JP2003130280A

JP2003130280A - ガス送出計量チューブ

Info

Publication number: JP2003130280A
Application number: JP2002206050A
Authority: JP
Inventors: Jay Brian Dedontney; ブライアンデドントニージェイ; Anthony Desa; デサアンソニー; Samuel Kurita; クリタサミュエル
Original assignee: ASML US Inc
Current assignee: ASML US Inc
Priority date: 2001-07-13
Filing date: 2002-07-15
Publication date: 2003-05-08
Anticipated expiration: 2022-07-15
Also published as: TWI240017B; DE60201383T2; EP1276031B1; SG115486A1; EP1276031A1; CN1397755A; JP3621393B2; DE60201383D1; KR20030007162A; US20020134507A1

Abstract

(57)【要約】【課題】改良されたガス送出用のガス送出計量チュー
ブを提供する。【解決手段】ガス送出計量チューブが提供されてい
る。ガス送出計量チューブは、２つの軸方向に整列した
填め込みチューブを含んでおり、内側及び外側チューブ
は、アセンブリの一端を通してガスを受け取り、内側チ
ューブは、ガスを外側チューブの反対側の端部へと流
す。外側チューブは、１つ又は複数のオリフィスの列を
含んでいる。ガスを、外側チューブの、ガス入口に接続
されたのと反対側の端部に流すことにより、ガス送出計
量チューブの全長に亘って、ガスを単一の入口からだけ
入れる場合よりも、より平坦な背圧を形成することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（関係出願の説明）本出願は、１９９９年
１２月２２日出願の米国特許出願第０９／４７０，４４
６号の一部継続出願であり、当該出願をここに参考文献
として援用する。

【０００２】（発明の属する技術分野）本発明は、概括
的にはガスを送出するためのガス送出計量チューブに関
する。具体的には、本発明は、実質的に均等なガスの送
出を促進する、填め込み型軸整列又は同軸ガス送出計量
チューブに関する。

【０００３】（発明の背景）ガスの送出は、広範囲な工
業で重要な事柄である。例えば、半導体の処理又は製造
の分野では、ガスの送出が極めて重要な役割を果たす。
半導体処理の１つの形式は化学蒸着である。化学蒸着
は、ある種の気相化学物質の熱化学反応又は分解により
安定した化合物が形成され、そのような化合物が基板の
表面に堆積する場合に生じる。化学蒸着装置にはいろい
ろな形態がある。そのような処理のための１つの装置と
しては、米国特許第４，８４３，０２０号に記載され、
譲受人の所有する、コンベヤ化された常圧ＣＶＤ（ＡＰ
ＣＶＤ）装置が挙げられ、当該特許をここに参考文献と
して援用する。プラズマＣＶＤ装置、減圧ＣＶＤ（ＬＣ
ＶＤ）装置のような、他の形式のＣＶＤ装置を使用する
こともできる。

【０００４】半導体処理装置の重要な構成要素には、蒸
着が行われる成長室と、成長室内の基板表面に気相化学
物質を送出するために使用されるインジェクタが含まれ
る。ガスは、基板の全面に亘って分配され、反応して、
基板表面上に許容できる薄膜を堆積するようなものでな
ければならない。成長室は、蒸着を起こすことのできる
制御された環境を提供するよう注意深く設計しなければ
ならない。例えば、成長室は、ガスを閉じ込めるが、ガ
スの事前反応を起こし不均一な薄膜を堆積させかねない
ガスの再循環を抑制するようなものでなければならな
い。成長室は、過剰な反応物質及び反応副産物を生じさ
せないための排気手段を備えていなければならないが、
反応のための基板へのガスの流れを乱さないようなもの
でなければならない。更に、成長室とその構成要素の温
度は、反応物質ガスの凝固を防ぎ、副産物の塵の蓄積を
最小化し、装置の洗浄を行えるようにするために注意深
く制御されなければならない。加えて、成長室は、その
作動の間を通して（許容差のような）機械的完全性を好
適に維持しなければならない。これらの要素全てを注意
深くバランスさせ、蒸着のための適切な環境を提供しな
ければならない。

【０００５】この様な成長室内のインジェクタの機能
は、ガスを、所望の位置に制御されたやり方で分配する
ことである。ガスを制御して分配すると、部分的にはガ
スの事前混合と事前反応を最小化することにより、効率
的且つ均一な気相反応の機会が最大化される。これによ
り、基板上に高品質な薄膜を形成することになる適切な
化学種の形成が促進される。ガスを制御して分配するの
は、流量全体を確実に均一な組成とするために必要であ
る。完全な反応は、良好な品質の薄膜を形成できる機会
を大きくする。ガスの流れが制御されていないと、化学
反応は最適ではなくなり、薄膜の組成が均一でなくなる
結果となりがちである。薄膜の組成が均一でない場合、
半導体が適正に機能しなくなる。従って、インジェクタ
の設計は、制御されたやり方で所望するガスの流れが起
こるようにすることが重要である。

【０００６】ガスは、成長室の他の領域に、そして／又
はインジェクタに加えて構成要素によって、分配され
る。例えば、不活性ガスは、成長室に、蒸着ガスを所望
の様式で分離、及び／又は方向付けするために搬送され
る。不活性ガス及びその他のガスは、成長室へ、希釈及
び搬送ガスとして機能するよう送出される。そのような
様式でガスを使用する例の１つが、同時継続米国特許出
願第０９／１８５，１８０号に記載されており、当該出
願の開示全体を参考文献としてここに援用する。

【０００７】半導体製作の分野では、デバイスのジオメ
トリが０．２ミクロン以下へと微細化するに従って、薄
膜蒸着厚さの非均一性に対する要求も２％以下へと益々
厳しくなってきている。先行技術による線形のガス分配
システムでは、この厳しい要求に完全に応えるのは困難
になってきている。最も簡単な先行技術による設計で
は、単一のチューブに、複数の穴又はオリフィスをチュ
ーブの表面に沿って配置したものが用いられており、図
１に示すように、長さＬ直径Ｄのチューブに直径ｄの複
数のオリフィスが設けられている。ガスはチューブの一
端から圧力Ｐ₀、初速Ｖ₀で導入される。この設計では、
均一性は、殆ど圧力に依存することになる。各オリフィ
スで、圧力と流量はある量ずつ低下する。オリフィスの
サイズがチューブの直径Ｄに比べて小さく、供給圧力が
十分に高いものとすれば、オリフィス当たりの圧力と流
量の低下は、Ｐ₀及びＶ₀に比べると小さい。チューブに
沿う速度の低下は、ガス流量が小さい場合を除いて、通
常、圧力低下を伴う。ガスの供給源からある程度距離が
離れているところでは、チューブ内の圧力Ｐ₀は、低下
（Ｐ₀−Δｐと表される）している。同じ直径のオリフ
ィスを等間隔に設けた単一の計量チューブでは、均一な
ガス流れは実現できない。単一チューブによる先行技術
の具体的欠点は、大きな基板寸法即ち直径に対応するた
め必要な長さの延長に対し、その全長さに亘って良好な
均一性を維持するのが困難なことである。ある圧力に対
して、Ｄ、ｄ、Ｌの間の所与の寸法関係の下では、同じ
所与の直径を有するオリフィスを配置し直すか、等間隔
に設けられた穴の直径を変化させるかの何れかを行うこ
とにより、ある程度均一な速度ベクトル（ｖ_i）と均一
なガス流量を実現できる。しかし、このオリフィスの配
置は、唯１つの特定の作動条件でなければ、狭い範囲の
作動条件に対して最適の流れを作り出すことになる。更
に、この様な先行技術による設計では、ガスの流量と圧
力次第で、通常、約５から１０％という厚さの非均一性
の高い薄膜を作り出すことになる。加えて、低ガス流量
で低圧の場合、図２に示すように、供給端に最も近いと
ころでガス流量は高くなる。換言すると、Ｐ₀の値が比
較的低ければ、チューブ内の全体圧力は、ガス供給部か
らの距離の関数で、より急速に低下する。この場合、全
体的流量の均一性は、非常に悪くなる。加えて、そのよ
うなチューブからのガスの流れは、供給流量と圧力が増
すに連れ、方向性が増す（噴流化とも呼ぶ）傾向とな
る。チューブを出るガスの流れは均一ではなく、図３Ａ
に示すように、長さに沿って線形に低下する。代わり
に、図３Ｂに示すように、ガスをチューブの両端から導
入することもできる。何れの場合も、ガスの流れは一様
に分布せず、ウェーハ全面に亘って非均一な蒸着が生ず
る結果となる。

