特許 7418567 基板のエッジ膜厚均一性を向上させる処理キット

(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】

(24)【登録日】2024-01-11

(45)【発行日】2024-01-19

(54)【発明の名称】基板のエッジ膜厚均一性を向上させる処理キット

(51)【国際特許分類】

   C23C 16/44 20060101AFI20240112BHJP

【ＦＩ】

C23C16/44 J

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2022525855

(86)(22)【出願日】2020-10-28

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-01-18

(86)【国際出願番号】 US2020057790

(87)【国際公開番号】W WO2021087002

(87)【国際公開日】2021-05-06

【審査請求日】2022-05-02

(31)【優先権主張番号】16/672,327

(32)【優先日】2019-11-01

(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

【住所又は居所原語表記】３０５０ Ｂｏｗｅｒｓ Ａｖｅｎｕｅ Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ ＣＡ ９５０５４ Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(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】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】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】100139712

【弁理士】

【氏名又は名称】那須 威夫

(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】ムスタファ ムハンナド

(72)【発明者】

【氏名】ラシード ムハンマド エム

【審査官】山本 一郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－２４４２４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１７９０５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００５／０２２９８４９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２００７－５２４２３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００４／０２３７８９１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２３Ｃ １６／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板処理チャンバ内で使用する処理キットであって、
基板支持体を取り囲むように構成された環状本体であり、前記環状本体が、上部、下部、ならびに前記上部および前記下部を貫く中心開口を有し、前記上部が、前記環状本体の外径を画定する上フランジに結合された側壁を含み、前記上部が、前記側壁を貫いて配置された複数の第１の穴を含み、前記上部が、１つまたは複数の加熱要素を含む、前記環状本体と、
前記環状本体の周囲に配置されたシールドであり、前記シールドが、前記複数の第１の穴に流体接続された排気口を含む、前記シールドと
を備える処理キット。

【請求項2】

前記シールドが、前記環状本体のスロットに入って前記シールドを前記環状本体に取り外し可能に結合するように構成されたキーを含む、請求項１に記載の処理キット。

【請求項3】

前記１つまたは複数の加熱要素が、前記環状本体を加熱するために、前記環状本体の周囲の異なる角位置に配置された複数のヒータロッドを含み、前記複数のヒータロッドのそれぞれのロッドが独立して制御可能である、請求項１に記載の処理キット。

【請求項4】

前記複数のヒータロッドが、前記上部の前記上フランジの中に軸対称に配置された、請求項３に記載の処理キット。

【請求項5】

複数のヒータロッドが８本のヒータロッドを含む、請求項３に記載の処理キット。

【請求項6】

前記環状本体が、前記上部の前記上フランジに結合されたリングを含み、前記複数のヒータロッドが前記リングの中に配置された、請求項３に記載の処理キット。

【請求項7】

前記環状本体が、前記上部に結合されたリングを含み、前記リングが、前記環状本体を加熱するための抵抗加熱器を含む、請求項１に記載の処理キット。

【請求項8】

前記上部の前記上フランジが、前記上フランジから半径方向外側へ延びる、前記環状本体をリッドアセンブリに位置合わせするための複数の耳を含む、請求項１～７のいずれか１項に記載の処理キット。

【請求項9】

前記上フランジが、前記上フランジの上面から延びる、前記環状本体をシャワーヘッドに位置合わせするための複数のピンを含む、請求項１～７のいずれか１項に記載の処理キット。

【請求項10】

前記環状本体および前記シールドがアルミニウムでできている、請求項１～７のいずれか１項に記載の処理キット。

【請求項11】

前記環状本体および前記シールドがともに、そこを通して基板を収容するためのカットアウトを含む、請求項１～７のいずれか１項に記載の処理キット。

【請求項12】

前記上部の外側壁が、第１のプレナムを画定するための環状凹部を含み、前記第１のプレナムが、前記シールドの内面と前記環状凹部によって画定された表面との間に画定された、請求項１～７のいずれか１項に記載の処理キット。

【請求項13】

前記下部が、下フランジおよび上フランジ、ならびに前記下フランジと前記上フランジの間に配置された側壁を含み、前記シールドの前記内面および前記下部の前記側壁が、互いに前記下部の反対側に配置された凹部によって前記第１のプレナムに流体結合された第２のプレナムを画定する、請求項１２に記載の処理キット。

