JP2001185491A - 雛壇形シャワーヘッド、及びそのシャワーヘッドを用いた真空処理装置 - Google Patents
雛壇形シャワーヘッド、及びそのシャワーヘッドを用いた真空処理装置Info
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Abstract
ヘッドを提供する。 【解決手段】このシャワーヘッド112のシャワープレ
ート118は、中央部分21aから周辺部分21cに向
け、段階的に厚みが薄くなっている。各厚み部分には、
複数の孔15a〜15cが設けられており、その結果、各
孔15a〜15cの中央部分21aの孔15aのコンダクタ
ンスは小さく、周辺部分21cの孔15cのコンダクタン
スは大きくなっている。原料ガスの流速の大きい周辺部
分21c程多量の原料ガスが供給されるから、基板14
表面の原料ガスの実効的な濃度が一定になり、基板面内
での処理が均一になる。
Description
導入するシャワーヘッドの分野に係り、特に、大面積基
板に均一な処理を行えるシャワーヘッド及びそのシャワ
ーヘッドを用いた真空処理装置に関する。
製造分野等では、従来より、CVD装置やエッチング装
置等の、真空雰囲気中にガスを供給し、基板表面を処理
する真空処理装置が用いられている。
置等で、大面積のガラス基板表面を処理する場合、従来
技術の真空処理装置では、基板表面に形成される薄膜の
膜厚や、エッチング量の面内バラツキを小さくすること
が困難であると言われている。
号110はCVD装置を示している。このCVD装置1
10は、真空槽111を有しており、その内部の底壁上
には基板載置台113が配置されている。真空槽111
の天井側には、シャワーヘッド112が真空槽111と
は絶縁した状態で取り付けられている。シャワーヘッド
112は、内部中空に形成されており、その底面を構成
し、基板載置台113と対向するシャワープレート11
8は平坦に形成されている。
15が多数設けられており、シャワーヘッド112内部
の中空部分に薄膜の原料ガスを導入すると、その原料ガ
スは、各孔115から真空槽111内に噴出されるよう
になっている。
は、先ず、真空槽111内を真空雰囲気にし、基板載置
台113内のヒータに通電し、基板載置台113を昇温
させておく。
板載置台113上に載置する。図2中の符号114は、
基板載置台113上の基板を示しており、基板114が
所定温度まで昇温した後、シャワーヘッド112から原
料ガスを噴出させ、シャワーヘッド112に高周波電圧
を印加すると、基板114表面に原料ガスのプラズマが
形成され、プラズマ中で活性化した原料ガスによって基
板114表面に薄膜が形成される。
シャワープレート118から放出されたガスは一旦基板
114表面に吹き付けられた後、基板114の周辺方向
に流れ、真空排気系によって真空槽外に排気される。そ
のため基板114の周辺部分では、基板114の中央付
近に吹き付けられた原料ガスも流れるため、周辺部分の
原料ガスの流速は中央部分よりも大きくなる。
は、原料ガスの濃度と大きな関係があるため、原料ガス
の流速の大きい周辺部分では、膜厚が薄くなりやすい。
ために、図3の符号122に示すようなシャワーヘッド
が提案されている。
成するシャワープレート128が、内部空間側に頂点を
持つ四角錐又は円錐形に成形されており、中央部分の肉
厚が厚く、周辺部分では薄くされている。
同径の孔125が多数設けられているが、上記のシャワ
ープレート118とは異なり、各孔125の深さは、形
成された部分の肉厚に応じて異なっており、中央部分で
は深く、周辺部分では浅くなっている。従って、中央部
分の孔125はコンダクタンスが小さいのに対し、周辺
部分のコンダクタンスは大きくなっている。
面に原料ガスを噴出させる場合、シャワープレート11
8の中央部分に比べ、周辺部分から噴出される原料ガス
の量が多くなるため、基板表面では、原料ガスは、基板
の周辺部分に多く、中央部分に少なく吹き付けられる。
小さく、周辺部分の流速は大きいから、基板表面での原
料ガスの実効濃度が均一になり、その結果、基板表面に
均一な膜厚の薄膜が形成されるというものである。
ート128は四角錐や円錐形であるため、加工が困難で
ありコスト高である。しかも、中央部分の孔125のコ
ンダクタンスが必要以上に小さくなりやすく、その結
果、中央部分の供給量が不足し、その部分の薄膜は膜厚
が薄くなりやすいという問題がある。
の不都合を解決するために創作されたものであり、その
目的は、加工が容易で、大面積の成膜対象物表面に均一
に薄膜を形成できるシャワーヘッド、及びそのシャワー
ヘッドを用いた真空処理装置を提供することにある。
に、請求項1記載の発明は、ヘッド本体と、前記ヘッド
本体に取り付けられ、内部に中空部分を形成させるシャ
ワープレートと、前記シャワープレートに複数設けられ
た孔とを有し、前記中空部分に導入されたガスを前記各
