JP2005330518A - Plasma treatment device - Google Patents

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Junji Ogata
潤司 緒方
Takayuki Irie
隆之 入江
Toshihiko Nishimori
年彦 西森
Yasuhisa Iida
泰久 飯田
Hitoshi Sakamoto
仁志 坂本
Naoaki Ikeda
直昭 池田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thin film production device where the generation of particles is suppressed, and further, a load of cleaning treatment is reduced. <P>SOLUTION: In the thin film production device where a gas 13 is fed from a gas nozzle 14 to the inside of a vacuum chamber 1, and further, electric power is supplied to a high frequency antenna 7 to make the gas 13 into plasma, thus a thin film 15 is deposited on a substrate 6, for the purpose of preventing the sticking of the thin film components to the inner wall face of the vacuum chamber 1, an inner tube 20 made of quartz glass is provided, and further, the inner tube 20 is heated by a heater 21. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、プラズマ処理時のパーティクルの発生を抑制したプラズマ処理装置に関する。   The present invention relates to a plasma processing apparatus that suppresses generation of particles during plasma processing.

現在、半導体装置等の製造では、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)装置、プラズマエッチング装置等を用いたプラズマ処理方法が知られている。図6は、従来のプラズマ処理装置の一例である、薄膜作製装置(プラズマCVD装置)の概略透視側断面図である。   Currently, in the manufacture of semiconductor devices and the like, plasma processing methods using plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) devices, plasma etching devices, and the like are known. FIG. 6 is a schematic perspective side sectional view of a thin film production apparatus (plasma CVD apparatus) which is an example of a conventional plasma processing apparatus.

同図に示すように、プラズマCVD装置とは、真空チャンバ1内に導入した薄膜の材料となる有機金属錯体等のガス(原料ガス)13を、高周波アンテナ7から入射する高周波によりプラズマ状態10とし、プラズマ10中の活性な励起原子によって基板6の表面の化学的な反応を促進して金属薄膜15等を成膜する装置である。   As shown in the figure, the plasma CVD apparatus is a plasma state 10 in which a gas (raw material gas) 13 such as an organometallic complex, which is a material of a thin film introduced into the vacuum chamber 1, is brought into a plasma state 10 by a high frequency incident from a high frequency antenna 7. This is an apparatus for forming a metal thin film 15 and the like by promoting a chemical reaction on the surface of the substrate 6 by active excited atoms in the plasma 10.

当該プラズマCVD装置および成膜方法においては、本来基板に成膜されるはずの金属薄膜等(以下、薄膜成分という)が、成膜工程の繰り返しに伴いチャンバ1の内壁等にも付着・堆積することがある。チャンバ1の内壁等に堆積した薄膜成分は、成膜工程中に剥離し、パーティクル源として基板6を汚染する一因となっている。   In the plasma CVD apparatus and film forming method, a metal thin film or the like (hereinafter referred to as a thin film component) that is supposed to be formed on the substrate adheres and accumulates on the inner wall of the chamber 1 as the film forming process is repeated. Sometimes. The thin film component deposited on the inner wall or the like of the chamber 1 peels off during the film forming process, which is a cause of contaminating the substrate 6 as a particle source.

一方、チャンバ内におけるガスの分布や流れの均一性を向上させることを目的として、結果的に均一な薄膜を作製可能な成膜装置が提案されている(下記、特許文献1参照)。この成膜装置は、後述する本願発明に係る薄膜作製装置と似た構造を有するが、当該成膜装置における「環状突出部(符号19)」等の薄膜成分が付着しやすい部分には、前記薄膜成分の付着・堆積に対する対策はとられていない。すなわち、薄膜成分の付着・堆積という問題に対しては、環状突出部はチャンバに溶接等により固定されている等の理由から、環状突出部等はチャンバの内壁面と何ら変わるところがない。   On the other hand, for the purpose of improving the gas distribution and flow uniformity in the chamber, a film forming apparatus capable of producing a uniform thin film as a result has been proposed (see Patent Document 1 below). This film forming apparatus has a structure similar to the thin film manufacturing apparatus according to the present invention described later. However, in the film forming apparatus, a portion where a thin film component such as “annular protrusion (reference numeral 19)” is easily attached No countermeasures have been taken against adhesion and deposition of thin film components. That is, for the problem of adhesion / deposition of thin film components, the annular protrusion is not different from the inner wall surface of the chamber because the annular protrusion is fixed to the chamber by welding or the like.

特開2003−17477号公報JP 2003-17477 A

したがって、従来のプラズマCVD装置を用いて成膜する場合には、チャンバ内部を定期的にクリーニング処理し、付着・堆積した薄膜成分を除去する必要があった。更に、クリーニング処理を頻繁に行う場合には、当該処理は薄膜の生産性を低下させる原因となっていた。   Therefore, when a film is formed using a conventional plasma CVD apparatus, it is necessary to periodically clean the inside of the chamber to remove the attached and deposited thin film components. Further, when the cleaning process is frequently performed, the process is a cause of reducing the productivity of the thin film.

また、チャンバ内をエッチング等によりクリーニングするためには、クリーニングする箇所を加熱してエッチング速度(クリーニング速度)を高めることが望ましいが、プラズマによる加熱のみではチャンバは十分に加熱することが難しい場合がある。この場合、クリーニング速度を高めることが難しく、クリーニング工程に時間がかかるため、薄膜の生産性を低下させる原因となっていた。   In order to clean the inside of the chamber by etching or the like, it is desirable to increase the etching rate (cleaning rate) by heating the portion to be cleaned. However, it may be difficult to sufficiently heat the chamber only by heating with plasma. is there. In this case, it is difficult to increase the cleaning speed, and it takes a long time for the cleaning process, which causes a decrease in the productivity of the thin film.

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、基板汚染の原因となるパーティクルの発生を抑制し、チャンバ内のクリーニング処理の必要性をなくした、又はその頻度を少なくした、又はその作業負担を軽減したプラズマ処理装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above situation, and suppresses the generation of particles that cause substrate contamination, eliminates the need for the cleaning process in the chamber, reduces the frequency thereof, or reduces the work load thereof. An object is to provide a reduced plasma processing apparatus.

上記課題を解決する本発明に係るプラズマ処理装置は、
チャンバの内部に反応ガスを含むガスを供給するガス供給手段と、
前記チャンバの内圧を制御する圧力制御手段と、
前記チャンバの内部に前記ガスのプラズマを発生させるプラズマ発生手段と、
前記チャンバ内の下方に設置され、処理対象となる基板を支持する支持台とを有するプラズマ処理装置において、
前記チャンバの内部に設けられ、プラズマ処理による生成物の前記チャンバの内壁面への付着を防止する壁面保護部材と、
当該壁面保護部材を温度制御する温度制御手段とを設けたことを特徴とするプラズマ処理装置である。
A plasma processing apparatus according to the present invention that solves the above problems is as follows.
A gas supply means for supplying a gas containing a reaction gas into the chamber;
Pressure control means for controlling the internal pressure of the chamber;
Plasma generating means for generating a plasma of the gas inside the chamber;
In the plasma processing apparatus having a support base installed below the chamber and supporting a substrate to be processed,
A wall surface protecting member that is provided inside the chamber and prevents the product of plasma treatment from adhering to the inner wall surface of the chamber;
A plasma processing apparatus comprising temperature control means for controlling the temperature of the wall surface protection member.

