KR101303968B1 - 플라즈마 처리 장치 - Google Patents

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마사시 기쿠치
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신 아사리
히로토 우치다
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Abstract

이 플라즈마 처리 장치는 전극 플랜지(4); 내벽면(34)을 가지는 챔버(2); 상기 전극 플랜지(4)와 상기 챔버(2) 사이에 배치된 절연 플랜지(31); 측면(32)을 가지고, 상기 챔버(2) 내에 배치되며, 기판(10)이 놓이는 베이스 부재(3); 상기 전극 플랜지(4)에 접속되고, 고주파 전압을 인가하는 RF전원(9); 상기 내벽면(34)에 대향하는 상기 베이스 부재(3)의 상기 측면(32) 및 상기 베이스 부재(3)의 측면(32)에 대향하는 상기 내벽면(34) 중 적어도 어느 한쪽에 배치된 절연 부재(41, 42);를 포함한다.

Description

플라즈마 처리 장치{Plasma processing apparatus}
본 발명은 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.
본원은 2009년 1월 9일에 출원된 특원 2009-004027호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
종래부터 플라즈마를 이용하여 원료 가스를 분해하고 기판 상에 박막을 형성하는 플라즈마 CVD 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 이 플라즈마 CVD 장치를 이용하여 태양 전지, 특히 마이크로 크리스탈 실리콘(μc-Si)을 이용한 태양 전지를 제조할 때에는 생산성의 관점에서 성막 속도의 고속화가 필요하다.
성막 속도의 고속화를 실현하기 위해서는, 성막 가스를 기판 표면에 분출하는 샤워 플레이트 표면과 기판 표면의 거리를 좁게 한 상태(내로우 갭)에서의 고압 고갈법이 유효하다.
한편, LCD 또는 태양 전지를 제조하기 위해 플라즈마 CVD 장치는 빠뜨릴 수 없다. 기판의 대형화에 따라 장치 크기도 대형화되고 있다. 기판 면적이 커짐에 따라 장치에 공급하는 고주파 전력도 증가하고, 또 내로우 갭 방전에 의한 하이 레이트 성막이 필요하기 때문에, 대전류를 장치 내에 흘려 보내는 것이 필요하게 되어 있다.
예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 플라즈마 CVD 장치(100)에서는 베이스 부재(103) 상에 기판(110)이 놓이고, 기판(110)의 피성막면(표면)과 샤워 플레이트(105)의 표면을 대향시킨 상태로 기판(110) 상에 막을 형성하고 있다. 이 때, 베이스 부재(103)의 전위를 접지 전위로 할 필요가 있기 때문에, 베이스 부재(103)와 챔버(102) 사이에 어스 플레이트(130)를 설치하고, 챔버(102)가 접지된 상태로 기판(110) 상에 막을 형성하고 있다.
특허문헌 1: 특개 2008-244079호 공보
그런데, 종래의 플라즈마 CVD 장치(100)에서는 베이스 부재(103)의 측면(132)과 챔버(102)의 내벽면(134)이 근거리에서 대향하고 있고, 베이스 부재(103) 및 챔버(102)의 양자는 도전 부재로 형성되어 있다. 이 때문에, 상술한 바와 같이, CVD 장치(100)로 대전류를 흘려 보낸 경우, 고주파 전류(I´)가 도 4의 화살표 방향으로 흘러 베이스 부재(103)의 측면(132)과 챔버(102)의 내벽면(134) 간에 이상 방전이 생길 우려가 있다. 이 때문에, 이상 방전에 기인하는 임피던스의 부정합이 생기고, CVD 장치(100)에 공급할 수 있는 전력의 상한값이 저하되는 문제가 있다.
