JP2000058294A - Plasma treatment device - Google Patents

Plasma treatment device

Info

Publication number
JP2000058294A
JP2000058294A JP10225048A JP22504898A JP2000058294A JP 2000058294 A JP2000058294 A JP 2000058294A JP 10225048 A JP10225048 A JP 10225048A JP 22504898 A JP22504898 A JP 22504898A JP 2000058294 A JP2000058294 A JP 2000058294A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shower plate
stage
plasma
space
reaction gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10225048A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Motonobu Takeya
元伸 竹谷
Koichi Fukuda
航一 福田
Tadahiro Omi
忠弘 大見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Frontec Inc
Original Assignee
Frontec Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Frontec Inc filed Critical Frontec Inc
Priority to JP10225048A priority Critical patent/JP2000058294A/en
Publication of JP2000058294A publication Critical patent/JP2000058294A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Plasma Technology (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasma treatment device which uniformly supplies a reaction gas into a chamber and can prevent plasma discharge between shower plates. SOLUTION: Shower plates 17 and 18 in two stages provided with a number of holes for dispersing a reaction gas in a plasma generating space 6 are installed between a gas introducing port 20 provided at a chamber 2 and the plasma generating space 6 formed therein 2. The first stage shower plate 17 in the upstream has a function to disperse the reaction gas uniformly in the space 23 formed with respect to the second stage shower plate 18 in the downstream, while the second stage shower plate 18 has a function to disperse the reaction gas uniformly in the plasma generating space 6.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板、液晶
基板等の製造プロセスに用いるCVD装置、エッチング
装置等のプラズマ処理装置に関し、特に、マイクロ波プ
ラズマ励起方式に好適なプラズマ処理装置に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus such as a CVD apparatus and an etching apparatus used in a manufacturing process of a semiconductor substrate, a liquid crystal substrate and the like, and more particularly to a plasma processing apparatus suitable for a microwave plasma excitation system. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、液晶基板等の製造プロセスに用い
るCVD装置においては、基板の大型化、処理の高速化
等の要求に応えるため、大口径で均一かつ高密度のプラ
ズマが得られるラジアルラインスロットアンテナを備え
たマイクロ波プラズマCVD装置が提案されている。ラ
ジアルラインスロットアンテナ(Radial Line Slot Ant
enna)とは、円板状の導体表面にマイクロ波放射用の多
数のスロットが同心円状または渦巻状に形成されたもの
であり、裏面側から給電されたマイクロ波をスロット形
成面から放射するものである。
2. Description of the Related Art In recent years, in a CVD apparatus used in a manufacturing process of a liquid crystal substrate or the like, a radial line capable of obtaining a large-diameter uniform and high-density plasma in order to meet a demand for a larger substrate and a higher processing speed. A microwave plasma CVD apparatus provided with a slot antenna has been proposed. Radial Line Slot Ant
enna) is a disk-shaped conductor surface in which a number of slots for microwave radiation are formed concentrically or spirally, and emits microwaves fed from the back side from the slot forming surface. It is.

【0003】上記マイクロ波プラズマCVD装置におい
ては、チャンバー内に成膜に必要な反応ガスが導入され
る一方、マイクロ波が放射されてプラズマが発生し、プ
ラズマ中で反応ガスの解離により生じたラジカルが基板
表面で化学反応を起こすことによって膜が形成される。
通常、チャンバー内下部に設けられたサセプタ上に被処
理基板が支持され、基板の上方の空間がプラズマ発生空
間となる。また、このプラズマ発生空間に反応ガスを供
給すべくチャンバー上部の1箇所または数箇所から反応
ガスが供給される。
In the microwave plasma CVD apparatus, a reaction gas required for film formation is introduced into a chamber, and a microwave is emitted to generate plasma, and radicals generated by dissociation of the reaction gas in the plasma. Causes a chemical reaction on the substrate surface to form a film.
Usually, a substrate to be processed is supported on a susceptor provided at a lower portion in the chamber, and a space above the substrate is a plasma generation space. In addition, a reaction gas is supplied from one or several places in the upper part of the chamber to supply the reaction gas to the plasma generation space.

【0004】ところが、チャンバー内の1箇所または数
箇所から反応ガスを供給する場合、プラズマ発生空間全
体にわたって反応ガスが均一に拡散するようにガスの供
給を行うのは極めて難しい。特に、被処理基板の大型化
に伴ってチャンバーが大型化すると尚更である。したが
って、反応ガスをチャンバーの周辺部からいくら均一に
供給したところで、チャンバーの周辺部と中心部とでは
ガスの不均一が生じ、ガス(圧力)の不均一が生じると
プラズマ放電も不安定になってしまう。その結果、被処
理基板上の膜厚の面内バラツキが大きくなる等の問題が
生じていた。
However, when the reaction gas is supplied from one or several places in the chamber, it is extremely difficult to supply the gas so that the reaction gas is uniformly diffused throughout the plasma generating space. In particular, it is even more significant that the chamber becomes larger with the increase in the size of the substrate to be processed. Therefore, no matter how much the reaction gas is supplied from the peripheral part of the chamber, the gas becomes uneven at the peripheral part and the central part of the chamber, and when the gas (pressure) becomes uneven, the plasma discharge becomes unstable. Would. As a result, there has been a problem that the in-plane variation of the film thickness on the substrate to be processed becomes large.

【0005】そこで、ガスを噴出させる多数の孔を設け
た板体、いわゆるシャワープレートをチャンバー上部の
反応ガス導入口の下方に設置し、シャワープレートの多
数の孔からガスを分散させて供給する構造を持つ装置が
提案された。上記マイクロ波プラズマCVD装置の場
合、チャンバー内のプラズマ発生空間に対して反応ガス
を供給しつつマイクロ波を供給する必要があるため、チ
ャンバー下部側のサセプタで被処理基板を支持する一
方、チャンバー上部側のシャワープレートからガスを供
給するとともに、シャワープレートのさらに上方に設置
したラジアルラインスロットアンテナからシャワープレ
ートを通してマイクロ波を供給する構成が一般的であ
る。
Therefore, a plate body provided with a large number of holes for ejecting a gas, a so-called shower plate, is provided below the reaction gas inlet at the upper part of the chamber, and the gas is dispersed and supplied from the large number of holes in the shower plate. A device with is proposed. In the case of the microwave plasma CVD apparatus, since it is necessary to supply the microwave while supplying the reaction gas to the plasma generation space in the chamber, the substrate to be processed is supported by the susceptor on the lower side of the chamber, and In general, the gas is supplied from the shower plate on the side, and the microwave is supplied from the radial line slot antenna provided further above the shower plate through the shower plate.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、プラズマ励
起に高周波を用いた場合にはチャンバーとシャワープレ
ートとの間隔が広くても問題ないが、プラズマ励起にマ
イクロ波を用いる上記装置の場合、マイクロ波のパワー
が高周波に比べて大きいことから、チャンバーとシャワ
ープレートとの間隔、つまりシャワープレートで区画さ
れた空間がある程度広いと、この空間にガスが存在する
状態で大電力のマイクロ波が透過するため、本来プラズ
マが発生してはならないこの微小な空間でプラズマ放電
が発生する恐れがある。その結果、この空間内で成膜反
応が起こる等の不具合が生じることになる。
However, when a high frequency is used for plasma excitation, there is no problem even if the space between the chamber and the shower plate is wide. However, in the case of the above-described apparatus using microwaves for plasma excitation, microwaves are used. Power is greater than the high frequency, so if the space between the chamber and the shower plate, that is, the space defined by the shower plate, is large enough, microwaves of high power will be transmitted in the presence of gas in this space. However, there is a possibility that a plasma discharge is generated in this minute space where plasma should not be generated. As a result, problems such as a film formation reaction occurring in this space occur.

