专利名称：等离子体cvd装置、等离子体电极以及半导体膜的制造方法
技术领域：
本发明涉及在形成薄膜等时使用的等离子体CVD(Chemical Vapor Deposition, 化学气相沉积)装置、等离子体电极以及使用了该装置的半导体膜的制造方法。
背景技术：
等离子体CVD装置被广泛用作为用于在基板上形成非晶硅薄膜、微晶硅薄膜等薄膜的装置。目前，还开发出如下等离子体CVD装置能够高速且临时形成例如薄膜硅太阳能电池的发电层中使用的硅薄膜那样的大面积的薄膜。例如，在专利文献1中，记载了如下等离子体CVD装置通过对等离子体电极(对置电极)设置气体吹出面板来能够高速地形成大面积的薄膜，其中，在上述气体吹出面板中形成有用于吹出反应气体的多个气体吹出孔和用于促进产生等离子体的多个等离子体促进孔。在该等离子体CVD装置中，在气体吹出面板中的与基板对置的面，不贯通该气体吹出面板而形成上述多个等离子体促进孔。另外，作为能够比利用专利文献1记载的等离子体CVD装置的成膜更高速地临时形成大面积的薄膜的方法，已知所谓“高压枯竭法”。该高压枯竭法是等离子体CVD法之一， 通过使载置被成膜基板的平台部与等离子体电极的间隔缩窄至IOmm左右的等离子体CVD 装置，将成膜室(真空容器)内保持为高压，并且使原料气体枯竭(不足)的同时在高频电场中生成等离子体来成膜。在通过等离子体CVD法临时形成大面积的薄膜时，不论使用的等离子体CVD装置的构造、成膜原理如何，都使用大形的等离子体电极。等离子体电极在成膜时受到来自等离子体的输入热而升温，所以该等离子体电极越大型化，成膜时的热变形量越大。例如，如果从被成膜基板侧俯视时的大小是Im方等离子体电极的温度由于来自等离子体的输入热而上升20°C，则该等离子体电极一般在纵向以及横向上分别热膨胀0. 4mm左右。此时，如果等离子体电极的周围被固定，则该等离子体电极向平台部侧鼓起最大IOmm左右，等离子体电极与平台部的间隔大幅偏离设定值，对成膜时的工艺特性造成恶劣影响。从抑制等离子体电极的热变形的观点来看，优选使来自等离子体的输入热尽可能向外部散热。例如，如果如专利文献2的等离子体电极(喷头)那样，用形成了工艺气体导入孔的上部平板和形成了多个气体通过孔的下部平板来形成气体扩散空间，并将形成有多个气体通过孔的中间平板设置到气体扩散空间内，并且在中间平板与上部平板之间以及下部平板与中间平板之间分别设置多个传热部件，则从等离子体传导到下部平板的热依次向传热部件、中间平板、传热部件、上部平板传导而从上部平板向外部散热，所以容易抑制等离子体电极的热变形。专利文献1 日本特开2002-237460号公报专利文献2 日本特开2009-10101号公报
发明内容
但是，在专利文献2中具体记载的等离子体电极(喷头)中，各传热部件配置成与中间平板的气体通过孔不重叠，所以难以在保持所生成的等离子体的均勻性的同时增大传热部件的直径、或增加传热部件的数量。作为结果，也难以提高从下部平板向上部平板的热传导性来提高等离子体电极的冷却性能。本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于得到一种容易高速且稳定地形成大面积的薄膜的等离子体CVD装置、等离子体电极以及半导体膜的制造方法。本发明的等离子体CVD装置，具备成膜室、配设在成膜室的被成膜基板载置用的平台部、以及以与平台部对置的方式配设在成膜室的等离子体电极，其特征在于，等离子体电极具有主电极部，设置有工艺气体导入孔；气体喷板部，具有用于将工艺气体吐出到平台部侧的多个气体吐出孔，安装于主电极部中的平台部侧并在与主电极部之间形成气体扩散空间；气体扩散板，具有用于工艺气体流通的多个气体流通孔，以与气体喷板部相互对置的方式配置于气体扩散空间内；以及多个传热柱部，配置于气体扩散空间内，穿过气体流通孔并将气体喷板部和主电极部热连接，其中，在气体流通孔的内壁与穿过该气体流通孔的传热柱部的周面之间形成有空隙。在本发明的等离子体CVD装置中，由于传热柱部穿过形成于气体扩散板的气体流通孔，所以在保持所生成的等离子体的均勻性的同时，容易增大传热柱部的直径、或增加传热柱部的数量。作为其结果，也容易提高等离子体电极的冷却性能来抑制其热变形，容易高速且稳定地形成大面积的薄膜。
