(57)【要約】【課題】基板上全体に均一な膜厚および膜質を有する薄膜を形成させることができる真空処理装置を提供する。【解決手段】電源部から高周波電力が給電点に供給され、対向電極に設置した基板との間にプラズマを形成する複数の放電電極３ａ〜３ｈを備え、前記放電電極３ａ〜３ｈのうち、ガス流量の調整を必要とする放電電極３ａ，３ｈは、第１の原料ガス配管１６ａを介して、原料ガスの流量を調整する第１の流量制御器ＭＦＣ１を備えた第１のガス供給系Ｇ１に接続され、その他の放電電極３ｂ〜３ｇは、第２の原料ガス配管１６ｂを介して、原料ガスの流量を調整する第２の流量制御器ＭＦＣ２を備えた第２のガス供給系Ｇ２に接続されている。【選択図】図３
2010135694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に配列されて、原料ガスを吹き出す複数の放電電極を備え、
前記複数の放電電極は、電源部から高周波電力が供給される給電点をそれぞれ備え、対向電極に設置した基板との間にプラズマを形成するとともに、
前記放電電極のうち、少なくとも１つの放電電極は、他の放電電極よりも原料ガスを吹き出す流量が増加または減少させられていることを特徴とする真空処理装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つの放電電極は、第１の原料ガス配管を介して、原料ガスの流量を調整する第１の流量制御器を備えた第１のガス供給系に接続され、前記他の放電電極は、第２の原料ガス配管を介して、原料ガスの流量を調整する第２の流量制御器を備えた第２のガス供給系に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の真空処理装置。
【請求項３】
前記第１の原料ガス配管および前記第２の原料ガス配管の途中に、流量調整バルブがそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項２に記載の真空処理装置。
【請求項４】
前記複数の放電電極は、原料ガス配管を介してガス供給系に接続され、前記原料ガス配管の途中に、原料ガスの流量を調整する流量制御器がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１に記載の真空処理装置。
【請求項５】
前記複数の放電電極は、原料ガス配管を介して、原料ガスの流量を調整する流量制御器を備えたガス供給系に接続され、前記原料ガス配管の途中に、流量調整バルブがそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１に記載の真空処理装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つの放電電極は、配列方向において最も外側に位置する放電電極であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに一項に記載の真空処理装置。
【請求項７】
前記複数の放電電極は、複数の縦電極を略平行に並べ、前記複数の縦電極の両端を並列接続して構成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の真空処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空処理装置に関し、特にプラズマを用いて基板に処理を行う真空処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、大面積（例えば、１ｍ２以上の大きさ）を有する基板に対して、シリコン等の物質を製膜するのにプラズマ化学蒸着（Plasma enhanced Chemical Vapor Deposition：PCVD）法を用いたプラズマＣＶＤ装置が使用されている。このプラズマＣＶＤ装置は、例えば、アモルファス太陽電池や微結晶太陽電池や液晶ディスプレイ用ＴＦＴ（Thin Film Transistor）等に用いられる非晶質シリコン、微結晶シリコン、窒化シリコン等からなる膜の製膜処理等に使用されていて、フッ素や塩素系ガスを用いたエッチングによるチャンバ内壁や放電電極等に付着した膜をクリーニング（セルフクリーニング）する機能を保有するものもある。
【０００３】
