JP6746730B2 - 冷却された真空閉じ込め容器を備えるホットウォールリアクタ - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は一般に基板処理機器に関する。
プラズマリアクタなどの基板処理システムを使用して、処理チャンバ内に支持された基板上に層を堆積させ、そのような基板上の層をエッチングし、またはそのような基板上に層を形成することができる。いくつかの処理システムは、真空境界（ｖａｃｕｕｍ ｂｏｕｎｄａｒｙ）とホットインナーウォール（ｈｏｔ ｉｎｎｅｒ ｗａｌｌ）とを提供するチャンバを含む。真空密シール（ｖａｃｕｕｍ ｔｉｇｈｔ ｓｅａｌ）の形成を容易にするため、真空境界はしばしば、チャンバの構成部品間にシール要素を含む。このホットウォールからの熱が、使用されたシールの性能に負の影響を及ぼすことがあり得ることを本発明の発明者らは認めた。
これに従い、本発明の発明者らは、本明細書において、シールの改良された性能または後述するその他の利益を提供することができる基板プロセスチャンバおよびチャンバ構成要素の実施形態を提供した。
本明細書では、基板を処理する方法および装置が提供される。いくつかの実施形態では、基板を処理する装置が、処理容積（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｖｏｌｕｍｅ）を取り囲むチャンバ本体であり、チャンバ床、チャンバ床に結合されたチャンバ壁およびチャンバ壁に取外し可能に結合されたチャンバリッド（ｃｈａｍｂｅｒ ｌｉｄ）を備え、チャンバ床、チャンバ壁およびチャンバリッドのうちの少なくとも１つが、熱制御媒体の流れのための通路を備えるチャンバ本体と、チャンバ床に隣接して、チャンバ床から間隔を置いて配置されたヒータプレートと、チャンバ壁に隣接して、チャンバ壁から間隔を置いて配置されたスリーブ（ｓｌｅｅｖｅ）であり、ヒータプレートによって支持されたスリーブと、チャンバ壁とチャンバリッドの間の第１の境界面に配置された第１のシーリング要素とを含む。
いくつかの実施形態ではスリーブが提供される。いくつかの実施形態では、このスリーブが、内壁、外壁、上壁および下壁を境界とする下ダクトを備えるチャンバライナ（ｃｈａｍｂｅｒ ｌｉｎｅｒ）と、ウエブ（ｗｅｂ）によって接合された上フランジ（ｕｐｐｅｒ ｆｌａｎｇｅ）および下フランジを備え、このウエブが複数の開口を備えるポンピングリングとを含み、ポンピングリング、外壁および上壁が上ダクトの境界を形成するような態様で、上フランジが上壁によって支持されており、下フランジが内壁の上端によって支持されている。
本発明の他の追加の実施形態については以下で説明される。
上に概要を示し、以下でより詳細に論じる本発明の実施形態は、添付図面に示された本発明の例示的な実施形態を参照することによって理解することができる。しかしながら、添付図面は本発明の典型的な実施形態だけを示したものであり、したがって添付図面を本発明の範囲を限定するものと考えるべきではないことに留意すべきである。等しく有効な別の実施形態を本発明が受け入れる可能性があるためである。
理解を容易にするため、可能な場合には、上記の図に共通する同一の要素を示すのに同一の参照符号を使用した。これらの図は一定の比率では描かれておらず、分かりやすくするために簡略化されていることがある。特段の言及なしに、１つの実施形態の要素および特徴を他の実施形態に有益に組み込むことが企図される。
本明細書では、基板を処理する方法および装置が開示される。本発明の装置は、プロセスガスおよびプロセス副生物用の取外し可能な流路を提供することによって、基板を処理するホットウォールリアクタの性能を有利に向上させることができる。本発明の装置はさらに、ホットウォールリアクタ内のシール要素の性能を向上させることができる。
