(57)【要約】      （修正有）【課題】遠隔プラズマユニットを保護しながら、均一な処理を実行することができる半導体システム、プロセス及び機器を提供する。【解決手段】処理システム２００は、遠隔プラズマユニット２１０と処理チャンバ２０５との間に結合されたミキシングマニホールド２３５を含む。ミキシングマニホールドは、第１の端２３６と、第１の端と反対側の第２の端２３７とによって特徴付けられ、第２の端で処理チャンバと結合する。ミキシングマニホールドは、ミキシングマニホールドを通る中心チャネル２３８を画定し、ミキシングマニホールドの外部に沿ってポート２３９を画定する。ポートは、ミキシングマニホールドの第１の端内部に画定された第１のトレンチ２４０と流体的に結合される。第１のトレンチは、第１の内側側壁における内半径及び外半径によって特徴付けられ、第１の内側側壁を通って中心チャネルへの流体アクセスを提供しうる。【選択図】図２
2020205422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体処理システムであって、
処理チャンバと
前記処理チャンバと結合された遠隔プラズマユニットと、
前記遠隔プラズマユニットと前記処理チャンバとの間に結合されたミキシングマニホールドと
を備え、前記ミキシングマニホールドが、第１の端と、前記第１の端と反対側の第２の端とによって特徴付けられ、前記ミキシングマニホールドが前記第２の端で前記処理チャンバと結合され、前記ミキシングマニホールドが前記ミキシングマニホールドを通る中心チャネルを画定し、前記ミキシングマニホールドが前記ミキシングマニホールドの外部に沿ってポートを画定し、前記ポートが前記ミキシングマニホールドの前記第１の端内部に画定された第１のトレンチと流体的に結合され、前記第１のトレンチが、第１の内側側壁における内半径及び外半径によって特徴付けられ、前記第１のトレンチが、前記第１の内側側壁を通って前記中心チャネルへの流体アクセスを提供する、半導体処理システム。
【請求項２】
前記ミキシングマニホールドが、前記ミキシングマニホールドの前記第１の端内部に画定された第２のトレンチを更に備え、前記第２のトレンチが前記第１のトレンチから半径方向外側に位置し、前記ポートが前記第２のトレンチと流体的に結合される、請求項１に記載の半導体処理システム。
【請求項３】
前記第２のトレンチが、第２の内側側壁における内半径によって特徴付けられ、前記第２の内側側壁が、前記第１のトレンチの前記外半径を更に画定する、請求項２に記載の半導体処理システム。
【請求項４】
前記第２の内側側壁が、前記第２の内側側壁を通って画定され前記第１のトレンチへの流体アクセスを提供する、複数の開孔を画定している、請求項３に記載の半導体処理システム。
【請求項５】
前記第１の内側側壁が、前記第１の内側側壁を通って画定され前記中心チャネルへの流体アクセスを提供する、複数の開孔を画定している、請求項４に記載の半導体処理システム。
【請求項６】
前記第２の内側側壁を通って画定された前記複数の開孔のうちの各開孔が、前記第１の内側側壁を通って画定された前記複数の開孔のうちの各開孔から半径方向にオフセットされる、請求項５に記載の半導体処理システム。
【請求項７】
前記ミキシングマニホールドと前記遠隔プラズマユニットとの間に結合されたアイソレータを更に備え、前記アイソレータがセラミックを含む、請求項１に記載の半導体処理システム。
【請求項８】
前記ミキシングマニホールドと前記遠隔プラズマユニットとの間に結合されたアダプタと、
前記アダプタと前記ミキシングマニホールドとの間に位置付けられたスペーサと
を更に備える、請求項１に記載の半導体処理システム。
【請求項９】
前記アダプタが、第１の端と、前記第１の端と反対側の第２の端とによって特徴付けられ、前記アダプタが、前記アダプタを部分的に通って延びる中心チャネルを画定し、前記アダプタが、前記アダプタの内部表面に酸化物を含み、前記アダプタが、前記アダプタの外部を通るポートを画定し、前記ポートが、前記アダプタ内部に画定されたミキシングチャネルと流体的に結合され、前記ミキシングチャネルが、前記中心チャネルと流体的に結合される、請求項８に記載の半導体処理システム。
【請求項１０】
半導体処理システムであって、
遠隔プラズマユニットと、
処理チャンバであって、
中心チャネルを画定するガスボックスと、
前記ガスボックスと結合されたブロッカプレートであって、前記ブロッカプレートを通る複数の開孔を画定するブロッカプレートと、
面板の第１の表面で前記ブロッカプレートと結合された面板と
を含む処理チャンバと、
前記ガスボックスと結合されたミキシングマニホールドと
を備え、前記ミキシングマニホールドが、第１の端と、前記第１の端と反対側の第２の端とによって特徴付けられ、前記ミキシングマニホールドが前記第２の端で前記処理チャンバと結合され、前記ミキシングマニホールドが、前記ガスボックスを通って画定された前記中心チャネルと流体的に結合される前記ミキシングマニホールドを通る中心チャネルを画定し、前記ミキシングマニホールドが前記ミキシングマニホールドの外部に沿ってポートを画定し、前記ポートが前記ミキシングマニホールドの前記第１の端内部に画定された第１のトレンチと流体的に結合され、前記第１のトレンチが、第１の内側側壁における内半径及び外半径によって特徴付けられ、前記第１のトレンチが、前記第１の内側側壁を通って前記中心チャネルへの流体アクセスを提供する、半導体処理システム。
【請求項１１】
前記ガスボックスに結合されたミキシングマニホールド周囲に、前記ガスボックスの外部に結合されたヒータを更に備える、請求項１０に記載の半導体処理システム。
【請求項１２】
前記ミキシングマニホールドがニッケルを含む、請求項１０に記載の半導体処理システム。
【請求項１３】
前記遠隔プラズマユニットと結合されたアダプタを更に備え、前記アダプタが、第１の端と、前記第１の端と反対側の第２の端とによって特徴付けられ、前記アダプタが、前記第１の端から前記アダプタの中間点まで前記アダプタを部分的に通って延びる中心チャネルを画定し、前記アダプタが、前記アダプタの前記中間点から前記アダプタの前記第２の端に向かって延びる複数のアクセスチャネルを画定し、前記複数のアクセスチャネルが、前記アダプタを通って中心軸周囲において半径方向に分布する、請求項１０に記載の半導体処理システム。
【請求項１４】
前記アダプタが、前記アダプタの外部を通るポートを画定し、前記ポートが、前記アダプタ内部に画定されたミキシングチャネルと流体的に結合され、前記ミキシングチャネルが、前記アダプタの中心部分を通り、前記アダプタの前記第２の端に向かって延びる、請求項１３に記載の半導体処理システム。
【請求項１５】
前記アダプタが、前記アダプタの外部を通るポートを画定し、前記ポートが、前記アダプタ内部に画定されたミキシングチャネルと流体的に結合され、前記ミキシングチャネルが、前記アダプタの中心部分を通り、前記アダプタの前記中間点に向かって延び、前記アダプタによって画定された前記中心チャネルに流体的にアクセスする、請求項１３に記載の半導体処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、半導体システム、プロセス、及び機器に関する。より具体的には、本技術は、システム及びチャンバ内に前駆体を供給するためのシステム並びに方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路は、基板表面上に複雑にパターン形成された材料層を製作するプロセスによって可能になる。基板上でパターン形成された材料を製作するには、露出した材料を除去するための制御された方法が必要である。化学エッチングは、下位層にフォトレジストでパターンを転写する、層を薄くする、又は表面にすでにある特徴の横寸法を薄くすることを含む、様々な目的に使用される。多くの場合、１つの材料を別の材料よりも早くエッチングして、例えばパターン転写プロセス又は個々の材料除去を促進するエッチングプロセスを有することが望ましい。そのようなエッチングプロセスは、第１の材料に対して選択的であると言われる。材料、回路、及びプロセスに多様性があるために、様々な材料に対する選択性を有するエッチングプロセスが開発されてきた。
【０００３】
