JPH08239775A - プロセスガス流入及び散布の通路 - Google Patents

プロセスガス流入及び散布の通路

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JPH08239775A
JPH08239775A JP7279091A JP27909195A JPH08239775A JP H08239775 A JPH08239775 A JP H08239775A JP 7279091 A JP7279091 A JP 7279091A JP 27909195 A JP27909195 A JP 27909195A JP H08239775 A JPH08239775 A JP H08239775A
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gas
ring
chamber
gas distribution
processing chamber
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JP7279091A
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Philip M Salzman
エム． サルツマン フィリップ
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Applied Materials Inc
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
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    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 腐食性の高いプラズマエッチング基板処理チ
ャンバのための、改造、除去、洗浄及び交換の簡単なガ
ス散布リングを提供する。 【解決手段】 処理チャンバの下側壁面部と隣接する処
理チャンバのセラミック部材の間のギャップガスが供給
される。このギャップは、処理チャンバの輪郭の周囲の
マニホールドタイプのチャンネルとして作用する。チャ
ンネル開口はガス散布リングにより遮られる。ガス散布
リングは一連のスロットをその表面に有し、これらは処
理チャンバ内のフローパターンを制御する。ガス散布リ
ングを好ましいスロットをもつ他のガス散布リングと交
換するだけで、ガスフローパターンを簡単に調節するこ
とができる。ガス散布リングのガスフロー通路を暴露さ
せるプロセスチャンバドームを取り出すことにより、ガ
スフロー通路を簡単に洗浄することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プロセスチャンバ
内に流入して処理すべき基板の表面と反応するプロセス
ガスに経路を与えること及びこれを散布することに関
し、特に、プロセスガスをプラズマエッチングチャンバ
の周囲に経路を与えること及び散布することに関する。
【０００２】
【従来の技術】基板処理チャンバ内には、基板表面にわ
たって均一な効果を与える予知可能で反復可能な影響
を、処理されるべき基板に与える意図で、プロセスガス
が導入される。多くの処理チャンバ内では、プロセスガ
スは電場及び磁場と相互作用を生じて、基板表面で生じ
る反応を容易にし促進するプラズマを形成する。
【０００３】真空処理チャンバは、導入されたプロセス
ガスを連続的に脱気する真空ポンピングシステムに接続
される。真空チャンバの中には、真空ポンピングシステ
ムが、基板周囲から均一にプロセスガスを除去する目的
で処理されるべき基板を全体的又は部分的に包囲するポ
ンピングチャンネルに接続されているものがある。別の
構成では、処理チャンバの側面の単純なパイプノズルが
全処理チャンバに対するただ１つの真空ポートを与えて
いる。ガス流入開口からただ１つの真空ポートへのガス
流れは、チャンバ内のフローパターンを作り出す。フロ
ーパターン及び／又は規則性は、基板上を流れるように
設定される。
【０００４】基板の処理の目標は、プロセスガスが基板
表面上の成膜又は基板表面の各単位領域のエッチングを
均等に促進することである。この目標を達成するため、
