(57)【要約】      （修正有）【課題】入力流量が増大されたときに洗浄ガス圧力を最適レベルに維持するフォアライン設計を提供すること。【解決手段】半導体製造チャンバから流体をパージングする排気フォアライン６０は、上記チャンバに独立して結合される第１のポート、第２のポート及び第３のポートを含むことができる。第１のインターフェースポート５４、第２のインターフェースポート５６及び第３のインターフェースポート５８を有する基板チャンバを含む半導体製造システム１００も提供される。このシステムは、第１のポート、第２のポート及び第３のポートを有するマルチポートフォアラインをも含むことができ、上記第１のフォアラインポートは、上記第１のインターフェースポートに結合され、第２、第３も同様になされる。このシステムは、更に、上記マルチポートフォアラインに結合される排気真空を含むことができる。【選択図】図４
2009117844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理システムにおいて、
基板処理領域を内側に有した基板処理チャンバと、
上記チャンバの上記基板処理領域において基板処理中に基板を固定するために上記基板処理チャンバ内に配置される基板受け表面を有する基板支持体と、
ターボ分子ポンプ、上記ターボ分子ポンプを上記チャンバから流体的に分離するために閉じることのできるゲート弁及び排気フォアラインに流体的に結合される第１のガス排気通路及び第２のガス排気通路を備えるガス排気システムと、
を備え、
上記第１のガス排気通路は、上記ターボ分子ポンプを通してポンピングされたガスを上記基板処理チャンバから上記排気フォアラインへと排気するため上記基板処理システムに配置されたポートに結合される第１の導管を含み、
上記第２の排気通路は、上記ゲート弁が閉じられて上記ターボ分子ポンプを上記チャンバから流体的に分離するとき、ガスを上記基板処理チャンバから上記排気フォアラインへと排気するため上記基板処理システムに配置された第２のインターフェースポート及び第３のインターフェースポートに結合される少なくとも第２の導管及び第３の導管を含む、
基板処理システム。
【請求項２】
上記第２のガス排気通路は、上記ゲート弁が閉じられ上記ターボ分子ポンプを上記チャンバから流体的に分離するとき、ガスを上記基板処理チャンバから上記排気フォアラインへと排気するために上記基板処理システムに配置された第４のインターフェースポートに結合される第４の導管を含む、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項３】
上記第２のインターフェースポート、第３のインターフェースポート及び第４のインターフェースポートは、実質的に同じ平面に配置され、且つ互いにほぼ９０度離間されている、請求項２に記載の基板処理システム。
【請求項４】
上記第２の導管、第３の導管及び第４の導管は、単一交差継手において一緒に流体的に結合される、請求項３に記載の基板処理システム。
【請求項５】
上記ガス排気システムは、上記第１の導管、第２の導管、第３の導管及び第４の導管の下流で上記排気フォアラインに作動的に結合されるラフィングポンプを更に備える、請求項３に記載の基板処理システム。
【請求項６】
上記第１のインターフェースポート、第２のインターフェースポート、第３のインターフェースポート及び第４のインターフェースポートは、上記基板支持体の下方に配置される、請求項３に記載の基板処理システム。
【請求項７】
基板処理チャンバを洗浄するための方法において、
上記チャンバの外側でプラズマに曝されるフッ素含有化合物を含む活性化洗浄ガス混合物を上記チャンバ内へ導入するステップと、
上記洗浄混合物の少なくとも一部分を上記チャンバの残留物質と反応させるステップと、
流体的に一緒に結合され且つ真空ポンプに作動的に結合される複数の排気ポートを通して上記反応チャンバから上記洗浄混合物を除去するステップと、
を備えた方法。
【請求項８】
上記活性化フッ素は、リモートプラズマシステムにおけるリモートプラズマに対して曝されることにより活性化される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
