特許 6429170 堆積チャンバ向けの冷却式の反射性のアダプタプレート

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6429170

(24)【登録日】2018年11月9日

(45)【発行日】2018年11月28日

(54)【発明の名称】堆積チャンバ向けの冷却式の反射性のアダプタプレート

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/34 20060101AFI20181119BHJP

【ＦＩ】

   C23C14/34 T

   C23C14/34 K

【請求項の数】15

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-508977(P2015-508977)

(86)(22)【出願日】2013年3月21日

(65)【公表番号】特表2015-515550(P2015-515550A)

(43)【公表日】2015年5月28日

(86)【国際出願番号】US2013033353

(87)【国際公開番号】WO2013162797

(87)【国際公開日】20131031

【審査請求日】2016年3月18日

(31)【優先権主張番号】61/638,381

(32)【優先日】2012年4月25日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/719,019

(32)【優先日】2012年10月26日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】13/789,263

(32)【優先日】2013年3月7日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】390040660

【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】100092093

【弁理士】

【氏名又は名称】辻居 幸一

(74)【代理人】

【識別番号】100082005

【弁理士】

【氏名又は名称】熊倉 禎男

(74)【代理人】

【識別番号】100067013

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 文昭

(74)【代理人】

【識別番号】100086771

【弁理士】

【氏名又は名称】西島 孝喜

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100109335

【弁理士】

【氏名又は名称】上杉 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100120525

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100141553

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 信彦

(72)【発明者】

【氏名】ゴール アシシュ

(72)【発明者】

【氏名】スブラマニ アナンサ

(72)【発明者】

【氏名】エバート モーリス イー

【審査官】 有田 恭子

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−０１２５５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６７８０２９４（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開２０１０−１６６０３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２２７００１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１６７７４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−３１５９６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／００３２７４１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２１７８４８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０１２１１４３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開昭６２−２７０７６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｃ １４／００−１４／５８

Ｃ２３Ｃ １６／００−１６／５６

Ｈ０１Ｌ ２１／２６，２１／３１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中央の長手方向軸に沿って配置される本体を備える堆積チャンバ向けのアダプタプレートであって、
前記アダプタプレートは、更に、
前記長手方向軸に沿って中央に位置する取付け板と、
前記本体の前記長手方向軸に沿って前記取付け板の第１の取付け表面から延び、前記取付け板の外面から径方向内向きに配置された第１の環状部分であって、前記長手方向軸に平行な方向に形成された複数の貫通孔を含む前記第１の環状部分と、
前記長手方向軸に沿って前記取付け板の反対側の第２の取付け表面から延び、前記取付け板の前記外面から径方向内向きに配置された第２の環状部分であって、前記本体の前記長手方向軸に向かって集束する内部表面を有する第２の環状部分と、
前記第１の環状部分の内部上に配置され、６Ｒａ以下の平均表面粗さを有する鏡面仕上げ面と、
前記鏡面仕上げ面に形成された複数のスロットであって、各々が前記長手方向軸と整列した長さを有する複数のスロットと
を備える堆積チャンバ向けのアダプタプレート。

【請求項2】

前記鏡面仕上げ面が、放射エネルギーについて７０パーセント〜９０パーセントの反射率を含む、請求項１に記載のアダプタプレート。

【請求項3】

前記鏡面仕上げ面が曲面である、請求項２に記載のアダプタプレート。

【請求項4】

前記鏡面仕上げ面が７２パーセントの反射率である、請求項２に記載のアダプタプレート。

【請求項5】

前記本体が、
第１の平面内に配置された第１の側および前記第１の側の反対側の第２の側と、
前記第１の表面に結合され、前記第１の平面に実質上直交する第２の平面内に配置された第１の側壁とを備える、請求項１に記載のアダプタプレート。

【請求項6】

前記本体が、
前記第２の表面に結合され、前記第２の平面内に配置された第２の側壁と、
前記第１の側壁と前記第２の側壁との中間に結合された外方へ延びるフランジとをさらに備える、請求項５に記載のアダプタプレート。

【請求項7】

前記本体が、前記本体内に形成された熱制御チャネルを含む、請求項１に記載のアダプタプレート。

【請求項8】

前記熱制御チャネルが、前記第１の環状部分および前記第２の環状部分の一方または両方に実質上外接する、請求項７に記載のアダプタプレート。

【請求項9】

第１の平面内に配置された第１の側および前記第１の側の反対側の第２の側を有する本体と、
前記第１の側に結合され、前記第１の平面に実質上直交する第２の平面内に配置された第１の側壁であって、前記本体の長手方向軸に対して径方向に開口部が形成された複数の凹部を有し、前記凹部の１つが前記凹部の別の１つから１８０度間隔があけられており、複数の貫通孔が前記長手方向軸に平行な方向に前記第１の側壁を通って形成される、前記第１の側壁と、
前記第２の側に結合され、前記第２の平面に平行に配置された第２の側壁と、
前記第１の側壁と前記第２の側壁との中間に結合され、前記第１の側壁と前記第２の側壁の両方の径方向外向きに延びるフランジと
を備え、前記第１の側壁は、複数のスロットが形成された鏡面仕上げ面を備えている、堆積チャンバ向けのアダプタプレート。

