Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

KR101599926B1 - 증가된 유동 균일성을 갖는 슬릿 밸브 - Google Patents

증가된 유동 균일성을 갖는 슬릿 밸브 Download PDF

Info

Publication number
KR101599926B1
KR101599926B1 KR1020107027237A KR20107027237A KR101599926B1 KR 101599926 B1 KR101599926 B1 KR 101599926B1 KR 1020107027237 A KR1020107027237 A KR 1020107027237A KR 20107027237 A KR20107027237 A KR 20107027237A KR 101599926 B1 KR101599926 B1 KR 101599926B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plenum
slit valve
housing
gas
disposed
Prior art date
Application number
KR1020107027237A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110015591A (ko
Inventor
찬드라세카르 발라서브라만얌
헬더 리
미리암 슈바르츠
엘리자베스 우
케다나쓰 상감
Original Assignee
어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 filed Critical 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Publication of KR20110015591A publication Critical patent/KR20110015591A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101599926B1 publication Critical patent/KR101599926B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K15/00—Check valves
    • F16K15/14—Check valves with flexible valve members
    • F16K15/144—Check valves with flexible valve members the closure elements being fixed along all or a part of their periphery
    • F16K15/147—Check valves with flexible valve members the closure elements being fixed along all or a part of their periphery the closure elements having specially formed slits or being of an elongated easily collapsible form
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45519—Inert gas curtains
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K51/00—Other details not peculiar to particular types of valves or cut-off apparatus
    • F16K51/02—Other details not peculiar to particular types of valves or cut-off apparatus specially adapted for high-vacuum installations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67763—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • H01L21/67772—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading involving removal of lid, door, cover

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

유동 균일성을 증가시키기 위한 방법 및 장치가 본 명세서에 제공된다. 일부 실시예에서, 증가된 유동 균일성을 갖는 슬릿밸브가 제공되고, 상기 슬릿 밸브는 관통하게 배치된 개구를 갖는 하우징 -상기 개구는 기판이 통과하도록 구성됨 - ; 상기 하우징에 형성된 가스 유입구; 상기 하우징에 배치되고 상기 가스 유입구에 커플링된 외부 플레넘; 상기 하우징에 배치되고 상기 외부 플레넘에 복수의 홀들을 통해 커플링된 내부 플레넘; 및 상기 하우징에 배치되고 상기 내부 플레넘에 상기 개구를 유체 커플링하는 복수의 가스 유출구들을 포함한다.

