(57)【要約】  側壁と、外側レッジを有する基板支持体と、基板支持体の下のガス入口とを含むプロセスチャンバが提供される。プロセスチャンバは、基板支持体の外側レッジの底面の周囲に配置された第１のライナをさらに含む。第１のライナは、第１の間隙によって基板支持体の外側レッジから分離された内側表面を有する。プロセスチャンバは、基板支持体の外側レッジ上に配置された内側底面と、内側底面に対して外側に延び、第１の間隙にかぶさる外側底面とを有するフローアイソレータリングをさらに含む。【選択図】図１Ａ
2018513567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセスチャンバであって、
側壁と、
外側レッジを有する基板支持体と、
前記基板支持体の下のガス入口と、
前記基板支持体の前記外側レッジの底面の周りに配置された第１のライナであって、第１の間隙によって前記基板支持体の前記外側レッジから分離された内側表面を有する第１のライナと、
前記基板支持体の前記外側レッジ上に配置された内側底面と、前記内側底面に対して外側に延び、前記第１の間隙にかぶさる外側底面とを有するフローアイソレータリングと
を備えるプロセスチャンバ。
【請求項２】
前記第１のライナの上面が、前記外側レッジの前記底面より上にある、請求項１に記載のプロセスチャンバ。
【請求項３】
前記フローアイソレータリングの前記外側底面が、前記第１のライナの前記上面の少なくとも半分にかぶさる、請求項２に記載のプロセスチャンバ。
【請求項４】
前記フローアイソレータリングの前記外側底面が、前記第１のライナの前記上面の全部にかぶさる、請求項２に記載のプロセスチャンバ。
【請求項５】
前記フローアイソレータリングが、
前記外側底面の外側縁部に対して内側に位置する上面と、
前記上面と前記外側底面との間の外側傾斜面であって、前記上面に向かって内側に配向されている外側傾斜面と
を備える、請求項２に記載のプロセスチャンバ。
【請求項６】
前記フローアイソレータリングの前記外側底面が、前記第１のライナの前記上面から２００ミルから４００ミルの距離だけ離間されている、請求項５に記載のプロセスチャンバ。
【請求項７】
前記フローアイソレータリングが、前記外側底面から下方に延びる突起を含む、請求項６に記載のプロセスチャンバ。
【請求項８】
前記第１の間隙が、５０ミルから１００ミルである、請求項１に記載のプロセスチャンバ。
【請求項９】
前記基板支持体の前記外側レッジが、前記基板支持体の基板支持面よりも低い、請求項１に記載のプロセスチャンバ。
【請求項１０】
前記基板支持体の上方に配置されたガス分配プレートをさらに備える、請求項１に記載のプロセスチャンバ。
【請求項１１】
前記基板支持体が、下降位置と上昇位置との間で移動可能であり、
前記基板支持体が前記下降位置にあるときに、前記フローアイソレータリングの前記外側底面が、前記第１のライナ上に配置され、
前記基板支持体が前記上昇位置にあるときに、前記フローアイソレータリングの前記内側底面が、前記基板支持体の前記外側レッジ上に配置される、請求項１に記載のプロセスチャンバ。
【請求項１２】
基板支持体、第１のライナ、およびフローアイソレータリングを含むプロセスチャンバ内で基板を処理する方法であって、
前記フローアイソレータリングの外側底面を前記第１のライナの上面に配置することであって、前記第１のライナが、前記基板支持体に対して外側に配置され、前記フローアイソレータリングが、前記外側底面に対して内側に延びる内側底面を含む、配置することと、
前記基板支持体を下降位置から上昇位置まで上昇させて、前記基板支持体の外側レッジを使用して前記フローアイソレータリングを前記内側底面によって前記第１のライナから持ち上げることであって、
前記第１のライナが、前記基板支持体の前記外側レッジの底面の周りに配置され、
前記第１のライナが、第１の間隙によって前記基板支持体の前記外側レッジから分離された内側表面を有し、
前記フローアイソレータリングの前記外側底面が、前記第１の間隙にかぶさる、持ち上げることと、
前記基板支持体の上方からプロセスガスを供給し、前記基板支持体の下方からパージガスを供給することと
を含む方法。
【請求項１３】
前記基板支持体が、前記上昇位置にあるとき、前記フローアイソレータリングの前記外側底面が、前記第１のライナの前記上面の全部にかぶさる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１のライナに対して外側に配置され且つ前記第１のライナの前記上面より下に配置されたチャネルを通って前記プロセスチャンバから前記プロセスガスおよび前記パージガスを排出することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