【請求項10】

前記第２の側が、前記第１の平面に対して平行である、請求項９に記載のアダプタプレート。

【請求項11】

前記第１の側壁が第１の環状部分を含み、前記第２の側壁が第２の環状部分を含む、請求項１０に記載のアダプタプレート。

【請求項12】

前記第１の環状部分および前記第２の環状部分が内部棚部分を構成する、請求項１１に記載のアダプタプレート。

【請求項13】

前記第２の環状部分が、前記第２の側壁の反対側の収束部分を構成する、請求項１１に記載のアダプタプレート。

【請求項14】

前記本体が、少なくとも部分的に前記外方へ延びるフランジ内に形成された熱制御チャネルを備える、請求項１１に記載のアダプタプレート。

【請求項15】

第１の平面内に配置された第１の側に配置された第１の環状部分および前記第１の平面に平行で前記第１の側の反対側の第２の側に配置された第２の環状部分を備える本体と、
前記第１の側に結合され、前記第１の平面に実質上直交する第２の平面内に配置された第１の側壁であって、複数の貫通孔が前記本体の長手方向軸に平行な方向に前記第１の側壁を通って形成される、前記第１の側壁と、
前記第２の側に結合され、前記第２の平面に平行に配置された第２の側壁と、
前記第１の側壁と前記第２の側壁との中間に結合され、前記第１の側壁及び前記第２の側壁の両方の径方向外向きに延びるフランジとを備え、前記フランジ内に、熱制御チャネルの少なくとも一部分が形成され、
前記第２の環状部分は、前記第２の側の側面に対して鈍角に配置される集束面を備え、前記第１の環状部分は、鏡面仕上げ面を有しており、前記本体の長手方向軸に対して径方向に前記第１の環状部分を介して開口部が形成された凹部を含んでいる、
堆積チャンバ向けのアダプタプレート。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示する実施形態は、半導体処理に関する。より詳細には、本明細書に開示する実施形態は、半導体基板の材料および熱処理のための装置および方法に関する。

【背景技術】

【0002】

材料プロセスおよび熱プロセスは、基板上に電子デバイスを製造するための半導体の製造で一般的である。電子デバイスの製造プロセスでは、半導体基板は、堆積、注入、またはエッチングを含む材料プロセスにかけられることが多く、この材料プロセスの前、途中、または後に、熱プロセスを実行することができる。いくつかの熱プロセスでは、基板は、材料プロセス後、ランプなどの放射源を利用して加熱され、放射源は、基板へ放射エネルギーを誘導して、基板をアニールし、かつ／または基板上で急速熱プロセス（ＲＴＰ）を実行する。しかし、熱プロセスは、典型的には、別個のチャンバ内で実行され、これには基板を別のチャンバへ移送する必要がある。材料プロセス中に基板を加熱することもできる。しかし、基板内に収容される熱エネルギーの多くは、ロボットブレードなどのチャンバ構成要素および移送デバイスに失われることがあり、それによってデバイス製造プロセスの効率が低減され、プロセス時間が増大する。機械を利用する場合、機械が基板を処理するために動作している時間は、作製される各チップのコストを低減させる上で重要な要因である。したがって、より効率的な半導体デバイス製造プロセスおよび装置が引き続き必要とされている。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0003】

基板上に材料を堆積させることが可能なプロセスチャンバを利用して基板を処理する方法および装置が開示される。このチャンバはまた、堆積の前、途中、または後に基板を加熱するために利用する。チャンバはまた、アダプタプレートを含み、アダプタプレートは、ランプ取付け機構と、基板の表面上へ放射エネルギーを集束させる反射面とを含む。
一実施形態では、堆積チャンバ向けのアダプタプレートが提供される。アダプタプレートは、本体と、本体上の中央に位置する取付け板と、取付け板の第１の表面から長手方向に延び、取付け板の外面から径方向内向きに配置された第１の環状部分と、取付け板の反対側の第２の表面から長手方向に延び、取付け板の外面から径方向内向きに配置された第２の環状部分と、第２の環状部分の内部上に配置され、６Ｒａ以下の平均表面粗さを有する鏡面仕上げ面とを備える。

