TWI570799B - A hydrogenation treatment method and a hydrogenation treatment apparatus - Google Patents

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Description

氫化處理方法以及氫化處理裝置
本發明關於一種氫化處理方法以及氫化處理裝置。
具有矽膜的半導體裝置廣泛地使用於顯示裝置或控制裝置等的電子機器。通常，單晶矽呈現出高的導電性，但是從成本以及製程的觀點來看，大多使用非晶矽膜以及多晶矽膜作為半導體膜。然而，非晶矽膜的導電性不足，在多數的情況下，係對非晶矽膜進行退火處理來改善特性。
典型地，已知有對非晶矽膜進行熱退火處理的方式。熱退火處理是通過將非晶矽膜置於比較高的溫度下來形成多晶矽膜。通常，在熱退火處理中，非晶矽膜被置於600℃至1100℃之範圍的溫度下數十個小時。再者，由於即使在500℃以下的溫度實施熱退火處理也幾乎沒有效果，所以在進行熱退火處理時，難以使用像是玻璃基板或塑膠基板這樣比較廉價且加工性良好的基板作為支撐非晶矽膜的基板。
此外，作為其他的退火處理，已知有雷射退火處理的方式。雷射退火處理是通過對於非晶矽膜照射雷射光線來形成多晶矽膜。通常，在雷射退火處理中，能夠對於非晶矽膜部分地給予比較高的能量，所以支撐矽膜的整個基板不會被置於高溫下。因此，能夠使用耐熱性較差的玻璃基板或塑膠基板作為基板。
在雷射退火處理中，係使用連續振盪雷射或者脈衝振盪雷射。在使用氬離子雷射等的連續振盪雷射時，係使具有100μm左右的直徑的點的光束照射至矽膜，使此光束掃描矽膜。通過光束的照射矽膜會溶解，而起因於光束內部的能量分佈以及光束的移動使得矽膜緩慢的凝固時，矽膜會結晶化。然而，在使用連續振盪雷射時，通常，由於光束的點徑小，所以要全面地除去比較廣範圍的矽膜的缺陷有時需花費很長的時間。
另一方面，在使用準分子雷射等的脈衝振盪雷射時，當具有較高能量的雷射光線照射至矽膜時，則矽膜瞬間溶解，之後，矽膜在凝固時矽膜會結晶化。雖然在脈衝振盪雷射中，由於雷射光線的最大能量比較大，因此能夠使光束的點變得比較大，但是由於光束的點徑相對於矽膜並不是很 大，是以，要全面地除去比較廣範圍的矽膜的缺陷有時仍需花費很長的時間。此外，若為了縮短時間，而單純地擴大點徑，則基板所受的熱損傷也會隨之增大。在這種情況下，若使用近年來普遍被採用的厚度未滿1mm的基板，則有時會因熱量帶來的損傷造成基板變形。
除了熱退火處理以及雷射處理之外，作為用於解除缺陷的方法，已知有進行氫電漿處理的方式(參照專利文獻1：日本專利特開平第9-82637號公報)。專利文獻1所公開的氫電漿處理中，係通過在低壓(例如，150mTorr)下對非晶矽膜進行氫電漿處理，從而以氫來終止(terminate)非晶矽膜的懸空鍵(dangling bond)，由此除去鍵結缺陷。
如同專利文獻1所公開的方式進行氫電漿處理時，原子量小的氫離子具有比較大的運動能量，有時會對非晶矽膜造成物理性的損傷。
本發明鑒於上述問題點而完成，其目的在於提供一種適用於除去缺陷的氫化處理方法以及氫化處理裝置。
本發明的氫化處理方法包含：準備電漿發生部的步驟；準備密閉部件的步驟；在該密閉部件內配置非晶矽膜的步驟；以及通過由該電漿發生部，在該密閉部件內的至少一部分區域中，於含有氫氣且壓力為大氣壓附近的氣體處發生電漿，從而對該非晶矽膜進行電漿處理的步驟。
在某實施方式中，配置該非晶矽膜的步驟包括使用溶解有矽烷化合物的溶液在該密閉部件內形成該非晶矽膜的步驟。
在某實施方式中，所述方法進一步包含將該電漿發生部配置在該密閉部件內的步驟。
在某實施方式中，所述方法進一步包含向該密閉部件供給該含有氫氣的氣體的步驟。
在某實施方式中，所述供給氣體的步驟係在配置完該非晶矽膜之後進行。
在某實施方式中，所述供給氣體的步驟係在配置該非晶矽膜之前進行；所述配置非晶矽膜的步驟包括在供給有該含有氫氣的氣體的該密閉部件內形成該非晶矽膜的步驟。
在某實施方式中，所述配置非晶矽膜的步驟包括在供給該含有氫氣的氣體之後，使用溶解有矽烷化合物的該溶液在該密閉部件內形成該非晶矽膜的步驟；在所述進行電漿處理的步驟中，係在不改變形成該非晶矽膜時該密閉部件內的該氣體下使該電漿發生。
在某實施方式中，所述方法進一步包含對於該非晶矽膜進行煆燒的步驟。
在某實施方式裡，在所述進行電漿處理的步驟中，該氣體為含有該氫氣以及惰性氣體的混合氣體。
在某實施方式裡，在該混合氣體中，該氫氣的濃度為0.1重量%以上。
在某實施方式中，該混合氣體包括具有p型雜質元素或者n型雜質元素的氣體。
在某實施方式中，該混合氣體包括二硼烷、膦以及胂中之任一者。
在某實施方式裡，在所述準備電漿發生部的步驟中，該電漿發生部具有第1電極以及第2電極。
在某實施方式裡，在所述準備電漿發生部的步驟中，該第1電極以及該第2電極中的一方接地。
在某實施方式裡，在所述準備電漿發生部的步驟中，該非晶矽膜配置在該第1電極與該第2電極之間。
在某實施方式裡，在所述進行電漿處理的步驟中，係在使該電漿發生時，移動該非晶矽膜使其通過該第1電極與該第2電極之間。
在某實施方式中，所述進行電漿處理的步驟包括滑動該非晶矽膜使其通過該第1電極與該第2電極之間的步驟。
在某實施方式裡，在所述進行電漿處理的步驟中，係在以該密閉部件內的該氣體通過該第1電極與該第2電極之間且到達該非晶矽膜之方式使該氣體流動的狀態下，在該第1電極與該第2電極之間使電漿發生。
在某實施方式中，該第1電極以及該第2電極之中的至少一方為線狀電極，該線狀電極具有以條紋狀延伸的兩條以上的導電部；該導電部為塊狀或者網狀。
在某實施方式裡，於所述準備電漿發生部的步驟中，在該第1電極以及該第2電極中的至少一方的電極安裝有介電體。
在某實施方式中，該介電體由無機材料或者有機材料形成。
在某實施方式中，該無機材料包括玻璃、氧化鋁(alumina)或者磷灰石。
在某實施方式中，該有機材料包括聚醯亞胺、聚甲醛或者酚醛清漆樹脂。
在某實施方式中，該第1電極以及該第2電極中的至少一方的電極為線狀電極，該線狀電極包括以條紋狀延伸的兩條以上的導電部。
在某實施方式中，該導電部為塊狀或者網狀。
在某實施方式裡，在所述準備電漿發生部的步驟中，該介電體安裝在該第1電極以及該第2電極中的一方。
在某實施方式中，該第2電極接地；該介電體包括安裝在該第1電極的介電體板；該第1電極隔著該介電體板與該第2電極相對。
在某實施方式中，該第1電極以及該第2電極中之任一者與該非晶矽膜離開有0.5mm以上。
在某實施方式裡，在所述準備電漿發生部的步驟中，該介電體包括安裝在該第1電極的第1介電體以及安裝在該第2電極的第2介電體。
在某實施方式中，該第1介電體包括第1介電體板，該第2介電體包括第2介電體板；該第2電極接地；在該第1介電體板與該第2介電體板之間設有由介電體材料形成的間隔器；該非晶矽膜離開該第1介電體板有0.5mm以上。
在某實施方式中，該第1電極具有以該第1介電體體包覆其周圍的棒狀電極；該第1介電體體由有機絕緣物形成；該第2電極包括固定在該第2介電體底部的金屬板或者金屬網；該第2電極接地；該非晶矽膜配置在該第1電極與該第2電極之間；該非晶矽膜離開該第1電極有0.5mm以上。
在某實施方式中，該第2電極接地；該介電體只安裝在該第1電極；該第1電極隔著該介電體與該第2電極相對。
在某實施方式中，該第1電極以及該第2電極配置在該介電體上；該第1電極以及該第2電極各自以有機物包覆。
在某實施方式中，該第1電極不隔著介電體地與該第2電極相對。
在某實施方式中，所述進行電漿處理的步驟包括在該第1電極與該第2 電極之間施加交流電壓的步驟。
在某實施方式中，該交流電壓為25伏特以上100千伏以下，頻率為60赫茲以上1百萬赫以下。
在某實施方式中，該交流電壓的波形為正弦波、三角波以及方波中之任一者。
在某實施方式裡，所述進行電漿處理的步驟包括以加熱器加熱該非晶矽膜的步驟。
在某實施方式裡，在所述進行電漿處理的步驟中，包括將該非晶矽膜設定在零下30℃至900℃的範圍內的步驟。
在某實施方式裡，在所述進行電漿處理的步驟中，根據電離氣體密度控制該非晶矽膜的結晶狀態。
在某實施方式裡，在所述準備電漿發生部的步驟中，該電漿發生部具有線圈。
在某實施方式裡，在所述準備電漿發生部的步驟中，該電漿發生部具有微波發生部以及天線。
本發明的氫化處理裝置具備：電漿發生部；以及密閉部件，其中，該電漿發生部，係在該密閉部件內的至少一部分的區域中，於含有氫氣且壓力為大氣壓附近氣體處發生電漿。
在某實施方式中，該電漿發生部具有第1電極以及第2電極。
在某實施方式中，該電漿發生部具有線圈。
在某實施方式中，該電漿發生部具有微波發生部以及天線。
根據本發明能夠提供一種適用於除去鍵結缺陷的氫化處理方法以及氫化處理裝置。
以下參照圖式，對本發明的氫化處理方法以及氫化處理裝置的實施方式進行說明，但是，本發明不侷限於以下的實施方式。
首先，參照第1圖以及第2圖對本發明的氫化處理裝置以及氫化處理方法的實施方式進行說明。
