特許 7150128 均一な流れ分配及び効率的なパージのためのガス流ガイド設計

(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】

(24)【登録日】2022-09-29

(45)【発行日】2022-10-07

(54)【発明の名称】均一な流れ分配及び効率的なパージのためのガス流ガイド設計

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/31 20060101AFI20220930BHJP

   C23C 16/455 20060101ALI20220930BHJP

【ＦＩ】

H01L21/31 C

C23C16/455

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021500416

(86)(22)【出願日】2019-06-20

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-11-25

(86)【国際出願番号】 US2019038267

(87)【国際公開番号】W WO2020013972

(87)【国際公開日】2020-01-16

【審査請求日】2021-03-09

(31)【優先権主張番号】16/032,854

(32)【優先日】2018-07-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】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】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】カオ， シェン－テー

(72)【発明者】

【氏名】コー， ジェフリー エー．

(72)【発明者】

【氏名】ルイ， シアンシン

(72)【発明者】

【氏名】チョウ， チェンホア

(72)【発明者】

【氏名】栗田 真一

(72)【発明者】

【氏名】シャオ， シュウキアン

(72)【発明者】

【氏名】サン， ガンウェイ

【審査官】宇多川 勉

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－０５５８４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５２５８００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３２４２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２５８１６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０２７８６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１２２５０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２００６０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｃ２３Ｃ １６／４５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガス流注入口ガイドであって、
上部、底部、本体側壁、流れ誘導注入口、及び流れ誘導排気口を有する流れガイド本体と、
前記流れガイド本体内に配置され、直径を有する少なくとも１つの開口を含む流れ調節器と、
前記流れガイド本体に配置され、前記少なくとも1つの開口に連通する少なくとも１つの第１のチャネルを備え、
前記少なくとも１つの第１のチャネルが、
前記流れ調節器を中心とした半径に沿って延びる第１の側壁及び第２の側壁であって、当該流れ調節器から、前記流れ誘導排気口において配置された第１のチャネル排気口まで異なる長さを有し、側壁幅及び側壁高さを有する、第１の側壁及び第２の側壁、
当該流れ調節器、前記第１の側壁、前記第２の側壁、及び前記第１のチャネル排気口によって画定された第１のチャネル領域、
当該流れ調節器、前記第１の側壁、前記第２の側壁、前記第１のチャネル排気口、前記流れガイド本体の前記底部、及び前記流れガイド本体の前記上部によって画定された第１のチャネル空間、
前記第１の側壁から前記第２の側壁への、当該流れ調節器における第１の注入口幅、
前記第１の側壁から前記第２の側壁への、前記第１のチャネル排気口における第１の排気口幅、並びに
前記第１の排気口幅及び前記側壁高さによって画定された第１の断面領域
を含み、
前記流れ調節器と前記流れ誘導注入口との間にプレナムが存在している、ガス流注入口ガイド。

【請求項2】

前記ガス流注入口ガイドが、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバの内部の処理ガス流注入口において配置されるように構成されている、請求項１に記載のガス流注入口ガイド。

【請求項3】

各第１の注入口幅が、実質的に同一である、請求項１又は２に記載のガス流注入口ガイド。

【請求項4】

少なくとも２つの第１のチャネルの前記第１の断面領域が実質的に同一である、請求項１に記載のガス流注入口ガイド。

【請求項5】

各開口の前記直径が、少なくとも２つの第１のチャネルの前記第１のチャネル空間及び前記第１のチャネル領域との差異に対応するように選択される、請求項１に記載のガス流注入口ガイド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［０００１］本開示の実施形態は、概して、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバに関する。より具体的には、本開示の実施形態は、処理ガスを均一に供給し、処理ガスを効果的にパージするＡＬＤチャンバに関する。

