JP3030280B2 - 基板処理装置 - Google Patents
基板処理装置Info
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- JP3030280B2 JP3030280B2 JP10171679A JP17167998A JP3030280B2 JP 3030280 B2 JP3030280 B2 JP 3030280B2 JP 10171679 A JP10171679 A JP 10171679A JP 17167998 A JP17167998 A JP 17167998A JP 3030280 B2 JP3030280 B2 JP 3030280B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えばプラズマ
ＣＶＤ装置のように、チャンバに供給されたプロセスガ
スの下で基板処理を行う基板処理装置に関し、特に、プ
ロセスガスを混合してチャンバに導入するガスミキサ及
びガス導入部構造に関するものである。
ＣＶＤ装置のように、チャンバに供給されたプロセスガ
スの下で基板処理を行う基板処理装置に関し、特に、プ
ロセスガスを混合してチャンバに導入するガスミキサ及
びガス導入部構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１０は従来の基板処理装置として、プ
ラズマＣＶＤ装置におけるガス導入部構造を示す断面側
面図、図１１は図１０の一部断面平面図である。プラズ
マＣＶＤ装置は、チャンバ１の上部にプラズマを発生さ
せるための電極ポール１２を備えると共に、ガス導入部
を備え、これら電極ポール１２及びガス導入部の下方の
チャンバ内にワークである基板１４がサセプタ２上に支
持される構造をなす。
ラズマＣＶＤ装置におけるガス導入部構造を示す断面側
面図、図１１は図１０の一部断面平面図である。プラズ
マＣＶＤ装置は、チャンバ１の上部にプラズマを発生さ
せるための電極ポール１２を備えると共に、ガス導入部
を備え、これら電極ポール１２及びガス導入部の下方の
チャンバ内にワークである基板１４がサセプタ２上に支
持される構造をなす。
【０００３】ガス導入部は、チャンバ１の側壁に沿って
チャンバ１の上部に至り、そこでチャンバ中央方向へ向
かうよう垂直に曲げられた２つのガス配管（ＳＵＳ配
管）２１、２２に接続される絶縁性のガス導入ブロック
１３と、このガス導入ブロック１３が取り付けられる電
極ポール１２とで構成されている。ガス導入ブロック１
３には第１ガスを供給するガス配管２１が接続される水
平方向に形成されたガス通路１３ａと、第２ガスを供給
するガス配管２２が接続される同じく水平方向に形成さ
れたガス通路１３ｂと、これら通路１３ａ、１３ｂが一
つに合流する合流点１３ｃよりチャンバ下方に向かって
垂直方向に形成されたガス通路１３ｄとが形成されてい
る。
チャンバ１の上部に至り、そこでチャンバ中央方向へ向
かうよう垂直に曲げられた２つのガス配管（ＳＵＳ配
管）２１、２２に接続される絶縁性のガス導入ブロック
１３と、このガス導入ブロック１３が取り付けられる電
極ポール１２とで構成されている。ガス導入ブロック１
３には第１ガスを供給するガス配管２１が接続される水
平方向に形成されたガス通路１３ａと、第２ガスを供給
するガス配管２２が接続される同じく水平方向に形成さ
れたガス通路１３ｂと、これら通路１３ａ、１３ｂが一
つに合流する合流点１３ｃよりチャンバ下方に向かって
垂直方向に形成されたガス通路１３ｄとが形成されてい
る。
【０００４】電極ポール１２は柱形状をなし、その中
央、垂直方向にガス導入ブロック１３のガス通路１３ｃ
と連通するガス通路１２ａが貫通されている。また、電
極ポール１２にはアース２３との間に設けられた高周波
電源２４の電源端子が接続されている。
央、垂直方向にガス導入ブロック１３のガス通路１３ｃ
と連通するガス通路１２ａが貫通されている。また、電
極ポール１２にはアース２３との間に設けられた高周波
電源２４の電源端子が接続されている。
【０００５】電極ポール１２の下端は温度調節板７の上
面に密着されており、この温度調節板７の下側にガス分
散板１１が付設され、さらにこのガス分散板１１の下面
側にガスシャワー板１０が付設されている。温度調節板
７の中央部には、電極ポール１２のガス通路１２ａに連
通する貫通孔７Ａが設けられており、この貫通孔７Ａの
下端がガス分散板１１の上方に開口している。チャンバ
１の中央下端には供給されたガスの排気口４が設けられ
ている。
面に密着されており、この温度調節板７の下側にガス分
散板１１が付設され、さらにこのガス分散板１１の下面
側にガスシャワー板１０が付設されている。温度調節板