壁面保護部材が代わりに汚染されるようにすることにより、チャンバ内壁面へのプラズマ処理による生成物の付着・堆積を防止すると共に、壁面保護部材をチャンバから取り外し可能にすることにより、チャンバ内のクリーニング工程を簡便なものとする。また、壁面保護部材を複数用意して、壁面保護部材のクリーニング処理待ちによる処理工程の中断をなくし、半導体装置の生産効率を向上させる。更に、壁面保護部材の温度を制御して生成物が付着しない温度とすることにより、パーティクルの付着自体を抑制する。なお、プラズマ発生手段としては、チャンバの天井の外方に設置された渦巻き状のプラズマアンテナやチャンバの側壁面の外側周囲に巻回したコイル状のプラズマアンテナ等が挙げられる。   By making the wall surface protection member contaminated instead, it is possible to prevent the product from adhering to and depositing on the inner wall surface of the chamber, and to remove the wall surface protection member from the chamber. The cleaning process is simplified. In addition, a plurality of wall surface protection members are prepared to eliminate the interruption of the processing process due to waiting for the wall surface protection member cleaning process, thereby improving the production efficiency of the semiconductor device. Further, by controlling the temperature of the wall surface protection member to a temperature at which the product does not adhere, the particle adhesion itself is suppressed. Examples of the plasma generating means include a spiral plasma antenna installed outside the ceiling of the chamber and a coiled plasma antenna wound around the outside of the side wall surface of the chamber.

また、上記プラズマ処理装置において、
前記壁面保護部材は、石英ガラス製又はセラミックス製であることを特徴とするプラズマ処理装置である。
In the plasma processing apparatus,
In the plasma processing apparatus, the wall surface protection member is made of quartz glass or ceramics.

壁面保護部材の材料を石英ガラス又はセラミックスとすることにより、プラズマ耐性を向上させ、長寿命化させると共に、チャンバの側壁面の外側周囲に巻回したコイル状のアンテナをプラズマ発生手段としたタイプのプラズマ処理装置に対応させる。また、部材を軽量化し、交換作業の負担を軽減する。   By using quartz glass or ceramics as the material for the wall surface protection member, the plasma resistance is improved and the life is extended, and a coil-shaped antenna wound around the outside of the side wall surface of the chamber is used as a plasma generating means. Applicable to plasma processing equipment. In addition, the weight of the member is reduced and the burden of replacement work is reduced.

また、上記プラズマ処理装置において、
前記壁面保護部材は、前記チャンバにおける前記支持台よりも上方の内壁面を覆う内筒であることを特徴とするプラズマ処理装置である。
In the plasma processing apparatus,
In the plasma processing apparatus, the wall surface protection member is an inner cylinder that covers an inner wall surface above the support base in the chamber.

パーティクル源のほとんどが、支持台(基板)よりも上方のチャンバ内壁面に付着したプラズマ処理による生成物に起因するため、壁面保護部材として、当該箇所をチャンバ内一周に亘って覆う内筒とすることで、効果的にパーティクルの発生を抑制する。   Since most of the particle sources are caused by the product of the plasma treatment adhering to the inner wall surface of the chamber above the support base (substrate), the inner wall that covers the entire circumference of the chamber is used as the wall surface protecting member. This effectively suppresses the generation of particles.

また、上記プラズマ処理装置において、
前記壁面保護部材は、前記支持台に設けられた溝に嵌められて支持されていることを特徴とするプラズマ処理装置である。
In the plasma processing apparatus,
The plasma processing apparatus is characterized in that the wall surface protection member is fitted and supported in a groove provided in the support base.

壁面保護部材を支持台に設けた溝に嵌めて支持することにより、壁面保護部材を簡単に設置又は取替え可能とし、また、設置位置のずれを抑制する。支持台に設ける溝は、壁面保護部材が支持台に接触する部分の形状に合わせた形状とする。   By fitting and supporting the wall surface protection member in a groove provided on the support base, the wall surface protection member can be easily installed or replaced, and the displacement of the installation position is suppressed. The groove provided in the support base has a shape that matches the shape of the portion where the wall surface protection member contacts the support base.

また、上記プラズマ処理装置において、
前記筒状の壁面保護部材は、前記支持台に設けられた支持部材により支持され、
当該支持部材は、前記筒状の壁面保護部材の外周面に点または線で接触して支持することを特徴とするプラズマ処理装置である。
In the plasma processing apparatus,
The cylindrical wall surface protection member is supported by a support member provided on the support base,
The support member is a plasma processing apparatus that supports the outer peripheral surface of the cylindrical wall surface protection member by contact with a point or a line.

壁面保護部材の熱により支持部材が変形して、支持状態が変化し、壁面保護部材の位置がずれてしまうおそれがあるが、支持の方法を点または線接触による方法とすることにより、熱伝導を抑制して支持部材の変形を抑える。これにより、壁面保護部材に作用する支持部材の熱応力を緩和したり、壁面保護部材の位置ずれを抑制したりする。「点または線で接触して支持する」とは、例えば、支持台に設けられた複数の小さい突起状の支持部材を介して壁面保護部材が支持台に支持される、すなわち、壁面保護部材と支持部材とが小さい接触面積で接触している状態を言う。また、壁面保護部材が筒状であって、その湾曲した外周面を直棒状の支持部材が支持(湾曲面と直棒を構成する平面との接触箇所は点または線といった極めて小さい面積となる)している状態等を言う。   Although the support member may be deformed by the heat of the wall surface protection member, the support state may be changed, and the position of the wall surface protection member may be shifted. To suppress deformation of the support member. Thereby, the thermal stress of the support member which acts on the wall surface protection member is relieved, or the displacement of the wall surface protection member is suppressed. “Support by contacting with a point or a line” means, for example, that the wall surface protection member is supported by the support table via a plurality of small protruding support members provided on the support table. A state where the support member is in contact with a small contact area. Further, the wall surface protection member is cylindrical, and the curved outer peripheral surface is supported by a straight bar-like support member (the contact point between the curved surface and the plane constituting the straight bar is a very small area such as a point or a line) Say what you are doing.

また、上記プラズマ処理装置において、
前記壁面保護部材は、前記支持台に点または線接触にて支持されることを特徴とするプラズマ処理装置である。
In the plasma processing apparatus,
The wall surface protecting member is a plasma processing apparatus supported on the support base by point or line contact.

「点または線接触にて支持される」とは、例えば、支持台の上面又は壁面保護部材の支持台との接触面に設けられた複数の小さい突起部を介して壁面保護部材が支持台に設置される、すなわち、壁面保護部材と支持台との接触面積が小さい状態で設置されることを言う。   “Supported by point or line contact” means, for example, that the wall surface protection member is attached to the support base via a plurality of small protrusions provided on the upper surface of the support base or the contact surface with the support base of the wall surface protection member. It is installed, that is, it is installed in a state where the contact area between the wall surface protection member and the support base is small.

