JP7119779B2 - Deposition apparatus and deposition method - Google Patents
Deposition apparatus and deposition method Download PDFInfo
- Publication number
- JP7119779B2 JP7119779B2 JP2018161698A JP2018161698A JP7119779B2 JP 7119779 B2 JP7119779 B2 JP 7119779B2 JP 2018161698 A JP2018161698 A JP 2018161698A JP 2018161698 A JP2018161698 A JP 2018161698A JP 7119779 B2 JP7119779 B2 JP 7119779B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- arc
- shaped
- pipe
- branch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
本発明は、PVD(物理蒸着)法若しくはCVD(化学気相蒸着)法によりウェハー等の基板に被膜を形成する成膜装置と成膜方法に係り、特に、真空チャンバー内に導入されたスパッタガス、反応性ガス若しくは原料ガス等のガス分布が均一化される成膜装置と成膜方法の改良に関するものである。 The present invention relates to a film forming apparatus and a film forming method for forming a film on a substrate such as a wafer by a PVD (physical vapor deposition) method or a CVD (chemical vapor deposition) method, and particularly to a sputtering gas introduced into a vacuum chamber. , an improvement of a film forming apparatus and a film forming method in which the gas distribution of reactive gas or raw material gas is made uniform.
PVD(物理蒸着)法による成膜装置(PVD成膜装置)としては、例えば、図1に示すように、真空チャンバー1と、該真空チャンバー1内に設けられかつウェハー等の基板2を保持する基板ホルダー3と、該基板ホルダー3に対向して配置されると共にスパッタターゲットTを保持しかつスパッタガスや反応性ガス等を真空チャンバー1内に放出するガスプレート4とを備え、回転機構5によって上記基板ホルダー3が回転する装置が知られている。尚、スパッタターゲットTを保持するガスプレート4が、基板ホルダー3と同様、回転する装置も知られている。
As a film forming apparatus (PVD film forming apparatus) using a PVD (physical vapor deposition) method, for example, as shown in FIG. A
他方、CVD(化学気相蒸着)法による成膜装置(CVD成膜装置)としては、例えば、図2に示すように、真空チャンバー11と、該真空チャンバー11内に設けられかつウェハー等の基板12を保持する基板ホルダー13と、該基板ホルダー13に対向して配置されかつ原料ガス等を真空チャンバー11内に放出するガスプレート14とを備え、回転機構15によって上記基板ホルダー13が回転すると共に加熱手段(図示せず)により基板12を加熱する装置が知られている。尚、ガスプレート14が、基板ホルダー13と同様、回転する装置も知られている。
On the other hand, as a film forming apparatus (CVD film forming apparatus) using a CVD (chemical vapor deposition) method, for example, as shown in FIG. 12, and a
尚、図1~図2に示す成膜装置においては、ウェハー等の基板2、12が水平方向に保持される構造になっているが、上記基板2、12が垂直方向に保持される構造の装置も知られている。特に、SiC(炭化ケイ素)を成膜するCVD成膜装置においては、基板の加熱にホットウォール法が採用され、真空チャンバー11の外側若しくは真空チャンバー11内部にヒータ(図示せず)を配置するようになっているため、ウェハー等の基板12が垂直方向に保持される構造になっている。更に、真空チャンバー11の内壁面にSiC(炭化ケイ素)が成膜されないようにするため、真空チャンバー11用防着板を兼ねた二重チャンバー構造が採用されている。
1 and 2, the
ところで、これ等の成膜装置を用いてウェハー等の基板に被膜を形成する場合、被膜における膜厚分布等の諸特性を基板面内で均一化させる工夫が必要となり、PVD成膜装置においては、上記均一化のため、スパッタガスや反応性ガス等のガス分布、スパッタターゲット用磁石の配置、基板加熱の温度分布、真空チャンバー内における真空排気の流れ等が重要となる。また、CVD成膜装置においても、原料ガス等のガス分布、基板加熱の温度分布、真空チャンバー内における真空排気の流れ等が重要となる。 By the way, when a film is formed on a substrate such as a wafer using such a film forming apparatus, it is necessary to devise ways to make the film thickness distribution and other characteristics of the film uniform within the substrate surface. For the above uniformity, the gas distribution of sputtering gas, reactive gas, etc., the arrangement of magnets for sputtering targets, the temperature distribution of substrate heating, the flow of evacuation in the vacuum chamber, and the like are important. Also, in the CVD film forming apparatus, the distribution of gases such as raw material gases, the temperature distribution of substrate heating, the flow of evacuation in the vacuum chamber, and the like are important.
しかしながら、真空チャンバー内に導入するスパッタガス、反応性ガス若しくは原料ガス等のガス分布を真空チャンバー内で均一化させることは難しく、ガス分布の偏りにより基板内において膜厚むらを生ずる問題があった。 However, it is difficult to uniformize the distribution of gases such as sputtering gas, reactive gas, or raw material gas introduced into the vacuum chamber within the vacuum chamber. .
この問題を回避するため、特許文献1では、真空チャンバー内の基材(上記基板)を遊星回転させ、ガス分布に偏りがある状態でも膜厚分布を均一化させる方法が採用されている。しかし、成膜対象である基材を遊星回転させる装置を組み込む必要があるため、成膜装置の大型化とコストアップを引き起こす新たな問題が存在する。このため、真空チャンバー内に導入するスパッタガス、反応性ガス若しくは原料ガス等のガス分布を均一にして膜厚むらの発生を回避する方法が要請されている。
In order to avoid this problem,
本発明はこのような問題点に着目してなされたもので、その課題とするところは、真空チャンバー内に導入されたスパッタガス、反応性ガス若しくは原料ガス等のガス分布が均一化されるPVD若しくはCVD成膜装置と成膜方法を提供することにある。 The present invention has been made by paying attention to such problems, and its object is to provide a PVD method in which the gas distribution of the sputtering gas, reactive gas, raw material gas, or the like introduced into the vacuum chamber is made uniform. Alternatively, it is to provide a CVD film forming apparatus and a film forming method.
そこで、上記課題を解決するため、本発明者は、真空チャンバー内に導入されるスパッタガス、反応性ガス若しくは原料ガス等のガス分布が均一化される新たなガス導入機構について鋭意研究を行った結果、以下の成膜装置と成膜方法を見出すに至った。本発明はこのようなガス導入機構の発見と技術的検討を経て完成されたものである。 Therefore, in order to solve the above problems, the present inventors conducted intensive research on a new gas introduction mechanism for uniformizing the gas distribution of the sputtering gas, reactive gas, raw material gas, etc. introduced into the vacuum chamber. As a result, the inventors have found the following film forming apparatus and film forming method. The present invention has been completed through the discovery and technical examination of such a gas introduction mechanism.