孔から噴出させるように構成されたシャワーヘッドであ
って、前記シャワープレートは、中央部分から周辺部分
に向けて段階的に厚みが減少するように構成され、前記
孔は、前記シャワープレートの各厚み部分に複数配置さ
れたシャワーヘッドである。請求項2記載の発明は、請
求項1記載のシャワーヘッドであって、前記各厚み部分
の、前記シャワープレートの中心から外周に向かう方向
には、前記孔が複数個位置するように構成されたシャワ
ーヘッドである。請求項3記載の発明は、真空槽と、該
真空槽内に配置された請求項1又は請求項2のいずれか
1項記載のシャワーヘッドとを有し、前記シャワープレ
ートが前記真空槽内に搬入された成膜対象物に、前記ガ
スを噴出させるように構成された真空処理装置である。
ャワーヘッド内の中空部分に原料ガスを導入すると、シ
ャワープレートに設けられた複数の孔から原料ガスが噴
出されるようになっている。
辺部分に向けて段階的に厚みが薄くなるように構成され
ており、中央部分に形成された孔は深いため、そのコン
ダクタンスは小さく、逆に周辺部分に形成された孔は浅
いため、そのコンダクタンスは大きくなっている。従っ
て、中央部分ではガスの供給量が多いが、その周囲から
ガスが流れ込むため、実効的な濃度は周辺部分と同程度
になり、基板表面を均一に処理することが可能になる。
て説明する。図1(a)を参照し、符号10は本発明の一
例の真空処理装置を示している。この真空処理装置10
はCVD装置であり、真空槽11を有している。該真空
槽11底面上には基板載置台13が配置されており、真
空槽11の天井側には、本発明の一例のシャワーヘッド
12が配置されている。
ド本体16と、該ヘッド本体16の蓋であって、シャワ
ーヘッド12内部に中空部分17を形成させるシャワー
プレート18とを有している。
辺部分に向け、段階的に厚みが減少するように構成され
ており(雛壇形)、その階段状になった面はシャワーヘッ
ド12内部の中空部分17側に向けられ、シャワープレ
ート18の平坦な面が、基板載置台13側に向けられて
いる。
階に変化しており、符号21aは、シャワープレート1
8の中央部分であって、最も厚い部分を示しており、そ
の外側の中間部分21bは、中央部分21aよりも厚みが
薄くなっており、更にその外側であって、シャワープレ
ート18の周辺部分21cは、最も厚みが薄くなってい
る。
中間部分21bと周辺部分21cとには、シャワープレー
ト18の厚み方向に円形の孔15a、15b、15cがそ
れぞれ複数個ずつ形成されている。従って、シャワープ
レート12内部の中空部分17は、各孔15a、15b、
15cによって、真空槽11内部の空間に接続されてい
る。
9が接続されており、図示しないガスボンベ内に充填さ
れた原料ガスを、このガス導入系19を通して中空部分
17内に導入し、各孔15a、15b、15cから真空槽
11内に噴出させられるようになっている。
ず、真空槽11内部を真空排気すると共に基板載置台1
3内に配置したヒータに通電し、基板載置台13を昇温
させておく。その状態で基板14を基板載置台13上に
配置し、基板14が所定温度まで昇温したところで、シ
ャワーヘッド12の孔15a〜15cから薄膜の原料ガス
を真空槽11内に噴出させる。
に絶縁されており、真空槽11を接地電位に置き、シャ
ワーヘッド12に負電圧を印加すると、基板14表面近
傍に原料ガスのプラズマが生成され、プラズマ中で活性
化した原料ガスにより、基板14表面に薄膜が形成され
る。
スの流れ方は、シャワープレート18に設けられた孔1
5a〜15cの配置状態に密接な関係がある。
空部分17側から見た平面図である。このシャワープレ
ート18では、中央部分21aの孔15aと、中間部分2
1bの孔15bと、周辺部分21cの孔15cとは、各厚み
部分に多数配置されており、シャワープレート18の中
心Oから周辺方向には、最も深い孔15aと、それより
も浅い孔15bと、最も浅い孔15cが複数個位置してい
る。
5b、15cの数は省略して表されているが、図1(b)で
は、シャワープレート18の中心Oを通り、図面水平方
向の軸線H上には、中央部分21aでは2個、中間部分
21bでは4個、周辺部分21 cでは3個が配置されてお
り、垂直方向の軸線Vの方向には中央部分21aでは2
個、中間部分21b及び周辺部分21cでは3個が配置さ
れている。
た原料ガスは、基板14表面上を中心Oから周辺方向に
向けて流れ、真空排気系から排気されるため、中心部分
21 aの付近では、中心部分21aに形成された各孔15
aが供給する原料ガスだけが流れるものの、中間部分2
1bでは、中間部分21bに形成された複数の孔15bが
供給する原料ガスと、中央部分21aから流れ込んだ原
料ガスとが流れる。更に、周辺部分21cでは、周辺部
分21cに形成された各孔15cが供給する原料ガスの
他、中央部分21aと中間部分21bとから流れ込んだガ
スとが流れる。
