JP5199962B2 - Vacuum processing equipment - Google Patents

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Description

本発明は、真空処理装置に関し、特にプラズマを用いて基板(製膜済みの基板も含む)に処理を行う真空処理装置に関する。   The present invention relates to a vacuum processing apparatus, and more particularly to a vacuum processing apparatus that performs processing on a substrate (including a film-formed substrate) using plasma.

一般的に、薄膜太陽電池の生産性を向上させるためには、高品質なシリコン薄膜を、高速に、かつ、大面積で製膜することが重要である。このような高速かつ大面積な製膜を行う方法としては、プラズマCVD(化学気相成長)法による製膜方法が知られている。   Generally, in order to improve the productivity of a thin film solar cell, it is important to form a high-quality silicon thin film at a high speed and in a large area. As a method for performing such high-speed and large-area film formation, a film formation method by plasma CVD (chemical vapor deposition) is known.

プラズマCVD法による製膜を行うためには、プラズマを発生させるプラズマ生成装置が必要であり、プラズマ生成装置としては、例えば容量結合型高周波プラズマ生成装置や、誘導結合型高周波プラズマ生成装置や、マイクロ波プラズマ生成装置などが知られている。   In order to perform film formation by the plasma CVD method, a plasma generating device that generates plasma is necessary. Examples of the plasma generating device include a capacitively coupled high-frequency plasma generating device, an inductively coupled high-frequency plasma generating device, and a micro A wave plasma generator is known.

容量結合型高周波プラズマ生成装置や誘導結合型高周波プラズマ生成装置(以下、単に「プラズマ生成装置」と表記する。)では、プラズマ生成装置に印加される高周波電力の周波数を数十MHzから百数十MHzまで高める超高周波化(Very High Frequency:VHF)する方法(非特許文献1参照。)や、プラズマを生成する領域の高ガス圧(1kPaよりも高圧)化や、電極と基板との間の距離を狭く(狭ギャップ化)することにより(非特許文献2参照。)、高品質なシリコン薄膜を高速で製膜できることが知られている。   In capacitively coupled high-frequency plasma generators and inductively-coupled high-frequency plasma generators (hereinafter simply referred to as “plasma generators”), the frequency of the high-frequency power applied to the plasma generator is from several tens of MHz to several hundreds of tens. Very high frequency (VHF) method (see Non-Patent Document 1) that increases to MHz, high gas pressure (higher than 1 kPa) in the region where plasma is generated, and between the electrode and the substrate It is known that a high-quality silicon thin film can be formed at high speed by narrowing the distance (narrowing the gap) (see Non-Patent Document 2).

その一方で、マイクロ波プラズマ生成装置では、VHFプラズマ生成装置と比較して低ガス圧(略1kPaよりも低圧)な条件において、均一な高密度のプラズマを得られることが知られている。さらに、マイクロ波プラズマ生成装置は、VHFプラズマ生成装置と比較して大電力の取り扱いに関しても有利な面を持っていることが知られている。   On the other hand, it is known that a microwave plasma generation apparatus can obtain a uniform high-density plasma under conditions of a low gas pressure (lower than about 1 kPa) as compared with a VHF plasma generation apparatus. Furthermore, it is known that the microwave plasma generation apparatus has an advantageous aspect with respect to handling of high power as compared with the VHF plasma generation apparatus.

さらに、リッジ導波管を利用したプラズマ生成装置も知られている(例えば、特許文献1および2参照。)。このプラズマ生成装置は、リッジ導波管の横方向に孔(結合穴)が設けられ、この孔からマイクロ波が供給されている。   Furthermore, a plasma generation apparatus using a ridge waveguide is also known (see, for example, Patent Documents 1 and 2). In this plasma generation device, a hole (coupling hole) is provided in the lateral direction of the ridge waveguide, and microwaves are supplied from this hole.

特表平04−504640号公報Japanese National Publication No. 04-504640 特公昭59−047421号公報Japanese Patent Publication No.59-047421

H.Curtins,N.Wyrsch,M.Favre and A.V.Shah,Plasma Chemistry and Plasma,Processing,Vol.7,No.3,1987,p.267−273H. Curtins, N.M. Wyrsch, M .; Favre and A. V. Shah, Plasma Chemistry and Plasma, Processing, Vol. 7, no. 3, 1987, p. 267-273 T.Matsui,M.Kondo and A.Matsuda,Proceeding 3rd World Conference on Photovoltaic Energy Conversion,Osaka(2003),p.1548−1551T.A. Matsui, M .; Kondo and A.M. Matsuda, Proceeding 3rd World Conference on Photovoltaic Energy Conversion, Osaka (2003), p. 1548-1551 L.Sansonnens,A.Pletzer,D.Magni,A.A.Howling,Ch.Hollenstein and J.P.M.Schmitt,Plasma Sources Sci,Technol,6,(1997),170L. Sansonnes, A.M. Pletzer, D.C. Magni, A .; A. Howling, Ch. Hallestain and J.M. P. M.M. Schmitt, Plasma Sources Sci, Technol, 6, (1997), 170.

しかしながら、VHFプラズマ生成装置は高速なシリコン薄膜の製膜に適する反面、電極上に発生する定在波の影響により大面積化が困難であるという問題があった(非特許文献3参照。)。
つまり、例えばシリコン系薄膜の製膜にあたり、定在波の影響によりプラズマ電極上に電圧分布が発生するため、大面積の均一な品質を有する製膜が困難になるという問題があった。
However, while the VHF plasma generator is suitable for high-speed silicon thin film formation, there is a problem that it is difficult to increase the area due to the influence of standing waves generated on the electrodes (see Non-Patent Document 3).
In other words, for example, when a silicon-based thin film is formed, voltage distribution is generated on the plasma electrode due to the influence of standing waves, which makes it difficult to form a film having a large area and uniform quality.

定在波の影響による問題を解決する方法としては、プラズマ電極を分割する方法が考えられる。しかしながら、プラズマ電極の分割は構造が複雑となることから、薄膜製造装置のコストが高くなるという問題があった。
さらに、プラズマ電極を分割する方法では、隣接するプラズマ電極が干渉するため、プラズマ電極上の電圧分布が均一化の調整工程が煩雑で、上述の問題の解決が困難であるという問題があった。
As a method of solving the problem due to the influence of the standing wave, a method of dividing the plasma electrode can be considered. However, the division of the plasma electrode has a problem in that the structure becomes complicated and the cost of the thin film manufacturing apparatus increases.
Furthermore, in the method of dividing the plasma electrode, adjacent plasma electrodes interfere with each other, so that the adjustment process for equalizing the voltage distribution on the plasma electrode is complicated and it is difficult to solve the above problem.

その一方で、シリコン薄膜の製膜面積が大きくなると、VHFプラズマ生成装置に投入される電力も大きくなる。すると、大電力を供給する給電回路における電力損失も大きくなるため、製膜に関するエネルギ伝送効率が悪化するという問題があった。   On the other hand, as the silicon thin film deposition area increases, the power supplied to the VHF plasma generation apparatus also increases. Then, since the power loss in the power supply circuit for supplying large power also increases, there is a problem that the energy transmission efficiency related to film formation deteriorates.

マイクロ波プラズマ生成装置を用いた製膜においては、プラズマにより石英などから放出される不純物が膜中に混入(コンタミネーション)する問題があり、また製膜条件の選定範囲がシリコン系薄膜製造に対して適応しない場合があるという問題があるため、製膜された膜質の高品質化が図りにくいという問題があった。   In film formation using a microwave plasma generator, there is a problem that impurities released from quartz or the like by plasma are mixed (contaminated) into the film, and the range of film formation conditions is limited to silicon-based thin film production. Therefore, there is a problem that it is difficult to improve the quality of the formed film.

さらに、従来のマイクロ波プラズマ生成装置では、プラズマを生成する領域の圧力が低圧でないと放電できないという問題があるため、薄膜を製膜するプロセスに制限が課されるという問題があった。例えば、薄膜シリコン太陽電池に用いられる結晶質シリコン薄膜は、一般に1kPa以上の高圧環境で製膜を行うが必要とされるが、このような高圧環境では、従来のマイクロ波プラズマ生成装置は放電できないという問題があった。   Further, the conventional microwave plasma generation apparatus has a problem that discharge cannot be performed unless the pressure in the plasma generation region is low, and thus there is a problem that a process for forming a thin film is limited. For example, a crystalline silicon thin film used for a thin-film silicon solar cell is generally required to be formed in a high-pressure environment of 1 kPa or more. However, in such a high-pressure environment, a conventional microwave plasma generator cannot be discharged. There was a problem.

リッジ導波管を利用したプラズマ生成装置では、リッジ導波管に対して、横方向からマイクロ波電力を供給する構造になっていた。すなわち、リッジ導波管に沿った長手方向における電界強度分布は分配室と称されるリッジ導波管に併設された部分および分配室からリッジ導波管にマイクロ波を供給するための結合穴の構成により定まる。そのため、リッジ導波管と分配室は同じ長さが必要であり、かつ分配室や結合穴における取りうる構成が制限されると、電界強度分布の均一性も制限されることからプラズマの均一化が困難になるという問題があった(特許文献1参照。)。   In the plasma generating apparatus using the ridge waveguide, the microwave power is supplied from the lateral direction to the ridge waveguide. That is, the electric field intensity distribution in the longitudinal direction along the ridge waveguide is determined by the portion of the ridge waveguide called the distribution chamber and the coupling hole for supplying the microwave from the distribution chamber to the ridge waveguide. It depends on the configuration. For this reason, the ridge waveguide and the distribution chamber must have the same length, and if the possible arrangements in the distribution chamber and the coupling hole are limited, the uniformity of the electric field strength distribution is also limited, so that the plasma is uniformized. There is a problem that it becomes difficult (see Patent Document 1).

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、プラズマ生成領域へのエネルギ伝送の効率化と、電界強度分布の均一化を図ることにより、大面積で高品質な膜を均一に製膜することができる真空処理装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and by increasing the efficiency of energy transmission to the plasma generation region and making the electric field strength distribution uniform, a large-area high-quality film can be obtained. It aims at providing the vacuum processing apparatus which can form into a film uniformly.

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の真空処理装置は、互いに対向して配置され、間にプラズマ処理が施される基板が配置される放電用のリッジ部であるリッジ電極を有するリッジ導波管からなる放電室と、高周波電力を前記放電室に供給する電源と、内部導体および外部導体からなり、前記電源から前記放電室へ前記高周波電力を導く同軸線路と、リッジ部を有するリッジ導波管からなり、前記放電室が延びる方向に隣接して配置され、前記同軸線路から前記放電室へ前記高周波電力を導く変換部と、が設けられ、前記リッジ部の一方は、前記内部導体と電気的に接続され、前記リッジ部の他方は、前記外部導体と電気的に接続されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The vacuum processing apparatus of the present invention includes a discharge chamber composed of a ridge waveguide having a ridge electrode that is a discharge ridge portion disposed opposite to each other and on which a substrate subjected to plasma processing is disposed, and a high frequency A power source for supplying power to the discharge chamber; an inner conductor and an outer conductor; a coaxial line for guiding the high-frequency power from the power source to the discharge chamber; and a ridge waveguide having a ridge portion; A conversion portion that is arranged adjacent to the extending direction and guides the high-frequency power from the coaxial line to the discharge chamber, and one of the ridge portions is electrically connected to the internal conductor, and the ridge portion The other of these is electrically connected to the outer conductor.

本発明によれば、電源から供給された高周波電力は、同軸線路および変換部を介してリッジ部の間隔狭く設けることで強い電界を発生する放電室のリッジ電極に伝送され、リッジ電極の間に電離ガスを導入することでプラズマ生成に用いられる。
このように、高周波電力は内部導体および外部導体を有する同軸線路と、リッジ導波管からなる変換部を介して、同じく、リッジ導波管からなる放電室に伝送されるため、エネルギ伝送効率の良い導波管そのものを放電室に利用するのでエネルギ伝送の効率低下が防止される。
According to the present invention, the high-frequency power supplied from the power source is transmitted to the ridge electrode of the discharge chamber that generates a strong electric field by providing a narrow gap between the ridge portions via the coaxial line and the conversion portion, and between the ridge electrodes. It is used for plasma generation by introducing ionized gas.
Thus, the high frequency power is transmitted to the discharge chamber made of the ridge waveguide through the coaxial line having the inner conductor and the outer conductor and the conversion portion made of the ridge waveguide. Since a good waveguide itself is used for the discharge chamber, a reduction in energy transmission efficiency is prevented.

その一方で、リッジ導波管の特性により、このリッジ電極に沿う方向(導波管に対する垂直断面方向)間では電界強度分布が均一になる。さらに、リッジ導波管を用いることにより、電界強度分布が均一化された領域を容易に大面積化できる。
そのため、基板に対して均一なプラズマを広い範囲に生成することができる。
On the other hand, due to the characteristics of the ridge waveguide, the electric field strength distribution becomes uniform in the direction along the ridge electrode (the vertical cross-sectional direction with respect to the waveguide). Further, by using the ridge waveguide, the area where the electric field intensity distribution is uniform can be easily increased in area.
Therefore, uniform plasma can be generated over a wide range with respect to the substrate.

上記発明においては、前記変換部は、前記放電室が延びる方向の一方の端部および他方の端部に設けられ、前記一方の端部に設けられた前記変換部には、前記電源と電気的に接続された前記同軸線路が電気的に接続され、前記他方の端部に設けられた前記変換部には、当該変換部から前記放電室に向かって反射する反射電力の位相を調節する位相調整部が設けられていることが望ましい。   In the above invention, the conversion unit is provided at one end and the other end in the direction in which the discharge chamber extends, and the conversion unit provided at the one end includes the power Phase adjustment that adjusts the phase of the reflected power reflected from the converter to the discharge chamber on the converter provided at the other end is electrically connected to the coaxial line connected to It is desirable that a section is provided.

本発明によれば、電源から供給された高周波電力は、同軸線路、一方の端部に接続された変換部、放電室の順に導かれてリッジ電極に伝送される。
その一方で、放電室に導かれた高周波電力の少なくとも一部は、他方の端部に接続された変換部および位相調節部にも導かれ、当該変換部および位相調節部において反射する。すると、放電室では、電源から供給された高周波電力と、反射した反射電力と、により放電室が延びる方向(導波管の長さ方向)に定在波が発生する。
According to the present invention, the high frequency power supplied from the power source is guided to the coaxial line, the conversion unit connected to one end, and the discharge chamber in this order, and transmitted to the ridge electrode.
On the other hand, at least a part of the high-frequency power guided to the discharge chamber is also guided to the conversion unit and the phase adjustment unit connected to the other end, and is reflected by the conversion unit and the phase adjustment unit. Then, in the discharge chamber, a standing wave is generated in the direction in which the discharge chamber extends (the length direction of the waveguide) due to the high-frequency power supplied from the power source and the reflected reflected power.

反射電力の位相を位相調整部により調節することにより、放電室における定在波の位相も調節される。例えば、反射電力の位相を時間的に変動させると、放電室における定在波の位相も時間的に変動される。その結果、リッジ電極の間の電界も時間平均的に均一化される。   By adjusting the phase of the reflected power by the phase adjusting unit, the phase of the standing wave in the discharge chamber is also adjusted. For example, when the phase of the reflected power is changed over time, the phase of the standing wave in the discharge chamber is also changed over time. As a result, the electric field between the ridge electrodes is also made uniform over time.

すなわち、リッジ電極では、リッジ電極に沿う方向(導波管に対し垂直断面方向)はリッジ導波管の基本特性から均一な電界強度分布になり、放電室が延びる方向(導波管の長さに対し平行断面方向)は、位相調整により時間平均的に均一化することができる。この結果リッジ電極全面において、均一なプラズマの生成が可能となる。   That is, in the ridge electrode, the direction along the ridge electrode (perpendicular to the waveguide) is a uniform electric field intensity distribution from the basic characteristics of the ridge waveguide, and the direction in which the discharge chamber extends (the length of the waveguide) (Parallel cross-sectional direction) can be made uniform in time average by phase adjustment. As a result, uniform plasma can be generated on the entire surface of the ridge electrode.

上記発明においては、前記変換部は、前記放電室が延びる方向の一方の端部および他方の端部に設けられ、前記一方の端部に設けられた前記変換部には、一の電源および一の同軸線路が電気的に接続され、前記他方の端部に設けられた前記変換部には、他の電源および他の同軸線路が電気的に接続されていることが望ましい。
さらに、前記一の電源および前記他の電源の少なくとも一方は、供給する高周波電力の位相を調節可能であることが望ましい。
In the above invention, the conversion unit is provided at one end and the other end in the direction in which the discharge chamber extends, and the conversion unit provided at the one end includes one power source and one It is desirable that the other coaxial line is electrically connected, and another power source and another coaxial line are electrically connected to the conversion unit provided at the other end.
Furthermore, it is desirable that at least one of the one power source and the other power source can adjust the phase of the high-frequency power to be supplied.

本発明によれば、放電室におけるリッジ電極に対して、一の電源および他の電源から高周波電力が供給される。そのため、放電室には、一の電源に係る高周波電力と、他の電源に係る高周波電力と、により放電室が延びる方向(導波管の長さ方向)に定在波が発生する。
一の電源に係る高周波電力の位相、および、他の電源に係る高周波電力の位相の少なくとも一方を調節することにより、放電室における定在波の位相も調節される。例えば、一の電源に係る高周波電力の位相を時間的に変動させると、放電室における定在波の位相も時間的に変動される。その結果、リッジ電極の間の電界も時間平均的に均一化される。
According to the present invention, high frequency power is supplied from one power source and another power source to the ridge electrode in the discharge chamber. Therefore, a standing wave is generated in the discharge chamber in the direction in which the discharge chamber extends (the length direction of the waveguide) due to the high-frequency power related to one power source and the high-frequency power related to another power source.
By adjusting at least one of the phase of the high-frequency power related to one power supply and the phase of the high-frequency power related to another power supply, the phase of the standing wave in the discharge chamber is also adjusted. For example, when the phase of the high-frequency power related to one power supply is changed over time, the phase of the standing wave in the discharge chamber is also changed over time. As a result, the electric field between the ridge electrodes is also made uniform over time.

上記発明においては、前記放電室が延びる方向の一方の端部に設けられた前記変換部には、前記電源と電気的に接続された前記同軸線路が電気的に接続され、前記放電室が延びる方向の他方の端部には、前記放電室に向かって反射する反射電力の位相を調節する位相調整部が設けられていることが望ましい。   In the above invention, the coaxial line electrically connected to the power source is electrically connected to the conversion portion provided at one end in the extending direction of the discharge chamber, and the discharge chamber extends. It is desirable that a phase adjustment unit for adjusting the phase of the reflected power reflected toward the discharge chamber is provided at the other end in the direction.

