JP6888159B2 - チャンバ内部の流れを拡散させることによる低い粒子数及びより良好なウエハ品質のための効果的で新しい設計 - Google Patents

チャンバ内部の流れを拡散させることによる低い粒子数及びより良好なウエハ品質のための効果的で新しい設計 Download PDF

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Description

本明細書に記載の実施形態は、概して、半導体基板を処理するための装置及び方法に関する。より具体的には、本明細書に記載の実施形態は、処理チャンバの底部に配置された一又は複数のガス入口ポートを有する処理チャンバに関する。
集積回路及びフラットパネルディスプレイ製造の分野では、様々な設計構造を形成するために、一又は複数のプロセスチャンバ間で基板上に複数の堆積プロセス及びエッチングプロセスが順番に実行される。基板処理システムには、エッチング、物理的気相堆積（ＰＶＤ）、化学気相堆積（ＣＶＤ）、窒化、チャンバ洗浄及びコンディショニングなど、これらのプロセスを実行するための複数のチャンバが装備されうる。プロセスの多くは、真空条件下で処理チャンバにおいて実行され、処理チャンバから基板を取り外すときに、又は処理チャンバのメンテナンス中に、処理チャンバが大気圧まで加圧されうる。加えて、処理チャンバのパージは、処理ステップと処理ステップの間に実行されうる。
従来、窒化に使用される処理チャンバといった、パージガスを導入したり処理チャンバを加圧したりするためのポートは、処理チャンバのリッド上に位置する。処理チャンバ内に配置された基板上の粒子汚染はリッドのノズルパターンを示し、汚染源がリッドに位置するポートであることを示していると発見された。加えて、処理チャンバに流入するパージガス又は加圧ガスの流量が遅くなるように、ポートの開口部が制限されており、長いパージ時間及び加圧時間につながる。
したがって、基板上の粒子汚染を増加させることなく、パージガス又は加圧ガスの流量を増加させるための改良された装置が必要とされる。
一実施形態では、処理チャンバは、底部、底部の上に配置された下側壁、下側壁の上に配置された上側壁、上側壁の上に配置されたリッド、リッドの上に配置された処理ガス注入ポート、及びパージガス又は加圧ガスを処理チャンバに導入するための底部に位置する一又は複数のガス入口ポートを含む。一又は複数のガス入口ポートは、下側壁に隣接する。処理チャンバは、底部に連結された排気エンクロージャを更に含む。
別の実施形態では、処理チャンバは、第１の領域及び第２の領域を有する底部、及び底部の上に配置された下側壁を含む。下側壁は、第１の領域及び第２の領域を有する。処理チャンバは、下側壁の第１の領域の上に配置された上側壁、上側壁の上に配置されたリッド、リッドの上に配置された処理ガス注入ポート、及び底部の第１の領域に位置する、パージガス又は加圧ガスを処理チャンバに導入するための一又は複数のガス入口ポートを更に含む。一又は複数のガス入口ポートは、下側壁の第１の領域に隣接する。処理チャンバは、底部の第２の領域に連結された排気エンクロージャを更に含む。
別の実施形態では、処理チャンバは、第１の領域及び第２の領域を有する底部、及び底部の上に配置された下側壁を含む。下側壁は、第１の領域及び第２の領域を有する。処理チャンバは、下側壁の第１の領域の上に配置された上側壁、上側壁の上に配置されたリッド、リッドの上に配置された処理ガス注入ポート、及び底部の第１の領域に位置する、パージガス又は加圧ガスを処理チャンバに導入するための一又は複数のガス入口ポートを更に含む。一又は複数のガス入口ポートは、下側壁の第１の領域に隣接する。処理チャンバは、処理チャンバ内に配置された一又は複数のプレートを更に含む。一又は複数のプレートの各プレートは、一又は複数のガス入口ポートの対応するガス入口ポートの上に配置される。処理チャンバは、底部の第２の領域に連結された排気エンクロージャを更に含む。
本開示の上述の特徴を詳細に理解できるように、上記で簡単に要約されている本開示のより詳細な説明が、実施形態を参照することによって得られ、それらの実施形態の一部は添付図面に示されている。しかし、添付図面は例示的な実施形態を示しているにすぎず、従って、本開示の範囲を限定すると見なすべきではなく、その他の等しく有効な実施形態も許容されうることに留意されたい。