上記活性化洗浄ガス混合物は、ＮＦ３を含み、上記活性化洗浄ガスは、フッ素イオン及びフッ素遊離基を含み、１０から１５ＳＬＭの間の流量で上記チャンバ内へ導入され、チャンバ圧力は、９トール以下に維持される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
基板処理チャンバと、ターボ分子ポンプ、上記ターボ分子ポンプを上記基板処理チャンバから流体的に分離するために閉じることのできるゲート弁及び排気フォアラインに流体的に結合される第１のガス排気通路及び第２のガス排気通路を備えるガス排気システムとを有する基板処理システムを動作するための方法において、
基板を上記チャンバ内へ移送し、上記基板が上記チャンバ内に配置されている間に１つ以上の処理ガスを上記チャンバへ導入することにより上記基板に対する基板処理動作を行い、上記ターボ分子ポンプの下流で第１のポートにおいて上記チャンバに流体的に結合される第１の排気通路を通して上記ターボ分子ポンプでもって上記１つ以上の処理ガスを上記チャンバから上記排気フォアラインへと排気するステップであって、上記基板処理動作中に望まれない残留物質が上記基板処理チャンバの内部表面に形成されていくステップと、
上記基板を上記チャンバの外へ移送し、上記ターボ分子ポンプを上記チャンバから分離するため上記ゲート弁を閉じ、上記チャンバへ活性化洗浄ガス混合物を導入し且つ上記洗浄混合物の少なくとも一部分を上記残留物質と反応させ、上記ターボ分子ポンプの上流で上記チャンバに流体的に結合される少なくとも第２のポート及び第３のポートを有する第２の排気通路を通して上記チャンバから上記洗浄ガス混合物を除去することによりチャンバ洗浄動作を行うステップと、
を備えた方法。
【請求項１１】
上記第２の排気通路は、上記ターボ分子ポンプの上流で上記チャンバに流体的に結合される第４のポートを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
上記活性化洗浄ガス混合物を除去するステップは、上記チャンバに作動的に結合されるリモートプラズマシステムにおいて生成されたフッ素イオン及びフッ素遊離基を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
上記フッ素イオン及びフッ素遊離基は、ＮＦ３から生成される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
基板処理チャンバから流体をパージするための排気フォアラインにおいて、上記チャンバに独立して結合される第１のポート、第２のポート及び第３のポートを備える排気フォアライン。
【請求項１５】
上記第１のポート、第２のポート及び第３のポートは、出口真空に結合される単一ポートへと合流接続される、請求項１４に記載の排気フォアライン。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
[0001]本願は、２００７年１１月８日に出願され、「Multi-PortPumping System For Reduced Cleaning Pressure In Dielectric Deposition Chambers」と題する米国仮特許出願第６０／９８６，３３２号の３５ＵＳＣ１１９（ｅ）の利益を主張し、この出願の内容は、そのまま本願に援用される。
【発明の背景】
【０００２】
[0002]現在の半導体デバイスの製造における主たるステップの１つは、基板又はウエハ上に酸化シリコン層のような層を形成することである。よく知られているように、このような層は、化学気相堆積（ＣＶＤ）により堆積することができる。従来の熱ＣＶＤ処理では、反応ガスが基板表面へ供給され、そこで、熱誘導化学反応が行われ、望ましい膜が形成される。従来のプラズマＣＶＤ処理では、反応ガスにおける活性種を分解及び／又は付勢して望ましい膜を形成するため、例えば、高周波（ＲＦ）エネルギー又はマイクロ波エネルギーを使用して、制御プラズマが形成される。
【０００３】
