特表 2024-532226 クランプ式デュアルチャネルシャワーヘッド

(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】2024-09-05

(54)【発明の名称】クランプ式デュアルチャネルシャワーヘッド

(51)【国際特許分類】

   H05H 1/46 20060101AFI20240829BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20240829BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20240829BHJP

   C23C 16/455 20060101ALI20240829BHJP

   C23C 16/50 20060101ALI20240829BHJP

【ＦＩ】

H05H1/46 M

H01L21/31 C

H01L21/302 101G

H01L21/302 105A

C23C16/455

C23C16/50

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024510520

(86)(22)【出願日】2022-08-16

(85)【翻訳文提出日】2024-04-16

(86)【国際出願番号】 US2022040480

(87)【国際公開番号】W WO2023027915

(87)【国際公開日】2023-03-02

(31)【優先権主張番号】63/236,998

(32)【優先日】2021-08-25

(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】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】ホンナバール， キラン シャーム

(72)【発明者】

【氏名】ラジュ， シュリカンタ

(72)【発明者】

【氏名】シーラヴァント， ガンガダール

(72)【発明者】

【氏名】パル， アニルッダ

(72)【発明者】

【氏名】ヤン， ヤオ－ハン

(72)【発明者】

【氏名】ケングンティ， バサバラジャ シャンカラッパ

【テーマコード（参考）】

2G084

4K030

5F004

5F045

【Ｆターム（参考）】

2G084CC12

2G084CC33

2G084DD02

2G084DD23

2G084FF02

2G084FF15

4K030EA05

4K030EA06

4K030FA01

5F004BA03

5F004BA06

5F004BB28

5F004BB29

5F004DA00

5F004DA01

5F004DA17

5F004DA22

5F004DA23

5F004DA24

5F004DA26

5F045AA08

5F045AB31

5F045AB32

5F045AB33

5F045AB34

5F045DP03

5F045DP11

5F045DQ17

5F045EF05

5F045EH06

5F045EH08

5F045EH18

5F045EK07

(57)【要約】

例示的なデュアルチャネルシャワーヘッドは、第１の複数の開孔を画定する上部プレートを含み得る。シャワーヘッドは、下部プレートを有するベースを含み得る。下部プレートは、第２の複数の開孔及び第３の複数の開孔を画定し得る。第１の複数の開孔の各々は、第２の複数の開孔のそれぞれに流体的に結合されて、シャワーヘッドの上面からシャワーヘッドの底面まで延在する流体経路を画定し得る。ベースは、第３の複数の開孔に流体的に結合されたガス入口を画定し得る。ベースは、１又は複数の締結機構を用いて上部プレートに取り外し可能に結合されていてよい。シャワーヘッドは、上部プレートと下部プレートとの間に配置された圧縮性ガスケットを含み得る。
【選択図】図３Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

デュアルチャネルシャワーヘッドであって、
第１の複数の開孔を画定する上部プレートと、
下部プレートを含むベースであって、前記下部プレートは、第２の複数の開孔及び第３の複数の開孔を画定し、
前記第１の複数の開孔の各々は、前記第２の複数の開孔のそれぞれに流体的に結合されて、前記シャワーヘッドの上面から前記シャワーヘッドの底面まで延在する流体経路を画定し、
前記ベースは、前記第３の複数の開孔に流体的に結合されたガス入口を画定し、
前記ベースは、１又は複数の締結機構を用いて前記上部プレートに取り外し可能に結合される、ベースと、
前記第１の複数の開孔及び前記第２の複数の開孔を前記第３の複数の開孔から流体的に隔離する圧縮性ガスケットであって、前記上部プレートと前記下部プレートとの間に配置されている、圧縮性ガスケットと
を備える、デュアルチャネルシャワーヘッド。

【請求項2】

前記第３の複数の開孔の各々は、前記第１の複数の開孔及び前記第２の複数の開孔から流体的に隔離されている、請求項１に記載のデュアルチャネルシャワーヘッド。

【請求項3】

前記ベースは、前記ガス入口を前記第３の複数の開孔の各々に流体的に結合するプレナムを画定する、請求項１に記載のデュアルチャネルシャワーヘッド。

【請求項4】

前記ベースは、前記ガス入口を前記プレナムに流体的に結合する再帰的流路を画定する、請求項３に記載のデュアルチャネルシャワーヘッド。

【請求項5】

前記ガスケットは、上面及び底面によって特徴付けられる本体を含み、
前記上面及び前記底面の一方又は両方は、前記ガスケットの本体から外側に突出する複数のスピゴットを含み、
前記複数のスピゴットの各々は、前記第１の複数の開孔のそれぞれに垂直にアライメントされている、
請求項１に記載のデュアルチャネルシャワーヘッド。

【請求項6】

前記ガスケットはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含む、
請求項１に記載のデュアルチャネルシャワーヘッド。

【請求項7】

前記ガスケットの上面及び前記ガスケットの底面の一方又は両方は、前記ガスケットの本体から外側に突出する複数のスピゴットを含み、
前記ガスケットは、前記ガスケットの中心からの半径方向距離が増加するにつれて減少する厚さを有する、
請求項１に記載のデュアルチャネルシャワーヘッド。

【請求項8】

前記下部プレートは、１又は複数の締結具を用いて前記ベースに取り外し可能に結合される、請求項１に記載のデュアルチャネルシャワーヘッド。

【請求項9】

前記ガスケットは、前記ガスケットの中心からの半径方向距離が増加するにつれて減少する厚さを有する、請求項１に記載のデュアルチャネルシャワーヘッド。

【請求項10】

デュアルチャネルシャワーヘッドであって、
第１の複数の開孔を画定する上部プレートと、
下部プレートを含むベースであって、前記下部プレートは、第２の複数の開孔及び第３の複数の開孔を画定し、
前記第１の複数の開孔の各々は、前記第２の複数の開孔のそれぞれに流体的に結合されて、前記シャワーヘッドの上面から前記シャワーヘッドの底面まで延在する流体経路を画定し、
前記ベースは、前記第３の複数の開孔に流体的に結合されたガス入口を画定し、
前記ベースは、１又は複数の締結機構を用いて前記上部プレートに取り外し可能に結合される、ベースと
を備える、デュアルチャネルシャワーヘッド。

【請求項11】

前記ベースは、前記上部プレートを受容する座部を画定する、
請求項１０に記載のデュアルチャネルシャワーヘッド。

【請求項12】

前記座部の外側領域は、前記座部の周辺部に向かって上方にテーパ状になっており、
前記上部プレートの底面の周縁部はテーパ状であり、
前記座部の外側領域のテーパの度合いは、前記座部の底面の周縁部のテーパの度合いと一致する、請求項１１に記載のデュアルチャネルシャワーヘッド。

【請求項13】

前記上部プレートの底面は、前記底面から下方に延在する複数のスピゴットを含み、前記複数のスピゴットの各々は、前記第１の複数の開孔のそれぞれの少なくとも一部を画定し、
前記シャワーヘッドは複数のシールを含み、前記複数のシールの各々は、前記複数のスピゴットのそれぞれの底部端と前記下部プレートの上面との間の接合面に配置されている、
請求項１０に記載のデュアルチャネルシャワーヘッド。

【請求項14】

前記上部プレートの底面は、前記底面から下方に延在する複数のスピゴットを含み、前記複数のスピゴットの各々は、前記第１の複数の開孔のそれぞれの少なくとも一部を画定し、
前記下部プレートの上面は、前記上面から上方に延在する複数のレセプタカップを含み、前記複数のレセプタカップの各々は、前記複数のスピゴットのそれぞれを受容する、
請求項１０に記載のデュアルチャネルシャワーヘッド。

【請求項15】

前記第１の複数の開孔の各々及び前記第２の複数の開孔の各々は、概して円筒形である、
請求項１０に記載のデュアルチャネルシャワーヘッド。

【請求項16】

前記第３の複数の開孔の各々の内壁は、それぞれの開孔の中央部内に配置されたチョーク点に対して内側にテーパ状になっている、
請求項１０に記載のデュアルチャネルシャワーヘッド。

【請求項17】

前記ベースは、前記ベースの円周の周囲に少なくとも部分的に延在する加熱コイルを含む、
請求項１０に記載のデュアルチャネルシャワーヘッド。

【請求項18】

基板の処理方法であって、
シャワーヘッドの上部プレートに形成された第１の複数の開孔及び前記シャワーヘッドの下部プレートに形成された第２の複数の開孔を通して、処理チャンバ内に第１のガスを流すことと、
前記シャワーヘッドのベースに形成されたガス入口を介して、前記下部プレートに形成された第３の複数の開孔を通して、前記処理チャンバ内に第２のガスを流すことであって、
前記上部プレートは、１又は複数の締結機構を用いて前記ベースに取り外し可能に結合される、前記処理チャンバ内に第２のガスを流すことと、
前記処理チャンバ内に配置された基板から一定量の材料を除去することと
を含む方法。

【請求項19】

前記シャワーヘッドは、前記上部プレートと前記下部プレートとの間に配置された圧縮性ガスケットを備える、請求項１８に記載の基板の処理方法。

【請求項20】

前記第２のガスを流すことは、前記ガス入口とプレナムとの間に延在する再帰的流路を介して前記第３の複数の開孔の各々に流体的に結合された前記プレナム内に前駆体を導入することを含む、請求項１８に記載の基板の処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願への相互参照
［０００１］本出願は、２０２１年８月２５日に出願の「ＣＬＡＭＰＥＤ ＤＵＡＬ－ＣＨＡＮＮＥＬ ＳＨＯＷＥＲＨＥＡＤ」と題する米国特許出願第６３／２３６，９９８号の利益及び優先権を主張するものであり、その内容を全て、参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

