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JP2000030898A - Plasma processing equipment - Google Patents

Plasma processing equipment

Info

Publication number
JP2000030898A
JP2000030898A JP10194723A JP19472398A JP2000030898A JP 2000030898 A JP2000030898 A JP 2000030898A JP 10194723 A JP10194723 A JP 10194723A JP 19472398 A JP19472398 A JP 19472398A JP 2000030898 A JP2000030898 A JP 2000030898A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
plasma processing
insulating tube
processing apparatus
plasma
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.)
Withdrawn
Application number
JP10194723A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsunori Takeshita
光徳 竹下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kokusai Denki Electric Inc
Original Assignee
Kokusai Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kokusai Electric Co Ltd filed Critical Kokusai Electric Co Ltd
Priority to JP10194723A priority Critical patent/JP2000030898A/en
Publication of JP2000030898A publication Critical patent/JP2000030898A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 アース側とされる配管内へのプラズマの侵入
を防止でき、配管内で異常放電が生じることがなく、も
って、プラズマ放電の安定化を図り得、基板処理の均一
性を維持し得るプラズマ処理装置を得る。 【解決手段】 基板処理用のプロセスガスが供給される
チャンバの上部にプラズマを発生するための電極ポール
30を備え、該電極ポールに前記プロセスガスの供給口
を備え、該供給口に絶縁物からなるガス通路35を介し
て前記プロセスガスを供給するようにしたプラズマ処理
装置において、前記絶縁物からなるガス通路を、チャン
バ内で発生したプラズマが入り込まないように、所定の
長さと径を有する複数の穴が設けられた絶縁チューブ5
2,62により構成した。
(57) [Abstract] (with correction) [Problem] It is possible to prevent the invasion of plasma into a pipe serving as a ground side, and to prevent abnormal discharge in the pipe, thereby stabilizing the plasma discharge. A plasma processing apparatus capable of maintaining uniformity of substrate processing is obtained. An electrode pole for generating plasma is provided at an upper portion of a chamber to which a process gas for substrate processing is supplied, the electrode pole is provided with a supply port of the process gas, and the supply port is formed of an insulator. In the plasma processing apparatus configured to supply the process gas through the gas passage 35, a plurality of gas passages each having a predetermined length and a predetermined diameter are formed so that the plasma generated in the chamber does not enter. Insulation tube 5 with holes
2,62.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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
スの下でプラズマにより基板処理を行うプラズマ処理装
置に関し、特に、プロセスガスを供給する配管と電極ポ
ールとの絶縁を行うための絶縁構造に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus, such as a plasma CVD apparatus, for performing a substrate process by using a plasma under a process gas supplied to a chamber. The present invention relates to an insulating structure for insulating a pole.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8は従来のプラズマ処理装置として、
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9は図8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。
FIG. 8 shows a conventional plasma processing apparatus.
FIG. 9 is a cross-sectional side view showing a gas introduction part structure in the plasma CVD apparatus, and FIG. 9 is a partial cross-sectional plan view of FIG. The plasma CVD apparatus includes an electrode pole 12 for generating plasma at an upper part of the chamber 1 and a gas introduction part. A substrate 14 serving as a work is provided in the chamber below the electrode pole 12 and the gas introduction part. 2 is supported.

【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が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。
The gas inlet extends along the side wall of the chamber 1 to the upper portion of the chamber 1, where two gas pipes (SUS pipes) 21 and 22 which are bent vertically toward the center of the chamber are connected. A gas introducing block 13 and an electrode pole 12 to which the gas introducing block 13 is attached. Gas introduction block 1
3, a gas passage 13a formed in a horizontal direction to which a gas pipe 21 for supplying a first gas is connected, and a gas passage formed in the same horizontal direction to which a gas pipe 22 for supplying a second gas is connected 13b, and a gas passage 13d formed vertically from the junction 13c where the passages 13a and 13b merge into one below the chamber.

【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13d
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。
The electrode pole 12 has a pillar shape, and has a gas passage 13d of a gas introduction block 13 in the center and in the vertical direction.
And a gas passage 12a communicating with the gas passage. The electrode pole 12 is connected to a power supply terminal of a high-frequency power supply 24 provided between the electrode pole 12 and the ground 23.

