DE112022000953T5

DE112022000953T5 - Vorrichtung zur metallorganischen chemischen gasphasenabscheidung

Info

Publication number: DE112022000953T5
Application number: DE112022000953.5T
Authority: DE
Inventors: Sung Chul CHOI; Kwang-Il Cho
Original assignee: TES Co Ltd
Current assignee: TES Co Ltd
Priority date: 2021-03-30
Filing date: 2022-03-27
Publication date: 2023-12-14
Also published as: US20240175135A1; KR20220135314A; CN117083415A; KR102500070B1; WO2022211394A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung, und zwar geht es um eine Vorrichtung zur metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung, die eine Montagefähigkeit verbessert und eine Instandhaltung und Wartung leicht macht, indem in der Kammer ein Spulenverbindungsteil vorgesehen ist, den ein Spulenverlängerungsteil der Heizspule durchdringt, da ein Verbinder, der eine Heizspirale und eine Durchführung verbindet, außerhalb der Kammer angeordnet ist.

Description

[Technischer Bereich der Erfindung]
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung, und zwar geht es um eine Vorrichtung zur metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung, die eine Montagefähigkeit verbessert und eine Instandhaltung und Wartung leicht macht, indem in der Kammer ein Spulenverbindungsteil vorgesehen ist, den ein Spulenverlängerungsteil der Heizspule durchdringt, da ein Verbinder, der eine Heizspirale und eine Durchführung verbindet, außerhalb der Kammer angeordnet ist.
[Technischer Hintergrund der Erfindung]
Die Vorrichtung MOCVD (Metal Organic Chemical Vapour Deposition: Metallorganische chemische Gasphasenabscheidung) ist ein Gerät, das Verbindungshalbleiterkristalle durch thermische Zersetzung auf auf einem erhitzten Substrat wachsen lässt, indem ein Mischgas aus drei Alkyl der Gruppe 3 (organisches Metallrohstoffgas) und Reaktionsgas der Gruppe 5 sowie hochreinem Trägergas in die Reaktionskammer geliefert wird. Die Vorrichtung zur metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung lässt Halbleiterkristalle auf der Oberseite eines Substrats wachsen, indem das Substrat auf einem Suszeptor montiert wird und das Gas von der Seite injiziert wird.
Im Fall einer Vorrichtung zur metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung ist eine Heizspule bereitgestellt, die ein Substrat erhitzt und der ein RF-Generator und Kühlwasser durch eine sich außerhalb der Kammer befindende Durchführung zugeführt werden. Daher ist eine Konstruktion eines Verbindungsteils erforderlich, um eine Durchführung und eine Heizspule zu verbinden.
Im Fall einer herkömmlichen Vorrichtung zur metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung ist ein Verbindungsteil zwischen der Durchführung und der Heizspule im Inneren der Kammer angeordnet. In diesem Fall wird eine Montagefähigkeit der Durchführung und der Heizspule zwar verbessert, aber wenn ein Verbindungsleck durch wiederholte thermische Ausdehnung und Kontraktion aufgrund der Hochtemperaturumgebung im Inneren der Kammer auftritt, so tritt eine Hochdruck-Kühlflüssigkeit aus und infolgedessen können die Komponenten des Inneren der Kammer beschädigt werden, wobei es eine Unannehmlichkeit besteht, dass die Kammer zur Instandhaltung und Wartung wieder demontiert werden muss.
Zugleich werden bei herkömmlichen Vorrichtungen zur metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung keramische Materialien für metallische Dichtung und Isolierung verwendet. In diesem Fall ist ein Schweißen zum Verbinden von Keramik und Metallen erforderlich, wobei das Schweißen von Keramik und Metallen jedoch eine sehr schwierige Technologie ist, weshalb die Herstellung und Montage viel Zeit und Geld kostet.
[Inhalt der Erfindung]
[Aufgabe der Erfindung]
Um die oben genannten Probleme zu lösen, besteht der Zweck der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung zur metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung bereitzustellen, die von außerhalb der Kammer angeschlossen werden kann, wenn die Durchführung und die Heizspule angeschlossen werden.
Zudem besteht der Zweck der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung zur metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung mit einem Spulenverbindungteil bereitzustellen, die kompakter ist und eine verbesserte Montagefähigkeit aufweist, wenn ein Spulenverlängerungteil der Heizspule bereitgestellt wird, so der Spulenverbindungsteil die Kammer durchdringen kann.