［０００２］本技術は、半導体プロセス及び機器に関する。より具体的には、本技術は、処理システムのプラズマ構成要素に関する。

【背景技術】

【0003】

［０００３］集積回路は、基板表面上に複雑にパターニングされた材料層を製造するプロセスによって可能になる。基板上にパターニングされた材料を製造するには、露出した材料を除去するための制御された方法が必要である。フォトレジスト中のパターンを下層に転写すること、層を薄くすること、又は表面上に既に存在するフィーチャーの横方向の寸法を薄くすることを含む様々な目的のために、化学エッチングが使用される。多くの場合、ある材料を他の材料よりも速くエッチングして、例えばパターン転写プロセスを容易にするエッチングプロセスが所望される。このようなエッチングプロセスは、第１の材料に対して選択的であると言われる。材料、回路、及びプロセスの多様性の結果として、様々な材料に対する選択性を有するエッチングプロセスが開発されてきた。

【0004】

［０００４］基板処理領域内に形成される局所プラズマで生成される乾式エッチングは、より制約の多いトレンチを貫通することができ、繊細な残存構造の変形が少ない。しかしながら、集積回路技術の微細化が進むにつれて、前駆体を供給する装置が、使用される前駆体及びプラズマ種の均一性及び品質に影響を与える可能性がある。

【0005】

［０００５］従って、適切な劣化プロファイルを提供しながらプラズマ環境で効果的に使用することができる改良されたシステム構成要素が必要である。これら及び他のニーズは、本技術によって対処される。

【発明の概要】

【0006】

［０００６］例示的なデュアルチャネルシャワーヘッドは、第１の複数の開孔を画定する上部プレートを含み得る。シャワーヘッドは、下部プレートを有するベースを含み得る。下部プレートは、第２の複数の開孔及び第３の複数の開孔を画定し得る。第１の複数の開孔の各々は、第２の複数の開孔のそれぞれに流体的に結合されて、シャワーヘッドの上面からシャワーヘッドの底面まで延在する流体経路を画定し得る。ベースは、第３の複数の開孔に流体的に結合されたガス入口を画定し得る。ベースは、１又は複数の締結機構を用いて上部プレートに取り外し可能に結合されていてよい。シャワーヘッドは、第１の複数の開孔及び第２の複数の開孔を第３の複数の開孔から流体的に隔離する圧縮性ガスケットを含み得る。圧縮性ガスケットは、上部プレートと下部プレートとの間に配置されていてよい。

【0007】

［０００７］幾つかの実施形態では、第３の複数の開孔の各々は、第１の複数の開孔及び第２の複数の開孔から流体的に隔離されていてよい。ベースは、ガス入口を第３の複数の開孔の各々に流体的に結合するプレナムを画定し得る。ベースは、ガス入口をプレナムに流体的に結合する再帰的流路を画定し得る。ガスケットは、上面及び底面によって特徴付けられる本体を含み得る。上面及び底面の一方又は両方は、ガスケットの本体から外側に突出する複数のスピゴットを含み得る。複数のスピゴットの各々は、第１の複数の開孔のそれぞれに垂直にアライメントされていてよい。ガスケットはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含み得る。ガスケットの上面及びガスケットの底面の一方又は両方は、ガスケットの本体から外側に突出する複数のスピゴットを含み得る。ガスケットは、ガスケットの中心からの半径方向距離が増加するにつれて減少する厚さを有していてよい。下部プレートは、１又は複数の締結具を用いてベースに取り外し可能に結合されていてよい。ガスケットは、ガスケットの中心からの半径方向距離が増加するにつれて減少する厚さを有していてよい。

【0008】

［０００８］本技術の幾つかの実施形態は、デュアルチャネルシャワーヘッドを包含し得る。シャワーヘッドは、第１の複数の開孔を画定する上部プレートを含み得る。シャワーヘッドは、下部プレートを有するベースを含み得る。下部プレートは、第２の複数の開孔及び第３の複数の開孔を画定し得る。第１の複数の開孔の各々は、第２の複数の開孔のそれぞれに流体的に結合されて、シャワーヘッドの上面からシャワーヘッドの底面まで延在する流体経路を画定し得る。ベースは、第３の複数の開孔に流体的に結合されたガス入口を画定し得る。ベースは、１又は複数の締結機構を用いて上部プレートに取り外し可能に結合されていてよい。

【0009】

［０００９］幾つかの実施形態では、ベースは、上部プレートを受容する座部を画定し得る。座部の外側領域は、座部の周辺部に向かって上方にテーパ状になっていてよい。上部プレートの底面の周縁部はテーパ状であってよい。座部の外側領域のテーパの度合いは、座部の底面の周縁部のテーパの度合いと一致し得る。上部プレートの底面は、底面から下方に延在する複数のスピゴットを含み得る。複数のスピゴットの各々は、第１の複数の開孔のそれぞれの少なくとも一部を画定し得る。シャワーヘッドは複数のシールを含み得る。複数のシールの各々は、複数のスピゴットのそれぞれの底部端と下部プレートの上面との間の接合面に配置されていてよい。上部プレートの底面は、底面から下方に延在する複数のスピゴットを含み得る。複数のスピゴットの各々は、第１の複数の開孔のそれぞれの少なくとも一部を画定し得る。下部プレートの上面は、上面から上方に延在する複数のレセプタカップを含み得る。複数のレセプタカップの各々は、複数のスピゴットのそれぞれを受容し得る。第１の複数の開孔の各々及び第２の複数の開孔の各々は、概して円筒形であってよい。第３の複数の開孔の各々の内壁は、それぞれの開孔の中央部内に配置されたチョーク点に対して内側にテーパ状になっていてよい。ベースは、ベースの円周の周囲に少なくとも部分的に延在する加熱コイルを含み得る。

【0010】

［００１０］本技術の幾つかの実施形態は、基板の処理方法を包含し得る。本方法は、シャワーヘッドの上部プレートに形成された第１の複数の開孔及びシャワーヘッドの下部プレートに形成された第２の複数の開孔を通して、処理チャンバ内にプラズマ励起種を流すことを含み得る。本方法は、シャワーヘッドのベースに形成されたガス入口を介して、下部プレートに形成された第３の複数の開孔を通して、処理チャンバ内に前駆体を流すことを含み得る。上部プレートは、１又は複数の締結機構を用いてベースに取り外し可能に結合されていてよい。本方法は、処理チャンバ内に配置された基板から一定量の材料を除去することを含み得る。

【0011】

［００１１］幾つかの実施形態では、シャワーヘッドは、上部プレートと下部プレートとの間に配置された圧縮性ガスケットを含み得る。前駆体を流すことは、ガス入口とプレナムとの間に延在する再帰的流路を介して第３の複数の開孔の各々に流体的に結合されたプレナム内に前駆体を導入することを含み得る。

【0012】

［００１２］上記技術は、従来のシステム及び技法に優る多数の利点を提供し得る。例えば、デュアルチャネルシャワーヘッドの上部プレート及び／又は下部プレートをデュアルチャネルシャワーヘッドのベースに取り外し可能に結合させることにより、デュアルチャネルシャワーヘッドのより良い洗浄が促進され得る。更に、複数の前駆体が、互いに流体的に隔離された状態に維持されながら、アセンブリを通して供給され得る。例えば、ガスケット、シール、及び／又は連結機構が、２つの流体経路を互いに流体的に隔離するために使用され得る。これら及び他の実施形態を、それらの多くの利点及び特徴とともに、以下の説明及び添付の図と併せてより詳細に説明する。

【0013】

［００１３］開示された技術の性質及び利点の更なる理解は、本明細書の残りの部分及び図面を参照することによって得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】例示的な処理ツールの一実施形態を示す上面図である。

【図2A】例示的な処理チャンバを示す概略断面図である。

【図2B】例示的な処理チャンバを示す概略断面図である。

【図2C】例示的な処理チャンバを示す概略断面図である。

【図3A】開示された技術に係る例示的なシャワーヘッド構成を示す概略図である。

【図3B】開示された技術に係る例示的なシャワーヘッド構成を示す概略図である。

【図3C】開示された技術に係る例示的なシャワーヘッド構成を示す概略図である。

【図3D】開示された技術に係る例示的なシャワーヘッド構成を示す概略図である。

【図3E】開示された技術に係る例示的なシャワーヘッド構成を示す概略図である。

【図4】開示された技術に係る例示的なシャワーヘッド構成を示す概略図である。

【図5】開示された技術に係る例示的なシャワーヘッド構成を示す概略図である。

【図6】開示された技術に係る例示的なシャワーヘッド構成を示す概略図である。

【図7】開示された技術に係る例示的なシャワーヘッド構成を示す概略図である。

【図8】開示された技術に係る例示的なシャワーヘッド構成を示す概略図である。

【図9】開示された技術に係る例示的なシャワーヘッド構成の概略図である。

【図10】本技術の幾つかの実施形態に係る半導体処理の例示的な方法のフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

［００２４］添付の図では、同様の構成要素及び／又は特徴には、同じ数値参照ラベルが付いている場合がある。更に、同じ種類の様々な構成要素は、参照ラベルの後に類似の構成要素及び／又は特徴を区別する文字を付けることで区別され得る。本明細書で第１の数値参照ラベルのみを使用した場合、その説明は、末尾の文字に関係なく、同じ第１の数値参照ラベルを有する類似の構成要素及び／又は特徴のいずれか１つに適用可能である。

【0016】

［００２５］デュアルチャネルシャワーヘッド及び他のガス分配システムは多くの場合、堆積及び／又はエッチング工程において、半導体処理チャンバの処理領域に複数のプロセスガスを供給するための複数の流体流路を提供するために使用される。従来のデュアルチャネルシャワーヘッドは、ろう付け、電子ビーム溶接、及び／又は他の技法によって互いに溶着された上部プレート及び下部プレートを含む本体を含む。しかしながら、このようなデュアルチャネルシャワーヘッドは、開孔のサイズが小さいため、洗浄液がデュアルチャネルシャワーヘッドの内部に流入しにくくなる場合があり、洗浄が困難になり得る。その結果、シャワーヘッドの内部に残留物が溜まることがある。この残留物はシャワーヘッドを通るフローコンダクタンスを変化させる可能性があり、残留物粒子をウエハ上に落下させることになり得る。更に、プロセスガスが残留物と反応する可能性がある。上記問題は、不均一性の問題やウエハ上の欠陥につながる可能性がある。

