(57)【要約】  均一な流体の流れを提供するためのガスインジェクタが、本書に提示される。ガスインジェクタは、プレナム本体を含む。プレナム本体は、凹部と、凹部に隣接し、かつプレナム本体から離れるように横方向に延びる突起部と、プレナム本体の外面から横方向に延びる複数のノズルとを含む。プレナム本体は、プレナム本体の外壁に複数の孔を有する。各ノズルは、プレナム本体の内部空間と流体連結している。流体の流れを方向付けることによって、ガスインジェクタが、均一な堆積を提供する。【選択図】図１
2020537041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレナム本体
を含むガスインジェクタであって、前記本体が、
凹部と、
前記凹部に隣接し、かつ前記プレナム本体から離れるように横方向に延びる突起部と、
前記プレナム本体の外面から横方向に延びる複数のノズルと
を含み、前記プレナム本体が、前記プレナム本体の外壁に複数の孔を有しており、
各ノズルが、前記プレナム本体の内部空間と流体連結している、ガスインジェクタ。
【請求項２】
前記ノズルが、前記プレナム本体の両側に配置される、請求項１に記載のガスインジェクタ。
【請求項３】
前記ノズルが、前記プレナム本体の片側だけに配置される、請求項１に記載のガスインジェクタ。
【請求項４】
前記ノズルは、サイズが様々である、請求項１に記載のガスインジェクタ。
【請求項５】
前記ノズルが、様々な異なる高度方向に向かう、請求項１に記載のガスインジェクタ。
【請求項６】
前記ノズルが、様々な異なる横方向に向かう、請求項１に記載のガスインジェクタ。
【請求項７】
前記ノズルが、前記プレナム本体に沿って互いに様々な距離で間隔を空けて配置される、請求項１に記載のガスインジェクタ。
【請求項８】
プレナム本体
を含むガスインジェクタであって、前記プレナム本体が、
凹部と、
前記凹部に隣接し、かつ前記プレナム本体から離れるように横方向に延びる突起部と
を含み、前記突起部が、
複数の孔と、
前記複数の孔に隣接したバッフルと
を含み、前記複数の孔が、前記プレナム本体の内部空間と前記バッフルとの間に流体連結をもたらす、ガスインジェクタ。
【請求項９】
前記バッフルが、第１の延長部分と、前記第１の延長部分に直交する第２の延長部分とを含む、請求項８に記載のガスインジェクタ。
【請求項１０】
前記第１の延長部分が、前記突起部の底面に連結する、請求項９に記載のガスインジェクタ。
【請求項１１】
第２の延長部分が、約０．０４インチから約０．０５インチまでの距離だけ、前記突起部から間隔を空けて配置される、請求項８に記載のガスインジェクタ。
【請求項１２】
前記複数の孔が、前記突起部の底面に配置され、かつ前記底面の中央に位置する、請求項８に記載のガスインジェクタ。
【請求項１３】
前記プレナム本体が、前記プレナム本体の上面に配置された別の複数の孔を更に含む、請求項８に記載のガスインジェクタ。
【請求項１４】
プレナム本体
を含むガスインジェクタであって、前記プレナム本体が、
凹部と、
前記凹部に隣接し、かつ前記プレナム本体から離れるように横方向に延びる突起部と
を含み、前記突起部が、
前記プレナム本体の内部空間を横切って配置され、前記内部空間を前記凹部に隣接した第１の空間と第２の空間とに分離するデバイダであって、前記第１の空間と前記第２の空間との間に流体連結をもたらす複数の孔を有するデバイダと、
前記第２の空間と流体連結している開口部と
を含む、ガスインジェクタ。
【請求項１５】
前記突起部が、前記第２の空間を囲む内面にテクスチャード加工されたコーティングを有する、請求項１４に記載のガスインジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［０００１］本書に記載の実施形態は、概して、均一な流体の流れを提供するガスインジェクタインサートに関する。
【背景技術】
【０００２】
［０００２］半導体製造処理は、概して、前駆体ガス又は混合ガスを、基板を含む真空チャンバ内に導入することによって、達成される。チャンバ内の前駆体ガス又は混合ガスは、熱を追加することで化学反応を受け、基板上に堆積する。プロセスガスは、基板に到達する前に、いくつかの構成要素を通過する。ガス流は、ガスインジェクタからトンネルを通って方向付けられる。トンネルは、プロセスガスが処理チャンバに進入する際に、ガス流を基板に向かって方向付ける。プロセスガスは、カートリッジのガス注入を通して、高速でトンネルに進入する。ガス流の勢いで、プロセスガスが、堆積が行われる基板まで運ばれる。ガスは、ガス注入からトンネルまで、基板に向かって流れる。
【０００３】
［０００３］しかしながら、プロセス条件の任意の変化が、ガス流経路に、したがって堆積の均一性に影響を及ぼす。ガス流経路に影響を及ぼすそのようなプロセス条件の１つは、ガスインジェクタ設置又はガスインジェクタ製造における変化である。ガスがガスインジェクタと接触するようになる際の流れの変化が、堆積の変化を引き起こし、よって均一性に影響を及ぼす。