壁面保護部材と支持台との接触面積をできる限り小さく(壁面保護部材を支持可能な最小の面積)することにより、温度制御手段により温度制御された壁面保護部材からの熱移動を抑制する。これにより、壁面保護部材の温度に影響されずに、基板の温度を別途制御したり、基板の温度に影響されずに、壁面保護部材を精度良く温度制御したりする。   By making the contact area between the wall surface protection member and the support base as small as possible (minimum area capable of supporting the wall surface protection member), heat transfer from the wall surface protection member whose temperature is controlled by the temperature control means is suppressed. Thereby, the temperature of the substrate is separately controlled without being influenced by the temperature of the wall surface protection member, or the temperature of the wall surface protection member is accurately controlled without being influenced by the temperature of the substrate.

また、上記プラズマ処理装置において、
前記壁面保護部材を温度制御する前記温度制御手段は、前記壁面保護部材の最高温度となる部分と最低温度となる部分との温度差が所定の差以下となるように適正化されていることを特徴とするプラズマ処理装置である。
In the plasma processing apparatus,
The temperature control means for controlling the temperature of the wall surface protection member is optimized so that the temperature difference between the maximum temperature portion and the minimum temperature portion of the wall surface protection member is a predetermined difference or less. A plasma processing apparatus is characterized.

壁面保護部材の温度を制御する際に、壁面保護部材の温度むら(斑)を少なくして、場所によって生成物が多く付着してしまったり、又これを抑制するため最高温度となる部分を必要以上に加熱してしまったりすることをなくす。すなわち、温度制御の効率を向上させる。   When controlling the temperature of the wall surface protection member, it is necessary to reduce the temperature unevenness (spots) of the wall surface protection member, so that a lot of products adhere to the location, and the part that reaches the maximum temperature is necessary to suppress this. Eliminates overheating. That is, the efficiency of temperature control is improved.

また、上記プラズマ処理装置において、
前記壁面保護部材は、温度変化に伴う熱変形を吸収する構造となっていることを特徴とするプラズマ処理装置である。
In the plasma processing apparatus,
The wall surface protecting member is a plasma processing apparatus characterized in that it has a structure that absorbs thermal deformation accompanying a temperature change.

また、上記プラズマ処理装置において、
前記熱変形を吸収する構造は、前記壁面保護部材の肉厚の厚い部分と薄い部分とから構成されることを特徴とするプラズマ処理装置である。
In the plasma processing apparatus,
The structure for absorbing thermal deformation is a plasma processing apparatus characterized in that the wall surface protection member is composed of a thick part and a thin part.

壁面保護部材を一定の肉厚の部材とした場合には、すべての箇所が同じように熱変形し、材質が石英ガラス等の場合には破損のおそれがある。これに対して、肉厚に変化をもたせることにより、肉厚の厚い部分で生じた熱変形を、比較的変形が少ない肉厚の薄い部分で吸収することにより、全体として熱応力を緩和して、熱変形による破損をなくす。   When the wall surface protection member is a member having a certain thickness, all portions are similarly thermally deformed, and there is a risk of damage when the material is quartz glass or the like. On the other hand, by changing the thickness, the thermal deformation generated in the thick part is absorbed in the thin part with relatively little deformation, thereby reducing the thermal stress as a whole. Eliminates damage caused by thermal deformation.

また、上記プラズマ処理装置において、
前記温度制御手段は、電熱ヒータであり、
前記電熱ヒータに印加する電圧と前記電熱ヒータに流れる電流とから抵抗値を算出し、予めデータ化された前記電熱ヒータの抵抗値と温度との関係に基づいて、前記壁面保護部材の温度を推測し、
前記壁面保護部材の温度制御を行うことを特徴とするプラズマ処理装置である。
In the plasma processing apparatus,
The temperature control means is an electric heater,
The resistance value is calculated from the voltage applied to the electric heater and the current flowing through the electric heater, and the temperature of the wall protection member is estimated based on the relationship between the resistance value and temperature of the electric heater preliminarily converted into data. And
In the plasma processing apparatus, the temperature of the wall surface protection member is controlled.

温度制御を行う際に、高価な温度センサ等を必要とせず、簡便な構成とすると共に、装置の製造コストを抑制する。   When performing temperature control, an expensive temperature sensor or the like is not required, and a simple configuration is achieved and the manufacturing cost of the apparatus is suppressed.

上記本発明に係るプラズマ処理装置によれば、
チャンバの内部に反応ガスを含むガスを供給するガス供給手段と、
前記チャンバの内圧を制御する圧力制御手段と、
前記チャンバの内部に前記ガスのプラズマを発生させるプラズマ発生手段と、
前記チャンバ内の下方に設置され、処理対象となる基板を支持する支持台とを有するプラズマ処理装置において、
前記チャンバの内部に設けられ、プラズマ処理による生成物の前記チャンバの内壁面への付着を防止する壁面保護部材と、
当該壁面保護部材を温度制御する温度制御手段とを設けたこととしたので、
壁面保護部材が代わりに汚染されるようにすることにより、チャンバ内壁面へのプラズマ処理による生成物の付着・堆積を防止すると共に、壁面保護部材をチャンバから取り外し可能にすることにより、クリーニング工程を簡便なものとすることができる。また、壁面保護部材を複数用意して、壁面保護部材のクリーニング処理待ちによる処理工程の中断をなくし、半導体装置の生産効率を向上させることができる。更に、壁面保護部材の温度を制御して生成物が付着しない温度とすることにより、パーティクルの付着自体を抑制することができる。
According to the plasma processing apparatus of the present invention,
A gas supply means for supplying a gas containing a reaction gas into the chamber;
Pressure control means for controlling the internal pressure of the chamber;
Plasma generating means for generating a plasma of the gas inside the chamber;
In the plasma processing apparatus having a support base installed below the chamber and supporting a substrate to be processed,
A wall surface protecting member that is provided inside the chamber and prevents the product of plasma treatment from adhering to the inner wall surface of the chamber;
Since the temperature control means for controlling the temperature of the wall surface protection member is provided,
By allowing the wall surface protection member to be contaminated instead, the product can be prevented from adhering and accumulating due to the plasma treatment on the inner wall surface of the chamber, and by removing the wall surface protection member from the chamber, the cleaning process can be performed. It can be made simple. In addition, by preparing a plurality of wall surface protection members, it is possible to eliminate the interruption of the processing process due to waiting for the cleaning process of the wall surface protection members, and to improve the production efficiency of the semiconductor device. Furthermore, by controlling the temperature of the wall surface protection member to a temperature at which the product does not adhere, particle adhesion itself can be suppressed.

