(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理チャンバ用のモジュール式ライナアセンブリであって、
チャンバの処理ボリューム内に受けられるようにサイズ設定された環状本体を備える第１のライナであって、前記環状本体に形成された切欠部分間に形成された２つの凹部を有する第１のライナと、
前記チャンバの前記処理ボリューム内に受けられるようにサイズ設定された環状本体を備える第２のライナであって、前記第１のライナに接触する第２のライナと、
前記第１のライナおよび前記第２のライナを貫通して延在する本体を備え、前記処理ボリューム内に配設された第１の端部および前記チャンバの外部に配設された第２の端部を有する、少なくとも１つの第３のライナであって、第３のライナの一部は前記２つの凹部のいずれかに受けられる第３のライナと
を備える、ライナアセンブリ。
【請求項２】
前記第３のライナは、ガス分配マニホルドを備える、請求項１に記載のライナアセンブリ。
【請求項３】
前記ガス分配マニホルドは、複数の第１のチャネルおよび複数の第２のチャネルを備える、請求項２に記載のライナアセンブリ。
【請求項４】
前記複数の第１のチャネルは、前記複数の第２のチャネルと交互に位置する、請求項３に記載のライナアセンブリ。
【請求項５】
前記複数の第１のチャネルは、前記複数の第２のチャネルにより供給される流れ計量とは異なる流れ計量を供給する、請求項３に記載のライナアセンブリ。
【請求項６】
前記ガス分配マニホルドは、第１の複数の出口および第２の複数の出口を含む、請求項２に記載のライナアセンブリ。
【請求項７】
前記第１の複数の出口は、第１の平面内に配設され、前記第２の複数の出口は、前記第１の平面とは異なる第２の平面内に配設される、請求項６に記載のライナアセンブリ。
【請求項８】
前記第１の複数の出口は、第１の半径を有する前記ガス分配マニホルドの表面内に形成され、前記第２の複数の出口は、前記第１の半径とは異なる第２の半径を有する前記ガス分配マニホルドの表面内に形成される、請求項６に記載のライナアセンブリ。
【請求項９】
前記第３のライナは、排出ライナを備える、請求項１に記載のライナアセンブリ。
【請求項１０】
処理ボリュームを有する基板処理チャンバ用のモジュール式ライナアセンブリであって、
その中に形成された複数の凹状部分を有する環状本体をそれぞれが備える、第１のライナおよび前記第１のライナに接触する第２のライナと、
前記複数の凹状部分の一部分内に受けられ、そして少なくとも部分的に接触する本体を備える、少なくとも１つの第３のライナであって、前記本体が前記処理ボリューム内に配設された第１の端部および前記チャンバの外部に配設された第２の端部を有する、第３のライナと
を備える、ライナアセンブリ。
【請求項１１】
前記第３のライナは、ガス分配マニホルド、スリットバルブライナ、または排出インサートライナアセンブリの中の１つを備える、請求項１０に記載のライナアセンブリ。
【請求項１２】
前記ガス分配マニホルドは、複数の第１のチャネルおよび複数の第２のチャネルを備える、請求項１１に記載のライナアセンブリ。
【請求項１３】
前記複数の第１のチャネルは、前記複数の第２のチャネルと交互に位置する、請求項１２に記載のライナアセンブリ。
【請求項１４】
前記複数の第１のチャネルは、前記複数の第２のチャネルにより供給される流れ計量とは異なる流れ計量を供給する、請求項１２に記載のライナアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、一般的に、半導体製造プロセス用の堆積チャンバにおいて使用されるモジュール式ライナアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコン含有膜のエピタキシャル成長は、とりわけ最新の論理デバイスおよびＤＲＡＭデバイス向けの新しい用途により、ますます重要なものとなりつつある。これらの用途にとって重要な要件は、デバイスの特徴がデバイス製造中に損傷を被らないようにするための、より低温／低圧のプロセスである。シリコンを含有する選択的エピタキシャル膜およびブランケット（例えば非選択的に成長した）エピタキシャル膜、ならびに約９００℃の最高温度から約７００℃未満までの温度にて成長するかかるエピタキシャル膜の歪んだ実施形態が、多数の現行の半導体用途に必要とされる。このより低温の処理は、適切に機能するデバイスの形成にとって重要であるばかりでなく、準安定歪み層の緩和を最小限に抑えるかまたは防止し、ドーパント拡散を防止するかまたは最小限に抑えるのを助け、エピタキシャル膜構造内におけるドーパントの偏析を最小限に抑えるのを助ける。低温処理（すなわち低熱収支処理）により可能となるファセット形成効果およびショートチャネル効果の抑制が、高性能デバイスの実現にとって重要な因子となる。
【０００３】
基板上にエピタキシャル層を堆積するための典型的なＬＰＣＶＤプロセスにおいては、前駆体が、ガス分配アセンブリによりチャンバ内の処理領域内に注入され、これらの前駆体は、紫外スペクトルおよび／または赤外スペクトルなどにおける、典型的には低波長放射である処理領域内における前駆体の照射により、チャンバ内の基板の表面の上方において励起される。また、プラズマ発生が、反応物を解離させるために利用され得る。より効率的な前駆体解離プロセスを可能にするためには、処理領域へのデリバリ前に前駆体を予熱することにより、基板上方におけるより高速のおよびより効率的な前駆体の解離が可能となることが望ましい。しかし、処理領域および前駆体注入領域を囲むチャンバ本体は、ステンレス鋼などの金属材料から製造され、ＬＰＣＶＤプロセスにおいて使用される前駆体のあるものは、これらの金属材料に対して反応性を有する。したがって、これらの金属材料は、潜在的な汚染源となり得るものであり、この汚染により、チャンバ構成要素が損傷を被る、および基板上に微粒子汚染が生じる恐れがある。
【０００４】
チャンバ本体との間における不要な反応を防止するために、ライナを使用することにより、処理領域から金属チャンバ構成要素のいくつかが遮蔽されてきた。しかし、従来的なライナは、製造が高額となり、交換が困難であり、多大な時間を要する。さらに、従来的なライナは、より新たに規定された許容汚染レベルを満たしつつ作動することができない。さらに、従来的なライナは、チャンバ構成要素を遮蔽するために使用され、異なる前駆体注入方式および／または異なる前駆体排出方式を実施するためには一般的には使用されない。さらに、従来的なライナは、既存のライナと共に使用するために１つまたは複数のライナを容易に交換するのを促進するモジュール式構成要素ではない。いくつかの例においては、１つの従来的なライナ構成要素を交換するために、全ての新しいライナ構成要素を製造することが必要となる。これらの因子はいずれも、デバイス汚染に寄与する、および／またはチャンバの休止時間の長期化を引き起こす恐れがあり、それにより、工具の所有コストおよびそこで作製されるデバイスのコストが増大する。
【発明の概要】
【０００５】
したがって、チャンバの休止時間の長期化を伴わずに、したがって所有コストを削減しつつ、容易に交換できる、および種々のプロセス向けに構成され得る、ライナアセンブリのための装置および方法が必要である。
【０００６】
本明細書において説明する実施形態は、チャンバ内において処理領域をライニングするための装置および方法に関する。一実施形態においては、基板処理チャンバ用のモジュール式ライナアセンブリが提供される。このモジュール式ライナアセンブリは、チャンバの処理ボリューム内に受けられるようにサイズ設定された環状本体をそれぞれが備える第１のライナおよび第２のライナと、第１のライナおよび第２のライナを貫通して延在する本体を備え、処理ボリューム内に配設された第１の端部およびチャンバの外部に配設された第２の端部を有する少なくとも１つの第３のライナとを備える。
