JP7497354B2 - 部品、部品を製造する方法、及び部品を洗浄する方法 - Google Patents
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Description
本出願は、2018年12月7日に出願された米国仮特許出願第62/776,986号、2019年2月7日に出願された米国仮特許出願第62/802,562号、及び2019年5月17日に出願された米国仮特許出願第62/849,699号の優先権を主張し、これらのそれぞれは、その全体が参照により組み込まれる。
本発明の実施形態は、部品及び方法に関し、より具体的には、処理チャンバの部品、処理チャンバの部品を製造する方法、及び処理チャンバの部品を洗浄する方法に関する。
基板の処理には、典型的に、基板上に1つ以上の層を形成することが含まれる。一般には、基板、例えばシリコンウエハが、半導体処理リアクタ内のペデスタルの上に配置される。処理ガスが、半導体処理リアクタに導入され、処理ガスから層が基板上に形成される。基板上に形成された層の特徴の均一性を保障するために、形成される各層は、基板全体にわたって、例えば厚さが均一であることが重要である。形成される層の均一性を向上させるために、基板が配置されるペデスタルが、半導体処理チャンバ内でしばしば回転させられる。
典型的には、ガス伝達システムが、半導体処理チャンバ内の基板の上方に位置しており、ガス伝達装置(例えば、シャワーヘッド)によって注入された処理ガスが、基板の表面へと均等に降りてくる。ガス伝達システムは、一般に、処理ガスが流過する様々なチャンネルを含み、ガス注入器から始まって複数の注入バルブで終わる。
下方の基板上での堆積の均一なカバレージを維持するために、処理システム内の部品は、デブリがない状態で保たれる必要があり、従って、部品を頻繁に洗浄することが必要となる。現行の技術における部品の製造及び洗浄についての1つの欠点は、処理チャンバの通常の使用を通じて処理ガスを流すことにより、デブリがしばしば形成されることである。部品上又は部品内に形成されたデブリ又は残留物によって、部品が適切に機能することが妨げられる。例えば、デブリは、リング又はシャワーヘッドといったガス伝達装置のチャネル内に形成され得、その結果、ガス伝達システムにより伝達されるガスの流れが不均一になり、これにより基板上での材料の成長が不均一になる。さらに、部品自体の製造中にデブリが発生し得、これにより、初回の使用時に部品の誤作動が引き起こされうる。
したがって、当該技術分野では、デブリが生じない半導体処理部品、残留物又はデブリの蓄積を防止する部品の製造方法、及び、デブリ又は残留物を効率良く除去する部品を洗浄する方法が必要とされている。
一実施形態において、本体と、当該本体の内部に配置されたガス流システムと、を含むリングが提供される。ガス流システムは、円弧状溝と、円周溝と、円周溝を円弧状溝に流体接続する1つ以上の内部チャネルと、複数のノズル領域と、を含み、複数のノズル領域が本体の内側表面に配置され、対応するノズルチャネルによって円周溝にそれぞれが流体接続されている。円周溝は、円弧状溝の半径よりも半径が小さい。
他の実施形態において、リングを製造する方法であって、
リングの本体内にガス流システムを形成することであって、
ガス流システムが、
円弧状溝、
円周溝、
円周溝を円弧状溝に流体接続する1つ以上の内部チャネル、及び、
本体の内側表面に配置され、ノズルチャネルによって円周溝にそれぞれが流体接続される複数のノズル領域
を含み、
円周溝は円弧状溝の半径よりも半径が小さい、ガス流システムを形成することと、
円周溝コーティング及び円弧状溝コーティングを堆積させることであって、円周溝コーティングが、円周溝の少なくとも一部分を覆って配置され、円弧状溝コーティングが、円弧状溝の少なくとも一部分を覆って配置される、円周溝皮膜及び円弧状溝皮膜を堆積させること
を含む、リングを製造する方法が提供される。
リングの本体内にガス流システムを形成することであって、
ガス流システムが、
円弧状溝、
円周溝、
円周溝を円弧状溝に流体接続する1つ以上の内部チャネル、及び、
本体の内側表面に配置され、ノズルチャネルによって円周溝にそれぞれが流体接続される複数のノズル領域
を含み、
円周溝は円弧状溝の半径よりも半径が小さい、ガス流システムを形成することと、
円周溝コーティング及び円弧状溝コーティングを堆積させることであって、円周溝コーティングが、円周溝の少なくとも一部分を覆って配置され、円弧状溝コーティングが、円弧状溝の少なくとも一部分を覆って配置される、円周溝皮膜及び円弧状溝皮膜を堆積させること
を含む、リングを製造する方法が提供される。
他の実施形態において、部品を洗浄する方法であって、
第1のリンス時間の間、第1のリンス化学物質で部品をリンスすることであって、
部品が、
部品の1つ以上の入口孔、
部品の1つ以上の出口孔、及び、
部品の内部のガス流システムであって、1つ以上の入口孔と1つ以上の出口孔とを流体接続するガス流システム
を有し、
第1のリンス化学物質が第1のリンス圧力で伝達され、第1のリンス化学物質が、1つ以上の入口孔の中へと伝達されて、ガス流システムを通って、且つ1つ以上の出口孔とを通って伝達される、第1のリンス化学物質で部品をリンスすることと、
第1のパージ時間の間、第1のパージガスで部品をパージすることであって、
第1のパージガスが第1のパージ圧力で伝達され、第1のパージガスが、1つ以上の入口孔の中と伝達されて、ガス流システムを通って、且つ1つ以上の出口孔を通って伝達される、第1のパージガスで部品をパージすることと、
第2のリンス時間の間、部品をリンス温度に加熱しながら、第2のリンス化学物質で部品をリンスすることであって、第2のリンス化学物質が脱イオン水を含み、部品をリンスすることが、部品を超音波振動に曝露することを含む、第2のリンス化学物質を部品でリンスすること
を含む、部品を洗浄する方法が提案される。
第1のリンス時間の間、第1のリンス化学物質で部品をリンスすることであって、
部品が、
部品の1つ以上の入口孔、
部品の1つ以上の出口孔、及び、
部品の内部のガス流システムであって、1つ以上の入口孔と1つ以上の出口孔とを流体接続するガス流システム
を有し、
第1のリンス化学物質が第1のリンス圧力で伝達され、第1のリンス化学物質が、1つ以上の入口孔の中へと伝達されて、ガス流システムを通って、且つ1つ以上の出口孔とを通って伝達される、第1のリンス化学物質で部品をリンスすることと、
第1のパージ時間の間、第1のパージガスで部品をパージすることであって、
第1のパージガスが第1のパージ圧力で伝達され、第1のパージガスが、1つ以上の入口孔の中と伝達されて、ガス流システムを通って、且つ1つ以上の出口孔を通って伝達される、第1のパージガスで部品をパージすることと、
第2のリンス時間の間、部品をリンス温度に加熱しながら、第2のリンス化学物質で部品をリンスすることであって、第2のリンス化学物質が脱イオン水を含み、部品をリンスすることが、部品を超音波振動に曝露することを含む、第2のリンス化学物質を部品でリンスすること
