JP3107055U - ガス流案内用ガス・ディストリビュータ - Google Patents

Abstract

【課題】ガス流を基板処理チャンバー内に導くガス・ディストリビュータを提供する。
【解決手段】ガス・ディストリビュータ２０は、基板処理チャンバの表面を横切ってガスを分配する。ガス・ディストリビュータは、ハブ２２、ハブから外側半径方向に延びるバッフル５６、第１セットの羽根、第２セットの羽根を有する。一変形例において、ハブはガス入口とガス出口を有する。バッフルは、対面する第１面と第２面を有する。第１羽根７４は、バッフルの第１面にあり、チャンバ表面全体にガスを導く。一変形例において、第１羽根は、湾曲しハブから外側にテーパが付けられた弧状プレート７６を備える。第２羽根は、バッフルの第２面にあり、バッフルの第２面全体にガスを導く。一変形例において、ハブ内のガス供給管６６は、ガスに第１セットの羽根及び第２セットの羽根をバイパスさせることができる。
【選択図】図１

Description

背景

本考案は、ガス流を基板処理チャンバ内に導くことに関する。

半導体及びディスプレイの製造において、酸化、窒化、イオン注入、化学的気相堆積（ＣＶＤ）、物理的気相堆積（ＰＶＤ）処理により材料が基板上に形成される。また、基板に堆積された材料は、相互接続ライン、ゲート、バリアのような特徴部を形成する為にエッチング可能である。このような処理中、処理残留物がチャンバ壁の内部表面や露出しているチャンバの構成要素上に堆積する。処理残留物には、形成またはエッチングされた材料と、処理中に起こる化学的または物理的事象から生じるであろう他の材料が含まれる。処理残留物も、非均一方式で表面上に堆積可能である。例えば、残留物は、処理ガス入口やＰＶＤターゲット付近に厚い層で形成する可能性があり、チャンバの他のエリアでは実質的に存在しないかもしれない。

処理残留物は、チャンバ壁や構成要素の表面から周期的に洗浄される。残留物の未確認蓄積は、チャンバ内で実行される処理を劣化させ、基板の歩留まりを減少させる。例えば、残留物は、堆積処理中、チャンバ壁から剥離やクランブルを起こし、基板上に形成される層を汚染する可能性がある。また、ガス入口や出口の周辺に集まる残留物は、処理ガスの流量や合成に悪影響を与えるかもしれない。基板の汚染や禁止された処理レシピからの逸脱は、基板上に製造されるデバイスの非信頼性、非実施可能性につながる。

一つの洗浄方法において、残留物は、ウェットクリーニング法によりチャンバ内の表面から一掃されるが、ウェットクリーニング法では、液体溶液が操作者によりチャンバ表面に塗られる。ウェットクリーニング法は、しばしば、マニュアルで実施されるので、遅く、非効率的であり、チャンバの停止時間の延長や不完全な洗浄になる。例えば、異なるチャンバ操作者は、異なる力でこすり洗いするので、基板の一バッチ処理から他のバッチ処理間で異なるレベルのチャンバ洗浄になる。

活性化された洗浄ガスが使用されチャンバ表面から残留物を除去するドライクリーニング処理も、チャンバを一掃する為に使用可能である。しかし、ドライクリーニング処理は、他の問題がある。例えば、非均一な残留物を有する表面は、厚い残留物を有する領域を洗浄するため、洗浄ガスに長く露出することが必要であり、薄い残留物を有するチャンバ表面の腐食や劣化を生じる。化学的に耐性を有する残留物や洗浄することが困難な残留物も、長く洗浄ガスに露出すること、或いは、腐食性の高い洗浄ガスに露出することが必要であり、同様の問題が生じる。また、腐食性が高い洗浄ガスは、より毒性が強く、環境的に安全ではない。

従来のドライクリーニング法に伴う更なる問題点は、同一のガス分配システムが、通常、処理ガス及び洗浄ガスの両方の為に使用されている点である。そのようなガス送出システムは、一般的に、基板表面を横切り、基板処理特性を最適化する為に均一方式で、処理ガスをチャンバ内に分配する。しかし、チャンバ内で洗浄ガスを最適に分配することは、処理ガスの分配とは異なる要求なので、従来のガス分配システムは、チャンバ内部の表面に形成された残留物を十分に洗浄することができない。