図１は、本発明のいくつかの実施形態に基づくホットウォールリアクタであるリアクタ１００（例えば基板プロセスチャンバ）の略側面図を示す。リアクタ１００は、１つまたは複数の基板プロセス、例えば、限定はされないが、化学気相堆積（ＣＶＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）などの堆積プロセスを実行するのに適した任意のリアクタとすることができる。このリアクタは、独立型のリアクタとすることができ、または、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．（米カリフォルニア州Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ）から入手可能なＣＥＮＴＵＲＡ（登録商標）、ＰＲＯＤＵＣＥＲ（登録商標）またはＥＮＤＵＲＡ（登録商標）クラスタツールなどのクラスタツールの部分とすることもできる。
いくつかの実施形態では、リアクタ１００が一般に、処理容積１０３を取り囲むチャンバ床１０４、チャンバ壁１０６およびチャンバリッド１０８を備えるチャンバ本体１０２を含む。チャンバ床１０４、チャンバ壁１０６およびチャンバリッド１０８を含むチャンバ本体１０２の構成要素は、プロセスに適合する任意の材料、例えばアルミニウムまたはステンレス鋼から形成することができる。
チャンバリッド１０８は、チャンバ壁１０６に取外し可能に結合されており、チャンバ壁１０６の頂部端面１１０とチャンバリッド１０８の底面１１２は、第１の境界面１１４を形成する。チャンバリッド１０８は、チャンバ壁１０６に向かってチャンバリッド１０８を引き寄せて第１の境界面１１４を形成するように構成された１つまたは複数の任意の結合要素（図示せず）を使用して、チャンバ壁１０６に結合することができる。あるいは、重力と、処理容積１０３内の真空環境によってリアクタ１００の動作中に生じる力とによって、チャンバリッド１０８がチャンバ壁１０６上に載ってもよい。第１の境界面１１４に形成された凹みまたは溝１１８の中にシーリング要素１１６を配置することができる。溝１１８は、頂部端面１１０もしくは底面１１２に形成することができ、または頂部端面１１０に部分的に形成し、底面１１２に部分的に形成することもできる。
いくつかの実施形態では、チャンバリッド１０８のプロセスチャンバに面する部分を加熱するため、１つまたは複数の加熱要素１１１を備えるリッドヒータ１０９が、チャンバリッド１０８のプロセスチャンバに面する部分に結合され、またはチャンバリッド１０８のプロセスチャンバに面する部分に隣接して配置される。
図１に示されているように、チャンバ壁１０６はチャンバ床１０４に隣接しており、チャンバ床１０４によってチャンバ壁１０６を支持することができる。チャンバ床１０４とチャンバ壁１０６は、１つの片（ｐｉｅｃｅ）として形成することができ、または、示されているように、別々の片として形成することもできる。チャンバ床１０４とチャンバ壁１０６とが別々の片である実施形態では、チャンバ壁１０６の底部端面１２０がチャンバ床１０４の頂面１２２に載り、第２の境界面１２４を形成する。第２の境界面１２４に形成された凹みまたは溝１２８の中にシーリング要素１２６を配置することができる。溝１２８は、底部端面１２０もしくは頂面１２２に形成することができ、または底部端面１２０に部分的に形成し、頂面１２２に部分的に形成することもできる。チャンバ壁１０６は、例えば、ねじ、ボルトなどの従来の締結具、または例えば、ろう付け、溶接などの従来の接合技法を使用してチャンバ床１０４に接合することができる。
チャンバ床１０４の頂面１２２に隣接した処理容積１０３内に、ヒータプレート１３２を配置することができる。１つまたは複数の突起１３３が、頂面１２２とヒータプレート１３２の間の第１の間隙１２９を維持する。突起１３３は、適当な任意のパターンで、ヒータプレート１３２の下面に形成もしくは配置し、または頂面１２２に形成もしくは配置することができ、あるいは、ヒータプレート１３２と頂面１２２の間に配置された別個の片とすることもできる。ヒータプレート１３２は、チャンバ床１０４を貫いて延びるユーティリティフィード（ｕｔｉｌｉｔｉｅｓ ｆｅｅｄ）（フィード１５４）を含むことができる。フィード１５４は、ヒータプレート１３２内のヒータ要素１５６に電力を供給する電気リード線１５５を含むことができる。
