KR20230016009A - 다중 채널 샤워헤드 설계 및 제조 방법들 - Google Patents

다중 채널 샤워헤드 설계 및 제조 방법들 Download PDF

Info

Publication number
KR20230016009A
KR20230016009A KR1020227045716A KR20227045716A KR20230016009A KR 20230016009 A KR20230016009 A KR 20230016009A KR 1020227045716 A KR1020227045716 A KR 1020227045716A KR 20227045716 A KR20227045716 A KR 20227045716A KR 20230016009 A KR20230016009 A KR 20230016009A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
passages
plate
lower channels
upper channel
gas distribution
Prior art date
Application number
KR1020227045716A
Other languages
English (en)
Inventor
카즈야 다이토
잘레팔리 라비
하프리트 싱
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 KR20230016009A publication Critical patent/KR20230016009A/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/455Chemical 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
    • C23C16/45563Gas nozzles
    • C23C16/45565Shower nozzles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/455Chemical 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
    • C23C16/45563Gas nozzles
    • C23C16/45574Nozzles 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)

Abstract

가스 분배 장치를 생산하기 위한 방법 및 장치가 본원에서 설명된다. 보다 구체적으로, 3중 채널(triplechannel) 가스 분배 장치를 생산하기 위한 방법 및 장치가 본원에서 설명된다. 본원에서 설명된 가스 분배 장치는 상부 플레이트(plate), 중간 플레이트, 및 하부 플레이트를 포함한다. 중간 플레이트 및 하부 플레이트는 상부 플레이트, 중간 플레이트, 및 하부 플레이트 모두가 접합되기 전에 기계가공된다. 그런 다음, 가스 분배 장치에 대해 추가 기계가공이 수행된다. 가스 분배 장치는 3 개 이상의 프로세스 가스(process gas)들을 프로세싱 챔버(processing chamber) 내로 분배하기 위해 사용된다.