本明細書に記載の一実施形態による、処理チャンバの概略斜視図である。 本明細書に記載の一実施形態による、角度付きの開口部を有するガス入口ポートの概略側面図である。 本明細書に記載の別の実施形態による、スリット状の開口部を有するガス入口ポートの概略上面図である。 本明細書に記載の別の実施形態による、処理チャンバの概略斜視図である。 本明細書に記載の一実施形態による、図１に示す処理チャンバの底部の一部の概略上面図である。 本明細書に記載の一実施形態による、ねじカバーの概略斜視図である。 本明細書に記載の別の実施形態による、図１に示す処理チャンバの底部の一部の概略上面図である。 本明細書に記載の一実施形態による、図６Ａに示す処理チャンバの底部の一部の概略底面図である。 本明細書に記載の一実施形態による、プレートの概略斜視図である。 本明細書に記載の別の実施形態による、プレートの概略斜視図である。 本明細書に記載の一実施形態による、リテーナの概略斜視図である。 本明細書に記載の別の実施形態による、処理チャンバの概略斜視図である。 本明細書に記載の別の実施形態による、処理チャンバの概略斜視図である。 本明細書に記載の実施形態による、処理チャンバの概略斜視図である。 本明細書に記載の実施形態による、処理チャンバの概略斜視図である。 本明細書に記載の実施形態による、処理チャンバの概略斜視図である。
理解を容易にするため、可能な場合には、図面に共通する同一の要素を示すのに同一の参照番号を使用した。一実施形態の要素及び特徴は、更なる記述がなくとも、他の実施形態に有益に組み込まれうると想定される。
本明細書に記載の実施形態は、概して、処理チャンバの底部に位置する一又は複数のガス入口ポートを有する処理チャンバに関する。一又は複数のガス入口ポートを介して処理チャンバに流入するガスは、一又は複数のガス入口ポートの各々の上に位置するプレートによって、又は一又は複数のガス入口ポートの各々の角度付きの開口部によって、処理チャンバの下側壁に沿って方向付けられる。一又は複数のガス入口ポート及びプレートは、処理チャンバの１つの端部に位置することがあり、ガス流は、プレート又は角度付きの開口部によって、処理チャンバの反対の端部に位置する排気口に方向付けられる。したがって、処理チャンバのリッドから粒子を取り除くことなく、より多くのガスを処理チャンバに流入させることができる。
図１は、本明細書に記載の一実施形態による処理チャンバ１００の概略斜視図である。図１に示すように、処理チャンバ１００は、底部１１５、底部１１５の上に配置された下側壁１０７、下側壁１０７の上に配置された上側壁１０６、上側壁１０６の上に配置されたリッド１０２、及びリッド１０２の上に配置された処理ガス注入ポート１０４を含む。処理チャンバ１００は、窒化チャンバなどの任意の適切な真空処理チャンバでありうる。基板１２０は、上側壁１０６によって囲まれた位置で処理チャンバ１００内に配置される。基板１２０は、処理チャンバ１００内に配置された基板支持体１２６によって支持されうる。スリットバルブドア１０５は、基板１２０を処理チャンバ１００内に及び処理チャンバ１００から移送するためのスリットバルブ開口部を密閉するために上側壁１０６に配置される。下側壁１０７は、上側壁１０６及びスリットバルブドア１０５の下に配置される。上側壁１０６は、円形であっても円形でなくてもよい。図１の実施形態では、上側壁１０６は、円形である。下側壁１０７は、第１の領域１０９及び第２の領域１１１を含む。上側壁１０６は、下側壁１０７の第１の領域１０９の上に配置される。第１の領域１０９は、上側壁１０６の真下に位置し、第２の領域１１１は、上側壁１０６を越えて横方向に延びる。下側壁１０７の第１の領域１０９は、半円形であり、上側壁１０６の直径と実質的に同じ直径を有しうる。下側壁１０７の第２の領域１１１もまた、半円形であり、下側壁１０７の第１の領域１０９の直径と同じかそれより小さい直径を有しうる。図１では、半円形の第２の領域１１１の直径は、第１の領域１０９の直径よりも小さい。下側壁１０７は、下側壁１０７の第１の領域１０９と第２の領域１１１とを連結する２つの連結領域１３０を含みうる。下側壁１０７の連結領域１３０は、直線的でありうる。処理チャンバ１００の底部１１５は、第１の領域１０８、第２の領域１１４、及び連結領域１３２を有する。底部１１５の第１の領域１０８は、下側壁１０７の第１の領域１０９に連結され、底部１１５の第２の領域１１４は、下側壁１０７の第２の領域１１１に連結され、連結領域１３２は、下側壁１０７の連結領域１３０に連結される。排気エンクロージャ（包囲体）１２２は、底部１１５の第２の領域１１４に連結され、ガス出口１１６は、処理チャンバ１００内部のガスが、処理チャンバ１００から出られるように、排気エンクロージャ１２２に配置される。ガス出口１１６は、処理チャンバ１００の内部に真空状態を作り出すための真空ポンプ（図示せず）に連結されうる。
