JP2017224697A - Gas transport tube and plasma processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の種々の側面及び実施形態は、ガス輸送管及びプラズマ処理装置に関するものである。 Various aspects and embodiments of the present invention relate to a gas transport tube and a plasma processing apparatus.
従来、プラズマを用いて被処理体にエッチング等の処理を行うプラズマ処理装置が知られている。このようなプラズマ処理装置では、処理容器の内部に配置された載置台としての下部電極に被処理体が載置され、処理容器内に処理ガスが供給される。そして、下部電極上の被処理体と対向するように、下部電極の上方に配置された上部電極から、処理容器内に高周波電力が印加されることにより、処理容器内に処理ガスのプラズマが生成される。そして、プラズマ中のイオンやラジカル等により、被処理体の表面にエッチング等の所定のプラズマ処理が施される。また、上部電極には正または負の直流電圧が印加される場合がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, plasma processing apparatuses that perform processing such as etching on an object to be processed using plasma are known. In such a plasma processing apparatus, an object to be processed is mounted on a lower electrode as a mounting table disposed inside the processing container, and a processing gas is supplied into the processing container. Then, high-frequency power is applied from the upper electrode disposed above the lower electrode so as to face the object to be processed on the lower electrode, thereby generating plasma of the processing gas in the processing container. Is done. Then, a predetermined plasma process such as etching is performed on the surface of the object to be processed by ions or radicals in the plasma. In addition, a positive or negative DC voltage may be applied to the upper electrode.
また、上部電極の近傍には、上部電極に対向し接地電極として機能する接地部材が設けられることが多い。上部電極の近傍に接地部材が設けられる場合、上部電極と接地部材との間には、接地部材側から導入される処理ガスを上部電極の内部のガス拡散室へ輸送するガス輸送管が設けられる。ガス輸送管は、絶縁性の材料により形成され、上部電極と接地部材とを絶縁する。ガス輸送管により上部電極の内部のガス拡散室へ供給された処理ガスは、上部電極の下面に形成されたガス供給口から処理容器内に供給される。 Further, in many cases, a grounding member that faces the upper electrode and functions as a grounding electrode is provided near the upper electrode. When the ground member is provided in the vicinity of the upper electrode, a gas transport pipe for transporting the processing gas introduced from the ground member side to the gas diffusion chamber inside the upper electrode is provided between the upper electrode and the ground member. . The gas transport pipe is formed of an insulating material and insulates the upper electrode and the ground member. The processing gas supplied to the gas diffusion chamber inside the upper electrode by the gas transport pipe is supplied into the processing container from a gas supply port formed on the lower surface of the upper electrode.
ところで、上部電極に正または負の直流電圧が印加される場合、印加される直流電圧の絶対値が一定値を超えると、上部電極と接地部材との間に設けられたガス輸送管の内部において放電が起こり、ガス輸送管の内壁が損傷する。これを回避するために、ガス輸送管の内部のガス流路を螺旋状又はジグザグ状に形成することにより、処理ガスがガス輸送管の内部を流れる距離を長くする技術が知られている。これにより、放電開始電圧を決定する要因である電極間の距離(つまり、上部電極と接地部材との間の距離)を実質的に長くすることができるので、ガス輸送管の内部での放電を抑制することができる。 By the way, when a positive or negative DC voltage is applied to the upper electrode, if the absolute value of the applied DC voltage exceeds a certain value, inside the gas transport pipe provided between the upper electrode and the ground member. Electric discharge occurs and the inner wall of the gas transport pipe is damaged. In order to avoid this, a technique is known in which the gas flow path inside the gas transport pipe is formed in a spiral shape or a zigzag shape to increase the distance that the processing gas flows inside the gas transport pipe. As a result, the distance between the electrodes (that is, the distance between the upper electrode and the ground member), which is a factor that determines the discharge start voltage, can be substantially increased, so that the discharge inside the gas transport tube can be prevented. Can be suppressed.