[Technische Lösung]
Wie oben beschrieben, wird der Zweck der vorliegenden Erfindung durch eine Vorrichtung zur metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung erreicht, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie die folgenden Teile umfasst: eine Kammer, die einen Bearbeitungsraum bereitstellt, in dem ein Substrat bearbeitet wird; einen Gasversorgungsteil, der einem Substrat des Inneren der Kammer ein Prozessgas zuführt; einen Substratträgerteil, der im Inneren der Kammer vorgesehen ist und auf dem das Substrat gut situiert ist; eine Heizspule, die an einer Seitenfläche des Substratträgerteils angeordnet ist und den Substratträgerteil erhitzt; einen Spulenverlängerungsteil, der mit der Heizspule verbunden ist und aus einem Versorgungsweg besteht, über den der Heizspule ein RF-Generator und Kühlwasser zugeführt werden; und einen Spulenverbindungsteil, der in der Kammer vorgesehen ist und den der Spulenverlängerungsteil durchdringt und der von der Kammer und dem Spulenverlängerungsteil isoliert ist.
Hierbei kann der Spulenverbindungsteil die folgenden Teile bereitstellen: einen Verbindungsflansch, der an der Seitenwand der Kammer vorgesehen ist und an dem ein erstes Durchgangsloch ausgebildet ist, durch das der Spulenverlängerungsteil hindurch verläuft; einen Isolierblock, der an der ersten Fläche des Verbindungsflansches vorgesehen ist und an dem ein zweites Durchgangsloch ausgebildet ist, durch das der Spulenverlängerungsteil hindurch verläuft; und einen zusätzlichen Block, der an der ersten Fläche des Isolierblocks vorgesehen ist und an dem ein drittes Durchgangsloch ausgebildet ist, durch das der Spulenverlängerungteil hindurch verläuft, und in dem ein O-Ring vorgesehen ist, der den Spulenverlängerungteil abdichtet.
Zugleich kann noch ein O-Ring-Druckteil vorgesehen sein, der den O-Ring drückt.
Weiterhin kann auf der ersten Fläche des zusätzlichen Blocks eine O-Ring-Kappe vorgesehen sein, auf der das O-Ring-Druckteil montiert ist.
Zudem kann am Verbindungsflansch noch ein Kühlkanal vorgesehen sein.
Unterdessen kann noch ein Verbinder bereitgestellt werden, der einen außerhalb der Kammer angeordneten Endteil des Spulenverlängerungsteils mit einer Durchführung verbindet, die der Heizspule einen RF-Generator und Kühlwasser zuführt.
Darüber hinaus kann noch ein Isolierteil bereitgestellt werden, der durch den Verbindungsflansch und den Isolierblock hindurch angeordnet ist und einen Teil des Spulenverlängerungsteils auf der Innenseite der Kammer umgibt.
[Wirkungen der Erfindung]
Gemäß der vorliegenden Erfindung mit der oben beschriebenen Konstruktion können Reparaturen schnell und einfach durchgeführt werden, ohne dass die Komponenten des Inneren der Kammer beschädigt werden, Selbst wenn ein Wasserleck auftritt, da die Durchführung und die Heizspirale von außerhalb der Kammer verbunden sind.
Zugleich kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein Spulenverbindungsteil bereitgestellt werden, der kompakter ist und eine Montagefähigkeit verbessert, sodass der Spulenverlängerungsteil der Heizspule die Kammer durchdringen kann.
[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]
Es liegen:

1 ist eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine erste Heizspule und einen Spulenverbindungsteil zeigt;
3 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Spulenverbindungsteils in 2;
4 ist eine perspektivische Ansicht, die eine O-Ring-Kappe, einen zusätzlichen Block und einen O-Ring-Druckteil zeigt;
5 ist eine seitliche Querschnittsansicht eines Spulenverbindungsteils, der an einem Kammerflansch montiert ist, der wiederum an der Seitenwand der Kammer ausgebildet ist; und
6 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 5.

[Ausführungsformen der Erfindung]
Im Folgenden wird unter Hinweis auf die Zeichnungen eine Vorrichtung zur metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail betrachten.
1 ist eine Querschnittsansicht, die eine Struktur der Vorrichtung zur metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung 1000 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Hinweisend auf 1 umfasst die Vorrichtung zur metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung 1000 eine Kammer 10, einen Substratträgerteil 20 und einen Gasversorgungsteil 30.
Die Kammer 10 kann die folgenden Teile umfassen: eine Außenkammer 15 und eine Innenkammer 40, die einen Bearbeitungsraum 46 auf der Innenseite der Außenkammer 15 bereitstellt, in dem das Substrat W bearbeitet wird.
Die Außenkammer 15 kann die folgenden Teile umfassen: einen Kammerdeckel 11, der deren oberen Teil abdeckt; einen Außenwandteil 12, der am Kammerdeckel 11 befestigt wird und einen Seitenteil der Kammer abdeckt; und einen Bodenflansch 13, der die untere Bodenfläche der Kammer bildet.
