JPH09506673A - 拡散板組立体及び高周波電極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本装置は，拡散板の上に不要なタングステン（あるいはその他の材料）の析出を防止するため、ＣＶＤ工程中に拡散板（１４）の温度を精密に制御するためのヒートパイプ（２０）を有するガス拡散板（１４）を備える。本装置は、高周波プラズマ洗浄装置としても用いられるものであって、拡散板（１４）は高周波電極として用いられ、ヒートパイプの細管（２２）は高周波電源の入力リード線として用いられ、さらに、その装置は高周波電源に接続されるコネクター（８９）を備える。さらに、ヒートパイプによって冷却されたガス拡散板（１４）及び高周波電極は、同時にプラズマ化学的気相成長法（ＰＥＣＶＤ）として用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】 拡散板組立体及び高周波電極 発明の属する技術分野 本発明は、化学的気相成長（ＣＶＤ）工程及びＣＶＤ反応室の高周波プラズマ 洗浄装置に用いられる組立体に関する。 発明の背景 ＣＶＤ法、特にタングステンＣＶＤ法においては、一般的に、反応ガスを分散 させるために、反応ガスが析出されるウエファー上に多孔ガス拡散板を配置する ことが行われている。しかし、このような組立体を用いたときに、ガス拡散板そ れ自体の表面及び反応室内の表面にタングステン（あるいはその他の材料）の望 ましくない析出が起こる問題点がある。析出した材料の粒子がその後のＣＶＤ工 程中にウエファー上に拡散板から落下する可能性もあり、それによって最終製品 に好ましくない影響を及ぼすことになる。したがって、そのような析出が起こら ないように拡散板を清潔に維持することが必要である。これを実行する方法の一 つは、拡散板の温度の精密な制御により、望ましくない析出を完全に阻止するよ うすることである。しかしながら、事前の予防措置にかかわらず、望ましくない 析出がウエファー支持板（加熱用サセプタ）を含むＣＶＤ反応室のその他の表面 上によく発生するので、ＣＶＤ反応室に発生する高周波 プラズマを用いた洗浄をしばしば行わなければならなかった。これを行うために は、高周波電極として、ガス拡散板を使用することが知られている。 従来、拡散板に一体的に設けられた導管、又は拡散板上に設けられた金属管を 介して拡散板に空気あるいは冷却水を接触させることにより、ガス拡散板の温度 を制御することが知られている。あるいは、拡散板が載置されている空冷あるい は水冷の放熱板を介して間接的に放熱を行うようにすることが知られている。い ずれの場合でも、温度制御の方法によってガス拡散板上での望ましくない析出を 阻止することは、 １） ウエファーからガス拡散板への高能率の放射エネルギーの放射、 ２） ガス拡散板を通じてガス流動パターンを乱すことなく温度制御を得ること 、 ３） 金属管中であれ、導管中であれ、反応室の内部に冷却用の液体を導入する ことなく温度制御を行うこと、 ４） ガス拡散板を均等に冷却を行うこと、 ５） 許容範囲内にガス拡散板の温度を制御する十分な冷却率を得ること の点においていくつかの問題点がある。 上述したように、高周波プラズマ洗浄用の高周波電極としてガス拡散板を使用 するときには、拡散板上の冷却用の導管を高周波導体として用い、反応室の残り の部分からは電気的に絶縁する必要がある。一方、絶縁した電力タップは反応室 の壁面を通過し、且つ絶縁 したガス拡散板に接している。後者の場合には、冷却用導管は反応室の残部とは 電気的に絶縁してなくてはならない。加熱したウエファー感知板及びガス拡散板 それ自身を高周波洗浄する目的のためによく温度制御されたガス拡散板に高周波 電源を供給するときにいくつかの問題点が生ずる。これらの問題点は以下のよう なものである。 １）ガス拡散板上で高周波電源から反応室の残部を絶縁すること。 ２）温度制御システムに影響を与えることなくガス拡散板上に均等に高周波電源 を供給するために高周波電源の入力位置を決めること。 ３）電気抵抗による大きな高周波電源の損失を発生させることなく供給を行うこ と。 本発明は、ガス拡散板の温度制御及び高周波洗浄装置に関して、上述した種々 の問題点を解決するように構成されたものである。 発明の概要 本発明は、ガス拡散板組立体を改良するものである。この組立体は、ガス拡散 板（高周波電極）に植立された管（高周波電源入力）の形態を備える高周波プラ ズマ洗浄装置としても有用である。 本発明は、ガス拡散板の冷却及び高周波プラズマ洗浄のための従来の装置に比 し多くの利点を有する。特に、本発明の装置を使用して、ガス拡散板の冷却は実 質的に均等に行われ、反応室内に液体は導入されることがなく、したがって反応 室内での漏洩の危険を防止している。加えて、拡散板を通じるガス流動妨害は最 小化されており、冷却効率はヒートパイプの直接の液体冷却により最適化されて いる。さらに、高周波入力部として植立された管を用いることによ り、高周波入力抵抗を極少にしており、電気的絶縁は単一の入力によってより容 易に行われる。 上記の利点は、本発明の改良されたガス拡散板組立体及び高周波電極を使用す ることによって達成される。