(57)【要約】【課題】大型の基板に対しても均一にプラズマ処理を行うことが可能なプラズマ処理装置を提供する。【解決手段】本発明によれば、気密に構成された反応室と、反応室内にガスを導入するガス導入口と、反応室内に設けられた下部電極と、反応室内に設けられ、かつそれぞれが下部電極に対向するように配置された上部電極及びガス分散器と、反応室からガスを排出するガス排出口とを備え、上部電極は、複数の上部電極孔を有し、ガス分散器は、均一に分散配置された複数のガス分散孔を有し、ガス導入口は、ガス導入口から導入されたガスが、ガス分散孔及び上部電極孔をこの順序で又はこの逆の順序で通過して上部電極と下部電極の間の空間に供給され、上部電極と下部電極の間に印加される高周波電圧によってプラズマ化されるように配置され、ガス分散器は、上部電極よりも線膨張係数が小さいか又はヤング率が大きい材料で形成されていることを特徴とするプラズマ処理装置が提供される。【選択図】図１
2007327097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気密に構成された反応室と、反応室内にガスを導入するガス導入口と、反応室内に設けられた下部電極と、反応室内に設けられ、かつそれぞれが下部電極に対向するように配置された上部電極及びガス分散器と、反応室からガスを排出するガス排出口とを備え、
上部電極は、複数の上部電極孔を有し、ガス分散器は、均一に分散配置された複数のガス分散孔を有し、
ガス導入口は、ガス導入口から導入されたガスが、ガス分散孔及び上部電極孔をこの順序で又はこの逆の順序で通過して上部電極と下部電極の間の空間に供給されて上部電極と下部電極の間に印加される高周波電圧によってプラズマ化されるように配置され、
ガス分散器は、上部電極よりも線膨張係数が小さいか又はヤング率が大きい材料で形成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
上部電極は、ガス分散器と下部電極との間に配置され、
上部電極とガス分散器の間に空間が設けられる請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
上部電極孔は、均一に分散配置され、
上部電極孔の開口面積の合計は、ガス分散孔の開口面積の合計よりも大きい請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
上部電極は、ガス分散器と下部電極との間に配置され、
上部電極は、ガス分散器に支持される請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
ガス分散器は、上部電極と下部電極の間に配置される請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
上部電極は、ガス分散器に支持される請求項５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
上部電極は、ガス分散器と下部電極との間に配置され、
上部電極及びガス分散器は、上部電極と下部電極の間の距離及びガス分散器と下部電極の間の距離が、それぞれ、独立して調節可能であるように支持されている請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ処理装置に関し、特に、１ｍ×１ｍ以上の大型の基板に対しても均一にプラズマ処理を行うことが可能なプラズマ処理装置に関する。本明細書において、「プラズマ処理」とは、プラズマによる種々の処理を含み、例えば、プラズマＣＶＤ、プラズマエッチング及びプラズマアッシングなどを含む。従って、本発明のプラズマ処理装置の具体例は、プラズマＣＶＤ装置、プラズマエッチング装置、プラズマアッシング装置などである。
【背景技術】
【０００２】
まず、従来のプラズマ処理装置について説明する（例えば、特許文献１を参照。）。ここでは、平行平板型プラズマＣＶＤ装置を例にとって説明する。
【０００３】
１．プラズマＣＶＤ装置の構造
まず、図９を用いて、従来のプラズマＣＶＤ装置の構造について説明する。図９は、従来のプラズマＣＶＤ装置の構造を示す断面図である。
【０００４】