【０００４】
［０００４］したがって、均一なガス流経路を提供することができる、改良されたガスインジェクタインサートが必要とされる。
【発明の概要】
【０００５】
［０００５］本書に記載の実施形態は、概して、均一な流体の流れを提供するガスインジェクタに関する。１つ又は複数の実施形態では、ガスインジェクタが開示される。ガスインジェクタは、プレナム本体を含む。プレナム本体は、凹部と、凹部に隣接し、かつプレナム本体から離れるように横方向に延びる突起部と、プレナム本体の外面から横方向に延びる複数のノズルとを含む。プレナム本体は、プレナム本体の外壁に複数の孔を有する。各ノズルは、プレナム本体の内部空間（ｉｎｔｅｒｉｏｒ  ｖｏｌｕｍｅ）と流体連結している。
【０００６】
［０００６］他の実施形態では、ガスインジェクタが開示される。ガスインジェクタは、プレナム本体を含む。プレナム本体は、凹部と、凹部に隣接し、かつプレナム本体から離れるように横方向に延びる突起部とを含む。突起部は、複数の孔と、複数の孔に隣接したバッフルとを有する。複数の孔は、プレナム本体の内部空間（ｉｎｔｅｒｉｏｒ  ｖｏｌｕｍｅ）とバッフルとの間に流体連結をもたらす。
【０００７】
［０００７］他の実施形態では、ガスインジェクタが開示される。ガスインジェクタは、プレナム本体を含む。プレナム本体は、凹部と、凹部に隣接し、かつプレナム本体から離れるように横方向に延びる突起部とを含む。突起部は、プレナム本体の内部空間を横切って配置されデバイダを含み、内部空間を、凹部に隣接した第１の空間と、第２の空間とに分離する。デバイダは、第１の空間と前記第２の空間との間に流体連結をもたらす複数の孔を有する。突起部はまた、第２の空間と流体連結している開口部を含む。
【０００８】
［０００８］本開示の上述の特徴を詳細に理解できるように、上記で簡単に要約されている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、それらの実施形態の一部が添付図面に示される。しかしながら、本開示は他の等しく有効な実施形態も許容しうることから、添付の図面が本開示の典型的な実施形態のみを例示しており、よって本開示の範囲を限定すると見なされるべきではないことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】［０００９］本書に記載の１つ又は複数の実施形態によるガスインジェクタの斜視図を示す。
【図２】［００１０］Ａ及びＢは、本書に記載の実施形態によるガスインジェクタの断面図を示す。
【図３Ａ】［００１１］本書に記載の実施形態によるガスインジェクタの断面図を示す。
【図３Ｂ】本書に記載の実施形態によるガスインジェクタの断面図を示す。
【図３Ｃ】本書に記載の実施形態によるガスインジェクタの断面図を示す。
【図３Ｄ】本書に記載の実施形態によるガスインジェクタの断面図を示す。
【図４】［００１２］Ａ及びＢは、本書に記載の実施形態によるガスインジェクタの断面図を示す。
【図５】［００１３］Ａ及びＢは、本書に記載の実施形態によるガスインジェクタの断面図を示す。
【図６Ａ】［００１４］本書に記載の実施形態によるガスインジェクタの側面図を示す。
【図６Ｂ】［００１５］図６Ａのプラグの断面図を示す。
【図７】［００１６］本書に記載の１つ又は複数の実施形態によるガスインジェクタの斜視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［００１７］理解を容易にするために、可能な場合には、図に共通する同一の要素を示すのに同一の参照番号を使用した。１つの実施形態の要素及び特徴は、更なる記述がなくとも、他の実施形態に有益に組み込まれることがあると想定される。
【００１１】
［００１８］本書に記載の実施形態は、概して、均一な流体の流れを提供するガスインジェクタに関する。１つ又は複数の実施形態では、ガスインジェクタは、凹部と、凹部に隣接し、かつプレナム本体から離れるように横方向に延びる突起部と、プレナム本体の外面から横方向に延びる複数のノズルとを備えるプレナム本体を含む。プレナム本体は、プレナム本体の外壁に複数の孔を有する。各ノズルは、プレナム本体の内部空間と流体連結している。流体の流れを方向付けることによって、ガスインジェクタが、より均一な堆積を提供する。
【００１２】