[0003]このようなＣＶＤ処理中に、処理チャンバの壁部のような区域に望まれない堆積が生じてしまう。工業分野において知られているように、チャンバ壁部の内面に形成される望まれない堆積物質は、現場チャンバ洗浄動作において除去するのが普通である。通常のチャンバ洗浄技法は、チャンバ壁部及びその他の区域から堆積物質を除去するためフッ素のようなエッチングガスを使用することを含む。ある処理においては、エッチングガスがチャンバ内へ導入され、そのエッチングガスが堆積物質と反応してチャンバ壁部からその堆積物質を除去するように、プラズマが形成される。このような洗浄手順は、普通、ウエハ１つ毎に又はウエハｎ個毎に、それらの堆積ステップの間において行われる。
【０００４】
[0004]ある半導体製造者は、現場洗浄に代わるものとして、リモートプラズマ洗浄処理を使用しており、この使用できるリモートプラズマ洗浄手順では、マイクロ波プラズマシステム、トロイダルプラズマ生成器又は同様の装置のような高密度プラズマ源により、基板処理チャンバから離れた場所でエッチングプラズマが生成される。それから、エッチングプラズマからの解離された種は、基板処理チャンバへと輸送され、そこで、それら種は、形成された望ましくない堆積物と反応してそれら堆積物をエッチング除去することができる。このようなリモートプラズマ洗浄手順は、現場プラズマ洗浄に比べて「よりソフトな」エッチングを行うことができるので、製造者によってある場合において使用される。即ち、リモートプラズマ洗浄では、プラズマは、チャンバ構成部分と接触しないので、チャンバ構成部分に対するイオン衝撃及び／又は物理的損傷をより少なくすることができるからである。
【０００５】
[0005]１つの既知のタイプのリモートプラズマ洗浄手順においては、三フッ化窒素（ＮＦ３）がリモートプラズマシステム（ＲＰＳ）へ導入され、そこで、その三フッ化窒素は、マイクロ波電力により活性化される。そのＲＰＳは、そのＮＦ３を活性フッ素基（例えば、遊離基Ｆ原子及びイオン）へと解離させ、これら活性フッ素基は、基板処理チャンバへ輸送され、堆積チャンバのチャンバ側壁部及び他の露出表面に形成された残留堆積物質（例えば、酸化シリコン）と反応する。このＲＰＳシステムは、堆積チャンバの外部表面（例えば、チャンバの上部）に取り付けられることが多く、活性化された洗浄ガスをチャンバへと流し込む。
【０００６】
[0006]その活性化洗浄ガスは、ヘリウム又はアルゴン（Ａｒ）のようなキャリヤガスを任意的に加えることのできるような活性化ＮＦ３ソースガスを含むことができる。活性化洗浄ガスがＲＰＳから堆積チャンバへと流し込まれる流量は、そのＲＰＳの構成により限定されることが多い。例えば、ＭＫＳインストルメンツ社により製造されるＡＳＴＲＯＮｅ  ＲＰＳでは、定格４．０ＳＬＭ流量であり、一方、ＡＳＴＲＯＮｅｘ  ＲＰＳシステムでは、定格６．０ＳＬＭ流量である。チャンバを通して循環する活性化洗浄ガスの流れを保つため、そのチャンバを排気（例えば、ドライ）ポンプへと接続するようにフォアラインを開いたままに保つ。ドライポンプにより引かれる真空により、洗浄ガスは、チャンバからそのフォアラインを通して出されていく。
【０００７】
[0007]アプライドマテリアルズ社により製造される３００ｍｍウルティマＨＤＰ−ＣＶＤチャンバにおいては、洗浄ガスが排気されるフォアラインの部分は、チャンバとラフィングポンプとの間に延びる単一ポートに結合される。このポートは、固定サイズのもので、ある限定された流量容量を有するものであり、チャンバ圧力の増大が無い限り、洗浄ガスのある特定点を超えて増大した入力流量を受け入れることはできないものである。従って、前述したようなＡＳＴＲＯＮ  ＲＰＳ装置が３００ｍｍウルティマチャンバ内において使用されるときには、活性化洗浄ガスの流量は、典型的には、２から４．５標準リットル／分（ＳＬＭ）までの間の範囲内であった。このような流量では、チャンバ圧力は、効率的な洗浄のために理想的な範囲内に容易に保つことができる。１０から１５ＳＬＭまでの範囲の活性化洗浄ガスの流れを生成することのできるより高い流量のＲＰＳ装置が使用されるときには、単一ポートフォアラインでは、十分に速い速度でガスを排除できず、チャンバ圧力が理想的範囲を超えて上昇し、その活性化洗浄ガスによる洗浄効率は減少してしまう結果となってしまう。例えば、洗浄ガス圧力が約９トールを超えて上昇するときには、より多くのガスが使用され、洗浄速度は、実際に、より低いチャンバ圧力に比較して減少してしまう。洗浄ガスの入力流量がこのように制限されてしまうのでは、チャンバ洗浄時間がより長くなってしまい、そのスループット又は生産性が減少してしまう。