图1是概略地示出本发明的等离子体CVD装置的实施方式1的剖面图。图2是将图1中的等离子体电极的一部分放大的放大图。图3是概略地示出专利文献2的等离子体电极(喷头)的剖面图。图4是示出本发明的等离子体电极的实施方式3的概略结构的一部分的剖面图。图5是将图4的等离子体电极的一部分放大而示出的剖面图。图6是将图5的等离子体电极分解而示出的剖面图。图7是示出本发明的等离子体电极的实施方式4的概略结构的一部分的剖面图。(符号说明)1 顶板部；Ia 第1工艺气体导入孔；3 高频绝缘部件；5 体部；5a 排气口 ；7 底板部；9 排气管连接部；DS 气体扩散空间；10 成膜室；20 平台部；21 主电极部；21a 第 2工艺气体导入孔；21b 制冷剂的流路；23 气体喷板部；23a 气体吐出孔；25 气体扩散板；2 气体流通孔；27 传热柱部；30 等离子体电极；40 等离子体CVD装置；50 被成膜基板；60 高频电源；S1, S1'、S2 固定具；F1, F2 盖子；70,83 锪孔；71,84 贯通洞；72 螺钉洞；73 凹陷；81 螺钉；82 螺母。
具体实施例方式以下，参照附图，详细说明本发明的等离子体CVD装置的实施方式。另外，本发明不限于下述方式。
实施方式1.图1是概略地示出本发明的等离子体CVD装置的实施方式1的剖面图，图2是将图1中的等离子体电极的一部分放大的放大图。图1所示的等离子体CVD装置40是具备成膜室10、和配置在该成膜室10内的平台部20以及等离子体电极30的横型的装置，通过在等离子体电极30与平台部20之间形成的高频电场使从等离子体电极30向平台部20侧吐出的工艺气体等离子体化，从而在载置于平台部20上的玻璃基板等被成膜基板50上形成薄膜。如图1所示，上述成膜室10是具有如下的部件的箱状体顶板部1，形成有用于将工艺气体导入到该成膜室10内的第1工艺气体导入孔Ia ；中空的体部5，在该顶板部1的下表面侧隔着高频绝缘部件3配置；底板部7，堵塞该体部5中的下端侧；以及管状的排气管连接部9，安装于体部5的外周且设置有与该体部5的排气口 fe连通的排气口 9a。虽然省略了图示，但在顶板部1的周围，配置了密封部件以便施加到该顶板部1的高频不会向外部泄漏。另外，平台部20设置于底板部7上，在成膜时，在该平台部20上载置被成膜基板 50，并且该平台部20被接地。等离子体电极30具有设置了第2工艺气体导入孔21a的主电极部21、在与该主电极部21之间形成气体扩散空间DS的气体喷板部23、和配置在气体扩散空间DS内的气体扩散板25以及多个传热柱部27，从平台部20的上表面隔开规定的间隔而配置于成膜室10 中的顶板部1侧。等离子体电极30与平台部20的间隔根据成膜条件例如被设为几mm 几十mm左右。上述主电极部21是平台部20侧开口的箱状体，在该主电极部21中的顶侧设置了第2工艺气体导入孔21a。该主电极部21在使得第2工艺气体导入孔21a与第1工艺气体导入孔Ia相互连通之后，安装在顶板部1的下表面，经由顶板部1接受工艺气体以及高频电力的供给。另外，在主电极部21中的顶部内，形成了用于使水等制冷剂流过而对该主电极部21进行冷却的流路21b。