【背景技術】

【0002】

［０００２］ＡＬＤは、原子層エピタキシー（ＡＬＥ）に基づいており、化学吸着技術を用いて、連続サイクルで表面上に前駆体分子を供給する。基板は、ＡＬＤチャンバの処理領域内に配置される。第１の前駆体が、処理領域内に流入して、基板を横切り、処理領域から排出される。次いで、第２の前駆体が、処理領域内に流入して、基板を横切り、処理領域から排出される。任意選択的に、前駆体の導入と導入の間にパージガスを導入してもよい。第１の前駆体と第２の前駆体が反応し、基板表面上の膜として生成化合物を形成する。このサイクルを繰り返して、層が所望の厚さに形成される。

【0003】

［０００３］しかしながら、処理ガスとしても知られている前駆体及びパージガスは、処理領域にわたって均一に分配されない場合があり、したがって、基板にわたって均一に分配されない場合がある。したがって、基板の膜厚の分布は均一でない場合がある。さらに、処理領域内の処理ガスが処理領域から効果的に排出されず、残留ガスが処理領域内に残ることがある。チャンバ内に残った残留処理ガスは、膜の品質に影響を及ぼす。さらに、残留処理ガスが確実に処理領域内に残らないよう処理ガスをパージするのに必要な時間が、スループットを低下させる。

【0004】

［０００４］したがって、当該技術分野では、処理ガスを均一に供給するためのガス流注入口ガイドと、処理ガスを効果的にパージし、パージ時間を短縮するためのガス流排気口ガイドとを有するチャンバが必要とされている。

【発明の概要】

【0005】

［０００５］一実施形態では、ガス流注入口ガイドが提供される。ガス流注入口ガイドは、上部、底部、本体側壁、流れ誘導注入口、及び流れ誘導排気口を有する流れガイド本体、並びに直径を有する少なくとも１つの開口、及び少なくとも１つの第１のチャネルを含む流れガイド本体内に配置された流れ調節器を含む。少なくとも１つの第１のチャネルは、第１の側壁及び第２の側壁、第１のチャネル領域、第１のチャネル空間、第１の側壁から第２の側壁への、流れ調節器における第１の注入口幅、第１の側壁から第２の側壁への、第１のチャネル排気口における第１の排気口幅、並びに第１の排気口幅及び側壁高さによって画定された第１の断面領域を含む。プレナムが、流れ調節器と流れ誘導注入口との間に存在している。第１の側壁及び第２の側壁は、流れ調節器から、流れ誘導排気口において配置された第１のチャネル排気口まで異なる長さを有する。第１の側壁及び第２の側壁は、側壁幅及び側壁高さを有する。第１のチャネル領域は、流れ調節器、第１の側壁、第２の側壁、及び第１のチャネル排気口によって画定される。第１のチャネル空間は、流れ調節器、第１の側壁、第２の側壁、第１のチャネル排気口、流れガイド本体の底部、及び流れガイド本体の上部によって画定される。第１の断面領域は、第１の排気口幅及び側壁高さによって画定されており、プレナムが、流れ調節器と流れ誘導注入口との間に存在する。

【0006】

［０００６］別の実施形態では、ガス流排気口ガイドが提供される。ガス流排気口ガイドは、上部、底部、本体側壁、流れ誘導注入口、及びポンプに連結されるように構成された流れ誘導排気口を含む。少なくとも１つの第１のチャネルは、第１の側壁及び第２の側壁、第１のチャネル領域、第１のチャネル空間、第１の側壁から第２の側壁への、第１のチャネル注入口における第１の注入口幅、第１の側壁から第２の側壁への、第１のチャネル排気口における第１の排気口幅、並びに第１の排気口幅及び側壁高さによって画定された第１の断面領域を含む。第１の側壁及び第２の側壁は、第１のチャネル排気口から第１のチャネル注入口まで異なる長さを有する。第１の側壁及び第２の側壁は、側壁幅及び側壁高さを有する。第１のチャネル領域は、第１のチャネル注入口、第１の側壁、第２の側壁、及び第１のチャネル排気口によって画定される。第１のチャネル空間は、第１のチャネル注入口、第１の側壁、第２の側壁、第１のチャネル排気口、流れガイド本体の底部、及び流れガイド本体の上部によって画定される。第１の断面領域は、第１の注入口幅及び側壁高さによって画定される。