【0007】また、プラズマ放電を防止するためにチャ
ンバーとシャワープレートの間隔を狭めると、この空間
内でのガスの圧力差が大きくなるため、シャワープレー
トの多数の孔からガスが噴出する際にガスがチャンバー
内に均一に供給されない。そこで、プラズマ放電を抑え
つつ上記空間内の圧力差を小さくするためには、放電開
始電圧とガス圧力との関係から、空間内の圧力をある所
定の値よりも大きくすればよい。そのためには、ガス噴
出孔の径を小さくするか、もしくはガス噴出孔の数を少
なくすればよい。ところが、孔径を小さくするのはシャ
ワープレートの加工上0.5mm程度が限界であり、ま
た、孔数を少なくするとガスを均一に噴出させるという
シャワープレート本来の機能が損なわれる。したがっ
て、実際のところ、チャンバーとシャワープレート間の
空間内圧力を大きくすることによりこの空間でのプラズ
マ放電を防止するのは困難であった。
Further, if the space between the chamber and the shower plate is reduced to prevent plasma discharge, the pressure difference of the gas in this space becomes large, so that when the gas is blown out from many holes of the shower plate, the gas is discharged. Is not uniformly supplied into the chamber. Therefore, in order to reduce the pressure difference in the space while suppressing the plasma discharge, the pressure in the space may be made larger than a predetermined value from the relationship between the discharge starting voltage and the gas pressure. For that purpose, the diameter of the gas ejection hole may be reduced, or the number of the gas ejection holes may be reduced. However, the reduction of the hole diameter is limited to about 0.5 mm due to the processing of the shower plate, and if the number of holes is reduced, the original function of the shower plate to uniformly eject gas is impaired. Therefore, in practice, it has been difficult to prevent plasma discharge in this space by increasing the pressure in the space between the chamber and the shower plate.

【0008】すなわち、チャンバー内にシャワープレー
トを設置したプラズマCVD装置において、チャンバー
内のプラズマ発生空間に反応ガスを均一に供給すること
と、チャンバーとシャワープレート間の空間内でのプラ
ズマ放電を防止することの双方を両立させるのは難しい
という問題があった。以上、プラズマCVD装置の場合
を例に挙げて説明したが、マイクロ波プラズマエッチン
グ装置等、他のプラズマ処理装置でも同様の問題を抱え
ていた。
That is, in a plasma CVD apparatus in which a shower plate is installed in a chamber, a reaction gas is uniformly supplied to a plasma generation space in the chamber, and a plasma discharge in a space between the chamber and the shower plate is prevented. There was a problem that it was difficult to balance both. As described above, the case of the plasma CVD apparatus has been described as an example, but other plasma processing apparatuses such as a microwave plasma etching apparatus have the same problem.

【0009】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、チャンバー内に反応ガスを均一に
供給するとともに、チャンバーとシャワープレート間で
のプラズマ放電を防止し、被処理基板の大口径化、処理
の高速化に好適なプラズマ処理装置を提供することを目
的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is a primary object of the present invention to uniformly supply a reaction gas into a chamber and prevent plasma discharge between a chamber and a shower plate. It is an object of the present invention to provide a plasma processing apparatus suitable for increasing the diameter of the apparatus and increasing the processing speed.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のプラズマ処理装置は、チャンバーに設け
られた反応ガス導入口と前記チャンバー内部のプラズマ
発生空間との間に、反応ガスを前記プラズマ発生空間に
拡散させるための多数の孔を有する少なくとも2段のシ
ャワープレートが設けられたことを特徴とするものであ
る。従来一般の反応ガス供給機構においては、ガスをチ
ャンバー内に拡散させるシャワープレートを1段のみ設
けることが常識であったのに対して、本発明のプラズマ
処理装置では少なくとも2段以上のシャワープレートを
設ける構成とした。
In order to achieve the above object, a plasma processing apparatus according to the present invention comprises a reaction gas introducing port provided in a chamber and a plasma generating space inside the chamber. At least two-stage shower plates having a large number of holes for diffusing the gas into the plasma generation space are provided. Conventionally, in a general reaction gas supply mechanism, it was common sense to provide only one stage of a shower plate for diffusing a gas into a chamber, whereas in the plasma processing apparatus of the present invention, at least two or more stages of a shower plate were provided. The configuration was provided.

【0011】この構成により、1段のシャワープレート
で反応ガスを一気に拡散させようとしなくても、反応ガ
スの流れに沿って上流段側のシャワープレートから下流
段側のシャワープレートに向けて1段ずつ順次拡散させ
ていけばよい。すなわち、前記シャワープレートのう
ち、最下流段のシャワープレートより上流側の上流段の
シャワープレートは、反応ガスを上流段のシャワープレ
ートより下流側の次段のシャワープレートとの間の空間
に順次均一に拡散させていく多数の孔を有し、最下流段
のシャワープレートは反応ガスを前記プラズマ発生空間
にほぼ均一に拡散させる多数の孔を有する構成とすれば
よい。したがって、本発明によれば、チャンバーのプラ
ズマ発生空間に対しては充分に均一な反応ガスを供給す
ることが可能となる。
[0011] With this configuration, even if it is not necessary to diffuse the reaction gas at one time with the one-stage shower plate, the one-stage shower plate is moved from the upstream-stage shower plate to the downstream-stage shower plate along the flow of the reaction gas. What is necessary is to spread sequentially one by one. That is, among the shower plates, the upstream shower plate upstream of the most downstream shower plate sequentially distributes the reaction gas uniformly in a space between the next shower plate downstream of the upstream shower plate. The shower plate at the most downstream stage may have a large number of holes for diffusing the reaction gas almost uniformly into the plasma generation space. Therefore, according to the present invention, it is possible to supply a sufficiently uniform reaction gas to the plasma generation space of the chamber.

【0012】本発明は、プラズマ励起手段として高周波
を用いたプラズマ処理装置に適用可能なことは勿論であ
るが、プラズマ励起手段としてマイクロ波を用い、従来
技術の項で述べたラジアルラインスロットアンテナ等の
マイクロ波放射用アンテナを具備したプラズマ処理装置
に適用するのにより好適なものである。上述したよう
に、プラズマ励起手段にマイクロ波を用いた場合、マイ
クロ波自体が大電力であるために、チャンバーとシャワ
ープレート間の空間でプラズマ放電が発生しやすい。そ
こで、チャンバーとシャワープレート間の間隔を狭める
必要があるが、従来の1段のみのシャワープレートでは
ガス拡散に対する充分な均一性が得られないために上記
間隔を狭めることができなかった。ところが、本発明で
は複数段のシャワープレートを経て最終的に充分なガス
拡散の均一性を得る構成とした結果、1段毎のシャワー
プレートではそれ程高い均一性を必要としなくなった。
したがって、チャンバーとシャワープレート間の間隔、
もしくはシャワープレートとシャワープレートとの間の
間隔を狭めることが可能となり、これら空間内でのプラ
ズマ放電を防止することができる。
The present invention can of course be applied to a plasma processing apparatus using a high frequency as the plasma exciting means, but it is also possible to use a microwave as the plasma exciting means and to use a radial line slot antenna or the like described in the section of the prior art. It is more suitable to be applied to a plasma processing apparatus provided with the antenna for microwave radiation described above. As described above, when microwaves are used for the plasma excitation means, plasma discharge easily occurs in the space between the chamber and the shower plate because the microwaves themselves have large power. Therefore, it is necessary to narrow the gap between the chamber and the shower plate. However, the conventional shower plate having only one stage cannot achieve a sufficient uniformity with respect to gas diffusion, and thus the gap cannot be narrowed. However, in the present invention, a configuration in which a sufficient gas diffusion uniformity is finally obtained through a plurality of stages of shower plates is achieved. As a result, a shower plate for each stage does not require so high uniformity.
Therefore, the spacing between the chamber and the shower plate,
Alternatively, the distance between the shower plates can be reduced, and plasma discharge in these spaces can be prevented.

