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Diese
Erfindung betrifft im Allgemeinen einen Gasinjektor zur Abgabe von
Gasen. Im Besonderen betrifft diese Erfindung einen modularen Gasabgabeinjektor
und eine Abgasanordnung, die einer im Wesentlichen gleichmäßigen Verteilung
der Gase förderlich
ist.
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HINTERGRUND
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Die
Abgabe von Gasen ist ein bedeutender Bearbeitungsschritt in der
Herstellung von Halbleitervorrichtungen. Gase werden zur Bearbeitung
von Halbleitern unter Verwendung verschiedenster Halbleiterherstellungsgerätschaften
abgegeben. Bei einem Beispiel hierfür werden Systeme der chemischen
Dampfabscheidung (CVD) zur Abgabe bestimmter Gase eingesetzt, die
durch eine thermische Reaktion oder Zersetzung eine Materialschicht,
etwa einen Oxidfilm, auf der Oberfläche eines Halbleitersubstrats
oder -wafers bilden.
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Eine
in vielen Gerätesystemen
für die
Halbleiterherstellung wichtige Komponente ist der zur Abgabe des
Gases an das Substrat verwendete Injektor. In einem CVD-System, beispielsweise,
müssen die
Gase so auf dem Substrat verteilt werden, dass die Gase reagieren
und einen gewünschten
Film oder eine gewünschte
Schicht auf dem Substrat bilden. Ein Zweck des Injektors besteht
in der Abgabe der Gase an der gewünschten Stelle auf eine regulierte
und reproduzierbare Weise. Die regulierte Verteilung der Gase minimiert
eine Vormischung oder eine verfrühte
Reaktion der Gase und maximiert so die Wahrscheinlichkeit des Erhalts
einer im Wesentlichen vollständigen,
effizienten und homogenen Reaktion der Gase. Ist der Gasstrom hingegen
nicht reguliert, so ist die chemische Reaktion nicht optimal und
ergibt einen Film, der keine gleichmäßige Zusammensetzung und/oder
Dicke aufweist. Tritt ein solcher Fall ein, so ist die korrekte
Funktionsweise des Halbleiters beeinträchtigt oder sogar gar nicht gegeben.
Dementsprechend ist es wünschenswert, dass
die Konstruktion des Injektors einer regulierten und im Wesentlichen
gleichmäßigen Abgabe
der Gase förderlich
ist.
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Aufgrund
der Wichtigkeit des Injektors wurden zahlreiche Konstruktionsarten
entwickelt. Zwei Beispiele für
Injektoranordnungen nach dem Stand der Technik sind in den US-Patenten
Nr. 6.022.414 und Nr. 6.200.389 beschrieben. Darin ist ein Ein-Körper-Injektor vom länglichen
oder linearen Typ mit mehreren Gasauslässen beschrieben, die sich
entlang der Länge
des Injektors erstrecken. Zudem ist eine Injektoranordnung mit Mehrfach-Injektorköpfen beschrieben,
die in einem Materialblock ausgebildet sind. Obwohl sich diese Konstruktion
der Injektoren als vorteilhaft erwiesen hat, ist die Herstellung
von Ein-Körper-Injektoranordnungen
mit Mehrfach-Köpfen kostenintensiv.
Die zur Herstellung aufgewandte Zeit ist aufgrund der hintereinander
erfolgenden Bearbeitung (durch Drahterodieren) eines jeden Injektors
aus einem einzigen Materialblock lang.
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Hinsichtlich
der Durchsatzleistung ist oft die Verwendung von Mehrfach-Injektoren
erwünscht.
Bei der Verwendung einer Ein-Körper-Injektoranordnung steigt
die Herstellungszeit mit der Anzahl der Injektorköpfe. Die
lange Dauer der Herstellungszeit und die hohen Kosten ist einem
iterativen Aufbau der Injektorgeometrie nicht zuträglich, die
das Gesamtergebnis des Prozesses verbessern könnte. Außerdem besteht eine erhöhte Wahrscheinlichkeit,
die Gesamtheit der Mehrfach-Injektorköpfe aufgrund eines einzigen
Herstellungsfehlers zu gefährden.
Dementsprechend besteht Bedarf an einer verbesserten Injektoranordnung,
die Herstellung und Zusammenbau vereinfacht.
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Abgesehen
vom Injektor spielt auch ein Abgassystem zum Entfernung der Gase,
das typischerweise mit der Injektoranordnung gekoppelt ist, eine bedeutende
Rolle bei der Förderung
einer gleichmäßigen und/oder
regulierten Abgabe von Gasen an das Substrat. Die Industrie ist
ständig
bemüht,
verbesserte Abgassysteme zu entwickeln, insbesondere Systeme, die
Gase auf eine im Wesentlichen gleichmäßige Weise entfernen. Mit steigender
Anzahl der Injektoren nimmt auch die Komplexität des Abgassystems zu, und
es treten Probleme wie etwa der Ausgleich des Abgasstroms auf. Da
nun für
einen höheren
Durchsatz Mehrfach-Injektoren erwünscht sind, besteht auch Bedarf
an der Entwicklung verbesserter Abgassysteme.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten
Injektors für
die Abgabe von Gasen. Im Besonderen ist es ein Ziel der Erfindung,
einen modularen Gasabgabeinjektor und eine Abgasanordnung bereitzustellen.
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In
einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Injektoranordnung
zur Abgabe von Gas an ein Substrat bereit, so wie sie in Anspruch
1 definiert ist. Die Anordnung besteht, gegebenenfalls aus einem
oder mehreren Injektorköpfen,
die zueinander benachbart und zur Bildung von einem oder mehreren
Abgaskanälen
zwischen ihnen beabstandet voneinander angeordnet sind. Ein oder
mehrere Injektorköpfe
sind zueinander benachbart und außerhalb einem oder beider Enden
der inneren Injektorköpfe
angeordnet und sind von diesen beabstandet, um Abgaskanäle zu bilden.
Eine Montageplatte mit einer Vielzahl von Befestigungsöffnungen
ist bereitgestellt, um die Injektorköpfe einzeln anzubringen, wobei
die Injektorköpfe
einzeln von der Injektoranordnung abgenommen oder dieser hinzugefügt werden
können. Es
kann auch nur ein innerer Injektorkopf bereitgestellt sein; in diesem
Fall sind die einzigen Abgaskanäle
jene zwischen diesem und dem/den Endinjektorkopf/-köpfen.
