JP2002025984A - Shower plate - Google Patents

Shower plate

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JP2002025984A
JP2002025984A JP2000204151A JP2000204151A JP2002025984A JP 2002025984 A JP2002025984 A JP 2002025984A JP 2000204151 A JP2000204151 A JP 2000204151A JP 2000204151 A JP2000204151 A JP 2000204151A JP 2002025984 A JP2002025984 A JP 2002025984A
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Japan
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gas
shower plate
groove
gas ejection
wafer
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JP2000204151A
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Japanese (ja)
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Yasuhiro Nakahori
安浩 中堀
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a shower plate incorporating electrodes for semiconductor manufacturing device to uniformly supply a gas into a chamber. SOLUTION: In a semiconductor manufacturing device, a shower plate used to supply gas into the chamber is provided with grid-shaped grooves having a width of 0.3-2 mm and a depth of >=3 mm, and a plurality of gas blow-out ports are formed in the grooves.

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、半導体製造におい
てチャンバー内にガスを導入し、ウェーハに成膜、エッ
チングを行う装置における、ガス供給のノズル構造を持
つプラズマ用電極を含む電極カバー等のシャワープレー
トに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shower for an electrode cover or the like including a plasma electrode having a gas supply nozzle structure in an apparatus for introducing a gas into a chamber and forming and etching a wafer on a wafer in semiconductor manufacturing. It is about a plate.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7において、101はチャンバー、1
02は上部の電極を含むシャワープレートであって、中
空の板状をなしている。このシャワープレート102の
試料台108側に向く表面には反応空間109に向って
開口する複数のガス噴出孔(不図示)が形成されてい
る。このガス噴出孔は通路を通してガス導入管112に
連通している。
2. Description of the Related Art In FIG.
Reference numeral 02 denotes a shower plate including an upper electrode, and has a hollow plate shape. A plurality of gas ejection holes (not shown) that open toward the reaction space 109 are formed on the surface of the shower plate 102 facing the sample stage 108. This gas ejection hole communicates with the gas introduction pipe 112 through a passage.

【0003】そしてチャンバー101内にあるシャワー
プレート102と試料台108問にある反応空間109
に反応性ガス103を流しながら高電圧を印加してグロ
ー放電を生起させ、試料台108(一方の電極)上に置
いたウェーハ107の表面に膜を形成させる等のプラズ
マ表面処理を行なう。
[0003] A shower plate 102 in a chamber 101 and a reaction space 109 between a sample table 108.
The surface of the wafer 107 placed on the sample stage 108 (one electrode) is subjected to a plasma surface treatment, such as forming a film on the surface of the wafer 107 by applying a high voltage while causing the reactive gas 103 to flow therethrough.

【0004】ここで、ガス導入管112から上側の電極
を含むシャワープレート102へ反応性ガス103が導
入され、シャワープレート102から反応性ガス103
が噴射されると、反応空間109に反応性ガス103が
広がるようになっている。
[0004] Here, a reactive gas 103 is introduced from a gas introduction pipe 112 to a shower plate 102 including an upper electrode, and the reactive gas 103 is supplied from the shower plate 102.
Is injected, the reactive gas 103 spreads in the reaction space 109.

