(57)【要約】      （修正有）【課題】最小限の休止時間で、堆積物を蓄積するチャンバの主要な要素を取り外して洗浄することを可能にする処理チャンバを提供する。【解決手段】堆積チャンバで使用するためのプロセスキット２０２であって、前記堆積チャンバのリッドアセンブリ２０６に結合されるように構成されたフレーム２３２であって、その対向する側部にガス入口チャネル２４８およびガス出口チャネル２５０が形成されており、前記ガス入口チャネルは、第１の非線形テーパ面によって画定された第１の流路を有し、前記第１の非線形テーパ面のプロファイルは前記第１の非線形テーパ面から前記ガス入口チャネルの入口ポートへの距離の関数である、フレームと、前記堆積チャンバが処理位置にあるとき、前記フレームに接触するように構成されたマスクシート２４１とを含む、プロセスキットを提供する。【選択図】図２
2022003169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバで使用するためのプロセスキットであって、
誘電体窓と、
シーリングフレームと、
前記シーリングフレームに接続されたマスクフレームであって、その対向する側部にガス入口チャネルおよびガス出口チャネルが形成されているマスクフレームと、
を備えるプロセスキット。
【請求項２】
前記マスクフレームに結合されたマスクシートを、さらに備える、請求項１に記載のプロセスキット。
【請求項３】
容積部が、前記誘電体窓と前記マスクフレームとの間に形成されている、請求項１に記載のプロセスキット。
【請求項４】
前記ガス入口チャネルおよび前記ガス出口チャネルが、前記容積部と流体連通している、請求項３に記載のプロセスキット。
【請求項５】
前記ガス入口チャネルに結合されたディフューザーと、
前記ガス出口チャネルに結合された排気マニホールドと、
をさらに備える、請求項１に記載のプロセスキット。
【請求項６】
前記ディフューザーおよび前記排気マニホールドが、それぞれ、
ポートと、
楕円形テーパ面によって部分的に画定された、前記ポートに結合された流路であって、前記流路の断面が、周辺部の高さよりも小さい中央部の高さを有し、前記中央部の高さおよび前記周辺部の高さがそれぞれ、前記ポートからの第２の半径方向距離に対する前記ポートからの第１の半径方向距離の比の平方根に比例する、流路と、
を備える、請求項５に記載のプロセスキット。
【請求項７】
前記マスクフレームの対向する側部に配置された圧縮性シールであって、前記マスクフレームに形成されたキー溝に結合されている圧縮性シールを、さらに備える、請求項１に記載のプロセスキット。
【請求項８】
原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバで使用するためのプロセスキットであって、
誘電体窓と、
シーリングフレームと、
前記シーリングフレームに接続されたマスクフレームであって、その対向する側部にガス入口チャネルおよびガス出口チャネルが形成されているマスクフレームと、
前記マスクフレームに結合されたマスクシートと、
を備えるプロセスキット。
【請求項９】
容積部が、前記誘電体窓と基板との間に形成され、前記ガス入口チャネルおよび前記ガス出口チャネルが、前記容積部と流体連通している、請求項８に記載のプロセスキット。
【請求項１０】
前記プロセスキットが、前記誘電体窓と前記シーリングフレームとの間に配置されたシールを備える、請求項８に記載のプロセスキット。
【請求項１１】
前記プロセスキットが、前記誘電体窓と前記マスクフレームとの間に配置されたシールを備える、請求項８に記載のプロセスキット。
【請求項１２】
前記ガス入口チャネルに結合されたディフューザーと、
前記ガス出口チャネルに結合された排気マニホールドと、
をさらに備える、請求項８に記載のプロセスキット。
【請求項１３】
前記ディフューザーおよび前記排気マニホールドが、それぞれ、
ポートと、
楕円形テーパ面によって部分的に画定された、前記ポートに結合された流路であって、前記流路の断面が、周辺部の高さよりも小さい中央部の高さを有し、前記中央部の高さおよび前記周辺部の高さがそれぞれ、前記ポートからの第２の半径方向距離に対する前記ポートからの第１の半径方向距離の比の平方根に比例する、流路と、
を備える、請求項１２に記載のプロセスキット。
【請求項１４】
基板を処理するための装置であって、
チャンバ本体と、
サセプタ本体と、
前記サセプタ本体の周囲に配置された複数の支持部材と、
少なくとも１つのプロセスガス入口と、
少なくとも１つのポンピングポートと、
プロセスキットと、
を備え、前記プロセスキットが、
誘電体窓と、
シーリングフレームと、
前記シーリングフレームに接続されたマスクフレームであって、その対向する側部にガス入口チャネルおよびガス出口チャネルが形成されているマスクフレームと、
前記ガス入口チャネルに結合されたディフューザーと、
前記ガス出口チャネルに結合された排気マニホールドと、
前記サセプタ本体上に配置された基板と接触しているマスクシートと、
を備える、装置。
【請求項１５】
容積部が、前記誘電体窓と前記マスクフレームとの間に形成され、前記ガス入口チャネルおよび前記ガス出口チャネルが、前記容積部と流体連通している、請求項１４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［０００１］本開示の実施形態は、一般に、大面積基板を処理するための装置に関する。より具体的には、本開示の実施形態は、デバイス製造のための原子層堆積（ＡＬＤ）システム、およびそのシャワーヘッドのためのインシトゥ洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
［０００２］有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、テレビスクリーン、コンピュータモニタ、携帯電話、情報を表示するための他のハンドヘルドデバイスなどの製造に使用されている。典型的なＯＬＥＤは、２つの電極間に位置する有機材料の層を含み、それらは全て、個別に励起され得る画素を有するマトリックスディスプレイパネルを形成するように基板上に堆積される。ＯＬＥＤは、一般に、２枚のガラスパネルの間に配置され、ガラスパネルの縁部は、その中にＯＬＥＤを封止するためにシールされる。
【０００３】
［０００３］ＯＬＥＤ産業、ならびに基板処理技術を利用する他の産業は、周囲湿気曝露から保護するために感湿性デバイスを封止しなければならない。封止層を通る水蒸気透過度（ＷＶＴＲ）を減少させる手段として、薄い共形の材料層が提案されている。現在、これが商業的に行われている多くの方法がある。感湿性デバイスを覆うためにＡＬＤプロセスを使用することが、これらのコーティングの共形性が他のコーティングよりも効果的な防湿性を提供できるかどうかを判断するために、検討されている。
【０００４】
［０００４］ＡＬＤは、原子層エピタキシー（ＡＬＥ）に基づいており、化学吸着技術を用いて、前駆体分子を基板表面にシーケンシャルなサイクルで到達させる。このサイクルは、基板表面を第一の前駆体に曝し、次に第二の前駆体に曝す。任意選択で、前駆体の導入と前駆体の導入との間にパージガスが導入されてもよい。第１および第２の前駆体が反応して、基板表面上に膜として生成化合物を形成する。このサイクルを繰り返して、層を所望の厚さに形成する。
【０００５】
［０００５］ＡＬＤを実行する１つの方法は、前駆体ガスの時間分離（ＴＳ）パルスによるものである。この方法は、他の方法に対していくつかの利点を有するが、ＴＳ−ＡＬＤの１つの欠点は、前駆体に曝されるあらゆる表面（例えば、チャンバの内部）が堆積物でコーティングされることである。これらの堆積物が定期的に除去されない場合、それらは、やがてはげ落ちてはがれる傾向があり、微粒子が最終的に基板上にもたらされ、堆積層の防湿性能を低下させる。インシトゥでチャンバ表面から望ましくない堆積物を洗浄する効果的な方法がない場合、それらのチャンバ表面は、「オフライン」で洗浄するために取り外されなければならない。洗浄のためにチャンバ表面を取り外して交換するためにチャンバを開けなければならない場合、チャンバ内で真空を破らなければならず（例えば、チャンバは大気圧にされる）、この真空の破壊は、過剰なチャンバ休止時間につながる。
【０００６】
［０００６］したがって、最小限の休止時間で、外来の堆積物を蓄積することになるチャンバの主要な要素を取り外して洗浄することを可能にする処理チャンバが必要とされている。
【発明の概要】
【０００７】
［０００７］本開示は、ＯＬＥＤなどのデバイス上の薄膜封止（ＴＦＥ）のための方法および装置に関する。
