特許 7428853 捕集ユニット及び半導体予備洗浄チャンバ

(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】2024-01-29

(45)【発行日】2024-02-06

(54)【発明の名称】捕集ユニット及び半導体予備洗浄チャンバ

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3065 20060101AFI20240130BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20240130BHJP

【ＦＩ】

H01L21/302 101H

H01L21/302 101M

H01L21/304 645C

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2023515769

(86)(22)【出願日】2021-09-16

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-08-25

(86)【国際出願番号】 CN2021118658

(87)【国際公開番号】W WO2022057847

(87)【国際公開日】2022-03-24

【審査請求日】2023-07-10

(31)【優先権主張番号】202010980699.8

(32)【優先日】2020-09-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】510182294

【氏名又は名称】北京北方華創微電子装備有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＢＥＩＪＩＮＧ ＮＡＵＲＡ ＭＩＣＲＯＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】ＮＯ．８ Ｗｅｎｃｈａｎｇ Ａｖｅｎｕｅ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｅｃｏｎｏｍｉｃ－Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ａｒｅａ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１７６， Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】ヂュ レイ

(72)【発明者】

【氏名】グゥォ ハオ

(72)【発明者】

【氏名】シュ クゥイ

【審査官】正山 旭

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２１２４８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０５０９７４０１（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０９２７３３４２（ＣＮ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１５－００７８６３５（ＫＲ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１２２３３９６２（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体予備洗浄チャンバ内の粒子状不純物を捕集するための捕集ユニットであって、
前記半導体予備洗浄チャンバ内に間隔を空けて設置される保護プレート及び捕集プレートを備え、前記保護プレートが環状を呈し、且つ前記保護プレートには前記半導体予備洗浄チャンバ内のプロセスガスが通過するための第１貫通孔が複数設置され、
前記捕集プレートが前記第１貫通孔の排気端側に位置し、前記第１貫通孔から通過した前記半導体予備洗浄チャンバ内の粒子状不純物の少なくとも一部を捕獲するためのものであることを特徴とする捕集ユニット。

【請求項2】

前記捕集プレートが環状を呈して前記保護プレートに対向して設置され、且つ前記保護プレート上のすべての前記第１貫通孔の水平面での正投影がいずれも前記捕集プレートの前記水平面での正投影内にあることを特徴とする請求項１に記載の捕集ユニット。

【請求項3】

前記捕集プレートの前記保護プレートに対向する表面は平面であり、前記平面が前記保護プレートに互いに平行し、又は前記保護プレートに対して傾斜することを特徴とする請求項２に記載の捕集ユニット。

【請求項4】

前記捕集プレートの前記保護プレートに対向する表面に凹み構造を有することを特徴とする請求項２に記載の捕集ユニット。

【請求項5】

前記凹み構造は前記捕集プレートの周方向に沿って周設される環状溝を含むことを特徴とする請求項４に記載の捕集ユニット。

【請求項6】

前記環状溝の縦断面形状は矩形、円弧形又は三角形を含むことを特徴とする請求項５に記載の捕集ユニット。

【請求項7】

前記捕集プレートの外周縁には前記保護プレートに近接する方向に向かって延設される環状突起を有し、前記環状突起の前記保護プレートに近接する端と前記保護プレートとの間に隙間を有することを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の捕集ユニット。

【請求項8】

前記捕集プレートの前記保護プレートに対向する表面が粗面化処理された表面であることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の捕集ユニット。

【請求項9】

前記捕集ユニットは前記捕集プレートと前記保護プレートとの距離を調整するための距離調整構造を更に備えることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の捕集ユニット。

【請求項10】

前記距離調整構造は少なくとも１つの距離調整部材を備え、前記少なくとも１つの距離調整部材が前記捕集プレートと前記保護プレートとの間に設置され、且つ前記保護プレートの内周縁又は外周縁に位置し、前記距離調整部材の数及び／又は厚さを設定することにより前記捕集プレートと前記保護プレートとの距離を調整することを特徴とする請求項９に記載の捕集ユニット。

【請求項11】

前記捕集プレートに接続部が更に設置され、前記接続部が前記捕集プレートの内周縁又は外周縁に設置され、且つ前記接続部及び前記保護プレートには前記保護プレートの周方向に沿って間隔を空けて配置される複数のねじ穴が対応して設置され、
前記捕集ユニットは更に複数の締付ねじを備え、各前記締付ねじが各前記ねじ穴に１対１で対応してねじ接続され、前記接続部と前記保護プレートとを固定して接続するためのものであることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の捕集ユニット。

