(57)【要約】  シリコンから製造され、プロセス、特に半導体技術におけるプロセスのプロセスチャンバーにガスを導入させるインジェクター（１）を提案している。インジェクター（１）は、チューブ（２）として形成され、適切な場合には少なくとも２つのチューブ片（１０）からなり、ガスをプロセスチャンバー内に導入させる出口開口が設けられている。少なくとも１つのチャネル（４）が、インジェクター（１）として働くチューブ（２）内に設けられている。インジェクター（１）として働くチューブ（２）の輪郭は非丸形であり、したがって円形の輪郭から逸脱しており、細長い形状、三角形の形状、または星形の形状がありうる選択肢である。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセスチャンバー内にガスを供給するためのインジェクターであって、ガスのための出口開口が設けられているチューブを有し、インジェクターとして使用される前記チューブはシリコンからなり、前記チューブは１つの部品で作られているか、または少なくとも２つのチューブ片から組み立てられており、各々の場合に前記チューブを形成することを特徴とする、インジェクター。
【請求項２】
インジェクターとして使用される前記チューブの輪郭が、円形の輪郭から逸脱することによって非丸形であることを特徴とする、請求項１に記載のインジェクター。
【請求項３】
前記ガスのための少なくとも１つのチャネルが前記チューブに設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載のインジェクター。
【請求項４】
互いに平行となるように配置されている前記ガスのための２つのチャネルが、前記チューブに設けられていることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のインジェクター。
【請求項５】
インジェクターとして使用される前記チューブの輪郭が、長方形であることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のインジェクター。
【請求項６】
前記チューブの狭い側が凸状であることを特徴とする、請求項５に記載のインジェクター。
【請求項７】
前記チューブの狭い側が、湾曲を経て前記チューブの側面に向かうことを特徴とする、請求項５または６に記載のインジェクター。
【請求項８】
インジェクターとして使用される前記チューブは、前記チューブ内の前記チャネルと同心で湾曲した輪郭を有する基本要素を有し、少なくとも２つのフィンが前記基本要素から外側に突出していることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のインジェクター。
【請求項９】
前記フィンは互いに対して正反対の位置に設けられていることを特徴とする、請求項８に記載のインジェクター。
【請求項１０】
前記フィンは２つだけ設けられていることを特徴とする、請求項８または９に記載のインジェクター。
【請求項１１】
３つ、４つ、またはそれ以上のフィンが設けられていることを特徴とする、請求項８または９に記載のインジェクター。
【請求項１２】
インジェクターとして使用される前記チューブは、三角形の輪郭を有することを特徴とする、請求項２ないし１１のいずれか１項に記載のインジェクター。
【請求項１３】
前記ガスのための前記少なくとも１つのチャネルは細長い断面形状を有することを特徴とする、請求項３ないし１２のいずれか１項に記載のインジェクター。
【請求項１４】
インジェクターとして使用される前記チューブは、少なくとも２つのチューブ片から組み立てられることを特徴とする、請求項１ないし１３のいずれか１項に記載のインジェクター。
【請求項１５】
前記チューブ片は互いに接続されてチューブを形成することを特徴とする、請求項１４に記載のインジェクター。
【請求項１６】
前記チューブ片は、それらの端面のうちの一方の領域において押し込み式接続のためにミラー反転されていることを特徴とする、請求項１４または１５に記載のインジェクター。
【発明の詳細な説明】
【発明の概要】
