CN102203909A

CN102203909A - 等离子体处理装置

Info

Publication number: CN102203909A
Application number: CN2009801427247A
Authority: CN
Inventors: 井野英二; 渡边亮; 石原俊一; 芦田肇; 庄子博; 吉村桂一
Original assignee: Evatech Co Ltd
Current assignee: Evatech Co Ltd
Priority date: 2008-11-20
Filing date: 2009-11-17
Publication date: 2011-09-28
Also published as: JPWO2010058560A1; WO2010058560A1; US20110220026A1; EP2360716A1

Abstract

本发明的等离子体处理装置(10)具有：由真空容器构成的等离子体处理室(11)；在等离子体处理室(11)内以面对面方式立设的一对基体保持部(12)；在两个基体保持部(12)之间所设置的多个第一反应气体管(13)；在两个基体保持部(12)双方各自与第一反应气体管(13)之间所设置的多个第二反应气体管(14)。第一反应气体管(13)为导体制，与高频电源(151、152)连接。第二反应气体管(14)为导体制，经由匹配器与第一交流偏压电源(153)电连接。第一反应气体管(13)兼作高频天线，第二反应气体管(14)兼作电极。

Description

等离子体处理装置

技术领域

本发明涉及生成等离子体、且使用该等离子体在平面状被处理基体上进行沉积的等离子体处理装置。

背景技术

等离子体处理装置在为了制造太阳能电池和显示器等上被广泛使用。例如，在制造硅薄膜太阳能电池时，非晶质和结晶性的硅薄膜由等离子体处理装置制造。其中，非晶硅薄膜的发生光电转换的波长范围处于比结晶性硅薄膜更靠短波长侧，因此具有能够提高输出功率的特长。另一方面，结晶性硅薄膜具有比非晶硅薄膜更难以劣化这样的特性。结晶性硅薄膜之中由微晶构成的硅薄膜，光电转换波长范围在非晶硅薄膜的光电转换波长范围的稍长波长侧而处于比较近的波长区域。因此，微晶硅薄膜与非晶硅薄膜一样，单独被用于硅薄膜太阳能电池；或者为了得到短波长且宽光电转换波长范围而与非晶硅薄膜组合(堆叠型tandem)地被用于硅薄膜太阳能电池。

历来，在用于制造硅薄膜的等离子体装置中，大多情况是能够使用比较廉价的电容耦合型等离子体处理装置。在电容耦合型等离子体处理装置中，在一对平行平板电极的一方以与另一方的电极对向的方式安装基体，向该平行平板电极间导入气体之后，施加电压。借助由此而产生的放电来分解气体，生成原子团(radical)和离子。该原子团和离子在基体表面结合，由此形成膜。

但是，在电容耦合型等离子体生成装置中，生成高密度的等离子体而使成膜速度高速化有困难，不能制造厚度大的膜。另外，因此结晶生长的速度慢，所以实用上不能制作微晶的硅薄膜。因此，在制造厚度大的膜和具有微晶的硅薄膜的硅薄膜太阳能电池时，使用的是电感耦合型等离子体处理装置。在电感耦合型等离子体处理装置中，通过在天线(线圈)上流通高频的大电流，就会在天线的邻域生成高频磁场和随其时间变化而产生的高频电场，在高频电场中，电子从电场获得能量而被加速，与气体分子碰撞，分解气体分子。电感耦合型等离子体处理装置能够生成比电容耦合型等离子体处理装置密度高的等离子体，因此能够提高成膜速度和结晶生长的速度。

在专利文献1中记述，在制作层叠有p型半导体层(p层)、本征半导体层(i层)和n型半导体层(n层)的pin型薄膜太阳能电池时，p层和n层由装置廉价的电容耦合型等离子体生成装置制作，并且i层因为厚度比p层和n层厚2～3个数量级，所以由成膜速度快的电感耦合型等离子体处理装置制作。

但是，在电感耦合型等离子体处理装置中，为了取得均匀的膜，需要使高频天线与基板的距离增长。因此，为了防止因等离子体发生的原子团的二次反应，必须使压力低至1Pa以下。为了达成低压力，必须设置极大的真空排气装置或使气体的导入量极少。任何一种情况都会导致膜的制作成本升高。