【請求項12】

前記捕集プレートは少なくとも２つであって、前記保護プレートから離れる方向に沿って間隔を空けて設置され、且つ少なくとも２つの前記捕集プレートのうちの前記保護プレートから最も遠い前記捕集プレート以外に、残りの前記捕集プレートにいずれも複数の第２貫通孔が設置され、且つ隣接する２つの前記捕集プレート上の前記第２貫通孔の軸線が重ならず、前記保護プレートに最も近い前記捕集プレート上の前記第２貫通孔の軸線と前記保護プレート上の前記第１貫通孔の軸線とがいずれも重ならないことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の捕集ユニット。

【請求項13】

半導体予備洗浄チャンバであって、
キャビティと、前記キャビティ内に設置されるファラデー円筒と、ウエハを載置するためのベースと、請求項１～１２のいずれか１項に記載の捕集ユニットと、を備え、前記捕集ユニットにおける前記保護プレートが前記ベースに套設され、且つ前記ベースがプロセス位置にあるとき、前記キャビティ内の空間を上部サブキャビティ及び下部サブキャビティに分割するように前記保護プレートが前記ファラデー円筒に嵌合することを特徴とする半導体予備洗浄チャンバ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は半導体加工装置の技術分野に関し、具体的には捕集ユニット及び半導体予備洗浄チャンバに関する。

【背景技術】

【0002】

プラズマ装置は半導体チップの製造、パッケージング、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、発光ダイオード）及びフラットパネルディスプレイなどの製造プロセスに広く応用されている。従来技術に応用されるプラズマ装置の放電タイプは直流放電、容量結合放電、誘導結合放電及び電子サイクロトロン共鳴放電などがあり、物理蒸着（ＰＶＤ、Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、プラズマエッチング及び化学蒸着（ＣＶＤ、Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などに広く応用されている。

【0003】

従来技術において、特にウエハに対して集積回路（ＩＣ、Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）の製造、ＴＳＶ（Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｖｉａ、シリコン貫通電極）及びＰａｃｋａｇｉｎｇ（パッケージング）などのプロセスを完了した後、一般的にウエハを予備洗浄する必要があり、次に、金属接触や金属相互接続線などを形成するようにマグネトロンスパッタリングによりアルミニウム、銅などの金属薄膜を蒸着する。予備洗浄プロセスは半導体予備洗浄チャンバ（例えば、予備洗浄チャンバ）内で行われ、大量の電子、イオン、励起状態の原子、分子及び遊離基などの活性基を生成するようにＡｒ（アルゴンガス）、Ｈｅ（ヘリウムガス）、Ｈ_２（水素ガス）などのガスをプラズマに励起し、これらの活性基がウエハの表面に様々な化学反応及び物理衝撃を与え、それによりウエハの表面の不純物を除去し、これによりその後の物理蒸着プロセスの効率的な進行を容易にするとともに、蒸着膜の付着力を著しく増加させ、そうでなければ、ウエハの表面の不純物が回路の抵抗を著しく高めることとなり、このため、回路の熱損失を高め、更にチップの性能を低下させてしまう。

【0004】

しかしながら、従来技術における半導体予備洗浄チャンバは、粒子状不純物の捕集効果が低く、残った粒子状不純物が半導体予備洗浄チャンバの内壁面を汚染しやすく、汚染された半導体予備洗浄チャンバが予備洗浄後のウエハを二次汚染するリスクも比較的高い。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は従来技術における技術的問題の１つを少なくとも解決するように意図され、従来技術における半導体予備洗浄チャンバにおいては粒子状不純物の捕集効果が低く、残った粒子状不純物が半導体予備洗浄チャンバの内壁面を汚染しやすく、ウエハを二次汚染するリスクも比較的高いという技術的問題を解決するために、捕集ユニット及び半導体予備洗浄チャンバを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１目的は捕集ユニットを提供することにあり、該捕集ユニットは半導体予備洗浄チャンバ内の粒子状不純物を捕集するためのものであり、前記半導体予備洗浄チャンバ内に間隔を空けて設置される保護プレート及び捕集プレートを備え、前記保護プレートが環状を呈し、且つ前記保護プレートには前記半導体予備洗浄チャンバ内のプロセスガスが通過するための第１貫通孔が複数設置され、
前記捕集プレートが前記第１貫通孔の排気端側に位置し、前記第１貫通孔から通過した前記半導体予備洗浄チャンバ内の粒子状不純物の少なくとも一部を捕獲するためのものである。

