JP2009513027A - 半導体処理チャンバ - Google Patents

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Abstract

半導体処理チャンバのための処理キットが提供される。一実施形態では、半導体処理チャンバのための処理キットは、メタルフリー燒結炭化ケイ素材料で製造された１つ以上の構成部分を含む。本処理キットは、基板支持体、予熱リング及び基板支持ピンのうちの少なくとも１つを備える。別の実施形態では、チャンバ本体及びこのチャンバ本体に配設された基板支持体を有する半導体処理チャンバが提供される。その基板支持体は、メタルフリー燒結炭化ケイ素で製造される。任意的に、処理チャンバは、メタルフリー燒結炭化ケイ素で製造された少なくとも１つの構成部分を有する処理キットを含むことができる。
【選択図】 図１

Description

発明の背景
発明の分野
[0001]本発明の実施形態は、一般的に、集積回路を製造するための装置に関する。より詳細には、本発明は、基板に薄膜を製造するための処理チャンバに関する。
関連技術の説明
[0002]薄膜は、一般的に、シリコン（Ｓｉ）ウエハ、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）ウエハ、ガラス又はサファイア基板等のような基板に対して、とりわけ、種々な堆積、エッチング及び熱処理を行うように選択的に適応された処理チャンバにおいて製造される。これらの処理は、基板支持体、基板リフトピン、処理キット（例えば、加熱リング、堆積リング、保持リング等）、処理シールド（熱シールド、プラズマシールド等）等の如き処理チャンバの種々な露出された構成部分を徐々に侵食し、消費し、又は汚染してしまうような処理環境（例えば、アグレッシブ化学薬品、プラズマ、副生物等を含む環境）を、しばしば使用し又は発生するものである。
[0003]従って、これらの構成部分は、典型的に、セット保守スケジュール（例えば、所定数の製造サイクルの後）において、定期的に、検査され、新しくされ（例えば、洗浄され）、及び／又は交換される。全寿命及び保守間隔を増大し、従って、処理装置動作可能時間を増大し且つ生産コストを減少させるため、これらの構成部分は、一般的に、処理チャンバに存在する特定の処理環境に対して耐性のある物質で製造される。
[0004]このような耐処理性物質の１つは、炭化ケイ素（ＳｉＣ）である。一例として、シリコン膜のエピタキシャル堆積のための処理チャンバのほとんどは、炭化ケイ素被覆を有するグラファイトから製造された構成部分を使用している。この炭化ケイ素被覆は、典型的に、グラファイト構成部分に化学気相堆積（ＣＶＤ）により形成される。しかしながら、ＣＶＤによって堆積された炭化ケイ素は、典型的に、厚さが比較的に薄く且つ耐久性が比較的に低いものであり、より速く摩耗してしまい且つ損傷をより受け易いものである。ＣＶＤ被覆が急速に劣化してしまうのでは、被覆構成部分の一新及び／又は交換がより頻繁に必要となってしまう。その上、ＣＶＤ被覆をより厚くするのでは、より高い内部応力を有するものとなり勝ちであり、クラッキング、ピーリング及び／又は剥離等を起こし勝ちとなってしまう。又、より厚く被覆されたＣＶＤ部分は、非均一ＣＶＤ被覆の熱効果を拡大してしまい、非均一な処理結果となってしまうことがある。
[0005]炭化ケイ素構成部分は、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、ベリリウム（Ｂｅ）等のような金属バインダーを有する焼結及びホットプレス炭化ケイ素から形成することもできる。しかしながら、焼結中に炭化ケイ素へ添加された金属バインダーは、典型的に、エピタキシャルシリコン堆積処理、化学気相堆積（ＣＶＤ）処理、急速加熱処理（ＲＴＰ）等のような高温処理中に処理チャンバ内へ放出される。これらバインダーからの放出された金属は、処理中に、薄膜、基板及び／又は処理チャンバの内部の金属汚染を生ぜしめる。