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In
einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst die Injektoranordnung
zudem eine Abgasanordnung, die mit der Montageplatte zur Entfernung
der Gase aus den Injektorköpfen
gekoppelt ist. Besonders vorteilhaft ist, dass die vorliegende Erfindung
für das
separate Auslassen der Gase aus den inneren Injektorköpfen und
den Endinjektoren sorgt. Die ist einer regulierten Entfernung der
Gase auch bei einer nicht ausgeglichenen Geometrie des Systems dienlich.
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In
einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Abgasvorrichtung
bereitgestellt, die aus einer mit der Montageplatte gekoppelten
unteren Abgasplatte besteht. Die untere Abgasplatte weist in sich
ausgebildete Abgaskanäle
auf, die sich verjüngen
und sich im Wesentlichen entlang der gesamten Länge der unteren Abgasplatte
erstrecken. Eine obere Abgasplatte ist mit der unteren Abgasplatte
verbunden. Die obere Abgasplatte weist in sich ausgebildete Abgasöffnungen
auf, die aus einer länglichen Öffnung an
einem Basisende, die sich im Wesentlichen entlang der Länge der
oberen Abgasplatte erstrecken und in Zweifachöffnungen an der oberen Abgasplatte
enden, bestehen und durch diese konturiert sind. Die sich verjüngenden
Abgaskanäle
und die Abgasöffnungen
stehen in Fluidkommunikation mit den Abgaskanälen der Injektoranordnung.
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In
einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Abgasanordnung
zudem einen äußeren Abgasverteiler,
der mit den Endinjektorköpfen
in Fluidkommunikation steht, und einen inneren Abgasverteiler, der
mit den inneren Injektorköpfen
in Fluidkommunikation steht. In einer Ausführungsform umfasst der innere
Abgasverteiler eine Platte mit einer darin ausgebildeten Vielzahl
an Durchgangsdurchlässen.
Eine Vielzahl von Rohren sind bereitgestellt, und ein Rohr ist jeweils
mit einem Durchgangsdurchlass gekoppelt. Die Rohre sind mit einer
Ausgleicheinheit gekoppelt. Die Ausgleichseinheit weist einen Einlass
für jedes
der Vielzahl an Rohren und einen einzigen Auslass auf. Dies sorgt
für einen
ausgeglichenen Abgasstrom, selbst wenn die Injektoranordnung eine
ungerade oder eine nicht ausgeglichene Anzahl an Abgaskanälen aufweist.
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Außerdem stellt
die Erfindung ein Verfahren für
die Abgabe von Gas an ein Substrat so wie in Anspruch 22 definiert
bereit.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Weitere
Ziele und Vorteile der Erfindung treten beim Lesen der detaillierten
Beschreibung der Erfindung und der beigefügten Ansprüche, die nachstehend formuliert
sind, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen deutlich hervor, in denen:
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1 eine
Querschnittsansicht der Umsetzung einer Ausführungsform der modularen Injektoranordnung
für Chemikalien
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine
Abbildung einer vereinfachten Ansicht der Anordnung der Umsetzung
einer Ausführungsform
eines einfachen modularen Injektorkopfs gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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3 eine
Teilexplosionsansicht im Querschnitt der Mehrfach-Injektorköpfe und
eines Endinjektors aus 1 ist;
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4 eine
Unteransicht einer Injektoranordnung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht;
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5 eine
Vorderansicht von oben der Umsetzung einer Montageplatte der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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6 eine
Vorderansicht von oben der Umsetzung einer ersten (unteren) Abgasplatte
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7 eine
Vorderansicht von oben der Umsetzung einer zweiten (oberen) Abgasplatte
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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8 eine
Querschnittansicht der zweiten Abgasplatte entlang der Linie A-A' aus 7 darstellt;
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9 eine
Draufsicht auf die Unterseite der zweiten Abgasplatte gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist;
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10 eine
perspektivische Draufsicht auf eine Injektor- und Abgasanordnung
gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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11 einen
vereinfachten Seitenaufriss einer Umsetzung eines äußeren Abgasverteilers
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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die 12 und 13 einen
Seitenaufriss bzw. eine Seitendraufsicht einer inneren Abgasverteileranordnung
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung zeigen;
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die 14A und 14B Drauf-
bzw. Seitendraufsichten einer Umsetzung einer Bodenplatte der inneren
Abgasverteileranordnung sind;
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14C eine Querschnittsansicht entlang der Linie
14C-14C aus 14A ist;
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15 die
Ansicht einer Anordnung einer Umsetzung eines oberen Verteilers
der inneren Abgasverteileranordnung veranschaulicht;
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16A eine Draufsicht einer Bodenplatte des oberen
Verteilers aus 15 gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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16B eine Querschnittsansicht der Bodenplatte entlang
der Linie 16B-16B aus 16A ist;
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17A eine Draufsicht auf eine obere Platte des
oberen Verteilers aus 15 gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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17B eine Querschnittsansicht der Bodenplatte entlang
der Linie 17B-17B aus 17A ist.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Im
Allgemeinen stellt die Erfindung ein modulares Chemikalien- oder
Gasinjektor- und
Abgassystem bereit, die imstande sind, entlang einer Länge, im
Besonderen entlang der Länge
des Injektors, eine Gasverteilung bereitzustellen, und sorgt dafür, dass
eine Vielzahl von Injektorköpfen
zusammenwirken, um die Injektor- und Abgasanordnung zu bilden, die
die Unzulänglichkeiten
des Stands der Technik beseitigen. Die Injektoranordnung der vorliegenden Erfindung
besteht aus einer Vielzahl von Injektorköpfen, die zur Bildung der Anordnung
zusammenwirken, um eine oder mehrere gasförmige Chemikalien an einen
Halbleiterwafer oder ein Substrat während der Bearbeitung dessen
abzugeben. Die Injektorköpfe
der vorliegenden Erfindung umfassen einen oder mehrere axial ausgerichtete
Durchlässe
zur Abgabe eines oder mehrerer Gase über einen oder mehrere Verteilungskanäle an eine
Abgabeoberfläche.
Die Anordnung umfasst weiters zumindest zwei Injektorköpfe, die
an gegenüberliegenden
Seiten der Anordnung bereitgestellt sind. Die Endinjektorköpfe verfügen auch über einen
oder mehrere axial ausgerichtete Durchlässe zur Abgabe eines oder mehrerer
Gase über
einen oder mehrere Verteilungskanäle an eine Abgabeoberfläche. Außerdem umfasst
die Anordnung eine Montageplatte, an der die Vielzahl an Injektorköpfen befestigt
ist, um für
die Positionierung und das Zusammenwirken der einzelnen Injektoren zu
sorgen. Ein Abgassystem ist mit der Montageplatte zur Entfernung
der vom Injektor abgegebenen Gase gekoppelt.