【0004】

別の実施形態では、堆積チャンバ向けのアダプタプレートが提供される。アダプタプレートは、第１の平面内に配置された第１の側および第１の側の反対側の第２の側を有する本体と、第１の表面に結合され、第１の平面に実質上直交する第２の平面内に配置された第１の側壁と、第２の表面に結合され、第２の平面内に配置された第２の側壁と、第１の側壁と第２の側壁との中間に結合された外方へ延びるフランジとを備える。
別の実施形態では、堆積チャンバ向けのアダプタプレートが提供される。アダプタプレートは、第１の平面内に配置された第１の側を有する第１の環状部分および第１の側の反対側で第１の平面内に配置された第２の側を有する第２の環状部分を備える本体と、第１の表面に結合され、第１の平面に実質上直交する第２の平面内に配置された第１の側壁と、第２の表面に結合され、第２の平面内に配置された第２の側壁と、第１の側壁と第２の側壁との中間に結合された外方へ延びるフランジとを備え、外方へ延びるフランジ内に、熱制御チャネルの少なくとも一部分が形成される。
本発明の上述の特徴を詳細に理解できるように、上記で簡単に要約した本発明のより具体的な説明は、実施形態を参照することによって得ることができる。これらの実施形態のいくつかを、添付の図面に示す。しかし、本発明は他の等しく有効な実施形態も許容しうるため、添付の図面は本発明の典型的な実施形態のみを示しており、したがって本発明の範囲を限定すると見なすべきではないことに留意されたい。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】一実施形態による堆積チャンバの概略横断面図である。

【図2A】図１のアダプタプレートの等角上面図である。

【図2B】図２Ａのアダプタプレートの等角底面図である。

【図2C】図２Ａのアダプタプレートの底面図である。

【図3】図２Ａのアダプタプレートの本体の部分横断面図である。

【図4】図２Ｃの線４−４に沿って切り取った図２Ａのアダプタプレートの側面横断面図である。

【図5】図２Ｃの線５−５に沿って切り取った図２Ａのアダプタプレートの側面横断面図である。

【図6】図２Ｃの線６−６に沿って切り取った図２Ａのアダプタプレートの側面横断面図である。

【図7】図１のアダプタプレートおよび遮蔽リングの一部分の拡大断面図である。

【図8A】図１の堆積チャンバ内で利用することができるアダプタプレートの別の実施形態の等角上面図である。

【図8B】図８Ａのアダプタプレートの等角底面図である。

【図9】アダプタプレートおよび隣接する構成要素内ならびにアダプタプレートと隣接する構成要素との間に形成された様々な伝導ゾーンを示すアダプタプレートの一部分の概略側面横断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0006】

理解を容易にするために、可能な場合、複数の図に共通の同一の要素を指すのに同一の参照番号を使用した。一実施形態で開示する要素は、具体的な記述がなくても、他の実施形態で有益に利用できることが企図されている。

【0007】

図１は、一実施形態による堆積チャンバ１００の概略横断面図である。堆積チャンバ１００は本体１０１を備え、本体１０１は、本体１０１を画定する下部側壁１０２、上部側壁１０３、およびリッド部分１０４を有し、それによって本体１０１の内部体積１０５を密閉する。下部側壁１０２と上部側壁１０３との間に、アダプタプレート１０６を配置することができる。アダプタプレート１０６の一部分は、本体１０１の外面１０７を含むことができる。堆積チャンバ１００の内部体積１０５内に、ペデスタル１０８などの基板支持体が配置される。下部側壁１０２内に、内部体積１０５との間で基板を移送するための基板移送ポート１０９が形成される。
一実施形態では、堆積チャンバ１００は、たとえばチタン、酸化アルミニウム、アルミニウム、銅、タンタル、窒化タンタル、タングステン、または窒化タングステンを基板上に堆積させることが可能なスパッタリングチャンバを構成し、物理的気相堆積（ＰＶＤ）チャンバとしても知られている。適したＰＶＤチャンバの例には、どちらもカリフォルニア州サンタクララのＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．から市販されているＡＬＰＳ（登録商標）ＰｌｕｓおよびＳＩＰ ＥＮＣＯＲＥ（登録商標）というＰＶＤ処理チャンバが含まれる。他の製造業者から入手可能な処理チャンバが、本明細書に記載する実施形態を利用することもできることが企図される。

【0008】

堆積プロセスでは、ガス源１１０から内部体積１０５へプロセスガスを流すことができる。内部体積１０５の圧力は、内部体積１０５と連通しているポンピングデバイス１１２によって制御することができる。リッド部分１０４は、ターゲットなどのスパッタリング源１１４を支持することができる。スパッタリング源１１４は、スパッタリング源１１４に対する磁石および電力供給を備えるソースアセンブリ１１６に結合することができる。内部体積１０５内でスパッタリング源１１４とペデスタル１０８との間に、コリメータ１１８を位置決めすることができる。コリメータ１１８に近接してリッド部分１０４の内部に、遮蔽管１２０が位置することができる。コリメータ１１８は、内部体積１０５内でガスおよび／または材料のフラックスを誘導するための複数の開孔を含む。コリメータ１１８は、遮蔽管１２０に機械的および電気的に結合することができる。一実施形態では、コリメータ１１８は、溶接プロセスなどによって遮蔽管１２０に機械的に結合され、それによってコリメータ１１８が遮蔽管１２０に一体化される。別の実施形態では、コリメータ１１８は、チャンバ１００内で電気的に浮遊した状態とすることができる。別の実施形態では、コリメータ１１８は、電源に結合することができ、かつ／または堆積チャンバ１００のリッド部分１０４に電気的に結合することができる。