【0017】

［００２６］本技術は、デュアルチャネルシャワーヘッドのベースに取り外し可能に結合された上部プレート及び／又は下部プレートを組み込むことにより、これらの課題を克服する。これにより、シャワーヘッドを開放し、様々なシャワーヘッド構成要素の内部を露出して洗浄することが可能となる。シャワーヘッドのより良好な洗浄を促進することにより、本明細書に記載の実施形態は、処理工程のより良好な均一性を提供することができ、落下による欠陥及びシャワーヘッド内の全ての残留物の堆積物とプロセスガスとの反応を防止することができる。更に、シャワーヘッドは、ガスケット、シール、及び／又は２つの異なるガス用の流路を流体的に隔離するのに役立つ連結構成要素を含んでいてよく、これにより、デュアルチャネルシャワーヘッドは、処理領域に到達するまで２つのガスが混合することなく、処理チャンバのプロセス領域に２つの異なるプロセスガスを供給することができる。

【0018】

［００２７］残りの開示は、開示された技術を用いた特定の堆積プロセスを常に特定するが、システム及び方法は、他の堆積チャンバ及び洗浄チャンバ、ならびに記載のチャンバで発生し得るプロセスに等しく適用可能であることが容易に理解されるであろう。従って、本技術は、これらの特定の堆積プロセス又はチャンバのみでの使用に限定されると考えられるべきではない。本開示は、本技術の実施形態に係るこのシステムに対する追加の変形及び調整を説明する前に、本技術の実施形態に係るペデスタルを含み得る１つの可能なシステム及びチャンバについて説明する。

【0019】

［００２８］図１は、開示された実施形態に係る堆積、エッチング、焼成、及び／又は硬化チャンバの処理ツール１００の一実施形態を示す上面図である。図において、一対のＦＯＵＰ（前方開口型統一ポッド）１０２は、ロボットアーム１０４によって受け入れられ、タンデムプロセスチャンバ１０９ａ～ｃの基板処理セクション１０８ａ～ｆの１つに配置される前に低圧保持エリア１０６に配置され得る基板（例えば、様々な指定された直径の半導体ウエハ）を供給する。第２のロボットアーム１１０を使用して、基板を保持エリア１０６から処理チャンバ１０８ａ～ｆへ往復輸送することができる。

【0020】

［００２９］タンデムプロセスチャンバ１０９ａ～ｃの基板処理セクション１０８ａ～ｆは、基板又はその上の膜を堆積、アニール、硬化及び／又はエッチングするための１又は複数のシステム構成要素を含み得る。例示的な膜は流動性誘電体であってよいが、多くの種類の膜が処理ツールを用いて形成又は処理され得る。１つの構成では、処理チャンバの２つの対のタンデム処理セクション（例えば、１０８ｃ～ｄ及び１０８ｅ～ｆ）を、基板上に誘電体材料を堆積させるために使用することができ、第３の対のタンデム処理セクション（例えば、１０８ａ～ｂ）を、堆積された誘電体をアニールするために使用することができる。別の構成では、処理チャンバの２つの対のタンデム処理セクション（例えば、１０８ｃ～ｄ及び１０８ｅ～ｆ）を、基板上の誘電体膜の堆積及びアニールの両方を行うように構成することができ、第３の対のタンデム処理セクション（例えば、１０８ａ～ｂ）を、堆積された膜のＵＶ又は電子ビーム硬化のために使用することができる。更に別の構成では、３つの対のタンデム処理セクションすべて（例えば、１０８ａ～ｆ）が、基板上に誘電体膜を堆積及び硬化させるように、又は堆積された膜にフィーチャーをエッチングするように構成され得る。

【0021】

［００３０］更に別の構成では、２つの対のタンデム処理セクション（例えば、１０８ｃ～ｄ及び１０８ｅ～ｆ）を、誘電体の堆積及びＵＶ又は電子ビーム硬化の両方に使用することができ、第３の対のタンデム処理セクション（例えば、１０８ａ～ｂ）を、誘電体膜のアニールに使用することができる。更に、タンデム処理セクション１０８ａ～ｆのうちの１又は複数が、処理チャンバとして構成されていてよく、湿式処理チャンバ又は乾式処理チャンバであってよい。これらのプロセスチャンバは、水分を含む雰囲気中で誘電体膜を加熱することを含み得る。したがって、システム１００の実施形態は、堆積された誘電体膜に対して湿式アニール及び乾式アニールの両方を実施する湿式処理タンデム処理セクション１０８ａ～ｂ及びアニールタンデム処理セクション１０８ｃ～ｄを含み得る。誘電体膜のための堆積、アニール、及び硬化チャンバの追加の構成が、システム１００によって企図されることが理解されるであろう。

【0022】

［００３１］図２Ａは、処理チャンバ内に分割されたプラズマ生成領域を有する例示的なプロセスチャンバセクション２００の断面図である。膜堆積中（例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、又は酸炭化ケイ素）に、プロセスガスが、ガス入口アセンブリ２０５を通して第１のプラズマ領域２１５内に流され得る。遠隔プラズマシステム（ＲＰＳ）２０１が、ガス入口アセンブリ２０５を通るガスを処理し得る。ガス入口アセンブリ２０５内には、２つの異なるガス供給チャネルが見える。第１のチャネル２０６は、遠隔プラズマシステム（ＲＰＳ）２０１を通過するガスを送り、第２のチャネル２０７は、ＲＰＳ２０１を迂回する。開示された実施形態では、第１のチャネル２０６はプロセスガスに使用され、第２のチャネル２０７は処理ガスに使用され得る。プロセスガスは、遠隔プラズマシステム（ＲＰＳ）２０１内の第１のプラズマ領域２１５に入る前に励起され得る。リッド２１２、シャワーヘッド２２５、及びその上に配置された基板２５５を有する基板支持体２６５を、開示された実施形態に従って示す。リッド２１２は、ピラミッド型、円錐型、又は狭い上部から広い底部へと広がる他の同様の構造であってよい。他の形状寸法のリッド２１２を使用することも可能である。リッド（又は導電性上部）２１２及びシャワーヘッド２２５は、間に絶縁リング２２０を有する状態で示されており、これにより、シャワーヘッド２２５に対してリッド２１２に交流電位が印加され得る。絶縁リング２２０を、リッド２１２とシャワーヘッド２２５との間に配置することで、容量結合プラズマ（ＣＣＰ）が第１のプラズマ領域に形成されることを可能にすることができる。バッフル（図示せず）が更に、ガス入口アセンブリ２０５を通る領域内への流体の流れに影響を与えるために、第１のプラズマ領域２１５に配置されていてよい。

【0023】

［００３２］本明細書に記載のシャワーヘッドの実施形態によって、前駆体、例えばシリコン含有前駆体等の流体を処理領域２３３内に流すことができる。プラズマ領域２１５のプロセスガスに由来する励起種は、シャワーヘッド２２５の開孔を通って移動し、シャワーヘッドから処理領域２３３内に流れる前駆体と反応し得る。処理領域２３３には、プラズマがほとんど存在しない、又は全く存在しない場合がある。プロセスガス及び前駆体の励起された誘導体は、基板の上方の領域で結合し、場合によっては基板上で結合して、開示された用途において流動性であってよい膜を基板上に形成し得る。流動性膜においては、膜が成長するにつれ、最近添加された材料が下層の材料よりも高い移動度を有することがある。有機物質含量が蒸発により減少すると、移動度は低下し得る。堆積が完了した後に、膜内に従来の密度の有機物質含量を残すことなく、この技法を用いて流動性膜によって間隙を充填することができる。硬化ステップを使用して、堆積された膜から有機物質含量を更に減少させる又は除去することが可能である。

【0024】

［００３３］第１のプラズマ領域２１５のプロセスガスを直接励起すること、ＲＰＳのプロセスガスを励起すること、又はその両方は、幾つかの利点を提供し得る。第１のプラズマ領域２１５のプラズマによって、プロセスガスに由来する励起種の濃度が処理領域２３３内で増加し得る。この増加は、第１のプラズマ領域２１５のプラズマの位置に起因し得る。処理領域２３３が遠隔プラズマシステム（ＲＰＳ）２０１よりも第１のプラズマ領域２１５の近くに位置していることで、励起種が他のガス分子、チャンバの壁、及びシャワーヘッドの表面との衝突によって励起状態を離れる時間がより短くなり得る。

【0025】

［００３４］プロセスガスに由来する励起種の濃度の均一性もまた、処理領域２３３内で向上し得る。これは、処理領域２３３の形状により類似し得る第１のプラズマ領域２１５の形状から生じ得る。遠隔プラズマシステム（ＲＰＳ）２０１で生成された励起種は、シャワーヘッド２２５の中心付近の開孔を通過する種と比較して、シャワーヘッド２２５のエッジ付近の開孔を通過するために、より長い距離を移動し得る。距離が長くなると、励起種の励起が低下し、例えば、基板のエッジ付近の成長速度が遅くなる可能性がある。第１のプラズマ領域２１５でプロセスガスを励起すると、この変動が緩和される可能性がある。

【0026】

［００３５］処理ガスは、ＲＰＳ２０１において励起することができ、励起された状態でシャワーヘッド２２５を通って処理領域２３３へと通過し得る。あるいは、電力を第１の処理領域に印加して、プラズマガスを励起する、又はＲＰＳから既に出たプロセスガスを強化することができる。プラズマは処理領域２３３において生成され得るが、プラズマはあるいは処理領域において生成されない場合がある。一実施例では、処理ガス又は前駆体の励起は、ＲＰＳ２０１において処理ガスを励起して処理領域２３３の前駆体と反応させることだけである。

【0027】

［００３６］処理チャンバ及び説明したこのツールは、２００８年９月１５日出願の特許出願第１２／２１０，９４０号及び２００８年９月１５日出願の特許出願第１２／２１０，９８２号に更に完全に記載されており、これらは、本明細書における特許請求される態様及び説明と矛盾しない範囲で、参照により本明細書に組み込まれる。

