特表 2023-553224 アーク発生を排除し、ＰＶＤ処理の均一なガス分布を改良するためのガス注入処理キット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-12-21

(54)【発明の名称】アーク発生を排除し、ＰＶＤ処理の均一なガス分布を改良するためのガス注入処理キット

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/56 20060101AFI20231214BHJP

   C23C 14/34 20060101ALI20231214BHJP

【ＦＩ】

C23C14/56 H

C23C14/34 T

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022542678

(86)(22)【出願日】2021-12-14

(85)【翻訳文提出日】2022-09-05

(86)【国際出願番号】 US2021063354

(87)【国際公開番号】W WO2022132799

(87)【国際公開日】2022-06-23

(31)【優先権主張番号】17/121,603

(32)【優先日】2020-12-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【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】サヴァンダイア キランクマール ニーラサンドラ

(72)【発明者】

【氏名】ラバン シェーン

(72)【発明者】

【氏名】レディー スンダラパンディアン ラマリンガ ヴィジャヤラクシミ

(72)【発明者】

【氏名】シュミーディング ランダル ディーン

(72)【発明者】

【氏名】ツァオ ヨン

【テーマコード（参考）】

4K029

【Ｆターム（参考）】

4K029AA24

4K029CA05

4K029DA05

4K029DC20

4K029DC21

4K029DC34

4K029DC35

4K029DC40

4K029DC41

4K029DC45

4K029JA01

(57)【要約】

本明細書には、処理チャンバ内で使用する処理シールドの実施形態が記載されている。いくつかの実施形態では、処理チャンバ内で使用する処理シールドが、上部および上部から下方および半径方向内側へ延びる下部を有する環状本体を含み、上部が、その上面に複数の環状トレンチを含み、複数の環状トレンチが、複数の環状トレンチを流体結合するために複数の環状トレンチ間に配された複数のスロットを有し、環状本体の外面から複数の環状トレンチの最も外側のトレンチまで１つまたは複数の入り口が延びている。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

処理チャンバ内で使用する処理シールドであって、
上部および前記上部から下方および半径方向内側へ延びる下部を有する環状本体を備え、前記上部が、その上面に複数の環状トレンチを含み、前記複数の環状トレンチが、前記複数の環状トレンチを流体結合するために前記複数の環状トレンチ間に配された複数のスロットを有し、前記環状本体の外面から前記複数の環状トレンチの最も外側のトレンチまで１つまたは複数の入り口が延びている、処理シールド。

【請求項2】

前記複数の環状トレンチの隣り合う環状トレンチ間の前記複数のスロットの数が、前記最も外側のトレンチから最も内側のトレンチに向かって増加している、請求項１に記載の処理シールド。

【請求項3】

前記複数の環状トレンチが、前記最も外側のトレンチと前記最も内側のトレンチの間に配された第２のトレンチおよび第３のトレンチを含み、前記複数のスロットが、前記最も外側のトレンチと前記第２のトレンチの間の８つのスロット、前記第２のトレンチと前記第３のトレンチの間の１６個のスロット、および前記第３のトレンチと前記最も内側のトレンチの間の３２個のスロットを含む、請求項２に記載の処理シールド。

【請求項4】

前記１つまたは複数の入り口が４つの入り口を含む、請求項１に記載の処理シールド。

【請求項5】

前記環状本体の前記上面が凹部を含み、前記複数の環状トレンチが前記凹部から下方へ延びている、請求項１に記載の処理シールド。

【請求項6】

前記上部が冷却剤チャネルを含む、請求項１～５のいずれかに記載の処理シールド。

【請求項7】

前記複数の環状トレンチが、約０．２インチ～約０．０５インチの幅を有する、請求項１～５のいずれかに記載の処理シールド。

【請求項8】

前記上部が、前記複数の環状トレンチの半径方向外側にＯリング溝を含む、請求項１～５のいずれかに記載の処理シールド。

【請求項9】

前記下部が、前記上部から下方へ延びる第１のレッグ、前記第１のレッグから半径方向内側へ延びる第１のレッジ、および前記第１のレッジから上方へ延びる内側リップを含み、前記第１のレッグに貫通穴がない、請求項１～５のいずれかに記載の処理シールド。

