(57)【要約】  この開示の実施態様は、原子層堆積プロセスのためのガス吸気デバイス、および原子層堆積装置を開示している。ガス吸気デバイスは、少なくとも２つのキャビティ、吸気チャンネル、および少なくとも２つの散乱チャンネルを中に備えた吸気本体を含む。少なくとも２つのキャビティは、互いから分離され、かつそれぞれのキャビティには、先駆物質パイプラインに接続されるべく構成された流入口が備えられ；散乱チャンネルは、キャビティと１対１で対応し、かつキャビティを吸気チャンネルと連通させるべく構成され；かつ、吸気チャンネルは、プロセス・チャンバと連通するべく構成される。この開示によって提供される原子層堆積プロセスのためのガス吸気デバイスおよび原子層堆積装置の技術的解決策は、バッファ・キャビティを共有することに起因する異なる先駆物質の混合、およびその後に続くそれらの異なる先駆物質の間における化学反応を回避することが可能であり、それによって、ガス吸気デバイス内における反応によって生成される堆積粒子が効果的に減少され、ガス吸気デバイスの故障が回避され、予備的なガス散乱効果が改善され、かつメンテナンス・サイクルが延長される。
2021535962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つのキャビティ、吸気チャンネル、および少なくとも２つの散乱チャンネルを中に備えた吸気本体を包含する原子層堆積プロセスのためのガス吸気デバイスであって、
前記少なくとも２つのキャビティは、互いから分離され、かつ前記少なくとも２つのキャビティのそれぞれには、先駆物質パイプラインに接続されるべく構成された流入口が備えられ；
前記少なくとも２つの散乱チャンネルは、前記少なくとも２つのキャビティと１対１で対応し、かつ前記少なくとも２つのキャビティを前記吸気チャンネルと連通させるべく構成され；かつ、
前記吸気チャンネルは、プロセス・チャンバと連通するべく構成される、
原子層堆積プロセスのためのガス吸気デバイス。
【請求項２】
前記吸気本体は、第１の中心スルーホールを備えた第１の吸気ブロックと、第２の中心スルーホールを備えた第２の吸気ブロックとを包含し、
前記第１の吸気ブロックの少なくとも一部は、前記第２の中心スルーホール内に挿入され、かつ前記第１の中心スルーホールが前記吸気チャンネルとして使用され；
少なくとも２つの環状のギャップが、前記第２の中心スルーホールの内壁と前記第１の吸気ブロックの外側の側壁の間に形成され、かつ前記第１の中心スルーホールの軸方向に沿って互いから離れて配されており；前記少なくとも２つの環状のギャップは、前記少なくとも２つのキャビティとして使用され；かつ、
前記第１の吸気ブロックは、さらに、前記少なくとも２つの散乱チャンネルとして使用される少なくとも２つの吸気孔グループを備え、前記少なくとも２つの吸気孔グループのそれぞれは、構成された少なくとも１つの吸気孔を含む、前記少なくとも１つの吸気孔を含む前記少なくとも２つの吸気孔グループの１つの吸気孔グループに対応する前記少なくとも２つの環状ギャップのうちの１つの環状ギャップを前記第１の中心スルーホールと連通させる、
請求項１に記載のガス吸気デバイス。
【請求項３】
前記第２の中心スルーホールの前記内壁に環状の溝が配置され、前記環状の溝と前記第１の吸気ブロックの前記外側の側壁が前記少なくとも２つの環状のギャップを構成するか；または、
環状の溝が前記第１の吸気ブロックの前記外側の側壁に配置され、前記環状の溝と前記第２の中心スルーホールの前記内壁が前記少なくとも２つの環状のギャップを構成するか；または、
第１の環状の溝が前記第２の中心スルーホールの前記内壁に配置され、それらと対向させて第２の環状の溝が前記第１の吸気ブロックの前記外側の側壁に配置され、前記第１の環状の溝と前記第２の環状の溝が前記少なくとも２つの環状のギャップを構成する、
請求項２に記載のガス吸気デバイス。
【請求項４】
前記少なくとも２つの吸気孔グループのそれぞれは、前記第１の中心スルーホールの軸周りに一様に分布された複数の吸気孔を包含する、請求項２に記載のガス吸気デバイス。
【請求項５】
前記少なくとも１つの吸気孔のそれぞれは、４ｍｍより小さい直径を有する、請求項２に記載のガス吸気デバイス。
【請求項６】
環状のシーリング部材が、前記第２の中心スルーホールの前記内壁と前記第１の吸気ブロックの前記外側の側壁の間であって、前記少なくとも２つの環状のギャップのうちの２つの隣接する環状のギャップの間に配置され、前記２つの隣接する環状のギャップをシールし、かつ前記２つの隣接する環状のギャップを互いから分離する、請求項２に記載のガス吸気デバイス。