Description

다중 채널 샤워헤드 설계 및 제조 방법들
[0001] 본 개시내용의 실시예들은 일반적으로 반도체 프로세싱을 위한 방법들에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시내용의 실시예들은 다중 채널 가스 분배기 장치를 형성하는 방법들, 및 본원에 개시된 방법에 의해 가능한 가스 분배기 장치 설계들에 관한 것이다.
[0002] 반도체 프로세싱, 평면 패널 디스플레이 프로세싱, 또는 다른 전자 디바이스 프로세싱 분야에서, 기상 증착 프로세스들은 기판들 상에 재료들을 증착하는데 중요한 역할을 해왔다. 전자 디바이스들의 기하학적 구조들이 계속 축소되고 디바이스들의 밀도가 계속 증가함에 따라, 피처(feature)들의 크기 및 종횡비가 예를 들어, 0.07 ㎛의 피처 크기들 및 10 이상의 종횡비들로 더욱 공격적으로 변하고 있다. 따라서, 이들 디바이스들을 형성하기 위한 재료들의 등각 증착이 점점 더 중요해지고 있다.
[0003] 전자 디바이스 제조의 일부 방법들에서, 다수의 반응물 가스들이 동시에 사용되는, 다수의 개별적이지만 후속적인 증착 프로세스들을 사용하는 것이 유리하다. 일부 애플리케이션(application)들에서, 기판을 3 개 이상의 반응물 가스들에 동시에 또는 계속(in close succession) 노출시키는 것이 바람직하다. 다수의 가스들을 기판 위에 동시에 적절하게 분배하기 위해, 가스 분배 장치가 사용된다.
[0004] 때때로 샤워헤드(showerhead)들과 같은 형상을 하여 이로 지칭되는 가스 분배 장치는 기판(또한 웨이퍼(wafer)라고도 함) 가까이에 프로세싱 가스들을 분배한다. 샤워헤드들을 포함하는 가스 분배 장치들은 큰 체적들을 가지므로, 가스들 간에 세정하거나 또는 퍼지(purge)하기가 매우 어려울 수 있다. 샤워헤드에 남아 있는 임의의 가스들은 후속 프로세싱 가스들과 반응할 수 있다. 가스들의 교번하는 펄스(pulse)들, 예를 들어, A 펄스, B 펄스, C 펄스, A 펄스, C 펄스, 및 B 펄스 유형 전달에 의존하는, 샤워헤드들을 포함하는 가스 분배 장치 내에서 가스들의 분리가 중요하다. 따라서, 세정/퍼지하기가 용이하고 기판에 균일한 가스들의 공급을 제공하는, 샤워헤드들을 포함하는 개선된 가스 분배 장치들에 대한 당업계의 지속적인 요구가 존재한다.
[0005] 본 개시내용은 일반적으로 가스 분배 장치를 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은, 하부 플레이트(lower plate)의 본체 부분을 통해 복수의 제1 통로들을 형성하는 것, 및 하부 플레이트의 본체 부분을 통해 복수의 제2 통로들을 형성하는 것 ― 하부 플레이트는 최상부 표면 및 최상부 표면과 대향하는 최하부 표면을 갖고, 복수의 제1 통로들 및 복수의 제2 통로들은 모두 최상부 표면으로부터 최하부 표면으로 연장됨 ― 을 포함하는 프로세스에 의해 하부 플레이트를 형성하는 단계를 포함한다. 이 방법은, 중간 플레이트의 본체 부분의 최하부 표면 상에 하나 이상의 제1 하부 채널들을 형성하는 것 ― 최하부 표면은 중간 플레이트의 최상부 표면과 대향함 ―, 중간 플레이트의 본체 부분의 최하부 표면 상에 하나 이상의 제2 하부 채널들을 형성하는 것, 중간 플레이트의 본체 부분의 최상부 표면 상에 제1 상부 채널을 형성하는 것, 중간 플레이트의 본체 부분의 최상부 표면 상에 제2 상부 채널을 형성하는 것, 제1 하부 채널들과 제1 상부 채널 사이에 복수의 제1 연결 통로들을 형성하는 것, 및 제2 하부 채널들과 제2 상부 채널 사이에 복수의 제2 연결 통로들을 형성하는 것을 포함하는 프로세스에 의해 중간 플레이트를 형성하는 단계를 더 포함한다. 하부 플레이트의 최상부 표면은 중간 플레이트의 최하부 표면에 접합되고, 중간 플레이트의 최상부 표면은 상부 플레이트의 최하부 표면에 접합되어, 결합된 가스 분배 장치를 형성하고, 상부 플레이트의 최하부 표면은 상부 플레이트의 최상부 표면과 대향한다. 결합된 가스 분배 장치를 통해 복수의 메인(main) 통로들이 형성되고, 복수의 메인 통로들은 상부 플레이트의 최상부 표면으로부터 하부 플레이트의 최하부 표면으로 연장된다.
[0006] 본 개시내용은 추가로 가스 분배 장치에 관한 것이다. 가스 분배 장치는 하부 플레이트를 포함하고, 하부 플레이트는 복수의 제1 통로들 및 복수의 제2 통로들을 더 포함한다. 가스 분배 장치는 또한 하부 플레이트에 접합되는 중간 플레이트를 포함하고, 중간 플레이트는 최상부 표면, 최하부 표면, 최하부 표면 내에 배치된 하나 이상의 제1 하부 채널들, 최하부 표면 내에 배치된 하나 이상의 제2 하부 채널들, 최상부 표면 내에 배치된 제1 상부 채널, 최상부 표면 내에 배치된 제2 상부 채널, 제1 하부 채널들과 제1 상부 채널 사이의 복수의 제1 연결 통로들, 및 제2 하부 채널들과 제2 상부 채널 사이의 복수의 제2 연결 통로들을 더 포함한다. 상부 플레이트가 중간 플레이트에 접합된다. 하부 플레이트, 중간 플레이트, 및 상부 플레이트 각각을 통해 복수의 메인 통로들이 배치된다.
[0007] 본 개시내용은 가스 분배 장치를 제조하는 다른 방법을 포함한다. 이 방법은 결합된 가스 분배 장치를 통해 복수의 메인 통로들을 형성하는 단계를 포함하고, 결합된 가스 분배 장치는 중간 플레이트의 최하부 표면에 접합되는 하부 플레이트, 및 중간 플레이트의 최상부 표면에 접합되는 상부 플레이트를 포함하고, 복수의 메인 통로들은 상부 플레이트, 중간 플레이트 및 하부 플레이트를 통해 연장된다. 상부 플레이트는 하부 플레이트의 본체 부분을 통해 연장되는 복수의 제1 통로들, 및 하부 플레이트의 본체 부분을 통해 연장되는 복수의 제2 통로들을 포함한다. 중간 플레이트는 중간 플레이트의 최하부 표면 상에 형성되는 하나 이상의 제1 하부 채널들, 중간 플레이트의 최하부 표면 상에 형성되는 하나 이상의 제2 하부 채널들, 중간 플레이트의 최상부 표면 상의 제1 상부 채널, 중간 플레이트의 최상부 표면 상의 제2 상부 채널, 제1 하부 채널들과 제1 상부 채널 사이의 복수의 제1 연결 통로들, 및 제2 하부 채널들과 제2 상부 채널 사이의 복수의 제2 연결 통로들을 포함한다.
[0008] 본 개시내용의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된 본 개시내용의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 실시예들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 단지 예시적인 실시예들을 예시하는 것이므로 그 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 하며 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있다는 것이 주목되어야 한다.
[0009] 도 1은 예시적인 기판 프로세싱 챔버의 개략도를 예시한다.
[0010] 도 2는 가스 분배기 장치를 제조하는 방법을 예시한다.
[0011] 도 3은 제1 제조 동작 전의 그리고 후의 가스 분배기 장치의 부분 단면도를 예시한다.
[0012] 도 4a는 제2 제조 동작 후의 가스 분배기 장치의 부분 단면도를 예시한다.
[0013] 도 4b는 제3 제조 동작 후의 제1 평면을 통한 가스 분배기 장치의 부분 단면도를 예시한다.
[0014] 도 5a는 제1 실시예에 따른 가스 분배기 장치의 중간 플레이트의 최상부 평면도를 예시한다.
[0015] 도 5b는 제1 실시예에 따른 가스 분배기 장치의 중간 플레이트의 최하부 평면도를 예시한다.
[0016] 도 6a는 제2 실시예에 따른 가스 분배기 장치의 중간 플레이트의 최상부 평면도를 예시한다.
[0017] 도 6b는 제2 실시예에 따른 가스 분배기 장치의 중간 플레이트의 최하부 평면도를 예시한다.
[0018] 도 7a는 제3 실시예에 따른 가스 분배기 장치의 중간 플레이트의 최상부 평면도를 예시한다.
[0019] 도 7b는 제3 실시예에 따른 가스 분배기 장치의 중간 플레이트의 최하부 평면도를 예시한다.
[0020] 도 8a는 제4 실시예에 따른 가스 분배기 장치의 중간 플레이트의 최상부 평면도를 예시한다.
[0021] 도 8b는 제4 실시예에 따른 가스 분배기 장치의 중간 플레이트의 최하부 평면도를 예시한다.
[0022] 도 9는 제3 제조 동작 후의 상부 플레이트의 평면도를 예시한다.
[0023] 도 10은 제3 제조 동작 후의 하부 플레이트의 평면도를 예시한다.
[0024] 이해를 용이하게 하기 위해, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트들을 지정하기 위해 가능한 경우 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 일 실시예의 엘리먼트들 및 특징들이 추가의 언급 없이 다른 실시예들에 유익하게 통합될 수 있음이 고려된다.
[0025] 본 개시내용은 일반적으로 반도체 프로세싱을 위한 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시내용의 실시예들은 다중 채널 가스 분배기 장치를 형성하는 방법들 및 본원에 개시된 방법에 의해 가능한 가스 분배기 장치 설계들에 관한 것이다. 설명된 가스 분배 장치는 샤워헤드 또는 가스 분배 플레이트로 지칭될 수 있지만, 이 장치가 샤워헤드 또는 플레이트와 같이 형상화될 필요는 없다는 것이 당업자들에 의해 인식될 것이다. "샤워헤드" 및 "플레이트"라는 용어는 본 발명자의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다.
[0026] 도 1은 기판 프로세싱 챔버(100)의 개략도를 예시한다. 프로세싱 챔버(100)는 챔버 본체(102), 챔버 덮개(lid)(108), 지지 조립체(104), 및 가스 분배 장치(150)를 포함한다. 챔버 본체(102), 챔버 덮개(108), 지지 조립체(104), 및 가스 분배 장치(150)는 프로세싱 체적(125)을 둘러싸고 정의한다.
[0027] 챔버 본체(102)는 프로세싱 챔버(100)의 외부 부분이며, 프로세스 챔버(100)의 측벽들 및 최하부를 포함한다. 지지 조립체(104)는 챔버 본체(102) 내에 배치된다. 지지 조립체(104)는 지지 부분(128) 및 샤프트(shaft)(126)를 포함한다. 샤프트(126)는 프로세싱 체적(125) 내에 적어도 부분적으로 배치된 수직 부재이다. 샤프트(126)의 일부는 프로세싱 체적(125) 및 챔버 본체(102)의 외부에 배치될 수 있다. 지지 부분(128)은 샤프트(126)의 최상부 상에 배치된다. 지지 부분(128)은 기판 수용 표면(124) 및 기판 수용 표면(124)에 인접하게 배치된 에지 링(edge ring)(106)을 포함한다. 기판 수용 표면(124)은 지지 부분(128)의 최상부 표면이다. 지지 부분(128)의 최하부 표면은 샤프트(126)에 결합된다. 제어기(122)는 지지 조립체(104)에 연결되고, 지지 조립체(104)의 운동을 제어한다. 일부 실시예들에서, 지지 조립체(104)는 동력화된다(motorized). 지지 조립체(104)는 수직 상하로 이동하고, 샤프트(126)의 중심을 통해 배치된 수직축을 중심으로 회전한다. 제어기(122)는 전력을 제공하고, 운동을 가능하게 하기 위해 지지 조립체(104)를 제어한다.
[0028] 덮개(108)는 챔버 본체(102)의 최상부 상에 배치되고, 내부에 배치된 가스 분배 장치(150), 플레넘(plenum)(112) 및 가스 입구(114)를 포함한다. 덮개(108)는 가스 분배 장치(150)를 지지하고, 가스 분배 장치(150)의 외부 표면의 적어도 일부를 둘러쌀 수 있다. 가스 입구(114)는 덮개(108)의 최상부를 통해 배치되고, 제1 프로세스 가스 소스(116)로부터 플레넘(112)으로 제1 프로세스 가스를 수송한다. 플레넘은 가스 분배 장치(150)와 덮개(108)의 표면(109) 사이에 배치된다. 플레넘(112)은 가스 분배 장치(150) 위에 형성된 개방된 공간으로서, 제1 프로세스 가스가 축적되어 가스 분배 장치(150)의 최상부 표면 위에 분포된다. 그런 다음, 제1 프로세스 가스는 제1 세트의 구멍들을 통하여 가스 분배 장치(150)를 통해 프로세싱 체적(125) 내로 분배된다.
[0029] 샤워헤드는 제2 세트의 구멍들 및 제3 세트의 구멍들을 더 포함한다. 제2 세트의 구멍들은 제2 프로세스 가스를 제2 프로세스 가스 소스(118)로부터 프로세싱 체적(125)으로 분배한다. 제3 세트의 구멍들은 제3 프로세스 가스를 제3 프로세스 가스 소스(120)로부터 프로세싱 체적(125)으로 분배한다. 제1 프로세스 가스 소스(116), 제2 프로세스 가스 소스(118), 및 제3 프로세스 가스 소스(120)로부터의 프로세스 가스들 각각은 상이한 프로세스 가스들을 포함할 수 있다. 3 개의 상이한 프로세스 가스들은 프로세싱 체적(125) 내로 분배될 수 있고, 기판(110)과 같은 기판 상에 증착될 수 있다. 프로세스 가스들은 프로세싱 챔버(100) 내에서 이용되는 프로세스에 따라 동시에 또는 순차적으로 분산될 수 있다.
[0030] 도 2는 가스 분배기 장치(150)를 제조하는 방법(1100)을 예시한다. 방법(1100)은 하부 플레이트(220), 중간 플레이트(250), 및 상부 플레이트(210)를 제조하는 제1 제조 동작(1102)을 포함한다(도 3). 하부 플레이트(220), 중간 플레이트(250), 및 상부 플레이트(210)를 함께 접합하는 제2 제조 동작(1104)은 제1 제조 동작(1102) 후에 수행된다(도 4a). 복수의 메인 통로들(350)을 형성하는 제3 제조 동작(1106)은 제2 제조 동작(1104) 후에 수행된다(도 4b). 도 3은 제1 제조 동작(1102) 전의 그리고 후의 가스 분배기 장치(150)의 부분 분해 단면도들을 예시한다. 가스 분배 장치(150)는 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220)를 포함한다. 상부 플레이트(210)는 최상부 표면(212) 및 최하부 표면(214)을 포함한다. 중간 플레이트(250)는 최상부 표면(252) 및 최하부 표면(254)을 포함한다. 하부 플레이트(220)는 최상부 표면(222) 및 최하부 표면(224)을 포함한다.
[0031] 제1 제조 동작(1102)은 가스 분배 장치(150)의 하부 플레이트(220), 중간 플레이트(250), 및 상부 플레이트(210) 부분을 제조하기 위해 사용되며, 일반적으로 하부 플레이트(220), 중간 플레이트(250), 및 상부 플레이트(210)에 다양한 채널들 및 통로들의 형성을 포함하며, 이들은 아래의 도 3 내지 도 10과 관련하여 예시되고 설명된다. 일 실시예에서, 제1 상부 채널(256), 제2 상부 채널(258), 복수의 제1 연결 통로들(260), 복수의 제2 연결 통로들(261), 하나 이상의 제1 하부 채널들(262a), 및 하나 이상의 제2 하부 채널들(262b)이 중간 플레이트(250)에 형성된다. 추가적으로, 하부 플레이트(220)에는 복수의 제1 통로들(226a) 및 복수의 제2 통로들(226b)이 형성된다. 제1 제조 동작(1102)은 하부 플레이트(220), 중간 플레이트(250), 및 상부 플레이트(210)의 초기 형성이 완료된 후 수행되며, 이는 도 3의 상부 부분에 의해 예시되고, 가스 분배 장치(150)를 형성하기 위해 사용되는 컴포넌트들을 예시한다.
