JP2016528739A5 - - Google Patents

Description

一群のランプ１０２などの１以上のランプは、中心軸１３２の周りに、特定の最も望ましい方式で、下側ドーム１１４に隣接し且つ下側ドーム１１４の下に配置され得、処理ガスが通り越していく際に基板１０８の様々な領域の温度を個別に制御し、基板１０８の上側表面上への材料の堆積を促進する。ランプ１０２は、バルブ１４１を含むように構成され得、摂氏約２００度から摂氏約１６００度までの範囲内に含まれる温度まで、基板１０８を加熱するように構成され得る。各ランプ１０２は、そこを通って電力が各ランプ１０２に供給されるところの（図示せぬ）配電盤に結合される。ランプ１０２は、例えば、ランプ１０２の間に配置されたチャネル１４９の中へ導入される冷却流体によって、処理の間又は処理の後に冷却され得るランプヘッド１４５内に配置される。ランプヘッド１４５は、ランプヘッド１４５が下側ドーム１１４に非常に近接していることを部分的な原因として、下側ドーム１１４を伝導的及び放射的に冷却する。ランプヘッド１４５は、ランプ壁及びランプの周りの（図示せぬ）リフレクタの壁も冷却し得る。代替的に、下側ドーム１１４は、業界内で知られている対流的なアプローチによって冷却され得る。用途に応じて、ランプヘッド１４５は、下側ドーム１１４と接触するかもしれないし又はしないかもしれない。

本開示の利点は、低減された圧力のＥＰＩチャンバに高速圧力制御弁を提供し、それ（低減された圧力のＥＰＩチャンバ）は、とりわけ、チャンバの側部に配置されたガス注入弁、及び高速温度制御のためのランプ加熱要素を含み得る。ＥＰＩチャンバは、エピタキシャル堆積ガス／前駆体マニフォールドから分離された不純物源注入のための専用のマニフォールドを有し得る。ＥＰＩチャンバは、堆積と不純物投与との間において高速での原料ガスの切り換えを可能にする。不純物及びＥＰＩ堆積マニフォールドの両方のための最終弁は、基板の側部に隣接する注入位置に近接し又はちょうどそこに配置され得る。特に、不純物マニフォールドのための最終弁は、基板表面上の準単分子層の覆いの短パルス投与のための高速切換弁である。様々な実施形態で、ＥＰＩチャンバは、ＥＰＩ堆積と不純物投与との間での高速パージのための大搬送パージ流（例えば、３０ｓｌｍ〜５０ｓｌｍ）を提供し得る。高速温度制御及びインシトゥチャンバ洗浄は、繰り返し投与、及びＥＰＩ堆積温度とは異なり得る不純物投与の間の温度プロファイルのための能力を提供する。ある実施形態では、不純物源が、二重希釈を伴って提供され得る。不純物源が堆積源と反応し得る場合では、ガス排除インターロック（ｇａｓ ｅｘｃｌｕｓｉｏｎ ｉｎｔｅｒｌｏｃｋ）が提供され得る。

Claims (15)