エッチングプロセスは、プロセスで使用される材料に基づいて湿式又はドライと呼ばれることがある。湿式ＨＦエッチングは、他の誘電体及び材料よりも酸化ケイ素を優先的に除去する。しかしながら、湿式プロセスは、いくつかの制約されたトレンチに浸透することが困難であり、また時には残りの材料を変形させる可能性がある。ドライエッチング処理は、複雑な特徴及びトレンチに入り込むことがあるが、許容可能なトップトゥーボトム形状（ｔｏｐ−ｔｏ−ｂｏｔｔｏｍ  ｐｒｏｆｉｌｅ）を提供しないことがある。デバイスのサイズは、次世代デバイスで縮小し続けているので、システムがチャンバ内に及びチャンバを通して前駆体を供給する方法は、ますます大きな影響を及ぼすことがある。処理条件の均一性がますます重要性を増しているので、チャンバ設計及びシステム設定は、製造されるデバイスの品質において重要な役割を果たす可能性がある。
【０００４】
したがって、高品質の装置及び構造を製作するために使用することができる改善されたシステム及び方法が必要とされる。本技術は、これら及び他の必要性に対処する。
【発明の概要】
【０００５】
例示的な半導体処理システムは、処理チャンバを含み、処理チャンバと結合された遠隔プラズマユニットを含みうる。例示的なシステムはまた、遠隔プラズマユニットと処理チャンバとの間に結合されたミキシングマニホールドを含みうる。ミキシングマニホールドは、第１の端と、第１の端と反対側の第２の端とによって特徴付けられ、第２の端で処理チャンバと結合されうる。ミキシングマニホールドは、ミキシングマニホールドを通る中心チャネルを画定し、ミキシングマニホールドの外部に沿ってポートを画定しうる。ポートは、ミキシングマニホールドの第１の端内部に画定された第１のトレンチと流体的に結合されうる。第１のトレンチは、第１の内側側壁における内半径及び外半径によって特徴付けられ、第１の内側側壁を通って中心チャネルへの流体アクセスを提供しうる。
【０００６】
いくつかの実施形態では、ミキシングマニホールドはまた、ミキシングマニホールドの第１の端内部に画定された第２のトレンチを含みうる。第２のトレンチは、第１のトレンチから半径方向外側に位置し、ポートは、第２のトレンチと流体的に結合されうる。第２のトレンチは、第２の内側側壁における内半径によって特徴付けられうる。第２の内側側壁はまた、第１のトレンチの外半径を画定しうる。第２の内側側壁は、第２の内側側壁を通って画定され第１のトレンチへの流体アクセスを提供する、複数の開孔を画定しうる。第１の内側側壁は、第１の内側側壁を通って画定され中心チャネルへの流体アクセスを提供する、複数の開孔を画定しうる。第２の内側側壁を通って画定された複数の開孔のうちの各開孔は、第１の内側側壁を通って画定された複数の開孔のうちの各開孔から半径方向にオフセットされうる。
【０００７】
システムはまた、ミキシングマニホールドと遠隔プラズマユニットとの間に結合されたアイソレータを含みうる。アイソレータは、セラミックであってもよく、又はセラミックを含んでもよい。システムはまた、ミキシングマニホールドと遠隔プラズマユニットとの間に結合されたアダプタを含みうる。アダプタは、第１の端と、第１の端と反対側の第２の端とによって特徴付けられうる。アダプタは、アダプタを部分的に通って延びる中心チャネルを画定しうる。アダプタは、アダプタの外部を通るポートを画定しうる。ポートは、アダプタ内部に画定されたミキシングチャネルと流体的に結合されうる。ミキシングチャネルは、中心チャネルと流体的に結合されうる。アダプタは、アダプタの内部表面に酸化物を含みうる。システムはまた、アダプタとミキシングマニホールドとの間に位置付けられたスペーサを含みうる。
【０００８】
本技術はまた、半導体処理システムを包含しうる。システムは、遠隔プラズマユニットを含みうる。システムは、中心チャネルを画定するガスボックスを含みうる処理チャンバを含みうる。システムは、ガスボックスと結合されたブロッカプレートを含みうる。ブロッカプレートは、ブロッカプレートを通る複数の開孔を画定しうる。システムは、面板の第１の表面でブロッカプレートと結合された面板を含みうる。システムはまた、ガスボックスと結合されたミキシングマニホールドを含みうる。ミキシングマニホールドは、第１の端と、第１の端と反対側の第２の端とによって特徴付けられうる。ミキシングマニホールドは、第２の端において処理チャンバと結合されうる。ミキシングマニホールドは、ガスボックスを通って画定された中心チャネルと流体的に結合されるミキシングマニホールドを通る中心チャネルを画定しうる。ミキシングマニホールドは、ミキシングマニホールドの外部に沿ってポートを画定しうる。ポートは、ミキシングマニホールドの第１の端内部に画定された第１のトレンチと流体的に結合されうる。第１のトレンチは、第１の内側側壁における内半径及び外半径によって特徴付けられうる。第１のトレンチは、第１の内側側壁を通って中心チャネルへの流体アクセスを提供しうる。
【０００９】
いくつかの実施形態では、システムはまた、ガスボックスに結合されたミキシングマニホールド周囲にガスボックスの外部に結合されたヒータを含みうる。ミキシングマニホールドは、ニッケルであってもよく、又はニッケルを含んでもよい。システムは、遠隔プラズマユニットと結合されたアダプタを含みうる。アダプタは、第１の端と、第１の端と反対側の第２の端とによって特徴付けられうる。アダプタは、第１の端からアダプタの中間点までアダプタを部分的に通って延びる中心チャネルを画定しうる。アダプタは、アダプタの中間点からアダプタの第２の端に向かって延びる複数のアクセスチャネルを画定しうる。複数のアクセスチャネルは、アダプタを通って中心軸周囲を半径方向に分布する。アダプタは、アダプタの外部を通るポートを画定しうる。ポートは、アダプタ内部に画定されたミキシングチャネルと流体的に結合されうる。ミキシングチャネルは、アダプタの中心部分を通り、アダプタの第２の端に向かって延びうる。アダプタは、アダプタの外部を通るポートを画定しうる。ポートは、アダプタ内部に画定されたミキシングチャネルと流体的に結合されうる。ミキシングチャネルは、アダプタの中心部分を通り、アダプタの中間点に向かって延び、アダプタによって画定された中心チャネルに流体的にアクセスしうる。
【００１０】
本技術はまた、半導体処理システムを通して前駆体を供給する方法を包含しうる。方法は、遠隔プラズマユニット内でフッ素含有前駆体のプラズマを形成することを含みうる。方法は、フッ素含有前駆体のプラズマ放出物をアダプタに流入させることを含みうる。方法は、水素含有前駆体をアダプタに流入させることを含みうる。方法は、水素含有前駆体をプラズマ放出物と混合し、第１の混合物を生成することを含みうる。方法は、第１の混合物をミキシングマニホールドに流すことを含みうる。方法は、第３の前駆体をミキシングマニホールドに流すことを含みうる。方法は、第３の前駆体を第１の混合物と混合し、第２の混合物を生成することを含みうる。方法はまた、第２の混合物を処理チャンバに流入させることを含みうる。
【００１１】
そのような技術は、従来のシステム及び技術を超える多数の利点を提供しうる。例えば、本技術は、従来の設計と比較して限られた数の構成要素を利用することができる。加えて、チャンバの外側でエッチャント種を生成する構成要素を利用することによって、混合及び基板への供給は、従来のシステムより均一に提供されうる。これら多数の利点及び特徴と共に、これらの実施形態及びその他の実施形態を、下記の説明及び添付の図面と合わせて更に詳細に説明する。
【００１２】
開示された技術の性質及び利点についての更なる理解は、本明細書の残りの部分及び図面を参照することにより、実現されうる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本技術のいくつかの実施形態による例示的な処理システムの上面図を示す。
【図２】本技術のいくつかの実施形態による例示的な処理チャンバの概略断面図を示す。
【図３】本技術のいくつかの実施形態によるアイソレータの概略部分底面図を示す。
【図４】本技術のいくつかの実施形態によるアダプタの概略部分上面図を示す。
【図５】本技術のいくつかの実施形態による、図２の線Ａ−Ａを通るアダプタの概略断面図を示す。
【図６】本技術のいくつかの実施形態によるミキシングマニホールドの概略斜視図を示す。
【図７】本技術のいくつかの実施形態による、図６の線Ｂ−Ｂを通るミキシングマニホールドの概略断面図を示す。
【図８】本技術のいくつかの実施形態による、図６の線Ｃ−Ｃを通るミキシングマニホールドの概略断面図を示す。