第1圖表示本實施方式的氫化處理裝置10的示意圖。氫化處理裝置10 具備電漿發生部20以及密閉部件30。密閉部件30的內部係以遮斷密閉部件30外部的氣體的方式密閉。再者，於第1圖中，電漿發生部20雖然表示為配置在密閉部件30的外部，但是電漿發生部20也可配置在密閉部件30的內部。
並且，此處，在密閉部件30的內部配置有非晶矽膜(非晶質矽膜)S。在非晶矽膜S存在有懸空鍵。在本實施方式的氫化處理裝置10中，係在含有氫氣且壓力為大氣壓附近的氣體存在於密閉部件30內的至少一部分區域的狀態下，由電漿發生部20在含有氫氣且壓力為大氣壓附近的氣體處發生電漿，細節容後說明。通過電漿的發生，氫氣的至少一部分電離而產生氫離子。當氫離子到達非晶矽膜S，則非晶矽膜S的懸空鍵終止，而解決鍵結缺陷。電漿處理係以這樣的方式進行。
參照第2圖說明本實施方式的氫化處理方法。首先，如同第2圖(a)所示，準備電漿發生部20。電漿發生部20可施加電場或者電磁場。
如同第2圖(b)所示，準備密閉部件30。為了在含有氫氣且壓力為大氣壓附近的氣體存在之狀態下由電漿發生部20發生電漿，密閉部件30係以密閉部件30外部的大氣不會直接混入的方式密閉。密閉部件30可為即使使其內部為真空(嚴格來說為減壓)的情況下，仍然能夠維持形狀的腔室(chamber)，或者也可為手套箱(glovebox)。或者，密閉部件30也可使氣體作為流體通過內部，例如，密閉部件30也可為管狀。
如同第2圖(c)所示，在密閉部件30內配置非晶矽膜S。非晶矽膜S例如由基板支撐。非晶矽膜S可配置在電漿發生部20施加電場或者電磁場的部位，或者也可配置在遠離電漿發生部20施加電場或電磁場的部位之處。
如同第2圖(d)所示，電漿發生部20，係在密閉部件30內至少一部分區域中，於含有氫氣的氣體為大氣壓附近的壓力下使電漿發生。電漿處理能夠以這樣的方式進行。
根據本實施方式，能夠簡便地除去非晶矽膜S的鍵結缺陷。氫化能夠以二次離子質量分析、拉曼光譜或者電子自旋共振進行確認。並且，根據本發明的實施方式，由於是在含有氫氣的氣體在大氣壓附近時發生電漿，所以氫離子的運動量的增加受到抑制，能夠減低對非晶矽膜帶來的物理性的損傷。並且，由於能夠將氫氣的分壓提昇至較高，所以能夠在比較短的 時間下進行氫化處理。並且，由於電漿發生是在大氣壓附近進行的，所以能夠容易地回避批次(batch)處理。
如上所述，發生電漿時，含有氫氣的氣體的壓力是在大氣壓附近。例如，含有氫氣的氣體的壓力為0.1atm以上2atm以下，更佳為近1atm(101325Pa)。
再者，氫氣的比例越高，電漿發生時的氫離子數量會有效地增加。從此觀點來看，在密閉部件30內施加有電場或者電磁場的氣體較佳為只含有氫氣。但是，施加有電場或者電磁場的氣體也可含有除氫氣以外的其他的氣體。並且，也可以是在密閉部件30存在有其他的氣體的狀態下，對密閉部件30供給含有氫的氣體。所供給的氣體，可全部是氫氣，或者，也可含有除氫氣以外的其他的氣體。
在施加有電漿發生部20之電場或者電磁場的氣體含有除氫氣以外的其他的氣體的情況時，包含在混合氣體之氫氣以外的其他氣體較佳為不會給非晶矽膜S的特性帶來不良影響。例如，混合氣體除氫氣以外也可具有惰性氣體。惰性氣體為例如包含在氦、氖、氬或者氪等的第18族元素的稀有氣體。此外，也可使用氮氣作為惰性氣體。也可混合多種類的上述的稀有氣體作為包含在混合氣體的惰性氣體。混合氣體中的氫氣的濃度較佳為0.1重量%以上。再者，混合氣體較佳為不包含氧氣。
此外，混合氣體也可含有具有p型或n型雜質元素的氣體來代替惰性氣體，或者，混合氣體除了惰性氣體以外還可含有具有p型或n型雜質元素的氣體。通過對非晶矽膜S賦予此類的雜質元素，能夠控制非晶矽膜S的特性。例如，當混合氣體含有二硼烷時，能夠形成p型非晶矽膜。而當混合氣體具有膦或胂時，能夠形成n型非晶矽膜。
再者，通常通過離子植入將雜質元素賦予在矽膜內時，需要使用比較高價的離子植入裝置進行離子植入之後另行進行退火處理。與此相對，在本實施方式中不需要使用離子植入裝置，而且由於當電漿發生時，雜質元素會被賦予在非晶矽膜S內，因此可不另行進行退火處理。
本實施方式中，係在設有非晶矽膜S的腔室30內，於含有氫氣的氣體處於大氣壓附近的狀態下發生電漿。例如，也可暫且除去腔室30內的大氣(空氣)後，再供給含有氫氣的規定氣體。並且，也可對腔室30供給規定 的氣體直到壓力到達大氣壓附近為止，而後，在腔室30內形成非晶矽膜S。或者，也可在腔室30內配置非晶矽膜S後，向腔室30內供給規定的氣體使腔室30內的壓力到達大氣壓附近。再者，在先供給規定的氣體後再形成非晶矽膜S之情形時，也可在非晶矽膜S形成以後，不實質地改變腔室30內的氣體下立刻使電漿發生。
如上所述，電漿發生部20發生電場或者電磁場。流經電漿發生部20的電流既可是直流也可是交流。例如，電流的頻率較佳為零以上2.45GHz以下，電流的頻率再佳為50Hz以上100MHz以下，更佳為1KHz以上100KHz以下。交流電壓的波形可為正弦波、三角波以及方波中之任意一者。例如，在使用方波時，如果工作比(Duty Ratio)在1%以上便足夠能使電漿發生。再者，工作比較佳為5%以上，工作比更佳為25%以上。
電漿發生時的電離氣體密度，係根據電漿發生部20的電流及其頻率而有所變化。典型地，在大氣壓下進行氣體的電離時，交流電壓或者頻率越高，則電離氣體密度就會增加，電離係安穩地進行。但是，放電狀態不但根據電壓以及頻率，還根據電漿發生部20的結構、施加有電場或者電磁場的氣體等而有所變化。
並且，電子溫度以及離子溫度根據電離氣體密度而有所不同。例如，當電離度低(弱電離狀態)時，即使發生電漿，中性分子也會占大部分。像這樣的電漿被稱作弱電離電漿或者低溫電漿。再者，由於離子的質量係與電子的質量大不相同，即使離子與電子衝撞也難以發生能量交換。因此，在弱電離狀態下電子溫度不同於離子溫度。例如，離子溫度在室溫附近而電子溫度卻在數千度至1萬度左右。當氣體為這樣的電離氣體的情況下，氣體不具有將支撐非晶矽膜S的基板變為高溫的能量，能夠在低溫下處理基板。因此，可以使用玻璃基板或者塑膠基板作為支撐非晶矽膜S的基板。
再者，如果增加電離度，則中性分子的比例減少。如果進一步增加電離度，則幾乎所有的氣體分子處在被電離的狀態，幾乎所有的氣體都以離子以及電子構成。像這樣的電漿也稱作完全電離電漿或者高溫電漿。在此情況下，電子溫度增加至數萬度以上，並且離子溫度也增加。
如同以上所理解的，通過控制所發生的電漿能夠控制支撐非晶矽膜S的基板的溫度。例如，在使非晶矽膜S晶體化時，通過將電子溫度提昇至 較高，從而增加非晶矽膜S的表面溫度來進行退火處理，而另一方面，通過將離子溫度降至較低，從而能夠控制非晶矽膜S以及其支撐部件的內部溫度的變化。再者，至少在理論上，電子溫度以及離子溫度，可控制為自室溫至太陽表面溫度為止。並且，例如，通過使電離氣體為均一狀、條紋狀或者火焰狀，能夠使支撐非晶矽膜S的基板對應於任意的形狀，並且還能夠控制基板的溫度。
並且，根據本實施方式的氫化處理方法，通過控制電離氣體密度，能夠使電子溫度為10萬度以上，並且還能夠將進行氫化處理的部分的溫度維持在比較低。但是，為了提高處理速度，也可在使用電熱板(hot plate)等的加熱器(圖中未示)使基板的溫度增加的狀態下發生電漿。在這種情況下，在解除鍵結缺陷的同時又能夠對晶體化狀態進行控制。電漿發生時的基板的溫度較佳為設定在零下30℃以上900℃以下的範圍內。電漿發生時的基板的溫度雖然可根據基板的厚度而變化，但較佳為300℃以下，更佳為250℃以下。
若是電漿在電漿發生部20的附近發生，則可在電漿發生時移動非晶矽膜S使其通過電漿發生部20的附近。在此情況下，可在電漿發生時，在通過電漿發生部20的附近的滑動部配置非晶矽膜S。像這樣，通過使非晶矽膜S對於電漿發生部20相對地掃描，能夠進行非晶矽膜S內之鍵結缺陷的除去，以及能夠進行形態控制。
此外，若非晶矽膜S比較大，則可使電漿發生部20對於非晶矽膜S相對地移動。例如，可在固定電漿發生部20的狀態下移動非晶矽膜S。或者，也可在固定非晶矽膜S的狀態下移動電漿發生部20。
非晶矽膜S可以以化學氣相沈積(Chemical Vapor Deposition：CVD)來形成。並且，非晶矽膜S也可通過塗佈溶解有矽烷化合物的溶液而形成，細節容後說明。在此溶液溶解有例如矽烷系低聚物或者矽烷系聚合物。矽烷化合物的溶液例如通過旋塗或者噴墨(inkjet)而塗佈。並且，形成非晶矽膜S後，也可在使電漿發生前，對於非晶矽膜S進行煆燒而除去殘存的溶劑。此外，也可在使電漿發生前對於所塗佈的溶液照射光線。再者，由於矽烷化合物的溶液在含有氧氣的氣體內有時係不穩定，因此矽烷化合物的溶液較佳為在氮氣環境下的手套箱內處理。
例如，可使用具有5元環的聚合物作為矽烷化合物，也可照射紫外線來交聯聚合物。並且，在此情況下，也可通過電漿推進聚合物的交聯。但是，如果電離氣體密度過高，那麽由於有時矽相互間的結合會被切斷而形成懸空鍵，所以最好是適當地調節電離氣體密度。
