(57)【要約】  原子層堆積（ＡＬＤ）法の反応容器であって、その反応容器が真空チャンバ（１）を備え、その真空チャンバ（１）が、ロード扉を備えた第１の端部壁（２）と、後部フランジを備えた第２の端部壁（３）と、第１の端部壁と第２の端部壁（２、３）を連結する側壁／筐体（４）と、ソース材料を反応容器の真空チャンバ（１）に供給するための少なくとも１つのソース材料取付具（５）とを有する反応容器。本発明によれば、少なくとも１つのソース材料取付具（５）は、反応容器の真空チャンバ（１）の側壁／筐体（４）に設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子層堆積（ＡＬＤ）法のための反応容器であって、前記反応容器は真空チャンバ（１）を有し、前記真空チャンバ（１）は、反応容器チャンバと、取付扉を備えた第１の端部壁（２）と、保守扉を備えた第２の端部壁（３）と、前記第１の端部壁と前記第２の端部壁（２、３）を連結する側壁／筐体（４）と、ソース材料を前記反応容器の前記真空チャンバ（１）に供給するための少なくとも１つのソース材料取付具（５）とを有し、
少なくとも１つの前記ソース材料取付具（５）が、前記反応容器の前記真空チャンバ（１）の前記側壁／筐体（４）に配置されることを特徴とする反応容器。
【請求項２】
請求項１に記載の反応容器であって、前記真空チャンバの形状が立方体であり、そのため前記真空チャンバが、実質上垂直の２つの側壁（４）を含み、それらのうち少なくとも１つが、少なくとも１つのソース材料取付具（５）を備えることを特徴とする反応容器。
【請求項３】
請求項１に記載の反応容器であって、前記真空チャンバの形状が直方体であり、そのため前記真空チャンバが、実質上垂直の２つの側壁（４）を含み、それらのうち少なくとも１つが、少なくとも１つのソース材料取付具（５）を備えることを特徴とする反応容器。
【請求項４】
請求項２または３に記載の反応容器であって、前記真空チャンバがさらに、実質上水平の上部壁および下部壁を含み、それらのうち少なくとも１つが、粉末ソース材料用のソース取付具を備えることを特徴とする反応容器。
【請求項５】
請求項１に記載の反応容器であって、前記真空チャンバの形状が円筒形であり、そのため前記真空チャンバが、実質上円形の第１および第２の端部壁（２、３）と、少なくとも１つのソース材料取付具（５）を備える筐体（４）とを含むことを特徴とする反応容器。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の反応容器であって、前記１つまたは複数のソース材料取付具（５）が、前記側壁／筐体（４）に対して実質上横断するように設けられることを特徴とする反応容器。
【請求項７】
請求項６に記載の反応容器であって、前記ソース材料取付具（５）が、前記側壁／筐体（４）に対して実質上垂直に設けられることを特徴とする反応容器。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の反応容器であって、少なくとも１つの前記ソース材料取付具（５）が、前記真空チャンバに実質上水平に提供されることを特徴とする反応容器。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の反応容器であって、前記真空チャンバが、前記真空チャンバの向かい合う面または前記筐体（４）の両側に合うように設けられた、少なくとも２つのソース材料取付具（５）を備えることを特徴とする反応容器。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の反応容器であって、前記真空チャンバが、１つまたは複数の被加工物を、前記真空チャンバを通して供給するために使用される、少なくとも２つのソース材料取付具（５）を備えることを特徴とする反応容器。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の反応容器であって、前記取付扉および前記保守扉が、前記被加工物が前記真空チャンバを通して供給されることを可能にするように設けられることを特徴とする反応容器。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の反応容器であって、前記真空チャンバが、内部熱源（６）を備えることを特徴とする反応容器。
【請求項１３】
請求項１２に記載の反応容器であって、前記保守扉が、前記真空チャンバ（１）を加熱するための抵抗器を備えることを特徴とする反応容器。