【0007】

［０００７］さらに別の実施形態では、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバが提供される。当該チャンバは、処理ガス注入口及び処理ガス排気口を有するチャンバ本体、チャンバ本体の上端に配置されたリッドアセンブリ、チャンバ内の処理領域と流体連通するように構成された処理ガス流注入口及び処理ガス排気口、処理ガス注入口において配置されたガス流注入口ガイド、並びに処理ガス排気口において配置されたガス流排気口ガイドを含む。ガス流注入口ガイドは、流れ調節器、及び異なる第１の注入口誘導チャネル領域を有する少なくとも２つの第１の注入口誘導チャネルを含む。ガス流排気口ガイドは、異なる第１の排気口誘導チャネル領域を有する少なくとも２つの第１の排気口誘導チャネルを含む。

【図面の簡単な説明】

【0008】

［０００８］本開示の上述の特徴を詳細に理解することができるように、上記で簡単に要約された本開示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。そのうちの幾つかの実施形態は添付の図面で例示されている。しかし、添付図面は例示的な実施形態のみを示すものであり、したがって、本開示の範囲を限定すると見なすべきではなく、その他の等しく有効な実施形態も許容され得ることに留意されたい。

【0009】

【図1】一実施形態に係る、原子層堆積チャンバの概略断面図である。

【図2A】一実施形態に係るガス流注入口ガイドの概略上面図である。

【図2B】一実施形態に係るガス流排気口ガイドの概略上面図である。

【図2C】一実施形態に係るガス流注入口ガイドの概略側面図である。

【図2D】一実施形態に係るガス流排気口ガイドの概略側面図である。

【図2E】一実施形態に係る流れ調節器の概略平面図である。

【図3】一実施形態に係る、原子層堆積チャンバの処理領域の概略上面図である。

【0010】

［００１６］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指し示すのに同一の参照番号を使用した。さらなる記載がなくても、ある実施形態の要素及び特徴を他の実施形態に有利に組み込み可能であることが意図されている。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［００１７］本明細書に記載された実施形態は、処理ガスを均一に供給するためのガス流注入口ガイドと、処理ガスを効果的にパージし、パージ時間を短縮するためのガス流排気口ガイドとを有するチャンバを提供する。当該チャンバは、処理ガス注入口及び処理ガス排気口を有するチャンバ本体、リッドアセンブリ、チャンバ内の処理領域と流体連通するように構成された処理ガス流注入口及び処理ガス排気口、並びに処理ガス注入口において配置されたガス流注入口ガイド、並びに処理ガス排気口において配置されたガス流排気口ガイドを含む。ガス流注入口ガイドは、流れ調節器、及び異なる第１の注入口誘導チャネル領域を有する少なくとも２つの第１の注入口誘導チャネルを含む。ガス流排気口ガイドは、異なる第１の排気口誘導チャネル領域を有する少なくとも２つの第１の排気口誘導チャネルを含む。

【0012】

［００１８］図１は、一実施形態に係るＡＬＤチャンバ１００の概略断面図である。適切なＡＬＤチャンバは、カリフォルニア州サンタクララ所在のＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ， Ｉｎｃ．から入手可能である。以下に説明されるシステムは、例示的なチャンバであり、他のチャンバ（他の製造業者からのチャンバを含む）を、本開示の態様を達成するために使用又は改変してもよいことを理解されたい。ＡＬＤチャンバ１００は、チャンバ本体１０２、リッドアセンブリ１０４、処理キット１０６、基板支持アセンブリ１０８、処理ガス注入口１１０、及び処理ガス排気口１１２を含む。

【0013】

［００１９］リッドアセンブリ１０４は、チャンバ本体１０２の上端に配置され、基板支持アセンブリ１０８は、チャンバ本体１０２の内部に少なくとも部分的に配置される。処理キット１０６が、リッドアセンブリ１０４に連結される。基板支持アセンブリ１０８は、ステム１１８によってチャンバ本体１０２内で移動可能に配置されたペデスタル１１６を含む。ペデスタル１１６は、基板１０１を支持するように構成された基板支持面１３２を含む。ステム１１８は、チャンバ本体１０２を通って延びており、チャンバ本体１０２でリフトシステム（図示せず）に接続されている。リフトシステムは、ペデスタル１１６を処理位置（図示）と移送位置との間で移動させる。移送位置は、チャンバ本体１０２の側壁に形成されたスリットバルブ開口１１４を通した基板１０１の移送を助け、ＡＬＤチャンバ１００の内部へのアクセスを提供する。

