JP2013539210A - 増加した使用寿命を有するプロセスガス導管および関連方法 - Google Patents
増加した使用寿命を有するプロセスガス導管および関連方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013539210A JP2013539210A JP2013523325A JP2013523325A JP2013539210A JP 2013539210 A JP2013539210 A JP 2013539210A JP 2013523325 A JP2013523325 A JP 2013523325A JP 2013523325 A JP2013523325 A JP 2013523325A JP 2013539210 A JP2013539210 A JP 2013539210A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inner core
- conduit
- yttria
- sapphire
- zirconia
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 80
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 20
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 19
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N yttrium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910017109 AlON Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910003564 SiAlON Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 15
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910001233 yttria-stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 11
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 5
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 4
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005219 brazing Methods 0.000 claims 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 61
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 4
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/3244—Gas supply means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
- H01J37/32908—Utilities
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49826—Assembling or joining
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
反応チャンバへのプロセスガスの流出入のための導管。該導管は、内部表面および外部表面を有する内側コアと、内部表面および外部表面を有する外側外筒とを備え、内側コア外部表面は、外側外筒内部表面に接続される。内側コアは、酸化アルミニウム(Ab03)、石英、サファイア、窒化アルミニウム、イットリア、アルミナ、ジルコニア、イットリア安定化ジルコニア、AlON、SiAlON、およびそれらの組み合わせから選択される材料から製作され、外側外筒は、酸化アルミニウム(Ab03)、石英、サファイア、窒化アルミニウム、イットリア、アルミナ、ジルコニア、イットリア安定化ジルコニア、AlON、SiAlON、およびそれらの組み合わせから選択される材料を備えるが、内側コアと外側コアとは、異なる材料を含む。
Description
(関連出願の相互参照)
本願は、米国仮特許出願第61/371,451号(名称「Process Gas Conduits Having Increased Usage Lifetime and Related Methods」、2010年8月6日出願)の米国特許法第119条第(e)項の利益を主張し、この出願の全開示は、本明細書に参照することによって援用される。
本願は、米国仮特許出願第61/371,451号(名称「Process Gas Conduits Having Increased Usage Lifetime and Related Methods」、2010年8月6日出願)の米国特許法第119条第(e)項の利益を主張し、この出願の全開示は、本明細書に参照することによって援用される。
本明細書において説明される発明は、腐食性ガスまたはガスプラズマを含む
