JP2004107725A - Vacuum treatment system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vacuum treatment system for stabilizing the distribution in the thickness of a film formed on a substrate. <P>SOLUTION: In the vacuum treatment system 10, an electrode 106 of a bar for tubular and a substrate supporting stand are provided inside a film forming chamber, the substrate supporting stand supports a substrate and is grounded, a bar for tubular for gas introduction 11 is inserted into the electrode 106 of a bar for tubular , and an insulating bar for tubular 111 is connected to the bar for tubular for gas introduction 11, further, a film forming gas is fed from a gas feed bar for tubular through the insulating bar for tubular 111, and a high frequency current is fed, so that plasma is generated inside the film forming chamber to form a film on the substrate. An airtight member 15 is arranged respectively between the insulating bar for tubular 111 and the bar for tubular for gas introduction 11, between the insulating bar for tubular 111 and the gas feed bar for tubular, and between the electrode 106 of a bar for tubular and the bar for tubular for gas introduction 11. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板への製膜を施すプラズマＣＶＤ装置等に用いられる真空処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、基板へ製膜を施す真空処理装置としては、プラズマＣＶＤ装置、スパッタリング装置、ドライエッチング装置などが知られている。
特に、シリコン太陽電池等の半導体を製造する際に、その製膜を行う装置としては、プラズマＣＶＤ装置が用いられている。
【０００３】
従来、この種の真空処理装置として、図８から図１０に示すものが知られている。図８において、真空処理装置１００は、製膜ユニット１０１と、製膜ユニット１０１の両側に配置され、製膜する母材である基板Ｋを支持するヒーターカバー１０２と、ヒーターカバー１０２の外側に配置された基板加熱ヒータ１０３と、これら全てを収納する真空チャンバ（図示せず）とを主な構成要素として構成されている。
【０００４】
製膜ユニット１０１には、中央に設けられ、冷却水が通された冷却用ヒートシンク１０４の両側部に防着板１０５を介してラダー電極１０６が配設されており、製膜ユニット１０１は、ラダー電極１０６を臨む部分が開口された排気カバー１０７によって覆われた構造となっている。
【０００５】
ラダー電極１０６は、図９に示すように、上下のパイプ部１０８同士の間に複数の格子部１０９が間隔をあけて設けられ、高周波電源１１０から高周波電流が供給されている。上下のパイプ部１０８には、絶縁用のセラミック管１１１が接続され、セラミック管１１１には、真空処理装置１００の外部から製膜ガスを導入するガス供給管１１２が接続されている。
【０００６】
パイプ部１０８とセラミック管１１１との接続部は、図１０に示すように、格子部１０９に製膜ガスを均等に流入させるガス導入管１１３が、パイプ部１０８内に挿入され、ガス導入管１１３の端部には拡張部１１４が形成されている。セラミック管１１１の端部には止め輪１１５が設けられ、袋ナット１１６が、止め輪１１５を押しながら、パイプ部１０８と螺合することにより、パイプ部１０８と拡張部１１４との接触部、及び拡張部１１４とセラミック管との接触部が押圧され、気密が保たれる。
【０００７】
セラミック管１１１とガス供給管１１２との接合部も同様にして、ガス導入管１１２の端部には拡張部１１４が形成され、袋ナット１１６が、止め輪１１５を押しながら、拡張部１１４を挟むように配置された雌ネジ部１１７と螺合することにより、セラミック管１１１と拡張部１１４との接触部が押圧され、気密が保たれる。
【０００８】
上記の構成からなる真空処理装置１００においては、真空チャンバ内が減圧された状態で、ＳｉＨ４からなる原料ガスを含む製膜ガスが、真空チャンバ内に送り込まれる。つまり、製膜ガスは、真空チャンバ外からガス供給管１１２を通り、ラダー電極１０６を電気的に絶縁させるセラミック管１１１を通って、ラダー電極１０６のパイプ部１０６内に挿入されたガス導入管１１３に導かれる。ガス導入管１１３に導かれた製膜ガスは、複数の格子部１０９へ均等に分配され、格子部１０９から真空チャンバ内に供給される。
【０００９】
製膜ガスが、真空チャンバ内に送り込まれるとともに、ラダー電極１０６に高周波電源１１０から高周波電流が供給されると、真空チャンバ内にプラズマが発生し、基板加熱ヒータ１０３によって加熱された基板Ｋに製膜が施されるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−１２１６７７号公報　（第２−４頁、第５図）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の構成の真空処理装置においては、ラダー電極１０６のパイプ部１０８と、ガス導入管１１３に接続された拡張部１１４との接触部、及びガス導入管１１３に接続された拡張部１１４と、セラミック管１１１との接触部、及びセラミック管１１１と、ガス供給管１１２に接続された拡張部１１４との接触部での気密が十分に確保され難く、わずかながら製膜ガスの漏洩が発生していた。このような部位での製膜ガスの漏洩は発見し難く、漏洩した製膜ガスは、漏洩部の周囲に粉となって堆積する。この粉が基板上の膜中に取り込まれ、膜質不良となる問題があった。
また、ガス導入管１１３に供給するガス量が低減することにより、基板上へのガスの均一供給ができなくなり、基板上の膜厚の分布に影響を与え、膜厚不均一の原因となるという問題があった。
【００１２】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、基板上に作られる膜厚分布の安定化が図れる真空処理装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の真空処理装置では、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
請求項１にかかる発明は、前記製膜室内に、前記管材電極と前記基板支持台とが設けられ、前記基板支持台は、前記基板を支持するとともに接地され、前記管材電極には、前記ガス導入管材が挿入され、該ガス導入管材に前記絶縁管材が接続されるとともに、前記ガス供給管材から前記絶縁管材を通して前記製膜ガスが供給され、高周波電流が供給されることにより、前記製膜室内にてプラズマを生じさせて前記基板に製膜を施す真空処理装置において、前記絶縁管材と前記ガス導入管材との間、及び前記絶縁管材と前記ガス供給管材との間、及び前記管材電極と前記ガス導入管材との間には、前記気密部材が備えられていることを特徴とする。
【００１４】
この発明にかかる真空処理装置によれば、前記ガス供給管と前記絶縁管材との間、及び前記絶縁管材と前記ガス導入管材との間、及び前記ガス導入管材と前記管材電極との間は、前記気密部材により気密が保たれているため、前記製膜ガスが前記管材電極に流入する前に漏洩しない。そのため、ガス漏洩部分の周辺での粉の発生が抑えられる。その結果、前記基板上への粉の付着を防ぐことができ、前記基板上の膜質不良の発生を防ぐことができる。
また、前記製膜ガスの漏洩を防止できるため、前記ガス導入管材から前記管材電極に供給される前記製膜ガス流れの不均一を防ぐことができ、前記管材電極から前記基盤へ、前記製膜ガスを均一に供給することができる。
【００１５】
請求項２にかかる発明は、請求項１記載の真空処理装置において、前記気密部材は、耐熱性とフッ素耐食性とを有する前記弾性体からなることを特徴とする。
【００１６】
この発明にかかる真空処理装置によれば、前記気密部材は、耐熱性とフッ素耐食性とを有する前記弾性体からなるため、前記製膜室に付着した膜をクリーニングする時に使用するクリーンニングガスから発生するフッ素に対する耐食性を備え、かつ、耐熱性をかね備えることになる。これにより、前記製膜ガスの漏洩防止がより確実になる。そのため、ガス漏洩部分の周辺での粉の発生がより確実に抑えられ、前記基板上への粉の付着もより確実に防ぐことができ、前記基板上の膜質不良の発生を防ぐことができる。
また、前記製膜ガスの漏洩を防止できるため、前記ガス導入管材から前記管材電極に供給される前記製膜ガス流れの不均一を防ぐことができ、前記管材電極から前記基盤へ、前記製膜ガスを均一に供給することができる。
【００１７】
請求項３にかかる発明は、請求項１記載の真空処理装置において、前記気密部材は、耐熱性とフッ素耐食性とを有する前記被覆部材で被覆された金属からなり、その断面形状が略Ｏ形状、または略Ｃ形状であることを特徴とする。
【００１８】
この発明にかかる真空処理装置によれば、前記気密部材は、耐熱性とフッ素耐食性とを有する前記被覆部材で被覆された金属からなる断面形状が略Ｏ形状、または断面形状が略Ｃ形状の前記気密部材であるため、前記製膜室に付着した膜をクリーニングする時に使用するクリーンニングガスから発生するフッ素に対する耐食性を備え、かつ、より高い温度に対する耐熱性をかね備えることになる。これにより、前記製膜ガスの漏洩防止がより確実になる。そのため、ガス漏洩部分の周辺での粉の発生がより確実に抑えられ、前記基板上への粉の付着もより確実に防ぐことができ、前記基板上の膜質不良の発生を防ぐことができる。
また、前記製膜ガスの漏洩を防止できるため、前記ガス導入管材から前記管材電極に供給される前記製膜ガス流れの不均一を防ぐことができ、前記管材電極から前記基盤へ、前記製膜ガスを均一に供給することができる。
【００１９】
請求項４にかかる発明は、請求項１記載の真空処理装置において、前記気密部材は、耐熱性と耐水素脆性とフッ素耐食性とを有した前記軟質金属からなる平板環であることを特徴とする。
【００２０】
この発明にかかる真空処理装置によれば、前記気密部材は、耐熱性と耐水素脆性とフッ素耐食性とを有した前記軟質金属からなる前記気密部材であるため、前記製膜室に付着した膜をクリーニングする時に使用するクリーンニングガスから発生するフッ素に対する耐食性を備え、かつ、耐熱性と耐水素脆性とをかね備えることになる。これにより、前記製膜ガスの漏洩防止がより確実になる。また、平板環のため、接触面積が広くとれて、前記気密部材との接触面の加工粗さがある程度悪くても、前記製膜ガスの漏洩防止ができる。そのため、ガス漏洩部分の周辺での粉の発生がより確実に抑えられ、前記基板上への粉の付着もより確実に防ぐことができ、前記基板上の膜質不良の発生を防ぐことができる。
また、前記製膜ガスの漏洩を防止できるため、前記ガス導入管材から前記管材電極に供給される前記製膜ガス流れの不均一を防ぐことができ、前記管材電極から前記基盤へ、前記製膜ガスを均一に供給することができる。
【００２１】
請求項５にかかる発明は、請求項１記載の真空処理装置において、前記管材電極には前記第一の傾斜面が設けられ、前記ガス導入管材には前記第二の傾斜面が設けられるとともに、前記第一の傾斜面と前記第二の傾斜面との接触により気密を保つことを特徴とする真空処理装置。
【００２２】
この発明にかかる真空処理装置によれば、前記第一の傾斜面と前記第二の傾斜面との接触により気密を保たれているため、前記製膜室に付着した膜をクリーニングする時に使用するクリーンニングガスから発生するフッ素に対する耐食性を備え、かつ、耐熱性をかね備えることになる。これにより、前記製膜ガスの漏洩防止がより確実になる。そのため、ガス漏洩部分の周辺での粉の発生がより確実に抑えられ、前記基板上への粉の付着もより確実に防ぐことができ、前記基板上の膜質不良の発生を防ぐことができる。
また、前記製膜ガスの漏洩を防止できるため、前記ガス導入管材から前記管材電極に供給される前記製膜ガス流れの不均一を防ぐことができ、前記管材電極から前記基盤へ、前記製膜ガスを均一に供給することができる。
【００２３】
請求項６にかかる発明は、請求項１から５のいずれかに記載の真空処理装置において、前記絶縁管材の端部が、つば部を備えていることを特徴とする。
【００２４】
この発明にかかる真空処理装置によれば、前記絶縁管材の端部には、つば部が備えられているため、シール面積の確保が容易になり、前記製膜ガスの漏洩防止がより確実になる。そのため、ガス漏洩部分の周辺での粉の発生がより確実に抑えられ、前記基板上への粉の付着もより確実に防ぐことができ、前記基板上の膜質不良の発生を防ぐことができる。
また、前記製膜ガスの漏洩を防止できるため、前記ガス導入管材から前記管材電極に供給される前記製膜ガス流れの不均一を防ぐことができ、前記管材電極から前記基盤へ、前記製膜ガスを均一に供給することができる。
【００２５】
また、前記絶縁管材の端部には、つば部が備えられているため、前記管材電極との接続が確実、容易になり、前記製膜ガスの漏洩防止がより確実になる。そのため、ガス漏洩部分の周辺での粉の発生がより確実に抑えられ、前記基板上への粉の付着もより確実に防ぐことができ、前記基板上の膜質不良の発生を防ぐことができる。
また、前記製膜ガスの漏洩を防止できるため、前記ガス導入管材から前記管材電極に供給される前記製膜ガス流れの不均一を防ぐことができ、前記管材電極から前記基盤へ、前記製膜ガスを均一に供給することができる。
【００２６】
請求項７にかかる発明は、前記製膜室内に、前記管材電極と前記基板支持台とが設けられ、前記基板支持台は、前記基板を支持するとともに、接地され、前記管材電極には、前記ガス導入管材が挿入され、該ガス導入管材に前記絶縁管材が接続されるとともに、前記ガス供給管材から前記絶縁管材を通して前記製膜ガスが供給され、高周波電流が供給されることにより、前記製膜室内にてプラズマを生じさせて前記基板に製膜を施す真空処理装置において、前記管材電極には前記第一の傾斜面が設けられ、前記ガス導入管材には前記第二の傾斜面が設けられるとともに、前記第一の傾斜面と前記第二の傾斜面との接触により気密を保ち、前記ガス導入管材と前記絶縁管材との間に継ぎ手部材が設けられ、前記絶縁管材と前記継ぎ手部材とはロウ付けされるとともに、前記ガス導入管材には前記第三の傾斜面が設けられ、前記継ぎ手部材には前記第四の傾斜面が設けられるとともに、前記第三の傾斜面と前記第四の傾斜面との接触により気密を保つことを特徴とする。
【００２７】
この発明にかかる真空処理装置によれば、前記ガス導入管材と前記継ぎ手部材、及び前記ガス導入管材と前記継ぎ手部材とは、前記第一の傾斜面と前記第二の傾斜面、及び前記第三の傾斜面と前記第四の傾斜面との接触により気密が保たれ、かつ、前記絶縁管材と前記継ぎ手部材とはロウ付けされているので、前記製膜室に付着した膜をクリーニングする時に使用するクリーンニングガスから発生するフッ素に対する耐食性を備え、かつ、耐熱性をかね備えることになる。これにより、前記製膜ガスの漏洩防止がより確実になる。そのため、ガス漏洩部分の周辺での粉の発生がより確実に抑えられ、前記基板上への粉の付着もより確実に防ぐことができ、前記基板上の膜質不良の発生を防ぐことができる。