此外，根據本實施方式，即使不使用比較昂貴的高真空裝置，也能夠簡便地進行氫化處理。並且，在本實施方式的氫化處理裝置之中，能夠增大電離氣體密度來產生熱粒子，由此促進非晶矽膜的結晶化。並且，本實施方式的氫化處理，也可用作為退火處理來取代雷射處理製程。例如，在製作作為半導體裝置的薄膜電晶體時，通過本實施方式，能夠有效地除去非晶矽膜S的鍵結缺陷，並且能夠促進非晶矽膜S結晶化，提高遷移率。
再者，密閉部件30內的氣體也可由外部供給。例如，如第3圖(a)所示，可在密閉部件30安裝有氣體供給管32，由氣體供給管32供給之含有氫氣的氣體幾乎均一地填充密閉部件30。
並且，可如第3圖(b)所示，氣體供給管32的端部到達至密閉部件30的內部，以電漿發生部20附近的氫氣的濃度變得比較高的方式來供給含有氫氣的氣體。例如，可使密閉部件30整體幾乎處於氮氣環境的狀態下，由氣體供給管32對電漿發生部20局部性地供給含有氫氣的氣體，而電漿發生部20在此氣體處發生電漿。
並且，可如3圖(c)所示，密閉部件30為管狀，而含有氫氣的氣體通過密閉部件30的內部。再者，此處，非晶矽膜S配置在密閉部件30內部，而電漿發生部20配置在密閉部件30的外部。
以下，對本實施方式的氫化處理裝置10的一例進行說明。再者，此處作為一例，電漿發生部20係在兩個電極之間發生電漿，但是電漿發生部20也可以任意的方式發生電漿。
第4圖表示本實施方式的氫化處理裝置10的示意圖。第4圖所示的氫化處理裝置10中，電漿發生部20配置在密閉部件30的內部。例如，使用內部形成有與外部的空氣隔絕之空間的腔室作為密閉部件30。電漿發生部20具有電極21a以及電極21b。非晶矽膜S配置在腔室30的內部。例如，電極21a以及電極21b由導電部件(例如金屬)形成。電極21a以及電極21b可為板狀，也可具有特定的形狀。並且，電極21a以及電極21b的各部 分可為塊狀(bulk)，也可為網狀。在本說明書的以下的說明中，有時將電極21a稱作第1電極21a，有時將電極21b稱作第2電極21b。
此處，非晶矽膜S配置在電極21a與電極21b之間。例如，非晶矽膜S可配置在電極21a或者電極21b的主平面上。在氫化處理裝置10，係使腔室30內含有氫氣的氣體處於大氣壓附近之壓力的狀態下，在電極21a與電極21b之間施加電壓。由此，在腔室30內產生電離氣體。在本說明書以下的說明中，有時將電極21a以及電極21b合併起來稱作電離氣體產生部21x。
接著，參照第5圖說明本實施方式的氫化處理方法。
首先，如第5圖(a)所示，準備腔室30。腔室30內配置有電極21a與電極21b以及非晶矽膜S。此處，非晶矽膜S配置在電極21b的主平面上。非晶矽膜S也可由基板等的其他的部件(圖中未示)支撐。非晶矽膜S存在有懸空鍵。
如第5圖(b)所示，於腔室30內使含有氫氣的氣體為大氣壓附近的壓力，在此狀態下，通過在電極21a與電極21b之間施加電壓而發生電漿。腔室30內的氫氣的至少一部分因電漿的發生而電離，當氫離子到達非晶矽膜S，則非晶矽膜S的懸空鍵終止，鍵結缺陷被除去。再者，在電漿發生時，以腔室30內的氧濃度低為佳，將含有氫氣的氣體供給於腔室30之前，以使腔室30內暫時為幾乎真空狀態為佳。
例如，本實施方式的氫化處理裝置10中，係在電極21a以及電極21b之間施加交流電壓。例如，電極21a以及電極21b中的一方可為接地，而可僅有電極21a以及電極21b中的另一方的電位變動。例如，可為對電極21a供給交流電壓而電極21b接地。例如，交流電壓為100千伏以下而其頻率為100千赫以下的情形時，能夠簡便地實現低溫電漿狀態，能夠控制非晶矽膜以及其支撐部件之溫度的增加。
交流電壓以100千伏以下為佳。交流電壓較佳為25伏特以上100千伏以下，再佳為1千伏以上100千伏以下，更佳為1千伏以上50千伏以下，特佳為1千伏以上20千伏以下。
此外，交流電的頻率以60赫茲以上1百萬赫以下為佳。並且，交流電的頻率較佳為100千赫以下，再佳為1千赫以上100千赫以下，更佳為1千赫以上50千赫以下，特佳為1千赫以上20千赫以下。再者，在交流電 壓以及頻率低的情形時，有時不能夠發生穩定的電漿。然而，通過暫時使交流電為高電壓且高頻率而使電漿發生後，再降低至目標電壓以及頻率，則能夠以比較低的交流電壓以及頻率來比較容易地發生穩定的電漿。
電漿發生時的電離氣體密度根據施加在電極21a以及電極21b的交流電壓以及頻率而變化。典型地，在大氣壓下進行氣體之電離的情形時，交流電壓或者頻率越高，則電離氣體密度便增加，電離會穩定地進行。但是，放電狀態不但根據交流電壓以及頻率還根據電極21a以及電極21b的結構、電極21a以及電極21b間的距離、腔室30內的氣體等而變化。
如第4圖所示的氫化處理裝置10中，非晶矽膜S配置在電漿發生部20施加電場以及電磁場的部位，通過以電漿發生部20發生的電漿進行非晶矽膜S的氫化處理。像這樣的電漿也被稱作直接電漿(direct plasma)。再者，此處雖然沒有詳細地說明，但非晶矽膜S也可配置在電漿發生部20施加電場以及電磁場之部位以外的部位。在此情形下，也通過以電漿發生部20發生的電漿進行非晶矽膜S的氫化處理。像這樣的電漿也被稱作遠程電漿(remote plasma)。
若是電漿在電極21a與電極21b之間附近發生，則可在電漿發生時，移動非晶矽膜S使其通過電極21a與電極21b之間。在此情形下，可在電漿發生時，在通過電極21a與電極21b之間的滑動部配置非晶矽膜S。像這樣，通過使非晶矽膜S對於電極21a以及電極21b相對地掃描，能夠進行非晶矽膜S內之鍵結缺陷的除去，以及能夠進行形態控制。
並且，若非晶矽膜S比較大，則可使電極21a以及電極21b對於非晶矽膜S相對地移動。例如，可在固定電極21a以及電極21b的狀態下移動非晶矽膜S。或者，也可在固定非晶矽膜S的狀態下移動電極21a以及電極21b。
再者，如第4圖所示的氫化處理裝置10中，在腔室30的內部將電極21a以及電極21b相向地配置，由此實現比較高的電離氣體密度，但本發明不侷限於此。也可根據需要在電極21a以及電極21b之間設置介電體。
第6圖表示本實施方式的氫化處理裝置10的示意圖。在氫化處理裝置10中，在電極21a與電極21b之間設有介電體22。例如，介電體22為玻璃。通過使用介電體22，能夠簡便地實現低溫電漿。
介電體22的厚度較佳為0.1mm以上，再佳為1mm以上，更佳為3mm以上。介電體22由不具有導電性的普通材料形成。介電體22可由無機材料或者有機材料形成。例如，介電體22可由氧化鋁(aluminum oxide)、氧化矽、氮化矽等的無機材料形成，並且，無機材料也可為玻璃、氧化鋁(alumina)或者磷灰石(apatite)。或者，介電體22也可由矽樹脂、酚醛樹脂、聚醯亞胺樹脂以及聚四氟乙烯等的有機材料形成，並且，有機材料也可為聚醯亞胺、聚甲醛(Polyoxymethylene)、或者酚醛清漆(novolak)樹脂。或者也可使用絕緣性的金屬氧化物作為介電體22。例如，也可使用氧化鋁(aluminum oxide、alumina)板作為介電體22。
電極21a以及電極21b中的一方可安裝在介電體22。例如，電極21a可安裝在介電體22。介電體22的主平面可比電極21a以及電極21b的主平面大，介電體22可為板狀。並且，電極21a可由金屬網或者金屬板形成。例如，在不超出介電體22的狀態下對介電體22黏貼電極21a，使電極21a以及電極21b隔著介電體22相對地配置。電極21a以絕緣膠布黏貼在介電體22。
再者，為了抑制異常放電，非晶矽膜S與電極21a之間的距離以不要過短為佳。例如，非晶矽膜S較佳為配置在遠離電極21a0.5mm以上之處。
再者，雖然在第6圖所示的氫化處理裝置10中，將電極21a安裝在介電體22，但本發明不侷限於此。也可將電極21a以及電極21b分別安裝在介電體。
參照第7圖，對具備安裝有電極21a、電極21b之介電體22a、介電體22b的的氫化處理裝置10進行說明。第7圖(a)表示氫化處理裝置10的示意圖。第7圖(b)表示俯視觀看電極21a時的示意圖，第7圖(c)表示仰視觀看電極21(b)時的示意圖。電極21a安裝在介電體22a，電極21b安裝在介電體22b。
介電體22a以及介電體22b互相相向，電極21a以及電極21b互相配置在其外側。此處雖不予圖示，但非晶矽膜S配置在介電體22b中設有電極21b之主平面以外的其他主平面上，並配置為與電極21b重疊。
此處，電極21a以及電極21b係以與地面之距離相異的方式(即上下 方向地)配置，位於下側的電極21b接地。電極21a由設置在腔室30的外部的電源50通過導線供給電流。在本說明書中，有時將接地的電極21b稱作接地電極，有時將另一方的電極21a稱作放電電極。
例如，可以是在不超出介電體22a、介電體22b的狀態下對介電體22a、介電體22b分別安裝電極21a、電極21b，並在電極21a、電極21b互相不相向的方向上使介電體22a、介電體22b相向地配置。例如，可使用氧化鋁(aluminum oxide)基板作為介電體22a、介電體22b。例如，氧化鋁基板22a、氧化鋁基板22b的主平面為長約10cm的幾乎正方形，氧化鋁基板22a、氧化鋁基板22b的厚度為約0.5mm。例如，使用5cm四方形的不銹鋼網作為電極21a、電極21b，不銹鋼網21a、不銹鋼網21b分別以絕緣膠布黏貼在氧化鋁(aluminum oxide)基板22a、氧化鋁基板22b。