Description

증가된 유동 균일성을 갖는 슬릿 밸브{SLIT VALVE HAVING INCREASED FLOW UNIFORMITY}
본 발명의 실시예들은 일반적으로 반도체 프로세싱에 관한 것이다.
반도체 소자에 대한 수요가 계속 증가함에 따라, 소자의 품질을 희생하지 않고 제조 처리량을 높이기 위한 지속적으로 필요가 있다. 일부 방법들은 진공 이송 챔버 및/또는 반도체 프로세스 챔버 내로 통과되면서 반도체 웨이퍼를 처리하고, 및/또는 세정하기 위한 장치를 포함한다. 이러한 방법들은 반도체 프로세스 챔버 내로 이송될 때 프로세싱 가스 또는 가스들의 커튼을 통해 웨이퍼를 통과시키는 것을 포함한다. 이러한 방법은 반도체 소자 제조에 대한 프로세싱 시간을 줄일 수 있다.
그러나, 이러한 방법들을 수행하기 위해 사용되는 통상적인 장치는 기판의 표면을 균일하게 처리 및/또는 세정하지 않는다. 기판 표면의 이러한 고르지못한 처리, 및/또는 세정은 적절하게 기능하지 못하는 불량하게 제조된 반도체 소자를 초래할 수 있다.
그러므로, 반도체 기판들의 표면을 더 균일하게 처리하고, 및/또는 세정하기 위한 개선된 장치에 대한 필요가 있다.
유동 균일성을 증가시키기 위한 방법 및 장치가 본 발명에 제공된다. 일부 실시예에서, 증가된 유동 균일성을 갖는 슬릿밸브가 제공되고, 상기 슬릿 밸브는 관통하게 배치된 개구를 갖는 하우징 -상기 개구는 기판이 통과하도록 구성됨 - ; 상기 하우징에 형성된 가스 유입구;상기 하우징에 배치되고 상기 가스 유입구에 커플링된 외부 플레넘; 상기 하우징에 배치되고 상기 외부 플레넘에 복수의 홀들을 통해 커플링된 내부 플레넘; 및 상기 하우징에 배치되고 상기 내부 플레넘에 상기 개구를 유체 커플링하는 복수의 가스 유출구들을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 슬릿 밸브는 관통하게 배치된 개구를 갖는 하우징 -상기 개구는 기판이 통과하도록 구성됨 - ; 상기 하우징에 형성된 가스 유입구; 상기 하우징에 배치되고 상기 가스 유입구에 커플링된 플레넘; 상기 하우징에 배치되며 상기 개구를 상기 플레넘에 유체 커플링되는 복수의 가스 유출구들; 및 상기 하나 또는 그 이상의 가스 유출구들의 플레넘 측면 상에 배치된 카운터보어를 포함할 수 있다.
일부 실시에들에서, 기판을 프로세싱하기 위한 장치는 프로세스 챔버; 및 상기 프로세스 챔버에 커플링된 슬릿 밸브를 포함할 수 있고, 상기 슬릿 밸브는 관통하게 배치된 개구를 갖는 하우징 -상기 개구는 기판이 통과하도록 구성됨 - ; 상기 하우징에 형성된 가스 유입구;상기 하우징에 배치되고 상기 가스 유입구에 커플링된 외부 플레넘; 상기 하우징에 배치되고 상기 외부 플레넘에 복수의 홀들을 통해 커플링된 내부 플레넘; 및 상기 하우징에 배치되고 상기 내부 플레넘에 상기 개구를 유체 커플링하는 복수의 가스 유출구들을 포함한다.
일부 실시예들에서, 기판을 프로세싱하기 위한 장치는 프로세스 챔버; 및 상기 프로세스 챔버에 커플링된 슬릿 밸브를 포함할 수 있고, 상기 슬릿 밸브는 관통하게 배치된 개구를 갖는 하우징 -상기 개구는 기판이 통과하도록 구성됨 - ; 상기 하우징에 형성된 가스 유입구;상기 하우징에 배치되고 상기 가스 유입구에 커플링된 플레넘; 상기 하우징에 배치되고 상기 플레넘에 상기 개구를 유체 커플링하는 복수의 가스 유출구들; 및 상기 하나 또는 그 이상의 가스 유출구들의 플레넘 측면 상에 배치된 카운터보어을 포함한다.
본 발명의 전술된 특징들이 상세하게 이해될 수 있는 방식으로, 위에 짧게 요약된 본 발명의 더 구체적인 설명이 첨부된 도면에서 설명된 실시예들을 참조하여 이루어진다.그러나, 본 발명은 다른 동등한 효과적인 실시예들을 허용할 수 있기 때문에, 첨부된 도면은 단지 본 발명의 전형적인 실시예를 도시하며 따라서 그 범위를 제한하는 것으로 고려되지 않아야 한다는 것에 주목되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 장치를 도시한다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 슬릿 밸브의 단면도를 도시한다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 슬릿 밸브의 단면도를 도시한다.
이해를 돕기 위해, 가능하면, 도면에서 공통된 동일한 구성요소를 지정하도록 동일한 도면 번호가 사용되었다. 도면들은 스케일링되도록 도시되지 않고 간결화를 위해 간단화될 수 있다. 일 실시예의 구성요소들 및 특징들은 다른 인용없이 다른 실시예들에서 유익하게 참조될 수 있다는 것이 고려된다.