［００１９］図１は、本書に記載の１つ又は複数の実施形態によるガスインジェクタ１００の斜視図を示す。本書に記載の様々なガスインジェクタは、任意の適した堆積プロセス、例えば、炉、温度制御チャンバ、又は化学気相堆積（ＣＶＤ）プロセスなどで使用されうる。使用されうる１つの適したチャンバは、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ＶＡＮＴＡＧＥ（登録商標）ＲＡＤＯＸ（登録商標）ＲＴＰチャンバである。別の適したチャンバは、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も入手可能なＰＲＯＤＵＣＥＲ（登録商標）ＣＶＤチャンバでありうる。他の製造業者からの他のシステムもまた、本書に記載のガスインジェクタから恩恵を受けることがある。ガスインジェクタ１００は、内部で形成された流体の通路を備えた処理チャンバに挿入される。１つ又は複数の実施形態では、ガスインジェクタ１００は、プレナム本体１０５と、プレナム本体１０５に取り付けられた突起部１２０とを有する。本書に記載の様々なガスインジェクタは、機械加工又は３Ｄ印刷されうる。本書に記載の様々なガスインジェクタは、単一の部品であっても、又は様々な部品が共に接合されていてもよい。
【００１３】
［００２０］プレナム本体１０５は、第１の表面１２５、第２の表面１５０、第３の表面１３０、第４の表面１４５、第５の表面１３５、及び第６の表面１４０を含む。第１の表面１２５は、フランジでありうる。第１の表面１２５は、上面でありうる。第２の表面１５０は、底面でありうる。第３の表面１２５、第４の表面１４５、第５の表面１３５、及び第６の表面１４０の各々は、側面でありうる。１つ又は複数の実施形態では、本体１０５は、丸みを帯びたエッジを有する長方形である。プレナム本体１０５は、丸みを帯びた角と、中央に位置する凹部１１５とを含む。第１の表面１２５は、第２の表面１５０の反対側にある。第３の表面１３０は、第１の表面１２５に直交し、かつ第４の表面の反対側にある。第５の表面１３５は、第６の表面１４０の反対側にあり、かつ第１の表面１２５に直交する。第３の表面１３０及び第４の表面１４５は、およそ等しい長さを有しうる。第５の表面１３５及び第６の表面１４０は、およそ等しい長さを有しうる。第３の表面１３０の長さは、第５の表面１３５の長さを上回りうる。１つ又は複数の実施形態では、第３の表面１３０の長さは、約１２インチから約１６インチの範囲内である。第５の表面１３５の長さは、約１インチから約３インチの範囲内である。
【００１４】
［００２１］複数の孔１１０は、プレナム本体１０５の第１の表面１２５に配置される。複数の孔１１０は、第１の表面１２５の外側エッジに向かって配置され、一方の側で第３の表面１３０内に、反対側で第４の表面１４５内に延びる。よって、複数の孔１１０は、プレナム本体１０５の外壁に形成され、プレナム本体１０５の２つの表面内に延びる。１つ又は複数の実施形態では、複数の孔は、第１の表面１２５の長さに沿って配置される。１つ又は複数の実施形態では、第１の表面１２５と第３の表面１３０との交点でよりも、第１の表面１２５と第４の表面１４５との交点でより多数の孔が存在する。孔１１０の数は、約１０から約１５まで変動しうる。孔１１０の各々は、形状が半円でありうる。例えば、孔１１０の各々は、「Ｄ」形状を形成する本体１０５の２つの表面を通って延びうる。ガスインジェクタ１００は、複数の孔１１０を通して、１つ又は複数のファスナで処理チャンバに取り付けられる。ファスナは、ねじ、ボルト、クリップなどでありうる。１つ又は複数の実施形態では、ガスインジェクタ１００は、複数の孔１１０を通して、ねじで処理チャンバに取り付けられる。
【００１５】
［００２２］凹部１１５は、プレナム本体１０５の第１の表面１２５内の中央に配置される。図１の凹部１１５は、丸みを帯びた角を有する長方形の形状である。他の実施形態では、凹部１１５は、楕円形又は長楕円形（ｏｂｌｏｎｇ）でありうる。凹部の長さは、約１１インチから約１３インチまでの範囲内でありうる。凹部の幅は、約０．１５インチから約０．２５インチまでの範囲内でありうる。動作中、プロセスガスは、ガス注入（図示せず）から凹部１１５を通って流れる。凹部１１５は、突起部１２０の内部を通って延びる。
【００１６】
［００２３］突起部１２０は、第２の表面１５０から延びる。図２Ａは、図１のガスインジェクタ１００の断面図を示す。複数のノズル２１０は、プレナム本体１０５の外面から横方向に延びる。１つ又は複数の実施形態では、複数のノズル２１０は、突起部１２０から横方向に延びる。図２Ａには２つのノズル２１０だけが示されているが、それぞれの側には、複数のノズル２１０が存在しうる。１つ又は複数の実施形態では、ノズル２１０の数は、４と２０との間である。図２Ａの実施形態では、複数のノズル２１０は、突起部１２０の両側に配置される。他の実施形態では、複数のノズル２１０は、一方の側だけに配置されてもよい。複数のノズル２１０は、円形、正方形、長方形、長円形（ｏｂｒｏｕｎｄ）、長楕円形、卵型、又は任意の他の幾何学形状である断面形状を有しうる。凹部１１５は、ノズル２１０と流体連結している。複数のノズル２１０は、本体１０５の幅を下回る距離ほど延びうる。１つ又は複数の実施形態では、ノズル２１０は、突起部１２０から、約０．３インチから約０．５インチまでの距離ほど延びる。各ノズル２１０は、プレナム本体１０５の内部空間と流体連結している各ノズル２１０は、開口部２１５を有する。１つ又は複数の実施形態では、各開口部２１５の幅は、実質的に同一でありうる。ガスインジェクタ１００がチャンバ内に設置されると、開口部２１５がベースリング２１６の表面に面するように、ノズル２１０は、チャンバのベースリング２１６に隣接しうる。ベースリング２１６及びガスインジェクタ１００は、ガス通路のルーフ２１８に隣接して配置される。