また、前記製膜ガスの漏洩を防止できるため、前記ガス導入管材から前記管材電極に供給される前記製膜ガス流れの不均一を防ぐことができ、前記管材電極から前記基盤へ、前記製膜ガスを均一に供給することができる。
【００２８】
請求項８にかかる発明は、前記製膜室内に、前記管材電極と前記基板支持台とが設けられ、前記基板支持台は、前記基板を支持するとともに、接地され、前記管材電極には、前記ガス導入管材が挿入され、該ガス導入管材に前記絶縁管材が接続されるとともに、前記ガス供給管材から前記絶縁管材を通して前記製膜ガスが供給され、高周波電流が供給されることにより、前記製膜室内にてプラズマを生じさせて前記基板に製膜を施す真空処理装置において、前記管材電極には前記第一の傾斜面が設けられ、前記ガス導入管材には前記第二の傾斜面が設けられるとともに、前記第一の傾斜面と前記第二の傾斜面との接触により気密を保ち、前記ガス導入管材と前記絶縁管材との間に前記継ぎ手部材が設けられ、前記絶縁管材と前記継ぎ手部材とは拡散溶接されるとともに、前記ガス導入管材には前記第三の傾斜面が設けられ、前記継ぎ手部材には前記第四の傾斜面が設けられるとともに、前記第三の傾斜面と前記第四の傾斜面との接触により気密を保つことを特徴とする。
【００２９】
この発明にかかる真空処理装置によれば、前記ガス導入管材と前記継ぎ手部材、及び前記ガス導入管材と前記継ぎ手部材とは、前記第一の傾斜面と前記第二の傾斜面、及び前記第三の傾斜面と前記第四の傾斜面との接触により気密が保たれ、かつ、前記絶縁管材と前記継ぎ手部材とは拡散溶接されているので、前記製膜室に付着した膜をクリーニングする時に使用するクリーンニングガスから発生するフッ素に対する耐食性を備え、かつ、耐熱性をかね備えることになる。これにより、前記製膜ガスの漏洩防止がより確実になる。そのため、ガス漏洩部分の周辺での粉の発生がより確実に抑えられ、前記基板上への粉の付着もより確実に防ぐことができ、前記基板上の膜質不良の発生を防ぐことができる。
また、前記製膜ガスの漏洩を防止できるため、前記ガス導入管材から前記管材電極に供給される前記製膜ガス流れの不均一を防ぐことができ、前記管材電極から前記基盤へ、前記製膜ガスを均一に供給することができる。
【００３０】
請求項９にかかる発明は、請求項１から５のいずれかに記載の真空処理装置において、前記絶縁管材には、前記止め輪が設けられ前記管材電極と前記絶縁管材とを、前記ガス導入管材を挟んで締結する前記締結部材が設けられ、前記止め輪と前記締結部材との間に、耐熱性と耐水素脆性とフッ素耐食性を有する前記弾性座金を配置することを特徴とする。
【００３１】
この発明にかかる真空処理装置によれば、前記止め輪と前記締結部材との間に、耐熱性と耐水素脆性とフッ素耐食性を有する前記弾性座金が設けられていることにより、前記製膜室に付着した膜をクリーニングする時に使用するクリーンニングガスから発生するフッ素に対する耐食性を備え、かつ、耐熱性と耐水素脆性とをかね備えることになる。かつ、前記管材電極と、前記ガス導入管材と、前記継ぎ手部材と、前記絶縁管材との熱線膨張係数の差による熱膨張の差を前記弾性座金により吸収することができる。これにより、前記製膜ガスの漏洩防止がより確実になる。そのため、ガス漏洩部分の周辺での粉の発生がより確実に抑えられ、前記基板上への粉の付着もより確実に防ぐことができ、前記基板上の膜質不良の発生を防ぐことができる。
また、前記製膜ガスの漏洩を防止できるため、前記ガス導入管材から前記管材電極に供給される前記製膜ガス流れの不均一を防ぐことができ、前記管材電極から前記基盤へ、前記製膜ガスを均一に供給することができる。
【００３２】
請求項１０にかかる発明は、請求項６に記載の真空処理装置において、前記管材電極と前記絶縁管材とを、前記ガス導入管材を挟んで締結する前記締結部材が設けられ、前記絶縁管材と前記締結部材との間に、耐熱性と耐水素脆性とフッ素耐食性を有する前記弾性座金を配置することを特徴とする。
【００３３】
請求項１１にかかる発明は、請求項７または８に記載の真空処理装置において、前記管材電極と前記絶縁管材とを、前記ガス導入管材と前記継ぎ手部材とを挟んで締結する前記締結部材が設けられ、前記継ぎ手部材と前記締結部材との間に、耐熱性と耐水素脆性とフッ素耐食性を有する前記弾性座金が設けられることを特徴とする。
【００３４】
この発明にかかる真空処理装置によれば、前記継ぎ手部材と前記締結部材との間に、耐熱性と耐水素脆性とフッ素耐食性を有する前記弾性座金が設けられていることにより、前記製膜室に付着した膜をクリーニングする時に使用するクリーンニングガスから発生するフッ素に対する耐食性を備え、かつ、耐熱性と耐水素脆性とをかね備えることになる。かつ、前記管材電極と、前記ガス導入管材と、前記継ぎ手部材と、前記絶縁管材との熱線膨張係数の差による熱膨張の差を前記弾性座金により吸収することができる。これにより、前記製膜ガスの漏洩防止がより確実になる。そのため、ガス漏洩部分の周辺での粉の発生がより確実に抑えられ、前記基板上への粉の付着もより確実に防ぐことができ、前記基板上の膜質不良の発生を防ぐことができる。
また、前記製膜ガスの漏洩を防止できるため、前記ガス導入管材から前記管材電極に供給される前記製膜ガス流れの不均一を防ぐことができ、前記管材電極から前記基盤へ、前記製膜ガスを均一に供給することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１、図２はこの発明の第一の実施形態を示す図である。全体の構成は図８、図９に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
図８において真空処理装置１０は、製膜ユニット１０１と、ヒーターカバー（基板支持台）１０２と、基板加熱ヒータ１０３と、これら全てを収納する真空チャンバ（製膜室）（図示せず）とを主な構成要素として構成されている。
【００３６】
製膜ユニット１０１には、中央に設けられた冷却用ヒートシンク１０４の両側部に防着板１０５を介してラダー電極（管材電極）１０６が配設されており、製膜ユニット１０１は、排気カバー１０７によって覆われた構造となっている。
【００３７】
ラダー電極１０６は、図９に示すように、上下のパイプ部１０８同士の間に複数の格子部１０９が設けられ、高周波電源１１０から高周波電流が供給されている。上下のパイプ部１０８には、フッ素耐食性を有するアルミナ製のセラミック管（絶縁管材）１１１が接続され、セラミック管１１１には、ガス供給管（ガス供給管材）１１２が接続されている。
【００３８】
パイプ部１０８とセラミック管１１１との接続部は、図１に示すように、格子部１０９に製膜ガスを均等に流入させるガス導入管（ガス導入管材）１１が、パイプ部１０８内に挿入され、ガス導入管１１の端部には拡張部１２が形成されている。パイプ部１０８の内周面には第一内周テーパ面（第一の傾斜面）１３が形成され、拡張部１２の外周面には第一外周テーパ面（第二の傾斜面）１４が形成されている。これらテーパ面のテーパ角度としては、第一内周テーパ面は６０°、第一外周テーパ面は５０°であるのが好ましい。
【００３９】
拡張部１２とセラミック管１１１との間には、Ａｌ（軟質金属）からなる金属パッキン（気密部材）１５（好ましくは、４００℃程度で一旦焼きなましたもの）が備えられている。セラミック管１１１のパイプ部１０８側端部はつば状に広がるつば部１６が形成され、袋ナット（締結部材）１１６は、バネ座金（弾性座金）１７（好ましくは、冷間引き抜き材であるインコネル６００またはインコネル７５０で作られたもの）と、つば部１６と拡張部１２とを挟んで、パイプ部１０８と螺合するように備えられている。
【００４０】
セラミック管１１１とガス供給管１１２との接合部は、図２に示すように、ガス導入管１１２の端部に、拡張部１８が形成され、セラミック管１１１と拡張部１８との間に、フッ素系ゴム（弾性体）（例えば、カルレッツ社のカルレッツ（登録商標）等）からなるＯリング（気密部材）１９が備えられている。セラミック管１１１の端部にはクリセント形止め輪（止め輪）１１５が設けられ、袋ナット１１６と雌ネジ部１１７とが、クリセント形止め輪１１５と拡張部１８とを挟んで螺合するように備えられている。
【００４１】
上記の構成からなる真空処理装置１０においては、真空チャンバ内が減圧された状態で、ＳｉＨ４からなる原料ガスを含む製膜ガスは、ガス供給管１１２、セラミック管１１１を通って、ガス導入管１１に導かれる。ガス導入管１１に導かれた製膜ガスは、複数の格子部１０９へ均等に分配され、格子部１０９から真空チャンバ内に供給される。
【００４２】
製膜ガスが、真空チャンバ内に送り込まれるとともに、ラダー電極１０６に高周波電流が供給されると、真空チャンバ内にプラズマが発生し、基板Ｋに製膜が施されるようになっている。
【００４３】
パイプ部１０８とセラミック管１１１とは、図１に示すように、袋ナット１１６とパイプ部１０８とを螺合することにより接合される。セラミック管１１１のつば部１６は、バネ座金１７を介して、袋ナット１１６によりパイプ部１０８側へ押圧され、拡張部１２は、金属パッキン１５を介して、セラミック管１１１によりパイプ部１０８側へ押圧される。
【００４４】
セラミック管１１１と拡張部１２との間は、圧縮され、セラミック管１１１と拡張部１２とに密着した金属パッキン１５により気密が保たれ、拡張部１２とパイプ部１０８との間は、第一内周テーパ面１３と第一外周テーパ面１４とが接触し、テーパ面同士がリング状にくい込むことにより気密が保たれる。このときの、袋ナット１１６を締めるトルクとしては、例えば、Ｍ１４の袋ナットを使用した場合には、金属パッキン１５の断面積１ｍｍ２あたり０．２６から０．３１Ｎ・ｍ以上が好ましい。
【００４５】
また、ラダー電極１０６には、室温から高周波電流を流した時の温度（最高で約４００℃）のヒートサイクルがかかり、この際、パイプ部１０８とセラミック管１１１との接続部に使用される部材材質の熱線膨張係数の違いにより熱膨張の程度の差が出るが、この熱膨張の程度の差は、バネ座金１７により吸収され、セラミック管１１１と拡張部１２との押圧力、及び拡張部１２とパイプ部１０８との押圧力は一定に保たれることにより、気密が保たれる。
【００４６】
また、セラミック管１１１とガス供給管１１２は、図２に示すように、袋ナット１１６と雌ネジ部１１７とを螺合することにより接合される。セラミック管１１１は、クリセント形止め輪１１５を介して、袋ナット１１６によりガス供給管１１２側へ押圧され、拡張部１８は、雌ネジ部１１７により、セラミック管１１１側に押圧される。セラミック管１１１と拡張部１８との間は、圧縮され、セラミック管１１１と拡張部１８とに密着したＯリング１９により気密が保たれる。
【００４７】
上記の構成によれば、セラミック管１１１とガス導入管１１との間では、金属パッキン１５が、セラミック管１１１と拡張部１２とに密着することにより気密が保たれる。
また、金属パッキン１５は、Ａｌからなるので、製膜ガスから発生するフッ素に対する耐食性を備え、かつ、融点が６６０℃なので、ラダー電極に高周波電流を流したときに上昇する最高温度である４００℃程度においても、融けず、また形状も維持されるので、真空処理装置１０の運転時においても気密が保たれる。
【００４８】
これにより、セラミック管１１１とガス導入管１１との間の周辺での粉の発生が抑えられ、基板Ｋ上への粉の付着を防ぐことができ、基板Ｋ上の膜質不良の発生を防ぐことができる。また、製膜ガスの漏洩を防止できるため、ガス導入管１１１からラダー電極１０６に供給される製膜ガス流れの不均一を防ぐことができ、ラダー電極１０６から基盤Ｋへ、製膜ガスを均一に供給することができる。その結果、基板Ｋ上への製膜分布の安定化を図ることができる。
【００４９】
ガス導入管１１とパイプ部１０８との間では、第一内周テーパ面１３と第一外周テーパ面１４とのくい込みにより気密が保たれる。
もともと、真空チャンバ内で使用されているガス導入管１１と、パイプ部１０８とを用いた気密であるから、製膜室に付着した膜をクリーニングする時に使用するクリーンニングガスから発生するフッ素に対する耐食性を備え、かつ、ラダー電極に高周波電流を流したときに上昇する最高温度である４００℃程度までの耐熱性をかね備えることになり、真空処理装置１０の運転時においても気密が保たれる。
【００５０】
これにより、ガス導入管１１とパイプ部１０８との間の周辺での粉の発生が抑えられ、基板Ｋ上への粉の付着を防ぐことができ、基板Ｋ上の膜質不良の発生を防ぐことができる。また、製膜ガスの漏洩を防止できるため、ガス導入管１１１からラダー電極１０６に供給される製膜ガス流れの不均一を防ぐことができ、ラダー電極１０６から基盤Ｋへ、製膜ガスを均一に供給することができる。その結果、基板Ｋ上への製膜分布の安定化を図ることができる。
【００５１】
袋ナット１１６とつば部１６との間に、バネ座金１７が設けられることにより、室温から高周波電流を流した時の温度（最高で約４００℃）のヒートサイクルがかかった際の、パイプ部１０８とセラミック管１１１との接続部の各部材の熱膨張の程度の差は、バネ座金１７により吸収される。
【００５２】
これにより、セラミック管１１１と拡張部１２との押圧力、及び拡張部１２とパイプ部１０８との押圧力は一定に保たれることにより、気密が保たれ、パイプ部１０８とセラミック管１１１との接続部の周辺での粉の発生が抑えられ、基板Ｋ上への粉の付着を防ぐことができ、基板Ｋ上の膜質不良の発生を防ぐことができる。また、製膜ガスの漏洩を防止できるため、ガス導入管１１１からラダー電極１０６に供給される製膜ガス流れの不均一を防ぐことができ、ラダー電極１０６から基盤Ｋへ、製膜ガスを均一に供給することができる。その結果、基板Ｋ上への製膜分布の安定化を図ることができる。
【００５３】
ガス供給管１１２とセラミック管１１１との間では、Ｏリング１９が、セラミック管１１１と拡張部１８とに密着することにより、気密が保たれる。
また、Ｏリング１９は、フッ素系ゴムからなることにより、製膜ガスから発生するフッ素に対する耐食性を備え、かつ、３００℃程度までの耐熱性をかね備えるため、真空処理装置１０の運転時でも３００℃まで温度上昇しない、ガス供給管１１２とセラミック管１１１との間で使用することができ、真空処理装置１０の運転時においても気密が保たれる。
【００５４】
これにより、ガス供給管１１２とセラミック管１１１との間の周辺での粉の発生が抑えられ、基板Ｋ上への粉の付着を防ぐことができ、基板Ｋ上の膜質不良の発生を防ぐことができる。また、製膜ガスの漏洩を防止できるため、ガス導入管１１１からラダー電極１０６に供給される製膜ガス流れの不均一を防ぐことができ、ラダー電極１０６から基盤Ｋへ、製膜ガスを均一に供給することができる。その結果、基板Ｋ上への製膜分布の安定化を図ることができる。
【００５５】
以上の効果により、従来の真空処理装置１００では、狙いの膜厚に対して±３０％の誤差が生じていたものが、第一の実施の形態である真空処理装置１０では、膜厚の誤差が±２５％に減少し、膜厚の精度が±５％向上していることが、実験により認められた。
【００５６】
図３、図４はこの発明の第二の実施形態を示す図である。全体の構成は図８、図９に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
図３において、真空処理装置２０のセラミック管１１１には、図４に示すように、フッ素耐食性を有するアルミ製のロウ付け継ぎ手部（継ぎ手部材）２１とロウ付け止め輪（止め輪）２２とが、フッ素耐食性を有する金属（例えば、Ａｌ、Ｎｉなど）を主成分としたロウにより、ロウ付けされている。例えば、まず、セラミック管１１１上に、Ｎｉロウ材を用いてメタライズ処理を行い、メタライズ処理をした面の上に、Ａｌロウ材を用いてロウ付け継ぎ手部２１とロウ付け止め輪２２とがロウ付けされている。
【００５７】
