JP5489390B2 - Suspension for showerhead in process chamber - Google Patents
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Description
[0001]本発明は、フラットパネルディスプレイ、半導体及び他の電子デバイスを製造するのに用いられる真空チャンバ内にガスを一定量供給するシャワーヘッドをつるす装置及び方法に関する。より具体的には、本発明は、サスペンション及び該シャワーヘッドの熱膨張や熱収縮により引き起こされるこのようなサスペンションにおける応力を最小化することに関する。 [0001] The present invention relates to an apparatus and method for hanging a showerhead that supplies a fixed amount of gas into a vacuum chamber used to fabricate flat panel displays, semiconductors and other electronic devices. More specifically, the present invention relates to minimizing stress in such suspensions caused by thermal expansion and contraction of the suspension and the showerhead.
[0002]フラットパネルディスプレイや集積回路等の電子デバイスは、一般に、層が基板上に堆積されて、該堆積された材料が所望のパターンにエッチングされる一連のプロセス工程によって製作される。該プロセス工程は、一般に、プラズマ化学気相堆積(chemical vapor deposition;CVD)プロセス、熱(非プラズマ)CVDプロセス及びプラズマエッチングプロセスを含む。 [0002] Electronic devices such as flat panel displays and integrated circuits are typically fabricated by a series of process steps in which layers are deposited on a substrate and the deposited material is etched into a desired pattern. The process steps generally include a plasma chemical vapor deposition (CVD) process, a thermal (non-plasma) CVD process and a plasma etch process.
[0003]基板は、概して、プロセスチャンバと呼ばれる真空チャンバ内で、サセプタ(チャックまたは被加工物支持体とも呼ばれる)上に載置される。CVD及びエッチングプロセスは、一般に、該基板を高温にする必要があり、この場合、該サセプタは、抵抗加熱または放射加熱等の何らかの手段によって加熱される。プラズマプロセスにおいては、プラズマは、該基板及び該サセプタに追加的な熱を供給する。 [0003] A substrate is typically placed on a susceptor (also called a chuck or workpiece support) in a vacuum chamber called a process chamber. CVD and etching processes generally require the substrate to be hot, in which case the susceptor is heated by some means such as resistive heating or radiant heating. In the plasma process, the plasma supplies additional heat to the substrate and the susceptor.
[0004]プロセスガス混合物は、一般に、数百または数千のオリフィスまたは流路によって穿孔されているシャワーヘッドと一般に呼ばれるガス分配プレートを介して、該プロセスチャンバ内に一定量供給される。該シャワーヘッドは、概して、該基板(及びサセプタ)の上面に近接してかつ平行して位置決めされた平坦またはわずかに湾曲した下面を有し、ガス流路は、該シャワーヘッドの表面の全面に分配されており、その結果、該シャワーヘッドを介して一定量供給されたプロセスガスは、該基板(及びサセプタ)の面積全体に均一に分配される。 [0004] A process gas mixture is generally fed into the process chamber via a gas distribution plate, commonly referred to as a showerhead, which is perforated by hundreds or thousands of orifices or channels. The showerhead generally has a flat or slightly curved lower surface positioned in close proximity and parallel to the upper surface of the substrate (and susceptor), and the gas flow path is over the entire surface of the showerhead. As a result, the process gas supplied in a certain amount via the shower head is uniformly distributed over the entire area of the substrate (and susceptor).
[0005]プラズマプロセスにおいて、電気的パワーまたは電磁パワーは、プロセスガスに結合され、該プロセスガスが励起されてプラズマ状態になる。該プラズマは、該ガス混合物を、所望の堆積プロセスまたはエッチングプロセスを実行するイオン活性種に分解する。容量的に励起されたプラズマチャンバ内において、該プラズマは、陽極として機能するシャワーヘッドと、陰極として機能するサセプタとの間に印加される高周波電力によって励起される。プラズマチャンバ内のシャワーヘッドの実施例は、Changらへの89年8月8日に発行された、同一出願人による米国特許第4,854,263号に記載されている。 [0005] In a plasma process, electrical or electromagnetic power is coupled to a process gas that is excited into a plasma state. The plasma decomposes the gas mixture into ionically active species that perform the desired deposition or etching process. In the capacitively excited plasma chamber, the plasma is excited by high frequency power applied between a showerhead that functions as an anode and a susceptor that functions as a cathode. An example of a showerhead in a plasma chamber is described in commonly assigned US Pat. No. 4,854,263, issued Aug. 8, 1989 to Chang et al.
[0006]上記シャワーヘッドが上記サセプタを冷やさないように、該シャワーヘッドを、該サセプタの温度に匹敵する高温に維持することが望ましい。古いシャワーヘッドのデザインでは、該シャワーヘッドから、該プロセスチャンバの比較的冷たい壁に熱を伝達することにより、該シャワーヘッドを望ましくない冷たさに保つ比較的厚い取り付けフランジを用いて、該シャワーヘッドを該プロセスチャンバの壁に取り付けていた。対照的に、Whiteらへの2002年12月11日に発行された、同一出願人による米国特許第6,477,980号、及びKellerらへの2004年10月8日に発行された、同一出願人による米国特許第6,772,827号は、加熱されたサセプタ及びプラズマから該シャワーヘッドにより吸収された熱が、該シャワーヘッド内に保持され、それにより、該サセプタの温度に匹敵するシャワーヘッド温度を実現するように、高い熱インピーダンスを有する薄いサスペンション壁を有する、改良されたシャワーヘッドサスペンションについて説明している。 [0006] It is desirable to maintain the showerhead at a high temperature comparable to the temperature of the susceptor so that the showerhead does not cool the susceptor. Older showerhead designs use a relatively thick mounting flange that keeps the showerhead undesirably cool by transferring heat from the showerhead to a relatively cool wall of the process chamber. Was attached to the walls of the process chamber. In contrast, the same applicant's US Pat. No. 6,477,980 issued Dec. 11, 2002 to White et al., And the same issued on Oct. 8, 2004 to Keller et al. Applicant's US Pat. No. 6,772,827 discloses that heat absorbed by the showerhead from a heated susceptor and plasma is retained in the showerhead, thereby matching the temperature of the susceptor. An improved showerhead suspension is described having thin suspension walls with high thermal impedance to achieve head temperature.
[0007]上述の米国特許第6,477,980号及び同第6,772,827号はさらに、上記加熱されたシャワーヘッドの熱膨張に適応するように柔軟になっているサスペンション壁について説明している。例えば、両特許は、該シャワーヘッドの4つの側部にそれぞれ接続された4つのサスペンションセグメント(サスペンション壁)によってつるされた矩形状アルミニウム製シャワーヘッドについて説明しており、この場合、各サスペンション壁は、矩形状アルミニウム製シートである。各シートは、柔軟であるのに十分薄く、その結果、該シートは、該シートの表面と略垂直な方向で該シャワーヘッドの熱膨張に適応するように、容易に曲がる。 [0007] The aforementioned US Pat. Nos. 6,477,980 and 6,772,827 further describe suspension walls that are flexible to accommodate the thermal expansion of the heated showerhead. ing. For example, both patents describe rectangular aluminum showerheads suspended by four suspension segments (suspension walls) connected to four sides of the showerhead, respectively, where each suspension wall is A rectangular aluminum sheet. Each sheet is thin enough to be flexible so that the sheet bends easily to accommodate the thermal expansion of the showerhead in a direction generally perpendicular to the surface of the sheet.
[0008]上述の米国特許第6,772,827号(図5〜図7及び図17)は、各サスペンション壁が、該シャワーヘッドに堅固に取り付けられておらず、各サスペンション壁の底部フランジ内の対応するスロットに係合する、該シャワーヘッドの縁から下方へ突出しているピンによって取り付けられているという追加的な改良について説明している。該スロットは、各サスペンション壁が、該シャワーヘッドに対して、該サスペンション壁の面と平行な水平方向に、すなわち、該サスペンション壁が曲がる方向と垂直に滑動できるように、該ピンよりも大きくなっている。該特許に記載されているように、このような滑動を可能にすることは、該チャンバの蓋が空気に対して開いたときの該サスペンションの急速な熱収縮に適応するのに有用であり、それにより、該サスペンションを、より大規模なシャワーヘッドよりもかなり容易に冷却させる。 [0008] The above-mentioned US Pat. No. 6,772,827 (FIGS. 5-7 and 17) shows that each suspension wall is not rigidly attached to the showerhead and is located within the bottom flange of each suspension wall. An additional improvement is described which is attached by a pin projecting downwardly from the edge of the showerhead, which engages a corresponding slot. The slots are larger than the pins so that each suspension wall can slide relative to the showerhead in a horizontal direction parallel to the plane of the suspension wall, i.e., perpendicular to the direction in which the suspension wall bends. ing. As described in the patent, allowing such sliding is useful to accommodate rapid thermal contraction of the suspension when the chamber lid is open to air; Thereby, the suspension is cooled much more easily than a larger showerhead.
[0009]しかし、出願人は、上記シャワーヘッド及びサスペンションの底部フランジの温度が約220℃を超えた場合に、アルミニウムの静止摩擦が、該サスペンション壁の該シャワーヘッドに対する滑動を妨げる場合があることを発見した。そのため、該サスペンションが熱いときに、該チャンバの蓋が開いた場合、該サスペンションは、急速に冷えて収縮し、一方、該底部フランジは、該シャワーヘッドにくっついたままであるので、熱衝撃を受ける可能性がある。 [0009] However, Applicants have found that when the temperature of the bottom flange of the showerhead and suspension exceeds about 220 ° C, the static friction of aluminum may prevent the suspension wall from sliding relative to the showerhead. I found Thus, if the chamber lid opens when the suspension is hot, the suspension cools and contracts rapidly, while the bottom flange remains attached to the showerhead and thus receives a thermal shock. there is a possibility.