７の中央部には、電極ポール１２のガス通路１２ａに連
通する貫通孔７Ａが設けられており、この貫通孔７Ａの
下端がガス分散板１１の上方に開口している。チャンバ
１の中央下端には供給されたガスの排気口４が設けられ
ている。
【０００６】なお、これらの図において、５はチャンバ
蓋、６はチャンバ蓋５と温度調節板７とを絶縁する絶縁
ブロック、８は温度調節板７及びガスシャワー板１０
と、チャンバ蓋６及びチャンバ１とを絶縁する絶縁リン
グである。また、９はガス導入フランジ、３はサセプタ
２の下面に設けられたヒータである。
蓋、６はチャンバ蓋５と温度調節板７とを絶縁する絶縁
ブロック、８は温度調節板７及びガスシャワー板１０
と、チャンバ蓋６及びチャンバ１とを絶縁する絶縁リン
グである。また、９はガス導入フランジ、３はサセプタ
２の下面に設けられたヒータである。
【０００７】以上の構成において、図１０、図１１に示
した従来のプラズマＣＶＤ装置のガス導入動作について
説明する。ガス供給時にガス配管２１、２２を通って供
給されるガスは、ガス導入ブロック１３の合流点１３ｃ
でぶつかり、混ざった状態で電極ポール１２の通路１２
ａ、温度調節板７の貫通孔７Ａ、ガス分散板１１、そし
てガスシャワー板１０を通してチャンバ内に導入され
る。
した従来のプラズマＣＶＤ装置のガス導入動作について
説明する。ガス供給時にガス配管２１、２２を通って供
給されるガスは、ガス導入ブロック１３の合流点１３ｃ
でぶつかり、混ざった状態で電極ポール１２の通路１２
ａ、温度調節板７の貫通孔７Ａ、ガス分散板１１、そし
てガスシャワー板１０を通してチャンバ内に導入され
る。
【０００８】図１２は他の従来例として、特開平６−１
２４９０３に開示されたガス導入部構造を示している。
図１２において、１はチャンバ、３はヒータ、１４は基
板、７１はガス導入配管、７２はガスの導入孔、７３は
導入されるガスを混合するための混合器、７４は細孔７
４ａが多数設けられた内部抵抗板、７５はガスシャワー
板である。
２４９０３に開示されたガス導入部構造を示している。
図１２において、１はチャンバ、３はヒータ、１４は基
板、７１はガス導入配管、７２はガスの導入孔、７３は
導入されるガスを混合するための混合器、７４は細孔７
４ａが多数設けられた内部抵抗板、７５はガスシャワー
板である。
【０００９】図１３は、混合器７３を示す断面平面図で
あり、７３ｂ，７３ｂはガスの導入孔７２に接続される
ガス取入口、７３ａは複数の曲がり角を有する渦巻状の
ガス通路、７３ｄは本体への取付穴である。こうして、
図１２、図１３に示されるガス導入部構造では、ガスの
混合器７３を備え、この混合器７３の２つの取入口７３
ｂ，７３ｂより導入されたガスを渦巻状に流すことによ
り、２種のガスを混合してガスシャワー板７５に供給す
るようにしている。
あり、７３ｂ，７３ｂはガスの導入孔７２に接続される
ガス取入口、７３ａは複数の曲がり角を有する渦巻状の
ガス通路、７３ｄは本体への取付穴である。こうして、
図１２、図１３に示されるガス導入部構造では、ガスの
混合器７３を備え、この混合器７３の２つの取入口７３
ｂ，７３ｂより導入されたガスを渦巻状に流すことによ
り、２種のガスを混合してガスシャワー板７５に供給す
るようにしている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
基板処理装置におけるガス導入部構造においては、図１
０、図１１に示したものでは、ガス導入ブロック１３で
２つのガス通路１３ａ，１３ｂを突き合わせて合流させ
ることによってガスを混合するようにしているが、この
ように流入ガスを互いにぶつけ合うことのみによりガス
を混合させる構造では、十分にガスを混合させることが
できず、このため、例えばチャンバ内でのプラズマ基板
処理においては、膜厚、屈折率、エッチレート等におい
て均一性の向上を妨げる要因となる。また、図１２、図
１３に示したものは、混合器の構成が複雑であり、ガス
ヘッド部の複雑化、コスト高を招く要因となる。
基板処理装置におけるガス導入部構造においては、図１
０、図１１に示したものでは、ガス導入ブロック１３で
２つのガス通路１３ａ，１３ｂを突き合わせて合流させ
ることによってガスを混合するようにしているが、この
ように流入ガスを互いにぶつけ合うことのみによりガス
を混合させる構造では、十分にガスを混合させることが
できず、このため、例えばチャンバ内でのプラズマ基板
処理においては、膜厚、屈折率、エッチレート等におい
て均一性の向上を妨げる要因となる。また、図１２、図
１３に示したものは、混合器の構成が複雑であり、ガス
ヘッド部の複雑化、コスト高を招く要因となる。