基板を処理するためのプロセスキットであって、
環状本体と、上面と、外側傾斜面とを有する第１のライナと、
フローアイソレータリングであって、
前記第１のライナの前記上面に配置された外側底面と、
前記第１のライナに対して内側に延びる内側底面と、
水平面に対して４０度から５０度の角度で配向された外側傾斜面であって、前記第１のライナの前記外側傾斜面と平行である外側傾斜面と
を備えるフローアイソレータリングと、
前記第１のライナの少なくとも前記上面を囲む第２のライナであって、前記第２のライナが、前記フローアイソレータリングの上方に配置された内側傾斜面を有し、前記第２のライナの前記内側傾斜面と前記フローアイソレータリングの前記外側傾斜面とが、互いに平行である、第２のライナと
を備えるプロセスキット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載の実施形態は、一般に、半導体プロセスチャンバ用のプロセスキット、プロセスキットを有する半導体プロセスチャンバ、およびシリコン系材料をその中に堆積させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路の製造では、化学気相成長（ＣＶＤ）またはプラズマＣＶＤプロセスなどの堆積プロセスを用いて、様々な材料の膜を半導体基板上に堆積させる。これらの堆積は、密閉されたプロセスチャンバ内で行うことができる。堆積に使用されるプロセスガスが、基板上に膜を堆積させるが、プロセスチャンバの内壁および他の構成要素上にも残留物を堆積させることがある。この残留物は、より多くの基板がチャンバ内で処理されるにつれて蓄積し、粒子および他の汚染物質が生成される。これらの粒子および汚染物質は、基板上の堆積膜の劣化をもたらし、製品品質の問題を引き起こす可能性がある。プロセスチャンバは、チャンバ構成要素上に堆積した残留物を除去するために定期的にクリーニングされなければならない。
【０００３】
プロセスキットが、チャンバ内に配置され、基板に対してチャンバ内の所望の領域に処理領域を画定するのを助けることができる。プロセスキットは、通常、１つ以上のライナを含む。ライナは、プラズマを処理領域に閉じ込めるのを助け、チャンバ内の他の構成要素が、堆積された材料、例えば上記の残留物によって汚染されるのを防止するのに役立つように、構成されてもよい。プロセスガスが、基板支持体の上方に供給されてもよい。プロセスガスがチャンバの底部の領域に到達して基板支持体の下方の領域に残留物が堆積するのを防ぐために、パージガスが、基板支持体の下方から供給されてもよい。プロセスガスおよびパージガスは、プロセス領域中のプロセスガスとのパージガスの混合を防止するために、プロセスチャンバの外周の周りなど、プロセス領域から離れて配置された共通の排気を使用して、プロセスチャンバから除去することができる。上述の構成を使用すると、説明できないアーク放電および粒子形成が基板上のプロセス領域で生じて、プロセスチャンバ内で作られた製品に欠陥を引き起こす可能性がある。したがって、この説明できないアーク放電および粒子形成を防止するために、改良されたプロセスチャンバまたはプロセスチャンバ内の改良された処理構成要素が必要とされている。
【発明の概要】
【０００４】
本明細書に開示される実施形態は、一般に、プラズマプロセスチャンバなどのプロセスチャンバの様々な部分を保護するために使用されるプロセスキットに関する。一実施形態では、側壁と、外側レッジを有する基板支持体と、基板支持体の下にあるガス入口とを含むプロセスチャンバが提供される。プロセスチャンバは、基板支持体の外側レッジの底面の周囲に配置された第１のライナをさらに含む。第１のライナは、第１の間隙によって基板支持体の外側レッジから分離された内側表面を有する。プロセスチャンバは、基板支持体の外側レッジ上に配置された内側底面と、内側底面に対して外側に延び、第１の間隙にかぶさる外側底面とを有するフローアイソレータリングをさらに含む。
【０００５】