Der Kammerdeckel 11 kann durch ein Befestigungsmittel, beispielsweise einen Bolzen, lösbar an der Außenwand 12 befestigt sein und im Kammerdeckel 11 kann ein Kühlkanal 11a ausgebildet sein. Der Kühlkanal 11a ist so konstruiert, dass ein Kühlmedium wie Kühlwasser oder Kühlgas strömen kann, und ist so konstruiert, dass er die Kammer 10 kühlt, die durch Hochtemperaturwärme erhitzt wird, die während des Abscheidungsprozesses in der Kammer 10 erzeugt wird.
Zugleich kann an dem Kammerdeckel 11 ein Sensorrohr 52 installiert werden, das als ein optischer Messkanal des optischen Sensors 51 fungiert, um den auf dem Substrat W in der Innenkammer 40 abgeschiedenen Dünnfilm optisch zu messen. Das Sensorrohr 52 kann so angeordnet sein, dass es den Kammerdeckel 11 und die Innenkammer 40 durchdringt. Hier kann es so konstruiert sein, dass, indem ein Spülgas in das Sensorrohr 52 eingeführt wird, verhindert wird, dass ein Reaktionsgas aus der Innenkammer 40 in das Sensorrohr 52 abgegeben wird.
Der Außenwandteil 12 ist am Kammerdeckel 11 befestigt und so konstruiert, dass er den Seitenteil der Innenkammer 40 abdeckt. In dem Außenwandteil 12 ist eine Auslassbohrung 14 ausgebildet, die mit einer Gasauslassleitung (in Zeichnungen nicht gezeigt) verbunden ist und so konstruiert ist, dass nach Abschluss des Abscheidungsprozesses ein im Bearbeitungsraum 46 verbleibendes Reaktionsgas durch das Auslassbohrung 14 und die Gasauslassleitung (in Zeichnungen nicht gezeigt) zur Außenseite der Kammer 10 abgelassen wird.
Unterdessen ist am unteren Teil der Außenkammer 15 ein unterer Flanschteil 13 vorgesehen. Im unteren Flanschteil 13 kann ein Kühlkanal 13a ausgebildet sein. Der Kühlkanal 13a ist so konstruiert, dass ein Kühlmedium wie Kühlwasser oder Kühlgas strömen kann, und ist so konstruiert, dass er die Kammer 10 kühlt, die durch Hochtemperaturwärme erhitzt wird, die während des Abscheidungsprozesses in der Innenkammer 40 erzeugt wird.
Zudem ist innerhalb der Innenkammer 40 ein Substratträgerteil 20 angeordnet, auf dem ein Substrat W gut situiert ist. Der Substratträgerteil 20 ist mit einer Heizspule 24 versehen, die das Substrat W erhitzt. Beispielsweise umfasst der Substratträgerteil 20 die folgenden Teile: einen Heizblock 21, auf dem das Substrat W gut situiert ist und erhitzt wird; eine Welle 22, die den Heizblock 21 trägt und dreht; einen Dichtungsteil 23; und eine Heizspule 24, die das Substrat W durch induktive Erwärmung des Heizblocks 21 erhitztwird. In diesem Fall kann die Heizspule 24 so konstruiert sein, dass sie von einer Seitenfläche des Heizblocks 21 erhitzt wird.
Unterdessen ist am oberen Teil des Substratträgerteils 20 ein Absperrdeckel 44 vorgesehen.
Der Raum zwischen dem Absperrdeckel 44 und dem Heizblock 21 entspricht dem Bearbeitungsraum 46. Das von der oben beschriebenen Gasversorgungsteil 30 zugeführte Prozessgas kann dem Substrat W des Inneren des Bearbeitungsraums 46 zugeführt werden. Unter den Prozessgasen werden Gase, die nicht an der Reaktion teilgenommen haben, durch das oben erwähnte Auslassbohrung 14 und die Gasauslassleitung (in Zeichnungen nicht gezeigt) zur Außenseite der Kammer 10 abgelassen wird.
Der Abstand zwischen dem Absperrdeckel 44 und dem Heizblock 21 kann im Voraus bestimmt werden, da er ein wichtiger Faktor dafür ist, dass der Bearbeitungsprozess für das Substrat W reibungslos erreicht wird. Da es in diesem Fall nicht einfach ist, die Höhe einer Innenkammer 40 einzustellen, mit der die Absperrdeckel 44 verbunden ist, so ist es bevorzugt, dass, indem eine Dicke der Absperrdeckel 44 eingestellt wird, ein Abstand zwischen der Absperrdeckel 44 und dem Heizblock 21 angepasst wird.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die die Heizspule 24 und das Spulenverbindungsteil 100 zeigt, 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Spulenverbindungsteils 100 in 2 und 4 ist eine perspektivische Ansicht, die eine O-Ring-Kappe 140A, einen zusätzlichen Block 130A und einen O-Ring-Druckteil 150A zeigt.