【０００８】
［０００８］一実施形態では、ＡＬＤチャンバ内で使用するためのプロセスキットが、開示されており、誘電体窓と、シーリングフレームと、シーリングフレームに接続されたマスクフレームとを含み、マスクフレームは、その対向する側部にガス入口チャネルおよびガス出口チャネルが形成されている。
【０００９】
［０００９］別の実施形態では、ＡＬＤチャンバ内で使用するためのプロセスキットが、開示されており、誘電体窓と、シーリングフレームと、シーリングフレームに接続されたマスクフレームであって、その対向する側部にガス入口チャネルおよびガス出口チャネルが形成されているマスクフレームと、マスクフレームに結合されたマスクシートとを含む。
【００１０】
［００１０］別の実施形態では、ＡＬＤを実行するための処理システムが提供される。処理システムは、一般に、チャンバ本体と、サセプタ本体と、サセプタ本体の周りに配置された複数の支持部材と、少なくとも１つのプロセスガス入口と、少なくとも１つのポンピングポートと、プロセスキットとを含む。プロセスキットは、一般に、誘電体窓と、シーリングフレームと、シーリングフレームに接続されたマスクフレームとを含み、マスクフレームは、その対向する側部にガス入口チャネルおよびガス出口チャネルが形成されている。
【００１１】
［００１１］別の実施形態では、ＡＬＤを実行するための方法が提供される。この方法は、一般に、ＡＬＤ処理チャンバ内に基板およびプロセスキットを配置することを含み、プロセスキットは、窓と、窓に平行に配置されたマスクと、窓およびマスクに接続されたフレームとを含む。フレームは、少なくとも１つの入口チャネルおよび少なくとも１つの出口チャネルを有する。この方法は、入口チャネルを通って容積部にプロセスガスを流すこと、および出口チャネルを通ってプロセスキットから過剰なガスをポンピングで出すことを、さらに含む。
【００１２】
［００１２］本開示の上記の特徴を詳細に理解することができるように、上で簡単に要約された本開示のより詳細な説明が、実施形態を参照することによって得られ、それらのいくつかが、添付の図面に示されている。しかしながら、添付の図面は、本開示の典型的な実施形態のみを示し、したがって本開示の範囲を限定すると見なされるべきではなく、本開示は他の同等に有効な実施形態を認め得ることに、留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示のいくつかの態様による、例示的処理システムを図示する。
【図２】例示的なＡＬＤ処理チャンバを示す部分断面側面図である。
【図３】ＡＬＤ処理チャンバの別の実施形態の様々な図である。
【図４Ａ】プロセスキットの別の実施形態の等角分解図である。
【図４Ｂ】図４Ａの線４Ｂ−４Ｂに沿ったプロセスキットの断面図である。
【図４Ｃ】図４Ｂに示されるプロセスキットの対向する端部の部分拡大図である。
【図４Ｄ】図４Ｂに示されるプロセスキットの対向する端部の部分拡大図である。
【図５Ａ】入口マニホールドの一部の等角断面図である。
【図５Ｂ】出口マニホールドの一部の等角断面図である。
【図６Ａ】処理位置にあるプロセスキットおよび基板を有する処理チャンバを示す。
【図６Ｂ】処理チャンバ内の移送位置にある基板を示す。
【図６Ｃ】基板が処理チャンバから移送されたこと、および移送位置にあるプロセスキットを示す。
【図７】本開示によるプロセスシーケンスの実施形態を示す図である。
【図８】マスク位置合わせシステムの一実施形態の等角図である。
【図９Ａ】一実施形態によるプロセスキットの等角分解図である。
【図９Ｂ】一実施形態によるプロセスキットの平面図である。
【図１０Ａ】一実施形態によるプロセスキットの構成要素の等角図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａのプロセスキットの構成要素の断面図である。
【図１１Ａ】一実施形態によるプロセスキットの構成要素の等角図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａのプロセスキットの構成要素の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［００３１］理解を容易にするために、可能な場合には、図面に共通の同一の要素を示すために、同一の参照番号が使用されている。一実施形態に開示された要素は、具体的な記載なしに他の実施形態に有益に利用されてもよいということが、意図されている。
【００１５】
［００３２］本開示の実施形態は、基板上に形成されたＯＬＥＤ層上の封止層として作用することができる複数の層を基板上に堆積させるように動作可能な処理システムを含む。このシステムは複数の処理チャンバを含み、各処理チャンバは、複数の層のうちの１つ以上の層を堆積させるように動作可能である。処理システムは、少なくとも１つの移送チャンバと少なくとも１つのロードロックチャンバとをさらに含む。少なくとも１つの移送チャンバは、処理システム内の真空を破ることなく複数の処理チャンバ間での基板の移送を可能にする。少なくとも１つのロードロックチャンバは、処理システム内の真空を破ることなく基板のローディングおよび処理システムからの取り出しを可能にする。処理システムは、処理システム内の真空を破ることなく処理チャンバ内で使用されるマスクのローディングおよび取り出しを可能にするマスクチャンバをさらに含む。
【００１６】
［００３３］本開示の実施形態は、基板に対してマスクを位置合わせし、基板上にマスクを位置決めし、基板上に形成されたＯＬＥＤ上に封止層を堆積させるためにＣＶＤを実行するように動作可能な化学気相堆積（ＣＶＤ）処理チャンバを含む。ＣＶＤ処理チャンバ内で行われるＣＶＤプロセスは、プラズマＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）でもよいが、本明細書に記載の実施形態は、他の種類の処理チャンバと共に使用されてもよく、ＰＥＣＶＤ処理チャンバと共に使用することに限定されない。ＣＶＤ処理チャンバによって堆積された封止層は、窒化ケイ素ＳｉＮを含んでもよいが、本明細書に記載の実施形態は、他の種類の処理チャンバと共に使用されてもよく、ＳｉＮ  ＣＶＤ処理チャンバと共に使用することに限定されない。
【００１７】
［００３４］本開示の実施形態は、基板に対してマスクを位置合わせし、基板上にマスクを位置決めし、基板上に形成されたＯＬＥＤ上に封止層を堆積させるためにＡＬＤを実行するように動作可能なＡＬＤ処理チャンバを含む。ＡＬＤ処理チャンバ内で行われるＡＬＤプロセスは、時間分離ＡＬＤ（ＴＳ−ＡＬＤ）であってもよいが、本明細書に記載の実施形態は、他の種類の処理チャンバと共に使用されてもよく、ＴＳ−ＡＬＤ処理チャンバと共に使用することに限定されない。ＡＬＤ処理チャンバによって堆積された封止層は、酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３を含んでもよいが、本明細書に記載の実施形態は、他の種類の処理チャンバと共に使用されてもよく、ＳｉＮ  ＣＶＤ処理チャンバと共に使用することに限定されない。
【００１８】
［００３５］本明細書に記載の実施形態は、他の種類の堆積プロセスと共に使用することができ、基板上に形成されたＯＬＥＤを封止するための使用に限定されない。本明細書に記載の実施形態は、様々な種類、形状、およびサイズのマスクおよび基板と共に使用することができる。
【００１９】
［００３６］基板は、いかなる特定のサイズまたは形状にも限定されない。一態様では、「基板」という用語は、例えばフラットパネルディスプレイの製造に使用されるガラスまたはポリマー基板などの、任意の多角形、正方形、長方形、曲線状、または他の非円形のワークピースを指す。
【００２０】
［００３７］以下の説明において、用語「ガス（ｇａｓ）」および「ガス（ｇａｓｅｓ）」は、特記しない限り、互換的に使用され、１種以上の前駆体、反応物、触媒、キャリアガス、パージガス、洗浄ガス、流出物、それらの組み合わせ、ならびに任意の他の流体を指す。
【００２１】