典型的には、処理チャンバ１００をパージするためのパージガス、又は処理チャンバ１００を加圧するための不活性ガスが、処理ガス注入ポート１０４を介して処理チャンバ１００内に導入される。しかしながら、多くの場合、処理チャンバ１００内に導入されるパージガス又は加圧ガスの流量が遅くなるように、処理ガス注入ポート１０４の開口部が制限される。加えて、パージガス又は加圧ガスが処理ガス注入ポート１０４を介して処理チャンバ１００に導入されると、特にポート１０４を通るパージガス又は加圧ガスの流量が増加する場合、処理チャンバ１００のリッド１０２に蓄積した粒子は、基板１２０の上に落下する。
リッド１０２上に蓄積した粒子を基板１２０上に落下させることなく、処理チャンバ１００に流入するパージガス又は加圧ガスの流量を増加させるために、ガス入口１１０は、パージガス又は加圧ガスを処理チャンバ１００に導入するために底部１１５の第１の領域１０８内に配置されうる。ガス入口１１０は、ガスパネル（図示せず）などのガス源からパージガス又は加圧ガスを受け取るための導管１１２を含む。ディフューザー（図示せず）が、ガス入口１１０の内部に配置されてもよい。ガス入口１１０は、下側壁１０７の第１の領域１０９に隣接するガス入口ポート１２４で底部１１５の第１の領域１０８に連結される。ガス入口ポート１２４は、基板支持体１２６に向かってガスが流れるのを回避するために、チャンバの周囲に配置される。したがって、パージガス又は加圧ガスは、ガス入口１１０からリッド１０２に向かって処理チャンバ１００に流入し、基板支持体１２６に衝突しないが、これは、基板支持体１２６が、パージガス又は加圧ガスの流路から半径方向内側に位置するエッジ１２８を有するからである。いくつかの実施形態では、ガス入口１１０から処理チャンバ１００に導入されるガスは、リッド１０２上の粒子を落下させないような速度で、リッド１０２に衝突することがある。ガスの速度を増加させることなく、ガス入口１１０を介して処理チャンバ１００に流入するガスの量を増加させるために、ガス膨張装置１１３が利用されうる。ガス膨張装置１１３は、図１に示されるように、ガス入口１１０に連結されてもよく、又はガス入口１１０の内側に配置されてもよい。ガス膨張装置１１３は、任意の適切なガス膨張装置でありうる。ガス膨張装置１１３によれば、処理チャンバ１００に導入されるパージガス又は加圧ガスの量が増加する一方で、処理チャンバ１００に流入するパージガス又は加圧ガスの速度は増加しない。その結果、たとえパージガス又は加圧ガスが処理チャンバ１００のリッド１０２に衝突したとしても、リッド１０２上の粒子は、ガスの速度が遅いため、ガス入口１１０を介して導入されたガスによってリッド１０２から取り除かれることはない。
いくつかの実施形態では、ガス膨張装置１１３が省略され、リッド１０２から粒子を除去することなく、ガス入口１１０を介して処理チャンバ１００に流入するガスの量を増加させるために、処理チャンバ１００の内側のガス入口１１０の開口部が利用されうる。図２Ａは、本明細書に記載の一実施形態による角度付き開口部２０２を有するガス入口１１０の概略側面図である。図２Ａに示すように、角度付き開口部２０２は、処理チャンバ１００の基準面２０１と角度Ａを形成しうる。処理チャンバの基準面２０１は、基板１２０の処理面と実質的に平行でありうる。角度Ａは、パージガス又は加圧ガス２０４を、下側壁１０７の第２の領域１１１に、例えば、第１の領域１０９から下側壁１０７の第２の領域１１１に、方向付けるために、０度より大きくてもよい。言い換えれば、パージガス又は加圧ガスは、下側壁１０７の連結領域１３０のうちの１つに沿って流れるように方向付けられる。下側壁１０７は、基板１２０を囲む上側壁１０６の下に配置されているので、下側壁１０７に沿って流れるパージガス又は加圧ガスが基板１２０に衝突することはない。したがって、ガスが処理チャンバのリッド１０２に向かって直接流れていないので、ガス入口１１０を介して処理チャンバ１００に流入するガスの速度を増加させることができる。角度付き開口部２０２は、円形又は他の任意の適切な形状でありうる。
図２Ｂは、本明細書に記載の一実施形態によるスリット状の開口部２０６を有するガス入口１１０の概略上面図である。一実施形態では、スリット状の開口部２０６は、図１に示されるガス入口ポート１２４である。図２Ｂに示されるように、スリット状の開口部２０６の面積は、ガス入口１１０の開口部の面積などの円形開口部よりも大きい。したがって、パージガス又は加圧ガスの速度を増加させずに、より多くのパージガス又は加圧ガスを、スリット状の開口部２０６を通して処理チャンバ１００に流入させることができる。スリット状の開口部２０６は、下側壁１０７に隣接してもよく、下側壁１０７の方位角に一致する湾曲形状を有してもよい。いくつかの実施形態では、スリット状の開口部２０６は、平面であってもよく、すなわち、スリット状の開口部２０６は、基準面２０１と約０度の角度を形成する。他の実施形態では、スリット状の開口部２０６は、図２Ａに示されるように角度を付けられてもよい。