【請求項10】

前記複数の環状トレンチの隣り合う環状トレンチ間の前記複数のスロットの数が、前記最も外側のトレンチから最も内側のトレンチに向かって増加している、請求項１～５のいずれかに記載の処理シールド。

【請求項11】

処理チャンバ内で使用する処理キットであって、
請求項１～５のいずれかに記載の前記処理シールドと、
前記処理シールド上に配された環状本体を有するカバーリングと
を備える処理キット。

【請求項12】

前記カバーリングを前記処理シールドの中央に置くために前記処理シールドに結合された１つまたは複数のセンタリングブッシングをさらに備える、請求項１１に記載の処理キット。

【請求項13】

前記カバーリングが、前記環状本体から下方へ延びる外側レッグおよび内側レッグを含み、前記外側レッグが、前記１つまたは複数のセンタリングブッシングを収容するための１つまたは複数のスロットを含む、請求項１２に記載の処理キット。

【請求項14】

前記１つまたは複数のセンタリングブッシングが３つのブッシングを含む、請求項１１に記載の処理キット。

【請求項15】

内部容積をその中に有するチャンバ本体と、
前記内部容積内に配された基板支持体と、
前記内部容積内に配されたターゲットであり、前記基板支持体と前記ターゲットの間に処理空間を少なくとも部分的に画定するように前記基板支持体と向かい合わせに配された前記ターゲットと、
前記処理空間の外側境界を画定するために前記基板支持体および前記ターゲットの周囲に配された請求項１～５のいずれかに記載の処理シールドであって、前記処理シールドおよび前記ターゲットがそれらの間に暗部間隙を画定しており、前記処理シールドの前記複数の環状トレンチが前記暗部間隙に結合されている、前記処理シールドと、
前記ターゲットと前記処理シールドの間に配された分離リングと
を備える処理チャンバ。

【請求項16】

第１のガス供給をさらに備え、前記第１のガス供給が、前記第１のガス供給から前記複数の環状トレンチを通して前記暗部間隙へ１種または数種のガスを流すためのものである、請求項１５に記載の処理チャンバ。

【請求項17】

前記チャンバ本体の下部から前記処理チャンバへ１種または数種の処理ガスを供給するように構成された第２のガス供給をさらに備える、請求項１５に記載の処理チャンバ。

【請求項18】

前記処理シールドがその上面に凹部を含み、前記複数の環状トレンチが前記凹部から延びており、前記分離リングが前記凹部の中に配されている、請求項１５に記載の処理チャンバ。

【請求項19】

前記処理シールドが、その中を通して冷却剤を流すように構成された冷却剤チャネルを含む、請求項１５に記載の処理チャンバ。

【請求項20】

前記分離リングの内面と前記処理シールドの対向する表面との間の間隙が約０．０２インチ～約０．１インチである、請求項１５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機器に関する。

【背景技術】

【0002】

プラズマ処理チャンバは通常、基板を支持するための基板支持体、および基板支持体と向かい合わせに配されたターゲットを含む。ターゲットは、処理中に基板上にスパッタリングする材料の供給源となる。プラズマ処理チャンバにＲＦ電力を供給して、ターゲットと基板支持体の間に配された処理空間内でプラズマを発生させる。プラズマ処理チャンバは通常、望ましくない堆積からチャンバ壁を保護するための、およびプラズマを閉じ込めるための処理キットを含む。処理キットは一般に、処理シールドを含む。ターゲットと処理シールドの間の空間は、暗部と呼ばれている。高圧処理（＞１００ミリトル）のための基板の処理中には、ガス放出粒子などの汚染物質が暗部に流入することがあり、望ましくないアーク発生を引き起こすことがある。

