JP2024511917A - エピタキシャル堆積、及び先進的なエピタキシャル膜用途のためのチャンバ構造 - Google Patents

Abstract

本開示は、概して、半導体基板を処理するための処理チャンバに関する。処理チャンバが、上方ランプアセンブリ、下方ランプアセンブリ、基板支持体、基板支持体と上方ランプアセンブリとの間に配置された上方ウィンドウ、下方ランプアセンブリと基板支持体との間に配置された下方ウィンドウ、注入リング、及びベースリングを含む。上方ランプアセンブリと下方ランプアセンブリのそれぞれは、加熱ランプを配置するための垂直方向に配向されたランプ開口部を含む。注入リングが、自身を貫通して配置されたガスインジェクタを含み、ベースリングが、基板移送通路、下方チャンバ排気通路、及び１つ以上の上方チャンバ排気通路を含む。ガスインジェクタが、下方チャンバ排気通路及び１つ以上の上方チャンバ排気通路の向かい側の、基板移送通路の上に配置されている。
【選択図】図１

Description

本開示の実施形態は、概して、半導体基板を作製するための装置及び方法に関する。より具体的には、本明細書に開示される装置は、半導体処理に使用されるチャンバ本体及び関連する構成要素に関する。

半導体基板は、集積デバイス及び微小デバイスの製造を含む様々な用途のために処理される。処理中に、基板は処理チャンバ内のサセプタ上に配置される。サセプタは中心軸周りを回転可能な支持体シャフトによって支持される。基板の上下に配置された複数の加熱ランプといった熱源を正確に制御することで、極めて厳密な許容誤差の範囲内で基板を加熱することが可能となる。基板の温度は、基板の上に堆積する材料の均一性に影響を及ぼしうる。

処理チャンバ内の基板温度を正確に制御する能力は、スループット及び生産収率に大きな影響を与える。従来の処理チャンバでは、次世代デバイスの製造に必要な温度制御基準を満たしつつ、生産収率の向上及びスループットの高速化に対するますます高まる要求を満たすことが困難であった。

従って、処理チャンバ及び関連する構成要素の改良が必要とされている。

本明細書に記載の実施形態は、基板処理のための処理チャンバを含む。処理チャンバが、上方ランプモジュール、下方ランプモジュール、基板支持体、上方ウィンドウ、下方ウィンドウ、チャンバ本体アセンブリを含む。基板支持体が、上方ランプモジュールと下方ランプモジュールとの間に配置されている。上方ウィンドウが、上方ランプモジュールと基板支持体との間に配置されている。下方ウィンドウが、下方ランプモジュールと基板支持体との間に配置されている。チャンバ本体アセンブリが、上方ランプモジュールと下方ランプモジュールとの間に配置されており、処理空間の一部分を形成する。チャンバ本体アセンブリは、チャンバ本体アセンブリを貫通して配置された基板移送通路を含む。下方チャンバ排気通路が、基板移送通路に対向してチャンバ本体アセンブリを貫通して配置されている。１つ以上の上方チャンバ排気通路が、チャンバ本体アセンブリを通って配置されている。１つ以上の上方チャンバ排気通路のそれぞれが、下方チャンバ排気通路の上方に配置された上方チャンバ排気通路開口部を有する。１つ以上のインジェクタ通路が、基板移送通路の上方に、チャンバ本体アセンブリを貫通して配置されている。

基板処理のための処理チャンバの他の実施形態が、上方ランプモジュール、下方ランプモジュール、基板支持体、上方ウィンドウ、下方ウィンドウ、及びチャンバ本体アセンブリを含む。上方ランプモジュールが、上面と底面を有する上方モジュール本体を含む。複数のランプ開口部が、底面から上面へと配置されている。基板支持体が、上方ランプモジュールと下方ランプモジュールとの間に配置されている。上方ウィンドウが、上方ランプモジュールと基板支持体との間に配置されている。下方ウィンドウが、下方ランプモジュールと基板支持体との間に配置されている。チャンバ本体アセンブリが、上方ランプモジュールと下方ランプモジュールの間に配置されており、処理空間の一部分を形成する。チャンバ本体アセンブリは、チャンバ本体アセンブリを貫通して配置された基板移送通路を含む下方チャンバ排気通路が、基板移送通路に対向してチャンバ本体アセンブリを貫通して配置されている。１つ以上の上方チャンバ排気通路が、チャンバ本体アセンブリを通って配置されている。１つ以上の上方チャンバ排気通路のそれぞれが、下方チャンバ排気通路の上方に配置された上方チャンバ排気通路開口部を有する。１つ以上のインジェクタ通路が、基板移送通路の上方に、チャンバ本体アセンブリを貫通して配置されている。

さらに別の実施形態において、基板処理のための処理チャンバが、上方ランプモジュール、下方ランプモジュール、基板支持体、上方ウィンドウ、下方ウィンドウ、及びチャンバ本体アセンブリを含む。上方ランプモジュールが、上面と底面を有する上方モジュール本体を含む。複数のランプ開口部が、上方ランプモジュールの底面から上面に向かって配置されている。基板支持体が、上方ランプモジュールと下方ランプモジュールとの間に配置されている。上方ウィンドウが、上方ランプモジュールと基板支持体との間に配置されている。下方ウィンドウが、下方ランプモジュールと基板支持体との間に配置されている。チャンバ本体アセンブリが、上方ランプモジュールと下方ランプモジュールの間に配置されており、処理空間の一部分を形成する。チャンバ本体アセンブリは、自身を貫通して配置された基板移送通路を含む。１つ以上の上方チャンバ排気通路が、チャンバ本体アセンブリを通って配置されている。１つ以上の上方チャンバ排気通路のそれぞれが、処理空間と流体連通した上方チャンバ排気通路開口部を有する。下方チャンバ排気通路が、上方チャンバ排気通路開口部の下方に、チャンバ本体アセンブリを貫通して配置されている。１つ以上のインジェクタ通路が、基板移送通路の上方に配置されている。

本開示の先に記載した特徴が詳細に理解できるように、先に簡潔に要約した本開示のより具体的な説明が、実施形態を参照することによって得るができ、実施形態の一部が添付の図面に示されている。しかしながら、添付の図面は例示的な実施形態を示しているにすぎず、従って、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実施形態も許容されうることに注意されたい。

本開示の実施形態に係る処理チャンバの概略図である。 本開示の実施形態に係る、上方ランプアセンブリの概略的な底面図である。 本開示の実施形態に係る、図２Ａの上方ランプモジュールの概略的な平面図である。 本開示の実施形態に係る、切断線２Ｃ－２Ｃでとった図２Ａの上方ランプモジュールの概略的な断面図である。 本開示の一実施形態に係る、下方ランプモジュールの概略的な底面図である。 本開示の実施形態に係る、図３Ａの下方ランプモジュールの概略的な平面図である。 本開示の実施形態に係る、図３Ａの切断線２Ｃ－２Ｃでとった上方ランプモジュールの概略的な断面図である。 本開示の実施形態に係る、チャンバ本体アセンブリの概略的な断面斜視図である。 本開示の実施形態に係る、他の平面を通る図４Ａのチャンバ本体アセンブリの概略的な断面図である。 本開示の実施形態に係る、ベースリングの概略的な断面図である。 本開示の実施形態に係る、図４Ｃのベースリングの概略的な平面図である。 本開示の実施形態に係る、図４Ｃの切断線４Ｅ－４Ｅでとったベースリングの概略的な断面図である。 本開示の実施形態に係る、注入リングの概略的な断面図である。 本開示の実施形態に係る、図５Ａの注入リングの概略的な平面図である。 本開示の実施形態に係る、上方ライナの概略的な断面図である。 本開示の実施形態に係る、図６Ａの上方ライナの概略的な平面図である。 本開示の実施形態に係る、下方ライナの概略的な断面図である。 本開示の実施形態に係る、下方ヒータの概略的な断面図である。 本開示の実施形態に係る、図８Ａの下方ヒータの概略的な平面図である。 本開示の実施形態に係る、サセプタ及び回転アセンブリの概略的な断面図である。 本開示の実施形態に係る、図１の堆積チャンバの他の概略的な断面図であり、リフトアームアセンブリを示している。 本開示の実施形態に係る、図１０Ａのリフトアームアセンブリの概略的な平面図である。 本開示の実施形態に係る、切断線１０Ｃ－１０Ｃに沿ってとった図１０Ａのリフトアームアセンブリの概略的な断面図である。

理解を容易にするため、可能な場合には、複数の図に共通する同一の要素を示すのに同一の参照番号を使用した。一実施形態の構成要素及び特徴は、さらなる記載がなくとも、他の実施形態に有益に組み込まれ得ると想定されている。

本開示の実施形態は、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、本明細書に開示された装置は、処理チャンバ及びその構成要素に関する。処理チャンバは、エピタキシャル堆積チャンバといった熱堆積チャンバとして構成されている。本明細書で開示される処理チャンバによって、改善されたプロセスガス流及び基板の加熱が可能となる。処理チャンバは、従来のチャンバに比べて部品が安価であるため、チャンバ本体の一部が摩耗した後又はチャンバ本体の一部に改良された設計が施されたときの処理チャンバの一部の交換コストを削減する。開示される処理チャンバは、チャンバ空間を流過するプロセスガス流の改善、及びより均一な熱制御を含む従来の課題を克服し、これによりスループットがより良くなってプロセス歩留まりが向上する。

本明細書には、処理チャンバの構成要素も開示されている。本明細書で開示される構成要素には、注入リング、ベースリング、上方ランプモジュール、下方ランプモジュール、サセプタ、回転アセンブリ、上方ライナ、下方ライナ、及び１つ以上の加熱要素が含まれる。処理チャンバの構成要素のそれぞれは、１つ以上のプロセスガスを基板の表面に亘って水平方向に流すために一緒に使用される。処理チャンバの構成要素は互いに結合されており、例えばエピタキシャル堆積によって基板が処理される処理空間を形成する。

図１は、本開示の実施形態に係る処理チャンバ１００の概略図である。処理チャンバ１００は、エピタキシャル堆積チャンバであり、クラスタツール（図示せず）の一部として使用することができる。処理チャンバ１００は、基板１５０といった基板上にエピタキシャル膜を成長させるために利用される。処理チャンバ１００は、処理中に基板１５０の上面を横切る前駆体のクロスフローを生成する。

処理チャンバ１００は、上方ランプモジュール１０２、下方ランプモジュール１０４、チャンバ本体アセンブリ１０６、サセプタアセンブリ１２４、下方ウィンドウ１２０、上方ウィンドウ１２２を含む。サセプタアセンブリ１２４は、サセプタアセンブリ１２４と下方ランプモジュール１０４との間に配置されている。下方ウィンドウ１２０は、サセプタアセンブリ１２４と下方ランプモジュール１０４との間に配置されている。上方ウィンドウ１２２は、サセプタアセンブリ１２４と上方ランプモジュール１０２との間に配置されている。

上方ランプモジュール１０２は、サセプタアセンブリ１２４の上に配置されており、サセプタアセンブリ１２４上に配置された基板１５０といった基板を加熱するよう構成されている。上方ランプモジュール１０２は、上方モジュール本体１２６と、上方モジュール本体１２６を貫通して配置された複数のランプ開口部１２８と、を含む。複数のランプ開口部１２８のそれぞれの中には、ランプ１３０が配置されている。各ランプ１３０は、ランプベース１２９に結合されている。ランプベース１２９のそれぞれは、ランプ１３０のうちの１つを支持し、各ランプ１３０を電源（図示せず）に電気的に接続する。各ランプ１２９は、開口部１２８内に概ね垂直な配向で固定されている。本明細書では、ランプ１３０の概ね垂直な配向は、サセプタ１２４の基板支持面に対してほぼ垂直である。ランプ１３０の垂直な配向は、基板支持面に対して必ずしも垂直ではないが、基板支持面９０６（図９）に対して約３０度～約１５０度の角度、例えば、基板支持面９０６に対して約４５度～約１３５度の角度、例えば、基板支持面９０６に対して約７０度～約１１０度の角度でありうる。

引き続き図１を参照すると、上方ランプモジュール１０２は、加熱ガス通路１３６と、高温計通路１３８と、をさらに含む。加熱ガス供給源１３２が、加熱ガス通路１３６に流体的に結合している。加熱ガス通路１３６は、上方モジュール本体１２６の上面から底面まで延びている。加熱ガス通路１３６は、加熱された空気又は加熱された不活性ガスといった加熱されたガスが、加熱ガス供給源１３２から上方ウィンドウ１２２の上面まで流れて、上方ウィンドウ１２２を対流的に加熱することを可能とするよう構成されている。加熱されたガスは、上方ランプモジュール１０２と上方ウィンドウ１２２の間に画定された上方プレナム１８０に供給される。加熱ガス排気通路１４２も、上方モジュール本体１２６を貫通して配置されている。加熱ガス排気通路１４２は、加熱排気ポンプ１４０に結合されている。加熱排気ポンプ１４０は、上方プレナム１８０からガスを除去する。加熱排気ポンプ１４０はまた、処理空間の排気ポンプとしても機能する。加熱ガス排気通路１４２は、幾つかの実施形態において、上方モジュール本体１２６の縁部に沿って形成された溝であってよく、又は上方プレナム１８０と流体連通した別個の構成要素を通って形成されてよい。