【0009】

遮蔽管１２０は、管状本体１２１を含むことができ、管状本体１２１の上面に凹部１２２が形成される。凹部１２２は、コリメータ１１８の下面と嵌合する接合面を提供する。遮蔽管１２０の管状本体１２１は肩部領域１２３を含むことができ、肩部領域１２３の内径は、管状本体１２１の残り部分の内径より小さい。一実施形態では、管状本体１２１の内面は、先細りした表面１２４に沿って肩部領域１２３の内面まで径方向内向きに遷移する。チャンバ内で遮蔽管１２０に隣接して、遮蔽管１２０とアダプタプレート１０６との中間に、遮蔽リング１２６を配置することができる。遮蔽リング１２６は、遮蔽管１２０の肩部領域１２３の反対側に形成された凹部１２８内に少なくとも部分的に配置することができる。一態様では、遮蔽リング１２６は、軸方向に突出することができる環状部分１２７を含む。環状部分１２７は、遮蔽管１２０の肩部領域１２３の外径より大きい内径を含む。環状部分１２７から、径方向のフランジ１３０が延びる。径方向のフランジ１３０は、遮蔽リング１２６の環状部分１２７の内径表面に対して約９０度（９０°）より大きい角度で形成することができる。径方向のフランジ１３０は、径方向のフランジ１３０の下面上に形成された突起１３２を含む。突起１３２は、遮蔽リング１２６の環状部分１２７の内径表面に対して実質上平行な向きで径方向のフランジ１３０の表面から延びる円形のリッジとすることができる。突起１３２は、概して、ペデスタル１０８上に配置されたエッジリング１３６内に形成された凹形のフランジ１３４に嵌合するように適合される。凹形のフランジ１３４は、エッジリング１３６内に形成された円形の溝とすることができる。エッジリング１３６は、リフロープロセスまたはシリサイド化プロセス中に堆積リングとして利用することができる。エッジリング１３６は、エネルギーを基板表面の方へ集束させる１つまたは複数の反射面を含むことができる。突起１３２と凹形のフランジ１３４の係合により、ペデスタル１０８の長手方向軸に対して遮蔽リング１２６が中央に位置合わせされる。基板１３８（リフトピン１４０上に支持された状態で示す）は、ペデスタル１０８とロボットブレード（図示せず）との間の連係した位置決め較正によって、ペデスタル１０８の長手方向軸に対して中央に位置合わせされる。このようにして、処理中に、基板１３８は、堆積チャンバ１００内で中央に位置合わせすることができ、遮蔽リング１２６は、基板１３８の周りで径方向中央に位置合わせすることができる。

【0010】

動作の際には、基板１３８を有するロボットブレード（図示せず）が、基板移送ポート１０９を通って延ばされる。ペデスタル１０８を下げて、ペデスタル１０８から延びるリフトピン１４０へ基板１３８を移送することを可能にすることができる。ペデスタル１０８および／またはリフトピン１４０の上げ下げは、ペデスタル１０８に結合されたドライブ１４２によって制御することができる。基板１３８は、ペデスタル１０８の基板受取り面１４４上へ下ろすことができる。基板１３８がペデスタル１０８の基板受取り面１４４上に位置決めされた状態で、基板１３８上でスパッタ堆積を実行することができる。エッジリング１３６は、処理中に基板１３８から電気的に絶縁することができる。したがって、基板１３８がエッジリング１３６に接触しないように、基板受取り面１４４は、エッジリング１３６のうち基板１３８に隣接する部分の高さより大きい高さを含むことができる。スパッタ堆積中、基板１３８の温度は、ペデスタル１０８内に配置された熱制御チャネル１４６を利用することによって制御することができる。追加として、堆積中に基板１３８に隣接する堆積チャンバ１００の構成要素は、最適化された体積ガス流量を提供するように構成される。構成要素とアダプタプレート１０６内に形成された貫通孔（図２Ａに貫通孔２２６として示す）との間の間隙は、摂氏約４００度（℃）で約７．５４〜約１１．２の伝導値（すなわち、伝導比（たとえば、Ｌ／Ｄで表される流れ抵抗の逆数））を提供する複数の伝導ゾーンを形成する。