【0005】更に図6に示すように、試料台108側に
向く電極を含むシャワープレート102の表面に、同心
円状もしくはらせん状あるいはローレット状の溝105
を区画する突状部106が形成され、この突状部106
にはシャワープレート102及び試料台108間のギャ
ップに向って開口する複数のガス噴出孔111とこのガ
ス噴出孔111を中空部に連通する通路とが形成された
構成も提案されている(実用新案登録第2567888
号公報参照)。
Further, as shown in FIG. 6, a concentric, spiral, or knurled groove 105 is formed on the surface of the shower plate 102 including the electrode facing the sample stage 108.
Is formed, and the protruding portion 106 is formed.
Has proposed a configuration in which a plurality of gas ejection holes 111 opening toward a gap between the shower plate 102 and the sample table 108 and a passage communicating the gas ejection holes 111 with a hollow portion are formed (utility model). Registered Number 2567888
Reference).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】図7に示す従来のシャ
ワープレート102では、反応ガス103を導くガス噴
出孔111が大きいとチャンバー101内の真空度等の
問題で使用不可となることから、チャンバー101内に
出来る限り均一に反応ガス103を吐出する為に、0.
2〜1.0mmφの小さいガス噴出孔111を数多く加
工して形成していた。
The conventional shower plate 102 shown in FIG. 7 cannot be used due to a problem such as the degree of vacuum in the chamber 101 if the gas ejection hole 111 for introducing the reaction gas 103 is large. In order to discharge the reaction gas 103 as uniformly as possible into the inside
A large number of small gas ejection holes 111 having a diameter of 2 to 1.0 mm were machined and formed.

【0007】しかしながら、チャンバー101内に出来
る限り均一に反応ガス103を導入するように、多数の
小さいガス噴出孔111が加工されているため、各ガス
噴出孔111との間には反応ガス103が導入されてい
ないことになり、チャンバー101内への拡散は完全に
均一なものではなかった。
However, since a large number of small gas ejection holes 111 are machined so as to introduce the reaction gas 103 into the chamber 101 as uniformly as possible, the reaction gas 103 is provided between each of the gas ejection holes 111. It was not introduced, and the diffusion into the chamber 101 was not completely uniform.

【0008】また、ここへきて徐々にではあるが、ウェ
ーハ107の直径が12インチのものが流れる様になっ
てきており、この12インチサイズにおいてもウェーハ1
07面内の膜質の均一性が問われるようになってきてい
る。
[0008] Also, here, although gradually, a wafer 107 having a diameter of 12 inches is flowing.
The uniformity of the film quality in the 07 plane has been required.

【0009】ウェーハ107の反応面積が大きくなる
と、反応空間109の中心部まで流入する反応ガス10
3の量が低減し、ガス分布が不均一になる。
When the reaction area of the wafer 107 increases, the reaction gas 10 flowing to the center of the reaction space 109
3, the gas distribution becomes non-uniform.

【0010】従ってCVDにおいては膜のつき方やその
厚み、エッチング装置においてはエッチングレートが問
題となる。そういった特性において、従来のシャワープ
レート102等の反応ガス103の供給部では、チャン
バー101内のあらゆる位置に反応ガス103を均一に
供給するという面で問題があった。
[0010] Therefore, in the CVD method, there is a problem in how the film is formed and its thickness, and in an etching apparatus, the etching rate is a problem. In such a characteristic, the conventional supply part of the reactive gas 103 such as the shower plate 102 has a problem in that the reactive gas 103 is uniformly supplied to all positions in the chamber 101.

【0011】また図6に示すシャワープレート102に
おいては、ガス噴出孔111が、同心円上の凸形状部上
にあるが、これはガスの拡散と言う意味では殆ど効果が
得られない。
Further, in the shower plate 102 shown in FIG. 6, the gas ejection holes 111 are formed on concentric convex portions, but this has little effect in terms of gas diffusion.

【0012】シャワープレート102の下方の空間にと
って見れば、図6の形状はガス穴から下方にガスが流れ
るだけなので平面状のシャワープレートを用いた場合と
大差は見られず、ガスが均一に回りにくい点については
同様であった。
When viewed from the space below the shower plate 102, the shape shown in FIG. 6 merely flows gas downward from the gas holes, so that there is not much difference from the case where a flat shower plate is used, and the gas turns uniformly. The difficulty was the same.