【請求項７】
前記環状のシーリング部材は、フッ素ゴムのシーリング・リング、またはエンジニアリング・プラスチックのシーリング・リングを包含する、請求項６に記載のガス吸気デバイス。
【請求項８】
前記第１の吸気ブロックの前記外側の側壁に接続フランジが配置され、かつそれが、前記第２の吸気ブロックに固定的に接続されており、前記接続フランジの第１の接続端の表面が、前記第２の吸気ブロックの前記第２の中心スルーホールの吸気端部が位置する第２の接続端の表面とオーバーラップし、前記第１の接続端の表面と前記第２の接続端の表面の間にシーリング構造が配置される、請求項２に記載のガス吸気デバイス。
【請求項９】
前記シーリング構造は、シーリング・リングまたは真空フランジを包含する、請求項８に記載のガス吸気デバイス。
【請求項１０】
前記第２の中心スルーホールは、ガスの吸気方向に沿って順次配された第１のセクションおよび第２のセクションを含む段付きの孔であり、前記第１のセクションの直径は、前記第２のセクションの直径より大きく、かつ前記第１の吸気ブロックの少なくとも一部が前記第１のセクション内に挿入され；かつ、前記第１の中心スルーホールと前記第２のセクションは、調和して前記吸気チャンネルを構成する、請求項２に記載のガス吸気デバイス。
【請求項１１】
前記第１の中心スルーホールと前記第２のセクションは、同軸に配され、かつ直径が等しい、請求項１０に記載のガス吸気デバイス。
【請求項１２】
前記第２の中心スルーホールの一端に傾斜付きの面取りが配され、そこから前記第１の吸気ブロックが挿入される、請求項２に記載のガス吸気デバイス。
【請求項１３】
原子層堆積装置であって、
プロセス・チャンバ内に配置された散乱ヘッドと；
異なる先駆物質を引き渡すべく構成された少なくとも２つの先駆物質パイプラインと；
請求項１から１２のいずれかに記載の前記ガス吸気デバイスと；
を包含し、
それにおいて、前記少なくとも２つのキャビティのそれぞれは、前記少なくとも２つの先駆物質パイプラインのうちの対応する先駆物質パイプラインに接続するべく構成された前記流入口を備え、前記吸気チャンネルは、前記散乱ヘッドを通じて前記プロセス・チャンバと連通する、
原子層堆積装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この開示は、半導体製造テクノロジの分野、特に原子層堆積プロセスのためのガス吸気デバイスおよび原子層堆積装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子層堆積（ＡＬＤ）は、基板の表面上に、層毎の単原子フィルムの形式で物質をめっきする方法を言い、単原子フィルムは、循環的成長プロセスを有し、各準備サイクルは、概して２つの自己制限的な反応を含む。第１の反応先駆物質が、特定温度において反応チャンバ内に導入され、その先駆物質の分子が、基板の表面上に（主として、化学吸着を通じて）吸着されて活性剤を形成する。第１の反応先駆物質の吸着が飽和状態に達すると化学吸着が完了し、第１の先駆物質と基板の表面の間における反応の自己制限的なコントロール（第１の自己制限的な反応）が実現される。その後、反応チャンバ内に残された第１の先駆物質が（一般に、第１の先駆物質と基板の表面の間の反応の副次的生成物とともに）特定の方法（パージング等）を用いて取り除かれ、第２の反応先駆物質が導入される；この第２の先駆物質は、活性剤（第１の先駆物質）と反応して基板の表面上に吸着され、基板の表面上に単層の準備されるべきフィルムを生成し、ガス状の副次的生成物を放出する。
【０００３】
図１に示されているとおり、２つの先駆物質の例としてＳｉＨ４およびＷＦ６を取り上げるが、ＳｉＨ４およびＷＦ６は、それぞれのパイプライン上に配置された高速切り換えバルブのコントロールの下に、交互にチャンバ内に導入され、そこには、さらに、チャンバ内に導入されるガスのフローをそれぞれコントロールするべく構成されたマス・フロー・コントローラ（ＭＦＣ）が備わる。それに加えて、チャンバのトップには、ガスを散乱させるシャワーヘッドが配置されている。ＡＬＤプロセスに導入される上記の２つの反応先駆物質は、それら２つの先駆物質が出会うと直ちに互いに反応することが可能になるため、したがって、パルスの形式でチャンバ内に交互に導入されることが必要になる。その上、これら２つの先駆物質が基板の表面に達する前に互いに反応することが防止されるように、これら２つの先駆物質が基板の表面に達する前においては、これら２つの先駆物質を、可能な限り互いから分離することが必要である。