【0003】

したがって、本発明者は、プラズマ処理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】

【0004】

本明細書には、処理チャンバ内で使用する処理シールドの実施形態が記載されている。いくつかの実施形態では、処理チャンバ内で使用する処理シールドが、上部および上部から下方および半径方向内側へ延びる下部を有する環状本体を含み、上部が、その上面に複数の環状トレンチを含み、複数の環状トレンチが、複数の環状トレンチを流体結合するために複数の環状トレンチ間に配された複数のスロットを有し、環状本体の外面から複数の環状トレンチの最も外側のトレンチまで１つまたは複数の入り口が延びている。

【0005】

いくつかの実施形態では、処理チャンバ内で使用する処理キットが、上部および上部から下方および半径方向内側へ延びる下部を有する処理シールドであって、上部が、その上面に複数の環状トレンチを含み、複数の環状トレンチが、複数の環状トレンチを流体結合するために複数の環状トレンチ間に配された複数のスロットを有し、処理シールドの外面から複数の環状トレンチの最も外側のトレンチまで１つまたは複数の入り口が延びている、処理シールドと、処理シールド上に配された環状本体を有するカバーリングとを含む。

【0006】

いくつかの実施形態では、処理チャンバが、内部容積をその中に有するチャンバ本体と、内部容積内に配された基板支持体と、内部容積内に配されたターゲットであり、基板支持体とターゲットの間に処理空間を少なくとも部分的に画定するように基板支持体と向かい合わせに配されたターゲットと、処理空間の外側境界を画定するために基板支持体およびターゲットの周囲に配された処理シールドであって、処理シールドおよびターゲットがそれらの間に暗部間隙を画定しており、処理シールドが複数の環状トレンチを含み、複数の環状トレンチを暗部間隙に流体結合するために複数の環状トレンチ間に複数のスロットが配されている、処理シールドと、ターゲットと処理シールドの間に配された分離リングとを含む。

【0007】

以下では、本開示の他の実施形態および追加の実施形態を説明する。

【0008】

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】

【0009】

【図1】本開示の少なくともいくつかの実施形態による、処理キットを有する処理チャンバの概略側面図である。

【図2】本開示の少なくともいくつかの実施形態による、処理シールドの概略上面図である。

【図3】本開示の少なくともいくつかの実施形態による、処理キットを有する処理チャンバの一部分の側断面図である。

【図4】本開示の少なくともいくつかの実施形態による、処理キットを有する処理チャンバの一部分の側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

理解を容易にするため、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、原文に比例して描かれておらず、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。

【0011】

本明細書には、処理チャンバ内で使用する処理キットの実施形態が記載されている。チャンバ壁へのターゲット材料の望ましくない堆積を防ぐため、この処理キットは、処理チャンバのターゲットの周囲に配された処理シールドを含む。ターゲットと処理シールドの間の空間は暗部と呼ばれている。本明細書に記載された処理シールドの実施形態は、その中を通して暗部へガスを流し、それによりガスカーテンを形成する複数のガスチャネルを有利に含み、このガスカーテンは、汚染物質が暗部に流入し、望ましくないアーク発生を引き起こすことを防ぐ。このガスは、パージガスまたは１種もしくは数種の処理ガスとすることができる。このガスが１種もしくは数種の処理ガスを含む場合、この複数のガスチャネルは、処理チャンバ内へのガス分布の均一性を有利に改良する。

【0012】

図１は、本開示の少なくともいくつかの実施形態による、処理キットを有する処理チャンバ１００（例えばプラズマ処理チャンバ）の概略側面図を示している。いくつかの実施形態では、処理チャンバ１００が、反応性処理用のＰＶＤ（物理的気相堆積）処理チャンバである。しかしながら、異なる処理用に構成された他のタイプの処理チャンバが本明細書に記載された処理キットの実施形態を使用することもでき、または異なる処理用に構成された他のタイプの処理チャンバを、本明細書に記載された処理キットの実施形態とともに使用する、または使用するように変更することもできる。

