特許 7580574 真空下でフローコンダクタンスを変化させるためのバルブ

(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】2024-10-31

(45)【発行日】2024-11-11

(54)【発明の名称】真空下でフローコンダクタンスを変化させるためのバルブ

(51)【国際特許分類】

   F16K 3/03 20060101AFI20241101BHJP

   F16K 51/02 20060101ALI20241101BHJP

   F16K 31/44 20060101ALI20241101BHJP

   C23C 16/455 20060101ALI20241101BHJP

【ＦＩ】

F16K3/03

F16K51/02 B

F16K31/44 C

C23C16/455

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2023507381

(86)(22)【出願日】2021-07-07

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-08-29

(86)【国際出願番号】 US2021040668

(87)【国際公開番号】W WO2022031399

(87)【国際公開日】2022-02-10

【審査請求日】2023-03-29

(31)【優先権主張番号】16/985,875

(32)【優先日】2020-08-05

(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】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(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】加藤 昌人

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６０－２２７０６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／００６０７１３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】実開昭６０－１６７８６３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】登録実用新案第３１４９１５３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１９－００２５７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０５６０５２３８（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｋ ３／００－ ３／３６

Ｆ１６Ｋ ３１／４４－３１／６２

Ｆ１６Ｋ ５１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体処理チャンバのためのバルブであって、前記バルブは、
ダイヤフラム本体によって分離されている導管入口及び導管出口を有するバルブ本体
を備え、前記ダイヤフラム本体は、
モータ、
前記モータに連結されている伝送リンク、
前記バルブ本体内の固定体に連結されている固定プレート、及び
前記伝送リンクに移動可能に連結されている１つ又は複数のシャッタプレート
を含み、前記固定プレートは開口部を含み、前記１つ又は複数のシャッタプレートは前記開口部に対して移動可能であり、前記１つ又は複数のシャッタプレートの各々は、半円形として形成されている、バルブ。

【請求項2】

前記モータは、前記モータに連結されている歯車ねじを含むアクチュエータハウジングを含む、請求項１に記載のバルブ。

【請求項3】

前記歯車ねじは、線形打ち込みねじに連結され、前記線形打ち込みねじは、前記伝送リンクに連結される、請求項２に記載のバルブ。

【請求項4】

前記固定プレート及び前記１つ又は複数のシャッタプレートの各々は、金属材料を含む、請求項１に記載のバルブ。

【請求項5】

前記１つ又は複数のシャッタプレートの各々は、ピボットピンによって前記固定プレートに連結されている、請求項１に記載のバルブ。

【請求項6】

前記開口部は、前記固定プレートの中心からオフセットされている、請求項１に記載のバルブ。

【請求項7】

半導体処理チャンバのためのバルブであって、前記バルブは、
ダイヤフラム本体によって分離されている導管入口及び導管出口を有するバルブ本体
を備え、前記ダイヤフラム本体は、
モータ、
前記モータに連結されている伝送リンク、
固定プレートを取り囲み、かつ回転真空シールによって前記固定プレートから分離されている回転可能なリングであって、前記伝送リンクに連結されている回転可能なリング、及び
それぞれの枢動可能な締め具によって前記回転可能なリングに移動可能に連結されている１つ又は複数のシャッタプレート
を含み、前記固定プレートは開口部を含み、前記１つ又は複数のシャッタプレートは、前記開口部に対して移動可能である、バルブ。

