらに、本実施の形態においては、（３）電極４の端部と、高周波電源８とを接続するそれぞれの伝送線路上の任意位置に並列に接続されるスタブ５０を有している。スタブ５０には、インダクタンス成分としてのインダクタ、あるいはキャパシタンス成分としての可変コンデンサ、任意のインピーダンスを形成することができるインダクタとコンデンサと同軸ケーブルの組み合わせ等が適用される。スタブ５０の伝送線路に接続されていない端部は、防着板５と同一グランドに接地される。   In the present embodiment, further, (1) a plurality of respective electrodes 4 for generating plasma in the vacuum chamber 100 are electrically connected to the deposition preventing plate 5 having the same ground as the substrate ground. A plurality of inductors 10a, 10b, 10c, 10d, and 10e are arranged. The plurality of inductors are arranged at equal intervals with respect to the electrode 4, but this is not restrictive. In the present embodiment, a capacitor as a capacitance component may be connected instead of the plurality of inductors, or a capacitor may be connected in series to each of the plurality of inductors. Further, the plurality of inductors 10a to 10e are not directly connected to the adhesion preventing plate 5, but may be connected via an earth bar 80 electrically connected to the adhesion preventing plate 5, as shown in FIG. 3B. good. When the plurality of inductors are grounded to the ground via the earth bar 80 as shown in FIG. 3B, the inductance value of each inductor can be prevented from changing depending on the connection position to the deposition preventing plate 5. Further, as shown in FIG. 3C, a plurality of inductors 10a to 10e are connected to a coaxial cable having an integral multiple length based on a half wavelength of a voltage in a line of high frequency power input from the high frequency power supply 8, respectively. By drawing out to the outside of the vacuum chamber via the transmission lines 60a to 60e and further including the variable capacitors 70a to 70e at the tips of the respective inductors, the impedance value of the electrode 4 is adjusted even during operation of the vacuum processing apparatus, It is good also as a form which enables voltage phase control of the high frequency electric power in an electrode. Further, (2) a loop circuit is provided for connecting arbitrary positions of the transmission lines connecting the end of the electrode 4 and the external high-frequency power supply 8. As shown in FIG. 3, the loop circuit of the present embodiment is a coaxial cable having a length that is an integral multiple of the voltage wavelength in the line with respect to the voltage frequency of the high-frequency power output from the high-frequency power supply 8. A short-circuit wire 20 and inductors 30 a and 30 b connected to both ends of the short-circuit wire 20 are provided. The inductors 30a and 30b may be replaced with capacitors that are capacitance components, or the capacitors 30a and 30b may be connected in series. Further, in the present embodiment, (3) the stub 50 is connected in parallel at an arbitrary position on each transmission line connecting the end of the electrode 4 and the high frequency power supply 8. For the stub 50, an inductor as an inductance component, a variable capacitor as a capacitance component, a combination of an inductor capable of forming an arbitrary impedance, a capacitor, and a coaxial cable, or the like is applied. The end of the stub 50 that is not connected to the transmission line is grounded to the same ground as the deposition preventing plate 5.

（実施の形態の動作原理１）
本実施の形態の真空処理装置が起動すると、高周波電源８から規定の電圧周波数を有する高周波電力が、同軸直管給電６を介して真空室１００内部の電極４に供給される。本実施の形態においては、真空室１００内でプラズマを生成するための複数ある電極４それぞれと、基板グランドと同一なグランドを有する防着板５との間に、インダクタ１０ａ〜１０ｅ、あるいはコンデンサ７０ａ〜７０ｅが並列に接続されているため、電極４に高周波電力が供給されている時の電極インピーダンス値が変化する。このため、本実施の形態においては、整合器２の調整、および同軸直管給電６の特性インピーダンスの設定により、同軸直管給電６と電極４とのインピーダンスを２０〜５０Ω近傍で整合することができる。本実施の形態においては、これにより、電極４に大電力の高周波電力を供給する際においても、インピーダンスの不整合に起因する電極４の入力端部における入射電力の反射を抑制し、電極４におけるプラズマの生成率の向上を実現する。そして、高周波電力の跳ね返りによる高周波電源８の故障を未然に防止する。 (Operation Principle 1 of Embodiment)
When the vacuum processing apparatus of the present embodiment is activated, high frequency power having a specified voltage frequency is supplied from the high frequency power supply 8 to the electrode 4 inside the vacuum chamber 100 via the coaxial straight tube power supply 6. In the present embodiment, the inductors 10a to 10e or the capacitor 70a are disposed between each of the plurality of electrodes 4 for generating plasma in the vacuum chamber 100 and the deposition plate 5 having the same ground as the substrate ground. Since .about.70e are connected in parallel, the electrode impedance value when high frequency power is supplied to the electrode 4 changes. For this reason, in the present embodiment, the impedance of the coaxial straight tube feed 6 and the electrode 4 can be matched in the vicinity of 20 to 50Ω by adjusting the matching unit 2 and setting the characteristic impedance of the coaxial straight tube feed 6. it can. In this embodiment, this prevents reflection of incident power at the input end of the electrode 4 due to impedance mismatch even when supplying high-frequency high-frequency power to the electrode 4. Improve the plasma generation rate. And the failure of the high frequency power supply 8 due to the rebound of the high frequency power is prevented in advance.