【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。
[0005] The lower end of the electrode pole 12 is in close contact with the upper surface of the temperature control plate 7, a gas dispersion plate 11 is provided below the temperature control plate 7, and a gas shower is provided below the gas dispersion plate 11. A plate 10 is provided. A through hole 7A communicating with the gas passage 12a of the electrode pole 12 is provided at the center of the temperature control plate 7, and the lower end of the through hole 7A opens above the gas dispersion plate 11. An exhaust port 4 for the supplied gas is provided at a central lower end of the chamber 1.

【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、ガスシャワー板10とチ
ャンバ蓋6及びチャンバ1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。
In these figures, 5 is a chamber lid, 6 is an insulating block for insulating the chamber lid 5 and the temperature control plate 7, 8 is a temperature control plate 7, a gas shower plate 10, a chamber lid 6, and a chamber 1. This is an insulating ring for insulating the. Reference numeral 9 denotes a gas introduction flange, and reference numeral 3 denotes a heater provided on the lower surface of the susceptor 2.

【0007】以上の構成において、プラズマによる基板
処理においては、電極ポール12に高周波電圧を印加し
てチャンバ1との間に放電を生じさせてプラズマを発生
させる。この場合、電極ポール12、ガス分散板11、
及びガスシャワー板10をチャンバ1側から絶縁し、カ
ソードとして作用させるため、ガス導入ブロック13
は、ガス配管21、22と電極ポール12とを電極側と
アース側とに絶縁する。
In the above configuration, in the substrate processing using plasma, a high-frequency voltage is applied to the electrode pole 12 to generate a discharge between the electrode pole 12 and the chamber 1 to generate plasma. In this case, the electrode pole 12, the gas dispersion plate 11,
In order to insulate the gas shower plate 10 from the chamber 1 side and to act as a cathode, the gas introduction block 13
Insulates the gas pipes 21, 22 and the electrode pole 12 from the electrode side and the earth side.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電極ポール12とガス配管21、22との絶
縁構造においては、ガス導入ブロック13内の通路の断
面積及び長さがチャンバ内で発生したプラズマが侵入し
て導電性を有するガス配管21、22側まで容易に到達
し得る大きさに構成されているため、プラズマがガス配
管側まで入り易く、そのために配管内で高周波による異
常放電が生じ易く、プラズマ放電の安定化を妨げ、それ
により膜厚等の基板処理の均一性を維持できなくなると
いう問題点がある。
However, in the conventional insulating structure between the electrode pole 12 and the gas pipes 21 and 22, the cross-sectional area and length of the passage in the gas introduction block 13 are generated in the chamber. It is configured to have a size such that the plasma that has entered can easily reach the gas pipes 21 and 22 having conductivity by plasma, so that the plasma can easily enter the gas pipe side, so that abnormal discharge due to high frequency in the pipes occurs. This is problematic in that it tends to occur, hindering the stabilization of plasma discharge, and making it impossible to maintain uniformity of substrate processing such as film thickness.

【0009】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、アース側とされるガス配管内
にプラズマが侵入するのを防止することにより、ガス配
管内で生じる異常放電を防止でき、もって、プラズマ放
電の安定化を図り得、基板処理の均一性を維持し得るプ
ラズマ処理装置を得ることを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and prevents an abnormal discharge generated in a gas pipe by preventing plasma from entering a gas pipe on the ground side. It is an object of the present invention to provide a plasma processing apparatus which can prevent the plasma discharge, stabilize the plasma discharge, and maintain the uniformity of the substrate processing.

【0010】[0010]

【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、この発明は、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プラズマを発生するための電極ポ
ールを備え、該電極ポール又はその近傍に前記プロセス
ガスの供給口を備え、ガス配管により供給されるプロセ
スガスを絶縁物からなるガス通路を介して前記供給口に
供給するようにしたプラズマ処理装置において、前記絶
縁物からなるガス通路を、前記チャンバ内で発生したプ
ラズマが前記ガス配管側に侵入しないように、所定の長
さと径を有する複数の穴が設けられた絶縁チューブによ
り構成したものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention comprises an electrode pole for generating plasma at an upper portion of a chamber to which a process gas for processing a substrate is supplied. A plasma processing apparatus provided with a supply port for the process gas in the vicinity thereof, wherein the process gas supplied by a gas pipe is supplied to the supply port via a gas passage made of an insulator; The passage is constituted by an insulating tube provided with a plurality of holes having a predetermined length and diameter so that plasma generated in the chamber does not enter the gas pipe side.

