真空处理装置及等离子体处理方法制造方法及图纸

提供一种抑制脊形电极及基板的热变形，对于大型的基板也能进行稳定的等离子体处理的真空处理装置。具有：放电室（2），由脊形波导管构成，该脊形波导管具有生成等离子体的排气侧脊形电极（21a）及基板侧脊形电极（21b）；一对转换器，将高频电力转换成方形波导管的基本传送模式即TE模式而向放电室（2）传送，并使排气侧脊形电极（21a）及基板侧脊形电极（21b）之间产生等离子体；均热调温器（40），设置在基板侧脊形电极（21b）的外表面侧，并使温度均匀地进行加热；热吸收调温单元（50），设置在排气侧脊形电极（21a）的外表面侧，并控制实施等离子体处理的基板（S）的板厚方向的热流束，将基板（S）设置在排气侧脊形电极（21a）及基板侧脊形电极（21b）之间而实施等离子体处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及真空处理装置，尤其是涉及使用等离子体对基板进行处理的。
技术介绍
通常，为了提高薄膜太阳能电池的生产率，高速且大面积地制膜出高品质的硅薄膜非常重要。作为这种进行高速且大面积的制膜的方法，已知有基于等离子体CVD(化学气相沉积)法的制膜方法。 为了进行基于等离子体CVD法的制膜，需要产生等离子体的等离子体生成装置(真空处理装置)，作为高效率地产生等离子体的等离子体生成装置，已知有例如专利文献I公开的利用了脊形波导管的等离子体生成装置。如该文献I的图10所示，这种等离子体生成装置具备使高频电源(RF电源)转换为强电场的左右一对转换器(分配室)；连接在这些转换器之间的放电室(有效空间)。在放电室的内部设有彼此对向的上下一对平面状的脊形电极，在它们之间产生等离子体。因此，在对玻璃基板等实施制膜处理时，考虑在这种脊形电极之间设置基板来实施制膜处理。具体而言，以上下的脊形电极成为水平的方式设置装置整体，向上下的电极之间搬入基板，将该基板载置在下侧的脊形电极的上表面。并且，在使放电室的内部接近真空状态的同时，供给制膜材料气体，当在脊形电极之间产生等离子体时，在基板上形成膜。在先技术文献专利文献专利文献I日本特表平4-504640号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在上述的以往的利用了脊形波导管的等离子体生成装置中，成为对于脊形波导管而从横向供给微波电力的结构。即，沿着脊形波导管的长度方向上的电场强度分布根据被称为分配室的与脊形波导管并列设置的部分及用于从分配室向脊形波导管供给微波的结合孔的结构而决定。因此，脊形波导管和分配室需要相同的长度，且分配室或结合孔中可采用的结构受限制时，由于电场强度分布的均匀性也受限制，因此存在等离子体的均匀化变得困难的问题(参照专利文献I)。此外，在利用了脊形波导管的等离子体生成装置中，在对基板实施制膜处理时，为了具备得到必要的膜质的制膜条件，而需要对载置基板的下侧的脊形电极进行预热。而且，在等离子体发生时，上下的脊形电极被等离子体的能量加热。因此，由于沿着基板的板厚方向产生的热流束而基板的表背面产生温度差，脊形电极及基板分别容易产生翘曲等热变形。即便脊形电极和基板中的任一方产生热变形，脊形电极彼此的间隔及脊形电极与基板的间隔都将变得不均匀，无法得到均匀的等离子体特性，结果是无法进行高品质且均匀的制膜处理。由于这种问题，尤其是在面积为Im2以上、以及2m2级的大型基板中，难以实施基于等离子体CVD法的制膜处理，人们希望解决基于脊形波导管的制膜处理的实用化。本专利技术为了解决上述的课题而作出，在利用了脊形波导管的脊形电极间产生等离子体而对基板实施制膜处理(等离子体处理)的真空处理装置中，提供一种抑制脊形电极及基板的热变形，即使对大型的基板也能进行稳定的制膜处理的真空处理装置及等离子处理方法。用于解决课题的手段为了实现上述目的，本专利技术提供以下的手段。 