JP2007063575A - Process gas feed mechanism, and plasma cvd film deposition apparatus - Google Patents

Process gas feed mechanism, and plasma cvd film deposition apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a process gas feed mechanism capable of ensuring the uniform ejection of a uniformly diffused process gas and allowing a gas ejection port to be hardly clogged, and a plasma CVD film deposition apparatus having the same. <P>SOLUTION: At least one of an outer pipe in which a plurality of gas ejection ports are formed in a barrel portion at a predetermined pitch along the longitudinal direction is arranged so as to surround an outer circumferential portion of an inner pipe in which a plurality of gas ejection ports are formed in a barrel portion at a predetermined pitch along the longitudinal direction. The opening positions of the gas ejection ports of the inner pipe and the outer pipe are set so that the gas introduced from a gas introduction unit at one end to the inner pipe is ejected outside from the gas ejection ports of the outer pipe via the gas ejection ports of the inner pipe, and the gas ejected from the gas ejection ports in the inner pipe does not reach the gas ejection ports of the outer pipe through a shortest path. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、基板上に薄膜を成膜する際に使用されるプラズマCVD成膜装置、特に通過成膜方式または小型の停止成膜方式のプラズマCVD成膜装置の真空チャンバー内において、均一に拡散されたプロセスガスの均一な噴き出しが確保でき、しかもそのガス噴出口が塞がり難いようにしたことを特徴とする、プロセスガス供給機構並びにそれを具備するプラズマCVD成膜装置に関する。   The present invention diffuses uniformly in a vacuum chamber of a plasma CVD film forming apparatus used for forming a thin film on a substrate, particularly a plasma CVD film forming apparatus of a pass film forming method or a small stop film forming method. The present invention relates to a process gas supply mechanism and a plasma CVD film forming apparatus including the process gas supply mechanism, in which uniform discharge of the processed process gas can be ensured, and the gas outlet is hardly blocked.

プラズマCVD法は高速成膜性、低温成膜性、段差被覆性、密着性等に優れ、半導体素子等の製造工程における各種薄膜の成膜や、低温ポリシリコンのTFTを用いた液晶表示装置の製造工程におけるゲート酸化膜の成膜、さらには食品、医薬品、化学薬品等の包装に用いられる包装材料の製造工程におけるガスバリア性付与膜の成膜等に広く採用されている。   The plasma CVD method is excellent in high-speed film-forming properties, low-temperature film-forming properties, step coverage, adhesion, etc., and is used for the formation of various thin films in the manufacturing process of semiconductor elements, etc. It is widely used for the formation of a gate oxide film in the manufacturing process, as well as the formation of a gas barrier property-imparting film in the manufacturing process of a packaging material used for packaging foods, pharmaceuticals, chemicals and the like.

図2には、このような成膜に際して用いられる平行平板型プラズマCVD成膜装置の概略の構成が示してある。この装置は、真空チャンバー101の内部に、実質的に水平に設置された上部電極102と、その上部電極102に対向して実質的に平行に設置された下部電極103とを有している。   FIG. 2 shows a schematic configuration of a parallel plate type plasma CVD film forming apparatus used for such film formation. This apparatus has an upper electrode 102 disposed substantially horizontally inside a vacuum chamber 101 and a lower electrode 103 disposed substantially in parallel to face the upper electrode 102.

上部電極102は、その先端近傍に内部空間104を有し、さらに先端部分(底部)にはプロセスガスを噴出するためのガス噴出口105が複数個設けられている。そして、ガス供給タンク107に貯蔵してあるプロセスガスがマスフローコントローラー(質量流量制御器)106を介して内部空間104に送られ、さらにガス噴出口105を経由して真空チャンバー101内に噴出されるようになっている。また、上部電極102にはRF電源108が電気的に接続されており、下部電極103は接地されている。   The upper electrode 102 has an internal space 104 in the vicinity of its tip, and a plurality of gas jets 105 for ejecting process gas are provided at the tip (bottom). Then, the process gas stored in the gas supply tank 107 is sent to the internal space 104 via the mass flow controller (mass flow rate controller) 106, and further ejected into the vacuum chamber 101 via the gas ejection port 105. It is like that. Further, an RF power source 108 is electrically connected to the upper electrode 102, and the lower electrode 103 is grounded.

このような構成のプラズマCVD成膜装置を用いて成膜を行うには、まず、真空ポンプ(図示せず)によって真空チャンバー101内を真空排気する。次にプロセスガスをマスフローコントローラー106によって所定の流量に制御しながらガス供給タンク107から上部電極102の内部空間104に流入させる。すると、プロセスガスがガス噴出口105から真空チャンバー101内に噴出し、成膜処理に供せられる。   In order to form a film using the plasma CVD film forming apparatus having such a configuration, first, the inside of the vacuum chamber 101 is evacuated by a vacuum pump (not shown). Next, the process gas is caused to flow from the gas supply tank 107 into the internal space 104 of the upper electrode 102 while being controlled to a predetermined flow rate by the mass flow controller 106. Then, the process gas is ejected from the gas ejection port 105 into the vacuum chamber 101 and used for film formation.