1. 半導体基板を処理する装置であって、
   エピタキシャル処理チャンバを備え、前記エピタキシャル処理チャンバが、
   前記エピタキシャル処理チャンバ内に配置された基板支持体、
   前記基板支持体よりも下方に配置された下側ドーム、
   前記基板支持体よりも上方に配置され、前記下側ドームと対向する上側ドーム、及び
   前記エピタキシャル処理チャンバの側壁内に配置された複数のガス注入口であって、１種以上の化学種を前記基板の上側表面上に層流として流す、複数のガス注入口を備え、
   更に、前記装置は、前記複数のガス注入口を介して前記エピタキシャル処理チャンバに結合されたガス供給システムを備え、前記ガス供給システムが、
   第１の流体ラインを介して１種以上の化学種を前記複数のガス注入口に提供するガス導管、
   第２の流体ラインを介して１種以上のドーパントを前記複数のガス注入口に提供するドーパント源、及び
   前記第２の流体ラインと前記エピタキシャル処理チャンバとの間に配置され、前記１種以上のドーパントの流れを前記エピタキシャル処理チャンバと排気部との間で切り換える、高速切換弁を備えている、装置。
2. 前記高速切換弁は、約０．０５秒から約２０秒までのパルス繰り返し率で、前記１種以上のドーパントの短パルス投与を提供する、請求項１に記載の装置。
3. 前記高速切換弁は、前記１種以上のドーパントの流れを、５０ｍｓ未満の間に前記エピタキシャル処理チャンバと前記排気部との間で切り換える、請求項１に記載の装置。
4. 前記第１の流体ラインと前記エピタキシャル処理チャンバとの間に配置され、前記１種以上の化学種の流れを前記エピタキシャル処理チャンバと前記排気部との間で切り換える、切換弁を更に備える、請求項１に記載の装置。
5. 前記第１の流体ライン及び前記第２の流体ラインと結合されたパージガス源を更に備える、請求項１に記載の装置。
6. 前記第１の流体ラインに結合された第１のパージガス源、及び
   前記第２の流体ラインに結合された第２のパージガス源を更に備える、請求項１に記載の装置。
7. 前記ドーパント源が更に、前記第２の流体ラインを介して希釈ガスを前記複数のガス注入口に提供する、請求項１に記載の装置。
8. 基板を処理する処理チャンバであって、
   前記処理チャンバ内に配置された回転可能な基板支持体と、
   前記基板支持体よりも下方に配置された下側ドームと、
   前記基板支持体よりも上方に配置され、前記下側ドームと対向する上側ドームと、
   前記上側ドームと前記下側ドームとの間に配置されたリング本体であって、前記上側ドーム、前記リング本体、及び前記下側ドームが、前記処理チャンバの内部容積を基本的に画定し、前記リング本体が、少なくとも１つの直線的なグループにおいて配置された複数のガス注入口を有し、前記複数のガス注入口が、１種以上の化学種を前記基板の上側表面上に層流として流す、リング本体と、
   前記複数のガス注入口を介して前記処理チャンバに結合されたガス供給システムとを備え、前記ガス供給システムが、
   第１の流体ラインを介して前記複数のガス注入口に化学種の第１のセットを提供する第１のガス導管、
   第２の流体ラインを介して前記複数のガス注入口に第１種のドーパントを提供する第１のドーパント源、及び
   前記第２の流体ラインと前記処理チャンバとの間に配置された高速切換弁であって、前記第１のドーパントの流れを前記処理チャンバと排気部との間で切り換える、高速切換弁を備える、処理チャンバ。
9. 前記高速切換弁は、約０．０５秒から約２０秒までのパルス繰り返し率で、前記第１のドーパントの短パルス投与を提供する、請求項８に記載の処理チャンバ。
10. 前記高速切換弁は、前記第１種のドーパントの流れを５０ｍｓ未満の間に前記処理チャンバと前記排気部との間で切り換える、請求項８に記載の処理チャンバ。
11. 第３の流体ラインを介して化学種の第２のセットを前記複数のガス注入口に提供する第２のガス導管、及び
    第４の流体ラインを介して第２のドーパントを前記複数のガス注入口に提供する第２のドーパント源を更に備える、請求項８に記載の処理チャンバ。
12. 前記第１の流体ラインに結合された第１のパージガス源、及び
    前記第２の流体ラインに結合された第２のパージガス源を更に備える、請求項８に記載の処理チャンバ。
13. 前記第１のドーパント源が、前記第２の流体ラインを介して希釈ガスを前記複数のガス注入口に提供する、請求項８に記載の処理チャンバ。
14. 半導体基板を処理する装置であって、
    エピタキシャル処理チャンバを備え、前記エピタキシャル処理チャンバが、
    基板受け入れ表面を有する基板支持体と、
    前記基板支持体よりも下方に配置された下側ドームであって、
    ステム部分、
    周縁フランジ、及び
    前記ステム部分と前記周縁フランジとを連結するように半径方向に延伸した底部を備え、前記底部が、前記基板支持体の前記基板受け入れ表面に対して約８度から約１６度の角度で延伸する、下側ドームと、
    前記基板支持体よりも上方に配置され、前記下側ドームと対向する上側ドームであって、
    中央窓部分、及び
    前記中央窓部分を支持するための周縁フランジを備え、前記周縁フランジが、前記中央窓部分の円周で前記中央窓部分と係合し、前記中央窓部分が、前記基板支持体の前記基板受け入れ表面に対して約８度から約１６度の角度で延伸する、上側ドームと、
    前記下側ドームの下に配置された一群のランプとを備え、
    更に、前記装置は、複数のガス注入口を介して前記エピタキシャル処理チャンバに結合されたガス供給システムを備え、前記ガス供給システムが、
    第１の流体ラインを介して１種以上の化学種を前記複数のガス注入口に提供するガス導管、
    第２の流体ラインを介して１種以上のドーパントを前記複数のガス注入口に提供するドーパント源、及び
    前記第２の流体ラインと前記エピタキシャル処理チャンバとの間に配置され、前記１種以上のドーパントの流れを前記エピタキシャル処理チャンバと排気部との間で切り換える、高速切換弁を備えている、装置。
15. 前記高速切換弁は、約０．０５秒から約２０秒までのパルス繰り返し率で、前記１種以上のドーパントの短パルス投与を提供する、請求項１４に記載の装置。