JP2022539819A - エピタキシチャンバのための熱シールドアセンブリ - Google Patents

Abstract

本書では、処理チャンバ用の熱シールドアセンブリが開示される。処理チャンバは、内部空間を画定する、側壁と、底部と、リッドとを有する、本体を含む。熱シールドアセンブリは内部空間内に配置され、熱シールドと予熱部材とを含む。予熱部材は、内周を含み、熱シールドの下方に位置決めされる。サセプタは、内部空間内に配置され、基板を支持するように構成され、予熱部材の内周内に位置決めされる。開口部は、サセプタと予熱部材との間に位置決めされる。開口部の第１のセクションは、ガス入口に近接しており、熱シールドによって覆われている。環状開口部の第２のセクションは、ガス出口に近接しており、熱シールド部材によって覆われていない。【選択図】図１

Description

［０００１］本開示の例は、概して、半導体処理のための装置に関する。より具体的には、本明細書に記載される例は、エピタキシチャンバのための熱シールドアセンブリに関する。

［０００２］エピタキシは、半導体デバイス用の非常に均一な電気的特性を有する高品質の材料を製造するために、半導体処理において一般に使用されるプロセスである。半導体デバイスが小さくなり、製造ユニットが大きくなるにつれて、一つの製造された基板全体にわたる均一性はより重要になる。

［０００３］エピタキシチャンバにおいて、処理ガスは、チャンバの一方の側面から、ガスが除去される他方の側面へ、基板全体にわたって流れる。基板は、不均一性の影響を最小限に抑えるために処理中に回転するように構成され得るが、それにもかかわらず、持続的な不均一性は、半径方向の変動として現れる場合がある。エピタキシチャンバは、サセプタを一周する熱シールドアセンブリを含み得る。熱シールドアセンブリは、サセプタ下方の過熱素子から熱を吸収することができ、熱シールドアセンブリの上にその熱を再放射する。

［０００４］エピタキシチャンバ内での基板処理中、気体前駆体及びそれらの反応副生成物などの残留材料は、エピタキシチャンバ内の一又は複数の内部表面上に材料を望ましくなく堆積する可能性がある。堆積物の厚さは、基板が処理されるたびに増加し得る。残留材料堆積物の厚さが大きくなると、堆積物は、最終的にエピタキシ処理チャンバの表面から剥がれ落ち、処理空間内に望ましくない粒子汚染をもたらす。粒子汚染は、基板上に堆積された材料層の品質に悪影響を及ぼし得る。したがって、エピタキシチャンバは、そこから残留材料を除去するために、定期的に洗浄する必要がある。エピタキシ処理チャンバの洗浄には、基板処理操作間の定期的な洗浄サイクルの一方又は両方と、洗浄及び定期メンテナンスのためにチャンバを開くことが含まれる。そのような洗浄及びメンテナンスにより、基板のスループットは低下し、チャンバの休止時間は増加する。そのため、この洗浄及びメンテナンスは、処理チャンバの生産性が失われる可能性がある。

［０００５］したがって、当該技術分野では、チャンバ汚染とエピタキシ処理チャンバにおける休止時間とを減少させることが必要である。

［０００６］本明細書では、処理チャンバ用の熱シールドアセンブリが開示される。処理チャンバは、チャンバ本体の内部空間を画定する、側壁、底部、及びリッドを有する、チャンバ本体を含む。熱シールドアセンブリは、内部空間に配置される。熱シールドアセンブリは、熱シールド部材と、環状予熱部材とを含む。環状予熱部材は内周を含む。環状予熱部材は、環状熱シールドの下方に位置決めされる。サセプタは、内部空間内に配置され、基板を支持するように構成される。サセプタは、環状予熱部材の内周内に位置決めされる。環状開口部は、サセプタと環状予熱部材との間の位置決めされる。環状開口部の第１のセクションは、ガス入口に近接している。第１のセクションは、熱シールド部材によって覆われている。環状開口部の第２のセクションは、ガス出口に近接している。環状開口部の第２のセクションは、熱シールド部材によって覆われていない。