在专利文献2中记述有一种电感耦合型等离子体处理装置，其具有如下：在内部设有试料台的成膜室(真空室)；经由有孔的第一电极与成膜室隔开，在内部设有天线的等离子体生成室；夹隔等离子体生成室而与第一电极对向的第二电极。在该电感耦合型等离子体处理装置中，向等离子体生成室内导入气体之后，对天线接通高频电力，由此生成等离子体。然后，在第一电极和第二电极之间施加偏压，而使等离子体中的离子由第一电极和第二电极之间的电场加速，且使之通过第一电极的孔而导入真空室内。由此，与电容耦合型等离子体处理装置的情况相同，能够使离子与基体碰撞，因此能够提高膜的均匀性。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：特开2001-291882号公报([0048])

专利文献2：特开2004-281230号公报([0022]-[0030]，[0077]-[0079]，图10)

在电感耦合型等离子体处理装置中，与电容耦合型等离子体处理装置相比，气体分子的分解得到促进，但因此也导致分解过度地进行，发生原子团与离子或其他原子团结合这样的二次反应，生成不期望离子和原子团之虞存在。例如硅烷(SiH₄)气体的分子按SiH₃、SiH₂、SiH、Si(均为原子团或离子)的顺序分解，但可知在其中适合得到高品质的硅薄膜的是SiH₃原子团。然而，若离子或原子团过度分解，则SiH₃原子团减少，不期望的SiH₂、SiH或Si的各种原子团增加。而且，这些不期望的原子团沉积在基体的表面，而使硅薄膜的品质降低之虞存在。

另外，在专利文献2所述的装置中，由于施加偏压，导致用于加速离子的电场在等离子体生成室内的全体形成，因此不仅会形成具有预期的能量的离子，也会形成被过度加速的离子。其结果是，具有过强能量的离子照射到基体的表面，导致膜的原子排列被打乱，形成缺陷。离子还具有的作用是，通过以适度的速度碰撞基板，从而提高膜表面的温度，促进膜表面的原子的再排列反应，制作有良好的膜质的结晶膜。将适度地控制好能量的离子照射到基板表面，是在使基板温度保持得低的状态下制作良好的结晶质膜所需要的手段。

发明内容

本发明要解决的课题是，提供一种电感耦合型等离子体处理装置，其能够防止过度分解的原子团和离子入射到基体的表面。并且，提供一种电感耦合型等离子体处理装置，其能够使等离子体中的所期望的离子适度加速且在基体的表面借助离子辅助来提高膜的特性。

用于解决上述课题而作成的第一发明的等离子体处理装置，其特征在于，具有：

a)等离子体处理室；

b)在所述等离子体处理室内所设置的基体保持部；

c)在所述等离子体处理室内与所述基体保持部隔离地配置的高频天线；

d)在所述高频天线和所述基体保持部之间所设置的、且等离子体可以通过的电极；

e)向所述电极和所述基体保持部之间施加电压的电压施加机构；

f)向比所述电极更靠所述高频天线侧供给第一反应气体的第一反应气体供给口；

g)：向所述电极和所述基体保持部之间供给第二反应气体的第二反应气体供给口。

在第一发明的等离子体处理装置中，第一和第二反应气体从不同的两个气体供给口供给等离子体处理室内。第一反应气体通过第一反应气体供给口，被供给到比第二反应气体的供给位置更靠近高频天线的位置。因此，第一反应气体由在高频天线的邻域所形成的电场进行分解，由此生成高密度的等离子体。另一方面，第二反应气体从第二反应气体供给口被供给到电极和基体保持部之间，主要与在第二反应气体供给口的邻域由第一反应气体生成的等离子体接触，具体来说就是与第一反应气体所形成的原子团反应而被分解，形成有助于膜的沉积的第二反应气体的原子团。第二反应气体被供给的电极和基体保持部之间的区域从高频天线分离，因此所生成的第二反应气体不会被来自高频天线的电场过度分解，能够得到预期的原子团。