【0013】また、少なくとも2段以上のシャワープレ
ートを設置する場合に、全く同一のシャワープレートを
使用してもよいが、反応ガスを噴出する孔の配置が異な
るシャワープレートを組み合わせて使用すると、本発明
の効果がより顕著になる。上述したように、最下流段の
シャワープレートではプラズマ発生空間に対して反応ガ
スを均一に拡散させる必要があるが、それより上流側の
上流段のシャワープレートでは、次段のシャワープレー
トとの間の空間にできるだけ均一に拡散させる必要があ
る。
When installing at least two or more shower plates, the same shower plate may be used. However, if shower plates having different arrangements of holes for ejecting reaction gas are used in combination, the present invention is not applicable. The effect of the invention becomes more remarkable. As described above, it is necessary to diffuse the reaction gas uniformly in the plasma generation space in the shower plate at the most downstream stage, but it is necessary to diffuse the reaction gas between the shower plate in the upstream stage and the next shower plate in the upstream stage. It is necessary to diffuse as uniformly as possible into the space.

【0014】ここで、最上流段のシャワープレートに対
してはチャンバーの周辺部から反応ガスが供給される構
成が一般的であることを考慮すると、仮に上流段側のシ
ャワープレートの周辺部に孔が多く設けられていたとし
たら、反応ガスは、チャンバーとシャワープレートとの
間の空間、もしくはシャワープレートとシャワープレー
トとの間の空間に充分に拡散する前に、シャワープレー
ト周辺部の孔を抜けて下流側に次々と流れていってしま
い、充分なガス拡散は困難となる。したがって、上流段
のシャワープレートでは、ガス噴出孔をシャワープレー
ト面内の周辺部よりも中央部に多く分布しておけば、反
応ガスを上記空間内で充分に拡散させることができる。
Here, considering that a configuration in which the reaction gas is supplied from the peripheral portion of the chamber to the shower plate at the most upstream stage is generally used, a hole is temporarily formed at the peripheral portion of the shower plate at the upstream stage side. If there are many, the reaction gas passes through the holes around the shower plate before diffusing sufficiently into the space between the chamber and the shower plate, or into the space between the shower plate and the shower plate. It flows one after another downstream, and it is difficult to sufficiently diffuse gas. Therefore, in the shower plate in the upstream stage, if the gas ejection holes are distributed more in the central portion than in the peripheral portion in the shower plate surface, the reaction gas can be sufficiently diffused in the space.

【0015】同様の理由により、反応ガスを上記空間内
で充分に拡散させるためには、上流段のシャワープレー
トの孔が下流側の次段のシャワープレートの孔よりも少
なく分布して設けることが望ましい。
For the same reason, in order to sufficiently diffuse the reaction gas in the above space, the holes of the upstream shower plate should be distributed less than the holes of the next shower plate on the downstream side. desirable.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】[第1の実施の形態]以下、本発
明の第1の実施の形態を図1ないし図4を参照して説明
する。図1は本実施の形態のプラズマCVD装置1(プ
ラズマ処理装置)の全体構成を示す図である。このプラ
ズマCVD装置1は、マイクロ波を放射するラジアルラ
インスロットアンテナを備えたマイクロ波プラズマ励起
方式の装置である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a plasma CVD apparatus 1 (plasma processing apparatus) of the present embodiment. The plasma CVD apparatus 1 is an apparatus of a microwave plasma excitation type provided with a radial line slot antenna for radiating microwaves.

【0017】図1に示すように、チャンバー2の上部に
ラジアルラインスロットアンテナ3が設置されており、
これと対向するようにチャンバー2の下部には被処理基
板4を支持するためのサセプタ5が設置されている。し
たがって、被処理基板4の上方がプラズマ発生空間6と
なり、ラジアルラインスロットアンテナ3からこの空間
6に向けてマイクロ波が放射されるようになっている。
ラジアルラインスロットアンテナ3は、導体7の表面に
マイクロ波の遅波材となる誘電体8を介して多数のスロ
ット穴を有するスロット板9が設けられたものであり、
マイクロ波生成システム10で生成された2.45GH
zのマイクロ波が導波管11、同軸導波管変換器12を
経て導体7の裏面側から給電される構成となっている。
また、ラジアルラインスロットアンテナ3の導体7に
は、マイクロ波給電による加熱を防止するための冷却水
を流す冷却管(図示略)が挿通されている。
As shown in FIG. 1, a radial line slot antenna 3 is provided above a chamber 2.
A susceptor 5 for supporting the substrate to be processed 4 is provided below the chamber 2 so as to face the susceptor. Therefore, the plasma generating space 6 is located above the substrate 4 to be processed, and microwaves are radiated from the radial line slot antenna 3 toward the space 6.
The radial line slot antenna 3 is provided with a slot plate 9 having a large number of slot holes provided on a surface of a conductor 7 via a dielectric 8 serving as a microwave slow-wave material.
2.45 GH generated by microwave generation system 10
The microwave of z is configured to be fed from the back side of the conductor 7 through the waveguide 11 and the coaxial waveguide converter 12.
The conductor 7 of the radial line slot antenna 3 is provided with a cooling pipe (not shown) for flowing cooling water for preventing heating by microwave power supply.

【0018】ラジアルラインスロットアンテナ3のスロ
ット穴13の配置は図2に示す通りであり、一対のスロ
ット穴13が同心円状に多数配置されており、マイクロ
波はこれらスロット穴13から空間に放射される。な
お、図2中の符号14はネジ孔である。
The arrangement of the slot holes 13 of the radial line slot antenna 3 is as shown in FIG. 2. A large number of pairs of slot holes 13 are arranged concentrically, and microwaves are radiated from these slot holes 13 into space. You. Note that reference numeral 14 in FIG. 2 is a screw hole.

【0019】図1に示すように、ラジアルラインスロッ
トアンテナ3の表面には第1の誘電体15、第2の誘電
体16が順次固定され、第2の誘電体16の表面には1
段目シャワープレート17、2段目シャワープレート1
8が順次固定されている。本実施の形態では、反応ガス
を噴出する孔の配置が異なる2つのシャワープレートを
組み合わせて使用している。図3および図4に示すよう
に、各シャワープレート17、18は多数の微小な孔1
9がプレート全面にわたって格子状に等間隔に配置され
たものであるが、1段目シャワープレート17よりも2
段目シャワープレート18の方が孔19の間隔が狭く、
すなわち、孔19が密に形成されている。なお、第1の
誘電体15および第2の誘電体16はマイクロ波を透過
する性質を有し、誘電率および誘電損失が小さく、かつ
強度が高い材料を用いる。
As shown in FIG. 1, a first dielectric 15 and a second dielectric 16 are sequentially fixed on the surface of the radial line slot antenna 3, and the first dielectric 15 is fixed on the surface of the second dielectric 16.
First stage shower plate 17, Second stage shower plate 1
8 are fixed sequentially. In the present embodiment, two shower plates having different arrangements of holes for ejecting the reaction gas are used in combination. As shown in FIGS. 3 and 4, each shower plate 17, 18 has a large number of minute holes 1.
9 are arranged at regular intervals in a grid pattern over the entire surface of the plate.
The gap between the holes 19 is smaller in the stage shower plate 18,
That is, the holes 19 are densely formed. Note that the first dielectric 15 and the second dielectric 16 have a property of transmitting microwaves, and are made of a material having a small dielectric constant and a small dielectric loss and a high strength.