高温計通路１３８は、走査高温計といった高温計１３４が基板１５０の温度を測定することを可能とするよう、上方モジュール本体１２６を貫通して配置されている。高温計１３４は、上方モジュール本体１２６の上に高温計通路１３８に隣接して配置されている。高温計通路１３８は、上方モジュール本体１２６の上面から、上方ウィンドウ１２２の近傍の底面まで延びている。

下方ランプモジュール１０４は、サセプタアセンブリ１２４の下方に配置されており、サセプタアセンブリ１２４上に配置された基板１５０の底面を加熱するよう構成されている。下方ランプモジュール１０４は、下方モジュール本体１８２と、下方モジュール本体１８２を貫通して配置された複数のランプ開口部１８６と、を含む。複数のランプ開口部１８６のそれぞれの中には、ランプ１８８が配置されている。各ランプ１８８は、概ね垂直な配向で配置されており、ランプベース１８４に結合されている。ランプベース１８４のそれぞれは、ランプ１８８のうちの１つを支持し、各ランプ１８８を電源（図示せず）に電気的に接続する。本明細書では、ランプ１８８の概ね垂直な配向は、サセプタ１２４の基板支持面９０６（図９）に対して記載されている。概ね垂直な配向は、基板支持面９０６に対して必ずしも概して垂直ではないが、基板支持面９０６に対して約３０度～約１５０度の角度、例えば、基板支持面９０６に対して約４５度～約１３５度の角度、例えば、基板支持面９０６に対して約７０度～約１１０度の角度でもありうる。

下方ランプモジュール１０４は、サセプタシャフト通路１９５と、高温計通路１９２と、をさらに含む。サセプタ１２４の支持シャフト９０４（図９）が、サセプタシャフト通路１９５を通って配置される。サセプタシャフト通路１９５は、下方モジュール本体１８２の中央を貫通して配置されている。サセプタシャフト通路１９５は、サセプタ１２４の支持シャフト９０４、及び下方ウィンドウ１２０の一部が下方モジュール本体１８２を通れるよう構成されている。

引き続いて図１を参照すると、走査高温計といった高温計１９０が基板１５０の底面又は基板支持体の底面の温度を測定することを可能とするよう、高温計通路１９２が下方モジュール本体１８２を貫通して配置されている。高温計１９０が、下方モジュール本体１８２の下に高温計通路１９２に隣接して配置されている。高温計通路１９２は、下方モジュール本体１８２の底面から、下方ウィンドウ１２０の近傍の下方モジュール本体１８２の上面まで配置されている。

チャンバ本体アセンブリ１０６が、注入リング１１６及びベースリング１１４を含む。注入リング１１６は、ベースリング１１４の上に配置されている。注入リング１１６は、１つ以上のガスインジェクタ１０８が、自身を貫通して配置されている。ベースリング１１４は、自身を貫通して配置された基板移送通路１６２、１つ以上の上方チャンバ排気通路４２６（図４Ｅ）、及び下方チャンバ排気通路１６４を含む。基板移送通路１６２が、１つ以上の上方チャンバ排気通路４２６及び下方チャンバ排気通路１６４に対向して配置されている。１つ以上の上方チャンバ排気通路４２６のそれぞれは、排気モジュール４２２に結合されている。

上方チャンバ１１１は、処理空間１１０のうち、基板１５０が処理されプロセスガスが注入される部分である。下方チャンバ１１３は、処理空間１１０のうち、基板１５０がサセプタアセンブリ１２４上へとロードされる部分である。上方チャンバ１１１は、サセプタアセンブリ１２４が処理位置にある間サセプタアセンブリ１２４のサセプタ９０２（図９）の上方にある空間としても理解されうる。下方チャンバ１１３は、サセプタアセンブリ１２４が処理位置にある間サセプタアセンブリ１２４のサセプタ９０２（図９）の下にある空間であると理解される。処理位置（図示せず）とは、水平面１２５と同じ平面上に又は水平面１２５より上に基板１５０が配置される位置である。水平面１２５は、注入リング１１６とベースリング１１４が互いに接触する平面である。

１つ以上の上方チャンバ排気通路４２６及び下方チャンバ排気通路１６４は、１つ以上の排気ポンプ（図示せず）に結合されている。１つ以上の排気ポンプは、１つ以上の上方チャンバ排気通路４２６及び下方チャンバ排気通路１６４を介して、処理空間１１０から排気ガスを除去するよう構成されている。幾つかの実施形態において、上方チャンバ排気通路４２６及び下方チャンバ排気通路１６４のそれぞれは、複数の導管を用いて単一の排気ポンプに結合されている。他の実施形態において、上方チャンバ排気通路４２６が、下方チャンバ排気通路１６４とは異なる排気ポンプに結合されている。

基板移送通路１６２は、ベースリング１１４を貫通して形成されており、クラスタツール（図示せず）の移送チャンバから基板がそこを通って通過することを可能とするよう構成されている。処理チャンバ１００をクラスタツール（図示せず）に取り付けることを可能とするために、フランジ１６８が、ベースリング１１４の一端に取り付けられている。基板移送通路１６２は、フランジ１６８を貫通している。

上方冷却リング１１８及び下方冷却リング１１２が、チャンバ本体アセンブリ１０６の両側に配置されている。上方冷却リング１１８は、注入リング１１６の上に配置されており、注入リング１１６を冷却するよう構成されている。下方冷却リング１１２は、ベースリング１１４の下方に配置されており、ベースリング１１４を冷却するよう構成されている。上方冷却リング１１８は、冷却材通路１４６がその中に配置されている。冷却液通路１４６を通って循環する冷却材は、幾つかの実施形態において水又は油を含みうる。下方冷却リング１１２は、冷却材通路１４８がその中に配置されている。冷却材通路１４８を循環する冷却材は、上方冷却リング１１８の冷却材通路１４６を循環する冷却材と同様である。幾つかの実施形態において、上方冷却リング１１８及び下方冷却リング１１２は、注入リング１１６及びベースリング１１４を所定の位置に固定するのを支援する。上方冷却リング１１８は、上方ランプモジュール１０２を部分的に支持することができ、下方冷却リング１１２は、ベースリング１１４及び注入リング１１６を部分的に支持することができる。

上方冷却リング１１８及び下方冷却リング１１２を使用することで、注入リング１１６及びベースリング１１４の温度が下がり、その際に、従来のリングに存在するような、注入リング１１６及びベースリング１１４を通って配置された追加の冷却チャネルが必要とならない。これにより、上方冷却リング１１８及び下方冷却リング１１２よりも交換頻度が高い注入リング１１６及びベースリング１１４の製造コストが削減される。幾つかの実施形態において、注入リング１１６が、その中に配置された追加の冷却材通路５２１（図５Ａ）を有しうる。

注入リング１１６の１つ以上のガスインジェクタ１０８は、注入リング１１６の内部の１つ以上の開口部を通って配置されている。本明細書に記載の実施形態では、複数のガスインジェクタ１０８が注入リング１１６を貫通して配置されている。１つ以上のガスインジェクタ１０８は、１つ以上のガス出口１７８を介して処理空間１１０にプロセスガスを供給するよう構成されている。１つ以上のガスインジェクタ１０８のうちの１つが図１に示されている。ガスインジェクタ１０８は、１つ以上のガス出口１７８がサセプタ１２４及び基板１５０に向かって下方を指すように配置されているものとして示されている。ガスインジェクタ１０８の下向きの角度は、水平から約５度より大きな角度、例えば水平から約１０度より大きな角度でありうる。１つ以上のガス出口１７８のそれぞれは、第１のプロセスガス供給源１７４又は第２のプロセスガス供給源１７６といった、１つ以上のプロセスガス供給源に流体的に結合されている。幾つかの実施形態において、第１のプロセスガス供給源１７４のみが利用される。第１のプロセスガス供給源１７４と第２のプロセスガス供給源１７６の双方が利用される実施形態では、各ガスインジェクタ１０８内に２つのガス出口１７８が存在する。２つのガス出口１７８は、重ねられた形態で配置されており、ガスが処理空間１１０に進入した後にのみガスの混合が可能となる。一部の実施形態において、第１のプロセスガス供給源１７４がプロセスガスであり、第２のプロセスガス供給源１７６が洗浄ガスである。他の実施形態において、第１のプロセスガス供給源１７４と第２のプロセスガス供給源１７６の双方がプロセスガスである。

上方ウィンドウ１２２は、注入リング１１６と上方ランプモジュール１０２との間に配置されている。上方ウィンドウ１２２は光学的に透明なウィンドウであり、これにより、上方ランプモジュール１０２により生成された放射エネルギーがそれを通過することができる。一部の実施形態において、上方ウィンドウ１２２が石英又はガラス材材料で形成される。上方ウィンドウ１２２はドーム形状をしており、一部の実施形態では上方ドームと描写される。上方ウィンドウ１２２の外縁が、周辺支持部１７２を形成する。周辺支持部１７２は、上方ウィンドウ１２２の中央部分よりも厚い。周辺支持部１７２は、注入リング１１６の上に配置されている。周辺支持部１７２は、上方ウィンドウ１２２の中央部分に接続しており、上方ウィンドウ１２２の中央部分の光学的に透明な材料で形成されている。

下方ウィンドウ１２０は、ベースリング１１４と下方ランプモジュール１０４との間に配置されている。下方ウィンドウ１２０は光学的に透明なウィンドウであり、これにより、下方ランプモジュール１０４により生成された放射エネルギーがそれを通過することができる。一部の実施形態において、下方ウィンドウ１２０が石英又はガラス材材料で形成される。下方ウィンドウ１２０はドーム形状をしており、一部の実施形態では下方ドームと描写される。下方ウィンドウ１２０の外縁が、周辺支持部１７０を形成する。周辺支持部１７０は、下方ウィンドウ１２０の中央部分よりも厚い。周辺支持部１７０は下方ウィンドウ１２０の中央部分に接続しており、同じ光学的に透明な材料で形成されている。

様々なライナ及びヒータが、処理空間１１０内で、チャンバ本体アセンブリ１０６の内側に配置されている。図１に示すように、チャンバ本体アセンブリ１０６内には、上方ライナ１５６及び下方ライナ１５４が配置されている。上方ライナ１５６は、下方ライナ１５４の上方に、かつ注入リング１１６の内側に配置されている。下方ライナ１５４は、ベースリング１１４の内側に配置されている。上方ライナ１５６と下方ライナ１５４とは、処理空間内に存在する間、一緒に結合されるよう構成されている。上方ライナ１５６及び下方ライナ１５４は、注入リング１１６及びベースリング１１４の内面を、処理空間内のプロセスガスから遮蔽するよう構成されている。上方ライナ１５６及び下方ライナ１５４はさらに、処理空間から注入リング１１６及びベースリング１１４への熱損失を低減する役割を果たす。熱損失が減少すると、基板１５０の加熱均一性が改善され、処理中の基板１５０上のより均一な堆積が可能になる。

上方ヒータ１５８及び下方ヒータ１５２も、チャンバ本体アセンブリ１０６内の処理空間１１０内に配置されている。図１に示すように、上方ヒータ１５８は、上方ライナ１５６と注入リング１１６の間に配置されており、下方ヒータ１５２は、下方ライナ１５４とベースリング１１４の間に配置されている。上方ヒータ１５８と下方ヒータ１５２の双方は、チャンバ本体アセンブリ１０６の内側に配置されており、基板１５０が処理チャンバ１００内にある間の基板１５０のより均一な加熱を可能にする。上方ヒータ１５８及び下方ヒータ１５２は、チャンバ本体アセンブリ１０６の壁への熱損失を低減し、処理空間１１０を形成する表面の周囲で、より均一な温度分布を形成する。上方ライナ１５６、下方ライナ１５４、上方ヒータ１５８、及び下方ヒータ１５２のそれぞれは、処理空間１１０内に配置されたフランジ１６０に結合されている。フランジ１６０は、上方ライナ１５６、下方ライナ１５４、上方ヒータ１５８、及び下方ヒータ１５２のそれぞれの固定を可能とするために、注入リング１１６の一部分とベースリング１１４との間に固定されるよう構成された水平方向の表面である。本明細書に記載の実施形態において、上方ヒータ１５８と下方ヒータ１５２の双方は、加熱される流体がそこを通るよう構成することができ、又は抵抗ヒータでありうる。上方ヒータ１５８及び下方ヒータ１５２はさらに、注入リング１１６及びベースリング１１４を貫通する開口部を受け入れるよう成形されている。

サセプタアセンブリ１２４は処理空間１１０内に配置されており、処理中に基板１５０を支持するよう構成されている。サセプタアセンブリ１２４は、基板１５０を支持するための平面的な上面と、下方ウィンドウ１２０の一部分及び下方ランプモジュール１０４を通って延びるシャフトと、を含む。サセプタアセンブリ１２４は、移動アセンブリ１９４に結合されている。移動アセンブリ１９４は、回転アセンブリ１９６及びリフトアセンブリ１９８を含む。回転アセンブリ１９６は、中心軸Ａ周りにサセプタアセンブリ１２４を回転させるよう構成されており、リフトアセンブリ１９８は、中心軸Ａに沿って、処理空間１１０内を直線的にサセプタアセンブリ１２４を移動させるよう構成されている。