【請求項１４】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の反応容器であって、前記真空チャンバが外部熱源を備えることを特徴とする反応容器。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の反応容器であって、前記反応容器がさらに、前記保守扉が引き出されているときに前記保守扉を支持するための滑動ブラケット機構を備えることを特徴とする反応容器。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の反応容器であって、前記反応容器がさらに、前記真空チャンバに減圧を発生させるための減圧手段を備えることを特徴とする反応容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段による反応容器に関し、詳細には、原子層堆積法のための反応容器であって、その反応容器が真空チャンバを備え、その真空チャンバが、取付扉を備えた第１の端部壁と、保守扉を備えた第２の端部壁と、第１の端部壁と第２の端部壁を連結する側壁／筐体と、ソース材料を反応容器の真空チャンバ内に供給するための少なくとも１つのソース材料取付具とを有する反応容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術によれば、原子層堆積（ＡＬＤ、Atomic Layer Deposition）法で使用される反応容器では、ソース材料の化学物質は、反応容器の低圧のレセプタクル、すなわち真空チャンバに、その第１の端部から供給され、同様に、反応容器は、反対側の端部から載せられ／降ろされていた。これは、低圧レセプタクルを管から製造することができ、その結果、低圧レセプタクルを廉価にするので有利であった。従来は、これらの低圧レセプタクルは、金属製であり外側から加熱されており、管状の低圧レセプタクルの中央部分がオーブン内に配置され、低圧レセプタクルの端部が、扉の弾性体シールを十分冷たく維持するのに十分な程度にオーブンから離れて延びる取付扉を備えていた。管状のソース、反応および排出のパイプは、管状の真空チャンバの内部に提供され、反応容器にその端部のフランジを通して取り入れなければならなかった。ポンプラインの管状の真空チャンバの壁にせいぜい取付具が提供され、これらのポンプライン取付具でさえ、真空チャンバの端部のフランジの近くに配置されていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の構成に関する問題点は、保守扉、すなわち後部フランジを通して真空チャンバ内に取り入れるソース取付具を連結することは、ユーザが実際にはその連結部を見ることができないので、目で見えない連結部によって実行しなければならない難しい作業であるという点である。さらに、反応容器の構造は、真空チャンバ内に取り入れようとする取付具が、繰り返しの加熱サイクル中にストレスにさらされるようになっている。
【０００４】
従来技術においても、低圧チャンバを採用し、そのチャンバは、形状が立方体であり熱源および反応チャンバを含む。こうした真空チャンバでは、固体ソースは、反応領域の上方および下方、あるいは、両側の２列に位置していた。固体および液体／気体ソースの取付具は、後部フランジに位置し、取付扉、すなわち正面の扉を通して、真空チャンバが載せられ、かつ／または反応チャンバが取り付けられていた。ポンプラインも、後部フランジを通して設けられていた。この解決策に関する問題点は、ソースは、多数の連結部を含む複雑な中間のパイプを使用して混合しなければならず、その結果、ソースは、出し入れが難しく、それらの保守のためには２人必要であったことであった。さらに、真空チャンバの内部加熱のための抵抗器は、ソース取付具と同じ後部フランジに接続され、これは保守を難しくしていた。ある解決策では、抵抗器の接続部には、いくつかの別々の抵抗器のピンを備えるように真空チャンバの壁にも提供される。しかし、その解決策は、高価であり、貫通部分の数を増加させる。
【０００５】
したがって、本発明の一目的は、上述の問題点を解決することを可能にするようなＡＬＤ法のための反応容器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は、反応容器が、真空チャンバを備え、その真空チャンバが、反応チャンバを含み、取付扉を備えた第１の端部壁と、保守扉を備えた第２の端部壁と、第１の端部壁と第２の端部壁とを連結する側壁／筐体と、ソース材料を反応容器の真空チャンバ内に供給するための少なくとも１つのソース材料取付具とを有することを特徴とする反応容器によって達成される。
【０００７】
本発明の好ましい実施形態が従属請求項に開示されている。
