FI95421B - Puolijohteen, kuten piikiekon, prosessoinnissa käytettävä laitteisto ja menetelmä - Google Patents

Description

95421 PUOLIJOHTEEN, KUTEN PIIKIEKON, PROSESSOINNISSA KÄYTETTÄVÄ LAITTEISTO JA MENETELMÄ ANORDNING OCH FÖRFARANDE VID BEHANDLING AV HALVLEDARE,

SÄSOM KISELSKIVA

Esillä oleva keksintö kohdistuu puolijohteiden, kuten pii-kiekkojen, prosessoinnissa käytettävään laitteistoon, jossa on kaksi tai useampi reaktoria piikiekon prosessoimiseksi kahdessa tai useammassa erilaisessa prosessointivaiheessa.

5 Keksintö kohdistuu myös menetelmään puolijohteiden, kuten piikiekkojen, prosessoimiseksi laitteella, jossa on yksi tai useampi reaktori tai prosessikammio piikiekon kahta tai useampaa erilaista prosessoimisvaihetta varten.

10 Puolijohdetekniikka on kehittynyt erittäin voimakkaasti viimeisten kolmen vuosikymmenen aikana. Yksittäisten transistorien valmistuksesta on siirrytty piikiekkojen prosessointiin. Nykyisissä piikiekkojen prosessointiin tarkoitetuissa reaktoreissa, voidaan yhtäaikaisesti proses-15 soida kymmeniä, jopa parikin sataa, kiekkoa kerrallaan. Reaktorit on siis tarkoitettu suurten erien prosessointiin.

Piitekniikan viimeaikaisessa kehityksessä tärkeimpiä tekijöitä ovat olleet elementtien dimensioiden pienenemi-. 20 nen, mikä kehitys on tehnyt mahdolliseksi mahduttaa samaan piiriin useita miljoonia transistoreita. Piikiekkojen koko on myös kasvanut muutamasta cm:stä jopa 20 cm:iin, jolloin samalta kiekolta saadaan nyt enemmän ja tehokkaampia piirejä kuin ennen.

25

Samalla kiekkojen paksuutta on jouduttu kasvattamaan, mikä kuitenkin saattaa aiheuttaa kiekoissa jännityksiä niitä lämpökäsiteltäessä. Näiden ongelmien minimoimiseksi kiekkoja käsitellään makuuasennossa pohjastaan tuettuina kaikissa 30 työvaiheissa. 1

Puolijohteiden prosessoinnissa käytetyt laitteet ovat aina 2 95421 olleet kalliita. Lämpötilojen tarkkuutta ja tasaisuutta koskevien vaatimusten noustua laitteiden hinnat ovat entisestään kohonneet, tavallisten korkeakoulujen ja monen tutkimuslaitoksen tavoittamattomiin.

5

Yleinen ratkaisu antaa opiskelijoille edes jonkinlainen tuntuma prosesseista on ollut hankkia vanhoja pienikokoisten kiekkojen käsittelyyn soveltuvia laitteita ja tinkiä kokeiden vaativuudesta. Jokaisen prosessivaiheen laite on 10 tällöin tyypillisesti oma täydellinen yksikkönsä, jossa on reaktorikammio, oma automatiikka, omat tyhjö- ja kuumennus-laitteet sekä omat kaasujenjakeluputkistot ja venttiilit. Laitteiden määrä tulee näin kuitenkin hyvin suureksi, koska esim. integroitujen piirien valmistuksessa piikiekoille 15 tarvitaan useita kymmeniä perustyövaiheita, näistä kuviointeja n. 10 - 15. Kokonaislaitteistosta tulee siis näinkin yhdistettynä kallis ja lisäksi se vaatii paljon puhdastilaa ' ; opetus- tai tutkimuslaitoksessa.

20 Nyt esillä olevan keksinnön tarkoituksena onkin aikaansaada puolijohteiden, erikoisesti piikiekkojen, prosessointiin laitteisto, jossa edellä mainitut haitat on minimoitu.

Keksinnön tarkoituksena on erikoisesti aikaansaada kompak-25 ti, käytöltään monipuolinen ja hinnaltaan kohtuullinen laitteisto piikiekkojen prosessoimiseksi.