上述のプラズマＣＶＤ装置の放電電極としては、棒状の縦電極を略平行に並べた放電電極が用いられるものがある。このような放電電極は超高周波数（３０ＭＨｚから３００ＭＨｚ）の電源を用いて、大面積を有する基板に対してより均一に、より高速に製膜を行う場合に適している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００８−２０５０８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示された放電電極は、その配列方向の寸法が、製膜室内で処理（製造）し得る（すなわち、対向電極の保持手段が保持し得る）基板の最大寸法と同程度のサイズとされている。基板サイズの大型化にともない、特許文献１に開示された放電電極は、棒状の縦電極方向に位相変調を行うことで、プラズマ電位の均一化を図り、膜厚分布の均一化手段を保有している。また、基板面に略平行で棒状の縦電極方向に直交する横方向においては、放電電極を複数に分割して複数の放電電極への供給電力を調整することでプラズマ電位の均一化を図り、膜厚分布の均一化をすることができる。
しかしながら、複数の放電電極のうち、その配列方向において最も外側に位置する放電電極においては、プラズマ電位や原料ガスの流れ分布において製膜室容器との干渉を無くすことが難しく、プラズマ電位の均一化を図り、膜厚分布の均一化と向き合う基板の両側端部における膜厚および膜質が、基板の中央部（両側端部を除く部分）における膜厚および膜質と異なってしまうことがある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、基板上全体に均一な膜厚および膜質を有する薄膜を形成させることができる真空処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係る真空処理装置は、一方向に配列されて、原料ガスを吹き出す複数の放電電極を備え、前記複数の放電電極は、電源部から高周波電力が供給される給電点をそれぞれ備え、対向電極に設置した基板との間にプラズマを形成するとともに、前記放電電極のうち、少なくとも１つの放電電極は、他の放電電極よりも原料ガスを吹き出す流量が増加または減少させられている。
【０００７】
本発明に係る真空処理装置によれば、放電電極のうち、ガス流量の調整を必要とする少なくとも１つの放電電極は、基板の一部領域における製膜条件（原料ガスの流量、原料ガスと排気の局所濃度分布等）が、基板の中央部などの多くの部分の領域における製膜条件に近づくよう、放出される原料ガスの流量が調整されるようになっている。
これにより、基板の一部領域における製膜条件（原料ガスの流量、原料ガスと排気の局所濃度分布等）を、基板の中央部などの多くの部分の領域における製膜条件に近づけることができて、基板上全体に均一な膜厚および膜質を有する薄膜を形成させることができる。
【０００８】
上記真空処理装置において、前記少なくとも１つの放電電極は、第１の原料ガス配管を介して、原料ガスの流量を調整する第１の流量制御器を備えた第１のガス供給系に接続され、前記他の放電電極は、第２の原料ガス配管を介して、原料ガスの流量を調整する第２の流量制御器を備えた第２のガス供給系に接続されているとさらに好適である。
【０００９】
このような真空処理装置によれば、放電電極のうち、ガス流量の調整を必要とする放電電極は、第１の流量制御器を備えた第１のガス供給系に接続され、その他の放電電極は、第２の流量制御器を備えた第２のガス供給系に接続されている。そして、放電電極のうち、ガス流量の調整を必要とする放電電極のそれぞれから放出される原料ガスの流量を、その他の放電電極のそれぞれから放出される原料ガスの流量よりも多くまたは少なくなるように（例えば、２倍となるように）、第１の流量制御器および第２の流量制御器をそれぞれ調整することにより、基板の一部領域における製膜条件（原料ガスの流量、原料ガスと排気の局所濃度分布等）を、基板の中央部などの多くの部分の領域における製膜条件に近づけることができて、基板上全体に均一な膜厚および膜質を有する薄膜を形成させることができる。
【００１０】
上記真空処理装置において、前記第１の原料ガス配管および前記第２の原料ガス配管の途中に、流量調整バルブがそれぞれ設けられているとさらに好適である。
【００１１】
このような真空処理装置によれば、放電電極のそれぞれから放出される原料ガスの流量が、対応する流量調整バルブによって個別に調整されることとなるので、特定の放電電極のガス流量を直接に調整することができ、基板上全体に均一な膜厚および膜質を有する薄膜を形成させることができる。
【００１２】
上記真空処理装置において、前記複数の放電電極は、原料ガス配管を介してガス供給系に接続され、前記原料ガス配管の途中に、原料ガスの流量を調整する流量制御器がそれぞれ設けられているとさらに好適である。
【００１３】
このような真空処理装置によれば、放電電極のそれぞれから放出される原料ガスの流量が、対応する流量制御器によって個別に独立して調整されることとなるので、特定の放電電極のガス流量を独立に調整し，基板上全体により均一な膜厚および膜質を有する薄膜を形成させることができる。
