KR20150038393A - 다구역 석영 가스 분배 장치 - Google Patents

다구역 석영 가스 분배 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20150038393A
KR20150038393A KR20157005009A KR20157005009A KR20150038393A KR 20150038393 A KR20150038393 A KR 20150038393A KR 20157005009 A KR20157005009 A KR 20157005009A KR 20157005009 A KR20157005009 A KR 20157005009A KR 20150038393 A KR20150038393 A KR 20150038393A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
quartz layer
disposed
plenum
gas
quartz
Prior art date
Application number
KR20157005009A
Other languages
English (en)
Inventor
니이 오 마요
메흐메트 투그룰 사미르
Original Assignee
어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 filed Critical 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Publication of KR20150038393A publication Critical patent/KR20150038393A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B9/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour
    • B05B9/03—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/4557—Heated nozzles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45572—Cooled nozzles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45574—Nozzles for more than one gas

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

기판 처리 장치 및 가스 분배 장치가 본 명세서에 개시되어 있다. 일부 실시예에서, 가스 분배 장치는 제1 석영 층으로서 제1 석영 층을 통해 배치된 복수의 개구를 갖는 제1 석영 층과, 제1 석영 층에 결합된 제2 석영 층과, 제1 석영 층과 제2 석영 층 사이에 배치되고 복수의 개구의 제1 세트에 유체 연결된 제1 플레넘과, 제1 석영 층과 제2 석영 층 사이에 배치되고 복수의 개구의 제2 세트에 유체 연결된 제2 플레넘과, 제1 석영 층 반대쪽 가스 분배 장치의 측부에 가스를 제공하기 위해 제1 석영 층을 통해 배치된 복수의 개구 반대쪽 가스 분배 장치의 측부 상에 배치된 하나 이상의 출구를 포함한다.

Description

다구역 석영 가스 분배 장치 {MULTI-ZONE QUARTZ GAS DISTRIBUTION APPARATUS}
본 발명의 실시예는 일반적으로 기판 처리 장치에 관한 것이며, 더 구체적으로는 기판 처리 장치에 사용하기 위한 가스 분배 장치에 관한 것이다.
에피택셜 증착 공정 등 같은 증착 공정은 막 품질을 보증하기 위해 다수의 공정 파라미터에 대한 제어가 필요할 수 있다. 예로서, 이런 공정 파라미터는 가스 유동, 온도 제어 등을 포함할 수 있다.
본 발명은 기판 상에 재료의 개선된 증착을 도울 수 있는, 증착 공정에 사용하기 위한 개선된 가스 분배 장치를 제공한다.
기판 처리 장치 및 기판 처리 장치 내에 사용하기 위한 가스 분배 장치가 본 명세서에 제공되어 있다. 일부 실시예에서, 가스 분배 장치는 제1 석영 층과, 제2 석영 층과, 제1 플레넘과, 제2 플레넘과, 하나 이상의 출구를 포함하고, 제1 석영 층은 제1 석영 층의 제1 측부로부터 제1 석영 층의 반대쪽 제2 측부까지 제1 석영 층을 통과하는 복수의 개구를 갖고, 제2 석영 층은 제1 석영 층의 제2 측부에 결합되고, 제1 플레넘은 복수의 개구의 제1 세트에 유체 연결되고 제1 석영 층과 제2 석영 층 사이에 배치되며, 제2 플레넘은 복수의 개구의 제2 세트에 유체 연결되고 제1 석영 층과 제2 석영 층 사이에 배치되고, 상기 하나 이상의 출구는 제1 석영 층을 통해 배치된 복수의 개구 반대쪽 가스 분배 장치의 측부 상에 배치되어 제1 석영 층 반대쪽 가스 분배 장치의 측부로 가스를 제공한다.
일부 실시예에서, 기판 처리 장치는 기판 지지부가 내부에 배치되어 있는 처리 체적을 갖는 공정 챔버와, 기판이 기판 지지부 상에 배치될 때 기판에 하나 이상의 가스를 제공하도록 기판 지지부 위에 배치되는 가스 분배 장치와, 가스 분배 장치에 하나 이상의 가스를 제공하기 위한 가스 주입 시스템을 포함하고, 가스 주입 시스템은 제1 주입기와 제2 주입기를 더 포함하고, 제1 주입기는 외부 가스 공급원으로부터 공정 챔버로 하나 이상의 가스를 전달하기 위해 기판 지지부에 인접하게 배치되고, 제2 주입기는 제1 주입기로부터 가스 분배 장치로 하나 이상의 가스를 전달하고 이 하나 이상의 가스를 처리 체적 내로 주입하도록 기판 지지부에 인접한다.
본 발명의 다른 실시예 및 추가적 실시예가 이하에 설명되어 있다.
앞서 간단히 요약되고 아래에서 더 상세히 설명되는 본 발명의 실시예들은 첨부 도면에 도시된 본 발명의 예시적인 실시예를 참조로 이해할 수 있다. 그러나, 첨부 도면은 단지 본 발명의 전형적 실시예를 예시하는 것이며, 따라서, 본 발명의 범주를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 하며, 본 발명에 대하여, 다른 대등하게 유효한 실시예를 수용할 수 있다는 것을 주의하여야 한다.
도 1a는 본 발명의 일부 실시예에 따른 기판 처리 시스템의 개략 측면도를 도시한다.
도 1b는 본 발명의 일부 실시예에 따른 기판 처리 시스템의 개략 상면도를 도시한다.
도 2a는 본 발명의 일부 실시예에 따른 가스 분배 장치의 개략 측단면도를 도시한다.
도 2b는 본 발명의 일부 실시예에 따른 가스 분배 장치의 개략 저면도를 도시한다.
도 2c는 본 발명의 일부 실시예에 따른 가스 분배 장치의 일 층의 개략 저면도를 도시한다.
도 3a는 본 발명의 일부 실시예에 따른 가스 분배 장치의 개략 측단면도를 도시한다.
도 3b는 본 발명의 일부 실시예에 따른 가스 분배 장치의 개략 저면도를 도시한다.
도 3c는 본 발명의 일부 실시예에 따른 가스 분배 장치의 일 층의 개략 상면도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예에 따른 가스 분배 장치의 개략 측단면도를 도시한다.
이해를 돕기 위해, 도면들에 공통적인 동일한 요소는 가능하다면 동일 참조 부호를 사용하여 나타낸다. 도면은 실척대로 그려진 것은 아니며, 명료성을 위해 단순화될 수 있다. 일 실시예의 요소 및 특징은 추가적 설명이 없더라도 다른 실시예에 유익하게 통합될 수 있는 것으로 고려된다.