Edellä esitettyjen tarkoitusperien saavuttamiseksi on keksinnön mukaiselle puolijohteen, erikoisesti piikiekko- *. 30 jen, prosessoinnissa käytettävälle laitteistolle ja mene- • « telmälle tunnusomaista se, mikä on määritelty jäljempänä esitetyissä patenttivaatimuksissa.

Keksinnön mukaisessa piikiekon prosessointiin käytettävässä 35 laitteistossa ovat reaktorit, joita on kaksi tai useampia, 3 95421 yhdistetty reaktoreille yhteiseen keskusyksikköön, johon kuuluu reaktoreille yhteiset - tyhjölaitteet, kuten tyhjöpumppu ja/tai turbopumppu, ja - kaasujen jakelulaitteet, esim. happea, typpeä, vetyä, 5 silaania, arseenia ja/tai fosfiinia sisältävien kaasujen johtamiseksi reaktoreihin.

Keksinnön mukainen laitteisto mahdollistaa uuden tyyppisen prosessointijärjestelmän kehittämisen. Sensijaan, että 10 hankitaan jokaista prosessointivaihetta varten oma täydellinen laitteistonsa, rakennetaankin monipuolinen keskusyksikkö, jossa on yhteiset tyhjöpumput, tehoyksiköt, kaasujen jakelu, sähkönjakelu, säätö- ja tarkkailujärjestelmä ja automatiikka sekä turvalaitteisto myrkkykaasuille. Kes-15 kusyksikkö yhdistetään kahteen tai useampaan keskusyksiköstä venttiilein ja kytkimin erotettuun reaktoriin tai reaktiokammioon. Laitteistolla on tietenkin yhteinen tukirakenne. Laitteisto, jossa on kolme eri reaktoria voidaan mahduttaa n. lm x 3m x l,5m tilaan, mikä tietää 20 valtavaa tilansäästöä aikaisemmin tunnettuihin järjestelmiin verrattuna.

Lisäksi laitteistossa on edullisesti kaikille reaktoreille yhteinen piikiekkojen latauskammio, joka on yhdistetty 25 keskusyksikön tyhjölaitteisiin, tarvittavan alipaineen tai tyhjiön aikaansaamiseksi latauskammiossa.

Yhdistämällä reaktoreiden ympärillä olevat toiminnot . keksinnön mukaisesti yhteiseen keskusyksikköön saadaan 30 kompakti, yksinkertainen ja hinnaltaan edullinen laitteisto, jossa voidaan prototyyppimäisesti prosessoida piikiek-koja ja tutkia prosessoinnin eri vaiheita.

Kun tarkastellaan prosessoinnin kehitystä viime vuosina 35 mikropiirielementtien dimensioiden lähestyessä μιη:η rajaa, 4 95421 voidaan todeta, että enää ei tarvita pitkiä tuntien lämpökäsittelyä 1200°C:ssa. Käytetyt lämpötilat ovat matalampia ja ajat lyhyempiä, eikä ajankäytön kannalta siksi aina olekaan oleellista voida prosessoida monta piikiekkoa 5 samanaikaisesti, vaan ne voidaan valmistaa reaktoreissa kiekko kerrallaan.

Muitakin piikiekkojen prosessoinnin kannalta oleellisia muutoksia on tapahtunut. Hapoissa tapahtuvista syövytyksis-10 tä on paljolti luovuttu. Syövytykset tapahtuvat nykyään usein kaasuplasmassa plasmareaktoreissa. Kalvot kasvatetaan usein kaasuista syntetoimalla, usein alennetussa paineessa, nk. CVD (Chemical Vapor Deposition) tai LPCVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition) reaktoreissa. Lisäksi valmiste-15 taan entistä useammin yleiskäyttöisten standardipiirien sijasta määrättyyn sovellutukseen kehitettyjä piirejä, ASIC (Application Specific Integrated Circuit) tai asiakkaan omaa tilaus- tai sovitepiirejä, joissa sarjakoot ovat pieniä, jolloin keksinnön mukainen yhden kiekon proses-20 sointi kerrallaan saattaa riittää.

Erikoisesti yliopistoissa ja monissa tutkimuslaitoksissa ei ole tarvetta sarjatuotantoon ja riittääkin, että kerrallaan käsitellään vain yhtä kiekkoa ja että prosessin eri vaiheet 25 tehdään peräkkäin.