【００１４】
上記真空処理装置において、前記複数の放電電極は、原料ガス配管を介して、原料ガスの流量を調整する流量制御器を備えたガス供給系に接続され、前記原料ガス配管の途中に、流量調整バルブがそれぞれ設けられているとさらに好適である。
【００１５】
このような真空処理装置によれば、放電電極のそれぞれから放出される原料ガスの流量の調整範囲を拡大でき、対応する流量制御器および流量調整バルブによって個別に独立に調整されることとなるので、特定の放電電極のガス流量を調整し，基板上全体にさらに均一な膜厚および膜質を有する半導体薄膜を形成させることができる。
【００１６】
上記真空処理装置において、前記少なくとも１つの放電電極は、配列方向において最も外側に位置する放電電極であるとさらに好適である。
【００１７】
このような真空処理装置によれば、放電電極のうち、その配列方向において最も外側に位置する放電電極のそれぞれから放出される原料ガスの流量を、これら放電電極間に位置するその他の放電電極のそれぞれから放出される原料ガスの流量よりも多くなるように（例えば、２倍となるように）、または少なくなるように（例えば、０．８倍となるように）調整することにより、基板の両側端部における境界条件（原料ガスの流量、原料ガスの分布、相互インダクタンス等）を、基板の中央部における境界条件に近づけることができて、基板上全体に均一な膜厚および膜質を有する薄膜を形成させることができる。
【００１８】
上記真空処理装置において、前記複数の放電電極は、複数の縦電極を略平行に並べ、前記複数の縦電極の両端を並列接続して構成されているとさらに好適である。
【００１９】
このような真空処理装置によれば、縦方向にプラズマの放電の均一化が容易な縦電極を並列接続して、放電電極のプラズマの放電分布の均一化がはかれるところに、放電電極のそれぞれから放出される原料ガスの流量を適正な流量にすることができるので、基板上全体に均一な膜厚および膜質を有する薄膜を形成させることができる。さらに、放電電極は複数により構成されて原料ガスの流量を適正化できるので、１ｍ２を越える大面積基板への均一な膜厚および膜質を有する薄膜を形成させることに特に好適である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る真空処理装置によれば、基板上全体に均一な膜厚および膜質を有する薄膜を形成させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
〔第１実施形態〕
以下、本発明に係る薄膜製造装置の第１実施形態について、図１から図３を参照して説明する。
図１は本実施形態に係る薄膜製造装置の構成を示す概略図であり、薄膜製造装置の側方から見た図である。
【００２２】
本実施形態においては、本発明を製膜条件として製膜圧力が高く、電極基板間の放電距離が狭い高圧狭ギャップ条件により、アモルファス太陽電池や微結晶太陽電池や液晶ディスプレイ用ＴＦＴ（Thin Film Transistor）等に用いられる非晶質シリコン、微結晶シリコン、窒化シリコン等からなる膜の高速製膜処理を行うことが可能な薄膜製造装置に適用して説明する。
【００２３】
図１に示すように、薄膜製造装置（真空処理装置）１には、真空容器である製膜室６と、導電性の板である対向電極２と、対向電極２の温度分布を均一化する均熱板５と、均熱板５および対向電極２を保持する均熱板保持機構１１と、対向電極２との間にプラズマを発生させる放電電極３と、膜が形成される範囲を制限する防着板４と、防着板４を支持する支持部７と、高周波電力を放電電極３に供給する同軸給電部１２ａａ〜１２ｈａ，１２ａｂ〜１２ｈｂおよび整合器１３ａａ〜１３ｈａ，１３ａｂ〜１３ｈｂと、製膜室６内の気体を排気する高真空排気部３１および低真空排気部３５と、製膜室６を保持する台３７と、が設けられている。
なお、本図において、ガス供給に関する構成は省略している。
【００２４】
製膜室６は真空容器であり、その内部で基板８に微結晶シリコンｉ層など製膜するものである。製膜室６は台３７上に角度αだけ傾けて保持される。傾きの角度αはｚ方向（鉛直方向）に対して７°から１２°までの範囲内の所定角度である。
製膜室６を傾けて保持することで、対向電極２における基板８における製膜処理面の法線が、ｘ方向に対して角度αだけ上（ｚ方向）に向く。このように基板８を垂直から僅かに傾けることは、装置の設置スペースの増加を抑えながら基板８の自重を利用して少ない手間で基板８を保持することができ、更に基板８と対向電極２の密着性を向上させて基板８の温度分布と電位分布とを均一化することができて好ましい。
【００２５】