【００１１】この発明は、かかる従来の問題点を解決す
るためになされたもので、構造が簡単で、低コストに実
現でき、しかもガスを十分に混合できて基板処理の均一
性の向上を図ることができるガスミキサ、及びガス導入
部構造を有する基板処理装置を得ることを目的としてい
る。
るためになされたもので、構造が簡単で、低コストに実
現でき、しかもガスを十分に混合できて基板処理の均一
性の向上を図ることができるガスミキサ、及びガス導入
部構造を有する基板処理装置を得ることを目的としてい
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、この発明に係るガスミキサは、基板処理用のガス
を混合するための空間部３３（区画室３３ａ，３３ｂか
らなる）と、前記空間部（区画室３３ａ）を形成する壁
部に設けられ、基板処理用の第１ガスが流入する第１ガ
ス導入口３２ａと、前記空間部（区画室３３ｂ）を形成
する壁部に設けられ、基板処理用の第２ガスが流入する
第２ガス導入口３１ａと、前記空間部３３における前記
第１ガス導入口３２ａと第２ガス導入口３１ａとの間に
設けられ、前記第１ガス導入口側と前記第２ガス導入口
側とを連通させる多数の貫通孔３４ａが設けられた多孔
部材（多孔板３４）と、前記空間部３３の前記第２ガス
導入口３１ａが設けられた壁部よりも下流側の壁部に設
けられ、前記空間部（区画室３３ｂ）で混合されたガス
を基板処理室へ供給するためのガス導出口３３ｃとを有
し、前記ガス導入口より導出された混合ガスが前記基板
処理室に設けられた少なくともガスシャワー板を通して
前記基板処理装置内の基板に導出される基板処理装置と
したものである。
ため、この発明に係るガスミキサは、基板処理用のガス
を混合するための空間部３３（区画室３３ａ，３３ｂか
らなる）と、前記空間部（区画室３３ａ）を形成する壁
部に設けられ、基板処理用の第１ガスが流入する第１ガ
ス導入口３２ａと、前記空間部（区画室３３ｂ）を形成
する壁部に設けられ、基板処理用の第２ガスが流入する
第２ガス導入口３１ａと、前記空間部３３における前記
第１ガス導入口３２ａと第２ガス導入口３１ａとの間に
設けられ、前記第１ガス導入口側と前記第２ガス導入口
側とを連通させる多数の貫通孔３４ａが設けられた多孔
部材（多孔板３４）と、前記空間部３３の前記第２ガス
導入口３１ａが設けられた壁部よりも下流側の壁部に設
けられ、前記空間部（区画室３３ｂ）で混合されたガス
を基板処理室へ供給するためのガス導出口３３ｃとを有
し、前記ガス導入口より導出された混合ガスが前記基板
処理室に設けられた少なくともガスシャワー板を通して
前記基板処理装置内の基板に導出される基板処理装置と
したものである。
【００１３】また、この発明は、基板処理用のプロセス
ガスが供給されるチャンバ１の上部に設けられ、プラズ
マを発生するための電極ポールを備えた基板処理装置に
おいて、前記電極ポール３０内部に空間部３３を形成
し、該空間部３３を形成する上部側壁部を貫通して基板
処理用の第１ガスが流入する第１ガス導入口を設けると
共に、前記空間部を形成する下部側壁部を貫通して、基
板処理用の第２ガスが流入する第２ガス導入口を設け、
前記空間部における前記第１ガス導入口と前記第２ガス
導入口の間に、前記第１ガス導入口側と前記第２ガス導
入口側とを連通させる多数の貫通孔が設けられた多孔部
材（多孔板３４）を設け、更に前記空間部の下端に前記
空間部で混合された前記第１ガスと第２ガスとの混合ガ
スを前記プロセスチャンバ内に導出するガス導出口３３
ｃを貫通してなるものである。
ガスが供給されるチャンバ１の上部に設けられ、プラズ
マを発生するための電極ポールを備えた基板処理装置に
おいて、前記電極ポール３０内部に空間部３３を形成
し、該空間部３３を形成する上部側壁部を貫通して基板
処理用の第１ガスが流入する第１ガス導入口を設けると
共に、前記空間部を形成する下部側壁部を貫通して、基
板処理用の第２ガスが流入する第２ガス導入口を設け、
前記空間部における前記第１ガス導入口と前記第２ガス
導入口の間に、前記第１ガス導入口側と前記第２ガス導
入口側とを連通させる多数の貫通孔が設けられた多孔部
材（多孔板３４）を設け、更に前記空間部の下端に前記
空間部で混合された前記第１ガスと第２ガスとの混合ガ
スを前記プロセスチャンバ内に導出するガス導出口３３
ｃを貫通してなるものである。
【００１４】さらに、この発明は、上記基板処理装置に
おいて、前記電極ポールに形成された前記ガス導出口よ
り導出された混合ガスは、前記チャンバ１に設けられた
少なくともガスシャワー板１０を通して、前記チャンバ
１内の基板上に導出されるようにしたものである。
おいて、前記電極ポールに形成された前記ガス導出口よ