本発明の一態様では、改良されたガス拡散板組立体 はＣＶＤ装置に使用するためのガス拡散板及びＣＶＤ装置の間に拡散板の温度制 御のために拡散板に取り付けられたヒートパイプを包含している。好ましい実施 例において、ヒートパイプ又は高周波入力部は、全体としてガス拡散板に取り付 けられており、その組立体は、さらに反応室の内部及びガス分散部品の高周波プ ラズマ洗浄装置の間に、過剰なプラズマの形成を阻止するためヒートパイプの一 部分を少なくとも囲む絶縁チューブを包含している。ヒートパイプは、一般的に はガス拡散板の上表面とは直角に、そして上向きに（すなわち、ウエファー支持 板の反対側の表面に）且つ拡散板の軸と同軸に延長されている。 従来から知られているように、ガス拡散板は、ガス拡散孔を有する多孔状と為 されている。本発明に係る組立体では、植立されたヒートパイプは絶縁管を支え るためのガス拡散板の上表面に隣接し且つ平行に円形の支持フランジを備えてい るこの配置により、ガス拡散用のホールパターンは支持フランジの下方に広がる ことができ、その結果、ガス流動障害を最小化している。好ましい実施例では、 改良されたガス拡散板組立体は、ＣＶＤ装置の中でガス分散カバーを貫通するの で、ヒートパイプを密封するためのシール部分をさらに備えている。加えて、本 発明に係る組立体は、反応室の外側でヒートパイプの部分の回りに付着させた非 導電性の冷却ジャケットを包含している。冷却用ジャケットは、ヒートパイプか らの熱を放熱 するために、冷却液体が流れる入口及び出口を備えている。最終的には、ガス拡 散板の下表面（例えば、取り付けられたヒートパイプの反対側の表面）に、ＣＶ Ｄ加工中の過剰な放射エネルギー熱の増加を防止するため、高度に研磨した最終 物を供給することが好ましい。このことはガス拡散板の温度をさらに正確に制御 することに役立つ。 他の実施例において、本発明に係る装置は、ＣＶＤ反応室の高周波プラズマ洗 浄のために使用される。この実施例では、ガス拡散板は高周波電極として用いら れ、植立した管（ヒートパイプチューブ）は電極に取り付けられた高周波電源の 入力リード線として機能する。さらに、この装置は、高周波電源に入力リード線 を接続する手段を備えている。好ましい実施例では、高周波プラズマ洗浄中に過 剰な高周波プラズマ洗浄を防止し、且つ入力リード線とＣＶＤ反応容器との間の 電気的短絡を防ぐため、さらに高周波プラズマ洗浄装置は、少なくとも高周波電 源入力リード線の部分を覆う１個以上の絶縁体チューブを包含している。さらに 、高周波プラズマ洗浄装置は、ＣＶＤ反応容器に高周波電極を取り付ける手段を 備えている。この取り付け手段は、好ましくは反応容器から電極を絶縁するため の石英リングを備えし、かつさらに、容器からの電極を確実に絶縁するため、多 重ペアの組合せセラミック絶縁体から構成されている。 さらに他の実施例では、本発明は改良されたガス拡散板組立体とＣＶＤ反応室 を洗浄する高周波プラズマ装置の組み合わせから成り立っている。この実施例は 、化学的気相成長に使用するためのガス拡散板を備え、このガス拡散板は高周波 プラズマ洗浄のための高周波電極として機能する。ヒートパイプはＣＶＤ工程中 に拡散板の温 度を制御するためにガス拡散板に取り付けられており、パイプもまた高周波電極 に取り付けられている高周波電源の入力リード線として作用している。さらに、 この装置は高周波電源に、高周波電源の入力リード線を接続するための手段をも 備えている。本発明のこの実施例は、プラズマ化学的気相成長法（ＰＥＣＶＤ） に使用できることが可能である。 本発明のさらに他の特徴及び利点は、図面とともに説明される発明の詳細な説 明から当業者において一層明らかにされるであろう。 図面の簡単な説明 図は、本発明が適用されたＣＶＤ反応室の一部を破断して示す断面図である。 発明の詳細な説明 図を参照すると、真空反応室を区画するＣＶＤ装置のハウジング１０を備え、 これに本発明に係る装置１２が組み込まれている。図示するように、装置１２は 、ここで開示する各実施例のために本発明のすべての態様を包含している。以下 に記載する幾つかの特徴は、本発明の全部ではないが、１以上の実施例に関係し ていることは当業者には理解されているであろう。 第１の実施例では、ガス拡散板１４には、ヒートパイプ取付軸１６が設けられ ている。好ましくは、ヒートパイプ取付軸１６は、熱伝導効率を増加するために ガス拡散板１４の上表面１８の中心に位 置し、かつ一体的に組み合わせている。ヒートパイプ２０は、取付軸１６及びヒ ートパイプを一定の長さとなるように連結される細管２２を備えている。２４は 、その溶着部を示す。拡散板１４と一体に連結されたヒートパイプ取付軸１６及 びヒートパイプ用の細管２２は、６０６１ Ｔ６アルミニウムのような高熱導伝 性の材料を用いることが望ましい。さらに、ニッケル２００のような、その他の 高熱導伝性の材料を使用することができることを当業者は理解するであろう。 ガス拡散板１４は、ＣＶＤ工程中に万遍なく反応ガスを配分するために、ガス 拡散孔パターンで多孔に形成されている。