【０００４】
それに加えて、概して、バッファ・キャビティ等のガス吸気デバイスが、シャワーヘッドの吸気端の側に配置されて、ガスの予備的な散乱が行われる。しかしながら、既存のガス吸気デバイスは、２つの反応先駆物質を互いから分離することが可能でなく、先行するサイクルにおいて導入された先駆物質がガス吸気デバイス内に残存しがちであり、その結果、蓄積された２つの先駆物質がガス吸気デバイス内において互いに反応して数サイクルの後には堆積粒子を生成し、それがガス流入口を閉塞してガス吸気デバイスをディセーブルすることは容易に起こり得ることであり、さらにそれが、予備的なガス散乱効果の生成に失敗するといった一連の問題を引き起こすことがあり、メンテナンス・サイクルを短縮させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記を鑑み、この開示の実施態様は、ＡＬＤプロセスのためのガス吸気デバイスおよびＡＬＤ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この開示の実施態様のある側面によれば、少なくとも２つのキャビティ、吸気チャンネル、および少なくとも２つの散乱チャンネルを中に備えた吸気本体を含むＡＬＤプロセスのためのガス吸気デバイスが提供され、
それにおいて、少なくとも２つのキャビティは、互いから分離され、かつそれらの少なくとも２つのキャビティのそれぞれには、先駆物質パイプラインに接続されるべく構成された流入口が備えられ；
少なくとも２つの散乱チャンネルは、少なくとも２つのキャビティと１対１で対応し、かつそれらの少なくとも２つのキャビティを吸気チャンネルと連通させるべく構成され；かつ、
吸気チャンネルは、プロセス・チャンバと連通するべく構成される。
【０００７】
オプションにおいては、吸気本体が、第１の中心スルーホールを備えた第１の吸気ブロックと、第２の中心スルーホールを備えた第２の吸気ブロックとを含み、
第１の吸気ブロックの少なくとも一部が、第２の中心スルーホール内に挿入され、かつ第１の中心スルーホールが吸気チャンネルとして使用され；
少なくとも２つの環状のギャップが、第２の中心スルーホールの内壁と第１の吸気ブロックの外側の側壁の間に形成され、かつ第１の中心スルーホールの軸方向に沿って互いから離れて配されており；それらの少なくとも２つの環状のギャップが、上記の少なくとも２つのキャビティとして使用され；かつ、
第１の吸気ブロックが、さらに、少なくとも２つの散乱チャンネルとして使用される少なくとも２つの吸気孔グループを備え、それらの少なくとも２つの吸気孔グループのそれぞれが、少なくとも２つの環状のギャップのうちの１つの環状のギャップをなすべく構成された少なくとも１つの吸気孔を含み、それが、少なくとも２つの吸気孔グループの、少なくとも１つの吸気孔を含む１つの吸気孔グループに対応し、第１の中心スルーホールと連通する。
【０００８】
オプションにおいては、第２の中心スルーホールの内壁に環状の溝が配置され、それらの環状の溝と第１の吸気ブロックの外側の側壁が少なくとも２つの環状のギャップを構成するか；または、
環状の溝が第１の吸気ブロックの外側の側壁に配置され、それらの環状の溝と第２の中心スルーホールの内壁が少なくとも２つの環状のギャップを構成するか；または、
第１の環状の溝が第２の中心スルーホールの内壁に配置され、それらと対向させて第２の環状の溝が第１の吸気ブロックの外側の側壁に配置され、第１の環状の溝と第２の環状の溝が少なくとも２つの環状のギャップを構成する。
【０００９】
オプションにおいては、少なくとも２つの吸気孔グループのそれぞれが、第１の中心スルーホールの軸周りに一様に分布された複数の吸気孔を含む。
【００１０】
オプションにおいては、少なくとも１つの吸気孔のそれぞれが、４ｍｍより小さい直径を有する。
【００１１】
オプションにおいては、環状のシーリング部材が、第２の中心スルーホールの内壁と第１の吸気ブロックの外側の側壁の間であって、少なくとも２つの環状のギャップのうちの２つの隣接する環状のギャップの間に配置され、それらの２つの隣接する環状のギャップをシールし、かつそれらの２つの隣接する環状のギャップを互いから分離する。
【００１２】
オプションにおいては、環状のシーリング部材が、フッ素ゴムのシーリング・リング、またはエンジニアリング・プラスチックのシーリング・リングを含む。
【００１３】