[0032] 완전한 가스 분배기 장치(150)를 형성하기 위해 사용되는 제1 제조 동작(1102)의 일부인 초기 스테이지(stage)에서, 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220)로서 사전 제작된 플레이트들을 이용한다. 사전 제작된 플레이트들은 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220)의 본체 또는 본체 부분들을 형성한다. 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220)는 평면이므로, 최상부 표면들(212, 252, 222)은 평면이고 최하부 표면들(214, 254, 224)은 평면이다. 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220)는 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220) 각각의 두께보다 실질적으로 큰 직경을 갖는다. 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220) 각각의 직경은 약 250 mm 내지 약 550 mm, 예를 들어 약 300 mm 내지 약 450 mm, 예를 들어 약 300 mm 내지 약 425 mm이다. 일부 실시예들에서, 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220)는 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220) 각각의 중앙 부분을 통해 형성된 채널들 및 통로들만을 갖는다. 일부 실시예들에서, 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220) 각각의 전체 직경은 약 350 mm 내지 약 500 mm, 예를 들어 약 350 mm 내지 약 450 mm의 범위인 반면, 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220) 각각의 중앙 부분의 외부 직경은 직경이 약 325 mm 미만, 예를 들어 약 280 mm 내지 약 310 mm이다. 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220) 각각의 중앙 부분은 관통하여 형성된 채널들 또는 통로들을 포함하는 영역으로 정의된다. 상부 플레이트(210)의 두께는 약 1 mm 내지 약 15 mm, 예를 들어 약 1 mm 내지 약 10 mm, 예를 들어 약 5 내지 약 10 mm, 예를 들어 약 50 mm이다. 일부 실시예들에서, 상부 플레이트(210)는 약 15 mm 미만, 예를 들어 12 mm 미만, 예를 들어 10 mm 미만의 두께를 갖는다. 중간 플레이트(250)의 두께는 약 8 mm 내지 약 30 mm, 예를 들어 약 10 mm 내지 약 25 mm, 예를 들어 약 10 mm 내지 약 20 mm, 예를 들어 약 10 mm이다. 일부 실시예들에서, 중간 플레이트(250)는 약 20 mm 미만, 예를 들어 15 mm 미만, 예를 들어 10 mm 미만의 두께를 갖는다. 하부 플레이트(220)의 두께는 약 1 mm 내지 약 15 mm, 예를 들어 약 5 mm 내지 약 10 mm, 예를 들어 약 5 mm이다. 일부 실시예들에서, 하부 플레이트(220)는 약 15 mm 미만, 예를 들어 12 mm 미만, 예를 들어 10 mm 미만의 두께를 갖는다.
[0033] 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220)가 초기 장치 스테이지(201)에 있는 상태에서, 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220)는 단단한 플레이트들이다. 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220)는 각각 금속, 유전체, 또는 세라믹 재료로 이루어질 수 있다. 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220)를 구성하는 금속, 유전체, 또는 세라믹 재료들은 알루미늄, 양극산화된 알루미늄, 스테인리스강, 니켈, 알루미늄 산화물, 알루미늄 질화물, 실리콘, 이트리아 산화물, 또는 이트리아 안정화 지르코니아를 포함한다. 일부 실시예들에서, 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220)는 6061 알루미늄 또는 6063 알루미늄과 같은 6000 시리즈 알루미늄이다. 일부 실시예들에서, 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220) 각각의 재료는 동일하다. 또 다른 실시예들에서, 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220) 각각의 재료는 상이하여, 중간 플레이트는 상부 플레이트(210) 또는 하부 플레이트(220) 중 어느 하나와 상이한 재료로 이루어진다. 초기 장치 스테이지(201) 동안, 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220) 각각은 분리되어 있고, 함께 결합되지 않았다. 이는 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220) 각각이 개별적으로 프로세싱 동작들을 겪게 할 수 있어, 더 큰 유연성을 제공한다.
[0034] 도 3 및 도 4a 내지 도 4b를 참조하면, 제1 제조 동작(1102) 동안, 하부 플레이트(220)는 하부 플레이트(220)의 본체를 통한 제1 통로들(226a) 및 제2 통로들(226b)의 형성에 의해 제조된다. 제1 통로들(226a) 및 제2 통로들(226b)은 초기에 형성된 하부 플레이트(220)를 기계가공함으로써 형성될 수 있다. 하부 플레이트(220)를 기계가공하는 것은 하부 플레이트(220)를 통해 제1 통로들(226a) 및 제2 통로들(226b)을 드릴링(drilling)하는 것을 포함한다.
[0035] 복수의 제1 통로들(226a)과 복수의 제2 통로들(226b)은 하부 플레이트(220)의 본체를 통해 수직으로 형성되어, 복수의 제1 통로들(226a) 및 복수의 제2 통로들(226b)은 서로 평행하다. 복수의 제1 통로들(226a) 및 복수의 제2 통로들(226b)은 하부 플레이트(220)의 최상부 표면(222)으로부터 최하부 표면(224)까지 연장된다. 제1 통로들(226a)은 하부 플레이트(220) 전체에 배치된다. 제2 통로들(226b)은 제1 통로들(226a) 사이에 배치되어, 제1 통로들(226a) 및 제2 통로들(226b)은 예를 들어 하부 플레이트(220)가 반경방향 외측으로 연장됨에 따라 교번하는 패턴으로 형성된다. 제1 통로들(226a) 및 제2 통로들(226b)은 서로 고르게 이격되어 있다. 제1 통로들(226a)은 제1 하부 채널들(262a)과 정렬되고, 제2 통로들(226b)은 제2 하부 채널들(262b)과 정렬된다.
[0036] 제1 제조 동작 동안(1102), 중간 플레이트(250)는 제1 상부 채널(256), 제2 상부 채널(258), 제1 연결 통로들(260), 제2 연결 통로들(261), 제1 하부 채널들(262a), 및 제2 하부 채널들(262b)의 형성에 의해 제조된다. 제1 상부 채널(256), 제2 상부 채널(258), 제1 하부 채널들(262a), 및 제2 하부 채널들(262b)은 그루브(groove) 또는 슬롯 밀링(slot milling)에 의해 형성된다.
[0037] 중간 플레이트(250)의 최상부 표면(252)은 기계가공되어 제1 상부 채널(256) 및 제2 상부 채널(258)을 형성한다. 제1 상부 채널(256) 및 제2 상부 채널(258)의 다양한 상이한 구성들이 도 3 내지 도 8b에 예시되어 있고, 이하에서 상세히 설명된다. 제1 상부 채널(256) 및 제2 상부 채널(258)은 본원에서 설명되는 제1 상부 채널들(256) 또는 제2 상부 채널들(258) 중 임의의 하나일 수 있다. 제1 상부 채널(256) 및 제2 상부 채널(258)은 서로 독립적으로 형성되며, 최상부 표면(252)의 별도의 부분들 상에 형성되어, 제1 상부 채널(256) 및 제2 상부 채널(258)은 중첩되거나 교차하지 않는다. 제1 상부 채널(256)이 제1 가스 입력(211)을 통하여 제2 프로세스 가스 소스(118)에 유체 연결되고, 제2 상부 채널(258)이 제2 가스 입력(213)을 통하여 제3 프로세스 가스 소스(120)에 유체 연결되도록, 제1 상부 채널(256) 및 제2 상부 채널(258)은 자신에 연결된 제1 가스 입력(211) 및 제2 가스 입력(213)을 갖는다.
[0038] 중간 플레이트(250)의 최하부 표면(254)은 기계가공되어 제1 하부 채널들(262a)과 제2 하부 채널들(262b)을 형성한다. 제1 하부 채널들(262a) 및 제2 하부 채널들(262b)은 본원에서 설명되는 제1 하부 채널들(262a) 또는 제2 하부 채널들(262b) 중 임의의 하나일 수 있다. 제2 하부 채널들(262b)은 제1 하부 채널들(262a) 각각 사이에 배치되어, 제1 하부 채널들(262a) 및 제2 하부 채널들(262b)은 원하는 패턴, 예를 들어 교번하는 패턴으로 배치된다.
[0039] 제1 제조 동작(1102) 동안, 제1 연결 통로들(260)은 제1 상부 채널(256) 및 제1 하부 채널들(262a)의 형성 후에 형성된다. 제1 연결 통로들(260)은 드릴링 프로세스와 같은 기계가공 프로세스를 이용하여 제1 상부 채널(256)과 제1 하부 채널들(262a) 사이에 기계가공된다. 제2 연결 통로들(261)은 제2 상부 채널(258) 및 제2 하부 채널들(262b)이 형성된 후에 형성된다. 제2 연결 통로들(261)은 제2 상부 채널(258)과 제2 하부 채널들(262b) 사이에 드릴링에 의해 기계가공된다.
[0040] 복수의 제1 연결 통로들(260)은 제1 하부 채널들(262a)과 제1 상부 채널(256)을 유체 연결한다. 제1 연결 통로들(260)은 제1 상부 채널(256)의 최하부 표면을 제1 하부 채널들(262a)의 최상부 표면에 연결하는 수직 통로들이다. 일부 실시예들에서, 제1 연결 통로들(260)은 중간 플레이트(250)의 본체를 통해 형성된 원통형 통로들이다. 제1 연결 통로들(260)은 약 6 mm 미만, 예를 들어 약 5 mm 미만의 직경을 가지므로, 제1 연결 통로들(260)의 직경은 약 1 mm 내지 약 5 mm, 예를 들어 약 2 mm 내지 약 4 mm이다. 일부 실시예들에서, 제1 연결 통로들(260)은 원통형이 아니며, 그 대신에 슬롯 형상, 타원형 형상, 또는 직사각형 프리즘(prism)들, 오각형 프리즘들, 육각형 프리즘들, 팔각형 프리즘들, 또는 임의의 적절한 프리즘 형상이다. 일부 실시예들에서, 제1 연결 통로들(260)의 직경은 제1 연결 통로들(260)이 중간 플레이트(250)를 통해 연장됨에 따라 달라질 수 있으므로, 제1 하부 채널들(262a)에 인접한 제1 연결 통로들(260)의 직경은 제1 상부 채널(256)에서의 제1 연결 통로들(260)의 직경과 상이하다.
[0041] 복수의 제2 연결 통로들(261)은 제2 하부 채널들(262b)과 제2 상부 채널(258)을 유체 연결한다. 제2 연결 통로들(261)은 제2 상부 채널(258)의 최하부 표면을 제2 하부 채널들(262b)의 최상부 표면에 연결하는 수직 통로들이다. 일부 실시예들에서, 제2 연결 통로들(261)은 중간 플레이트(250)의 본체를 통해 형성된 원통형 통로들이다. 일부 실시예들에서, 제2 연결 통로들(261)은 원통형이 아니며, 그 대신에 슬롯 형상, 타원형 형상, 또는 직사각형 프리즘들, 오각형 프리즘들, 육각형 프리즘들, 팔각형 프리즘들, 또는 임의의 적절한 프리즘 형상이다. 일부 실시예들에서, 제1 연결 통로들(260)의 직경은 제2 연결 통로들(261)이 중간 플레이트(250)를 통해 연장됨에 따라 달라질 수 있으므로, 제2 하부 채널들(262b)에 인접한 제2 연결 통로(261)의 직경은 제2 상부 채널(258)에서의 제2 연결 통로(261)의 직경과 상이하다.
[0042] 제1 연결 통로들(260) 및 제2 연결 통로들(261)은 전형적으로 서로 평행하다. 일부 실시예들에서, 제1 연결 통로들(260) 및 제2 연결 통로들(261)은 교번하는 패턴(도시되지 않음)으로 배치된다.
[0043] 일부 실시예들에서, 냉각 채널(251)이 가스 분배기 장치(150)의 중간 플레이트(250)를 통해 배치된다. 냉각 채널(251)은 중간 플레이트(250)의 외부 직경 주위를 감싸며, 물과 같은 냉각 유체를 이를 통해 순환시킬 수 있다. 일부 대안적인 실시예들에서, 냉각 채널(251)은 그 대신에 가열 와이어(wire)와 같은 가열 컴포넌트이고, 가스 분배기 장치(150)의 중간 플레이트(250)를 가열하기 위해 사용된다. 또 다른 실시예들에서, 가스 분배기 장치(150)의 중간 플레이트(250)에 냉각 채널 및 가열 컴포넌트 둘 모두가 배치된다.
[0044] 제1 제조 동작(1102) 동안, 제1 가스 입력(211) 및 제2 가스 입력(213)(도 9에 도시됨)은 상부 플레이트(210)를 통해 형성된다. 제1 가스 입력(211)은 제2 프로세스 가스 소스(118)를 제1 상부 채널(256)에 유체 연결한다. 제2 가스 입력(213)은 제3 프로세스 가스 소스(120)를 제2 상부 채널(258)에 유체 연결한다. 제1 가스 입력(211) 및 제2 가스 입력(213)은 상부 플레이트(210)를 통해 수직으로 배치된다. 제1 가스 입력(211) 및 제2 가스 입력(213)은 상부 플레이트(210)를 통해 형성된 원통형 구멍들이다.
[0045] 제1 가스 입력(211) 및 제2 가스 입력(213)은 상부 플레이트(210)의 외부 부분을 따라 형성되어, 제1 가스 입력(211)은 원호들(312) 또는 외부 반원형 통로(314)의 일부와 동일한 포지션(position)에 배치되어, 제1 가스 입력(211)은 원호들(312) 또는 외부 반원형 통로(314) 중 하나와 교차한다. 제2 가스 입력(2110)은 제2 가스 입력(213)이 제1 교차 스트로크(stroke)(302) 또는 제2 교차 스트로크(304) 중 하나와 교차하도록 제1 교차 스트로크(302) 또는 제2 교차 스트로크(304)의 일부와 동일한 포지션에 배치된다. 제1 가스 입력(211) 및 제2 가스 입력(213)은 후속 동작들 동안 상부 플레이트(210)를 통해 형성되는 메인 통로들(350) 중 임의의 메인 통로로부터 유체적으로 격리된다.
[0046] 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 하부 플레이트(220)는 또한 제1 상부 채널(256), 제2 상부 채널(258), 제1 연결 통로들(260), 제2 연결 통로들(261), 제1 하부 채널들(262a), 제2 하부 채널들(262b), 제1 통로들(226a), 및 제2 통로들(226b)을 기계가공하는 것에 후속하여 디버링(deburr)되고 세정된다. 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220)를 디버링하는 것은 단순 기계적인 프로세스를 이용하여 또는 전기기계식 디버링을 이용하여 수동으로 버(bur)들을 제거하는 것을 포함한다. 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220)를 세정하는 것은 플레이트들을 화학 용액에 담그는 것, 플레이트들을 헹구는 것, 플레이트들을 연마하는 것, 또는 이들의 조합을 포함한다. 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220)의 세정은 제2 제조 동작(1104) 동안 플레이트들의 습윤성 또는 브레이징성(brazeability)을 개선하고, 또한 부품들이 가스 분배 장치(150)가 완전히 형성된 후에 진공 환경에서 사용될 수 있게 할 것이다.
[0047] 다음으로, 제1 제조 동작(1102)의 완료에 후속하여 제2 제조 동작(1104)(도 4a)이 수행된다. 제2 제조 동작(1104)은 하부 플레이트(220)의 최상부 표면(222)을 중간 플레이트(250)의 최하부 표면(254)에 포지셔닝(position)시키고, 정렬하고 그리고 접합하는 단계 및 상부 플레이트(210)의 최하부 표면(214)을 중간 플레이트(250)의 최상부 표면(252)에 접합하는 단계를 포함한다.
[0048] 제2 제조 동작(1104) 동안, 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220)는 서로 인접하게 포지셔닝되어, 상부 플레이트(210)는 중간 플레이트(250) 위에 배치되고 상부 플레이트(210)의 최하부 표면(214)은 중간 플레이트(250)의 최상부 표면(252) 상에 배치된다. 하부 플레이트(220)는 중간 플레이트(250) 아래에 배치되어, 하부 플레이트(220)의 최상부 표면(222)은 중간 플레이트(250)의 최하부 표면(254) 상에 배치된다. 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220)는 서로 정렬되어, 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220) 각각의 외측 에지들은 서로 정렬된다. 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220) 각각은 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220) 각각의 중심을 통해 배치되는 동일한 중심축을 갖는다.