【0011】

スパッタ堆積後、基板１３８は、リフトピン１４０を利用して、ペデスタル１０８から隔置された位置へ上昇させることができる。上昇させた場所は、遮蔽リング１２６およびリフレクタリング１４８の一方または両方の近傍で、アダプタプレート１０６に隣接した場所とすることができる。アダプタプレート１０６は、リフレクタリング１４８の下面とアダプタプレート１０６の反射面１５２との中間に結合された１つまたは複数のランプ１５０を含む。反射面１５２は、曲面または凹面とすることができる。ランプ１５０は、赤外（ＩＲ）および／または紫外（ＵＶ）スペクトルなど、可視または近可視波長の放射エネルギーを提供する。ランプ１５０からの放射エネルギーは、基板１３８の裏側（すなわち、下面）の方へ集束され、基板１３８および基板１３８上に堆積した材料を加熱する。アダプタプレート１０６の反射面１５２およびエッジリング１３６の反射面など、基板１３８を取り囲むチャンバ構成要素上の反射面は、他のチャンバ構成要素から離れるように放射エネルギーを基板１３８の裏側の方へ集束させる働きをし、他のチャンバ構成要素では、エネルギーが失われるはずであり、かつ／または利用できなくなるはずである。アダプタプレート１０６を冷却剤源１５４に結合して、加熱中にアダプタプレート１０６の温度を制御することができる。

【0012】

基板１３８は、数秒以内で約３００℃〜約４００℃、たとえば約３５０℃の第１の温度まで加熱することができる。基板１３８を第１の温度まで加熱することで、リフロープロセスまたはシリサイド化プロセスを可能にすることができる。リフロープロセスは、基板１３８の凹部内の金属の張り出しを低減させるために利用される。シリサイド化プロセスは、金属とシリコンとの間の反応を起こすために利用することができる。

【0013】

本明細書に記載する加熱方法には、金属堆積プロセスに関して利点がある。基板表面上に金属が堆積しているとき、表面の反射率が増える。概して、金属化された表面上では、放射エネルギーの吸収が低減される。金属化された表面への照射は、金属化された表面の反対側の表面、たとえば基板の裏側の加熱ほど効果的ではない。金属化された表面を加熱するのではなく、シリコンのエネルギー吸収を改善することで、熱処理プロセスのエネルギー効率が改善される。

【0014】

基板を第１の温度まで加熱した後、基板１３８は、ペデスタル１０８の基板受取り面１４４上の位置まで下ろされる。基板１３８は、ペデスタル１０８内の熱制御チャネル１４６を利用して伝導を介して、急速に冷却することができる。基板の温度は、数秒から１分のうちに、第１の温度から第２の温度まで低下させることができる。第２の温度は、ほぼ室温、たとえば約２３℃〜約３０℃、たとえば約２５℃とすることができる。基板１３８は、さらなる処理のために、基板移送ポート１０９を通って堆積チャンバ１００から取り出すことができる。
図２Ａは、図１のアダプタプレート１０６の等角上面図である。図２Ｂは、図２Ａのアダプタプレート１０６の等角底面図である。図２Ｃは、図２Ａのアダプタプレート１０６の底面図である。アダプタプレート１０６は、フランジ２０２を有する本体２００を含み、フランジ２０２は、図１のチャンバ１００の外面１０７を構成することができる。フランジ２０２は、中央に配置されて第１の環状部分２０４および第２の環状部分２０６から径方向へ延びる取付け板とすることができる。第１の環状部分２０４および第２の環状部分２０６はそれぞれ、フランジ２０２の外面１０７から径方向内向きに配置することができる。フランジ２０２は、第１の表面２０７Ａと反対側の第２の表面２０７Ｂとの間に形成された開口２０８を含むことができる。開口２０８は、本体２００と堆積チャンバ１００（図１に示す）の結合を容易にするために、締め具（図示せず）として利用される。フランジ２０２はまた、フランジ２０２内に形成された熱制御チャネル２１０を含むことができる（図２Ｂに破線で示す）。熱制御チャネル２１０は、熱制御チャネルの入り口２１２で冷却剤源１５４に結合される。熱制御チャネル２１０の出口２１４は、リザーバ２１６に結合することができ、リザーバ２１６は、熱交換器または排水設備とすることができる。本体２００は、アルミニウムなどの金属材料から製造することができる。

【0015】

図２Ｂを参照すると、本体２００は、少なくとも部分的に第１の環状部分２０４内に形成された１つまたは複数の径方向の凹部２１８を備えることができる。径方向の凹部２１８はそれぞれ、第１の環状部分２０４を通って形成された開口２２０を含むことができる。径方向の凹部２１８は、ランプ１５０への電力を保持および提供するランプ取付けデバイス２１９として利用される（どちらも図２Ａに破線で示す）。ランプ１５０はそれぞれ、Ｕ字状とすることができ、ランプ１５０の端部は、ランプ取付けデバイス２１９上に配置されたソケットに接合される。また、径方向の凹部２１８はそれぞれ、第１の環状部分２０４の内方へ延びる表面２２４内に形成された細長いチャネル２２２を含むことができる。細長いチャネル２２２は、径方向の凹部２１８内に配置されたランプ取付けデバイス２１９に電気ケーブルを取り付けるために利用される。本体２００の外部から細長いチャネル２２２および径方向の凹部２１８へのケーブルに対するアクセスを提供するために、第１の環状部分２０４内に穿孔２２３を形成することができる。