[0006]従って、当業分野において、改良された半導体基板処理リアクタが必要とされている。
発明の概要
[0007]半導体処理チャンバのための処理キットが提供される。一実施形態では、半導体処理チャンバのための処理キットは、メタルフリー焼結炭化ケイ素材料から製造された１つ以上の構成部分を含む。この処理キットは、基板支持体、予熱リング、リフトピン及び基板支持ピンのうちの少なくとも１つを備える。
[0008]別の実施形態では、チャンバ本体及び上記チャンバ本体に配設された基板支持体を有する半導体処理チャンバが提供される。その基板支持体は、メタルフリー焼結炭化ケイ素から製造される。
[0009]別の実施形態では、半導体処理チャンバは、チャンバ本体と、上記チャンバ本体に配設され、非金属焼結材を使用した焼結炭化ケイ素から製造された基板支持体と、予熱リング、リフトピン及び基板支持ピンのうち１つ以上のものと、を含み、上記予熱リング、上記リフトピン及び上記基板支持ピンのうちの少なくとも１つは、非金属燒結材を使用して燒結された固体炭化ケイ素（ＳｉＣ）材料から製造されている。
[0010]本発明の教示は、添付図面に関してなされる以下の詳細な説明を参照することにより明らかとなろう。
[0016]添付図面においては、可能な限り、各図に共通な同一要素を示すのに同一の参照符号を使用している。添付図面における各図は、例示の目的で簡単化されたものであり、一定の尺度で示されたものではない。
[0017]添付図面は、本発明の典型的な実施形態を例示するものであって、従って、本発明の範囲を限定しているものと考えられるべきでなく、本発明は、その他の均等の効果を発揮できる実施形態を包含し得る。
詳細な説明
[0018]本発明は、半導体ウエハ、ガラス又はサファイア基板等（ここでは、集合的及び総称的に「基板」と称する）のような基板上に薄膜を製造し及び／又は基板上の薄膜を処理するのに適した処理チャンバを提供する。この処理チャンバは、メタルフリー燒結炭化ケイ素から製造される少なくとも１つの構成部分を含む。一実施形態では、本発明は、集積半導体デバイス及び回路の製造に使用される。
[0019]図１は、本発明の一実施形態による半導体基板処理チャンバ１００の概略断面図である。この図示した実施形態では、処理チャンバ１００は、エピタキシャルシリコン堆積処理を行うのに適応されている。このような１つの適当なリアクタは、カリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアル社から入手できるＲＰ Ｅｐｉリアクタである。
[0020]別の実施形態では、この処理チャンバ１００は、集積半導体デバイス及び回路の製造において行われる処理のなかでも、堆積処理、エッチング処理、プラズマ堆積及び／又はエッチング処理及び熱処理のうちの少なくとも１つを行うのに適応される。特定すると、このような処理は、これらに限定されるものではないが、急速加熱処理（ＲＴＰ）、化学気相堆積（ＣＶＤ）処理、アニール処理等を含むことができる。
[0021]処理チャンバ１００は、チャンバ本体１１０、サポートシステム１３０及びコントローラ１４０を備えるものとして例示されている。チャンバ本体１１０は、一般的に、上方部分１０２、下方部分１０４及び包囲体１２０を含む。
[0022]上方部分１０２は、下方部分１０４上に配設されており、蓋１０６、クランプリング１０８、ライナー１１６、ベースプレート１１２、１つ以上の上方ランプ１３６及び１つ以上の下方ランプ１３８、及び上方高温計１５６を含む。一実施形態では、ドーム状フォームファクタを有するが、他のフォームファクタを有する蓋（例えば、平坦又は反向曲線蓋）とすることも考えられる。下方部分１０４は、処理ガス取入れポート１１４及び排気ポート１１８に結合されており、ベースプレートアセンブリ１２１、下方ドーム１３２、基板支持体１２４、予熱リング１２２、基板リフトアセンブリ１６０、基板支持アセンブリ１６４、１つ以上の上方ランプ１５２及び１つ以上の下方ランプ１５４、及び下方高温計１５８を備えている。用語「リング」は、予熱リング１２２のような処理チャンバの特定の構成部分を説明するのに使用されているが、これらの構成部分の形状は、円形である必要はなく、矩形、多角形、楕円形等を含む任意の形状を含むことができるが、これらに限定されるのではない。