【００１７】
［００２４］他の実施形態では、各開口部２１５、２３０の幅は、図２Ｂにみられるように、変動しうる。例えば、突起部１２０の第１の側面２２０のすべてのノズル２１０が、実質的に同じサイズの開口部２１５を有する一方で、第２の側面２２５のノズル２１０が、異なるサイズの開口部２３０を有することもある。第２の側面２２５のノズル２１０の各々が、同じサイズの開口部２３０を有しているが、第１の側面２２０のノズル２１０と異なっていることもある。例えば、複数の開口部２１５は、複数の開口部２３０と異なる外周を有することがある。他の実施形態では、開口部２１５がすべて同じサイズである一方で、開口部２３０はサイズが変動する。いくつかの例では、ノズル２１０は、第２の表面１５０から様々な距離で、突起部１２０上に配置されうる。その他の例では、片側の複数のノズル２１０は、第２の表面１５０に対して鉛直方向に位置合わせされうる。例えば、第１の側面２２０は、一方が他方の上部に配置されるか又は積み重ねられた複数のノズル２１０を含みうる。動作中に、流体は、凹部１１５を通ってノズル２１０まで流れ、開口部２１５を通ってガスインジェクタ１００を出る。流体は、流体流路を図解する図２Ａの矢印により示されるように、ガスインジェクタ１００とベースリング２１６との間に形成された通路を通ってトンネルに向かって続く。流体は、トンネルを通過してチャンバの処理空間（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｖｏｌｕｍｅ）に入り、処理空間内部に配置された基板と相互作用する。ノズル２１０は、より均一な流体の流れをより均一な堆積プロセスに提供する。
【００１８】
［００２５］図３Ａ−３Ｄは、本書に記載の実施形態によるガスインジェクタ３００の断面図を示す。ガスインジェクタ３００は、任意の適した堆積プロセス、例えば、炉、温度制御チャンバ、又は化学気相堆積（ＣＶＤ）プロセスなどで使用されうる。ガスインジェクタ３００は、処理チャンバ内への流れのための通路にガスを供給するためにアセンブリで使用されうる。ガスインジェクタ３００は、凹部３１５と、本体３０５と、突起部３２０とを有する。本体３０５は、第１の表面３２５、第２の表面３５０、第３の表面３３０、第４の表面３４５、第５の表面、及び第６の表面を含む。本体３０５は、図１の本体１０５と実質的に同じであり、複数の孔（図示されず）がある。
【００１９】
［００２６］突起部３２０は、第２の表面３５０から延びる。突起部３２０は、複数の孔を含む。図３Ａの断面図は、孔３１０の１つを示す。突起部３２０は、突起部３２０の底部３５５に複数の孔を含みうる。複数の孔３１０は、凹部３１５と流体連結している。複数の孔３１０は、突起部３２０の底部３５５を通って形成される。１つ又は複数の実施形態では、突起部３２０の底部３５５は、約０．０５インチから約０．０７インチまでの範囲の厚さを有する壁である。１つ又は複数の実施形態では、複数の孔３１０は、突起部３２０の底部３５５の長さに沿って中央に位置する。複数の孔３１０は、互いに等距離に間隔を空けて配置されうる。他の実施形態では、図４Ａに見られ、下記でより詳しく説明されるように、複数の孔３１０は、突起部３２０内に配置されたデバイダ（分離部）４７５を通って延びうる。
【００２０】
［００２７］突起部３２０はまた、バッフル３６０を含む。バッフル３６０は、突起部３２０の底部３５５と共に通路３６５を形成する。バッフル３６０は、第１の延長部分３６２と、第２の延長部分３６４とを含む。第１の延長部分３６２は、突起部３２０の底部３５５から、孔３１０が延びる方向に位置合わせされ又はオプションでその方向に平行である方向に延びる。第１の延長部分３６２は、第２の延長部分３６４に直交しうる。第２の延長部分３６４は、約０．０４インチから約０．０５インチまでの範囲の距離だけ、突起部３２０の底部３５５から間隔を空けて配置されうる。例えば、通路３６５は、約０．０４インチから約０．０５インチまでの範囲の高さ（第２の延長部分３６４と底部３５５との間）を有しうる。図３Ａの実施形態では、通路３６５は、本体の第３の表面３３０を延長することによって画定される平面の方に向かう開口部３７０を有する。他の実施形態では、開口部３７０は、第４の表面３４５の方を向いていてもよい。開口部３７０は、ガスインジェクタ３００の長さに沿って、連続していても不連続でもよい。いくつかの例では、バッフル３６０は、中実の側壁及び貫通した側壁によって突起部３２０に連結されたガスインジェクタ３００の端壁でありうる。このような場合、通路３６５は、ガスインジェクタ３００の出口プレナムであり、貫通した側壁は、出口プレナムからガスインジェクタの外部までガスを流すための複数の開口部３７０を提供する。