另外，在第一发明的等离子体处理装置中，在高频天线与基体保持部之间设置电极，向该电极与基体保持部之间施加电压(偏压)，因此能够使具有预期能量的离子入射到由基体保持部保持的基体的表面。这样的离子使基体表面产生由离子辅助带来的表面扩散效果，有助于膜的特性的提高。另外，只要第二反应气体的一部分在等离子体处理装置内扩散而流入高频天线的邻域，就存在生成不希望的原子团和离子之虞，但通过将第一反应气体的供给口的邻域的压力设定得比第二反应气体的供给口的邻域的压力高，则能够防止第二反应气体扩散到高频天线的邻域。之所以使用等离子体可通过的电极，是为了助长含有在高频天线的邻域生成的第一反应气体的原子团和由电极的偏压所控制的离子的等离子体到达基体保持部侧。关于这样的电极，例如能够使用格栅状的或在导电性的板上设有孔的。还有，电压施加机构也可以是施加直流电压、交流电压的任意一种的机构。

所述电极，优选使用通过将用于流通所述第二反应气体的导电性的第二反应气体管排列多个而构成的，所述第二反应气体供给口优选使用设于该第二反应气体管上的孔。如此，第二反应气体管兼作电极，从而能够使构造简单化。这种情况下，在高频天线的邻域生成的等离子体在第二反应气体管之间通过。

另外，用于解决上述课题而作成的第二本发明的等离子体处理装置，其特征在于，具有：

a)等离子体处理室；

b)在所述等离子体处理室内所设置的基体保持部；

d)向所述高频天线的邻近的区域供给第一反应气体的第一反应气体供给口；

e)向比所述高频天线邻近区域更靠所述基体保持部侧的区域供给第二反应气体的第二反应气体供给部。

高频电磁场的强度随着远离高频天线而急剧减少。例如，将1kW～数kW的高频电力接通到高频天线时，所生成的等离子体的大部分是在从高频天线的导体的表面至数mm～1cm的区域内由气体分解而获得的。在第二发明的等离子体处理装置中，因为将第一反应气体供给到高频天线邻域，所以使用的第一反应气体的大部分被分解成等离子体。

另一方面，第二反应气体被供给到比高频天线邻近区域更靠基体保持部侧的区域，因此由高频电场分解的情况被抑制。取而代之的是，第二反应气体通过与第一反应气体的等离子体的生成物、即H原子团反应而被分解，大量形成有助于膜的沉积的原子团。

在第一和第二发明的等离子体处理装置中，能够在所述高频天线和所述第二反应气体供给口之间的、且在所述第一反应气体供给口和所述第二反应气体供给口之间的位置，设置气体通过阻碍物。由此，第二反应气体靠近高频天线邻域的情况得到进一步抑制，由此，第二反应气体被来自高频天线的电场过度分解的情况得到进一步抑制。与此同时，高频天线邻域的第一反应气体的压力(密度)提高，由此能够提高由第一反应气体生成的等离子体的密度。就气体通过阻碍物而言，例如能够使用具有很多孔的板材或网。

在第一发明的等离子体处理装置中，能够成为所述气体通过阻碍物兼作电极的构成。即，通过在气体通过阻碍物与基体保持部之间施加偏压，可促进等离子体中的离子被入射到由基体保持部所保持的基体。另一方面，在比气体阻碍物更靠高频天线侧，在该气体阻碍物作用下，由第二反应气体的流入所导致的不期望的原子团、离子的生成得到抑制。

另外，在第一和第二发明的等离子体处理装置中，优选所述高频天线上使用平行排列有多个直线状导体的器件。由此，能够在高频天线的邻域形成均匀性的高的电磁场。

另外，在使用这样的直线状导体天线时，优选被供给至它们的高频电流，在最相邻的直线状导体天线之间以同相位且反方向地流通。由此，在远离高频天线时磁场被抵消，能够防止形成不必要的等离子体。

关于所述高频天线，优选使用用于流通所述第一反应气体的、由导电性的第一反应气体管构成的高频天线，关于所述第一反应气体供给口，优选使用在该第一反应气体管上所设置的孔。由此，能够以同一构件构成高频天线和第一反应气体管，能够使构造简单化。另外，在第二发明的等离子体处理装置中，如此以在第一反应气体管、即高频天线上所设的孔作为第一反应气体供给口，能够将第一反应气体恰当地供给到高频天线邻近区域。