【0028】

［００３７］図２Ｂ～図２Ｃは、本明細書に記載の処理チャンバ及びガス分配アセンブリにおける前駆体フロープロセスの一実施形態の側面概略図である。処理チャンバセクション２００で使用するためのガス分配アセンブリは、デュアルチャネルシャワーヘッド（ＤＣＳＨ）又はトリプルチャネルシャワーヘッド（ＴＣＳＨ）と称することができ、本明細書の図３Ａ～図３Ｅ、図４、図５、図６、図７、図８Ａ、図８Ｂ、及び図９に記載の実施形態で詳述される。デュアル又はトリプルチャネルシャワーヘッドは、誘電体材料の流動性堆積、及び工程中の前駆体及び処理流体の分離を可能にし得る。シャワーヘッドは、代わりに、反応ゾーンの外側でエッチャントの分離を可能にし、チャンバ構成要素との相互作用を制限するエッチングプロセスに利用することもできる。

【0029】

［００３８］前駆体は、最初に、第１のマニホールド２２６又は上部プレート、及び第２のマニホールド２２７又は下部プレートによってシャワーヘッド２２５内に画定された内部シャワーヘッド領域２９４に導入されることによって、分配ゾーン内に導入され得る。マニホールドは、複数の開孔を画定する有孔プレートであってよい。内部シャワーヘッド領域２９４の前駆体は、下部プレートに形成された開孔２９６を介して処理領域２３３内に流され２９５得る。この流路は、チャンバの残りのプロセスガスから隔離されていてよく、前駆体が基板２５５と下部プレート２２７の底部との間に画定された処理領域２３３に入るまで未反応状態又は実質的に未反応状態であるようにすることができる。処理領域２３３に入ると、前駆体は処理ガスと反応し得る。前駆体は、本明細書のシャワーヘッドの実施形態に示すように、ガス入口３２２、４２２、５２２、６２２、７２２、８２２、９２２等のシャワーヘッドに形成された側面チャネルを介して、シャワーヘッド２２５に画定された内部シャワーヘッド領域２９４内に導入され得る。プロセスガスは、ＲＰＳユニットからのラジカル、又は第１のプラズマ領域で生成されたプラズマからのラジカルを含むプラズマ状態にあってよい。更に、プラズマは、処理領域において生成され得る。

【0030】

［００３９］処理ガスは、面板２１７とシャワーヘッド２２５の上部とによって画定された第１のプラズマ領域２１５又は上部領域内に供給され得る。処理ガスは、処理ガスプラズマ及びラジカルを生成するために第１のプラズマ領域２１５においてプラズマ励起され得る。あるいは、処理ガスは、面板２１７とシャワーヘッド２２５の上部とによって画定された第１のプラズマ処理領域２１５に導入される前に、遠隔プラズマシステムを通過した後、既にプラズマ状態にあってよい。

【0031】

［００４０］プラズマ及びラジカルを含む処理ガスは、次いで、シャワーヘッドプレート又はマニホールドの開孔を通して形成されたチャネル２９０等のチャネルを通して、前駆体との反応のために処理領域２３３に供給され得る。チャネルを通過する処理ガスは、内部シャワーヘッド領域２９４から流体的に隔離されていてよく、処理ガス及び前駆体の両方がシャワーヘッド２２５を通過する際に、内部シャワーヘッド領域２９４を通過する前駆体と反応せずにいることができる。処理領域に入ると、処理ガスと前駆体は混合して反応し得る。

【0032】

［００４１］プロセスガス及び誘電体材料前駆体に加えて、様々な目的のために様々な時点で導入される他のガスがあってよい。処理ガスを導入して、チャンバ壁、基板、堆積された膜及び／又は堆積中の膜から不要な種を除去することができる。処理ガスは、プラズマ中で励起され、次いでチャンバ内部の残留含有物を低減又は除去するために使用され得る。他の開示された実施形態では、処理ガスはプラズマなしで使用され得る。処理ガスが水蒸気を含む場合、マスフローメータ（ＭＦＭ）、注入バルブ、又は市販の水蒸気ジェネレータを用いて供給することができる。処理ガスは、ＲＰＳユニットを通して、又はＲＰＳユニットを迂回して第１の処理領域から導入することができ、更に第１のプラズマ領域で励起することができる。

【0033】

［００４２］開孔２９１の開口部の軸２９２と開孔２９６の開口部の軸２９７とは、互いに平行であってよい、又は互いに実質的に平行であってよい。あるいは、軸２９２及び軸２９７は、互いに約１°から約８０°等、例えば約１°から約３０°の角度をなしていてよい。あるいは、それぞれの軸２９２は各々、互いに約１°から約８０°等、例えば、約１°から約３０°等の角度をなしていてよく、それぞれの軸２９７は各々、互いに約１°から約８０°等、例えば約１°から約３０°の角度をなしていてよい。

【0034】

［００４３］それぞれの開口部は、図２Ｂの開孔２９１について示すように、開口部が約１°から約８０°、例えば約１°から約３０°の角度を有するように角度が付いていてよい。開孔２９１の開口部の軸２９２及び開孔２９６の開口部の軸２９７は、基板２５５の表面に対して垂直又は実質的に垂直であってよい。あるいは、軸２９２及び軸２９７は、約５°未満等、基板表面から角度をなしていてよい。

【0035】

［００４４］図２Ｃは、内側領域２９４から開孔２９６を通る処理領域２３３内への前駆体の流れ２９５を示す、処理チャンバ２００及びシャワーヘッド２２５を示す部分概略図である。この図ではまた、２つの開孔２９６の互いに角度をなしている軸２９７及び２９７’を示す代替実施形態を示す。

【0036】

［００４５］図３Ａは、デュアルチャネルシャワーヘッド３００を示す上方斜視図である。図３Ａは、図２Ａに関して上述した１又は複数の構成要素を含み得、そのチャンバに関連する更なる詳細を図示し得る。デュアルチャネルシャワーヘッド３００は、前述したように、誘電体材料のスタックの堆積及び／又はエッチング工程を含む半導体処理工程を実行するために使用され得る。デュアルチャネルシャワーヘッド３００は、上述したチャンバ２００等の半導体処理チャンバで使用することができ、デュアルチャネルシャワーヘッド３００の幾つかの実施形態に組み込まれると理解される前述の追加のリッドスタック構成要素等の全ての構成要素を含んでいなくてよい。使用において、デュアルチャネルシャワーヘッド３００は、実質的に水平な配向を有することで、それを貫通して形成されたガス開孔の軸が基板支持体の平面（図２Ａの基板支持体２６５を参照）に対して垂直であり得る又は実質的に垂直であり得る。図３Ｂは、デュアルチャネルシャワーヘッド３００の分解斜視図である。図３Ｃは、デュアルチャネルシャワーヘッド３００の断面側立面図である。図３Ｄ及び図３Ｅは、デュアルチャネルシャワーヘッド３００のガスチャネル構成の断面上面図である。

【0037】

［００４６］図３Ａ～図３Ｅを参照すると、デュアルチャネルシャワーヘッド３００は、概して、環状本体３４０、上部プレート３２０、及び下部プレート３２５を有するベース３３５を含む。幾つかの実施形態では、下部プレート３２５は、環状本体３４０と一体的に形成されていてよいが、他の実施形態では、下部プレート３２５は、別の構成要素であってよい。環状本体３４０は、内径に位置する内側環状壁３０１と、外径に位置する外側環状壁３０５と、上面３１５と、下面３１０とを有するリングであってよい。上面３１５及び下面３１０は環状本体３４０の厚さを画定する。導管又は環状温度チャネル又は凹部が、環状本体３４０内に画定されていてよく、環状本体の温度を維持又は調節するために使用され得る冷却流体又は加熱要素を受容するように構成され得る。例えば、図３Ｃに示すように、導管が底面３１０に形成されていてよく、加熱要素３５５がその中に配置されていてよい。加熱要素３５５及び／又は冷却チャネルは、環状本体３４０の全部又は実質的に全部の周囲に延在し得る。

【0038】

［００４７］図３Ｄに図示したものを含む開示された実施形態に示すように、１又は複数の凹部及び／又はチャネルが、環状本体に形成され得る、又は環状本体によって画定され得る。環状本体は、上面に形成された上側凹部３０３を含み得る。上側凹部３０３は、環状本体３４０に形成された上側凹部であってよい。図３Ｂ及び図３Ｃに示すように、第１の流体チャネル３０６が上面３１５に画定されていてよく、環状本体において上側凹部３０３の半径方向内側に位置していてよい。第１の流体チャネル３０６の形状は環状であってよく、環状本体３４０の周りの全距離に形成されていてよい。開示された実施形態では、上側凹部３０３の底部は、第１の流体チャネル３０６の外壁と交差する。図３Ｄ及び図３Ｅに最もよく例示されているように、多数のポート３１２が、第１の流体チャネルの内壁、また環状本体３４０の内側環状壁３０１に画定され得る。ポート３１２は、第１の流体チャネルと、上部プレート３２０と下部プレート３２５との間に画定された内側領域との間のアクセスを提供し得る。ポート３１２は、特定の間隔でチャネル３０６の円周の周りに画定されていてよく、プレナム３４７を形成し得る上部プレートと下部プレートとの間に画定された領域の全領域にわたる分配を促進し得る。ポート３１２間の間隔は一定であってよい、又は領域内への流体の流れに影響を与えるように異なる位置に変化させることができる。幾つかの実施形態では、各ポート３１２の長さは、図３Ｄに示すように一定であってよい。他の実施形態では、ポート３１２ａのうちの１又は複数は、プレナム３４７の内部へより長い距離延在し得る。例えば、図３Ｅに示すように、４つの（８つのうちの）等間隔に離間したポート３１２ａは、残りのポート３１２よりも、プレナム３４７の中心へ（例えば、チャネル３０６の半径の３０％を超えて、半径の約４０％以上、半径の約５０％以上、半径の約６０％以上、半径の約７０％以上、半径の約８０％以上、又はそれ以上）更に延在し得る。プレナム３４７内の所望のガス分配を達成するために、ポートの任意の数及び／又は構成を用いることができることが理解されるであろう。第１の流体チャネル３０６の半径方向の内壁及び外壁は、同様の高さであってよい、又は異なる高さであってよい。例えば、内壁を外壁よりも高く形成して、第１の流体チャネルの流体の分配に影響を与え、第１の流体チャネルの内壁を越える流体の流れを回避する、又は実質的に回避することができる。