【0016】

一態様では、径方向の凹部２１８はそれぞれ、半円形のランプの端部を支持するように、本体２００の両側（たとえば、互いから約１８０度の位置）に配置される。細長いチャネル２２２は、第１の環状部分２０４の内方へ延びる表面２２４の半径に対して接線方向にある実質上線形の溝として形成することができる。第１の環状部分２０４はまた、第１の環状部分２０４の内方へ延びる表面２２４を通って形成された複数の貫通孔２２６を含むことができる。貫通孔２２６はそれぞれ、本体２００の長手方向軸２２８に対して平行とすることができる中心線を含む。貫通孔２２６は、処理中に体積流量を最適化する（すなわち、ガス伝導を増大させる）ために利用される。貫通孔２２６はそれぞれ、約０．４０インチ〜約０．５４インチの直径を含むことができ、第１の環状部分２０４は、約３０〜約７０個の貫通孔２２６を含むことができる。処理中、リフレクタリング１４８と径方向のフランジ１３０との間の間隙内の流れと、貫通孔２２６を通る流れとを組み合わせて、摂氏約４００度で約１４．２２の組み合わされた伝導値が提供される。

【0017】

本体２００はまた、反射面１５２内に形成された複数のスロット２３０を含むことができる（図２Ａに示す）。スロット２３０は、ランプ１５０を支持する支持部材３００（図３に示す）に結合するように構成される。第１の環状部分２０４の内方へ延びる表面２２４はまた、複数の軸方向の凹部２３２を含むことができる。軸方向の凹部２３２は、締め器具３０５（図３に示す）を受け取って支持部材３００を固定するために利用される。スロット２３０はそれぞれ、互いから約４０度〜約６０度の間隔で隔置することができる。

【0018】

一実施形態では、反射面１５２は凹面であり、平滑な表面を含む。反射面１５２は、約８インチの半径で形成することができる。一態様では、反射面１５２は、約６以下の表面粗さ（平均表面粗さ（Ｒａ））を有する。一実施形態では、反射面１５２は、約８５度の入射角で約８５パーセント（％）の反射率を含む。別の実施形態では、反射面１５２は、約２０度の入射角で約７２％の反射率を含む。別の実施形態では、反射面１５２は、約６０度の入射角で約７２％の反射率を含む。
図３は、図２Ａのアダプタプレート１０６の本体２００の部分横断面図である。支持部材３００の横断面が示されており、支持部材３００はスロット２３０内に配置される。支持部材３００は、締め具３１５を受け取る貫通孔３１０を含む。締め具３１５は締め器具３０５に固定され、締め器具３０５は軸方向の凹部２３２内に受け取られる。支持部材３００はまた、ランプ１５０の外径を受け取ってランプ１５０を少なくとも部分的に支持するスロット３２０を含む。本体２００はまた、収束部分３３０に隣接している内部棚部分３２５を含む。内部棚部分３２５は、第１の内面３３５および第２の内面３４０を含む。第１の内面３３５は、第１の平面内に配置され、第２の内面３４０は、第１の内面３３５の平面に対して約３０度〜約６０度の平面内に配置される。貫通孔２２６の少なくとも一部分は、内部棚部分３２５の第１の内面３３５および第２の内面３４０のそれぞれの中に形成される。

【0019】

図４は、図２Ｃの線４−４に沿って切り取った図２Ａのアダプタプレート１０６の側面横断面図である。アダプタプレート１０６の本体２００は、第１の側４００Ａなどの下面と、第２の側４００Ｂなどの上面とを含む。細長いチャネル２２２の一部分が、第１の側４００Ａ内に示されている。本体２００は、細長いチャネル２２２からランプ取付けデバイス２１９（図２Ａに示す）まで電気ケーブルの経路指定を提供するように本体２００内に形成された他の開口（図示せず）を含む。第１の側４００Ａと第２の側４００Ｂは、概して平行である。第１の側４００Ａは、第１の側４００Ａの平面に対して実質上垂直な第１の側壁４０５などの下部側壁面へ遷移する。第１の側壁４０５は、外方へ延びるフランジ４１０へ遷移する。外方へ延びるフランジ４１０は、第１の取付け面４１５などの下面と、外部側壁面４２０と、第２の取付け面４２５などの上面とを含む。第１の取付け面４１５は、第１の取付け面４１５の平面に対して実質上垂直な角度で外部側壁面４２０に結合される。外部側壁面４２０は、外部側壁面４２０の平面に対して実質上垂直な角度で第２の取付け面４２５に結合される。したがって、第１の取付け面４１５と第２の取付け面４２５は実質上平行である。同様に、第１の取付け面４１５および第２の取付け面４２５は、第１の側４００Ａおよび／または第２の側４００Ｂの平面と実質上平行である。第２の取付け面４２５は、第２の取付け面４２５の平面に対して実質上垂直な角度で第２の側壁４３０などの上部側壁面へ遷移する。したがって、第１の側壁４０５は、第２の側壁４３０に対して実質上平行である。