【発明の簡単な概要】
【０００８】
[0008]前述したことに鑑み、本発明者等は、入力流量が増大されたときに堆積チャンバにおける洗浄ガス圧力を最適レベルに維持することのできるような新しいフォアライン設計の必要性を認識した。本発明の実施形態は、消費された洗浄ガスをチャンバから排除するため複数のポート（例えば、２以上のポート）がフォアラインに使用されるような改良されたフォアライン設計を含む。
【０００９】
[0009]本発明の一実施形態によれば、基板処理チャンバから流体をパージングするためのマルチポート排気フォアラインであって、上記チャンバに独立して結合される第１のポート、第２のポート及び第３のポートを含むようなマルチポート排気フォアラインが提供される。上記第１のポート、第２のポート及び第３のポートは、流体的に一緒に結合され、更に、出口真空に作動的に結合される単一ポートへと合流接続される。１つの特定の実施形態では、これら３つのポートは、出口真空に結合される第４のポートを有する交差継手において交わっている。
【００１０】
[0010]別の実施形態によれば、基板処理領域を内側に有した基板処理チャンバと、上記チャンバの上記基板処理領域において基板処理中に基板を固定するための上記基板処理チャンバ内に配置される基板受け表面を有する基板支持体と、ターボ分子ポンプ、上記ターボ分子ポンプを上記チャンバから流体的に分離するため閉じることのできるゲート弁及び排気フォアラインに流体的に結合される第１のガス排気通路及び第２のガス排気通路を備えるガス排気システムと、を備える基板処理システムが提供される。上記第１のガス排気通路は、上記ターボ分子ポンプを通してポンピングされたガスを上記基板処理チャンバから上記排気フォアラインへと排気するため上記基板処理システムに配置されたポートに結合される第１の導管を含む。上記第２の排気通路は、上記ゲート弁が閉じられて上記ターボ分子ポンプを上記チャンバから流体的に分離するとき、ガスを上記基板処理チャンバから上記排気フォアラインへと排気するため上記基板処理システムに配置された第２のインターフェースポート及び第３のインターフェースポートに結合される少なくとも第２の導管及び第３の導管を含む。基板処理システムのある幾つかの実施形態では、上記第２のガス排気通路は、上記ゲート弁が閉じられ上記ターボ分子ポンプを上記チャンバから流体的に分離するとき、ガスを上記基板処理チャンバから上記排気フォアラインへと排気するため上記基板処理システムに配置された第４のインターフェースポートに結合される第４の導管を含む。又、ある幾つかの実施形態では、上記第２のインターフェースポート、第３のインターフェースポート及び第４のインターフェースポートは、実質的に同じ水平面に配置され、且つ互いにほぼ９０度離間され上記基板支持体の下方に配置される。上記基板処理システムは、上記第１の導管、第２の導管、第３の導管及び第４の導管の下流で上記排気フォアラインに作動的に結合されるラフィングポンプ、並びに上記第２の導管、第３の導管及び第４の導管と上記ラフィングポンプとの間で上記第２のガス通路に作動的に結合される第２のスロットル弁を含むことができる。
【００１１】
[0011]一実施形態では、基板処理チャンバを洗浄するための方法が提供される。この方法は、活性化洗浄ガス混合物を上記チャンバ内へ導入するステップと、上記洗浄混合物の少なくとも一部分を上記チャンバの残留物質と反応させるステップと、流体的に一緒に結合され且つ真空ポンプに作動的に結合される複数の排気ポートを通して上記反応チャンバから上記洗浄混合物を除去するステップと、を含む。上記洗浄ガス混合物は、リモートプラズマシステムにおいて上記チャンバの外側で形成されたプラズマから生成されたフッ素含有化合物である。１つの特定の実施形態では、上記洗浄ガス混合物は、三フッ化窒素を含み、上記活性化洗浄ガスは、フッ素イオン及びフッ素遊離基を含み、１０から１５ＳＬＭの間の流量で上記チャンバ内へ導入され、その間、チャンバ圧力は、９トール以下に維持される。
【００１２】
