JP2005536045A5 - - Google Patents

Description

第２のＬＥＤランプ下部アレイ１４８は、第１のＬＥＤランプ上部アレイ１４６と位置合わせしてもよいし、またはしなくてもよい。ＬＥＤランプ上部アレイ１４６の配置は、妨げられず、その結果、ＬＥＤランプは、チャンバ１３０の表面を横切って規則的に配列される。他方、ＬＥＤランプ下部アレイ１４８は、軸１４０の領域を除いて、チャンバ１３０の表面を横切って設けられる。したがって、１つまたはそれ以上のスポットライトまたは方向可変型ランプ１５０が、チャンバ１３０の下に配置されるとともに、チャンバ１３０と一体形成されて下方へ延びる石英管１５２を囲んでいる。管１５２は、軸１４０を同心に受け入れる。管１５２および軸１４０は、サセプタ１３４の真下の領域内にパージガスを注入するために使用される環状の空間をそれらの間に作り出す。方向可変型ランプ１５０は、サセプタ１３４の下側へエネルギーを放射し、それは、軸１５２および支持構造体により遮られる場合がある。方向可変型ランプ１５０用の特定の加熱構成は、米国特許第４，８３６，１３８号明細書に記載され図示されたものと類似しており、それは、参照によって明示的に組み込まれる。

一実施形態では、ＬＥＤランプ１８０（ａ）から１８０（ｆ）は、透明なプラスチックケースに閉じ込めたガリウム−アルミニウム−ヒ素（ＧａＡｌＡｓ）赤外線発光ダイオードを含んでいる。例えば、テキサス州キャロルトンのオプテック テクノロジー インコーポレイテッド（Optek Technology, Inc.）製造のＯＰ２９０、ＯＰ２９１、およびＯＰ２９２型のダイオードを使用可能である。各ＬＥＤランプ１８０は、サセプタ１３４へ焦点を合わせたビームで電磁放射を行うように配置される（図１１を参照）。各ＬＥＤランプ１８０は、概ね、ＰＣＢ１８６とのインターフェースに配置された２つのコネクタ、アノードおよびカソード（図示せず）を備える。２つのコネクタは、ＬＥＤランプ１８０内へ延び、内部に配置されたダイオードに電気的に接続される。したがって、電力が２つのコネクタに印加されると、ダイオードは、当業者に一般に知られるように遠位端から放射エネルギー源を提供する。ＬＥＤランプ１８０（ａ）から（ｆ）の寸法は、所望の適用およびサイズにより変動する場合がある。

加熱器制御モジュール２５２は、堆積サイクルの開始を示す入力信号を温度制御入力２５４から受け取ると、方向可変型ランプ１５０と、ＬＥＤランプ上部アレイ１４６の選択されたＬＥＤランプ１８０と、ＬＥＤランプ下部アレイ１４８の選択されたＬＥＤランプ１８０とに、全電力を印加することによって応答する。その同じ入力信号は、堆積サイクルが行われる所望の作動温度を示す情報を含んでいる。方向可変型ランプ１５０への、およびＬＥＤランプ上部アレイ１４６、ＬＥＤランプ下部アレイ１４８の選択されたＬＥＤランプへ全電力を印加することによって、サセプタ１３４の中央領域と、および当然だが処理中のウェハの中央領域との温度が急上昇する。軸１５２内にあるマスター温度センサ（図示せず）は、温度の急上昇を検知して、電子加熱器制御回路２５２にそのことを示す信号を送る。電子加熱器制御回路２５２は、検知した温度を所望の作動温度と比較し、方向可変型ランプ１５０と、ＬＥＤランプ上部および下部アレイの選択されたＬＥＤランプとへ供給される電力を調節して、サセプタ１３４およびウェハの中央領域を所望の作動温度にしそれを維持する。

Claims (21)