Jotta voitaisiin mahdollisimman monipuolisesti tutkia esim. integroitujen piirien tai erilaisten detektorien ja anturi-... en valmistusta, tarvitaan kuitenkin hyvinkin erityyppisiä 30 reaktoreita tai kammioita. Koska kammioiden määrä kuitenkin pyritään minimoimaan, ne olisi edullisesti tehtävä laajalla alueella toimiviksi. Modernissa puolijohdetekniikassa tarvitaan reaktoreita esim. seuraavan tyyppisissä prosesseissa: 35 - Piin epitaksiaalinen ja polypiin kasvatus. Piin epitak-

II

5 95421 siaalisessa kasvatuksessa matalassa paineessa tarvitaan 500 - 800 °C lämpötila, jonka tuottamiseen käytetään esim. resistiivistä lämmitystä. Lämmityselementtinä voidaan käyttää grafiittilevyä. Reaktorin maksimilämpötila on n.

5 1100°C, kasvatuspaine 10“4 - 10 mbar (0,01 - 1000Pa); kaasuina käytetään vetyä, typpeä ja silaania SiH4 tai disilaania SiH2Cl2 sekä jotakin piristekaasua.

- Predepositio. Reaktorin maksimilämpötila on n. 1100°C; kaasuina käytetään typpeä, happea sekä piristeenä esim.

10 fosfiinia, diboraania tai arsiinia.

- Oksidointi ja diffuusio. Reaktorin maksimilämpötila on n. 1100°C; kaasuina käytetään typpeä ja happea sekä vesihöyryä. Reaktori on mahdollisesti voitava paineistaa n. 20 atm asti.

15 - LPCVD kasvatus. Reaktorin maksimilämpötila on n. 600°c ja alipaine n. 50 mbar; kaasuina käytetään typpeä, happea sekä esim. silaania, ammoniakkihöyryä, alumiini- ja wolfra-myhdisteitä.

- Plasmasyövytys tai etsaus. Prosessipaine < 0,2 mbar ja 20 RF-taajuus, esim. 13,56 MHz; kaasuina käytetään esim. CF4 tai CC14, sekä happea ja vetyä.

- Metallinkasvatus tyhjiössä esim. sputteroimalla. Reaktorin korkein lämpötila on noin 300°C ja prosessointipaine n.

' 0,001 - 0,5 mbar. Reaktorissa on alumiini- tai muu metalli- 25 katodi.

Tarvitaan siis hyvin erilaisia reaktoreita tai kammioita.

Esim. edellä kolmessa ensin mainitussa prosessissa korkeat , . lämpötilat asettavat reaktoreille suuret vaatimukset.

30 Keksinnön mukaisessa laitteistossa reaktorit voidaan räätälöidä kutakin erilaista prosessointivaihetta varten erikseen tai ne voidaan pyrkiä tekemään laajemmalla alueella toimiviksi, jolloin erillisiä reaktoreita tarvitaan vastaavasti vähemmän. Epitaksiaaliseen kasvatukseen, predeposi-35 tioon, oksidointiin ja LPCVD kasvatukseen voidaan mahdolli- 95421 6 sesti käyttää samaa reaktoria.

Reaktoreiden tulee olla rakenteeltaan ja materiaaliltaan sellaisia, että niissä voidaan suorittaa kaikki tarvittavat 5 vaiheet luotettavasti, puhtaasti ja prosessoitavaa kiekkoa termisesti rasittamatta. Tutkimuskäyttöön tarkoitettujen reaktoreiden suunnittelussa voidaan lähteä siitä, että kiekot ovat halkaisijaltaan 150 mm ja ne lepäävät reaktori-kammioissa latteellaan aktiivinen puoli ylöspäin, jolloin 10 kammioiden halkaisija ja korkeus on max. lämpötilasta riippuen 250 - 300 mm. Tyhjöä tarvitsevien kammioiden materiaaliksi soveltuu ruostumaton teräs. Suurimmissa lämpötiloissa kammioissa on käytettävä kvartsia ja mahdollisesti lämpöä heijastavaa ja eristävää ulkokuorta.

15

Keksinnön mukainen laitteisto on erittäin kompakti, jolloin sen tilantarve supistuu huomattavasti niihin systeemeihin verrattuna, joissa joka reaktorilla on omat tyhjö-, kaasun-jakelu-, sähkönjakelu-, automatiikka- ja kaasunpoistojär-20 jestelmänsä. Keksinnön mukaisen toimivan laitteen saa mahtumaan jopa 20 - 30 m2:iin.