図２Ａは、本開示の実施形態に係る、上方ランプアセンブリ１０２の概略的な底面図である。上方ランプモジュール１０２の上方モジュール本体１２６は、底面２０２、上面２１４（図２Ｂ）、及び底面２０２の外縁の周囲に配置された支持リッジ２０４をさらに含む。支持リッジ２０４は、上方ウィンドウ１２２（図１）の一部と接触することで上方モジュール本体１２６を支持しつつ、底面２０２の残りの部分と上方ウィンドウ１２２との間の分離をもたらすよう構成されている。底面２０２の外側に配置された支持リッジ２０４は、上方モジュール本体１２６の重量を、上方ウィンドウ１２２の中央部分のみによって支持する代わりに、周辺支持部１７２又はチャンバ本体アセンブリ１０６の一部分の周りで分散させる。これにより、上方ウィンドウ１２２が破断する確率が下がり、上方プレナム１８０が形成される。上方プレナム１８０によって、加熱ガス供給源１３２といったガス供給源を用いて上方ウィンドウ１２２を加熱又は冷却することが可能となる。底面２０２は湾曲面であり、上方ウィンドウ１２２の中央部分と同様の形状している。底面２０２は、凹状面である。

ランプ開口部１２８のそれぞれは内壁２０６を含む。内壁２０６のそれぞれは、底面２０２のランプ開口部１２８まで円形又は楕円形の開口部を形成する。内壁２０６のそれぞれは、放射エネルギーを反射して、ランプ１３０（図１）からの放射エネルギーの集束を可能とし、かつ基板１５０に亘る制御されたエネルギー分布を可能とするよう構成されている。本明細書に記載の実施形態では、内壁２０６のそれぞれは、当該内壁２０６が楕円の部分を形成するように、湾曲している。他の実施形態において、内壁２０６は垂直な壁である。内壁２０６は、約７００ｎｍ～約１５０００ｎｍの間の波長、例えば、約７００ｎｍ～約１０００ｎｍ又は約１０００ｎｍ～約１５０００ｎｍの間の波長に対して、約９０％より大きな反射率、例えば約９８％より大きな反射率を有する。内壁２０６上には、例えば、金、研磨されたアルミニウム、又は赤外波長に対して高い反射率を有する他の研磨された材料のコーティングといった反射コーティングが配置されうる。幾つかの実施形態において、上方モジュール本体１２６が、アルミニウム又はスチールといった反射性材料で形成されている。幾つかの実施形態において、上方モジュール本体１２６が、アルミニウム又はスチールといった第１の材料から形成され、第２の材料でメッキされている。第２の材料は、銅、ニッケル、真鍮、青銅、銀、金、アルミニウム、又はこれらの合金のいずれか１つでありうる。第２の材料は、反射率を高めるために研磨することができる。幾つかの実施形態において、底面２０２も反射性を備える。底面２０２は、約７００ｎｍ～約１５０００ｎｍの間の波長、例えば、約７００ｎｍ～約１０００ｎｍ又は約１０００ｎｍ～約１５０００ｎｍの間の波長に対して、約９０％より大きな反射率、例えば約９８％より大きな反射率を有しうる。底面２０２は、内壁２０６と同様の材料から作製され又は内壁２０６と同様の材料でコーティングされている。

内壁２０６は、当該内壁２０６が底面２０２から上面２１４に向かって延びるように、上方モジュール本体１２６を通って垂直に延びている。内壁２０６、従って、ランプ開口部１２８が概ね垂直に配向されることで、基板上の放射エネルギーのより集束した分布が可能となる。ランプ開口部１２８の概ね垂直な配向は、上方モジュール本体１２６によって吸収される放射エネルギーをさらに削減する。内壁２０６は、球体の一部分を形成している。ランプ開口部１２８のそれぞれは中心軸を含み、この中心軸を中心として内壁２０６が形成されている。各ランプ開口部１２８を通る中心軸は、上方ランプモジュール１０２の底面２０２の下に共通の交点を有し、これにより、各ランプ開口部１２８は、中心軸Ａに向かって内方を向いている。

ここに示すように、高温計通路１３８は、上方モジュール本体１２６を貫通して配置されたスリットである。高温計通路１３８は、底面２０２において第１の長さＬ_１を有し、上面２１４において第２の長さＬ_２を有する（図２Ｂ）。第１の長さＬ_１は、第２の長さＬ_２よりも長い。第１の長さＬ_１は第２の長さＬ_２よりも長く、上面２１４における開口部を縮小するが、高温計１３４といった走査高温計による基板１５０の上面の完全な走査は可能である。加熱ガス通路１３６が、上方モジュール本体１２６の中心を通って配置されている。

図２Ｂは、図２Ａの上方ランプモジュール１０２の概略的な平面図である。図２Ｂに示すように、複数のランプ開口部１２８のそれぞれは、ランプベース支持部２１２と、ランプベース支持部２１２のそれぞれを通って配置された電球開口部２１０と、をさらに含む。電球開口部２１０は、ランプベース支持部２１２と反射性の内壁２０６とを接続する。ランプベース支持部２１２は、電球開口部２１０の周囲に配置された段差面である。各ランプベース支持部２１２は、中心ボア２１１と、中心ボアを取り囲む円弧状の凹部２１３と、を含む。ランプベース支持部２１２は、ランプベース１２９を支持するよう構成されている。電球開口部２１０は、ランプベース支持部２１２の底面２１５を貫通して配置された円形の開口部である。電球開口部２１０は、ランプ１３０の電球が通れるよう寸法決定されている。

上方ランプモジュール１０２の上面２１４は、隆起部２１６を含む。隆起部２１６は、上面２１４の外側部分からわずかに隆起している。隆起部２１６は、上方ランプモジュール１０２の構造強度を高め、ランプ１３０、及び高温計１３４といった測定ツールの追加に伴う上方ランプモジュール１０２のたわみを低減する。

図２Ｃは、図２Ａ～図２Ｂの上方ランプモジュールを切断線２Ｃ－２Ｃで切った概略的な断面図である。上方モジュール本体１２６は、中心軸Ａを中心に配置されている。反射性の内壁２０６のそれぞれは、電球から光をランプ開口部１２８の周りで反射し、内壁２０６により形成された開口２１７を通して光を基板１５０（図１）に向かって方向付けるよう構成されている。開口２１７は、内壁２０６と底面２０２とが交差するところに配置されている。内壁２０６の壁、及びランプ開口部１２８のうちの１つの開口２１７は、ランプ開口軸Ｅを取り囲んでいる。ランプ開口軸Ｅは、ランプ開口１２８を通る中心線であり、中心軸Ａに対して角度φで配置されている。角度φは約４５度よりも小さく、例えば、約３０度未満、例えば約２０度未満である。ランプ開口部１２８のそれぞれが同様のランプ開口軸Ｅを含み、中心軸Ａに対して角度φで配置されている。全てのランプ開口軸Ｅは同じ角度φを有するわけではないが、上述の角度φの範囲内で角度が付けられる。

各開口２１７は、底面２０２において第１の直径Ｄ_１を有する。第１の直径Ｄ_１は、約１０ｍｍ～約５０ｍｍであり、例えば、約２０ｍｍ～約４０ｍｍである。第１の直径Ｄ_１は、複数のランプ開口部１２８のそれぞれから出る放射エネルギーの分布及び放射エネルギーの焦点位置を制御するよう構成されている。電球開口部２１０のそれぞれは、第２の直径Ｄ_２を有する。ランプ開口軸Ｅが同様に、開口２１７と電球開口部２１０とがランプ開口軸Ｅの周りで同心円上にあるように、電球開口部２１０の中心を通っている。第２の直径Ｄ_２は、約５ｍｍ～約４０ｍｍであり、例えば、約１０ｍｍ～約３０ｍｍである。第２の直径Ｄ_２は、ランプ１３０のうちの１つの電球がそこを通過するのに十分な大きさであるが、電球開口部２１０を介した熱損失を低減するのに十分な小ささである。幾つかの実施形態において、第１の直径Ｄ_１の大きさと第２の直径Ｄ_２の大きさとの比が、約２：１～約５：４であり、例えば約２：１～約４：３、例えば約２：１～約３：２である。第１の直径Ｄ_１と第２の直径Ｄ_２との比は、上方モジュール本体１２６の下に配置される基板で所望のエネルギー分布を形成するよう構成されている。幾つかの実施形態において、各ランプ１３０の電球の最大直径が、第２の直径Ｄ_２よりも１ｍｍ未満分小さい。

複数のランプ開口部１２８は、特徴的なゾーン内に配置されている。ここに示すように、複数のランプ開口部１２８は３つのゾーン内に配置されている。３つのゾーンはそれぞれ、各ゾーンが円の１セクタ（扇形）を形成するように、ほぼパイ形状でありうる。各セクタが、ランプ開口部１２８群のうちの一群を含む。各セクタは、上方ランプモジュール１０２の約１２０度をカバーする。各ゾーンは約５～１０個のランプ開口部１２８を含み、例えば、セクタ内に約６～８個のランプ開口部１２８が存在する。ゾーンはそれぞれ、基板の異なる部分を加熱するよう配置されている。複数のランプ開口部１２８の各ゾーンは、内側のランプ開口部１２８のサブセットと、外側のランプ開口部１２８のサブセットと、を含む。内側のランプ開口部１２８のサブセットの中には、複数のランプ開口部１２８が存在する。内側のランプ開口部１２８のサブセット内のランプ開口部１２８は、互いの間に小さな間隔を有する。上記小さな間隔は、内側のサブセット内のランプ開口部１２８の１つから、隣接するゾーンの範囲内にある第２の内側のランプ開口部１２８のサブセット内の任意のランプ開口部１２８までの距離よりも小さい。外側のランプ開口部１２８のサブセット内のランプ開口部１２８は、上方ランプモジュール１０２上に均一に間隔が置かれている。外側のランプ開口部１２８のサブセット内の各ランプ開口１２８は、第２の外側のサブセット内の隣接するランプ開口１２８からは、同じ外側のサブセット内の隣りのランプ開口部１２８と等しい距離にある。

複数のランプ開口部１２８の他の配置も考えられ、複数のランプ開口部１２８を複数の同心リング内に配置すること又は上方ランプモジュール１０２に亘って均一に配置することが含まれうる。

図３Ａは、下方ランプモジュール１０４の概略的な上面図である。下方ランプモジュール１０４の下方モジュール本体１８２は、上面３０２、底面３１４（図３Ｂ）、及び上面３０２の外縁の周囲に配置された支持リッジ３０４をさらに含む。支持リッジ３０４は、下方モジュール本体１８２の上面３０２の周囲に配置されており下方モジュール本体１８２から外方に延びるリングである。支持リッジ３０４は、下方ウィンドウ１２０（図１）の一部分と接触することで下方ウィンドウ１２０から下方モジュール本体１８２の上面３０２を分離しつつ、底面２０２の残りの部分と下方ウィンドウ１２０との間の分離をもたらすよう構成されている。支持リッジ３０４によって、下方モジュール本体１８２が、下方ウィンドウ１２０の中央部分にではなく、周辺支持部１７０又はチャンバ本体アセンブリ１０６の一部分にのみ接触することが可能となる。これにより、下方ウィンドウ１２０が破断する確率が下がり、かつ下方プレナム１８１が形成される。上面２０２は、角度が付けられた表面であり、下方ウィンドウ１２０の中央部分と同様の形状をしている。本明細書に記載の実施形態では、上面２０２は凹状面である。

ランプ開口部１８６のそれぞれは内壁３０６を含む。各内壁３０６は、上方ランプモジュール１０２の内壁２０６と同様である。ランプ開口部１８６の内壁３０６は、放射エネルギーを反射して、ランプ１８８（図１）からの放射エネルギーの集束を可能とし、かつ基板１５０に亘る制御されたエネルギー分布を可能とするよう構成されている。内壁３０６のそれぞれは、上面３０２のランプ開口部１８６まで円形又は楕円形の開口部を形成する。

内壁３０６は、当該内壁３０６が上面３０２から底面３１４に向かって延びるように、下方モジュール本体１８２を通って垂直方向に延びている。内壁３０６、従ってランプ開口部１８６が垂直方向に配向されることで、基板上の放射エネルギーのより集束した分布が可能となる。ランプ開口部１８６の垂直方向の配向は、下方モジュール本体１８２によって吸収される放射エネルギーをさらに削減する。

幾つかの実施形態において、下方モジュール本体１８２は、アルミニウム又はスチールといった第１の材料から形成され、第２の材料でメッキされている。第２の材料は、銅、真鍮、青銅、銀、金、アルミニウム、又はこれらの合金のいずれか１つでありうる。幾つかの実施形態において、下方モジュール本体１８２が第２の材料のコーティングを含まず、代わりに単一の材料である。下方モジュール本体１８２は、研磨された上面３０２を有しうる。幾つかの実施形態において、上面３０２も反射性を備える。上面３０２は、約７００ｎｍ～約１５０００ｎｍの間の波長、例えば、約７００ｎｍ～約１０００ｎｍ又は約１０００ｎｍ～約１５０００ｎｍの間の波長に対して、約９０％より大きな反射率、例えば約９８％より大きな反射率を有しうる。上面３０２は、内壁３０６と同様の材料から作製され又は内壁３０６と同様の材料でコーティングされている。

ここに示すように、高温計通路１９２は、下方モジュール本体１８２を貫通して配置されたスリットである。高温計通路１９２は、上面３０２において第３の長さＬ_３を有し、底面３１４において第４の長さＬ_４を有する（図３Ｂ）。第３の長さＬ_３は第４の長さＬ_４よりも長い。第３の長さＬ_３は第４の長さＬ_４よりも長く、底面３１４における開口部を縮小するが、高温計１９０といった走査高温計による基板１５０の底面又はサセプタの底面の完全な走査は可能である。