使用第一和第二发明的等离子体处理装置制作硅薄膜时，优选从所述第二反应气体供给口供给硅烷。另外，制作含有硼作为杂质的p型半导体的硅薄膜时，优选从所述第二反应气体供给口供给硅烷和乙硼烷，制作含有磷作为杂质的n型半导体的硅薄膜时，优选从所述第二反应气体供给口供给硅烷和磷化氢(也称膦)。任何一种情况下，均优选从所述第一反应气体供给口供给氢。由此，在高频天线的邻域，氢气被充分分解成氢离子和电子，高密度的氢等离子体被生成。另外由于电子的加速、与H₂分子的碰撞而使大量的H原子团形成。然后，若氢等离子体扩散而到达第二反应气体供给口附近，则氢等离子体与第二反应气体接触，导致第二反应气体的分子被分解。具体来说，就是由于与扩散的H原子团发生如下的反应，导致形成大量的SiH₃原子团。

另外，由第一和第二反应气体生成的离子在由电压施加机构施加的电场作用下被适度加速，并入射到基体保持部所保持的基体的表面，促进附着在基体表面的原子团和原子的再排列。

根据第一发明的等离子体处理装置，使高频的电力集中于第一反应气体的分解，能够防止在远离高频天线的电极和基体保持部之间所供给的第二反应气体过度分解。与此同时，由于向电极和基体保持部之间施加偏压，使得处于电极和基体保持部之间的离子具有适度的能量而入射到由基体保持部保持的基体。因此，即使在低的基板温度下，也能够得到排列良好的结晶膜。另外，还能够防止过度分解的原子团和离子入射基体的表面，并且，在入射基体的离子发挥的离子辅助表面扩散的作用下，能够提高膜的特性。

根据第二发明的等离子体处理装置，第一反应气体被供给到高频天线邻近区域，因此能够提高由第一反应气体生成的等离子体的密度。另一方面，第二反应气体被供给到比高频天线邻近区域更靠基体保持部侧的区域，因此能够抑制其被来自高频天线的高频电磁场过度分解。

在第一和第二发明的等离子体处理装置中，通过使用上述气体通过阻碍物，能够进一步抑制第二反应气体接近高频天线的邻域，由此，能够更进一步抑制第二反应气体被来自高频天线的电磁场过度分解。并且，还能够提高高频天线邻域的第一反应气体的密度，由此能够提高由第一反应气体生成的等离子体的密度。

附图说明

图1是表示本发明的等离子体处理装置的第一实施例的横剖面图(a)和A-A’纵剖面图(b)。

图2是表示第一实施例的等离子体处理装置10的B-B’纵剖面图。

图3是表示第一实施例的等离子体处理装置10的C-C’纵剖面图。

图4是表示本发明的等离子体处理装置的第二实施例的纵剖面图(a)、D-D’横剖面图(b)和E-E’横剖面图(c)。

图5是表示本发明的等离子体处理装置的第三实施例的高频天线和第一反应气体供给口的纵剖面图。

图6是表示本发明的等离子体处理装置的第四实施例的横剖面图(a)和F-F’横剖面图(b)。

图7是表示第四实施例的等离子体处理装置10B的G-G’纵剖面图。

图8是表示本发明的等离子体处理装置的第五实施例的高频天线和第一反应气体供给口的横剖面图。

图9是表示图8所示的等离子体处理装置的变形例的横剖面图。

图10是表示图8所示的等离子体处理装置的另一变形例的横剖面图。

具体实施方式

使用图1～图10，说明本发明的等离子体处理装置的实施例。

实施例1

图1～图3表示第一实施例的等离子体处理装置10，其中图1(a)是横剖面图，图1(b)、图2和图3表示在互不相同的位置下的纵剖面图。

等离子体处理装置10具有如下：由真空容器构成的等离子体处理室11；在等离子体处理室11内以面对面方式立设的一对基体保持部12；在两个基体保持部12之间所设置的多个第一反应气体管13；在两个基体保持部12双方各自与第一反应气体管13之间所设置的多个第二反应气体管14。

基体保持部12经由等离子体处理室11的壁面接地。另外，在基体保持部12中，内置有用于加热所保持的基体S的加热器。

第一反应气体管13是用于向等离子体处理室11内供给第一反应气体的管，在其表面设有多个第一反应气体供给口(孔)13A。第一反应气体管13由直线状的管构成，多个第一反应气体管13互相平行地排列设置。第二反应气体管14是用于将第二气体供给到第二反应气体管14与基体保持部12之间的管，以朝向基体保持部12的方式(朝向第一反应气体管13的相反侧的方式)设有多个第二反应气体供给口(孔)14A。