ガス供給を開始し、流量および真空チャンバー101内の圧力が安定したら、次に、RF電源108に接続された上部電極102と下部電極103との間に電圧を印加し、プラズマを発生させる。すると、イオン化されたプロセスガスの原子が基板109上の反応領域で化学反応を起こし、基板109上に薄膜が成膜される。   When the gas supply is started and the flow rate and the pressure in the vacuum chamber 101 are stabilized, a voltage is then applied between the upper electrode 102 and the lower electrode 103 connected to the RF power source 108 to generate plasma. Then, the ionized process gas atoms cause a chemical reaction in the reaction region on the substrate 109, and a thin film is formed on the substrate 109.

一般に、このような薄膜の成膜に用いられるプラズマCVD成膜装置の電極は、プロセスガスが基板上に向かって均一に噴き出すようにそのガス噴出口を複数配置したシャワーヘッド電極が用いられている。このシャワーヘッド電極は、ガス噴出口が大きい場合には電極の内部空間でプロセスガスが十分に拡散せずに電極の外へ噴き出してしまい、その結果、形成薄膜の膜厚分布が不均一になってしまう。よって、シャワーヘッド電極のガス噴出口は十分小さくなければならないのであるが、ガス噴出口を小さくした場合には成膜中に生じる反応生成物によりすぐにそこが塞がってしまい、その結果、成膜される薄膜に不均一な部分が発生してしまうという問題があった。また、シャワーヘッドを複数のブロックに分割し、各ブロックのガス噴出口からの噴出ガス流量を個別に制御してガスを噴出させることにより、膜厚分布の均一化を図る試みがなされているが、構造が複雑になり、コ
ストが高くなってしまう(例えば、特許文献1参照。)
特開2003−309075号公報
Generally, the electrode of a plasma CVD film forming apparatus used for forming such a thin film is a shower head electrode in which a plurality of gas outlets are arranged so that a process gas is uniformly jetted onto a substrate. . In the case of the shower head electrode, when the gas outlet is large, the process gas is not sufficiently diffused in the internal space of the electrode and is jetted out of the electrode. As a result, the film thickness distribution of the formed thin film becomes non-uniform. End up. Therefore, the gas outlet of the showerhead electrode must be sufficiently small. However, when the gas outlet is made small, the reaction product generated during the film formation immediately closes it. There has been a problem that non-uniform portions are generated in the thin film. In addition, attempts have been made to equalize the film thickness distribution by dividing the shower head into a plurality of blocks and individually ejecting gas by controlling the flow rate of gas ejected from the gas ejection ports of each block. The structure becomes complicated and the cost becomes high (for example, see Patent Document 1).
JP 2003-309075 A

本発明は以上のような状況に鑑みなされたものであり、基板上に薄膜を成膜する際に使用されるプラズマCVD成膜装置、特に通過成膜方式または小型の停止成膜方式のプラズマCVD成膜装置において均一に拡散されたプロセスガスの均一な噴き出しが確保でき、しかもそのガス噴出口が塞がり難いようにしたことを特徴とするプロセスガス供給機構並びにそれを具備するプラズマCVD成膜装置を提供するものである。   The present invention has been made in view of the above situation, and is a plasma CVD film forming apparatus used when a thin film is formed on a substrate, particularly a plasma CVD using a pass film forming method or a small stop film forming method. A process gas supply mechanism capable of ensuring uniform ejection of a process gas uniformly diffused in a film deposition apparatus and preventing the gas ejection port from being blocked, and a plasma CVD film deposition apparatus having the process gas supply mechanism It is to provide.

上記の如くの課題を解決するためになされ、請求項1に記載の発明は、ガス噴出口が長手方向に沿って所定のピッチで胴部に複数個穿設されているアウターパイプの少なくとも1つ以上が、ガス噴出口が長手方向に沿って所定のピッチで胴部に複数個穿設されているインナーパイプの外周部分を一定の間隔で包囲するように配置されていて、一端のガス導入部からインナーパイプに導入されてくるプロセスガスがインナーパイプのガス噴出口を経由してアウターパイプのガス噴出口から外部に噴出するようになっていると共に、インナーパイプのガス噴出口から噴出されてくるガスが最短の経路ではアウターパイプのガス噴出口に到達しないようにインナーパイプとアウターパイプのガス噴出口の穿設位置が設定されていることを特徴とするプロセスガス供給機構である。   In order to solve the problems as described above, the invention according to claim 1 is characterized in that at least one of the outer pipes in which a plurality of gas outlets are formed in the body portion at a predetermined pitch along the longitudinal direction. As described above, the gas outlets are arranged so as to surround the outer peripheral portion of the inner pipe formed in the body portion at a predetermined pitch along the longitudinal direction at a constant interval, and the gas introduction portion at one end The process gas introduced into the inner pipe from the outer pipe is ejected from the outer pipe gas outlet through the inner pipe gas outlet, and from the inner pipe gas outlet. The drilling position of the gas outlet of the inner pipe and the outer pipe is set so that the gas does not reach the gas outlet of the outer pipe in the shortest path Rosesugasu is a supply mechanism.