図３Ａに示すように、サセプタシャフト通路１９５が、下方モジュール本体１８２の中心を貫通して配置されている。サセプタシャフト通路１９５は、下方モジュール本体１８２の上面３０２と底面３１４の間に配置され、下方モジュール本体１８２の上面３０２と底面３１４とを接続する。サセプタシャフト通路１９５の、上面３０２に隣接する部分が湾曲面２０８を含む。サセプタシャフト通路１９５を通るように下方ウィンドウ１２０が湾曲するにつれて、湾曲面２０８は、下方ウィンドウ１２０の形状に沿うよう構成されている。湾曲面２０８が、底面３１４とサセプタシャフト通路１９５の内面とを接続する。

図３Ｂは、本開示の実施形態に係る、図３Ａの下方ランプモジュール１０４の概略的な平面図である。図３Ｂに示すように、複数のランプ開口部１８６のそれぞれは、ランプベース支持部３１２と、ランプベース支持部３１２のそれぞれを通って配置された電球開口部３１０と、をさらに含む。電球開口部３１０は、ランプベース支持部３１２と内壁３０６とを接続する。ランプベース支持部３１２は、電球開口部３１０の周囲に配置された段差面である。各ランプベース支持部３１２は、中心ボア３１１と、中心ボアを取り囲む円弧状の凹部３１３と、を含む。ランプベース支持部３１２は、ランプベース１８４を支持し及び／又はランプベース１８４に結合するよう構成されている。電球開口部３１０は、ランプベース支持部３１２の上面を貫通して配置された円形の開口部である。電球開口部３１０は、ランプ１８８の電球が通れるよう寸法決定されている。

図３Ｃは、図３Ａの下方ランプモジュール１０４を平面３Ｃ－３Ｃで切った概略的な断面図である。図３Ｃに示すように、下方モジュール本体１８２は、中心軸Ａを中心に配置されている。幾つかの実施形態において、内壁３０６と上面３０２が交差して開口３１７が形成される。開口３１７は、第１の直径Ｄ_１を有する。幾つかの実施形態において、開口３１７が楕円又は長円である。同実施形態において、第１の直径_Ｄ１は、開口３１７の長軸長となる。第１の直径Ｄ_１は、上方モジュール本体１２６を参照して記載した第１の直径Ｄ_１と同様である。電球開口部３１０のそれぞれは、第２の直径Ｄ_２を有する。第２の直径Ｄ_２は、上方モジュール本体１２６を参照して記載した第２の直径Ｄ_２と同様である。幾つかの実施形態において、各ランプ１８８の電球の最大直径が、第２の直径Ｄ_２よりも１ｍｍ未満分小さい。

反射性の内壁３０６のそれぞれは、電球から光をランプ開口部１８６の周りで反射し、内壁３０６により形成された開口３１７を通して光を基板１５０（図１）に向かって方向付けるよう構成されている。開口３１７は、内壁３０６と上面３０２とが交差するところに配置されている。内壁３０６の壁、及びランプ開口部１８６のうちの１つの開口３１７は、ランプ開口軸Ｆを取り囲んでいる。ランプ開口軸Ｆは、ランプ開口部１８６を通る中心線である。ランプ開口軸Ｆは同様に、開口３１７と電球開口部３１０とがランプ開口軸Ｆの周りで同心円上にあるように、電球開口部３１０の中心を通っている。

複数のランプ開口部１８６がゾーン内に配置されている。ここに示すように、複数のランプ開口部１８６は、２つの同心円状のゾーン内に配置されている。各ゾーンが、サセプタシャフト通路１９５の周りに共通の直径で配置されたランプ開口部１８６のリングを含む。ランプ開口部１８６の各リングは、少なくとも３つのランプ開口部１８６を含む。本明細書に記載の実施形態では、内側のゾーンが、８～１６個のランプ開口部１８６、例えば１０～１４個のランプ開口部１８６を有するリングを含む。外側のゾーンは、１２～２０個のランプ開口部１８６、例えば１４～１８個のランプ開口部を有するリングを含む。本明細書では、外側のゾーンは、内側のゾーンよりも多いランプ開口部１８６を含む。

図４Ａは、本開示の実施形態に係る、チャンバ本体アセンブリ１０６の概略的な断面斜視図である。チャンバ本体１０６は、ベースリング１１４の上に配置されベースリング１１４に結合された注入リング１１６を含む。注入リング１１６は、１つ以上のガスインジェクタ１０８を含む。注入リング１１６は内面５０４を含み、ベースリング１１４は内面４０４を含む。ベースリング１１４の内面４０４と注入リング１１６の内面５０４とは、内面４０４、５０４がベースリング１１４及び注入リング１１６の外周の少なくとも一部分について同じ直径を有するように、互いに位置合わせされている。ベースリング１１４の内面４０４と注入リング１１６の内面５０４とが、中央開口部４０１を形成する。中央開口部４０１は、ベースリング１１４の開口部４１０と注入リング１１６の開口部５１０の双方を含む。ベースリングの上面４１２は、注入リング１１６の底面５２４と接触している。

１つ以上のガスインジェクタ１０８が、チャンバ本体アセンブリ１０６の一方の側に配置されており、１つ以上の上方チャンバ排気通路開口部４２４が、チャンバ本体アセンブリ１０６の反対の側に配置されている。１つ以上の上方チャンバ排気通路開口部４２４のそれぞれは、注入リング１１６の内面に形成された凹所５３０と位置合わせされている。１つ以上の凹所５３０のそれぞれと上方チャンバ排気通路開口部４２４とを位置合わせすることで、１つ以上のガスインジェクタ１０８によって注入されたガスが、処理空間１１０（図１）を横切って基板１５０の上を流れ、その後、上方チャンバ排気通路開口部４２４を介して処理空間１１０から除去されることが可能となる。凹所５３０は、排気ガスを集め、注入リング１１６と同じ高さの領域から上方チャンバ排気通路開口部４２４に向かって下方に、排気ガスを方向付ける際に支援する。排気ガスが上方チャンバ排気通路開口部４２４に進入すると、排気ガスは、１つ以上の上方チャンバ排気通路４２６を通って流れて、排気出口４３０から出る。

凹所５３０と上方チャンバ排気通路開口部４２４との組み合わせによって、ベースリング１１４及び／又は注入リング１１６の製造の複雑さが軽減される。凹所５３０と上方チャンバ排気通路開口部４２４との組み合わせによって、プロセスガスが処理空間１１０にわたって水平方向に流れて、上方チャンバ１１１内に留まることがさらに可能となり、その際に、汚染源となりうる下方チャンバ１１３内へと下方に迂回することはない。

図４Ｂは、本開示の実施形態に係る、他の平面を通る図４Ａのチャンバ本体アセンブリ１０６の概略的な断面図である。図４Ｂに示す断面は、下方チャンバ排気通路１６４、及び、下方チャンバ排気通路１６４の向きと、上方チャンバ排気通路開口部４２４、凹所５３０、及び上方チャンバ排気通路４２６のうちの少なくとも１つと、の間の関係を示している。凹所５３０、上方チャンバ排気通路開口部４２４、及び上方チャンバ排気通路４２６は、図４Ｄ、図４Ｅ、及び図５Ｂを参照して説明するように、下方チャンバ排気通路１６４に対して或る角度で配置されている。凹所５３０及び上方チャンバ排気通路開口部４２４は、下方チャンバ排気通路１６４の上方に追加的に配置されている。下方チャンバ排気通路１６４は、下方チャンバ１１３から排気ガスを除去するよう構成されており、上方チャンバ排気通路開口部４２４は、上方チャンバ１１１から排気ガスを除去するよう構成される。

図４Ｃは、ベースリング１１４の概略的な断面図である。ベースリング１１４は、ベースリング本体４０２を含み、ベースリング本体４０２を通って開口部４１０が配置されている。開口部４１０は、処理チャンバ１００全体の処理空間１１０の少なくとも一部を形成する。開口部４１０は、基板及びサセプタアセンブリ１２４をその中に配置できるよう寸法設定されている。開口部４１０は、ベースリング１１４の内壁４０４によって形成されている。開口部４１０は、ベースリング１１４の上面４１２からベースリング１１４の底面４１４まで延びている。

ベースリング本体４０２は、ベースリング１１４の本体であり、スチール、アルミニウム、銅、ニッケル、又は金属合金といった金属材料で形成されている。幾つかの実施形態において、ベースリング本体４０２は、炭化ケイ素材料又はドープされた炭化ケイ素材料でありうる。

上述したように、基板移送通路１６２が、１つ以上の上方チャンバ排気通路４２４及び下方チャンバ排気通路１６４に対向して配置されている。基板移送通路１６２は、ベースリング１１４の第１の側面４０６を貫通して配置されており、１つ以上の上方チャンバ排気通路開口部４２４及び下方チャンバ排気通路１６４は、ベースリング１１４の第２の側面４０８を通って形成されている。ベースリング１１４の第１の側面４０６は、ベースリング１１４を通って配置された平面Ｃ（図４Ｅ）の１の側に配置されており、ベースリング１１４の第２の側面４０８は、第１の側面４０６からは平面Ｃの反対側に配置されている。平面Ｃは、中心軸Ａを通っており、平面Ｂに対して垂直である。平面Ｃは、下方チャンバ排気通路１６４及び上方チャンバ排気通路開口部４２４から、基板移送通路１６２を分離する。本明細書に記載の実施形態では、２つの上方チャンバ排気通路開口部４２４が、ベースリング１１４の上面４１２を通って形成されている（図４Ｄ）。２つの上方チャンバ排気通路開口部４２４は、基板移送通路１６２に対向しているが、基板移送通路１６２の真向かいからはずれている。２つの上方チャンバ排気通路開口部４２４は、ガスがガスインジェクタ１０８（図１）から処理空間１１０を横切って流れるときにガスが内方に集まるのを防止するために、ずらされている。代わりに、ガス流は、処理空間に亘ってより均等に分散したままであり、基板１５０上のより均一な堆積が可能となる。２つの上方チャンバ排気通路開口部４２４は、シール溝４１６より内側に配置されている。

基板移送通路１６２は、そこを通して基板１５０及び移送アーム（図示せず）を配置できるように、約７ｍｍ～約３０ｍｍ、例えば約１０ｍｍ～約２０ｍｍの高さＨ_１を有する。基板移送通路１６２は、約３０５ｍｍ～約３５０ｍｍ、例えば約３０５ｍｍ～約３１５ｍｍの幅Ｗ_１（図４Ｅ）をさらに有する。幅Ｗ_１によって、基板１５０がそこを通ってサセプタアセンブリ１２４上に配置されることが可能となる。

さらに図１を参照すると、下方チャンバ排気通路１６４は、当該下方チャンバ排気通路１６４を排気ポンプ（図示せず）と流体連通させるため、基板移送通路１６２の向かい側に配置されている。排気ポンプはまた、２つの上方チャンバ排気通路開口部４２４と結合され、２つの上方チャンバ排気通路開口部４２４と流体連通しうる。本明細書では、下方チャンバ排気通路１６４は、円筒状の通路又は楕円形の通路である。下方チャンバ排気通路１６４は、約０ｍｍ～約７５ｍｍ、例えば約２５ｍｍ～約５０ｍｍの高さＨ_２を有する。下方チャンバ排気通路１６４の高さＨ_２は、適切な下方チャンバガス流が、図１０Ａに示すように可能なリフトアームアセンブリと共にそこを通過できるよう構成されている。

引き続き図４Ｃを参照すると、ベースリング本体４０２の上面４１２には、シール溝４１６が配置されている。シール溝４１６は、内壁４０４を取り囲んでおり、Ｏリング又は他のシーリングガスケットといったシールリングを収容するよう構成されている。シール溝４１６内に配置されるシールリングは、硬度がショアＡ（Ｓｈｏｒｅ Ａ）スケールで５０デュロメータより高い、例えば６０デュロメータより高い、例えば約６５デュロメータより高いポリマー又はプラスチックでありうる。シール溝４１６は、図１に示すように、ベースリング１１４と注入リング１１６との間のシールを形成するシールリングを収容するよう寸法設定されている。シール溝４１６は、上方チャンバ排気通路開口部４２４より径方向外側に配置されており、上方チャンバ排気通路開口部４２４を通って流れる排気ガスが処理チャンバ１００から漏れるのを防止する。

上面４１２は、任意選択的に、支持ステップ部４４０を含む。支持ステップ部４４０は、上面４１２と内壁４０４との間に形成された凹部である。支持ステップ部４４０は、フランジ１６０（図１）を支持するよう構成されている。フランジ１６０は、当該フランジ１６０を所定の位置に保持するために、ベースリング１１４及び注入リング１１６の支持ステップ部４４０内に少なくとも部分的に配置されるよう構成されている。

ベースリング本体４０２の底面４１４は、第１のシール溝４１８及び第２のシール溝４２０を含む。第１のシール溝４１８と第２のシール溝４２０とは同心円上にあり、底面４１４に沿って内壁４０４を取り囲んでいる。第１のシール溝４１８は、当該第１のシール溝４１８が第２のシール溝４２０を取り囲むように、第２のシール溝４２０よりも軸Ａからさらに外側に配置されている。第１のシール溝４１８と第２のシール溝４２０のそれぞれは、Ｏリング又は他のシーリングガスケットといったシールリングを収容するよう構成されている。第１のシール溝４１８内及び第２のシール溝４２０内に配置されるシールリングは、硬度がショアＡスケールで５０デュロメータより高い、例えば６０デュロメータより高い、例えば約６５デュロメータより高いポリマー又はプラスチックでありうる。第１のシール溝４１８及び第２のシール溝４２０は、シールリングを収容するよう寸法設定されており、ベースリング１１４と、図１に示すような下方ウィンドウ１２０の周辺支持部１７０と、の間のシールを形成することを可能にする。

