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公開番号2025172156
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-20
出願番号2025149723,2023518344
出願日2025-09-10,2021-09-21
発明の名称真のラジカル処理のためのリモートプラズマアーキテクチャ
出願人ラムリサーチコーポレーション,LAM RESEARCH CORPORATION
代理人弁理士法人明成国際特許事務所
主分類H05H 1/46 20060101AFI20251113BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【解決手段】シャワーヘッドは、第1、第2、及び第3のコンポーネントを含む。第1のコンポーネントは、円盤状部分と、円盤状部分から垂直に延びる円筒部分とを含む。円盤状部分は、円盤状部分の中心から円筒部分の内径まで広がる、それぞれ第1及び第2の直径を有する孔の第1及び第2のセットを含む。第2のコンポーネントは、円盤状であり、第1のコンポーネントの円盤状部分に取り付けられており、孔の第2のセットと流体連通しているプレナムを画定し、かつ、周縁に沿って上面の両端にある一対の円弧状溝と、一対の円弧状溝の間に延びる複数の溝とを含む。第3のコンポーネントは、円盤状であり、第2のコンポーネントに取り付けられており、かつ、プレナムに接続されたガス入口と、円弧状溝に接続された流体入口及び出口とを含む。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
処理チャンバ内で基板を処理するためのシャワーヘッドであって、
円盤状部分と、前記円盤状部分から垂直に延びる円筒部分とを含み、前記円盤状部分が、前記円筒部分の外径よりも大きい直径を有し、前記円筒部分が、前記基板の直径よりも大きい内径を有し、前記円盤状部分が、それぞれ第１及び第２の直径を有する孔の第１及び第２のセットを含み、かつ前記孔の第１及び第２のセットが、前記円盤状部分の中心から前記円筒部分の前記内径まで広がっている、第１のコンポーネントと、
円盤状であり、前記第１のコンポーネントの前記孔の第１のセットと整列している第１の貫通孔を含み、上面と、側面と、底面であって前記円筒部分の反対側で前記第１のコンポーネントの前記円盤状部分に取り付けられた、前記第１のコンポーネントの前記孔の第２のセットと流体連通しており、かつ前記第１のコンポーネントの前記孔の第１のセットとは別個のものであるプレナムを画定する底面と、を有し、前記上面が、周縁に沿って前記上面の両端にある一対の円弧状溝を含み、かつ前記一対の円弧状溝の間に延びる複数の溝を含む、第２のコンポーネントと、
円盤状であり、前記第２のコンポーネントの前記第１の貫通孔と整列し、且つ、前記第１のコンポーネントの前記孔の第１のセットと整列している第２の貫通孔を含み、かつ前記第２のコンポーネントの前記上面に取り付けられた底面を有する、第３のコンポーネントと
を含む、シャワーヘッド。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
請求項１に記載のシャワーヘッドであって、前記孔の第１及び第２のセットが、六角形パターン、三角形パターン、又は六角形パターンと三角形パターンの組み合わせで配置されている、シャワーヘッド。
【請求項３】
請求項２に記載のシャワーヘッドであって、前記六角形パターンにおける六角形が、正六角形であり、かつ前記三角形パターンにおける三角形が、正三角形である、シャワーヘッド。
【請求項４】
請求項１に記載のシャワーヘッドであって、
前記孔の第１のセットが、六角形パターンで配置され、
前記孔の第２のセットが、前記孔の第１のセットによって形成された六角形内の三角形の頂点にあり、かつ
前記孔の第１のセットのうちの１つが、前記三角形の各々の中にある、
又は、
前記孔の第２のセットが、六角形パターンで配置され、
前記孔の第１のセットが、前記孔の第２のセットによって形成された六角形内の三角形の頂点にあり、かつ
前記孔の第２のセットのうちの１つが、前記三角形の各々の中にある、
シャワーヘッド。
【請求項５】
請求項１に記載のシャワーヘッドであって、前記第３のコンポーネントが、
前記プレナムと流体連通しているガス入口と、
前記一対の円弧状溝のうちの第１のものと流体連通している流体入口と、
前記一対の円弧状溝のうちの第２のものと流体連通している流体出口と
をさらに含む、シャワーヘッド。
【請求項６】
請求項１に記載のシャワーヘッドであって、
前記一対の円弧状溝及び前記複数の溝が、前記プレナム及び前記孔の第１及び第２のセットとは別個のものであり、
前記一対の円弧状溝が、前記第２のコンポーネントの前記第１の貫通孔を囲み、又は
前記一対の円弧状溝及び前記複数の溝が、等しい深さを有する、
シャワーヘッド。
【請求項７】
請求項１に記載のシャワーヘッドであって、前記第２のコンポーネントの前記底面が、前記第２のコンポーネントの前記底面の周縁に沿って半円形溝をさらに含み、前記半円形溝が、前記プレナムと流体連通しており、前記半円形溝が、前記第２のコンポーネントの前記第１の貫通孔を囲み、又は前記半円形溝が、前記一対の円弧状溝を囲む、シャワーヘッド。