Unter Hinweis auf die 2 bis 4 befindet sich die Heizspule 24 an der Seitenfläche des Heizblocks 21 und erhitzt den Heizblock 21 induktiv. Außerdem können Spulenverlängerungsteile 28A und 28B bereitgestellt werden, die mit der Heizspule 24 verbunden sind und aus einem Versorgungsweg bestehen, über den der Heizspule ein RF-Generator und Kühlwasser zugeführt werden.
Im Substratträgerteil 20 ist die Heizspule 24 an der Seitenfläche des Heizblocks 21 positioniert und erhitzt den Heizblock 21 von der Seitenfläche her induktiv. Eine Form der Heizspule 24 ist nicht beschränkt und kann in eine geeignete Form geändert werden, da der Heizblock 21 erhitzt wird.
Unterdessen erstrecken sich die Spulenverlängerungteile 28A und 28B von der Heizspule 24 und sind mit später beschriebenen Durchführungen 210A und 210B (siehe 5) verbunden, wodurch der Heizspule 24 ein RF-Generator und Kühlwasser zugeführt werden. Ein Paar von Spulenverlängerungteile 28A und 28B kann bereitgestellt und mit der Heizspule 24 verbunden werden.
Es besteht beispielsweise aus einem ersten Spulenverlängerungsteil 28A und einem zweiten Spulenverlängerungsteil 28B, die jeweils mit der Heizspule 24 verbunden sein können. In diesem Fall kann der Heizspule 24 durch den ersten Spulenverlängerungsteil 28A ein Kühlmittel zugeführt und durch den zweiten Spulenverlängerungsteil 28B ein Kühlmittel aus der Heizspule 24 abgelassen werden. Selbstverständlich ist auch der umgekehrte Fall möglich.
Währenddessen sind Durchführungen 210A und 210B, durch die der Heizspule 24 ein RF-Generator und Kühlwasser zugeführt werden, mit den oben beschriebenen Spulenverlängerungteilen 28A und 28B verbunden, und über die Durchführungen 210A und 210B und die Spulenverlängerungteile 28A und 28B ein RF-Generator und Kühlwasser der Heizspule 24 zugeführt werden.
In diesem Fall werden die Endteile der Durchführungen 210A und 210B und die Endteile der Spulenverlängerungteile 28A und 28B unter Verwendung von Verbindern 200A und 200B (siehe 5) verbunden.
Im Fall einer Vorrichtung zur metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung gemäß dem Stand der Technik ist der oben beschriebene Verbinder so konstruiert, dass er an der Innenseite der Kammer angeordnet ist. Der Grund dafür, dass der Verbinder an der Innenseite der Kammer in der Vorrichtung zur metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung gemäß dem Stand der Technik angeordnet ist, besteht darin, eine Heizspule von einer Durchführung zu trennen, wenn die Heizspule ausgetauscht oder gewartet wird. Deshalb verläuft im Fall der Vorrichtung zur metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung gemäß dem Stand der Technik die Durchführung durch einen Flansch des Spulenverbindungsteils hindurch, wobei der eine Endteil an der Außenseite der Kammer angeordnet ist, und der andere Endteil an der Innenseite der Kammer angeordnet ist. Zugleich weist diese Durchführung eine nicht trennbare Struktur auf, da sie zur Abdichtung des Inneren der Kammer mit dem Flansch des Spulenverbindungsteils verschweißt ist.
Das heißt, im Stand der Technik sind die Spulenverlängerungteile 28A und 28B und die Durchführungen 210A und 210B mit der Innenseite der Kammer 10 verbunden. Die Konstruktion gemäß dem Stand der Technik ist einerseits bequem für die Montage, andererseits, wenn im Verbinder Wasser austritt, besteht die Unannehmlichkeit, dass Komponenten des Inneren der Kammer 10 beschädigt werden kann und die Kammer 10 zur Wartung wieder demontiert werden muss.
Um dieses Problem zu lösen, sind in der vorliegenden Erfindung die Verbinder 200A und 200B, die die Spulenverlängerungteile 28A und 28B und die Durchführungen 210A und 210B verbinden, außerhalb der Kammer 10 angeordnet. Das heißt, da die Durchführungen 210A und 210B und die Spulenverlängerungteile 28A und 28B mit den Verbindern 200A und 200B von außerhalb der Kammer 10 verbunden werden, können Komponenten des Inneren der Kammer 10 geschützt werden, selbst wenn in den Verbindern 200A und 200B Wasser austritt, und darüber hinaus können die Instandhaltung und Wartung bequem und schnell durchgeführt werden.