【００２１】
［００２８］図３Ｂの実施形態では、バッフル３６０は、第２の延長部分３６４に配置されたリップ３６６を含みうる。リップ３６６は、第２の延長部分３６４の長さに沿って任意の場所に配置されうる。リップ３６６は、第２の延長部分３６４に直交しうる。リップ３６６は、長方形、正方形、円形、三角形、及び台形を含む任意の断面形状を有しうる。リップ３６６は、丸みを帯びたエッジを有していてもよく、又はテクスチャード加工された表面を有していてもよい。ガスインジェクタ３００は、オーバーハング３６７を含みうる。オーバーハング３６７は、リップ３６６と実質的に同じサイズでありうる。１つ又は複数の実施形態では、オーバーハング３６７は、リップ３６６よりも小さい。他の実施形態では、オーバーハング３６７は、リップ３６６よりも大きい。オーバーハング３６７は、突起部３２０の底部３５５に配置されうる。１つ又は複数の実施形態では、オーバーハング３６７は、リップ３６６の真正面にある。オーバーハング３６７は、突起部３２０の底部３５５に沿って任意の場所に配置されうる。例えば、オーバーハング３６７は、バッフル３６０の第２の延長部分３６４の反対側に配置されうる。オーバーハング３６７は、トンネルのルーフ３１８上に配置されたトンネルオーバーハング３８０に隣接して配置されうる。オーバーハング３６７は、突起部３２０と一体的に形成されうる。代替的には、オーバーハング３６７は、突起部３２０に取り付けられた別個の部品であってもよい。トンネルオーバーハング３８０は、突起部３２０のオーバーハング３６７と実質的に同じサイズ及び形状であってもよく、又はオーバーハング３８０は、オーバーハング３６７と異なるサイズ及び／又は形状であってもよい。トンネルオーバーハング３８０は、トンネルのルーフ３１８の長さに沿って任意の場所に配置されうる。１つ又は複数の実施形態では、ルーフ３１８は、複数のトンネルオーバーハング３８０を含みうる。
【００２２】
［００２９］図３Ｃの実施形態では、バッフル３６０は、複数の突出部、この場合、リップ３６６、及びリップ３６６に隣接した突出部３６８、を含む。突出部３６８は、バッフル３６０の第２の延長部分３６４に取り付けられた別個の部品であってもよい。突出部３６８はまた、バッフル３６０と一体的に形成されてもよく、又は別個の部品として形成され、第２の延長部分３６４に取り付けられてもよい。突出部３６８は、正方形、円形、長方形、三角形、及び台形を含む、断面の任意の幾何学形状を含みうる。突出部３６８は、、第２の延長部分３６４の長さに沿って任意の場所に配置されうる。図３Ｃの実施形態では、突出部３６８、リップ３６６、オーバーハング３６７、及びトンネルオーバーハング３８０は、鋸歯構成を形成し、突出部３６８及びリップ３６６がバッフル３６０の第２の延長部分３６４上に配置され、オーバーハング３６７及びトンネルオーバーハング３８０がトンネルのルーフ３１８上に配置されている。例えば、リップ３６６は、オーバーハング３６７及びトンネルオーバーハング３８０の反対側に、かつそれらの間に配置される。任意の数の突出部３６８及びトンネルオーバーハング３８０は、トンネルのルーフ３１８及びバッフル３６０のそれぞれの上に含まれうる。例えば、図３Ｄの実施形態は、リップ３６６及び突出部３６８を含む。別の例では、バッフル３６０は、図３Ａのバッフルに類似していてもよく、オーバーハング又はトンネルオーバーハングがバッフル３６０に隣接している。リップ３６６、突出部３６８、及びオーバーハング３６７の各々が、バッフル３６０の一部品として（例えばモノリシック）、機械加工若しくは３Ｄ印刷されてもよく、又は１つ又は複数の別個の部品としてバッフル３６０に取り付けられてもよい。
【００２３】
［００３０］バッフル３６０は、突起部３２０と別個の部品でありうる。他の実施形態では、バッフル３６０は、突起部３２０の一部として、機械加工又は３Ｄ印刷されてもよい。動作中に、流体源は、凹部３１５を通り、複数の孔３１０を通り、バッフル３６０によって形成された通路３６５を通り流れ、基板まで続く。他の実施形態では、バッフル３６０は、テクスチャード加工された表面又はコーティングを含みうる。テクスチャード加工された表面又はコーティングは、約２５ミクロンと約１００ミクロンとの間の小さな突出部でありうる。小さな突出部は、円形、連続、不連続、正方形、長方形、又は任意の他の幾何学形状でありうる。テクスチャード加工された表面又はコーティングは、第２の延長部分３６４上に配置されうる。バリアを設けることによって、バッフル３６０は、凹部３１５から流れるプロセスガスを減速し、プロセスガスを混合するためのより小さなエリアを提供し、プロセスガスの流れを基板に向かって方向転換し、基板上により均一な堆積を提供する。
【００２４】
