JP2020145471A - 高出力プラズマエッチングプロセスのためのガス分配プレートアセンブリ - Google Patents

高出力プラズマエッチングプロセスのためのガス分配プレートアセンブリ Download PDF

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Abstract

【課題】ガス分配プレートアセンブリの温度をより正確に制御する半導体処理装置を提供する。【解決手段】処理チャンバにおいて、ガス分配プレートアセンブリ２００は、金属材料で形勢された本体１４２と、本体１４２に結合されたシリコン浸透金属マトリックス複合体を含むベースプレート２１０と、接着層１４４によりベースプレート２１０に結合されたシリコンウエハを含む有孔フェイスプレート１２５とを備える。【選択図】図２

Description

背景
（分野）
本開示の実施形態は、一般に、半導体処理装置に関する。より詳細には、本開示の実施形態は、プラズマプロセスで用いることができるガス分配プレートアセンブリに関する。
（関連技術の説明）
集積回路は、単一チップ上に何百万個のコンポーネント（例えば、トランジスタ、コンデンサ、抵抗器等）を含むことができる複雑なデバイスに発展してきた。チップ設計の進化は、回路の高速化及びより大きな回路密度を必要とし、より大きな回路密度に対する要求は、集積回路コンポーネントの寸法の低減を必要とする。そのようなデバイスのフィーチャの最小寸法は、この技術分野で、一般に、クリティカルディメンションと呼ばれている。クリティカルディメンションは、一般に、回路構造（例えば、ライン、ライン間のスペース、カラム、開口部等）のフィーチャの最小幅を含む。
これらのクリティカルディメンションが縮小するにつれて、高い収率を維持するために、基板に亘るプロセスの均一性が重要となる。集積回路の製造に使用される従来のプラズマエッチングプロセスに関連する１つの問題は、基板に亘るエッチング速度の不均一性であり、これは、部分的に、エッチングプロセスで利用されるコンポーネント（例えば、ガス分配プレートアセンブリ）の温度変化に起因する。この不均一性は、性能に著しく影響を及ぼし、集積回路の製造コストを増加させる可能性がある。
ガス分配プレートアセンブリの温度をより正確に制御するために、新しい装置及び方法が必要とされている。
概要
ガス分配プレートアセンブリが一実施形態で提供され、金属材料で形成された本体と、本体に結合されたシリコン浸透金属マトリックス複合体を含むベースプレートと、接着層によりベースプレートに結合されたシリコンディスクを含む有孔フェイスプレートとを含む。
ガス分配プレートアセンブリは、本体と、本体に結合されたシリコンディスクを含む有孔フェイスプレートと、本体と有孔フェイスプレートとの間に配置された接着層を含む。
別の実施形態では、ガス分配プレートアセンブリを含む処理チャンバが提供される。ガス分配プレートアセンブリは、金属マトリックス複合体を含むベースプレートと、接着層によりベースプレートに結合されるシリコンディスクを含む有孔フェイスプレートを含む。また、処理チャンバは、ガス分配プレートアセンブリに結合された温度制御システムを含む。
本開示の上述された構成が詳細に理解することができるように、上で簡潔に要約された本開示のより詳細な説明は、実施形態を参照することによって行うことができ、その幾つかは添付図面に示されている。しかしながら、添付図面は、本開示の典型的な実施形態のみを示しており、従って、本開示は他の同様に有効な実施形態を含み得るので、その範囲を限定すると解釈されないことに留意すべきである。
例示的な処理チャンバを示す部分断面図である。 図１の処理チャンバ内で用いることができるガス分配プレートアセンブリの他の実施形態の概略断面図である。 図１のガス分配プレートアセンブリ、又は図２のガス分配プレートアセンブリと共に用いることができる温度制御システムの断面図である。 ガス分配プレートアセンブリの一部分の断面図である。 一実施形態による抵抗ヒータの等角図である。 内部に形成された複数のチャネルを有するプレート部材の等角図である。 図１のガス分配プレートアセンブリ、又は図２のガス分配プレートアセンブリと共に用いることができる再帰的流体システムの一実施形態の等角図である。 図５Ａの再帰的流体システムの平面図である。 