【0011】また、この発明は、図4に示されるよう
に、前記絶縁チューブが有する複数の穴のそれぞれを、
前記絶縁チューブを貫通する1つの貫通孔で構成するよ
うにしたものである。
Further, according to the present invention, as shown in FIG. 4, each of the plurality of holes of the insulating tube is
It is constituted by one through hole penetrating the insulating tube.

【0012】さらに、この発明は、図5、図6に示され
るように、前記絶縁チューブは内部に空洞部が形成さ
れ、前記複数の穴は前記空洞部と前記絶縁チューブの両
端間を貫通するように設けられたものである。
Further, according to the present invention, as shown in FIGS. 5 and 6, the insulating tube has a hollow portion formed therein, and the plurality of holes penetrate between the hollow portion and both ends of the insulating tube. It is provided as follows.

【0013】また、この発明において、前記空洞部の両
側に設けられた複数の穴は、図6に示されるように、そ
れらの穴断面が前記空洞部に対して重ならないように設
けられたものである。
In the present invention, the plurality of holes provided on both sides of the hollow portion are provided such that their cross sections do not overlap the hollow portion, as shown in FIG. It is.

【0014】さらに、この発明において、前記絶縁チュ
ーブは、図7に示されるように、内部に空洞部が形成さ
れ、前記複数の穴は前記絶縁チューブの前記電極ポール
側から前記空洞部まで貫通し、前記絶縁チューブの前記
ガス配管側から前記空洞部までは一つの穴が貫通してい
るように構成したものである。なお、以上に述べた貫通
孔は直線状であっても、曲線状であっても良い。また、
貫通孔の径が変化するようなものであっても良い。
Further, in the present invention, as shown in FIG. 7, a hollow portion is formed inside the insulating tube, and the plurality of holes penetrate from the electrode pole side of the insulating tube to the hollow portion. One hole penetrates from the gas pipe side of the insulating tube to the cavity. Note that the above-described through holes may be linear or curved. Also,
The diameter of the through hole may be changed.

【0015】また、この発明において、前記絶縁チュー
ブが有する穴の径Dと穴の長さLとの関係は、D≦0.
05Lなる関係を満たすようにしたものである。
In the present invention, the relationship between the diameter D of the hole and the length L of the hole of the insulating tube is D ≦ 0.
05L is satisfied.

【0016】以上のような構成によれば、チャンバ内で
発生したプラズマの配管側への侵入が規制され、配管内
での放電が防止される。なお、上述した複数の穴は、実
施の形態においては、直線状のものを示したが、曲線状
のものであっても良い。
According to the above configuration, the intrusion of the plasma generated in the chamber into the pipe is restricted, and the discharge in the pipe is prevented. In the embodiment, the plurality of holes described above are linear, but may be curved.

【0017】さらに、この発明において、前記絶縁チュ
ーブは、筒状の絶縁ブロックに挿入され、該絶縁ブロッ
クの両端が、前記ガス配管を構成するガス導入フランジ
と、前記電極ポール又はその近傍に設けられた供給口と
の間に取り付けられるようにしたものである。
Further, in the present invention, the insulating tube is inserted into a cylindrical insulating block, and both ends of the insulating block are provided at a gas introducing flange constituting the gas pipe and at or near the electrode pole. It is designed to be attached between the supply port.

【0018】このような構成によれば、絶縁チューブの
プラズマ処理装置への取付が容易となる。
According to such a configuration, attachment of the insulating tube to the plasma processing apparatus becomes easy.

【0019】[0019]

【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プラ
ズマ処理装置のガス導入部を示す断面側面図、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、21A,22Aは、これらチャンバ1、チ
ャンバ蓋2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,22
aを形成するためのガス導入フランジである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a cross-sectional side view showing a gas introduction part of the plasma processing apparatus according to the embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional plan view taken along line EE of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional plan view taken along line FF of FIG. In these figures, reference numeral 1 denotes a chamber, 5 denotes a chamber lid, and 21A and 22A are connected to gas pipes provided vertically upward through the chamber 1 and the chamber lid 2, and in the vicinity of the head portion of the chamber 1 in the horizontal direction. Pipes 21a and 22 for supplying bent process gas
It is a gas introduction flange for forming a.