그래서, 이 발명은 상술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 고주파의 고전력을 장치에 공급할 때에 장치에 대전류가 흐르는 경우이어도 이상 방전의 발생을 억제할 수 있는 플라즈마 처리 장치를 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제1 태양의 플라즈마 처리 장치는 전극 플랜지; 내벽면을 가지는 챔버; 상기 전극 플랜지와 상기 챔버 사이에 배치된 절연 플랜지; 측면을 가지고, 상기 챔버 내에 배치되며, 기판이 놓이는 베이스 부재; 상기 전극 플랜지에 접속되고, 고주파 전압을 인가하는 RF 전원; 상기 내벽면에 대향하는 상기 베이스 부재의 상기 측면 및 상기 베이스 부재의 측면에 대향하는 상기 내벽면 중 적어도 어느 한쪽에 배치된 절연 부재;를 포함한다.
이 구성에 의하면, 베이스 부재의 측면 및 챔버의 내벽면 중 적어도 어느 한쪽이 절연 부재로 덮이기 때문에, 도전 부재가 노출되면서 대향하도록 배치되어 있지 않다. 따라서, 베이스 부재의 측면과 챔버의 내벽면 간에 이상 방전이 생기는 것을 억제할 수 있다. 결과적으로 장치에 공급할 수 있는 고주파 전력의 상한값을 상승시킬 수 있다.
본 발명의 제1 태양의 플라즈마 처리 장치에서는, 상기 내벽면에 대향하는 상기 베이스 부재의 측면은 상기 베이스 부재의 측면에 대향하는 상기 내벽면에 전기적으로 접속되어 있는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 전극 플랜지에 고주파의 고전력을 공급했을 때에 고주파 전류를 전극 플랜지로부터 베이스 부재를 개재하여 챔버로 흘려 보낼 수 있다. 따라서, 전극 플랜지와 베이스 부재 사이에 플라즈마를 발생시킬 수 있다.
본 발명의 제1 태양의 플라즈마 처리 장치에서는, 상기 내벽면에 대향하는 상기 베이스 부재의 상기 측면 및 상기 베이스 부재의 측면에 대향하는 상기 내벽면과의 거리가 최단인 적어도 어느 한쪽의 위치에 상기 절연 부재가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 베이스 부재의 측면과 챔버의 내벽면의 거리가 최단 거리인 위치에 절연 부재가 설치되어 있기 때문에, 베이스 부재의 측면과 챔버의 내벽면 간에 이상 방전이 생기는 것을 보다 확실히 억제할 수 있다. 결과적으로 장치에 공급할 수 있는 고주파 전력의 상한값을 상승시킬 수 있다.
본 발명의 제1 태양의 플라즈마 처리 장치에서는, 상기 챔버는 접지되어 있는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 전극 플랜지에 고주파의 고전력을 공급했을 때에 고주파 전류를 전극 플랜지로부터 베이스 부재를 개재하여 챔버로 흘려 보낼 수 있다. 또한, 챔버의 전위가 접지 전위로 유지됨으로써 전극 플랜지와 베이스 부재 사이에 플라즈마를 안정하게 발생시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 베이스 부재의 측면 및 챔버의 내벽면 중 적어도 어느 한쪽이 절연 부재로 덮여 있기 때문에, 도전 부재가 노출되면서 대향하도록 배치되어 있지 않다. 따라서, 베이스 부재의 측면과 챔버의 내벽면 간에 이상 방전이 생기는 것을 억제할 수 있다. 결과적으로 장치에 공급할 수 있는 고주파 전력의 상한값을 상승시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에서의 플라즈마 CVD 장치의 구성을 도시하는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에서의 플라즈마 CVD 장치의 구성을 도시하는 개략 단면도로서, 도 1에서 부호 A로 나타난 부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에서의 플라즈마 CVD 장치에 흐르는 전류의 루트를 설명하는 도면이다.
도 4는 종래의 플라즈마 CVD 장치의 구성을 도시하는 개략 단면도로서, 도 2에 대응하는 부분을 도시하는 단면도이다.
이하, 본 발명에 관한 플라즈마 처리 장치의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.
또한, 이하의 설명에 이용하는 각 도면에서는 각 구성 요소를 도면 상에서 인식할 수 있는 정도의 크기로 하기 때문에, 각 구성 요소의 치수 및 비율을 실제의 것과는 적절히 다르게 하고 있다.