【0014】

［００２０］処理位置では、基板支持アセンブリ１０８が、処理キット１０６を収縮させて、基板支持面１３２、処理キット１０６、及びリッドアセンブリ１０４の下面によって画定される処理領域１２０を形成する。処理位置にある基板支持アセンブリ１０８が処理キット１０６に接触して処理領域１２０を形成すると、処理キット１０６のガス注入口１２２及びガス排気口１２４がそれぞれ処理ガス注入口１１０及び処理ガス排気口１１２に連結され、これらは処理領域１２０と流体連通するように位置付けされる。このようにして、処理ガスは、処理ガス注入口１１０へ供給され、それからガス注入口１２２を通して処理領域１２０へと供給される。処理ガス排気口１１２は、ポンプ１２６に接続される。処理ガスは、基板１０１を横切って処理領域１２０内を流れ、ポンプ１２６によってガス排気口１２４及び処理ガス排気口１１２を通して排気される。ＲＦ（高周波）源１２８が、リッドアセンブリ１０４の電極１３０に連結されている。ＲＦ源１２８は、電極１３０に電力供給し、処理領域１２０内の処理ガスからプラズマを発生させることを促進させる。ペデスタル１１６が接地されてもよく、又はＲＦ源１２８に接続されているときにペデスタル１１６がカソードとして機能してもよい。それにより、リッドアセンブリ１０４の下面とペデスタル１１６との間に容量性電界が発生し、プラズマ種が基板１０１に向かって加速する。

【0015】

［００２１］ＡＬＤに使用される特定の１つ又は複数のガスは、実施される１つ又は複数のプロセスに依存する。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、ガスは、トリメチルアルミニウム（（ＣＨ_３）３Ａｌ）（ＴＭＡ）、テトラキスエチルメチルアミノジルコニウム（Ｚｒ［Ｎ（ＣＨ_３）（Ｃ_２Ｈ_５）］_４）（ＴＥＭＡＺ）、窒素（Ｎ_２）、及び酸素（Ｏ_２）を含み得るが、ガスはこれに限定されず、１つ又は複数の前駆体、還元剤、触媒、キャリア、パージガス、洗浄ガス、又はこれらの任意の混合物若しくは組合せを含み得る。ガスが片側からＡＬＤチャンバ１００内に導入され、基板１０１にわたって流れる。例えば、ガスは、処理ガス注入口１１０とガス注入口１２２を通り、処理領域１２０にわたって流れ、ガス排気口１２４と処理ガス排気口１１２を通して排気される。例示的な酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）膜形成プロセスでは、ＴＭＡの流れが処理領域１２０に供給される。処理領域１２０にわたって流れるＴＭＡは、基板１０１にわたって流れ、基板１０１上にＴＭＡの層を形成する。酸素含有ガスの流れが、処理領域１２０に供給される。処理領域１２０にわたって流れる酸素含有ガスは、基板１０１にわたって流れ、プラズマへと活性化され、ＴＭＡの層との反応のための酸素ラジカルをもたらす。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、酸素含有ガスは、Ｏ_２又はオゾン（Ｏ_３）である。酸素ラジカルは、基板１０１上のＴＭＡの層と反応し、Ａｌ_２Ｏ_３の層を形成する。基板１０１上に追加の層を形成するために、ＴＭＡの流動、酸素含有ガスの流動、及び酸素含有ガスのプラズマへの活性化を繰り返すことは、所望の厚さのＡｌ_２Ｏ_３膜が形成されるまで継続される。