すなわち、本発明に係る第1の発明は、
基板を保持する基板ホルダーと、該基板ホルダーに対向して配置されかつスパッタガス、反応性ガス若しくは原料ガスを放出するガスプレートとを真空チャンバー内に備え、PVD(物理蒸着)法若しくはCVD(化学気相蒸着)法により上記基板に被膜を形成する成膜装置において、
上記ガスプレートが、ガスプレート本体と、該ガスプレート本体内に設けられその基端側にガス供給源に接続されたガス導入口を有しかつその先端側にガスプレート本体の一面に設けられたガス放出孔と連通する開口を有するガス経路管とで構成され、
上記ガス経路管が、ガス導入口を中央に有しかつガス導入口から両端方向に向け均等長の分岐管を有する円弧状第一分岐路管と、該第一分岐路管の両側出口にそれぞれ接続されかつ接続部から両端方向に向け均等長の分岐管(但し、下記円弧状延長管を含まず)を有する一対の円弧状第二分岐路管と、一対の第二分岐路管の各両側出口にそれぞれ接続されかつ接続部から両端方向に向け均等長の分岐管(但し、下記円弧状延長管を含まず)を有する二対の円弧状第三分岐路管と、以下、同様に構成された円弧状第n分岐路管から成るn段階(nは正の整数)の分岐構造を有し、第n分岐路管の各両側出口が上記ガス放出孔と連通する開口を構成すると共に、
n段階の分岐構造を有する上記ガス経路管がガスプレート本体内に1個以上設けられており、
更に、外側に位置する上段側円弧状分岐路管が、内側に位置する下段側円弧状分岐路管との接続部に上段側円弧状分岐路管の曲率半径と同一の円弧状延長管を有し、かつ、上段側円弧状分岐路管の上記円弧状延長管の端部が、対峙する他の上段側円弧状分岐路管の円弧状延長管の端部に接続せずに閉止されていることを特徴とするものである。
That is, the first invention according to the present invention is
A substrate holder for holding a substrate and a gas plate arranged opposite to the substrate holder for discharging a sputtering gas, a reactive gas or a raw material gas are provided in a vacuum chamber, and PVD (physical vapor deposition) or CVD (chemical In a film forming apparatus for forming a film on the substrate by a vapor deposition method,
The gas plate has a gas plate main body, a gas introduction port provided in the gas plate main body and connected to a gas supply source on the proximal end side thereof, and provided on one surface of the gas plate main body on the distal end side thereof. and a gas path pipe having an opening communicating with the gas discharge hole,
The gas route pipe comprises an arcuate first branch pipe having a gas introduction port in the center and branch pipes of equal length extending from the gas introduction port toward both ends, and outlets on both sides of the first branch pipe. A pair of arc-shaped second branch pipes that are connected and have branch pipes of equal length in the direction of both ends (excluding arc-shaped extension pipes described below) , and both sides of the pair of second branch pipes Two pairs of arc-shaped third branch pipes each connected to the outlet and having equal length branch pipes (excluding the arc-shaped extension pipes described below) toward both ends from the connection part, and hereinafter similarly configured. having an n-stage (n is a positive integer) branch structure consisting of arc-shaped n-th branch pipes, and each side outlet of the n-th branch pipe constitutes an opening communicating with the gas discharge hole,
One or more of the gas path pipes having an n-stage branch structure are provided in the gas plate body ,
Furthermore, the upper arc-shaped branch pipe located outside has an arc-shaped extension pipe having the same radius of curvature as the upper arc-shaped branch pipe at the connecting portion with the lower arc-shaped branch pipe located inside. and the end of the arc-shaped extension pipe of the upper-stage arc-shaped branch pipe is closed without being connected to the end of the arc-shaped extension pipe of the other upper-stage arc-shaped branch pipe. It is characterized by
また、本発明に係る第2の発明は、
第1の発明に記載の成膜装置において、
上記ガスプレート本体がベースプレートと該ベースプレートに接合されたトッププレートとで構成され、かつ、ベースプレートの接合面に設けられた凹溝により上記ガス経路管が構成されることを特徴とし、
第3の発明は、
第1の発明に記載の成膜装置において、
上記ガスプレート本体がベースプレートと該ベースプレートに接合されたトッププレートとで構成され、かつ、ベースプレートとトッププレートの接合面に設けられた各凹溝を位置整合させて上記ガス経路管が構成されることを特徴とし、
第4の発明は、
第2の発明または第3の発明に記載の成膜装置において、
上記ベースプレートとトッププレートが、レーザ溶接若しくは電子ビーム溶接により接合されていることを特徴とするものである。
Moreover, the second invention according to the present invention is
In the film forming apparatus according to the first invention,
The gas plate body is composed of a base plate and a top plate joined to the base plate, and the gas path pipe is composed of a groove provided in the joint surface of the base plate,
The third invention is
In the film forming apparatus according to the first invention,
The gas plate body is composed of a base plate and a top plate joined to the base plate, and the gas path pipe is configured by aligning the grooves provided on the joining surfaces of the base plate and the top plate. characterized by
The fourth invention is
In the film forming apparatus according to the second invention or the third invention,
The base plate and top plate are joined by laser welding or electron beam welding.
次に、本発明に係る第5の発明は、
PVD(物理蒸着)法若しくはCVD(化学気相蒸着)法による成膜方法において、
第1の発明~第4の発明のいずれかに記載の成膜装置を用いて基板ホルダーに保持された基板に被膜を形成することを特徴とするものである。
Next, the fifth invention according to the present invention is
In a film formation method by a PVD (physical vapor deposition) method or a CVD (chemical vapor deposition) method,
A film is formed on a substrate held by a substrate holder using the film forming apparatus according to any one of the first to fourth inventions.
本発明に係る成膜装置と成膜方法によれば、
真空チャンバー内に導入されるスパッタガス、反応性ガス若しくは原料ガス等のガス分布が均一化されるため、基板を遊星回転させる装置を組み込むことなく基板内の膜厚分布を均一化させることが可能となる。
According to the film forming apparatus and film forming method according to the present invention,
Since the gas distribution of the sputtering gas, reactive gas, raw material gas, etc. introduced into the vacuum chamber is made uniform, it is possible to make the film thickness distribution within the substrate uniform without incorporating a device for planetary rotation of the substrate. becomes.
以下、本発明に係る実施の形態について従来技術と比較しながら詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail while comparing them with conventional techniques.