【請求項8】

前記モータは、前記モータに連結されている歯車ねじを含むアクチュエータハウジングを含む、請求項７に記載のバルブ。

【請求項9】

前記歯車ねじは、線形打ち込みねじに連結され、前記線形打ち込みねじは、前記伝送リンクに連結される、請求項８に記載のバルブ。

【請求項10】

前記固定プレート、前記枢動可能な締め具、及び前記１つ又は複数のシャッタプレートの各々は、金属材料を含む、請求項７に記載のバルブ。

【請求項11】

前記１つ又は複数のシャッタプレートの各々は、ピボットピンによって前記固定プレートに連結されている、請求項７に記載のバルブ。

【請求項12】

前記１つ又は複数のシャッタプレートの各々は、ロッドによって前記回転可能なリングに連結される、請求項７に記載のバルブ。

【請求項13】

前記ロッドは、第１のピボットピンによって前記回転可能なリングに連結される、請求項１２に記載のバルブ。

【請求項14】

前記ロッドは、前記ロッドの反対側の端部において、第２のピボットピンによってそれぞれのシャッタプレートに連結される、請求項１３に記載のバルブ。

【請求項15】

前記ロッド、前記第１のピボットピン及び前記第２のピボットピンの各々は、ステンレス鋼材料を含む、請求項１４に記載のバルブ。

【請求項16】

半導体処理チャンバのためのバルブであって、前記バルブは、
ダイヤフラム本体によって分離されている導管入口及び導管出口を有するバルブ本体
を備え、前記ダイヤフラム本体は、
モータ、
前記モータに連結されている伝送リンク、
固定プレートを取り囲み、かつ回転真空シールによって前記固定プレートから分離されている回転可能なリングであって、前記伝送リンクに連結されている回転可能なリング、及び
それぞれの枢動可能な締め具によって前記回転可能なリングに移動可能に連結され、かつそれぞれのロッドによって前記回転可能なリングに移動可能に連結されている１つ又は複数のシャッタプレート
を備え、前記固定プレートは開口部を含み、前記１つ又は複数のシャッタプレートは、前記開口部に対して移動可能である、バルブ。

【請求項17】

前記モータは、前記モータに連結されている歯車ねじを含むアクチュエータハウジングを含む、請求項１６に記載のバルブ。

【請求項18】

前記歯車ねじは、線形打ち込みねじに連結され、前記線形打ち込みねじは、前記伝送リンクに連結される、請求項１７に記載のバルブ。

【請求項19】

前記固定プレート、前記枢動可能な締め具、及び前記１つ又は複数のシャッタプレートの各々は、ステンレス鋼材料を含む、請求項１６に記載のバルブ。

【請求項20】

前記回転真空シールが強磁性流体シールである、請求項８から１９のいずれか一項に記載のバルブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の実施態様は、概して、基板を処理するための方法及び装置に関する。より具体的には、本明細書に記載の実施形態は、基板の処理中に（即ち、インシトゥ（その場）で）フローコンダクタンス（ｆｌｏｗ ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ）を変化させることができるバルブデバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

電子デバイス業界及び半導体業界は、生産歩留りを増大させつつ、より大きな表面積を有するようになってきている基板上に堆積される層の均一性を高めるための努力を続けている。また、これらの同じ要素を新しい材料と組み合わせることでも、基板上の単位面積あたりの回路の集積化が高まる。より高い堆積速度と層の特性に関するプロセス制御の必要性が高まり、同様に回路集積化の向上が望まれている。

【0003】

既存の化学気相堆積（ＣＶＤ）チャンバ及び／又は原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバでは、基板上に１つ又は複数の膜を堆積させるために、気化した前駆体材料をバルブ本体とノズルを介して処理領域に供給するように、アンプルが利用される。一貫した堆積速度を得るために、前駆体流動（ｆｌｕｘ）の制御が利用される。前駆体流動は、アンプルの圧力を変えたり、アンプルの温度を変えたりすることによって提供されることもある。しかし、アンプルの圧力及び／又は温度を変えると、欠陥数及び／又は粒子の懸念の増加につながる。

【0004】

したがって、上記欠点のない前駆体供給システムの圧力を制御するための方法及び装置が必要とされる。

【発明の概要】

【0005】

本明細書で説明される実施形態は、半導体処理のためのバルブに関する。１つの実施形態では、バルブは、ダイヤフラム本体によって分離されている導管入口及び導管出口を有するバルブ本体を含む。ダイヤフラム本体は、モータ、モータに連結されている伝送リンク、バルブ本体内の固定体に連結されている固定プレート、及び伝送リンクに移動可能に連結されている１つ又は複数のシャッタプレートを含み、固定プレートは開口部を含み、１つ又は複数のシャッタプレートは、開口部に対して移動可能である。

【0006】

別の実施形態では、半導体処理チャンバのためのバルブが開示される。バルブは、ダイヤフラム本体によって分離されている導管入口及び導管出口を有するバルブ本体を含む。ダイヤフラム本体は、モータ、モータに連結されている伝送リンク、固定プレートを取り囲み、かつダイナミックシールによって分離されている回転可能なリングであって、伝送リンクに連結されている回転可能なリング、及びそれぞれの枢動可能な締め具によって回転可能なリングに移動可能に連結されている１つ又は複数のシャッタプレートを含み、固定プレートは開口部を含み、１つ又は複数のシャッタプレートは、開口部に対して移動可能である。