しかしながら、ガス輸送管の内部のガス流路を螺旋状又はジグザグ状に形成する場合、放電開始電圧を決定する他の要因である電極間のガスの圧力が一定値よりも低くなると、依然としてガス輸送管の内部において放電が起こる。これを回避するために、ガス輸送管自体の長さを増大させることにより、螺旋状又はジグザグ状のガス流路の流路長さを増大させる手法が考えられる。しかしながら、ガス輸送管自体の長さの増大は、ガス輸送管近傍の他の部品の配置変更を伴うため、現実的ではない。 However, when the gas flow path inside the gas transport pipe is formed in a spiral or zigzag shape, if the gas pressure between the electrodes, which is another factor that determines the discharge start voltage, becomes lower than a certain value, the gas transport is still Discharge occurs inside the tube. In order to avoid this, a method of increasing the length of the spiral or zigzag gas flow path by increasing the length of the gas transport pipe itself can be considered. However, an increase in the length of the gas transport pipe itself is not realistic because it involves a change in the arrangement of other parts in the vicinity of the gas transport pipe.
開示するガス輸送管は、1つの実施態様において、直流電圧が印加される電極に対向し接地電極として機能する接地部材側から導入される処理ガスを前記電極の内部のガス拡散室へ輸送する。前記ガス輸送管は、管状部材と、流路形成部材とを有する。前記管状部材は、前記接地部材側から導入される処理ガスを流入させる流入口と、前記電極の内部のガス拡散室に前記処理ガスを流出させる流出口とを有する。前記流路形成部材は、前記管状部材の内部に設けられ、第1ガス流路と、複数の第2ガス流路と、複数の第3ガス流路と、第4ガス流路とを前記管状部材の内部に形成する。前記第1ガス流路は、前記流入口に接続されて前記流出口の方向へ延伸する。前記複数の第2ガス流路は、前記第1ガス流路の終端から分岐する。前記複数の第3ガス流路は、前記複数の第2ガス流路にそれぞれ接続されて前記流入口と前記流出口との間を蛇行する。前記第4ガス流路は、前記複数の第3ガス流路の終端を前記流出口に合流させる。 In one embodiment, the disclosed gas transport pipe transports a processing gas introduced from the side of a grounding member facing the electrode to which a DC voltage is applied and functioning as a grounding electrode to a gas diffusion chamber inside the electrode. The gas transport pipe includes a tubular member and a flow path forming member. The tubular member has an inflow port through which a processing gas introduced from the grounding member side flows, and an outflow port through which the processing gas flows out into a gas diffusion chamber inside the electrode. The flow path forming member is provided inside the tubular member, and includes a first gas flow path, a plurality of second gas flow paths, a plurality of third gas flow paths, and a fourth gas flow path. It is formed inside the member. The first gas channel is connected to the inlet and extends in the direction of the outlet. The plurality of second gas flow paths branch from the end of the first gas flow path. The plurality of third gas flow paths are respectively connected to the plurality of second gas flow paths and meander between the inflow port and the outflow port. The fourth gas flow path joins the ends of the plurality of third gas flow paths to the outlet.
開示するガス輸送管の1つの態様によれば、電極間に設けられたガス輸送管の長さを増大させることなく、当該ガス輸送管の内部での放電の発生を抑制することができるという効果を奏する。 According to one aspect of the disclosed gas transport tube, it is possible to suppress the occurrence of discharge inside the gas transport tube without increasing the length of the gas transport tube provided between the electrodes. Play.
以下、図面を参照して本願の開示するガス輸送管及びプラズマ処理装置の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を付すこととする。また、本実施形態により開示する発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a gas transport pipe and a plasma processing apparatus disclosed in the present application will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals. Moreover, the invention disclosed by this embodiment is not limited.