対向電極２は、基板８を保持可能な保持手段（図示せず）を有する非磁性材料の導電性の板である。セルフクリーニングを行う場合は耐フッ素ラジカル性を備えることが好ましく、ニッケル合金やアルミやアルミ合金の板を使用することが望ましい。
対向電極２は、放電電極３に対向する電極（例えば、接地側電極）となる。対向電極２は、一方の面が均熱板５の表面と密接し、製膜時に他方の面が基板８の表面と密接する。
【００２６】
均熱板５は、内部に温度制御された熱媒体を循環したり、または温度制御されたヒーターを組み込んだりすることで、自身の温度を制御して、全体が概ね均一な温度を有し、接触している対向電極２の温度を目標温度で均一化する機能を有する。
上述の熱媒体は非導電性媒体であり、水素やヘリウムなどの高熱伝導性ガス、フッ素系不活性液体、不活性オイル、及び純水等が熱媒体として使用できる。中でも１５０℃から２５０℃の範囲でも圧力が上がらずに制御が容易であることから、フッ素系不活性液体（例えば、商品名：ガルデン、Ｆ０５など）の使用が好適である。
【００２７】
均熱板保持機構１１は、均熱板５及び対向電極２を製膜室６の側面（図１の右側の側面）に対して略平行となるように保持するとともに、均熱板５、対向電極２および基板８を、放電電極３に接近離間可能に保持するものである。
均熱板保持機構１１は、製膜時に均熱板５等を放電電極３に接近させて、基板８を放電電極３から、例えば、３ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内に位置させることができる。微結晶シリコンｉ層を製膜する場合は、基板８の表面との距離ｄを、３ｍｍ〜１０ｍｍにすることが好ましい。３ｍｍより小さい場合、大型基板に対応する製膜室内の各構成機器精度から距離ｄを一定に保つことが難しくなるとともに、近過ぎて放電が不安定になる恐れがある。１０ｍｍより大きい場合、十分な製膜速度（１ｎｍ／ｓ以上）を得難くなるとともに、プラズマの均一性が低下しイオン衝撃により膜質が低下する。
【００２８】
防着板４は、接地されプラズマの広がる範囲を抑えることにより、膜が製膜される範囲を制限するものである。本実施形態の場合、図１に示すように、製膜室６の内側における防着板４の後ろ側（基板８と反対の側）の壁に膜が製膜されないようにしている。
【００２９】
支持部７は、製膜室６の側面（図１における左側の側面）から内側へ垂直に延びている部材である。支持部７は防着板４と結合され、放電電極３における対向電極２と反対側の空間を覆うように防着板４を保持している。それと共に、支持部７は放電電極３と絶縁的に結合され、放電電極３を製膜室６の側面（図１における左側の側面）に対して略平行に保持している。
【００３０】
高真空排気部３１は、粗引き排気された製膜室６内の気体をさらに排気して、製膜室６内を高真空とする高真空排気用の真空ポンプである。弁３２は、高真空排気部３１と製膜室６との経路を開閉する弁である。
低真空排気部３５は、初めに製膜室６内の気体を排気して、製膜室６内を低真空とする粗引き排気用の真空ポンプである。弁３４は、低真空排気部３５と製膜室６との経路を開閉する。製膜時における製膜排出ガスも低真空排気部２７から排気される。後述する放電電極３ａ〜３ｈから略均一に吹き出した原料ガスは、放電電極３と基板８の間でプラズマにより分解されて基板８上に製膜されるとともに、製膜に利用されなかった原料ガスは、放電電極８の複数の縦電極間の隙間から防着板８側へと排気され、防着板８に複数の排気孔を設けることで、放電電極３の周囲から不要な排気ガスを速やかに取り除くことが好ましい。また、弁３４は、低真空排気部３５と製膜室６との経路を開閉する。
【００３１】
台３７は、上面に配置された保持部３６を介して製膜室６を保持するものである。台３７の内部には低真空排気部３５が配置される領域が形成されている。低真空排気部２７は必ずしも台３７の内部にある必要は無く、機側に設けてもよく、さらに排気口は高真空排気部３１と同様に製膜室６の上部から排気してもよい。
【００３２】
図２は図１の薄膜製造装置の構成の一部を示す部分斜視図である。図３は図１および図２に示す複数の放電電極に対する原料ガスの供給を説明する概略図である。
本実施形態においては、１つの製膜室６について、例えば、８個の放電電極３を備えた薄膜製造装置１に適用して説明するが、放電電極３の数は基板面積に応じて８個よりも多くてもよいし、少なくてもよく、特に限定するものではない。
放電電極数は、真空中およびプラズマ生成時の高周波波長による定在波の影響をなくすよう各放電電極の幅を決めることが好ましく、複数の放電電極を並べて設置した状態で基板８の幅よりも大きくなるように配置することがプラズマの均一化に好ましい。
【００３３】