スリーブ１３４などのチャンバのライナが、外壁１３４Ａおよび内壁１３４Ｂ、上壁１３４Ｃおよび下壁１３４Ｄを備える。このスリーブは、チャンバ壁１０６に隣接して配置することができ、また、１つまたは複数の突起１３５によって、チャンバ壁１０６から間隔を置いて維持され、チャンバ壁１０６の内側の概ね中心に配置することができる。スリーブ１３４は、非限定的な例としてアルミニウム、ステンレス鋼またはセラミックを含む、プロセスに適合した任意の材料から形成することができる。いくつかの実施形態では、スリーブ１３４の１つまたは複数の表面が、ニッケルめっきなどの耐食性コーティングでコーティングされる。突起１３５は、スリーブ１３４の外壁１３４Ａまたはチャンバ壁１０６の内面に、適当な任意のパターンで形成することができる。間隔を置いて概ね中心に配置された関係を維持することを容易にするため、これらの突起は、スリーブ１３４とチャンバ壁１０６の間に配置された別個の片とすることもできる。スリーブ１３４は、ヒータプレート１３２によって支持することができる。
チャンバ壁１０６は、基板１４２を処理容積１０３に供給し、処理容積１０３から取り出すことを可能にする１つまたは複数の第１の開口（１つの開口１３０Ａが示されている）を有することができる。スリーブ１３４は、同様に構成された同様の数の第２の開口（１つの第２の開口１３０Ｂが示されている）を備えることができ、処理容積１３０内および処理容積１３０外への基板の輸送を容易にするために、それらの第２の開口を、上記１つまたは複数の第１の開口１３０Ａと整列させることができる。第１および第２の開口１３０Ａおよび１３０Ｂを通して基板を基板支持体１４０へ移送し、基板支持体１４０から移送するために、ロボットなどの基板輸送機構（図示せず）を提供することができる。第１の開口１３０Ａは、スリットバルブ１４６、または第１および第２の開口１３０Ａおよび１３０Ｂを通したリアクタ１００の処理容積１０３へのアクセスを選択的に提供する他の機構によって、選択的に密閉することができる。
いくつかの実施形態では、スリーブ１３４とヒータプレート１３２が一体として形成される。他の実施形態では、図１に示されているように、スリーブ１３４とヒータプレート１３２が別々に形成される。いくつかの実施形態では、外壁１３４Ａとチャンバ壁の内面が平行または実質的に平行であり、外壁１３４Ａとチャンバ壁の内面が、外壁１３４Ａとチャンバ壁１０６の間に第２の間隙１３６が形成されるような態様で間隔を置いて配置される。いくつかの実施形態では、内面１０７および外壁１３４Ａに、垂直から約１度〜２度の間の角度、例えば１．５度の角度の外側へのテーパが付けられており、かつ内面１０７と外壁１３４Ａが平行性を維持するような態様で、外壁１３４Ａおよびチャンバ壁１０６の内面１０７がそれぞれ、チャンバ床１０４およびヒータプレート１３２から上に向かうにつれて半径方向に広がっている。外壁１３４Ａおよび内面１０７に上方向外側へのテーパを付けることによって、有利には、構成要素の組立て（例えばスリーブ１３４の挿入および取出し）がかなり容易になる。
第１の間隙１２９は第２の間隙１３６と流体連通している。いくつかの実施形態では、第１の間隙および第２の間隙にパージガス１３９を供給するためにパージガス源１３８が提供される。いくつかの実施形態では、第１の間隙１２９にパージガス１３９が供給され、第１の間隙１２９から第２の間隙１３６へパージガス１３９が流される。パージガス１３９を適当に供給して、処理の間、第１の間隙１２９および第２の間隙１３６内の圧力を、処理容積１０３に比べて正圧に維持することができる。パージガス１３９は、スリーブ１３４とチャンバ壁１０６の間およびヒータプレート１３２とチャンバ床１０４の間にプロセスガスおよびプロセス副生物が流入することを有利に防ぐことができる。
処理容積１０３内で処理する基板１４２を支持するために基板支持体１４０を提供することができる。いくつかの実施形態では、基板１４２に熱エネルギーを供給するため、基板支持体１４０が１つまたは複数の加熱要素１４１を含む。基板支持体１４０は、シャフト１５８によって支持することができる。第１および第２の開口１３０Ａおよび１３０Ｂを通してチャンバ内およびチャンバ外へ基板を移送するのに適した下位置（図示された位置）と、基板１４２を処理するのに適した選択可能な上位置との間の垂直変位を基板支持体１４０に提供するため、シャフト１５８にリフト機構１４４を結合することができる。シャフト１５８を介して基板支持体１４０に回転変位を提供することにより、リフト機構１４４または別の機構が、基板１４２の回転変位を制御することもできる。
