基板处理装置的制作方法

专利名称：基板处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及构成为平行平板型等离子体处理装置的基板处理装置。
背景技术：
当前，作为平行平板型等离子体处理装置，已知有在腔室内设置有阳极.阴极电极、从设置在腔室外的电源经过匹配器(matcher)后向阴极电极供给高频电力的装置(例如专利文献I)。
通常，等离子体负载的阻抗为I 数Ω左右，因此，匹配器需要使作为传送路径的阻抗的50Ω和1 数Ω左右的低阻抗匹配。
在将这样的平行平板型等离子体处理装置应用于太阳能电池面板或平板面板等所使用的大型基板的等离子体处理的情况下，需要大的功率，而且，如上所述，要取得与低阻抗匹配的匹配器的输出阻抗与等离子体负载的阻抗同样低，因此，流向匹配器的电流和从匹配器流出的电流变得极大，容易产生功率损耗等。此外，当这样输出阻抗低时，即使由于匹配器和输送线路的微妙的组装的差异等引起的阻抗的微小的差也会使得阻抗的变动率变大，成为大的电流差出现，在投入电极的功率中产生大的偏差。
此外，如果基板大型化则电极也需要同样地大型化，相对于高频电力波长，电极的长度能够无视，因此，产生驻波等，难以使电压分布均匀。如果电压分布不均匀，则等离子体密度也不会均匀，因此会对产品的处理结果产生大的影响。
作为针对后者的问题的技术，已知有在电极的两侧分别经匹配器供电的技术(专利文献2等)、从一个匹配器分支向电极的两端供电的技术(专利文献3等)。但是，这些技术不是解决上述匹配器的输出阻抗小所引起的问题的技术，即使应用这些技术这样的问题也依然存在。此外，在分别经匹配器向电极的两侧供电的情况下，两个匹配器与同一负载连接，因此存在产生由相互干扰而引起的匹配不良的问题，且具备两个昂贵的大电流用的可变电容器的匹配器的数量增加，因此装置成本变高。并且，在将低阻抗的匹配器输出分支、与电极的两侧连接的情况下，高功率的高频电力所流经的路径变长，电力损耗极大。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭61-119686号公报
专利文献2:日本特开2001-274099号公报
专利文献2:日本特开2000-003878号公报发明内容
发明想要解决的问题
对于上述那样匹配器的输出阻抗低而引起的问题，尚没有有效的解决办法，用于使电极的电压分布均勻的文献2、3等中记载的技术也不够充分。
本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供一种基板处理装置，其不易产生匹配器和输送线路的发热和功率损耗、并且不易产生匹配器和输送线路的组装的差异而引起的阻抗的变动所引起的电流差。
此外，提供一种基板处理装置，其除了以上各点之外，还能够以不产生由相互干扰引起的匹配不良和电力损耗等的方式使与大型基板对应地大型化的电极的电压分布均匀。
用于解决问题的方法
为了解决上述问题，本发明的第一方面提供一种基板处理装置，其为利用通过高频电力产生的等离子体对基板进行处理的等离子体处理装置，上述基板处理装置的特征在于，包括:产生高频电力的高频电源；等离子体生成电极，其用于被从上述高频电源供给高频电力而生成等离子体；单一的匹配器，其设置在上述高频电源与上述等离子体生成电极之间，使传送路径的阻抗与负载的阻抗匹配；和阻抗调整电路，其设置在上述匹配器与上述等离子体生成电极之间，对它们之间的阻抗进行调整，上述匹配器将等离子体和上述阻抗调整电路作为一个负载取得阻抗的匹配，通过利用上述阻抗调整电路对阻抗进行调整，将上述匹配器的输出阻抗调整为比等离子体的阻抗高的规定的值。
在上述第一方面中，上述阻抗调整电路具有一个可变电容，能够通过上述可变电容调整阻抗。此外，上述阻抗调整电路还具有一个以上的固定电容，能够通过上述固定电容进行阻抗的微调整。优选上述固定电容以能够切换的方式设置，能够根据需要选择任一个或两个以上。
