KR20060121781A - 가스 분배 장치 및 그 가스 분배 장치를 포함하는 챔버 - Google Patents

가스 분배 장치 및 그 가스 분배 장치를 포함하는 챔버 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가요성 측벽에 의해 현가된 천공형 가스 분배판을 갖춘 플라즈마 챔버용 가스 유입 매니폴드에 관한 것이다. 가요성 현가부는 가스 분배판의 열팽창에 기인한 기계적 응력을 최소화한다. 다른 양태에서, 현가부는 가스 분배판과 챔버의 다른 구성요소 사이에 단열을 제공한다.

Description

가스 분배 장치 및 그 가스 분배 장치를 포함하는 챔버{APPARATUS FOR DISPENSING GAS AND CHAMBER WITH THE SAME}
도 1은 본 발명의 가스 유입 매니폴드를 포함하는 플라즈마 챔버의 개략적인 부분단면도.
도 2는 가스 유입 매니폴드의 코너부의 부분확대 사시도.
도 3은 가스 유입 매니폴드의 코너부의 횡단면도.
도 4는 가스 유입 매니폴드의 일측부의 종단면도.
도 5는 가스 유입 매니폴드의 코너부의 종단면도.
도 6은 도 2에 도시된 코너부의 확대도.
도 7은 접혀지기 전의 선택적인 코너 접합부 또는 커플러의 평면도.
도 8은 도 7의 선택적인 커플러를 갖춘 코너부의 확대도.
도 9는 가요성 측벽의 상부의 일부분이 대기압에 노출된 가스 유입 매니폴드를 갖춘 도 4와 유사한 선택적인 실시예를 도시한 도면.
도 10은 도 9의 상세도.
도 11은 도 9의 선택적인 실시예의 도 2와 유사한 도면.
도 12는 가스 유입 매니폴드의 측벽의 상부에 직접 연결된 전기 케이블을 도시한 도 10과 유사한 도면.
도 13은 가요성 측벽이 코너부에 접하고 코너부 커플러가 생략된 선택적인 가스 유입 매니폴드의 코너부의 부분확대 사시도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 챔버벽 12 : 서셉터
14 : 기판(소재) 18 : 덮개
20 : 가스 분배판(확산기) 22 : 가스 분배판 내의 오리피스
24 : 현가부(가요성 측벽) 26 : 상부
28 : 가스 유입 매니폴드의 후방벽
30 : 가스 유입 오리피스 34 : 유전체 스페이서
45-48 : 0-링(진공 밀봉 재료) 62,64 : 슬롯형 커버(커플러)
본 발명은 일반적으로 플라즈마 챔버로 가스를 공급하기 위한 가스 분배 매니폴드에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 가스 분배판의 열팽창을 수용하는 가요성 측벽에 의해 현가된 천공형 가스 분배판을 갖춘 매니폴드에 관한 것이다.
평면 패널 디스플레이 및 집적 회로와 같은 전자 소자는 통상적으로 기판 상에 층을 증착하고 증착된 재료를 원하는 패턴으로 에칭하는 것을 포함하는 여러 공정 단계에 의해 제조된다. 이러한 공정 단계는 통상적으로 플라즈마 강화 화학 기 상 증착(CVD) 공정 및 플라즈마 에칭 공정을 포함한다.
플라즈마 공정은 플라즈마 챔버로 불리는 진공 챔버로 처리 가스 혼합물을 공급하는 단계와, 처리 가스를 플라즈마 상태로 여기시키기 위해 전력 또는 전자기력을 가하는 단계를 포함한다. 플라즈마는 가스 혼합물을 이온 종들로 분해시키는데, 이들 이온 종들이 소정의 증착 또는 에칭 공정을 수행한다.
용량성(capacitively) 여기 CVD 챔버에서, 플라즈마는 양극 전극과 음극 전극 사이에 인가된 RF 전력에 의해 여기된다. 일반적으로 기판은 음극 전극으로 작용하는 받침대 또는 서셉터 상에 장착된다. 통상적으로, 양극 전극은 기판으로부터 약간 떨어져서 기판에 평행하게 장착된다. 통상적으로, 양극 전극은 또한 챔버 내로 처리 가스 혼합물을 공급하기 위한 가스 분배판으로써 작용한다. 양극 전극은 양극과 음극 사이의 갭으로 처리 가스 혼합물을 흐르게 하는 수백 또는 수천개의 오리피스로 천공되어 있다. 이러한 오리피스들은 가스 분배판의 표면을 가로질러 이격되어 있어서 기판 부근에서 처리 가스 혼합물의 공간적인 균일성을 극대화시킨다. 또한 확산판(diffuser plate) 또는 "샤워 헤드(shower head)"로 명명되는 이러한 가스 분배판은 1989년 8월 8일자로 창(Chang) 등에게 허여된 미국 특허 제 4,854,263호에 개시되어 있다.
천공된 가스 분배판은 일반적으로 플라즈마 챔버의 덮개 또는 상부벽에 견고하게 장착된다. 이러한 견고한 장착은 플라즈마로부터 열을 받음에 따라 천공판의 열팽창을 수용하지 못하는 단점을 가진다. 가스 분배판에 대한 결과적인 기계적 응력은 분배판을 변형시키거나 파손시킬 수 있다. 기계적 응력의 완화는 대용량 평면 패널 디스플레이와 같은 보다 큰 소재를 처리하는데 요구되는 보다 큰 분배판에서 가장 중요한 문제가 되었다. 따라서, 이러한 열적으로 유도된 기계적 응력을 최소화시키는 가스 분배 장치를 필요로 하게 되었다.
종래의 가스 분배판이 가지는 다른 문제점은 가스 분배판이 CVD 공정 동안 일반적으로 냉각된 상태로 유지되어서, 기판 표면으로부터 바람직하지 못한 열손실을 유발한다는 점이다. 특히, 종래의 가스 분배판은 일반적으로 높은 열용량(thermal mass) 및 높은 열전도도를 갖는 챔버 덮개 또는 측벽에 직접 볼트로 고정되므로, 덮개 또는 측벽은 분배판으로부터 열을 빼앗는 열싱크(heat sink)로써 작용한다. 따라서, 종래의 구성은 전형적으로 바람직하지 못한 저온으로 가스 분배판을 유지시킨다.
본 발명의 목적은 열적으로 유도된 기계적 응력을 최소화할 수 있고, 고온으로 유지될 수 있는 가스 분배판을 제공하는 것이다.
본 발명은 플라즈마 챔버용 가스 유입 매니폴드를 제공하는 것이다. 이러한 매니폴드는 가스 분배판의 열팽창 또는 열수축을 수용하는 가요성 측벽에 의해 현가된 천공형 가스 분배판을 갖추고 있다. 본 발명은 이러한 열팽창 또는 열수축에 대한 가스 분배판의 변형 또는 균열을 방지하는 장점을 갖는다.
바람직한 실시예에서, 가요성 측벽은 작은 갭에 의해 분리된 다수의 세그먼트를 갖추고 있으며, 매니폴드는 가요성 측벽 세그먼트의 이동을 허용하면서 갭을 통한 가스 누출을 최소화하는 신규한 밀봉 플랜지를 포함한다.
다른 양태에서, 본 발명은 높은 온도에서 천공형 가스 분배판의 작용을 용이하게 한다. 이러한 가스 분배판은 유입 매니폴드 측벽에 의해 챔버벽으로부터 매달려 있다. 유입 매니폴드 측벽은 가스 분배판과 챔버벽 사이에 상당한 열적 임피던스를 제공함으로써, 가스 분배판의 온도가 증가될 수 있게 허용한다. 이러한 본 발명의 양태는 챔버를 작동시키는 동안 소재의 노출된 표면으로부터 열손실을 감소시키는데 유리하다.
플라즈마 챔버 개요
도 1은 소위 가스 분배 매니폴드 또는 플레넘(plenum)으로 불리는 본 발명에 따른 가스 유입 매니폴드(20-32)를 포함하는 플라즈마 챔버를 도시하고 있다. 도시된 챔버는 화학 기상 증착(CVD) 또는 에칭과 같은 플라즈마-조력 공정을 수행하는데 적합하다. 특히, 유리 기판 상에 평면 디스플레이의 전자 회로를 제조하기 위한 CVD 공정을 수행하는데 적합하다.
