JP2007317745A

JP2007317745A - ガス導入装置

Info

Publication number: JP2007317745A
Application number: JP2006143220A
Authority: JP
Inventors: Masayasu Suzuki; 正康鈴木
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2006-05-23
Filing date: 2006-05-23
Publication date: 2007-12-06
Anticipated expiration: 2026-05-23
Also published as: JP4775641B2

Abstract

【課題】簡易な構成でガスをプロセスチャンバ内に均一に供給するガス導入装置の提供。
【解決手段】表面波によってプロセスチャンバ内のプロセスガスを励起して表面波励起プラズマを生成し、被処理物を処理するプラズマ処理装置におけるガス導入装置であって、ガス源に接続される第１噴き出し管２１は複数のガス導出孔２４が軸方向に沿って１列配置される。複数のガス導出孔２４は、第１の噴き出し管２１の内部の第１空間２７と、第１の噴き出し管２１と第２の噴き出し管２２とによって挟まれる第２空間２８とを連通する。第２の噴き出し管２２の外側に接して防着管２３が設けられ、第２の噴き出し管２２に形成された複数のガス導出孔２５と防着管２３に形成された複数のガス噴き出し孔２６とを一致させて配置させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、気密室内にプロセスガスを導入するガス導入装置に関し、特に、表面波によって気密室内のプロセスガスを励起して表面波励起プラズマを生成し、被処理物を処理するプラズマ処理装置の気密室内へのプロセスガスの導入に関する。

表面波プラズマ源は、表面波励起プラズマ（ＳＷＰ：Surface Wave Plasma）を利用したプラズマ処理装置や高密度プラズマ応用装置に適用される。高密度プラズマ応用装置としては、アッシング装置、ドライエッチング装置、プラズマＣＶＤ装置、イオンビームスパッタリング装置、イオンビームエッチング装置、イオンビームアシスト装置、ＳＷＰスパッタリング装置、その他のリモートプラズマ源、プラズマ滅菌装置等がある。

例えば、半導体製造プロセスでは、成膜、エッチング処理、アッシング処理等にプラズマ技術が多く利用されている。また、太陽電池、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の製造にもプラズマ技術が利用されている。パネルの大型化や大画面化に伴って、大面積の高密度プラズマを均一に生成することが必要である。プラズマ密度を均一とすることで、被処理物全面を均一処理することができる。

大面積の高密度プラズマを生成できるプラズマ処理装置として、表面波励起プラズマ（ＳＷＰ：ＳｕｒｆａｃｅＷａｖｅＰｌａｓｍａ）を利用する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この装置は、導波管内を伝播するマイクロ波をスロットアンテナから誘電体の窓を通してプラズマ生成室内に導入し、誘電体の窓面に生じた表面波によってプラズマ生成室内のプロセスガスをプラズマ励起する。表面波は誘電体の窓の表面上を速やかに伝播し、誘電体窓の表面積に応じたプラズマ領域が得られる。

表面波励起プラズマを利用したプラズマ処理装置では、表面波プラズマで生成される高密度プラズマの作用によって、ガスの解離と反応が極めて急激に起こることが知られている。したがって、被処理対象物の面へのガスの均一供給や制御が、被処理面の処理の均一性に大きく影響を与える。

プロセスガスを気密室内に均一に供給する方法として、側面に複数の小孔を設けた棒状のガス噴き出し部を用いる構成が考えられる。本発明の発明者は、この構成について検討したところ、ガス噴き出し部の供給側と終端付近では、ガス噴き出し量が不均一となり、被処理面の処理状態が面内で不均一となるという結果が得られた。また、この構成において、ガス供給側の孔径を小径とし、終端側に向かって段階的に孔径を大きくする構成として改善を図ったが、良好な結果は得られなかった。