【０００７】
別の実施形態においては、基板処理チャンバ用のモジュール式ライナアセンブリが提供される。このモジュール式ライナアセンブリは、その中に形成された複数の凹状部分を有する環状本体をそれぞれが備える、第１のライナおよび第２のライナと、複数の凹状部分の一部分内に受けられるおよび少なくとも部分的に接触する本体を備える、少なくとも１つの第３のライナとを備える。
【０００８】
別の実施形態においては、半導体処理チャンバ用のプロセスキットが提供される。このプロセスキットは、チャンバの処理ボリューム内において相互に対してモジュール式に結合するように構成された複数のライナを備える。これらの複数のライナは、その中に形成された複数の凹状部分を有する環状本体をそれぞれが備える、第１のライナおよび第２のライナと、複数の凹状部分の一部分内に受けられるおよび少なくとも部分的に接触する本体を備える、少なくとも１つの第３のライナとを備える。
【０００９】
本発明の上記特徴を詳細に理解することが可能となるように、上記では簡潔な要約として示した本発明のさらに具体的な説明を、一部が添付の図面に図示される複数の実施形態を参照として行うことができる。しかし、添付の図面は、本発明の典型的な実施形態を示すものに過ぎず、したがって本発明の範囲を限定するものとして見なされるべきではない点に留意されたい。なぜならば、本発明は、他の同様に有効な実施形態を許容し得るからである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】本明細書において説明される実施形態によるチャンバの概略側断面図である。
【図１Ｂ】９０度回転された図１Ａのチャンバの概略側断面図である。
【図２】図１Ａのチャンバ内において使用され得るプロセスキットの一実施形態の等角図である。
【図３Ａ】図２の上方ライナおよび下方ライナの分解等角図である。
【図３Ｂ】図２のスリットバルブライナの等角図である。
【図３Ｃ】図２の排出ライナの等角図である。
【図３Ｄ】図２の排出インサートライナアセンブリの等角図である。
【図４】図１Ａに示すガス分配アセンブリの等角図である。
【図５Ａ】図４の注入キャップ、バッフルライナ、注入インサートライナアセンブリ、およびガス分配マニホルドライナの等角断面図である。
【図５Ｂ】図４の注入キャップ、バッフルライナ、注入インサートライナアセンブリ、およびガス分配マニホルドライナの別の等角断面図である。
【図５Ｃ】図４のガス分配アセンブリの概略上断面図である。
【図６Ａ】図４に示す注入インサートライナアセンブリの１つのセクションの等角断面図である。
【図６Ｂ】図４のバッフルライナの等角図である。
【図７】図１Ａのチャンバ内において使用され得るプロセスキットの別の実施形態の部分等角図である。
【図８】図１Ａのチャンバ内において使用され得るプロセスキットの別の実施形態の部分等角図である。
【図９】図１Ａのチャンバ内において使用され得るプロセスキットの別の実施形態の部分等角図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
理解を容易にするために、可能である場合には、同一の参照数字を用いてこれらの図面に共通である同等の要素を示している。また、一実施形態において開示される要素が、具体的な列挙を伴うことなく、他の実施形態において有利に使用され得ることが予期される。
【００１２】
図１Ａは、チャンバ１００の概略側断面図である。チャンバ１００は、エピタキシャル堆積などの堆積に対して使用され得るが、エッチングまたは他のプロセスに対しても使用され得る。チャンバ１００は、Ｓａｎｔａ  Ｃｌａｒａ，ＣａｌｉｆｏｒｎｉａのＡｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．から入手可能なＣＥＮＴＵＲＡ（登録商標）内蔵処理システムに対して加えることができる。チャンバ１００は、アルミニウムまたは例えば３１６Ｌステンレス鋼のステンレス鋼などの、耐プロセス性材料から作製されたハウジング構造体１０２を備える。ハウジング構造体１０２は、上方チャンバ１０６と処理ボリューム１１０が含まれる下方チャンバ１０８とを備える石英チャンバ１０４などの、プロセスチャンバ１００の様々な機能的要素を包囲する。炭化ケイ素などのシリコン材料で被覆されたセラミック材料またはグラファイト材料から作製された基板支持体１１２が、石英チャンバ１０４内において基板１１４を受けるように構成される。前駆体反応物材料からの反応種が、基板１１４の表面１１６に対して適用され、その後、副生成物が、表面１１６から除去されてもよい。基板１１４および／または処理ボリューム１１０の加熱は、上方ランプモジュール１１８Ａおよび下方ランプモジュール１１８Ｂなどの放射源により実現され得る。一実施形態においては、上方ランプモジュール１１８Ａおよび下方ランプモジュール１１８Ｂは、赤外ランプである。ランプモジュール１１８Ａおよび１１８Ｂからの放射は、上方チャンバ１０６の上方石英窓１２０を通り、および下方チャンバ１０８の下方石英窓１２２を通り進む。必要に応じて、上方チャンバ１０６用の冷却ガスが、入口１２４を通り進入し、出口１２６を通り退出する。
【００１３】
反応種は、ガス分配アセンブリ１２８により石英チャンバ１０４に対して供給され、処理副生成物が、典型的には真空源（図示せず）と連通状態にある排出アセンブリ１３０により処理ボリューム１１０から除去される。チャンバ１００に対する前駆体反応性材料、ならびに希釈ガス、パージガス、およびベントガスは、ガス分配アセンブリ１２８を通り進入し、排出アセンブリ１３０を通り退出する。
【００１４】
また、チャンバ１００は、複数のライナ１３２Ａ〜１３２Ｈ（１３２Ａ〜１３２Ｇのみが図１に図示される）を備える。ライナ１３２Ａ〜１３２Ｈは、処理ボリューム１１０を囲む金属壁部１３４から処理ボリューム１１０を遮蔽する。金属壁部１３４は、アルミニウムまたはステンレス鋼であってもよい。金属壁部１３４は、前駆体と反応し、処理ボリューム１１０内において汚染を引き起こし得る。一実施形態においては、ライナ１３２Ａ〜１３２Ｈは、処理ボリューム１１０と連通状態にあり得るまたは処理ボリューム１１０に対して別様に露出され得る全ての金属構成要素を覆う、プロセスキットを備える。
【００１５】
下方ライナ１３２Ａは、下方チャンバ１０８内に配設される。上方ライナ１３２Ｂは、下方チャンバ１０８内に少なくとも部分的に配設され、下方ライナ１３２Ａに隣接して位置する。排出インサートライナアセンブリ１３２Ｃは、上方ライナ１３２Ｂに隣接して配設される。図１においては、排出インサートライナ１３２Ｄが、排出インサートライナアセンブリ１３２Ｃに隣接して配設され、設置を容易にするために上方ライナ１３２Ｂの一部分と置換され得る。インジェクタライナ１３２Ｅは、排出インサートライナアセンブリ１３２Ｃおよび排出ライナ１３２Ｄの対向側の処理ボリューム１１０の側に図示される。インジェクタライナ１３２Ｅは、ガスまたはガスのプラズマなどの１つまたは複数の流体を処理ボリューム１１０に対して供給するためのマニホルドとして構成される。１つまたは複数の流体は、注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆによりインジェクタライナ１３２Ｅに対して供給される。バッフルライナ１３２Ｇは、注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆに対して結合される。バッフルライナ１３２Ｇは、第１のガス源１３５Ａおよびオプションの第２のガス源１３５Ｂに対して結合され、注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆに対して、ならびにインジェクタライナ１３２Ｅ内に形成された開口１３６Ａおよび１３６Ｂに対してガスを供給する。