플라즈마 챔버 또는 진공 챔버는 챔버의 내부를 둘러싸는 바람직하게는 알루미늄으로 제조된 하우징 또는 벽(10)을 갖추고 있다. 이러한 챔버벽(10)은 챔버 내부의 바닥 및 측부를 위한 진공 엔클로저를 제공한다. 금속 받침대 또는 서셉터(12)는 음극 전극으로써 작용하며, 소재 또는 기판(14)을 지지하는 편평한 상부 표면을 갖추고 있다. 선택적으로, 기판은 서셉터와 집적 접촉하지 않고, 예컨대 다수의 리프트 핀(도시되지 않음)에 의해 서셉터의 상부면으로부터 약간 위에 유지될 수도 있다.
외부 가스 공급기(도시되지 않음)는 하나 이상의 처리 가스를 처리 챔버로 이송한다. 특히, 이러한 처리 챔버는 매니폴드 내부로서 언급되는 영역을 둘러싸는 가스 유입 매니폴드 또는 플레넘(20-32)(이하에 상세하게 기술됨)을 포함한다. 외부 가스 공급기로부터 가스 유입 매니폴드의 외벽 또는 후방벽(28) 내의 가스 유입 개구 또는 오리피스(30)로 연장하는 가스 라인 또는 도관은 처리 가스를 매니폴드 내부로 공급한다. 이후, 처리 가스는 가스 분배판 또는 확산판(20) 내의 수백 또는 수천개의 오리피스(22)를 통해 매니폴드 밖으로 흘러서, 가스 분배판과 서셉터(12) 사이의 챔버 내측 영역으로 유입된다.
종래의 진공 펌프(도시되지 않음)는 챔버 내를 원하는 수준의 진공으로 유지하고, 환형의 배출 슬릿(42)을 통해 챔버로부터 환형의 배출 플레넘(44) 내로, 이어서 배출 채널(도시되지 않음)을 통해 펌프로 처리 가스 및 반응 생성물을 배출한다.
가스 분배판 또는 확산판(20)은 도전성 재료, 바람직하게는 알루미늄으로 제조되어서, 양극 전극으로 작용할 수 있다. RF 전력 공급기(도시되지 않음)는 가스 분배판과 전기적으로 접지된 챔버 구성요소 사이에 연결된다. RF 전력 공급기의 전형적인 주파수는 13MHz이다. RF 전력은 고온이기 때문에, 가스 분배판(20)은 환형의 유전체 스페이서(34,35,36)에 의해 덮개로부터 절연된다. 챔버 측부 및 바닥벽(10), 및 덮개(18)는 접지 전극에 연결된다. 서셉터 또는 소재 지지 받침대(12)는 전형적으로 접지되지만, 통상적으로 바이어스 전력 공급기로 언급되는 제 2 RF 전력 공급기에 선택적으로 연결될 수 있다.
음극 전극(서셉터; 12)과 양극 전극(가스 분배판; 20) 사이에 가해진 RF 전력은 두 전극 사이의 영역에서 전자기장을 발생시킴으로써, 그 영역 내의 가스를 플라즈마 상태로 여기시킨다. 플라즈마는 원하는 증착 또는 에칭 공정을 수행하도록 소재 상의 노출된 재료와 반응하는 반응종을 처리 가스 혼합물로부터 형성한다.
소재(14)와 가스 분배판(20) 사이의 챔버 영역 내에 플라즈마를 집중시키기 위해, 바람직하게는 분배판 부근에 있는 챔버 내의 다른 금속 표면은 유전체 라이너(liner)로 덮혀진다. 특히, 유전체 라이너(37)는 덮개(18)의 하측에 볼트로 고정되며, 유전체 라이너(38)는 챔버 측벽(10)을 덮는다. 가스 유입 매니폴드와 덮개 사이의 환형 갭에서의 플라즈마 형성을 방지하고 RF 전력 소모를 최소화하기 위해, 유전체 라이너(41)가 환형 갭을 점유한다.
분리가능한 덮개(18)는 챔버벽의 추가적인 부분으로써 작용하도록 챔버 측벽(10) 상부에 위치한다. 가스 유입 매니폴드(20-32)는 내측으로 연장하는 덮개의 환형 쉘 상에 위치된다. 커버(16)는 덮개(18)의 상부에 클램프된다. 커버의 유일한 목적은 이하에 기술된 바와 같이 사람의 신체가 고온의 RF가 가해지는 가스 유입 매니폴드의 일부분과 접촉하는 사고를 방지하는 것이다.
챔버 구성요소는 챔버 내에서 수행될 반도체 제조 공정을 오염시키지 않고 또한 처리 가스에 의해 부식되지 않는 재료로 제조되어야 한다. 알루미늄은 유전체 스페이서, 라이너(34-41), 및 O-링(45-48) 이외의 모든 구성요소를 위한 바람직한 재료이다.
가스 유입 매니폴드 이외의 모든 플라즈마 챔버의 구성요소는 전형적이다. 전형적인 플라즈마 CVD 및 에칭 챔버의 구성 및 작용은 1998년 12월 1일자로 화이트(White) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,844,205호, 및 1989년 8월 8일자로 창 등에게 허여된 미국 특허 제 4,854,263호에 개시되어 있는데, 이들 각각은 본 발명에서 참조하였다.
가스 유입 매니폴드
도 2 내지 도 4는 가스 유입 매니폴드 또는 플레넘을 보다 상세하게 도시하고 있다. 이러한 가스 유입 매니폴드는 가스 분배판 또는 확산판(20)에 의해 바닥부가 한정되고, 가요성 측벽 또는 현가부(24)에 의해 측부가 한정되며, 그리고 외벽 또는 후방벽(28)에 의해 상부가 한정되는 내부 영역을 갖추고 있다(도 2 및 도 3에 도시된 삼각형 코너 기둥(58)은 이하에 기술될 것이다).
도시된 실시예에서, 가스 분배판(20)은 3cm의 두께를 갖는 알루미늄판이다. 바람직하게, 이러한 가스 분배판은 챔버 내에 진공이 형성될 때 대기압 하에서 현저하게 변형되지 않도록 충분한 두께를 가져야 한다.
본 발명의 가스 유입 매니폴드 구성에서, 가스 분배판(20)은 얇은 가요성 측벽 또는 현가부(24)에 의해 현가되어서, 현가부가 가스 분배판의 전체 하중을 지지하도록 한다. 이하의 "열적으로 유도된 기계적 팽창/수축의 수용"으로 명명된 섹션에 기술된 바와 같이, 현가부는 가스 분배판의 팽창 및 수축에 대한 응력을 최소화시키기 위해 가요성을 갖는다. 가요성 측벽은 챔버벽(10)에 직접 또는 간접적으로 장착되고 챔버벽(10)에 의해 지지되는 상부(26)를 갖추고 있다. "간접적인" 장착 및 지지라는 것은, 도 1의 실시예에서의 후방벽(28)과 덮개(18)와 같이 상 부(26)와 챔버벽(10) 사이에 위치되는 중간 구성요소들을 통해 현가부의 상단부가 챔버벽에 의해 지지된다는 것을 의미한다.
가스 유입 매니폴드의 후방벽(28)은 현가부의 상부(26)에 접하도록 장착되어서, 후방벽이 가스 유입 매니폴드의 내부 영역의 상부 경계 또는 엔클로저를 형성하도록 한다.
직사각형 가스 분배판(20)을 갖춘 도시된 실시예에서, 가요성 측벽 또는 현가부(24)는 바람직하게는 4개의 별도의 얇은 가요성의 시이트 금속 단편으로 구성되며, 이들 각각은 가스 분배판의 4개의 측부 중 하나를 구성한다. 측벽 또는 현가부(24)의 4개의 금속 단편 또는 측부는 가스 유입 매니폴드의 내부를 전체적으로 둘러싼다.