[0049] 서로 인접하게 포지셔닝되는 것에 후속하여, 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220)는 서로 정렬되어, 제1 가스 입력(211)은 제1 상부 채널(256)의 일부와 정렬되고 제2 가스 입력(213)은 제2 상부 채널(258)의 일부와 정렬된다. 중간 플레이트(250)에 형성된 제1 하부 채널들(262a) 각각은 하부 플레이트(220)에 형성된 제1 통로들(226a) 중 하나와 정렬된다. 중간 플레이트(250)에 형성된 제2 하부 채널들(262b) 각각은 제2 통로들(226b) 중 하나와 정렬된다. 제1 가스 입력(211) 및 제2 가스 입력(213)은 상부 플레이트(210)를 정렬시키기 위한 상부 플레이트(210) 상의 기준점들로 사용된다. 제1 상부 채널(256), 제2 상부 채널(258), 제1 하부 채널들(262a), 및 제2 하부 채널들(262b)은 중간 플레이트(250)를 정렬시키기 위한 중간 플레이트(250)에서의 기준점들로 사용된다. 제1 통로들(226a) 및 제2 통로들(226b)은 하부 플레이트(220)를 정렬시키기 위한 하부 플레이트(220)에서의 기준점들로 사용된다.
[0050] 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220)는 추가적인 통로들(예를 들어, 메인 통로들(350))을 드릴링하는 것과 같은 후속 동작 중에 드릴링된 통로들이 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250) 또는 하부 플레이트(220) 내에 이전에 형성된 피처들 중 어떤 피처와도 교차하지 않도록 정렬된다. 따라서, 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220)는 메인 통로들(350)이 제1 가스 입력(211), 제2 가스 입력(213), 제1 상부 채널(256), 제2 상부 채널(258), 제1 하부 채널들(262a), 제1 연결 통로들(260), 제2 연결 통로들(261), 제2 하부 채널들(262b), 제1 통로들(226a), 또는 제2 통로들(226b) 중 어떤 것과도 교차하지 않도록 정렬된다. 일 실시예에서, 도 4b에 예시된 바와 같이, 메인 통로들(350)은 메인 통로 개구(예를 들어, 개방 영역)를 포함하고, 이 메인 통로 개구는, 메인 통로들(350)이 상부 플레이트(210)의 최상부 표면으로부터 하부 플레이트(220)의 최하부 표면으로 연장됨에 따라 선형의 원통형 형상을 갖는 메인 통로들(350)의 표면에 의해 정의된다. 이러한 구성에서, 메인 통로 개구의 선형의 원통형 형상은 제1 방향에 평행한 선을 따라 연장되는 원형, 타원형 또는 프리즘 형상을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 방향은 상부 플레이트(210)의 최상부 표면(212)에 수직이고 및/또는 하부 플레이트(220)의 최하부 표면(224)에 수직일 수 있다. 메인 통로 개구의 선형의 원통형 형상은 직선이고, 임의의 구부러진 부분들, 벽감들, 리세스(recess)들 또는 곡률을 포함하지 않으며, 이는 사용 전에 제조된 조립체를 세정할 수 있는 사용자의 능력을 향상시키고, 또한 정상적인 디바이스 프로세싱 프로세스들 동안 메인 통로들(350)을 통해 흐르는 가스 스트림(stream)에 혼입되는 입자들의 수집을 방지할 것이다.
[0051] 하부 플레이트(220)의 최상부 표면(222)을 중간 플레이트(250)의 최하부 표면(254)에 접합하고 중간 플레이트(250)의 최상부 표면(252)을 상부 플레이트(210)의 최하부 표면(214)에 접합하여 결합된 가스 분배 장치를 형성한다. 본원에서 설명되는 바와 같이, 중간 플레이트(250)의 하나 이상의 제1 하부 채널들(262a) 중 하나는 하부 플레이트(220)의 제1 통로들(226a)에 인접하게 포지셔닝되며, 제1 통로들(226a)은 제1 하부 채널들(262a) 중 적어도 하나와 유체 연통한다. 유사하게, 중간 플레이트(250)의 하나 이상의 제2 하부 채널들(262b) 중 하나는 하부 플레이트(220)의 제2 통로들(226b)에 인접하게 포지셔닝되고, 제2 통로들(226b)은 제2 하부 채널들(262b) 중 적어도 하나와 유체 연통한다. 제1 가스 입력(211) 및 제2 가스 입력(213)이 상부 플레이트(210)를 통해 형성되는 실시예들에서, 제1 가스 입력(211)은 제1 상부 채널(256)과 정렬되고, 제2 가스 입력(213)은 제2 상부 채널(258)과 정렬된다. 제1 가스 입력(211), 제1 상부 채널(256), 제1 연결 통로들(260), 제1 하부 채널들(262a), 및 제1 통로들(226a)은 제1 프로세스 가스 유체 경로를 형성한다. 제2 가스 입력(213), 제2 상부 채널(258), 제2 연결 통로들(261), 제2 하부 채널들(262b), 및 제2 통로들(226b)은 제2 프로세스 가스 유체 경로를 형성한다. 제1 프로세스 가스 유체 경로는 제2 프로세스 가스 소스(118)를 프로세싱 체적(125)에 유체 연결하고, 제2 프로세스 가스 유체 경로는 제3 프로세스 가스 소스(120)를 프로세싱 체적(125)에 유체 연결한다.
[0052] 제2 제조 동작(1104) 동안 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220)의 접합은 브레이징 또는 확산 접합을 포함할 수 있다. 브레이징은 상부 플레이트(210)와 중간 플레이트(250) 또는 하부 플레이트(220)와 중간 플레이트(250) 사이의 공간 내로 필러(filler) 금속이 주입되는 조이닝(joining) 프로세스이다. 필러 금속은 알루미늄, 은, 니켈 또는 구리 재료일 수 있다. 필러 금속 재료들은 추가적으로 알루미늄 또는 니켈 기반 합금들과 같은 금속 합금들일 수 있다. 일부 실시예들에서, 브레이징 프로세스는 금속들의 산화 및 부식을 방지하는 동시에 또한 필러 용융 온도의 증가된 제어를 가능하게 하는 진공 브레이징 프로세스이다.
[0053] 확산 접합은 각각의 플레이트가 서로 접촉한 상태에서 플레이트 조립체를 가열함으로써 상부 플레이트(210)와 중간 플레이트(250) 또는 하부 플레이트(220)와 중간 플레이트(250)를 조이닝하기 위해 사용되는 프로세스이다. 상부 플레이트(210), 하부 플레이트(220) 및 중간 플레이트(250)의 분자들은 접촉 표면들을 따라 산재하여, 상부 플레이트(210), 하부 플레이트(220), 및 중간 플레이트는 조이닝되어 결합된 가스 분배기 장치(700)를 형성한다. 일부 실시예들에서, 확산 접합 프로세스는 플레이트들의 산화 및 부식을 감소시키고 플레이트들의 확산 온도들의 제어를 증가시키기 위해 진공 하에서 수행된다.
[0054] 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220)를 접합한 후, 제3 제조 동작(1106)(도 4b)이 수행된다. 제3 제조 동작(1106)은 결합된 가스 분배기 장치(700)를 통해 메인 통로들(350)(도 4b 및 도 9 내지 도 10)을 형성하는 단계를 포함한다. 메인 통로들(350)은 상부 플레이트(210)의 최상부 표면(212)과 하부 플레이트(220)의 최하부 표면(224) 사이에 드릴링에 의해 기계가공된다. 메인 통로들(350)은 제1 상부 채널(256), 제2 상부 채널(258), 제1 연결 통로들(260), 제2 연결 통로들(261), 제1 하부 채널들(262a), 제2 하부 채널들(262b), 제1 통로들(226a), 및 제2 통로들(226b) 사이에 기계가공되고, 따라서 이들로부터 유체적으로 격리된다. 메인 통로들(350)은 제1 상부 채널(256), 제2 상부 채널(258), 제1 연결 통로들(260), 제2 연결 통로들(261), 제1 하부 채널들(262a), 제2 하부 채널들(262b), 제1 통로들(226a), 및 제2 통로들(226b) 중 어떤 것과도 교차하거나 중첩되지 않는다. 메인 통로들(350)은 본원에서 설명된 것들과 같은 임의의 적합한 패턴으로 형성된다. 제3 제조 동작(1106) 동안, 하부 플레이트(220)에 형성된 제1 통로들(226a) 및 제2 통로들(226b)은 오염물들 및 입자들이 가스 분배 장치(150)의 내부 영역 내로 들어가는 것을 방지하기 위해 캡핑(cap)되거나 또는 막힐 수 있다.
[0055] 메인 통로들(350)의 형성 후에, 가스 분배 장치는 디버링되고 세정되어, 메인 통로들(350)은 매끄럽게 되고 세정된다.
[0056] 도 4a는 제2 제조 동작(1104) 후의 가스 분배기 장치(150)의 부분 단면도를 예시한다. 도 4a에 도시된 가스 분배기 장치(150)는 결합된 가스 분배기 장치(700)이다. 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220)는 함께 결합되어 가스 분배기 장치(150)와 같은 가스 분배기 장치를 형성한다. 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220)는 도 3의 제2 장치 스테이지(202)에 도시된 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220)와 유사하다.
[0057] 상부 플레이트(210)의 최하부 표면(214)은 중간 플레이트(250)의 최상부 표면(252)에 결합된다. 중간 플레이트(250)의 최하부 표면(254)은 하부 플레이트(220)의 최상부 표면(222)에 결합된다. 제1 하부 채널들(262a) 각각은 제1 통로들(226a) 각각과 정렬되어, 제1 하부 채널들(262a)은 제1 통로들(226a)에 유체 연결된다. 제2 하부 채널들(262b) 각각은 제2 통로들(226b) 각각과 정렬되어, 제2 하부 채널들(262b)은 제2 통로들(226b)에 유체 연결된다.
[0058] 상부 플레이트(210)는 적어도 제1 상부 채널(256) 및 제2 상부 채널(258)을 둘러싼다. 그러나, 상부 플레이트(210)는 전형적으로 상부 채널들(256, 258), 원호들(312), 외부 반원형 통로(314) 및 다른 상호 연결 부분들과 같이, 중간 플레이트(250)에 형성된 리세스된 피처들 모두를 둘러쌀 것이다. 상부 플레이트(210)를 중간 플레이트(250)에 결합하기 전에, 제1 상부 채널(256) 및 제2 상부 채널(258)은 중간 플레이트(250)의 최상부 표면(252) 내의 트렌치(trench)들로 설명될 수 있다. 상부 플레이트(210)를 중간 플레이트(250)에 결합하는 것은 제1 상부 채널(256) 및 제2 상부 채널(258)의 최상부 벽을 제공한다. 상부 플레이트(210) 및 중간 플레이트(250)는 함께 제1 상부 채널(256) 및 제2 상부 채널(258)을 둘러싸서, 제1 상부 채널(256) 및 제2 상부 채널(258) 모두가 제1 상부 채널(256)과 제2 상부 채널(258) 사이의 누설 없이 프로세스 가스들로 채워질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상부 플레이트(210)는 그 최하부 표면(214) 상에 형성된 유사한 트렌치들을 가질 수 있고, 이 트렌치들은 제1 상부 채널(256) 및 제2 상부 채널(258)과 정렬된다.
[0059] 하부 플레이트(220)는 제1 하부 채널들(262a) 및 제2 하부 채널들(262b)을 둘러싼다. 중간 플레이트(250) 및 하부 플레이트(220)가 결합되기 전에, 제1 하부 채널들(262a) 및 제2 하부 채널들(262b)은 중간 플레이트(250)의 최하부 표면(254) 내부의 트렌치들로 설명될 수 있다. 상부 플레이트(210)와 중간 플레이트(250)의 결합은 제1 하부 채널들(262a)과 제2 하부 채널들(262b)의 최하부 벽을 제공한다. 하부 플레이트(220) 및 중간 플레이트(250)는 함께 제1 하부 채널들(262a) 및 제2 하부 채널들(262b)을 둘러싸서, 제1 하부 채널들(262a) 및 제2 하부 채널들(262) 모두는 제1 하부 채널들(262a)과 제2 하부 채널들(262b) 사이에서 누설 없이 프로세스 가스들로 채워질 수 있다. 일부 실시예들에서, 하부 플레이트(220)는 그 최상부 표면(222) 상에 형성된 유사한 트렌치들을 가질 수 있으며, 이 트렌치들은 제1 하부 채널들(262a) 및 제2 하부 채널들(262)과 정렬된다.
[0060] 일부 실시예들에서, 상부 플레이트(210)의 최하부 표면(214)은 브레이징 또는 확산 접합에 의해 중간 플레이트(250)의 최상부 표면(252)에 결합된다. 일부 실시예들에서, 중간 플레이트(250)의 최하부 표면(254)은 또한 브레이징 또는 확산 접합에 의해 하부 플레이트(220)의 최상부 표면(222)에 결합된다. 브레이징은 상부 플레이트(210)와 중간 플레이트(250) 사이의 공간 내로 필러 금속이 유입되게 함으로써 중간 플레이트(250)를 상부 플레이트(210)에 조이닝하는 조이닝 프로세스이다. 유사하게, 브레이징은 중간 플레이트(250)와 하부 플레이트(220) 사이의 공간 내로 필러 금속이 유입되게 함으로써 중간 플레이트(250)와 하부 플레이트(220)를 조이닝하는 것이다. 필러 금속은 알루미늄, 구리, 은, 니켈, 또는 본원에서 설명된 금속들의 합금들 중 임의의 하나일 수 있다. 일부 실시예들에서, 필러 재료는 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220)를 형성하기 위해 사용되는 금속의 용융 온도보다 약간 낮은 용융 온도를 갖는 알루미늄-실리콘 합금이다. 확산 접합이 이용되는 경우, 상부 플레이트(210), 하부 플레이트(220), 및 중간 플레이트(250)가 서로 접촉한 상태에서 상부 플레이트(210), 하부 플레이트(220), 중간 플레이트(250)를 가열함으로써 상부 플레이트(210) 및 하부 플레이트(220)는 중간 플레이트(250)에 조이닝된다. 상부 플레이트(210), 하부 플레이트(220) 및 중간 플레이트(250)의 분자들은 접촉 표면들을 따라 산재하여, 상부 플레이트(210), 하부 플레이트(220), 및 중간 플레이트는 조이닝되어 결합된 가스 분배기 장치(700)를 형성한다.
[0061] 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220)의 3 개 모두의 이용은 채널들을 형성하는 어려움을 감소시키면서, 점점 더 복잡한 상부 및 하부 채널 기하학적 구조들을 허용한다. 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220)의 3 개 모두가 동시에 접합될 수 있으므로, 하나의 정렬 및 접합 동작만이 이용된다. 제조 프로세스의 이 스테이지에서, 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220)가 분리 불가능한 조립체를 형성하도록 물리적으로 접합될 수 있게 하는 접합 프로세스는, 최종 가스 분배기 장치(150)를 형성하기 위해, 아래에 설명되는 추가 제조 동작들을 필요로 하는 부분적으로 형성된 접합된 조립체를 생성한다.
[0062] 제1 상부 채널(256)의 폭 및 제2 상부 채널(258)의 폭은 약 2 mm 내지 약 10 mm, 예를 들어 약 3 mm 내지 약 8 mm, 예를 들어 약 4 mm 내지 약 6 mm, 예를 들어 약 5 mm이다. 제1 및 제2 상부 채널들(256, 258)의 폭은 제1 및 제2 상부 채널들(256, 258) 내의 압력 강하를 조절한다. 제1 및 제2 상부 채널들(256, 258)의 폭은 압력 강하가 임계값을 넘어 증가하게 하지 않도록 충분히 커야 하는 한편, 중간 플레이트(250)를 통한 적절한 통과 밀도를 가능하게 하기에 충분히 작아야 한다. 제1 상부 채널(256)의 깊이(701) 및 제2 상부 채널(258)의 깊이(701)는 약 2 mm 내지 약 10 mm, 예를 들어 약 3 mm 내지 약 8 mm, 예를 들어 약 4 mm 내지 약 6 mm, 예를 들어 약 5 mm이다. 일부 실시예들에서, 제1 상부 채널(256) 및 제2 상부 채널(258)의 깊이(701)는 약 8 mm 미만, 예를 들어 약 6 mm 미만, 예를 들어 약 5 mm 미만이다. 일부 실시예들에서, 중간 플레이트(250)의 두께 대 제1 상부 채널(256)의 깊이(701) 및 제2 상부 채널(258)의 깊이(701)의 비는 약 5:1 내지 약 2:1, 예를 들어 약 4:1 내지 약 3:1 이다.