オプションにおいては、第１の吸気ブロックの外側の側壁に接続フランジが配置され、かつそれが、第２の吸気ブロックに固定的に接続されており、接続フランジの第１の接続端の表面が、第２の吸気ブロックの第２の中心スルーホールの吸気端部が位置する第２の接続端の表面とオーバーラップし、第１の接続端の表面と第２の接続端の表面の間にシーリング構造が配置される。
【００１４】
オプションにおいては、シーリング構造が、シーリング・リングまたは真空フランジを含む。
【００１５】
オプションにおいては、第２の中心スルーホールが、ガスの吸気方向に沿って順次配された第１のセクションおよび第２のセクションを含む段付きの孔であり、第１のセクションの直径は、第２のセクションの直径より大きく、かつ第１の吸気ブロックの少なくとも一部が第１のセクション内に挿入され；かつ、第１の中心スルーホールと第２のセクションが、調和して吸気チャンネルを構成する。
【００１６】
オプションにおいては、第１の中心スルーホールと第２のセクションが、同軸に配され、かつ直径が等しい。
【００１７】
オプションにおいては、第２の中心スルーホールの一端に傾斜付きの面取りが配され、そこから第１の吸気ブロックが挿入される。
【００１８】
この開示の実施態様の別の側面によれば、ＡＬＤ装置が提供され、当該装置は、
プロセス・チャンバ内に配置された散乱ヘッドと；
異なる先駆物質を引き渡すべく構成された少なくとも２つの先駆物質パイプラインと；
この開示によって提供されるガス吸気デバイスとを含み、それにおいて、少なくとも２つのキャビティのそれぞれは、少なくとも２つの先駆物質パイプラインのうちの対応する先駆物質パイプラインに接続するべく構成された流入口を備え、吸気チャンネルは、散乱ヘッドを通じてプロセス・チャンバと連通する。
【００１９】
この開示によって提供されるＡＬＤプロセスのためのガス吸気デバイスにおいては、異なる先駆物質パイプラインと連通する異なるキャビティを互いから分離することによって、各キャビティを、１つの先駆物質のための固有のバッファ・キャビティとして使用することが可能であり、その結果、バッファ・キャビティを共有することに起因する異なる先駆物質の混合、およびその後に続くそれらの異なる先駆物質の間における化学反応を回避することが可能になり、それによって、ガス吸気デバイス内における反応によって生成される堆積粒子が効果的に減少され、ガス吸気デバイスの故障が回避され、予備的なガス散乱効果が改善され、かつメンテナンス・サイクルが延長される。
【００２０】
この開示によって提供されるガス吸気デバイスを採用することによって、この開示によって提供されるＡＬＤ装置は、バッファ・キャビティを共有することによって生じる異なる先駆物質の混合、およびその後に続くそれらの異なる先駆物質の間における化学反応を回避することが可能であり、それによって、ガス吸気デバイス内における反応によって生成される堆積粒子が効果的に減少され、ガス吸気デバイスの故障が回避され、予備的なガス散乱効果が改善され、かつメンテナンス・サイクルが延長される。
【００２１】
この開示の実施態様の追加の側面および利点は、以下に述べるそれらの説明から明らかになるか、またはこの開示の実際的な応用から学び取られることになるであろう。
【００２２】
この開示の実施態様における技術的解決策、または従来技術におけるそれをより明瞭に例証するために、実施態様または従来技術の説明に使用する図面を下に簡単に紹介する。下に説明されている図面が、この開示のいくつかの実施態様の例証のためにのみ使用されることは明らかであり、この分野の当業者であれば、創造的な仕事を伴うことなく、以下の図面からほかの図面を引き出すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】既存のＡＬＤ装置のガス吸気構造の概略図である。
【図２】この開示の実施態様に従ったＡＬＤプロセスのためのガス吸気デバイスの略図的な構造図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿って取られた断面図である。
【図４】この開示の実施態様に従った第１の吸気ブロックの断面図である。
【図５】この開示の実施態様に従った第２の吸気ブロックの断面図である。
【図６】図２のＢ−Ｂ線に沿って取られた断面図である。
【図７】図３のＣ−Ｃ線に沿って取られた断面図である。
【図８】この開示の実施態様に従ったシーリング構造の概略図である。