플라즈마 챔버 내의 플라즈마가 가스 유입 매니폴드에 의해 둘러싸인 영역, 즉 가스 분배판(20)과 후방벽(28) 사이의 영역으로 유입되는 것을 방지하도록, 가스 분배판 내의 오리피스(22)는 플라즈마 음영 공간(dark space)의 폭보다 작은 직경을 가져야 한다. 플라즈마 음영 공간의 폭, 나아가 오리피스의 최적의 직경은 챔버 압력 및 챔버 내에서 수행되고자 하는 특정 반도체 제조 공정의 다른 인자들에 따라 달라진다. 그 대신에, 특히 분리하기가 난해한 반응물 가스를 사용하는 플라즈마 공정을 수행하기 위해, 창 등에게 허여된 미국 특허 제 4,854,263호에 개시된 바와 같이 좁은 유입구 및 넓은 나팔꽃형 배출구를 갖춘 오리피스를 적용하는 것이 바람직할 수도 있다.
바람직하게, 가스 유입 매니폴드는 또한 가스 유입 변류기(gas inlet deflector)를 포함하는데, 이러한 가스 유입 변류기는 가스 유입 오리피스(30)의 직경 보다 약간 큰 직경을 갖는 원형 디스크로 구성되고 기둥(도시되지 않음)에 의해 오리피스 아래에 현가되어 있다. 이러한 변류기는 가스가 가스 유입구(30)로부터 가스 분배판의 중앙에서 밀접해 있는 홀(22)을 향해 직선형 경로로 흐르는 것을 방지함으로써, 가스 분배판의 중앙 및 둘레를 통한 각각의 가스 유량을 균일화시키는데 조력한다.
실시예 1 - 후방벽은 진공 밀봉을 제공함
도 1 내지 도 8에 도시된 실시예에서, 후방벽(28)의 상부면은 대기압에 노출되는 가스 유입 매니폴드의 유일한 구성요소이며, 후방벽은 진공 밀봉을 요구하는 가스 유입 매니폴드의 유일한 구성요소이다. 특히, 진공 내부와 챔버 외측의 대기압 사이의 진공 밀봉은 후방벽(28)과 유전체 스페이서(34) 사이의 제 1 진공 밀봉 재료(45) 및 유전체 스페이서(34)와 챔버벽 표면 사이의 제 2 진공 밀봉 재료(46)에 의해 제공된다. 도시된 실시예에서, 챔버벽의 표면은 유전체 스페이서가 놓이는 덮개(18)의 표면이다. 도시된 실시예는 분리가능한 덮개(18)를 포함하기 때문에, 추가적인 진공 밀봉 재료(48)가 덮개와 챔버 측벽(10) 사이에 요구된다. 밀봉 재료(45,46,48)는 바람직하게는 O-링이다.
본 실시예에서, 후방벽(28)과 가요성 측벽(24)의 상부(26) 사이에 가스 기밀 밀봉이 요구되지 않는다. 이러한 접합부에서의 가스 누출 결과로, 소량의 처리 가스만이 가스 분배판(20) 내의 오리피스(22)를 통해서가 아닌 누출부를 통해 챔버 내측으로 유입될 것이다. 결과적으로, 도시된 바람직한 실시예에서는, 후방벽(28) 과 가요성 측벽의 상부(26) 사이에 어떠한 O-링도 존재하지 않는다. 상부(26)는 후방벽(28)의 가장자리를 따라 서로 이격되어 있는 다수의 볼트(72)에 의해 후방벽(28)에 단순히 고정된다(도 4 참조).
유입 매니폴드 측벽(24)이 금속이기 때문에, 이들은 가스 분배판(20)과 후방벽(28) 사이에 양호한 RF 전기적 접촉을 제공할 수 있다. 따라서, 가스 분배판을 RF 전력 공급기에 연결하는 전기적 케이블은 가스 분배판 보다는 후방벽의 외부면에 직접 부착될 수 있다. RF 케이블을 가스 분배판에 직접 부착하는 것은 RF 연결부가 잠재적인 부식성 처리 가스 혼합물에 노출되기 때문에 바람직하지 못하다. 볼트(72)는 가요성 측벽(24)의 상부(26)와 후방벽(28) 사이의 양호한 RF 전기적 접촉을 보장하는데 조력하며, 용접부(56)는 측벽의 하부(54)와 가스 분배판 사이에 양호한 RF 전기적 접촉을 보장하는데 조력한다.
실시예 2 - 측벽의 상부 플랜지는 또한 진공 밀봉을 제공함
도 9 내지 도 11에 도시된 선택적인 실시예에서, 가스 유입 매니폴드의 가요성 측벽 또는 현가부(24)의 상부 플랜지(70)는 외부 대기압에 부분적으로 노출된다. 이는 전체 현가부(24)가 상부(26)를 포함하고 가스 유입 매니폴드의 후방벽(28)의 둘레부에 의해 완전히 둘러싸인 도 1 내지 도 8의 실시예와 대비된다. 결과적으로, 도 9 내지 도 11의 실시예에서, 가요성 측벽의 상부 플랜지(70)는 챔버 내부와 외부 대기압 사이의 진공 밀봉에 기여해야만 하는데, 이전의 실시예들 보다 하나의 O-링을 더 요구한다.
이전의 실시예들에 있어서, 두 개의 O-링(45,46) 또는 다른 밀봉 재료가 유 전체 스페이서(34)의 어느 한 측부 상에 요구되는데, 즉 유전체 스페이서와 가요성 측벽(24)의 상부 플랜지(70) 사이에는 제 1 의 O-링(45)이, 유전체 스페이서와 덮개(18) 사이에는 제 2 의 O-링(46)이 요구된다. 이전의 실시예들과 달리, 본 실시예는 부가적으로 상부 플랜지(70)와 후방벽(28) 사이에 제 3 의 O-링(47) 또는 다른 밀봉 재료를 요구한다.
상부 플랜지(70)와 후방벽(28) 사이를 진공 밀봉시키기 위해, 상부(26)가 가스 유입 매니폴드의 4개의 코너부 중 어느 하나의 둘레로도 연장하지 않는 이전의 실시예들과 대조적으로, 제 3 의 O-링(47)과 접촉하는 상부 플랜지(70)의 부분은 O-링의 완전한 원주 둘레를 따라 연속적이고 중단되지 않아야 한다(도 11 참조).
가요성 측벽 또는 현가부(24)는 연속적이고 또 중단되지 않아야 할 필요성이 없는데, 이는 현가부가 외부 대기압과 챔버 내부 사이의 진공 밀봉의 일부분이 아니기 때문이다. 따라서, 이전의 실시예들에서와 같이, 현가부가 4개의 별도의 금속 단편으로 구성될 수 있다.
후방벽(28)의 가장자리 둘레를 따라 서로 이격된 복수의 볼트(72)들은 현가부(24)의 상부 플랜지(70)를 후방벽에 부착시킨다.
상부 플랜지(70)는 바람직하게는 중심 개구를 갖는 직사각형 프레임으로써 형상화된다. 이는 직사각형판으로부터 중심 개구를 절개하거나 스탬핑함으로써 제조될 수 있다. 본 실시예의 상부 플랜지(70)는 이전 실시예의 4개의 보강 바아(27)를 대체한다. 상부 플랜지(70)는 바람직하게는 후방벽(28)에 접하는 평활하고 편평한 상부면을 갖추어야 한다. 현가부(24)의 상부(26)가 이러한 상부면의 평 면 위로 돌출하는 것을 방지하기 위해, 상부(26)는 바람직하게 플랜지의 상부면 아래에 리세스 가공된(recesed) 선반(shelf)에서 상부 플랜지(70)에 (예를 들어, 용접부(57)에 의해) 부착된다.
도 1 내지 도 8의 실시예에서 언급된 바와 같이, 도 9 내지 도 11의 바람직한 실시예에서는, RF 케이블을 후방벽(28)의 상부면에 직접 연결시키는 것이 보다 바람직하다. 볼트(72)는 후방벽(28)에 대항하여 현가부(24)의 상부 플랜지(70)를 가압함으로써, 후방벽과 현가부 사이에 양호한 RF 전기적 접촉이 달성되는 것을 조력한다. 도 1 내지 도 8의 실시예에 대한 본 실시예의 중요한 장점은 볼트(72)가 O-링(47) 외부로 방사형으로 위치될 수 있다는 점이다. 결과적으로, O-링(47)은 궁극적으로 전기적 접촉을 열화시킬 수 있는 챔버 내의 부식성 처리 가스에 볼트(72)-가장 중요하게는 후방벽(28)과 현가부의 상부 플랜지(70) 사이의 인접한 전기적 접촉 영역-가 노출되는 것을 방지한다.
