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公開番号2025107154
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-17
出願番号2024228983
出願日2024-12-25
発明の名称ガスマニホールド並びにそれを含むアセンブリ及びシステム
出願人エーエスエム・アイピー・ホールディング・ベー・フェー
代理人個人,個人,個人
主分類C23C 16/455 20060101AFI20250710BHJP(金属質材料への被覆;金属質材料による材料への被覆;化学的表面処理;金属質材料の拡散処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法,または化学蒸着による被覆一般;金属質材料の防食または鉱皮の抑制一般)
要約【課題】反応チャンバへガスを提供するための装置、この装置を含む反応器システム、並びにこれらの装置及びシステムの使用方法が開示される。
【解決手段】本明細書に記載されるシステム及び方法は、例えば、2つ以上の前駆体の混合物を、所望の流量分配で反応チャンバへ提供するために使用することができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ガスマニホールドであって、
上部セクション及び底部セクションを備える本体であって、前記上部セクションが上面を備え、前記底部セクションが底面を備える、本体と、
前記本体内の軸に沿って、かつ前記上部セクションと前記底面の開口部との間にわたるチャネルと、
前記上面から延在し、かつ前記チャネルに流体連結された第１の導管と、
前記軸から実質的に半径方向に延在し、かつ前記チャネルに流体連結された第２の導管と、
前記底部セクション内の流量調整器であって、前記第１の導管から受容されたガス及び前記第２の導管から受容されたガスの流れ方向を変更するように構成された、流量調整器と、
を備える、ガスマニホールド。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
前記流量調整器が、前記チャネルの内部壁から内向きに延在する複数のフィンを備える、請求項１に記載のガスマニホールド。
【請求項３】
前記複数のフィンの各フィンが、第１のセクション及び第２のセクションを備え、前記第１のセクションが、前記軸に対してある角度の内部斜角表面を備え、前記第２のセクションが、前記軸に実質的に平行な内部平行表面を備え、前記角度が、０度超かつ９０度未満、又は約１５度～約４５度である、請求項２に記載のガスマニホールド。
【請求項４】
前記第１のセクションの高さの前記第２のセクションの高さに対する比が、約１：２０～約１：１０である、請求項３に記載のガスマニホールド。
【請求項５】
前記複数のフィンが、約９個～約１８個を含む、請求項２～４のいずれか一項に記載のガスマニホールド。
【請求項６】
前記複数のフィンが、前記本体内に一体的に形成されている、請求項２～５のいずれか一項に記載のガスマニホールド。
【請求項７】
前記流量調整器が、らせん状セクションを備える、請求項１に記載のガスマニホールド。
【請求項８】
前記流量調整器が、前記らせん状セクションに連結されたプレートを更に備える、請求項７に記載のガスマニホールド。
【請求項９】
前記プレートが、前記プレートの高さにわたる１つ以上の開口部を備える、請求項８に記載のガスマニホールド。
【請求項１０】
前記らせん状セクションのらせんのピッチが、約４ｍｍ～約１０ｍｍ、又は約５～約８ｍｍである、請求項７～９のいずれか一項に記載のガスマニホールド。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は概して、気相反応器システム及びその構成要素に関する。より具体的には、本開示は、反応器システムの反応チャンバへ１つ以上のガス混合物を提供するのに好適な装置に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
化学蒸着（ＣＶＤ）、プラズマ強化ＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）及びこれに類するものなどの気相反応器を、基板表面上の材料の堆積及びエッチングを含む様々な用途のために使用することができる。例えば、基板上に層を堆積及び／又はエッチングして、半導体デバイス、フラットパネルディスプレイデバイス、光起電力デバイス、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）及びこれに類するものを形成するために、気相反応器を使用することができる。
【０００３】