(プラズマ処理装置)
図1は、本実施形態に係るプラズマ処理装置1の概略の構成を示す縦断面図である。本実施形態に係るプラズマ処理装置1は、例えば平行平板型のプラズマエッチング処理装置である。
(Plasma processing equipment)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a
プラズマ処理装置1は、シリコン基板であるウェハWを保持するウェハチャック10が設けられた略円筒状の処理容器11を有している。処理容器11は、接地線12に電気的に接続されて接地されている。ウェハチャック10の内部には電極(図示せず)が設けられており、当該電極に直流電圧を印加することにより生じる静電気力でウェハWを吸着保持することができるように構成されている。
The
ウェハチャック10は、その下面を下部電極としてのサセプタ13により支持されている。サセプタ13は、例えばアルミニウム等の金属により略円盤状に形成されている。処理容器11の底部には、絶縁板14を介して支持台15が設けられ、サセプタ13はこの支持台15の上面に支持されている。
The lower surface of the
サセプタ13の上面であってウェハチャック10の外周部には、プラズマ処理の均一性を向上させるための、例えばシリコンからなる導電性の補正リング20が設けられている。サセプタ13、支持台15及び補正リング20は、例えば石英からなる円筒部材21によりその外側面が覆われている。
A
支持台15の内部には、冷媒が流れる冷媒路15aが例えば円環状に設けられており、当該冷媒路15aの供給する冷媒の温度を制御することにより、ウェハチャック10で保持されるウェハWの温度を制御することができる。また、ウェハチャック10と当該ウェハチャック10で保持されたウェハWとの間に、伝熱ガスとして例えばヘリウムガスを供給する伝熱ガス管22が、例えばサセプタ13、支持台15及び絶縁板14を貫通して設けられている。
A
サセプタ13には、当該サセプタ13に高周波電力を供給してプラズマを生成するための第1の高周波電源30が、第1の整合器31を介して電気的に接続されている。第1の高周波電源30は、例えば27〜100MHzの周波数、本実施形態では例えば40MHzの高周波電力を出力するように構成されている。第1の整合器31は、第1の高周波電源30の内部インピーダンスと負荷インピーダンスをマッチングさせるものであり、処理容器11内にプラズマが生成されているときに、第1の高周波電源30の内部インピーダンスと負荷インピーダンスとが見かけ上一致するように作用する。
The
また、サセプタ13には、当該サセプタ13に高周波電力を供給してウェハWにバイアスを印加することでウェハWにイオンを引き込むための第2の高周波電源40が、第2の整合器41を介して電気的に接続されている。第2の高周波電源40は、例えば400kHz〜13.56MHzの周波数、本実施形態では例えば3.2MHzの高周波電力を出力するように構成されている。第2の整合器41は、第1の整合器31と同様に、第2の高周波電源40の内部インピーダンスと負荷インピーダンスをマッチングさせるものである。
The
下部電極であるサセプタ13の上方には、上部電極42がサセプタ13に対向して平行に設けられている。上部電極42は、絶縁性の遮蔽部材50を介して処理容器11の上部に支持されている。この上部電極42は、ウェハチャック10に保持されたウェハWと対向面を形成する電極板51と、当該電極板51を上方から支持する電極支持体52とにより構成されている。電極板51には、処理容器11の内部に処理ガスを供給する複数のガス供給口53が当該電極板51を貫通して形成されている。電極板51には、例えばジュール熱の少ない低抵抗の導電体または半導体により構成され、本実施形態においては例えばシリコンが用いられる。また、電極支持体52は導電体により構成され、本実施形態においては例えばアルミニウムが用いられる。
Above the
また、上部電極42には、第1の高周波電源30及び第2の高周波電源40からの高周波をトラップするローパスフィルタ80を介して、直流電源81が電気的に接続されており、上部電極42に正または負の直流電圧を印加することができる。本実施形態においては、負の直流電圧を印加しており、負の直流電圧は、例えば−1200Vである。
A
電極支持体52内部の中央部には、略円盤状に形成されたガス拡散室54が設けられている。ガス拡散室54の外方には、円環状に形成されたガス拡散室55がさらに設けられている。また、電極支持体52の下部には、ガス拡散室54、55から下方に伸びるガス孔56が複数形成され、ガス供給口53は当該ガス孔56を介してガス拡散室54、55に接続されている。なお、ガス拡散室54とガス拡散室55を別個に設けるのは、ガス拡散室54とガス拡散室55の内部の圧力をそれぞれ調整し、電極支持体52中央付近のガス孔56と外周部近傍のガス孔56から流れる処理ガスの流量を独立して調整するためであり、ガス拡散室54、55の配置や形状は本実施形態に限定されるものではない。
A
