JPH08153679A - Plasma processing device - Google Patents

Abstract

PURPOSE: To bring a diffusion plate into a proper diffusion state whenever gas flows and to distribute gas uniformly in a blow-out step from an electrode surface by setting a plurality of diffusion plates between a supply port to receive supply of reaction gas from an outside and a blow-out hole of an electrode surface to reduce a flow resistance of gas successively. CONSTITUTION: A plurality of small holes 15 wherethrough gas passes are provided to each of diffusion plates 7a, 7b. A plurality of small holes 15 are opened in an electrode plate 8 to supply gas to a processing chamber 18. Gas supplied from an outside by a gas supply tube 2 is made to flow out of a gas supply port 5 toward a bottom plate 24 through a block 19 and a gas supply tube 20. Upon impinging on the bottom plate 24, the gas spreads inside a diffusion space 9 into the next diffusion space 9 passing through the small hole 15 of the next diffusion plate 7a. After the gas passes through the small hole 15 of the diffusion plate 7b and fills the next diffusion space 9, the gas passes through the small hole 15 of the electrode plate 8 and is blowed out to a processing chamber 18.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、液晶表示装
置に用いられるアモルファスシリコンやシリコン窒化膜
形成時に用いられるプラズマ処理装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus used for forming amorphous silicon or a silicon nitride film used in a liquid crystal display device, for example.

【０００２】[0002]

【従来の技術】プラズマ処理装置は、対向配置された一
対の電極の一方に被処理体を設置し、電極間にＳｉＨ４
やＮＨ３、Ｎ２、ＰＨ３などの材料ガスを供給しつつ、
高周波を印加し、材料ガスをプラズマ状態とし、一方の
電極に設置された被処理体に所望の薄膜を形成するよう
に構成されており、材料ガスの供給は、他方の電極に設
けられた小さな孔から吹き出すように構成されている。2. Description of the Related Art In a plasma processing apparatus, an object to be processed is placed on one of a pair of electrodes arranged opposite to each other, and SiH4 is interposed between the electrodes.
While supplying material gas such as NH3, N2, PH3,
It is configured so that a high frequency is applied and the material gas is put into a plasma state to form a desired thin film on the object to be processed installed on one electrode, and the material gas is supplied by the small electrode provided on the other electrode. It is configured to blow out from the hole.

【０００３】従来のガス吹き出し電極の構成例として、
図８に示すものがある。図８はプラズマ処理装置の概略
的な構成を示す断面図であって、特開平５−１２５５４
５号に示された装置である。この図８において、１はプ
ラズマ処理装置本体、２は外部からプラズマ処理装置１
にガスを供給するガス供給管、３は上部電極であって、
この上部電極３の内部には供給されたガスを均一に拡散
するための構成が含まれている。４は上部電極３内に設
けられ、供給されて来たガスを拡散して供給するガス供
給板であって、このガス供給板４には供給されたガスを
分配するガス供給口５が設けられており、さらにガス供
給口５の出口には小型の第１の拡散板６が取り付けられ
ている。７は第２の拡散板、８はガス吹き出しのための
多数の小孔を有する電極板、９は上部電極３内において
ガスが拡散する拡散空間、１０は第２の拡散板７を支え
る支持部材、１１は下部電極、１２は下部電極１１に設
置された被処理体である基板、１３は処理に使用された
ガスの流れを整える整流体、１４は使用されたガスを排
出するための排気管、１７は上部電極３に設けられ、ガ
ス供給管２から供給されたガスが通る穴、１８はガスを
反応させる処理室である。As an example of the structure of a conventional gas blowing electrode,
There is one shown in FIG. FIG. 8 is a sectional view showing a schematic configuration of a plasma processing apparatus.
It is the device shown in No. 5. In FIG. 8, reference numeral 1 is a plasma processing apparatus main body, and 2 is a plasma processing apparatus 1 from the outside.
A gas supply pipe 3 for supplying gas to the
The inside of the upper electrode 3 includes a structure for uniformly diffusing the supplied gas. Reference numeral 4 denotes a gas supply plate which is provided in the upper electrode 3 and which diffuses and supplies the supplied gas. The gas supply plate 4 is provided with a gas supply port 5 for distributing the supplied gas. In addition, a small first diffusion plate 6 is attached to the outlet of the gas supply port 5. Reference numeral 7 is a second diffusion plate, 8 is an electrode plate having a large number of small holes for blowing out gas, 9 is a diffusion space in which gas diffuses in the upper electrode 3, and 10 is a support member for supporting the second diffusion plate 7. Reference numeral 11 is a lower electrode, 12 is a substrate that is an object to be processed installed on the lower electrode 11, 13 is a rectifying body that regulates the flow of gas used for processing, and 14 is an exhaust pipe for discharging the used gas. , 17 are holes provided in the upper electrode 3, through which the gas supplied from the gas supply pipe 2 passes, and 18 is a processing chamber for reacting the gas.