また、本実施の形態によれば、図４に示されるように、電極４と、基板グランドと同一なグランドを有する防着板との間に並列に接続される少なくとも１つのインダクタ、あるいはコンデンサにより、高周波電力供給時における電極４のインピーダンスの値を調整し、電極における電圧定在波分布を変化させる。これにより、電極における電圧位相変調特性を制御し、電極における電圧振幅を低減させる。これにより、電極近傍で生成されるプラズマ密度を均一化させるために、高周波電源８に備えられる高周波電力の電圧位相を制御する機能により変動させていた、電力の電圧位相変動幅を小さくすることが可能となり、電極４における高周波電力の電圧位相制御が容易になる。そして、大面積基板７に対しても製膜速度を向上させることが出来るほか、製膜された膜厚の均一化を実現する。   In addition, according to the present embodiment, as shown in FIG. 4, at least one inductor or capacitor connected in parallel between the electrode 4 and a deposition plate having the same ground as the substrate ground. Then, the value of the impedance of the electrode 4 at the time of high-frequency power supply is adjusted to change the voltage standing wave distribution at the electrode. This controls the voltage phase modulation characteristics at the electrode and reduces the voltage amplitude at the electrode. Thereby, in order to make the plasma density generated in the vicinity of the electrodes uniform, the voltage phase fluctuation width of the power that has been varied by the function of controlling the voltage phase of the high-frequency power provided in the high-frequency power source 8 can be reduced. This makes it possible to easily control the voltage phase of the high-frequency power at the electrode 4. In addition, the film forming speed can be improved for the large-area substrate 7, and the formed film can be made uniform.

（実施の形態の動作原理２）
また、本実施の形態においては、電極４の端部と高周波電源８とを接続する２つの伝送線路上のそれぞれの任意位置に、それぞれの伝送線路を電気的に接続する上記ループ回路（２０、３０ａ、３０ｂ）を備えている。そして、本実施の形態の真空処理装置の動作時に、電極４の入力端部で反射される高周波電源８からの高周波電力のみを引き込むように、当該ループ回路（２０、３０ａ、３０ｂ）に備えられるインダクタのインダクタンス値、あるいはコンデンサのキャパシタンス値を設定することにより、電極４で反射された高周波電力のみを、高周波電源８に戻さずに、当該ループ回路に導入させる高周波電力の閉ループ経路を構成する（図５）。さらに、ループ回路の両端部それぞれに接続されるインダクタのインダクタンス値、あるいはコンデンサのキャパシタンス値を最適化することにより、電極で反射された高周波電力のみを、高周波電源に戻さずに当該ループ回路に導入し、ループ回路の端部においてそれぞれ逆位相となっている両端部それぞれから反射されてきた反射電力同士を相殺させて反射電力を最小化する。これにより、電極４におけるプラズマ発生効率を向上させ、基板７上における製膜速度を向上させると伴に、高周波電源８の故障を未然に防止する。 (Operation principle 2 of the embodiment)
Further, in the present embodiment, the loop circuit (20, 20) that electrically connects each transmission line to each arbitrary position on the two transmission lines that connect the end of the electrode 4 and the high-frequency power source 8. 30a, 30b). The loop circuit (20, 30a, 30b) is provided so as to draw only the high-frequency power from the high-frequency power source 8 reflected at the input end of the electrode 4 during the operation of the vacuum processing apparatus of the present embodiment. By setting the inductance value of the inductor or the capacitance value of the capacitor, a high-frequency power closed loop path is formed in which only the high-frequency power reflected by the electrode 4 is introduced into the loop circuit without returning to the high-frequency power supply 8 ( FIG. 5). Furthermore, by optimizing the inductance value of the inductor connected to each end of the loop circuit or the capacitance value of the capacitor, only the high-frequency power reflected by the electrodes is introduced into the loop circuit without returning to the high-frequency power source. Then, the reflected power is minimized by canceling the reflected power reflected from the opposite ends at the ends of the loop circuit. Thereby, the plasma generation efficiency in the electrode 4 is improved, the film forming speed on the substrate 7 is improved, and the failure of the high-frequency power source 8 is prevented in advance.