そのため、チャンバ表面を過剰に腐食することなく、非均一に堆積されるか、化学的に耐性を有する可能性があるチャンバ表面から残留物を洗浄する必要がある。また、効率的又は最適化された残留物洗浄を達成するため、チャンバ表面全体に洗浄ガスを分配することができることが望ましい。

概要

ガス・ディストリビュータは、基板処理チャンバの表面全体にガスを分配する。ガス・ディストリビュータは、ハブ、ハブから外側半径方向に延びるバッフル、第１セットの羽根、第２セットの羽根を有する。一変形例において、ハブは、ガス入口とガス出口を有する。バッフルは、対面する第１面と第２面を有する。第１羽根は、バッフルの第１面にあり、ガスをチャンバ表面全体に導く。一変形例において、第１羽根は、弧状プレートであって、湾曲し、ハブから外側にテーパが付けられたものを有する。第２羽根は、バッフルの第２面にあり、ガスをバッフルの第１面全体に導く。一変形例において、ハブ内のガス供給管は、ガスに第１羽根と第２羽根をバイパスさせることができる。

ガス・ディストリビュータを有する基板処理装置は、リモートチャンバを備え、洗浄ガスや処理チャンバを活性化する。ガス・ディストリビュータは、洗浄ガスをリモートチャンバから受け、処理チャンバの内側表面に沿って、ガス・ディストリビュータの周りで、その洗浄ガスを処理チャンバ内に分配する。

基板処理チャンバ内で表面を洗浄する方法は、活性化された洗浄ガスを形成する為に、リモートチャンバ内で洗浄ガスにエネルギを結合するステップと、活性化された洗浄ガスの第１部分をチャンバ表面全体に導くステップと、活性化された洗浄ガスの第２部分を基板に面するガス・ディストリビュータの表面全体に導くステップと、を備える。

本考案の特徴、態様、利点は、本考案の例示を示す以下の説明、添付された実用新案登録請求の範囲、添付図面に関連して良好に理解されよう。しかし、各々の特徴は、一般的に本考案に使用可能であるが、単に特定の図面の状況だけではなく、本考案は、これらの特徴の全組合せを含むと理解されるものである。

説明

図１，図２に示されるように、ガス・ディストリビュータ２０の実施形態は、チャンバ壁３０のキャビティ２６に適合する第１端部２４を有するハブ２２を備える。ハブ２２は、ガスを受け取る為にガス入口３２と、受けたガスをチャンバ内部の異なる表面全体に分配する為にガス出口３４と、を有する。ハブ２２は、開口３８と終点４６を有する複数の第１チャネル３６を備える。ガス入口３２は、第１チャネル３６の開口３８により画成され、基板処理ガスや洗浄ガスのようなガスを外部ソースから受ける。一変形例において、第１チャネル３６は、チャンバ壁３０内のキャビティ２６の表面２８とかみ合うハブ２２の外側表面４２上の第１溝４０により画成されている。ハブ２２がキャビティ２２内に置かれるとき、第１溝４０は、外部表面４２とキャビティ２６の表面２８との間で第１チャネル３６を形成する。一変形例において、ガス出口３４は、第１チャネル３６の終点４６を備える。第１チャネル３６は、また、他の構成（例えば、溝が形成された内部キャビティ表面２８を備えた平坦な（溝を持たない）外部ハブ表面４２の結合体（図示せず））により画成することも可能である。同様に、両方の表面が溝、切り抜き部、離間された輪郭領域を有してもよく、両方の表面が円滑であり、図示されていないが、ハブ外部表面とキャビティ表面２８との間の隙間により形成された第１チャネル３６であってもよい。