図３は、本明細書に記載の別の実施形態による処理チャンバ１００の概略斜視図である。図３に示すように、ガス膨張装置１１３は省略され、プレート３０２が、底部１１５の第１の領域１０８に形成されたガス入口ポート１２４の上で処理チャンバ１００内に配置される。プレート３０２は、下側壁１０７に沿って流れるようにパージガス又は加圧ガスを方向付けるために利用される。処理チャンバ１００内に流入するパージガス又は加圧ガスは、リッド１０２に向かって直接流れていないので、リッド１０２から粒子を除去せずに、ガスの速度を増加させることができる。プレート３０２は、ステンレス鋼、アルミニウム、石英、アルミナ又は高性能材料（ＨＰＭ）などの任意の適切な材料から製造されうる。ＨＰＭは、化合物Ｙ４Ａｌ２Ｏ９及び固溶体Ｙ２−ｘＺｒｘＯ３（Ｙ２Ｏ３−ＺｒＯ２固溶体）からなる。プレート３０２は、イットリア又はＨＰＭでコーティングされうる。一例では、プレート３０２は石英から製造される。別の例では、プレート３０２は、ステンレス鋼から製造され、イットリア又はＨＰＭでコーティングされる。プレート３０２は、任意の適切な形状を有しうる。一例では、プレート３０２は、長方形である。プレート３０２は、ガス入口ポート１２４に面する主要面３０３を含む。表面３０３は、ガス入口ポート１２４よりも大きい表面積を有しうる。表面３０３は、ガス入口ポート１２４と等しいかそれより小さい表面積を有してもよい。
図４は、本明細書に記載の一実施形態による、図１に示す処理チャンバ１００の底部１１５の一部の概略上面図である。図４に示すように、ガス入口ポート１２４は、下側壁１０７の第１の領域１０９に隣接した底部１１５の第１の領域１０８に形成され、プレート３０２は、処理チャンバ１００内に流入するパージガス又は加圧ガスがリッド１０２に高速で衝突するのを防止するために、ガス入口ポート１２４の上に配置される。ガス入口ポート１２４は、処理ガス注入ポート１０４（図１）よりも大きく、処理ガス注入ポート１０４を介して達成可能であるよりも高い流量で、パージガス又は加圧ガスを処理チャンバ１００に流入できるようにする。プレート３０２は、プレート３０２に安定性を与えるために、底部１１５の第１の領域１０８上に配置されたねじカバー４０２に連結される。プレート３０２は、図４に示されるように、丸みを帯びた角部４０４を有する長方形でありうる。プレート３０２は、他の任意の適切な形状を有してもよい。
図５は、本明細書に記載の一実施形態による、ねじカバー４０２の概略斜視図である。ねじカバー４０２は、図５に示されるように環状であってもよく、底面５０６に形成される複数の凹部５０４を含んでもよい。ねじカバー４０２は、任意の適切な材料から製造されうる。ねじカバー４０２は、プレート３０２と同じ材料から製造されうる。一例では、ねじカバー４０２は、石英又はＨＰＭから製造される。ねじカバー４０２は、基板１２０（図１）の直径よりも小さい内径を有しうる。複数の凹部５０４は、底部１１５に配置された複数のねじを覆ってもよく、プレート３０２をガス入口ポート１２４を覆うよう位置合わせするために使用されてもよい。プレート３０２は、任意の適切な固定方法、例えば溶接によって、ねじカバー４０２の上面５０８に連結されうる。一実施形態では、プレート３０２及びねじカバー４０２は、単一の材料片である。
図６Ａは、本明細書に記載の別の実施形態による図１に示す処理チャンバ１００の底部１１５の一部の概略上面図である。図６Ａに示すように、ガス入口ポート１２４は、下側壁１０７の第１の領域１０９に隣接した底部１１５の第１の領域１０８に形成され、プレート３０２は、処理チャンバ１００内に流入するパージガス又は加圧ガスがリッド１０２に高速で衝突するのを防止するために、ガス入口ポート１２４の上に配置される。
プレート３０２は、底部１１５の第１の領域１０８上に載置された複数の支持体６０２又はそれと同等のものによって支持される。支持体６０２は、プレート３０２を支持及び固定するための、並びにガス入口ポート１２４を介して処理チャンバ１００に進入するパージガス又は加圧ガスを方向付けるための任意の適切な位置でプレート３０２に連結されうる。支持体６０２の厚さは、プレート３０２と底部１１５との間に間隙を画定し、パージガス又は加圧ガスは、その間隙を通って流れ、処理チャンバ１００に進入する。一実施形態では、図６Ａに示すように、３つの支持体６０２Ａ、６０２Ｂ、６０２Ｃが利用される。３つの支持体６０２のうちの第１の支持体６０２Ａは、底部１１５の第１の領域１０８の半径に沿って配向され、その一方で、第２及び第３の支持体６０２Ｂ、６０２Ｃは、図６Ａに示すように、第１の支持体６０２Ａを配向する半径に垂直な線に沿って配向される。第２及び第３の支持体６０２Ｂ、６０２Ｃは、ガス入口ポート１２４のエッジ上の２点を横切る線に沿って配置されてもよい。