【0007】

更に、前記捕集プレートが環状を呈して前記保護プレートに対向して設置され、且つ前記保護プレート上のすべての前記第１貫通孔の水平面での正投影がいずれも前記捕集プレートの前記水平面での正投影内にある。

【0008】

更に、前記捕集プレートの前記保護プレートに対向する表面は平面であり、前記平面が前記保護プレートに互いに平行し、又は前記保護プレートに対して傾斜する。

【0009】

更に、前記捕集プレートの前記保護プレートに対向する表面に凹み構造を有する。

【0010】

更に、前記凹み構造は前記捕集プレートの周方向に沿って周設される環状溝を含む。

【0011】

更に、前記環状溝の縦断面形状は矩形、円弧形又は三角形を含む。

【0012】

更に、前記捕集プレートの外周縁には前記保護プレートに近接する方向に向かって延設される環状突起を有し、前記環状突起の前記保護プレートに近接する端と前記保護プレートとの間に隙間を有する。

【0013】

更に、前記捕集プレートの前記保護プレートに対向する表面が粗面化処理された表面である。

【0014】

更に、前記捕集ユニットは前記捕集プレートと前記保護プレートとの距離を調整するための距離調整構造を更に備える。

【0015】

更に、前記距離調整構造は少なくとも１つの距離調整部材を備え、前記少なくとも１つの距離調整部材が前記捕集プレートと前記保護プレートとの間に設置され、且つ前記保護プレートの内周縁又は外周縁に位置し、前記距離調整部材の数及び／又は厚さを設定することにより前記捕集プレートと前記保護プレートとの距離を調整する。

【0016】

更に、前記捕集プレートに接続部が更に設置され、前記接続部が前記捕集プレートの内周縁又は外周縁に設置され、且つ前記接続部及び前記保護プレートには前記保護プレートの周方向に沿って間隔を空けて配置される複数のねじ穴が対応して設置され、
前記捕集ユニットは更に複数の締付ねじを備え、各前記締付ねじが各前記ねじ穴に１対１で対応してねじ接続され、前記接続部と前記保護プレートとを固定して接続するためのものである。

【0017】

更に、前記捕集プレートが少なくとも２つであって前記保護プレートから離れる方向に沿って間隔を空けて設置され、且つ少なくとも２つの前記捕集プレートのうちの前記保護プレートから最も遠い前記捕集プレート以外に、残りの前記捕集プレートにいずれも複数の第２貫通孔が設置され、且つ隣接する２つの前記捕集プレート上の前記第２貫通孔の軸線が重ならず、前記保護プレートに最も近い前記捕集プレート上の前記第２貫通孔の軸線と前記保護プレート上の前記第１貫通孔の軸線とがいずれも重ならない。

【0018】

本発明の第２目的は半導体予備洗浄チャンバを提供することにあり、該半導体予備洗浄チャンバはキャビティと、前記キャビティ内に設置されるファラデー円筒と、ウエハを載置するためのベースと、本発明に係る上記捕集ユニットと、を備え、前記捕集ユニットにおける前記保護プレートが前記ベースに套設され、且つ前記ベースがプロセス位置にあるとき、前記キャビティ内の空間を上部サブキャビティ及び下部サブキャビティに分割するように前記保護プレートが前記ファラデー円筒に嵌合する。

【発明の効果】

【0019】

本発明は以下の有益な効果を有する。

【0020】

本発明に係る捕集ユニットは、半導体予備洗浄チャンバ内に間隔を空けて設置される保護プレート及び捕集プレートを備え、該保護プレートが半導体予備洗浄チャンバ内のベースの周りに套設されることを可能にするように環状を呈し、且つ該保護プレートには半導体予備洗浄チャンバ内のプロセスガスが通過するための第１貫通孔が複数設置されるとともに、該第１貫通孔の孔壁は気流に含まれる粒子状不純物を少量で捕集することができ、捕集プレートは該第１貫通孔の排気端側に位置し、該第１貫通孔から通過した半導体予備洗浄チャンバ内の粒子状不純物の少なくとも一部を捕獲するためのものである。該捕集プレートが第１貫通孔の排気方向と逆であるため、大量の粒子状不純物が含まれる気流は捕集プレートの表面と衝突することとなり、これにより粒子状不純物を捕集プレートの表面に効果的に捕集することができ、予備洗浄チャンバ内に残った粒子状不純物を大幅に減少させ、ひいては残留をなくし、更に半導体予備洗浄チャンバの内壁面を汚染しにくく、ウエハを二次汚染するリスクを低減する。また、本発明に係る捕集ユニットは洗浄する必要がある場合、それを取り外して洗浄してもよく、メンテナンス性が高い。