図２および図３（ａ）に示すように、製膜室６には、８個の放電電極３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ（以下、放電電極３ａ〜３ｈと表記する。）が備えられている。放電電極３ａ〜３ｈは、互いに略平行にＺ軸方向（鉛直方向）からα傾斜させた方向へ伸びる上下に配した２本の横電極と、この横電極の間に互いに略平行にＹ方向へ伸びる複数本（本実施形態では６本）の棒状または板状の縦電極とを組み合わせて構成されたものである。
放電電極３ａの給電点（端部）５３ａ側には、整合器１３ａａと、高周波給電伝送路１４ａａと、同軸給電部１２ａａと、熱媒体供給管１５ａａとが設けられている。また、給電点（端部）５４側（５４ａ）には、整合器１３ａｂと、高周波給電伝送路１４ａｂと、同軸給電部１２ａｂと、熱媒体供給管１５ａｂとが設けられている。
一方、放電電極３ａの背面（防着板４と対向する側の面）中央部には、第１のガス供給系Ｇ１（図３（ａ）参照）の下流側の端部に設けられた第１のガスヘッダ５８と連通する第１の原料ガス配管１６ａが接続されている。
【００３４】
同様に、放電電極３ｂ〜３ｇのそれぞれに対して、給電点５３ｂ〜５３ｇ側には、整合器１３ｂａ〜１３ｇａと、高周波給電伝送路１４ｂａ〜１４ｇａと、同軸給電部１２ｂａ〜１２ｇａと、熱媒体供給管１５ｂａ〜１５ｇａとがそれぞれ設けられている。また、給電点５４ｂ〜５４ｇ側には、整合器１３ｂｂ〜１３ｇｂと、高周波給電伝送路１４ｂｂ〜１４ｇｂと、同軸給電部１２ｂｂ〜１２ｇｂと、熱媒体供給管１５ｂｂ〜１５ｇｂとがそれぞれ設けられている。
一方、放電電極３ｂ〜３ｇの背面（防着板４と対向する側の面）中央部にはそれぞれ、第２のガス供給系Ｇ２（図３（ａ）参照）の下流側の端部に設けられた第２のガスヘッダ５９と連通する複数の第２の原料ガス配管１６ｂが接続されている。
【００３５】
そして、放電電極３ｈの給電点（端部）５３ｈ側には、整合器１３ｈａと、高周波給電伝送路１４ｈａと、同軸給電部１２ｈａと、熱媒体供給管１５ｈａとが設けられている。また、給電点（端部）５４ｈ側には、整合器１３ｈｂと、高周波給電伝送路１４ｈｂと、同軸給電部１２ｈｂと、熱媒体供給管１５ｈｂとが設けられている。
一方、放電電極３ｈの背面（防着板４と対向する側の面）中央部には、第１のガス供給系Ｇ１（図３（ａ）参照）の下流側の端部に設けられた第１のガスヘッダ５８と連通する第１の原料ガス配管１６ａが接続されている。
なお、図２においては、図を見やすくするために整合器１３ａａ，１３ｈａ，１３ａｂのみを表示し、他の整合器の表示を省略している。
【００３６】
図３（ａ）に示すように、原料ガス配管１６ａ（図３（ａ）では２本），１６ｂ（図３（ａ）では６本）を介して放電電極３ａ〜３ｈの内部に導かれた原料ガスは、放電電極３ａ〜３ｈの長手方向（図３（ａ）において上下方向）に沿って放電電極３ａ〜３ｈの内部に形成された第１の流路６０を通って上部ガスヘッダ６１（図３（ｂ）参照）または下部ガスヘッダ（図示せず）に導かれ、上部ガスヘッダ６１と下部ガスヘッダとを連通して、Ｙ方向へ伸びる複数本（本実施形態では６本）の棒状または板状の縦電極内部へ導入する複数本（本実施形態では６本）の第２の流路６２に供給された後、複数の縦電極に設けた多数の吹き出し孔（図示せず）から対向電極２の側（図２において右側）に向かって略均一に放出（噴出）されるようになっている。複数の縦電極は、長尺は形状をしているが、棒状または板状に限定されるものではなく、例えば、断面が基板８側に凹となったコの字状のものも例示できる。
また、図３（ａ）に示すように、第１のガス供給系Ｇ１の途中には、第１のガス供給系Ｇ１を流れる原料ガスの流量を調整するＭＦＣ１（マスフローコントローラ：流量制御器）が接続されており、第２のガス供給系Ｇ２の途中には、第２のガス供給系Ｇ２を流れる原料ガスの流量を調整するＭＦＣ２（マスフローコントローラ：流量制御器）が接続されている。
【００３７】
基板８のサイズが１ｍ２よりも大型化してくることにともない、高周波給電伝送路１４ａａ〜１４ｈａや１４ａｂ〜１４ｈｂと、同軸給電部１２ａａ〜１２ｈａや１２ａｂ〜１２ｈｂと、放電電極３ａ〜３ｈには、供給する高周波波長によりプラズマ電位分布が発生する。このため、縦電極方向に位相変調の調整制御を行うことで、プラズマ電位の時間的な均一化をはかり、膜厚分布の均一化の調整を行う。また、基板面に略平行で棒状の縦電極方向に直交する横方向（Ｙ方向）においては、放電電極を複数に分割して、複数の放電電極３ａ〜３ｈへの供給高周波電力量を調整することでプラズマ状態の均一化をはかり、膜厚分布の均一化の調整を行う。
【００３８】