［００３１］図４Ａの実施形態では、バッフル４００は、デバイダ４７５を含む。ガスインジェクタ４００は、以下に記載の特徴を除き、図３Ａに示したガスインジェクタ３００に類似する。デバイダ４７５は、プレナム４８０を形成する突起部４２０内に配置される。デバイダ４７５は、プレナム本体４０５の内部を横切って配置され、内部空間を、凹部４１５に隣接した第１の空間と、プレナム４８０内の第２の空間とに分離する。デバイダ４７５は、第１の空間とプレナム４８０との間に流体連結をもたらす複数の孔を有する。突起部４２０は、第１の側壁４２２、第１の側壁４２２の反対側の第２の側壁４２４、及び第１の側壁４２２に直交する底壁４２６を含む。突起部４２０の第１の側壁４２２は、本体４０５の第３の表面４３０に平行である。複数の孔４１０は、デバイダ４７５内に配置される。プレナム４８０は、デバイダ４７５、第１の側壁４２２、第２の側壁４２４、及び底壁４２６によって、画定され、囲まれる。突起部４２０は、第１の側壁４２２に配置された開口部４７２を有する。底壁４２６は、図３Ａ−３Ｄのバッフル３６２の機能に類似した機能を提供する。１つ又は複数の実施形態では、開口部４７２は、第２の側壁４２４に配置される。
【００２５】
［００３２］図４Ｂの実施形態では、バッフル４００は、デバイダ４７５と、ブロッカー４８５とを含む。ガスインジェクタ４００は、以下に記載の違いを除き、図３Ａに示したガスインジェクタ３００に類似する。ブロッカー４８５は、長方形の本体を有し、突起部４２０内に配置される。ブロッカー４８５は、第１の側壁４２０、第２の側壁４２４、及びデバイダ４７５と共に、プレナム４８２を画定する。ブロッカー４８５は、プレナム本体４０５の内部を横切って配置され、プレナム本体４０５の内部空間を、凹部４１５に隣接した第１の空間と、プレナム４８２内の第２の空間とに分離する。ブロッカー４８５は、一対のレッジ４９０上で静止しうる。図４Ｂの実施形態では、一対のレッジ４９０は、突出部によって画定され、断面が長方形であり、突起部４２０の対向する内部壁に連結される。１つ又は複数の実施形態では、レッジ４９０は、断面が任意の他の幾何学形状を有しうる。１つ又は複数の実施形態では、レッジ４９０は、プレナム本体４０５の内部壁に位置する。よって、ブロッカー４８５は、プレナム本体４０５の内部空間に配置されうる。ブロッカー４８５は、プレナム本体４０５の内部空間とプレナム４８２との間に流体連結をもたらす複数の孔４１２を有する。図４Ｂの実施形態では、プレナム４８０は、プレナム本体４０５の第３の内部空間を画定する。デバイダ４７５は、プレナム４８２とプレナム４８０との間に流体連結をもたらす複数の孔を有する。図４Ｂの実施形態では、プレナム４８２は、第１のプレナムであり、プレナム４８０は、第２のプレナムである。１つ又は複数の実施形態では、デバイダ４７５の孔４１０は、ブロッカー４８５の複数の孔と異なるサイズを有する。例えば、デバイダ４７５の複数の孔は、ブロッカー４８５の複数の孔より小さくてもよく、又はデバイダ４７５の複数の孔は、ブロッカー４８５の複数の孔より大きくてもよい。１つ又は複数の実施形態では、デバイダ４７５の孔は、ブロッカー４８５の複数の孔と同じサイズである。
【００２６】
［００３３］他の実施形態では、底壁４２６は、テクスチャード加工された表面又はコーティングを含みうる。テクスチャード加工された表面又はコーティングは、約２５ミクロンと約１００ミクロンとの間の距離だけ、底壁の内面から離れるように延びる小さい突出部でありうる。小さい突出部は、連続していても連続していなくてもよく、円形、正方形、及び長方形を含む断面の任意の幾何学形状を有しうる。テクスチャード加工された表面又はコーティングは、底壁４２６の内面に配置されうる。動作中に、テクスチャード加工された表面は、通路４６５に沿った、ガスの分散、及びガス流の均一性を増加させうる。
【００２７】
［００３４］図５Ａ−５Ｂは、本書に記載の実施形態によるガスインジェクタアセンブリ５００の断面図を示す。ガスインジェクタアセンブリ５００は、ガスインジェクタ３００と、ガスインジェクタ３００に連結されたガス入口５８０とを含む。ガス入口５８０は、図５Ａにみられるように、単一の開口部５８２を有しうる。他の実施形態では、ガス入口５８０は、図５Ｂに見られるように、２つの開口部５８２、５８４を有しうる。第１の開口部５８２は、第２の開口部５８４からガス入口５８０の反対側にありうる。２つの開口部５８２、５８４は、ガスインジェクタアセンブリ５００の反対側にありうる。他の実施形態では、ガス入口５８０は、開口部５８２、開口部５８４、若しくは開口部５８２と開口部５８４との両方に加え又はこれらの代わりに使用されうる追加的オプションの中央開口部を含んでもよい。ガス入口５８０は、本書に記載のガスインジェクタのいずれかと共に使用されてもよい。
【００２８】
［００３５］図６Ａは、本書に記載の実施形態によるガス射出アセンブリ６００の側面図を示す。