【０００８】先行技術の別のアプローチは、多孔質材料
製の単一チューブを用いることである。ここでも、ガス
はチュ−ブの一端から導入される。このアプローチで
は、穴付のチューブに伴う「噴流化」が、問題でなくな
る。材料の多孔特性は、通常、チューブ内で到達可能な
背圧、従ってチュ−ブの長さに沿う全体的均一性も決め
ることになる。例えば、スクリーンメッシュは多孔質材
と考えることができる。最高の均一性を達成するために
は、メッシュは、チューブの全長に沿って良好な背圧を
維持するため、ガス流に良好な抵抗を提供しなければな
らない。通常、流れに対する抵抗は、チューブ表面積に
対する総開口面積で決まる。メッシュ開口は、通常は、
材料の厚さのオーダーかそれ以上（＞０．００５イン
チ）である。第２の例は、粒子間隔がミクロンオーダー
（この様な材料は、しばしば濾過装置に用いられる）
で、厚さがミリメートルオーダーの多孔質セラミックで
ある。この様な材料は、ガス流れに対して抵抗を提供
し、均一な背圧を立ち上がらせ、送出ラインの全長に沿
って送出ガスの良好な均一性を提供することができる。

【０００９】多孔質セラミックチューブは、ガス送出の
良好な均一性を提供することはできるが、材料自体が極
めて脆く、これ又広範囲な温度に耐えることのできるガ
ス供給ラインとシールするのが難しい。

【００１０】３番目の代替手段は、チュ−ブの直径に供
給部からの距離の関数としてテーパを付け、質量流量が
低下しても流体速度を一定に保てるようにすることであ
る。このアプローチの主要な欠点は、ある流量で均一な
流れに対して最適化された設計は、別の流量では正しく
機能しないことである。

【００１１】単一の有孔又は多孔質チューブを使用する
先行技術の最大の弱点は、圧力の変化に対する感度が比
較的高く、送出チューブの長さに沿う位置の関数として
流れが不均一になることである。更に、図４に示すよう
に、不均一な流れは、ガス流量の強力な関数であり、ア
プリケーションとプロセスの条件が違えばガス流量も違
ったものとなり、均一な薄膜蒸着を作り出すプロセスを
設計開発するのが益々複雑になる。図４に示すグラフ
は、レイノルズ数１００＜Ｒ_c＜２０００を有する、Ｃ
ＶＤアプリケーションに典型的なガス流れの状態とジオ
メトリの範囲を示している。更に、ウェーハの直径が増
すに連れ、薄膜の非均一性は、しばしばガス送出チュー
ブの長さが増すと共に悪化する。

【００１２】圧力の変化は、ユーザーが故意に起こすこ
ともあるが、しばしば、ガス送出システムからＣＶＤ装
置までの設備内の変動が原因で起こる。従って、先行技
術では、ガス圧の変化は、インジェクタ及び／又は成長
室内のガス送出の均一性に影響を及ぼし、それが次には
基板上に形成される薄膜の均一性や組成に影響する。換
言すると、先行技術によるシステムでは、ガス送出装置
は、１つの作動条件でのみ有用だということである。従
って、特に長さに沿って送出システムの変動に鈍感な、
実質的に均一なガスの流れ及び／又は分配を、広汎なガ
ス流れの作動範囲に亘って促進するガス送出システムが
求められている。

【００１３】（発明の概要）本発明の目的は、改良され
たガス送出用のガス送出計量チューブを提供することで
あり、より具体的には、一端からガスが供給されるガス
送出チューブの長さに沿って実質的に均一なガス送出を
提供することである。これら及びその他の目的は、最も
内側のチューブが、ガスを受け取って最も内側のチュー
ブの全長に亘って実質的に均一な背圧を確立し、最も外
側のチューブが、ガス送出チューブを通って外に出るガ
スの均一な流れの分布を提供する、填め込み型軸整列又
は同軸計量チューブを組み合わせたガス送出計量チュー
ブによって達成される。本発明の別の態様では、ガス送
出計量チューブは、ガス送出計量チューブを収容するた
めの少なくとも１つのポートを有する少なくとも１つの
インジェクタアッセンブリと組み合わせて提供されてい
る。本発明の又別の態様では、ガス送出計量チューブ
は、ガス送出計量チューブを収容するための少なくとも
１つのプレナムを有するシールドアッセンブリと組み合
わせて提供されている。このガス送出計量チューブは、
半導体用途で使用するのに特に適している。

【００１４】本発明の別の態様では、入口端部と閉じた
端部を有する外側チューブと、外側チューブに形成され
た、実質的に外側チューブの長さに沿って伸張する１つ
又はそれ以上のオリフィスの列と、を備えた、ガスを送
出するためのガス送出計量チューブが提供されている。
開いた入口及び出口端部を有する内側チューブは、外側
チューブの内側に填め込まれて軸整列し、内側チューブ
と外側チューブとの間に有効環状空間を形成している。
内側チューブの出口端部は、外側チューブの閉じた端部
より前で終わっている。ガス分流器は、内側及び外側チ
ューブの入口端部に隣接して配置され、内側チューブと
連結された第１ガス流路と、内側及び外側チューブの間
の環状空間と連結された第２ガス流路を有している。

【００１５】（好適な実施例の詳細な説明）本発明のこ
の他の目的と利点は、本発明の詳細な説明と、特許請求
の範囲に述べることを読み、添付図面を参照すれば、明
白となるであろう。

