(57)【要約】  本開示の実施形態は、処理チャンバ内で使用するためのシャワーヘッドアセンブリに関する。シャワーヘッドアセンブリは、ガス分配プレートとベースプレートとの間に画定された空間内に配置された多孔質インサートを含み、プラズマ発火から生じる腐食性ラジカルを緩和し、チャンバ内の粒子の問題および金属汚染を低減する。多孔質インサートは、ギャップ電場強度を減少させるために金属等の伝導性材料が使われ、又は誘電材料（セラミック、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアミドイミド等）、又は高周波及び強電界の条件下で低誘電損失及び高電界強度の性質を持つ他の材料であってもよい。このようにして、電気的破壊閾値が高められる。多孔質インサートは、シャワーヘッドの背面でのプラズマ点火を低減及び／又は排除することができ、ガス分配プレートのガス孔を覆う複数の狭い同心リングを含むことができる。
2018533207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理チャンバ内で使用するシャワーヘッドアセンブリであって、
ガス分配プレートの第１の表面を貫通して延びる複数のガス孔を有するガス分配プレートと、
ベースプレートの第１の表面を貫通して延びる少なくとも１つ以上のガス供給孔を有するベースプレートであって、ベースプレートの第１の表面とガス分配プレートの第１の表面の間に空間を画定するベースプレートと、
空間内に位置する多孔性インサートであって、シャワーヘッドアセンブリ内のガス流路がベースプレートを貫通して延びる１つ以上のガス分配孔と多孔性インサートとガス分配プレートのガス孔を通って画定される多孔性インサートとを含むシャワーヘッドアセンブリ。
【請求項２】
多孔性インサートが伝導性材料又は誘電材料を含む請求項１記載のシャワーヘッドアセンブリ。
【請求項３】
ガス分配プレートは更に、
ガス分配プレートの第１の表面とベースプレートの第１の表面の間に複数のガスケットシールを有する請求項１記載のシャワーヘッドアセンブリ。
【請求項４】
空間の高さが約０．０２インチ〜約０．１インチの請求項１記載のシャワーヘッドアセンブリ。
【請求項５】
多孔性インサートは、
複数のガスケットシールの間に複数の円心リングを備える請求項３記載のシャワーヘッドアセンブリ。
【請求項６】
多孔性インサートが約５マイクロメートル〜約１２０マイクロメートルの大きさの孔を備え、多孔性インサートが約２０％〜約７０％の多孔率を有する請求項１記載のシャワーヘッドアセンブリ。
【請求項７】
多孔性インサートがリング形状である請求項１記載のシャワーヘッドアセンブリ。
【請求項８】
基板処理用チャンバであって、
シャワーヘッドアセンブリを含み、シャワーヘッドアセンブリが、
ガス分配プレートと、
ベースプレートと、
ガス分配プレートとベースプレートの間に画定された空間と、
空間内に位置する多孔性インサートを含む、基板処理用チャンバ。
【請求項９】
ガス分配プレートと、ベースプレートと、多孔性インサートを結合するクランプを更に含む、請求項８記載のチャンバ。
【請求項１０】
多孔性インサートが伝導性材料又は誘電材料を含む請求項８記載のチャンバ。
【請求項１１】
クランプがアルミニウム材料を含み、ガス分配プレートがアルミニウム材料を含み、ベースプレートがシリコン材料を含む、請求項９記載のチャンバ。
【請求項１２】
多孔性インサートが平均約５マイクロメートル〜約１２０マイクロメートルの大きさの孔を備え、多孔性インサートが約２０％〜約７０％の多孔率を有する、請求項８記載のチャンバ。
【請求項１３】
ガス分配プレートであって、
円盤状の本体と、
本体内に画定された第１のゾーンが本体を貫通して延びる複数のガス孔を備える第１のゾーンと、
本体内に画定され第１のゾーンを囲む第２のゾーンが本体を貫通して延びる複数のガス孔を備える第２のゾーンと、
ガス分配プレートに結合され、第１のゾーン及び第２のゾーン内に同心円状に着座する、複数の環状ガスケットシールと、
第１の複数のガス孔を覆う第１の多孔性インサートを備える、ガス分配プレート。
【請求項１４】
第２の複数のガス孔を覆う第２の多孔性インサートを備える、請求項１３記載のガス分配プレート。
【請求項１５】