そこで、本発明の出願人は、ガス噴き出し部の内部に２枚以上の分散板を設けることでガスを分散噴出させる構成を提案している。

図７および図８は提案したガス噴き出し部の構成を説明するための図である。ガス噴き出し部１０２は、本体１０３と、２枚の拡散板１０４，１０６と、拡散板１０４と拡散板１０４と１０６の間に挟まれるスペーサ１０５と、噴出板１０７により構成される。本体１０３内の第１空間１１２内に導入されたガスは、はじめに拡散板１０４に形成されたガス噴出孔１０８を通ってスペーサ１０５内の第２空間１１３内に拡散する。第２空間１１３内に拡散したガスは、拡散板１０６に形成されたガス噴出孔１０９を通り、さらに噴出板１０７に形成されたガス噴出孔１１０を通って外部に噴出する。

この構成では、分散板を含む各構成部材間の隙間からガス漏れが生じないように、取り付けボルト１１１を複数本用いて締結している。
特開２０００−３４８８９８号公報

上記提案した拡散板を用いたガス噴き出し部の構成では、複数枚の拡散板を締結部材で固定する構成であるため、拡散板を形成するために薄板部品を加工し、これらに形成した拡散孔を位置合わせしながら、各部材を締結部材でガス漏れが生じないように締結する必要があるため、部品コストの問題の他に、加工作業や組み立て作業等に作業性の点でも問題がある。

そこで、本発明は前記した従来の問題点を解決し、簡易な構成でガスの均一供給を図ることを目的とする。

本発明のガス導入装置は、表面波によって気密室内のプロセスガスを励起して表面波励起プラズマを生成し、被処理物を処理するプラズマ処理装置において気密室内にプロセスガスを導入するガス導入装置であり、軸方向に複数のガス噴き出し孔を有する少なくとも２本の薄肉管を同軸上に配置して多重構造のガス噴き出し部を構成する。

このガス噴き出し部において、最内殻の薄肉管の管内にプロセスガスを導入し、プロセスガスを、内殻側の薄肉管から外殻側の薄肉管に順に各薄肉管のガス噴き出し孔を通して噴出させ、最外殻の薄肉管から気密室内に導入させる。ガス噴き出し部を、管径を異にする複数の薄肉管を同軸上に配置するという簡易な構成とすることができる。

複数の薄肉管の少なくとも一方の端部は、カシメ又は溶接により蓋部等に固定して封止することができる。

ガス噴き出し部が備える最外殻の薄肉管は、複数のガス噴き出し孔を軸方向に沿って１列配列する構成とする他、複数のガス噴き出し孔を軸方向に沿って複数列配列し、この各配列を周方向において任意の角度で配置する構成とすることができる。

また、同軸上に配置する複数の薄肉管は、最外殻に配置する防着管と、この防着管の内殻側に配置する少なくとも１つのガス噴き出し管とを有する構成とすることができ、防着管は、内周面において、ガス噴き出し管のうちで最も外側のガス噴き出し管の外周面と接し、このガス噴き出し管を覆うことができる。

ここで、防着管は、孔の直径が１．０ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲のガス噴き出し孔を有し、管厚は１．５ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲とすることができる。

また、防着管の内殻側に配置するガス噴き出し管は、互いに向かい合うガス噴き出し管が備えるガス噴き出し孔の位置を互いにずれた位置とすることができ、この構成とすることによって、内側から噴出したガスを管間の空間部分で拡散させ、この拡散したガスをさらに外側のガス噴き出し管に拡散することができる。

最外殻に配置する防着管に対して、この防着管の内殻側に配置するガス噴き出し管は、管厚ｔと孔径ｄの比率ｓ＝ｔ／ｄは１．５〜３．４の範囲とし、孔径ｄは０．３ｍｍ以上とする。

ガス導入装置へのガスの導入は、ガス噴き出し部の最内殻の薄肉管の一方の管端、あるいは、両方の管端から行うことができる。

また、複数のガス噴き出し部にプロセスガスを導入するガスマニホルドを備える構成とすることができ、ガスマニホルドとガス噴き出し管とをメタルガスケットを介して接合することができる。

本発明によれば、複数のガス噴き出し管を多重構造とすることによって、多数の締結用のボルトを用いることなく、簡易な構造によってガス漏れを低減し、ガスの均一な供給を図ることができる。