拡張部１２とロウ付け継ぎ手部２１との間には、拡張部１２の内周面に第二内周テーパ面（第三の傾斜面）２３が形成され、ロウ付け継ぎ手部２１の外周面に第二外周テーパ面（第四の傾斜面）２４が形成されている。これらテーパ面のテーパ角度としては、第二内周テーパ面２３は６０°、第二外周テーパ面２４は５０°であるのが好ましい。
【００５８】
袋ナット１１６は、バネ座金１７と、ロウ付け継ぎ手部２１と拡張部１２とを挟んで、パイプ部１０８と螺合するように備えられている。
【００５９】
セラミック管１１１とガス供給管１１２との接合部は、クリセント形止め輪１１５がロウ付け止め輪２２に置き換わった以外は、第一の実施形態と同一であるので、その説明を省略する。
【００６０】
上記の構成からなる真空処理装置２０においては、パイプ部１０８とセラミック管１１１とが、図３に示すように、袋ナット１１６とパイプ部１０８とを螺合することにより接合される。セラミック管１１１にロウ付けされたロウ付け継ぎ手部２１は、バネ座金１７を介して、袋ナット１１６によりパイプ部１０８側へ押圧され、拡張部１２は、ロウ付け継ぎ手部２１により、セラミック管１１１によりパイプ部１０８側へ押圧される。
ロウ付け継ぎ手部２１と拡張部１２との間は、第二内周テーパ面２３と第二外周テーパ面２４とが接触し、テーパ面同士がリング状にくい込むことにより気密が保たれる。
【００６１】
上記の構成によれば、セラミック管１１１（ロウ付け継ぎ手部２１）とガス導入管１１との間では、第二内周テーパ面２３と第二外周テーパ面２４とのくい込みにより気密が保たれる。
もともと、真空チャンバ内で使用されているガス導入管１１と、フッ素耐食性を持つ金属を主成分としたロウによりロウ付けされた、セラミック管１１１（ロウ付け継ぎ手部２１）とを用いた気密であるから、前記製膜室に付着した膜をクリーニングする時に使用するクリーンニングガスから発生するフッ素に対する耐食性を備え、かつ、ラダー電極に高周波電流を流したときに上昇する最高温度である４００℃程度までの耐熱性をかね備えることになり、真空処理装置１０の運転時においても気密が保たれる。
【００６２】
これにより、ガス導入管１１とパイプ部１０８との間の周辺での粉の発生が抑えられ、基板Ｋ上への粉の付着を防ぐことができ、基板Ｋ上の膜質不良の発生を防ぐことができる。また、製膜ガスの漏洩を防止できるため、ガス導入管１１１からラダー電極１０６に供給される製膜ガス流れの不均一を防ぐことができ、ラダー電極１０６から基盤Ｋへ、製膜ガスを均一に供給することができる。その結果、基板Ｋ上への製膜分布の安定化を図ることができる。
【００６３】
図５はこの発明の第三の実施形態を示す図である。全体の構成は図８、図９に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
図５において、真空処理装置３０のセラミック管１１１には、フッ素耐食性を有するアルミ製の拡散溶接継ぎ手部（継ぎ手部材）３１とフッ素耐食性を有するアルミ製の拡散溶接止め輪（止め輪）（図示せず）とがアルミ拡散溶接されている。
【００６４】
拡張部１２と拡散溶接継ぎ手部３１との間には、拡張部１２の内周面に第二内周テーパ面２３が形成され、拡散溶接継ぎ手部３１の外周面に第三外周テーパ面（第四の傾斜面）３２が形成されている。これらテーパ面のテーパ角度としては、第二内周テーパ面２３は６０°、第三外周テーパ面３２は５０°であるのが好ましい。
【００６５】
袋ナット１１６は、バネ座金１７と、拡散溶接継ぎ手部３１と拡張部１２とを挟んで、パイプ部１０８と螺合するように備えられている。
【００６６】
セラミック管１１１とガス供給管１１２との接合部は、クリセント形止め輪１１５が拡散溶接止め輪（図示せず）に置き換わった以外は、第一の実施形態と同一であるので、その説明を省略する。
【００６７】
上記の構成からなる真空処理装置３０においては、パイプ部１０８とセラミック管１１１とが、図５に示すように、袋ナット１１６とパイプ部１０８とを螺合することにより接合される。セラミック管１１１に拡散溶接された拡散溶接継ぎ手部３１は、バネ座金１７を介して、袋ナット１１６によりパイプ部１０８側へ押圧され、拡張部１２は、拡散溶接継ぎ手部３１により、セラミック管１１１によりパイプ部１０８側へ押圧される。
拡散溶接継ぎ手部３１と拡張部１２との間は、第二内周テーパ面２３と第三外周テーパ面３２とが接触し、テーパ面同士がリング状にくい込むことにより気密が保たれる。
【００６８】
上記の構成によれば、セラミック管１１１（拡散溶接継ぎ手部３１）とガス導入管１１との間では、第二内周テーパ面２３と第三外周テーパ面３２とのくい込みにより気密が保たれる。
もともと、真空チャンバ内で使用されているガス導入管１１と、フッ素耐食性のあるアルミナ製のセラミック管１１１（拡散溶接継ぎ手部３１）とを用いた気密であるから、前記製膜室に付着した膜をクリーニングする時に使用するクリーンニングガスから発生するフッ素に対する耐食性を備え、かつ、ラダー電極に高周波電流を流したときに上昇する最高温度である４００℃程度までの耐熱性をかね備えることになり、真空処理装置３０の運転時においても気密が保たれる。
【００６９】
これにより、ガス導入管１１とパイプ部１０８との間の周辺での粉の発生が抑えられ、基板Ｋ上への粉の付着を防ぐことができ、基板Ｋ上の膜質不良の発生を防ぐことができる。また、製膜ガスの漏洩を防止できるため、ガス導入管１１１からラダー電極１０６に供給される製膜ガス流れの不均一を防ぐことができ、ラダー電極１０６から基盤Ｋへ、製膜ガスを均一に供給することができる。その結果、基板Ｋ上への製膜分布の安定化を図ることができる。
【００７０】
図６はこの発明の第四の実施形態を示す図である。全体の構成は図８、図９に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
図６において、真空処理装置４０のセラミック管１１１のパイプ部１０８側端部には、クリセント形止め輪（止め輪）４１が設けられ、袋ナット１１６は、クリセント形止め輪４１と拡張部１２とを挟んで、パイプ部１０８と螺合するように備えられている。
【００７１】
セラミック管１１１とガス供給管１１２との接合部は、第一の実施形態と同様でありその説明を省略する。
【００７２】
上記の構成からなる真空処理装置４０においては、パイプ部１０８とセラミック管１１１とは、図６に示すように、袋ナット１１６とパイプ部１０８とを螺合することにより接合される。
セラミック管１１１のクリセント形止め輪４１は、袋ナット１１６によりパイプ部１０８側へ押圧され、拡張部１２は、金属パッキン１５を介して、セラミック管１１１によりパイプ部１０８側へ押圧される。セラミック管１１１と拡張部１２との間は、圧縮され、セラミック管１１１と拡張部１２とに密着した金属パッキン１５により気密が保たれる。
【００７３】
上記の構成によれば、セラミック管１１１とガス導入管１１との間では、金属パッキン１５が、セラミック管１１１と拡張部１２とに密着することにより気密が保たれる。
また、金属パッキン１５は、Ａｌからなるので、製膜ガスから発生するフッ素に対する耐食性を備え、かつ、融点が６６０℃なので、ラダー電極に高周波電流を流したときに上昇する最高温度である４００℃程度においても、融けず、また形状も維持されるので、真空処理装置４０の運転時においても気密が保たれる。
【００７４】
これにより、セラミック管１１１とガス導入管１１との間の周辺での粉の発生が抑えられ、基板Ｋ上への粉の付着を防ぐことができ、基板Ｋ上の膜質不良の発生を防ぐことができる。また、製膜ガスの漏洩を防止できるため、ガス導入管１１１からラダー電極１０６に供給される製膜ガス流れの不均一を防ぐことができ、ラダー電極１０６から基盤Ｋへ、製膜ガスを均一に供給することができる。その結果、基板Ｋ上への製膜分布の安定化を図ることができる。
【００７５】
図７はこの発明の第五の実施形態を示す図である。全体の構成は図８、図９に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
図７において、真空処理装置５０の拡張部１２とセラミック管１１１との間には、ＮｉまたはＡｌ（被覆部材）により被覆された金属リング（気密部材）５１（例えば、金属Ｏリングや、イーグル工業株式会社のＣ−ＳＥＡＬ（登録商標）等）が備えられている。袋ナット１１６は、クリセント形止め輪４１と拡張部１２とを挟んで、パイプ部１０８と螺合するように備えられている。
【００７６】
セラミック管１１１とガス供給管１１２との接合部は、第一の実施形態と同様でありその説明を省略する。
【００７７】
上記の構成からなる真空処理装置５０においては、パイプ部１０８とセラミック管１１１とは、図７に示すように、袋ナット１１６とパイプ部１０８とを螺合することにより接合される。
セラミック管１１１のクリセント形止め輪４１は、袋ナット１１６によりパイプ部１０８側へ押圧され、拡張部１２は、金属リング５１を介して、セラミック管１１１によりパイプ部１０８側へ押圧される。セラミック管１１１と拡張部１２との間は、圧縮され、セラミック管１１１と拡張部１２とに密着した金属リング５１により気密が保たれる。
【００７８】
上記の構成によれば、セラミック管１１１とガス導入管１１との間では、金属リング５１が、セラミック管１１１と拡張部１２とに密着することにより気密が保たれる。
また、金属リング５１は、ＮｉまたはＡｌにより被覆されているので、製膜ガスから発生するフッ素に対する耐食性を備え、かつ、金属製なので、ラダー電極に高周波電流を流したときに上昇する最高温度である４００℃程度に対する耐熱性も備えていることより、真空処理装置５０の運転時においても気密が保たれる。
【００７９】
これにより、セラミック管１１１とガス導入管１１との間の周辺での粉の発生が抑えられ、基板Ｋ上への粉の付着を防ぐことができ、基板Ｋ上の膜質不良の発生を防ぐことができる。また、製膜ガスの漏洩を防止できるため、ガス導入管１１１からラダー電極１０６に供給される製膜ガス流れの不均一を防ぐことができ、ラダー電極１０６から基盤Ｋへ、製膜ガスを均一に供給することができる。その結果、基板Ｋ上への製膜分布の安定化を図ることができる。
【００８０】
なお、上記の実施の形態においては、セラミック管とガス供給管との間の気密保持にフッ素系ゴムのＯリングを用いたものに適応して説明したが、このセラミック管とガス供給管との間の気密保持にフッ素系ゴムのＯリングを用いたものに限られることなく、金属Ｏリングを用いたもの等、その他、上記の発明の実施の形態で述べた気密保持手段を用いたものに適応することができるものである。
【００８１】
また、金属パッキンやバネ座金等の部材の組み合わせは、上記の発明の実施の形態で述べたものに限られることなく、さまざまな組み合わせに適応することができるものである。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、前記ガス供給管と前記絶縁管材との間、及び前記絶縁管材と前記ガス導入管材との間、及び前記ガス導入管材と前記管材電極との間は、前記気密部材により気密が保たれているため、ガス漏洩部分の周辺での粉の発生が抑えられ、前記基板上への粉の付着を防ぐことができ、前記基板上の膜質不良の発生を防ぐことができる。その結果、基板上への製膜分布の安定化が図れるという効果を奏する。
【００８３】
また、前記製膜ガスの漏洩を防止できるため、前記ガス導入管材から前記管材電極に供給される前記製膜ガス流れの不均一を防ぐことができ、前記管材電極から前記基盤へ、前記製膜ガスを均一に供給することができる。その結果、基板上への製膜分布の安定化が図れるという効果を奏する。
【００８４】
請求項２に係る発明によれば、耐熱性とフッ素耐食性とを有する前記弾性体からなる前記気密部材を使用するため、前記製膜室に付着した膜をクリーニングする時に使用するクリーンニングガスから発生するフッ素に対する耐食性を備え、かつ、耐熱性をかね備えることになり、前記ガスの漏洩防止がより確実になる。そのため、ガス漏洩部分の周辺での粉の発生がより確実に抑えられ、前記基板上への粉の付着もより確実に防ぐことができ、前記基板上の膜質不良の発生を防ぐことができる。その結果、基板上への製膜分布の安定化が図れるという効果を奏する。
【００８５】
また、前記製膜ガスの漏洩を防止できるため、前記ガス導入管材から前記管材電極に供給される前記製膜ガス流れの不均一を防ぐことができ、前記管材電極から前記基盤へ、前記製膜ガスを均一に供給することができる。その結果、基板上への製膜分布の安定化が図れるという効果を奏する。
【００８６】
請求項３に係る発明によれば、耐熱性とフッ素耐食性とを有する前記被覆部材で被覆された金属からなる断面形状が略Ｏ形状、または断面形状が略Ｃ形状の前記気密部材を使用するため、前記製膜室に付着した膜をクリーニングする時に使用するクリーンニングガスから発生するフッ素に対する耐食性を備え、かつ、より高い温度に対する耐熱性をかね備えることになり、前記製膜ガスの漏洩防止がより確実になる。そのため、ガス漏洩部分の周辺での粉の発生がより確実に抑えられ、前記基板上への粉の付着もより確実に防ぐことができ、前記基板上の膜質不良の発生を防ぐことができる。その結果、基板上への製膜分布の安定化が図れるという効果を奏する。
【００８７】
また、前記製膜ガスの漏洩を防止できるため、前記ガス導入管材から前記管材電極に供給される前記製膜ガス流れの不均一を防ぐことができ、前記管材電極から前記基盤へ、前記製膜ガスを均一に供給することができる。その結果、基板上への製膜分布の安定化が図れるという効果を奏する。
【００８８】
請求項４に係る発明によれば、耐熱性と耐水素脆性とフッ素耐食性とを有した前記軟質金属からなる前記気密部材を使用するため、前記製膜室に付着した膜をクリーニングする時に使用するクリーンニングガスから発生するフッ素に対する耐食性を備え、かつ、耐熱性と耐水素脆性とをかね備えることになり、前記製膜ガスの漏洩防止がより確実になる。また、前記気密部材との接触面の加工粗さがある程度悪くても、前記製膜ガスの漏洩防止ができる。そのため、ガス漏洩部分の周辺での粉の発生がより確実に抑えられ、前記基板上への粉の付着もより確実に防ぐことができ、前記基板上の膜質不良の発生を防ぐことができる。その結果、基板上への製膜分布の安定化が図れるという効果を奏する。
【００８９】
また、前記製膜ガスの漏洩を防止できるため、前記ガス導入管材から前記管材電極に供給される前記製膜ガス流れの不均一を防ぐことができ、前記管材電極から前記基盤へ、前記製膜ガスを均一に供給することができる。その結果、基板上への製膜分布の安定化が図れるという効果を奏する。
【００９０】
請求項５に係る発明によれば、前記管材電極と前記ガス導入管材とは、前記第一の傾斜面と前記第二の傾斜面との接触により気密が保たれているため、前記製膜ガスから発生するフッ素に対する耐食性を備え、かつ、耐熱性をかね備えることになり、前記製膜ガスの漏洩防止がより確実になる。そのため、ガス漏洩部分の周辺での粉の発生がより確実に抑えられ、前記基板上への粉の付着もより確実に防ぐことができ、前記基板上の膜質不良の発生を防ぐことができる。その結果、基板上への製膜分布の安定化が図れるという効果を奏する。
【００９１】
また、前記製膜ガスの漏洩を防止できるため、前記ガス導入管材から前記管材電極に供給される前記製膜ガス流れの不均一を防ぐことができ、前記管材電極から前記基盤へ、前記製膜ガスを均一に供給することができる。その結果、基板上への製膜分布の安定化が図れるという効果を奏する。
【００９２】
請求項６に係る発明によれば、前記絶縁管材の端部が、前記つば部になっているため、シール面積の確保が容易になり、前記製膜ガスの漏洩防止がより確実になる。そのため、ガス漏洩部分の周辺での粉の発生がより確実に抑えられ、前記基板上への粉の付着もより確実に防ぐことができ、前記基板上の膜質不良の発生を防ぐことができる。その結果、基板上への製膜分布の安定化が図れるという効果を奏する。
【００９３】
また、前記製膜ガスの漏洩を防止できるため、前記ガス導入管材から前記管材電極に供給される前記製膜ガス流れの不均一を防ぐことができ、前記管材電極から前記基盤へ、前記製膜ガスを均一に供給することができる。その結果、基板上への製膜分布の安定化が図れるという効果を奏する。