【図９】本技術のいくつかの実施形態による、処理システムを通して前駆体を供給する方法の工程を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図のいくつかは、概略図として含まれる。図面は例示を目的としており、特に縮尺通りであると述べられていない限り、縮尺通りであると見なされるべきではないと理解すべきである。更に、図は、理解を助けるために概略図として提供されており、現実的な表現と比較してすべての態様又は情報を含まないことがあり、例示目的のために誇張された材料を含むことがある。
【００１５】
添付図面において、類似の構成要素及び／又は特徴は、同一の参照符号を有することがある。更に、同一種類の様々な構成要素は、類似の構成要素間で区別を行う文字を参照符号の後に付けることによって、区別されうる。明細書で第１の参照符号のみが使用される場合、その説明は、文字に関係なく、同じ第１の参照符号を有する類似の構成要素のいずれにも適用可能である。
【００１６】
本技術は、半導体製造システム、チャンバ、及び半導体製造工程を実行するための構成要素を含む。半導体製造中に行われる多くのドライエッチング工程は、複数の前駆体を含みうる。様々な方法でエネルギー供給され、組み合わされると、これらのエッチャントが基板に供給され、基板の側面を除去又は修正することがある。従来の処理システムは、堆積又はエッチングなどのための前駆体を複数の方法で提供しうる。強化された前駆体を提供する１つの方法は、処理のために、処理チャンバを通してウエハなどの基板に前駆体を供給する前に、遠隔プラズマユニットを通して前駆体のすべてを提供することである。しかしながら、このプロセスに関する問題は、様々な前駆体が様々な材料と反応性があり、そのことが前駆体を供給する遠隔プラズマユニット又は構成要素に損傷を引き起こす可能性があることである。例えば、強化フッ素含有前駆体は、アルミニウム表面と反応するが、酸化物表面とは反応しえない。強化水素含有前駆体は、遠隔プラズマユニット内のアルミニウム表面と反応しないが、酸化物コーティングと反応し、酸化物コーティングを除去しうる。したがって、２つの前駆体が遠隔プラズマユニットを通して共に供給される場合、それらは、ユニット内のコーティング又はライナーを損傷する可能性がある。加えて、プラズマが点火される電力は、生成される解離の量によって実行されているプロセスに影響を与える可能性がある。例えば、いくつかのプロセスでは、水素含有前駆体についての大量の解離が有益であるが、フッ素含有前駆体について解離の量がより少なければ、より制御されたエッチングが可能になりうる。
【００１７】
従来の処理はまた、プラズマ処理のために遠隔プラズマデバイスを通して１つの前駆体を供給してもよく、チャンバに直接第２の前駆体を供給してもよい。しかしながら、このプロセスに関する問題は、前駆体の混合が困難であり、エッチャント生成に対する適切な制御を提供せず、ウエハ又は基板において均一なエッチャントを提供しないことがあるということである。これにより、基板の表面にわたってプロセスが均一に実行されない可能性があり、このことにより、パターニング及び形成が継続するにつれ、デバイスの問題を引き起こす可能性がある。
【００１８】
本技術は、前駆体をチャンバ内に供給する前に混合する一方で、遠隔プラズマユニットを通して供給される１つのエッチャント前駆体を有するのみであるが、キャリアガス又は他のエッチャント前駆体といった、複数の前駆体を遠隔プラズマユニットを通して流すこともできるように構成された構成要素及びシステムを利用することによって、これらの問題を克服しうる。特定のバイパス方式は、前駆体を処理チャンバに供給する前に完全に混合し、各前駆体がシステムに加えられる際に中間混合を提供しうる。これにより、遠隔プラズマユニットを保護しながら、均一な処理を実行することができる。本技術のチャンバはまた、チャンバを通る熱伝導率を最大にし、特定の方法で構成要素を結合することによって整備を容易にする構成要素構造を含みうる。
【００１９】
残りの開示は開示された技術を利用して特定のエッチングプロセスを規定通りに識別するだろうが、システム及び方法は、記載されたチャンバで起こりうるような堆積及び洗浄プロセスに等しく適用可能であると容易に理解されよう。したがって、この技術は、エッチングプロセスのみでの使用のために、そのように限定されると考えるべきではない。本開示は、本技術の実施形態によるこのシステムに対する構成要素の態様及び変形を説明する前に、本技術と共に使用されて特定の除去工程を実行することができる１つの可能なシステム及びチャンバを説明することになる。
【００２０】
図１は、実施形態による堆積、エッチング、ベーキング、及び硬化チャンバの処理システム１００の一実施形態の上面図を示す。図面では、１対の前方開口型統一ポッド（ＦＯＵＰ）１０２が、ロボットアーム１０４によって受け取られ、基板処理チャンバ１０８ａ−１０８ｆのうちの１つに配置され、タンデム区画１０９ａ−１０９ｃに位置付けられる前に、低圧保持領域１０６内に配置される様々なサイズの基板を供給する。第２のロボットアーム１１０は、基板ウエハを保持領域１０６から基板処理チャンバ１０８ａ−１０８ｆに搬送したり戻したりするために使用されうる。各基板処理チャンバ１０８ａ−１０８ｆは、周期的層堆積（ＣＬＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）、化学気相堆積（ＣＶＤ）、物理的気相堆積（ＰＶＤ）、エッチング、前洗浄、ガス抜き、配向、及び他の基板処理に加えて、本明細書に記載されるドライエッチング処理を含む、いくつかの基板処理工程を行うように装備することができる。
【００２１】
基板処理チャンバ１０８ａ−１０８ｆは、基板ウエハ上で誘電膜を堆積し、アニーリングし、硬化し及び／又はエッチングするための１つ又は複数のシステム構成要素を含みうる。１つの構成において、２対の処理チャンバ、例えば、１０８ｃ−１０８ｄ及び１０８ｅ−１０８ｆが、誘電材料を基板上に堆積するために使用され、第３の対の処理チャンバ、例えば、１０８ａ−１０８ｂが、堆積された誘電体をエッチングするために使用されうる。別の構成において、３対全てのチャンバ、例えば、１０８ａ−１０８ｆが、基板上の誘電体膜をエッチングするように構成されうる。記載されたプロセスの任意の１つ又は複数が、種々の実施形態に示した製造システムから分離されたチャンバ（複数可）内で実行されてもよい。誘電体膜のための堆積、エッチング、アニーリング、及び硬化チャンバの更なる構成がシステム１００によって企図されると理解されよう。
【００２２】
図２は、本技術の実施形態による例示的処理システム２００の概略断面図を示す。システム２００は、処理チャンバ２０５と遠隔プラズマユニット２１０とを含みうる。遠隔プラズマユニット２１０は、１つ又は複数の構成要素を用いて処理チャンバ２０５と結合されうる。遠隔プラズマユニット２１０は、アイソレータ２１５、アダプタ２２０、スペーサ２３０、及びミキシングマニホールド２３５のうちの１つ又は複数と結合されうる。ミキシングマニホールド２３５は、処理チャンバ２０５の上部と結合されてもよく、処理チャンバ２０５への入口と結合されてもよい。
【００２３】
アイソレータ２１５は、第１の端２１１で遠隔プラズマユニット２１０と結合され、第１の端２１１と反対側の第２の端２１２でアダプタ２２０と結合されうる。アイソレータ２１５を通して、１つ又は複数のチャネルが画定されうる。第１の端２１１では、チャネル２１３への開口部又はポートが画定されうる。チャネル２１３は、アイソレータ２１５内の中心に画定されてもよく、遠隔プラズマユニット２１０からの流れの方向でありうる、アイソレータ２１５を通る中心軸に垂直な方向の第１の断面積によって特徴付けられてもよい。チャネル２１３の直径は、遠隔プラズマユニット２１０からの出口ポートと等しいか又は共通でありうる。チャネル２１３は、第１の端２１１から第２の端２１２までの長さによって特徴付けられうる。チャネル２１３は、アイソレータ２１５の全長、又は第１の端２１１から第２の端２１２までの長さより短い長さにわたって延びうる。例えば、チャネル２１３は、第１の端２１１から第２の端２１２までの長さの半分未満まで延び、チャネル２１３は、第１の端２１１から第２の端２１２までの長さの中間まで延び、チャネル２１３は、第１の端２１１から第２の端２１２までの長さの半分を上回るまで延び、又はチャネル２１３は、アイソレータ２１５の第１の端２１１から第２の端２１２までの長さの約半分まで延びうる。
【００２４】