[0012]別の実施形態では、基板処理チャンバと、ターボ分子ポンプ、上記ターボ分子ポンプを上記基板処理チャンバから流体的に分離するため閉じることのできるゲート弁及び排気フォアラインに流体的に結合される第１のガス排気通路及び第２のガス排気通路を備えるガス排気システムとを有する基板処理システムを動作するための方法が提供される。この方法は、（i）基板を上記チャンバ内へ移送し、上記基板が上記チャンバ内に配置されている間に１つ以上の処理ガスを上記チャンバへ導入することにより上記基板に対する基板処理動作を行い、上記ターボ分子ポンプの下流で第１のポートにおいて上記チャンバに流体的に結合される第１の排気通路を通して上記ターボ分子ポンプでもって上記１つ以上の処理ガスを上記チャンバから上記排気フォアラインへと排気するステップであって、上記基板処理動作中に望まれない残留物質が上記基板処理チャンバの内部表面に形成されていくようなステップと、（ii）上記基板を上記チャンバの外へ移送し、上記ターボ分子ポンプを上記チャンバから分離するため上記ゲート弁を閉じ、上記チャンバへ活性化洗浄ガス混合物を導入し且つ上記洗浄混合物の少なくとも一部分を上記残留物質と反応させ、上記ターボ分子ポンプの上流で上記チャンバに流体的に結合される少なくとも第２のポート及び第３のポートを有する第２の排気通路を通して上記チャンバから上記洗浄ガス混合物を除去することによりチャンバ洗浄動作を行うステップと、を含む。一実施形態では、上記第２の排気通路は、更に、上記ターボ分子ポンプの上流で上記チャンバに流体的に結合される第４のポートを含む。
【００１３】
[0013]１つの特定の実施形態では、本発明は、従来の半導体堆積チャンバのスロットル本体において利用できる３つの真空インターフェースポートを利用する。これらの３つのポートは、ターボ分子ポンプの上流にあって、既存のチャンバを大きく費用を掛けて再設計する必要なしに、ポンピング容量を増大させることができるように、排気フォアラインに一緒に流体的に結合される。本発明の実施形態によれば、既存のチャンバを、単一ポートフォアライン設計から２ポート又は３ポートフォアライン設計へと改造することができ、その既存のチャンバのポンピング容量を増大させることができる。
【００１４】
[0014]付加的な実施形態及び特徴については、ある部分においては、以下の記載において説明がなされ、又、ある部分においては、本明細書を精査するとき当業者には明らかとなるであろうし、又は本発明を実施することにより知ることが出来よう。本発明の特徴及び効果は、本明細書に記載された手段、組合せ及び方法を用いることにより実現され達成されよう。
【００１５】
[0015]本明細書の他の部分及び図面を参照することにより、本発明の性質及び効果について更に理解することができよう。それら図面においては、幾つかの図面を通じて、同様の構成部分を示すのに同様の参照符号が使用されており、ある場合には、複数の同様の構成部分の１つを示すため、参照符号にハイフンに続けてサブラベルを付したりする。既存のサブラベルを指定せずに参照符号を引用しているときには、そのような複数の同様の構成部分のすべてについて言及しようとしているものである。
【発明の詳細な説明】
【００１６】
[0020]図１は、高密度プラズマ化学気相堆積（ＨＤＰ−ＣＶＤ）システム１０の簡略断面図であり、本発明による技法は、チャンバ洗浄動作中にこのようなシステム１０のポンピング容量を増大させるのに使用できるものである。このＣＶＤシステム１０は、特に、チャンバ本体１２、基板支持体１４（例えば、静電チャック）、ガスノズル１６、１８、チャンバドーム２０、リモートプラズマ洗浄システム２２及び真空システム２４を含む。チャンバ本体１２、ドーム２０及び基板支持体１４は、組み合わさって、処理領域１５を画成しており、この処理領域１５には、化学気相堆積動作のような基板処理動作中に基板２が配置されているものである。便宜上、本発明に直接的に関連のないシステム１０の多くの特徴部分については、図１では省略されており、ここでは詳述しない。例えば、システム１０は、ガスノズル１６、１８へ処理ガスを分配するガス分配システム、並びにチャンバに導入された処理ガスからチャンバ内にプラズマを形成するためエネルギーを与えるようにチャンバに結合されるソース及びバイアスプラズマシステムを含むものである。