リアクタ１００は、さらに、１種または数種のプロセスガスを処理容積１０３に供給するためにガス供給源１５０に流体結合された１つまたは複数のガス入口１４８を含むことができる。図１に示されているように、ガス入口１４８は、チャンバリッド１０８を貫いてチャンバ本体１０２に入ることができる。例えば、いくつかの実施形態では、ガス入口１４８が、チャンバリッド１０８内に配置されたシャワーヘッドとして配置される。代替のガス入口または追加のガス入口を、チャンバ本体１０２のチャンバ壁１０６を貫いて提供することもできる。
プロセスガスおよびプロセス副生物を処理容積１０３から排出するために排気システム１５２を提供することができる。排気システム１５２は、一端が処理容積１０３に結合された導管１５３を含むことができる。導管１５３の他端は、プロセスガスおよびプロセス副生物を処理容積１０３から排出するために真空ポンプ、例えばポンプ１５７に流体結合されている。
いくつかの実施形態では、スリーブ１３４がさらに、排気システム１５２に流体結合された通路を含む。例えば、図２の非限定的な実施形態では、スリーブ１３４が、チャンバライナ２０２およびポンピングリング２２０を備える。このチャンバライナは、内壁２０６、外壁２０８、ならびに上壁２１０および下壁２１１を備える。内壁２０６の下端２１２と外壁２０８の下端２１４は下壁２１１によって接合されており、下壁２１１は、ヒータプレート１３２上に支持されている。外壁２０８は、下端２１４から垂直に上方へ、チャンバ壁１０６の内面に対して概ね平行に延び、上端２１６で終わる。いくつかの実施形態では、外壁２０８が上方向外側へ広がっており、垂直から約１度〜２度の間の角度、例えば１．５度の角度で傾いている。
内壁２０６は、下端２１２から上端２１８まで垂直に延びる。上壁２１０は、内壁２０６の上端２１８と、外壁２０８の下端２１４と上端２１６の間の１点とを接続する。第２の開口１３０Ｂのエリアにおいて上壁２１０は２つに分かれて、第２の開口１３０Ｂの下方の第１の部分２１０Ａと、第２の開口１３０Ｂの上方の第２の部分２１０Ｂとを形成する。下壁２１１、内壁２０６、外壁２０８の一部および上壁２１０（または第１の部分２１０Ａ）は、下ダクト２０４の境界を形成する。第２の開口１３０Ｂのエリアでは、第１の部分２１０Ａが、内壁２０６の上端２１８と外壁２０８とを接続する。下ダクト２０４は、チャンバライナ２０２の全周にわたって延びる。下ダクト２０４は、全周にわたる連続経路とすることができ、または周囲に沿って部分的に延びてもよい。下壁２１１には、導管１５３と整列し、導管１５３を介して下ダクト２０４を排気システム１５２に流体結合する開口２１３が形成されている。
チャンバライナ２０２上には、（断面が）概ねＣ字形のポンピングリング２２０が支持されており、上フランジ２２２は、外壁２０８の上端２１６に接しており、下フランジ２２４は、上壁２１０によって、例えば上壁２１０の上面および上壁の第２の部分２１０Ｂ上に支持されている。図２に示されているように、ポンピングリング２２０、外壁２０８および上壁２１０は、上ダクト２２６の境界を形成する。スリーブ１３４に第２の開口１３０Ｂが提供されている場合、上ダクトの境界は、第２の部分２１０Ｂ、ポンピングリング２２０および外壁２０８を含む。
チャンバライナ２０２およびポンピングリング２２０は、非限定的な例としてアルミニウム、ステンレス鋼またはセラミックを含む、プロセスに適合した任意の材料から形成することができる。
ポンピングリング２２０のウエブ２２８は、上フランジ２２２と下フランジ２２４を接合する。ポンピングリング２２０は、処理容積１０３と上ダクト２２６の間の流体連通を提供する、ウエブ２２８を貫く複数の通路または開口２３０を含むことができる。開口２３０は、ポンピングリングの全周にわたって等間隔に配置することができる。いくつかの実施形態では、開口２３０のサイズが、全ての開口２３０の総断面積が上ダクト２２６の断面積の５０％よりも小さくなるように決められる。
図３は、リアクタ１００の一部分の断面を概略的に示す。上ダクト２２６と下ダクト２０４は、チャンバライナ２０２の周囲の１つまたは複数の位置で流体結合される。例えば、図３に示されているように、上壁２１０に開口３０２が形成され、開口３０２が、下フランジ２２４の途切れた部分３０４と、上ダクト２２６と下ダクト２０４が流体結合されるような態様で整列する。