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Noch
spezifischer veranschaulicht 1 ein schematisches
Diagramm einer Querschnittsansicht einer Ausführungsform der modularen Injektoranordnung 120 der
vorliegenden Erfindung. In der in 1 dargestellten
Ausführungsform
umfasst die Anordnung 120 insgesamt sechs einzelne Injektorköpfe 122a–d und 124a–b; Fachleuten
auf dem Gebiet der Erfindung sollte jedoch bewusst sein, dass die
Anordnung 120 mit jeder beliebigen Anzahl an Injektoren konzipiert
sein kann, um die gewünschte
Abgabe von Chemikalien an ein Substrat 121 (3),
das in der Nähe
der Injektoranordnung 120 angeordnet ist, zu erzielen.
Die sechs Injektorköpfe
umfassen innere Injektorköpfe 122a–d und Endinjektorköpfe 124a–b, die an
jedem distalen Ende der Anordnung entlang der X-Achse positioniert
sind. Alle Injektorköpfe 122a–d und 124a–b sind
an einer Montageplatte 126 angeordnet und befestigt. Die
Montageplatte 126 ist ausreichend steif, um das Gewicht
der Injektorköpfe
tragen und die Positionierung aufrechterhalten zu können. Die
Montagplatte 126 ist mit einem Abgassystem 130 gekoppelt,
welches nachstehend detaillierter beschrieben wird. Auch wenn kein
System, etwa ein CVD-System, abgebildet ist, so sind die gesamte
Injektor- und Abgasanordnung im Allgemeinen in einem solchen, beispielsweise
in einem vom Typ der in den US-Patenten Nr. 6.022.414, Nr. 6.200.389
und Nr. 2001/004881 beschrieben ist, untergebracht.
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In
einer Ausführungsform
sind die inneren Injektorköpfe 122a–d und die
Endinjektorköpfe 124a–b (manchmal
kollektiv als "Injektoren" bezeichnet) so angeordnet,
dass Abgaskanäle 134a–e zwischen
jedem Endinjektor und einem benachbarten Injektor sowie zwischen
jedem benachbarten Injektor gebildet werden. Beispielsweise ist
ein erster Abgaskanal 134a zwischen einem ersten Endinjektor 124a und einem
ersten Injektor 122a ausgebildet. Ein zweiter Abgaskanal 134b ist
zwischen dem ersten Injektor 122a und einem zweiten Injektor 122b ausgebildet. Ein
dritter Abgaskanal 134c ist zwischen dem zweiten und dritten
Injektor 122b und 122c ausgebildet. Ein vierter
Abgaskanal 134d ist zwischen dem dritten und vierten Injektor 122c und 122d ausgebildet.
Ein fünfter
Abgaskanal 134e ist zwischen dem vierten Injektor 122d und
dem zweiten Endinjektor 124b ausgebildet. Die Injektorköpfe 122 und
die Endinjektoren 124 sind so konfiguriert und positioniert,
dass sich die Abgaskanäle
der Höhe
der Injektoren nach entlang einer Y-Achse und in die Montagplatte 126 hinein
erstrecken. Die inneren Injektorköpfe und die Endinjektorköpfe sind
an der Montageplatte befestigt, sodass jeder der Abgaskanäle 134 mit
entsprechenden in der Montageplatte 126 und im Abgassystem
oder -anordnung 130, die nachstehend detaillierter beschrieben
ist, ausgebildeten Abgasschlitzen 132 ausgerichtet ist.
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Mit
Bezug auf die 2 und 3 umfasst jeder
Injektorkopf 122a–d
einen oder mehrere längliche
Durchlässe 150,
die sich entlang der Länge
des Injektors entlang der Z-Achse
(in 1 als sich in das Blatt hinein erstreckend dargestellt)
erstrecken. Ein Verteilungskanal 152 erstreckt sich von
jedem der länglichen
Durchlässe 150 zu
einer Chemikalienabgabeoberfläche 154 hin.
Die Verteilungskanäle 152,
die sich von jedem der länglichen
Durchlässen 150 aus
erstrecken, laufen in einem Bereich 156 zusammen, der innerhalb
der Abgabeoberfläche 154 definiert
ist. Der Bereich 156 kann, so wie in den 1 und 3 dargestellt,
vertieft sein. Alternativ dazu kann der Bereich 156 flach
oder sogar konkav sein. Die Verteilungskanäle 152, die Bereiche 156 und
die Abgabeoberfläche 154 können sich
der Länge
der Injektorköpfe 122 nach
erstrecken. In einer alternativen Ausführungsform sind der eine oder
die mehreren länglichen
Durchlässe 150 und/oder
die Verteilungskanäle 152 an
ihren Enden verschlossen (beispielsweise blockiert, verstopft und/oder
gefüllt), um
zu verhindern, dass einer oder mehrere Reaktionsteilnehmer entlang
der gesamten Länge
des In jektors gegenwärtig
sind. Dies schränkt
die Ausdehnung des Reaktionsvorgangs am Abgabebereich auf die Gesamtlänge des
Injektors ein und minimiert das Auftreten eines Reaktionsvorgangs
an den Rändern des
Wafers 121.
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Um
die Injektoranordnung mit Gas zu versorgen, sind mit Bezug auf 2 Gaseinlassendkappen 160 und 162 mit
jedem Ende der Injektoren gekoppelt, um die Zufuhr von gasförmigen Chemikalien
zu den länglichen
Durchlässen 150 zu
ermöglichen.
Die Endkappen 160 und 162 enthalten jeweils eine
oder mehrere Öffnungen 163,
die einem jeden der Durchlässe 150 entsprechen.
Die Endkappen sind an den Gaszufuhreinlässen (nicht dargestellt) angebracht, um
durch die Öffnungen 163 Gas
in die Durchlässe 150 zu
leiten. Hier ist es wichtig festzuhalten, dass die Öffnungen 163 nicht
an jeder Endkappe 160 und 162 das gleiche Muster
aufweisen müssen,
und Gas kann den Durchlässen 150 an
einem oder an beiden Enden des Injektors zugeführt werden, je nach Anordnung
der Öffnungen 163 in
jeder Endkappe. Beispielsweise weist, in 2 dargestellt,
die Endkappe 160 zwei Öffnungen 163 auf,
die mit den Durchlässen 150b und 150c ausgerichtet
sind, während
die Endkappe 162 eine Öffnung 163 besitzt,
die mit dem Durchlass 150a ausgerichtet ist. Dichtungen 164 sind zwischen
den Injektorköpfen
und einer jeden Endkappe 160, 162 zur Bereitstellung
eines luftdichten Abschlusses angeordnet. Bei der Dichtung 164 kann es
sich um ein Hartlötmaterial
handeln, welches während
des Hartlötvorgangs
schmilzt, um einen einheitlichen Körper zu bilden, an dem die
Endkappen 160, 162 am Injektorkopf angelötet sind.