を含む、部品を洗浄する方法が提案される。
ガス伝達リングは、円弧状溝と、円周溝と、を含む。各溝にコーティングが施され、このコーティングによって、リングの本体と処理ガスとの間の望まれぬ反応が防止され、望まれぬデブリ又は残留物の形成であって、円弧状溝又は円周溝を部分的又は完全に塞ぎ、その結果処理ガスの流れが不均一になり、よって基板上での成長が不均一となりうる望まれぬデブリ又は残留物の形成が防止される。洗浄工程は、化学物質と、超音波と、パージガスと、温度上昇との組み合わせを利用して、部品の外側及び内側から様々な組成の残留物を効率良く除去する。複数の洗浄工程が組み合わされ、連続して行われることで、部品の洗浄が改善され、望まれぬ残留物及び粒子が除去される。
本開示の上述の特徴を詳細に理解できるように、先に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が添付の図面に示される。しかしながら、本開示は他の等しく有効な実施形態も許容しうることから、添付の図面は本開示の典型的な実施形態を示しているにすぎず、したがって、本開示の範囲を限定すると見做すべきではないことに留意されたい。
理解を容易にするために、可能な場合には、複数の図に共通する同一の要素を指し示すために同一の参照番号を使用している。1の実施形態の構成要素及び特徴が、更なる記載がなくとも、他の実施形態に有益に組み込まれうることが想定されている。
本明細書で提供される本開示の実施形態は、ガス伝達リング、ガス伝達リングを製造する方法、及び部品を洗浄するプロセスを含む。幾つかの実施形態において、ガス伝達リングは複数のチャネルを含み、これにより、処理ガスが、上記チャネルを流過して基板に伝達されうる。上記チャネルには、製造プロセス中の当該チャネル内での望まれぬ残留物又はデブリの形成であって、粒子を発生させ、当該チャネルを流過する処理ガスの流れを妨げ又は制限する上記残留物又はデブリの形成を防止するのに役立つ材料で、コーティングが施される。幾つかの実施形態において、部品には、1つ以上の洗浄工程が行われる。洗浄工程には、リンス工程、エッチング工程、ベーキング工程、及びパージ工程が含まれる。上記の工程が協働して、部品の表面上、又は部品の内部の部分における望まれぬ粒子及び残留物であって、部品の適切な機能を妨害しうる粒子及び残留物を除去する。本明細書で提供される本開示の実施形態は、半導体処理システムにおけるガス伝達リングのガス流動能力を改善するために特に有用でありうるが、これに限定されない。
本明細書では、「約(about)」という用語は、公称値からの+/-10%の変動を指す。このような変動が本明細書で提供される如何なる値にも含まれうると理解されたい。
部品の製造
図1Aは、一実施形態に係るガス伝達リング100の上面図を示す。図1Bは、一実施形態に係る、図1Aに示される切断線1B-1Bによるリング100の一部分の概略的な側方断面図を示す。図1Cは、一実施形態に係る、図1Aに示されるリング100の一部分の概略的な上面断面図であって、2つ以上のノズルチャネル111の垂直方向の中央(Z方向の中央)を通るX-Y切断面によりリング100を切断することによって形成される上面断面図を示す。図1Aに示されるように、リング100は、本体102、及びガス流システム103を含む。ガス流システム103は、リング100の中央へと処理ガス132を伝達する様々なチャネル及び溝を含み、ここで、基板190は処理中に、リングがその中に配置されている基板処理チャンバ(図示せず)内に配置されうる。リング100は、金属又はセラミック材料で作製することが可能である。リング100は、一実施形態によれば、ステンレス鋼又は石英で作製される。一実施形態によれば、リング100は、アルミニウム(Al)を含む。一実施形態によれば、リング100は、6061アルミニウム合金で作製される。
図1Aは、一実施形態に係るガス伝達リング100の上面図を示す。図1Bは、一実施形態に係る、図1Aに示される切断線1B-1Bによるリング100の一部分の概略的な側方断面図を示す。図1Cは、一実施形態に係る、図1Aに示されるリング100の一部分の概略的な上面断面図であって、2つ以上のノズルチャネル111の垂直方向の中央(Z方向の中央)を通るX-Y切断面によりリング100を切断することによって形成される上面断面図を示す。図1Aに示されるように、リング100は、本体102、及びガス流システム103を含む。ガス流システム103は、リング100の中央へと処理ガス132を伝達する様々なチャネル及び溝を含み、ここで、基板190は処理中に、リングがその中に配置されている基板処理チャンバ(図示せず)内に配置されうる。リング100は、金属又はセラミック材料で作製することが可能である。リング100は、一実施形態によれば、ステンレス鋼又は石英で作製される。一実施形態によれば、リング100は、アルミニウム(Al)を含む。一実施形態によれば、リング100は、6061アルミニウム合金で作製される。
基板処理チャンバ(図示せず)内での処理中に、基板190が、リングの中央に配置される。幾つかの実施形態において、基板190が、裸のシリコン、又はゲルマニウムウエハである。他の実施形態において、基板190は薄膜をさらに含む。基板190は、フォトマスク、半導体ウエハ、又は、電子デバイス製造の当業者に知られた他のワークピースでありうる。幾つかの実施形態によれば、基板190は、集積回路、受動的マイクロエレクトロニクスデバイス(例えば、キャパシタ、インダクタ)、及び能動的マイクロエレクトロニクスデバイス(例えば、トランジスタ、光検出器、レーザ、ダイオード)のいずれかを作製するための任意の材料を含みうる。基板190は、一実施形態によれば、このような能動的及び受動的マイクロエレクトロニクスデバイスを、それらの上に形成される1つ以上の導電層から分離する絶縁材料(例えば、誘電材料)を含む。
リング100は、処理ガス132の流れを基板190の表面へと伝達する。リングのノズル領域110(図1C)からの処理ガス132の流れは、図1Aに示すように径方向であってよく、又は、リング100の内径171の半径に対して或る角度をなす方向であってよい。一実施形態によれば、処理ガス132は、化学気相堆積(CVD:chemical vapor deposition)を使用して基板190上に薄膜を堆積させるための1つ以上の化学物質を含む。一実施形態によれば、処理ガスは、アンモニア(NH3)又は窒素ガス(N2)を含む。一実施形態によれば、処理ガス132は、原子層堆積(ALD:atomic layer deposition)を使用して基板190上に薄膜を堆積させるための1つ以上の化学物質を含む。一実施形態によれば、処理ガス132は、基板190上で成長した薄膜を処理するための1つ以上の化学物質を含む。リング100の中央に基板190を配置することによって、基板表面全体に亘る処理ガス132の所望の流れ、例えば、基板表面全体に亘る処理ガス132の均一な流れが提供される。