また、請求項2に記載の発明は、請求項1記載のプロセスガス供給機構において、前記アウターパイプのガス噴出口とインナーパイプのガス噴出口とはその穿設ピッチが同じであって、アウターパイプのガス噴出口からのガス噴出方向とインナーパイプのガス噴出口からのガス噴出方向が180度異なるように、しかもアウターパイプのガス噴出口とインナーパイプのガス噴出口の相対位置が半ピッチずれるようにアウターパイプがインナーパイプの外周部分に配置されていることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the process gas supply mechanism of the first aspect, the outer pipe and the inner pipe have the same perforation pitch, and the outer pipe The gas ejection direction from the gas ejection port of the inner pipe is different from the gas ejection direction from the gas ejection port of the inner pipe by 180 degrees, and the relative position between the gas ejection port of the outer pipe and the gas ejection port of the inner pipe is shifted by a half pitch. The outer pipe is arranged on the outer peripheral portion of the inner pipe.

さらにまた、請求項3に記載の発明は、請求項1または2記載のプロセスガス供給機構において、前記アウターパイプのガス噴出口の開口がインナーパイプのガス噴出口の開口と比較して大きいことを特徴とする。   Furthermore, the invention according to claim 3 is the process gas supply mechanism according to claim 1 or 2, wherein the opening of the gas outlet of the outer pipe is larger than the opening of the gas outlet of the inner pipe. Features.

さらにまた、請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載のプロセスガス供給機構において、前記アウターパイプの噴出口の開口形状がスリット状であることを特徴とする。   Furthermore, the invention according to claim 4 is the process gas supply mechanism according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the opening shape of the outlet of the outer pipe is a slit shape.

さらにまた、請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載のプロセスガス供給機構において、 前記アウターパイプの少なくとも一方の端面にはチューブ継手が付設されており、そのチューブ継手によりアウターパイプがインナーパイプに固定されていることを特徴とする。    Furthermore, the invention according to claim 5 is the process gas supply mechanism according to any one of claims 1 to 4, wherein a tube joint is attached to at least one end face of the outer pipe, and the tube joint Thus, the outer pipe is fixed to the inner pipe.

さらにまた、請求項6に記載の発明は、請求項1から請求項5に記載のプロセスガス供給機構が、そこからのガス噴射方向が、真空チャンバ内に実質的に水平に設置されている電極の電極中心に向かって平行に噴射するように真空チャンバー内に配置されていることを特徴とするプラズマCVD成膜装置である。    Furthermore, the invention described in claim 6 is an electrode in which the process gas supply mechanism according to any one of claims 1 to 5 is installed such that the gas injection direction therefrom is substantially horizontal in the vacuum chamber. It is arrange | positioned in a vacuum chamber so that it may spray in parallel toward the electrode center of this, The plasma CVD film-forming apparatus characterized by the above-mentioned.

本発明によれば、均一に拡散されたプロセスガスの均一な噴出しが確保でき、しかもガス噴出口が塞がり難いプロセスガス供給機構と、それを具備してなる安定的な成膜が可能
なプラズマCVD成膜装置を提供することができる。
According to the present invention, a process gas supply mechanism that can ensure uniform ejection of uniformly diffused process gas and that does not easily block the gas ejection port, and plasma that can be stably formed using the process gas supply mechanism. A CVD film forming apparatus can be provided.

また、本発明のプラズマCVD成膜装置で成膜された薄膜は信頼性及び安定性が向上するため、歩留まりが向上し、さらに、清掃のためのダウンタイムが減少することにより、製品を安価に提供することができる。   In addition, since the thin film formed by the plasma CVD film forming apparatus of the present invention has improved reliability and stability, the yield is improved, and further, downtime for cleaning is reduced, thereby reducing the cost of the product. Can be provided.

以下に、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図1は本発明のプロセスガス供給機構の外観を示す説明図である。また、図3は、図1に示すプロセスガス供給機構におけるインナーパイプとアウターパイプの配置状態と、各パイプに穿設されているガス噴出口の穿設状態とを示す断面状態の説明図をそれぞれ示している。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory view showing the appearance of the process gas supply mechanism of the present invention. FIG. 3 is an explanatory view of a cross-sectional state showing the arrangement state of the inner pipe and the outer pipe in the process gas supply mechanism shown in FIG. 1 and the perforated state of the gas outlet formed in each pipe. Show.