【００１６】特に有利な点として、本発明は、長さ、特
にチューブの長さに沿ってガスの分配を計測し、チュー
ブからのガスの分配が、広範な作動条件又はガス流量範
囲に亘って圧力変化に敏感でないようにして、先行技術
の欠点に取り組むガス分配チューブを提供する。本発明
は、最も内側のチューブが、好ましくはガス供給部に取
り付けられ、内側及び外側のチューブが共に、最も内側
のチューブと最も外側のチューブの長さに沿って分布す
る１つ又はそれ以上のオリフィスの列を有している、２
つ又はそれ以上の填め込み型軸整列又は同軸チューブの
チューブアッセンブリを有するガス送出チューブで構成
されている。議論を目的に、２つの軸整列填め込み型の
円形断面を有するチューブから成るガス送出チューブ１
０について議論するが、３つの填め込み型チューブやそ
れ以上の同軸チューブのような、この他の数のチューブ
を使用することもできる。半導体基板を処理するのに使
用されるガス送出チューブの長さは、通常、基板の幅又
は直径よりも数センチメートル長い。

【００１７】本発明のある実施例を、図５及び６Ａを参
照しながら説明する。図５は、環状空間１５で隔てられ
た同軸の内側チューブ１２と外側チューブ１４を有する
２チューブ式アッセンブリから成るガス送出チューブ１
０の概略図である。各チューブは、２つの端部を有して
いる。内側チューブ１２は、ガス供給部に取り付けられ
る一端１３を有しており、他端１７にはキャップが被せ
られている。１つ又はそれ以上のオリフィス１６の列
が、内側チューブ１２の実質的長さに沿って分布してお
り、内側チューブ１２の全長に沿って均一な背圧を確立
するように、位置と大きさが定められ、なお且つ内側チ
ューブ１２を出て環状空間１５に入る十分なガス流量を
提供している。外側チューブ１４は、その実質的長さに
沿って分布するオリフィス１８の列を有している。１つ
又はそれ以上のオリフィス１８の列は、環状空間内に均
一な背圧を維持し、且つ外側チューブ１４を出て外側チ
ューブ１４に隣接する領域に入る均一なガス流れを提供
するように、位置と大きさが定められている。外側チュ
ーブ１４の両端部にはキャップを被せてあるのが好まし
いが、別の実施例では、外側チューブもガスの供給を受
けている。図５及び６Ａに示すように、内側オリフィス
１６の線は、外側オリフィス１８の線列から回転方向に
１８０度ずれているのが好ましい。しかし、これらの列
の間には、どの様な回転整列及び直線整列でも用いるこ
とができる。好適な実施例では、オリフィスの内側の列
が、オリフィスの外側の列から１８０°の位置に整列し
ている。

【００１８】ガス送出チューブ１０を、２つの軸整列填
め込み型チューブを有するものとして説明してきたが、
チューブを付加して使うこともできる。例えば、ガス送
出チューブ１０は、３つか又はそれ以上の同軸チューブ
で構成してもよい。２つか又はそれ以上の填め込み型同
軸チューブを使用することにより、本発明の装置は、先
ず、内側チューブの長さに沿って均一な背圧を確立し、
次に、その均一で一定な圧力を維持しながらチューブア
ッセンブリ１０の全長に亘って２つのチューブの間の環
状空間に移すことにより、広汎な流れの範囲に亘って圧
力の影響に対する感度を低下させる。その結果、外側チ
ューブから出てくるガス流れは極めて均一なものとな
る。本発明は、この様に、チューブアッセンブリの全長
に亘る圧力と流れの確立を２段階に効果的に分けてい
る。

【００１９】上記のように、オリフィスの列を設けた単
一のチューブの一端にガスを供給する先行技術では、オ
リフィスの列から均一な流れを提供するためには、チュ
ーブの全長に亘って背圧を均等にする必要がある。流量
が低い状態では、背圧が低くなりすぎて、供給部から最
も遠いオリフィスからの流れは低下し、チューブの全長
に亘って不均一な分布となる。対照的に、本発明によれ
ば、本発明の内側チューブ１２のオリフィス１６の直径
と配列は、チューブの全長に亘って均一な背圧を確立す
るように形成されている。換言すると、チューブの直径
とオリフィスの直径との間の関係が重要なのである。オ
リフィス１６は、内側チューブ１２の実質的長さ、好ま
しくは全長に亘って分布しており、その大きさと数は、
内側チューブから外に流れ出るガス流れに対する十分な
抵抗を保証して、全内側チューブ長さ内で背圧を構築で
きるように設定されている。内側チューブからのガス流
れは、その長さに沿って平坦に分布しており、内側チュ
ーブと外側チューブの間の環状空間に供給される。

【００２０】モクタリ他（「複数の出口のついた流れ分
配パイプにおける流れの均一性と圧力の変動」流体、構
造物、過渡現象、自然ハザードにおける分析的、実験
的、計算的技術の進歩、ＡＳＭＥ、ＰＶＰ３５５巻、１
１３ページ、１９９７年）では、単一のチューブに沿っ
て均一な流れを確立するための、内側チューブ１２の内
径（Ｄ_in）と、チューブ長Ｌと、オリフィスサイズ（ｄ
_in）の間の一般的関係が議論されている。更に、アクリ
ボス他（「マニフォルド内の流れの分布」化学技術科
学、１０巻、１１２−１２４頁、パーガモン出版、１９
５９年）では、モクタリが例としてＬ／Ｄ_in＞５０を示
唆しているのに対し、Ｌ／Ｄ_in＜７０を要求している。
加えて、モクタリ他は、Ｄ_in／ｄ_in≒１０かそれ以上な
らば、チューブ全長に亘って良好な流れの均一性が期待
できることを示している。アクリボスは、合計オリフィ
ス面積（Ｎπｄ_in ²／４）のマニフォルドの面積（πＤ
_in ²／４）に対する割合が１を越えるべきではないこと
を示唆している。

【００２１】先行技術は、このように、単一チューブ内
に比較的安定した背圧を確立するための法則のセットを
提供している。具体的には以下の関係、即ちＬ／Ｄ＜７
０、Ｄ／ｄ＞１０、Ｎａ_port／Ａ_tube≒１、が示されて
おり、ここに、Ｎはチューブ内のオリフィスの数であ
り、ａ_portはこれらのオリフィスそれぞれの断面積であ
る。この先行技術は、単一チューブ配置に限定されてい
るが、上に議論したように、この様な単一チューブ配置
では性能に限界があり、満足できる薄膜の均一性を提供
できていない。

【００２２】本発明の発明人は、先行技術の要件を内側
チューブ１２に対して維持すると、内側チューブ１２内
に比較的安定した背圧（Ｐ₀−Δｐ）を確立できること
を発見した。更に、本発明人は、内側チューブのオリフ
ィス１６から、２つのチューブの間の環状空間１５内へ
の実質的に一定したガス流れの供給を維持すれば、チュ
ーブの全長に亘って実質的に均一なガス流れを提供でき
ることを発見した。本発明によれば、内側チューブ１２
と外側チューブ１４の間の環状空間内の圧力の均一性
は、環状空間のサイズによって確立され、ガス分配の均
一性は内側チューブ１２のオリフィス１６の分布に支配
されるが、外側チューブ１４とそのオリフィス１８を付
け加えることにより実質的に改善される。この様に、本
発明によれば、少なくとも２つの同軸チューブの組合せ
により、最も内側のチューブ１２と最も外側のチューブ
１４との間の環状空間１５内に、そのようなチューブの
長さに沿って、一定の均一な圧力を確立でき、その結
果、最も外側のチューブらのガスの分配が非常に均一に
なる。