り導出された混合ガスは、前記チャンバ１に設けられた
少なくともガスシャワー板１０を通して、前記チャンバ
１内の基板上に導出されるようにしたものである。
【００１５】また、この発明は、上記基板処理装置にお
いて、前記第２ガスの流量を前記第１ガスの流量よりも
大きくしたものである。
いて、前記第２ガスの流量を前記第１ガスの流量よりも
大きくしたものである。
【００１６】このような構成によれば、構造が簡単、且
つコンパクトで、基板処理のために供給されるガスを十
分に混合させることができ、基板処理の均一性を得るこ
とができる。特に、この混合作用は、実施の形態で示さ
れるＴＥＯＳガスやＢＳＴガスのように、液化が生じ易
い分子量の大きいガスにおいて、従来のものに比して顕
著となる。また、小流量の第１ガスを多孔部材（多孔板
３４）を通じて、大流量の第２ガスに合流させることに
より、混合作用をより発揮させることができる。
つコンパクトで、基板処理のために供給されるガスを十
分に混合させることができ、基板処理の均一性を得るこ
とができる。特に、この混合作用は、実施の形態で示さ
れるＴＥＯＳガスやＢＳＴガスのように、液化が生じ易
い分子量の大きいガスにおいて、従来のものに比して顕
著となる。また、小流量の第１ガスを多孔部材（多孔板
３４）を通じて、大流量の第２ガスに合流させることに
より、混合作用をより発揮させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１は実施の形態におけるガス
導入部構造を示す断面側面図、図２は図１のＥ−Ｅ線断
面平面図、図３は図１のＦ−Ｆ線断面平面図である。こ
れらの図において、１はチャンバ、５はチャンバ蓋、２
１Ａ，２２Ａは、これらチャンバ１、チャンバ蓋５を通
して垂直上向きに設けられたガス配管に接続され、チャ
ンバ１のヘッド部付近において、水平方向に曲げられた
プロセスガス供給用の配管２１ａ，２２ａを形成するた
めのガス導入フランジである。
面に基づいて説明する。図１は実施の形態におけるガス
導入部構造を示す断面側面図、図２は図１のＥ−Ｅ線断
面平面図、図３は図１のＦ−Ｆ線断面平面図である。こ
れらの図において、１はチャンバ、５はチャンバ蓋、２
１Ａ，２２Ａは、これらチャンバ１、チャンバ蓋５を通
して垂直上向きに設けられたガス配管に接続され、チャ
ンバ１のヘッド部付近において、水平方向に曲げられた
プロセスガス供給用の配管２１ａ，２２ａを形成するた
めのガス導入フランジである。
【００１８】ここで、配管２２ａは小流量の第１ガス
（例えば、ＴＥＯＳ ＳｉＯ2 プロセスではＯ2 ガス）
を供給し、配管２１ａは第１ガスよりも流量の大きな大
流量の第２ガス（例えば、ＴＥＯＳ ＳｉＯ2 プロセス
ではＴＥＯＳガス（テトラエトキシオルソシラン）を供
給する。ガス導入フランジ２１Ａ，２２Ａの先端側に
は、絶縁配管５０、６０が接続され、この絶縁配管５
０、６０を介して、上述の第２ガス、第１ガスがガスミ
キサ３０Ａに導入される。
（例えば、ＴＥＯＳ ＳｉＯ2 プロセスではＯ2 ガス）
を供給し、配管２１ａは第１ガスよりも流量の大きな大
流量の第２ガス（例えば、ＴＥＯＳ ＳｉＯ2 プロセス
ではＴＥＯＳガス（テトラエトキシオルソシラン）を供
給する。ガス導入フランジ２１Ａ，２２Ａの先端側に
は、絶縁配管５０、６０が接続され、この絶縁配管５
０、６０を介して、上述の第２ガス、第１ガスがガスミ
キサ３０Ａに導入される。
【００１９】ガスミキサ３０Ａは、電極ポール３０に形
成され、第１ガスと第２ガスとを混合してチャンバ内に
送り込むものである。このガスミキサ３０Ａは、基板処
理用のガスを混合するために形成された区画室３３ａ，
３３ｂからなる空間部３３と、この区画室３３ａを形成
する空間部の壁部に設けられ、基板処理用の第１ガスが
流入する第１ガス導入口３２ａと、区画室３３ｂを形成
する空間部の壁部に設けられ、第１ガスよりも流量の大
きい基板処理用の第２ガスが流入する第２ガス導入口３
１ａと、第１ガス導入口３２ａと第２ガス導入口３１ａ
との間において、空間部を区画室３３ａ，３３ｂに区画
するよう設けられ、区画された空間（区画室３３ａ，３
３ｂ）を連通させる多数の貫通孔が設けられた多孔板
（多孔部材）３４と、空間部（区画室３３ｂ）の第２ガ
ス導入口３１ａが設けられた壁部よりも下流側の壁部
（空間部下端面）に設けられ、空間部（区画室３３ｂ）
で混合されたガスを基板処理室へ供給するためのガス導
出口３３ｃとを備えている。
成され、第１ガスと第２ガスとを混合してチャンバ内に
送り込むものである。このガスミキサ３０Ａは、基板処
理用のガスを混合するために形成された区画室３３ａ，
３３ｂからなる空間部３３と、この区画室３３ａを形成