【0039】

［００４８］再び図３Ｂ及び図３Ｃを参照する。第２の流体チャネル３０８が、環状本体において第１の流体チャネル３０６の半径方向外側に位置する上面３１５に画定され得る。第２の流体チャネル３０８は、環状形状であってよく、第１の流体チャネル３０６から半径方向外側に位置し、第１の流体チャネル３０６と同心である。第２の流体チャネル３０８はまた、第１の上側凹部３０３の半径方向外側に位置していてよい。第２の複数のポート３１４は、第１の流体チャネル３０６の外壁及び第２の流体チャネル３０８の内壁を画定する環状本体３４０の部分に画定され得る。第２の複数のポート３１４は、第２の流体チャネル３０８の周りの幾つかの位置で第１の流体チャネル３０６への流体アクセスを提供するために、チャネルの周囲に所定の距離間隔で位置していてよい。工程において、前駆体が、プロセスチャンバの外部から、環状本体３４０の側面に位置する供給チャネル又はガス入口３２２に流され得る。流体は、第２の流体チャネル３０８内に流れ、第２の複数のポート３１４を通って第１の流体チャネル３０６内に流れ、第１の複数のポート３１２を通って上部プレートと下部プレートとの間に画定されたプレナム３４７内に流れ、そして下部プレートに位置する第３の開孔３７５を通って流れることができる。こうして、このような形で供給される流体は、流体が別々に下部プレート３２５から出るまで、第１の開孔３６０（上部プレート３２０に形成される）及び第２の開孔３６５（下部プレート３２５に形成される）を通して第１のプラズマ領域内に供給される全ての流体から隔離され得る、又は実質的に隔離され得る。流体チャネル及び流体ポートは共に、ガス入口３２２をプレナム３４７に流体的に結合して、プレナム３４７内に流体を均一に分配する再帰的流路を画定し得る。

【0040】

［００４９］上部プレート３２０は、ディスク形本体であってよく、第１の上側凹部３０３又は他の座部において環状本体３４０に結合されていてよい。したがって、上部プレート３２０は、第１の流体チャネル３０６を覆って、第１の流体チャネル３０６の上部からの流体の流れを防止し得る、又は実質的に防止し得る。上部プレートは、上側凹部３０３の直径と嵌合するように選択された直径を有していてよく、上部プレートは、それを貫通して形成された複数の第１の開孔３６０を含み得る。図３Ａに見られるように、第１の開孔３６０は、最も外側の第１の開孔３６０の中心を通って引かれた想像線が、例えば、６辺の多角形であってよい多角形の図形を画定する、又は実質的に画定するように、上部プレート３２０上に多角形パターンで配置され得る。

【0041】

［００５０］パターンはまた、約５列から約６０列、例えば約１５列から約２５列の第１の開孔３６０の千鳥配列のアレイを特徴とし得る。各列は、ｙ軸に沿って、約５から約２０の第１の開孔３６０を有していてよく、各列は、約０．４から約０．７インチの間隔を置いて離間している。列の各第１の開孔３６０は、ｘ軸に沿って、それぞれの直径から約０．４から約０．８インチだけ前の開孔からずれていてよい。第１の開孔３６０は、ｘ軸に沿って、それぞれの直径から約０．２から約０．４インチだけ別の列の開孔から千鳥状に配置されていてよい。第１の開孔３６０は、各列において互いに等間隔であってよい。

【0042】

［００５１］上部プレート３２０は、ベース３３５の環状本体３４０に取り外し可能に固定されていてよい。例えば、上部プレート３２０の周縁部は、ねじ、ボルト、クランプ、及び／又は他の締結機構３８０を含み得る。締結機構３８０は、上部プレート３２０の厚さを貫通して、環状本体３４０の少なくとも一部に延在し得る。例えば、上部プレート３２０のエッジ領域は、締結機構３８０の上面が上部プレート３２０の中央領域の上面よりも下方に配置されるように、上部プレート３２０の中央領域よりも薄くなっていてよい。締結機構３８０を使用することによって、上部プレート３２０をベース３３５に取り外し可能に固定することができ、これにより、上部プレート３２０が取り外されると、洗浄液がデュアルチャネルシャワーヘッド３００の内面に直接適用され得るので、デュアルチャネルシャワーヘッド３００のより良い洗浄が促進され得る。

【0043】

［００５２］下部プレート３２５は、特に図３Ｃに見られるように、それを貫通して形成された多数の第２の開孔３６５及び第３の開孔３７５を有するディスク形本体を有していてよい。下部プレート３２５は複数の厚さを有していてよく、画定された部分の厚さは上部プレート３２０の中心厚さよりも大きく、開示された実施形態では上部プレート３２０の厚さの少なくとも約２倍である。下部プレート３２５はまた、第１の下側凹部３０２において環状本体３４０の内側環状壁３０１の直径と嵌合する直径を有していてよい。下部プレート３２５は、環状本体３４０とは別個に形成されていてよく、１又は複数の締結機構を用いて環状本体３４０に取り外し可能に嵌合され得る。他の実施形態では、下部プレート３２５は、構成要素同士をろう付けする等して、環状本体３４０に恒久的に結合され得る。他の実施形態では、下部プレート３２５は、環状本体３４０と一体的に形成され得る。前述したように、下部プレート３２５は複数の厚さを有していてよく、例えば、プレートの第１の厚さは、第３の開孔３７５がそれを貫通して延在する厚さであってよい。第１の厚さよりも大きい第２の厚さは、第２の開孔３６５の周囲のプレートの厚さであり得る。例えば、第２の開孔３６５は、下部プレート３２５によって、上部プレート３２０に向かって上方に延在する円筒体又はスピゴット３２７として画定され得る。このように、互いに流体的に隔離された第１の開孔と第２の開孔との間にチャネルが形成され得る。更に、上部プレートと下部プレートとの間に形成されたプレナム３４７は、第１の開孔と第２の開孔との間に形成されたチャネルから流体的に隔離されていてよい。このため、第１の開孔３６０を通って流れる流体は、第２の開孔３６５を通って流れ、プレート間のプレナム３４７内の流体は、第３の開孔３７５を通って流れ、流体は、第２の開孔又は第３の開孔のいずれかを通って下部プレート３２５から出るまで、互いに流体的に隔離される。この分離は、ラジカル前駆体が反応ゾーンに到達する前に第２の前駆体と接触するのを防ぐことを含む多くの利点をもたらす可能性がある。ガスの相互作用を防止することにより、堆積が所望される処理領域の前のチャンバ内への堆積を最小限に抑えることができる。

【0044】

［００５３］第２の開孔３６５は、上述の第１の開孔３６０のパターンにアライメントされたパターンで配置され得る。一実施形態では、上部プレート３２０及び下部プレート３２５が上下に配置されると、第１の開孔３６０及び第２の開孔３６５の軸がアライメントされる。開示された実施形態では、上部プレート及び下部プレートは、互いに結合させることができる、又は直接接着され得る。いずれの場合においても、プレートの結合は、第１の開孔と第２の開孔とがアライメントされて上部プレートと下部プレートとを貫通するチャネルを形成するように行われ得る。複数の第１の開孔３６０及び複数の第２の開孔３６５は、それぞれの軸が互いに平行又は実質的に平行であってよく、例えば、開孔３６０、３６５は同心であってよい。あるいは、複数の第１の開孔３６０及び複数の第２の開孔３６５は、それぞれの軸が互いに約１°から約３０°の角度で配置されていてよい。下部プレート３２５の中心には、第２の開孔３６５がない場合もある。

【0045】

［００５４］前述のように、デュアルチャネルシャワーヘッド３００は、概して、環状本体３４０、上部プレート３２０、及び下部プレート３２５で構成される。下部プレート３２５は、図３Ｂに示すように、隆起した円筒体又はスピゴット３２７が上部プレート３２０の底面に向いた状態で、第１の下側凹部３０３内に配置され得る。次いで、下部プレート３２５は、第１の下側凹部３０４に配置され、第１及び第２の開孔３６０、３６５の軸がアライメントされ得るように回転可能に配向され得る。

【0046】

［００５５］複数の第２の開孔３６５及び複数の第３の開孔３７５は、交互の千鳥配列を形成し得る。第３の開孔３７５は、下部プレート３２５の第２の開孔３６５の少なくとも２つの間に配置され得る。各第２の開孔３６５の間には、２つの第２の開孔３６５の間に等間隔に配置された第３の開孔３７５があってよい。また、例えば６つの第３の開孔、又は他の幾何学的形状を形成する多数の第３の開孔３７５等の、六角形パターンで下部プレート３２５の中心の周囲に配置された多数の第３の開孔３７５があってよい。下部プレート３２５の中心には第３の開孔３７５が形成されない場合がある。また、第２の開孔の多角形パターンの頂点を形成する周辺部の第２の開孔３６５の間に配置された第３の開孔３７５がない場合もある。あるいは、周辺部の第２の開孔３６５の間に位置する第３の開孔３７５があってよく、また、例えば図３Ｃに示すように、周辺部の第２の開孔３６５から外側に位置して開孔の最も外側のリングを形成する追加の第３の開孔３７５があってよい。

【0047】

［００５６］あるいは、第１及び第２の開孔の配置は、他の任意の幾何学的パターンを形成していてよく、互いに同心状に外向きに位置し、プレート上の中心に位置する位置を基準とする開孔のリングとして分布していてよい。一実施例として、また技術の範囲を限定することなく、図３Ａに、中心から外側に延在する同心状の六角形リングを含む開孔によって形成されたパターンを示す。外側に位置する各リングは、内側に位置する先行のリングと同じ数の、より多い、又はより少ない開孔を有していてよい。一実施例では、各同心状のリングは、各リングの幾何学的形状に基づく追加の数の開孔を有していてよい。六辺の多角形の例では、外側に移動したところの各リングは、直接内側に位置するリングよりも６つ多い開孔を有していてよく、第１の内側リングは６つの開孔を有する。開孔の第１のリングが上部プレート及び下部プレートの中心に最も近い位置にある場合、上部プレート及び下部プレートは２つ以上のリングを有していてよく、使用される開孔の幾何学的パターンに応じて、約１から約５０の開孔のリングを有していてよい。あるいは、プレートは、約２から約４０のリング、又は最大約３０のリング、約２０のリング、約１５のリング、約１２のリング、約１０のリング、約９のリング、約８のリング、約７のリング、約６のリング等、又はそれ以下のリングを有していてよい。一実施例では、図３Ａに示すように、例示的な上部プレートに９つの六角形リングがあってよい。