[0063] 제1 연결 통로들(260)의 직경(702) 및 제2 연결 통로들(261)의 직경(702)은 약 1 mm 내지 약 7 mm, 예를 들어 약 2 mm 내지 약 6 mm, 예를 들어 약 3 mm 내지 약 5 mm이다. 제1 및 제2 연결 통로들(260, 261)의 직경은 제1 및 제2 연결 통로들(260, 261) 내의 압력 강하를 조절한다. 제1 및 제2 연결 통로들(260, 261)의 직경은 압력 강하가 프로세스 가스 흐름 지연을 유발하는 임계값을 지나 증가하게 하지 않도록 충분히 커야 하는 반면, 중간 플레이트(250)를 통한 적절한 통과 밀도를 가능하게 하기에 충분히 작아야 한다. 제1 연결 통로들(260) 및 제2 연결 통로들(261)의 길이(703)는 약 1 mm 내지 약 5 mm, 예를 들어 약 2 mm 내지 약 4 mm, 예를 들어 약 2 mm 내지 약 3 mm이다. 중간 플레이트(250)의 두께 대 제1 연결 통로들(260) 또는 제2 연결 통로들(261) 중 어느 하나의 길이(703)의 비는 약 15:1 내지 약 5:1, 예를 들어 약 10:1 내지 약 6:1 이다. 제1 연결 통로들(260) 및 제2 연결 통로들(261)의 길이(703)는 배압을 확립하여 분배 균일성을 향상시킨다.
[0064] 제1 하부 채널들(262a)의 폭(704) 및 제2 하부 채널들(262b)의 폭(704)은 약 2 mm 내지 약 10 mm, 예를 들어 약 3 mm 내지 약 8 mm, 예를 들어 약 4 mm 내지 약 6 mm이다. 제1 하부 채널들(262a) 및 제2 하부 채널들(262b)의 폭(704)은 제1 및 제2 상부 채널들(256, 258)의 폭과 동일할 수 있다. 폭(704)은 제1 하부 채널들(262a) 및 제2 하부 채널들(262b) 내의 압력 강하를 조절하는 동시에, 중간 플레이트(250)를 통한 적절한 통과 밀도를 가능하게 하는 역할을 한다. 제1 하부 채널들(262a)의 깊이(705) 및 제2 하부 채널들(262b)의 깊이(705)는 약 2 mm 내지 약 10 mm, 예를 들어 약 3 mm 내지 약 8 mm, 예를 들어 약 3 mm 내지 약 5 mm, 예를 들어 약 3 mm이다. 일부 실시예들에서, 하부 채널들의 깊이는 약 5 mm 미만, 예를 들어 약 3 mm 미만이다.
[0065] 제1 통로들(226a)의 폭(706) 및 제2 통로들(226b)의 폭(706)은 약 0.1 mm 내지 약 6 mm, 예를 들어 약 0.5 mm 내지 약 5 mm, 예를 들어 약 1 mm 내지 약 5 mm, 예를 들어 약 1 mm 내지 약 3 mm이다. 제1 통로들(226a) 및 제2 통로들(226b)의 길이는 하부 플레이트(220)의 전체 두께에 걸쳐 있다. 제1 통로들(226a)의 폭(706) 및 제2 통로들(226b)의 폭(706)은 제1 하부 채널들(262a) 및 제2 하부 채널들(262b) 내에 배압을 형성하기 위해 제한된다. 배압은 제1 하부 채널들(262a) 및 제2 하부 채널들(262b)을 통해 프로세스 가스들을 분배하는 것을 도와서, 프로세스 가스들이 제1 통로들(226a) 및 제2 통로들(226b)을 통해 보다 고르게 분배된다.
[0066] 도 4b는 제3 제조 동작(1106) 후에 제1 평면을 통한 가스 분배기 장치(150)의 부분 단면도를 예시한다. 제1 평면은 제1 평면들(330, 430, 530, 또는 630) 중 임의의 하나일 수 있다. 도 4b의 가스 분배기 장치(150)는, 도 4b에서 메인 통로들(350)이 형성되고 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220)를 통해 도시되는 것을 제외하고는, 도 4a에 도시된 가스 분배기 장치와 유사하다. 도 4a는 제2 평면들(340, 440, 540, 또는 640)과 같은 제2 평면으로부터 본 가스 분배기 장치(150)의 도면이다. 메인 통로들(350)은 제1 상부 채널(256), 제2 상부 채널(258), 제1 연결 통로들, 제2 연결 통로들, 제1 하부 채널들(262a), 제2 하부 채널들(262b), 제1 통로들(226a), 및 제2 통로들(226b)과 교차하지 않기 때문에, 제2 평면들(340, 440, 540, 640)은 메인 통로들(350)을 형성한 후에도 도 4a에 도시된 것들과 유사할 것이다. 도 4b의 가스 분배기 장치(150)는 복수의 메인 통로들(350)을 추가로 예시한다.
[0067] 복수의 메인 통로들(350)은 가스 분배기 장치(150)의 전체 두께를 통해 배치되는 구멍들이다. 메인 통로들(350)은 상부 플레이트(210), 중간 플레이트(250), 및 하부 플레이트(220)를 통해 배치된다. 상부 플레이트(210)는 메인 통로들(350)의 최상부 섹션(804)을 포함한다. 중간 플레이트(250)는 메인 통로들(350)의 중간 섹션(806)을 포함한다. 하부 플레이트(220)는 메인 통로들(350)의 최하부 섹션(808)을 포함한다. 최상부 섹션(804), 중간 섹션(806), 및 최하부 섹션(808) 각각은 가스 분배기 장치(150)를 통해 배치된 선형의 통로를 형성하도록 정렬된다. 메인 통로들(350)은 수직으로 배향되고 서로 평행하다. 본원에서 설명된 실시예들에서, 메인 통로들(350)은 제1 연결 통로들(260), 제2 연결 통로들(261), 제1 통로들(226a), 및 제2 통로들(226b) 각각에 평행하다. 메인 통로들(350) 각각은 약 10 mm 미만, 예를 들어 약 1 mm 내지 약 10 mm, 예를 들어 약 2 mm 내지 약 8 mm, 예를 들어 약 3 mm 내지 약 7 mm의 직경(802)을 갖는다. 메인 통로들(350)의 직경(802)은 제1 연결 통로들(260), 제2 연결 통로들(261), 제1 통로들(226a), 또는 제2 통로들(226b) 중 임의의 것의 직경보다 크다. 메인 통로들(350)의 직경(802)이 제1 연결 통로들(260), 제2 연결 통로들(261), 제1 통로들(226a), 또는 제2 통로들(226b)의 직경들에 비해 더 작을수록, 프로세스 가스를 고르게 분배하기 위해 가스 분배기 장치(150) 위의 충분한 배압을 가능하게 한다.
중간 플레이트 구성 예들
[0068] 도 5a 내지 도 8b는 가스 분배기 장치(150)의 일부를 형성하기 위해 사용될 수 있는 중간 플레이트(250)의 다양한 구성들을 예시한다. 도 5a는 제1 실시예에 따른 가스 분배기 장치(150)의 중간 플레이트(250)의 최상부 평면도를 예시한다. 중간 플레이트(250)의 최상부 표면(252)은 도 5a에 예시되어 있다. 중간 플레이트(250)의 최상부 표면(252)은 원형의 표면이며, 제1 상부 채널(256), 제2 상부 채널(258), 제1 연결 통로들(260), 및 제2 연결 통로들(261)을 포함한다.
[0069] 제1 상부 채널(256)은 X자 형상으로 형성되며, 사용 동안 제1 연결 통로들(260)로 가스들이 고르게 분포되도록 허용하기 위해 2 개의 원호들(312)을 포함한다. 일 실시예에서, 2 개의 원호들(312)은 1/4 원형 채널들이고, 제1 상부 채널(256)의 X자 형상의 인접하는 단부들에 부착된다. 본원에서 설명된 실시예에서, 제1 상부 채널(256)은 제1 부분(308), 제2 부분(309), 제3 부분(310), 및 제4 부분(311)을 포함한다. 제1 부분(308) 및 제2 부분(309)은 서로 반경방향으로 정렬되고, 중간 플레이트(250)의 중심으로부터 반경방향 외측으로 반대 방향들로 연장된다. 제3 부분(310) 및 제4 부분(311)은 서로 반경방향으로 정렬되며, 중간 플레이트(250)의 중심에서 반경방향 외측으로 반대 방향들로 연장된다. 제1 부분(308), 제2 부분(309), 제3 부분(310), 및 제4 부분(311) 각각은 내부에 배치된 복수의 제1 연결 통로들(260)을 포함한다.
[0070] 제1 부분(308) 및 제2 부분(309)은 제3 부분(310) 및 제4 부분(311)에 대해 각도를 이루어 배치된다. 본원에서 설명된 실시예에서, 제1 부분(308) 및 제2 부분(309)은 제3 부분(310) 및 제4 부분(311)에 대해 약 80 도 내지 약 100 도의 각도로 배치되어, 제1 부분(308) 및 제2 부분(309)은 서로 수직으로 배치된다. 제1 부분(308), 제2 부분(309), 제3 부분(310), 또는 제4 부분(311) 중 어느 것도 서로 직접 접촉하지 않고, 제1 부분(308), 제2 부분(309), 제3 부분(310), 또는 제4 부분(311) 중 어느 것도 중간 플레이트(250)의 반경방향 중심과 교차하지 않는다.
[0071] 제1 부분(308) 및 제4 부분(311)은 2 개의 원호들(312) 중 제1 원호의 대향 단부들에 부착된다. 제1 부분(308) 및 제4 부분(311) 각각의 원위 외측 단부는 2 개의 원호들(312) 중 하나에 연결된다. 제2 부분(309) 및 제3 부분(310)은 2 개의 원호들(312) 중 제2 원호의 대향 단부들에 부착된다. 제2 부분(309) 및 제3 부분(310) 각각의 원위 외측 단부는 2 개의 원호들(312) 중 제2 원호에 연결된다. 원호들(312) 각각은 외부 반원형 통로(314)에 연결될 수 있다. 반원형 통로(314)는 2 개의 원호들(312)의 반경방향 외측에 배치된다. 반원형 통로(314)는 반경방향 연결 부분(316)에 의해 2 개의 원호들(312) 각각에 연결된다. 반경방향 연결 부분(316)은 2 개의 원호들(312) 각각과 반원형 통로(314) 사이에 형성된 반경방향으로 배치된 채널이다. 반경방향 연결 부분(316)은 2 개의 원호들(312) 각각의 중심 및 반원형 통로(314)의 원위 단부들에 연결되어, 프로세싱 중에 반원형 통로(314)를 통해, 원호들(312)을 통해, 그리고 부분들(308-311) 및 제1 연결 통로들(260) 각각을 통해 균일한 가스 분포를 허용한다.
[0072] 제2 상부 채널(258)도 또한 X자 형상으로 형성되어, 제2 상부 채널(358)은 제1 교차 스트로크(302) 및 제2 교차 스트로크(304)를 포함한다. 제1 교차 스트로크(302) 및 제2 교차 스트로크(304)는 제1 교차 스트로크(302) 및 제2 교차 스트로크(304)가 약 80 도 내지 약 100 도, 예를 들어 약 85 도 내지 약 95 도의 각도로 교차하도록 중간 플레이트(250)의 최상부 표면(252)을 가로질러 서로에 대해 대략 수직으로 배치된 채널들이다. 제1 크로스 스트로크(302) 및 제2 크로스 스트로크(304)는 중간 플레이트(250)의 최상부 표면(252)의 반경방향 중심에서 교차한다. 제1 교차 스트로크(302) 및 제2 교차 스트로크(304) 각각은 내부에 배치된 복수의 제2 연결 통로들(261)을 포함하고, 벽에 의해 원호들(312) 및 부분들(308-311) 각각으로부터 각각 격리된다.
[0073] 제1 평면(330)은 제1 상부 채널(256) 또는 제2 상부 채널(258) 중 어느 하나와 최소량으로 교차하는 중간 플레이트(250)를 통과하는 평면이다. 제2 평면(340)은 제1 상부 채널(256)의 일부의 길이와 교차하는 중간 플레이트(250)를 통과하는 평면이다.
[0074] 중간 플레이트(250)는 중간 플레이트(250)를 통해 형성된 복수의 메인 통로들(350)을 포함한다. 메인 통로들(350)은 중간 플레이트(250)를 통해 연장되고, 제1 상부 채널(256) 또는 제2 상부 채널(258) 주위에 배치되지만, 그러나 이들과 교차하지는 않는다.
[0075] 도 5b는 제1 실시예에 따른 가스 분배기 장치(150)의 중간 플레이트(250)의 최하부 평면도를 예시한다. 최하부 평면도는 제1 실시예에 따른 중간 플레이트(250)의 최하부 표면(254)을 예시한다. 중간 플레이트(250)의 최하부 표면(254)은 내부에 형성된 복수의 제1 하부 채널들(262a) 및 복수의 제2 하부 채널들(262b)을 포함한다.
[0076] 제1 하부 채널들(262a)은 최하부 표면(254) 상에 배치된 복수의 동심원 링들을 포함한다. 제2 하부 채널들(262b)은 또한 최하부 표면(254) 상에 배치된 복수의 동심원 링들을 포함한다. 일 실시예에서, 제1 하부 채널들(262a) 및 제2 하부 채널들(262b)은 서로 동심이고, 제1 하부 채널들(262a)이 제2 하부 채널들(262b)과 교번하는 패턴이 되도록 패터닝된다. 제1 하부 채널들(262a) 각각은 하나 이상의 제1 연결 통로들(260)을 포함한다. 제2 하부 채널들(262b) 각각은 하나 이상의 제2 연결 통로들(261)을 포함한다. 제1 하부 채널들(262a)과 제2 하부 채널들(262b)의 인접하는 접선점들은 제1 방향으로 서로 평행하며, 제1 방향은 중간 플레이트(250)의 최하부 표면(254)과 평행하다.
[0077] 제1 하부 채널들(262a) 및 제2 하부 채널들(262b)의 최외부 링의 반경방향 외측에는 2 개의 원호들(312)과 유사하지만 최하부 표면(254) 상에 배치된 2 개의 원호들(320)이 있다. 2 개의 원호들(320)은 외부 반원형 통로(324)에 연결된다. 하나의 구성에서, 반원형 통로(324)는 2 개의 원호들(320)의 반경방향 외측에 배치된다. 반원형 통로(324)는 반경방향 연결 부분(322)에 의해 2 개의 원호들(320) 각각에 연결된다. 반경방향 연결 부분(322)은 2 개의 원호들(320) 각각과 반원형 통로(324) 사이에 형성된 반경방향으로 배치된 채널이다. 반경방향 연결 부분(322)은 2 개의 원호들(320) 각각의 중심 및 반원형 통로(324)의 원위 단부들에 연결되어 이를 통한 가스의 균일한 분포를 허용한다. 최하부 표면(254) 상의 2 개의 원호들(320), 반원형 통로(324), 및 반경방향 연결 부분들(322)은 중간 플레이트(250) 최상부 표면(242) 상의 원호들(312), 반원형 통로(314), 및 반경방향 연결 부분들(316)의 거울 이미지들이다.
[0078] 중간 플레이트(250)는 이를 통해 형성된 복수의 메인 통로들(350)을 더 포함한다. 메인 통로들(350)은 중간 플레이트(250)를 통해 연장되고, 제1 하부 채널들(262a) 및 제2 하부 채널들(262b) 주위에 배치되지만, 그러나 이들과 교차하지는 않는다. 제1 하부 채널들(262a)과 제2 하부 채널들(262b)의 각각의 링 사이에는 복수의 메인 통로들(350)이 배치될 수 있다.
[0079] 도 6a는 제2 실시예에 따른 가스 분배기 장치(150)의 중간 플레이트(250)의 최상부 평면도를 예시한다. 최상부 평면도는 중간 플레이트(250)의 최상부 표면(252)을 예시한다. 중간 플레이트(250)의 최상부 표면(252)은 원형의 표면이며, 제1 상부 채널(256), 제2 상부 채널(258), 제1 연결 통로들(260), 및 제2 연결 통로들(261)을 포함한다.
[0080] 제1 상부 채널(256)은 제1 오프(off) 반경 부분(402)이다. 제1 오프 반경 부분(402)은 중간 플레이트(250)의 최상부 표면(252)의 반경으로부터 약간 오프셋된 선형 부분이다. 제1 오프 반경 부분(402)은 최상부 표면(252)의 직경의 일부, 예를 들어 최상부 표면(252)의 직경의 절반 미만에 걸쳐 연장된다. 제1 상부 채널(256)은 내부에 배치된 제1 연결 통로들(260)을 포함한다.
[0081] 제2 상부 채널(258)은 제2 오프 반경 부분(404)이다. 제2 오프 반경 부분(404)은 중간 플레이트(250)의 최상부 표면(252)의 반경으로부터 약간 오프셋된 선형 부분이다. 제2 오프 반경 부분(404)은 최상부 표면(252)의 직경의 일부, 예를 들어 최상부 표면(252)의 직경의 절반 미만에 걸쳐 연장된다. 제2 상부 채널(258)은 내부에 배치된 제2 연결 통로들(261)을 포함한다. 제2 오프 반경 부분(404)은 제1 오프 반경 부분(402)에 평행하다.
[0082] 제1 평면(430)은 제1 상부 채널(256) 또는 제2 상부 채널(258) 중 어느 하나와 최소량으로 교차하는 중간 플레이트(250)를 통과하는 평면이다. 제2 평면(440)은 제2 평면(440)이 제1 오프 반경 부분(402)의 길이를 통과하도록 제1 상부 채널(256)의 일부의 길이와 교차하는 중간 플레이트(250)를 통과하는 평면이다.