処理ガスの分子は、成膜においてもエッチングにおいて
も、この反応物質が基板表面の各単位領域に略均等に接
触するような方法で、向きを与えられなければならな
い。ガスのフローパターンが不均一であれば、表面膜厚
に不要な変動を生じさせ、これが欠陥を生じさせるだろ
う。このような欠陥を防止するために、フィルムカバレ
ージ又はエッチングが各フィルム層で完全であることを
保証するために、不均一なフローパターンによる予想さ
れた膜厚変動の範囲が考慮されて、基板処理時間が調整
される。
【０００５】どの新しいプロセスチャンバにおいてもど
の新しいプロセスに対しても、最適なプロセスパラメー
タ及びプロセスガス散布のマニホールドが決定されるま
で、多くの実験によりプロセスガスのフローパターンは
変更及び評価されるべきである。ただ１つの散布ノズル
のパターンでは、プロセス条件の小さな範囲の最適化以
上のことを行えることはまれである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】プラズマが用いられて
処理チャンバ内の成膜又はエッチングプロセスを容易に
し及び／又は促進する場合においては、プロセスガスが
プロセスチャンバ内に導入される際に通る表面開口（単
数又は複数）を有しプラズマに暴露される処理チャンバ
表面上に対して、成膜された物質が成膜され、又は、エ
ッチングガスがエッチングし去る。プラズマの腐食に対
しては金属片が一般的に特に適している。処理チャンバ
内にプロセスガスを導入するための開口がチャンバ内で
プロセスガスの流れを制限するオリフィス／制限板とし
て作用し、成膜材料又はエッチングによる拡大化による
開口サイズの変化は、処理されるべき基板にわたるガス
流量及びガスフローパターンに影響する。ガス通路開口
のサイズの変化がガスフローパターン及び基板上の膜厚
の均一性に悪影響を与える欠陥が生じるほど、処理され
る基板の変化が大きくならないように、処理チャンバ内
のガスフロー通路の洗浄及び／又は交換が定期的になさ
れる必要がある。処理されるべき基板の膜厚の変動を最
小にして、基板処理の品質を最適化する必要がある。更
に、ガスノズルが汚染されれば、これらは突然解放され
チャンバ周囲に粒子を噴射して、基板の欠陥を生じさせ
てしまうだろう。
【０００７】ガスフロー通路における成膜又は腐食によ
る流れの変動を最小にするため、ガス供給／散布マニホ
ールドは、ガスフロー通路、特に、部材の簡単な洗浄及
び／又は代替のためにプラズマが存在する場合におい
て、処理チャンバに直接つながる開口及び処理チャンバ
内の対面領域に対して、アクセスが簡単なように構成さ
れる必要がある。装着された部材の監視、洗浄又は交換
により、所定の最適なガスフローパターンを変化させ得
るガスフローの顕著な変化を防止するだろう。処理チャ
ンバ内で基板表面上の成膜又はエッチングを更に均一に
するためには、ガスフローパターンの変化は最小にされ
なければならない。処理チャンバ内でプラズマに対面し
ていることにより成膜及び又はエッチングがされてしま
う、ガス供給システムに含まれるこれらの部材を洗浄及
び／又は交換することに対して必要なステップの数及び
時間を、減少させ単純化することにより、システムの停
止時間を減少させ、プロセスチャンバのスループットを
向上させ、ウエハにわたった処理の均一性を促進する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に従った構成は、
基板処理チャンバにおいてプラズマに対面するように配
置されるガス散布リングに対して、洗浄に対する簡便さ
と、最適化に対する簡便さと、交換に対する簡便さを提
供することにより、上記の数多くの困難さを克服するも
のである。
【０００９】本発明に従ったガス散布リングは、略環状
である処理チャンバのガス供給チャンネル開口を遮るよ
うに配置される。このガス散布リングは、ガス供給チャ
ンネル開口に対面する所定の寸法を有する１組のレリー
フ部分、グルーブ又はスロットを有する。プロセスガス
供給チャンネルから、プロセスチャンバへの通路を与え
るガス散布リングの表面のスロットへと、ガスは流下
し、そこでは、ガスフローパターンに従ってガスが基板
表面に流通する。本発明に従った環状のプロセスガス供
給チャンネルは、処理チャンバの頂部をカバーするドー