複数の支持体６０２Ａ、６０２Ｂ、６０２Ｃは、図６Ａに示されるように、ガス入口ポート１２４のエッジに配置されてもよく、又はガス入口ポート１２４のエッジから距離を置いて配置されてもよい。一実施形態では、複数の支持体６０２Ａ、６０２Ｂ、６０２Ｃは、ガス入口ポート１２４のエッジから距離を置いて配置され、支持体６０２Ａ、６０２Ｂ、６０２Ｃは、プレート３０２を固定するために、処理チャンバ１００の底部１１５にボルトで締結されるなどして固定される。支持体６０２の各々の厚さは、ねじカバー４０２の厚さに等しいか、それより大きくてもよい。一実施形態では、支持体６０２Ａ、６０２Ｂ、６０２Ｃの各々の厚さは、ねじカバー４０２の厚さに等しく、プレート３０２は、ねじカバー４０２と接触している。別の実施形態では、プレート３０２、ねじカバー４０２、及び支持体６０２Ａ、６０２Ｂ、６０２Ｃは、一片の材料である。
図６Ｂは、本明細書に記載の一実施形態による図６Ａに示す処理チャンバ１００の底部１１５の一部の概略底面図である。図６Ｂに示すように、プレート３０２は、複数の支持体６０２（図６Ａ）によって支持されてもよく、ねじカバー４０２と接触してもよい。プレート３０２をガス入口ポート１２４上に固定するために、リテーナ６０４が、ガス入口ポート１２４内に配置されうる。リテーナ６０４は、任意の適切な材料から製造されうる。一実施形態では、リテーナ６０４は、アルミニウムから製造される。リテーナ６０４は、図８により詳細に記載される。プレート３０２は、底部１１５に溶接又は接合するなどして、直接固定されうる。
図７Ａは、本明細書に記載の一実施形態によるプレート３０２の概略斜視図である。図７Ａに示すように、プレートは、表面３０３と表面３０３上に形成された複数の支持体６０２とを含む。複数の支持体６０２は、プレート３０２と同じ材料から製造されうる。支持体６０２は、プレート３０２を支持するのに適している任意の形状を有しうる。プレート３０２は、処理チャンバ１００内に収容するのに適した任意の形状を有しうる。一実施形態では、図７Ａに示すように、支持体６０２は、同じ棒状の形状を有する。支持体６０２は、プレート３０２がチャンバ内に設置されるときに表面３０３に沿って流れるパージガス又は加圧ガスの流れを更に方向付けるために、異なる形状を有してもよい。複数の支持体６０２は、任意の適切な方法により、表面３０３に連結されうる。一実施形態では、複数の支持体６０２及びプレート３０２は、単一の材料片である。プレート３０２をガス入口ポート１２４上に固定するために、複数の支柱７０２が、プレート３０２の表面３０３に形成されうる。図７Ａに示すように、各支柱７０２は、対応する支持体６０２に連結されうる。支持体６０２がガス入口ポート１２４のエッジから離れた距離にある実施形態では、各支持体６０２は、対応する支柱７０２から離れた距離にある。一実施形態では、図７Ａに示すように、３つの支持体６０２と３つの支柱７０２が存在する。各支柱７０２は、対応する支持体６０２から遠くに延びる端部７０４を含み、端部７０４は、リテーナ６０４に形成される対応する開口部８０２（図８）に挿入されうる。言い換えれば、各支柱７０２の厚さは、各支持体６０２の厚さよりも大きく、各支柱７０２の厚さと各支持体６０２の厚さとの差が、端部７０４の厚さである。支柱７０２及び支持体６０２の厚さは、プレート３０２の表面３０３から遠くに延びるように画定される。支柱７０２は、図７Ａに示されるように円筒形でありうる。支柱７０２は、他の任意の適切な形状でありうる。支柱７０２は、支持体６０２と同じ材料から製造されうる。支柱７０２は、底部１１５、プレート３０２、又は膨張装置１１３の一体部分であってもなくてもよい。
図７Ｂは、本明細書に記載の別の実施形態によるプレート３０２の概略斜視図である。図７Ｂに示すように、プレート３０２は、ガス入口ポート１２４（図４）に面する表面３０３を有する。図７Ｂの実施形態では、プレート３０２は、長方形ではない。図７Ｂでは、プレート３０２は、２つの湾曲側面７２０及び２つのまっすぐな側面７２２を有し、湾曲側面７２０とまっすぐな側面７２２は、丸みを帯びた角部７２４によって接合される。湾曲側面７２０は、下側壁１０７の方位角に一致する。言い換えれば、湾曲側面７２０は、基板支持体１２６（図１）の中心を中心とした円の弧である。２つのまっすぐな側面７２２は、互いに実質的に平行でありうる。複数の支持体６０２及び複数の支柱７０２は、プレート３０２の表面３０３上に形成されうる。一又は複数の支持体６０２は、処理チャンバ１００に進入するパージガス又は加圧ガスの流れを更に方向付けるために、残りの支持体６０２とは異なる形状を有してもよい。一実施形態では、図７Ｂに示すように、支持体７０６は、第１の部分７０８及び第２の部分７１０を含む。第１の部分７０８は、底部１１５の第１の領域１０８の半径に沿って配向されうる。第２の部分７１０は、棒状であり、プレート３０２の長いエッジ７１２に沿って配置されうる。第１の部分７０８は、第２の部分７１０の中心で、第２の部分７１０に連結されうる。連結領域は、Ｔ字形であってもよく、又は第１の部分７０８から第２の部分７１０への湾曲した移行部を形成してもよい。第１の部分７０８は、図７Ｂに示すように、棒状であり、第２の部分７１０に対して実質的に垂直でありうる。