도 1 내지 도 8의 실시예와 달리, 도 9 내지 도 11의 실시예는 상부 플랜지(70)의 방사상 외부 부분이 후방벽(28)에 의해 덮혀지지 않는다. 따라서, 본 실시예는 도 12에 도시된 바와 같이 후방벽(28)의 둘레부의 방사상 외측 영역에서 RF 전력 공급기로부터의 전기 케이블(74)이 상부 플랜지(70)에 직접 연결되도록 한다. 이러한 대안적인 구현에서, 전기적 케이블은 후방벽에 연결되지 않기 때문에, 측벽(24)과 후방벽 사이의 낮은 임피던스 전기 접촉을 보장할 필요성이 없다. 바람직하게, 도 12의 실시예에서, 상부 플랜지(70)는 도 9 내지 도 11에서와 동일한 볼트(72)를 사용하여 후방벽(28)에 기계적으로 장착되는데, 이러한 볼트들은 도 12에 서는 도시되지 않았다.
열적으로 유도된 기계적 팽창/수축의 수용
본 발명에 따른 유입 매니폴드의 가요성 측벽 또는 현가부(24)의 신규하고 유용한 작용은 확산기(20)가 열팽창 및 열수축될 때 가스 분배판 또는 확산기(20)를 변형 또는 파손시킬 수 있는 기계적 응력을 최소화시키는 것이다(가스 분배판을 간단하게 확산기로 언급함). 확산기(20)가 팽창하는 양은 확산기의 크기 및 확산기의 온도 모두에 비례한다. 따라서, 대용량 평면 패널 디스플레이와 같은 보다 큰 소재를 처리하는데 요구되는 큰 확산기에서 기계적 응력을 완화시키는 것이 매우 중요하다. 본 발명의 기본적인 틀에서, 확산기의 넓이는 300mm×350mm이다. 이하에 기술된 이유에 근거하여, CVD 공정을 수행하는 동안 확산기는 250℃ 내지 325℃의 온도로 유지하는 것이 바람직하다. 이러한 온도에서 알루미늄 확산기는 각각의 칫수에서 약 1% 정도 팽창, 즉 예시적인 300mm×350mm의 넓이를 갖는 확산기는 약 3mm 정도 팽창함을 알 수 있다.
확산기(20)의 넓이가 통상적인 챔버 작동중의 온도 변화에 대응하여 팽창 및 수축할 때, 이는 가요성 측벽 또는 현가부(24)를 소정량으로 굽히도록 힘을 가한다. 측벽은 상당한 힘을 가하지 않더라도 소정량으로 충분히 굽혀질 수 있도록 유연해야 한다. 특히, 확산기와 측벽 사이의 굽힘력은 확산기의 파손 또는 변형을 방지하도록 충분히 낮아야 한다. 보다 특히, 굽힘력은 0.1mm = 100미크론 이상으로, 보다 바람직하게는 0.025mm = 25미크론 이상으로, 가장 바람직하게는 0.01mm = 10미크론 이상으로 확산기의 형태가 변형되는 것을 방지하도록 충분히 낮아야 한 다. 기판(14)과 대면하는 확산기의 표면 형태 또는 편평도가 상기한 양 이상으로 변형되는 것을 방지하는 것이 특히 중요하다.
성공적으로 수행된 도 1의 실시예에서, 유입 매니폴드 측벽(24)은 1mm의 두께 및 50mm의 높이를 갖는 시이트(sheet) 알루미늄이었다.
측벽이 그의 전체 높이를 따라 가요성을 갖도록 가요성 시이트 알루미늄으로 가요성 측벽 또는 현가부(24) 전체를 구성하는 것이 가장 간단하지만, 이는 필수적인 것이 아니다. 현가부가 상부(26)와 하부(54) 사이의 소정의 위치에 하나 이상의 가요성 부분을 포함하도록 하면 충분하다.
굽힘력을 감소시키는 설계 인자는 (1) 현가부의 가요성 부분을 위한 보다 큰 가요성의 재료를 선택하고, (2) 가요성 부분의 두께를 감소시키고, (3) 가요성 부분의 길이(즉, 높이)를 증가시키는 것이다. 길이 또는 높이에 의해, 확산기의 평면에 수직한 방향을 따라 측벽의 가요성 부분의 칫수를 알 수 있다.
상기한 바와 같이, 챔버가 작동하는 동안 발생되는 열에 응답하여, 본 발명에 따른 300mm×350mm의 확산기는 1% 또는 3mm 만큼 폭이 팽창하였다. 따라서, 4개의 측벽 각각은 상기 양의 1/2, 즉 1.5mm 만큼 횡방향으로 변형되었다. 각각의 측벽이 굽혀지는 각도는 측벽의 횡방향 변형을 측벽의 높이로 나눈 값이며, 본 실시예에서는 1.5mm/50mm = 0.03라디안 = 1.7°이다. 따라서, 본 실시예에서, 측벽 또는 현가부(24)는 확산기에 상당한 힘을 가하지 않으면서 적어도 1.7°로 굽혀질 수 있도록 충분한 가요성을 가져야만 한다. 상기한 바와 같이, 이러한 굽힘력은 바람직하게는 10 또는 25미크론 이상으로 확산기의 형태를 변형시키지 않아야 한 다.
도시된 바람직한 실시예에서, 기판(14) 및 확산기(20)는 직사각형이다. 가요성 측벽(24)은 직사각형 단면을 갖는 단일의 연속적인 환 형태(annulus)일 수도 있지만, 연속적인 구성은 확산기의 열적으로 유도된 기계적 팽창 및 수축이 측벽(24)의 코너부에서 과도한 응력을 발생시키기 때문에 바람직하지 못하다. 이러한 응력을 방지하기 위한 본 발명의 바람직한 구성은 가요성 측벽을 직사각형 확산기의 각각의 측벽에 대해 하나씩인 4개의 세그먼트 또는 단편(piece)으로 분할하고 조인트에서 무시할 수 있는 양의 가스만이 누출될 수 있도록 하는 신규한 팽창 조인트를 각각의 코너부에 제공하는 것이다.
특히, 유입 매니폴드 측벽 또는 현가부(24)는 바람직하게는 얇은 가요성 시이트 알루미늄으로 제조된 4개의 별개의 단편으로 구성되며, 이들은 직사각형 유입 매니폴드의 4개의 측벽에 각각 위치된다(도 2 및 도 3 참조). 4개의 측벽(24) 각각은 바람직하게는 편평한 직사각형 시이트 금속 단편으로 형성되며, 이러한 단편의 상단부는 외부로 연장하는 립(lip)형상의 상부(26)를 형성하도록 90°로 굽혀져 있고, 단편의 하단부는 내부로 연장하는 플랜지 형상의 하부(54)를 형성하도록 90°로 굽혀져 있다(도 4 참조). 상기 하부는 바람직하게는 확산기 내의 그루브에 삽입됨으로써 확산기(20)에 부착되고 이후 용접 비드(56)에 의해 보강된다.
4개의 상부(26) 각각은 강성 바아(27), 바람직하게는 5mm 두께의 알루미늄 바아에 의해 보강된다. 각각의 보강 바아(27)는 후방벽(28)의 하측에 볼트로 고정되며, 대응하는 상부(26)는 보강 바아와 후방벽 사이에 끼워넣어져서, 상부 립 부 분을 후방벽에 클램핑시킨다.
확산기를 유입 매니폴드 측벽 단편(24)에 부착하기 위해, 그루브(groove)가 확산기의 4개의 측면 각각의 거의 전체 폭에 걸쳐 연장한다(도 2). 4개의 측벽 단편(24) 각각은 하단부에서 직각으로 굽혀지며, 굽힘부 아래의 내부로 연장하는 하부(54)는 확산기의 대응하는 그루브 내로 끼워맞춤되는 하부 장착 플랜지를 구성한다(도 4). 하나 이상의 용접 비드(56)가 플랜지형상의 하부(54) 및 확산기(20)에 용접되어서 이들을 서로 고정시킨다.