【0007】

別の実施形態では、半導体処理チャンバのためのバルブが開示される。バルブは、ダイヤフラム本体によって分離されている導管入口及び導管出口を有するバルブ本体を含む。ダイヤフラム本体は、モータ、モータに連結されている伝送リンク、固定プレートを取り囲み、かつダイナミックシールによって分離されている回転可能なリングであって、伝送リンクに連結されている回転可能なリング、及びそれぞれの枢動可能な締め具によって回転可能なリングに移動可能に連結され、かつそれぞれのロッドによって回転可能なリングに移動可能に連結されている１つ又は複数のシャッタプレートを含み、固定プレートは開口部を含み、１つ又は複数のシャッタプレートは、開口部に対して移動可能である。

【0008】

本開示の上述の特徴を詳細に理解できるように、上記で簡単に要約されている本開示のより詳細な説明が、実施形態を参照することによって得られ、それらの実施形態の一部が添付図面に示される。しかし、添付図面は例示的な実施形態を示しているにすぎず、従って、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うることに留意されたい。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の実施形態による、例示的な基板処理チャンバの概略断面図である。

【図2】図１に示す基板処理チャンバで利用されうるバルブデバイスの １つの実施形態の等角図である。

【図3A】図２のバルブデバイスの側断面図である。

【図3B】バルブデバイスの内部構成要素の正面図である。

【図3C】バルブデバイスの内部構成要素の背面図である。

【図4】Ａ及びＢは、シャッタプレートの数の異なる実施形態を示すバルブデバイスのダイヤフラム本体の概略側面図である。

【図5】Ａ及びＢは、バルブデバイスの他の実施形態による、単一のシャッタプレートを示すダイヤフラム本体の概略側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

理解を容易にするために、可能な場合には、複数の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。１つの実施形態の要素及び特徴は、更なる記述がなくとも、他の実施形態に有益に組み込まれうると想定される。

【0011】

本明細書で説明する実施形態は、基板処理チャンバ内の前駆体ガスの流れを制御するためのバルブデバイスに関する。このバルブデバイスは、処理中に（つまりインシトゥ（その場）で）ダイナミックな流量制御が可能である。バルブデバイスは、フローコンダクタンスを変化させることができるように、処理中に調整できるフローオリフィスを含む。オリフィスのサイズは、プレートの開口部に対する１つ又は複数のシャッタプレートの変位を制御することによって、ソフトウェアを使用して制御することができる。バルブデバイスは、前駆体ガスによる劣化に耐える材料で構成され、高温（例えば、摂氏約１５０度）で使用することができる。また、バルブデバイスは、極端な負圧（例えば、１ミリトル以下）でも動作しうる。

【0012】

図１は、本開示の実施形態による、例示的な基板処理チャンバ１００の概略断面図である。処理チャンバ１００は、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバ、化学気相堆積（ＣＶＤ）チャンバ、又は他の堆積チャンバの概略図でありうる。本明細書に開示されている実施形態は、カリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアルズ社から入手できるチャンバ、例えば、ＣＥＮＴＵＲＡ（登録商標）若しくはＥＮＤＵＲＡ（登録商標）、又はその他のものなどと共に利用されうる。他の製造業者からの他の基板処理チャンバは、本明細書で提供される教示に従って利益が得られる。

【0013】

基板処理チャンバ１００は、チャンバ本体１０６と、チャンバ本体１０６の上面１１０に配置されるチャンバリッド１７０とを含み、内部空間（ｉｎｎｅｒ ｖｏｌｕｍｅ）１３４を画定する。基板支持体１１２は、基板支持面１１４で基板１２０を支持する。基板支持体体（又はペデスタル）１１２は、基板支持体１１２及びその上に配置された基板１２０を上げ下げするためのリフトモータ１２８に装着される。リフトモータ１１８に連結されたリフトプレート１１６が処理チャンバ１００に装着され、基板支持体１１２を通して移動可能に配置されたピン１２２を上げ下げする。ピン１２２は、基板１２０を基板支持体１１２の表面上方で上げ下げする。いくつかの実施形態では、基板支持体１１２は、基板１２０を基板支持体１１２に固定するための真空チャック、静電チャック、又はクランプリングを含む。チャンバ本体１０６の壁１０４に形成された開口部１０８は、基板処理チャンバ１００への基板の搬入及び搬出を容易にする。

【0014】

基板支持体１１２は、その上に配置された基板１２０の温度を上昇させるために加熱される。例えば、基板支持体１１２は、抵抗加熱器などの埋め込まれた加熱素子を使用して加熱されてもよく、又は、基板支持体１１２の上方に配置された加熱ランプなど、放射熱を仕様して加熱されてもよい。基板支持体１１２の上にパージリング１２４が配置され、基板１２０の周辺部分に対してパージガスを供給してその上への堆積を防止するパージチャネル１２６が画定される。