ムの外表面とガス流入リングの内表面の間の環状空間で
あってもよい。流入リングは、チャンバドームを処理チ
ャンバの下側部分の壁面をシールするシールを有し、流
入リングを介してガス供給チャンネルを形成する環状空
間へのガス通路を有する。プロセスガスの下側開口は、
処理チャンバ壁面のシェルフに支持されたガス散布リン
グに対面する。プロセスチャンバドームのリップ（ドー
ムの外表面に隣接する）は、ガス散布リングの頂面に対
して置かれこれにより支持されている。プロセスガスを
ガス供給チャンネルから処理チャンバ内へと通過させる
ためには、ガス散布リング上に置かれるドームのリップ
の周囲にガスが流される必要がある。ガス散布リングの
表面のスロット及びドームのリップの端面は、プロセス
ガス供給チャンネルから処理チャンバへ、特定のガス導
入パターンによりプロセスガスを送る独立の１組の通路
を形成する。
【００１０】ガス流通リングのグルーブのパターンは、
サイドが平行なタイプのグルーブ又はスロットを有して
略円形チャンバの周囲に均等に分配されてもよく、又
は、処理チャンバの中心に向かって大きくなるスロット
（ファン形状三角形）を有して処理チャンバの周囲に均
等に配置されてもよく、又は、処理されるべき基板をガ
ス流れが２つの反対サイドから略均等に吹き抜けるよう
に、処理チャンバの反対サイドに２組のスロットが与え
られてもよく、又は、１組の平行なスロットがチャンバ
の片方の端部だけに一般的に与えられて、この端部から
処理されるべき基板の一部にわたる真空システムノズル
（単数又は複数）に向かって、連続的なガスの面が形成
されてもよく、又は、他のフロー散布パターンが散布リ
ングの絞り内部に案出されてもよい。
【００１１】本発明に従って開示された構成は、ガス流
入及び散布の部材の簡便な洗浄又は交換を与える。ガス
散布リングは処理チャンバのドームを下側処理チャンバ
から分離してドームの除去を促進する、スペーサーとし
て作用する。処理チャンバドームが除去された場合は、
容易にガス流入リングを持ち上げてガス散布リングにア
クセスできるようになる。ガス散布リングは、一旦この
ように暴露されれば、除去され、洗浄され、及び交換さ
れもよく、あるいは、異なるプロセス条件、即ち、異な
る流量及び／又は異なる基板材料に使用されるプロセス
ガス及び／又は異なる所定のプロセスパラメータの最適
化を得る、異なるスロット構成を有する異なるガス散布
リングと、簡単に交換可能であってもよい。新たなガス
散布リングが一旦配置されれば、流入リングが交換さ
れ、ドームが再設置されて、真空が引かれて新たなプロ
セスが始められる。
【００１２】本発明に従った構成は、プロセスガス供給
システムで明らかにされている多くの困難な問題を解決
する。ガスフローパターンに要求されるあらゆる変更点
が容易に適合される。ガスフロー通路の洗浄又は交換が
必要なときはいつでも、分解及び再組立が簡単に行われ
る。ドームシールの設備は、ドームシールとコーナー周
囲のガス流出スロットとの間を流れるガスが、チャンバ
内のイオン化ガスからこれが直接見えないような比較的
長い通路長さをもって、ガス流出スロットよりも充分上
流の進入プロセスガスのフロー進路に隣接して置かれる
ことによるだけではなく、物理的に比較的遠く離れてい
ることにより、簡単に分解されると共に、チャンバ雰囲
気の腐食から充分に保護される。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１には、本発明のエッチングチ
ャンバの上部分が示される。下側処理チャンバ部分３０
は、チャンバから基板を挿入及び除去するためアクセス
を与えるスロット開口２２を有する。管ノズル２６が、
処理中にチャンバを脱気する真空システムにプロセスチ
ャンバを接続させる。ガス散布リング５０が下側処理チ
ャンバ部分３０の頂部周囲のシェルフによって支持され
このシェルフ内にはめ込まれる。下側処理チャンバ部分
３０の壁面の平らな部分とガス散布リング５０の両者に
よって、Ｌ型の断面の流入リング７０が支持される。連
続的な処理チャンバドーム９２は処理チャンバをカバー
し、流入リング７０及びガス散布リング５０の両者上に
置かれている。ドーム９２の上のエッチングチャンバ上
側組立体２０は、ドーム９２とプラズマアンテナ及びそ
の他ドームの上方の部材を包囲する、上側ハウジング２