上部電極42(電極支持体52)の上方には、接地部材61が上部電極42(電極支持体52)に対向するように設けられている。接地部材61は、上部電極42に対して接地電極として機能する。接地部材61は導電体により構成され、本実施形態においては例えばアルミニウムが用いられる。
A grounding
上部電極42と接地部材61との間には、ガス輸送管60が設けられる。ガス輸送管60は、絶縁性の材料により形成され、上部電極42と接地部材61とを絶縁する。ガス輸送管60は、接地部材61側から導入される処理ガスを上部電極42の内部のガス拡散室54、55へ輸送する。なお、ガス輸送管60の詳細については、後述される。
A
接地部材61には、ガス輸送管60に対応する位置に、当該接地部材61を貫通してガス導入口70が形成されている。ガス導入口70には、ガス供給管71が接続されている。ガス供給管71には、図1に示すように処理ガス供給源72が接続されており、処理ガス供給源72から供給された処理ガスは、ガス供給管71及びガス輸送管60を介してガス拡散室54、55に供給される。そして、ガス拡散室54、55に供給された処理ガスは、ガス孔56とガス供給口53を通じて処理容器11内に導入される。すなわち、上部電極42は、処理容器11内に処理ガスを供給するシャワーヘッドとして機能する。なお、処理ガスとしては、従来のプラズマエッチングに用いられている種々のものを採用することができ、例えばC4F8のようなフロロカーボンガスを用いてもよく、さらに、ArやO2といった他のガスが含まれていてもよい。
A
ガス供給管71には、流量調整機構73が設けられており、処理ガス供給源72からガス拡散室54、55に供給するガスの量を制御することができる。流量調整機構73は、例えばマスフローコントローラとバルブにより構成されている。
The
処理容器11の底面には排気口90が設けられている。排気口90には排気管91を介して排気装置92が接続されており、当該排気装置92を駆動することにより処理容器11内の雰囲気を所定の真空度まで減圧することができる。また、処理容器11の内壁は、表面に耐プラズマ性の材料からなる溶射皮膜が形成されたライナ93により覆われている。
An
(ガス輸送管)
図2は、本実施形態に係るガス輸送管60を拡大して示す縦断面図である。図2に示すように、ガス輸送管60は、管状部材160と、流路形成部材170とを有する。管状部材160は、接地部材61のガス導入口70から導入される処理ガスを流入させる流入口161と、上部電極42の内部のガス拡散室54、55に処理ガスを流出させる流出口162とを有する。
(Gas transport pipe)
FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view showing the
流路形成部材170は、管状部材160の内部に設けられる。流路形成部材170は、第1ガス流路171と、複数の第2ガス流路172と、複数の第3ガス流路173と、第4ガス流路174とを管状部材160の内部に形成する。
The flow
ここで、図2〜図5を参照して、本実施形態に係る流路形成部材170が形成する第1ガス流路171、第2ガス流路172、第3ガス流路173及び第4ガス流路174の詳細について説明する。図3は、図2に示した管状部材160及び流路形成部材170のA−A線における断面図である。図4は、本実施形態に係る流路形成部材170を管状部材160の流入口161側から見た斜視図である。図5は、本実施形態に係る流路形成部材170を管状部材160の流出口162側から見た斜視図である。
Here, with reference to FIG. 2 to FIG. 5, the
第1ガス流路171は、図2及び図4に示すように、管状部材160の流入口161に接続されて管状部材160の流出口162の方向へ延伸する。
As shown in FIGS. 2 and 4, the first
複数の第2ガス流路172は、図2〜図5に示すように、第1ガス流路171の終端から管状部材160の径方向に分岐する。例えば、複数の第2ガス流路172は、管状部材160の周方向において隣り合う第2ガス流路172の間の角度が等しくなるように、第1ガス流路171の終端から管状部材160の径方向に分岐する。本実施形態では、3個の第2ガス流路172が、管状部材160の周方向において隣り合う第2ガス流路172の間の角度が60°となるように、第1ガス流路171の終端から管状部材160の径方向に分岐する。
As shown in FIGS. 2 to 5, the plurality of second
複数の第3ガス流路173は、図2、図4及び図5に示すように、複数の第2ガス流路172にそれぞれ接続されて管状部材160の流入口161と流出口162との間を蛇行する。具体的には、複数の第3ガス流路173は、管状部材160の周方向に沿って、管状部材160の流入口161と流出口162との間を蛇行する。本実施形態では、3個の第3ガス流路173が、3個の第2ガス流路172にそれぞれ接続されて、管状部材160の周方向に沿って、管状部材160の流入口161と流出口162との間を蛇行する。また、各第3ガス流路173の折り返し部における内壁の少なくとも一部は曲面である。これにより、各第3ガス流路173の折り返し部における圧力損失が低減される。