また、本発明の実施の態様によれば、ガス噴き出し管の外側を防着管で覆うことによって、最外殻のガス噴き出し管のメンテナンス頻度を低減させることができる。

本発明の実施の態様によれば、防着管に覆われる内部のガス噴き出し部の孔径を０．３ｍｍ以上、孔径に対する管厚のアスペクト比を１．５〜３．４程度することで、加工の容易性と生成物の付着による孔詰まりを抑制することができる。

本発明の実施の態様によれば、ガス噴き出し部の管の両端部からガスを供給することによって、ガス供給側と終端ガスとのガス供給の不均一を改善することができる。

本発明の実施の態様によれば、防着管のガス噴き出し孔の径を１．０ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲とし、管厚を１．５ｍｍ〜３．０ｍｍとすることで、ローディング効果を利用してガス噴き出し管への生成物の生成を低減し、ガス噴き出し孔の目詰まりを無くすことができる。

本発明の実施の態様によれば、複数本のガス噴き出し管を設けることによって、大面積の被処理物の均一な処理が可能となる。また、被処理物の面積に合わせて、ガス噴き出し部の配置と数量を調整することができる。

本発明の実施の態様によれば、複数のガス噴き出し管をマニホールドに設置することによって、ガス噴き出し管の保守が容易となる。

本発明の実施の態様によれば、マニホールドとガス噴き出し管の接続をメタルガスケットを使用して行い、これによって高温時における使用を可能とすることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明のガス導入装置１をプラズマ処理装置５０に設けたときの構成例を示している。プラズマ処理装置５０は、プロセスチャンバ５１を備える。プロセスチャンバ５１内には、基板等の処理対象物を支持する基板ステージ５２が設けられ、図示しない排気装置によって真空排気されると共に、図示しないガス源から、本発明のガス導入装置１によってプロセスガスが導入される。

また、プロセスチャンバ２１には、マイクロ波導波管１１から導入したマイクロ波によって表面波を生成し、この表面波によって導入したプロセスガスを励起させてプラズマを生成する表面波プラズマ源１０が設けられる。

表面波プラズマ源１０は、マイクロ波導波管２と、誘電体板１３を備え、マイクロ波導波管２の磁界面を構成する底面には、マイクロ波を誘電体板１３へ導く複数のスロットアンテナ１２が形成されている。この表面波プラズマ源１は、プラズマ装置２０が備えるプロセスチャンバ２１内にマイクロ波を導入し、このマイクロ波で形成した表面波によってプロセスガスを励起してプラズマを発生させる。

マイクロ波導波管２の内部を伝播するマイクロ波は、スロットアンテナ１２を通過して、誘電体板１２に入射し、誘電体板１２の表面を表面波として伝播し、この表面波のエネルギーによってプラズマが生成する。

プロセスチャンバ５１には、本発明のガス導入装置１を構成するガス噴き出し部と真空排気口が設けられている。ガス導入装置１からは、Ｏ２，ＳｉＨ４，Ｈ２，Ｎ２，ＳＦ６，Ｃｌ２，Ａｒ，Ｈｅ等のプロセスガスが導入される。プロセスガスを導入しながら真空排気口から排気することによって、プロセスチャンバ５１内の圧力を通常、０．１〜５０Ｐａ程度に保持する。このような減圧雰囲気で、プロセスガスは表面波エネルギーにより励起され、プラズマが生成する。このとき、プロセスチャンバ５１内の基板ステージ５２上に基板等の被処理物を配置することによって、成膜、エッチング、アッシング等の処理が行われる。

マイクロ波導波管２には、図示しないマイクロ波出力部からマイクロ波が導入される。マイクロ波出力部は、高圧電源とマイクロ波発振器を有し、例えば周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波Ｍを発振する。導入されたマイクロ波はマイクロ波導波管２の内部を伝播して定在波を形成する。なお、マイクロ波導波管２の寸法は、例えば、磁界面の幅を１０９．２ｍｍ、電界面の幅を５４．６ｍｍとし、長さはＴＥ１０の定在波伝送モードを安定させるのに必要な寸法とすることができる。