その直径は同じ大きさに形成されているが、中央部分2
1aに形成された孔15aの長さが最も長く、周辺部分2
1cに形成された孔15cの長さが最も短くなっているた
め、各孔15a〜15cのコンダクタンスは、中央部分2
1aの孔15aが最も小さく、周辺部分21cの孔15cが
最も大きくなっている。中間部分21bの孔15bはそれ
らの中間の大きさになっている。
する原料ガスの量は少なく、中間部分21bの孔15bは
それよりも多く、更に、周辺部分21cの孔15cが供給
する原料ガス量が最も多くなっている。
さい中央部分21aには少量の原料ガスが供給され、原
料ガスの流量が多く、流速が大きい周辺部分21cには
多量の原料ガスが供給されるため、基板14表面の実効
的な原料ガス密度は、中央部分21aから周辺部分21c
に亘って略均一になっており、その結果、大面積の基板
14表面に均一な膜厚の薄膜が形成されるようになって
いる。
角錐や円錐形ではないため、加工が容易であり、また、
各段の厚みを調整することで孔15a〜15cの深さを変
え、コンダクタンスを調節するのが容易である。
ワープレート18の厚みを3段階に変えたが、2段階に
変化させてもよく、また、4段階以上に変化させてもよ
い。要するに、シャワープレートの厚みを段階的に変
え、中央部分が厚く、周辺部分が薄くなるようにし、各
厚み部分に複数の孔を設ければよい。
CVD装置であったが、本発明の真空処理装置には熱C
VD装置やエッチング装置も含まれる。要するに、中央
から周辺に向け、段階的に厚みが薄くなるシャワーヘッ
ドから真空槽中にガスを噴出させ、基板表面を処理する
真空処理装置を広く含むものである。
均一になるので、基板表面を均一に処理することが出来
る。
本発明のシャワーヘッドの一例
Claims (3)
- 【請求項1】ヘッド本体と、 前記ヘッド本体に取り付けられ、内部に中空部分を形成
させるシャワープレートと、 前記シャワープレートに複数設けられた孔とを有し、前
記中空部分に導入されたガスを前記各孔から噴出させる
ように構成されたシャワーヘッドであって、 前記シャワープレートは、中央部分から周辺部分に向け
て段階的に厚みが減少するように構成され、 前記孔は、前記シャワープレートの各厚み部分に複数配
置されたシャワーヘッド。 - 【請求項2】前記各厚み部分の、前記シャワープレート
の中心から外周に向かう方向には、前記孔が複数個位置
するように構成された請求項1記載のシャワーヘッド。 - 【請求項3】真空槽と、該真空槽内に配置された請求項
1又は請求項2のいずれか1項記載のシャワーヘッドと
を有し、 前記シャワープレートが前記真空槽内に搬入された成膜
対象物に、前記ガスを噴出させるように構成された真空
処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36642699A JP4327319B2 (ja) | 1999-12-24 | 1999-12-24 | 雛壇形シャワーヘッド、及びそのシャワーヘッドを用いた真空処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36642699A JP4327319B2 (ja) | 1999-12-24 | 1999-12-24 | 雛壇形シャワーヘッド、及びそのシャワーヘッドを用いた真空処理装置 |
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---|---|
JP2001185491A true JP2001185491A (ja) | 2001-07-06 |
JP4327319B2 JP4327319B2 (ja) | 2009-09-09 |
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ID=18486763
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36642699A Expired - Lifetime JP4327319B2 (ja) | 1999-12-24 | 1999-12-24 | 雛壇形シャワーヘッド、及びそのシャワーヘッドを用いた真空処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP4327319B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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- 1999-12-24 JP JP36642699A patent/JP4327319B2/ja not_active Expired - Lifetime
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