ガス射出アセンブリ６００は、凹部６１５が本体６０５の第１の表面６２５に形成され、複数の孔６１０が第１の表面６２５と反対側の出口壁６５０を通って形成されている、本体６０５を有する。凹部６１５は、第１の側壁６１２と、第１の側壁６１２と反対側の第２の側壁６１４とを有する。第１の側壁６１２、第２の側壁６１４、及び出口壁６１６は、本体６０５を通るガス流のための内部空間６１８を画定する。本体６０５は、第１の表面６２５のガス入口ポート６２０から第１の側壁６１２の開口部６２２まで延びる、本体内部に形成された通路６０６を有する。通路６０６は、内部空間６１８及び孔６１０と流体連結している。ガス導管６８０は、ガス入口ポート６２０に連結されてもよく、ガスを通路６０６に流入させ、内部空間６１８を通り、孔６１０を通ってガス射出アセンブリ６００を出る。キャップ６９０は、第１の表面６２５上で静止し、凹部６１５と係合して、内部空間６１８によって画定されたプレナムを形成する。キャップ６９０は、キャップ６９０を第１の表面６２５で静止できるようにするフランジ部分６９３と、凹部６１５に係合するプラグ部分６９１とを有する。図６Ａの実施形態では、第１及び第２の側壁６１２及び６１４は、第１の表面６２５及び出口壁６１６に実質的に鉛直である。キャップ６９０のプラグ部分６９１は、第１の表面６２５に近接した第１及び第２の側壁６１２及び６１４の形状に従う形状を有し、プレスフィットを提供する。
【００２９】
［００３６］図６Ｂに示される他の実施形態では、プラグ部分は、プラグ部分の幅が凹部６１５内への広がりと共に減少するようにテーパ処理された形状を有する。第１及び第２の側壁６１２及び６１４は、プラグ部分６９１のテーパ処理された形状に一致する第１の表面６２５に近接したテーパ処理された形状を有しうる。図６Ｂに示される第１の壁６９２及び第２の壁６９４によって形成されたプラグ部分６９１のテーパ処理された形状により、キャップ６９０を凹部６１５に容易に嵌めることができるようになる。キャップ６９０により、内部空間６１８へのガス流が孔６１０を通って確実に出るようにする。ガス射出アセンブリ６００は、基板処理チャンバのガス供給トンネルにガスを供給するための、本書に記載の任意の他のガスインジェクタ又はガス射出アセンブリの代わりに使用されうる。
【００３０】
［００３７］図７は、本書に記載の１つ又は複数の実施形態によるガスインジェクタ７００の斜視図を示す。ガスインジェクタ７００は、図１のガスインジェクタ１００に類似する。図７の実施形態では、複数のノズル７１０は、プレナム本体１０５の外面から横方向に延びる。１つ又は複数の実施形態では、複数のノズル７１０は、様々な角度で、突起部１２０の外面から横方向に延び、ガス流を、ノズル７１０を通して方向付ける。例えば、各ノズル７１０は、異なる角度で突起部１２０から延びてもよい。他の実施形態では、各ノズル７１０は、突起部１２０と約３０°から約９０°までの角度を形成しうる。１つ又は複数の実施形態では、複数のノズル７１０は、波形パターン又は扇形パターンで突起部１２０から延び、各ノズル７１０が、各隣接するノズル７１０と約１０°から約２０°までの角度を形成する。突起部１２０の両端のノズル７１０は、突起部１２０に対して横方向に鉛直でありうる。突起部１２０の両端のノズル間のノズルは、異なる方向に向かうことがあり、ノズルの先端は、その長さに沿って突起部１２０の中央付近に存在しうるピークを有する波形パターンを形成する。他の実施形態では、ノズル７１０は、様々な異なる角度で突起部１２０から横方向に延びうる。１つ又は複数の実施形態では、ノズル７１０は、突起部１２０の中央に向かって横方向内側に向かうことがある。他の実施形態では、ノズル７１０は、突起部１２０の中央から離れるように横方向外側に向かうことがある。図７の実施形態では、ノズル７１０は、様々な異なる横方向及び高度方向に向かう。例えば、最も外側のノズル７１０が、横方向内側に向かう一方で、その他のノズル７１０は、様々な高度方向に向かう。
【００３１】
［００３８］他の実施形態では、複数のノズル７１０は、互いに様々な距離だけ離れて配置されてもよい。各ノズル７１０とその近接ノズルとの間の距離は、均一であっても、不均一であっても、又はすべてのノズル７１０にわたって繰り返すパターンを有していてもよい。例えば、図７又は図１の実施形態では、突起部１２０の中央付近のノズルは、突起部１２０の端付近のノズルよりも幅広く間隔を空けて配置されてもよい。別の例では、図７又は図１の実施形態では、突起部１２０の中央付近のノズルは、突起部１２０の端付近のノズルよりも小さな直径を有していてもよい。図７には、複数のノズル７１０の片側だけが図示されているが、各側に複数のノズル７１０が存在してもよい。１つ又は複数の実施形態では、ノズル７１０の数は、約４から約２５までの範囲内でありうる。複数のノズル７１０は、円形、正方形、長方形、長円形、長楕円形、卵型、又は任意の他の形状寸法の形状である断面形状を有しうる。凹部１１５は、ノズル７１０と流体連結している。複数のノズル７１０は、本体１０５の幅を下回る距離ほど延びうる。１つ又は複数の実施形態では、ノズル７１０は、突起部１２０から約０．３インチから約０．５インチの範囲の距離まで延びるが、ノズル７１０は、任意の適した長さを有してもよく、様々な異なる長さを有していてもよく、その長さはランダムであってもパターンに従っていてもよい。各ノズル７１０は、プレナム本体１０５の内部空間と流体連結している