【0020】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。
Here, the pipe 22a is provided with a small flow of the first gas (for example, O 2 gas in the TEOS SiO 2 process).
The pipe 21a supplies a second gas having a larger flow rate than the first gas (for example, a TEOS gas (tetraethoxyorthosilane in the TEOS SiO 2 process). The gas introduction flanges 21A and 22A have a front end side. Are connected to insulating pipes 50 and 60,
The second gas and the first gas described above are introduced into the gas mixer 30A via the channels 0 and 60.

【0021】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ガスとを混合して得た混合ガス
をチャンバ内に送り込むものである。このガスミキサ3
0A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31a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33
a,33bに区画するよう設けられ、区画された空間
(区画室33a,33b)を連通させる多数の貫通孔が
設けられた多孔板34と、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、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。
The gas mixer 30A is formed on the electrode pole 30, and sends a mixed gas obtained by mixing the first gas and the second gas into the chamber. This gas mixer 3
0A is provided in a space 33 composed of compartments 33a and 33b formed for mixing a gas for substrate processing, and a wall of the space forming the compartment 33a, and is provided with a first substrate processing substrate. A first gas inlet 32a into which a gas flows, and a second gas inlet provided in a wall of a space forming the compartment 33b and through which a second gas for substrate processing having a larger flow rate than the first gas flows. 31a and a space between the first gas inlet 32a and the second gas inlet 31a.
a, a porous plate 34 provided with a large number of through holes for communicating the partitioned spaces (compartment chambers 33a, 33b), and a second gas inlet 31a of the compartment 33b. And a gas outlet 33c for supplying the gas mixed in the compartment 33b to the substrate processing chamber, which is provided on a wall (lower end face of the space) downstream of the divided wall.

【0022】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。
The space formed in the electrode pole 30 has a circular cross section, and the diameter of the compartment 33a is larger than the diameter of the compartment 33b.
3b, and the upper part of the periphery is defined as a compartment 3
The lower end of the adapter 36 inserted in 3a is pressed. The wall thickness of the cylindrical portion of the adapter 36 is determined so that the cross-sectional area of the flow passage in the space of the compartment 33a is the same as the cross-sectional area of the flow passage in the compartment 33b. The upper end surface of the adapter 36 is pressed by the flange 40 so that the perforated plate 34 does not move between the compartment 33b and the adapter 36.
In addition, the replacement and the exchange depending on the type of gas used are easily supported.

【0023】なお、多孔板34は石英またはセラミック
スまたは金属または耐熱性アルミからなり、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。
The perforated plate 34 is made of quartz, ceramics, metal, or heat-resistant aluminum. The diameter and the number of the through holes 34a are determined by, for example, the diameter of the through-holes 34a so as not to cause a sharp pressure gradient and flow rate change. Pressure gradient is 2-5
The number is set to be about twice. The hole diameter of the perforated plate 34 is set to be within 1.5 mm in order to reduce the plasma generated in the chamber 1 from entering the piping.

【0024】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。
A gas passage 35 continuing from the gas outlet 33c of the gas mixer 30A passes through the through hole 7A of the temperature control plate 7 to reach a dispersion chamber 11a in which the gas dispersion plate 11 is provided. From 10, it is led out onto the substrate in the chamber 1.

【0025】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、絶縁ブロック51の両端がそれぞ
れ電極ポール30に形成された供給口である接続部37
Bとガス導入フランジ21Aに形成された接続部21B
とに接合され、絶縁ブロック61の両端がそれぞれ電極
ポール30に形成された供給口である接続部37Aとガ
ス導入フランジ22Aに形成された接続部22Bとに接
続されている。
2 and 3, the insulating pipes 50 and 60 are connected to the gas mixer 30A of the electrode pole 30 at an angle of 90 degrees to each other. Electrode pole 3
0 has a substantially square shape, and insulating pipes 50 and 60 are connected to adjacent surfaces. Insulated piping 50, 6
Numeral 0 denotes insulating tubes 52, 6 made of quartz or alumina ceramic in cylindrical insulating blocks 51, 61 made of polyimide or polyacetal, respectively.
2 are inserted, and both ends of the insulating block 51 are connection portions 37 which are supply ports formed in the electrode poles 30 respectively.
B and the connecting portion 21B formed on the gas introduction flange 21A
And both ends of the insulating block 61 are connected to a connecting portion 37A, which is a supply port formed in the electrode pole 30, and a connecting portion 22B formed in the gas introduction flange 22A.