図に示すように、植立したヒートパイ プ取付軸１６には、ガス拡散板１４に近接しかつ平行に円形をなす支持フランジ ２８が設けられている。支持フランジ２８は拡散板の上表面１８上に離間されて 配置され、フランジ２８のためガス拡散孔パターンは支持フランジの下方に延長 され、それによってガスの流動妨害を最も小さくしている。ガス拡散板１４の下 表面３０は、点線で表示された加熱保持体（ウエファー支持板）３２から放射さ れる熱の放熱を増大するため、Ｎｏ．４の最終仕上げに高度に研磨されることが 好ましい。加熱保持体（ウエファー支持板）３２は、具体的には、ガス拡散板１ ４の下方に約１インチ離間して配置されている。回転するウエファー保持体を備 える望ましいＣＶＤ装置の具体的な構成は、１９９２年６月１５日に出願された 出願中の米国出願特許０７／８９８，５６０に開示されており、その出願の開示 内容をここで完全に引用する。 本発明に係るガス拡散板組立体は、さらにそれぞれ第１及び第２のセラミック 絶縁管３４，３６を備えており、これらはそれぞれヒ ートパイプ２０の少なくとも１部を囲んで同心円状に配されている。図示の如く 、環状をなすセラミック絶縁管３４、３６は円形の支持フランジ２８に支持され ている。これらの環状の絶縁管は、ＣＶＤ反応室の反応ガスから高温の管を絶縁 することにより、ＣＶＤ工程中にヒートパイプの周囲で過剰な高周波プラズマが 発生するのを防止するものである。加えて、以下にさらに詳細に示すように、絶 縁管３４、３６はガス分散カバー３８（接地位置にある）及びガス分散カバー３ ８を貫通している場所でのヒートパイプ２０との間の電気的短絡を防ぐことに役 立っている。ガス分散カバー３８は、複数の固定ネジ４０を用いて、ハウジング １０に取り付けられている。図示したように、４本の同心円のガス分散リングか らなるプラズマガス生成部４２（点線で示した）がガス分散カバー３８のすぐ下 に配置されており、ＣＶＤ反応ガスを反応室に供給する。 本発明の全ての実施例では、ヒートパイプ２０がガス分散カバー３８を通過す るところで、真空漏れを阻止するシールを設けることが必要とされる。これは、 シャフトシールとフランジシールによって達成される。図に示すように、セラミ ックシール板５６は、２本のステンレススティールの保持体５８によって下方に 向かって押圧支持されている。確実なシールを確保するため、所定の下方向きの 力をシール部品上に与え、シール材料の公差を許容し、さらにＣＶＤ工程中に発 生する熱膨脹による大きさの変化を吸収するため、保持体５８は、ガス分散カバ ー３８に対してスプリングワッシャーと固定ネジからなる取付具６０によって付 勢力が与えられている。シール板５６は、下向きにステンレススティール製のフ ェール６２押圧され、逆にこのフェール６２はセラミック製のシール体６６中に 配設されたＯ−リング６４側に押圧されている。保持体５８がシール板５６を押 圧する押圧力もガス分散カバー３８に向かって下方に向かってシール体６６を押 圧しており、この保持体５８はシール体６６及びガス分散カバー３８の間にある Ｏ−リング６８を押圧付勢している。ただし、シール体６６は、ガス分散カバー ３８を貫通したその全長に亘ってヒートパイプ２０の外周囲に位置し果報に向か って延長された環状のフランジ部７０が設けられている。この環状のフランジ部 ７０の下端縁７２は、セラミック絶縁管３４に合致する位置まで下方に向かって 延長されている。図示したように、ガス分散カバー３８とヒートパイプ２０との 間で、各先端側が一直線上に位置しないように、外周側のセラミック製の絶縁管 ３６は内周側の絶縁管３４よりさらに上方に延長されている。以下に示すように 、このことがヒートパイプ２０を高周波電源の入力リード線として使用する時に 放電の発生を防止している。 ヒートパイプ２０に関して、上述したような構成はそれ自体公知であり、かつ 合成樹脂の技術分野では型冷却用に使用されており、したがって、ヒートパイプ の具体的な構成は当業者には公知である。一般的に言えば、本発明では、ヒート パイプ２０は、加熱された加熱保持体３２から放射エネルギーによって及びガス 拡散板１４に供給された高周波エネルギーによって生じた熱を、ガス拡散板１４ から放熱するために使用されている。ヒートパイプ２０は、フェルトあるいはそ の他の適した毛のように細い芯素材（図示されず）を備えている。ヒートパイプ ２０は、全ての内部表面を湿らす毛管のような素材の孔に侵入する自身の蒸気圧 のもとで、その中に液体（例えばアセトン）を封入している。ヒートパイプ２０ の表面に沿うい かなる地点にでも熱を加えることによって、その液体はその地点で沸騰して蒸気 状態になる。これが起こると、芯素材中の液体は蒸発の潜熱を吸い上げて、その 時に高い気圧にある蒸気は密封されたパイプ内で冷たい部分に移り、そこで蒸気 は凝縮し、線状体の中に入っていく。かくして、蒸気は蒸発の潜熱を放出して、 ヒートパイプの入力端側から出力端に熱を移動させる。一般的に、熱は約５００ ｍｐｈの速度でヒートパイプに沿って移動する。 本発明において、ヒートパイプ２０の入力端は、ガス拡散板１４に固定されて いる側の端部である。出力端は、図中上方側端部であって、その外周囲を密閉す る液体冷却ようの外装体８０が設けられている。