【００２３】本発明人は、内側チューブ１２と外側チュ
ーブ１４の間の環状空間１５の断面積と、内側チューブ
１２の断面積は、ほぼ同じであるのが望ましく、少なく
とも互いに３倍以内でなければならないということを発
見した。換言すると、有効環状空間の有効直径Ｄ_effと
最も内側のチューブの直径Ｄ_inとは、互いに３倍以内に
あり、Ｄ_eff≒Ｄ_inであるのが望ましい。加えて、チュ
ーブの内表面積の、そのチューブ内の全オリフィスの合
計断面積に対する割合は、約１０に等しいかそれ以上、
好ましくは１００以上とすべきである。換言すると、Su
rfaceArea_outer／ＮＡ_outer≒１０かそれ以上、であ
る。これによってガス流れの非均一性値が著しく改善さ
れ、即ち、この値は、先行技術によって達成される約５
から１０％に比較して、本発明では約３％以下の範囲に
なる。ガス流れの均一性とチューブ長さの間の関係の感
度は、内側チューブ１２に対してよりも、外側チューブ
１４に対しての方が遙かに低い。

【００２４】要約すれば、本発明の思想は、内側チュー
ブの設計を通して、ガス送出チューブの長さに沿い一定
の背圧を確立し、次に、内側チューブと外側チューブの
幾何学的関係を通して、全長に亘る一定の圧力と均等な
分布を維持し、最終的には、外側チューブのオリフィス
の分配を通してガス流れを計測することである。

【００２５】本発明は、膨大な数の用途に使用すること
ができる。以下、その中の２つの用途について述べる。
ある実施例では、本発明のガス送出計量チューブ１０
は、図７又は８に示すような、直線状のインジェクタ配
置を使用する常圧／減圧化学蒸着装置に使用されてい
る。ガス送出計量チューブ１０は、図８に示すようにイ
ンジェクタ自身の中に使用してもよく、及び／又は、図
７に示すように、インジェクタの側面に位置するシール
ド内に使用してもよい。

【００２６】ＣＶＤ装置２０の一部を図７に示す。ＣＶ
Ｄ装置２０は、インジェクタ２２、保護シールドアッセ
ンブリ２４、及びウェーハ２６を含む成長室を備えてお
り、ウェーハ２６は、ベルトのような搬送機構３０によ
って、インジェクタ２２とシールドアッセンブリ２４の
下を、蒸着領域２８を通って搬送される。ガスは、イン
ジェクタから蒸着領域２８内に噴射され、反応してウェ
ーハ表面上に蒸着して薄層となる。シールドアッセンブ
リ２４は、通常、窒素ガスのような不活性ガスを噴射
し、このガスは、インジェクタ表面上に堆積物が積み上
がるのを最小化するのを支援し、且つ蒸着領域２８を隔
離するのを助ける。この実施例では、シールドアッセン
ブリ２４は４つの区画から構成されており、そのうち２
つはインジェクタ２２の側面に位置している。この形式
のＣＶＤ装置の例について更に詳しいことは、米国特許
第５，８４９，０８８号及び米国特許出願番号第０９／
１８５，１８０号（弁理士事件整理番号Ａ−６５５８３
−１）に記載されており、両開示の全てを、ここに参考
文献として援用する。

【００２７】約３％以下という薄膜厚さの非均一性に関
する工業的要件については、インジェクタの側面に位置
するシールドガス流れが、時間を通して安定しており、
インジェクタの各側のガス流れがそれ自身の長さに沿っ
て良好に画定され、インジェクタの反対側のガス流れに
関しても良好に画定されていることが重要である。蒸着
ガスは、直線状のインジェクタにより基板表面上に垂直
に送出され、インジェクタの両側へ排気される。もっと
具体的には、シールドアッセンブリ２４の第１の目的
は、使用されなかった材料がインジェクタ２２及び排気
経路面上に堆積するのを最小化することである。シール
ドアッセンブリ２４は、不活性ガスを送出する経路とな
るプレナム２５を内部に形成する孔付材料の輪郭面を備
えた幾つかの区画から構成されている。不活性ガスは、
排気経路内に送出され、未使用の蒸着ガス流を希釈し
て、未使用蒸着ガスを排気経路表面から外へ向かわせ
る。

【００２８】効果を最大とするには、不活性ガスを蒸着
領域の直ぐ下流に送出しなければならず、近接して送出
する際には、不活性ガスが、蒸着ガスをウェーハ基板上
に分配するのを乱さないようにする必要がある。加え
て、通常のＡＰＣＶＤ及びＳＡＣＶＤのツールでは、蒸
着ガスが反応し再結合して所望の薄膜を形成できるよう
にするため、基板に熱を加える必要がある。ウェーハの
温度は通常５００℃以上であり、従って周囲の装置は、
直接には加熱されないが、高温（数百℃）になると予測
される。従って、不活性ガスは、蒸着ガスに要求される
不均一性（即ち、不均一性約１％未満）と同様に、シー
ルドとインジェクタの長さに沿ってある均一性で計測、
送出されるのが望ましく、そのハードウェア設計は、広
範囲の温度に亘って作動できるようなものでなければな
らない。特筆すべき利点は、本発明のガス送出チューブ
１０は、基板の直径又は幅に亘るシールドアッセンブリ
の全幅に亘って、この様な計測済みのガス流れを供給す
るのに非常に適しており、これは、３００ｍｍウェーハ
のような大きな基板直径に対して特に有用である。特
に、図７に示すように、本発明のガス送出チューブ１０
は、シールドアッセンブリ区画の１つ又はそれ以上のプ
レナム２５内に配置することができる。ガス送出チュー
ブ１０は、シールドアッセンブリ区画内の所望の位置ど
こにでも配置することができ、２つ以上のチューブを各
区画内に置くこともできる。

【００２９】通常、シールド２４及びインジェクタ２２
は、フッ化水素酸のようなエッチング剤で洗浄するため
に取り外される。従って、ガス送出チューブ１０も、そ
のような洗浄溶液を使えるようになっているか、及び／
又は簡単に取り外せて、シールドアッセンブリを単独で
洗浄できるようになっているのが好ましい。

【００３０】別の実施例では、ガス送出チューブ１０
は、インジェクタアッセンブリ２２自身の中に、好まし
くは、米国特許第５，６８３，５１６号及び米国特許出
願番号第０９／１１３，８２３号（弁理士事件整理番号
Ａ−５９４７１−４）に記載されている形式のような直
線状のインジェクタ内に使用することができ、上記両特
許の開示内容全てを、ここに参考文献として援用する。
一般的に、インジェクタ２２は、インジェクタ２２の長
さを横切る、複数のクロスチャネル即ちポート３２で構
成されており、各ポート３２は、細いスロット状のチャ
ネル３６で共通のガス送出面３４に連結され、このチャ
ネル３６もインジェクタ２２の長さに亘って伸張してい
る。ガスは、ガス送出面３４から、ウェーハ基板２６直
上の蒸着領域２８（即ち容積部）に出て行く。蒸着ガス
は、各ポート３２へ別々に供給されるのが望ましい。上
に引用した開示は、蒸着ガスをインジェクタ２２の全長
に沿って確実に均一に分配するための幾つかの構造を詳
細に論じている。特筆すべき利点として、本発明のガス
送出チューブ１０は、所望の均一な及び／又は計量済み
のガス流れを供給するために、インジェクタ２２の１つ
又はそれ以上のプレナム３２内に挿入できるガス送出装
置として非常に適している。