する空間部の壁部に設けられ、基板処理用の第１ガスが
流入する第１ガス導入口３２ａと、区画室３３ｂを形成
する空間部の壁部に設けられ、第１ガスよりも流量の大
きい基板処理用の第２ガスが流入する第２ガス導入口３
１ａと、第１ガス導入口３２ａと第２ガス導入口３１ａ
との間において、空間部を区画室３３ａ，３３ｂに区画
するよう設けられ、区画された空間（区画室３３ａ，３
３ｂ）を連通させる多数の貫通孔が設けられた多孔板
（多孔部材）３４と、空間部（区画室３３ｂ）の第２ガ
ス導入口３１ａが設けられた壁部よりも下流側の壁部
（空間部下端面）に設けられ、空間部（区画室３３ｂ）
で混合されたガスを基板処理室へ供給するためのガス導
出口３３ｃとを備えている。
【００２０】電極ポール３０に形成された空間部は断面
円形状をなし、区画室３３ａの径は区画室３３ｂの径よ
り大きく形成されて、多孔板３４の周縁下部を区画室３
３ｂの周縁で支持すると共に、その周縁上部を区画室３
３ａに挿入されたアダプタ３６の下端で押さえるよう構
成されている。アダプタ３６は、また区画室３３ａの空
間部の流路断面積を区画室３３ｂの流路断面積と同じに
するよう筒状部の肉厚が定められている。アダプタ３６
の上端面はフランジ４０で押さえられ、これにより多孔
板３４は区画室３３ｂとアダプタ３６の間で動かぬよ
う、且つその取り替え、使用ガス種類による交換が容易
に支持される。ここで、ガスミキサ３０Ａの空間部を配
管断面積と略同じになるよう形成することにより、すな
わち、空間部３３の流路断面積をアダプタ３６により、
配管断面積と略同じになるよう形成することにより、ガ
スの流速変化を低減できるという利点がある。
円形状をなし、区画室３３ａの径は区画室３３ｂの径よ
り大きく形成されて、多孔板３４の周縁下部を区画室３
３ｂの周縁で支持すると共に、その周縁上部を区画室３
３ａに挿入されたアダプタ３６の下端で押さえるよう構
成されている。アダプタ３６は、また区画室３３ａの空
間部の流路断面積を区画室３３ｂの流路断面積と同じに
するよう筒状部の肉厚が定められている。アダプタ３６
の上端面はフランジ４０で押さえられ、これにより多孔
板３４は区画室３３ｂとアダプタ３６の間で動かぬよ
う、且つその取り替え、使用ガス種類による交換が容易
に支持される。ここで、ガスミキサ３０Ａの空間部を配
管断面積と略同じになるよう形成することにより、すな
わち、空間部３３の流路断面積をアダプタ３６により、
配管断面積と略同じになるよう形成することにより、ガ
スの流速変化を低減できるという利点がある。
【００２１】なお、多孔板３４は石英またはセラミック
スからなり、その貫通孔３４ａの穴径と数とは急激な圧
力勾配、流速変化を生じさせないよう、例えば、穴径に
対して圧力勾配が２〜５倍程度となるよう数を定めてい
る。また、多孔板３４の穴径はチャンバ１内で発生した
プラズマが配管側へ入り込むのを減少させるため、１．
５ｍｍ以内の大きさにされている。
スからなり、その貫通孔３４ａの穴径と数とは急激な圧
力勾配、流速変化を生じさせないよう、例えば、穴径に
対して圧力勾配が２〜５倍程度となるよう数を定めてい
る。また、多孔板３４の穴径はチャンバ１内で発生した
プラズマが配管側へ入り込むのを減少させるため、１．
５ｍｍ以内の大きさにされている。
【００２２】ガスミキサ３０Ａのガス導出口３３ｃから
続くガス通路３５は、温度調整板７の貫通孔７Ａを通っ
てガス分散板１１が設けられた分散室１１ａに至り、こ
こで分散されてガスシャワー板１０よりチャンバ１内の
基板上に導出される。
続くガス通路３５は、温度調整板７の貫通孔７Ａを通っ
てガス分散板１１が設けられた分散室１１ａに至り、こ
こで分散されてガスシャワー板１０よりチャンバ１内の
基板上に導出される。
【００２３】絶縁配管５０、６０は、図２、図３より明
らかなように、互いに９０度の角度をなして、電極ポー
ル３０のガスミキサ３０Ａに接続される。電極ポール３
０の平面形状は略正方形状をなし、その隣り合う面に絶
縁配管５０、６０が接続されている。絶縁配管５０、６
０はそれぞれ、ポリイミド系、若しくはポリアセタール
系からなる筒状の絶縁ブロック５１、６１内に石英また
はアルミナセラミックスからなる絶縁チューブ５２、６
２を挿通させてなり、各絶縁チューブ５２、６２には図
４に示すような直径１ｍｍの１９個の穴（貫通孔）５０
ａ，６０ａが断面視（図１のＣ−Ｃ線断面図）において
点対称な位置に設けられている。
らかなように、互いに９０度の角度をなして、電極ポー
ル３０のガスミキサ３０Ａに接続される。電極ポール３
０の平面形状は略正方形状をなし、その隣り合う面に絶
縁配管５０、６０が接続されている。絶縁配管５０、６
０はそれぞれ、ポリイミド系、若しくはポリアセタール