【請求項14】

前記環状本体が、前記環状本体の上面から延びる複数の位置合わせピンを含む、請求項１～７のいずれか１項に記載の処理キット。

【請求項15】

前記複数の第１の穴が異なるサイズを有する、請求項１０に記載の処理キット。

【請求項16】

処理ボリュームを画定するチャンバ本体であり、前記チャンバ本体がリッドを含む、前記チャンバ本体と、
前記処理ボリューム内に配置された基板支持体と、
請求項１～７のいずれかに記載の処理キットと、
前記処理ボリューム内の前記基板支持体の反対側の前記環状本体の上面に配置されたシャワーヘッドと
を備える処理チャンバ。

【請求項17】

前記１つまたは複数の加熱要素が、前記環状本体を加熱するために、前記環状本体の周囲の異なる角位置に配置された複数のヒータロッドを含み、前記複数のヒータロッドが、前記上部の外側壁から半径方向内側へ延びる、請求項１６に記載の処理チャンバ。

【請求項18】

前記１つまたは複数の加熱要素が、前記環状本体を加熱するために、前記環状本体の周囲の異なる角位置に配置された複数のヒータロッドを含み、前記環状本体が、前記上部に結合されたリングを含み、前記複数のヒータロッドが、前記上部に結合された前記リングの中に配置された、請求項１６に記載の処理チャンバ。

【請求項19】

ポンプポートをさらに備え、前記上部および前記シールドが第１のプレナムを画定し、前記下部および前記シールドが第２のプレナムを画定し、前記第１のプレナムが、前記第２のプレナムを介して前記ポンプポートに流体結合された、請求項１６～１８のいずれか１項に記載の処理チャンバ。

【請求項20】

前記上部の内面が、前記シャワーヘッドの外面の輪郭に対応する輪郭を有する、請求項１６～１８のいずれか１項に記載の処理チャンバ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の実施形態は一般に基板処理装置に関し、より詳細には、基板処理装置内で使用する処理キットに関する。

【背景技術】

【0002】

堆積チャンバは通常、基板上に形成された特徴の上に材料層を堆積させるために使用される。原子層堆積（ＡＬＤ）および化学気相堆積（ＣＶＤ）は材料層を堆積させるために使用される堆積技術である。ＡＬＤプロセスの一例は、ガスのパルスの逐次導入を含む。例えば、ガスのパルスの逐次導入の１回のサイクルが、第１の反応物ガスのパルス、それに続くパージガスのパルスおよび／またはポンプ排気、それに続く第２の反応物ガスのパルス、ならびにそれに続くパージガスのパルスおよび／またはポンプ排気を含むことがある。第１の反応物および第２の反応物の別々のパルスの逐次導入は、これらの反応物の単層の基板の表面への交互自己制御吸収に帰着することがあり、したがって、このような逐次導入は、１サイクルごとに材料の単層を形成する。このサイクルを、堆積材料が所望の厚さになるまで繰り返すことができる。第１の反応物ガスのパルスと第２の反応物ガスのパルスの間のパージガスのパルスおよび／またはポンプ排気は、チャンバ内に過剰な量の反応物が残留していることにより反応物が気相反応する可能性を低減させる役目を果たす。

【0003】

本発明の発明者は、いくつかの堆積プロセス中に処理中の基板の周辺領域の温度が不均一であると、堆積材料の厚さが基板を横切って不均一になることを観察した。

【0004】

したがって、本発明の発明者は、堆積チャンバ内で使用する改良された処理キットを提供した。

【発明の概要】

【0005】

本明細書には、基板処理チャンバ内で使用する処理キットの実施形態が提供されている。いくつかの実施形態では、基板処理チャンバ内で使用する処理キットが、基板支持体を取り囲むように構成された環状本体であり、環状本体が、上部、下部、ならびに上部および下部を貫く中心開口を有し、上部が、環状本体の外径を画定する上フランジに結合された側壁を含み、上部が、側壁を貫いて配置された複数の第１の穴を含み、上部が、１つまたは複数の加熱要素を含む、環状本体と、環状本体の周囲に配置されたシールドであり、シールドが、複数の第１の穴に流体接続された排気口を含む、シールドとを含む。