処理チャンバの別の例は、チャンバ本体の内部空間を画定する、側壁、底部、及びリッドを有する、チャンバ本体を含む。熱シールドアセンブリは、内部空間に配置される。熱シールドアセンブリは、熱シールド部材を含む。熱シールドアセンブリは、内周を有する環状予熱部材も含む。環状予熱部材は、環状熱シールドより下に位置決めされる。サセプタは、内部空間内に配置され、基板を支持するように構成される。サセプタは、環状予熱部材の内周内に位置決めされる。環状開口部は、サセプタと環状予熱部材との間の位置決めされる。環状開口部の第１のセクションは、ガス入口に近接している。第１のセクションは、熱シールド部材によって覆われている。環状開口部の円弧状開孔は、ガス出口に近接している。円弧状開孔は、熱シールド部材によって覆われていない。処理チャンバ内の円弧状開孔の位置は、サセプタの底部側又は処理チャンバの側壁上のコーティングに影響を及ぼす。

［０００８］さらに別の例では、処理チャンバは、チャンバ本体の内部空間を画定する、側壁、底部、及びリッドを有する、チャンバ本体を含む。熱シールドアセンブリは、内部空間に配置される。熱シールドアセンブリは、熱シールド部材と、環状予熱部材とを含む。環状予熱部材は内周を含む。環状予熱部材は、環状熱シールドより下に位置決めされる。サセプタは、内部空間内に配置され、基板を支持するように構成される。サセプタは、環状予熱部材の内周内に位置決めされる。環状開口部は、サセプタと環状予熱部材との間の位置決めされる。環状開口部の第１のセクションは、ガス入口に近接している。第１のセクションは、熱シールド部材によって覆われている。環状開口部の第２のセクションは、ガス出口に近接している。第２のセクションは、熱シールド部材によって覆われていない。ガス出口に対する環状開口部の位置は、処理チャンバの上部ドーム又は下部ドーム上のコーティングに影響を及ぼす。

［０００９］本開示の上述の特徴を詳細に理解することができるように、上記で簡単に要約された本開示のより具体的な説明は、実施例を参照することによって、得ることができる。そのうちのいくつかは、添付の図面で例示されている。しかし、添付の図面は、例のみを示すものであり、したがって、本開示の範囲を限定すると見なすべきではなく、その他の等しく有効な例も許容し得ることに、留意されたい。

［００１０］実施態様による、熱シールドアセンブリを有する処理チャンバの概略断面図である。 ［００１１］実施態様による、図１の断面線Ａ－Ａに沿って見たときの、処理チャンバの平面図である。 ［００１２］実施態様による、ガス入口付近の図１に示す処理チャンバの概略断面図である。 ［００１３］実施態様による、図１の処理チャンバに示す熱シールドアセンブリの上面図である。 ［００１４］実施態様による、図１の処理チャンバで利用される熱シールドアセンブリの熱シールド部材の概略上面図である。 ［００１５］実施態様による、図１の処理チャンバで処理される基板の半径に関連する堆積厚さを示すグラフである。

［００１６］理解を容易にするために、可能な場合には、特徴に共通する同一の要素を指し示すのに、同一の参照番号を使用した。一例の要素及び特徴は、更なる記述がなくとも、他の例に有益に組み込まれ得ると想定される。

［００１７］本明細書では、処理チャンバ用の熱シールドアセンブリが開示される。処理チャンバの例は、チャンバ本体の内部空間を画定する、側壁、底部、及びリッドを有する、チャンバ本体を含む。内部空間内には、基板支持体及び熱シールドアセンブリが配置される。熱シールドアセンブリは、熱シールド部材と、環状予熱部材とを含む。環状開口部は、基板支持体と環状予熱部材との間に形成される。

［００１８］環状開口部の一部は、熱シールド部材と重なっていない。ガス入口及びガス出口に対する環状開口部の重なっていない部分の位置は、内部空間内の表面上の堆積材料のコーティングに影響を及ぼす。より具体的には、熱シールド部材をガス出口から遠位に位置決めすることによって、処理チャンバの上部ドーム表面及び下部ドーム表面上の基板支持体上の堆積材料のコーティングが減少する。環状開口部の位置が処理チャンバの内部空間内の表面上の材料の堆積を減少させるため、処理チャンバの内部空間内の表面を洗浄するためのメンテナンスサイクルは、延長されるか又は改善される。上部ドーム及び下部ドーム並びに基板支持体上の堆積材料が減少することにより、内部空間のためのインシトゥ洗浄サイクルを実施する間の間隔を長くすることが可能になる。定期的なメンテナンスを減少させること及びインシトゥ洗浄の間のサイクルを長くすることにより、より高いスループットが実現される。本明細書で開示される例は、さらに、チャンバ内の望ましくないコーティングを減少させることによってプロセスの安定性の改善を可能にする。したがって、サービス間隔の間の平均時間が延長されるにつれて、処理チャンバの所有コストが削減される。