【０００４】この図８中の拡散板７の詳細を、図９に断
面図として示す。この図９において、１５は小孔であ
る。この小孔は第２の拡散板７に数ｍｍ間隔で四方に多
数並設され、且つ隣接する拡散板どうしの小孔が互いに
重ならないように開けられている。図８中の排気管１４
の例として、図１１に示すような構成が取られている。
図１１は、排気管１４と上部電極３の電極板８との配置
関係を示す図であって、特開平１−１３７６２１号に示
されたものである。この図１１において、１６はリング
状排気管、１９はリング状排気管１６に多数設けられた
排気孔である。このリング状排気管１６は処理室１８の
下方周辺を取り囲むように設けられており、処理室１８
で反応を終えたガスを排気孔１９から排気管１４へ案内
するように構成されている。図８の構成のプラズマ処理
装置において、プラズマ装置本体１の上部に接続された
ガス供給管２を通してガスが上部電極３に供給される。
供給されたガスは、上部電極３に開けられた穴１７、ガ
ス供給板４に設けられた複数のガス供給口５および第１
の拡散板６を通して、第２の拡散板７と支持部材１０と
で囲まれた拡散空間９に供給される。拡散空間９に供給
されたガスは、図９に示すような複数の小孔１５を通
り、図８の電極板８に開いた複数の小孔を通って処理室
１８に供給される。処理室１８で反応を終えたガスは、
処理室１８下方周辺部に設けられた整流体１３を介して
排気管１４から排気される。Details of the diffusion plate 7 in FIG. 8 are shown in FIG. 9 as a sectional view. In FIG. 9, 15 is a small hole. A large number of these small holes are arranged side by side on the second diffusion plate 7 at intervals of several mm, and are formed so that the small holes of adjacent diffusion plates do not overlap each other. Exhaust pipe 14 in FIG.
As an example, the configuration shown in FIG. 11 is adopted.
FIG. 11 is a diagram showing the positional relationship between the exhaust pipe 14 and the electrode plate 8 of the upper electrode 3, which is shown in JP-A-1-137621. In FIG. 11, 16 is a ring-shaped exhaust pipe, and 19 is a large number of exhaust holes provided in the ring-shaped exhaust pipe 16. The ring-shaped exhaust pipe 16 is provided so as to surround the lower periphery of the processing chamber 18.
It is configured to guide the gas, which has finished the reaction, through the exhaust hole 19 to the exhaust pipe 14. In the plasma processing apparatus configured as shown in FIG. 8, gas is supplied to the upper electrode 3 through the gas supply pipe 2 connected to the upper portion of the plasma apparatus main body 1.
The supplied gas has holes 17 formed in the upper electrode 3, a plurality of gas supply ports 5 provided in the gas supply plate 4, and the first gas.
It is supplied to the diffusion space 9 surrounded by the second diffusion plate 7 and the support member 10 through the diffusion plate 6. The gas supplied to the diffusion space 9 passes through the plurality of small holes 15 as shown in FIG. 9, and then is supplied to the processing chamber 18 through the plurality of small holes formed in the electrode plate 8 of FIG. The gas that has completed the reaction in the processing chamber 18 is
The gas is exhausted from the exhaust pipe 14 via the rectifying body 13 provided in the lower peripheral portion of the processing chamber 18.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来のプラズマ処理装
置は、以上のように構成されており、膜厚を均一に形成
するために、処理室１８内部の圧力、反応ガスの流量な
どが種々設定され、より均一な膜厚になるように工夫さ
れてはいるものの十分ではなく、被処理体が大きくなれ
ばなるほど不均一な膜厚になるという問題があった。こ
の問題は、電極板８から下部電極１１に向けて吹き出さ
れるガスの不均一な分布によって引き起こされている
が、特に反応ガスがスムーズに供給および排気されるよ
うに、複数の拡散板それぞれが、ガスの流れに対して大
きな抵抗とならないように設定されていた。拡散板に設
ける孔数を多くするなど、拡散板の流れ抵抗がガス流量
に対して小さすぎたり、また拡散板を支える支持部材と
拡散板の材質が異なっているがために、熱変形による拡
散板、表面電極の反りに基づいて、拡散板と表面の電極
板の周囲との取り付けに隙間が生じて、この隙間からガ
スが逃げることによって、拡散板による十分な拡散効果
が得られず、その結果、十分均一な分布のガス供給が行
われていなかった。The conventional plasma processing apparatus is constructed as described above, and in order to form a uniform film thickness, the pressure inside the processing chamber 18 and the flow rate of the reaction gas are set variously. However, although the device is devised so that the film thickness becomes more uniform, it is not sufficient, and there is a problem that the larger the size of the object to be processed, the more uneven the film thickness. This problem is caused by the non-uniform distribution of the gas blown from the electrode plate 8 toward the lower electrode 11. In particular, in order to smoothly supply and exhaust the reaction gas, each of the plurality of diffusion plates is , It was set so as not to be a great resistance to the flow of gas. Diffusion plate flow resistance is too small with respect to the gas flow rate, such as increasing the number of holes provided in the diffusion plate, and the material that supports the diffusion plate and the diffusion plate are different. Based on the warp of the plate and the surface electrode, a gap is created in the attachment between the diffuser plate and the periphery of the electrode plate on the surface, and gas escapes from this gap, so that a sufficient diffusion effect by the diffuser plate cannot be obtained. As a result, the gas was not supplied with a sufficiently uniform distribution.