Alternativ dazu können
die Endkappen 160, 162 durch eine Schraube, einen
Bolzen, Stifte oder im Wesentlichen durch jedes andere Mittel zum
Befestigen von Metallelementen am Injektorkopf angebracht sein.
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Zum
Aufbringen einer Schicht oder eines Films eines Materials auf das
Substrat 121 werden Reaktionsgase durch die Durchlässe und
Verteilungskanäle
zur Gasabgabeoberfläche 154 geleitet. Es
ist besonders vorteilhaft, wenn die Gase in jedem der Durchlässe 150 und
Kanäle 152 getrennt
geführt werden.
Dies minimiert das Vorvermischen oder Vorreagieren der Gase. Treten
die Gase in den Bereich 156 ein, so mischen sich die Gase
und reagieren in der Zone der Gasabgabeoberfläche 154 und bringen eine
Materialschicht auf die Oberfläche
des Substrats 121 auf. Wird bei spielsweise ein Siliciumdioxidfilm
aufgebracht werden, so werden Silan und Sauerstoff oder alternativ
dazu TEOS und Ozon gegebenenfalls unabhängig voneinander in jedem der Durchlässe geführt. Zudem
kann ein Spülgas,
wie etwa Stickstoff und dergleichen, separat in einem oder mehreren
der Durchlässe 150 transportiert
werden. Das Spülgas
kann zur Isolierung eines Auftragsbereichs von benachbarten Bereichen
verwendet werden und kann zudem zur Verhinderung des Vorreagierens
der Reaktionsgase beitragen. Alternativ dazu können ein oder mehrere Durchlässe 150 konzipiert
sein, um eine Ätzmittelspezies
zu transportieren und so die Entstehung von Ablagerungen innerhalb
der Injektoranordnung 120 zu minimieren.
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Die
Abgabeoberfläche 154 erstreckt
sich in vom vertieften Bereich in beiden Richtungen zu den Außenrändern 158a–b des Injektorkopfs
aus und stellen dadurch eine vergrößerte Oberfläche bereit, wodurch
das Produkt oder Substrat 121 (wie etwa ein Siliciumwafer)
verstärkt
dem Gas ausgesetzt ist und somit für eine stärkere chemische Reaktion gesorgt ist.
Die länglichen
Durchlässe 150 umfassen
gegebenenfalls Dosierrohre 172, die zur Bereitstellung
einer gleichmäßigen Verteilung
der Gase durch die länglichen
Durchlässe
hindurch beitragen. In einer Ausführungsform umfassen die Injektoren
einen oder mehrere längliche
Durchlässe 174,
die im Inneren des Injektors ausgebildet sind und sich entlang der
Länge des
Injektors erstrecken, um die Zirkulation eines Kühlfluids zur Regelung der Temperatur
des Injektors zu ermöglichen.
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In
einer Ausführungsform
sind die Endinjektorköpfe 124a–b so konfiguriert,
dass sie während des
Auftrags ein Spülgas
führen.
Die Strömung
des Spülgases
wirkt vorzugsweise als Inertgasbarriere oder Halbdichtung 176 zwischen
dem Bereich unterhalb der Endinjektorköpfe 124a–b und dem
Substrat 121, um die Verflüchtigung der Gase aus dem Auftragsbereich
und hin zu anderen Abschnitten der CVD-Vorrichtung (nicht dargestellt)
oder der Umgebung im Wesentlichen zu verhindern. Die Endinjektoren 124a,
b umfassen zudem eine Materiallänge,
die in die Richtung der Substratoberfläche vorsteht, wodurch ein Bereich
eines schmalen Spalts rund um den Umfang der Injektoranordnung herum
zwischen diesem Vorsprung und dem Substrat gebildet wird und so
eine "Halbdichtung" entseht. Diese Halbdichtung
trägt zur
Mini mierung der Diffusion der Reaktandenspezies außerhalb
des gewünschten
Arbeitsbereichs bei. In einer anderen Ausführungsform sind die Endinjektorköpfe 124 gegebenenfalls
so konfiguriert, dass sie eine Ätzmittelspezies
transportieren, um die Entstehung von Ablagerungen innerhalb der
Injektoranordnung 120 zu minimieren.
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Wie
oben beschrieben wurde, stellt die vorliegende Erfindung eine modulare
Injektoranordnung 120 bereit. Jeder der Injektorköpfe ist
ein separates Teil, und diese werden einzeln angeordnet und montiert,
um die Anordnung 120 zu bilden. Dies sorgt für große Flexibilität. Einzelne
Injektorköpfe 122, 124 können ausgetauscht
oder überhaupt
entfernt werden. Zusätzliche
Injektorköpfe 122, 124 können hinzugefügt werden.
Verschiedene Typen von Injektorköpfen 122, 124 können eingesetzt
werden, um unterschiedliche Auftragstrukturen zu bilden. Dies ermöglicht die
Modifikation, die Optimierung und/oder die spezielle Anpassung der
Kammergeometrie des Systems auf verschiedene Anwendungen. Die Injektoren 122a–d können durch
einen Injektor ersetzt werden, der die gesamte Fläche überspannt,
die zuvor von den Injektoren 122a–d eingenommen wurde, wodurch
ein Injektor entsteht, der ein stark verlängerte Gasabgabeoberfläche 154 aufweist.
So können chemische
Zusammensetzungen und Reaktionen herangezogen werden, die eine größere Verweildauer
innerhalb des Prozessreaktors benötigen.
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Spezifischer
noch sind die modularen Eigenschaften der vorliegenden Erfindung
in den 4 und 5 detailliert dargestellt. Im
Allgemeinen ist die Injektoranordnung 120 an der Montageplatte 126 angebracht.
Wie zuvor bereits beschrieben, ermöglicht die Erfindung den besonderen
Vorteils der unabhängigen
Befestigung der einzelnen Injektorköpfe 122, 124 an
die Montageplatte 126. In einer Ausführungsform ist, wie in 5 dargestellt,
die Montageplatte 126 aus einer Seitenwand 131 mit
einem Flansch 133, der eine obere Oberfläche bildet
und ein vertieftes Becken mit einer Bodenoberfläche 135 aufweist,
gebildet. Innerhalb der Bodenoberfläche 135 sind ein oder
mehrere Abgasschlitze 132 und eine Vielzahl an Befestigungsöffnungen 178 ausgebildet.
