JP2003213432A - Electrode for plasma cvd apparatus - Google Patents

Electrode for plasma cvd apparatus

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JP2003213432A
JP2003213432A JP2002015433A JP2002015433A JP2003213432A JP 2003213432 A JP2003213432 A JP 2003213432A JP 2002015433 A JP2002015433 A JP 2002015433A JP 2002015433 A JP2002015433 A JP 2002015433A JP 2003213432 A JP2003213432 A JP 2003213432A
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JP
Japan
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plate
power supply
electrode
insulating
installation plate
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JP2002015433A
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Japanese (ja)
Inventor
Taisuke Tomiyama
泰輔 冨山
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Shinko Seiki Co Ltd
Original Assignee
Shinko Seiki Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To uniformize the temperature distribution of a matter to be treated and to miniaturize a plasma CVD apparatus. <P>SOLUTION: A placement plate 12 is arranged opposed to a base part 4 and spaced from a feeder plate 16 on the base part 4. Each end surface of a feeder cylinder 14 comes into contact with one surface of the feeder plate 16 and one surface of an installation plate 12, and electric power is transmitted to the installation plate 12 from the feeder plate through the feeder cylinder 14. A plurality of insulating plates 20, 22 and 24 are stacked around the feeder cylinder 14 between the feeder plate 16 and the installation plate 12 along the longitudinal direction of the feeder cylinder 14. The insulating plates 20 and 24 among the insulating plates 20, 22 and 24 have heat insulation. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、プラズマCVD装
置に使用される電極、例えば放電電極に関し、特にその
断熱構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrode used in a plasma CVD apparatus, for example, a discharge electrode, and more particularly to a heat insulating structure thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、プラズマCVD装置には、真空槽
内に放電電極と対向電極とを設け、放電電極に処理物を
接触させ、反応ガスを真空槽内に導入し、放電電極に高
周波または直流電圧を印加し、処理物と対向電極との間
にプラズマを発生させ、反応ガスを電離分解し、処理物
の表面に反応ガス中の所望の成分の成膜を行うものがあ
る。塩化物等の吸着エネルギーが比較的大きい物質を成
膜材料として使用することがある。この場合、膜中に含
有される塩素等の不純物を低減させるために、処理物を
数百度以上に加熱することが行われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a plasma CVD apparatus is provided with a discharge electrode and a counter electrode in a vacuum chamber, a treatment object is brought into contact with the discharge electrode, a reaction gas is introduced into the vacuum chamber, and a high frequency or There is a method in which a direct current voltage is applied to generate plasma between the object to be processed and a counter electrode to ionize and decompose the reaction gas to form a film of a desired component in the reaction gas on the surface of the object to be processed. A substance having a relatively large adsorption energy such as chloride may be used as a film forming material. In this case, in order to reduce impurities such as chlorine contained in the film, the processed product is heated to several hundred degrees or more.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、数百度以上に
も加熱を行うと、処理物と接触する放電電極からの熱損
失が大きく、処理物の温度分布が均一にならないという
問題があった。この熱損失を少なくするためには、例え
ば放電電極が取り付けられているベース部分の温度を摂
氏100度程度に降下させるためには、電極とベース部
分との距離を700mm程度にも大きくすることが必要
であり、作業性が悪く、またプラズマCVD装置全体の
大きさが大きくなっていた。
However, there is a problem in that when heating is performed at several hundreds of degrees or more, the heat loss from the discharge electrode in contact with the object to be processed is large and the temperature distribution of the object to be processed is not uniform. In order to reduce this heat loss, for example, in order to lower the temperature of the base portion to which the discharge electrode is attached to about 100 degrees Celsius, the distance between the electrode and the base portion may be increased to about 700 mm. It was necessary, the workability was poor, and the size of the entire plasma CVD apparatus was large.