再者，介電體22a、介電體22b的間隔根據介電體22a、介電體22b的厚度以及施加在電極21a、電極21b之間的電壓而設定。為了避免短路放電，介電體22a、介電體22b的間隔較佳為1mm以上。
再者，於第7圖中，電極21a、電極21b中配置在下側的電極21b接地，而設置在上側的電極21a與電源50連接，但本發明不侷限於此。也可為配置在下側的電極21b與電源50連接，而配置在上側的電極21a接地。並且，在第7圖中，放電電極21a、接地電極21b分別安裝在介電體22a、介電體22b，但本發明不侷限於此。也可如第8圖所示，只有放電電極21a安裝在介電體22。或者，也可如第9圖所示，只有接地電極21b安裝在介電體22。或者，也可如第10圖所示，兩個電極21a、電極21b沒有安裝在介電體22a、介電體22b，電極21a、電極21b係不隔著介電體而是隔著含有氫氣的氣體相對。
再者，電極21a也可具有以條紋狀延伸的多個導電部，同樣地，電極21b也可具有以條紋狀延伸的多個導電部。通過電極21a、電極21b具有以條紋形狀的導電部，能夠高精確度地控制電離氣體密度。通過控制電離氣體密度，能夠簡便地抑制非晶矽膜S的溫度上升。並且，在電離氣體發生的部位，能夠解決非晶矽膜S的鍵結缺陷，以及能夠使形態產生變化。可以以電離氣體在非晶矽膜S上進行掃描地方式來發生電漿。像這樣，電極21a、電極21b可形成為線狀。並且，在電極21a、電極21b為線狀的情形 時也同樣的，可相對於電極21a、21b設置介電體22(22a、22b)，或者也可不設置。並且，電極21a、電極21b的形狀既可相同也可不同。例如，電極21a、電極21b的一方可為板狀，而另一方可為線狀。
參照第11圖對線狀電極21a、線狀電極21b分別安裝在介電體22a、介電體22b的氫化處理裝置10進行說明。第11圖(a)表示氫化處理裝置10的示意圖，第11圖(b)表示俯視觀看電極21a時的示意圖，第11圖(c)表示從仰視觀看電極21b時的示意圖。在此氫化處理裝置10中，黏貼有電極21a的介電體22a係與黏貼有電極21b的介電體22b相對。此處同樣地，電極21b接地。電極21a、電極21b為線狀電極，在各自的電極21a、電極21b設有至少以條紋狀延伸的2條以上的導電部。通過電極21a、電極21b像這樣地形成為線狀，能夠簡便地進行電離氣體密度的控制。線狀電極21a以及線狀電極21b以金屬板或者金屬網加工而形成。
再者，雖然在如第11圖所示的氫化處理裝置10中，電極21a、電極21b各自安裝在介電體22a、介電體22b，但本發明不侷限於此。也可只有電極21a、電極21b中的一方安裝在介電體。例如，可以是電極21b沒有安裝在介電體，而電極21a則安裝在介電體22。
參照第12圖，對具備安裝在介電體22的電極21a以及沒有安裝在介電體的電極21b的氫化處理裝置10進行說明。第12圖(a)表示氫化處理裝置10的示意圖，第12圖(b)表示俯視觀看電極21a的示意圖，第12圖(c)表示仰視觀看電極21b的示意圖。此處，電極21a安裝在介電體22，而相對地，電極21b則沒有安裝在介電體，電極21b係與安裝有電極21a的介電體22相向。並且，電極21a為線狀電極，而接地的電極21b為板狀。
再者，雖然在第12圖所示的氫化處理裝置10中，電極21b沒有安裝在介電體，而電極21a則安裝在介電體22，但本發明不侷限於此。也可以是電極21a沒有安裝在介電體，而電極21b則安裝在電極介電體22。
參照第13圖，對具備沒有安裝在介電體的電極21a以及安裝在介電體22的電極21b的氫化處理裝置10進行說明。第13圖(a)表示氫化處理裝置10的示意圖，第13圖(b)表示俯視觀看電極21a的示意圖，第13圖(c)表示仰視觀看電極21b的示意圖。在第13圖所示的氫化處理裝置中，黏貼有電極21b的介電體22與電極21a相對。電極21a為板狀，而接地的 電極21b為線狀電極。
第11圖~第13圖所示的氫化處理裝置10中，雖然電極21a、電極21b中的至少一方安裝在介電體22，而電極21a、電極21b隔著介電體22相對，但本發明不侷限於此。也可以是電極21a、電極21b的任一者都沒有安裝在介電體，而電極21a、電極21b不隔著介電體而是隔著含有氫氣的氣體相對。
參照第14圖，對具備沒有安裝在介電體的電極21a、電極21b的氫化處理裝置10進行說明。第14圖(a)表示氫化處理裝置10的示意圖，第14圖(b)表示俯視觀看電極21a的示意圖，第14圖(c)表示仰視觀看電極21b的示意圖。在第14圖所示的氫化處理裝置中，電極21a為線狀電極，而接地的電極21b為板狀。
再者，雖然在第14圖所示的氫化處理裝置中，電極21a為線狀電極，電極21b為板狀，但本發明不侷限於此。在氫化處理裝置10中，也可以是電極21a為板狀，而電極21b為線狀電極。
第15圖(a)表示氫化處理裝置10的示意圖，第15圖(b)表示俯視觀看電極21a時的示意圖，圖15(c)表示仰視觀看電極21b時的示意圖。在第15圖所示的氫化處理裝置中，電極21a為板狀，而接地的電極21b為線狀電極。
再者，雖然在第11圖~第15圖所示的氫化處理裝置10中，電極21a、電極21b的至少一方的線狀電極之中互相平行地以條紋狀延伸的導電部連接在不同的導電部，但本發明不侷限於此。線狀電極也可具有自一根基幹起往一定的方向上平行地以條紋狀延伸的枝部，電極可為梳子形狀。
並且，在第11圖~第15圖所示的氫化處理裝置10中，使用比較薄的板狀或者線狀之導電部件作為電極21a、電極21b，但本發明不侷限於此。
第16圖表示氫化處理裝置10中一個電極21的示意圖。此處，電極21為棒狀，例如，電極21由棒狀的金屬形成。電極21配置在管體形狀的介電體22之中。介電體22由絕緣材料形成，例如，由有機絕緣物形成。在此情形下，能夠比較容易地控制電離氣體產生面積。作為形成管體的有機絕緣物，例如，可使用聚四氟乙烯、聚乙烯或者氯乙烯。並且，使用不銹鋼絲、銅線、銀線以及金線等作為棒狀金屬。例如，可以使用銅線作為電極21而銅線以聚四氟乙烯被覆。
可以是以像這樣被覆的電極21形成放電電極21a，而金屬網或者金屬板之接地電極21b安裝在介電體22b。在此情形下，非晶矽膜S較佳為自電極21a離開0.5mm以上。或者，可以是以像這樣被覆的電極21形成接地電極21b，而金屬網或者金屬板之放電電極21a安裝在介電體22a。
或者，可以是以像這樣被覆的電極21形成放電電極21a，而接地電極21b為金屬網或者金屬板。或者，可以是以像這樣被覆的電極21形成接地電極21b，而放電電極21a為金屬網或者金屬板。
根據本實施方式，在腔室30內，含有氫氣的氣體在大氣壓附近的壓力時電漿發生。通過以電漿所電離的氫離子，能夠終止非晶矽膜S的懸空鍵，能夠除去鍵結缺陷。並且，通過進行這樣的氫化處理，在解除鍵結缺陷時，還能夠控制非晶矽膜S的形態狀態，能夠形成由非晶狀態以及結晶狀態所混合的非晶矽膜S。
再者，在氫化處理裝置10中，電離氣體的產生區域由電極21a、電極21b的面積所限定。因此，通過變更電極21a、電極21b，能夠控制進行氫化處理的區域。例如，當將非晶矽膜形成在絕緣層上時，有時會因為熱量在絕緣層蓄積而使絕緣特性劣化，但通過適宜地變更電極21a、電極21b，能夠抑制由熱量導致的損傷。
再者，雖然在上述的說明中，電漿發生在電極21a、電極21b之間，而非晶矽膜S配置在電極21a、電極21b之間，但本發明不侷限於此。
第17圖(a)表示本實施方式的氫化處理裝置10之側視示意圖，第17圖(b)表示俯視示意圖。也可像這樣地，將電極21a、電極21b配置在介電體22的一側的主平面，而在介電體22的另一側的主平面附近使電漿發生。像這樣的放電也被稱作沿面放電。例如，在介電體22的一側的主平面上，將電極21a、電極21b空開一定的間隔地配置。電極21a、電極21b為金屬板或者金屬網。此處，電極21a以絕緣材料23a包覆，而電極21b以絕緣材料23b包覆。因此，能夠抑制在電極21a與電極21b之間發生直接放電。再者，也可使用例如有機樹脂作為絕緣材料23a、絕緣材料23b，具體來說，可使用環氧樹脂作為有機樹脂。
電極21a與電極21b之間的距離根據施加電壓來調節。例如，電極21a與電極21b之間的距離為約2cm。如果在這樣的電極21a、電極21b施加電 壓，則能夠電離介電體22之中與設有電極21a、電極21b的主平面不同的其他的主平面附近的氣體。
非晶矽膜S通過由沿面放電而被電離的氫氣所形成的區域，從而進行氫化處理。例如，可使設有非晶矽膜S的基板相對於固定的電極21a、電極21b進行掃描。或者，可使電極21a、電極21b相對於設有非晶矽膜S之固定的基板進行掃描。