【0020】また、チャンバー2上部の各シャワープレ
ート17、18の側方にはガス導入ポート20(反応ガ
ス導入口)が設けられており、反応ガス供給源(図示
略)から供給されるガスが配管21を通してガス拡散板
22に到達し、ガス拡散板22から第2の誘電体16と
1段目シャワープレート17との間の空間23(以下、
説明の都合上、これを第1の空間という)に供給される
構成となっている。詳細には、ガス拡散板22は環状の
板体からなり、円周方向に沿って溝が設けられ、ガス拡
散板22に到達したガスはこの溝内に拡散する。そし
て、ガス拡散板22の溝22aから1段目シャワープレ
ート17に向けて周方向に間隔をおいた複数箇所にガス
通路27が設けられるとともに、1段目シャワープレー
ト17の縁部にはこれらガス通路27の各々に連通して
径方向に延びる溝17aが設けられている。つまり、反
応ガスは、ガス導入ポート20、ガス拡散板22の溝2
2a、ガス通路27、1段目シャワープレート17の溝
17aという経路を経て第1の空間23内に供給される
ため、反応ガスが装置に入る時点では1箇所のガス導入
ポート20から導入されるが、第1の空間23に入る時
点では1段目シャワープレート17の周方向の複数箇所
から導入されるようになっている。このように、ガス拡
散板22とは、配管21からガス導入ポート20の一部
に導入された反応ガスをチャンバー2の周方向に拡散さ
せる機能を有するものである。さらに、反応ガスは、1
段目シャワープレート17を通過して1段目シャワープ
レート17と2段目シャワープレート18との間の空間
24(以下説明の都合上、これを第2の空間という)に
供給された後、2段目シャワープレート18を通過して
チャンバー2内のプラズマ発生空間6に供給される。
A gas introduction port 20 (reaction gas introduction port) is provided on the upper side of the chamber 2 on the side of each of the shower plates 17 and 18, and a gas supplied from a reaction gas supply source (not shown) is provided. The gas reaches the gas diffusion plate 22 through the pipe 21, and a space 23 (hereinafter, referred to as a space) between the second dielectric 16 and the first-stage shower plate 17 from the gas diffusion plate 22.
For convenience of description, this is referred to as a first space). More specifically, the gas diffusion plate 22 is formed of an annular plate, and is provided with a groove along the circumferential direction, and the gas reaching the gas diffusion plate 22 is diffused into the groove. Further, gas passages 27 are provided at a plurality of locations spaced in the circumferential direction from the grooves 22 a of the gas diffusion plate 22 toward the first-stage shower plate 17, and the gas passages 27 are provided at the edges of the first-stage shower plate 17. A groove 17a extending radially in communication with each of the passages 27 is provided. That is, the reaction gas is supplied to the gas introduction port 20 and the groove 2 of the gas diffusion plate 22.
Since the reaction gas is supplied into the first space 23 through the path of the groove 2a, the gas passage 27, and the groove 17a of the first-stage shower plate 17, the reaction gas is introduced from one gas introduction port 20 when entering the apparatus. However, when they enter the first space 23, they are introduced from a plurality of circumferential locations of the first-stage shower plate 17. As described above, the gas diffusion plate 22 has a function of diffusing the reaction gas introduced from the pipe 21 to a part of the gas introduction port 20 in the circumferential direction of the chamber 2. Further, the reaction gas is 1
After passing through the first-stage shower plate 17 and being supplied to a space 24 between the first-stage shower plate 17 and the second-stage shower plate 18 (hereinafter referred to as a second space for convenience of description), It is supplied to the plasma generation space 6 in the chamber 2 after passing through the stage shower plate 18.

【0021】チャンバー2の下部には排気口25が設け
られ、排気口25に接続された真空ポンプ等の真空排気
源(図示略)によりチャンバー2内が減圧されるように
なっている。また、チャンバー2の側方には、チャンバ
ー2内を大気に開放することなく被処理基板4の搬出入
を行うためのロードロック室26が設けられている。
An exhaust port 25 is provided below the chamber 2, and the inside of the chamber 2 is depressurized by a vacuum exhaust source (not shown) such as a vacuum pump connected to the exhaust port 25. A load lock chamber 26 is provided on the side of the chamber 2 for loading and unloading the substrate 4 to be processed without opening the inside of the chamber 2 to the atmosphere.

【0022】上記構成のプラズマCVD装置1において
は、ガス導入ポート20、ガス拡散板22、1段目シャ
ワープレート17、2段目シャワープレート18という
経路を経て成膜に必要な反応ガス、例えばSiH4、P
3等のガスがチャンバー2内に供給される。そして、
ラジアルラインスロットアンテナ3から放射された2.
45GHzのマイクロ波によりプラズマ発生空間6にお
いてプラズマが発生し、反応ガスが解離して生じたラジ
カルが基板表面で化学反応を起こすことによってSi膜
等の所望の膜が形成される。
In the plasma CVD apparatus 1 having the above-described structure, a reaction gas, such as SiH, required for film formation via a path of the gas introduction port 20, the gas diffusion plate 22, the first-stage shower plate 17, and the second-stage shower plate 18. 4 , P
A gas such as H 3 is supplied into the chamber 2. And
1. Radiated from the radial line slot antenna 3
Plasma is generated in the plasma generation space 6 by the microwave of 45 GHz, and a radical generated by dissociation of the reaction gas causes a chemical reaction on the substrate surface, thereby forming a desired film such as a Si film.

【0023】本実施の形態のプラズマCVD装置1にお
いては、2段のシャワープレート17、18を備え、し
かも上流側の1段目シャワープレート17の孔19の数
が2段目シャワープレート18の孔19の数よりも少な
いため、第1の空間23では反応ガスの圧力が高まり、
まず第1の空間23内で反応ガスが充分に拡散する。そ
の後、反応ガスが1段目シャワープレート17の孔19
を通過して第2の空間24に到達すると、反応ガスは第
2の空間24内でさらに拡散した後、プラズマ発生空間
6に噴出する。
The plasma CVD apparatus 1 according to the present embodiment includes two stages of shower plates 17 and 18, and the number of holes 19 of the first stage shower plate 17 on the upstream side is equal to the number of holes 19 of the second stage shower plate 18. Since the number is smaller than 19, the pressure of the reaction gas increases in the first space 23,
First, the reaction gas is sufficiently diffused in the first space 23. Thereafter, the reaction gas is supplied to the holes 19 of the first-stage shower plate 17.
When the reaction gas reaches the second space 24 after passing through, the reaction gas is further diffused in the second space 24 and then jetted into the plasma generation space 6.