プロセスまたは他のプロセスにおいて使用するためのガス注入器に関し、より具体的には、使用寿命が延長し、使用に伴ってエッチングおよび粒子生成をほとんど呈さないガス注入器およびガス導管に関する。
プロセスまたは他のプロセスにおいて使用するためのガス注入器に関し、より具体的には、使用寿命が延長し、使用に伴ってエッチングおよび粒子生成をほとんど呈さないガス注入器およびガス導管に関する。
半導体ウエハのエッチングのための大部分の半導体製造プロセスでは、ウエハの最上部分は、プロセスのエッチングステップにおいて、フォトレジスト層内に形成される正孔によって選択的に除去される。エッチングプロセスは、例えば、CF4、CHF3、O2、NF3、He、およびアルゴンガス等のガスまたはガスプラズマが注入される、密閉されたチャンバ内で行われる。一般に、ガス供給デバイスおよびガス注入器は、ガスを反応チャンバに提供し、プロセスが完了すると、ガスをチャンバから排出するために要求される。ガスに暴露されることに加え、これらの構成要素は、プラズマエッチングプロセスに曝され得る。従来のガス供給構成要素は、石英から作製される。しかしながら、反復使用(チャンバへのプロセスガスの反復注入/通過)後、ガスが通過される構成要素部品(ガス注入器管等)は、エッチングされ、それによって、その構造的完全性を劣化させ、より有意には、ウエハエッチングプロセスの完全性に影響を及ぼす可能性がある粒子を生成し得る。いずれの結果も、ウエハおよび/またはプロセスの効率に犠牲の大きい欠陥をもたらし得る。これらおよび他の問題を回避するために、従来の石英ガス注入器管は、多くの場合、典型的には、交換される(すなわち、典型的には、約500無線周波数(「RF」)HrsのPM寿命を有する)。
本発明は、(a)内部表面および外部表面を有する内側コアと、(b)内部表面および外部表面を有する外側外筒とを含み、内側コア外部表面は、外側外筒内部表面に接続される、反応チャンバへのプロセスガスの流入および/または流出のための導管を包含する。加えて、導管は、光またはデータ導管として作用してもよく、すなわち、例えば、反応チャンバから入口に、データ、光、または他の検出可能情報を伝える視覚ポートまたはセンサを含むアセンブリであってもよい。例えば、図2、3、4、および5を参照されたい。
内側コアは、サファイアから選択される材料から製作される。外側外筒は、酸化アルミニウム(Al2O3)、石英、サファイア、窒化アルミニウム、イットリア、アルミナ、ジルコニア、イットリア安定化ジルコニア、AlON、SiAlON、およびそれらの組み合わせから選択される材料を含む。
また、半導体エッチングプロセスにおいて使用するためのハイブリッドガス注入器も含まれる。注入器は、少なくとも1つのガスラインを含み、少なくとも1つのガスラインは、内部表面および外部表面を有する内側コアと、内部表面および外部表面を有する外側外筒とを備える。内側コア外部表面は、外側外筒内部表面に接続される。内側コアは、サファイアから製作され、外側外筒は、酸化アルミニウム(Al2O3)、石英、サファイア、窒化アルミニウム、イットリア、アルミナ、ジルコニア、イットリア安定化ジルコニア、AlON、SiAlON、およびそれらの組み合わせから選択される材料を備える。
また、反応チャンバへのプロセスガスの流入および/または流出のために使用される導管のPM寿命を延長する方法も含まれる。そのような方法は、(a)内部表面および外部表面を有する内側コアと、(b)内部表面および外部表面を有する外側外筒とから構成され、内側コア外部表面が外側外筒内部表面に接続される、導管を製作するステップを含む。内側コアは、サファイアから製作され、外側外筒は、酸化アルミニウム(Al2O3)、石英、サファイア、窒化アルミニウム、イットリア、アルミナ、ジルコニア、イットリア安定化ジルコニア、AlON、SiAlON、およびそれらの組み合わせから選択される材料を備える。導管のPM寿命は、同プロセス条件に曝される従来の石英導管のPM寿命より長い。
内部表面および外部表面を有する内側コアと、(b)内部表面および外部表面を有する外側外筒とを接続するステップを備え、内側コア外部表面が、外側外筒内部表面に接続され、内側コアが、サファイアから製作され、外側外筒が、酸化アルミニウム(Al2O3)、石英、サファイア、窒化アルミニウム、イットリア、アルミナ、ジルコニア、イットリア安定化ジルコニア、AlON、SiAlON、およびそれらの組み合わせから選択される材料を備える、反応チャンバへのプロセスガスの流入および/または流出のための導管を製造する方法も含まれる。
前述の発明の開示ならびに以下の発明を実施するための形態は、添付の図面と併せて熟読されることによって、より理解され得る。しかしながら、本発明は、示される精密な配列および器具に限定されない。
本発明は、処理システムの一部として、反応チャンバへのプロセスガス、プロセスガスプラズマ、または担体ガス等の他のガス状物質(以下、集合的に、「プロセスガス」と称される)の流入および/または流出のための導管、導管を含有する処理システム(ガス注入器等)、ならびに種々の関連方法に関する。そのような処理システムは、半導体ウエハの調製(エッチング)において使用され得るが、本明細書に説明される導管および方法は、プロセスガスが使用される任意の処理システム、例えば、化学蒸着(「CVD」)(プラズマ増強CVDを含む)、エッチング(浅溝分離(「STI」)エッチングおよびハードマスクエッチングを含む)、ならびに高温成膜蒸着に関連し得る。