ここで、本実施形態において、放電電極の配列方向の最も外側に位置する放電電極３ａ，３ｈは、それぞれの片側の横方向（Ｙ方向）に放電電極３ｂ，３ｇが存在するが、反対側の片側の横方向（Ｙ方向）には放電電極が存在せずに、防着板４や製膜室６の容器壁面が存在していて、他の放電電極３ｂ〜３ｇとは、電極周囲の電位分布やガス流れなどの条件が違っている。
また、高い膜品質を保ちながら製膜速度を高速化するために、供給する高周波が４０ＭＨｚから１００ＭＨｚの高高周波を使用したり、基板８のサイズが１ｍ２よりも大型化してくるとともに、放電電極の配列方向の最も外側に位置する放電電極の電極周囲の電位分布やガス流れなどの条件が違ってくる。
この電位や原料ガスや排気ガスの流れ分布において、防着板４や製膜室６の容器壁面との干渉を少なくするために、放電電極の配列方向の最も外側に位置する放電電極３ａ，３ｈ原料ガスの流量を増加、または減少させることで、特に、放電電極３ａ，３ｈ付近のガスの濃度分布を少なくできる。このため、基板８の両側端部における膜厚および膜質が、基板８の中央部（両側端部を除く部分）における膜厚および膜質とほぼ同等になり均一化する。
【００３９】
さて、本実施形態においては、放電電極３ａ，３ｈのそれぞれから放出される原料ガスの流量が、放電電極３ｂ〜３ｇのそれぞれから放出される原料ガスの流量の、０．８倍から３倍が適当である。０．８倍より小さいと、ガス濃度は基板８の中央部付近から拡散されてくるものを含めても原料ガス量が少なくなり不足する。３倍より大きいと、放電電極３ａ，３ｈから吹き出す原料ガス量が、放電電極３ｂ〜３ｇから吹き出す原料ガス流量より多くなるために、各放電電極の間に原料ガス流量の大きな分布が発生して、製膜条件が異なってしまうためである。
実際には、放電電極３ａ，３ｈのそれぞれから放出される原料ガスの流量と、放電電極３ｂ〜３ｇのそれぞれから放出される原料ガスの流量との比を変化させながら、製膜結果の膜厚分布や膜質分布と比較対照しながら、適切となるよう調整する。放電電極３ａ，３ｈに対向する位置の基板に形成された膜厚が薄い場合や結晶化率が高い場合は、原料ガス流量を増加させることが有効である。
例えば、２倍となるように（すなわち、第１のガス供給系Ｇ１を流れる原料ガスの流量と、第２のガス供給系Ｇ２を流れる原料ガスの流量との比が、４：６になるように）、ＭＦＣ１およびＭＦＣ２が、図示しない制御器によってそれぞれ調整されるようになっている。
【００４０】
本実施形態に係る薄膜製造装置１によれば、放電電極３ａ〜３ｈのうち、その配列方向において最も外側に位置する放電電極３ａ，３ｈは、ＭＦＣ１を備えた第１のガス供給系Ｇ１に接続され、放電電極３ａと放電電極３ｈとの間に位置する放電電極３ｂ〜３ｇは、ＭＦＣ２を備えた第２のガス供給系Ｇ２に接続されており、かつ、放電電極３ａ，３ｈのそれぞれから放出される原料ガスの流量が、放電電極３ｂ〜３ｇのそれぞれから放出される原料ガスの流量よりも多くなるように（例えば、２倍となるように）、ＭＦＣ１およびＭＦＣ２がそれぞれ調整されることとなる。  これにより、基板８の両側端部における製膜条件（原料ガスの流量、原料ガスと排気ガスの局所的な濃度分布等）を、基板８の中央部などの多くの部分の領域における製膜条件に近づけることができて、基板８上全体に均一な膜厚および膜質を有する薄膜を形成させることができる。
なお、真空処理装置の一例としては、上記プラズマＣＶＤ装置のほかに、例えば、ドライエッチング装置、プラズマ表面改質装置等が挙げられる。
【００４１】
〔第２実施形態〕
本発明に係る薄膜製造装置の第２実施形態について、図４を参照して説明する。
図４は本実施形態に係る薄膜製造装置の複数の放電電極に対する原料ガスの供給を説明する概略図であって、図３（ａ）と同様の図である。
本実施形態に係る薄膜製造装置７１は、原料ガス配管１６ａ，１６ｂ、第１のガスヘッダ５８、第２のガスヘッダ５９、ＭＦＣ１、ＭＦＣ２、第１のガス供給系Ｇ１、および第２のガス供給系Ｇ２の代わりに、原料ガス配管７２〜７９、ＭＦＣ１〜ＭＦＣ８、およびガス供給系Ｇを備えているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【００４２】
放電電極３ａ〜３ｈの背面（防着板４と対向する側の面）中央部にはそれぞれ、ガス供給系Ｇと連通する原料ガス配管７２〜７９が接続されており、各原料ガス配管７２〜７９の途中には、各原料ガス配管７２〜７９を流れる原料ガスの流量を調整するＭＦＣ１〜ＭＦＣ８が接続されている。
【００４３】