氫化處理裝置10在例如使用大型基板的情形時，能夠通過使電離氣體產生部21x(參照第4圖)相對於基板進行掃描，從而進行氫化處理。並且，能夠通過使電離氣體產生部21x固定並使基板進行掃描，從而進行氫化處理。
再者，如果在電極21a與電極21b之間配置有非晶矽膜S，則有時會發生異常放電。例如，非晶矽膜S形成在矽晶圓上厚度約100nm的絕緣層(典型地由氧化矽或者氮化矽形成的絕緣層)上的情形時，如果發生異常發電，則有時會破壞絕緣層。
因此，也可以是以腔室30內的氣體通過電極21a與電極21b之間且到達非晶矽膜S之方式使氣體流動，並在此狀態下在電極21a與電極21b之間施加電壓使在電極21a、電極21b之間發生電漿。在此情形下，由於非晶矽膜S沒有配置在電場中，所以能夠抑制起因於異常放電而給非晶矽膜S帶來的損傷。
第18圖表示氫化處理裝置10的示意圖。在第18圖所示的氫化處理裝置10中，係構成為：非晶矽膜S配置在電極21a與21b之間以外的部位，而含有氫氣的氣體自氣體供給管32通過電極21a與電極21b之間後，到達非晶矽膜S。
電極21a連接於電源50，而電極21b接地。當向電極21a供給電流，而在電極21a與電極21b之間施加電壓時，如果含有氫氣的氣體通過電極21a與電極21b之間，則氫氣電離而電漿發生。被電離的氫氣到達非晶矽膜S，由此進行氫化處理。像這樣發生的電漿也稱作遠程電漿。
再者，也可在電極21a以及電極21b的至少一方設有貫通孔。圖19表示氫化處理裝置10的示意圖。在第19圖所示的氫化處理裝置10中，於電極21a設有貫通孔21o。在此氫化處理裝置10中，係構成為：含有氫氣的 氣體從電極21a的上側通過電極21a的貫通孔21o而到達電極21a與電極21b之間。
再者，雖然在上述的說明中，係使用腔室30內的氣體來發生電漿，但本發明不侷限於此。也可使用導入至腔室30的氣體來發生電漿。
第20圖以及第21圖表示本實施方式的氫化處理裝置10的示意圖。如第20圖所示，此氫化處理裝置10為單腔室方式。氫化處理裝置10具備有電極21a、電極21b、介電體22a、介電體22b、間隔器24。在第20圖中，電極21b以介電體22b包覆而看不見，但電極21b係經由接地線Lb與接地線端子Tb連接。並且，電極21a係配置為較電極21b更為上側。電極21a經由高電壓線La與電源端子Ta連接。
例如，使用金屬網作為電極21a、電極21b，使用氧化鋁(alumina)板作為介電體22a以及介電體22b。再者，為了防止異常放電，電極21a、電極21b的端部整體也可用膠布包覆。可使用聚醯亞胺膠布作為此類膠布。
在此氫化處理裝置10中，介電體22a以及介電體22b隔著間隔器24配置。間隔器24具有使介電體22a與配置在介電體22b上的非晶矽膜S(第20圖以及第21圖中未示出)之間的距離為0.5mm以上的長度。再者，在腔室30的底面與電極21b之間設有間隔器25，電極21b配置為相對於腔室30的底面離開一定的間隔。
在腔室30設有用於抽吸腔室30內的氣體的抽吸口32a以及用於向腔室30內導入氣體的供給口32b。在第20圖中未示出，但抽吸口32a可連接於真空泵，而供給口32b可連接於含有混合氣體的混合氣體罐。並且，腔室30可安裝有顯示腔室30內的壓力的壓力計32c。
第21圖表示第20圖所示之氫化處理裝置10的另外的示意圖。此處，為了簡略化說明而省略間隔器24、間隔器25。將電極21a、電極21b黏貼在介電體22a、介電體22b之主平面的近中央處。將電極21a配置在上側，而將電極21b配置在下側，電極21a、電極21b配置成相對於介電體22a、介電體22b朝向外側。混合氣體經由混合氣體罐34被導入至腔室30。並且，使用真空泵36除去腔室30內的氣體。
電源50具有波形控制器52以及電壓放大放大器54。波形控制器52輸出表示的電壓的信號，該電壓具有被控制的波形。電壓放大放大器54產生 輸出信號，該輸出信號係將來自波形控制器52之信號的電壓放大而成。例如，波形控制器52輸出電壓100伏特的信號，而電壓放大放大器54將波形控制器52的電壓放大至1000倍，產生電壓10千伏、頻率10千赫的信號。電極21a連接在電壓放大放大器54。電極21b連接於接地。
例如，將內部配置有電極21a電極21b以及非晶矽膜S(此處在圖中未示)的腔室30密閉，使用真空泵36將腔室30內的氣體除去(除氣)之後，將來自混合氣體罐34的混合氣體導入至腔室30內。此處，混合氣體含有氦與氫。除氣以及混合氣體的導入也可反複進行多次。再者，通過像這樣地導入混合氣體，能夠防止由於腔室30內的雜質而引起的汙染，且還能夠控制電漿發生時的腔室30內的狀態。
以規定的氣體填充腔室30之後，通過在電極21a與電極21b之間供給高電壓以及高頻率的交流電，使得混合氣體至少一部分電離而使電漿產生。由於在腔室30內配置有非晶矽膜S，因此通過電離的氫氣進行了非晶矽膜S的氫化處理，將非晶矽膜S的鍵結缺陷除去。
再者，電漿發生時的非晶矽膜S的溫度可根據電極結構、混合氣體以及電極21a、電極21b間的電壓而進行調節。例如，非晶矽膜S在電漿發生時，有時會因熱量而受到損傷，但通過改變電極結構，可改變電離氣體密度，由此，能夠控制起因於熱量之非晶矽膜S的損傷。
如上所述，本實施方式的氫化處理裝置10，係通過發生電漿而除去鍵結缺陷。再者，缺陷會在通過照射雷射來形成多晶半導體膜的情形時，以及在半導體膜植入雜質元素的情形發生。本實施方式的氫化處理裝置10也適用於除去像這樣所發生的缺陷(晶格缺陷)。
再者，雖然在上述的說明中，電漿發生部20是通過形成在兩個電極之間的電場而使電漿發生，但本發明不侷限於此。電漿發生部20也可通過電磁場而使電漿發生。
第22圖表示本實施方式的氫化處理裝置10的示意圖。在氫化處理裝置10中，電漿發生部20具有線圈26。此處，含有氫氣的氣體通過密閉部件30的內部，線圈26配置成包圍密閉部件30的周圍。通過在線圈26施加特定的交流電壓，從而使電漿在密閉部件30內發生。所發生的電漿到達此處不予圖示的非晶矽膜S，由此進行電漿處理。再者，雖然在第22圖中， 線圈26配置成包圍密閉部件30的周圍，但本發明不侷限於此。線圈26也可配置在密閉部件30的端部的外側。
第23圖表示本實施方式的氫化處理裝置10的示意圖。在氫化處理裝置10中，電漿發生部20具有微波發生裝置27、波導28以及天線(線圈)29。在微波發生裝置27中發生的微波經由導波路28以及天線29傳送至密閉部件30。通過微波的傳送，從而使電漿在密閉部件30內發生。所發生的電漿到達此處不予圖示的非晶矽膜S，由此進行電漿處理。
[實施例]
以下，對具體的實施例進行說明。但是，以下的實施例不用於限定本發明。
[實施例1]
此處，係使用參照第20圖以及第21圖在先前敘述的氫化處理裝置10。使用長約60mm的正方形的金屬網作為電極21a、電極21b，使用厚度約5mm的氧化鋁(alumina)板作為介電體22a、介電體22b。將金屬網21a、金屬網21b黏貼在氧化鋁板22a、氧化鋁板22b的主平面的近中央處，以聚醯亞胺膠布密封金屬網21a、金屬網21b的端面。將金屬網21a配置在上側，將金屬網21b配置在下側，金屬網21a、金屬網21b配置成相對於氧化鋁板22a、氧化鋁板22b朝向外側。使用厚度為9.6mm的電木板作為間隔器24，將這樣的金屬網21a、金屬網21b、氧化鋁板22a氧化鋁板22b配置在腔室30內。電極21a經由高電壓用的配線La連接於高壓電源50。電極21b連接於接地線。
使用真空泵36將腔室30內的壓力減至5.5×10-1帕斯卡為止之後，以純度99.9999%氦氣體置換。將減壓以及置換氦氣反複進行兩次之後，再一次使用真空泵36將腔室30內的壓力減至5.5×10-1帕斯卡為止。
而後，將混合氣體導入至腔室30內。混合氣體為由氦氣與氫氣以96：4的比例混合而成的氣體。填充混合氣體直到混合氣體的壓力到達大氣壓附近為止。
而後，在腔室30內的金屬網21a、金屬網21b之間施加電壓使電漿發生。波形控制器52輸出特定之電壓的信號，電壓放大放大器54將波形控制器52的電壓放大至1000倍，並產生輸出信號。
具體地，波形控制器52的輸出電壓為1.8V、3.5V、4.0V、4.5V、5.5V，施加於金屬網21a之電壓為1.8kV、3.5kV、4.0kV、4.5kV、5.5kV。再者，不論是哪一個條件，電壓波形均為正弦波，而電壓的頻率均為10kHz。對施加於金屬網21a之電壓的5個不同條件分別觀測其放電狀態。
表1表示施加於金屬網21a之電壓的5個不同條件(此處，稱作條件1~5)的細節以及其放電狀態。在該些條件下，在電極21a、電極21b之間形成有流光(Streamer)狀放電。並且，已經確認如果電壓越上昇，則在電極21a、電極21b之間的流光狀放電會擴展。再者，此處由於輸出頻率為比較高的10kHz，所以沒有形成輝光(glow)狀放電。
[實施例2]
除變更對金屬網21a施加之電壓以外，與實施例1同樣地使電漿發生。具體地，波形控制器52的輸出電壓為1.8V、3.5V、3.8V、4.3V、7.0V、8.0V，施加於金屬網21a之電壓為1.8kV、3.5kV、3.8kV、4.3kV、7.0 kV、8.0kV。再者，不論是哪一個條件，電壓波形均為正弦波，電壓的頻率均為1kHz。對施加於金屬網21a之電壓的6個不同條件分別觀測其放電狀態。