【００１６】
１つまたは複数のガスは、第１のガス源１３５Ａおよび第２のガス源１３５Ｂからバッフルライナ１３２Ｇ、注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆを通り、およびインジェクタライナ１３２Ｅ中に形成された１つまたは複数の開口１３６Ａおよび１３６Ｂを通り、処理ボリューム１１０に対して供給される。インジェクタライナ１３２Ｅ中に形成された１つまたは複数の開口１３６Ａおよび１３６Ｂは、層流路１３３Ａまたはジェット流路１３３Ｂ向けに構成された出口に対して結合される。これらの各流路１３３Ａ、１３３Ｂは、軸Ａ’を越えて排出ライナ１３２Ｄへと流れるように構成される。軸Ａ’は、チャンバ１００の長手方向軸Ａ’’に対して実質的に垂直になる。流路１３３Ａ、１３３Ｂは、排出ライナ１３２Ｄ中に形成されたプレナム１３７に流入し、最終的に排出流路１３３Ｃになる。プレナム１３７は、排出ポンプまたは真空ポンプ（図示せず）に対して結合される。一実施形態においては、プレナム１３７は、マニホルド１３９に対して結合され、このマニホルド１３９は、長手方向軸Ａ’’に対して実質的に平行である方向に排出流路１３３Ｃを配向する。しかし、マニホルド１３９は、軸Ａ’に対して実質的に平行である方向に排出流路１３３Ｃを配向するように構成されてもよい。少なくとも注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆは、注入キャップ１２９を貫通して配設され、注入キャップ１２９により部分的に支持されてもよい。注入キャップ１２９は、金属材料から製造され、取外しおよび設置を容易にするために１つまたは複数の固定具によりチャンバ１００に対して結合されてもよい。
【００１７】
図１Ｂは、９０度回転された図１Ａのチャンバ１００の概略側断面図である。図１Ａにおいて説明されたチャンバ１００と同様の全ての構成要素が、簡略化のために説明されない。図１Ｂにおいては、スリットバルブライナ１３２Ｈは、チャンバ１００の金属壁部１３４を貫通して配設されるのが図示される。さらに、図１Ｂに示す回転された図においては、上方ライナ１３２Ｂは、図１Ａにおいて示すインジェクタライナ１３２Ｅの代わりに下方ライナ１３２Ａに隣接するのが図示される。図１Ｂに示す回転された図においては、上方ライナ１３２Ｂは、図１Ａに示す排出ライナ１３２Ｄの代わりに、スリットバルブライナ１３２Ｈの対向側のチャンバ１００の側において下方ライナ１３２Ａに隣接するのが図示される。図１Ｂに示す回転された図においては、上方ライナ１３２Ｂは、上方チャンバ１０６の金属壁部１３４を覆う。また、上方ライナ１３２Ｂは、内方延在ショルダ１３８を備える。この内方延在ショルダ１３８は、上方チャンバ１０６内に前駆体ガスを閉じ込める環状予熱リング１４０を支持するリップを形成する。
【００１８】
図２は、図１Ａおよび図１Ｂに示すような１つまたは複数のライナ１３２Ａ〜１３２Ｈを備えるプロセスキット２００の一実施形態の等角図である。ライナ１３２Ａ〜１３２Ｈは、モジュール式のものであり、単独でまたは一括で交換されるように構成される。ライナ１３２Ａ〜１３２Ｈは、低コストであり、モジュール設計により追加的な自由度をもたらし、コスト削減を可能にする。例えば、ライナ１３２Ａ〜１３２Ｈの中の１つまたは複数が、他のライナ１３２Ａ〜１３２Ｈの交換を伴わずに、異なるプロセス用に構成された別のライナと交換され得る。したがって、ライナ１３２Ａ〜１３２Ｈは、ライナ１３２Ａ〜１３２Ｈの全てを交換することなく、種々のプロセス向けにチャンバ１００を構成するのを容易化する。これにより、時間およびコストの節減が得られ、これらにより、チャンバ休止時間および所有コストが削減される。
【００１９】
プロセスキット２００は、下方ライナ１３２Ａおよび上方ライナ１３２Ｂを備える。下方ライナ１３２Ａおよび上方ライナ１３２Ｂは共に、図１Ａおよび図１Ｂのチャンバ１００内に受けられるようにサイズ設定されたほぼ円筒状の外径２０１を備える。各ライナ１３２Ａ〜１３２Ｈは、重力、および／または、ライナ１３２Ａ〜１３２Ｈの中のいくつかの中もしくは上に形成された突出部および対合する凹部などのインターロックデバイスにより、チャンバ内に支持されるように構成される。下方ライナ１３２Ａおよび上方ライナ１３２Ｂの内部表面２０３は、処理ボリューム１１０の一部分を形成する。上方ライナ１３２Ｂは、図１Ａにおいて断面で図示される排出ライナ１３２Ｄおよびインジェクタライナ１３２Ｅを受けるようにサイズ設定された、切欠部分２０２Ａおよび２０２Ｂを備える。各切欠部分２０２Ａ、２０２Ｂは、内方延在ショルダ１３８に隣接する位置に上方ライナ１３２Ｂの凹状エリア２０４を画成する。
【００２０】
この実施形態においては、注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆおよび排出インサートライナアセンブリ１３２Ｃはそれぞれ、２つのセクションを備える。注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆは、バッフルライナ１３２Ｇにより一方の側にて結合された、第１のセクション２０６Ａおよび第２のセクション２０６Ｂを備える。同様に、排出インサートライナアセンブリ１３２Ｃは、第１のセクション２０８Ａおよび第２のセクション２０８Ｂを備える。注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆのセクション２０６Ａおよび２０６Ｂはそれぞれ、バッフルライナ１３２Ｇを通して第１のガス源１３５Ａおよび第２のガス源１３５Ｂからガスを受ける。ガスは、注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆを通して流され、インジェクタライナ１３２Ｅ中の複数の第１の出口２１０Ａおよび複数の第２の出口２１０Ｂへと送られる。一態様においては、注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆおよびインジェクタライナ１３２Ｅは、ガス分配マニホルドライナを備える。したがって、第１のガス源１３５Ａおよび第２のガス源１３５Ｂからのガスは、処理ボリューム１１０内へと別個に流される。各ガスは、出口２１０Ａ、２１０Ｂから退出する前、最中、または後に解離され、基板（図示せず）上への堆積のために処理ボリューム１１０を横断して流れることができる。堆積後に残留する解離された前駆体は、排出インサートライナアセンブリ１３２Ｃ内へと流され、排出される。
【００２１】
各ライナ１３２Ａ〜１３２Ｈは、石英または他の耐プロセス性材料から製造され得る。各ライナ１３２Ａ〜１３２Ｈは、所望のプロセスに応じて透明または不透明であってもよい。例えば、透明な石英は、ランプモジュール１１８Ａ、１１８Ｂからの光エネルギーを透過させ得ることにより、チャンバ１００の温度制御および／または前駆体ガスの状態を支援するために、使用され得る。一例においては、ライナ１３２Ａ〜１３２Ｈの中の１つまたは複数が、ランプモジュール１１８Ａ、１１８Ｂからの光エネルギーを吸収するために不透明であってもよい。別の例においては、インジェクタライナ１３２Ｅおよび／または排出インサートライナアセンブリ１３２Ｃは、光エネルギーを前駆体ガスに対して作用させ得るように、透明の石英であってもよい。光エネルギーは、前駆体ガスを予熱する、前駆体ガスを解離させる、および／または前駆体ガスの解離温度を維持するために、使用されてもよい。一態様においては、インジェクタライナ１３２Ｅの透明な石英材料を通して供給される光エネルギーは、前駆体ガスを加熱して、前駆体ガスが出口２１０Ａ、２１０Ｂから退出する前にインジェクタライナ１３２Ｅ内において前駆体ガスを解離させるために、使用され得る。また、排出インサートライナアセンブリ１３２Ｃは、前駆体ガスが排出される際に光エネルギーをこれらのガスに対して作用させ得るように、透明な石英から製造されてもよい。したがって、ライナ１３２Ａ〜１３２Ｈの中のいずれかに対して透明な石英または不透明な石英を使用することが、熱的考慮要件に基づき選択されてもよい。さらに、透明であるライナ１３２Ａ〜１３２Ｈの中の任意の１つまたは組合せが、他のライナ１３２Ａ〜１３２Ｈの交換を伴わずに、不透明なライナと交換されてもよく、またはその逆であってもよい。これにより全てのライナ１３２Ａ〜１３２Ｈの交換を伴わずに、種々のガスおよび／またはプロセスに対してチャンバを構成するように容易に適合化することが可能となる。