【0013】本発明は上記のような問題を解決するため
になされたもので、反応空間109における供給ガス量
分布を均一にすることができ、高品質な表面処理を可能
にするプラズマ用電極を含むシャワープレートの構造を
提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and an electrode for plasma which can make the distribution of the supply gas amount in the reaction space 109 uniform and enables high quality surface treatment is provided. An object of the present invention is to provide a shower plate structure including the same.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明者はこれらに鑑み
て、均一にチャンバー内へガスを送り込むことが出来る
構造について検討を行い、電極を含むシャワープレート
のガス噴出孔の構造を変更することに着目した。
In view of the above, the present inventor has studied a structure capable of uniformly feeding gas into the chamber, and changed the structure of the gas ejection holes of the shower plate including the electrodes. We paid attention to.

【0015】即ちプラズマを使用する半導体製造装置に
おける、ガスを供給するためのシャワープレートにおい
て、幅0.3〜2mm、深さ3mm以上の格子状の溝を備
え、この溝中に複数のガス噴出孔を形成したものであ
る。
That is, in a semiconductor manufacturing apparatus using plasma, a shower plate for supplying a gas is provided with a lattice-like groove having a width of 0.3 to 2 mm and a depth of 3 mm or more, and a plurality of gas jets are formed in the groove. A hole is formed.

【0016】又本発明のシャワープレートは、上記溝が
3角形もしくは4角形の格子形状であり、かつ上記ガス
噴出孔を格子の交点に位置させたものである。これによ
って、供給された反応ガスが格子状の溝を伝って拡散
し、反応空間に均一に送り込まれ、反応空間における供
給ガス量分布を均一にすることができることから、ウェ
ーハの表面処理をより均一に行うことができる。
In the shower plate of the present invention, the grooves have a triangular or quadrangular lattice shape, and the gas ejection holes are located at intersections of the lattice. As a result, the supplied reaction gas diffuses along the lattice-shaped grooves and is uniformly fed into the reaction space, and the supply gas amount distribution in the reaction space can be made uniform, so that the surface treatment of the wafer is made more uniform. Can be done.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図を用
いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】半導体製造装置の一例であるエッチング装
置を図5に示すように、1はチャンバー、2は電極の放
電面を覆うシャワープレートであって、このシャワープ
レート2の試料台8側に向く表面には反応空間9に向っ
て開口する複数のガス噴出孔11が形成されている。
又、ガス噴出孔11は通路を通してガス導入管12に連
通している。
As shown in FIG. 5, an etching apparatus which is an example of a semiconductor manufacturing apparatus has a chamber 1, a shower plate 2 covering a discharge surface of an electrode, and a surface of the shower plate 2 facing the sample table 8. Are formed with a plurality of gas ejection holes 11 opening toward the reaction space 9.
Further, the gas ejection hole 11 communicates with the gas introduction pipe 12 through a passage.

【0019】そしてチャンバー1内にあるシャワープレ
ート2と試料台8間にある反応空間9に反応性ガス3を
流しながら高電圧を印加してグロー放電を生起させ、試
料台8(一方の電極)上に置いたウェーハ7の表面に膜
を形成させる等のプラズマ表面処理を行なう。
Then, a high voltage is applied while flowing the reactive gas 3 into the reaction space 9 between the shower plate 2 and the sample table 8 in the chamber 1 to generate a glow discharge, and the sample table 8 (one electrode) Plasma surface treatment such as forming a film on the surface of the wafer 7 placed thereon is performed.

【0020】ここで、ガス導入管12から上側の電極を
成すシャワープレート2へ反応性ガス3が供給され、シ
ャワープレート2から反応性ガス3が噴射されると、反
応空間9に反応性ガス3が広がるようになっている。
Here, the reactive gas 3 is supplied from the gas introduction pipe 12 to the shower plate 2 forming the upper electrode, and when the reactive gas 3 is jetted from the shower plate 2, the reactive gas 3 enters the reaction space 9. Is spreading.

【0021】本発明のシャワープレート2の構造を図1
(A)(B)を用いて説明する。図1(A)に示すよう
に、シャワープレート2において、11は反応ガス3供
給用のガス噴出孔、5は格子状の溝である。
FIG. 1 shows the structure of the shower plate 2 of the present invention.
This will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1A, in the shower plate 2, reference numeral 11 denotes a gas ejection hole for supplying the reaction gas 3, and reference numeral 5 denotes a lattice-like groove.