ハブ２２は、また、第１チャネル３６からガス流を受ける開口４９を有する複数の第２チャネル４８を備える。ガス・ディストリビュータ２０のガス出口３４は、また、第２チャネル４８の終点５０も有する。一変形例において、第２チャネル４８は、第１チャネル３６の終点４６からハブ２２の第２端部５４まで、ハブ２２に沿って連続する第２溝５２を有する。第１チャネル３６の終点および第２チャネル４８の終点５０を備えるガス出口３４は、チャンバ内の異なる表面全体およびディストリビュータ２０の周辺にガスを導くように構成されている。例えば、第１チャネル３６の終点４６は、第１チャンバ表面全体にガスを導くように構成され、第２チャネル４８の終点５０は、第２チャンバ表面全体にガスを導くように位置決めされている。例えば、ガス・ディストリビュータ２０は、洗浄ガスを各表面全体に導く為に使用可能であり、より効率的に処理残留物の両面を洗浄する。また、ガス・ディストリビュータ２０は、基板処理ガスのようなガスをガス反射面（チャンバの天井や側壁）全体に提供する為に導き、良好な基板処理結果のため、より均一なガス分配を提供する為にも有用である。

図１及び図２の変形例において、ガス・ディストリビュータ２０は、ハブ２２の第２端部５４に位置決めされたバッフル５６を備え、これは、ハブ２２から外側半径方向に延びている。バッフル５６は、対向する第１（最上）面５８と、第２（底）面６０を有する。第１面５８は、チャンバ内の表面または特定方向に沿って第１チャネル３６の終点４６から受けたガスの少なくとも一部の流れ５９を導くように構成されている。例えば、第１面５８は、第１チャネル３６内の終点４６からガスの流量方向に対し一定傾斜角度、或いは、図２に示されるように流量方向に対し実質的に直角に指向されてもよい。例えば、バッフル５６の第１面５８は、壁に平行に間隔を開けて配置されるガス案内面を提供することにより、チャンバ壁のような特定表面、例えば、チャンバの天井や側壁に沿って、導くように配置可能である。バッフル５６は、ハブ２２の第２端部５４から外側半径方向に延びているように示されているが、バッフル５６は、ハブ２２に沿って他の位置（例えば、ハブ２２の中間点または第１端部２１０）に配置されてもよいことが理解されよう。また、示された変形例において、バッフル５６は、ハブ２２の周辺に対称的に配置される円形プレート６２を備えてもよい。しかし、バッフル５６は、また、非円形プレート（例えば、矩形、星状プレート）を備えてもよく、ハブ２２に対し非対称的に位置決めされてもよい。

バッフル５６は、第１チャネル３６の終点４６から放たれハブ２２の第２チャネル４８に沿って流れるガスの少なくとも一部を受ける為に位置決めされたアパーチャー６４を備える。一変形例において、アパーチャー６４は、ハブ２２に対するバッフル５６の連結点と一致する。アパーチャー６４は、バッフル５６とハブ２２との共通部分を超えて半径方向に延びてもよい。バッフルアパーチャー６４は、バッフルの第１面５８から第２面までバッフル５６を貫通する。アパーチャー６４とバッフルの第２面６０の共通部分は、第２チャネル４８の終点５０を形成する。バッフルアパーチャー６４は、第２チャネル４８の為に、バッフル５６を通り第２チャネル４８の終点５０まで通路を形成する。

一変形例において、ハブ２２は、ガス供給管６６を有し、直接チャンバ内へのガス通路を許容してもよい。ガス供給管６６は、ハブ２２の中心を通り、ハブ２２の第１端部２４から、ハブ２２の第２端部５４まで通過してもよい。ガスは、ハブ２２の第１端部２４で供給管６６の入口６８に受けられ、ハブ２２の第２端部５４でガス供給出口７０を介してチャンバ内に直接通され、第１チャネル３６、第２チャネル４８をバイパスする。ガス供給管６６は、ガスをチャンバ内に直接放出することを許容する。この変形例は、ガス・ディストリビュータ２０が、２つの代替えガス通路（例えば、表面洗浄の為の洗浄ガスを放出する通路、直接、基板上方から基板処理構成要素を備えるガスを放出する為の通路）を必要とするときに有用である。分離したガス飛翔経路は、腐食性洗浄ガス及びエッチングガスによるチャネルの内部表面の腐食、又は、堆積ガスによるチャネルの内部表面上および他の隣接面上の堆積を最小にする。同時に、洗浄ガスは、必要な表面に沿って導かれ、単にチャンバに直接導入されるわけではない。