【００３１】通常、先行技術を使用する薄膜厚さの非均
一性は、約２％近くにあり、この値は、使用される処理
化学物質のタイプとＣＶＤ条件によっては、４％から５
％に上がることもある。本発明は、ガス分配の均一性を
更に改良することを通して先行技術に対する改良を行
い、結果的に約２％以下の薄膜非均一性を現実のものと
して、先行技術に勝る実質的改良を実現する。

【００３２】特筆すべき利点として、本発明は、ガス流
れを「計量」する手段を提供し、ガス送出システムの長
さに亘って実質的に均一な分配を保証する。シールドに
適用する場合、ガス流量は、通常、チューブ当たり毎分
数標準リットル（ｓｌｍ）から約３０ｓｌｍ程度であ
り、一方インジェクタに適用する場合、ガス流量は、数
ｓｌｍから約２０ｓｌｍ程度であるのが好ましい。シー
ルドに適用する場合、不活性ガスは、シールドスクリー
ンの後の比較的閉じ込められていない容積部に送出さ
れ、一方インジェクタに適用する場合は、プレナムとチ
ャネルスロットに非常に近接しているため、ガスの分配
と流れの方向付けを調節する助けとなる。

【００３３】直線状のインジェクタ、シールド及び基板
配置のジオメトリでは、ガスを送出チューブの一端から
導入する必要がある。直線状ガス分配システムに関する
先行技術は、幾つかのアプローチを含んでいるが、ある
種のＡＰＣＶＤ装置、特に幅２００ｍｍ以上の基板用の
装置では、上手く機能しない。最も単純な形式の設計
は、先に説明した図１及び２に示すような、表面に沿っ
てオリフィスが分布する単一のチューブである。

【００３４】本発明のガス送出計量チューブがシールド
用途に使用される場合、ガス流が不活性ガス送出アッセ
ンブリから「噴流」状に出るのは望ましくなく、方位角
的に一様にチューブから出なければならない。その場
合、本発明の別の実施例によれば、外側チューブオリフ
ィスの分布パターンは、チューブの長さに沿って方位角
状に分布した小さな孔の幾つかの列又は行（図６Ｂ）で
ある。

【００３５】図８に示すインジェクタ用途の場合、イン
ジェクタクロスチャネル即ちポート自身が、本発明的ア
ッセンブリの周りに境界を形成し、ガスがスロットチャ
ネルを通って混合室に流れる前に、ガスの方向を調整す
ることができる。ここでは、外側チューブのオリフィス
分布パターンを支配する法則は、シールド用途の場合よ
りもインジェクション用途の場合の方が拘束が緩く、幾
つかの行と、チューブ長さに沿う多分より長いピッチと
で構成されることになる。本発明のガス送出計量チュー
ブを利用すれば、シールド及びインジェクタの両方の用
途で、遙かに均一なガス流れを作り出し易くなる。以
上、２つの特定の例について説明してきたが、本発明の
ガス送出計量チューブは、単独でも利用できるし、加え
て、実質的に均一なガス送出が望ましい多くの用途、例
えば全ＣＶＤ用途、半導体装置等に適していると理解さ
れたい。実験以下に幾つかの例を提示するが、これ等は、説明を目的
としており、本発明に制限を加える意図はない。各種事
例のパラメータを表１に示す。

【００３６】

【表１】

【００３７】説明用事例例１：表１のケースＡに示す設計パラメータの、図７に
示すのと同様な保護シールド内に配置された計量チュー
ブに使用された場合の実行可能性を、以下に検証する。
背圧は、約２００Ｔｏｒｒである。ガス流量：チューブ当たり５から３０ｌ／ｍｉｎ内側チューブ長（第１孔から最終孔）：約９．２６イン
チ外側チューブ長（第１孔から最終孔）：約９．７インチ内側チューブの諸元は表１に示す通り（内径ＩＤは０．
１１４インチ、外径ＯＤは０．１３４インチ）で、一方
外側チューブの諸元は、内径ＩＤ＝０．１８６インチ、
外径ＯＤ＝０．２５０インチである。

【００３８】内側チューブと外側チューブの間の環状部
の有効径Ｄ_effは、以下のように求めることができる。

【数１】

【００３９】但し、Ａ_outerは外側チューブの断面積、
Ａ_innerは内側チューブの断面積で、それぞれ直径ＩＤ
_outer及びＯＤ_innerを有しており、Ｄ_effは、内側チュ
ーブと外側チューブの間の環状部の有効径である。従っ
て、式３を上記に与えられた条件で解けば、以下のよう
になる。

【００４０】＝2x[(.186/2)²−(.134/2) ²] ^1/2＝0.129
インチ＝Ｄ_eff チューブの断面積と、チューブのオリフィスの断面積の
和を比較するのは興味深い。内側のチューブでは、断面
積は、π（ＩＤ_inner／２）²＝π（．１１４／２）²＝
０．００３２５π となり、一方各オリフィスの断面積
は、π（．００７）²＝０．００００４９π である。

【００４１】内側チューブの設計に際して、先行技術の
モクタリとアクリボスに記述してある３つの条件の値が
興味深い。３つの条件とは、ａ）チューブ長さの直径に
対する比、ｂ）チューブ直径のポート直径に対する比、
ｃ）全オリフィス面積の和のチューブ断面積に対する
比、である。具体的には以下のようになる。Ｌ／Ｄ＜７０（４ａ）Ｄ／ｄ≒＞１０（４ｂ）ＮＡ_port／Ａ_tube≒＜１（４ｃ）

【００４２】表１のケースＡ内側チューブ設計について
計算すると、次のようになる。（ａ）内側チューブＬ／Ｄ＝９．２６／０．１１４＝
８１（ｂ）内側チューブＤ／ｄ＝０．１１４／０．０１４
＝８．１（ｃ）オリフィス総数の断面積内側チューブ：３９ｘ
（０．００００４９）π／（０．００３２５π）＝０．
６提案されている設計の計算結果を、先行技術によるガイ
ドライン（式４ａ、４ｂ、４ｃ）と比較すると、ケース
Ａの内側チューブに関する提案設計が、一様流れの条件
にほぼ合致していることが分かり、設計結果が条件４ａ
の高位側にあるのは注目される。

【００４３】本発明によれば、外側チューブに対する設
計標準は次のようになる。Ｄ_eff≒Ｄ_in（又は、少なくとも互いに３倍以内にあること）（５ａ）ＳurfaceＡrea_outer／ＮＡ_outer≒１０又はそれ以上（５ｂ）ここに、Ｄ_inは最内側チューブの内径、ＳurfaceＡrea
_outerは最外側チューブの表面積、ＮＡ_outerは最外側チ
ューブの全オリフィスの合計断面積である。