【0004】本発明は、処理物の温度分布を均一にする
ことができる上に、作業性が良好でかつプラズマCVD
装置を小型化することができるプラズマCVD装置用電
極を提供することを目的とする。
According to the present invention, the temperature distribution of the object to be treated can be made uniform, the workability is good, and plasma CVD is performed.
It is an object of the present invention to provide an electrode for a plasma CVD device that can be downsized.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明による電極は、基
部上に支持される平板状の給電板を有している。この給
電板は、基部に絶縁板を介して支持されることも可能で
ある。この給電板と間隔をあけて、前記基部と反対側
に、導電性の平板状の処理物設置板が配置されている。
給電板の一面と処理物設置板の一面とに、電力伝達部の
各端面が接触している。これら端面の面積が、前記給電
板の一面及び前記処理物設置板の一面の面積よりも小さ
い。電力伝達部は、前記給電板から供給された電力を前
記処理物設置板に伝達する。前記給電板と前記処理物設
置板との間における前記電力伝達部の周囲に、前記電力
伝達部の長さ方向に沿って複数の絶縁板が積層されてい
る。複数の絶縁板には、断熱性も有するものが含まれて
いる。
The electrode according to the present invention has a flat power supply plate supported on a base. The power supply plate can be supported on the base via an insulating plate. An electrically conductive flat plate-shaped processed material installation plate is disposed on the side opposite to the base portion with a space provided between the power supply plate and the power supply plate.
Each end surface of the power transmission unit is in contact with one surface of the power supply plate and one surface of the processed material installation plate. The areas of these end surfaces are smaller than the areas of one surface of the power supply plate and one surface of the processed material installation plate. The power transfer unit transfers the power supplied from the power supply plate to the processed product installation plate. A plurality of insulating plates are laminated around the power transfer unit between the power supply plate and the processed material installation plate along the length direction of the power transfer unit. The plurality of insulating plates include those having a heat insulating property.

【0006】このように構成された電極をプラズマCV
D装置に使用した場合、処理物に対する加熱が行われ
て、その熱が処理物設置板に伝導されても、絶縁板中に
断熱性を有するものが設けられているので、熱が基部側
に伝導されず、処理物設置板の温度分布を均一にするこ
とができる。しかも、処理物設置板と給電板との距離を
大きくする必要がなく、この電極を用いたプラズマCV
D装置の製作の作業性を向上させることができる上に、
小型化することができる。
A plasma CV is used for the electrode thus constructed.
When used in the D device, even if the processed product is heated and the heat is conducted to the processed product installation plate, a heat insulating material is provided in the insulating plate, so the heat is transferred to the base side. It is not conducted, and the temperature distribution of the processed material installation plate can be made uniform. Moreover, it is not necessary to increase the distance between the processed material installation plate and the power feeding plate, and the plasma CV using this electrode is provided.
In addition to improving the workability of manufacturing the D device,
It can be miniaturized.

【0007】断熱性を有する絶縁板を、給電板側及び処
理物設置板側にそれぞれ配置することもできる。断熱性
を有する絶縁板のみで、複数の絶縁板を構成した場合、
急激な温度勾配が生じ、このような部分には反応ガスの
残留生成物が付着しやすくなる。しかし、給電板側及び
処理物設置板側に断熱性を有する絶縁板を配置すると、
これらの間には通常の絶縁板が存在し、この通常の絶縁
板の存在によって温度勾配は緩和される。その結果、反
応ガスの残留生成物の付着が減少する。
It is also possible to dispose an insulating plate having a heat insulating property on the side of the power supply plate and the side of the processed material installation plate. When a plurality of insulation plates are configured with only insulation plates having heat insulation properties,
A sharp temperature gradient is generated, and the residual product of the reaction gas is likely to adhere to such a portion. However, if an insulating plate having heat insulating properties is arranged on the power supply plate side and the processed product installation plate side,
A normal insulating plate is present between them, and the presence of this normal insulating plate moderates the temperature gradient. As a result, the deposition of residual products of the reaction gas is reduced.

【0008】複数の絶縁板のうち、前記断熱性も有する
絶縁板を石英ガラスとすることができ、残りの絶縁板を
アルミナとすることができる。石英ガラスは良好な断熱
性を有するが、赤外線等の特定の波長の光を透過するの
で、これらの透過を防止するために、アルミナを用いて
いる。
Of the plurality of insulating plates, the insulating plate having the heat insulating property may be made of quartz glass, and the remaining insulating plates may be made of alumina. Although quartz glass has a good heat insulating property, since it transmits light having a specific wavelength such as infrared rays, alumina is used to prevent such transmission.