図９に示すように、プラズマＣＶＤ装置は、気密に構成された反応室５１と、反応室５１内に設けられ、基板を載置可能な下部電極５３と、下部電極５３に対向配置された上部電極５５と、上部電極５５と下部電極５３の間に高周波電圧を印加して、上部電極５５と下部電極５３の間のガスをプラズマ化する高周波電源５６とを有している。図９は、基板５７が下部電極５３上に載置された状態を示している。
【０００５】
下部電極５３は、内蔵ヒーターを備えており、基板５７の温度を調節することができる。上部電極５５は、均一に分散配置された複数の上部電極孔５５ａを有している。上部電極５５は、反応室５１に取り付けられた支持体５９によって支持されている。支持体５９は、ガス導入口６１と、ガス導入口６１に繋がったガス溜まり部６３とを有する。反応室５１は、ガス排出口６５を有する。ガス排出口６５は、反応室５１外に備えられた排気ポンプ（図示省略）に接続されている。
【０００６】
２．プラズマＣＶＤ装置の動作
次に、プラズマＣＶＤ装置の動作について説明する。
【０００７】
まず、外部から反応室５１内に基板５７を搬入し、下部電極５３上に載置する。
次に、下部電極５３の内蔵ヒーターによって基板５７を４００℃程度に加熱する。
次に、ガス排出口６５から反応室５１内部の排気を行いながら、ガス導入口６１からガス６７を導入する。導入されたガス６７は、一旦、ガス溜まり部６３に溜まり、上部電極５５の均一に分散配置された上部電極孔５５ａを通って、下部電極５３と上部電極５５の間に均一に供給される。このとき、高周波電源５６を用いて下部電極５３と上部電極５５の間に高周波電圧を印加することによって、下部電極５３と上部電極５５との間にガス６７からなるプラズマ６９を生成し、このプラズマ６９に基板５７を曝すことにより、基板５７上に所望の膜を形成する。
【特許文献１】特開２００５−３２８０２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のプラズマＣＶＤ装置では、プラズマ６９生成時の発熱によって上部電極５５が加熱されることによる上部電極５５の熱変形や、上部電極５５の自重による変形が生じることがある。
【０００９】
上部電極５５が変形すると、電極間距離が不均一になることによってプラズマ密度の不均一さが生じたり、上部電極孔５５ａの位置やサイズが変化し、それによって、下部電極５３と上部電極５５の間に供給されるガス６７や、ガス６７によって生成されるプラズマ６９の濃度分布に場所依存が生じたりする。その結果、基板６７上に得られる膜の膜厚の均一性や膜質の均質性が悪くなることがある。
【００１０】
特に、基板５７が１ｍ×１ｍ以上といった大型の基板である場合、上部電極５５の一辺の長さも大きくなるため、上部電極５５の変形量も大きくなり、基板５７上に得られる膜の膜厚の均一性や膜質の均質性の悪化の問題は、深刻である。
【００１１】
このような問題は、プラズマＣＶＤ装置以外のプラズマ処理装置でも同様に存在している。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、大型の基板に対しても均一にプラズマ処理を行うことが可能なプラズマ処理装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、気密に構成された反応室と、反応室内にガスを導入するガス導入口と、反応室内に設けられた下部電極と、反応室内に設けられ、かつそれぞれが下部電極に対向するように配置された上部電極及びガス分散器と、反応室からガスを排出するガス排出口とを備え、上部電極は、複数の上部電極孔を有し、ガス分散器は、均一に分散配置された複数のガス分散孔を有し、ガス導入口は、ガス導入口から導入されたガスが、ガス分散孔及び上部電極孔をこの順序で又はこの逆の順序で通過して上部電極と下部電極の間の空間に供給され、上部電極と下部電極の間に印加される高周波電圧によってプラズマ化されるように配置され、ガス分散器は、上部電極よりも線膨張係数が小さいか又はヤング率が大きい材料で形成されていることを特徴とするプラズマ処理装置が提供される。
【００１４】