処理容積１０３から開口２３０を通って上ダクト２２６、下ダクト２０４、次いで排気システム１５２に達する流路を確立することができる。ポンピングリング２２０の開口２３０のさまざまなサイズおよび分布パターンが、処理容積１０３からのプロセスガス、プロセス副生物などの排出に都合の良い影響を及ぼすことがあることを本発明の発明者らは認めた。例えば、いくつかの実施形態では、第１の直径の第１の量の開口２３０が、処理容積１０３内でのある種のプロセスに対して有益な流路特性を提供する。他の実施形態では、異なる第２の直径のより少ない第２の量の開口２３０が有益な流路特性を提供することができる。これらの孔は、示されているように概ね同一平面上に配置することができ、または周囲に沿って任意のパターンで配置することができる。全ての開口２３０の総断面積を上ダクト２２６の断面積の５０％未満に維持することによって、ポンピングリング２２０の全周にわたる均一な流動特性の形成が容易になることがあることを本発明の発明者らは認めた。
いくつかの実施形態では、例えば図１に示されているように、スリーブ１３４がヒータプレート１３２とは別個であり、洗浄、修理および／または交換を容易にするためにスリーブ１３４をチャンバ本体１０２から取り外すことができる。同様に、他の実施形態では、図２に示されているように、チャンバライナ２０２およびポンピングリング２２０がヒータプレート１３２とは別個であり、チャンバ本体１０２から取り外すことができる。それぞれの実施形態では、基板支持体１４０またはヒータプレート１３２を取り外す必要なしに、スリーブ１３４、またはチャンバライナ２０２およびポンピングリング２２０を取り外すことができる。このように取外しが容易なことによって、保守または修理のためにリアクタ１００を生産に利用できない時間が短縮されることがあることに本発明の発明者らは気づいた。
図１に戻る。チャンバ本体１０２は、処理容積１０３に対する真空境界を提供する。シーリング要素１１６および１２６はそれぞれ、チャンバリッド１０８とチャンバ壁１０６の間およびチャンバ壁１０６とチャンバ床１０４の間のガスの浸透に抵抗するシールの形成を容易にすることができる。シーリング要素１１６およびシーリング要素１２６はそれぞれ、第１の境界面１１４および第２の境界面１２４を横切ってまたは第１の境界面１１４および第２の境界面１２４を貫いて望ましくないガスが通過することを減らしまたは防ぐことができる。シーリング要素１１６、１２６が円形断面を有する要素として示されているのは単に図解を容易にするためである。例えば長方形、長円形など適当な任意の断面形状のシーリング要素を使用することができる。シーリング要素１１６、１２６は、適当な任意の弾性材料、例えばフルオロエラストマー（例えばＶｉｔｏｎ（登録商標））、ペルフルオロエラストマー（例えばＫａｌｒｅｚ（登録商標）またはＣｈｅｍｒａｚ（登録商標））などのフッ素化炭化水素から形成することができる。
シーリング要素１１６、１２６はそれぞれ、第１の境界面１１４および第２の境界面１２４に形成された溝１１８、１２８の中に少なくとも部分的に配置することができる。例えば、溝１１８は、頂部端面１１０もしくは底面１１２に形成することができ、または頂部端面１１０に部分的に形成し、底面１１２に部分的に形成することもできる。溝１１８は、頂部端面１１０と底面１１２とが引き合わされて第１の境界面１１４を形成するときにシーリング要素１１６が圧縮されるような態様で形成することができる。シーリング要素１２６のための溝１２８に対しても同様の構成を提供することができる。
チャンバ本体１０２の真空境界の切れ目（ｂｒｅａｃｈ）に、同様の構成を有する追加のシーリング要素を提供することができる。例えば、図１に示されているように、フィード１５４によって生じた切れ目に、シーリング要素１６０Ａおよび１６０Ｂを提供することができる。フィード１５４の周囲にシーリングリング、例えばリング１６２を提供することができる。リング１６２の内側部分とフィード１５４の間の境界面に形成された溝１６５の中に配置されたシーリング要素１６０Ｂを用いて、リング１６２の内側部分をフィード１５４に結合することができる。同様に、溝１６６の中に配置されたシーリング要素１６０Ａを用いて、リング１６２の外側部分をチャンバ床１０４に結合することができる。リング１６２は、適当な任意の結合機構、例えば、ねじ、ボルトなどのねじ部品を使用して、チャンバ床１０４およびフィード１５４に結合することができる。