본 발명의 실시예들은 개구를 통해 더 균일한 가스 분배 및/또는 유동을 제공하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 일부 실시예들에서, 기판이 슬릿 밸브 개구를 통해 프로세스 챔버 내로 이송됨으로서 기판을 처리하기 적절한 슬릿 밸브가 제공된다. 일부 실시예들에서는, 슬릿 밸브들은 바람직하게 슬릿 밸브 개구를 통해 통과하는 기판의 표면 상에 하나 또는 그 이상의 가스들을 더 균일하게 가하도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 슬릿 밸브들의 실시예들은 프로세스 챔버 내로 또는 밖으로 통과하는 동안 기판을 목표된 바대로 처리하는 임의의 프로세스 챔버에서 활용될 수 있다. 예를 들어, 적절한 프로세스 챔버들은 반도체 기판 프로세스 챔버들, 진공 프로세싱 챔버들, 열 프로세싱 챔버들, 플라즈마 프로세싱 챔버들, 어닐링 챔버들, 또는 동류의 것을 포함할 수 있다. 적절한 챔버들의 예시는 캘리포니아, 산타클라라의 어플라이드 머티어리얼스사로부터 모두 판매되는 CENTURA 챔버, 및 RP EPI 챔버를 각각 포함한다. 다른 챔버들 또한 본 발명의 슬릿 밸브들을 적절히 사용할 수 있다.
제한 없는 도시 예시로서, 도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따라 슬릿 밸브(112)를 통해 이송 챔버(116)에 커플링된 프로세스 챔버(100)를 도시한다. 프로세스 챔버(100)는 위에서 설명한 바와 같이, 임의의 적절한 프로세스 챔버일 수 있다. 예시적인 프로세스 챔버(100)는 내부 볼륨(104)을 포함할 수 있으며, 내부 볼륨은 그 내부에 배치되는 기판 지지 페데스탈(106)을 구비하며, 지지 페데스탈(106)은 그 위에 놓이는 기판(102)을 지지한다. 선택적으로, 프로세스 챔버(100)는 프로세스 챔버(100) 내에서 수행될 특정 프로세스에 대해 적절한 다양한 다른 구성요소들(미도시), 예컨대 내부 볼륨(104)에 프로세스 가스 또는 가스들을 전달하기 위한 가스 하나 또는 그 이상의 유입구들, 플라즈마 발생 장치, (레이저, 열 램프, 저항식 히터, 또는 동류의 것과 같은) 가열 장치, 프로세스 챔버(100) 내에 목표된 압력을 발생시키고 유지하기 위한 펌핑 장치, 기타 등등을 포함할 수 있다.
프로세스 챔버(100)는 작동 중에 기판 이송 장치(110)에 의해 기판(102)을 통과시키는 것을 촉진하도록 크기를 갖는 개구(108)를 더 포함할 수 있다. 이송 장치(110)는 로드 록 챔버들 및 진공 이송 챔버들에서 통상 발견되는 것들과 같은 기판 이송 로봇을 포함할 수 있다.
이송 챔버(116)는 진공 이송 챔버, 로드 록 챔버, 팩토리 인터페이스, 또는 프로세스 챔버(100)까지 또는 그로부터 기판을 이송하기 위해 사용된 임의의 다른 적절한 챔버일 수 있다. 대안적으로, 일부 실시예들에서, 이송 챔버(116)가 생략될 수 있다.
슬릿 밸브는 프로세스 챔버(100)와 상기 프로세스 챔버(100)의 개구(108)에 인접한 이송 챔버(116) 사이에 배치될 수 있다. 슬릿 밸브(112)는 일반적으로 개구(108)와 정렬되어 프로세스 챔버(100)와 이송 챔버(116) 사이에 기판(102)을 통과시키는 것을 촉진하도록 구성된 슬릿 밸브 개구(120)를 갖는다. 도어(114)는 슬릿 밸브(112)를 선택적으로 개방하고 폐쇄하도록 제공될 수 있고 이에 의해 예를 들어 페데스탈(106) 상에 기판(102)을 위치시키기 위해 프로세스 챔버(100)의 내부 볼륨(104)에 접근을 제공하거나 격리시킨다.
슬릿 밸브(112)는 작동 중에 기판이 슬릿 밸브 개구(120)를 통해 통과하는 동안 기판(102)을 처리하기 위해 하나 또는 그 이상의 가스들을 제공하기 위한 가스 소스(118)에 커플링될 수 있다. 하나 또는 그 이상의 가스들은 특정 어플리케이션에서 필요에 따라 기판을 처리하기 위한 임의의 적절한 가스 또는 가스들일 수 있다.