가스 분배 장치 및 사용 방법이 본 명세서에 개시되어 있다. 본 발명의 가스 분배 장치의 실시예는 다구역 구성의 사용 등에 의해 개별 공정 가스에 대한 개별적 제어를 유리하게 제공할 수 있다. 본 발명의 실시예는 가스 분배 장치를 수용하기 위해 공정 챔버의 벽에 플랜지 등을 제공하는 것 같은 실질적인 구조적 변경을 필요로 하지 않고 기존 기판 처리 장치에 유리하게 제공될 수 있다. 본 발명의 가스 분배 장치의 실시예는 석영으로 구성될 수 있으며, 석영은 가열, 온도 감시 등을 위해 사용되는 에너지 파장에 대해 투과성을 제공할 수 있어서 유리하다. 또한, 실질적으로 석영으로 구성된 가스 분배 장치의 실시예는 금속 함유 샤워헤드 디자인에 비해 오염이 저감될 수 있다. 석영의 낮은 열 팽창 계수는 금속 함유 샤워헤드 디자인이 적용될 수 없는, 에피택셜 증착 공정 등 같은 고온 응용(application)에 적합할 수 있다. 본 발명의 장치의 다른 장점 및 추가적 장점이 이하에 설명되어 있다.
본 명세서에 개시된 본 발명의 가스 분배 장치의 실시예는 캘리포니아 산타클라라 소재의 Applied Materials, Inc.로부터 입수할 수 있는 EPI® 라인의 반응기들 중 임의의 반응기 같은, 에피택셜 증착 공정을 수행하도록 구성된 것들을 포함하는 임의의 적절한 공정 챔버에 사용될 수 있다. 본 명세서의 교지에 따른 가스 분배 장치는 다른 공정을 위해 구성된 챔버나 다른 제조자에 의해 제조된 챔버를 포함하는 다른 공정 챔버에도 유익한 것으로 고려된다.
일 예시적 공정 챔버가 도 1a에 관하여 아래에 설명되어 있으며, 도 1a는 본 발명의 일부를 수행하기에 적합한 기판 처리 장치(100)의 개략 단면도를 도시하고 있다. 기판 처리 장치(100)는 에피택셜 증착 공정을 수행하도록 구성될 수 있으며, 예시적으로, 처리 체적(105)을 갖는 공정 챔버(110)를 포함하고 있고, 처리 체적 내에는 기판 지지부(124)가 배치되어 있다. 기판 처리 장치(100)는 기판(101)이 기판 지지부(124) 상에 제공될 때 기판(101)에 하나 이상의 가스를 제공하도록 기판 지지부(124) 위에 배치되어 있는 가스 분배 장치(107)와, 가스 분배 장치(107)에 하나 이상의 가스를 제공하기 위한 가스 주입 시스템(109)을 포함할 수 있다. 기판 처리 장치는 후술된 바와 같이 지원 시스템(130), 제어기(140) 및 추가적 특징부 및/또는 구성요소를 더 포함할 수 있다. 도 1a에 도시된 기판 처리 장치는 예시적이며, 본 발명의 가스 분배 장치는 다른 유형의 기판 처리 장치에 사용될 수 있다.
공정 챔버(110)는 일반적으로 상부 부분(102), 하부 부분(104) 및 수납체(enclosure; 120)를 포함한다. 진공 시스템(123)이 공정 챔버(110)에 연결되어 공정 챔버(110) 내의 원하는 압력을 유지하는 것을 도울 수 있다. 일부 실시예에서, 진공 시스템(123)은 공정 챔버(110)를 배기시키기 위해 사용되는 진공 펌프(119)와 스로틀 밸브(미도시)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 공정 챔버(110) 내부의 압력은 스로틀 밸브 및/또는 진공 펌프(119)를 조절함으로써 규제될 수 있다.
상부 부분(102)은 하부 부분(104) 상에 배치되고, 덮개(106), 클램프 링(108), 라이너(116), 기부판(112), 하나 이상의 상부 가열등(136)과 하나 이상의 하부 가열등(138) 및 상부 고온계(156)를 포함한다. 일부 실시예에서, 덮개(106)는 돔형 형상 인자(form factor)를 갖지만, 다른 형상 인자를 갖는 덮개(예를 들어, 평판형 또는 반향곡선형(reverse curve) 덮개)도 고려된다.
하부 부분(104)은 가스 주입 포트(114)와 배기 포트(118)에 결합되고, 하부 돔(132), 기판 지지부(124), 예열 링(122), 기판 승강 조립체(160), 기판 지지 조립체(164), 하나 이상의 상부 가열등(152)과 하나 이상의 하부 가열등(154) 및 하부 고온계(158)를 포함한다. 비록, 예열 링(122) 같은 기판 처리 장치(100)의 특정 구성요소를 설명하기 위해 용어 "링"을 사용하지만, 이들 구성요소의 형상은 원형일 필요는 없으며, 직사각형, 다각형, 타원형(oval) 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의의 형상을 포함할 수 있는 것으로 고려된다.
가스 공급원(117)이 공정 챔버(110)에 결합되어 하나 이상의 공정 가스를 공정 챔버에 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 정화기(115)가 가스 공급원(117)에 결합되어 공정 챔버(110)에 진입하기 이전에 하나 이상의 공정 가스를 여과 또는 정화할 수 있다. 가스 공급원(117)은 하나 이상의 공정 가스를 제공할 수 있다. 예로서, 가스 공급원(117)은 가스 매니폴드이거나 하나 이상의 공정 가스를 개별적으로 또는 임의의 원하는 조합으로 처리 체적(105)에 제공할 수 있는 다른 적절한 가스 장치일 수 있다.
하나 이상의 공정 가스는 가스 주입 포트(114)를 통해 가스 주입 시스템(109)에 의해 처리 체적에 진입할 수 있다. 가스 주입 포트(114)는 금속 또는 가스와 공존할 수 있는 다른 재료를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 가스 주입 포트(114)는 도 1b에 예시된 바와 같이 가스 주입 시스템(109)에 하나 이상의 공정 가스를 제공하기 위해 입구 도관(113)의 네트워크에 결합된 복수의 입구(111)를 포함할 수 있다. 복수의 입구(111) 및 입구 도관(113)의 네트워크에 의해 제공되는 유동 경로는 단지 예시를 위한 예이며, 예로서, 독립적 유동 경로를 따라 각 공정 가스를 개별적으로 제공하도록 결합된 입구 도관(113)의 개별 네트워크를 입구(111) 각각이 구비하는 것과 같은, 임의의 바람직한 유동 경로의 구성이 사용될 수 있다.
또한, 가스 주입 포트(114)는 교체가능한 부분일 수 있다. 예로서, 가스 주입 포트(114)는 가스 주입 시스템(109)에 특정 구성의 하나 이상의 공정 가스를 제공할 수 있다. 따라서, 다른 구성이 필요한 경우, 다른 가스 주입 포트(114)가 기존 가스 주입 포트와 교체되어 가스 주입 시스템(109)에 새로운 구성을 제공할 수 있다. 가스 주입 포트(114)의 예시적 구성은 복수의 입구(111) 및 입구 도관(113)에 의해 제공되는 다양한 유동 경로를 포함할 수 있고, 그래서, 가스 주입 시스템(109)과 조합될 때, 하나 이상의 공정 가스가 처리 체적(105)의 다양한 영역들에 제공될 수 있다. 예로서, 공정 가스는 기판(101)을 가로질러 접선방향으로(tangentially) 유동되거나, 가스 분배 장치(107)를 통한 것 같이 기판 위로부터 전달되거나, 그 조합일 수 있다. 또한, 기판(101)의 중심을 향한 것, 기판(101)의 주변부에 인접한 것 또는 임의의 적절한 구성으로 기판(101) 상에 공간적으로 분포되는 것 같이 기판에 대한 하나 이상의 공정 가스의 임의의 원하는 공간적 구성을 달성하도록 가스 주입 포트(114)의 구성들이 사용될 수 있다.