チャネル２１３は、アイソレータ２１５内に画定されたチャネル２１３の底から第２の端２１２を通って延びるより小さな開孔２１４に移行しうる。例えば、そのようなより小さな開孔２１４の１つを図２に示すが、チャネル２１３からアイソレータ２１５を通って第２の端２１２まで任意の数の開孔２１４が画定されうると理解すべきである。以下で更に論じられるように、より小さな開孔は、アイソレータ２１５の中心軸の周りに分布することがある。より小さな開孔２１４は、チャネル２１３の直径の約５０％以下の直径により特徴付けられ、チャネル２１３の直径の約４０％以下、約３０％以下、約２０％以下、約１０％以下、約５％以下、又はチャネル２１３の直径未満の直径によって特徴付けられうる。アイソレータ２１５はまた、アイソレータ２１５の下に画定された１つ又は複数のトレンチを画定しうる。トレンチは、アイソレータ２１５内に画定された１つ又は複数の環状凹部であるか、又はそれを含み、Ｏリング又はエラストマ要素の着座を可能にし、アダプタ２２０との結合を可能にしうる。
【００２５】
処理システムの他の構成要素は、金属又は熱導電性材料でありうるが、アイソレータ２１５は、低熱導電性材料でありうる。いくつかの実施形態では、アイソレータ２１５は、遠隔プラズマユニット２１０とチャンバ２０５との間に熱遮断をもたらすように構成された、セラミック、プラスチック、又は他の断熱構成要素でありうるか又はそれらを含みうる。動作中、遠隔プラズマユニット２１０は、チャンバ２０５に対してより低い温度で冷却又は動作し、その一方で、チャンバ２０５は、遠隔プラズマユニット２１０に対してより高い温度で加熱又は動作しうる。セラミック又は断熱アイソレータ２１５を設けることは、構成要素間の熱的、電気的、又は他の干渉を防止又は制限しうる。
【００２６】
アダプタ２２０は、実施形態では、アイソレータ２１５の第２の端２１２と結合されうる。アダプタ２２０は、第１の端２１７と、第１の端の反対側の第２の端２１８とによって特徴付けられうる。アダプタ２２０は、アダプタ２２０の一部を通して１つ又は複数の中心チャネルを画定しうる。例えば、第１の端２１７から、中心チャネル２１９、又は第１の中心チャネルは、少なくとも部分的にアダプタ２２０を通って第２の端２１８に向かって延び、アダプタ２２０の任意の長さを通って延びうる。アイソレータ２１５の中心チャネル２１３と同様に、中心チャネル２１９は、アダプタ２２０を通る長さの半分未満まで延び、アダプタ２２０の長さの約半分まで延び、又はアダプタ２２０の長さの半分を上回るまで延びうる。中心チャネル２１９は、チャネル２１３の直径に関連する、等しい、又は実質的に等しい直径によって特徴付けられうる。更に、中心チャネル２１９は、アイソレータ２１５の開孔２１４を囲む形状の直径によって特徴付けられ、実施形態では、中心軸からアイソレータ２１５を通って画定され、各開孔２１４の直径の外側エッジまで延びる半径と実質的に類似する又は同等である半径によって特徴付けられるといったことによって、開孔２１４を正確に囲む形状の直径によって特徴付けられうる。例えば、中心チャネル２１９は、各開孔２１４の外側部分と接線方向に延びうる１つ又は複数の直径によって特徴付けられる円形又は卵形の形状によって特徴付けられうる。
【００２７】
アダプタ２２０は、アダプタ２２０内に中心チャネル２１９の底を画定し、それにより、中心チャネル２１９から少なくとも部分的にアダプタ２２０を通って延びる複数の開孔２２５への移行部を画定しうる。移行部は、アダプタの長さに沿った任意の位置にある、アダプタを通る中間点で発生しうる。例えば、開孔２２５は、中心チャネル２１９の基部からアダプタ２２０の第２の端２１８に向かって延びてもよく、第２の端２１８を完全に貫通して延びてもよい。他の実施形態では、開孔２２５は、アダプタ２２０の中間部分を通って、中心チャネル２１９にアクセスする第１の端から、第２の中心チャネル２２１にアクセスする第２の端まで延び、アダプタ２２０の第２の端２１８を通って延びうる。中心チャネル２２１は、中心チャネル２１９と類似の直径により特徴付けられ、他の実施形態では、中心チャネル２２１の直径は、中心チャネル２１９の直径を上回っても下回ってもよい。開孔２２５は、中心チャネル２１９の直径の約５０％以下の直径により特徴付けられ、中心チャネル２１９の直径の約４０％以下、約３０％以下、約２０％以下、約１０％以下、約５％以下、又は中心チャネル２１９の直径未満の直径によって特徴付けられうる。
【００２８】
アダプタ２２０は、アダプタ２２０の側壁又は側部分に沿ってなど、アダプタ２２０の外部を通るポート２２２を画定しうる。ポート２２２は、遠隔プラズマユニット２１０から提供された前駆体と混合されるべき第１の混合前駆体を供給するためのアクセスを提供しうる。ポート２２２は、アダプタ２２０を通ってアダプタ２２０の中心軸に向かって少なくとも部分的に延びるミキシングチャネル２２３への流体アクセスを提供しうる。ミキシングチャネル２２３は、アダプタ２２０内に任意の角度で延び、いくつかの実施形態では、ミキシングチャネル２２３の第１の部分２２４は、流れの方向にアダプタ２２０を通って中心軸に対して垂直に延びうるが、第１の部分２２４は、アダプタ２２０を通って中心軸に向かって傾斜角又は下降角で進みうる。第１の部分２２４は、上述のアイソレータ２１５の開孔２１４と同様に、アダプタ２２０の中心軸の周りに分布する開孔２２５を越えて交差しうる。この分布によって、第１の部分２２４は、開孔２２５を横切ったり交差したりすることなく、開孔２２５を越えてアダプタ２２０の中心軸に向かって延びうる。
【００２９】
ミキシングチャネル２２３の第１の部分２２４は、アダプタ２２０を通って垂直に移動するミキシングチャネル２２３の第２の部分２２６に移行しうる。いくつかの実施形態では、第２の部分２２６は、アダプタ２２０を通る中心軸に沿って延び、かつ中心軸と軸方向に位置合わせされうる。第２の部分２２６はまた、各開孔２２５の中心軸を通って延びる円形又は他の幾何学的形状の中間部分を通って延びうる。第２の部分２２６は、開孔２２５と共に第２の中心チャネル２２１まで延び、それと流体的に結合しうる。したがって、ポート２２２を通して供給される前駆体は、いくつかの実施形態では、アダプタ２２０の下部分内の遠隔プラズマユニット２１０を通して供給される前駆体と混合されうる。これは、遠隔プラズマユニット２１０と処理チャンバ２０５との間の構成要素内での混合の第一段階を構成しうる。
【００３０】
ミキシングチャネル２２３の第２の部分２２６が反対方向に垂直に延びる代替的実施形態が、図２に更に示される。例えば、上述のように、第２の部分２２６ａは、この領域内で混合するために、第２中心チャネル２２１に向かって垂直に延びうる。代替的には、第２の部分２２６ｂは、第１の中心チャネル２１９に向かって垂直に延びうる。視界が隠れた状態で図示されているが、第２の部分２２６ｂは、別個の実施形態として示されており、本技術によるアダプタは、アダプタ２２０の第１の端２１７又は第２の端２１８に向かって延びる任意のバージョンの第２の部分２２６を含みうる。第１の中心チャネル２１９に向かう方向に供給されるとき、ポート２２２を通して供給される第２の前駆体の混合は、アダプタ２２０の第１の部分内で発生し、ポート２２２を通して供給される前駆体を、遠隔プラズマユニット２１０から供給される前駆体と共に複数の開孔２２５を通して流すことによって、改善された均一性を提供しうる。第２の中心チャネル２２１に向かって供給されるとき、前駆体の流れのために不完全な混合が発生し、中心チャネル２２１を通して供給される前駆体の中心濃度を増加させることがある。第１の中心チャネル２１９に向かって供給されると、ポート２２２を通る前駆体は、遠隔プラズマユニット２１０からの下向きの流れ及び／又はチャンバを通る圧力によって強制されるので、第１の中心チャネル内で半径方向に分布し、開孔２２５を通してより均一に進むことがある。
【００３１】
アダプタ２２０は、アイソレータ２１５と類似した材料で作られてもよく、又はアイソレータ２１５と異なる材料で作られてもよい。いくつかの実施形態では、アイソレータがセラミック又は絶縁材料を含みうる一方で、アダプタ２２０は、アルミニウムの酸化物を含むアルミニウム、１つ又は複数の表面上の処理されたアルミニウム、又は他の何らかの材料で作られてよい。例えば、アダプタ２２０の内面は、遠隔プラズマユニット２１０からのプラズマ放出物によって引き起こされる損傷からアダプタ２２０を保護するために、１つ又は複数の材料でコーティングされてもよい。アダプタ２２０の内部表面は、フッ素のプラズマ放出物に対して不活性であり、例えば酸化イットリウム又はチタン酸バリウムを含む材料の範囲で陽極酸化されうる。アダプタ２２０はまた、環状トレンチであるトレンチ２２７及び２２８を画定し、Ｏリング又は他のシーリング要素を着座させるように構成されうる。