【0048】

［００５７］開孔の同心状のリングはまた、開孔の同心状のリングのうちの１つを有しない場合があり得る、又は外側に延在する開孔のリングのうちの１つが他のリングの間から除去されている場合がある。例えば、図３Ａを参照すると、例示的な９つの六角形のリングがプレート上にある場合、プレートは代わりに８つのリングを有していてよいが、除去されるのはリング４であり得る。このような例では、第４のリングが位置しているはずの場所に、開孔を通過している流体のガス流を再分配し得るチャネルが形成されない可能性がある。リングはまた、特定の開孔が幾何学的パターンから除去されている場合がある。例えば、再び図３Ａを参照すると、図示したプレートに、最も外側のリングとして開孔の第１０の六角形リングが形成され得る。しかしながら、このリングは、六角形パターンの頂点を形成するであろう開孔、又はリング内の他の開孔を含まない場合がある。

【0049】

［００５８］第１、第２、及び第３の開孔３６０、３６５、３７５はすべて、そこを通る流体の通過を可能にするように適合され得る。第１及び第２の開孔３６０、３６５は、円筒形状を有していてよく、代替的に、円錐形、円筒形、又は複数の形状の組合せを含む様々な断面形状を有していてよい。一実施例では、図３Ｃに示すように、第１及び第２の開孔は実質的に円筒形状を有していてよく、第３の開孔は直径の異なる一連の円筒によって形成されていてよい。例えば、第３の開孔は、第２の円筒の直径が他の円筒の直径よりも小さい３つの円筒を含み得る。これら及び他の多数の変形を使用して、開孔を通る流体の流れを調節することができる。図示したように、第３の開孔３７５は、開孔の中央部においてチョーク点として機能する円筒形領域に接合される、内側にテーパ状になった円錐台形を含み得る。チョーク点は、外側にテーパ状になった円錐台形に遷移し、その後、より大きい円筒形領域に遷移し得るが、様々な実施形態において他の開孔プロファイルを用いることが可能である。

【0050】

［００５９］第１及び第２の開孔が全て同じ直径である場合、チャネルを通るガスの流れが均一にならない可能性がある。プロセスガスが処理チャンバ内に流れると、ガスの流れは、特定のチャネルを通してより大容量のガスが優先的に流れるようなものとなり得る。このため、前駆体の流れが第１のプラズマ領域に供給される際に前駆体の流れが再分配されるように、特定の開孔の直径を他の特定の開孔よりも小さくすることができる。開孔は、バッフルの近く等のそれらの相対的な位置によって選択的に直径を小さくすることができ、このため、バッフルの近くに位置する開孔の直径を、それらの開孔を通るプロセスガスの流れを減少させるために小さくすることができる。一実施例では、図３Ａに示すように、第１の開孔の９つの六角形のリングがプレートに同心状に位置している場合、開孔の特定のリングの開孔の一部又は全部の直径を小さくすることができる。例えば、リング４は、第１の開孔の他のリングよりも小さい直径を有する第１の開孔のサブセットを含み得る。あるいは、リング２から８、リング２から７、リング２から６、リング２から５、リング２から４、リング３から７、リング３から６、リング３から５、リング４から７、リング４から６、リング２及び３、リング３及び４、リング４及び５、リング５及び６等、又はリングの他の幾つかの組み合わせは、それらのリングに位置する開孔の一部又は全部について、開孔直径を小さくすることができる。

【0051】

［００６０］デュアルチャネルシャワーヘッド３００は、上部プレート３２０と下部プレート３２５との間に配置され得る圧縮性ガスケット３８５を含み得る。例えば、ガスケット３８５は、概してディスク形であってよく、ガスケット３８５がプレナム３４７の上部を覆うように配置され得る。特定の実施形態では、環状本体３４０は、ガスケット３８５の底面を支持するチャネル３０６、３０８の半径方向内側及び／又は上方に配置されたレッジを画定し得る。ガスケット３８５は、デュアルチャネルシャワーヘッド３００の厚さを通る流路を画定するために、第１の複数の開孔３６０及び第２の複数の開孔３６５のそれぞれの軸にアライメントされた軸を各々が有し得る複数の開孔３９０を画定し得る。ガスケット３８５は、耐薬品性の圧縮性材料から形成され得る。好適な材料としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、Ｃｅｌａｚｏｌｅ（登録商標）ＰＢＩ、Ｓｅｍｉｔｒｏｎ（登録商標）ＥＳＤ等の熱可塑性プラスチック、及び／又はプラズマ化学環境に耐えることができる他の圧縮可能かつ耐薬品性の材料が挙げられるが、これらに限定されない。ガスケット３８５は、約０．１０インチから０．５０インチ、約０．１５インチから０．４５インチ、約０．２０インチから０．４０インチ、約０．２５インチから０．３５インチ、約０．２７５インチから約０．３２５インチ、又は約０．２８７５インチから０．３１２５インチの厚さを有していてよい。上部プレート３２０が環状本体３４０に固定されると、ガスケット３８５は、プレナム３４７及び第３の開孔３７５を第１の開孔３６０、第２の開孔３６５、及び開孔３９０から流体的に隔離するために、プレナム３４７の上部を密閉することができる。

【0052】

［００６１］環状本体３４０は、隔離チャネル３２４を画定し得る。例えば、隔離チャネル３２４は、上部プレート３２０が第１の凹部３０３内に配置されたときに隔離チャネル３２４の上部が上部プレート３２０によって覆われるように、チャネル３０６、３０８の半径方向外側にある環状本体３４０の上面に形成され得る。工程中、隔離チャネルは、例えば、Ｏリング３２６、又は他の隔離装置を受容し得る。Ｏリング３２６は、デュアルチャネルシャワーヘッド３００の内部をチャンバの残りの部分から分離する真空シールを提供し得る。

【0053】

［００６２］上述したように、幾つかの実施形態では、下部プレートは、ベースの環状本体に取り外し可能に結合され得る。図４は、取り外し可能な下部プレート４２５を含むデュアルチャネルシャワーヘッド４００の実施形態を示す断面側立面図である。デュアルチャネルシャワーヘッド４００は、デュアルチャネルシャワーヘッド３００の任意の特徴又は特性を含んでいてよく、前述した任意のチャンバを含む、デュアルチャネルシャワーヘッドが使用され得る任意のチャンバに組み込むことができる。例えば、デュアルチャネルシャワーヘッド４００は、環状本体４４０を有するベース４３５を含み得る。デュアルチャネルシャワーヘッド４００は、多数の第１の開孔４６０を画定する上部プレート４２０と、第１の開孔４６０にアライメントされた第２の開孔４６５を画定する下部プレート４２５とを含み得る。上部プレート４２０は、環状本体４４０に取り外し可能に固定され得る。下部プレート４２５はまた、第１の開孔４６０及び第２の開孔４６５から流体的に隔離された第３の開孔４７５を画定し得る。例えば、第３の開孔４７５は、１又は複数のチャネル４０６、４０８及び／又はプレナム４４７を介してガス入口４２２に流体的に結合されていてよい。ガスケット４８５が、上部プレート４２０と下部プレート４２５との間に配置され、プレナム４４７及び第３の開孔４７５を、第１の開孔４６０、第２の開孔４６５、及び開孔４９０（ガスケット４８５を貫通して形成され得る）から流体的に隔離し得る。

【0054】

［００６３］下部プレート４２５は、第２の開孔４６５及び第３の開孔４７５を画定する下部プレート４２５の内側領域の半径方向外側に延在するフランジ４２３を含み得る。フランジ４２３は、下部プレート４２５の第１の厚さの上面に対して下がった位置にあり、環状本体４４０の底面に着座し得る上面を有していてよい。例えば、環状本体４４０は、フランジ４２３を受容する凹部を画定していてよく、凹部の上面はフランジ４２３の上面に接触し、凹部の外面はフランジ４２３の外面に接触する。ネジ、ボルト、クランプ、及び／又は他の締結機構等の多数の締結具４２４を使用して、下部プレート４２５を環状本体４４０に取り外し可能に結合することができる。下部プレート４２５を環状本体４４０から取り外し可能にすることによって、デュアルチャネルシャワーヘッド４００の内側領域は、様々な開孔によってデュアルチャネルシャワーヘッド４００の内部への洗浄液の流れが制限されることなく、より容易に洗浄され得る。更に、下部プレート４２５を環状本体４４０から分離することにより、デュアルチャネルシャワーヘッド４００に複雑なフィーチャーを機械加工することがより容易になり得る。

【0055】

［００６４］図５は、本発明に係るデュアルチャネルシャワーヘッド５００の一実施形態の断面側立面図である。デュアルチャネルシャワーヘッド５００は、デュアルチャネルシャワーヘッド３００又は４００の特徴又は特性のいずれかを含んでいてよく、前述のいずれかのチャンバを含む、デュアルチャネルシャワーヘッドが使用され得る任意のチャンバに組み込むことができる。例えば、デュアルチャネルシャワーヘッド５００は、環状本体５４０を有するベース５３５を含み得る。デュアルチャネルシャワーヘッド５００は、多数の第１の開孔５６０を画定する上部プレート５２０と、第１の開孔５６０にアライメントされた第２の開孔５６５を画定する下部プレート５２５とを含み得る。下部プレート５２５はまた、第１の開孔５６０及び第２の開孔５６５から流体的に隔離された第３の開孔５７５を画定し得る。例えば、第３の開孔５７５は、１又は複数のチャネル５０６、５０８及び／又はプレナム５４７を介してガス入口５２２に流体的に結合されていてよい。上部プレート５２０及び／又は下部プレート５２５は、図３Ａ～図３Ｅ及び図４に関連して説明したように、環状本体５４０に取り外し可能に固定されていてよい。ガスケット５８５が、上部プレート５２０と下部プレート５２５との間に配置され、プレナム５４７及び第３の開孔５７５を、第１の開孔５６０、第２の開孔５６５、及び開孔５９０（ガスケット５８５を貫通して形成され得る）から流体的に隔離し得る。