本発明によれば、電源から供給された高周波電力は、同軸線路、一方の端部に接続された変換部、放電室の順に導かれてリッジ電極に伝送される。
その一方で、放電室に導かれた高周波電力の少なくとも一部は、他方の端部に接続された位相調節部にも導かれ、位相調節部から放電室に向って反射する。すると、放電室では、電源から供給された高周波電力と、反射した反射電力と、により放電室が延びる方向(導波管の長さ方向)に定在波が発生する。
According to the present invention, the high frequency power supplied from the power source is guided to the coaxial line, the conversion unit connected to one end, and the discharge chamber in this order, and transmitted to the ridge electrode.
On the other hand, at least a part of the high-frequency power guided to the discharge chamber is also guided to the phase adjusting unit connected to the other end, and is reflected from the phase adjusting unit toward the discharge chamber. Then, in the discharge chamber, a standing wave is generated in the direction in which the discharge chamber extends (the length direction of the waveguide) due to the high-frequency power supplied from the power source and the reflected reflected power.

反射電力の位相を位相調整部により調節することにより、放電室における定在波の位相も調節される。例えば、反射電力の位相を時間的に変動させると、放電室における定在波の位相も時間的に変動される。その結果、リッジ電極の間の電界も時間平均的に均一化される。   By adjusting the phase of the reflected power by the phase adjusting unit, the phase of the standing wave in the discharge chamber is also adjusted. For example, when the phase of the reflected power is changed over time, the phase of the standing wave in the discharge chamber is also changed over time. As a result, the electric field between the ridge electrodes is also made uniform over time.

上記発明においては、前記同軸線路を介して前記電源と電気的に接続された前記変換部における少なくとも前記リッジ部の間には充填材が設けられ、該充填材が設けられていない領域と比較して、前記充填材は誘電率が高いことが望ましい。   In the above invention, a filler is provided at least between the ridge portions in the conversion portion that is electrically connected to the power supply via the coaxial line, and compared with a region where the filler is not provided. The filler preferably has a high dielectric constant.

本発明によれば、リッジ部の間に充填材を設けることにより、充填材が設けられていない場合と比較して、リッジ部を小型化できる。例えば、放電室が延びる方向の寸法を短くすることができる。   According to the present invention, by providing the filler between the ridge portions, the ridge portion can be reduced in size as compared with the case where no filler is provided. For example, the dimension in the direction in which the discharge chamber extends can be shortened.

変換部はリッジ導波管であり、放電室のリッジ電極の間に均一な電界を形成するためには、リッジ部の寸法は供給される高周波電力の周波数に基づいて定まる。そのため、単純にリッジ部の寸法を変更することはできない。
そこで、上述のように、リッジ部の間の空間に誘電率が高い充填材を配置することにより、放電室のリッジ電極の間に均一な電界を形成するという目的を達成しつつ、リッジ部の小型化を図ることができる。
The conversion part is a ridge waveguide, and in order to form a uniform electric field between the ridge electrodes of the discharge chamber, the dimensions of the ridge part are determined based on the frequency of the supplied high-frequency power. For this reason, the dimensions of the ridge portion cannot be simply changed.
Therefore, as described above, by placing a filler having a high dielectric constant in the space between the ridge portions, while achieving the purpose of forming a uniform electric field between the ridge electrodes of the discharge chamber, Miniaturization can be achieved.

上記発明においては、少なくとも、前記放電室は減圧容器の内部に配置されていることが望ましい。   In the above invention, it is desirable that at least the discharge chamber is disposed inside the decompression vessel.

本発明によれば、間にプラズマを生成するリッジ電極を有する放電室は、内部が減圧された減圧容器の内部に配置されるため、放電室自体が放電室内部と外部との間の圧力差に耐える強度を備える必要がない。また、放電室自体により減圧状態となるような密閉構造にする必要もない。そのため、放電室自体が当該圧力差に耐える強度を備える場合と比較して、放電室の構成を簡素にすることができ、構成の自由度が高くなる。   According to the present invention, since the discharge chamber having the ridge electrode for generating plasma in between is disposed inside the decompression vessel whose interior is decompressed, the discharge chamber itself has a pressure difference between the inside of the discharge chamber and the outside. Need not be strong enough to withstand. Further, it is not necessary to have a sealed structure that is in a reduced pressure state by the discharge chamber itself. Therefore, compared with the case where the discharge chamber itself has a strength that can withstand the pressure difference, the configuration of the discharge chamber can be simplified, and the degree of freedom of the configuration is increased.

少なくとも、プラズマが生成される放電室が減圧室の内部に配置されていればよいため、例えば、放電室および変換部の全体が減圧容器の内部に配置されていてもよい。   Since at least the discharge chamber in which plasma is generated needs to be disposed inside the decompression chamber, for example, the entire discharge chamber and the conversion unit may be disposed inside the decompression vessel.

上記発明においては、一対の前記リッジ電極が対向して配置され、一対の前記リッジ電極の一方における内面に前記基板が配置されるとともに、前記リッジ電極の一方における外面には前記基板の温度を調節する温度調節部が設けられ、一対の前記リッジ電極の他方における外面には、前記リッジ電極の他方に沿って、前記リッジ電極の他方の少なくとも一部を通過して前記放電室内部の気体を排気する排気部、および、プラズマの生成に用いられるガスを供給する供給部が設けられていることが望ましい。   In the above invention, the pair of ridge electrodes are disposed to face each other, the substrate is disposed on the inner surface of one of the pair of ridge electrodes, and the temperature of the substrate is adjusted on the outer surface of one of the ridge electrodes. A temperature control unit is provided, and on the other outer surface of the pair of ridge electrodes, the gas inside the discharge chamber is exhausted along the other of the ridge electrodes through at least a part of the other of the ridge electrodes. It is desirable that an exhaust unit for supplying gas and a supply unit for supplying a gas used for generating plasma are provided.

本発明によれば、温度調節部や供給部や排気部などの設置位置と、同軸線路および変換部などの設置位置が異なるため、両者が干渉することがない。   According to the present invention, since the installation positions of the temperature control unit, the supply unit, the exhaust unit, and the like are different from the installation positions of the coaxial line and the conversion unit, they do not interfere with each other.

具体的には、温度調節部等は放電室におけるリッジ電極に隣接して配置される一方で、変換部は放電室が延びる方向に隣接して配置され、同軸線路は、変換部が延びる方向に交差する方向に延びて配置されている。そのため、配置位置に関して温度調節部等と、変換部等とが干渉することがない。
その結果、放電室等における設計の自由度が高くなる。
Specifically, the temperature control unit and the like are disposed adjacent to the ridge electrode in the discharge chamber, while the conversion unit is disposed adjacent to the direction in which the discharge chamber extends, and the coaxial line extends in the direction in which the conversion unit extends. It is arranged extending in the intersecting direction. Therefore, the temperature adjustment unit and the conversion unit do not interfere with each other with respect to the arrangement position.
As a result, the degree of design freedom in the discharge chamber or the like is increased.

上記発明においては、前記基板は、前記リッジ電極の間を、前記放電室が延びる方向に対して交差する方向に移動可能とされ、前記放電室における前記基板が移動する領域には、前記基板が前記放電室に出入りする一対の開口部が設けられていることが望ましい。   In the above invention, the substrate is movable between the ridge electrodes in a direction intersecting the direction in which the discharge chamber extends, and the substrate is located in a region where the substrate moves in the discharge chamber. It is desirable that a pair of openings for entering and exiting the discharge chamber is provided.

本発明によれば、基板は一対の開口部の一方から放電室の内部に搬入され、リッジ電極の間に導かれる。リッジ電極の間では、基板に対してプラズマ処理、例えばプラズマCVDなどの処理が施される。プラズマ処理が施された基板は、一対の開口部の他方から放電室の外部に搬出される。   According to the present invention, the substrate is carried into the discharge chamber from one of the pair of openings and guided between the ridge electrodes. Between the ridge electrodes, a plasma process such as plasma CVD is performed on the substrate. The substrate subjected to the plasma treatment is carried out of the discharge chamber from the other of the pair of openings.

さらに、基板の搬入、基板へのプラズマ処理、基板の搬出を連続して行うことができる。そのため、移動する基板に対して連続的に製膜することで、リッジ電極よりも大きな面積を有する基板に対して連続してプラズマ処理を施すことができ、生産性の向上を図ることができる。   Furthermore, substrate loading, plasma processing to the substrate, and substrate unloading can be performed continuously. Therefore, by continuously forming a film on a moving substrate, a substrate having a larger area than the ridge electrode can be continuously subjected to plasma treatment, and productivity can be improved.

さらに、基板の移動方向に複数の放電室を並べ、一の基板が複数の放電室に連続して搬入されるように構成してもよい。この場合、各放電室において異なるプラズマ処理を施すことができる。   Further, a plurality of discharge chambers may be arranged in the moving direction of the substrate so that one substrate is continuously carried into the plurality of discharge chambers. In this case, different plasma treatments can be performed in each discharge chamber.

上記発明においては、複数の前記放電室が設けられ、前記放電室に対して前記基板の搬入や搬出を行うとともに、一の放電室から他の放電室へ前記基板の搬送を行う搬送部が設けられていることが望ましい。   In the above invention, a plurality of the discharge chambers are provided, and a transport unit that transports the substrate from one discharge chamber to another discharge chamber is provided while the substrate is carried into and out of the discharge chamber. It is desirable that

本発明によれば、一の放電室においてプラズマ処理が施された基板は、搬送部により他の放電室に搬入され、他の放電室においてさらにプラズマ処理が施される。他の放電室において施されるプラズマ処理は、一の放電室におけるプラズマ処理と同一の処理であってもよいし、異なる処理であってもよい。   According to the present invention, a substrate that has been subjected to plasma processing in one discharge chamber is carried into another discharge chamber by the transport unit, and further subjected to plasma processing in the other discharge chamber. The plasma treatment performed in the other discharge chamber may be the same treatment as the plasma treatment in one discharge chamber, or may be a different treatment.

本発明の真空処理装置によれば、内部導体および外部導体を有する同軸線路と、リッジ導波管からなる変換部を介して、同じく、リッジ導波管からなる放電室に高周波電力を伝送させることにより、プラズマ生成領域へのエネルギ伝送の効率化と、電界強度分布の均一化を図ることにより、大面積で高品質な膜を均一に製膜することができるという効果を奏する。   According to the vacuum processing apparatus of the present invention, high-frequency power is similarly transmitted to the discharge chamber made of the ridge waveguide through the coaxial line having the inner conductor and the outer conductor and the conversion portion made of the ridge waveguide. Thus, it is possible to uniformly form a high-quality film with a large area by improving the efficiency of energy transmission to the plasma generation region and making the electric field intensity distribution uniform.

本発明の第1の実施形態に係る製膜装置の概略構成を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining schematic structure of the film forming apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図1のプロセス室の構成を説明するA−A断面視図である。It is AA sectional view explaining the structure of the process chamber of FIG. 図2のプロセス室における寸法を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the dimension in the process chamber of FIG. 図1の変換器の構成を説明するB−B断面視図である。It is a BB sectional view explaining the composition of the converter of Drawing 1. 図3のプロセス室における電界強度分布を説明するグラフである。It is a graph explaining the electric field strength distribution in the process chamber of FIG. 図3のプロセス室における電気力線の分布を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining distribution of the electric line of force in the process chamber of FIG. 本発明の第2の実施形態に係る製膜装置の概略構成を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining schematic structure of the film forming apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る製膜装置の概略構成を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining schematic structure of the film forming apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 図8の第1変換器および第2変換器の構成を説明する断面視図である。It is a sectional view explaining the composition of the 1st converter of Drawing 8, and the 2nd converter. 本発明の第4の実施形態に係る製膜装置の概略構成を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining schematic structure of the film forming apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 図10の真空容器の他の実施例を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the other Example of the vacuum vessel of FIG. 本発明の第5の実施形態に係る製膜装置の構成を説明する概略図である。It is the schematic explaining the structure of the film forming apparatus which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 図12のプロセス室における構成を説明する断面視図である。FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a configuration in the process chamber of FIG. 12. 本発明の第6の実施形態に係る製膜装置の構成を説明する概略図である。It is the schematic explaining the structure of the film forming apparatus which concerns on the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第7の実施形態に係る製膜装置の構成を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the structure of the film forming apparatus which concerns on the 7th Embodiment of this invention. 本発明の第8の実施形態に係る製膜装置の構成を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the structure of the film forming apparatus which concerns on the 8th Embodiment of this invention. 図16の終端板が移動する状態を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the state which the termination | terminus board of FIG. 16 moves.

〔第1の実施形態〕
以下、本発明の第1の実施形態に係る製膜装置ついて図1から図6を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係る製膜装置の概略構成を説明する模式図である。図2は、図1のプロセス室の構成を説明するA−A断面視図である。図3は、図2のプロセス室における寸法を説明する模式図である。図4は、図1の変換器の構成を説明するB−B断面視図である。
[First Embodiment]
Hereinafter, a film forming apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a film forming apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA for explaining the configuration of the process chamber of FIG. FIG. 3 is a schematic diagram for explaining dimensions in the process chamber of FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line B-B for explaining the configuration of the converter of FIG. 1.

本実施形態においては、本発明を、一辺が1mを越える大面積な基板に対して、アモルファス太陽電池や微結晶太陽電池や液晶ディスプレイ用TFT(Thin Film Transistor)などに用いられる非晶質シリコン、微結晶シリコンなどの結晶質シリコン、窒化シリコン等からなる膜の製膜処理を行うことが可能な製膜装置(真空処理装置)1に適用して説明する。   In this embodiment, the present invention relates to an amorphous silicon used for an amorphous solar cell, a microcrystalline solar cell, a TFT for liquid crystal display (Thin Film Transistor), etc., on a large-area substrate having a side exceeding 1 m. Description will be made by applying to a film forming apparatus (vacuum processing apparatus) 1 capable of performing a film forming process of a film made of crystalline silicon such as microcrystalline silicon, silicon nitride or the like.

製膜装置1には、図1に示すように、プロセス室(放電室)2と、第1変換器(変換部)3Aと、第2変換器3Bと、第1同軸線(同軸線路)4Aと、電源5と、整合器6と、第2同軸線4Bと、位相調整器(位相調整部)7と、同軸短絡部8と、排気部9と、ガス供給部10と、が主に設けられている。   As shown in FIG. 1, the film forming apparatus 1 includes a process chamber (discharge chamber) 2, a first converter (converter) 3A, a second converter 3B, and a first coaxial line (coaxial line) 4A. A power source 5, a matching unit 6, a second coaxial line 4B, a phase adjuster (phase adjusting unit) 7, a coaxial short-circuit unit 8, an exhaust unit 9, and a gas supply unit 10. It has been.

プロセス室2は、図1から図3に示すように、内部に配置された基板Sに対してプラズマ処理を施す部分である。
プロセス室2は、アルミニウムやアルミニウム合金材料などの導電性を有し非磁性または弱磁性を有する材料から形成された部品であって、いわゆるダブルリッジ導波管状に形成されたものである。その一方で、プロセス室2の内部は、排気部9により0.1kPaから10kPa程度の真空状態とされるため、プロセス室2はプロセス室2内部と外部との間の圧力差に耐えうる構造とされている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the process chamber 2 is a portion that performs plasma processing on the substrate S disposed therein.
The process chamber 2 is a part made of a conductive non-magnetic or weak magnetic material such as aluminum or an aluminum alloy material, and is formed in a so-called double ridge waveguide tube. On the other hand, since the inside of the process chamber 2 is evacuated to about 0.1 kPa to 10 kPa by the exhaust unit 9, the process chamber 2 has a structure that can withstand a pressure difference between the inside and outside of the process chamber 2. Has been.

プロセス室2には、図2および図3に示すように、一対のリッジ電極21,21が設けられている。
リッジ電極21は、ダブルリッジ導波管であるプロセス室2におけるリッジ部を構成するものであって、互いに対向して配置された平板状の部分である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the process chamber 2 is provided with a pair of ridge electrodes 21 and 21.
The ridge electrode 21 constitutes a ridge portion in the process chamber 2 that is a double ridge waveguide, and is a flat plate-like portion disposed to face each other.

ここで、プロセス室2が延びる方向をL方向(図1における左右方向)、一対のリッジ電極21,21に直交する方向であって、磁力線が延びる方向をE方向(図1における上下方向)、一対のリッジ電極21,21に沿う方向であって、E方向と直交する方向をH方向(図1における紙面に対して直交する方向)とする。
さらに、一方のリッジ電極21から他方のリッジ電極21までの距離であって、E方向に沿う距離をa(mm)とし、リッジ電極21におけるH方向の寸法をb(mm)とする。
Here, the direction in which the process chamber 2 extends is the L direction (left and right direction in FIG. 1), the direction orthogonal to the pair of ridge electrodes 21 and 21, and the direction in which the lines of magnetic force extend is the E direction (up and down direction in FIG. 1). A direction along the pair of ridge electrodes 21 and 21 and perpendicular to the E direction is defined as an H direction (a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1).
Further, the distance from one ridge electrode 21 to the other ridge electrode 21 and the distance along the E direction is a (mm), and the dimension of the ridge electrode 21 in the H direction is b (mm).

すると、一対のリッジ電極21,21に係るサイズ(a,b)は、基板Sに対して適正な膜が製膜されるように定められている。具体的には、パッシェンの法則や、適正な製膜を行うための条件などに基づいて定められている。   Then, the size (a, b) relating to the pair of ridge electrodes 21 and 21 is determined so that an appropriate film is formed on the substrate S. Specifically, it is determined based on Paschen's law and conditions for performing proper film formation.

例えば、一対のリッジ電極21,21の間隔aは、基板Sが配置された際に、基板Sの表面からリッジ電極21までの隙間を1mmから25mm程度に設定するために、5mmから30mm程度に設定される例を挙げることができる。   For example, the distance a between the pair of ridge electrodes 21 and 21 is about 5 mm to 30 mm in order to set the gap from the surface of the substrate S to the ridge electrode 21 to about 1 mm to 25 mm when the substrate S is arranged. An example can be given.

その一方で、リッジ電極21におけるH方向の寸法bは、基板Sを移動させつつ製膜する方法を採用した場合には、寸法bの影響を受けることなく、均一な膜を製膜できるため、特に規定されない。   On the other hand, the dimension b in the H direction of the ridge electrode 21 can form a uniform film without being affected by the dimension b when the method of forming the film while moving the substrate S is adopted. Not specified.