同様にして、リング１６４は、シャフト１５８とチャンバ床１０４の間の真空シールの形成を容易にすることができる。上と同じように、リング１６４とチャンバ床１０４の境界面に形成された溝の中にシーリング要素１６０Ｃを配置し、リング１６４をチャンバ床１０４に結合することができる。リング１６４に、ベローズ１６８の第１の端部を、真空密状態が生じるように接合することができる。同様に、ベローズ１６８の第２の端部をリアクタ１００の要素、例えばシャフト１５８に接合して、真空境界の一部分を形成することができる。
熱媒体が流れるように適合された１つまたは複数の通路、例えば通路１７０Ａ〜１７０Ｆを、チャンバ本体１０２の構成要素内、例えばチャンバ床１０４、チャンバ壁１０６および／またはチャンバリッド１０８内に形成することができる。いくつかの実施形態では、通路１７０Ａ〜１７０Ｆが、チャンバ本体の構成要素に形成された溝、例えば溝１１８および溝１２８の近くに配置され、源１７２などの熱媒体源に流体結合される。通路１７０Ａ〜１７０Ｆを通って熱媒体１７４が流れるようにするため、源１７２は、サーキュレータまたはポンプ１７６を含むことができる。この熱媒体１７４の流れは、チャンバ本体１０２の部分の熱制御を容易にすることができる。例えば、通路１７０Ａおよび通路１７０Ｄに熱媒体１７４を流すことによって、それぞれチャンバ壁１０６の下部および上部の熱制御を提供しまたは容易にすることができる。チャンバ床１０４またはチャンバリッド１０８に同様の熱制御を提供することもできる。いくつかの実施形態では、同様の利益を提供するために、上記リング内に１つまたは複数の冷却通路が提供され、例えばリング１６２内に通路１７０Ｆが提供される。
チャンバ本体１０２の構成要素（例えばチャンバ床１０４およびチャンバ壁１０６）内に熱媒体を流すことによって、隣接する構成要素間の境界面、例えば第１の境界面１１４および第２の境界面１２４における構成要素の温度を低下させることができる。これにより、シーリング要素はより低温の境界面にさらされ、このことが、シール要素１１６およびシール要素１２６の性能の向上につながる可能性がある。本発明の発明者らは、上で論じたリアクタ構成に関連したいくつかの利益に気づいた。例えば、シーリング要素のガス透過速度は、シーリング要素の温度の上昇とともに増大することに本発明の発明者らは気づいた。本発明の発明者らは、シーリング要素の物理的劣化の速度が温度の上昇とともに増大することにも気づいた。低減された処理温度を有するチャンバ構成要素の境界面にシーリング要素１１６、１２６を置くことにより、例えば加熱されるチャンバ構成要素とチャンバ壁の間に間隙を提供し、かつ／または上で論じたように熱媒体を流すことによって、シール要素のガス透過性および劣化速度が低下し、それによってシール要素１１６、１２６のサービス寿命が有利に増大することに本発明の発明者らは気づいた。
上で論じた追加のシーリング要素、例えばシーリング要素１６０Ａおよびシーリング要素１６０Ｂに対して、同様の熱制御を提供することができる。図１に示されているように、フィード１５４のための切れ目またはシャフト１５８のための切れ目の近くのチャンバ床１０４内に、通路１７０Ｂおよび通路１７０Ｃを配置することができる。通路１７０Ｂおよび通路１７０Ｃに熱媒体１７４を流すことによって、フィード１５４のところのシーリング要素１６０Ａおよびシーリング要素１６０Ｂの近くならびにシャフト１５８のところのシーリング要素１６０Ｃの近くのチャンバ床１０４の熱制御を提供しまたは熱制御を容易にすることができる。