【００４４】表１ケースＡの外側チューブに関する設計
値は、（ａ）Ｄ_eff＝０．１２９≒０．１１４＝Ｄ_in （ｂ）表面積対ポート断面積＝(9.7)π(.186)/(156ｘ5
ｘ.007²π)＝４７となり、設計標準を満足する。

【００４５】例２：表１のケースＤに示す設計パラメー
タの、図７に示すようなインジェクタアッセンブリ内の
計量チューブに使用された場合の実行可能性を、以下に
検証する。背圧は、約２００Ｔｏｒｒである。ガス流量：チューブ当たり２から２０ｌ／ｍｉｎ内側チューブ長（第１孔から最終孔）：約９．２７イン
チ内側チューブ及び外側チューブの内／外径寸法は、表１
のケースＤに示す通りである。各種キー設計値は、上記
例１に示した式と手順を使って計算することができる。
具体的には以下のようになる。内側チューブと外側チューブの間の環状部のＤ_eff＝2ｘ
[(.261/2)²−(.156/2) ²] ^1/2＝0.209インチ＝Ｄ_eff 内側チューブの断面積＝π(.136/2) ²＝0.00462π 内側及び外側オリフィスの断面積＝π(.0048) ²＝0.000
023π このデータを使って、ケースＤの内側チューブ設計に関
する４ａ、４ｂ、４ｃに示す関係を計算すると以下のよ
うになる。Ｌ／Ｄ_in＝9.27/.136＝６８Ｄ_in／ｄ＝.136/.0095＝１４．３Ｎａ_port／Ａ_tube＝39π(.0048) ²/.00462π＝０．１９提案設計の計算結果を先行技術の設計ガイドラインと比
較すると、ケースＤの内側チューブに関する提案設計
が、一様流れの条件にほぼ合致していることが分かる。

【００４６】ケースＤに提案されている外側チューブの
設計も、式５ａ、５ｂの標準に対して検証しなければな
らない。ケースＤでは、最初の関係は満足しており、即
ち、Ｄ_eff／Ｄ_in＝.209/.136＝１．５４であり、３倍
以内の要件に合致する。ケースＤの外側チューブは７７
個の孔を有しており、各孔の直径は０．０１３８インチ
である。従って、式５ｂでは、外側チューブ長さが約
９．７インチの場合は、9.7π(.261)/(77ｘ.0069²π)＝
６９０となる。

【００４７】例３：表１のケースＥでは、内側チューブ
の設計はケースＤと同じであるが、外側チューブは、直
線状のオリフィスの列ではなく３つの狭いスロットのセ
ットを有している。本発明によるこの様なスロットのセ
ットを備えている外側チューブに関する関係は、以下の
ようになる。Ｄ_eff／Ｄ_in＝.209/.136＝１．５４これ
は前と同じである。表面積対スロット断面積＝9.7π(.261)/(3ｘ3.060ｘ.00
5)＝１７３従って、外側チューブに対する標準にも合致する。

【００４８】最内側チューブと最外側チューブの間の環
状空間は、有効環状空間である。換言すれば、チューブ
は（円筒状に加えて）様々な形状を取ることができるの
で、チューブの形状には関わりなく、環状空間は、最内
側チューブと最外側チューブの間の領域である。

【００４９】上記試みにより説明し証明したように、本
発明のガス送出計量チューブは、チューブの長さに沿う
均一な流れを確立するのとは独立して、一定の背圧を確
立するための手段を作り出すことにより、直径や長さに
は関係なく、所与の長さに沿って実質的に一様なガス流
れを提供する。上に示したように、所望の流量と均一性
を実現するためには、環状断面の容積が重要である。特
筆すべき利点として、チューブの壁寸法は、アスペクト
比（孔対壁厚）が１以上であれば、所望の結果を得るの
に重要ではなく、供給ガスの給送も、ガス流れを阻害す
るものでない限り、重要ではないということが分かっ
た。

【００５０】更なる利点として、軸整列填め込み型チュ
ーブは、異なる形状のものであってもよい。例えば、填
め込み型チューブは、図に示す円筒形のチューブではな
く、２つの軸整列した長方形チューブでもよい。更に、
本発明のガス送出計量チューブは、必要ならば「噴流」
タイプのガス流れを作り出すように形成することもでき
るし、そうではなく「噴流」が生じないように形成する
こともできる。

【００５１】新しい実施例本発明の別の実施例を図９から１４に示す。図９は、環
状空間１５で隔てられた填め込み型同軸の内側チューブ
１２及び外側チューブ１４を有する２チューブ式アッセ
ンブリを備えたガス送出計量チューブ１０の分解図であ
る。外側チューブ１４は、一端がエンドキャップ３５で
閉じられ、反対側の入口端３７はガス供給ポート５０に
取り付けられている。外側チューブ１４は、例えば図９
及び１０に示すように、実質的にその全長に沿って分布
する少なくとも一列のオリフィス１８を有している。内
側チューブ１２は、開いた入口１３と出口端１７を有
し、外側チューブ１４の内側に填め込まれている。内側
チューブ１２は、オリフィスの列を有していない。

【００５２】内側チューブ１２の出口端１７は、エンド
キャップ３５の内面と接触してはおらず、図１１Ａ及び
１１Ｃに示すように、エンドキャップ３５からある距離
のところで終わっており、ガスが、内側チューブ１２の
出口端１７から環状空間１５内へ流れ出ることができる
ようになっている。内側チューブ１２の出口端１７から
エンドキャップ３５の内面までの正確な距離は、計量チ
ューブの作動にとって非常に重要なパラメータというわ
けではない。距離は、約０．１インチから０．２５イン
チ程度であれば良好に作動すると考えられる。本発明の
ある特定の実施例では、０．１３５インチの離間距離が
使用されている。こうすることにより、単一のガス供給
ポートを唯一端に設けるだけで、ガス送出計量チューブ
１０の反対側の端部にもガスを供給できるという利点が
生まれる。

【００５３】単一のガス供給ポート５０を使うだけでガ
ス送出計量チューブ１０の反対側の端部にガスを搬送す
るために、本発明は、内側チューブと外側チューブの入
口端に近接してガス分流器３８を設けている。ガス分流
器３８は、内側チューブ１２に連結される第１ガス流路
と、内側チューブと外側チューブの間の環状空間１５に
連結される第２ガス流路を有している。より具体的に
は、ガス分流器３８は、外側チューブ１４のエンドキャ
ップ３５とは反対側の入口端３７に隣接して配置されて
おり、内側チューブ１２の入口端１３とほぼ同面に横軸
に沿って整列している。ガス分流器３８は、その例を図
１２Ａ及び１２Ｂに示すが、貫通する複数の小さなオリ
フィス４２と中央オリフィス４４とを有するディスク４
１で構成されている。中央オリフィス４４は、直径が内
側チューブ１２の外径とほぼ等しく、内側チューブの入
口端１３に隣接し、内側チューブの横方向中心線に沿っ
て配置され、内側チューブ１２内への第１ガス流路を形
成している。複数の小さなオリフィス４２は、好ましく
はディスク４１の外周回りに配置され、環状空間１５へ
の第２ガス流路を形成している。代わりに、ガス分流器
３８は、内側チューブ１２の入口端１３上のフランジと
して形成し、複数のオリフィス４２が貫通するリップを
有するようなものとしてもよい。別の実施例では、ガス
分流器３８は、ガス供給ポート５０の一部として形成さ
れている。