또한, 본 실시형태에서는 플라즈마 CVD법을 이용한 성막 장치를 설명한다.
도 1은 본 실시형태에서의 성막 장치의 구성을 도시하는 개략 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 CVD법을 실시하는 성막 장치(1)는 진공 챔버(2)(챔버)를 가지고 있다.
진공 챔버(2)의 바닥부(11)에는 개구부가 형성되어 있다. 이 개구부에는 지주(25)가 삽입 관통되고, 지주(25)는 진공 챔버(2)의 하부에 배치되어 있다. 지주(25)의 선단(진공 챔버(2) 내)에는 히터(16)가 내장된 판형상의 베이스 부재(3)가 접속되어 있다. 진공 챔버(2)의 상부에는 절연 플랜지(31)를 개재하여 전극 플랜지(4)가 장착되어 있다. 또한, 진공 챔버(2)에는 배기관(27)이 접속되어 있다. 배기관(27)의 선단에는 진공 펌프(28)가 설치되어 있다. 진공 펌프(28)는 진공 챔버(2) 안이 진공 상태가 되도록 감압한다. 또, 진공 챔버(2)의 상방에는 절연 플랜지(31) 및 전극 플랜지(4)를 포함하는 외틀(12)이 설치되어 있다.
또한, 지주(25)는 진공 챔버(2)의 외부에 설치된 승강 기구(도시생략)에 접속되어 있고, 기판(10)의 연직 방향에서 상하로 이동 가능하다. 즉, 지주(25)의 선단에 접속되어 있는 베이스 부재(3)는 상하 방향으로 승강 가능하게 구성되어 있다. 또한, 진공 챔버(2)의 외부에서는 지주(25)의 외주를 덮도록 벨로즈(26)가 설치되어 있다.
전극 플랜지(4)는 절연 플랜지(31) 상에 설치되어 있고, 전극 플랜지(4)의 개구부가 기판(10)의 연직 방향에서 하방에 위치하도록 배치되어 있다. 전극 플랜지(4)의 개구부에는, 즉 전극 플랜지(4)가 성막 공간에 면하고 있는 위치에는 샤워 플레이트(5)가 장착되어 있다. 그리고, 샤워 플레이트(5)와 전극 플랜지(4) 사이에 공간(24)이 형성되어 있다.
또한, 전극 플랜지(4)에는 가스 도입관(7)이 접속되어 있다. 성막 장치(1)의 외부에서는 가스 도입관(7)이 성막 가스 공급부(21)에 접속되어 있다. 성막 가스 공급부(21)로부터 가스 도입관(7)을 통해 공간(24) 내에 원료 가스(예를 들면, SiH4)가 공급된다. 또한, 샤워 플레이트(5)에는 다수의 가스 분출구(6)가 설치되어 있다. 공간(24) 내에 도입된 성막 가스는 가스 분출구(6)로부터 진공 챔버(2) 내에 분출된다.
또한, 전극 플랜지(4) 및 샤워 플레이트(5)는 도전재로 구성되어 있다. 전극 플랜지(4)는 진공 챔버(2)의 외부에 설치된 RF 전원(고주파 전원)(9)에 접속되어 있다.
또, 진공 챔버(2)에는 가스 도입관(7)과는 다른 가스 도입관(8)이 접속되어 있다. 가스 도입관(8)에는 불소 가스 공급부(22)와 라디칼원(23)이 설치되어 있다. 라디칼원(23)은 불소 가스 공급부(22)로부터 공급된 불소 가스를 분해한다. 가스 도입관(8)은 불소 가스가 분해되어 얻어진 불소 라디칼을 진공 챔버(2) 내의 성막 공간에 공급한다.