如图1以及图2所示，气体喷板部23是具有用于将工艺气体吐出到平台部20侧的多个气体吐出孔23a的平板状的部件，各气体吐出孔23a的配置被选定成能够从等离子体电极30向平台部20均勻地吐出工艺气体。该气体喷板部23例如通过螺钉等固定具S1 (参照图2)，安装在主电极部21中的平台部20侧的端部，具体而言是主电极部21的侧壁部的下端以及各传热柱部27的下端。主电极部21的内侧的顶面与气体喷板部23的上表面之间的空间成为气体扩散空间DS。气体扩散板25是具有用于工艺气体流通的多个气体流通孔25a、和多个固定用柱部25b的板状部件，从气体喷板部23隔开间隔并且以与该气体喷板部23相互对置的方式配置于气体扩散空间DS内。各气体流通孔25a的配设位置被选定成在俯视时不与气体喷板部23的气体吐出孔23a重叠。该气体扩散板25例如通过从气体喷板部23侧插入到固定用柱部25b的螺钉等固定具参照图2、被固定到主电极部21。通过在气体扩散空间DS内设置气体扩散板25，使得通过第1工艺气体导入孔Ia 以及第2工艺气体导入孔21a导入到气体扩散空间DS内的工艺气体容易在该气体扩散空间DS内均勻地扩散。另外，通过将各气体流通孔2 配置成在俯视时不与气体吐出孔23a 重叠，使得工艺气体容易从等离子体电极30向成膜室10内均勻地吐出。作为结果，容易提高在成膜时在等离子体电极30与被成膜基板50之间的空间中生成的等离子体的均勻性。 在图2中，用虚线的箭头A示出了等离子体电极30内的工艺气体的流动方向的一部分。各传热柱部27从主电极部21中的顶部朝向气体喷板部23侧突出设置，各个传热柱部27穿过气体流通孔25a到达气体喷板部23，将气体喷板部23和主电极部21热连接。 在气体流通孔25a的内壁与穿过该气体流通孔25a的传热柱部27的周面之间形成了空隙， 以便工艺气体能够流通。在图示的例子中，主电极部21和各传热柱部27由1个材料一体成形。构成等离子体电极部30的主电极部21、气体喷板部23、气体扩散板25、以及传热柱部27的各个一般由铝制作，但考虑热传导性、电气传导性、机械性强度等而还可以通过其他金属材料、合金材料、复合金属材料等制作。在使用具有上述结构的等离子体CVD装置40时，顶板部1经由电源布线55 (参照图1)以及高频匹配器(阻抗匹配器；未图示)连接到高频电源60 (参照图1)，从该高频电源60接受高频电力的供给。供给到顶板部1的高频电力从该顶板部1传导到等离子体电极30，从该等离子体电极30传导到平台部20以及载置在该平台部20上的被成膜基板50。 在等离子体电极30与平台部20以及被成膜基板50之间的空间中，形成高频电场。另外， 在使用等离子体CVD装置40时，在主电极部21中的流路21b中流过水等制冷剂。另外，在使用等离子体CVD装置40时，工艺气体供给源(未图示)和第1工艺气体导入孔Ia经由工艺气体供给管(未图示)相互连接而向等离子体电极30供给工艺气体， 另一方面，对排气管连接部9经由排气管连接排气泵(未图示)而成膜室10内被调整为期望的压力。在被成膜基板50上形成硅薄膜时，例如，作为硅源的硅烷(SiH4)气体和作为载流子气体的氢(H2)气体的混合气体被用作工艺气体。工艺气体从第1工艺气体导入孔Ia通过第2工艺气体导入孔21a导入到等离子体电极30内之后，从气体喷板部23的各气体吐出孔23a向平台部20侧吐出，并在上述高频电场中被等离子体化。通过该等离子体化，生成SiH3、SiH2, SiH、Si、H等活性物种，这些活性物种入射到被成膜基板50而在该被成膜基板50上堆积非晶质或者微晶的硅。作为结果，在被成膜基板50上形成非晶质或者微晶的硅薄膜。在进行成膜的期间，等离子体电极30的主电极部21受到来自等离子体的输入热， 但通过流过流路21b中的制冷剂，该主电极部21被冷却，所以在主电极部21中热变形被抑制。