【0015】

排気システム１３１は、基板処理チャンバ１００から望ましくないガスを排出するために、ポンピングチャネル１３２と連通している。また、排気システム１３１はまた、基板処理チャンバ１００の内部を所望の圧力又は所望の圧力範囲に維持するのにも役立つ。

【0016】

ガス供給システム１５０は、チャンバリッド１７０に形成された又はこれに連結されたガス通路１８０に連結され、前駆体ガス、反応ガス、キャリアガス、パージガス、又はこれらのガスの組み合わせを、基板処理チャンバ１００に選択的に供給する。ガス供給システム１５０は、複数のガス源１５２、１５５、１６５、１６７を有するガスパネル１５１と、ガスパネル１５１から基板処理チャンバ１００へのガスの流れを制御するために、１つ又は複数の導管（例えば、導管１５６、１５８）に連結された複数のバルブ（２つが示されている）１５７、１５９とを備える。いくつかの実施形態では、ガスパネル１５１は、バルブ１５７に到達する前に供給されるガスの少なくとも一部を混合するように構成される。例えば、いくつかの実施形態では、導管１５６を介して基板処理チャンバ１００にガスを選択的に供給するか、又は導管１６１を介して排気システム１３０にガスを迂回させるために、バルブ１５７が、ガス源１５２、１５５を連結する接合部１６３の下流に配置されうる。いくつかの実施形態では、バルブ１５７、１５９は、ガスパネル１５１によって供給されるガスのパルス供給を促進するための切替バルブ、高速バルブ、停止バルブなどである。いくつかの実施形態では、バルブ１５７、１５９は、二方向バルブ、例えば、ガスパネルからのプロセスガスの流れを、例えば、導管１６１、１７３を介して基板処理チャンバ１００から遠ざけるように迂回させるよう構成された迂回バルブである。

【0017】

いくつかの実施形態では、導管１６１、１７３は、排気システム１３０、１７１に連結される。なお、排気システム１３０，１７１は、同一の排気システムであっても、異なる排気システムであってもよい。追加のガス源１５３及び１６９は、導管１５８を介してガス通路１８０に連結され、ガス通路１８０に追加のガスを供給する。例えば、いくつかの実施形態では、ガス源１５３及び１６９のいずれか又は両方は、例えば、四塩化チタン（ＴｉＣｌ_４）又はアンモニア（ＮＨ_３）などの前駆体ガスの一定の流れを提供する前駆体ガス源でありうる。

【0018】

例えば、固体又は液体の前駆体が利用されるようないくつかの実施形態では、ガス供給システム１５０は、１つ又は複数のアンプルを備えうる。このような実施形態では、１つ又は複数のアンプルは、固体又は液体の前駆体を収容し、基板処理チャンバ１００に供給するために気体形態に昇華又は蒸発させることができるように構成されうる。

【0019】

いくつかの実施形態では、バルブ１５７、１５９は、処理チャンバ１００に供給されるガス源１５２、１５３、１５５、１６５、１６７及び１６９からの前駆体の流量及び／又は体積を変化させるために利用される。いくつかの実施形態では、ガス源１５２、１５３、１５５、１６５、１６７及び１６９の圧力及び／又は温度を制御せずに、バルブ１５７、１５９を用いてガス源１５２、１５３、１５５、１６５、１６７及び１６９から前駆体ガスの圧力が制御される。バルブ１５７、１５９によって提供される圧力制御は、処理チャンバ１００が堆積プロセス中に負圧下にある場合など、処理中に（即ち、インシトゥ（その場）で）変更されうる。

【0020】

基板処理チャンバ１００には、プログラムされたパーソナルコンピュータ、ワークステーションコンピュータなどのコントローラ１４０が連結される。実例として、コントローラ１４０は、中央処理装置（ＣＰＵ）１４２と、サポート回路１４４と、関連する制御ソフトウェア１４８を包含するメモリ１４６とを備える。コントローラ１４０は、処理チャンバ１００で行われるプロセス、例えば、ＡＬＤプロセスやＣＶＤプロセスの動作条件を制御する。コントローラ１４０は、バルブ１５７、１５９並びにガス供給システム１５０の他の部分の動作を制御する。例えば、コントローラ１４０は、堆積サイクルの異なる段階中に、ガス供給システム１５０から基板処理チャンバ１００への様々な前駆体ガス及びパージガスの流れを制御するように構成されうる。