プロセスガスは、前述のプロセスにおいて使用される(または、機器を清浄するために使用される)任意のものおよびそれらの組み合わせを含んでもよい。実施例として、CF4、CHF3、O2、NF3、He、アルゴンガス、および任意の担体ガスが挙げられ得る。半導体処理の場合、ウエハは、典型的には、チャンバ内にウエハを位置付け、ウエハの表面を種々のプロセスガスおよび/または担体ガスによって搬送される化学物質に暴露することによって、処理される。選択されるガスまたは混合物の化学的性質は、採用される処理の種類ならびに半導体ウエハの表面上に形成されるデバイスの性質に依存する。プロセスガスは、ガス注入器システムを介して、反応チャンバに供給され、その多くのモデルおよび構成が、長年にわたって工夫されてきた。
典型的には、ガス注入器システムは、ガス源およびプレナムから反応チャンバ内にガスを注入するための1つ以上のノズルと連通するプレナムを含む。ガス源からプレナムへのプロセスガスを輸送し、最終的に、ノズルを介して、反応チャンバへの流入を促進するために、プロセスガスが流動する、種々の導管または閉鎖経路(一般に、「ガスライン」と称される場合がある)が、提供される。同様に、プロセスガスが、反応チャンバから排出される時、反応チャンバから、廃棄またはリサイクルのために好適な場所へのプロセスガスの流出のための導管の種々の構成が、提供される。本発明の導管と交換され得る、導管を含む、例示的ガス注入器システムおよび/または構成要素として、当技術分野において周知または開発された任意のものが挙げられ、例えば、米国特許第5,851,294号、第5,453,124号、第5,783,023号、第5,422,139号、第6,296,710号、および第4,232,063号に示されるものが挙げられる(そのそれぞれの内容は、参照することによって本明細書に組み込まれる)。
本発明は、反応チャンバへのプロセスガスの流入および/または流出のための導管を含む。プロセスガスの流入または流出は、直接的(すなわち、導管は、プロセスガスを直接反応チャンバに送達するように、システム内に位置する)、または間接的(すなわち、導管は、反応チャンバの上流または下流のシステム内に位置するが、プロセスガスは、その経路上の導管を通して、反応チャンバへまたはそこから通過する)、あるいはその2つの任意の組み合わせであってもよい。
導管は、任意の構成、好ましくは、略環状の断面(遠近法によって見ると、管状構造であるように)であってもよく、または中実でない多角形断面構成、例えば、正方形、六角形、長方形構成断面を有してもよい。
図1は、縦断面図における、例示的導管の概略図を示す。導管は、外側外筒9と、外側外筒9に接続される内側コア3とを含む。内側コア3は、内部表面5(ガス通過経路15に面する)と、外部表面7とを有する。同様に、外側外筒9は、内部表面11と、外部表面13とを有する。
内側コア3は、外側外筒9内に位置し、実質的に、外側外筒内部表面11の大部分をガス通過経路15から遮蔽するように設計される。故に、内側コア3は、実質的に、外側コア内部表面11と連続的であることが好ましくあり得る。しかしながら、いくつかの状況では、必要でなくてもよいことが認識される。内側コア3は、外側外筒9内に留置されるので、内側コア3の断面円周(または、導管が多角形の場合、周縁)は、外側外筒9のものより小さいであろう。サイズ差は、内側コア3が外側外筒9に接続される機構を含むいくつかの要因に応じて、変動するであろう。
いくつかの実施形態では、外側外筒を内側コアに脱着可能または可逆的に接続してもよい。これは、独立して、内側コアまたは外側コアのいずれかの清浄、修理、および/または交換する際に、より柔軟性をもたらし得る。
導管内では、内側コア3は、酸化アルミニウム(Al2O3)、石英、サファイア、窒化アルミニウム、イットリア、アルミナ、ジルコニア、イットリア安定化ジルコニア、AlON、SiAlON、および/またはそれらの組み合わせから製作される。いくつかの実施形態では、サファイアが好ましくあり得る。半導体用途における使用に好適である、および/または化学作用、熱、および/またはプラズマ抵抗を有する任意のサファイア材料が使用されてもよい。
外側外筒は、酸化アルミニウム(Al2O3)、石英、サファイア、窒化アルミニウム、イットリア、アルミナ、ジルコニア、イットリア安定化ジルコニア、窒化系セラミック(AlONまたはSiAlON等)、およびそれらの組み合わせから選択される材料から作製されてもよい。
しかしながら、外側外筒と内側コアとは、異なる材料から作製されることが好ましくあり得る。
好ましくは、内側コアおよび外側外筒の各々は、一体型本体から形成される。しかしながら、いくつかの事例では、例えば、内側コアを2つ以上の区画に形成し、区画をともに組み立てることが望ましくあり得る。代替として、例えば、内側コアを一体型本体として形成し、いくつかの断片を内側コアの周囲に組み立て、それによって、外側外筒を形成してもよい。
内側コアおよび外側外筒は、それぞれ、その外側および内部表面において接続されてもよい。接続は、当技術分野において周知の任意の手段によって達成されてもよい。機械的手段、化学手段、およびそれらの組み合わせが好適であり得る。例示的接続手段として、鑞接(また、接続される表面の金属化を含む)、変形接合、拡散接合、および/または過渡液相接合が挙げられる。