【００９４】
さらに、前記絶縁管材の端部には、つば部が備えられているため、前記管材電極との接続が確実、容易になり、前記製膜ガスの漏洩防止がより確実になる。そのため、ガス漏洩部分の周辺での粉の発生がより確実に抑えられ、前記基板上への粉の付着もより確実に防ぐことができ、前記基板上の膜質不良の発生を防ぐことができる。その結果、基板上への製膜分布の安定化が図れるという効果を奏する。
【００９５】
また、前記製膜ガスの漏洩を防止できるため、前記ガス導入管材から前記管材電極に供給される前記製膜ガス流れの不均一を防ぐことができ、前記管材電極から前記基盤へ、前記製膜ガスを均一に供給することができる。その結果、基板上への製膜分布の安定化が図れるという効果を奏する。
【００９６】
請求項７に係る発明によれば、前記ガス導入管材と前記継ぎ手部材、及び前記ガス導入管材と前記継ぎ手部材とは、前記第一の傾斜面と前記第二の傾斜面、及び前記第三の傾斜面と前記第四の傾斜面との接触により気密が保たれ、かつ、前記絶縁管材と前記継ぎ手部材とはロウ付けされているので、前記製膜室に付着した膜をクリーニングする時に使用するクリーンニングガスから発生するフッ素に対する耐食性を備え、かつ、耐熱性をかね備えることになり、前記製膜ガスの漏洩防止がより確実になる。そのため、ガス漏洩部分の周辺での粉の発生がより確実に抑えられ、前記基板上への粉の付着もより確実に防ぐことができ、前記基板上の膜質不良の発生を防ぐことができる。その結果、基板上への製膜分布の安定化が図れるという効果を奏する。
【００９７】
また、前記製膜ガスの漏洩を防止できるため、前記ガス導入管材から前記管材電極に供給される前記製膜ガス流れの不均一を防ぐことができ、前記管材電極から前記基盤へ、前記製膜ガスを均一に供給することができる。その結果、基板上への製膜分布の安定化が図れるという効果を奏する。
【００９８】
請求項８に係る発明によれば、前記ガス導入管材と前記継ぎ手部材、及び前記ガス導入管材と前記継ぎ手部材とは、前記第一の傾斜面と前記第二の傾斜面、及び前記第三の傾斜面と前記第四の傾斜面との接触により気密が保たれ、かつ、前記絶縁管材と前記継ぎ手部材とは拡散溶接されているので、前記製膜室に付着した膜をクリーニングする時に使用するクリーンニングガスから発生するフッ素に対する耐食性を備え、かつ、耐熱性をかね備えることになり、前記製膜ガスの漏洩防止がより確実になる。そのため、ガス漏洩部分の周辺での粉の発生がより確実に抑えられ、前記基板上への粉の付着もより確実に防ぐことができ、前記基板上の膜質不良の発生を防ぐことができる。その結果、基板上への製膜分布の安定化が図れるという効果を奏する。
【００９９】
また、前記製膜ガスの漏洩を防止できるため、前記ガス導入管材から前記管材電極に供給される前記製膜ガス流れの不均一を防ぐことができ、前記管材電極から前記基盤へ、前記製膜ガスを均一に供給することができる。その結果、基板上への製膜分布の安定化が図れるという効果を奏する。
【０１００】
請求項９に係る発明によれば、前記止め輪と前記締結部材との間に、耐熱性と耐水素脆性とフッ素耐食性を有する前記弾性座金が設けられていることにより、前記製膜室に付着した膜をクリーニングする時に使用するクリーンニングガスから発生するフッ素に対する耐食性を備え、かつ、耐熱性と耐水素脆性とをかね備えることになる。かつ、前記管材電極と、前記ガス導入管材と、前記継ぎ手部材と、前記絶縁管材との熱線膨張係数の差による熱膨張の差を前記弾性座金により吸収することができ、前記製膜ガスの漏洩防止がより確実になる。そのため、ガス漏洩部分の周辺での粉の発生がより確実に抑えられ、前記基板上への粉の付着もより確実に防ぐことができ、前記基板上の膜質不良の発生を防ぐことができる。その結果、基板上への製膜分布の安定化が図れるという効果を奏する。
【０１０１】
また、前記製膜ガスの漏洩を防止できるため、前記ガス導入管材から前記管材電極に供給される前記製膜ガス流れの不均一を防ぐことができ、前記管材電極から前記基盤へ、前記製膜ガスを均一に供給することができる。その結果、基板上への製膜分布の安定化が図れるという効果を奏する。
【０１０２】
請求項１０または請求項１１に係る発明によれば、前記継ぎ手部材と前記締結部材との間に、耐熱性と耐水素脆性とフッ素耐食性を有する前記弾性座金が設けられていることにより、前記製膜室に付着した膜をクリーニングする時に使用するクリーンニングガスから発生するフッ素に対する耐食性を備え、かつ、耐熱性と耐水素脆性とをかね備えることになる。かつ、前記管材電極と、前記ガス導入管材と、前記継ぎ手部材と、前記絶縁管材との熱線膨張係数の差による熱膨張の差を前記弾性座金により吸収することができ、前記製膜ガスの漏洩防止がより確実になる。そのため、ガス漏洩部分の周辺での粉の発生がより確実に抑えられ、前記基板上への粉の付着もより確実に防ぐことができ、前記基板上の膜質不良の発生を防ぐことができる。その結果、基板上への製膜分布の安定化が図れるという効果を奏する。
【０１０３】
また、前記製膜ガスの漏洩を防止できるため、前記ガス導入管材から前記管材電極に供給される前記製膜ガス流れの不均一を防ぐことができ、前記管材電極から前記基盤へ、前記製膜ガスを均一に供給することができる。その結果、基板上への製膜分布の安定化が図れるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による真空処理装置の一実施形態を示す要部断面図である。
【図２】本発明による真空処理装置の一実施形態を示す要部断面図である。
【図３】本発明による真空処理装置の別の実施形態を示す要部断面図である。
【図４】本発明による真空処理装置のさらに別の実施形態を示す要部断面図である。
【図５】本発明による真空処理装置のさらに別の実施形態を示す要部断面図である。
【図６】本発明による真空処理装置のさらに別の実施形態を示す要部断面図である。
【図７】本発明による真空処理装置のさらに別の実施形態を示す要部断面図である。
【図８】従来の真空処理装置の一例を示す模式図である。
【図９】従来の真空処理装置の一例を示す要部拡大図である。
【図１０】従来の真空処理装置の一例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１０、２０，３０，４０，５０　真空処理装置
１１　ガス導入管（ガス導入管材）
１３　第一内周テーパ面（第一の傾斜面）
１４　第一外周テーパ面（第二の傾斜面）
１５　金属パッキン（気密部材）
１６　つば部
１７　バネ座金（弾性座金）
１９　Ｏリング（気密部材）
２１　ロウ付け継ぎ手部（継ぎ手部材）
２２　ロウ付け止め輪（止め輪）
２３　第二内周テーパ面（第三の傾斜面）
２４　第二外周テーパ面（第四の傾斜面）
３１　拡散溶接継ぎ手部（継ぎ手部材）
３２　第三外周テーパ面（第四の傾斜面）
４１　クリセント形止め輪（止め輪）
５１　金属リング（気密部材）
１０２　ヒーターカバー（基板支持台）
１０６　ラダー電極（管材電極）
１１０　高周波電源
１１１　セラミック管（絶縁管材）
１１２　ガス供給管（ガス供給管材）
１１５　クリセント形止め輪（止め輪）
１１６　袋ナット（締結部材）
Ｋ　基板[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vacuum processing apparatus used for a plasma CVD apparatus or the like for forming a film on a substrate.
[0002]
[Prior art]
As is well known, a plasma CVD apparatus, a sputtering apparatus, a dry etching apparatus, and the like are known as vacuum processing apparatuses for forming a film on a substrate.
In particular, when a semiconductor such as a silicon solar cell is manufactured, a plasma CVD apparatus is used as an apparatus for forming the film.
[0003]
Conventionally, as this type of vacuum processing apparatus, the one shown in FIGS. 8 to 10 is known. 8, a vacuum processing apparatus 100 includes a film forming unit 101, a heater cover 102 disposed on both sides of the film forming unit 101 and supporting a substrate K which is a base material for forming a film, and a heater cover 102 disposed outside the heater cover 102. The substrate heater 103 thus formed and a vacuum chamber (not shown) accommodating all of them are configured as main components.
[0004]
The film forming unit 101 is provided with a ladder electrode 106 on both sides of a cooling heat sink 104 provided at the center and through which cooling water is passed, via a deposition-preventing plate 105. A structure facing the electrode 106 is covered with an exhaust cover 107 having an opening.
[0005]
As shown in FIG. 9, the ladder electrode 106 is provided with a plurality of lattice portions 109 at intervals between upper and lower pipe portions 108, and receives a high-frequency current from a high-frequency power supply 110. A ceramic pipe 111 for insulation is connected to the upper and lower pipe portions 108, and a gas supply pipe 112 for introducing a film forming gas from outside the vacuum processing apparatus 100 is connected to the ceramic pipe 111.
[0006]
As shown in FIG. 10, a connecting portion between the pipe portion 108 and the ceramic tube 111 is provided with a gas introducing tube 113 for allowing the film forming gas to flow uniformly into the lattice portion 109. An extension portion 114 is formed at the end of. A retaining ring 115 is provided at an end portion of the ceramic tube 111, and a cap nut 116 is screwed with the pipe portion 108 while pressing the retaining ring 115, so that a contact portion between the pipe portion 108 and the expanded portion 114, and The contact portion between the expansion portion 114 and the ceramic tube is pressed, and airtightness is maintained.
[0007]
Similarly, the joint between the ceramic tube 111 and the gas supply tube 112 has an extension 114 formed at the end of the gas introduction tube 112, and the cap nut 116 sandwiches the extension 114 while pressing the retaining ring 115. By screwing with the female screw portion 117 arranged as described above, the contact portion between the ceramic tube 111 and the expansion portion 114 is pressed, and airtightness is maintained.
[0008]
In the vacuum processing apparatus 100 having the above configuration, the pressure in the vacuum chamber is reduced while the SiH 4 Is fed into the vacuum chamber. That is, the film forming gas passes from outside the vacuum chamber through the gas supply pipe 112, passes through the ceramic pipe 111 for electrically insulating the ladder electrode 106, and passes through the gas introduction pipe 113 inserted into the pipe portion 106 of the ladder electrode 106. Is led to. The film forming gas guided to the gas introduction pipe 113 is evenly distributed to the plurality of lattice portions 109, and is supplied from the lattice portions 109 into the vacuum chamber.
[0009]
When the film forming gas is sent into the vacuum chamber and a high frequency current is supplied from the high frequency power supply 110 to the ladder electrode 106, plasma is generated in the vacuum chamber and formed on the substrate K heated by the substrate heater 103. A film is provided (for example, see Patent Document 1).