[0083] 중간 플레이트(250)는 중간 플레이트(250)를 통해 형성된 복수의 메인 통로들(350)을 포함한다. 메인 통로들은 최상부 표면(252)으로부터 최하부 표면(254)까지 연장된다. 메인 통로들(350)은 중간 플레이트(250)를 통해 연장되고, 제1 상부 채널(256) 또는 제2 상부 채널(258) 주위에 배치되지만, 그러나 이들과 교차하지는 않는다.
[0084] 도 6b는 제2 실시예에 따른 가스 분배기 장치(150)의 중간 플레이트(250)의 최하부 평면도를 예시한다. 제2 실시예는 중간 플레이트(250)의 최하부 표면(254)을 예시한다. 중간 플레이트(250)의 최하부 표면(254)은 내부에 형성된 제1 하부 채널(262a) 및 제2 하부 채널(262b)을 포함한다.
[0085] 제1 하부 채널(262a)은 제1 하부 채널(262a)이 최하부 표면(254)의 중앙 부분으로부터 반경방향 외측으로 나선형으로 형성되도록 나선형 형상이다. 제1 하부 채널(262a)은 나선형이 중앙 포지션으로부터 방사됨에 따라 직경이 연속적으로 증가한다. 제2 하부 채널(262b)도 또한 제2 하부 채널(262b)이 최하부 표면(254)의 중앙 부분으로부터 반경방향 외측으로 나선형으로 형성되도록 나선형 형성이다. 제2 하부 채널(262b)은 나선형이 중앙 포지션으로부터 방사됨에 따라 직경이 연속적으로 증가한다. 제1 하부 채널(262a) 및 제2 하부 채널(262b)은 반대 방향들로 나선형으로 형성된다. 일 실시예에서, 제1 하부 채널(262a)은 시계 방향으로 외측으로 방사되는 반면, 제2 하부 채널(262b)은 반시계 방향으로 외측으로 방사된다. 반대로, 다른 실시예에서, 제1 하부 채널(262a)은 반시계 방향으로 외측으로 방사되는 반면, 제2 하부 채널(262b)은 시계 방향으로 외측으로 방사된다.
[0086] 제1 연결 통로들(260)은 제1 하부 채널(262a)과 제1 상부 채널(256)을 연결하여, 제1 연결 통로들(260)은 제1 상부 채널(256)로부터 제1 하부 채널(262a)로의 유체 전달 경로를 제공한다. 제2 연결 통로들(261)은 제2 하부 채널(262b)과 제2 상부 채널(258)을 연결하여, 제2 연결 통로들(261)은 제2 상부 채널(258)로부터 제2 하부 채널(262b)로의 유체 전달 경로를 제공한다.
[0087] 중간 플레이트(250)는 중간 플레이트(250)를 통해 형성되어 최상부 표면(252)으로부터 최하부 표면(254)으로 연장되는 복수의 메인 통로들(350)을 포함한다. 메인 통로들(350)은 중간 플레이트(250)를 통해 연장되고, 제1 하부 채널(262a) 또는 제2 하부 채널(262b) 주위에 배치되지만, 그러나 이들과 교차하지는 않는다. 메인 통로들(350)은 제1 하부 채널(262a) 및 제2 하부 채널(262b) 각각 사이에 형성된다.
[0088] 도 7a는 제3 실시예에 따른 가스 분배기 장치(150)의 중간 플레이트(250)의 최상부 평면도를 예시한다. 최상부 평면도는 중간 플레이트(250)의 최상부 표면(252)을 예시한다. 중간 플레이트(250)의 최상부 표면(252)은 원형의 표면이며, 제1 상부 채널(256), 제2 상부 채널(258), 제1 연결 통로들(260), 및 제2 연결 통로들(261)을 포함한다.
[0089] 제1 상부 채널(256)은 원호(502)를 포함한다. 제1 상부 채널(256)의 원호(502)는 중간 플레이트(250)의 최상부 표면(252)의 외부 부분 상에 배치된다. 원호(502)는 원호(502)가 180 도 미만인 원의 각도를 마주 대하는 열호(minor circular arc)이다. 원호(502)는 약 100 도 내지 약 170 도, 예를 들어 약 110 도 내지 약 160 도인 원의 각도를 마주 대한다. 제2 상부 채널(258)은 제1 상부 채널(256)과 유사하다. 제2 상부 채널(258)은 원호(504)를 포함한다. 제2 상부 채널(258)의 원호(504)는 중간 플레이트(250)의 최상부 표면(252)의 외부 부분 상에 배치된다. 원호(504)는 원호(504)가 180 도 미만인 원의 각도를 마주 대하는 열호이다. 원호(504)는 약 100 도 내지 약 170 도, 예를 들어 약 110 도 내지 약 160 도인 원의 각도를 마주 대한다.
[0090] 제1 상부 채널(256) 및 제2 상부 채널(258)은 중간 플레이트(250)의 최상부 표면(252)의 대향 면들 상에 배치되므로, 제1 상부 채널(256) 및 제2 상부 채널(258) 각각의 오목한 면들이 서로를 향한다. 제1 상부 채널(256) 및 제2 상부 채널(258)의 원호(502) 및 원호(504) 각각은 각각 최상부 표면(252) 상의 동일한 중심점에 대해 센터링(center)된다.
[0091] 제1 상부 채널(256)은 내부에 배치된 복수의 제1 연결 통로들(260)을 포함한다. 제1 연결 통로들(260)은 제1 상부 채널(256)의 최하부로부터 연장되고, 제1 상부 채널(256)의 원호(502) 전체에 걸쳐 이격되어 있다. 제2 상부 채널(258)은 내부에 배치된 복수의 제2 연결 통로들(261)을 포함한다. 제2 연결 통로들(261)은 제2 상부 채널(258)의 최하부로부터 연장되고, 제2 상부 채널(258)의 원호(504) 전체에 걸쳐 이격되어 있다.
[0092] 중간 플레이트(250)는 중간 플레이트(250)를 통해 형성된 복수의 메인 통로들(350)을 포함한다. 메인 통로들(350)은 중간 플레이트(250)를 통해 연장되고, 제1 상부 채널(256) 또는 제2 상부 채널(258) 주위에 배치되지만, 그러나 이들과 교차하지는 않는다.
[0093] 제1 평면(530)은 제1 상부 채널(256) 또는 제2 상부 채널(258) 중 어느 하나와 최소량으로 교차하는 중간 플레이트(250)를 통과하는 평면이다. 제2 평면(540)은 제2 평면(540)이 원호(502)의 길이를 통과하도록 제1 상부 채널(256)의 일부의 길이와 교차하는 중간 플레이트(250)를 통과하는 평면이다.
[0094] 도 7b는 제3 실시예에 따른 가스 분배기 장치(150)의 중간 플레이트(250)의 최하부 평면도를 예시한다. 제3 실시예는 중간 플레이트(250)의 최하부 표면(254)을 예시한다. 중간 플레이트(250)의 최하부 표면(254)은 내부에 형성된 복수의 제1 하부 채널들(262a) 및 복수의 제2 하부 채널들(262b)을 포함한다.
[0095] 제1 하부 채널들(262a)은 중간 플레이트(250)의 최하부 표면(254)을 가로지르는 부분 현(chord)들이다. 제1 하부 채널들(262a)은 제1 연결 통로들(260) 각각의 최하부로부터 최하부 표면(254)을 가로질러 제2 연결 통로들(261)을 향해 연장된다. 도 7b의 제1 하부 채널들(262a) 각각은 서로 평행하다.
[0096] 제2 하부 채널들(262b)은 중간 플레이트(250)의 최하부 표면(254)을 가로지르는 부분 현들이다. 제2 하부 채널들(262b)은 제2 연결 통로들(261) 각각의 최하부로부터 최하부 표면(254)을 가로질러 제1 연결 통로들(260)을 향해 연장된다. 도 7b의 제2 하부 채널들(262b) 각각은 제1 방향으로 서로 평행하며, 제1 방향은 중간 플레이트(250)의 최하부 표면(254)에 평행하다. 제2 하부 채널들(262b) 각각은 또한 도 7b의 제1 하부 채널들(262a) 각각에 평행하다.
[0097] 제1 하부 채널들(262a) 및 제2 하부 채널들(262b)은 인터리브(interleave)되고 교번하는 패턴으로 형성되어, 각각의 인접한 쌍의 제2 하부 채널들(262b) 사이에는 제1 하부 채널(262a)이 형성되고, 각각의 인접한 쌍의 제1 하부 채널들(262a) 사이에는 제2 하부 채널(262b)이 형성된다.
[0098] 중간 플레이트(250)는 중간 플레이트(250)를 통해 형성된 복수의 메인 통로들(350)을 포함한다. 메인 통로들(350)은 중간 플레이트(250)를 통해 연장되고, 제1 하부 채널(262a) 또는 제2 하부 채널(262b) 주위에 배치되지만, 그러나 이들과 교차하지는 않는다. 메인 통로들(350)은 제1 하부 채널(262a) 및 제2 하부 채널(262b) 각각 사이에 형성된다.
[0099] 도 8a는 제4 실시예에 따른 가스 분배기 장치(150)의 중간 플레이트(250)의 최상부 평면도를 예시한다. 최상부 평면도는 중간 플레이트(250)의 최상부 표면(252)을 예시한다. 중간 플레이트(250)의 최상부 표면(252)은 원형의 표면이며, 제1 상부 채널(256), 제2 상부 채널(258), 제1 연결 통로들(260), 및 제2 연결 통로들(261)을 포함한다.
[0100] 제1 상부 채널(256)은 제1 현 부분(602)이다. 제1 현 부분(602)은 중간 플레이트(250)의 최상부 표면(252)의 중심으로부터 약간 오프셋된 선형 부분이다. 제1 현 부분(602)은 제1 현 부분(602)이 최상부 표면(252)의 직경의 약 70 % 내지 약 80 %의 길이를 갖도록 최상부 표면(252)의 직경의 절반 초과에 걸쳐 연장된다. 제1 상부 채널(256)은 내부에 배치된 제1 연결 통로들(260)을 포함한다.
[0101] 제2 상부 채널(258)은 제2 현 부분(604)이다. 제2 현 부분(604)은 중간 플레이트(250)의 최상부 표면(252)의 중심으로부터 약간 오프셋된 선형 부분이다. 제2 현 부분(604)은 제2 현 부분(604)이 최상부 표면(252) 직경의 약 70 % 내지 약 80 %의 길이를 갖도록 최상부 표면(252)의 직경의 절반 초과에 걸쳐 연장된다. 제2 상부 채널(258)은 내부에 배치된 제2 연결 통로들(261)을 포함한다. 제2 현 부분(604)은 제1 현 부분(602)에 평행하다.
[0102] 제1 평면(630)은 제1 상부 채널(256) 또는 제2 상부 채널(258) 중 어느 하나와 최소량으로 교차하는 중간 플레이트(250)를 통과하는 평면이다. 제2 평면(640)은 제2 평면(640)이 제1 현 부분(602)의 길이를 통과하도록 제1 상부 채널(256)의 일부의 길이와 교차하는 중간 플레이트(250)를 통과하는 평면이다.
[0103] 중간 플레이트(250)는 중간 플레이트(250)를 통해 형성된 복수의 메인 통로들(350)을 포함한다. 메인 통로들(350)은 중간 플레이트(250)를 통해 연장되고, 제1 상부 채널(256) 또는 제2 상부 채널(258) 주위에 배치되지만, 그러나 이들과 교차하지는 않는다.
[0104] 도 8b는 제4 실시예에 따른 가스 분배기 장치(150)의 중간 플레이트(250)의 최하부 평면도를 예시한다. 제4 실시예는 중간 플레이트(250)의 최하부 표면(254)을 예시한다. 중간 플레이트(250)의 최하부 표면(254)은 내부에 형성된 복수의 제1 하부 채널들(262a) 및 복수의 제2 하부 채널들(262b)을 포함한다.
[0105] 제1 하부 채널들(262a)은 중간 플레이트(250)의 최하부 표면(254)을 가로지르는 부분 현들이다. 제1 하부 채널들(262a)은 제1 상부 채널(256)과 수직하게 배치된다. 제1 하부 채널들(262a)은 제1 연결 통로들(260) 각각의 최하부로부터 최하부 표면(254)을 가로질러 어느 한 방향으로 연장되어, 제1 하부 채널들(262a)은 제1 하부 채널들(262a) 각각의 개개의 로케이션(location)들에서 최하부 표면(254)의 폭의 대부분, 예를 들어 최하부 표면(254)의 폭의 약 70 % 내지 약 95 %에 걸쳐 있다. 도 8b의 제1 하부 채널들(262a) 각각은 서로 평행하다.
[0106] 제2 하부 채널들(262b)은 중간 플레이트(250)의 최하부 표면(254)을 가로지르는 부분 현들이다. 제2 하부 채널들(262b)은 제2 상부 채널(258)에 대해 수직하게 배치된다. 제2 하부 채널들(262b)은 제2 연결 통로들(261) 각각의 최하부로부터 최하부 표면(254)을 가로질러 어느 한 방향으로 연장되어, 제2 하부 채널들(262b)은 제2 하부 채널들(262b) 각각의 개개의 로케이션들에서 최하부 표면(254) 폭의 대부분, 예를 들어 최하부 표면(254)의 폭의 약 70 % 내지 약 95 %에 걸쳐 있다. 도 8b의 제2 하부 채널들(262b) 각각은 제1 방향으로 서로 평행하며, 제1 방향은 중간 플레이트(250)의 최하부 표면(254)에 평행하다. 제2 하부 채널들(262b) 각각은 또한 도 8b의 제1 하부 채널들(262a) 각각에 평행하다.
[0107] 제1 하부 채널들(262a) 및 제2 하부 채널들(262b)은 인터리브된 그리고 교번하는 패턴으로 형성되어, 각각의 인접한 쌍의 제2 하부 채널들(262b) 사이에는 제1 하부 채널(262a)이 형성되고, 각각의 인접한 쌍의 제1 하부 채널들(262a) 사이에는 제2 하부 채널(262b)이 형성된다.
[0108] 중간 플레이트(250)는 중간 플레이트(250)를 통해 형성된 복수의 메인 통로들(350)을 포함한다. 메인 통로들(350)은 중간 플레이트(250)를 통해 연장되고, 제1 하부 채널(262a) 또는 제2 하부 채널(262b) 주위에 배치되지만, 그러나 이들과 교차하지는 않는다. 메인 통로들(350)은 제1 하부 채널(262a) 및 제2 하부 채널(262b) 각각 사이에 형성된다.
최상부 플레이트 및 하부 플레이트 구성 예들
[0109] 도 9는 제3 제조 동작(1106) 후의 상부 플레이트(210)의 평면도를 예시한다. 상부 플레이트(210)의 최상부 표면(212)이 도 9에 도시되어 있다. 상부 플레이트(210)는 메인 통로들(350)의 최상부 섹션(804)을 포함한다. 메인 통로들(350)은 상부 플레이트(210)의 최상부 표면(212)에 걸쳐 분포되고, 제1 상부 채널(256), 제2 상부 채널(258), 제1 연결 통로들(260), 제2 연결 통로들(261), 제1 하부 채널들(262a), 제2 하부 채널들(262b), 제1 통로들(226a), 및 제2 통로들(226b) 사이에 분포된다.
[0110] 도 10은 제3 제조 동작(1106) 후의 하부 플레이트(220)의 평면도를 예시한다. 하부 플레이트(220)의 최상부 표면(222)이 도 10에 도시되어 있다. 하부 플레이트(220)는 메인 통로들(350)의 최하부 섹션(808), 복수의 제1 통로들(226a), 및 복수의 제2 통로들(226b)을 포함한다. 메인 통로들(350)은 제1 통로들(226a)과 제2 통로들(226b) 사이에 배치된다. 도 10의 실시예들과 유사한 실시예들에서, 메인 통로들(350), 제1 통로들(226a), 및 제2 통로들(226b)은 동심의 그리고 교번하는 링들로 배치된다. 도 10의 하부 플레이트(220)는 도 5a 내지 도 5b의 중간 플레이트(250)와 함께 사용하기 위한 적합한 하부 플레이트(220)의 실시예의 개략적인 도면이다.
[0111] 본원에서 설명된 장치 및 방법은 가스 분배 장치가 3 개 이상의 가스들을 균일하게 및/또는 개별적으로 전달하기 위해 사용될 수 있도록 가스 분배 장치를 통한 가스 분배 채널들의 더 큰 복잡성을 허용한다. 중간 플레이트의 최상부 표면 및 최하부 표면 둘 모두 상의 채널들을 이용함으로써, 추가 제조 및 접합 동작들에 대한 필요 없이 추가 분배 피처들이 형성된다. 채널들 및 통로들을 형성한 후에 플레이트들을 접합하면 접합 동작이 수행되기 전에 간단한 세정 동작들에 의해 형성물들 내의 임의의 버(burr)들 또는 스크랩(scrap) 재료가 추가적으로 제거되게 할 수 있다. 가스 분배 장치를 제조하는 방법은 단 한 번의 접합 동작을 이용함으로써 제조 시간 및 비용을 감소시킨다.
[0112] 본 개시내용의 일부 대안적인 실시예들은 상부 플레이트(210)의 최하부 표면(214)에 제1 상부 채널(256) 및 제2 상부 채널(258)을 형성하는 것을 포함한다. 추가적으로, 일부 실시예들은 추가 프로세스 가스들이 가스 분배 장치를 통해 흐를 수 있도록 추가 상부 채널들, 하부 채널들, 및 연결 통로들을 포함할 수 있다.
[0113] 전술한 바가 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 다른 그리고 추가적인 실시예들이, 본 개시내용의 기본적인 범위를 벗어나지 않으면서 안출될 수 있으며, 본 개시내용의 범위는 다음의 청구항들에 의해 결정된다.