【００３２】
スペーサ２３０は、アダプタ２２０と結合されうる。スペーサ２３０は、セラミックであるか又はセラミックを含み、実施形態におけるアイソレータ２１５又はアダプタ２２０のいずれかと類似の材料であってもよい。スペーサ２３０は、スペーサ２３０を通る中心開孔２３２を画定しうる。中心開孔２３２は、アダプタ２２０の第２の中心チャネル２２１に近接した部分からスペーサ２３０の反対側まで、スペーサ２３０を通るテーパ形状によって特徴付けられうる。第２の中心チャネル２２１に近接した中心開孔２３２の一部は、第２の中心チャネル２２１の直径と等しい又は類似の直径によって特徴付けられうる。中心開孔２３２は、スペーサ２３０の長さに沿って約１０％以上のテーパ率によって特徴付けられ、実施形態では、約２０％以上、約３０％以上、約４０％以上、約５０％以上、約６０％以上、約７０％以上、約８０％以上、約９０％以上、約１００％以上、約１５０％以上、約２００％以上、約３００％以上、又はそれ以上のテーパ率によって特徴付けられうる。
【００３３】
ミキシングマニホールド２３５は、第１の端２３６又は第１の表面でスペーサ２３０と結合され、第１の端２３６と反対側の第２の端２３７でチャンバ２０５と結合されてもよい。ミキシングマニホールド２３５は、第１の端２３６から第２の端２３７まで延び、前駆体を処理チャンバ２０５内に供給するように構成る中心チャネル２３８を画定しうる。ミキシングマニホールド２３５はまた、追加の前駆体を、アダプタ２２０から供給される混合された前駆体に組み込むように構成されうる。ミキシングマニホールドは、システム内で混合の第２段階を提供しうる。ミキシングマニホールド２３５は、ミキシングマニホールド２３５の外部に沿って、例えば、ミキシングマニホールド２３５の側面又は側壁に沿って、ポート２３９を画定しうる。いくつかの実施形態では、ミキシングマニホールド２３５は、ミキシングマニホールド２３５の両側に複数のポート２３９を画定し、システムへの前駆体の供給のための更なるアクセスを提供しうる。ミキシングマニホールド２３５はまた、ミキシングマニホールド２３５の第１の表面２３６内に１つ又は複数のトレンチを画定しうる。例えば、ミキシングマニホールド２３５は、ポート２３９から中心チャネル２３８への流体アクセスを提供しうる第１のトレンチ２４０及び第２のトレンチ２４１を画定しうる。例えば、ポート２３９は、図示されたようにトレンチの下からなど、一方又は両方のトレンチへの流体アクセスを提供しうるチャネル２４３へのアクセスを提供しうる。トレンチ２４０、２４１は、以下で更に詳細に説明されることになる。
【００３４】
中心チャネル２３８は、第１の端２３６からフレア部２４６まで延びる第１の部分２４２によって特徴付けられうる。第１の部分２４２は、円筒形の輪郭によって特徴付けられ、スペーサ２３０の中心開孔２３２の出口と類似又は等しい直径によって特徴付けられうる。フレア部２４６は、実施形態では、約１０％以上、約２０％以上、約３０％以上、約４０％以上、約５０％以上、約６０％以上、約７０％以上、約８０％以上、約９０％以上、約１００％以上、約１５０％以上、約２００％以上、約３００％以上、又はそれ以上のフレア率によって特徴付けられうる。実施形態では、ミキシングマニホールド２３５は、アダプタ２２０に類似の材料で作られてもよく、又は異なる材料で作られてもよい。例えば、ミキシングマニホールド２３５は、ミキシングマニホールドの全ての部分に接触しうる前駆体に対して適切な保護を提供しうるニッケルを含みうる。従来技術とは異なり、フッ素プラズマ放出物はすでにミキシングマニホールドの上流で混合されている可能性があるので、再結合に関連する問題は生じないかもしれない。例えば、いかなる特定の理論にも束縛されることを望むことなく、ニッケルは、フッ素ラジカルの二原子フッ素への再結合を触媒し、このことは従来技術におけるポリシリコンの損失に寄与しうる。フッ素廃水がニッケル、ニッケルメッキ、又はコーティングされた構成要素に供給される前に混合されるとき、フッ素廃水の濃度が低下し、更に基板レベルでポリシリコン特徴を保護するので、このプロセスが制限されうる。
【００３５】
フレア部２４６は、出口２４７を介してミキシングマニホールド２３５を通り、第２の端２３７を通って供給される前駆体に出口を提供しうる。ミキシングマニホールド２３５を通る中心チャネル２３８の区画は、混合された前駆体をチャンバ２０５内に提供する前に、ミキシングマニホールドに供給される前駆体の適切な又は完全な混合を提供するように構成されうる。従来技術とは異なり、チャンバへの供給前にエッチャント又は前駆体の混合を行うことによって、本システムは、チャンバ及び基板の周りに分布する前に、均一な特性を有するエッチャントを提供しうる。更に、多段階の混合を提供することによって、前駆体の各々についてより均一な混合が提供されうる。このようにして、本技術を用いて実行されるプロセスは、基板表面にわたってより均一な結果を得られうる。図示された構成要素のスタックはまた、スタックに含まれるエラストマシールの数を減らすことによって粒子の蓄積を制限し、時間とともに劣化し、実行されているプロセスに影響を与える可能性のある粒子を生成しうる。
【００３６】
チャンバ２０５は、積み重ねられた配置で多数の構成要素を含みうる。チャンバスタックは、ガスボックス２５０、ブロッカプレート２６０、面板２７０、オプションのイオン抑制要素２８０、及びリッドスペーサ２９０を含みうる。チャンバを通して前駆体又は前駆体のセットを分布させ、処理のためにエッチャント又は他の前駆体を基板に均一に供給するために、これらの構成要素が利用されうる。実施形態では、これらの構成要素は、部分的にチャンバ２０５の外部を各々が少なくとも画定する積層板でありうる。
【００３７】
ガスボックス２５０は、チャンバ入口２５２を画定しうる。中心チャネル２５４は、前駆体をチャンバ２０５内に供給するために、ガスボックス２５０を通して画定されうる。入口２５２は、ミキシングマニホールド２３５の出口２４７と位置合わせされうる。実施形態において、入口２５２及び／又は中心チャネル２５４は、類似の直径によって特徴付けられうる。中心チャネル２５４は、ガスボックス２５０を通って延び、ガスボックス２５０によって上から画定された空間（ｖｏｌｕｍｅ）２５７内に１つ又は複数の前駆体を供給するように構成されうる。ガスボックス２５０は、上面などの第１の表面２５３と、ガスボックス２５０の底面などの、第１の表面２５３の反対側の第２の表面２５５とを含みうる。実施形態において、上面２５３は、平面又は実質的に平面の表面でありうる。ヒータ２４８が、上面２５３と結合しうる。
【００３８】
実施形態では、ヒータ２４８は、チャンバ２０５を加熱するように構成されてもよく、各リッドスタック構成要素を導電的に加熱してもよい。ヒータ２４８は、流体ヒータ、電気ヒータ、マイクロ波ヒータ、又は熱をチャンバ２０５に導電的に供給するように構成された他のデバイスを含む任意の種類のヒータでありうる。いくつかの実施形態では、ヒータ２４８は、ガスボックス２５０の第１の表面２５３の周りに環状パターンで形成された電気ヒータであってもよく、又は電気ヒータを含んでもよい。ヒータは、ガスボックス２５０にわたり、かつミキシングマニホールド２３５の周りに画定されうる。ヒータは、最大で約２０００Ｗ以上の熱を供給するように構成されたプレートヒータ又は抵抗素子ヒータであり、約２５００Ｗ以上、約３０００Ｗ以上、約３５００Ｗ以上、約４０００Ｗ以上、約４５００Ｗ以上、約５０００Ｗ以上、又はそれ以上を供給するように構成されてもよい。
【００３９】
ヒータ２４８は、最大で約５０℃以上の可変チャンバ構成要素温度を生成するように構成され、約７５℃以上、約１００℃以上、約１５０℃以上、約２００℃以上、約２５０℃以上、約３００℃以上、又はそれ以上のチャンバ構成要素温度を生成するように構成されてもよい。ヒータ２４８は、イオン抑制要素２８０などの個々の構成要素をこれらの温度のいずれかまで上昇させ、アニールなどの処理工程を容易にするように構成されうる。いくつかの処理工程では、基板を、アニーリング工程のためにイオン抑制素子２８０に向かって上昇させ、ヒータ２４８は、ヒータの温度を上記の任意の特定の温度まで、又は記載された温度のいずれかの範囲内若しくはその間の任意の温度範囲内に導電的に上昇させるように調整されてもよい。
【００４０】