[00010]さらに、上記ピン及びスロットが、該サスペンションと該シャワーヘッドとの間の応力をうまく回避したとしても、該ピン及びスロットは、該サスペンション壁の上部と下部の間の温度差の急速な変化により、該サスペンション壁内の潜在的な損傷応力は回避できない。出願人は、このような温度差の急速な変化が、一般に、熱いサスペンションが急激に冷却されたときに発生することを発見した。このような急速な冷却は、熱CVDやプラズマプロセス工程等の高温プロセス工程のすぐ後に、チャンバパージ工程等の低温工程が続く場合に発生する可能性がある。従って、サスペンション壁内の熱誘導性応力を低減する改良されたデザインに対する要求がある。 [00010] Moreover, even though the pins and slots successfully avoid stresses between the suspension and the showerhead, the pins and slots are subject to a rapid temperature difference between the top and bottom of the suspension wall. Due to the change, potential damage stress in the suspension wall cannot be avoided. Applicants have discovered that such a rapid change in temperature difference generally occurs when a hot suspension is cooled rapidly. Such rapid cooling can occur when a low temperature process such as a chamber purge process follows immediately after a high temperature process such as a thermal CVD or plasma process process. Accordingly, there is a need for an improved design that reduces thermally induced stress in the suspension wall.
[00011]本発明は、サスペンション壁内の熱誘導性応力を改善するために、別々にまたは組合わせて用いることができる様々な態様を含む。 [00011] The present invention includes various aspects that can be used separately or in combination to improve thermally induced stress in the suspension wall.
[00012]本発明の一態様は、プロセスガスが、チャンバ内のガス入口からそこを通ってシャワーヘッド内のガス出口へ流れる、空間(すなわち、該ガス入口プレナム)の側部を包囲するガス密閉スカートである。該ガス密閉スカートがこのガス包囲機能を実行するため、該ガス密閉スカートが、該サスペンションをプロセスガスへの曝露から保護するように、該サスペンションを、該ガス密閉スカートによって包囲された該空間の外部に位置決めすることができることが好ましい。 [00012] One aspect of the present invention provides a gas seal that surrounds the side of a space (ie, the gas inlet plenum) through which process gas flows from a gas inlet in the chamber and through to a gas outlet in the showerhead. It is a skirt. Since the gas sealing skirt performs this gas enclosing function, the gas sealing skirt protects the suspension from exposure to process gas so that the suspension is external to the space surrounded by the gas sealing skirt. It is preferable that it can be positioned.
[00013]より具体的には、上記ガス密閉スカートは、チャンバ壁または上記シャワーヘッドのいずれかに接続されているが、その両方には接続されていない。該チャンバ壁または該シャワーヘッドのいずれかに接続されていない該ガス密閉スカートの上端部または下端部は、該ガス密閉スカートの外面の面積の3分の1くらいの総面積を有する多数のギャップによって、該チャンバ壁または該シャワーヘッドのいずれかから離されている。ギャップの数は、好ましくはゼロである。 [00013] More specifically, the gas sealing skirt is connected to either the chamber wall or the showerhead, but not to both. The upper or lower end of the gas sealing skirt that is not connected to either the chamber wall or the showerhead is defined by a number of gaps having a total area of about one third of the area of the outer surface of the gas sealing skirt. , Separated from either the chamber wall or the showerhead. The number of gaps is preferably zero.
[00014]本発明の第2の態様は、1つ以上のサスペンション壁を有するサスペンションであり、該サスペンション壁の各々は、該サスペンション壁の面積の少なくとも5%を集合的に占める1つ以上の開口を含む。該開口は、上記プロセスチャンバ内のガスに曝露される該サスペンション壁の面積を低減することにより、該サスペンションの熱応力を低減し、それにより、該サスペンションとこのようなガスとの間の熱伝達の速度を低減する。 [00014] A second aspect of the invention is a suspension having one or more suspension walls, each of the suspension walls being one or more openings that collectively occupy at least 5% of the area of the suspension wall. including. The opening reduces the thermal stress of the suspension by reducing the area of the suspension wall that is exposed to the gas in the process chamber, thereby transferring heat between the suspension and such gas. Reduce the speed of
[00015]上記開口は、最初に、チャンバコンポーネントを冷却することなく、該チャンバの蓋が何らかの事情により開いて、該チャンバ内部が大気に曝露された場合に、該サスペンション壁内の応力(熱衝撃)を低減するのに特に有利である。該開口は、該チャンバ内に突入する、大気圧の冷気に曝露される該サスペンション壁の面積を低減し、それにより、該サスペンション壁の冷却速度が低減される。 [00015] The opening may be used to prevent stress (thermal shock) in the suspension wall when the chamber lid is opened for some reason and the chamber interior is exposed to the atmosphere without first cooling the chamber components. ) Is particularly advantageous. The opening reduces the area of the suspension wall that is exposed to atmospheric cold air entering the chamber, thereby reducing the cooling rate of the suspension wall.
[00016]本発明の第3の態様は、1つ以上のサスペンション壁を有するサスペンションであり、該サスペンション壁の各々は、該サスペンション壁内の1つ以上の裂け目の実質的に垂直な配列を含む。1つ以上の裂け目の実質的に垂直な配列は、実質的に垂直方向に細長い単一の裂け目、あるいは、実質的に垂直方向に離れている何らかの形状の複数の裂け目のいずれかとすることができる。本特許明細書及び請求項のために、「実質的に垂直な」とは、鉛直の45度内を意味する。裂け目は、スリット、穿孔、または、該サスペンション壁を完全に貫通して延びる何らかの形状の開口とすることができる。代替として、裂け目は、該サスペンション壁を完全に貫通して延びていない溝または切り欠きとすることができる。有利には、該裂け目は、該裂け目の場所にある該壁を弱めることにより、サスペンション壁の応力を改善し、それによって、熱応力に応じた該壁の水平方向のたわみまたは座屈を容易にすることができる。 [00016] A third aspect of the invention is a suspension having one or more suspension walls, each of the suspension walls including a substantially vertical array of one or more tears in the suspension wall. . The substantially vertical array of one or more tears can be either a single substantially elongated slit that is vertically elongated, or a plurality of tears of some shape that are separated substantially vertically. . For purposes of this patent specification and claims, “substantially vertical” means within 45 degrees vertical. The tear can be a slit, perforation, or some form of opening that extends completely through the suspension wall. Alternatively, the tear may be a groove or notch that does not extend completely through the suspension wall. Advantageously, the tear improves the stress of the suspension wall by weakening the wall at the location of the tear, thereby facilitating horizontal deflection or buckling of the wall in response to thermal stress. can do.
[00017]本発明の第4の態様は、上記サスペンション壁のうちの少なくとも1つを、それぞれの中心部が同一平面である複数のサスペンション壁と置き換えることを備える。1つのサスペンション壁を、2つ、3つまたはそれ以上の同一平面サスペンション壁と置き換えることは、各サスペンション壁の幅を、それぞれ、約2、3またはそれ以上低減し、それに応じて、各サスペンション壁における何らかの熱誘導性応力の水平方向成分が低減される。 [00017] A fourth aspect of the present invention comprises replacing at least one of the suspension walls with a plurality of suspension walls, each center portion being coplanar. Replacing one suspension wall with two, three or more coplanar suspension walls reduces the width of each suspension wall by about 2, 3 or more, respectively, and accordingly each suspension wall The horizontal component of any thermally induced stress at is reduced.
