(57)【要約】【課題】電極間に設けられたガス輸送管の長さを増大させることなく、当該ガス輸送管の内部での放電の発生を抑制する。【解決手段】ガス輸送管６０は、直流電圧が印加される上部電極４２に対向する接地部材６１側から導入される処理ガスをガス拡散室５４、５５へ輸送する。ガス輸送管６０の管状部材１６０は、流入口１６１と、流出口１６２とを有する。流路形成部材１７０は、第１ガス流路１７１と、複数の第２ガス流路１７２と、複数の第３ガス流路１７３と、第４ガス流路１７４とを管状部材１６０の内部に形成する。第１ガス流路１７１は、流出口１６２の方向へ延伸する。複数の第２ガス流路１７２は、第１ガス流路１７１の終端から分岐する。複数の第３ガス流路１７３は、流入口１６１と流出口１６２との間を蛇行する。第４ガス流路１７４は、複数の第３ガス流路１７３の終端を流出口１６２に合流させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧が印加される電極に対向し接地電極として機能する接地部材側から導入される処理ガスを前記電極の内部のガス拡散室へ輸送するガス輸送管であって、
前記接地部材側から導入される処理ガスを流入させる流入口と、前記電極の内部のガス拡散室に前記処理ガスを流出させる流出口とを有する管状部材と、
前記管状部材の内部に設けられ、前記流入口に接続されて前記流出口の方向へ延伸する第１ガス流路と、前記第１ガス流路の終端から分岐する複数の第２ガス流路と、前記複数の第２ガス流路にそれぞれ接続されて前記流入口と前記流出口との間を蛇行する複数の第３ガス流路と、前記複数の第３ガス流路の終端を前記流出口に合流させる第４ガス流路とを前記管状部材の内部に形成する流路形成部材と
を有することを特徴とするガス輸送管。
【請求項２】
前記複数の第２ガス流路は、前記第１ガス流路の終端から前記管状部材の径方向に分岐することを特徴とする請求項１に記載のガス輸送管。
【請求項３】
前記複数の第２ガス流路は、前記第１ガス流路の終端から前記管状部材の周方向に分岐することを特徴とする請求項１に記載のガス輸送管。
【請求項４】
前記複数の第２ガス流路は、前記第１ガス流路の終端から前記管状部材の径方向であって斜め上方に向かって分岐することを特徴とする請求項１に記載のガス輸送管。
【請求項５】
被処理体に対してプラズマ処理を行うための処理容器と、
前記処理容器の内部に設けられ、被処理体が載置される下部電極と、
前記下部電極の上方に設けられ、直流電圧が印加される上部電極と、
前記上部電極に対向し接地電極として機能する接地部材と、
前記接地部材側から導入される処理ガスを前記上部電極の内部のガス拡散室へ輸送するガス輸送管とを有するプラズマ処理装置であって、
前記ガス輸送管は、
前記接地部材側から導入される処理ガスを流入させる流入口と、前記上部電極の内部のガス拡散室に前記処理ガスを流出させる流出口とを有する管状部材と、
前記管状部材の内部に設けられ、前記流入口に接続されて前記流出口の方向へ延伸する第１ガス流路と、前記第１ガス流路の終端から分岐する複数の第２ガス流路と、前記複数の第２ガス流路にそれぞれ接続されて前記流入口と前記流出口との間を蛇行する複数の第３ガス流路と、前記複数の第３ガス流路の終端を前記流出口に合流させる第４ガス流路とを前記管状部材の内部に形成する流路形成部材と
を有することを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記複数の第２ガス流路は、前記第１ガス流路の終端から前記管状部材の径方向に分岐することを特徴とする請求項５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記複数の第２ガス流路は、前記第１ガス流路の終端から前記管状部材の周方向に分岐することを特徴とする請求項５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記複数の第２ガス流路は、前記第１ガス流路の終端から前記管状部材の径方向であって斜め上方に向かって分岐することを特徴とする請求項５に記載のプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の種々の側面及び実施形態は、ガス輸送管及びプラズマ処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プラズマを用いて被処理体にエッチング等の処理を行うプラズマ処理装置が知られている。