【００２２】
ライナ１３２Ａ〜１３２Ｈは、上方チャンバ１０６および下方チャンバ１０８へのアクセスを得るためにチャンバ１００の金属壁部１３４から上方石英窓１２０を取り外すことにより、図１Ａのチャンバ１００内に設置およびアクセスすることができる。一実施形態においては、金属壁部１３４の少なくとも一部分が、ライナ１３２Ａ〜１３２Ｈの交換を容易化するために取外し可能であってもよい。バッフルライナ１３２Ｇは、注入キャップ１２９に結合され、この注入キャップ１２９は、チャンバ１００の外部に対して固定されてもよい。基板支持体１１２の水平方向寸法よりも大きな内径を有する下方ライナ１３２Ａが、下方チャンバ１０８内に設置される。下方ライナ１３２Ａは、下方石英窓１２２上に載置されてもよい。排出インサートライナアセンブリ１３２Ｃ、注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆ、およびスリットバルブライナ１３２Ｈは、下方ライナ１３２Ａが下方石英窓１２２の上に位置決めされた後に、設置され得る。注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆは、第１のガス源１３５Ａおよび第２のガス源１３５Ｂからのガス流を促進するために、バッフルライナ１３２Ｇと結合されてもよい。上方ライナ１３２Ｂは、排出インサートライナアセンブリ１３２Ｃ、注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆ、およびスリットバルブライナ１３２Ｈの設置後に、設置され得る。この時点において、環状予熱リング１４０は、上方ライナ１３２Ｂの内方延在ショルダ１３８の上に位置決めされてもよい。インジェクタライナ１３２Ｅは、上方ライナ１３２Ｂ中に形成された開孔内に設置され、注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆからインジェクタライナ１３２Ｅへのガス流を促進するために注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆに結合されてもよい。排出ライナ１３２Ｄは、排出インサートライナアセンブリ１３２Ｃの上方において、インジェクタライナ１３２Ｅの対向側の上方ライナ１３２Ｂ中に形成された開孔内に設置されてもよい。ライナ１３２Ａ〜１３２Ｈは、上述の順序で連続的に設置することができ、逆の順序で連続的に取り外すことができる。いくつかの実施形態においては、インジェクタライナ１３２Ｅは、異なるガス流方式向けに構成された別のインジェクタライナと交換されてもよい。したがって、インジェクタライナ１３２Ｅの交換は、チャンバ１００の金属壁部１３４から上方石英窓１２０を取り外すことを必要とするに過ぎない。同様に、排出インサートライナアセンブリ１３２Ｃは、異なる排出流方式向けに構成された別の排出インサートライナアセンブリと交換されてもよい。排出インサートライナアセンブリ１３２Ｃの交換は、上方石英窓１２０および排出インサートライナアセンブリ１３２Ｃの取外しを必要とするに過ぎない。さらに、ライナ１３２Ａ〜１３２Ｈの中の任意の透明なライナが、選択されたライナおよび任意の介在ライナのみを取り外すことにより、不透明なライナと交換され得る。
【００２３】
図３Ａは、図２の下方ライナ１３２Ａおよび上方ライナ１３２Ｂの分解等角図である。上方ライナ１３２Ｂは、上方表面３００Ａおよび下方表面３００Ｂを備える。上方ライナ１３２Ｂの上方表面３００Ａの少なくとも一部分は、上方石英窓１２０（図１Ａに図示）に隣接するように、または上方石英窓１２０と接触状態になるように、構成される。また、上方ライナ１３２Ｂの上方表面３００Ａは、切欠部分２０２Ａと２０２Ｂとの間に形成された１つまたは複数の凹状部分３０５Ａ、３０５Ｂを備える。一実施形態においては、凹状部分３０５Ａは、凹状部分３０５Ｂの対向側に、または凹状部分３０５Ｂから実質的に１８０度の位置に位置する。凹状部分３０５Ａは、排出インサートライナアセンブリ１３２Ｃ（図２に図示）の一部分を受け、凹状部分３０５Ｂは、注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆおよび／またはインジェクタライナ１３２Ｅ（図２に図示）の一部分を受ける。また、上方ライナ１３２Ｂの下方表面３００Ｂは、壁部３１０Ａ〜３１０Ｃを備える。少なくとも壁部３１０Ｂおよび３１０Ｃは、下方表面３００Ｂ中に形成された凹状部分３０５Ｄの平面外に延在する。壁部３１０Ａ、３１０Ｂの外方表面３１２Ａ、３１２Ｂは、下方ライナ１３２Ａの切欠部分３１５Ａと３１５Ｂとの間に受けられるように、および／またはこれらの切欠部分３１５Ａおよび３１５Ｂに接触するように、構成される。上方ライナ１３２Ｂは、壁部３１０Ａと３１０Ｂとの間において下方表面３００Ｂ中に形成された凹状部分３０５Ｃを備える。凹状部分３０５Ｃは、壁部３１０Ａ、３１０Ｂの内部表面間にスリットバルブライナ１３２Ｈ（図２に図示）の一部分を受ける。一実施形態においては、凹状部分３０５Ｃは、凹状部分３０５Ａおよび／または凹状部分３０５Ｂに対して実質的に垂直である。
【００２４】
下方ライナ１３２Ａは、上方表面３００Ｃおよび下方表面３００Ｄを備える。下方ライナ１３２Ａの下方表面３００Ｄの少なくとも一部分は、下方石英窓１２２（図１Ａに図示）に隣接するように、または下方石英窓１２２と接触状態になるように、構成される。少なくとも１つの凹状部分が、上方表面３００Ｃ中に形成される。第１の凹状部分３２０Ａが、切欠部分３１５Ａと３１５Ｂとの間に形成され、第２の凹状部分３２０Ｂが、切欠部分３１５Ｂと３１５Ｃとの間に形成される。凹状部分３２０Ａは、下方ライナ１３２Ａの凹状部分３２０Ｂおよび上方表面３００Ｃの平面の下方に配設される。凹状部分３２０Ａは、インターロックデバイスの一部分として構成されたチャネル３２５を備える。チャネル３２５は、スリットバルブライナ１３２Ｈ（図示せず）上に形成された隆起特徴部を受けることにより、下方ライナ１３２Ａとスリットバルブライナ１３２Ｈとの間のインターロックデバイスとして機能するように構成される。一実施形態（図示せず）においては、上方ライナ１３２Ｂの凹部３０５Ｃは、構成および機能においてチャネル３２５と同様であるチャネルを備える。したがって、スリットバルブライナ１３２Ｈは、プロセスキット２００が設置されるおよび／または使用中である場合には、下方ライナ１３２Ａおよび上方ライナ１３２Ｂに対して固定的に結合され得る。
【００２５】
一実施形態においては、下方ライナ１３２Ａが、第１のライナを備えてもよく、上方ライナ１３２Ｂが、第２のライナを備えてもよく、排出インサートライナアセンブリ１３２Ｃ、スリットバルブライナ１３２Ｈ、注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆ、およびインジェクタライナ１３２Ｅ（いずれも図２に図示）の中の１つまたは組合せが、第３のライナを備えてもよい。
【００２６】