도 1a 및 도 1b에 예시된 바와 같이, 가스 주입 시스템(109)은 제1 주입기(125)와 제2 주입기(129)를 포함할 수 있고, 제1 주입기는 외부 가스 공급원, 예를 들어, 가스 주입 포트(114) 및/또는 가스 공급원(117)으로부터 공정 챔버(110) 내로 하나 이상의 가스를 전달하도록 기판 지지부(124)에 인접하게 배치되고, 제2 주입기는 제1 주입기(125)로부터 가스 분배 장치(107)로 하나 이상의 가스를 전달하고 하나 이상의 가스를 처리 체적(105)에 주입하도록 기판 지지부(124)에 인접하게 배치된다.
제2 주입기(129)는 적어도 부분적으로 기판(101)의 처리 표면에 접선방향으로 하나 이상의 가스를 제공하기 위한 측부 주입기로서 기능할 수 있다. 도 1b에 예시된 바와 같이, 제2 주입기는 기판(101)의 처리 표면에 대해 접선방향으로 하나 이상의 가스를 제공하도록 복수의 제2 주입기 도관(131)의 제1 세트(133)를 포함할 수 있다. 제2 주입기는 제1 주입기(125)로부터 가스 분배 장치(107)로 하나 이상의 가스를 전달하도록 복수의 제2 주입기 도관(131)의 제2 세트(135)를 더 포함할 수 있다. 제2 주입기(129)는 석영 등을 포함할 수 있다.
제1 주입기(125)는 가스 주입 포트(114)로부터 제2 주입기(129)의 복수의 제2 주입기 도관(131)의 제1 세트(133)로 하나 이상의 가스를 제공하도록 복수의 제1 주입기 도관(139)의 제1 세트(137)를 포함할 수 있다. 유사하게, 제1 주입기(125)는 가스 주입 포트(114)로부터 제2 주입기(129)의 복수의 제2 주입기 도관(131)의 제2 세트(135)로 하나 이상의 가스를 제공하도록 복수의 제1 주입기 도관(139)의 제2 세트(141)를 포함할 수 있다. 제1 주입기(125)는 가스 주입 포트(114)와 유사하게, 그리고, 유사한 이유로 교체가능한 부분일 수 있다. 예로서, 복수의 제2 주입기 도관(131)의 제1 세트(133)를 통해 기판(101)의 처리 표면을 가로질러 접선방향으로 이루어지는 것 및/또는 후술된 바와 같이 가스 분배 장치(107) 내에 배치된 공간적 구역을 통한 방식 등으로 기판(101) 위로부터 이루어지는 것 같이, 하나 이상의 공정 가스의 다양한 공간적 구성을 제공하기 위해 복수의 제1 주입기 도관(139)의 제1 및 제2 세트(137, 141)의 구성이 변할 수 있다. 제1 주입기(125)는 석영 등을 포함할 수 있다.
제2 주입기 도관(131)의 제2 세트(135)는 도 1a에 예시된 바와 같이 가스 분배 장치(107)에 하나 이상의 가스를 제공할 수 있다. 비록, 도 1a에 제2 주입기(129)에 의해 지지된 것으로 예시적으로 도시되어 있지만, 가스 분배 장치(107)는 라이너(116) 상에 안치되거나, 제2 주입기(129) 위에 안치되는 등의 방식으로 구성되는 것 같이 임의의 적절한 방식으로 지지될 수 있다. 추가적으로, 일부 실시예에서, 가스 분배 장치(107)는 가스 분배 장치(107)와 덮개(106) 사이에 배치된 영역(149)에 가스 유동을 제공하도록 하나 이상의 출구(148)를 더 포함할 수 있다. 예로서, 원하지 않는 증착이나 기타 반응이 영역(149) 내에서 발생하는 것을 제한하거나 방지하기 위해 영역(149)에 퍼지 가스가 제공될 수 있다.
가스 분배 장치(107)의 실시예가 도 2a 내지 도 2c와 도 3a 내지 도 3c에 더 상세히 예시되어 있다. 도 2a의 측단면도에 예시된 바와 같이, 가스 분배 장치(107)는 복수의 층을 포함할 수 있다. 예로서, 이 층은 석영을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 이 층들은 개별적으로 제조되고 그후 조립되어 함께 접합될 수 있다. 예로서, 이 층들은 모든 접촉 표면들을 함께 밀봉하기에 충분하도록 함께 접합될 수 있다.
도 2a에 예시된 바와 같이, 가스 분배 장치(107)는 제1 석영 층(200)을 포함할 수 있으며, 이 제1 석영 층(200)은 제1 석영 층(200)의 제1 측부(204)로부터 반대쪽 제2 측부(206)까지 제1 석영 층(200)을 통해 배치된 복수의 개구(202)를 갖는다. 복수의 개구(202)는 하나 이상의 가스를 기판(101)에 제공하도록 임의의 원하는 구성으로 배열될 수 있다. 복수의 개구(202)의 일 예시적 배열이 도 2b에 예시된 바와 같은 제1 석영 층(200)의 개략 저면도에 예시되어 있다. 도 2b에 예시된 바와 같이, 복수의 개구(202)는 동심 링으로 배열되지만, 다른 기하학적 배열도 사용될 수 있다.
제2 석영 층(208)은 제1 석영 층(200)의 제2 측부(206)에 결합될 수 있다. 제2 석영 층(208)은 상술한 바와 같이, 제1 석영 층에 접합될 수 있다. 제1 플레넘(210)은 제1 석영 층(200)과 제1 석영 층(200)에 마주보는 제2 석영 층(208)의 측부 사이에 배치될 수 있다. 제1 플레넘(210)은 복수의 개구(202)의 제1 세트(212)에 유체 연결될 수 있다. 도 1a에 예시된 바와 같이, 제1 플레넘(210)은 제2 석영 층(208) 내로 움푹 들어가 있고, 제1 석영 층(200)의 제2 측부(206)에 의해 덮여질 수 있다. 그러나, 제1 플레넘(210)의 이러한 구성은 단지 예시적인 것이며, 제1 및 제2 석영 층(200, 208) 각각에 부분적으로 제1 플레넘(210)을 형성하거나 전체가 제2 석영 층(208) 내에 형성되는 것 같은 다른 구성도 가능하다.