このプロセスガス供給機構2の主要部分は、図にも示すように、ガス噴出口206が長手方向に沿って所定のピッチでその胴部に複数個穿設されているアウターパイプ202が、ガス噴出口204が長手方向に沿って所定のピッチでその胴部に複数個穿設されているインナーパイプ201の外周部分を一定の間隔で包囲するように配置されていて、一端のガス導入部207からインナーパイプ201に導入されてくるプロセスガスがインナーパイプ201のガス噴出口204を経由してアウターパイプ201のガス噴出口206からプロセスガス供給機構2の外部に向かって噴出するようになっていると共に、インナーパイプ201のガス噴出口204から噴出されてくるガスが最短の経路ではアウターパイプ202のガス噴出口206に到達しないようにインナーパイプ201とアウターパイプ202のガス噴出口204、206の穿設位置がそれぞれ設定されている。   As shown in the figure, the main part of the process gas supply mechanism 2 includes a plurality of outer pipes 202 each having a plurality of gas outlets 206 formed at a predetermined pitch along the longitudinal direction. The outlet 204 is arranged so as to surround the outer peripheral portion of the inner pipe 201 formed in a plurality of holes in the body portion at a predetermined pitch along the longitudinal direction at a constant interval, and from the gas introduction portion 207 at one end. The process gas introduced into the inner pipe 201 is jetted from the gas jet port 206 of the outer pipe 201 toward the outside of the process gas supply mechanism 2 via the gas jet port 204 of the inner pipe 201. The gas ejected from the gas outlet 204 of the inner pipe 201 reaches the gas outlet 206 of the outer pipe 202 in the shortest path. Drilled position of the gas jetting port 204, 206 of the inner pipe 201 and outer pipe 202 are respectively set to not.

本発明のプロセスガス供給機構においては、図3に示す構成のもの以外に、アウターパイプ202の外周部分を一定間隔を保って包囲するように配置されるアウターパイプの複数個がさらに配置されてなる多重構造体であっても構わない。   In the process gas supply mechanism of the present invention, in addition to the configuration shown in FIG. 3, a plurality of outer pipes arranged so as to surround the outer peripheral portion of the outer pipe 202 at a constant interval are further arranged. It may be a multiple structure.

インナーパイプ201は一端を閉じ、他端は例えばチューブ継手203によってガス供給ラインのガス導入部207に接続されている(図1参照)。そしてこのガス導入部207には、マスフローコントローラーを介してガス供給タンクからプロセスガスが導入されるようになっている。また、インナーパイプ201の胴部には、前記したように、長手方向に沿って所定ピッチで穿設された複数のガス噴出口204が設けられているが(図3、図5参照)、このガス噴出口204の開口度合は必要流量のプロセスガスを流した場合に、そこから噴き出るガスの流量がすべてのガス噴出口でほぼ等しくなるように設定され、特に限定はされないが通常は1mm未満程度の開口として設定される。   One end of the inner pipe 201 is closed, and the other end is connected to the gas introduction part 207 of the gas supply line by, for example, a tube joint 203 (see FIG. 1). A process gas is introduced into the gas introduction unit 207 from a gas supply tank via a mass flow controller. Further, as described above, a plurality of gas outlets 204 drilled at a predetermined pitch along the longitudinal direction are provided in the body portion of the inner pipe 201 (see FIGS. 3 and 5). The opening degree of the gas ejection port 204 is set so that the flow rate of the gas ejected from the process gas at the required flow rate is almost equal at all the gas ejection ports, but is not particularly limited, but is usually less than 1 mm. Set as a degree of opening.

一方、アウターパイプ202は一端を閉じ、他端はインナーパイプ201の径に適応したボアード・スルータイプの食い込み継手205が付設してある(図1参照)。そして、アウターパイプ202の継手側からインナーパイプ201を挿入し、図4に示すように、アウターパイプ202の端面内側とインナーパイプ201の端面外側が面で接している状態で、且つ、アウターパイプ202とインナーパイプ201の中心が一致している状態で継手を締め付け、二重構造体として構築されている。ここでアウターパイプ202の一端を食い込み継手205で締結するのは、アウターパイプ202をインナーパイプ201から脱着可能にすることにより、例えば、アウターパイプ202とインナーパイプ201の隙間に入り込んだパーティクル等を清掃し易くするためである。   On the other hand, one end of the outer pipe 202 is closed, and a bored through type bite joint 205 adapted to the diameter of the inner pipe 201 is attached to the other end (see FIG. 1). Then, the inner pipe 201 is inserted from the joint side of the outer pipe 202, and as shown in FIG. 4, the inner surface of the outer pipe 202 and the outer surface of the inner pipe 201 are in contact with each other, and the outer pipe 202 The joint is tightened in a state where the centers of the inner pipe 201 and the inner pipe 201 are coincident with each other, and a double structure is constructed. Here, one end of the outer pipe 202 is bitten and fastened by the joint 205 so that the outer pipe 202 can be detached from the inner pipe 201 so that, for example, particles entering the gap between the outer pipe 202 and the inner pipe 201 are cleaned. This is to make it easier.