【0009】前記電力を高周波電力とすることができ
る。この場合、電力伝達部を円筒状に形成する。高周波
電力は、表皮効果によって、インピーダンス整合された
導体や絶縁体の表面を流れる。従って、電力伝達部を円
筒状に形成することによって、表面積を大きくできるた
め、表皮効果によって流れる高周波を伝達しやすい。
The power can be high frequency power. In this case, the power transmission part is formed in a cylindrical shape. The high frequency power flows on the surface of the conductor or the insulator whose impedance is matched by the skin effect. Therefore, since the surface area can be increased by forming the power transmission portion in a cylindrical shape, it is easy to transmit the high frequency that flows due to the skin effect.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の1実施の形態の電極は、
図1に示すようなプラズマCVD装置に使用されてい
る。このプラズマCVD装置は、真空槽2を有してい
る。この真空槽2は、基部、例えばベース部4の上にシ
ールされた状態で設けられている。図示していないが、
この真空槽2には、排気手段、例えば真空ポンプが接続
され、真空槽内を所定の真空度にまで排気できるように
構成されている。更に、図示していないが、真空槽2内
に成膜用の材料ガスや反応ガスを導入するためのガス導
入手段、例えばガス供給源と導入通路と、この導入通路
の途中に介在する開閉弁等も設けられている。また、真
空槽2を外部から加熱するための加熱手段、たとえばヒ
ータも設けられている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An electrode according to one embodiment of the present invention is
It is used in a plasma CVD apparatus as shown in FIG. This plasma CVD apparatus has a vacuum chamber 2. The vacuum chamber 2 is provided in a sealed state on a base portion, for example, a base portion 4. Although not shown,
An evacuation means such as a vacuum pump is connected to the vacuum chamber 2 so that the interior of the vacuum chamber can be exhausted to a predetermined vacuum degree. Further, although not shown, gas introduction means for introducing the material gas for forming the film or the reaction gas into the vacuum chamber 2, for example, a gas supply source and an introduction passage, and an on-off valve interposed in the middle of this introduction passage. Etc. are also provided. Further, heating means for heating the vacuum chamber 2 from the outside, such as a heater, is also provided.

【0011】この真空槽2内の内周面に近い位置には、
例えば円筒状のアース電極6が設けられている。このア
ース電極6と対向するように、処理物8が真空槽2内の
ほぼ中央に配置されている。処理物8は、金属製または
セラミックのような絶縁体製のものである。この処理物
8を支持するように、真空槽2の下部に、取付ホルダ1
0が配置されている。この取付ホルダ10は、処理物8
が載置されている上面よりも下面の幅が狭く形成された
逆突字状の側面形状を持つ処理物8と同材質のものであ
る。
At a position near the inner surface of the vacuum chamber 2,
For example, a cylindrical ground electrode 6 is provided. A processing object 8 is arranged in the vacuum chamber 2 substantially at the center so as to face the ground electrode 6. The processing object 8 is made of an insulator such as metal or ceramic. The holder 1 is attached to the lower part of the vacuum chamber 2 so as to support the processed object 8.
0 is placed. This attachment holder 10 is used for processing objects 8
It is made of the same material as the object to be processed 8 having a reverse side surface shape in which the width of the lower surface is narrower than that of the upper surface on which is mounted.

【0012】この取付ホルダ10の下面に接触した状態
で、設置板12が配置されている。設置板12は、取付
ホルダ10の下面と略一致した大きさの上面及び下面を
有している矩形または円形の導電性のものである。この
設置板12の下面中央に電力伝送部、例えば円筒状の給
電筒14の上端面が接触している。この上端面から下方
に向けて給電筒14は伸びている。この給電筒14の下
端が、給電板16の上面に接触している。給電板16
も、設置板12とほぼ同一の大きさの上面と下面とを有
する矩形または円形の導電性のものである。この給電板
16は、絶縁体18を介して基部4上に配置されてい
る。従って、給電板16、給電筒14及び設置板12
は、基部4から絶縁されている。この絶縁体18によっ
てそれの外周囲を保持されている。絶縁体18は、給電
筒14の熱量をベース部4に伝達させない断熱機能も有
している。そのため、断熱性に優れた絶縁体である石英
ガラスを使用している。
The installation plate 12 is placed in contact with the lower surface of the mounting holder 10. The installation plate 12 is a rectangular or circular conductive member having an upper surface and a lower surface whose size is substantially the same as the lower surface of the mounting holder 10. The center of the lower surface of the installation plate 12 is in contact with the power transmission section, for example, the upper end surface of a cylindrical power supply tube 14. The power supply tube 14 extends downward from the upper end surface. The lower end of the power supply tube 14 is in contact with the upper surface of the power supply plate 16. Power supply plate 16
Is also a rectangular or circular conductive member having an upper surface and a lower surface having substantially the same size as the installation plate 12. The power supply plate 16 is arranged on the base portion 4 via an insulator 18. Therefore, the power supply plate 16, the power supply cylinder 14, and the installation plate 12
Are insulated from the base 4. The outer periphery of the insulator 18 is held by the insulator 18. The insulator 18 also has a heat insulating function of preventing the amount of heat of the power supply tube 14 from being transmitted to the base portion 4. Therefore, quartz glass, which is an insulator having excellent heat insulating properties, is used.