図5は、図3のプロセス室における電界強度分布を説明するグラフである。図6は、図3のプロセス室における電気力線の分布を説明する模式図である。
プロセス室2における磁界強度分布は、図5に示すように、一対のリッジ電極21,21の間で磁界強度が強くなるとともに、磁界強度がほぼ一定となる。
さらに、プロセス室2における電気力線の分布は、図6に示すように、一対のリッジ電極21,21の間に集中するとともに、一対のリッジ電極21,21の間では、電気力線がほぼ平行に並ぶ。これらは、ダブルリッジ導波管を含むリッジ導波管の特性によって、もたらされるものである。
FIG. 5 is a graph for explaining the electric field strength distribution in the process chamber of FIG. FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the distribution of lines of electric force in the process chamber of FIG.
In the magnetic field strength distribution in the process chamber 2, as shown in FIG. 5, the magnetic field strength increases between the pair of ridge electrodes 21 and 21, and the magnetic field strength becomes substantially constant.
Furthermore, the distribution of the electric lines of force in the process chamber 2 is concentrated between the pair of ridge electrodes 21 and 21, as shown in FIG. Line up in parallel. These are brought about by the characteristics of the ridge waveguide including the double ridge waveguide.

基板Sとしては透光性ガラス基板を例示することができ、例えば、縦横の大きさが1.4m×1.1mであり、厚さが3.0mmから4.5mmのものを挙げることができる。   As the substrate S, a translucent glass substrate can be exemplified. For example, a substrate having a vertical and horizontal size of 1.4 m × 1.1 m and a thickness of 3.0 mm to 4.5 mm can be exemplified. .

第1変換器3Aは、図1および図4に示すように、電源5から供給された高周波電力が導入される部分であって、供給された高周波電力をプロセス室2に伝送するものである。
第1変換器3Aは、プロセス室2におけるプロセス室2が延びる方向(L方向)の端部に電気的に接続されたアルミニウム材料などの導電性を有し非磁性または弱磁性を有する材料から形成された部品であって、いわゆるダブルリッジ導波管状に形成されたものである。さらに第1変換器3Aは、リッジ導波管の特性を利用して、高周波電力の伝送モードを平行平板モードに変換するものである。
As shown in FIGS. 1 and 4, the first converter 3 </ b> A is a part to which high frequency power supplied from the power source 5 is introduced, and transmits the supplied high frequency power to the process chamber 2.
The first converter 3A is formed of a conductive non-magnetic or weak magnetic material such as an aluminum material electrically connected to an end of the process chamber 2 in the direction (L direction) in which the process chamber 2 extends. These parts are formed in a so-called double ridge waveguide tube. Further, the first converter 3A converts the transmission mode of the high-frequency power into the parallel plate mode using the characteristics of the ridge waveguide.

その一方で、第1変換器3Aの内部は、プロセス室2と同様に、排気部9により0.1kPaから10kPa程度の真空状態とされる。そのため、第1変換器3Aは第1変換器3Aの内部と外部との間の圧力差に耐えうる構造とされている。   On the other hand, like the process chamber 2, the inside of the first converter 3 </ b> A is brought into a vacuum state of about 0.1 kPa to 10 kPa by the exhaust unit 9. Therefore, the first converter 3A has a structure that can withstand a pressure difference between the inside and the outside of the first converter 3A.

第1変換器3Aには、図1および図4に示すように、一対のリッジ部31,31が設けられている。
リッジ部31は、ダブルリッジ導波管である第1変換器3Aにおけるリッジ部を構成するものであって、互いに対向して配置された平板状の部分である。
As shown in FIGS. 1 and 4, the first converter 3 </ b> A is provided with a pair of ridge portions 31 and 31.
The ridge portion 31 constitutes a ridge portion in the first converter 3 </ b> A that is a double ridge waveguide, and is a flat plate-like portion disposed to face each other.

一対のリッジ部31,31の一方、例えば図4における下側のリッジ部31には、第1同軸線4Aにおける内部導体41が電気的に接続されている。一対のリッジ部31,31の他方、例えば図4における上側のリッジ部31には、第1同軸線4Aにおける外部導体42が電気的に接続されている。   The inner conductor 41 in the first coaxial line 4A is electrically connected to one of the pair of ridge portions 31, 31, for example, the lower ridge portion 31 in FIG. The outer conductor 42 in the first coaxial line 4A is electrically connected to the other of the pair of ridges 31, 31, for example, the upper ridge 31 in FIG.

第2変換器3Bは、図1に示すように、第2同軸線4B、位相調整器7および同軸短絡部8とともに反射電力の位相調節に係るものである。
第2変換器3Bは、プロセス室2におけるプロセス室2が延びる方向(L方向)の端部に電気的に接続されたアルミニウム材料などの導電性を有する材料から形成された部品であって、いわゆるダブルリッジ導波管状に形成されたものである。
As shown in FIG. 1, the second converter 3 </ b> B relates to the phase adjustment of the reflected power together with the second coaxial line 4 </ b> B, the phase adjuster 7, and the coaxial short-circuit portion 8.
The second converter 3B is a component formed of a conductive material such as an aluminum material electrically connected to an end of the process chamber 2 in the direction (L direction) in which the process chamber 2 extends. It is formed in a double ridge waveguide tube.

その一方で、第2変換器3Bの内部は、プロセス室2と同様に、排気部9により0.1kPaから10kPa程度の真空状態とされる。そのため、第2変換器3Bは第2変換器3Bの内部と外部との間の圧力差に耐えうる構造とされている。   On the other hand, like the process chamber 2, the inside of the second converter 3B is brought into a vacuum state of about 0.1 kPa to 10 kPa by the exhaust unit 9. Therefore, the second converter 3B has a structure that can withstand a pressure difference between the inside and the outside of the second converter 3B.

第2変換器3Bには、図1および図4に示すように一対のリッジ部31,31が設けられている。
リッジ部31は、ダブルリッジ導波管である第2変換器3Bにおけるリッジ部を構成するものであって、互いに対向して配置された平板状の部分である。
The second converter 3B is provided with a pair of ridge portions 31, 31 as shown in FIGS.
The ridge portion 31 constitutes a ridge portion in the second converter 3B, which is a double ridge waveguide, and is a flat plate portion disposed opposite to each other.

一対のリッジ部31,31の一方、例えば図4における下側のリッジ部31には、第2同軸線4Bにおける内部導体41が電気的に接続されている。一対のリッジ部31,31の他方、例えば図4における上側のリッジ部31には、第2同軸線4Bにおける外部導体42が電気的に接続されている。   The inner conductor 41 in the second coaxial line 4B is electrically connected to one of the pair of ridge portions 31, 31, for example, the lower ridge portion 31 in FIG. The outer conductor 42 of the second coaxial line 4B is electrically connected to the other of the pair of ridges 31, 31, for example, the upper ridge 31 in FIG.

なお、プロセス室2、第1変換器3Aおよび第2変換器3Bを構成するダブルリッジ導波管は、公知のものを用いることができ、特に限定するものではない。
さらに、プロセス室2、第1変換器3Aおよび第2変換器3Bは、図1から図3に示すようにダブルリッジ導波管により構成されていてもよいし、シングルリッジ導波管により構成されていてもよく、特に限定するものではない。
The double ridge waveguide constituting the process chamber 2, the first converter 3A, and the second converter 3B can be a known one, and is not particularly limited.
Further, the process chamber 2, the first converter 3A, and the second converter 3B may be configured by a double ridge waveguide as shown in FIGS. 1 to 3, or may be configured by a single ridge waveguide. There is no particular limitation.

第1同軸線4Aは、図1に示すように、電源5から供給された高周波電力を第1変換器3Aに導くものである。第1同軸線4Aには、電源5および整合器6が電気的に接続して設けられている。
第1同軸線4Aには、図4に示すように、内部導体41と、外部導体42とが設けられている。内部導体41は、棒状または線状に延びる金属などの導電体から形成されたものである。外部導体42は、内部に内部導体41が配置された円筒状に形成された金属などの導電体から形成されたものである。内部導体41と外部導体42との間には、誘導体(図示せず)が配置されている。さらに、図4における下側のリッジ部31には、第1同軸線4Aにおける内部導体41が電気的に接続され、上側のリッジ部31には、第1同軸線4Aにおける外部導体42が電気的に接続されている。
なお、第1同軸線4Aの構成としては、公知の構成を用いることができ、特に限定するものではない。
As shown in FIG. 1, the first coaxial line 4 </ b> A guides the high frequency power supplied from the power source 5 to the first converter 3 </ b> A. A power supply 5 and a matching unit 6 are electrically connected to the first coaxial line 4A.
As shown in FIG. 4, the first coaxial line 4 </ b> A is provided with an inner conductor 41 and an outer conductor 42. The inner conductor 41 is formed from a conductor such as a metal extending in a rod shape or a linear shape. The outer conductor 42 is formed of a conductor such as a metal formed in a cylindrical shape in which the inner conductor 41 is disposed. A derivative (not shown) is disposed between the inner conductor 41 and the outer conductor 42. Further, the inner conductor 41 in the first coaxial line 4A is electrically connected to the lower ridge portion 31 in FIG. 4, and the outer conductor 42 in the first coaxial line 4A is electrically connected to the upper ridge portion 31. It is connected to the.
In addition, as a structure of 4 A of 1st coaxial lines, a well-known structure can be used and it does not specifically limit.

電源5は、図1に示すように、プロセス室2に高周波電力を供給するものである。例えば、周波数が13.56MHz以上、好ましくは30MHzから400MHz(VHF帯からUHF帯)の高周波電力を供給するものである。
従来の同軸線を用いた給電方法と比較して、13.56MHzではダブルリッジ導波管のサイズが大きくなるため、本発明の特徴をより活用するには30MHz以上が好ましい。一方、更に高い周波数になるに従い、プロセス室2が延びる方向に生じる定在波の影響が顕著になるため、400MHz以下が好ましい。
The power source 5 supplies high frequency power to the process chamber 2 as shown in FIG. For example, high frequency power having a frequency of 13.56 MHz or more, preferably 30 MHz to 400 MHz (VHF band to UHF band) is supplied.
Compared to a conventional power feeding method using a coaxial line, the size of the double ridge waveguide is increased at 13.56 MHz, and therefore, 30 MHz or more is preferable in order to further utilize the features of the present invention. On the other hand, as the frequency becomes higher, the influence of standing waves generated in the direction in which the process chamber 2 extends becomes more prominent.

電源5は、第1同軸線4Aと電気的に接続され、整合器6と第1同軸線4Aを介して第1変換器3Aに高周波電力を供給するものである。第1変換器3Aに供給された高周波電力は、伝送モードが平行平板モードに変換された後にプロセス室2に伝送される。
なお、電源5としては、公知の高周波電源を用いることができ、特に限定するものではない。
The power source 5 is electrically connected to the first coaxial line 4A and supplies high-frequency power to the first converter 3A via the matching unit 6 and the first coaxial line 4A. The high frequency power supplied to the first converter 3A is transmitted to the process chamber 2 after the transmission mode is converted to the parallel plate mode.
The power source 5 can be a known high-frequency power source and is not particularly limited.

第2同軸線4Bは、図1に示すように、第2変換器3B、位相調整器7および同軸短絡部8とともに反射電力の位相調節に係るものである。
第2同軸線4Bには、図4に示すように、内部導体41と、外部導体42とが設けられている。内部導体41は、棒状または線状に延びる金属などの導電体から形成されたものである。外部導体42は、内部に内部導体41が配置された円筒状に形成された金属などの導電体から形成されたものである。内部導体41と外部導体42との間には、誘導体(図示せず)が配置されている。さらに、図4における下側のリッジ部31には、第1同軸線4Bにおける内部導体41が電気的に接続され、上側のリッジ部31には、第1同軸線4Bにおける外部導体42が電気的に接続されている。
なお、第2同軸線4Bの構成としては、公知の構成を用いることができ、特に限定するものではない。
As shown in FIG. 1, the second coaxial line 4 </ b> B relates to the phase adjustment of the reflected power together with the second converter 3 </ b> B, the phase adjuster 7, and the coaxial short-circuit portion 8.
As shown in FIG. 4, the second coaxial line 4 </ b> B is provided with an inner conductor 41 and an outer conductor 42. The inner conductor 41 is formed from a conductor such as a metal extending in a rod shape or a linear shape. The outer conductor 42 is formed of a conductor such as a metal formed in a cylindrical shape in which the inner conductor 41 is disposed. A derivative (not shown) is disposed between the inner conductor 41 and the outer conductor 42. Further, the inner conductor 41 in the first coaxial line 4B is electrically connected to the lower ridge portion 31 in FIG. 4, and the outer conductor 42 in the first coaxial line 4B is electrically connected to the upper ridge portion 31. It is connected to the.
In addition, as a structure of the 2nd coaxial line 4B, a well-known structure can be used and it does not specifically limit.

位相調整器7は、図1に示すように、第2変換器3B、第2同軸線4Bおよび同軸短絡部8とともに、第2変換器3Bからプロセス室2に向かう反射電力の位相調整を行うものである。
位相調整器7は第2同軸線4Bと電気的に接続されるとともに、第2変換器3Bと伝送の終端となる同軸短絡部8との間に配置されている。位相調整器7としては、位相調整周期をプラズマ処理内容により数Hzから数10kHzで位相調整できるものが好ましい。
なお、位相調整器7としては、公知のものを用いることができ、特に限定するものではない。
As shown in FIG. 1, the phase adjuster 7 adjusts the phase of reflected power from the second converter 3 </ b> B toward the process chamber 2 together with the second converter 3 </ b> B, the second coaxial line 4 </ b> B, and the coaxial short-circuit portion 8. It is.
The phase adjuster 7 is electrically connected to the second coaxial line 4B, and is disposed between the second converter 3B and the coaxial short-circuit portion 8 serving as an end of transmission. The phase adjuster 7 is preferably one that can adjust the phase of the phase adjustment cycle from several Hz to several tens of kHz depending on the plasma processing content.
In addition, as the phase adjuster 7, a well-known thing can be used and it does not specifically limit.

同軸短絡部8は、図1に示すように、第2同軸線4Bにおける内部導体41と、外部導体42とを電気的に接続して短絡させるものである。
同軸短絡部8は、第2同軸線4Bにおける端部に配置されている。同軸短絡部8としては、終端として全反射するものが好ましい。
なお、同軸短絡部8としては、公知のものを用いることができ、特に限定するものではない。
As shown in FIG. 1, the coaxial short-circuit portion 8 electrically connects and short-circuits the inner conductor 41 and the outer conductor 42 in the second coaxial line 4 </ b> B.
The coaxial short circuit part 8 is arrange | positioned at the edge part in the 2nd coaxial line 4B. The coaxial short-circuit portion 8 is preferably one that totally reflects as an end.
In addition, as the coaxial short circuit part 8, a well-known thing can be used and it does not specifically limit.

排気部9は、図1に示すように、プロセス室2、第1変換器3Aおよび第2変換器3Bの内部から気体(流体)を排気することにより、真空状態にまで減圧するものである。
なお、排気部9としては、公知の真空ポンプなどを用いることができ、特に限定するものではない。
As shown in FIG. 1, the exhaust unit 9 exhausts a gas (fluid) from the inside of the process chamber 2, the first converter 3 </ b> A, and the second converter 3 </ b> B, thereby reducing the pressure to a vacuum state.
In addition, as the exhaust part 9, a well-known vacuum pump etc. can be used and it does not specifically limit.

ガス供給部10は、図1に示すように、プラズマの生成に用いられる基板S表面に製膜する原料ガスを含む母ガス(例えば、SiHガスなど)を、一対のリッジ電極21,21の間に供給するものである。 As shown in FIG. 1, the gas supply unit 10 uses a mother gas (for example, SiH 4 gas) containing a source gas to be formed on the surface of the substrate S used for plasma generation, as a pair of ridge electrodes 21 and 21. Supply in between.

次に、上記の構成からなる製膜装置1における基板Sに対するプラズマ処理である製膜処理について説明する。
基板Sは、図2に示すように、プロセス室2におけるリッジ電極21の上に配置される。その後、図1に示すように、排気部9によりプロセス室2、第1変換器3Aおよび第2変換器3Bの内部から、空気などの気体が排気される。
Next, a film forming process that is a plasma process for the substrate S in the film forming apparatus 1 having the above-described configuration will be described.
The substrate S is disposed on the ridge electrode 21 in the process chamber 2 as shown in FIG. Thereafter, as shown in FIG. 1, a gas such as air is exhausted from the inside of the process chamber 2, the first converter 3 </ b> A, and the second converter 3 </ b> B by the exhaust unit 9.

さらに、電源5から周波数が13.56MHz以上、好ましくは30MHzから400MHzの高周波電力がプロセス室2のリッジ電極21に供給されるとともに、ガス供給部10から一対のリッジ電極21,21の間に、例えばSiHガスなどの母ガスが供給される。
このとき、排気部9の排気量を制御して、プロセス室2等の内部、言い換えると、一対のリッジ電極21,21の間は、0.1kPaから10kPa程度の真空状態に保たれている。
Further, high frequency power having a frequency of 13.56 MHz or more, preferably 30 MHz to 400 MHz, is supplied from the power source 5 to the ridge electrode 21 of the process chamber 2, and between the gas supply unit 10 and the pair of ridge electrodes 21, 21, For example, a mother gas such as SiH 4 gas is supplied.
At this time, the exhaust amount of the exhaust unit 9 is controlled to maintain a vacuum state of about 0.1 kPa to 10 kPa inside the process chamber 2 or the like, in other words, between the pair of ridge electrodes 21 and 21.

なお、ガス供給部10と排気部9とプロセス室2の位置関係は、図1の矢印に示したような位置に特定するものではない。例えば排気部9とプロセス室2のリッジ電極21の少なくとも一部から排気して、プロセス室2の下部方向から排気するようにしても良い。   It should be noted that the positional relationship among the gas supply unit 10, the exhaust unit 9, and the process chamber 2 is not limited to the position shown by the arrow in FIG. For example, exhaust may be performed from at least a part of the exhaust portion 9 and the ridge electrode 21 of the process chamber 2 and may be performed from the lower portion of the process chamber 2.

電源5から供給された高周波電力は、第1同軸線4Aによって整合器6を介して第1変換器3Aに伝送される。整合器6では高周波電力を伝送する系統におけるインピーダンスなどの値が調節される。第1変換器3Aでは、高周波電力の伝送モードが平行平板モードに変換される。   The high frequency power supplied from the power source 5 is transmitted to the first converter 3A via the matching unit 6 by the first coaxial line 4A. The matching unit 6 adjusts values such as impedance in a system that transmits high-frequency power. In the first converter 3A, the transmission mode of the high frequency power is converted into the parallel plate mode.

第1変換器3Aに供給された高周波電力はプロセス室2に伝送され、一対のリッジ電極21,21の間に、リッジ電極に沿う方向であるH方向に関して、ほぼ均一な強度分布の電界が形成される(図5および図6参照。)。   The high frequency power supplied to the first converter 3A is transmitted to the process chamber 2, and an electric field having a substantially uniform intensity distribution is formed between the pair of ridge electrodes 21 and 21 in the H direction, which is a direction along the ridge electrode. (See FIGS. 5 and 6).