베이스 부재(3)는 표면이 평탄하게 형성된 대략 판형상의 부재이다. 베이스 부재(3)의 상면에는 기판(10)이 놓인다. 베이스 부재(3)는 접지 전극으로서 기능하고, 예를 들면 알루미늄 합금으로 형성되어 있다. 또, 베이스 부재(3)의 재료로서는 강성을 가지고 내식성 및 내열성을 가지는 재료이면, 상기 재료 이외의 재료가 채용되어도 된다. 기판(10)이 베이스 부재(3) 상에 배치되면, 기판(10)과 샤워 플레이트(5)는 서로 근접하여 평행하게 된다. 베이스 부재(3) 상에 기판(10)이 배치된 상태로 가스 분출구(6)를 통해 성막 가스는 기판(10)의 표면으로 향하여 공급된다. 또, 본 실시형태에서는 기판(10)과 샤워 플레이트(5) 간의 거리를 3mm~10mm로 설정하는 것이 가능하고, 즉 내로우 갭을 실현할 수 있다.
또한, 베이스 부재(3)의 내부에는 히터(16)가 설치되어 있다. 히터(16)에 의해 베이스 부재(3)의 온도가 소정의 온도로 조정된다. 히터(16)의 전원선(18)은 베이스 부재(3)의 연직 방향에서 본 베이스 부재(3)의 대략 중앙부, 또한 베이스 부재(3)의 바닥면(17)으로부터 돌출되고, 지주(25)의 내부에 삽입 관통되며, 진공 챔버(2)의 외부로 도출되어 있다.
그리고, 히터(16)의 전원선(18)은 진공 챔버(2)의 외부에서 전원(도시생략)과 접속되고, 베이스 부재(3)의 온도를 조절한다.
또한, 베이스 부재(3)와 진공 챔버(2) 사이를 접속하는 복수의 어스 플레이트(30)(도전 부재)가 베이스 부재(3)의 둘레방향을 따라 대략 등간격으로 배치되어 있다. 이 어스 플레이트(30)는 플렉시블한 금속 플레이트로 형성되어 있고, 예를 들면 니켈계 합금 또는 알루미늄 합금 등으로 구성되어 있다. 또한, 어스 플레이트(30)의 재료로서는 폭이 10~200mm정도인 도전 재료로 이루어지고, 내식성이 높고 가요성을 가지는 재료이면, 다른 재료가 채용되어도 된다.
도 2는 본 발명의 실시형태에서의 플라즈마 CVD 장치의 구성을 도시하는 개략 단면도로서, 도 1에서 부호 A로 나타난 부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 베이스 부재(3)의 측면(주연부)(32)에는 어스 플레이트(30)가 걸리게(係止) 되는 걸림부(係止部, 33)가 형성되어 있다. 걸림부(33)는 측면(32)으로부터 수평 방향(기판(10)에 수평한 방향)으로 돌출하도록 형성되어 있다. 걸림부(33)에서는 어스 플레이트(30)의 제1단(30a)이 걸리게 되고, 볼트(도시생략) 등에 의해 전기적으로 접합되어 있다.
또한, 어스 플레이트(30)의 제2단(30b)은 진공 챔버(2)의 내벽면(34)에 볼트(도시생략) 등에 의해 전기적으로 접합되어 있다. 즉, 어스 플레이트(30)에 의해 베이스 부재(3)와 진공 챔버(2)가 전기적으로 접속되어 있다. 복수의 어스 플레이트(30)는 베이스 부재(3)의 주연을 따라 대략 등간격으로 배치되어 있다.
구체적으로, 어스 플레이트(30)의 제2단(30b)은 진공 챔버(2)의 내벽면(34)에 접속되어 있다. 어스 플레이트(30)는 제2단(30b)과 내벽면(34)의 접속부로부터 내벽면(34)에 따르도록 하방으로 연장되어 있다. 어스 플레이트(30)는 진공 챔버(2)의 바닥부(11)에 접촉하지 않고 대략 U자 형상으로 되접어 꺾어 상방으로 연장되어 있다. 즉, 어스 플레이트(30)는 제1단(30a)과 제2단(30b) 사이에 위치하는 굴곡부를 가진다. 굴곡부로부터 상방으로 연장된 어스 플레이트(30)는, 베이스 부재(3)의 측면(32)에 형성된 걸림부(33)에서 되접어 꺾여 있다. 어스 플레이트(30)의 제1단(30a)이 베이스 부재(3)에 접속되어 있다.