【０００６】例えば、図１０は、図８中の拡散空間９に
おけるガスの拡散する様子を示すイメージ図である。図
１０において、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は各拡散空間９の圧
力、Ｐ４は処理室１８の圧力であって、拡散空間９内に
図示したガス供給口５や小孔１５から流れ出るガスの速
度を矢印で示している。この図１０に示す例のように、
拡散板７や電極板８の孔数がガス流量に対して多いとス
カスカの状態になり、各拡散空間の圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ
３、Ｐ４の圧力差がつかず十分な拡散ができずに上流側
のガス供給口５に近いところのガスの流量が多くなる。
また、排気に関しても、均等に排気するための工夫はさ
れているものの、大面積となった場合の上下又は両端の
コンダクタンス差までは、十分考慮されていなかった。
これらの問題は、被処理体の大型化に伴う下部電極の大
型化において、膜厚の均一性あるいは膜形成条件に大き
な制約が生じるという問題につながっていた。For example, FIG. 10 is an image diagram showing how gas diffuses in the diffusion space 9 in FIG. In FIG. 10, P1, P2, and P3 are pressures in the diffusion spaces 9 and P4 is pressure in the processing chamber 18, and arrows indicate the velocity of the gas flowing out from the gas supply port 5 and the small holes 15 illustrated in the diffusion space 9. It shows with. As in the example shown in FIG.
If the number of holes in the diffusion plate 7 or the electrode plate 8 is large with respect to the gas flow rate, the state becomes scatter, and the pressures P1, P2, P of the respective diffusion spaces are generated.
The pressure difference between P3 and P4 does not occur, sufficient diffusion cannot be performed, and the flow rate of gas near the upstream gas supply port 5 increases.
Further, regarding the exhaust, although the device for the uniform exhaust is devised, the conductance difference between the upper and lower sides or both ends in the case of a large area has not been sufficiently taken into consideration.
These problems have led to the problem that when the size of the lower electrode is increased with the increase in size of the object to be processed, the film thickness uniformity or the film forming condition is greatly restricted.

【０００７】この発明は上述の問題点を解決するために
なされたもので、幅広い膜厚形成条件で、良好な膜厚均
一性をもった薄膜を形成することが可能なプラズマ処理
装置を提供することを目的とするものである。The present invention has been made to solve the above problems, and provides a plasma processing apparatus capable of forming a thin film having excellent film thickness uniformity under a wide range of film thickness forming conditions. That is the purpose.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明に係るプラズマ
処理装置は、一対の電極の一方の電極に被処理体が設置
され、他方の電極表面の複数の吹き出し孔を通して外部
から反応ガスが上記電極間に供給され、上記被処理体に
対して処理が行われるプラズマ処理装置において、外部
から反応ガスの供給を受ける供給口と上記電極表面の複
数の吹き出し孔との間に、上記供給口から上記吹き出し
孔まで、順次ガスの流れ抵抗が小さくなるように設定さ
れた複数の拡散板を設けたものである。また、一対の電
極の他方の電極が、外部から反応ガスの供給を受ける供
給口を有する枠体と、反応ガスが吹き出される複数の吹
き出し孔を有する電極板と、上記供給口と上記吹き出し
孔との間に設けられた複数の拡散板とを備え、上記枠
体、上記電極板および上記拡散板を同一の材質によって
構成されたものとした。さらに、反応ガスの排気にあた
って、複数の排気孔に排気調整管を接続して、上記複数
の排気孔の吸い込み口のコンダクタンスを略同一に調整
するようにしたものである。In the plasma processing apparatus according to the present invention, an object to be processed is installed on one electrode of a pair of electrodes, and a reaction gas from the outside passes through a plurality of blowing holes on the surface of the other electrode. In the plasma processing apparatus, which is supplied in the meantime and performs processing on the object to be processed, between the supply port receiving the supply of the reaction gas from the outside and the plurality of blowing holes on the electrode surface, from the supply port to the above Up to the blowout hole, a plurality of diffusion plates are set so that the flow resistance of the gas decreases in sequence. Further, the other electrode of the pair of electrodes is a frame having a supply port for receiving the supply of the reaction gas from the outside, an electrode plate having a plurality of blowing holes through which the reaction gas is blown, the supply port and the blowing hole. And a plurality of diffusion plates provided between the frame body, the electrode plate, and the diffusion plate, which are made of the same material. Further, when the reaction gas is exhausted, exhaust control pipes are connected to the plurality of exhaust holes so that the conductances of the suction ports of the plurality of exhaust holes are adjusted to be substantially the same.