Claims (20)

  1. 가스 분배 장치를 제조하는 방법으로서,
    하부 플레이트(lower plate)의 본체 부분을 통해 복수의 제1 통로들을 형성하는 것, 및
    상기 하부 플레이트의 본체 부분을 통해 복수의 제2 통로들을 형성하는 것 ― 상기 하부 플레이트는 최상부 표면 및 상기 최상부 표면과 대향하는 최하부 표면을 갖고, 상기 복수의 제1 통로들 및 상기 복수의 제2 통로들은 모두 상기 최상부 표면으로부터 상기 최하부 표면으로 연장됨 ― 을 포함하는 프로세스에 의해 상기 하부 플레이트를 형성하는 단계;
    중간 플레이트의 본체 부분의 최하부 표면 상에 하나 이상의 제1 하부 채널(channel)들을 형성하는 것 ― 상기 최하부 표면은 상기 중간 플레이트의 최상부 표면과 대향함 ―,
    상기 중간 플레이트의 본체 부분의 최하부 표면 상에 하나 이상의 제2 하부 채널들을 형성하는 것,
    상기 중간 플레이트의 본체 부분의 최상부 표면 상에 제1 상부 채널을 형성하는 것,
    상기 중간 플레이트의 본체 부분의 최상부 표면 상에 제2 상부 채널을 형성하는 것,
    상기 제1 하부 채널들과 상기 제1 상부 채널 사이에 복수의 제1 연결 통로들을 형성하는 것, 및
    상기 제2 하부 채널들과 상기 제2 상부 채널 사이에 복수의 제2 연결 통로들을 형성하는 것을 포함하는 프로세스에 의해 상기 중간 플레이트를 형성하는 단계;
    상기 하부 플레이트의 최상부 표면을 상기 중간 플레이트의 최하부 표면에 그리고 상기 중간 플레이트의 최상부 표면을 상부 플레이트의 최하부 표면에 접합하여 결합된 가스 분배 장치를 형성하는 단계 ― 상기 상부 플레이트의 최하부 표면은 상기 상부 플레이트의 최상부 표면과 대향함 ―; 및
    상기 결합된 가스 분배 장치를 통해 복수의 메인(main) 통로들을 형성하는 단계 ― 상기 복수의 메인 통로들은 상기 상부 플레이트의 최상부 표면으로부터 상기 하부 플레이트의 최하부 표면으로 연장됨 ― 를 포함하는,
    가스 분배 장치를 제조하는 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 메인 통로들은 상기 제1 통로들, 상기 제2 통로들, 상기 제1 하부 채널들, 상기 제2 하부 채널들, 상기 제1 상부 채널, 상기 제2 상부 채널, 상기 제1 연결 통로들, 및 상기 제2 연결 통로들로부터 오프셋(offset)되는,
    가스 분배 장치를 제조하는 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 하부 플레이트의 최상부 표면을 상기 중간 플레이트의 최하부 표면에 그리고 상기 중간 플레이트의 최상부 표면을 상부 플레이트의 최하부 표면에 접합하여 결합된 가스 분배 장치를 형성하는 단계는, 상기 중간 플레이트의 하나 이상의 제1 하부 채널들 중 하나를 상기 하부 플레이트의 제1 통로들 중 제1 복수의 통로들과 정렬하는 단계 ― 상기 제1 통로들 중 제1 복수의 통로들은 상기 하나 이상의 제1 하부 채널들 중 하나와 유체 연통함 ― 를 더 포함하는,
    가스 분배 장치를 제조하는 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 하부 채널들 및 상기 제2 하부 채널들은 제1 방향으로 서로 평행하고, 상기 제1 방향은 상기 최하부 표면에 평행한,
    가스 분배 장치를 제조하는 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 통로들은 상기 하나 이상의 제1 하부 채널들 중 하나와 정렬되고, 상기 제2 통로들은 상기 하나 이상의 제2 하부 채널들 중 하나와 정렬되는,
    가스 분배 장치를 제조하는 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 통로들, 상기 제1 하부 채널들, 상기 제1 상부 채널, 및 상기 제1 연결 통로들은 연속적인 제1 가스 경로를 형성하고,
    상기 제2 통로들, 상기 제2 하부 채널들, 상기 제2 상부 채널, 및 상기 제2 연결 통로들은 연속적인 제2 가스 경로를 형성하는,
    가스 분배 장치를 제조하는 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 메인 통로들의 표면에 의해 정의되는 메인 통로 개구는, 상기 메인 통로들의 메인 통로 개구가 상기 상부 플레이트의 최상부 표면으로부터 상기 하부 플레이트의 최하부 표면으로 연장됨에 따라 선형의 원통형 형상을 포함하는,
    가스 분배 장치를 제조하는 방법.
  8. 가스 분배 장치로서,
    하부 플레이트 ― 상기 하부 플레이트는,
    복수의 제1 통로들, 및
    복수의 제2 통로들을 더 포함함 ―;
    상기 하부 플레이트에 접합되는 중간 플레이트 ― 상기 중간 플레이트는,
    최상부 표면,
    최하부 표면,
    상기 최하부 표면 내에 배치된 하나 이상의 제1 하부 채널들,
    상기 최하부 표면 내에 배치된 하나 이상의 제2 하부 채널들,
    상기 최상부 표면 내에 배치된 제1 상부 채널,
    상기 최상부 표면 내에 배치된 제2 상부 채널,
    상기 제1 하부 채널들과 상기 제1 상부 채널 사이의 복수의 제1 연결 통로들, 및
    상기 제2 하부 채널들과 상기 제2 상부 채널 사이의 복수의 제2 연결 통로들을 더 포함함 ―;
    상기 중간 플레이트에 접합되는 상부 플레이트; 및
    상기 하부 플레이트, 상기 중간 플레이트, 및 상기 상부 플레이트 각각을 통해 배치되는 복수의 메인 통로들을 포함하는,
    가스 분배 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 메인 통로들은 상기 제1 통로들, 상기 제2 통로들, 상기 제1 하부 채널들, 상기 제2 하부 채널들, 상기 제1 상부 채널, 상기 제2 상부 채널, 상기 제1 연결 통로들, 및 상기 제2 연결 통로들로부터 오프셋되는,
    가스 분배 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 통로들은 상기 하나 이상의 제1 하부 채널들 중 하나와 정렬되고, 상기 제2 통로들은 상기 하나 이상의 제2 하부 채널들 중 하나와 정렬되는,
    가스 분배 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 통로들, 상기 제1 하부 채널들, 상기 제1 상부 채널, 및 상기 제1 연결 통로들은 연속적인 제1 가스 경로를 형성하고, 상기 제2 통로들, 상기 제2 하부 채널들, 상기 제2 상부 채널, 및 상기 제2 연결 통로들은 연속적인 제2 가스 경로를 형성하는,
    가스 분배 장치.
  12. 제8 항에 있어서,
    상기 메인 통로들은 상기 상부 플레이트의 최상부 표면으로부터 상기 하부 플레이트의 최하부 표면으로 연장되는,
    가스 분배 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 메인 통로들은 연속적인 제3 가스 경로를 형성하는,
    가스 분배 장치.
  14. 제8 항에 있어서,
    상기 상부 플레이트, 상기 중간 플레이트, 및 상기 하부 플레이트는 각각 알루미늄, 스테인리스강, 니켈, 석영, 알루미나(alumina), 사파이어, 또는 이트리아(yttria) 중 적어도 하나로 이루어지는,
    가스 분배 장치.
  15. 제8 항에 있어서,
    브레이징(brazing) 또는 확산 접합 중 하나에 의해, 상기 중간 플레이트는 상기 하부 플레이트에 접합되고 그리고 상기 상부 플레이트는 상기 중간 플레이트에 접합되는,
    가스 분배 장치.
  16. 가스 분배 장치를 제조하는 방법으로서,
    결합된 가스 분배 장치를 통해 복수의 메인 통로들을 형성하는 단계 ― 상기 결합된 가스 분배 장치는 중간 플레이트의 최하부 표면에 접합되는 하부 플레이트, 및 상기 중간 플레이트의 최상부 표면에 접합되는 상부 플레이트를 포함하고, 상기 복수의 메인 통로들은 상기 상부 플레이트, 상기 중간 플레이트 및 상기 하부 플레이트를 통해 연장됨 ― 를 포함하며,
    상기 상부 플레이트는,
    상기 하부 플레이트의 본체 부분을 통해 연장되는 복수의 제1 통로들, 및
    상기 하부 플레이트의 본체 부분을 통해 연장되는 복수의 제2 통로들을 포함하고,
    상기 중간 플레이트는,
    상기 중간 플레이트의 최하부 표면 상에 형성되는 하나 이상의 제1 하부 채널들,
    상기 중간 플레이트의 최하부 표면 상에 형성되는 하나 이상의 제2 하부 채널들,
    상기 중간 플레이트의 최상부 표면 상의 제1 상부 채널,
    상기 중간 플레이트의 최상부 표면 상의 제2 상부 채널,
    상기 제1 하부 채널들과 상기 제1 상부 채널 사이의 복수의 제1 연결 통로들, 및
    상기 제2 하부 채널들과 상기 제2 상부 채널 사이의 복수의 제2 연결 통로들을 포함하는,
    가스 분배 장치를 제조하는 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 하부 채널들 및 상기 제2 하부 채널들은 제1 방향으로 서로 평행하고, 상기 제1 방향은 상기 최하부 표면에 평행한,
    가스 분배 장치를 제조하는 방법.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 통로들은 상기 하나 이상의 제1 하부 채널들 중 하나와 정렬되고, 상기 제2 통로들은 상기 하나 이상의 제2 하부 채널들 중 하나와 정렬되는,
    가스 분배 장치를 제조하는 방법.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 통로들, 상기 제1 하부 채널들, 상기 제1 상부 채널, 및 상기 제1 연결 통로들은 연속적인 제1 가스 경로를 형성하고,
    상기 제2 통로들, 상기 제2 하부 채널들, 상기 제2 상부 채널, 및 상기 제2 연결 통로들은 연속적인 제2 가스 경로를 형성하는,
    가스 분배 장치를 제조하는 방법.
  20. 제16 항에 있어서,
    상기 메인 통로들의 표면에 의해 정의되는 메인 통로 개구는, 상기 메인 통로들의 메인 통로 개구가 상기 상부 플레이트, 상기 중간 플레이트 및 상기 하부 플레이트를 통해 연장됨에 따라 선형의 원통형 형상을 포함하는,
    가스 분배 장치를 제조하는 방법.
KR1020227045716A 2020-07-08 2021-04-13 다중 채널 샤워헤드 설계 및 제조 방법들 KR20230016009A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/923,403 US20220010431A1 (en) 2020-07-08 2020-07-08 Multiple-channel showerhead design and methods in manufacturing
US16/923,403 2020-07-08
PCT/US2021/026968 WO2022010557A1 (en) 2020-07-08 2021-04-13 Multiple-channel showerhead design and methods in manufacturing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230016009A true KR20230016009A (ko) 2023-01-31