[0010]
[Patent Document 1]
JP 2002-121677 A (Pages 2-4, FIG. 5)
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the vacuum processing apparatus having the above configuration, a contact portion between the pipe portion 108 of the ladder electrode 106 and the extension portion 114 connected to the gas introduction tube 113 and an extension portion 114 connected to the gas introduction tube 113 It is difficult to ensure sufficient airtightness at the contact portion with the ceramic tube 111 and the contact portion with the ceramic tube 111 and the expansion portion 114 connected to the gas supply tube 112, and leakage of the film forming gas occurs slightly. I was Leakage of the film forming gas at such a site is difficult to find, and the leaked film forming gas is deposited as powder around the leaked portion. This powder is taken into the film on the substrate, resulting in a problem of poor film quality.
In addition, the reduction in the amount of gas supplied to the gas introduction pipe 113 makes it impossible to uniformly supply the gas onto the substrate, thereby affecting the distribution of the film thickness on the substrate and causing the film thickness to be non-uniform. There was a problem.
[0012]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a vacuum processing apparatus capable of stabilizing a film thickness distribution formed on a substrate.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The following means are employed in the vacuum processing apparatus of the present invention in order to solve the above problems.
The invention according to claim 1, wherein the tube electrode and the substrate support are provided in the film-forming chamber, the substrate support supports the substrate and is grounded, and the tube electrode includes the gas. An introduction tube is inserted, the insulating tube is connected to the gas introduction tube, and the film-forming gas is supplied from the gas supply tube through the insulating tube, and a high-frequency current is supplied, whereby the film-forming chamber is supplied. In a vacuum processing apparatus for generating a plasma at the substrate to form a film on the substrate, between the insulating tube and the gas introduction tube, and between the insulating tube and the gas supply tube, and the tube electrode and the It is characterized in that the airtight member is provided between the airtight tube and the gas introduction tube.
[0014]
According to the vacuum processing apparatus of the present invention, between the gas supply pipe and the insulating pipe, and between the insulating pipe and the gas introduction pipe, and between the gas introduction pipe and the pipe electrode, Since the airtightness is maintained by the airtight member, the film forming gas does not leak before flowing into the tube electrode. Therefore, generation of powder around the gas leaking portion is suppressed. As a result, it is possible to prevent powder from adhering to the substrate, and to prevent the occurrence of film quality defects on the substrate.
Further, since the film formation gas can be prevented from leaking, the flow of the film formation gas supplied from the gas introduction tube to the tube electrode can be prevented from being uneven, and the film formation can be performed from the tube electrode to the base. Gas can be supplied uniformly.
[0015]
According to a second aspect of the present invention, in the vacuum processing apparatus according to the first aspect, the airtight member is made of the elastic body having heat resistance and fluorine corrosion resistance.
[0016]
According to the vacuum processing apparatus of the present invention, since the hermetic member is made of the elastic body having heat resistance and fluorine corrosion resistance, it is generated from a cleaning gas used when cleaning the film attached to the film forming chamber. It has corrosion resistance to the fluorine which is generated, and also has heat resistance. As a result, leakage of the film forming gas is more reliably prevented. Therefore, generation of powder in the vicinity of the gas leakage portion is more reliably suppressed, powder can be more securely prevented from adhering to the substrate, and occurrence of film quality defects on the substrate can be prevented.
Further, since the film formation gas can be prevented from leaking, the flow of the film formation gas supplied from the gas introduction tube to the tube electrode can be prevented from being uneven, and the film formation can be performed from the tube electrode to the base. Gas can be supplied uniformly.
[0017]
According to a third aspect of the present invention, in the vacuum processing apparatus according to the first aspect, the hermetic member is made of a metal covered with the covering member having heat resistance and fluorine corrosion resistance, and has a substantially O-shaped cross section. Or it is characterized by being substantially C-shaped.
[0018]
According to the vacuum processing apparatus of the present invention, the hermetic member has a substantially O-shaped cross-section or a substantially C-shaped cross-section made of metal coated with the coating member having heat resistance and fluorine corrosion resistance. Since it is an airtight member, it has corrosion resistance against fluorine generated from a cleaning gas used when cleaning the film adhered to the film forming chamber, and also has heat resistance against higher temperatures. As a result, leakage of the film forming gas is more reliably prevented. Therefore, generation of powder in the vicinity of the gas leakage portion is more reliably suppressed, powder can be more securely prevented from adhering to the substrate, and occurrence of film quality defects on the substrate can be prevented.
Further, since the film formation gas can be prevented from leaking, the flow of the film formation gas supplied from the gas introduction tube to the tube electrode can be prevented from being uneven, and the film formation can be performed from the tube electrode to the base. Gas can be supplied uniformly.
[0019]
The invention according to claim 4 is the vacuum processing apparatus according to claim 1, wherein the hermetic member is a flat plate ring made of the soft metal having heat resistance, hydrogen embrittlement resistance and fluorine corrosion resistance. .
[0020]
According to the vacuum processing apparatus of the present invention, since the hermetic member is the hermetic member made of the soft metal having heat resistance, hydrogen embrittlement resistance, and fluorine corrosion resistance, the film adhered to the film forming chamber is removed. It has corrosion resistance to fluorine generated from a cleaning gas used for cleaning, and also has heat resistance and hydrogen embrittlement resistance. As a result, leakage of the film forming gas is more reliably prevented. Further, because of the flat plate ring, the contact area can be widened, and the film forming gas can be prevented from leaking even if the processing roughness of the contact surface with the airtight member is somewhat poor. Therefore, generation of powder in the vicinity of the gas leakage portion is more reliably suppressed, powder can be more securely prevented from adhering to the substrate, and occurrence of film quality defects on the substrate can be prevented.
Further, since the film formation gas can be prevented from leaking, the flow of the film formation gas supplied from the gas introduction tube to the tube electrode can be prevented from being uneven, and the film formation can be performed from the tube electrode to the base. Gas can be supplied uniformly.
[0021]
The invention according to claim 5 is the vacuum processing apparatus according to claim 1, wherein the tube electrode is provided with the first inclined surface, and the gas introduction tube is provided with the second inclined surface, A vacuum processing apparatus, wherein airtightness is maintained by contact between the first inclined surface and the second inclined surface.
[0022]
According to the vacuum processing apparatus of the present invention, since the airtightness is maintained by the contact between the first inclined surface and the second inclined surface, it is used when cleaning the film adhered to the film forming chamber. It has corrosion resistance to fluorine generated from the cleaning gas and also has heat resistance. As a result, leakage of the film forming gas is more reliably prevented. Therefore, generation of powder in the vicinity of the gas leakage portion is more reliably suppressed, powder can be more securely prevented from adhering to the substrate, and occurrence of film quality defects on the substrate can be prevented.
Further, since the film formation gas can be prevented from leaking, the flow of the film formation gas supplied from the gas introduction tube to the tube electrode can be prevented from being uneven, and the film formation can be performed from the tube electrode to the base. Gas can be supplied uniformly.
[0023]
According to a sixth aspect of the present invention, in the vacuum processing apparatus according to any one of the first to fifth aspects, an end portion of the insulating tube member includes a collar portion.
[0024]
According to the vacuum processing apparatus of the present invention, since the end of the insulating tube is provided with the flange, the sealing area can be easily secured, and the leakage of the film forming gas can be more reliably prevented. . Therefore, generation of powder in the vicinity of the gas leakage portion is more reliably suppressed, powder can be more securely prevented from adhering to the substrate, and occurrence of film quality defects on the substrate can be prevented.
Further, since the film formation gas can be prevented from leaking, the flow of the film formation gas supplied from the gas introduction tube to the tube electrode can be prevented from being uneven, and the film formation can be performed from the tube electrode to the base. Gas can be supplied uniformly.
[0025]
In addition, since the flange portion is provided at the end of the insulating tube material, the connection with the tube material electrode is assured and easy, and the leakage of the film forming gas is more reliably prevented. Therefore, generation of powder in the vicinity of the gas leakage portion is more reliably suppressed, powder can be more securely prevented from adhering to the substrate, and occurrence of film quality defects on the substrate can be prevented.
Further, since the film formation gas can be prevented from leaking, the flow of the film formation gas supplied from the gas introduction tube to the tube electrode can be prevented from being uneven, and the film formation can be performed from the tube electrode to the base. Gas can be supplied uniformly.
[0026]
The invention according to claim 7, wherein the tube electrode and the substrate support are provided in the film-forming chamber, and the substrate support supports the substrate and is grounded. A gas introduction tube is inserted, the insulating tube is connected to the gas introduction tube, the film forming gas is supplied from the gas supply tube through the insulating tube, and a high-frequency current is supplied, whereby the film forming is performed. In a vacuum processing apparatus for forming a film on the substrate by generating plasma in a room, the tube electrode is provided with the first inclined surface, and the gas introduction tube is provided with the second inclined surface. In addition, airtightness is maintained by contact between the first inclined surface and the second inclined surface, a joint member is provided between the gas introduction tube and the insulating tube, and the insulating tube and the joint are B At the same time, the gas introduction pipe is provided with the third inclined surface, the joint member is provided with the fourth inclined surface, and the third inclined surface and the fourth inclined surface are provided. Airtight by contact with
[0027]
According to the vacuum processing apparatus of the present invention, the gas introduction tube and the joint member, and the gas introduction tube and the joint member are the first inclined surface, the second inclined surface, and the third inclined surface. Since the airtightness is maintained by the contact between the inclined surface and the fourth inclined surface, and the insulating tube material and the joint member are brazed, they are used when cleaning the film adhered to the film forming chamber. Thus, it has corrosion resistance against fluorine generated from the cleaning gas and also has heat resistance. As a result, leakage of the film forming gas is more reliably prevented. Therefore, generation of powder in the vicinity of the gas leakage portion is more reliably suppressed, powder can be more securely prevented from adhering to the substrate, and occurrence of film quality defects on the substrate can be prevented.
Further, since the film formation gas can be prevented from leaking, the flow of the film formation gas supplied from the gas introduction tube to the tube electrode can be prevented from being uneven, and the film formation can be performed from the tube electrode to the base. Gas can be supplied uniformly.
[0028]
The invention according to claim 8, wherein the tube electrode and the substrate support are provided in the film forming chamber, and the substrate support supports the substrate and is grounded. A gas introduction tube is inserted, the insulating tube is connected to the gas introduction tube, the film forming gas is supplied from the gas supply tube through the insulating tube, and a high-frequency current is supplied, whereby the film forming is performed. In a vacuum processing apparatus for forming a film on the substrate by generating plasma in a room, the tube electrode is provided with the first inclined surface, and the gas introduction tube is provided with the second inclined surface. Together, the airtightness is maintained by the contact between the first inclined surface and the second inclined surface, the joint member is provided between the gas introduction tube and the insulating tube, and the insulating tube and the joint member are provided. While being diffusion welded, the gas introduction pipe is provided with the third inclined surface, the joint member is provided with the fourth inclined surface, and the third inclined surface and the fourth inclined surface are provided. It is characterized by keeping airtight by contact with the surface.
[0029]
According to the vacuum processing apparatus of the present invention, the gas introduction tube and the joint member, and the gas introduction tube and the joint member are the first inclined surface, the second inclined surface, and the third inclined surface. Since the airtightness is maintained by the contact between the inclined surface and the fourth inclined surface, and the insulating tube material and the joint member are diffusion-welded, they are used when cleaning the film adhered to the film forming chamber. Thus, it has corrosion resistance against fluorine generated from the cleaning gas and also has heat resistance. As a result, leakage of the film forming gas is more reliably prevented. Therefore, generation of powder in the vicinity of the gas leakage portion is more reliably suppressed, powder can be more securely prevented from adhering to the substrate, and occurrence of film quality defects on the substrate can be prevented.
Further, since the film formation gas can be prevented from leaking, the flow of the film formation gas supplied from the gas introduction tube to the tube electrode can be prevented from being uneven, and the film formation can be performed from the tube electrode to the base. Gas can be supplied uniformly.
[0030]
The invention according to claim 9 is the vacuum processing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the insulating tube is provided with the retaining ring, and the tube electrode and the insulating tube are connected to the gas introduction tube. Wherein the elastic washer having heat resistance, hydrogen embrittlement resistance and fluorine corrosion resistance is disposed between the retaining ring and the fastening member.
[0031]
According to the vacuum processing apparatus of the present invention, the elastic washer having heat resistance, hydrogen embrittlement resistance and fluorine corrosion resistance is provided between the retaining ring and the fastening member. The film has corrosion resistance to fluorine generated from a cleaning gas used when cleaning the adhered film, and also has heat resistance and hydrogen embrittlement resistance. In addition, a difference in thermal expansion due to a difference in a linear thermal expansion coefficient between the tube electrode, the gas introduction tube, the joint member, and the insulating tube can be absorbed by the elastic washer. As a result, leakage of the film forming gas is more reliably prevented. Therefore, generation of powder in the vicinity of the gas leakage portion is more reliably suppressed, powder can be more securely prevented from adhering to the substrate, and occurrence of film quality defects on the substrate can be prevented.
Further, since the film formation gas can be prevented from leaking, the flow of the film formation gas supplied from the gas introduction tube to the tube electrode can be prevented from being uneven, and the film formation can be performed from the tube electrode to the base. Gas can be supplied uniformly.
[0032]
According to a tenth aspect of the present invention, in the vacuum processing apparatus according to the sixth aspect, the fastening member for fastening the tube electrode and the insulating tube with the gas introduction tube interposed therebetween is provided, and the insulating tube and the insulating tube are connected to each other. The elastic washer having heat resistance, hydrogen embrittlement resistance and fluorine corrosion resistance is disposed between the fastening member and the fastening member.
[0033]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the vacuum processing apparatus according to the seventh or eighth aspect, the fastening member that fastens the tube electrode and the insulating tube with the gas introduction tube and the joint member interposed therebetween is provided. The elastic washer having heat resistance, hydrogen embrittlement resistance and fluorine corrosion resistance is provided between the joint member and the fastening member.
[0034]
According to the vacuum processing apparatus of the present invention, the elastic washer having heat resistance, hydrogen embrittlement resistance and fluorine corrosion resistance is provided between the joint member and the fastening member. The film has corrosion resistance to fluorine generated from a cleaning gas used when cleaning the adhered film, and also has heat resistance and hydrogen embrittlement resistance. In addition, a difference in thermal expansion due to a difference in a linear thermal expansion coefficient between the tube electrode, the gas introduction tube, the joint member, and the insulating tube can be absorbed by the elastic washer. As a result, leakage of the film forming gas is more reliably prevented. Therefore, generation of powder in the vicinity of the gas leakage portion is more reliably suppressed, powder can be more securely prevented from adhering to the substrate, and occurrence of film quality defects on the substrate can be prevented.