【0013】給電板16は、図示していない電源部に接
続され、直流乃至高周波(例えばMHz台)の電力を、
給電筒14を介して設置板12に供給するものである。
設置板12上の取付ホルダ10を介して処理物8に電力
が供給され、アース電極6との間で処理物が放電する。
The power supply plate 16 is connected to a power source (not shown) and supplies direct-current to high-frequency (for example, MHz) power.
The power is supplied to the installation plate 12 via the power supply tube 14.
Electric power is supplied to the processed object 8 via the mounting holder 10 on the installation plate 12, and the processed object is discharged between the processed object 8 and the ground electrode 6.

【0014】高周波電力が導体に供給された場合、その
表面部分しか流れない所謂表皮効果を考慮して、給電筒
14が使用されている。また、給電筒14の横断面形状
が環状であるので、給電筒14の体積が小さく、熱伝達
量を少なくすることができる。
When the high frequency power is supplied to the conductor, the power supply cylinder 14 is used in consideration of a so-called skin effect in which only the surface portion of the conductor flows. Further, since the shape of the cross section of the power supply tube 14 is annular, the volume of the power supply tube 14 is small and the amount of heat transfer can be reduced.

【0015】設置板12は、給電筒14から給電された
電力を処理物8の全域に行き渡らせるために、給電領域
を拡大する役割を持ち、かつ取り付けホルダ10との接
触面積を大きくしている。また、処理物8の荷重が後述
する絶縁板20、22、24等に加わらないように、処
理物の荷重を負担する荷重受け板としても機能する。
The installation plate 12 has a role of enlarging a power supply region in order to spread the power supplied from the power supply cylinder 14 to the entire area of the object to be processed 8, and enlarges a contact area with the mounting holder 10. . Further, it also functions as a load receiving plate that bears the load of the processed object 8 so that the load of the processed object 8 is not applied to the insulating plates 20, 22, 24, etc. described later.

【0016】給電板16と設置板12との間には、複
数、例えば3つの絶縁板20、22、24が設けられて
いる。給電板16に接触して配置されている絶縁板20
は、高周波に対する優秀な絶縁性だけでなく、断熱性に
も優れたもので、例えば石英ガラス製である。また、設
置板12にわずかな隙間を保持して配置されている絶縁
板24も、同様に石英ガラス製である。これら石英ガラ
ス製の絶縁体20、24に挟まれて、通常の絶縁体、例
えばアルミナ製の絶縁体22が配置されている。これら
は、給電板16及び設置板12の形状に合わせて、円形
または矩形に形成されている。
A plurality of, for example, three insulating plates 20, 22, 24 are provided between the power feeding plate 16 and the installation plate 12. Insulation plate 20 arranged in contact with the power supply plate 16
Is not only excellent in insulation against high frequencies, but also excellent in heat insulation, and is made of, for example, quartz glass. Further, the insulating plate 24, which is arranged on the installation plate 12 with a slight gap, is also made of quartz glass. An ordinary insulator, for example, an insulator 22 made of alumina is disposed between the insulators 20 and 24 made of quartz glass. These are formed in a circular shape or a rectangular shape in accordance with the shapes of the power supply plate 16 and the installation plate 12.

【0017】このプラズマCVD装置では、真空槽2内
を0.1Pa以下の圧力まで真空排気を行い、真空槽2
の外部から加熱を行い、処理物8の温度を800度C以
上に加熱する。真空排気を行いながら、材料ガス、例え
ば塩素化合物材料及び反応ガスの混合物を、真空槽2内
に導入して、真空槽2内の圧力を10Pa乃至100P
a間の一定の圧力に調整する。給電板16に高周波など
の電力を印加して、プラズマ26を処理物8とアース電
極6との間で発生させ、処理物8の表面に自己バイアス
を励起させて、成膜が行われる。導入された材料ガス及
び反応ガスはプラズマ26により電離分解され、処理物
8の表面に形成されるシース28内部で分解、反応及び
脱離などの作用で膜が気相成長する。
In this plasma CVD apparatus, the vacuum chamber 2 is evacuated to a pressure of 0.1 Pa or less, and the vacuum chamber 2 is evacuated.
Is heated from the outside to heat the processed product 8 to a temperature of 800 ° C. or higher. While evacuation is performed, a material gas, for example, a mixture of a chlorine compound material and a reaction gas is introduced into the vacuum chamber 2 so that the pressure in the vacuum chamber 2 is 10 Pa to 100 P.
Adjust to a constant pressure between a. A power of high frequency or the like is applied to the power supply plate 16 to generate plasma 26 between the object to be processed 8 and the ground electrode 6 to excite a self-bias on the surface of the object to be processed 8 to form a film. The introduced material gas and the reaction gas are ionized and decomposed by the plasma 26, and the film is vapor-phase grown in the sheath 28 formed on the surface of the processing object 8 by the action of decomposition, reaction and desorption.