【0016】

［００２２］例示的な二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）膜形成プロセスでは、ＴＥＭＡＺの流れが処理領域１２０に供給される。処理領域１２０にわたって流れるＴＥＭＡＺは、基板１０１にわたって流れ、基板１０１上にＴＥＭＡＺの層を形成する。酸素含有ガスの流れが、処理領域１２０に供給される。処理領域１２０にわたって流れる酸素含有ガスは、基板１０１にわたって流れ、プラズマへと活性化され、ＴＥＭＡＺの層との反応のための酸素ラジカルをもたらす。酸素ラジカルは、基板１０１上のＴＥＭＡＺの層と反応し、基板１０１上にＺｒＯ_２の層を形成する。ＴＥＭＡＺの流動、Ｏ_２の流動、及び酸素含有ガスのプラズマへの活性化を繰り返すことは、所望の厚さのＺｒＯ_２膜が形成されるまで継続される。

【0017】

［００２３］しかしながら、例示的なＡｌ_２Ｏ_３膜形成プロセス及び例示的な二酸化ジルコニウムＺｒＯ_２膜形成プロセスでは、処理ガスの流れは、処理領域１２０にわたって均一に分散されない場合があり、したがって、基板１０１にわたって均一に分布されない場合がある。そのため、基板１０１の膜厚の分布が均一にならないことがあり、これを防止することが好ましい。さらに、処理領域１２０、処理ガス注入口１１０、及びガス注入口１２２内の処理ガスが、処理領域１２０から効果的に排気されない場合があり、残留ガスが、処理領域１２０、処理ガス注入口１１０、及びガス注入口１２２内に残る。チャンバ内に残った残留処理ガスは、膜の品質に影響を及ぼす。例えば、例示的なＺｒＯ_２膜形成プロセスでは、Ｏ_２をプラズマへ活性化している間の処理領域１２０内の残留ＴＥＭＡＺが、結果的にＺｒＯ_２層上に残留粒子を堆積させ得る。残留粒子は、ＺｒＯ_２膜の品質及び均一性に影響を及ぼす。さらに、処理ガスを排気するために、残留処理ガス（本明細書ではパージ処理ガスであると説明される）が、処理領域１２０、処理ガス注入口１１０、及びガス注入口１２２の中に確実に残らないようにするための必要な時間が、膜処理のスループットを低下させる。したがって、処理ガス流を均一に供給するためにガス流注入口ガイド２０２が設けられ、処理ガスを効果的にパージし、パージ時間を短縮するためにガス流排出口ガイド２０３が設けられる。

【0018】

［００２４］図２Ａは、概略的な上面図であり、図２Ｃは、ガス流注入口ガイド２０２の概略的な側面図である。図２Ｅは、流れ調節器２２０の概略平面図である。ガス流注入口ガイド２０２は、処理ガス流注入口１１０（図１に図示）内に配置される。ガス流注入口ガイド２０２は、流れ誘導注入口２０８及び流れ誘導排気口２１０を有する流れガイド本体２０６を含む。流れガイド本体２０６は、上部２１２、底部２１４、及び本体側壁２１６を含む。流れガイド本体２０６には、少なくとも１つの第１のチャネル２１８、及び少なくとも１つの開口２２２を含む流れ調節器２２０が配置されている。プレナム２２４が、流れ調節器２２０と流れ誘導注入口２０８との間に存在している。流れ誘導排気口２１０は、少なくとも１つの第１のチャネル排気口２２６を含む。

【0019】

［００２５］第１のチャネル２１８は、第１の側壁２２８及び第２の側壁２３０によって画定される。第１の側壁２２８及び第２の側壁２３０は、流れ調整器２２０から第１のチャネル排気口２２６まで異なる長さ２３２を有する。第１の側壁２２８及び第２の側壁２３０は、側壁幅２３４及び側壁高さ２３６を有する。少なくとも１つの第２のチャネル２３８が、流れガイド本体２０６内に配置される。第２のチャネル２３８は、第１の側壁２２８及び本体側壁２１６のうちの１つによって画定される。本体側壁２１６は、流れ調節器２２０から第１のチャネル排気口２２６まで、長さ２３２と異なる長さ２４０を有する。本体側壁２１６は、本体側壁高さ２４２及び本体側壁幅２４４を有する。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、中央チャネル２４６が、流れガイド本体２０６内に配置される。中央チャネルは、第１の側壁２２８及び第２の側壁２３０を有する。第１の側壁２２８及び第２の側壁２３０は、流れ調整器２２０から第１のチャネル排気口２２６まで同一の長さ２４８を有する。