【0024】したがって、本実施の形態のプラズマCV
D装置1によれば、1段のみのシャワープレートを備え
た従来の装置に比べて、チャンバー2のプラズマ発生空
間6に対して反応ガスの拡散の均一性を大きく向上する
ことが可能となる。また一般に、プラズマ励起手段にマ
イクロ波を用いた場合、マイクロ波自体のパワーが大き
いためにシャワープレート間の空間でプラズマ放電が発
生しやすい。ところが、本実施の形態の場合、2段のシ
ャワープレート17、18を用いて充分なガス拡散の均
一性を得るようにした結果、1段毎のシャワープレート
ではそれ程高い均一性を必要としなくなり、シャワープ
レート17、18間の間隔を狭めることができ、第1、
第2の空間23、24内でのプラズマ放電を防止するこ
とができる。すなわち、チャンバー2内のプラズマ発生
空間6へのガス拡散の均一性向上と、シャワープレート
17、18間の空間内でのプラズマ放電防止の双方を両
立させることができる。
Therefore, the plasma CV of the present embodiment
According to the D apparatus 1, it is possible to greatly improve the uniformity of the diffusion of the reaction gas into the plasma generation space 6 of the chamber 2 as compared with a conventional apparatus having only one shower plate. Generally, when microwaves are used as plasma excitation means, plasma discharge is likely to occur in the space between shower plates due to the high power of the microwaves themselves. However, in the case of the present embodiment, sufficient uniformity of gas diffusion is obtained by using the two-stage shower plates 17 and 18, so that a shower plate for each stage does not require so high uniformity. The distance between the shower plates 17 and 18 can be reduced.
Plasma discharge in the second spaces 23 and 24 can be prevented. That is, both the improvement of the uniformity of gas diffusion to the plasma generation space 6 in the chamber 2 and the prevention of plasma discharge in the space between the shower plates 17 and 18 can be achieved.

【0025】[第2の実施の形態]以下、本発明の第2
の実施の形態を図5および図6を参照して説明する。本
実施の形態も第1の実施の形態と同様、2段のシャワー
プレートを備えたマイクロ波プラズマCVD装置の例で
あり、本実施の形態が第1の実施の形態と異なる点はシ
ャワープレートの反応ガス噴出孔の配置のみである。し
たがって、プラズマCVD装置の全体構成についての説
明は省略し、図5および図6を用いてシャワープレート
の構成のみについて説明する。
[Second Embodiment] Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described.
Will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. This embodiment is also an example of a microwave plasma CVD apparatus having a two-stage shower plate as in the first embodiment, and the present embodiment is different from the first embodiment in that Only the arrangement of the reaction gas outlets is provided. Therefore, description of the overall configuration of the plasma CVD apparatus is omitted, and only the configuration of the shower plate will be described with reference to FIGS.

【0026】本実施の形態におけるシャワープレートの
構成は、図5に示すように、1段目シャワープレート3
0は、孔32の密度が周辺部で疎、中心部に向かって密
になるように配置されている。図6に示すように、2段
目シャワープレート31は、第1の実施の形態と同様、
プレート全面にわたって孔32が等間隔に配置されてい
る。
As shown in FIG. 5, the configuration of the shower plate in the present embodiment is the first-stage shower plate 3.
0 is arranged so that the density of the holes 32 is sparse at the peripheral portion and becomes higher toward the central portion. As shown in FIG. 6, the second-stage shower plate 31 is similar to the first embodiment,
Holes 32 are arranged at equal intervals over the entire surface of the plate.

【0027】1段目シャワープレート30に対してはガ
ス拡散板22を介してチャンバー2の周辺部から反応ガ
スが供給されるため、1段目シャワープレート30が仮
に本実施の形態とは逆に周辺部に孔32が多く設けられ
ていたとしたら、反応ガスは第1の空間23内で充分拡
散する前に、1段目シャワープレート30の周辺部の孔
32を抜けて第2の空間24に流れていく。すると、最
終的に充分均一に拡散されないまま、反応ガスが2段目
シャワープレート31からプラズマ発生空間6に不均一
に供給されてしまう。しかしながら、本実施の形態の場
合、1段目シャワープレート30の孔32がシャワープ
レート面内の周辺部よりも中央部に多く、反応ガスの圧
力が周辺部で高く中央部で低くなるため、第1の空間2
3内での反応ガスの横方向の流れが大きくなり、第1の
実施の形態に比べてガスをより均一に拡散させることが
できる。
Since the reaction gas is supplied to the first shower plate 30 from the peripheral portion of the chamber 2 through the gas diffusion plate 22, the first shower plate 30 is temporarily reversed from the present embodiment. If many holes 32 are provided in the peripheral portion, the reaction gas passes through the holes 32 in the peripheral portion of the first shower plate 30 and enters the second space 24 before sufficiently diffusing in the first space 23. It flows. Then, the reaction gas is non-uniformly supplied from the second-stage shower plate 31 to the plasma generation space 6 without being sufficiently diffused finally. However, in the case of the present embodiment, the number of holes 32 of the first-stage shower plate 30 is larger in the central part than in the peripheral part in the surface of the shower plate, and the pressure of the reaction gas is high in the peripheral part and low in the central part. 1 space 2
The flow of the reactant gas in the lateral direction within 3 becomes large, and the gas can be more uniformly diffused as compared with the first embodiment.

【0028】[0028]

【実施例】[実験1]次に、本発明のプラズマ処理装置
の効果を検証する実験を行ったので、その結果について
以下に述べる。本実験では、2段のシャワープレート1
7、18を備えたプラズマCVD装置(実施例1、図7
参照)、図7に示す2段のシャワープレート17、18
のうち、1段目シャワープレート17のみを備えたプラ
ズマCVD装置(従来例1)、チャンバー2周辺部から
ガスを供給するガス拡散板22を備えたプラズマCVD
装置(従来例2、図8参照)、チャンバー2内の1箇所
(図9における左端のガス導入ポート20)からガスを
供給するプラズマCVD装置(従来例3、図9参照)を
それぞれ用いて同一条件でa−Si(アモルファスシリ
コン)膜の成膜を行い、基板上のa−Si膜の膜厚分布
を測定した。
[Experiment 1] Next, an experiment for verifying the effect of the plasma processing apparatus of the present invention was conducted, and the results will be described below. In this experiment, two-stage shower plate 1
7 and 18 (Example 1, FIG. 7
7), two-stage shower plates 17 and 18 shown in FIG.
Among them, a plasma CVD apparatus provided with only the first-stage shower plate 17 (conventional example 1) and a plasma CVD provided with a gas diffusion plate 22 for supplying gas from the periphery of the chamber 2
The same device (conventional example 2; see FIG. 8) and a plasma CVD device (conventional example 3; see FIG. 9) for supplying gas from one location in chamber 2 (leftmost gas introduction port 20 in FIG. 9). An a-Si (amorphous silicon) film was formed under the conditions, and the thickness distribution of the a-Si film on the substrate was measured.

【0029】図7に示す実施例1の2段のシャワープレ
ート51、52は、第1の実施の形態で述べた(図3お
よび図4参照)ように、1段目シャワープレート51
(図3の1段目シャワープレート17に相当)、2段目
シャワープレート52(図4の2段目シャワープレート
18に相当)ともに孔19の密度が面内で均一であり、
かつ、1段目シャワープレート51よりも2段目シャワ
ープレート52の方が孔19が密なものであり、1段目
シャワープレート51が孔径0.5mm、孔間隔20m
m、2段目シャワープレート52が孔径0.5mm、孔
間隔10mmのものである。成膜条件は、反応ガス流量
をSiH4:50sccm、Ar:800sccm、H2:150
sccmとし、チャンバー内圧力を700mTorrとした。
The two-stage shower plate 51, 52 of Example 1 shown in FIG. 7 is similar to the first-stage shower plate 51 as described in the first embodiment (see FIGS. 3 and 4).
The density of the holes 19 in both the second shower plate 52 (corresponding to the second shower plate 18 in FIG. 4) and the second shower plate 52 (corresponding to the first shower plate 17 in FIG. 3) is uniform in the plane.
Moreover, the holes 19 are denser in the second-stage shower plate 52 than in the first-stage shower plate 51, and the first-stage shower plate 51 has a hole diameter of 0.5 mm and a hole interval of 20 m.
m, the second-stage shower plate 52 has a hole diameter of 0.5 mm and a hole interval of 10 mm. The film formation conditions are as follows: the reaction gas flow rate is 50 sccm for SiH 4 , 800 sccm for Ar, and 150 for H 2.
The pressure in the chamber was 700 mTorr.