［００３８］図１は、本開示の一実施形態による、例示的な処理システム１００を示す断面上面図である。例示的な基板１０２が、処理システム１００に隣接して示されている。処理システム１００は、ロードロックチャンバ１０４と、移送チャンバ１０６と、移送チャンバ１０６内の移送（例えば、ツールおよび材料ハンドリング）ロボット１０８と、第１のＣＶＤ処理チャンバ１１０と、第２のＣＶＤ処理チャンバ１１２と、第３のＣＶＤ処理チャンバ１１４と、ＡＬＤ処理チャンバ１１６と、マスクチャンバ１１８とを含む。第１のＣＶＤ処理チャンバ１１０、第２のＣＶＤ処理チャンバ１１２、ＡＬＤ処理チャンバ１１６、および各チャンバに関連するハードウェアは、例えば、アルミニウム、陽極酸化アルミニウム、ニッケルメッキアルミニウム、炭素鋼、ステンレス鋼、石英、ならびにそれらの組み合わせおよび合金などの１種以上のプロセス適合材料から形成されることが好ましい。第１のＣＶＤ処理チャンバ１１０、第２のＣＶＤ処理チャンバ１１２、第３のＣＶＤ処理チャンバ１１４、およびＡＬＤ処理チャンバ１１６は、コーティングされるべき基板の形状および他の処理条件によって要求されるような、円形、長方形、または他の形状であってよい。
【００２２】
［００３９］移送チャンバ１０６は、ロードロックチャンバ１０４、第１のＣＶＤ処理チャンバ１１０、第２のＣＶＤ処理チャンバ１１２、第３のＣＶＤ処理チャンバ１１４、ＡＬＤ処理チャンバ１１６、およびマスクチャンバ１１８に隣接する側壁に、スリットバルブ開口部２１４２１４、１２３、１２５、１２７、１２９を含む。移送ロボット１０８は、スリットバルブ開口部１２１、１２３、１２５、１２７、１２９のそれぞれを通して隣接するチャンバ内に１つ以上のツール（例えば、基板ハンドリングブレード）を挿入することができるように、配置および構成されている。すなわち、移送ロボットは、他のチャンバのそれぞれに隣接する移送チャンバ１０６の壁のスリットバルブ開口部１２１、１２３、１２５、１２７、１２９を通って、ロードロックチャンバ１０４、第１のＣＶＤ処理チャンバ１１０、第２のＣＶＤ処理チャンバ１１２、第３のＣＶＤ処理チャンバ１１４、ＡＬＤ処理チャンバ１１６、およびマスクチャンバ１１８にツールを挿入することができる。スリットバルブ開口部１２１、１２３、１２５、１２７、１２９は、スリットバルブ１２０、１２２、１２４、１２６、１２８で選択的に開閉されて、基板、マスク、ツール、または他の品目が、隣接するチャンバの１つに挿入またはそこから取り出されるべきであるときに、隣接するチャンバの内部にアクセスできるようにする。
【００２３】
［００４０］移送チャンバ１０６、ロードロックチャンバ１０４、第１のＣＶＤ処理チャンバ１１０、第２のＣＶＤ処理チャンバ１１２、ＡＬＤ処理チャンバ１１６、およびマスクチャンバ１１８は、真空システム（例えば、真空ポンプ）と流体連通している１つ以上の開孔（図示せず）を含む。開孔は、様々なチャンバ内のガスのための出口を提供する。いくつかの実施形態では、チャンバは、それぞれ別々の独立した真空システムに接続されている。さらに他の実施形態では、いくつかのチャンバは、真空システムを共有し、他のチャンバは、別々の独立した真空システムを有する。真空システムは、様々なチャンバを通るガスの流れを調整するために、真空ポンプ（図示せず）およびスロットルバルブ（図示せず）を含むことができる。
【００２４】
［００４１］マスク、マスクシート、ならびに第１のＣＶＤチャンバ１１０、第２のＣＶＤチャンバ１１２、およびＡＬＤ処理チャンバ１１６内に配置された、基板以外の他の品目は、「プロセスキット」と呼ばれることがある。プロセスキットの品目は、洗浄または交換のために処理チャンバから取り出されることがある。移送チャンバ１０６、マスクチャンバ１１８、第１のＣＶＤ処理チャンバ１１０、第２のＣＶＤ処理チャンバ１１２、およびＡＬＤ処理チャンバ１１６は、それらの間でのマスク、マスクシート、および他のプロセスキット品目の移送を可能にするようなサイズおよび形状である。すなわち、移送チャンバ１０６、マスクチャンバ１１８、第１のＣＶＤ処理チャンバ１１０、第２のＣＶＤ処理チャンバ１１２、およびＡＬＤ処理チャンバ１１６は、全てのスリットバルブ開口部１２１、１２３、１２５、１２７、１２９が、各スリットバルブ開口部１２１、１２３、１２５、１２７、１２９の対応するスリットバルブ１２０、１２２、１２４、１２６、１２８によって閉じられている状態で、任意のプロセスキット品目が、それらのうちの任意の１つの中に完全に収容されることができるような、サイズおよび形状である。したがって、マスクチャンバ１１８がエアロックとして作用し、マスクチャンバ以外のいずれのチャンバにおいても真空を破ることなくプロセスキット品目を処理システムから取り出すことができるので、処理システムの真空を破ることなくプロセスキット品目を取り出して交換することができる。さらに、移送チャンバ１０６とマスクチャンバ１１８との間のスリットバルブ開口部１２９、移送チャンバ１０６とＣＶＤ処理チャンバ１１０、１１２との間のスリットバルブ開口部１２３、１２５、および移送チャンバ１０６とＡＬＤ処理チャンバ１１６との間のスリットバルブ開口部１２７は全て、移送チャンバ１０６と、マスクチャンバ１１８、ＣＶＤ処理チャンバ１１０、１１２、およびＡＬＤ処理チャンバ１１６との間でのプロセスキット品目の移送を可能にするようなサイズおよび形状である。
【００２５】
［００４２］マスクチャンバ１１８は、移送チャンバ１０６のスリットバルブ開口部１２９とは反対のマスクチャンバ１１８の側にドア１３０および出入口１３１を有する。出入口は、マスクおよび他のプロセスツールをマスクチャンバ１１８の中におよびマスクチャンバ１１８から外に移動させることができるようなサイズおよび形状である。ドア１３０は、閉じたときに出入口１３１を覆って気密シールを形成することができる。マスクチャンバ１１８は、ドア１３０が閉じられかつ移送チャンバ１０６に通じるスリットバルブ１２８が閉じられた状態で、任意のプロセスキット品目がマスクチャンバ１１８内に完全に収容されることを可能にするようなサイズおよび形状である。すなわち、マスクチャンバ１１８は、任意のプロセスキット品目を移送チャンバ１０６からマスクチャンバ１１８内に移動させることができ、マスクチャンバ１１８のドア１３０を開かずにスリットバルブ１２８を閉じることができるようなサイズおよび形状である。
【００２６】
［００４３］説明を単純かつ容易にするために、処理システム１００内で行われる例示的なコーティングプロセスをここで説明する。例示的なコーティングプロセスは、第３のＣＶＤ処理チャンバ１１４に配置することができるコンピュータまたはコンピュータのシステムとすることができるプロセスコントローラによって制御される。
【００２７】
［００４４］図１を参照すると、基板の例示的な処理は、任意選択で、移送ロボット１０８がマスクチャンバ１１８からマスクを取り出し、そのマスクをＡＬＤ処理チャンバ１１６内に配置することで、始まる。マスクを以前の処理からＡＬＤ処理チャンバ１１６内に残すことができ、同じマスクを複数の基板の処理に使用することができるので、ＡＬＤ処理チャンバ１１６内にマスクを配置することは任意選択である。同様に、移送ロボット１０８は、任意選択で、マスクチャンバ１１８から他のマスクを取り出し、そのマスクを第１および第２のＣＶＤ処理チャンバ１１０および１１２内に配置することができる。第１および第２のＣＶＤ処理チャンバ１１０、１１２およびＡＬＤ処理チャンバ１１６内にマスクを配置する際に、チャンバ間の適切なスリットバルブ１２２、１２４、１２６、１２８を開閉することができる。
【００２８】
［００４５］次に、移送ロボット１０８は、ロードロックチャンバ１０４から基板を取り出して、その基板を第１のＣＶＤ処理チャンバ１１０内に配置する。プロセスコントローラが、ＣＶＤ処理を行うために処理チャンバのバルブ、アクチュエータ、および他の構成要素を制御する。プロセスコントローラは、スリットバルブ１２２を閉じて、第１のＣＶＤ処理チャンバ１１０を移送チャンバ１０６から隔離する。プロセスコントローラはまた、基板支持部材、すなわちサセプタに、基板をＣＶＤ処理のために配置させる。マスクが移送ロボットによって正しい処理位置に配置されなかった場合、プロセスコントローラは、１つ以上のアクチュエータを作動させてマスクを配置することができる。代替的にまたは付加的に、サセプタが、処理のためにマスクを配置することもできる。マスクは、基板の特定の領域をマスキングして、基板のそれらの領域に堆積が生じるのを防ぐために、使用される。
【００２９】
［００４６］ここで、プロセスコントローラは、バルブを作動させて、第１のＣＶＤ処理チャンバ１１０への前駆体および他のガスの流れを開始する。前駆体ガスは、例えば、シランＳｉＨ４を含み得る。プロセスコントローラは、ＣＶＤプロセスを生じさせ、基板上に材料の層を堆積させるように、ヒータ、プラズマ放電構成要素、およびガスの流れを制御する。一実施形態では、堆積層は、窒化ケイ素ＳｉＮであってもよいが、本開示の実施形態は、この材料に限定されない。上記のように、本開示の実施形態はまた、ＰＥＣＶＤを実行するためにも使用され得る。基板の例示的な処理におけるＣＶＤプロセスは、堆積層が必要な厚さに達するまで続けられる。例示的な一実施形態では、必要な厚さは、５，０００から１０，０００オングストローム（５００から１，０００ｎｍ）である。