Die Abgasschlitze 132 erstrecken sich im Wesentlichen entlang
der Länge
der Befestigungsplatte 126 entlang der Z-Achse und sind
mit jedem der Abgaskanäle 134 der
Injektoranordnung 120 in Fluidkommunikation stehend fluchtend ausgerichtet.
Die Befestigungsöffnungen 178 sind
zur Befestigung der Injektorköpfe 122, 124 und
der nachstehend beschriebenen Abgasplatten an der Montageplatte 126 auf
der gesamten Bodenoberfläche 135 verteilt
angeordnet. Obwohl hier eine Ausführungsform der Montageplatte 126 erörtert wurde,
versteht es sich für Fachleute
auf dem Gebiet der Erfindung, dass die Montageplatte 126 auch
andere Formen aufweisen kann, wie etwa die einer flachen Platte
mit Abgasschlitzen und Befestigungsöffnungen, ohne dadurch den
Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Eine
Abgasanordnung 130, die in ihren Einzelheiten in den 6 bis 10 dargestellt
ist, ist mit der Montageplatte 126 gekoppelt. Die Abgasanordnung 130 besteht
aus einer unteren Abgasplatte 140, einer oberen Abgasplatte 142,
einem äußeren Abgasverteiler 146 und
einer inneren Abgasverteileranordnung 148. Im Allgemeinen
bilden die untere und die obere Abgasplatte 140, 142 eine
direkte Übergangsstelle
mit den Abgaskanälen 134 der
Injektoren, im die Gase aus der Injektoranordnung zu entfernen,
während
der äußere und
der innere Abgasverteiler 146, 148 zum Ausgleichen
des Abgasstroms von den Enden und der Mitte der Injektoranordnung
dienen, um einen regulierten und im Wesentlichen gleichmäßigen Ausstoß der Gase
zu erzielen.
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Die
untere Abgasplatte 140 wird mit Bezug auf 6 und
einer in 1 dargestellten Querschnittsansicht
veranschaulicht. Im Allgemeinen besteht die untere Abgasplatte 140 aus
einem Element 141, durch welches hindurch ein oder mehrere
sich konisch verbreiternde Abgaskanäle 136 ausgebildet sind.
Diese sich konisch verjüngenden
Abgaskanäle 136 sind
länglich
und erstrecken sich im Wesentlichen entlang der Länge der
unteren Abgasplatte 140 entlang der Z-Achse. Für jeden
Abgasschlitz 134 der Injektoranordnung 120 ist
ein sich verjüngender
Abgaskanal 136 bereitgestellt. Die untere Abgasplatte 140 ist
in der Montageplatte 126 befestigt und in Bezug auf die
Injektorköpfe
so positioniert, dass die verjüngten
Abgaskanäle 136 (siehe 1)
mit den in der Montageplatte 126 ausgebildeten Abgaskanäle 132 und
den zwischen benachbarten Injektorköpfen 122, 124 gebildeten
Abgasschlitzen 134 fluchtend ausgerichtet sind. Die verjüngten Abgaskanäle 136 sind
im Allgemeinen an der an die Montageplatte 126 angrenzenden
Basis schmäler,
verlaufen im Wesentlichen linear konisch, um an der an die obere
Abgasplatte 142 angrenzenden Spitze breiter zu sein. In
einer alternativen Ausführungsform
verjüngen
sich die verjüngten
Abgaskanäle 136 gegebenenfalls
auf profilierte anstatt auf lineare Weise. Beispielsweise kann eine
breitere profilierte Öffnung
am oberen Ende des Kanals 136 angeordnet sein. In einigen
Anwendungen kann es von Vorteil sein, an den Enden des Injektors
eine stärkere
Schräge
bereitzustellen, um eine ungleichen Auftrag auf dem Substrat in
der Nähe
der Ränder,
die unterhalb des Injektors quer verlaufen, zu verhindern.
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Die
verjüngten
Abgaskanäle 136 der
unteren Abgasplatte 140 sind auch mit den Abgasöffnungen 210 der
oberen Abgasplatte 142, die zur unteren Abgasgasplatte
benachbart angeordnet und mit dieser gekoppelt ist, ausgerichtet.
Dies sorgt für
einen im Wesentlichen kontinuierlichen Abgasströmungsweg, der von der Gasabgabeoberfläche 154 und
durch die untere und die obere Abgasplatte verläuft. Die obere Abgasplatte 142 ist
auf der unteren Platte 140 positioniert und in dieser Position
an der Montageplatte 126 angebracht. Die Befestigungsöffnungen
sind so konzipiert, dass sie Bolzen, Nieten, Stifte oder im Wesentlichen
jedes beliebige andere Mittel zum Befestigen der oberen und der
unteren Abgasplatte an der Montagplatte aufnehmen können.
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Von
besonderem Vorteil ist, dass die vorliegende Erfindung für die Entfernung
der Gase auf regulierte und/oder im Wesentlichen gleichmäßige Weise
sorgt. Im Speziellen sorgt die vorliegende Erfindung für den Ausstoß der Gase
von einer "linienförmigen Quelle" zu einer "punktförmigen Quelle" hin; d.h. Gase werden
entlang der Länge
der Injektoren (also der linienförmigen
Quelle) über
die Abgaskanäle 134 und
durch die oberen und unteren Abgasplatten 140 und 142 hindurch
zu den Auslassöffnungen 210 (also
der punktförmige
Quelle) in der Oberseite der oberen Abgasplatte 142 ausgestoßen.
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Dieses
Merkmal wird unter Bezugnahme auf die 1 und 7 bis 9 detaillierter
beschrieben. Wie zuvor erörtert
verbreitern sich die Abgaskanäle 136 in
der unteren Abgasplatte 140 konisch, was ein größeres Volumen
für den
Gasausstoß bereitstellt.
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Die
obere Abgasplatte 142 umfasst eine oder mehrere Abgasöffnungen 210,
die in der zweiten Abgasplatte 142 ausgebildet sind und
sich durch diese hindurch erstrecken. Die Öffnung 210 weist keine einheitliche
Form auf. Wie der Querschnittsansicht aus 8 zu entnehmen
ist, der der Länge
der Injektoranordnung 120 nach verläuft, weist die Öffnung 210a an
ihrer Basis ein breites, längliches
offenes Ende 213 auf, das sich im Wesentlichen entlang
der Länge
der oberen Abgasplatte entlang der Z-Achse verläuft, sich dann nach innen verjüngt, um
in vorzugsweise zwei (d.h. Zweifach-)Öffnungen 210a1 und 210a2,
die enger sind, an der oberen Oberfläche 212 der oberen
Abgasplatte 142 zu münden.