第一反应气体管13为导体制，按照在等离子体处理室11内的排列顺序交替地、经由匹配器与第一高频电源151或第二高频电源152电连接。在此，若将第一反应气体管13之中的与第一高频电源连接的管作为导气管131、将与第二高频电源152连接的管作为导气管132(参照图2)，则导气管131在其上端部与第一高频电源151连接，相对于此，导气管132在其下端部与第二高频电源152连接。

导气管131和导气管132均贯通等离子体处理室11的上下壁。比等离子体处理室11的下壁更向下方突出的导气管131的端部由集气管131A连接，比等离子体处理室11的上壁更向上方突出的导气管132的端部由132A连接。导气管131和等离子体处理室11的上壁(第一高频电源151侧的壁)与导气管132和等离子体处理室11的下壁(第二高频电源152侧的壁)均被第一绝缘构件161绝缘。相对于此，导气管131与等离子体处理室11的下壁、导气管132与等离子体处理室11的上壁均被电连接。还有，图2中，黑圆圈17表示导气管131和导气管132与等离子体处理室11的壁电连接。等离子体处理室11的壁为导电性并接地，因此第一反应气体管13作为有高频电流流通的高频天线发挥作用。

第二反应气体管14为导体制，经由匹配器与交流偏压电源153电连接。另外，第二反应气体管14在其上端附近贯通等离子体处理室11的上壁。多个第二反应气体14，在比等离子体处理11的上壁更向上方突出的端部由集气管14B连接。介于第二反应气体管14与等离子体处理室11的上壁之间插入有第二绝缘构件162，介于第二反应气体管14与等离子体处理室11的下壁之间插入有第三绝缘体构件163。通过如此构成，多个第二反应气体管14作为向其与基体保持部12之间施加偏压的电极发挥作用。

如此，第一反应气体管13兼作高频天线，第二反应气体管14兼作电极，由此能够使装置的构成简单化。

关于本实施例的等离子体处理装置10的操作，以在基体S上制造硅薄膜为例进行说明。首先，使两个基体保持部12各自保持基体S。基体S均以沿着基体保持部12的表面的方式被保持，由此，两片基体S在不会发生挠曲下以竖立状态被配置在等离子体处理室11内。其次，在第一反应气体管13中流通氢气(第一反应气体)，由此从第一反应气体供给口13A向第一反应气体管13的邻域供给氢气。另外，在第二反应气体管14中流通硅烷气体(第二反应气体)，由此从第二反应气体供给口14A向第二反应气体管14和基体保持部12之间供给硅烷气体。

接着，从第一高频电源151和第二高频电源152向第一反应气体管13流通高频电流，并且由交流偏压电源153向第二反应气体管14与基体保持部12之间施加交流偏压。在供给到第一反应气体管13的高频电流作用下，在第一反应气体管13的邻域形成感应电场，由此，供给到第一反应气体管13的邻域的氢气的分子分离成离子和电子，从而生成氢等离子体。所生成的氢等离子体在等离子体处理室11内扩散，在多个并排的第二反应气体管14的管与管之间通过。然后，在第二反应气体管14与基体保持部12之间，氢原子团与硅烷气体的分子接触，生成SiH₃原子团。在此，硅烷气体被供给的位置远离第一反应气体管13，因此能够防止硅烷气体在由感应电磁场的变动所形成的电场作用下被过度分解。

如此生成的SiH₃原子团不会在等离子体处理室11内扩散，而到达基板并附着在该基板表面。并且，处于第二反应气体管14与基体保持部12之间的氢离子被适度的偏压电场加速，与基体S的表面碰撞。由此，附着在基体S的表面的SiH₃原子团和Si原子的再排列得到促进，原子缺陷少、品质高的硅薄膜被形成。

还有，在硅薄膜的成膜中，由内置于基体保持部12中的加热器加热基体S，由此促进硅原子的表面扩散，形成更均匀的膜。若没有对基板表面的离子照射，则需要提高基体温度，但通过将适当被加速的离子照射到基板表面，则能够降低原子和原子团的再排列所需要的温度，而使可利用的基板的选择范围变宽。