【００１７】
[0021]真空システム２４は、チャンバ１２の下方部分を形成しそのチャンバをこの真空システムに接合する本体部材２６と、３ブレードスロットル弁３０を収容しゲート弁３２及びターボ分子ポンプ３４に取り付けられるスロットル本体２８と、を含み、それらゲート弁３２とターボ分子ポンプ３４とは、基板処理動作中に約１ミリトールもの低いチャンバ圧力を正確且つ安定に制御できるようにするものである。ゲート弁３２は、ポンプ３４をスロットル本体３０及び処理領域１５から分離することができるものでもある。
【００１８】
[0022]真空システム２４は、又、付加的な分離弁４０及び４２、終点検知器４４、付加的なスロットル弁４６及びラフィングポンプ４８を含む。基板処理動作中には、分離弁４０は閉じており、一方、ゲート弁３２及び分離弁４２は開いている。ガスは、ポート５２及びガス導管５０ａを通してフォアライン５０へ排気される。基板処理動作中の圧力は、スロットル弁３０により制御される。チャンバ洗浄動作中には、ゲート弁３２及び分離弁４２は閉じられており、一方、弁４０は開いている。洗浄ガスは、ポート５４及びガス導管５０ｂを通してフォアライン５０へ排気される。チャンバ洗浄動作中の圧力は、スロットル弁４６により制御される。ガス導管５０ａ及び５０ｂは、ガスフォアライン５０の一部分である。
【００１９】
[0023]アプライドマテリアルズ社により製造されている幾つかのウルティマＨＤＰ−ＣＶＤチャンバのようなある幾つかのチャンバ１０では、チャンバ本体１２、本体部材２６及びスロットル本体２８は、一体ハウジングを形成するように一緒に溶接されている。そのようなハウジングのポート５４は、固定サイズであり、適当な継手によりフォアラインへ結合できるものとされている。このハウジングは、又、図１には示されていない２つの付加的なポート（図２にはポート５６、５８として示されている）を含む。これらの付加的なポート５６、５８は、チャンバ１０のポート５４とほぼ同じ高さのところであって（従って、実質的に同じ水平面内にあって）、ポート５４の左右に９０度離間したところに配設されており、従って、それらポート５６、５８は、それぞれ図１の紙面から離れた位置にあってその紙面の方へ向いているようなものとされている。これらポート５４、５６、５８の各々は、（基板処理動作及びチャンバ洗浄動作中のチャンバへのガス流及びチャンバからのガス流に対して）ゲート弁３２及びターボ分子ポンプ３４の上流にある。
【００２０】
[0024]これらの付加的なポートは、典型的には、ヘリウムガスの圧力計又はパージのような装置をチャンバ１０へ結合するのに使用される。しかしながら、本発明の一実施形態では、これらの付加的なポート５６、５８は、チャンバ洗浄動作中にポート５４を通しての路に加えてフォアラインへのガス流路を与えて、それにより、チャンバ洗浄動作中のチャンバ１０のポンピング容量を増大させるように、適当な継手でもってフォアラインへ直接的に結合される。
【００２１】
[0025]図２は、本発明の実施形態によるフォアライン６０の簡略図を示している。図１のフォアライン部分５０ｂと置き換わることのできるフォアライン６０は、チャンバ１０のような基板処理チャンバの３つのポート５４、５６、５８にそれぞれ結合するガス導管部分６２、６４、６６を含む。これら部分６２、６４、６６は、図２に示したフォアラインの部分をそのフォアラインの他の部分及びラフィングポンプ４８へ結合するのに使用される交差継手において交差し流体的に一緒に結合される。交差継手６８とポート５４、５６及び５８の各々との間には、それぞれ別の分離弁７０、７１及び７２が配置される。図３に示す別の実施形態では、ポート５４、５６及び５８に結合されたフォアラインの各部分に対して別々の分離弁７０、７１及び７２を使用する代わりに、交差継手６８とラフィングポンプ４８との間に単一の分離弁７４が配置される。更に又、図２及び図３に示した実施形態の各々において、終点検知器４４及びスロットル弁４６は、交差継手６８とラフィングポンプ４８との間でフォアラインへ作動的結合することができる。
【００２２】