第１の多孔性インサートが伝導性材料又は誘電材料であり、第１の多孔性インサートが平均約５マイクロメートル〜約１２０マイクロメートルの大きさの孔を備え、多孔性インサートが約２０％〜約７０％の多孔率を有する、請求項１３記載のガス分配プレート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、一般に、半導体処理チャンバに関し、より詳細には、シャワーヘッドの背面でのプラズマ点火を低減するのに適したシャワーヘッドアセンブリに関する。
【背景】
【０００２】
半導体処理は、多数の異なる化学的及び物理的プロセスを含み、基板上に微細な集積回路が形成される。集積回路を構成する材料の層は、化学蒸着、物理蒸着、エピタキシャル成長等によって形成される。材料層のいくつかは、フォトレジストマスク及び湿式又は乾式エッチング技術を用いてパターン化される。集積回路を形成するために利用される基板は、シリコン、ヒ化ガリウム、リン化インジウム、ガラス、又は任意の他の適切な材料とすることができる。
【０００３】
典型的な半導体処理チャンバは、多くの構成要素を有することがある。いくつかの構成要素は、処理領域を画定するチャンバ本体と、ガス供給源から処理領域に処理ガスを供給するように適合されたガス分配アセンブリと、処理領域内の処理ガスを励起するために利用されるガスエナジャイザ（例えば、プラズマ生成装置等）、基板支持アセンブリ、及びガス排気装置を含む。一部のコンポーネントは、部品のアセンブリで構成されている場合がある。例えば、シャワーヘッドアセンブリは、セラミックガス分配プレートに結合された伝導性ベースプレートを含むことができる。
【０００４】
従来のシャワーヘッドは、高いＲＦ電場条件に曝されたときに、ガス分配プレートとベースプレートとの間のギャップにおけるプラズマ点火の問題を有する。プラズマは点火すると、ガス分配プレート及びベースプレートの変色を引き起こす可能性がある。一般に、プラズマ点火は、２０００ワットを超えるような、より高い電力が求められる場合に発生する。排出された処理ガスは、ガス分配プレート及びベースプレートの露出した表面上にポリマー堆積を引き起こす。腐食性のラジカルは、ガスケットシール又はシャワーヘッドアセンブリの接合材料を攻撃し、ボンドシールの侵食及び／又はガスケットシールの浸食及び熱接触のゆるみをもたらすだけでなく、陽極酸化されたベースプレート及びそのような他の保護コーティングを攻撃する。累積されたポリマー、緩和された結合フィラー、及び／又は陽極酸化された材料の粒子は、ガス分配プレートのガス孔を通過してプラズマチャンバに入るため、粒子の問題及び汚染を引き起こす。
【０００５】
従って、当該技術で必要とされるものは、背面でのプラズマ点火を低減するための改良されたシャワーヘッドアセンブリである。
【概要】
【０００６】
一実施形態では、処理チャンバ内で使用するためのシャワーヘッドアセンブリが開示される。シャワーヘッドアセンブリは、ガス分配プレートと、ベースプレートと、多孔質インサートとを含む。ガス分配プレートは、ガス分配プレートの第１の表面を貫通して延びる複数のガス孔を有する。ベースプレートは、ベースプレートの第１の表面を貫通して延びる少なくとも１つ以上のガス供給孔を有する。ベースプレートの第１の表面及びガス分配プレートの第１の表面は、それらの間に空間を画定する。多孔質インサートは、空間内に配置される。シャワーヘッドアセンブリを通るガス流路は、ベースプレートを貫通して延びる１つ以上のガス供給孔、多孔質インサート及びガス分配プレートのガス孔を通して画定される。
【０００７】
別の実施形態では、基板を処理するための処理チャンバが開示され、シャワーヘッドアセンブリを含む。シャワーヘッドアセンブリは、ガス分配プレートと、ベースプレートと、ガス分配プレートとベースプレートとの間に画定された空間と、空間内に位置する多孔質インサートとを含む。
【０００８】
さらに別の実施形態では、ガス分配プレートが開示される。ガス分配プレートは、円盤状の本体と、本体内に画定された第１のゾーンと、本体内に画定された第２のゾーンと、複数の環状ガスケットシールと、第１の多孔質インサートとを含む。第１のゾーンは、本体を貫通して延びる第１の複数のガス孔を含む。第１の多孔質インサートは、第１の複数のガス孔を覆う。第２のゾーンは、第１のゾーンを囲み、本体を貫通する第２の複数のガス孔を含む。複数の環状ガスケットシールは、ガス分配プレートと結合され、第１のゾーン及び第2のゾーン内で同心円状に着座する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