ガス・ディストリビュータ２０は、また、ハブ２２からバッフル５６の第１面５８に沿ってハブ２２から外側に延びた第１セットの羽根７４を備える。第１羽根７４は、バッフル５６と組み合わされて、第１チャネル３６の終点４６からガス流の一部５９をハブ２２から外側、チャンバ表面全体に導く。一変形例において、第１羽根７４の各々は、ハブ２２からバッフル５６の周囲７８まで外側に湾曲する弧状プレート７６を備える。この変形例の一実施形態において、弧状プレート７６は、ハブ２２から外側に延びるときテーパが付けられている。弧状プレート７６は、図３Ａのような平面図から分かるように、対称パターン（例えば、螺旋状パターン）の、等しい部材である。弧状プレート７６の螺旋状パターンは、チャンバ表面全体に、洗浄ガスのようなガス流５９に外側渦巻き運動を伝達する。渦巻きガスパターンは、これらの表面全体にガスをより均一に分配させることにより、チャンバ表面に良好な洗浄を提供し、淀んだガス領域を減少させる。均一に分配された洗浄ガスは、循環により、チャンバ内の角部や裂け目のような領域からガスの淀みを除去するガス流通路を提供することにより、効率的にチャンバ表面を洗浄する。また、ガスの低流量は、チャンバ表面をより効率的に洗浄する為に使用可能であり、それにより、特定のチャンバ領域又は表面が腐食性ガスの過剰な量に露出される可能性を減少するので、ガス流５９は、露出したチャンバ表面の腐食を減少させることができる。他の実施形態に係る第１羽根７４は、チャンバ表面全体に、異なる指向性を洗浄ガス流５９に伝達する、異なるパターン内に弧状プレート７６の配列を備えてもよい。代替えのパターンは、異なるタイプの弧状や対称性を備えることも可能であろうし、洗浄ガスや組成物のタイプ、洗浄される残留物の場所に対して調整されることも可能であろう。

ガス・ディストリビュータ２０は、また、第２セットの羽根８０をバッフル５６の第２面６０上に備えてもよい。第２羽根８０は、第２チャネル４８の終点５０の少なくとも部分的下方に位置決めされる。第２チャネル４８の終点５０からのガス流の第１部分８２は、第２羽根８０によりバッフル５６の第２面６０の全体に流れるように再び導かれ、第２部分８４は、処理チャンバ内に抑制されずに通過する。バッフル５６の第２面６０を横切るガス流は、この表面６０を洗浄するので、ガス・ディストリビュータ２０は自己洗浄される。この自己洗浄は、第２面６０が処理残留物の蓄積を受けるとき、本質的に有用であるが、これは、第２面６０はチャンバ内の基板に全体的に面し、チャンバ内で処理が集中される処理領域に近いからである。これは、チャンバ内のプラズマ又は処理ガス環境に晒された表面上の残留物の蓄積を許容し、洗浄ガスの直接流ストリームに晒されなかったという従来技術に係るガス・ディストリビュータに対して、著しい利点である。

第２羽根８０の各々は、図４に例示されたように、例えば、ガス流を導く為に、バッフルの第２面６０に対して傾斜された表面８６を備える。傾斜面８６のペア８６ａ、ｂの配列は、それらの機能性を系統立てる為に役立つ。図３Ｂに示された実施形態において、２つの表面８６は、互いに９０度で整列され、一対の表面８６ａ、ｂを形成する。一対の表面８６ａ、ｂは、ガスの一部をバッフルの第２面６０の区分９０の全体にガスの一部を導くように機能する。バッフルの第２面６０は、複数のセクタ９０に分割可能である。図３Ｂに示される実施形態において、バッフルの第２面６０の区分９０は、バッフルの第２面６０の４分の１を構成する。バッフルの第２面６０の各４分の１は、一対の表面８６ａ、ｂから洗浄ガス流を受ける。