[0023]処理中に、基板１２５は、基板支持体１２４上に置かれている。ランプ１３６、１３８、１５２及び１５４は、赤外（ＩＲ）線（即ち、熱）源であり、動作において、基板１２５に亘って所定の温度分布を生成する。一実施形態では、蓋１０６、クランプリング１１６及び下方ドーム１３２は、石英で形成されるが、これらの構成部分を形成するのに、他のＩＲ透過性及び処理適合性材料を使用することもできる。
[0024]基板支持アセンブリ１６４は、一般的に、基板支持体１２４に結合された複数の支持ピン１６６を有する支持ブラケット１３４を含む。基板リフトアセンブリ１６０は、基板リフトシャフト１２６及びこの基板リフトシャフト１２６の各パッド１２７の上に選択的に載る複数のリフトピンモジュール１６１を備える。一実施形態では、リフトピンモジュール１６１は、オプショナルベース１２９及びこのベース１２９に結合されたリフトピン１２８を備える。別の仕方として、リフトピン１２８の底部部分を、パッド１２７の上に直接的に載せることもできる。又、リフトピン１２８を上昇させたり下降させたりするための他の機構を使用することもできる。リフトピン１２８の上方部分は、基板支持体１２４における第１の開口１６２を通して移動できるように配設されている。動作において、基板リフトシャフト１２６は、リフトピン１２８に係合するように移動される。係合されるとき、リフトピン１２８は、基板支持体１２４の上方に基板１２５を上昇させ、又は、基板支持体１２４の上へと基板１２５を下降させることができる。
[0025]サポートシステム１３０は、処理チャンバ１００における所定の処理（例えば、エピタキシャルシリコン膜の成長）を行ない、監視するのに使用される構成部分を含む。このような構成部分としては、一般的に、処理チャンバ１００の種々なサブシステム（例えば、ガスパネル、ガス分配導管、真空及び排気サブシステム等）及び種々な装置（例えば、電力供給装置、処理制御装置等）がある。これらの構成部分は、当業者に良く知られており、従って、簡明なものとするため、図面には示していない。
[0026]コントローラ１４０は、一般的に、中央処理装置（ＣＰＵ）１４２、メモリ１４４及びサポート回路１４６を備えており、直接的に（図１に示されるように）、又は別の仕方として、処理チャンバ及び／又はサポートシステムに関連付けられたコンピュータ（又はコントローラ）を介して、処理チャンバ１００及びサポートシステム１３０に結合され、それらを制御する。
[0027]前述したものと同様な処理チャンバの特定の構成部分は、典型的に、これら構成部分の摩耗の影響を最少とするため、定期的に交換される。このような交換可能な構成部分は、典型的に、処理キットと称される。一実施形態では、処理チャンバ１００の処理キットは、基板支持体１２４、予熱リング１２２、リフトピン１２８又は基板支持ピン１６６のうちの１つ以上を備えることができる。
[0028]一実施形態では、処理キットの構成部分のうち１つ以上のもの（例えば、基板支持体１２４、予熱リング１２２、リフトピン１２８又は支持ピン１６６のうちの１つ以上のもの）は、その部分又は全部をメタルフリー燒結炭化ケイ素で製造することができる。典型的に、処理チャンバに対して又は処理チャンバ内の処理環境に対して曝される構成部分の少なくとも一部分は、メタルフリー燒結炭化ケイ素で製造される。メタルフリー燒結炭化ケイ素は、シリコンベース添加物を有するフェノール樹脂の如き非金属燒結材を使用して形成することができる。一実施形態では、メタルフリー燒結炭化ケイ素は、日本の東京にある株式会社ブリジストンの先端材料事業部から入手できる「ピュアベータ」（商標名）であってよい。