【0021】

本発明に係る半導体予備洗浄チャンバは上記捕集ユニットのすべての利点を有するため、ここで詳細な説明は省略する。

【図面の簡単な説明】

【0022】

本発明の実施例又は従来技術の技術案をより明確に説明するために、以下に実施例又は従来技術の記述に必要な図面を簡単に説明するが、明らかに、以下に記載する図面は単に本発明の実施例であって、当業者であれば、創造的な労力を要することなく、更にこれらの図面に基づいて他の図面を得ることができる。

【図1】本発明の実施例に係る半導体予備洗浄チャンバの構造模式図である。

【図2】本発明の実施例に係る捕集ユニットの第２形態の構造模式図である。

【図3】本発明の実施例に係る捕集ユニットの第３形態の構造模式図である。

【図4】本発明の実施例に係る捕集ユニットの第４形態の構造模式図である。

【図5】本発明の実施例に係る捕集ユニットの第５形態の構造模式図である。

【図6】本発明の実施例に係る捕集ユニットの第６形態の構造模式図である。

【図7】本発明の実施例に係る捕集ユニットの捕集プレートの第２形態の側断面模式図である。

【図8】本発明の実施例に係る捕集ユニットの捕集プレートの第３形態の側断面模式図である。

【図9】本発明の実施例に係る捕集ユニットの捕集プレートの第４形態の側断面模式図である。

【図10】本発明の実施例に係る捕集ユニットの保護プレートの第１形態の底面模式図である。

【図11】本発明の実施例に係る捕集ユニットの保護プレートの第２形態の底面模式図である。

【図12】本発明の実施例に係る捕集ユニットの保護プレートの第３形態の側断面模式図である。

【図13】本発明の実施例に係る捕集ユニットの保護プレートの第４形態の側断面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

本発明の上記目的、特徴及び利点をより明確にして分かりやすくするために、以下に図面を参照しながら本発明の具体的な実施例を詳しく説明する。理解されるように、ここで説明される具体的な実施例は本発明を解釈するためのものに過ぎず、本発明を限定するためのものではない。

【0024】

本実施例は半導体予備洗浄チャンバを提供し、図１に示すように、該半導体予備洗浄チャンバはキャビティ５１０と、キャビティ５１０内に設置されるファラデー円筒５６０と、ウエハ８００を載置するためのベース５９０と、捕集ユニットと、を備え、該捕集ユニットがベース５９０に套設され、且つベース５９０がプロセス位置にあるとき、キャビティ５１０内の空間を上部サブキャビティと下部サブキャビティに分割するように捕集ユニットにおける保護プレート１００がファラデー円筒５６０に嵌合する。

【0025】

本実施例では、半導体予備洗浄チャンバは更に第１金属リング５２１、第２金属リング５２２、コイル５３０、コイル遮蔽箱５４０、結合窓５５０、カバープレート５７０、石英リング５８０、上部電極高周波電源６１０、上部電極アダプタ６２０、下部電極高周波電源６３０、下部電極アダプタ６４０及び真空ポンプ７００などを備えてもよい。なお、捕集ユニット以外の上記構造及び対応する作動原理などはいずれも成熟した従来技術であり、本願はそれを改良するところがないため、ここで詳細な説明は省略する。

【0026】

本願に係る半導体予備洗浄チャンバにおいて、プロセスを行うとき、ウエハ８００をベース５９０に置き、上部電極高周波電源６１０が上部電極アダプタ６２０によって高周波電力をコイル５３０に印加し、高周波エネルギーをファラデー円筒５６０により上部サブキャビティ内に結合し、それによりプロセスガス（例えば、アルゴンガス）をプラズマに励起し、下部電極高周波電源６３０が下部電極アダプタ６４０によって高周波電力をベース５９０に印加し、ベース５９０に高周波自己バイアスを発生させ、更にプラズマを引きつけてウエハ８００に物理的衝撃を与え、又はそれと同時に化学反応を施し、これによりウエハの表面の不純物を除去する。プロセスによる粒子状不純物が保護プレート１００上の第１貫通孔１１０から下部サブキャビティに入り、この過程において、大量の粒子状不純物が捕集プレート２１０により捕獲して捕集されるが、捕集プレート２１０により捕獲して捕集されていない残った粒子状不純物が真空ポンプ７００により吸い出して捕集される。