［００１９］この開示において、「上部」、「底部」、「側面」、「上」、「下」、「アップ」、「ダウン」、「上方」、「下方」、「水平」、「垂直」等の用語は絶対方向を指すものではない。代わりに、これらの用語は、チャンバの基準平面、例えば処理チャンバの基板の表面に平行な平面に対する方向を指すものである。

［００２０］図１は、熱シールドアセンブリ１６０を有する処理チャンバ１００の概略断面図である。処理チャンバ１００はチャンバ本体１０５を有する。チャンバ本体１０５は、チャンバ本体１０５の筐体１０９を画定する、側壁１３６と、底部１０６と、リッド１３０とを含む。上部ドーム１２８、下部ドーム１１４、及びライナ１６３は、筐体１０９内に配置される。ライナ１６３は、側壁１３６に固定されている。チャンバ本体１０５の内部空間１０１は、上部ドーム１２８と、下部ドーム１１４と、ライナ１６３によって画定される。内部空間１０１は、処理空間１１１及びパージ空間１１３を含む。

［００２１］処理ガス入口１７４は、処理チャンバ１００の側壁１３６を通って形成される。処理ガス入口１７４はまた、ライナ１６３を通って形成され、処理ガスを処理空間１１１内へ流すための経路を提供する。処理ガスの流れは、ガス源１７２から処理ガス入口１７４を通って、処理チャンバ１００の内部空間１０１内に配置された基板支持体１０４全体にわたって流れる。

［００２２］パージガス入口１６４は、パージガス源１６２に連結されている。パージガス入口１６４はまた、ライナ１６３を通って形成され、パージガスをパージ空間１１３内へ流すための経路を提供する。パージガスは、パージガス源１６２からパージガス入口１６４を通って流れる。

［００２３］ガス出口１７８は、側壁１３６を通って配置され、ライナ１６３は、処理チャンバ１００の内部空間１０１内の処理ガス入口１７４に実質的に対向している。ガス出口１７８は、内部空間１０１の処理空間１１１内の処理ガスが処理チャンバ１００から排出されることを可能にする。内部空間１０１のパージ空間１１３内のパージガスは、ガス出口１７８を通って処理チャンバ１００から排出される。真空源１８０は、ガス出口１７８に連結されて、処理ガス及びパージガスを処理チャンバ１００の内部空間１０１から排出する。

［００２４］基板支持体１０４は、処理チャンバ１００内での処理操作中に、基板支持体１０４の上面１１０上に配置された基板１０８を支持するように構成されている。基板支持体１０４は、処理中に基板１０８を回転させて、基板１０８上に堆積された材料の均一性を改善させ得る。上部ドーム１２８は、基板支持体１０４の上方に配置され、基板支持体１０４の上面１１０及びライナ１６３と一緒に、処理空間１１１をさらに画定する。パージ空間１１３は、下部ドーム１１４と、基板支持体１０４の底面（図示せず）と、ライナ１６３とによってさらに画定される。

［００２５］熱モジュール１４５は、処理中に処理チャンバ１００に熱を提供する。熱モジュール１４５は、基板支持体１０４の上方又は下方に位置決めされ得る。図１に示される処理チャンバ１００では、熱モジュール１４５は基板支持体１０４の下方に提供される。熱モジュール１４５は、レンズ、ライトパイプ、又は他の反射及び屈折要素などの光学要素１１５を含み得る。熱モジュール１４５は、複数の熱源１０２を含む。複数の熱源１０２は、下部ドーム１１４内に配置される。熱源１０２は、ランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、及びレーザの任意の組み合わせであり得る。反射要素及び屈折要素は、個別に成形されて、熱源１０２によって放出されるエネルギーを基板支持体１０４へ向ける。熱モジュール１４５からの熱は、基板支持体１０４を加熱し、基板支持体１０４は、基板１０８が基板支持体１０４と接触している伝導によって、熱を基板１０８に伝達する。一部の例では、例えば、基板１０８が基板支持体１０４と接触していない場合、熱は、放射によっても伝達され得る。