[0029]任意的に、他の処理チャンバ構成部分も、この材料で製造することができる。特定すると、静電チャック、シールド（例えば、基板、スパッタリングターゲット及び／又はチャンバ壁部シールド等）、シャワーヘッド、基板ロボットのレセプタクル、及び処理環境及び／又は処理すべき基板と接触するその他の同様の構成部分の少なくとも部分を含む、処理チャンバの処理空間に配設される構成部分、その処理空間の外側に配設される構成部分及び／又は処理チャンバの外側に配設される構成部分は、メタルフリー燒結炭化ケイ素材料で製造することができる。
[0030]メタルフリー燒結炭化ケイ素の効果としては、高い熱伝導性、優れた機械加工性及び硬さ、大抵の処理環境における化学純度及び不活性、及び低汚染膜処理との適合性がある。図１に示した典型的な処理チャンバ１００においては、メタルフリー燒結炭化ケイ素で製造された構成部分によれば、基板１２５に亘る均一性の高い温度分布を与えることができ、又、エピタキシャルシリコン膜の低汚染堆積を行うことができる。メタルフリー燒結ＳｉＣで製造された構成部分を有する処理キットを使用することによる、これらの効果及び他の効果については、図２から図５を参照して以下に説明する。
[0031]図２は、メタルフリー燒結炭化ケイ素で製造された図１に関して説明した基板支持体１２４の一実施形態の概略断面図を示している。メタルフリー燒結炭化ケイ素は、ＣＶＤ炭化ケイ素被覆グラファイトよりも高い熱伝導性を有しており、従って、基板支持体１２４から基板１２５への熱移送を改善することができる。メタルフリー燒結炭化ケイ素基板支持体１２４の熱伝導性が高いことにより、ＣＶＤＳｉＣ被覆基板支持体に比べて、より薄い基板支持体１２４を製造して使用することができ、しかも、基板に亘る温度均一性を保ち又は改善することもできる。より薄い基板支持体１２４とすることにより、昇温時間及び冷却時間をより速くすることができるという効果が得られ、これにより、処理スループットが改善され、又、温度均一性及び制御も容易となる。例えば、基板支持体１２４の厚さを制御することにより、基板の特定の領域を比較的により高い又はより低い割合で選択的に加熱して、その処理とより良く同調をとるようにすることもできる。一実施形態では、基板支持体１２４は、約０．０４インチから０．２５インチの範囲内の厚さを有する。別の実施形態では、基板支持体１２４は、約０．０７インチから０．１２インチの範囲内の厚さを有する。
[0032]図示した実施形態では、基板支持体１２４は、皿状フォームファクタを有しており、凹状上方表面２０２、基板座面２０４、第１の複数の開口１６２（図２には、第１の開口１６２の１つが示されている）及び裏側面２１６を含んでいる。凹状上方表面２０２は、中央領域２１０及び周辺領域２１２を有する。任意的に、１つ以上の開口２３０（図２には、３つの開口２３０が示されている）が、凹状上方表面２０２と裏側面２１６との間に基板支持体１２４を通して形成される。これら開口２３０は、任意のサイズ及び形状（例えば、円形孔、細長孔又はスロット、矩形又は他の多角形開口等）とすることができ、又、ランダムに又は任意の幾何学的パターンで配置することができる。一実施形態では、約２個から７００個の間の開口２３０が基板支持体１２４を通して形成される。別の実施形態では、約５０個と５００個との間の開口２３０が基板支持体１２４を通して形成される。このような開口２３０のサイズ及び数は、一般的に、基板支持体１２４に約５から１５パーセントのパーセント開口領域を与える。一実施形態では、開口２３０は、約０．０２から０．３７５インチの間の直径を有する円形孔を備える。一実施形態では、開口２３０は、基板支持体１２４において半径方向に配置される。開口２３０は、基板１２５におけるオートドーピング、バックサイドヘイズ及び／又はハロ欠陥を減少させることができる。その上、開口２３０は、メタルフリー燒結炭化ケイ素内に完全に形成され、従って、グラファイト基板に形成された孔の側壁部に炭化ケイ素を堆積させる難しさを避けることができる。グラファイト基板上に満足なＣＶＤ被覆を得ることは、典型的には、難しいのである。