【０００９】[0009]

【作用】外部から反応ガスの供給を受ける供給口と電極
表面の吹き出し孔との間の複数の拡散板が順次ガスの流
れ抵抗が小さくなるように設定することによって、拡散
板をガスが流れるつど適切な拡散状態となり、電極表面
からの吹き出し段階では、ガスが均一に分布するよう供
給される。また、反応ガスを供給する側の電極の複数部
材を同一材質のもので構成したので、各構成部材は同じ
形態の熱変形が生じる。さらに、排気孔の吸い込み口の
コンダクタンスが略同一にすることによって、排気によ
るガスの流れが均一な状態になる。[Function] By setting the plurality of diffusion plates between the supply port receiving the supply of the reaction gas from the outside and the blowing hole on the electrode surface so that the flow resistance of the gas becomes smaller in sequence, the gas flow through the diffusion plate is reduced. A proper diffusion state is achieved, and the gas is supplied so as to be uniformly distributed at the blowing stage from the electrode surface. Moreover, since the plurality of members of the electrode on the side of supplying the reaction gas are made of the same material, each component is subject to the same thermal deformation. Furthermore, by making the conductances of the suction ports of the exhaust holes substantially the same, the gas flow due to the exhaust becomes uniform.

【００１０】[0010]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、従来のプラズマ処理装置と同一又は相当部
分には同一符号を付す。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same or corresponding parts as those of the conventional plasma processing apparatus are designated by the same reference numerals.

【００１１】実施例１．図１において、１はプラズマ処
理装置本体、２はプラズマ処理装置本体１にガスを外部
から供給するためのガス供給管、１９はガス供給管２の
先端に取り付けられたガスを分配するためのブロック、
２０はブロック１９に溶接されたガス供給枝管で、この
ガス供給枝管２０の先端部は盲となっており、途中に底
板２４に向かってガス供給口５が開いている。７ａ、７
ｂは支持部材１０によって支持され、ガスを拡散させる
拡散板で、この拡散板７ａ、７ｂのそれぞれにはガスが
通過する複数の小孔１５が設けられている。８は支持部
材１０によって支持され、処理室１８にガスを供給する
電極板で、この電極板８には複数の小孔１５が開いてい
る。この電極板８に設けられた小孔１５が処理室１８へ
のガスの吹き出し口となっている。拡散板７ａ、７ｂと
電極板８とは角型の内側に段のある支持部材１０にそれ
ぞれの段部分において拡散空間９を作るように固定手段
（図示せず）、例えばネジによって固定されており、こ
の支持部材１０が上部電極３の枠体となっている。支持
部材１０は絶縁体２１を介して底板２４に取り付けら
れ、支持部材１０、拡散板７ａ、７ｂ及び電極板８の構
成部品から上部電極３が構成されている。この上部電極
３の構成部品のそれぞれの配置関係は図２に示す通りで
ある。図２は、図１の上部電極３の一部を下から見た一
部破断部分図である。Embodiment 1. In FIG. 1, 1 is a plasma processing apparatus main body, 2 is a gas supply pipe for externally supplying gas to the plasma processing apparatus main body 1, and 19 is a block attached to the tip of the gas supply pipe 2 for distributing the gas. ,
Reference numeral 20 denotes a gas supply branch pipe welded to the block 19. The tip of the gas supply branch pipe 20 is blind, and the gas supply port 5 is opened toward the bottom plate 24 in the middle. 7a, 7
Reference numeral b is a diffusion plate supported by the support member 10 for diffusing gas, and each of the diffusion plates 7a and 7b is provided with a plurality of small holes 15 through which the gas passes. Reference numeral 8 denotes an electrode plate which is supported by a supporting member 10 and supplies gas to the processing chamber 18. The electrode plate 8 has a plurality of small holes 15 formed therein. The small hole 15 provided in the electrode plate 8 serves as a gas outlet to the processing chamber 18. The diffusion plates 7a and 7b and the electrode plate 8 are fixed to the supporting member 10 having a step inside the rectangular shape by fixing means (not shown), for example, screws so as to form a diffusion space 9 in each step portion. The supporting member 10 serves as a frame body for the upper electrode 3. The support member 10 is attached to the bottom plate 24 via the insulator 21, and the upper electrode 3 is configured by the components of the support member 10, the diffusion plates 7 a and 7 b, and the electrode plate 8. The positional relationship among the components of the upper electrode 3 is as shown in FIG. FIG. 2 is a partially cutaway partial view of a part of the upper electrode 3 of FIG. 1 seen from below.