［００２６］熱シールドアセンブリ１６０は、基板支持体１０４を取り囲む。熱シールドアセンブリ１６０は、基板支持体１０４と同心である環状又はリング状の構造体である。熱シールドアセンブリ１６０の外半径１２０は、ライナ１６３の内半径１２１より短いため、熱シールドアセンブリ１６０は、ライナ１６３の内半径内に収まる。

［００２７］熱シールドアセンブリ１６０は、環状予熱部材１６７と熱シールド部材１６８とを含む。環状予熱部材１６７は、環状又はリング状の形状である。環状予熱部材１６７は、基板支持体１０４の外半径１３３より大きい内半径１３２を有する。熱シールド部材１６８は、環状リングの扇形のように形作られている、すなわち、円弧状に形作られている。熱シールド部材１６８は、エッジ（図２の２３６）を有し、エッジは扇型の端部を画定する。環状開口部１３４は、環状予熱部材１６７と基板支持体１０４との間に配置される。以下で詳述するように、熱シールド部材１６８は、環状開口部１３４の一部と垂直に重なる。

［００２８］図２は、図１の断面線Ａ－Ａに沿って見た処理チャンバ１００の平面図である。基板支持体１０４はサセプタ２０４を有する。いくつかの例では、サセプタ２０４は、基板支持体１０４と一体であるか又はその一部である。あるいは、サセプタ２０４は、サセプタ２０４が基板支持体１０４から可動式に切り離されることができるように、基板支持体１０４に連結され得る。サセプタ２０４は、半径２１２によって画定される外周２１４を有する。環状予熱部材１６７の内周２１６は、その内半径１３２によって画定される。環状開口部１３４は、サセプタ２０４の外周２１４と環状予熱部材１６７の内周２１６との間の空間によって画定される。環状開口部１３４は、第１の部分２２４と第２の部分２２８とを含む。環状開口部１３４の第１の部分２２４は、熱シールド部材１６８によって覆われている。処理ガス入口１７４は、環状開口部１３４の第１の部分２２４に近接している。環状開口部１３４の第２の部分２２８は、熱シールド部材１６８によって覆われていない。ガス出口１７８は、環状開口部１３４の第２の部分２２８に近接している。環状開口部１３４の第２の部分２２８は、円弧状開孔２３２である。円弧状開孔２３２は、サセプタ２０４の外周と、環状予熱部材１６７の内周２１６と、熱シールド部材１６８のエッジ２３６とによって画定される空間である。よって、熱シールド部材１６８は、環状開口部１３４の第１の部分２２４のみを通る処理空間１１１からパージ空間１１３への直接的な見通し線を防ぐ。

［００２９］処理ガス入口１７４及びパージガス入口１６４から流れるガスは、ガス出口１７８を通って出るガスの速度よりも速い速度で、処理チャンバ１００に入る。ガス出口１７８に近接するパージ空間１１３内のガスは、速度及び質量流量が低くなる。同様に、ガス出口１７８に近接する処理空間１１１内のガスは、速度及び質量流量が低くなる。ガス出口１７８での速度及び質量流量が低くなることは、円弧状開孔２３２全体にわたる圧力変動（図３に関して以下で説明する）を減少させるのに役立つ。環状開口部１３４での圧力変動を低くすることにより、処理空間内の基板１０８上への材料の均一な堆積を容易にするが、これは、環状開口部１３４での圧力変動の減少によって、パージガスが処理空間１１１内へ入る可能性を減少させるためである。同様に、環状開口部１３４全体にわたる圧力変動の減少によって、処理ガスがパージ空間１１３内へ入る可能性を減少させる。よって、熱シールドアセンブリ１６０の円弧状開孔２３２での圧力変動は、基板１０８全体にわたる処理ガスの方位角圧力プロアイルに影響を及ぼす。このように、円弧状開孔２３２の位置は、下部ドーム１１４、上部ドーム１２８、及びライナ１６３の内面上への望ましくない材料の堆積を減少させる。円弧状開孔２３２をガス出口１７８に近接して位置決めすることにより、処理チャンバ１００の内面上への望ましくない堆積材料の量を減少させることが可能になる。