【０００１】
本発明は、請求項１の導入部の特徴を有するインジェクターに関する。
【０００２】
ウェーハ製造中、ウェーハを保持装置（ボート）に入れ、処理空間（オーブン）に持ち込み、その中でガスを用いて処理する。
【０００３】
それによってウェーハが処理されるガスをインジェクターによりオーブンに導入するが、これは通常、穴を設けた石英ガラス製の曲がったまたは角度の付いたチューブである。
【０００４】
ＵＳ  ２００６／０１８５５８９  Ａ１号は、半導体ウェーハの熱処理中に使用できるガス用のシリコン製インジェクターを記載している。図面、例えばＵＳ  ２００６／０１８５５８９  Ａ１号の図２は、インジェクターが、断面が円形の穴を有し、ハーフシェルから形成されていることを示している。チューブの外側の形状は、例えば、長方形である。ＵＳ  ２００６／０１８５５８９  Ａ１号の図１１は、チューブの自由端を閉じ、出口開口をチューブに設けることを示している。ＵＳ  ２００６／０１８５５８９  Ａ１号の場合、インジェクターは、ハーフシェルから組み立てられ、一般的なインジェクターが使用される条件下の場合に問題がある。
【０００５】
ＵＳ  ５，９４３，４７１  Ａ号は特にＣＶＤ法のための固体の蒸着を扱う。ＵＳ  ５，９４３，４７１  Ａ号に記載されている装置は、インジェクターに接続された中空部品を含み、これは投入開口および反応チャンバーと連通しており、これは基板を収容する。ＵＳ  ５，９４３，４７１  Ａ号では、ＣＶＤ法のための装置の部品を構成しうる材料に関する情報はない。
【０００６】
ＵＳ  ２００８／０２８６９８１  Ａ１号は、プロセスチャンバー内で半導体ウェーハを処理するための方法を扱っており、この方法によって窒化チタンおよびシリコンがその場でウェーハ上に堆積される。このために、ＵＳ  ２００８／０２８６９８１  Ａ１号の図４および図５に示されている実施形態では、ガスを導入するインジェクターが、プロセスチャンバー内に設けられている。インジェクターを構成しうる材料は開示されていない。ＵＳ  ２００８／０２８６９８１  Ａ１号からの図８は、インジェクターが細長い楕円形断面を有しうることを示している。図７には、インジェクターが側面出口開口を有しうることも示されている。このような出口開口は、図８にも示されている。ＵＳ  ２００８／０２８６９８１  Ａ１号は、インジェクターを製造しうる材料に関するいかなる情報も含んでいない。
【０００７】
ＥＰ  ０  ５８２  ４４４  Ａ１号は、高純度ＳｉＣを生成する、ＣＶＤ法のための装置に関する。装置はスリーインジェクターチューブを含み、そのデザインを図３に示す。ＥＰ  ０  ５８２  ４４４  Ａ１号の図３は、円形チャネルを画定する３つの同心チューブが、インジェクターチューブに含まれていることを示す。中央のチャネルだけがチャンバー内にガスを供給するために使用される。外側のチャネルは、冷却液の循環のために使用される。また、ＥＰ  ０  ５８２  ４４４  Ａ１号は、インジェクターを製造しうる材料に関するいかなる情報も含んでいない。
【０００８】
石英ガラス製の既知のインジェクターでは、処理プロセスのために石英ガラス製のインジェクター上に生じる堆積物が、熱圧力のために剥離し、ウェーハの適切な製造を損なうことがあるという問題がある。
【０００９】
チッピングから粒子（剥片）が発生し、この粒子は半導体産業のプロセスにおいて望ましくない。
【００１０】
本発明の目的は、上記の問題を引き起こさないインジェクターを利用可能にすることである。
【００１１】
この目的は、本発明によれば、請求項１の特徴を有するインジェクターによって達成される。
【００１２】
本発明によるインジェクターの好ましいおよび有利な実施形態は、従属請求項の主題である。
【００１３】
本発明によるインジェクターは、シリコン製のチューブとして設計されているので、堆積物（剥片）の剥離を引き起こすことがある熱応力は生じない。その上、本発明によるインジェクターにより、堆積物の形成が防止または少なくとも低減される。
【００１４】