[0033]任意的に、基板支持体１２４の厚さプロフィールは、基板１２５に堆積される膜の均一性を制御するため選択的に変えることができる。基板支持体１２４がより厚い領域では、基板１２５がより熱くなり、基板支持体１２４がより薄い領域では、基板１２５がより冷たくなる。基板１２５の異なる領域の相対温度を選択的に制御することにより、基板１２５上の膜の形成を制御することができる。別の仕方として又はこれと組み合わせて、基板１２５と基板支持体１２４との間のギャップ２２２のサイズは、基板１２５に堆積される膜の均一性を制御するため、選択的なものとすることができる。例えば、このギャップ２２２は、（熱移送を減少させるため）基板１２５をより冷たくしたいと望む領域においてより広くすることができる。一実施形態では、このギャップ２２２のプロフィールは、約０．０１２インチまで変えられる。基板支持体１２４及び／又はギャップ２２２の厚さプロフィールは、凹状上方表面２０２の形状及び／又は基板支持体１２４の裏側面２１６の選択的輪郭付けによって制御することができる。
[0034]メタルフリー燒結炭化ケイ素で基板支持体（又は処理キットの他の構成部分）を製造すると、ＣＶＤ被覆部分と比べてその構成部分の研磨についての制御をより良くでき、その特定の構成部分を通しての熱移送の割合の更なる制御を行うことができるという効果も得ることができる。このようなＣＶＤ炭化ケイ素被覆を研磨することは難しく、その研磨処理により、不注意にも、それを部分的に又は全部除去してしまい、下層のグラファイト又は他の基礎材料を望まないのに露出させてしまうことがある。更に、研磨処理により、その炭化ケイ素被覆に非常に薄い領域が生じてしまい、そのような非常に薄い領域は、短い時間期間にて食刻され尽くされてしまい又は摩滅されてしまうことがある。
[0035]一実施形態では、凹状上方表面２０２の領域は、基板支持体１２４の種々な領域に亘る熱移送割合を制御するため、選択的に機械加工される。例えば、周辺領域２１２は、その周辺領域２１２の上方に置かれる基板１２５の周辺部分への熱移送を減少させる粗さまで機械加工される。このように熱移送を選択的に減少させることにより、基板１２５上の温度分布を制御することができる。別の仕方として又はこれと組み合わせて、中央領域２１０は、熱移送又は中央領域２１０の上方に置かれる基板１２５の中央領域に対する相対熱移送を増大するため、周辺領域の粗さより低い粗さまで機械加工される。基板１２５への熱移送を選択的に制御することにより、従って、基板温度分布を制御することにより、基板１２５に堆積される膜の厚さプロフィールを制御することができる。
[0036]例えば、基板支持体１２４は、中央領域２１０における凹状上方表面２０２の粗さを、周辺領域２１２における粗さより予め低くするため、選択的に機械加工することができる。一実施形態では、中央領域２１０における凹状上方表面２０２の粗さは、約０．２μｍから８μｍであり、周辺領域２１２における凹状上方表面２０２の粗さは、約８μｍから２０μｍである。一実施形態では、中央領域２１０における凹状上方表面２０２の粗さは、約４μｍであり、周辺領域２１２における凹状上方表面２０２の粗さは、約１６μｍである。
[0037]基板座面２０４は、基板１２５の裏側面２２０が接触し基板支持体１２４上に載る領域を与える。基板座面２０４は、研磨され又は滑らかに機械加工される。滑らかな基板座面２０４は、処理中に基板１２５の裏側面２２０との間に密閉シールを形成し、従って、堆積ガスが基板１２５の裏側面２２０に接触しないようにされる。