その一方で、プロセス室2に伝送された高周波電力の一部は、第2変換器3B、第2同軸線4B、位相調整器7、および、同軸短絡部8に伝送され同軸短絡部8において反射される。プロセス室2には、電源5から供給された入力電力と、反射された反射電力とにより定在波が形成される。定在波の位置(位相)が固定されると、一対のリッジ電極21,21におけるL方向の電界強度の分布に偏りが生じる。   On the other hand, a part of the high-frequency power transmitted to the process chamber 2 is transmitted to the second converter 3B, the second coaxial line 4B, the phase adjuster 7, and the coaxial short-circuit portion 8 and reflected at the coaxial short-circuit portion 8. Is done. A standing wave is formed in the process chamber 2 by the input power supplied from the power source 5 and the reflected reflected power. When the position (phase) of the standing wave is fixed, the L-direction electric field intensity distribution in the pair of ridge electrodes 21 and 21 is biased.

そこで、位相調整器7によって反射電力の位相を調節することにより、プロセス室2に形成される定在波の位置の調節が行われる。これにより、一対のリッジ電極21,21におけるプロセス室2が延びる方向であるL方向の電界強度の分布が時間平均的に均一化される。   Therefore, the position of the standing wave formed in the process chamber 2 is adjusted by adjusting the phase of the reflected power by the phase adjuster 7. Thereby, the distribution of the electric field strength in the L direction, which is the direction in which the process chamber 2 extends, in the pair of ridge electrodes 21 and 21 is made uniform on a time average basis.

具体的には、定在波の位置が、時間の経過に伴いL方向に、Sin波状や、三角波状や、階段(ステップ)状に移動するように反射電力の位相が調節される。
定在波が移動する範囲や、定在波を移動させる方式(Sin波状、三角波状、階段状等)や位相調整の周期の適正化は、電力の分布や、プラズマからの発光の分布や、プラズマ密度の分布や、製膜された膜に係る特性の分布等に基づいて行われる。膜に係る特性としては、膜厚や、膜質や、太陽電池等の半導体としての特性などを挙げることができる。
Specifically, the phase of the reflected power is adjusted so that the position of the standing wave moves in the L direction in a sine wave shape, a triangular wave shape, or a staircase (step) shape as time passes.
The range in which the standing wave moves, the method of moving the standing wave (Sin wave shape, triangular wave shape, stepped shape, etc.) and the optimization of the phase adjustment period are the power distribution, the light emission distribution from the plasma, This is performed based on the distribution of plasma density, the distribution of characteristics related to the formed film, and the like. Examples of characteristics relating to the film include film thickness, film quality, and characteristics as a semiconductor such as a solar cell.

このような状態において一対のリッジ電極21,21の間で母ガスが電離され、プラズマが形成される。形成されたプラズマにより基板Sの上に均一な膜、例えばアモルファスシリコン膜や結晶質シリコン膜が形成される。   In such a state, the mother gas is ionized between the pair of ridge electrodes 21 and 21, and plasma is formed. A uniform film such as an amorphous silicon film or a crystalline silicon film is formed on the substrate S by the formed plasma.

上記の構成によれば、電源5から供給された高周波電力は、第1同軸線4Aおよび第1変換器3Aを介してプロセス室2の一対のリッジ電極21,21に伝送され、一対のリッジ電極21,21の間におけるプラズマ生成に用いられる。
このように、高周波電力は内部導体41および外部導体42を有する第1同軸線4Aと、リッジ導波管からなる第1変換器3Aを介して、同じく、リッジ導波管からなるプロセス室2に伝送されるため、エネルギ伝送の効率化を図ることができる。
According to the above configuration, the high-frequency power supplied from the power source 5 is transmitted to the pair of ridge electrodes 21 and 21 in the process chamber 2 via the first coaxial line 4A and the first converter 3A, and the pair of ridge electrodes Used for plasma generation between 21 and 21.
As described above, the high-frequency power is transferred to the process chamber 2 made of the ridge waveguide through the first coaxial line 4A having the inner conductor 41 and the outer conductor 42 and the first converter 3A made of the ridge waveguide. Since it is transmitted, the efficiency of energy transmission can be improved.

その一方で、リッジ部を形成したリッジ導波管の特性により、この一対のリッジ電極21,21の間ではリッジ電極に沿う方向(H方向)の電界強度分布がほぼ均一になる。さらに、リッジ導波管を用いることにより、伝送損出が小さいために電界強度分布がほぼ均一化された領域を容易に大面積化できる。   On the other hand, due to the characteristics of the ridge waveguide in which the ridge portion is formed, the electric field intensity distribution in the direction along the ridge electrode (H direction) is almost uniform between the pair of ridge electrodes 21 and 21. Further, by using the ridge waveguide, the area where the electric field intensity distribution is almost uniform can be easily increased because the transmission loss is small.

反射電力の位相を位相調整器7により調節することにより、プロセス室2における定在波の位相も調節される。例えば、反射電力の位相を時間的に変動させると、プロセス室2におけるプロセス室2が延びる方向(L方向)の定在波の位相も時間的に変動される。その結果、一対のリッジ電極21,21の間のプロセス室2が延びる方向(L方向)の電界も時間平均的に均一化することができる。
そのため、基板Sに対して均一なプラズマを広い範囲に生成することができ、大面積基板へ製膜するにあたり、高品質な膜を均一に製膜することができる。
By adjusting the phase of the reflected power by the phase adjuster 7, the phase of the standing wave in the process chamber 2 is also adjusted. For example, when the phase of the reflected power is temporally changed, the phase of the standing wave in the process chamber 2 extending in the direction (L direction) is also temporally changed. As a result, the electric field in the direction (L direction) in which the process chamber 2 extends between the pair of ridge electrodes 21 and 21 can also be uniformed on a time average basis.
Therefore, a uniform plasma can be generated over a wide range on the substrate S, and a high-quality film can be uniformly formed when forming a film on a large-area substrate.

〔第2の実施形態〕
次に、本発明の第2の実施形態について図7を参照して説明する。
本実施形態の製膜装置の基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、高周波電力の供給に関する構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図7を用いて高周波電力の供給に関する構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図7は、本実施形態に係る製膜装置の概略構成を説明する模式図である。
なお、第1の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The basic configuration of the film forming apparatus of this embodiment is the same as that of the first embodiment, but the configuration relating to the supply of high-frequency power is different from that of the first embodiment. Therefore, in the present embodiment, only the configuration relating to the supply of high-frequency power will be described using FIG. 7, and description of other components and the like will be omitted.
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the film forming apparatus according to the present embodiment.
In addition, about the structure same as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

製膜装置101には、図7に示すように、プロセス室2と、第1変換器3Aと、第2変換器(変換部)3Bと、第1同軸線(一の同軸線路)104Aと、第1電源(一の電源)105Aと、第1サーキュレータ107Aと、第1整合器106Aと、第2同軸線(他の同軸線路)104Bと、第2電源(他の電源)105Bと、第2サーキュレータ107Bと、第2整合器106Bと、排気部9と、ガス供給部10と、が主に設けられている。   In the film forming apparatus 101, as shown in FIG. 7, the process chamber 2, the first converter 3A, the second converter (converter) 3B, the first coaxial line (one coaxial line) 104A, First power source (one power source) 105A, first circulator 107A, first matching unit 106A, second coaxial line (other coaxial line) 104B, second power source (other power source) 105B, second A circulator 107B, a second matching unit 106B, an exhaust unit 9, and a gas supply unit 10 are mainly provided.

第1変換器3Aおよび第2変換器3Bは、図7に示すように、それぞれ、第1電源105Aおよび第2電源105Bから供給された高周波電力が導入される部分であって、供給された高周波電力をプロセス室2に伝送するものである。
さらに、第1変換器3Aおよび第2変換器3Bは、リッジ導波管の特性を利用して、高周波電力の伝送モードを平行平板モードに変換するものである。
As shown in FIG. 7, the first converter 3A and the second converter 3B are portions to which the high frequency power supplied from the first power source 105A and the second power source 105B are introduced, respectively. Electric power is transmitted to the process chamber 2.
Further, the first converter 3A and the second converter 3B convert the transmission mode of the high-frequency power into the parallel plate mode using the characteristics of the ridge waveguide.

第1同軸線104Aおよび第2同軸線104Bは、図7に示すように、それぞれ、第1電源105Aおよび第2電源105Bから供給された高周波電力を、第1変換器3Aおよび第2変換器3Bに導くものである。
第1同軸線104Aには、第1電源105Aおよび第1整合器106Aが電気的に接続して設けられている。その一方で、第2同軸線104Bには、第2電源105Bおよび第2整合器106Bが電気的に接続して設けられている。
As shown in FIG. 7, the first coaxial line 104A and the second coaxial line 104B convert the high frequency power supplied from the first power source 105A and the second power source 105B to the first converter 3A and the second converter 3B, respectively. It leads to.
A first power source 105A and a first matching unit 106A are electrically connected to the first coaxial line 104A. On the other hand, a second power source 105B and a second matching unit 106B are electrically connected to the second coaxial line 104B.

第1電源105Aおよび第2電源105Bは、図7に示すように、プロセス室2に高周波電力を伝送するものである。例えば、周波数が13.56MHz以上、好ましくは30MHzから400MHzの高周波電力を供給するものであり、それぞれ、供給する高周波電力の位相を調節できるものである。   The first power supply 105A and the second power supply 105B transmit high frequency power to the process chamber 2 as shown in FIG. For example, high frequency power having a frequency of 13.56 MHz or more, preferably 30 MHz to 400 MHz is supplied, and the phase of the supplied high frequency power can be adjusted.

第1電源105Aは、第1同軸線104Aと電気的に接続され、第1同軸線104Aを介して第1変換器3Aに高周波電力を供給するものである。その一方で、第2電源105Bは、第2同軸線104Bと電気的に接続され、第2同軸線104Bを介して第2変換器3Bに高周波電力を供給するものである。
第1変換器3Aおよび第2変換器3Bに供給された高周波電力は、伝送モードが平行平板モードに変換された後にプロセス室2に伝送される。
The first power source 105A is electrically connected to the first coaxial line 104A, and supplies high-frequency power to the first converter 3A via the first coaxial line 104A. On the other hand, the second power source 105B is electrically connected to the second coaxial line 104B and supplies high-frequency power to the second converter 3B via the second coaxial line 104B.
The high frequency power supplied to the first converter 3A and the second converter 3B is transmitted to the process chamber 2 after the transmission mode is converted into the parallel plate mode.

第1サーキュレータ107Aおよび第2サーキュレータ107Bは、それぞれ、第1電源105Aおよび第2電源105Bから供給された高周波電力をプロセス室2に導くとともに、第1電源105Aおよび第2電源105Bに対して進行方向が違う高周波電力が入力されることを防止するものである。   The first circulator 107A and the second circulator 107B guide the high-frequency power supplied from the first power source 105A and the second power source 105B to the process chamber 2, respectively, and travel directions with respect to the first power source 105A and the second power source 105B Is to prevent high-frequency power having a different value from being input.

第1サーキュレータ107Aは、図7に示すように、第1同軸線104Aと電気的に接続され、かつ、第1電源105Aおよび第1整合器106Aの間に配置されている。その一方で、第2サーキュレータ107Bは、第2同軸線104Bと電気的に接続され、かつ、第2電源105Bおよび第2整合器106Bの間に配置されている。   As shown in FIG. 7, the first circulator 107A is electrically connected to the first coaxial line 104A and is disposed between the first power source 105A and the first matching unit 106A. On the other hand, the second circulator 107B is electrically connected to the second coaxial line 104B and is disposed between the second power source 105B and the second matching unit 106B.

第1サーキュレータ107Aは、第1変換器3Aから第1電源105Aに向って進行する高周波電力を、当該電力を吸収する吸収部(図示せず)に導くことにより、第1電源105Aに高周波電力が入力されることを防止する。第2サーキュレータ107Bについても同様に、第2電源105Bに向って進行する高周波電力を吸収部(図示せず)に導くことにより、第2電源105Bに高周波電力が入力されることを防止する。   The first circulator 107A guides the high frequency power traveling from the first converter 3A toward the first power source 105A to an absorption unit (not shown) that absorbs the power, whereby the first power source 105A receives the high frequency power. Prevent input. Similarly, the second circulator 107B prevents high-frequency power from being input to the second power source 105B by guiding high-frequency power traveling toward the second power source 105B to an absorption unit (not shown).

なお、第1サーキュレータ107Aおよび第2サーキュレータ107Bとしては、公知のサーキュレータを用いることができ、特に限定するものではない。   In addition, a well-known circulator can be used as the 1st circulator 107A and the 2nd circulator 107B, It does not specifically limit.

次に、上記の構成からなる製膜装置101における基板Sに対するプラズマ処理である製膜処理について説明する。
プロセス室2に基板Sが配置され、プロセス室2の内部から空気などの気体が排気されると、図7に示すように、第1電源105Aおよび第2電源105Bから高周波電力がプロセス室2に供給されるとともに、ガス供給部10から例えばSiHガスなどの基板S表面に製膜する原料ガスを含む母ガスが供給される。
Next, a film forming process that is a plasma process for the substrate S in the film forming apparatus 101 having the above-described configuration will be described.
When the substrate S is arranged in the process chamber 2 and a gas such as air is exhausted from the inside of the process chamber 2, high-frequency power is supplied from the first power source 105A and the second power source 105B to the process chamber 2 as shown in FIG. While being supplied, a mother gas containing a source gas for forming a film on the surface of the substrate S such as SiH 4 gas is supplied from the gas supply unit 10.

第1電源105Aから供給された高周波電力は、第1同軸線104Aによって第1サーキュレータ107Aおよび第1整合器106Aを介して第1変換器3Aに伝送される。第1整合器106Aでは高周波電力を伝送する系統におけるインピーダンスなどの値が調節される。第1変換器3Aでは、高周波電力の伝送モードが平行平板モードに変換される。
第1変換器3Aに供給された高周波電力はプロセス室2に伝送され、一対のリッジ電極21,21の間に、リッジ電極に沿う方向であるH方向に関して、ほぼ均一な強度分布の電界が形成される。
The high frequency power supplied from the first power source 105A is transmitted to the first converter 3A via the first circulator 107A and the first matching unit 106A through the first coaxial line 104A. The first matching unit 106A adjusts values such as impedance in a system that transmits high-frequency power. In the first converter 3A, the transmission mode of the high frequency power is converted into the parallel plate mode.
The high frequency power supplied to the first converter 3A is transmitted to the process chamber 2, and an electric field having a substantially uniform intensity distribution is formed between the pair of ridge electrodes 21 and 21 in the H direction, which is a direction along the ridge electrode. Is done.

その後、第1電源105Aから供給された高周波電力は、第2変換器3Bから第2同軸線104Bに進行し、第2整合器106Bを介して第2サーキュレータ107Bに入力される。当該高周波電力は、第2サーキュレータ107Bによって吸収部に導かれ、吸収部に吸収され熱などに変換される。   Thereafter, the high frequency power supplied from the first power source 105A travels from the second converter 3B to the second coaxial line 104B and is input to the second circulator 107B via the second matching unit 106B. The high-frequency power is guided to the absorption unit by the second circulator 107B, absorbed by the absorption unit, and converted into heat or the like.

第2電源105Bから供給された高周波電力は、第1電源105Aから供給された高周波電力と同様に、第2変換器3Bに伝送されて、伝送モードが平行平板モードに変換される。第2変換器3Bに供給された高周波電力はプロセス室2に伝送されて、一対のリッジ電極21,21の間に電界を形成する。   Similarly to the high frequency power supplied from the first power source 105A, the high frequency power supplied from the second power source 105B is transmitted to the second converter 3B, and the transmission mode is converted into the parallel plate mode. The high frequency power supplied to the second converter 3B is transmitted to the process chamber 2 to form an electric field between the pair of ridge electrodes 21 and 21.

その後、第2電源105Bから供給された高周波電力は、第1変換器3Aから第1同軸線104Aに進行し、第1整合器106Aを介して第1サーキュレータ107Aに入力される。当該高周波電力は、第1サーキュレータ107Aによって吸収部に導かれ、吸収部に吸収され熱などに変換される。   Thereafter, the high-frequency power supplied from the second power source 105B travels from the first converter 3A to the first coaxial line 104A and is input to the first circulator 107A via the first matching unit 106A. The high-frequency power is guided to the absorption unit by the first circulator 107A, absorbed by the absorption unit, and converted into heat or the like.

その一方で、プロセス室2には、第1電源105Aから供給された高周波電力と、第2電源105Bから供給された高周波電力により、定在波が形成される。このとき、第1電源105Aおよび第2電源105Bから供給される高周波電力の位相が固定されていると、定在波の位置(位相)が固定され、一対のリッジ電極21,21におけるプロセス室2が延びる方向であるL方向の電界強度の分布に偏りが生じる。   On the other hand, a standing wave is formed in the process chamber 2 by the high frequency power supplied from the first power source 105A and the high frequency power supplied from the second power source 105B. At this time, if the phase of the high frequency power supplied from the first power source 105A and the second power source 105B is fixed, the position (phase) of the standing wave is fixed, and the process chamber 2 in the pair of ridge electrodes 21 and 21 is fixed. The distribution of the electric field strength in the L direction, which is the direction in which the current extends, is biased.

そこで、第1電源105Aおよび第2電源105Bの少なくとも一方から供給される高周波電力の位相を調節することにより、プロセス室2に形成される定在波の位置の調節が行われる。これにより、一対のリッジ電極21,21におけるL方向の電界強度の分布が時間平均的に均一化される。
定在波の位置の調節は、第1の実施形態と同一の方法により行われる。
Therefore, the position of the standing wave formed in the process chamber 2 is adjusted by adjusting the phase of the high frequency power supplied from at least one of the first power supply 105A and the second power supply 105B. Thereby, the distribution of the electric field intensity in the L direction in the pair of ridge electrodes 21 and 21 is made uniform on a time average basis.
The position of the standing wave is adjusted by the same method as in the first embodiment.

このような状態において一対のリッジ電極21,21の間で母ガスが電離され、プラズマが形成される。形成されたプラズマにより基板Sの上に均一な膜、例えばアモルファスシリコン膜や結晶質シリコン膜が形成される。   In such a state, the mother gas is ionized between the pair of ridge electrodes 21 and 21, and plasma is formed. A uniform film such as an amorphous silicon film or a crystalline silicon film is formed on the substrate S by the formed plasma.