アウターパイプ202の胴部には、前記したように、長手方向に沿って所定ピッチで穿設された複数のガス噴出口206が形成されている。これらのガス噴出口206は長時間に渡って成膜を行ってもプロセスガスの反応生成物で塞がらないようにインナーパイプ201に穿設されたガス噴出口204よりも大きく穿設されることが好ましい。通常は1m
m以上の開口となるように設定すればよい。このガス噴出口206の形状は特に限定されるものではなく、円形やスリット状のものが適用される。この内、スリット形状のガス噴出口は長手方向の噴出がより均一になるので、特に好ましい。
As described above, a plurality of gas outlets 206 formed at a predetermined pitch along the longitudinal direction are formed in the body portion of the outer pipe 202. These gas outlets 206 may be formed larger than the gas outlet 204 formed in the inner pipe 201 so as not to be blocked by the reaction product of the process gas even if film formation is performed for a long time. preferable. Usually 1m
What is necessary is just to set so that it may become the opening more than m. The shape of the gas ejection port 206 is not particularly limited, and a circular or slit shape is applied. Of these, the slit-shaped gas outlet is particularly preferable because the jet in the longitudinal direction becomes more uniform.

また、アウターパイプ202をインナーパイプ201に固定する際は、例えば図5に示すように、インナーパイプ202とアウターパイプ201のガス噴出口のガス噴出方向(開口方向)が一致しないように設定する。これにより、インナーパイプ201の噴出口204が成膜中の反応生成物によって塞がる可能性を排除することができる。また、インナーパイプ201のガス噴出口204から噴出してきたプロセスガスがアウターパイプ202のガス噴出口206に辿り着くまでの距離が長くなと、その間にガスの拡散が進み、結果的にアウターパイプ202のガス噴出口206から噴き出てくるガスの均一化がより促進される。すなわち、インナーパイプのガス噴出口から噴出されてくるガスが最短の経路ではアウターパイプのガス噴出口に到達しないようにインナーパイプとアウターパイプのガス噴出口の穿設位置が設定することにより、プロセスガスの拡散を促進させる。   Further, when the outer pipe 202 is fixed to the inner pipe 201, for example, as shown in FIG. 5, the gas ejection direction (opening direction) of the gas ejection ports of the inner pipe 202 and the outer pipe 201 is set so as not to coincide. Thereby, the possibility that the jet port 204 of the inner pipe 201 is blocked by the reaction product during film formation can be eliminated. Further, when the distance until the process gas ejected from the gas ejection port 204 of the inner pipe 201 reaches the gas ejection port 206 of the outer pipe 202 is long, gas diffusion proceeds during that time, and as a result, the outer pipe 202 is diffused. This makes it possible to further promote the homogenization of the gas ejected from the gas ejection port 206. That is, by setting the drilling positions of the gas outlets of the inner pipe and the outer pipe so that the gas jetted from the gas outlet of the inner pipe does not reach the gas outlet of the outer pipe in the shortest path, Promotes gas diffusion.

さらに、アウターパイプ202のガス噴出口206とインナーパイプ201のガス噴出口204の穿設ピッチを同じとし、アウターパイプ202のガス噴出口206からのガス噴出方向とインナーパイプ201のガス噴出口204からのガス噴出方向が180度異なるように、しかもアウターパイプ202のガス噴出口206とインナーパイプ201のガス噴出口204の相対位置が半ピッチずれるようにアウターパイプ202をインナーパイプ201の外周部分に配置することにより、インナーパイプ201のガス噴出口204から出てきたガスがアウターパイプ202のガス噴出口206に辿り着くまでの距離をさらに長くとることができ、噴き出るガス流量のさらなる均一化を図ることが可能となる(図3、図5参照)。   Further, the perforation pitch of the gas outlet 206 of the outer pipe 202 and the gas outlet 204 of the inner pipe 201 are the same, and the direction of gas emission from the gas outlet 206 of the outer pipe 202 and the gas outlet 204 of the inner pipe 201 are the same. The outer pipe 202 is arranged on the outer peripheral portion of the inner pipe 201 so that the gas jet directions of the outer pipe 202 are different by 180 degrees and the relative positions of the gas jet outlet 206 of the outer pipe 202 and the gas jet outlet 204 of the inner pipe 201 are shifted by a half pitch. By doing so, it is possible to further increase the distance until the gas that has come out from the gas outlet 204 of the inner pipe 201 reaches the gas outlet 206 of the outer pipe 202, and to further uniform the flow rate of the gas to be ejected. (See FIGS. 3 and 5).