(1)一組のガス経路管を有する従来技術に係るガスプレート
(1-1)一組のガス経路管を有する上記ガスプレートの構成
一組のガス経路管を有する従来技術に係るガスプレートは、図3(A)~(B)に示すように、ガスプレート本体21と、該ガスプレート本体21内に設けられその基端側にガス供給源(図示せず)に接続されたガス導入口22を有しかつその先端側にガスプレート本体21の一面に設けられたガス放出孔(A~P)と連通する開口23を有するガス経路管24とで構成されている。尚、ガス経路管は、ガスプレート本体21の内部に設けられているため、図3(A)~(B)のガス経路管24は透視画像として示されている。
(1) Conventional gas plate having a set of gas path pipes (1-1) Configuration of the gas plate having a set of gas path pipes Conventional gas plate having a set of gas path pipes 3(A) and 3(B), a gas plate
また、ガス経路管24は、上記ガス導入口22を中央に有しかつガス導入口22から両端方向に向け均等長の分岐管を有する円弧状分岐路管24aと、該円弧状分岐路管24aの両側出口24bに接続された輪状管23aとで構成され、該輪状管23aにはガスプレート本体21の一面に設けられた上記ガス放出孔(A~P)と連通する上記開口23が開設されている。
The
(1-2)従来技術に係る上記ガスプレートの問題点
ガスプレート本体21の上記ガス放出孔(A~P)から放出されるガス量は、円弧状分岐路管24aの両側出口24b近傍に位置する輪状管23aの開口23と連通するガス放出孔(D、EおよびL、M)からの放出量が特に多く、上記両側出口24bから離れた輪状管23aの開口23と連通するガス放出孔(H、IおよびP、A)からの放出量が少なくなってしまう。このため、真空チャンバー内に導入するスパッタガス、反応性ガス若しくは原料ガス等のガス分布を真空チャンバー内で均一化させることが困難となる問題を有していた。
(1-2) Problems of the above-mentioned gas plate according to the prior art The amount of gas released from the gas discharge holes (D, E and L, M) communicating with the
(2)二組のガス経路管を有する従来技術に係るガスプレート
(2-1)二組のガス経路管を有する上記ガスプレートの構成
二組のガス経路管を有する従来技術に係るガスプレートは、図4(A)~(B)に示すように、ガスプレート本体31と、該ガスプレート本体31内に設けられその基端側にガス供給源(図示せず)に接続されたガス導入口32を有しかつその先端側にガスプレート本体31の一面に設けられたガス放出孔(A~P)と連通する開口33を有する外側ガス経路管34と、上記ガスプレート本体31内に設けられその基端側にガス供給源(図示せず)に接続されたガス導入口32’を有しかつその先端側にガスプレート本体31の一面に設けられたガス放出孔(A’~P’)と連通する開口33’を有する内側ガス経路管34’とで構成されている。尚、各ガス経路管は、ガスプレート本体31の内部に設けられているため、図4(A)~(B)の外側ガス経路管34と内側ガス経路管34’は透視画像として示されている。
(2) Conventional gas plate having two sets of gas path pipes (2-1) Configuration of the gas plate having two sets of gas path pipes Conventional gas plate having two sets of gas path pipes , as shown in FIGS. 4A and 4B, a gas plate
また、外側ガス経路管34は、上記ガス導入口32を中央に有しかつガス導入口32から両端方向に向け均等長の分岐管を有する円弧状分岐路管34aと、該円弧状分岐路管34aの両側出口34bに接続された円弧状管33aとで構成され、該円弧状管33aにはガスプレート本体31の一面に設けられた上記ガス放出孔(A~P)と連通する上記開口33が開設されている。
The outer
また、内側ガス経路管34’は、上記ガス導入口32’を中央に有しかつガス導入口32’から両端方向に向け均等長の分岐管を有する円弧状分岐路管34’aと、該円弧状分岐路管34’aの両側出口34’bに接続された輪状管33’aとで構成され、該輪状管33’aにはガスプレート本体31の一面に設けられた上記ガス放出孔(A’~P’)と連通する上記開口33’が開設されている。
The inner gas path pipe 34' includes an arcuate branch pipe 34'a having the gas introduction port 32' in the center and having branch pipes of equal length toward both ends from the
(2-2)従来技術に係る上記ガスプレートの問題点
ガスプレート本体31の上記ガス放出孔(A~P)から放出されるガス量は、円弧状分岐路管34aの両側出口34b近傍に位置する円弧状管33aの開口33と連通するガス放出孔(D、EおよびL、M)からの放出量が特に多く、上記両側出口34bから離れた円弧状管33aの開口33と連通するガス放出孔(H、IおよびP、A)からの放出量が少なくなってしまう。
(2-2) Problems of the above-mentioned gas plate according to the prior art The amount of gas released from the gas discharge holes (D, E and L, M) communicating with the
また、ガスプレート本体31の上記ガス放出孔(A’~P’)から放出されるガス量は、円弧状分岐路管34’aの両側出口34’b近傍に位置する輪状管33’aの開口33’と連通するガス放出孔(D’、E’およびL’、M’)からの放出量が特に多く、両側出口34’bから離れた輪状管33’aの開口33’と連通するガス放出孔(H’、I’およびP’、A’)からの放出量が少なくなってしまう。
In addition, the amount of gas discharged from the gas discharge holes (A' to P') of the gas plate
このため、真空チャンバー内に導入するスパッタガス、反応性ガス若しくは原料ガス等のガス分布を真空チャンバー内で均一化させることが困難となる問題を有していた。 For this reason, there has been a problem that it is difficult to uniformize the gas distribution of the sputtering gas, reactive gas, raw material gas, etc. introduced into the vacuum chamber within the vacuum chamber.
(3)第一実施形態に係るガスプレート
(3-1)第一実施形態に係るガスプレートの構成
一組のガス経路管を有する第一実施形態に係るガスプレートは、図5(A)~(B)に示すように、ガスプレート本体51と、該ガスプレート本体51内に設けられその基端側にガス供給源(図示せず)に接続されたガス導入口52を有しかつその先端側にガスプレート本体51の一面に設けられたガス放出孔(A~P)と連通する開口53を有するガス経路管54とで構成されている。尚、ガス経路管は、ガスプレート本体51の内部に設けられているため、図5(A)~(B)のガス経路管54は透視画像として示されている。
(3) Gas plate according to the first embodiment (3-1) Configuration of the gas plate according to the first embodiment As shown in (B), a gas plate
また、ガス経路管54は、上記ガス導入口52を中央に有しかつガス導入口52から両端方向に向け均等長の分岐管を有する円弧状第一分岐路管541と、該第一分岐路管541の両側出口541bにそれぞれ接続されかつ接続部から両端方向に向け均等長の分岐管を有する一対の円弧状第二分岐路管542と、一対の第二分岐路管542の各両側出口542bにそれぞれ接続されかつ接続部から両端方向に向け均等長の分岐管を有する二対の円弧状第三分岐路管543と、二対の円弧状第三分岐路管543の各両側出口543bにそれぞれ接続されかつ接続部から両端方向に向け均等長の分岐管を有する四対の円弧状第四分岐路管544とで構成され、各円弧状第四分岐路管544にはガスプレート本体51の一面に設けられたガス放出孔(A~P)と連通する上記開口53が開設されている。
The
(3-2)第一実施形態に係るガスプレートの改善点
第一実施形態に係るガスプレートのガス経路管54においては、該ガス経路管54を構成する円弧状第一分岐路管541、円弧状第二分岐路管542、円弧状第三分岐路管543および円弧状第四分岐路管544の各分岐管の長さがそれぞれ均等に設定されているため、円弧状第四分岐路管544に開設された各開口53と上記ガス導入口52までの距離が略同一になっている。
(3-2) Improvements of the gas plate according to the first embodiment In the
従って、円弧状第四分岐路管544における各開口53と、円弧状第一分岐路管541における両側出口541bとの位置関係に拘らずガスプレート本体51の上記ガス放出孔(A~P)から放出されるガス量は等しくなるため、スパッタガス、反応性ガス若しくは原料ガス等の真空チャンバー内におけるガス分布を均一化できる利点を有する。