図６に、電極４と防着板５との間に並列に接続されるインダクタの本数と、ループ回路を構成する同軸ケーブル２０の両端に接続されるインダクタのインダクタンス値とをそれぞれパラメータとした時の、電極４の端部それぞれにおける位相変調角度が±１８０°の範囲での最大反射電力のシミュレーション結果を示す。図６に示されるシミュレーション結果によると、複数存在する電極４の１つの端部に高周波電源８から１０００Ｗの高周波電力を供給した場合、電極４に対して並列に接続されるインダクタの本数を５本、そしてループ回路の同軸ケーブル２０の両端部にそれぞれ接続されるインダクタ３０ａ、３０ｂのインダクタンス値をそれぞれ２００ｎＨとした時に、電極４の１つの端部における最大反射率をおおよそ８％以下にまで低減できることが解かる。図７に、複数のパラメータ設定それぞれの場合での、本実施の形態に係わる真空処理装置で製膜を行った製膜速度、および基板７面上における膜厚分布を示す。図７に見られるように、本実施の形態の真空処理装置では、最適条件（図６における電極４に対して並列に接続されるインダクタの本数を５本、ループ回路の同軸ケーブルの両端部にそれぞれ接続されるインダクタのインダクタンス値を２００ｎＨとする）における製膜結果から、最大製膜速度（２．０ｎｍ／ｓｅｃ）で、基板７全面に渡り膜厚をほぼ均一に生成することが可能であることがわかる。この時、電極４それぞれの端部における最大反射電力は、８％以下に抑えられている。   In FIG. 6, when the number of inductors connected in parallel between the electrode 4 and the adhesion preventing plate 5 and the inductance values of the inductors connected to both ends of the coaxial cable 20 constituting the loop circuit are used as parameters, respectively. The simulation result of the maximum reflected power in the range where the phase modulation angle at each end of the electrode 4 is ± 180 ° is shown. According to the simulation result shown in FIG. 6, when high frequency power of 1000 W is supplied from one high frequency power supply 8 to one end of the plurality of electrodes 4, the number of inductors connected in parallel to the electrodes 4 is five. When the inductance values of the inductors 30a and 30b respectively connected to both ends of the coaxial cable 20 of the loop circuit are 200 nH, the maximum reflectance at one end of the electrode 4 can be reduced to about 8% or less. Is solved. FIG. 7 shows the film forming speed at which the film is formed by the vacuum processing apparatus according to the present embodiment and the film thickness distribution on the surface of the substrate 7 in the case of each of a plurality of parameter settings. As can be seen from FIG. 7, in the vacuum processing apparatus of the present embodiment, the optimum condition (the number of inductors connected in parallel to the electrode 4 in FIG. 6 is 5 at both ends of the coaxial cable of the loop circuit). It is possible to generate the film thickness almost uniformly over the entire surface of the substrate 7 at the maximum film-forming speed (2.0 nm / sec) from the film-forming results in which the inductance value of each connected inductor is 200 nH). I understand that. At this time, the maximum reflected power at each end of the electrode 4 is suppressed to 8% or less.

（実施の形態の動作原理３）
また、本実施の形態の稼働時に、電極４の端部と高周波電源８とを接続する２つの伝送線路各々に対して並列に接続されるスタブの接続位置、および接続するスタブのインダクタのインダクタンス値あるいはコンデンサのキャパシタンス値が最適になるように調整を行う。ここで、最適なスタブの調整とは、スタブの接続位置、および接続するスタブのインダクタのインダクタンス値あるいはコンデンサのキャパシタンス値を調整して電極における電圧定在波分布を変えることにより、高周波電力の電圧位相変調特性を変化させる。これにより、電極４の表面近傍で生成されるプラズマ密度が均一となることを維持しつつ、その時に高周波電源の電圧位相を制御する機能により変動させなければならない電圧位相の変調角度を最小とすることである。また、電極４の端部それぞれにおける反射電力を最小にすることである。図８に、（実施の形態の動作原理２において図７を用いて説明した）電極に並列に接続されるインダクタの本数、およびループ回路のインダクタのインダクタンス値と、更に、スタブの位置はそれぞれループ回路と伝送線路との接続位置に固定し、（ａ）スタブが無い場合、（ｂ）１５０ｐＦの容量値を有するコンデンサをスタブとして当該位置に接続した場合、そして（ｃ）１５０ｍｍ長のオープン同軸ケーブルをスタブとして当該位置に接続した場合それぞれにおける、電極４近傍でプラズマ密度が均一となるための、高周波電源の電圧位相を制御する機能による最低位相変調角度、およびその時の電極４端部における反射電力値を示す。図８によると、本実施の形態の場合、ループ回路と伝送線路との接続位置に、スタブとして１５０ｍｍ長のオープン同軸ケーブルを挿入することにより、整合器２による位相変調角度を±１６０度にし、また、電極４の端部における反射電力値を１０％以下にまで低減できることが解かる。 (Operation principle 3 of the embodiment)
Further, when the present embodiment is in operation, the connection position of the stub connected in parallel to each of the two transmission lines connecting the end of the electrode 4 and the high-frequency power source 8 and the inductance value of the inductor of the stub to be connected Alternatively, adjustment is performed so that the capacitance value of the capacitor is optimized. Here, the optimum stub adjustment is the voltage of the high frequency power by changing the voltage standing wave distribution at the electrodes by adjusting the connection position of the stub and the inductance value of the inductor of the stub to be connected or the capacitance value of the capacitor. Change the phase modulation characteristics. This minimizes the voltage phase modulation angle that must be varied by the function of controlling the voltage phase of the high-frequency power source at that time while maintaining the plasma density generated near the surface of the electrode 4 to be uniform. That is. Also, the reflected power at each end of the electrode 4 is minimized. FIG. 8 shows the number of inductors connected in parallel to the electrodes (described with reference to FIG. 7 in the operation principle 2 of the embodiment), the inductance value of the inductor of the loop circuit, and the position of the stub. Fixed at the connection position between the circuit and the transmission line, (a) when there is no stub, (b) when a capacitor having a capacitance value of 150 pF is connected to the position as a stub, and (c) 150 mm long open coaxial cable Is connected to this position as a stub, the plasma density becomes uniform in the vicinity of the electrode 4, and the minimum phase modulation angle by the function of controlling the voltage phase of the high-frequency power source, and the reflected power at the end of the electrode 4 at that time Indicates the value. According to FIG. 8, in the case of the present embodiment, by inserting an open coaxial cable having a length of 150 mm as a stub at the connection position between the loop circuit and the transmission line, the phase modulation angle by the matching unit 2 is set to ± 160 degrees, Moreover, it turns out that the reflected power value in the edge part of the electrode 4 can be reduced to 10% or less.