このような構成に係る本発明にプロセスガス供給機構はプラズマCVD成膜装置の真空チャンバー内の電極の近くに配設される。その設定方法はプロセスガスが電極間で均等に行き渡るようであれば特に限定されるものではないが、例えば図6にその構成が示してある本発明に係る蒸着装置のように、真空チャンバー内に実質的に水平に設置されている電極の電極中心に向かってプロセスガスが噴き出されるように、プロセスガス供給機構のパイプ部分(すなわちガス噴出口が長手方向に沿って所定のピッチでその胴部に複数個穿設されているアウターパイプの少なくとも1つ以上が、ガス噴出口が長手方向に沿って所定のピッチでその胴部に複数個穿設されているインナーパイプの外周部分を一定の間隔で包囲するように配置されていている部分)を配置し、アウターパイプ202のガス噴出口206をガスが電極中心に向けて水平に噴出すように設定すればよい。   The process gas supply mechanism according to the present invention having such a configuration is disposed near the electrode in the vacuum chamber of the plasma CVD film forming apparatus. The setting method is not particularly limited as long as the process gas is evenly distributed between the electrodes. For example, as in the vapor deposition apparatus according to the present invention whose configuration is shown in FIG. The pipe portion of the process gas supply mechanism (that is, the body of the gas jet outlets at a predetermined pitch along the longitudinal direction so that the process gas is ejected toward the electrode center of the electrode that is installed substantially horizontally. At least one of the outer pipes perforated at a predetermined interval between the outer peripheral portions of the inner pipes at which the gas outlets are perforated at a predetermined pitch along the longitudinal direction at regular intervals. And the gas outlet 206 of the outer pipe 202 may be set so that the gas is ejected horizontally toward the center of the electrode.

また、成膜面積が大きい場合には、必要に応じてプロセスガス供給機構のパイプ部分の数を増やし、例えば、電極の四方にプロセスガス供給機構のパイプ部分を配設し、それぞれのアウターパイプから噴出するプロセスガスが電極中心に向けて水平に噴出すように設定すればよい。また、大面積の部分を成膜する場合や膜厚分布のさらなる均一性を求める場合には通過成膜方式として、プロセスガス供給機構のパイプ部分は電極上流側に配設し、電極の中心方向(基板の進行方向)に向けてガスが噴き出るように設定すればよい。   Also, if the film formation area is large, increase the number of pipe portions of the process gas supply mechanism as necessary, for example, arrange the pipe portions of the process gas supply mechanism on the four sides of the electrode, from each outer pipe The process gas to be ejected may be set so as to be ejected horizontally toward the center of the electrode. In addition, when depositing a large area or when further uniformity of the film thickness distribution is required, the pipe part of the process gas supply mechanism is arranged upstream of the electrode as a passing film forming method, and the center direction of the electrode What is necessary is just to set so that gas may spout toward (the advancing direction of a board | substrate).

次に実施例を挙げて本発明をさらに説明する。   EXAMPLES Next, an Example is given and this invention is demonstrated further.

開口形状が円形(Φ1.2mm)であるガス噴出口が長手方向に沿って30mmのピッチでその胴部に10個穿設されているアウターパイプが、開口形状が円形(Φ0.5mm)であるガス噴出口が長手方向に沿って30mmのピッチでその胴部に9個穿設されているインナーパイプの外周部分を1mmの間隔を保持して包囲するように配置されていて、
一端のガス導入部からインナーパイプに導入されてくるガスがインナーパイプのガス噴出口を経由してアウターパイプのガス噴出口から外部に向かって噴出するようになっていると共に、アウターパイプのガス噴出口からのガス噴出方向とインナーパイプのガス噴出口からのガス噴出方向が180度異なるように、しかもアウターパイプのガス噴出口とインナーパイプのガス噴出口の相対位置が半ピッチずれるようにアウターパイプがインナーパイプの外周部分に配置されているプロセスガス供給機構を、そこからのガス噴射方向が、プラズマCVD成膜装置の真空チャンバー内に実質的に平行に設置されている電極の電極中心に向かって水平に噴射するように配置し、HMDSOと酸素の1:10混合ガスを用いてプラズマCVD法により、基板上にSiOXの薄膜を成膜した。成膜処理は、2時間の成膜を行った後、真空チャンバ内を大気開放し、ガス噴出口の詰まりを目視確認するという工程を計5回繰り返して行うものであった。ガス噴出口における詰まり状況の2時間毎の目視確認結果を表1に示す。
An outer pipe having 10 circular gas orifices having a circular opening (Φ1.2 mm) drilled in its body at a pitch of 30 mm along the longitudinal direction has a circular opening (Φ0.5 mm) The gas outlets are arranged so as to surround the outer peripheral portion of the inner pipe, which is formed in the body portion thereof at a pitch of 30 mm along the longitudinal direction, while maintaining an interval of 1 mm,
Gas introduced into the inner pipe from the gas introduction part at one end is ejected from the gas outlet of the outer pipe to the outside via the gas outlet of the inner pipe, and the gas injection of the outer pipe The outer pipe so that the gas ejection direction from the outlet and the gas ejection direction from the gas outlet of the inner pipe differ by 180 degrees, and the relative position between the gas outlet of the outer pipe and the gas outlet of the inner pipe is shifted by a half pitch. The gas flow direction from the process gas supply mechanism disposed on the outer peripheral portion of the inner pipe is directed toward the electrode center of the electrode installed substantially in parallel in the vacuum chamber of the plasma CVD film forming apparatus. Are arranged so as to be sprayed horizontally, using a plasma CVD method using a 1:10 mixed gas of HMDSO and oxygen. It was formed a thin film of SiO X on the substrate. The film forming process was performed by repeating the process of forming the film for 2 hours, then opening the vacuum chamber to the atmosphere, and visually checking for clogging of the gas ejection port a total of 5 times. Table 1 shows the results of visual confirmation every 2 hours of the clogging at the gas outlet.