As shown in FIGS. 2, 4, and 5, the plurality of third
第4ガス流路174は、図2及び図5に示すように、複数の第3ガス流路173の終端を管状部材160の流出口162に合流させる。第4ガス流路174は、複数の第3ガス流路173の終端から流入される処理ガスを管状部材160の流出口162の方向へ導く凸状の整流部分174aを有する。
As shown in FIGS. 2 and 5, the
本実施形態のガス輸送管60のように管状部材160の内部に流路形成部材170を設けることにより、内部のガス流路を螺旋状又はジグザグ状に形成したガス輸送管と比較して、ガス流路の流路長さを増大させることができる。例えば、本実施形態のガス輸送管60の長さと、内部のガス流路を螺旋状又はジグザグ状に形成したガス輸送管の長さとが等しい場合を想定する。この場合、内部のガス流路を螺旋状又はジグザグ状に形成したガス輸送管では、ガス流路の流路長さ(ガス流路の流路壁に沿って測定された長さ)が80mmとなる。これに対して、本実施形態のガス輸送管60では、第1ガス流路171の長さと、各第2ガス流路172の長さと、各第3ガス流路173の長さと、第4ガス流路174の長さとの総和である流路長さ(ガス流路の流路壁に沿って測定された長さ)が200mmとなる。本実施形態のガス輸送管60によれば、管状部材160の内部に流路形成部材170を設けることにより、放電開始電圧を決定する要因である電極間の距離(つまり、上部電極42と接地部材61との間の距離)を実質的に長くすることができるので、放電開始電圧を増大させることができる。その結果、上部電極42と接地部材61との間に設けられたガス輸送管60の長さを増大させることなく、ガス輸送管60の内部での放電の発生を抑制することができる。
By providing the flow
また、本実施形態のガス輸送管60では、第1ガス流路171の終端から複数の第2ガス流路172が分岐し、複数の第2ガス流路172に接続された複数の第3ガス流路173の終端が第4ガス流路174を介して管状部材160の流出口162に合流する。これにより、ガス輸送管60の内部での放電の発生を抑制するとともに、ガス輸送管60によって輸送される処理ガスの流量の減少を抑制することができる。
In the
次に、図6〜図8を参照して、本実施形態に係るガス輸送管60による効果についてさらに説明する。図6は、本実施形態に係るガス輸送管60による効果(放電開始電圧の増大)を説明するための図である。
Next, with reference to FIGS. 6-8, the effect by the
図6では、ガス輸送管60により輸送される処理ガスがArガスである場合のパッシェン曲線が示されている。図6において、横軸は、電極間のガスの圧力(つまり、ガス輸送管60の内部での処理ガスの圧力)P×電極間の距離(つまり、上部電極42と接地部材61との間の距離)d[cm×Torr]を示し、縦軸は、放電開始電圧[V]を示している。また、図6において、本実施形態のガス輸送管60を用いた場合の放電開始電圧が「実施例」として表されている。一方、図6において、内部のガス流路を螺旋状に形成したガス輸送管を用いた場合の放電開始電圧が「比較例」として表されている。なお、図6において、電極間のガスの圧力(つまり、ガス輸送管60の内部での処理ガスの圧力)Pとして、1.3Torrが用いられるものとする。
FIG. 6 shows a Paschen curve when the processing gas transported by the
図6に示すように、内部のガス流路を螺旋状に形成したガス輸送管を用いた場合の放電開始電圧は、675.83Vであった。これに対して、本実施形態のガス輸送管60を用いた場合の放電開始電圧は、1348.03Vであった。つまり、本実施形態のガス輸送管60を用いた場合の放電開始電圧は、内部のガス流路を螺旋状に形成したガス輸送管を用いた場合の放電開始電圧と比較して、約2倍となった。
As shown in FIG. 6, the discharge start voltage was 675.83 V when a gas transport tube having an internal gas flow path formed in a spiral shape was used. On the other hand, the discharge start voltage in the case of using the
図7は、本実施形態のガス輸送管60との比較を行うために、内部のガス流路を螺旋状に形成したガス輸送管を用いた場合のガス流路の圧力分布のシミュレーション結果を示す図である。図8は、本実施形態のガス輸送管60を用いた場合のガス流路の圧力分布のシミュレーション結果を示す図である。