【0006】

いくつかの実施形態では、基板処理チャンバ内で使用する処理キットが、基板支持体を取り囲むように構成された環状本体であり、環状本体が、上部、下部、ならびに上部および下部を貫く中心開口を有し、上部が、上部の側壁を貫いて配置された複数の第１の穴を含み、上部が、１つまたは複数の加熱要素を含む、環状本体と、環状本体の周囲に配置され、環状本体に取り外し可能に結合されたシールドであり、シールドが、複数の第１の穴に流体接続された排気口を含む、シールドとを含み、環状本体およびシールドがともに、そこを通して基板を収容するためのカットアウト（ｃｕｔｏｕｔ）を含む。

【0007】

いくつかの実施形態では、処理チャンバが、処理ボリューム（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｖｏｌｕｍｅ）を画定するチャンバ本体であり、チャンバ本体がリッドを含む、チャンバ本体と、処理ボリューム内に配置された基板支持体と、基板支持体の周囲に配置された環状本体であり、環状本体が、上部、下部、ならびに上部および下部を貫く中心開口を有し、環状本体が、環状本体の側壁を貫いて配置された複数の第１の穴を含み、上部が、１つまたは複数の加熱要素を含み、１つまたは複数の加熱要素が、環状本体の周囲に軸対称に配置された複数のヒータロッド（ｈｅａｔｅｒ ｒｏｄ）または上部に結合されたリングの中に配置された抵抗加熱器のうちの少なくとも一方を含む、環状本体と、環状本体の周囲に配置され、環状本体に取り外し可能に結合されたシールドであり、シールドが、複数の第１の穴に流体接続された排気口を含む、シールドと、処理ボリューム内の基板支持体の反対側の環状本体の上面に配置されたシャワーヘッドとを含む。

【0008】

本開示の他の実施形態および追加の実施形態は以下で説明される。

【0009】

上に概要を簡潔に示した、後により詳細に論じる本開示の実施形態は、添付図面に示された本開示の例示的な実施形態を参照することによって理解することができる。しかしながら、添付図面は、本開示の典型的な実施形態だけを示しており、したがって、添付図面を、範囲を限定するものとみなすべきではない。これは、本開示が、等しく有効な他の実施形態を受け入れる可能性があるためである。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示のいくつかの実施形態による処理チャンバの概略側断面図である。

【図2A】本開示のいくつかの実施形態による処理チャンバの概略部分側断面図である。

【図2B】本開示のいくつかの実施形態による処理チャンバの概略部分側断面図である。

【図3】本開示のいくつかの実施形態による処理チャンバの概略上面図である。

【図4】本開示のいくつかの実施形態による処理キットの等角上面図である。

【図5】本開示のいくつかの実施形態による処理キットの等角上面図である。

【図6】本開示のいくつかの実施形態による処理キットの側立面図である。

【図7】本開示のいくつかの実施形態による処理チャンバの部分等角上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

理解を容易にするため、可能な場合には、図に共通する同一の要素を示すために、同一の参照符号を使用した。図は、一定の倍率では描かれておらず、明瞭にするために簡略化されていることがある。特段の言及がなくとも、１つの実施形態の要素および特徴が、別の実施形態に有益に組み込まれることがある。

【0012】

本明細書には、基板処理チャンバ内で使用する処理キットの実施形態が提供されている。いくつかの実施形態では、処理キットが、処理ボリュームからポンピングポートへ流れを導いている間のチャンバ部品上への不必要な堆積を低減させまたは防ぐために基板支持体のエッジの周囲の基板支持体のエッジのすぐ近くに配置されたライナを含む。処理中の基板上の温度均一性を向上させるために基板のエッジ領域とライナとの間の温度差を低減させるようにこのライナを有利に加熱するため、このライナは、１つまたは複数の加熱要素に結合されている。いくつかの実施形態では、基板のエッジ領域の近くの温度プロファイルを有利に制御するために、この１つまたは複数の加熱要素が独立して制御可能である。