また、誘電体板１２は、例えば、石英、アルミナ、ジルコニア、パイレックス（登録商標）ガラス、テフロン（登録商標）等の誘電性材料から製造される。また、プロセスチャンバ５１の容器本体は、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金等の非磁性金属で形成することができる。

図１において、本発明のガス導入装置１は、図示しないガス源からプロセスガスをプロセスチャンバ５１内にプロセスガスを供給するガス噴き出し部２を備える。ガス噴き出し部２は、複数のガス噴き出し部２ａ，２ｂを備える。ガス噴き出し部２ａは、プロセスチャンバ５１内に対して一方向にのみプロセスガスを噴出する第１のガス噴き出し部２ａと、プロセスチャンバ５１内に対して少なくとも２つの方向にプロセスガスを噴出する第２のガス噴き出し部２ｂを備える。

なお、図１において、Ｌ１の寸法は１３０ｍｍ程度とし、Ｌ２の寸法は２００ｍｍ〜３００ｎｍ程度とすることができる。

以下、ガス噴き出し部２ａについて図２の断面図を用いて説明し、ガス噴き出し部２ｂについて図３の断面図を用いて説明する。また、図４は、ガス噴き出し部２ａおよび２ｂの断面図である。

はじめに、図２および図４（ａ）を用いて第１のガス噴き出し部２ａの構成例について説明する。図２において、第１のガス噴き出し部２ａは、複数の管状部材を同軸状に組み合わせることで構成され、複数の噴き出し管（２１，２２）と、この噴き出し管の外周を覆う防着管２３を備える。なお、ここでは、複数の噴き出し管（２１，２２）として２つの噴き出し管の例を示しているが、２つの限らず、３つ以上としてもよい。

第１の噴き出し管２１は最も軸心側に配置され、接続部３１およびガス導入部３２を通してガス源（図示していない）からガスの供給を受ける。第１の噴き出し管２１の外殻には、第２の噴き出し管２２が第１の噴き出し管２１と同軸上に配置される。さらに、この第２の噴き出し管２２の外殻には、第１の噴き出し管２１と第２の噴き出し管２２と同軸上であって、第２の噴き出し管２２の外周面と接して防着管２３が配置される。

図４（ａ）において、第１の噴き出し管２１は、その管壁部分に形成された複数のガス導出孔２４が軸方向に沿って１列配置される。これらの複数のガス導出孔２４は、第１の噴き出し管２１の内部の第１空間２７と、第１の噴き出し管２１の外側の管壁部分と第２の噴き出し管２２の内側の管壁部分とによって挟まれる第２空間２８の２つの空間を連通する。また、第２の噴き出し管２２の外側の管壁部分に接して、防着管２３の内側の管壁部分が設けられ、第２の噴き出し管２２の管壁に形成されたガス導出孔２５と防着管２３に管壁に形成されたガス噴き出し管孔２６とを一致させて配置する。

なお、第１の噴き出し管２１のガス導出孔２４の配置位置と、第２の噴き出し管２２のガス導出孔２５の配置位置とは、軸芯の周方向に対して角度を異ならせて配置する。ガス導出孔２４の配置位置とガス導出孔２５の配置位置の配置角度をずらせることによって、第１の噴き出し管２１のガス導出孔２４から噴き出したガスが、ガス導出孔２５の管から直接に噴き出さずに、第２空間２８で拡散した後に、ガス導出孔２５およびガス噴き出し管孔２６を介して外部（例えば、プロセスチャンバ）に噴き出させることができる。

なお、図４（ａ）では、第１の噴き出し管２１のガス導出孔２４と、第２の噴き出し管２２のガス導出孔２５との配置位置を軸芯に対して１８０°の角度位置としているが、ガス導出孔２４から導入されたガスが第１空間２７内において十分な均一性が得られたと見なされる程度に拡散した後にガス導出孔２５に到達するのであれば、他の角度位置であってもよい。