本発明に係わる実施の形態では、実施の形態の動作原理１〜３により、薄膜太陽電池パネルの生産効率（大面積基板に対する製膜速度の向上）を、品質（膜厚の均一性）を保持したまま向上させる真空処理装置、および真空処理装置による製膜方法を実現することができる。また、高電力を電極４に入射した際においても、電極４における反射電力により高周波電源８が破損するのを未然に防止し、信頼性の高い真空処理装置を実現する。   In the embodiment according to the present invention, the production efficiency of the thin-film solar cell panel (improvement of the film-forming speed for a large-area substrate) and the quality (uniformity of film thickness) are maintained according to the operating principles 1 to 3 of the embodiment. It is possible to realize a vacuum processing apparatus that is improved as it is and a film forming method using the vacuum processing apparatus. In addition, even when high power is incident on the electrode 4, the high-frequency power supply 8 is prevented from being damaged by the reflected power at the electrode 4, thereby realizing a highly reliable vacuum processing apparatus.

なお、実施の形態の動作原理１〜３の説明では、本実施の形態の真空処理装置が、（１）電極に並列に備わるインダクタ、およびコンデンサと、（２）ループ回路と、（３）伝送線路の任意位置に接続されるスタブについて、それぞれを同時に備えた際の説明がなされているが、本実施の形態においては、高周波電源８から電極４に入力される電力量の大きさ、さらには真空処理装置に許される装置サイズ等に基づいて、（１）〜（３）の少なくとも１つの構成要件が適宜備えられれば良い。   In the description of the operating principles 1 to 3 of the embodiment, the vacuum processing apparatus of this embodiment includes (1) an inductor and a capacitor provided in parallel with the electrode, (2) a loop circuit, and (3) transmission. The stubs connected to arbitrary positions on the line have been described when they are provided at the same time. In the present embodiment, the amount of electric power input from the high-frequency power supply 8 to the electrode 4, It is sufficient that at least one of the constituent requirements (1) to (3) is appropriately provided based on the size of the apparatus allowed for the vacuum processing apparatus.

従来の真空処理装置の外観構造を示す図である。It is a figure which shows the external appearance structure of the conventional vacuum processing apparatus. 従来の真空処理装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the conventional vacuum processing apparatus. 本実施の形態に係わる真空処理装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the vacuum processing apparatus concerning this Embodiment. 本実施の形態に係わる真空処理装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the vacuum processing apparatus concerning this Embodiment. 本実施の形態に係わる真空処理装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the vacuum processing apparatus concerning this Embodiment. 本実施の形態に係わる真空処理装置の電極に対して並列にインダクタンスを挿入した際の、電極における高周波電流の位相特性の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the phase characteristic of the high frequency current in an electrode when inductance is inserted in parallel with respect to the electrode of the vacuum processing apparatus concerning this Embodiment. 本実施の形態に係わる真空処理装置の伝送路にループ回路を挿入した際の、電極端部において反射される反射波の伝搬経路の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the propagation path of the reflected wave reflected in an electrode edge part, when a loop circuit is inserted in the transmission line of the vacuum processing apparatus concerning this Embodiment. 本実施の形態において、電極に対して並列に接続されるインダクタの本数、および伝送線路に接続されるループ回路のインダクタのインダクタンス値をそれぞれパラメータとした時の、電極端における電力の最大反射率のシミュレーション結果を示す図である。In this embodiment, the maximum reflectance of the power at the electrode end when the number of inductors connected in parallel to the electrode and the inductance value of the inductor of the loop circuit connected to the transmission line are parameters. It is a figure which shows a simulation result. 本実施の形態において、図６に示されるシミュレーション結果に基づき、電極に対して並列に接続されるインダクタの本数、および伝送線路に接続されるループ回路のインダクタのインダクタンス値をそれぞれパラメータとした時の、電極端における電力の最大反射率、および基板面上における製膜速度の試験結果を示す図である。In this embodiment, based on the simulation results shown in FIG. 6, the number of inductors connected in parallel to the electrodes and the inductance value of the inductor of the loop circuit connected to the transmission line are used as parameters. It is a figure which shows the test result of the maximum reflectance of the electric power in an electrode end, and the film forming speed on a substrate surface. 本実施の形態に係わる真空処理装置の伝送線路上の任意位置にインダクタを並列に挿入した際の、電極端部における高周波電流の電力反射率、および位相器における最小位相変調角度の変化を示す図である。The figure which shows the change of the power reflectivity of the high frequency current in an electrode edge part, and the minimum phase modulation angle in a phase shifter when an inductor is inserted in parallel at an arbitrary position on the transmission line of the vacuum processing apparatus according to the present embodiment It is.