【００１２】上部電極３の対向する位置には、下部電極
１１があり、この下部電極１１の上には、被処理体であ
る基板１２が置かれる。電極板８から基板１２に向けて
流出したガスは所定の処理が終わった後排気される。こ
のガスを排気する系統としては、排気調整管２３を備え
たガス排気ダクト２２が下部電極１１の両側に設けられ
ている。A lower electrode 11 is provided at a position facing the upper electrode 3, and a substrate 12 which is an object to be processed is placed on the lower electrode 11. The gas flowing out from the electrode plate 8 toward the substrate 12 is exhausted after a predetermined process is completed. As a system for exhausting this gas, gas exhaust ducts 22 having exhaust adjusting tubes 23 are provided on both sides of the lower electrode 11.

【００１３】次に実施例１として示したプラズマ処理装
置におけるガスの吸排気の動作について説明する。ガス
供給管２によって外部から供給されたガスは、ブロック
１９、ガス供給枝管２０を通ってガス供給口５から底板
２４に向けて流出させられる。流出したガスは底板２４
に当たって拡散空間９内に広がり、広がったガスは次の
拡散板７ａの小孔１５を通って次の拡散空間９に広が
る。次に、ガスは拡散板７ｂの小孔１５を通って次の拡
散空間９を満たした後に、ガスは電極板８の小孔１５を
通って処理室１８に吹き出される。このガスの流れにお
いて、ガス供給枝管２０に設けられた一個又は複数の小
孔５の全流れ抵抗、拡散板７ａ、７ｂに設けられた複数
の小孔１５の拡散板一枚分の流れ抵抗、電極板８に設け
られた複数の小孔１５の全流れ抵抗のそれぞれが、ガス
の流れの上流側、すなわちガス供給枝管２０の側から順
に小さくなるように、各々に開けられた孔の大きさ、孔
の数が設定されている。ガス供給枝管２０、拡散板７
ａ、７ｂ、電極板８に開けた小孔でガス流れの上流側か
ら下流側に順にガス流れ抵抗を小さくする際に隣あった
上流側と下流側の孔数の比は、ガス流量、処理室１８の
圧力、孔径により決定されるが、上流側の孔１個に対し
て次の下流側の孔の数を２個から４０個の範囲で上流側
の孔を中心に配置するのが適当である。例えば図３に示
すように、ガスの流れの上流側の拡散板７ａの小孔１５
の１個に対して、下流側の拡散板７ｂの小孔１５を４
個、上流側の小孔１５を中心に配置する。同様に、電極
板８にも小孔１５を配置する。Next, the operation of gas intake and exhaust in the plasma processing apparatus shown as the first embodiment will be described. The gas supplied from the outside by the gas supply pipe 2 flows out from the gas supply port 5 toward the bottom plate 24 through the block 19 and the gas supply branch pipe 20. The gas that flows out is the bottom plate 24
At this time, the gas spreads into the diffusion space 9, and the spread gas spreads to the next diffusion space 9 through the small holes 15 of the next diffusion plate 7a. Next, the gas fills the next diffusion space 9 through the small holes 15 of the diffusion plate 7b, and then the gas is blown into the processing chamber 18 through the small holes 15 of the electrode plate 8. In this gas flow, the total flow resistance of one or a plurality of small holes 5 provided in the gas supply branch pipe 20 and the flow resistance of one diffusion plate of a plurality of small holes 15 provided in the diffusion plates 7a and 7b. , The total flow resistance of the plurality of small holes 15 provided in the electrode plate 8 decreases in order from the upstream side of the gas flow, that is, the gas supply branch pipe 20 side. The size and number of holes are set. Gas supply branch pipe 20, diffusion plate 7
a, 7b, the small holes formed in the electrode plate 8 in order to reduce the gas flow resistance from the upstream side to the downstream side of the gas flow, the ratio of the numbers of holes on the upstream side and the downstream side, which are adjacent to each other, is It is determined by the pressure and the hole diameter of the chamber 18, but it is appropriate to arrange the upstream side hole within the range of 2 to 40 holes for the upstream side hole and the next downstream side hole. Is. For example, as shown in FIG. 3, the small holes 15 in the diffusion plate 7a on the upstream side of the gas flow.
4 of the small holes 15 of the diffusion plate 7b on the downstream side.
The small holes 15 on the upstream side are arranged in the center. Similarly, small holes 15 are also arranged in the electrode plate 8.