表2表示施加於金屬網21a知電壓的6個不同條件(此處，稱作條件6~11)的細節以及其放電狀態。已經確認在電壓的頻率為比較低的1kHz的情形下，如果施加於金屬網21的電壓超過3.5V，則會發生輝光放電。
[實施例3]
除變更對金屬網21a施加之電壓以外，與實施例1或者施例2同樣地使電漿發生。具體地，波形控制器52的輸出電壓為1.8V、3.5V、3.9V、4.3V、7.0V，施加於金屬網21a之電壓為1.8kV、3.5kV、3.9kV、4.3kV、7.0 kV。再者，不論是哪一個條件，電壓波形均為正弦波，電壓的頻率均為0.5kHz。對施加於金屬網21a之電壓的5個不同條件分別觀測其放電狀態。
表3表示施加於金屬網21a之電壓的5個不同條件(此處，稱作條件12~16)的細節以及其放電狀態。已經確認在電壓的頻率為比較低的0.5kHz的情形下，如果施加於金屬網21的電壓超過3.5kV，則會發生輝光放電。
[實施例4]
除變更氧化鋁板22a、氧化鋁板22b的間隔以及對金屬網21a施加之電壓以外，與實施例1至3同樣地使電漿發生。具體地，氧化鋁板22a、氧化鋁板22b的間隔為6.4mm，波形控制器52的輸出電壓為3.5V、4.2V、5.3V，施加於金屬網21a之電壓為3.5kV、4.2kV、5.3 kV。再者，不論是哪一個條件，電壓波形均為正弦波，電壓的頻率均為10kHz。對施加於金屬網21a之電壓的3個不同條件分別觀測其放電狀態。
表4表示施加於金屬網21a知電壓的3個不同條件(此處，稱作條件17~19)的細節以及其放電狀態。已經確認即使電壓的頻率為比較高的10kHz，由於氧化鋁板22a、氧化鋁板22b(也就是說，金屬網21a、金屬網21b)之間隔短的緣故，如果施加於金屬網21的電壓超過4.2kV，則會發生輝光放電。
[實施例5]
除變更對金屬網21a施加之電壓以外，與實施例4同樣地使電漿發生。波形控制器52的輸出電壓為2.9V、5.2V、7.5V、9.0V，施加於金屬網21a之電壓為2.9kV、5.2kV、7.5kV、9.0kV。再者，不論是哪一個條件，電壓波形均為正弦波，電壓的頻率均為1kHz。對施加於金屬網21a之電壓的4個不同條件分別觀測其放電狀態。
表5表示施加於金屬網21a之電壓的4個不同條件(此處，稱作條件20~23)的細節以及其放電狀態。已經確認即使電壓的頻率為比較高的1kHz，由於氧化鋁板22a、氧化鋁板22b(也就是說，金屬網21a、金屬網21b)之間隔短的緣故，即使施加於金屬網21a的電壓為1.8kV也會發生輝光放電。
[實施例6]
除變更對金屬網21a施加之電壓以外，與實施例4或者實施例5同樣地使電漿發生。波形控制器52的輸出電壓為3.0V、5.0V、8.0V、9.0V，施加於金屬網21a之電壓為3.0kV、5.0kV、8.0kV、9.0kV。再者，不論是哪一個條件，電壓波形均為正弦波，電壓的頻率均為0.5kHz。對施加於金屬網21a之電壓的4個不同條件分別觀測其放電狀態。
表6表示施加於金屬網21a之電壓的4個不同條件(此處，稱作條件24~27)的細節以及其放電狀態。此處，已經確認不論是哪一個條件都會 發生輝光放電。
以下，針對非晶矽膜進行說明。此處，非晶矽膜使用矽烷化合物的溶液來形成。像這樣的非晶矽膜的合成方法，例如在美國專利第748,5691B1號中有所記載。將催化劑Cp2ZrPh2合成之後，將聚苯基矽烷合成，最終獲得聚氫化矽烷。
[合成例1]催化劑Cp2ZrPh2的合成
在氮氣環境下，以Cp2ZrCl2作為溶劑向反應燒瓶注入39ml的二甲醚(Dimethyl ether：DME)，並將溫度設定在0~10℃。在與燒瓶相同的溫度下，滴下濃度37.1moL/L之PhMgBr的THF溶液(34.37mL)之後，以24~26℃攪拌19個小時。以20℃/20Torr減壓濃縮後，加入Et2O(8mL)以24~26℃攪拌1個小時。再加入甲苯(39mL)以相同的溫度攪拌30分鐘後，過濾反應溶液。將以20℃/10Torr減壓濃縮過濾液而獲得的固形份以Et2O(60mL)洗淨後，以20℃/5Torr減壓乾燥而獲得所要的催化劑Cp2ZrPh2(5.53g)。
[合成例2]聚苯基矽烷的合成
在氮氣環境下，向反應燒瓶注入Cp2ZrPh2(0.165g)，並以24~26℃向其加入PhSiH3(10g)，以相同的溫度攪拌89個小時。其後，再加入甲苯(47g)之後，加入3%的HCl(68g×5次)進行攪拌洗淨以及進行分液後，加入離子交換水(68g)攪拌洗淨。將甲苯(118g)作為洗提液，以矽酸鎂(florisil，27g)管柱層析法將有機層精製、濃縮後，以80℃乾燥2個小時而獲得所要的聚苯基矽烷(8.87g)。
[合成例3]聚氫化矽烷的合成
以聚苯基矽烷(5.0g)作為溶劑向褐色的100ml反應燒瓶注入環已烷(43.5g)。向其加入AlCl3(0.41g)之後，以液態氮進行凝固。將此以水浴 升溫至室溫，進行氮置換。對其以流速950mL/分吹入HCl氣體10個小時。其後，反覆進行減壓與氮的復壓10次而將HCl脫離。在氮氣環境下，以0~10℃費時30分鐘對其滴下LAH(1.17g)的Et2O(13.72g)溶液。在室溫攪拌12個小時後，將反應溶液注入離子交換水(11g)中，攪拌1分鐘並靜置後，將上清液傾析。將該水洗操作反複進行3次之後，將有機層以膜濾器過濾、濃縮、減壓乾燥，獲得所要的聚氫化矽烷(0.94g)。
[實施例7]
將以上述方法獲得的氫化矽烷溶解在環戊二烯溶液，調製成濃度10wt%。其後，將該溶液2.5mL放進石英製容器，邊攪拌的同時，照射高壓水銀燈(4000mW/cm2)5秒使聚矽烷交聯，該高壓水銀燈射出在波長300nm附近處具有強波峰的光線。交聯後，在石英基板上進行旋塗，接著，在氮氣環境中，以450℃的溫度保持1個小時，形成非晶矽膜S。此時，非晶矽膜S中的氫脫離，而形成有鍵結缺陷。
其次，將形成有非晶矽膜S的基板配置在熱處理用的加熱板上，對非晶矽膜進行煆燒。其後，將非晶矽膜S配置在接地電極21b上。
將腔室30密閉，使用真空泵36將腔室30內的氣體除去(除氣)之後，將混合氣體導入至腔室30內。此處，混合氣體含有氦以及氫，氫濃度為約4%。其後，通過反複進行除氣以及導入混合氣體三次，實質地除去腔室30內的氮氣。
以規定的氣體填充腔室30內之後，按照實施例1的條件5，在電極21a與電極21b之間施加高電壓及高頻電壓，以混合氣體至少一部分電離而發生電漿的氫電離氣體處理表面10分鐘。其後，將存在於處理基板的氫的量通過二次離子質譜法進行解析，比較氫化處理前後之對應的鍵結缺陷的程度。
第24圖表示氫化處理前基板深度方向上的元素分析結果，第25圖表示氫化處理後基板深度方向上的元素分析結果。在氫化處理前基板中的膜厚方向上的氫的分佈為2×1021(atoms/cm3)以下，而與此相對，在氫化處理後基板中的膜厚方向上的氫的分佈增加至約6.5×1021(atoms/cm3)。由此可知，通過氫化處理，可使含量較氫化處理前的基板中為多。
[實施例8]
將以上述方法合成的氫化矽烷溶解在環戊二烯溶液，調製成濃度10wt%。其後，將該溶液2.5mL放進石英製容器，邊攪拌的同時，照射高壓水銀燈(4000mW/cm2)5秒使聚矽烷交聯，該高壓水銀燈射出在波長300nm附近處具有強波峰的光線。交聯後，在石英基板上進行旋塗，接著，在氮氣環境中，以450℃的溫度保持1個小時，形成非晶矽膜S。此時，非晶矽膜S中的氫脫離，而形成結合有缺陷。
其次，將形成有非晶矽膜S的基板配置在熱處理用的加熱板上，對非晶矽膜進行煆燒。其後，將非晶矽膜S配置在接地電極21b上。
將腔室30密閉，使用真空泵將腔室30內的氣體除去(除氣)之後，將混合氣體導入至腔室30。此處，混合氣體含有氦以及氫，氫濃度為4%。其後，通過反複進行除氣以及導入混合氣體3次，實質地除去腔室30內的氮氣。
以規定的氣體填充腔室30內後，按照實施例1的條件5，在電極21a與電極21b之間施加高電壓及高頻電壓，以將混合氣體至少一部分電離而發生電漿的氫電離氣體進行處理表面10分鐘。其後，通過拉曼光譜法分析所獲得的基板的結晶狀態。
第26圖表示氫化處理前拉曼光譜的測定結果，第27圖表示氫化處理後拉曼光譜的測定結果。氫化處理前，在450cm-1的附近處出現來源於非晶矽膜的波峰，但通過氫化處理，除了來源於非晶矽膜的波峰Pa外，還有來源於結晶矽的高峰Pb出現在500 cm-1附近處。
[電子自旋共振(Electron Spin Resonance：ESR)測試]
在手套箱內(氧濃度0.1ppm以下，水分量1ppm以下)，向ESR試樣管30注入200μL的矽墨水(固形份10%)。其後，如第28圖所示，在ESR試樣管30內將氣體供給管32設置在較矽墨水上方處(約3mm左右)，並導入含有氦氣以及氫氣的混合氣體。導入的混合氣體為10mL/分左右，氫氣的濃度為約4%。