図３の蓋アセンブリの一部としてプレート部材に結合された再帰的流体システムの等角図である。 ベースプレートに形成された分岐コンジットの実施形態を示すガス分配プレートアセンブリの一部の概略断面図である。 図６Ａのベースプレートの等角上面図である。 一実施形態によるプロセスガス分配システムの平面図である。 図１のガス分配プレートアセンブリ、又は図２のガス分配プレートアセンブリとして用いることができるガス分配プレートアセンブリの一部の等角分解図である。 図１のガス分配プレートアセンブリ、又は図２のガス分配プレートアセンブリとして用いることができるガス分配プレートアセンブリの他の実施形態の分解断面図である。
理解を容易にするために、可能な場合には、図面に共通の同一の要素を示すために同一の参照番号を使用している。一実施形態で開示される要素は、特定の記載なしに、他の実施形態で有益に利用することができると意図される。
詳細な説明
本開示の実施形態は、任意の数の基板処理技術のための処理チャンバ内で用いることが可能なガス分配プレートアセンブリを提供する。ガス分配プレートアセンブリは、真空を破ることなく基板表面の加熱と冷却の両方を必要とするプラズマアシストドライエッチングプロセスを実行するのに特に有用である。ガス分配プレートアセンブリは、カリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアルズ社から入手可能なエッチングチャンバで用いることができるが、他のタイプのプラズマプロセスを実行するチャンバ、及び他の製造業者から入手可能なチャンバでの使用にも適している。
図１は例示的な処理チャンバ１００を示す部分断面図である。一実施形態では、処理チャンバ１００は、チャンバ本体１０５、ガス分配プレートアセンブリ１１０、及び支持アセンブリ１１５を含む。処理チャンバ１００のチャンバ本体１０５は、１以上のプロセス適合性材料（例えば、アルミニウム、陽極酸化アルミニウム、ニッケルメッキされたアルミニウム、ニッケルメッキされたアルミニウム６０６１−６、ステンレス鋼、並びにこれらの組み合わせ及び合金）で形成することができる。支持アセンブリ１１５は、ガス分配プレートアセンブリ１１０と共に電極として機能することができ、これによって、有孔フェイスプレート１２５と支持アセンブリ１１５の上面１３０との間に画定された処理空間１２０内にプラズマを形成することができる。支持アセンブリ１１５は、真空チャック、静電チャック、又はアルミニウム等の伝導性材料で形成することができる他のタイプの基板支持体であってもよい。代替的に、支持アセンブリ１１５は、セラミック材料で形成してもよく、静電チャック、プラズマのバイアス、又は他の用途のための埋込電極１３５を含むことができる。また、チャンバ本体１０５は、ポンプ及びバルブを含む真空システム１３６に結合することができる。また、ライナ１３８を、処理空間１２０内のチャンバ本体１０５の表面上に配置してもよい。
チャンバ本体１０５は、その側壁に形成されたポート１４０を含む。ポート１４０は選択的に開閉され、これによって、基板ハンドリングロボット（図示せず）によるチャンバ本体１０５の内部へのアクセスを可能にする。基板（図示せず）は、ポート１４０を介して、処理チャンバ１００に搬入、搬出され、隣接する搬送チャンバ、及び/又はロードロックチャンバ、又はクラスタツール内の別のチャンバに搬送されることができる。支持アセンブリ１１５は、チャンバ本体１０５に対して移動可能であってもよい。基板（図示せず）を、処理のため、支持アセンブリ１１５の上面１３０に配置することができる。支持アセンブリ１１５は、基板搬送のため、ポート１４０に隣接する位置にあってもよい。また、支持アセンブリ１１５は、処理のため、有孔フェイスプレート１２５に近接した位置に移動することができる。また、支持アセンブリ１１５は、チャンバ本体１０５に対して回転可能であってもよい。基板を支持アセンブリ１１５の上面１３０から離間させるためにリフトピン（図示せず）を用いることができ、これによって、基板搬送の間に基板ハンドリングロボットによる交換が可能なる。