어떤 실시예들에서는, 슬릿 밸브는 가스 소스(118)에 커플링되는 유입구 및 균일한 가스 유동을 제공하도록 설계된 구성으로 슬릿 밸브 개구(120)에 걸쳐 분배된 복수의 유출구들을 포함할 수 있다. 하나 또는 그 이상의 플레넘(plenums)이 유입구와 복수의 유출구 사이에 제공되어 복수의 유출구에서 가스(들)의 유동에 대한 제어를 용이하게 한다. 일부 실시예들에서, 하나 또는 그 이상의 플레넘들의 기하형태는 필요에 따라 가스(들)의 유동을 제어하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 복수의 유출구들의 기하형태는 필요에 따라 가스(들)의 유동을 제어하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 슬릿 밸브의 횡단면도가 도 2a 내지 도 2c에 도시된다. 도 2a에 나타난 바와 같이, 슬릿 밸브는 그를 통해 배치된 개구(120)를 갖는 하우징(202)을 포함할 수 있다. 가스 유입구(206)는 가스 소스(예컨대, 도 1에 도시된 가스 소스(118))에 슬릿 밸브를 커플링하기 위해 하우징(202)에 제공될 수 있다. 가스 유입구(206)는 하우징(202)의 제 1 플레넘(212)에 유체 커플링될 수 있다. 하우징(202)의 제 2 플레넘(214)은 복수의 홀들(210)을 통해 제 1 플레넘(212)에 커플링된다. 복수의 가스 유출구들(204)은 개구(120)에 제 2 플레넘(214)을 커플링하기 위해 제공될 수 있다. 복수의 가스 유출구들(204)은 개구(120)를 통해 통과하는 기판의 표면에 가스의 유동을 제공하도록 배열된다.
일부 실시예들에서, 제 1 플레넘(212) 및 제 2 플레넘(214)은 하우징(202)의 리세스(216) 내에 적어도 부분적으로 피팅되도록 구성된 삽입물(208)에 의해 하우징(202) 내에 적어도 부분적으로 형성될 수 있다. 삽입물(208)은 그로부터 돌출된 벽들(220)을 갖는 베이스(218)를 포함할 수 있다. 벽들(220)은 리세스(216)의 하부 표면에 결합되어 2 개의 플레넘(212, 214)을 형성하도록 구성된다(예, 외부 플레넘(212)은 벽들(220)과 리세스(216)를 경계 짓는 하우징(202)의 벽 사이에 형성되고, 내부 플레넘(214)은 삽입물(208)의 벽들(220) 내에 형성된다). 일부 실시예들에서, 및 도 2b에 가장 잘 도시된 바와 같이, 외측 플레넘(212)은 내부 플레넘(214)을 둘러싼다.
벽들(220)은 외부 및 내부 플레넘(212,214)을 유체 커플링하도록 그 안에 포함된 복수의 개구(210)를 가질 수 있다. 복수의 홀들(210)의 수, 기하형태, 및 배열은 필요에 따라 외부 플레넘(212)에서 내부 플레넘(214)까지 가스의 유동을 제어하도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 홀들(210)은 외부 및 내부 플레넘들(212, 214)(예, 벽(220))을 분리하는 벽의 각 측면을 따라 서로로부터 실질적으로 같은 거리로 이격될 수 있어서 외부 플레넘의 가스 압력의 고른 분배를 촉진시킨다. 일부 실시예들에서 적어도 2 개의 홀들(210)이 제공될 수 있거나, 일부 실시예들에서, 약 50 홀들(210)까지 제공될 수 있다. 제공된 홀들의 수는 플레넘들의 볼륨, 희망 유동 사항 등에 따라 달라질 것이다. 따라서, 홀들의 나머지 수들은 특정 어플리케이션에 대한 필요에 따라 활용될 수 있다. 홀들(210)의 직경(또는 개방 면적(open area))은 외부 플레넘(212)에서 내부 플레넘(214)으로 가스 유동의 유량에 대한 제어를 촉진시키도록 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 홀들(210)은 약 0.01 인치 내지 약 0.1 인치 사이의 직경을 가질 수 있다. 다른 직경들이 상이한 플레넘 볼륨들 또는 유동 요구사항들을 갖는 다른 어플리케이션에서 사용될 수 있다.
복수의 가스 유출구(204)가 내부 플레넘(214)을 형성하는 면적 내에 배치될 수 있다. 가스 유출구들(204)의 수, 기하형태, 총 개방 면적, 및 유사한 특성은 필요에 따라 내부 플레넘(214)에서 및 개구(120) 내로 가스 유동의 유출 속도에 대한 제어를 촉진하도록 선택될 수 있다. 일부 실시예들에서, 가스 유출구들(204)은 복수의 홀들(210)의 위치로부터 오프셋될 수 있어서, 내부 플레넘(214) 내의 압력 및 가스 흐름의 균등화를 촉진한다. 일부 실시예들에서, 슬릿 밸브는 약 40개의 가스 유출구(204)까지 포함할 수 있다. 가스 유출구는 단일 라인, 다중 라인, 또는 임의의 다른 2차원 배열로 배열될 수 있다. 2 차원 배열은 가스 유출구들의 균일 혹은 비균일하게 이격된 행들, 정렬 또는 엇갈리게 배치된 열들, 또는 임의의 랜덤 분포를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 약 20 내지 약 40개의 가스 유출구들(204)이 단일 라인에 배열될 수 있다. 일부 실시예들에서, 약 20개의 가스 유출구들(204)이 단일 라인에 배열될 수 있다.