Unterdessen können, wenn die Verbinder 200A und 200B wie in der vorliegenden Erfindung außerhalb der Kammer 10 angeordnet sind, da die Spulenverlängerungteile 28A und 28B durch die Kammer 10 hindurch angeordnet sein müssen, die Spulenverlängerungteile 28A und 28B mit einem Spulenverbindungsteil 100 versehen sein, der an der Seitenwand der Kammer 10 angeordnet ist und durch den die Spulenverlängerungsteile 28A und 28B hindurch verlaufen.
Der Spulenverbindungsteil 100 isoliert zwischen den Spulenverlängerungsteilen 28A und 28B und der Kammer 10 und hält gleichzeitig ein Vakuum des Inneren der Kammer 10 aufrecht.
5 ist eine Querschnittsansicht des oben beschriebenen Spulenverbindungsteils 100, der an dem an einer Seitenwand der Kammer 10 ausgebildeten Kammerflansch 19 angebracht ist, und 6 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 5.
Unter Hinweis auf die 3 bis 6 kann der Spulenverbindungsteil 100 mit den folgenden Teilen versehen sein: einem Verbindungsflansch 110, der an einer Seitenwand der Kammer 10 vorgesehen ist und an dem ein erstes Durchgangsloch 116 ausgebildet ist, durch das die Spulenverlängerungsteile 28A und 28B hindurch verlaufen; einem Isolierblock 120, der auf der ersten Fläche 119 des Verbindungsflansches 110 vorgesehen ist und an dem ein zweites Durchgangsloch 128 ausgebildet ist, durch das die Spulenverlängerungteile 28A und 28B hindurch verlaufen; und zusätzlichen Blöcken 130A und 130B, die auf der ersten Fläche 129 des Isolierblocks 120 vorgesehen sind und an denen dritte Durchgangslöcher 138A und 138B ausgebildet sind, durch die die Spulenverlängerungsteile 28A und 28B hindurch verlaufen, und die mit O-Ringen ausgestattet sind, die die Spulenverlängerungsteile 28A und 28B abdichten.
Im Verbindungsflansch 110 ist ein erstes Befestigungsloch 112 ausgebildet, das mit einem Bolzen am Kammerflansch 19 der oben beschriebenen Kammer 10 befestigt wird. In diesem Fall kann zur Abdichtung zwischen dem Verbindungsflansch 110 und dem Kammerflansch 19 eine Dichtung 60 vorgesehen sein.
Ein erstes Durchgangsloch 116, das der Anzahl der Spulenverlängerungteile 28A und 28B entspricht, ist etwa in der Mitte des Verbindungsflansches 110 ausgebildet und die Spulenverlängerungteile 28A und 28B erstrecken sich durch die ersten Durchgangslöcher 116 hindurch zur Außenseite der Kammer 10.
Unterdessen kann im Verbindungsflansch 110 noch ein Kühlkanal 114 ausgebildet sein. Indem eine Kühlflüssigkeit, beispielsweise Wasser, durch den Kühlkanal 114 strömt, da die Temperatur des Spulenverbindungsteils 100 gesenkt wird, kann ein Austreten von Wasser aufgrund der erhitzenden Ausdehnung der Spulenverlängerungsteile 28A und 28B verhindert werden.
Ein Isolierblock 120 kann mit der ersten Fläche 119 des Verbindungsflansches 110 verbunden sein. Da der Isolierblock 120, die zusätzlichen Blöcke 130A und 130B, die O-Ring-Kappen 140A und 140B und die Bolzen, mit denen sie befestigt werden, alle aus Isoliermaterial bestehen, kann ein Raum zwischen den Spulenverlängerungteilen 28A und 28B und der Kammer 10 isoliert werden.
Der Isolierblock 120, die zusätzlichen Blöcke 130A und 130B, die O-Ring-Kappen 140A und 140B und die Bolzen, mit denen sie befestigt werden, können aus technischem Kunststoff oder hochtechnischem Kunststoff bestehen. Beispielsweise können der Isolierblock 120, die zusätzlichen Blöcke 130A und 130B, die O-Ring-Kappen 140A und 140B und die Bolzen, mit denen sie befestigt werden, aus einem oder einer Kombination von zwei oder mehreren bestehen, die aus Polysulfon (PSU), Polyarylat (PAR) und Polyetherimid (PEI), Polyethersulfon (PES), Polyphenylensulfon (PPS), Polyimid (PI), Teflon (PTFE) und Polyetheretherketon (PEEK) ausgewählt werden.