図４Ｄは、図４Ｃのベースリング１１４の概略的な平面図である。図４Ｄに示すように、上面４１２は、１つ以上の上方チャンバ排気通路開口部４２４が自身を通って配置されている。１つ以上の上方チャンバ排気通路開口部４２４は、内壁４０４とシール溝４１６との間に配置されている。１つ以上の上方チャンバ排気通路開口部４２４は、処理空間１１０の上方部分からプロセスガスを除去するために、上方ライナ１５６の一部及び注入リング１１６と流体連通している。１つ以上の上方チャンバ排気通路開口部４２４はそれぞれ、上方チャンバ排気通路４２６を介して、排気モジュール４２２と流体連通している。上方チャンバ排気通路４２６は、ベースリング本体４０２を通って配置された通路である（図４Ｅ）。上方チャンバ排気通路４２６は、排気モジュール４２２のうちの１つを、上方チャンバ排気通路開口部４２４のうちの１つに流体的に結合する。図４Ｄに示すように、ベースリング本体４０２の第２の側面４０８には２つの排気モジュール４２２が取り付けられている。２つの排気モジュール４２２のそれぞれは、下方チャンバ排気通路１６４の両側に配置されており、これにより、排気モジュール４２２のそれぞれは、平面Ｂの両側に配置され平面Ｂを挟んで鏡写しになっている。平面Ｂは、中心軸Ａ、基板移送通路１６２の中心、及び下方チャンバ排気通路１６４を通っている（図４Ｅ）。平面Ｂは、垂直方向に向いた平面であり、ベースリング１１４が平面Ｂを挟んで鏡写しとなるようにベースリング１１４を半分に分割する。同じ平面Ｂが、図５Ｂに示すように、注入リングを参照しながら利用される。

１つ以上の上方チャンバ排気通路開口部４２４はそれぞれ、幅Ｗ_２が約１０ｍｍ～約２２０ｍｍ、例えば約２０ｍｍ～約１５０ｍｍである。上方チャンバ排気通路開口部４２４のそれぞれの幅Ｗ_２によって、処理空間１１０内のガス流の乱流を低減しながら、処理空間１１０内からの排気ガスを除去することが可能となる。

上方チャンバ排気通路開口部４２４のそれぞれは、平面Ｂに対して、第１の排気角度αと第２の排気角度βとの間に配置されている。第１の排気角度αは、平面Ｂに対して約５度～約４５度の角度、例えば平面Ｂに対して約１０度～約３０度の角度、例えば平面Ｂに対して約１０度～約２５度の角度である。第１の排気角度αは、上方チャンバ排気通路４２６が下方チャンバ排気通路１６４と交差するのを防止するのに十分な大きさである。

第２の排気角度βは、約３０度～約７０度の角度、例えば約３５度～約６５度の角度、例えば約４５度～約６０度の角度である。第２の排気角度βは、１つ以上のガスインジェクタ１０８によって開口部４１０に亘って方向付けられたガスを捕捉するのに十分な大きさであり、その際に、ガス経路が平面Ｂに向かって内方に実質的に曲がることはない。第１の排気角度αと第２の排気角度βとの間の差は、約２５度～約６０度であり、例えば約３０度～約５０度である。第１の排気角度αと第２の排気角度βとの間の差によって、上方チャンバ排気通路開口部４２４を開口部４１０の所望の円周の周りに配置することが可能となり、上記差が、上方チャンバ排気通路開口部４２４がその周りに延在するベースリング１１４の量となる。

図４Ｅは、図４Ｃのベースリング１１４を切断線４Ｅ－４Ｅで切った概略的な断面による平面図である。図４Ｅに示すように、上方チャンバ排気通路４２６のそれぞれは、排気モジュール４２２のそれぞれを通って配置された排気モジュール通路４２８に流体的に結合している。排気モジュール通路４２８は、上方チャンバ排気通路４２６を介して、上方チャンバ排気通路開口部４２４と流体連通している。排気モジュール通路４２８は、当該排気モジュール通路４２８がベースリング本体４０２からさらに延びるにつれて狭くなり、最終的に、排気モジュール通路４２８は排気出口４３０と繋がる。排気出口４３０は、排気モジュール通路４２８の壁を通って形成された開口部であり、処理チャンバ１００から排気ガスを除去するための排気導管（図示せず）に結合されるよう構成されている。上方チャンバ排気通路開口部４２４と同様に、上方チャンバ排気通路４２６は、平面Ｂに対して、第１の排気角度αと第２の排気角度βとの間に配置されている。

図５Ａは、本開示の実施形態に係る、注入リング１１６の概略的な断面図である。注入リング１１６は、ベースリング１１４の上に着座し、処理空間１１０にプロセスガスを供給するよう構成されている。注入リング１１６は、ベースリング１１４とは別体の構成要素である。注入リング１１６は、処理空間１１０を通るガスの主流が水平方向になるように、基板の表面に亘ってガスを注入するよう構成されている。分離可能な注入リング１１６によって、チャンバ本体アセンブリ１０６全体を交換する又は取り外すことなく、注入リング１１６を容易に交換及びメンテナンスすることが可能となる。これにより、交換コストが削減され、他のチャンバ構成要素への影響を最小に抑えながら、新規なガス注入の改良を処理チャンバ１００でより簡単に実現することが可能となる。

注入リング１１６は、内面５０４及び外面５０６を含む。内面５０４は、注入リング１１６内に配置された開口部５１０の周りのリングを形成する。開口部５１０は、処理チャンバ１００の処理空間１１０の少なくとも一部を形成する。注入リング１１６は、１つ以上のガスインジェクタ１０８が、自身を貫通して配置されている。１つ以上のガスインジェクタ１０８は、インジェクタ支持面５１４から注入リング本体５０２を貫通して内面５０４まで延びている。本明細書に記載の１つ以上のガスインジェクタ１０８は、１つ以上のインジェクタ通路５０８を通って配置されている。各インジェクタ通路５０８は、１つ以上のガスインジェクタ１０８のうちの１つ、例えばガスインジェクタ１０８のうちの１つを収容するよう寸法設定されている。インジェクタ通路５０８は、インジェクタ支持面５１４から内面５０４まで延びている。インジェクタ通路５０８がインジェクタ支持面５１４から内面５０４へと移動するにつれて、インジェクタ通路５０８は下方に延びている。下方に延びるとは、内面５０４に向かって径方向内方にインジェクタ通路５０８が移動するにつれて、インジェクタ通路５０８が注入リング１１６の上面５１８から離れて注入リング１１６の底面５２４により近づくよう配置されることとして定義される。

内面５０４は、内面５０４の外周の大部分の周りに配置された溝５３６を含み、当該溝５３６は、例えば、内面５０４の外周の５０％より大きく、例えば内面５０４の外周の６０％より大きく、例えば内面５０４の外周の７０％より大きい割合で配置されている。溝５３６は、上方加熱要素１５８といった加熱要素を収容するよう構成されている。溝５３６は、図５Ａでは、注入リング１１６の内面５０４及び底面５２４の一部として形成されたものとして示されている。内面５０４には、２つの凹所５３０も配置されている。２つの凹所５３０は、インジェクタ通路５０８に対向して配置されている。凹所５３０は、溝５３６の範囲内に配置され、溝５３６よりも注入リング本体５０２のより奥深くまで延びており、これにより、凹所５３０は、溝５３６よりも軸Ａからさらに離れて延びている。

インジェクタ支持面５１４は、外側の段差面５１６と共に、注入リング本体５０２の外面５０６の一部である。インジェクタ支持面５１４は、１つ以上のガスインジェクタ１０８の一部分を固定するための表面を提供することで、１つ以上のガスインジェクタ１０８を所定の位置に保持するよう構成されている。１つ以上のガス出口１７８が、内面５０４を貫通して配置されており、処理空間１１０（図１）内に配置された基板１５０に向かって下方に角度が付けられている。

注入リング１１６の底面５２４は、ベースリング１１４の上面４１２に接触するよう構成されている。底面５２４は、外面５０６と内面５０４の間に延在する平面的な表面である。外側の段差面５１６は、外面５０６の最も外側の部分からインジェクタ支持面５１４の下方遠位端まで延びている。インジェクタ支持面５０６は、底面５２４から離れた、外側の段差面５１６から延びている。インジェクタ支持面５１４は底面５２４に対して或る角度で配置されている。インジェクタ支持面５１４の角度は、インジェクタ通路５０８及び１つ以上のガスインジェクタ１０８の所望の下向きの角度に、少なくとも部分的に依存する。本明細書に記載の実施形態では、底面５２４に対するインジェクタ支持面５１４の角度は約４５度より大きく、例えば約４５度～約８５度、例えば約６０度～約８０度、例えば約７０度～約８０度である。インジェクタ支持面５１４は、外側の段差面５１６から径方向内方に延びており、これにより、外側の段差面５１６から最も遠いインジェクタ支持面５１４の遠位端は、内面５０４により近い。

注入リング１１６の上面５１８は、インジェクタ支持面５１４の上方遠位端から径方向内方に延在している。上面５１８は水平方向の表面であり、これにより、上面５１８は底面５２４に対して平行に延在している。インジェクタ支持面５１４とは反対側の上面５１８の遠位端は、ウィンドウ支持溝５１２に繋がっている。ウィンドウ支持溝５１２は、注入リング１１６の上面に沿って配置されたチャネルである。ウィンドウ支持溝５１２は、そこに上方ウィンドウ１２２の周辺支持部１７２を受け入れるよう構成されている。ウィンドウ支持溝５１２は、第１のウィンドウシール溝５２０及び第２のウィンドウシール溝５２２を含む。第１のシールウィンドウ溝５２０と第２のシールウィンドウ溝５２２のそれぞれは、Ｏリング又は他のシーリングガスケットといったシールリングを収容するよう構成されている。第１のウィンドウシール溝５２０内及び第２のウィンドウシール溝５２２内に配置されるシールリングは、硬度がショアＡスケールで５０デュロメータより高い、例えば６０デュロメータより高い、例えば約６５デュロメータより高いポリマー又はプラスチックでありうる。第１のウィンドウシール溝５２０及び第２のウィンドウシール溝５２２は、シールリングを収容するよう寸法設定されており、図１に示すように、注入リング１１６と上方ウィンドウ１２２との間のシールを形成することを可能にする。

ウィンドウ支持溝５１２の内側部分は、角度の付いた突出部５１１によって形成されている。角度の付いた突出部５１１は、第１のウィンドウシール溝５２０及び第２のウィンドウシール溝５２２より内方に配置されている。角度の付いた突出部５１１は、底面５０８から離れるようにウィンドウ支持溝５１２から上方へと延びている。角度の付いた突出部５１１は、当該角度の付いた突出部５１１の最内側に配置されたウィンドウ支持溝５１２の部分と、当該角度の付いた突出部５１１の最外側に配置された内面５０４の部分と、を形成する。角度の付いた突出部５１１は、ウィンドウ支持溝５１２から上方に延びつつ径方向内方へと延びている。角度の付いた突出部５１１は、周辺支持部１７２といった上方ウィンドウ１２２の一部を、処理空間１１０（図１）から遮蔽する。周辺支持部１７２を処理空間１１０から遮蔽することで、周辺支持部１７２と、第１のウィンドウシール溝５２０内及び第２のウィンドウシール溝５２２内のシールと、に対する加熱負荷が低減される。加えて、角度の付いた突出部５１１は、支持溝５１２内に配置されたシールリングが放射エネルギー又はプロセスガスに直接的に曝露されないように保護し、従って、シールリングのリフト（持ち上げる力、ｌｉｆｔ）及び信頼性を向上させる。

冷却材通路５２１が、任意選択的に、注入リング本体５０２を通って配置される。冷却材通路５２１は、水又は油といった冷却流体を受け入れるよう構成されている。冷却材通路５２１は、注入リング本体５０２を通って配置された部分的なリングであり、注入リング１１６とベースリング１１４の双方の温度制御を支援する。

図５Ｂは、複数のガスインジェクタ１０８を有する図５Ａの注入リング１１６の概略的な平面図である。図５Ｂでは、５つのガスインジェクタ１０８が示されている。ガスインジェクタ１０８の他の数量も想定され、例えば、３つ以上のガスインジェクタ１０８、４つ以上のガスインジェクタ１０８、５つ以上のガスインジェクタ１０８、又は６つ以上のガスインジェクタ１０８も想定される。ガスインジェクタ１０８の数によって、処理空間１１０（図１）内へとプロセスガスを注入するゾーンの数が決定される。ガスインジェクタ群１０８は、平面Ｂを中心として配置されている。平面Ｂは、ベースリング１１４を通る平面Ｂと同じ平面である。平面Ｂは、中心軸Ａを通って配置されており、平面Ｄに対して直交している。各ガスインジェクタ１０８の内部には、複数の個々のプロセスガス通路（図示せず）が配置されうる。５つのガスインジェクタ１０８が利用される実施形態では、中央のガスインジェクタ５３２ａが内側ガス注入ゾーンを形成し、２つの最も外側のガスインジェクタ５３２ｃが外側ガス注入ゾーンを形成し、中央のガスインジェクタ５３２ａと最も外側のガスインジェクタ５３２ｃとの間の２つの中間ガスインジェクタ５３２ｂが中間ガス注入ゾーンを形成する。平面Ｂは、中央のガスインジェクタ５３２ａを通って配置されている。２つの中間ガスインジェクタ５３２ｂは、平面Ｂを挟んで鏡写しになっている。同様に、２つの最も外側のガスインジェクタ５３２ｃは、平面Ｂを挟んで鏡写しになっている。各インジェクタ通路５０８を通って、ガスインジェクタ１０８が配置されている。インジェクタ通路５０８の数はインジェクタ１０８の数に等しい。

