JP5302834B2 - Plasma processing equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プラズマ処理装置に関するものである。 The present invention relates to a plasma processing apparatus.
従来から、プラズマを用いて原料ガスを分解し、基板の被成膜面に薄膜を形成するプラズマ処理装置(成膜装置)が知られている(例えば、特許文献1参照)。図9に示すように、従来のプラズマ処理装置101は、例えば、処理室103内の空間が複数の噴出口106を有するシャワープレート105によって、基板110を配置する成膜空間(反応室)131と、原料ガス(成膜ガス)を導入するガス導入室132と、に区画されている。また、処理室103には、高周波電源109が接続され、シャワープレート105がカソード電極として機能している。
2. Description of the Related Art Conventionally, a plasma processing apparatus (film forming apparatus) that decomposes a source gas using plasma and forms a thin film on a film formation surface of a substrate is known (see, for example, Patent Document 1). As shown in FIG. 9, a conventional
そして、ガス導入室132に導入された原料ガスは、シャワープレート105の各噴出口106から成膜空間131に噴出される。このとき、成膜空間131内にプラズマを発生させ、プラズマによって分解された原料ガスが基板110の被成膜面110aに到達することにより所望の膜が形成される。
Then, the source gas introduced into the
ところで、上述のプラズマ処理装置101を用いて、複数の基板110の被成膜面110aに対して連続的に成膜するためにバッチ処理を行うと、処理室103内の温度が徐々に上昇するため、膜の品質が低下するという問題がある。また、処理室103内の温度が異なると、膜の品質が基板110ごとに異なってしまい、基板110ごとに性能誤差が生じるという問題がある。
さらに、従来のプラズマ処理装置では、処理室103の筐体の壁部内に温度上昇を抑制するための冷却配管が設けられていたが、この場合にはシャワープレート105の周縁部は冷却できるものの、シャワープレート105の平面視中央部付近を冷却することが困難であった。
By the way, when batch processing is performed to continuously form films on the
Furthermore, in the conventional plasma processing apparatus, the cooling pipe for suppressing the temperature rise is provided in the wall portion of the housing of the
そこで、本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、処理室内の温度上昇を抑制することができるプラズマ処理装置を提供するものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a plasma processing apparatus capable of suppressing a temperature rise in a processing chamber.
請求項1に記載した発明は、原料ガスを導入して交流電圧を印加可能に構成された処理室と、該処理室内を前記原料ガスが導入されるガス導入室と、基板が配置される反応室と、に区画するシャワープレートと、を備えたプラズマ処理装置において、
前記ガス導入室内に、冷却装置が設けられているおり、
前記冷却装置は、冷却水が通流可能な冷却配管と、該冷却配管を支持するための冷却板と、該冷却板と前記シャワープレートとの間に配された伝熱板と、を備え、前記冷却板および前記伝熱板には、前記原料ガスが通過するためのガス流路が形成されると共に、前記冷却配管に通流させる前記冷却水の流量を可変可能に構成されており、
前記伝熱板の貫通孔αは、前記シャワープレートの複数のガス噴出口に対して1個の前記貫通孔αが対応するように形成され、かつ、前記冷却板には、前記伝熱板の貫通孔αに対応した位置に貫通孔βが複数形成されていることを特徴としている。
The invention described in claim 1 is a reaction chamber in which a source gas is introduced and an AC voltage can be applied, a gas introduction chamber into which the source gas is introduced, and a reaction in which a substrate is disposed. A plasma processing apparatus comprising a chamber and a shower plate partitioned into
A cooling device is provided in the gas introduction chamber ,
The cooling device includes a cooling pipe through which cooling water can flow, a cooling plate for supporting the cooling pipe, and a heat transfer plate disposed between the cooling plate and the shower plate, The cooling plate and the heat transfer plate are configured so that a gas flow path for allowing the source gas to pass therethrough is formed, and the flow rate of the cooling water flowing through the cooling pipe is variable.
The through hole α of the heat transfer plate is formed so that one through hole α corresponds to a plurality of gas outlets of the shower plate, and the cooling plate includes the heat transfer plate. A plurality of through holes β are formed at positions corresponding to the through holes α .