Unterdessen kann die erste Fläche 19 des Verbindungsflansches 110 aus einer zur Außenseite der Kammer 10 gerichteten Fläche bestehen. Dementsprechend kann der Isolierblock 120 an der ersten Fläche 19 befestigt werden, die zur Außenseite des Verbindungsflansches 110 gerichtet ist. In diesem Fall ist im Isolierblock 120 ein zweites Befestigungsloch 121 ausgebildet, das mit einem Bolzen 122 an der ersten Fläche 19 des Verbindungsflansches 110 befestigt wird. Der Isolierblock 120 kann aus separaten Elementen entsprechend der Anzahl der Spulenverlängerungsteile 28A und 28B bestehen oder er kann aus einem Element bestehen, wie in der Zeichnung gezeigt.
Im Isolierblock 120 ist ein zweites Durchgangsloch 128 ausgebildet und die Spulenverlängerungsteile 28A und 28B erstrecken sich durch das zweite Durchgangsloch 128 hindurch zur Außenseite der Kammer 10.
Unterdessen können zusätzliche Blöcke 130A und 130B mit der ersten Fläche 129 des Isolierblocks 120 verbunden sein, die also zur Außenseite der Kammer 10 gerichtet ist. Dritte Befestigungslöcher 131A und 131B sind in den zusätzlichen Blöcken 130A und 130B ausgebildet, wobei sie mit Bolzen 132A und 132B an der ersten Fläche 129 des Isolierblocks 120 befestigt werden. Die zusätzlichen Blöcke 130A und 130B dienen dazu, die Endteile der Isolierteile 29A und 29B abzudichten, die die Spulenverlängerungsteile 28A und 28B umgeben.
Konkret sind die Isolierteile 29A und 29B so vorgesehen, dass sie die Spulenverlängerungsteile 28A und 28B im Inneren der Kammer 10 umgeben, wobei sie an den Spulenverlängerungsteilen 28A und 28B angrenzend an den Spulenverbindungsteil 100 angeordnet sind.
Wenn die Isolierteile 29A und 29B nicht bereitgestellt werden, kann eine Lichtbogenbildung zwischen einem Paar von Spulenverlängerungsteilen 28A und 28B oder zwischen den Spulenverlängerungsteilen 28A und 28B und dem Verbindungsflansch 110 auftreten. Die Isolierteile 29A und 29B können so angeordnet sein, dass sie den Verbindungsflansch 110 und den Isolierblock 120 durchdringt. Die Isolierteile 29A und 29B können beispielsweise aus einem Keramikmaterial bestehen, wobei es keine besondere Einschränkung hinsichtlich der Isoliermaterialien gibt.
Um die Isolierteile 29A und 29B zu installieren, wird der Verbindungsflansch 110 mit dem Kammerflansch 19 verbunden und anschließend sind die Isolierteile 29A und 29B so installiert, dass sie in Richtung von der Außenseite nach der Innenseite der Kammer 10 eingeschoben werden, um das erste Durchgangsloch 116 des Verbindungsflansches 110 durchzudringen.
Zugleich sind erste Stufenschwellen 27A und27B ausgebildet, um eine Länge anzupassen, bis zu der die Isolierteile 29A und 29B in das Innere der Kammer 10 eingeschoben werden oder die eine in das Innere der Kammer 10 vorspringende Länge ist, und ferner kann eine zweite Stufenschwelle 118 entsprechend den ersten Stufenschwellen 27Aund 27B am Innenumfang des ersten Durchgangslochs 116 des Verbindungsflansches 110 ausgebildet sein.
Wenn daher die Isolierteile 29A und 29B durch das erste Durchgangsloch 116 des Verbindungsflansches 110 eingeschoben wird, so kann eine Einfügelänge bzw. eine Vorsprungslänge der Isolierteile 29A und 29B bestimmt werden, da die ersten Stufenschwellen 27Aund 27B mit der zweiten Stufenschwelle 118 in Kontakt kommen.
Im Fall der vorliegenden Erfindung sind, wie oben beschrieben, die Verbinder 200A und 200B, die die Spulenverlängerungteile 28A und 28B und die Durchführungen 210A und 210B verbinden, außerhalb der Kammer 10 angeordnet. Schließlich kann eine Wirksamkeit der Isolierung erhöht werden, indem die Länge der Isolierteile 29A und 29B zum Inneren der Kammer 10 hin länger gemacht wird als im Falle, dass, wie im Stand der Technik, der Verbinder, der die Spulenverlängerungsteile 28A und 28B und die Durchführungen 210A und 210B verbindet, im Inneren der Kammer angeordnet ist.
Der Innendurchmesser des im Isolierblock 120 ausgebildeten ersten Durchgangslochs 116 kann so ausgebildet sein, dass er einem Außendurchmesser der Isolierteile 29A und 29B, der größer als der Außendurchmesser der Spulenverlängerungsteile 28A und 28B ist, entspricht oder geringfügig größer als diesem.