유사하게, 제2 플레넘(214)은 제1 석영 층(200)과 제1 석영 층(200)에 마주보는 제2 석영 층(208)의 측부 사이에 형성될 수 있다. 제2 플레넘(214)은 복수의 개구(202)의 제2 세트(217)에 유체 연결될 수 있다. 제2 플레넘(214)은 제1 플레넘(210)에 대해 상술된 실시예들과 유사하게 제1 및 제2 석영 층(200, 208) 사이에 임의의 적절한 방식으로 구성될 수 있다. 제1 및 제2 플레넘(210, 214)은 기판(101)의 서로 다른 영역들에 서로 다른 가스들을 제공하기 위해 사용될 수 있거나, 대안적으로, 기판(101)의 서로 다른 영역들에 대해 동일한 가스를 서로 다른 유량으로 기판에 제공하기 위해 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 하나 이상의 도관(228)이 제공되어 복수의 개구(202) 반대쪽 가스 분배 장치(107)의 측부 상에 배치된 하나 이상의 출구(148)에 가스 공급원을 연결할 수 있다. 예로서, 도 2a에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 출구(148)는 제2 석영 층(208)에 결합된 제3 석영 층(226) 내에 배치될 수 있다. 하나 이상의 출구(148)는 가스 분배 장치(107)와 덮개(106) 사이의 영역으로(도 1a에 도시된 바와 같이) 가스, 예를 들어, 임의의 공정과 공존가능한 불활성 가스 같은 퍼지 가스를 제공할 수 있다.
제2 석영 층(208)의 개략 저면도를 도시하는 도 2c는 본 발명의 일부 실시예에 따른 제1 및 제2 플레넘(210, 214)을 도시하고 있다. 예로서, 제1 및 제2 플레넘(210, 214) 각각은 플레넘 전반에 균등하게 유입 가스를 분배하기 위해 플레넘 내에 배치된 벽들을 포함할 수 있다. 예로서, 복수의 제1 벽(216)이 제1 플레넘에 배치되어 제1 플레넘(210)을 통한 유동시 가스를 분배할 수 있다. 도 2c에 예시된 바와 같이, 복수의 제1 벽(216)은 복수의 동심으로 배열된 원호 세그먼트일 수 있지만, 복수의 제1 벽의 다른 형상 및/또는 공간적 배열도 가능하다. 가스는 제2 석영 층(208)의 주변 가장자리로부터 하나 이상의 제1 도관(218)을 통해 제1 플레넘(210) 내에 공급될 수 있으며, 하나 이상의 제1 도관들은 도 2c에 부분적으로 예시되어 있고, 추가로 후술되어 있다.
도 2c에 도시된 바와 같이, 제2 플레넘(214)은 두 개의 플레넘을 서로 격리시키는 연속 벽(220)에 의해 제1 플레넘(210)으로부터 분리될 수 있다. 제1 플레넘(210)과 유사하게, 제2 플레넘(214)은 제2 플레넘(214)을 통한 유동시 가스를 분배하도록 제2 플레넘(214) 내에 배치된 복수의 제2 벽(222)을 포함할 수 있다. 예시된 바와 같이, 복수의 제2 벽(222)은 원형 패턴으로 배열된 복수의 원호 세그먼트일 수 있지만, 복수의 제2 벽(222)의 다른 형상 및/또는 배열도 가능하다. 가스는 도 2c에 부분적으로 예시되어 있으면서 추가로 후술되는 하나 이상의 제2 도관(224)을 통해 제2 플레넘(214) 내로 공급될 수 있다. 따라서, 도 2c에 예시된 바와 같이, 제2 플레넘에 진입한 가스는 연속 벽(220)을 향해 외향 분배될 수 있다. 그러나, 가스가 제2 플레넘 내로 공급되는 이러한 방식은 예시적인 것이며, 연속 벽(220)에 인접한 위치로부터 제2 플레넘 내로 가스를 공급하는 것이 가능할 수 있다.
도 2a 및 도 2b로 돌아가서, 하나 이상의 제1 도관(218)은 제1 측부(204)로부터 제2 측부(206)까지 제1 석영 층(200)을 통해, 그리고, 제2 석영 층(208)을 통해 배치될 수 있다. 제1 석영 층(200)의 제1 측부(204)에서 시작하여, 하나 이상의 제1 도관(218)은 제1 측부(204)로부터 제2 측부(206)까지 제1 석영 층(200)을 통해 연장한다. 이어서 도 2c에서, 하나 이상의 제1 도관(218)이 제2 석영 층(208)을 통해 연장할 수 있으며, 하나 이상의 제1 도관(218)은 제1 플레넘(210)에 유체 연결될 수 있다. 제1 도관(218)의 수 및 크기는 제1 플레넘(210) 내의 가스의 원하는 유량 및/또는 분산율을 제어하도록 선택될 수 있다. 도 2a 내지 도 2c에 예시된 바와 같이, 두 개의 제1 도관(218)이 도시되어 있다.
도 2a로 돌아가서, 가스 분배 장치는 제1 석영 층(200) 반대쪽 제2 석영층의 측부 상에서 제2 석영 층(208)에 결합된 제3 석영 층(226)을 포함할 수 있다. 제3 석영 층(226)은 제2 석영 층(208)에 접합될 수 있다. 제3 석영 층(226)은 제2 주입기(129)로부터 제2 플레넘(214)으로 가스를 제공하는 하나 이상의 제2 도관(224)을 적어도 부분적으로 형성하기 위해 사용될 수 있다. 예로서, 제1 석영 층(200)의 제1 측부(204) 상에서 시작하여, 하나 이상의 제2 도관(224)은 도 2b에 예시된 바와 같이 제1 측부(204)로부터 제2 측부(206)까지 제1 석영 층(200)을 통해 연장할 수 있다. 이어서 도 2c에서, 하나 이상의 제2 도관(224)은 제2 석영 층(208)의 제1 측부로부터 제2 측부까지 제2 석영 층(208)을 통해 연장할 수 있다. 하나 이상의 제2 도관(224)은 도 2a에 예시된 바와 같이(그리고, 도 2c에서 가상선 형태로 도시된 바와 같이) 제3 석영 층(226)을 통해 배치되고 제2 석영 층(208) 내로 제2 플레넘(214)까지 연장할 수 있다. 예로서, 하나 이상의 제2 도관(224)은 제3 석영 층(226)을 통해 제2 플레넘(214)에 유체 연결될 수 있다. 하나 이상의 제1 도관(218)과 유사하게, 제2 도관(224)의 수 및 크기는, 제2 플레넘(214) 내의 가스의 원하는 유량, 분산율 등을 제어하도록 선택될 수 있다. 도 2a 내지 도 2c에 예시된 바와 같이, 두 개의 제2 도관(224)이 도시되어 있다.
도 2a에 예시된 바와 같이, 제3 석영 층(226)을 통해 배치된 하나 이상의 제2 도관(224)의 부분(223)은 제3 석영 층(226) 내로 움푹 들어가있고, 마주보는 제2 석영 층(208)에 의해 덮여진다. 대안적으로, 하나 이상의 제2 도관(224)의 부분(223)은 제2 석영 층(208) 내에 배치되고 제3 석영 층(226)에 의해 덮여지거나, 제2 및 제3 석영 층(208, 226) 각각 내에 부분적으로 배치될 수 있다.