Therefore, regardless of the positional relationship between each opening 53 in the arc-shaped
(3-3)第一実施形態の変形例に係るガスプレート
ところで、図5(A)~(B)に示す第一実施形態に係るガスプレートにおいては、円弧状第一分岐路管541のガス導入口52から両側出口541bまでの長さ(すなわち、分岐管の長さ)が均等に加工され、各円弧状第二分岐路管542における円弧状第一分岐路管541の接続部(両側出口541b)から両側出口542bまでの長さ(分岐管の長さ)が均等に加工され、各円弧状第三分岐路管543における円弧状第二分岐路管542の接続部(両側出口542b)から両側出口543bまでの長さ(分岐管の長さ)が均等に加工され、更に、各円弧状第四分岐路管544における円弧状第三分岐路管543の接続部(両側出口543b)から開口53までの長さ(分岐管の長さ)も均等に加工された構造になっている。この場合、円弧状第二分岐路管542と円弧状第三分岐路管543の加工自由度を改善するため、図6(A)~(B)に示すような構造にしてもよい。
(3-3) Gas Plate According to Modification of First Embodiment By the way, in the gas plate according to the first embodiment shown in FIGS. The length from the
すなわち、円弧状第二分岐路管542および円弧状第三分岐路管543の円弧長を任意に加工し、図6(A)~(B)に示すように円弧状第三分岐路管543と接続させるときに円弧状第二分岐路管542の両側出口542bを加工し、円弧状第四分岐路管544と接続させるときに円弧状第三分岐路管543の両側出口543bを加工してもよい。
That is, the arc lengths of the arc-shaped
(4)第二実施形態に係るガスプレート
(4-1)第二実施形態に係るガスプレートの構成
二組のガス経路管を有する第二実施形態に係るガスプレートは、図7(A)~(B)に示すように、ガスプレート本体61と、該ガスプレート本体61内に設けられその基端側にガス供給源(図示せず)に接続されたガス導入口62を有しかつその先端側にガスプレート本体61の一面に設けられたガス放出孔(A~P)と連通する開口63を有する外側ガス経路管64と、上記ガスプレート本体61内に設けられその基端側にガス供給源(図示せず)に接続されたガス導入口62’を有しかつその先端側にガスプレート本体61の一面に設けられたガス放出孔(A’~P’)と連通する開口63’を有する内側ガス経路管64’とで構成されている。尚、ガス経路管は、ガスプレート本体51の内部に設けられているため、図7(A)~(B)の外側ガス経路管64と内側ガス経路管64’は透視画像として示されている。また、第二実施形態に係るガスプレートは、第一実施形態の変形例に係るガスプレートと同様な構造(加工自由度を改善した構造)となっている。
(4) Gas plate according to the second embodiment (4-1) Configuration of the gas plate according to the second embodiment The gas plate according to the second embodiment having two sets of gas path pipes is shown in FIGS. As shown in (B), a gas plate
また、外側ガス経路管64は、上記ガス導入口62を中央に有しかつガス導入口62から両端方向に向け均等長の分岐管を有する円弧状第一分岐路管641と、該第一分岐路管641の両側出口641bにそれぞれ接続されかつ接続部から両端方向に向け均等長の分岐管を有する一対の円弧状第二分岐路管642と、一対の第二分岐路管642の各両側出口642bにそれぞれ接続されかつ接続部から両端方向に向け均等長の分岐管を有する二対の円弧状第三分岐路管643と、二対の円弧状第三分岐路管643の各両側出口643bにそれぞれ接続されかつ接続部から両端方向に向け均等長の分岐管を有する四対の円弧状第四分岐路管644とで構成され、各円弧状第四分岐路管644にはガスプレート本体61の一面に設けられたガス放出孔(A~P)と連通する上記開口63が開設されている。
The outer
また、内側ガス経路管64’は、上記ガス導入口62’を中央に有しかつガス導入口62’から両端方向に向け均等長の分岐管を有する円弧状第一分岐路管641’と、該第一分岐路管641’の両側出口641’bにそれぞれ接続されかつ接続部から両端方向に向け均等長の分岐管を有する一対の円弧状第二分岐路管642’と、一対の第二分岐路管642’の各両側出口642’bにそれぞれ接続されかつ接続部から両端方向に向け均等長の分岐管を有する二対の円弧状第三分岐路管643’と、二対の円弧状第三分岐路管643’の各両側出口643’bにそれぞれ接続されかつ接続部から両端方向に向け均等長の分岐管を有する四対の円弧状第四分岐路管644’とで構成され、各円弧状第四分岐路管644’にはガスプレート本体61の一面に設けられたガス放出孔(A’~P’)と連通する上記開口63’が開設されている。
In addition, the inner gas path pipe 64' includes an arcuate first branch pipe 641' having the gas introduction port 62' in the center and having branch pipes of equal length toward both ends from the gas introduction port 62', A pair of arc-shaped second branch pipes 642', which are connected to both side outlets 641'b of the first branch pipe 641' and have branch pipes of equal length toward both ends from the connecting portion, and a pair of second branch pipes 642' Two pairs of arc-shaped third branch pipes 643' each connected to each side outlet 642'b of the branch pipe 642' and having branch pipes of equal length toward both ends from the connecting portion, and two pairs of arc-shaped Consists of four pairs of arc-shaped fourth branch pipes 644 ', which are respectively connected to both side outlets 643'b of the third branch pipe 643' and have branch pipes of equal length toward both ends from the connection part, Each arc-shaped fourth branch pipe 644' is provided with the opening 63' communicating with the gas discharge holes (A' to P') provided on one surface of the gas plate
(4-2)第二実施形態に係るガスプレートの改善点
第二実施形態に係るガスプレートの外側ガス経路管64においては、該外側ガス経路管64を構成する円弧状第一分岐路管641、円弧状第二分岐路管642、円弧状第三分岐路管643および円弧状第四分岐路管644の各分岐管の長さがそれぞれ均等に設定されているため、円弧状第四分岐路管644に開設された各開口63と上記ガス導入口62までの距離が略同一になっている。従って、円弧状第四分岐路管644における各開口63と、円弧状第一分岐路管641における両側出口641bとの位置関係に拘らずガスプレート本体61の上記ガス放出孔(A~P)から放出されるガス量は等しくなる。
(4-2) Improvements of the gas plate according to the second embodiment In the outer
また、上記内側ガス経路管64’においても、該内側ガス経路管64’を構成する円弧状第一分岐路管641’、円弧状第二分岐路管642’、円弧状第三分岐路管643’および円弧状第四分岐路管644’の各分岐管の長さがそれぞれ均等に設定されているため、円弧状第四分岐路管644’に開設された各開口63’と上記ガス導入口62’までの距離が略同一になっている。従って、円弧状第四分岐路管644’における各開口63’と、円弧状第一分岐路管641’における両側出口641’bとの位置関係に拘らずガスプレート本体61の上記ガス放出孔(A’~P’)から放出されるガス量は等しくなる。
Also, in the inner gas route pipe 64', the arc-shaped first branch pipe 641', the arc-shaped second branch pipe 642', and the arc-shaped
このため、第一実施形態に係るガスプレートと同様、スパッタガス、反応性ガス若しくは原料ガス等の真空チャンバー内におけるガス分布を均一化できる利点を有する。 Therefore, like the gas plate according to the first embodiment, there is an advantage that the gas distribution in the vacuum chamber, such as the sputtering gas, the reactive gas, or the raw material gas, can be made uniform.