符号の説明Explanation of symbols

１…高周波電力
２…整合器
３…ガス
４…電極
５…防着板
６…同軸直管給電
７…基板
８…高周波電源
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ…インダクタ
２０…同軸ケーブル
３０ａ、３０ｂ…インダクタ
４０…同軸ケーブル
５０…スタブ
６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ、６０ｅ…同軸ケーブル
７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ、７０ｅ…可変コンデンサ
８０…アースバー
１００…真空室 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... High frequency electric power 2 ... Matching device 3 ... Gas 4 ... Electrode 5 ... Depositing plate 6 ... Coaxial straight pipe feeding 7 ... Substrate 8 ... High frequency power supply 10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e ... Inductor 20 ... Coaxial cable 30a , 30b ... inductor 40 ... coaxial cable 50 ... stub 60a, 60b, 60c, 60d, 60e ... coaxial cable 70a, 70b, 70c, 70d, 70e ... variable capacitor 80 ... earth bar 100 ... vacuum chamber

Claims (13)

真空室と、
前記真空室の内部に設定される共通グランド上に載置され、基板に対向するように配設される電極と、
前記電極に対して前記基板と反対方向に配設され、前記共通グランドと電気的に接続される防着板と、
前記電極に規定の電圧周波数を有する高周波電力を供給し、前記電極における前記高周波電力の電圧位相を変化させるための移相部を備えた高周波電源と、
前記電極の端部それぞれを前記真空室の外部に配置されている前記高周波電源に接続し、前記高周波電源から出力される前記高周波電力を前記電極の前記端部それぞれに伝送するための伝送線路と、
前記伝送線路それぞれに直列に接続され、前記高周波電源と前記電極とのインピーダンスを整合するための整合器と、
前記電極に接続されて、前記電極のインピーダンスの値を調整するための電極インピーダンス調整部と
を具備する真空処理装置。 A vacuum chamber;
An electrode placed on a common ground set inside the vacuum chamber and disposed to face the substrate;
An adhesion preventing plate disposed in a direction opposite to the substrate with respect to the electrode and electrically connected to the common ground;
A high-frequency power source including a phase shift unit for supplying high-frequency power having a prescribed voltage frequency to the electrode and changing a voltage phase of the high-frequency power in the electrode;
A transmission line for connecting each of the ends of the electrode to the high-frequency power source disposed outside the vacuum chamber, and transmitting the high-frequency power output from the high-frequency power source to each of the ends of the electrode; ,
A matching unit connected in series to each of the transmission lines, for matching impedances of the high-frequency power source and the electrode;
A vacuum processing apparatus comprising: an electrode impedance adjusting unit connected to the electrode for adjusting the impedance value of the electrode. 請求項１に記載の真空処理装置において、
前記電極インピーダンス調整部は、前記電極と前記防着板とを並列に接続する、少なくとも１つのインダクタ、またはコンデンサである真空処理装置。 The vacuum processing apparatus according to claim 1,
The said electrode impedance adjustment part is a vacuum processing apparatus which is an at least 1 inductor or capacitor | condenser which connects the said electrode and the said adhesion prevention board in parallel. 請求項２に記載の真空処理装置において、
前記インダクタ、または前記コンデンサは、前記防着板に電気的に接続される導電性部材であるアースバーを介して前記防着板に接続される真空処理装置。 The vacuum processing apparatus according to claim 2,
The said inductor or the said capacitor | condenser is a vacuum processing apparatus connected to the said adhesion prevention board through the earth bar which is an electroconductive member electrically connected to the said adhesion prevention board. 請求項２または３に記載の真空処理装置において、
前記インダクタ、または前記コンデンサは、前記電極と前記防着板とを並列に接続することに換わって、前記電極に並列に接続される伝送ケーブルと前記真空室の外部に設定されている前記共通グランドと共通電位である第１外部共通グランドとの間に接続され、
前記インダクタ、または前記コンデンサが前記真空室の外部に設置される場合、前記インダクタと前記コンデンサとは、それぞれ可変インダクタと可変コンデンサとである真空処理装置。 The vacuum processing apparatus according to claim 2 or 3,
The inductor or the capacitor, instead of connecting the electrode and the deposition plate in parallel, a transmission cable connected in parallel to the electrode and the common ground set outside the vacuum chamber And a first external common ground that is a common potential,
When the inductor or the capacitor is installed outside the vacuum chamber, the inductor and the capacitor are a variable inductor and a variable capacitor, respectively. 真空室と、
前記真空室の内部に設定される共通グランド上に載置され、基板に対向するように配設される電極と、
前記電極に対して前記基板と反対方向に配設され、前記共通グランドと電気的に接続される防着板と、
前記電極に規定の電圧周波数を有する高周波電力を供給し、前記電極における前記高周波電力の電圧位相を変化させるための移相部を備えた高周波電源と、
前記電極の端部それぞれを前記真空室の外部に配置されている前記高周波電源に接続し、前記高周波電源から出力される前記高周波電力を前記電極の前記端部それぞれに伝送するための伝送線路と、
前記伝送線路それぞれに直列に接続され、前記高周波電源と前記電極とのインピーダンスを整合するための整合器と、
前記電極の端部それぞれと前記高周波電源とを接続するそれぞれの前記伝送線路の任意位置の間を電気的に接続するループ回路と
を具備し、
前記電極と、前記伝送線路それぞれと、前記ループ回路とにより電気的な閉ループを形成する真空処理装置。 A vacuum chamber;
An electrode placed on a common ground set inside the vacuum chamber and disposed to face the substrate;
An adhesion preventing plate disposed in a direction opposite to the substrate with respect to the electrode and electrically connected to the common ground;