도 2a 내지 도 2c에 예시된 가스 분배 장치의 실시예는 단지 일 예시적 실시예이다. 도 2a 내지 도 2c에 예시된 실시예에 기초하여 구성된 가스 분배 장치(107)의 다른 실시예가 도 3a 내지 도 3c에 예시되어 있으며, 아래에서 설명된다.
예로서, 도 2a 내지 도 2c에 예시된 바와 같은 가스 분배 장치는 두 개의 구역, 예를 들어, 제1 플레넘(210) 및 제2 플레넘(214)을 포함하며, 이 두 구역들은 상이한 유량으로 하나의 가스를 제공 및/또는 동일 또는 상이한 유량으로 서로 다른 가스를 제공하도록 사용될 수 있다. 도 3a 내지 도 3c에 예시된 바와 같이, 가스 분배 장치는 추가 구역을 추가하기 위해 사용될 수 있는 추가 층들을 포함할 수 있다. 도 3a 내지 도 3c에 예시된 바와 같이, 제4 및 제5 석영 층이 가스 분배 장치에 추가되며, 이 제4 및 제5 석영 층은 가스 분배 장치에 두 개의 추가적 구역을 제공하도록 사용될 수 있다. 도 3a 내지 도 3c에 예시된 실시예는 단지 예시적이며, 필요에 따라 추가적 구역을 제공하기 위해 다른 층들이 추가될 수 있다.
도 3a는 본 발명의 일부 실시예에 따른 가스 분배 장치의 측단면도를 도시한다. 도 3a에 예시된 바와 같이, 가스 분배 장치는 제2 석영 층(208) 반대쪽 제3 석영 층(226)의 측부에 결합된 제4 석영 층(300)을 포함할 수 있다. 제3 플레넘(302)이 제3 석영 층(226)과 제3 석영 층(226)에 마주보는 제4 석영 층(300)의 측부 사이에 형성될 수 있다. 도 3a에 예시된 바와 같이, 제3 플레넘(302)은 제4 석영 층(300) 내로 움푹 들어가있고 제3 석영 층(226)의 측부로 덮여질 수 있다. 그러나, 제3 플레넘(302)의 예시된 실시예는 단지 예시이고, 제3 플레넘(302)은 제3 및 제4 석영 층(226, 300) 각각에 부분적으로 배치되거나 완전히 제4 석영 층(300) 내에 배치될 수 있다.
도 3a 및 도 3b에 예시된 바와 같이, 하나 이상의 제3 도관(304)은 제1 측부(204)로부터 제2 측부(206)까지 제1 석영 층(200)을 통해 배치되고 제2, 제3 및 제4 석영 층(208, 226, 300)을 통해 연장할 수 있다. 하나 이상의 제3 도관(304)은 도 3a에 예시된 바와 같이 제4 석영 층을 통해 제3 플레넘(302)에 유체 연결될 수 있다. 하나 이상의 제1 도관(218)이 단지 제1 석영 층(200)만을 통해 상향 연장하는 반면, 하나 이상의 제3 도관(304)은 추가적 석영 층(208, 226)을 통해 상향 연장한다는 것을 제외하면 하나 이상의 제3 도관(304)은 하나 이상의 제1 도관(218)과 구조가 실질적으로 유사하다.
제3 플레넘(302)은 도 3a에 예시된 바와 같이 복수의 개구(202)의 제3 세트(306)에 유체 연결될 수 있다. 예로서, 제3 플레넘(302)은 제2 및 제3 석영 층(208, 226)을 통해 배치된 복수의 도관(310)을 통해 제3 세트(306)에 유체 연결될 수 있다. 도 3a 및 도 3c에 예시된 바와 같이, 복수의 도관(310)은 제3 플레넘(302)을 복수의 개구(202)의 제3 세트(306)에 유체 연결하기 위해 제1 플레넘(210)의 복수의 제1 벽(216)을 통해 배치된 복수의 제1 벽 도관(312)을 포함할 수 있다. 복수의 제1 벽 도관(312)은 제3 플레넘(302)으로부터의 가스가 제1 플레넘(210)으로부터 격리된 상태로 유지되면서 제1 플레넘(210)을 통과할 수 있게 한다. 비록 도 3c에 제2 석영 층(208) 내의 제1 플레넘(210)의 복수의 제1 벽(216) 모두를 통과하는 것으로 예시되어 있지만, 복수의 제1 벽 도관(312)을 포함하는 복수의 도관(310)은 공정 챔버(110)에서 수행되는 응용(application)에 요구되는 임의의 원하는 구성으로 배열될 수 있다. 예로서, 복수의 도관(310)은 복수의 제1 벽 도관(312)이 복수의 제1 벽들(216) 모두가 아닌 일부만을 관통하도록 및/또는 공정 챔버(110) 내의 원하는 공정 조건을 달성하기 위해 각 제1 벽(216) 사이에 비균등 배치되도록 배열될 수 있다.
도 3a로 돌아가서, 제4 플레넘(314)은 제3 석영 층(226)과 제3 석영 층(226)에 마주보는 제4 석영 층(300)의 측부 사이에 형성될 수 있다. 도 3a에 예시된 바와 같이, 제4 플레넘(314)은 제4 석영 층(300) 내로 움푹 들어가있고 제3 석영 층(226)의 측부로 덮여질 수 있다. 그러나, 제4 플레넘(314)의 예시된 실시예는 단지 예시이며, 제4 플레넘(314)은 제3 및 제4 석영 층(226, 300) 각각 내에 부분적으로 배치되거나 완전히 제4 석영 층(300) 내에 배치될 수 있다. 제3 및 제4 플레넘(302, 314)은 상술한 바와 같은 제1 및 제2 플레넘(210, 214)이 분리되는 방식과 실질적으로 유사한 방식으로 분리될 수 있다.
제4 플레넘(314)은 도 3a에 예시된 바와 같이, 복수의 개구(202)의 제4 세트(316)에 유체 연결될 수 있다. 예로서, 제4 플레넘(314)은 제2 및 제3 석영 층(208, 226)을 통해 배치된 복수의 도관(318)을 통해 제4 세트(316)에 유체 연결될 수 있다. 도 3a 및 도 3c에 도시된 바와 같이, 복수의 도관(318)은 제4 플레넘(314)을 복수의 개구(202)의 제4 세트(316)에 유체 연결하도록 제2 플레넘(214)의 복수의 제2 벽(222)을 통해 배치된 복수의 제2 벽 도관(320)을 포함할 수 있다. 복수의 제2 벽 도관(320)은 제4 플레넘(314)으로부터의 가스가 제2 플레넘(214)으로부터 격리된 상태를 유지하면서 제2 플레넘(214)을 통과할 수 있게 한다. 도 3c에 제2 석영 층(208) 내의 제2 플레넘(214)의 복수의 제2 벽(222) 모두를 통과하는 것으로 예시되어 있지만, 복수의 제2 벽 도관(320)을 포함하는 복수의 도관(318)은 공정 챔버(110) 내에서 수행되는 응용에 요구되는 임의의 원하는 구성으로 배열될 수 있다. 예로서, 복수의 도관(318)은 복수의 제2 벽 도관(320)이 복수의 제2 벽(222) 모두가 아닌 일부만을 관통하도록 및/또는 공정 챔버(110) 내의 원하는 공정 조건을 달성하기 위해 각 제2 벽(222) 사이에 비균등 배치되도록 배열될 수 있다.
