[发明专利]等离子体处理装置

说明书

本发明涉及用等离子CVD法即化学汽相沉积法进行在基板上形成薄膜的等离子体处理装置，特别涉及用等离子CVD法进行在液晶用玻璃基板等大型基板上形成薄膜的等离子体处理装置。

传统的用等离子CVD法进行在基板上形成薄膜的等离子体处理装置的结构表示在后述图6中，在从真空排气口12进行真空排气的室1的内部的下部具有电气接地的下部电极4，在此下部电极4内设置可加热至例如约400℃的加热器3，将玻璃等组成的基板2载放在所述下部电极4上、且可被加热至规定温度。

室1的上部具有盖11，此盖11通过安装的绝缘体10，使兼作上部电极用的气体喷出板5位于上述下部电极4的上方，且保持与上述下部电极4平行。所述兼作上部电极用的气体喷出板5系由铝合金等构成，具有均匀分布的气体喷出孔5a。

在所述兼作上部电极用的气体喷出板5的上方设置被固定在安装在上述盖11上的上述绝缘体10上、为将处理气体导入的气体导入管6，在所述气体导入管6与所述兼作上部电极用的气体喷出板5间设置具有多个气体分散孔9a的气体分散板9，在所述气体分散板9与所述兼作上部电极用的气体喷出板间形成气体均压化空间9b、形成的气体均压化空间9b为使处理气体压力均匀，使处理气体从所述兼作上部电极用的气体喷出板5的多个气体喷出孔5a均匀地喷出。

高频电源8通过调整阻抗的耦合器7与上述气体导入管6、气体分散板9以及兼作上部电极用的气体喷出板5连接。

在进行等离子体处理时，当一面从兼作上部电极用的气体喷出板5将SiH₄、NH₃、N₂、H₂等处理气体喷出，一面通过高频电源8将高频电压加在兼作上部电极用的气体喷出板上时，在所述兼作上部电极用气体喷出板5与接地的下部电极4之间产生等离子、在基板2的表面上例如形成氮化膜等薄膜。

在上述传统结构中，在兼作上部电极用的气体喷出板5的下面的等离子发生面上为防止产生等离子时的异常放电而不能设置安装螺栓，此外，由于有必要形成为使处理气体均匀喷出的所述气体均压化空间9b，所述兼作上部电极用的气体喷出板5的中央附近的结构成为不能保持机械定形的结构。

此结构对于进行较小型基板的形成薄膜尚无问题，然而，近来要求增大形成薄膜的基板尺寸，因而有必要提供能对大型基板进行等离子体处理的装置。

但是，在上述传统结构中，由于不能使兼作上部电极用的气体喷出板5接受的来自约400℃的下部电极4的辐射热、以及来自处理中的等离子的热从兼作上部电极用的气体喷出板5的周边缘散出，当兼作上部电极用的气体喷出板5增大到一定程度以上，使在兼作上部电极用的气体喷出板5的中央附近因热量不能散出而温度上升至200-300℃，中央附近与周边缘部的温度差变大，因热膨胀率的不同而存在使兼作上部电极用的气体喷出板5产生变形、膨出的问题。当发生兼作上部电极用的气体喷出板5产生弯形、膨出时，使下部电极4与兼作上部电极用的气体喷出板5间的电极间的距离发生变化，从而产生在基板1上堆积的薄膜厚度以及薄膜特性均匀性低的问题。

本发明为了解决上述问题，目的在于提供使兼作上部电极用的气体喷出板不产生热变形，能进行大型基板的等离子体处理的等离子体处理装置。

为解决上述课题的本发明等离子体处理装置包括：容纳需进行等离子体处理的被处理物的减压的室；位于所述室内，为使供给的处理气体等离子化、处于面对面的一对电极；与所述面对面的一对电极中的一电极相连的处理气体供给机构与高频电源；以及设置在另一电极上，对上述被处理物进行加热的加热机构，其特点是，具有所述处理气体供给机构与高频电源的电极一侧由具有温度调节机构的温度调节构件，具有按等间隔形成多个气体喷出孔的兼作电极用的气体喷出板，以及夹于上述两者间的格子状传热构件来构成，该传热构件系为使从上述处理气体供给机构供给的处理气体均压化，按照格子状形成多个使从上述兼作电极用的气体喷出板喷出的气体均压化的空间，同时，能将所述兼作电极用的气体喷出板的热量传至上述温度调节构件上的格子状传热构件。

据此，本发明等离子体处理装置在兼作电极用的气体喷出板大型化并进行较大基板的等离子体处理场合，由于能使处理气体均匀地从所述兼作电极用的气体喷出板喷出，且通过格子状传热构件能将上述兼作电极用的气体喷出板的热量传递到温度调节构件上，使所述兼作电极用的气体喷出板的温度上升变小，能抑制上述兼作电极用的气体喷出板因热膨胀、膨出而引起的面对面电极间距离不均匀，能在大基板上形成厚度与特性均匀的薄膜。