【００３０】
［００４７］第１のＣＶＤ処理チャンバ１１０内のＣＶＤプロセスが完了すると、プロセスコントローラは、第１のＣＶＤ処理チャンバ１１０の真空レベルを移送チャンバ１０６の真空レベルと一致させ、次いでサセプタを制御して基板を移送位置まで下げる。プロセスコントローラはまた、第１のＣＶＤ処理チャンバ１１０と移送チャンバ１０６との間のスリットバルブ１２２を開き、次に移送ロボット１０８に第１のＣＶＤ処理チャンバ１１０から基板を回収するように指示する。そして、プロセスコントローラは、第１のＣＶＤ処理チャンバ１１０と移送チャンバ１０６との間のスリットバルブ１２２を閉じる。
【００３１】
［００４８］次に、プロセスコントローラは、移送チャンバ１０６とＡＬＤ処理チャンバ１１６との間のスリットバルブ１２６を開く。移送ロボット１０８は、基板をＡＬＤ処理チャンバ１１６内に配置し、プロセスコントローラは、移送チャンバ１０６とＡＬＤ処理チャンバ１１６との間のスリットバルブ１２６を閉じる。プロセスコントローラはまた、基板支持部材、すなわちサセプタに、基板をＡＬＤ処理のために配置させる。マスクが移送ロボットによって正しい処理位置に配置されなかった場合、プロセスコントローラは、１つ以上のアクチュエータを作動させてマスクを配置することができる。代替的にまたは付加的に、サセプタが、処理のためにマスクを配置してもよい。マスクは、基板の特定の領域をマスキングして、基板のそれらの領域に堆積が生じるのを防ぐために、使用される。
【００３２】
［００４９］ここで、プロセスコントローラは、バルブを作動させて、ＡＬＤ処理チャンバ１１６への前駆体および他のガスの流れを開始する。使用される特定の１つまたは複数のガスは、実施されるべき１つまたは複数のプロセスに依存する。ガスは、トリメチルアルミニウム（ＣＨ３）３Ａｌ（ＴＭＡ）、窒素Ｎ２、および酸素Ｏ２を含むことができるが、ガスはそれに限定されず、１種以上の前駆体、還元剤、触媒、キャリア、パージガス、洗浄ガス、またはそれらの任意の混合物もしくは組み合わせを含み得る。ガスは、一方の側からＡＬＤ処理チャンバに導入され、基板を横切って流れ得る。処理システムの要件に応じて、プロセスコントローラは、任意の特定の瞬間にただ１種のガスのみがＡＬＤ処理チャンバに導入されるように、バルブを制御してもよい。他の実施形態では、ＺｒＯ２膜形成プロセスが、ＴＥＭＡＺ（テトラキスエチルメチルアミノジルコニウム、Ｚｒ［Ｎ（ＣＨ３）（Ｃ２Ｈ５）］４）などの前駆体を用いてＡＬＤ処理チャンバ１１６内で行われ得る。
【００３３】
［００５０］プロセスコントローラはまた、ガスを反応種に活性化し、反応種のプラズマを維持することができる電源を制御して、反応種を基板と反応させて基板をコーティングする。例えば、高周波（ＲＦ）またはマイクロ波（ＭＷ）に基づく放電技術を使用することができる。活性化はまた、熱に基づく技術、ガス絶縁破壊技術、高強度の光源（例えば、ＵＶエネルギー）、またはＸ線源への曝露によっても生成され得る。例示的なプロセスでは、酸素がプラズマに活性化され、プラズマは基板と反応して、基板上に酸素の層を堆積させる。次いで、プロセスコントローラは、基板を横切ってＴＭＡを流し、ＴＭＡは基板上の酸素の層と反応して、基板上に酸化アルミニウムの層を形成する。プロセスコントローラは、酸素を流すステップ、酸素をプラズマに活性化するステップ、およびＴＭＡを流すステップを繰り返して、基板上に追加の層を形成する。プロセスコントローラは、酸化アルミニウムの堆積層が必要な厚さになるまで、説明したステップを繰り返し続ける。例示的な一実施形態では、必要な厚さは、５００から７００オングストローム（５０から７０ｎｍ）である。
【００３４】
［００５１］ＡＬＤ処理チャンバ１１６内のＡＬＤプロセスが完了すると、プロセスコントローラは、ＡＬＤ処理チャンバ１１６を排気させ、次にサセプタを制御して基板を移送位置まで下げる。プロセスコントローラはまた、ＡＬＤ処理チャンバ１１６と移送チャンバ１０６との間のスリットバルブ１２６を開き、次に移送ロボット１０８にＡＬＤ処理チャンバ１１６から基板を回収するように指示する。そして、プロセスコントローラは、ＡＬＤ処理チャンバ１１６と移送チャンバ１０６との間のスリットバルブ１２６を閉じる。
【００３５】
［００５２］さらに図１を参照すると、次に、プロセスコントローラは、移送チャンバ１０６と第２のＣＶＤ処理チャンバ１１２との間のスリットバルブ１２４を開く。移送ロボット１０８は、基板を第２のＣＶＤ処理チャンバ１１２内に配置し、プロセスコントローラは、移送チャンバ１０６と第２のＣＶＤ処理チャンバ１１２との間のスリットバルブ１２４を閉じる。第２のＣＶＤ処理チャンバ１１２内での処理は、上述した第１のＣＶＤ処理チャンバ１１０内での処理と同様である。基板の例示的な処理では、第２のＣＶＤ処理チャンバ１１２内で行われるＣＶＤプロセスは、堆積層が所望の厚さに達するまで続けられる。例示的な一実施形態では、所望の厚さは、５，０００から１０，０００オングストローム（５００から１，０００ｎｍ）である。
【００３６】
［００５３］したがって、第２のＣＶＤ処理チャンバ１１２内のプロセスが完了すると、基板は、５，０００から１０，０００オングストロームの厚さのＳｉＮの第１の層、５００から７００オングストロームの厚さのＡｌ２Ｏ３の層、および５，０００から１０，０００オングストロームの厚さのＳｉＮの第２の層でコーティングされる。Ａｌ２Ｏ３の層は、ＳｉＮ単独と比較して、封止層を通る水蒸気透過度を低下させ、それ故、ＳｉＮ単独で封止することと比較して、封止の信頼性を改善すると考えられる。
【００３７】
［００５４］図１を参照して上述した例示的なプロセスでは、ＣＶＤ処理チャンバ１１０、１１２およびＡＬＤ処理チャンバ１１６のそれぞれにマスクがローディングされている。あるいは、処理システム１００は、マスクが基板と共に処理チャンバから処理チャンバへ移動するプロセスを実行してもよい。すなわち、第２の例示的なプロセスでは、基板およびマスクが、第１のＣＶＤ処理チャンバ１１０内に（同時にまたは個別に）配置され、移送チャンバ１０６と第１の処理チャンバ１１０との間のスリットバルブ１２２が閉じられる。その後、基板上でＣＶＤプロセスが行われる。次に、基板およびマスクを、ＡＬＤ処理チャンバ１１６内に（同時にまたは個別に）移動させて、移送チャンバとＡＬＤ処理チャンバ１１６との間のスリットバルブ１２６が閉じられる。その後、基板上でＡＬＤプロセスが行われる。次に、基板およびマスクを（同時にまたは個別に）第２のＣＶＤ処理チャンバ１１２内に移動させる。次いで、基板上でＣＶＤプロセスが行われ、次いで、基板およびマスクが、第２のＣＶＤ処理チャンバ１１２から取り出される。基板は、完成していれば、処理システム１００から取り出すことができ、マスクは、新しい基板を処理するために使用することができ、または例えば洗浄のために処理システム１００から取り出すことができる。
【００３８】
［００５５］図２は、本明細書に記載の実施形態による、プロセスキット２０２を備えた例示的なＡＬＤ処理チャンバ２００を示す部分断面側面図である。図２に示すＡＬＤ処理チャンバ２００は、図１に示すＡＬＤ処理チャンバ１１６と同様である。一実施形態では、処理チャンバ２００は、チャンバ本体２０４と、リッドアセンブリ２０６と、サセプタまたは基板支持アセンブリ２０８と、プロセスガス入口２１０と、ポンピングポート２１２とを含む。リッドアセンブリ２０６は、チャンバ本体２０４の上端に配置され、基板支持アセンブリ２０８は、少なくとも部分的にチャンバ本体２０４内に配置される。
【００３９】
［００５６］チャンバ本体２０４は、処理チャンバ２００の内部へのアクセスを提供するためにその側壁に形成されたスリットバルブ開口部２１４を含む。図１を参照して上述したように、スリットバルブ開口部２１４は、選択的に開閉されて、移送ロボットによるチャンバ本体２０４の内部へのアクセスを可能にする（図１参照）。
【００４０】
［００５７］１つ以上の実施形態において、チャンバ本体２０４は、真空システム２２０と流体連通する１つ以上の開孔２１６および２１８を含む。真空システム２２０は、真空ポンプ２２２と１つ以上のバルブ２２４および２２６とを含む。開孔２１６は、処理チャンバ２００内のガスのための出口を提供し、一方、開孔２１８は、ポンピングポート２１２からのガスのための経路を提供する。真空システム２２０は、ＡＬＤプロセスに適したＡＬＤ処理チャンバ内の圧力を維持するためにプロセスコントローラによって制御される。真空システム２２０は、処理チャンバ２００の内部容積部２２８内の第１の圧力を維持するために、使用されてもよい。真空システム２２０はまた、プロセスキット２０２内に画定された容積部２３０内の第２の圧力を維持するために、使用されてもよい（以下でより詳細に記載される）。本開示の一実施形態では、第１の圧力は、第２の圧力より低くてもよい。