또, 본 실시형태에서는, 베이스 부재(3)의 측면(32)에는 측면(32) 및 어스 플레이트(30)의 제1단(30a)을 덮도록 절연 부재(41)가 배치되어 있다. 또한, 진공 챔버(2)의 내벽면(34)에는 내벽면(34) 및 어스 플레이트(30)의 제2단(30b)을 덮도록 절연 부재(42)가 배치되어 있다. 또, 절연 부재(41)와 절연 부재(42)는 서로 대향하고 있다.
다음에, 상기 구성의 성막 장치(1)를 이용하여 기판(10)에 성막하는 경우의 작용에 대해 설명한다.
우선, 진공 펌프(28)를 이용하여 진공 챔버(2) 안을 감압한다. 기판(10)은 진공 챔버(2) 내에 반입되어 베이스 부재(3) 상에 놓인다.
여기서, 기판(10)을 올려놓기 전에는, 베이스 부재(3)는 진공 챔버(2) 내의 하방에 위치하고 있다. 즉, 기판(10)이 반입되기 전에는 베이스 부재(3)와 샤워 플레이트(5)의 간격이 넓어져 있으므로, 로봇 아암(도시생략)을 이용하여 기판(10)을 베이스 부재(3) 상에 용이하게 올려놓을 수 있다.
그리고, 기판(10)이 베이스 부재(3) 상에 놓인 후에는 승강 장치(도시생략)가 기동하여 지주(25)가 상방으로 밀어 올려지고, 베이스 부재(3) 상에 놓인 기판(10)도 상방으로 이동한다. 이에 따라, 적절히 성막을 행하기 위해 필요한 간격이 되도록 샤워 플레이트(5)와 기판(10)의 간격이 소망에 따라 결정되고, 이 간격이 유지된다. 여기서, 샤워 플레이트(5)와 기판(10)의 간격은 기판(10) 상에 막을 형성하기 위해 적합한 거리로 유지된다. 이 때, 기판(10)과 샤워 플레이트(5)의 간격은 3~10mm인 내로우 갭으로 설정된다.
그 후, 가스 도입관(7)을 통해 성막 가스(원료 가스)가 공간(24)에 도입되고, 가스 분출구(6)를 통해 진공 챔버(2) 내에 성막 가스가 공급된다.
전극 플랜지(4)는 절연 플랜지(31)를 개재하여 진공 챔버(2)와 전기적으로 절연되어 있다. 진공 챔버(2)가 접지 전위에 접속된 상태로 RF 전원(9)이 기동하여 전극 플랜지(4)에 고주파 전압이 인가된다. 이에 따라, 샤워 플레이트(5)와 베이스 부재(3) 사이에 고주파 전압이 공급되어 방전이 발생하고, 전극 플랜지(4)와 기판(10) 사이에 플라즈마가 발생한다. 이렇게 하여 발생한 플라즈마 내에서 성막 가스가 분해되어 플라즈마 상태의 프로세스 가스가 얻어지고, 기판(10)의 표면에서 기상 성장 반응이 생겨 박막이 기판(10) 상에 성막된다.
여기서, RF 전원(9)으로부터 고주파 전압이 인가되면, 장치 내에는 고주파 전류(I)가 흐른다. 도 3에 도시된 바와 같이, 고주파 전류(I)는 RF 전원(9)으로부터 전극 플랜지(4)의 표면에 흐르고, 그 후 샤워 플레이트(5)의 표면을 흐른다. 또한, 성막 공간에서 플라즈마가 발생함과 동시에, 고주파 전류(I)는 샤워 플레이트(5)로부터 베이스 부재(3)(기판(10))에 흐른다. 베이스 부재(3)에 도달한 고주파 전류(I)는 베이스 부재(3)의 표면을 흘러 어스 플레이트(30) 안을 흐른다. 어스 플레이트(30)의 제1단(30a)으로부터 제2단(30b)으로 흐른 고주파 전류(I)는 진공 챔버(2)의 표면을 흐른 후, 외틀(12)의 표면을 흐른다.