另外，气体喷板部23也受到来自等离子体的输入热，但从等离子体传导到该气体喷板部23的热从各传热柱部27传导到主电极部21，所以在气体喷板部23中热变形也被抑制。 在图2中，用单点划线的箭头B示出了成膜时的等离子体电极30中的热的传导方向的一部分。在成膜时的等离子体电极30的热变形如上所述被抑制的等离子体CVD装置40 中，由于传热柱部27穿过形成于气体扩散板25的气体流通孔25a，所以相比于以不穿过气体流通孔25a的方式设置传热柱部的情况，容易在保持所生成的等离子体的均勻性的同时，增大传热柱部27的直径、或增加传热柱部27的数量。对于这一点，参照图3具体说明。图3是概略地示出专利文献2的等离子体电极(喷头)的剖面图。该图所示的等离子体电极130具有上部平板121，设置了工艺气体导入孔121a ；下部平板123，安装在上部平板121的端部，在与该上部平板121之间形成气体扩散空间DS ；中间平板125，配置在气体扩散空间DS内；以及罩部件127，安装在下部平板123的下表面。另外，还具有配置在中间平板125与上部平板121之间的多个传热部件U9a、以及配置在中间平板125与下部平板123之间的多个传热部件129b。在下部平板123中，设置了用于工艺气体流通的多个气体通过孔123a，在中间平板125中设置了用于工艺气体流通的多个气体通过孔12fe。 另外，在罩部件127中，设置了用于吐出工艺气体的多个气体吐出孔127a。在如上所述构成的等离子体电极130中，如果中间平板125的气体通过孔12 和传热部件129a、129b重叠，则难以均勻地吐出工艺气体，所生成的等离子体的均勻性降低。 因此，各传热部件U9a、129b被配置为不与气体通过孔12 重叠。因此，在等离子体电极 130中设计的自由度比较低，难以增大传热部件129a、U9b的直径、或难以增加传热部件 129aU29b的数量。相对于此，在图1所示的等离子体CVD装置40的等离子体电极30中，如上所述传热柱部27穿过气体流通孔25a，所以在容易保持所生成的等离子体的均勻性的同时，增大传热柱部27的直径、或增加传热柱部27的数量。 作为其结果，在等离子体CVD装置40中，在为了临时形成大面积的薄膜而将等离子体电极30设为大形化时，也通过增大传热柱部27的直径、或增加传热柱部27的数量， 来提高该等离子体电极30的冷却性能，能够容易抑制成膜时的热变形。因此，容易高速且稳定地形成大面积的薄膜。例如，即使将等离子体电极30大形化成其俯视时的大小为 1. ImX 1.4m左右，也容易在具有1. ImX 1.4m左右的被成膜面的被成膜基板中高速且稳定地形成硅薄膜等薄膜。另外，还容易提高成品率。实施方式2.在本实施方式中，说明使用图1所示的装置利用硅烷气体(SiH4)和氢气(H2)，在玻璃基板上堆积了微晶硅膜的例子。此处使用的等离子体CVD装置的等离子体电极30在俯视时是1. 2mX 1. 5m的大小。另外，在气体扩散空间DS中以间距40mm配置了直径为15mm 的传热柱部27。在真空排气的成膜室10内的平台部20上设置1400mmX IlOOmm的玻璃基板7(厚度4mm)，通过未图示的加热器使基板温度升温至200°C。接下来，将平台部20设定成气体喷板部23与玻璃基板的间隔成为5mm。在该状态下，向第1工艺气体导入孔Ia分别以Islm和50slm的流量供给了 SiH4 气体和H2气体。所供给的工艺气体导入到气体扩散空间DS，经由气体流通孔2 从气体喷板部23的气体吐出孔23a供给到成膜室10内。接下来，从排气口 fe通过未图示的排气泵进行排气，以使成膜室10内的气体压力成为lOOOPa。在气体压力稳定之后，供给13. 56MHz的高频电力，从而在等离子体电极30与玻璃基板之间产生了 SiH4/H2混合等离子体。供给12kW(电力密度=约0. 67ff/cm2)的高频电力来进行了 50分钟成膜。如果以该条件进行成膜，则硅薄膜以膜厚2μπκ膜厚的面内均勻性士8%被堆积，能够在实用性的大面积的基板尺寸下进行均勻的成膜。另外，通过拉曼光谱法测定的 520cm-1下的结晶硅的峰值I。相对480CHT1下的非晶质硅的峰值Ia的强度比I。/Ia的平均值是7. 4，面内均勻性是士 10%，能够均勻地得到良好的微晶硅薄膜。