Further, since the film formation gas can be prevented from leaking, the flow of the film formation gas supplied from the gas introduction tube to the tube electrode can be prevented from being uneven, and the film formation can be performed from the tube electrode to the base. Gas can be supplied uniformly.
[0035]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 are views showing a first embodiment of the present invention. The entire configuration is the same as that shown in FIGS. 8 and 9, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
8, the vacuum processing apparatus 10 includes a film forming unit 101, a heater cover (substrate support) 102, a substrate heater 103, and a vacuum chamber (film forming chamber) (not shown) that accommodates all of them. It is configured as a main component.
[0036]
In the film forming unit 101, ladder electrodes (tube electrodes) 106 are disposed on both sides of a cooling heat sink 104 provided in the center via interposition plates 105, and the film forming unit 101 includes an exhaust cover 107. It has a structure covered by.
[0037]
As shown in FIG. 9, the ladder electrode 106 has a plurality of lattice portions 109 provided between upper and lower pipe portions 108, and a high-frequency current is supplied from a high-frequency power supply 110. A ceramic pipe (insulating pipe) 111 made of alumina having fluorine corrosion resistance is connected to the upper and lower pipe sections 108, and a gas supply pipe (gas supply pipe) 112 is connected to the ceramic pipe 111.
[0038]
As shown in FIG. 1, a connecting portion between the pipe portion 108 and the ceramic tube 111 is provided with a gas introducing tube (gas introducing tube material) 11 for uniformly flowing the film forming gas into the lattice portion 109 and inserted into the pipe portion 108. An expansion portion 12 is formed at an end of the gas introduction pipe 11. A first inner peripheral tapered surface (first inclined surface) 13 is formed on the inner peripheral surface of the pipe portion 108, and a first outer peripheral tapered surface (second inclined surface) 14 is formed on the outer peripheral surface of the expanded portion 12. Have been. The taper angles of these tapered surfaces are preferably 60 ° for the first inner peripheral tapered surface and 50 ° for the first outer peripheral tapered surface.
[0039]
A metal packing (airtight member) 15 (preferably once annealed at about 400 ° C.) made of Al (soft metal) is provided between the expansion part 12 and the ceramic tube 111. The end of the ceramic tube 111 on the side of the pipe portion 108 is formed with a brim portion 16 which spreads in a brim-like shape. Or made of Inconel 750), and is screwed to the pipe 108 with the collar 16 and the extension 12 interposed therebetween.
[0040]
As shown in FIG. 2, the joint between the ceramic tube 111 and the gas supply tube 112 has an extended portion 18 formed at the end of the gas introduction tube 112. An O-ring (airtight member) 19 made of a system rubber (elastic body) (for example, Kalrez (registered trademark) of Kalrez Co., Ltd.) is provided. A crescent-shaped retaining ring (retaining ring) 115 is provided at an end of the ceramic tube 111, and the cap nut 116 and the female screw portion 117 are screwed together with the crescent-shaped retaining ring 115 and the extended portion 18 interposed therebetween. Provided.
[0041]
In the vacuum processing apparatus 10 having the above configuration, the pressure in the vacuum chamber is reduced while the SiH 4 The film forming gas including the raw material gas composed of is passed through the gas supply pipe 112 and the ceramic pipe 111 to the gas introduction pipe 11. The film-forming gas guided to the gas introduction pipe 11 is evenly distributed to the plurality of lattice portions 109 and is supplied from the lattice portions 109 into the vacuum chamber.
[0042]
When a film forming gas is fed into the vacuum chamber and a high-frequency current is supplied to the ladder electrode 106, plasma is generated in the vacuum chamber, and a film is formed on the substrate K.
[0043]
The pipe 108 and the ceramic tube 111 are joined by screwing the cap nut 116 and the pipe 108 as shown in FIG. The collar portion 16 of the ceramic tube 111 is pressed toward the pipe portion 108 by the cap nut 116 via the spring washer 17, and the extension portion 12 is pressed toward the pipe portion 108 by the ceramic tube 111 via the metal packing 15. Is done.
[0044]
The space between the ceramic tube 111 and the expanded portion 12 is compressed, and airtightness is maintained by the metal packing 15 in close contact with the ceramic tube 111 and the expanded portion 12. Since the peripheral taper surface 13 and the first outer peripheral taper surface 14 come into contact with each other and the tapered surfaces are hardly formed into a ring shape, airtightness is maintained. At this time, as a torque for tightening the cap nut 116, for example, when a cap nut of M14 is used, the cross-sectional area of the metal packing 15 is 1 mm. 2 It is preferably 0.26 to 0.31 N · m or more.
[0045]
The ladder electrode 106 is subjected to a heat cycle from room temperature to a temperature (a maximum of about 400 ° C.) when a high-frequency current is applied. At this time, a member used for a connection portion between the pipe portion 108 and the ceramic tube 111 is used. The difference in the degree of thermal expansion is caused by the difference in the coefficient of linear thermal expansion of the material. The difference in the degree of thermal expansion is absorbed by the spring washer 17 and the pressing force between the ceramic tube 111 and the expanded portion 12 and the expansion portion 12 The airtightness is maintained by keeping the pressing force between the pipe and the pipe portion 108 constant.
[0046]
The ceramic tube 111 and the gas supply tube 112 are joined by screwing the cap nut 116 and the female screw portion 117 as shown in FIG. The ceramic tube 111 is pressed toward the gas supply tube 112 by the cap nut 116 via the crescent-shaped retaining ring 115, and the expanded portion 18 is pressed toward the ceramic tube 111 by the female screw portion 117. The space between the ceramic tube 111 and the expanded portion 18 is compressed, and airtightness is maintained by the O-ring 19 that is in close contact with the ceramic tube 111 and the expanded portion 18.
[0047]
According to the above configuration, the airtightness is maintained between the ceramic tube 111 and the gas introduction tube 11 by the metal packing 15 being in close contact with the ceramic tube 111 and the expansion portion 12.
Further, since the metal packing 15 is made of Al, the metal packing 15 has corrosion resistance against fluorine generated from the film forming gas and has a melting point of 660 ° C., which is 400 ° C. which is the maximum temperature that rises when a high-frequency current is applied to the ladder electrode. Even when the vacuum processing apparatus 10 is operated, the airtightness is maintained even when the vacuum processing apparatus 10 is operated because the shape is maintained without melting.
[0048]
Thereby, the generation of powder in the vicinity between the ceramic tube 111 and the gas introduction tube 11 is suppressed, the powder can be prevented from adhering to the substrate K, and the occurrence of poor film quality on the substrate K can be prevented. Can be. Further, since the film formation gas can be prevented from leaking, the flow of the film formation gas supplied from the gas introduction pipe 111 to the ladder electrode 106 can be prevented from being uneven, and the film formation gas can be uniformly transferred from the ladder electrode 106 to the substrate K. Can be supplied to As a result, the film formation distribution on the substrate K can be stabilized.
[0049]
Airtightness is maintained between the gas introduction pipe 11 and the pipe portion 108 by the engagement between the first inner peripheral tapered surface 13 and the first outer peripheral tapered surface 14.
Originally, it is airtight using the gas introduction pipe 11 used in the vacuum chamber and the pipe section 108, so that it is resistant to fluorine generated from a cleaning gas used when cleaning the film attached to the film forming chamber. And a heat resistance up to a maximum temperature of about 400 ° C., which rises when a high-frequency current is applied to the ladder electrode, and airtightness is maintained even when the vacuum processing apparatus 10 is operated.
[0050]
This suppresses the generation of powder in the vicinity between the gas introduction pipe 11 and the pipe portion 108, prevents the powder from adhering to the substrate K, and prevents the occurrence of film quality defects on the substrate K. Can be. Further, since the film formation gas can be prevented from leaking, the flow of the film formation gas supplied from the gas introduction pipe 111 to the ladder electrode 106 can be prevented from being uneven, and the film formation gas can be uniformly transferred from the ladder electrode 106 to the substrate K. Can be supplied to As a result, the film formation distribution on the substrate K can be stabilized.
[0051]
By providing the spring washer 17 between the cap nut 116 and the collar portion 16, the pipe portion 108 when a heat cycle from room temperature to a temperature when a high-frequency current flows (up to about 400 ° C.) is applied. The difference in the degree of thermal expansion of each member at the connection part between the ceramic tube 111 and the ceramic tube 111 is absorbed by the spring washer 17.
[0052]
Thereby, the pressing force between the ceramic tube 111 and the expansion portion 12 and the pressing force between the expansion portion 12 and the pipe portion 108 are kept constant, whereby airtightness is maintained, and the pressure between the pipe portion 108 and the ceramic tube 111 is maintained. Generation of powder around the connection portion is suppressed, powder can be prevented from adhering to the substrate K, and occurrence of defective film quality on the substrate K can be prevented. Further, since the film formation gas can be prevented from leaking, the flow of the film formation gas supplied from the gas introduction pipe 111 to the ladder electrode 106 can be prevented from being uneven, and the film formation gas can be uniformly transferred from the ladder electrode 106 to the substrate K. Can be supplied to As a result, the film formation distribution on the substrate K can be stabilized.
[0053]
Between the gas supply pipe 112 and the ceramic pipe 111, the O-ring 19 is in close contact with the ceramic pipe 111 and the expansion part 18, so that airtightness is maintained.
Further, since the O-ring 19 is made of fluorine-based rubber, it has corrosion resistance against fluorine generated from the film-forming gas and also has heat resistance up to about 300 ° C. It can be used between the gas supply pipe 112 and the ceramic pipe 111 that does not rise in temperature to ° C., and airtightness is maintained even when the vacuum processing apparatus 10 is operating.
[0054]
Accordingly, generation of powder in the vicinity between the gas supply pipe 112 and the ceramic pipe 111 can be suppressed, powder can be prevented from adhering to the substrate K, and occurrence of film quality defects on the substrate K can be prevented. Can be. Further, since the film formation gas can be prevented from leaking, the flow of the film formation gas supplied from the gas introduction pipe 111 to the ladder electrode 106 can be prevented from being uneven, and the film formation gas can be uniformly transferred from the ladder electrode 106 to the substrate K. Can be supplied to As a result, the film formation distribution on the substrate K can be stabilized.
[0055]
Due to the above effects, the conventional vacuum processing apparatus 100 has an error of ± 30% with respect to the target film thickness, but the vacuum processing apparatus 10 according to the first embodiment has an error of the film thickness. It has been confirmed by experiments that the film thickness has been reduced to ± 25% and the accuracy of the film thickness has been improved by ± 5%.
[0056]
3 and 4 are views showing a second embodiment of the present invention. The entire configuration is the same as that shown in FIGS. 8 and 9, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
In FIG. 3, a ceramic pipe 111 of the vacuum processing apparatus 20 is provided with an aluminum brazing joint (joint member) 21 and a brazing retaining ring (retaining ring) 22 having fluorine corrosion resistance, as shown in FIG. And a brazing material mainly composed of a metal having fluorine corrosion resistance (for example, Al, Ni, etc.). For example, first, a metallizing process is performed on the ceramic tube 111 using a Ni brazing material, and the brazing joint portion 21 and the brazing retaining ring 22 are brazed using an Al brazing material on the metalized surface. Is attached.
[0057]
A second inner peripheral tapered surface (third inclined surface) 23 is formed on the inner peripheral surface of the expanded portion 12 between the expanded portion 12 and the brazed joint portion 21, and is formed on the outer peripheral surface of the brazed joint portion 21. A second outer peripheral tapered surface (fourth inclined surface) 24 is formed. The taper angles of these tapered surfaces are preferably 60 ° for the second inner tapered surface 23 and 50 ° for the second outer tapered surface 24.
[0058]
The cap nut 116 is provided so as to screw with the pipe 108 with the spring washer 17, the brazed joint 21 and the expanded portion 12 interposed therebetween.
[0059]
The joint between the ceramic tube 111 and the gas supply tube 112 is the same as that of the first embodiment except that the crescent-shaped retaining ring 115 is replaced by the brazing retaining ring 22, and the description thereof is omitted.
[0060]
In the vacuum processing apparatus 20 having the above configuration, the pipe 108 and the ceramic tube 111 are joined by screwing the cap nut 116 and the pipe 108 as shown in FIG. The brazing joint 21 brazed to the ceramic tube 111 is pressed toward the pipe portion 108 by the cap nut 116 via the spring washer 17, and the expanded portion 12 is formed by the ceramic tube 111 by the brazing joint 21. It is pressed toward the pipe 108 side.
Between the brazing joint portion 21 and the expanded portion 12, the second inner peripheral tapered surface 23 and the second outer peripheral tapered surface 24 come into contact with each other, so that the tapered surfaces do not easily form a ring shape, thereby maintaining airtightness.
[0061]
According to the above configuration, airtightness is maintained between the ceramic tube 111 (the brazing joint portion 21) and the gas introduction tube 11 by the engagement between the second inner peripheral tapered surface 23 and the second outer peripheral tapered surface 24. .
Originally, the airtightness is achieved by using the gas inlet tube 11 used in the vacuum chamber and the ceramic tube 111 (the brazing joint 21) brazed with a brazing material mainly composed of a metal having fluorine corrosion resistance. From, having corrosion resistance to fluorine generated from the cleaning gas used when cleaning the film adhered to the film forming chamber, and up to about 400 ° C., which is the maximum temperature that rises when a high-frequency current is passed through the ladder electrode Therefore, the airtightness is maintained even when the vacuum processing apparatus 10 is operated.
[0062]
This suppresses the generation of powder in the vicinity between the gas introduction pipe 11 and the pipe portion 108, prevents the powder from adhering to the substrate K, and prevents the occurrence of film quality defects on the substrate K. Can be. Further, since the film formation gas can be prevented from leaking, the flow of the film formation gas supplied from the gas introduction pipe 111 to the ladder electrode 106 can be prevented from being uneven, and the film formation gas can be uniformly transferred from the ladder electrode 106 to the substrate K. Can be supplied to As a result, the film formation distribution on the substrate K can be stabilized.
[0063]
FIG. 5 is a diagram showing a third embodiment of the present invention. The entire configuration is the same as that shown in FIGS. 8 and 9, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
In FIG. 5, a diffusion pipe joint part (joint member) 31 made of aluminum having fluorine corrosion resistance and a diffusion welding stopper ring (retaining ring) made of aluminum having fluorine corrosion resistance are provided in a ceramic tube 111 of a vacuum processing apparatus 30. And aluminum diffusion welding.