【図９】この開示の実施態様に従った別のシーリング構造の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照してこの開示をより完全に説明し、この開示の例示的な実施態様を例証する。以下においては、図面の参照を伴って、この開示の実施態様における技術的解決策を明瞭にかつ完全に説明する。この中に述べられている実施態様が、この開示の実施態様のすべてであるということはなく、むしろ一部の実施態様に過ぎないことは明らかである。この開示の中に述べられている実施態様に基づき、この分野の当業者によって創造的な仕事を伴うことなく引き出されるほかのすべての実施態様は、この開示の保護範囲内である。この開示の技術的解決策は、図面および実施態様の参照とともに複数の側面から説明されることになる。
【００２５】
説明の便宜のために、以下において使用される『左』、『右』、『上』、および『下』という用語は、図面における左、右、上、および下と一致する。以下において使用される『第１』、『第２』、およびこれらの類の用語は、単に説明の中の要素の間の区別のためのものであり、そのほかの特別な意味はまったく有していない。
【００２６】
この開示のある実施態様は、少なくとも２つのキャビティ、吸気チャンネル、および少なくとも２つの散乱チャンネルを中に備えた吸気本体を含むＡＬＤプロセスのためのガス吸気デバイスを提供する。少なくとも２つのキャビティは、互いから分離され、かつそれぞれのキャビティには、先駆物質パイプラインに接続されるべく構成された流入口が備えられ；散乱チャンネルは、キャビティと１対１で対応し、かつキャビティを吸気チャンネルと連通させるべく構成され；かつ、吸気チャンネルは、プロセス・チャンバと連通するべく構成される。具体的に述べれば、吸気チャンネルが、プロセス・チャンバのトップの散乱ヘッド（シャワーヘッドとしても知られる）を通じて半導体基板の表面に先駆物質を引き渡すように、散乱ヘッドに接続される。
【００２７】
ガス吸気デバイスが複数の異なる先駆物質を引き渡すとき、それらの複数の異なる先駆物質が、特定のプロセス・シーケンスで、それぞれの異なるキャビティへ、それの流入口を通じて入り、それらのキャビティが、予備的にガスを散乱させるバッファ・キャビティとして働き；その後、キャビティ内の先駆物質は、さらにそのキャビティと連通する散乱チャンネルを通じて吸気チャンネルへ入り、その後、その吸気チャンネルを通じてプロセス・チャンバへ入る。
【００２８】
したがって、異なるキャビティを互いから分離し、キャビティの流入口を異なる先駆物質パイプラインに接続することによって、各キャビティを、１つの先駆物質のための固有のバッファ・キャビティとして使用することが可能であり、その結果、バッファ・キャビティを共有することに起因する異なる先駆物質の混合、およびその後に続くそれらの異なる先駆物質の間における化学反応を回避することが可能になり、それによって、ガス吸気デバイス内における反応によって生成される堆積粒子が効果的に減少され、ガス吸気デバイスの故障が回避され、予備的なガス散乱効果が改善され、かつメンテナンス・サイクルが延長される。
【００２９】
以下、この実施態様によって提供されるガス吸気デバイスについて、２つの異なる先駆物質を例として取り上げることによって詳細に説明する。図２乃至図７を参照すると、吸気本体が、第１の吸気ブロック１および第２の吸気ブロック２を含む。オプションにおいては、第１の吸気ブロック１が、アルミニウム合金またはステンレス鋼、またはそれらの類から作られ、第２の吸気ブロック２が、アルミニウム合金またはステンレス鋼、またはそれらの類から作られる。第１の吸気ブロック１は、第１の中心スルーホール２０を備え、第２の吸気ブロック２は、第２の中心スルーホールを備える。第１の吸気ブロック１の少なくとも一部が、第２の中心スルーホール内に挿入され、第１の中心スルーホール２０は、上に述べられている、プロセス・チャンバと連通する吸気チャンネルとして使用される。
【００３０】
２つの環状のギャップが、第２の中心スルーホールの内壁と第１の吸気ブロック１の外側の側壁の間に形成され、かつ第１の中心スルーホール２０の軸方向に沿って互いから離れて配されている。具体的に述べれば、それらの２つの環状のギャップは、第１の環状のギャップ５および第１の環状のギャップ５の下方に位置する第２の環状のギャップ６であり；各環状のギャップは、上に述べられているキャビティとして使用される。
【００３１】
これらの環状のギャップは、複数の方法で実装することができる。たとえば、第１の吸気ブロック１の軸方向に沿って第１の吸気ブロック１の外側の側壁１８上に互いから離して２つの環状の溝１７を配置し、それら２つの環状の溝１７が、第２の中心スルーホールの内壁とともに、それぞれ第１の環状のギャップ５および第２の環状のギャップ６を構成する。実際的な応用においては、環状の溝を、第２の中心スルーホールの内壁上に配置し、それらの環状の溝と第１の吸気ブロック１の外側の側壁１８で環状のギャップを構成することができる；それに代えて、第１の環状の溝を、第２の中心スルーホールの内壁に配置し、それらと対向させて第２の環状の溝を、第１の吸気ブロック１の外側の側壁１８上に配置し、第１の環状の溝と第２の環状の溝で環状のギャップを構成する。