また、上記プラズマ処理装置において、
前記壁面保護部材は、石英ガラス製又はセラミックス製であることとしたので、
プラズマ耐性を向上させ、長寿命化させると共に、チャンバの側壁面の外側周囲に巻回したコイル状のアンテナをプラズマ発生手段としたタイプのプラズマ処理装置に対応させることができる。また、部材を軽量化し、交換作業の負担を軽減することができる。
In the plasma processing apparatus,
Since the wall surface protection member is made of quartz glass or ceramics,
The plasma resistance can be improved, the life can be extended, and a plasma processing apparatus of a type in which a coiled antenna wound around the outside of the side wall surface of the chamber is used as a plasma generating means can be used. Further, the weight of the member can be reduced, and the burden of replacement work can be reduced.

また、上記プラズマ処理装置において、
前記壁面保護部材は、前記チャンバにおける前記支持台よりも上方の内壁面を覆う内筒であることとしたので、
パーティクル源のほとんどが、支持台(基板)よりも上方のチャンバ内壁面に付着したプラズマ処理による生成物に起因するため、壁面保護部材として、当該箇所をチャンバ内一周に亘って覆う内筒とすることで、効果的にパーティクルの発生を抑制することができる。
In the plasma processing apparatus,
Since the wall surface protection member is an inner cylinder that covers the inner wall surface above the support base in the chamber,
Since most of the particle sources are caused by products produced by plasma treatment that adhere to the inner wall surface of the chamber above the support base (substrate), the inner wall that covers the entire circumference of the chamber is used as the wall surface protection member. Thus, the generation of particles can be effectively suppressed.

また、上記プラズマ処理装置において、
前記壁面保護部材は、前記支持台に設けられた溝に嵌められて支持されていることとしたので、
壁面保護部材を簡単に設置又は取替え可能とし、また、設置位置のずれを抑制することができる。
In the plasma processing apparatus,
Since the wall surface protection member is fitted and supported in a groove provided in the support base,
The wall surface protection member can be easily installed or replaced, and the displacement of the installation position can be suppressed.

また、上記プラズマ処理装置において、
前記筒状の壁面保護部材は、前記支持台に設けられた支持部材により支持され、
当該支持部材は、前記筒状の壁面保護部材の外周面に点または線で接触して支持することとしたので、
支持の方法を点または線接触による方法とすることにより、熱伝導を抑制して支持部材の変形を抑え、壁面保護部材に作用する支持部材の熱応力を緩和したり、壁面保護部材の位置ずれを抑制したりすることができる。
In the plasma processing apparatus,
The cylindrical wall surface protection member is supported by a support member provided on the support base,
Since the support member is to be supported by a point or line on the outer peripheral surface of the cylindrical wall surface protection member,
By adopting a point or line contact method as the support method, the heat conduction is suppressed to suppress the deformation of the support member, the thermal stress of the support member acting on the wall surface protection member is alleviated, or the wall surface protection member is displaced. Can be suppressed.

また、上記プラズマ処理装置において、
前記壁面保護部材は、前記支持台に点または線接触にて支持されることとしたので、
壁面保護部材と支持台との接触面積をできる限り小さく(壁面保護部材を支持可能な最小の面積)することにより、温度制御手段により温度制御された壁面保護部材からの熱移動を抑制することができる。これにより、壁面保護部材の温度に影響されずに、基板の温度を別途制御したり、基板の温度に影響されずに、壁面保護部材を精度良く温度制御したりすることができる。
In the plasma processing apparatus,
Since the wall surface protection member is supported by the point or line contact on the support base,
By making the contact area between the wall surface protection member and the support base as small as possible (minimum area capable of supporting the wall surface protection member), it is possible to suppress heat transfer from the wall surface protection member temperature-controlled by the temperature control means. it can. Thereby, the temperature of the substrate can be separately controlled without being influenced by the temperature of the wall surface protection member, or the temperature of the wall surface protection member can be accurately controlled without being influenced by the temperature of the substrate.

また、上記プラズマ処理装置において、
前記壁面保護部材を温度制御する前記温度制御手段は、前記壁面保護部材の最高温度となる部分と最低温度となる部分との温度差が所定の差以下となるように適正化されていることとしたので、
壁面保護部材の温度を制御する際に、壁面保護部材の温度むら(斑)を少なくして、場所によって生成物が多く付着してしまったり、又これを抑制するため最高温度となる部分を必要以上に加熱してしまったりすることをなくすことができる。すなわち、温度制御の効率を向上させることができる。
In the plasma processing apparatus,
The temperature control means for controlling the temperature of the wall surface protection member is optimized so that the temperature difference between the maximum temperature portion and the minimum temperature portion of the wall surface protection member is a predetermined difference or less. So
When controlling the temperature of the wall surface protection member, it is necessary to reduce the temperature unevenness (spots) of the wall surface protection member, so that a lot of products adhere to the location, and the part that reaches the maximum temperature is necessary to suppress this. It is possible to eliminate heating up as described above. That is, the temperature control efficiency can be improved.

また、上記プラズマ処理装置において、
前記壁面保護部材は、温度変化に伴う熱変形を吸収する構造となっていることとしたので、
壁面保護部材に作用する熱応力を緩和して、熱変形による破損をなくすことができる。
In the plasma processing apparatus,
Since the wall surface protection member has a structure that absorbs thermal deformation accompanying a temperature change,
The thermal stress acting on the wall surface protection member can be relaxed, and damage due to thermal deformation can be eliminated.

また、上記プラズマ処理装置において、
前記熱変形を吸収する構造は、前記壁面保護部材の肉厚の厚い部分と薄い部分とから構成されることとしたので、
肉厚に変化をもたせることにより、肉厚の厚い部分で生じた熱変形を、比較的変形が少ない肉厚の薄い部分で吸収することにより、全体として熱応力を緩和して、熱変形による破損をなくすことができる。
In the plasma processing apparatus,
Since the structure that absorbs the thermal deformation is composed of a thick part and a thin part of the wall surface protection member,
By changing the thickness, the thermal deformation that occurs in the thick part is absorbed by the thin part that has relatively little deformation. Can be eliminated.

また、上記プラズマ処理装置において、
前記温度制御手段は、電熱ヒータであり、
前記電熱ヒータに印加する電圧と前記電熱ヒータに流れる電流とから抵抗値を算出し、予めデータ化された前記電熱ヒータの抵抗値と温度との関係に基づいて、前記壁面保護部材の温度を推測し、
前記壁面保護部材の温度制御を行うこととしたので、
温度制御を行う際に、高価な温度センサ等を必要とせず、簡便な構成とすると共に、装置の製造コストを抑制することができる。
In the plasma processing apparatus,
The temperature control means is an electric heater,
The resistance value is calculated from the voltage applied to the electric heater and the current flowing through the electric heater, and the temperature of the wall protection member is estimated based on the relationship between the resistance value and temperature of the electric heater preliminarily converted into data. And
Since it was decided to control the temperature of the wall surface protection member,
When performing temperature control, an expensive temperature sensor or the like is not required, and a simple configuration can be achieved and the manufacturing cost of the apparatus can be suppressed.

<第1の実施形態>
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて例示的に説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る薄膜作製装置の概略透視側断面図である。
<First Embodiment>
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be exemplarily described based on the drawings. FIG. 1 is a schematic perspective side sectional view of a thin film manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention.