本发明的第二方面提供一种基板处理装置，其为利用通过高频电力产生的等离子体对基板进行处理的等离子体处理装置，上述基板处理装置的特征在于，包括:产生高频电力的高频电源；等离子体生成电极，其具有第一供电点和设置在与该第一供电点相对的位置的第二供电点，被从上述高频电源对上述第一供电点和上述第二供电点供给高频电力而生成等离子体；单一的匹配器，其设置在上述高频电源与上述等离子体生成电极之间，使传送路径的阻抗与负载的阻抗匹配；第一阻抗调整电路，其设置在上述匹配器与上述第一供电点之间，对它们之间的阻抗进行调整；和第二阻抗调整电路，其设置在上述匹配器与上述第二供电点之间，对它们之间的阻抗进行调整，上述匹配器将等离子体和上述第一阻抗调整电路以及上述第二阻抗调整电路作为一个负载取得阻抗的匹配，通过利用上述第一阻抗调整电路以及上述第二阻抗调整电路对阻抗进行调整，将上述匹配器的输出阻抗调整为比等离子体的阻抗高的规定的值。
本发明的第三方面提供一种基板处理装置，其为利用通过高频电力产生的等离子体对多个基板进行处理的等离子体处理装置，上述基板处理装置的特征在于，包括:产生高频电力的高频电源；多个等离子体生成电极，其与上述多个基板中的各个基板对应地设置，用于被从上述高频电源供给高频电力而生成等离子体；单一的匹配器，其设置在上述高频电源与上述多个等离子体生成电极之间，使传送路径的阻抗与负载的阻抗匹配；和设置在上述匹配器与上述多个等离子体生成电极中的各个等离子体生成电极之间，对它们之间的阻抗进行调整的多个阻抗调整电路，上述匹配器将等离子体和上述多个阻抗调整电路作为一个负载取得阻抗的匹配，通过利用上述多个阻抗调整电路对阻抗进行调整，将上述匹配器的输出阻抗调整为比等离子体的阻抗高的规定的值。
本发明的第四方面提供一种基板处理装置，其为利用通过高频电力产生的等离子体对多个基板进行处理的等离子体处理装置，上述基板处理装置的特征在于，包括:
产生高频电力的高频电源；
与上述多个基板中的各个基板对应地设置，具有第一供电点和设置在与该第一供电点相对的位置的第二供电点，被从上述高频电源对上述第一供电点和上述第二供电点供给高频电力而生成等离子体的多个等离子体生成电极；单一的匹配器，其设置在上述高频电源与上述多个等离子体生成电极之间，使传送路径的阻抗与负载的阻抗匹配；在上述多个等离子体生成电极中的各个等离子体生成电极中，设置在上述匹配器与上述第一供电点之间，对它们之间的阻抗进行调整的多个第一阻抗调整电路；和在上述多个等离子体生成电极中的各个等离子体生成电极中，设置在上述匹配器与上述第二供电点之间，对它们之间的阻抗进行调整的多个第二阻抗调整电路，上述匹配器将等离子体和上述多个第一阻抗调整电路以及上述多个第二阻抗调整电路作为一个负载取得阻抗的匹配，通过利用上述多个第一阻抗调整电路以及上述多个第二阻抗调整电路对阻抗进行调整，将上述匹配器的输出阻抗调整为比等离子体的阻抗高的规定的值。
在上述第二 第四方面中，上述阻抗调整电路或上述第一阻抗调整电路以及第二阻抗调整电路，具有一个可变电容和一个以上固定电容，能够通过上述可变电容调整阻抗，能够通过上述固定电容进行阻抗的微调整。在这种情况下，优选上述固定电容以能够切换的方式设置，能够根据需要选择任一个或两个以上。
在上述第一 第四方面中，上述匹配器的输出阻抗为20Ω以上35Ω以下。
发明效果
根据本发明的第一方面，在单一的匹配器与等离子体生成电极之间设置有阻抗调整电路，由此调整匹配器与等离子体生成电极间的阻抗，匹配器将等离子体与阻抗调整电路作为一个负载取得匹配，将匹配器的输出阻抗调整为比等离子体阻抗高的规定的值，因此能够使流向匹配器的电流和从匹配器流出的电路比现有技术小。因此，能够抑制发热和功率损耗等。此外，能够使可变电容器成为更小电流用的可变电容器，在成本方面也有利。并且，即使存在由匹配器和输送线路的微妙的组装的差异等引起的阻抗的变动，也能够使阻抗的变动率小。因此，电流差小，能够使投入电极的功率的偏差小。进而，即使在阻抗调整电路也存在机械误差，但能够通过阻抗调整电路的阻抗的调整来进行机械误差的调整。
此外，根据本发明的第二方面，在单一的匹配器与等离子体生成电极的第一供电点之间设置有第一阻抗调整电路，在单一的匹配器与等离子体生成电极的设置在与第一供电点相对的位置的第二供电点之间设置有第二阻抗调整电路，匹配器将等离子体与上述第一阻抗调整电路以及上述第二阻抗调整电路作为一个负载取得阻抗的匹配，将匹配器的输出阻抗调整为比等离子体阻抗高的规定的值，因此，除了获得与上述第一观点相同的效果以外，即使在电极与大型基板对应地大型化的情况下，也能够得到不产生相互干扰引起的匹配不良和电力损耗等，而使等离子体生成电极的电压分布均匀的效果。即，因为最终的阻抗匹配由一个匹配器进行，所以不产生匹配器的相互干扰的问题，此外，因为使用两个昂贵的大电流用可变电容器的匹配器仅为一个，所以能够抑制成本。并且，因为匹配器的输出阻抗高，所以从匹配器供给至到达第一阻抗调整电路以及第二阻抗调整电路的输送路径的电力为比较低的功率，电力损耗少。进而，因为能够通过第一阻抗调整电路以及第二阻抗调整电路进行阻抗的调整，所以能够极为有效地抑制从等离子体生成电极两侧投入的功率的偏差，能够极大地提高电压分布的均匀性。