ここで、噴き出し管（２１，２２）が備える孔径は例えば０．３ｍｍ以上とし、また、噴き出し管（２１，２２）の管厚ｔと孔径ｄとの比率ｓは（＝ｔ／ｄ）は１．５〜３．４程度が適当である。また、防着管２３のガス噴き出し孔２６の孔径は１．０ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲が適当であり、管厚は１．５ｍｍ〜３．０ｍｍが適当である。

また、最外殻に配置される噴き出し管（ここでは、第２の噴き出し管２２）の外周を覆う防着管２３は、プロセスチャンバ５１内においてプラズマで生成された生成物と直接に接触し、内部において覆っている噴き出し管（２１，２２）に生成物が付着することを防いでいる。これは、防着管２３が有する孔径や管厚の寸法を上記範囲とすることによって、生成物の内部への侵入を抑制するローディング効果を利用することができるためである。

この構成によって、防着管２３のガス噴き出し管孔２６から、十分な均一性を有して拡散されたガスを噴き出すことができると共に、多重構造の内側部に配置した噴き出し管（２１，２２）への生成物の侵入および付着を防ぐことができる。

本発明のガス導入装置において、防着管２３には生成物が付着するが、多重構造の内側部に配置した噴き出し管（２１，２２）には生成物は防着しないため、防着管２３のみを交換あるいはクリーニングすることによって、防着した生成物を除去することができる。

第１の噴き出し管２１、第２の噴き出し管２２、および防着管２３の各管部材を同軸状に配置するために、各管の端部を接続部３１、ガス導入部３２、およびふた３３によって支持する。第１の噴き出し管２１は、その一方の端部を接続部３１の端部の外周部分に取り付け、他方の端部をふた３３に設けた突出部に取り付ける。また、第２の噴き出し管２２は、その一方の端部を接続部３２の端部の外周部分に取り付け、他方の端部をふた３３の外周部分に取り付ける。また、防着管２３は、その内周面を第２の噴き出し管２２の外周面に接した状態とし、一方の端部を接続部３２の外側端部のネジ等によって固定することで取り付ける。

次に、図３および図４（ｂ）を用いて第２のガス噴き出し部２ｂの構成例について説明する。図３において、第２のガス噴き出し部２ｂについても、前記した第１のガス噴き出し部２ａと同様に、複数の管状部材を同軸状に組み合わせることで構成され、複数の噴き出し管（２１，２２）と、この噴き出し管の外周を覆う防着管２３を備える。なお、ここでは、複数の噴き出し管（２１，２２）として２つの噴き出し管の例を示しているが、２つの限らず、３つ以上としてもよい。

図４（ｂ）において、第１の噴き出し管２１は、その管壁部分に形成された複数のガス導出孔２４が軸方向に沿って１列配置される。これらの複数のガス導出孔２４は、第１の噴き出し管２１の内部の第１空間２７と、第１の噴き出し管２１の外側の管壁部分と第２の噴き出し管２２の内側の管壁部分とによって挟まれる第２空間２８の２つの空間を連通する。

また、第２の噴き出し管２２は、その管壁部分に形成された複数のガス導出孔２５が軸方向に沿って、異なる角度位置に２列配置される。さらに、第２の噴き出し管２２の外側の管壁部分に接して、防着管２３の内側の管壁部分が設けられ、第２の噴き出し管２２の管壁に形成された２列のガス導出孔２５と、防着管２３に管壁に形成された２列のガス噴き出し管孔２６とを一致させて配置する。

また、第２の噴き出し管２２が備えるガス導出孔２５は、複数列（ここでは２列）とすることによって、ガスの噴き出し方向を複数方向とすることができる。

なお、図４（ｂ）では、第１の噴き出し管２１のガス導出孔２４と、第２の噴き出し管２２のガス導出孔２５との配置位置を軸芯に対して９０°の角度位置としているが、ガス導出孔２４から導入されたガスが第１空間２７内において十分な均一性が得られたと見なされる程度に拡散した後にガス導出孔２５に到達するのであれば、他の角度位置であってもよい。

この第２のガス噴き出し部２ｂにおいても、噴き出し管（２１，２２）の孔径や管厚ｔと孔径ｄとの比率ｓの数値例、防着管の孔径や管厚の数値例は、前記した第１のガス噴き出し部２ａの例と同様とすることができる。