Keksinnön mukaisen laitteistoon, jossa on kaksi tai useampi reaktoreita ja yhteinen keskusyksikkö, tarvitaan luonnol-25 lisesti lisäksi ulkopuoliset kuviointi- eli ns. maskaus-laitteet sekä mahdollisesti optisia ja sähköisiä mittauslaitteita. Märkäpesut suoritetaan edullisesti myös laitteiston ulkopuolella.

30 Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin kuvioihin, joissa

Kuvio 1 esittää kaaviollisesti ja sivulta katsottuna piikiekkojen prosessointilaitteistoa, jossa on 35 keksinnön mukainen keskusyksikkö, ja

II

7 95421

Kuvio 2 esittää Kuvion 1 mukaista laitteistoa ylhäältä katsottuna.

Kuvioissa 1 ja 2 on esitetty piikiekkojen prosessointilai-5 te, joka käsittää kiekkojen latauskammion 10, kolme vierekkäistä reaktoria 12, 14 ja 16, piikiekkojen varsinaista prosessointia varten, ja reaktorien yhteiseen keskusyksikköön kuuluvan tyhjöpumppujärjestelmän 18, tyhjiön aikaansaamiseksi reaktoreissa ja latauskammiossa, ja kaasujen 10 jakelujärjestelmä 20. Tyhjöpumppujärjestelmä 18 on Kuvioissa esitetty reaktoreiden 12, 14 ja 16 viereen sovitettuna, mutta sovitetaan todellisuudessa edullisesti reaktoreiden alapuolelle.

15 Latauskammio 10 on kuten Kuviosta 2 ilmenee, yhdistetty paineventtiileinä toimivien sulkujen 22, 24 ja 26 välityksellä reaktoreihin 12, 14 ja 16. Latauskammioon on lisäksi yhdistettävissä sululla 28 piikiekon kuljettamiseen ja säilyttämiseen tarkoitettu kasetti 30, jossa kiekkoa 20 kuljetetaan ja säilytetään latteellaan aktiivipuoli ylöspäin ja jonka lasikannen läpi voidaan nähdä kiekolla esim oksidin kasvu.

Piikiekko siirretään prosessoinnin alkaessa kuljetus- ja 25 säilytys kasetista 30 edullisesti automaattisella kiekon-siirtomekanismilla (jota ei ole esitetty kuvissa) sulun 28, alipaineeseen tai tyhjiöön saatetun latauskammion 10 ja toisen sulun 22, 24 tai 26 kautta ko. prosessointivaiheen r p . reaktoriin 12, 14 tai 16, ts. reaktorin reaktorikammioon.

30 Siirtomekanismi on latauskammion sisällä oleva kelkkamainen rakenne, joka kuljettaa ohjatusti ja kontrolloidusti piikiekon reaktorista toiseen, reaktorista säilytystilaan tai päinvastoin. Reaktorista toiseen tapahtuva siirto tehdään tyhjössä (n. 10“3 - 10-4 mbar). Siirtomekanismi 35 käsittää edullisesti latauskammioon sovitetut kvartsikis- 8 95421 kot, joita pitkin kiekkoa siirretään. Latauskammion sivulla olevat kvartsiohjurit pitävät kiekon oikeassa suunnassa reaktoriin asti. siirron aikana kiekkoa kannatellaan reunoista "kynsistä". Piikiekko on reaktorikammioissa edulli-5 sesti vaakatasossa.

Edellä selostettu piikiekon kaksivaiheinen siirto alipaineessa tai tyhjössä olevan latauskammion kautta reaktori-kammioon eristää tehokkaasti reaktorikammion ulkoatmosfää-10 ristä ja auttaa siten pitämään reaktorikammion puhtaana.

Reaktorit 12, 14 ja 16 ovat keskenään erilaiset ja soveltuvat käytettäväksi erilaisissa prosessointivaiheissa. Kuvioiden 1 ja 2 esittämässä sovellutuksessa reaktoria 12 15 käytetään plasmasyövytykseen tai etsaukseen, reaktoria 14 sputterointiin tai metallinkasvatukseen ja reaktoria 16 epitaksiaaliseen tai CVD kasvatukseen.