[0038]例えば、基板支持体１２４の基板座面２０４は、所定の粗さまで選択的に機械加工される。一実施形態では、基板座面２０４の粗さは、約０．２μｍから１０μｍである。一実施形態では、基板座面２０４の粗さは、約６μｍである。
[0039]更に、メタルフリー燒結炭化ケイ素の純度により、基板１２５の裏側面２２０との接触を化学的に不活性なものとすることができ、従って、基板１２５のオートドーピング欠陥を減少させることができるという効果が得られる。
[0040]第１の複数の開口１６２は、リフトピン１２８（１つのリフトピン１２８が仮想線で示されている）を収容し、典型的に、そのリフトピン１２８のプロフィールに整合するように構成されており、例えば、それらリフトピン１２８がそれら第１の開口１６２から落下しないように且つ基板１２５と基板支持体１２４の凹状表面２０２との間の領域への又はその領域からのガスの漏れを防止及び／又は減少させるように、構成されている。一実施形態では、第１の開口１６２は、リフトピン１２８がそこを通して移動できるようにする円筒形表面２０６及びリフトピン１２８の座面２１４のプロフィールに整合して、リフトピン１２８の座面２１４との密閉シールを形成するようにする円錐形表面２０８を含む。
[0041]例えば、基板支持体１２４の円錐形表面２０８は、この円錐形表面２０８とリフトピン１２８の座面２１４との間に形成されるシールを増強するような所定の粗さまで機械加工又は研磨される。一実施形態では、この円錐形表面２０８の粗さは、約０．２μｍから５μｍである。一実施形態では、この円錐形表面２０８の粗さは、約０．２μｍである。
[0042]裏側面２１６は、基板支持ピン１６６上に基板支持体１２４を位置決めするように適応された領域２１８を含む（１つの領域２１８及び１つのピン１６６が図２には示されている）。この裏側面２１６も研磨される。一実施形態では、裏側面２１６のうちの少なくとも領域２１８は、約０．２μｍから１０μｍの粗さまで研磨される。一実施形態では、裏側面２１６の領域２１８は、約６μｍの粗さまで研磨される。
[0043]図３は、メタルフリー燒結炭化ケイ素で製造された図１に示すリフトピン１２８の一実施形態の概略断面図を示している。一実施形態では、リフトピン１２８は、ベース１２９（仮想線で示される）に結合されるステム部分３１０及び上方部分３１２を備える。その他のリフトピン設計、例えば、別個のベース１２９を有さないような設計もまた使用できると考えられる。ステム部分３１０は、（図２に示される）基板支持体１２４の開口２０６に通される。上方部分３１２は、座面２１４及び平坦上部表面３０２を含む。
[0044]図２に関して前述したように、引っ込まされているとき、リフトピン１２８の座面２１４は、基板支持体１２４の凹状上方表面２０２上に載る（図２参照）。それらの間の密閉シールを更に形成し易くするため、リフトピン１２８の座面２１４は、所定の粗さまで機械加工又は研磨される。一実施形態では、座面２１４は、約０．２μｍから５μｍまで研磨される。一実施形態では、座面２１４は、約０．２μｍの粗さまで研磨される。
[0045]リフトピン１２８が延び出されているとき、例えば、基板１２５を上昇又は下降させているときには、平坦上部表面３０２は、（仮想線で示される）基板１２５の裏側面２２０に係合している。このリフトピン１２８の平坦上部表面３０２は、基板１２５に滑らかに接触するように、所定の粗さまで機械加工又は研磨される。一実施形態では、平坦上部表面３０２は、約０．２μｍから１０μｍの粗さまで研磨されている。一実施形態では、平坦上部表面３０２は、約８μｍの粗さまで研磨されている。
[0046]又、前述したように、メタルフリー燒結炭化ケイ素の純度により、基板１２５の裏側面２２０との接触が化学的に不活性なものとされ、従って、金属結合材を有する燒結炭化ケイ素に存在する不純物による基板１２５の汚染を減少させることができるという効果が得られる。