請求項1に記載した発明によれば、冷却装置により処理室内の温度が上昇するのを抑制することができる。したがって、連続的に基板に成膜を施す際に、膜質の低下を抑制することが可能となる。
また、冷却配管に冷却水を流すことで、処理室内に生じている熱を吸熱することができる。したがって、処理室内の温度上昇を抑制することができる。また、伝熱板をシャワープレートと冷却板との間に配することにより、シャワープレートの熱をより効果的に吸熱することができる。
さらに、冷却水の流量を可変させることにより、処理室内の温度を略一定に保持することができる。したがって、連続的に基板に成膜を施す際に、反応室内の温度を略均一に保持することが可能となるため、膜質を略均一に保持することができる。
より詳細には、伝熱板の貫通孔αの前段には冷却板の貫通孔βが、伝熱板の貫通孔αの後段にはシャワープレートのガス噴出口が位置することにより、まず冷却板を通過したガスが、伝熱板の貫通孔α内部で混合されることにより、ガスの温度が均一になる。その後、この温度が均一化されたガスは、シャワープレートのガス噴出口を通過させて、基板が配置される反応室に噴出される(段落22、図1、図2)。つまり、伝熱板の貫通孔αが原料ガスのガス流路の一部として機能しており、貫通孔αが形成されていない箇所がシャワープレートと当接しているため、伝熱板はシャワープレートの熱を吸熱してその熱を冷却板に伝熱する伝熱部として機能できる(段落25)。
ゆえに、請求項1に記載した発明によれば、シャワープレートの平面視周縁部のみなならず、平面視中央部付近も均一に冷却することができる。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to suppress the temperature inside the processing chamber from being increased by the cooling device. Therefore, it is possible to suppress deterioration of the film quality when the film is continuously formed on the substrate.
Further, by flowing cooling water through the cooling pipe, heat generated in the processing chamber can be absorbed. Therefore, the temperature rise in the processing chamber can be suppressed. Further, by arranging the heat transfer plate between the shower plate and the cooling plate, the heat of the shower plate can be absorbed more effectively.
Furthermore, by changing the flow rate of the cooling water, the temperature in the processing chamber can be kept substantially constant. Therefore, when the film is continuously formed on the substrate, the temperature in the reaction chamber can be kept substantially uniform, so that the film quality can be kept substantially uniform.
More specifically, the through hole β of the cooling plate is positioned upstream of the through hole α of the heat transfer plate, and the gas outlet of the shower plate is positioned downstream of the through hole α of the heat transfer plate. The gas that has passed through is mixed in the through hole α of the heat transfer plate, so that the temperature of the gas becomes uniform. Thereafter, the gas whose temperature has been made uniform passes through the gas outlet of the shower plate and is jetted into the reaction chamber in which the substrate is arranged (
Therefore, according to the first aspect of the present invention, not only the peripheral portion of the shower plate in the plan view but also the central portion in the plan view can be uniformly cooled.
請求項2に記載した発明は、前記伝熱板の貫通孔αに連通する、前記シャワープレートに形成された複数のガス噴出口の開口部と、前記冷却板に形成された複数の貫通孔βの開口部とは、該冷却板と該伝熱板と該シャワープレートの重なり方向から見て、互いに異なる位置に配されていることを特徴としている。
The invention described in
請求項2に記載した発明によれば、伝熱板の貫通孔αに連通すると共に、伝熱板の貫通孔αを介して対応するように設けられた、ガス噴出口の開口部と冷却板の貫通孔βとが、該冷却板と該伝熱板と該シャワープレートの重なり方向から見て、互いに異なる位置に配されている(図2〜図5)ので、冷却板を通過したガスは、伝熱板の貫通孔α内部で混合され、ガスの温度が均一化された後に、シャワープレートのガス噴出口を通過するように、ガス流量に依存することなくガスを安定に誘導することができる。ゆえに、シャワープレートの平面視周縁部のみなならず、平面視中央部付近も均一に、かつ安定に冷却することができる。 According to the second aspect of the present invention, the opening of the gas outlet and the cooling plate are provided so as to communicate with the through hole α of the heat transfer plate and to correspond to each other through the through hole α of the heat transfer plate. Through holes β are arranged at different positions as viewed from the overlapping direction of the cooling plate, the heat transfer plate and the shower plate (FIGS. 2 to 5). The gas can be stably guided without depending on the gas flow rate so as to pass through the gas outlet of the shower plate after being mixed inside the through hole α of the heat transfer plate and the temperature of the gas is made uniform. it can. Therefore, not only the peripheral edge part of the shower plate in plan view but also the vicinity of the central part in plan view can be cooled uniformly and stably.