このようなプラズマ処理装置では、処理容器の内部に配置された載置台としての下部電極に被処理体が載置され、処理容器内に処理ガスが供給される。そして、下部電極上の被処理体と対向するように、下部電極の上方に配置された上部電極から、処理容器内に高周波電力が印加されることにより、処理容器内に処理ガスのプラズマが生成される。そして、プラズマ中のイオンやラジカル等により、被処理体の表面にエッチング等の所定のプラズマ処理が施される。また、上部電極には正または負の直流電圧が印加される場合がある。
【０００３】
また、上部電極の近傍には、上部電極に対向し接地電極として機能する接地部材が設けられることが多い。上部電極の近傍に接地部材が設けられる場合、上部電極と接地部材との間には、接地部材側から導入される処理ガスを上部電極の内部のガス拡散室へ輸送するガス輸送管が設けられる。ガス輸送管は、絶縁性の材料により形成され、上部電極と接地部材とを絶縁する。ガス輸送管により上部電極の内部のガス拡散室へ供給された処理ガスは、上部電極の下面に形成されたガス供給口から処理容器内に供給される。
【０００４】
ところで、上部電極に正または負の直流電圧が印加される場合、印加される直流電圧の絶対値が一定値を超えると、上部電極と接地部材との間に設けられたガス輸送管の内部において放電が起こり、ガス輸送管の内壁が損傷する。これを回避するために、ガス輸送管の内部のガス流路を螺旋状又はジグザグ状に形成することにより、処理ガスがガス輸送管の内部を流れる距離を長くする技術が知られている。これにより、放電開始電圧を決定する要因である電極間の距離（つまり、上部電極と接地部材との間の距離）を実質的に長くすることができるので、ガス輸送管の内部での放電を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１４９８６５号公報
【特許文献２】特開２００６−３５１４３５号公報
【特許文献３】特開平７−２７３０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ガス輸送管の内部のガス流路を螺旋状又はジグザグ状に形成する場合、放電開始電圧を決定する他の要因である電極間のガスの圧力が一定値よりも低くなると、依然としてガス輸送管の内部において放電が起こる。これを回避するために、ガス輸送管自体の長さを増大させることにより、螺旋状又はジグザグ状のガス流路の流路長さを増大させる手法が考えられる。しかしながら、ガス輸送管自体の長さの増大は、ガス輸送管近傍の他の部品の配置変更を伴うため、現実的ではない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
開示するガス輸送管は、１つの実施態様において、直流電圧が印加される電極に対向し接地電極として機能する接地部材側から導入される処理ガスを前記電極の内部のガス拡散室へ輸送する。前記ガス輸送管は、管状部材と、流路形成部材とを有する。前記管状部材は、前記接地部材側から導入される処理ガスを流入させる流入口と、前記電極の内部のガス拡散室に前記処理ガスを流出させる流出口とを有する。前記流路形成部材は、前記管状部材の内部に設けられ、第１ガス流路と、複数の第２ガス流路と、複数の第３ガス流路と、第４ガス流路とを前記管状部材の内部に形成する。前記第１ガス流路は、前記流入口に接続されて前記流出口の方向へ延伸する。前記複数の第２ガス流路は、前記第１ガス流路の終端から分岐する。前記複数の第３ガス流路は、前記複数の第２ガス流路にそれぞれ接続されて前記流入口と前記流出口との間を蛇行する。前記第４ガス流路は、前記複数の第３ガス流路の終端を前記流出口に合流させる。
【発明の効果】
【０００８】
開示するガス輸送管の１つの態様によれば、電極間に設けられたガス輸送管の長さを増大させることなく、当該ガス輸送管の内部での放電の発生を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本実施形態に係るプラズマ処理装置の概略の構成を示す縦断面図である。