【0020】

［００２６］少なくとも１つの第１のチャネル２１８及び中央チャネル２４６は、流れ調整器２２０、第１の側壁２２８、第２の側壁２３０、及び第１のチャネル排出口２２６によって画定された第１のチャネル領域２５０を有する。少なくとも２つの第１のチャネル２１８の第１のチャネル領域２５０は異なる。少なくとも１つの第１のチャネル２１８及び中央チャネル２４６は、流れ調整器２２０、第１の側壁２２８、第２の側壁２３０、第１のチャネル排出口２２６、流れガイド本体２０６の底部２１４、及び流れガイド本体２０６の上部２１２によって画定された第１のチャネル空間２５２を有する。少なくとも２つの第１のチャネル２１８の第１のチャネル空間２５２は異なる。少なくとも１つの第２のチャネル２３８は、流れ調整器２２０、第１の側壁２２８、本体側壁２１６のうちの１つ、及び第２のチャネル排出口２５６によって画定された第２のチャネル領域２５４を有する。少なくとも１つの第２のチャネル２３８は、流れ調整器２２０、第１の側壁２２８、本体側壁２１６のうちの１つ、第２のチャネル排出口２５６、流れガイド本体２０６の底部２１４、及び流れガイド本体２０６の上部２１２によって画定された第２のチャネル空間２５８を有する。

【0021】

［００２７］少なくとも１つの第１のチャネル２１８及び中央チャネル２４６は、第１の側壁２２８から第２の側壁２３０への、流れ調整器２２０における第１の注入口幅２６０を有する。少なくとも１つの第１のチャネル２１８及び中央チャネル２４６は、第１の側壁２２８から第２の側壁２３０への、流れ調整器２２６における第１の排出口幅２６２を有する。少なくとも１つの第２のチャネルは、第１の側壁２２８から本体側壁２１６のうちの１つへの、流れ調整器２２０における第２の注入口幅２６４を有する。少なくとも１つの第２のチャネルは、第１の側壁２２８から本体側壁２１６のうちの１つへの、第２のチャネル排出口２５６における第２の排出口幅２６６を有する。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、各第１の注入口幅２６０と各第２の注入口幅２６４は、実質的に同一である。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる別の実施形態では、少なくとも２つの第１のチャネル２１８の第１の注入口幅２６０は異なる。少なくとも１つの第１のチャネル排出口２２６は、第１の排出口幅２６２及び側壁高さ２３６によって画定された第１の断面領域２６８を有する。少なくとも１つの第２のチャネル排出口２５６は、第２の排出口幅２６６及び本体側壁高さ２４２によって画定された第２の断面領域２７０を有する。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、各第１の断面領域２６８と各第２の断面領域２７０は、実質的に同一である。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる別の実施形態では、少なくとも２つの第１のチャネル排出口２２６の第１の断面領域２６８は異なる。

【0022】

［００２８］ガス流注入口ガイド２０２は、処理ガスをプレナム２２４内に分配し、少なくとも１つの第１のチャネル２１８において複数の個々の流れに分離することを可能にする。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、ガス流注入口ガイド２０２は、処理ガスをプレナム２２４内で分配し、少なくとも１つの第１のチャネル２１８、中央チャネル２４６、及び少なくとも１つの第２のチャネル２３８において複数の個々の流れに分離することを可能にする。ガス流れ調節器２２０の少なくとも１つの開口２２２は、直径２７２を有する。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、各開口２２２の直径２７２は、少なくとも２つの第１のチャネル２１８のための第１のチャネル空間２５２と第１のチャネル領域２５０との差異、並びに少なくとも２つの第１のチャネル排出口２２６の第１の断面領域２６８の差異に対応するように選択され、それにより、個々の流れは、処理領域１２０にわたって実質的に均一に分布するように、処理ガスに対して実質的に同じ速度及び容積を有する。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる別の実施形態では、各開口２２２の直径２７２は、第１のチャネル空間２５２と第２のチャネル空間２５８との差異、及び第１のチャネル領域２５０と第２のチャネル領域２５４との差異にさらに対応するように選択され、それにより、個々の流れは、処理領域１２０にわたって実質的に均一に分布するように、処理ガスに対して実質的に同じ速度及び容積を有する。処理領域１２０の概略上面図の図３に示されるように、ガス流注入口ガイド２０２のガス流れ調整器２２０は、処理領域１２０にわたって、プロセスプロファイル３００としても知られる実質的に均一な圧力変化をもたらす。