【００３２】
第１の吸気ブロック１は、さらに、２つの吸気孔グループを備え、そのそれぞれが、上に述べられている散乱チャンネルとして使用され、吸気孔を含む吸気孔グループに対応する環状のギャップを第１の中心スルーホール２０と連通させるべく構成される少なくとも１つの吸気孔を含む。この実施態様においては、２つの吸気孔グループが第１の吸気孔グループおよび第２の吸気孔グループになる。図７に示されているとおり、第１の吸気孔グループは、第１の中心スルーホール２０の軸周りに一様に分布された複数の吸気孔７を含む；同様に、第２の吸気孔グループは、第１の中心スルーホール２０の軸周りに一様に分布された複数の吸気孔８を含む。この方法においては、環状のギャップ内の先駆物質が、各吸気孔を通って第１の中心スルーホール２０へ一様に入ることが可能であり、その結果、良好なガス散乱効果を生み出すことが可能である。
【００３３】
オプションにおいては、各吸気孔グループが、少なくとも３つの吸気孔を含む。たとえば、各吸気孔グループが６つの吸気孔を含む。したがって、良好なガス散乱効果をさらに確保することが可能である。
【００３４】
オプションにおいては、各吸気孔が４ｍｍより小さい直径を有し、それが、大きすぎる吸気孔によってもたらされる結果、すなわち、環状のギャップ内の先駆物質が拡散される前に吸気孔を通って迅速に流れ出てしまい、したがって、環状のギャップが良好なバッファリング効果を達成することが可能でなく、ガス散乱効果が影響を受けるという結果を回避する。
【００３５】
この実施態様においては、各吸気孔が、第１の中心スルーホール２０の半径方向に沿って水平に配されていることに注意する必要がある。しかしながら、この開示がそれに限定されることはない。実際的な応用においては、各吸気孔と第１の中心スルーホール２０の半径方向の間に角度が形成されることがあるか、かつ／または各吸気孔と第１の中心スルーホール２０の半径断面の間に角度が形成されることがある。角度のある設計を用いれば、ガスが吸気孔を通って流れ出る方向を、望ましいガス散乱効果が達成されるように変更することが可能である。吸気孔の、半径方向または半径断面に関する角度の大きさおよび傾斜方向は、具体的な必要性に従って設定することができる。
【００３６】
この実施態様においては、図５に示されているとおり、第２の吸気ブロック２が、２つの流入口、すなわち第１の流入口９および第２の流入口１０を備えている。これら２つの流入口の出側の端部は、第２の中心スルーホールの壁上に位置し、それぞれ、第１の環状のギャップ５および第２の環状のギャップ６と連通し、２つの流入口の入り側の端部は、第２の吸気ブロック２の外側の側壁上に位置し、異なる先駆物質パイプラインに接続されるべく構成されている。図６に示されているとおり、２つの第１の流入口９および２つの第２の流入口１０が提供され、これらの２つの第１の流入口９（または、２つの第２の流入口１０）は、第１の中心スルーホール２０の軸に関して対称に配され、かつ、それぞれ先駆物質および希釈ガスを導入するべく構成されている。ガスの総吸気量は、先駆物質の切り換えの間にガスを希釈し、チャンバの内側において一定の圧力を確保することによって調整することが可能であり、それによって、一定の圧力を必要とするＡＬＤプロセスの安定性が確保される。しかしながら、この開示がそれに限定されることはない。実際的な応用においては、１つまたは３つより多くの第１の流入口９（または、第２の流入口１０）を配置することができる。
【００３７】
ある実施態様においては、環状のシーリング部材３が、第２の中心スルーホールの内壁と第１の吸気ブロック１の外側の側壁１８の間であって、２つの隣接する環状のギャップ（すなわち、第１の環状のギャップ５と第２の環状のギャップ６）の間に配置され、それらの２つの隣接する環状のギャップをシールし、かつそれらの２つの隣接する環状のギャップを互いから分離する。それに加えて、この実施態様においては、別の環状のシーリング部材３が、さらに第２の環状のギャップ６の下方に配置され、第１の吸気ブロック１と第２の中心スルーホールの間の、第２の環状のギャップ６の下側のギャップをシールする。オプションにおいては、環状のシーリング部材３が、フッ素ゴムのシーリング・リング、またはエンジニアリング・プラスチックのシーリング・リングを含むことができる。たとえば、エンジニアリング・プラスチックのシーリング・リングを、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアミド（ＰＡ）、パーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、またはポリウレタン（ＰＵ）のそれとすることができる。