【図２】図２は、本実施形態に係るガス輸送管を拡大して示す縦断面図である。
【図３】図３は、図２に示した管状部材及び流路形成部材のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る流路形成部材を管状部材の流入口側から見た斜視図である。
【図５】図５は、本実施形態に係る流路形成部材を管状部材の流出口側から見た斜視図である。
【図６】図６は、本実施形態に係るガス輸送管による効果（放電開始電圧の増大）を説明するための図である。
【図７】図７は、本実施形態のガス輸送管との比較を行うために、内部のガス流路を螺旋状に形成したガス輸送管を用いた場合のガス流路の圧力分布のシミュレーション結果を示す図である。
【図８】図８は、本実施形態のガス輸送管を用いた場合のガス流路の圧力分布のシミュレーション結果を示す図である。
【図９】図９は、変形例に係る流路形成部材を管状部材の流入口側から見た斜視図である。
【図１０】図１０は、変形例に係る流路形成部材を管状部材の流出口側から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本願の開示するガス輸送管及びプラズマ処理装置の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を付すこととする。また、本実施形態により開示する発明が限定されるものではない。
【００１１】
（プラズマ処理装置）
図１は、本実施形態に係るプラズマ処理装置１の概略の構成を示す縦断面図である。本実施形態に係るプラズマ処理装置１は、例えば平行平板型のプラズマエッチング処理装置である。
【００１２】
プラズマ処理装置１は、シリコン基板であるウェハＷを保持するウェハチャック１０が設けられた略円筒状の処理容器１１を有している。処理容器１１は、接地線１２に電気的に接続されて接地されている。ウェハチャック１０の内部には電極（図示せず）が設けられており、当該電極に直流電圧を印加することにより生じる静電気力でウェハＷを吸着保持することができるように構成されている。
【００１３】
ウェハチャック１０は、その下面を下部電極としてのサセプタ１３により支持されている。サセプタ１３は、例えばアルミニウム等の金属により略円盤状に形成されている。処理容器１１の底部には、絶縁板１４を介して支持台１５が設けられ、サセプタ１３はこの支持台１５の上面に支持されている。
【００１４】
サセプタ１３の上面であってウェハチャック１０の外周部には、プラズマ処理の均一性を向上させるための、例えばシリコンからなる導電性の補正リング２０が設けられている。サセプタ１３、支持台１５及び補正リング２０は、例えば石英からなる円筒部材２１によりその外側面が覆われている。
【００１５】
支持台１５の内部には、冷媒が流れる冷媒路１５ａが例えば円環状に設けられており、当該冷媒路１５ａの供給する冷媒の温度を制御することにより、ウェハチャック１０で保持されるウェハＷの温度を制御することができる。また、ウェハチャック１０と当該ウェハチャック１０で保持されたウェハＷとの間に、伝熱ガスとして例えばヘリウムガスを供給する伝熱ガス管２２が、例えばサセプタ１３、支持台１５及び絶縁板１４を貫通して設けられている。
【００１６】
サセプタ１３には、当該サセプタ１３に高周波電力を供給してプラズマを生成するための第１の高周波電源３０が、第１の整合器３１を介して電気的に接続されている。第１の高周波電源３０は、例えば２７〜１００ＭＨｚの周波数、本実施形態では例えば４０ＭＨｚの高周波電力を出力するように構成されている。第１の整合器３１は、第１の高周波電源３０の内部インピーダンスと負荷インピーダンスをマッチングさせるものであり、処理容器１１内にプラズマが生成されているときに、第１の高周波電源３０の内部インピーダンスと負荷インピーダンスとが見かけ上一致するように作用する。
【００１７】