ガス分配プレートアセンブリ１１０は、本体１４２を含む。本体１４２は、接着層１４４によって有孔フェイスプレート１２５に結合される。幾つかの実施形態では、接着層１４４は有機接着剤であってもよい。この実施形態では、本体１４２は、内部に形成された熱制御コンジット１５０Ａ及び１５０Ｂを含む１以上のプレート部材１４６、１４８を含む。プレート部材１４６、１４８は、アルミニウムのような伝導性材料で形成することができ、ファスナ１５２によって互いに結合され、これによって、プレート部材１４６及び１４８の間の金属間接触が提供される。本体１４２と有孔フェイスプレート１２５は、ファスナ１５４によってチャンバ本体１０５に結合されることができる。エラストマーＯ−リングのようなシール１５６を、本体１４２とチャンバ本体１０５との間に配置し、処理空間１２０をシールし、本体１４２をチャンバ本体１０５から電気的に絶縁することができる。高周波（ＲＦ）電源１５８を本体１４２又は有孔フェイスプレートの一方又は両方に接続することができ、これによって、ガス分配プレートアセンブリ１１０を支持アセンブリ１１５に対して電気的にバイアスすることができる。
有孔フェイスプレート１２５は、複数のガスコンジット１６２に結合された複数の孔部１６０を有し、処理容積１２０にガスを提供する。この実施形態では、ガスコンジット１６２は、プレート部材１４６、１４８を貫通して、接着層１４４に形成された分配チャンネルまで形成される。有孔フェイスプレート１２５は、集積回路製造で用いられるシリコン（例えば、電子デバイス製造で用いられるシリコンディスク、又はシリコンウエハ）で形成することができる。有孔フェイスプレート１２５はいかなるサイズでもよく、いかなる適切な表面積を含むことができるが、一実施形態では、有孔フェイスプレート１２５は４５０ｍｍ（直径）シリコンウエハである。有孔フェイスプレート１２５のシリコン材料は、改善された伝導、又は誘電特性を提供するために、ドープされていてもよく、ドープされていなくてもよい。
孔部１６０は、エッチング又はレーザ穿孔のような適切な穴形成技術を使用して形成することができる。一実施形態では、孔部１６０は、スルーシリコンビア（ＴＳＶ）プロセスによって形成される。一実施形態では、各々の孔部の直径は、約５０ミクロン（μｍ）〜約６４μｍであってもよい。孔部１６０は、有孔フェイスプレート１２５の表面領域に対して多数であってもよく（即ち、緻密）、これによって、フローコンダクタンスを最大にし、及び/又は、分配チャネル１６４内の圧力を最小化する。孔部１６０のサイズ及び孔部１６０の密度のうちの１つは、分配チャネル１６４又は本体１４２の他の部分にプラズマが照射される可能性を低減する。シールド１６５を、ライナ１３８と有孔フェイスプレート１２５の間に配置することができる。シールド１６５は、石英、又は他のプロセス耐性材料を含む。
有孔フェイスプレート１２５にシリコンウエハを利用することは、ガス分配プレートアセンブリ１１０の交換可能な消耗要素を提供する。例えば、プラズマは時間の経過と共に有孔フェイスプレート１２５の表面を侵食する可能性がある。浸食されると、有孔フェイスプレート１２５は本体１４２から切り離され、新しい有孔フェイスプレート１２５を結合することができる。従って、ガス分配アセンブリ１１０全体の交換と比較して、有孔フェイスプレート１２５は、必要な場合、はるかに低コストで他と交換することができるので、標準サイズのシリコンウエハの使用は所有コストを低減する。
幾つかの実施形態では、熱制御コンジット１５０Ａ及び１５０Ｂは、温度制御システム１６６に動作可能に結合される。温度制御システム１６６は、システムコントローラ１６８と温度コントローラ１７０を含む。温度コントローラ１７０は、熱制御コンジット１５０Ｂに結合されるヒータリード１７２に結合される。幾つかの実施形態では、熱制御コンジット１５０Ｂは、抵抗ヒータ１７３を含むことができる。また、温度コントローラ１７０は、配管１７４によって熱制御コンジット１５０Ａに結合される。配管１７４及び熱制御コンジット１５０Ａは、内部に熱伝達流体等の冷却材を流すように適合することができる。また、温度制御システム１６６は、温度コントローラ１７０と通信する温度センサ１７６を含むことができる。温度センサ１７６は本体１４２内に配置され、ガス分配プレートアセンブリ１１０の本体１４２の温度をモニタすることができる。各々の温度センサ１７６は、ガス分配プレートアセンブリ１１０の温度のメトリックを温度コントローラ１７０に提供する熱電対、又は他のデバイスであってもよい。幾つかの実施形態では、チャンバ本体１０５は、温度コントローラ１７０に結合された温度制御コンジット１７８を含むことができる。温度センサ１７６はチャンバ本体１０５の温度をモニタし、温度のメトリックを温度コントローラ１７０に提供するために用いることができる。温度コントローラ１７０は、抵抗ヒータ１７３への電力を制御し、熱制御コンジット１５０Ａ（及び利用されている温度制御コンジット１７８）への流体のフローを制御するサーボコントローラを含むことができる。
動作中、ガス分配プレートアセンブリ１１０の設定点温度は、システムコントローラ１６８により、温度コントローラ１７０に提供することができる。温度センサ１７６からのフィードバックに基づいて、温度コントローラ１７０は、加熱（例えば、抵抗ヒータを介して）、又は冷却（例えば、熱制御コンジット１５０Ａを介して）を提供し、ガス分配プレートアセンブリ１１０に設定点温度を提供及び/又は維持することができる。従って、温度制御システム１６６により、閉ループ温度制御が提供される。
動作の一例では、温度制御システム１６６は、２つのモードの温度制御を提供する。第１のモードは、プラズマがＲＦ電源１５８によって誘導されるときに提供される（「プラズマオン」）。プラズマオン状態にあるとき、ガス分配プレートアセンブリ１１０への主な熱負荷は、処理容積１２０内のプラズマによって生成される熱からである。残りの熱負荷は、ガス分配プレートアセンブリ内の抵抗ヒータ１７３によって提供される。プラズマオンの間、第１のモードにおいて、抵抗ヒータ１７３に印加される電力は、温度設定点制御を維持するために約１０％〜約２０％の電力である。第２のモードでは、プラズマが点火されると（「プラズマオフ」）、温度設定値を維持するためにヒータ電力が約８０％〜約９０％まで増加される。追加の温度制御のために、温度制御システム１６６は、熱制御コンジット１５０Ａの低流量モード及び高流量モードを含むことができる。プラズマオフ条件のための低流量は、低いヒータ電力が温度設定点を維持するのを可能にし、プラズマオンのための高流量は、プラズマの熱からガス分配プレートアセンブリ１１０の温度を低下させることができる。温度コントローラ１７０は、流量制御バルブと比例―積分―微分コントローラ（ＰＩＤ）コントローラを、温度設定点とガス分配プレートアセンブリ１１０内の温度センサ１７６からの表示と共に、閉鎖ループ内で用いることができる。冷却材流量とヒータ電力はサーボ制御され、温度設定点を維持することができる。
温度制御システム１６６の実施形態は、プラズマオン状態とプラズマオフ状態の間のサイクル中に、ガス分配プレートアセンブリ１１０の均一な温度を提供するために用いることができる。幾つかの従来のチャンバでは、ガス分配プレートと処理容積の界面で約３０℃の温度デルタが存在することがある。温度コントローラ１７０の第１及び第２のモードは、プラズマオン状態及びプラズマオフ状態の両方において、設定点温度を維持するために用いることができる。設定温度の維持により、基板処理及び基板から基板への処理において、より安定した結果が得られる。このようにして、ガス分配プレートアセンブリ１１０の温度制御及び処理温度が確実に制御される。本明細書で説明されるガス分配プレートアセンブリ１１０の実施形態は、高出力誘電体エッチングプロセス（例えば、約２０キロワットの総ＲＦ電力）において確実に用いることができる。本明細書に記載の温度制御システム１６６の実施形態は、約１２０℃〜約１６０℃の設定点温度を維持するために用いることができる。
図２は、図１の処理チャンバ１００において用いることができるガス分配プレートアセンブリ２００の他の実施形態の概略断面図である。ガス分配プレートアセンブリ２００は、複数の温度センサ（例えば、外側ゾーン温度センサ２０５Ａと内側ゾーン温度センサ２０５Ｂ）を含む。ガス分配プレートアセンブリ２００は、以下の点を除いて、図１に示されるガス分配プレートアセンブリ１１０と同様である。ガス分配プレートアセンブリ２００の本体１４２は、一体型（ワンピース）部材であるが、図１に示されるように２枚のプレートであってもよい。他の相違点は、本体１４２と有孔フェイスプレート１２５との間に結合されたベースプレート２１０を含む。
この実施形態におけるベースプレート２１０は、シリコン浸透金属マトリクス複合体で形成することができる。ベースプレート２１０の材料の例は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）を主成分し、シリコン（Ｓｉ）を種々の量で含む反応接合セラミックス（ＳｉＳｉＣ）を含む。ベースプレート２１０のＳｉ含有量（体積％）は約２０〜約３０であり、残りはＳｉＣである。材料の例は、コネチカット州ニュートンのＭ Ｃｕｂｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｉｎｃ．から入手可能なＧｒａｄｅ ＳＳＣ−７０２、Ｇｒａｄｅ ＳＳＣ−８０２、Ｇｒａｄｅ ＳＳＣ−９０３を含む。
ベースプレート２１０は、ファスナ１５２により本体１４２に直接固定され、それらの間の良好な熱接触を保証することができる。代替的な実施形態では、熱伝導率に応じて、本体１４２とベースプレート２１０の間に熱ガスケット２１２を配置することができる。この実施形態では、ベースプレート２１０に有孔フェイスプレート１２５を固定する接着層１４４は、拡散接合であってもよい。ガス分配プレートアセンブリ２００の温度を制御するために、ベースプレート２１０と有孔フェイスプレート１２５は同様の熱伝導率を有することができ、これによって、本体１４２と有孔フェイスプレート１２５の間の熱コミュニケーションを提供することができる。
ガスコンジット１６２は、本体１４２を貫通して形成され、その少なくとも一部には分岐コンジット２１４を含むことができる。分岐コンジット２１４は、ガスをベースプレート２１０を介して分配チャネル１６４及び/又は有孔フェイスプレートの孔部１６０に配送するのに役立つ。分配チャネル１６４、及び分岐コンジット２１４は、ベースプレート２１０内のガスコンジット１６２の延長部と同様に、焼結前のベースプレート２１０のグリーンボディ内に形成されてもよい。例えば、任意の溝又は穴は、ベースプレート２１０のグリーンボディに機械加工又は他の方法で形成され、焼結後に後に焼失される炭素で充填されてもよい。代替的に、分配チャネル１６４、及び分岐コンジット２１４は、ベースプレート２１０内のガスコンジット１６２の延長部と同様に、ベースプレート２１０の焼結後に機械加工によって形成することができる。Ｏリングのようなシール２１６を用いて、ベースプレート２１０と本体１４２との界面におけるガス漏れを防止することができる。
この実施形態では、ガス分配プレートアセンブリ２００は、流体処理装置２１５を含む温度制御システム１６６に結合される。流体処理装置２１５は、熱制御コンジット１５０Ａに提供される流体の温度を制御する熱交換器又は冷却器であってもよい。流体処理装置２１５は、配管１７４によって熱制御コンジット１５０Ａに結合することができる。幾つかの実施形態では、温度制御システム１６６は、ガス分配プレートアセンブリ２００（及び図１に示される処理チャンバ１００の他の部分）に供給される温度制御された水を有する水ファシリティインターフェイスボックス２２０を含む。本実施形態（及び図１の実施形態）の配管１７４は再帰的である。再帰的とは、冷却材ライン（即ち、配管１７４）の均等な分割と定義することができ、例えば、１本のコンジットから２本のコンジット、２本のコンジットから４本のコンジット、４本のコンジットから８本のコンジット、８本のコンジットから１６本のコンジット等である。更に、分割された各々の脚は、同じ長さ、水圧直径及び形状であり、従って、各々の脚は同じフローコンダクタンスを有する。再帰的コンジットは、有孔プレート１２５の均一な温度を提供し、及び冷却象限（一実施形態では、４つの冷却領域）において同一のフローレートを提供する
図３は、図１のガス分配プレートアセンブリ１１０、又は図２のガス分配プレートアセンブリ２００と共に用いることができる温度制御システム１６６の断面図である。温度制御システム１６６は、ガス分配プレートアセンブリ１１０、又は図２のガス分配プレートアセンブリ２００のいずれかと共に、図１の処理チャンバ１００に結合することができる蓋アセンブリ３００の一部であってもよい。
蓋アセンブリ３００は、配管１７４に結合された複数の再帰的冷却材チャネル３１０を含む冷却材プレート３０５を含む。配管１７４は、熱制御コンジット１５０Ａを含むプレート部材１４８に結合される。また、蓋アセンブリ３００は、複数のガスライン３２０を含むプロセスガス分配システム３１５を含む。ガスライン３２０の一部は、プロセスガスを有孔フェイスプレート１２５内の孔部１６０に流すために、プレート部材１４８及びガスコンジット１６２に結合される。
一実施形態では、蓋アセンブリ３００は、中央又は第１マグネット３３０及び周辺又は第２マグネット３３５の一方又は両方を含むマグネットアセンブリ３２５を含む。マグネットアセンブリ３２５は、チャンバの中央にピークフィールドがあるＢ-フィールドを形成するカプスタイプマグネットシステムであってもよい。マグネットアセンブリ３２５は、エッチング速度を調整するために用いることができる。例えば、内側コイル電流と外側コイル電流との比を調整に用いることができる。約１６２ＭＨｚのＲＦ周波数は中心ピークプラズマ（チャンバの中心で最高のプラズマ密度）となる傾向があり、マグネットを用いてプラズマを外側に押し出し、中心ピークプラズマを減少させることができる。幾つかの実施形態では、より低いＲＦ周波数（例えば、約６０ＭＨｚ）は、プラズマを調整するためにマグネットを必要としないかもしれない。
図４Ａ及び図４Ｂは、図１のガス分配プレートアセンブリ１１０、又は図２のガス分配プレートアセンブリ２００に用いることができる抵抗ヒータ１７３の様々な図である。図４Ａはガス分配プレートアセンブリ４００の一部の断面図であり、図４Ｂは一実施形態による抵抗ヒータ１７３の等角図である。
抵抗ヒータ１７３はプレート部材１４６内に配置されてもよく、図４Ａに示されるように内側ゾーン及び外側ゾーンを含むことができる。電気リード４０２は、電源（図示せず）への接続のためにプレート部材１４８を貫通して又はその周囲に延在することができる。
図４Ｂに示されるように、抵抗ヒータ１７３は、外側ゾーンのための第１ヒータ要素４０５と、内側ゾーンのための第２ヒータ要素４１０を含む。電気リード４１５は第１ヒータ要素４０５を電源に結合するために使用され、電気リード４２０は第２ヒータ要素４１０を電源に結合するために用いることができる。
図４Ｃはプレート部材１４６の等角図であり、アルミニウムプレートとすることができ、内部に形成された複数のチャネル４２５を有する。チャネル４２５は、図４Ｂに示される抵抗ヒータ１７３の第１ヒータ要素４０５及び第２ヒータ要素４１０を受け入れる大きさである。また、図１及び図２に示されるファスナ１５２を受け入れるために用いられる複数のボルト穴４３０が示されている。
図５Ａは、図１のガス分配プレートアセンブリ１１０、又は図２のガス分配プレートアセンブリ２００と共に用いることができる再帰的流体システム５００の一実施形態の等角図である。図５Ｂは、図５Ａの再帰的流体システム５００の平面図である。図５Ｃは、図３に記載された蓋アセンブリ３００の一部としてプレート部材１４８に結合された再帰的流体システム５００の等角図である。
再帰的流体システム５００は、複数の供給コンジット５０５と、熱制御コンジット１５０Ａと流体連通する複数のリターンコンジット５１０とを含む。複数の供給コンジット５０５の各々は、冷却材プレート３０５の供給チャネル５１５に結合される。同様に、複数のリターンコンジット５１０の各々は、冷却材プレート３０５のリターンチャネル５２０に結合される。
図６Ａは、ベースプレート２１０に形成された分岐コンジット２１４の実施形態を示すガス分配プレートアセンブリ６００の一部の概略断面図である。図６Ｂは、図６Ａのベースプレート２１０の等角上面図である。この実施形態では、ガスコンジット１６２の各々は、ベースプレート２１０の上面６１０に形成された各々のチャネル６０５に延在する。分岐コンジット２１４は、チャネル６０５と有孔フェイスプレート１２５の孔部１６０の間に結合される。幾つかの実施形態では、ベースプレート２１０に形成された約４５０〜約５００個のチャネル６０５がある。
図７は、一実施形態によるプロセスガス分配システム３１５の上部平面図である。プロセスガス分配システム３１５は、図１のガス分配プレートアセンブリ１１０、又は図２のガス分配プレートアセンブリ２００のいずれかと共に用いることができる。プロセスガス分配システム３１５は、中央配送ゾーン７００、中間配送ゾーン７０５、及び外側配送ゾーン７１０に分割されたガスライン３２０を含む。各々のゾーン７００、７０５、７１０は、本明細書に記載のように、再帰的であってもよい。
図８は、図１のガス分配プレートアセンブリ１１０、又は図２のガス分配プレートアセンブリ２００として用いることができるガス分配プレートアセンブリ８００の一部の等角分解図である。ガス分配プレートアセンブリ８００は、ベースプレート２１０を含み、これは、本明細書に記載されているように、アルミニウム又はシリコン浸透金属マトリックス複合体から製造することができる。また、ガス分配プレートアセンブリ８００は、接着層８０５により、ベースプレート２１０に結合することができる有孔フェイスプレート１２５を含む。接着層８０５は有機接着材料、又は拡散接合であってもよい。
図９は、図１のガス分配プレートアセンブリ１１０、又は図２のガス分配プレートアセンブリ２００として用いることができるガス分配プレートアセンブリ９００の別の実施形態の分解断面図である。ガス分配プレートアセンブリ９００は、本体１４２を含む。本体１４２はアルミニウムで形成することができ、熱制御コンジット１５０Ａ及び１５０Ｂ（図９には図示せず）を含むことができる。この実施形態によるガス分配プレートアセンブリ９００は、本明細書に記載されるように、ＳｉＳｉＣ材料で形成されたベースプレート２１０を含む。ベースプレート２１０は、本明細書で説明されるように、分配チャネル１６４及び/又は分岐コンジット２１４（両方とも図示せず）を含むことができる。有孔フェイスプレート１２５は、接着層１４４によりベースプレート２１０に結合されてもよい。この実施形態による接着層１４４は、アルミニウム（Ａｌ）又はアルミニウム／シリコン合金（ＡｌＳｉ）材料である。接合層１４４は拡散接合であってもよい。接合層１４４は、約５５０℃〜約６００℃で提供されてもよい。接着層１４４は、約１０ミル（約０.２５ミリメートル）の厚さ９０５を有することができる。
上記は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の他の及び更なる実施形態は、その基本的な範囲から逸脱することなく創作することができ、その範囲は以下の特許請求の範囲に基づいて定められる。

Claims (15)

  1. ガス分配プレートアセンブリであって、
    本体と、
    本体に結合された金属−シリコン複合材料を含むベースプレートと、
    ベースプレートに結合された導電性シリコンウェハを含む有孔フェイスプレートとを備え、
    ベースプレートは、有孔フェイスプレートに形成された孔部と流体連通する複数のガスコンジットを含んでいるガス分配プレートアセンブリ。
  2. 有孔フェイスプレートをベースプレートに結合させる接着層をさらに備える、請求項１に記載のガス分配プレートアセンブリ。
  3. 接着層は、アルミニウムシリコン合金又はアルミニウム材料を含んでいる、請求項２に記載のガス分配プレートアセンブリ。
  4. 接着層は拡散接合を含んでいる、請求項２に記載のガス分配プレートアセンブリ。
  5. ベースプレートはアルミニウム−シリコン合金を含んでいる、請求項１に記載のガス分配プレートアセンブリ。
  6. 本体はアルミニウム材料を含んでいる、請求項１に記載のガス分配プレートアセンブリ。
  7. 複数のガスコンジットの一部が、ベースプレートに形成された複数の分岐コンジットを含んでいる、請求項１に記載のガス分配プレートアセンブリ。
  8. 分岐コンジットは分配チャネルに結合されている、請求項７に記載のガス分配プレートアセンブリ。
  9. 分配チャネルは、有孔フェイスプレートとベースプレートとの間に配置された接着層に形成されている、請求項８に記載のガス分配プレートアセンブリ。
  10. ガス分配プレートアセンブリであって、
    アルミニウム材料を含む本体と、
    本体に結合されたベースプレートと、
    ベースプレートに結合された導電性シリコンウェハを含む有孔フェイスプレートと、
    ベースプレートと有孔フェイスプレートとの間に配置された接着層とを備えるガス分配プレートアセンブリ。
  11. 接着層は有機接着剤を含んでいる、請求項１０に記載のガス分配プレートアセンブリ。
  12. ガス通路がベースプレートに形成されている、請求項１０に記載のガス分配プレートアセンブリ。
  13. ベースプレートはシリコン浸透金属マトリックス複合体を含んでいる、請求項１０に記載のガス分配プレートアセンブリ。
  14. ガス通路がベースプレート及び接着層に形成されている、請求項１０に記載のガス分配プレートアセンブリ。
  15. 本体とベースプレートとの間に熱ガスケットが配置されている、請求項１０に記載のガス分配プレートアセンブリ。
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