1. ハウジングと、
   上面、下面を有し、前記ハウジング内に配置され、処理されるウェハを支持するためのサセプタと、
   第１の軸線と、当該第１の軸線と平行でない第２の軸線とに沿って配置された複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）の二次元アレイであって、前記ＬＥＤは、前記ハウジングを透過して前記サセプタの方向へ放射エネルギーを放射するように構成された、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）の二次元アレイと、
   前記第１の軸線に沿って配置された第２のＬＥＤに対して、前記第１の軸線に沿って配置された第１のＬＥＤにより放射される放射エネルギーを変化させるように構成され、さらに前記第２の軸線に沿って配置された第２のＬＥＤに対して、前記第２の軸線に沿って配置された第１のＬＥＤにより放射される放射エネルギーを変化させるように構成された制御装置と、
   を備える化学気相成長装置。
2. 前記ハウジングは、上部部材を含み、放射エネルギーの実質的な部分が、前記上部部材を透過する請求項１に記載の装置。
3. 前記上部部材は、放射エネルギーに対して実質的に透過性を有する請求項２に記載の装置。
4. 放射エネルギーは、前記上面の方向へ放射される請求項１に記載の装置。
5. 前記ハウジングは、下部部材を含み、放射エネルギーの実質的な部分が、前記下部部材を透過する請求項１に記載の装置。
6. 前記下部部材は、放射エネルギーに対して実質的に透過性を有する請求項５に記載の装置。
7. 放射エネルギーは、前記下面の方向に放射される請求項１に記載の装置。
8. 放射エネルギーは、赤外線を含む請求項１に記載の装置。
9. 前記ハウジングの少なくとも一部分は、石英からなる請求項１に記載の装置。
10. 前記制御装置は、前記複数のＬＥＤの少なくとも１つのＬＥＤの故障に応答するように構成される請求項１に記載の装置。
11. 前記制御装置は、温度を示す信号に応答するように構成される請求項１に記載の装置。
12. 前記制御装置は、事前のプログラミングに応答するように構成される請求項１に記載の装置。
13. 前記ハウジング内の温度を示す信号を生成するように構成された温度センサをさらに備える請求項１に記載の装置。
14. 前記複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）のアレイとサセプタとの間にリフレクタをさらに備え、該リフレクタは、前記複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）と位置合わせされた穿孔を含んでいる請求項１に記載の装置。
15. 前記サセプタに対して非対称的な開口部を画定する支持プレートをさらに備える請求項１に記載の装置。
16. 前記開口部内に、前記サセプタを囲む温度補償リングをさらに備える請求項１５に記載の装置。
17. 前記開口部の形状は、概ね長方形である請求項１５に記載の装置。
18. 少なくとも１つの壁により画定されるチャンバと、
    前記チャンバ内において基板を支持するための構造体と、
    第１の軸線と、当該第１の軸線と平行でない第２の軸線とに沿って配置された複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）の二次元アレイであって、前記アレイは、前記チャンバの近傍に配置され、前記少なくとも１つの壁を透過して前記構造体の方へ放射エネルギーを放射するように構成されている、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）の二次元アレイと、
    前記第１の軸線に沿って配置された複数のＬＥＤにより放射される放射エネルギーを個別に変化させるように構成され、さらに前記第２の軸線に沿って配置された複数のＬＥＤにより放射される放射エネルギーを個別に変化させるように構成された制御装置と、
    を備える半導体処理装置。
19. 発光ダイオード（ＬＥＤ）ランプにより加熱することによりチャンバ内において半導体を処理する方法であって、前記ＬＥＤランプは、前記チャンバ内において基板へ指向性放射エネルギーを放射するように構成され、該方法は、
    ハウジング内に形成されたチャンバ内にウェハを挿入するステップと、
    第１の軸線と、当該第１の軸線と平行でない第２の軸線に沿って配置された前記発光ダイオード（ＬＥＤ）の二次元アレイから、前記ハウジングの少なくとも一部分を透過してウェハに放射熱を加えるステップと、
    前記第１の軸線に沿って配置された第２のＬＥＤに対して、前記第１の軸線に沿って配置された第１のＬＥＤにより放射される放射エネルギーを調節するステップと、
    前記第２の軸線に沿って配置された第２のＬＥＤに対して、前記第２の軸線に沿って配置された第１のＬＥＤにより放射される放射エネルギーを調節するステップと、
    を含む半導体処理方法。
20. ウェハの温度の不均一を特定するステップと、
    不均一を補償するために前記複数のＬＥＤランプの少なくとも１つのＬＥＤランプのエネルギーレベル出力を調節するステップと、
    をさらに含む請求項１９に記載の方法。
21. 前記ハウジングの部分の温度は、前記ウェハの温度より低い請求項１９に記載の方法。