1.プロセスチャンバの概観
[00030]図1及び図2は、本発明によるつるされたシャワーヘッド20及びガス密閉スカート70を含むプロセスチャンバを示す。本発明について説明する前に、該プロセスチャンバの他のコンポーネントについて説明する。
1. Process chamber overview
[00030] FIGS. 1 and 2 show a process chamber that includes a suspended
[00031]上記プロセスチャンバは、被加工物または基板10に、フラットパネルディスプレイまたは半導体等の電子デバイスの該被加工物上への製作における一連の工程のうちの1つの工程である化学的プロセスを受けさせるように意図された真空チャンバである。該被加工物は、チャックまたはサセプタとも呼ばれる被加工物支持体12によって、該チャンバ内で支持されている。該チャンバ内で処理される被加工物10の一般的な実施例は、フラットパネルディスプレイがその上に製作される矩形状ガラス基板、または、集積回路がその上に製作される円形の半導体ウェハを含む。
[00031] The process chamber provides a chemical process, which is one of a series of steps in the fabrication of an electronic device, such as a flat panel display or semiconductor, on a workpiece or
[00032]上記プロセスチャンバは、該チャンバ内部のための真空包囲を提供するハウジングまたはチャンバ壁14、16、18を有する。図示の実施形態において、該チャンバの側部壁及び底部壁は、単一の壁14として実施されている。該チャンバ壁の上部は、ヒンジで連結された蓋16及びガス入口マニホールド上部壁18によって提供されている。作業者は、蓋16を起こし、または取り外すことにより、該チャンバの内部にアクセスすることができる。Oリング45、46、48(一部は図示せず)は、該チャンバ側部と底部壁14、チャンバ蓋16及びガス入口マニホールド上部壁18との間の真空シールを提供する。チャンバ側部及び底部壁14、チャンバ蓋16及びガス入口マニホールド上部壁18は、全て該チャンバ壁の一部とみなされる。
[00032] The process chamber has a housing or
[00033]上記被加工物上に半導体または他の電子デバイスを製作するプロセスを実行する際には、1種以上のプロセスガスが、ガス入口マニホールドを介して該チャンバ内に一定量供給される。該ガス入口マニホールドは、ガス入口マニホールド上部壁18と、(ディフューザまたはガス分配プレートとも呼ばれる)シャワーヘッド20と、(以下の3つの段落で定義する)ガス入口マニホールド側壁とを含み、これら全ては、集合的に、本願明細書においてガス入口プレナム30と呼ぶ空間を包囲し、該プレナムは、該ガス入口マニホールドの内部領域を構成する。
[00033] When performing a process of fabricating a semiconductor or other electronic device on the workpiece, one or more process gases are supplied into the chamber through a gas inlet manifold. The gas inlet manifold includes a gas inlet manifold
[00034]少なくとも1つのガス入口流路26は、外部のガス源(図示せず)とガス入口プレナム30との間に結合されている。図1の実施形態において、該ガス入口流路は、ガス入口マニホールド上部壁18を貫通して延びている開口または管である。該ガス源は、プロセスガスをガス入口流路26に供給し、該ガスは、該流路からガス入口プレナム30内へ流れ、その後、該ガス入口プレナムから、シャワーヘッド20内のガス出口流路22を通って該チャンバの内部に流れる。数百または数千のガス出口流路22は、典型的には、該シャワーヘッドの全域に均一に分配されている。
[00034] At least one
[00035]図示しない従来の真空ポンプは、上記チャンバ内を所望の真空レベルに維持し、上記プロセスガス及び反応生成物を該チャンバから環状排出スリット31を介して環状排出プレナム32内へ排出し、その後、図示しない排出チャネルを介して該ポンプへ排出する。
[00035] A conventional vacuum pump (not shown) maintains the interior of the chamber at a desired vacuum level, exhausts the process gas and reaction products from the chamber through an annular exhaust slit 31 into an
[00036]上記ガス入口マニホールド側壁は、該ガス入口マニホールド上部壁18とシャワーヘッド20との間に延びるガスシールを集合的に提供する1つ以上のプロセスチャンバコンポーネントとして画成されている。図2に示す好ましい実施形態において、(以下に説明する)本発明の新規なガス密閉スカート70は、該ガス入口マニホールド側壁として機能する。ガス密閉スカートを欠いているが、他の方法で同等にすることが出来る代替実施形態においては、サスペンション50が該ガス入口マニホールド側壁として機能する。
[00036] The gas inlet manifold sidewalls are defined as one or more process chamber components that collectively provide a gas seal extending between the gas inlet manifold
[00037]上記ガス入口マニホールド側壁は、十分な気密シール、すなわち、ガス漏れに対して十分なインピーダンスを提供しなければならず、そのため、ガス入口プレナム30に流入するガスのほとんどは、該ガス入口マニホールド側壁内のギャップを通って漏出するというよりは、シャワーヘッドガス出口流路22を流れることによって、該プロセスチャンバの内部に入ることになる。許容可能な漏れの量は、該被加工物に対して実行されるプロセスに依存するが、たいていのプロセスにおいては、該漏れは、10%未満にしなければならない。すなわち、ガス入口流路26を通って該ガス入口プレナムに入る10%未満のガス(10分の1)は、該ガス入口マニホールド側壁を介して漏出されるべきであり、そのため、該ガスの少なくとも90%は、ガス出口流路22を介して該プロセスチャンバ内に一定量供給されなければならない。最悪の場合でも、該ガス入口プレナムに入るガスの40%以下は、該ガス入口マニホールド側壁を介して漏出すべきである。
[00037] The gas inlet manifold sidewalls must provide a sufficient hermetic seal, ie, sufficient impedance to gas leaks, so that most of the gas flowing into the
[00038]上記ガス入口マニホールドは一般に、ガスがガス入口流路26から直線状経路で、上記シャワーヘッドの中心の直接隣接するガス出口流路22に流れるのを妨げ、それにより、該シャワーヘッドの中心及び周辺を通る各ガス流量を均等にするのに役に立つガス入口デフレクタ28を含む。図1の実施形態において、ガス入口デフレクタ28は、ガス入口流路26の直径よりもわずかに大きい直径を有し、かつ図示しないポストによって該ガス入口流路の下につるされた円形ディスクからなる。
[00038] The gas inlet manifold generally prevents gas from flowing from the
[00039]好ましい実施形態において、シャワーヘッド20は、3cm厚のアルミニウム製プレートである。好ましくは、該シャワーヘッドは、上記チャンバが真空状態となったとき、大気圧下で著しく変形しないように十分な厚さにすべきである。
[00039] In a preferred embodiment, the
[00040]シャワーヘッド20は、その周辺部が、1つ以上のサスペンション壁50を備える柔軟なサスペンションによってつるされている。該サスペンションの柔軟性は、該シャワーヘッドの温度が上昇及び下降する際の、該シャワーヘッドの径方向の膨張及び収縮に適応する。該サスペンションについては、以下の「2.シャワーヘッド用フレキシブルサスペンション」のところで詳細に説明する。
[00040] The
[00041]熱化学気相堆積(CVD)プロセス等の、プロセスチャンバ内で実行される幾つかの種類の被加工物製作プロセスは、プラズマなしで実行される。プラズマ化学気相堆積(plasma−enhanced chemical vapor deposition;PECVD)プロセスまたはプラズマエッチングプロセス等の他の多くのプロセスは、プラズマを必要としない。プラズマ用に意図されたプロセスチャンバは、プラズマチャンバと呼ばれる。 [00041] Some types of workpiece fabrication processes that are performed in a process chamber, such as thermal chemical vapor deposition (CVD) processes, are performed without a plasma. Many other processes, such as a plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process or a plasma etching process, do not require a plasma. A process chamber intended for plasma is called a plasma chamber.
[00042]ある種類のプラズマチャンバにおいて、プラズマは、該チャンバ内の電極に接続された高周波(RF)電源(図示せず)による該プラズマへの容量結合電気的パワーにより、該チャンバ内に生成され、または該チャンバ内で持続される。容量結合プラズマチャンバにおいて、シャワーヘッド20は、典型的には、導電性材料、好ましくは、アルミニウムで構成されており、そのため、該シャワーヘッドは、電極として機能する。このため、高レベルの高周波電力、典型的には、キロワットオーダーの高周波電力を伝導させるために、該シャワーヘッドに対する十分な導電性及び信頼性の電気的接触を提供することが重要である。
[00042] In one type of plasma chamber, plasma is generated in the chamber by capacitively coupled electrical power to the plasma by a radio frequency (RF) power source (not shown) connected to electrodes in the chamber. Or sustained in the chamber. In a capacitively coupled plasma chamber, the
[00043]幾つかのプラズマチャンバ構造においては、シャワーヘッド20は、電気的に接地されたチャンバ壁14〜18に直接接続されている。しかし、図示の実施形態は、シャワーヘッド20が、該シャワーヘッドが陽極として機能するように、上記高周波電源の接地されていない(RFホットの)出力に電気的に接続されるように意図されているプラズマチャンバ構造である。チャンバの側部及び底部壁14、およびチャンバ蓋16は、電気的に接地するために接続されており、そのため、陰極として機能する。サセプタまたは被加工物支持体12も、典型的には電気的に接地されているが、場合によって、一般にバイアス電源と呼ばれる第2の高周波電源に接続することができる。本発明は、該シャワーヘッドに高周波電力が供給されているか否かに関係なく、有用である。
[00043] In some plasma chamber structures, the
[00044]ガス入口マニホールド上部壁18及びシャワーヘッド20には、高周波電力が供給されるため、絶縁ライナ33、34、35、36が、該高周波電力が供給されるコンポーネントと電気的に接地されたチャンバ蓋16との間に載置されている。被加工物支持体12とシャワーヘッド20との間の該チャンバの領域内のプラズマを集中させるために、該被加工物支持体または該シャワーヘッドの近くの該チャンバ内の他の金属面は、一般に、絶縁ライナで被覆されている。例えば、図1は、チャンバ蓋16の下面を被覆する絶縁ライナ37と、チャンバ側壁14の内面を被覆する絶縁ライナ38とを示す。
[00044] Because the high frequency power is supplied to the gas inlet manifold
[00045]カバー19は、概して、作業者が偶発的に、高周波電力が供給される上部壁18やシャワーヘッドに接触することを防ぐために、チャンバ蓋16の上部に取り付けられている。カバー19は、本願明細書で論じる他のチャンバコンポーネントの機能性に対して重要でないため、これ以上議論しない。
[00045] The
[00046]プラズマチャンバにおいて、上記シャワーヘッド内のガス出口流路22は、該プラズマチャンバ内のプラズマがガス入口プレナム30内に入るのを防ぐために、プラズマ暗部の幅よりも小さい直径を有するべきである。該暗部の幅ひいては該ガス出口流路の最適な直径は、チャンバ圧力、及び該チャンバ内で実行されることが望まれる特定の半導体製作プロセスに関する他のパラメータに依存する。代替として、解離するのが特に困難な試薬ガスを用いてプラズマプロセスを実行するには、狭い入口と、上述のChangらへの米国特許第4,854,263号に記載されているような、幅広で、張り出した出口とを有する流路を使用することが好ましい可能性がある。
[00046] In the plasma chamber, the
[0047]上記チャンバコンポーネントは、該チャンバ内で実行される半導体製作プロセスを汚染せず、かつ上記プロセスガスによる腐食に耐性がある材料から構成されるべきである。アルミニウムは、上記Oリング及び絶縁ライナ33〜36以外の該チャンバ内の全てのコンポーネントに対して好ましい材料である。 [0047] The chamber components should be composed of materials that do not contaminate the semiconductor fabrication process performed in the chamber and are resistant to corrosion by the process gas. Aluminum is the preferred material for all components in the chamber except for the O-ring and insulating liners 33-36.