【0013】

本明細書に記載された教示を組み込むのに適した処理チャンバの例には、米カリフォルニア州Ｓａｎｔａ ＣｌａｒａのＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．から販売されている高誘電率（すなわち高ｋ）金属ＡＬＤ堆積チャンバが含まれるが、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．または他の製造会社から販売されている他のチャンバも有益であることがある。処理チャンバの以下の説明は、背景説明および例示のために示したものであり、以下の説明を、本開示の範囲を限定するものと解釈すべきではない。

【0014】

図１は、本開示のいくつかの実施形態による基板処理チャンバ（処理チャンバ１００）の概略図である。処理チャンバ１００は、チャンバ本体１０２およびリッドアセンブリ１０４を含み、チャンバ本体１０２内のリッドアセンブリ１０４の下に画定された処理ボリューム１０６を有する。チャンバ本体１０２のスリットバルブ１２０は、２００、３００、４５０ｍｍなどの半導体ウエハ、ガラス基板などの基板をロボット（図示せず）が処理チャンバ１００へ供給し、処理チャンバ１００から取り出すためのアクセスを提供する。

【0015】

基板支持体１０８は、処理チャンバ１００内の基板受取り面上に基板を支持する。基板支持体１０８は、基板支持体１０８および基板支持体１０８上に配置されているときの基板を上げ下げするためのリフトモータに装着されている。基板支持体１０８を貫いて移動可能に配置されたリフトピンを上げ下げするため、処理チャンバ１００内には、リフトモータに接続されたリフトプレート１２２が装着されている。リフトピンは、基板支持体１０８の表面の上で基板を上げ下げする。基板支持体１０８は、処理の間、基板を基板支持体１０８に固定するための真空チャック（図示せず）、静電チャック（図示せず）またはクランプリング（図示せず）を含むことができる。

【0016】

基板の温度を制御するために基板支持体１０８の温度を調整することができる。例えば、抵抗加熱器などの埋め込み加熱要素を使用して、または基板支持体１０８に熱エネルギーを供給するように構成された加熱ランプなどの放射熱を使用して、基板支持体１０８を加熱することができる。

【0017】

いくつかの実施形態では、基板支持体１０８の周縁の上にエッジリング１１６を配置することができる。エッジリング１１６は、基板支持体１０８の支持面を露出させるようにサイズが決められた中心開口を含む。エッジリング１１６はさらに、基板支持体１０８の側面を保護するためのスカートまたは下方へ延びる環状リップを含むことができる。

【0018】

いくつかの実施形態では、動作の間、腐食性ガスまたは材料の堆積からチャンバ本体１０２を保護するために、チャンバ本体１０２の内壁（例えば１つまたは複数の側壁）に沿ってライナ１１４が配置されている。ライナ１１４は、ヒータ電源１３０に結合された１つまたは複数の加熱要素（図２Ａおよび２Ｂを参照されたい）を含む。ヒータ電源１３０は、１つまたは複数の加熱要素の対応するそれぞれの加熱要素に結合された単一の電源または複数の電源とすることができる。いくつかの実施形態では、腐食性ガスまたは材料の堆積からチャンバ本体１０２を保護するために、ライナ１１４の周囲にシールド１３６が配置されている。いくつかの実施形態では、ライナ１１４およびシールド１３６がポンピングボリューム（ｐｕｍｐｉｎｇ ｖｏｌｕｍｅ）１２４を画定する。ライナ１１４は、ポンピングボリューム１２４を処理ボリューム１０６に流体結合する複数の開口を含む。このような実施形態では、ポンプポート１２６に結合された真空ポンプによって処理チャンバ１００からガスを排出すること、および処理チャンバ１００の内側の所定の圧力または圧力範囲を維持することを容易にするために、ポンピングボリューム１２４がさらにポンプポート１２６に流体結合されている。

【0019】

処理ガスおよび／またはパージガスなどのガスをシャワーヘッド１１０を通して処理ボリューム１０６に供給するために、リッドアセンブリ１０４にはガス供給システム１１８が結合されている。シャワーヘッド１１０は、リッドアセンブリ１０４内の一般に基板支持体１０８の反対側に配置されており、処理ボリューム１０６に処理ガスを供給するための複数のガス分配穴を含む。