各インジェクタ通路５０８は、インジェクタ通路幅Ｗ_３を有する。各インジェクタ通路５０８のインジェクタ通路幅Ｗ_３は同じであるとして示されている。代替的な実施形態において、インジェクタ通路幅Ｗ_３が、中央のガスインジェクタ５３２ａから最も外側のガスインジェクタ５３２ｃへと、インジェクタ通路５０８が外側に延びるにつれて、変化する。幾つかの実施形態において、最も外側のガスインジェクタ５３２ｃが延びるインジェクタ通路５０８のインジェクタ通路幅Ｗ_３は、中間のガスインジェクタ５３２ｂが延びるインジェクタ通路５０８のインジェクタ通路幅Ｗ_３よりも大きい。中間ガスインジェクタ５３２ｂが延びるインジェクタ通路５０８は、中央のガスインジェクタ５３２ａが延びるインジェクタ通路５０８のインジェクタ通路幅Ｗ_３よりも大きなインジェクタ通路幅Ｗ_３を有する。

代替的に、インジェクタ通路幅Ｗ_３は、中央のガスインジェクタ５３２ａが配置されたインジェクタ通路５０８から、インジェクタ通路５０８が外側に延びるにつれて、縮小する。本実施形態では、最も外側のガスインジェクタ５３２ｃが延びるインジェクタ通路５０８のインジェクタ通路幅Ｗ_３は、中間ガスインジェクタ５３２ｂが延びるインジェクタ通路５０８のインジェクタ通路幅Ｗ_３よりも小さい。中間ガスインジェクタ５３２ｂが延びるインジェクタ通路５０８のインジェクタ通路幅Ｗ_３は、中央のガスインジェクタ５３２ａが延びるインジェクタ通路５０８のインジェクタ通路幅Ｗ_３よりも小さい。

インジェクタ通路５０８のそれぞれは、平面Ｂに対してインジェクタ角度γで配置されている。インジェクタ角度γは、平面Ｂに対して得られるが、平面Ｄの反対側では、第１の排気角度α及び第２の排気角度βに対して得られる。インジェクタ角度γは、平面Ｂからは約７０度未満であり、例えば平面Ｂから約６５度未満であり、例えば平面Ｂから約６０度未満である。インジェクタ角度γは、第２の排気角度βから１０度の範囲内にあるよう構成されており、これにより、インジェクタ角度γと第２の排気角度βとの差は約－１０度～約１０度であり、例えば、約－５度～約５度、例えば約０度である。インジェクタ角度γと第２の排気角度βとは、ガスが排出される間、ガスインジェクタ１０８によって処理空間１１０内に注入されるガスの偏向を低減するという点で類似している。ガスの偏向によって、膜堆積時に不均一性が引き起こる虞がある。

注入リング１１６は、インジェクタ通路５０８に対向する内面５０４内に凹所５３０を含む。凹所５３０は、１つ以上の上方チャンバ排気通路開口部４２４（図４Ｄ）に対応している。凹所５３０は、１つ以上の上方チャンバ排気通路開口部４２４の上に配置されており、これにより、凹所５３０は、ベースリング１１４（図４Ａ）の１つ以上の上方チャンバ排気通路４２６の第１の部分として機能する。本明細書に記載の実施形態では、２つの上方チャンバ排気通路４２６に対応する２つの凹所５３０が存在する。２つの凹所５３０は、インジェクタ通路５０８からは開口５１０の反対側に配置されている。２つの凹所５３０は、注入リング１１６を通る平面Ｄの片側に配置されており、インジェクタ通路５０８は平面Ｄの反対側に配置されている。２つの凹所５３０は、中央のガスインジェクタ５３２ａが配置されたインジェクタ通路５０８の向かい側で、注入リング１１６の中心からずらされている。どちらの凹所５３０も平面Ｂを通って配置されていない。凹所５３０は、平面Ｂを挟んで鏡写しになっている。上述のように、２つの凹所５３０をずらすことで、ガスがガスインジェクタ１０８（図１）から処理空間１１０を横切って上方チャンバ排気通路４２６へと流れるときに、ガスが内方に集まることが防止される。

本明細書では、凹所５３０は、１つ以上の上方チャンバ排気通路開口部４２４と同様のサイズ及び形状をしている。凹所５３０のそれぞれは、幅Ｗ_４が約０ｍｍ～約２２０ｍｍであり、例えば約１０ｍｍ～約１５０ｍｍである。幅Ｗ_４は、上方チャンバ排気通路開口部４２４の幅Ｗ_２（図４Ｄ）に対応している。幅Ｗ_４は、処理空間１１０内のガス流の乱れを低減して、主に層流のガス流と、基板１５０上への均一な堆積とを可能とするよう構成されている。上方チャンバ排気通路開口部４２４と同様に、凹所５３０は、平面Ｂに対して第１の排気角度αと第２の排気角度βとの間に配置されている。

注入リング本体５０２が注入リング１１６を形成しており、スチール、アルミニウム、銅、ニッケル、又は金属合金といった金属材料で形成されている。幾つかの実施形態において、注入リング本体５０２が、炭化ケイ素材料又はドープされた炭化ケイ素材料から作製されうる。

図６Ａは、図１の処理チャンバ１００内で使用される上方ライナ１５６の概略的な断面図である。上方ライナ１５６は、注入リング１１６の開口部５１０の内側に配置されるよう構成されている（図５Ａ）。上方ライナ１５６はリング形状をしている。上方ライナ１５６は、注入リング１１６の内面５０４を、処理空間１１０から隔てるよう構成されている。上方ライナ１５６は、処理空間１１０内のプロセスガスから注入リング１１６の内面５０４を遮蔽する役割を果たし、
さらに、注入リング１１６及び上方ヒータ１５８によって放出される粒子又は他の汚染物質から、処理空間１１０を保護する。

上方ライナ１５６は、外面６０２及び内面６０４を有する。内面６０４は、上方ライナ１５６を通って配置された開口部６１０を形成する。開口部６１０は、処理工程中に基板１５０をその中に配置できるよう構成されている。開口部６１０は、処理空間１１０の少なくとも一部を形成する。処理チャンバ１００内に配置されている間、上方ライナ１５６の内面６０４は軸Ａを中心として配置されている。

１つ以上のライナ注入開口部６１４が、上方ライナ１５６を貫通して配置されている。１つ以上のライナ注入開口部６１４は、外面６０２から内面６０４へと配置されている。１つ以上のライナ注入開口部６１４は、上方ライナ１５６の１の側に沿って、注入リング１１６（図５Ｂ）のインジェクタ通路５０８と位置合わせされるよう構成されている。ライナ注入開口部６１４は、平面Ｅの第１の側に配置されている。平面Ｅは、平面Ｂに対して直交しており、中心軸Ａを通っている。平面Ｅは、注入リング１１６、ベースリング１１４、及び上方ライナ１５６のそれぞれが処理チャンバ１００内に配置されているときには、平面Ｃ及び平面Ｄと位置合わせされている。本明細書に記載の実施形態では、５つのライナ注入開口部６１４が存在する。ライナ注入開口部６１４のそれぞれは、注入リング１１６の内面から外方へと突出するガスインジェクタ１０８の部分の周囲に適合するよう構成されている。他の数量のライナ注入開口部６１４、例えば、３つ以上のライナ注入開口部６１４、４つ以上のライナ注入開口部６１４、５つ以上のライナ注入開口部６１４、又は６つ以上のライナ注入開口部６１４も想定される。ライナ注入開口部６１４の数によって、プロセスガスを処理空間１１０（図１）内へと注入するゾーンの数が決定される。ライナ注入開口部６１４の数は、インジェクタ通路５０８の数と同じである。インジェクタ通路５０８と同様に、ライナ注入開口部６１４は平面Ｂを挟んで鏡写しになっている。ライナ注入開口部６１４は、各ガスインジェクタ１０８の一端の周りで密にフィットする。ガスインジェクタ１０８の周囲で密にフィットすることで、処理空間１１０から、外面６０２の周囲の領域へのプロセスガスの漏れが低減される。

ライナ注入開口部６１４に対向して、１つ以上のライナ排気開口部６１６が存在する。１つ以上のライナ排気開口部６１６は、ライナ注入開口部６１４からは、平面Ｅの反対の側に存在する。１つ以上のライナ排気開口部６１６は、外面６０２から内面６０４へと配置されている。１つ以上のライナ排気開口部６１６は、注入リング１１６の凹所５３０と位置合わせされるよう構成されている。１つ以上のライナ排気開口部６１６は伸長開口部であり、上方ライナ１５６の外周の一部の周りに延在している。１つ以上のライナ排気開口部６１６は、図６Ｂに示すように、２つのライナ排気開口部６１６を含み、これにより、２つのライナ排気開口部６１６が存在する。凹所５３０と同様に、２つのライナ排気開口部６１６のそれぞれは、互いに平面Ｂの両側に配置されている。

１つ以上のライナ注入開口部６１４と１つ以上のライナ排気開口部６１６の双方は、中央ライナリング６１５上に配置されている。上方ライナ１５６が処理チャンバ１００内に配置されている間、少なくとも中央ライナリング６１５は軸Ａを中心に配置されている。中央ライナリング６１５は、ライナ支持リング６０６と、上方外向き延在表面６０８と、の間に配置されている。

ライナ支持リング６０６は、上方ライナ１５６の底面６２０を形成する。ライナ支持リング６０６は、中央ライナリング６１５の下方遠位端に取り付けられたリングである。ライナ支持リング６０６は水平方向に配向されたリングであり、底面６２０は水平方向に配向された表面である。ライナ支持リング６０６の幅は、ライナ支持リング６０６の外周にわたって変化する。ライナ支持リング６０６は、当該ライナ支持リング６０６の全周の周りで、中央ライナリング６１５の内面６０４から径方向内方に延びている。ライナ支持リング６０６は、下方外向き延在部分６１８を含むよう、ライナ排気開口部６１６の近傍の上方ライナ１５６の側に沿って広がっている。下方外向き延在部分６１８は、中央ライナリング６１５に対応する外面６０２の部分から外方に延在している。

下方外向き延在部分６１８は、上方ライナ１５６を支持する際に支援する役割を果たし、かつ、上方ライナ１５６と下方ライナ１５４との位置合わせを支援する。下方外向き延在部分６１８は、ライナ支持リング６０６の一部分の周囲にのみ延在しているが、下方外向き延在部分６１８によって、上方ライナ１５６を、当該上方ライナ１５６を支持する溝内にフィットさせることが可能となる。下方外向き延在部分６１８は、ライナ注入開口部６１４のいずれかの真下に配置されたライナ支持リング６０６の部分の周囲には配置されていない。ライナ注入開口部６１４に対応するライナ支持リング６０６の周囲には延在していないことで、上方ライナ１５６を、１つ以上のガスインジェクタ１０８のそれぞれへとより容易に配置し、１つ以上のガスインジェクタ１０８のそれぞれの周囲でフィットさせることが可能となる。

下方外向き延在部分６１８が存在していない外周の部分では、上方外向き延在表面６０８が、中央ライナリング６１５の上方遠位端から、注入リング１１６の内面５０４の近傍の位置まで径方向外方に延在している。本明細書に記載の実施形態では、上方外向き延在表面６０８は、下方外向き延在部分６１８と同様に、中央ライナリング６１５から径方向外方に延びている。上方外向き延在部分６０８はさらに、上方ライナ１５６を支持する役割を果たしうる。上方外向き延在部分６０８は、ライナ注入開口部６１４の上方に配置されている。下方外向き延在部分６１８と上方向き延在部分６０８とは、接続面６２２（図６Ｂ）によって接続されている。接続面６２２は、中央ライナリング６１５から外方に延在する表面であり、上方外向き延在部分６０８と下方外向き延在部分６１８とを結合して、連続した外向き延在部分を形成する。連続した外向き延在部分は、上方ライナ１５６の全周にわたって延在している。接続面６２２は、中央ライナリング６１５から、下方外向き延在部分６１８と上方外向き延在表面６０８の双方と同様の、外方への径方向距離で延在している。本明細書に実施形態では、接続面６２２は垂直面であるが、９０度以外の水平に対する角度で接続面６２２が配置されうることも想定される。

ライナフランジ６１２が、中央ライナリング６１５の上に配置されている。ライナフランジ６１５は、中央のライナリング６１５に対して角度が付けられている。ライナフランジ６１２は、中央ライナリング６１５の上方遠位端に配置されており、中央ライナリング６１５の内面６０４から径方向内方に延在している。ライナフランジ６１２は、底面６２０から離れるように上方に延在している。ライナフランジ６１２は、中央ライナリング６１５の垂直な内面６０４及び／又は垂直な外面６０２を通る平面に対して、角度θで配置されている。角度θは約１５度から約７５度であり、例えば約３０度から約６０度である。ライナフランジ６１２は、注入リング１１６の角度のついた突出部５１１に対応するようになっている。ライナフランジ６１２は、角度が付いた突出部５１１を処理領域１１０から隔てる。