いくつかの状況(例えば、鑞接)では、接合エイドを使用して、内側コアと外側外筒とを接続することが望ましくあり得る。実施例として、セラミックペースト、ポリマー、金属、および/または有機接合エイドが挙げられ得る。
接続の機械的手段もまた、単独において、または前述のものと組み合わせて、使用されてもよい。例えば、表面は、内側コアを外側外筒に圧入することによって、または積層によって(外側外筒および内側コアが、一体型断片ではない場合)接続されてもよい。代替として、機械的締結具または相互係止機構を使用して、外側外筒および内側コアを接続してもよい。例示的締結具として、ステープル、ナットおよびボルトアセンブリ、ストラップ材、紐、クリップ、直接ネジ山または相互係止キー、ピン、ネジ、および保定リングが挙げられ得る。
図2および3は、それぞれ、斜視図および縦断面図において示される視覚ポートを有する例示的な同軸管アセンブリ21を示す。視覚ポートアセンブリ21は、内側コア25および外側外筒23を含み、これらの各々は、前述の材料からおよび様式で製作される。内側コア25は、外側外筒23の長さを若干越えて延在し、プロセス真空チャンバ27の中に突出する。内側コア25は、外側外筒23より遥かに厳しい条件に暴露される。アセンブリ21の一端は、想像視線33を介してプロセス真空チャンバ27の内部を監視することを可能にするセンサまたは視覚ポート31において終端する。センサまたは視覚ポート31は、外側外筒23に連結されるか、または別様に固着締結される真空気密窓、例えば、29を含んでもよい。いくつかの実施形態では、窓は、着脱可能に締結され、したがって、除去および/または交換されてもよい。
図4および5は、斜視図および縦断面図において示される視覚ポート59を有する例示的ガス注入器アセンブリ37である。内側コア47および外側外筒45は、前述の材料および様式で作製される。プロセスガスは、ポート43aおよび43b、ガスライン61aおよび61bを通して、反応チャンバ71内に輸送される。内側コア47は、外側外筒45の長さを越えて延在し、プロセス真空チャンバ71内に突出する。内側コア47は、外側外筒45より遥かに厳しい条件に暴露される。
アセンブリ37は、反応チャンバ71内に延在し、プロセスガスの送達を促進し、反応チャンバへの視覚またはセンサアクセスを可能にすることの両方を行う。アセンブリの一端は、想像視線49を介して、プロセス真空チャンバ71の内部の監視を可能にするセンサまたは視覚ポート59において終端する。センサまたは視覚ポート59は、外側外筒45に連結されるか、または別様に固着締結される真空気密窓、例えば、39を含んでもよい。
本発明に従って調製される導管は、石英等の従来の材料から調製される導管よりも使用寿命が長い。例えば、本発明の導管は、約500RF hrsよりも長いPM寿命を有し得る。代替として、本発明の導管は、約600、約700、約750、約800、約900、約1000、約1100、約1200、約1300、約1400、約1500、約1600、約1700、約1800、約1900、約2000、約2100、約2200、約2300、約2400、約2500、約2600、約2700、約2800、約2900、または約3000以上であるPM寿命を有し得る。
本発明はまた、具体的には、ガス注入器アセンブリ内のガスラインとして使用される導管を含む。本発明の導管によって交換され得る導管を含む、例示的ガス注入器システムおよび/または構成要素として、当技術分野において周知または開発される任意のものが挙げられ、例えば、米国特許第5,851,294号、第5,453,124号、第5,783,023号、第5,422,139号、第6,296,710号、および第4,232,063号に示されるものが挙げられる(そのそれぞれの内容は、参照することによって本明細書に組み込まれる)。
また、発明の範囲内に想定されるのは、導管を調製する方法である。そのような方法は、前述の接続方法を使用して内側コアを外側外筒に接続するステップを含む。
本発明は、前述のように、導管を製造することによって、反応チャンバへのプロセスガスの流入および/または流出のために使用される導管の使用寿命を延長する方法を含む。
その広範な発明の概念から逸脱することなく、前述の実施形態に変更が行われ得ることは、当業者によって理解されるであろう。したがって、本発明は、開示される特定の実施形態に限定されず、添付の請求項によって定義されるように、本発明の精神および範囲内における修正を網羅することが意図されることを理解されたい。
Claims (36)
- 反応チャンバへのプロセスガスの流入および/または流出のための導管であって、
該導管は、
(a)内部表面および外部表面を有する内側コアと、
(b)内部表面および外部表面を有する外側外筒と
を備え、
該内側コア外部表面は、該外側外筒内部表面に接続され、
該内側コアは、酸化アルミニウム(Al2O3)、石英、サファイア、窒化アルミニウム、イットリア、アルミナ、ジルコニア、イットリア安定化ジルコニア、AlON、SiAlON、およびそれらの組み合わせから選択される材料から製作され、該外側外筒は、酸化アルミニウム(Al2O3)、石英、サファイア、窒化アルミニウム、イットリア、アルミナ、ジルコニア、イットリア安定化ジルコニア、AlON、SiAlON、およびそれらの組み合わせから選択される材料を備えるが、該内側コアと該外側コアとは、異なる材料を含む、導管。 - 前記内側コアは、サファイアから製作される、請求項1に記載の導管。
- 前記内側コア外部表面および前記外側外筒内部表面は、金属化され、該表面は、ロウ付によって接続される、請求項1に記載の導管。