在本实施例的等离子体处理装置10中，第一反应气体被供给到第一反应气体管13的邻域，因此被高频天线形成的高电场和高磁场充分分解，由此生成更高密度的等离子体。相对于此，第二反应气体远离第一反应气体管13，被供给到第二反应气体管14与基体保持部12之间，因此不会被来自高频天线的高电场过度分解，通过与由第一反应气体生成的等离子体(实施例1中为氢等离子体)接触，能够得到期望的等离子体。

另外，将第二反应气体管14配置在第一反应气体管13与基体保持部12之间，因此在第一反应气体管13的邻域，第二反应气体被高电场分解的情况得到抑制，能够抑制发生二次反应的原子团的形成。

在本实施例中，从第一高频电源151和第二高频电源152供给电流时，优选使两者的相位一致。由此，在与第一高频电源151连接的导气管131、和与第二高频电源152连接的导气管132中会流通互为反方向的电流。因此，在远离第一反应气体管13的、硅烷气体被导入的区域，磁场被抵消，能够防止硅烷分子过度分解。

实施例2

使用图4，说明本发明的等离子体处理装置的第二实施例。在第二实施例的等离子体处理装置10A中，大致水平保持基体S的1个基体保持部12A被设于等离子体处理室11内。基体S被载置于基体保持部12A之上。第二反应气体管(电极)14按照与基体保持部12A的个数一致的方式仅设为一组。另外，第二反应气体管14上连接有直流偏压电源154。除这些点以外，第二实施例的等离子体处理装置10A具有与第一实施例的等离子体处理装置10同样的构成。另外，第二实施例的等离子体处理装置10A的操作也与第一实施例的等离子体处理装置10相同。

实施例3

使用图5，说明本发明的等离子体处理装置的第三实施例。在第三实施例的等离子体处理装置中，高频天线21与第一反应气体管22被独立设置。具体来说，高频天线21由上下方向延伸的直线状的导体的棒构成，且在等离子体处理室11内并行排列。在高频天线21上，按其排列顺序交替地、以使电流互为反方向流通的方式连接有第一高频电源151或第二高频电源152。第一反应气体管22分别设置在等离子体处理室11的上壁和下壁，其开放的端部被配置在等离子体处理室11内。第一反应气体管22配置在相邻的两个高频天线之间的位置。通过如此配置高频天线21和第一反应气体管22，第一反应气体被供给到高频天线21的邻域。

实施例4

使用图6和图7，说明本发明的等离子体处理装置的第四实施例。第四实施例的等离子体装置10B，在第一反应气体管13和第二反应气体管14之间设有气体通过阻碍物31，这一点与第一实施例的等离子体处理装置10不同。气体通过阻碍物31是在导电性的板材上大量设有孔311。气体通过阻碍物31与第二反应气体管14接触，从而与该第二反应气体管14电连接，由此气体通过阻碍物31作为电极发挥作用。气体通过阻碍物31与等离子体处理室11的壁被电绝缘。气体通过阻碍物31以外的构成与实施例1相同。

说明第四实施例的等离子体处理装置10B的操作。首先，使基体保持部12保持基体S。其次，从第一反应气体供给口13A将第一反应气体供给到第一反应气体管13的邻域，从第二反应气体供给口14A将第二反应气体供给到第二反应气体管14与基体保持部12之间。另外，从第一高频电源151和第二高频电源152向第一反应气体管13流通高频电流。由此，在第一反应气体管13的邻域，第一反应气体的分子被感应电场分解而生成等离子体。该等离子体通过气体通过阻碍物31而与第二反应气体的分子接触，由此，第二反应气体的分子分解而成为原子团。如此生成的第二反应气体的原子团到达基体S表面，由此有助于基体S表面的成膜。

另外，由交流偏压电源153向第二反应气体管14和气体通过阻碍物31与基体保持部12之间施加适度量级的交流偏压，由此，等离子体中的离子拥有适度的能量而被照射到基体S上。这一点与第一实施例相同。

在本实施例中，因为在第一反应气体供给口13A和第二反应气体供给口14A之间存在气体通过阻碍物31，所以第一反应气体和第二反应气体混合的情况得到抑制，特别是第二反应气体流入第一反应气体13侧而被过度分解的情况得到抑制。在此，为了进一步抑制第二反应气体流入第一反应气体管13侧，优选以如下方式调节第一反应气体和第二反应气体的供给量：使比气体通过阻碍物31更靠第一反应气体管13侧的第一反应气体的压力，高于比气体通过阻碍物31更靠第二反应气体管14侧的第二反应气体的压力。