A high-frequency power source including a phase shift unit for supplying high-frequency power having a prescribed voltage frequency to the electrode and changing a voltage phase of the high-frequency power in the electrode;
A transmission line for connecting each of the ends of the electrode to the high-frequency power source disposed outside the vacuum chamber, and transmitting the high-frequency power output from the high-frequency power source to each of the ends of the electrode; ,
A matching unit connected in series to each of the transmission lines, for matching impedances of the high-frequency power source and the electrode;
A loop circuit that electrically connects between any positions of the transmission lines that connect the ends of the electrodes and the high-frequency power source;
The vacuum processing apparatus which forms an electrical closed loop by the said electrode, each of the said transmission line, and the said loop circuit. 請求項５に記載の真空処理装置において、前記ループ回路は、
前記規定の電圧周波数を有する前記高周波電力の前記ループ回路内波長の整数倍の長さを有する短絡ケーブルと、
前記短絡ケーブルの両端にそれぞれ接続されるインダクタ、あるいはコンデンサとを有する真空処理装置。 The vacuum processing apparatus according to claim 5, wherein the loop circuit is
A short-circuit cable having a length that is an integral multiple of a wavelength in the loop circuit of the high-frequency power having the specified voltage frequency;
A vacuum processing apparatus having inductors or capacitors respectively connected to both ends of the short-circuit cable. 真空室と、
前記真空室の内部に設定される共通グランド上に載置され、基板に対向するように配設される電極と、
前記電極に対して前記基板と反対方向に配設され、前記共通グランドと電気的に接続される防着板と、
前記電極に規定の電圧周波数を有する高周波電力を供給し、前記電極における前記高周波電力の電圧位相を変化させるための移相部を備えた高周波電源と、
前記電極の端部それぞれを前記真空室の外部に配置されている前記高周波電源に接続し、前記高周波電源から出力される前記高周波電力を前記電極の前記端部それぞれに伝送するための伝送線路と、
前記伝送線路それぞれに直列に接続され、前記高周波電源と前記電極とのインピーダンスを整合するための整合器と、
前記電極の端部それぞれと前記高周波電源とを接続する前記伝送線路それぞれの任意位置に並列に接続され、前記電極における前記高周波電力の電圧位相変調特性を調整するためのスタブと
を具備する真空処理装置。 A vacuum chamber;
An electrode placed on a common ground set inside the vacuum chamber and disposed to face the substrate;
An adhesion preventing plate disposed in a direction opposite to the substrate with respect to the electrode and electrically connected to the common ground;
A high-frequency power source including a phase shift unit for supplying high-frequency power having a prescribed voltage frequency to the electrode and changing a voltage phase of the high-frequency power in the electrode;
A transmission line for connecting each of the ends of the electrode to the high-frequency power source disposed outside the vacuum chamber, and transmitting the high-frequency power output from the high-frequency power source to each of the ends of the electrode; ,
A matching unit connected in series to each of the transmission lines, for matching impedances of the high-frequency power source and the electrode;
A vacuum process comprising: a stub connected in parallel at an arbitrary position of each of the transmission lines connecting each end of the electrode and the high-frequency power source, and adjusting a voltage phase modulation characteristic of the high-frequency power in the electrode apparatus. 請求項７に記載の真空処理装置において、
前記スタブは、容量成分を調整可能な可変コンデンサ、あるいはインダクタンス成分を変化可能な可変インダクタであり、前記可変コンデンサ、あるいは前記可変インダクタの前記伝送線路に接続されていない端部は、前記共通グランドと共通電位である第２外部共通グランドに接続される真空処理装置。 The vacuum processing apparatus according to claim 7,
The stub is a variable capacitor capable of adjusting a capacitance component or a variable inductor capable of changing an inductance component, and the end of the variable capacitor or the variable inductor that is not connected to the transmission line is connected to the common ground. A vacuum processing apparatus connected to a second external common ground having a common potential. 真空室と、
前記真空室の内部に設定される共通グランド上に載置され、基板に対向するように配設される電極と、
前記電極に対して前記基板と反対方向に配設され、前記共通グランドと電気的に接続される防着板と、
前記電極に規定の電圧周波数を有する高周波電力を供給し、前記電極における前記高周波電力の電圧位相を変化させるための移相部を備えた高周波電源と、
前記電極の端部それぞれを前記真空室の外部に配置されている前記高周波電源に接続し、前記高周波電源から出力される前記高周波電力を前記電極の前記端部それぞれに伝送するための伝送線路と、
前記伝送線路それぞれに直列に接続され、前記高周波電源と前記電極とのインピーダンスを整合するための整合器と、
前記電極に接続されて、前記電極のインピーダンスの値を調整するための電極インピーダンス調整部と、前記電極の端部それぞれと前記高周波電源とを接続するそれぞれの前記伝送線路の任意位置の間を電気的に接続するループ回路と、前記電極の端部それぞれと前記高周波電源とを接続する前記伝送線路それぞれの任意位置に並列に接続され、前記電極における前記高周波電力の電圧位相変調特性を調整するためのスタブとのうち少なくとも１つと
を具備する真空処理装置。 A vacuum chamber;
An electrode placed on a common ground set inside the vacuum chamber and disposed to face the substrate;
An adhesion preventing plate disposed in a direction opposite to the substrate with respect to the electrode and electrically connected to the common ground;