本発明のプラズマ処理装置は、ガス分散器を有している。このガス分散器は、均一に分散配置された複数のガス分散孔を有しており、ガス導入口から導入されたガスを均一に分散して上部電極と下部電極の間の空間に供給する機能を有する。ガス分散器は、上部電極よりも線膨張係数が小さいか又はヤング率が大きい材料からなるので、大型の基板に対応するためにガス分散器が比較的大型になった場合でも、熱や自重による変形が起こりにくい。従って、ガス分散孔の位置ずれも起こりにくい。従って、本発明によれば、大型の基板に対しても均一にプラズマ処理を行うことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のプラズマ処理装置は、気密に構成された反応室と、反応室内にガスを導入するガス導入口と、反応室内に設けられた下部電極と、反応室内に設けられ、かつそれぞれが下部電極に対向するように配置された上部電極及びガス分散器と、反応室からガスを排出するガス排出口とを備え、上部電極は、複数の上部電極孔を有し、ガス分散器は、均一に分散配置された複数のガス分散孔を有し、ガス導入口は、ガス導入口から導入されたガスが、ガス分散孔及び上部電極孔をこの順序で又はこの逆の順序で通過して上部電極と下部電極の間の空間に供給され、上部電極と下部電極の間に印加される高周波電圧によってプラズマ化されるように配置され、ガス分散器は、上部電極よりも線膨張係数が小さいか又はヤング率が大きい材料で形成されていることを特徴とする。
【００１６】
好ましくは、上部電極は、ガス分散器と下部電極との間に配置され、上部電極とガス分散器の間に空間が設けられる。この場合、ガス分散孔と上部電極孔が多少ずれていても、ガス分散孔で均一に分散されたガスの均一性が乱されにくい。
【００１７】
好ましくは、上部電極孔は、均一に分散配置され、上部電極孔の開口面積の合計は、ガス分散孔の開口面積の合計よりも大きい。この場合、ガス分散孔を通過したガスが上部電極孔を通過しやすいので、ガス分散孔で均一に分散されたガスの均一性が乱されにくい。
【００１８】
好ましくは、上部電極は、ガス分散器と下部電極との間に配置され、上部電極は、ガス分散器に支持される。この場合、上部電極の変形を抑制することができる。
【００１９】
好ましくは、ガス分散器は、上部電極と下部電極の間に配置される。この場合、ガスは、上部電極孔を通過した後にガス分散孔を通過する。従って、ガス分散孔で均一に分散されたガスの均一性が、上部電極によって乱されることがないという利点がある。好ましくは、上部電極は、ガス分散器に支持される。この場合、上部電極の変形を抑制することができる。
【００２０】
上部電極は、好ましくは、上部電極孔７ａの位置がガス分散孔９ａの位置と一致するように、ガス分散器に支持される。この場合、ガス分散孔で均一に分散されたガスの均一性が乱されない。
【００２１】
好ましくは、上部電極は、ガス分散器と下部電極との間に配置され、上部電極及びガス分散器は、上部電極と下部電極の間の距離及びガス分散器と下部電極の間の距離が、それぞれ、独立して調節可能であるように支持される。この場合、例えば、上部電極と下部電極の間に供給されるガスの流速を一定に保ちながら、上部電極と下部電極の間の距離を変化させることが可能になる。
【００２２】
以下、本発明の種々の実施形態を図面を用いて説明する。図面や以下の記述中で示す構成は、例示であって、本発明の範囲は、図面や以下の記述中で示すものに限定されない。
【００２３】
１．第１実施形態
本発明の第１実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置について説明する。本実施形態では、プラズマ処理装置が平行平板型のプラズマＣＶＤ装置である場合を例にとって説明するが、プラズマＣＶＤ装置以外のプラズマ処理装置（例：プラズマエッチング装置、プラズマアッシング装置）に対しても、本発明は適用可能である。第２実施形態以降についても同様である。
【００２４】
１−１．プラズマＣＶＤ装置の構造
まず、図１を用いて、本実施形態のプラズマＣＶＤ装置の構造について説明する。図１は、本実施形態のプラズマＣＶＤ装置の構造を示す断面図である。
【００２５】
図１に示すように、本実施形態のプラズマＣＶＤ装置は、気密に構成された反応室１と、反応室１内に設けられた下部電極５と、反応室１内に設けられ、かつそれぞれが下部電極５に対向するように配置された平板状の上部電極７及び平板状のガス分散器９とを備える。上部電極７には、高周波電源１１が接続され、下部電極５は、接地されている。これによって、上部電極７と下部電極５の間に高周波電圧が印加されて、上部電極７と下部電極５の間のガスがプラズマ化される。このときに生成されるプラズマによってプラズマ処理が行われる。