請求項3に記載した発明は、前記伝熱板の貫通孔αに連通する、前記シャワープレートに形成された複数のガス噴出口の開口部と、前記冷却板に形成された複数の貫通孔βの開口部とは、該ガス噴出口の開口部の方が、該貫通孔βの開口部より、該貫通孔αに対して広範囲に分散して配されていることを特徴としている。
The invention described in
請求項3に記載した発明によれば、シャワープレートに形成されたガス噴出口の開口部の方が、冷却板に形成された貫通孔βの開口部より、伝熱板の貫通孔αに対して広範囲に分散して配されている(図2〜図5)ので、冷却板を通過したガスは、伝熱板の貫通孔α内部で混合され、ガスの温度が均一化される。その後、この温度が均一化されたガスは、伝熱板の個々の貫通孔α内部において、拡がるように(その隅々に亘るように)誘導される。ゆえに、シャワープレートの平面視周縁部のみなならず、平面視中央部付近も均一に、かつ安定に冷却することができる。
According to the invention described in
請求項4に記載した発明は、前記冷却板が、第1冷却板と第2冷却板とに分割可能に構成されており、前記第1冷却板と前記第2冷却板との間に前記冷却配管を配置可能に構成されていることを特徴としている。
The invention described in
請求項4に記載した発明によれば、冷却配管を確実に支持することができるとともに、メンテナンス性を向上させることができる。また、冷却配管を覆うように第1冷却板および第2冷却板が配されるため、吸熱面積を大きく確保することができる。したがって、処理室内の温度上昇を抑制することができる。
According to the invention described in
本発明によれば、冷却装置により処理室内の温度が上昇するのを抑制することができる。したがって、連続的に基板に成膜を施す際に、膜質の低下を抑制することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can suppress that the temperature in a process chamber rises with a cooling device. Therefore, it is possible to suppress deterioration of the film quality when the film is continuously formed on the substrate.
本発明の実施形態に係るプラズマ処理装置について、図1〜図8に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
図1は、本実施形態におけるプラズマ処理装置1の概略構成図である。
図1に示すように、プラズマCVD法を実施するプラズマ処理装置1は、絶縁フランジ81を挟んで真空チャンバ2と電極フランジ4から構成される処理室3を有している。処理室3の内部は、シャワープレート5により基板10が配置される反応室31と、原料ガスが導入されるガス導入室32と、に区画されている。
A plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the drawings used for the following description, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a plasma processing apparatus 1 in the present embodiment.
As shown in FIG. 1, a plasma processing apparatus 1 that performs a plasma CVD method includes a
真空チャンバ2の下部には、真空チャンバ2の底部11を挿通するように支柱25が配置されており、支柱25における真空チャンバ2の内部側の先端には、板状のヒータ15が接続されている。また、真空チャンバ2には、排気管27が接続されている。この排気管27には、真空ポンプ28が設けられおり、真空チャンバ2内を真空状態にすることができるように構成されている。
A
また、支柱25は、真空チャンバ2の外部に設けられた図示しない昇降機構に接続されており、上下方向に移動可能に構成されている。つまり、支柱25の先端に接続されているヒータ15を上下方向に昇降可能に構成されており、基板10の出し入れが容易になるように構成されている。なお、真空チャンバ2の外部において、支柱25の周縁には、これを被覆するベローズ(不図示)などが設けられている。
The
電極フランジ4は有頂容器状に形成されており、開口部には、これを閉塞するようにシャワープレート5が取り付けられている。これにより、電極フランジ4とシャワープレート5との間に、ガス導入室32が形成されている。また、電極フランジ4には、シャワープレート5と対向する上壁41にガス導入口42が設けられており、ここにガス導入管7の一端が接続されている。ガス導入管7の他端には、真空チャンバ2の外部に設けられた原料ガス供給部21が接続されており、この原料ガス供給部21からガス導入室32に原料ガスを供給することができるようになっている。
The