此处，从气体喷板23的背面侧即气体扩散空间DS侧，使用光纤温度计，测量了进行成膜的状态下的气体喷板23的温度上升。其结果，在将制冷剂的流路21b中流过的制冷剂的温度设定为20度的情况下，喷板背面温度上升至33度并达到平衡。成膜中的上升温度是13度，可知，根据本实施方式的方法，通过对气体喷板23的冷却所需的传热柱部27的直径以及个数进行最佳化而进行了充分冷却。另外，得到上述微晶硅薄膜的膜厚以及膜质的均勻性是因为通过本实施方式的方法，能够同时容易地进行为了确保均勻性而所需的气体吐出孔23a的最佳配置、和气体喷板23的冷却所需的传热柱部27的结构的最佳化。由于将上述那样的等离子体CVD装置使用于硅等半导体膜的制造中，所以在气体喷板部23与玻璃基板的间隔窄至IOmm以下的条件下成膜时的膜的面内均勻性变得良好。 另外，在以在气体喷板部23表面中高频电力的平均密度成为0. 5W/平方cm以上的方式投入大电力而进行成膜的条件下，气体喷板部23的变形也小，膜的面内均勻性也良好。由此， 能够在面积是1平方m以上，例如一边是Im以上的大型基板上高速地形成均勻性优良的半导体膜，生产性优良。实施方式3.图4是示出本发明的等离子体电极的实施方式3的概略结构的一部分的剖面图， 图5是将图4的等离子体电极的一部分放大而示出的剖面图，图6是将图5的等离子体电极分解而示出的剖面图。在图4 图6中，本实施方式3是如下构造以比喷板面(产生等离子体的一侧的面)沉入的方式安装用于固定传热柱部27和气体喷板部23的固定具S/， 并在该固定具S/上安装盖子(罩)F1来使喷板面成为大致平坦。为了使得容易更换，气体喷板部23通过能够从平台部20侧(等离子体面侧)拧紧拧下的固定具S1'(螺钉或螺栓)安装到传热柱部27。为了使固定具S/不从气体喷板部23的表面突出，在气体喷板部23中设置带有锪孔70的贯通洞71，并从等离子体面侧插入带头的螺钉即固定具S1'，并插入到背面侧的传热柱部27的螺钉洞72并将螺钉拧紧。为了得到良好的热传导，针对每个传热柱部27用螺钉充分连结而使各传热柱部27和气体喷板部23紧贴。在实施方式1中，将气体喷板部23通过螺钉安装于传热柱部27。在本实施方式1 中，如图2所示，通过头的前端平坦的埋头螺钉(flat countersunk screw)即固定具31、和锪锥形沉孔(countersunk hole)的组合，使螺钉的头与气体喷板部23的等离子体面侧大致一致来将气体喷板部23设为大致平坦。但是，对螺钉实施了用于用改锥来旋转安装的+或-的凹陷。将对米尺寸的基板进行成膜的CVD装置的气体喷板部23固定到传热柱部27的螺钉使用M5左右的大小，所以一般情况下，上述凹陷部的深度通常为 2mm，产生以下的缺点。为了充分施加力来连结，为了使螺钉的头与连结工具的前端咬合，需要某种程度大小的正、或六边的洞、或负的槽，并难以减小该凹陷部的深度。如上所述，在高压枯竭法工艺中，将载置被成膜基板的平台部20与等离子体电极 30的间隔设定为窄至IOmm左右。其结果，上述螺钉相对所设定的气体喷板部23与平台部 20的间隔的凹陷量为几十％，所以与等离子体相接的等离子体电极面不会成为平坦而会产生凹凸。因此，从平台部20观察的到等离子体电极30的实质距离在气体喷板部23面内产生偏差。