また、防着管の作用や、各管部材の取り付けについても、前記した第１のガス噴き出し部２ａの例と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。

次に、本発明のガス導入装置のプロセスチャンバ内の構成について図５、図６を用いて説明する。本発明のガス導入装置１はプロセスチャンバ５１内において複数配置することができ、これによって、大面積の被処理物に対して均一な処理を行うことができる他に、被処理物の面積にあわせて、ガス噴き出し部の配置や数量の増減を自在とすることができる。

プロセスチャンバ５１内にはマニホールド４１が設置され、このマニホールド４１には、接続部４２を介して複数のガス噴き出し部２が接続される。なお、図５では、マニホールド４１を通してガス種２のガスが導入されて噴き出し部２から噴き出される他、表面波プラズマ源（ＳＷＰ源）側からもガス種１のガスをプロセスチャンバ５１内に導入することができる。

図６（ａ）はマニホールドに接続されるガス噴き出し部の一構成例である。この構成例では、１つのマニホールド４１に対して複数のガス噴き出し部２ａ〜２ｃが接続される。この構成によれば、複数のガス噴き出し部２ａ〜２ｃは、マニホールド４１に接続された一方の側からガスの供給を受ける。

また、図６（ｂ）はマニホールドに接続されるガス噴き出し部の他の構成例である。この構成例では、２つのマニホールド４１ａ，４１ｂに対して複数のガス噴き出し部２ａ〜２ｃが接続される。この構成によれば、複数のガス噴き出し部２ａ〜２ｃは、マニホールド４１に接続された両方の側からガスの供給を受けることができる。

なお、接続部４２は、スエッジロック、ＶＣＲ、コンフラット等のメタルガスケットを使用することができ、これによって高温時の使用が可能となる。

なお、表面波励起プラズマを利用してＣＶＤ装置によってシリコン窒化膜を成膜する場合には、上記したガス種１として窒素、アルゴン、水素を導入し、ガス種２としてシランおよびアンモニアを導入する。ガス種１およびガス種２のガスの導入比率は適宜選択することができる。また、プロセス圧力は、例えば１Ｐａ〜１００Ｐａの範囲とすることができる。

また、各ガス噴き出し部のそれじれにマスフローコントローラを設け、導入流量を独立して制御することができ、これによればさらにガス導入の均一性を高めることができる。

また、プロセスチャンバの排気は、ターボ分子ポンプを主排気ポンプとしてコンダクタンス制御を行うことができる。

本発明の表面波プラズマ源は、表面波励起プラズマ（ＳＷＰ：Surface Wave Plasma）を利用したプラズマ処理装置や高密度プラズマ応用装置に適用される。高密度プラズマ応用装置としては、アッシング装置、ドライエッチング装置、プラズマＣＶＤ装置、イオンビームスパッタリング装置、イオンビームエッチング装置、イオンビームアシスト装置、ＳＷＰスパッタリング装置、その他のリモートプラズマ源、プラズマ滅菌装置などに適用することができる。

本発明のガス導入装置をプラズマ処理装置に設けた構成例を示す図である。本発明のガス噴き出し部の一態様を説明するための断面図である。本発明のガス噴き出し部の他の態様を説明するための断面図である。本発明のガス噴き出し部を説明するための断面図である。本発明のガス導入装置のプロセスチャンバ内の構成を説明するための図である。本発明のガス導入装置のプロセスチャンバ内の構成を説明するための図である。従来提案するガス噴き出し部の構成を説明するための図である。従来提案するガス噴き出し部の構成を説明するための図である。