上記の構成によれば、プロセス室2における一対のリッジ電極21,21に対して、第1電源105Aおよび第2電源105Bから高周波電力が供給される。そのため、プロセス室2には、第1電源105Aに係る高周波電力と、第2電源105Bに係る高周波電力と、により定在波が発生する。
第1電源105Aに係る高周波電力の位相、および、第2電源105Bに係る高周波電力の位相の少なくとも一方を調節することにより、プロセス室2における定在波の位相も調節される。例えば、第1電源105Aに係る高周波電力の位相を時間的に変動させると、プロセス室2における定在波の位相も時間的に変動される。その結果、一対のリッジ電極21,21の間の電界も時間平均的に均一化される。
According to the above configuration, high frequency power is supplied from the first power source 105 </ b> A and the second power source 105 </ b> B to the pair of ridge electrodes 21, 21 in the process chamber 2. Therefore, a standing wave is generated in the process chamber 2 by the high frequency power related to the first power source 105A and the high frequency power related to the second power source 105B.
By adjusting at least one of the phase of the high frequency power related to the first power source 105A and the phase of the high frequency power related to the second power source 105B, the phase of the standing wave in the process chamber 2 is also adjusted. For example, when the phase of the high-frequency power related to the first power supply 105A is temporally changed, the phase of the standing wave in the process chamber 2 is also temporally changed. As a result, the electric field between the pair of ridge electrodes 21 and 21 is also made uniform on a time average basis.

〔第3の実施形態〕
次に、本発明の第3の実施形態について図8および図9を参照して説明する。
本実施形態の製膜装置の基本構成は、第2の実施形態と同様であるが、第2の実施形態とは、第1変換器および第2変換器の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図8および図9を用いて第1変換器および第2変換器の構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図8は、本実施形態に係る製膜装置の概略構成を説明する模式図である。
なお、第2の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The basic configuration of the film forming apparatus of this embodiment is the same as that of the second embodiment, but the configurations of the first converter and the second converter are different from those of the second embodiment. Therefore, in this embodiment, only the configuration of the first converter and the second converter will be described with reference to FIGS. 8 and 9, and description of other components and the like will be omitted.
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the film forming apparatus according to the present embodiment.
In addition, about the structure same as 2nd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

製膜装置201には、図8に示すように、プロセス室2と、第1変換器(変換部)203Aと、第2変換器(変換部)203Bと、第1同軸線104Aと、第1電源105Aと、第1サーキュレータ107Aと、第1整合器106Aと、第2同軸線104Bと、第2電源105Bと、第2サーキュレータ107Bと、第2整合器106Bと、排気部9と、ガス供給部10と、が主に設けられている。   As shown in FIG. 8, the film forming apparatus 201 includes a process chamber 2, a first converter (converter) 203A, a second converter (converter) 203B, a first coaxial line 104A, Power supply 105A, first circulator 107A, first matching unit 106A, second coaxial line 104B, second power source 105B, second circulator 107B, second matching unit 106B, exhaust unit 9, and gas supply The unit 10 is mainly provided.

第1変換器203Aおよび第2変換器203Bは、図8に示すように、それぞれ、第1電源105Aおよび第2電源105Bから供給された高周波電力が導入される部分であって、供給された高周波電力をプロセス室2に伝送するものである。
さらに、第1変換器203Aおよび第2変換器203Bは、リッジ導波管の特性を利用して、高周波電力の伝送モードを平行平板モードに変換するものである。
As shown in FIG. 8, the first converter 203A and the second converter 203B are portions to which the high frequency power supplied from the first power source 105A and the second power source 105B are introduced, respectively. Electric power is transmitted to the process chamber 2.
Furthermore, the first converter 203A and the second converter 203B convert the transmission mode of high-frequency power into a parallel plate mode using the characteristics of the ridge waveguide.

図9は、図8の第1変換器および第2変換器の構成を説明する断面視図である。
第1変換器203Aおよび第2変換器203Bには、図9に示すように、一対のリッジ部31,31と、充填材204と、が設けられている。充填材204は、少なくとも一対のリッジ部31,31の間に配置されるものであって、充填材204が設けられていない領域と比較して誘電率が高いものである。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the first converter and the second converter of FIG.
As shown in FIG. 9, the first converter 203 </ b> A and the second converter 203 </ b> B are provided with a pair of ridge portions 31 and 31 and a filler 204. The filler 204 is disposed between at least the pair of ridges 31 and 31 and has a higher dielectric constant than a region where the filler 204 is not provided.

本実施形態では、誘電率εが9.4のアルミナ(酸化アルミニウム)を充填材204として用いる例に適用して説明する。さらに、一対のリッジ部31,31における、第1同軸線104Aや、第2同軸線104Bが接続された領域の近傍に、充填材204が配置されている例に適用して説明する。   In this embodiment, description will be made by applying to an example in which alumina (aluminum oxide) having a dielectric constant ε of 9.4 is used as the filler 204. Further, description will be made by applying to an example in which the filler 204 is disposed in the vicinity of the region where the first coaxial line 104A and the second coaxial line 104B are connected in the pair of ridge portions 31, 31.

上記の構成からなる製膜装置201における基板Sに対するプラズマ処理である製膜処理は、第2の実施形態における製膜処理と同様であるため、その説明を省略する。   Since the film forming process which is the plasma process for the substrate S in the film forming apparatus 201 having the above-described configuration is the same as the film forming process in the second embodiment, the description thereof is omitted.

上記の構成によれば、一対のリッジ部31,31の間に充填材204を設けることにより、充填材204が設けられていない場合と比較して、一対のリッジ部31,31を小型化できる。本実施例の場合では、L方向の寸法を半分程度に短くすることができる。   According to said structure, by providing the filler 204 between a pair of ridge parts 31 and 31, a pair of ridge parts 31 and 31 can be reduced compared with the case where the filler 204 is not provided. . In the case of the present embodiment, the dimension in the L direction can be shortened to about half.

第1変換器203Aおよび第2変換器203Bはリッジ導波管であり、プロセス室2の一対のリッジ電極21,21の間に均一な電界を形成するためには、リッジ部31の寸法は供給される高周波電力の周波数に基づいて定まる。そのため、単純にリッジ部31の寸法を変更することはできない。
そこで、上述のように、一対のリッジ電極21,21の間に誘電率が高い充填材204を配置することにより、プロセス室2の一対のリッジ電極21,21の間に均一な電界を形成するという目的を達成しつつ、リッジ部31の小型化を図ることができる。
The first converter 203A and the second converter 203B are ridge waveguides. In order to form a uniform electric field between the pair of ridge electrodes 21 and 21 in the process chamber 2, the dimensions of the ridge portion 31 are supplied. Determined based on the frequency of the high frequency power to be generated. For this reason, the dimensions of the ridge 31 cannot be simply changed.
Therefore, as described above, a uniform electric field is formed between the pair of ridge electrodes 21 and 21 in the process chamber 2 by disposing the filler 204 having a high dielectric constant between the pair of ridge electrodes 21 and 21. The ridge portion 31 can be reduced in size while achieving the object.

例えば、本実施形態のように、高周波電力の周波数が60MHz程度であって、誘電率εが9.4の充填材204を用いた場合には、リッジ部31におけるL方向の寸法を半分程度(約2500mmから約1100mm)に短縮することができる。これにより、製膜装置201のコンパクト化を図ることができる。   For example, as in this embodiment, when the filler 204 having a high frequency power frequency of about 60 MHz and a dielectric constant ε of 9.4 is used, the dimension in the L direction of the ridge portion 31 is about half ( About 2500 mm to about 1100 mm). Thereby, the film forming apparatus 201 can be made compact.

〔第4の実施形態〕
次に、本発明の第4の実施形態について図10および図11を参照して説明する。
本実施形態の製膜装置の基本構成は、第3の実施形態と同様であるが、第3の実施形態とは、プロセス室、第1変換器および第2変換器の内部における真空状態を保つ構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図10および図11を用いて真空状態を保つ構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図10は、本実施形態に係る製膜装置の概略構成を説明する模式図である。
なお、第3の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 10 and FIG.
The basic configuration of the film forming apparatus of this embodiment is the same as that of the third embodiment, but the third embodiment maintains a vacuum state inside the process chamber, the first converter, and the second converter. The configuration is different. Therefore, in the present embodiment, only the configuration for maintaining the vacuum state will be described with reference to FIGS. 10 and 11, and description of other components and the like will be omitted.
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the film forming apparatus according to the present embodiment.
In addition, about the structure same as 3rd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

製膜装置301には、図10に示すように、プロセス室(放電室)302と、第1変換器(変換部)303Aと、第2変換器(変換部)303Bと、真空容器(減圧容器)304と、第1同軸線104Aと、第1電源105Aと、第1サーキュレータ107Aと、第1整合器106Aと、第2同軸線104Bと、第2電源105Bと、第2サーキュレータ107Bと、第2整合器106Bと、排気部9と、ガス供給部10と、が主に設けられている。   As shown in FIG. 10, the film forming apparatus 301 includes a process chamber (discharge chamber) 302, a first converter (converter) 303A, a second converter (converter) 303B, and a vacuum vessel (depressurized vessel). ) 304, the first coaxial line 104A, the first power source 105A, the first circulator 107A, the first matching unit 106A, the second coaxial line 104B, the second power source 105B, the second circulator 107B, A two matching unit 106B, an exhaust unit 9, and a gas supply unit 10 are mainly provided.

プロセス室302は、図10に示すように、内部に配置された基板Sに対してプラズマ処理を施す部分である。
プロセス室302は、アルミニウム材料などの導電性を有し非磁性または弱磁性を有する材料から形成された部品であって、いわゆるダブルリッジ導波管状に形成されたものである。プロセス室302には、図10に示すように、一対のリッジ電極21,21が設けられている。
As shown in FIG. 10, the process chamber 302 is a portion that performs plasma processing on the substrate S disposed inside.
The process chamber 302 is a part formed of a conductive non-magnetic or weak magnetic material such as an aluminum material, and is formed in a so-called double ridge waveguide tube. In the process chamber 302, as shown in FIG. 10, a pair of ridge electrodes 21 and 21 are provided.

第1変換器303Aおよび第2変換器303Bは、図10に示すように、それぞれ、第1電源105Aおよび第2電源105Bから供給された高周波電力が導入される部分であって、供給された高周波電力をプロセス室302に伝送するものである。   As shown in FIG. 10, the first converter 303A and the second converter 303B are portions to which the high frequency power supplied from the first power source 105A and the second power source 105B are introduced, respectively, and the supplied high frequency Electric power is transmitted to the process chamber 302.

第1変換器303Aおよび第2変換器303Bは、プロセス室2におけるプロセス室2が延びる方向(L方向)の端部に電気的に接続されたアルミニウム材料などの導電性を有する材料から形成された部品であって、いわゆるダブルリッジ導波管状に形成されたものである。さらに第1変換器303Aおよび第2変換器303Bは、リッジ導波管の特性を利用して、高周波電力の伝送モードを平行平板モードに変換するものである。   The first converter 303A and the second converter 303B are formed of a conductive material such as an aluminum material that is electrically connected to the end of the process chamber 2 in the direction (L direction) in which the process chamber 2 extends. A component that is formed in a so-called double ridge waveguide tube. Further, the first converter 303A and the second converter 303B convert the transmission mode of the high frequency power into the parallel plate mode using the characteristics of the ridge waveguide.

真空容器304の内部に配置されるプロセス室302、第1変換器303Aおよび第2変換器303Bは、第1の実施形態のプロセス室2、第1変換器3Aおよび第2変換器3Bと比較して、プロセス室302の内部と外部との間の圧力差に耐える構成を必要としない。例えば、プロセス室2等の壁面厚さに関して、第1の実施形態では200mm以上の壁面厚さが必要、リブ材で補強する工夫をした構造としても略50mm以上の壁面厚さが必要なのに対して、本実施形態におけるプロセス室302等の壁面厚さは、自重による変形に耐えうる程度に薄くなっている。   The process chamber 302, the first converter 303A, and the second converter 303B disposed inside the vacuum vessel 304 are compared with the process chamber 2, the first converter 3A, and the second converter 3B of the first embodiment. Thus, a configuration that can withstand the pressure difference between the inside and outside of the process chamber 302 is not required. For example, regarding the wall thickness of the process chamber 2 and the like, the wall thickness of 200 mm or more is required in the first embodiment, and the wall thickness of approximately 50 mm or more is required even as a structure reinforced with rib materials. The wall thickness of the process chamber 302 and the like in this embodiment is thin enough to withstand deformation due to its own weight.

真空容器304は、図10に示すように、内部にプロセス室302、第1変換器303Aおよび第2変換器303Bが収納されるものである。
そのため、真空容器304は圧力差に耐えうる構造とされている。例えば、ステンレス鋼(JIS規格におけるSUS304材)や、一般構造用圧延材(JIS規格におけるSS材)などから形成されたものや、リブ材などで補強された構成を用いることができる。
As shown in FIG. 10, the vacuum vessel 304 stores therein a process chamber 302, a first converter 303 </ b> A, and a second converter 303 </ b> B.
Therefore, the vacuum vessel 304 has a structure that can withstand the pressure difference. For example, a structure formed of stainless steel (SUS304 material in JIS standard), a general structural rolling material (SS material in JIS standard), or a rib material can be used.

真空容器304には排気部9が接続されている。そのため、真空容器304の内部や、プロセス室302、第1変換器303Aおよび第2変換器303Bの内部は、排気部9の排気量を制御することにより0.1kPaから10kPa程度の真空状態とされる。   The exhaust unit 9 is connected to the vacuum vessel 304. Therefore, the inside of the vacuum vessel 304 and the inside of the process chamber 302, the first converter 303A, and the second converter 303B are brought into a vacuum state of about 0.1 kPa to 10 kPa by controlling the exhaust amount of the exhaust unit 9. The

なお、ガス供給部10と排気部9とプロセス室302の位置関係は、図10の矢印に示したような位置に特定するものではない。例えば排気部9とプロセス室2のリッジ電極21の少なくとも一部から排気して、真空容器304の上部方向から排気するようにしても良い。   Note that the positional relationship among the gas supply unit 10, the exhaust unit 9, and the process chamber 302 is not limited to the position shown by the arrow in FIG. 10. For example, exhaust may be performed from at least a part of the exhaust unit 9 and the ridge electrode 21 of the process chamber 2 and may be performed from above the vacuum container 304.

上記の構成からなる製膜装置201における基板Sに対するプラズマ処理である製膜処理は、第2の実施形態における製膜処理と同様であるため、その説明を省略する。   Since the film forming process which is the plasma process for the substrate S in the film forming apparatus 201 having the above-described configuration is the same as the film forming process in the second embodiment, the description thereof is omitted.

上記の構成によれば、プロセス室302、第1変換器303Aおよび第2変換器303Bは、内部が真空状態にされた真空容器304の内部に配置されるため、プロセス室302、第1変換器303Aおよび第2変換器303B自体が自重による変形に耐える強度を保持し、内部と外部との間の圧力差に耐える強度を備える必要がない。そのため、プロセス室302自体が当該圧力差に耐える強度を備える場合と比較して、プロセス室302、第1変換器303Aおよび第2変換器303Bの構成を簡素にすることができ、これらの構成の自由度を高くできる。   According to the above configuration, the process chamber 302, the first converter 303A, and the second converter 303B are disposed inside the vacuum vessel 304 that is evacuated, so the process chamber 302, the first converter It is not necessary for 303A and the second converter 303B itself to have the strength to withstand deformation due to their own weight and to withstand the pressure difference between the inside and the outside. Therefore, compared with the case where the process chamber 302 itself has a strength that can withstand the pressure difference, the configuration of the process chamber 302, the first converter 303A, and the second converter 303B can be simplified. The degree of freedom can be increased.

図11は、図10の真空容器の他の実施例を説明する模式図である。
なお、真空容器304は、図10に示すように、プロセス室302、第1変換器303Aおよび第2変換器303Bを内部に収納するものであってもよいし、図11に示すように、プロセス室302のみを内部に収納するものであってもよく、特に限定するものではない。
FIG. 11 is a schematic view for explaining another embodiment of the vacuum container of FIG.
The vacuum vessel 304 may house the process chamber 302, the first converter 303A, and the second converter 303B as shown in FIG. 10, or the process as shown in FIG. Only the chamber 302 may be housed therein, and is not particularly limited.

この場合、プロセス室302と第1変換器303Aとの間、プロセス室302と第2変換器303Bとの間には、プロセス室302の内部における真空状態を保つ真空窓(窓部)305が設けられている。   In this case, a vacuum window (window) 305 for maintaining a vacuum state in the process chamber 302 is provided between the process chamber 302 and the first converter 303A and between the process chamber 302 and the second converter 303B. It has been.

真空窓305は、真空容器304の真空状態を維持しながら、第1変換器303Aおよび第2変換器303Bからの高周波電力の伝送を可能とするものである。
真空窓305を形成する材料としては石英ガラスなど、真空窓として一般的に用いられる材料から形成されたものを用いることができ、特に限定するものではない。
The vacuum window 305 enables transmission of high-frequency power from the first converter 303A and the second converter 303B while maintaining the vacuum state of the vacuum vessel 304.
As a material for forming the vacuum window 305, a material generally used as a vacuum window such as quartz glass can be used, and the material is not particularly limited.

〔第5の実施形態〕
次に、本発明の第5の実施形態について図12および図13を参照して説明する。
本実施形態の製膜装置の基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、排気部およびガス供給部に関する構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図12および図13を用いて排気部およびガス供給部に関する構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図12は、本実施形態に係る製膜装置の構成を説明する概略図である。図13は、図12のプロセス室における構成を説明する断面視図である。
なお、第1の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The basic configuration of the film forming apparatus of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, but the configuration relating to the exhaust unit and the gas supply unit is different from the first embodiment. Therefore, in this embodiment, only the structure regarding an exhaust part and a gas supply part is demonstrated using FIG. 12 and FIG. 13, and description of another component etc. is abbreviate | omitted.
FIG. 12 is a schematic diagram illustrating the configuration of the film forming apparatus according to this embodiment. FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating the configuration in the process chamber of FIG.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

製膜装置401には、図12に示すように、プロセス室(放電室)402と、第1変換器3Aと、第2変換器3Bと、第1同軸線4Aと、電源5と、整合器6と、第2同軸線4Bと、位相調整器7と、同軸短絡部8と、排気部409と、ガス供給部410と、が主に設けられている。   As shown in FIG. 12, the film forming apparatus 401 includes a process chamber (discharge chamber) 402, a first converter 3A, a second converter 3B, a first coaxial line 4A, a power source 5, and a matching unit. 6, the second coaxial line 4 </ b> B, the phase adjuster 7, the coaxial short-circuit part 8, the exhaust part 409, and the gas supply part 410 are mainly provided.