【0026】ガス導入フランジ21A,22Aと絶縁配
管50、60との各接続部においては、ガス導入フラン
ジ21A,22Aのフランジ部21C,22Cが絶縁ブ
ロック51、61のフランジ部51A,61Aに当接さ
れて、図中省略されているがネジ止めされる。この場
合、絶縁チューブの先端部52a,62aが接続部21
B,22Bの凹部内の当接平面部に当接する。
At each connection between the gas introducing flanges 21A, 22A and the insulating pipes 50, 60, the flanges 21C, 22C of the gas introducing flanges 21A, 22A abut against the flanges 51A, 61A of the insulating blocks 51, 61. Then, although not shown in the drawing, it is screwed. In this case, the distal end portions 52a and 62a of the insulating tube are connected to the connecting portion 21.
B and 22B are in contact with the contact plane portions in the concave portions.

【0027】また、電極ポール30と絶縁配管50、6
0との各接続部においては、絶縁ブロック51、61の
フランジ部先端51B,61Bが電極ポール30の接続
部37B,37A周縁の外壁面に当接するように螺着さ
れ、この場合、絶縁チューブ52、62の先端部52
b,62bが接続部37B,37Aの凹部内の当接平面
部に当接する。
The electrode pole 30 and the insulating pipes 50, 6
In each connection portion with the electrode pole 30, the front ends 51B and 61B of the flange portions of the insulation blocks 51 and 61 are screwed so as to contact the outer wall surfaces of the connection portions 37B and 37A of the electrode pole 30. , 62 tip 52
b and 62b are in contact with the contact plane portions in the recesses of the connection portions 37B and 37A.

【0028】これら絶縁チューブ52、62の詳細な構
成例を図4乃至図7において示す。図4乃至図7は絶縁
チューブの第1構成例から第4構成例までを示す図であ
り、各図において、(a)は正面図、(b)は(a)の
左方向より見た側面図、(c)は(a)の右方向より見
た側面図である。
FIGS. 4 to 7 show detailed structural examples of the insulating tubes 52 and 62. FIG. 4 to 7 are diagrams showing first to fourth configuration examples of the insulating tube. In each of the drawings, (a) is a front view, and (b) is a side view seen from the left side of (a). FIG. 2C is a side view as viewed from the right in FIG.

【0029】図4に示す第1構成例は、絶縁チューブ5
2Aが有する複数の穴52A−aのそれぞれを、絶縁チ
ューブ52Aを貫通する1つの貫通孔で構成するように
したものである。
The first configuration example shown in FIG.
Each of the plurality of holes 52A-a of the 2A is constituted by one through hole penetrating the insulating tube 52A.

【0030】図5に示す第2構成例は、絶縁チューブ5
2Bの内部に空洞部52B−bが形成され、複数の穴5
2B−aが空洞部52B−bを介して絶縁チューブ52
Bの両端に貫通するよう構成したものである。この空洞
部の長さ及び径は実験的に定められたものである。
The second configuration example shown in FIG.
A hollow portion 52B-b is formed inside 2B, and a plurality of holes 5B are formed.
2Ba is connected to the insulating tube 52 through the cavity 52B-b.
B is configured to penetrate both ends. The length and diameter of the cavity are determined experimentally.

【0031】この場合、絶縁チューブ52Bは左右対称
な形状を有する絶縁チューブ片52B−1、52B−2
を左右から、それらの接合部52B−cを突き合わせて
接合して構成することにより絶縁チューブの製作が容易
となる。
In this case, the insulating tube 52B is a bilaterally symmetrical shape of the insulating tube pieces 52B-1, 52B-2.
From the left and right, the joints 52B-c are joined to each other so that the insulating tube can be easily manufactured.

【0032】図6に示す第3構成例は、絶縁チューブ5
2Cの複数の穴52C−a,52C−bのそれぞれが、
空洞部52C−cに対して互いにその穴断面が重ならな
いよう、中心線の位置を絶縁チューブ52Cの両端面で
異ならせて設けるように構成したものである。
The third configuration example shown in FIG.
Each of the plurality of holes 52C-a and 52C-b of 2C
The configuration is such that the position of the center line is provided to be different at both end surfaces of the insulating tube 52C so that the cross sections of the holes do not overlap each other with respect to the cavity 52C-c.