本发明的第三方面和第四方面分别是将第一方面和第二方面的基板处理装置应用于具备多个等离子体生成电极、处理多个基板的批处理装置，还能够得到也能够对调整等离子体生成电极间的阻抗的不一致进行调整的效果。


图1是表示本发明的第一实施方式的基板处理装置的截面图。
图2是表示匹配器的电路结构的图。
图3是表示阻抗调整电路的结构的图。
图4是表示本发明的第二实施方式的基板处理装置的截面图。
图5是表示本发明的第三实施方式的基板处理装置的截面图。
图6是表示本发明的第四实施方式的基板处理装置的截面图。
附图标记说明
1:腔室
2:阴极电极(上部电极)
3:阳极电极(下部电极)
6:高频电源
7:匹配器
8、8a、8b:阻抗调整电路
9、9a、9b、21、21a、21b:输送路径
15:排气配管
17:排气装置
20:控制部
100、100'、200、200':基板处理装置
S:基板具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
(第一实施方式)
首先，对第一实施方式进行说明。图1是表示本发明的第一实施方式的基板处理装置的截面图。
基板处理装置100构成为对基板实施等离子体处理的平行平板型等离子体处理装置。该基板处理装置100收容基板S，具有进行等离子体处理的腔室I。腔室I安全接地。
在腔室I内配置有构成平行平板电极的阴极电极2和阳极电极3。阴极电极2构成为上部电极，作为被供给高频电力的等离子体生成电极发挥作用。此外，阴极电极2作为将处理气体导入腔室I内的喷头发挥作用。另一方面，阳极电极3构成为下部电极，作为载置基板S的载置台发挥作用。阴极电极2隔着绝缘部件4被支承于腔室I的顶壁，阳极电极3隔着绝缘部件5被支承于腔室I的底壁。另外，阳极电极3接地。
此外，基板处理装置100还包括:对阴极电极2供给高频电力(RF电力)的高频电源6 ;使负载的阻抗与输送路径的阻抗匹配的匹配器7 ;和调整阻抗的阻抗调整电路8。而且，在由连接高频电源6与阴极电极2的背面中央的铜板或铜棒构成的输送路径9，从高频电源6 —侧起依次与匹配器7和阻抗调整电路8连接。
如图2所示，匹配器7具有:连结输送路径9的输入侧和输出侧的输送线21 ;从输送线21的分支点22分支设置的第一可变电容器23 ;设置在输送线21的分支点22的输出侧的第二可变电容器24 ;和设置在分支点22的输入侧的线圈(电感器)25。而且，自动地调整第一可变电容器23与第二可变电容器24的位置(电容)，自动地取得输送路径9的阻抗(50 Ω)与负载的阻抗的匹配。
如图3所示，阻抗调整电路8具有:连结输送路径9的输入侧与输出侧的输送线31 ;设置在输送线31的可变电容器(可变电容)32 ;和固定电容器(固定电容)33。可变电容器32用于调整阻抗改变和机械误差的调整，其位置(电容)以手动调整。此外，固定电容器33用于利用构成高频电路的各部件的组装方式的微妙差异、按每高频路径或按每处理装置对产生偏差的电容进行微调整，例如以能够利用切换分接头切换的方式设置，能够根据需要选择任一个或两个以上的固定电容。另外，在图3中，固定电容器33设置有三个，但是为一个以上即可。在一个的情况下，能够导通断开(0N/0FF)地进行电容的调整即可。此外，在能够利用可变电容器32进行微调整的情况下，也可以仅设置可变电容器32。
阻抗调整电路8主要通过可变电容器32对匹配器7和阴极电极2间的阻抗进行调整，使得输入阻抗成为比等离子体的阻抗高的规定的值、例如25 40 Ω左右，使得输出阻抗成为与等离子体的阻抗对应的I 数Ω。通过设置阻抗调整电路8，匹配器7将等离子体和阻抗调整电路8作为一个负载取得匹配，匹配器7的输出阻抗不是现有技术那样的等离子体的阻抗(I 数Ω左右)，而能够通过阻抗调整电路8调整为比等离子体的阻抗高的规定的阻抗、例如20 35 Ω左右。S卩，能够使使其匹配的负载的阻抗为比现有技术高的阻抗，因此能够使来自匹配器7的输出电流比现有技术小。