【0018】処理物8の温度が上述したように800度
C以上の高温であるので、従来使用されていたような電
極の構造では、熱損失が大きく、処理物8の温度分布を
均一にできない上に、ベース部4での温度を問題のない
温度、例えば150度C以下まで降下させようとする
と、電極の長さを長くしなければならなかった。そのた
め、プラズマCVD装置自体も大型になっていた。
Since the temperature of the processed material 8 is as high as 800 ° C. or higher as described above, the heat loss is large and the temperature distribution of the processed material 8 cannot be made uniform in the conventional electrode structure. In addition, in order to lower the temperature of the base portion 4 to a temperature at which there is no problem, for example, 150 ° C. or lower, the length of the electrode has to be increased. Therefore, the plasma CVD apparatus itself is also large.

【0019】そこで、本実施の形態では、断熱構造とし
て、断熱性の高い絶縁板20、24を使用して、断熱性
を高めて、熱損失を軽減させ、処理物8の温度分布を均
一にした上に、基部4での温度を低下させている。特
に、絶縁板20、24の間に通常の絶縁板22を挟みこ
んで、ヒートショックを緩和している。
Therefore, in the present embodiment, the insulating plates 20 and 24 having a high heat insulating property are used as the heat insulating structure to improve the heat insulating property to reduce the heat loss and to make the temperature distribution of the processed object 8 uniform. In addition, the temperature at the base 4 is lowered. In particular, a normal insulating plate 22 is sandwiched between the insulating plates 20 and 24 to reduce the heat shock.

【0020】即ち、設置板12は800度C近くに、取
付ホルダ10は、800度C以上に加熱される。絶縁板
24と設置板12との間には、わずかな隙間があり、こ
の隙間部分は真空状態であるので、熱伝導はなく、熱輻
射のみによって絶縁板24は受熱する。しかし、設置板
12は非常に高温であるので、熱輻射のみでも絶縁板2
4の受熱量は大きい。この受熱量を大幅に減少させるこ
とができないと、処理物8を加熱する容量が大きくな
り、処理物8の温度分布を均一にできない。また基部4
方向への熱損失も大きく、基部4付近の温度を安全な温
度まで低下させることができない。
That is, the installation plate 12 is heated to near 800 ° C, and the mounting holder 10 is heated to 800 ° C or higher. There is a slight gap between the insulating plate 24 and the installation plate 12, and since this gap portion is in a vacuum state, there is no heat conduction and the insulating plate 24 receives heat only by heat radiation. However, since the installation plate 12 is extremely hot, the insulating plate 2 can be heated by only heat radiation.
The amount of heat received by No. 4 is large. If the amount of heat received cannot be significantly reduced, the capacity for heating the processed material 8 becomes large, and the temperature distribution of the processed material 8 cannot be made uniform. Also the base 4
The heat loss in the direction is also large, and the temperature near the base portion 4 cannot be lowered to a safe temperature.