- 前記内側コア外部表面は、変形接合、過渡液相接続、および拡散接合から選択されるプロセスによって、外側層外部表面に接合される、請求項1に記載の導管。
- 前記内側コアは、接合エイドによって、前記外側コアに接合される、請求項1に記載の導管。
- 前記接合エイドは、金属、セラミックペースト、有機接合エイド、およびポリマーから選択される、請求項5に記載の導管。
- 前記内側コア外部表面は、機械的接続プロセスによって、前記外側層外部表面に接合される、請求項1に記載の導管。
- 前記内側コアと前記外側外筒とは、圧入によって、接続される、請求項1に記載の導管。
- 前記内側コアと前記外側外筒とは、機械的締結具によって、接続される、請求項1に記載の導管。
- 前記機械的締結具は、ステープル、ナットおよびボルトアセンブリ、ストラップ材、紐、クリップ、直接ネジ山または相互係止キー、ピン、ネジ、および保定リングから選択される、請求項9に記載の導管。
- 半導体エッチングプロセスにおいて使用するためのハイブリッドガス注入器であって、該注入器は、少なくとも1つのガスラインを備え、該少なくとも1つのガスラインは、内部表面および外部表面を有する内側コアと、内部表面および外部表面を有する外側外筒とを備え、該内側コア外部表面は、該外側外筒内部表面に接続され、該内側コアは、酸化アルミニウム(Al2O3)、石英、サファイア、窒化アルミニウム、イットリア、アルミナ、ジルコニア、イットリア安定化ジルコニア、AlON、SiAlON、およびそれらの組み合わせから選択される材料から製作され、該外側外筒は、酸化アルミニウム(Al2O3)、石英、サファイア、窒化アルミニウム、イットリア、アルミナ、ジルコニア、イットリア安定化ジルコニア、AlON、SiAlON、およびそれらの組み合わせから選択される材料を備える、注入器。
- 前記内側コアは、サファイアから製作される、請求項11に記載のハイブリッドガス注入器。
- 前記内側コア外部表面および前記外側外筒内部表面は、金属化され、該表面は、ロウ付によって接続される、請求項11に記載のハイブリッドガス注入器。
- 前記内側コア外部表面は、変形接合、過渡液相接続、および拡散接合から選択されるプロセスによって、外側層外部表面に接合される、請求項11に記載のハイブリッドガス注入器。
- 前記内側コアは、接合エイドによって、前記外側コアに接続される、請求項11に記載のハイブリッドガス注入器。
- 前記接合エイドは、金属、セラミックペースト、有機接合エイド、およびポリマーから選択される、請求項11に記載のハイブリッドガス注入器。
- 前記内側コア外部表面は、機械的接続プロセスによって、外側層外部表面に接合される、請求項11に記載のハイブリッドガス注入器。
- 前記内側コアと前記外側外筒とは、圧入によって、接続される、請求項11に記載のハイブリッドガス注入器。
- 前記内側コアと前記外側外筒とは、機械的締結具によって、接続される、請求項11に記載のハイブリッドガス注入器。
- 前記機械的締結具は、ステープル、ナットおよびボルトアセンブリ、ストラップ材、紐、クリップ、直接ネジ山または相互係止キー、ピン、ネジ、および保定リングから選択される、請求項11に記載のハイブリッドガス注入器。
- 反応チャンバへのプロセスガスの流入および/または流出のために使用される導管のPM寿命を延長する方法であって、
該方法は、該導管を
(a)内部表面および外部表面を有する内側コアと、
(b)内部表面および外部表面を有する外側外筒と
から製作することを含み、該内側コア外部表面は、該外側外筒内部表面に接続され、該内側コアは、酸化アルミニウム(Al2O3)、石英、サファイア、窒化アルミニウム、イットリア、アルミナ、ジルコニア、イットリア安定化ジルコニア、AlON、SiAlON、およびそれらの組み合わせから選択される材料から製作され、該外側外筒は、酸化アルミニウム(Al2O3)、石英、サファイア、窒化アルミニウム、イットリア、アルミナ、ジルコニア、イットリア安定化ジルコニア、AlON、SiAlON、およびそれらの組み合わせから選択される材料を備え、
該導管の該PM寿命は、同一条件に曝される従来の石英導管の該PM寿命よりも長い、方法。 - 前記導管のPM寿命は、約500RF hrsよりも長い、請求項21に記載の方法。
- 前記導管のPM寿命は、約750RF hrs以上である、請求項21に記載の方法。
- 前記導管のPM寿命は、約1000RF hrs以上である、請求項21に記載の方法。
- 前記導管のPM寿命は、約2000RF hrs以上である、請求項21に記載の方法。
- 前記導管のPM寿命は、約3000RF hrs以上である、請求項21に記載の方法。
- 前記内側コアは、サファイアから製作される、請求項21に記載の方法。
- 前記内側コア外部表面および前記外側外筒内部表面は、金属化され、該表面は、ロウ付によって接続される、請求項21に記載の方法。
- 前記内側コア外部表面は、変形接合、過渡液相接続、および拡散接合から選択されるプロセスによって、外側層外部表面に接合される、請求項21に記載の方法。
- 前記内側コアは、接合エイドによって、前記外側コアに接合される、請求項21に記載の方法。
- 前記接合エイドは、金属、セラミックペースト、有機接合エイド、およびポリマーから選択される、請求項21に記載の方法。
- 前記内側コア外部表面は、機械的接続プロセスによって、外側層外部表面に接合される、請求項21に記載の方法。