【００２６】
下部電極５上には、被処理基板が載置可能であり、基板１３が載置されている。基板１３は、下部電極５上に載置される代わりに、別途設けられた基板支持部によって支持されてもよい。基板支持部の構成は、基板１３を上部電極７と下部電極５の間で支持することができるものであれば限定されない。基板支持部は、例えば、基板１３の端を把持する構成であってもよいし、上部電極７と下部電極５の間に設けられた台のようなものであってもよい。
【００２７】
反応室１には、ガス排出口１４が設けられている。ガス排出口１４は、排気ポンプ（図示せず）に接続されており、ガス排出口１４から反応室１内部が排気される。
【００２８】
さらに、反応室１には、上部電極７及びガス分散器９を支持する支持体１５が取り付けられている。上部電極７及びガス分散器９は、それぞれの外周部が支持体１５に支持されている。上部電極７は、ガス分散器９と下部電極５との間に配置され、上部電極７とガス分散器９の間に空間が設けられている。外周部での支持は、鋲やネジなどの固定部材を用いて、上部電極７及びガス分散器９の外周部の数点を支持体１５に固定することによって行うことができる。ガス分散器９は、外周部での支持に加えて、面内に設けられた１又は複数の支持個所をワイヤ等によって支持体１５の天井に吊り下げる方法によって支持されてもよい。
【００２９】
支持体１５は、導電性であり、高周波電源１１からの高周波電圧は、支持体１５を介して上部電極７に印加される。別の実施形態では、支持体１５は、導電性でなくてもよく、高周波電源１１からの高周波電圧は、別途設けられた導電性ワイヤを介して上部電極７に印加される。
【００３０】
支持体１５は、ガス導入口１７と、ガス溜まり部１９とを有する。ガス導入口１７から導入されたガス２１は、一旦、ガス溜まり部１９に溜まり、その後、後述するガス分散孔９ａ及び上部電極孔７ａの両方を通過して上部電極７と下部電極５との間の空間に供給される。
【００３１】
支持体１５は、好ましくは、反応室１に対して上下に移動可能なように構成されている。この場合、上部電極７と下部電極５との間の距離を調節することができる。支持体１５を上下に移動可能にするための機構は、特に限定されない。この機構の例としては、例えば、反応室１と支持体１５を収容する装置外装（図示せず）に対して反応室１を固定し、ネジ又はワイヤで支持体１５と装置外装とを連結し、ネジ又はワイヤの長さを変化させることによって支持体１５と装置外装の間の距離を変化させることにより、支持体１５を上下に移動可能にするものが挙げられる。また、反応室１と支持体１５の間の境界にＯリング等のシーリング部材を設けることによって、反応室１内の気密を保つことができる。
【００３２】
下部電極５は、内蔵ヒーター（図示せず）を備えており、下部電極５は、基板１３の温度を調節する機能を有する。
【００３３】
上部電極７は、複数の上部電極孔７ａを有する。ガス分散器９は、均一に分散配置された複数のガス分散孔９ａを有する。上部電極孔７ａ及びガス分散孔９ａの数は、好ましくは１００個／ｍ2以上、さらに好ましくは１０００個／ｍ2以上、さらに好ましくは１００００個／ｍ2以上である。本明細書において、「均一」とは、実質的に均一であることを意味する。
【００３４】
ガス分散孔９ａは、ガス導入口１７から導入されたガス２１を均一分散させるという役割を有するので、均一に分散配置されていることが求められる。ガス分散孔９ａは、一例では、図２に示すように、最密に、均一に分散配置される。ガス分散孔９ａの形状、大きさ、数及び配置は、ガス２１を均一に分散させることができる限り、限定されない。ガス分散孔９ａの形状は、ガスの流れをできるだけ均一にするために円形であることが好ましい。円形の場合、ガス分散孔９ａの大きさは、直径０．５〜２ｍｍ程度が好ましい。円形以外の場合は、ガス分散孔９ａの大きさは、円形の場合の直径０．５〜２ｍｍに相当する面積であることが好ましい。ガス分散孔９ａの大きさは、ガス分散孔９ａを通過するガスの流量に関係しており、小さすぎると、成膜速度が小さくなりすぎ、大きすぎると、ガスが十分に分散されず、形成される膜の厚さが不均一になることがあるからである。隣接する２つのガス分散孔９ａ間の中心距離は、４〜２０ｍｍ程度が好ましい。この距離が大きすぎると、ガス流量の分布が十分に均一化されず、小さすぎると、製造時に隣の孔を形成する際に発生する熱等の影響を受けやすくなることがあるからである。