Nach dem Einschieben der Isolierteile 29A und 29B werden die Endteile der Isolierteile 29A und 29B versiegelt, um zu verhindern, dass sie nach außen freigesetzt werden, indem die zusätzlichen Blöcke 130A und 130B mit der ersten Fläche 129 des Isolierblocks 120 verbunden.
Unterdessen kann, wie oben beschrieben, ein Dichtungselement bereitgestellt werden, um das Innere der Kammer 10 abzudichten, wenn ein Isolierblock 120 mit der ersten Fläche 119 des Verbindungsflansches 110 verbunden wird und zusätzliche Blöcke 130Aund 130B mit der ersten Fläche 129 des Isolierblocks 120 verbunden werden.
Beispielsweise kann das Dichtungselement aus einem O-Ring usw. bestehen, wobei es aus den folgenden Teilen besteht: einem ersten O-Ring 300 zwischen dem Verbindungsflansch 110 und dem Isolierblock 120; einem zweiten O-Ring 310 zwischen dem Isolierblock 120 und den zusätzlichen Blöcken 130A und 130B; und dritten O-Ringen 160A und160B der zusätzlichen Blöcke 130A und 130B.
Währenddessen kann der erste O-Ring 300 so abgedichtet werden, dass er zwischen den Verbindungsflansch 110 und den Isolierblock 120 gedrückt wird, und der zweite O-Ring 310 kann auch so abgedichtet werden, dass er zwischen dem Isolierblock 120 und den zusätzlichen Blöcken 130A und 130B gedrückt wird. Im Fall der dritten O-Ringe 160A und 160B werden O-Ring-Druckteile 150A und 150B bereitgestellt und sie können zwischen den zusätzlichen Block 130A und 130B und den O-Ring-Druckteilen 150A und 150B abgedichtet werden, indem die dritten O-Ringe 160A und 160B durch die O-Ring-Druckteile 150A und 150B gedrückt werden. In diesem Fall können die dritten O-Ringe 160A und 160B aus der sogenannten „Ultra-Torr-Dichtung (ultra-torr seal)“ bestehen.
Beispielsweise ist der O-Ring-Druckteil 150A, wie in 4 gezeigt, mit einem O-Ring-Druckvorsprungsteil 152A. Der dritte O-Ring 160A kann durch den O-Ring- Druckvorsprungsteil 152A gedrückt werden. Unter den O-Ring-Druckteilen weisen andere O-Ring-Druckteile die gleiche Konstruktion auf, sodass auf wiederholte Beschreibungen verzichtet wird.
Unterdessen können O-Ring-Kappen 140A und 140B auf den ersten Flächen 139A und 139B der zusätzlichen Blöcke 130A und 130B weiterhin vorgesehen sein, um die dritten O-Ringe 160A und 160B durch die O-Ring-Druckteilen 150A und 150B zu drücken. In den O-Ring-Kappen 140A und 140B sind vierte Durchgangslöcher 148A und 148B ausgebildet, durch die die Spulenverlängerungteile 28A und 28B hindurch verlaufen.
Das heißt, die O-Ring-Kappen 140A und 140B werden mit Bolzen 142A und 142B an den ersten Flächen 139Aund 139B der zusätzlichen Blöcke 130A und 130B befestigt und fixiert.
Beispielsweise können Einschiebenuten 141A und 141B, in die die O-Ring-Druckteile 150A und 150B eingeschoben werden, auf einer der Kammer 10 der O-Ring-Kappen 140A und 140B zugewandten Fläche ausgebildet sein. Wenn daher die O-Ring-Kappen 140A und 140B mit den zusätzlichen Blöcken 130A und 130B verbunden werden, während die O-Ring-Druckteile 150A und 150B angeordnet sind, so können die O-Ring-Druckteile 150A und 150B durch die O-Ring-Kappen 140A und 140B gedrückt werden, während ein Teil der O-Ring-Druckteile 150A und 150B in die Einschiebenuten 141A und 141B eingeschoben werden. In diesem Fall kann der Grad der Abdichtung angepasst werden, indem ein Druck, der die dritten O-Ringe 160A und 160B durch die O-Ring-Druckteile 150A und 150B drückt, nach der Stärke der Befestigung der O-Ring-Kappen 140A und 140B eingestellt wird.
Wie in der Zeichnung dargestellt, bestehen die O-Ring-Druckteile 150A und 150B aus einem von den O-Ring-Kappen 140A und 140B getrennten Element oder natürlich ist es auch möglich, aus einem einzigen Element zu bestehen, da die O-Ring-Druckteile 150A und 150B integral mit den O-Ring-Kappen 140A und 140B ausgebildet sind.