図８は、本明細書に記載の一実施形態によるリテーナ６０４の概略斜視図である。図８に示すように、リテーナ６０４は、リングであり、外側エッジ８０６、内側エッジ８０８、及び内側エッジ８０８内に形成された開口部８０４を含みうる。動作中、パージガス又は加圧ガスは、開口部８０４を通って処理チャンバに進入する。複数の開口部８０２が、外側エッジ８０６と内側エッジ８０８との間に形成されうる。開口部８０２は、プレート３０２の対応する第２の部分７０４と係合するように構成されうる。各第２の部分７０４は、ガス注入ポート１１０の上にプレート３０２を固定するために対応する開口部８０２に挿入されうる。いくつかの実施形態では、第２の部分７０４は、開口部８０２を通って第２の部分７０４内に締結されるネジなどのファスナ（締結部材）によって、リテーナ６０４に更に固定される。一実施形態では、プレート３０２上に形成された３つの支柱７０２、及びリテーナ６０４内に形成された３つの開口部８０２が存在する。
図９は、本明細書に記載の別の実施形態による処理チャンバ１００の概略斜視図である。処理チャンバ１００は、図１に示される処理チャンバ１００と同じ構成要素を含んでもよく、追加のガス入口９０２が、底部１１５の第１の領域１０８に配置されている。ガス入口９０２は、底部１１５の第１の領域１０８に形成されたガス入口ポート９１０に連結され、ガス入口ポート９１０は、下側壁１０７の第１の領域１０９に隣接しうる。ガス入口９０２は、ガスパネル（図示せず）などのガス源からパージガス又は加圧ガスを受け取るための導管９０４を含みうる。ガス入口９０２は、ガス入口１１０と同一でありうる。ガス入口ポート１２４、９１０は、底部１１５の第１の領域１０８から第２の領域１１４へと延びる軸９０８に関して底部１１５上に対称的に配置されうる。パージガス又は加圧ガスを処理チャンバ１００内に導入するための２つのガス入口１１０、９０２により、各ガス入口１１０、９０２からのガスの速度は、ガスがリッド１０２に衝突する際に、リッド１０２上の粒子が落下しないことになるほど十分に遅くなる一方で、処理チャンバ１００に進入するガスの量は２倍になる。
いくつかの実施形態では、ガスの速度を増加させることなく処理チャンバ１００に進入するガスの量を更に増加させるために、ガス膨張装置９０６が、ガス入口９０２に結合されるか、又はガス入口９０２内に配置される。いくつかの実施形態では、ガス膨張装置９０６が省略され、処理チャンバ１００に進入するガスの量を更に増やすために、ガス入口９０２は、図２Ａ及び／又は図２Ｂに示す開口部を有しうる。
図１０は、本明細書に記載の別の実施形態による処理チャンバ１００の概略斜視図である。処理チャンバ１００は、図９に示す処理チャンバ１００と同じ構成要素を含んでもよく、追加のプレート３０２、１００２がガス入口１１０、９０２の上にそれぞれ配置されている。プレート１００２は、プレート３０２と同一でありうる。一実施形態では、両プレート３０２、１００２が、図５に示すねじカバー４０２に連結される。別の実施形態では、プレート１００２は、図７Ａに示される複数の支持体６０２などの複数の支持体によって支持される。プレート１００２は、図８に示されるリテーナ６０４などのリテーナによって固定されうる。２つのガス入口１１０、９０２及び２つのプレート３０２、１００２を有することによって、リッド１０２に衝突することなく、より高速のより多くのガスが処理チャンバ１００に進入でき、処理チャンバ１００をパージ及び加圧するための時間の短縮につながる。２つのプレート３０２、１００２は、単一のプレートが両ガス入口１１０、９０２を覆うことができるように、２つの別々のプレートの代わりに単一のプレートであってもよい。
図１１Ａ−１１Ｃは、本明細書に記載の実施形態による、処理チャンバの概略斜視図である。図１１Ａに示すように、処理チャンバ１００は、底部１１５、下側壁１０７、上側壁１０６、リッド、及び処理ガス注入ポート１０４を含む。処理チャンバ１００はまた、ガス入口ポート１２４で底部１１５に連結されたガス入口１１０を含む。ガス入口１１０は、供給管１１０２に連結された導管１１２を含む。供給管１１０２は、第１の断面積１１０４を有し、ガス入口１１０は、第２の断面積１１０６を有し、ガス入口ポート１２４は、第３の断面積１１０８を有する。一実施形態では、第１の断面積１１０４、第２の断面積１１０６、及び第３の断面積１１０８は、実質的に同一である。別の実施形態では、第１の断面積１１０４は、第２の断面積１１０６又は第３の断面積１１０８より小さい。