【００１４】このようにガスが通過するときに抵抗とな
る小孔を配置することによって、図４に示すように、各
拡散空間９に圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の圧力差が十
分に得られ、各拡散板は拡散板としての効果を発揮す
る。ただし、最終段の拡散板である電極板８全体の抵抗
がガス流量に対して小さ過ぎないようにすることは言う
までもない。また、上流側の孔１個に対して次の下流側
の孔の数を２個から４０個の範囲で上流側の孔を中心に
配置する方法により、被処理体１２に対向する電極板８
の小孔１５の配置を決める際に、処理面積、処理室１８
の圧力、ガス流量などから、孔径、孔数を決定し、孔を
均一に適度に配置し、流れの上流側の拡散板７ａ、７ｂ
などの孔の配置を上流側へ順に決定していくことができ
る。上流側から決めていくと、電極板８で処理に有効な
孔の配置（例えば、単位面積当たりの孔の数）にできな
い場合がある。次に処理室１８に流れ出たガスは排気調
整管２３を通ってガス排気ダクト２２に入る。この排気
ダクト２２は真空ポンプ（図示せず）によって排気され
ている。排気調整管２３は、図５に示しているように複
数個、排気ダクト２２に設けられている。図５は、図１
の処理室１８から下部電極の方を見た図である。By arranging the small holes which become a resistance when the gas passes in this way, as shown in FIG. 4, a sufficient pressure difference between the pressures P1, P2, P3 and P4 can be obtained in each diffusion space 9. Therefore, each diffusion plate exhibits the effect as a diffusion plate. However, it goes without saying that the resistance of the entire electrode plate 8 which is the diffusion plate at the final stage is not too small with respect to the gas flow rate. Further, the electrode plate 8 facing the object to be processed 12 is arranged by arranging the upstream side hole at the center in the range of 2 to 40 holes next to the upstream side hole.
When determining the arrangement of the small holes 15 in the
The hole diameter and the number of holes are determined from the pressure and the gas flow rate, and the holes are uniformly and appropriately arranged, and the diffusion plates 7a and 7b on the upstream side of the flow.
It is possible to sequentially determine the arrangement of holes such as. If determined from the upstream side, there may be a case where the electrode plate 8 cannot be arranged with holes effective for processing (for example, the number of holes per unit area). Next, the gas flowing out into the processing chamber 18 enters the gas exhaust duct 22 through the exhaust adjusting pipe 23. The exhaust duct 22 is exhausted by a vacuum pump (not shown). As shown in FIG. 5, a plurality of exhaust adjusting pipes 23 are provided in the exhaust duct 22. FIG. 5 shows FIG.
It is the figure which looked at the lower electrode from the processing chamber 18 of FIG.

【００１５】図６は、ガス排気ダクト２２の斜視図であ
る。この図６に示すように、排気孔の吸い込み口から排
気ダクト２２内に排気調整管２３が延びており、この排
気調整管２３の長さは、真空ポンプなどの排気ポンプ
（図示せず）から遠いほど短くしてあり、処理室１８に
開口している排気孔の吸い込み口でのコンダクタンスが
各排気調整管によって等しくなるように設定されてい
る。したがって処理室１８に流れ出たガスは、均一に排
気ダクト２２に吸い込まれる。以上より、被処理体１２
には、均一にガスが供給でき、均一な薄膜を形成するこ
とができる。FIG. 6 is a perspective view of the gas exhaust duct 22. As shown in FIG. 6, an exhaust adjusting pipe 23 extends from the suction port of the exhaust hole into the exhaust duct 22, and the length of the exhaust adjusting pipe 23 is from an exhaust pump (not shown) such as a vacuum pump. The farther the length is made shorter, the conductance at the suction port of the exhaust hole opening to the processing chamber 18 is set to be equal by each exhaust adjusting pipe. Therefore, the gas flowing out into the processing chamber 18 is evenly sucked into the exhaust duct 22. From the above, the object to be processed 12
The gas can be uniformly supplied to the film, and a uniform thin film can be formed.

【００１６】実施例２．実施例１において、上部電極３
を構成する拡散板７ａ、７ｂ、電極板８及び枠体として
の支持部材１０の各々を同じ材質によって構成した。プ
ラズマ処理装置においては、電極部分が加熱され、この
加熱によって、電極が熱変形する場合があるが、同一の
材質によって上部電極の構成部品を構成したので、それ
ぞれの取り付け部分に隙間が生じることがなく、拡散板
７ａ、７ｂおよび電極板８の拡散効果を発揮させること
ができる。なお、この構成部品の材質の例としては、Ｓ
ＵＳ４３０、ＳＵＳ４１０、アルミなどである。特に、
電極の熱変形を小さくするには、熱膨張率の小さいＳＵ
Ｓ４３０、ＳＵＳ４１０などが望ましい。Example 2. In Example 1, the upper electrode 3
Each of the diffusion plates 7a and 7b, the electrode plate 8 and the supporting member 10 as a frame body constituting the above is made of the same material. In the plasma processing apparatus, the electrode portion is heated, and this heating may cause the electrode to be thermally deformed.However, since the upper electrode components are made of the same material, a gap may be created at each mounting portion. Instead, the diffusion effect of the diffusion plates 7a and 7b and the electrode plate 8 can be exhibited. As an example of the material of this component, S
US430, SUS410, aluminum, etc. In particular,
To reduce the thermal deformation of the electrode, SU with a small coefficient of thermal expansion
S430, SUS410, etc. are desirable.