Es sind zwar zwei Öffnungen
dargestellt, doch können
in einer alternativen Ausführungsform
auch nur eine oder mehr als zwei Öffnungen eingesetzt werden.
Um einen im Wesentlichen gleichmäßigen Strom
des Abgases zu fördern,
sind die Zweifachabgasöffnungen 210a1 und 210a2 so
angeordnet, dass für
jede Öffnung
zwei innere Hohlräume 216a und 216b ausgebildet
sind, die durch einen Mittelabschnitt 220 getrennt sind.
Jeder der Hohlräume 216a und 216b ist so
verjüngt,
dass die Länge
L an den breiten Enden 213 einer jeden Abgasöffnung im
Wesentlichen der Hälfte
der Länge
der verjüngten
Abgaskanäle 136 der
ersten Abgasplatte 140 entspricht. In einer bevorzugten
Ausführungsform
beträgt
das Verhältnis
der Maße
der Höhe
des Abgaswegs von der Waferoberfläche hin zum Anfangspunkt des
Zweifachauslasses in der oberen Abgasplatte zur Breite etwa 0,6
oder mehr.
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In
der oberen Abgasplatte 142 sind Befestigungsöffnungen 178 ausgebildet,
um die obere Abgasplatte zu fixieren und mit der unteren Abgasplatte 140 und
der Montageplatte 126 auszurichten, um die korrekte Ausrichtung
aller Abgasschlitze und -kanäle sowie
eine luftdichte Dichtung zwischen der gesamten Anordnung zu gewährleisten.
Rund um jede Abgasöffnung 210 sind
Abgasrohr-Befestigungsöffnungen 214 ausgebildet,
um die Befestigung der (nachstehend beschriebenen) Abgasrohre an
der oberen Abgasplatte 142 zu ermöglichen und so einen luftdichten
Abschluss bereitzustellen.
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Von
besonderem Vorteil ist die Tatsache, dass das Abgassystem 130 der
vorliegenden Erfindung weiters Mittel zum Ausgleichen der Strömung des
Abgases von den Injektorköpfen 122a–d und den Endinjektorköpfen 124a–b umfasst.
Die Bereitstellung von Ausgleichsmitteln für den Abgasstrom sorgt für größere Flexibilität und Wahlmöglichkeit
beim Design der Injektoranordnung 120. Beispielsweise ermöglicht die
Bereitstellung von unabhängigen
Abgasverteilern für
die inneren und äußeren Bereiche der
Injektoranordnung, dass die Injektoranordnung eine unausgeglichene
und ungleiche Anzahl an Injektoren oder Abgaskanälen (wie in 1 gezeigt,
in der fünf
Abgaskanäle 134a bis 134e bereitgestellt sind)
verwendet.
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Noch
spezifischer umfasst das Abgassystem 130 in einem Beispiel
für eine
Ausführungsform
zudem einen äußeren Abgasverteiler 146 und
eine innere Abgasverteileranordnung 148, so wie in den 10 bis 17 detailliert dargestellt ist. Im Allgemeinen
umfasst der äußere Abgasverteiler 146 zwei Platten 230,
von denen sich jede allgemein im Wesentlichen entlang der Länge der
Injektoranordnung 120 erstreckt und zwei Durchgangsdurchlässe 232 aufweist,
wobei an jedem Ende der Platte 230 ein Durchgangsdurchlass
ausgebildet ist. Ein U-förmiges Rohr 234 ist
an jeden Durchlass 232 an der Platte 230 angeschlossen.
Am U-förmigen
Rohr 234 ist vorzugsweise an der Spitze des gebogenen Abschnitts ein
geeignetes Verbindungsstück 235,
beispielsweise ein Fischmaulflansch, angebracht, um das Rohr und
die Platte an eine gemeinsame äußere Abgasleitung 237 anzuschließen.
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Der äußere Abgasverteiler 146 steht
mit beiden Injektorköpfen 124a–b in Fluidkommunikation und
stellt den letzten Abgasströmungsweg
für die durch
die äußersten
Abgaskanäle
in der Injektoranordnung (d.h. die Abgaskanäle 134a und 134 in
dem in den Figuren dargestellten Beispiel für eine Ausführungsform) strömenden Gase.
Im Speziellen ist jede Platte 230 an der oberen Abgasplatte 142 angebracht,
sodass die Durchgangsdurchlässe 232 an
jedem Ende der Platte 230 in Längsrichtung mit den Zweifachauslassöffnungen 210a1 und 210a2 ausgerichtet
sind, die den Abgaskanälen
der äußersten oder
End-Injektorköpfen 124a–b und der
am Rand angeordneten Hälfte
der Injektoren 122a, 122d entsprechen. Da zwei
Endinjektoren 124a und 124b, die an gegenüberliegenden
Enden der Injektoranordnung 120 angeordnet sind, gegenwärtig sind,
umfasst der äußere Abgasverteiler 146 zwei
entsprechende Platten- 230 und Rohr- 234 Anordnungen, die
an gegenüberliegenden
Enden der oberen Abgasplatte 142 angeordnet sind. Die zwei
Platten- 230 und Rohr- 234 Anordnungen sind gemeinsam über ein
T-Verbindungsstück 238 an
der äußeren Abgasleitung 237 angeschlossen.
Zur Entfernung der Gase aus den Injektorköpfen 124a, b und den
randseitigen Injektoren 122a, d strömen die Gase durch die äußersten
Abgaskanäle 134a und 134e und
durch die entsprechenden äußersten
Abgasschlitze 132 in der Montageplatte nach oben, durch
die entsprechenden äußersten
Abgaskanäle
in der unteren und der oberen Abgasplatte 136a bzw. 136e und 210a bzw. 210b,
durch die Durchlässe 232 und
Rohre 234 im äußeren Abgasverteiler
und durch die Abgasleitung 237 hinaus, um letztendlich
die gemeinsame Hauptabgasleitung 236 zu erreichen.
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Von
besonderem Vorteil ist, dass die vorliegende Erfindung das getrennte
Entleeren der inneren und der äußersten
Abgaskanäle
der Injektoranordnung vorsieht. Um die inneren Kanäle (beispielsweise
die im Beispiel für
eine Ausführungsform
dargestellten Abgaskanäle 134b, 134c und 134d)
zu entleeren, wird die innere Abgasverteileranordnung 148 verwendet.