プロセス室402は、図12および図13に示すように、内部に配置された基板Sに対してプラズマPによる処理を施す部分である。
プロセス室402は、アルミニウム材料などの導電性を有し非磁性または弱磁性を有する材料から形成された部品であって、いわゆるダブルリッジ導波管状に形成されたものである。その一方で、プロセス室402の内部は、排気部9により排気量を制御して0.1kPaから10kPa程度の真空状態とされるため、プロセス室402はプロセス室402の内部と外部との間の圧力差に耐えうる構造とされている。
As shown in FIG. 12 and FIG. 13, the process chamber 402 is a portion that performs processing using the plasma P on the substrate S disposed inside.
The process chamber 402 is a part formed of a conductive non-magnetic or weak magnetic material such as an aluminum material, and is formed in a so-called double ridge waveguide tube. On the other hand, since the inside of the process chamber 402 is controlled to a vacuum state of about 0.1 kPa to 10 kPa by controlling the exhaust amount by the exhaust unit 9, the process chamber 402 is located between the inside and outside of the process chamber 402. The structure can withstand the pressure difference.

プロセス室402には、図13に示すように、一対のリッジ電極21,421と、真空容器壁402Aとが設けられている。   In the process chamber 402, as shown in FIG. 13, a pair of ridge electrodes 21, 421 and a vacuum vessel wall 402A are provided.

リッジ電極421は、ダブルリッジ導波管であるプロセス室402におけるリッジ部を構成するものであって、リッジ電極21と対向して配置されたものである。さらに、リッジ電極421には、メッシュやパンチングメタルのように複数の貫通孔が形成されている。貫通孔は、リッジ電極421の全面に設けられていてもよいし、少なくとも後述する真空排気管409Bおよびガス供給管410Bが配置されている領域の近傍に形成されていればよく、特に限定するものではない。   The ridge electrode 421 constitutes a ridge portion in the process chamber 402 that is a double ridge waveguide, and is disposed to face the ridge electrode 21. Further, the ridge electrode 421 is formed with a plurality of through holes such as mesh or punching metal. The through hole may be provided on the entire surface of the ridge electrode 421, or may be formed at least in the vicinity of a region where a vacuum exhaust pipe 409B and a gas supply pipe 410B, which will be described later, are disposed, and is particularly limited. is not.

なお、貫通孔の開口面積は、供給される高周波電力の波長に対して十分に小さいことが望ましい。このようにすることで、プロセス室402の内部の電界に影響を与えることがない。   In addition, it is desirable that the opening area of the through hole is sufficiently small with respect to the wavelength of the supplied high frequency power. By doing so, the electric field inside the process chamber 402 is not affected.

その一方で、平板状に形成されたリッジ電極21には、リッジ電極421と対向する面に基板Sが配置される。さらに、リッジ電極21の外面には、基板Sの温度および温度分布を調節する温度調節部411が設けられている。   On the other hand, the substrate S is disposed on the surface facing the ridge electrode 421 in the ridge electrode 21 formed in a flat plate shape. Further, a temperature adjusting unit 411 that adjusts the temperature and temperature distribution of the substrate S is provided on the outer surface of the ridge electrode 21.

温度調節部411は、内部に温度制御された熱媒体を循環したり、または温度制御されたヒータを組み込んだりすることで、自身の温度を制御して、全体が概ね均一な温度を有し、接触しているリッジ電極21を経由して基板Sの温度を所定の温度に均一化する機能を有する。
上述の熱媒体は非導電性媒体であり、水素やヘリウムなどの高熱伝導性ガス、フッ素系不活性液体、不活性オイル、及び純水等が熱媒体として使用できる。中でも150℃から250℃の範囲でも圧力が上がらずに制御が容易であることから、フッ素系不活性液体(例えば商品名:ガルデン、F05など)の使用が好適である。
The temperature adjusting unit 411 circulates a temperature-controlled heat medium inside or incorporates a temperature-controlled heater to control its own temperature, and has a generally uniform temperature as a whole. It has a function of making the temperature of the substrate S uniform to a predetermined temperature via the contacting ridge electrode 21.
The above-described heat medium is a non-conductive medium, and a highly heat conductive gas such as hydrogen or helium, a fluorine-based inert liquid, an inert oil, pure water, or the like can be used as the heat medium. In particular, the use of a fluorine-based inert liquid (for example, trade name: Galden, F05, etc.) is preferable because the pressure does not increase even in the range of 150 ° C. to 250 ° C. and control is easy.

なお、温度調節部411は、リッジ電極21の外面のみに設けられていてもよいし、リッジ電極21およびリッジ電極421の外面に設けられていてもよく、特に限定するものではない。   The temperature adjusting unit 411 may be provided only on the outer surface of the ridge electrode 21 or may be provided on the outer surfaces of the ridge electrode 21 and the ridge electrode 421, and is not particularly limited.

真空容器壁402Aは、リッジ電極421との間にプロセス室402と連通する空間を形成する壁面であって、プロセス室402と同様に内部と外部との間の圧力差に耐えうる構造を有するものである。
リッジ電極421と真空容器壁402Aとの間には、図13に示すように、排気部409の真空排気管409Bと、ガス供給部410のガス供給管410Bと、が設けられている。
The vacuum vessel wall 402 </ b> A is a wall surface that forms a space communicating with the process chamber 402 between the ridge electrode 421 and has a structure that can withstand a pressure difference between the inside and the outside like the process chamber 402. It is.
As shown in FIG. 13, a vacuum exhaust pipe 409B of the exhaust unit 409 and a gas supply pipe 410B of the gas supply unit 410 are provided between the ridge electrode 421 and the vacuum vessel wall 402A.

真空排気管409Bの吸引孔とガス供給管410Bの噴出し孔は、リッジ電極21に沿う方向(H方向)、ならびにプロセス室402に延びる方向(L方向)に各々が略均一な間隔で設けられていると、基板Sへの製膜の膜質分布を確保するために好ましい。   The suction hole of the vacuum exhaust pipe 409B and the ejection hole of the gas supply pipe 410B are provided at substantially uniform intervals in the direction along the ridge electrode 21 (H direction) and in the direction extending into the process chamber 402 (L direction). It is preferable for securing the film quality distribution of the film formation on the substrate S.

排気部409は、図12および図13に示すように、プロセス室402、第1変換器3Aおよび第2変換器3Bの内部から気体を排気することにより、真空状態にまで減圧するものである。
排気部409には、真空ポンプ部409Aと、真空排気管(排気部)409Bと、が主に設けられている。
As shown in FIGS. 12 and 13, the exhaust unit 409 is configured to reduce the pressure to a vacuum state by exhausting gas from the inside of the process chamber 402, the first converter 3A, and the second converter 3B.
The exhaust unit 409 is mainly provided with a vacuum pump unit 409A and a vacuum exhaust pipe (exhaust unit) 409B.

真空ポンプ部409Aはプロセス室402等から離れた位置に配置され、真空排気管409Bを介してプロセス室402、第1変換器3Aおよび第2変換器3Bの内部を真空状態にまで減圧するものである。
真空排気管409Bは、真空ポンプ部409Aと接続されているとともに、真空容器壁402Aとリッジ電極421との間の空間に配置されたものである。さらに、真空排気管409Bは、リッジ電極421の貫通孔を介して、プロセス室402、第1変換器3Aおよび第2変換器3Bの内部から気体を排気するものである。
The vacuum pump unit 409A is disposed at a position away from the process chamber 402 and the like, and reduces the pressure inside the process chamber 402, the first converter 3A, and the second converter 3B to a vacuum state via the vacuum exhaust pipe 409B. is there.
The vacuum exhaust pipe 409B is connected to the vacuum pump unit 409A and is disposed in a space between the vacuum vessel wall 402A and the ridge electrode 421. Further, the vacuum exhaust pipe 409B exhausts gas from the inside of the process chamber 402, the first converter 3A, and the second converter 3B through the through hole of the ridge electrode 421.

ガス供給部410は、図12および図13に示すように、プラズマの生成に用いられる母ガス(例えば、SiHガスなど)を、一対のリッジ電極21,421の間に供給するものである。
ガス供給部410には、ガス供給源410Aと、ガス供給管(供給部)410Bと、が主に設けられている。
As shown in FIGS. 12 and 13, the gas supply unit 410 supplies a mother gas (for example, SiH 4 gas) used for plasma generation between the pair of ridge electrodes 21 and 421.
The gas supply unit 410 is mainly provided with a gas supply source 410A and a gas supply pipe (supply unit) 410B.

ガス供給源410Aはプロセス室402等から離れた位置に配置され、ガス供給管410Bを介して一対のリッジ電極21,421の間に母ガスを供給するものである。
ガス供給管410Bは、ガス供給源410Aと接続されているとともに、真空容器壁402Aとリッジ電極421との間の空間に配置されたものである。さらに、ガス供給管410Bは、リッジ電極421の貫通孔を介して、一対のリッジ電極21,421の間に母ガスを供給するものである。
The gas supply source 410A is disposed at a position away from the process chamber 402 and the like, and supplies a mother gas between the pair of ridge electrodes 21 and 421 via the gas supply pipe 410B.
The gas supply pipe 410B is connected to the gas supply source 410A and is disposed in a space between the vacuum vessel wall 402A and the ridge electrode 421. Further, the gas supply pipe 410 </ b> B supplies a mother gas between the pair of ridge electrodes 21 and 421 through the through hole of the ridge electrode 421.

次に、上記の構成からなる製膜装置401における基板Sに対するプラズマ処理である製膜処理について説明する。
プロセス室402に基板Sが配置され、プロセス室402の内部から空気などの気体が排気されると、図12に示すように、電源5から高周波電力がプロセス室402に供給されるとともに、ガス供給部410から例えばSiHガスなどの基板S表面に製膜する原料ガスを含む母ガスが供給される。
さらに、温度調節部411により基板Sの温度および温度分布が調節される。
Next, a film forming process that is a plasma process for the substrate S in the film forming apparatus 401 having the above-described configuration will be described.
When the substrate S is disposed in the process chamber 402 and a gas such as air is exhausted from the inside of the process chamber 402, high-frequency power is supplied from the power source 5 to the process chamber 402 as shown in FIG. A mother gas containing a source gas for forming a film on the surface of the substrate S, such as SiH 4 gas, is supplied from the unit 410.
Further, the temperature adjustment unit 411 adjusts the temperature and temperature distribution of the substrate S.

具体的には、排気部409の真空ポンプ部409Aが駆動されると、真空排気管409Bを介して真空容器壁402Aとリッジ電極421との間の空間から気体が排気される。これと同時に、リッジ電極421に形成された貫通孔を介して、プロセス室402、第1変換器3Aおよび第2変換器3Bの内部から気体が排気される。   Specifically, when the vacuum pump unit 409A of the exhaust unit 409 is driven, gas is exhausted from the space between the vacuum vessel wall 402A and the ridge electrode 421 through the vacuum exhaust pipe 409B. At the same time, gas is exhausted from the inside of the process chamber 402, the first converter 3A, and the second converter 3B through the through-hole formed in the ridge electrode 421.

その一方で、ガス供給源410Aから供給された母ガスは、ガス供給管410Bを介して真空容器壁402Aとリッジ電極421との間の空間に供給される。これと同時に、リッジ電極421に形成された貫通孔を介して、一対のリッジ電極21,421の間に母ガスが供給される。   On the other hand, the mother gas supplied from the gas supply source 410A is supplied to the space between the vacuum vessel wall 402A and the ridge electrode 421 through the gas supply pipe 410B. At the same time, the mother gas is supplied between the pair of ridge electrodes 21 and 421 through the through-hole formed in the ridge electrode 421.

電源5から第1変換器3Aを介してプロセス室402高周波電力が供給されると、リッジ電極421の貫通孔は高周波電力の波長に対して十分に小さいため、一対のリッジ電極21,421の間にリッジ電極に沿う方向(H方向)にほぼ均一な強度分布の電界が形成される。
以後の製膜処理については、第1の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
When the process chamber 402 high frequency power is supplied from the power source 5 via the first converter 3A, the through hole of the ridge electrode 421 is sufficiently small with respect to the wavelength of the high frequency power. An electric field having a substantially uniform intensity distribution is formed in the direction along the ridge electrode (H direction).
Since the subsequent film forming process is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.

上記の構成によれば、温度調節部411やガス供給管410Bや真空排気管409Bなどの設置位置と、第1同軸線4Aおよび第1変換器3Aなどの設置位置が異なるため、両者が干渉することがない。言い換えると、温度調節部411やガス供給管410Bや真空排気管409Bなどの設置に対して、第1同軸線4Aおよび第1変換器3Aなどによる制約が無い為,自由度の高い設計が可能となる。   According to the above configuration, since the installation positions of the temperature control unit 411, the gas supply pipe 410B, the vacuum exhaust pipe 409B, and the like are different from the installation positions of the first coaxial line 4A, the first converter 3A, and the like, they interfere. There is nothing. In other words, the installation of the temperature control unit 411, the gas supply pipe 410B, the vacuum exhaust pipe 409B, and the like is not restricted by the first coaxial line 4A, the first converter 3A, etc., so that a design with a high degree of freedom is possible. Become.

具体的には、温度調節部411等はプロセス室402におけるリッジ電極21,421に隣接して配置される一方で、第1変換器3Aはプロセス室402に対してL方向に隣接して配置され、第1同軸線4Aは第1変換器3AからE方向に延びて配置されている。そのため、配置位置に関して温度調節部411等と、第1変換器3A等とが干渉することがない。   Specifically, the temperature control unit 411 and the like are disposed adjacent to the ridge electrodes 21 and 421 in the process chamber 402, while the first converter 3A is disposed adjacent to the process chamber 402 in the L direction. The first coaxial line 4A extends from the first converter 3A in the E direction. Therefore, the temperature adjustment unit 411 and the first converter 3A and the like do not interfere with each other with respect to the arrangement position.

ここで、従来のプラズマCVD装置において、母ガスはプラズマ放電電極の周辺やアンテナ電極の周辺から供給されることが一般的であった。さらに、温度調節部はプラズマ放電電極やアンテナ電極に対向して基板を保持する対向電極に組み込まれることが一般的であった。しかしながら、この構成では、プラズマ放電電極に電力を供給する構成と、母ガスを供給する構成および温度調節部とが干渉する、言い換えると、母ガスを供給する構成および温度調節部には、電力を供給する構成により配置位置の制約があった。   Here, in the conventional plasma CVD apparatus, the mother gas is generally supplied from the periphery of the plasma discharge electrode or the periphery of the antenna electrode. Furthermore, the temperature control unit is generally incorporated in a counter electrode that holds the substrate facing the plasma discharge electrode and the antenna electrode. However, in this configuration, the configuration for supplying power to the plasma discharge electrode interferes with the configuration for supplying the mother gas and the temperature control unit, in other words, the configuration for supplying the mother gas and the temperature control unit are supplied with power. There was a restriction on the arrangement position depending on the configuration to be supplied.

本実施形態の構成では、プラズマ放電電極であるリッジ電極21,421への高周波電力の供給は、リッジ導波管である第1変換器3Aおよびプロセス室402内での高周波電力の伝播により実施される。その一方で、温度調節部411等はプロセス室402の外側に配置されるため、上述の干渉の問題が発生せず、自由度の高い設計が可能となる。   In the configuration of this embodiment, the high-frequency power is supplied to the ridge electrodes 21 and 421 that are plasma discharge electrodes by propagation of the high-frequency power in the first converter 3A that is a ridge waveguide and the process chamber 402. The On the other hand, since the temperature control unit 411 and the like are disposed outside the process chamber 402, the above-described interference problem does not occur, and a design with a high degree of freedom is possible.

なお、ここでは製膜装置401の全体構成を、図12に示すように、第1の実施形態の製膜装置1の全体構成(図1参照。)と類似する構成に適用して説明したが、これにかぎられることなく、第2の実施形態の製膜装置101の全体構成(図7参照。)と類似する構成に適用してもよい。
第2の実施形態の製膜装置101の全体構成と類似する構成に適用しても、第1の実施形態の製膜装置1の全体構成と類似する構成に適用した場合と、同様の効果をえることができる。
In addition, although the whole structure of the film forming apparatus 401 was applied and demonstrated to the structure similar to the whole structure (refer FIG. 1) of the film forming apparatus 1 of 1st Embodiment here, as shown in FIG. Without being limited thereto, the present invention may be applied to a configuration similar to the overall configuration (see FIG. 7) of the film forming apparatus 101 of the second embodiment.
Even when applied to a configuration similar to the overall configuration of the film forming apparatus 101 of the second embodiment, the same effects as when applied to a configuration similar to the overall configuration of the film forming apparatus 1 of the first embodiment are obtained. I can.

〔第6の実施形態〕
次に、本発明の第6の実施形態について図14を参照して説明する。
本実施形態の製膜装置の基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、基板の搬入搬出に関する構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図14を用いて基板の搬入搬出に関する構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図14は、本実施形態に係る製膜装置の構成を説明する概略図である。
なお、第1の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
[Sixth Embodiment]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The basic configuration of the film forming apparatus of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, but the configuration relating to loading and unloading of the substrate is different from that of the first embodiment. Therefore, in the present embodiment, only the configuration relating to the loading and unloading of the substrate will be described using FIG. 14, and the description of the other components and the like will be omitted.
FIG. 14 is a schematic diagram illustrating the configuration of the film forming apparatus according to the present embodiment.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

製膜装置501のプロセス室(放電室)502は、図14に示すように、内部に配置された基板Sに対してプラズマPによる処理を施す部分である。
プロセス室502は、アルミニウム材料などの導電性を有し非磁性または弱磁性を有する材料から形成された部品であって、いわゆるダブルリッジ導波管状に形成されたものである。その一方で、プロセス室402の内部は、排気部9により0.1kPaから10kPa程度の真空状態とされるため、プロセス室502は内部と外部との間の圧力差に耐えうる構造とされている。
As shown in FIG. 14, the process chamber (discharge chamber) 502 of the film forming apparatus 501 is a portion that performs processing using plasma P on the substrate S arranged inside.
The process chamber 502 is a part formed of a conductive non-magnetic or weak magnetic material such as an aluminum material, and is formed in a so-called double ridge waveguide tube. On the other hand, since the inside of the process chamber 402 is brought into a vacuum state of about 0.1 kPa to 10 kPa by the exhaust unit 9, the process chamber 502 has a structure that can withstand a pressure difference between the inside and the outside. .

さらに、プロセス室502の壁面であって、基板Sが延びる方向(H方向)と交差する部分には、基板Sがプロセス室502に搬入、または、プロセス室502から搬出される一対のスリット(開口部)503,503が設けられている。   Further, a pair of slits (openings) through which the substrate S is carried into or out of the process chamber 502 is formed on a wall surface of the process chamber 502 that intersects the direction (H direction) in which the substrate S extends. Part) 503 and 503 are provided.

一対のスリット503,503は、プロセス室502の壁面に略長方形状に形成された貫通孔であって、基板Sが搬入または搬出される孔で、開閉が可能なことが好ましい。さらに一対のスリット503は、一対のリッジ電極21,21の間に形成される電界に影響を与えない位置、つまり、プロセス室502の側壁に形成されている。   The pair of slits 503 and 503 are through holes formed in a substantially rectangular shape on the wall surface of the process chamber 502, and are preferably holes through which the substrate S is loaded or unloaded. Further, the pair of slits 503 are formed at positions that do not affect the electric field formed between the pair of ridge electrodes 21, 21, that is, at the side walls of the process chamber 502.