示されるように、ガス流システム103は、ガス取入口131と、円弧状溝105と、円周溝101と、1つ以上の内部チャネル130と(図1B)、複数のノズルチャネル111と(図1B~図1D)、複数のノズル領域110と(図1B~図1D)、外部チャネル112と(図1G)、を含む。円弧状溝105は、リング100の本体102に、当該リングの上側面140(図1B)を通って形成されており、リングの底部側面141まで完全には貫いていない。円弧状溝105は、リング100の周囲を完全には周回しておらず、すなわち、円弧状溝は、完全に360°の経路を形成しない。円周溝101は、リング100の本体102に、当該リングの上側面140を通って形成されており、リングの底部側面141まで完全には貫いていない。幾つかの実施形態において、円周溝101は、リング100の内に形成された完全な環状溝であり、すなわち、円周溝は、完全に360°の経路を形成する。幾つかの実施実施形態において、円周溝101の半径が、円弧状溝105の半径よりも小さい。ガス取入口131は、リング100の上側側面140に配置することができ、ガス取入口131は、円弧状溝105と流体接続を形成するよう構成されている。従って、ガス伝達システム(図示せず)から、ガス取入口131を通って伝達された処理ガス132が、円弧状溝105の中へと伝達される。
図1Cを参照すると、幾つかの実施形態において、複数のノズルチャネル111が、本体102全体に放射状に配置される。リング100の内径171において形成される内側表面は、複数のノズル領域110を含む。ノズル領域110は、ノズルチャネル111によって、円周溝101と流体接続されている。ノズル領域110によって、リングの中央への処理ガス132の通過が可能となり、ここで、基板190が、基板190の処理中に処理ガスに曝露される。幾つかの実施形態において、ノズル領域110が、リング100の内側表面の周りに間隔を置いて配置され、これにより、ノズル領域を通る処理ガス132の均一な分散が実現される。
図1Bを参照すると、幾つかの実施形態において、複数の内部チャネル130が、本体102全体に放射状に配置される。図1Bに示されたリング100の部分では、内部チャネル130が、円弧状溝105と円周溝101とを流体接続している。円弧状溝105及び円周状溝101の断面は、様々な形状でありうる。一実施形態によれば、円弧状溝105及び円周溝101の断面が、矩形の細孔である。一実施形態によれば、円弧状溝105及び円周溝101の断面は、1つ以上の突出部139を有する。突出部139は、リング100を形成するために利用される製造プロセスの間に、円弧状溝105の底部又は円周溝101の底部に望まれぬ材料が落下するのを防止し、これにより、望まれぬ材料が、使用中に内部チャネル130又はノズルチャネル111を塞がない。ノズルチャネル111が部分的又は完全に遮断されると、処理中に処理ガス132が基板190へと不均一に流れることに起因する問題が引き起こされる。望まれぬ材料は、一実施形態によれば、アルミニウム(Al)、フッ化物(F)、又はその両方、例えばフッ化アルミニウム(AlF3)を含む。望まれぬ材料は、一実施形態によれば、本体102又はガス供給部(図示せず)からもたらされるろう材又はろう付け用合金を含む。望まれぬ材料は、一実施形態によれば、金属チップといった、リング100の製造中に生じる副産物を含む。ガス流路が、円弧状溝105、1つ以上の内部チャネル130、円周溝101、ノズルチャネル111、及びノズル領域110によって形成され、これにより、円弧状溝内のガスが、ガス流システム103を介してノズル領域に伝達されうる。
リング100の製造中に、望まれぬデブリが形成される可能性がある。例えば、リングが金属を含む場合、溶接プロセス及び/又は機械加工プロセスの間といった、ガス流システム103の形成中に、金属粒子が発生する可能性がり、さらに、デブリが、ガス流システムを通る処理ガス132の流れを部分的又は完全に遮断する可能性がある。これとは別に、本体102の組成に依存して、裸の円弧形状の溝105及び裸の円周溝101が、しばしば、処理ガス132と望まれぬ反応を起こし、その結果、溝内でデブリ又は残留物の望まれる形成が起きる。例えば、本体102が、処理ガス132と反応して反応副産物を生成する金属を含み、上記反応副産物は、本体102から剥がれ落ちるデブリ又は残留物を形成する。このデブリ又は残留物は、円弧状溝105又は円周溝101を部分的又は完全に塞ぐ可能性があり、その結果、処理ガス132の不均一な流れが生じ、従って処理ガスの不均一な流れが生じ、これにより、CVDプロセスで使用されたときに基板190上で不均一な成長を起こさせる可能性がある。
したがって、幾つかの実施形態において、円弧状溝105は、円弧状溝コーティング126をさらに含む。円弧状溝コーティング126は、円弧状溝105の少なくとも一部分を覆って配置される。円弧状溝コーティング126は、処理ガス132との望まれぬ化学反応から、円弧状溝105を護る。幾つかの実施形態によれば、処理ガスは、三フッ化窒素(NF3)、フッ素ガス(F2)、シラン(SiH4)、塩素(Cl2)、アンモニア(NH3)、アルゴンガス(Ar)、又はこれらの混合物を含む。円弧状溝コーティング126はまた、下にある本体102の材料の腐食も防止し、リング100の寿命を延ばす。円弧状溝コーティング126は、ニッケル(Ni)、テフロン(登録商標)、ポリテトラフルオロエチレン、又は、下にある本体102の腐食を保護するのに役立つ他の望ましいコーティングを含みうる。円弧状溝コーティング126は、一実施形態によれば、電気メッキ又は無電解メッキ技術によって堆積させられる。円弧状溝コーティング126は、一実施形態によれば、本体102の材料の陽極酸化層である。本体102は、一実施形態によれば、アルミニウム(Al)を含み、円弧状溝コーティング126は、アルミニウム(Al)及び酸素(O)を含む。
円弧状溝コーティング126は、液体又は気体の処理用化学物質との化学反応によって生ぜしめられうる。処理用化学物質は、窒素ガス(N2)といった窒素(N)を含みうる。処理用化学物質は、基板処理工程中に使用される処理ガス132のうちの少なくとも1つを含みうる。一実施形態によれば、処理用化学物質は、高周波(RF)電源(図示せず)によってイオン化されてプラズマとなり、このプラズマが本体102と反応して、円弧状溝コーティング126を作る。例えば、本体102は、Alを含み、円弧状溝コーティング126は、形成されたプラズマを使用して形成されたAl及びNを含む。
円周溝101は、円周溝コーティング121をさらに含む。円周溝コーティング121は、円周溝101の少なくとも一部分を覆って配置される。円周溝コーティング121は、処理ガス132との望まれぬ化学反応から、円周溝101を保護する。幾つかの実施形態によれば、処理ガスは、三フッ化窒素(NF3)、フッ素ガス(F2)、シラン(SiH4)、塩素ガス(Cl2)、又はアンモニア(NH3)、又はこれらの任意の組み合わせを含むことができる。円周溝コーティング121はまた、下にある本体102材料の腐食を防止し、リング100の寿命を延ばす。円周溝コーティング121は、ニッケル(Ni)、テフロン(登録商標)、ポリテトラフルオロエチレン、又は、下にある本体102の腐食を保護するのに役立つ他の望ましいコーティングを含みうる。円周溝コーティング121は、一実施形態によれば、電気メッキ又は無電解メッキ技術によって堆積させられる。円周溝コーティング121は、一実施形態によれば、本体102の材料の陽極酸化層である。本体102がAl材料を含む場合に、円周溝コーティング121は、一実施形態によれば、アルミニウム(Al)及び酸素(O)を含みうる。