電極フランジ4とシャワープレート5は、それぞれ導電材で構成されており、電極フランジ4は真空チャンバ2の外部に設けられたRF電源(高周波電源)9に接続されている。すなわち、電極フランジ4、およびシャワープレート5はカソード電極71として構成されている。なお、RF電源9よりシャワープレート5には、例えば27.12MHzの高周波電圧が印加可能に構成されている。
The
そして、シャワープレート5には、複数のガス噴出口6が形成されている。ガス導入室32内に導入された原料ガスはガス噴出口6から真空チャンバ2内の反応室31に噴出されるように構成されている。
The
ここで、ガス導入室32内に冷却装置50が設けられている。冷却装置50は、シャワープレート5上に載置された伝熱板51と、伝熱板51上に載置された冷却板52と、冷却板52の内部および処理室3の外部に敷設された冷却配管53と、冷却配管53内の冷却水を循環させるための循環ポンプ54と、冷却配管53内を通流する冷却水の流量を調整するバルブ55と、を備えている。
Here, a
図2、図3に示すように、伝熱板51は、例えばアルミにウムで形成されており、シャワープレート5と略同一の平面形状を有した金属製の板状部材である。伝熱板51は、シャワープレート5のガス導入室32側の面に当接されている。伝熱板51には、シャワープレート5のガス噴出口6に対応した位置に貫通孔(貫通孔αとも呼ぶ)61が複数形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
また、図4に示すように、伝熱板51の貫通孔61は、例えば矩形状に形成されており、9個のガス噴出口6に対して1個の貫通孔61が対応するように形成されている。つまり、貫通孔61が原料ガスのガス流路の一部として機能しており、貫通孔61が形成されていない箇所がシャワープレート5と当接しているため、伝熱板51はシャワープレート5の熱を吸熱してその熱を冷却板52に伝熱する伝熱部として機能している。なお、図4では伝熱板51の伝熱部(貫通孔61以外の領域)が、平面視においてガス噴出口6の一部を閉塞するように配置されているが、伝熱部の面積を確保するために構成したものである。このように構成してもガス噴出口6からは所定量の原料ガスが噴出できるようになっている。
As shown in FIG. 4, the through
図2、図5に示すように、冷却板52は、例えば、アルミニウムで形成されており、シャワープレート5および伝熱板51と略同一の平面形状を有した金属製の板状部材である。冷却板52は、さらに2枚に分割されており、伝熱板51上に載置された第1冷却板52Aと、第1冷却板52A上に載置された第2冷却板52Bと、を有している。そして、第1冷却板52Aと第2冷却板52Bとの間に冷却配管53が敷設されている。
As shown in FIGS. 2 and 5, the cooling
また、第1冷却板52Aおよび第2冷却板52Bには、伝熱板51の貫通孔61に対応した位置に貫通孔(貫通孔βとも呼ぶ)62が複数形成されている。図6に示すように、冷却板52(第1冷却板52Aおよび第2冷却板52B)の貫通孔62は、例えば円筒状に形成されており、1個の貫通孔61に対して2個の貫通孔62が対応するように形成されている。つまり、貫通孔62が原料ガスのガス流路の一部として機能しており、貫通孔62が形成されていない箇所が伝熱板51の熱を吸熱可能な伝熱部として機能している。
すなわち、図1〜5に示すように、本発明のプラズマ処理装置においては、伝熱板51の貫通孔61(貫通孔α)に連通すると共に、伝熱板51の貫通孔61(貫通孔α)を介して対応するように設けられた、シャワープレート5のガス噴出口6の開口部と冷却板52の貫通孔62(貫通孔β)とが、冷却板52と伝熱板51とシャワープレート5の重なり方向から見て、互いに異なる位置に配されている。これにより、冷却板52を通過したガスは、伝熱板51の貫通孔61(貫通孔α)内部で混合され、ガスの温度が均一化された後に、シャワープレート5のガス噴出口6を通過するように、ガス流量に依存することなくガスを安定に誘導することができる。ゆえに、シャワープレート5の平面視周縁部のみなならず、平面視中央部付近も均一に、かつ安定に冷却することができる。
また、図1〜5に示すように、本発明のプラズマ処理装置においては、伝熱板51の貫通孔61(貫通孔α)に連通する、シャワープレート5に形成された複数のガス噴出口6の開口部と、冷却板52に形成された複数の貫通孔62(貫通孔β)の開口部とは、ガス噴出口6の開口部の方が、貫通孔62(貫通孔β)の開口部より、貫通孔61(貫通孔α)に対して広範囲に分散して配されている。これにより、冷却板52を通過したガスは、伝熱板51の貫通孔61(貫通孔α)内部で混合され、ガスの温度が均一化される。その後、この温度が均一化されたガスは、伝熱板51の個々の貫通孔61(貫通孔α)内部において、拡がるように(その隅々に行き渡るように)誘導される。ゆえに、シャワープレートの平面視周縁部のみなならず、平面視中央部付近も均一に、かつ安定に冷却することができる。
The
That is, as shown in FIGS. 1 to 5, in the plasma processing apparatus of the present invention, the through hole 61 (through hole α) of the