上で簡潔に要約し、以下により詳細に説明する本開示の実施形態は、添付の図面に示された開示の例示的な実施形態を参照することにより理解することができる。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ており、したがって、本開示が他の同等に有効な実施形態を認めることができるため、その範囲を限定するものとみなされるべきではないことに留意すべきである。
【図１】本発明の一実施形態に係る、処理チャンバの一実施形態の断面図を示す。
【図２Ａ】本発明の一実施形態に係る、シャワーヘッドの一実施形態の断面図を概略的に示す。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態に係る、図２Ａのシャワーヘッドの拡大断面を概略的に示す。
【図３】本発明の一実施形態に係る、多孔質インサートを有するシャワーヘッドのガス分配プレートを概略的に示す。
【００１０】
理解を容易にするために、可能な限り同一の参照番号を使用することで、図面に共通する同一の要素を示した。図面は縮尺通りに描かれておらず、分かりやすくするために簡略化されている場合がある。一実施形態の要素及び構成は、さらなる説明なしに他の実施形態に有益に組み込むことができると考えられる。
【詳細な説明】
【００１１】
本開示の実施形態は、処理チャンバ内で使用するためのシャワーヘッドアセンブリを提供する。シャワーヘッドアセンブリは、ガス分配プレートとベースプレートの間の空間に多孔質インサートを含み、プラズマ点火の結果生じる腐食性ラジカルを緩和し、チャンバ内の粒子の問題及び金属汚染を低減する。多孔質インサートは、ギャップ電場強度を減少させるために使用される金属等の伝導性材料であってもよく、誘電材料（例えば、セラミック、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアミドイミド）又は高周波及び強い電場の条件下で低誘電損失及び高電界強度を有する他の誘電材料であってもよい。このようにして、電気的破壊閾値が高められる。多孔質インサートは、シャワーヘッドの背面でのプラズマ点火を低減及び／又は排除することができ、ガス分配プレートのガス孔を覆う複数の狭い同心リングを含むことができる。
【００１２】
図１は、本発明に係る、半導体処理チャンバ１００の一実施形態の断面図である。適切な処理チャンバ１００の一例は、カリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアルズ社から入手可能なＣＥＮＴＵＲＡ（登録商標）ＥＮＡＢＬＥＲ（商標）エッチングシステムを含むことができる。他の製造業者からのものを含めて、本明細書に開示された本発明の技術の１つ以上から利益を得るように他の処理チャンバを適合させることができると考えられる。
【００１３】
処理チャンバ１００は、内部容積１０６を囲むチャンバ本体１０２及び蓋１０４を含む。チャンバ本体１０２は、典型的には、アルミニウム、ステンレス鋼、又は他の適切な材料から製造される。チャンバ本体１０２は、一般に、側壁１０８と底部１１０とを含む。基板アクセスポート（図示せず）は、一般に、側壁１０８内に画定され、スリットバルブによって選択的にシールされ、基板１４４の処理チャンバ１００からの出入りを容易にする。外側ライナ１１６は、チャンバ本体１０２の側壁１０８に対向して配置されてもよい。外側ライナ１１６は、プラズマ又はハロゲン含有ガス耐性材料で製作及び／又はコーティングされてもよい。
【００１４】
排気ポート１２６は、チャンバ本体１０２内に画定され、内部容積１０６をポンプシステム１２８に接続する。ポンプシステム１２８は、一般的に、１つ又は複数のポンプ及びスロットルバルブを含み、処理チャンバ１００の内部容積１０６の圧力を排出及び調整するために利用される。
【００１５】