图8～图10表示使用了气体通过阻碍物31的等离子体处理装置的其他实施例。

图8所示的等离子体处理装置10C，在第二实施例的装置10A的第一反应气体供给口13A和第二反应气体供给口14A之间设有导电性的气体通过阻碍物31。在该例中，气体通过阻碍物31与第二反应气体管14电连接。因此，气体通过阻碍物31也作为用于向其与基体保持部12A之间施加偏压的电极发挥作用。

图9所示的等离子体处理装置10D，在第二实施例的装置10A的第一反应气体供给口13A和第二反应气体供给口14A之间设有气体通过阻碍物31A，但气体通过阻碍物31A与第二反应气体管14没有被电连接，这一点与图8所示的装置10C不同。因此，作为施加偏压的电极的功能仅由第二反应气体管14承担。

图10所示的等离子体处理装置10E，以第二反应气体管32贯通等离子体处理室11的侧壁的方式被设置，这一点与第二实施方式不同。第二反应气体管32的等离子体处理室11内的端部被开放，且形成第二反应气体供给口32A。另外，在第一反应气体供给口13A和第二反应气体供给口32A之间设有导电性的气体通过阻碍物31B。在该实施例中，不是第二反应气体管32，而是气体通过阻碍物31B与交流偏压电源153连接。

图8～图10所示的等离子体处理装置的操作，除了施加偏压的电极和导入第二反应气体的位置以外，均与第二实施例的等离子体处理装置10A相同。

符号说明

10、10A、10B、10C、10D、10E…等离子体处理装置

11…等离子体处理室

12…基体保持部

13…第一反应气体管(高频天线)

131…与第一高频电源连接的第一反应气体管

132…与第二高频电源连接的第一反应气体管

13A…第一反应气体供给口(孔)

14…第二反应气体管(电极)

14A…第二反应气体供给口(孔)

151…第一高频电源

152…第二高频电源

153…交流偏压电源

154…直流偏压电源

161…第一绝缘构件

162…第二绝缘构件

163…第三绝缘构件

21…高频天线

22…第一反应气体管

31、31A、31B…气体通过阻碍物

311…设于气体通过阻碍物上的孔

32…第二反应气体管

32A…第二反应气体管32的第二反应气体供给口

Claims

1.一种等离子体处理装置，其特征在于，具有：

a)等离子体处理室；

b)在所述等离子体处理室内所设置的基体保持部；

g)向所述电极和所述基体保持部之间供给第二反应气体的第二反应气体供给口。

2.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于，

所述电极通过将用于流通所述第二反应气体的导电性的第二反应气体管排列多个而构成，所述第二反应气体供给口是设于该第二反应气体管上的孔。

3.根据权利要求1或2所述的等离子体处理装置，其特征在于，

在所述高频天线与所述第二反应气体供给口之间的、且在所述第一反应气体供给口与所述第二反应气体供给口之间，具有气体通过阻碍物。

4.根据权利要求3所述的等离子体处理装置，其特征在于，

所述气体通过阻碍物兼作所述电极。

5.一种等离子体处理装置，其特征在于，具有：

a)等离子体处理室；

b)在所述等离子体处理室内所设置的基体保持部；

6.根据权利要求5所述的等离子体处理装置，其特征在于，

在所述高频天线与所述第二反应气体供给口之间的、且在所述第一反应气体供给口与所述第二反应气体供给口之间的位置，具有气体通过阻碍物。

7.根据权利要求3、4、6中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于，

所述气体通过阻碍物是具有多个孔的板材。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于，

所述高频天线由用于流通所述第一反应气体的导电性的第一反应气体管构成，所述第一反应气体供给口是设于该第一反应气体管上的孔。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于，

所述高频天线是通过将多个直线状导体平行排列而形成的器件。

10.根据权利要求9所述的等离子体处理装置，其特征在于，

供给所述直线状导体天线的高频电流，在最相邻的直线状导体天线之间以同相位且反方向地流通。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于，

从所述第一反应气体供给口供给氢，从所述第二反应气体供给口供给硅烷、或硅烷和乙硼烷、或硅烷和磷化氢。