[0064]
A second inner tapered surface 23 is formed on the inner peripheral surface of the expanded portion 12 between the expanded portion 12 and the diffusion welding joint portion 31, and a third outer tapered surface (the third outer tapered surface) is formed on the outer peripheral surface of the diffusion welding joint portion 31. Four inclined surfaces 32 are formed. The taper angles of these tapered surfaces are preferably 60 ° for the second inner tapered surface 23 and 50 ° for the third outer tapered surface 32.
[0065]
The cap nut 116 is provided so as to be screwed with the pipe 108 with the spring washer 17, the diffusion welding joint 31 and the extension 12 interposed therebetween.
[0066]
The joint between the ceramic tube 111 and the gas supply tube 112 is the same as that of the first embodiment except that the crescent-shaped retaining ring 115 is replaced by a diffusion welding retaining ring (not shown), and therefore the description thereof is omitted. I do.
[0067]
In the vacuum processing apparatus 30 having the above configuration, the pipe portion 108 and the ceramic tube 111 are joined by screwing the cap nut 116 and the pipe portion 108 as shown in FIG. The diffusion welding joint portion 31 diffusion-welded to the ceramic tube 111 is pressed toward the pipe portion 108 by the cap nut 116 via the spring washer 17, and the expanded portion 12 is diffused by the diffusion welding joint portion 31 to the ceramic tube 111. It is pressed toward the pipe 108 side.
Between the diffusion welding joint portion 31 and the expanded portion 12, the second inner peripheral taper surface 23 and the third outer peripheral taper surface 32 come into contact with each other, so that the tapered surfaces do not easily form a ring shape, thereby maintaining airtightness.
[0068]
According to the above configuration, airtightness is maintained between the ceramic tube 111 (diffusion welding joint portion 31) and the gas introduction tube 11 by the engagement between the second inner peripheral tapered surface 23 and the third outer tapered surface 32. .
Originally, since the gas introduction tube 11 used in the vacuum chamber and the ceramic tube 111 (diffusion welding joint portion 31) made of alumina having fluorine corrosion resistance are airtight, the film adhered to the film forming chamber. It has corrosion resistance to fluorine generated from the cleaning gas used when cleaning, and also has heat resistance up to about 400 ° C., which is the maximum temperature that rises when a high-frequency current is passed through the ladder electrode, Airtightness is maintained even when the vacuum processing device 30 is operating.
[0069]
This suppresses the generation of powder in the vicinity between the gas introduction pipe 11 and the pipe portion 108, prevents the powder from adhering to the substrate K, and prevents the occurrence of film quality defects on the substrate K. Can be. Further, since the film formation gas can be prevented from leaking, the flow of the film formation gas supplied from the gas introduction pipe 111 to the ladder electrode 106 can be prevented from being uneven, and the film formation gas can be uniformly transferred from the ladder electrode 106 to the substrate K. Can be supplied to As a result, the film formation distribution on the substrate K can be stabilized.
[0070]
FIG. 6 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention. The entire configuration is the same as that shown in FIGS. 8 and 9, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
In FIG. 6, a crescent-shaped retaining ring (retaining ring) 41 is provided at an end of the ceramic tube 111 of the vacuum processing device 40 on the pipe portion 108 side. Is provided so as to be screwed with the pipe portion 108 with the.
[0071]
The joint between the ceramic tube 111 and the gas supply tube 112 is the same as in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
[0072]
In the vacuum processing apparatus 40 having the above configuration, the pipe 108 and the ceramic tube 111 are joined by screwing the cap nut 116 and the pipe 108 as shown in FIG.
The crescent-shaped retaining ring 41 of the ceramic tube 111 is pressed toward the pipe portion 108 by the cap nut 116, and the expanded portion 12 is pressed toward the pipe portion 108 by the ceramic tube 111 via the metal packing 15. The space between the ceramic tube 111 and the expanded portion 12 is compressed, and airtightness is maintained by the metal packing 15 that is in close contact with the ceramic tube 111 and the expanded portion 12.
[0073]
According to the above configuration, the airtightness is maintained between the ceramic tube 111 and the gas introduction tube 11 by the metal packing 15 being in close contact with the ceramic tube 111 and the expansion portion 12.
Further, since the metal packing 15 is made of Al, the metal packing 15 has corrosion resistance against fluorine generated from the film forming gas and has a melting point of 660 ° C., which is 400 ° C. which is the maximum temperature that rises when a high-frequency current is applied to the ladder electrode. Even when the vacuum processing apparatus 40 is in operation, the airtightness is maintained even when the vacuum processing apparatus 40 is operating.
[0074]
Thereby, the generation of powder in the vicinity between the ceramic tube 111 and the gas introduction tube 11 is suppressed, the powder can be prevented from adhering to the substrate K, and the occurrence of poor film quality on the substrate K can be prevented. Can be. Further, since the film formation gas can be prevented from leaking, the flow of the film formation gas supplied from the gas introduction pipe 111 to the ladder electrode 106 can be prevented from being uneven, and the film formation gas can be uniformly transferred from the ladder electrode 106 to the substrate K. Can be supplied to As a result, the film formation distribution on the substrate K can be stabilized.
[0075]
FIG. 7 is a view showing a fifth embodiment of the present invention. The entire configuration is the same as that shown in FIGS. 8 and 9, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
In FIG. 7, a metal ring (airtight member) 51 (for example, a metal O-ring or an Eagle Industry) coated with Ni or Al (coating member) is provided between the expansion portion 12 of the vacuum processing device 50 and the ceramic tube 111. Co., Ltd. C-SEAL (registered trademark)). The cap nut 116 is provided so as to screw with the pipe portion 108 with the crescent shaped retaining ring 41 and the expanded portion 12 interposed therebetween.
[0076]
The joint between the ceramic tube 111 and the gas supply tube 112 is the same as in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
[0077]
In the vacuum processing apparatus 50 having the above configuration, the pipe 108 and the ceramic tube 111 are joined by screwing the cap nut 116 and the pipe 108 as shown in FIG.
The crescent retaining ring 41 of the ceramic tube 111 is pressed toward the pipe portion 108 by the cap nut 116, and the expanded portion 12 is pressed toward the pipe portion 108 by the ceramic tube 111 via the metal ring 51. The space between the ceramic tube 111 and the expanded portion 12 is compressed, and airtightness is maintained by the metal ring 51 that is in close contact with the ceramic tube 111 and the expanded portion 12.
[0078]
According to the above configuration, the airtightness is maintained between the ceramic tube 111 and the gas introduction tube 11 by the metal ring 51 being in close contact with the ceramic tube 111 and the expansion portion 12.
Further, since the metal ring 51 is coated with Ni or Al, the metal ring 51 has corrosion resistance against fluorine generated from the film-forming gas and is made of metal. Since it also has heat resistance to a certain temperature of about 400 ° C., airtightness is maintained even when the vacuum processing apparatus 50 is operating.
[0079]
Thereby, the generation of powder in the vicinity between the ceramic tube 111 and the gas introduction tube 11 is suppressed, the powder can be prevented from adhering to the substrate K, and the occurrence of poor film quality on the substrate K can be prevented. Can be. Further, since the film formation gas can be prevented from leaking, the flow of the film formation gas supplied from the gas introduction pipe 111 to the ladder electrode 106 can be prevented from being uneven, and the film formation gas can be uniformly transferred from the ladder electrode 106 to the substrate K. Can be supplied to As a result, the film formation distribution on the substrate K can be stabilized.
[0080]
In the above-described embodiment, the description has been made by applying the case where the O-ring made of fluorocarbon rubber is used to maintain the airtightness between the ceramic tube and the gas supply tube. It is not limited to the one using a fluorine-based rubber O-ring for the air-tightness between, such as the one using a metal O-ring, and the other using the air-tightness holding means described in the above embodiment of the present invention. Something that can be adapted.
[0081]
The combination of members such as metal packing and spring washers is not limited to those described in the above embodiments of the invention, but can be applied to various combinations.
[0082]
【The invention's effect】
As described above, according to the invention of claim 1, between the gas supply pipe and the insulating pipe, between the insulating pipe and the gas introducing pipe, and between the gas introducing pipe and the pipe electrode Is kept airtight by the airtight member, the generation of powder in the vicinity of the gas leaking part is suppressed, the powder can be prevented from adhering to the substrate, and the film quality on the substrate can be prevented. The occurrence of defects can be prevented. As a result, there is an effect that the film formation distribution on the substrate can be stabilized.
[0083]
Further, since the film formation gas can be prevented from leaking, the flow of the film formation gas supplied from the gas introduction tube to the tube electrode can be prevented from being uneven, and the film formation can be performed from the tube electrode to the base. Gas can be supplied uniformly. As a result, there is an effect that the film formation distribution on the substrate can be stabilized.
[0084]
According to the second aspect of the present invention, since the airtight member made of the elastic body having heat resistance and fluorine corrosion resistance is used, it is generated from a cleaning gas used when cleaning the film attached to the film forming chamber. It has corrosion resistance against fluorine and also has heat resistance, so that leakage of the gas can be more reliably prevented. Therefore, generation of powder in the vicinity of the gas leakage portion is more reliably suppressed, powder can be more securely prevented from adhering to the substrate, and occurrence of film quality defects on the substrate can be prevented. As a result, there is an effect that the film formation distribution on the substrate can be stabilized.
[0085]
Further, since the film formation gas can be prevented from leaking, the flow of the film formation gas supplied from the gas introduction tube to the tube electrode can be prevented from being uneven, and the film formation can be performed from the tube electrode to the base. Gas can be supplied uniformly. As a result, there is an effect that the film formation distribution on the substrate can be stabilized.
[0086]
According to the invention according to claim 3, in order to use the hermetic member having a substantially O-shaped cross-section or a substantially C-shaped cross-section made of metal coated with the coating having heat resistance and fluorine corrosion resistance. It has corrosion resistance against fluorine generated from a cleaning gas used when cleaning the film adhered to the film forming chamber, and also has heat resistance to a higher temperature, thereby preventing the film forming gas from leaking. Be more secure. Therefore, generation of powder in the vicinity of the gas leakage portion is more reliably suppressed, powder can be more securely prevented from adhering to the substrate, and occurrence of film quality defects on the substrate can be prevented. As a result, there is an effect that the film formation distribution on the substrate can be stabilized.
[0087]
Further, since the film formation gas can be prevented from leaking, the flow of the film formation gas supplied from the gas introduction tube to the tube electrode can be prevented from being uneven, and the film formation can be performed from the tube electrode to the base. Gas can be supplied uniformly. As a result, there is an effect that the film formation distribution on the substrate can be stabilized.
[0088]
According to the invention of claim 4, since the airtight member made of the soft metal having heat resistance, hydrogen embrittlement resistance and fluorine corrosion resistance is used, it is used when cleaning the film adhered to the film forming chamber. The film has corrosion resistance to fluorine generated from the cleaning gas, and also has heat resistance and hydrogen embrittlement resistance, so that the film forming gas can be more reliably prevented from leaking. Further, even if the processing roughness of the contact surface with the airtight member is poor to some extent, the film formation gas can be prevented from leaking. Therefore, generation of powder in the vicinity of the gas leakage portion is more reliably suppressed, powder can be more securely prevented from adhering to the substrate, and occurrence of film quality defects on the substrate can be prevented. As a result, there is an effect that the film formation distribution on the substrate can be stabilized.
[0089]
Further, since the film formation gas can be prevented from leaking, the flow of the film formation gas supplied from the gas introduction tube to the tube electrode can be prevented from being uneven, and the film formation can be performed from the tube electrode to the base. Gas can be supplied uniformly. As a result, there is an effect that the film formation distribution on the substrate can be stabilized.
[0090]
According to the invention according to claim 5, since the tube material electrode and the gas introduction tube material are kept airtight by contact between the first inclined surface and the second inclined surface, the film forming gas Therefore, it has corrosion resistance against fluorine generated from the gas and also has heat resistance, so that the film forming gas can be more reliably prevented from leaking. Therefore, generation of powder in the vicinity of the gas leakage portion is more reliably suppressed, powder can be more securely prevented from adhering to the substrate, and occurrence of film quality defects on the substrate can be prevented. As a result, there is an effect that the film formation distribution on the substrate can be stabilized.
[0091]
Further, since the film formation gas can be prevented from leaking, the flow of the film formation gas supplied from the gas introduction tube to the tube electrode can be prevented from being uneven, and the film formation can be performed from the tube electrode to the base. Gas can be supplied uniformly. As a result, there is an effect that the film formation distribution on the substrate can be stabilized.
[0092]
According to the invention according to claim 6, since the end of the insulating tube material is the flange, it is easy to secure a sealing area, and the leakage of the film forming gas is more reliably prevented. Therefore, generation of powder in the vicinity of the gas leakage portion is more reliably suppressed, powder can be more securely prevented from adhering to the substrate, and occurrence of film quality defects on the substrate can be prevented. As a result, there is an effect that the film formation distribution on the substrate can be stabilized.
[0093]
Further, since the film formation gas can be prevented from leaking, the flow of the film formation gas supplied from the gas introduction tube to the tube electrode can be prevented from being uneven, and the film formation can be performed from the tube electrode to the base. Gas can be supplied uniformly. As a result, there is an effect that the film formation distribution on the substrate can be stabilized.
[0094]
Further, since the flange portion is provided at the end of the insulating tube material, the connection with the tube material electrode is assured and easy, and leakage of the film forming gas is more reliably prevented. Therefore, generation of powder in the vicinity of the gas leakage portion is more reliably suppressed, powder can be more securely prevented from adhering to the substrate, and occurrence of film quality defects on the substrate can be prevented. As a result, there is an effect that the film formation distribution on the substrate can be stabilized.
[0095]
Further, since the film formation gas can be prevented from leaking, the flow of the film formation gas supplied from the gas introduction tube to the tube electrode can be prevented from being uneven, and the film formation can be performed from the tube electrode to the base. Gas can be supplied uniformly. As a result, there is an effect that the film formation distribution on the substrate can be stabilized.
[0096]
According to the invention according to claim 7, the gas introduction tube and the joint member, and the gas introduction tube and the joint member, the first inclined surface and the second inclined surface, and the third Since the airtightness is maintained by the contact between the inclined surface and the fourth inclined surface, and the insulating tube material and the joint member are brazed, they are used when cleaning the film adhered to the film forming chamber. The film has corrosion resistance to fluorine generated from the cleaning gas and also has heat resistance, so that the film forming gas can be more reliably prevented from leaking. Therefore, generation of powder in the vicinity of the gas leakage portion is more reliably suppressed, powder can be more securely prevented from adhering to the substrate, and occurrence of film quality defects on the substrate can be prevented. As a result, there is an effect that the film formation distribution on the substrate can be stabilized.