蓋１０４は、チャンバ本体１０２の側壁１０８の上に密閉するように支持されている。蓋１０４は、処理チャンバ１００の内部容積１０６へのアクセスを可能にするために開放することができる。蓋１０４は、光学的なプロセスのモニタリングを容易にする窓１４２を選択的に備えてもよい。一実施形態では、窓１４２は、光学監視システム１４０によって利用される信号に対して透過性がある石英又は他の適切な材料を含む。本開示から恩恵を受けるために適合され得る光学監視システムの一つは、カリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアルズ社から入手可能なフルスペクトルの干渉計測モジュール、ＥｙｅＤ（登録商標）がある。
【００１６】
ガスパネル１５８は処理チャンバ１００に結合されて、処理ガス及び／又はクリーニングガスを内部容積１０６に供給する。処理ガスの例として、とりわけハロゲン含有ガス（例えば、Ｃ２Ｆ６、ＳＦ６、ＳｉＣｌ４、ＨＢｒ、ＮＦ３、ＣＦ４、Ｃｌ２、ＣＨＦ３、ＣＦ４及びＳｉＦ４）及び他のガス（例えば、Ｏ２又はＮ２Ｏ）がある。キャリアガスの例として、Ｎ２、Ｈｅ、Ａｒ、及び／又はプロセスガス及び非反応性ガスに不活性なガスがある。図１に示す実施形態では、蓋１０４に入口ポート１３２’、１３２”（集合的にポート１３２）が設けられ、シャワーヘッドアセンブリ１３０を通じて、ガスパネル１５８から処理チャンバ１００の内部容積１０６にガスを供給する。
【００１７】
シャワーヘッドアセンブリ１３０は、蓋１０４の内面１１４に結合される。シャワーヘッドアセンブリ１３０は、伝導性ベースプレート１９６に結合されたガス分配プレート１９４を含む。実施形態によっては、ガス分配プレート１９４は、伝導性ベースプレート１９６に結合又はクランプされる。伝導性ベースプレート１９６は、ＲＦ電極として機能することができる。一実施形態では、伝導性ベースプレート１９６は、アルミニウム、ステンレス鋼又は他の適切な材料によって製造することができる。ガス分配プレート１９４は、シリコン結晶材料及び／又はセラミック材料（例えば、炭化ケイ素、バルクイットリウム、又はイットリア）から製造され、これによってハロゲン含有化学物質に耐性を与えることができる。あるいは選択的に、ガス分配プレート１９４をイットリウム又はイットリアでコーティングして、シャワーヘッドアセンブリ１３０の寿命を延ばすことができる。
【００１８】
伝導性ベースプレート１９６は、熱ガスケット及び／又は接着材料１２２によってガス分配プレート１９４に結合又はクランプされてもよい。
【００１９】
ガス分配プレート１９４は、平らな円盤状の本体１９５であってもよい。複数のガス孔１３４が、ガス分配プレート１９４の本体１９５を貫通して基板１４４の方向に向くガス分配プレート１９４の下面に抜けるように形成されてもよい。ガス分配プレート１９４のガス孔１３４は、伝導性ベースプレート１９６を貫通して形成された対応するガス孔１５４と位置が合わせてある。位置合わせによって、ガスは、入口ポート１３２（１３２’、１３２”）から１つ又は複数のプレナム（１２７、１２９として示す）を通り、所定の分布で処理チャンバ１００の内部容積１０６に流れ込み、処理チャンバ１００内で処理される基板１４４の表面全体に分配される。
【００２０】
シャワーヘッドアセンブリ１３０は、蓋１０４と伝導性ベースプレート１９６との間に配置されたディバイダ１２５を含むことができ、内側プレナム１２７と外側プレナム１２９とを分離する。シャワーヘッドアセンブリ１３０内に形成された内側プレナム１２７と外側プレナム１２９は、ガス分配プレート１９４を通過する前にガスパネルから供給されるガスの混合を防止するのを助ける。ディバイダ１２５が使用される場合、対応する接着剤層１２２がガス分配プレート１９４と伝導性ベースプレート１９６との間に配置され、各プレナム１２７、１２９に供給されたガスがガス分配プレート１９４から内部容積１０６へと通過する間、これを隔離する。さらに、シャワーヘッドアセンブリ１３０は、透過性のある領域又は通路１３８を含んでもよく、これは、光学監視システム１４０が内部容積１０６及び／又は基板支持アセンブリ１４８上に配置された基板１４４を監視することを可能にするのに適している。通路１３８は、通路１３８からのガス漏れを防止する窓１４２を含む。
【００２１】