［００３０］図３は、図１に示される、ガス入口付近の処理チャンバ１００の概略断面図である。いくつかの例では、サセプタ２０４は、基板支持体１０４によって支持することができる。サセプタ２０４は、貫通孔３２０を有する凹部３１２を有し得る。凹部３１２は、基板１０８を垂直方向に支持するよう構成される。サセプタ２０４は、複数の開口部３２４を有する上昇部分３１６も有し得る。基板支持体１０４の上昇部分３１６は、基板１０８を横方向に保持し、よって、基板が水平又は半径方向にスライドすることを防ぐ。各開口部３２４の直径は、各貫通孔３２０の直径よりも大きい。上昇部分３１６は基板１０８を取り囲む。

［００３１］処理ガス３０４は、所与の圧力で処理ガス入口１７４から処理空間１１１に入る。処理ガス３０４は、通常、基板１０８の上方でガス出口１７８へ向かって引き込まれる。パージガス３２８は、加圧されて、パージガス入口１６４を通ってパージ空間１１３へ入る。処理ガス３０４及びパージガス３２８は圧力下で処理チャンバ１００へ入るため、圧力の差によって、環状開口部１３４の領域内に圧力変動３３２がもたらされ得る。さらに、パージガス３２８の速度及び処理ガス３０４の速度は、処理ガス入口１７４及びパージガス入口１６４の近くでより速いため、処理ガス入口１７４及びパージガス入口１６４の近くのエリアでは質量流量も増加する。

［００３２］熱シールド部材１６８は、環状開口部１３４の上方に垂直に位置決めされて、環状開口部１３４のエリアにおける圧力変動３２２を減少させる。圧力変動３３２の減少によって、パージガス３２８が処理空間１１１へ入る可能性が減少する。よって、圧力変動３３２を低くすることによって、処理空間１１１内の基板上への材料の均一な堆積が容易になる。

［００３３］図４は、図１の処理チャンバに利用される熱シールドアセンブリ１６０の上面図である。熱シールド部材１６８は、環状予熱部材１６７上におかれる。熱シールド部材１６８の内周２１６は、内向きに延びて、環状開口部１３４を覆う。よって、環状予熱部材１６７の内周２１６は、熱シールド部材１６８の内半径４１２よりも大きい。環状予熱部材１６７の外半径４１６はまた、熱シールド部材１６８の外半径４２４よりも大きい。

［００３４］熱シールド部材１６８は、環状予熱部材１６７の一部４４２を曝露する間隙４２０を有する。つまり、間隙４２０は、熱シールド部材１６８に加えて、環状リング形状を完成させるセクターを表す。しかしながら、間隙４２０はセグメント又は他の形状ではなく、熱シールド部材１６８内の開口部にすぎず、よって、熱シールド部材１６８内の前記開口部を通って受け入れられるであろう任意の形状として等しく説明することができることを理解されたい。曝露部分４２２は、曝露部分４２２をガス出口１７８に近接して置くことによって、処理ガス入口１７４からガス出口１７８へ向かって、環状予熱部材１６７全体にわたって基板支持体１０４へガスを流すためのより直接的な熱曝露を提供する。処理ガス入口１７４からガス出口１７８へ流れる処理ガス３０４は、パージガス入口１６４からガス出口１７８へ向かって流れるパージガス３２８に直接曝露される。熱シールド部材１６８の内周２１６は、公称直径３００ｍｍの基板を収容するために１５０ｍｍを超えてもよい。例えば、内周２１６は、直径３００ｍｍの基板では、約１５１ｍｍから約１５５ｍｍであり得る。いくつかの例では、基板は６インチ又は８インチであり得る。したがって、基板は、約１５０ｍｍから約３００ｍｍの直径を有し得る。間隙４２０は、ガス出口１７８で処理チャンバ１００を出るガスに所望の量の熱曝露を提供するように選択される寸法を有し得る。