本発明は、ソース取付具が、従来技術の解決策の場合のように真空チャンバの後ろの後部フランジ、すなわち保守扉にではなく、反応容器の真空チャンバの側部に設けられるように、ＡＬＤ反応容器の構造を変更するという考えに基づいている。したがって、反応容器の真空チャンバは、その第１の端部壁の取付扉と、その第２の端部壁の保守扉とを備え、抵抗器が、好ましくは反応容器の真空チャンバを加熱するための保守扉に設けられる。この文脈では、取付扉は、開放可能な扉および／または壁について述べており、真空チャンバ内に取り入れようとする反応チャンバおよび他の装置が、それを通して取り付けられることを可能にする。また、保守扉は、取付扉の反対側に位置する後部フランジのことを述べている。真空チャンバの側部を構成する側壁は、真空チャンバの第１の端部壁と第２の端部壁との間を延びる。真空チャンバの形状によっては、それらの側壁は、それらの端部壁の間を延びる壁である。したがって、真空チャンバの形状は、例えば、立方体や直方体とすることができるが、本発明は、特定の形状の真空チャンバに限定されない。真空チャンバの形状は、例えば、円筒形でもよく、その場合は、円筒形の筐体が真空チャンバの側壁を構成する。本発明によれば、こうした真空チャンバに取り入れられるソース材料取付具および他の可能なガス用取付具も、第１の端部壁と第２の端部壁との間で真空チャンバの１つまたは複数の側壁に連結される。言い換えると、好ましくは開放可能な取付扉および保守扉にはソース材料取付具が提供されない。
【０００８】
本発明の方法および構成の利点は、ソース材料取付具が真空チャンバの側壁に連結されるときは、ソース材料取付具のための反応容器への供給パイプは単純で直線的になり、さらに、ソース取付具の連結部が視覚的に検査できるように配置されることである。その結果、１人でソース材料取付具を取り付け、および取り外すことが可能になる。さらに、後部フランジはもはやソース材料取付具を備えないので、加熱要素を安全に後部フランジに提供することができ、必要な場合は、拡張部品をそこに連結することも可能になる。さらに、取付扉および保守扉の構造が単純になる。
【０００９】
次に、本発明は、好ましい実施形態に関して、添付の図面を参照してより詳細に開示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明による真空チャンバ１の一実施形態の側面を示す概略図である。この例示的な実施形態では、真空チャンバ１は、円筒形であるが、立方体、直方体、円錐形、多角柱など、他のどんな形状でもよい。図１によれば、真空チャンバ１は、第１の端部壁２および第２の端部壁３を備える。第１の端部壁２は、取付扉を備え、それを通して反応チャンバ、ことによると他の装置の取付けを、真空チャンバの内側に提供することが可能になる。あるいは、取付扉は、装入扉を備え、処理しようとする製品を真空チャンバ内に挿入し、そこから取り出すことを可能にする。第２の端部壁３は、真空チャンバの後部フランジ、すなわち保守扉を構成する。真空チャンバ１は、通常、真空チャンバの内側に取り付けられた反応チャンバ（図示せず）をさらに備える。
【００１１】
第１および第２の端部壁２、３は、側壁、すなわち円筒形の筐体４によって連結される。真空チャンバの形状が立方体または直方体のときは、このような側壁の数は４つであり、それらが第１および第２の端部壁２、３を連結する。好ましくは、それらの側壁のうち２つが実質上垂直であり、２つが実質上水平、その結果、それらの、実質上水平な側壁は、上部側壁および下部側壁を構成する。
【００１２】
図１によれば、化学物質を真空チャンバ内に供給するためのソース材料取付具５は、その数が１つまたは複数でよく、筐体４に、すなわち真空チャンバの側壁に提供される。この実施形態では、ソース材料取付具５は、真空チャンバ内に筐体４を通して、実質上筐体に対して横断方向に、すなわち端部壁２、３の表面に対して実質上平行に取り入れられる。ソース材料取付具５はさらに、筐体を通してそれに垂直に取り入れることができる。好ましい実施形態では、それらのソース材料取付具４は、真空チャンバ筐体を通って水平に延び、これは、反応容器の動作中のそれらの扱いを最も簡単にする。必要なときは、ソース材料取付具５は、真空チャンバから斜め上向きまたは下向き、あるいはそれどころかまっすぐ上向きまたは下向きに延びるように、筐体を通して取り入れることもできる。しかし、所望の場合には、ソース材料取付具５は、筐体５を斜めに貫通することができ、第１および第２の端部壁２、３のいずれかに向けることができる。円筒形の真空チャンバの筐体に関連して開示された上述の所見は、立方体や直方体など、他の形状の真空チャンバにも適用できること留意されたい。
【００１３】