【0023】

［００２９］図２Ｂは、概略上面図であり、図２Ｄは、ガス流排出口ガイド２０３の概略側面図である。ガス流排気口ガイド２０３は、処理ガス排出口１１２（図１に示す）又はガス排出口１２４に配置される。ガス流排出口ガイド２０３は、流れ誘導注入口２０７及び流れ誘導排気口２０９を有する流れガイド本体２０５を含む。流れガイド本体２０５は、上部２１１、底部２１３、及び本体側壁２１５を含む。流れ誘導注入口２０７は、少なくとも１つの第１のチャネル注入口２１７を含む。

【0024】

［００３０］流れガイド本体２０５の内部には、少なくとも１つの第１のチャネル２１７が配置されている。第１のチャネル２１７は、第１の側壁２２７及び第２の側壁２２９によって画定される。第１の側壁２２７及び第２の側壁２２９は、第１のチャネル注入口２２５から第１のチャネル排出口２１９まで異なる長さ２３１を有する。第１の側壁２２７及び第２の側壁２２９は、側壁幅２３３及び側壁高さ２３５を有する。少なくとも１つの第２のチャネル２３７が、流れガイド本体２０６内に配置される。第２のチャネル２３７は、第１の側壁２２７及び本体側壁２１５のうちの１つによって画定される。本体側壁２１５は、第２のチャネル注入口２５５から第２のチャネル排出口２２１まで、長さ２３１と異なる長さ２３９を有する。本体側壁２１５は、本体側壁高さ２４１及び本体側壁幅２４３を有する。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、中央チャネル２４５が、流れガイド本体２０５内に配置される。中央チャネルは、第１の側壁２２７及び第２の側壁２２９を有する。第１の側壁２２７及び第２の側壁２２９は、第１のチャネル注入口２２５から第１のチャネル排出口２１９まで同一の長さ２４７を有する。

【0025】

［００３１］少なくとも１つの第１のチャネル２１７及び中央チャネル２４５は、第１のチャネル排出口２１９、第１の側壁２２７、第２の側壁２２９、及び第１のチャネル注入口２２５によって画定された第１のチャネル領域２４９を有する。少なくとも２つの第１のチャネル２１７の第１のチャネル領域２４９は異なる。少なくとも１つの第１のチャネル２１７及び中央チャネルは、第１のチャネル排出口２１９、第１の側壁２２７、第２の側壁２２９、第１のチャネル注入口２２５、流れガイド本体２０５の底部２１３、及び流れガイド本体２０５の上部２１１によって画定された第１のチャネル空間２５１を有する。少なくとも２つの第１のチャネル２１７の第１のチャネル空間２５１は異なる。少なくとも１つの第２のチャネル２３７は、第２のチャネル排出口２２１、第１の側壁２２７、本体側壁２１５のうちの１つ、及び第２のチャネル注入口２５５によって画定された第２のチャネル領域２５３を有する。少なくとも１つの第２のチャネル２３７は、第２のチャネル排出口２２１、第１の側壁２２７、本体側壁２１５のうちの１つ、第２のチャネル注入口２５５、流れガイド本体２０５の底部２１３、及び流れガイド本体２０５の上部２１１によって画定された第２のチャネル空間２５７を有する。