[0047]図４は、図１に関して前述した予熱リング１２２の一実施形態の概略断面図を示している。この予熱リング１２２は、前述したようなメタルフリー燒結炭化ケイ素材料で製造することができる。この予熱リング１２２の幅４０２及び厚さ４０４は、処理中に処理チャンバ本体１１０へ導入されるガスを予熱するため、ランプ１３６、１３８、１５２及び１５４（図１に示される）からの熱を吸収する所定の質量を与えるように選択されている。前述したように、メタルフリー燒結炭化ケイ素は、ＣＶＤ炭化ケイ素被覆グラファイトより大きな熱伝導性を有しており、従って、ランプから処理ガスへの熱移送を改善することができる。
[0048]図５は、図１に関して前述した支持ピン１６６の一実施形態の概略断面図を示している。この支持ピン１６６は、メタルフリー燒結炭化ケイ素で製造することができる。この支持ピン１６６は、裏側面２１６の領域２１８に沿って基板支持体１２４に接触して支持する上部表面５０２を有する。支持ピン１６６の上部表面５０２は、裏側面２１６の領域２１８とパーティクルフリー接触を形成する。一実施形態では、上部表面５０２は、約１μｍから１６μｍの粗さまで機械加工又は研磨される。一実施形態では、上部表面５０２は、約５μｍの粗さまで機械加工又は研磨される。任意的に、支持ピン１６６は、その一部分のみを、例えば、裏側面２１６に近接した支持ピン１６６の上方部分のみを、メタルフリー燒結炭化ケイ素で製造することができる。
[0049]メタルフリー燒結炭化ケイ素で製造される特定の構成部分について前述してきたのであるが、基板に接触又は近接して置かれる処理チャンバの他の構成部分もまたメタルフリー燒結炭化ケイ素で製造することができると考えられる。その上、本発明は、本発明の精神から逸脱せずに、当業者がここに開示した教示を利用することにより、他の処理リアクタにおいても実施することができるものである。半導体デバイスの製造について前述したのであるが、集積回路に使用される他の装置及び構造を製造するのにも本発明を適用して効果のあるものである。
[0050]本発明の実施形態について前述してきたのであるが、本発明の基本的範囲を逸脱することなく、本発明の他の更なる実施形態を考えることができるのであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって決定されるものである。
本発明の一実施形態による半導体基板処理チャンバの概略断面図である。 図１の処理チャンバに使用できる種類の基板支持体の概略断面図である。 図１の処理チャンバに使用できる種類のリフトピンの概略断面図である。 図１の処理チャンバに使用できる種類の予熱リングの概略断面図である。 図１の処理チャンバに使用できる種類の基板支持ピンの概略断面図である。
符号の説明
１００…処理チャンバ、１０２…上方部分、１０４…下方部分、１０６…蓋、１０８…クランプリング、１１０…チャンバ本体、１１２…ベースプレート、１１４…処理ガス取入れポート、１１６…ライナー（クランプリング）、１１８…排気ポート、１２０…包囲体、１２１…ベースプレートアセンブリ、１２２…予熱リング、１２４…基板支持体、１２５…基板、１２６…基板リフトシャフト、１２７…パッド、１２８…リフトピン、１２９…オプショナルベース、１３０…サポートシステム、１３２…下方ドーム、１３４…支持ブラケット、１３６…上方ランプ、１３８…下方ランプ、１４０…コントローラ、１４２…中央処理装置（ＣＰＵ）、１４４…メモリ、１４６…サポート回路、１５２…上方ランプ、１５４…下方ランプ、１５６…上方高温計、１５８…下方高温計、１６０…基板リフトアセンブリ、１６１…リフトピンモジュール、１６２…開口、１６４…基板支持アセンブリ、１６６…支持ピン、２０２…凹状上方表面、２０４…基板座面、２０６…円筒形表面、２０８…円錐形表面、２１０…中央領域、２１２…周辺領域、２１４…座面、２１６…裏側面、２１８…裏側面の領域、２２０…裏側面、２２２…ギャップ、２３０…開口、３０２…平坦上部表面、３１０…ステム部分、３１２…上方部分、４０２…予熱リングの幅、４０４…予熱リングの厚さ、５０２…支持ピンの上部表面