【0021】そこで、本実施の形態では、絶縁板24や
その下方にある絶縁板20に、高断熱性を有する絶縁体
である石英ガラスを使用して、それぞれがわずかな厚
み、例えば40mmでも熱損失の大半を断熱させてい
る。石英ガラスの熱伝導率は、軟鋼材の約1/10であ
り、断熱には非常に有効である。また、高周波に対して
も良好な絶縁性を有している。従って、設置板12、給
電筒14及び給電板16からなる電極の寸法を短くする
ことができ、プラズマCVD装置の寸法も短くできる。
例えば、従来のものでは、給電板と設置板との距離は7
00mm程度必要であったが、この実施の形態では、給
電板と設置板との距離は250mm程度に短縮すること
ができた。
Therefore, in the present embodiment, the insulating plate 24 and the insulating plate 20 below it are made of quartz glass, which is an insulator having a high heat insulating property, and each has a small thickness, for example, 40 mm. Most of the loss is insulated. The thermal conductivity of quartz glass is about 1/10 that of mild steel, and it is very effective for heat insulation. In addition, it has a good insulating property against high frequencies. Therefore, the size of the electrode including the installation plate 12, the power supply tube 14, and the power supply plate 16 can be shortened, and the size of the plasma CVD apparatus can also be shortened.
For example, in the conventional case, the distance between the power feeding plate and the installation plate is 7
Although about 100 mm was required, in this embodiment, the distance between the power feeding plate and the installation plate could be shortened to about 250 mm.

【0022】しかし、石英ガラスは、赤外線を通過させ
る性質を有している。設置板12等には一般に軟鋼が使
用される。軟鋼は700度C以上に加熱されると、赤熱
状態になり、赤外線を発生する。この赤外線が基部4側
に伝導されると、基部4付近の温度が上昇する。そこ
で、この赤外線を遮断するために、赤外線を遮断し、し
かも高周波に対して絶縁性を有するアルミナを用いた絶
縁板22を、絶縁板20、24の間に配置している。
However, quartz glass has a property of transmitting infrared rays. Mild steel is generally used for the installation plate 12 and the like. When mild steel is heated to 700 ° C. or higher, it becomes red hot and emits infrared rays. When this infrared ray is conducted to the base 4 side, the temperature near the base 4 rises. Therefore, in order to block the infrared rays, an insulating plate 22 made of alumina, which blocks infrared rays and has an insulating property against high frequencies, is arranged between the insulating plates 20 and 24.

【0023】また、石英ガラス製の絶縁板20、24の
みを設けていると、温度勾配が急激となる。そのため、
絶縁板20、24が損傷する可能性がある上に、反応ガ
スや材料ガスが急激に冷却されて、これらが絶縁板2
0、24に付着する可能性がある。アルミナは、赤外線
を遮断できるが、熱伝導率は、軟鋼よりもわずかに小さ
い程度あり、断熱性は良好ではない。
If only the insulating plates 20 and 24 made of quartz glass are provided, the temperature gradient becomes steep. for that reason,
The insulating plates 20 and 24 may be damaged, and the reaction gas and the material gas are rapidly cooled.
There is a possibility of adhesion to 0 and 24. Alumina can block infrared rays, but its thermal conductivity is slightly smaller than that of mild steel, and its heat insulating property is not good.

【0024】この特性を利用して、アルミナ製の絶縁板
22を絶縁板20、24の間に挿入することによって、
急激な温度勾配を緩和して、材料ガスや反応ガスの残留
生成物が生成されて、付着することを防止し、かつ絶縁
板20、24の損傷を防止している。
By utilizing this characteristic, by inserting the insulating plate 22 made of alumina between the insulating plates 20 and 24,
The steep temperature gradient is relaxed to prevent the residual products of the material gas and the reaction gas from being generated and adhered, and also to prevent the insulating plates 20 and 24 from being damaged.

【0025】給電板16の周囲を囲んでいる絶縁板18
も石英ガラス製である。これは、高周波に対する絶縁性
が良好な石英ガラスによって給電板16の周囲を包囲す
ることによって、給電板18から高周波が外部に漏れる
ことを防止し、設置板12側に高周波を確実に給電する
ことができるようにするためである。給電板16及び絶
縁板18は、図示していないが、真空槽2と外部との圧
力シールを行う部分であり、シール材が設けられてい
る。このシール材が熱によって損傷を受けることを防止
するために、シール材部分のみ冷却、例えば水冷を行っ
ており、シール材の許容温度範囲内の温度になってい
る。
Insulating plate 18 surrounding the power supply plate 16
Is also made of quartz glass. This is to prevent the high frequency from leaking from the power supply plate 18 by enclosing the periphery of the power supply plate 16 with quartz glass having a good insulation property against the high frequency, and to reliably supply the high frequency to the installation plate 12 side. This is so that Although not shown, the power supply plate 16 and the insulating plate 18 are portions for performing pressure sealing between the vacuum chamber 2 and the outside, and are provided with a sealing material. In order to prevent the seal material from being damaged by heat, only the seal material portion is cooled, for example, water cooled, and the temperature is within the allowable temperature range of the seal material.