別の実施形態では、基板支持体、第１のライナ、およびフローアイソレータリングを含むプロセスチャンバ内で基板を処理する方法が提供される。本方法は、フローアイソレータリングの外側底面を第１のライナの上面に配置することを含み、第１のライナは基板支持体に対して外側に配置され、フローアイソレータリングは、外側底面に対して内側に延びる内側底面を含む。本方法は、基板支持体の外側レッジを使用して第１のライナから内側底面によってフローアイソレータリングを持ち上げるために、基板支持体を下降位置から上昇位置まで上昇させることをさらに含み、第１のライナは、基板支持体の外側レッジの底面の周囲に配置される。第１のライナは、第１の間隙によって基板支持体の外側レッジから分離された内側表面を有する。フローアイソレータリングの外側底面は、第１の間隙にかぶさる。本方法は、基板支持体の上方からプロセスガスを供給し、基板支持体の下方からパージガスを供給することをさらに含む。
【０００６】
別の実施形態で、基板を処理するためのプロセスキットが提供される。プロセスキットは、環状本体、上面および外側傾斜面を有する第１のライナを含む。プロセスキットはさらに、外側底面、内側底面、および外側傾斜面を含むフローアイソレータリングを含む。外側底面は、第１のライナの上面に配置される。内側底面は、第１のライナに対して内側に延びる。フローアイソレータリングの外側傾斜面は、水平面に対して４０〜５０度の角度で配向され、フローアイソレータリングの外側傾斜面は、第１のライナの外側傾斜面と実質的に平行である。プロセスキットは、第１のライナの少なくとも上面を囲む第２のライナをさらに含み、第２のライナは、フローアイソレータリングの上方に配置された内側傾斜面を有し、第２のライナの内側傾斜面およびフローアイソレータリングの外側傾斜面は、互いに実質的に平行である。
【０００７】
本開示の上述の特徴を詳細に理解できるように、上記で簡単に要約し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、実施形態の幾つかは添付の図面に示される。しかしながら、添付の図面は本開示の代表的な実施形態のみを示しており、従って、開示の範囲を限定すると見なされるべきではなく、本開示は他の等しく有効な実施形態を許容しうることに、留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】本開示の一実施形態による、下降位置にある基板支持体の周囲に配置されたプロセスキットを含むプロセスチャンバの側面断面図である。
【図１Ｂ】本開示の一実施形態による、上昇位置にある基板支持体の周りに配置されたプロセスキットを含むプロセスチャンバの側面断面図である。
【図２】本開示の一実施形態による、基板支持体が上昇位置にある場合の、プロセスキットの部分側面断面図である。
【図３】本開示の他の実施形態による、基板支持体が上昇位置にある場合の、プロセスキットの部分側面断面図である。
【図４】一実施形態による、プロセスチャンバ内の基板を処理する方法のプロセスフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
理解を容易にするために、可能な場合には、図に共通の同一の要素を示すために同一の参照番号を使用している。一つの実施形態に開示される要素は、明確な記載がなくても、他の実施形態で有益に利用され得ることが意図される。
【００１０】
本開示の実施形態は、一般に、プラズマプロセスチャンバなどのプロセスチャンバの様々な部分を保護するために使用されるプロセスキットに関する。具体的には、以下に説明するプロセスキットは、パージガスが基板上のプロセス領域に入ることを防止する追加の特徴としてフローアイソレータリングを含む。いかなる特定の理論にも束縛されるものではないが、上述の説明できないアーク放電および粒子形成は、パージガスがプロセス領域に到達することによって引き起こされると考えられる。以下に説明するフローアイソレータリングは、基板支持体と基板支持体を囲むライナとの間の間隙の上方に配置することができる。
【００１１】
図１Ａは、本開示の一実施形態による、下降位置１１７にある基板支持体１２０の周囲に配置されたプロセスキット１３０を含むプロセスチャンバ１００の側面断面図である。図１Ｂは、本開示の一実施形態による、上昇位置１１８（処理位置）にある基板支持体１２０の周りに配置されたプロセスキット１３０を含むプロセスチャンバ１００の側面断面図である。図１Ａおよび図１Ｂ並びに以下に示す図２および図３の断面図は、横断面図であり、図面の平面の後ろの部分または他の深さの部分は、明瞭にするために図面には示されていない。例えば、図１Ａは、リング形状を有する上部ライナ１４０を含むが、リング形状の接続部分は、図１Ａの薄い横断面図では見えない。これらの部分は、図面を乱雑にすることなく、以下に説明するプロセスガスおよびパージガスのガス流をより理解しやすくするために省略した。
【００１２】