また、サセプタ１３には、当該サセプタ１３に高周波電力を供給してウェハＷにバイアスを印加することでウェハＷにイオンを引き込むための第２の高周波電源４０が、第２の整合器４１を介して電気的に接続されている。第２の高周波電源４０は、例えば４００ｋＨｚ〜１３．５６ＭＨｚの周波数、本実施形態では例えば３．２ＭＨｚの高周波電力を出力するように構成されている。第２の整合器４１は、第１の整合器３１と同様に、第２の高周波電源４０の内部インピーダンスと負荷インピーダンスをマッチングさせるものである。
【００１８】
下部電極であるサセプタ１３の上方には、上部電極４２がサセプタ１３に対向して平行に設けられている。上部電極４２は、絶縁性の遮蔽部材５０を介して処理容器１１の上部に支持されている。この上部電極４２は、ウェハチャック１０に保持されたウェハＷと対向面を形成する電極板５１と、当該電極板５１を上方から支持する電極支持体５２とにより構成されている。電極板５１には、処理容器１１の内部に処理ガスを供給する複数のガス供給口５３が当該電極板５１を貫通して形成されている。電極板５１には、例えばジュール熱の少ない低抵抗の導電体または半導体により構成され、本実施形態においては例えばシリコンが用いられる。また、電極支持体５２は導電体により構成され、本実施形態においては例えばアルミニウムが用いられる。
【００１９】
また、上部電極４２には、第１の高周波電源３０及び第２の高周波電源４０からの高周波をトラップするローパスフィルタ８０を介して、直流電源８１が電気的に接続されており、上部電極４２に正または負の直流電圧を印加することができる。本実施形態においては、負の直流電圧を印加しており、負の直流電圧は、例えば−１２００Ｖである。
【００２０】
電極支持体５２内部の中央部には、略円盤状に形成されたガス拡散室５４が設けられている。ガス拡散室５４の外方には、円環状に形成されたガス拡散室５５がさらに設けられている。また、電極支持体５２の下部には、ガス拡散室５４、５５から下方に伸びるガス孔５６が複数形成され、ガス供給口５３は当該ガス孔５６を介してガス拡散室５４、５５に接続されている。なお、ガス拡散室５４とガス拡散室５５を別個に設けるのは、ガス拡散室５４とガス拡散室５５の内部の圧力をそれぞれ調整し、電極支持体５２中央付近のガス孔５６と外周部近傍のガス孔５６から流れる処理ガスの流量を独立して調整するためであり、ガス拡散室５４、５５の配置や形状は本実施形態に限定されるものではない。
【００２１】
上部電極４２（電極支持体５２）の上方には、接地部材６１が上部電極４２（電極支持体５２）に対向するように設けられている。接地部材６１は、上部電極４２に対して接地電極として機能する。接地部材６１は導電体により構成され、本実施形態においては例えばアルミニウムが用いられる。
【００２２】
上部電極４２と接地部材６１との間には、ガス輸送管６０が設けられる。ガス輸送管６０は、絶縁性の材料により形成され、上部電極４２と接地部材６１とを絶縁する。ガス輸送管６０は、接地部材６１側から導入される処理ガスを上部電極４２の内部のガス拡散室５４、５５へ輸送する。なお、ガス輸送管６０の詳細については、後述される。
【００２３】
接地部材６１には、ガス輸送管６０に対応する位置に、当該接地部材６１を貫通してガス導入口７０が形成されている。ガス導入口７０には、ガス供給管７１が接続されている。ガス供給管７１には、図１に示すように処理ガス供給源７２が接続されており、処理ガス供給源７２から供給された処理ガスは、ガス供給管７１及びガス輸送管６０を介してガス拡散室５４、５５に供給される。そして、ガス拡散室５４、５５に供給された処理ガスは、ガス孔５６とガス供給口５３を通じて処理容器１１内に導入される。すなわち、上部電極４２は、処理容器１１内に処理ガスを供給するシャワーヘッドとして機能する。なお、処理ガスとしては、従来のプラズマエッチングに用いられている種々のものを採用することができ、例えばＣ４Ｆ８のようなフロロカーボンガスを用いてもよく、さらに、ＡｒやＯ２といった他のガスが含まれていてもよい。
【００２４】
ガス供給管７１には、流量調整機構７３が設けられており、処理ガス供給源７２からガス拡散室５４、５５に供給するガスの量を制御することができる。流量調整機構７３は、例えばマスフローコントローラとバルブにより構成されている。
【００２５】