- 前記内側コアと前記外側外筒とは、圧入によって、接続される、請求項21に記載の方法。
- 前記内側コアと前記外側外筒とは、機械的締結具によって、接続される、請求項21に記載の方法。
- 前記機械的締結具は、ステープル、ナットおよびボルトアセンブリ、ストラップ材、紐、クリップ、直接ネジ山または相互係止キー、ピン、ネジ、および保定リングから選択される、請求項21に記載の方法。
- 反応チャンバへのプロセスガスの流入および/または流出のための導管を製造する方法であって、該方法は、内部表面および外部表面を有する内側コアと、(b)内部表面および外部表面を有する外側外筒とを接続することを備え、
該内側コア外部表面は、該外側外筒内部表面に接続され、
該内側コアは、サファイアから製作され、該外側外筒は、酸化アルミニウム(Al2O3)、石英、サファイア、窒化アルミニウム、イットリア、アルミナ、ジルコニア、イットリア安定化ジルコニア、AlON、SiAlON、およびそれらの組み合わせから選択される材料を備える、方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US37145110P | 2010-08-06 | 2010-08-06 | |
US61/371,451 | 2010-08-06 | ||
PCT/US2011/046529 WO2012018970A1 (en) | 2010-08-06 | 2011-08-04 | Process gas conduits having increased usage lifetime and related methods |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013539210A true JP2013539210A (ja) | 2013-10-17 |
Family
ID=45559820
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013523325A Withdrawn JP2013539210A (ja) | 2010-08-06 | 2011-08-04 | 増加した使用寿命を有するプロセスガス導管および関連方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20120192398A1 (ja) |
JP (1) | JP2013539210A (ja) |
KR (1) | KR20130103487A (ja) |
TW (1) | TW201211441A (ja) |
WO (1) | WO2012018970A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107447203A (zh) * | 2016-04-25 | 2017-12-08 | 应用材料公司 | 气体供应线组件 |
KR20180045977A (ko) * | 2016-10-26 | 2018-05-08 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 플라즈마 처리 장치 및 이를 이용한 자연 산화막 제거 방법 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108425090A (zh) * | 2011-08-10 | 2018-08-21 | 恩特格里斯公司 | 具有视需要氧化钇覆盖层的经AlON涂布的基质 |
KR101562218B1 (ko) | 2013-08-29 | 2015-10-21 | 현대모비스 주식회사 | 전동식 동력 조향장치의 제어장치 |
KR102618813B1 (ko) * | 2016-01-27 | 2023-12-27 | 삼성전자주식회사 | 공정 챔버 모니터링 장치 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3632143A (en) * | 1969-06-19 | 1972-01-04 | Westinghouse Electric Corp | Bimetallic coupling joint for tubes of dissimilar materials |
US5747917A (en) * | 1996-02-14 | 1998-05-05 | Applied Materials, Inc. | Double-walled mircrowave plasma based applicator |
US7234222B1 (en) * | 2003-09-26 | 2007-06-26 | Lam Research Corporation | Methods and apparatus for optimizing the delivery of a set of gases in a plasma processing system |
US20090261065A1 (en) * | 2008-04-18 | 2009-10-22 | Lam Research Corporation | Components for use in a plasma chamber having reduced particle generation and method of making |
-
2011
- 2011-08-04 WO PCT/US2011/046529 patent/WO2012018970A1/en active Application Filing
- 2011-08-04 KR KR1020137004337A patent/KR20130103487A/ko not_active Application Discontinuation
- 2011-08-04 JP JP2013523325A patent/JP2013539210A/ja not_active Withdrawn
- 2011-08-04 US US13/197,846 patent/US20120192398A1/en not_active Abandoned
- 2011-08-05 TW TW100127890A patent/TW201211441A/zh unknown
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107447203A (zh) * | 2016-04-25 | 2017-12-08 | 应用材料公司 | 气体供应线组件 |
KR20180045977A (ko) * | 2016-10-26 | 2018-05-08 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 플라즈마 처리 장치 및 이를 이용한 자연 산화막 제거 방법 |
KR102660954B1 (ko) | 2016-10-26 | 2024-04-26 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 플라즈마 처리 장치 및 이를 이용한 자연 산화막 제거 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW201211441A (en) | 2012-03-16 |
US20120192398A1 (en) | 2012-08-02 |
KR20130103487A (ko) | 2013-09-23 |
WO2012018970A1 (en) | 2012-02-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2013539210A (ja) | 増加した使用寿命を有するプロセスガス導管および関連方法 | |
TWI810254B (zh) | 與氫自由基一起使用的設備及使用該設備的方法 | |
JP5623008B2 (ja) | プラズマ装置 | |
US8216640B2 (en) | Method of making showerhead for semiconductor processing apparatus | |
US6603269B1 (en) | Resonant chamber applicator for remote plasma source | |
JP4627659B2 (ja) | プラズマ処理システムにおける改良されたベローズシールドのための装置 | |
US10557202B2 (en) | Method of processing a substrate support assembly | |
US20090000550A1 (en) | Manifold assembly | |
JP2006501645A (ja) | プラズマ処理システムにおける改良された上部電極板のための方法及び装置 | |
JP2006501647A (ja) | プラズマ処理システムにおける改良されたバッフル板のための方法及び装置 | |
TW201413151A (zh) | 用於原子層沉積及化學氣相沉積反應器之使用點閥箱 | |
JP2006501608A (ja) | プラズマ処理システムにおける改良された堆積シールドのための方法及び装置 | |
TW200833182A (en) | Applicators and cooling systems for a plasma device | |
TWI619141B (zh) | 用於前級管線電漿減量系統之氣體套管 | |
TWI723031B (zh) | 電漿處理裝置及噴頭 | |
US10005025B2 (en) | Corrosion resistant abatement system | |
KR101228056B1 (ko) | 세라믹 코팅 금속 서셉터 및 그 제조방법 | |
US10508338B2 (en) | Device for atomic layer deposition | |
TWI469179B (zh) | 電漿裝置 | |
US20090283039A1 (en) | Robust outlet plumbing for high power flow remote plasma source | |
TW202145402A (zh) | 半導體製程腔體之氣體噴頭 | |
KR101700849B1 (ko) | 주사형 플라즈마 공급 장치 | |
KR20020074923A (ko) | 반도체 제조장치의 반응가스 공급노즐 | |
TW202117842A (zh) | 耐腐蝕氣體輸送部件及其等離子體處理裝置 | |
CN111613508A (zh) | 进气装置及反应腔室 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20141007 |