【００３８】
ある実施態様においては、第２の中心スルーホールが、ガスの吸気方向に沿って順次配された第１のセクション２１および第２のセクション２２を含む段付きの孔であり、第１のセクション２１の直径は、第２のセクション２２のそれより大きく、かつ第１の吸気ブロック１の少なくとも一部が第１のセクション２１内に挿入される。第１の中心スルーホール２０と第２のセクション２２は、調和して、中心に垂直に配置される吸気チャンネルを構成する。
【００３９】
オプションにおいては、第１の中心スルーホール２０と第２のセクション２２が、同軸に配され、かつ直径が等しい。この方法において、ガス流の安定性を確保することが可能である。
【００４０】
ある実施態様においては、図５に示されているとおり、第２の中心スルーホールの一端に傾斜付きの面取り１１が配され、すなわち、第１のセクション２１の上側の開口に傾斜付きの面取り１１が配され、そこから第１の吸気ブロック１が挿入される。面取り１１を伴うことから、第１のセクション２１の上側開口のサイズを増加することが可能になり、それにより、第１のセクション２１内に第１の吸気ブロック１が挿入されるときに、環状のシーリング部材３が引っ掻かれてはがされるか、または損傷されることを防止し、第２の吸気ブロック２内への第１の吸気ブロック１の滑らかな挿入を容易にすることが可能である。
【００４１】
ある実施態様においては、図４および図５に示されているとおり、第１の吸気ブロック１の外側の側壁に接続フランジ１６が配置され、かつそれが、第２の吸気ブロック２に固定的に接続されている。接続フランジ１６の第１の接続端の表面１６２が、第２の吸気ブロック２の第２の中心スルーホールの吸気端部が位置する第２の接続端の表面２１１とオーバーラップし、第１の接続端の表面１６２と第２の接続端の表面２１１の間にシーリング構造４が配置される。具体的に述べれば、ねじ用座繰り孔１６１が接続フランジ１６内に配置され、第２の吸気ブロック２の第２の接続端の表面２１１上の対応する位置にタップ付き孔１９が配置され、ねじが、ねじ用座繰り孔１６１および対応するタップ付き孔１９に嵌め込まれて、接続フランジ１６を第２の吸気ブロック２に固定的に接続する。
【００４２】
実際的な応用においては、シーリング構造４が、シーリング・リングまたは真空フランジを含む。たとえば、シーリング・リングは、Ｏ字形状のゴム製リングであり；真空フランジは、ＫＦ／ＩＳＯ真空フランジまたはＣＦ真空フランジである。具体的に述べれば、ＩＳＯ真空フランジは、図８に示されているとおり、センタリング・リング１２および鉤ボルト１３を含む。ＣＦ真空フランジは、図９に示されているとおり、銅製シール等の金属シーリング・リング１４を含む。
【００４３】
要約すると、この開示の実施態様によって提供されるＡＬＤプロセスのためのガス吸気デバイスにおいては、異なる先駆物質パイプラインと連通する異なるキャビティを互いから分離することによって、各キャビティを、１つの先駆物質のための固有のバッファ・キャビティとして使用することが可能であり、その結果、バッファ・キャビティを共有することに起因する異なる先駆物質の混合、およびその後に続くそれらの異なる先駆物質の間における化学反応を回避することが可能になり、それによって、ガス吸気デバイス内における反応によって生成される堆積粒子が効果的に減少され、ガス吸気デバイスの故障が回避され、予備的なガス散乱効果が改善され、かつメンテナンス・サイクルが延長される。
【００４４】
この開示の別の側面の実施態様においては、プロセス・チャンバ内に配置された散乱ヘッドと；異なる先駆物質を引き渡すべく構成された少なくとも２つの先駆物質パイプラインと；上記の実施態様のうちの任意の１つに従ったガス吸気デバイスを含むＡＬＤ装置が提供される。異なるキャビティの流入口は、異なる先駆物質パイプラインに接続され、吸気チャンネルは、散乱ヘッドを通じてプロセス・チャンバと連通する。
【００４５】