Reaktorit 12, 14 ja 16 on yhdistetty kaasujen jakojärjes-20 telmään 20, jossa kaasuputkistoissa johdetaan kulloinkin tarvittavaa kaasua reaktoreihin ja tarpeen vaatiessa myös muualle, esim. latauskammioon. Näin esim. Kuviossa 2 esitetty happea johtava kaasuputki 32 on venttiilein 34, 36 ja 38 yhdistetty reaktoreihin 12, 14, 16. Vastaavasti on 25 argonia, typpeä ja vetyä johtava kaasuputkisto 40 venttiilein 42, 44 ja 46 yhdistetty reaktoreihin 12, 14, 16.

Argonia, hiilitetrafluoridia (CF4) tai hiilitetrakloridia (CC14) johtava kaasuputkisto 48 on venttiilillä 50 yhdistetty ainoastaan plasmasyövytysreaktoriin 12. Argonia, dibo-30 raania (B2H6), arsiinia (AsH3) tai silaania (SiH4) johtava kaasuputkisto 52 on venttiilillä 54 yhdistetty ainoastaan epitaksi- tai CVD-reaktoriin 16. Typpeä johtava kaasuputki 56 on venttiilillä 58 yhdistetty latauskammioon 10. Typpeä käytetään lisäksi reaktiokammioiden, latauskammion ja 35 pumppujen ilmaamiseen ja pneumaattisten venttiilien ohjaa-

II

9 95421 miseen. Kaasuputkistot tulee edullisesti voida paineistaa 15 - 20 bar:in paineeseen. Kaikkia kaasuventtiileitä voidaan ohjata keskusyksikköön liitetyllä automatiikalla.

5 Keskusyksikköön yhdistetyt tyhjölaitteet 18 käsittävät yhdysputken 60, joka venttiilein 62, 64 ja 66 on yhdistetty reaktoreihin 12, 14 ja 16. Yhdysputkeen 60 on yhdistetty mekäaninen pumppu 68 ja turbopumppu 70, joiden avulla yhdysputkessa ja reaktoreissa, venttiilien ollessa auki, 10 voidaan aikaansaada toivottu alipaine tai tyhjiö. Turbopum-pun imutehoa säädellään kurkku venttiilillä. Imutehon säätöä käytetään paineen vakioimiseen reaktiokammiossa.

Reaktorista 12, 14 tai 16 pumpuilla poistettavat kaasut 15 johdetaan edullisesti, kuten Kuvioista 1 ja 2 käy ilmi, polttoyksikköön 72, jossa palavat myrkylliset kaasut hävitetään, minkä jälkeen kaasut voidaan poistaa laitteistosta yhteellä 74. Kaasuja voidaan tietenkin haluttaessa ohjata turbopumpun 70 ja/tai mekaanisesti toimivan pumpun 20 68 ohi. Kaasujen polttoyksikkö 72 ja pumput on kuvioiden 1 ja 2 esittämässä ratkaisussa sovitettu yhdysputken 60 perään mutta voidaan tietenkin haluttaessa sovittaa yhdysputken jommallekummalle sivulle tai yhdysputken alapuolel-le, riippuen siitä missä tilaa parhaiten löytyy.

25

Kaasun jakojärjestelmä 20 on edullisesti myös yhdistetty kaasun poistojärjestelmään, esim. polttoyksikköön 72 siten, että kaasuputkiston 20 läpi virtaava kaasu voidaan poistaa vaarattomasti. Kaasuputkistot 32, 40, 48, 52 ja 56 voidaan : 30 siten, yhdistää esim. polttoyksikköön 72 erillisillä kaasuputkilla, joita Kuvioissa 1 ja 2 ei ole esitetty.

Laitteiston yhdysputkeen 60 voidaan lisäksi yhdistää erilaisia kaasujen mittaus- tai testilaitteita, kuten 35 massaspektrometri 76 erilaisten kaasukombinaatioiden 10 95421 osapaineiden mittaamiseksi. Massaspektrometri on venttiilillä 78 yhdistetty yhdysputkeen 60 ja esim. pumpun 80 välityksellä polttoyksikköön 72, jossa testatut kaasut voidaan hävittää. Yhteinen yhdysputki mahdollistaa kaasujen 5 yhteisen kaasuanalyysin.