A high-frequency power source including a phase shift unit for supplying high-frequency power having a prescribed voltage frequency to the electrode and changing a voltage phase of the high-frequency power in the electrode;
A transmission line for connecting each of the ends of the electrode to the high-frequency power source disposed outside the vacuum chamber, and transmitting the high-frequency power output from the high-frequency power source to each of the ends of the electrode; ,
A matching unit connected in series to each of the transmission lines, for matching impedances of the high-frequency power source and the electrode;
An electrode impedance adjusting unit connected to the electrode for adjusting the impedance value of the electrode, and between any arbitrary positions of the transmission lines connecting the end portions of the electrode and the high-frequency power source. To adjust the voltage phase modulation characteristics of the high-frequency power at the electrodes, connected in parallel to arbitrary positions of the loop circuit to be connected to each other and the transmission lines connecting the ends of the electrodes and the high-frequency power source, respectively. A vacuum processing apparatus comprising at least one of the stubs. 真空室の内部に設定される共通グランド上に載置される基板に対向するように配設される電極の端部それぞれに対して、伝送線路を介して規定の電圧周波数を有する高周波電力を供給し、前記電極における前記高周波電力の電圧位相を制御する電力供給・位相制御ステップと、
前記規定の電圧周波数を有する前記高周波電力を供給する高周波電源と前記電極とのインピーダンスを整合するためのインピーダンス整合ステップと、
前記電極のインピーダンスの値を調整して前記電極における電圧定在波分布を変化させることにより、前記電力供給・位相制御ステップによる前記電極における電圧位相変調特性を制御する電極インピーダンス調整ステップと、
前記真空室内に膜原料となるガスを供給し、前記電極からの真空放電によりプラズマを発生させることにより、前記基板上に製膜を行う製膜ステップと
を具備する真空処理装置による製膜方法。 High-frequency power having a specified voltage frequency is supplied to each end of the electrode disposed so as to face the substrate placed on the common ground set inside the vacuum chamber via the transmission line. A power supply / phase control step for controlling a voltage phase of the high-frequency power in the electrode;
An impedance matching step for matching impedance between the electrode and the high-frequency power source that supplies the high-frequency power having the specified voltage frequency;
An electrode impedance adjustment step for controlling a voltage phase modulation characteristic in the electrode by the power supply / phase control step by adjusting a value of a voltage standing wave distribution in the electrode by adjusting a value of the impedance of the electrode;
A film forming method using a vacuum processing apparatus comprising: a film forming step of forming a film on the substrate by supplying a gas as a film material into the vacuum chamber and generating plasma by vacuum discharge from the electrode. 真空室の内部に設定される共通グランド上に載置される基板に対向するように配設される電極の端部それぞれに対して、伝送線路を介して規定の電圧周波数を有する高周波電力を供給し、前記電極における前記高周波電力の電圧位相を制御する電力供給・位相制御ステップと、
前記規定の電圧周波数を有する前記高周波電力を供給する高周波電源と前記電極とのインピーダンスを整合するためのインピーダンス整合ステップと、
前記電極の端部と電力供給・位相制御ステップにおいて前記高周波電力を供給する高周波電源とを接続する前記伝送線路それぞれの任意位置の間を電気的に接続するループ回路のインダクタンス値を調整して、前記電極の端部それぞれで反射されて戻ってくる前記高周波電力のみを前記ループ回路に引き込み、前記電極と、前記伝送線路と、前記ループ回路とにより、前記高周波電力の閉ループを形成するループ形成ステップと、
前記真空室内に膜原料となるガスを供給し、前記電極からの真空放電によりプラズマを発生させることにより、前記基板上に製膜を行う製膜ステップと
を具備する真空処理装置による製膜方法。 High-frequency power having a specified voltage frequency is supplied to each end of the electrode disposed so as to face the substrate placed on the common ground set inside the vacuum chamber via the transmission line. A power supply / phase control step for controlling a voltage phase of the high-frequency power in the electrode;
An impedance matching step for matching impedance between the electrode and the high-frequency power source that supplies the high-frequency power having the specified voltage frequency;
Adjusting the inductance value of a loop circuit that electrically connects between any positions of the transmission lines that connect the ends of the electrodes and the high-frequency power source that supplies the high-frequency power in the power supply / phase control step, A loop forming step of drawing only the high-frequency power reflected and returned from each end of the electrode into the loop circuit, and forming a closed loop of the high-frequency power by the electrode, the transmission line, and the loop circuit. When,