Die innere Abgasverteileranordnung 148 ist in den 12 bis 17 detaillierter dargestellt. Der innere
Abgasverteiler umfasst eine Platte 240, die sich allgemein
im Wesentlichen entlang der Länge der
Injektoranordnung 120 erstreckt. Innerhalb der Platte 240 sind
eine Vielzahl an Durchgangsdurchlässen 242 ausgebildet.
Wie 12 zu entnehmen ist, sind die Durchgangsdurchlässe 242 in
Zweierpaaren bereitgestellt, wobei jeder Durchlass als Teil eines
Paars in Längsrichtung
an gegenüberliegenden
Enden der Platte 240 angeordnet ist. Ein Rohr 244 ist
an jedem der Durchlässe 242 an
der Platte 240 angeschlossen, das die jeweiligen Durchlässe an eine
Ausgleichseinheit 246 anschließt.
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Ähnlich wie
der äußere Abgasverteiler 146 steht
der innere Abgasverteiler 148 in Fluidkommunikation mit
der inneren Hälfte
der Injektorköpfe 122a–d und der
Gesamtheit der inneren Injektoren 122b, c und stellt den
letzen Abgasströmungsweg
für die
durch die inneren Abgaskanäle
in der Injektoranordnung 120 (d.h. die im Beispiel für eine Ausführungsform
dargestellten Abgaskanäle 134b, 134c und 134d)
strömenden
Gase bereit. Spezifisch ist die Platte 240 an der oberen
Abgasplatte 142 angebracht, sodass die Durchgangsdurchlässe 242 an
jedem Ende der Platte 240 in Längsrichtung mit den Zweifachauslassöffnungen 210b bis 210d ausgerichtet
sind, die den Abgaskanälen
der inneren Injektorköpfe 122b, 122c und 122d entsprechen.
Auch wenn im Beispiel für
eine Ausführungsform
drei innere Injektorköpfe
mit zwei (d.h. Zweifach-)Auslassöffnungen
für jeden
Injektor dargestellt und somit sechs Durchgangsdurchlässe 242 in
der Platte 240 bereitgestellt sind, so versteht es sich
für Fachleute
auf dem Gebiet der Erfindung, dass andere Konfigurationen möglich sind,
ohne dadurch vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
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Um
das System zu entleeren, strömen
Gase aus den inneren Abgaskanälen 134b, 134c und 134d durch
die entsprechenden inneren Abgasschlitze 132 in der Abgasplatte 126 nach
oben, durch die entsprechenden inneren Abgaskanäle in der unteren und der oberen
Abgasplatte 136b, 136c bzw. 136d und 210b, 210c bzw. 210d und
durch die Durchlässe 242 hinaus
und in die Rohre 244 hinein. Am anderen Ende sind die Rohre 244 an
die Ausgleichseinheit 246 angeschlossen. Von besonderem
Vorteil ist, dass die Ausgleichseinheit 246 für eine im
Wesentlichen gleichmäßige Strömung des
Abgases sorgt, auch wenn eine ungerade Anzahl an Abgaskanälen verwendet
wird.
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Die
Ausgleichseinheit 246 ist in den 15 bis 17B detaillierter dargestellt. Im Allgemeinen umfasst
die Ausgleichseinheit 246 eine obere Platte 250,
eine Bodenplatte 252 und eine mittlere Lage oder Hartlötfolie 254.
Innerhalb der Bodenplatte 252 ist eine Vielzahl an konkaven
Kanälen 255 ausgebildet,
die insbesondere in den 16A und 16B zu sehen sind. Für jedes Rohr 244 ist
ein konkaver Kanal 255 ausgebildet. Jeder konkave Kanal 255 weist
einen an einem Ende angeordneten Einlass 256 auf, an dem
das entsprechende Rohr an die Ausgleichseinheit 246 angeschlossen
ist. Jeder der konkaven Kanäle 255 erstreckt
sich in Richtung Mittelpunkt der Einheit 246 nach innen,
wo die gegenüberliegenden
Enden der Kanäle 255 in
einem Mittelbereich 258, der über eine Auslassöffnung 258 verfügt, zusammenlaufen.
Die Auslassöffnung 259 ist über einen
Flansch 262 an eine innere Abgasleitung 260 angeschlossen.
Die innere Abgasleitung ist in diesem Beispiel über ein Ventil 300 an
der Hauptabgasleitung angeschlossen.
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Wie
den 17A und 17B zu
entnehmen ist, umfasst auch die obere Platte 250 eine Vielzahl
an konkaven Kanälen 256,
die nach innen in Richtung Mittelpunkt der Einheit verlaufen und
in einem vertieften Mittelbereich 268 zusammenlaufen. Die
konkaven Kanäle 265 und
der Mittelbereich in der oberen Platte sind Spiegelbilder der konkaven
Kanäle 255 in
der Bodenplatte 252, mit der Ausnahme, dass kein Ein- oder
Auslass vorliegt. Sind nun die obere Platte 250 und die
Bodenplatte 252 versiegelt, so ist darin eine Vielzahl
von Kanälen
mit einer Vielzahl von Einlässen 256 und
einem einzigen zentralen Auslass 258 in der Bodenoberfläche der
Ausgleichseinheit 246 ausgebildet.
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Die
Kanäle
in der Ausgleichseinheit 246 stehen in Fluidkommunikation
mit dem Abgasstrom aus den inneren Injektorköpfen 122. Wie zuvor
bereits beschrieben, tritt dieses Abgas in die Rohre 244 ein. Jedes
Rohr 244 ist an einem Einlass 256 in der Bodenplatte 244 angeschlossen.
Das Gas tritt in den Einlass 256 ein und strömt durch
den Kanal und den zentralen Auslass 258 und die Öffnung 259 hindurch. Gas
aus allen der Vielzahl von Einlässen 256 wird
zu einem einzigen zentralen Auslass 258 transportiert, der
den Gasstrom aus jedem der entsprechenden Rohre ausgleicht, und
aufgrund der Fluidkommunikation gleicht er so den Gasstrom aus jedem
der Abgaskanäle 134 in
der Injektoranordnung aus. In einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Abgasrohre 244 alle gleich lang und von gleicher
Form, und die Ausgleichseinheit 246 sorgt dafür, dass
jeder Abgasweg von den inneren Öffnungen 210 zum
letzten Auslass 259 die gleiche Länge aufweist. Zusätzlich zum
zuvor angesprochenen Ausgleich der inneren und äußeren Abgaswege ermöglicht die
Verwendung des Ventils 300 einen zweiten Betriebsmodus
des Injektors 120. Durch das Schließen des Ventils 300 kann
ein Gas, das zum Beseitigen von Nebenprodukten der Reaktion imstande
ist, über
den Fischmaulflansch 301 in das innere Abgasrohr eingeführt werden.