【0013】

処理チャンバ１００は、内部容積１２０内の大気圧よりも低い圧力を基板処理の間、維持するように適当に適合された真空チャンバである。いくつかの実施形態では、処理チャンバ１００が、約１ミリトル～約４００ミリトルの圧力で基板を処理するのに適している。いくつかの実施形態では、処理チャンバ１００が、約１５０ミリトル～約３５０ミリトルの圧力で基板を処理するのに適している。処理チャンバ１００は、内部容積１２０の上半分に位置する処理空間１１９を囲うリッドアセンブリ１０４によってふたがされたチャンバ本体１０６を含む。チャンバ本体１０６およびリッドアセンブリ１０４は、アルミニウムなどの金属でできたものとすることができる。グラウンド１１５への結合によってチャンバ本体１０６を接地することができる。

【0014】

内部容積１２０内には、例えば半導体ウエハまたは静電的に保持することができる他の基板などの基板１２２を支持および保持するために、基板支持体１２４が配されている。基板支持体１２４は一般に、ペデスタル１３６上に配された静電チャック１５０、ならびにペデスタル１３６および静電チャック１５０を支持するための中空支持シャフト１１２を備えることができる。静電チャック１５０は、１つまたは複数の電極１５４がその中に配された誘電体プレートを備える。ペデスタル１３６は一般にアルミニウムなどの金属でできている。ペデスタル１３６はバイアス可能であり、プラズマ操作の間、ペデスタル１３６を、電気的浮遊電位に維持することまたは接地することができる。中空支持シャフト１１２は、例えば裏側ガス、処理ガス、流体、冷却剤、電力などを静電チャック１５０に供給するための導管を提供する。

【0015】

いくつかの実施形態では、中空支持シャフト１１２が、アクチュエータまたはモータなどのリフト機構１１３に結合されており、リフト機構１１３は、上位の処理位置（図１に示されている）と下位の移送位置（図示せず）との間の静電チャック１５０の垂直移動を提供する。中空支持シャフト１１２の周囲にはベローズアセンブリ１１０が配されており、ベローズアセンブリ１１０は、フレキシブルシールを提供するために、静電チャック１５０と処理チャンバ１００の底面１２６との間に結合されており、このフレキシブルシールは、静電チャック１５０の垂直運動を可能にし、同時に、処理チャンバ１００内からの圧力の損失を防ぐ。ベローズアセンブリ１１０はさらに下部ベローズフランジ１６４を含み、下部ベローズフランジ１６４は、底面１２６と接触してチャンバ圧力の損失を防ぐのに資するＯリング１６５または他の適当なシーリング要素と接触している。

【0016】

中空支持シャフト１１２は、チャック電源１４０およびＲＦ源（例えばＲＦ電源１７４およびＲＦバイアス電源１１７）を静電チャック１５０に結合するための導管を提供する。いくつかの実施形態では、ＲＦ電源１７４およびＲＦバイアス電源１１７が、対応するそれぞれのＲＦ整合回路（ＲＦ整合回路１１６だけが示されている）を介して静電チャック１５０に結合されている。いくつかの実施形態では、基板支持体１２４が、ＡＣバイアス電力またはＤＣバイアス電力を二者択一的に含むことができる。

【0017】

基板リフト１３０は、プラットホーム１０８上に装着されたリフトピン１０９を含むことができ、プラットホーム１０８はシャフト１１１に接続されており、シャフト１１１は、基板リフト１３０を上げ下げして、基板１２２を静電チャック１５０上に置くことまたは基板１２２を静電チャック１５０から取り外すことができるようにするための第２のリフト機構１３２に結合されている。プラットホーム１０８は、フープリフト（ｈｏｏｐ ｌｉｆｔ）の形態をとることができる。静電チャック１５０は、リフトピン１０９を受け取るための貫通穴を含むことができる。基板リフト１３０が垂直運動している間、チャンバ圧力を維持するフレキシブルシールを提供するため、基板リフト１３０と底面１２６の間にベローズアセンブリ１３１が結合されている。

【0018】

処理空間１１９内には、ターゲット１３８が、ターゲット１３８と基板支持体１２４の間に処理空間１１９を少なくとも部分的に画定するように、基板支持体１２４と向かい合わせに配されている。基板支持体１２４は、ターゲット１３８のスパッタリング面に対して実質的に平行な平面を有する支持面を有する。いくつかの実施形態では、ターゲット１３８が、チタン、タンタルまたはアルミニウムでできている。ターゲット１３８は、ＤＣ電源１９０および／またはＲＦ電源１７４の一方または両方に接続されている。ＤＣ電源１９０は、ターゲット１３８に、処理シールド１０５に対するバイアス電圧を印加することができる。