该凹凸对等离子体生成造成影响，在存在螺钉和不存在螺钉的部位中，例如等离子体密度增减而产生偏差。为了消除该问题，如图4 图6所示，将对传热柱部27固定气体喷板部23的固定具S/比喷板面更沉入地安装。为了将螺钉即固定具S1'沉入地安装，在气体喷板部23中设置锪孔70。在安装了该螺钉即固定具S1'之后，将盖子F1安装到锪孔70。在该情况下， 锪孔70的深度设为与盖子F1的厚度相同，以使得在与喷板面不产生凹凸。盖子F1是用设置于气体喷板部23的螺钉来安装的。盖子F1的安装固定不特别需要强度，但如果在盖子 F1中设置Imm以下的稍微的凹陷73，就能够将盖子F1可靠地拧进并安装到气体喷板部23。该盖子F1与将气体喷板部23和传热柱部27连结的固定具S1'不同，不需要用强的力来连结，所以可以如稍微的凹陷73那样极小地形成装卸盖子F1时使用的螺钉洞或槽。 如果能够通过表面的摩擦力旋转来装卸，则也可以没有凹陷73。盖子F1的材质没有特别规定，但优选为与气体喷板部23相同的材料。通过以上的结构，能够以充分的力来连结气体喷板部23和传热柱部27，并且气体喷板部23的与等离子体相接的表面成为没有凹凸的平坦的面，所以等离子体的均勻性提
尚ο另外，在如图2那样固定具S1的头露出到等离子体面的情况下，优选将固定具S1 的材质设为与气体喷板部23相同，但由于在本实施方式3中固定具S1'的头完全被隐藏， 所以也可以使用与气体喷板部23不同的材质。例如，在气体喷板部23由铝或其合金等构成的情况下，能够使用比它们硬质的不锈钢或铜合金的螺钉。在该情况下，如果在传热柱部27侧的螺钉洞72中插入例如由不锈钢或铜合金等构成的螺纹螺套(screw thread insert)、例如螺旋螺套(Helical Insert) 则更好。即使通过硬质的螺钉、螺钉洞反复进行紧固连结，螺钉的破损也少。另外，为了使螺钉的拧紧拧下变得容易，也可以在螺钉槽中形成固体润滑剂等 (例如二硫化钼等)的覆膜。气体喷板部23的更换作业变得容易，由于有盖子F1,所以还能够防止这些固体润滑剂从螺钉槽进入成膜室10内而污染。实施方式4.在上述实施方式中，说明了将气体喷板部23通过螺钉安装到传热柱部27的方法， 但也可以用螺母安装。图7是示出本发明的等离子体电极的实施方式4的概略结构的一部分的剖面图。在图7中，在传热柱部27的安装气体喷板部23的一侧的端部安装了螺钉81。 气体喷板部23的安装固定是将螺母82拧紧到螺钉81来进行。在安装了螺母82之后，与上述同样地安装盖子F2。在该情况下，在气体喷板部23的平台侧的表面，设置螺母82和盖子F2进入的锪孔83，将锪孔83的深度设为盖子F2的表面与气体喷板部23表面成为同一面并且不产生凹凸。以上，针对本发明的等离子体CVD装置，举出实施方式而进行了说明，但如上所述，本发明不限于上述方式。例如，可以适当地选定是否用1种材料与主电极部一体成形传热柱部。也可以在各自地制作出没有传热柱部的主电极部或者该主电极部的顶部和传热柱部之后，例如，通过螺钉等固定具将各个传热柱部安装到主电极部的顶部。但是，从得到冷却性能高的等离子体电极这样的观点来看，优选由1种材料将各传热柱部和主电极部一体地成形。如果用1种材料与主电极部一体地成形了各传热柱部，则在传热柱部与主电极部之间没有接触界面，所以接触界面中的热传导降低会消除，容易得到冷却性能高的等离子体电极。传热柱部的数量和气体扩散板中的气体流通孔的数量既可以设为相同数量，也可以将气体流通孔的数量设为多于传热柱部的数量。构成等离子体电极的主电极部以及气体喷板部各自的形状是能够在这些主电极部与气体喷板部之间形成气体扩散空间的形状即可，除了将某一方设为箱状体并将另一方设为平板状以外，还可以将两方设为箱状体。另外，还可以使主电极部的顶部兼有作为成膜室的顶板部的功能。即，还可以将主电极部的顶部作为成膜室的顶板部而构成等离子体CVD