【0056】

［００６５］ガスケット５８５は、ガスケット５８５の中心からの半径方向距離が増加するにつれて減少する厚さを有していてよい。つまり、ガスケット５８５の内側領域は、ガスケット５８５の周辺領域よりも厚くてよい。これは、上部プレート５２０が環状本体５４０に固定された場合に、プレナム５４７及び第３の開孔５７５を第１の開孔５６０、第２の開孔５６５、及び開孔５９０からより良好に密閉するのに役立ち得る。例えば、締結機構５８０によって加えられる圧縮力は、締結機構５８０に近接して（例えば、上部プレート５２０の周辺領域の付近で）より大きい。したがって、プレナム５４７をより良好に圧縮して密閉するために、ガスケット５８５は、上部プレート５２０の中央部によって付与される圧縮の度合いが低いことを考慮して、ガスケット５８５の内側領域内をより厚くすることができる。内側領域と外側領域との間の厚さの遷移は、異なる厚さの２つ以上の領域を形成するために、直線的／角度的、曲線的、及び／又は段階的であってよい。図示したように、ガスケット５８５は、半径方向距離によって変化する湾曲した厚さの遷移を有する。幾つかの実施形態では、ガスケット５８５の中心は、周辺領域の厚さの少なくとも約１．５倍、周辺領域の厚さの少なくとも約２倍、周辺領域の厚さの少なくとも約２．５倍、周辺領域の厚さの少なくとも約３倍、周辺領域の厚さの少なくとも約４倍、周辺領域の厚さの少なくとも約５倍、周辺領域の厚さの少なくとも約６倍、周辺領域の厚さの少なくとも約７倍、周辺領域の厚さの少なくとも約８倍、周辺領域の厚さの少なくとも約９倍、周辺領域の厚さの少なくとも約１０倍、又はそれ以上であってよい。

【0057】

［００６６］幾つかの実施形態では、ガスケットは、ガスケットの上面及び／又は下面に配置された円筒体及び／又はスピゴットを含み得る。スピゴットは、より厚い材料厚さ及び／又はより薄い側壁を提供し得、これにより、ガスケットの圧縮量を増加させて、第１及び第２の開孔からプレナムをより良好に密閉し得る。図６は、本発明に係るデュアルチャネルシャワーヘッド６００の一実施形態を示す断面側立面図である。デュアルチャネルシャワーヘッド６００は、デュアルチャネルシャワーヘッド３００、４００、又は５００の特徴又は特性のいずれかを含んでいてよく、前述のいずれかのチャンバを含む、デュアルチャネルシャワーヘッドが使用され得る任意のチャンバに組み込むことができる。例えば、デュアルチャネルシャワーヘッド６００は、環状本体６４０を有するベース６３５を含み得る。デュアルチャネルシャワーヘッド６００は、多数の第１の開孔６６０を画定する上部プレート６２０と、第１の開孔６６０にアライメントされた第２の開孔６６５を画定する下部プレート６２５とを含み得る。下部プレート６２５はまた、第１の開孔６６０及び第２の開孔６６５から流体的に隔離された第３の開孔６７５を画定し得る。例えば、第３の開孔６７５は、１又は複数のチャネル６０６、６０８及び／又はプレナム６４７を介してガス入口６２２に流体的に結合され得る。上部プレート６２０及び／又は下部プレート６２５は、図３Ａ～図３Ｅ及び図４に関連して説明したように、環状本体６４０に取り外し可能に固定されていてよい。ガスケット６８５が、上部プレート６２０と下部プレート６２５との間に配置され、プレナム６４７及び第３の開孔６７５を、第１の開孔６６０、第２の開孔６６５、及び開孔６９０（ガスケット６８５を貫通して形成され得る）から流体的に隔離し得る。

【0058】

［００６７］ガスケット６８５の底面は、底面から下方に延在する多数の円筒体又はスピゴット６８７を含み得る。例えば、スピゴット６８７は、デュアルチャネルシャワーヘッド６００の厚さを貫通して第１及び第２の開孔によって形成される流体経路を部分的に画定するように、下方へ延在し、ガスケット６８５の厚さを貫通して形成された各開孔６９０を取り囲んでいてよい。幾つかの実施形態では、各スピゴット６８７の高さは同じであってよいが、他の実施形態では、ガスケット６８５の中心付近のスピゴットの高さは、ガスケット６８５の周縁部に近接するスピゴット６８７の高さよりも高くてよい。異なる高さのスピゴット６８７間の遷移は、直線的な、曲線を伴う、及び／又は段階的なものであってよい。直線的及び／又は曲線的な遷移を有する実施形態では、個々のスピゴット６８７の底面は、可変の高さを有し得る。段階的な遷移は、単一列のスピゴット６８７を含む段階、及び／又は複数列のスピゴット６８７を含む段階を含み得る。幾つかの実施形態では、各スピゴット６８７の高さは、約０．０５インチから０．３７５インチ、約０．１インチから０．３５インチ、約０．１５インチから０．３インチ、又は約０．２インチから０．２５インチであってよい。ガスケット６８５の底面から下方に延在するスピゴット６８７を図示したが、幾つかの実施形態では、ガスケット６８５は、スピゴット６８７がガスケット６８５の上面から上方に延在するように反転させることができる。ガスケット６８５の弾性率は、スピゴット６８７が上部プレート６２０によって圧縮される際にスピゴット６８７の著しい横方向の変形を防止するように選択され得る。

【0059】

［００６８］図７は、本発明に係るデュアルチャネルシャワーヘッド７００の一実施形態を示す断面側立面図である。デュアルチャネルシャワーヘッド７００は、デュアルチャネルシャワーヘッド３００、４００、５００、又は６００の特徴又は特性のいずれかを含んでいてよく、前述のいずれかのチャンバを含む、デュアルチャネルシャワーヘッドが使用され得る任意のチャンバに組み込むことができる。例えば、デュアルチャネルシャワーヘッド７００は、環状本体７４０を有するベース７３５を含み得る。デュアルチャネルシャワーヘッド７００は、多数の第１の開孔７６０を画定する上部プレート７２０と、第１の開孔７６０にアライメントされた第２の開孔７６５を画定する下部プレート７２５とを含み得る。下部プレート７２５はまた、第１の開孔７６０及び第２の開孔７６５から流体的に隔離された第３の開孔７７５を画定し得る。例えば、第３の開孔７７５は、１又は複数のチャネル７０６、７０８及び／又はプレナム７４７を介してガス入口７２２に流体的に結合され得る。上部プレート７２０及び／又は下部プレート７２５は、図３Ａ～図３Ｅ及び図４に関連して説明したように、環状本体７４０に取り外し可能に固定され得る。ガスケット７８５が、上部プレート７２０と下部プレート７２５との間に配置され、プレナム７４７及び第３の開孔７７５を、第１の開孔７６０、第２の開孔７６５、及び開孔７９０（ガスケット７８５を貫通して形成され得る）から流体的に隔離し得る。

【0060】

［００６９］ガスケット７８５の上面及び底面の両方は、ガスケット７８５のそれぞれの表面から上方又は下方に延在する多数の円筒体又はスピゴット７８７を含み得る。例えば、スピゴット７８７ａは、上面から上方に延在し、ガスケット７８５の厚さを貫通して形成された各開孔７９０を取り囲んでいてよく、スピゴット７８７ｂは、底面から下方に延在し、ガスケット７８５の厚さを貫通して形成された各開孔７９０を取り囲んでいてよく、これにより、スピゴット７８７が、デュアルチャネルシャワーヘッド７００の厚さを貫通して第１及び第２の開孔によって形成される流体経路を部分的に画定する。幾つかの実施形態では、各スピゴット７８７の高さは同じであってよいが、他の実施形態では、ガスケット７８５の中心付近のスピゴットの高さは、ガスケット７８５の周縁部に近接するスピゴット７８７の高さよりも高くてよい。幾つかの実施形態では、ガスケット７８５の他の表面のスピゴットがガスケット７８５の表面積全体にわたって一定の高さを有する一方で、スピゴット７８７ａ又は７８７ｂの高さのみを変化させることができる。異なる高さのスピゴット７８７間の遷移は、直線的な、曲線を伴う、及び／又は段階的なものであってよい。直線的及び／又は曲線的な遷移を有する実施形態では、個々のスピゴット７８７の上面又は底面は、可変の高さを有し得る。段階的な遷移は、単一列のスピゴット７８７を含む段階、及び／又は複数列のスピゴット７８７を含む段階を含み得る。幾つかの実施形態では、各スピゴット７８７の高さは、約０．０５インチから０．３７５インチ、約０．１インチから０．３５インチ、約０．１５インチから０．３インチ、又は約０．２インチから０．２５インチであってよい。幾つかの実施形態では、スピゴット７８７ａ及びスピゴット７８７ｂの高さは同じであってよいが、他の実施形態では、スピゴット７８７ａはスピゴット７８７ｂより低くてよい、又は高くてよい。