Wenn der Spulenverbindungsteil 100 die oben beschriebene Konstruktion aufweist, erstrecken sich die Spulenverlängerungsteile 28A und 28B durch den Spulenverbindungsteil 100 hindurch zur Außenseite der Kammer 10, wie in 5 gezeigt. Die Endteile der Spulenverlängerungteile 28A und 28B können in einen Endteil der Verbinder 200A und 200B eingeschoben und damit verbunden werden, und die Endteile der Durchführungen 210A und 210B können in den anderen Endteil der Verbinder 200A, 200B eingeschoben und damit verbunden.
Da die Verbinder 200A und 200B, die die Spulenverlängerungteile 28A und 28B und die Durchführungen 210A und 210B verbinden, auf diese Weise außerhalb der Kammer 10 angeordnet sind, können Komponenten des Inneren der Kammer 10 geschützt werden, selbst wenn in den Verbindern 200A und 200B Wasser austritt, und darüber hinaus können die Instandhaltung und Wartung bequem und schnell durchgeführt werden.
Außerdem, wenn die Heizspule 24 getrennt wird, kann die Heizspule so getrennt werden, dass die Spulenverlängerungteile 28A und 28B in Richtung von dem Spulenverbindungsteil 100 nach der Innenseite der Kammer 10 herausgezogen werden, nachdem die Verbinder 200A und 200B außerhalb der Kammer 10 und die O-Ring-Kappen 140Aund 140B getrennt werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung oben unter Hinweis auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wird, kann ein durchschnittlicher Fachmann verschiedene Modifikationen und Änderungen an der vorliegenden Erfindung vornehmen, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie er in den nachstehend beschriebenen Ansprüchen dargelegt ist. Wenn daher die modifizierte Durchführung im Wesentlichen die Elemente der Ansprüche der vorliegenden Erfindung umfasst, sollte sie als im technischen Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten angesehen werden.

Claims

Vorrichtung zur metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung, dadurch gekennzeichnet, dass sie die folgenden Teile umfasst: eine Kammer, die einen Bearbeitungsraum bereitstellt, in dem ein Substrat bearbeitet wird; einen Gasversorgungsteil, der einem Substrat des Inneren der Kammer ein Prozessgas zuführt; einen Substratträgerteil, der im Inneren der Kammer vorgesehen ist und auf dem das Substrat gut situiert ist; eine Heizspule, die an einer Seitenfläche des Substratträgerteils angeordnet ist und den Substratträgerteil erhitzt; einen Spulenverlängerungsteil, der mit der Heizspule verbunden ist und aus einem Versorgungsweg besteht, über den der Heizspule ein RF-Generator und Kühlwasser zugeführt werden; und einen Spulenverbindungsteil, der in der Kammer vorgesehen ist und den der Spulenverlängerungsteil durchdringt und der von der Kammer und dem Spulenverlängerungsteil isoliert ist.
Vorrichtung zur metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenverbindungsteil die folgenden Teile bereitstellen: einen Verbindungsflansch, der an der Seitenwand der Kammer vorgesehen ist und an dem ein erstes Durchgangsloch ausgebildet ist, durch das der Spulenverlängerungsteil hindurch verläuft; einen Isolierblock, der an der ersten Fläche des Verbindungsflansches vorgesehen ist und an dem ein zweites Durchgangsloch ausgebildet ist, durch das der Spulenverlängerungsteil hindurch verläuft; und einen zusätzlichen Block, der an der ersten Fläche des Isolierblocks vorgesehen ist und an dem ein drittes Durchgangsloch ausgebildet ist, durch das der Spulenverlängerungteil hindurch verläuft, und in dem ein O-Ring vorgesehen ist, der den Spulenverlängerungteil abdichtet.
Vorrichtung zur metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass noch ein O-Ring-Druckteil vorgesehen ist, der den O-Ring drückt.
Vorrichtung zur metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der ersten Fläche des zusätzlichen Blocks noch eine O-Ring-Kappe vorgesehen ist, auf der das O-Ring-Druckteil montiert ist.
Vorrichtung zur metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Verbindungsflansch noch ein Kühlkanal vorgesehen ist.
Vorrichtung zur metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass noch ein Verbinder bereitgestellt wird, der einen außerhalb der Kammer angeordneten Endteil des Spulenverlängerungsteils mit einer Durchführung verbindet, die der Heizspule einen RF-Generator und Kühlwasser zuführt.
Vorrichtung zur metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass noch ein Isolierteil bereitgestellt wird, der durch den Verbindungsflansch und den Isolierblock hindurch angeordnet ist und einen Teil des Spulenverlängerungsteils auf der Innenseite der Kammer umgibt.