【0033】この場合も、絶縁チューブ52Cは、同じ
長さを有し、それぞれに複数の穴52C−a,52C−
bと、空洞部52C−cの半部が形成された絶縁チュー
ブ片52C−1、52C−2を左右から、それらの接合
部52C−dを突き合わせて接合して構成することがで
き、これにより、絶縁チューブの製作が容易となる。
Also in this case, the insulating tubes 52C have the same length and have a plurality of holes 52C-a and 52C-a, respectively.
b and the insulating tube pieces 52C-1 and 52C-2 in which the half of the hollow portion 52C-c is formed can be joined by joining the joining portions 52C-d from the left and right from each other. In addition, the manufacture of the insulating tube becomes easy.

【0034】図7に示す第4構成例は、絶縁チューブ5
2Dの内部に空洞部52D−cが形成され、複数の穴5
2D−aを絶縁チューブ52Dの電極ポール側(図7左
側)から空洞部52D−cまで貫通して設け、絶縁チュ
ーブ52Dの配管側(図7右側)から空洞部52D−c
までは、配管とほぼ同じ径を有する一つの穴52D−b
を貫通して設けるように構成したものである。このよう
な絶縁チューブは例えば鋳造により製造することができ
る。
The fourth configuration example shown in FIG.
A cavity 52D-c is formed inside the 2D, and a plurality of holes 5D-c are formed.
2D-a is provided so as to penetrate from the electrode pole side (the left side in FIG. 7) of the insulating tube 52D to the hollow portion 52D-c, and from the piping side (the right side in FIG. 7) of the insulating tube 52D to the hollow portion 52D-c.
Up to one hole 52D-b having substantially the same diameter as the pipe.
Is provided so as to penetrate through. Such an insulating tube can be manufactured, for example, by casting.

【0035】以上に説明した絶縁チューブの第1構成例
から第4構成例において、各絶縁チューブが有する穴の
径Dと穴の長さLとの関係は、D≧0.05Lなる関係
を満たしている。このような関係は、チャンバ内で発生
したプラズマが絶縁チューブの穴に入り込んでSUS系
の配管側に入り、そこで放電を生じさせるのを防止させ
るにより有効である。
In the first to fourth structural examples of the insulating tube described above, the relationship between the diameter D of the hole and the length L of the hole in each insulating tube satisfies the relationship of D ≧ 0.05L. ing. Such a relationship is more effective in preventing plasma generated in the chamber from entering the hole of the insulating tube and entering the SUS-based piping side, where discharge is generated.

【0036】また、これら穴の数、直径は、使用ガスの
流量及び圧力によっても定められ、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、実施
の形態においては、絶縁チューブの各貫通孔の穴径は
1.5mm以内としている。
The number and diameter of these holes are also determined by the flow rate and pressure of the gas used, and the holes are provided so that the total area thereof becomes the basic pipe cross-sectional area. In the embodiment, the diameter of each through hole of the insulating tube is set to 1.5 mm or less.

【0037】以上の構成において、ガス分散板11、ガ
スシャワー板10、温度調整板7は、絶縁配管50、6
0や絶縁プレート6A、絶縁カバー8Aにより、電極ポ
ール30と共に、電源側に接続されてカソードとして作
用し、チャンバ1と配管(ガス導入フランジ21A,2
2A)と共にアースに落とされている。
In the above configuration, the gas dispersion plate 11, the gas shower plate 10, and the temperature adjustment plate 7 are provided with the insulating pipes 50, 6
0, the insulating plate 6A, and the insulating cover 8A, together with the electrode pole 30, are connected to the power supply side to function as a cathode, and are connected to the chamber 1 and pipes (gas introduction flanges 21A, 2A).
2A) and dropped to ground.

【0038】そして、プラズマ処理時には、カソードと
図中省略のカソードに対向配置されているアノード間で
放電を生じさせ、プラズマを発生させる。このプラズマ
は電極ポール30を介して配管側にも侵入して行こうと
するが、絶縁チューブ52、62の貫通孔の径が長さに
比して小さいため、その侵入が妨げられ、それにより、
配管内で従来発生していた高周波放電の発生を防止する
ことができ、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。
At the time of plasma processing, a discharge is generated between the cathode and the anode arranged opposite to the cathode (not shown) to generate plasma. This plasma tries to penetrate into the pipe side via the electrode pole 30, but because the diameter of the through holes of the insulating tubes 52 and 62 is smaller than the length, the penetration is hindered. ,
It is possible to prevent the occurrence of high-frequency discharge, which has conventionally occurred in the pipe, to obtain a stable plasma discharge state, and to obtain uniformity in film thickness, refractive index, and etch rate.