【００４１】
［００５８］プロセスキット２０２は、処理チャンバ２００の内部容積部２２８内で移動可能である。プロセスキット２０２は、誘電体窓２３４を含むマスクフレーム２３２を少なくとも含む。プロセスキット２０２はまた、誘電体窓２３４をマスクフレーム２３２に固定するシーリングフレーム２３５を含み得る。リッドアセンブリ２０６は、処理チャンバ２００内および／またはプロセスキット２０２内に反応種のプラズマを発生させることができる高周波（ＲＦ）カソード２３６を含む。プロセスキット２０２は、支持部材２３８によって選択的に上昇および下降させることができる。支持部材２３８はまた、プロセスキット２０２のための位置合わせおよび／または位置決めデバイスとしても機能し得る。基板１０２は、基板支持アセンブリ２０８内に移動可能に配置されたリフトピン２３９によって支持されているのが示されている。図２で基板１０２は、ロボットハンドリングブレード（図示せず）が基板支持アセンブリ２０８とは反対側の基板１０２の面にアクセスできるような移送位置に示されている。処理位置では、基板１０２は、基板支持アセンブリ２０８によってプロセスキット２０２に隣接する位置まで持ち上げられ得る。具体的には、基板１０２は、マスクフレーム２３２に結合されたマスクシート２４１と接触するか、またはそれに近接するように適合される。
【００４２】
［００５９］図２に示す図では、プロセスキット２０２は、リッドアセンブリ２０６の表面に接触するように、および／または誘電体窓２３４をＲＦカソード２３６に近接して配置するように、支持部材２３８によって押されている。具体的には、プロセスキット２０２がリッドアセンブリ２０６の下面に押し付けられているとき、それぞれプロセスガス入口２１０およびポンピングポート２１２に結合されたガス入口２４２およびガス出口２４４は、それぞれ入口ガスチャネル２４８および出口ガスチャネル２５０と流体連通するように配置されている。マスクフレーム２３２は、入口ガスチャネル２４８とガス入口２４２との間、および出口ガスチャネル２５０とガス出口２４４との間の接合部を囲む圧縮性シール２５２を含む。このようにして、前駆体ガスは、プロセスガス入口２１０に供給され、マスクフレーム２３２に形成された入口ガスチャネル２４８を通って容積部２３０に供給されることができる。ガスは、マスクシート２４１および基板１０２を横切って容積部２３０内を流れ、マスクフレーム２３２に形成された出口ガスチャネル２５０によって排出されることができる。排出されたガスは、ポンピングポート２１２を通って真空システム２２０に流れてもよい。
【００４３】
［００６０］膜応力などの膜特性を制御することが可能であってもよい。一実施形態では、膜応力は、ＲＦカソード２３６と基板支持アセンブリ２０８上の基板１０２との間の間隔によって制御することができる。他の実施形態では、膜特性は、ＲＦカソード２３６の下面を修正することによって修正および／または制御されてもよい。例えば、ＲＦカソード２３６の下面に「くぼみを掘る」こと（すなわち、ＲＦカソード２３６の中央では薄い断面であるが、縁部では厚い断面である）が、応力均一性を改善するために有効であり得る。
【００４４】
［００６１］ＲＦカソード２３６の温度が、ＡＬＤ処理チャンバ２００内での処理中に（例えばプロセスコントローラによって）制御されてもよい。温度の制御は、プロセスキット２０２および基板１０２の温度に影響を及ぼして、ＡＬＤ処理の性能を改善するために、利用され得る。ＲＦカソード２３６の温度は、例えば高温計（図示せず）、またはＡＬＤ処理チャンバ２００内の他のセンサによって測定することができる。ＲＦカソード２３６は、例えば電気加熱要素（図示せず）によって加熱され、冷却流体、例えば商品名ＧＡＬＤＥＮ（登録商標）で市販されている熱伝達流体の循環によって冷却されてもよい。ガスを反応種に活性化し、反応種のプラズマを維持することができる任意の電源を使用することができる。例えば、高周波（ＲＦ）またはマイクロ波（ＭＷ）に基づく放電技術を使用することができる。活性化はまた、熱に基づく技術、ガス絶縁破壊技術、高強度の光源（例えば、ＵＶエネルギー）、またはＸ線源への曝露によっても生成され得る。
【００４５】
［００６２］上述したように、処理チャンバ２００の内部容積部２２８の圧力とプロセスキット２０２の容積部２３０の圧力とは、少なくともＡＬＤ処理中に異なっていてもよい。一例では、真空システム２２０は、処理チャンバ２００の内部容積部２２８内の第１の圧力と、容積部２３０内の第２の圧力とを維持することができ、第２の圧力は第１の圧力より大きい。いくつかの実施形態では、第１の圧力は、約０．３から約０．２トルであってもよく、第２の圧力は、第１の圧力よりも約１００ミリトル大きくてもよい。
【００４６】
［００６３］図３Ａ〜図３Ｃは、ＡＬＤ処理チャンバ３００の別の実施形態の様々な図である。図３Ａは、本明細書に記載の実施形態によるプロセスキット２０２を備えたＡＬＤ処理チャンバ３００の断面図である。図３Ａに示すＡＬＤ処理チャンバ３００は、図１に示すＡＬＤ処理チャンバ１１６と同様である。図３Ａ〜図３Ｃでは、基板１０２およびプロセスキット２０２は、処理位置に示されている。この位置において、ＴＭＡ、ＴＥＭＡＺ、酸素、二酸化炭素、またはそれらの組み合わせなどのプロセスガスが、プロセスガス入口２１０からポンピングポート２１２へ容積部２３０を通って流れることができる。プロセスガスは、基板１０２とマスクシート２４１を横切って流れるように、容積部２３０を通って連続的に流されてもよいし、またはパルス化されて流されてもよい。一実施形態では、誘電体窓２３４と基板１０２との間に形成された容積部２３０は、処理チャンバ３００の内部容積部２２８内に反応チャンバを形成する。
【００４７】
［００６４］図４Ａは、上述のプロセスキット２０２として使用することができるプロセスキット４００の別の実施形態の等角分解図である。プロセスキット４００は、マスクフレーム２３２および誘電体窓２３４を含む。プロセスキット４００はまた、誘電体窓２３４をマスクフレーム２３２に結合するシーリングフレーム２３５を含み得る。シーリングフレーム２３５は、ボルトまたはねじなどの留め具（図示せず）によってマスクフレーム２３２に結合することができる。シーリングフレーム２３５とマスクフレーム２３２との間にリングシール４０５を設けてもよい。マスクフレーム２３２はまた、その両側に圧縮性シール２５２を含む。いくつかの実施形態において、プロセスキット４００は、マスクシート２４１を含む。マスクシート２４１は、ボルトまたはねじなどの留め具（図示せず）によってマスクフレーム２３２に結合することができる。マスクシート２４１は、その主要面を貫通して形成された複数の開孔４１０を含む。
【００４８】
［００６５］プロセスキット４００はまた、入口マニホールド４１５および出口マニホールド４２０を含み得る。入口マニホールド４１５および出口マニホールド４２０は、マスクフレーム２３２の両側に配置されている。入口マニホールド４１５および出口マニホールド４２０は、マスクフレーム２３２に形成されたそれぞれのチャネル４２５内に受け入れられてもよい。
【００４９】
［００６６］シーリングフレーム２３５、入口マニホールド４１５、および出口マニホールド４２０は、アルミニウムなどの金属材料で作ることができる。マスクフレーム２３２およびマスクシート２４１は、「ＩＮＶＡＲ」または「ＩＮＶＡＲ３６」の商品名で市販されている鉄とニッケルの合金（ＦｅＮｉ）などの低熱膨張係数（ＣＴＥ）を有する金属材料で作ることができる。誘電体窓２３４は、石英、ホウケイ酸ガラス材料または強化ガラス材料で作ることができる。リングシール４０５および圧縮性シール２５２は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）または他の種類の弾性および／または圧縮性ポリマー材料などのポリマー材料で作ることができる。
【００５０】
［００６７］図４Ｂは、図４Ａの線４Ｂ−４Ｂに沿ったプロセスキット４００の断面図である。図４Ｃおよび図４Ｄは、図４Ｂに示されるプロセスキット４００の端部の部分拡大図である。
【００５１】