円周溝コーティング121は、液体又は気体の処理用化学物質との化学反応によって生成可能である。処理用化学物質は、一実施形態によれば、窒素ガス(N2)といった窒素(N)を含む。処理用化学物質は、基板処理工程中に使用される処理ガス132のうちの1つを含みうる。処理用化学物質は、RF電源(図示せず)によってイオン化されてプラズマとなり、このプラズマが本体102と反応して、円周溝コーティング121を形成する。例えば、本体102はAlを含み、円周溝コーティング121は、形成されたプラズマを使用して形成されたAl及びNを含む。
円弧状溝シール要素125が、円弧状溝105の上に配置されうる。円弧状溝シール要素125は、円弧状溝105をシールして円弧状の内部チャネル領域151を形成し、これにより、円弧状溝が外部環境に曝されない。このことによって、処理ガス132が、制御されない形でリング100から漏出することが防止され、処理ガスが、適切な形でガス流システム103を流過することが保障される。さらに、円弧状溝シール要素125は、円弧状溝105をシールして、処理用化学物質の副産物、例えば基板190上でのCVDからの揮発性副産物に起因する望まれぬ化学反応から保護する。円弧状溝シール要素125は、金属又はセラミック材料で作製可能である。幾つかの実施形態において、円弧状溝シール要素125は、本体102を形成するのと同じ材料から形成される。円弧状溝シール要素125は、一実施形態によればAlを含む。円弧状溝シール要素125は、一実施形態によれば、6061アルミニウム合金から形成されうる。
円弧状溝シール要素125は、当該円弧状溝シール要素の両側に円弧状溝タブ128を有しうる。円弧状溝シール要素125は、リング100の本体102に締結されてシールされる。円弧状溝シール要素125は、一実施形態によれば、本体102に溶接される。円弧状溝シール要素125は、円弧状溝金属部分127といった充填材料を用いて本体102に電子ビーム溶接することができ、当該円弧状溝金属部分は、リング100の本体102と、円弧状溝タブ128の背後に残された空間と、の間に配置される。一実施形態によれば、円弧状溝金属部分127は、Al材料を含みうる。例えば、円弧状溝部金属部127は、4000アルミニウム合金を含む。
円周溝シール要素120は、円周溝101の上に配置可能である。円周溝シール要素120は、円周溝101をシールし、これにより、円周溝101の形成された円周溝内部チャンネル領域152が、外部環境に曝露されない。これにより、処理ガス132が、制御されない形でリング100から漏出することが防止され、処理ガスが、ガス流システム103の形成された内部チャネル領域152を、適切な形で流過することが保障される。また、円周溝101の表面が、円周溝コーティング121によって、基板190上での処理用化学物質の副産物、例えばCVDからの揮発性副産物に起因する望まれぬ化学反応から保護される。円周溝シール要素120は、金属又はセラミックで作製可能である。円周溝シール要素120は、一実施形態によれば、6061アルミニウム合金といったAlを含む。
円周溝シール要素120は、当該円周溝シール要素の両側に、円周溝タブ123を有しうる。円周溝シール要素120は、リング100の本体102に締結されている。円周溝シール要素120は、一実施形態によれば、本体102に溶接される。円周溝シール要素120は、円周溝金属部分122といった充填材料を用いて本体102に電子ビーム溶接することができ、円周溝金属部分122は、リング100の本体102と、円周溝タブ123の背後に残された空間と、の間に配置される。一実施形態によれば、円周溝金属部分122が、Al材料を含みうる。例えば、円周溝金属部分122は、4000アルミニウム合金を含む。
図1Dは、一実施形態に係る、図1Aに示される切断線1D-1Dによるリング100の一部分の概略的な側方断面図を示す。ノズル領域110には、ノズル150が配置されている。幾つかの実施形態において、ノズル150が、ノズル領域110内に配置されており、処理中にリング100から基板190に提供される処理ガス132の方向又は速度をさらに制御される。ノズル150は、セラミック又は金属材料から形成可能である。
図1Eは、一実施形態に係る、図1Aに示される切断線1E-1Eによるリング100の一部分の概略的な側方断面図を示す。リング100のこの部分には、ノズル150、ノズル領域110、ノズルチャネル111、又は内部チャネル130が含まれておらず、ただ例示を目的として提供される。
図1Fは、一実施形態に係る、図1Eに示されるリング100の拡大された一部分の概略的な側方断面図を示す。本体102が、凹部160を含むことができ、これにより、円周溝要素120が円周溝101内に配置されたときに、円周溝要素120の挿入部分161がこの凹部分内に配置される。幾つかの構成では、本体102は、突出部139内に形成された凹部160を含み、円周溝要素120が、円周溝101の両側に形成された対応する挿入部161を含む。凹部160に挿入部161を挿入することによって、望まれぬ粒子又はデブリが、包囲されたチャネル領域152へと移動することがさらに防止される。なぜならば、粒子又はデブリが挿入部内で閉じ込められるようになり、チャネル領域の中へと移動し続けないからである。本体102は、突出部139内の少なくとも1つの追加の凹部と、円弧状溝被覆125における対応する挿入領域と、を含むこともできる。一例において、本体102が、突出部139に形成された凹部160を含み、円弧状溝被覆125が、円弧状溝105の両側に形成された対応する挿入部161を含む。図1Fは、図1Eに示されたリング100の拡大された一部分を示しているが、凹部160及び対応する挿入部161は、内部チャネル130が存在しない部分のみならず、リング内の任意の箇所に位置しうる。
図1Gは、一実施形態に係る、図1Aに示される切断線1G-1Gによるリング100の一部分の概略的な側方断面図を示す。リング100のこの部分は、ノズル150、ノズル領域110、又はノズルチャネル111を含まないが、リングのこの部分は内部チャネル130を含んでいる。包囲されたチャネル領域151と152の間に内部チャネル130を形成するために、ガス流システム103の形成中に本体102の側面を貫通して孔が開けられ又は別様に形成され、外部チャネル112が残される。外部チャネル112は、本体102の側面の周りの複数の位置、例えば6箇所に形成されうる。外部チャネル112は、外周溝コーティング121と実質的に同様の外部チャネルコーティング114を含むことができる。