【0027】

以下に本実施例に係る捕集ユニットを詳しく説明する。

【0028】

本実施例に係る捕集ユニットは半導体予備洗浄チャンバ内の粒子状不純物を捕集するためのものであり、図１に示すように、該捕集ユニットは半導体予備洗浄チャンバ内に間隔を空けて設置される保護プレート１００及び捕集プレート２１０を備え、保護プレート１００が環状を呈し、具体的に、保護プレート１００に中心貫通孔１２０が設置され、保護プレート１００が中心貫通孔１２０によりベース５９０に套設される。且つ、保護プレート１００には半導体予備洗浄チャンバ内のプロセスガスが通過するための第１貫通孔１１０が複数設置され、即ちプロセスガスが上部サブキャビティから各第１貫通孔１１０を介して下部サブキャビティに入ることができる。

【0029】

本実施例では、図１に示すように、第１貫通孔１１０は横断面形状が円形のストレートな貫通孔である。しかしながら、本願の他の実施例では、第１貫通孔１１０は更に他の形態であってもよく、図１１に示すように、第１貫通孔１１０の横断面形状は更に矩形であってもよく、図１２に示すように、第１貫通孔１１０は更に折れ線状の孔であってもよく、更に図１３に示すように、第１貫通孔１１０は更に傾斜孔であってもよい。

【0030】

なお、第１貫通孔１１０の形状に関わらず、保護プレート１００の第１貫通孔１１０の孔径はプラズマが通過できない要求を満たすように設定され、これによりプラズマが保護プレート１００の下方の下部サブキャビティに入って下部サブキャビティが点火することを効果的に回避することができる。

【0031】

本実施例では、図１０に示すように、複数の第１貫通孔１１０が保護プレート１００の中心貫通孔１２０の周りに３周配置され、各周の第１貫通孔１１０が保護プレート１００の周方向に沿って均一に配置される。このように設置すれば、上部サブキャビティ内の気流及び粒子状不純物が第１貫通孔１１０に安定して規則正しく流れ込むことが確保される。当然ながら、本願の他の実施例では、第１貫通孔１１０の周数、１周あたりの第１貫通孔１１０の個数及び均一に配置されるか否かなどについては、いずれも制限しなくてもよい。

【0032】

捕集プレート２１０は第１貫通孔１１０の排気端側に位置し、即ち第１貫通孔１１０の排気方向と逆であり、第１貫通孔１１０を通過した半導体予備洗浄チャンバ内の粒子状不純物の少なくとも一部を捕獲するためのものである。捕集プレート２１０が第１貫通孔１１０の排気方向と逆であるため、大量の粒子状不純物が含まれる気流は捕集プレート２１０の表面と衝突することとなり、これにより粒子状不純物を捕集プレート２１０の表面に効果的に捕集することができ、予備洗浄チャンバ内に残った粒子状不純物を大幅に減少させ、ひいては残留をなくし、更に半導体予備洗浄チャンバの内壁面を汚染しにくく、ウエハ８００を二次汚染するリスクを低減する。また、本発明に係る捕集ユニットは洗浄する必要がある場合、それを取り外して洗浄してもよく、メンテナンス性が高い。

【0033】

いくつかの選択可能な実施例では、捕集プレート２１０と保護プレート１００とが平行に設置される。当然ながら、実際の応用では、捕集プレート２１０と保護プレート１００とが夾角をなしてもよい。

【0034】

いくつかの選択可能な実施例では、捕集プレート２１０が環状を呈して保護プレート１００に対向して設置され、且つ保護プレート１００上のすべての第１貫通孔１１０の水平面での正投影がいずれも捕集プレート２１０の水平面での正投影内にある。このように、すべての第１貫通孔１１０から流れ出したガスがいずれも捕集プレート２１０の表面と衝突できるように確保することができ、更に粒子状不純物の捕集効果を更に高めることができる。