図６Ｂは、図６Ａの上方ライナ１５６の概略的な平面図である。示されるように、上方ライナ１５６は５つのライナ注入開口部６１４を含む。他の数量のライナ注入開口部６１４、例えば、３つ以上のライナ注入開口部６１４、４つ以上のライナ注入開口部６１４、５つ以上のライナ注入開口部６１４、又は６つ以上のライナ注入開口部６１４も想定される。ライナ注入開口部６１４は、図５Ａ～図５Ｂのインジェクタ通路５０８と同様のやり方で配置されている。２つのライナ排気開口部６１６が、ライナ注入開口部６１４に対向して配置され、ライナ注入開口部６１４の直接的な中心からずれている。ライナ排気開口部６１６のそれぞれは、凹所５３０と位置合わせされるよう構成されており、これにより、ライナ排気開口部６１６は、注入リング１１６の外周の、凹所５３０と同様の部分の近傍に配置されている。凹所５３０と同様に、ライナ排気開口部６１６は、平面Ｂに対して、第１の排気角度αと第２の排気角度βとの間に配置されている。ライナ注入開口部６１４は、インジェクタ通路５０８と同様のやり方で、平面Ｂに対してインジェクタ角度γで配置されている。

ライナ注入開口部６１４のそれぞれは、幅Ｗ_５が約１０ｍｍ～約１００ｍｍであり、例えば約５０ｍｍ～約８０ｍｍである。幅Ｗ_５は、ガスインジェクタ１０８の一部分をライナ注入開口部６１４内に配置することを可能とするよう選択されている。ライナ排気開口部６１６のそれぞれは、幅Ｗ_６が約０ｍｍ～約２２０ｍｍであり、例えば約２５ｍｍ～約１００ｍｍである。ライナ排気開口部６１６の幅Ｗ_６及びオフセットは、処理空間１１０内のガス流の乱れを低減するよう構成されている。ガス流の乱れを低減することで、処理空間１１０内の主要な層流のガス流が促進され、基板１５０上の均一な堆積に寄与する。

図７は、本開示の実施形態に係る、下方ライナ１５４の概略的な断面図である。下方ライナ１５４は、ベースリング１１４の開口部４１０より内側に配置されるよう構成されている（図５Ｄ）。下方ライナ１５４はリング形状をしており、下方ライナ本体７０２を有する。下方ライナ１５４は、ベースリング１１４の内面４０４を処理空間１１０から隔てるよう構成されている。上方ライナ１５６は、処理空間１１０内のプロセスガスからベースリング１１４の内面４０４を保護し、さらにベースリング１１４及び下方ヒータ１５２によって放出される粒子又は他の汚染物質から処理空間１１０をさらに保護する。

下方ライナ１５４は、外面７０６及び内面７０４を有する。内面７０４は、下方ライナ１５４を通って配置された開口部７１６を形成する。開口部７１６は、処理工程中に基板をその中に配置できるよう構成されている。開口部７１６は、処理空間１１０の少なくとも一部を形成する。処理チャンバ１００内に配置されている間、下方ライナ１５４の内面７０４は軸Ａを中心として配置されている。

下方ライナ１５４は、支持フランジ７０８と、吊り下げライナ部分７１０と、を含む。吊り下げライナ部分７１０は、上方遠位端で支持フランジ７０８に結合されている。吊り下げライナ部分７１０は、処理空間１１０内のプロセスガスからベースリング１１４の内壁４０４及び下方ヒータ１５２を保護するための垂直カーテンを形成する。吊り下げライナ部分７１０は、ベースリング１１４の内壁４０４に対して平行に下方へと、下方ヒータ１５２より径方向内側に延びるよう構成されている。支持フランジ７０８は、吊り下げライナ部分７１０から径方向外方に、例えば外面７０６から離れて径方向外方に延在する。

下方ライナ１５４は、ライナ基板開口部７１２をさらに含む。ライナ基板開口部７１２は、基板移送通路１６２に対応しており、基板移送通路１６２とサイズ及び形状が類似している。ライナ基板開口部７１２は、基板移送通路１６２を通過する基板がライナ基板開口部７１２も通過するように、基板移送通路１６２と位置合わせされている。ライナ基板開口部７１２は、外面７０６から内面７０４へと延在し、かつ吊りライナ部分７１０を貫通している。ライナ基板開口部７１２は、基板移送通路１６２とサイズ及び形状が同様である。

下方排気ライナ開口部７１４が、ライナ基板開口部７１２に対向して配置されている。下方排気ライナ開口部７１４は、下方チャンバ排気通路１６４（図１）に対応している。下方排気ライナ開口部７１４は、外面７０６から内面７０４へと吊りライナ部分７１０を貫通して形成された円形又は楕円形の開口部である。下方排気ライナ開口部７１４は、下方チャンバ排気通路１６４とサイズ及び形状が同様である。

図８Ａは、本開示の実施形態に係る、下方ヒータ１５２の概略的な断面図である。下方ヒータ１５２はフランジ１６０に結合されており、抵抗性加熱要素８０２を含む。他の種類のヒータも考えられる。下方ヒータ１５２は、処理チャンバ１００の壁への熱損失を低減する。特に、下方ヒータ１５２は、処理空間１１０からベースリング１１４の内壁４０４（図４Ｃ）への熱損失を補償するよう構成されている。内壁４０４で失われる熱を補償することで、処理空間１１０の温度をより容易に所望の温度に維持することができる。

下方ヒータ１５２は、抵抗性加熱要素８０２を貫通して配置された基板通路開口部８０４を含む。基板通路開口部８０４は、基板移送通路１６２と位置合わせされるよう構成されている。基板通路開口部８０４は、図１の基板１５０といった基板が通れるよう寸法設定されている。基板通路開口部８０４の幅Ｗ_８は、約３０５ｍｍ～約３５０ｍｍであり、例えば約３０５ｍｍ～約３１５ｍｍである（図８Ｂ）。

抵抗性加熱要素８０２は、蛇行配置おいて配置されており、これにより、抵抗性加熱要素８０２は複数のターン及び屈曲を含む。抵抗性加熱要素８０２は、互いに平行に配置された垂直部分８１１と、互いに平行に配置された水平部分８１２と、を含む。垂直部分８１１のそれぞれは、水平部分８１２のうちの１つによって、隣接する垂直部分８１１に接続されている。電源（図示せず）からの電流が、抵抗性加熱要素８０２のコイルを通って流れ、抵抗性加熱要素８０２を抵抗加熱する。

抵抗性加熱要素８０２は、炭素ベースの材料であり、これにより、コイル材料の抵抗率が約５００μΩ・ｃｍ～約１５００μΩ・ｃｍであり、例えば約７５０μΩ・ｃｍ～約１２５０μΩ・ｃｍである。幾つかの実施形態において、抵抗性加熱要素８０２がグラファイト材料で形成される。抵抗性加熱要素８０２を形成する他の材料として、パラリティックグラファイト（ｐａｒａｌｙｔｉｃ ｇｒａｐｈｉｔｅ）及び炭化ケイ素が挙げられる。パラリティックグラファイトと炭化ケイ素は、代替的な抵抗率範囲を含みうる。隣接する垂直部分８１１のそれぞれの間には、間隙８０８が形成されている。間隙８０８は、抵抗性加熱要素８０２の熱膨張を可能とし、かつ、パージガス又は他のガスがそこを通って通過することも可能としうる。間隙８０８は、排気ガスといった排ガスが通過することを可能とするために、基板通路開口部８０４に対向する抵抗性加熱要素８０２の側に沿ってより大きくてよい。代替的に、抵抗性加熱要素８０２における開口部又は切れ目が、下方チャンバ排気通路１６４の近傍に配置される。排気ガスは間隙８０８を通って、下方チャンバ排気通路１６４（図１）へと向かうことになる。

抵抗性加熱要素８０２は、湾曲した形状又は中空の円筒形状をしており、下方ライナ１５４とベースリング１１４の内壁４０４との間に配置されている。抵抗性加熱要素８０２は、少なくとも部分的リングを形成する。本明細書に記載の実施形態では、抵抗性加熱要素８０２は、処理空間１１０及び下方ライナ１５４を完全に又は部分的に取り囲んでいる。抵抗性加熱要素８０２の各コイル８０６が、各垂直部分８１１の第１の遠位端で水平部分８１２によって結合された２つの垂直部分８１１と、各垂直部分８１１の反対側の遠位端に結合された水平部分８１２の半分と、を含む。抵抗性加熱要素８０２内には複数のコイル８０６が配置されている。

図８Ｂは、図８Ａの下方ヒータ１５２の概略的な平面図である。下方ヒータ１５２の湾曲によって、下方ヒータ１５２の内部に配置された開口部８１０が形成される。フランジ１６０が下方ヒータ１５２の上端に接続されており、かつ下方ヒータ１５２から径方向外方に延びている。フランジ１６０は、注入リング１１６のベース本体１１４の溝又は凹所に接続し又は当該溝又は凹所内に収まるよう構成されうる。一部の実施形態では、フランジ１６０は、ベース本体１１４と注入リング１１６との間に延在しうる。フランジ１６０は、平坦なリング形状をしている。

抵抗性加熱要素８０２は、第１の電気接続８０６ａ及び第２の電気接続８０６ｂに電気的に接続されている。第１の電気接続８０６ａ及び第２の電気接続８０６ｂは、フランジ１６０上に位置する。第１の電気接続８０６ａ及び第２の電気接続８０６ｂは、電源に接続されるよう構成されている。第１の電気接続８０６ａ及び第２の電気接続８０６ｂは、抵抗性加熱要素８０２に電力を供給し、これにより、下方ヒータ１５２の温度を制御することができる。

図９は、サセプタアセンブリ１２４の概略的な断面図である。サセプタアセンブリ１２４は、サセプタ９０２、支持シャフト９０４、及び移動アセンブリ１９４を含む。サセプタ９０２が、支持シャフト９０４の上方遠位端に接続されており、移動アセンブリ１９４が、支持シャフト９０４の下方遠位端に接続されている。サセプタアセンブリ１２４は、処理チャンバ１００（図１）内での基板の処理中に基板１５０を保持するよう構成されている。サセプタアセンブリ１２４は、基板１５０を回転、上昇、又は下降させながら支持するよう構成されている。

サセプタ９０２は、基板支持面９０６と、底面９０８と、基板支持面９０６の径方向外側に配置された外側レッジ９１０と、底面９０８に載置されたシャフト結合部９１２と、を含む。サセプタ９０２は、下方ランプモジュール１０４による基板１５０の均一な加熱を可能とするために、光学的に透明な材料で形成されている。一部の実施形態では、サセプタ９０２が石英又はガラスから作製される。

基板支持表面９０６は、基板１５０を収容するよう構成された平面的な表面である。幾つかの実施形態において、基板支持面９０６は、基板１５０を均一に加熱する際に支援するための、溝又は凹所といったフィーチャ（ｆｅａｔｕｒｅ）を含む。外側レッジ９１０が、基板支持面９０６の外縁を取り囲んでいる。外側レッジ９１０は、基板支持面９０６を取り囲んでおり、かつ、基板支持面９０６から下方に垂直方向にずれている。外側レッジ９１０は、カバーリング又はカバープレート（図示せず）を支持するよう構成されている。

サセプタ９０２の底面９０８は、基板支持面９０６からはサセプタ９０２の反対側に配置されている。シャフト結合部９１２が底面９０８に結合されており、下方に延びている。シャフト結合部９１２は、支持シャフト９０４の上方遠位端９１６の一部を受け入れる。一実施例において、サセプタ９０２は、低温又は室温の環境下で、シャフト結合部９１２を使用して支持シャフト９０４の上にぴったりとフィットしている。シャフト結合部９１２の材料及びサイズによって、当該シャフト結合部９１２が、支持シャフト９０４の上に強固な接続を形成すること、及び、基板処理中に使用される温度といった上昇した温度において、サセプタ９０２をシャフト９０４に固定することが可能となる。支持シャフト９０４は形状が概して直線的であり、サセプタ９０２と移動アセンブリ１９４との間に延びている。支持シャフト９０４は、基板処理中にサセプタ９０２の底面に概ね小さな影を落とすよう寸法設定されており、これにより温度差は小さい。支持シャフト９０４の下方遠位端９１８は、移動アセンブリ１９４に結合されている。ここに示されるように、支持シャフト９０４の下方遠位端９１８は、部分的に移動アセンブリ１９４内に配置されうる。

移動アセンブリ１９４は、軸受フィードスルーアセンブリ９２８を含む。軸受フィードスルーアセンブリ９２８は、強磁性流体フィードスルーアセンブリであり、強磁性流体軸受として機能する。軸受フィードスルーアセンブリ９２８は、支持シャフト９０４に結合されたシャフト９２２を含む。シャフト９２２は、軸受フィードスルーアセンブリ９２８内で回転させられる。軸受フィードスルーアセンブリ９２８として強磁性流体フィードスルーアセンブリを使用することで、他の種類の軸受アセンブリと比較して、軸受フィードスルーアセンブリ９２８の使用期間が長くなり、摩擦が減少する。

軸受フィードスルーアセンブリ９２８は、第１のリニアスプライン９２４及び第２のリニアスプライン９２６と組み合わされている。第１のリニアスプライン９２４と第２のリニアスプライン９２６の双方は、シャフト９２２に接続されている。第１のリニアスプライン９２４及び第２のリニアスプライン９２６は、少なくとも部分的に軸受フィードスルーアセンブリ９２８内に配置されており、サセプタ９０２及び支持シャフト９０４の上下運動を制御する際に支援する。第１のリニアスプライン９２４及び第２のリニアスプライン９２６は、リニアボールスプラインであるが、他の種類のリニア軸受であってよい。