系からなる筒状の絶縁ブロック５１、６１内に石英また
はアルミナセラミックスからなる絶縁チューブ５２、６
２を挿通させてなり、各絶縁チューブ５２、６２には図
４に示すような直径１ｍｍの１９個の穴（貫通孔）５０
ａ，６０ａが断面視（図１のＣ−Ｃ線断面図）において
点対称な位置に設けられている。
【００２４】これら穴の数、直径は、使用ガスの流量及
び圧力によって定められ、それらの総面積が基本的な配
管断面積となるように設けられる。なお、貫通孔５０
ａ，６０ａの穴径を１．５ｍｍ以内とすることにより、
チャンバ１内で発生したプラズマが配管側に入り込むの
を防止することができ、ガス配管（ガス導入フランジ２
１Ａ，２２Ａ）内での異常放電発生を防止することがで
きる。
び圧力によって定められ、それらの総面積が基本的な配
管断面積となるように設けられる。なお、貫通孔５０
ａ，６０ａの穴径を１．５ｍｍ以内とすることにより、
チャンバ１内で発生したプラズマが配管側に入り込むの
を防止することができ、ガス配管（ガス導入フランジ２
１Ａ，２２Ａ）内での異常放電発生を防止することがで
きる。
【００２５】図５〜図７は温度調節板７を示す図であ
り、図５は平面図、図６は正面図、図７は底面図であ
る。温度調整板７はプラズマ処理においてカソードとし
て作用するガスシャワー板１０の温度を調整するために
設けられたものであり、上下に２枚のアルミニュウム製
の板をはり合わせた構造を有し、その間に溝７ａが設け
られ、この溝７ａの両端に設けられた穴７ｂ，７ｃより
この溝７ａ内に水やシリコンオイル等の冷却媒体を流せ
る構造となっている。また、この温度調整板７の中央部
には、これら２枚の板を貫通して、ガスミキサ３０Ａに
より混合された混合ガスを通す通路を形成するための貫
通孔７Ａが設けられている。
り、図５は平面図、図６は正面図、図７は底面図であ
る。温度調整板７はプラズマ処理においてカソードとし
て作用するガスシャワー板１０の温度を調整するために
設けられたものであり、上下に２枚のアルミニュウム製
の板をはり合わせた構造を有し、その間に溝７ａが設け
られ、この溝７ａの両端に設けられた穴７ｂ，７ｃより
この溝７ａ内に水やシリコンオイル等の冷却媒体を流せ
る構造となっている。また、この温度調整板７の中央部
には、これら２枚の板を貫通して、ガスミキサ３０Ａに
より混合された混合ガスを通す通路を形成するための貫
通孔７Ａが設けられている。
【００２６】図８はガス分散板を示す平面図であり、ガ
ス分散板１１は、ガスミキサ３０Ａより供給された混合
ガスを分散させるため、その略全面に０．５ｍｍの直径
を有する穴１１ｂが設けられている。図９はガスシャワ
ー板１０を示す平面図であり、ガスシャワー板１０は、
ガス分散板１１により分散されたガスをチャンバ内の基
板上に一様に導出するため、その略全面に直径３ｍｍの
穴１０ａが設けられている。なお、これらガス分散板１
１、ガスシャワー板１０、温度調整板７は、絶縁配管５
０、６０や絶縁プレーと６Ａ、絶縁カバー８Ａにより、
電極ポール３０と共に、アースに落とされアノードとし
て作用するチャンバ１や配管（ガス導入フランジ２１
Ａ，２２Ａ）から絶縁されてカソードとして作用する。
ス分散板１１は、ガスミキサ３０Ａより供給された混合
ガスを分散させるため、その略全面に０．５ｍｍの直径
を有する穴１１ｂが設けられている。図９はガスシャワ
ー板１０を示す平面図であり、ガスシャワー板１０は、
ガス分散板１１により分散されたガスをチャンバ内の基
板上に一様に導出するため、その略全面に直径３ｍｍの
穴１０ａが設けられている。なお、これらガス分散板１
１、ガスシャワー板１０、温度調整板７は、絶縁配管５
０、６０や絶縁プレーと６Ａ、絶縁カバー８Ａにより、
電極ポール３０と共に、アースに落とされアノードとし
て作用するチャンバ１や配管（ガス導入フランジ２１
Ａ，２２Ａ）から絶縁されてカソードとして作用する。
【００２７】以上の構成において、第１ガスはチャンバ
１、チャンバ蓋５を通って、ガス導入フランジ２２Ａに
入り、絶縁配管６０を通って、電極ポール３０の空間部
（区画室３３ａ）に入った後、多孔板３４の貫通孔３４
ａを通って区画室３３ｂに入る。一方、第２ガスはチャ
ンバ１、チャンバ蓋５を通って、ガス導入フランジ２１
Ａに入り、絶縁配管５０を通って、電極ポール３０の空
間部（区画室３３ｂ）に入り、ここで多孔板３４を通っ
てきた第１ガスと混ざり合う。区画室３３ｂで混ざり合
った混合ガスはその後、通路３５を通って、ガス分散板
１１、ガスシャワー板１０を介してチャンバ内へ入って
いく。
１、チャンバ蓋５を通って、ガス導入フランジ２２Ａに
入り、絶縁配管６０を通って、電極ポール３０の空間部
（区画室３３ａ）に入った後、多孔板３４の貫通孔３４