４を有する。
【００１４】図２には、本発明に従ったエッチング処理
チャンバの側面断面図が示される。下側処理チャンバ部
３０は、真空システムへの管ノズル開口２６を有する下
側処理チャンバ内部壁３２を有する。処理される基板４
４は、基板支持ペデスタル（図示されず）により、図示
される構成により近接して支持される。上側ハウジング
２４は、処理チャンバ内でプラズマを活性化し支持する
アンテナ３８を包含する。アンテナ３８は、ドーム９２
の外側のフレーム４２上に載置されたワイヤコイル４０
を有する。流入リング７０を介しガス散布リング５０の
頂面のレリーフ部分又はスロットを介するガス通路によ
り、プロセスガスが処理チャンバ内に導入される。ガス
がガス散布リングを出る際の最小のガス流れの方向は、
矢印２８で示され、これは、チャンバ内に向けられ処理
されるべき基板４４の方向へ向けられるガスフローを示
している。
【００１５】図３、４及び５は、処理チャンバへプロセ
スガス与えて散布し、他方、下側処理チャンバ部分３０
に対し処理チャンバドーム９２をシールする、処理チャ
ンバの様々な部材を更に詳細に示す。図４は、様々な部
材の組立の際の配置を示す分解図を与える。斜線部は、
一般に、組立てられた際に隣接する部材の間の関係の視
覚的ガイドを与えこれを示す。図３は、図２のガス散布
流入設備のクローズアップされた詳細を与え、図４及び
５は、図２及び３に示された部材の組立を概略的模式的
に示す。
【００１６】図４に示されるように、下側処理チャンバ
部分３０の内部壁３２は、散布リングシェルフ３４と流
入リングシェルフ３６を有する。ガス散布リング５０
は、底面５２と外表面５６を有し、この外表面は散布リ
ングシェルフ３４と流入リングシェルフの合い段壁面の
高さとほぼ等しい高さを有し、これは図５及び３によく
示されている。ガス散布リング５０が散布リングシェル
フ３４上に配置されたときは、これは最小のクリアラン
スをもってフィットし、この頂面５８は流入リングシェ
ルフ３６によりおおまかに位置決めされる。略均等な間
隔で配置されるスロット又はグルーブ又は表面レリーフ
６２（図４及び５のみに図示）が、ガス散布リング５０
の頂面５８に与えられる（図３には、一般的なスロッ
ト、グルーブ又は表面レリーフが描かれる）。
【００１７】「Ｌ」型の流入リング７０は、ガス散布リ
ング５０の頂面５８及び下側処理チャンバ部分３０の流
入リングシェルフ３６の頂面の双方に面する底面を有す
る。流入リングの底面７８にはＯリンググルーブ８０が
与えられ、Ｏリング８８と共に適所に組立られた際に
は、Ｏリング８８は、流入リング７０の底部７８に対す
るガス散布リング５０の頂面の外側エッジ並びに流入リ
ングシェルフ３６のエッジの間のジョイントをシールす
るように、配置される。隣接する部材間のギャップにわ
たってシールするＯリング８８は真空シールを与え、ま
た、処理チャンバ内に流入するガスがガス散布リング５
０のかげで通路を探すことを防止する。流入リング７０
の垂直脚の外側は、下側処理チャンバ部分３０のエッジ
の高さに略適合又はこれをわずかに越えるまで垂直に上
昇する外側外周面８２を有する。流入リング７０の水平
脚の頂部は、Ｏリンググルーブ７６を有する頂面７４を
有する。組立ての間、Ｏリング９０は流入リング頂部の
Ｏリンググルーブ７６内に適所に置かれ、図３及び５に
示されるように、ドーム水平フランジ９６の底面をシー
ルする。
【００１８】処理チャンバドーム９２は、ドームから水
平にドーム９２の外周部まで延長するドーム水平フラン
ジを有する。ドーム９２は好ましくは、処理チャンバ内
の高温及び腐食性環境に適合する、クオーツ、又はアル
ミナ製である。ドーム水平フランジ９６は、処理チャン
バの腐食性環境にシールが直接暴露されないようにシー
ルされてもよい。既に述べたように、ドーム水平フラン
ジ９６は、頂面９８、外周面１００及び底シール面１０
２を有する。ドーム下側リップ１０４が、水平フランジ
９６の底面の下方に延長する。ドーム下側リップ１０４
は、外周面１０６、底面１０８及び内側斜面部分１１０
を有する。
【００１９】ドーム下側リップ１０４とドーム水平フラ
ンジ９６の配置は、処理チャンバが組立てられたときに
下側リップの底面１０８がガス散布リング５０の頂面５
８上に配置されるようにとられ；頂部Ｏリング９０がド