다시 도 3a로 돌아가서, 제5 석영 층(322)은 제3 석영 층(226) 반대쪽 제4 석영 층(300)의 측부 상에서 제4 석영 층(300)에 결합될 수 있다. 제5 석영 층(322)은 제3 석영 층(226)과 실질적으로 유사한 기능을 제공할 수 있으며, 예를 들어, 하나 이상의 도관 또는 덮개 층을 제공하여 가스를 제4 플레넘(314)에 유체 연결할 수 있다. 예로서, 하나 이상의 제4 도관(324)이 제1 측부(204)로부터 제2 측부(206)까지 제1 석영 층(200)을 통해, 그리고, 제2, 제3, 제4 및 제5 석영 층(208, 226, 300, 322)을 통해 배치될 수 있다. 하나 이상의 제4 도관(324)은 도 3a에 예시된 바와 같이 제5 층(322)을 통해 연장하는 하나 이상의 제4 도관(324)의 부분(326)을 통한 방식 등으로 제5 석영 층(322)을 통해 제4 플레넘(314)에 유체 연결될 수 있다. 이 부분(326)의 실시예는 하나 이상의 제2 도관(224)의 부분(223)의 실시예들과 유사할 수 있다.
일부 실시예에서, 그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 가스 분배 장치(107) 내의 가스의 온도는 가스의 온도를 제어하기 위해 가열 및/또는 냉각될 수 있다. 예로서, 일부 실시예에서, 하나 이상의 도관(402)이 제공되어 제1 열 전달 유체 공급원(406)을 가스 분배 장치(107) 내에 배치된 하나 이상의 채널(404)에 연결할 수 있다. 도 4에서 플레넘 위에 배치된 것으로 도시되어 있지만, 하나 이상의 채널(404)은 가스 분배 장치(107)의 플레넘들의 위, 아래 또는 사이 중 하나 이상과 같은 다른 위치에 배치될 수 있다.
일부 실시예에서, 제2 열 전달 유체 공급원(408)은 하나 이상의 채널(404) 중 다른 하나 이상의 채널에 연결될 수 있다. 제2 열 전달 유체 공급원(408)은 제1 열 전달 유체와는 다른 온도로 유지되는 열 전달 유체를 제공한다. 대안적으로, 제2 열 전달 유체 공급원(408)은 제1 열 전달 유체 공급원(406)이 연결된 것과 동일한 하나 이상의 채널(404)에 연결될 수 있으며, 제1 및 제2 열 전달 유체 공급원(406, 408)이 선택적으로 또는 비례적으로 제1 열 전달 유체의 온도와 제2 열 전달 유체의 온도 사이의 원하는 온도로 각각의 열 전달 유체를 제공할 수 있다. 제1 열 전달 유체 공급원(406) 또는 제1 및 제2 열 전달 유체 공급원(406, 408)의 사용은 전달될 공정 가스에 적합한 원하는 온도로 가스 분배 장치(107)를 유지하는 것을 유리하게 도우며, 그에 의해, 예로서, 원하는 공정 가스 온도 및/또는 활성화(activation) 중 하나 이상을 제공하는 것으로 돕는다.
도 1로 돌아가서, 처리 동안 기판(101)은 기판 지지부(124) 상에 배치된다. 램프(136, 138, 152 및 154)는 적외(IR) 방사선(즉, 열)의 공급원이고, 동작시, 기판(101)에 걸쳐 사전결정된 온도 분포를 생성한다. 덮개(106), 클램프 링(108) 및 하부 돔(132)은 석영으로 형성되지만, 다른 IR-투과성이면서 공정과 공존가능한 재료도 이들 구성요소를 형성하기 위해 사용될 수 있다.
기판 지지 조립체(164)는 일반적으로 기판 지지부(124)에 결합된 복수의 지지 핀(166)을 갖는 지지 브래킷(134)을 포함한다. 기판 승강 조립체(160)는 기판 승강 샤프트(126)와 기판 승강 샤프트(126)의 각각의 패드(127) 상에 선택적으로 안치된 복수의 승강 핀 모듈(161)을 포함한다. 일 실시예에서, 승강 핀 모듈(161)은 기판 지지부(124)의 제1 개구(162)를 통해 이동가능하게 배치된 승강 핀(128)의 선택적 상부 부분을 포함한다. 기판 지지 조립체(164)는 기판 지지 조립체(164)에 결합된 승강 메커니즘(172)과 회전 메커니즘(174)을 더 포함한다. 승강 메커니즘(172)은 중앙 축을 따라 기판 지지부(124)를 이동시키기 위해 사용될 수 있다. 예로서, 동작시, 기판 승강 샤프트(126)는 승강 핀(128)과 결합하도록 이동된다. 결합시, 승강 핀(128)은 기판 지지부(124) 위로 기판(101)을 상승시키거나 기판(101)을 기판 지지부(124)로 하강시킬 수 있다. 회전 메커니즘(174)은 중앙 축을 중심으로 기판 지지부(124)를 회전시키기 위해 사용될 수 있다.
지원 시스템(130)은 기판 처리 장치(100) 내에서 사전결정된 공정(예를 들어, 에피텍셜 막 성장)을 실행 및 감시하기 위해 사용되는 구성요소를 포함한다. 이런 구성요소는 일반적으로 기판 처리 장치(100)의 다양한 하위시스템(예를 들어, 가스 패널(들), 가스 분배 도관, 진공 및 배기 하위 시스템 등) 및 기기(예를 들어, 전력 공급장치, 공정 제어 기구 등)를 포함한다. 이들 구성요소는 본 기술 분야의 통상의 기술자에게 잘 알려져 있으며, 명료성을 위해 도면에서는 생략되어 있다.
제어기(140)가 제공되고 기판 처리 장치(100)의 구성요소를 제어하기 위해 기판 처리 장치(100)에 결합된다. 제어기(140)는 기판 처리 장치(100)의 동작을 제어하기 위한 임의의 적절한 제어기일 수 있다. 제어기(140)는 일반적으로 중앙 처리 유닛(CPU)(142), 메모리(144) 및 지원 회로(146)를 포함하며, 기판 처리 장치(100)와 지원 시스템(130)에 직접적으로(도 1에 도시된 바와 같이) 또는 대안적으로 공정 챔버 및/또는 지원 시스템과 연계된 컴퓨터(또는 제어기)를 통해 연결되어 제어한다.