【0020】

本明細書では、処理ボリュームに対して露出した処理チャンバ１００の部品であって、時間の経過に伴って定期保守および／または交換を経験する処理チャンバ１００の部品を処理キットと呼ぶ。処理キットは、限定はされないが、ライナ１１４、シールド１３６およびエッジリング１１６を含む。

【0021】

例示的な処理動作では、ロボット（図示せず）によって基板が、スリットバルブ１２０を通して処理チャンバ１００に供給される。基板は、リフトピンとロボットとの協働によって基板支持体１０８上に配置される。基板支持体１０８は、基板を、シャワーヘッド１１０の下面に近い位置に持ち上げる。ガス供給システム１１８によって処理ボリューム１０６に第１のガス流を、第２のガス流と一緒にまたは第２のガス流と順番に（例えばパルスで）注入することができる。第１のガス流は、パージガス源からのパージガスの連続流および反応物ガス源からの反応物ガスのパルスを含むことができ、または反応物ガス源からの反応物ガスのパルスおよびパージガス源からのパージガスのパルスを含むことができる。第２のガス流は、パージガス源からのパージガスの連続流および反応物ガス源からの反応物ガスのパルスを含むことができ、または反応物ガス源からの反応物ガスのパルスおよびパージガス源からのパージガスのパルスを含むことができる。次いでこのガスを基板の表面に堆積させる。過剰のガス、副生物および他の同種のものは、ポンピングボリューム１２４を通ってポンプポート１２６に流れ、次いで処理チャンバ１００から排出される。

【0022】

図２Ａは、本開示のいくつかの実施形態による、上で説明したライナ１１４を含む処理チャンバの概略部分側断面図を示している。いくつかの実施形態では、チャンバ本体１０２およびリッドアセンブリ１０４への熱損失を最小限に抑えるために、ライナ１１４とシールド１３６のサブアセンブリが、チャンバ本体１０２およびリッドアセンブリ１０４と最小限に接触する。いくつかの実施形態では、ライナ１１４およびシールド１３６がともにチャンバ本体１０２から間隔を置いて配置されている。例えば、シールド１３６とチャンバ本体１０２との間に第１の間隙が配置されている。いくつかの実施形態では、この第１の間隙が約３０ミルから約５０ミルである。いくつかの実施形態では、環状本体２２０の外側壁とリッドアセンブリ１０４との間に第２の間隙が配置されている。いくつかの実施形態では、この第２の間隙が約３０ミルから約５０ミルである。いくつかの実施形態では、環状本体２２０の下面とチャンバ本体１０２との間に第３の間隙が配置されている。いくつかの実施形態では、この第３の間隙が約３０ミルから約５０ミルである。

【0023】

ライナ１１４は、基板支持体１０８の周囲に配置された環状本体２２０を含む。いくつかの実施形態では、環状本体２２０が、少なくとも約２００Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有する材料でできている。いくつかの実施形態では、環状本体２２０が、アルミニウム、例えばアルミニウム６０６１またはアルミニウム６０６３でできている。いくつかの実施形態では、環状本体２２０が、上部２１０、下部２１４、ならびに上部２１０および下部２１４を貫く中心開口２１６を含む。いくつかの実施形態では、上部２１０の外側壁が、シールド１３６とともに第１のプレナム２３８を形成する環状凹部２７８を含み、第１のプレナム２３８が、シールド１３６の内面と環状凹部２７８の表面との間に配置されている。いくつかの実施形態では、環状凹部２７８によって画定された表面が側壁２３０を含む。いくつかの実施形態では、環状本体２２０の上部２１０の頂部から半径方向外側へ、リッドアセンブリ１０４上に載るための上フランジ２２８が延びている。上フランジ２２８は環状本体２２０の外径を画定する。いくつかの実施形態では、側壁２３０が、実質的に垂直な第１の部分、ならびに上方および半径方向外側へ延びる第２の部分を含む。いくつかの実施形態では、環状本体２２０が、環状本体２２０の側壁２３０を貫いて配置された複数の第１の穴２１８を含む。この複数の第１の穴２１８は、処理ボリューム１０６からポンプポート１２６への流れを容易にするように構成されている。