特定の実施形態では、シャワーヘッドアセンブリ１３０は、電気的に浮いていてもよい。１つ以上のＲＦ電源１３１は、整合回路１３３を介してＲＦ電極（例えば、伝導性ベース１９６等）と結合されてもよい。ＲＦ電源１３１は、一般に、ＲＦ信号を生成することができる。ＲＦ電源１３１は、ベースプレート１９６とガス分配プレート１９４との間に電圧を生成して、これが背面でのプラズマ点火の原因となることがある。さらに、シャワーヘッドアセンブリ１３０は、絶縁体１３５を含むことができる。
【００２２】
基板支持アセンブリ１４８は、処理チャンバ１００の内部容積１０６内に、シャワーヘッドアセンブリ１３０の下に配置される。基板支持アセンブリ１４８は、処理中に基板１４４を保持する。基板支持アセンブリ１４８は、一般に、貫通する複数のリフトピン（図示せず）を含み、基板１４４を支持アセンブリ１４８から持ち上げ、従来の方法で基板１４４をロボット（図示せず）で交換するのを容易にするように構成されている。内側ライナ１１８は、基板支持アセンブリ１４８の周囲にコーティングされてもよい。内側ライナ１１８は、外側ライナ１１６に使用される材料と実質的に同様のハロゲン含有ガス耐性材料であってもよい。一実施形態では、内側ライナ１１８は、外側ライナ１１６と同じ材料で形成されてもよい。内側ライナ１１８は、内部導管１２０を含んでいてもよく、熱伝達流体が流体源１２４から内部導管１２０を介して供給され、温度を調節することができる。
【００２３】
一実施形態では、基板支持アセンブリ１４８は、取り付けプレート１６２と、ベース１６４と、静電チャック１６６とを含む。ベース１６４又はチャック１６６の少なくとも１つは、少なくとも１つのオプションの埋設ヒータ１７６と、少なくとも１つのオプションの埋設アイソレータ１７４と、複数の導管１６８、１７０を含んでもよく、支持アセンブリ１４８の横方向温度プロファイルを制御する。導管１６８、１７０は、温度調節流体を循環させる流体源１７２に流体的に結合される。ヒータ１７６は、電源１７８によって調整される。導管１６８、１７０及びヒータ１７６は、ベース１６４の温度を制御し、これによって静電チャック１６６を加熱及び／又は冷却するために利用される。静電チャック１６６及びベース１６４の温度は、複数の温度センサ１９０、１９２を用いて監視することができる。
【００２４】
静電チャック１６６は、チャッキング電源１８２を使用して制御される少なくとも１つのクランプ電極１８０を備える。電極１８０（又はチャック１６６又はベース１６４に配置される他の電極）は、さらに、１つ以上のＲＦ電源１８４、１８６に整合回路１８８を介して結合し、処理チャンバ１００内の処理ガス及び／又は他のガスから形成されたプラズマを維持する。電源１８４、１８６は、一般に、約５０ｋＨｚから約３ＧＨｚまでの周波数及び約１０，０００ワットまでの電力を有するＲＦ信号を生成することができる。
【００２５】
ベース１６４は、結合材料１３６によって静電チャック１６６に固定され、この結合材料は、シャワーヘッドアセンブリ１３０内でガス分配プレート１９４と伝導性ベースプレート１９６を接合するために利用される接着材料１２２と実質的に類似又は同一である。
【００２６】
図２Ａは、図１のシャワーヘッドアセンブリ１３０の断面図を示す。上述のように、シャワーヘッドアセンブリ１３０は、伝導性ベースプレート１９６に結合されたガス分配プレート１９４を含む。ガス分配プレート１９４は、シリコン含有材料から形成されてもよい。ガス分配プレート１９４は、ガス分配プレート１９４の第１の表面２１０を貫通して延びる複数のガス孔１３４を有することができる。各ガス孔１３４は、約０．００１インチ〜約０．２インチの直径を有することができる。ガス分配プレート１９４は、ガス分配プレート１９４の第１の表面２１０に結合された複数のガスケットシール２１２を有してもよい。実施形態によっては、ガスケットシール２１２は、熱ガスケットシールであってもよい。実施形態によっては、ガスケットシール２１２は同心であってもよい。ガスケットシール２１２は、ベースプレート１９６がガス分配プレート１９４にクランプされたときに圧縮されてもよい。実施形態によっては、ガスケットシール２１２はシリコンタイプの材料を含むことができる。実施形態によっては、ガスケットシール２１２は、約８０％のアルミナ材料を含むことができる。ガス分配プレート１９４は、ガス分配プレート１９４の第１の表面２１０の近くに複数のフィラーリング２２０を含むことができる。実施形態によっては、フィラーリング２２０は、多孔質フィラーリングであってもよい。実施形態によっては、フィラーリング２２０は、ポリアミド−イミドフィラーリングであってもよい。特定の実施形態において、フィラーリング２２０は、多孔性ポリアミド-イミドフィラーリングであってもよい。