【００３２】
［００３９］以上の記述は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲から逸脱せずに、他の実施形態及び更なる実施形態を考案してもよく、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって判断される。
【図１】
2020537041.tif 000003
【図２Ａ】
2020537041.tif 000004
【図２Ｂ】
2020537041.tif 000005
【図３Ａ】
2020537041.tif 000006
【図３Ｂ】
2020537041.tif 000007
【図３Ｃ】
2020537041.tif 000008
【図３Ｄ】
2020537041.tif 000009
【図４Ａ】
2020537041.tif 000010
【図４Ｂ】
2020537041.tif 000011
【図５Ａ】
2020537041.tif 000012
【図５Ｂ】
2020537041.tif 000013
【図６Ａ】
2020537041.tif 000014
【図６Ｂ】
2020537041.tif 000015
【図７】
2020537041.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】令和2年7月3日(2020.7.3)
【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】
プレナム本体
を含むガスインジェクタであって、前記本体が、
凹部と、
前記凹部に隣接し、かつ前記プレナム本体から離れるように横方向に延びる突起部と、
前記プレナム本体の外面から横方向に延びる複数のノズルと
を含み、前記プレナム本体が、前記プレナム本体の外壁に複数の孔を有しており、
各ノズルが、前記プレナム本体の内部空間と流体連結している、ガスインジェクタ。
【請求項２】
前記ノズルが、前記プレナム本体の両側に配置される、請求項１に記載のガスインジェクタ。
【請求項３】
前記ノズルが、前記プレナム本体の片側だけに配置される、請求項１に記載のガスインジェクタ。
【請求項４】
前記ノズルは、サイズが様々である、請求項１に記載のガスインジェクタ。
【請求項５】
前記ノズルが、様々な異なる高度方向に向かう、請求項１に記載のガスインジェクタ。
【請求項６】
前記ノズルが、様々な異なる横方向に向かう、請求項１に記載のガスインジェクタ。
【請求項７】
前記ノズルが、前記プレナム本体に沿って互いに様々な距離で間隔を空けて配置される、請求項１に記載のガスインジェクタ。
【請求項８】
プレナム本体
を含むガスインジェクタであって、前記プレナム本体が、
凹部と、
前記凹部に隣接し、かつ前記プレナム本体から離れるように横方向に延びる突起部と
を含み、前記突起部が、
複数の孔と、
前記複数の孔に隣接したバッフルと
を含み、前記複数の孔が、前記プレナム本体の内部空間と前記バッフルとの間に流体連結をもたらす、ガスインジェクタ。
【請求項９】
前記バッフルが、第１の延長部分と、前記第１の延長部分に直交する第２の延長部分とを含む、請求項８に記載のガスインジェクタ。
【請求項１０】
前記第１の延長部分が、前記突起部の底面に連結する、請求項９に記載のガスインジェクタ。
【請求項１１】
第２の延長部分が、約０．０４インチから約０．０５インチまでの距離だけ、前記突起部から間隔を空けて配置される、請求項９に記載のガスインジェクタ。
【請求項１２】
前記複数の孔が、前記突起部の底面に配置され、かつ前記底面の中央に位置する、請求項８に記載のガスインジェクタ。
【請求項１３】
前記プレナム本体が、前記プレナム本体の上面に配置された別の複数の孔を更に含む、請求項８に記載のガスインジェクタ。
【請求項１４】
プレナム本体
を含むガスインジェクタであって、前記プレナム本体が、
凹部と、
前記凹部に隣接し、かつ前記プレナム本体から離れるように横方向に延びる突起部と
を含み、前記突起部が、
前記プレナム本体の内部空間を横切って配置され、前記内部空間を前記凹部に隣接した第１の空間と第２の空間とに分離するデバイダであって、前記第１の空間と前記第２の空間との間に流体連結をもたらす複数の孔を有するデバイダと、
前記第２の空間と流体連結している開口部と
を含む、ガスインジェクタ。
【請求項１５】
前記突起部が、前記第２の空間を囲む内面にテクスチャード加工されたコーティングを有する、請求項１４に記載のガスインジェクタ。
【国際調査報告】
2020537041.tif 000017
2020537041.tif 000018