ーム水平フランジ９６の下側サイドをシールできるよう
に、プロセスチャンバの水平フランジ９６の底面１０２
が流入リング７０の頂面７４のほぼ上に配置されるよう
にとられる。下側リップ１０４の外面１０６の直径の寸
法は、流入リング内周７２の直径寸法よりも小さいの
で、垂直チャンネル１１４（図３）が幅１１２（この例
では、約０．０３０”ないし０．７６ｍｍ）を有する２
つの面の間に形成される。チャンネル１１４は、ガス散
布リング５０に覆われて妨害されるチャンネル開口を自
身の底部に与える。
【００２０】一般的には、流入リング７０の輪郭の周囲
のある場所で、ガス流入ブロック４８が与えられる。ガ
ス流入ブロック４８（ガス流入管接続部に接続される）
は、プロセスガス（例えばＢＣｌ3 ）を処理チャンバへ
供給する。ガス供給管を介して処理チャンバ内へ供給さ
れるガスフローは、矢印４５で示される（図３）。ガス
流入管接続部４６は、流入リング７０内のガス通路１１
６に接続されてこれをシールする（シールは示されな
い）ガス流入ブロック４８内のガス流入通路１１８に接
続される。ガスは、Ｌ字型流入リング７０の中心のガス
通路１６６を介して流下し、垂直環状チャンネル１１４
に接続される。ガスは矢印２８で示されるように、外周
チャンネル１１４内部を流れ、処理チャンバの輪郭周囲
を流れ、そして、ガス散布リングのスロット又はグルー
ブ又は表面レリーフ６０（図３及び４）を介してプロセ
スチャンバ内に流れ込む。処理チャンバの輪郭の周りの
ガス散布チャンネル１１４に、略均一なガス圧力が実現
されるように、ガス散布リング５０の表面スロットに充
分な流れ抵抗が与えられる必要が有る．チャンネル１１
４に略均一な圧力が与えられた場合は、チャンネルはマ
ニホールド又はリサーバーとして作用し、ここからプロ
セスガスが、ガス散布リングの多数のガスレリーフ通路
（６０等）を介して均一に排出される。
【００２１】図４、６、７及び８には、ガス散布リング
５０の頂部におけるいくつかの可能なスロット又はグル
ーブの構成が示される。図３及び４のガス散布リング５
０には、矢印１２４で表されるような処理チャンバへの
ガスフローであるように、処理チャンバのエッジの周囲
に略等間隔でおかれた、丸い端部の外形６２を有するス
ロット６０の例が示されている。
【００２２】図５は、ガス散布リング５０の頂部におけ
る略等間隔のスロット６０から処理チャンバの中心内へ
のガスフローを表している。
【００２３】図６には、ガス散布リング５０から層状の
流れを与える、一連の（例えば）６つの平行なスロット
６７が示される。処理チャンバ内の真空システム開口の
反対側にこの構成が直接置かれたならば、略水平な層流
が予想されるかもしれない（しかしこれは、プロセスに
求められる均一な成膜及びエッチングを必ずしも与えな
いかもしれない）。矢印１２６は、予想されるフローの
方向を示す。
【００２４】図７は、ガス散布リング５０から処理チャ
ンバの中心に向かう矢印１２８で表されるフローの方向
を与える、２つの反対側に配置される１組のスロット６
０を示す。
【００２５】図８は、処理チャンバの中心に面する、均
等に配置された扇状又は２等辺三角形状の表面スロット
ないしグルーブ６４を示す。矢印１３０が、ガス散布リ
ング５０からのおよそ予想されるフローの配置を表す。
スロットの扇形ないし２等辺三角形状は、このスロット
を通って処理チャンバの中心の方へのガスフローの抵抗
を、図４の平行壁面スロット６２と比較して少なく与え
る。
【００２６】操作中は、図３から一般的にわかるよう
に、ガス流入管４６からのガスフローは、ガス流入ブロ
ックを介してガス流入リングへ７０と流れる。ガス供給
管接続部４６、流入ブロック４８及び流入リング７０
（これら全ては、好ましくは３１６Ｌタイプのステンレ
ス鋼製である）が、プロセスガスの流れを、幅１１２を
有する垂直チャンネル１１４内へと向ける。この垂直チ
ャンネル１１４は、処理チャンバの輪郭の周囲に略均一
であり、ガス散布リング５０の頂面５０上に置かれてい
る。チャンネル１１４へ流入するガスは、処理チャンバ
の輪郭の周囲に散布され、ガス散布リング５０の頂部５
８のグルーブないし表面レリーフ６０への道を見つけ出
す。表面レリーフ６０の形状は、略長方形である。Ｏリ
ング８８及び９０は、一般には、Ｖｉｔｏｎ、Ｋａｌｒ