【００２７】
ベースプレート１９６は、アルミニウム材料を含むことができる。実施形態によっては、ベースプレート１９６は、多孔質テフロン（登録商標）材料を含むことができる。ベースプレート１９６は、ベースプレート１９６の第１の表面２１６を貫通して延びる少なくとも１つ以上のガス孔１５４を有する。ガス分配プレート１９４の第１の表面２１０及びベースプレート１９６の第１の表面２１６は、クランプ２２２によって結合されてもよい。実施形態によっては、クランプ２２２は、アルミニウム材料を含むことができる。ガス分配プレート１９４の第１の表面２１０とベースプレート１９６の第１の表面２１６との結合は、ガス分配プレート１９４の第１の表面２１０とベースプレート１９６の第１の表面２１６のとの間の空間２１８を画定することができ、そこにプレナム１２７、１２９が画定される。空間２１８は、約０．０１インチ〜約０．２インチ（例えば、約０．０２インチ〜約０．１インチ）の高さを有する。
【００２８】
図２Ｂは、図２Ａのシャワーヘッドアセンブリ１３０の断面の一部分の拡大断面図を概略的に示す。図２Ｂに示すように、特定の実施形態では、インサート３００は、ガス分配プレート１９４の第１の表面２１０とベースプレート１９６の第１の表面２１６との間に画定される空間２１８に挿入されてもよい。
【００２９】
図３は、ガス分配プレート１９４と結合されるインサート３００を概略的に示す。インサート３００は、ガス分配プレート１９４の第１の表面２１０とベースプレート１９６の第１の表面２１６との間の空間２１８に挿入されてもよい。実施形態によっては、インサート３００は多孔質であってもよい。インサート３００は、金属等の伝導性材料を含むことができる。伝導性材料は、ギャップ電場強度を低減することができる。他の実施形態では、インサート３００は、誘電材料（例えば、セラミック、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアミドイミド、又は、高周波及び強電界の条件下において低誘電損失及び／又は高電界強度を有する他の材料）を含むことができる。このように、電気的破壊閾値を高めることができる。実施形態によっては、インサート３００は、複数のガスケットシール２１２の間に配置された複数の同心リングを含む。インサート３００は、大きさが約２マイクロメートル〜約２００マイクロメートル（例えば、約５マイクロメートル〜約１２０マイクロメートル）の孔を有することができる。多孔質インサートが利用される特定の実施形態では、インサート３００は、約１５％〜約７５％（例えば、約２０％〜約７０％）の多孔率を有することができる。インサート３００は、リング形状であってもよく、及び／又はシャワーヘッドアセンブリ１３０の形状に適合してもよい。さらに、インサート３００は、ガス分配プレートの上面をコーティングする材料の層であってもよい。
【００３０】
図３の実施形態に示すように、インサート３００は、ガス分配プレート１９４のガス孔１３４を覆う複数の狭い同心リングを備えていてもよい。このように、インサート３００はリング形状であってもよい。インサート３００は、シャワーヘッドアセンブリ１３０内のプラズマ点火を防止するためにスクリーンすることができる。
【００３１】