FIG. 7 shows a simulation result of the pressure distribution in the gas flow path when a gas transport pipe having an internal gas flow path formed in a spiral shape is used for comparison with the
図7の横軸は、螺旋状のガス流路の始端を基準としたガス流路の内部の位置(mm)を示す。図7の縦軸は、螺旋状のガス流路の内部の各位置における圧力を示す。図8の横軸は、第1ガス流路171の始端を基準とした、第1ガス流路171、各第2ガス流路172、各第3ガス流路173及び第4ガス流路174の内部の位置(mm)を示す。図8の縦軸は、第1ガス流路171、各第2ガス流路172、各第3ガス流路173及び第4ガス流路174の内部の各位置における圧力を示す。なお、図7及び図8のシミュレーションでは、シミュレーション条件として、処理ガス:Ar、処理ガスの流量:200sccm、螺旋状のガス流路の終端又は第4ガス流路174の終端における圧力:1.3Torrを用いた。
The horizontal axis of FIG. 7 shows the position (mm) inside the gas flow path with reference to the starting end of the spiral gas flow path. The vertical axis | shaft of FIG. 7 shows the pressure in each position inside a spiral gas flow path. The horizontal axis of FIG. 8 indicates the first
図7及び図8のシミュレーション結果から明らかなように、内部のガス流路を螺旋状に形成したガス輸送管では、螺旋状のガス流路の始端における圧力が約1.85Torrとなった。これに対して、管状部材160の内部に流路形成部材170を設けた本実施形態のガス輸送管60では、第1ガス流路171の始端における圧力が約2.63Torrとなった。図7及び図8のシミュレーション結果から明らかなように、管状部材160の内部に流路形成部材170を設けることにより、ガス輸送管60の内部での処理ガスの圧力分布が全体的に上昇した。すなわち、実施形態のガス輸送管60のように管状部材160の内部に流路形成部材170を設けることにより、放電開始電圧を決定する他の要因である電極間のガスの圧力(つまり、ガス輸送管60の内部での処理ガスの圧力)を上昇させることができる。したがって、圧力の観点からも、ガス輸送管60の内部での放電の発生が抑制されることが分かった。
As is apparent from the simulation results of FIGS. 7 and 8, in the gas transport pipe in which the internal gas flow path is formed in a spiral shape, the pressure at the starting end of the spiral gas flow path is about 1.85 Torr. On the other hand, in the
以上、本実施形態のガス輸送管60及びプラズマ処理装置1によれば、管状部材160の内部に流路形成部材170を設けることにより、内部のガス流路を螺旋状又はジグザグ状に形成したガス輸送管と比較して、ガス流路の流路長さを増大させることができる。これにより、放電開始電圧を決定する要因である電極間の距離(つまり、上部電極42と接地部材61との間の距離)を実質的に長くすることができるので、放電開始電圧を増大させることができる。その結果、上部電極42と接地部材61との間に設けられたガス輸送管60の長さを増大させることなく、ガス輸送管60の内部での放電の発生を抑制することができる。
As described above, according to the
なお、図示を省略するが、複数の第2ガス流路172は、管状部材160の径方向であって斜め上方に向かって分岐する構造をとっても良い。
In addition, although illustration is abbreviate | omitted, the some 2nd
(変形例)
次に、変形例について説明する。変形例に係るガス輸送管は、流路形成部材170によって形成される複数の第2ガス流路172の形状を除き、上記実施形態に係るガス輸送管60と同様の構成を有する。したがって、変形例では、上記実施形態と共通する構成要素には、同一の参照符号を用いるとともに、その詳細な説明は省略する。
(Modification)
Next, a modified example will be described. The gas transport pipe according to the modified example has the same configuration as the