【0019】

ターゲット１３８は、バッキングプレート１４４に装着されたスパッタリングプレート１４２を備える。スパッタリングプレート１４２は、基板１２２上にスパッタリングする材料を含む。バッキングプレート１４４は、例えばステンレス鋼、アルミニウム、銅－クロムまたは銅－亜鉛などの金属から製造されている。バッキングプレート１４４は、ターゲット１３８内で発生した熱を放散させるのに十分な大きさの熱伝導率を有する材料から製造することができ、このような熱は、スパッタリングプレート１４２およびバッキングプレート１４４内に生じた渦電流によって、さらに、発生したプラズマからの高エネルギーイオンのスパッタリングプレート１４２上への衝撃によって生じる。いくつかの実施形態では、バッキングプレート１４４が、スパッタリングプレート１４２とは反対の側に凹部１４６を含む。

【0020】

いくつかの実施形態では、処理チャンバ１００が、ターゲット１３８のスパッタリングを改良するようにターゲット１３８の周囲の磁場を整形するための磁場発生装置１５６を含む。容量的に発生させたプラズマを、磁場発生装置１５６によって強化することができ、磁場発生装置１５６では、例えば複数の磁石１５１（例えば永久磁石または電磁コイル）が、基板１２２の平面に対して直角な回転軸を有する回転磁場を有する磁場を処理チャンバ１００内に提供することができる。それに加えてまたはその代わりに、処理チャンバ１００は、処理空間１１９内のイオン密度を増大させてターゲット材料のスパッタリングを改良するために、ターゲット１３８の近くに磁場を発生させる磁場発生装置１５６を備えることができる。複数の磁石１５１は、リッドアセンブリ１０４の空洞１５３の中に配することができる。ターゲット１３８を冷却するために、水などの冷却剤を空洞１５３の中に配すること、または水などの冷却剤を空洞１５３を通して循環させることができる。

【0021】

さまざまなチャンバ部品とイオン化した処理材料との間の望ましくない反応を防ぐため、処理チャンバ１００は、このようなチャンバ部品の境界に位置する処理キット１０２を含む。処理空間１１９を少なくとも部分的に画定するために、処理キット１０２は、基板支持体１２４およびターゲット１３８を取り囲む処理シールド１０５を含む。例えば、処理シールド１０５は、処理空間１１９の外側境界を画定することができる。ターゲット１３８の外周面および処理シールド１０５は、ターゲット１３８と処理シールド１０５の間に暗部間隙１９４を画定する。暗部間隙１９４は、ターゲット１３８と処理シールド１０５の間のアーク発生を防ぐように構成されている。いくつかの実施形態では、処理シールド１０５がアルミニウムなどの金属でできている。いくつかの実施形態では、処理キット１０２が、静電チャック１５０の外縁の上に載った堆積リング１７０を含む。いくつかの実施形態では、処理キット１０２がカバーリング１８０を含み、カバーリング１８０は、カバーリング１８０と処理シールド１０５との間に蛇行したガス流路を形成するために処理シールド１０５上に配されている。

【0022】

処理チャンバ１００は真空システム１８４に結合されており、かつ真空システム１８４と流体連結しており、真空システム１８４は、処理チャンバ１００から排気するために使用されるスロットルバルブ（図示せず）およびポンプ（図示せず）を含む。スロットルバルブおよび／またはポンプを調整することによって、処理チャンバ１００の内側の圧力を調節することができる。チャンバ本体１０６内およびチャンバ本体１０６外に基板１２２を移送することを容易にするために、チャンバ本体１０６にスリットバルブ１４８を結合し、スリットバルブ１４８をチャンバ本体１０６の側壁の開口と位置合わせすることができる。