ｅｚ又はＣｈｅｍｒａｚ製である。プロセスチャンバド
ーム９２は、一般的には、セラミック製（好ましくはア
ルミナ又はクオーツ）であり、また、ガス散布リング５
０も好ましくはセラミック製（例えばアルミナ）であ
る。処理チャンバの内側は、好ましくは、陽極処理アル
ミニウムである。この構成においては、プロセスチャン
バ内でプラズマに暴露される可能性のあるプロセスチャ
ンバの内側の表面全てが、プロセスのプラズマ（ボロン
トリクロライド（ＢＣｌ3 ）のプラズマがしばしば用い
られる）による腐食に対して高い耐性を有している。
【００２７】操作中に、スロット６０の一端だけが処理
チャンバの高温で腐食性の環境に暴露されるため、プロ
セスチャンバ内の高温のプラズマエッチングガスからス
テンレス鋼の流入リング７０をシールドする。処理チャ
ンバ内の流れの形を調節するためは、処理チャンバドー
ム９２と流入リング７０を上昇させて、ガス散布リング
５０へのアクセスを与えれば充分である。そして、ガス
散布リングは必要に応じて簡単に再配置又は交換するこ
とができて、処理チャンバ内の流れの形を変化させる。
スロットの形成されていないガス散布リングのセラミッ
ク材料の表面に対して、処理チャンバ内で流れの配置を
変化させ又は調整するには従来からの機械加工（即ち、
切削等）が必要充分であるように、ガス散布リング５０
は単純に設計されている。この方法で、ユーザーは特別
な機械設備をもたなくとも、自分たちの機械で好むよう
に流れの形を変化させることができる。同様に、通路の
数、配置及び寸法は、切断されていない標準的なガス散
布リングに簡単に作り出し又は調整されることが可能で
あり、処理される基板の成膜又はエッチングの均一性を
改善し、あるいは、標準的な所定の流れの形の選択肢を
いくつか与える。一方、ドームシールは、腐食性の処理
環境への直接のいかなる暴露も防止するように設計され
るだけではなく、ガス流出スロット６０の充分上流に配
置されて、ドームシールと腐食処理環境の間に流入する
ガスの比較的長いコラムと共に、更に保護される。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の基板処理
チャンバは、プラズマに対面するように配置されるガス
散布リングに対して、洗浄に対する簡便さと、最適化に
対する簡便さと、交換に対する簡便さを提供することに
より、ガスフローパターンの変化が最小になる。
【００２９】従って、基板表面に均一な成膜及びエッチ
ングを与えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従ったエッチングチャンバの斜視図で
ある。
【図２】図１に示される本発明に従ったエッチングチャ
ンバの上側の部分の断面図である。
【図３】プロセスチャンバの下側部分とエッチングチャ
ンバのドームが合わさる、図２の左側の拡大図である。
【図４】チャンバ周囲に略均等な間隔で置かれるスロッ
ト付きガス散布リングを示す、本発明に従ったエッチン
グチャンバの頂部の分解図である。
【図５】図４の部材の組立て断面図である。
【図６】リングの一端に平行端部グルーブを有する、本
発明に従ったガス散布リングの断面図である。
【図７】処理チャンバの中心に向かうガスの流れを与え
るグルーブを二端に配置する、本発明に従ったガス散布
リングの断面図である。
【図８】処理チャンバにガスの流れを与える扇形又は二
等辺三角形型のスロットを配置する、本発明に従ったガ
ス散布リングの断面図である。
【符号の説明】
２０…エッチングチャンバ上側組立体、２２…スロット
開口、２４…上側ハウジング、２６…管ノズル、２８…
矢印、３０…下側チャンバ部分、３２…内部壁、３４…
散布リングシェルフ、３６…流入リングシェルフ、３８
…アンテナ、４０…ワイヤコイル、４２…フレーム、４
４…基板、４５…矢印、４６…ガス流入管接続部、４８
…ガス流入ブロック、５０…ガス散布リング、５２…底
面、５６…外表面、５８…頂面、６０…スロット、６２
…表面レリーフ、６４…扇形スロット、６６…スロッ
ト、６７…平行スロット、７０…流入リング、７２…流
入リングの内周、７４…流入リングの頂面、７６…Ｏリ
ンググルーブ、７８…流入リングの底面、８０…Ｏリン
ググルーブ、８２…外側外周面、８８…Ｏリング、９２
…チャンバドーム、９６…ドーム水平フランジ、９８…