【0021】

図２は、バルブデバイス２００の１つの実施形態の等角図である。バルブデバイス２００は、図１に示すバルブ１５７及びバルブ１５９の一方又は両方として利用される。

【0022】

バルブデバイス２００は、導管入口２１０と導管出口２１５とを有するバルブ本体２０５を含む。導管入口２１０と導管出口２１５の各々は、商標名ＶＣＲ（登録商標）で販売されている金属シールコネクタや継手などのシーリングコネクタ２２０を含む。バルブデバイス２００はまた、モータ（図３Ａに示す）を含むアクチュエータハウジング２２５を含む。

【0023】

図３Ａ～３Ｃは、図２に示すバルブデバイス２００の種々の図である。図３Ａは、バルブデバイス２００の側断面図である。図３Ｂ及び図３Ｃは、バルブ本体２０５の内部構成要素を示す側面図である。図３Ｂは内部構成要素の正面図であり、図３Ｃは内部構成要素の背面図である。

【0024】

図３Ａを参照すると、バルブデバイス２００は、歯車ねじ（ｇｅａｒ ｓｃｒｅｗ）３０５に回転可能に連結されるモータ３００を含む。歯車ねじ３０５は、線形打ち込みねじ（ｌｉｎｅａｒ ｄｒｉｖｅ ｓｃｒｅｗ）３１０に回転可能に連結され、線形打ち込みねじ３１０は、伝送リンク３１５に連結される。線形打ち込みねじ３１０は、雌／雄ねじなどのねじ山（図示せず）を含む親ねじでありうる。モータ３００は、１つの実施形態では、エンコーダを含む直動ステッピングモータである。しかしながら、モータ３００及び／又は線形打ち込みねじ３１０は、制御された動きを伝送リンク３１５に提供可能な任意のアクチュエータ又は作動デバイスでありうる。

【0025】

線形打ち込みねじ３１０は、バルブ本体２０５のプレート３２０の開口部３１８を通って延びる又は配置される延長部材３１６を含む。延長部材３２６は、その端部で伝送リンク３１５に連結する。伝送リンク３１５のもう１つの端部は、ダイヤフラム本体３２５に連結される。

【0026】

ダイヤフラム本体３２５は、固定体（ｆｉｘｅｄ ｂｏｄｙ）３３２に可動に連結されている回転体（ｒｏｔａｔｉｎｇ ｂｏｄｙ）又は回転可能なリング３３０を含む。回転可能なリング３３０は、固定体３３２の半径方向外側に配置される。固定体３３２は、回転可能なリング３３０の一部を少なくとも部分的に受け入れうる。ダイナミックシール３３４は、回転可能なリング３３０と固定体３３２との間の界面に位置する。ダイナミックシール３３４は、強磁性流体シールのような回転真空シールである。

【0027】

図３Ｂを参照すると、ダイヤフラム本体３２５は、固定体３３２の一部である固定プレート３３６を含む。ダイヤフラム本体３２５はまた、枢動可能な締め具３４０によって固定プレート３３６に回動可能に連結される複数のシャッタプレート３３８を含む。ダイヤフラム本体３２５はまた、複数のロッド３４２を含む。各ロッド３４２は、回転可能なリング３３０とシャッタプレート３３８の１つとの両方の間に移動可能に連結される。以下により詳細に説明するように、回転可能なリング３３０の移動は、それぞれのロッド３４２による回転可能なリング３３０とシャッタプレート３３８の間の接続のため、シャッタプレート３３８の各々の移動を促進する。図３Ｃに示すように、固定プレート３３６は、固定プレート３３６と回転可能なリング３３０との両方の寸法３５３（例えば、直径）より小さい寸法３５１（例えば、直径）を有する開口部３５０を含む。

【0028】

動作時に、モータ３００が作動し、歯車ねじ３０５が、バルブデバイス２００の第１の回転軸３５２を中心に回転する。第１の回転軸３５２を中心に回転することで、線形打ち込みねじ３１０が線形方向（Ｚ方向）に移動する。線形打ち込みねじ３１０と伝送リンク３１５との間の連結のため、線形打ち込みねじ３１０の線形移動により、回転可能なリング３３０が、バルブ本体２０５の第２の回転軸３５４（図３Ｂに示す方向３５７）を中心として回転する。