【0022】図1(B)はシャワープレート2のX−X
線断面図で、格子状の溝5を備え、この溝5中にガス噴
出孔11を形成してある。シャワープレート2の後方の
構造を説明すると、17は電極でガス噴出孔11と同位
置に孔が開けられており、ガス噴出孔11と連通してい
る。18は電極17を高周波電源につなぐ導通線であ
る。12はガス導入管、13はガス分散板16の背面及
びガス導入管12の周囲に設けられた高周波シールド、
14は高周波シールド13とガス導入管12との間に埋
設された高周波絶縁処理された真空シール、15はガス
分散板16と高周波シールド13との間に設けられた絶
縁物である。
FIG. 1B is a sectional view of the shower plate 2 taken along line X-X.
In the sectional view along the line, a lattice-shaped groove 5 is provided, and a gas ejection hole 11 is formed in the groove 5. Explaining the structure behind the shower plate 2, reference numeral 17 denotes an electrode, which is provided with a hole at the same position as the gas ejection hole 11 and communicates with the gas ejection hole 11. Reference numeral 18 denotes a conduction line connecting the electrode 17 to a high-frequency power supply. 12 is a gas introduction pipe, 13 is a high frequency shield provided on the back of the gas distribution plate 16 and around the gas introduction pipe 12,
Reference numeral 14 denotes a high-frequency insulated vacuum seal embedded between the high-frequency shield 13 and the gas introduction pipe 12, and 15 denotes an insulator provided between the gas dispersion plate 16 and the high-frequency shield 13.

【0023】本発明によれば、CVD装置やエッチング
装置等の半導体製造装置に用いられる電極を含むシャワ
ープレート2のガス通路の形状を、ガス噴出孔11に対
し一面に格子状の溝5を設けることによりチャンバー1
内に均一に反応ガス3を供給し、ウェーハ7面内におい
て均一な表面処理を可能とした。
According to the present invention, the shape of the gas passage of the shower plate 2 including the electrodes used in the semiconductor manufacturing apparatus such as the CVD apparatus and the etching apparatus is set such that the grid-shaped grooves 5 are provided on one surface with respect to the gas ejection holes 11. Chamber 1
The reaction gas 3 was uniformly supplied to the inside of the wafer 7 to enable a uniform surface treatment within the surface of the wafer 7.

【0024】チャンバー1内にいかに均一に反応ガス3
を流すかという点については、ガス噴出孔11の数を多
くするほどより均一供給できる反面、それではチャンバ
ー1内の圧力管理が難しくなってしまう。そこで反応ガ
ス3の供給量は従来と同じのままで、チャンバー1内で
の位置的な濃度の差を小さくするために、格子状の溝5
を備えたものである。
How uniformly the reaction gas 3 is
As for the point of flowing the gas, the more the number of the gas ejection holes 11 is increased, the more uniformly the gas can be supplied. On the other hand, however, it becomes difficult to control the pressure in the chamber 1. Therefore, the supply amount of the reaction gas 3 is kept the same as the conventional one, and the lattice-shaped grooves 5
It is provided with.

【0025】図2(A)(B)、図3(A)(B)に溝
5の形状を詳細に示すように、上記シャワープレートに
3角形もしくは4角形の格子形状の溝5を形成し、この
溝5の中の格子の交点に重なるようにガス噴出孔11を
形成することにより、加工が容易に出来るとともに、供
給された反応ガスが格子状の溝5を伝って4(四角形)
〜6(三角形)方向に拡散し、均一に送り込まれて、チ
ャンバー1内のガス濃度を均一に出来る為、ウェーハの
表面処理をより均一に行うことが可能になる。
As shown in detail in FIGS. 2A, 2B and 3A and 3B, a triangular or quadrangular lattice-shaped groove 5 is formed in the shower plate. By forming the gas ejection holes 11 so as to overlap the intersections of the lattices in the grooves 5, the processing can be facilitated, and the supplied reaction gas flows along the lattice-like grooves 5 to form 4 (square).
Since the gas is diffused in the directions of 66 (triangles) and is uniformly fed, and the gas concentration in the chamber 1 can be made uniform, the surface treatment of the wafer can be performed more uniformly.