頂面、１００…外周面、１０２…底シール面、１０４…
ドーム下側リップ、１０６…外周面、１０８…底面、１
１０…内側斜面部分、１１２…幅、１１４…チャンネ
ル、１１６…ガス通路、１１８…流入リングのガス流入
通路１２４，１２６，１２８，１３０…矢印。

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 処理チャンバガス散布マニホールドであ
    って、 処理チャンバの略環状ガス供給チャンネル開口を遮って
    配置されるガス散布リングを備え、前記リングが前記開
    口を遮る位置にある際は、前記リングと前記チャンネル
    は、前記ガス供給チャンネルの内側から前記ガス供給チ
    ャンネルの外側の配置まで前記リングの周囲に１組の所
    定のガス流路を形成するように配置され、前記ガス供給
    チャンネルの前記外側の配置に配置されたガスが、処理
    チャンバ内の処理されるべき基板の処理面と自由に流通
    する処理チャンバガス散布マニホールド。
  2. 【請求項２】 前記所定の通路の組が、処理チャンバの
    周囲に略均等に分配されている請求項１に記載の処理チ
    ャンバガス散布マニホールド。
  3. 【請求項３】 前記所定の通路の組が所定のパターンで
    形成され、前記所定の通路の組が処理チャンバの周囲に
    略均等に分配されない請求項１に記載の処理チャンバガ
    ス散布マニホールド。
  4. 【請求項４】 前記所定の通路の組が、前記チャンネル
    に面する前記リングの面のグルーブである請求項１に記
    載の処理チャンバガス散布マニホールド。
  5. 【請求項５】 前記通路が前記処理チャンバの中心部に
    ほぼ開いて、前記通路から前記処理チャンバの中心部分
    に向かう方向以外の方向に現れるガスフローを流れの制
    限を生じさせる通路を形成し、前記通路を通って通過す
    る該ガスフローの相当の部分が前記チャンバの中心部分
    に向かう方向を与えられて、前記通路を通って通過する
    該ガスフローのわずかな部分が前記チャンバの中心部分
    に向かう方向以外の方向を与えられる請求項１に記載の
    処理チャンバガス散布マニホールド。
  6. 【請求項６】 前記通路のそれぞれが、前記チャンネル
    の端部を前記リングの内周面に接続させるスロットを有
    する請求項５に記載の処理チャンバガス散布マニホール
    ド。
  7. 【請求項７】 処理チャンバガス散布システムであっ
    て、 略環状のチャンネルを形成するガス散布開口を有するチ
    ャンバと、 前記開口に面する表面を有し、前記表面が、前記チャン
    ネルと前記処理チャンバの内側の間に接続されて通路を
    与える所定のグルーブの一組を有する、ガス散布リング
    とを備える処理チャンバガス散布システム。
  8. 【請求項８】 前記チャンバがドーム部分と前記ドーム
    部分を包囲するガス供給リングを有し、 前記略環状チャンネルを形成する前記ガス散布開口が前
    記開口に隣接する前記チャンネルの対立する壁面を有
    し、前記対立壁面の第１の壁面は前記ドーム部分の表面
    を含み、前記第２の壁面は前記ガス供給リングの表面を
    含んで、前記ドーム部分の前記表面と前記ガス供給リン
    グの前記表面の間に前記開口が形成される請求項７に記
    載の処理チャンバガス散布システム。
  9. 【請求項９】 前記ガス散布リングが、前記処理チャン
    バの前記ドーム部分を下側処理チャンバ壁面から分離す
    るスペーサーとして作用し、前記リングの一部のみが該
    処理チャンバ内のガスに開放的に露出される請求項８に
    記載の処理チャンバガス散布システム。
  10. 【請求項１０】 処理チャンバガス散布システムであっ
    て、 チャンバドーム部分であって、前記ドーム部分の輪郭に
    外接する外側の表面を有し、前記表面が前記チャンバの
    中心から第１の所定の寸法の組により画される、チャン
    バドーム部分と、 前記チャンバドーム部分の前記外側表面に面しこれと間
    隔をおく内側表面を有して、前記内側表面と前記外側表
    面の間に略連続的な環状のガス散布チャンネルを与える