【００１７】実施例３．図７は、ガス排気ダクト２２の
他の実施例を示すものである。実施例１では排気調整管
２３をフランジ状にして、ガス排気ダクト２２内に埋め
込んだ形のものを示したが、図７のようにフレキシブル
なパイプ状のものを剥き出しにしたものでもよく、この
場合はパイプ状の排気調整管２３の長さが等しくなるよ
うにして、各吸い込み口のコンダクタンスを等しくする
ことができる。この場合は各吸い込み口のコンダクタン
スを等しくするための部品加工としては、同一内径のフ
レキシブルなパイプ状部材の長さを調整するだけの簡単
な工作でよい事になる。Embodiment 3. FIG. 7 shows another embodiment of the gas exhaust duct 22. In the first embodiment, the exhaust adjusting pipe 23 has a flange shape and is embedded in the gas exhaust duct 22. However, as shown in FIG. 7, a flexible pipe-shaped one may be exposed. In this case, the pipe-shaped exhaust adjustment pipes 23 may have the same length so that the conductances of the respective suction ports are equal. In this case, as a part process for equalizing the conductances of the suction ports, a simple work is required only by adjusting the length of the flexible pipe-shaped member having the same inner diameter.

【００１８】[0018]

【発明の効果】この発明によれば、拡散板およびガスを
吹き出す電極板の小孔のガスの流れ抵抗が順次小さくな
るように設定したので、ガスを吹き出しが均一になると
いう効果がある。また、ガスを吹き出す電極の構成部品
を同一材質にて構成したので、熱変形が生じても各構成
部品間の取り付け部分に隙間が生じることがなく、ガス
の供給が期待どおりに行われるという効果がある。さら
にまた、ガスを吸い込む側において、被処理体の周辺近
傍の吸い込み口のコンダクタンスを略同一としたので被
処理体に供給されるガスが均一化されるという効果があ
る。According to the present invention, the gas flow resistance of the small holes of the diffuser plate and the electrode plate from which the gas is blown is set to be gradually reduced, so that the gas can be blown out uniformly. Further, since the components of the electrode that blows out the gas are made of the same material, there is no gap in the mounting portion between the components even if thermal deformation occurs, and the gas can be supplied as expected. There is. Furthermore, on the gas suction side, the conductances of the suction ports near the periphery of the object to be processed are made substantially the same, so that there is an effect that the gas supplied to the object to be processed is made uniform.

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

【図１】 この発明によるプラズマ処理装置の一実施例
を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a plasma processing apparatus according to the present invention.

【図２】 実施例１の上部電極を下から見た一部破断部
分図である。FIG. 2 is a partially cutaway partial view of the upper electrode of Example 1 as viewed from below.

【図３】 実施例１の上部電極内部のガスの流れを示し
た斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a gas flow inside an upper electrode of the first embodiment.

【図４】 実施例１のガスの拡散の様子を示したイメー
ジ図である。FIG. 4 is an image diagram showing how gas is diffused in Example 1.

【図５】 実施例１の下部電極側の配置を示す平面図で
ある。5 is a plan view showing the arrangement of the lower electrode side of Example 1. FIG.

【図６】 この発明によるプラズマ処理装置のガス排気
ダクトの構成を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of a gas exhaust duct of the plasma processing apparatus according to the present invention.

【図７】 この発明の実施例３におけるガス排気ダクト
の側面図である。FIG. 7 is a side view of a gas exhaust duct according to a third embodiment of the present invention.

【図８】 従来のプラズマ処理装置を示す断面図であ
る。FIG. 8 is a sectional view showing a conventional plasma processing apparatus.

【図９】 図８の拡散板の詳細図である。9 is a detailed view of the diffusion plate of FIG.

【図１０】 従来のプラズマ処理装置におけるガスの拡
散の様子を示すイメージ図である。FIG. 10 is an image diagram showing how gas is diffused in a conventional plasma processing apparatus.

【図１１】 排気管の構成の一例を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of an exhaust pipe.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ プラズマ処理装置、２ ガス供給管、３ 上部電
極、４ ガス供給板、５ ガス供給口、６，７，７ａ，
７ｂ 拡散板、８ 電極板、９ 拡散空間、１０ 支持
部材、１１ 下部電極、１２ 被処理体、１３ 整流
体、１４ 排気管、１５ 小孔、１６ リング状配管、
１７ 供給口、１８ 処理室、１９ ブロック、２０
ガス供給枝管、２１ 絶縁体、２２ ガス排気ダクト、
２３ 排気調整管、２４ 底板。1 plasma processing device, 2 gas supply pipe, 3 upper electrode, 4 gas supply plate, 5 gas supply port, 6, 7, 7a,
7b Diffusion plate, 8 Electrode plate, 9 Diffusion space, 10 Support member, 11 Lower electrode, 12 Object to be treated, 13 Rectifier, 14 Exhaust pipe, 15 Small hole, 16 Ring pipe,
17 supply port, 18 processing chamber, 19 block, 20
Gas supply branch pipe, 21 insulator, 22 gas exhaust duct,
23 Exhaust control pipe, 24 Bottom plate.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北野 勝久 尼崎市塚口本町八丁目１番１号 三菱電機 株式会社生産技術センター内 (72)発明者 川元 暁 熊本県菊池郡西合志町御代志997番地 株 式会社アドバンスト・ディスプレイ内 (72)発明者 羽山 昌宏 熊本県菊池郡西合志町御代志997番地 株 式会社アドバンスト・ディスプレイ内 (72)発明者 小倉 正久 熊本県菊池郡西合志町御代志997番地 株 式会社アドバンスト・ディスプレイ内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Katsuhisa Kitano 8-1-1 Tsukaguchihonmachi, Amagasaki City Mitsubishi Electric Corporation Production Technology Center (72) Inventor Satoru Kawamoto 997 Miyoshi, Nishigoshi-cho, Kikuchi-gun, Kumamoto In the ceremony company Advanced Display (72) Inventor Masahiro Hayama, 997 Miyoshi, Nishigoshi-cho, Kikuchi-gun, Kumamoto Co., Ltd. In the Advanced Display company (72) Masahisa Ogura, 997 Miyoshi, Nishigoshi-cho, Kikuchi-gun, Kumamoto In the display