【0026】特に格子状とすることにより図6に示す従
来例に比べて、シャワープレート2から供給される反応
ガス3が溝5を通じて、水平方向で拡散し、シャワープ
レート2の下方空間にとっては、より均一にガスの供給
を得ることが出来る。
In particular, due to the lattice shape, the reaction gas 3 supplied from the shower plate 2 diffuses in the horizontal direction through the groove 5 as compared with the conventional example shown in FIG. A more uniform gas supply can be obtained.

【0027】ここで、溝5の幅Wは0.3〜2mmとす
ることが好ましい。これは、幅Wが0.3mm未満にな
ると加工が非常に困難となり、幅Wが2mmを越える
と、拡散の効果が十分に得られなくなるためである。
Here, the width W of the groove 5 is preferably 0.3 to 2 mm. This is because if the width W is less than 0.3 mm, processing becomes extremely difficult, and if the width W exceeds 2 mm, a sufficient diffusion effect cannot be obtained.

【0028】溝5の深さはTは3mm以上とすることが
好ましい。これは溝深さTが3mm未満になると、やはり
十分な拡散効果は得られないためである。
The depth T of the groove 5 is preferably 3 mm or more. This is because a sufficient diffusion effect cannot be obtained if the groove depth T is less than 3 mm.

【0029】より好ましくは、深さTはシャワープレー
トまでの厚みの半分、つまり先述のガス噴出孔11に到
達するところまでとする。ガス噴出孔11から入ってき
た反応ガス3は、シャワープレート2の厚み半分のとこ
ろまでは、従来のシャワープレート2と同様、孔部4に
沿って進んでいく。しかしながら、半分まできたとき溝
5に沿って拡散していく。
More preferably, the depth T is set to a half of the thickness up to the shower plate, that is, the depth T reaches the gas ejection hole 11 described above. The reaction gas 3 that has entered through the gas ejection holes 11 travels along the holes 4 in the same way as the conventional shower plate 2 up to half the thickness of the shower plate 2. However, when it reaches half, it diffuses along the groove 5.

【0030】又、溝5の格子形状については、5以上の
多角形としても良いが、3角形もしくは4角形と大きな
違いは出ず、逆に角数を増やす為に加工が難しくなると
いう問題が惹起してくるため、3角形もしくは4角形が
好ましい。
Also, the lattice shape of the groove 5 may be a polygon of 5 or more, but there is no great difference from a triangle or a quadrangle. A triangular or quadrangular shape is preferred because it causes a rise.

【0031】又、ガス噴出孔11のピッチの好ましい範
囲としては、装置を稼働させたとき最も適した総面積と
なるピッチとすればよく、おおよそ3〜20mm程度で
ある。
A preferable range of the pitch of the gas ejection holes 11 may be a pitch having a total area which is most suitable when the apparatus is operated, and is about 3 to 20 mm.

【0032】これによりチャンバー1内へシャワープレ
ート2の比較的広い範囲から反応ガス3を供給すること
ができ、ウェーハ7上で均一な表面処理を可能にするこ
とが出来る。
As a result, the reaction gas 3 can be supplied into the chamber 1 from a relatively wide range of the shower plate 2, and a uniform surface treatment on the wafer 7 can be performed.

【0033】シャワープレート2の材質は、ウェハ処理
に使用されるフッ素系及び塩素系ガスから考えて、アル
ミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主な成分とす
るセラミックスが好ましい。
The material of the shower plate 2 is preferably a ceramic containing alumina, aluminum nitride, silicon nitride or the like as a main component, in consideration of fluorine-based and chlorine-based gases used for wafer processing.