同図に示すように、円筒状の真空チャンバ1内には成膜室2が形成され、真空チャンバ1の上部には円形の天井板3が設けられている。成膜室2の中心には基板6を支持する支持台4が備えられ、例えば、静電チャック等により半導体の基板6が支持台4の上面に静電的に吸着保持されるようになっている。   As shown in the figure, a film forming chamber 2 is formed in a cylindrical vacuum chamber 1, and a circular ceiling plate 3 is provided on the upper portion of the vacuum chamber 1. At the center of the film forming chamber 2 is provided a support table 4 that supports the substrate 6. For example, the semiconductor substrate 6 is electrostatically attracted and held on the upper surface of the support table 4 by an electrostatic chuck or the like. Yes.

天井板3の上には、例えば、渦巻き状の高周波アンテナ7が配置され、高周波アンテナ7には整合器8を介して高周波電源9が接続されている。高周波アンテナ7に電力を供給することにより電磁波が真空チャンバ1の成膜室2に入射される(プラズマ発生手段)。   For example, a spiral high frequency antenna 7 is disposed on the ceiling plate 3, and a high frequency power source 9 is connected to the high frequency antenna 7 via a matching unit 8. By supplying power to the high-frequency antenna 7, electromagnetic waves are incident on the film forming chamber 2 of the vacuum chamber 1 (plasma generating means).

一方、真空チャンバ1の側壁面には、成膜室2内における天井板3より低く、支持台4より高い位置にガス13が導入されるようにガス供給手段であるガスノズル14が設けられている。   On the other hand, on the side wall surface of the vacuum chamber 1, a gas nozzle 14 serving as a gas supply unit is provided so that the gas 13 is introduced at a position lower than the ceiling plate 3 in the film forming chamber 2 and higher than the support 4. .

成膜室2内に導入されたガス13は、成膜室2に入射された電磁波によりイオン化され、プラズマ状態となる。ガス13は、薄膜15の材料となる元素成分を含むガス、例えば有機金属錯体のガス等であり、プラズマ状態となった後、基板6に吸着等することにより薄膜15を形成する。例えば、有機金属錯体のガスからは金属薄膜が形成され、アンモニアガスとジボランガスとの組み合わせからは窒化ホウ素膜が形成され、ガス種を変更することにより種々の薄膜15を成膜することができる。   The gas 13 introduced into the film forming chamber 2 is ionized by the electromagnetic wave incident on the film forming chamber 2 and enters a plasma state. The gas 13 is a gas containing an elemental component that becomes a material of the thin film 15, for example, a gas of an organometallic complex, and forms the thin film 15 by being adsorbed on the substrate 6 after being in a plasma state. For example, a metal thin film is formed from an organometallic complex gas, a boron nitride film is formed from a combination of ammonia gas and diborane gas, and various thin films 15 can be formed by changing the gas species.

詳細な装置制御としては、圧力制御手段としての真空ポンプ(図示せず)等により成膜室2内を所定の圧力に調整すると共に、ガスノズル14からガス13を所定流量で導入する。高周波電源9から高周波アンテナ7に整合器8を介して高周波電力(1MHz〜100MHz,1kW〜10kW)を印加することにより、成膜室2内でガス13が励起されてプラズマ状態となり、基板6上に薄膜15が成膜される。このとき、基板6の温度はヒータ(図示せず)等により200℃から450℃に設定される。   As detailed apparatus control, the inside of the film forming chamber 2 is adjusted to a predetermined pressure by a vacuum pump (not shown) as a pressure control means, and the gas 13 is introduced from the gas nozzle 14 at a predetermined flow rate. By applying high frequency power (1 MHz to 100 MHz, 1 kW to 10 kW) from the high frequency power source 9 to the high frequency antenna 7 via the matching unit 8, the gas 13 is excited in the film forming chamber 2 to be in a plasma state, and on the substrate 6. A thin film 15 is formed. At this time, the temperature of the substrate 6 is set to 200 ° C. to 450 ° C. by a heater (not shown) or the like.

この際、薄膜成分が真空チャンバ1の内壁面に付着しないように、本実施形態では、壁面保護部材である石英ガラス製の内筒20が設けられている。内筒20は、真空チャンバ1における支持台4よりも上方の内壁面を覆う円筒形状の部材であり、円筒状の真空チャンバ1の内部に装入可能な、真空チャンバ1よりも小径の円筒形状をしている。   At this time, in order to prevent the thin film component from adhering to the inner wall surface of the vacuum chamber 1, in this embodiment, an inner cylinder 20 made of quartz glass that is a wall surface protecting member is provided. The inner cylinder 20 is a cylindrical member that covers the inner wall surface above the support 4 in the vacuum chamber 1, and can be inserted into the cylindrical vacuum chamber 1 and has a smaller diameter than the vacuum chamber 1. I am doing.

成膜工程における薄膜成分のチャンバ内壁への付着は、ガス13が供給される高さ、すなわちガスノズル14のノズル先端の高さにおいて特に起こりやすいため、真空チャンバ1の内壁面におけるガスノズル14のノズル先端の高さ付近を十分に遮るように内筒20を設ける。   The deposition of the thin film component on the inner wall of the chamber in the film forming process is particularly likely to occur at the height at which the gas 13 is supplied, that is, the height of the nozzle tip of the gas nozzle 14, and therefore the nozzle tip of the gas nozzle 14 on the inner wall surface of the vacuum chamber 1. The inner cylinder 20 is provided so as to sufficiently block the vicinity of the height.

内筒20を設けることにより、内筒20の内壁面が薄膜成分により汚染されるため、真空チャンバ1の内壁面を汚染することなく成膜工程を行うことができる。この結果、チャンバ内部をクリーニングする際には、内筒20を真空チャンバ1から取り外すことによりクリーニング工程が完了し、クリーニング工程が簡単になると共に、複数の内筒20を用意しておくことによって生産性を低下させることなく連続的に薄膜を作製することが可能となる。   By providing the inner cylinder 20, the inner wall surface of the inner cylinder 20 is contaminated by the thin film component, so that the film forming process can be performed without contaminating the inner wall surface of the vacuum chamber 1. As a result, when the inside of the chamber is cleaned, the cleaning process is completed by removing the inner cylinder 20 from the vacuum chamber 1, which simplifies the cleaning process and produces a plurality of inner cylinders 20. It becomes possible to produce a thin film continuously without deteriorating the properties.

また、内筒20の外周囲には、内筒20の温度を制御する温度制御手段としてのヒータ21が設けられている。
成膜工程において、ヒータ21により内筒20は約200℃〜400℃に加熱される。この結果、内筒20の壁面にはエッチング反応が生じにくくなり薄膜成分は付着しづらくなり、基板6を汚染するパーティクル自体の発生を抑制することができる。
A heater 21 is provided around the outer periphery of the inner cylinder 20 as temperature control means for controlling the temperature of the inner cylinder 20.
In the film forming process, the inner cylinder 20 is heated to about 200 ° C. to 400 ° C. by the heater 21. As a result, an etching reaction does not easily occur on the wall surface of the inner cylinder 20, and the thin film component is difficult to adhere, and generation of particles that contaminate the substrate 6 can be suppressed.