Moreover, as shown in FIGS. 1-5, in the plasma processing apparatus of this invention, the several
図1、図7、図8に示すように、冷却配管53は、例えばSUS配管で形成されており、第1冷却板52Aと第2冷却板52Bとの間に敷設されるとともに、処理室3の外部へ導かれたループ状に構成されている。処理室3の外部において、冷却配管53には循環ポンプ54およびバルブ55が設けられている。冷却配管53内に、例えば冷却水として純水を供給し、循環ポンプ54を駆動させることで純水を循環させることができる。また、バルブ55の開度を調節することにより、冷却配管53内を循環する純水の流量を調節することができ、処理室3内を所定温度で保持することができるように構成されている。純水の温度は、約30℃〜80℃の間に設定しておくことが好ましい。
As shown in FIGS. 1, 7, and 8, the cooling
なお、処理室3内を所定温度で保持するには、例えば、処理室3に温度計(不図示)を設け、温度計の値からバルブ55の開度や循環ポンプ54の出力を調節するように構成すればよい。また、処理室3の外部において、熱交換装置(不図示)を設け、処理室3内から出てきた冷却水を熱交換装置において熱交換(冷却)し、熱交換された冷却水を再度処理室3内へ流入するように構成してもよい。さらに、冷却水は循環させずに、常に新しい冷却水を処理室3内へ供給するように構成してもよい。
In order to maintain the inside of the
冷却配管53は、平面視において冷却板52の側面に形成された流入口63から第1冷却板52Aと第2冷却板52Bとの間に入り、冷却板52の平面視周縁部を略半周した後、中央部を略一周するように敷設された後に再度上述した周縁部とは逆側の周縁部へ戻り、略半周した後、流入口63の近傍に形成された排出口64から出てくるように構成されている。なお、冷却配管53は、貫通孔62を避けるように配管径路が設定されている。
The cooling
また、図1に戻り、真空チャンバ2の反応室31には、別のガス導入管8が接続されている。ガス導入管8にはフッ素ガス供給部22とラジカル源23とが設けられており、フッ素ガス供給部22から供給されたフッ素ガスをラジカル源23で分解し、これによるフッ素ラジカルを、真空チャンバ2内の反応室31に供給するように構成されている。
Returning to FIG. 1, another gas introduction pipe 8 is connected to the
ヒータ15は上面が平坦に形成された板状の部材であって、この上面に基板10が載置可能に構成されている。ヒータ15は、接地電極、つまりアノード電極72として機能する。このため、導電性を有する、例えば、アルミニウム合金で形成されている。
The
基板10をヒータ15上に配置すると、基板10とシャワープレート5とは互いに近接して平行に位置するように構成されている。また、基板10の被成膜面10aとシャワープレート5との間の離間距離は可変可能に構成されている。そして、ヒータ15上に基板10を配置した状態で、ガス噴出口6から原料ガスを噴出させると、その原料ガスは基板10の被成膜面10aに吹き付けられるように構成されている。
When the
また、ヒータ15は、その内部にヒータ線16が内包されており、温度制御機能を有している。ヒータ線16は、ヒータ15の平面視略中央部の底面17から突出されており、支柱25の内部を挿通して、真空チャンバ2の外部へと導かれている。また、ヒータ線16は真空チャンバ2の外部にて図示しない電源と接続され、温度調節がなされるように構成されている。このヒータ15により基板10の温度を調節できるようになっている。
The
さらに、ヒータ15の外周縁には、このヒータ15と真空チャンバ2との間を接続するように複数のアース30が略等間隔で配設されている。アース30は、例えば、ニッケル系合金やアルミ合金などで構成されている。
Further, a plurality of
次に、プラズマ処理装置1を用いて基板10の被成膜面10aに膜を形成する場合について説明する。
まず、真空ポンプ28で真空チャンバ2内を真空排気する。真空チャンバ2内を真空状態に維持した状態で、基板10を真空チャンバ2内の反応室31に搬入し、ヒータ15上に載置する。ここで、基板10を載置する前は、ヒータ15は真空チャンバ2内の下方に位置している。つまり、ヒータ15とシャワープレート5との間隔が広くなっており、基板10をヒータ15上に載置しやすい状態に保持されている。
Next, a case where a film is formed on the
First, the
続いて、基板10をヒータ15上に載置した後に、図示しない昇降機構を起動させてヒータ15上に載置された基板10をシャワープレート5が配された方向に向かって移動させる。基板10を上昇させて、基板10とシャワープレート5との間隔を、成膜を行うのに適正な距離に保持する。また、ヒータ15を駆動して基板10を所望の温度に調節しておく。
Subsequently, after the