【0020】

図５は、図２Ｃの線５−５に沿って切り取った図２Ａのアダプタプレート１０６の側面横断面図である。図３に示すように、アダプタプレート１０６の本体２００は内部棚部分３２５を含み、少なくとも部分的に内部棚部分３２５内に貫通孔が形成される。内部棚部分３２５は第１の内面３３５を含み、第１の内面３３５は、本体２００の第１の側４００Ａおよび／または第２の側４００Ｂの平面に対して実質上垂直とすることができる。第１の内面３３５は、平坦面５００を含む収束部分３３０へ遷移する。一実施形態では、平坦面５００は、第２の側４００Ｂの平面に対して鈍角αで配置される。角度αは、約１００度〜約１２０度とすることができる。別の実施形態では、第１の内面３３５は、凹面の交差部５０５によって、収束部分３３０へ遷移することができ、凹面の交差部５０５は、半径約１インチとすることができる。

【0021】

図６は、図２Ｃの線６−６に沿って切り取った図２Ａのアダプタプレート１０６の側面横断面図である。この図では、本体２００を通って細長いチャネル２２２が示されている。また、本体２００を通って形成された貫通孔２２６の１つが示されている。また、熱制御チャネル２１０上に配置されたキャッププレート６００が示されている。キャッププレート６００は、アルミニウムから形成することができ、溶接によって本体２００に固定することができる。
図７は、アダプタプレート１０６、リフレクタリング１４８、および遮蔽リング１２６の一部分の拡大断面図である。一実施形態では、リフレクタリング１４８は、反射面１５２およびランプ１５０に隣接して、アダプタプレート１０６の表面上に載置される。一態様では、アダプタプレート１０６の内面７０５とリフレクタリング１４８の外面７１０との間に間隙７００が提供される。内面７０５は、外面７１０の直径よりわずかに小さい寸法（たとえば、直径）を含むことができ、したがって間隙７００は、リフレクタリング１４８の周辺部の周りで連続している。処理中、リフレクタリング１４８は、ランプ１５０からのエネルギーから加熱することができ、それによってリフレクタリング１４８を膨張させることができる。間隙７００により、間隙７００がなくなるまで、自由な膨張が可能になる。さらに追加の熱が加えられると、リフレクタリング１４８とアダプタプレート１０６の表面との間で接触抵抗が低減し、それによってリフレクタリング１４８から離れる方へ熱が伝達される。一態様では、間隙７００は、処理中にリフレクタリング１４８の最大温度を摂氏約１００度以下に制限する自己制限機構である。

【0022】

図８Ａは、図１の堆積チャンバ１００内で利用することができるアダプタプレート８００の別の実施形態の等角上面図である。図８Ｂは、図８Ａのアダプタプレート８００の等角底面図である。アダプタプレート８００は、図２Ａ〜７に示すアダプタプレート１０６に類似しているがいくつかの例外があり、アダプタプレート８００およびアダプタプレート１０６に共通の参照番号の一部は、話を簡単にするために説明しないこととする。

【0023】

この実施形態では、アダプタプレート８００は、支持部材３００内に配置された反射面１５２およびランプ１５０（破線で示す）を含む。アダプタプレート８００はまた、反射面１５２と内部棚部分３２５との間に配置された階段状の内部部分８０２を含む。追加として、貫通孔２２６は、完全に内部棚部分３２５内に形成される。この実施形態では、貫通孔２２６の第１の開口８０３Ａは、図２Ａ〜７に示すアダプタプレート１０６に関して記載した部分的な長円形の形状ではなく、円形の形状を含む。