処理容器１１の底面には排気口９０が設けられている。排気口９０には排気管９１を介して排気装置９２が接続されており、当該排気装置９２を駆動することにより処理容器１１内の雰囲気を所定の真空度まで減圧することができる。また、処理容器１１の内壁は、表面に耐プラズマ性の材料からなる溶射皮膜が形成されたライナ９３により覆われている。
【００２６】
（ガス輸送管）
図２は、本実施形態に係るガス輸送管６０を拡大して示す縦断面図である。図２に示すように、ガス輸送管６０は、管状部材１６０と、流路形成部材１７０とを有する。管状部材１６０は、接地部材６１のガス導入口７０から導入される処理ガスを流入させる流入口１６１と、上部電極４２の内部のガス拡散室５４、５５に処理ガスを流出させる流出口１６２とを有する。
【００２７】
流路形成部材１７０は、管状部材１６０の内部に設けられる。流路形成部材１７０は、第１ガス流路１７１と、複数の第２ガス流路１７２と、複数の第３ガス流路１７３と、第４ガス流路１７４とを管状部材１６０の内部に形成する。
【００２８】
ここで、図２〜図５を参照して、本実施形態に係る流路形成部材１７０が形成する第１ガス流路１７１、第２ガス流路１７２、第３ガス流路１７３及び第４ガス流路１７４の詳細について説明する。図３は、図２に示した管状部材１６０及び流路形成部材１７０のＡ−Ａ線における断面図である。図４は、本実施形態に係る流路形成部材１７０を管状部材１６０の流入口１６１側から見た斜視図である。図５は、本実施形態に係る流路形成部材１７０を管状部材１６０の流出口１６２側から見た斜視図である。
【００２９】
第１ガス流路１７１は、図２及び図４に示すように、管状部材１６０の流入口１６１に接続されて管状部材１６０の流出口１６２の方向へ延伸する。
【００３０】
複数の第２ガス流路１７２は、図２〜図５に示すように、第１ガス流路１７１の終端から管状部材１６０の径方向に分岐する。例えば、複数の第２ガス流路１７２は、管状部材１６０の周方向において隣り合う第２ガス流路１７２の間の角度が等しくなるように、第１ガス流路１７１の終端から管状部材１６０の径方向に分岐する。本実施形態では、３個の第２ガス流路１７２が、管状部材１６０の周方向において隣り合う第２ガス流路１７２の間の角度が６０°となるように、第１ガス流路１７１の終端から管状部材１６０の径方向に分岐する。
【００３１】
複数の第３ガス流路１７３は、図２、図４及び図５に示すように、複数の第２ガス流路１７２にそれぞれ接続されて管状部材１６０の流入口１６１と流出口１６２との間を蛇行する。具体的には、複数の第３ガス流路１７３は、管状部材１６０の周方向に沿って、管状部材１６０の流入口１６１と流出口１６２との間を蛇行する。本実施形態では、３個の第３ガス流路１７３が、３個の第２ガス流路１７２にそれぞれ接続されて、管状部材１６０の周方向に沿って、管状部材１６０の流入口１６１と流出口１６２との間を蛇行する。また、各第３ガス流路１７３の折り返し部における内壁の少なくとも一部は曲面である。これにより、各第３ガス流路１７３の折り返し部における圧力損失が低減される。
【００３２】
第４ガス流路１７４は、図２及び図５に示すように、複数の第３ガス流路１７３の終端を管状部材１６０の流出口１６２に合流させる。第４ガス流路１７４は、複数の第３ガス流路１７３の終端から流入される処理ガスを管状部材１６０の流出口１６２の方向へ導く凸状の整流部分１７４ａを有する。
【００３３】
本実施形態のガス輸送管６０のように管状部材１６０の内部に流路形成部材１７０を設けることにより、内部のガス流路を螺旋状又はジグザグ状に形成したガス輸送管と比較して、ガス流路の流路長さを増大させることができる。例えば、本実施形態のガス輸送管６０の長さと、内部のガス流路を螺旋状又はジグザグ状に形成したガス輸送管の長さとが等しい場合を想定する。この場合、内部のガス流路を螺旋状又はジグザグ状に形成したガス輸送管では、ガス流路の流路長さ（ガス流路の流路壁に沿って測定された長さ）が８０ｍｍとなる。これに対して、本実施形態のガス輸送管６０では、第１ガス流路１７１の長さと、各第２ガス流路１７２の長さと、各第３ガス流路１７３の長さと、第４ガス流路１７４の長さとの総和である流路長さ（ガス流路の流路壁に沿って測定された長さ）が２００ｍｍとなる。本実施形態のガス輸送管６０によれば、管状部材１６０の内部に流路形成部材１７０を設けることにより、放電開始電圧を決定する要因である電極間の距離（つまり、上部電極４２と接地部材６１との間の距離）を実質的に長くすることができるので、放電開始電圧を増大させることができる。その結果、上部電極４２と接地部材６１との間に設けられたガス輸送管６０の長さを増大させることなく、ガス輸送管６０の内部での放電の発生を抑制することができる。