［００３５］図５を見ると、図５は、図１の処理チャンバ１００に利用される熱シールドアセンブリ１６０の熱シールド部材１６８の概略上面図である。間隙４２０は、寸法５０２を有するように示される。寸法５０２は、約５０ｍｍから約１８０ｍｍの幅を有し得る。間隙４２０の寸法５２０は、図２に示す円弧状開孔２３２に対応する。したがって、基板半径２４０に対する間隙４２０の比６２０も、図６で観察され且つ以下で説明される堆積厚さの均一性に対応する。

［００３６］間隙４２０は、第１のエッジ５０４及び第２のエッジ５０６を有する。間隙４２０の第１のエッジ５０４及び第２のエッジ５０６は、熱シールド部材１６８のエッジ２３６に対応する。第１のエッジ５０４及び第２のエッジ５０６は、概して、間隙４２０によってなされる角５１０を二分するラジアルライン５０８に対して平行である。間隙４２０は、処理ガス３０４及びパージガス３２８の均一な層流を促進する。他の例では、エッジ５０４及び５０６は、任意の所望の方向付けを有し得る。例えば、各エッジ５０４又は５０６は、それぞれのエッジ５０４又は５０６と交差するラジアルライン５０８に対して平行であり得る。第１のエッジ５０４又は第２のエッジ５０６のいずれかは、処理チャンバ１００の動作中に熱シールド部材１６８が移動するのを防ぐための特徴５１２を有し得る。別の例では、間隙４２０のいずれかの側上のエッジ５０４及び５０６の２つの外周コーナは、丸みを帯びた形状、すなわち特徴５１２を有する。特徴５１２の丸みを帯びたコーナは円形であるが、任意の所望の形状がエッジ５０４又は５０６のいずれかのコーナに加えられてもよい。例えば、特徴５１２は、任意の適切な角のチャンファーであり得る。特徴５１２の丸みを帯びたコーナは、約０．０１ｍｍと約１．５ｍｍの間、例えば、約０．１ｍｍと約１．０ｍｍの間、例えば約０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、又は０．５ｍｍの曲率半径を有する。

［００３７］図６は、処理チャンバ１００で処理される基板の半径に関連する堆積厚さを示すグラフ６００である。グラフ６００は、基板半径を示すｘ軸と、堆積厚さを示すｙ軸６０８とを有する。グラフ６００は、ガス出口１７８に近接して位置決めされた円弧状開孔２３２を有する熱シールドアセンブリ１６０を有する処理チャンバ１００から得た。基板１０８全体にわたる堆積の均一性は、円弧状開孔２３２の位置に対応する。前述したように、円弧状開孔２３２での圧力変動３３２を減少させることにより、基板１０８全体にわたる処理ガスの方位角圧力プロファイルは増加する。図２に示すように、基板１０８は、所与の基板半径２４０を有する。

［００３８］グラフ６００の横座標、すなわちｘ軸６０４に示される変数ｘは、グラフ中のプロセス実行数の乗数であり、６以上１２未満であり得る。例えば、ｘ＝１０であるとき、ｘ軸６０４上の識別子は２０、４０、６０などであり得る。半径が４ｘ以下であるとき、基板１８０全体にわたる堆積均一性は、所与の範囲内で観察された。しかしながら、半径が４ｘより大きいとき、基板１０８全体にわたる堆積均一性の減少が観察された。

［００３９］基板半径２４０が閾値６１２以下であるとき、熱シールドアセンブリ１６０は、下部ドーム１１４、上部ドーム１２８、及びライナ１６３の内面上への望ましくない材料の堆積を減少させる。一例では、基板半径２４０に対する間隙４２０の幅の比６２０は、約１対約３（すなわち、１／３又は０．３３）である。比６２０は、６対５、又は約１．２でもあり得る。比６２０は、０．３３と１．２との間の値も含み、そのそれぞれは、基板１０８に堆積された堆積材料の均一性を増加させる。しかしながら、基板半径が閾値６１２を超えて増加するとき、それらの内面への材料の堆積は増加し始める。

［００４０］図２及び３に関して上述したように、処理空間１１１とパージ空間１１３との間の環状開口部１３４での圧力変動３３２は、処理チャンバ１００内の円弧状開孔２３２の位置に対応する。