另外，等离子体的阻抗能够通过如下方式求得:在生成等离子体时利用特定的匹配器进行阻抗匹配，把握匹配时的可变电容器的值，将该匹配器移出腔室，以使其位置不变的状态从外侧测定阻抗。即，因为这样测定的阻抗成为等离子体的阻抗的共轭阻抗，所以能够根据该值简单地求得等离子体的阻抗。
在阴极电极2的内部形成有气体扩散空间10，该气体扩散空间10从处理气体供给机构11经气体供给路径12被供给处理气体，从气体扩散空间10向下方贯通设置的多个气体排出孔13喷淋状地排出处理气体。
在阳极电极3内埋设有加热器14。而且，通过从未图示的电源向加热器14供电，加热器14发热，阳极电极3上的基板S被加热至规定温度。
在腔室I的底部与用于将腔室I内排气的排气配管15连接。在排气配管15设置有自动压力控制阀(APC) 16和排气装置17，通过自动压力控制阀(APC) 16控制腔室I内的压力并且通过排气装置17将腔室I内控制为规定的真空气氛。
在腔室I的侧壁设置有用于进行基板S的搬入搬出的搬入搬出口 18，搬入搬出口18能够通过闸阀19开闭。
基板处理装置100的各构成部由控制部(计算机)20控制。控制部20具有:具备微处理器的控制器；操作员进行用于管理基板处理装置100的指令的输入操作等的键盘和/或由将基板处理装置100的运行状况可视化地进行显示的显示器等构成的用户界面；和存储部，其存储有用于利用控制器的控制实现在基板处理装置100执行的各种处理的控制程序、和/或用于根据处理条件使基板处理装置100执行规定处理的处理方案。处理方案等存储于存储介质，在存储部从存储介质读出并被执行。存储介质既可以是硬盘或半导体存储器，也可以是⑶-ROM、DVD、闪存存储器等可移动的存储介质。根据需要通过来自用户界面的指示等从存储部读出方案并使其在控制器执行，由此，在控制器的控制下在基板处理装置100进行所期望的处理。
在这样构成的基板处理装置100中，首先，打开闸阀19，从搬入搬出口 18通过搬送装置(未图示)将基板S搬入腔室I内，载置于作为载置台发挥作用的阳极电极3上。使搬送装置从腔室I退出、关闭闸阀19后，通过排气载置17对腔室I内进行排气，使其中成为规定的真空气氛。此时，阳极电极3上的基板S被加热器14加热至规定温度。然后，从处理气体供给机构11经气体供给配管12向阴极电极2的气体扩散空间10供给处理气体，从形成在阴极电极2的上表面的多个气体排出孔13喷淋状地排出处理气体，并且从高频电源6经匹配器7和阻抗调整电路8对阴极电极2供给高频电力。
由此，在相对的阴极电极2与阳极电极3之间产生高频电场，利用由该高频电场生成的处理气体的等离子体，在被加热器加热的基板S上进行规定的等离子体处理、例如等离子体CVD。
此时，在基板S是用于太阳能电池或平板面板等的大型基板的情况下，从高频电源6供给的高频电力的功率大，作为匹配器，如果与现有技术同样使用与作为等离子体阻抗的I 数Ω那样较低的阻抗匹配的匹配器，则流向匹配器的电流和从匹配器流出的电流变得极大，容易产生发热和功率损失等，并且作为可变电容器需要使用大电流用的可变电容器，成本也变高。此外，如果输出阻抗这样低，则匹配器和/或输送路径的微妙的组装的差异等引起的阻抗的微小的差也能够使得阻抗的变动率变大。即，在匹配器的制造过程中，由于材料的偏差和螺丝等部件的个体差，作为匹配器7的机械误差产生0.5 Ω左右的阻抗的变动，如果如现有技术那样输出阻抗为1Ω左右，则成为50%之大的变动率。这样的阻抗的变动成为大的电流差出现，在投入至阴极电极的功率产生大的偏差，对产品的特性产生影响。
与此相对，在本实施方式的情况下，在匹配器7与作为等离子体生成电极的阴极电极2之间设置阻抗调整电路8，通过其可变电容器32对匹配器7与阴极电极2间的阻抗进行调整，匹配器7将等离子体和阻抗调整电路8作为一个负载取得匹配，因此，能够使匹配器7的输出阻抗成为比等离子体阻抗高的规定的值、例如20 35 Ω左右，能够使流向匹配器7的电流和从匹配器7流出的电流比现有技术小。因此，能够抑制发热和功率损耗等。此外，能够使可变电容器为更小电流用的可变电容器，在成本方面也有利。并且，即使存在匹配器7的微妙的组装的差异等引起的阻抗的变动，也能够使阻抗的变动率小。S卩，在令匹配器7的输出阻抗为30 Ω的情况下，即使阻抗的机械误差为0.5 Ω，阻抗的变动率也为约2%左右，变动率小。因此，能够使电流差小，使投入电极的功率的偏差小。虽然在阻抗调整电路8也存在机械误差，但是能够通过利用可变电容器32进行的电容调整或利用固定电容器33的切换或导通断开进行的电容的微调整，来进行机械误差的调整。