【0024】

階段状の内部部分８０２は、反射面１５２と第１の内壁８１０との間に配置された第１の肩部部分８０５を含む。第１の肩部部分８０５は、反射面１５２から径方向外向きに延び、実質上垂直の角度（たとえば、８５度〜９５度）で第１の内壁８１０に接合される。第１の内壁８１０の径方向の寸法よりわずかに大きい径方向の寸法（たとえば、長手方向軸２２８からの距離）を有する第２の内壁８１５は、実質上垂直の角度で内部棚部分３２５に接合される。第１の内壁８１０と第２の内壁８１５との間に、面取り部８２０を配置することができる。
図８Ｂは、図８Ａのアダプタプレート８００の等角底面図である。第１の環状部分２０４の内方へ延びる表面２２４上に、貫通孔２２６の第２の開口８０３Ｂが示されている。また、第１の環状部分２０４の内方へ延びる表面２２４内に形成された２つの細長いチャネル２２２が示されている。細長いチャネル２２２はそれぞれ穿孔２２３を含み、穿孔２２３内に電気コネクタ８２５を配置することができる。電気コネクタ８２５は、キャップ８３５およびプラグ８４０を有する導管８３０を含む。導管８３０は、ランプ取付けデバイス２１９（図２Ａに示す）およびランプ１５０（図８Ａに示す）に対する電力接続を提供するワイアおよび電気コネクタを収納する。電気コネクタ８２５は、保持器８４５によって第１の環状部分２０４内に固定される。

【0025】

図９は、図２Ａ〜７のアダプタプレート１０６または図８Ａおよび図８Ｂのアダプタプレート８００の実施形態によるアダプタプレート９００の一部分の概略側面横断面図であり、アダプタプレート９００および隣接する構成要素内ならびにアダプタプレート９００と隣接する構成要素との間に形成された様々な伝導ゾーン９０５Ａ〜９０５Ｅを示す。遮蔽リング１２６の環状部分１２７の周囲と遮蔽管１２０の肩部領域１２３の周囲面との間に、第１の伝導ゾーン９０５Ａが形成される。アダプタプレート９００の本体２００の収束部分３３０の表面と遮蔽リング１２６の環状部分１２７の周辺部の外面との間の空間内に、第２の伝導ゾーン９０５Ｂが形成される。貫通孔２２６（１つのみを示す）内に、第３の伝導ゾーン９０５Ｃが形成される。アダプタプレート１０６の本体２００の第２の内面３４０と遮蔽リング１２６の外周面との間に、第４の伝導ゾーン９０５Ｄが形成される。リフレクタリング１４８の内周面とペデスタル１０８の本体の外面との間に、第５の伝導ゾーン９０５Ｅが形成される。伝導ゾーン９０５Ａ、９０５Ｂ、９０５Ｄ、９０５Ｅを形成する隣接する構成要素の表面間の間隔、ならびにこれらの構成要素の寸法（貫通孔２２６の直径など）は、所望の伝導をもたらすように提供することができ、それによって処理中の圧力を最適化する。

【0026】

堆積チャンバ１００の試験が実行され、スパッタリング源１１４と基板１３８（どちらも図１に示す）との間の距離ならびに遮蔽リング１２６の近似温度などの様々なプロセス条件で、ゾーン９０５Ａ〜９０５Ｅのそれぞれの抵抗値からゾーン９０５Ａ〜９０５Ｅに対する総伝導値が計算された。試験の結果を表にする際、伝導ゾーン９０５Ｄおよび９０５Ｅは伝導ゾーン９０５Ｃと同時に考慮され、連続して伝導ゾーン９０５Ａ、９０５Ｂに加えられる。

【0027】

図２Ａ〜７のアダプタプレート１０６の例示的な伝導値は、次のとおりである。遮蔽リング１２６の近似温度が摂氏約４００度であり、スパッタリング源１１４と基板１３８との間の間隔が約３９３ｍｍである状態で実行された１つの試験結果では、約１．５６の総伝導力が得られた。遮蔽リング１２６の近似温度が摂氏約２５度であり、スパッタリング源１１４と基板１３８との間の間隔が約３９３ｍｍである状態で実行された別の試験結果では、約２．９６の総伝導力が得られた。遮蔽リング１２６の近似温度が摂氏約４００度であり、スパッタリング源１１４と基板１３８との間の間隔が約４０５ｍｍである状態で実行された別の試験結果では、約２．０７３の総伝導力が得られた。

【0028】

図８Ａおよび図８Ｂのアダプタプレート８００の例示的な伝導値は、次のとおりである。遮蔽リング１２６の近似温度が摂氏約４００度であり、スパッタリング源１１４と基板１３８との間の間隔が約３９３ｍｍである状態で実行された１つの試験結果では、約７．５３４の総伝導力が得られた。遮蔽リング１２６の近似温度が摂氏約２５度であり、スパッタリング源１１４と基板１３８との間の間隔が約３９３ｍｍである状態で実行された別の試験結果では、約６．６７８の総伝導力が得られた。遮蔽リング１２６の近似温度が摂氏約４００度であり、スパッタリング源１１４と基板１３８との間の間隔が約４０５ｍｍである状態で実行された別の試験結果では、約１１．１３６の総伝導力が得られた。

【0029】

上記は本発明の実施形態を対象とするが、本発明の基本的な範囲から逸脱することなく、本発明の他のさらなる実施形態を考案することもできる。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】