上述の実施形態の諸要素をさまざまに組み合わせて、それらのさまざまな要素によって提供される利益の組合せを有利に提供することができる。例えば、いくつかの実施形態では、基板を処理する装置であって、処理容積を取り囲むチャンバ本体であり、チャンバ床、チャンバ床に結合されたチャンバ壁およびチャンバ壁に取外し可能に結合されたチャンバリッドを備え、チャンバ床、チャンバ壁およびチャンバリッドのうちの少なくとも１つが、熱制御媒体の流れのための通路を備えるチャンバ本体と、チャンバ床に隣接して、チャンバ床から間隔を置いて配置されたヒータプレートと、チャンバ壁に隣接して、チャンバ壁から間隔を置いて配置されたスリーブであり、ヒータプレートによって支持されたスリーブと、チャンバ壁とチャンバリッドの間の第１の境界面に配置された第１のシーリング要素とを含む装置が提供される。
いくつかの実施形態では、上記の例の装置が変更されてよく、ヒータプレートが、第１の間隙によってチャンバ床から間隔を置いて配置され、チャンバライナが、第２の間隙によってチャンバ壁から間隔を置いて配置され、第１の間隙と第２の間隙が流体連通する。
いくつかの実施形態では、上記の例の装置が、第１の間隙と第２の間隙のうちの少なくとも一方の間隙にパージガスを供給するためにチャンバ本体内に配置されたパージガスポートをさらに備えることができる。
いくつかの実施形態では、上記のいずれかの例の装置において、スリーブが、内壁、外壁、上壁および下壁を境界とする下ダクトを備えるチャンバライナと、ウエブによって接合された上フランジおよび下フランジを備えるポンピングリングとを備えることができ、ポンピングリング、外壁および上壁が上ダクトの境界を形成するような態様で、上フランジが上壁によって支持されており、下フランジが内壁の上端によって支持されている。
いくつかの実施形態では、上記の例の装置が、下ダクトに流体結合された排気システムをさらに備えることができる。その代わりにまたはそれと組み合わせて、ウエブが、処理容積と上ダクトの間の流体連通を提供する複数の開口を含むことができる。その代わりにまたはそれと組み合わせて、上ダクトと下ダクトとを流体結合することができる。
いくつかの実施形態では、上記のいずれかの例の装置において、スリーブが、チャンバ本体から取外し可能である。
いくつかの実施形態では、上記のいずれかの例の装置が、チャンバ壁とチャンバ床の間の第２の境界面に配置された第２のシーリング要素をさらに備えることができる。
いくつかの実施形態では、上記のいずれかの例の装置において、ヒータプレートとスリーブとが１つの片として形成され得る。
いくつかの実施形態では、上記のいずれかの例の装置が、処理容積内に配置された基板支持体であり、垂直変位と回転変位のうちの少なくとも一方の変位のために支持された基板支持体をさらに備えることができる。
いくつかの実施形態では、上記の例の装置において、基板支持体が、基板支持体内に配置されたヒータを備えることができる。
いくつかの実施形態では、上記のいずれかの例の装置において、チャンバ本体が、処理容積の真空境界を提供することができる。
いくつかの実施形態では、上記のいずれかの例の装置において、上記通路内の熱媒体の流れが、チャンバ床、チャンバ壁またはチャンバリッドのうちの１つの構成要素の少なくとも一部分の熱制御を容易にすることができる。
いくつかの実施形態では、上記のいずれかの例の装置において、チャンバ壁の内面に、垂直から約１度〜約２度の角度のチャンバ床から外側へのテーパが付けられることができる。
いくつかの実施形態では、上記のいずれかの例の装置において、スリーブの外面に、約１度〜２度の間の角度のヒータプレートから外側へのテーパが付けられることができる。
いくつかの実施形態では、上記のいずれかの例の装置において、チャンバ壁が第１の開口を備えることができ、スリーブが、同様に構成された第２の開口を備え、第１の開口と第２の開口が整列している。
いくつかの実施形態では、チャンバライナとして使用するスリーブの例が、内壁、外壁、上壁および下壁を境界とする下ダクトを備えるチャンバライナと、ウエブによって接合された上フランジおよび下フランジを備え、このウエブが複数の開口を備えるポンピングリングとを含むことができ、ポンピングリング、外壁および上壁が上ダクトの境界を形成するような態様で、上フランジが上壁によって支持されており、下フランジが内壁の上端によって支持されている。
いくつかの実施形態では、上記の例のスリーブにおいて、外壁に、下壁から外側へのテーパが付けられることができる。いくつかの実施形態では、このテーパが約１．０度〜約２．０度である。