尚、第一実施形態に係るガスプレートのガス経路管を構成する円弧状分岐路管、第二実施形態に係るガスプレートの外側ガス経路管と内側ガス経路管を構成する円弧状分岐路管の分岐路数について、円弧状第一分岐路管、円弧状第二分岐路管、円弧状第三分岐路管および円弧状第四分岐路管で構成された構造(ガスプレートに設けられたガス放出孔と連通する開口の数が16個)になっているが、このような構造に限定されるものではない。すなわち、上記ガス放出孔と連通する開口数を増やしたい場合は、ガス経路管を構成する円弧状分岐路管の個数を、上記第四分岐路管に加えて円弧状第五分岐路管、円弧状第六分岐路管、円弧状第七分岐路管等としてもよく、反対に、上記ガス放出孔と連通する開口数を減らしたい場合は、第四分岐路管より少ない分岐路管で構成すればよい。また、第一実施形態および第二実施形態に係るガスプレートにおいては、ガスプレート本体の側面側にガス導入口が設けられた構造になっているが、ガスプレート本体の上面側または下面側にガス導入口が設けられる構造にしてもよい。更に、分岐構造を有するガス経路管の設置数を増やしたい場合には、ガスプレート本体の側面側に加えて上面側と下面側にそれぞれ上記ガス導入口を設ける構造にしてもよい。 In addition, the arc-shaped branch pipes constituting the gas passage pipes of the gas plate according to the first embodiment, and the arc-shaped branch pipes constituting the outer gas passage pipe and the inner gas passage pipe of the gas plate according to the second embodiment. Regarding the number of branches, the structure composed of the arc-shaped first branch pipe, the arc-shaped second branch pipe, the arc-shaped third branch pipe and the arc-shaped fourth branch pipe (gas discharge provided on the gas plate The number of openings communicating with the holes is 16), but it is not limited to such a structure. That is, when it is desired to increase the number of openings communicating with the gas discharge holes, the number of arc-shaped branch pipes constituting the gas route pipe is increased to the above-mentioned fourth branch pipe, the arc-shaped fifth branch pipe, and the circular arc-shaped branch pipe. An arc-shaped sixth branch pipe, a circular arc-shaped seventh branch pipe, etc. may be used. Just do it. Further, in the gas plates according to the first embodiment and the second embodiment, the gas inlets are provided on the side surface of the gas plate main body. A structure in which an introduction port is provided may be employed. Furthermore, if it is desired to increase the number of installed gas path pipes having a branched structure, the structure may be such that the gas introduction ports are provided on the upper surface side and the lower surface side in addition to the side surface side of the gas plate main body.
そして、マグネトロンスパッタのようなスパッタガスのみ、あるいは、スパッタガスと反応性ガスの混合ガスが用いられる場合は、図5に示す一組のガス経路管を有する第一実施形態に係るガスプレート、および、図7に示す二組のガス経路管を有する第二実施形態に係るガスプレートを使用することができ、一方、2種類の原料ガスを反応性させて成膜する方法やスパッタガスと反応性ガスを分離して投入する場合は、図7に示す二組のガス経路管を有する第二実施形態に係るガスプレートを使用することができる。 and, when only a sputtering gas such as magnetron sputtering or a mixed gas of a sputtering gas and a reactive gas is used, a gas plate according to the first embodiment having a set of gas passage tubes shown in FIG. 5, and , the gas plate according to the second embodiment having two sets of gas path pipes shown in FIG. When the gas is separately injected, a gas plate according to the second embodiment having two sets of gas path pipes shown in FIG. 7 can be used.
(5)第二実施形態に係るガスプレートの製造
(5-1)第二実施形態に係るガスプレート
第二実施形態に係るガスプレートは、図8(A)~(B)に示すように、ガスプレート本体71と、該ガスプレート本体71内に設けられその基端側にガス供給源(図示せず)に接続されたガス導入口72を有しかつその先端側にガスプレート本体71の一面に設けられたガス放出孔と連通する開口73を有する外側ガス経路管74と、ガスプレート本体71内に設けられその基端側にガス供給源(図示せず)に接続されたガス導入口72’を有しかつその先端側にガスプレート本体71の一面に設けられたガス放出孔と連通する開口73’を有する内側ガス経路管74’とで構成されている。
(5) Manufacture of gas plate according to second embodiment (5-1) Gas plate according to second embodiment As shown in FIGS. A gas plate
また、上記ガスプレート本体71は、図8(B)に示すように、ベースプレート75と、該ベースプレート75に接合されたトッププレート76とで構成されており、かつ、ベースプレート75の接合面に設けられた凹溝77により上記外側ガス経路管74と内側ガス経路管74’が構成されている。尚、符号78は、外側ガス経路管74と内側ガス経路管74’の各開口73、73’と連通する上記ガス放出孔を示している。
8B, the gas plate
(5-2)第二実施形態に係るガスプレートの製造
以下、図8(A)~(B)に示した第二実施形態に係るガスプレートの製造工程について説明する。
(5-2) Manufacture of Gas Plate According to Second Embodiment Hereinafter, the manufacturing process of the gas plate according to the second embodiment shown in FIGS. 8(A) and 8(B) will be described.
図9(A)に示すように、ベースプレート75の一面側に上述したガス経路管を構成する凹溝77を切削加工し、かつ、図9(B)に示すように上記外側ガス経路管と内側ガス経路管の各開口と連通するガス放出孔78を貫通させる。
As shown in FIG. 9(A), one surface of the
次に、上記凹溝77が形成されたベースプレート75の形成面に、図9(C)に示すようにトッププレート76を重ね合わせ、かつ、レーザ溶接若しくは電子ビーム溶接により図9(D)に示すように上記凹溝77の周囲を溶接する。尚、図9(D)の符号80はレーザ溶接若しくは電子ビーム溶接による溶接部を示している。
Next, as shown in FIG. 9(C), a
そして、図9(E)に示すように、ベースプレート75とトッププレート76とで構成されたガスプレート本体71の側面側からガス導入口72を切削加工して第二実施形態に係るガスプレートを製造する。
Then, as shown in FIG. 9(E), the
尚、ガス導入口72にメネジ加工あるいはパイプを直接溶接してもよい。
It should be noted that the
また、図9(A)~(E)に示すガスプレートの製造法ではガス経路管を構成する凹溝77がベースプレート75の一面側に形成されているが、ベースプレート75とトッププレート76の各接合面に上記凹溝を形成し、ベースプレート75とトッププレート76の各凹溝が位置整合されて上記ガス経路管を構成する方法を採ってもよい。
In the method of manufacturing the gas plate shown in FIGS. 9A to 9E, the
以下、本発明の実施例について参考例と比較例も挙げて具体的に説明する。 EXAMPLES Hereinafter, examples of the present invention will be specifically described with reference examples and comparative examples.
[参考例1]
図1に示すPVD成膜装置(マグネトロンスパッタ装置)を用いてSiO2の成膜を実施した。また、ガスプレート4には、一組のガス経路管を有する図5(A)~(B)に示した第一実施形態に係るガスプレートが適用され、ガスプレートの直径は250mm、ガス放出孔のPCD(pitch circle diameter)は170mmである(図10参照)。
[ Reference example 1]
A film of SiO 2 was formed using the PVD film forming apparatus (magnetron sputtering apparatus) shown in FIG. The
また、スパッタターゲットTには直径150mmのセラミックSiCを用い、基板2には直径100mmの合成石英基板を用いた。尚、スパッタターゲットT表面と基板2表面間の距離は50mmとした。
Ceramic SiC with a diameter of 150 mm was used as the sputtering target T, and a synthetic quartz substrate with a diameter of 100 mm was used as the
真空チャンバー1を10-5Paまで排気した後、酸素10%のArガス20sccmをガスプレート4のガス導入口(図5の符号52参照)から導入し、直流スパッタ電源を100WにしてSiO2の成膜を開始した。
After evacuating the
そして、100秒間成膜を行い、基板2を取り出してエリプソメータにより基板円周方向の膜厚分布を測定した。尚、基板2を回転させて成膜する場合、および、基板2の回転を停止させて成膜する場合の二通りを実施している。
Then, the film was formed for 100 seconds, the
PVDによる成膜においては、図10に示すようにスパッタターゲットTの周囲からスパッタガスが放出されるため、基板2上のガス放出孔直下が最もガス分圧の影響を受けて膜厚が変化する箇所となる。しかし、基板2の縁部は膜厚測定が困難なため、図12に示すように基板2円周から中心に向かって1cmの位置を測定箇所としている。
In the film formation by PVD, as shown in FIG. 10, the sputtering gas is emitted from the surroundings of the sputtering target T, so the film thickness is affected most by the gas partial pressure directly below the gas emission hole on the
測定された基板膜厚(基板停止時と回転時)とガス放出孔(A~P)との関係について表1に示す。 Table 1 shows the relationship between the measured substrate film thickness (when the substrate is stopped and when it is rotating) and the gas discharge holes (A to P).