이와 같이 성막 장치(1)를 흐르는 고주파 전류(I)의 경로에 있어서, 베이스 부재(3)의 측면(32)과 진공 챔버(2)의 내벽면(34) 사이를 접속하는 어스 플레이트(30)에는 대전류가 흐른다. 상술한 바와 같이, 베이스 부재(3) 측에는 절연 부재(41)가 배치되고, 진공 챔버(2) 측에는 절연 부재(42)가 배치되어 있기 때문에, 베이스 부재(3)의 측면(32)과 진공 챔버(2)의 내벽면(34)의 간극이 작아도 이상 방전이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기와 같은 성막 공정이 몇 번이나 반복되면, 진공 챔버(2)의 내측면(34) 등에 성막 재료가 부착되기 때문에, 진공 챔버(2) 안은 정기적으로 클리닝된다. 클리닝 공정에서는, 불소 가스 공급부(22)로부터 공급된 불소 가스가 라디칼원(23)에 의해 분해되어 불소 라디칼이 생기고, 불소 라디칼이 진공 챔버(2)에 접속된 가스 도입관(8)을 통과하여 진공 챔버(2) 내에 공급된다. 이와 같이 진공 챔버(2) 내의 성막 공간(2a)에 불소 라디칼을 공급함으로써 화학 반응이 생기고, 진공 챔버(2) 내의 주위에 배치된 부재 또는 진공 챔버(2)의 내측면(34)에 부착된 부착물이 제거된다.
본 실시형태에 의하면, 베이스 부재(3)의 측면(32) 및 진공 챔버(2)의 내벽면(34)이 절연 부재(41, 42)로 덮이기 때문에, 도전 부재가 노출되면서 대향하도록 배치되어 있지 않다. 따라서, 고주파의 고전력을 장치에 공급할 때에 장치에 대전류가 흐르는 경우이어도 베이스 부재(3)의 측면(32)과 진공 챔버(2)의 내벽면(34) 간에 이상 방전이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 결과적으로 성막 장치(1)에 공급할 수 있는 고주파 전력의 상한값을 상승시킬 수 있다.
실시예
다음에, 상술한 성막 장치(1)를 이용하여 성막할 때에 성막 장치(1)에 공급할 수 있는 최대 전력에 대해 설명한다.
RF 전원(9)으로부터 성막 장치(1)에 인가하는 전력 주파수를 27.12MHz로 설정하였다. 샤워 플레이트(5)의 크기(기판(10)의 연직 방향에서 본 크기)를 1300mm×1600mm로 설정하고, 베이스 부재(3)의 크기(기판(10)의 연직 방향에서 본 크기)를 1400mm×1700mm로 설정하며, 기판(10)의 크기를 1100mm×1400mm로 설정하였다. 성막 가스인 SiH4의 유량과 H2의 유량의 비율을 1:25로 설정하고, μc-Si를 기판(10)에 성막하였다.
또한, 변동하는 파라미터로서 샤워 플레이트(5)와 기판(10) 간의 거리(ES)를 4mm에서 10mm 사이에서 2mm마다 변화시켰다. 또한, 성막 공간의 압력을 700Pa, 1300Pa 및 2000Pa로 설정한 경우에 성막 장치(1)에 공급할 수 있는 최대 전력을 측정하였다.
압력(Pa) ES(mm) 투입 최대 전력(kW)
미대책 대책 완료
700 4 4 10
6 4 10
8 3.5 8
10 3 7
1300 4 6.6 12
6 6 12
8 5 11
10 5 10
2000 4 10 13
6 8.9 12.5
8 8.3 12.1
10 8 11.2
※ ES:샤워 플레이트와 기판의 거리
표 1에 측정 결과를 나타낸다.
「미대책」은 종래의 성막 장치와 같이 절연 부재(41, 42)가 배치되어 있지 않은 경우의 결과를 나타낸다. 「대책 완료」는 본 실시형태의 성막 장치(1)와 같이 절연 부재(41, 42)가 배치되어 있는 경우의 결과를 나타낸다.