外部チャネル112は、ガスがガス流システム103の外に流れて本体102から出ないことを保証するために、何らかのやり方でシールする必要がある。従来の方法では、電子ビーム溶接を利用して外部チャネル112の内側にアルミニウムプラグを溶接するが、ビーム溶接材料から残された粒子が、リングのガス流システム103を汚染し、リング100の機能を妨げる望まれぬ残留物を残す可能性がある。この代わりに、本発明の一実施形態では、外部チャネル112に、閉塞要素113を少なくとも部分的に詰めることが可能である。閉塞要素113の材料は、アルミニウム(Al)、アルミニウム合金、鉄(Fe)といった金属、又は、Al6061-TSアルミニウム合金といった鋼を含むことができるが、これらに限定されない。閉塞要素113は、エキスパンダボール116と、リング状本体115と、を含む。閉塞要素113が、外部チャネル112内に配置され、パンチ(図示せず)が、エキスパンダボール116をリング状本体115の中に押し込み、リング状本体のリングを、外部チャネルの側面へと押し込む。ガスは、外部チャネル112に流入することができるが、閉塞要素113が、ガスが本体102から流出することを防止し、ガス流システム103の完全性を保障する。
閉塞要素113は、約400バールまでのガス流圧に耐えうる。閉塞要素113によって、ガス流システム103内に如何なる望まれぬ残留物又はデブリも残されない。加えて、本体102の外側に凹凸の又は目立たない痕跡を残す従来の電子ビーム溶接の利用とは対照的に、閉塞要素113の均一性が、リング100の均一な外観を維持するのに役立つ。さらに、閉塞要素113を使用することにより、従来の電子ビーム(E-beam)溶接と比較して、コスト及び人的資源が削減される。
図2は、一実施形態に係るリング100を製造する方法200の工程のフロー図である。図2を併用して本方法の工程について記載するが、当業者には、本方法の工程を任意の順序で実行するよう構成された任意のシステムが、本明細書に記載される実施形態の範囲に入ることが分かるであろう。本方法は、工程210で始まり、工程210では、ガス流システム103が、リング100の本体102内に形成される。一実施形態によれば、ガス流システム103がその中に形成されるリング100が、3D印刷プロセスによって形成されうる。代替的に、他の実施形態によれば、リング100及びガス流システム103が、コンピュータ数値制御(CNC:computer numerical control)機械加工プロセスなどによる1つ以上の機械加工プロセスによって形成される。
工程220では、円周溝シール要素120が、円周溝101の中に配置されて、包囲されたチャネル領域152を形成し、当該チャネル領域152は、円周溝101の表面及び円周溝シール要素120の下側表面の一部分によって実質的に画定される。円周溝シール要素120が、円周溝タブ123を本体102に融着させることによって当該本体に溶接され、これにより、円周溝シール要素120が、リング100の本体102とシールを形成する。他の実施形態において、円周溝金属部分122が、最初に、本体102と円周溝シール要素120との間に配置され、次いで、電子ビーム溶接プロセスが行われて、円周溝シール要素120と、円周溝金属部分122と、本体102とを互いにシール可能に融着させる。円周溝金属部分122は、円周溝シール要素120(例えば、6000シリーズAl)と、円周溝金属部分122(例えば、1000又は4000シリーズAl)と、本体102(例えば、6000シリーズAl)と、の間の望ましい溶接接合部の形成を促進する充填金属(すなわち、接合される金属部分からの異種金属組成物)を含むことができる。
工程230において、円弧状溝シール要素125が、円弧状溝105の中に配置されて、包囲されたチャネル領域151を形成し、当該チャネル領域151は、円弧状溝105の表面及び円弧状溝シール要素125の下面の一部分によって実質的に画定される。円弧状溝シール要素125が、円弧状溝タブ128を本体102に融着させることによって当該本体に溶接され、円弧状溝シール要素125と、リング100の本体102と、の間にシールが形成される。他の実施形態において、円弧状溝金属部分127が、本体102と円弧状溝金属部分127との間に配置され、続いて、円弧状溝金属部分127に対して電子ビーム溶接プロセスが施される。工程220、230は、同時に、又は連続して実行することが可能である。上述のように、円弧状溝金属部分127は、円弧状溝シール要素125と、円弧状溝金属部分127と、本体102と、の間の望ましい溶接接合部の形成を促進するために充填金属を含みうる。
工程240では、円周溝コーティング121が、円周溝101の少なくとも一部分に堆積され、円弧状溝コーティング126が、円弧状溝105の少なくとも一部分に堆積される。一実施形態によれば、円周溝コーティング121及び円弧状溝コーティング126は、電気メッキ又は無電解メッキプロセスを利用して、同時に堆積されうる。所望の電気めっき又は無電解めっき化学物質をガス流システム103に流過させ、したがって、チャネル領域151、152、ノズルチャネル111、及び1つ以上の内部チャネル130の露出表面の少なくとも全てをコーティングすることによって、円周溝コーティング121及び円弧状溝コーティング126を堆積させることができる。
代替的に、工程240の間、円周溝コーティング121及び円弧状溝コーティング126が、本体102の材料を陽極酸化させることによって、又は所望の処理用化学物質との化学反応によって堆積させられる。所望の処理用化学物質をガス流システム103を流過させ、チャネル領域151、152、ノズルチャネル111、及び1つ以上の内部チャネル130の露出表面の少なくとも全てをコーティングすることによって、円周溝コーティング121及び円弧状溝コーティング126を堆積させることができる。
工程250では、外部チャネル112が、閉塞要素113によってシールされる。閉塞要素113の材料は、アルミニウム、鉄、又は鋼といった金属を含むことができるが、これらに限定されない。閉塞要素113が、外部チャネル112内に配置され、パンチ(図示せず)が、エキスパンダボール116をリング状本体115の中に押し込み、リング状本体のリングを、外部チャネルの側面へと押し込む。ガスは、外部チャネル112に流入することができるが、閉塞要素113が、ガスが本体102から流出することを防止し、ガス流システム103の完全性を保障する。閉塞要素113によって、ガス流システム103内に如何なる望まれぬ残留物又はデブリも残されない。
任意選択的に、工程260において、複数のノズル150が、ノズル領域110の中に配置される。ノズル150は、一般に、オリフィスを有する部品を含み、オリフィスは、その内部形状に因り、リング100を出た処理ガス132の方向又は速度を制御するよう構成されている。ノズル150は、セラミック材料又は金属(例えば、アルミニウム、ステンレス鋼)で作製されうる。ノズル150に形成されるオリフィスは、ノズルチャネル111の出口からリング100の内径171まで延在する円筒状のオリフィス構成、及び/又は、収束若しくは発散オリフィス構成を含みうる。一実施形態によれば、ノズル領域110が、ねじを切った特徴部を含み、ノズル150が、ノズル領域に捻じ込まれることにより本体102に固定される。