【００３４】
また、本実施形態のガス輸送管６０では、第１ガス流路１７１の終端から複数の第２ガス流路１７２が分岐し、複数の第２ガス流路１７２に接続された複数の第３ガス流路１７３の終端が第４ガス流路１７４を介して管状部材１６０の流出口１６２に合流する。これにより、ガス輸送管６０の内部での放電の発生を抑制するとともに、ガス輸送管６０によって輸送される処理ガスの流量の減少を抑制することができる。
【００３５】
次に、図６〜図８を参照して、本実施形態に係るガス輸送管６０による効果についてさらに説明する。図６は、本実施形態に係るガス輸送管６０による効果（放電開始電圧の増大）を説明するための図である。
【００３６】
図６では、ガス輸送管６０により輸送される処理ガスがＡｒガスである場合のパッシェン曲線が示されている。図６において、横軸は、電極間のガスの圧力（つまり、ガス輸送管６０の内部での処理ガスの圧力）Ｐ×電極間の距離（つまり、上部電極４２と接地部材６１との間の距離）ｄ［ｃｍ×Ｔｏｒｒ］を示し、縦軸は、放電開始電圧［Ｖ］を示している。また、図６において、本実施形態のガス輸送管６０を用いた場合の放電開始電圧が「実施例」として表されている。一方、図６において、内部のガス流路を螺旋状に形成したガス輸送管を用いた場合の放電開始電圧が「比較例」として表されている。なお、図６において、電極間のガスの圧力（つまり、ガス輸送管６０の内部での処理ガスの圧力）Ｐとして、１．３Ｔｏｒｒが用いられるものとする。
【００３７】
図６に示すように、内部のガス流路を螺旋状に形成したガス輸送管を用いた場合の放電開始電圧は、６７５．８３Ｖであった。これに対して、本実施形態のガス輸送管６０を用いた場合の放電開始電圧は、１３４８．０３Ｖであった。つまり、本実施形態のガス輸送管６０を用いた場合の放電開始電圧は、内部のガス流路を螺旋状に形成したガス輸送管を用いた場合の放電開始電圧と比較して、約２倍となった。
【００３８】
図７は、本実施形態のガス輸送管６０との比較を行うために、内部のガス流路を螺旋状に形成したガス輸送管を用いた場合のガス流路の圧力分布のシミュレーション結果を示す図である。図８は、本実施形態のガス輸送管６０を用いた場合のガス流路の圧力分布のシミュレーション結果を示す図である。
【００３９】
図７の横軸は、螺旋状のガス流路の始端を基準としたガス流路の内部の位置（ｍｍ）を示す。図７の縦軸は、螺旋状のガス流路の内部の各位置における圧力を示す。図８の横軸は、第１ガス流路１７１の始端を基準とした、第１ガス流路１７１、各第２ガス流路１７２、各第３ガス流路１７３及び第４ガス流路１７４の内部の位置（ｍｍ）を示す。図８の縦軸は、第１ガス流路１７１、各第２ガス流路１７２、各第３ガス流路１７３及び第４ガス流路１７４の内部の各位置における圧力を示す。なお、図７及び図８のシミュレーションでは、シミュレーション条件として、処理ガス：Ａｒ、処理ガスの流量：２００ｓｃｃｍ、螺旋状のガス流路の終端又は第４ガス流路１７４の終端における圧力：１．３Ｔｏｒｒを用いた。
【００４０】
図７及び図８のシミュレーション結果から明らかなように、内部のガス流路を螺旋状に形成したガス輸送管では、螺旋状のガス流路の始端における圧力が約１．８５Ｔｏｒｒとなった。これに対して、管状部材１６０の内部に流路形成部材１７０を設けた本実施形態のガス輸送管６０では、第１ガス流路１７１の始端における圧力が約２．６３Ｔｏｒｒとなった。図７及び図８のシミュレーション結果から明らかなように、管状部材１６０の内部に流路形成部材１７０を設けることにより、ガス輸送管６０の内部での処理ガスの圧力分布が全体的に上昇した。すなわち、実施形態のガス輸送管６０のように管状部材１６０の内部に流路形成部材１７０を設けることにより、放電開始電圧を決定する他の要因である電極間のガスの圧力（つまり、ガス輸送管６０の内部での処理ガスの圧力）を上昇させることができる。したがって、圧力の観点からも、ガス輸送管６０の内部での放電の発生が抑制されることが分かった。
