[发明专利]等离子体处理装置和等离子体处理用反应容器的构造

说明书

本发明提高利用等离子体处理成膜的面内均匀性。一种等离子体处理装置，被构成为使导入到电极板与喷淋板之间的工艺气体通过形成在喷淋板上的多个小孔而排向对置电极，其特征在于，与所述喷淋板大致平行配置并具有多个小孔的扩散板设置在所述电极板与所述喷淋板之间，所述工艺气体被导入到所述电极板与所述扩散板之间，依次通过所述扩散板的多个小孔而到达所述喷淋板，并从所述喷淋板的多个小孔向所述对置电极流出，形成在所述扩散板和所述喷淋板上的多个小孔越在所述工艺气体流通方向下游的板中越为小径，各板的开口率越在所述工艺气体流通方向上游的板中越小。

技术领域

本发明涉及等离子体处理装置和等离子体处理用反应容器的构造。

背景技术

近几年，在FPD(Flat Panel Display，平板显示器)和太阳电池单元等电子设备的制造中广泛地使用PECVD(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学的气相沉积)技术，其利用由等离子体激发、分解了工艺气体的气相状态并在基底上沉积薄膜。

PECVD装置在能够在低温下形成致密的膜、能够抑制热损伤、层间相互扩散、即使是难以热分解的原料也能够容易获得实用的沉积速度以及能够使用热分解温度不同的多种原料以各种组成比形成薄膜等的方面比热CVD装置有利。

但对于使用PECVD装置的成膜中的对象基底的面内均匀性则需要调整各种因素，尤其是在成膜中，对象基底越是大面积化则越会使面内均匀性的降低变得显著。

可以认为利用PECVD装置成膜中的对象基底的面内均匀性降低的因素大致分为三类，第一个为向封闭减压下的空间施加等离子体生成用周波电力而产生的驻波，第二个为等离子体处理空间中的工艺气体分布不均匀，第三个为对象基底表面温度的面内均匀性。

当第一个的驻波产生时，即使工艺气体均匀分布，也会在等离子体处理空间发生的辉光放电中产生斑点，从而不会在驻波发生的部位成膜。(当将λ设定为频率的波长时，每1/4λ)即，由于在等离子体处理空间中发生与用于等离子体生成的频率波长对应的驻波，因而使用频率越高则驻波的间隔会越短从而影响会变大。

当第二个的工艺气体的分布不均匀发生时，即使电极间同样辉光放电，也会使在等离子体处理空间中发生的活性品类产生偏离。处理面积越大则会使工艺气体的分布不均匀越容易发生。以往通过使导入等离子体处理空间中的工艺气体通过设置有多个通气孔的喷淋板而进行分散供给，提高作为基底上发生的等离子体原料的工艺气体密度的面内均匀性，但由于工艺气体在面方向上未充分分散，而使得气体导入口正下方的膜厚容易变厚，从而存在在基底上形成的膜厚厚度变得不均匀的问题。

第三个的基底表面温度的面内均匀性则会影响在对象基底上成膜的膜厚分布和膜质。加热方法利用电阻加热的加热板方式、IR(InfraRed，红外线)灯等进行区域分割的各种控制。

近几年，由于FPD(Flat Panel Display)、太阳电池、半导体基底的低温工艺、大面积化的要求，为了提高使用高频的PECVD、灰化和蚀刻装置等中的面内均匀性而尝试利用各种方法解决(例如参照专利文献1、2)。

专利文献

专利文献1：日本特开2008-91805号公报

专利文献2：日本特开2002-313743号公报

发明内容

但利用上述专利文献1、2所记载的方法提高使用PECVD装置的大面积成膜的面内均匀性并不充分。

本发明正是鉴于所述课题而作出的，其目的在于，提高等离子体处理成膜的面内均匀性。