ガスボックス２５０の第２の表面２５５は、ブロッカプレート２６０と結合されうる。ブロッカプレート２６０は、ガスボックス２５０の直径と等しい又は類似の直径によって特徴付けられうる。ブロッカプレート２６０は、ブロッカプレート２６０を通る複数の開孔２６３を画定し、そのサンプルのみが例示されており、空間２５７からのエッチャントなどの前駆体の分布を可能にし、基板への均一な分布のためにチャンバ２０５を通して前駆体の分布を開始しうる。ほんのわずかな開孔２６３だけしか示されていないが、ブロッカプレート２６０が構造を通して画定された任意の数の開孔２６３を有しうると理解すべきである。ブロッカプレート２６０は、ブロッカプレート２６０の外径にある上昇環状部２６５と、ブロッカプレート２６０の外径にある下降環状部２６６とによって特徴付けられうる。上昇環状部２６５は、ブロッカプレート２６０に構造的剛性を提供し、実施形態において、空間２５７の側面又は外径を画定しうる。ブロッカプレート２６０はまた、下方から空間２５７の底部を画定しうる。空間２５７は、ブロッカプレート２６０の開孔２６３を通過する前に、ガスボックス２５０の中心チャネル２５４からの前駆体の分配を可能にしうる。下方環状部２６６はまた、ブロッカプレート２６０に構造的剛性を提供し、実施形態において、第２の空間２５８の側面又は外径を画定しうる。ブロッカプレート２６０はまた、上方から空間２５８の上部を画定し、その一方で、空間２５８の底部は、下方から面板２７０により画定されうる。
【００４１】
面板２７０は、第１の表面２７２と、第１の表面２７２の反対側の第２の表面２７４とを含みうる。面板２７０は、第１の表面２７２でブロッカプレート２６０と結合され、ブロッカプレート２６０の下降環状部分２６６と係合しうる。面板２７０は、面板２７０内又は面板２７０によって少なくとも部分的に画定された第３の空間２７５まで延びる、第２の表面２７４の内部にレッジ２７３を画定しうる。例えば、面板２７０は、上方から空間２７５の上部と同様に第３の空間２７５の側面又は外径を画定する一方で、イオン抑制要素２８０は、下方から第３の空間２７５を画定しうる。面板２７０は、図２には示されていないが、面板を通る複数のチャネルを画定しうる。
【００４２】
イオン抑制要素２８０は、面板２７０の第２の表面２７４に近接して位置付けられ、第２の表面２７４で面板２７０と結合されうる。イオン抑制要素２８０は、基板を収容するチャンバ２０５の処理領域内へのイオン移動を減らすように構成されうる。イオン抑制要素２８０は、図２には示されていないが、構造を通る複数の開孔を画定しうる。実施形態において、ガスボックス２５０、ブロッカプレート２６０、面板２７０、及びイオン抑制要素２８０は、共に結合されてもよく、実施形態において、共に直接結合されてもよい。構成要素を直接結合することによって、ヒータ２４８によって生成された熱は、構成要素を通して伝導され、構成要素間の変動がより少ない状態で維持される特定のチャンバ温度を維持しうる。イオン抑制要素２８０はまた、リッドスペーサ２９０と接触し、共に、処理中に基板が維持されるプラズマ処理領域を少なくとも部分的に画定しうる。
【００４３】
図３は、本技術のいくつかの実施形態によるアイソレータ２１５の概略部分底面図を示す。前述のように、アイソレータ２１５は、中心チャネル２１３からアイソレータ２１５の第２の端２１２まで延びる複数の開孔２１４を画定しうる。開孔２１４は、アイソレータ２１５を通る中心軸の周りに分布され、アイソレータ２１５を通る中心軸から等距離に分布されうる。アイソレータ２１５は、アイソレータ２１５を通って流れる前駆体の移動、分布、及び／又は乱流を増加させる任意の数の開孔２１４を画定しうる。
【００４４】
図４は、本技術の実施形態によるアダプタ２２０の概略部分上面図を示す。前述のように、第１の中心チャネル２１９は、アダプタ２２０の第１の端２１７から延び、アダプタを部分的に通って延びうる。アダプタは、円筒形の輪郭を有する中心チャネルの床を画定し、上述のようにアダプタを通って第２の端に向かって延びる複数の開孔２２５に移行しうる。開孔２１４と同様に、開孔２２５は、アダプタ２２０を通って中心軸の周りに分布し、中心軸の周りに等距離に位置決めされうる。アダプタ２２０は、アダプタを通る任意の数の開孔を画定し、いくつかの実施形態では、アイソレータ２１５よりも多くの開孔を画定しうる。追加の開孔は、加えられた前駆体との混合を増加させる可能性がある。前述のように、ミキシングチャネルは、追加の前駆体をアダプタの第１の端に向かって、第１の中心チャネル２１９内に供給しうる。この実施形態では、図４と図５の図は逆になるだろう。
【００４５】
図５は、本技術のいくつかの実施形態による図２の線Ａ−Ａを通るアダプタ２２０の概略断面図を示す。図５は、前述の第２の部分２２６を通るミキシングチャネルへの出口を示す、第２の中心チャネル２２１を通る図を示しうる。図示されるように、第２の部分２２６は、開孔２２５の間を延び、アダプタ２２０の中心軸に沿って、アダプタの第２の端に向かって延びうる。加えて、上述のように、第２の部分２２６が第１の中心チャネル２１９に向かって延びる実施形態では、図４及び図５の図が逆になり、遠隔プラズマユニットからの混合前駆体及びアダプタ２２０のポートを通って導入される前駆体は、予め混合された開孔２２５から出るだろう。
【００４６】
図６は、本技術のいくつかの実施形態によるミキシングマニホールド２３５の概略斜視図を示す。前述のように、ミキシングマニホールド２３５は、ミキシングマニホールドを通る中心チャネル２３８を画定し、アダプタから処理チャンバへ混合前駆体を輸送することができる。ミキシングマニホールド２３５はまた、以前に混合された前駆体と混合される更なる前駆体の導入を可能にするいくつかの特徴を含みうる。前述のように、１つ又は複数のポート２３９は、ミキシングマニホールド２３５への前駆体の導入のためのアクセスを提供しうる。ポート２３９は、図２に示すようにチャネルにアクセスし、ミキシングマニホールド２３５の第１の表面２３６に画定されたトレンチのうちの１つ又は複数まで延びうる。
【００４７】
トレンチは、ミキシングマニホールド２３５の第１の表面２３６に画定され、ミキシングマニホールドが前述のスペーサ２３０と結合されるときに、少なくとも部分的に分離されるチャネルを形成しうる。第１のトレンチ２４０は、中心チャネル２３８の周りに形成されうる。第１のトレンチ２４０は、環状の形状であり、ミキシングマニホールド２３５を通る中心軸からの内半径及び外半径によって特徴付けられうる。内半径は、ミキシングマニホールド２３５を通って延びる中心チャネル２３８の上部を画定する第１の内側側壁６０５によって画定されうる。第１のトレンチ２４０の外半径は、第１の内側側壁６０５から半径方向外側に位置する第１の外側側壁６１０によって画定されうる。第１のトレンチ２４０は、第１の内側側壁６０５を通って中心チャネル２３８への流体アクセスを提供しうる。例えば、第１の内側側壁６０５は、第１の内側側壁６０５を通るいくつかの開孔６０６を画定しうる。開孔６０６は、第１の内側側壁６０５の周りに分布し、追加の前駆体が中心チャネル２３８内に供給されるための複数のアクセス位置を提供しうる。
【００４８】
第１の内側側壁６０５は、第１の表面２３６から第１のトレンチ２４０に向かって傾斜又は面取りされた表面により特徴付けられうる。実施形態では、面取りされた輪郭が形成されてもよく、第１の表面２３６に沿った第１の内側側壁６０５の少なくとも一部を、前述のスペーサ２３０との結合に利用可能な状態に維持しうる。面取りはまた、第１のトレンチ２４０と中心チャネル２３８との間の第１の表面にわたる漏れを防ぐために、更なる横方向の間隔を提供しうる。開孔６０６は、面取り部分を通って画定され、面取り部分の平面に対して直角などの角度で、又は第１の内側側壁６０５を通る他の何らかの角度で画定されうる。
【００４９】
ミキシングマニホールド２３５は、第１のトレンチ２４０から半径方向外側に形成される第２のトレンチ２４１を画定しうる。第２のトレンチ２４１はまた、環状の形状であり、中心チャネル２３８、第１のトレンチ２４０、及び第２のトレンチ２４１は、いくつかの実施形態では、ミキシングマニホールド２３５を通る中心軸の周りに同心円状に位置合わせされうる。第２のトレンチ２４１は、前述のチャネル２４３を介してポート２３９と流体的に結合されうる。チャネル２４３は、第２のトレンチ２４１内の１つ又は複数の位置まで延び、トレンチの底から第２のトレンチ２４１にアクセスしうるが、他の実施形態では、チャネル２４３はトレンチの側壁を通ってトレンチ２４１にアクセスしうる。第２のトレンチ２４１の下からアクセスすることによって、第２のトレンチ２４１の深さが最小になり、それによって、形成されるチャネルの空間を減少させ、供給される前駆体の拡散を制限して供給の均一性を高めることになりうる。