他の実施形態において、第２羽根８０は、単一または対で傾斜面８６の異なる物理的な配列を構成してもよい。一対の表面８６ａ、８６ｂへの傾斜面８６の代替え配列は、区分９０内のバッフル第２面６０の代替え編制を提供してもよい。傾斜面８６は、また、単一でパターンに配列可能である。全体として、第２羽根の表面８６により扱われた全区分９０の組合せは、実質的に全体のバッフルの第２面６０を備え、第２面６０の洗浄を提供する。一変形例において、傾斜面８６は、バッフルアパーチャー６４の下方に位置決めされたパターン内で系統立てられたプレート９２である。例えば、プレート９２は、互いに角度が付けられて配置され、ウェッジ９４を形成する。ウェッジ９４は、それらの頂点９５でバッフル５６の第２面に向かって指向されている。そのため、第２羽根８０は、この変形例において、バッフル６４の下方に位置決めされた複数のウェッジ９４を備えるが、それらの頂点９５は少なくとも部分的に第２面６０上にある。

バッフルの第２面６０に対する傾斜面８６の傾斜角度は、図４の角度θで示されるように９０度未満でもよいが、より好ましくは、約５度から約６０度である。角度θは、バッフルの第２面６０の全面に洗浄ガス流を向け直す程度を制御する為に、この範囲で変更可能である。傾斜角度θが小さいと、バッフルの第２面６０全面に洗浄ガスの大部分を向け直すことができる。傾斜角度θが大きいと、洗浄ガスの小部分を向け直すことができる。バッフルの第２面６０の全面に向け直される洗浄ガスの量は、同様に、アパーチャー６４の大きさ、第２羽根の表面８６の面積を選択することにより制御可能である。

本考案に従うガス・ディストリビュータ２０は、金属、セラミクス、半導体、ガラス、ポリマー、プラスチックス、基板処理用チャンバ内の使用に適した他の材料を含む、広範囲の材料を備えてもよい。例えば、一変形例において、ガス・ディストリビュータ２０は、一以上のアルミニウム、窒化アルミニウム、酸化アルミニウムを備えてもよい。ガス・ディストリビュータ２０は、機械加工、成型、焼結、溶接、組立、付着、基板処理用チャンバ内で使用する構成要素の生産に適した他の製造方法を含む、広範囲の方法で製造されてもよい。

一実施形態において、ガス・ディストリビュータ２０は、化学的気相堆積（ＣＶＤ）処理（例えば、高濃度プラズマＣＶＤ（ＨＤＰ−ＣＶＤ）処理）からの残留物を洗浄する為に洗浄ガスを提供する。そのような処理を実施する基板処理用チャンバ９６は、カリフォルニア州サンタクララ市にあるアプライドマテリアルズ社から利用可能な、Ultima Plus HDP-CVD処理チャンバである。ＨＤＰ−ＣＶＤ基板処理チャンバの例示的実施形態は、図５に概略的に示されている。チャンバ９６は、金属、セラミクス、ガラス、ポリマー、化合物材料を含む広範囲な材料のいずれからも製造可能である。チャンバ９６の製造は、それらが耐えることができ（極端な温度、圧力、ガス及びプラズマの存在を含み得る）一定の処理環境を含むものである。図５に例示されたチャンバ９６は、ある種の処理チャンバの一実施例であるが、この中で、ガス・ディストリビュータは使用可能であるが、このガス・ディストリビュータ２０は、他のタイプの基板処理チャンバにも使用可能である。

処理チャンバ９６は、チャンバ壁３０を備え、それは、最上壁９８、側壁１００、底壁１０２を含む。チャンバ壁３０は、平坦な形状、矩形の形状、弧状形状、円錐形、ドーム形、図５に示されるように複数半径の弧状形状を備えてもよい。チャンバ壁３０は、処理すべき基板の上方に処理領域１０４を画成する。基板１０６は、通常、処理領域１０４内で基板支持部材１０８上に保持され、基板支持部材１０８は、基板１０６を静電的に保持する為に充電可能な静電チャックのような基板支持体１１０を含んでもよい。

処理ガス供給装置１１１は、処理ガス入口１１３、処理ガス源１１２、処理ガス用バルブ１１４を備える。例えば、図５に示される変形例において、処理ガス入口１１３は、ノズル１１６を備え、ノズル１１６は、ガスリング１１８を形成し、ガスリング１１８が処理領域１０４を囲み、この処理領域１０４に処理ガスの均一なガス送出を提供する。処理ガス源１１２から処理ガス用ノズル１１６までの処理ガスの流量は、処理ガス用バルブ１１４により制御される。処理領域１０４内のガスは、チャンバ９６内の圧力やガス流を制御する為に、ガス排気装置１１９により排気されるが、ガス排気装置１１９は、ターボ分子ポンプのような排気ポンプ１２０と、少なくとも一つのバルブを有する排気用導管１２１と、或いは、例えば、二枚刃スロットルバルブ１２２及びゲートバルブ１２４とを備える。処理ガス供給装置１１１及びガス排気装置１１９は、コントローラ１２６により制御される。