另外，输送路径9的阻抗为50 Ω，因此，令匹配器7的输出阻抗为50 Ω以上没有意义，输出阻抗比50 Ω小。
(第二实施方式)
接着，对第二实施方式进行说明。图4是表示第二实施方式的基板处理装置的示意图。本实施方式的基板处理装置100'的基本结构与第一实施方式的基板处理装置100相同，因此在图4对与图1相同之处标注相同的附图标记，省略说明。
在本实施方式中，具有两个阻抗调整电路8a、8b，经由这些阻抗调整电路8a、8b从阴极电极的两侧的彼此相对的供电点进行供电，在这一点与第一实施方式不同。
具体而言，从匹配器7向下方延伸的输送路径9，分支至输送路径9a、9b，与阴极电极2的彼此相对的两侧的供电点连接，在该输送路径9a、9b分别设置有阻抗调整电路8a、Sb。阻抗调整电路8a、8b与阻抗调整电路8相同。在本实施方式中，为了调整两侧的阻抗调整电路8a、8b之间的阻抗的偏差，使用一个以上的能够切换或导通断开的固定电容器33。
即使在本实施方式的基板处理装置10(V中，也与第一实施方式的基板处理装置100 —样进行等离子体处理、例如等离子体CVD处理。而且，与第一实施方式一样，通过阻抗调整电路8a、8b的可变电容器对阻抗进行调整，使匹配器7的输出阻抗成为比等离子体的阻抗高的规定的值，因此，能够使流向匹配器7的电流和从匹配器7流出的电流比现有技术小，能够抑制发热和功率损耗等。此外，能够使可变电容器为更小电流用的可变电容器，在成本方面也有利。并且，即使存在匹配器7机械误差引起的阻抗的变动，也能够使阻抗的变动率小，能够使电流差小，使投入电极的功率的偏差小。并且，阻抗调整电路8a、8b的机械误差能够通过利用其可变电容器进行的电容调整、或利用固定电容器的切换或导通断开进行的电容的微调整来进行调整。
此外，在本实施方式中，除了这样的效果之外，即使在电极与大型基板对应地大型化的情况下，也能够得到以不产生相互干扰引起的匹配不良和电力损耗等的方式使阴极电极2的电压分布均匀的效果。
即，作为使电极(阴极电极)的电压分布均匀的技术，在如上述专利文献2那样分别在阴极电极的两侧经匹配器供电的技术的情况下，两个匹配器与同一负载连接，因此存在产生由于相互干扰而引起的匹配不良的问题，并且，由于具备两个昂贵的大电流用的可变电容器的匹配器的数量增加，因此装置成本也变高。此外，在如专利文献3那样从一个匹配器分支向电极的两端供电的技术的情况下，从匹配器至电极的路径长，该路径为低阻抗，因此，结果是高功率的高频电力流经的路径长，电力损耗极大。
与此相对，在本实施方式中，因为最终的阻抗匹配由一个匹配器7进行，所以不产生匹配器的相互干扰的问题，此外，因为使用两个昂贵的大电流用可变电容器的匹配器仅为一个，所以能够抑制成本。并且，因为匹配器7的输出阻抗高，所以从匹配器7供给至到达阻抗调整电路8a、8b的输送路径9a、9b的电力为比较低的功率，电力损耗少。进而，因为能够通过阻抗调整电路8a、8b进行阻抗的微调整，所以能够极为有效地抑制从阴极电极2两侧投入的功率的偏差，能够极大地提高电压分布的均匀性。这样，能够解决专利文献2和3中所记载的技术的问题，并且能够从阴极电极2的两侧均匀地供给高频电力，在使用大型的电极的情况下也能够使电压分布均匀。
(第三实施方式)
接着，对第三实施方式进行说明。图5是表示第三实施方式的基板处理装置的示意图。本实施方式的基板处理装置200基本上是将第一实施方式的基板处理装置100应用于进行多个基板的等离子体处理的装置(批式装置)的基板处理装置。因此，在图5中，对具有与图1相同功能之处标注相同的附图标记进行说明。
基板处理装置200构成为对多个基板实施等离子体处理的平行平板型等离子体处理装置，收容多个(在图5中为三个)基板S，具有进行等离子体处理的腔室I。腔室I与实施方式I 一样，安全接地。