[0026]ある特定のウルティマＨＤＰ−ＣＶＤチャンバにおいては、中央ポート（ポート５４）は、側部ポート（ポート５６、５８）よりも大きな直径の開口を有する。従って、図２及び図３に示した本発明の実施形態がこのようなチャンバに関連して使用されるときには、部分６４及び６６をチャンバに接続するのに使用される種々なコネクタは、チャンバへの接続点における直径が中央コネクタ６２のそのような直径より小さいものとなる。一実施形態では、交差継手６８は、ポート５４への接続に使用されるカップリングと同じ直径である同じサイズのカップリングでもって３つのフォアライン部分６２、６４及び６６の各々に接続する。従って、この実施形態では、フォアラインの各部分及び全長に沿って適切な嵌め合い及びガス密シールを保証するように部分６４、６６の直径を変えるのに種々なアダプタが使用される。当業者であれば、本発明は、図２及び図３に示す構成又は本発明の他の構成とするのに使用される特定の部品に限定されるものではないことを認識できよう。更に又、当業者であれば、このような部品は、設計選択の問題であり、このような部品としては、特定のチャンバについて望まし配置とするのに必要な複数の部分、パイプ、弁、カップリング、クランプ、Ｏリング及びその他の部品があることを認識できよう。
【００２３】
[0027]図４は、本発明の一実施形態によるフォアライン６０を取り付けた半導体製造システム１００の簡略斜視図である。このシステム１００は、例えば、３００ｍｍウルティマＨＤＰ−ＣＶＤ堆積チャンバ又は別のタイプのチャンバであってよい。このシステム１００は、基板ウエハ上に誘電体膜（酸化シリコン、酸窒化シリコン、窒化シリコン等）を堆積させたり及び／又は基板ウエハ上のそのような誘電体膜をエッチングしたりするのに使用することができる。
【００２４】
[0028]図４に示されるように、フォアライン６０は、チャンバの底部近くでほぼスロットル弁の高さの位置で且つ互いに９０度の角度に配向された３つの出力ポートに結合されている。チャンバからの第１のインターフェースポート５４は、ＫＦ５０サイズのカップラーでもってそのフォアラインの第１の部分に結合されている。第１のポート５４に対して９０度の角度にある第２のチャンバインターフェースポート５６及び第３のチャンバインターフェースポート５８は、ＫＦ２５サイズのカップラーでもってそれぞれそのフォアラインの第２の部分及び第３の部分に結合されている。この実施形態では、これら３つのフォアラインポートは、交差継手６８において交差しており、この交差継手６８は、遮断弁７４に結合される第４のポートを有しており、その遮断弁７４は、基板処理動作中に弁４２及びそのフォアラインの下方部分を通して流れるガスからそのフォアラインの部分６２、６４及び６６を分離することができるものである。図４にはベローズ１０２も示されており、このベローズ１０２は、フォアラインの種々な部分の互いに対する位置をある程度調整することができるようにし、フォアラインの設置をより容易なものとしより良好に適合したものとすることができるようにするものである。
【００２５】
[0029]図４に示すシステムの実施形態は、ある実施形態において図１に示す検知器４４のような終点検知器（ＥＰＤ）と置き換えられるパイプ部分１０４を含む。このようなＥＰＤは、チャンバの洗浄ガスの圧力が洗浄サイクル又は処理の終了を示すに十分に低くなるときを検出する。スロットル弁４６は、部分１０４の下流でそのフォアラインに配置することもできるが、部分１０４の上流にも容易に配置することができ、又、コネクタ６８とラフィングポンプとの間のそのフォアラインに沿った他の位置に配置することもできる。
【００２６】
[0030]前述したように、前述したマルチポートフォアラインによれば、チャンバ洗浄動作中にポンピング容量を増大させることができ、チャンバ洗浄動作中に活性化洗浄ガスの流量を増大させることができる。例えば、３００ｍｍウルティマＨＤＰ−ＣＶＤチャンバを改造して、図４に関して説明したようにターボ分子ポンプの上流に３ポートフォアラインを有するようにするときには、このようなシステムは、高流量ＲＰＳがチャンバ圧力を９トールより低く維持しつつ１０ＳＬＭから１５ＳＬＭの間の流量で活性化洗浄ガスをチャンバへ導入させ、特に、活性化洗浄ガスの１５ＳＬＭ流量においてチャンバ圧力を６トールに維持することができるようにするに十分なポンピング容量を有することになる。本発明者等は、このようなマルチポートフォアラインによれば、チャンバ洗浄動作中の洗浄均一性がより良好なものとされることも見出した。このように均一性が改善される理由の少なくとも一つは、チャンバ本体の内部周辺の１８０度に亘って互いに離間した複数のポートから洗浄ガスをポンピングすることにあると信ぜられる。