外装体８０による出力端側のシ ールをＯリング状の軸シール８２ａ及び８２ｂによって行われる。冷却用の外装 体８０は、好ましくは高分子材料により形成され、この冷却用の外装体８０には 、テフロン製の連結管８６を接続するためのテフロン製の圧縮接続部材８４ａ， ８４ｂが設けられている。例えば水のような冷却用液体が連結管８６及び冷却用 の外装体８０を流動することによって、熱をヒートパイプ２０から放熱する。こ のため、ヒートパイプ２０から効果的な熱伝導を図るため、ヒートパイプを冷却 用液体と直接接触させる。加えて、この構成によって、従来の装置のように、こ のＣＶＤ反応室は内部の冷却液体の漏洩の可能性に遭遇することは全くなく、高 周波伝送液体によって金属管に腐食を発生させることもない。上述したように、 ヒートパイプ２０を介して伝導される熱に応じて多種類の液体を使用することも できるが、テフロン製の連結管８６を流動し熱をヒートパイプ２０から放熱させ る液体は水であってもよい。ヒートパイプ２０は、適当な位置に一体的に取り付 け られたキャップ１００と、所望の液体でヒートパイプに充填される所望の液体を 重点するための充填用の管１０２を備えている 本発明では、ガス拡散板１４の温度を１００℃あるいはそれ以下に維持するＴ めには、冷却用の水は１５℃で使用すべきである。ガス拡散板１４の温度を２０ ０℃あるいはそれ以下に維持する場合には、冷却用の水は４０℃であることが必 要であり、実際、拡散板の温度はＣＶＤ工程中約１４０℃に維持された。 他の実施例では、本発明に係る組立体は、高周波プラズマ洗浄に有用である。 この実施例では、ガス拡散板は高周波電極として用いられる。この目的のため、 ガス拡散板１４は、反応室の他の部分から電気的に絶縁する必要がある。図示し たように、アルミニウム製のスペーサ４４は、ガス拡散板とウエファーの間隔を 変更するのに用いられる。好ましくはＮＦ₃プラズマの雰囲気中で腐食しにくい 材料によって形成されたしない素材で形成された固定ネジ４６によってガス拡散 板１４に固定されている。この固定ネジ４６を構成する材料として、インディア ナ州のココモ(Kokomo)のヘインズ インターナショナル社(Hanes International )の商品名であるハステロイ(Hastelloy)Ｃ−２２がある。この材料を用いて形成 した固定ネジは、アリゾナ州のテンペ(Tempe)のピンナックル(Pinnacle)社から 入手できる。石英リング４８は、ガス拡散板１４をアルミニウム製のスペーサ４ ４から電気的に絶縁している。接地電位にある固定ネジ４６は、互いに連結され た２つのセラミック製の絶縁スリーブ５０及び５２によって、ガス拡散板から絶 縁されている。石英は熱衝撃抵抗が極めて高いため石英リング４８に使用される 。特に、石英リング４８の下方に配置されるガス拡散板は高温に加熱されるの で、石英リング４８上のアルミニウム製のスペーサ４４より早く加熱されるので 、この石英リング４８内に熱衝撃及び熱歪みを引き起こしている。固定ネジ４６ と同様の材料により形成されている固定ネジ５４は、アルミニウム製のスペーサ ４４をハウジング１０に固定するために用いられる。なお、スペーサ４４は、本 構成において、必須の構成要素となるものではない。 本実施例では、植立したヒートパイプ取付軸１６及びヒートパイプ用の細管２ ２は、高周波電極（ガス拡散板）１４へ高周波電源を供給する高周波電源の入力 リード線として用いられる。さらに、１個以上の絶縁体３４,３６は電気的に絶 縁するものであって、細管２２と、ガス分散カバー３８を含む反応室又はハウジ ングのいかなる部分との間にも放電が発生することを防止する。さらに、この装 置は上述した説明及び図示するように、ガス分散カバー３８を貫通する位置で、 細管２２の周囲を密封する手段を備える。 そして、本実施例の装置は、高周波電源（図示せず）に接続され、かつ一端で は雌型のＵＨＦコネクター８９を一端側に設けた電気的にシールドされた高周波 電源供給ケーブル８８を備えている。雌型のコネクター８９は、雄型のＵＨＦコ ネクター９０に結合されている。雄型のＵＨＦコネクター９０は、ヒートパイプ ２０の上端部に取り付けられたステンレススティール製の軸環９４に一定長さの １２番ゲージのワイヤー９２を介して接続されている。この構成では、高周波電 流の抵抗を極めて小さくすることができる。ヒートパイプ２０の軸環９４上に突 出した部分は、合成樹脂製のキャップ９８によって電気的に接地された金属製の シールド枠９６に対し絶縁されている。この装置は、４５０ｋＨｚの２５０〜３ ００ワットのプラ ズマ洗浄用電源を高周波電極に供給することができる。 本発明に係る装置は、ガス拡散板１４の温度をヒートパイプ２２を用いること により非常に狭い許容範囲内に制御することができる。また、ＣＶＤ反応室の高 周波洗浄を行うこときには、高周波電源の入力リード線（ヒートパイプ２２）を 介して、高周波電源から高周波電流を高周波電極（ガス拡散板１４）に供給する 。本発明に係る装置は、例えば、プラズマ化学的気相成長法（ＰＥＣＶＤ）に適 用した場合には、前述したと同様に高周波電流を供給すると同時に、ガス拡散板 １４の冷却を行うことにも用いることができる。 