本発明によれば、インジェクターを形成するチューブの設計は、インジェクターが複数のチューブ片から構成されることを可能にし、それによってチューブ片の滑らかなまたは賦形された前面が好ましくは接合点に存在し、このチューブ片は結晶化法によっておよび／または機械的に互いに接続され、インジェクターを形成するチューブを形成する。
【００１５】
本発明によるシリコンからなるインジェクターは、必ずしも真っ直ぐなチューブである必要はない。むしろ、本発明によるインジェクターは、曲がったまたは角度が付いたチューブであってもよい。
【００１６】
処理ガスでウェーハを処理するためのオーブン内での使用のために、高温においてさえも、本発明によるシリコン製のインジェクターに十分な機械的安定性を付与するために、例示的な実施形態ではインジェクターの輪郭は丸形以外である。
【００１７】
例えば、インジェクターの輪郭は、特に断面において、長方形、細長い楕円形、三角形、または星形になっていてもよい。
【００１８】
その非丸形、すなわち非円形の輪郭を有する本発明によるインジェクターの好ましい設計は、インジェクターに、ウェーハを処理するためにガスを供給するための２つ以上の中空空間（チャネル）を設けることを可能にする。２つのチャネルは、種々のガスを交互に供給しうるという利点を有している。チャネルの１つをふさいだ場合、他のチャネルを使用して、ボートに挿入されるウェーハを処理するために炉内にガスを供給することができる。
【００１９】
ここで、用語「輪郭」は、本発明によるインジェクターとして使用されるチューブの外側の形状を定義する。
【００２０】
本明細書で使用する用語「非丸形」は、断面において円形ではないすべての輪郭を含む。
【００２１】
本発明の追加の詳細および特徴は、図面に基づく好ましい実施形態の以下の説明に従う。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、インジェクターとして使用されるシリコン製のチューブの輪郭を断面で示す。
【図２】図２は、インジェクターとして使用されるシリコン製のチューブの輪郭を断面で示す。
【図３】図３は、インジェクターとして使用されるシリコン製のチューブの輪郭を断面で示す。
【図４】図４は、インジェクターとして使用されるシリコン製のチューブの輪郭を断面で示す。
【図５】図５は、インジェクターとして使用されるシリコン製のチューブの輪郭を断面で示す。
【図６】図６は、インジェクターとして使用されるシリコン製のチューブの輪郭を断面で示す。
【図７】図７は、インジェクターとして使用されるシリコン製のチューブの輪郭を断面で示す。
【図８】図８は、個々のチューブ片を示す。
【図９】図９は、３つのチューブ片からなるインジェクターを示す。
【図１０】図１０は、チューブ片を互いに接続するための変形例を部分的に断面で示す。
【図１１】図１１は、チューブ片を互いに接続するための変形例を部分的に断面で示す。
【図１２】図１２は、チューブ片を互いに接続するための変形例を部分的に断面で示す。
【図１３】図１３は、チューブ片を互いに接続するための変形例を部分的に断面で示す。
【図１４】図１４は、チューブ片を互いに接続するための変形例を部分的に断面で示す。
【図１５】図１５は、チューブ片を互いに接続するための変形例を部分的に断面で示す。
【図１６】図１６は、チューブ片を互いに接続するための変形例を部分的に断面で示す。
【図１７】図１７は、チューブ片を互いに接続するための変形例を部分的に断面で示す。
【図１８】図１８は、チューブ片を互いに接続するための変形例を部分的に断面で示す。
【図１９】図１９は、チューブ片を互いに接続するための変形例を部分的に断面で示す。
【図２０】図２０は、チューブ片を互いに接続するための変形例を部分的に断面で示す。
【図２１】図２１は、チューブ片を互いに接続するための変形例を部分的に断面で示す。
【図２２】図２２は、チューブ片を互いに接続するための変形例を部分的に断面で示す。
【図２３】図２３は、チューブ片を互いに接続するための変形例を部分的に断面で示す。
【００２３】
シリコンから製造される本発明によるインジェクター１は、チューブ２として設計され、真っ直ぐでも、曲がっていても、または角度が付いていてもよい（例えば、８５〜９５°の角度付け）。