ａを通って区画室３３ｂに入る。一方、第２ガスはチャ
ンバ１、チャンバ蓋５を通って、ガス導入フランジ２１
Ａに入り、絶縁配管５０を通って、電極ポール３０の空
間部（区画室３３ｂ）に入り、ここで多孔板３４を通っ
てきた第１ガスと混ざり合う。区画室３３ｂで混ざり合
った混合ガスはその後、通路３５を通って、ガス分散板
１１、ガスシャワー板１０を介してチャンバ内へ入って
いく。
【００２８】この際、第１ガスと第２ガスは多孔板３４
を備えたガスミキサ３０Ａの作用により、十分に混合さ
れ、安定したプラズマ放電状態が得られ、膜厚、屈折
率、エッチレートの均一性が得られる。
を備えたガスミキサ３０Ａの作用により、十分に混合さ
れ、安定したプラズマ放電状態が得られ、膜厚、屈折
率、エッチレートの均一性が得られる。
【００２９】特に、この効果は、ＴＥＯＳガスやＢＳＴ
ガスのように、液化が生じ易い分子量の大きいガスにお
いて、従来のものに比して顕著となる。これは、３００
〜４００℃の処理温度を使用するプラズマ処理におい
て、分子量の大きいガスは熱により分解し難く、拡散速
度が極めて遅いため、従来の技術では十分な混合作用が
発揮できなかったのに対して、この発明では、このよう
な分子量の大きいガスに対しても十分に混合作用を発揮
できるためである。また、小流量の第１ガスを多孔板３
４を通じて、大流量の第２ガスに合流させることも上記
効果をより発揮させるものとなっている。
ガスのように、液化が生じ易い分子量の大きいガスにお
いて、従来のものに比して顕著となる。これは、３００
〜４００℃の処理温度を使用するプラズマ処理におい
て、分子量の大きいガスは熱により分解し難く、拡散速
度が極めて遅いため、従来の技術では十分な混合作用が
発揮できなかったのに対して、この発明では、このよう
な分子量の大きいガスに対しても十分に混合作用を発揮
できるためである。また、小流量の第１ガスを多孔板３
４を通じて、大流量の第２ガスに合流させることも上記
効果をより発揮させるものとなっている。
【００３０】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、この発
明によれば、構造が簡単、且つコンパクトで、低コスト
に実現でき、しかも分子量の大きなガスでも十分に混合
できて基板処理の均一性の向上を図ることができるガス
ミキサ、及びガス導入部構造を有する基板処理装置を得
ることができる。また、この発明に係る多孔板（多孔部
材）によれば、配管側に入り込むプラズマを減少させる
ことができ、電極と配管側との間に生じる放電発生を減
少させる効果をも奏する。
明によれば、構造が簡単、且つコンパクトで、低コスト
に実現でき、しかも分子量の大きなガスでも十分に混合
できて基板処理の均一性の向上を図ることができるガス
ミキサ、及びガス導入部構造を有する基板処理装置を得
ることができる。また、この発明に係る多孔板（多孔部
材）によれば、配管側に入り込むプラズマを減少させる
ことができ、電極と配管側との間に生じる放電発生を減
少させる効果をも奏する。
【図１】実施の形態におけるガス導入部構造を示す断面
側面図である。
側面図である。
【図２】図１のＥ−Ｅ線断面平面図である。
【図３】図１のＦ−Ｆ線断面平面図である。
【図４】絶縁チューブの断面を示す図である。
【図５】温度調節板を示す平面図である。
【図６】温度調節板を示す正面図である。
【図７】温度調節板を示す底面図である。
【図８】ガス分散板を示す平面図である。
【図９】ガスシャワー板を示す平面図である。
【図１０】従来技術としてのプラズマＣＶＤ装置におけ
るガス導入部構造を示す断面側面図である。
るガス導入部構造を示す断面側面図である。
【図１１】図１０の一部断面平面図である。
【図１２】他の従来技術としてのガス導入部構造を示す
断面側面図である。
断面側面図である。
【図１３】混合器を示す断面平面図である。
１ チャンバ １０ ガスシャワー板 １１ ガス分散板 ３０ 電極ポール ３０Ａ ガスミキサ ３２ａ 第１ガス導入口 ３１ａ 第２ガス導入口 ３３ 空間部 ３３ａ 第１区画室 ３３ｂ 第２区画室 ３４ 多孔板 ３６ アダプタ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/205 H01L 21/365 H01L 21/31 C23C 16/00 - 16/56
Claims (4)
- 【請求項１】 基板処理用のガスを混合するための空間
部と、前記空間部を形成する壁部に設けられ、基板処理
用の第１ガスが流入する第１ガス導入口と、前記空間部
を形成する壁部に設けられ、基板処理用の第２ガスが流
入する第２ガス導入口と、前記空間部における前記第１