特定の実施形態では、シャワーヘッドアセンブリ１３０は、本体１９５内に形成された複数のゾーン（第１のゾーン３１０及び第２のゾーン３２０等）を含むガス分配プレート１９４を備えることができる。第１のゾーン３１０は内側のゾーンであってもよく、第２のゾーン３２０は外側ゾーンであってもよく、第２のゾーン３２０は第１のゾーン３１０を取り囲んでいる。ガス分配プレート１９４の第１のゾーン３１０は、ガス分配プレートの本体１９５を貫通して延びる第１の複数のガス孔３１２を含むことができる。第２のゾーン３２０は、ガス分配プレート１９４の本体１９５を貫通して延びる第２の複数のガス孔３２２を含むことができる。第１の複数のガス孔３１２及び第２の複数のガス孔３２２は、上記記載のガス孔１３４と類似であってもよい。ガス分配プレート１９４は、複数のガスケットシール２１２をさらに含むことができ、ガスケットシール２１２は、ガス分配プレート１９４と結合され、複数のゾーン（第１のゾーン３１０及び第２のゾーン３２０等）内で各々同心円状に着座する。ガスケットシール２１２は、ベースプレート１９６がガス分配プレート１９４でクランプされるときに圧縮されてもよい。実施形態によっては、ガスケットシール２１２は、シリコン材料を含むことができる。実施形態によっては、ガスケットシール２１２は、約８０％のアルミナ材料を含むことができる。インサート３００は、第１の複数のガス孔３１２を覆うように、第１のゾーン３１０内に配置することができる。インサート３００は、多孔質のインサートであってもよい。実施形態によっては、多孔質インサート３００は、伝導性材料であってもよい。実施形態によっては、多孔質インサート３００は誘電材料であってもよい。特定の実施形態では、多孔質インサート３００は、約２マイクロメートル〜約２００マイクロメートル、（例えば、約５マイクロメートル〜約１２０マイクロメートル）の孔径を有する。特定の実施形態では、多孔質インサート３００は、約１５％〜約７５％（例えば、約２０％〜約７０％）の多孔度を有する。特定の実施形態において、ガスは、インサート３００を通って、第１の複数のガス孔３１２及び／又は第２の複数のガス孔３２２から流出することができる。
【００３２】
実施形態によっては、第２のゾーン３２０は第２のインサートを含むことができ、第２のインサートは上記のインサート３００と同様である。したがって、第２のインサートは、第２の複数のガス孔３２２を覆うことができる。
【００３３】
シャワーヘッドアセンブリ１３０は、１つのゾーン、２つのゾーン、又は３つ以上のゾーン等、任意の数のゾーンを含むことができると考えられる。ゾーンは同心円状であってもよい。インサート３００は、いずれのゾーンに配置されてもよいと考えられる。例えば、図３の実施形態では、第１のゾーン３１０はインサート３００を含むことができ、第２のゾーン３２０はインサート３００を含まず、第２のゾーン３２０はインサート３００を含むことができ、第１のゾーン３１０はインサート３００を含まない。及び／又は、第１のゾーン３１０及び第２のゾーン３２０は、それぞれインサート３００を備えることができる。あるいは、実施形態によっては、第１のゾーン３１０及び／又は第２のゾーン３２０の部分領域は、１つ以上のインサート３００に覆われるが、残りの領域はインサート３００に覆われなくてもよいと考えられる。
【００３４】
本開示の利点は、インサートが製造及び生産するのに安価であり、したがってコストを低減することを含む。典型的なガス分配アセンブリは、約６００ＲＦ時間後に洗浄を必要とするが、本明細書に開示されるシャワーヘッドアセンブリは、洗浄がはるかに少なくて済む。さらなる利益には、アセンブリ内及び処理チャンバ内の粒子又は汚染物質の減少又は排除、並びに、洗浄がより少なくて済む故に処理チャンバのサービス間隔が増加することが含まれ得る。本明細書で開示されたシャワーヘッドアセンブリは、ガス分配プレートとベースプレートとの間の空間にインサートを備えることに相対して、シャワーヘッド内の背面での点火、アーク、及び粒子を低減及び／又は排除することができる。さらに、多孔性インサートを使用すると、その空間が０．０２５インチ未満に縮小されるという試験が完了している。試験が完了し、結果が示されているのは、約２．５ｋＷ以上のようなより高い電力源でのプラズマ点火が防止されることである。
【００３５】
上記は本発明の実施形態を対象としているが、本発明の他の及び更なる実施形態は本発明の基本範囲を逸脱することなく創作することができ、その範囲は以下の特許請求の範囲に基づいて定められる。
【図１】
2018533207.tif 000003
【図２Ａ】
2018533207.tif 000004
【図２Ｂ】
2018533207.tif 000005
【図３】
2018533207.tif 000006
【国際調査報告】
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