在腔室I内，在上下方向上相对地配置有阴极电极2和阳极电极3的平行平板电极在上下方向上配置有多对(在图5中为三对)。阳极电极3构成为下部电极，与基板处理装置100 —样，作为基板S的载置台发挥作用，埋设有加热器14，并接地。阴极电极2构成为上部电极，作为供给高频电力的等离子体生成电极发挥作用，与第一实施方式不同，不具有喷头的功能。
这些阴极电极2和阳极电极3通过支承部件22被支承于腔室I。另外，也能够通过设置升降机构，使阴极电极2或阳极电极3升降，来调节阴极电极2与阳极电极3之间的距离。
基板处理装置200与基板处理装置100 —样，还包括对阴极电极2供给高频电力(RF电力)的高频电源6、使负载的阻抗与输送路径的阻抗匹配的匹配器7、改变阻抗的阻抗调整电路8。高频电源6和匹配器7各设置一台，由从连接高频电源6延伸的铜板或铜棒构成的输送路径9与匹配器7连接，从经过匹配器7后的输送路径9开始分支的输送路径21与各阴极电极2的上表面中央连接，这些输送路径21，以与各阴极电极2对应的方式与阻抗调整电路8连接。即，来自共用的高频电源6的高频电力经共用的匹配器7，通过与各阴极电极2对应地设置的多个阻抗调整电路8被改变阻抗，并被供给至各阴极电极2。
在本实施方式中，从处理气体供给机构11延伸的气体供给路径12与腔室I的顶壁连接。当然，也可以与第一实施方式一样，使各阴极电极2作为喷头发挥作用，从各阴极电极喷淋状地导入处理气体。
腔室I的侧壁上部和下部与排气配管15连接，在排气配管15设置有自动压力控制阀(APC) 16和排气装置17，通过自动压力控制阀(APC) 16控制腔室I内的压力并且通过排气装置17将腔室I内控制为规定的真空气氛。
在腔室I的侧壁设置有能够将多个基板一并搬入搬出的搬入搬出口(未图示)，搬入搬出口能够通过闸阀(未图示)开闭。
基板处理装置200的各构成部与第一实施方式的基板处理装置100 —样，由控制部(计算机)20控制。
即使在本实施方式的基板处理装置200，也与第一实施方式的基板处理装置100一样进行等离子体处理、例如等离子体CVD处理。即，将多个(三个)基板S载置在各阳极电极3上，对腔室I内进行排气，使其中成为规定的真空气氛，通过加热器14将基板S加热至规定温度，并且从处理气体供给机构11经气体供给配管12对腔室I内导入处理气体，从共用的高频电源6经共用的匹配器7和与各阴极电极2对应地设置的阻抗调整电路8对阴极电极2供给高频电力。
由此，在平行平板电极，在相对的阴极电极2与阳极电极3之间产生高频电场，利用通过该高频电场生成的处理气体的等离子体，在被加热器14加热的基板S上进行规定的等离子体处理、例如等离子体CVD。
在本实施方式中，也设置阻抗调整电路8，通过其可变电容器32对阻抗进行调整，使匹配器7的输出阻抗比等离子体的阻抗高，因此，能够使流向匹配器7的电流和从匹配器7流出的电流比现有技术小，能够抑制发热和功率损耗等。此外，能够使可变电容器为更小电流用的可变电容器，在成本方面也有利。并且，即使存在匹配器7的机械误差引起的阻抗的变动，也能够使阻抗的变动率小。进而，在本实施方式中，由于使用多个阴极电极2，由于阴极电极2与腔室壁的相对的位置关系等而在各电极间产生等离子体阻抗差，这对产品的特性产生影响，但是，能够通过利用与各阴极电极2连接的阻抗调整电路8的固定电容器33的切换或导通断开进行的电容的微调整来调整阴极电极2间的阻抗的偏差，能够抑制产品的特性的偏差。
(第四实施方式)
接着，对第四实施方式进行说明。图6是表示第四实施方式的基板处理装置的示意图。本实施方式的基板处理装置200'基本上是将第二实施方式的基板处理装置100'与第三实施方式一样地应用于进行多个基板的等离子体处理的装置(批式装置)的基板处理装置。因此，在图6中，对具有与图4、图5相同功能之处标注相同的附图标记，省略说明。
在本实施方式中，在各阴极电极2，分别配置有两个阻抗调整电路8a、8b，经这些阻抗调整电路8a、8b从各阴极电极2的两侧供电，在这点与第三实施方式不同。
具体而言，从配置在腔室I的上方的共用的高频电源6经配置在其下方的共用的匹配器7延伸的输送路径9分支为输送路径9a、9b，输送路径9a、9b向腔室I的两侧壁下方延伸，从输送路径9a分支的多个输送路径21a分别经单独的阻抗调整电路8a与各阴极电极2的一端连接，从输送路径9b分支的多个输送路径21b分别经单独的阻抗调整电路Sb与各阴极电极2的另一端连接。即，来自共用的高频电源6的高频电力经共用的匹配器7，通过与多个阴极电极2的一侧对应地设置的多个阻抗调整电路8a和与多个阴极电极2的另一侧对应地设置的多个阻抗调整电路8b被改变阻抗，从阴极电极2的两侧被供给至各阴极电极2。