本专利技术第一方面的真空处理装置的特征在于，具有放电室，由脊形波导管构成，该脊形波导管具有形成为平板状而相互平行地对向配置的一方的脊形电极及另一方的脊形电极，在所述一方的脊形电极及所述另一方的脊形电极之间生成等离子体；一对转换器，与该放电室的两端相邻配置，由具有相互平行地对向配置的一对脊形部的脊形波导管构成，将从高频电源供给的高频电力转换成方形波导管的基本传送模式而向所述放电室传送，并在所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极之间产生等离子体；均热调温器，设置在所述另一方的脊形电极的外表面侧，控制所述另一方的脊形电极的温度；热吸收调温单元，设置在所述一方的脊形电极的外表面侧，控制所述一方的脊形电极的温度；排气单元，排出所述放电室及所述转换器的内部的气体；以及母气体供给单元，向所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极之间供给对基板实施等离子体处理所需的母气体，其中，所述基板设置在所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极之间而被实施等离子体处理。根据这种真空处理装置，通过将基板设置在一方的脊形电极及另一方的脊形电极之间，能够实现等离子体处理的迅速化及稳定化，并实施高品质的制膜。而且，通过设置均热调温器和热吸收调温单元，控制一方的脊形电极及另一方的脊形电极的温度，从而控制实施等离子体处理的基板的板厚方向的热流束，因此抑制基板的表背温度差引起的翘曲，确保均匀的等离子体特性，从而能够进行高品质且均匀的制膜处理。在上述本专利技术第一方面的真空处理装置中，优选的是，所述均热调温器及所述热吸收调温单元具有相互平行地对向的平面部，所述另一方的脊形电极以与所述均热调温器的平面部密接的方式被保持，所述一方的脊形电极以与所述热吸收调温单元的平面部密接的方式被保持。根据该结构，借助一方及另一方的脊形电极通过的热流束而能够防止三维变形(翘曲)，从而能够进行等离子体处理的迅速化及稳定化的高品质的制膜。在上述本专利技术第一方面的真空处理装置中，优选的是，所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极是厚度O. 5mm以上且3mm以下的金属板。根据该结构，不会发生由于脊形电极的热流束而使脊形电极变形为影响等离子体分布的程度那样的表背温度差，因此能够防止脊形电极的变形(翘曲)而进行等离子体处理的迅速化及稳定化的高品质的制膜。这种情况下的脊形电极更优选厚度减薄为广2_左右。在上述本专利技术第一方面的真空处理装置中，优选的是，在所述一方的脊形电极和所述另一方的脊形电极中的至少任一者上形成用于通过紧固构件将该脊形电极紧固保持于电极保持部的紧固构件插通孔，该紧固构件插通孔沿着所述脊形电极相对于所述电极保持部的热膨胀方向的形状为长孔，并且所述紧固构件的紧固力设定为在所述脊形电极发生热膨胀时能够容许该脊形电极的伸长的强度。根据该结构，能够防止一方及另一方的脊形电极因热膨胀而受限制从而发生变形(翘曲)，能够进行等离子体处理的迅速化及稳定化的高品质的制膜。在上述本专利技术第一方面的真空处理装置中，优选的是，在所述一方的脊形电极穿设有多个通气孔，所述热吸收调温单元形成为经由所述通气孔而与所述放电室连通的歧管状，并且在所述热吸收调温单元的内部具有供调温介质流通的调温介质流通路，所述排气单元与所述热吸收调温单元的集管部连接，经由所述热吸收调温单元的歧管形状而将所述放电室及所述转换器的内部的气体排出。根据该结构，通过热吸收调温单元的歧管形状，能够从所述放电室的一方的脊形电极面的大范围进行放电室内部的排气。其结果是，能够使放电室内部的母气体的分布均匀化，因此能够进行等离子体处理的迅速化及稳定化的高品质的制膜。在上述本专利技术第一方面的真空处理装置中，优选的是，所述母气体供给单元具备母气体供给管，收容在所述放电室的非脊形部波导管的内部，沿着该非脊形部波导管的内部的长度方向配置；以及多个气体喷出孔，从该母气体供给管向所述一方的脊形电极及另一方的脊形电极之间喷出母气体。根据该结构，能够有效地利用非脊形部波导管的内部空间而实现真空处理装置的紧凑化，并使母气体从放电室的两端的非脊形部波导管均匀地向放电室内部遍及，实现等离子的均匀化，从而进行高品质且稳定的等离子体处理。在上述本专利技术第一方面的真空处理装置中，优选的是，所述一方的脊形电极的所述通气孔的每单位面积的开口率被设为相对于所述排气单元距所述母气体供给单元远的位置范围的每单位面积的开口率大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：中尾祯子，笹川英四郎，竹内良昭，宫园直之，大坪荣一郎，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：
国别省市：