작동에서, 하나 또는 그 이상의 가스의 유동은 가스 유입구(206)를 통해 외부 플레넘(212)에 제공될 수 있다. 홀들(210)의 상대적으로 작은 크기로 인해, 가스는 실질적으로 유입하는 내부 플레넘(214)에 앞서 외부 플레넘(212)을 충전하고 가압하는 경향이 있을 것이다. 따라서, 외부 플레넘(212) 내의 가스 압력은 내부 플레넘(214)을 중심으로 실질적으로 고를 수 있다. 따라서, 홀들(210)을 통해 내부 플레넘(214)으로 가스 유동은 또한 상대적으로 균일하고, 또는 고른 속도로 유입될 것이며, 내부 플레넘(214) 내의 압력은 실질적으로 균일할 것이다. 이후 슬릿 밸브에 제공된 가스는 내부 플레넘(214)에서 가스 유출구들(204)을 통해 개구(120) 내로 유동될 것이다. 내부 플레넘(214) 내의 압력은 단지 단일 플레넘이 단일 가스 유입구에 제공되는 것보다 더 균일하기 때문에, 가스 유출구들(204)에서 유동하는 가스의 유출 속도는 종래 장치보다 더 균일할 것이다. 따라서, 제 1 플레넘(212) 및 제 2 플레넘(214)의 배열은 바람직하게 복수의 가스 유출구들(204) 근방의 가스 압력을 균등화시켜서 작동 동안 이들을 통해 더 균일한 가스 유동을 촉진시킨다. 일부 실시예들에서 각 가스 유출구(204)를 유출하는 가스의 유량은 약 70%보다 더 크게, 또는 일부 실시예들에서 약 80%보다 더 크게, 또는 일부 실시예들에서, 약 90%보다 더 크게, 또는 일부 실시예들에서 약 90% 내지 약 97% 사이까지 균일하도록 제어될 수 있다.
도 2a 내지 도 2c에 대해 전술된 슬릿 밸브는 단지 예시적인 것이며 본 발명에 따른 다른 슬릿 밸브들이 고려된다. 예를 들어, 도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 슬릿 밸브의 단면도를 도시한다. 슬릿 밸브는 그를 통해 배치된 개구(120)를 갖는 하우징(302)을 포함한다. 플레넘(310)은 적어도 부분적으로 하우징(302) 내에 배치된다. 가스 유입구(306)는 가스 소스(예컨대, 도 1에 도시된 가스 소스(118))에 플레넘(310)을 커플링하기 위해 하우징(302)에 배치될 수 있다. 복수의 가스 유출구(304)는 개구(120)에 플레넘(310)을 커플링하기 위해 하우징에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 복수의 가스 유출구들(304) 중 적어도 일부는 플레넘(310)에 인접하게 배치된 카운터보어(318)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 각 가스 유출구(304)는 플레넘 - 유출구(304)의 측면 - 상에 형성된 카운터보어(318)를 가질 수 있다.
도 2a 내지 도 2c에 대해 전술된 바와 같이, 복수의 가스 유출구들(304)(및 카운터보어들(318))의 수, 크기, 및 기하형태는 필요에 따라 개구(120) 내로 가스 유동의 유출 속도에 대해 제어를 촉진하도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 슬릿 밸브는 약 20개의 가스 유출구들(304), 또는 일부 실시예들에서 약 78개의 가스 유출구들(304), 또는 일부 실시예들에서 약 96개의 가스 유출구들(304)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 약 20개의 가스 유출구들이 단일 라인에 제공될 수 있다. 대안적으로, 일부 실시예들에서, 약 78개 또는 약 96개의 가스 유출구들이 2 행으로 제공될 수 있고, 각 행은 총 가스 유출구들의 약 절반을 가진다.
도 3a 내지 도 3b에 도시된 실시예들이 원형인 카우터보어들(318) 및 가스 유출구들(304)을 도시하는 반면, 작동 중에 복수의 가스 유출구들(304)을 통해 더 균일한 가스 호름을 촉진할 수 있는 임의의 형상들이 사용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 플레넘(310)은 적어도 부분적으로 하우징(302)의 리세스(312)에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 커버 또는 플레이트(308)는 리세스의 상단에 제공되어 플레넘(310)을 형성한다.