【0023】

処理チャンバ１００は第１のガス供給１９２に結合されており、第１のガス供給１９２は、処理シールド１０５を通して暗部間隙１９４の中へ１種または数種のガスを供給してガスカーテンを有利に形成するように構成されており、このガスカーテンは、暗部間隙１９４に入り、望ましくないアーク発生を引き起こす処理中の基板１２２からのガス放出を防ぐ。第１のガス供給１９２は、パージガスまたは１種もしくは数種の処理ガスを供給することができる。いくつかの実施形態では、第１のガス供給１９２が、窒素ガス、アルゴンガスまたは酸素ガスを供給することができる。いくつかの実施形態では、処理チャンバ１００内に配された基板１２２を処理するためにチャンバ本体１０６の下部から（すなわち基板１２２の下方から）処理チャンバ１００へ１種または数種の処理ガスを供給することができる第２のガス供給１１８に処理チャンバ１００を結合し、かつ処理チャンバ１００を第２のガス供給１１８と流体連結させることもできる。例えば、第２のガス供給１１８がアルゴンガスを供給している間に、第１のガス供給１９２が窒素ガスまたは酸素ガスを供給することができる。

【0024】

使用時、ＤＣ電源１９０が、ターゲット１３８およびＤＣ電源１９０に接続された他のチャンバ部品に電力を供給している間に、ＲＦ電源１７４が、（例えば第１のガス供給１９２または第２のガス供給１１８からの）スパッタリングガスに電力を供給して、スパッタリングガスのプラズマを形成する。形成されたプラズマは、ターゲット１３８のスパッタリング面に衝突し、ターゲット１３８のスパッタリング面を衝撃して、ターゲット１３８の材料をスパッタリングし、基板１２２上に堆積させる。いくつかの実施形態では、ＲＦ電源１７４によって供給されるＲＦエネルギーの周波数を約２ＭＨｚ～約６０ＭＨｚの範囲とすることができ、または例えば２ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、２７．１２ＭＨｚもしくは６０ＭＨｚなどの非限定的な周波数を使用することができる。いくつかの実施形態では、上記の複数の周波数のＲＦエネルギーを供給するために、複数の（すなわち２つ以上の）ＲＦ電源を提供することができる。基板支持体１２４にバイアス電圧を印加してプラズマからのイオンを基板１２２の方へ引きつけるために、追加のＲＦ電源（例えばＲＦバイアス電源１１７）を使用することもできる。

【0025】

図２は、本開示の少なくともいくつかの実施形態による、処理キットを有する処理チャンバの一部分の側断面図を示している。処理キット１０２は処理シールド１０５を含み、処理シールド１０５は一般に、上部２０６および上部２０６から下方および半径方向内側へ延びる下部２０８を含む環状本体２０２を有する。いくつかの実施形態では、上部２０６が、処理シールド１０５を冷却するためにその中を通して冷却剤を循環させるための冷却剤チャネル２３０を含む。

【0026】

ターゲット１３８と処理シールド１０５の間には分離リング２１０が配されている。いくつかの実施形態では、上部２０６の上面２１２が、分離リング２１０を収容するための凹部２２８を含む。いくつかの実施形態では、上部２０６が、その上面２１２に複数の環状トレンチ２０４を含む。いくつかの実施形態では、複数の環状トレンチ２０４が凹部２２８から下方へ延びている。分離リング２１０と処理シールド１０５の間を密封するためのＯリング２３８または他の適当なシーリングガスケットを収容するために、いくつかの実施形態では、上部２０６が、複数の環状トレンチ２０４の半径方向外側にＯリング溝２３２を含む。

【0027】

処理シールド１０５は、処理シールド１０５の外面２１４から複数の環状トレンチ２０４の最も外側のトレンチ２２０まで延びる１つまたは複数の入り口２１８を含む。この１つまたは複数の入り口２１８は、第１のガス供給１９２から複数の環状トレンチ２０４にガスを供給するため、第１のガス供給１９２に流体結合されている。複数の環状トレンチ２０４を流体結合し、１つまたは複数の入り口２１８から最も内側のトレンチ２２２までのガス流路を提供するため、処理シールド１０５は、（図３に関して後に論じる）複数のスロットを含む。