本実施形態に係る薄膜製造装置７１によれば、放電電極３ｈはＭＦＣ１を備えた原料ガス配管７２に接続され、放電電極３ｇはＭＦＣ２を備えた原料ガス配管７３に接続され、放電電極３ｆはＭＦＣ３を備えた原料ガス配管７４に接続され、放電電極３ｅはＭＦＣ４を備えた原料ガス配管７５に接続され、放電電極３ｄはＭＦＣ５を備えた原料ガス配管７６に接続され、放電電極３ｃはＭＦＣ６を備えた原料ガス配管７７に接続され、放電電極３ｂはＭＦＣ７を備えた原料ガス配管７８に接続され、放電電極３ａはＭＦＣ８を備えた原料ガス配管７９に接続されており、かつ、放電電極３ａ〜３ｈのそれぞれから放出される原料ガスの流量が、ＭＦＣ１〜ＭＦＣ８によって個別に独立して適切に調整されることとなる。
これにより、基板８の両側端部における製膜条件（原料ガスの流量、原料ガスと排気ガスの局所的な濃度分布等）を、基板８の中央部などの多くの部分の領域における製膜条件に近づけることができて、基板８上全体により均一な膜厚および膜質を有する薄膜を形成させることができる。
【００４４】
〔第３実施形態〕
本発明に係る薄膜製造装置の第３実施形態について、図５および図６を参照して説明する。
図５は本実施形態に係る薄膜製造装置の複数の放電電極に対する原料ガスの供給を説明する概略図であって、図３（ａ）および図４と同様の図、図６は図５に示す流量調整バルブの開閉機構を説明するための図であって、流量調整バルブの周辺部を側方から見た断面図である。
本実施形態に係る薄膜製造装置８１は、原料ガス配管７２〜７９およびＭＦＣ１〜ＭＦＣ８の代わりに、原料ガス配管８２〜８９、ガスヘッダ９０、流量調整バルブ９２〜９９、およびＭＦＣを備えているという点で上述した第２実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【００４５】
本実施形態において、放電電極３ａ〜３ｈの背面（防着板４と対向する側の面）中央部にはそれぞれ、ガス供給系Ｇの下流側の端部に設けられたガスヘッダ９０と連通する原料ガス配管８２〜８９が接続されており、原料ガス配管８２〜８９の途中にはそれぞれ、流量調整バルブ９２〜９９が接続されている。
【００４６】
流量調整バルブ９２〜９９は、１２０℃前後の耐熱性を有するシール部材（例えば、フッ素ゴム）を備えるとともに、クリーニングガスに対して耐食性を有する金属（例えば、ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１６、またはアルミ、アルミ合金）製のボディを備えたバルブである。
また、流量調整バルブ９２〜９９のそれぞれは、図６に示すように、製膜室６の壁面背面を構成する壁面６ａを真空シールのもと貫通するようにして取り付けられた回転導入機１０２〜１０９によりその開度が調整されるようになっており、回転導入機１０２〜１０９のそれぞれは、図示しない制御器によって制御される電動モータによりそれぞれ回転駆動されるようになっている。
回転導入機１０２〜１０９は、例えば、強力な磁石を用いた磁気結合型の回転導入機、または真空側と大気側とを溶接ベローズで完全に遮断したベローズ式の回転導入機であって、圧力が１０−８Ｐａ以下の超真空中に取り付けた機器の回転運動の導入にも用いることができる市販の回転導入機である。
【００４７】
流量調整バルブ９２〜９９のバルブハンドル９２ａ〜９９ａと、回転導入機１０２〜１０９の回転軸１０２ａ〜１０９ａとは、例えば、バルブハンドル９２ａ〜９９ａの先端部に設けられた凹部（図示せず）と、回転軸１０２ａ〜１０９ａの先端部に設けられた凸部（図示せず）とを嵌合させることにより、または市販のカップリング（図示せず）を介して結合されている。
また、図５に示すように、ガス供給系Ｇの途中には、ガス供給系Ｇを流れる原料ガスの流量を調整するＭＦＣ（マスフローコントローラ：流量制御器）が接続されていて、放電電極３ａ〜３ｈへ供給する総ガス流量を制御する。
【００４８】
本実施形態に係る薄膜製造装置８１によれば、放電電極３ｈは流量調整バルブ９２を備えた原料ガス配管８２に接続され、放電電極３ｇは流量調整バルブ９３を備えた原料ガス配管８３に接続され、放電電極３ｆは流量調整バルブ９４を備えた原料ガス配管８４に接続され、放電電極３ｅは流量調整バルブ９５を備えた原料ガス配管８５に接続され、放電電極３ｄは流量調整バルブ９６を備えた原料ガス配管８６に接続され、放電電極３ｃは流量調整バルブ９７を備えた原料ガス配管８７に接続され、放電電極３ｂは流量調整バルブ９８を備えた原料ガス配管８８に接続され、放電電極３ａは流量調整バルブ９９を備えた原料ガス配管８９に接続されており、かつ、放電電極３ａ〜３ｈのそれぞれから放出される原料ガスの流量の分配比が、流量調整バルブ９２〜９９によって製膜室６の外側から個別に調整されることとなる。すなわち、製膜した膜厚分布状況を観察しながら流量分配比を適切に調整することが可能となる。
これにより、基板８の両側端部における製膜条件（原料ガスの流量、原料ガスと排気ガスの局所的な濃度分布の分布等）を、基板８の中央部などの多くの部分の領域における製膜条件に近づけることができて、基板８上全体に均一な膜厚および膜質を有する薄膜を形成させることができる。