【００３５】
上部電極孔７ａは、ガス分散孔９ａで均一に分散されたガス２１を基板１３に向かって透過させる役割を有するものであり、その形状、大きさ、数及び配置は、比較的自由である。但し、ガス分散孔９ａで均一に分散されたガス２１の均一性を乱さないように、上部電極孔７ａは、均一に分散配置されることが好ましく、図２に示すように、最密に、均一に分散配置されることが好ましい。上部電極孔７ａは、上部電極孔７ａの位置とガス分散孔９ａの位置とが一致するように、分散配置されることが好ましい。「位置が一致する」とは、平面的に見たときに、上部電極孔７ａの位置とガス分散孔９ａの位置が実質的に重ならないことを意味する。
【００３６】
上部電極孔７ａの形状は、ガス２１の流れをできるだけ均一にするために円形であることが好ましい。円形の場合、上部電極孔７ａの大きさは、直径３〜９ｍｍ程度が好ましい。円形以外の場合は、上部電極孔７ａの大きさは、円形の場合の直径３〜９ｍｍに相当する面積であることが好ましい。上部電極孔７ａの大きさは、小さすぎると、ガス分散器９で均一に分散されたガスの均一性が乱されることがあり、大きすぎると、上部電極７と下部電極５の間で生成されるプラズマが不均一になりやすくなることがあるからである。隣接する２つの上部電極孔７ａ間の中心距離は、４〜２０ｍｍ程度が好ましく、４〜１０ｍｍ程度がさらに好ましい。この距離が大きすぎると、ガス流量の分布が不均一になり、小さすぎると、製造時に隣の孔を形成する際に発生する熱等の影響を受けやすくなることがあるからである。
【００３７】
別の実施形態では、上部電極孔７ａは、図３に示すように、縦横に格子状に整列した配置であってもよい。この場合、上部電極孔７ａの大きさは、直径が３〜９ｍｍ程度が好ましく、隣接する２つの上部電極孔７ａ間の中心距離は、４〜２０ｍｍ程度が好ましく、４〜１０ｍｍ程度がさらに好ましい。
【００３８】
さらに別の実施形態では、図４に示すように、上部電極７が、ワイヤが網状に配置されて構成されたメッシュ構造であり、この場合、ワイヤに囲まれた領域が上部電極孔７ａとなる。ワイヤの太さは、好ましくは直径０．５〜２ｍｍである。上部電極孔７ａの形状は、好ましくは正方形であり、その一辺は、好ましくは３〜１０ｍｍである。
【００３９】
上部電極孔７ａ又はガス分散孔９ａの断面形状は、例えば、図５に示すようなストレート形状であるが、これ以外の形状であってもよい。上部電極孔７ａ又はガス分散孔９ａの大きさが、上部電極７又はガス分散器９の厚さ方向で変化する場合には、上部電極孔７ａ又はガス分散孔９ａの大きさは、孔の最も狭い部分を基準とする。
【００４０】
上部電極孔７ａの開口面積の合計（孔の最も狭い部分の面積の合計）は、ガス分散孔９ａの開口面積の合計よりも大きいことが好ましい。この場合、ガス分散孔９ａを通過したガス２１が上部電極孔７ａを通過しやすいので、ガス分散孔９ａで均一に分散されたガス２１の均一性が乱されにくいからである。一例では、個々の上部電極孔７ａとガス分散孔９ａの開口面積は同じで、上部電極孔７ａの方が数が多い。別の例では、上部電極孔７ａとガス分散孔９ａの数が同じで、上部電極孔７ａの方が開口面積が大きい。何れの場合も、上部電極孔７ａの開口面積の合計が、ガス分散孔９ａの開口面積の合計よりも大きくなる。
【００４１】
上部電極７及びガス分散器９の厚さは、特に限定されないが、それぞれ、１〜３０ｍｍ程度が好ましい。両者の厚さは、同じであっても異なっていてもよい。
【００４２】
上部電極７及びガス分散器９の平面形状は、特に限定されない。上部電極７及びガス分散器９の平面形状は、基板１３と同じ形状であることが好ましい。例えば、基板１３が長方形の場合、上部電極７及びガス分散器９も長方形にすることが好ましい。
上部電極７及びガス分散器９の平面サイズは、特に限定されない。上部電極７及びガス分散器９は、基板１３を完全に覆うことができるサイズであることが好ましく、上部電極７及びガス分散器９の縁が基板１３の縁よりも２０〜１００ｍｍ程度はみ出るサイズであることがさらに好ましい。この場合、均一な膜を基板１３上に形成しやすいからである。
【００４３】