상기한 바람직한 실시예는 4개의 별도의 세그먼트 또는 단편으로써 유입 매니폴드 측벽(24)을 구현하기 때문에, 두 개의 인접한 측벽 단편은 확산기의 각각의 4개의 코너부 부근에서 만날 것이다. 과도한 처리 가스가 접합부에서 유입 매니폴드로부터 챔버로 누출되지 않도록, 인접하는 측벽(24) 단편의 에지들 사이의 접합부 또는 밀봉부가 각각의 코너부에 제공되어야 한다. 확산기의 열팽창을 수용하는 본 발명의 가요성 유입 매니폴드 측벽의 장점을 유지하기 위해, 확산기가 팽창 및 수축할 때, 접합부는 유입 매니폴드 측벽의 가요성을 수용할 수 있어야 한다.
도 2, 도 3, 및 도 6은 확산기의 4개의 코너부 각각에서의 바람직한 접합을 도시하고 있다. 4개의 측벽(24) 단편의 각각의 두 단부(60)는 45°각도로 내부로 굽혀져서, 주어진 코너부에서, 두 개의 인접하는 측벽(24) 단편의 각 단부는 동일 평면상에 놓인다. 인접한 단부(60)들 사이의 적절한 가스-기밀 밀봉은 두 개의 단부(60) 위에서 미끄러지는 슬롯형 커버 또는 커플러(62,64)에 의해 달성된다. 이러한 커플러는 수직한 중앙 시임부(seam)를 따라 두 개의 시이트 알루미늄 단편을 함께 용접하고 하나의 커플러 단편(62)과 다른 커플러 단편(64) 사이에 슬롯을 형성하도록 하나의 커플러 단편(62)을 굽힘으로써 제조된다. 커플러의 시임부가 두 개의 단부(60)들 사이의 갭 내에 대략적으로 중심맞춤되고 각각의 단부(60)가 커플러의 두 슬롯 중 대응하는 하나의 슬롯에 적절하게 끼워맞춤되도록 슬롯형 커플러는 두 개의 단부(60) 위를 미끄러짐으로써 설치된다. 천공(22)을 통해 유동하는 의도된 가스 흐름의 작은 분율의 가스가 유입 매니폴드로부터 챔버로 누출되도록, 슬롯은 단부(60) 둘레에 정교하게 끼워맞춤될 수 있는 크기를 가진다. 그럼에도 불구하고, 슬롯은 확산기가 팽창 및 수축할 때 단부(60)의 반경방향 이동을 허용할 수 있는 충분한 크기를 갖는다.
도 7 및 도 8은 직사각형의 단일 시이트 금속 단편(66)으로 구성된 슬롯형 커버 또는 커플러에 대한 대안적인 구성을 도시하고 있다. 한 쌍의 직사각형 노치는 도 7에 도시된 바와 같이 커플러(66)의 두 절반부들 사이에 얇은 브리지(68)만이 남아 있도록 절단되어 있다. 커플러(66)는 도 8에 도시된 것처럼 브리지에서 절반으로 접힌다. 브리지(68)의 폭(W)은 코너부에서 만나는 두 개의 유입 매니폴드 측벽의 단부(60)들 사이에서 미끄러질 수 있도록 충분히 좁다. 슬롯형 커플러(66)는 이전에 기술된 커플러(62,64)와 동일한 방식으로, 즉 두 단부(60) 위로 커플러(66)를 미끄러뜨림으로써 설치된다. 브리지(68)의 길이(L)는 도 8에 도시된 바와 같이 커플러가 접혀질 때 커플러(66)의 두 반부 사이의 갭을 결정한다. 이러한 갭은 확산기의 팽창 및 수축에 대응하여 유입 매니폴드 측벽이 굽혀질 때 단부(60)의 이동을 허용할 수 있을 정도로 충분히 크면서도, 슬롯형 커플러(66)의 두 반부가 단부(60) 둘레에 적절하게 끼워맞춤되어 선행하는 문단에 기술된 바와 같이 가스 누출을 최소화할 수 있을 정도로 충분히 작아야 한다.
본 발명의 바람직한 실시예는 추가적으로 가스 유입 매니폴드의 4개의 코너부 각각에 도 2, 도 3, 도 5, 및 도 6에 도시된 바와 같이 삼각형 단면을 갖는 고정식 코너부 지지 기둥(58)을 포함한다. 이러한 코너부 지지 기둥(58)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 확산기(20)에 볼트로 고정되며, 확산기가 팽창 및 수축할 때 슬롯형 커플러의 이동을 방해하지 않도록 슬롯형 커플러(62,64)로부터 외부로 이격된다. 코너부 지지 기둥은 플라즈마 챔버가 작동하는 동안 작용하지 않으므로, 이는 생략될 수 있다. 코너부 지지 기둥의 유일한 기능은 가스 유입 매니폴드 조립체(20-32)가 플라즈마 챔버 외측에 보관될 때, 예컨대 매니폴드 조립체가 예비 부품으로써 보관되거나 챔버의 유지보수를 위해 플라즈마 챔버로부터 제거될 때, 얇은 측벽(24)들이 변형되는 것을 방지하는 것이다.
도 13에 도시된 대안적인 구성에서, 4개의 코너부 커버 또는 커플러(60-66)는 가요성 측벽(24)의 4개의 단편 각각을 연장시켜서 이들을 확산기의 4개의 코너부에 인접시킴으로써 간단히 생략될 수 있다. 이러한 단순화된 구성은 코너부에서의 보다 많은 처리 가스 누출을 발생시킬 수도 있지만, 여러 응용에서, 누출 가스량은 소재에 대해 수행될 플라즈마 공정에 현저한 영향을 미치지 않을 만큼 소량일 수도 있다.
실리콘 웨이퍼와 같은 원형 소재(14)를 처리하기 위한 챔버에서, 확산기(20)는 전술된 실시예에서의 직사각형 단면 보다는 바람직하게는 원형의 단면을 가져야 한다. 이러한 경우, 가스 유입 매니폴드의 가요성 현가부 또는 측벽(24)은 환형의 연속적인 단일 단편일 수 있다. 그 대신, 현가부의 가요성은 이전에 기술된 실시예의 직사각형 측벽의 4개의 세그먼트와 유사하게 축선방향으로 연장하는 작은 갭에 의해 소정수의 축선방향으로 연장하는 세그먼트로 분할함으로써 증가될 수 있다.
200mm 직경의 실리콘 웨이퍼를 처리하기 위해 최근에 가장 보편적으로 사용되는 챔버에서는 확산기의 열팽창이 심각한 문제가 되지 않지만, 이러한 열팽창은 산업의 추세가 보다 큰 직경의 웨이퍼, 즉 보다 큰 직경의 확산기로 이동함에 따라 보다 중요하게 될 것이다. 따라서, 이는 본 발명이 중요하게 적용되는 분야이다.
단열
외부 대기압과 챔버 내부 사이의 신뢰성 있는 진공 밀봉을 보장하기 위해, 과도한 온도로부터 O-링(45-48)을 보호하는 것이 중요하다. 저가의 O-링(예를 들어, 비톤 탄성체(Viton elastomer)로 구성됨)은 전형적으로 250℃ 이하에서 제조자에 의해 평가되며, 일부 숙련가들은 O-링의 신뢰성을 최대화하기 위해 O-링을 100℃ 이하의 온도로 유지시켜야 한다고 믿고 있다.
O-링(46,48)은 덮개(18)와 직접 접촉하고, O-링(47)은 가스 유입 매니폴드의 후방벽(28)과 직접 접촉하며, 따라서 이들 O-링의 온도는 덮개 및 후방벽 각각의 온도와 거의 동일할 것으로 예상된다. 제 1실시예에서, O-링(45)은 후방벽과 직접 접촉하는 반면, 제 2실시예(도 9 내지 도 11)에서는 O-링(45)이 현가부(24)의 상부 플랜지(70)와 직접 접촉한다. 바람직하게, 상부 플랜지가 후방벽에 양호한 열접촉 식으로 장착되기 때문에, 본 실시예에서 O-링(45)은 다른 O-링 보다 약간 높은 온도일 것으로 예상된다.