パーティクル自体の発生を抑制できる結果、一度に成膜することができる膜厚を増加(従来は約1μm、本実施形態では約10μm)させることができると共に、内筒20に付着した薄膜成分のクリーニング頻度を少なくすることができる。   As a result of suppressing the generation of the particles themselves, the film thickness that can be formed at a time can be increased (conventionally about 1 μm, in this embodiment about 10 μm), and the thin film component adhering to the inner cylinder 20 can be cleaned. The frequency can be reduced.

更に、内筒20の温度をヒータ21による加熱で約200℃〜400℃という高温にすることができるので、内筒20をチャンバ内に設置した状態で、プラズマを用いたエッチングによるクリーニング処理をした場合には、エッチング速度、すなわちクリーニング速度を速くすることが可能となる。これは、従来の真空チャンバ1の内壁面をクリーニング処理する際には、真空チャンバ1が加熱されにくいためプラズマのみによる加熱では十分ではなく、クリーニング速度が遅いという問題を解決するものである。   Furthermore, since the temperature of the inner cylinder 20 can be increased to about 200 ° C. to 400 ° C. by heating with the heater 21, cleaning processing by etching using plasma is performed in a state where the inner cylinder 20 is installed in the chamber. In this case, the etching rate, that is, the cleaning rate can be increased. This solves the problem that when the inner wall surface of the conventional vacuum chamber 1 is subjected to the cleaning process, the vacuum chamber 1 is not easily heated, so that heating with only plasma is not sufficient, and the cleaning speed is slow.

また、ヒータ21による内筒20の温度制御方法として、ヒータ21に印加する電圧とヒータ21に流れる電流とから抵抗値を算出し、予めデータ化されたヒータ21の抵抗値と温度との関係に基づいて、内筒20の温度を推測し、内筒20の温度制御を行うこととしてもよい。   As a method for controlling the temperature of the inner cylinder 20 by the heater 21, a resistance value is calculated from the voltage applied to the heater 21 and the current flowing through the heater 21, and the relationship between the resistance value and temperature of the heater 21 that has been converted into data in advance is calculated. Based on this, the temperature of the inner cylinder 20 may be estimated and the temperature of the inner cylinder 20 may be controlled.

以下、第1の実施形態の変形例として、第2から第5の実施形態を説明する。   Hereinafter, the second to fifth embodiments will be described as modified examples of the first embodiment.

<第2の実施形態>
図2は、本発明の第2の実施形態に係る薄膜作製装置の概略透視側断面図である。本実施形態は、第1の実施形態の変形例であり、同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
<Second Embodiment>
FIG. 2 is a schematic perspective side sectional view of a thin film production apparatus according to the second embodiment of the present invention. This embodiment is a modification of the first embodiment, and members having the same function are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

本実施形態では、プラズマ発生手段として、真空チャンバ1の外周に巻回されたコイル状の高周波アンテナ22が配置され、高周波アンテナ22には整合器8を介して高周波電源9が接続されている。高周波アンテナ22に電力を供給することにより電磁波が真空チャンバ1の成膜室2に入射される。   In the present embodiment, a coil-shaped high-frequency antenna 22 wound around the outer periphery of the vacuum chamber 1 is disposed as plasma generating means, and a high-frequency power source 9 is connected to the high-frequency antenna 22 via a matching unit 8. By supplying power to the high-frequency antenna 22, electromagnetic waves are incident on the film forming chamber 2 of the vacuum chamber 1.

一方、成膜室2内における天井板3より低く、支持台4より高い位置にガス13が導入されるようにガス供給手段であるガスノズル24が設けられている。ガスノズル24は、真空チャンバ1の外側周囲の自由度を高めるため(高周波アンテナ22を設置するため)、真空チャンバ1の側壁部分における下方に固定され、成膜室2内にてノズル先端(ガス噴射口)が上方を向くように成型されている。   On the other hand, a gas nozzle 24 as a gas supply means is provided so that the gas 13 is introduced into a position lower than the ceiling plate 3 and higher than the support base 4 in the film forming chamber 2. The gas nozzle 24 is fixed below the side wall of the vacuum chamber 1 in order to increase the degree of freedom around the outside of the vacuum chamber 1 (in order to install the high-frequency antenna 22). The mouth is shaped so that it faces upward.

内筒20は石英ガラス製又はセラミックス製であり、高周波アンテナ22からの電磁波を透過するため、内筒20を設置することによりプラズマ10の発生が阻害されることはない。   Since the inner cylinder 20 is made of quartz glass or ceramics and transmits electromagnetic waves from the high-frequency antenna 22, the generation of the plasma 10 is not hindered by installing the inner cylinder 20.

<第3の実施形態>
図3は、本発明の第3の実施形態に係る薄膜作製装置の概略透視側断面図である。本実施形態は、第1の実施形態の変形例であり、同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
<Third Embodiment>
FIG. 3 is a schematic perspective side sectional view of a thin film production apparatus according to the third embodiment of the present invention. This embodiment is a modification of the first embodiment, and members having the same function are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

本実施形態では、真空チャンバ1内への内筒20の設置方法として、支持台26に設けられた設置溝27に、内筒20を嵌め込むことにより、支持台26により内筒20を支持している。設置溝27は、内筒20が支持台26に接触する部分の形状に合わせた形状に成型されており、例えば、円形の内筒に対しては支持台26の縁部近傍に円形の溝として形成されている。   In the present embodiment, as a method of installing the inner cylinder 20 in the vacuum chamber 1, the inner cylinder 20 is fitted into an installation groove 27 provided in the support base 26, thereby supporting the inner cylinder 20 by the support base 26. ing. The installation groove 27 is formed in a shape that matches the shape of the portion where the inner cylinder 20 contacts the support base 26. For example, for a circular inner cylinder, a circular groove is formed in the vicinity of the edge of the support base 26. Is formed.

また、内筒20は支持台26に設けられた設置溝27に点接触にて支持されている。すなわち、内筒20の円状の下面には数箇所において下方に突き出る突起部が設けられ、一方、設置溝27の内部底面は平坦であるため、内筒20は設置溝27内において極めて小さい接触面積で接して支持されている。また、設置溝27側に突起部を設けて、内筒20側を平坦な下面としてもよい。なお、突起部の先端が山形等であれば線接触となる。   The inner cylinder 20 is supported by point contact in an installation groove 27 provided in the support base 26. That is, the circular bottom surface of the inner cylinder 20 is provided with protrusions protruding downward at several locations, while the inner bottom surface of the installation groove 27 is flat, so that the inner cylinder 20 has a very small contact within the installation groove 27. It is supported in contact with the area. Further, a protrusion may be provided on the installation groove 27 side, and the inner cylinder 20 side may be a flat lower surface. In addition, if the tip of the protrusion is a chevron or the like, line contact is established.