［００６８］図４Ｃおよび図４Ｄに示すように、圧縮性シール２５２は、マスクフレーム２３２の両側でチャネル４２５を囲む。入口マニホールド４１５は、図４Ｃのチャネル４２５内に示されており、出口マニホールド４２０は、図４Ｄのチャネル４２５内に示されている。図４Ｃには、入口マニホールド４１５を容積部２３０に流体的に結合する入口オリフィス４３０が示されている。図４Ｄには、容積部２３０を出口マニホールド４２０に流体的に結合する出口オリフィス４３５が示されている。いくつかの実施形態において、中間容積部４４０が、容積部２３０とオリフィス４３０および４３５との間に設けられる。マスクシート２４１がプロセスキット４００と共に利用される実施形態では、マスクシート２４１の上面４４５が、中間容積部４４０の一方の側を画定する。マスクシート２４１の下面４５０は、基板（図示せず）と接触するように適合されている。
【００５２】
［００６９］圧縮性シール２５２は、取り付け部４６０に結合された圧縮性部４５５を含み得る。取り付け部４６０は、マスクフレーム２３２に形成されたキー溝４６５内に受け入れられてもよい。この実施形態による圧縮性シール２５２は、圧縮性部４５５の大部分がマスクフレーム２３２の上面４７０から延在しているので、改善されたシールを提供し得る（Ｏリングの大部分がＯリング溝に配置されている、従来の円形シールまたはＯリングと比べて）。
【００５３】
［００７０］図５Ａおよび図５Ｂは、それぞれ入口マニホールド４１５および出口マニホールド４２０の一部の等角断面図である。一実施形態によれば、入口マニホールド４１５および出口マニホールド４２０は、それぞれ複数の入口オリフィス４３０および出口オリフィス４３５を含む。
【００５４】
［００７１］図６Ａ〜図６Ｃは、例示的な処理チャンバ６００の様々な断面図である。図６Ａ〜図６Ｃに示す処理チャンバ６００は、図２に示すＡＬＤ処理チャンバ２００と同様であってもよい。例示的なプロセスキット６０５を、図６Ａ〜図６Ｃに示す。プロセスキット６０５は、両方とも上述したプロセスキット２０２またはプロセスキット４００と同様に構成することができる。
【００５５】
［００７２］図６Ａは、処理位置にあるプロセスキット６０５および基板１０２を示す。基板支持アセンブリ２０８のサセプタ本体６１０が、ＲＦカソード２３６に隣接する位置まで持ち上げられている。処理位置は、図３に記載の実施形態と同様であり得る。
【００５６】
［００７３］図６Ｂは、処理チャンバ６００内で下降した基板支持アセンブリ２０８のサセプタ本体６１０を示す。リフトピン２３９の上部が、移送位置において基板１０２を支持するように示されている。基板支持アセンブリ２０８のサセプタ本体６１０を下降させると、リフトピン２３９は、処理チャンバ６００の底面と接触する。リフトピン２３９は、その下降によってサセプタ本体６１０から基板１０２を離間させるように、サセプタ本体６１０内に移動可能に配置されている。リフトピン２３９によって支持された基板１０２は、移送ロボット（図示せず）が開口部２１４を通って基板１０２にアクセスし得る処理チャンバ６００内の高さにあり得る。
【００５７】
［００７４］図６Ｃは、基板１０２が処理チャンバ６００から移送されたことを示す。プロセスキット６０５が移送位置になるように、プロセスキット６０５を支持する支持部材２３８が下げられている。支持部材２３８によって支持されたプロセスキット６０５は、移送ロボット（図示せず）が開口部２１４を通ってプロセスキット６０５にアクセスし得る処理チャンバ６００内の高さにあり得る。
【００５８】
［００７５］図７は、本開示によるプロセスシーケンスの実施形態を示す図である。プロセスシーケンスは、本明細書に記載されるように、プロセスキットの容積部２３０を通って平面ＲＦプラズマ中に連続的な酸素／二酸化炭素を流すことによって、実行され得る。
【００５９】
［００７６］図８は、マスク位置合わせシステムの一実施形態の等角図である。マスク位置合わせシステムは、反応チャンバ位置合わせシステム（すなわち、本明細書に記載のプロセスキット２０２）として利用することもできる。
【００６０】
［００７７］マスクフレームは、位置合わせのためにＸおよびＹ方向に、マスク交換のためにＺ方向に移動することができる４つの支持部材２３８によって支持されるように構成され、設計されている。マスクフレームは、マスクシートを有し、マスクシートは、ビジョン（カメラ）システムによって基板基準マーク（表示パターン）に対して位置合わせされる。
【００６１】
［００７８］位置合わせシステムは、リフト機構を有する１つ以上のＸ−Ｙテーブルを含む。Ｘ−Ｙテーブルは、支持部材２３８のそれぞれを横方向および垂直方向（上または下）に移動させる。Ｘ−Ｙテーブルは、支持部材２３８のそれぞれを単独でまたはまとめて移動させ得る。
【００６２】
［００７９］図９Ａは、一実施形態によるプロセスキット９００の等角分解図である。プロセスキット９００は、プロセスキット９００が処理チャンバ内に設置されたときの位置とは逆に示されている。プロセスキット９００は、プロセスキット２０２と同様であるが、ディフューザー９０２と排気マニホールド９０４を使用する。リッド９０６は、ディフューザー９０２および排気マニホールド９０４がそれぞれ配置される凹部９１０、９１２を表面に有する。
【００６３】
［００８０］マスクフレーム９０８が、リッド９０６に結合し、その間にディフューザー９０２および排気マニホールド９０４がある。マスクフレーム９０８は、マスクフレーム９０８を貫通するスロットによって画定されたガス入口９４２およびガス出口９４４を有する。プロセスキット９００が組み立てられると、ディフューザー９０２のスロット９４６は、マスクフレーム９０８のガス入口９４２と位置が揃う。同様に、プロセスキット９００が組み立てられると、スロット９４８は、マスクフレーム９０８のガス出口９４４と位置が揃う。
【００６４】
［００８１］入口ポート９２０が、スロット９４６とは反対側の端部でディフューザー９０２内に配置されている。ポンピングポート９２２が、スロット９４８とは反対側の端部で排気マニホールド９０４内に同様に配置されている。入口ポート９２０およびポンピングポート９２２は、図１０および図１１を参照して詳細に説明される。
【００６５】
［００８２］図９Ｂは、組み立てられたプロセスキット９００の平面図である。プロセスキット９００は、リッド９０６の凹部９１０、９１２に配置されたディフューザー９０２および排気マニホールド９０４と共に示されている。マスクフレーム９０８は、リッド９０６の上に配置されている。ガス出口９４４は、排気マニホールド９０４のスロット９４８（図示せず）と位置が揃えられる。ガス入口９４２は、ディフューザー９０２のスロット９４６（図示せず）と位置が揃えられる。
【００６６】
［００８３］図１０Ａは、ディフューザー９０２の等角図である。ディフューザー９０２は、上部部材１００２と下部部材１００４から形成されている。凹部１００６が、下部部材１００４に形成されている。上部部材１００２と下部部材１００４とが結合されると、凹部１００６は、入口ポート９２０からスロット９４６への、プロセスガスなどの流体のための流路を画定する。
【００６７】
［００８４］上部部材１００２は、図９Ａ〜図９Ｂのリッド９０６内に配置されているときに下部部材１００４に結合されている。一実施形態では、上部部材１００２は、ねじ付き留め具によって下部部材１００４に結合されている。他の実施形態では、上部部材１００２および下部部材１００４は、接着またはラッチ（図示せず）によって結合されている。シール１００８が、凹部１００６を囲んで、上部部材１００２と下部部材１００４との間に、任意選択で配置される。一実施形態では、シール１００８は、あり溝に配置されたＯリングである。
【００６８】
［００８５］図１０Ｂは、上部部材１００２が下部部材１００４に結合されている、図１０Ａに示された切断線に沿ったディフューザー９０２の断面図である。ディフューザー９０２の中央において、入口ポート９２０からスロット９４６に向かって半径方向距離１０７０で、凹部１００６と上部部材１００２の下面１０８０との間の高さ１０４０が測定される。下面１０８０は、外面１０６０に向かってテーパ状になっている。凹部１００６の周囲において、入口ポート９２０からスロット９４６に向かって半径方向距離１０７２で、上部部材１００２の下面１０８０と凹部１００６との間の高さ１０４２が測定される。高さ１０４０、１０４２は、凹部１００６と上部部材１００２とによって画定される流路の断面の高さである。図１０Ｂに示すように、高さ１０４２は、高さ１０４０よりも大きい。すなわち、中央部における凹部１００６と上部部材１００２との間の距離は、周辺領域における凹部１００６と上部部材１００２との間の距離よりも小さい。下面１１８０の輪郭は、入口ポート９２０からの距離の関数として非線形に（例えば楕円形に）テーパ状になっている。半径方向距離１０７０、１０７２など、入口ポート９２０からの距離が増加するにつれて、凹部１００６と下面１０８０との間の高さも増加する。一実施形態では、凹部１００６と下面１０８０との間の高さ（例えば、高さ１０４０、１０４２）は、入口ポート９２０からの半径方向距離の平方根に比例する。別の実施形態では、凹部１００６と下面１０８０との間の高さ（例えば、高さ１０４０、１０４２）は、入口ポート９２０からの第２の半径方向距離に対する入口ポート９２０からの半径方向距離の比の平方根に比例する。例えば、第１の半径方向距離は、入口ポート９２０の中心からの半径方向距離であってもよく、第２の半径方向距離は、入口ポート９２０の縁部からの半径方向距離であってもよい。凹部１００６の楕円形の輪郭は、入口ポート９２０からスロット９４６へ流れるガスの流れコンダクタンスを均一にする。したがって、基板（図示せず）へのガス流は、スロット９４６の幅にわたって実質的に均一である。