단순히 대기압으로 노출시키는 것만으로도 덮개(18) 및 챔버벽(10)을 100 내지 140℃의 온도로 충분히 유지시킬 수 있음을 알았다. 일반적으로, 유입 매니폴드 후방벽(28)은 챔버 내의 플라즈마로부터의 열방사에 직접 노출되지 않기 때문에 보다 저온이 된다. 따라서, O-링(45-48)의 온도가 140℃를 초과하지 않을 것임을 예상하였다. 이러한 온도는 수냉과 같은 추가적인 냉각을 필요로 하지 않을 만큼 충분히 낮은 것이다.
그렇지만, 선택적으로, 냉각수가 펌핑될 수 있는 워터 재킷(water jacket)(도시되지 않음)으로 둘러싸서 챔버 측벽(10)을 보다 더 냉각시킬 수 있다. 유사하게, 덮개(18), 후방벽(28), 및 커버(16)는 커버(16) 아래의 후방벽(28)의 상부면 상에 장착된 밀봉된 워터 재킷(도시되지 않음)을 통해 동일한 물을 펌핑함으로써 냉각될 수 있다. 이러한 수냉은 O-링(45-48)의 온도가 100℃를 초과하는 것을 방지할 수 있다.
가스 유입 매니폴드의 후방벽(28)으로 RF 전력이 가해지기 때문에, 유전체가 워터 재킷과 후방벽 사이에 삽입되어야 한다. 워터 재킷과 후방벽 사이의 온도차를 증가시키기를 원하는 경우에는 두꺼운 유전체가 선택될 수 있다. 이는 후방벽을 물의 온도 보다 실질적으로 높은 온도, 즉 100℃ 이상의 온도로 유지시키기를 원하는 분야에서 유용할 수도 있다. 이러한 고온으로 후방벽을 유지시키는 것은 가스 분배판의 온도를 상승시키는데 조력하는데, 이는 다음 문단에서 설명된 이유 로 인해 바람직할 수 있다.
O-링에 대해서는 저온이 중요하지만, 가스 분배판 또는 확산기(20)에 대해서 저온은 바람직하지 못하다. 250 내지 325℃로 가스 분배판의 온도를 상승시키는 것은 기판(14)의 표면으로부터의 열손실을 감소시키는데 유리하다. 또한, 챔버의 내측으로부터 잔류물을 세척하기 위해 전형적인 현장형(in-situ) 플라즈마 공정을 사용하고자 하는 경우, 가스 분배판의 온도가 상승된다면 가스 분배판의 세척은 가속화된다.
종래의 구성에서, 가스 분배판은 높은 열용량 및 높은 열전도도를 갖는 챔버 덮개 또는 측벽에 직접 볼트로 고정되므로, 덮개 또는 측벽은 분배판으로부터 열을 빼앗는 열싱크로써 작용한다. 대조적으로, 본 발명의 신규한 유입 매니폴드 측벽(24)은 가스 분배판과 덮개(18) 및 챔버벽(10)과 같은 다른 챔버 구성요소 사이에 열저항을 제공함으로써 가스 분배판을 단열시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 가스 분배판은 종래의 구성 보다 높은 온도에서 작동할 수 있다.
가스 분배판(20)에 원하는 단열을 제공하기 위한 본 발명의 바람직한 구성에서, 본 발명의 유입 매니폴드 측벽(24)(또는 그의 일부분)은 충분히 얇고, 충분한 길이 및 높이를 가짐으로써, 후방벽(28), 챔버 덮개(18), 챔버 측벽(10), 및 O-링(45-47)이 장착되는 챔버 구성요소와 가스 분배판 사이에 상당한 온도차를 제공하도록 측벽(24)(또는 이러한 부분)의 열저항이 충분히 크게 된다. 길이 또는 높이에 의해, 가스 분배판의 평면에 수직한 방향을 따른 칫수를 알 수 있다. 성공적으로 수행된 도 1의 실시예에서, 유입 매니폴드 측벽은 1mm의 두께 및 5cm의 높이 를 갖는 시이트 알루미늄이다.
플라즈마 CVD 공정을 수행하는 동안 가스 분배판(20)을 위한 바람직한 온도는 200℃ 이상, 바람직하게는 250 내지 325℃, 가장 바람직하게는 약 300℃이다. 본 발명의 유입 매니폴드 측벽(24)은 외부 챔버 구성요소가 100 내지 140℃를 초과하지 않으면서 가스 분배판이 이러한 온도에 도달할 수 있도록 충분한 열저항성을 가진다. 챔버벽(10), 덮개(18), 및 유입 매니폴드 후방벽(28)은 충분히 낮은 온도로 O-링(45-48)을 유지하기 위한 열싱크로써 작용하도록 고려될 수 있다.
만일 플라즈마 공정을 수행하는 동안 가스 분배판(20)의 온도가 300℃이고, 후방벽(28) 및 O-링(45-48)의 온도가 140℃라면, 유입 매니폴드 측벽(24)에 걸친 온도차는 약 160℃이다. 챔버 구성요소가 플라즈마 공정 동안 정상적인 작동 온도에 도달한 후 온도차가 100℃ 이상이 되도록, 본 발명은 바람직하게는 측벽 두께가 충분히 작고, 측벽 높이가 충분히 커야함을 고려한다.
다른 구성에서, 가스 분배판(20)의 단열은 두 개의 접촉 영역: 즉, (1) 현가부와 가스 분배판 사이의 접촉 영역, 및 (2) 현가부와 챔버벽에 열적으로 연결된 다른 챔버 구성요소 사이의 접촉 영역, 모두 또는 그 중 하나의 열저항을 증가시킴으로써 달성될 수 있다.
이러한 접근방법의 일 실시는 이들 두 접촉 영역 중 적어도 하나의 표면적을 감소시키는 것이다. 예컨대, 현가부와 가스 분배판 사이의 열저항은 가스 분배판과 현가부의 플랜지 형상의 하부(54) 사이의 용접 비드(56)에 의해 덮혀지는 표면적을 감소시킴으로써 증가될 수 있다(도 4 및 도 10). 다른 예로서, 도 9 내지 도 12의 실시예에서, 현가부와 다른 챔버 구성요소[덮개(18) 및 후방벽(28)] 사이의 열저항은 상부(26)와 현가부의 플랜지(70) 사이의 용접 비드(57)에 의해 덮혀진 표면적을 감소시킴으로써 증가될 수 있다. 어느 하나의 예에서, 가능한 실시는 현가부의 둘레를 따라 폭이 각각 1과 1/2인치인 단지 6개 또는 8개의 용접 비드(56 또는 57)를 제공하는 것이다. 용접 비드는 또한 가스 분배판에 RF 전력을 유도하기 때문에, 균일한 RF 전력 분포가 달성되도록 현가부(24)의 둘레 주위에서 균일한 간격으로 이격되어야 한다.
상기한 본 발명에 의하면, 가스 분배판에서의 열적으로 유도된 기계적 응력을 최소화하고 또한 고온으로 유지함으로써 가스 분배판의 파손 및 변형을 방지할 수 있고, 또한 가스 분배판을 고온으로 유지할 수 있다.

Claims (23)

  1. 진공 챔버로서:
    하나 이상의 가스 유입 오리피스를 구비한 가스 유입 매니폴드 상부벽을 포함하는 챔버벽;
    하나 이상의 가스 배출 오리피스를 구비한 가스 분배판; 및
    하나 이상의 가스 유입 매니폴드 측벽을 포함하는 현가부를 포함하며;
    상기 각각의 가스 유입 매니폴드 측벽의 적어도 일부분은 가요성을 가지며,
    상기 각각의 가스 유입 매니폴드 측벽은 상기 가스 분배판에 연결된 하부를 구비하며; 그리고
    상기 가스 분배판이 상기 가스 유입 매니폴드 상부벽의 아래쪽에 현가되도록, 그리고 상기 각 측벽의 가요성 부분이 상기 가스 분배판의 위쪽에 위치하고 상기 가스 유입 매니폴드 상부벽과 상기 가스 분배판 사이에 위치하도록, 상기 각각의 가스 유입 매니폴드 측벽의 상부가 상기 가스 유입 매니폴드 상부벽에 연결되는,
    진공 챔버.