【0029】

回転可能なリング３３０が第２の回転軸３５４を中心に回転するとき、固定プレート３３６は静止している。しかし、複数のロッド３４２が回転可能なリング３３０及びシャッタプレート３３８に接続されているため、シャッタプレート３３８は、第３の回転軸３５６（図３Ｂに示す）を中心に回転する。回転可能なリング３３０の回転方向に応じて、シャッタプレート３３８が、固定プレート３３６の開口部３５０に対して移動される。シャッタプレート３３８の相対的な移動は、流体流オリフィス３６０（即ち、固定プレート３３６の開口部３５０の露出部分）のサイズを増加させるか又は減少させるかのいずれかである。流体流オリフィス３６０のサイズを変化させることにより、バルブ本体２０５を通って、前駆体ガスなどの流体の流れの制御が容易になる。回転可能なリング３３０は、回転可能なリング３３０と伝送リンク３１５との間の枢動可能な連結を促進するハンドル部材３６２を含む。

【0030】

図３Ｂを参照すると、ロッド３４２の各々は、第１のピボットピン３６５によって回転可能なリング３３０に枢動可能に連結される。同様に、ロッド３４２の各々は、第２のピボットピン３７０によってそれぞれのシャッタプレート３３８に枢動可能に連結される。上述したように、回転可能なリング３３０の回転により、シャッタ板３３８の各々が移動して、流体流オリフィス３６０を開閉する。

【0031】

なお、３つのシャッタプレート３３８が上で示されたが、ダイヤフラム本体３２５は図示された数に限定されない。

【0032】

図４Ａ及び図４Ｂは、シャッタプレート３３８の数の異なる実施形態を示すダイヤフラム本体３２５の概略側面図である。図４Ａは４つのシャッタプレート３３８を示し、図４Ｂは６つのシャッタプレート３３８を示す。シャッタプレート３３８の各々が、それぞれのロッド３４２に連結される。回転可能なリング３３０（図３Ａ～３Ｃに示す）が方向３５７に移動すると、シャッタプレート３３８が開口部３５０を中心に開いたり閉じたりする。しかしながら、シャッタプレート３３８の数は３つ、４つ、６つに限定されず、３つ未満、２つ未満、又は４つ若しくは６つを上回る数を含みうる。

【0033】

代替的又は付加的に、シャッタプレート３３８の形状は、上に示したような三角形に限定されない。同様に、開口部３５０は、上に示したような形状及び／又は位置ではない。

【0034】

図５Ａ及び図５Ｂは、単一のシャッタプレート３３８を示すダイヤフラム本体３２５の概略側面図である。図５Ａ及び図５Ｂには、単一のシャッタプレート３３８が半円形のシャッタプレート５００として示されている。更に、図５Ａは、固定プレート３３６の幾何学的中心又はその近傍にある円形セグメントとして形成された固定プレート３３６の開口部５０５を示している。加えて、図５Ｂは、開口部５０５が固定プレート３３６の中心からオフセットしていることを示している。

【0035】

図５Ａ及び図５Ｂに示す実施形態では、伝送リンク３１５は、半円形シャッタプレート５００に直接連結される。これらの実施形態では、線形打ち込みねじ３１０の移動により、半円形シャッタプレート５００が、固定プレート３３６及び／又は開口部５０５に対して方向５１０に相対的に回転する。これにより、流体流オリフィス３６０のサイズが変化し、それによって、開口部５０５を通る前駆体の流れが制御される。

【0036】

本明細書で説明するバルブデバイス２００の材料、特に、バルブデバイス２００のダイヤフラム本体３２５は、処理チャンバ１００で使用される前駆体材料に耐性のある金属材料を含む。例は、他のプロセス適合性材料の中でも、アルミニウム及びステンレス鋼を含む。特に、ダイヤフラム本体３２５及び／又はバルブ本体２０５の一部は、前駆体ガスに対する耐腐食性が向上しているため、４００系ステンレス鋼を含む。ダイヤフラム本体３２５及び／又はバルブ本体２０５に利用される金属材料はまた、ニッケル（Ｎｉ）などの別の材料のコーティングを含みうる。

【0037】

本明細書で説明する実施形態は、基板処理チャンバ内の前駆体ガスの流れを制御するためのバルブデバイスに関する。このバルブデバイスは、処理中に（つまりインシトゥ（その場）で）ダイナミックな流量制御が可能である。バルブデバイスは、パーティクルの発生を抑制することにより、処理された基板の欠陥を低減する。

【0038】

上記の説明は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の他の実施形態及び更なる実施形態が、本開示の基本的範囲から逸脱することなく考案されてもよく、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】