プロセスキット１３０は、チャンバ構成要素上の粒子堆積を低減し、パージガスが基板支持体１２０の上方のプロセス容積１０９に入るのを防止するように構成されているので、有利に欠陥が低減され、サービス間隔が増加する。
【００１３】
プロセスチャンバ１００は、１つ以上の側壁１０４、底部１０６、および側壁１０４上に配置されたリッド１０８を有するチャンバ本体１０２を含む。側壁１０４、底部１０６、およびリッド１０８は、プロセスチャンバ１００の内部容積１１０を画定する。プロセスチャンバ１００は、ガス分配プレート１１２および基板支持体１２０を含む。上昇位置１１８（図１Ｂ）にある基板支持体１２０とガス分配プレート１１２との間の領域は、プロセス容積１０９によって画定される。ガス分配プレート１１２は、プロセスガス源１１１からプロセス容積１０９にプロセスガスを供給する。プロセスチャンバ１００は、プラズマ源を含むチャンバ（例えば、ＲＦホットガス分配プレートを有する容量結合プラズマチャンバ）または遠隔プラズマ源（ＲＰＳ）に接続されたチャンバなどのプラズマチャンバであってもよい。
【００１４】
基板支持体１２０が、内部容積１１０の中に配置される。基板支持体１２０は、窒化アルミニウムなどのセラミック材料で形成することができる。基板支持体１２０は、静電チャック、セラミック本体、ヒータ、真空チャック、サセプタ、またはそれらの組み合わせを含むことができる。基板支持体１２０は、処理中に基板５０を受け取り支持する基板支持面１２２を有する。基板支持体１２０は、プロセスチャンバ１００の底部１０６の下のリフト機構１１５に連結された支持シャフト１２１に連結されている。ベローズ１１６が、プロセスチャンバの底部１０６の下にある支持シャフト１２１の部分の周囲に配置され、支持シャフト１２１を外部環境から隔離する。リフト機構１１５は、下降位置１１７（図１Ａ参照）と上昇位置１１８（図１Ｂ参照）との間で基板支持体１２０を移動させるように構成される。基板支持体１２０は、基板５０の処理のために上昇位置１１８に配置される。下降位置１１７において、基板支持体１２０の上方に延びるリフトピン（図示せず）上に基板５０を置くなど、ロボットまたは他の移送機構を使用して、プロセスチャンバ１００内に基板５０を配置することができる。
【００１５】
パージガスが、プロセスチャンバ１００の処理またはクリーニング中にプロセスチャンバ１００に供給されてもよい。パージガスは、パージガス源１１３からパージガスライン１１４を通って供給することができる。いくつかの実施形態では、パージガスライン１１４は、リフト機構１１５による基板支持体１２０の移動中にベローズ内の正圧を維持するために、ベローズ１１６を通ってプロセスチャンバ１００に連結されてもよい。パージガスは、酸素、または窒素もしくはアルゴンなどの不活性ガスであってもよい。パージガスは、ガス分配プレート１１２からのプロセスガスが、基板支持体１２０の下の内部容積１１０の部分に入り、基板支持体１２０の下の構成要素のいずれかに堆積するのを防止するのに役立つ。基板支持体１２０の下のプロセスガスの防止は、基板支持体１２０の下の構成要素の不必要なクリーニングを回避する。したがって、パージガスを使用することにより、全体的なクリーニング時間が短縮され、プロセスチャンバ１００のスループットが増加する。
【００１６】
プロセスキット１３０は、基板支持体１２０および支持シャフト１２１を囲むことができる。プロセスキット１３０は、ライナアセンブリ１３２を含む。ライナアセンブリ１３２は、基板支持体１２０と側壁１０４との間に配置された１つ以上のライナを含む。１つ以上のライナは、プロセスチャンバ１００の処理およびクリーニング中に、プロセスチャンバ１００の側壁１０４を活性化されたガスから保護する。ライナアセンブリ１３２は、底部ライナ１３４と、中間ライナ１３５と、上部ライナ１４０（第１のライナ）とを含む。底部ライナ１３４、中間ライナ１３５および上部ライナ１４０は、酸化アルミニウムなどのセラミック材料で形成されてもよい。底部ライナ１３４は、チャンバ本体１０２の底部１０６の上部の上方に配置される。中間ライナ１３５は、底部ライナ１３４の上に配置される。中間ライナ１３５は、基板５０をプロセスチャンバ１００に出し入れするためのスロット（図示せず）を含む。上部ライナ１４０は、中間ライナ１３５の上に配置される。いくつかの実施形態では、底部ライナ１３４、中間ライナ１３５および上部ライナ１４０は、基板支持体１２０および支持シャフト１２１を囲む（すなわち、３６０度）連続面を形成する。他の実施形態では、ライナ１３４，１３５，１４０の部分間に、他の構成要素を収容するための１つ以上の間隙があってもよいが、ライナー１３４，１３５，１４０は、依然として基板支持体１２０および支持シャフト１２１を実質的に囲む（すなわち少なくとも８５％）。