[0097]
Further, since the film formation gas can be prevented from leaking, the flow of the film formation gas supplied from the gas introduction tube to the tube electrode can be prevented from being uneven, and the film formation can be performed from the tube electrode to the base. Gas can be supplied uniformly. As a result, there is an effect that the film formation distribution on the substrate can be stabilized.
[0098]
According to the invention according to claim 8, the gas introduction pipe and the joint member, and the gas introduction pipe and the joint member, the first inclined surface and the second inclined surface, and the third Since the airtightness is maintained by the contact between the inclined surface and the fourth inclined surface, and the insulating tube material and the joint member are diffusion-welded, they are used when cleaning the film adhered to the film forming chamber. The film has corrosion resistance to fluorine generated from the cleaning gas and also has heat resistance, so that the film forming gas can be more reliably prevented from leaking. Therefore, generation of powder in the vicinity of the gas leakage portion is more reliably suppressed, powder can be more securely prevented from adhering to the substrate, and occurrence of film quality defects on the substrate can be prevented. As a result, there is an effect that the film formation distribution on the substrate can be stabilized.
[0099]
Further, since the film formation gas can be prevented from leaking, the flow of the film formation gas supplied from the gas introduction tube to the tube electrode can be prevented from being uneven, and the film formation can be performed from the tube electrode to the base. Gas can be supplied uniformly. As a result, there is an effect that the film formation distribution on the substrate can be stabilized.
[0100]
According to the ninth aspect, the elastic washer having heat resistance, hydrogen embrittlement resistance, and fluorine corrosion resistance is provided between the retaining ring and the fastening member, so that the elastic washer adheres to the film forming chamber. The film has corrosion resistance against fluorine generated from a cleaning gas used when cleaning the formed film, and also has heat resistance and hydrogen embrittlement resistance. In addition, a difference in thermal expansion due to a difference in coefficient of linear thermal expansion between the tube electrode, the gas introduction tube, the joint member, and the insulating tube can be absorbed by the elastic washer, and the film forming gas leaks. Prevention becomes more certain. Therefore, generation of powder in the vicinity of the gas leakage portion is more reliably suppressed, powder can be more securely prevented from adhering to the substrate, and occurrence of film quality defects on the substrate can be prevented. As a result, there is an effect that the film formation distribution on the substrate can be stabilized.
[0101]
Further, since the film formation gas can be prevented from leaking, the flow of the film formation gas supplied from the gas introduction tube to the tube electrode can be prevented from being uneven, and the film formation can be performed from the tube electrode to the base. Gas can be supplied uniformly. As a result, there is an effect that the film formation distribution on the substrate can be stabilized.
[0102]
According to the invention according to claim 10 or 11, the elastic washer having heat resistance, hydrogen embrittlement resistance and fluorine corrosion resistance is provided between the joint member and the fastening member, so that The film has corrosion resistance to fluorine generated from a cleaning gas used when cleaning the film adhered to the film chamber, and also has heat resistance and hydrogen embrittlement resistance. In addition, a difference in thermal expansion due to a difference in coefficient of linear thermal expansion between the tube electrode, the gas introduction tube, the joint member, and the insulating tube can be absorbed by the elastic washer, and the film forming gas leaks. Prevention becomes more certain. Therefore, generation of powder in the vicinity of the gas leakage portion is more reliably suppressed, powder can be more securely prevented from adhering to the substrate, and occurrence of film quality defects on the substrate can be prevented. As a result, there is an effect that the film formation distribution on the substrate can be stabilized.
[0103]
Further, since the film formation gas can be prevented from leaking, the flow of the film formation gas supplied from the gas introduction tube to the tube electrode can be prevented from being uneven, and the film formation can be performed from the tube electrode to the base. Gas can be supplied uniformly. As a result, there is an effect that the film formation distribution on the substrate can be stabilized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing an embodiment of a vacuum processing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of a main part showing one embodiment of a vacuum processing apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a sectional view of a main part showing another embodiment of the vacuum processing apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a sectional view of a main part showing still another embodiment of the vacuum processing apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is a sectional view of a main part showing still another embodiment of the vacuum processing apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part showing still another embodiment of the vacuum processing apparatus according to the present invention.
FIG. 7 is a sectional view of a main part showing still another embodiment of the vacuum processing apparatus according to the present invention.
FIG. 8 is a schematic view showing an example of a conventional vacuum processing apparatus.
FIG. 9 is an enlarged view of a main part showing an example of a conventional vacuum processing apparatus.
FIG. 10 is a sectional view of a main part showing an example of a conventional vacuum processing apparatus.
[Explanation of symbols]
10, 20, 30, 40, 50 vacuum processing equipment
11 Gas introduction pipe (gas introduction pipe material)
13 First inner peripheral tapered surface (first inclined surface)
14 First outer peripheral tapered surface (second inclined surface)
15 Metal packing (airtight member)
16 brim
17 Spring washer (elastic washer)
19 O-ring (airtight member)
21 Brazing joint (joint member)
22 Brazing retaining ring (retaining ring)
23 Second inner peripheral tapered surface (third inclined surface)
24 Second outer peripheral tapered surface (fourth inclined surface)
31 Diffusion welding joint (joint member)
32 Third outer peripheral tapered surface (fourth inclined surface)
41 Crescent-shaped retaining ring (retaining ring)
51 Metal ring (airtight member)
102 Heater cover (substrate support)
106 Ladder electrode (tube electrode)
110 High frequency power supply
111 Ceramic tube (insulating tube material)
112 Gas supply pipe (gas supply pipe material)
115 Crescent Retaining Ring (Retaining Ring)
116 Cap nut (fastening member)
K board

Claims (11)

製膜室内に、管材電極と基板支持台とが設けられ、
前記基板支持台は、基板を支持するとともに接地され、
前記管材電極には、ガス導入管材が挿入され、該ガス導入管材に前記絶縁管材が接続されるとともに、ガス供給管材から前記絶縁管材を通して製膜ガスが供給され、
高周波電流が供給されることにより、前記製膜室内にてプラズマを生じさせて前記基板に製膜を施す真空処理装置において、
前記絶縁管材と前記ガス導入管材との間、及び前記絶縁管材と前記ガス供給管材との間、及び前記管材電極と前記ガス導入管材との間には、気密部材が備えられていることを特徴とする真空処理装置。In the film forming chamber, a tube electrode and a substrate support are provided,
The substrate supporter supports the substrate and is grounded,
A gas introduction tube is inserted into the tube electrode, the insulating tube is connected to the gas introduction tube, and a film forming gas is supplied from the gas supply tube through the insulation tube,
By supplying a high-frequency current, a vacuum processing apparatus that generates plasma in the film forming chamber to form a film on the substrate,
An airtight member is provided between the insulating tube and the gas introduction tube, between the insulation tube and the gas supply tube, and between the tube electrode and the gas introduction tube. Vacuum processing equipment. 請求項１記載の真空処理装置において、
前記気密部材は、耐熱性とフッ素耐食性とを有する弾性体からなることを特徴とする真空処理装置。The vacuum processing apparatus according to claim 1,
A vacuum processing apparatus, wherein the airtight member is made of an elastic body having heat resistance and fluorine corrosion resistance. 請求項１記載の真空処理装置において、
前記気密部材は、耐熱性とフッ素耐食性とを有する被覆部材で被覆された金属からなり、その断面形状が略Ｏ形状、または略Ｃ形状であることを特徴とする真空処理装置。The vacuum processing apparatus according to claim 1,
The vacuum processing apparatus according to claim 1, wherein the airtight member is made of metal coated with a coating member having heat resistance and fluorine corrosion resistance, and has a substantially O-shaped or substantially C-shaped cross section. 請求項１記載の真空処理装置において、
前記気密部材は、耐熱性と耐水素脆性とフッ素耐食性とを有した軟質金属からなる平板環であることを特徴とする真空処理装置。The vacuum processing apparatus according to claim 1,
A vacuum processing apparatus, wherein the airtight member is a flat plate ring made of a soft metal having heat resistance, hydrogen embrittlement resistance and fluorine corrosion resistance. 請求項１記載の真空処理装置において、
前記管材電極には、第一の傾斜面が設けられ、前記ガス導入管材には第二の傾斜面が設けられるとともに、
前記第一の傾斜面と前記第二の傾斜面との接触により気密を保つことを特徴とする真空処理装置。The vacuum processing apparatus according to claim 1,
The tube electrode is provided with a first inclined surface, and the gas introduction tube is provided with a second inclined surface,
A vacuum processing apparatus, wherein airtightness is maintained by contact between the first inclined surface and the second inclined surface. 請求項１から５のいずれかに記載の真空処理装置において、
前記絶縁管材の端部が、前記ガス導入管材との接触面積を増やす、つば部を備えていることを特徴とする真空処理装置。The vacuum processing apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A vacuum processing apparatus, characterized in that an end of the insulating tube has a flange for increasing a contact area with the gas introducing tube. 製膜室内に、管材電極と基板支持台とが設けられ、
前記基板支持台は、基板を支持するとともに、接地され、
前記管材電極には、ガス導入管材が挿入され、該ガス導入管材に前記絶縁管材が接続されるとともに、前記ガス供給管材から前記絶縁管材を通して製膜ガスが供給され、
高周波電流が供給されることにより、前記製膜室内にてプラズマを生じさせて前記基板に製膜を施す真空処理装置において、
前記管材電極には第一の傾斜面が設けられ、前記ガス導入管材には第二の傾斜面が設けられるとともに、
前記第一の傾斜面と前記第二の傾斜面との接触により気密を保ち、
前記ガス導入管材と前記絶縁管材との間に継ぎ手部材が設けられ、前記絶縁管材と前記継ぎ手部材とはロウ付けされるとともに、
前記ガス導入管材には第三の傾斜面が設けられ、前記継ぎ手部材には第四の傾斜面が設けられるとともに、
前記第三の傾斜面と前記第四の傾斜面との接触により気密を保つことを特徴とする真空処理装置。In the film forming chamber, a tube electrode and a substrate support are provided,
The substrate support supports the substrate and is grounded,
A gas introduction tube is inserted into the tube electrode, the insulating tube is connected to the gas introduction tube, and a film forming gas is supplied from the gas supply tube through the insulation tube.
By supplying a high-frequency current, a vacuum processing apparatus that generates plasma in the film forming chamber to form a film on the substrate,
The tube electrode is provided with a first inclined surface, and the gas introduction tube is provided with a second inclined surface,
Keep airtight by the contact between the first inclined surface and the second inclined surface,
A joint member is provided between the gas introduction tube and the insulating tube, and the insulating tube and the joint are brazed,
A third inclined surface is provided in the gas introduction pipe material, and a fourth inclined surface is provided in the joint member,
A vacuum processing apparatus, wherein airtightness is maintained by contact between the third inclined surface and the fourth inclined surface. 製膜室内に、管材電極と基板支持台とが設けられ、
前記基板支持台は、基板を支持するとともに、接地され、
前記管材電極には、ガス導入管材が挿入され、該ガス導入管材に前記絶縁管材が接続されるとともに、前記ガス供給管材から前記絶縁管材を通して製膜ガスが供給され、
高周波電流が供給されることにより、前記製膜室内にてプラズマを生じさせて前記基板に製膜を施す真空処理装置において、
前記管材電極には第一の傾斜面が設けられ、前記ガス導入管材には第二の傾斜面が設けられるとともに、
前記第一の傾斜面と前記第二の傾斜面との接触により気密を保ち、
前記ガス導入管材と前記絶縁管材との間に継ぎ手部材が設けられ、前記絶縁管材と前記継ぎ手部材とは拡散溶接されるとともに、
前記ガス導入管材には第三の傾斜面が設けられ、前記継ぎ手部材には第四の傾斜面が設けられるとともに、
前記第三の傾斜面と前記第四の傾斜面との接触により気密を保つことを特徴とする真空処理装置。In the film forming chamber, a tube electrode and a substrate support are provided,
The substrate support supports the substrate and is grounded,
A gas introduction tube is inserted into the tube electrode, the insulating tube is connected to the gas introduction tube, and a film forming gas is supplied from the gas supply tube through the insulation tube.
By supplying a high-frequency current, a vacuum processing apparatus that generates plasma in the film forming chamber to form a film on the substrate,
The tube electrode is provided with a first inclined surface, and the gas introduction tube is provided with a second inclined surface,
Keep airtight by the contact between the first inclined surface and the second inclined surface,
A joint member is provided between the gas introduction tube and the insulating tube, and the insulating tube and the joint are diffusion-welded,
A third inclined surface is provided in the gas introduction pipe material, and a fourth inclined surface is provided in the joint member,
A vacuum processing apparatus, wherein airtightness is maintained by contact between the third inclined surface and the fourth inclined surface. 請求項１から５のいずれかに記載の真空処理装置において、
前記絶縁管材には、止め輪が設けられ、
前記管材電極と前記絶縁管材とを、前記ガス導入管材を挟んで締結する締結部材が設けられ、
前記止め輪と前記締結部材との間に、耐熱性と耐水素脆性とフッ素耐食性を有する弾性座金を配置することを特徴とする真空処理装置。The vacuum processing apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A retaining ring is provided on the insulating tube material,
A fastening member for fastening the tube electrode and the insulating tube with the gas introduction tube interposed therebetween is provided,
A vacuum processing apparatus, wherein an elastic washer having heat resistance, hydrogen embrittlement resistance and fluorine corrosion resistance is arranged between the retaining ring and the fastening member. 請求項６に記載の真空処理装置において、
前記管材電極と前記絶縁管材とを、前記ガス導入管材を挟んで締結する締結部材が設けられ、
前記絶縁管材と前記締結部材との間に、耐熱性と耐水素脆性とフッ素耐食性を有する弾性座金を配置することを特徴とする真空処理装置。The vacuum processing apparatus according to claim 6,
A fastening member for fastening the tube electrode and the insulating tube with the gas introduction tube interposed therebetween is provided,
A vacuum processing apparatus, wherein an elastic washer having heat resistance, hydrogen embrittlement resistance and fluorine corrosion resistance is disposed between the insulating tube and the fastening member. 請求項７または８に記載の真空処理装置において、
前記管材電極と前記絶縁管材とを、前記ガス導入管材と前記継ぎ手部材とを挟んで締結する締結部材が設けられ、
前記継ぎ手部材と締結部材との間に、耐熱性と耐水素脆性とフッ素耐食性を有する弾性座金を配置することを特徴とする真空処理装置。The vacuum processing apparatus according to claim 7, wherein
A fastening member is provided for fastening the tube electrode and the insulating tube, with the gas introduction tube and the joint member interposed therebetween,
A vacuum processing apparatus, wherein an elastic washer having heat resistance, hydrogen embrittlement resistance and fluorine corrosion resistance is arranged between the joint member and the fastening member.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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