【0034】次に本発明のシャワープレートの製造方法
を説明する。
Next, a method for manufacturing the shower plate of the present invention will be described.

【0035】まず上記セラミックスの板状体を作成し、
図1(A)(B)に示すように、シャワープレート2の
ウェーハ7と反対側の面からφ0.3mm〜φ2mmのガス
噴射孔11を貫通させずにあけ、厚みの半分で止めてお
く。次にシャワープレート2のウェーハ7側の面に溝幅
Wが0.3〜2mm、深さTが3mm以上の格子状の溝5
をガス噴出孔11がこの溝5の中の格子の交点に重なる
ように加工して、この溝5中に上記ガス噴出孔11を連
通させればよい。
First, a plate-like body of the above ceramics is prepared,
As shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B), the gas injection holes 11 of φ0.3 mm to φ2 mm are formed without being penetrated from the surface of the shower plate 2 opposite to the wafer 7 and are stopped at half the thickness. Next, a lattice-shaped groove 5 having a groove width W of 0.3 to 2 mm and a depth T of 3 mm or more is formed on the surface of the shower plate 2 on the wafer 7 side.
Is processed so that the gas ejection hole 11 overlaps the intersection of the lattice in the groove 5, and the gas ejection hole 11 may be communicated with the groove 5.

【0036】そして、シャワープレートのウェーハ7と
反対側の面に、予めガス噴出孔11と同位置に孔を開け
た電極17を重ね合わせて固定する。なお、電極17に
ついては、必ずしも孔を開ける必要はなく、電極17と
ガス噴出孔11面との間に空隙を設けて反応ガス3を供
給してもよい。
Then, an electrode 17 having a hole previously formed at the same position as the gas ejection hole 11 is overlapped and fixed on the surface of the shower plate opposite to the wafer 7. It is not always necessary to form a hole for the electrode 17, and a gap may be provided between the electrode 17 and the surface of the gas ejection hole 11 to supply the reaction gas 3.

【0037】ガス噴出孔11や溝5の加工方法について
は、基本的に焼結体に対して加工するもので、まずドリ
ルでガス噴出孔11を形成し、フライスで溝5の加工を
行う。又、ガス噴出孔11が比較的大きいものならば、
研削でも行えるので、ガス噴出孔11の加工はマシニン
グセンター、溝5は平面研削盤にて加工する。その他
に、ガス噴出孔11を超音波加工。溝5をブラストにて
加工することも可能である。
The method for processing the gas ejection holes 11 and the grooves 5 is basically for processing a sintered body. First, the gas ejection holes 11 are formed by a drill, and the grooves 5 are processed by a milling machine. If the gas ejection holes 11 are relatively large,
Since the gas ejection holes 11 can be processed by a grinding center, the grooves 5 are processed by a surface grinder. In addition, the gas ejection holes 11 are ultrasonically processed. The groove 5 can be processed by blasting.

【0038】[0038]

【実施例】(実験例1)図5に示すエッチング装置にて
ウェーハ7上のエッチングレートを調査した。まずチャ
ンバー1において、表面に各種の溝幅Wと深さTを持つ
溝5が3角形の格子形状に加工され、ガス供給孔部4が
格子の交点に位置したシャワープレート2を設置した。
比較例として溝5を形成せず貫通孔のみとした試料N
o.1及び図6に示す従来の試料No.9を用意した。
EXAMPLES (Experimental Example 1) The etching rate on the wafer 7 was investigated with the etching apparatus shown in FIG. First, in the chamber 1, grooves 5 having various groove widths W and depths T were machined into a triangular lattice shape on the surface, and a shower plate 2 in which the gas supply holes 4 were located at intersections of the lattices was installed.
As a comparative example, a sample N in which the groove 5 was not formed and only the through hole was provided
o. 1 and the conventional sample No. 1 shown in FIG. 9 were prepared.