【0035】

本実施例では、図１に示すように、捕集プレート２１０及び保護プレート１００の外径が等しく、即ち両方の水平面での正投影の輪郭が重なる。しかしながら、本願の他の実施例では、捕集プレート２１０及び保護プレート１００の水平面での正投影の輪郭が重ならなくてもよく、例えば、図２に示すように、捕集プレート２１０の外径が保護プレート１００の外径よりも大きく、即ち捕集プレート２１０の水平面での正投影の輪郭が保護プレート１００の正投影の輪郭外にあり、更に例えば、図３に示すように、捕集プレート２１０の外径が保護プレート１００の外径よりも小さく、即ち捕集プレート２１０の水平面での正投影の輪郭が保護プレート１００の正投影の輪郭内にある。保護プレート１００及び捕集プレート２１０の両方の水平面での正投影に関わらず、保護プレート１００上のすべての第１貫通孔１１０の水平面での正投影がいずれも捕集プレート２１０の水平面での正投影内にあれば、すべての第１貫通孔１１０から流れ出したガスがいずれも捕集プレート２１０の表面と衝突できるように確保することができる。

【0036】

本実施例では、図１に示すように、捕集プレート２１０の保護プレート１００に対向する表面は平面であり、該平面が保護プレート１００に互いに平行する。このように設置すれば、第１貫通孔１１０から搬出された粒子状不純物を捕集プレート２１０の表面と確実に衝突させることができ、これにより粒子状不純物の捕集を容易にする。当然ながら、実際の応用では、該平面が更に保護プレート１００に対して傾斜してもよい。

【0037】

しかしながら、本願の他の実施例では、捕集プレート２１０の保護プレート１００に対向する表面は平面に限定されるものではなく、凹み構造を有するものであってもよい。該凹み構造の設置は粒子状不純物が保護プレート１００及び捕集プレート２１０の互いに対向する表面の間に反発して衝突することに寄与し、それにより粒子状不純物の捕集率を向上させることに寄与する。具体的に、図７に示すように、凹み構造は捕集プレート２１０の周方向に沿って周設される環状溝２１１を含み、該環状溝２１１の縦断面形状は矩形、円弧形又は三角形などを含み、例えば、図７に示される環状溝２１１については、その縦断面形状が矩形である。図８に示される環状溝２１１については、その縦断面形状が円弧形である。図９８に示される環状溝２１１については、その縦断面形状が三角形である。また、環状溝２１１の縦断面形状は更に段階形状（図示せず）などであってもよい。

【0038】

いくつかの選択可能な実施例では、図８に示すように、捕集プレート２１０の外周縁には保護プレート１００に近接する方向に向かって延設される環状突起２１２を有し、該環状突起２１２の保護プレート１００に近接する端と保護プレート１００との間に隙間を有する。このように設置すれば、粒子状不純物が捕集プレート２１０と保護プレート１００との間に反発することに寄与し、更に粒子状不純物を捕獲して捕集することに寄与し、捕集率を高める。

【0039】

いくつかの選択可能な実施例では、捕集ユニットは捕集プレート２１０と保護プレート１００との距離を調整するための距離調整構造を更に含む。両方の距離を調整することによって、両方の間の流動案内即ち両方間のガス通過能力を調整することができ、更に半導体予備洗浄チャンバの給気量及び給気速度を調整することができる。具体的に、捕集プレート２１０と保護プレート１００との距離が小さければ小さいほど、給気速度が遅くなり、捕集率が高くなり、それとは逆に、捕集プレート２１０と保護プレート１００との距離が大きければ大きいほど、給気速度が速くなり、捕集率が低くなる。これに基づいて、ウエハ８００の表面の粒子状不純物の残留への要求が比較的高い場合、捕集プレート２１０と保護プレート１００との距離を適当に短縮して給気速度を減速することができ、これにより捕集率を高めるが、ウエハ８００の表面の粒子状不純物の残留への要求が比較的低く、又は給気速度に対して一定の要求をする場合、給気速度を加速するように捕集プレート２１０と保護プレート１００との距離を適当に延長させることができる。

【0040】

いくつかの選択可能な実施例では、捕集プレート２１０と保護プレート１００との距離が３ｍｍ以上且つ２０ｍｍ以下である。

【0041】

また、上記距離調整構造によって捕集プレート２１０と保護プレート１００との距離を調整することは異なるプロセス過程に適用されることができ、半導体予備洗浄チャンバに複数の加工装置の機能を統合させることができ、これにより装置コストを削減することができる。