슬릿 밸브는 플레넘(310)에 인도된 가스의 유동을 가압하여 필요에 따라 분배되는 하나 또는 그 이상의 설계 특성들을 제공하도록(예, 개구(120)에 가스의 더 균일한 유동을 제공하도록) 구성될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 플레넘(310)은 종방향의 길이를 따라 가변하는 볼륨을 가질 수 있다. 예를 들어, 볼륨은 가스 유입구(306)로부터 멀어져 이동하는 방향으로 플레넘의 종방향 길이를 따라 증가할 수 있다. 일부 실시예들에서, (임의의 다른 적절한 방법이 잘 활용된다고 할지라도) 플레넘(310)의 볼륨이 경사진 바닥 표면을 갖는 리세스(312)를 제공함으로써 제어될 수 있다. 볼륨의 변화율은 플레넘(310)의 길이를 따라(예, 더 큰 볼륨 쪽으로) 플레넘(310)에 인도된 가스를 이동시키는 것을 촉진하도록 필요에 따라 제어될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서 리세스(312)의 바닥 표면은 (가스 유입구(306)로부터 멀어지게) 약 10도, 또는 일부 실시예들에서, 약 5도까지의 하향 각도로 경사질 수 있다. 더 큰 볼륨이 가스 유입구(306)에 근접한 가스 유출구(304)로부터 가스의 유출 속도를 감소시키는 것에 조력하는 "최소 저항 경로"를 제공하는 것을 촉진함으로써 종래 구성에 비해 개구(120) 전반에 걸친 유출 유동을 보다 균일하게 만든다고 여겨진다.
대안적으로 또는 상기의 것과 비교하여, 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 카운터보어(318)의 볼륨은 적어도 하나의 다른 카운터버어(318)의 볼륨과 상이할 수 있다. 일부 실시예들에서, 각 카운터보어(318)의 볼륨은 가스 유입구(306)로부터 근접한 거리에 따라 다를 수 있다. 일부 실시예들에서, 각 카운터보어(318)의 볼륨은 가스 유입구(306)로부터 거리의 증가 함수로서 증가할 수 있다. 일부 실시예들에서, 각 카운터보어(318)의 볼륨은 하나 또는 그 이상의 플레넘 경사(예, 리세스(312)의 바닥의 경사) 또는 가스 유입구(306)에 대한 카운터보어(318)의 거리의 함수일 수 있다.
일부 실시예들에서, 카운터보어들(318) 및/또는 가스 유출구들(304)은 존(zone) 당 하나 또는 그 이상의 카운터보어들(318) 및/또는 가스 유출구들(304)을 갖는 존들 내로 배열될 수 있다. 도 3a에 도시된 존(312) 및 존(314)과 같은 각각의 존은 동일한 볼륨을 갖는 가스 유출구들(304) 및/또는 하나 또는 그 이상의 카운터보어들(318)을 포함한다. 각 존을 포함하는 카운터보어(318) 및/또는 가스 유출구들(304)의 볼륨들은 다른 존들 사이에서 다를 수 있다. 일부 실시예들에서, 각 존의 카운터보어들(318) 및/또는 가스 유출구들(304)의 볼륨들은 가스 유입구(306)로부터 존의 거리에 따라 인접한 존들 사이에서 증가될 수 있어서, 가스 유입구(306)로부터 더 먼 존들에서 증가된 가스 유동을 용이하게 한다. 상기 존들은 크기에서 유사하거나 비유사하다. 일부 실시예들에서, 3개 존들이 제공될 수 있다.
일부 실시예들에서, 위의 특징들의 결합들이 제공될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 그 볼륨이 가스 유입구(306)로부터 멀어지게 이동하는 방향으로 증가하는 경사진 플레넘(310)을 갖는 슬릿 밸브가 제공될 수 있다. 약 96 가스 유출구들(304)까지 제공될 수 있고 각각은 카운터보어(318)를 갖는다. 가스 유출구(304)는 각각으로부터 실질적으로 같은 거리로 이격될 수 있다. 가스 유출구들(304)은 3개의 상이한 존들 내로 배열될 수 있다. 가스 유출구들(304)의 직경은 가스 유입구(306)로부터 멀어지게 이동하는 방향으로 존에서 존으로 증가될 수 있다. 위의 임의의 실시예들에서, 각 가스 유출구(304)를 유출하는 가스의 유량은 약 70%보다 더 크게, 또는 일부 실시예들에서 약 80%보다 더 크게, 또는 일부 실시예들에서, 약 90%보다 더 크게, 또는 일부 실시예들에서 약 90% 내지 약 97% 사이까지 균일하도록 제어될 수 있다.
따라서, 가스 또는 가스들의 더 균일한 인도를 촉진하기 위한 적합한 방법 및 장치가 본 발명에서 제공되었다. 향상된 균일성은 약 70%보다, 그리고 다른 실시예에서, 약 97%까지 더 클 수 있다. 슬릿 밸브들은 2 개의 플레넘 배열로 구성될 수 있고, 여기서 가스 유동은 2 개의 플레넘들을 활용하여 균일화될 수 있다. 대안적으로, 슬릿 밸브들은 하나의 플레넘 및 복수의 유동 제어 특성부들을 갖는 것으로 구성될 수 있고 여기서 가스 유동은 종방향의 길이를 따라 플레넘의 횡단면을 가변시키는 것, 가스 유출구들에 카운터보어들을 제공하는 것, 플레넘의 종방향 길이를 따라 가스 유출구들 및/또는 카운터보어들의 횡단면적을 가변시키는 것 중 적어도 하나, 또는 이들의 결합에 의해 균등화될 수 있다.
전술한 내용은 본 발명의 실시예들을 지향하는 반면, 다른 또는 추가적인 본 발명의 실시예들이 기본적인 범위로부터 벗어남없이 고안될 수 있고, 그 범위가 후속하는 청구범위에 의해 결정된다.