即使在本实施方式的基板处理装置200 '，也与第三实施方式的基板处理装置200 一样，将多个(三个)基板S载置在各阳极电极3上，通过加热器14将基板S加热至规定温度，并且向腔室I内导入处理气体，从共用的高频电源6经共用的匹配器7和与各阴极电极2在两侧对应地设置的阻抗调整电路8a、8b从两侧向阴极电极2供给高频电力，在各平行平板电极，利用在相对的阴极电极2与阳极电极3之间生成的处理气体的等离子体，在基板S上进行规定的等离子体处理、例如等离子体CVD。
即使在本实施方式的基板处理装置200'，也设置有阻抗调整电路8a、8b，通过其可变电容器32对阻抗进行调整，使匹配器7的输出阻抗比等离子体的阻抗高，因此，能够使流向匹配器7的电流和从匹配器7流出的电流比现有技术小，能够抑制发热和功率损耗等。此外，能够使可变电容器为更小电流用的可变电容器，在成本方面也有利。并且，即使存在匹配器7和/或输送线路的机械误差引起的阻抗的变动，也能够使阻抗的变动率小。
此外，在本实施方式中，因为最终的阻抗匹配由一个匹配器7进行，所以不产生匹配器的相互干扰的问题，此外，因为使用两个昂贵的大电流用可变电容器的匹配器仅为一个，所以能够抑制成本。并且，因为匹配器7的输出阻抗高，所以从匹配器7供给至到达阻抗调整电路8a、8b的输送路径9a、9b的电流比较低，电力损耗少。进而，因为阻抗调整电路8a、8b能够通过固定电容器33进行阻抗的微调整，所以能够极为有效地抑制从阴极电极2的两侧投入的功率的偏差，能够进一步提高电压分布的均匀性，并且能够调整阴极电极2间的阻抗的偏差，能够抑制产品的特性的偏差。
(变形例等)
另外，本发明并不限定于上述实施方式，还能够进行各种变形。例如，在上述实施方式中，作为阻抗调整电路的可变电容器，假定为用于以使得输入阻抗成为比等离子体的阻抗高的规定的值、输出阻抗成为与等离子体的阻抗对应的值的方式调整阻抗的手动调整用可变电容器，也可以使得其能够进行自动的阻抗调整，承担匹配器的自动的可变电容器的作用的一部分。由此，能够与匹配器一致地在更广的范围取得阻抗匹配。
此外，作为基板处理装置的等离子体处理，例示了等离子体CVD，但是在本发明中当然并不限定于此，能够应用于等离子体蚀刻等其它的等离子体处理。并且，在上述实施方式中，对平行平板电极的上部电极导入高频电力，使下部电极接地，但是也可以使上部电极接地，对下部电极导入高频电力，还可以对上部电极和下部电极的双方导入高频电力。进而，在将本发明应用于批式装置的情况下，一起处理的基板的个数并不仅限于三个。进而，适用于本发明的基板并无特别限定，能够应用于太阳能电池用基板或平板面板显示器(FPD)用玻璃基板等各种的基板。
权利要求
1.一种基板处理装置，其为利用通过高频电力产生的等离子体对基板进行处理的等离子体处理装置，所述基板处理装置的特征在于，包括: 产生高频电力的高频电源； 等离子体生成电极，其用于被从所述高频电源供给高频电力而生成等离子体； 单一的匹配器，其设置在所述高频电源与所述等离子体生成电极之间，使传送路径的阻抗与负载的阻抗匹配；和 阻抗调整电路，其设置在所述匹配器与所述等离子体生成电极之间，对它们之间的阻抗进行调整， 所述匹配器将等离子体和所述阻抗调整电路作为一个负载取得阻抗的匹配，通过利用所述阻抗调整电路对阻抗进行调整，将所述匹配器的输出阻抗调整为比等离子体的阻抗高的规定的值。
2.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于: 所述阻抗调整电路具有一个可变电容，通过所述可变电容对阻抗进行调整。
3.如权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于: 所述阻抗调整电路还具有一个以上的固定电容，通过所述固定电容进行阻抗的微调難iF.0
4.如权利要求3所述的基板处理装置，其特征在于: 所述固定电容以能够切换的方式设置，能够根据需要选择任一个或两个以上。