2.シャワーヘッド用フレキシブルサスペンション
[0048]図2及び図3は、上記サスペンションを詳細に示す。シャワーヘッド20は、1つ以上のフレキシブルサスペンション壁50を備えるフレキシブルサスペンションによってつるされている。該サスペンションの柔軟性は、該シャワーヘッドの温度が上昇及び下降した際の該シャワーヘッドの径方向の膨張及び収縮に適応する。
2. Flexible suspension for shower head
[0048] Figures 2 and 3 show the suspension in detail. The
[0049]シャワーヘッド20が膨張する量は、該シャワーヘッドの温度を該シャワーヘッドの幅の両方に比例する。後者の理由により、機械的応力を伴わずに該シャワーヘッドの熱膨張に適応することは、大きなフラットパネルディスプレイ等のより大きな被加工物を処理するのに必要なより大きなシャワーヘッドに関して特に重要である。該被加工物及びサセプタから該シャワーヘッドへの熱伝達を最小化するためには、該シャワーヘッドを350°〜400°に維持しながら、該チャンバ内でCVDプロセスを実行することが望ましい。このような高温において、アルミニウム製シャワーヘッドは、各外形寸法における約1%膨張する。例えば、105cm×125cmの幅のシャワーヘッドは、約12mm膨張する。該シャワーヘッドの中心の固定された基準点に対して、該シャワーヘッドの各縁部は、この量の半分だけ(0.5%)外側に膨張する。
[0049] The amount by which the
[0050]シャワーヘッド20の幅が、上記チャンバの通常動作中の温度上昇に応じて膨張した場合、該シャワーヘッドは、フレキシブルサスペンション壁50を押して、外側に(すなわち、該サスペンションの面に対してほぼ直角な、該シャワーヘッドの半径に沿った方向に)該シャワーヘッドの膨張量だけたわむ。
[0050] When the width of the
[0051]上記シャワーヘッドの重量を支持するために、フレキシブルサスペンション50の上部は、チャンバ壁14〜18に直接的または間接的に接続されており、該サスペンションの下部は、シャワーヘッド20に直接的または間接的に接続されている。「間接的に接続されている」とは、絶縁ライナまたは取り付けフランジ等の介在コンポーネントを、該サスペンションの上部と該チャンバ壁との間に接続することができることを意味する。同様に、このような介在コンポーネントを、該サスペンションの下部と該シャワーヘッドとの間に接続することができる。
[0051] In order to support the weight of the shower head, the upper portion of the
[00052]この特許明細書の全体を通して、2つのコンポーネントが接続されていると記載されている場合、特定の他の方法を除いて、それら2つのコンポーネントは、直接的または間接的に接続することができ、また、それら2つのコンポーネントは、一緒になって取り付けられる2つの別々の構成部材ではなく、単体の構成要素として製作してもよい。例えば、サスペンション50及びシャワーヘッド20は、アルミニウムの単体のブロックから機械加工することができる。
[00052] Where two components are described as being connected throughout this patent specification, the two components may be connected directly or indirectly, except in certain other ways. And the two components may be fabricated as a single component rather than two separate components attached together. For example, the
[00053]図示の実施形態は、その上にフラットパネルディスプレイが製作される大きな矩形状ガラス基板または被加工物10を処理することが意図されている。被加工物支持体またはサセプタ12、ガス入口マニホールド上部壁18及びシャワーヘッド20は、断面が矩形状である。該サスペンションは、該シャワーヘッドの4つの側部にそれぞれ接続された4つのサスペンション壁50を備える。該4つのサスペンション壁の各々は、ガス入口マニホールド上部壁18と該シャワーヘッドとの間に拡がる平坦な中央部を有するアルミニウム製シートである。該平坦な中央部は、該シャワーヘッドの熱膨張及び収縮に応じて曲げられるように、たわむことができるように十分に薄い。
[00053] The illustrated embodiment is intended for processing large rectangular glass substrates or
[00054]4つのシート50の各々は、上部フランジ52を形成するために、その上端部近傍で直角に曲げられており、また、図3に示すように、下方フランジ54を形成するために、その下端部近傍で直角に曲げられている。
[00054] Each of the four
[00055]各サスペンション壁50の上部フランジ52は、ボルト40によってガス入口マニホールド上部壁18に取り付けられている。好ましくは、各上部フランジ52の該ガス入口マニホールド上部壁への取り付けは、各上部フランジ52の全幅に及び、かつ該ボルト頭と該上部フランジとの間に位置決めしている、U字状断面を有するアルミニウムバー42によって補強されている。図示の実施形態は、各上部フランジ52に対して1つずつ、4つの補強バー42を含む。
[00055] The
[00056]各サスペンション壁の下方フランジ54は、上記シャワーヘッドの縁60内の溝62内に滑動可能に設けられている。下方フランジ54が溝62から抜けるのを防ぐために、各下方フランジは、複数の取り付け穴56、57を有し、各取り付け穴は、該シャワーヘッドの縁から下方へ延びる対応するピン64を係合する。図2に示すように、該シャワーヘッドの縁は、該ピンを挿入するための空間を形成するために、各ピンに隣接する切り欠き部を含む。挿入後、各ピンの下端部は、該ピンが落ちるのを防ぐ、該シャワーヘッドの縁の小さな外方向突出部の上に該ピンが押し込まれるように、内側に曲げることができる。
[00056] The
[00057]図3に示すように、各下方フランジ54の中心に近い少数の取り付け穴56は、上記ピンの直径よりもわずかに大きい直径を有する円形であり、それにより、上記シャワーヘッドの中心と、サスペンション壁50との間のアラインメントが維持される。残りの取り付け穴57は、このような方向に沿った、すなわち、該シャワーヘッドの縁に平行で、かつ該サスペンション壁の中央部の平面に直角な水平方向に沿った、該シャワーヘッドと該下方フランジとの間の相対的な熱膨張及び収縮を可能にするように、該下方フランジの長さ方向に沿って平行な方向に細長くなっている。
[00057] As shown in FIG. 3, a small number of mounting
[00058]上述した図1の実施形態において、フレキシブルサスペンション50は、シャワーヘッド20の全重量を支持する。該サスペンションのこの実施形態は、その周辺部近くでのみ該シャワーヘッドを支持しているため、該シャワーヘッドの中央部は、時間がたつにつれてたれる可能性がある。該中央部がたれるのを防ぐには、該サスペンションに、図4に示すようなシャワーヘッド中央部支持体100〜108を付加することが好ましい。
[00058] In the embodiment of FIG. 1 described above, the
[00059]シャワーヘッド中央部支持体100〜108は、ガス入口マニホールド上部壁18の中央開口を貫通して延びる管状ガス導管100を有する。シャワーヘッド20は、該シャワーヘッドの深さの3分の2に及ぶキャビティを、その上面の中央部に有する。該ガス導管の下端部は、このキャビティ内に延びており、該キャビティの開口の上で、径方向内側に延びる、該シャワーヘッドの相補的フランジの下面に当接するように、該ガス導管の下端部から径方向外側へ延びるフランジによって、該シャワーヘッドの中央部を機械的に支持する。従って、中央部支持体100〜108は、該シャワーヘッドの重量の一部を支持し、フレキシブルサスペンション50は、残りの重量を支持する。
[00059] The showerhead center support 100-108 has a
[0060]径方向に延びる複数のガス流路102は、ガス導管100の内部をガス入口プレナム30に結合する。下方に延びる1つ以上の流路104は、該ガス導管の内部を、該ガス導管の底部と、上記キャビティの下にあるシャワーヘッドガス流路22の上端部との間のキャビティまたはプレナムに結合する。その結果、ガス導管100の内部及びガス流路102、104は、協働してガス入口流路26として機能する。
[0060] A plurality of radially extending
[00061]ガス導管100の上端部は、該ガス導管の高さの調整を可能にする取り付けリング106及びジャッキねじ108によって、チャンバカバー19に取り付けられ、かつ該チャンバカバーによって機械的に支持されている。該ガス導管を上げると、シャワーヘッド20の中央部が上がる。そのため、該ガス導管の高さは、該シャワーヘッドの中央部がたれるのを防ぐために、あるいは、該シャワーヘッドの所望の外観を実現するために、調整することができる。
[00061] The upper end of the
[00062]取り付けリング106は、上記チャンバカバーを貫通して延びるガス導管100の一部を囲んでいる。取り付けリング106は、好ましくはボルトによって、該チャンバカバーに堅く取り付けられている。該ガス導管の上端部は、該ガス導管の高さを、ジャッキねじを回転させることによって調節できるように、複数のジャッキねじによって該取り付けリングの上端部に取り付けられている。具体的には、該ガス導管の上端部は、該ジャッキねじを収容するための複数のねじ穴を有する外側に延びているフランジを有する。各ねじの下端部は、該取り付けリングのねじ穴に延びている。(ジャッキねじは、普通のねじであり、「ジャッキ」という用語は、単に、その機能を説明するものである。)
[00063]以下に説明する本発明の全ての態様は、シャワーヘッド中央部支持体を有する図4の実施形態及びこのような中央部支持体を持っていない図1の実施形態の両方で有用である。
[00062] A mounting
[00063] All aspects of the invention described below are useful in both the embodiment of FIG. 4 with a showerhead center support and the embodiment of FIG. 1 without such a center support. is there.