Claims (15)

  1. 관통하게 배치된 개구를 갖는 하우징 - 상기 개구는 기판이 통과하도록 구성됨 - ;
    상기 하우징에 형성된 가스 유입구;
    상기 하우징에 배치되고 상기 가스 유입구에 커플링된 외부 플레넘;
    상기 하우징에 배치되고 상기 외부 플레넘에 복수의 홀들을 통해 커플링된 내부 플레넘; 및
    상기 하우징에 배치되고 상기 내부 플레넘에 상기 개구를 유체 커플링하는(fluidly coupling) 복수의 가스 유출구들을 포함하는
    슬릿 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부 플레넘이 상기 내부 플레넘을 둘러싸는
    슬릿 밸브.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 홀들이 상기 내부 플레넘의 측벽을 따라 같은 거리로 분포되는
    슬릿 밸브.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 홀들이 상기 복수의 가스 유출구들로부터 오프셋되는
    슬릿 밸브.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 가스 유출구들이 20 개의 가스 유출구들을 포함하는
    슬릿 밸브.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 가스 유출구들은 사용 중에 상기 개구를 통해 통과하는 기판의 표면에 가스 유동이 제공되도록 배열되는
    슬릿 밸브.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 유출구들이 단일 라인에 배열되는
    슬릿 밸브.
  8. 제 1 항에서,
    상기 하우징에 형성된 하부 표면 및 측벽들을 갖는 리세스; 및
    상기 리세스 내에 배치된 삽입물을 더 포함하며,
    상기 삽입물이 상기 리세스 내에 상기 내부 플레넘 및 외부 플레넘을 형성하는 형상을 갖는
    슬릿 밸브.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 삽입물은
    베이스; 및
    상기 베이스로부터 돌출되는 벽으로서, 상기 리세스의 하부 표면과 결합하여, 상기 리세스의 하부 표면, 상기 베이스 및 상기 벽의 내부 표면 사이에 상기 내부 플레넘을 형성하며, 상기 리세스의 하부 표면, 상기 베이스, 상기 벽의 외부 표면, 및 상기 리세스의 벽들 사이에 외부 플레넘을 형성하도록 구성된, 벽을 더 포함하는
    슬릿 밸브.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 내부 플레넘 및 상기 외부 플레넘을 커플링하는 복수의 홀들이 상기 삽입물의 벽에 형성되는
    슬릿 밸브.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 홀들이 2개 내지 50 개의 홀들을 포함하는
    슬릿 밸브.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀들이 0.01 인치 내지 0.1 인치 사이의 직경을 갖는
    슬릿 밸브.
  13. 관통하게 배치된 개구를 갖는 하우징 - 상기 개구는 기판이 통과하도록 구성됨 - ;
    상기 하우징에 형성된 가스 유입구;
    상기 하우징에 배치되고 상기 가스 유입구에 커플링된 플레넘 - 상기 플레넘은 상기 플레넘의 종방향 길이를 따라 가변하는 볼륨을 갖으며, 상기 플레넘의 볼륨은 상기 가스 유입구로부터 멀어지게 이동하는 방향으로 증가됨 - ;
    상기 하우징에 배치되며 상기 개구를 상기 플레넘에 유체 커플링하는 복수의 가스 유출구들; 및
    상기 가스 유출구들 중 하나 또는 그 이상의 가스 유출구의 플레넘 측면 상에 배치된 카운터보어(counterbore)를 포함하는
    슬릿 밸브.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 복수의 가스 유출구들이 복수의 존들(zones)을 더 포함하고,
    각각의 존은 하나 이상의 다른 존에 배치된 가스 유출구들의 볼륨과 상이한 볼륨을 갖는 하나 또는 그 이상의 가스 유출구들을 포함하는
    슬릿 밸브.
  15. 프로세스 챔버; 및
    상기 프로세스 챔버에 커플링되는 제 1 항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 따른 슬릿 밸브를 포함하는
    기판을 프로세싱하기 위한 장치.
KR1020107027237A 2008-05-05 2009-05-04 증가된 유동 균일성을 갖는 슬릿 밸브 KR101599926B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/114,927 2008-05-05
US12/114,927 US8377213B2 (en) 2008-05-05 2008-05-05 Slit valve having increased flow uniformity