【0024】

いくつかの実施形態では、上部２１０の内面２１２が、シャワーヘッド１１０の外面２２４の輪郭に対応する輪郭を有する。いくつかの実施形態では、ライナ１１４とシャワーヘッド１１０との間の熱的結合を低減させるため、上部２１０の内面２１２とシャワーヘッド１１０の外面２２４との間に間隙がある。いくつかの実施形態では、ポンピングボリューム１２４が第１のプレナム２３８および第２のプレナム２４０を含む。図４に関して後により詳細に説明するように、第２のプレナム２４０は、シールド１３６および下部２１４の側壁によって画定される。

【0025】

いくつかの実施形態では、上部２１０が、１つまたは複数の加熱要素を収容するための１つまたは複数の開口２３２を含む。いくつかの実施形態では、図２Ａに示されているように、この１つまたは複数の加熱要素が、環状本体２２０を加熱するための１つまたは複数のヒータロッド２０６を含む。いくつかの実施形態では、ヒータロッド２０６が、環状本体２２０の周囲に軸対称に配置されている。いくつかの実施形態では、ヒータロッド２０６がそれぞれ、約７５ワットから約１２５ワットの電力を提供することができる。いくつかの実施形態では、環状本体２２０を摂氏３００度まで加熱することができる。ヒータロッド２０６は、個別に制御することができ、または直列に接続することができる。いくつかの実施形態では、この複数のヒータロッド２０６が、上フランジ２２８の外側壁から半径方向内側へ延びる。いくつかの実施形態では、この複数のヒータロッド２０６が、上部２１０の中へ実質的に水平に延びる。

【0026】

いくつかの実施形態では、リッドアセンブリ１０４が、リッドアセンブリ１０４と環状本体２２０との間の境界面に１つまたは複数のＯリングを収容するための１つまたは複数のＯリング溝２０８を含む。いくつかの実施形態では、シャワーヘッド１１０が、シャワーヘッド１１０と環状本体２２０との間の境界面に１つまたは複数のＯリングを収容するための１つまたは複数のＯリング溝２０４を含む。

【0027】

図２Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による処理チャンバの概略部分側断面図を示している。いくつかの実施形態では、図２Ｂに示されているように、ライナ１１４が、環状本体２２０の上部２１０に取り外し可能に結合されたリング２８０を含む。リング２８０は、ライナ１１４を加熱するための１つまたは複数の加熱要素２２２を含む。いくつかの実施形態では、リング２８０が、上部２１０の上フランジ２２８の上面に取り外し可能に結合されている。いくつかの実施形態では、この１つまたは複数の加熱要素２２２が、リング２８０に埋め込まれた抵抗加熱器である。いくつかの実施形態では、この１つまたは複数の加熱要素２２２が、リング２８０の中に配置された複数のヒータロッドである。有利には、リング２８０は、ライナ１１４を完全に取り外す必要なしにリング２８０およびヒータロッドを取り外し、保守することを容易にする。

【0028】

いくつかの実施形態では、一対のＯリング溝２０４の間から一対のＯリング溝２０８まで、環状本体２２０を貫いて差動ポンピングライン（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｐｕｍｐｉｎｇ ｌｉｎｅ）２５４が延びている。差動ポンピングライン２５４は、一対のＯリング溝２０４と一対のＯリング溝２０８との間に閉じ込められた処理ガスまたは副生物がポンプポート１２６に排出されることを保証するための差動ポンピングを容易にするように構成されている。いくつかの実施形態では、差動ポンピングライン２５４が、一対のＯリング溝２０４の間から一対のＯリング溝２０８の間まで半径方向外側へ延びている。