【0039】また、ガスの供給時には、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2
2A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34a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21Aに入り、絶縁配管50を通って、電極ポール3
0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。
When the gas is supplied, the first gas passes through the chamber 1 and the chamber lid 5 and passes through the gas introducing flange 2.
After entering 2A, passing through the insulating pipe 60 and entering the space (compartment room 33a) of the electrode pole 30, it enters the compartment 33b through the through hole 34a of the perforated plate 34. On the other hand, the second gas passes through the chamber 1 and the chamber lid 5, enters the gas introduction flange 21A, passes through the insulating pipe 50, and passes through the electrode pole 3
0 (the compartment 33b), where the perforated plate 34
It mixes with the first gas that has passed through. The mixed gas mixed in the compartment 33b then passes through the passage 35 and enters the chamber via the gas dispersion plate 11 and the gas shower plate 10.

【0040】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、上述した配管内での放電防止作用と相俟って、より
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より向上される。
At this time, the first gas and the second gas are supplied to the perforated plate 34.
Is sufficiently mixed by the action of the gas mixer 30A provided with the above, a more stable plasma discharge state is obtained in combination with the above-described discharge prevention action in the pipe, and the uniformity of the film thickness, the refractive index, and the etch rate is obtained. Is further improved.

【0041】なお、多孔板34による混合作用は、特に
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顕著となる。
The mixing effect of the perforated plate 34 is particularly remarkable in a gas having a high molecular weight, such as a TEOS gas or a BST gas, in which liquefaction is likely to occur.

【0042】[0042]

【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、基板処理用のプロセスガスが供給されるチ
ャンバの上部にプラズマを発生するための電極ポールを
備え、該電極ポールに前記プロセスガスの供給口を備
え、該供給口に絶縁物からなるガス通路を介して前記プ
ロセスガスを供給するようにしたプラズマ処理装置にお
いて、絶縁物からなるガス通路を、チャンバ内で発生し
たプラズマが入り込まないように、所定の長さと径を有
する複数の穴が設けられた絶縁チューブにより構成した
ため、配管内へのプラズマの侵入を防止でき、配管内で
異常放電が生じることがなく、もって、プラズマ放電の
安定化を図り得、基板処理の均一性を維持し得るプラズ
マ処理装置を得ることができるという効果を奏する。ま
た、この発明によれば、絶縁チューブを絶縁ブロック内
に挿入し、絶縁ブロックをガス導入フランジや電極ポー
ルに取り付けるようにしたため、絶縁チューブの取付が
容易となる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, an electrode pole for generating plasma is provided above a chamber to which a process gas for substrate processing is supplied, and the electrode pole is provided with the electrode pole. In a plasma processing apparatus having a process gas supply port and supplying the process gas through a gas passage made of an insulator to the supply port, a plasma generated in the chamber is formed by a gas passage made of an insulator. In order to prevent intrusion, the insulated tube is provided with a plurality of holes having a predetermined length and diameter, so that it is possible to prevent intrusion of plasma into the piping, and no abnormal discharge occurs in the piping. This has the effect of stabilizing discharge and obtaining a plasma processing apparatus capable of maintaining uniformity of substrate processing. Further, according to the present invention, the insulating tube is inserted into the insulating block, and the insulating block is mounted on the gas introduction flange or the electrode pole, so that the insulating tube can be easily mounted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施の形態におけるプラズマ処理装置のガス導
入部を示す断面側面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional side view showing a gas introduction unit of a plasma processing apparatus according to an embodiment.

【図2】図1のE−E線断面平面図である。FIG. 2 is a cross-sectional plan view taken along line EE of FIG.

【図3】図1のF−F線断面平面図である。FIG. 3 is a sectional plan view taken along line FF of FIG. 1;

【図4】絶縁チューブの第1構成例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a first configuration example of an insulating tube.

【図5】絶縁チューブの第2構成例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a second configuration example of the insulating tube.

【図6】絶縁チューブの第3構成例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a third configuration example of the insulating tube.

【図7】絶縁チューブの第4構成例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a fourth configuration example of the insulating tube.

【図8】従来技術としてのプラズマCVD装置における
ガス導入部を示す断面側面図である。
FIG. 8 is a sectional side view showing a gas introduction part in a plasma CVD apparatus as a conventional technique.