A film forming method using a vacuum processing apparatus comprising: a film forming step of forming a film on the substrate by supplying a gas as a film material into the vacuum chamber and generating plasma by vacuum discharge from the electrode. 真空室の内部に設定される共通グランド上に載置される基板に対向するように配設される電極の端部それぞれに対して、伝送線路を介して規定の電圧周波数を有する高周波電力を供給し、前記電極における前記高周波電力の電圧位相を制御する電力供給・位相制御ステップと、
前記規定の電圧周波数を有する前記高周波電力を供給する高周波電源と前記電極とのインピーダンスを整合するためのインピーダンス整合ステップと、
前記電極の端部それぞれと前記高周波電源とを接続するそれぞれの前記伝送線路の任意位置に並列に接続されるスタブのインダクタンス値、あるいはキャパシタンス値を調整して、前記電極における電圧定在波分布を変化させることにより、前記電力供給・位相制御ステップによる前記電極における電圧位相変調特性を制御するスタブ調整ステップと、
前記真空室内に膜原料となるガスを供給し、前記電極にてプラズマを発生させることにより、前記基板上に製膜を行う製膜ステップと
を具備する真空処理装置による製膜方法。 High-frequency power having a specified voltage frequency is supplied to each end of the electrode disposed so as to face the substrate placed on the common ground set inside the vacuum chamber via the transmission line. A power supply / phase control step for controlling a voltage phase of the high-frequency power in the electrode;
An impedance matching step for matching impedance between the electrode and the high-frequency power source that supplies the high-frequency power having the specified voltage frequency;
By adjusting the inductance value or capacitance value of a stub connected in parallel to an arbitrary position of each transmission line connecting each end of the electrode and the high-frequency power source, the voltage standing wave distribution at the electrode is adjusted. A stub adjustment step for controlling a voltage phase modulation characteristic in the electrode by the power supply / phase control step by changing;
A film forming method by a vacuum processing apparatus comprising: a film forming step of forming a film on the substrate by supplying a gas as a film material into the vacuum chamber and generating plasma by the electrodes. 真空室の内部に設定される共通グランド上に載置される基板に対向するように配設される電極の端部それぞれに対して、伝送線路を介して規定の電圧周波数を有する高周波電力を供給し、前記電極における前記高周波電力の電圧位相を制御する電力供給・位相制御ステップと、
前記規定の電圧周波数を有する前記高周波電力を供給する高周波電源と前記電極とのインピーダンスを整合するためのインピーダンス整合ステップと、
前記電極のインピーダンスの値を調整して前記電極における電圧定在波分布を変化させることにより、前記電力供給・位相制御ステップによる前記電極における電圧位相変調特性を制御する電極インピーダンス調整ステップと、前記電極の端部と電力供給・位相制御ステップにおいて前記高周波電力を供給する高周波電源とを接続する前記伝送線路それぞれの任意位置の間を電気的に接続するループ回路のインダクタンス値を調整して、前記電極の端部それぞれで反射されて戻ってくる前記高周波電力のみを前記ループ回路に引き込み、前記電極と、前記伝送線路と、前記ループ回路とにより、前記高周波電力の閉ループを形成するループ形成ステップと、前記電極の端部それぞれと前記高周波電源とを接続するそれぞれの前記伝送線路の任意位置に並列に接続されるスタブのインダクタンス値、あるいはキャパシタンス値を調整して、前記電極における電圧定在波分布を変化させることにより、前記電力供給・位相制御ステップによる前記電極における電圧位相変調特性を制御するスタブ調整ステップとのうち、少なくとも１つのステップと、
前記真空室内に膜原料となるガスを供給し、前記電極にてプラズマを発生させることにより、前記基板上に製膜を行う製膜ステップと
を具備する真空処理装置による製膜方法。 High-frequency power having a specified voltage frequency is supplied to each end of the electrode disposed so as to face the substrate placed on the common ground set inside the vacuum chamber via the transmission line. A power supply / phase control step for controlling a voltage phase of the high-frequency power in the electrode;
An impedance matching step for matching impedance between the electrode and the high-frequency power source that supplies the high-frequency power having the specified voltage frequency;
An electrode impedance adjusting step for controlling a voltage phase modulation characteristic in the electrode by the power supply / phase control step by adjusting a value of a voltage standing wave distribution in the electrode by adjusting a value of the impedance of the electrode; And adjusting the inductance value of a loop circuit that electrically connects between any positions of the transmission lines that connect the high-frequency power source that supplies the high-frequency power in the power supply / phase control step, A loop forming step of drawing only the high-frequency power reflected and returned at each end of the loop circuit into the loop circuit, and forming a closed loop of the high-frequency power by the electrode, the transmission line, and the loop circuit; Each transmission line connecting each end of the electrode and the high-frequency power source By adjusting the inductance value or capacitance value of the stub connected in parallel to the position and changing the voltage standing wave distribution in the electrode, the voltage phase modulation characteristic in the electrode by the power supply / phase control step can be changed. At least one of the stub adjustment steps to be controlled;
A film forming method by a vacuum processing apparatus comprising: a film forming step of forming a film on the substrate by supplying a gas as a film material into the vacuum chamber and generating plasma by the electrodes.
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