【0029】

図３は、本開示のいくつかの実施形態による処理チャンバの概略上面図を示している。いくつかの実施形態では、ライナ１１４を加熱するため、複数のヒータロッド２０６が、ライナ１１４の周囲の異なる角位置に配置されている。いくつかの実施形態では、複数のヒータロッド２０６が８本のヒータロッドを含む。いくつかの実施形態では、矢印３０２Ａ～Ｈが、ライナ１１４の周囲の複数のヒータロッド２０６の対応する位置を示している。図３には８本のヒータロッドの位置が示されているが、それよりも多くのまたはそれよりも少数のヒータロッド２０６を使用することができる。いくつかの実施形態では、複数のヒータロッド２０６が、環状本体２２０の上フランジ２２８の中に軸対称に配置されている。いくつかの実施形態では、複数のヒータロッドが、リング２８０の中に軸対称に配置されている。

【0030】

図４は、本開示のいくつかの実施形態による処理キットの等角上面図を示している。いくつかの実施形態では、環状本体２２０の下部２１４が、下フランジ４０２および上フランジ４０４、ならびに下フランジ４０２と上フランジ４０４の間に配置された側壁４０８を含む。いくつかの実施形態では、側壁４０８が、そこを通して基板を収容するためのカットアウト４１０を含む。いくつかの実施形態では、下部２１４が、ライナ１１４をシールド１３６に取り外し可能に結合するように構成された特徴を有する１つまたは複数の結合面４１４を含む。いくつかの実施形態では、この１つまたは複数の結合面４１４が、下フランジ４０２の外面および上フランジ４０４の外面と同一平面上にある。いくつかの実施形態では、この１つまたは複数の結合面４１４が、シールド１３６のキー（ｋｅｙ）（図５参照）を収容するためのスロット４１８を含む。いくつかの実施形態では、スロット４１８がＬ字形である。いくつかの実施形態では、この１つまたは複数の結合面４１４が、互いに下部２１４の反対側に配置された２つの結合面を含む。いくつかの実施形態では、カットアウト４１０が、隣り合う１つまたは複数の結合面４１４間に延びている。いくつかの実施形態では、上フランジ４０４が、上フランジ４０４の外面から半径方向内側へ延びる凹部４１２を含む。いくつかの実施形態では、凹部４１２が、互いに上フランジ４０４の反対側に配置されている。凹部４１２は、上部２１０から下部２１４へ流れを導くように構成されている。

【0031】

いくつかの実施形態では、環状本体２２０が、環状本体２２０の上面４２４から延びる複数の位置合わせピン４２０を含む。いくつかの実施形態では、この複数の位置合わせピン４２０が３本のピンを含む。いくつかの実施形態では、上フランジ２２８が、上フランジ２２８から半径方向外側へ延びる複数の耳（ｅａｒ）４２２を含む。

【0032】

図５は、本開示のいくつかの実施形態による処理キットのシールド１３６の等角上面図を示している。シールド１３６は、ライナ１１４と同じタイプの材料から作られたものとすることができる。いくつかの実施形態では、シールド１３６およびライナ１１４が加熱または冷却されたときのそれらの間の機械的応力を低減させまたは防ぐため、シールド１３６が、ライナ１１４と同じ材料またはライナ１１４と同様の熱膨張率を有する材料でできている。いくつかの実施形態では、シールド１３６が、シールドの内面５０２に配置された１つまたは複数のキー５０４であって、環状本体２２０の対応するスロット４１８に入ってシールド１３６をライナ１１４に取り外し可能に結合するように構成された１つまたは複数のキー５０４を含む。この１つまたは複数のキー５０４は、シールド１３６と一体に形成されたもの、または、さもなければ、シールド１３６に締結、接着または結合されたものとすることができる。いくつかの実施形態では、シールド１３６が、１つまたは複数のキー５０４の各々に対するファスナ開口５０８を含む。シールド１３６の外面５１２からファスナ開口５０８を通って１つまたは複数のキー５０４の各々の中へ延びるファスナによって、１つまたは複数のキー５０４の各々をシールド１３６に固定することができる。いくつかの実施形態では、シールド１３６が、そこを通して基板を収容するためのカットアウト５０６を含む。いくつかの実施形態では、カットアウト５０６が、環状本体２２０のカットアウト４１０と同様のサイズを有する。いくつかの実施形態では、シールド１３６が排気口５１０を含む。いくつかの実施形態では、排気口５１０が、カットアウト５０６の反対側に配置されている。