［００４１］基板１０８上の堆積材料の均一性は、処理チャンバ１００内での複数のプロセスを実行する間に増加する。この例では、変数ｘは、グラフ中のプロセス実行数の乗数である。変数ｘは、２以上１０未満であり得る。例えば、ｘ＝２であるとき、識別子は２、４、６、８等になり得る。ｘでの初回のプロセス実行と５ｘでのプロセス実行との間の堆積厚さの平均差は約０．０５μｍである。この同じ０．０５μｍの平均差が、ｘでの初回のプロセス実行と７ｘでの最終のプロセス実行との間で観察される。ｘでの初回のプロセス実行から７ｘでの最終のプロセス実行までの平均堆積厚さの変動は、約０．０４０８である。この例では、ｘでの初回のプロセス実行と７ｘでの最終プロセス実行との間には、０．０８％の平均差がある。言い換えれば、円弧状開孔２３２を有する熱シールドアセンブリ１６０は、少なくとも７ｘのプロセス実行に対して、最大０．０８％の堆積均一性を可能にする。

［００４２］本開示は、処理チャンバ用の熱シールドアセンブリに関する。先の記述は、特定の例を対象としているが、その基本的な範囲から逸脱することなく他の例が考案されてよく、その範囲は、下記の特許請求の範囲によって定められる。

Claims (20)