変形例に係るガス輸送管60において、流路形成部材170は、第1ガス流路171と、複数の第2ガス流路172と、複数の第3ガス流路173と、第4ガス流路174とを管状部材160の内部に形成する。
In the
図9は、変形例に係る流路形成部材170を管状部材160の流入口161側から見た斜視図である。図10は、変形例に係る流路形成部材170を管状部材160の流出口162側から見た斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view of the flow
第1ガス流路171は、図9に示すように、管状部材160の流入口161に接続されて管状部材160の流出口162の方向へ延伸する。
As shown in FIG. 9, the first
複数の第2ガス流路172は、図9に示すように、第1ガス流路171の終端から管状部材160の周方向に分岐する。本変形例では、2個の第2ガス流路172が、1ガス流路171の終端から管状部材160の周方向に分岐する。
As shown in FIG. 9, the plurality of second
複数の第3ガス流路173は、図9及び図10に示すように、複数の第2ガス流路172にそれぞれ接続されて管状部材160の流入口161と流出口162との間を蛇行する。本実施形態では、2個の第2ガス流路172が、2個の第2ガス流路172にそれぞれ接続されて、管状部材160の周方向に沿って、管状部材160の流入口161と流出口162との間を蛇行する。また、各第3ガス流路173の折り返し部における内壁の少なくとも一部は曲面である。これにより、各第3ガス流路173の折り返し部における圧力損失が低減される。
As shown in FIGS. 9 and 10, the plurality of third
第4ガス流路174は、複数の第3ガス流路173の終端を管状部材160の流出口162に合流させる。
The
以上、変形例のガス輸送管60及びプラズマ処理装置1によれば、上記実施形態と同様に、上部電極42と接地部材61との間に設けられたガス輸送管60の長さを増大させることなく、ガス輸送管60の内部での放電の発生を抑制することができる。
As described above, according to the
1 プラズマ処理装置
11 処理容器
13 サセプタ(下部電極)
42 上部電極
51 電極板
52 電極支持体
53 ガス供給口
54、55 ガス拡散室
56 ガス孔
60 ガス輸送管
61 接地部材
70 ガス導入口
71 ガス供給管
81 直流電源
160 管状部材
161 流入口
162 流出口
170 流路形成部材
171 第1ガス流路
172 第2ガス流路
173 第3ガス流路
174 第4ガス流路
DESCRIPTION OF
42
Claims (8)
前記接地部材側から導入される処理ガスを流入させる流入口と、前記電極の内部のガス拡散室に前記処理ガスを流出させる流出口とを有する管状部材と、
前記管状部材の内部に設けられ、前記流入口に接続されて前記流出口の方向へ延伸する第1ガス流路と、前記第1ガス流路の終端から分岐する複数の第2ガス流路と、前記複数の第2ガス流路にそれぞれ接続されて前記流入口と前記流出口との間を蛇行する複数の第3ガス流路と、前記複数の第3ガス流路の終端を前記流出口に合流させる第4ガス流路とを前記管状部材の内部に形成する流路形成部材と
を有することを特徴とするガス輸送管。 A gas transport pipe for transporting a processing gas introduced from the side of the ground member facing the electrode to which a DC voltage is applied and functioning as a ground electrode, to the gas diffusion chamber inside the electrode;
A tubular member having an inflow port for introducing a processing gas introduced from the grounding member side, and an outflow port for allowing the processing gas to flow into a gas diffusion chamber inside the electrode;