【0028】

いくつかの実施形態では、複数の環状トレンチ２０４が、最も外側のトレンチ２２０と最も内側のトレンチ２２２の間に配された第２のトレンチ２２４および第３のトレンチ２２６を含む。いくつかの実施形態では、複数の環状トレンチ２０４のそれぞれのトレンチが約０．０５インチ～約０．２インチの幅を有する。いくつかの実施形態では、複数の環状トレンチ２０４のそれぞれのトレンチが約０．３インチ～約０．４インチの深さを有する。図２には、４つのトレンチを含む複数の環状トレンチ２０４が示されているが、複数の環状トレンチ２０４は、５つ以上のトレンチまたは３つ以下のトレンチを含むこともできる。いくつかの実施形態では、最も内側のトレンチ２２２を除く複数の環状トレンチ２０４の全てのトレンチが、分離リング２１０の下に直接に配されている。いくつかの実施形態では、複数の環状トレンチ２０４の全てのトレンチが実質的に同様の幅および深さを有する。いくつかの実施形態では、実質的に同様のまたは約が、約１０パーセント以内であることがある。

【0029】

図３は、本開示の少なくともいくつかの実施形態による、処理シールド１０５の概略上面図を示している。第１のガス供給１９２は、１つまたは複数の入り口２１８に流体結合されている。いくつかの実施形態では、１つまたは複数の入り口２１８が、最も外側のトレンチ２２０まで延びる４つの入り口を含む。最も外側のトレンチ２２０を最も内側のトレンチ２２２に流体結合するため、処理シールド１０５は、複数の環状トレンチ２０４のそれぞれの環状トレンチ間に複数のスロット３０６を含む。いくつかの実施形態では、最も内側のトレンチ２２２の半径方向内側に配された処理シールド１０５の内側リング２５０が、処理空間に面した連続面を有する。

【0030】

いくつかの実施形態では、複数のスロット３０６が、１つまたは複数の入り口２１８から最も内側のトレンチ２２２まで実質的に等しい流路を提供するように配置されている。いくつかの実施形態では、複数の環状トレンチ２０４の隣り合う環状トレンチ間の複数のスロット３０６の数が、最も外側のトレンチ２２０から最も内側のトレンチ２２２に向かって増加している。いくつかの実施形態では、最も外側のトレンチ２２０から最も内側のトレンチ２２２に向かって、複数の環状トレンチ２０４の隣り合う環状トレンチ間で、複数のスロット３０６の数が２倍になっている。

【0031】

例えば、いくつかの実施形態では、複数のスロット３０６が、最も外側のトレンチ２２０と第２のトレンチ２２４の間に８つのスロットを含む。いくつかの実施形態では、最も外側のトレンチ２２０と第２のトレンチ２２４の間の８つのスロットが等間隔に配されている。いくつかの実施形態では、複数のスロット３０６が、第２のトレンチ２２４と第３のトレンチ２２６の間に１６個のスロットを含む。いくつかの実施形態では、第２のトレンチ２２４と第３のトレンチ２２６の間の１６個のスロットが等間隔に配されている。いくつかの実施形態では、複数のスロット３０６が、第３のトレンチ２２６と最も内側のトレンチ２２２の間に３２個のスロットを含む。いくつかの実施形態では、第３のトレンチ２２６と最も内側のトレンチ２２２の間の３２個のスロットが等間隔に配されている。