続いて、原料ガス供給部21からガス導入管7およびガス導入口42を介してガス導入室32に原料ガスを導入する。すると、ガス導入室32に原料ガスが充満し、冷却装置50に形成されたガス流路(貫通孔61および貫通孔62)を通過した後、シャワープレート5のガス噴出口6を通って真空チャンバ2内の反応室31に原料ガスが噴出される。
Subsequently, the source gas is introduced into the
ここで、冷却装置50の冷却配管53には約30℃〜80℃の間の温度の保持された純水を循環させる。純水を循環させることで、シャワープレート5やガス導入室32の温度を適正温度に維持する。
Here, pure water maintained at a temperature of about 30 ° C. to 80 ° C. is circulated through the cooling
続いて、RF電源9を起動して電極フランジ4に例えば27.12MHzの高周波電圧を印加する。このとき、電極フランジ4は絶縁フランジ81を介して真空チャンバ2と絶縁されており、真空チャンバ2は接地電位に接続した状態になっている。
Subsequently, the
すると、シャワープレート5とヒータ15との間に高周波電圧が印加されて放電が生じ、電極フランジ4に設けられているシャワープレート5と基板10の被成膜面10aとの間にプラズマが発生する。こうして発生したプラズマ内で原料ガスが分解(プラズマ化)され、基板10の被成膜面10aで気相成長反応が起こることにより、薄膜が成膜される。なお、高周波電圧は、電極フランジ4の外表面を通ってシャワープレート5に伝達される。
Then, a high frequency voltage is applied between the
ここで、本実施形態では冷却装置50を設けて、反応室31やガス導入室32内の温度を所定温度に保持するようにしているため、複数枚の基板10に対して連続的にバッチ処理により成膜を施しても、略均一な成膜条件で基板10の被成膜面10aに成膜することができる。つまり、バッチ処理により複数の基板10に対して連続的に成膜する際にも、反応室31やガス導入室32の温度が必要以上に上昇するのを抑制することができ、全ての基板10に対して略均一な膜質で成膜することができる。したがって、連続バッチ処理により基板10の被成膜面10aに成膜を施しても、基板10ごとに膜質が異ならない、一定の品質を有する基板10を提供することができる。
Here, in this embodiment, the
また、基板10への成膜が何度か繰り返されると、真空チャンバ2の内壁面33などに成膜材料が付着するため、真空チャンバ2内を定期的にクリーニングする。クリーニングは、真空チャンバ2に接続されたガス導入管8に設けられたフッ素ガス供給部22から供給されたフッ素ガスをラジカル源23で分解し、これによるフッ素ラジカルを、真空チャンバ2内の成膜空間に供給し、化学反応させることにより付着物を除去する。
When the film formation on the
本実施形態によれば、ガス導入室32内に、冷却装置50を設けたため、冷却装置50により処理室3内の温度が上昇するのを抑制することができる。したがって、連続的に基板10に成膜を施す際に、膜質の低下を抑制することが可能となる。
According to the present embodiment, since the
また、冷却装置50の冷却配管53に冷却水(純水)を流すことで、処理室3内に生じている熱を吸熱することができる。したがって、処理室3内の温度上昇を抑制することができる。また、伝熱板51をシャワープレート5と冷却板52との間に配することにより、シャワープレート5の熱をより効果的に吸熱することができる。
In addition, by flowing cooling water (pure water) through the cooling
また、冷却配管53に通流させる冷却水の流量を可変可能に構成したため、処理室3内の温度を略一定に保持することができる。したがって、連続的に基板10に成膜を施す際に、反応室31内の温度を略均一に保持することが可能となるため、膜質を略均一に保持することができる。
Further, since the flow rate of the cooling water flowing through the cooling
さらに、冷却板52を第1冷却板52Aと第2冷却板52Bとに分割可能に構成し、その間に冷却配管53を配置可能に構成したため、冷却配管53を確実に支持することができるとともに、メンテナンス性を向上させることができる。また、冷却配管53を覆うように第1冷却板52Aおよび第2冷却板52Bが配されるため、吸熱面積を大きく確保することができる。したがって、処理室3内の温度上昇をより効果的に抑制することができる。
Furthermore, since the cooling