Keksinnön mukaisessa laitteistossa on edullisimmin vain yksi reaktori kerrallaan toiminnassa. Jos Kuvioiden 1 ja 2 mukaisessa laitteistossa esim. epireaktori tai oksidointi-10 reaktori 16 on toiminnassa tulee muiden reaktoreiden, eli plasmasyövytysreaktorin 12 ja metallointireaktorin 14, ja yhdysputken 60 väliset venttiilit 64 ja 66 olla suljetut. Tällöin näille reaktoreille 12 ja 14 ei myöskään tule kaasua eikä sähköä. Laite toimii ikäänkuin siinä olisi vain 15 yksi aktiivinen reaktori 16 ja tämän reaktorin tarvitsemat toiminnot. Laite toimii siis kuten aikaisemmin tunnetut laitteet, joissa joka reaktorilla on erilliset tyhjö-, kaasu- ja sähköjärjestelmät.

20 Epitaksireaktorissa 16 piikiekon pinnalle kasvatetaan ohut oksidikerros kiekkoa samalla kuumennettaessa. Kaasuputkistoista 32, 40 ja 52 johdetaan reaktorikammioon prosessin tarvitsemat kaasut. Kun Kuvioiden 1 ja 2 esittämässä laitteistossa haluttu prosessin vaihe eli oksidin kasvatus 25 on suoritettu kiekko otetaan reaktorista 16 pois, ja sille suoritetaan tarvittava kuviointi laitteiston ulkopuolella.

Kuvioinnin jälkeen kiekko tuodaan jatkoprosessointia varten uudelleen laitteistoon. Kiekko voidaan tällöin asettaa 30 esim. plasmassa syövytystä varten reaktoriin 12. Tällöin vuorostaan vain reaktori 12 on aktiivinen ja kaikki muut reaktorit 14 ja 16 ovat keskusyksiköstä, eli tyhjösystee-mistä 18, kaasun jako järjestelmästä 20 ja sähköjärjestelmästä erillään. Plasmaetsausta tai -syövytystä varten on 35 reaktorissa 12 prosessointia varten tarvittavat elektrodit li 11 95421 tukirakenteilleen (ei esitetty Kuvioissa) . Prosessoinnissa tarvittavat kaasut johdetaan tyhjökammioon kaasuputkistoilla 32, 40 ja 48. Reaktorissa 12 plasman sytyttämiseen tarkoitettu suurtaajuusgeneraattori saa tehonsa teholäh-5 teestä 82. Generaattorin maksimilähtöteho on esim. n. 500 W taajuuden ollessa 100 kHz vastaten LF-plasmaa.

Vastaavasti kiekkoa esim. metalloitaessa sputterointikam-miossa reaktorissa 14 ovat muut reaktorit 12 ja 16 suljettu 10 pois systeemistä. Sputterointikammio voidaan valmistaa esim. alumiinista. Kammion perusrakenne on samanlainen kuin muiden kammioiden mitä piikiekon sisäänvientiin tulee. Kammion yläosaan sovitetaan magnetroni, johon targetti kiinnitetään. Magnetroni voidaan varustaa kestomagneeteilla 15 tai sähkömagneeteilla. Magnetroni voidaan eristää sputte-rointikammiosta venttiilillä targetin vaihdon ajaksi.

Kaikki reaktorit eli prosessointikammiot ovat keksinnön mukaan edullisesti odotusaikana korkeassa tyhjiössä, esim.

20 n. 10 - 100 Pa tyhjössä (ΙΟ-3 - 10"4 bar) . Myös laitteen latauskammio, jonka kautta kiekko siirretään suljetusta kasetista prosessointikammioon, pumpataan tyhjöön ennen kiekon siirtoa. Siirtämällä kiekko latauskammiosta prosessointikammioon korkeassa tyhjössä saadaan kiekon mukana 25 prosessointikammioon siirtyvät epäpuhtaudet vähenemään murto-osaan normaali ilmanpaineessa tapahtuvaan siirtoon verrattuna. Paine nostetaan prosessointikammiossa käyttö-paineeseen vasta prosessoinnin alkaessa. Näin reaktiot tapahtuvat erittäin puhtaissa olosuhteissa. Kaikkien 30 kiekonsiirron vaiheiden olisi tapahduttava mahdollisimman puhtaissa olosuhteissa.