【0039】このシャワープレート2からチャンバー1
内に反応ガス3を供給すると、供給された反応ガス3は
プラズマ化され、ウェーハ7表面に微細加工を行う。今
回は、シャワープレート2の溝5の構造(幅、深さ)を
変えることにより、図4に示すウェーハ7の中央部7a
と外周部7bでのエッチングレートにどの程度差がでる
かを比較し、それぞれの製品における面内での均一性を
調査した。即ち処理前後のウェーハ7中央部7aと外周
部7bの重量減少量をそれぞれ測定し、中央部7aのエ
ッチングレートを1としたとき外周部7bのエッチング
レートがどういう値になるかを調べることにより行っ
た。その結果を表1に示す。
From the shower plate 2 to the chamber 1
When the reaction gas 3 is supplied into the inside, the supplied reaction gas 3 is turned into plasma, and fine processing is performed on the surface of the wafer 7. This time, by changing the structure (width, depth) of the groove 5 of the shower plate 2, the central portion 7a of the wafer 7 shown in FIG.
The degree of difference between the etching rate and the outer peripheral portion 7b was compared, and the in-plane uniformity of each product was investigated. That is, the weight loss of the central portion 7a and the outer peripheral portion 7b of the wafer 7 before and after the treatment is measured, and the etching rate of the outer peripheral portion 7b is determined when the etching rate of the central portion 7a is set to 1. Was. Table 1 shows the results.

【0040】表1において、溝5を備えない試料No.
1及び溝の形状や幅W、深さTが本発明外のNo.2、
5、8、9では、外周部エッチングレートが0.92以
下と著しく均一性が劣るのに対し、本発明実施例である
No.3、4、6、7、においては、外周部エッチング
レートが0.95以上と均一性が向上していることがわ
かる。
In Table 1, the sample No.
No. 1 and the shape, width W, and depth T of the groove were Nos. 2,
In Nos. 5, 8, and 9, the outer peripheral portion etching rate was significantly lower than 0.92, which was extremely poor in uniformity. In 3, 4, 6, and 7, it can be seen that the uniformity is improved with the outer peripheral portion etching rate being 0.95 or more.

【0041】なお、上記実施例ではシャワープレート2
はその表面に溝5が3角形の格子形状に加工されたもの
を用いたが、4角形の格子形状に加工されたものを用い
て溝5を形成しても同様の効果を得ることができる。
In the above embodiment, the shower plate 2
Used a groove formed on the surface thereof in a triangular lattice shape, but the same effect can be obtained by forming the groove 5 using a groove processed in a square lattice shape. .

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】[0043]

【発明の効果】プラズマを使用する半導体製造装置にお
ける、ガスを供給するためのシャワープレートにおい
て、幅0.3〜2mm、深さ3mm以上の格子状の溝を備
え、この溝中に複数のガス噴出孔を形成したことによ
り、ウェーハ面におけるエッチングや成膜の面内均一性
が著しく向上し、最終的にはチップ単体の歩留り向上に
大きな効果を得ることができる。
According to the present invention, a shower plate for supplying gas in a semiconductor manufacturing apparatus using a plasma is provided with a lattice-like groove having a width of 0.3 to 2 mm and a depth of 3 mm or more, and a plurality of gases are provided in this groove. By forming the ejection holes, in-plane uniformity of etching and film formation on the wafer surface is remarkably improved, and ultimately a great effect can be obtained in improving the yield of a single chip.

【0044】又、上記溝が3角形もしくは4角形の格子
形状であり、かつ上記ガス噴出孔が格子の交点に位置す
ることにより、格子形状の加工が容易となり、チャンバ
ー内のガス濃度均一化を更に増進させることが出来る。
Further, since the groove has a triangular or quadrangular lattice shape and the gas ejection holes are located at the intersections of the lattice, the lattice shape can be easily processed, and the gas concentration in the chamber can be made uniform. Can be further enhanced.