上部電極７の材料は、導電性を有している必要があり、例えば、アルミニウムである。ガス分散器９の材料は、導電性有する材料であっても導電性を有さない材料（例：セラミックス）であってもよく、例えば、アルミナである。ガス分散器９には、上部電極７よりも熱変形や自重による変形が起こりにくいことが求められるので、ガス分散器９は、上部電極７よりも線膨張係数が小さいか又はヤング率が大きい材料（好ましくは、上部電極７よりも線膨張係数が小さく、かつヤング率が大きい材料）で形成される。線膨張係数が小さい場合、熱による変形が小さくなり、ヤング率が大きい場合、自重による変形が小さくなる。
ガス分散器９は、融点が高い材料で形成されることが好ましく、融点が上部電極７よりも高い材料で形成されることがさらに好ましい。
線膨張係数について、アルミニウムは、３００Ｋで３０．２×１０-6／℃であり、アルミナは、３００Ｋで８．６×１０-6／℃であるので、アルミナは、ガス分散器９の材料に適していることが分かる。
【００４４】
１−２．プラズマＣＶＤ装置の動作
次に、図１を用いて、本実施形態のプラズマＣＶＤ装置の動作について説明する。ここでは、１ｍ×１ｍのプラズマディスプレイパネル用ガラス基板からなる基板１３上の電極を覆う誘電体膜（酸化シリコン膜）を形成する場合を例にとって説明する。以下に示す種々の条件は、例示であって、本実施形態のプラズマＣＶＤ装置の動作条件を限定するものではない。
【００４５】
まず、外部から反応室１内にあらかじめ複数の表示電極が形成された基板１３を搬入し、下部電極５上に載置する。
次に、下部電極５のヒーターによって基板１３を例えば４００℃に加熱する。
次に、ガス排出口１５から反応室１内部の排気を行い、反応室１内部を例えば３Ｔｏｒｒまで減圧した状態で、ガス導入口１７より、ガス２１を導入する。ガス２１の組成及び流量は、例えば、シラン（ＳｉＨ4）：９００ｓｃｃｍ、Ｎ2Ｏ：９０００ｓｃｃｍである。ガス２１は、単一又は複数成分のガスであり、単一成分のガスの例としては、ＴＥＯＳ：Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4）が挙げられ、複数成分のガスの例としては、原料ガス（シラン、ＴＥＯＳ等）と、反応促進ガス（例：Ｏ2、Ｏ3、Ｎ2Ｏ等の酸化ガス）とを含むものが挙げられる。ガス２１が複数成分のガスからなる場合、複数成分のガスは、通常は、反応器１内に導入される前に組成が均一になるように十分に混合され、その後、反応器１内に導入される。
【００４６】
導入されたガス２１は、一旦、ガス溜まり部１９に溜まり、ガス分散器９の均一に分散配置されたガス分散孔９ａを通り、さらに上部電極７の上部電極孔７ａを通過し、上部電極７と下部電極５の間の空間に均一に供給される。本実施形態では、ガス分散器９と上部電極７の間に空間が設けられているので、ガス分散孔９ａと上部電極孔７ａが多少ずれていても、ガス分散孔９ａで均一に分散されたガス２１の均一性が乱されにくい。
【００４７】
ガス２１が上部電極７と下部電極５の間の空間に供給されているときに、高周波電源１１により、上部電極７と下部電極５の間に高周波電圧を印加する。これによって、上部電極７と下部電極５との間にガス２１からなるプラズマ２３が生成される。このプラズマ２３に基板１３を曝すことにより、基板１３上の表示電極群を覆う所望の誘電体膜が形成される。高周波電圧は、一例では、周波数：１３．５６ＭＨｚで、電力：２ｋＷになるように印加する。
【００４８】
本実施形態のプラズマ処理装置は、ガス分散器９を有しており、ガス分散器９は、上部電極７よりも線膨張係数が小さいか又はヤング率が大きい材料からなるので、１ｍ×１ｍといった大型の基板１３に対応するためにガス分散器９が比較的大型になった場合でも、熱や自重による変形が起こりにくく、ガス導入口１７から導入されたガスを均一に分散して上部電極７と下部電極５との間の空間に供給し、基板１３上に均一に誘電体膜を形成することができる。
【００４９】
２．第２実施形態
図６を用いて、本発明の第２実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置について説明する。図６は、本実施形態のプラズマＣＶＤ装置の構造を示す断面図である。
【００５０】