【0026】このように石英ガラス製の絶縁板20、2
4及びアルミナ製の絶縁板22を使用し、シール材を水
冷することによって、基部4での温度は100度C程度
になっている。
In this way, the insulating plates 20 and 2 made of quartz glass are used.
4 and the insulating plate 22 made of alumina are used, and the sealing material is water-cooled, so that the temperature at the base portion 4 is about 100 degrees Celsius.

【0027】上述した構成では、断熱性を有する絶縁板
20、24と通常の絶縁板22との組合せによって、設
置板12と給電板16との間隔を短くすることができ、
給電筒14の長さも短くすることができた。そのため、
給電長が短く、電力損失を減少させることができる。し
かし、高周波電力を設置板12に供給する場合、単に給
電板16から設置板12に給電するための部材の長さを
短くしただけでは、給電効率を向上させることができな
い。これは、高周波であるためインピーダンスの整合を
とる必要があることと、高周波の表皮効果によって高周
波電流が部材の表面のみに流れるからである。そこで、
給電板16から設置板12への給電には、内部が中空で
ある給電筒14を使用している。そして、その表面積
は、高周波の周波数と電力とを考慮して、可能な範囲で
大きくし、給電筒14の体積及び断面積は強度許容範囲
内で小さくして、効率のよい給電を行っている。
In the above-mentioned structure, the space between the installation plate 12 and the power feeding plate 16 can be shortened by combining the insulating plates 20 and 24 having heat insulating properties and the normal insulating plate 22.
The length of the power supply tube 14 could be shortened. for that reason,
The power supply length is short and power loss can be reduced. However, when supplying high-frequency power to the installation plate 12, it is not possible to improve the power supply efficiency simply by shortening the length of the member for supplying power from the power supply plate 16 to the installation plate 12. This is because it is necessary to match the impedance due to the high frequency, and the high frequency current flows only on the surface of the member due to the high frequency skin effect. Therefore,
For feeding power from the power feeding plate 16 to the installation plate 12, a power feeding tube 14 having a hollow inside is used. Then, the surface area is increased in a possible range in consideration of the frequency of the high frequency and the electric power, and the volume and the cross-sectional area of the power feeding cylinder 14 are reduced in the strength allowable range to perform efficient power feeding. .

【0028】このように、本実施の形態では、高断熱性
を有する絶縁体と通常の絶縁体とを組み合わせた断熱構
造を採用することによって、真空槽2の内部から外部へ
の熱伝導量を小さくし、かつ筒状の給電伝送部を採用す
ることによって、高周波電力を効率よく供給している。
実際に、周波数が13.56及び27MHzで、電力が
500Wの高周波電源を使用して、大面積の処理物8に
均一な給電が可能で、その表面全体へのシース形成が確
認され、処理物8の温度800度C以上で、プラズマC
VDを約100時間以上可能となった。このときの基部
4の温度は100度C程度であった。
As described above, in this embodiment, by adopting the heat insulating structure in which the insulator having the high heat insulating property and the normal insulator are combined, the amount of heat conduction from the inside of the vacuum chamber 2 to the outside is increased. High frequency power is efficiently supplied by adopting a small size and a cylindrical power transmission unit.
Actually, a high frequency power source with a frequency of 13.56 and 27 MHz and an electric power of 500 W can be used to uniformly supply power to the large area processed object 8 and the formation of a sheath on the entire surface thereof is confirmed. 8 above 800 degrees C, plasma C
VD is possible for about 100 hours or more. At this time, the temperature of the base portion 4 was about 100 ° C.