直ο本发明的等离子体CVD装置可以是横型以及纵型中的任意一种，可以根据该等离子体CVD装置的用途等适当选择采用什么样的型。对于本发明，除了上述以外，还可以进行各种变形、修饰、组合等。产业上的可利用性本发明的等离子体CVD装置作为用于形成硅薄膜等薄膜的装置、特别是用于高速且临时形成大面积的薄膜的装置是有用的。
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权利要求
1.一种等离子体CVD装置，具备成膜室、配设在该成膜室的被成膜基板载置用的平台部、以及以与该平台部对置的方式配设在所述成膜室的等离子体电极，其特征在于，所述等离子体电极具有 主电极部，设置有工艺气体导入孔；气体喷板部，具有用于将工艺气体吐出到所述平台部侧的多个气体吐出孔，安装于所述主电极部中的所述平台部侧，并在与该主电极部之间形成气体扩散空间；气体扩散板，具有用于所述工艺气体流通的多个气体流通孔，以与所述气体喷板部相互对置的方式配置于所述气体扩散空间内；以及多个传热柱部，配置于所述气体扩散空间内，穿过气体流通孔并将所述气体喷板部和所述主电极部热连接，在所述气体流通孔的内壁与穿过该气体流通孔的所述传热柱部的周面之间形成有空隙。
2.根据权利要求1所述的等离子体CVD装置，其特征在于， 所述主电极部和所述传热柱部由1种材料一体成形。
3.根据权利要求1或者2所述的等离子体CVD装置，其特征在于，在所述主电极部的内部，形成了用于使制冷剂流过而对该主电极部进行冷却的流路。
4.根据权利要求1 3中的任意一项所述的等离子体CVD装置，其特征在于，所述传热柱和喷板通过螺钉固定，所述螺钉沉入地安装到设置于喷板的平台侧表面的锪孔，并且对所述锪孔设置了盖子。
5.一种等离子体电极，其特征在于，具备 主电极部，设置有工艺气体导入孔；气体喷板部，与所述主电极部对置配置成在与所述主电极部之间形成气体扩散空间， 设置有多个气体吐出孔，该多个气体吐出孔吐出经由所述工艺气体导入孔流入到所述气体扩散空间的工艺气体；气体扩散板，以与所述气体喷板部对置的方式配置于所述气体扩散空间内，设置有使所述工艺气体流通的多个气体流通孔；以及多个传热柱部，穿过所述气体流通孔并将所述气体喷板部和所述主电极部热连接，在与所述气体流通孔之间设置了间隙。
6.根据权利要求5所述的等离子体电极，其特征在于， 所述气体流通孔和所述间隙被配置成俯视时不相互重叠。
7.一种半导体膜的制造方法，其特征在于，是使用了权利要求1 4中的任意一项所述的等离子体CVD装置的半导体膜的制造方法，以使所述气体喷板部与基板的间隔成为IOmm以下的方式将基板载置在所述平台部， 并在所述基板上堆积硅薄膜。
全文摘要
在构成等离子体CVD装置(40)的等离子体电极(30)时，设置设置有工艺气体导入孔(第2工艺气体导入孔(21a))的主电极部(21)、和安装于主电极部的端部并在与该主电极部之间形成气体扩散空间(DS)的气体喷板部(23)，在气体喷板部中形成用于吐出工艺气体的多个气体吐出孔(23a)，在气体扩散空间内，配置具有用于工艺气体流通的多个气体流通孔(25a)的气体扩散板(25)、和穿过气体扩散板的气体流通孔并将气体喷板部和主电极部热连接的多个传热柱部(27)，在气体流通孔的内壁与穿过该气体流通孔的传热柱部的周面之间形成空隙。
文档编号H01L21/205GK102473612SQ20108003537
公开日2012年5月23日 申请日期2010年4月26日 优先权日2009年8月10日
发明者今村谦, 新谷贤治, 津田睦, 滝正和 申请人:三菱电机株式会社