図６に示すように、本実施形態のプラズマＣＶＤ装置は、第１実施形態のプラズマＣＶＤ装置に類似しているが、上部電極７とガス分散器９とが接触して配置され、上部電極７がガス分散器９に支持されている点が異なっている。ガス分散孔９ａで均一に分散されたガス２１の均一性が乱されないように、上部電極７は、上部電極孔７ａの位置がガス分散孔９ａの位置と一致するように、ガス分散器９に支持されている。
【００５１】
上部電極７は、ガス分散器９のみに支持されていてもよく、ガス分散器９と支持体１５の両方に支持されてもよい。上部電極７のガス分散器９への支持は、鋲やネジなどの固定部材を用いて、面内の数点において、上部電極７をガス分散器９へ固定することによって行うことができる。上部電極７及びガス分散器９の支持体１５への支持は、鋲やネジなどの固定部材を用いて、上部電極７及びガス分散器９の外周部の数点を支持体１５に固定することによって行うことができる。
【００５２】
ガス分散器９は、熱や自重による変形が生じにくいので、上部電極７をガス分散器９で支持することによって、上部電極７の変形を抑制することができる。
【００５３】
また、ガス分散器９が上部電極７の支持を行うので、上部電極７の重量分の負荷がガス分散器９にかかる。ガス分散器９にかかる負荷を小さくするため、上部電極７は、できるだけ軽くすることが好ましく、そのために、上部電極７は、例えば、図４に示すような、メッシュ構造にすることが好ましい。
【００５４】
３．第３実施形態
図７を用いて、本発明の第３実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置について説明する。図７は、本実施形態のプラズマＣＶＤ装置の構造を示す断面図である。
【００５５】
図７に示すように、本実施形態のプラズマＣＶＤ装置は、第１実施形態のプラズマＣＶＤ装置に類似しているが、上部電極７とガス分散器９の位置が反対になっている（ガス分散器９が、上部電極７と下部電極５の間に配置されている）点と、上部電極７とガス分散器９とが接触して配置され、上部電極７がガス分散器９によって支持されている点が異なっている。
【００５６】
本実施形態では、ガス２１は、上部電極孔７ａを通過した後にガス分散孔９ａを通過する。従って、ガス分散孔９ａで均一に分散されたガス２１の均一性が、上部電極７によって乱されることがないという利点がある。別の実施形態では、上部電極７がガス分散器９によって支持されず、上部電極７とガス分散器９との間に空間が設けられるが、この場合でも、上記利点は得られる。
【００５７】
上部電極７のガス分散器９への支持の方法は、限定されず、上部電極７をガス分散器９上に載置するだけであってもよく、上部電極７をガス分散器９に固定してもよい。上部電極７をガス分散器９上に載置するだけでも、上部電極７の自重による変形を抑制することができる。また、鋲やネジなどの固定部材を用いて、面内の数点において、上部電極７をガス分散器９へ固定することによって、上部電極７の変形をさらに抑制することができる。ガス分散器９にかかる負荷を小さくするため、上部電極７をメッシュ構造にすることが好ましい点については、第３実施形態と同様である。
【００５８】
ガス分散器９は、外周部での支持に加えて、面内に設けられた１又は複数の支持個所をワイヤ等によって支持体１５の天井に吊り下げる方法によって支持されてもよいが、この場合、ガス分散器９は、上部電極孔７ａ又は上部電極に別途設けられた貫通孔を通じて、支持体１５の天井に吊り下げられる。
【００５９】
４．第４実施形態
図８を用いて、本発明の第４実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置について説明する。図８は、本実施形態のプラズマＣＶＤ装置の構造を示す断面図である。
図８に示すように、本実施形態のプラズマＣＶＤ装置は、第１実施形態のプラズマＣＶＤ装置に類似しているが、上部電極７とガス分散器９がそれぞれ異なる支持体（上部電極支持体１５ａ、ガス分散器支持体１５ｂ）に支持されている点が異なっている。
【００６０】
上部電極支持体１５ａ及びガス分散器支持体１５ｂは、それぞれ、上部電極７及びガス分散器９の外周部を支持する。上部電極７とガス分散器９の支持の方法は、第１実施形態で説明した通りである。
【００６１】