[比較例1]
参考例1と同様、上記PVD成膜装置(マグネトロンスパッタ装置)を用いてSiO2の成膜を実施した。ガスプレート4には、一組のガス経路管を有する図3(A)~(B)に示した従来技術に係るガスプレートが適用され、ガスプレートの直径は250mm、ガス放出孔のPCDは170mmである(図10参照)。
[Comparative Example 1]
As in Reference Example 1, a SiO 2 film was formed using the PVD film forming apparatus (magnetron sputtering apparatus). The
また、スパッタターゲットTには直径150mmのセラミックSiCを用い、基板2には直径100mmの合成石英基板を用いた。尚、スパッタターゲットT表面と基板2表面間の距離は50mmとした。
Ceramic SiC with a diameter of 150 mm was used as the sputtering target T, and a synthetic quartz substrate with a diameter of 100 mm was used as the
真空チャンバー1を10-5Paまで排気した後、酸素10%のArガス20sccmをガスプレート4のガス導入口(図3の符号22参照)から導入し、直流スパッタ電源を100WにしてSiO2の成膜を開始した。
After evacuating the
そして、100秒間成膜を行い、基板2を取り出してエリプソメータにより基板円周方向の膜厚分布を測定した。尚、基板2を回転させて成膜する場合、および、基板2の回転を停止させて成膜する場合の二通りを実施している。また、参考例1と同様、基板2の縁部は膜厚測定が困難なため、図12に示すように基板2円周から中心に向かって1cmの位置を測定箇所としている。測定された基板膜厚(基板停止時と回転時)とガス放出孔(A~P)との関係について表1に示す。
Then, the film was formed for 100 seconds, the
[評 価]
(1)表1に示されたSiO2膜の膜厚分布から、参考例1では、基板回転時と基板停止時の膜厚分布がほとんど変わらないことが確認される。
[evaluation]
(1) From the film thickness distribution of the SiO 2 film shown in Table 1, it is confirmed that in Reference Example 1, the film thickness distribution is almost the same when the substrate is rotating and when the substrate is stopped.
(2)しかし、比較例1においては、基板回転時と基板停止時の膜厚分布が大きく異なり、図3(A)に示した円弧状分岐路管24aの両側出口24b近傍に位置する輪状管23aの開口23と連通するガス放出孔(D、EおよびL、M)付近の基板停止時における膜厚が特に厚くなっていることが確認される。これは、ガス放出孔(D、EおよびL、M)付近のスパッタガス流量が多いことに起因していることが推測される。
(2) However, in Comparative Example 1, the film thickness distribution when the substrate was rotating was significantly different from that when the substrate was stopped. It is confirmed that the film thickness is particularly thick near the gas discharge holes (D, E and L, M) communicating with the
[実施例2]
図2に示すCVD成膜装置を用いてSiCの成膜を実施した。また、ガスプレート14には、二組のガス経路管を有する図7(A)~(B)に示した第二実施形態に係るガスプレートが適用され、ガスプレートの直径は250mm、外側ガス放出孔のPCD(pitch circle diameter)は80mm、また、内側ガス放出孔のPCDは40mmである(図11参照)。
[Example 2]
A SiC film was formed using the CVD film forming apparatus shown in FIG. The
また、基板12には直径100mmのカーボン基板を用い、ガスプレート14表面と基板12表面間の距離は50mmとした。
A carbon substrate having a diameter of 100 mm was used as the
また、上記外側ガス放出孔のガス導入口(図7の符号62参照)から導入する原料ガスはSiCl4、内側ガス放出孔のガス導入口(図7の符号62’参照)から導入する原料ガスはC3H4(メチルアセチレン)、キャリアガスにはH2を導入した。 The raw material gas introduced from the gas introduction port of the outer gas discharge hole (see numeral 62 in FIG. 7) is SiCl 4 , and the raw material gas introduced from the gas introduction port of the inner gas discharge hole (see numeral 62′ in FIG. 7). was C 3 H 4 (methylacetylene), and H 2 was introduced as the carrier gas.
そして、真空チャンバー11を10-5Paまで排気し、基板12を1500℃まで加熱した後、上記ガスを導入して成膜を開始し、かつ、1000秒間成膜を行い、基板12を取り出してエリプソメータにより基板円周方向の膜厚分布を測定した。尚、基板12を回転させて成膜する場合、および、基板12の回転を停止させて成膜する場合の二通りを実施している。
Then, after the
CVDによる成膜においては、図11に示すように基板12の真上から原料ガスが放出されるため、外側ガス放出孔(A~P)と内側ガス放出孔(A’~P’)の中間位置が最もガス分圧の影響を受けて膜厚が変化する箇所となる。このため、図11に示すように外側ガス放出孔(A~P)と内側ガス放出孔(A’~P’)の中心(A-A’~P-P’)を測定箇所としている。
In the film formation by CVD, as shown in FIG. 11, the material gas is discharged from directly above the
測定された基板膜厚(基板停止時と回転時)と、外側ガス放出孔と内側ガス放出孔の中心(A-A’~P-P’)との関係について表2に示す。 Table 2 shows the relationship between the measured substrate film thickness (when the substrate is stopped and when it is rotating) and the center (A-A' to P-P') of the outer gas discharge holes and the inner gas discharge holes.
[比較例2]
実施例2と同様、上記CVD成膜装置を用いてSiCの成膜を実施した。ガスプレート14には、二組のガス経路管を有する図4(A)~(B)に示した従来技術に係るガスプレートが適用され、ガスプレートの直径は250mm、外側ガス放出孔のPCDは80mm、内側ガス放出孔のPCDは40mmである(図11参照)。
[Comparative Example 2]
As in Example 2, the SiC film was formed using the CVD film forming apparatus. The
また、基板12には直径100mmのカーボン基板を用い、ガスプレート14表面と基板12表面間の距離は50mmとした。
A carbon substrate having a diameter of 100 mm was used as the
また、上記外側ガス放出孔のガス導入口(図4の符号32参照)から導入する原料ガスはSiCl4、内側ガス放出孔のガス導入口(図4の符号32’参照)から導入する原料ガスはC3H4(メチルアセチレン)、キャリアガスにはH2を導入した。 The raw material gas introduced from the gas introduction port of the outer gas discharge hole (see numeral 32 in FIG. 4) is SiCl 4 , and the raw material gas introduced from the gas introduction port of the inner gas discharge hole (see numeral 32' in FIG. 4). was C 3 H 4 (methylacetylene), and H 2 was introduced as the carrier gas.
そして、真空チャンバー11を10-5Paまで排気し、基板12を1500℃まで加熱した後、上記ガスを導入して成膜を開始し、かつ、1000秒間成膜を行い、基板12を取り出してエリプソメータにより基板円周方向の膜厚分布を測定した。尚、基板12を回転させて成膜する場合、および、基板12の回転を停止させて成膜する場合の二通りを実施している。
Then, after the
また、実施例2と同様、図11に示すように外側ガス放出孔(A~P)と内側ガス放出孔(A’~P’)の中心(A-A’~P-P’)を測定箇所とし、測定された基板膜厚(基板停止時と回転時)と、外側ガス放出孔と内側ガス放出孔の中心(A-A’~P-P’)との関係について表2に示す。 Further, as in Example 2, as shown in FIG. 11, the centers (A-A'-PP') of the outer gas discharge holes (A-P) and the inner gas discharge holes (A'-P') were measured. Table 2 shows the relationship between the measured substrate film thickness (when the substrate is stopped and when it is rotating) and the center (A-A' to P-P') of the outer gas discharge holes and the inner gas discharge holes.