A first gas flow path provided in the tubular member, connected to the inflow port and extending in the direction of the outflow port, and a plurality of second gas flow paths branched from the end of the first gas flow path; A plurality of third gas passages connected to the plurality of second gas passages and meandering between the inflow port and the outflow port, respectively, and ends of the plurality of third gas passages are connected to the outflow port. A gas transport pipe, comprising: a fourth gas flow path that merges with the flow path forming member that forms inside the tubular member.
前記処理容器の内部に設けられ、被処理体が載置される下部電極と、
前記下部電極の上方に設けられ、直流電圧が印加される上部電極と、
前記上部電極に対向し接地電極として機能する接地部材と、
前記接地部材側から導入される処理ガスを前記上部電極の内部のガス拡散室へ輸送するガス輸送管とを有するプラズマ処理装置であって、
前記ガス輸送管は、
前記接地部材側から導入される処理ガスを流入させる流入口と、前記上部電極の内部のガス拡散室に前記処理ガスを流出させる流出口とを有する管状部材と、
前記管状部材の内部に設けられ、前記流入口に接続されて前記流出口の方向へ延伸する第1ガス流路と、前記第1ガス流路の終端から分岐する複数の第2ガス流路と、前記複数の第2ガス流路にそれぞれ接続されて前記流入口と前記流出口との間を蛇行する複数の第3ガス流路と、前記複数の第3ガス流路の終端を前記流出口に合流させる第4ガス流路とを前記管状部材の内部に形成する流路形成部材と
を有することを特徴とするプラズマ処理装置。 A processing container for performing plasma processing on an object to be processed;
A lower electrode provided inside the processing container and on which a target object is placed;
An upper electrode provided above the lower electrode to which a DC voltage is applied;
A ground member facing the upper electrode and functioning as a ground electrode;
A plasma processing apparatus having a gas transport pipe for transporting a processing gas introduced from the ground member side to a gas diffusion chamber inside the upper electrode,
The gas transport pipe is
A tubular member having an inflow port for introducing a processing gas introduced from the grounding member side, and an outflow port for allowing the processing gas to flow into a gas diffusion chamber inside the upper electrode;
A first gas flow path provided in the tubular member, connected to the inflow port and extending in the direction of the outflow port, and a plurality of second gas flow paths branched from the end of the first gas flow path; A plurality of third gas passages that are respectively connected to the plurality of second gas passages and meander between the inflow port and the outflow port; A plasma processing apparatus, comprising: a channel forming member that forms a fourth gas channel to be joined to the inside of the tubular member.
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