上部電極支持体１５ａは、導電性であり、高周波電源１１からの高周波電圧は、上部電極支持体１５ａを介して上部電極７に印加される。別の実施形態では、上部電極支持体１５ａは、導電性でなくてもよく、高周波電源１１からの高周波電圧は、別途設けられた導電性ワイヤを介して上部電極７に印加される。
【００６２】
ガス分散器支持体１５ｂは、ガス導入口１７と、ガス溜まり部１９とを有する。ガス導入口１７から導入されたガス２１は、一旦、ガス溜まり部１９に溜まり、その後、後述するガス分散孔９ａ及び上部電極孔７ａの両方を通過して上部電極７と下部電極５との間の空間に供給される。
【００６３】
上部電極支持体１５ａ及びガス分散器支持体１５ｂは、それぞれが独立して上下に移動可能なように構成されている。この場合、上部電極７と下部電極５の間の距離及びガス分散器９と下部電極５の間の距離を、それぞれ、独立して調節することができる。上部電極支持体１５ａ及びガス分散器支持体１５ｂを上下に移動可能にするための機構は、特に限定されない。この機構の例としては、例えば、反応室１と支持体１５ａ、１５ｂを収容する装置外装（図示せず）に対して反応室１を固定し、ネジ又はワイヤで支持体１５ａと装置外装、支持体１５ｂと装置外装とをそれぞれ連結し、それぞれのネジ又はワイヤの長さを変化させることによって支持体１５ａ、１５ｂと装置外装の間の距離を独立して変化させることにより、支持体１５ａ、１５ｂを独立して上下に移動可能にするものが挙げられる。反応室１と支持体１５ａの間の境界、及び支持体１５ａと支持体１５ｂの間の境界にＯリング等のシーリング部材を設けることによって、反応室１内の気密を保つことができる。
【００６４】
本実施形態のプラズマＣＶＤ装置は、例えば、基板１３上に到達するガス２１の速度を一定に保ちつつ、上部電極７と下部電極５との距離のみを変化させて多段処理する場合などに好適に用いることができる。
【００６５】
以上の実施形態で示した種々の特徴は、互いに組み合わせることができる。１つの実施形態中に複数の特徴が含まれている場合、そのうちの１又は複数個の特徴を適宜抜き出して、単独で又は組み合わせて、本発明に採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１実施形態のプラズマＣＶＤ装置の構造を示す断面図である。
【図２】図１のガス分散器のガス分散孔又は上部電極の上部電極孔の配置（最密配置）の一例を示す平面図である。
【図３】図１の上部電極の上部電極孔の配置（格子状）の一例を示す平面図である。
【図４】図１の上部電極がメッシュ構造である場合の、上部電極の上部電極孔の配置の一例を示す平面図である。
【図５】図１のガス分散器のガス分散孔又は上部電極の上部電極孔の形状の一例を示す断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態のプラズマＣＶＤ装置の構造を示す断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態のプラズマＣＶＤ装置の構造を示す断面図である。
【図８】本発明の第４実施形態のプラズマＣＶＤ装置の構造を示す断面図である。
【図９】従来のプラズマＣＶＤ装置の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１：反応室  ５：下部電極  ７：上部電極  ７ａ：上部電極孔  ９：ガス分散器  ９ａ：ガス分散孔  １１：高周波電源  １３：基板  １４：ガス排出口  １５：支持体  １５ａ：上部電極支持体  １５ｂ：ガス分散器支持体  １７：ガス導入口  １９：ガス溜まり部  ２１：ガス  ２３：プラズマ  ５１：反応室  ５３：下部電極  ５５：上部電極  ５６：高周波電源  ５７：基板  ５９：支持体  ６１：ガス導入口  ６３：ガス溜まり部  ６５：ガス排出口  ６７：ガス  ６９：プラズマ
【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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【図８】
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【図９】
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