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110015591A KR20110015591A (ko) 2011-02-16
KR101599926B1 true KR101599926B1 (ko) 2016-03-04

Family

ID=41256291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107027237A KR101599926B1 (ko) 2008-05-05 2009-05-04 증가된 유동 균일성을 갖는 슬릿 밸브

Country Status (5)

Country Link
US (2) US8377213B2 (ko)
KR (1) KR101599926B1 (ko)
CN (1) CN102017068B (ko)
TW (2) TWI557346B (ko)
WO (1) WO2009137395A2 (ko)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140060434A1 (en) * 2012-09-04 2014-03-06 Applied Materials, Inc. Gas injector for high volume, low cost system for epitaxial silicon depositon
KR101800719B1 (ko) 2012-11-30 2017-11-23 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 프로세스 챔버 가스 유동 장치, 시스템들 및 방법들
US9530623B2 (en) 2013-11-26 2016-12-27 Applied Materials, Inc. Process chamber apparatus, systems, and methods for controlling a gas flow pattern
US10302225B2 (en) 2015-03-09 2019-05-28 Vat Holding Ag Vacuum valve
US10325789B2 (en) 2016-01-21 2019-06-18 Applied Materials, Inc. High productivity soak anneal system
US10090174B2 (en) * 2016-03-01 2018-10-02 Lam Research Corporation Apparatus for purging semiconductor process chamber slit valve opening
TWI689619B (zh) * 2016-04-01 2020-04-01 美商應用材料股份有限公司 用於提供均勻流動的氣體的設備及方法
USD796562S1 (en) 2016-04-11 2017-09-05 Applied Materials, Inc. Plasma outlet liner
TWI740981B (zh) * 2016-08-22 2021-10-01 瑞士商Ｖａｔ控股股份有限公司 真空閥
KR102343757B1 (ko) * 2017-07-31 2021-12-27 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 배플을 갖는 가스 공급 부재
KR102673983B1 (ko) * 2019-03-15 2024-06-12 주식회사 케이씨텍 기판 처리 장치
US11560623B2 (en) * 2019-05-15 2023-01-24 Applied Materials, Inc. Methods of reducing chamber residues
EP3937219B1 (de) * 2020-07-06 2023-08-30 Siltronic AG Verfahren zum erzeugen eines gasvorhangs aus spülgas in einem schlitzventiltunnel und schlitzventiltunnel
KR20230104704A (ko) * 2020-11-13 2023-07-10 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 프로세스 챔버에 가스를 전달하기 위한 장치 및 시스템
KR20230025103A (ko) * 2021-08-13 2023-02-21 삼성전자주식회사 성막 장치
CN113846315B (zh) * 2021-09-27 2022-08-02 华中科技大学 空间隔离原子层沉积装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100283833B1 (ko) * 1995-04-05 2001-03-02 히가시 데쓰로 성막처리장치
US20040154538A1 (en) * 2003-02-11 2004-08-12 Carpenter Craig M. Reactors with isolated gas connectors and methods for depositing materials onto micro-device workpieces
KR100703650B1 (ko) 2005-11-30 2007-04-06 주식회사 아이피에스 박막증착장치

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US715984A (en) * 1902-03-21 1902-12-16 William S Claypool Ink-well.
US5639334A (en) * 1995-03-07 1997-06-17 International Business Machines Corporation Uniform gas flow arrangements
JPH09180897A (ja) * 1995-12-12 1997-07-11 Applied Materials Inc 高密度プラズマリアクタのためのガス供給装置
US6045620A (en) * 1997-07-11 2000-04-04 Applied Materials, Inc. Two-piece slit valve insert for vacuum processing system
US6302964B1 (en) * 1998-06-16 2001-10-16 Applied Materials, Inc. One-piece dual gas faceplate for a showerhead in a semiconductor wafer processing system
US6883776B2 (en) * 2002-08-20 2005-04-26 Asm America, Inc. Slit valve for a semiconductor processing system
US20040082251A1 (en) * 2002-10-29 2004-04-29 Applied Materials, Inc. Apparatus for adjustable gas distribution for semiconductor substrate processing
CN100408902C (zh) * 2003-05-13 2008-08-06 应用材料股份有限公司 密封一处理室一开口的方法与装置
US7575220B2 (en) * 2004-06-14 2009-08-18 Applied Materials, Inc. Curved slit valve door

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100283833B1 (ko) * 1995-04-05 2001-03-02 히가시 데쓰로 성막처리장치
US20040154538A1 (en) * 2003-02-11 2004-08-12 Carpenter Craig M. Reactors with isolated gas connectors and methods for depositing materials onto micro-device workpieces
KR100703650B1 (ko) 2005-11-30 2007-04-06 주식회사 아이피에스 박막증착장치

Also Published As

Publication number Publication date
US8377213B2 (en) 2013-02-19
WO2009137395A3 (en) 2010-02-18
US20130153807A1 (en) 2013-06-20
CN102017068B (zh) 2013-10-30
US9423042B2 (en) 2016-08-23
WO2009137395A2 (en) 2009-11-12
US20090272324A1 (en) 2009-11-05
TWI557346B (zh) 2016-11-11
TW201337135A (zh) 2013-09-16
TWI444554B (zh) 2014-07-11
TW200951332A (en) 2009-12-16
CN102017068A (zh) 2011-04-13
KR20110015591A (ko) 2011-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101599926B1 (ko) 증가된 유동 균일성을 갖는 슬릿 밸브
JP6580729B2 (ja) ウェハ処理機器の化学制御機構
KR102156389B1 (ko) 반도체 처리를 위한 가스 분배 샤워헤드
KR102122904B1 (ko) 가스의 균일한 흐름을 제공하기 위한 장치 및 방법
TWI713452B (zh) 具有更均勻的邊緣清洗的基板支撐件
KR101659303B1 (ko) Ｃｖｄ 챔버의 유동 제어 피쳐
US20130306758A1 (en) Precursor distribution features for improved deposition uniformity
KR20230105690A (ko) 열 덮개를 구비한 원자 층 증착 챔버
KR102436438B1 (ko) 방위각 믹서
JP2006120853A (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP2006120872A (ja) ガス拡散プレート
KR101776401B1 (ko) 균일한 반응가스 플로우를 형성하는 원자층 박막 증착장치
KR20160011397A (ko) 가스 분배장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190225

Year of fee payment: 4