【００５４】中央オリフィス４４と複数のオリフィス４
２の直径は、特に制限があるわけではないが、複数のオ
リフィス４２の断面積の総合計は、内側チューブ１２の
内側断面積と実質的に等しいことが好ましい。更に、複
数のオリフィス４２は、全て径が同じでもよいし、径が
違っていてもよい。ある例では、オリフィス４２の直径
は約０．０１５インチから０．０２５インチの範囲にあ
り、内側チューブ１２の内径は約０．０６５インチから
０．０７５インチの範囲にある。

【００５５】内側チューブ１２は、１つ又は複数のスタ
ンドオフスペーサー４０によって、外側チューブ１４内
に、少なくとも部分的には、軸方向に支持されている。
スタンドオフスペーサー４０は、外側チューブ１４内に
内側チューブ１２を軸方向にセンタリングするために設
けられている。スタンドオフスペーサー４０の一例を図
１３Ａ及び１３Ｂに示すが、これは、１つ又はそれ以上
のスタンドオフ部４３と中央孔４６を有する薄板ででき
ている。中央孔４６の直径は、内側チューブ１２の外径
よりも僅かに大きい。内側チューブ１２は、孔４６内に
軸方向に挿入され、スタンドオフ部４３が、外側チュー
ブの内壁と係合する。１つ又はそれ以上のスタンドオフ
スペーサー４０は、内側チューブの長さに沿って配置さ
れる。スタンドオフスペーサーの１つは、内側チューブ
の出口端１７近くに配置されるのが好ましい。スタンド
オフ部４３は、環状空間１５への障害を実質的に最小化
する形状に形成されるのが好ましい。

【００５６】以上述べたように、本発明の特別な利点
は、単一のガス供給入口をチューブ１０の一端に設ける
だけで、ガス送出計量チューブ１０内の反対側の端にガ
スを供給できることである。ガスは、例えば図１４Ａ及
び１４Ｂに示すように、単一のガス供給ポート５０から
供給される。ガス供給ポート５０は、計量チューブ１０
の一端に配置されており、内部に中空容積部、即ちポケ
ット４９が形成された単一のユニットブロック４８と、
ガス供給コネクタ６２と、中空チューブスタブ６４とで
構成されている。カバー、即ちキャップ９９がポケット
上に溶接されガス経路を閉じている。ガス供給コネクタ
６２には、ガス供給部からのガスを、ポケット４９を通
し中空チューブアッセンブリ６４から送り出すため、プ
ラミング（図示せず）が取り付けられている。中空チュ
ーブスタブ６４は、ガス送出計量チューブ１０に連結さ
れている。外側チューブ１４は、一端にアダプタ６６を
有している。アダプタ６６は、外側チューブ１４を大径
のチューブスタブ６４に接続する。ある代表的実施例で
は、分流器３８は、チューブスタブ６４とアダプタ６６
の間に配置され、この３つの構成要素は一体に溶接され
ている。この実施例では、アダプタ６６は、実質上外側
チューブ１４の延長部として機能し、ガスが分流器３８
を通り環状空間１５内へ流れる際に実質的に流れの障害
となるものが無いようにしている。

【００５７】作動中、ガスは、ガス供給部から、コネク
タ６２を通してポケット４９へ送り込まれる。ガスは、
例えば図１１Ａ及び１１Ｂに示すように、ポケット４９
を通って、中空チューブスタブ６４を経由し、ガス送出
計量チューブ１０内へと流れる。ガスは、チューブ１０
に近づくと、ガス分流器３８を通り、中央オリフィス４
４によって設けられた第１流路と、複数の小さなオリフ
ィス４２によって設けられた第２流路とに分けられる。
中央オリフィス４４によって分けられたガスは、内側チ
ューブ１２に入り、複数の小さなオリフィス４２によっ
て分けられたガスは、環状空間１５に入る。これら２つ
の流路の断面積をほぼ同じに保つことによって、２つの
ガス流路にほぼ等しい体積のガス流量が供給されること
になる。内側チューブ１２にはその長さに沿ってオリフ
ィスが設けられていないので、ガスはその出口端で内側
チューブを出て、環状空間１５に、その入口端とは反対
側の端部から入る。換言すると、内側チューブからのガ
スは、複数のオリフィス４２を通してガスが環状空間１
５に入るのとは反対側の端部から、環状空間１５に入
る。このように、ガス送出計量チューブ１０の唯一端に
接続された単一のガス供給ポートを使用していながら、
ガスは、ガス送出計量チューブ１０の両端に供給される
ことになる。

【００５８】図９から１４に示す代表的実施例では、計
量チューブのオリフィス１８の列は、実質的に同じ大き
さで等間隔に設けられているが、本発明の精神を逸脱す
ることなく、別の実施形態を用いることもできる。例え
ば、オリフィス１８のピッチは、所望のガス流れパター
ンを得るために変化させてもよい。別の実施例では、個
々のオリフィスの径は、ガス流れパターンを調整するた
めに変化している。オリフィス１８は、適切であればど
の様な技法で形成してもよい。例えばオリフィス１８
は、撃ち抜き孔として形成してもよい。代わりに、オリ
フィスを、ある材料、好ましくはルビーのような小さな
許容差での機械加工に適した材料に形成して、次に、そ
のオリフィスを撃ち抜き孔に填め込むようにしてもよ
い。

【００５９】本発明のこの他の特徴及び利点は、本発明
の開示を研究した当業者には自明であろう。本発明の特
定の実施形態及び例に関する上記説明は、解説と説明を
目的としたものであり、本発明は、上記例で確かに説明
されてはいるが、それによって制限されるものではな
い。上記説明は網羅性を意図したものではなく、開示し
た形態そのものに本発明を制限する意図もなく、上記の
教示に基づいて種々の修正、実施形態、変更を取り行え
ることは自明である。本発明の範囲は、ここに開示した
総括的領域を包含し、特許請求の範囲に述べる事項並び
にそれと等価なものによって定義されるものとする。