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 対向配置した一対の角型電極の一方に被
処理体を設置するとともに被処理体を加熱する機構を有
し、前期電極間にガスを導入して放電させて前期被処理
体をプラズマ処理する装置において、被処理体を設置し
ない側のガスを導入する電極内に、ガスを電極内に導入
するガス供給管と、ガスを均一に拡散させるための複数
の拡散板と、電極表面となる電極板とを設け、ガス供給
管に開けられた孔の全流れ抵抗と拡散板に開けられた複
数の孔の拡散板一枚分の流れ抵抗と電極表面に開けた複
数の孔の全流れ抵抗が、ガス供給管の側から順に小さく
なるように、各々に開けられた孔の大きさおよび数を設
定したことを特徴とするプラズマ処理装置。1. The object to be processed has a mechanism for placing the object to be processed on one of a pair of opposed square electrodes and heating the object to be processed, and introducing a gas between the electrodes to discharge the object. In the apparatus for plasma processing, a gas supply pipe for introducing the gas into the electrode, a plurality of diffusion plates for uniformly diffusing the gas, and an electrode for introducing the gas on the side where the object to be treated is not installed. An electrode plate to be the surface is provided, and the total flow resistance of the holes formed in the gas supply pipe and the flow resistance of a plurality of holes formed in the diffusion plate and the flow resistance of one hole in the electrode surface and the plurality of holes formed in the electrode surface A plasma processing apparatus characterized in that the size and number of holes formed in each are set so that the total flow resistance decreases in order from the gas supply pipe side. 【請求項２】 一対の電極の他方の電極が、外部から反
応ガスの供給を受ける供給口を有する枠体と、一方の電
極に対向する上記枠体の表面に設けられ、反応ガスが吹
き出される複数の吹き出し孔を有する電極板と、上記供
給口と上記吹き出し孔との間に設けられた複数の拡散板
とを備え、上記枠体、上記電極板および上記拡散板を同
一の材質によって構成したことを特徴とする請求項１に
記載のプラズマ処理装置。2. The other electrode of the pair of electrodes is provided on a frame body having a supply port for supplying the reaction gas from the outside and a surface of the frame body facing the one electrode, and the reaction gas is blown out. An electrode plate having a plurality of blowing holes and a plurality of diffusion plates provided between the supply port and the blowing holes, and the frame body, the electrode plate and the diffusion plate are made of the same material. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the plasma processing apparatus is provided. 【請求項３】 一対の電極の一方に被処理体が設置さ
れ、外部から反応ガスが上記電極間に供給され、上記被
処理体に対して処理が行われる処理室と、この処理室内
の上記被処理体が設置される電極の近傍に設けられ、反
応ガスを外部に排出する複数の排気孔と、上記複数の排
気孔のそれぞれに接続され上記複数の排気孔の吸い込み
口のコンダクタンスを略同一に調整する複数の排気調整
管と、上記複数の排気調整管の排出口を受ける排気ダク
トとを備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。3. A processing chamber in which an object to be processed is installed on one of a pair of electrodes, and a reaction gas is externally supplied between the electrodes to perform processing on the object to be processed, and the processing chamber in the processing chamber. A plurality of exhaust holes, which are provided in the vicinity of the electrode on which the object to be processed is installed, for discharging the reaction gas to the outside, and the conductances of the suction ports of the plurality of exhaust holes, which are connected to the plurality of exhaust holes, are substantially the same 2. A plasma processing apparatus, comprising: a plurality of exhaust adjusting pipes for adjusting the above; and an exhaust duct that receives the exhaust ports of the plurality of exhaust adjusting pipes. 【請求項４】 複数の排気調整管がそれぞれ同一内径・
同一長さのフレキシブルなパイプによって構成されてい
ることを特徴とする請求項３に記載のプラズマ処理装
置。4. A plurality of exhaust adjusting pipes have the same inner diameter.
The plasma processing apparatus according to claim 3, wherein the plasma processing apparatus is configured by flexible pipes having the same length.