さらに、図14に示すように、プロセス室502における基板Sが何裕される側(図14の左側)にはロード室520が隣接して設けられ、プロセス室502における基板Sが搬出される側(図14の右側)にはアンロード室521が隣接して設けられている。   Further, as shown in FIG. 14, a load chamber 520 is provided adjacent to the side where the substrate S in the process chamber 502 is rich (the left side in FIG. 14), and the substrate S is unloaded in the process chamber 502. An unload chamber 521 is provided adjacent to (on the right side of FIG. 14).

ロード室520にはゲートバルブ530が設けられ、アンロード室521にはゲートバルブ531が設けられている。ロード室520およびアンロード室521には、図示しない真空排気装置およびベント装置が接続されている。真空排気装置およびベント装置により、ロード室520とアンロード室521内を真空状態と大気圧状態とにすることができる。   The load chamber 520 is provided with a gate valve 530, and the unload chamber 521 is provided with a gate valve 531. A vacuum exhaust device and a vent device (not shown) are connected to the load chamber 520 and the unload chamber 521. The inside of the load chamber 520 and the unload chamber 521 can be brought into a vacuum state and an atmospheric pressure state by the vacuum exhaust device and the vent device.

本実施形態では、第1の実施形態と同様な基板Sや、さらにリッジ電極21よりも長尺に形成された基板Sを用いることができる。
さらに、基板Sの材料として透光性ガラス基板の他に、巻き取りが可能な柔軟性を有する材料を用いることができる。この場合には、本実施形態の製膜装置501を用いてロール・ツー・ロール方式で代表される連続的な基板供給による製膜処理を行うことができる。
In the present embodiment, a substrate S similar to that in the first embodiment or a substrate S formed longer than the ridge electrode 21 can be used.
Further, as the material of the substrate S, in addition to the translucent glass substrate, a flexible material that can be wound can be used. In this case, a film forming process by continuous substrate supply represented by a roll-to-roll method can be performed using the film forming apparatus 501 of the present embodiment.

次に、上記の構成からなる製膜装置501における基板Sに対するプラズマ処理である製膜処理について説明する。
まず、図14に示すように、ロード室520を大気圧状態として、ゲートバルブ530を開にして、図示しない基板搬送装置(回転ローラーなど)により基板Sを搬入する。その後、ゲートバルブ530を閉にして真空排気しロード室520を真空状態とする。
Next, a film forming process that is a plasma process for the substrate S in the film forming apparatus 501 having the above-described configuration will be described.
First, as shown in FIG. 14, the load chamber 520 is set to the atmospheric pressure state, the gate valve 530 is opened, and the substrate S is loaded by a substrate transfer device (rotating roller or the like) (not shown). Thereafter, the gate valve 530 is closed and evacuated to bring the load chamber 520 into a vacuum state.

プロセス室502の内部は真空状態が維持されていて、ロード室520側のスリット503が開かれ、スリット503から、一対のリッジ電極21,21の間に基板Sが搬入される。そして、図14に示すように、高周波電力がプロセス室502に供給されるとともに、一対のリッジ電極21,21の間にSiHガスなどの母ガスが供給される。 The inside of the process chamber 502 is maintained in a vacuum state, the slit 503 on the load chamber 520 side is opened, and the substrate S is carried in between the pair of ridge electrodes 21 and 21 from the slit 503. As shown in FIG. 14, high-frequency power is supplied to the process chamber 502, and a mother gas such as SiH 4 gas is supplied between the pair of ridge electrodes 21 and 21.

すると、一対のリッジ電極21,21の間にプラズマPが形成され、基板Sに対してプラズマ処理である製膜処理が施される。
このとき、基板Sは一方のスリット503からプロセス室502の内部に搬入され、製膜処理が施された基板Sは、他方のスリット503を開にしてプロセス室502に隣接して設けられたアンロード室521に搬出される。アンロード室521へ基板Sが搬出されると、他方のスリット503を閉にして、アンロード室521を大気圧状態にベントする。そして、ゲートバルブ531を開にして、プラズマ処理が完了した基板Sをアンロード室521から搬出する。
このようにすることで、基板Sを次々にプロセス室502へ搬送して、基板Sに対する製膜処理を連続して行うことができる。
Then, plasma P is formed between the pair of ridge electrodes 21, 21, and a film forming process that is a plasma process is performed on the substrate S.
At this time, the substrate S is carried into the process chamber 502 from one slit 503, and the substrate S on which the film forming process has been performed opens the other slit 503 and is adjacent to the process chamber 502. It is carried out to the load chamber 521. When the substrate S is carried out to the unload chamber 521, the other slit 503 is closed and the unload chamber 521 is vented to an atmospheric pressure state. Then, the gate valve 531 is opened, and the substrate S for which the plasma processing is completed is carried out from the unload chamber 521.
By doing in this way, the board | substrate S can be successively conveyed to the process chamber 502, and the film forming process with respect to the board | substrate S can be performed continuously.

さらに、基板Sはリッジ電極21よりも長尺であっても、プロセス室502へ基板Sを搬送する間、スリット503を開としておくことで、基板Sに製膜処理を行うことができる。つまり、基板Sをリッジ電極21,21の間に搬送しながら基板Sに製膜処理できるので、更に大面積基板への製膜処理を行うことができる。   Furthermore, even if the substrate S is longer than the ridge electrode 21, it is possible to perform the film forming process on the substrate S by opening the slit 503 while the substrate S is transported to the process chamber 502. That is, since the substrate S can be formed on the substrate S while being transported between the ridge electrodes 21, 21, the film can be formed on a larger area substrate.

上記の構成によれば、基板Sは一対のスリット503,503の一方からプロセス室502の内部に搬入され、一対のリッジ電極21,21の間に導かれる。リッジ電極21,21の間では、基板Sに対して、例えばプラズマCVDなどのプラズマ処理が施される。プラズマ処理が施された基板Sは、一対のスリット503,503の他方からプロセス室502の外部に搬出される。そのため、基板Sに対する製膜処理を連続して行うことができる。   According to the configuration described above, the substrate S is carried into the process chamber 502 from one of the pair of slits 503 and 503 and guided between the pair of ridge electrodes 21 and 21. Between the ridge electrodes 21 and 21, the substrate S is subjected to plasma processing such as plasma CVD. The substrate S subjected to the plasma treatment is carried out of the process chamber 502 from the other of the pair of slits 503 and 503. Therefore, the film forming process for the substrate S can be performed continuously.

さらに、基板Sの搬入、基板Sへのプラズマ処理、基板Sの搬出を連続して行うことができるため、一対のリッジ電極21,21よりも大きな面積を有する基板Sに対して連続してプラズマ処理を施すことができる。そのため、アモルファスシリコン太陽電池や結晶質シリコン太陽電池などの生産性向上を図ることができる。   Further, since the substrate S can be carried in, the plasma processing to the substrate S, and the substrate S can be carried out continuously, the plasma is continuously applied to the substrate S having a larger area than the pair of ridge electrodes 21 and 21. Processing can be performed. Therefore, productivity improvement of an amorphous silicon solar cell, a crystalline silicon solar cell, etc. can be aimed at.

さらに、基板Sの移動方向に複数のプロセス室502を並べ、一の基板Sが複数のプロセス室502に連続して搬入されるように構成してもよい。この場合、各放電室において異なるプラズマ処理、アモルファスシリコン太陽電池や結晶質シリコン太陽電池などのp層、i層およびn層の各製膜処理を行うことにより、基板Sに対して、p層、i層およびn層の各製膜処理を連続して行うことができる。   Further, a plurality of process chambers 502 may be arranged in the moving direction of the substrate S so that one substrate S is continuously loaded into the plurality of process chambers 502. In this case, by performing different plasma treatments in each discharge chamber, p-layers such as amorphous silicon solar cells and crystalline silicon solar cells, i-layers, and n-layers, respectively, p-layers on the substrate S, Each film-forming process of i layer and n layer can be performed continuously.

〔第7の実施形態〕
次に、本発明の第7の実施形態について図15を参照して説明する。
本実施形態の製膜装置の基本構成は、第5の実施形態と同様であるが、第5の実施形態とは、複数のプロセス室が設けられている点が異なっている。よって、本実施形態においては、図15を用いて複数のプロセス室が設けられている点のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図15は、本実施形態に係る製膜装置の構成を説明する模式図である。
なお、第5の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
[Seventh Embodiment]
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The basic configuration of the film forming apparatus of this embodiment is the same as that of the fifth embodiment, but is different from the fifth embodiment in that a plurality of process chambers are provided. Therefore, in the present embodiment, only the point where a plurality of process chambers are provided will be described with reference to FIG. 15, and description of other components will be omitted.
FIG. 15 is a schematic diagram illustrating the configuration of the film forming apparatus according to the present embodiment.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as 5th Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

製膜装置601には、図15に示すように、プロセス室402pと、プロセス室402iと、プロセス室402nと、基板搬送部(搬送部)602と、が主に設けられている。   As shown in FIG. 15, the film forming apparatus 601 mainly includes a process chamber 402p, a process chamber 402i, a process chamber 402n, and a substrate transfer unit (transfer unit) 602.

プロセス室402p、プロセス室402i、および、プロセス室402nは、図15に示すように、内部に配置された基板Sに対してプラズマPによる処理を施す部分である。具体的には、プロセス室402pは、基板Sに対してアモルファスや結晶質シリコン太陽電池などのp層を製膜するものであり、プロセス室402iは、基板Sに対してアモルファスや結晶質シリコン太陽電池などのi層を製膜するものであり、プロセス室402nは、基板Sに対してn層を製膜するものである。   As shown in FIG. 15, the process chamber 402p, the process chamber 402i, and the process chamber 402n are portions that perform processing using plasma P on the substrate S arranged inside. Specifically, the process chamber 402p forms a p-layer such as an amorphous or crystalline silicon solar cell on the substrate S, and the process chamber 402i has an amorphous or crystalline silicon solar cell on the substrate S. The i layer of a battery or the like is formed, and the process chamber 402n forms the n layer on the substrate S.

その一方で、プロセス室402p、プロセス室402i、および、プロセス室402nは、E方向に順に並んで配置され、H方向には基板搬送部602が隣接して配置されている。
さらに、プロセス室402p、プロセス室402i、および、プロセス室402nのそれぞれには、基板搬送部602と隣接する位置にゲートバルブ603が設けられている。
On the other hand, the process chamber 402p, the process chamber 402i, and the process chamber 402n are arranged in order in the E direction, and the substrate transfer unit 602 is adjacently arranged in the H direction.
Furthermore, a gate valve 603 is provided in a position adjacent to the substrate transfer unit 602 in each of the process chamber 402p, the process chamber 402i, and the process chamber 402n.

ゲートバルブ603は、プロセス室402p等に形成された開口を開閉するものである。ゲートバルブ603が開かれることにより形成された開口を介して、プロセス室402p等と基板搬送部602との間で基板Sの搬入や搬出が行われる。   The gate valve 603 opens and closes an opening formed in the process chamber 402p and the like. Through the opening formed by opening the gate valve 603, the substrate S is carried in and out between the process chamber 402p and the like and the substrate transport unit 602.

基板搬送部602は、プロセス室402p等との間で基板Sの搬入や搬出を行うとともに、プロセス室402p、プロセス室402i、および、プロセス室402nの間で基板Sの入れ替えを行うものである。   The substrate transfer unit 602 carries the substrate S into and out of the process chamber 402p and the like, and exchanges the substrate S between the process chamber 402p, the process chamber 402i, and the process chamber 402n.

また、基板搬送部602は、少なくともゲートバルブ603を開閉するときには、図示しない真空排気装置により、真空状態に保たれている。このためプロセス室402p、プロセス室402i、および、プロセス室402nの内部を常に真空状態に維持できるとともに、各プロセス室間のクロスリークによるガスコンタミの発生を抑制することが出来る。
なお基板搬送部602の構成としては、公知の構成を用いることができ、特に限定するものではない。
The substrate transfer unit 602 is kept in a vacuum state by a vacuum exhaust device (not shown) at least when the gate valve 603 is opened and closed. For this reason, the inside of the process chamber 402p, the process chamber 402i, and the process chamber 402n can always be maintained in a vacuum state, and the occurrence of gas contamination due to cross leakage between the process chambers can be suppressed.
Note that a known configuration can be used as the configuration of the substrate transport unit 602 and is not particularly limited.

次に、上記の構成からなる製膜装置601における基板Sに対するプラズマ処理である製膜処理について説明する。ここでは、基板Sにp層、i層およびn層の順に製膜が行われる場合に適用して説明する。
なお、プロセス室402p等における製膜処理については、第5の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
Next, a film forming process that is a plasma process for the substrate S in the film forming apparatus 601 having the above-described configuration will be described. Here, description will be made by applying to the case where film formation is performed on the substrate S in the order of the p layer, the i layer, and the n layer.
The film forming process in the process chamber 402p and the like is the same as that in the fifth embodiment, and thus the description thereof is omitted.

基板Sは、基板搬送部602からプロセス室402pの内部に搬入される。このとき、プロセス室402pのゲートバルブ603は開かれている。プロセス室402pに基板Sが搬入されると、ゲートバルブ603が閉じられて、基板Sに対してp層の製膜処理が行われる。   The substrate S is carried into the process chamber 402p from the substrate transfer unit 602. At this time, the gate valve 603 of the process chamber 402p is opened. When the substrate S is loaded into the process chamber 402p, the gate valve 603 is closed, and a p-layer film forming process is performed on the substrate S.

基板Sに対するp層の製膜処理が終了すると、ゲートバルブ603が開かれ、プロセス室402pから基板搬送部602に基板Sが搬出される。搬出された基板Sは、次に、プロセス室402iに搬入される。このとき、プロセス室402iのゲートバルブ603は開かれている。プロセス室402iに基板Sが搬入されると、ゲートバルブ603が閉じられて、基板Sのp層の上にi層が製膜される。   When the p-layer film forming process on the substrate S is completed, the gate valve 603 is opened, and the substrate S is carried out from the process chamber 402p to the substrate transfer unit 602. The unloaded substrate S is then loaded into the process chamber 402i. At this time, the gate valve 603 of the process chamber 402i is opened. When the substrate S is carried into the process chamber 402i, the gate valve 603 is closed, and the i layer is formed on the p layer of the substrate S.

基板Sに対するi層の製膜処理が終了すると、ゲートバルブ603が開かれ、プロセス室402iから基板搬送部602に基板Sが搬出される。搬出された基板Sは、次に、プロセス室402nに搬入される。このとき、プロセス室402nのゲートバルブ603は開かれている。プロセス室402nに基板Sが搬入されると、ゲートバルブ603が閉じられて、基板Sのi層の上にn層が製膜される。
これにより、基板Sの上にp層、i層およびn層がこの順に製膜されることになる。
When the film formation process for the i layer on the substrate S is completed, the gate valve 603 is opened, and the substrate S is carried out from the process chamber 402 i to the substrate transfer unit 602. The unloaded substrate S is then loaded into the process chamber 402n. At this time, the gate valve 603 of the process chamber 402n is opened. When the substrate S is carried into the process chamber 402n, the gate valve 603 is closed, and an n layer is formed on the i layer of the substrate S.
Thereby, the p layer, the i layer, and the n layer are formed on the substrate S in this order.

上記の構成によれば、プロセス室402p、プロセス室402i、および、プロセス室402nは、E方向に並んで配置することにより、プロセス室402pなどを設置するスペースの省スペース化を図ることができる。そのため、製膜装置601を備える工場における単位面積あたりの生産性向上を図ることができる。   According to the above configuration, the process chamber 402p, the process chamber 402i, and the process chamber 402n are arranged side by side in the E direction, so that the space for installing the process chamber 402p and the like can be saved. Therefore, productivity per unit area in a factory equipped with the film forming apparatus 601 can be improved.

一般に、リッジ導波管の伝送方向における縦横比は、EIAJ規格では1:2と定められ,WMI規格では1:4と定められ、WFI規格では1:8.33と定められている。いずれの規格においてもリッジ導波管は横長な形状となる。そのため、多数のリッジ導波管を平置きにすると多大な設置スペースが必要となる。
しかしながら、プロセス室402p、プロセス室402i、および、プロセス室402nをE方向に並んで配置することにより、設置スペースの問題を解消することができる。
In general, the aspect ratio of the ridge waveguide in the transmission direction is defined as 1: 2 in the EIAJ standard, 1: 4 in the WMI standard, and 1: 8.33 in the WFI standard. In any standard, the ridge waveguide has a horizontally long shape. Therefore, if many ridge waveguides are placed flat, a large installation space is required.
However, the problem of installation space can be solved by arranging the process chamber 402p, the process chamber 402i, and the process chamber 402n side by side in the E direction.

〔第8の実施形態〕
次に、本発明の第8の実施形態について図16および図17を参照して説明する。
本実施形態の製膜装置の基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、第2変換器の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図16および図17を用いて第2変換器の周辺構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図16は、本実施形態に係る製膜装置の構成を説明する模式図である。
なお、第1の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
[Eighth Embodiment]
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The basic configuration of the film forming apparatus of this embodiment is the same as that of the first embodiment, but the configuration of the second converter is different from that of the first embodiment. Therefore, in the present embodiment, only the peripheral configuration of the second converter will be described with reference to FIGS. 16 and 17, and description of other components and the like will be omitted.
FIG. 16 is a schematic diagram illustrating the configuration of the film forming apparatus according to the present embodiment.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

製膜装置(真空処理装置)701には、図16に示すように、プロセス室2と、変換器(変換部)703Aと、テーパ管704と、終端調整器(位相調整部)705と、第1同軸線4Aと、電源5と、整合器6と、排気部9と、ガス供給部10と、が主に設けられている。   As shown in FIG. 16, the film forming apparatus (vacuum processing apparatus) 701 includes a process chamber 2, a converter (converter) 703 </ b> A, a taper tube 704, a terminal adjuster (phase adjuster) 705, One coaxial line 4 </ b> A, a power source 5, a matching unit 6, an exhaust unit 9, and a gas supply unit 10 are mainly provided.

変換器703Aは、高周波電力の伝送経路を第1同軸線4Aから導波管に変換するものである。さらに、変換器703Aは、筒状に形成されるとともに一方の端部(図16の左側の端部)は閉じられたものである。   The converter 703A converts the transmission path of the high frequency power from the first coaxial line 4A to the waveguide. Further, the converter 703A is formed in a cylindrical shape and one end (the left end in FIG. 16) is closed.