3.冷却中のサスペンション応力の問題
[00064]異なる熱膨張により引き起こされる、サスペンション50とシャワーヘッド20との間の応力を最小化するために、該サスペンション及び該シャワーヘッドは、好ましくは、同じ材料、好ましくは、アルミニウムから構成され、その結果、該サスペンション及びシャワーヘッドは、温度変化に応じて、同じ量だけ膨張し、収縮する。また、上述した、細長い穴57に係合したピン64によって、各サスペンション壁の下方フランジ54を該シャワーヘッドに滑動可能に取り付ける方法は、該サスペンション壁と該シャワーヘッドとの間の温度差によって引き起こる可能性がある異なる熱膨張に適応するための、該サスペンション壁と該シャワーヘッドとの間のある量の相対的動きを可能にする。
3. Suspension stress problem during cooling
[00064] In order to minimize the stress between the
[00065]しかし、本発明の背景で述べたように、上記サスペンション壁における温度勾配の急速な変化は、いずれは、変形し、ひびが入り、または該サスペンションを裂く可能性がある応力を該サスペンションに引き起こす可能性がある。実際には、このような温度勾配の急速な変化は、一般に、熱CVDまたはプラズマプロセス工程等の高温プロセス工程のすぐ後に、チャンバパージ工程等の低温工程が続くプロセスシーケンスを実行する場合に、該サスペンション壁の急速冷却によって起こる。また、急速冷却は、最初に、チャンバコンポーネント、特に該シャワーヘッドを室温まで冷却できるようにすることなく、チャンバ蓋16が何らかの事情で開かれて、サスペンション壁50が大気に曝露された場合に行われる可能性もある。
[00065] However, as mentioned in the background of the present invention, rapid changes in the temperature gradient in the suspension wall will eventually cause stresses that can deform, crack, or tear the suspension. Can cause In practice, such a rapid change in temperature gradient is generally observed when performing a process sequence immediately following a high temperature process step such as a thermal CVD or plasma process step followed by a low temperature step such as a chamber purge step. Caused by rapid cooling of the suspension walls. Also, rapid cooling is performed when the
[00066]このような急速冷却が行われた場合、サスペンション壁50は、典型的には、該サスペンション壁は、好ましくは、該シャワーヘッドよりもかなり薄く、それ故、かなり低い熱量を有するため、シャワーヘッド20よりもかなり速く冷める。該サスペンション壁は、該シャワーヘッドの熱膨張に適応するために外側へ曲げることができるように、極端に柔軟になるように十分に薄くなるように意図されている。対照的に、該シャワーヘッドは、何らかのひずみが、上記被加工物に対して実行されるプロセスにおける空間的な非均一性を引き起こすことがあるため、温度勾配に応じて、該シャワーヘッドの下面の外観の歪みを避けるように十分に厚くすべきである。例えば、好ましい実施形態において、該サスペンション壁は、1mmの厚さを有するアルミニウム製シートであるのに対して、アルミニウム製シャワーヘッドは、30mmの厚さを有する。
[00066] When such rapid cooling occurs, the
[00067]冷却ガスがガス入口プレナム30に供給された場合、サスペンション壁50は、かなり低い熱量を有するため、シャワーヘッド20よりもかなり速く冷める。また、該シャワーヘッドは、より遅く冷め、より高い熱量を有するため、該シャワーヘッドは、各サスペンションの下方部分が上方部分と同じくらい速く冷めるのを防ぐように、該下方部分に熱を伝達することになる。その結果として生じる、各サスペンション壁50の冷めた上方部分と熱い下方部分との間の温度勾配は、該上方部分がより急速に冷却されるので、該下方部分よりも速く収縮することになるため、各サスペンション壁における機械的応力を発生させる。温度勾配によって生じるこのような機械的応力は、一般に、熱応力または熱衝撃と呼ばれる。
[00067] When cooling gas is supplied to the
[00068]本発明は、上記サスペンション壁における熱応力を低減するのに単独または組合わせて有用な4つの解決法を提供する。すなわち、(1)該サスペンション壁がプロセスガスに直接接触することを保護するのに役に立つガス密閉スカート、(2)上記チャンバ蓋が開かれたときの、該サスペンション壁のプロセスガスまたは大気への曝露を低減する、該サスペンション壁の開口、(3)該サスペンション壁の水平方向の座屈またはたわみを容易にする、該サスペンション壁内の1つ以上の裂け目の実質的に垂直方向の配列、(4)そのそれぞれの中央部分が同一平面である複数のサスペンション壁である。 [00068] The present invention provides four solutions that are useful alone or in combination to reduce thermal stresses in the suspension walls. (1) a gas-tight skirt that helps to protect the suspension wall from direct contact with process gas; (2) exposure of the suspension wall to process gas or atmosphere when the chamber lid is opened. (3) a substantially vertical alignment of one or more tears in the suspension wall that facilitates horizontal buckling or deflection of the suspension wall; (4) ) A plurality of suspension walls, each center part of which is coplanar.
4.ガス密閉スカート
[00069]本発明の一態様は、図1、図2、図4及び図5に示す、プロセスガスが、上記チャンバ壁内のガス入口26からそこを通って、シャワーヘッド20内のガス出口22に流れる上記空間(すなわち、ガス入口プレナム30)の側部を包囲するガス密閉スカート70である。
4). Gas tight skirt
[00069] One aspect of the present invention is that the process gas shown in FIGS. 1, 2, 4 and 5 passes through a
[00070]本発明の背景で説明した、従来技術のつるされたシャワーヘッドにおいては、上記ガス入口プレナムの側部は、上記サスペンション壁によって包囲されている。本発明においては、このガス包囲機能は、該サスペンション壁ではなく、ガス密閉スカート70によって実行される。その結果として、本発明は、該ガス密閉スカートによって包囲された空間(すなわち、ガス入口プレナム30)の好ましくは外部にサスペンション壁50を位置決めすることを可能にし、そのため、該ガス密閉スカートは、図1、図2、図4及び図5に示す好ましい実施形態の場合と同様に、ガス入口プレナム30とサスペンション壁50との間に入れられている。この好ましい実施形態において、該ガス密閉スカートは、該サスペンション壁が、該チャンバに入るプロセスガスに直接接触することから保護し、それにより、該チャンバ内で高温プロセスを実行した後に、冷却プロセスガスが急激に供給された場合に、該サスペンションの冷却速度及び温度勾配を低減する。
[00070] In the prior art suspended showerhead described in the background of the present invention, the side of the gas inlet plenum is surrounded by the suspension wall. In the present invention, this gas-enclosing function is performed by the
[00071]図4の代替実施形態においては、フレキシブルサスペンション壁50は、ガス入口プレナム30の外部にあるが、該サスペンションは、該ガス入口プレナム内にあるシャワーヘッド中央部支持体100をさらに含む。すなわち、中央部支持体100は、ガス密閉スカート70によって、該プロセスガスに直接接触することから保護されていない。
[00071] In the alternative embodiment of FIG. 4, the
[00072]次に、図示の実施形態ではなく、本発明の概要説明に戻ると、ガス密閉スカート70は、チャンバ壁14〜18に隣接する上方部分と、シャワーヘッド20に隣接する下方部分との間に延びている。次の3つの段落で説明するように、「隣接する」とは、「〜に接続されている」、「当接している」、または、「以下の段落で明示された1つ以上のギャップによって隔てられている」ことを意味する。
[00072] Returning now to the general description of the present invention rather than the illustrated embodiment, the
[00073]ガス密閉スカート70は、上記チャンバ壁または上記シャワーヘッドのいずれか一方に接続されているが、それらの両方には接続されていない。すなわち、該ガス密閉スカートの上端部が該チャンバ壁に接続されているか、または、該ガス密閉スカートの下端部が該シャワーヘッドに接続されているかのいずれかであり、その両方ではない。そのため、該チャンバ壁及び該シャワーヘッドの両方に接続されているサスペンション50とは違って、該ガス密閉スカートは、該シャワーヘッドの重量を支えておらず、該スカートは、該シャワーヘッドと該チャンバ壁との間の距離によって制限されることなく、膨張し、または収縮するより大きな自由度を有する。該チャンバ壁または該シャワーヘッドのいずれか一方に接続されていない、該ガス密閉スカートの上端部または下端部は、該ガス密閉スカートの「接続されていない」端部と呼ばれる。
[00073] The
[00074]先の段落で用いられている専門用語を明確にするため、ガス密閉スカート70の上端部がチャンバ壁14〜18に接続されている場合、該ガス密閉スカートの下端部は、該ガス密閉スカートの「接続されていない端部」であり、また、「上記一方のコンポーネント」は、シャワーヘッド20である。逆に、該ガス密閉スカートの下端部が該シャワーヘッドに接続されている場合、該ガス密閉スカートの上端部は、該ガス密閉スカートの「接続されていない端部」であり、また、「上記一方のコンポーネント」は、該チャンバ壁である。
[00074] To clarify the terminology used in the previous paragraph, when the upper end of the
[00075]ガス密閉スカート70は、チャンバ壁14〜18またはシャワーヘッド20のいずれか一方に接続されていないため、該ガス密閉スカートの上記接続されていない上端部または下端部は、多数のギャップにより、上記一方のコンポーネントから離すことができ、該ギャップの数は、ゼロ以上である。該ギャップの数がゼロの場合には、以下に詳細に説明する図6及び図7の実施形態によって図示されるように、該ガス密閉スカートの接続されていない端部が上記一方のコンポーネントに当接することを意味する。また、以下に説明するように、図8は、該ガス密閉スカートと該サスペンションとの間のゼロでないギャップを図示する。