本発明はいくつかの特定の実施例について説明したが、本発明の要旨を逸脱し ない範囲で、添付する請求の範囲に記載するように、種々の変形や変更が可能で あることは、当業者において容易に理解されるであろう。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年１１月３０日 【補正内容】 英国特許出願−Ａ−２２１９３１１には、本体とは反対側に配置した半導体ウ エファー上にプロセスガスを本体中に供給するガス注入用アタッチメント及びプ ロセスガスを放出するための放出用アタッチメントを本体の相対向する位置に設 けたものが記載している。冷却用の導管はガス注入機構及びガス放出機構が設け られた下方側の本体の底部側に配置されている。したがって、その出願に記載さ れる事項は、上述した従来例の一例である。その他の例として、米国特許第１４ ７４３５７０号、第５２３２５０８号、第５０００１１３号に記載されたものが ある。 上述したように、高周波プラズマ洗浄用の高周波電極としてガス拡散板を使用 するときには、拡散板上の冷却用の導管を高周波導体として用い、反応室の残り の部分からは電気的に絶縁する必要がある。一方、絶縁した電力タップは反応室 の壁面を通過し、且つ絶縁したガス拡散板に接している。後者の場合には、冷却 用導管は反応室の残部とは電気的に絶縁してなくてはならない。加熱したウエフ ァー感知板及びガス拡散板それ自身を高周波洗浄する目的のためによく温度制御 されたガス拡散板に高周波電源を供給するときにいくつかの問題点が生ずる。こ れらの問題点は以下のようなものである。 １）ガス拡散板上で高周波電源から反応室の残部を絶縁すること。 ２）温度制御システムに影響を与えることなくガス拡散板上に均等に高周波電源 を供給するために高周波電源の入力位置を決めること。 ３）電気抵抗による大きな高周波電源の損失を発生させることなく供給を行うこ と。 本発明は、ガス拡散板の温度制御及び高周波洗浄装置に関して、上述した種々 の問題点を解決するように構成されたものである。 発明の概要 本発明に係るガス拡散板組立体は、気相成長（ＣＶＤ）装置に用いられるガス 拡散板を備えるものであって、この組立体がＣＶＤ装置に適用される拡散板の温 度制御用にガス拡散板に植立されたヒートパイプを備えることにある。 本発明の他の態様は、ＣＶＤ反応室の高周波プラズマ洗浄装置が、ガス拡散板 の中に設けられた高周波電極、この電極に植立された中空の管状をなすチューブ の形態をした高周波電源供給用の入力リード線、さらにこの入力リード線を高周 波電源に接続するための手段からなる。 これら本発明は、ガス拡散板組立体とＣＶＤ反応室の高周波プラズマ洗浄装置 を組み合わせ気相成長（ＣＶＤ）法に用いる装置として構成してもよく、その装 置は、ＣＶＤ装置に用いるためのガス拡散板、高周波電極としても機能するガス 拡散板、ＣＶＤ装置において拡散板の温度を制御するためのガス拡散板に取り付 けられたヒートパイプ、高周波電極に取り付けられた高周波電源供給の入力リー ド線として機能するヒートパイプ、高周波電源に高周波電源供給用の入力リード 線を結合するための手段から成り立っている。 すなわち、本発明は、ガス拡散板組立体を改良するものである。 本発明に係る装置は、例えば、プラズマ化学的気相成長法（ＰＥＣＶＤ）に適 用した場合には、前述したと同様に高周波電流を供給すると同時に、ガス拡散板 １４の冷却を行うことにも用いることができる。 請求の範囲 １．化学的気相成長（ＣＶＤ）工程において用いられるガス拡散板であり、この ガス拡散板（１４）には、ガス拡散板（１４）の温度を制御するヒートパイプ（ ２０）が設けられた ことを特徴とするガス拡散板組立体。 ２．上記ヒートパイプ（２０）は、ガス拡散板（１４）に一体的に取り付けられ た ことを特徴とする請求の範囲第１項記載のガス拡散板組立体。 ３．上記ヒートパイプ（２０）は、ガス拡散板の中心軸と同軸となされて、上記 ガス拡散板（１４）の表面に垂直に植立された ことを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項記載のガス拡散板組立体。 ４．高周波（ＲＦ）プラズマ洗浄中に過剰なプラズマの発生を防止するために、 上記ヒートパイプ（２０）の少なくとも一部を覆って、少なくとも一つの絶縁管 （３４、３６）を備える ことを特徴とする請求の範囲第１項から第３項のいずれか１記載のガス拡散板組 立体。 ５．上記ヒートパイプ（２０）の外周囲には、上記ガス拡散板（１４）に近接し かつ上記ガス拡散板（１４）に平行に円形の支持フランジ（２８）が設けられ、 上記支持フランジ（２８）に絶縁管（３４、３６）が支持された ことを特徴とする請求の範囲第４項記載のガス拡散板組立体。 ６．上記ガス拡散板（１４）には、ガス拡散孔パターン（２６）により多数の孔 が開けられている ことを特徴とする請求の範囲第１項から第５項のいずれか１記載のガス拡散板組 立体。 ７．上記ガス拡散孔パターン（２６）が上記支持フランジ（２８）の下面側に延 在された ことを特徴とする請求の範囲第５項に従属する請求の範囲第６項記載のガス拡散 板組立体。 ８．ＣＶＤ装置に用いられるガス分散カバー（３８）において、上記ガス分散カ バー（３８）に上記ヒートパイプ（２０）をシールするためのシール部材（５６ 、６２、６４、６６、６８）が設けられている ことを特徴とする請求の範囲第１項から第７項のいずれか１記載のガス拡散板組 立体。 ９．ＣＶＤ装置の反応室の外方に設けられ、上記ヒートパイプ（２０）の外周囲 に配設された非導電性の冷却用の外装体（８０）を備え、この外装体（８０）に は冷却用の液体供給口及び冷却用液体の排出口が設けられた ことを特徴とする請求の範囲第１項から第８項のいずれか１記載のガス拡散板組 立体。 １０．上記ヒートパイプ（２０）に取り付けられた上記ガス拡散板の上記ヒート パイプ（２０）と対向する側の面（３０）が、ＣＶＤ工程中に過剰な放射エネル ギーによる加熱防止するため高度に研磨された設けられた ことを特徴とする請求の範囲第１項から第９項のいずれか１記載のガス拡散板組 立体。 １１．真空反応室と、 上記真空反応室を真空となす手段と、 上記真空反応室内に配置されたウエファー加熱保持体と、 上記真空反応室内に配置された上記請求の範囲第１項から第１０項のいずれか １記載のガス拡散板組立体とを備え、 上記ガス拡散板（１４）は、ウエファー加熱保持体（３２）に対向する面から 離間した面を有し、反応ガスが上記ガス拡散板の背面側から前面側に向かって透 過して反応ガス源から真空反応室に供給される ことを特徴とするＣＶＤ装置（１２）。 １２．上記ヒートパイプ（２０）は、上記真空反応室の壁部を貫通された ことを特徴とする請求の範囲第１１項記載のＣＶＤ装置。 １３．上記ヒートパイプ（２０）が貫通する上記真空反応室の壁部に上記ヒート パイプ（２０）をシールするために、さらにシール部材部品（５６、６２、６４ 、６６、６８）が設けられている ことを特徴とする請求の範囲第１２項記載のＣＶＤ装置。 １４．上記ガス拡散板（１４）に構成された高周波電極と、上記電極（１４）に 植立された管（１６、２２）に構成された高周波電源の入力リード線と、高周波 電源を上記入力リード線（１６、２２）に接続する手段（８８、８９、９０、９ ２、９４）を備えて成るＣＶＤ反応室を洗浄する高周波プラズマ装置。 １５．ＣＶＤ工程中に上記拡散板（１４）の温度を制御するための上記ガス拡散 板（１４）に取り付けられたヒートパイプ（２０）を備え、上記ヒートパイプ（ ２０）は上記高周波電源の入力リード線（１６、２２）として用いられる ことを特徴とする請求の範囲第１４項記載の装置。 １６．ＣＶＤ工程において用いられるガス拡散板（１４）を備え、上記ガス拡散 板（１４）が高周波電極として用いられ、ＣＶＤ工程において上記拡散板（１４ ）の温度を制御するための上記ガス拡散板（１４）に取り付けられ、上記高周波 電極（１４）に取り付けられた高周波電源の入力リード線及び高周波電源に上記 高周波電源の入力リード線を接続するための手段として用いられるヒートパイプ （２０）とを備えたガス拡散板組立体とＣＶＤ反応室の高周波プラズマ洗浄装置 を同時に備えた化学的気相成長（ＣＶＤ）法に用いられる装置。 １７．上記高周波電源の入力リード線管（１６、２２）を上記高周波電極（１４ ）に一体的に取り付けた ことを特徴とする請求の範囲第１４項から第１６項記載のいずれか１記載の高周 波プラズマ洗浄装置。 １８．高周波プラズマ洗浄中に、過剰な高周波プラズマの発生を防止するため、 上記高周波電源の入力リード線管（１６、２２）の少なくとも一部を覆うととも に電気的な短絡を防止する少なくとも１の絶縁管（３４、３６）を備える ことを特徴とする請求の範囲第１４項から第１７項記載のいずれか１記載の高周 波プラズマ洗浄装置。 １９．ＣＶＤ反応室中のハウジング（１０）に高周波電極を取り付ける手段（４ ４、４６、４８、５０）を備える ことを特徴とする請求の範囲第１８項記載の高周波プラズマ洗浄装置。 ２０．上記取り付け手段は、取り付け時に、ＣＶＤ反応室の上記ハ ウジング（１０）から上記高周波電極（１４）を絶縁するための石英リング（４ ８）により形成されている ことを特徴とする請求の範囲第１９項記載の高周波プラズマ洗浄装置。 ２１．上記取り付け手段は、取り付け時に、上記ＣＶＤ反応室のハウジング（１ ０）から上記高周波電極（１４）を絶縁するための互いに連結されたセラミック 製の絶縁体（５０、５２）をさらに備える ことを特徴とする請求の範囲第２０項記載の高周波プラズマ洗浄装置。 ２２．真空反応室器と、上記真空反応室を真空となす手段と、上記真空反応室内 に配置されるウエファー加熱保持板（３２）と、上記請求の範囲第１４項から第 ２１項のいずれか１記載の装置を備え、上記高周波電極（１４）は、ウエファー 加熱保持板（３２）から離間した真空反応室内に配置されるとともに、上記ウエ ファー加熱保持板（３２）に対向する前面部（３０）と高周波電源の入力リード 線（１６、２２）が支持される平面部を備える ことを特徴とするＣＶＤ装置。 ２３．上記高周波電源の入力リード線（１６、２２）が、上記真空反応室の壁部 貫通し、上記接続手段（８８、８９、９０、９２、９４）が上記真空反応室の外 方に位置されてなる ことを特徴とする請求の範囲第２２項記載のＣＶＤ装置。 ２４．さらに、上記真空反応室の壁部を貫通する高周波電源の入力リード線（１ ６、２２）をシールするためのシール部材を部品（５６、６２、６４、６６、６ ８）を備える ことを特徴とする請求の範囲第２１項記載のＣＶＤ装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/3065 9216−2Ｇ Ｈ０５Ｈ 1/46 Ａ Ｈ０５Ｈ 1/46 9635−4Ｍ Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｂ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，Ｎ Ｌ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．化学的気相成長（ＣＶＤ）工程において用いられるガス拡散板であり、この ガス拡散板には、ガス拡散板の温度を制御するヒートパイプ（２０）が設けられ たことを特徴とするガス拡散板組立体。 ２．上記ヒートパイプ（２０）は、ガス拡散板（１４）に一体的に取り付けられ た ことを特徴とする請求の範囲第１項記載のガス拡散板組立体。 ３．高周波（ＲＦ）プラズマ洗浄中に過剰なプラズマの発生を防止するために、 上記ヒートパイプの少なくとも一部を覆って、少なくとも一つの絶縁間を備える ことを特徴とする請求の範囲第１項記載のガス拡散板組立体。 ４．上記ヒートパイプは、ガス拡散板の中心軸と同軸となされて、上記ガス拡散 板の表面に垂直に、植立された ことを特徴とする請求の範囲第３項記載の改良のガス拡散板組立体。 ５．上記ガス拡散板には、ガス拡散孔パターンにより多数の孔があけられている ことを特徴とする請求の範囲第４項記載のガス拡散板組立体。 ６．上記ヒートパイプの外周囲には、上記ガス拡散板に近接しかす上記ガス拡散 板に平行に円形の支持フランジが設けられ、上記支持フランジに絶縁管が支持さ れた ことを特徴とする請求の範囲第５項記載のガス拡散板組立体。 ７．上記ガス拡散孔パターンが上記支持フランジの下面側に延在された ことを特徴とする請求の範囲第６項記載のガス拡散板組立体。 ８．ＣＶＤ装置に用いられるガス分散カバーにおいて、上記ガス分散カバーに上 記ヒートパイプをシールするためのシール部材が設けられている ことを特徴とする請求の範囲第２項記載のガス拡散板組立体。 ９．ＣＶＤ装置の反応室の外方に設けられ、上記ヒートパイプの外周囲に配設さ れた非導電性の冷却用の外装体を備え、この外装体には冷却用の液体供給口及び 冷却用液体の排出口が設けられた ことを特徴とする請求の範囲第１項記載のガス拡散板組立体。 １０．上記ヒートパイプに取り付けられた上記ヒートパイプと対抗する側の面が 、ＣＶＤ工程中に過剰な放射エネルギーによる加熱を防止するため高度に研磨さ れた ことを特徴とする請求の範囲第１項記載のガス拡散板組立体。 １１．ＣＶＤ工程中において用いられるガス拡散板組立体を備え、ＣＶＤ工程に おいて上記拡散板の温度を制御するための上記ガス拡散板に取り付けられたヒー トパイプを備え、高周波プラズマ洗浄中に、過剰な高周波プラズマの発生を防止 するため、ヒートパイプの一部を覆う少なくとも１の絶縁菅を備える ことを特徴とする温度調節用ガス拡散板組立体。 １２．上記ヒートパイプは、上記ガス拡散板に一体的に取り付けられた ことを特徴とする請求の範囲第１１項記載の温度調節用ガス拡散板組立体。 １３．ＣＶＤ装置に用いられるガス分散カバーにおいて、上記ガス分散カバーに 上記ヒートパイプをシールするためのシール部材がもうけられている ことを特徴とする請求の範囲第１２項記載の温度調節用ガス拡散板組立体。 １４．ＣＶＤ装置の反応室の外方に設けられ、上記ヒートパイプの外周囲に配設 された非導電性の冷却用の外装体を備え、この外装体には冷却用の液体供給口及 び冷却用の排出口が設けられた ことを特徴とする請求の範囲第１３項記載の温度調節用ガス拡散板組立体。 １５．真空反応室と、 上記真空反応室を真空となす手段と、 上記真空反応室内に配置されたウエファー加熱保持体と、 上記真空反応室内に配置されたガス拡散板とを備え、 上記ガス拡散板は、ウエファー加熱保持体に対抗する面から離間した面を有し 、ＣＶＤ工程中において上記拡散板の温度を制御するヒートパイプが上記ガス拡 散板の背面側から前面側に向かって設けられ、 反応ガスが上記ガス拡散板の背面側から前面側に向かって透過して反応ガス源 から真空反応室に供給される ことを特徴とするＣＶＤ装置。 １６．上記ヒートパイプは、上記真空反応室の壁部を貫通されたことを特徴とす る請求の範囲第１５項記載のＣＶＤ装置。 １７．上記ヒートパイプは、上記真空反応室の外方に設けられ、上記真空反応室 の外周囲に配設された非導電性の冷却用の外装体を備え、この外装体には冷却用 の液体供給口及び冷却用液体の排出口が設けられた ことを特徴とする請求の範囲第１６項記載のＣＶＤ装置。 １８．上記装置は、上記ヒートパイプが貫通する上記真空反応室の壁部に上記ヒ ートパイプをシールするために、さらにシール部材部品が設けられている ことを特徴とする請求の範囲第１６項記載のＣＶＤ装置。 １９．上記ガス拡散板に構成された高周波電極と、上記電極に植立された管に構 成された高周波電源の入力リード線と、高周波電源を上記入力リード線に接続す る手段を備えて成るＣＶＤ反応室を洗浄する高周波プラズマ装置。 ２０．上記高周波電源の入力リード線管を上記高周波電極に一体的に取り付けた ことを特徴とする請求の範囲第１９項記載の高周波プラズマ洗浄装置。 ２１．高周波プラズマ洗浄中に、過剰な高周波プラズマの発生を防止するため、 上記高周波電源の入力リード線管の少なくとも一部を覆うとともに電気的な短絡 を防止する少なくとも１の絶縁管を備える ことを特徴とする請求の範囲第１９項記載の高周波プラズマ洗浄装置。 ２２．ＣＶＤ反応室中のハウジングに高周波電極を取り付ける手段を備える ことを特徴とする請求の範囲第２１項記載の高周波プラズマ洗浄装置。 ２３．上記取り付け手段は、取付時に、ＣＶＤ反応室の上記ハウジングから上記 高周波電極を絶縁するための石英リングにより形成されている ことを特徴とする請求の範囲第２２項記載の高周波プラズマ洗浄装置。 ２４．上記取り付け手段は、取付時に、上記ＣＶＤ反応室のハウジングから上記 高周波電極を絶縁するための互いに連結されたセラミック製の絶縁体をさらに備 える ことを特徴とする請求の範囲第２０項記載の高周波プラズマ洗浄装置。 ２５．真空反応室と、 上記真空反応室を真空となす手段と、 上記真空反応室内に配置されるウエファー加熱保持板を備え、 上記ガス拡散板に構成された上記高周波電極は、ウエファー加熱保持板から離間 した真空反応室内に配置されるとともに、上記ウエファー加熱保持板に対向する 前面部と平面部を備え、 上記電極の背面側に植立された管に構成された高周波電源の入力リード線と、 高周波電源を上記入力リード線に接続する手段を備えて成るなる ことを特徴とするＣＶＤ装置。 ２６．上記高周波電源の入力リード線が、上記真空反応室の壁部貫通し、上記接 続手段が上記真空反応室の外方に位置されてなる ことを特徴とする請求の範囲第２５項記載のＣＶＤ装置。 ２７．さらに、上記真空反応室の壁部を貫通する高周波電源の入力リード線をシ ールするためのシール部材を部品を備える ことを特徴とする請求の範囲第２６項記載のＣＶＤ装置。 ２８．ガス拡散板組立体とＣＶＤ反応室の高周波プラズマ装置を兼ね備えている ことを特徴とする： ＣＶＤ工程において用いられるガス拡散板と、高周波電極として用いられる上 記ガス拡散板と、 ＣＶＤ工程において上記ガス拡散板の温度を制御するために設けられたヒート パイプと上記高周波電極に設けられた高周波入力リード線として用いられる上記 ヒートパイプと、 上記高周波入力リード線を高周波電源に接続するための手段 ２９．上記ヒートパイプ又は高周波入力リード線は、上記ガス拡散板又は高周波 電極に一体的に取り付けられた ことを特徴とするガス拡散板組立体及び高周波プラズマ洗浄装置。 ３０．プラズマＣＶＤ工程においてプラズマの発生を防止し、高周波プラズマ洗 浄中において過剰なプラズマの発生を防止するため、上記ヒートパイプ又は高周 波入力リード線の少なくとも一部を覆う、少なくとも１の絶縁菅と電気的な短絡 を防止するために用いる上記絶縁菅を備える ことを特徴とする請求の範囲第２９項に記載のガス拡散板組立体及び高周波プラ ズマ洗浄装置。 ３１．ＣＶＤ反応室中のハウジングに上記ヒートパイプ又は高周波電極を取り付 ける手段を備える ことを特徴とする請求の範囲第３０項に記載のガス拡散板組立体及び高周波プラ ズマ洗浄装置。 ３２．真空反応室と、 上記真空反応室を真空となす手段と、 上記真空反応室内に配置されたウエファー加熱保持体と、 上記真空反応室内に配置されたガス拡散板とを備え、 ＣＶＤ工程中において用いられる上記ガス拡散板は、ウエファー加熱保持体に 対抗する面から離間した面を有し、又、上記拡散板は、高周波電極として用いら れ、 ＣＶＤ工程中において上記拡散板の温度を制御するヒートパイプが上記ガス拡 散板の背面側から前面側に向かって設けられ、又、上記ヒートパイプは、上記高 周波電極に取り付けられた高周波入力リード線として用いられ、 上記高周波入力リード線を高周波電源に接続するための手段を備え、 反応ガスが上記ガス拡散板の背面側から前面側に向かって透過して反応ガス源 から真空反応室に供給される ことを特徴とするＣＶＤ装置及び高周波プラズマ洗浄装置。 ３３．上記ヒートパイプ又は、上記高周波電源の入力リード線は、上記真空反応 室の壁部貫通し、上記接続手段が上記真空反応室の外方に位置されてなる ことを特徴とする請求の範囲第３２項記載のＣＶＤ装置。 ３４．上記ヒートパイプは、上記真空反応室の外方に設けられ、上記真空反応室 の外周囲に配設された非導電性の冷却用の外装体を備え、この外装体には冷却用 の液体供給口及び冷却用液体の排出口が設けられた ことを特徴とする請求の範囲第３３項記載のＣＶＤ装置。 ３５．上記装置は、上記ヒートパイプ及び高周波リード線が貫通する上記真空反 応室の壁部に上記ヒートパイプ及び高周波入力リード線をシールするために、さ らにシール部材部品が設けられている ことを特徴とする請求の範囲第３４項記載のＣＶＤ装置。