Claims (22)

  1. 半導体基板を処理するための装置において、
    メタルフリー燒結炭化ケイ素材料で製造された１つ以上の構成部分を含む処理キット、
    を備える装置。
  2. 上記処理キットの上記構成部分は、基板支持体、予熱リング、リフトピン及び基板支持ピンのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の装置。
  3. 上記処理キットの上記構成部分は、予熱リングを含む、請求項１に記載の装置。
  4. チャンバ本体を更に備え、
    上記処理キットは、上記チャンバ本体に配設される少なくとも基板支持体を備え、上記基板支持体は、メタルフリー燒結炭化ケイ素で製造される、請求項１に記載の装置。
  5. リアクタは、堆積処理、エッチング処理、プラズマ堆積及び／又はエッチング処理、及び熱処理のうちの少なくとも１つを行うように適応される、請求項４に記載の装置。
  6. リアクタは、化学気相堆積処理、急速加熱処理、又はエピタキシャルシリコン堆積処理のうちの少なくとも１つを行うように適応される、請求項４に記載の装置。
  7. 上記基板支持体は、更に、そこに置かれる基板の表面上に所定の温度分布を達成するように機械加工された凹状上方表面を備える、請求項４に記載の装置。
  8. 上記凹状上方表面は、上記凹状上方表面の中央領域に第１の粗さを、及び上記凹状上方表面の周辺領域に第２の粗さを有する、請求項７に記載の装置。
  9. 上記第１の粗さは、約０．２μｍから８μｍであり、上記第２の粗さは、約８μｍから２０μｍである、請求項８に記載の装置。
  10. 上記基板支持体は、更に、そこに置かれる基板の周辺縁部に接触するように適応された基板座面を備える、請求項４に記載の装置。
  11. 上記基板支持体は、更に、複数の基板リフトピンを収容するように適応された複数の開口を備え、上記複数の開口のリフトピン係合表面は、約０．２μｍから５μｍの粗さまで研磨される、請求項４に記載の装置。
  12. メタルフリー燒結炭化ケイ素で製造された複数のリフトピンを更に備える、請求項４に記載の装置。
  13. 上記リフトピンの基板係合表面は、約０．２μｍから５μｍの粗さまで研磨される、請求項１２に記載の装置。
  14. 上記基板支持体は、複数の基板支持ピンによって支持され、上記複数の基板支持ピンのうちの少なくとも１つは、メタルフリー燒結炭化ケイ素で製造される、請求項４に記載の装置。
  15. 上記チャンバ本体に配設され上記基板支持体を取り囲むガス予熱リングを更に備え、上記ガス予熱リングはメタルフリー燒結炭化ケイ素で製造される、請求項４に記載の装置。
  16. 上記基板支持体は、更に、そこを通して形成され基板支持領域に配設された１つ以上の開口を備える、請求項４に記載の装置。
  17. 上記開口は、上記基板支持体に半径方向に配置される、請求項１６に記載の装置。
  18. 上記開口は、上記基板支持体の表面に亘って約５パーセントから１５パーセントのパーセント開口領域を与える、請求項１６に記載の装置。
  19. 上記基板支持体は、所定の厚み変化プロフィールを有する、請求項４に記載の装置。
  20. 上記基板支持体の上方表面と上記基板支持体上に置かれるときの基板の裏側に対応する位置との間に画成されるギャップを更に備える、請求項４に記載の装置。
  21. 上記ギャップは、所定の変化プロフィールを有する、請求項２０に記載の装置。
  22. 上記ギャップの上記プロフィールは、約０．０１２インチだけ変化する、請求項２０に記載の装置。
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