CPU(142)는 산업적 설정에서 사용될 수 있는 임의의 형태의 범용 컴퓨터 프로세서일 수 있다. 지원 회로(146)는 CPU(142)에 결합되며, 캐시, 클록 회로, 입력/출력 하위시스템, 전력 공급장치 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 관하여 본 명세서에서 설명된 기판을 처리하기 위한 방법 같은 소프트웨어 루틴이 제어기(140)의 메모리(144) 내에 저장될 수 있다. CPU(142)에 의해 실행될 때, 소프트웨어 루틴은 CPU(142)를 특정 목적 컴퓨터[제어기(140)]로 변환한다. 또한, 소프트웨어 루틴은 제어기(140)로부터 원격 배치된 다른 제어기(미도시)에 의해 저장 및/또는 실행될 수 있다. 대안적으로 또는 조합적으로, 예로서, 기판 처리 장치(100)가 다중 챔버 처리 시스템의 일부인 일부 실시예에서, 다중 챔버 처리 시스템의 각 공정 챔버는 그 특정 공정 챔버에서 수행될 수 있는 본 명세서에 개시된 본 발명의 방법의 부분들을 제어하기 위한 그 자체의 제어기를 구비할 수 있다. 이런 실시예에서, 개별 제어기는 제어기(140)와 유사하게 구성될 수 있으며, 기판 처리 장치(100)의 동작을 동기화하기 위해 제어기(140)에 결합될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 관하여 상술하였지만, 본 발명의 기초적 범주로부터 벗어나지 않고 본 발명의 다른 실시예 및 추가적 실시예가 안출될 수 있다.

Claims (15)

  1. 가스 분배 장치이며,
    제1 석영 층으로서, 제1 석영 층의 제1 측부로부터 반대쪽 제2 측부까지 제1 석영 층을 통해 배치된 복수의 개구를 갖는 제1 석영 층과,
    제1 석영 층의 제2 측부에 결합된 제2 석영 층과,
    복수의 개구의 제1 세트에 유체 연결되고 제1 석영 층과 제2 석영 층 사이에 배치된 제1 플레넘과,
    복수의 개구의 제2 세트에 유체 연결되고 제1 석영 층과 제2 석영 층 사이에 배치된 제2 플레넘과,
    제1 석영 층을 통해 배치된 복수의 개구 반대쪽 가스 분배 장치의 측부 상에 배치되어 제1 석영 층 반대쪽 가스 분배 장치의 측부에 가스를 제공하는 하나 이상의 출구를 포함하는 가스 분배 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    제1 플레넘을 통한 유동시 가스를 분배하도록 제1 플레넘 내에 배치된 복수의 제1 벽과,
    제2 플레넘을 통한 유동시 가스를 분배하도록 제2 플레넘 내에 배치된 복수의 제2 벽을 더 포함하는 가스 분배 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    제1 석영 층을 통해 배치되고, 상기 하나 이상의 출구에 유체 연결되는 도관을 더 포함하는 가스 분배 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 채널을 통해 열 전달 유체를 유동시키기 위해 가스 분배 장치 내에 배치된 하나 이상의 채널에 유체 연결된 도관을 더 포함하는 가스 분배 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 측부로부터 상기 제2 측부까지 제1 석영층을 통해 배치되고, 또한 제2 석영 층을 통해 배치되는 하나 이상의 제1 도관을 더 포함하고, 하나 이상의 제1 도관은 제2 석영 층을 통해 제1 플레넘에 유체 연결되는 가스 분배 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    제1 석영 층 반대쪽 제2 석영 층의 측부 상에서 제2 석영 층에 결합된 제3 석영 층과,
    상기 제1 측부로부터 상기 제2 측부까지 제1 석영 층을 통해 배치되고, 또한 제2 및 제3 석영 층을 통해 배치되는 하나 이상의 제2 도관을 더 포함하고,
    하나 이상의 제2 도관은 제3 석영 층을 통해 제2 플레넘에 유체 연결되는 가스 분배 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    제2 석영 층 반대쪽 제3 석영 층의 측부에 결합된 제4 석영 층과,
    제3 석영 층에 마주보는 제4 석영 층의 측부와 제3 석영 층 사이에 형성된 제3 플레넘으로서 복수의 개구의 제3 세트에 유체 연결되는 제3 플레넘과,
    제3 석영 층과 제3 석영 층에 마주보는 제4 석영 층의 측부 사이에 형성된 제4 플레넘으로서, 제4 플레넘은 복수의 개구의 제4 세트에 유체 연결되는 가스 분배 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 측부로부터 상기 제2 측부까지 제1 석영 층을 통해 배치되고, 또한 제2, 제3 및 제4 석영 층을 통해 배치되는 하나 이상의 제3 도관을 더 포함하고, 하나 이상의 제3 도관은 제4 석영 층을 통해 제3 플레넘에 유체 연결되는 가스 분배 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    제3 석영 층 반대쪽 제4 석영 층의 측부 상에서 제4 석영 층에 결합되는 제5 석영 층과,
    상기 제1 측부로부터 상기 제2 측부까지 제1 석영 층을 통해 배치되고 또한 제2, 제3, 제4 및 제5 석영 층을 통해 배치되는 하나 이상의 제4 도관을 더 포함하고, 하나 이상의 제4 도관은 제5 석영 층을 통해 제4 플레넘에 유체 연결되는 가스 분배 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    제1 플레넘을 통해 유동할 때 가스를 분배하도록 제1 플레넘 내에 배치된 복수의 제1 벽과,
    제3 플레넘을 복수의 개구의 제3 세트에 유체 연결하기 위해 복수의 제1 벽을 통해 배치된 복수의 제1 벽 도관과,
    제2 플레넘을 통해 유동할 때 가스를 분배하도록 제2 플레넘 내에 배치된 복수의 제2 벽과,
    제4 플레넘을 복수의 개구의 제4 세트에 유체 연결하기 위해 복수의 제2 벽을 통해 배치된 복수의 제2 벽 도관을 더 포함하는 가스 분배 장치.
  11. 기판 처리 장치이며,
    기판 지지부가 내부에 배치되어 있는 처리 체적을 갖는 공정 챔버와,
    기판이 기판 지지부 상에 배치될 때 기판에 하나 이상의 가스를 제공하기 위해 기판 지지부 위에 배치된 가스 분배 장치와,
    가스 분배 장치에 하나 이상의 가스를 제공하기 위한 가스 주입 시스템을 포함하고,
    가스 주입 시스템은
    외부 가스 공급원으로부터 공정 챔버 내로 하나 이상의 가스를 전달하기 위해 기판 지지부에 인접하게 배치된 제1 주입기와,
    제1 주입기로부터 가스 분배 장치로 하나 이상의 가스를 전달하고 하나 이상의 가스를 처리 체적 내로 주입하기 위해 기판 지지부에 인접한 제2 주입기를 포함하는
    기판 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    제2 주입기는 기판이 기판 지지부 상에 제공될 때 기판의 표면에 접선방향으로 하나 이상의 가스를 제공하도록 복수의 제2 주입기 도관의 제1 세트를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서, 제1 주입기는 외부 가스 공급원으로부터 복수의 제2 주입기 도관의 제1 세트로 하나 이상의 가스를 제공하기 위한 복수의 제1 주입기 도관의 제1 세트를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    제2 주입기는 제1 주입기로부터 가스 분배 장치로 하나 이상의 가스를 전달하기 위해 복수의 제2 주입기 도관의 제2 세트를 더 포함하고,
    제1 주입기는 외부 가스 공급원으로부터 복수의 제2 주입기 도관의 제2 세트로 하나 이상의 가스를 제공하기 위해 복수의 제1 주입기 도관의 제2 세트를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 가스 분배가 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 바와 같이 이루어지는 기판 처리 장치.