突起部の個数は内筒20の重量を考慮して、支持可能な個数以上であればよい。なお、下記説明する内筒20の保持熱の観点からは、突起部の個数は少ないほど良い。   In consideration of the weight of the inner cylinder 20, the number of protrusions may be more than the number that can be supported. In addition, from the viewpoint of the heat retained by the inner cylinder 20 described below, the smaller the number of protrusions, the better.

上述するように、内筒20が支持台26に突起部により支持されている、いわば点または線接触により支持されているので、内筒20から支持台26へ伝導する熱としては、両部材の接触による伝導熱は少なくすることができ、内筒20の制御温度に影響されずに、基板6の温度を別途制御したり、基板6の温度に影響されずに、内筒20を精度良く温度制御したりすることができる。   As described above, since the inner cylinder 20 is supported by the protrusion on the support base 26, that is, by the point or line contact, the heat conducted from the inner cylinder 20 to the support base 26 is as follows. Conductive heat due to contact can be reduced, and the temperature of the inner cylinder 20 can be accurately controlled without being influenced by the control temperature of the inner cylinder 20 and separately controlling the temperature of the substrate 6 or without being affected by the temperature of the substrate 6. And can be controlled.

<第4の実施形態>
図4は、本発明の第4の実施形態に係る薄膜作製装置における内筒の支持方法を示す図である。本実施形態は、第1の実施形態の変形例であり、同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
<Fourth Embodiment>
FIG. 4 is a diagram showing a method of supporting the inner cylinder in the thin film manufacturing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. This embodiment is a modification of the first embodiment, and members having the same function are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

本実施形態では、真空チャンバ1内への内筒20の設置方法として、支持台4に設けられた直棒状の内筒支持部材28により4つの方向から内筒20を支持している。円形の内筒20の側壁面は湾曲している一方、内筒支持部材28は直棒状であるため、両者の接触面積は極めて小さくなる。この結果、内筒20からの熱伝導を抑制して内筒支持部材28の変形を抑え、内筒20に作用する内筒支持部材28の熱応力を緩和したり、内筒20の位置ずれを抑制したりすることができる。   In the present embodiment, as a method of installing the inner cylinder 20 in the vacuum chamber 1, the inner cylinder 20 is supported from four directions by a straight rod-shaped inner cylinder support member 28 provided on the support 4. While the side wall surface of the circular inner cylinder 20 is curved, the inner cylinder support member 28 has a straight bar shape, so that the contact area between the both becomes extremely small. As a result, the heat conduction from the inner cylinder 20 is suppressed to suppress the deformation of the inner cylinder support member 28, the thermal stress of the inner cylinder support member 28 acting on the inner cylinder 20 is alleviated, and the position shift of the inner cylinder 20 Can be suppressed.

なお、上記効果を得るためには、内筒支持部材28としては、内筒20の外周面に点で(または線などの接触面積が極めて小さい状態で)接触していればよく、直棒状に限定されない。また、3つの内筒支持部材28により内筒20を支持するようにしてもよい。   In order to obtain the above effect, the inner cylinder support member 28 only needs to be in contact with the outer peripheral surface of the inner cylinder 20 at a point (or in a state where the contact area such as a line is extremely small). It is not limited. Further, the inner cylinder 20 may be supported by the three inner cylinder support members 28.

<第5の実施形態>
図5は、本発明の第5の実施形態に係る薄膜作製装置における内筒の部分概略外観図である。本実施形態は、第1の実施形態の変形例であり、同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
<Fifth Embodiment>
FIG. 5 is a partial schematic external view of an inner cylinder in a thin film manufacturing apparatus according to a fifth embodiment of the present invention. This embodiment is a modification of the first embodiment, and members having the same function are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

本実施形態では、内筒20の外周面において上下に沿った複数の溝25が設けられている。すなわち、内筒20は、肉厚の厚い部分である溝25以外の部分と、肉厚の薄い部分である溝25の部分とから構成されている。この構造は、内筒20を温度制御する際に、温度変化に伴う内筒20の熱変形を吸収する構造であり、肉厚の厚い部分で生じた熱変形を、比較的変形が少ない肉厚の薄い部分で吸収することにより、全体として熱応力を緩和して、熱変形による破損をなくすことができる。   In the present embodiment, a plurality of grooves 25 along the top and bottom are provided on the outer peripheral surface of the inner cylinder 20. That is, the inner cylinder 20 includes a portion other than the groove 25 that is a thick portion and a portion of the groove 25 that is a thin portion. This structure is a structure that absorbs thermal deformation of the inner cylinder 20 due to a temperature change when the temperature of the inner cylinder 20 is controlled, so that the thermal deformation generated in the thick part is relatively thin. By absorbing at a thin part of the film, thermal stress can be relieved as a whole, and damage due to thermal deformation can be eliminated.

また、内筒20の外周面にはヒータ21が設けられているが、このヒータ21の設置方法として、内筒20の最高温度となる部分と最低温度となる部分との温度差が所定の差以下となるように設置されている。ヒータ21を内筒20外周面に設けるにあたって、内筒20の外周面におけるヒータ21が設けられた部分及びその近傍は十分に加熱されるが、内筒20の外周面におけるヒータ21が設けられていない部分、すなわち図5で説明すればジグザグ状に設けられたヒータ21においてヒータ配線間の部分、は加熱が不十分となるおそれがある。そこで、本実施形態では、ヒータ21が設けられ最高温度となる部分とヒータ21が設けられず最低温度となる部分との温度差が所定の差以下となるようにしてある。具体的には、本実施形態では、ヒータ配線の間隔を調整することによって、温度差を調整している。なお、所定の温度差とは、(高温−低温)/高温の比率で表すと、好ましくは5〜20%、更に好ましくは、5%以下である。   In addition, a heater 21 is provided on the outer peripheral surface of the inner cylinder 20. As a method of installing the heater 21, the temperature difference between the maximum temperature portion and the minimum temperature portion of the inner cylinder 20 is a predetermined difference. It is installed to be as follows. When the heater 21 is provided on the outer peripheral surface of the inner cylinder 20, the portion where the heater 21 is provided on the outer peripheral surface of the inner cylinder 20 and the vicinity thereof are sufficiently heated, but the heater 21 is provided on the outer peripheral surface of the inner cylinder 20. In the heater 21 provided in a zigzag shape as described with reference to FIG. 5, there is a possibility that the heating between the heater wires may be insufficient. Therefore, in the present embodiment, the temperature difference between the portion where the heater 21 is provided and the maximum temperature is provided and the portion where the heater 21 is not provided and the minimum temperature is provided is set to be a predetermined difference or less. Specifically, in this embodiment, the temperature difference is adjusted by adjusting the interval of the heater wiring. The predetermined temperature difference is preferably 5 to 20%, more preferably 5% or less, expressed as a ratio of (high temperature-low temperature) / high temperature.