この開示の実施態様によって提供されるＡＬＤプロセスのためのガス吸気デバイスおよびＡＬＤ装置は、タングステン（ＡＬＤ−Ｗ）、ＴｉＮ、ＴａＮ、およびＡＬ２Ｏ３の堆積用といった多様なＡＬＤプロセス装置に適用可能であり、また、サーマルＡＬＤおよびプラズマ増速ＰＥＡＬＤに対しても適用可能である。
【００４６】
この開示の実施態様によって提供されるガス吸気デバイスを採用することによって、この開示の実施態様によって提供されるＡＬＤ装置は、バッファ・キャビティを共有することによって生じる異なる先駆物質の混合、およびその後に続くそれらの異なる先駆物質の間における化学反応を回避することが可能であり、それによって、ガス吸気デバイス内における反応によって生成される堆積粒子が効果的に減少され、ガス吸気デバイスの故障が回避され、予備的なガス散乱効果が改善され、かつメンテナンス・サイクルが延長される。
【００４７】
別段の記載がない限り、上記のこの開示の技術的解決策のいずれかが数値的範囲を開示している場合においては、その開示された数値的範囲は好ましいとする数値的範囲であり、この分野の当業者は、その好ましい数値的範囲が、明らかな技術的効果を導く値、または多くの実装可能な値の中の代表的な値を単にカバーしているに過ぎないことを理解するものとする。多くの実装可能な値が存在し、かつそれらの値すべてをリストすることが不可能であることから、ここでは、この開示の技術的解決策の例証にそれらの値の一部が開示されているのであり、上にリストされている値が、この開示の保護範囲を限定するものと考えられるべきではない。
【００４８】
一方、別段の記載がない限り、この開示が、互いに固定的に接続される部品または構造部材を開示しているか、またはそれに関係する場合においては、固定された接続を、取り外し可能に固定された接続（ボルトまたはねじを介するもの等）、または取り外し不可能に固定された接続（リベット留めまたは溶接によるもの等）として解釈することができる。あるいは、相互の固定的な接続は、一体構造（たとえば、鋳造プロセスによって一体形成される）によって（一体形成プロセスが採用不可能であることが明らかでない限り）置き換えることができる。
【００４９】
それに加えて、別段の記載がない限り、上記のこの開示の技術的解決策のいずれかにおいて、特定の位置的関係または形状を示すために使用されている用語は、同様な、類似の、または近似の状態または形状も示す。この開示によって提供される部品のいずれかを、複数の独立した構成要素によって組み立てること、または一体形成プロセスによって製造される独立した部品とすることはできる。
【００５０】
上記の実施態様は、この開示の技術的解決策を例証することのみが意図されており、それらの技術的解決策を限定しない。好ましい実施態様を参照してこの開示を詳細に説明したが、この分野の当業者は、この開示の特定の実施態様に対する修正が可能であること、または技術的特徴の部品の等価な代用の作成が可能であることを理解する必要がある。この開示の技術的解決策の精神からの逸脱を伴うことなく行われるそれらの修正および等価な代用は、この開示の技術的解決策の保護範囲内に入ると見做されるものとする。
【００５１】
この開示の説明は、例証の目的のために与えられており、それが網羅的であること、またはこの開示を限定することは意図されていない。この分野の当業者には、多くの修正および変形が明らかである。実施態様は、この開示の原理および実際的な応用をより良好に例証するため、およびこの分野の当業者が、この開示を理解して、多様な修正を含む多様な特定の目的の実施態様を設計することを可能にするために選択され、かつ説明されている。
【符号の説明】
【００５２】
１  第１の吸気ブロック
２  第２の吸気ブロック
３  環状のシーリング部材
４  シーリング構造
５  第１の環状のギャップ
６  第２の環状のギャップ
７  複数の吸気孔
８  複数の吸気孔
９  第１の流入口
１０  第２の流入口
１１  傾斜付きの面取り
１２  センタリング・リング
１３  鉤ボルト
１４  金属シーリング・リング
１６  接続フランジ
１７  環状の溝
１８  外側の側壁
１９  タップ付き孔
２０  第１の中心スルーホール
２１  第１のセクション
２２  第２のセクション
１６１  ねじ用座繰り孔
１６２  第１の接続端の表面
２１１  第２の接続端の表面
【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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【国際調査報告】
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