【0042】

上記距離調整構造は複数種類の構造があってもよく、例えば、図１～図４に示すように、上記距離調整構造は少なくとも１つの距離調整部材３００を備えてもよく、少なくとも１つの距離調整部材３００が捕集プレート２１０と保護プレート１００との間に設置され、且つ保護プレート１００の内周縁又は外周縁に位置し、距離調整部材３００の数及び／又は厚さを設定することにより捕集プレート２１０と保護プレート１００との距離を調整する。距離調整部材３００は例えばワッシャーであり、選択肢として、該ワッシャーの内径が上記中心貫通孔１２０の直径と同じである。

【0043】

距離調整部材３００及び捕集プレート２１０の保護プレート１００に対向する表面が粗面化処理された表面である。例えば、捕集プレート２１０の保護プレート１００に対向する表面がサンドブラスト又は溶射などの処理を行った表面であってもよい。このように設置すれば、捕集プレート２１０の表面に粒子状不純物を捕獲して保存することに寄与し、これにより捕集効果を更に高める。

【0044】

本実施例では、図１に示すように、捕集プレート２１０が１つである。

【0045】

しかしながら、本願の他の実施例では、図５及び図６に示すように、捕集プレート２１０の数は１つに限定されるものではなく、捕集プレート２１０は更に少なくとも２つであってもよく、且つ保護プレート１００から離れる方向に沿って間隔を空けて設置され、且つ少なくとも２つの捕集プレート２１０のうちの保護プレート１００から最も遠い捕集プレート２１０以外に、残りの捕集プレート２１０にいずれも複数の第２貫通孔２１５が設置され、且つ隣接する２つの捕集プレート２１０上の第２貫通孔２１５の軸線が重ならず、且つ保護プレート１００に最も近い捕集プレート２１０上の第２貫通孔２１５の軸線と保護プレート１００上の第１貫通孔１１０の軸線とがいずれも重ならない。

【0046】

複数の捕集プレート２１０を設置することにより、粒子状不純物を１層ずつ濾過して捕集することができ、これにより粒子状不純物の捕集率を更に高めることができる。それと同時に、保護プレート１００に最も近い捕集プレート２１０上の第２貫通孔２１５の軸線と保護プレート１００上の第１貫通孔１１０の軸線とがいずれも重ならないようにすることによって、第１貫通孔１１０から搬出された粒子状不純物を保護プレート１００に最も近い捕集プレート２１０の第２貫通孔２１５から直接下向きに搬送することを効果的に回避することができ、それにより粒子状不純物が該捕集プレート２１０の表面と衝突する確率を増加させることができ、粒子状不純物の捕集率を向上させることに寄与するが、隣接する２つの捕集プレート２１０上の第２貫通孔２１５の軸線が重ならないようにすることによって、捕集プレート２１０から搬出された粒子状不純物をその下層の隣接する捕集プレート２１０の第２貫通孔２１５から直接下向きに搬送することを効果的に回避することができ、粒子状不純物が下層の捕集プレート２１０の表面と衝突する確率を増加させ、それにより下層の捕集プレート２１０が粒子状不純物を捕獲することに寄与し、下層の捕集プレート２１０の利用率を効果的に高め、そして、各層の捕集プレート２１０の利用率の向上はすべての捕集プレートが全体として粒子状不純物を捕集する捕集率を向上させることに寄与する。

【0047】

本願の他の実施例では、図５及び図６に示すように、捕集プレート２１０が少なくとも２つである場合、隣接する２つの捕集プレート２１０の間にも隣接する２つの捕集プレート２１０間の距離を調整するための距離調整部材３００が設置されてもよい。

【0048】

いくつかの選択可能な実施例では、図２及び図３に示すように、捕集プレート２１０に接続部２２０が更に設置され、該接続部２２０が捕集プレート２１０の内周縁に設置され、具体的に、図２及び図３に示すように、接続部２２０はリング体であり、該リング体の外径が捕集プレート２１０及び保護プレート１００の外径よりも小さく、該リング体の内径が中心貫通孔１２０の直径と同じであり、且つリング体が中心貫通孔１２０と同軸に設置される。このような場合、捕集プレート２１０の接続部２２０の外側に位置する部分と保護プレート１００との間にはプロセスを行う際に気流が流れ出すための隙間を有する。

【0049】

且つ、接続部２２０、距離調整部材３００及び保護プレート１００には保護プレート１００の周方向に沿って間隔を空けて配置される複数のねじ穴２１３が対応して設置される。図１に示すように、捕集ユニットは更に複数の締付ねじ２１４を備え、各締付ねじ２１４が各ねじ穴２１３に１対１で対応してねじ接続され、接続部２２０、距離調整部材３００及び保護プレート１００を固定して接続するためのものである。