【００１７】
プロセスキット１３０は、プロセスチャンバ１００の内部容積１１０からの、プロセスガスおよびパージガスなどのガスの除去を助けるための追加のライナをさらに含む。これらの追加のライナは、Ｔ−ライナ１６０（第２のライナ）およびＣ−ライナ１５０（第３のライナー）を含み得る。Ｃ−ライナ１５０およびＴ−ライナ１６０の断面は、それぞれおおよそ「Ｃ」および「Ｔ」の形状をとるが、これらのライナは、プロセスチャンバ１００からのガスの除去を可能にする他の形状を取ることができる。いくつかの実施形態では、Ｃ−ライナ１５０およびＴ−ライナ１６０は、基板支持体を囲む（すなわち、３６０度）。他の実施形態では、Ｃ−ライナ１５０および／またはＴ−ライナ１６０の部分間に、他の構成要素を収容するための１つ以上の間隙があってもよいが、Ｃ−ライナ１５０およびＴ−ライナ１６０は、依然として基板支持体１２０を実質的に囲む（すなわち、少なくとも８５％）。
【００１８】
Ｃ−ライナ１５０は、基板支持体１２０と、底部ライナ１３４、中間ライナ１３５、および上部ライナ１４０のうちの１つ以上とを囲むことができる。Ｃ−ライナ１５０は、酸化アルミニウムなどのセラミック材料で形成することができる。Ｃ−ライナ１５０は、側壁１０４の凹部１０５内に配置されてもよい。凹部１０５もまた、Ｃ字形であってよい。Ｃ−ライナは、Ｃ−ライナ１５０の表面によって少なくとも部分的に画定されたポンピングチャネル１５２を含む。ポンピングチャネル１５２は、例えば真空ポンプの使用によってプロセスチャンバ１００からガスを排出するために使用されるポンピングポート１５４に接続する。
【００１９】
Ｔ−ライナ１６０は、基板支持体１２０と、底部ライナ１３４、中間ライナ１３５、および上部ライナ１４０のうちの１つ以上とを囲むことができる。Ｔ−ライナ１６０は、酸化アルミニウムなどのセラミック材料で形成することができる。Ｔ−ライナは、一般に、基部１６１および上部１６２を含むことができる。Ｔ−ライナ１６０の基部１６１は、Ｃ−ライナー１５０の上に配置されてもよい。上部１６２は、側壁１０４と接触することができる。いくつかの実施形態では、上部１６２は、ガス分配プレート１１２と接触することができる。
【００２０】
プロセスキット１３０は、フローアイソレータリング１７０をさらに含む。フローアイソレータリング１７０は、窒化アルミニウムなどのセラミック材料で形成することができる。フローアイソレータリングは、基板支持体１２０が下降位置１１７（図１Ａ参照）にあるときに、上部ライナ１４０上に配置される。フローアイソレータリング１７０は、基板支持体１２０が上昇位置１１８（図１Ｂ参照）に移動されたときに、基板支持体１２０によって上部ライナ１４０から持ち上げられる。フローアイソレータリング１７０は、パージガスが基板支持体１２０とガス分配プレート１１２との間のプロセス容積１０９に入るのを防止するために使用することができる。具体的には、フローアイソレータリング１７０は、上部ライナ１４０と基板支持体１２０との間の第１の間隙１８１（図２参照）にかぶさる。フローアイソレータリングならびにパージガスおよびプロセスガスの流れのさらなる詳細が、以下の図２を参照して論じられる。
【００２１】
図２は、本開示の一実施形態による、基板支持体１２０が上昇位置１１８にあるときの、プロセスキット１３０および基板支持体１２０の部分側面断面図である。図２に、基板支持体１２０、フローアイソレータリング１７０、上部ライナ１４０、Ｃ−ライナ１５０、フローアイソレータリング１７０、およびＴ−ライナ１６０のさらなる詳細が図示される。
【００２２】
基板支持体１２０は、底面１２４と、外側傾斜面１２５と、外側表面１２６とをさらに含む。外側傾斜面１２５は、底面１２４から外側表面１２６まで外側方向に延びることができる。外側傾斜面１２５は、水平面（例えば、Ｘ−Ｙ平面）から約２０度から約７０度、例えば、Ｘ−Ｙ平面から約４０度から約５０度の角度で配向される。基板支持体１２０は、フローアイソレータリング１７０を支持するための外側レッジ１２３をさらに含む。外側レッジ１２３は、内側縁部１２７から外側縁部１２８まで延びている。外側縁部１２８は、外側表面１２６に接続することができる。外側レッジ１２３は、基板支持面１２２より下に配置することができる。いくつかの実施形態では、基板支持面１２２からの外側レッジ１２３の深さ１２３Ｄは、フローアイソレータリング１７０の上面１７３が外側レッジ１２３上に配置されたときに基板支持面１２２を越えて延びないように、大きさを決められ、これにより、フローアイソレータリング１７０がプロセス容積１０９を縮小するのを防止することができる。