アウターパイプが、開口形状がスリット幅1mm、スリット長270mmである以外は実施例1と同様な条件により10時間のSiOX膜の成膜処理を行った。ガス噴出口における詰まり状況の2時間毎の目視確認結果を表1に示す。 The SiO x film was formed for 10 hours under the same conditions as in Example 1 except that the outer pipe had an opening shape with a slit width of 1 mm and a slit length of 270 mm. Table 1 shows the results of visual confirmation every 2 hours of the clogging at the gas outlet.

開口形状が円形(Φ0.5mm)のガス噴出口が長手方向に沿って30mmのピッチでその胴部に10個穿設されているパイプ部分を有するシャワーヘッド電極を具備してなるプラズマCVD成膜装置により、HMDSOと酸素が1:10の混合ガスを用い、2時間の成膜を行った後、真空チャンバ内を大気開放し、ガス噴出口の詰まりを目視確認するという工程を計5回繰り返して成膜処理を行った。ガス噴出口における詰まり状況の2時間毎の目視確認結果を表1に示す。   Plasma CVD film formation comprising a shower head electrode having a pipe portion having 10 circularly-pierced gas outlets with a circular shape (Φ0.5 mm) in the longitudinal direction at a pitch of 30 mm along the longitudinal direction. Using a mixed gas of HMDSO and oxygen 1:10 by the apparatus, the film was formed for 2 hours, then the inside of the vacuum chamber was opened to the atmosphere, and the clogging of the gas outlet was visually confirmed 5 times in total. The film formation process was performed. Table 1 shows the results of visual confirmation every 2 hours of the clogging at the gas outlet.

Figure 2007063575
表1に示すように、本発明のプロセスガス供給機構を用いた蒸着装置により成膜処理を行えば、ガス噴出口が詰まることなく長時間安定した成膜が行えた。
Figure 2007063575
As shown in Table 1, when the film forming process was performed by the vapor deposition apparatus using the process gas supply mechanism of the present invention, the film could be stably formed for a long time without clogging the gas ejection port.

本発明のプロセスガス供給機構の外観を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the external appearance of the process gas supply mechanism of this invention. 従来のプラズマCVD成膜装置の概略の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the schematic structure of the conventional plasma CVD film-forming apparatus. 図1に示す本発明のプロセスガス供給機構におけるインナーパイプとアウターパイプの配置状態と各パイプに穿設されているガス噴出口の穿設状態を示す断面説明図である。FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view showing an arrangement state of inner pipes and outer pipes in the process gas supply mechanism of the present invention shown in FIG. 1 and a gas outlet formed in each pipe. 図3のA部における断面構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the cross-sectional structure in the A section of FIG. 図3のB部における断面構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the cross-sectional structure in the B section of FIG. 本発明のプロセスガス供給機構を具備する本発明のプラズマCVD成膜装置の概略の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the schematic structure of the plasma CVD film-forming apparatus of this invention which comprises the process gas supply mechanism of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…プラズマCVD成膜装置
101…真空チャンバー
102…上部電極
103…下部電極
104…上部電極の内部空間
105…シャワーヘッドの噴出口
106…マスフローコントローラー
107…ガス供給タンク
108…RF電源
109…基板
2…プロセスガス供給機構
201…インナーパイプ
202…アウターパイプ
203…インナーパイプの一端に形成されているチューブ継手
204…インナーパイプのガス噴出口
205…アウターパイプの一端に形成されている食い込み継手
206…アウターパイプのガス噴出口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Plasma CVD film-forming apparatus 101 ... Vacuum chamber 102 ... Upper electrode 103 ... Lower electrode 104 ... Upper electrode internal space 105 ... Shower head jet 106 ... Mass flow controller 107 ... Gas supply tank 108 ... RF power supply 109 ... Substrate 2 ... Process gas supply mechanism 201 ... Inner pipe 202 ... Outer pipe 203 ... Tube joint 204 formed at one end of the inner pipe ... Gas outlet 205 of the inner pipe ... Biting joint 206 formed at one end of the outer pipe ... Outer pipe Pipe gas spout

Claims (6)