【0050】

他のいくつかの選択可能な実施例では、図４に示すように、接続部２２０は更に捕集プレート２１０の外周縁に設置されてもよく、具体的に、接続部２２０はリング体であり、該リング体の外径が保護プレート１００の外径に等しく、該リング体の内径が中心貫通孔１２０の直径よりも大きく、且つリング体が中心貫通孔１２０と同軸に設置される。このような場合、捕集プレート２１０の接続部２２０の内側に位置する部分と保護プレート１００との間にはプロセスを行う際に気流が流れ出すための隙間を有し、次に気流が捕集プレート２１０の中心孔から流れ出すことができる。

【0051】

本願の他の実施例では、図５及び図６に示すように、捕集プレート２１０の数が少なくとも２つである場合、各捕集プレート２１０にいずれも接続部２２０が設置され、保護プレート１００に最も近い捕集プレート２１０が第１捕集プレートであり、残りの捕集プレート２１０が第２捕集プレートであり、第１捕集プレート上の接続部２２０が第１捕集プレートと保護プレート１００との間に設置され、第２捕集プレート上の接続部２２０が隣接する２つの第２捕集プレートの間に設置される。

【0052】

選択肢として、少なくとも２つの捕集プレート２１０上の接続部２２０はいずれも捕集プレート２１０の内周縁又は外周縁に設置されてもよく、又は、一部の捕集プレート２１０上の接続部２２０は捕集プレート２１０の内周縁に設置され、残りの捕集プレート２１０上の接続部２２０は捕集プレート２１０の外周縁に設置されてもよい。例えば、図５及び図６に示すように、保護プレート１００に最も近い捕集プレート２１０の第１捕集プレートについては、その接続部２２０は捕集プレート２１０の外周縁に設置され、気流が保護プレート１００と第１捕集プレートとの間を通過することを阻止することができ、気流を各第２貫通孔２１５から流れ出させることができ、第２捕集プレート上の接続部２２０は捕集プレート２１０の内周縁に設置される。且つ、上記第１捕集プレート上の接続部２２０にねじ穴を設置せずに、第１捕集プレートにおける第２捕集プレート上の接続部２２０のねじ穴２１３に対応する位置にねじ穴を設置してもよく、これにより締付ねじ３１４で第１捕集プレートと第２捕集プレートとの固定接続を実現することができる。

【0053】

最後に、更に説明する必要があることは、本明細書において、「第１」及び「第２」などの関係用語は１つの実体又は操作を別の実体又は操作から区別するためのものに過ぎず、必ずこれらの実体又は操作の間にいかなるこのような実際の関係又は順序が存在するように要求又は暗示するとは限らない。且つ、用語「含む」、「包含」又はそれらの任意の他の変形は非排他的包含を含むように意図され、それにより一連の要素を含む過程、方法、物品又は装置はこれらの要素を含むだけでなく、且つ明確に列挙しない他の要素を更に含み、又はこのような過程、方法、物品又は装置固有の要素を更に含むようにする。

【0054】

開示される実施例についての上記説明によって、当業者は本発明を実現又は使用することができる。実施例に対する種々の修正は当業者にとって明らかであり、本明細書に定義された一般的な原理は本発明の趣旨又は範囲を逸脱せずに、他の実施例において実現され得る。したがって、本発明は本明細書に示される実施例に限定されることがなく、本明細書に開示される原理及び新規な特徴と一致する最も広い範囲に適合する。

【符号の説明】

【0055】

１００ 保護プレート
１１０ 第１貫通孔
１２０ 中心貫通孔
２１０ 捕集プレート
２１１ 環状溝
２１２ 環状突起
２１３ ねじ穴
２１４ 締付ねじ
２１５ 第２貫通孔
２２０ 接続部
３００ 距離調整部材
５１０ キャビティ
５２１ 第１金属リング
５２２ 第２金属リング
５３０ コイル
５４０ コイル遮蔽箱
５５０ 結合窓
５６０ ファラデー円筒
５７０ カバープレート
５８０ 石英リング
５９０ ベース
６１０ 上部電極高周波電源
６２０ 上部電極アダプタ
６３０ 下部電極高周波電源
６４０ 下部電極アダプタ
７００ 真空ポンプ
８００ ウエハ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】