ソース材料取付具５は、気体、液体および固体ソース材料用のソース取付具を含むことができる。これは、粉末のソース材料の流入および排出のための取付具が、例えば、立方体の真空チャンバの上部および下部の側壁に提供されることを可能にする。本明細書では、ソース材料取付具は、ソース材料の流入および排出の両方の取付具を述べていることに留意されたい。場合によっては、真空チャンバの側壁または筐体に提供された取付具は、線、繊維、棒、管など、反応容器中で処理する細長い被加工物、すなわち製品を、反応容器を通して供給するために使用することができる。このような場合は、真空チャンバは、真空チャンバの両側または筐体４の両側に提供され、好ましくは互いに合うように配置される少なくとも２つのソース材料取付具を備え、これが、細長い被加工物が上述の取付具を介して真空チャンバを通して供給されるのを可能にする。反応容器のこうした構造は、従来の反応容器では不可能であった被加工物の貫流を可能にする。反応容器中での貫流は、水平だけでなく垂直にも、または他の角度でも行うことができる。同様に、被加工物を正面および後部フランジを通して供給し取り出すことができる。固体であることに加えて、被加工物は、粉末、粒状、鎖状でもよく、または小さい構成要素から構成してもよい。
【００１４】
例えば、真空チャンバの側壁を通して真空チャンバ内に提供される他の取付具を用いることにより、本発明による解決策を利用することもできる。それらの取付具は、低圧取付具、反応取付具、排出取付具、ポンプ取付具などを含むことができる。
【００１５】
図１では、後部フランジをなす末端部分が、内部熱源を構成する熱源６を備える。その熱源は、主に円筒の対称的な加熱をもたらす抵抗器で実装することができる。あるいは、熱源は、矩形でもよく、被加工物／反応チャンバとの直接の接触に基づいていてもよい。後部フランジに取り付けられた熱源は、清掃のために引き出すのが簡単である。そのために、反応容器は、後部フランジが引き出されている間に後部フランジを支持するための、滑動ブラケット機構を備えることができる。その滑動ブラケット機構も、フランジの取付けおよび保守を簡単にする。後部フランジに取り付けられた熱源は、製造、保守および清掃が簡単であり、真空チャンバの内部容積が、効率よく使われる。抵抗器の代わりに、他の放射熱源を使用することができる。
【００１６】
真空チャンバの内部加熱の代わりに、外部熱源によって実施される外部加熱を使用することができる。よって、真空チャンバの内側に熱源を提供する必要はなく、このことは、低いプロセス温度が使用され、かつ／あるいはプロセス実行の間に真空チャンバを冷却する必要が生じないとき、または連続したプロセスが使用されるときに特に有利である。
【００１７】
真空チャンバの一方の端部壁の後部フランジをさらに使用して、反応容器を拡大することができる。これは、後部フランジが、反応容器の拡大を難しくすることになるソース材料取付具を備えないので単純であり容易である。
【００１８】
図１では真空チャンバ１は水平の位置にあると仮定されるが、反応容器は他の位置に配置することもできることに留意されたい。
ソース材料取付具５が、真空チャンバの取付扉に対してＡＬＤ反応容器の真空チャンバの片側または両側に位置するときに、反応容器の使用者は、ソース材料取付具の供給パイプへの直接のアクセスを与えられる。さらに、反応容器のこうした構造は、ユーザがさえぎるものもなくソース材料取付具の連結部を見ることを可能にし、それにより、これらのソースを１人で組み付け分解することを可能にする。真空チャンバの清掃のためにソース材料取付具を取り外す必要がなく、必要なときは、ソース材料取付具に触ることなしに反応容器を拡大することができる。本発明によれば、ソース材料取付具は、ロード扉に関して端部フランジの間で真空チャンバの両側に提供され、その場合、それらは側壁／筐体を通って真空チャンバに取り入れられている。しかし、本発明は、ソース材料取付具が、側壁／筐体を通して真空チャンバ内に取り入れられる方向を限定しないことに留意されたい。ソース材料取付具の数をさらに有意に多くすることができ、所望のときには、それらを様々な方向から真空チャンバに取り入れることができる。その要点は、ソース材料取付具が開放可能な取付扉には提供されないことである。したがって、気体は、取付扉および後部フランジによって決定される方向、すなわち保守方向には、反応容器に供給されずそこから排出されないが、この保守方向に対して横断して、すなわち気体の方向に、真空チャンバの側壁を通って供給される。
【００１９】
技術が進歩するにつれて、本発明の基本的な考えが多くの異なる方式で実行することができることが当業者には明らかであろう。したがって、本発明およびその実施形態は、上述の例に限定されないが、特許請求の範囲の範囲内で変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による真空チャンバの一実施形態の側面を示す概略図である。
【図１】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年2月21日(2007.2.21)
【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】