    ガス供給リングであって、前記ガス供給リングは、前記
    チャンバドーム部分と処理チャンバの周囲壁面の間をシ
    ールするシール材を有し、前記処理チャンバの前記壁面
    はシェルフリセスを有する、ガス供給リングと、 前記シェルフリセス内に支持されるように構成されるガ
    ス散布リングであって、前記リングは前記環状ガス散布
    チャンネルに面してこれと接触して前記ガス散布チャン
    ネルからガスの流れを遮り、前記ガス散布リングは前記
    ガス散布チャンネルの前記開口から前記処理チャンバの
    内側への一組のガス通路を有する、ガス散布リングとを
    備える処理チャンバガス散布システム。
  11. 【請求項１１】 前記ガス散布チャンネルの前記開口か
    ら前記処理チャンバの前記内側への前記ガス通路の組
    が、前記ガス散布リングの前記頂面に一連のスロット又
    はグルーブを有して、前記環状ガス散布チャンネルから
    前記処理チャンバの前記内側へのガスフローが、前記ス
    ロット又はグルーブと前記スロット又はグルーブと対立
    する該ドーム部分のエッジとにより形成された通路を通
    って流れる請求項１０に記載の処理チャンバガス散布シ
    ステム。
  12. 【請求項１２】 基板加工プロセスを含めるためのドー
    ムと、チャンバ内部へプロセスガスを通過させるに適し
    たガスチャンネルを有する脱気可能な処理チャンバであ
    って、 ドームの流出口を画しドームの対称軸と直交する、環状
    の略平坦な第１の端面と、 前記第１の端面の外側に配置されてこれと交差する、前
    記ドームの環状の第２の端面と、 前記チャンバの流出口に、前記チャンバと共通の軸をも
    って配置され、略平坦な平行なフェースを有する第１の
    リングであって、前記フェースの１つが、前記第１の端
    面とオーバーラップしつつ前記第２の端面の外側に延長
    する第１のリングと、 略円筒形の内部フェースを有し、前記ドームと共通の軸
    をもって配置され、前記第２の端面の周囲に制限された
    薄い環状空間を画するように前記内部フェースと前記第
    ２の面が対立する関係を有する第２のリングであって、
    前記第２のリングは、自身に画され外部端部ソースと通
    ずるに適する少なくとも１つの前記環状空間内への通路
    開口を有する、第２のリングとを備え、 前記第１のリングには、前記１つの面の最内エッジから
    外側へ延長して、前記環状空間に通じる複数の表面グル
    ーブが具備され、 ガスが、内部への前記通路、環状空間及びグルーブを介
    して、プロセスチャンバ内に、前記グルーブの位置及び
    構成により制御可能なパターンで、均等に注入される処
    理チャンバ。
  13. 【請求項１３】 前記第１のリングと前記第２のリング
    の間に、第１の圧力シールが前記環状空間に対する外向
    きに与えられ、前記通路流出口の下流の前記環状空間に
    シールを与える請求項１２に記載の処理チャンバ。
  14. 【請求項１４】 前記ドームの外面と前記第２のリング
    の間に、第２の圧力シールが、前記環状空間に対して外
    向きに且つ前記第１のシールと対立して与えられて、前
    記通路流出口の上流の前記環状空間に有効なシールを与
    える請求項１３に記載の処理チャンバ。
  15. 【請求項１５】 リセスを画するチャンバドーム支持体
    を更に有し、前記チャンバドーム支持体内部では前記第
    １のリングと前記第２のリングが、前記２つのリングと
    前記ドーム支持体とに耐ガスの関係で固定される前記ド
    ームに包囲され支持される請求項１２に記載の処理チャ
    ンバ。
  16. 【請求項１６】 前記ドームが、前記薄い環状空間の輪
    郭に隣接し内部への前記ガス通路の前記開口の上流で、
    前記ドームが前記第２のリングに対してシールされ、ド
    ームの流出口のシールが、処理チャンバ内部の処理環境
    に対して正のガス圧力により保護される請求項１２に記
    載の処理チャンバ。
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