【図9】図8の一部断面平面図である。9 is a partial cross-sectional plan view of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 50、60 絶縁配管 52、62、52A〜52D 絶縁チューブ Reference Signs List 1 chamber 10 gas shower plate 11 gas dispersion plate 30 electrode pole 50, 60 insulating pipe 52, 62, 52A to 52D insulating tube

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板処理用のプロセスガスが供給される
チャンバの上部にプラズマを発生するための電極ポール
を備え、該電極ポール又はその近傍に前記プロセスガス
の供給口を備え、ガス配管により供給されるプロセスガ
スを絶縁物からなるガス通路を介して前記供給口に供給
するようにしたプラズマ処理装置において、 前記絶縁物からなるガス通路を、前記チャンバ内で発生
したプラズマが前記ガス配管側に侵入しないように、所
定の長さと径を有する複数の穴が設けられた絶縁チュー
ブにより構成したことを特徴とするプラズマ処理装置。
An electrode for generating plasma is provided at an upper portion of a chamber to which a process gas for processing a substrate is supplied, and a supply port for the process gas is provided at or near the electrode and supplied by a gas pipe. In the plasma processing apparatus, the process gas to be supplied is supplied to the supply port through a gas passage made of an insulator. A plasma processing apparatus comprising an insulating tube provided with a plurality of holes having a predetermined length and diameter so as not to enter.
【請求項2】 請求項1記載のプラズマ処理装置におい
て、 前記絶縁チューブが有する複数の穴のそれぞれは、前記
絶縁チューブを貫通する1つの貫通孔である請求項1記
載のプラズマ処理装置。
2. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein each of the plurality of holes of the insulating tube is one through-hole penetrating the insulating tube.
【請求項3】 請求項1記載のプラズマ処理装置におい
て、 前記絶縁チューブは内部に空洞部が形成され、前記複数
の穴は前記空洞部と前記絶縁チューブの両端間を貫通し
ているプラズマ処理装置。
3. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the insulating tube has a cavity formed therein, and the plurality of holes penetrate between the cavity and both ends of the insulating tube. .
【請求項4】 請求項3記載のプラズマ処理装置におい
て、 前記空洞部の両側に設けられた複数の穴は、それらの穴
断面が前記空洞部に対して重ならないように設けられて
いるプラズマ処理装置。
4. The plasma processing apparatus according to claim 3, wherein the plurality of holes provided on both sides of the cavity are provided such that their cross sections do not overlap with the cavity. apparatus.
【請求項5】 請求項1記載のプラズマ処理装置におい
て、 前記絶縁チューブは内部に空洞部が形成され、前記複数
の穴は前記絶縁チューブの前記電極ポール側から前記空
洞部まで貫通し、前記絶縁チューブの前記ガス配管側か
ら前記空洞部までは一つの穴が貫通しているプラズマ処
理装置。
5. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the insulating tube has a cavity formed therein, and the plurality of holes penetrate from the electrode pole side of the insulating tube to the cavity. A plasma processing apparatus, wherein one hole penetrates from the gas pipe side of the tube to the cavity.
【請求項6】 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載
のプラズマ処理装置において、 前記絶縁チューブが有する前記穴の径Dと穴の長さLと
の関係は、D≦0.05Lなる関係を満たしているプラ
ズマ処理装置。
6. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein a relationship between a diameter D of the hole and a length L of the hole included in the insulating tube is D ≦ 0.05L. Plasma processing equipment that satisfies the relationship.
【請求項7】 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載
のプラズマ処理装置において、 前記絶縁チューブは、筒状の絶縁ブロックに挿入され、
該絶縁ブロックの両端が、前記ガス配管を構成するガス
導入フランジと、前記電極ポール又はその近傍に設けら
れた供給口との間に取り付けられるプラズマ処理装置。
7. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the insulating tube is inserted into a tubular insulating block.
A plasma processing apparatus wherein both ends of the insulating block are mounted between a gas introduction flange constituting the gas pipe and a supply port provided at or near the electrode pole.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006032344A (en) * 2004-07-13 2006-02-02 Nordson Corp Ultra-high speed uniform plasma processing equipment
JP2007059103A (en) * 2005-08-22 2007-03-08 Shibaura Mechatronics Corp Plasma processing equipment
JP2011171153A (en) * 2010-02-19 2011-09-01 Tokyo Electron Ltd Cover fixture and inductively-coupled plasma treatment device
JP2014041906A (en) * 2012-08-22 2014-03-06 Ulvac Japan Ltd Gas processing device

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