図３Ｂは、図２のスリットバルブライナ１３２Ｈの等角図である。スリットバルブライナ１３２Ｈは、第１の端部３３２および第２の端部３３４を有する本体３３０を備える。第１の端部３３２は、ある半径を有する表面３３６を備える。一実施形態においては、表面３３６は、下方ライナ１３２Ａおよび上方ライナ１３２Ｂの内部表面２０３（図２）の内径に実質的に合致する半径を有する。一態様においては、表面３３６は、処理ボリューム１１０（図１Ａおよび図１Ｂ）と連通状態にあり、第２の端部３３４は、処理ボリューム１１０の外部に配設される。また、本体３３０は、基板搬送スロット３３８を形成するように離間された側壁部３４０Ａおよび側壁部３４０Ｂを備える。基板搬送スロット３３８は、他の基板サイズ用に構成されてもよいが、基板搬送スロット３３８は、ロボットブレード（図示せず）を使用して２００ｍｍまたは３００ｍｍの基板を搬送するために使用される。
【００２７】
この実施形態においては、両側壁部３４０Ａ、３４０Ｂが、図３Ａに示されるインターロックデバイスの一部を形成する隆起特徴部３４２Ａ、３４２Ｂを備える。例えば、側壁部３４０Ｂ上に配設された隆起特徴部３４２Ｂ（仮想線において図示される）は、図２の下方ライナ１３２Ａ中に形成されたチャネル３２５に整合するように使用される１つまたは複数のタブまたは突出部であってもよい。側壁部３４０Ａは、図２の上方ライナ１３２Ｂ上に配設されたチャネルと結合する隆起特徴部３４２Ｂを備えてもよい。一実施形態においては、各隆起特徴部３４２Ａ、３４２Ｂは、表面３３６の半径と実質的に同様である半径上に配設される。
【００２８】
図３Ｃは、図２の排出ライナ１３２Ｄの等角図である。排出ライナ１３２Ｄは、排出インサートライナアセンブリ１３２Ｃの上方表面と上方石英窓１２０（図１Ａに図示）との間の空間を充填するように構成される。排出ライナ１３２Ｄは、本体３４４を備える。本体３４４は、外方表面３４６、内方延在壁部３４８、側壁部３５０Ａ、３５０Ｂ、および内表表面３５２を備える。外方表面３４６の底部エッジ３５４が、排出インサートライナアセンブリ１３２Ｃの少なくとも一部分に接触するように構成される。内方延在壁部３４８は、上方石英窓１２０（図１Ａに図示）に隣接するように、または上方石英窓１２０と接触状態になるように構成される。側壁部３５０Ａおよび３５０Ｂは、上方ライナ１３２Ｂ（図２）の切欠部分２０２Ａに隣接するように、またはこの切欠部分２０２Ａと接触状態になるように構成される。排出ライナ１３２Ｄは、プロセスキット２００が設置されるまたは使用中である場合に、排出インサートライナアセンブリ１３２Ｃを少なくとも部分的に支持するように構成される。
【００２９】
図３Ｄは、図２の排出インサートライナアセンブリ１３２Ｃの等角図である。排出インサートライナアセンブリ１３２Ｃは、第１のセクション２０８Ａおよび第２のセクション２０８Ｂを備える。各セクション２０８Ａ、２０８Ｂは、本体３５５を備える。各本体３５５は、第１の端部３５６Ａおよび第２の端部３５６Ｂを備える。第１の端部３５６Ａは、ある半径上に形成された表面３５８を備える。一実施形態においては、表面３５８は、下方ライナ１３２Ａおよび上方ライナ１３２Ｂの内部表面２０３（図２）の内径に実質的に合致する半径を有する。一態様においては、表面３５８は、処理ボリューム１１０（図１Ａおよび図１Ｂ）と連通状態であり、第２の端部３５６Ｂは、処理ボリューム１１０の外部に配設される。一実施形態においては、第１のセクション２０８Ａおよび第２のセクション２０８Ｂは、形状およびサイズにおいて実質的に同様である。一態様においては、第１のセクション２０８Ａは、第２のセクション２０８Ｂの鏡像である。プレナム３６２が、本体３５５の壁部３６４Ａ〜３６４Ｅにより形成される。プレナム３６２は、第１の端部３５６Ａにおいて排出ガスを受け、第２の端部３５６Ｂへと排出ガスを流すように、構成される。ポート３６５が、第２の端部３５６Ｂ中に形成される。ポート３６５は、真空ポンプ３６６などの排出デバイスに対して結合するように構成される。いくつかの実施形態においては、間隙３６０が、第１のセクション２０８Ａと第２のセクション２０８Ｂとの間に形成される。他の実施形態においては、第１のセクション２０８Ａおよび第２のセクション２０８Ｂは、第１のセクション２０８Ａと第２のセクション２０８Ｂとの間における排出ガス流を促進する１つまたは複数のチャネル３５７などにより、流体連通状態にある。
【００３０】
図４は、図２のインジェクタライナ１３２Ｅ、バッフルライナ１３２Ｇ、および注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆの実施形態を有する、図１Ａに示すガス分配アセンブリ１２８の等角図である。インジェクタライナ１３２Ｅのこの実施形態においては、ガスを分配するように構成されたガス分配マニホルドライナ４００が、注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆに対して結合されて図示される。ガス分配マニホルドライナ４００は、他のガス分配マニホルドライナと交換可能となるように構成される。ガス分配マニホルドライナ４００は、容易な交換を促進するために、注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆに対して容易に結合および結合解除される。
【００３１】
第１のガス源１３５Ａおよび第２のガス源１３５Ｂからのプロセスガスは、注入キャップ１２９を通して流される。注入キャップ１２９は、バッフルライナ１３２Ｇ中に形成されたポート（図示せず）に対して結合された複数のガス通路を備える。一実施形態においては、ランプモジュール４０５が、注入キャップ１２９内において前駆体ガスを予熱するために、注入キャップ１２９内に配設される。複数のガス通路を有する注入キャップの一例は、２００８年９月４日に公開された米国特許出願公開第２００８／０２１０１６３号に記載されており、この出願公開は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【００３２】
バッフルライナ１３２Ｇは、注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆ内にガスを流す導管（図示せず）を備える。注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆは、ガス分配マニホルドライナ４００の第１の出口２１０Ａおよび第２の出口２１０Ｂへとガスを送るポート（図示せず）を備える。一実施形態においては、第１のガス源１３５Ａおよび第２のガス源１３５Ｂからのガスは、これらのガスが第１の出口２１０Ａおよび第２の出口２１０Ｂから退出するまで、分離された状態に留まる。一態様においては、これらのガスは、注入キャップ１２９、ならびにバッフルライナ１３２Ｇ、注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆ、およびガス分配マニホルドライナ４００の中の１つまたは複数の中において、予熱される。ガスの予熱は、注入キャップ１２９、上方ランプモジュール１１８Ａ、および下方ランプモジュール１１８Ｂ（いずれも図１Ａに図示）の上のランプモジュール４０５の中の１つまたは組合せにより、実現され得る。バッフルライナ１３２Ｇ、注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆ、およびガス分配マニホルドライナ４００の中の１つまたは組合せは、注入キャップ１２９、上方ランプモジュール１１８Ａまたは下方ランプモジュール１１８Ｂの上のランプモジュール４０５からの加熱を促進するために、透明な石英または不透明な石英を含んでもよい。一態様においては、ガスは、ガスが第１の出口２１０Ａおよび第２の出口２１０Ｂから退出する前に解離されるまたはイオン化されるように、注入キャップ１２９、上方ランプモジュール１１８Ａ、および／または下方ランプモジュール１１８Ｂの上のランプモジュール４０５からのエネルギーにより加熱される。第１のガス源１３５Ａおよび第２のガス源１３５Ｂにおいて使用されるプロセスガスの解離温度に応じて、これらのガスの中の１つのみが、ガス分配マニホルドライナ４００から退出する際にイオン化されてもよく、他のガスは、ガス分配マニホルドライナ４００から退出する際に、加熱されるが、気体状態に留まる。