いくつかの実施形態では、上記の例のスリーブが、下ダクトを排気システムに結合する下ダクトの開口をさらに備えることができる。その代わりにまたはそれと組み合わせて、ウエブが、プロセスチャンバの処理容積と上ダクトの間の流体連通を提供する複数の開口を含むことができる。その代わりにまたはそれと組み合わせて、上ダクトと下ダクトを流体結合することができる。
以上の説明は本発明の実施形態を対象としているが、本発明の基本的な範囲を逸脱することなく本発明の他の追加の実施形態を考案することができる。
Claims (14)
- 基板を処理する装置であって、
処理容積を取り囲むチャンバ本体であり、チャンバ床、前記チャンバ床に結合されたチャンバ壁および前記チャンバ壁に取外し可能に結合されたチャンバリッドを備え、前記チャンバ床、前記チャンバ壁および前記チャンバリッドのうちの少なくとも１つが、熱制御媒体の流れのための通路を備えるチャンバ本体と、
前記チャンバ床に隣接して、前記チャンバ床から間隔を置いて配置されたヒータプレートと、
前記チャンバ壁に隣接して、前記チャンバ壁から間隔を置いて配置されたスリーブであり、前記ヒータプレートによって支持されたスリーブであって、前記スリーブが、内壁、外壁、上壁および下壁を境界とする下ダクトを備えるチャンバライナと、ウエブによって接合された上フランジおよび下フランジを備えるポンピングリングとを備え、前記ポンピングリング、外壁の上部および前記上壁が上ダクトの境界を形成するような態様で、前記上フランジが前記外壁の上端に接しており、前記下フランジが前記内壁の上端によって支持された、スリーブと、
前記チャンバ壁と前記チャンバリッドの間の第１の境界面に配置された第１のシーリング要素と
を備える装置。 - 前記ヒータプレートが、第１の間隙によって前記チャンバ床から間隔を置いて配置されており、前記スリーブが、第２の間隙によって前記チャンバ壁から間隔を置いて配置されており、前記第１の間隙と前記第２の間隙が流体連通している、請求項１に記載の装置。
- 前記第１の間隙と前記第２の間隙のうちの少なくとも一方の間隙にパージガスを供給するために前記チャンバ本体内に配置されたパージガスポートをさらに備える、請求項２に記載の装置。
- 前記下ダクトに流体結合された排気システムをさらに備える、請求項１に記載の装置。
- 前記ウエブが、前記処理容積と前記上ダクトの間の流体連通を提供する複数の開口を含む、請求項１に記載の装置。
- 前記上ダクトと前記下ダクトとが流体結合された、請求項１に記載の装置。
- 前記スリーブが、前記チャンバ本体から取外し可能である、請求項１から３までのいずれか１項に記載の装置。
- 前記チャンバ壁と前記チャンバ床の間の第２の境界面に配置された第２のシーリング要素をさらに備える、請求項１から３までのいずれか１項に記載の装置。
- 前記処理容積内に配置された基板支持体であり、垂直変位と回転変位のうちの少なくとも一方の変位のために支持された基板支持体をさらに備える、請求項１から３までのいずれか１項に記載の装置。
- 前記チャンバ壁の内面に、前記チャンバ床から外側へのテーパが付けられており、前記スリーブの外面に、前記ヒータプレートから外側へのテーパが付けられている、請求項１から３までのいずれか１項に記載の装置。
- 前記チャンバ壁の内面に、垂直から約１度〜約２度の角度の前記チャンバ床から外側へのテーパが付けられており、前記スリーブの外面に、約１度〜２度の間の角度の前記ヒータプレートから外側へのテーパが付けられている、請求項１０に記載の装置。
- 基板プロセスチャンバ内で使用するスリーブであり、
内壁、外壁、上壁および下壁を境界とする下ダクトを備えるチャンバライナと、
ウエブによって接合された上フランジおよび下フランジを備え、前記ウエブが複数の開口を備えるポンピングリングと
を備え、
前記ポンピングリング、外壁の上部および前記上壁が上ダクトの境界を形成するような態様で、前記上フランジが前記外壁の上端に接しており、前記下フランジが前記内壁の上端によって支持された
スリーブ。 - 前記外壁に、下壁から外側へのテーパが付けられた、請求項１２に記載のスリーブ。
- 前記テーパが約１．０度〜約２．０度である、請求項１３に記載のスリーブ。
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