【0033】

いくつかの実施形態では、上部２１０およびシールド１３６が第１のプレナム２３８を画定する。いくつかの実施形態では、シールド１３６の内面５０２、上部３１０の側壁２３０および下部３１４の上フランジ４０４が第１のプレナム２３８を画定する。第１のプレナム２３８は、複数の第１の穴２１８に流体結合されている。いくつかの実施形態では、処理ボリューム１０６から有利に均一に排気するために、ポンプポート１２６から遠くに配置された第１の穴の方がポンプポート１２６の近くに配置された第１の穴よりも大きくなるような態様で、複数の第１の穴２１８が異なるサイズを有する。

【0034】

いくつかの実施形態では、下部２１４およびシールド１３６が第２のプレナム２４０を画定する。いくつかの実施形態では、シールド１３６の内面５０２および下部２１４の側壁４０８が、上フランジ４０４と下フランジ４０２の間に第２のプレナム２４０を画定する。上フランジ４０４の凹部４１２は、第１のプレナム２３８から第２のプレナム２４０へ流れを導くための、第１のプレナム２３８と第２のプレナム２４０の間の開口を提供する。いくつかの実施形態では、上フランジ４０４の凹部４１２が２つの凹部４１２を含む。いくつかの実施形態では、凹部４１２が互いに上フランジ４０４の反対側に配置されている。動作時、処理ボリューム１０６からの流れは、複数の第１の穴２１８を通して第１のプレナム２３８の中へ導かれ、第１のプレナム２３８から凹部４１２を通して第２のプレナム２４０の中へ導かれ、第２のプレナム２４０から排気口５１０を通してポンプポート１２６の中へ導かれる。いくつかの実施形態では、凹部４１２から排気口５１０へ均一に流れを導くために、排気口５１０が、隣り合う凹部４１２間の実質的に等距離のところに有利に配置される。

【0035】

図６は、本開示のいくつかの実施形態による処理キットの側立面図を示している。図６に示されているように、シールド１３６は、環状本体２２０に取り外し可能に結合されている。いくつかの実施形態では、シールド１３６が、環状本体２２０に結合されたときに、環状本体２２０の上部２１０の下面に当接する。いくつかの実施形態では、シールド１３６の外面５１２が上部２１０の外面６０２と同一平面上にある。いくつかの実施形態では、上フランジ２２８の下面から複数の位置合わせピン６１０が延びている。いくつかの実施形態では、環状本体２２０をリッドアセンブリ１０４と位置合わせするために、この複数の位置合わせピン６１０が、リッドアセンブリ１０４の中に配置されたスロットの中へ延びるように構成されている。いくつかの実施形態では、この複数の位置合わせピン６１０のそれぞれのピンが、複数の耳４２２の対応する耳の下面から延びている。

【0036】

図７は、本開示のいくつかの実施形態による処理チャンバの部分等角上面図を示している。いくつかの実施形態では、環状本体２２０をリッドアセンブリ１０４に位置合わせするために、上部２１０の複数の耳４２２が、複数の耳４２２に対応する溝７０２の中へ延びるように構成されている。いくつかの実施形態では、１つの向きにだけ環状本体２２０をリッドアセンブリ１０４と位置合わせすることができるように、複数の耳４２２が非対称に配置されている。いくつかの実施形態では、環状本体２２０をシャワーヘッド１１０に位置合わせするために、上フランジ２２８から延びる複数の位置合わせピン４２０が、シャワーヘッド１１０に形成された特徴７０４とインターフェースするように構成されている。いくつかの実施形態では、特徴７０４が、シャワーヘッド１１０の外面から半径方向内側へ延びる凹部である。いくつかの実施形態では、１つまたは複数の加熱要素（例えばヒータロッド２０６）を収容するために、リッドアセンブリ１０４が、上部２１０の１つまたは複数の開口２３２の位置と一致する位置に１つまたは複数のスロット７０６を含む。いくつかの実施形態では、１つまたは複数の開口２３２が、上フランジ２２８の外側壁から半径方向内側へ延びている。

【0037】

以上の説明は、本開示の実施形態を対象としているが、その基本的範囲を逸脱しない範囲で、本開示の他の実施形態および追加の実施形態が考案される可能性がある。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】