【請求項８】
請求項１に記載のシャワーヘッドであって、前記一対の円弧状溝が、前記第３のコンポーネントの前記底面に接触する複数の垂直に延びるリッジを含み、前記複数の垂直に延びるリッジの高さが、前記複数の溝の深さと等しい、シャワーヘッド。
【請求項９】
請求項１に記載のシャワーヘッドであって、
前記複数の溝が、互いに平行であり、又は
前記複数の溝が、ジグザグ形状を有する、
シャワーヘッド。
【請求項１０】
請求項１に記載のシャワーヘッドであって、前記複数の溝の第１の端部が、前記一対の円弧状溝のうちの第１のものと接続し、前記複数の溝の第２の端部が、前記一対の円弧状溝のうちの第２のものと接続する、シャワーヘッド。
（【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】
関連出願への相互参照
本出願は、２０２０年９月２８日に出願された米国仮出願第６３／０８４，５４１号の利益を主張する。上記の出願の全開示が、参照により本明細書に組み込まれる。
続きを表示（約 1,700 文字）【０００２】
本開示は、概して基板処理システムに関し、より具体的には、真のラジカル処理のためのリモートプラズマアーキテクチャに関する。
【背景技術】
【０００３】
ここで提供される背景技術の説明は、本開示の文脈を大まかに提示することを目的とする。現時点で名前を挙げられている発明者らによる研究は、この背景技術の欄で説明される範囲内において、出願時に先行技術として別途みなされ得ない説明の態様と同様に、明示又は暗示を問わず、本開示に対抗する先行技術として認められない。
【０００４】
基板処理システムは、通常、処理中に半導体ウェハなどの基板が配置される台座を取り囲む処理チャンバを含む。ガス送達システムは、１つ又は複数の前駆体を含むプロセスガス混合物をプロセスチャンバ内に導入して、基板上に膜を成膜し、又は基板をエッチングしてもよい。プラズマは、処理チャンバ内でストライクされてもよい。或いは、プラズマは、処理チャンバから遠隔（すなわち、外部）で生成され、その後、処理チャンバ内に導入されてもよい。処理チャンバの外で生成されたプラズマは、リモートプラズマと呼ばれ、容量結合プラズマ（ＣＣＰ）、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）、トランス結合プラズマ（ＴＣＰ）、及びマイクロ波を含む任意の方法で生成されてもよい。
【０００５】
いくつかの基板処理システムは、原子層堆積（ＡＬＤ）プロセスを使用して、材料を基板上に堆積する。ＡＬＤは、ガス状化学プロセスを順次実行し、基板の表面上に薄膜を成膜する薄膜堆積法である。ＡＬＤは、前駆体（反応物）と呼ばれる少なくとも２つの化学物質を使用し、一度に１つの前駆体が順次、自己制御的に基板の表面と反応する。別個の前駆体への繰り返し曝露を通じて、薄膜は、基板表面上に徐々に成膜される。
【発明の概要】
【０００６】
処理チャンバ内で基板を処理するためのシャワーヘッドは、第１のコンポーネントと、第２のコンポーネントと、第３のコンポーネントとを含む。第１のコンポーネントは、円盤状部分と、円盤状部分から垂直に延びる円筒部分とを含む。円盤状部分は、円筒部分の外径よりも大きい直径を有する。円筒部分は、基板の直径よりも大きい内径を有する。円盤状部分は、それぞれ第１及び第２の直径を有する孔の第１及び第２のセットを含む。孔の第１及び第２のセットは、円盤状部分の中心から円筒部分の内径まで広がる。第２のコンポーネントは、円盤状であり、かつ、第１のコンポーネントの孔の第１のセットと整列している第１の貫通孔を含む。第２のコンポーネントは、上面と、側面と、底面であって円筒部分の反対側で第１のコンポーネントの円盤状部分に取り付けられ、かつプレナムを画定する底面と、を有する。プレナムは、第１のコンポーネントの孔の第２のセットと流体連通しており、かつ第１のコンポーネントの孔の第１のセットとは別個のものである。第２のコンポーネントの上面は、周縁に沿って上面の両端にある一対の円弧状溝を含み、かつ一対の円弧状溝の間に延びる複数の溝を含む。第３のコンポーネントは、円盤状であり、かつ、第２のコンポーネントの第１の貫通孔と整列し、且つ、第１のコンポーネントの孔の第１のセットと整列している第２の貫通孔を含む。第３のコンポーネントは、第２のコンポーネントの上面に取り付けられた底面を有する。
【０００７】
別の特徴において、孔の第１及び第２のセットは、六角形パターンで配置される。
【０００８】
別の特徴において、孔の第１及び第２のセットは、三角形パターンで配置される。
【０００９】
別の特徴において、孔の第１及び第２のセットは、六角形パターンと三角形パターンの組み合わせを用いて配置される。
【００１０】
他の特徴において、六角形パターンにおける六角形は、正六角形であり、かつ三角形パターンにおける三角形は、正三角形である。
（【００１１】以降は省略されています）

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