チャンバ９６は、上面に処理堆積物が堆積する内側のチャンバ表面１２８（例えば、基板１０６の処理中、処理ガスに晒される表面１２８）を備える。内側のチャンバ表面１２８は、構成要素（チャンバ壁３０、基板支持体１１０、支持部材１０８、処理ガス用ノズル１１６、スロットルノズル１２２、チャンバ９６の内側に晒される他の構成要素など）の表面を含み得る。

ガスは、ＲＦ又はマイクロ波エネルギを処理領域１０４内のガスに結合させるように適合されたガスエナジャイザー１２９により、チャンバ９６内で活性化される。一変形例において、ガスエナジャイザー１２９は、最上部コイル１３０と側部コイル１３２を備える誘導コイルを備え、これらは、ＲＦエネルギをガスに結合させる為にＲＦ電源１３４によりエネルギが与えられる。このデュアルコイルシステムは、処理チャンバ９６内で半径方向のイオン密度の制御を許容し、それにより、プラズマ均一性を改善する。デュアルコイルシステムは例示的なプラズマ制御を考慮に入れているが、本考案による、適したチャンバ９６は、ガスエナジャイザー１２９を備えるだけでよく、このガスエナジャイザー１２９は、容量的にエネルギを結合する為にたった一つのコイル又は電極、或いは、マイクロ波エネルギを結合する為にマイクロ波アクティベータを有する。

一変形例において、ガス・ディストリビュータ２０は、洗浄ガス供給装置１３６の一部であり、洗浄ガス供給装置１３６は、洗浄ガス源１３８、洗浄ガス源制御用バルブ１４０、リモートチャンバ又は領域１４２、洗浄ガス流制御バルブ１４６を備える。リモートチャンバ１４２は、ガス入口１４８、リモートガスアクティベータ１４４、ガス出口１５０を備える。洗浄ガスは、リモートチャンバ内１４２で、ガスにＲＦ又はマイクロ波エネルギを結合できるリモートガスアクティベータ１４４により活性化される。ガス出口１５０の実際の構成と、洗浄ガス流制御バルブ１４６を介する処理チャンバ９６への接続は、活性化される洗浄ガスのタイプに依存して変更可能である。活性化された洗浄ガスが、リモートチャンバ１４２から処理チャンバ９６まで通るとき、移動しなければならない物理的距離を制限することが重要であるかもしれない。ガス・ディストリビュータ２０により処理チャンバ９６への分配の後、洗浄ガスの活性化状態は、チャンバガスエナジャイザー１２９により（例えば、ＲＦエネルギ電力を最上部コイル１３０及び側部コイル１３２に印加することにより）任意に維持可能である。代替え的に、洗浄ガスは、リモートガスアクティベータ１４４の代わりにチャンバガスエナジャイザー１２９により最初に活性化されてもよい。

チャンバ９６は、適切な電圧を構成要素（例えば、基板支持部材１０８、電磁チャック１１０、最上部コイル９８）に与える為に電源１５２を備える。チャンバ９６は、また、チャンバ９６の構成要素を制御する為のプログラムコードを有するコントローラ１２６を備える。例えば、コントローラ１２６は、チャンバ９６内へのガス流を制御する為にガス流制御コード、ガスエナジャイザー制御コード、基板移送制御コード、温度制御コード、排気システム制御コード、基板処理チャンバ９６の操作に必要な制御コードを備えてもよい。

洗浄ガスは、チャンバ９６から除去される残留物のタイプに応じて、変形された化学組成物を有してもよい。洗浄ガスは、反応性ガス及び不活性ガスの両方を備えてもよい。反応性成分は、残留物と化学的に相互作用して、それらを除去することができる。不活性成分は、反応性成分の活性化を援助する為に存在してもよい。不活性成分は、また、スパッタリング効果を作り出す為に存在してもよく、ここで、残留物を物理的に除去する。反応性成分と不活性成分は、互いに容易に識別されなくてもよいが、他の洗浄作用に参加或いは強化し得る。