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、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態では、プラズマ処理装置に冷却装置のみを配置した場合の説明をしたが、従来のように電極フランジ内にも冷却配管を設けて、冷却装置および冷却配管の両方でシャワープレートや処理室内の温度を調節するように構成してもよい。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications made to the above-described embodiments without departing from the spirit of the present invention. That is, the specific shapes, configurations, and the like given in the embodiment are merely examples, and can be changed as appropriate.
For example, in the present embodiment, the case where only the cooling device is disposed in the plasma processing apparatus has been described. However, as in the conventional case, a cooling pipe is also provided in the electrode flange, and a shower plate or You may comprise so that the temperature in a process chamber may be adjusted.
1…プラズマ処理装置 3…処理室 5…シャワープレート 10…基板 31…反応室 32…ガス導入室 50…冷却装置 51…伝熱板 52…冷却板 52A…第1冷却板 52B…第2冷却板 53…冷却配管 61…貫通孔(ガス流路) 62…貫通孔(ガス流路)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (4)
前記ガス導入室内に、冷却装置が設けられており、
前記冷却装置は、冷却水が通流可能な冷却配管と、該冷却配管を支持するための冷却板と、該冷却板と前記シャワープレートとの間に配された伝熱板と、を備え、前記冷却板および前記伝熱板には、前記原料ガスが通過するためのガス流路が形成されると共に、前記冷却配管に通流させる前記冷却水の流量を可変可能に構成されており、
前記伝熱板の貫通孔αは、前記シャワープレートの複数のガス噴出口に対して1個の前記貫通孔αが対応するように形成され、かつ、前記冷却板には、前記伝熱板の貫通孔αに対応した位置に貫通孔βが複数形成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。 A processing chamber configured to be capable of applying an AC voltage by introducing a raw material gas; a shower plate that divides the processing chamber into a gas introducing chamber into which the raw material gas is introduced; and a reaction chamber in which a substrate is disposed. In a plasma processing apparatus comprising:
A cooling device is provided in the gas introduction chamber ,
The cooling device includes a cooling pipe through which cooling water can flow, a cooling plate for supporting the cooling pipe, and a heat transfer plate disposed between the cooling plate and the shower plate, The cooling plate and the heat transfer plate are configured so that a gas flow path for allowing the source gas to pass therethrough is formed, and the flow rate of the cooling water flowing through the cooling pipe is variable.
The through hole α of the heat transfer plate is formed so that one through hole α corresponds to a plurality of gas outlets of the shower plate, and the cooling plate includes the heat transfer plate. A plasma processing apparatus, wherein a plurality of through holes β are formed at positions corresponding to the through holes α .
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