  2. 진공 챔버로서:
    하나 이상의 가스 유입 오리피스를 구비한 가스 유입 매니폴드 상부벽을 포함하는 챔버벽;
    하나 이상의 가스 배출 오리피스를 구비한 가스 분배판; 및
    하나 이상의 가스 유입 매니폴드 측벽을 포함하며;
    상기 각각의 가스 유입 매니폴드 측벽의 적어도 일부분은 가요성을 가지며,
    상기 각각의 가스 유입 매니폴드 측벽은 상기 가스 분배판에 연결된 하부를 구비하며,
    상기 가스 분배판이 상기 가스 유입 매니폴드 상부벽의 아래쪽에 현가되도록, 그리고 상기 각 측벽의 가요성 부분이 상기 가스 분배판의 위쪽에 위치하고 상기 가스 유입 매니폴드 상부벽과 상기 가스 분배판 사이에 위치하도록, 상기 각각의 가스 유입 매니폴드 측벽의 상부가 상기 가스 유입 매니폴드 상부벽에 연결되며,
    상기 각각의 가스 유입 매니폴드 측벽의 가요성 부분은 상기 가스 분배판의 열 팽창을 수용할 수 있을 정도로 충분한 가요성을 가지는,
    진공 챔버.
  3. 진공 챔버로서:
    하나 이상의 가스 유입 오리피스를 구비한 가스 유입 매니폴드 상부벽을 포함하는 챔버벽;
    하나 이상의 가스 배출 오리피스를 구비한 가스 분배판; 및
    하나 이상의 가스 유입 매니폴드 측벽을 포함하며;
    상기 각각의 가스 유입 매니폴드 측벽의 적어도 일부분은 가요성을 가지며,
    상기 각각의 가스 유입 매니폴드 측벽은 상기 가스 분배판에 연결된 하부를 구비하며,
    상기 가스 분배판이 상기 가스 유입 매니폴드 상부벽의 아래쪽에 현가되도록, 그리고 상기 각각의 가스 유입 매니폴드 측벽의 가요성 부분이 상기 가스 분배판의 위쪽에서 그 가스 분배판에 수직으로 연장하도록, 상기 각각의 가스 유입 매니폴드 측벽의 상부가 상기 가스 유입 매니폴드 상부벽에 연결되며,
    상기 각각의 가스 유입 매니폴드 측벽의 가요성 부분은 상기 가스 분배판의 열 팽창을 수용할 수 있을 정도로 충분한 가요성을 가지는,
    진공 챔버.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 유입 매니폴드 측벽의 수는 하나 인,
    진공 챔버.
  5. 진공 챔버로서,
    하나 이상의 가스 유입 오리피스를 갖는 가스 유입 매니폴드 상부벽을 포함하는 챔버벽;
    하나 이상의 가스 배출 오리피스를 갖는 가스 분배판; 및
    하나 이상의 측벽을 갖는 현가부를 포함하며,
    상기 각 측벽의 적어도 일부분은 가요성을 가지며,
    상기 각 측벽의 가요성 부분이 상기 가스 분배판에 접하도록, 상기 각 측벽의 하부가 상기 가스 분배판에 연결되며, 그리고
    상기 각 측벽의 가요성 부분이 상기 가스 유입 매니폴드 상부벽에 접하도록, 그리고 상기 현가부가 상기 가스 분배판을 상기 가스 유입 매니폴드 상부벽 아래쪽에 현가하도록, 상기 각 측벽의 상부가 상기 상부벽에 연결되는,
    진공 챔버.
  6. 진공 챔버로서:
    하나 이상의 가스 유입 오리피스를 구비한 가스 유입 매니폴드 상부벽을 포함하는 챔버벽;
    하나 이상의 가스 배출 오리피스를 구비한 가스 분배판; 및
    하나 이상의 가스 유입 매니폴드 측벽을 포함하며;
    상기 각각의 가스 유입 매니폴드 측벽은 상기 가스 분배판에 연결된 하부를 구비하며,
    상기 가스 분배판을 상기 가스 유입 매니폴드 상부벽 아래쪽에 현가하도록,상기 각각의 가스 유입 매니폴드 측벽의 상부가 상기 가스 유입 매니폴드 상부벽에 연결되며,
    상기 각각의 가스 유입 매니폴드 측벽의 적어도 일부분은 상기 각 측벽이 1.7도 이상 굽혀질 수 있도록 충분한 가요성을 갖는,
    진공 챔버.
  7. 진공 챔버로서:
    하나 이상의 가스 유입 오리피스를 구비한 가스 유입 매니폴드 상부벽을 포함하는 챔버벽;
    하나 이상의 가스 배출 오리피스를 구비한 가스 분배판; 및
    하나 이상의 가스 유입 매니폴드 측벽을 포함하며;
    상기 각각의 가스 유입 매니폴드 측벽은 상기 가스 분배판에 연결된 하부를 구비하며,
    상기 가스 분배판을 상기 가스 유입 매니폴드 상부벽 아래쪽에 현가하도록, 상기 각각의 가스 유입 매니폴드 측벽의 상부가 상기 가스 유입 매니폴드 상부벽에 연결되며,
    상기 가스 분배판이 1 퍼센트 이상 팽창될 수 있도록, 상기 각 측벽의 적어도 일부분이 충분한 가요성을 갖는,
    진공 챔버.
  8. 진공 챔버로서:
    하나 이상의 가스 유입 오리피스를 구비한 가스 유입 매니폴드 상부벽을 포함하는 챔버벽;
    하나 이상의 가스 배출 오리피스를 구비한 가스 분배판; 및
    하나 이상의 가스 유입 매니폴드 측벽을 포함하며;
    상기 각각의 가스 유입 매니폴드 측벽은 상기 가스 분배판에 연결된 하부를 구비하며,
    상기 가스 분배판을 상기 가스 유입 매니폴드 상부벽 아래쪽에 현가하도록, 상기 각각의 가스 유입 매니폴드 측벽의 상부가 상기 가스 유입 매니폴드 상부벽에 연결되며,
    상기 가스 분배판이 1 퍼센트 이상 팽창되는 것을 허용할 수 있을 정도로 상기 측벽의 가요성 부분을 굽히는데 큰 힘이 필요하지 않도록, 상기 각 측벽의 적어도 일부분이 충분한 가요성을 갖는,
    진공 챔버.
  9. 플라즈마 챔버로서,
    하나 이상의 가스 유입 오리피스를 구비한 가스 유입 매니폴드 상부벽을 포함하는 챔버벽;
    하나 이상의 가스 배출 오리피스를 갖는 가스 분배판; 및
    가요성 시이트를 각각 포함하는 하나 이상의 측벽을 갖는 현가부를 포함하며,
    상기 각각의 측벽의 하부는 상기 가스 분배판에 연결되고; 그리고
    상기 가스 분배판을 상기 가스 유입 매니폴드 상부벽 아래쪽에 현가하도록, 상기 각각의 측벽의 상부는 상기 가스 유입 매니폴드 상부벽에 연결되는,
    플라즈마 챔버.
  10. 플라즈마 챔버로서:
    하나 이상의 가스 유입 오리피스를 구비한 가스 유입 매니폴드 상부벽을 포함하는 챔버벽;
    하나 이상의 가스 배출 오리피스를 갖는 가스 분배판; 및
    하나 이상의 가요성 시이트를 갖는 현가부를 포함하며,
    상기 각각의 시이트는 상기 시이트의 하단부에 인접한 굽힘부를 포함하여 플랜지를 형성하며,
    상기 각 시이트의 플랜지는 상기 가스 분배판에 연결되고; 그리고
    상기 가스 분배판을 상기 가스 유입 매니폴드 상부벽 아래쪽에 현가하도록, 상기 각각의 측벽의 상부는 상기 가스 유입 매니폴드 상부벽에 연결되는,
    플라즈마 챔버.