操作において、処理される基板１０６は、基板搬送装置（例えば、ロボットアーム）により処理チャンバ９６内に搬送され、基板支持体１１０上に配置される。処理ガスは、処理ガス供給装置１１１により処理領域１０４内に提供され、ガスエナジャイザー１２９により活性化され、基板１０６を処理する。例えば、一変形例において、処理ガスは、堆積ガスを含み、一以上のシラン、ＳｉＦ_４、酸素、窒素を含み、一以上の酸化シリコン、窒化シリコン、フルオロケイ酸塩ガラスを基板１０６上に堆積し、それにより、チャンバ９６内の表面１２８上に残留物を生成する。処理ガスは、また、エッチングガス（例えば、フッ素、ＳＦ_６、塩素、ＢＣｌ_３、Ｎ_２）でもよい。活性化された洗浄ガスは、洗浄ガス供給装置１３６によりチャンバ９６内に提供され、表面１２８を洗浄する。例えば、洗浄ガスは、一以上のＮＦ_３、Ｃ_２Ｆ_６、ＣＦ_４を備えてもよい。ガスは、ガス排気装置１１９によりチャンバ９６から排気される。

本考案の他の実施形態において、ガス・ディストリビュータ２０は、混合ガス・ディストリビュータ１５４を形成する為に処理ガス・ディストリビュータ１５６と組み合わされて、洗浄ガスを分配することができる。混合ガス・ディストリビュータ１５４は、処理ガスをチャンバ９６内に導入する処理ガス・ディストリビュータ１５６と、洗浄ガスをチャンバ９６に提供するように処理ガス・ディストリビュータ１５６に調和された洗浄ガス・ディストリビュータとを備える。ガス・ディストリビュータ２０は、シャワーヘッド型処理ガス・ディストリビュータ１５４を内包する処理チャンバ９６に取り付けられてもよい。この種の混成ガス・ディストリビュータ１５４の概略図は、図６Ａ、図６Ｂに概略的に例示されている。処理ガスは、処理ガス・ディストリビュータ入口１５７から、シャワーヘッドガス分配フェースプレート１５８を通り、チャンバ９６内に導入される。シャワーヘッドフェースプレート１５８は、複数の孔を有し、これらを通って、処理ガスが処理領域１０４に入る。ガス・ディストリビュータ２０は、シャワーヘッドフェースプレートの中央１５７の下方に適合される。例えば、一変形例において、ガス・ディストリビュータ２０は、シャワーヘッドフェースプレート１５７のアパーチャー１５９に適合され、ガス・ディストリビュータ２０のハブを収容し、ガス・ディストリビュータ２０と（例えば、洗浄ガス供給装置１３６からの）洗浄ガス流との間の接続を提供する。洗浄ガス流は、ガス・ディストリビュータ２０に提供され、ガス・ディストリビュータ２０は、シャワーヘッドフェースプレート１５８を含む処理ガス・ディストリビュータ１５６の表面に沿って洗浄ガスを導き、同様に、チャンバ９６内にチャンバ９６の内側表面１２８に沿って、洗浄ガスを導く。

本考案は、その好適な一定の変形例を参考に説明されてきたが、他の変形例も可能である。例えば、当業者にとって明らかであるように、本考案の装置又は洗浄プロセスは、他のタイプの適用例で使用されるチャンバを処理するために使用可能である。当該装置又はプロセスは、スパッタリングチャンバ、イオン注入用チャンバ、エッチングチャンバ、他のタイプの堆積用チャンバ（熱ＣＶＤ、プラズマ増強型ＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ））に適用可能であり、或いは、他のタイプの洗浄処理と組み合わされて適用されてもよい。さらに、本願で説明されたガス・ディストリビュータ２０の一定計数値の設定は、当業者にとって明らかであるように、実施パラメータにより変更可能である。例えば、第１セットの羽根７４及び第２セットの羽根８０のパターンは、異なるタイプの洗浄ガス、或いは異なるタイプ又は場所の、洗浄されるべき残留物を収容するように変更してもよい。したがって、添付された実用新案登録請求の範囲の精神および範囲は、本願に内包される好ましい変形例の説明に限定されるものではない。