この結果、内筒20の温度を制御する際に、内筒20の温度むら(斑)を少なくして、場所によって生成物が多く付着してしまったり、又これを抑制するため最高温度となる部分を必要以上に加熱してしまったりすることをなくすことができ、温度制御の効率を向上させることができる。   As a result, when the temperature of the inner cylinder 20 is controlled, the temperature irregularity (spots) of the inner cylinder 20 is reduced, and a lot of products are adhered depending on the location, or the maximum temperature is set to suppress this. The portion can be prevented from being heated more than necessary, and the efficiency of temperature control can be improved.

第1の実施形態に係る薄膜作製装置の概略透視側断面図である。1 is a schematic perspective side sectional view of a thin film manufacturing apparatus according to a first embodiment. 第2の実施形態に係る薄膜作製装置の概略透視側断面図である。It is a schematic see-through | perspective side sectional view of the thin film preparation apparatus concerning 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係る薄膜作製装置の概略透視側断面図である。It is a schematic see-through | perspective side sectional view of the thin film preparation apparatus concerning 3rd Embodiment. 第4の実施形態に係る薄膜作製装置における内筒の支持方法を示す図である。It is a figure which shows the support method of the inner cylinder in the thin film preparation apparatus which concerns on 4th Embodiment. 第5の実施形態に係る薄膜作製装置における内筒の部分概略外観図である。It is a partial schematic external view of the inner cylinder in the thin film production apparatus concerning a 5th embodiment. 従来の薄膜作製装置の一例の概略透視側断面図である。It is a schematic perspective sectional side view of an example of the conventional thin film production apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 真空チャンバ
2 成膜室
3 天井板
4 支持台
6 基板
7 高周波アンテナ
8 整合器
9 高周波電源
10 プラズマ
13 ガス
14 ガスノズル
15 薄膜
20 内筒
21 ヒータ
22 高周波アンテナ
24 ガスノズル
25 溝
26 支持台
27 設置溝
28 内筒支持部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum chamber 2 Film-forming chamber 3 Ceiling board 4 Support stand 6 Substrate 7 High frequency antenna 8 Matching device 9 High frequency power supply 10 Plasma 13 Gas 14 Gas nozzle 15 Thin film 20 Inner cylinder 21 Heater 22 High frequency antenna 24 Gas nozzle 25 Groove 26 Support stand 27 Installation groove 28 Inner cylinder support member

Claims (10)

チャンバの内部に反応ガスを含むガスを供給するガス供給手段と、
前記チャンバの内圧を制御する圧力制御手段と、
前記チャンバの内部に前記ガスのプラズマを発生させるプラズマ発生手段と、
前記チャンバ内の下方に設置され、処理対象となる基板を支持する支持台とを有するプラズマ処理装置において、
前記チャンバの内部に設けられ、プラズマ処理による生成物の前記チャンバの内壁面への付着を防止する壁面保護部材と、
当該壁面保護部材を温度制御する温度制御手段とを設けたことを特徴とするプラズマ処理装置。
A gas supply means for supplying a gas containing a reaction gas into the chamber;
Pressure control means for controlling the internal pressure of the chamber;
Plasma generating means for generating a plasma of the gas inside the chamber;
In the plasma processing apparatus having a support base installed below the chamber and supporting a substrate to be processed,
A wall surface protecting member that is provided inside the chamber and prevents the product of plasma treatment from adhering to the inner wall surface of the chamber;
A plasma processing apparatus comprising temperature control means for controlling the temperature of the wall surface protection member.
請求項1に記載するプラズマ処理装置において、
前記壁面保護部材は、石英ガラス製又はセラミックス製であることを特徴とするプラズマ処理装置。
The plasma processing apparatus according to claim 1,
The plasma processing apparatus, wherein the wall surface protection member is made of quartz glass or ceramics.
請求項1又は2に記載するプラズマ処理装置において、
前記壁面保護部材は、前記チャンバにおける前記支持台よりも上方の内壁面を覆う内筒であることを特徴とするプラズマ処理装置。
In the plasma processing apparatus according to claim 1 or 2,
The plasma processing apparatus, wherein the wall surface protection member is an inner cylinder covering an inner wall surface above the support base in the chamber.
請求項1ないし3のいずれかに記載するプラズマ処理装置において、
前記壁面保護部材は、前記支持台に設けられた溝に嵌められて支持されていることを特徴とするプラズマ処理装置。
In the plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The plasma processing apparatus, wherein the wall surface protection member is fitted and supported in a groove provided in the support base.
請求項3に記載するプラズマ処理装置において、
前記筒状の壁面保護部材は、前記支持台に設けられた支持部材により支持され、
当該支持部材は、前記筒状の壁面保護部材の外周面に点または線で接触して支持することを特徴とするプラズマ処理装置。
In the plasma processing apparatus according to claim 3,
The cylindrical wall surface protection member is supported by a support member provided on the support base,
The plasma processing apparatus is characterized in that the support member is in contact with and supported by a point or a line on the outer peripheral surface of the cylindrical wall surface protection member.
請求項4又は5に記載するプラズマ処理装置において、
前記壁面保護部材は、前記支持台に点または線接触にて支持されることを特徴とするプラズマ処理装置。
In the plasma processing apparatus according to claim 4 or 5,
The plasma processing apparatus, wherein the wall surface protection member is supported on the support base by point or line contact.
請求項1ないし6のいずれかに記載するプラズマ処理装置において、
前記壁面保護部材を温度制御する前記温度制御手段は、前記壁面保護部材の最高温度となる部分と最低温度となる部分との温度差が所定の差以下となるように適正化されていることを特徴とするプラズマ処理装置。
The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The temperature control means for controlling the temperature of the wall surface protection member is optimized so that the temperature difference between the maximum temperature portion and the minimum temperature portion of the wall surface protection member is a predetermined difference or less. A plasma processing apparatus.
請求項1ないし7のいずれかに記載するプラズマ処理装置において、
前記壁面保護部材は、温度変化に伴う熱変形を吸収する構造となっていることを特徴とするプラズマ処理装置。
The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 7,
The plasma processing apparatus, wherein the wall surface protection member has a structure that absorbs thermal deformation accompanying a temperature change.
請求項8に記載するプラズマ処理装置において、
前記熱変形を吸収する構造は、前記壁面保護部材の肉厚の厚い部分と薄い部分とから構成されることを特徴とするプラズマ処理装置。
The plasma processing apparatus according to claim 8, wherein
The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the structure that absorbs thermal deformation includes a thick portion and a thin portion of the wall surface protection member.
請求項1ないし9のいずれかに記載するプラズマ処理装置において、
前記温度制御手段は、電熱ヒータであり、
前記電熱ヒータに印加する電圧と前記電熱ヒータに流れる電流とから抵抗値を算出し、予めデータ化された前記電熱ヒータの抵抗値と温度との関係に基づいて、前記壁面保護部材の温度を推測し、
前記壁面保護部材の温度制御を行うことを特徴とするプラズマ処理装置。
The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 9,
The temperature control means is an electric heater,
The resistance value is calculated from the voltage applied to the electric heater and the current flowing through the electric heater, and the temperature of the wall protection member is estimated based on the relationship between the resistance value and temperature of the electric heater preliminarily converted into data. And
A plasma processing apparatus that controls the temperature of the wall surface protection member.
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