  11. 플라즈마 챔버로서:
    하나 이상의 가스 유입 오리피스를 구비한 가스 유입 매니폴드 상부벽을 포함하는 챔버벽;
    하나 이상의 가스 배출 오리피스를 갖는 가스 분배판; 및
    하나 이상의 측벽을 갖는 현가부를 포함하며,
    상기 각 측벽의 적어도 일부분은 가요성을 가지며,
    상기 측벽의 상부는 상기 가스 유입 매니폴드 상부벽에 연결되며,
    상기 가스 분배판은 하나 이상의 그루브를 포함하며,
    상기 각 측벽의 하부는 상기 가스 분배판의 그루브들 중 하나내에 장착되는,
    플라즈마 챔버.
  12. 플라즈마 챔버로서,
    하나 이상의 가스 유입 오리피스를 구비한 가스 유입 매니폴드 상부벽을 포함하는 챔버벽;
    제 1 및 제 2 표면, 상기 제 1 표면으로부터 상기 제 2 표면으로 연장하는 하나 이상의 가스 배출 오리피스, 및 상기 제 1 및 제 2 표면과 상이하며 그루브를 각각 포함하는 다수의 측면을 갖는 가스 분배판; 및
    하나 이상의 가요성 시이트를 갖는 현가부를 포함하며,
    상기 각각의 시이트는 상기 시이트의 하단부에 인접한 굽힘부를 포함하여 플랜지를 형성하며,
    상기 플랜지의 적어도 일부가 상기 가스 분배판의 그루브들 중 하나내에 위치하도록, 상기 각 시이트의 플랜지는 상기 가스 분배판에 연결되며; 그리고
    상기 가스 분배판을 상기 가스 유입 매니폴드 상부벽 아래쪽에 현가하도록, 상기 각각의 시이트의 상부는 상기 가스 유입 매니폴드 상부벽에 연결되는,
    플라즈마 챔버.
  13. 가스 분배 장치로서:
    하부 표면, 상부 표면, 및 상기 상부 표면과 상기 하부 표면 사이에서 연장하는 하나 이상의 가스 배출 오리피스를 구비하는 가스 분배판; 및
    하나 이상의 측벽을 포함하는 현가부를 포함하며,
    상기 각 측벽의 적어도 일부분은 가요성을 가지며,
    상기 각 측벽의 가요성 부분이 상기 가스 분배판의 상부 표면 위쪽에 위치하도록, 상기 각 측벽이 상기 가스 분배판에 연결되는,
    가스 분배 장치.
  14. 가스 분배 장치로서:
    하부 표면, 상부 표면, 및 상기 상부 표면과 상기 하부 표면 사이에서 연장하는 하나 이상의 가스 배출 오리피스를 구비하는 가스 분배판; 및
    하나 이상의 측벽을 포함하는 현가부를 포함하며,
    상기 각 측벽의 적어도 일부분은 가요성을 가지며,
    상기 각 측벽의 가요성 부분이 상기 가스 분배판의 상부 표면의 위쪽에 위치하도록, 상기 각 측벽이 상기 가스 분배판에 연결되며,
    상기 각 측벽의 가요성 부분은 상기 가스 분배판의 열 팽창을 수용할 수 있을 정도로 충분한 가요성을 가지는,
    가스 분배 장치.
  15. 가스 분배 장치로서:
    하부 표면, 상부 표면, 및 상기 상부 표면과 상기 하부 표면 사이에서 연장하는 하나 이상의 가스 배출 오리피스를 구비하는 가스 분배판; 및
    하나 이상의 측벽을 갖는 현가부를 포함하며,
    상기 각 측벽의 적어도 일부분은 가요성을 가지며,
    상기 각 측벽의 가요성 부분이 상기 가스 분배판의 상부 표면에 수직인 방향을 따라 위쪽으로 연장하도록, 상기 각 측벽이 상기 가스 분배판에 연결되며,
    상기 각 측벽의 가요성 부분은 상기 가스 분배판의 열 팽창을 수용할 수 있을 정도로 충분한 가요성을 가지는,
    가스 분배 장치.
  16. 제 13항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측벽의 수는 1개 인,
    가스 분배 장치.
  17. 가스 분배 장치로서:
    하부 표면, 상부 표면, 및 상기 상부 표면과 상기 하부 표면 사이에서 연장하는 하나 이상의 가스 배출 오리피스를 구비하는 가스 분배판; 및
    하나 이상의 측벽을 포함하는 현가부를 포함하며,
    상기 각 측벽은 상기 가스 분배판에 연결되며,
    상기 각 측벽의 적어도 일부분은 상기 각 측벽이 1.7도 이상 굽혀질 수 있도 록 충분한 가요성을 갖는,
    가스 분배 장치.
  18. 가스 분배 장치로서:
    하부 표면, 상부 표면, 및 상기 상부 표면과 상기 하부 표면 사이에서 연장하는 하나 이상의 가스 배출 오리피스를 구비하는 가스 분배판; 및
    하나 이상의 측벽을 포함하는 현가부를 포함하며,
    상기 각 측벽은 상기 가스 분배판에 연결되며,
    상기 가스 분배판이 1 퍼센트 이상 팽창될 수 있게 상기 현가부가 허용하도록, 상기 각 측벽의 적어도 일부분이 충분한 가요성을 갖는,
    가스 분배 장치.
  19. 가스 분배 장치로서:
    하부 표면, 상부 표면, 및 상기 상부 표면과 상기 하부 표면 사이에서 연장하는 하나 이상의 가스 배출 오리피스를 구비하는 가스 분배판; 및
    하나 이상의 측벽을 포함하는 현가부를 포함하며,
    상기 각 측벽은 상기 가스 분배판에 연결되며,
    상기 가스 분배판이 1 퍼센트 이상 팽창되는 것을 허용할 수 있을 정도로 상기 측벽의 가요성 부분을 굽힐 때 큰 힘이 필요하지 않도록, 상기 각 측벽의 적어도 일부분이 충분한 가요성을 갖는,
    가스 분배 장치.
  20. 가스 분배 장치로서,
    하나 이상의 가스 배출 오리피스에 의해 천공된 가스 분배판; 및
    하나 이상의 측벽을 갖는 현가부를 포함하며;
    상기 각각의 측벽은 상기 가스 분배판에 연결되고; 그리고
    상기 각각의 측벽은 가요성 시이트를 포함하는,
    가스 분배 장치.
  21. 가스 분배 장치로서,
    하나 이상의 가스 배출 오리피스에 의해 천공된 가스 분배판; 및
    하나 이상의 가요성 시이트를 구비하는 현가부를 포함하며,
    상기 각각의 시이트는 해당 시이트의 일 단부에 인접하여 플랜지를 형성하는 굽힘부를 포함하며;
    상기 각각의 플랜지는 상기 가스 분배판에 연결되는,
    가스 분배 장치.
  22. 가스 분배 장치로서,
    제 1 및 제 2 표면과 상기 제 1 및 제 2 표면과 상이한 하나 이상의 측면을 갖는 가스 분배판; 및
    하나 이상의 가요성 시이트를 갖는 현가부를 포함하며,
    상기 가스 분배판은 하나 이상의 가스 배출 오리피스에 의해 천공되며, 상기 각각의 가스 배출 오리피스는 상기 제 1 표면으로부터 상기 제 2 표면으로 연장하며, 그리고 상기 각각의 측면은 그루브를 포함하며,
    상기 각각의 시이트는 해당 시이트의 일 단부에 인접하여 플랜지를 형성하는 굽힘부를 포함하며,
    상기 플랜지의 적어도 일부분이 상기 가스 분배판의 그루브들 중 하나 내에 위치하도록, 상기 각각의 플랜지가 상기 가스 분배판에 연결되는,
    가스 분배 장치.
  23. 가스 분배 장치로서,
    하나 이상의 가스 배출 오리피스에 의해 천공된 가스 분배판; 및
    하나 이상의 측벽을 갖는 현가부를 포함하며,
    상기 각 측벽의 적어도 일부분은 가요성을 가지며,
    상기 가스 분배판은 하나 이상의 그루브를 포함하며, 그리고
    상기 각 측벽의 하부는 상기 가스 분배판의 그루브들 중 하나내에 장착되는,
    가스 분배 장치.
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