[00075] Since the
[00076]上記ガス密閉スカートは、上記チャンバ壁、上記シャワーヘッド、該ガス密閉スカート及び上述のギャップが集合的に、ガス入口プレナム30、すなわち、プロセスガスが、ガス入口流路26からそこを通ってガス出口流路22へ流れることができる空間を包囲するように、該ガス密閉スカートが、該チャンバ壁と該シャワーヘッドとの間の領域の側部を取り囲むように設置されている。(本願明細書において、「取り囲む」という用語は、円形形状という意味を含むことなく、上述した領域の側部を帯状に囲むか、または、囲むことを意味する。)
[00077]上述したように、上記ガス密閉スカートは、該ガス密閉スカートが上記ガス入口プレナムとサスペンション壁50との間に入れられるように、すなわち、サスペンション壁50がガス入口プレナム30の外部にあるように、サスペンション壁50の半径方向内側に、好ましくは位置決めされる。ガス密閉スカート70は、上記ギャップの数が、先の段落で明示したようにゼロである場合、すなわち、該ガス密閉スカートの接続されていない上端部または下端部と、該ガス密閉スカートが接続されていないコンポーネントとの間にギャップがない場合に、ガス入口プレナム30を通って流れる上記プロセスガスが、該サスペンションに接触することを完全に阻止することになり、この場合、このようなコンポーネントは、先の段落で説明したように、チャンバ壁14〜18またはシャワーヘッド20のいずれかである。
[00076] The gas sealing skirt includes the chamber wall, the showerhead, the gas sealing skirt, and the gap described above, and a
[00077] As described above, the gas sealing skirt is such that the gas sealing skirt is interposed between the gas inlet plenum and the
[00078]逆に、このようなギャップがある場合には、ガス入口プレナム30に入るプロセスガスの一部は、該ギャップを通って漏れて、サスペンション壁50に接触し、それによって望ましくないことに、該サスペンション壁を冷却してしまう。該ギャップを介して漏れるプロセスガスの割合は、該ギャップの総面積と、該ガス密閉スカートの内面74、すなわち、ガス入口プレナム30に対向する、すなわち、該ガス入口マニホールドの内部30に対向する面の面積との比におおよそ比例する。該サスペンション壁を、該プロセスガスの流れによる好ましくない冷却から実質的に保護する該ガス密閉スカートのために、本発明は、該ギャップの総面積が、該ガス密閉スカートの内面の面積の3分の1より大きくないように、好ましくは、10分の1より大きくならないようにすることが意図されている。
[00078] Conversely, in the presence of such a gap, some of the process gas entering the
[00079]ガス入口マニホールド上部壁18及びシャワーヘッド20の断面が矩形状である図示の好ましい実施形態において、ガス密閉スカート70は、好ましくは、該ガス入口マニホールド上部壁の4つの側部にそれぞれが接続された4つのセグメントを備える。該4つのセグメントの各々は、好ましくは、矩形状のアルミニウム製シートである。
[00079] In the illustrated preferred embodiment where the cross section of the gas inlet manifold
[00080]ガス密閉スカート70の各シートの下端部は、好ましくは、該ガス密閉スカートと上記シャワーヘッドとの間のギャップのサイズを最小化するように、該シャワーヘッド20の縁60に隣接してつるされている。図2に示す好ましい実施形態において、該シャワーヘッドの縁60の上面は、該シャワーヘッドの周辺部に近接しており、かつ該周辺部に平行な溝66を含む。該ガス密閉スカートの各シートの下端部は、溝66の中まで延びており、それにより、該シャワーヘッドの上面より下に延びている。該シャワーヘッドが、上昇した温度に応じて膨張した場合、溝66の径方向内側壁は、ガス密閉スカート70の各シートの下端部に当接して、該下端部を外側へ押す。その結果として、該ガス密閉スカートと該シャワーヘッドとの間のいかなるギャップも無視してよくなり、それにより、該ガス密閉スカートと該シャワーヘッドとの間に良好なガスシールが形成される。
[00080] The lower end of each sheet of the
[00081]「2.シャワーヘッド用のフレキシブルサスペンション」というタイトルの先の項で説明したように、ガス密閉スカート70の各シートは、好ましくは、たわむように十分に薄くする。好ましい実施形態において、各シートは、1mm厚のアルミニウムである。該ガス密閉スカートは柔軟であるため、該シャワーヘッドが、上記チャンバの作動中に加熱されて、径方向に膨張した場合、該シャワーヘッドの縁は、該ガス密閉スカートの各柔軟なシート70の当接している下端部を径方向外側へ押す可能性があり、そのため、該ガス密閉スカートは、該シャワーヘッドに接触したままとなる。その結果として、該ガス密閉スカートと該シャワーヘッドとの間のいかなるギャップも、該チャンバの作動中に、該ガス密閉スカート及び該シャワーヘッドが受ける全ての温度において、無視してよい状態のままである。上記の段落「2.シャワーヘッド用のフレキシブルサスペンション」の第2の段落で述べたように、アルミニウム製シャワーヘッド20の各側部は、プラズマチャンバの典型的な作動温度において、その中央部に対して、約0.5%膨張する。そのため、該ガス密閉スカートの各シートは、好ましくは、径方向外側へ(すなわち、該シートの面に対して垂直に)該ガス密閉スカートの1つの側部の水平方向の幅の少なくとも0.5%だけ曲がるように十分に柔軟である。
[00081] As explained in the previous section entitled "2. Flexible suspension for showerheads", each sheet of the gas
[00082]ガス密閉スカート70の各矩形状アルミニウム製シートの上端部は、チャンバ壁14〜18に接続することができる上部フランジ72を形成するために、好ましくは直角に曲げることができる。すなわち、4つのアルミニウム製シートの各々の上端部は、上部フランジ72として機能し、該上部フランジから下方へ延びる各シートの残りの部分は、ガス密閉スカート70として機能し、また、上部フランジ72は、ガス密閉スカート70をチャンバ壁14〜18に接続する。
[00082] The upper end of each rectangular aluminum sheet of
[00083]好ましくは、4つの上部フランジ72の各々は、4つのサスペンション壁50の上部フランジ52をガス入口マニホールド上部壁18にボルトで固定するのに用いられるのと同じボルト40を用いて、ガス入口マニホールド上部壁18に固定される。上記ガス密閉スカートの上部フランジ72は、好ましくは、該ボルトから、該サスペンションの上部フランジ52よりも長い距離、径方向内側に延びており、そのため、ガス密閉スカート70は、該サスペンション壁50から径方向内側に離間している。該ガス密閉スカートと該サスペンション壁との間の径方向間隔は、それらが熱膨張や収縮を受けたときに、それらが互いに接触することを防ぐのに十分大きくなければならない。好ましい実施形態において、この径方向間隔は、室温で約5mmである。
[00083] Preferably, each of the four
[00084]図6、図7及び図8は、ガス密閉スカート70の下端部に隣接している、または、当接しているシャワーヘッド縁60の部分の代替デザインを示す。
[00084] FIGS. 6, 7 and 8 show alternative designs for the portion of the
[00085]図6の実施形態において、上記ガス密閉スカートの各シートは、シャワーヘッド縁60の径方向外側面に当接するように、該シャワーヘッドの上面の下まで延びている。この実施例においては、該ガス密閉スカートの各シートは、好ましくは、該シャワーヘッドが冷却されるときに(すなわち、室温で)該ガス密閉スカートの垂直方向に延びているシートの上端部が、該シャワーヘッド縁の周辺部のやや径方向内側にくるような位置で、該チャンバ壁に接続されている。すなわち、該ガス密閉スカートの下端部は、全ての温度において、該シャワーヘッド縁と該ガス密閉スカートの下端部との間にある程度の張力が保たれるように、該上端部と比較して外側へそらされており、それにより、該ガス密閉スカートと該シャワーヘッドとの間のいかなるギャップも、全ての温度において、無視できるような状態にされる。
[00085] In the embodiment of FIG. 6, each sheet of the gas sealing skirt extends below the upper surface of the showerhead so as to abut the radially outer surface of the
[00086]図7の実施形態においては、上記ガス密閉スカートの最下端部は、シャワーヘッド20の上面のわずかに上にある。シャワーヘッド縁20の上面は、その径方向外側面が、該ガス密閉スカートの各シートの下端部の径方向内側面に当接している上方突出隆起部またはストップ68を含む。隆起部68は、該シートと該ガス密閉スカートとの間のいかなるギャップも無視できるように、該ガス密閉スカートの各シートの全幅に沿って、該シャワーヘッドの周辺部と平行に延びている。図6の実施形態と同様に、該ガス密閉スカートの各シートは、好ましくは、該シャワーヘッドが冷却されるときに、該ガス密閉スカートの垂直方向に延びているシートの上端部が、該シャワーヘッド縁の隆起部68の外側面のわずかに径方向内側にあるような位置で、上記チャンバ壁に接続されている。
[00086] In the embodiment of FIG. 7, the lowermost end of the gas sealing skirt is slightly above the top surface of the
[00087]図8の実施形態においては、上記ガス密閉スカートは、シャワーヘッド20のどの部分にも当接していないが、該ガス密閉スカートの最下端部は、シャワーヘッド縁60の上面に近接して位置決めされている。該ガス密閉スカートの下端部と、該シャワーヘッドとの間のギャップの総面積は、上記指定した最大面積と同じくらいの大きさにするべきである。
[00087] In the embodiment of FIG. 8, the gas sealing skirt does not contact any part of the
[00088]上記ガス密閉スカートの接続されていない端部は、図示の実施形態における底端部であるが、本発明は、該ガス密閉スカートの接続されていない端部が上端部であり、該ガス密閉スカートの底端部が上記シャワーヘッドに接続されている代替の実施も包含する。 [00088] The unconnected end of the gas sealing skirt is the bottom end in the illustrated embodiment, but the present invention is such that the unconnected end of the gas sealing skirt is the upper end, Alternative implementations in which the bottom end of the gas sealing skirt is connected to the showerhead are also included.