【0045】本発明は以上説明した通り、反応空間にお
ける供給ガス量分布を均一にすることができ、処理面積
の大きいウェーハに対しても高品質の表面処理を行わせ
ることができる。
As described above, according to the present invention, the distribution of the supply gas amount in the reaction space can be made uniform, and a high-quality surface treatment can be performed even on a wafer having a large processing area.

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

【図1】(A)は本発明のシャワープレートを示す平面
図、(B)はそのX−X線断面図である。
FIG. 1A is a plan view showing a shower plate of the present invention, and FIG. 1B is a sectional view taken along line XX.

【図2】(A)は本発明のシャワープレートにおけるガ
ス噴出孔近傍の一例を示す拡大平面図、(B)はそのY
−Y線拡大断面図である。
FIG. 2A is an enlarged plan view showing an example of the vicinity of gas ejection holes in a shower plate of the present invention, and FIG.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view taken along line -Y.

【図3】(A)は本発明のシャワープレートにおけるガ
ス噴出孔近傍の他の一例を示す拡大平面図、(B)はそ
のZ−Z線拡大断面図である。
3A is an enlarged plan view showing another example of the vicinity of the gas ejection holes in the shower plate of the present invention, and FIG. 3B is an enlarged cross-sectional view taken along the line ZZ.

【図4】試料ウェーハの一例を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic view showing an example of a sample wafer.

【図5】本発明のシャワープレートを設置したエッチン
グ装置の一例を示す概略図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of an etching apparatus provided with a shower plate of the present invention.

【図6】従来のシャワープレートにおけるガス噴出孔近
傍の一例を示す拡大平面図である。
FIG. 6 is an enlarged plan view showing an example of the vicinity of gas ejection holes in a conventional shower plate.

【図7】従来のシャワープレートを設置したエッチング
装置の一例を示す概略図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of an etching apparatus provided with a conventional shower plate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、101:チャンバー 2、102:シャワープレート 3、103:反応ガス 5、105:溝 W:幅 T:深さ 106:突状部 7、107:ウェーハ 7a:中央部 7b:外周部
D:直径 8、108:試料台 109:反応空間 111:ガス噴出孔 112:ガス導入管 13:高周波シールド 14:真空シール 15:絶縁物 16:ガラス分散板 17:電極 18:導通線
1, 101: chamber 2, 102: shower plate 3, 103: reaction gas 5, 105: groove W: width T: depth 106: protrusion 7, 107: wafer 7a: center 7b: outer periphery D: diameter 8, 108: sample stage 109: reaction space 111: gas ejection hole 112: gas introduction tube 13: high frequency shield 14: vacuum seal 15: insulator 16: glass dispersion plate 17: electrode 18: conduction wire

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】プラズマを使用する半導体製造装置におけ
る、ガスを供給するためのシャワープレートにおいて、
幅0.3〜2mm、深さ3mm以上の格子状の溝を備え、
この溝中に複数のガス噴出孔を形成したことを特徴とす
るシャワープレート。
1. A shower plate for supplying gas in a semiconductor manufacturing apparatus using plasma,
Equipped with a grid-like groove with a width of 0.3 to 2 mm and a depth of 3 mm or more,
A shower plate comprising a plurality of gas ejection holes formed in the groove.
【請求項2】上記溝が3角形もしくは4角形の格子形状
であり、かつ上記ガス噴出孔が格子の交点に位置するこ
とを特徴とする請求項1に記載のシャワープレート。
2. The shower plate according to claim 1, wherein the grooves have a triangular or quadrangular lattice shape, and the gas ejection holes are located at intersections of the lattices.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009117711A (en) * 2007-11-08 2009-05-28 Tokyo Electron Ltd Shower plate and substrate processing apparatus
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US10220394B2 (en) 2014-11-05 2019-03-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Nozzle device and processing apparatus
KR20230144962A (en) 2022-04-08 2023-10-17 가부시키가이샤 아루박 Shower plate and plasma processing apparatus

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