【００４１】
以上、本実施形態のガス輸送管６０及びプラズマ処理装置１によれば、管状部材１６０の内部に流路形成部材１７０を設けることにより、内部のガス流路を螺旋状又はジグザグ状に形成したガス輸送管と比較して、ガス流路の流路長さを増大させることができる。これにより、放電開始電圧を決定する要因である電極間の距離（つまり、上部電極４２と接地部材６１との間の距離）を実質的に長くすることができるので、放電開始電圧を増大させることができる。その結果、上部電極４２と接地部材６１との間に設けられたガス輸送管６０の長さを増大させることなく、ガス輸送管６０の内部での放電の発生を抑制することができる。
【００４２】
なお、図示を省略するが、複数の第２ガス流路１７２は、管状部材１６０の径方向であって斜め上方に向かって分岐する構造をとっても良い。
【００４３】
（変形例）
次に、変形例について説明する。変形例に係るガス輸送管は、流路形成部材１７０によって形成される複数の第２ガス流路１７２の形状を除き、上記実施形態に係るガス輸送管６０と同様の構成を有する。したがって、変形例では、上記実施形態と共通する構成要素には、同一の参照符号を用いるとともに、その詳細な説明は省略する。
【００４４】
変形例に係るガス輸送管６０において、流路形成部材１７０は、第１ガス流路１７１と、複数の第２ガス流路１７２と、複数の第３ガス流路１７３と、第４ガス流路１７４とを管状部材１６０の内部に形成する。
【００４５】
図９は、変形例に係る流路形成部材１７０を管状部材１６０の流入口１６１側から見た斜視図である。図１０は、変形例に係る流路形成部材１７０を管状部材１６０の流出口１６２側から見た斜視図である。
【００４６】
第１ガス流路１７１は、図９に示すように、管状部材１６０の流入口１６１に接続されて管状部材１６０の流出口１６２の方向へ延伸する。
【００４７】
複数の第２ガス流路１７２は、図９に示すように、第１ガス流路１７１の終端から管状部材１６０の周方向に分岐する。本変形例では、２個の第２ガス流路１７２が、１ガス流路１７１の終端から管状部材１６０の周方向に分岐する。
【００４８】
複数の第３ガス流路１７３は、図９及び図１０に示すように、複数の第２ガス流路１７２にそれぞれ接続されて管状部材１６０の流入口１６１と流出口１６２との間を蛇行する。本実施形態では、２個の第２ガス流路１７２が、２個の第２ガス流路１７２にそれぞれ接続されて、管状部材１６０の周方向に沿って、管状部材１６０の流入口１６１と流出口１６２との間を蛇行する。また、各第３ガス流路１７３の折り返し部における内壁の少なくとも一部は曲面である。これにより、各第３ガス流路１７３の折り返し部における圧力損失が低減される。
【００４９】
第４ガス流路１７４は、複数の第３ガス流路１７３の終端を管状部材１６０の流出口１６２に合流させる。
【００５０】
以上、変形例のガス輸送管６０及びプラズマ処理装置１によれば、上記実施形態と同様に、上部電極４２と接地部材６１との間に設けられたガス輸送管６０の長さを増大させることなく、ガス輸送管６０の内部での放電の発生を抑制することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１  プラズマ処理装置
１１  処理容器
１３  サセプタ（下部電極）
４２  上部電極
５１  電極板
５２  電極支持体
５３  ガス供給口
５４、５５  ガス拡散室
５６  ガス孔
６０  ガス輸送管
６１  接地部材
７０  ガス導入口
７１  ガス供給管
８１  直流電源
１６０  管状部材
１６１  流入口
１６２  流出口
１７０  流路形成部材
１７１  第１ガス流路
１７２  第２ガス流路
１７３  第３ガス流路
１７４  第４ガス流路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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