【0029】上記の実施の形態では、断熱構造を、高断
熱性の絶縁体20、通常の絶縁体22及び高断熱性の絶
縁体24の3層構造としたが、例えば絶縁体22を連続
する複数層としたり、絶縁体20、22をそれぞれ連続
する複数層としたりすることができる。また、上記の実
施の形態では、高周波電力を使用したが、直流電力を使
用することもできる。その場合、中空の給電筒14に変
えて、中実の棒状体を使用することもできる。また、上
記の実施の形態では、アース電極を真空槽2内に設けた
が、真空槽2内に設けられるガスノズルや真空槽自体を
アース電極として使用することもできる。
In the above embodiment, the heat insulating structure has a three-layer structure of the high heat insulating insulator 20, the normal insulator 22 and the high heat insulating insulator 24. However, for example, the insulator 22 is continuous. It may be a plurality of layers or the insulators 20 and 22 may be a plurality of continuous layers. Further, in the above embodiment, high frequency power is used, but DC power can also be used. In that case, a solid rod-shaped body can be used instead of the hollow power supply cylinder 14. Further, although the ground electrode is provided in the vacuum chamber 2 in the above-described embodiment, the gas nozzle provided in the vacuum chamber 2 or the vacuum chamber itself may be used as the ground electrode.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、断熱性
の高い絶縁体を含ませた絶縁体を使用することによっ
て、処理物の温度分布を均一にすることができる上に、
作業性が良好でかつプラズマCVD装置を小型化するこ
とができる。しかも高周波電力を使用する場合、給電筒
を使用することによって、給電効率を高めることができ
る。
As described above, according to the present invention, by using an insulator containing an insulator having a high heat insulating property, the temperature distribution of the object to be treated can be made uniform and
The workability is good and the plasma CVD apparatus can be downsized. Moreover, when high frequency power is used, the power supply efficiency can be improved by using the power supply tube.

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

【図1】本発明の1実施形態の電極を使用したプラズマ
CVD装置の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a plasma CVD apparatus using an electrode according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 真空槽 8 処理物 12 設置板 14 給電筒 16 給電板 20 24 高断熱性を有する絶縁板 22 絶縁板 2 vacuum chamber 8 processed products 12 installation plates 14 power supply tube 16 power supply board 20 24 Insulation plate with high heat insulation 22 Insulation plate

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基部上に支持される平板状の給電板と、 この給電板と間隔をあけて、前記基部と反対側に配置さ
れた導電性の平板状の処理物設置板と、 前記給電板の一面と前記処理物設置板の一面とに、各端
面が接触し、これら端面の面積が、前記給電板及び前記
処理物設置板の一面の面積よりも小さく、前記給電板か
ら供給された電力を前記処理物設置板に伝達する電力伝
達部と、 前記給電板と前記処理物設置板との間における前記電力
伝達部の周囲に、前記電力伝達部の長さ方向に沿って積
層された複数の絶縁板とを、具備し、前記複数の絶縁板
には、断熱性を有するものが含まれているプラズマCV
D装置用電極。
1. A flat plate-shaped power supply plate supported on a base, a conductive flat plate-shaped object placement plate disposed on the opposite side of the base from the power supply plate, and the power supply. The end surfaces contact one surface of the plate and the one surface of the processed product installation plate, and the area of these end surfaces is smaller than the area of the one surface of the power supply plate and the processed product installation plate and supplied from the power supply plate. An electric power transmission unit that transmits electric power to the treated product installation plate, and a periphery of the electric power transmission unit between the power supply plate and the processed product installation plate, which are laminated along a length direction of the electric power transmission unit. A plasma CV, comprising: a plurality of insulating plates, wherein the plurality of insulating plates include a material having a heat insulating property.
Electrode for D device.
【請求項2】 請求項1記載のプラズマCVD装置用電
極において、前記断熱性を有する絶縁板が、前記給電板
側及び前記処理物設置板側にそれぞれ配置されているプ
ラズマCVD装置用電極。
2. The electrode for a plasma CVD device according to claim 1, wherein the insulating plate having the heat insulating property is arranged on each of the power supply plate side and the processed object installation plate side.
【請求項3】 請求項2記載のプラズマCVD装置用電
極において、前記複数の絶縁板のうち、前記断熱性も有
する絶縁板が石英ガラスであり、残りの絶縁板がアルミ
ナであるプラズマCVD装置用電極。
3. The electrode for a plasma CVD apparatus according to claim 2, wherein among the plurality of insulating plates, the insulating plate having the heat insulating property is quartz glass and the remaining insulating plates are alumina. electrode.
【請求項4】 請求項1乃至3いずれか記載のプラズマ
CVD装置用電極において、前記電力が高周波電力であ
って、前記電力伝達部が円筒状に形成されているプラズ
マCVD装置用電極。
4. The electrode for a plasma CVD apparatus according to claim 1, wherein the electric power is high frequency electric power, and the power transmission unit is formed in a cylindrical shape.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008223130A (en) * 2007-03-16 2008-09-25 Ulvac Japan Ltd Vacuum treatment system
CN100452291C (en) * 2005-09-26 2009-01-14 株式会社日立国际电气 Retainer tectosome, insulation tectosome and heating arrangement of heater
JP2019009306A (en) * 2017-06-26 2019-01-17 東京エレクトロン株式会社 Power feeding member and substrate processing device

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