【0026】

［００３２］少なくとも１つの第１のチャネル２１７及び中央チャネル２４５は、第１の側壁２２７から第２の側壁２２９への、第１のチャネル排出口２１９における第１の排出口幅２５９を有する。少なくとも１つの第１のチャネル２１７及び中央チャネル２４５は、第１の側壁２２７から第２の側壁２２９への、第１のチャネル注入口２２５における第１の注入口幅２６１を有する。少なくとも１つの第２のチャネルは、第１の側壁２２７から本体側壁２１５のうちの１つへの、第２のチャネル注入口２５５における第２の注入口幅２６５を有する。少なくとも１つの第２のチャネル２３７は、第１の側壁２２７から本体側壁２１５のうちの１つへの、第２のチャネル排出口２２１における第２の排出口幅２６３を有する。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、各第１の注入口幅２６１と各第２の注入口幅２６５は、実質的に同一である。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる別の実施形態では、少なくとも２つの第１のチャネル２１７の第１の注入口幅２６１は異なる。少なくとも１つの第１のチャネル注入口２２５は、第１の注入口幅２６１及び側壁高さ２３５によって画定された第１の断面領域２６７を有する。少なくとも第２のチャネル注入口２５５は、第２の注入口幅２６５及び本体側壁高さ２４１によって画定された第２の断面領域２６９を有する。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、各第１の断面領域２６７と各第２の断面領域２６９は、実質的に同一である。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる別の実施形態では、少なくとも２つの第１のチャネル注入口２２５の第１の断面領域２６７は異なる。

【0027】

［００３３］ガス流排出口ガイド２０３は、処理ガスの効果的なパージ、及びパージ時間の短縮を可能にする。処理領域１２０及びポンプ１２６内に分散された処理ガスは、ガス排出口１２４及び処理ガス排出口１１２を通してガスを排気し、その結果、処理空間内の圧力の中心から端への変化が生じる。少なくとも１つの第１のチャネル２１７及び中央チャネルは、処理領域１２０内に分散した処理ガスを少なくとも１つの第１のチャネル２１７において複数の個々の流れに分けることを可能にし、それにより、処理領域１２０からの処理ガスを実質的に均一にパージするために、処理領域１２０内の圧力の中心から縁への変化を制御する。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる別の実施形態では、少なくとも１つの第１のチャネル２１７、中央チャネル２４５、及び少なくとも１つの第２のチャネル２３７は、処理領域１２０内に分配された処理ガスが、少なくとも１つの第１のチャネル２１７及び中央チャネル２４５において複数の個々の流れに分かれることを可能にし、それにより、処理領域１２０からの処理ガスを実質的に均一にパージするために、圧力の中心から縁への変化を制御する。

【0028】

［００３４］要約すると、本明細書に記載された実施形態は、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバの処理領域への処理ガス流の均一な供給をもたらすためのガス流注入口ガイドと、効果的な処理ガスのパージをもたらし、パージ時間を短縮するガス流排出口ガイドとを提供する。ガス流注入口ガイドに関しては、少なくとも１つの第１のチャネルを利用することにより、処理ガスを複数の個々の流れに分離することが可能になる。ガス流れ調節器の少なくとも１つの開口は、少なくとも２つの第１のチャネル排出口の差異に対応するように選択される直径を有し、それにより、各個々の流れは、処理領域にわたって実質的に均一に分散するように、処理ガスに対して実質的に同じ速度及び容積を有する。ガス流排出口ガイドに関しては、少なくとも１つの第１のチャネルは、処理空間内に分散された処理ガスを複数の個々の流れに分離し、それにより、処理領域からの処理ガスを実質的に均一にパージするために、処理領域内の圧力の中心から縁への変化を制御する。処理ガスの実質的に均一なパージは、処理ガスの効果的な排気を可能にし、その結果、残留処理ガスが処理領域に残らない。効率的な排気は、パージ時間を短縮する。なぜなら、残留処理ガスが確実に処理領域内に残らないようにするために必要とされる時間がより短くなるからである。

【0029】

［００３５］以上の記述は、本開示の実施例を対象としているが、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他の実施例及びさらなる実施例が考案されてよく、本開示の範囲は、下記の特許請求の範囲によって決定される。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図3】