ガス導入口と第２ガス導入口との間に設けられ、前記第
１ガス導入口側と前記第２ガス導入口側とを連通させる
多数の貫通孔が設けられた多孔部材と、前記空間部の前
記第２ガス導入口が設けられた壁部よりも下流側の壁部
に設けられ、前記空間部で混合されたガスを基板処理室
へ供給するガス導出口とを有し、前記ガス導入口より導
出された混合ガスが前記基板処理室に設けられた少なく
ともガスシャワー板を通して前記基板処理装置内の基板
に導出される基板処理装置。 - 【請求項２】 基板処理用のプロセスガスが供給される
チャンバの上部に設けられ、プラズマを発生するための
電極ポールを備えた基板処理装置において、前記電極ポ
ール内部に空間部を形成し、該空間部を形成する上部側
壁部を貫通して基板処理用の第１ガスが流入する第１ガ
ス導入口を設けると共に、前記空間部を形成する下部側
壁部を貫通して、基板処理用の第２ガスが流入する第２
ガス導入口を設け、前記空間部における前記第１ガス導
入口と前記第２ガス導入口の間に、前記第１ガス導入口
側と前記第２ガス導入口側とを連通させる多数の貫通孔
が設けられた多孔部材を設け、更に前記空間部の下端に
前記空間部で混合された前記第１ガスと第２ガスとの混
合ガスを前記プロセスチャンバ内に導出するガス導出口
を貫通してなる基板処理装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の基板処理装置におい
て、 前記電極ポールに形成された前記ガス導出口より導出さ
れた混合ガスは、前記チャンバに設けられた少なくとも
ガスシャワー板を通して、前記チャンバ内の基板上に導
出される基板処理装置。 - 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
の基板処理装置において、 前記第２ガスは前記第１ガスよりも流量が大きいもので
ある基板処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10171679A JP3030280B2 (ja) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | 基板処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10171679A JP3030280B2 (ja) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | 基板処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000012534A JP2000012534A (ja) | 2000-01-14 |
| JP3030280B2 true JP3030280B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=15927698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10171679A Expired - Lifetime JP3030280B2 (ja) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | 基板処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3030280B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002252219A (ja) * | 2001-02-26 | 2002-09-06 | Tokyo Electron Ltd | 成膜装置及び成膜方法 |
| JP5568729B2 (ja) | 2005-09-06 | 2014-08-13 | 国立大学法人東北大学 | 成膜装置および成膜方法 |
| CN108807127B (zh) * | 2018-06-01 | 2020-03-31 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 上电极组件、反应腔室以及原子层沉积设备 |
-
1998
- 1998-06-18 JP JP10171679A patent/JP3030280B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000012534A (ja) | 2000-01-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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