第１、第２、又は第３の断面積１１０４、１１０６、１１０８は、リッド１０２上の粒子を落下させることなく、パージガス又は加圧ガスが処理チャンバ１００に流入できる面積よりも小さい。ガス入口１１０から処理チャンバに流入するガスの速度を低下させるために、ディフューザー１１１０が、ガス入口ポート１２４に連結される。ガスディフューザー１１１０は、下側壁１０７によって囲まれてもよい。ガスディフューザー１１１０は、ガス入口１１０から処理チャンバ１００に流入するガスを拡散させる。したがって、たとえパージガス又は加圧ガスが処理チャンバ１００のリッド１０２に衝突しても、リッド１０２上の粒子は、ディフューザー１１１０のためにガス入口１１０を介して導入されたガスによってリッド１０２から取り除かれることはない。
図１１Ｂに示すように、処理チャンバ１００は、底部１１５、下側壁１０７、上側壁１０６、リッド１０２、及び処理ガス注入ポート１０４を含む。処理チャンバ１００はまた、ガス入口ポート１１１４で底部１１５に連結されたガス入口１１１２を含む。ガス入口１１１２は、供給管１１０２に連結された導管１１１６を含む。供給管１１０２は、第１の断面積１１０４を有し、ガス入口１１１２は、第２の断面積１１１８を有し、ガス入口ポート１１１４は、第３の断面積１１２０を有する。一実施形態では、第１の断面積１１０４は、第３の断面積１１２０よりも小さい第２の断面積１１１８よりも小さい。供給管１１０２から導入されたガスを拡散させるために、ディフューザー１１２２が導管１１１６内に配置される。第２の断面積１１１８が第１の断面積１１０４より大きく、第３の断面積１１２０が第２の断面積１１１８より大きいので、パージガス又は加圧ガスの速度を増加させることなく、ガス入口１１１２を通して、より多くのパージガス又は加圧ガスを処理チャンバ１００に流入させることができる。第３の断面積１１２０は、リッド１０２上の粒子を落下させることなく、パージガス又は加圧ガスを処理チャンバ１００に流入させることができるのに十分な大きさである。
図１１Ｃに示すように、処理チャンバ１００は、底部１１５、下側壁１０７、上側壁１０６、リッド１０２、及び処理ガス注入ポート１０４を含む。処理チャンバ１００はまた、ガス入口ポート１１２４で底部１１５に連結されたガス入口１１１２を含む。ガス入口１１１２は、供給管１１０２に連結された導管１１１６を含む。供給管１１０２は、第１の断面積１１０４を有し、ガス入口１１１２は、第２の断面積１１１８を有し、ガス入口ポート１１２４は、第３の断面積１１２６を有する。一実施形態では、第１の断面積１１０４は、第３の断面積１１２６よりも小さい第２の断面積１１１８よりも小さい。第３の断面積１１２６は、第３の断面積１１２０（図１１Ｂ）よりも大きい。第３の断面積１１２６がはるかに大きいので、ディフューザーを利用せずにパージガス又は加圧ガスの速度を増加させることなく、ガス入口１１１２を通して、より多くのパージガス又は加圧ガスを処理チャンバ１００に流入させることができる。第３の断面積１１２６は、リッド１０２上の粒子を落下させることなく、パージガス又は加圧ガスを処理チャンバ１００に流入させることができるのに十分な大きさである。
図１１Ａ〜図１１Ｃは各々、処理チャンバ１００の底部１１５に連結された１つのガス入口を示す。いくつかの実施形態では、２つ以上のガス入口が、処理チャンバ１００の底部１１５に連結されてもよい。
本明細書に記載のガス入口及びガス入口ポートは、リッド上の粒子を落下させずに、パージガス又は加圧ガスを処理チャンバに流入させることができるように、かつパージガス又は加圧ガスの速度を増加させずに、ガス入口を通して、より多くのパージガス又は加圧ガスを処理チャンバに流入させることができるように、処理チャンバの底部、上部、又は側面に配置されうる。
以上の説明は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲を逸脱することなく本開示の他の実施形態及び更なる実施形態が考案されてもよく、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。

Claims (20)

  1. 長円形又は卵形の底部と、
    前記底部の上に配置された下側壁と、
    前記下側壁の上に配置された、円形の上側壁と、
    前記上側壁の上に配置されたリッドと、
    前記リッドの上に配置された処理ガス注入ポートと、
    前記下側壁に隣接して前記底部に配置された一又は複数のガス入口ポートと、
    前記底部に連結された排気エンクロージャと
    を含む処理チャンバ。