上述したように、リング100が、方法200の工程によって、円弧状溝105が円弧状溝コーティング126によって少なくとも部分的に覆われ及び円周溝101が円周状溝コーティング121によって少なくとも部分的に覆われるように、製造される。円弧状溝コーティング126及び円周溝コーティング121によって、本体102と処理ガス132との間の望まれぬ反応が防止され、円弧状溝105又は円周溝101を部分的又は完全に塞ぎ結果的に基板190上での不均一な成長をもたらす望まれぬデブリ又は残留物の形成が防止される。
円弧状溝コーティング126及び円周溝コーティング121は、様々なプロセスによって堆積させることができ、各プロセスによって、溝の表面を保護するのに役立つコーティングがもたられる。円弧状溝コーティング126及び円周溝コーティング121によって、本体102と処理ガス132との間の望まれぬ反応が防止され、円弧状溝105又は円周溝101を部分的又は完全に塞ぎ、処理ガス132の不均一な流れをもたらし、従って基板190(図1A)上での膜の不均一な成長をもたらす望まれぬデブリ又は残留物の形成が防止される。さらに、本体102の内部に形成された突出部139によって、溶接中に発生した物質のいずれかが内部のチャネル領域151、152に進入することが防止される。幾つかの実施形態において、溶接工程が工程220及び230で行われた後で、これらの溶接プロセスの間にチャネル領域151、152内で発生し当該領域内に閉じ込められた任意の粒子を閉じ込めるために、工程240を実行することが望ましい。
部品の洗浄
図3は、一実施形態に係る、部品400を洗浄する方法300の工程のフロー図である。図3を併用して本方法の工程について記載するが、当業者には、本方法の工程を任意の順序で実行するよう構成された任意のシステムが、本明細書に記載される実施形態の範囲に入ることが分かるであろう。本方法は、工程302で始まり、工程302では部品400が作製される。部品400は、半導体処理チャンバの任意のピース又は部品とすることができ、例えば、ガス伝達リング、シャワーヘッド、ペデスタル、又はチャンバの壁でありうるが、これらに限定されない。部品400は、一実施形態によれば、3D印刷プロセスによって形成される。代替的に、他の実施形態によれば、部品400が、コンピュータ数値制御(CNC)機械加工プロセスなどによる1つ以上の機械加工プロセスによって形成される。一実施形態によれば、部品400は上述のリング100であり、ガス流システム103が、リング100の本体102内に形成される。
図3は、一実施形態に係る、部品400を洗浄する方法300の工程のフロー図である。図3を併用して本方法の工程について記載するが、当業者には、本方法の工程を任意の順序で実行するよう構成された任意のシステムが、本明細書に記載される実施形態の範囲に入ることが分かるであろう。本方法は、工程302で始まり、工程302では部品400が作製される。部品400は、半導体処理チャンバの任意のピース又は部品とすることができ、例えば、ガス伝達リング、シャワーヘッド、ペデスタル、又はチャンバの壁でありうるが、これらに限定されない。部品400は、一実施形態によれば、3D印刷プロセスによって形成される。代替的に、他の実施形態によれば、部品400が、コンピュータ数値制御(CNC)機械加工プロセスなどによる1つ以上の機械加工プロセスによって形成される。一実施形態によれば、部品400は上述のリング100であり、ガス流システム103が、リング100の本体102内に形成される。
工程302は、複数の下位工程を含むことができる。例えば、部品400がガス伝達リング100である場合に、工程302は、上述したように、ガス流システムを形成すること(210)と、円周溝シール要素を積み重ねること(220)と、円弧状溝シール要素を積み重ねること(230)と、円周溝コーティングを堆積させること、及び円弧状溝コーティングを堆積させること(240)と、閉塞要素113によって外部チャネル112をシールすること(250)と、複数のノズルを配置すること(260)を含みうる。加えて、円弧状溝シール要素を積み重ねた(230)後で、かつ、円周溝コーティングを堆積させ、及び円弧状溝コーティングを堆積させる(240)前に、部品400を、予備リンス化学物質でリンスすることが可能である。予備リンス化学物質は、脱イオン水、アルカリ性化学物質、又は酸を含みうる。予備的なリンスが、部品を超音波に曝露することを含みうる。予備的なリンスが、電解研磨下位工程を含みうる。予備的リンス化学物質による予備的なリンスは、部品400の形成から生じた望まれぬ残留物であって、部品が正常に機能することを妨げうる残留物を除去するのに役立つ。例えば、部品400がリング100である場合には、デブリがノズル領域110を詰まらせ、処理ガスが正常に伝達されるのを妨げる可能性がある。
図4は、一実施形態に係る化学洗浄システム401内の部品400を示す。部品400は、図4ではリングとして図示されているが、部品は、チャンバ壁、シャワーヘッド、又はペデスタルといった任意の半導体処理システムの部品とすることができ、しかしながら、これらには限定されない。図示のように、化学洗浄システム401は、容器460と、化学溶液410と、ポンプ450と、ヒータ430と、1つ以上の超音波洗浄機420と、を含む。容器460は、化学溶液410を収容する。部品400が、化学洗浄システム401内で浸漬される。化学溶液410は、部品400に対して実行される特定の洗浄工程に応じて変わる。例えば、部品400に対して脱脂工程が行われる場合には、化学溶液410は、アルカリ性化学物質といった脱脂化学物質を含む。部品400はまた、従来の洗浄ステーションといった化学洗浄システム401から切り離して、リンスすることも可能である。
ポンプ450が、部品400の中及び/又は部品400の周りに化学溶液410を流すために使用される。ポンプ450は、約70psi~約100psiの圧力で化学溶液410を供給する。一実施形態によれば、部品400は、1つ以上の入口孔431を含み、かつ、部品は、1つ以上の出口孔411を含む。例えば、部品400はリング100であり、1つ以上の入口孔431はガス取入口131であり、1つ以上の出口孔411はノズル領域110であり、ポンプ450が、化学溶液410をガス取入口の中に流し、ガス流システム103を介してノズル領域から流し出す。他の例において、部品400はシャワーヘッドであり、1つ以上の入口孔431はガス取入口であり、1つ以上の出口孔411は開口であり、ポンプ450が、化学溶液410をガス取入口の中に流して、開孔を介して流し出す。一実施形態によれば、部品400が化学洗浄システム401内に配置され、ポンプ450は作動しない。ポンプ450による、部品400の中又は部品上を通る化学溶液410の移動によって、追加的な洗浄が部品に提供される。なぜならば、高圧及び高速の化学溶液が、部品上又は部品内の望まれぬデブリ又は残留物を除去するのに役立つからである。ポンプ450は、後続の洗浄工程又は先行する洗浄工程のいずれかで使用することが可能である。