原子層堆積（ＡＬＤ）法のための反応容器であって、前記反応容器は真空チャンバ（１）を有し、前記真空チャンバ（１）は、前記真空チャンバ（１）内部に取付けられた反応容器チャンバと、取付扉を備えた第１の端部壁（２）と、保守扉を備えた第２の端部壁（３）と、前記第１の端部壁と前記第２の端部壁（２、３）を連結する側壁／筐体（４）と、ソース材料を前記反応容器の前記反応容器チャンバに供給するための少なくとも１つのソース材料取付具（５）とを有し、
少なくとも１つの前記ソース材料取付具（５）が、前記反応容器の前記真空チャンバ（１）の前記側壁／筐体（４）に配置されることを特徴とする反応容器。
【請求項２】
請求項１に記載の反応容器であって、前記真空チャンバの形状が立方体であり、そのため前記真空チャンバが、実質上垂直の２つの側壁（４）を含み、それらのうち少なくとも１つが、少なくとも１つのソース材料取付具（５）を備えることを特徴とする反応容器。
【請求項３】
請求項１に記載の反応容器であって、前記真空チャンバの形状が直方体であり、そのため前記真空チャンバが、実質上垂直の２つの側壁（４）を含み、それらのうち少なくとも１つが、少なくとも１つのソース材料取付具（５）を備えることを特徴とする反応容器。
【請求項４】
請求項２または３に記載の反応容器であって、前記真空チャンバがさらに、実質上水平の上部壁および下部壁を含み、それらのうち少なくとも１つが、粉末ソース材料用のソース取付具を備えることを特徴とする反応容器。
【請求項５】
請求項１に記載の反応容器であって、前記真空チャンバの形状が円筒形であり、そのため前記真空チャンバが、実質上円形の第１および第２の端部壁（２、３）と、少なくとも１つのソース材料取付具（５）を備える筐体（４）とを含むことを特徴とする反応容器。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の反応容器であって、前記１つまたは複数のソース材料取付具（５）が、前記側壁／筐体（４）に対して実質上横断するように設けられることを特徴とする反応容器。
【請求項７】
請求項６に記載の反応容器であって、前記ソース材料取付具（５）が、前記側壁／筐体（４）に対して実質上垂直に設けられることを特徴とする反応容器。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の反応容器であって、少なくとも１つの前記ソース材料取付具（５）が、前記真空チャンバに実質上水平に提供されることを特徴とする反応容器。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の反応容器であって、前記真空チャンバが、前記真空チャンバの向かい合う面または前記筐体（４）の両側に合うように設けられた、少なくとも２つのソース材料取付具（５）を備えることを特徴とする反応容器。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の反応容器であって、前記真空チャンバが、１つまたは複数の被加工物を、前記真空チャンバを通して供給するために使用される、少なくとも２つのソース材料取付具（５）を備えることを特徴とする反応容器。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の反応容器であって、前記取付扉および前記保守扉が、前記被加工物が前記真空チャンバを通して供給されることを可能にするように設けられることを特徴とする反応容器。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の反応容器であって、前記真空チャンバが、内部熱源（６）を備えることを特徴とする反応容器。
【請求項１３】
請求項１２に記載の反応容器であって、前記保守扉が、前記真空チャンバ（１）を加熱するための抵抗器を備えることを特徴とする反応容器。
【請求項１４】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の反応容器であって、前記真空チャンバが外部熱源を備えることを特徴とする反応容器。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の反応容器であって、前記反応容器がさらに、前記保守扉が引き出されているときに前記保守扉を支持するための滑動ブラケット機構を備えることを特徴とする反応容器。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の反応容器であって、前記反応容器がさらに、前記真空チャンバに減圧を発生させるための減圧手段を備えることを特徴とする反応容器。
【国際調査報告】
2008537021.tif 000004
2008537021.tif 000005
2008537021.tif 000006