典型的な気相反応器システムは、１つ以上の反応器を含み、各反応器は、１つ以上の反応チャンバと、反応チャンバに流体連結する１つ以上の前駆体ガス供給源及び／又は反応物質ガス供給源と、反応チャンバに流体連結する１つ以上のキャリアガス供給源及び／又はパージガス供給源と、ガス（例えば、前駆体ガス／反応物質ガス及び／又はキャリアガス若しくはパージガス）を反応チャンバ内の基板の表面に送達するための１つ以上のガス分配システムと、反応チャンバに流体連結する少なくとも１つの排気源と、を含む。
【０００４】
反応チャンバ内で実行される一部のプロセスでは、２つ以上のガスを反応チャンバへ同時に、又は時間的にオーバーラップして提供することが望ましい場合がある。例えば、２つ以上のガスを、同時に又は時間的に重ねて、反応チャンバに別々に提供することができる。こうした装置は、一部の用途のためには好適である場合があるが、反応チャンバへ別々にガスを提供することは、プロセスにおいて望ましくない変動性をもたらす場合がある。更に、基板の表面にわたるガスの所望の流れパターンを達成するために、ガス分配デバイスにガスの所望の流れパターンを提供することが望ましい場合がある。したがって、ガス混合物及び／又はガスの所望の流れパターンをガス分配デバイス及び／又は反応チャンバへ提供するための改善された装置が望まれる。
【０００５】
関連技術に関わる問題及び解決策のいずれの説明も、単に本開示の背景を提供する目的で本開示に含まれていて、本発明がなされた時に、その説明のいずれか又は全てが知られていたことを認めるものと考えられるべきではない。
【発明の概要】
【０００６】
本開示の様々な実施形態は、反応器又は反応チャンバへガス混合物を提供するための装置、装置を含むアセンブリ及びシステム、並びに装置、アセンブリ、及びシステムを使用する方法に関する。装置、アセンブリ、及びシステムは、例えば、電子デバイスの製造を含む、様々な用途に関連して使用することができる。本開示の様々な実施形態が従来の装置、アセンブリ、及びシステムの欠点に対処する方途が、以下でより詳細に考察されるが、一般的に、本開示の様々な実施形態は、２つ以上のガスの混合物を反応チャンバへ提供するために好適な、改善された装置（例えば、ガスマニホールド）、アセンブリ、及びシステム、並びに方法を提供する。例示的な装置は、例えば、ガスの拡散のための時間スケールを低減させ、それによって、ガスの混合を改善し、かつ／又は反応チャンバに入る前にガスを混合するための時間の長さを低減することができる。本開示の更なる実施例は、混合ガスのパルスを提供するための改善された装置及び方法を提供する。
【０００７】
本開示の少なくとも１つの実施形態によれば、ガスマニホールドが提供される。例示的なガスマニホールドは、上部セクション及び底部セクションを備える本体と、本体内の軸に沿って、かつ上部セクションと底部表面の開口部との間にわたるチャネルと、上面から延在し、かつチャネルに流体連結された第１の導管と、軸から実質的に半径方向に延在し、かつチャネルに流体連結された第２の導管と、底部セクション内の流量調整器と、を含む。流量調整器は、第１の導管から受容されたガス及び第２の導管から受容されたガスの流れ方向を変更するように構成されている。本開示の実施例によれば、流量調整器は、チャネルの内部壁から内向きに延在する複数のフィンを備える。更なる実施例によれば、流量調整器は、らせん状セクションを備える。更なる実施例によれば、流量調整器は、チャネルの内部表面から軸に向かって延在する複数のディフレクタを備える。なお更なる実施例によれば、流量調整器は、チャネルの第１の断面にわたり、かつ第１の本体を通る第１の複数の穴を備える、第１の本体を備える。更なる実施例によれば、流量調整器は、チャネルの第２の断面にわたり、かつ第２の本体を通る第２の複数の穴を備える、第２の本体を更に備える。また、なお更なる実施例によれば、流量調整器は、内部を通る開口部を有するプレートを備え、開口部は、第１の外部セクション、第２の外部セクション、及び第１の外部セクションと第２の外部セクションとを接続する内部セクションを備え、内部セクションの断面は、第１の外部セクションの断面よりも小さく、かつ第２の外部セクションの断面よりも小さい。
【０００８】
更なる実施形態によれば、ガスマニホールドと、ガスマニホールドに流体連結されたガス分配デバイスとを備えるアセンブリが提供される。ガスマニホールドは、上記の又は本明細書の他の箇所に記載されるようなガスマニホールドであり得るか、又はそれを含み得る。ガス分配デバイスは、例えば、シャワーヘッドデバイス若しくはその一部であり得るか、又はそれを含み得る。
【０００９】
本開示の更に追加的な実施形態によれば、反応器システムが提供される。例示的な反応器システムは、反応チャンバ、ガス分配デバイス、及び本明細書に記載されるマニホールドなどのマニホールドを含む。
【００１０】
本開示の追加的な実施形態によれば、本明細書に記載される装置、アセンブリ、及び／又はシステムを使用して、反応チャンバへのガス流を制御する方法が開示される。
（【００１１】以降は省略されています）

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