在ESR試樣管30中，在氣體供給管32的前端部分纏捲寬度5mm左右的導電性膠布21，在導電性膠布21處連接高電壓電極，施加10kV、10kHz的交流電壓。待確認隨著電壓的施加而在ESR試樣管30內有電漿發生後，在室溫下持續使電漿發生10分鐘。其後，在使電漿發生的狀態下移送至燒 成爐，費時1個小時使溫度從室溫升至100℃為止，並且再以1小時在100℃的狀態下繼續燒成。其後，費時1個小時使溫度升至450℃為止，當溫度到達450℃時，將溫度維持在450℃1小時，其後，自然地冷卻至室溫為止。當溫度變為100℃時停止電漿，再進一步地冷卻至室溫為止。再者，燒成時，通過站立地設置ESR試樣管30，從而避免因突然沸騰所導致的飛散。待確認在ESR試樣管30的底部有矽固化後，通過電子自旋測試裝置進行測定殘存在矽內的鍵結缺陷(懸空鍵)。
第29圖表示ESR的測定結果。由懸空鍵對微波的吸收係發生在施加磁場337mT時。在第29圖中，為了比較，係將未使電漿發生時的測定結果一併表示。並且，相當於錳標記之電漿的施加磁場係相當於332mT以及341mT，在第29圖中顯示，不論是否有發生電漿，通過錳標記所吸收的程度變得幾乎相等。從第29圖可以理解通過電漿的發生可特別地減低鍵結缺陷。
根據本發明，能夠除去非晶矽膜的鍵結缺陷。像這樣的非晶矽膜適宜使用於半導體裝置。
10‧‧‧氫化處理裝置
20‧‧‧電漿發生部
21x‧‧‧電離氣體產生部
21a‧‧‧第1電極
21b‧‧‧第2電極
22‧‧‧介電體
22a‧‧‧第1介電體
22b‧‧‧第2介電體
24‧‧‧間隔器
30‧‧‧密閉部件
第1圖為本發明氫化處理裝置的實施方式的示意圖；第2圖(a)至(d)為用於說明本發明氫化處理方法的實施方式的示意圖；第3圖(a)至(c)分別為本實施方式的氫化處理裝置的示意圖；第4圖為本實施方式的氫化處理裝置的示意圖；第5圖(a)以及(b)為用於說明本發明氫化處理方法的實施方式的示意圖；第6圖為本發明氫化處理裝置的實施方式的示意圖；第7圖(a)表示本實施方式的氫化處理裝置的示意圖，第7圖(b)表示俯視觀看第7圖(a)所示氫化處理裝置的放電電極時的示意圖，第7圖(c)表示仰視觀看第7圖(a)所示氫化處理裝置的接地電極時的示意圖；第8圖(a)表示本實施方式的氫化處理裝置的示意圖，第8圖(b)表示俯視觀看第8圖(a)所示氫化處理裝置的放電電極時的示意圖，第8 圖(c)表示仰視觀看第8圖(a)所示氫化處理裝置時的接地電極的示意圖；第9圖(a)表示本實施方式的氫化處理裝置的示意圖，第9圖(b)表示俯視觀看第9圖(a)所示氫化處理裝置的放電電極時的示意圖，第9圖(c)表示仰視觀看第9圖(a)所示氫化處理裝置時的接地電極的示意圖；第10圖(a)表示本實施方式的氫化處理裝置的示意圖，第10圖(b)表示俯視觀看第10圖(a)所示氫化處理裝置的放電電極時的示意圖，第10圖(c)表示仰視觀看第10圖(a)所示氫化處理裝置的接地電極時的示意圖；第11圖(a)表示本實施方式的氫化處理裝置的示意圖，第11圖(b)表示俯視觀看第11圖(a)所示氫化處理裝置的放電電極時的示意圖，第11圖(c)表示仰視觀看第11圖(a)所示氫化處理裝置的接地電極時的示意圖；第12圖(a)表示本實施方式的氫化處理裝置的示意圖，第12圖(b)表示俯視觀看第2圖(a)所示氫化處理裝置的放電電極時的示意圖，第12圖(c)表示仰視觀看第12圖(a)所示氫化處理裝置的接地電極時的示意圖；第13圖(a)表示本實施方式的氫化處理裝置的示意圖，第13圖(b)表示俯視觀看第13圖(a)所示氫化處理裝置的放電電極時的示意圖，第13圖(c)表示仰視觀看第13圖(a)所示氫化處理裝置的接地電極時的示意圖；第14圖(a)表示本實施方式的氫化處理裝置的示意圖，第14圖(b)表示俯視觀看第14圖(a)的放電電極時的示意圖，第14圖(c)表示仰視觀看第14圖(a)的接地電極時的示意圖；第15圖(a)表示本實施方式的氫化處理裝置的示意圖，第15圖(b)表示俯視觀看第15圖(a)所示氫化處理裝置的放電電極時的示意圖，第15圖(c)表示仰視觀看第15圖(a)所示氫化處理裝置的接地電極時的示意圖；第16圖表示本實施方式的氫化處理裝置中棒狀電極的示意圖；第17圖(a)表示本實施方式的氫化處理裝置的側視示意圖，第17圖(b)表示第17圖(a)的俯視示意圖； 第18圖為本實施方式的氫化處理裝置的示意圖；第19圖為本實施方式的氫化處理裝置的示意圖；第20圖為本實施方式的氫化處理裝置的示意圖；第21圖為第20圖所示的氫化處理裝置的另外的示意圖；第22圖為本實施方式的氫化處理裝置的示意圖；第23圖為本實施方式的氫化處理裝置的示意圖；第24圖表示進行氫化處理前非晶矽膜根據二次離子質量分析所得之膜深度方向上的元素分布解析結果的圖形；第25圖表示進行氫化處理後非晶矽膜根據二次離子質量分析所得之膜深度方向上的元素分布解析結果的圖形；第26圖為表示進行氫化處理前非晶矽膜之拉曼光譜測定結果的圖形；第27圖為表示進行氫化處理後拉曼光譜測定結果的圖形；第28圖為用於說明電子自旋共振測定的示意圖；以及第29圖為表示電子自旋共振測定結果的圖形。
20‧‧‧電漿發生部
30‧‧‧密閉部件
S‧‧‧非晶矽膜

Claims (55)

  1. 一種氫化處理方法，包含：準備電漿發生部的步驟；準備密閉部件的步驟；在該密閉部件內配置非晶矽膜的步驟；以及通過由該電漿發生部，在該密閉部件內的至少一部分區域中，於含有氫氣且在0.1atm以上至2atm以下的壓力的氣體處發生電漿，從而對該非晶矽膜進行電漿處理的步驟，其中：該氫化處理方法進一步包含向該密閉部件供給該含有氫氣的氣體的步驟；該供給氣體的步驟係在配置該非晶矽膜之前進行；所述配置非晶矽膜的步驟包括在供給該含有該氫氣的氣體的該密閉部件內形成該非晶矽膜的步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的氫化處理方法，其中配置該非晶矽膜的步驟包括使用溶解有矽烷化合物的溶液在該密閉部件內形成該非晶矽膜的步驟。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的氫化處理方法，其中該氫化處理方法進一步包含將該電漿發生部配置在該密閉部件內的步驟。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的氫化處理方法，其中：所述配置非晶矽膜的步驟包括在供給該含有氫氣的氣體之後，使用溶解有矽烷化合物的該溶液在該密閉部件內形成該非晶矽膜的步驟；在所述進行電漿處理的步驟中，係於不改變形成該非晶矽膜時的該密閉部件內的該氣體下使該電漿發生。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的氫化處理方法，其中所述氫化處理方法進一步包含對於該非晶矽膜進行煆燒的步驟。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的氫化處理方法，其中在所述進行電漿處理的步驟中，該氣體為含有該氫氣以及惰性氣體的混合氣體。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的氫化處理方法，其中在該混合氣體中，該氫氣的濃度為0.1重量%以上。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的氫化處理方法，其中該混合氣體包括具有p型雜質元素或者n型雜質元素的氣體。
  9. 如申請專利範圍第6項所述的氫化處理方法，其中該混合氣體包括二硼烷、膦以及胂中之任一者。
  10. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的氫化處理方法，其中在所述準備電漿發生部的步驟中，該電漿發生部具有第1電極以及第2電極。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的氫化處理方法，其中在所述準備電漿發生部的步驟中，該第1電極以及該第2電極中的一方接地。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的氫化處理方法，其中在所述準備電漿發生部的步驟中，該非晶矽膜配置在該第1電極與該第2電極之間。
  13. 如申請專利範圍第10項所述的氫化處理方法，其中在所述進行電漿處理的步驟中，於使該電漿發生時，移動該非晶矽膜使其通過該第1電極與該第2電極之間。
  14. 如申請專利範圍第10項所述的氫化處理方法，其中所述進行電漿處理的步驟包括滑動該非晶矽膜使其通過該第1電極與該第2電極之間的步驟。
  15. 如申請專利範圍第10項所述的氫化處理方法，其中在所述進行電漿處理的步驟中，以該密閉部件內的該氣體通過該第1電極與該第2電極之間且到達該非晶矽膜之方式使該氣體流動的狀態下，在該第1電極與該第2電極之間使電漿發生。