  2. 一又は複数のガス入口をさらに有し、前記一又は複数のガス入口の各ガス入口が第１の断面積を有し、前記一又は複数のガス入口ポートの各ガス入口ポートが第２の断面積を有し、前記第２の断面積は、前記第１の断面積より大きい、請求項１に記載の処理チャンバ。
  3. 前記一又は複数のガス入口ポートの各ガス入口ポートが、前記下側壁の方位角に一致するスリット状の開口部である、請求項２に記載の処理チャンバ。
  4. 前記スリット状の開口部が、前記底部と約０度の角度をなす、請求項３に記載の処理チャンバ。
  5. 前記スリット状の開口部が、前記底部と０度を超える角度をなす、請求項３に記載の処理チャンバ。
  6. さらに基板支持体を備え、前記基板支持体は、前記一又は複数のガス入口ポートのエッジから半径方向内側に位置するエッジを有する、請求項１に記載の処理チャンバ。
  7. 第１の領域及び第２の領域を有する底部と、
    前記底部の上に配置された下側壁であって、当該下側壁は第１の領域及び第２の領域を有し、前記第１の領域及び前記第２の領域は当該下側壁が連続的な長円形又は卵形を形成するように連結されている、下側壁と、
    前記下側壁の前記第１の領域の上に配置された円形の上側壁と、
    前記上側壁の上に配置されたリッドと、
    前記リッドの上に配置された処理ガス注入ポートと、
    前記底部の前記第１の領域に位置し且つ前記下側壁の前記第１の領域に隣接して配置された、一又は複数のガス入口ポートと、
    一又は複数のガス入口であって、前記一又は複数のガス入口の各ガス入口は、前記一又は複数のガス入口ポートの対応するガス入口ポートに連結され、前記一又は複数のガス入口の各ガス入口は、前記下側壁の方位角に一致するスリット状の開口部を含む、一又は複数のガス入口と
    を含む処理チャンバ。
  8. 前記スリット状の開口部が、前記処理チャンバの基準面と約０度の角度をなす、請求項７に記載の処理チャンバ。
  9. 前記スリット状の開口部が、前記処理チャンバの基準面と０度を超える角度をなす、請求項７に記載の処理チャンバ。
  10. 前記一又は複数のガス入口ポートが２つのガス入口ポートを含む、請求項７に記載の処理チャンバ。
  11. 前記２つのガス入口ポートが、前記底部の前記第１の領域から前記底部の前記第２の領域まで延びる軸に対して対称である、請求項１０に記載の処理チャンバ。
  12. さらに基板支持体を備え、前記基板支持体は、前記一又は複数のガス入口ポートのエッジから半径方向内側に位置するエッジを有する、請求項７に記載の処理チャンバ。
  13. 第１の領域及び第２の領域を有する底部と、
    前記底部の上に配置された下側壁であって、第１の領域及び第２の領域を有する下側壁と、
    前記下側壁の前記第１の領域の上に配置された上側壁と、
    前記上側壁の上に配置されたリッドと、
    前記リッドの上に配置された処理ガス注入ポートと、
    前記下側壁の前記第１の領域に隣接して前記底部の前記第１の領域に配置された、一又は複数のガス入口ポートと、
    処理チャンバ内に配置された一又は複数のプレートであって、当該一又は複数のプレートの各プレートは前記一又は複数のガス入口ポートの対応するガス入口ポートの上に配置されており、当該一又は複数のプレートの各プレートは当該プレートの表面に連結された複数の支持体によって支持されている、一又は複数のプレートと、
    前記一又は複数のプレートに連結された複数の支柱と、
    前記底部の前記第２の領域に連結された排気エンクロージャと
    を含む処理チャンバ。
  14. 前記複数の支持体が、前記底部の前記第１の領域の上に配置されている、請求項１３に記載の処理チャンバ。
  15. 前記複数の支持体が、前記一又は複数のプレートと同じ材料から製造される、請求項１３に記載の処理チャンバ。
  16. 前記複数の支柱の各支柱が、前記複数の支持体の各支持体の厚さより大きい、請求項１３に記載の処理チャンバ。
  17. 前記複数の支柱の各支柱が、前記複数の支持体と同じ材料から製造される、請求項１３に記載の処理チャンバ。
  18. 前記一又は複数のプレートの各プレートが、前記一又は複数のガス入口ポートの各ガス入口ポートに面する主要面を含み、当該主要面は前記各ガス入口ポートの断面積より大きい表面積を有する、請求項１３に記載の処理チャンバ。
  19. 前記一又は複数のプレートの各プレートが、前記一又は複数のガス入口ポートの各ガス入口ポートに面する主要面を含み、当該主要面は前記各ガス入口ポートの断面積と等しいかそれより小さい表面積を有する、請求項１３に記載の処理チャンバ。
  20. 前記複数のプレートの各プレート及び前記複数の支持体の対応する支持体が、単一の材料片を構成する、請求項１３に記載の処理チャンバ。
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