【0030】図10はa−Si膜の膜厚分布の測定結果
を示す図であって、横軸が基板上の膜厚測定位置(m
m)、縦軸が膜厚(nm)である。図10から明らかな
ように、チャンバー内の1箇所からガスを供給する従来
例3では、膜厚分布がガス供給側に近い方で約800n
m、遠い側で約100nmと約700nmの極めて大き
なばらつきが見られた。また、ガス拡散板を備えた従来
例2では、膜厚が330ないし600nm程度の範囲で
ばらつき、1段のみのシャワープレートを備えた従来例
1でも、膜厚が380ないし550nm程度の範囲でば
らついた。これに対して、2段のシャワープレートを備
えた実施例1の装置では420ないし440nmという
ように、上記従来例1ないし3と比較して膜厚のばらつ
きを極めて小さく抑えることができた。
FIG. 10 is a diagram showing the measurement results of the film thickness distribution of the a-Si film. The horizontal axis indicates the film thickness measurement position (m) on the substrate.
m) and the vertical axis is the film thickness (nm). As is clear from FIG. 10, in the conventional example 3 in which the gas is supplied from one place in the chamber, the film thickness distribution is about 800 n closer to the gas supply side.
m, extremely large variations of about 100 nm and about 700 nm were observed on the far side. Further, in the conventional example 2 including the gas diffusion plate, the film thickness varies in the range of about 330 to 600 nm, and in the conventional example 1 including only one shower plate, the film thickness varies in the range of about 380 to 550 nm. Was. On the other hand, in the apparatus of Example 1 provided with the two-stage shower plate, the variation in the film thickness was able to be suppressed to a very small value of 420 to 440 nm as compared with the conventional examples 1 to 3.

【0031】[実験2]次に、2段のシャワープレート
を備えた本発明に係るプラズマCVD装置において、各
シャワープレートの孔の配置によって膜厚ばらつきの程
度がどの程度変化するかを調査した。図7に示す2段の
シャワープレート51、52のうち、第1の実施の形態
で述べた(図3および図4参照)ように、1段目シャワ
ープレート51(図3の1段目シャワープレート17に
相当)、2段目シャワープレート52(図4の2段目シ
ャワープレート18に相当)ともに孔の密度が面内で均
一であり、かつ、1段目シャワープレート51よりも2
段目シャワープレート52の方が孔が密なものであり、
1段目シャワープレート51が孔径0.5mm、孔間隔
20mm、2段目シャワープレート52が孔径0.5m
m、孔間隔10mm、のものを実施例1の装置(実験1
の実施例1の装置と同一)とした。
[Experiment 2] Next, in the plasma CVD apparatus according to the present invention provided with a two-stage shower plate, it was examined how much the thickness variation varies depending on the arrangement of the holes in each shower plate. Of the two-stage shower plates 51 and 52 shown in FIG. 7, as described in the first embodiment (see FIGS. 3 and 4), the first-stage shower plate 51 (the first-stage shower plate in FIG. 3). 17), the second-stage shower plate 52 (corresponding to the second-stage shower plate 18 in FIG. 4) has a uniform hole density in the plane, and is 2 times larger than the first-stage shower plate 51.
The staircase shower plate 52 has a denser hole,
The first-stage shower plate 51 has a hole diameter of 0.5 mm, the hole interval is 20 mm, and the second-stage shower plate 52 has a hole diameter of 0.5 m.
m and a hole interval of 10 mm were used in the apparatus of Example 1 (Experiment 1).
(Same as the device of Example 1).

【0032】これに対して、第2の実施の形態で述べた
(図5および図6参照)ように、1段目シャワープレー
ト51(図5の1段目シャワープレート30に相当)は
周辺部の孔の密度が疎で中央部に向かって密となり、2
段目シャワープレート52(図6の2段目シャワープレ
ート31に相当)は孔の密度が面内で均一であり、1段
目シャワープレート51が孔径0.5mm、2段目シャ
ワープレート52が孔径0.5mm、孔間隔10mm、
のものを実施例2の装置とした。
On the other hand, as described in the second embodiment (see FIGS. 5 and 6), the first-stage shower plate 51 (corresponding to the first-stage shower plate 30 in FIG. 5) has a peripheral portion. The density of the holes is low and dense toward the center.
The second-stage shower plate 52 (corresponding to the second-stage shower plate 31 in FIG. 6) has a uniform hole density in the plane, the first-stage shower plate 51 has a hole diameter of 0.5 mm, and the second-stage shower plate 52 has a hole diameter. 0.5mm, hole interval 10mm,
Was used as the apparatus of Example 2.

【0033】これら装置を用いて同一条件でa−Si膜
の成膜を行い、基板上のa−Si膜の膜厚分布を測定し
た。なお、成膜条件は実験1と全く同一であり、反応ガ
ス流量をSiH4:50sccm、Ar:800sccm、H2
150sccmとし、チャンバー内圧力を700mTorrとし
た。
Using these apparatuses, an a-Si film was formed under the same conditions, and the thickness distribution of the a-Si film on the substrate was measured. The film forming conditions were exactly the same as those in Experiment 1, and the reaction gas flow rates were 50 sccm for SiH 4 , 800 sccm for Ar, and H 2 :
The pressure was set to 150 sccm, and the pressure in the chamber was set to 700 mTorr.

【0034】図11はa−Si膜の膜厚分布の測定結果
を示す図であって、横軸が基板上の膜厚測定位置(m
m)、縦軸が膜厚(nm)である。図11から明らかな
ように、ともに孔間隔が等間隔である2段のシャワープ
レートを備えた実施例1の装置では、膜厚分布が417
ないし440nm程度と若干ばらついたのに対し、周辺
部から中央部に向かって孔が密となる1段目シャワープ
レートを備えた実施例2の装置では、膜厚分布が417
ないし424nm程度というように、実施例1と比べて
膜厚のばらつきをより小さく抑えることができた。この
理由は、実施例2の1段目シャワープレートの孔が周辺
部から中央部に向かって疎から密となっているために、
上記実施の形態で述べた第1の空間における反応ガスの
横方向の流れが大きくなり、実施例1の装置に比べてガ
スがより均一に拡散されたからと推察できる。
FIG. 11 is a diagram showing the measurement results of the film thickness distribution of the a-Si film. The horizontal axis indicates the film thickness measurement position (m
m) and the vertical axis is the film thickness (nm). As is clear from FIG. 11, in the apparatus of Example 1 including the two-stage shower plate in which the holes are equally spaced, the film thickness distribution is 417.
In contrast, the film thickness distribution was 417 nm in the apparatus of Example 2 having the first-stage shower plate in which the holes became denser from the peripheral part toward the central part.
As compared with Example 1, the variation in the film thickness was able to be suppressed to a small value such as about 424 nm. The reason for this is that the holes of the first-stage shower plate in Example 2 are sparse and dense from the peripheral part toward the central part.
It can be inferred that the flow of the reactant gas in the first space in the first space described in the above-described embodiment becomes larger, and the gas is more uniformly diffused as compared with the apparatus of the first embodiment.