[評 価]
(1)表2に示されたSiC膜の膜厚分布から、本発明に係る実施例2では、基板回転時と基板停止時の膜厚分布がほとんど変わらないことが確認される。
[evaluation]
(1) From the film thickness distribution of the SiC film shown in Table 2, it is confirmed that in Example 2 according to the present invention, the film thickness distribution when the substrate is rotating and when the substrate is stopped is almost the same.
(2)しかし、比較例2においては、基板回転時と基板停止時の膜厚分布が大きく異なり、図4(A)に示した外側ガス経路管34における円弧状分岐路管34aの両側出口34b近傍に位置する円弧状管33aの開口33と連通する図4(B)に示すガス放出孔(D、EおよびL、M)と、図4(A)に示した内側ガス経路管34’における円弧状分岐路管34’aの両側出口34’b近傍に位置する輪状管33’aの開口33’と連通する図4(B)に示すガス放出孔(D’、E’およびL’、M’)の中間位置付近の基板停止時における膜厚が特に厚くなっていることが確認される。これは、図4(B)に示すガス放出孔(D、EおよびL、M)とガス放出孔(D’、E’およびL’、M’)付近の原料ガス流量が多いことに起因していることが推測される。
(2) However, in Comparative Example 2, the film thickness distribution when the substrate was rotating was significantly different from that when the substrate was stopped. Gas discharge holes (D, E and L, M) shown in FIG. 4(B) communicating with the
本発明に係る成膜装置と成膜方法によれば、真空チャンバー内に導入されるスパッタガス、反応性ガス若しくは原料ガス等のガス分布が均一化されるため、成膜された基板内の膜厚分布を均一化させることが可能となる。このため、半導体素子用被膜、液晶表示装置用被膜、光学用被膜等の製造に用いられる産業上の利用可能性を有している。 According to the film forming apparatus and the film forming method according to the present invention, the distribution of gases such as the sputtering gas, reactive gas, or raw material gas introduced into the vacuum chamber is made uniform. It is possible to make the thickness distribution uniform. Therefore, it has industrial applicability for use in the production of films for semiconductor devices, films for liquid crystal display devices, films for optics, and the like.
T スパッタターゲット
A~P ガス放出孔
A’~P’ ガス放出孔
1、11 真空チャンバー
2、12 基板
3、13 基板ホルダー
4、14 ガスプレート
5、15 回転機構
21 ガスプレート本体、
22 ガス導入口
23 開口
23a 輪状管
24 ガス経路管
24a 円弧状分岐路管
24b 両側出口
31 ガスプレート本体
32 ガス導入口
33 開口
33a 円弧状管
34 外側ガス経路管
34a 円弧状分岐路管
34b 両側出口
32’ ガス導入口
33’ 開口
33’a 輪状管
34’ 内側ガス経路管
34’a 円弧状分岐路管
34’b 両側出口
51 ガスプレート本体
52 ガス導入口
53 開口
54 ガス経路管
541 円弧状第一分岐路管
541b 両側出口
542 円弧状第二分岐路管
542b 両側出口
543 円弧状第三分岐路管
543b 両側出口
544 円弧状第四分岐路管
61 ガスプレート本体
62 ガス導入口
63 開口
64 外側ガス経路管
641 円弧状第一分岐路管
641b 両側出口
642 円弧状第二分岐路管
642b 両側出口
643 円弧状第三分岐路管
643b 両側出口
644 円弧状第四分岐路管
62’ ガス導入口
63’ 開口
64’ 内側ガス経路管
641’ 円弧状第一分岐路管
641’b 両側出口
642’ 円弧状第二分岐路管
642’b 両側出口
643’ 円弧状第三分岐路管
643’b 両側出口
644’ 円弧状第四分岐路管
71 ガスプレート本体
72 ガス導入口
73 開口
74 外側ガス経路管
75 ベースプレート
76 トッププレート
77 凹溝
78 ガス放出孔
72’ ガス導入口
73’ 開口
74’ 内側ガス経路管
80 溶接部
T Sputtering targets A to P Gas discharge holes A' to P' Gas discharge holes 1, 11
22 Gas introduction port 23 Opening 23a Circular pipe 24 Gas path pipe 24a Circular branch pipe 24b Both sides outlet 31 Gas plate main body 32 Gas introduction port 33 Opening 33a Circular pipe 34 Outer gas route pipe 34a Circular branch pipe 34b Both sides outlet 32' gas introduction port 33' opening 33'a annular tube 34' inner gas path tube 34'a arc-shaped branch path tube 34'b both side outlets 51 gas plate main body 52 gas introduction port 53 opening 54 gas path tube 541 arc-shaped second One branch pipe 541b Both outlets 542 Arc-shaped second branch pipe 542b Both-side outlets 543 Arc-shaped third branch pipe 543b Both-side outlets 544 Arc-shaped fourth branch pipe 61 Gas plate main body 62 Gas introduction port 63 Opening 64 Outer gas Route pipe 641 Arc-shaped first branch pipe 641b Both outlets 642 Arc-shaped second branch pipe 642b Both-side outlets 643 Arc-shaped third branch pipe 643b Both-side outlets 644 Arc-shaped fourth branch pipe 62' Gas introduction port 63' Opening 64' inner gas path pipe 641' arc-shaped first branch pipe 641'b both side outlets 642' arc-shaped second branch pipe 642'b both side outlets 643' arc-shaped third branch pipe 643'b both side outlets 644 'arc-shaped fourth branch pipe 71 gas plate main body 72 gas introduction port 73 opening 74 outer gas path pipe 75 base plate 76 top plate 77 concave groove 78 gas discharge hole 72' gas introduction port 73' opening 74' inner gas path pipe 80 welded part
Claims (5)
上記ガスプレートが、ガスプレート本体と、該ガスプレート本体内に設けられその基端側にガス供給源に接続されたガス導入口を有しかつその先端側にガスプレート本体の一面に設けられたガス放出孔と連通する開口を有するガス経路管とで構成され、
上記ガス経路管が、ガス導入口を中央に有しかつガス導入口から両端方向に向け均等長の分岐管を有する円弧状第一分岐路管と、該第一分岐路管の両側出口にそれぞれ接続されかつ接続部から両端方向に向け均等長の分岐管(但し、下記円弧状延長管を含まず)を有する一対の円弧状第二分岐路管と、一対の第二分岐路管の各両側出口にそれぞれ接続されかつ接続部から両端方向に向け均等長の分岐管(但し、下記円弧状延長管を含まず)を有する二対の円弧状第三分岐路管と、以下、同様に構成された円弧状第n分岐路管から成るn段階(nは正の整数)の分岐構造を有し、第n分岐路管の各両側出口が上記ガス放出孔と連通する開口を構成すると共に、
n段階の分岐構造を有する上記ガス経路管がガスプレート本体内に1個以上設けられており、
更に、外側に位置する上段側円弧状分岐路管が、内側に位置する下段側円弧状分岐路管との接続部に上段側円弧状分岐路管の曲率半径と同一の円弧状延長管を有し、かつ、上段側円弧状分岐路管の上記円弧状延長管の端部が、対峙する他の上段側円弧状分岐路管の円弧状延長管の端部に接続せずに閉止されていることを特徴とする成膜装置。 A substrate holder for holding a substrate and a gas plate arranged opposite to the substrate holder for discharging a sputtering gas, a reactive gas or a raw material gas are provided in a vacuum chamber, and PVD (physical vapor deposition) or CVD (chemical In a film forming apparatus for forming a film on the substrate by a vapor deposition method,
The gas plate has a gas plate main body, a gas introduction port provided in the gas plate main body and connected to a gas supply source on the proximal end side thereof, and provided on one surface of the gas plate main body on the distal end side thereof. and a gas path pipe having an opening communicating with the gas discharge hole,
The gas route pipe comprises an arcuate first branch pipe having a gas introduction port in the center and branch pipes of equal length extending from the gas introduction port toward both ends, and outlets on both sides of the first branch pipe. A pair of arc-shaped second branch pipes that are connected and have branch pipes of equal length in the direction of both ends (excluding arc-shaped extension pipes described below) , and both sides of the pair of second branch pipes Two pairs of arc-shaped third branch pipes each connected to the outlet and having equal length branch pipes (excluding the arc-shaped extension pipes described below) toward both ends from the connection part, and hereinafter similarly configured. having an n-stage (n is a positive integer) branch structure consisting of arc-shaped n-th branch pipes, and each side outlet of the n-th branch pipe constitutes an opening communicating with the gas discharge hole,
One or more of the gas path pipes having an n-stage branch structure are provided in the gas plate body ,