Keksintöä ei ole tarkoitus rajoittaa edellä esitettyyn suoritusmuotoon vaan sitä voidaan soveltaa patenttivaati-35 musten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Claims (5)

95421

1. Piikiekon, prosessoinnissa käytettävä laitteisto, jossa on kaksi tai useampi erityyppinen reaktori (12, 14, 16), 5 jotka kukin soveltuvat piikiekon määrättyjen prosessivaiheiden prosessoimiseen, kuten piin epitaksiaaliseen kasvatukseen, plasmasyövytykseen tai metallikasvatukseen tyhjiössä, piikiekon prosessoimiseksi kahdessa tai useammassa erilaisessa prosessointivaiheessa, 10 tunnettu siitä, että reaktorit (12, 14, 16) on yhdistetty yhteiseen keskusyksikköön, johon kuuluu - reaktoreihin yhteisellä yhdysputkella (60) yhdistetyt yhteiset tyhjölaitteet (18), kuten tyhjöpumppu ja/tai turbopumppu, johon yhdysputkeen reaktorit (12, 14, 16) on 15 yhdistetty erikseen suljettavilla tyhjöventtiileillä (62, 64, 66), mahdollistamaan toisten reaktoreiden poissulkemisen piikiekon prosessoimiseksi vain yhdessä aktiivisessa reaktorissa kerrallaan, ja - reaktoreille (12, 14, 16) yhteiset kaasujen jakelulait-20 teet (20), jotka käsittävät eri reaktoreihin kaasuventtii- lein (34, 36, 38, 42, 44, 46, 50, 54) yhdistetyt kaasuputket (32, 40, 48, 52) ja reaktoreille yhteisen kaasuventtii-lejä ohjaavan automatiikan, kaasujen, kuten happea, typpeä, : r vetyä, silaania, arseenia ja/tai fosfiinia sisältävien 25 kaasujen, johtamiseksi kulloinkin aktiivisena olevaan reaktoriin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että reaktoreilla (12,14,16) on yhteinen piikiekon . 30 latauskammio (10), piikiekon johtamiseksi haluttuun reakto riin, joka latauskammio (10) on yhdistetty keskusyksikön tyhjölaitteisiin (18), alipaineen aikaansaamiseksi lataus-kammiossa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu 95421 siitä, että keskusyksikköön lisäksi kuuluu reaktoreille yhteinen sähkönjakelujärjestelmä ja yhteinen suurtajuus-generaattori.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että reaktorit (12, 14, 16) ovat yhden piikiekon prosessointi-kammioita.

5. Menetelmä piikiekon prosessoimiseksi laitteistossa, 10 jossa on kaksi tai useampi erityyppinen reaktori (12, 14, 16. piikiekon kahta tai useampaa erityyppistä prosessointia varten, kuten piin epitaksiaalista kasvatusta, plasmasyövy-tystä tai metallikasvatusta varten, tunnettu siitä, että laitteistossa, jossa eri reaktorit 15 (12, 14, 16) on yhdistetty erikseen suljettavilla tyhjö- venttiileillä (62, 64, 66) reaktoreille yhteisen keskusyksikön tyhjöpumppujärjestelmään (18) ja erikseen suljettavilla kaasuventtiileillä (34, 36, 38, 42, 44, 46, 50, 54) yhteisen keskusyksikön kaasujen jakelulaitteisiin (20) 20. prosessoidaan piikiekkoa vain yhdessä aktiivisessa reaktorissa kerrallaan, aktiivisen reaktorin ollessa tyhjöventtiilillä yhdistettynä tyhjöpumppujärjestelmään (18) ja toisten reaktoreiden ollessa tyhjöventtiileillä poissuljettuna siitä, 25. kulloinkin aktiivisena olevaan reaktoriin johdetaan yhteisillä kaasujen jakelulaitteilla (20) , kaasuventtiilei-tä yhteisestä keskusyksiköstä ohjaamalla, ko. reaktorissa tapahtuvan prosessin tarvitsemaa kaasua, kuten happea, typpeä, vetyä, silaania, arseenia ja/tai fosfiinia sisältä-. 30 vää kaasua, ja että tt* - kaikki reaktorit pidetään odotusvaiheen ja/tai piikiekon siirtovaiheen aikana tyhjössä, edullisesti n. 10 - 100 Pa tyhjössä. 95421