1つ以上の超音波洗浄機420が、容器460の近傍に配置され、1つ以上の超音波洗浄機が、部品400に超音波を提供する。提供される超音波は、約20kHz~約400kHzの周波数を有する。提供される超音波処理出力密度は、約25W/L(100W/gal)より低い。超音波は、約1秒~約30分間提供されうる。超音波は、残留物又はデブリを部品400から除去するのを助け、部品の洗浄を向上させる。1つ以上の超音波洗浄機420が、後続の洗浄工程又は先行する洗浄工程のいずれかで使用することが可能である。
さらに、化学洗浄システム401は、容器460に熱を提供するヒータ430を含み、したがって、ヒータもまた、化学溶液410及び部品400に熱を提供する。ヒータ430は、化学洗浄システム401を約20℃~約500℃、好適には約35℃~約75℃の温度に加熱する。温度の上昇により、化学溶液410の化学反応が加速されることで洗浄時間が短縮され、部品400の洗浄が改善される。ヒータ430は、後続の洗浄工程又は先行する洗浄工程のいずれかで使用することが可能である。
工程310において、部品400が脱脂される。部品400の脱脂には、化学洗浄システム401内で部品を浸漬させることが含まれ、化学溶液410は、脱脂化学物質を含む。脱脂化学物質は、一実施形態によれば、石油、塩素、又はアルコール系溶媒を含む。一実施形態によれば、脱脂化学物質は、アルカリ性化学物質を含む。脱脂化学物質には、Enbond(登録商標)、Oakite(登録商標)、アルカリ性洗剤、又は同等物といった市販の脱脂剤が含まれる。部品400を脱脂することで、部品を作製する(302)間に発生する望まれぬ残留物が除去される。
一実施形態において、脱脂化学物質は、Enbond(登録商標)を含み、脱脂プロセスが、約15℃~約25℃の温度で約20分間行われる。
他の実施形態において、脱脂化学物質は、Oakite(登録商標)を含み、脱脂プロセスは、約15℃~約25℃の温度で約20分間行われる。
工程320では、部品400がリンスされ、これにより、部品上に残っている不要な化学溶液410が部品から除去される。リンス化学物質は、一実施形態によれば、脱イオン水を含む。
一実施形態において、リンス化学物質は脱イオン水を含み、リンスプロセスは、約40℃~約50℃の温度で約5分~約10分間行われる。
工程330において、部品400がエッチングされる。部品400のエッチングには、化学洗浄システム401内で部品を浸漬させることが含まれ、化学溶液410は、エッチング化学物質を含む。エッチング化学物質は、一実施形態によれば、フッ化水素(HF)、バッファードフッ化水素(BHF:buffered hydrogen fluoride)、フッ化アンモニウム(NH4F)、塩酸(HCl)、又は上記の任意の組み合わせを含む。エッチング化学物質は、任意の適切な濃度に希釈することができる。部品400をエッチングすることで、部品を作製する(302)間に生じた望まれぬ残留物が除去される。
一実施形態において、エッチング化学物質が、BHFを含み、エッチングプロセスは、約50℃~約60℃の温度で約20分間行われる。
工程340では、部品400がリンスされ、これにより、部品上に残っている不要な化学溶液410が部品から除去される。部品400をリンスするプロセスは、上述の工程320のプロセスと同様である。
工程350において、部品400の酸洗いが行われる。部品400の酸洗いには、部品を化学洗浄システム401内で浸漬させることを含み、化学溶液410は洗浄用酸を含む。洗浄用酸は、一実施形態によれば、窒素系の酸を含む。一実施形態によれば、洗浄用酸は、硝酸(HNO3)、亜硝酸(HNO2)、又はその両方を含む。部品400の酸洗いによって、部品を作製する(302)間に発生した望まれぬ残留物が除去される。
一実施形態において、洗浄用酸がHNO3を含み、エッチングプロセスが、約15℃~約25℃の温度で約20分間行われる。
工程355では、部品400がリンスされ、これにより、部品上に残っている不要な化学溶液410が部品から除去される。部品400をリンスするプロセスは、上述の工程320のプロセスと同様である。
工程360において、部品400が高圧でリンスされる。部品400の高圧リンスには、化学洗浄システム401内で部品を浸漬させることが含まれ、化学溶液410はリンス化学物質を含む。リンス化学物質は、一実施形態によれば、脱イオン水を含む。ポンプ450が、化学溶液の圧力を約70psi~約100psiに上げる。部品400の高圧リンスは、先行する工程から存在する不要な化学溶液410を除去する。
一実施形態において、化学溶液は、脱イオン水を含み、高圧リンスプロセスは、約15℃~約25℃の温度で約5分間行われる。
工程365では、部品400上でガスパージが行われる。部品400のガスパージには、約70psi~約100psiの圧力で部品にパージガスを供給することが含まれる。一実施形態によれば、パージガスは窒素含有ガスを含む。一実施形態によれば、パージガスは窒素ガス(N2)を含む。部品400のガスパージによって、先行する工程から存在する不要な化学溶液410を除去する。
一実施形態において、パージガスはN2を含み、ガスパージが、約15℃~約25℃の温度で約5分間行われる。
工程370において、部品400が高圧でリンスされる。部品400の高圧リンスには、一実施形態によれば、化学洗浄システム401内で部品を浸漬させることが含まれ、化学溶液410は、脱イオン水を含む。ポンプ450が、化学溶液の圧力を約70psi~約100psiに上げる。約40Hz~約400Hzの超音波周波数が提供され、約25W/L(100W/gal)未満の超音波処理出力密度が提供され、化学溶液410の温度が、約50℃未満の温度まで上げられる。部品400の高圧リンスによって、先行する工程から存在する不要な化学溶液410が除去される。
一実施形態において、化学溶液410が脱イオン水を含み、高圧リンスが、約15℃~約25℃の温度で、約100Hz~約200Hzの超音波周波数で約5分間行われ、約15W/L~約25W/Lの超音波出力密度が、供給される。
工程375では、部品400がリンスされ、これにより、部品上に残っている不要な化学溶液410が部品から除去される。部品400をリンスするプロセスは、上述の工程320のプロセスと同様である。
工程380において、ガスパージが部品400上で実行され、部品内又は部品上の望まれぬ粒子又は残留物が除去される。部品400のガスパージは、上述の工程365のガスパージと同様である。
工程385では、部品400が、アニーリングチャンバ(図示せず)内でベークされる。部品400のベーキングは、部品上に残っている不要な化学溶液410を除去するのに役立つ。ベーキングは、約1分~約5時間行われうる。ベーキングは、約50℃~約400℃の温度で行われうる。アニーリングチャンバは、例えば約1μmよりも大きいなど、或る一定の半径よりも大きな粒子を除去するフィルタを含むことができる。部品400のベーキングは、ベーキングガスを含みうる。一実施形態によれば、ベーキングガスは窒素ガス(N2)を含む。