【００２４】
図１に示すシリコン製のインジェクター１の実施形態では、チューブ２は、凸状の湾曲した狭い表面３を含む本質的に長方形の輪郭を有する。このチューブ２には、円形の断面を含むチャネル４が設けられている。
【００２５】
図２に示す実施形態では、インジェクター１を形成するチューブ２の輪郭は、長方形である。
【００２６】
図３では、インジェクター１として使用されているチューブ２の実施形態を示しており、このチューブには２つのチャネル４が設けられている。チューブ２の輪郭は細長く、それによってチューブの凸状の狭い表面３は、湾曲５を経てチューブ２の側面６に向かう。
【００２７】
図４は、インジェクター１として使用できるチューブ２を示し、その輪郭は図３に示す輪郭と類似しており、このチューブ２では、断面で細長く設計されたチャネル４が設けられている。
【００２８】
図５は、図２に示したチューブ２の実施形態の改造を示しており、このチューブはインジェクター１として使用でき、チューブの側面６のチャネル４の領域に膨らみ７が設けられている。図５に示したチューブ２の輪郭は、外側に突き出た２つのフィンをもつ１つの円形チューブと定義することもできる。
【００２９】
図６は、インジェクター１として使用できるチューブ２の実施形態を示し、チューブ２の輪郭は正三角形である。正三角形の代わりに、チューブ２の輪郭は、二等辺三角形または任意の三角形であってよい。
【００３０】
図７は、インジェクター１として使用できるチューブ２の実施形態を示し、このチューブ２は、円形断面を含む基本要素をもち、その外面はチューブ２内のチャネル４と同心になるように設計されている。示した実施形態では、補強フィン８が円形の基本要素から外側に突き出ており、その結果、星形の輪郭のチューブ２が現れる。補強フィン８の数は、４つである必要はなく、代わりに２つ（図５参照）であっても、３つであっても、または４つより多くてもよい。
【００３１】
本発明の範囲内で、少なくとも２つのチューブ片１０からインジェクター１を形成するチューブ２を形成することが考えられる。
【００３２】
チューブ片１０の端面（前面）を、滑らかにするか賦形することができる。チューブ片１０の互いへの接続を、機械的におよび／または、必要に応じて、例えば、結晶化法によって行うことができる。
【００３３】
機械的接続安定性を高めるためのいくつかの有利な実施形態は、壁の輪郭におけるまたはチューブ片１０全体の輪郭における段差またはデジタルデザインである。また、チューブ片１０のネジ接続が可能である。
【００３４】
図８は、チューブ片１０を示し、追加のチューブ片１０に接続することによって、このチューブ片１０から本発明によるインジェクター１のためのチューブ２を製造することができる（図９参照）。
【００３５】
図８ないし図２３のチューブ片１０は、１つまたは２つのチャネル４をもつ、図１ないし図７に示した輪郭の形状を有することができる。
【００３６】
図１０は、２つのチューブ片１０からなるインジェクター１のためのチューブ２を縦断面で示し、このインジェクターではチューブ片１０が互いに隣接している。
【００３７】
図１１は、図１０のチューブ２を分解図で示す。
【００３８】
図１２および図１３に示す、２つのチューブ片１０からなるチューブ２の場合、チューブ片１０の一方の端部は、端面１１から突出した環状のフィン１２を有し、このフィンは他方のチューブ片１０の端面１１の環状の溝１３に嵌合する。
【００３９】
図１４および図１５に示した実施形態のチューブ片１０は、ミラー反転させた階段状の端面１１を有し、それによって突出した環状部分１４が他のチューブ片１０の凹部１５に嵌合する（図１４）。
【００４０】
図１６および図１７に示した実施形態では、チューブ片１０はその端面１１上に（少なくとも）１つの突起１６を有し、この突起は他のチューブ片１０の端面１１に開いた凹部１７内でチューブ片１０の壁に嵌合する。
【００４１】