【００５０】
第２のトレンチ２４１は、代替的に第２の内側側壁である第１の外側側壁６１０と、ミキシングマニホールド２３５の本体によって画定される外半径との間に画定されうる。実施形態では、第１の外側側壁６１０は、ミキシングマニホールド２３５の第１の表面２３６に沿って第１のトレンチ２４０及び第２のトレンチ２４１の各々を画定しうる。第１の外側側壁６１０はまた、第１の内側側壁６０５の輪郭と同様に、第２のトレンチ２４１に近接する第１の外側側壁の側面の第１の表面２３６に沿った傾斜した又は面取りされた輪郭によって特徴付けられうる。第１の外側側壁６１０はまた、第２のトレンチ２４１と第１のトレンチ２４０との間に流体アクセスを提供するために、壁を通り画定される複数の開孔６０８を画定しうる。開孔６０８は、第１の外側側壁６１０に沿って又は第１の外側側壁６１０を通って任意の場所に画定され、第１の内側側壁６０５を通る開孔と同様に面取り部分を通して画定されうる。したがって、ポート２３９を通して供給された前駆体は、第２のトレンチ２４１に流入し、開孔６０８を通って第１のトレンチ２４０に入り、開孔６０６を通って中心チャネル２３８に入り、そこで前駆体がアダプタ２２０を通して供給された前駆体と混合されうる。
【００５１】
開孔６０８は、第１の外側側壁６１０を通って画定される任意の数の開孔を含み、開孔６０６は、第１の内側側壁６０５を通って画定される任意の数の開孔を含みうる。いくつかの実施形態では、各壁を通る開孔の数は、等しくなくてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、第１の内側側壁６０５を通る開孔６０６の数は、第１の外側側壁を通る開孔６０８の数よりも多くてもよく、いくつかの実施形態では、開孔６０６の数は、開孔６０８の数の２倍又はそれ以上でもよい。更に、開孔６０８は、ミキシングマニホールド２３５の中心軸から延びる半径を通って、いずれの開孔６０６とも一直線上にないように、開孔６０６から半径方向にずれていてもよい。この開孔及びチャネル設計は、ミキシングマニホールドを通る再帰フローを提供し、追加の前駆体の中心チャネル２３８内への供給を改善し、各開孔６０６を通してより均一な供給を提供しうる。ミキシングマニホールド２３５はまた、第２のトレンチ２４１の半径方向外側にある追加のトレンチ６１５を画定し、エラストマ要素又はＯリングを受容するように構成されうる。
【００５２】
図７は、本技術のいくつかの実施形態による図６の線Ｂ−Ｂを通るミキシングマニホールド２３５の概略断面図を示す。断面図は、第２のトレンチ２４１から第１のトレンチ２４０への流体アクセスを提供するために、第１の外側側壁６１０を通って画定される際の開孔６０８を示す。加えて、図７は、開孔６０８が第１の外側側壁を通って互いに向かい合って全直径だけ間隔を空け配置されるいくつかの実施形態を示す。開孔６０８はまた、大まかに間隔を空けているので、ポート２３９は２つの開孔６０８の間で等距離に間隔を空けている。前述のチャネル２４３は、各開孔６０８から等しい又は実質的に等しい距離になるように、類似の位置で第２のトレンチ２４１に進入しうる。
【００５３】
図８は、本技術のいくつかの実施形態による図６の線Ｃ−Ｃを通るミキシングマニホールド２３５の概略断面図を示す。断面図は、第１のトレンチ２４０から中心チャネル２３８への流体アクセスを提供するために、第１の内側側壁６０５を通って画定される際の開孔６０６を示す。開孔６０６も開孔６０８も、それぞれ第１の内側側壁及び第１の外側側壁の面取りされた部分を通って延び、面取りの角度に対して垂直な角度、又は他の何らかの傾斜角度で延びうる。第１の外側側壁６１０などの特徴部を通る傾斜角度を含めることによって、前駆体が次の組の開孔を通って流れるよう上昇する前に、前駆体を更に分布させる流れを提供しうる。これはまた、開孔を形成する機械加工の影響、又は別の方法で第１の表面２３６を損傷させる機械加工の影響を制限しうる。ミキシングマニホールド２３５は、前駆体と、中心チャネル２３８を通って延びる１つ又は複数の前駆体とのより均一な混合を可能にする設計を提供しうる。
【００５４】
図９は、本技術のいくつかの実施形態による、処理チャンバを通して前駆体を供給する方法９００の工程を示す。方法９００は、システム２００内で実行され、構成要素をエッチャントの損傷から保護しながら、チャンバの外部で改善された前駆体混合を可能にしうる。チャンバの構成要素は、経時的に摩耗を引き起こすエッチャントにさらされる可能性があるが、本技術は、これらの構成要素を、より容易に交換及び修理することができるものに限定しうる。例えば、本技術は、遠隔プラズマユニットの内部構成要素の露出を制限し、それにより、遠隔プラズマユニットに特定の保護を加えられるようにすることがある。
【００５５】
方法９００は、工程９０５において、フッ素含有前駆体の遠隔プラズマを形成することを含みうる。前駆体は、解離されてプラズマ放出物を生成するために遠隔プラズマユニットに供給されうる。実施形態では、遠隔プラズマユニットは、フッ素含有廃水との接触に耐えうる酸化物又は他の材料でコーティング又は裏打ちされうる。実施形態では、キャリアガスを除いて、他のエッチャント前駆体は、遠隔プラズマユニットを通して供給されないので、ユニットを損傷から保護し、実行されている特定のプロセスに有益であるよう、前駆体の特定の解離をもたらすために、プラズマ電力の調整を可能にしうる。異なるエッチャントのプラズマ放出物を生成するように構成された他の実施形態は、その前駆体又は前駆体の組み合わせに対して不活性である異なる材料で裏打ちされてもよい。
【００５６】
工程９１０において、フッ素含有前駆体のプラズマ放出物は、遠隔プラズマユニットと結合されたアダプタに流入されうる。工程９１５で、水素含有前駆体が、アダプタに流入されうる。アダプタは、アダプタ内でフッ素含有前駆体と水素含有前駆体とを混合して、工程９２０で第１の混合物を生成するように構成されうる。工程９２５で、第１の混合物は、アダプタからミキシングマニホールドに流入されうる。工程９３０で、第３の前駆体が、ミキシングマニホールドに流入されうる。第３の前駆体は、更なる水素含有前駆体、更なるハロゲン含有前駆体、又は他の前駆体の組み合わせを含みうる。ミキシングマニホールドは、第３の前駆体と第１の混合物との混合の第２段階を実行するように構成され、第２の混合物を生成しうる９３５。
【００５７】
続いて、３つ全ての前駆体を含む第２の混合物が、ミキシングマニホールドから半導体処理チャンバ内に供給されうる。前述のようにエッチャントの供給及び分布を制御するために、他の場所に記載されている追加の構成要素が使用されてもよい。特定された前駆体は、記載されたチャンバでの使用に適した前駆体の例にすぎないと理解すべきである。本開示を通して論じられるチャンバ及び材料は、前駆体を分離し、それらを処理チャンバ内に供給する前に混合することから利益を得る任意の数の他の処理工程に使用されてもよい。
【００５８】
前記述では、説明を目的として、本技術の様々な実施形態の理解を提供するために、多数の詳細が述べられてきた。しかしながら、これらの詳細のいくつかを含まずに又は更なる詳細と共に、特定の実施形態を実施しうることが、当業者には明らかだろう。
【００５９】
いくつかの実施形態を開示してきたが、当業者であれば、実施形態の主旨から逸脱することなく様々な変更例、代替構造、及び等価物が使用されうることを理解するだろう。更に、本技術を不必要にあいまいにすることを避けるために、いくつかの周知のプロセス及び要素については説明しなかった。したがって、上記の説明は、本技術の範囲を限定するものと解釈すべきでない。
【００６０】
値の範囲が提示される場合、文脈上明らかに別段の指示がない限り、その範囲の上限と下限との間の各介在値はまた、下限の単位の最小単位まで具体的に開示されると理解される。記載された範囲の任意の記載値又は記載されていない介在値の間の任意の狭い範囲、そしてその記載範囲のその他任意の記載された又は介在する値も包含される。これら小さい範囲の上限及び下限は、その範囲に個々に含まれ、又はその範囲から除外される場合があり、小さい範囲に限界値のいずれかが含まれる、どちらも含まれない、又は両方が含まれる各範囲もまた、記載された範囲における明確に除外される任意の限界値を条件として、この技術範囲に包含される。記載された範囲に１つ又は複数の限界値が含まれる場合、これらの含有限界値のいずれか又は両方を除外する範囲もまた含まれる。