ガス噴出口が長手方向に沿って所定のピッチで胴部に複数個穿設されているアウターパイプの少なくとも1つ以上が、ガス噴出口が長手方向に沿って所定のピッチで胴部に複数個穿設されているインナーパイプの外周部分を一定の間隔で包囲するように配置されていて、一端のガス導入部からインナーパイプに導入されてくるプロセスガスがインナーパイプのガス噴出口を経由してアウターパイプのガス噴出口から外部に噴出するようになっていると共に、インナーパイプのガス噴出口から噴出されてくるガスが最短の経路ではアウターパイプのガス噴出口に到達しないようにインナーパイプとアウターパイプのガス噴出口の穿設位置が設定されていることを特徴とするプロセスガス供給機構。   At least one or more of the outer pipes in which a plurality of gas jets are perforated at a predetermined pitch along the longitudinal direction, and a plurality of gas jets are provided at the trunk at a predetermined pitch along the longitudinal direction. It is arranged so as to surround the outer peripheral part of the bored inner pipe at regular intervals, and the process gas introduced into the inner pipe from the gas introduction part at one end passes through the gas outlet of the inner pipe The outer pipe is designed to be ejected from the gas outlet of the outer pipe, and the inner pipe and the outer A process gas supply mechanism in which a drilling position of a gas outlet of a pipe is set. 前記アウターパイプのガス噴出口とインナーパイプのガス噴出口とはその穿設ピッチが同じであって、アウターパイプのガス噴出口からのガス噴出方向とインナーパイプのガス噴出口からのガス噴出方向が180度異なるように、しかもアウターパイプのガス噴出口とインナーパイプのガス噴出口の相対位置が半ピッチずれるようにアウターパイプがインナーパイプの外周部分に配置されていることを特徴とする請求項1記載のプロセスガス供給機構。   The gas outlet of the outer pipe and the gas outlet of the inner pipe have the same drilling pitch, and the gas outlet direction from the gas outlet of the outer pipe and the gas outlet direction of the gas outlet of the inner pipe are the same. 2. The outer pipe is arranged at an outer peripheral portion of the inner pipe so that the relative positions of the gas outlet of the outer pipe and the gas outlet of the inner pipe are shifted by a half pitch so as to be different from each other by 180 degrees. The process gas supply mechanism described. 前記アウターパイプのガス噴出口の開口がインナーパイプのガス噴出口の開口と比較して大きいことを特徴とする請求項1または2記載のプロセスガス供給機構。   The process gas supply mechanism according to claim 1 or 2, wherein an opening of the gas outlet of the outer pipe is larger than an opening of the gas outlet of the inner pipe. 前記アウターパイプの噴出口の開口形状がスリット状であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のプロセスガス供給機構。   The process gas supply mechanism according to any one of claims 1 to 3, wherein an opening shape of a jet port of the outer pipe is a slit shape. 前記アウターパイプの少なくとも一方の端面にはチューブ継手が付設されており、このチューブ継手によりアウターパイプがインナーパイプに固定されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のプロセスガス供給機構。   The process gas according to any one of claims 1 to 4, wherein a tube joint is attached to at least one end face of the outer pipe, and the outer pipe is fixed to the inner pipe by the tube joint. Supply mechanism. 請求項1から請求項5に記載のプロセスガス供給機構が、そこからのガス噴射方向が、真空チャンバ内に実質的に水平に設置されている電極の電極中心に向かって平行に噴射するように真空チャンバー内に配置されていることを特徴とするプラズマCVD成膜装置。   The process gas supply mechanism according to any one of claims 1 to 5, wherein a gas injection direction from the process gas supply mechanism injects in parallel toward an electrode center of an electrode installed substantially horizontally in the vacuum chamber. A plasma CVD film forming apparatus, which is disposed in a vacuum chamber.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010114392A (en) * 2008-11-10 2010-05-20 Tokyo Electron Ltd Gas injector and deposition apparatus
KR101008383B1 (en) * 2008-11-25 2011-01-13 이재규 Air knife
JP2012182499A (en) * 2012-06-15 2012-09-20 Tokyo Electron Ltd Film formation device
JP2014173134A (en) * 2013-03-08 2014-09-22 Toray Eng Co Ltd Thin film deposition apparatus
CN109724924A (en) * 2017-10-30 2019-05-07 爱科来株式会社 Analytical equipment

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010114392A (en) * 2008-11-10 2010-05-20 Tokyo Electron Ltd Gas injector and deposition apparatus
KR101624352B1 (en) * 2008-11-10 2016-05-25 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Gas injector and film forming apparatus
KR101008383B1 (en) * 2008-11-25 2011-01-13 이재규 Air knife
JP2012182499A (en) * 2012-06-15 2012-09-20 Tokyo Electron Ltd Film formation device
JP2014173134A (en) * 2013-03-08 2014-09-22 Toray Eng Co Ltd Thin film deposition apparatus
CN109724924A (en) * 2017-10-30 2019-05-07 爱科来株式会社 Analytical equipment
CN109724924B (en) * 2017-10-30 2023-07-25 爱科来株式会社 Analysis device

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