KR20157005009A 2012-07-27 2013-07-17 다구역 석영 가스 분배 장치 KR20150038393A (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261676520P 2012-07-27 2012-07-27
US61/676,520 2012-07-27
US13/937,889 2013-07-09
US13/937,889 US20140026816A1 (en) 2012-07-27 2013-07-09 Multi-zone quartz gas distribution apparatus
PCT/US2013/050869 WO2014018336A1 (en) 2012-07-27 2013-07-17 Multi-zone quartz gas distribution apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150038393A true KR20150038393A (ko) 2015-04-08

Family

ID=49993621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20157005009A KR20150038393A (ko) 2012-07-27 2013-07-17 다구역 석영 가스 분배 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20140026816A1 (ko)
KR (1) KR20150038393A (ko)
TW (1) TWI583819B (ko)
WO (1) WO2014018336A1 (ko)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9499905B2 (en) * 2011-07-22 2016-11-22 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for the deposition of materials on a substrate
JP5973178B2 (ja) * 2012-02-01 2016-08-23 Ckd株式会社 液体制御装置
KR101440911B1 (ko) * 2012-06-18 2014-09-18 주식회사 유진테크 기판증착장치
WO2014113179A1 (en) 2013-01-16 2014-07-24 Applied Materials, Inc Quartz upper and lower domes
SG11201606004PA (en) 2014-02-14 2016-08-30 Applied Materials Inc Upper dome with injection assembly
US9905400B2 (en) * 2014-10-17 2018-02-27 Applied Materials, Inc. Plasma reactor with non-power-absorbing dielectric gas shower plate assembly
CN107403717B (zh) * 2016-04-28 2023-07-18 应用材料公司 一种用于处理腔室的改进侧注入喷嘴设计
KR102301873B1 (ko) * 2016-09-05 2021-09-14 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 기상 성장 장치, 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법 및 기상 성장 장치용의 어태치먼트
US10796935B2 (en) * 2017-03-17 2020-10-06 Applied Materials, Inc. Electronic device manufacturing systems, methods, and apparatus for heating substrates and reducing contamination in loadlocks
US11944988B2 (en) 2018-05-18 2024-04-02 Applied Materials, Inc. Multi-zone showerhead
CN214848503U (zh) 2018-08-29 2021-11-23 应用材料公司 注入器设备、基板处理设备及在机器可读介质中实现的结构
US20220093366A1 (en) * 2019-02-01 2022-03-24 Lam Research Corporation Showerhead for deposition tools having multiple plenums and gas distribution chambers
US11371148B2 (en) * 2020-08-24 2022-06-28 Applied Materials, Inc. Fabricating a recursive flow gas distribution stack using multiple layers
US20230407478A1 (en) * 2022-05-27 2023-12-21 Applied Materials, Inc. Process kits and related methods for processing chambers to facilitate deposition process adjustability

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6328868A (ja) * 1986-07-22 1988-02-06 Ulvac Corp Ｃｖｄ法
JP2624451B2 (ja) * 1994-06-23 1997-06-25 山形日本電気株式会社 半導体装置の製造装置
JP3360098B2 (ja) * 1995-04-20 2002-12-24 東京エレクトロン株式会社 処理装置のシャワーヘッド構造
JP4487338B2 (ja) * 1999-08-31 2010-06-23 東京エレクトロン株式会社 成膜処理装置及び成膜処理方法
US6740853B1 (en) * 1999-09-29 2004-05-25 Tokyo Electron Limited Multi-zone resistance heater
JP3578398B2 (ja) * 2000-06-22 2004-10-20 古河スカイ株式会社 成膜用ガス分散プレート及びその製造方法
TWI224815B (en) * 2001-08-01 2004-12-01 Tokyo Electron Ltd Gas processing apparatus and gas processing method
US6983892B2 (en) * 2004-02-05 2006-01-10 Applied Materials, Inc. Gas distribution showerhead for semiconductor processing
JP4628900B2 (ja) * 2005-08-24 2011-02-09 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理装置
US8475625B2 (en) * 2006-05-03 2013-07-02 Applied Materials, Inc. Apparatus for etching high aspect ratio features
WO2008118483A1 (en) * 2007-03-27 2008-10-02 Structured Materials Inc. Showerhead for chemical vapor deposition (cvd) apparatus
DE102007026349A1 (de) * 2007-06-06 2008-12-11 Aixtron Ag Aus einer Vielzahl diffusionsverschweißter Scheiben bestehender Gasverteiler
US8137463B2 (en) * 2007-12-19 2012-03-20 Applied Materials, Inc. Dual zone gas injection nozzle
JP5513544B2 (ja) * 2012-04-23 2014-06-04 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
US9388494B2 (en) * 2012-06-25 2016-07-12 Novellus Systems, Inc. Suppression of parasitic deposition in a substrate processing system by suppressing precursor flow and plasma outside of substrate region

Also Published As

Publication number Publication date
TW201413040A (zh) 2014-04-01
WO2014018336A1 (en) 2014-01-30
US20140026816A1 (en) 2014-01-30
TWI583819B (zh) 2017-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20150038393A (ko) 다구역 석영 가스 분배 장치
JP7320563B2 (ja) 高温基板台座モジュール及びその構成要素
KR102222837B1 (ko) Ｒｆ-전력공급된, 온도-제어된 가스 확산기
JP5119297B2 (ja) 基板処理装置
KR102451499B1 (ko) 샤워헤드 설계
CN101689500B (zh) 成膜装置和成膜方法
TWI582263B (zh) 氣體輸送系統與氣體輸送系統的使用方法
US8512472B2 (en) Method and apparatus to enhance process gas temperature in a CVD reactor
KR20140050682A (ko) 기판 상에 재료들을 증착하기 위한 방법들 및 장치
WO2012083846A1 (zh) 金属有机化学气相沉积设备及其腔室组件
TWI674331B (zh) 用於ｅｐｉ腔室的注射插件
JPH10280150A (ja) 被処理基板の処理装置
CN104246969B (zh) 装备有具有温度管理的灯头的基板处理系统
US8968475B2 (en) Substrate processing apparatus
TWI662994B (zh) 一體的噴嘴組件或下襯裡，及包括此之用於處理基板的設備
TW201423835A (zh) 基材處理腔室排氣裝置
US20070289535A1 (en) Substrate Surface Treating Apparatus
JPH1180958A (ja) 基板表面処理装置
TWI713731B (zh) 溫度控制系統及應用其之用以處理基板之系統及對應之控制基板支撐件組件之溫度的方法
KR20240064031A (ko) 기판 지지체
KR20120096289A (ko) 공정챔버로 공급되는 반응가스용 히팅장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right