Da das Ventil, das die innere Abgasleitung mit der Hauptabgasleitung
verbindet, geschlossen ist, wird das Reinigungsgas zurück durch
den innere Abgasausgleichsvorrichtung und weiter über die
multiplen inneren Abgaswege in die Prozesskammer geführt. Die
Ausgleichseinheit verteilt das Reinigungsgas gleichmäßig auf
jeden Abgasweg auf, der in die Prozesskammer führt. Die Abfälle des
mit den Auftrags-Nebenprodukten reagierenden Reinigungsgases werden
allesamt über
die beiden äußeren Abgaswege
ausgestoßen.
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Zusammenfassend
umfasst die modulare Injektor- und Abgasanordnung der vorliegenden
Erfindung einen einzigen länglichen
Körper,
der mit länglichen
Durchlässen
und Kanälen
ausgestattet ist. In einer Ausführungsform
werden die länglichen
Durchlässe,
die Verteilungskanäle
und die vertieften Bereiche mittels Bearbeiten durch Drahterodieren
hergestellt. Gaseinlass-Endkappeninjektoren werden dann beispielsweise
durch Hartlöten,
Verschrauben oder andere Mittel an der Injektoranordnung angebracht, um
den Injektorkörper
an sich auszubilden. Dosierrohre können eingebaut sein, die separate
chemische Substanzen von den einzelnen Einlässen an der Oberseite des Injektorkörpers aus
führen
und verteilen, um für
eine gleichmäßige Verteilung
innerhalb der Kanäle
zu sorgen, wonach sie dann zur Abgabeoberfläche geleitet werden. Eine Vielzahl
solcher Injektoren ist, an einer Montageplatte angeschraubt, die
die Vielzahl von Injektoren in Bezug aufeinander positioniert. Die
Abgaswege werden durch nebeneinander angeordnete Injektoren, die durch
einen bestimmten Abstand getrennt sind, ausgebildet. Die Montageplatte
weist Abgasschlitze auf, die mit dem verjüngten Abgaskanal ausgerichtet sind.
Zusätzliche
Abgasrohrleitungen oder -kanäle werden
an die Oberseite der Montageplatte und dann an die Abgasanordnung
angeschraubt, um die Abgasnebenprodukte aus dem Auftragsbereich
auszustoßen.
Die Montageplatte mit den Injektoren wird dann an der CVD-Kammer angebracht,
wodurch die Injektorabgabeoberflächen
die innere Oberfläche
der Prozesskammer bilden.
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Die
modularen Injektoren der vorliegenden Erfindung sind gegenüber den
Multiblockinjektoren nach dem Stand der Technik vorteilhaft. Bei
der Herstellung der modularen Injektoren können die Drahterodierungsschritte
mithilfe mehrerer Werkzeugmaschinen parallel ausgeführt werden.
Dies führt
zu einer deutlichen Senkung des Zeitaufwands der Herstellung. Der
modulare Aspekt ermöglicht
zudem den Ersatz einzelner Teile, falls diese beschädigt sind. Modulare
Injektoren erlauben auch die Veränderung von
Einzelheiten der Gestalt der Injektoroberfläche, ohne dafür Zeit und
Kosten aufzuwenden, die solche Änderungen
bei einer Einheit erfordern würden.
Das Hartlöten
der Endkappen der Injektorkörper
hängt von
weit weniger Merkmalen pro Injektor ab, wodurch ein erfolgreicher
Hartlötvorgang
wahrscheinlicher ist und sowohl Abfall als auch Kosten geringer
sind. Aufgrund der geringeren Größe und Gewichts
sind Herstellung und Handhabe der einzelnen Injektoren vor dem Zusammenbau
der Anordnung einfacher. Das Elektropolieren der in Kontakt mit
den Reaktionsgasen kommenden Oberflächen ist auf den vollständig ausgesetzten
kleineren und leichteren Injektoren einfacher auszuführen. Zudem
sind die durch Fehler, Schäden,
Versagen oder andere Schwierigkeiten bedingten Abfallkosten deutlich
geringer.
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Die
einzelnen Injektoren sind an einer Kontaktflächenplatte (nicht dargestellt)
angebracht, die für
die Gas-, Wasser- und Stickstoffzufuhr sorgt und die Abgaswegbreite
bestimmt. Die Endkappen der einzelnen Injektoren greifen ineinander
ein, um einen Gasaustritt an den Enden der Injektoren zu verhindern
und stellen die Halbdichtung bereit. Da jeder Injektor über eigene
Verteiler verfügt,
kann jeder Injektor je nach Prozessbedarf unterschiedliche chemische
Bestandteile führen.
Die untere Abgasplatte kann eine modifizierte Auslassform aufweisen,
um die Gasgeschwindigkeit des Strömungsfeldmusters bei der Abscheidung
zu beeinflussen. Die Endinjektoren stellen einen an die beiden Enden
des Reaktionsspeziesbereich angrenzenden Inertgasbereich sowie die
Halbdichtung an jedem distalen Ende der Anordnung 120 bereit.
Die Geometrie der Injektorkanäle,
Bereiche, Abgabeoberflächen
und Profile können
zur Optimierung der Auftragsraten, der Verbesserung der Verwendungseffizienz
der Chemikalien und der Verbesserung der Gasströmungswege variiert werden.
Die Abgaskanäle,
-schlitze, -öffnungen und
-rohre verbessern den gleichmäßigen Abgasstrom
im Inneren der Kammer.
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Andere
Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen für Fachleute auf dem Gebiet
der Erfindung aus der genauen Lektüre der Offenbarung der vorliegenden
Erfindung hervor. Die obige Beschreibung spezifischer Ausführungsformen
und Beispiele der Erfindung wurde zum Zweck der Veranschaulichung und
Beschreibung verfasst, und obwohl die Erfindung durch bestimmte
der vorangegangenen Beispiele veranschaulicht wurde, ist sie nicht
durch diese eingeschränkt.
Diese Beispiele sind nicht erschöpfend
und schränken
die Erfindung nicht auf exakt diese offenbarten Formen ein, und
es ist offensichtlich, dass im Lichte der obigen Lehre zahlreiche Modifikationen,
Ausführungsformen
und Variationen möglich
sind.