図１は、本考案に従うガス・ディストリビュータの一実施形態の斜視図である。 図２は、図１のガス・ディストリビュータの側面図である。 図３Ａは、図１のガス・ディストリビュータの平面図である。 図３Ｂは、図１のガス・ディストリビュータの底面図である。 図４は、一実施形態に係るガス・ディストリビュータの第２羽根の斜視図である。 図５は、一実施形態に係るガス・ディストリビュータを有する基板処理チャンバの概略断面図である。 図６Ａは、一実施形態に係るシャワーヘッド型処理ガス・ディストリビュータを組み合わせて使用されるガス・ディストリビュータの概略断面図である。 図６Ｂは、図６Ａに示されたガス・ディストリビュータ及びシャワーヘッドの概略底面図である。

符号の説明

２０…ガス・ディストリビュータ、２２…ハブ、２４…ハブの第１端部、２６…キャビティ、２８…キャビティ壁面、３０…チャンバ壁、４０…第１溝、４８…第２チャネル、４９…第２チャネルの開口、５０…第２チャネルの終点、５４…ハブの第２端部、５６…バッフル、５９…第１面に沿ったガス流、６２…円形プレート、６４…アパーチャー、６６…ガス供給管、７２…ガス供給用入口、７４…第１羽根、７６…弧状プレート、７８…バッフルの周囲、８０…第２羽根、１２８…内側のチャンバ面

Claims (10)

1. 基板処理チャンバ内で表面全体にガスを導くことができるガス・ディストリビュータにおいて：
   （ａ）ガス入口とガス出口を備えるハブと；
   （ｂ）前記ハブから外側半径方向に延びたバッフルであって、対面する第１面及び第２面を有する、前記バッフルと；
   （ｃ）前記バッフルの前記第１面上の第１羽根と；
   （ｄ）前記バッフルの前記第２面上の第２羽根と；
   を備え、
   前記第１羽根は、受けたガスをチャンバ表面全体に案内し、前記第２羽根は、受けたガスを前記バッフルの前記第２面全体に導く、前記ガス・ディストリビュータ。
2. 前記バッフルは、外周囲を備え、前記第１羽根の各々は、前記ハブから前記バッフルの前記外周囲部まで外側に湾曲する弧状プレートを備える、請求項１記載のガス・ディストリビュータ。
3. 各々の弧状プレートは、前記ハブから前記バッフルの前記外周囲までテーパが付けられている、請求項２記載のガス・ディストリビュータ。
4. 前記ハブは、第１チャネル及び第２チャネルを備え、前記ガス出口は、前記第１チャネルの終点および前記第２チャネルの終点を備える、請求項１記載のガス・ディストリビュータ。
5. 前記第２羽根は、前記バッフルの前記第２面に対して傾斜された複数の表面を備え、前記傾斜された表面の少なくとも一部が、前記第２チャネルの前記終点の下方にある、請求項４記載のガス・ディストリビュータ。
6. 前記第２羽根は、前記バッフルの前記第２面の一区分全体にガスを導くように指向された複数対の傾斜された表面を備える、請求項１記載のガス・ディストリビュータ。
7. 前記第２羽根が、複数のウェッジを備える、請求項１記載のガス・ディストリビュータ。
8. 前記第２羽根が、約５度から約６０度の角度で前記バッフルの前記第２面に対して傾斜された表面を備える、請求項１記載のガス・ディストリビュータ。
9. 前記ハブは、前記第１羽根及び前記第２羽根をバイパスさせて前記処理ガスを前記チャンバに入れることができるガス供給管を備える、請求項１記載のガス・ディストリビュータ。
10. 処理ガス及び洗浄ガスの混合ガス用ディストリビュータであって、
    洗浄ガスを導く為に請求項１に従うガス・ディストリビュータと、
    処理ガス入口及びシャワーヘッド案内用フェースプレートを有する、処理ガス用ディストリビュータと、
    を備える、前記ディストリビュータ。

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