例えば、図２は、フローアイソレータリング１７０の上面１７３が基板支持面１２２と実質的に同一平面であることを示している。さらに、いくつかの実施形態では、基板支持体１２０は、フローアイソレータリング１７０が基板支持体１２０上に正確に配置されることを確実にするために使用され得る１つ以上の位置合わせ凹部１２９を含むことができる。フローアイソレータリングは、１つ以上の位置合わせ凹部１２９に嵌合する対応する１つ以上の位置合わせ突起１７９を含むことができる。底面１２４は、外側レッジ１２３の底面および／または基板支持体１２０の残りの底面を形成することができる。
【００２３】
フローアイソレータリング１７０は、さらに、外側底面１７１および内側底面１７２を含む。外側底面１７１は、基板支持体１２０が下降位置１１７（図１Ａ参照）にあるときに、上部ライナ１４０の上面１４２上に配置される。外側底面１７１は、外側縁部１７５を含む。上面１７３は、外側底面１７１の外側縁部１７５に対して内側に位置する。本明細書で、「内側に」は、基板支持体１２０の中心などのプロセスチャンバ１００の中心に向かう方向を指す。逆に、本明細書で、「外側に」は、プロセスチャンバ１００内の内部位置から側壁１０４の１つに向かう方向を指す。内側底面１７２は、基板支持体１２０が上昇位置１１８（図１Ｂおよび図２参照）にあるとき、基板支持体１２０の外側レッジ１２３上に配置される。フローアイソレータリング１７０は、さらに、外側底面１７１から上面１７３まで内側に延びる外側傾斜面１７４を含む。外側傾斜面１７４は、外側底面１７１から上面１７３に向かって内側に配向されている。外側傾斜面１７４は、水平面（例えば、Ｘ−Ｙ平面）から約２０度から約７０度、例えば、Ｘ−Ｙ平面から約４０度から約５０度の角度で配向される。
【００２４】
上部ライナ１４０は、環状本体１４１と、内側傾斜面１４５と、外側傾斜面１４６と、内側表面１４７と、外側表面１４８とをさらに含む。上部ライナ１４０の上面１４２は、内側縁部１４３および外側縁部１４４を含む。内側傾斜面１４５は、内側表面１４７から上面１４２の内側縁部１４３まで外側に延びている。内側傾斜面１４５は、水平面（例えば、Ｘ−Ｙ平面）から約２０度から約７０度、例えば、Ｘ−Ｙ平面から約４０度から約５０度の角度で配向される。外側傾斜面１４６は、外側表面１４８から上面１４２の外側縁部１４４まで内側に延びている。いくつかの実施形態では、内側傾斜面１４５は、基板支持体１２０の外側傾斜面１２５と実質的に平行である。外側傾斜面１４６は、水平面（例えば、Ｘ−Ｙ平面）から約２０度から約７０度、例えば、水平面（例えば、Ｘ−Ｙ平面）から約４０度から約５０度の角度で配向される。いくつかの実施形態では、外側傾斜面１４６は、フローアイソレータリング１７０の外側傾斜面１７４と実質的に平行である。
【００２５】
上部ライナ１４０は、第１の間隙１８１によって基板支持体１２０の外側レッジ１２３から分離される。第１の間隙１８１は、基板支持体が上昇位置１１８にあるときの、上部ライナ１４０と基板支持体１２０との間の最も近い距離を表すことができる。例えば、第１の間隙１８１は、上部ライナ１４０の内側表面１４７から基板支持体１２０の外側レッジ１２３までの距離、例えば、外側レッジ１２３の外側傾斜面１２５までの距離とすることができる。いくつかの実施形態では、第１の間隙１８１は、上部ライナ１４０の内側傾斜面１４５から基板支持体１２０の外側レッジ１２３までの距離とすることができる。第１の間隙１８１は、約２５ミル〜約２００ミル、例えば約５０ミル〜約１００ミル、例えば約７５ミルであり得る。動作中、パージガス入口１１９（図１Ａ参照）からのパージガスは、第１の間隙１８１を通って上方に流れることができる。フローアイソレータリング１７０は、第１の間隙１８１にかぶさり、パージガスが第１の間隙１８１をまっすぐに上がって基板支持体１２０の上方に流れるのを防止する。そこで、パージガスは、基板５０上方のアーク放電または粒子形成などの問題を引き起こす可能性がある。基板支持体１２０の上方の領域に到達するためには、パージガスは、Ｘ−Ｙ平面内で方向を逆にして、フローアイソレータリング１７０の周りを流れて、フローアイソレータリング１７０と第２のライナ１６０との間を下方に流れているプロセスガスの下向きの圧力を通って流れなければならない。
【００２６】