【0035】なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲において種々の変更を加えることが可能である。例
えば上記実施の形態では2段のシャワープレートを設け
た例を挙げて説明したが、3段以上のシャワープレート
を設けてもよいことは勿論である。また、シャワープレ
ートのガス噴出孔の径、数、間隔、配置等に関しては上
記実施の形態に限らず適宜設計変更することができる。
上述したように、本発明の構成はマイクロ波プラズマ処
理装置に好適であるが、その他、高周波プラズマ励起方
式のCVD装置、エッチング装置等の各種プラズマ処理
装置に適用することが可能である。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, an example in which two shower plates are provided has been described. However, it is needless to say that three or more shower plates may be provided. Further, the diameter, number, interval, arrangement, and the like of the gas ejection holes of the shower plate are not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed in design.
As described above, the configuration of the present invention is suitable for a microwave plasma processing apparatus, but can also be applied to various plasma processing apparatuses such as a high-frequency plasma excitation type CVD apparatus and an etching apparatus.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
プラズマ処理装置によれば、従来の装置に比べてチャン
バーのプラズマ発生空間に対して反応ガスの拡散の均一
性を大きく向上することができるため、被処理基板の面
内均一性の高い処理が可能となる。また、プラズマ励起
手段にマイクロ波を用いた場合でも、シャワープレート
間でのプラズマ放電を防止することができる。すなわ
ち、チャンバー内のプラズマ発生空間へのガス拡散の均
一性向上と、シャワープレート間の空間内でのプラズマ
放電防止の双方を両立させることができるため、マイク
ロ波プラズマ励起方式の処理装置に好適なものとなり、
ひいては被処理基板の大口径化、処理の高速化に適した
装置を提供することができる。
As described above in detail, according to the plasma processing apparatus of the present invention, the uniformity of the diffusion of the reaction gas into the plasma generation space of the chamber is greatly improved as compared with the conventional apparatus. Therefore, processing with high in-plane uniformity of the substrate to be processed can be performed. Further, even when microwaves are used for the plasma excitation means, plasma discharge between shower plates can be prevented. That is, since both the improvement of the uniformity of gas diffusion to the plasma generation space in the chamber and the prevention of plasma discharge in the space between the shower plates can be achieved at the same time, it is suitable for a microwave plasma excitation type processing apparatus. And
As a result, an apparatus suitable for increasing the diameter of a substrate to be processed and increasing the processing speed can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1の実施の形態であるプラズマC
VD装置を示す断面図である。
FIG. 1 shows a plasma C according to a first embodiment of the present invention.
It is sectional drawing which shows a VD apparatus.

【図2】 同、プラズマCVD装置のラジアルラインス
ロットアンテナを示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a radial line slot antenna of the plasma CVD apparatus.

【図3】 同、プラズマCVD装置の1段目シャワープ
レートを示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a first-stage shower plate of the plasma CVD apparatus.

【図4】 同、2段目シャワープレートを示す平面図で
ある。
FIG. 4 is a plan view showing the second-stage shower plate.

【図5】 本発明の第2の実施の形態であるプラズマC
VD装置の1段目シャワープレートを示す平面図であ
る。
FIG. 5 shows a plasma C according to a second embodiment of the present invention.
It is a top view showing the 1st stage shower plate of a VD device.

【図6】 同、2段目シャワープレートを示す平面図で
ある。
FIG. 6 is a plan view showing the second-stage shower plate.

【図7】 本発明のプラズマ処理装置の効果検証実験に
用いた装置であり、実施例1の装置の要部を示す断面図
である。
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a main part of the apparatus according to the first embodiment, which is an apparatus used for an effect verification experiment of the plasma processing apparatus of the present invention.

【図8】 同、従来例2の装置の要部を示す断面図であ
る。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a main part of the device of Conventional Example 2;

【図9】 同、従来例3の装置の要部を示す断面図であ
る。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a main part of the device of Conventional Example 3;

【図10】 実験1における各装置を用いて成膜したa
−Si膜の膜厚分布の測定結果を示す図である。
FIG. 10 shows a film formed by using each apparatus in Experiment 1.
FIG. 9 is a diagram showing a measurement result of a film thickness distribution of a -Si film.

【図11】 実験2における各装置を用いて成膜したa
−Si膜の膜厚分布の測定結果を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a film formed by using each apparatus in Experiment 2.
FIG. 9 is a diagram showing a measurement result of a film thickness distribution of a -Si film.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 プラズマCVD装置(プラズマ処理装置) 2 チャンバー 3 ラジアルラインスロットアンテナ 6 プラズマ発生空間 17,30 1段目シャワープレート 18,31 2段目シャワープレート 19,32 (ガス噴出)孔 20 ガス導入ポート(反応ガス導入口) 22 ガス拡散板 23 第1の空間 24 第2の空間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plasma CVD apparatus (plasma processing apparatus) 2 Chamber 3 Radial line slot antenna 6 Plasma generation space 17,30 First-stage shower plate 18,31 Second-stage shower plate 19,32 (gas ejection) hole 20 Gas introduction port (reaction) Gas inlet) 22 Gas diffusion plate 23 First space 24 Second space

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/3065 H01L 21/31 C 21/31 21/302 B (72)発明者 福田 航一 宮城県仙台市泉区明通三丁目31番地 株式 会社フロンテック内 (72)発明者 大見 忠弘 宮城県仙台市青葉区米ケ袋2−1−17− 301 Fターム(参考) 4K030 AA06 AA16 AA17 BA30 EA05 EA06 FA01 JA07 4K057 DA11 DM29 DM37 DM40 DN01 5F004 AA01 BA04 BB14 BC08 BD03 BD04 5F045 AA09 BB02 DP03 EF05 EF08 EH02 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/3065 H01L 21/31 C 21/31 21/302 B (72) Inventor Koichi Fukuda Sendai, Miyagi 3-31 Akimitsu-ku, Ichizumi-ku, Japan Frontech Co., Ltd. (72) Tadahiro Omi 2-1-17-301 Yonegabukuro, Aoba-ku, Sendai, Miyagi Prefecture F term (reference) 4K030 AA06 AA16 AA17 BA30 EA05 EA06 FA01 JA07 4K057 DA11 DM29 DM37 DM40 DN01 5F004 AA01 BA04 BB14 BC08 BD03 BD04 5F045 AA09 BB02 DP03 EF05 EF08 EH02

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 チャンバーに設けられた反応ガス導入口
と前記チャンバー内部のプラズマ発生空間との間に、反
応ガスを前記プラズマ発生空間に拡散させるための多数
の孔を有する少なくとも2段のシャワープレートが設け
られたことを特徴とするプラズマ処理装置。
An at least two-stage shower plate having a number of holes for diffusing a reaction gas into the plasma generation space between a reaction gas inlet provided in the chamber and a plasma generation space inside the chamber. A plasma processing apparatus, comprising:
【請求項2】 前記シャワープレートのうち、最下流段
のシャワープレートは反応ガスを前記プラズマ発生空間
にほぼ均一に拡散させる多数の孔を有し、該最下流段の
シャワープレートより上流側の上流段のシャワープレー
トは、反応ガスを該上流段のシャワープレートより下流
側の次段のシャワープレートとの間の空間に順次均一に
拡散させていく多数の孔を有することを特徴とする請求
項1記載のプラズマ処理装置。
2. The shower plate at the most downstream stage among the shower plates has a large number of holes for diffusing the reaction gas almost uniformly into the plasma generation space, and the upstream of the shower plate at the most downstream stage is upstream of the shower plate at the most downstream stage. 2. The stage shower plate has a number of holes for sequentially and uniformly diffusing the reaction gas into a space between the upstream stage shower plate and the next stage shower plate downstream of the upstream stage shower plate. The plasma processing apparatus as described in the above.
【請求項3】 前記上流段のシャワープレートの多数の
孔が、該シャワープレート面内の周辺部よりも中央部に
多く分布して設けられたことを特徴とする請求項2記載
のプラズマ処理装置。
3. The plasma processing apparatus according to claim 2, wherein a large number of holes in the upstream shower plate are distributed more in a central portion than in a peripheral portion in a surface of the shower plate. .
【請求項4】 前記上流段のシャワープレートの孔が、
前記下流側の次段のシャワープレートの孔よりも少なく
分布して設けられたことを特徴とする請求項2記載のプ
ラズマ処理装置。
4. The hole of the upstream shower plate,
The plasma processing apparatus according to claim 2, wherein the plasma processing apparatus is provided so as to be distributed less than holes of the shower plate in the next stage on the downstream side.
【請求項5】 前記シャワープレートを透過して前記プ
ラズマ発生空間に供給されるマイクロ波を放射するアン
テナを具備したことを特徴とする請求項1記載のプラズ
マ処理装置。
5. The plasma processing apparatus according to claim 1, further comprising an antenna for transmitting microwaves transmitted through the shower plate and supplied to the plasma generation space.
JP10225048A 1998-08-07 1998-08-07 Plasma treatment device Pending JP2000058294A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10225048A JP2000058294A (en) 1998-08-07 1998-08-07 Plasma treatment device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10225048A JP2000058294A (en) 1998-08-07 1998-08-07 Plasma treatment device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000058294A true JP2000058294A (en) 2000-02-25