【図面の簡単な説明】

【図１】先行技術で用いられている単一チューブ内のガ
ス流れを示す断面図である。

【図２】先行技術で用いられている単一チューブ内の、
圧力が低い場合のガス流れを示す断面図である。

【図３Ａ】先行技術の、ガス流れの非均一性を概略的に
表示している図である。

【図３Ｂ】先行技術の、ガス流れの非均一性を概略的に
表示している別の図である。

【図４】種々の形式の（先行技術による）チューブの長
さに沿ったガス流れの分布を示すグラフである。

【図５】本発明のガス送出チューブの断面図である。

【図６Ａ】本発明のある実施例による、ガス送出チュー
ブの端部断面図である。

【図６Ｂ】本発明の別の実施例による、ガス送出チュー
ブの端部断面図である。

【図７】本発明のガス送出チューブを使用する保護シー
ルドとインジェクタを示す、ＣＶＤ成長室の一例の断面
図である。

【図８】本発明のガス送出チューブを使用するインジェ
クタの一例の断面図である。

【図９】本発明のガス計量チューブの別の実施例の分解
図である。

【図１０】本発明のガス計量チューブの一例の両端部を
示す部分側面図である。

【図１１Ａ】本発明のガス計量チューブの一例の端部を
示す部分断面図である。

【図１１Ｂ】図１１Ａの該当チューブ端部の内部構造詳
細を示す拡大断面図である。

【図１１Ｃ】図１１Ａの該当チューブ端部の内部構造詳
細を示す拡大断面図である。

【図１２Ａ】本発明のガス計量チューブに使用されるガ
ス分流器の一例の端部断面図である。

【図１２Ｂ】本発明のガス計量チューブに使用されるガ
ス分流器の一例の端部側断面図である。

【図１３Ａ】本発明のガス計量チューブに使用されるス
ペーサー即ちスタンドオフの一例の端部断面図である。

【図１３Ｂ】本発明のガス計量チューブに使用されるス
ペーサー即ちスタンドオフの一例の端部側断面図であ
る。

【図１４Ａ】本発明のガス計量チューブに使用されるガ
ス供給ポートの一例の斜視図である。

【図１４Ｂ】本発明のガス計量チューブに使用されるガ
ス供給ポートの一例の側断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者アンソニーデサアメリカ合衆国カリフォルニア州 92082 アナハイムジャネットレーン 2044 (72)発明者サミュエルクリタアメリカ合衆国カリフォルニア州 95066 スコッツヴァリーバジャソルドライヴ 109 Ｆターム(参考） 3H025 BA03 4K030 EA01 EA05 JA09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガスを送出するためのガス送出計量チュ
ーブにおいて入口端部と閉じた端部とを有する外側チュ
ーブであって、１つ又はそれ以上のオリフィスの列が、
前記外側チューブに形成され、前記外側チューブの実質
的長さに沿って伸張している、外側チューブと、開いた入口及び出口端部を有する内側チューブであっ
て、前記内側チューブは前記外側チューブの内側に填め
込まれて軸整列し、両者の間に有効環状空間を形成して
おり、前記内側チューブの前記出口端部は、前記外側チ
ューブの前記閉じた端部より前で終わっている、内側チ
ューブと、前記内側及び外側チューブの前記入口端部に隣接して配
置され、前記内側チューブと連結された第１ガス流路
と、前記内側及び外側チューブの間の前記環状空間と連
結された第２ガス流路とを有しているガス分流器と、を
備えていることを特徴とするガス送出計量チューブ。
【請求項２】前記ガス分流器は、前記第１ガス流路を
形成する中央オリフィスと、前記第２ガス流路を形成す
る複数の小さなオリフィスとを有するディスクを備えて
いることを特徴とする、請求項１に記載のガス送出計量
チューブ。
【請求項３】前記ガス分流器は、前記内側チューブの
前記入口端部上に設けられたフランジを備えており、前
記フランジは、前記第２ガス流路を形成する複数の小さ
なオリフィスを含むリップを有していることを特徴とす
る、請求項１に記載のガス送出計量チューブ。
【請求項４】前記内側チューブの内側の断面積は、前
記分流器の前記複数の小さなオリフィスの合計断面積と
ほぼ等しいことを特徴とする、請求項２又は３に記載の
ガス送出計量チューブ。
【請求項５】前記計量チューブにガスを供給するため
の、前記内側及び外側チューブの前記入口端部に連結さ
れた単一のガス供給ポートを更に備えていることを特徴
とする、請求項１に記載のガス送出計量チューブ。
【請求項６】前記ガス供給ポートは、カバーでシール
され密封された経路を形成するポケットが内部に形成さ
れたブロックと、前記ポケットに連結されたガスを受け
入れるためのガス供給コネクタと、前記ポケット及び前
記内側及び外側チューブの前記入口端部に連結されたガ
スを流すための中空チューブアッセンブリと、を備えて
いることを特徴とする、請求項５に記載のガス送出計量
チューブ。
【請求項７】１つ又はそれ以上のスタンドオフスペー
サーが、前記外側チューブの内側に前記内側チューブを
軸方向に整列させるために、前記内側チューブに取り付
けられていることを特徴とする、請求項１に記載のガス
送出計量チューブ。
【請求項８】前記計量チューブは、化学蒸着装置内に
使用されることを特徴とする、請求項１に記載のガス送
出計量チューブ。
【請求項９】請求項１に記載の前記ガス送出計量チュ
ーブと、前記ガス送出計量チューブを収容するための少
なくとも１つのポートを有する少なくとも１つのインジ
ェクタアッセンブリとの組合せ。
【請求項１０】請求項１に記載の前記ガス送出計量チ
ューブと、前記ガス送出計量チューブを収容するための
少なくとも１つのプレナムを有する少なくとも１つのシ
ールドアッセンブリとの組合せ。
【請求項１１】ガスを送出するためのガス送出計量チ
ューブにおいて、入口端部と閉じた端部を有する外側チューブであって、
１つ又はそれ以上のオリフィスの列が、前記外側チュー
ブに形成され、前記外側チューブの実質的長さに沿って
伸張している、外側チューブと、開いた入口及び出口端部を有する内側チューブであっ
て、前記内側チューブは前記外側チューブの内側に填め
込まれて軸整列し、両者の間に有効環状空間を形成して
おり、前記内側チューブの前記出口端部は、前記外側チ
ューブの前記閉じた端部より前で終わっている、内側チ
ューブと、前記内側及び外側チューブの前記入口端部に隣接して配
置され、前記内側チューブと連結された第１ガス流路
と、前記内側及び外側チューブの間の前記環状空間と連
結された第２ガス流路とを有しているガス分流器と、前記計量チューブにガスを供給するための、前記内側及
び外側チューブの前記入口端部に連結された単一のガス
供給ポートと、を備えており、前記単一のガス供給ポー
トは１つの端部だけにしか接続されていないにもかかわ
らず、前記ガス分流器は、ガスを前記計量チューブの反
対側へも流せるようになっていることを特徴とするガス
送出計量チューブ。
【請求項１２】前記ガス分流器は、前記第１ガス流路
を形成する中央オリフィスと、前記第２ガス流路を形成
する複数の小さなオリフィスとを有するディスクを備え
ていることを特徴とする、請求項１１に記載のガス送出
計量チューブ。
【請求項１３】前記ガス分流器は、前記内側チューブ
の前記入口端部上に設けられたフランジを備えており、
前記フランジは、前記第２ガス流路を形成する複数の小
さなオリフィスを含むリップを有していることを特徴と
する、請求項１１に記載のガス送出計量チューブ。
【請求項１４】前記ガス供給ポートは、カバーでシー
ルされ密封された経路を形成するポケットが内部に形成
されたブロックと、前記ポケットに連結されたガスを受
け入れるためのガス供給コネクタと、前記ポケット及び
前記内側及び外側チューブの前記入口端部に連結された
ガスを流すための中空チューブアッセンブリと、を備え
ていることを特徴とする、請求項１１に記載のガス送出
計量チューブ。