【００２７】
[0031]幾つかの実施形態について前述してきたのであるが、当業者には、本発明の精神から逸脱することなしに、種々な変更、代替的構成及び均等物を使用することができるものであることは認識されよう。例えば、図２から図４の各々では、洗浄ガスを排気するためフォアラインに２つの付加的なポートを加えることを示したのであるが、本発明のある幾つかの実施形態として、それら２つの付加的なポートのうちの１つのみを排気のために使用し、その第３のポートは、圧力計又はヘリウム供給源の接続のような他の目的のために使えるようにとっておくようにすることもできる。ＨＤＰ−ＣＶＤチャンバに関して主として本発明を説明してきたのであるが、別の実施例として、本発明は、他のタイプの堆積チャンバ並びにエッチングチャンバ及びその他のチャンバにも使用することができるものである。更に又、本発明を不必要に不明瞭なものとしてしまうのを避けるため、多くのよく知られた処理及び要素については説明していない。従って、前述の説明は、本発明の範囲を限定するものとして考えられるべきものではない。
【００２８】
[0032]本明細書及び特許請求の範囲の記載において使用されている、単数形の表現「ある」、「ある１つの」及び「その」は、他の意味であることを明示していない限り、複数形の概念をも含む表現である。従って、例えば、「ある処理」又は「処理」なる表現は、複数のそのような処理を含む表現であり、又、「その電極」又は「電極」なる表現は、１つ以上の電極及び当業者に知られたその均等物を含む表現である、等々である。
【００２９】
[0033]又、用語「備える」、「備えている」、「含む」及び「含んでいる」は、本明細書及び特許請求の範囲の記載において使用されているときには、そこで述べている特徴、実在物、構成部分又はステップを有していることを特定しようとしているものであり、１つ以上の他の特徴、実在物、構成部分、ステップ、動作又は群を有していること又は付加していることを排除しているものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】チャンバ洗浄動作中に堆積チャンバを出口ポンプへ流体的に結合する従来の単一ポートフォアラインを示している。
【図２】本発明の一実施形態によるフォアラインの簡略図を示している。
【図３】本発明の別の実施形態によるフォアラインの簡略図を示している。
【図４】本発明の一実施形態によるフォアラインを取り付けたＨＤＰ−ＣＶＤチャンバの簡略斜視図を示している。
【符号の説明】
【００３１】
２…基板、１０…高密度プラズマ化学気相堆積（ＨＤＰ−ＣＶＤ）システム（チャンバ）、１２…チャンバ本体、１４…基板支持体、１５…処理領域、１６…ガスノズル、１８…ガスノズル、２０…チャンバドーム、２２…リモートプラズマ洗浄システム、２４…真空システム、２６…本体部材、２８…スロットル本体、３０…３ブレードスロットル弁、３２…ゲート弁、３４…ターボ分子ポンプ、４０…分離弁、４２…分離弁、４４…終点検知器、４６…スロットル弁、４８…ラフィングポンプ、５０…フォアライン、５０ａ…ガス導管、５０ｂ…ガス導管、５２…ポート、５４…ポート（第１のインターフェースポート）、５６…ポート（第２のチャンバインターフェースポート）、５８…ポート（第３のチャンバインターフェースポート）、６０…フォアライン、６２…ガス導管部分（中央コネクタ）、６４…ガス導管部分、６６…ガス導管部分、６８…交差継手、７０…分離弁、７１…分離弁、７２…分離弁、７４…分離弁（遮断弁）、１００…半導体製造システム、１０２…ベローズ、１０４…パイプ部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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