【００６９】
［００８６］図１１Ａは、排気マニホールド９０４の等角図である。排気マニホールド９０４は、上部部材１１０２と下部部材１１０４から形成されている。ポート１１９０が、任意選択で、上部部材１１０２を貫通して形成されている。ポート１１９０は、上部部材と下部部材１１０４に形成された凹部１１０６との間の流体連通を可能にする。上部部材１１０２と下部部材１１０４とが結合されると、凹部１１０６は、スロット９４８からポンピングポート９２２への、プロセスガスなどの流体のための流路を画定する。ポート１１９０は、例えば、凹部１１０６内のガス流をサンプリングするために使用されてもよい。ポンピングポート９２２は、そのポンピングによって引き起こされるガスの流れコンダクタンスの不均一性を低減するために、図１０Ａ〜図１０Ｂの入口ポート９２０の直径より実質的に大きい直径を有する。
【００７０】
［００８７］上部部材１１０２は、図９Ａ〜図９Ｂのリッド９０６内に配置されているときに下部部材１１０４に結合されている。一実施形態では、上部部材１１０２は、ねじ付き留め具によって下部部材１１０４に結合されている。他の実施形態では、上部部材１１０２および下部部材１１０４は、接着またはラッチ（図示せず）によって結合されている。シール１１０８が、凹部１１０６を囲んで、上部部材１１０２と下部部材１１０４との間に、任意選択で配置される。一実施形態では、シール１１０８は、あり溝に配置されたＯリングである。
【００７１】
［００８８］図１１Ｂは、上部部材１１０２が下部部材１１０４に結合されている、図１１Ａに示された切断線に沿った排気マニホールド９０４の断面図である。排気マニホールド９０４の中央において、ポンピングポート９２２からスロット９４８に向かって半径方向距離１１７０で、凹部１１０６と上部部材１１０２の下面１１８０との間の高さ１１４０が測定される。下面１１８０は、外面１１６０に向かってテーパ状になっている。凹部１１０６の周囲において、ポンピングポート９２２からスロット９４８に向かって半径方向距離１１７２で、上部部材１１０２の下面１１８０と凹部１１０６との間の高さ１１４２が測定される。高さ１１４０、１１４２は、凹部１１０６と上部部材１１０２とによって画定される流路の断面の高さである。図１１Ｂに示すように、高さ１１４２は、高さ１１４０よりも大きい。すなわち、中央部における凹部１１０６と上部部材１１０２との間の距離は、周辺領域における凹部１１０６と上部部材１１０２との間の距離よりも小さい。下面１１８０の輪郭は、ポンピングポート９２２からの距離の関数として非線形に（例えば楕円形に）テーパ状になっている。半径方向距離１１７０、１１７２など、ポンピングポート９２２からの距離が増加するにつれて、凹部１１０６と下面１１８０との間の高さも増加する。一実施形態では、凹部１１０６と下面１１８０との間の距離（例えば、高さ１１４０、１１４２）は、ポンピングポート９２２からの距離の平方根に比例する。別の実施形態では、凹部１１０６と下面１１８０との間の高さ（例えば、高さ１１４０、１１４２）は、ポンピングポート９２２からの第２の半径方向距離に対するポンピングポート９２２からの半径方向距離の比の平方根に比例する。例えば、第１の半径方向距離は、ポンピングポート９２２の中心からの半径方向距離であってもよく、第２の半径方向距離は、ポンピングポート９２２の縁部からの半径方向距離であってもよい。凹部１１０６の楕円形の輪郭は、スロット９４８からポンピングポート９２２へ流れるガスの流れコンダクタンスを均一にする。したがって、ガス流は、スロット９４８の幅にわたって実質的に均一である。
【００７２】
［００８９］上記は、本開示の実施形態に向けられているが、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他のさらなる実施形態を考え出すこともでき、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。
【図１】
2022003169.tif 000003
【図２】
2022003169.tif 000004
【図３】
2022003169.tif 000005
【図４Ａ】
2022003169.tif 000006
【図４Ｂ】
2022003169.tif 000007
【図４Ｃ】
2022003169.tif 000008
【図４Ｄ】
2022003169.tif 000009
【図５Ａ】
2022003169.tif 000010
【図５Ｂ】
2022003169.tif 000011
【図６Ａ】
2022003169.tif 000012
【図６Ｂ】
2022003169.tif 000013
【図６Ｃ】
2022003169.tif 000014
【図７】
2022003169.tif 000015
【図８】
2022003169.tif 000016
【図９Ａ】
2022003169.tif 000017
【図９Ｂ】
2022003169.tif 000018
【図１０Ａ】
2022003169.tif 000019
【図１０Ｂ】
2022003169.tif 000020
【図１１Ａ】
2022003169.tif 000021
【図１１Ｂ】
2022003169.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】令和3年10月15日(2021.10.15)
【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】
堆積チャンバで使用するためのプロセスキットであって、
前記堆積チャンバのリッドアセンブリに結合されるように構成されたフレームであって、その対向する側部にガス入口チャネルおよびガス出口チャネルが形成されており、前記ガス入口チャネルは、第１の非線形テーパ面によって画定された第１の流路を有し、前記第１の非線形テーパ面のプロファイルは前記第１の非線形テーパ面から前記ガス入口チャネルの入口ポートへの距離の関数である、フレームと、
前記堆積チャンバが処理位置にあるとき、前記フレームに接触するように構成されたマスクシートとを含む、プロセスキット。
【請求項２】
前記マスクシートが前記フレームに接触しているとき、前記フレームと前記マスクシートとが容積部を部分的に画定する、請求項１に記載のプロセスキット。
【請求項３】
前記ガス入口チャネルおよび前記ガス出口チャネルが、前記容積部と流体連通している、請求項２に記載のプロセスキット。
【請求項４】
第２の非線形テーパ面によって画定された第２の流路をさらに有し、第２の流路を画定する前記第２の非線形テーパ面のプロファイルは前記第２の非線形テーパ面から前記ガス出口チャネルの出口ポートへの距離の関数である、請求項１に記載のプロセスキット。
【請求項５】
前記第１及び第２の非線形テーパ面が楕円形にテーパされている、請求項４に記載のプロセスキット。
【請求項６】
前記フレームがニッケルと鉄との合金から形成された、請求項１に記載のプロセスキット。
【請求項７】
前記マスクシートがニッケルと鉄との合金から形成された、請求項１に記載のプロセスキット。
【請求項８】
リッドアセンブリとプロセスキットとを備えた基板処理のための装置であって、
前記リッドアセンブリは、
前記リッドアセンブリの第１端の入力ポートと、
前記リッドアセンブリの前記第１端に対向する第２端のポンピングポートと、
前記入力ポート及び前記ポンピングポートとの間に位置する、反応種を生成するＲＦカソードとを含み、
前記プロセスキットは、