【００３３】
図５Ａは、図４の注入キャップ１２９、バッフルライナ１３２Ｇ、注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆ、およびガス分配マニホルドライナ４００の等角断面図である。一態様においては、バッフルライナ１３２Ｇ、注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆ、およびガス分配マニホルドライナ４００はそれぞれ、第１のガス源１３５Ａおよび第２のガス源１３５Ｂからのガスを分配するためのマニホルドとして構成される。一実施形態においては、注入キャップ１２９は、第１のガス源１３５Ａに対して結合された第１のガス通路５００Ａと、第２のガス源１３５Ｂに対して結合された第２のガス通路５００Ｂとを有する、第１のマニホルドである。また、注入キャップ１２９は、第１のチャンバ５０５Ａおよび第２のチャンバ５０５Ｂなどの複数のチャンバを備える。第１のチャンバ５０５Ａおよび第２のチャンバ５０５Ｂは、第１のガス通路５００Ａおよび第２のガス通路５００Ｂとそれぞれ流体連通状態にある。
【００３４】
第１のガス源１３５Ａからの第１のガスは、注入キャップ１２９内において第１のチャンバ５０５Ａから第１の導管５１０Ａを通して流される。第１の導管５１０Ａは、バッフルライナ１３２Ｇ内に配設された第１のオリフィス５１５Ａと流体連通状態にある。次いで、第１のガスは、第１のオリフィス５１５Ａを通り、第２のマニホルドとして構成された注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆ内に流れる。注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆは、第１のガス通路５２０Ａを備える。注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆは、第１のガス通路５２０Ａの長手方向軸に対して実質的に直角である長手方向軸を有するチャネル５２５Ａを備える。第１のガスは、チャネル５２５Ａから、第３のマニホルドとして構成されたガス分配マニホルドライナ４００内に流れる。ガス分配マニホルドライナ４００は、ノズル５３５と流体連通状態にある第１のプレナム５３０Ａを備える。一実施形態においては、ノズル５３５は、ガス分配マニホルドライナ４００を通るガス流を制限するように、第１のプレナム５３０Ａよりも小さくサイズ設定される。したがって、第１のガスは、高速で第１の出口２１０Ａから退出する。
【００３５】
図５Ｂは、図５Ａの注入キャップ１２９、バッフルライナ１３２Ｇ、注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆ、およびガス分配マニホルドライナ４００の等角断面図である。第２のガス源１３５Ｂからの第２のガスが、注入キャップ１２９内において第２のチャンバ５０５Ｂから第２の導管５１０Ｂを通して流される。第２の導管５１０Ｂは、バッフルライナ１３２Ｇ内に配設された第２のオリフィス５１５Ｂと流体連通状態にある。次いで、第２のガスは、第２のオリフィス５１５Ｂを通り注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆ内へと流れる。注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆは、第２のガス通路５２０Ｂを備える。注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆは、第２のガス通路５２０Ｂの長手方向軸に対して実質的に直角である長手方向軸を有するチャネル５２５Ｂを備える。第２のガスは、チャネル５２５Ｂからガス分配マニホルドライナ４００内へと流れる。ガス分配マニホルドライナ４００は、第２の出口２１０Ｂ内へと開口する第２のプレナム５３０Ｂを備える。第２のプレナム５３０Ｂは、制限を防止し、ガスが第２の出口２１０Ｂから退出する際に第２のガスの層流を形成するように、サイズ設定される。したがって、第２のガスは、第１の出口２１０Ａから退出する第１のガスの速度をはるかに下回る速度にて第２の出口２１０Ｂから退出して、層流を形成する。
【００３６】
図５Ｃは、図４のガス分配アセンブリ１２８の概略上断面図である。一実施形態においては、ガス分配アセンブリ１２８は、処理ボリューム１１０内へと複数のゾーンにガスを流すように構成される。注入キャップ１２９は、複数の第１のチャンバ５０５Ａ（仮想線にて図示）および複数の第２のチャンバ５０５Ｂを備える。この実施形態においては、２つの第１のチャンバ５０５Ａが、注入キャップ１２９の中心領域内の第１のチャンバ５０５Ａの側方外方に配設される。注入キャップ１２９の中心領域内の第１のチャンバ５０５Ａは、内方ゾーンＡを画定し、２つの第１のチャンバ５０５Ａは、外方ゾーンＡを画定する。各第１のチャンバ５０５Ａは、注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆ内に配設された複数の第１のチャネル５２５Ａと流体連通状態にある。第１のガスの流量は、各第１のチャンバ５０５Ａ内において制御され、複数の第１のチャネル５２５Ａへ流され得る。これらのガスは、第１のチャンバ５０５Ａからチャネル５２５Ａへと流され、次いでガス分配マニホルドライナ４００（この図面には図示せず）中の開口２１０Ａを通して分散される。
【００３７】
同様に、注入キャップ１２９は、注入キャップ１２９の中心領域に配設された第２のチャンバ５０５Ｂの側方外方に配設された２つの第２のチャンバ５０５Ｂを備える。注入キャップ１２９の中心領域内の第２のチャンバ５０５Ｂは、内方ゾーンＢを画定し、２つの第２のチャンバ５０５Ｂは、外方ゾーンＢを画定する。各第２のチャンバ５０５Ｂは、注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆ内に配設された複数のチャネル５２５Ｂと流体連通状態にある。第２のガスの流量は、各第２のチャンバ５０５Ｂ内において制御され、複数のチャネル５２５Ｂへと流され得る。一態様においては、内方ゾーンＡおよび内方ゾーンＢはそれぞれ、注入ゾーンを画定するように水平方向にまたは側方に離間される。一実施形態においては、各チャネル５２５Ａは、図示するように、各セクション２０６Ａ、２０６Ｂ内においてチャネル５２５Ｂと交互に位置する。ガス分配アセンブリ１２８の構成は、チャネル５２５Ａおよび５２５Ｂが異なる構成で相互に隣接し得るまたはグループ化され得るように、変更されてもよい。
【００３８】
図６Ａは、図４に示す注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆのセクション２０６Ａの等角図である。注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆのセクション２０６Ｂは、セクション２０６Ａと実質的に同様であり、簡略化のために説明されない。セクション２０６Ａは、上方表面６０５、小側部６１０Ａ、および大側部６１０Ｂを有する、本体６００を備える。また、本体６００は、小側部６１０Ａと大側部６１０Ｂとの間に第１の表面６１５Ａおよび第２の表面６１５Ｂを備える。設置された場合に、第１の表面６１５Ａは、チャンバ１００（図１Ａ）のハウジング構造体１０２の外部に位置し、第２の表面６１５Ｂは、チャンバ１００のハウジング構造体１０２の中に位置する。したがって、セクション２０６Ａの第２の表面６１５Ｂは、処理中には処理ボリューム１１０と接触状態にあり、第１の表面６１５Ａおよび第１の表面６１５Ａに隣接する本体６００の一部分は、周囲条件下にある。