【0061】

［００７０］幾つかの実施形態では、デュアルチャネルシャワーヘッドは、圧縮性ガスケットの使用を完全に省略することができる。図８Ａは、本発明に係るデュアルチャネルシャワーヘッド８００の一実施形態を示す断面側立面図である。デュアルチャネルシャワーヘッド８００は、デュアルチャネルシャワーヘッド３００、４００、５００、６００、又は７００の特徴又は特性のいずれかを含んでいてよく、前述のいずれかのチャンバを含む、デュアルチャネルシャワーヘッドが使用され得る任意のチャンバに組み込むことができる。例えば、デュアルチャネルシャワーヘッド８００は、環状本体８４０を有するベース８３５を含み得る。デュアルチャネルシャワーヘッド８００は、多数の第１の開孔８６０を画定する上部プレート８２０と、第１の開孔８６０にアライメントされた第２の開孔８６５を画定する下部プレート８２５とを含み得る。下部プレート８２５はまた、第１の開孔８６０及び第２の開孔８６５から流体的に隔離された第３の開孔８７５を画定し得る。例えば、第３の開孔８７５は、１又は複数のチャネル８０６、８０８及び／又はプレナム８４７を介してガス入口８２２に流体的に結合され得る。上部プレート８２０及び／又は下部プレート８２５は、図３Ａ～図３Ｅ及び図４に関連して説明したように、環状本体８４０に取り外し可能に固定され得る。

【0062】

［００７１］第１の開孔８６０は、上部プレート８２０の底面を越えて延在していてよく、それによって多数の隆起した円筒体又はスピゴット８２３を形成する。各スピゴット８２３の間には間隙があってよい。下部プレート８２５は、下部プレート８２５の上面から上方に延在する多数のレセプタカップ８２４を含み得る。レセプタカップ８２４は、スピゴット８２３に軸方向にアライメントされていてよく、レセプタカップ８２４の内壁がスピゴット８２３の外壁に接触した、又はほぼ接触した状態で、各スピゴット８２３が内部でレセプタカップ８２４のそれぞれと入れ子状になり得る、及び／又は他の方法でレセプタカップ８２４のそれぞれに連結され得るように、各スピゴット８２３の外径と実質的に一致する大きさの内径を有していてよい。レセプタカップ８２４とスピゴット８２３の壁が近接しているため、壁の間に形成される間隙がない、又は狭い場合、通常の工程圧力／条件下では、プロセスガスが間隙内を流れるのを妨げる抵抗の高い領域が形成され得るため、ガスケットが不要な場合がある。

【0063】

［００７２］図８Ｂは、本発明に係るデュアルチャネルシャワーヘッド８００ｂの一実施形態を示す断面側立面図である。デュアルチャネルシャワーヘッド８００ｂは、デュアルチャネルシャワーヘッド８００ｂの環状本体８４０ｂに形成された上側凹部８０３の少なくとも一部が（デュアルチャネルシャワーヘッド８００に設けられたような垂直壁ではなく）テーパ壁によって画定され得ることを除いては、デュアルチャネルシャワーヘッド８００と同一であり得る。同様に、上部プレート８２０ｂの底面は、上側凹部８０３のテーパの度合いと一致するテーパの度合いを有し得るテーパ状周縁部８２７を有していてよい。これらのテーパ状の面は、構成要素が互いに固定される前に、上部プレート８２０ｂが環状本体８４０内で自己アライメントすることを可能にし得る。構成要素間に形成された大きいテーパ状の接合面は、デュアルチャネルシャワーヘッドの組立中にユーザがアライメント特徴をアライメントさせようとして容易に損傷する可能性のある、ピン及びコンセント接続等の他の小さいアライメント機構を使用せずに、構成要素を容易にアライメントさせることを可能にし得る。

【0064】

［００７３］図９は、本発明に係るデュアルチャネルシャワーヘッド９００の一実施形態を示す断面側立面図である。デュアルチャネルシャワーヘッド９００は、デュアルチャネルシャワーヘッド３００、４００、５００、６００、７００、又は８００の特徴又は特性のいずれかを含んでいてよく、前述のいずれかのチャンバを含む、デュアルチャネルシャワーヘッドが使用され得る任意のチャンバに組み込むことができる。例えば、デュアルチャネルシャワーヘッド９００は、環状本体９４０を有するベース９３５を含み得る。デュアルチャネルシャワーヘッド９００は、多数の第１の開孔９６０を画定する上部プレート９２０と、第１の開孔９６０にアライメントされた第２の開孔９６５を画定する下部プレート９２５とを含み得る。下部プレート９２５はまた、第１の開孔９６０及び第２の開孔９６５から流体的に隔離された第３の開孔９７５を画定し得る。例えば、第３の開孔９７５は、１又は複数のチャネル９０６、９０８及び／又はプレナム９４７を介してガス入口９２２に流体的に結合され得る。上部プレート９２０及び／又は下部プレート９２５は、図３Ａ～図３Ｅ及び図４に関連して説明したように、環状本体９４０に取り外し可能に固定され得る。

【0065】

［００７４］第１の開孔９６０は、上部プレート９２０の底面を越えて延在していてよく、それによって多数の隆起した円筒体又はスピゴット９２３を形成する。各スピゴット９２３の間には間隙があり得る。デュアルチャネルシャワーヘッド９００は、複数のスピゴット９２３のそれぞれの底部端と下部プレート９２５の上面との間の接合面に配置された多数のシール９９５を含み得る。例えば、シール９９５の形状は概ね環状であってよく、各スピゴット９２３の直径とほぼ同じ大きさであってよい。シール９９５は、化学的耐性を有する圧縮性材料から形成され得る。幾つかの実施形態では、シール９９５は、エラストマ、熱可塑性材料、及び／又は他の化学的耐性を有する材料を含み得る。上部プレート９２０が環状本体９４０に固定されると、シール９９５は、プレナム９４７及び第３の開孔９７５を第１及び第２の開孔から密閉するように圧縮され得る。

【0066】

［００７５］図１０は、本技術の幾つかの実施形態に係る半導体処理の例示的な方法１０００の工程を示す図である。方法１０００は、デュアルチャネルシャワーヘッド３００、４００、５００、６００、７００、８００、及び９００等の、本技術の実施形態に係る取り外し可能な上部プレート及び／又は下部プレートを含むデュアルチャネルシャワーヘッドを含み得る上述の処理システム２００を含む、様々な処理チャンバにおいて実行され得る。方法１０００は、本技術に係る方法の幾つかの実施形態に特に関連付けられ得る又は関連付けられない場合がある、多数のオプションの工程を含み得る。

【0067】

［００７６］方法１０００は、ハードマスク膜を形成するための工程、又は他の堆積及び／又はエッチング工程を含み得る処理方法を含み得る。本方法は、方法１０００の開始前にオプションの工程を含み得る、又は本方法は追加の工程を含み得る。例えば、方法１０００は、図示とは異なる順序で実行される工程を含み得る。幾つかの実施形態では、方法１０００は、工程５０５において、シャワーヘッドの上部プレートに形成された第１の複数の開孔及びシャワーヘッドの下部プレートに形成された第２の複数の開孔を通して処理チャンバ内に第１のガスを流すことを含み得る。例えば、第１のガスは、ＣＦ_４、ＮＨ_３、ＮＦ_３、Ａｒ、Ｈｅ、Ｈ_２Ｏ、Ｈ_２、Ｏ_２等のプラズマ生成ガスを含み得るが、これらに限定されない。工程１０１０において、第２のガスが、シャワーヘッドのベースに形成されたガス入口を介して、下部プレートに形成された第３の複数の開孔を通して処理チャンバ内に流され得る。例えば、第２のガスは、ガス入口とプレナムとの間に延在する再帰的流路を介して第３の複数の開孔の各々に流体的に結合されているプレナム内に導入され得る。第２のガスは、ガス／前駆体混合物を含んでいてよく、実行される工程によって変更され得る。例えば、第２のガスは、堆積プロセス用の堆積化合物（例えば、Ｓｉ含有化合物）及びエッチングプロセス用のエッチャントを含み得る。第２のガスは、デュアルチャネルシャワーヘッドアセンブリの第２の複数の開孔を介して処理領域内に流され得る。圧縮性ガスケット及び／又は個々の開孔シールが、上部プレートと下部プレートとの間に配置され、第１及び第２の開孔を第３の開孔から流体的に隔離し得る。他の実施形態では、上部プレート及び下部プレートは、第１及び第２の開孔を第３の開孔から流体的に隔離する連結特徴を含み得る。方法１０００は、工程１０１５において、処理チャンバ内に配置された基板上の一定量の材料を除去することを含み得る。

【0068】

［００７７］上記の記述では、説明の目的で、本技術の様々な実施形態の理解を提供するために、多数の詳細が示されている。しかしながら、特定の実施形態は、これらの幾つかの詳細なく、又は追加の詳細とともに実施され得ることが当業者には明らかであろう。

【0069】

［００７８］幾つかの実施形態を開示したが、開示された実施形態の主旨から逸脱することなく、様々な修正、代替構造、及び同等物を使用できることが当業者によって認識されるであろう。更に、本発明を不必要に曖昧にすることを避けるために、幾つかの周知のプロセス及び要素は説明していない。したがって、上記の記述は、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

【0070】

［００７９］値の範囲が提供される場合、文脈が明確に別段の指示をしていない限り、その範囲の上限と下限との間の、下限の単位の最小部分までの各介在値もまた、具体的に開示されることを理解されたい。いずれかの記載された値又は記載された範囲の介在値と、その記載された範囲の他のいずれかの記載された値又は介在値との間の各々のより狭い範囲も含まれる。これらのより小さい範囲の上限と下限は、独立して範囲に含まれる又は除外される場合があり、より小さい範囲に一方の限界値、又は両方の限界値が含まれる、又はどちらの限界値も含まれない各範囲も、記載された範囲におけるいずれかの具体的に除外された限界値に従って、本発明内に含まれる。記載された範囲に限界値の一方又は両方が含まれる場合、それら含まれる限界値の一方又は両方を除外する範囲も含まれる。

【0071】

［００８０］本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈が明確に別段の指示をしない限り、複数形の参照を含む。従って、例えば、「開孔」への言及は、複数のそのような開孔を含み、「プレート」への言及は、当業者に周知の１又は複数のプレート及びその同等物への言及等を含む。

【0072】

［００８１］また、本明細書及び以下の特許請求の範囲で使用する場合、「含む、備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含む、備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｎｔａｉｎ）」、「含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、及び「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、記載された特徴、整数、構成要素、又はステップの存在を指定するものであるが、１又は複数の他の特徴、整数、構成要素、ステップ、操作、又は群の存在又は追加を排除するものではない。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【国際調査報告】