図１８および図１９に示した実施形態のチューブ片１０は、それらの端面１１上に部分的に円形または半円形の湾曲した連結部１８を有し、この連結部は、互いに接続されたチューブ片１０の場合には、互いに補って閉環を形成する（図１８）。
【００４２】
図２０および図２１に示した実施形態は、図１４および図１５のものに対応し、ただし環状部１４はより短く設計され、凹部１５はより短い長さとなるように設計されている。
【００４３】
図２２および図２３に示した実施形態では、チューブ片１０の壁に端面１に向かって開いたキーロック形状の凹部１９が設けられ、他方のチューブ片１０にその端面１１から突出した、ミラー反転となるように形成された２つの突起２０が設けられることによって、チューブ片１０は押し込み式に結合される。
【００４４】
図１０ないし図２３に示したチューブ片１０は、各々の場合に一方の端部にのみチューブ片１０を接続させる構成を有するが、図１０ないし図２３に示した実施形態の１つに基づいて両端部が設計されたチューブ片１０も考慮され、インジェクター１のチューブ２を形成するために３つ以上のチューブ片１０を組み合わせて互いに接続することができる。
【００４５】
押し込み式に互いに嵌合するチューブ片１０の場合であっても（図１２ないし図２３）、本発明によれば、インジェクター１のチューブ２を形成するために組み合わされるチューブ片１０を結晶化法によって互いに接続することが考慮されている。
【００４６】
処理のためにプロセスチャンバー内にガスが導入されるプロセスにおいて、特にチップを含むウェーハの製造過程における半導体技術において、本発明によるシリコン製のインジェクター１を使用する場合、粒子発生（剥片）の問題は、石英ガラス製の既知のインジェクターの場合とは異なり、もはや生じない。
【００４７】
特に、本発明によるインジェクター１を使用する場合、汚染物質がより少なく、粒子形成がより起こりにくいことが有利であることがすでに判明している。
【００４８】
本発明によるインジェクター１の別の利点は、その延長された使用時間と、それに加えて処理プロセスがより清浄であるということである。
【００４９】
インジェクター１の安定性は、インジェクター１として使用される、円形ではないチューブ２の輪郭の好ましい外形によって高まる。
【００５０】
すでに言及し、例えば図３に示したように、必要な場合には、インジェクター１として使用されるチューブ２内へのガスの供給のために、複数、例えば２つ、３つ、またはそれ以上のチャネル４を設けることができる。
【００５１】
図面に示していないが、石英ガラス製のインジェクターの場合にもよくあるガス（プロセスガス）のための出口開口は、本発明によるインジェクター１として使用されるチューブ２内に設けられている。
【００５２】
要約すれば、本発明の実施形態は、以下のように説明することができる。
【００５３】
シリコンから製造され、プロセス、特に半導体技術におけるプロセスにおいてプロセスチャンバーにガスを導入することを可能にするインジェクター１を提案している。インジェクター１は、任意に少なくとも２つのチューブ片１０からなっている、チューブ２として設計され、それに、ガスをプロセスチャンバー内に導入させる出口開口が設けられている。少なくとも１つのチャネル４が、インジェクター１として使用されるチューブ２内に設けられている。インジェクター１として使用されるチューブ２の輪郭は非丸形であり、したがって円形の輪郭から逸脱しており、細長い輪郭形状、三角形の輪郭形状、または星形の輪郭形状が考慮されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2019503086.tif 000024
【図２３】
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【国際調査報告】
2019503086.tif 000026
2019503086.tif 000027
2019503086.tif 000028
2019503086.tif 000029
2019503086.tif 000030
2019503086.tif 000031
2019503086.tif 000032
2019503086.tif 000033