また、高価なＭＦＣが１つですみ、放電電極３ａ〜３ｈへ供給する総ガス流量を制御するので、製造費のコストダウンを図りながら、制御性を容易にすることができる。
【００４９】
〔第４実施形態〕
本発明に係る薄膜製造装置の第４実施形態について、図７を参照して説明する。
図７は本実施形態に係る薄膜製造装置の複数の放電電極に対する原料ガスの供給を説明する概略図であって、図３（ａ）、図４、および図５と同様の図である。
本実施形態に係る薄膜製造装置１１１は、原料ガス配管１６ａ，１６ｂの途中に、第３実施形態のところで説明した流量調整バルブ９２〜９９を備えているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【００５０】
本実施形態に係る薄膜製造装置１１１によれば、放電電極３ｈ，３ａは流量調整バルブ９２，９９を備えた第１の原料ガス配管１６ａに接続され、放電電極３ｇ〜３ｂは流量調整バルブ９３〜９８を備えた第２の原料ガス配管１６ｂにそれぞれ接続されており、かつ、放電電極３ａ〜３ｈのそれぞれから放出される原料ガスの流量の分配比が、流量調整バルブ９２〜９９によって個別により適切に製膜室６の外側から微調整されることとなる。
これにより、基板８の両側端部における製膜条件（原料ガスの流量、原料ガス排気ガスの局所的な濃度分布の分布等）を、基板８の中央部などの多くの部分の領域における製膜条件に近づけることができて、基板８上全体により均一な膜厚および膜質を有する薄膜を形成させることができる。
【００５１】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、適宜必要に応じて組合せ実施、変形実施、および変更実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る薄膜製造装置の構成を示す概略図であり、薄膜製造装置の側方から見た図である。
【図２】図１の薄膜製造装置の構成の一部を示す部分斜視図である。
【図３】（ａ）は図１および図２に示す複数の放電電極に対する原料ガスの供給を説明する概略図、（ｂ）は（ａ）の要部を拡大した図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る薄膜製造装置の複数の放電電極に対する原料ガスの供給を説明する概略図であって、図３（ａ）と同様の図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る薄膜製造装置の複数の放電電極に対する原料ガスの供給を説明する概略図であって、図３（ａ）および図４と同様の図である。
【図６】図５に示す流量調整バルブの開閉機構を説明するための図であって、流量調整バルブの周辺部を側方から見た断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係る薄膜製造装置の複数の放電電極に対する原料ガスの供給を説明する概略図であって、図３（ａ）、図４、および図５と同様の図である。
【符号の説明】
【００５３】
１        薄膜製造装置（真空処理装置）
２        対向電極
３        放電電極
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ  放電電極
８        基板
１６ａ    第１の原料ガス配管
１６ｂ    第２の原料ガス配管
５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ，５３ｅ，５３ｆ，５３ｇ，５３ｈ  給電点
５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ，５４ｅ，５４ｆ，５４ｇ，５４ｈ  給電点
７１      薄膜製造装置（真空処理装置）
７２，７３，７４，７５，７６，７７，７８，７９  原料ガス配管
８１      薄膜製造装置（真空処理装置）
８２，８３，８４，８５，８６，８７，８８，８９  原料ガス配管
９２，９３，９４，９５，９６，９７，９８，９９  流量調整バルブ
１１１    薄膜製造装置（真空処理装置）
Ｇ        ガス供給系
Ｇ１      第１のガス供給系
Ｇ２      第２のガス供給系
ＭＦＣ，ＭＦＣ１，ＭＦＣ２，ＭＦＣ３，ＭＦＣ４，ＭＦＣ５，ＭＦＣ６，ＭＦＣ７，ＭＦＣ８    流量制御器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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