5.一种基板处理装置，其为利用通过高频电力产生的等离子体对基板进行处理的等离子体处理装置，所述基板处理装置的特征在于，包括: 广生闻频电力的闻频电源； 等离子体生成电极，其具有第一供电点和设置在与该第一供电点相对的位置的第二供电点，被从所述高频电源对所述第一供电点和所述第二供电点供给高频电力而生成等离子体； 单一的匹配器，其设置在所述高频电源与所述等离子体生成电极之间，使传送路径的阻抗与负载的阻抗匹配； 第一阻抗调整电路，其设置在所述匹配器与所述第一供电点之间，对它们之间的阻抗进行调整；和 第二阻抗调整电路 ，其设置在所述匹配器与所述第二供电点之间，对它们之间的阻抗进行调整， 所述匹配器将等离子体和所述第一阻抗调整电路以及所述第二阻抗调整电路作为一个负载取得阻抗的匹配，通过利用所述第一阻抗调整电路以及所述第二阻抗调整电路对阻抗进行调整，将所述匹配器的输出阻抗调整为比等离子体的阻抗高的规定的值。
6.一种基板处理装置，其为利用通过高频电力产生的等离子体对多个基板进行处理的等离子体处理装置，所述基板处理装置的特征在于，包括: 产生高频电力的高频电源； 与所述多个基板中的各个基板对应地设置，用于被从所述高频电源供给高频电力而生成等离子体的多个等离子体生成电极； 单一的匹配器，其设置在所述高频电源与所述多个等离子体生成电极之间，使传送路径的阻抗与负载的阻抗匹配；和 设置在所述匹配器与所述多个等离子体生成电极中的各个等离子体生成电极之间，对它们之间的阻抗进行调整的多个阻抗调整电路， 所述匹配器将等离子体和所述多个阻抗调整电路作为一个负载取得阻抗的匹配，通过利用所述多个阻抗调整电路对阻抗进行调整，将所述匹配器的输出阻抗调整为比等离子体的阻抗高的规定的值。
7.一种基板处理装置，其为利用通过高频电力产生的等离子体对多个基板进行处理的等离子体处理装置，所述基板处理装置的特征在于，包括: 广生闻频电力的闻频电源； 与所述多个基板中的各个基板对应地设置，具有第一供电点和设置在与该第一供电点相对的位置的第二供电点，被从所述高频电源对所述第一供电点和所述第二供电点供给高频电力而生成等离子体的多个等离子体生成电极； 单一的匹配器，其设置在所述高频电源与所述多个等离子体生成电极之间，使传送路径的阻抗与负载的阻抗匹配； 在所述多个等离子体生成电极的各个等离子体生成电极中，设置在所述匹配器与所述第一供电点之间，对它们之间的阻抗进行调整的多个第一阻抗调整电路；和 在所述多个等离子体生成电极的各个等离子体生成电极中，设置在所述匹配器与所述第二供电点之间，对它们之间的阻抗进行调整的多个第二阻抗调整电路， 所述匹配器将等离子体和所述多个第一阻抗调整电路以及所述多个第二阻抗调整电路作为一个负载取得阻抗的匹配，通过利用所述多个第一阻抗调整电路以及所述多个第二阻抗调整电路对阻抗进行调整，将所述匹配器的输出阻抗调整为比等离子体的阻抗高的规定的值。
8.如权利要求5 7中任一项所述的基板处理装置，其特征在于: 所述阻抗调整电路或所述第一阻抗调整电路以及所述第二阻抗调整电路，具有一个可变电容和一个以上固定电容，通过所述可变电容对阻抗进行调整，通过所述固定电容进行阻抗的微调整。
9.如权利要求8所述的基板处理装置，其特征在于: 所述固定电容以能够切换的方式设置，能够根据需要选择任一个或两个以上。
10.如权利要求1 7中任一项所述的基板处理装置，其特征在于: 所述匹配器的输出阻抗为20 `Ω以上35Ω以下。
全文摘要
本发明提供一种基板处理装置(100)，不易产生匹配器和输送线路的发热和功率损耗，且不易产生由匹配器和输送线路的组装的差异引起的阻抗的变动所导致的电流差，其包括产生高频电力的高频电源(6)；等离子体生成电极(2)，被从高频电源(6)供给高频电力，用于生成等离子体；单一的匹配器(7)，设置在高频电源(6)与等离子体生成电极(2)之间，使传送路径(9)的阻抗与负载的阻抗匹配；和阻抗调整电路(8)，设置在匹配器(7)与等离子体生成电极(2)之间，调整它们之间的阻抗，匹配器(7)将等离子体和阻抗调整电路(8)作为一个负载取得阻抗的匹配，利用阻抗调整电路(8)对阻抗进行调整，将匹配器的输出阻抗调整为比等离子体的阻抗高的规定值。
文档编号H01J37/32GK103107058SQ20121044584
公开日2013年5月15日 申请日期2012年11月9日 优先权日2011年11月10日
发明者花轮健一 申请人:东京毅力科创株式会社