変換器703Aには、図16に示すように、第1同軸線4Aと、テーパ管704とが接続されている。
具体的には、第1同軸線4Aは変換器703Aの側面に電気的に接続されるとともに、変換器703Aの内部に突出して配置されている。その一方で、テーパ管704は、変換器703Aの他方の端部(右側の端部)に電気的に接続されている。
As shown in FIG. 16, a first coaxial line 4A and a tapered tube 704 are connected to the converter 703A.
Specifically, the first coaxial line 4A is electrically connected to the side surface of the converter 703A and is disposed so as to protrude into the converter 703A. On the other hand, the taper tube 704 is electrically connected to the other end (right end) of the converter 703A.

変換器703Aとテーパ管704との間には、真空窓706が設けられている。
真空窓706は、テーパ管704およびプロセス室2の内部の真空状態を維持するとともに、変換器703Aからテーパ管704およびプロセス室2への高周波電力の伝送を可能にするものである。
真空窓706を形成する材料としては、石英ガラスなどを例示することができる。
A vacuum window 706 is provided between the converter 703A and the tapered tube 704.
The vacuum window 706 maintains a vacuum state inside the tapered tube 704 and the process chamber 2 and enables transmission of high-frequency power from the converter 703A to the tapered tube 704 and the process chamber 2.
As a material for forming the vacuum window 706, quartz glass or the like can be exemplified.

テーパ管704は、導波管モードから平行平板モードに変換するものである。
テーパ管704における変換器703Aと接続される端部は、変換器703Aと同一の断面形状に形成され、プロセス室2と接続される端部は、プロセス室2と同一のダブルリッジ導波管の断面形状に形成されている。さらに、テーパ管704の断面形状は、変換器703Aと接続される端部から、プロセス室2と接続される端部に向って滑らかに変化している。
The tapered tube 704 converts the waveguide mode to the parallel plate mode.
The end of the taper tube 704 connected to the converter 703A is formed in the same cross-sectional shape as the converter 703A, and the end connected to the process chamber 2 is the same double ridge waveguide as that of the process chamber 2. It is formed in a cross-sectional shape. Further, the cross-sectional shape of the taper tube 704 smoothly changes from the end connected to the converter 703 </ b> A toward the end connected to the process chamber 2.

終端調整器705は、プロセス室2に向って反射する反射電力の位相を調節するものである。終端調整器705は、テーパ管704とともにプロセス室2を間に挟む位置に配置され、プロセス室2と電気的に接続されている。さらに、終端調整器705は、プロセス室2と同一の断面形状に形成されている。   The termination adjuster 705 adjusts the phase of the reflected power reflected toward the process chamber 2. The end adjuster 705 is disposed at a position sandwiching the process chamber 2 together with the tapered tube 704, and is electrically connected to the process chamber 2. Further, the end adjuster 705 is formed in the same cross-sectional shape as the process chamber 2.

図17は、図16の終端板が移動する状態を説明する模式図である。
終端調整器705には、図16に示すように、終端板705Aが設けられている。
終端板705Aは、終端調整器705において高周波電力が反射される部分であって、金属などの導電体から形成された板状の部材である。さらに、終端板705Aは、図17に示すように、L方向に移動可能とされている。
FIG. 17 is a schematic diagram for explaining a state in which the end plate of FIG. 16 moves.
The termination adjuster 705 is provided with a termination plate 705A as shown in FIG.
Termination plate 705A is a portion where high frequency power is reflected by termination adjuster 705, and is a plate-like member formed of a conductor such as metal. Furthermore, as shown in FIG. 17, the end plate 705A is movable in the L direction.

次に、上記の構成からなる製膜装置701における基板Sに対するプラズマ処理である製膜処理について説明する。
基板Sは、図16に示すように、プロセス室2におけるリッジ電極21の上に配置される。ここで、プロセス室2、テーパ管704および終端調整器705は、排気部9により、その内部から空気などの気体が排気された常時真空状態にある。そのため、第6の実施形態に係る製膜装置501や、第7の実施形態に係る製膜装置601のように、ロード室などが併設されていることが好ましい。
Next, a film forming process that is a plasma process for the substrate S in the film forming apparatus 701 having the above-described configuration will be described.
As shown in FIG. 16, the substrate S is disposed on the ridge electrode 21 in the process chamber 2. Here, the process chamber 2, the tapered tube 704, and the termination adjuster 705 are always in a vacuum state in which a gas such as air is exhausted from the inside by the exhaust unit 9. Therefore, it is preferable that a load chamber or the like is provided side by side as in the film forming apparatus 501 according to the sixth embodiment and the film forming apparatus 601 according to the seventh embodiment.

さらに、電源5から周波数が13.56MHz以上、好ましくは30MHzから400MHzの高周波電力がプロセス室2のリッジ電極21に供給されるとともに、ガス供給部10から一対のリッジ電極21,21の間に、例えばSiHガスなどの母ガスが供給される。
このとき、プロセス室2等の内部、言い換えると、一対のリッジ電極21,21の間は、0.1kPaから10kPa程度の真空状態に保たれている。
Further, high frequency power having a frequency of 13.56 MHz or more, preferably 30 MHz to 400 MHz, is supplied from the power source 5 to the ridge electrode 21 of the process chamber 2, and between the gas supply unit 10 and the pair of ridge electrodes 21, 21, For example, a mother gas such as SiH 4 gas is supplied.
At this time, a vacuum state of about 0.1 kPa to 10 kPa is maintained inside the process chamber 2 or the like, in other words, between the pair of ridge electrodes 21 and 21.

電源5から供給された高周波電力は、第1同軸線4Aによって整合器6を介して変換器703Aに伝送される。整合器6では高周波電力を伝送する系統におけるインピーダンスなどの値が調節される。
高周波電力は、変換器703Aからテーパ管704に伝送され、テーパ管704において伝送モードが導波管モードから平行平板モードに変換に変換される。
The high frequency power supplied from the power source 5 is transmitted to the converter 703A via the matching unit 6 by the first coaxial line 4A. The matching unit 6 adjusts values such as impedance in a system that transmits high-frequency power.
The high-frequency power is transmitted from the converter 703A to the tapered tube 704, and the transmission mode is converted from the waveguide mode to the parallel plate mode in the tapered tube 704.

その後、高周波電力は、テーパ管704からプロセス室2に伝送され、一対のリッジ電極21,21の間に電界が形成される。   Thereafter, the high frequency power is transmitted from the tapered tube 704 to the process chamber 2, and an electric field is formed between the pair of ridge electrodes 21 and 21.

その一方で、プロセス室2に伝送された高周波電力の一部は、終端調整器705の終端板705Aにおいて反射される。プロセス室2には、電源5から供給された入力電力と、反射された反射電力とにより定在波SWが形成される。定在波の位置(位相)が固定されると、一対のリッジ電極21,21におけるプロセス室2が延びる方向であるL方向の電界強度の分布に偏りが生じる。   On the other hand, a part of the high frequency power transmitted to the process chamber 2 is reflected by the termination plate 705A of the termination adjuster 705. A standing wave SW is formed in the process chamber 2 by the input power supplied from the power source 5 and the reflected reflected power. When the position (phase) of the standing wave is fixed, the distribution of the electric field intensity in the L direction that is the direction in which the process chamber 2 extends in the pair of ridge electrodes 21 and 21 is biased.

そこで、終端調整器705によって反射電力の位相を調節することにより、プロセス室2に形成される定在波SWの位置の調節が行われる。これにより、一対のリッジ電極21,21におけるL方向の電界分布、言い換えると電位分布EPが時間平均的に均一化される。   Therefore, the position of the standing wave SW formed in the process chamber 2 is adjusted by adjusting the phase of the reflected power by the termination adjuster 705. As a result, the electric field distribution in the L direction in the pair of ridge electrodes 21, 21, in other words, the potential distribution EP is made uniform over time.

具体的には、図17に示すように、終端板705Aの配置位置を時間の経過に伴いL方向に、Sin波状や、三角波状や、階段(ステップ)状に移動させることにより反射電力の位相が調節される。これにより、定在波SWの位置も調節され、L方向の電位分布EPの分布が時間平均的に均一化される。   Specifically, as shown in FIG. 17, the phase of the reflected power is obtained by moving the arrangement position of the end plate 705 </ b> A in the L direction in a sine wave shape, a triangular wave shape, or a staircase (step) shape as time passes. Is adjusted. As a result, the position of the standing wave SW is also adjusted, and the distribution of the potential distribution EP in the L direction is made uniform on a time average basis.

定在波が移動する範囲や、定在波を移動させる方式(Sin波状、三角波状、階段状等)や位相の調節周期の適正化は、電力の分布や、プラズマからの発光の分布や、プラズマ密度の分布や、製膜された膜に係る特性の分布等に基づいて行われる。膜に係る特性としては、膜厚や、膜質や、太陽電池等の半導体としての特性などを挙げることができる。   The range in which the standing wave moves, the method of moving the standing wave (Sin wave shape, triangular wave shape, stepped shape, etc.) and the optimization of the phase adjustment period are the distribution of power, the distribution of light emission from the plasma, This is performed based on the distribution of plasma density, the distribution of characteristics related to the formed film, and the like. Examples of characteristics relating to the film include film thickness, film quality, and characteristics as a semiconductor such as a solar cell.

このような状態において一対のリッジ電極21,21の間で母ガスが電離され、プラズマが形成される。形成されたプラズマにより基板Sの上に均一な膜、例えばアモルファスシリコン膜や結晶質シリコン膜が形成される。   In such a state, the mother gas is ionized between the pair of ridge electrodes 21 and 21, and plasma is formed. A uniform film such as an amorphous silicon film or a crystalline silicon film is formed on the substrate S by the formed plasma.

上記の構成によれば、反射電力の位相を終端調整器705により調節することにより、プロセス室2における定在波SWの位相も調節される。本実施形態では、反射電力の位相を時間的に変動させることにより、プロセス室2における定在波SWの位相も時間的に変動される。その結果、一対のリッジ電極21,21の間の電界を時間平均的に均一化することができる。   According to the above configuration, the phase of the standing wave SW in the process chamber 2 is also adjusted by adjusting the phase of the reflected power by the termination adjuster 705. In the present embodiment, the phase of the standing wave SW in the process chamber 2 is also temporally changed by changing the phase of the reflected power temporally. As a result, the electric field between the pair of ridge electrodes 21 and 21 can be uniformed on a time average basis.

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、この発明をプラズマCVD法による製膜装置に適用して説明したが、この発明は製膜装置に限られることなく、プラズマエッチングなどのプラズマ処理を行う装置など、その他各種の装置に適用できるものである。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the present invention has been described by applying the present invention to a film forming apparatus using the plasma CVD method. However, the present invention is not limited to the film forming apparatus, and an apparatus for performing plasma processing such as plasma etching. It can be applied to various other devices.

1,101,201,301,401,501,601,701 製膜装置(真空処理装置)
2,302,402,502 プロセス室(放電室)
3A,203A,303A 第1変換器(変換部)
3B,203B,303B 第2変換器(変換部)
4A 第1同軸線(同軸線路)
5 電源
7 位相調整器(位相調整部)
21,421 リッジ電極
31 リッジ部
41 内部導体
42 外部導体
104A 第1同軸線(一の同軸線路)
105A 第1電源(一の電源)
104B 第2同軸線(他の同軸線路)
105B 第2電源(他の電源)
304 真空容器(減圧容器)
305 真空窓(窓部)
409 排気部
411 温度調節部
409B 真空排気管(排気部)
410B ガス供給管(供給部)
503 一対のスリット(開口部)
602 基板搬送部(搬送部)
703A 変換器(変換部)
705 終端調整器(位相調整部)
S 基板
1,101,201,301,401,501,601,701 Film forming apparatus (vacuum processing apparatus)
2,302,402,502 Process chamber (discharge chamber)
3A, 203A, 303A First converter (conversion unit)
3B, 203B, 303B Second converter (conversion unit)
4A 1st coaxial line (coaxial line)
5 Power supply 7 Phase adjuster (Phase adjuster)
21, 421 Ridge electrode 31 Ridge portion 41 Inner conductor 42 Outer conductor 104A First coaxial line (one coaxial line)
105A First power supply (one power supply)
104B Second coaxial line (other coaxial lines)
105B Second power supply (other power supply)
304 Vacuum container (depressurized container)
305 Vacuum window (window)
409 Exhaust part 411 Temperature control part 409B Vacuum exhaust pipe (exhaust part)
410B Gas supply pipe (supply part)
503 A pair of slits (openings)
602 Substrate transfer unit (transfer unit)
703A converter (converter)
705 Termination adjuster (phase adjuster)
S substrate

Claims (10)

互いに対向して配置され、間にプラズマ処理が施される基板が配置される放電用のリッジ部であるリッジ電極を有するリッジ導波管からなる放電室と、
高周波電力を前記放電室に供給する電源と、
内部導体および外部導体からなり、前記電源から前記放電室へ前記高周波電力を導く同軸線路と、
リッジ部を有するリッジ導波管からなり、前記放電室が延びる方向に隣接して配置され、前記同軸線路から前記放電室へ前記高周波電力を導く変換部と、
が設けられ、
前記リッジ部の一方は、前記内部導体と電気的に接続され、前記リッジ部の他方は、前記外部導体と電気的に接続されていることを特徴とする真空処理装置。
A discharge chamber composed of a ridge waveguide having a ridge electrode which is a discharge ridge portion disposed opposite to each other and on which a substrate subjected to plasma treatment is disposed;
A power supply for supplying high frequency power to the discharge chamber;
A coaxial line composed of an inner conductor and an outer conductor, guiding the high-frequency power from the power source to the discharge chamber;
A ridge waveguide having a ridge portion, arranged adjacent to the direction in which the discharge chamber extends, and a conversion portion for guiding the high-frequency power from the coaxial line to the discharge chamber;
Is provided,
One of the ridge portions is electrically connected to the inner conductor, and the other of the ridge portions is electrically connected to the outer conductor.
前記変換部は、前記放電室が延びる方向の一方の端部および他方の端部に設けられ、
前記一方の端部に設けられた前記変換部には、前記電源と電気的に接続された前記同軸線路が電気的に接続され、
前記他方の端部に設けられた前記変換部には、当該変換部から前記放電室に向かって反射する反射電力の位相を調節する位相調整部が設けられていることを特徴とする請求項1記載の真空処理装置。
The converter is provided at one end and the other end in the direction in which the discharge chamber extends,
The coaxial line electrically connected to the power source is electrically connected to the converter provided at the one end,
The phase conversion unit that adjusts the phase of reflected power reflected from the conversion unit toward the discharge chamber is provided in the conversion unit provided at the other end. The vacuum processing apparatus as described.
前記変換部は、前記放電室が延びる方向の一方の端部および他方の端部に設けられ、
前記一方の端部に設けられた前記変換部には、一の電源および一の同軸線路が電気的に接続され、
前記他方の端部に設けられた前記変換部には、他の電源および他の同軸線路が電気的に接続されていることを特徴とする請求項1記載の真空処理装置。
The converter is provided at one end and the other end in the direction in which the discharge chamber extends,
One power source and one coaxial line are electrically connected to the converter provided at the one end,
The vacuum processing apparatus according to claim 1, wherein another power source and another coaxial line are electrically connected to the converter provided at the other end.
前記一の電源および前記他の電源の少なくとも一方は、供給する高周波電力の位相を調節可能であることを特徴とする請求項3記載の真空処理装置。   The vacuum processing apparatus according to claim 3, wherein at least one of the one power source and the other power source is capable of adjusting a phase of high-frequency power supplied. 前記放電室が延びる方向の一方の端部に設けられた前記変換部には、前記電源と電気的に接続された前記同軸線路が電気的に接続され、
前記放電室が延びる方向の他方の端部には、前記放電室に向かって反射する反射電力の位相を調節する位相調整部が設けられていることを特徴とする請求項1記載の真空処理装置。
The conversion line provided at one end in the direction in which the discharge chamber extends is electrically connected to the coaxial line electrically connected to the power source,
The vacuum processing apparatus according to claim 1, wherein a phase adjusting unit that adjusts a phase of reflected power reflected toward the discharge chamber is provided at the other end in a direction in which the discharge chamber extends. .
前記同軸線路を介して前記電源と電気的に接続された前記変換部における少なくとも前記リッジ部の間には充填材が設けられ、
該充填材が設けられていない領域と比較して、前記充填材は誘電率が高いことを特徴とする請求項2から5のいずれかに記載の真空処理装置。
A filler is provided between at least the ridge portion in the conversion portion electrically connected to the power source via the coaxial line,
The vacuum processing apparatus according to claim 2, wherein the filler has a higher dielectric constant than a region where the filler is not provided.
少なくとも、前記放電室は減圧容器の内部に配置されていることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の真空処理装置。   The vacuum processing apparatus according to claim 1, wherein at least the discharge chamber is disposed inside a decompression vessel. 一対の前記リッジ電極が対向して配置され、
一対の前記リッジ電極の一方における内面に前記基板が配置されるとともに、前記リッジ電極の一方における外面には前記基板の温度を調節する温度調節部が設けられ、
一対の前記リッジ電極の他方における外面には、前記リッジ電極の他方に沿って、前記リッジ電極の他方の少なくとも一部を通過して前記放電室内部の気体を排気する排気部、および、プラズマの生成に用いられるガスを供給する供給部が設けられていることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の真空処理装置。
A pair of the ridge electrodes are arranged to face each other,
The substrate is disposed on an inner surface of one of the pair of ridge electrodes, and a temperature adjusting unit that adjusts the temperature of the substrate is provided on the outer surface of one of the ridge electrodes,
On the outer surface of the other of the pair of ridge electrodes, an exhaust part that exhausts the gas in the discharge chamber through at least a part of the other of the ridge electrode along the other of the ridge electrode, and plasma The vacuum processing apparatus according to claim 1, further comprising a supply unit configured to supply a gas used for generation.
前記基板は、前記リッジ電極の間を、前記放電室が延びる方向に対して交差する方向に移動可能とされ、
前記放電室における前記基板が移動する領域には、前記基板が前記放電室に出入りする一対の開口部が設けられていることを特徴とする請求項8記載の真空処理装置。
The substrate is movable between the ridge electrodes in a direction intersecting a direction in which the discharge chamber extends;
The vacuum processing apparatus according to claim 8, wherein a pair of openings through which the substrate enters and exits the discharge chamber is provided in a region in the discharge chamber where the substrate moves.
複数の前記放電室が設けられ、
前記放電室に対して前記基板の搬入や搬出を行うとともに、一の放電室から他の放電室へ前記基板の搬送を行う搬送部が設けられていることを特徴とする請求項8記載の真空処理装置。
A plurality of the discharge chambers are provided;
The vacuum according to claim 8, further comprising a transfer unit that carries the substrate into and out of the discharge chamber and transfers the substrate from one discharge chamber to another discharge chamber. Processing equipment.
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