【００３９】
小側部６１０Ａおよび大側部６１０Ｂはそれぞれ、ある長さを有する。大側部６１０Ｂの長さは、小側部６１０Ａの長さよりも大きい。第１の表面６１５Ａは、平面であり、第２の表面６１５Ｂは、弧を描き、これにより、セクション２０６Ａの本体６００は、「パンフルート」形状となっている。また、本体６００は、本体６００内に形成されるか、本体６００上に配設されるか、または本体６００から突出する、複数のインターロックデバイス６２０を備える。一実施形態においては、インターロックデバイス６２０の少なくとも一部分が、雄インターフェースとして構成された、本体６００から延在する突出部６２５Ａを備える。インターロックデバイス６２０の少なくとも一部分は、本体中に形成された窪み部６２５Ｂを備え、雌インターフェースとして構成される。インターロックデバイス６２０は、プロセスキット２００の要素を結合および結合解除させ得る、インデックス特徴部および対合インターフェースとして使用され得る。また、インターロックデバイス６２０は、チャネル５２５Ａおよび５２５Ｂ、ならびに第１のガス通路５２０Ａおよび第２のガス通路５２０Ｂを備える。インターロックデバイス６２０は、チャネル５２５Ａ、５２５Ｂおよび通路５２０Ａ、５２０Ｂからの、またはチャネル５２５Ａ、５２５Ｂと通路５２０Ａ、５２０Ｂとの間における、漏出を防止するためのシールとして使用されてもよい。インターロックデバイス６２０は、突出部６２５Ａなどの円形、窪み部６２５Ｂなどの多角形、またはそれらの組合せであってもよい。第１の表面６１５Ａ上に配設されたインターロックデバイス６２０は、バッフルライナ１３２Ｇ上に配設された対合するインターロックデバイス６２０と結合するように構成される。上方表面６０５上に配設されたインターロックデバイス６２０は、ガス分配マニホルドライナ４００（図示せず）上に配設された対応するインターロックデバイス６２０と結合し、このインターロックデバイス６２０との装着を容易化するように、構成される。
【００４０】
図６Ｂは、図４のバッフルライナ１３２Ｇの等角図である。バッフルライナ１３２Ｇは、本体６３０を備える。本体６３０は、第１の側部６３５Ａおよび第２の側部６３５Ｂを備える。少なくとも第１の側部６３５Ａは、複数のインターロックデバイス６２０を備える。また、第２の側部６３５Ｂは、注入キャップ１２９（図示せず）に対するバッフルライナ１３２Ｇの結合を容易化するために、複数のインターロックデバイス６２０を備えてもよい。インターロックデバイス６２０は、図６Ａにおいて示されるインターロックデバイス６２０と同様であり、図示するような突出部６２５Ａ、窪み部６２５Ｂ（図示せず）またはそれらの組合せを備えてもよい。インターロックデバイス６２０は、図示するように、第１のオリフィス５１５Ａおよび第２のオリフィス５１５Ｂを備えてもよい。第１の側部６３５Ａの一部分が、セクション２０６Ａの第１の表面６１５Ａに対して結合するように構成される。バッフルライナ１３２Ｇに対するセクション２０６Ａの装着は、インターロックデバイス６２０により容易化される。第１の側部６３５Ａの残りの部分は、セクション２０６Ｂ（図示せず）に対して結合するように構成される。セクション２０６Ａおよび２０６Ｂの結合を容易化するために、本体６３０は、セクション２０６Ａ（図６Ａ）およびセクション２０６Ｂ（図４）の第１の表面６１５Ａの長さよりも少なくとも２倍上回る長さを有する。
【００４１】
図７は、図１Ａのチャンバ１００において使用し得るプロセスキット２００の一実施形態の部分等角図である。プロセスキット２００は、注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆに対して結合され得る、ガス分配マニホルドライナ７００として示されるインジェクタライナ１３２Ｅの一実施形態を備える。バッフルライナ１３２Ｇは、注入キャップ１２９と、注入インサートライナアセンブリ１３２Ｆのセクション２０６Ａおよび２０６Ｂとの間に示される。
【００４２】
ガス分配マニホルドライナ７００は、デュアルゾーン注入能力を備え、各ゾーンは、速度などの異なる流れ特性を実現する。デュアルゾーン注入部は、第１の注入ゾーン７１０Ａおよび第２の注入ゾーン７１０Ｂを備え、これらは、垂直方向に離間された別個の平面内に配設される。一実施形態においては、注入ゾーン７１０Ａおよび７１０Ｂはそれぞれ、上方ゾーンおよび下方ゾーンを形成するように離間される。第１の注入ゾーン７１０Ａは、複数の第１の出口２１０Ａを備え、第２の注入ゾーン７１０Ｂは、複数の第２の出口２１０Ｂを備える。一実施形態においては、各第１の出口２１０Ａは、ガス分配マニホルドライナ７００の第１の表面７２０Ａ内に配設され、各第２の出口２１０Ｂは、第１の表面７２０Ａから凹んだ位置の、ガス分配マニホルドライナ７００の第２の表面７２０Ｂ内に配設される。例えば、第１の表面７２０Ａは、第２の表面７２０Ｂを形成するために使用される半径よりも小さな半径上に形成されてもよい。
【００４３】
一実施形態においては、注入ゾーン７１０Ａおよび７１０Ｂは、流体速度などの流れ計量が異なり得る、異なる流体流路を実現するように構成される。例えば、第１の注入ゾーン７１０Ａの第１の出口２１０Ａは、ジェット流路１３３Ｂを形成するようにより高速で流体を供給し、第２の注入ゾーン７１０Ｂの第２の出口２１０Ｂは、層流路１３３Ａを形成する。層流路１３３Ａおよびジェット流路１３３Ｂは、ガス圧、出口２１０Ａ、２１０Ｂのサイズ、出口２１０Ａ、２１０Ｂとチャンバ５０５Ａ、５０５Ｂ（図５Ａおよび図５Ｂには図示せず）との間に配設された導管のサイズ（例えば断面寸法および／または長さ）、ならびに出口２１０Ａ、２１０Ｂとチャンバ５０５Ａ、５０５Ｂとの間に配設された導管中の屈曲部の角度および／または個数の中の１つまたは組合せにより、実現されてもよい。また、流体の速度は、流体が処理ボリューム１１０に進入する際の前駆体ガスの断熱膨張により規定され得る。
【００４４】
一態様においては、第１の注入ゾーン７１０Ａおよび第２の注入ゾーン７１０Ｂにより構成されるデュアルゾーン注入部は、種々のガスに関する様々な高さでの注入を容易化する。一実施形態においては、第１の注入ゾーン７１０Ａおよび第２の注入ゾーン７１０Ｂは、基板１１４の表面１１６（いずれも図１Ａに図示）の上方においてそれぞれ異なる垂直方向距離にて処理ボリューム１１０（図１Ａに図示）へと前駆体を供給するように、異なる平面内において離間される。この垂直方向間隔により、使用され得るいくつかのガスの断熱膨張が対処されることによって、堆積パラメータが向上し得る。
【００４５】
図８は、図１Ａのチャンバ１００において使用し得るプロセスキット２００の別の実施形態の部分等角図である。プロセスキット２００は、ガス分配マニホルドライナ８００として図示されるインジェクタライナ１３２Ｅの実施形態が異なる点を除いては、図７に示すプロセスキット２００と同様である。この実施形態においては、第１の出口２１０Ａおよび第２の出口は、実質的に同一平面内に配設される。
【００４６】
図９は、図１Ａのチャンバ１００において使用し得るプロセスキット２００の別の実施形態の部分等角図である。プロセスキット２００は、ガス分配マニホルドライナ９００として図示されるインジェクタライナ１３２Ｅの実施形態が異なる点を除いては、図７または図８に示すプロセスキット２００と同様である。この実施形態においては、ガス分配マニホルドライナ９００は、第１の表面７２０Ａから内方に延在する延長部材９０５を備える。延長部材９０５は、ガス分配マニホルドライナ９００の第１の表面７２０Ａおよび第２の表面７２０Ｂのそれぞれよりも処理ボリューム１１０内へとさらに奥に延在する第３の表面９１０を備える。延長部材９０５は、第１の出口２１０Ａの一部分を備え、第１の出口２１０Ａの残りの部分は、ガス分配マニホルドライナ９００の第１の表面７２０Ａ内に配設される。