【0032】

図２に戻ると、分離リング２１０の内面と上部２０６の内側リング２５０の外面（すなわち処理シールド１０５の対向する表面）の間には、第１の間隙２４０が配されている。第１の間隙２４０は、最も内側のトレンチ２２２に流体結合されている。例えば、第１の間隙２４０は、第１の間隙２４０の開いた底部が最も内側のトレンチ２２２の開いた頂部の少なくとも一部分と一致するような態様で、最も内側のトレンチ２２２の上方に配することができる。いくつかの実施形態では、第１の間隙２４０が、最も内側のトレンチ２２２の幅よりも小さな幅を有する。いくつかの実施形態では、第１の間隙が約０．０２インチ～約０．１インチである。内側リング２５０の上面とターゲット１３８の間には第２の間隙２４２が配されている。内側リング２５０の内面とターゲット１３８の間には暗部間隙１９４が配されている。第１のガス供給１９２から、１つまたは複数の入り口２１８、複数の環状トレンチ２０４、第１の間隙２４０、第２の間隙２４２および暗部間隙１９４を通って処理空間１１９内まで、流路が延びている。処理空間１１９内へのより均一なガス分布、したがって第１のガス供給１９２によって供給されたガスとターゲット材料のより均一な混合を有利に提供するため、第１の間隙２４０は、処理シールド１０５の周囲に沿って実質的に均一な距離に維持される。第１の間隙２４０が最も内側のトレンチ２２２の幅よりも小さな幅を有する実施形態では、処理空間１１９内へのより均一なガス分布、したがって第１のガス供給１９２によって供給されたガスとターゲット材料のより均一な混合を有利に提供するために、第１の間隙２４０が流れを制限する。

【0033】

いくつかの実施形態では、下部２０８が、上部２０６から下方へ延びる第１のレッグ２４４を含む。いくつかの実施形態では、下部２０８が、第１のレッグ２４４から半径方向内側へ延びる第１のレッジ（ｌｅｄｇｅ）２４６を含む。いくつかの実施形態では、下部２０８が、第１のレッジ２４６から上方へ延びる内側リップ２４８を含む。いくつかの実施形態では、第１のレッグ２４４に貫通穴がない。いくつかの実施形態では、内側リップ２４８に貫通穴がない。

【0034】

いくつかの実施形態では、処理シールド１０５上にカバーリング１８０が配されている。カバーリング１８０は一般に、内側リップ２４８を収容するための下部溝２５４を下面に有する環状本体２５２を含む。いくつかの実施形態では、内側リップ２４８と下部溝２５４が、蛇行したガス流路を形成する。いくつかの実施形態では、カバーリング１８０の上面２１６が下方および半径方向内側へ傾斜している。カバーリング１８０と堆積リング１７０は、それらの間に、蛇行したガス流路を形成する。

【0035】

図４は、本開示の少なくともいくつかの実施形態による、処理キットを有する処理チャンバの一部分の側断面図を示している。カバーリング１８０を処理シールド１０５の中央に置くために、いくつかの実施形態では、処理シールド１０５に、１つまたは複数のセンタリングブッシング（ｃｅｎｔｅｒｉｎｇ ｂｕｓｈｉｎｇ）４１０が結合されている。いくつかの実施形態では、カバーリング１８０が、下部溝２５４の両側に、環状本体２５２から下方へ延びる外側レッグ４１６および内側レッグ４２６を含む。いくつかの実施形態では、外側レッグ４１６が、１つまたは複数のセンタリングブッシング４１０を収容するための１つまたは複数のスロット４２０を含む。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のセンタリングブッシング４１０が３つのブッシングを含む。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のセンタリングブッシング４１０が等間隔に配されている。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のセンタリングブッシング４１０が、ファスナ４３０によって処理シールド１０５に結合されている。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のセンタリングブッシング４１０が、第１のレッジ２４６の開口４５０の中へ延びている。

【0036】

いくつかの実施形態では、１つまたは複数のセンタリングブッシング４１０が、丸みのある上面を有する。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のスロット４２０が、角度の付いた側壁４２４を有する。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のスロット４２０の角度の付いた側壁が、約５度～約１５度の角度で下方および外側へ延びている。１つまたは複数のスロット４２０の角度の付いた側壁および１つまたは複数のセンタリングブッシング４１０の丸みのある上面は、再現可能な同心配置を有利に可能にし、処理シールド１０５に対するカバーリング１８０の同心熱膨張を可能にする。いくつかの実施形態では、処理シールド１０５とカバーリング１８０の間の蛇行したガス流路の中断を有利に最小化するため、１つまたは複数のセンタリングブッシング４１０が約０．３～約０．５インチの直径を有する。

【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2】

【図3】

【図4】

【国際調査報告】