5.サスペンション壁の表面積を低減する開口
[00089]「3.冷却中のサスペンション応力の問題」の項で説明した応力を改善または回避するために、本発明の第2の態様は、各サスペンション壁50に開口80を提供することを備える。このような開口は、上記プロセスチャンバ内のガスに曝露される該サスペンション壁の表面積を減らし、それにより、該サスペンション壁と該ガスとの間の熱伝達を減らす。従って、室温大気圧の冷たい空気が該チャンバ内に流れ込むように、上記チャンバ蓋が開かれた場合、該開口は、該サスペンション壁の冷却速度を低減し、それにより、該サスペンション壁内の応力(熱衝撃)を低減する。
5. Opening that reduces the surface area of the suspension wall
[00089] To improve or avoid the stress described in section "3. Suspension Stress Issues During Cooling", the second aspect of the present invention comprises providing an
[00090]サスペンション壁50と、上記プロセスチャンバ内のガスとの間の熱伝達を実質的に低減するには、各サスペンション壁内の開口80が、ガスに曝露される該サスペンション壁の部分、すなわち、チャンバ壁14〜18とシャワーヘッド20との間に垂直に延びる部分の総面積の少なくとも5%、好ましくは、少なくとも4分の1を集合的に占めなければならない。ここでいう「総面積」は、該サスペンション壁の実線部分の面積と、開口80の面積との両方を含む。代替として、本発明のより厳しくない表現では、各サスペンション壁内の開口80は、該サスペンション壁の面積の少なくとも5%、好ましくは、少なくとも4分の1を集合的に占めなければならないということである。開口80の総面積は、該開口のうちの幾つかを介して挿入されたボルトまたはファスナによって占められて、または覆われている任意の面積を含まない。
[00090] To substantially reduce heat transfer between the
[00091]図9は、開口80が、各サスペンション壁50の垂直方向に延びている部分の面積の約3分の2を占めている好ましい実施形態を示す。4つのサスペンション壁の各々は、各開口80が、該サスペンション壁の垂直方向高さのほぼ全てに及ぶように、垂直方向に伸長している。この好ましい実施形態において、開口間の横方向間隔は、各開口幅の約半分であり、そのため、該開口は、各サスペンション壁の垂直方向部分の面積の約3分の2を占める。
[00091] FIG. 9 illustrates a preferred embodiment in which the
[00092]図10は、開口80が、チャンバ壁14〜18またはシャワーヘッド20のいずれかに接続されていない上記サスペンションの端部まで延びている代替実施形態を示す。図示の実施形態において、該サスペンションの接続されていない端部は、各サスペンション壁50の底端部における下方フランジ54であるため、各開口80は、隣接する開口80間の下方フランジに径方向に延びる「フィンガ」を形成するように、該下方フランジを越えてまで延びている。代替実施形態においては、各フィンガの下端部は、該シャワーヘッド縁内の対応するピン64に係合する取り付け穴56、57の一方を含み、そのため、該サスペンションの各下端部における開口80の数は、取り付け穴56、57の数よりも小さい。
[00092] FIG. 10 shows an alternative embodiment in which the
[00093]図9の好ましい実施形態と比較して、図10の代替実施形態は、(1)上記サスペンションが、矢印82の方向に、すなわち、該サスペンション壁の面の水平方向に、膨張及び収縮した場合に、各サスペンション内の応力をさらに低減する、(2)各フィンガがねじれて、該シャワーヘッドと該サスペンションとの間の異なる熱膨張に適応できるようにするという利点を有する。しかし、図10の代替実施形態は、(1)図9の実施形態と比較して、下方フランジ54内の取り付け穴56、57と、該シャワーヘッド縁内の対応するピン64とを位置合わせするのがより困難になる可能性がある、(2)該下方フランジの該「フィンガ」が、作業者により該シャワーヘッドが該サスペンションに取り付けられることにより、何らかの事情で曲げられることに多少影響を受けるという、2つの潜在的に不都合な点を有する。
[00093] Compared to the preferred embodiment of FIG. 9, the alternative embodiment of FIG. 10 is that (1) the suspension expands and contracts in the direction of
[00094]図11は、各開口80が、サスペンション側壁50から完全に切り欠けられておらず、その代わりに、該開口の周囲の部分のみがカッティングされ形成されて、1つの縁部(図示の実施形態における左側の縁部)は、変わらず残っている図9の様々な実施形態を示す。該変わらず残っている縁部は、該開口の周辺の該サスペンション側壁の部分81を、該開口を形成するように外側へ押せるようにするヒンジとして機能する。
[00094] FIG. 11 shows that each
6.1つ以上の裂け目の垂直方向配列
[00095]上記の「3.冷却中のサスペンション応力の問題」という項で説明した上記サスペンション壁における熱誘導応力を改善するために、本発明の第3の態様は、各サスペンション壁50に、1つ以上の裂け目の少なくとも1つの実質的に垂直方向の配列を提供することを備える。該裂け目は、該裂け目の位置における該壁を弱くすることにより、サスペンション壁における応力を改善し、それにより、熱応力に応じた該壁の水平方向のたわみまたは座屈を容易にすることができる。このようなたわみまたは座屈は、繰り返し発生する応力が、最終的に、該壁を変形させ、該壁にひびを入れ、あるいは、該壁を引き裂くことになるリスクを低減するように、該応力を解放することができる。
6. Vertical alignment of one or more rifts
[00095] In order to improve the heat-induced stress in the suspension wall described in the section "3. Problems of suspension stress during cooling" above, the third aspect of the present invention provides each
[00096]裂け目は、切断、穿孔または打ち抜き等の何らかの手段により、サスペンション壁に形成することができる。さらに、裂け目は、どのような形状にもすることができ、該サスペンションの全体を貫いて延びる必要はない。例えば、裂け目は、スリット、打ち抜き穴、または、該サスペンション壁の全体を貫いて延びる形状の開口とすることができる。このような裂け目は、例えば、該壁から何らかの材料を取り除くことなく、切り込みを形成するように、該サスペンション壁を切断、または、穿孔することにより、形成することができ、または、開口を作成するように壁から材料を取り除くことによって、形成することができる。代替として、裂け目は、該サスペンション壁の全体を貫いて延びない溝またはノッチとすることができる。しかし、ファスナは、上記開口が、該サスペンション壁のたわみや座屈を容易にする機能を妨げる可能性があるため、裂け目は、該サスペンション壁を別の対象物に堅く取り付けるボルトまたは他のファスナによって占められている開口を含まない。 [00096] A tear can be formed in the suspension wall by any means such as cutting, drilling or punching. Further, the tear can be any shape and need not extend through the entire suspension. For example, the tear can be a slit, a punched hole, or an opening shaped to extend through the entire suspension wall. Such tears can be formed, for example, by cutting or drilling the suspension wall to create an incision without removing any material from the wall, or creating an opening. Can be formed by removing material from the wall. Alternatively, the tear may be a groove or notch that does not extend through the entire suspension wall. However, the fastener may interfere with the function of the opening facilitating the deflection or buckling of the suspension wall, so the rift is caused by a bolt or other fastener that securely attaches the suspension wall to another object. Does not include occupied openings.
[00097]1つ以上の裂け目の実質的に垂直方向の配列は、実質的に垂直方向に細長い単一の裂け目(図12)、または、実質的に垂直方向に離間している、何らかの形状の複数の裂け目(図13)のいずれかとすることができる。図12は、複数の垂直方向に細長い裂け目84を有するサスペンション壁50を示し、この場合、各垂直方向に細長い裂け目84は、該サスペンションの材料が取り除かれないように形成された垂直方向に向けられたスリットからなる。図13は、複数の垂直方向に細長い裂け目84を有するサスペンション壁50を示し、この場合、各垂直方向に細長い裂け目84は、垂直方向に離間した複数の円形開口86からなる。
[00097] The substantially vertical arrangement of the one or more tears is a single tear that is substantially vertically elongated (Figure 12), or any shape that is substantially vertically spaced apart. It can be any of a plurality of tears (FIG. 13). FIG. 12 shows a
[00098]本特許明細書及び請求項のために、「実質的に垂直に」とは、鉛直の45度以内を意味する。実質的に垂直方向に離間している何らかの形状の複数の裂け目の場合、該複数の裂け目は、同一線上にある必要はなく、該複数の裂け目は、鉛直の45度以内に向いている細長い領域内に位置していることで十分である。 [00098] For purposes of this patent specification and claims, "substantially vertically" means within 45 degrees of vertical. In the case of splits of any shape that are substantially vertically spaced apart, the splits need not be collinear, and the splits are elongated regions that are oriented within 45 degrees of the vertical. It is enough to be located within.