【００４７】
第１の出口２１０Ａおよび第２の出口２１０Ｂにより形成される流路の一方または組合せにより、基板（図示せず）中にわたる堆積均一性および均一な成長が可能となる。一実施形態においては、延長部材９０５の第１の出口２１０Ａは、第２の出口２１０Ｂにより供給される前駆体よりも高速で解離する傾向となる前駆体ガスを注入するために使用される。これにより、さらなる距離へとおよび／または基板１１４の中心のより近くにより高速の解離前駆体を注入するための、延伸流路が形成される。したがって、第１の出口２１０Ａおよび第２の出口２１０Ｂの両方からの前駆体の組合せにより、基板１１４中にわたる均一な分配および成長が可能となる。
【００４８】
実施の一例においては、ＳｉおよびＳｉＧｅ、またはＧａおよびＡｓのブランケット膜または選択膜を形成するための前駆体が、１つまたは複数のガス源１３５Ａおよび１３５Ｂ（図１Ａに図示）からインジェクタライナ１３２Ｅまで供給される。ガス源１３５Ａ、１３５Ｂは、モノシラン（ＳｉＨ４）、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）、ジクロロシラン（ＳｉＨ２Ｃｌ２）、ヘキサクロロジシラン（Ｓｉ２Ｃｌ６）、ジブロモシラン（ＳｉＨ２Ｂｒ２）、より高次のシラン、それらの誘導体、およびそれらの組合せを含む、シランなどのシリコン前駆体を含んでもよく、これは、ＧｅＨ４、Ｇｅ２Ｈ６、ＧｅＣｌ４、ＧｅＨ２Ｃｌ２、それらの誘導体、およびそれらの組合せなどの前駆体を含むゲルマニウムを含んでもよい。また、ガス源１３５Ａ、１３５Ｂは、トリメチルガリウム（Ｇａ（ＣＨ３）３（ＴＭＧａ））、ガリウムリン（ＧａＰ）などのガリウム含有前駆体、ならびに、三塩化ヒ素（ＡｓＣｌ３）、アルシン（ＡｓＨ３）、第３ブチルアルシン（ＴＢＡ）、それらの誘導体、およびそれらの組合せなどのヒ素含有前駆体を含んでもよい。シリコン含有前駆体、ゲルマニウム含有前駆体、ガリウム含有前駆体、および／またはヒ素含有前駆体は、ＨＣｌ、Ｃｌ２、ＨＢｒ、およびそれらの組合せと組み合わせて使用されてもよい。ガス源１３５Ａ、１３５Ｂは、ガス源１３５Ａ、１３５Ｂの一方または両方に、シリコン含有前駆体、ゲルマニウム含有前駆体、ガリウム含有前駆体、および／またはヒ素含有前駆体の中の１つまたは複数を備えてもよい。例えば、ガス源１３５Ａが、Ｈ２またはＣｌ２などの前駆体材料を備えてもよく、ガス源１３５Ｂが、シリコン含有前駆体、ゲルマニウム含有前駆体、ガリウム含有前駆体、および／またはヒ素含有前駆体、それらの誘導体、あるいはそれらの組合せを備えてもよい。別の態様においては、ガス源１３５Ａ、１３５Ｂは、ＩＩＩ族ガスおよびＶ族ガスの一方または組合せを備えてもよい。別の態様においては、ガス源１３５Ａ、１３５Ｂは、第３ブチルアルシン（ＴＢＡ）および／またはトリメチルガリウム（ＴＭＧａ）を備えてもよい。
【００４９】
ガス源１３５Ａ、１３５Ｂは、インジェクタライナ１３２Ｅに対して結合されたガス分配アセンブリ１２８（図１Ａおよび図５Ａ〜図５Ｃに図示）内における不連続導入ゾーンを助長するように構成された態様で、インジェクタライナ１３２Ｅに対して結合されてもよい。例えば、ガス分配アセンブリ１２８が、図５Ｃに示す外方ゾーンＡおよびＢならびに内方ゾーンＡおよびＢなどの、複数の注入ゾーンを助長してもよい。ガスは、インジェクタライナ１３２Ｅを通して処理ボリューム１１０へと流され、基板１１４の平面に対して実質的に平行である１つまたは複数の平面内の第１の出口２１０Ａおよび第２の出口２１０Ｂを通して処理ボリューム内へと注入される。さらに、ガスは、それぞれ異なる速度で処理ボリューム１１０内へと流されてもよい。基板表面を洗浄／安定化処理するために、または基板１１４上にエピタキシャル成長するシリコン含有膜もしくはガリウム含有膜を形成するために使用される、成分ガスは、インジェクタライナ１３２Ｅを経由して処理ボリューム１１０に進入し、排出インサートライナ１３２Ｃを通り退出する。
【００５０】
一実施形態においては、ランプモジュール１１８Ａおよび１１８Ｂにより供給される処理ボリューム１１０内の低波長放射が、反応種を励起し、基板１１４の表面１１６における反応物の吸着およびプロセス副生成物の脱着を支援するために、使用される。低波長放射は、典型的には、例えば約０．９５μｍ〜約１．０５μｍなど、約０．８μｍ〜約１．２μｍの範囲に及び、様々な波長の組合せが、エピタキシャル成長する膜の組成に応じて実施される。紫外光源（図示せず）が、ランプモジュール１１８Ａおよび１１８Ｂと置き換えられてもよく、または、紫外光源が、ランプモジュール１１８Ａおよび１１８Ｂと組み合わせて使用されてもよい。一実施形態（図示せず）においては、放射は、エキシマランプなどの紫外光源により供給される。
【００５１】
処理ボリューム１１０内の温度は、約２００℃〜約６００℃の温度範囲内で制御されてもよい。処理ボリューム１１０内の圧力は、約５トール〜約３０トールなど、約０．１トール〜約６００トールの間であってもよい。基板１１４の表面１１６の温度は、下方チャンバ１０８内の下方ランプモジュール１１８Ｂに対する電力調節により、または上方チャンバ１０６の上方に位置する上方ランプモジュール１１８Ａおよび下方チャンバ１０８の下方に位置する下方ランプモジュール１１８Ｂの両方に対する電力調節により、制御され得る。処理ボリューム１１０内の電力密度は、約８０Ｗ／ｃｍ２〜約１２０Ｗ／ｃｍ２など、約４０Ｗ／ｃｍ２〜約４００Ｗ／ｃｍ２の間であってもよい。
【００５２】
図１Ａ〜図９に示すようなライナ１３２Ａ〜１３２Ｈを備えるプロセスキット２００を備えるライナアセンブリが提供される。これらのライナ１３２Ａ〜１３２Ｈは、モジュール式のものであり、単独でまたは一括で交換されるように構成される。ライナ１３２Ａ〜１３２Ｈは、種々のプロセス向けにチャンバを構成するために使用し得る、透明または不透明のいずれかの石英から製造され得る。ライナ１３２Ａ〜１３２Ｈの中の１つまたは複数が、他のライナ１３２Ａ〜１３２Ｈの交換を伴わずに、異なるプロセス向けに構成された別のライナと交換され得る。したがって、ライナ１３２Ａ〜１３２Ｈは、ライナ１３２Ａ〜１３２Ｈの全てを交換することなく、種々のプロセス向けにチャンバ１００を構成するのを容易化する。ライナ１３２Ａ〜１３２Ｈは、追加的な自由度をもたらし実現するための費用対効果が高く、モジュール設計によりコスト節減的である。さらに、ライナ１３２Ａ〜１３２Ｈの中の１つが損傷を被った場合には、単一の交換用ライナを用意することができ、全てのライナ１３２Ａ〜１３２Ｈの交換は伴わない。ライナ１３２Ａ〜１３２Ｈは、必要に応じて容易に交換することができる。さらに、ガス分配マニホルドライナ４００、７００、８００、または９００の様々な実施形態を利用して、処理ボリューム１１０に進入する流体の種々の流量パターンを助長することができる。これらの因子の全てにより、時間およびコストの削減が得られ、これにより、チャンバの休止時間および所有コストが削減されると共に、チャンバ１００に行おいて実施されるプロセスを柔軟化することが可能となる。
【００５３】
前述は、本発明の実施形態に関するが、本発明の他のおよびさらなる実施形態が、本発明の基本範囲から逸脱することなく案出され得る。また、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲により決定される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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