フローアイソレータリング１７０は、第２の間隙１８２によって上部ライナ１４０の上面１４２から分離されている。第２の間隙１８２は、基板支持体が上昇位置１１８にあるときの、フローアイソレータリング１７０と上部ライナ１４０との間の最も近い距離を表すことができる。例えば、第２の間隙１８２は、フローアイソレータリング１７０の外側底面１７１から上部ライナ１４０の上面１４２までの距離とすることができる。いくつかの実施形態では、外側底面１７１は、上部ライナ１４０の上面１４２の少なくとも半分にかぶさる。他の実施形態では、外側底面１７１は、上部ライナ１４０の上面１４２のすべてにかぶさる。さらに他の実施形態では、外側底面は、パージガスが基板５０上のプロセス容積１０９に到達するのをさらに妨げるために、上部ライナ１４０の上面１４２を越えて外側に延びる。第２の間隙１８２は、約１００ミル〜約６００ミル、例えば約２００ミル〜約４００ミル、例えば約３００ミルであり得る。動作中、第１の間隙１８１を流れた後のパージガスは、第２の間隙１８２を流れる。次いで、パージガスは、プロセスガスと混合され、上部ライナ１４０とＴ−ライナ１６０との間を下方に流れ、その後、ポンピングチャネル１５２およびポンピングポート１５４を通ってプロセスチャンバ１００からポンプで排出される。
【００２７】
Ｃ−ライナ１５０は、上部１５５、底部１５６、および底部１５６と上部１５５を接続する側部１５７をさらに含む。上述したように、Ｔ−ライナ１６０は、基部１６１と上部１６２とを含む。基部１６１は、第１の底面１６４と、第１の外側表面１６６と、内側表面１６８とを含む。上部１６２は、上面１６３と、第２の底面１６５と、第２の外側表面１６７と、内側傾斜面１６９とを含む。内側表面１６８は、第１の底面１６４から内側傾斜面１６９まで延びている。内側傾斜面１６９は、内側表面１６８から上面１６３まで内側に延びている。内側傾斜面１６９は、水平面（例えば、Ｘ−Ｙ平面）から約２０度から約７０度、例えば、Ｘ−Ｙ平面から約４０度から約５０度の角度で配向される。いくつかの実施形態では、外側傾斜面１４６は、フローアイソレータリング１７０の外側傾斜面１７４と実質的に平行である。第１の外側表面１６６は、第１の底面１６４から第２の底面１６５まで延びている。第２の底面１６５は、第１の外側表面１６６から第２の外側表面１６７まで外側に延びている。第２の外側表面１６７は、第２の底面１６５から上面１６３まで延びている。
【００２８】
Ｔ−ライナ１６０は、第３の間隙１８３によって上部ライナ１４０の上面１４２から分離されている。第３の間隙１８３は、基板支持体が上昇位置１１８にあるときの、Ｔ−ライナ１６０とフローアイソレータリング１７０との間の最も近い距離を表すことができる。例えば、第３の間隙１８３は、Ｔ−ライナ１６０の内側傾斜面１６９からフローアイソレータリング１７０の外側傾斜面１７４までの距離とすることができる。第３の間隙１８３は、約２０ミル〜約２００ミル、例えば約４０ミル〜約１２０ミル、例えば約８０ミルであり得る。動作中、ガス分配プレート１１２（図１Ａ参照）からのプロセスガスは、第３のギャップ１８３を通って下方に流れることができる。次に、プロセスガスがパージガスと混合され、両方のガスが、ポンピングチャネル１５２を通ってポンピングポート１５４から排出される（図１Ａ参照）。
【００２９】
図３は、本開示の他の実施形態による、基板支持体１２０が上昇位置１１８にあるときの、プロセスキット３３０の部分側面断面図である。プロセスキット３３０は、プロセスキット１３０のフローアイソレータリング１７０および上部ライナ１４０とは異なるフローアイソレータリング３７０および上部ライナ３４０を含むこと以外は、プロセスキット１３０と同様である。上部ライナ３４０は、上部ライナ３４０の上面３４２に凹部３４５を含む。凹部３４５は、上部ライナ３４０のすべての周りに（すなわち３６０度）延びてもよい。フローアイソレータリング３７０は、外側底面３７１から下方に延びる突起３７５を含む。突起３７５は、フローアイソレータリング３７０のすべての周りに延びることができる。突起３７５は、基板支持体１２０が下降位置１１７（例えば、図１Ａ）にあるとき、外側底面３７１が上部ライナ３４０の上面３４２と同一平面になるように、凹部３４５に嵌合するように設計することができる。いくつかの実施形態では、上部ライナは、上部ライナ３４０の周りに数度など、上部ライナ３４０の周りに部分的にのみ延びる１つ以上の凹部３４５を含む。このような実施形態では、フローアイソレータは、フローアイソレータリング３７０の周りに同様の量（例えば、数度）延びる１つ以上の突起３７５を含むことができ、１つ以上の突起３７５は、それぞれの１つ以上の凹部３４５に嵌合することができる。１つ以上の凹部３４５および１つ以上の突起３７５は、基板支持体１２０が下降位置１１７（図１Ａ参照）にあるときにフローアイソレータリング３７０が上部ライナ３４０上に正確に配置されることを保証するために使用され得る。