一実施形態において、ベーキングガスがN2を含み、ベーキングが、約140℃~約160℃の温度で約50分~約70分間行われ、アニーリングチャンバは、約1μmより大きい粒子を除去するフィルタを含む。
工程390では、部品400上でガスパージが行われる。部品400のガスパージは、上述の工程365のガスパージと同様である。部品400のベーキングと、部品のガスパージとは、連続して複数回行うことができる。
上述したように、方法300は、部品400を洗浄するために実行される。部品400の製造中に発生したデブリを除去するために、洗浄工程、パージ工程、及びリンス工程が部品に対して交互に実行される。部品400からデブリ及び残留物を除去するために、化学的作用と、温度の上昇と、化学溶液410中への浸漬と、超音波とが組み合わされる。
エッチング工程及び洗浄工程は、化学的作用の組み合わせを使用して、様々な組成の残留物を部品の外側及び内側から効率良く除去する。洗浄工程及びエッチング工程の間の温度上昇によって、化学溶液410中での化学反応が加速される。1つ以上の超音波洗浄機420によって提供される超音波が、粒子及び他の残留物を揺り動かして、除去する。パージ工程において提供されるパージガスによって、部品400から粒子及び残留物が除去される。
以上の説明は本発明の実装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、本開示の他の実装形態及び更なる別の実装形態が考案されてよく、本発明の範囲が、以下の特許請求の範囲により定められる。
Claims (20)
- リングであって、
本体と、
前記本体内に配置されたガス流システムであって、
円弧状溝、
前記円弧状溝の半径よりも半径が小さい円周溝、
前記円周溝の上に配置され、第1の包囲された領域を形成する円周溝シール要素、
前記本体と前記円周溝シール要素との間に配置された円周溝金属部分、
前記円周溝シール要素の底部に配置された円周シールタブであって、前記円周溝金属部分を前記円周溝から分離する円周シールタブ、
前記円周溝を前記円弧状溝に流体接続する1つ以上の内部チャネル、及び、 前記本体の内側表面に配置され、対応するノズルチャネルによって前記円周溝にそれぞれが流体接続される複数のノズル領域
を含む、ガス流システムと、
を含む、リング。 - 前記ガス流システムが、外部チャネルをさらに含み、閉塞要素が前記外部チャネル内に配置される、請求項1に記載のリング。
- 円周溝コーティングが、少なくとも前記円周溝の一部分、前記円周溝シール要素の一部分、及び前記円周シールタブの一部分を覆って配置され、円弧状溝コーティングが、前記円弧状溝の少なくとも一部分を覆って配置される、請求項1に記載のリング。
- 前記円周溝コーティングと前記円弧状溝コーティングの両方が、ニッケル(Ni)を含む、請求項3に記載のリング。
- 前記本体が、アルミニウム(Al)を含み、前記円周溝コーティングが、陽極酸化アルミニウムを含み、前記円弧状溝コーティングが、陽極酸化アルミニウムを含む、請求項3に記載のリング。
- 前記円弧状溝の上に配置され、第2の包囲された領域を形成する円弧状溝シール要素
をさらに含み、
前記1つ以上の内部チャネルが、前記第1の包囲された領域を前記第2の包囲された領域に流体接続するよう構成される、請求項1に記載のリング。 - 前記円周溝シール要素が、円周シールタブを含み、前記円弧状溝シール要素が、円弧状シールタブを含む、請求項6に記載のリング。
- 円弧状溝金属部分をさらに含み、該円弧状溝金属部分が前記本体と前記円弧状溝シール要素との間に配置されている、請求項6に記載のリング。
- リングを製造する方法であって、
前記リングの本体内にガス流システムを形成することであって、
前記ガス流システムが、
円弧状溝、
前記円弧状溝の半径よりも半径が小さい円周溝、
前記円周溝の上に配置され、第1の包囲された領域を形成する円周溝シール要素、
前記本体と前記円周溝シール要素との間に配置された円周溝金属部分、
前記円周溝シール要素の底部に配置された円周シールタブであって、前記円周溝金属部分を前記円周溝から分離する円周シールタブ、
前記円周溝を前記円弧状溝に流体接続する1つ以上の内部チャネル、及び、
前記本体の内側表面に配置され、対応するノズルチャネルによって前記円周溝にそれぞれが流体接続される複数のノズル領域
を含む、ガス流システムを形成することと、
円周溝コーティング及び円弧状溝コーティングを堆積させることであって、前記円周溝コーティングが、少なくとも前記円周溝の一部分、前記円周溝シール要素の一部分および、前記円周シールタブの一部分を覆って配置され、前記円弧状溝コーティングが、前記円弧状溝の少なくとも一部分を覆って配置される、円周溝コーティング及び円弧状溝コーティングを堆積させること
を含む、リングを製造する方法。 - 前記ガス流システムが、外部チャネルをさらに含み、前記方法が、前記外部チャネルを閉塞要素でシールすることをさらに含む、請求項9に記載の方法。
- 前記円周溝コーティング及び前記円弧状溝コーティングがそれぞれニッケル(Ni)を含む、請求項9に記載の方法。
- 前記円弧状溝の上に円弧状溝シール要素を配置して第2の包囲された領域を形成することと、
前記本体と前記円弧状溝シール要素との間に円弧状溝金属部分を配置することと、
前記円弧状溝シール要素の底部に、前記円弧状溝金属部分を前記円弧状溝から分離する円弧状シールタブを配置すること
をさらに含み、
前記1つ以上の内部チャネルが、前記第1の包囲された領域を前記第2の包囲された領域に流体接続するよう構成され、前記ノズルチャネルがそれぞれ、前記第1の包囲された領域に流体接続されている、請求項9に記載の方法。 - 前記円周溝シール要素を配置することが、前記円周溝シール要素を前記本体に溶接することをさらに含み、前記円弧状溝シール要素を配置することが、前記円弧状溝シール要素を前記本体に溶接することをさらに含む、請求項12に記載の方法。
- 前記複数のノズル領域の各ノズル領域内にノズルをさらに含む、請求項1に記載のリング。
- 前記複数のノズル領域の前記各ノズル領域内の各ノズルがセラミック材料を含む、請求項14に記載のリング。
- 前記本体がアルミニウム(Al)を含み、前記円周溝コーティング及び円弧状溝コーティングを堆積させることが、前記円周溝及び円弧状溝の一部を陽極酸化することを含む、請求項9に記載の方法。
- 前記複数のノズル領域の各ノズル領域内にノズルを配置することをさらに含む、請求項9に記載の方法。
- 前記円周溝コーティング及び円弧状溝コーティングを堆積させることが、前記円周溝及び円弧状溝を処理用化学物質に曝露することを含む、請求項9に記載の方法。
- 前記円弧状溝シール要素が、前記円弧状溝金属部分で前記本体に溶接される、請求項8に記載のリング。
- 前記円周溝シール要素が、前記円周溝金属部分で前記本体に溶接され、前記円弧状溝シール要素が、前記円弧状溝金属部分で前記本体に溶接される、請求項12に記載の方法。
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