【００６１】
本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用されるように、単数形「１つの（ａ、ａｎ）」、及び「その（ｔｈｅ）」は、文脈上別途明示しない限り複数の指示物を含む。したがって、例えば、「１つの層（ａ  ｌａｙｅｒ）」への言及は、複数のそのような層を含み、「その前駆体（ｔｈｅ  ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ）」への言及は、１つ又は複数の前駆体及び当業者に既知のその等価物への言及を含む、等々である。
【００６２】
また、「備える／含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ（ｓ））」、「備えている／含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎ（ｓ））」、「含有している（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ（ｓ））」、及び「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という単語は、本明細書及び特許請求の範囲で使用された場合、記載された特徴、整数、構成要素、又は工程の存在を特定することを意図しているが、１つ又は複数のその他の特徴、整数、構成要素、工程、作用、又は群の存在又は追加を除外するものではない。
【図１】
2020205422.tif 000003
【図２】
2020205422.tif 000004
【図３】
2020205422.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年9月8日(2020.9.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体処理システム用の構成要素であって、
第１の端と、前記第１の端と反対側の第２の端とによって特徴付けられたミキシングマニホールドを含み、前記ミキシングマニホールドが前記ミキシングマニホールドを通る中心チャネルを画定し、前記ミキシングマニホールドが前記ミキシングマニホールドの外部に沿ってポートを画定し、前記ポートが前記ミキシングマニホールドの前記第１の端内部に画定された第１のトレンチと流体的に結合され、前記第１のトレンチが、第１の内側側壁における内半径及び外半径によって特徴付けられ、前記第１のトレンチが、前記第１の内側側壁を通って前記中心チャネルへの流体アクセスを提供する、半導体処理システム用の構成要素。
【請求項２】
前記ミキシングマニホールドが、前記ミキシングマニホールドの前記第１の端内部に画定された第２のトレンチを更に備え、前記第２のトレンチが前記第１のトレンチから半径方向外側に位置し、前記ポートが前記第２のトレンチと流体的に結合される、請求項１に記載の半導体処理システム用の構成要素。
【請求項３】
前記第２のトレンチが、第２の内側側壁における内半径によって特徴付けられ、前記第２の内側側壁が、前記第１のトレンチの前記外半径を更に画定する、請求項２に記載の半導体処理システム用の構成要素。
【請求項４】
前記第２の内側側壁が、前記第２の内側側壁を通って画定され前記第１のトレンチへの流体アクセスを提供する、複数の開孔を画定している、請求項３に記載の半導体処理システム用の構成要素。
【請求項５】
前記第２の内側側壁が、前記第２の内側側壁を通る２つの開孔を画定している、請求項４に記載の半導体処理システム用の構成要素。
【請求項６】
前記第１の内側側壁が、前記第１の内側側壁を通って画定された複数の開孔を画定し、前記第２の内側側壁を通って画定された前記複数の開孔の各開孔が、前記第１の内側側壁を通って画定された前記複数の開孔の各開孔から半径方向にオフセットされている、請求項５に記載の半導体処理システム用の構成要素。
【請求項７】
前記２つの開孔が、前記第２の内側側壁を通る直径の両側において、前記第２の内側側壁を通って画定されている、請求項５に記載の半導体処理システム用の構成要素。
【請求項８】
前記ポートは、前記第２の内側側壁を通って画定された前記２つの開孔の間において、等距離で画定されている、請求項７に記載の半導体処理システム用の構成要素。
【請求項９】
前記第１の内側側壁が、前記第１の内側側壁を通って画定され前記中心チャネルへの流体アクセスを提供する、複数の開孔を画定している、請求項１に記載の半導体処理システム用の構成要素。
【請求項１０】
少なくとも３つの開孔が、前記第１の内側側壁を通って画定され、該開孔が、前記第１の内側側壁の周囲に等距離に分布させられている、請求項９に記載の半導体処理システム用の構成要素。
【請求項１１】
前記第１の内側側壁が、前記ミキシングマニホールドの前記第１の端から面取りされたエッジを含む、請求項９に記載の半導体処理システム用の構成要素。
【請求項１２】
前記複数の開孔が、前記第１の内側側壁の前記面取りされたエッジを通って画定されている、請求項１１に記載の半導体処理システム用の構成要素。
【請求項１３】
前記複数の開孔が、前記ミキシングマニホールドの前記第１の端から前記中心チャネルへと、ある方向で延在する角度をもって、前記第１の内側側壁を通って画定されている、請求項１２に記載の半導体処理システム用の構成要素。
【請求項１４】
前記ミキシングマニホールドがニッケルを含む、請求項１に記載の半導体処理システム用の構成要素。
【請求項１５】
前記ニッケルがニッケルメッキである、請求項１４に記載の半導体処理システム用の構成要素。
【請求項１６】
半導体処理システム用の構成要素であって、
第１の端と、前記第１の端と反対側の第２の端とによって特徴付けられたミキシングマニホールドを含み、前記ミキシングマニホールドが前記ミキシングマニホールドを通る中心チャネルを画定し、前記ミキシングマニホールドが前記ミキシングマニホールドの外部に沿ってポートを画定し、前記ポートが前記ミキシングマニホールドの前記第１の端内部に画定された第１のトレンチと流体的に結合され、前記第１のトレンチが、第１の内側側壁における内半径及び外半径によって特徴付けられ、前記第１のトレンチが、前記第１の内側側壁を通って前記中心チャネルへの流体アクセスを提供し、前記ミキシングマニホールドが、前記ミキシングマニホールドの前記第１の端内部に画定された第２のトレンチを更に備え、前記第２のトレンチが前記第１のトレンチから半径方向外側に位置し、前記ポートが前記第２のトレンチと流体的に結合される、半導体処理システム用の構成要素。
【請求項１７】
前記第２のトレンチが、第２の内側側壁における内半径によって特徴付けられ、前記第２の内側側壁が、前記第１のトレンチの前記外半径を更に画定する、請求項１６に記載の半導体処理システム用の構成要素。
【請求項１８】
前記第２の内側側壁が、前記第２の内側側壁を通って画定され前記第１のトレンチへの流体アクセスを提供する、複数の開孔を画定している、請求項１７に記載の半導体処理システム用の構成要素。
【請求項１９】
前記第２の内側側壁が、前記第２の内側側壁を通る２つの開孔を画定し、前記第１の内側側壁が、前記第１の内側側壁を通って画定された複数の開孔を画定し、前記第２の内側側壁を通って画定された前記複数の開孔の各開孔が、前記第１の内側側壁を通って画定された前記複数の開孔の各開孔から半径方向にオフセットされている、請求項１８に記載の半導体処理システム用の構成要素。
【請求項２０】
半導体処理システム用の構成要素であって、
第１の端と、前記第１の端と反対側の第２の端とによって特徴付けられたミキシングマニホールドを含み、前記ミキシングマニホールドが前記ミキシングマニホールドを通る中心チャネルを画定し、前記ミキシングマニホールドが前記ミキシングマニホールドの外部に沿ってポートを画定し、前記ポートが前記ミキシングマニホールドの前記第１の端内部に画定された第１のトレンチと流体的に結合され、前記第１のトレンチが、第１の内側側壁における内半径及び外半径によって特徴付けられ、前記第１のトレンチが、前記第１の内側側壁を通って前記中心チャネルへの流体アクセスを提供し、前記第１の内側側壁が、前記第１の内側側壁を通って画定され前記中心チャネルへの流体アクセスを提供する、複数の開孔を画定し、少なくとも３つの開孔が、前記第１の内側側壁を通って画定されており、該開孔が、前記第１の内側側壁の周囲に等距離に分布させられている、半導体処理システム用の構成要素。
【外国語明細書】
2020205422000001.pdf