【００３０】
突起３７５がフローアイソレータリングのすべての周りに（すなわち、３６０度）延びる実施形態では、突起３７５は、パージガスがフローアイソレータリング３７０と上部ライナ３４０の間の間隙３８２を通って流れるときに、パージガスの流れのためにいくらかの下向きの動きを生成することもでき、パージガスが基板支持体１２０の上方の領域に到達する可能性をさらに低減する。他の実施形態では、フローアイソレータリングは、パージガスの下向きの流れをさらに促進するために、下方に延びる特徴部を含むことができる。例えば、図２を参照すると、フローアイソレータリングは、上部ライナの外側傾斜面１４６にかぶさる下方に延びる特徴部を含むことができる。基板支持体１２０が下降位置１１７（図１Ａ参照）にあるとき、この下方に延びる特徴部は、外側傾斜面１４６と同一平面であることができ、または基板支持体１２０が下降位置１１７にあるとき、下方に延びる特徴部は、外側傾斜面１４６の凹部に嵌合することができる。
【００３１】
図１Ａ、図１Ｂおよび図４を参照すると、一実施形態による、プロセスキット１３０を含むプロセスチャンバ１００内で基板を処理するための方法４００のプロセスフロー図が示されている。ブロック４０２において、フローアイソレータリング１７０の外側底面１７１が、上部ライナ１４０の上面１４２上に配置される。上部ライナ１４０は、基板支持体１２０に対して外側に配置される。フローアイソレータリング１７０は、外側底面１７１に対して内側に延びる内側底面１７２を含む。ブロック４０２は、プロセスチャンバ１００内のフローアイソレータリング１７０の初期配置時に、または基板支持体１２０が、上昇位置１１８から、フローアイソレータリング１７０を上部ライナ１４０上に置く下降位置１１７まで下降するときに、実行され得る。
【００３２】
ブロック４０４において、基板支持体１２０は、下降位置１１７から上昇位置１１８に持ち上げられて、基板支持体１２０の外側レッジ１２３を使用してフローアイソレータリング１７０を上部ライナ１４０から内側底面１７２によって持ち上げる。上部ライナ１４０は、基板支持体１２０の外側レッジ１２３の底面１２４の周りに配置される。上部ライナ１４０の内側表面１４７は、第１の間隙１８１によって基板支持体１２０の外側レッジ１２３から分離されている。フローアイソレータリング１７０の外側底面１７１は、第１の間隙１８１にかぶさる。
【００３３】
ブロック４０６において、プロセスガスが基板支持体１２０の上方から供給され、パージガスが基板支持体１２０の下方から供給される。
【００３４】
ブロック４０８において、プロセスガスおよびパージガスは、上部ライナ１４０に対して外側に、かつ上部ライナ１４０の上面１４２の下に配置されたポンピングチャネル１５２を通ってプロセスチャンバ１００から排出される。いくつかの実施形態では、真空ポンプ（図示せず）を使用して、プロセスガスおよびパージガスをポンピングチャネル１５２を通ってポンピングポート１５４から排出することができる。フローアイソレータリング１７０およびポンピングポートから供給される低圧または真空圧力と組み合わせたプロセスキット１３０の他のライナーの配置は、パージガスが基板支持体の上に上昇することを防止する。パージガスが基板支持体１２０の上方の領域に到達するのを防止することにより、パージガスによって引き起こされるアーク放電または粒子形成などの問題が回避される。パージガスからのアーク放電および粒子形成は、処理されている基板上に欠陥を引き起こす可能性があるため、基板支持体１２０ならびに上述のフローアイソレータリング１７０および他のライナを含むプロセスキット１３０を使用することによって、製品品質および均一性を改善することができる。基板５０を処理した後、方法４００を繰り返して、同じまたは異なる基板上の追加のプロセスを完了させることができる。
【００３５】
上記は本開示の実施形態を対象とするが、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１Ａ】
2018513567.tif 000003
【図１Ｂ】
2018513567.tif 000004
【図２】
2018513567.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
2018513567.tif 000008
2018513567.tif 000009
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