Family

ID=16823230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10225048A Pending JP2000058294A (en) 1998-08-07 1998-08-07 Plasma treatment device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000058294A (en)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001274149A (en) * 2000-03-24 2001-10-05 Tokyo Electron Ltd Plasma processing system, member for generating and introducing plasma and dielectric
WO2001076329A1 (en) * 2000-03-30 2001-10-11 Tokyo Electron Limited Apparatus for plasma processing
WO2002080252A1 (en) * 2001-03-28 2002-10-10 Tokyo Electron Limited Plasma processing device
WO2002080249A1 (en) * 2001-03-28 2002-10-10 Tokyo Electron Limited Plasma processing device
US6596649B2 (en) 2001-02-06 2003-07-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for supplying gas used in semiconductor processing
CN100407380C (en) * 2004-03-01 2008-07-30 佳能株式会社 Plasma processing apparatus and method of designing the same
JP2010263049A (en) * 2009-05-01 2010-11-18 Ulvac Japan Ltd Dry etching apparatus
JP2010278207A (en) * 2009-05-28 2010-12-09 Hitachi High-Technologies Corp Plasma processing apparatus
JP2011211214A (en) * 2001-06-01 2011-10-20 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method of forming semiconductor film
US20140295546A1 (en) * 2011-10-31 2014-10-02 British American Tobacco (Investments) Limited Fluid distribution in a sample exposure device
JP2016225018A (en) * 2015-05-27 2016-12-28 東京エレクトロン株式会社 Gas processing device and multi-division shower head used for the same
CN111519161A (en) * 2019-09-29 2020-08-11 江苏微导纳米科技股份有限公司 Vacuum coating process chamber and vacuum suspension coating machine with same
CN112366126A (en) * 2020-11-11 2021-02-12 成都理工大学工程技术学院 Hall ion source and discharge system thereof
CN114214608A (en) * 2021-12-30 2022-03-22 东部超导科技(苏州)有限公司 Sprayer for producing superconducting strip

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001274149A (en) * 2000-03-24 2001-10-05 Tokyo Electron Ltd Plasma processing system, member for generating and introducing plasma and dielectric
WO2001076329A1 (en) * 2000-03-30 2001-10-11 Tokyo Electron Limited Apparatus for plasma processing
US6910440B2 (en) 2000-03-30 2005-06-28 Tokyo Electron Ltd. Apparatus for plasma processing
US6596649B2 (en) 2001-02-06 2003-07-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for supplying gas used in semiconductor processing
WO2002080252A1 (en) * 2001-03-28 2002-10-10 Tokyo Electron Limited Plasma processing device
WO2002080249A1 (en) * 2001-03-28 2002-10-10 Tokyo Electron Limited Plasma processing device
JP2002299240A (en) * 2001-03-28 2002-10-11 Tadahiro Omi Plasma processor
US7115184B2 (en) 2001-03-28 2006-10-03 Tadahiro Ohmi Plasma processing device
JP2011211214A (en) * 2001-06-01 2011-10-20 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method of forming semiconductor film
CN100407380C (en) * 2004-03-01 2008-07-30 佳能株式会社 Plasma processing apparatus and method of designing the same
JP2010263049A (en) * 2009-05-01 2010-11-18 Ulvac Japan Ltd Dry etching apparatus
JP2010278207A (en) * 2009-05-28 2010-12-09 Hitachi High-Technologies Corp Plasma processing apparatus
US20140295546A1 (en) * 2011-10-31 2014-10-02 British American Tobacco (Investments) Limited Fluid distribution in a sample exposure device
US9598666B2 (en) * 2011-10-31 2017-03-21 British American Tobacco (Investments) Limited Fluid distribution in a sample exposure device
JP2016225018A (en) * 2015-05-27 2016-12-28 東京エレクトロン株式会社 Gas processing device and multi-division shower head used for the same
CN111519161A (en) * 2019-09-29 2020-08-11 江苏微导纳米科技股份有限公司 Vacuum coating process chamber and vacuum suspension coating machine with same
CN112366126A (en) * 2020-11-11 2021-02-12 成都理工大学工程技术学院 Hall ion source and discharge system thereof
CN114214608A (en) * 2021-12-30 2022-03-22 东部超导科技(苏州)有限公司 Sprayer for producing superconducting strip
CN114214608B (en) * 2021-12-30 2024-02-23 东部超导科技(苏州)有限公司 Sprayer for producing superconducting tape

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10443130B2 (en) Plasma processing apparatus with shower plate having protrusion for suppressing film formation in gas holes of shower plate
US10557200B2 (en) Plasma processing device with shower plate having protrusion for suppressing film formation in gas holes of shower plate
KR101125086B1 (en) Film forming apparatus
US6818852B2 (en) Microwave plasma processing device, plasma processing method, and microwave radiating member
KR101064354B1 (en) Barrier film forming method
US6415736B1 (en) Gas distribution apparatus for semiconductor processing
US4590042A (en) Plasma reactor having slotted manifold
KR100862658B1 (en) Gas injection apparatus for semiconductor processing system
US5895530A (en) Method and apparatus for directing fluid through a semiconductor processing chamber
US6851384B2 (en) Remote plasma apparatus for processing substrate with two types of gases
JP5166501B2 (en) Top plate and plasma processing equipment
JP2000058294A (en) Plasma treatment device
KR20050044248A (en) Surface wave excitation plasma cvd system
US20030192645A1 (en) Method and apparatus for creating circumferential process gas flow in a semiconductor wafer plasma reactor chamber
TWI733838B (en) Plasma film forming device and substrate mounting table
WO2006009213A1 (en) Plasma processing apparatus
JP4502639B2 (en) Shower plate, plasma processing apparatus, and product manufacturing method
JP2006324610A (en) Device and method of treating substrate
KR20060107683A (en) Chemical vapor deposition apparatus
US20070283889A1 (en) Apparatus of processing substrate
CN219297639U (en) Air inlet device and plasma equipment
US20180258531A1 (en) Diffuser design for flowable cvd
US11049699B2 (en) Gas box for CVD chamber
JP2848755B2 (en) Plasma CVD equipment
KR100712496B1 (en) Gas diffuser of apparatus for chemical vapor deposition for manufacturing semiconductor

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040513

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040803

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041004

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050215

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050418

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050607