[00099]1つ以上の裂け目を、各サスペンション壁に、水平方向にではなく、実質的に垂直方向に配列することは、最良の応力低減を実現するのに重要である。具体的には、サスペンション壁内の裂け目の実質的に垂直方向の配列は、該サスペンション壁の面の水平方向の(矢印82の方向)該サスペンション壁のたわみまたは座屈を容易にし、それにより、応力の水平方向成分が解放される。サスペンション壁の水平方向の応力は、典型的には、内側または外側にたわむ該サスペンション壁によって解放することができる。しかし、本発明による裂け目の実質的に垂直方向の配列がない場合には、各サスペンション壁の(図3における上部フランジ52等の)上方部分が、典型的には、その幅に沿って複数の箇所でチャンバ壁14〜18にボルトで堅く固定されており、また、各サスペンション壁の(図3における下方フランジ54等の)下方部分が、典型的には、シャワーヘッド20の縁60に堅く接続されており、あるいは、その水平方向の膨張が、細長い取り付け穴57の幅によって制限されるため、水平方向の応力は、典型的には、容易に解放することができない。
[00099] Arranging one or more tears in each suspension wall in a substantially vertical rather than horizontal direction is important to achieve the best stress reduction. Specifically, the substantially vertical alignment of the tears in the suspension wall facilitates the horizontal deflection (in the direction of arrow 82) of the surface of the suspension wall, thereby allowing the suspension wall to flex or buckle. The horizontal component of stress is released. The horizontal stress of the suspension wall can typically be relieved by the suspension wall deflecting inward or outward. However, in the absence of a substantially vertical arrangement of rips according to the present invention, the upper portion of each suspension wall (such as
7.同一平面サスペンション壁
[00100]上記の「3.冷却中のサスペンション応力の問題」という項で説明した上記サスペンション壁における熱誘導応力を改善するために、本発明の第4の態様は、少なくとも1つのサスペンション壁50を、図14に示すような複数の同一平面サスペンション壁50と置き換えることを備える。
7). Coplanar suspension wall
[00100] In order to improve the heat-induced stress in the suspension wall described in the section “3. Problem of suspension stress during cooling” above, the fourth aspect of the present invention provides at least one
[00101]より正確に言えば、同一平面として本願明細書で説明したサスペンション壁50は、実際には、そのそれぞれの中央部分においてのみ同一平面である。このようなサスペンション壁は、上方部分と下方部分との間に中央部分を有し、この場合、該上方部分は、チャンバ壁14〜18に接続されており、該下方部分は、シャワーヘッド20に接続されている。該上方部分及び下方部分は、同一平面ではないフランジ52、54を含んでもよい。しかし、少なくとも2つの該サスペンション壁は、同一平面である中央部分を有する。好ましくは、該2つのサスペンション壁の同一平面の中央部分は、垂直方向のギャップ88によって水平方向に離されている。
[00101] To be more precise, the
[00102]同一平面のサスペンション壁の数を変数Nで表す場合、各同一平面の壁は、置き換わる単一のサスペンション壁の幅と比較して、約N倍低減された幅を有することになる。各同一平面の壁の幅は、該同一平面の壁の間のギャップ88が、各同一平面の壁の幅の少なくとも数分の一である幅を有する場合、より大きな倍数だけ低減されることになる。
[00102] When the number of coplanar suspension walls is represented by the variable N, each coplanar wall will have a width that is reduced by approximately N times compared to the width of the single suspension wall to replace. The width of each coplanar wall is reduced by a larger multiple if the
[00103]図14に示す本発明の実施形態と、図3に示す従来技術のデザインとを比較すると、図3の2つの長いサスペンション壁50は、図4のデザインにおいては、おおよそ3分の1の幅の3つの壁(N=3)に置き換えられている。図3の2つのより短いサスペンション壁は、図4においては、おおよそ半分の幅の2つの壁(N=2)に置き換えられている。
[00103] Comparing the embodiment of the invention shown in FIG. 14 with the prior art design shown in FIG. 3, the two
[00104]サスペンション壁の幅を低減すると、それに応じて、該サスペンション壁における任意の熱誘導応力の水平方向成分が低減される。そのため、本発明は、該サスペンション壁が、このような応力に応じて、いずれ、変形、亀裂または引き裂きに遭うリスクを低減しなければならない。 [00104] Reducing the width of the suspension wall correspondingly reduces the horizontal component of any thermally induced stress in the suspension wall. Therefore, the present invention must reduce the risk that the suspension wall will eventually undergo deformation, cracking or tearing in response to such stress.
[00105]シャワーヘッド20が、図14に示すように矩形状である場合、該シャワーヘッドの4つの側方部のうちの所定の1つに接続された上記サスペンション壁は、同一平面にすべきであり、それぞれ該シャワーヘッドの2つの隣接する側部に接続された該サスペンション壁は、直角にすべきである。
[00105] When the
10…被加工物、12…被加工物支持体、チャック、サセプタ、14…チャンバ壁、14…チャンバ側部及び底部壁、15…チャンバ壁、16…チャンバ壁、16…蓋、17…チャンバ壁、18…チャンバ壁、18…上部壁、ガス入口マニホールド、19…(機能しない)カバー、20…シャワーヘッド/ディフューザ、22…ガス出口流路、26…ガス入口流路、28…ガス入口流路の前のデフレクタ、30…(ガス入口マニホールドの内部領域の)ガス入口プレナム、31…排出スリット、32…排出プレナム、33…絶縁ライナ、34…絶縁ライナ、35…絶縁ライナ、36…絶縁ライナ、37…絶縁ライナ、38…絶縁ライナ、40…上部フランジと上部壁との間のボルト、42…U字状バー、45…Oリング、46…Oリング、47…Oリング、48…Oリング、50…サスペンション壁、52…上部フランジ、54…下方フランジ、56…下方フランジ内の円形穴、57…下方フランジ内の細長い穴、60…シャワーヘッドの縁、62…(外部サスペンションの下方フランジに係合するための)シャワーヘッドの縁内のスロット、64…(外部サスペンションの下方フランジに係合するための)シャワーヘッドの縁内のピン、66…(ガス密閉内部スカートに係合するための)シャワーヘッド縁の上面内の溝、68…隆起部、図2B、70…ガス密閉スカート(内部スカート)、72…スカートの上部フランジ、74…スカートの内面、80…サスペンション壁内の開口、81…ヒンジ型開口内の材料、82…サスペンション壁の面内の水平方向(両方向矢印)、84…垂直方向の裂け目、86…裂け目内の開口、100…中央支持体、管状ガス導管、102…側方ガス流路、104…下方ガス流路、106…取り付けリング、108…ジャッキねじ。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
チャンバ上部壁及びチャンバ側壁を備えるチャンバ壁であって、1つ以上のガス入口流路を含む、チャンバ壁と、
複数のガス出口流路を有するシャワーヘッドと、
前記上部壁の下より少し離れて前記シャワーヘッドをつるすように、前記チャンバ壁と前記シャワーヘッドとの間に接続された柔軟なサスペンションと、
前記チャンバ壁に接続された上方部分と、前記シャワーヘッドに当接しているが、接続はされていない下方部分とを有するガス密閉スカートと、
を備え、
前記チャンバ壁、前記シャワーヘッド及び前記ガス密閉スカートが集合的に、ガスが前記ガス入口流路からそこを通って前記ガス出口流路へ流れることができる空間を包囲し、
前記サスペンションが前記空間の外部にある、
ガス入口マニホールド。 In the process chamber gas inlet manifold,
A chamber wall comprising a chamber top wall and a chamber sidewall, the chamber wall including one or more gas inlet channels;
A shower head having a plurality of gas outlet channels;
A flexible suspension connected between the chamber wall and the showerhead so as to hang the showerhead slightly below the upper wall;
A gas-tight skirt having an upper portion connected to the chamber wall and a lower portion in contact with the showerhead but not connected;
With
The chamber wall, the showerhead and the gas sealing skirt collectively enclose a space through which gas can flow from the gas inlet channel and through to the gas outlet channel;
The suspension is outside the space;
Gas inlet manifold.
前記ガス密閉スカートが、前記少なくとも1つの隆起部の径方向外側面に当接している、請求項1に記載のガス入口マニホールド。 The showerhead includes at least one upwardly protruding ridge;
The gas inlet manifold of claim 1, wherein the gas sealing skirt abuts a radially outer surface of the at least one ridge.
チャンバ上部壁及びチャンバ側壁を備えるチャンバ壁であって、1つ以上のガス入口流路を含む、前記チャンバ壁と、
(i)上向き面及び下向き面、
(ii)前記上向き面と前記下向き面との間に延びる複数のガス出口流路、
(iii)前記上向き面内の1つ以上の溝であって、前記ガス出口流路と前記上向き面の周辺部との間に配置されている前記溝、
を含むシャワーヘッドと、
前記上部壁の下より少し離れて前記シャワーヘッドをつるすように、前記チャンバ壁と前記シャワーヘッドとの間に接続された柔軟なサスペンションと、
(i)前記チャンバ壁に接続されている上方部分、
(ii)1つ以上の前記溝内に延びており、かつ前記シャワーヘッドに接続されていない下方部分、
を含む、ガス密閉スカートと、
を備え、
前記チャンバ壁、前記シャワーヘッド及び前記ガス密閉スカートが集合的に、ガスが前記ガス入口流路からそこを通って前記ガス出口流路へ流れることができる空間を包囲し、
前記サスペンションが前記空間の外部にある、
ガス入口マニホールド。 In the process chamber gas inlet manifold,
A chamber wall comprising a chamber top wall and a chamber side wall, the chamber wall comprising one or more gas inlet channels;
(I) upward and downward surfaces,
(Ii) a plurality of gas outlet channels extending between the upward surface and the downward surface;
(Iii) one or more grooves in the upward surface, wherein the groove is disposed between the gas outlet channel and a peripheral portion of the upward surface;
Including shower head,
A flexible suspension connected between the chamber wall and the showerhead so as to hang the showerhead slightly below the upper wall;
(I) an upper portion connected to the chamber wall;
(Ii) a lower portion extending into one or more of the grooves and not connected to the showerhead;
Including a gas-tight skirt, and
With
The chamber wall, the showerhead and the gas sealing skirt collectively enclose a space through which gas can flow from the gas inlet channel and through to the gas outlet channel;
The suspension is outside the space;
Gas inlet manifold.
前記ガス密閉スカートが、前記シャワーヘッドの前記4つのそれぞれの側部にそれぞれ隣接している4つのシートを備える、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のガス入口マニホールド。 The shower head is rectangular with four sides;
The gas sealing skirt comprises the four four that are adjacent respectively to each side of the sheet of the shower head, gas inlet manifold according to any one of claims 1 to 5.
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