[發(fā)明專(zhuān)利]等離子體處理裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080004139.3
• 申請(qǐng)日: 2010-01-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102272896A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 若松貞次;龜崎厚治;菊池正志;神保洋介;江藤謙次;淺利伸;內(nèi)田寬人
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 株式會(huì)社愛(ài)發(fā)科
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/205
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/205;C23C16/455;C23C16/505;H01L31/04
• 代理公司: 北京德琦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 楊晶;王琦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及等離子體處理裝置。

本申請(qǐng)基于2009年1月9日申請(qǐng)的特愿2009-004023號(hào)主張優(yōu)先權(quán)，在此援用其內(nèi)容。

背景技術(shù)

一直以來(lái)，作為等離子體處理的一例，已知一種基于使用等離子體狀態(tài)的工藝氣體，在基板上形成薄膜的等離子體化學(xué)氣相沉積(CVD)法的成膜裝置(p-CVD成膜裝置)。這種p-CVD成膜裝置在例如在基板上形成非晶硅(a-Si)膜時(shí)被利用。

圖6是示出現(xiàn)有的p-CVD成膜裝置的一例的示意性剖視圖。

在圖6中，成膜裝置101具有腔室102，在腔室102的下部配置有支柱125，該支柱125插通腔室102的底面，在上下方向上能夠升降。在腔室102內(nèi)的支柱125的端部，安裝有板狀的底板103。在腔室102的上部，經(jīng)由絕緣法蘭181安裝有電極法蘭104。

在腔室102與電極法蘭104之間，在電極法蘭104上安裝有簇射極板105。在簇射極板105與電極法蘭104之間形成有空間131。

在電極法蘭104上連接有氣體導(dǎo)入管107。從成膜氣體提供部121通過(guò)氣體導(dǎo)入管107，向空間131內(nèi)提供工藝氣體。在簇射極板103上設(shè)置有多個(gè)氣體噴出口106。提供到空間131內(nèi)的工藝氣體從氣體噴出口106向腔室102內(nèi)噴出。

另外，在作為被處理體的基板115上形成膜時(shí)，在腔室102的內(nèi)壁面等上也會(huì)附著成膜材料。為了去除這樣的成膜材料，成膜裝置101具有連接于腔室102的自由基源123、以及連接于自由基源123的氟氣提供部122。從氟氣提供部122提供的氟氣在自由基源123中被分解，得到氟自由基，通過(guò)向腔室102內(nèi)的成膜空間提供氟自由基，從而去除附著物(成膜材料)。

底板103的表面平坦地形成。在底板103的上表面載置有支撐部110。通過(guò)如此在底板103上載置支撐部110，從而使支撐部110的變形量得到抑制。

另外，支撐部110的表面與底板103同樣平坦地形成。在支撐部110的上表面載置有基板115。

當(dāng)配置基板115時(shí)，基板115與簇射極板105相互接近并大致平行。

當(dāng)在支撐部110上配置有基板115的狀態(tài)下，從氣體噴出口106噴出工藝氣體時(shí)，工藝氣體被提供到基板115的表面上。

電極法蘭104和簇射極板105由導(dǎo)電材料構(gòu)成。電極法蘭104與設(shè)置在腔室102外部的RF電源133(高頻電源)連接。

為了使用上述結(jié)構(gòu)的成膜裝置101在基板115的表面上形成薄膜，首先使用真空泵128來(lái)對(duì)腔室102內(nèi)進(jìn)行減壓。

在使腔室102內(nèi)維持為真空狀態(tài)的狀態(tài)下，基板115被搬入到真空腔室102內(nèi)，載置在支撐部110上。

然后，通過(guò)氣體導(dǎo)入管107提供工藝氣體，從氣體噴出口106向真空腔室102內(nèi)噴出工藝氣體。

電極法蘭104通過(guò)絕緣法蘭181與腔室102電絕緣。在腔室102接地的狀態(tài)下，啟動(dòng)高頻電源133(例如RF電源)，向電極法蘭104施加高頻電壓。據(jù)此，在簇射極板105與支撐部110之間被施加高頻電壓而產(chǎn)生放電，在簇射極板105與基板115的表面之間產(chǎn)生工藝氣體的等離子體P。在如此產(chǎn)生的等離子體P內(nèi)，工藝氣體被分解，在基板115的表面產(chǎn)生氣相沉積反應(yīng)，從而在基板115的表面形成薄膜。

另外，當(dāng)反復(fù)進(jìn)行幾次如上所述的成膜工序時(shí)，由于成膜材料附著于腔室102的內(nèi)壁面等，因此腔室102內(nèi)會(huì)定期進(jìn)行清潔。在清潔工序中，從氟氣提供部122提供的氟氣通過(guò)自由基源123被分解，產(chǎn)生氟自由基，氟自由基被提供到腔室102內(nèi)。通過(guò)如此向腔室102內(nèi)的成膜空間提供氟自由基，從而產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，去除附著于腔室102的內(nèi)壁面等的附著物。

但是，與現(xiàn)有的液晶顯示器(LCD：Liquid?Crystal?Display)制造等相比，在太陽(yáng)能電池的制造，特別是在利用微晶硅(μc-Si)的太陽(yáng)能電池的制造中，從生產(chǎn)率的觀點(diǎn)來(lái)看需要成膜速度的高速化。

作為成膜條件，一般使用例如相對(duì)于甲硅烷(SiH₄)，氫(H₂)以較高倍率被稀釋的高壓工藝。作為這種高速成膜法，基于窄間隙的高壓枯竭法被有效利用(例如，參考專(zhuān)利文獻(xiàn)1和專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。

另外，在微晶硅的成膜法中，氫自由基會(huì)對(duì)微晶硅的膜質(zhì)造成影響。氫自由基的量多時(shí)，硅膜易結(jié)晶。另外，氫自由基的量少時(shí)，易得到非晶膜。