前記リッドアセンブリに結合されるように構成されたフレームであって、その対向する側部にガス入口チャネルおよびガス出口チャネルが形成されており、前記ガス入口チャネルは、第１の非線形テーパ面によって画定された第１の流路を有し、前記第１の非線形テーパ面のプロファイルは前記第１の非線形テーパ面から前記ガス入口チャネルの入口ポートへの距離の関数である、フレームと、
前記装置が処理位置にあるとき、前記フレームに接触するように構成されたマスクシートとを含む、装置。
【請求項９】
前記マスクシートが前記フレームに接触するとき、前記フレーム、前記マスクシート及び前記ＲＦカソードが部分的に容積部を画定する、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記ガス入口チャネルおよび前記ガス出口チャネルが、前記容積部と流体連通している、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
第２の非線形テーパ面によって画定された第２の流路をさらに有し、第２の流路を画定する前記第２の非線形テーパ面のプロファイルは、前記第２の非線形テーパ面から前記ガス出口チャネルの出口ポートへの距離の関数である、請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１及び第２の非線形テーパ面が楕円形にテーパされている、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記フレームがニッケルと鉄との合金から形成された、請求項８に記載の装置。
【請求項１４】
前記マスクシートがニッケルと鉄との合金から形成された、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
チャンバ本体と、
サセプタ本体と、
前記サセプタ本体の周りに配置された複数の支持部材と、
リッドアセンブリであって、
前記リッドアセンブリの第１端の入力ポートと、
前記リッドアセンブリの前記第１端に対向する第２端のポンピングポートと、
前記入力ポート及び前記ポンピングポートとの間に位置する、反応種を生成するＲＦカソードとを含む、リッドアセンブリと、
プロセスキットであって、
前記リッドアセンブリに結合されるように構成されたフレームであって、その対向する側部にガス入口チャネルおよびガス出口チャネルが形成されており、前記ガス入口チャネルは、第１の非線形テーパ面によって画定された第１の流路を有し、前記第１の非線形テーパ面のプロファイルは前記第１の非線形テーパ面から前記ガス入口チャネルの入口ポートへの距離の関数である、フレームと、
前記装置が処理位置にあるとき、前記フレームに接触するように構成されたマスクシートとを含む、プロセスキットとを備えた装置。
【請求項１６】
前記マスクシートが前記フレームに接触するとき、前記フレーム、前記マスクシート及び前記ＲＦカソードが容積部を部分的に画定する、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記ガス入口チャネルおよび前記ガス出口チャネルが、前記容積部と流体連通している、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
第２の非線形テーパ面によって画定された第２の流路をさらに有し、前記第２の流路を画定する前記第２の非線形テーパ面のプロファイルは、前記第２の非線形テーパ面から前記ガス出口チャネルの出口ポートへの距離の関数である、請求項１５に記載の装置。
【請求項１９】
前記第１及び第２の非線形テーパ面が楕円形にテーパされている、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記フレームと前記マスクシートとがニッケルと鉄との合金から形成された、請求項１５に記載の装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
［００８９］上記は、本開示の実施形態に向けられているが、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他のさらなる実施形態を考え出すこともでき、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。
また、本願は以下に記載する態様を含む。
（態様１）
原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバで使用するためのプロセスキットであって、
誘電体窓と、
シーリングフレームと、
前記シーリングフレームに接続されたマスクフレームであって、その対向する側部にガス入口チャネルおよびガス出口チャネルが形成されているマスクフレームと、
を備えるプロセスキット。
（態様２）
前記マスクフレームに結合されたマスクシートを、さらに備える、態様１に記載のプロセスキット。
（態様３）
容積部が、前記誘電体窓と前記マスクフレームとの間に形成されている、態様１に記載のプロセスキット。
（態様４）
前記ガス入口チャネルおよび前記ガス出口チャネルが、前記容積部と流体連通している、態様３に記載のプロセスキット。
（態様５）
前記ガス入口チャネルに結合されたディフューザーと、
前記ガス出口チャネルに結合された排気マニホールドと、
をさらに備える、態様１に記載のプロセスキット。
（態様６）
前記ディフューザーおよび前記排気マニホールドが、それぞれ、
ポートと、
楕円形テーパ面によって部分的に画定された、前記ポートに結合された流路であって、前記流路の断面が、周辺部の高さよりも小さい中央部の高さを有し、前記中央部の高さおよび前記周辺部の高さがそれぞれ、前記ポートからの第２の半径方向距離に対する前記ポートからの第１の半径方向距離の比の平方根に比例する、流路と、
を備える、態様５に記載のプロセスキット。
（態様７）
前記マスクフレームの対向する側部に配置された圧縮性シールであって、前記マスクフレームに形成されたキー溝に結合されている圧縮性シールを、さらに備える、態様１に記載のプロセスキット。
（態様８）
原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバで使用するためのプロセスキットであって、
誘電体窓と、
シーリングフレームと、
前記シーリングフレームに接続されたマスクフレームであって、その対向する側部にガス入口チャネルおよびガス出口チャネルが形成されているマスクフレームと、
前記マスクフレームに結合されたマスクシートと、
を備えるプロセスキット。
（態様９）
容積部が、前記誘電体窓と基板との間に形成され、前記ガス入口チャネルおよび前記ガス出口チャネルが、前記容積部と流体連通している、態様８に記載のプロセスキット。
（態様１０）
前記プロセスキットが、前記誘電体窓と前記シーリングフレームとの間に配置されたシールを備える、態様８に記載のプロセスキット。
（態様１１）
前記プロセスキットが、前記誘電体窓と前記マスクフレームとの間に配置されたシールを備える、態様８に記載のプロセスキット。
（態様１２）
前記ガス入口チャネルに結合されたディフューザーと、
前記ガス出口チャネルに結合された排気マニホールドと、
をさらに備える、態様８に記載のプロセスキット。
（態様１３）
前記ディフューザーおよび前記排気マニホールドが、それぞれ、
ポートと、
楕円形テーパ面によって部分的に画定された、前記ポートに結合された流路であって、前記流路の断面が、周辺部の高さよりも小さい中央部の高さを有し、前記中央部の高さおよび前記周辺部の高さがそれぞれ、前記ポートからの第２の半径方向距離に対する前記ポートからの第１の半径方向距離の比の平方根に比例する、流路と、
を備える、態様１２に記載のプロセスキット。
（態様１４）
基板を処理するための装置であって、
チャンバ本体と、
サセプタ本体と、
前記サセプタ本体の周囲に配置された複数の支持部材と、
少なくとも１つのプロセスガス入口と、
少なくとも１つのポンピングポートと、
プロセスキットと、
を備え、前記プロセスキットが、
誘電体窓と、
シーリングフレームと、
前記シーリングフレームに接続されたマスクフレームであって、その対向する側部にガス入口チャネルおよびガス出口チャネルが形成されているマスクフレームと、
前記ガス入口チャネルに結合されたディフューザーと、
前記ガス出口チャネルに結合された排気マニホールドと、
前記サセプタ本体上に配置された基板と接触しているマスクシートと、
を備える、装置。
（態様１５）
容積部が、前記誘電体窓と前記マスクフレームとの間に形成され、前記ガス入口チャネルおよび前記ガス出口チャネルが、前記容積部と流体連通している、態様１４に記載の装置。
【外国語明細書】
2022003169000001.pdf