Family

ID=79173459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227045716A KR20230016009A (ko) 2020-07-08 2021-04-13 다중 채널 샤워헤드 설계 및 제조 방법들

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220010431A1 (ko)
KR (1) KR20230016009A (ko)
CN (1) CN115516131A (ko)
TW (1) TW202204683A (ko)
WO (1) WO2022010557A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019203975A1 (en) * 2018-04-17 2019-10-24 Applied Materials, Inc Heated ceramic faceplate
WO2024158762A1 (en) * 2023-01-27 2024-08-02 Lam Research Corporation Showerhead for supplying metastable activated radicals

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7601223B2 (en) * 2003-04-29 2009-10-13 Asm International N.V. Showerhead assembly and ALD methods
US20060021703A1 (en) * 2004-07-29 2006-02-02 Applied Materials, Inc. Dual gas faceplate for a showerhead in a semiconductor wafer processing system
US20090211707A1 (en) * 2008-02-22 2009-08-27 Hermes Systems Inc. Apparatus for gas distribution and its applications
WO2011159690A2 (en) * 2010-06-15 2011-12-22 Applied Materials, Inc. Multiple precursor showerhead with by-pass ports
US20120024478A1 (en) * 2010-07-29 2012-02-02 Hermes-Epitek Corporation Showerhead
TWI534291B (zh) * 2011-03-18 2016-05-21 應用材料股份有限公司 噴淋頭組件
CN102352492A (zh) * 2011-11-10 2012-02-15 中微半导体设备(上海)有限公司 一种带冷却系统的气体注入装置
US9132436B2 (en) * 2012-09-21 2015-09-15 Applied Materials, Inc. Chemical control features in wafer process equipment
US20150348755A1 (en) * 2014-05-29 2015-12-03 Charm Engineering Co., Ltd. Gas distribution apparatus and substrate processing apparatus including same

Also Published As

Publication number Publication date
TW202204683A (zh) 2022-02-01
US20220010431A1 (en) 2022-01-13
WO2022010557A1 (en) 2022-01-13
CN115516131A (zh) 2022-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12000047B2 (en) Integrated showerhead with thermal control for delivering radical and precursor gas to a downstream chamber to enable remote plasma film deposition
KR20230016009A (ko) 다중 채널 샤워헤드 설계 및 제조 방법들
TWI618141B (zh) 晶圓處理設備中的化學物質控制特徵
US10557197B2 (en) Monolithic gas distribution manifold and various construction techniques and use cases therefor
US6730175B2 (en) Ceramic substrate support
US7368398B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
KR20180054366A (ko) 기체 공급 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
KR102525397B1 (ko) 웨이퍼 배치 장치
JP2018505551A (ja) 複数の加熱ゾーンを有する基板支持体
US20220199378A1 (en) Electrostatic chuck with spatially tunable rf coupling to a wafer
US20220380898A1 (en) Gas distribution plate with high aspect ratio holes and a high hole density
US20200126819A1 (en) Joined component through which process fluid passes in semiconductor manufacturing process or display manufacturing process
KR101817254B1 (ko) 가스 디스트리뷰터 및 이의 제조방법
JP7170546B2 (ja) 試料保持具
TW202030830A (zh) 接合構件、半導體製造製程用接合構件以及半導體製造製程裝置
US11830755B2 (en) Electrostatic chuck and semiconductor manufacturing apparatus
US20210048053A1 (en) Joined component
JP2022151515A (ja) 静電チャック及び半導体製造装置
US20200290150A1 (en) Joined component and method of manufacturing same
WO2024118574A1 (en) Extreme low volume showerheads with dual distribution spokes and high-density holes
WO2024186720A1 (en) Showerhead cold plates and substrate supports with spiral-shaped channels and circular manifolds
TW202339098A (zh) 靜電吸盤
TW202404741A (zh) 用於半導體製造製程之清潔刷
WO2024118847A1 (en) Pedestal with spiral vanes
TW202320120A (zh) 具有中介通道組件的基板支撐件