  16. 如申請專利範圍第10項所述的氫化處理方法，其中：該第1電極以及該第2電極之中的至少一方為線狀電極，該線狀電極具有以條紋狀延伸的兩條以上的導電部；該導電部為塊狀或者網狀。
  17. 如申請專利範圍第10項所述的氫化處理方法，其中在所述準備電漿發生部的步驟中，在該第1電極以及該第2電極中的至少一方的電極安裝有介電體。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的氫化處理方法，其中該介電體由無機材料或者有機材料形成。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的氫化處理方法，其中該無機材料 包括玻璃、氧化鋁(alumina)或者磷灰石。
  20. 如申請專利範圍第18項所述的氫化處理方法，其中該有機材料包括聚醯亞胺、聚甲醛或者酚醛清漆樹脂。
  21. 如申請專利範圍第17項所述的氫化處理方法，其中該第1電極以及該第2電極中的至少一方的電極為線狀電極，該線狀電極包括以條紋狀延伸的兩條以上的導電部。
  22. 如申請專利範圍第21項所述的氫化處理方法，其中該導電部為塊狀或者網狀。
  23. 如申請專利範圍第17項所述的氫化處理方法，其中在所述準備電漿發生部的步驟中，該介電體安裝在該第1電極以及該第2電極中的一方。
  24. 如申請專利範圍第17項所述的氫化處理方法，其中：該第2電極接地；該介電體包括安裝在該第1電極的介電體板；該第1電極隔著該介電體板與該第2電極相對。
  25. 如申請專利範圍第17項所述的氫化處理方法，其中該第1電極以及該第2電極中之任一者與該非晶矽膜離開有0.5mm以上。
  26. 如申請專利範圍第17項所述的氫化處理方法，其中在所述準備電漿發生部的步驟中，該介電體包括安裝在該第1電極的第1介電體以及安裝在該第2電極的第2介電體。
  27. 如申請專利範圍第26項所述的氫化處理方法，其中：該第1介電體包括第1介電體板，該第2介電體包括第2介電體板；該第2電極接地；在該第1介電體板與該第2介電體板之間設有由介電體材料形成的間隔器；該非晶矽膜離開該第1介電體板有0.5mm以上。
  28. 如申請專利範圍第26項所述的氫化處理方法，其中：該第1電極具有以該第1介電體體包覆其周圍的棒狀電極；該第1介電體體由有機絕緣物形成；該第2電極包括固定在該第2介電體底部的金屬板或者金屬網； 該第2電極接地；該非晶矽膜配置在該第1電極與該第2電極之間；該非晶矽膜離開該第1電極有0.5mm以上。
  29. 如申請專利範圍第17項所述的氫化處理方法，其中：該第2電極接地；該介電體只安裝在該第1電極；該第1電極隔著該介電體與該第2電極相對。
  30. 如申請專利範圍第17項所述的氫化處理方法，其中：該第1電極以及該第2電極配置在該介電體上；該第1電極以及該第2電極各自以有機物包覆。
  31. 如申請專利範圍第10項所述的氫化處理方法，其中該第1電極不隔著介電體地與該第2電極相對。
  32. 如申請專利範圍第10項所述的氫化處理方法，其中所述進行電漿處理的步驟包括在該第1電極與該第2電極之間施加交流電壓的步驟。
  33. 如申請專利範圍第32項所述的氫化處理方法，其中該交流電壓為25伏特以上100千伏以下，頻率為60赫茲以上1百萬赫以下。
  34. 如申請專利範圍第32項所述的氫化處理方法，其中該交流電壓的波形為正弦波、三角波以及方波中之任一者。
  35. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的氫化處理方法，其中所述進行電漿處理的步驟包括以加熱器加熱該非晶矽膜的步驟。
  36. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的氫化處理方法，其中在所述進行電漿處理的步驟中，包括將該非晶矽膜設定在零下30℃至900℃的範圍內的步驟。
  37. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的氫化處理方法，其中在所述進行電漿處理的步驟中，根據電離氣體密度控制該非晶矽膜的結晶狀態。
  38. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的氫化處理方法，其中在所述準備電漿發生部的步驟中，該電漿發生部具有線圈。
  39. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的氫化處理方法，其中在所 述準備電漿發生部的步驟中，該電漿發生部具有微波發生部以及天線。
  40. 一種氫化處理方法，包含：準備電漿發生部的步驟；準備密閉部件的步驟；在該密閉部件內配置非晶矽膜的步驟；以及通過由該電漿發生部在該密閉部件內的至少一部分區域中，於含有氫氣且0.1atm以上2atm以下的壓力氣體處發生電漿，從而對該非晶矽膜進行電漿處理的步驟；其中，在所述準備電漿發生部的步驟中，該電漿發生部具有第1電極以及第2電極；在所述準備電漿發生部的步驟中，在該第1電極以及該第2電極中的至少一個的電極安裝有介電體；該介電體由有機材料形成；該有機材料包括聚醯亞胺、聚甲醛或者酚醛清漆樹脂。
  41. 如申請專利範圍第40項所述的氫化處理方法，其中該第1電極以及該第2電極中的至少一個的電極為線狀電極，該線狀電極包括以條紋狀延伸的兩條以上的導電部。
  42. 如申請專利範圍第41項所述的氫化處理方法，其中該導電部為塊狀或者網狀。
  43. 如申請專利範圍第40項或第41項所述的氫化處理方法，其中在所述準備電漿發生部的步驟中，該介電體安裝在該第1電極以及該第2電極中的一個。
  44. 如申請專利範圍第40項或第41項所述的氫化處理方法，其中：該第2電極接地；該介電體包括安裝在該第1電極的介電體板；該第1電極隔著該介電體板與該第2電極相對。
  45. 如申請專利範圍第40項或第41項所述的氫化處理方法，其中該第1電極以及該第2電極中之任一個與該非晶矽膜離開有0.5mm以上。
  46. 一種氫化處理方法，包含：準備電漿發生部的步驟； 準備密閉部件的步驟；在該密閉部件內配置非晶矽膜的步驟；以及通過由該電漿發生部在該密閉部件內的至少一部分區域中，於含有氫氣且在0.1atm以上2atm以下壓力氣體處發生電漿，從而對該非晶矽膜進行電漿處理的步驟；其中，在所述準備電漿發生部的步驟中，該電漿發生部具有第1電極以及第2電極；在所述準備電漿發生部的步驟中，在該第1電極以及該第2電極中的至少一個的電極安裝有介電體；在所述準備電漿發生部的步驟中，該介電體包括安裝在該第1電極的第1介電體以及安裝在該第2電極的第2介電體。
  47. 如申請專利範圍第46項所述的氫化處理方法，其中：該第1介電體包括第1介電體板，該第2介電體包括第2介電體板；該第2電極接地；在該第1介電體板與該第2介電體板之間設有由介電體材料形成的間隔器；該非晶矽膜離開該第1介電體板有0.5mm以上。
  48. 如申請專利範圍第46項或第47項所述的氫化處理方法，其中：該第1電極具有以該第1介電體體包覆其周圍的棒狀電極；該第1介電體體由有機絕緣物形成；該第2電極包括固定在該第2介電體底部的金屬板或者金屬網；該第2電極接地；該非晶矽膜配置在該第1電極與該第2電極之間；該非晶矽膜離開該第1電極有0.5mm以上。
  49. 一種氫化處理方法，包含：準備電漿發生部的步驟；準備密閉部件的步驟；在該密閉部件內配置非晶矽膜的步驟；以及通過由該電漿發生部在該密閉部件內的至少一部分區域中，於含有氫氣且壓力為0.1atm以上2atm以下的氣體處發生電漿，從而對該非晶 矽膜進行電漿處理的步驟，其中，在所述準備電漿發生部的步驟中，該電漿發生部具有第1電極以及第2電極；所述的氫化處理方法，其中在所述準備電漿發生部的步驟中，在該第1電極以及該第2電極中的至少一個的電極安裝有介電體；該第1電極以及該第2電極配置在該介電體上；該第1電極以及該第2電極各自以有機物包覆。
  50. 如申請專利範圍第49項所述的氫化處理方法，其中所述進行電漿處理的步驟包括在該第1電極與該第2電極之間施加交流電壓的步驟。
  51. 如申請專利範圍第50項所述的氫化處理方法，其中該交流電壓為25伏特以上100千伏以下，頻率為60赫茲以上1百萬赫以下。
  52. 如申請專利範圍第50項或第51項所述的氫化處理方法，其中該交流電壓的波形為正弦波、三角波以及方波中之任一種。
  53. 如申請專利範圍第50項或第51項所述的氫化處理方法，其中所述進行電漿處理的步驟包括以加熱器加熱該非晶矽膜的步驟。
  54. 如申請專利範圍第50項或第51項所述的氫化處理方法，其中在所述進行電漿處理的步驟中，包括將該非晶矽膜設定在零下30℃至900℃的範圍內的步驟。
  55. 如申請專利範圍第50項或第51項所述的氫化處理方法，其中在所述進行電漿處理的步驟中，根據電離氣體密度控制該非晶矽膜的結晶狀態。
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