샤워 플레이트(5)와 기판(10) 간의 거리를 변화시킨 경우 및 성막 공간의 압력을 변화시킨 경우이어도, 「미대책」에서의 측정 결과보다 「대책 완료」의 측정 결과가 높은 것을 알 수 있다. 즉, 「대책 완료」의 성막 장치(1)에 공급할 수 있는 최대 전력값을 크게 할 수 있다.
따라서, 본 실시형태와 같이 베이스 부재(3)의 측면(32) 및 진공 챔버(2)의 내벽면(34)에 절연 부재(41, 42)를 설치함으로써, 고주파의 고전력을 장치에 공급할 때에 장치에 대전류가 흐르는 경우이어도 베이스 부재(3)의 측면(32)과 진공 챔버(2)의 내벽면(34) 사이에 이상 방전이 생기는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 성막 장치(1)에 공급할 수 있는 최대 전력값을 크게 할 수 있다.
결과적으로 기판(10)과 샤워 플레이트(5)의 사이를 내로우 갭으로 하여 μc-Si를 성막할 때에, 성막 속도를 고속화할 수 있어 고품질의 μc-Si를 성막할 수 있다.
또, 본 발명의 기술 범위는 상기 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지의 변경을 가하는 것이 가능하다. 즉, 본 실시형태에서 서술한 구체적인 재료 또는 구성 등은 본 발명의 일례이고, 적절히 변경이 가능하다.
예를 들면, 본 실시형태에 있어서, 절연 부재가 베이스 부재의 측면 및 진공 챔버의 내벽면의 양쪽에 배치된 구성을 설명하였지만, 적어도 어느 한쪽에 절연 부재가 배치되어 있으면 된다.
또한, 본 실시형태에 있어서, 절연 부재가 베이스 부재의 측면 및 진공 챔버의 내벽면에 배치된 구성을 설명하였지만, 어스 플레이트의 표면이 절연 부재로 덮여 있어도 된다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명은 고주파의 고전력을 장치에 공급할 때에 장치에 대전류가 흐르는 경우이어도 이상 방전의 발생을 억제할 수 있는 플라즈마 처리 장치에 유용하다.
1…성막 장치(플라즈마 처리 장치) 2…진공 챔버(챔버) 3…베이스 부재 4…전극 플랜지 10…기판 31…절연 플랜지 32…베이스 부재의 측면 34…진공 챔버의 내벽면 41…절연 부재 42…절연 부재

Claims (8)

  1. 플라즈마 처리 장치로서,
    전극 플랜지;
    내벽면을 가지는 챔버;
    상기 전극 플랜지와 상기 챔버 사이에 배치된 절연 플랜지;
    측면을 가지고, 상기 챔버 내에 배치되며, 기판이 놓이는 베이스 부재;
    상기 베이스 부재 상에 놓이는 상기 기판 위로 3 내지 10 mm의 간격을 두고 배치된 샤워 플레이트;
    상기 전극 플랜지에 접속되고, 고주파 전압을 인가하는 RF 전원;
    상기 챔버의 내벽면에 대향하는 상기 베이스 부재의 측면과 상기 베이스 부재의 측면에 대향하는 상기 챔버의 내벽면을 전기적으로 접속하는 U자형의 어스 플레이트; 및
    상기 내벽면에 대향하는 상기 베이스 부재의 상기 측면 및 상기 베이스 부재의 측면에 대향하는 상기 내벽면 중 적어도 어느 한쪽에 배치된 절연 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 챔버의 내벽면에 대향하는 상기 베이스 부재의 상기 측면 및 상기 베이스 부재의 측면에 대향하는 상기 챔버의 내벽면과의 거리가 최단인 적어도 어느 한쪽의 위치에 상기 절연 부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 챔버는 접지되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 어스 플레이트는 상기 베이스 부재의 주연을 따라 등간격으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 절연 부재는 상기 베이스 부재의 상기 측면의 상단부 또는 상기 챔버의 상기 내벽면의 상단부를 덮는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
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