Furthermore, the upper arc-shaped branch pipe located outside has an arc-shaped extension pipe having the same radius of curvature as the upper arc-shaped branch pipe at the connecting portion with the lower arc-shaped branch pipe located inside. and the end of the arc-shaped extension pipe of the upper-stage arc-shaped branch pipe is closed without being connected to the end of the arc-shaped extension pipe of the other upper-stage arc-shaped branch pipe. A film forming apparatus characterized by:
請求項1~4のいずれかに記載の成膜装置を用いて基板ホルダーに保持された基板に被膜を形成することを特徴とする成膜方法。 In a film formation method by a PVD (physical vapor deposition) method or a CVD (chemical vapor deposition) method,
A film forming method, comprising forming a film on a substrate held by a substrate holder using the film forming apparatus according to any one of claims 1 to 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018161698A JP7119779B2 (en) | 2018-08-30 | 2018-08-30 | Deposition apparatus and deposition method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018161698A JP7119779B2 (en) | 2018-08-30 | 2018-08-30 | Deposition apparatus and deposition method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020033614A JP2020033614A (en) | 2020-03-05 |
JP7119779B2 true JP7119779B2 (en) | 2022-08-17 |
Family
ID=69667269
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018161698A Active JP7119779B2 (en) | 2018-08-30 | 2018-08-30 | Deposition apparatus and deposition method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7119779B2 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004172622A (en) | 2002-11-15 | 2004-06-17 | Samsung Electronics Co Ltd | Insufflation equipment for semiconductor processing system |
US20090162260A1 (en) | 2007-12-19 | 2009-06-25 | Kallol Bera | Plasma reactor gas distribution plate with radially distributed path splitting manifold |
JP2009524244A (en) | 2006-01-19 | 2009-06-25 | エーエスエム アメリカ インコーポレイテッド | High temperature ALD inlet manifold |
US20090272492A1 (en) | 2008-05-05 | 2009-11-05 | Applied Materials, Inc. | Plasma reactor with center-fed multiple zone gas distribution for improved uniformity of critical dimension bias |
JP2012019164A (en) | 2010-07-09 | 2012-01-26 | Nhk Spring Co Ltd | Manufacturing method of plate with passage, plate with passage, temperature adjustment plate, cold plate, and shower plate |
US20140261177A1 (en) | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for gas injection in a physical vapor deposition chamber |
US20170335456A1 (en) | 2016-05-20 | 2017-11-23 | Applied Materials, Inc. | Gas distribution showerhead for semiconductor processing |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH687258A5 (en) * | 1993-04-22 | 1996-10-31 | Balzers Hochvakuum | Gas inlet arrangement. |
-
2018
- 2018-08-30 JP JP2018161698A patent/JP7119779B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004172622A (en) | 2002-11-15 | 2004-06-17 | Samsung Electronics Co Ltd | Insufflation equipment for semiconductor processing system |
JP2009524244A (en) | 2006-01-19 | 2009-06-25 | エーエスエム アメリカ インコーポレイテッド | High temperature ALD inlet manifold |
US20090162260A1 (en) | 2007-12-19 | 2009-06-25 | Kallol Bera | Plasma reactor gas distribution plate with radially distributed path splitting manifold |
US20090272492A1 (en) | 2008-05-05 | 2009-11-05 | Applied Materials, Inc. | Plasma reactor with center-fed multiple zone gas distribution for improved uniformity of critical dimension bias |
JP2012019164A (en) | 2010-07-09 | 2012-01-26 | Nhk Spring Co Ltd | Manufacturing method of plate with passage, plate with passage, temperature adjustment plate, cold plate, and shower plate |
US20140261177A1 (en) | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for gas injection in a physical vapor deposition chamber |
US20170335456A1 (en) | 2016-05-20 | 2017-11-23 | Applied Materials, Inc. | Gas distribution showerhead for semiconductor processing |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020033614A (en) | 2020-03-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6753954B2 (en) | Systems and methods for improved semiconductor etching and component protection | |
JP6753953B2 (en) | Systems and methods for improved semiconductor etching and component protection | |
JP2017226863A (en) | Gas mixer, and substrate treatment apparatus | |
US20170114462A1 (en) | High productivity pecvd tool for wafer processing of semiconductor manufacturing | |
TWI803753B (en) | Thermal process chamber lid with backside pumping | |
TW202132616A (en) | Showerhead for ald precursor delivery | |
US11274368B2 (en) | Apparatus for selective gas injection and extraction | |
US20210262087A1 (en) | Arrangement for measuring the surface temperature of a susceptor in a cvd reactor | |
JP7119779B2 (en) | Deposition apparatus and deposition method | |
JP2020096181A (en) | Susceptor and chemical vapor deposition device | |
KR102459367B1 (en) | Liner for epi chamber | |
KR101659560B1 (en) | Reactor of apparatus for processing substrate | |
TWI700388B (en) | Integration of dual remote plasmas sources for flowable cvd | |
US20200098547A1 (en) | Gas distribution assemblies and operation thereof | |
TWM611114U (en) | Injector of vertical furnace for low pressure chemical vapor deposition (lpcvd) system | |
JP2020191346A (en) | Susceptor and epitaxial growth device | |
TW201843340A (en) | Diffuser design for flowable cvd | |
JP6348790B2 (en) | Ring type evaporation source | |
JP7477515B2 (en) | Pumping apparatus and method for a substrate processing chamber - Patents.com | |
TWI838240B (en) | Thermal process chamber lid with backside pumping | |
KR101364196B1 (en) | Batch type ald apparatus and cluster type ald apparatus comprising the same | |
WO2021169860A1 (en) | Wafer supporting member, wafer processing device and wafer processing method | |
TW202407127A (en) | Feeding block and substrate processing apparatus including the same | |
KR20120105245A (en) | Horizontal-array deposition apparatus and horizontal-array deposition method | |
TW202334495A (en) | Susceptor assembly and showerhead assembly |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210520 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220315 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220329 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220517 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220705 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220718 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7119779 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |