JP2024519121A - 半導体プロセス装置及びそのガス混合供給手段 - Google Patents
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Abstract
本願の実施例は半導体プロセス装置及びガス混合供給手段を提供し、該混合供給手段は、ガス混合供給ブロックと、蓋体アセンブリと、を含み、ガス混合供給ブロック内に第１環状キャビティ及び複数の供給チャネルを有し、第１環状キャビティは、トップが複数の供給チャネルに連通し、底部が蓋体アセンブリ内の混合チャネルに連通し、複数の供給チャネルは、第１環状キャビティの接線方向に延設され、かつ、複数の供給チャネルの排気口は第１環状キャビティの周方向に均等に分布しており、蓋体アセンブリのトップの中央位置に上記ガス混合供給ブロックが設けられ、蓋体アセンブリの底部はプロセスチャンバのトップに覆設され、蓋体アセンブリ内に、ガス混合供給ブロック内のプロセスガスを再度混合して均一化してプロセスチャンバ内に導入するための上記混合チャネルが設けられる。本願の実施例は、プロセスガスがウエハ表面に到達する前にプロセスガスの濃度分布を効果的に改善することを実現することにより、プロセス時間を効果的に短縮するととともにウエハ成膜の均一性を大幅に改善することができる。
Description
本願は、半導体加工の技術分野に関し、具体的には、半導体プロセス装置及びそのガス混合供給手段に関する。
現在、原子層堆積（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ ｌａｙｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）プロセスは、比較的に先進的な薄膜堆積プロセスであり、線幅が７ｎｍ、５ｎｍまでのプロセスに従って、Ａｌ２Ｏ３、ＨｆＯ、ＨｆＺｒＯ、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＴａＯやＷなどの薄膜の堆積に応用されるなど、ＡＬＤプロセスを薄膜堆積に応用することはますます広くなり、大多数の集積回路（ＩＣ：ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）分野、例えば、論理デバイス、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、３Ｄフラッシュメモリなどに適合できる。ＡＬＤプロセスは、自己制限的かつ周期的な成長が可能で、薄膜の品質が優れ、ステップカバレッジが優れているという利点があるが、成長速度が遅く、プロセスに時間がかかり、装置の生産能力に大きな影響を与える。
現在主流のＡＬＤプロセス装置では、２種類のプロセスガスのそれぞれは１つの主パイプラインと４つの分岐パイプラインを通じて独立に給気され、４つの分岐パイプラインは、先端が主パイプラインに接続され、下端が環状キャビティのトップに接続され、環状キャビティはプロセスガスを８つのガス均一化スクリーンに更に分流し、ガス均一化スクリーンのいくつかの横方向の孔からプロセスガスが噴出され、それによって、ウエハと反応を起こす。しかし、２種類のプロセスガスは、単にパイプラインと大きな環状キャビティを利用して合流するだけであるため、２種類のプロセスガスを効率的に給気しながら混合することができず、混合効率が低いだけでなく、混合効果も悪く、ウエハ表面に到達するプロセスガスの濃度が不均一になり、成膜の均一性が悪くなる。
本願は、従来方式の欠点に対し、従来技術に存在するプロセスガスの混合効率及びガス混合効率が低いことによるウエハ成膜の均一性が悪いという技術的課題を解決するための半導体プロセス装置及びガス混合供給手段を提供する。
第１態様によれば、半導体プロセス装置のプロセスチャンバのトップに設けられて、プロセスチャンバ内にプロセスガスを導入するための半導体プロセス装置のガス混合供給手段を提供し、ガス混合供給ブロックと、蓋体アセンブリと、を含み、前記ガス混合供給ブロック内に第１環状キャビティ及び複数の供給チャネルを有し、前記第１環状キャビティのトップは複数の前記供給チャネルに連通し、前記第１環状キャビティの底部は前記蓋体アセンブリ内の混合チャネルに連通し、複数の前記供給チャネルは、前記第１環状キャビティの接線方向に延設され、かつ、複数の前記供給チャネルの排気口は前記第１環状キャビティの周方向に均等に分布しており、前記蓋体アセンブリのトップの中央位置に前記ガス混合供給ブロックが設けられ、前記蓋体アセンブリの底部は前記プロセスチャンバのトップに覆設され、前記蓋体アセンブリ内に、前記ガス混合供給ブロック内のプロセスガスを再度混合して均一化して前記プロセスチャンバ内に導入するための前記混合チャネルが設けられる。
本願の一実施例では、前記ガス混合供給ブロック内に混合キャビティをさらに有し、前記混合キャビティは前記第１環状キャビティの底部に位置し、前記第１環状キャビティと同軸に設けられ、前記混合キャビティの径方向寸法が、前記第１環状キャビティの外環壁の径方向寸法よりも小さく、前記第１環状キャビティは前記混合キャビティを介して前記蓋体アセンブリ内の前記混合チャネルに連通する。
本願の一実施例では、前記ガス混合供給ブロック内に第２環状キャビティをさらに有し、前記第２環状キャビティは、前記混合キャビティの底部に位置し、前記混合キャビティと同軸に設けられ、前記第２環状キャビティの外環壁の径方向寸法が、前記混合キャビティの径方向寸法よりも大きく、前記第１環状キャビティは前記混合キャビティに連通し、前記混合キャビティは前記第２環状キャビティを介して前記蓋体アセンブリ内の前記混合チャネルに連通する。
本願の一実施例では、前記第１環状キャビティは、前記混合キャビティのトップに連通するように、その底部の外環壁の径方向寸法が徐々に減少し、前記第２環状キャビティは、前記混合キャビティの底部に連通するように、そのトップの外環壁の径方向寸法が徐々に減少する。
本願の一実施例では、前記蓋体アセンブリは、蓋体とアダプタディスクを含み、前記蓋体の底面に収容溝が開けられ、前記アダプタディスクは前記収容溝内に設けられ、前記混合チャネルは、複数の第１ガス分流チャネルと、複数の第２ガス分流チャネルと、第３環状キャビティと、を含み、
前記アダプタディスクの天面は前記収容溝の底面に密着し、前記アダプタディスクの天面と前記収容溝の底面との間に前記第３環状キャビティが形成されており、
複数の前記第１ガス分流チャネルは、すべて前記蓋体内に設けられ、前記蓋体の周方向に均等に分布しており、各前記第１ガス分流チャネルの両端がそれぞれ前記ガス混合供給ブロックの前記第１環状キャビティ及び前記第３環状キャビティに連通し、
複数の前記第２ガス分流チャネルは、すべて前記アダプタディスク内に設けられ、前記アダプタディスクの周方向に均等に分布しており、各前記第２ガス分流チャネルの両端がそれぞれ前記第３環状キャビティ及び前記プロセスチャンバに連通する。
前記アダプタディスクの天面は前記収容溝の底面に密着し、前記アダプタディスクの天面と前記収容溝の底面との間に前記第３環状キャビティが形成されており、
複数の前記第１ガス分流チャネルは、すべて前記蓋体内に設けられ、前記蓋体の周方向に均等に分布しており、各前記第１ガス分流チャネルの両端がそれぞれ前記ガス混合供給ブロックの前記第１環状キャビティ及び前記第３環状キャビティに連通し、
複数の前記第２ガス分流チャネルは、すべて前記アダプタディスク内に設けられ、前記アダプタディスクの周方向に均等に分布しており、各前記第２ガス分流チャネルの両端がそれぞれ前記第３環状キャビティ及び前記プロセスチャンバに連通する。
本願の一実施例では、前記蓋体アセンブリは、複数の第１ガス均一化スクリーンをさらに含み、複数の前記第１ガス均一化スクリーンは、前記アダプタディスクの底面に環状に設けられ、複数の前記第２ガス分流チャネルに１対１で対応しており、前記第２ガス分流チャネルは対応する前記第１ガス均一化スクリーンを介して前記プロセスチャンバに連通する。
本願の一実施例では、前記蓋体アセンブリは、第２ガス均一化スクリーンをさらに含み、前記第２ガス均一化スクリーンは、環状に分布している複数の前記第１ガス均一化スクリーンの中心に位置し、
前記混合チャネルは、複数の第３ガス分流チャネルをさらに含み、複数の前記第３ガス分流チャネルは、前記アダプタディスク内に設けられ、前記アダプタディスクの周方向に均等に分布しており、各前記第３ガス分流チャネルの一端は前記第３環状キャビティに連通し、各前記第３ガス分流チャネルの他端は前記第２ガス均一化スクリーンを介して前記プロセスチャンバに連通する。
前記混合チャネルは、複数の第３ガス分流チャネルをさらに含み、複数の前記第３ガス分流チャネルは、前記アダプタディスク内に設けられ、前記アダプタディスクの周方向に均等に分布しており、各前記第３ガス分流チャネルの一端は前記第３環状キャビティに連通し、各前記第３ガス分流チャネルの他端は前記第２ガス均一化スクリーンを介して前記プロセスチャンバに連通する。
本願の一実施例では、前記アダプタディスクの径方向断面での前記第１ガス均一化スクリーンの正投影が長円形であり、前記アダプタディスクの径方向断面での前記第２ガス均一化スクリーンの正投影が真円形であり、前記第１ガス均一化スクリーン及び前記第２ガス均一化スクリーンのいずれにも、自体の異なる径方向に延設された複数の排気チャネルが設けられる。
本願の一実施例では、前記第２ガス分流チャネルの給気口は前記第３環状キャビティのうち外縁に近い位置にあり、前記第３ガス分流チャネルの給気口は前記第３環状キャビティのうち内縁に近い位置にあり、かつ、複数の前記第２ガス分流チャネル及び複数の前記第３ガス分流チャネルの給気口は、前記第３環状キャビティの周方向に交互に配列される。
本願の一実施例では、前記第２ガス分流チャネルの内径が、前記第３ガス分流チャネルの内径よりも大きい。
本願の一実施例では、前記第３環状キャビティの外環壁の径方向寸法が、前記第２環状キャビティの外環壁の径方向寸法よりも大きく、複数の前記第１ガス均一化スクリーンによる前記環状の外環壁の径方向寸法が、前記第３環状キャビティの外環壁の径方向寸法よりも大きく、かつ、前記第１ガス分流チャネル、前記第２ガス分流チャネル及び前記第３ガス分流チャネルは、いずれも、斜め直線チャネルである。
本願の一実施例では、前記蓋体アセンブリは、ガス均一化ディスクをさらに含み、前記ガス均一化ディスクは前記収容溝内に設けられ、前記ガス均一化ディスクの天面と前記アダプタディスクの底面との組み合わせによりガス均一化空間が形成され、前記第１ガス均一化スクリーン及び前記第２ガス均一化スクリーンはいずれも前記ガス均一化空間内に位置し、前記ガス均一化ディスクには、前記ガス均一化ディスクを貫通する複数のガス均一化孔が開けられ、前記ガス均一化空間は、複数の前記ガス均一化孔を介して前記プロセスチャンバに連通する。
本願の一実施例では、複数の前記供給チャネルの排気口は、前記第１環状キャビティの軸方向における位置が異なる。
第２態様によれば、本願は、プロセスチャンバと、第１態様に係るガス混合供給手段と、を含む、半導体プロセス装置を提供する。
本願の有益な効果は以下のとおりである。
本願の実施例では、ガス混合供給ブロックに複数の供給チャネルが設けられ、複数の供給チャネルはいずれも第１環状キャビティの接線方向に延設され、かつ、複数の供給チャネルの排気口は第１環状キャビティの周方向に均等に分布していることによって、複数種類のプロセスガスが対応する複数の供給チャネルから第１環状キャビティに入った後、その気流方向が接線方向において強制的に調整され、複数種類のプロセスガスが第１環状キャビティ内を螺旋状で流れ、それによって、プロセスガスの混合の均一性が大幅に向上し、ウエハの表面に到達するプロセスガスの濃度分布の均一性が効果的に向上し、プロセスにかかる時間が効果的に短縮されるだけではなく、ウエハへの成膜の均一性が大幅に改善され、しかも、装置の生産能力も大幅に向上する。
本願の付加的な方面及び利点は、以下の説明において部分的に与えられ、これらは以下の説明により明らかになり、又は本願の実践によって了解される。
本願の上記及び/又は付加的な方面及び利点は以下の図面を参照して実施例を説明することにより明らかになり且つ理解しやすくなる。
以下は本願について詳細に説明し、本願の実施例の例は図面に示され、終始同一又は類似の符号は同一又は類似の部材又は同一又は類似の機能を有する部材を示す。また、本願の特徴を示すことには従来技術の詳細な説明を必要としない場合、その説明を省略する。以下は図面を参照して説明された実施例は例示的なものであり、本願を説明するために用いられるだけであり、本願を限定するものと解釈することはできない。
当業者であれば理解されるように、特に定義しない限り、ここで使用される全ての用語（技術用語及び科学用語を含む）は、本願の属する分野における当業者の一般的な理解と同じ意味を有する。また、一般的な辞書に定義されているような用語は、従来技術の文脈と同じ意味を持つものとして理解されるべき、ここのように特に定義されていない限り、理想的な意味や本格的な意味で解釈されることはない。
以下は具体的な実施例で本願の技術的解決手段及び本願の技術的解決手段が上記技術的課題をどのように解決するかについて詳細に説明する。
本願の実施例は、半導体プロセス装置のプロセスチャンバのトップに設けられ、プロセスチャンバ内にプロセスガスを導入するための半導体プロセス装置のガス混合供給手段を提供し、該ガス混合供給手段は、図１及び図２に示す構造概略図のように、ガス混合供給ブロック１と、蓋体アセンブリ２と、を含み、ガス混合供給ブロック１内に第１環状キャビティ１１及び複数の供給チャネル１２を有し、第１環状キャビティ１１のトップは複数の供給チャネル１２に連通し、第１環状キャビティ１１の底部は蓋体アセンブリ２内の混合チャネルに連通する。複数の供給チャネル１２は、いずれも、第１環状キャビティ１１の接線方向に延設され、かつ、複数の供給チャネル１２の排気口は第１環状キャビティ１１の周方向に均等に分布している。蓋体アセンブリ２のトップの中央位置にガス混合供給ブロック１が設けられ、蓋体アセンブリ２の底部はプロセスチャンバ２００のトップに覆設され、蓋体アセンブリ２内に、ガス混合供給ブロック１内のプロセスガスを再度混合してガス均一化し、プロセスチャンバ２００内に導入するための混合チャネルが設けられる。
図１及び図２に示すように、半導体プロセス装置は、例えば原子層堆積プロセス装置であってもよく、具体的には、窒化チタン（ＴｉＮ）薄膜堆積プロセスを行うことに用いられるが、本願の実施例では、これに限定されない。ガス混合供給ブロック１は、円筒状構造とされて、蓋体アセンブリ２に同軸に設けられてもよい。第１環状キャビティ１１は、ガス混合供給ブロック１の内部に位置し、ガス混合供給ブロック１に同軸に設けられるようにしてもよく、第１環状キャビティ１１のトップは、２つの供給チャネル１２に連通し、第１環状キャビティ１１の底部は、蓋体アセンブリ２内の混合チャネルに連通する。２つの供給チャネル１２の排気口は、それぞれ、第１環状キャビティ１１の両側に位置し、第１環状キャビティ１１に連通し、かつ、第１環状キャビティ１１の周方向に均等に分布していてもよい。２つの供給チャネル１２のいずれの延伸方向も、第１環状キャビティ１１の接線方向に延びており、すなわち、供給チャネル１２の延伸方向は第１環状キャビティ１１の周方向に相接するように構成される。任意に、各供給チャネル１２の延伸方向は第１環状キャビティ１１の径方向断面と互いに平行である。２つの供給チャネル１２はそれぞれ２種類のプロセスガスを導入してもよく、２種類のプロセスガスは共に反応ガスと希釈ガスを含み、反応ガスは、例えば、四塩化チタン及びアンモニアガスを含んでもよいが、これらに限定されず、希釈ガスは、窒素ガスを含んでもよいが、これに限定されない。蓋体アセンブリ２のトップの中央位置（すなわち、軸線に近い、又は同軸となる位置）に、上記のガス混合供給ブロック１が設けられ、蓋体アセンブリ２内に混合チャネルが設けられ、蓋体アセンブリ２の底部は、プロセスチャンバ２００のトップに覆設されて、プロセスチャンバ２００と組み合わせて、密閉反応キャビティ２０１を形成する。蓋体アセンブリ２内の混合チャネルは、ガス混合供給ブロック１内の第１環状キャビティ１１に連通し、ガス混合供給ブロック１内のプロセスガスを再度混合してガス均一化し、プロセスチャンバ２００に導入し、プロセスガスは、プロセスチャンバ２００内（すなわち、反応キャビティ２０１内）でプロセスの実行に関与してから、プロセスチャンバ２００の抽気口２０２を介してプロセスチャンバ２００から排出されてもよい。
本願の実施例では、ガス混合供給ブロックに複数の供給チャネルが設けられ、複数の供給チャネルはいずれも第１環状キャビティの接線方向に延設され、かつ、複数の供給チャネルの排気口は第１環状キャビティの周方向に均等に分布していることによって、複数種類のプロセスガスが対応する複数の供給チャネルから第１環状キャビティに入った後、その気流方向が接線方向において強制的に調整され、複数種類のプロセスガスが第１環状キャビティ内を螺旋状で流れ、それによって、プロセスガスの混合の均一性が大幅に向上し、ウエハの表面に到達するプロセスガスの濃度分布の均一性が効果的に向上し、プロセスにかかる時間が効果的に短縮されるだけではなく、ウエハへの成膜の均一性が大幅に改善され、しかも、装置の生産能力も大幅に向上する。
なお、本願の実施例では、供給チャネル１２の具体的な実施形態について限定はなく、例えば、２つ以上の供給チャネル１２によって異なるプロセスガスをそれぞれ導入してもよいし、プロセスガスの反応ガス及び希釈ガスをそれぞれ導入するために、さらに多くの供給チャネル１２を採用してもよい。このため、本願の実施例では、以上に限定されるものではなく、当業者によって実際の状況に応じて自ら調整や設置をしてもよい。
本願の一実施例では、図１及び図２に示すように、ガス混合供給ブロック１内に混合キャビティ１３をさらに有し、ガス混合供給ブロック１の径方向断面での該混合キャビティ１３の正投影の形状は、例えば円形である。混合キャビティ１３は、第１環状キャビティ１１の底部に位置し、かつ、第１環状キャビティ１１と同軸に設けられ、混合キャビティ１３の径方向寸法が、第１環状キャビティ１１の外環壁の径方向寸法よりも小さく、第１環状キャビティ１１は、混合キャビティ１３を介して蓋体アセンブリ２内の混合チャネルに連通する。
図１及び図２に示すように、ガス混合供給ブロック１内に混合キャビティ１３がさらに設けられ、ガス混合供給ブロック１の径方向断面での該混合キャビティ１３の正投影の形状は、例えば円形である。該混合キャビティ１３は、第１環状キャビティ１１の底部に位置し、かつ、混合キャビティ１３は第１環状キャビティ１１と同軸に設けられるようにしてもよい。混合キャビティ１３の径方向寸法が、第１環状キャビティ１１の外環壁の径方向寸法よりも小さくてもよく、具体的には、第１環状キャビティ１１の内環壁の径方向寸法と同様であってもよいが、本願の実施例は、これに限定される。第１環状キャビティ１１が混合キャビティ１３を介して蓋体アセンブリ２内の混合チャネルに連通できるように、第１環状キャビティ１１の底部は混合キャビティ１３に連通する。実際の応用には、２つの供給チャネル１２内のプロセスガスは、第１環状キャビティ１１内で予め混合され、混合キャビティ１３内に螺旋状に流れ、混合キャビティ１３の径方向寸法が第１環状キャビティ１１の外環壁の径方向寸法よりも小さいため、２種類のプロセスガスには、接線方向及び径方向の２つの方向からの作用力が同時に印加され、２種類のプロセスガスの気流方向が強制的に調整され、それによって、プロセスガスへの混合効果がさらに高まり、プロセスガスの混合の均一性及び混合効率が大幅に向上する。
本願の一実施例では、図１及び図２に示すように、ガス混合供給ブロック１内に第２環状キャビティ１４をさらに有し、第２環状キャビティ１４は、混合キャビティ１３の底部に位置し、混合キャビティ１３と同軸に設けられる。第２環状キャビティ１４の外環壁の径方向寸法が、混合キャビティ１３の径方向寸法よりも大きく、第１環状キャビティ１１は、混合キャビティ１３及び第２環状キャビティ１４の順を介して蓋体アセンブリ２内の混合チャネルに連通し、すなわち、第１環状キャビティ１１は混合キャビティ１３に連通し、混合キャビティ１３は、第２環状キャビティ１４を介して蓋体アセンブリ２内の混合チャネルに連通する。
図１及び図２に示すように、ガス混合供給ブロック１内に第２環状キャビティ１４がさらに開けられ、該第２環状キャビティ１４は、混合キャビティ１３の底部に位置し、混合キャビティ１３と同軸に設けられ、第１環状キャビティ１１が、混合キャビティ１３及び第２環状キャビティ１４の順を介して蓋体アセンブリ２内の混合チャネルに連通するように、第２環状キャビティ１４のトップは混合キャビティ１３に連通する。第２環状キャビティ１４の外環壁の径方向寸法が、混合キャビティ１３の径方向寸法よりも大きくてもよい。具体的には、第２環状キャビティ１４は、第１環状キャビティ１１と同じ規格で設けられてもよく、すなわち、第２環状キャビティ１４の外環壁の径方向寸法は、第１環状キャビティ１１の外環壁の径方向寸法と同じであり、第２環状キャビティ１４の内環壁の径方向寸法は、第１環状キャビティ１１の内環壁の径方向寸法と同じであるが、本願の実施例はこれに限定されず、第２環状キャビティ１４の径方向寸法が、混合キャビティ１３の径方向寸法よりも大きければよい。具体的には、２種類のプロセスガスが混合キャビティ１３内で強制的に混合される場合、上記の設計によれば、混合プロセスガスの流速を適宜小さくし、プロセスガスを迅速に混合し均一化しつつ、混合キャビティ１３内で十分に混合することを可能にし、混合の均一性及び混合効率をさらに高める。
本願の一実施例では、図１及び図２に示すように、第１環状キャビティ１１は、混合キャビティ１３のトップに連通するように、その底部の外環壁の径方向寸法が徐々に減少し、第２環状キャビティ１４は、混合キャビティ１３の底部に連通するように、そのトップの外環壁の径方向寸法が徐々に減少する。
図１及び図２に示すように、ガス混合供給ブロック１の縦断面図において、第１環状キャビティ１１の底部の両端が同時に狭まり、すなわち、混合キャビティ１３のトップに連通するように、第１環状キャビティ１１は、底部の径方向寸法が減少していくようになり、つまり、第１環状キャビティ１１と混合キャビティ１３との間に、径方向寸法が徐々に減少する移行環状キャビティが設けられ、該移行環状キャビティは、第１環状キャビティ１１内のプロセスガスが混合キャビティ１３に集まることに用いられ、具体的には、図１を参照する。第２環状キャビティ１４のトップは、第１環状キャビティ１１の底部と同じ構造が採用され、また、両方の方向が反対し、それによって、第２環状キャビティ１４のトップは混合キャビティ１３の底部に連通し、すなわち、第２環状キャビティ１４と混合キャビティ１３との間に、径方向寸法が徐々に増大する移行環状キャビティが設けられ、混合キャビティ１３内のプロセスガスが第２環状キャビティ１４へ拡散するようにする。上記の設計によれば、ガス混合供給ブロック１の内部は全体として「Ｘ」字形のガス混合供給キャビティとなり、上から下にかけて混合領域の直径が小さくなってから大きくなり、それによって、混合の均一性及び混合効率が大幅に向上し得る。具体的には、２つの供給チャネル１２から入った２種類のプロセスガスは、まず、第１環状キャビティ１１に沿って下へ給気され、第１環状キャビティ１１内で螺旋状の気流となっておき、それによって、２つの供給チャネル１２からのプロセスガスの初期混合を行い、次に、具体的には、図１に示すプロセスガスの流れの模式図に示すように、２種類のプロセスガスは、混合キャビティ１３に入りながら、接線方向及び径方向に強制的に調整され、それによって、２種類のプロセスガスの混合の度合がさらに向上し、最後に、２種類のプロセスガスは、第２環状キャビティ１４に入って、流速を適宜小さくされ、プロセスガスを迅速に混合し均一化しつつ、混合キャビティ１３内で十分に混合することを可能にし、混合の均一性及び混合効率をさらに高める。原子層堆積プロセスに使用される反応ガスの多くは、分子量が極めて大きく、かつ粘性も高いため、好適な混合が得られるには、流速を適宜小さくする必要があり、一方、原子層堆積プロセスの場合は、プロセスの短周期化及び迅速な混合が必要とされることから、上記の設計によれば、本願の実施例の適用性を高め、適用範囲を広げることができるだけではなく、プロセスの効率を高めることができる。
なお、本願の実施例では、第１環状キャビティ１１及び第２環状キャビティ１４と混合キャビティ１３との間の接続部位の形状については、特に限定はなく、混合キャビティ１３に連通できればよい。そのため、本願の実施例は、これに限定されず、当業者によって実際の状況に応じて自ら調整や設置をしてもよい。
本願の一実施例では、図１及び図３に示すように、蓋体アセンブリ２は、蓋体２３とアダプタディスク２４を含み、蓋体２３の底面に収容溝２３１が開けられ、アダプタディスク２４は収容溝２３１内に設けられ、混合チャネルは、複数の第１ガス分流チャネル２１、複数の第２ガス分流チャネル２５、及び第３環状キャビティ２２を含み、ここで、アダプタディスク２４の天面が収容溝２３１の底面に密着し、両方の間に第３環状キャビティ２２が形成されており、具体的には、収容溝２３１の底面に環状溝が開けられ、アダプタディスク２４の天面と環状溝との組み合わせにより上記の第３環状キャビティ２２が形成されてもよいが、本願の実施例は、これに限定されず、実際の応用には、アダプタディスク２４の天面に環状溝が開けられ、収容溝２３１の底面と環状溝との組み合わせにより上記の第３環状キャビティ２２が形成されてもよく、或いは、アダプタディスク２４の天面及び収容溝２３１の底面には、対応して２つの環状溝が開けられ、これらの両方の組み合わせにより上記の第３環状キャビティ２２が形成される。当業者であれば、実際の状況に応じて自ら調整や設置をしてもよい。
複数の第１ガス分流チャネル２１は、いずれも蓋体２３内に設けられ、複数の第１ガス分流チャネル２１は、周方向に均等に分布しており、各第１ガス分流チャネル２１の両端が、それぞれ、第２環状キャビティ１４及び第３環状キャビティ２２に接続される。複数の第２ガス分流チャネル２５は、アダプタディスク２４内に設けられ、複数の第２ガス分流チャネル２５は、周方向に均等に分布しており、第２ガス分流チャネル２５の両端が、それぞれ、第３環状キャビティ２２及びプロセスチャンバ２００に連通する。
図１及び図３に示すように、蓋体２３は、全体として円板状構造であってもよく、蓋体２３の底面に、円形の収容溝２３１が開けられてもよい。アダプタディスク２４も、円板状構造であって、収容溝２３１の形状に適合してもよく、アダプタディスク２４は、収容溝２３１内に設けられ、その天面が収容溝２３１の底面に密着して設けられ、また、収容溝２３１の底面及びアダプタディスク２４の天面のうちの少なくとも一方に環状溝がさらに設けられ、それによって、アダプタディスク２４の天面と収容溝２３１の底面との間に第３環状キャビティ２２が形成される。上記の設計によれば、本願の実施例では、構造が簡単であるだけでなく、故障率が効果的に低下し、使用及びメンテナンスのコストが削減される。蓋体２３内には、複数の第１ガス分流チャネル２１が形成されてもよく、該第１ガス分流チャネル２１の数は、具体的には、例えば、４つであってもよいが、本願の実施例はこれに限定されず、例えば、第１ガス分流チャネル２１の数は、４つ以下、又は４つ以上であってもよい。第１ガス分流チャネル２１の両端が、それぞれ第２環状キャビティ１４及び第３環状キャビティ２２に接続され、かつ、複数の第１ガス分流チャネル２１は、第２環状キャビティ１４及び第３環状キャビティ２２の周方向に均等に分布していてもよい。実際の応用には、第２環状キャビティ１４内の混合プロセスガスは、複数の第１ガス分流チャネル２１を介して第３環状キャビティ２２内に導入され、第３環状キャビティ２２内でさらに混合され、それによって、各種のプロセスガスの混合の均一性をさらに向上させ、ウエハへの成膜の均一性をさらに向上させることができる。上記の設計によれば、複数の第１ガス分流チャネル２１が均等に分布していることによって、２環状キャビティ１４内の混合プロセスガスは第３環状キャビティ２２内に均一に導入され、それによって、混合の均一性及び混合効率がさらに高まる。第２ガス分流チャネル２５は、アダプタディスク２４内に設けられ、複数の第２ガス分流チャネル２５は周方向に均等に分布しているが、本願の実施例では、第２ガス分流チャネル２５の数は特に限定されず、例えば、アダプタディスク２４内に８つの第２ガス分流チャネル２５が形成されてもよく、第２ガス分流チャネル２５は、一端が第３環状キャビティ２２に連通し、他端がアダプタディスク２４の底面に連通し、それによって、第３環状キャビティ２２とプロセスチャンバ２００を連通させる。
本願の一実施例では、図１及び図３に示すように、蓋体アセンブリ２は、複数の第１ガス均一化スクリーン２６をさらに含み、複数の第１ガス均一化スクリーン２６は、アダプタディスク２４の底面に環状に設けられ、複数の第２ガス分流チャネル２５に１対１で対応し、第２ガス分流チャネル２５は、対応する第１ガス均一化スクリーン２６を介してプロセスチャンバ２００に連通する。具体的には、蓋体アセンブリ２は、複数の第１ガス均一化スクリーン２６をさらに含み、例えば、アダプタディスク２４の底面に、８つの第１ガス均一化スクリーン２６がアダプタディスク２４の軸線の周りに環状となる構成で設けられてもよく、複数の第１ガス均一化スクリーン２６は、それぞれ、複数の第２ガス分流チャネル２５に連通し、すなわち、複数の第１ガス均一化スクリーン２６は、複数の第２ガス分流チャネル２５に１対１で対応し、第３環状キャビティ２２内の混合プロセスガスを均一化することに用いられ、第２ガス分流チャネル２５及び第１ガス均一化スクリーン２６の順を介してプロセスチャンバ２００の反応キャビティ２０１内に導入される。上記の設計によれば、複数の第１ガス均一化スクリーン２６が環状構造を構成し、かつ、複数の第２ガス分流チャネル２５が均等に配列されることによって、混合プロセスガスがプロセスチャンバ２００の反応キャビティ２０１に入る前に十分に均一化される。
なお、本願の実施例では、第２ガス分流チャネル２５及び第１ガス均一化スクリーン２６の数は特に限定されず、両方は１対１で対応すればよい。したがって、本願の実施例はこれに限定されず、当業者であれば、実際の状況に応じて自ら調整や設置をしてもよい。
本願の一実施例では、図１及び図３に示すように、蓋体アセンブリ２は、第２ガス均一化スクリーン２８をさらに含み、該第２ガス均一化スクリーン２８は、環状に分布している複数の第１ガス均一化スクリーン２６の中心に位置する。混合チャネルは、複数の第３ガス分流チャネル２７をさらに含み、複数の第３ガス分流チャネル２７は、アダプタディスク２４内に設けられ、アダプタディスク２４の周方向に均等に分布しており、各第３ガス分流チャネル２７は、一端が第３環状キャビティ２２に連通し、他端が第２ガス均一化スクリーン２８を介してプロセスチャンバ２００に連通する。具体的には、４つの第３ガス分流チャネル２７は、すべてアダプタディスク２４内に形成され、一方、第２ガス均一化スクリーン２８は、１つ設けられ、具体的には、アダプタディスク２４の底面（中心の近く、又は中心）に設けられる。複数の第３ガス分流チャネル２７の一端は、第３環状キャビティ２２に連通し、第３環状キャビティ２２の周方向に均等に分布しており、複数の第３ガス分流チャネル２７の他端は、第２ガス均一化スクリーン２８を介してプロセスチャンバ２００に連通するように、すべて１つの第２ガス均一化スクリーン２８に連通する。上記の設計によれば、第２ガス均一化スクリーン２８が複数の第１ガス均一化スクリーン２６により囲まれたリングの中央位置にあることによって、プロセスガスの混合の均一性、特に縁部領域に対する中心領域の相対均一性をさらに向上させる。
なお、本願の実施例では、第３ガス分流チャネル２７及び第２ガス均一化スクリーン２８の数は特に限定されず、複数の第３ガス分流チャネル２７及び第２ガス均一化スクリーン２８は合理的に対応して設けられれば良い。したがって、本願の実施例はこれに限定されず、当業者であれば、実際の状況に応じて自ら調整や設置をしてもよい。
本願の一実施例では、図１及び図４に示すように、アダプタディスク２４の径方向断面での第１ガス均一化スクリーン２６の正投影が長円形であり、アダプタディスク２４の径方向断面での第２ガス均一化スクリーン２８の正投影が真円形であり、第１ガス均一化スクリーン２６及び第２ガス均一化スクリーン２８のいずれにも、自体の異なる径方向に延設された複数の排気チャネル３２が設けられる。
図１及び図４に示すように、第１ガス均一化スクリーン２６は、長円形の塊状構造とされてもよく、第１ガス均一化スクリーン２６の天面には、第２ガス分流チャネル２５に連通するための給気孔３１が設けられてもよく、また、第１ガス均一化スクリーン２６には、異なる（水平方向）径方向に延設された複数の排気チャネル３２が設けられ、複数の排気チャネル３２は、均等に分布しており、第１ガス均一化スクリーン２６の給気孔３１に連通する。複数の第１ガス均一化スクリーン２６は環状構造を画定し、複数の第１ガス均一化スクリーン２６では、長い軸が環の径方向に延設されてもよく、短い軸が環の周方向に延設されてもよく、それによって、第１ガス均一化スクリーン２６において、環状の周方向における排気チャネル３２の経路が短く、環状の径方向における排気チャネル３２の経路が長い。第２ガス均一化スクリーン２８は、円形の塊状構造とされてもよく、第２ガス均一化スクリーン２８の天面には、第３ガス分流チャネル２７に連通するための給気孔３１が設けられる。第２ガス均一化スクリーン２８には、複数の（水平方向）径方向に延設された複数の排気チャネル３２が設けられ、複数の排気チャネル３２は、均等に分布しており、すべて第２ガス均一化スクリーン２８の給気孔３１に連通するようにしてもよく、第２ガス均一化スクリーン２８の複数の排気チャネル３２の長さが同じである。第１ガス均一化スクリーン２６において、環状の径方向における排気チャネル３２の経路を長くすることによって、混合プロセスガスの流動抵抗が大きくなり、排気が遅くなり、それによって、第２ガス均一化スクリーン２８との衝撃力が大きすぎないようにし、乱流の発生の可能性を大幅に低減させる。一方、第１ガス均一化スクリーン２６において、環状の周方向における排気チャネル３２を短くすることによって、混合プロセスガスの流動抵抗が小さくなり、排気が速まり、さらに、第２ガス均一化スクリーン２８の排気チャネル３２の経路が同じ長さに設定される。上記の設計によれば、第１ガス均一化スクリーン２６の環状の径方向及び周方向における排気チャネル３２の経路の長さを変えることによって、排気の流速を変え、第２ガス均一化スクリーン２８同士の気流衝突と相まって、ガスを均一化する効果をよいものとし、つまり、プロセスガスの濃度分布を非常に均一にし、さらにウエハへの成膜の均一性を向上させる。
なお、本願の実施例では、第１ガス均一化スクリーン２６及び第２ガス均一化スクリーン２８の具体的な構造は限定されず、上記の排気チャネル３２の経路の長さが満たされればよい。したがって、本願の実施例はこれに限定されず、当業者であれば、実際の状況に応じて自ら調整や設置をしてもよい。
本願の一実施例では、図１及び図３に示すように、第２ガス分流チャネル２５の給気口は第３環状キャビティ２２のうち外縁に近い位置にあり、第３ガス分流チャネル２７の給気口は第３環状キャビティ２２のうち内縁に近い位置にあり、かつ、複数の第２ガス分流チャネル２５及び複数の第３ガス分流チャネル２７の給気口は、第３環状キャビティ２２の周方向に交互に配列される。任意に、第２ガス分流チャネル２５の内径が、第３ガス分流チャネル２７の内径よりも大きい。
図１及び図３に示すように、複数の第２ガス分流チャネル２５は第３環状キャビティ２２のうち外縁に近い位置にあり、それによって、複数の第１ガス均一化スクリーン２６に連通しやすくなり、また、両方の間の距離が短縮され得る。一方、第３ガス分流チャネル２７の給気口は、第３環状キャビティ２２のうち内縁に近い位置にあり、それによって、第２ガス均一化スクリーン２８に連通しやすくなり、また、両方の間の距離が短縮され得る。第２ガス分流チャネル２５及び第３ガス分流チャネル２７の給気口は、第３環状キャビティ２２の周方向に交互に設けられてもよく、すなわち、２つの第２ガス分流チャネル２５の給気口の間に、第３ガス分流チャネル２７の給気口が１つ存在し、このようにして、混合プロセスガスの均一性を大幅に向上させる。さらに、第２ガス分流チャネル２５の直径は６～１２ｍｍであってもよく、一方は、第３ガス分流チャネル２７の直径は１～４ｍｍであってもよく、すなわち、第２ガス分流チャネル２５の内径が、第３ガス分流チャネル２７の内径よりも大きい。第２ガス分流チャネル２５は、それぞれ１つの第１ガス均一化スクリーン２６に対応し、複数の第３ガス分流チャネル２７は、それぞれ、１つの第２ガス均一化スクリーン２８に対応するため、上記の設計によれば、各ガス均一化スクリーンの排気量が向上し、排気の均一性さらに向上する。
本願の一実施例では、図１及び図４に示すように、第３環状キャビティ２２の外環壁の径方向寸法は、第２環状キャビティ１４の外環壁の径方向寸法よりも大きく、複数の第１ガス均一化スクリーン２６による環状の外環壁の径方向寸法は、第３環状キャビティ２２の外環壁の径方向寸法よりも大きく、また、第１ガス分流チャネル２１、第２ガス分流チャネル２５及び第３ガス分流チャネル２７は、いずれも斜め直線チャネルである。具体的には、第３環状キャビティ２２の外環壁の径方向寸法は、第２環状キャビティ１４の外環壁の径方向寸法よりも大きく、複数の第１ガス均一化スクリーン２６によって画定された環状の外環壁の径方向寸法は、第３環状キャビティ２２の外環壁の径方向寸法よりも大きく、このような設計によれば、本願の実施例では、構造が簡単で、プロセスガスをウエハに対応するサイズまで拡散させることができ、それによって、混合の均一性及び混合効率がさらに向上する。さらに、上記の設計によれば、複数の第１ガス分流チャネル２１及び第２ガス分流チャネル２５は、いずれも、上から下へ外側に傾斜する斜め直線チャネルとして構成され、それによって、第３環状キャビティ２２及び複数の第１ガス均一化スクリーン２６に連通しやすくなり、また、複数の第３ガス分流チャネル２７は、上から下へ内側に傾斜する斜め直線チャネルとして構成され、それによって、第２ガス均一化スクリーン２８に連通しやすくなる。上記の設計によれば、混合プロセスガスが最短経路で各ガス均一化スクリーンに到達し、また、各ガス均一化スクリーンの径方向における排気チャネル３２が設けられることによって、混合プロセスガスを迅速にさらに混合することを可能にし、混合の均一性及び混合効率をさらに高める。
本願の一実施例では、図１に示すように、蓋体アセンブリ２は、ガス均一化ディスク２９をさらに含み、ガス均一化ディスク２９は、収容溝２３１内に設けられ、ガス均一化ディスク２９の天面とアダプタディスク２４の底面との組み合わせによりガス均一化空間２９１が形成され、第１ガス均一化スクリーン２６及び第２ガス均一化スクリーン２８は、いずれもガス均一化空間２９１内に位置する。ガス均一化ディスク２９には、ガス均一化ディスク２９を貫通するガス均一化孔２９２が複数設けられ、ガス均一化空間２９１は複数のガス均一化孔２９２を介してプロセスチャンバに連通する。
図１に示すように、ガス均一化ディスク２９は、円板状構造であってもよく、ガス均一化ディスク２９も収容溝２３１内に設けられ、かつ蓋体２３の底面と面一に設けられる。アダプタディスク２４の底面に凹溝が開けられてもよく、ガス均一化ディスク２９の天面と凹溝によりガス均一化空間２９１が画定されてもよく、ガス均一化ディスク２９では、ガス均一化ディスク２９を貫通する複数のガス均一化孔２９２は垂直方向に開けられてもよく、ガス均一化空間２９１は、複数のガス均一化孔２９２を介してプロセスチャンバ２００の反応キャビティ２０１に連通する。実際の応用には、複数のガス均一化スクリーンからの混合プロセスガスは、ガス均一化空間２９１内でさらに混合され、ガス均一化ディスク２９におけるガス均一化孔２９２を経て垂直かつ均一にウエハの表面に送られ、それによって、混合の均一性がさらに向上し、ウエハへの成膜の均一性がさらに向上する。
なお、本願の実施例では、ガス均一化空間２９１の実施形態は、特に限定されず、例えば、ガス均一化ディスク２９とアダプタディスク２４が間隔を空けて設けられることにより、ガス均一化空間２９１が形成されてもよい。したがって、本願の実施例はこれに限定されず、当業者であれば、実際の状況に応じて自ら調整や設置をしてもよい。
本願の一実施例では、複数の供給チャネル１２の排気口は、第１環状キャビティ１１の軸方向における位置が異なってもよい。具体的には、複数の供給チャネル１２の排気口は、第１環状キャビティ１１の軸方向における高さが異なり、例えば、左側に位置する供給チャネル１２の排気口は高く、右側に位置する供給チャネル１２の排気口は低く、それによって、複数種類のプロセスガスの第１環状キャビティ１１内での回転速度が速まり、混合の均一性及び混合効率が向上する。しかしながら、本願の実施例はこれに限定されず、当業者であれば、実際の状況に応じて自ら調整や設置をしてもよい。
同一の発明思想に基づいて、本願の実施例は半導体プロセス装置を提供し、プロセスチャンバ及び上記各実施例に係るガス混合供給手段を含む。
本願の実施例により、少なくとも以下の有益な効果を実現することができる。
本願の実施例では、ガス混合供給ブロックに複数の供給チャネルが設けられ、複数の供給チャネルはいずれも第１環状キャビティの接線方向に延設され、かつ、複数の供給チャネルの排気口は第１環状キャビティの周方向に均等に分布していることによって、複数種類のプロセスガスが対応する複数の供給チャネルから第１環状キャビティに入った後、その気流方向が接線方向において強制的に調整され、複数種類のプロセスガスが第１環状キャビティ内を螺旋状で流れ、それによって、プロセスガスの混合の均一性が大幅に向上し、ウエハの表面に到達するプロセスガスの濃度分布の均一性が効果的に向上し、プロセスにかかる時間が効果的に短縮されるだけではなく、ウエハへの成膜の均一性が大幅に改善され、しかも、装置の生産能力も大幅に向上する。
理解できるように、以上の実施形態は、本発明の原理を説明するために採用された例示的な実施形態にすぎないが、本発明はこれに限定されない。当業者であれば、本発明の精神及び本質を逸脱せずに様々な変形及び改良を行うことができ、これらの変形及び改良も本発明の保護範囲とみなされる。
なお、本願の説明において、用語「中心」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」などで指示される方位又は位置関係は図示に基づく方位又は位置関係であり、本発明の説明を容易にしたり簡略化したりするためのものであり、係る装置又は素子が特定の方位を有したり、特定の方位で構成及び操作されたりすることを指示又は暗示しないため、本発明を限定するものではないと理解すべきである。
用語「第１」、「第２」は単に説明の目的に使用されるものであり、相対的な重要性を指示又は暗示しないと理解すべきである。これにより、「第１」、「第２」が限定された特徴は明示的又は暗黙的に一つ又は複数の該特徴を含むことができる。本発明の説明において、特に説明しない限り、「複数「の意味は２つ又は２つ以上である。
なお、本願の説明において、特に明確な規定及び限定がない限り、用語「取り付け」、「連結」、「接続「は広義に理解すべきであり、例えば、固定接続、着脱可能な接続、又は一体的接続であってもよく、直接連結、又は中間媒体を介する間接的連結であってもよく、２つの素子の内部の連通であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて上記用語の本発明における具体的な意味を理解することができる。
本明細書の説明において、具体的な特徴、構造、材料又は特徴は任意の一つ又は複数の実施例又は例示において適切な方式で組み合わせることができる。
以上は本願の一部の実施形態に過ぎず、説明すべきことは、当業者であれば、本願の原理から逸脱せずに、いくつかの改良及び修飾を行うことができ、これらの改良及び修飾も本願の保護範囲と見なされるべきである。
Claims (14)
- 半導体プロセス装置のプロセスチャンバのトップに設けられて、プロセスチャンバ内にプロセスガスを導入するための半導体プロセス装置のガス混合供給手段であって、
ガス混合供給ブロックと、蓋体アセンブリと、を含み、
前記ガス混合供給ブロック内に第１環状キャビティ及び複数の供給チャネルを有し、前記第１環状キャビティのトップは複数の前記供給チャネルに連通し、前記第１環状キャビティの底部は前記蓋体アセンブリ内の混合チャネルに連通し、複数の前記供給チャネルは、前記第１環状キャビティの接線方向に延設され、かつ、複数の前記供給チャネルの排気口は前記第１環状キャビティの周方向に均等に分布しており、
前記蓋体アセンブリのトップの中央位置に前記ガス混合供給ブロックが設けられ、前記蓋体アセンブリの底部は前記プロセスチャンバのトップに覆設され、前記蓋体アセンブリ内に、前記ガス混合供給ブロック内のプロセスガスを再度混合して均一化して前記プロセスチャンバ内に導入するための前記混合チャネルが設けられる、ことを特徴とするガス混合供給手段。 - 前記ガス混合供給ブロック内に混合キャビティをさらに有し、前記混合キャビティは前記第１環状キャビティの底部に位置し、前記第１環状キャビティと同軸に設けられ、前記混合キャビティの径方向寸法が、前記第１環状キャビティの外環壁の径方向寸法よりも小さく、前記第１環状キャビティは前記混合キャビティを介して前記蓋体アセンブリ内の前記混合チャネルに連通する、ことを特徴とする請求項１に記載のガス混合供給手段。
- 前記ガス混合供給ブロック内に第２環状キャビティをさらに有し、前記第２環状キャビティは、前記混合キャビティの底部に位置し、前記混合キャビティと同軸に設けられ、前記第２環状キャビティの外環壁の径方向寸法が、前記混合キャビティの径方向寸法よりも大きく、前記第１環状キャビティは前記混合キャビティに連通し、前記混合キャビティは前記第２環状キャビティを介して前記蓋体アセンブリ内の前記混合チャネルに連通する、ことを特徴とする請求項２に記載のガス混合供給手段。
- 前記第１環状キャビティは、前記混合キャビティのトップに連通するように、その底部の外環壁の径方向寸法が徐々に減少し、前記第２環状キャビティは、前記混合キャビティの底部に連通するように、そのトップの外環壁の径方向寸法が徐々に減少する、ことを特徴とする請求項３に記載のガス混合供給手段。
- 前記蓋体アセンブリは、蓋体とアダプタディスクを含み、前記蓋体の底面に収容溝が開けられ、前記アダプタディスクは前記収容溝内に設けられ、前記混合チャネルは、複数の第１ガス分流チャネルと、複数の第２ガス分流チャネルと、第３環状キャビティと、を含み、
前記アダプタディスクの天面は前記収容溝の底面に密着し、前記アダプタディスクの天面と前記収容溝の底面との間に前記第３環状キャビティが形成されており、
複数の前記第１ガス分流チャネルは、すべて前記蓋体内に設けられ、前記蓋体の周方向に均等に分布しており、各前記第１ガス分流チャネルの両端がそれぞれ前記ガス混合供給ブロックの前記第１環状キャビティ及び前記第３環状キャビティに連通し、
複数の前記第２ガス分流チャネルは、すべて前記アダプタディスク内に設けられ、前記アダプタディスクの周方向に均等に分布しており、各前記第２ガス分流チャネルの両端がそれぞれ前記第３環状キャビティ及び前記プロセスチャンバに連通する、ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のガス混合供給手段。 - 前記蓋体アセンブリは、複数の第１ガス均一化スクリーンをさらに含み、複数の前記第１ガス均一化スクリーンは、前記アダプタディスクの底面に環状に設けられ、複数の前記第２ガス分流チャネルに１対１で対応しており、前記第２ガス分流チャネルは対応する前記第１ガス均一化スクリーンを介して前記プロセスチャンバに連通する、ことを特徴とする請求項５に記載のガス混合供給手段。
- 前記蓋体アセンブリは、第２ガス均一化スクリーンをさらに含み、前記第２ガス均一化スクリーンは、環状に分布している複数の前記第１ガス均一化スクリーンの中心に位置し、
前記混合チャネルは、複数の第３ガス分流チャネルをさらに含み、複数の前記第３ガス分流チャネルは、前記アダプタディスク内に設けられ、前記アダプタディスクの周方向に均等に分布しており、各前記第３ガス分流チャネルの一端は前記第３環状キャビティに連通し、各前記第３ガス分流チャネルの他端は前記第２ガス均一化スクリーンを介して前記プロセスチャンバに連通する、ことを特徴とする請求項６に記載のガス混合供給手段。 - 前記アダプタディスクの径方向断面での前記第１ガス均一化スクリーンの正投影が長円形であり、前記アダプタディスクの径方向断面での前記第２ガス均一化スクリーンの正投影が真円形であり、前記第１ガス均一化スクリーン及び前記第２ガス均一化スクリーンのいずれにも、自体の異なる径方向に延設された複数の排気チャネルが設けられる、ことを特徴とする請求項７に記載のガス混合供給手段。
- 前記第２ガス分流チャネルの給気口は前記第３環状キャビティのうち外縁に近い位置にあり、前記第３ガス分流チャネルの給気口は前記第３環状キャビティのうち内縁に近い位置にあり、かつ、複数の前記第２ガス分流チャネル及び複数の前記第３ガス分流チャネルの給気口は、前記第３環状キャビティの周方向に交互に配列される、ことを特徴とする請求項７に記載のガス混合供給手段。
- 前記第２ガス分流チャネルの内径が、前記第３ガス分流チャネルの内径よりも大きい、ことを特徴とする請求項７に記載のガス混合供給手段。
- 前記第３環状キャビティの外環壁の径方向寸法が、前記第２環状キャビティの外環壁の径方向寸法よりも大きく、複数の前記第１ガス均一化スクリーンによる前記環状の外環壁の径方向寸法が、前記第３環状キャビティの外環壁の径方向寸法よりも大きく、かつ、前記第１ガス分流チャネル、前記第２ガス分流チャネル及び前記第３ガス分流チャネルは、いずれも、斜め直線チャネルである、ことを特徴とする請求項７に記載のガス混合供給手段。
- 前記蓋体アセンブリは、ガス均一化ディスクをさらに含み、前記ガス均一化ディスクは前記収容溝内に設けられ、前記ガス均一化ディスクの天面と前記アダプタディスクの底面との組み合わせによりガス均一化空間が形成され、前記第１ガス均一化スクリーン及び前記第２ガス均一化スクリーンはいずれも前記ガス均一化空間内に位置し、前記ガス均一化ディスクには、前記ガス均一化ディスクを貫通する複数のガス均一化孔が開けられ、前記ガス均一化空間は、複数の前記ガス均一化孔を介して前記プロセスチャンバに連通する、ことを特徴とする請求項７に記載のガス混合供給手段。
- 複数の前記供給チャネルの排気口は、前記第１環状キャビティの軸方向における位置が異なる、ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のガス混合供給手段。
- プロセスチャンバと、請求項１～１３のいずれか１項に記載のガス混合供給手段と、を含む、ことを特徴とする半導体プロセス装置。
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