1. 処理チャンバであって、
   チャンバ本体の内部空間を画定する、側壁と、底部と、リッドとを有する、チャンバ本体と、
   前記内部空間に配置された熱シールドアセンブリであって、
   熱シールド部材と、
   内周を有する環状予熱部材であって、前記熱シールド部材の下方に位置決めされた、環状予熱部材と、
   を含む熱シールドアセンブリと、
   前記内部空間内に配置され、上に基板を支持するよう構成されたサセプタであって、前記環状予熱部材の前記内周内に位置決めされた、サセプタと、
   前記サセプタと前記環状予熱部材との間の環状開口部であって、
   前記環状開口部の第１のセクションがガス入口に近接しており、前記第１のセクションが前記熱シールド部材によって覆われており、
   前記環状開口部の第２のセクションがガス出口に近接しており、前記第２のセクションが前記熱シールド部材によって覆われていない、
   環状開口部と
   を含む、処理チャンバ。
2. 前記熱シールド部材が、前記熱シールド部材の角をなす間隙を有し、前記環状開口部のエッジが、前記角を二分する前記熱シールド部材の半径に対して平行であり、前記環状予熱部材が、前記熱シールド部材を受け取る凹部を含む、請求項１に記載の処理チャンバ。
3. 前記環状予熱部材の内半径が、前記熱シールド部材の内半径よりも大きい、請求項１に記載の処理チャンバ。
4. 処理チャンバであって、
   半径を有する基板を支持するよう構成された基板支持体と、
   前記熱シールド部材内に形成された、幅を有する間隙と、
   を含み、
   前記半径に対する前記幅の比が、０．３以上である、
   請求項１に記載の処理チャンバ。
5. 前記環状開口部の第２のセクションが、前記熱シールド部材の第１のエッジ及び第２のエッジから延びる円弧である、請求項１に記載の処理チャンバ。
6. 前記処理チャンバ内の前記円弧の位置が、前記サセプタの底部側上のコーティングに影響を及ぼす、請求項５に記載の処理チャンバ。
7. 前記処理チャンバ内の前記円弧の前記位置が、前記処理チャンバの上部ドーム又は下部ドーム上のコーティングに影響を及ぼす、請求項６に記載の処理チャンバ。
8. 前記環状開口部の第２のセクションが、前記熱シールド部材の第１のエッジ及び第２のエッジから延びる円弧であり、
   前記処理チャンバ内の前記円弧の位置が、基板上の堆積材料の厚さ均一性に影響を及ぼすよう構成されている、
   請求項１に記載の処理チャンバ。
9. 前記基板上の前記堆積材料の前記厚さ均一性が、前記基板の中心と前記基板の外半径との間で０．７５％以下の標準偏差を有する、請求項８に記載の処理チャンバ。
10. 前記環状開口部の第２のセクションが、前記熱シールド部材の第１のエッジ及び第２のエッジから延びる円弧であり、
    前記処理チャンバ内の前記円弧の位置が、前記基板の第１の半径内の堆積厚さの第１の範囲、及び前記基板の第２の半径内の堆積厚さの第２の範囲に対応し、堆積厚さの前記第１の範囲が、堆積厚さの第２の範囲よりも小さい、
    請求項１に記載の処理チャンバ。
11. 処理チャンバであって、
    チャンバ本体の内部空間を画定する、側壁と、底部と、リッドとを有する、チャンバ本体と、
    前記内部空間に配置された熱シールドアセンブリであって、
    熱シールド部材と、
    内周を有する環状予熱部材であって、前記熱シールド部材の下方に位置決めされた、環状予熱部材と、
    を含む熱シールドアセンブリと、
    前記内部空間内に配置され、上に基板を支持するよう構成されたサセプタであって、前記環状予熱部材の前記内周内に位置決めされた、サセプタと、
    前記サセプタと前記環状予熱部材との間の環状開口部であって、
    前記環状開口部の第１のセクションがガス入口に近接しており、前記第１のセクションが前記熱シールド部材によって覆われており、
    前記環状開口部の円弧状開孔がガス出口に近接しており、前記円弧状開孔が前記熱シールド部材によって覆われておらず、
    前記処理チャンバ内の前記円弧状開孔の位置が、前記サセプタの底部側又は前記処理チャンバの前記側壁上のコーティングに影響を及ぼす、
    環状開口部と
    を含む、処理チャンバ。
12. 前記熱シールド部材が、前記熱シールド部材の角をなす間隙を有し、前記環状開口部のエッジが、前記角を二分する前記熱シールド部材の半径に対して平行であり、前記環状予熱部材が、前記熱シールド部材を受け取る凹部を含む、請求項１１に記載の処理チャンバ。
13. 前記環状予熱部材の内半径が、前記熱シールド部材の内半径よりも大きい、請求項１１に記載の処理チャンバ。
14. 処理チャンバであって、
    半径を有する基板を支持するよう構成された基板支持体と、
    前記熱シールド部材内に形成された、幅を有する間隙と、
    を含み、
    前記半径に対する前記幅の比が、０．３以上である、
    請求項１１に記載の処理チャンバ。
15. 前記円弧状開孔が、前記熱シールド部材（１６８）の第１のエッジ（３０４）及び第２のエッジ（３０６）から延びる、請求項１１に記載の処理チャンバ。
16. 前記処理チャンバ内の前記円弧状開孔の位置が、前記サセプタの前記底部側上のコーティングに影響を及ぼす、請求項１１に記載の処理チャンバ。
17. 処理チャンバであって、
    チャンバ本体の内部空間を画定する、側壁と、底部と、リッドとを有する、チャンバ本体と、
    前記内部空間に配置された熱シールドアセンブリであって、
    熱シールド部材と、
    内周を有する環状予熱部材であって、前記熱シールド部材の下方に位置決めされた、環状予熱部材と、
    を含む熱シールドアセンブリと、
    前記内部空間内に配置され、上に基板を支持するよう構成されたサセプタであって、前記環状予熱部材の前記内周内に位置決めされた、サセプタと、
    前記サセプタと前記環状予熱部材との間の環状開口部であって、
    前記環状開口部の第１のセクションがガス入口に近接しており、前記第１のセクションが前記熱シールド部材によって覆われており、
    前記環状開口部の第２のセクションがガス出口に近接しており、前記第２のセクションが前記熱シールド部材によって覆われておらず、前記ガス出口に対する前記環状開口部の位置が、前記処理チャンバの上部ドーム又は下部ドーム上のコーティングに影響を及ぼす、
    環状開口部と
    を含む、処理チャンバ。
18. 前記処理チャンバ内の前記環状開口部の前記位置が、基板上の堆積材料の厚さ均一性に影響を及ぼすよう構成されている、請求項１７に記載の処理チャンバ。
19. 前記基板上の前記堆積材料の前記厚さ均一性が、前記基板の中心と前記基板の外半径との間で０．７５％以下の標準偏差を有する、請求項１８に記載の処理チャンバ。
20. 前記処理チャンバ内の前記環状開口部の前記位置が、前記基板の第１の半径内の堆積厚さの第１の範囲及び前記基板の第２の半径内の堆積厚さの第２の範囲に対応し、堆積厚さの前記第１の範囲が、堆積厚さの第２の範囲よりも小さい、請求項１７に記載の処理チャンバ。

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