符号の説明

１…ガス導入装置、２…ガス噴出部、２ａ…第１ガス噴出部、２ｂ…第２ガス噴出部、１０…表面プラズマ源、１１…マイクロ波導入管、１２…スロットアンテナ、１３…誘導体板、１４…Ｏリング、２１…第１噴出し管、２２…第２噴出し管、２３…防着管、２４…ガス導出孔、２５…ガス導出孔、２６…ガス噴出し孔、２７…第１空間、２８…第２空間、３１…接続部、３２…ガス導入部、３３…ふた、４１，４１ａ，４１ｂ…マニホールド、４２…接続部、５０…プラズマ処理装置、５１…プロセスチャンバ、５２…基板ステージ、１０２…ガス噴出し部、１０３…本体、１０４…拡散板、１０５…スぺーサ、１０６…拡散板、１０７…噴出板、１０８…ガス噴出し孔、１０９…ガス噴出し孔、１１０…ガス噴出し孔、１１１…取り付けボルト、１１２…第１空間、１１３…第２空間。

Claims

表面波によって気密室内のプロセスガスを励起して表面波励起プラズマを生成し、被処理物を処理するプラズマ処理装置において気密室内にプロセスガスを導入するガス導入装置であり、
軸方向に複数のガス噴き出し孔を有する少なくとも２本の薄肉管を同軸上に配置して多重構造のガス噴き出し部を構成し、
当該ガス噴き出し部は、最内殻の薄肉管の管内に導入したプロセスガスを、各薄肉管のガス噴き出し孔を通して内殻側の薄肉管から外殻側の薄肉管に順に噴出させ、最外殻の薄肉管から気密室内に導入させることを特徴とする、ガス導入装置。
前記複数の薄肉管の少なくとも一方の端部は、カシメ又は溶接により封止されることを特徴とする、請求項１に記載のガス導入装置。
前記ガス噴き出し部が備える最外殻の薄肉管は、複数のガス噴き出し孔を軸方向に沿って１列配列することを特徴とする、請求項１又は２に記載のガス導入装置。
前記ガス噴き出し部が備える最外殻の薄肉管は、複数のガス噴き出し孔を軸方向に沿って複数列配列し、前記各配列は周方向において任意の角度で配置することを特徴とする、請求項１又は２に記載のガス導入装置。
前記ガス噴き出し部を複数備え、
気密室の側壁側に配置するガス噴き出し部の最外殻の薄肉管は、複数のガス噴き出し孔を軸方向に沿って１列配列し、
気密室の内側に配置するガス噴き出し部の最外殻の薄肉管は、複数のガス噴き出し孔を軸方向に沿って複数配列し、前記各配列は周方向において任意の角度で配置することを特徴とする、請求項１又は２に記載のガス導入装置。
前記同軸上に配置する複数の薄肉管は、
最外殻に配置する防着管と、当該防着管の内殻側に配置する少なくとも１つのガス噴き出し管とを有し、
前記防着管は、内周面において、前記ガス噴き出し管のうちで最も外側のガス噴き出し管の外周面と接し、このガス噴き出し管を覆うことを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか一つに記載のガス導入装置。
前記防着管は、孔の直径が１．０ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲のガス噴き出し孔を有し、管厚は１．５ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲であることを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか一つに記載のガス導入装置。
前記防着管の内殻側に配置するガス噴き出し管は、互いに向かい合うガス噴き出し管が備えるガス噴き出し孔の位置は互いにずれた位置であることを特徴とする、請求項１から請求項７のいずれか一つに記載のガス導入装置。
前記防着管の内殻側に配置するガス噴き出し管は、管厚ｔと孔径ｄの比率ｓ＝ｔ／ｄは１．５〜３．４の範囲であり、孔径ｄは０．３ｍｍ以上であることを特徴とする、請求項１から請求項８のいずれか一つに記載のガス導入装置。
前記ガス噴き出し部の最内殻の薄肉管の一方の管端からプロセスガスを導入することを特徴とする、請求項１から請求項９のいずれか一つに記載のガス導入装置。
前記ガス噴き出し部の最内殻の薄肉管の両方の管端からプロセスガスを導入することを特徴とする、請求項１から請求項９のいずれか一つに記載のガス導入装置。
前記複数のガス噴き出し部にプロセスガスを導入するガスマニホルドを備えることを特徴とする、請求項５に記載のガス導入装置。
前記ガスマニホルドとガス噴き出し管とをメタルガスケットを介して接合することを特徴とする、請求項１２に記載のガス導入装置。