軸受フィードスルーアセンブリ９２８の底部及びシャフト９２２は、モータ９１４に接続されている。モータ９１４は、ダイレクトドライブ又は他の適切なモータでありうる。モータ９１４は、シャフト９２２を回転させ又は直線的に変位させるよう構成されている。幾つかの実施形態において、モータ９１４が２つの別個のモータであり、シャフト９２２をその軸上で回転させるための１つの回転モータと、シャフトを軸方向に変位させるための１つのリニアモータと、を含む。幾つかの実施形態において、モータ９１４が、図１に記載した回転アセンブリ１９６及びリフトアセンブリ１９８を代表している。

ベローズアセンブリ９２０が、支持シャフト９０４と軸受フィードスルーアセンブリ９２８との双方に結合されている。ベローズアセンブリ９２０は、シャフト９２２の少なくとも一部を取り囲んでおり、支持シャフト９０４及びサセプタ９０２がモータ９１４によって昇降する間、支持シャフト９０４と軸受フィードスルーアセンブリ９２８との間のシールを維持することを可能とする。

図１０Ａは、本開示の実施形態に係る、図１の堆積チャンバ１００の他の概略的な断面図であり、リフトアームアセンブリ１０００を示している。リフトアームアセンブリ１０００が、下方チャンバ排気通路１６４を通って配置されており、サセプタアセンブリ１２４のサセプタ９０２から基板１５０を上昇又は下降させるよう構成されている。リフトアームアセンブリ１０００は、複数のリフトピン１０１２、１０１４、１０１６を含み、当該リフトピンは、サセプタ９０２を通過して基板１５０に接触するよう構成されている。リフトピン１０１２、１０１４、１０１６は基板１５０に力を加え、サセプタ９０２から基板１５０を持ち上げる。基板１５０がサセプタ９０２へと移されるときには、基板１５０は、ロボット（図示せず）によって、上昇位置にあるリフトピン１０１２、１０１４、１０１６の上に置かれる。リフトピン１０１２、１０１４、１０１６から基板１５０を移すために、リフトピン１０１２、１０１４、１０１６が下げられる。

リフトアームアセンブリ１０００は、アクチュエータアセンブリ１００４と、アームアセンブリ１００２と、リフトピン１０１２、１０１４、１０１６と、を含む。各リフトピン１０１２、１０１４、１０１６は、アームアセンブリ１００２上に配置されている。アームアセンブリ１００２は、アクチュエータアセンブリ１００４から、下方チャンバ排気通路１６４を通って、処理空間１１０内に配置される。アームアセンブリ１００２は、サセプタアセンブリ１２４のサセプタ９０２（図９）の下方に配置される。

リフトアームアセンブリ１０００が存在するときには、アーム開口部１００５が、下方ライナ１５４及び下方ヒータ１５２を貫通して配置される。アーム開口部１００５は、リフトアームアセンブリ１０００のアームアセンブリ１００２が通れるよう寸法設定される。本明細書に記載の実施形態では、アーム開口部１００５が、下方チャンバ排気通路１６４の近傍に配置されており、下方排気ライナ開口部７１４（図７）を含む。異なる角度の異なる開口部を通ってアームアセンブリ１００２が配置される実施形態において、アーム開口部１００５が、アームアセンブリ１００２の位置に対応するように動かされる。本明細書に記載の実施形態では、リフトアームアセンブリ１０００のアームアセンブリ１００２は、下方チャンバ排気通路１６４を通って配置されており、処理チャンバ１００のパージシステムは簡略化されている。下方チャンバ排気通路１６４以外の別体の開口部を通じてアームアセンブリ１００２が配置されるときには、処理チャンバ１００のパージシステムが対応して調整されうる。従って、下方チャンバ排気通路１６４を通じてアームアセンブリ１００２を配置することが、処理チャンバ１００のパージシステムの複雑さを軽減する上で有益である。

アクチュエータアセンブリ１００４は、アクチュエータ１００６と、アライメントセンサ１０１８と、アクチュエータ１００６の一部と噛み合って接触するよう構成されたアームラック１００８と、アームラック１００８の一部分の周りに配置されたベローズアセンブリ１０１０と、を含む。アクチュエータアセンブリ１００４は、チャンバ本体アセンブリ１０６及び処理空間１１０の外側に配置されている。幾つかの実施形態において、アクチュエータアセンブリ１００４が、チャンバ本体アセンブリ１０６の外面に結合されている。

図１０Ｂは、図１０Ａのリフトアームアセンブリ１０００の概略的な平面図である。アームアセンブリ１００２が、第１のアーム１０２０と、第２のアーム１０２２と、第３のアーム１０２４と、を含む。第１のアーム１０２０が、第２のアーム１０２２と第３のアーム１０２４との間に配置されている。第１のアーム１０２０は、第２のアーム１０２２又は第３のアーム１０２４よりも短い。第２のアーム１０２２と第３のアーム１０２４とは同じ長さである。第１のアーム１０２０、第２のアーム１０２２、及び第３のアーム１０２４のそれぞれは、ベース１０３６に結合されている。ベース１０３６から最も遠い第１のアーム１０２０の遠位端が、第１のリフトピン１０１２を含む。ベース１０３６から最も遠い第２のアーム１０２２の遠位端が、第２のリフトピン１０１６を含む。ベース１０３６から最も遠い第３のアーム１０２４の遠位端が、第３のリフトピン１０１４を含む。

第１のリフトピン１０１２、第２のリフトピン１０１６、及び第３のリフトピン１０１４のそれぞれは、第１のアーム１０２０、第２のアーム１０２２、及び第３のアーム１０２４からそれぞれ上方に延びている。第１のリフトピン１０１２、第２のリフトピン１０１６、及び第３のリフトピン１０１４のそれぞれは同様の高さであり、第１のアーム１０２０、第２のアーム１０２２、及び第３のアーム１０２４から同様の距離だけ延びている。第１のリフトピン１０１２、第２のリフトピン１０１６、及び第３のリフトピン１０１４のそれぞれは、垂直方向に、すなわち中心軸Ａに対して平行に配向されている。

ベース１０３６は、アクチュエータアセンブリ１００４の底部に配置されており、第１のアーム１０２０、第２のアーム１０２２、及び第３のアーム１０２４のそれぞれをアクチュエータアセンブリ１００４に接続する。第１のアーム１０２０、第２のアーム１０２２、及び第３のアーム１０２４のそれぞれは、当該第１のアーム１０２０、第２のアーム１０２２、及び第３のアーム１０２４のそれぞれが同様の方向に配置されるように、ベース１０３６の表面１０３８から延びている。幾つかの実施形態において、第１のアーム１０２０が、第２のアーム１０２２と第３のアーム１０２４の双方の間の中央に配置されている。第２のアーム１０２２と第３のアーム１０２４の双方は、第１のアーム１０２０が延びる方向に対して角度θ_２で延びている。第１のアーム１０２０と第２のアーム１０２２との間で定められた角度θ_２は、約５度から約４５度の間であり、例えば約１０度から約３５度の間である。第１のアーム１０２０に対して第２のアーム１０２２及び第３のアーム１０２４が延びる角度θ_２は、アームアセンブリ１００２がそれを通って延びる下方チャンバ排気通路１６４又は他の開口の幅によって少なくとも部分的に制御される。代替的な実施形態において、ベース１０３６が、下方チャンバ排気通路１６４を通って延びており、アーム１０２０、１０２２、１０２４が、処理空間１１０の内部でベース１０３６から外方に延びている。

アームラック１００８が、アームアセンブリ１００２に結合されており、アームアセンブリ１００２より上で延在している。アームラック１００８は、アームアセンブリ１００２をアクチュエータ１００６に結合する。アクチュエータ１００６は、アームラック１００８を使用してームアセンブリ１００２を昇降させるよう構成されている。ベローズアセンブリ１０１０が、アームラック１００８の少なくとも一部分を取り囲んでおり、下方チャンバ排気通路１６４を流過した排気ガスからアームラック１００８及びアクチュエータ１００６をシールして、アームラック１００８及びアクチュエータ１００６を保護する。

図１０Ｃは、図１０Ａのリフトアームアセンブリ１０００の概略的な側面図である。図１０Ｃに示すリフトアームアセンブリ１０００は、図１０Ｂの断面線１０Ｃ－１０Ｃを介して見たものである。アライメントセンサ１０１８及びアクチュエータアセンブリ１００４が、図１０Ｃに示されている。

アライメントセンサ１０１８は、アクチュエータアセンブリ１００４の近傍に、アームアセンブリ１００２に結合されて示されている。アライメントセンサ１０１８は、サセプタ９０２（図９）を貫通して配置された１つ以上のリフトピン孔（図示せず）の位置を検出するよう構成されている。アライメントセンサ１０１８は、１つ以上の光パイプ１０２８に接続されている。光パイプ１０２８は、アライメントセンサ１０１８からアームアセンブリ１００２のアーム１０２０、１０２２、１０２４のうちの１つを通って延びている。ここに示す実施形態では、光パイプ１０２８は、第１のアーム１０２０を通って第１のリフトピン１０１２内へと延びている。代替的に、光パイプ１０２８が、第２のリフトピン１０１６又は第３のリフトピン１０１４の１つを通って延びている。光パイプ１０２８は、上方に向けられており、第１のリフトピン１０１２の一端で露出している。光パイプ１０２８は、第１のリフトピン１０１２の上部の上にある表面の存在を検出するために利用される。サセプタ９０２のリフトピン孔がリフトピン１０１２の上方で回転したときには、アライメントセンサ１０１８が光の強度の変化を検出する。従って、アライメントセンサ１０１８は、アームアセンブリ１００２がリフトピン孔及び基板１５０と位置合わせされたときに検出するために使用される。その後、サセプタ９０２の回転が（必要な場合には）停止され、これにより、ピン１０１２、１０１４、１０１６は、サセプタ９０２を通って延びるよう上昇して、サセプタ９０２への基板の移動及びサセプタ９０２から基板の移動を促進することができる。

アクチュエータアセンブリ１００４は、アクチュエータ１００６、アームラック１００８、及びベローズアセンブリ１０１０を含む。アクチュエータ１００６は、モータ１０３２と、モータ１０３２に接続されたピニオン１０２６と、を含む。ピニオン１０２６は、第１の複数の歯を含み、アームラック１００８の第２の複数の歯１０３６と噛み合うよう構成されている。アームラック１００８とピニオン１０２６との噛み合いにより、モータ１０３２は、アームラック１００８及びアームアセンブリ１００２に直線運動を与えることが可能となる。

ベローズアセンブリ１０１０は、第１のプレート１０３０と第２のプレート１０３４との間の、アームラック１００８の下部の周りに配置されている。第１のプレート１０３０は、ベローズアセンブリ１０１０の上に配置されており、アクチュエータ１００６の本体１０４０に結合されている。第１のプレート１０３０は、アームラック１００８の周りに配置されている。第２のプレート１０３４は、ベローズアセンブリ１０１０の底部に配置され、アームラック１００８の底面に取り付けられている。第２のプレート１０３４は、アームラック１００８とアームアセンブリ１００２とを接続するよう構成されている。本明細書に記載の実施形態では、第２のプレート１０３４は、アームアセンブリ１００２のベース１０３６に接続されている。ベローズアッセンブリ１０１０は、アームラック１００８及びアクチュエータ１００６を排気ガスからシールしつつ、垂直方向の移動を可能とするよう構成されている。

アームアセンブリ１００２の他の実施形態も想定される。幾つかの実施形態において、Ｙ字形状のアームが利用される。さらに別の実施形態において、３つより多いアーム又は３つより少ないアームが存在する。代替的な実施形態において、第１のアーム１０２０、第２のアーム１０２２、及び第３のアーム１０２４のそれぞれは異なる長さであってよい。本明細書に記載の実施形態では、第１のアーム１０２０の周りに鏡写しとなるよう配置された第２のアーム１０２２及び第３のアーム１０２４を使用して、アームアセンブリ１００２のバランスをとり、アクチュエータ１００６又は軸受部品に対する望まれぬトルクを低減する。

本明細書で記載された構成要素によって、処理チャンバ１００といった処理チャンバ内で、より高度な均一性及び堆積制御が可能となる。本明細書では、１つの処理チャンバ１００内に一緒に示されているが、本明細書に記載の構成要素は、既存の又は代替的な堆積処理チャンバで別々に利用することができる。

先の記載は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他の実施形態及び更なる実施形態を考案することができ、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって規定される。

Claims (20)

1. 基板処理のための処理チャンバであって、
   上方ランプモジュールと、
   下方ランプモジュールと、
   前記上方ランプモジュールと前記下方ランプモジュールとの間に配置された基板支持体と、
   前記上方ランプモジュールと前記基板支持体との間に配置された上方ウィンドウと、
   前記下方ランプモジュールと前記基板支持体との間に配置された下方ウィンドウと、
   前記上方ランプモジュールと前記下方ランプモジュールとの間に配置されており、処理空間の一部分を形成するチャンバ本体アセンブリであって、
   前記チャンバ本体アセンブリを貫通して配置された基板移送通路、
   前記基板移送通路に対向する、前記チャンバ本体アセンブリを貫通して配置された下方チャンバ排気通路、
   １つ以上の上方チャンバ排気通路であって、前記１つ以上の上方チャンバ排気通路のそれぞれが、前記下方チャンバ排気通路の上方に配置された上方チャンバ排気通路開口部を有する、１つ以上の上方チャンバ排気通路、及び
   前記基板移送通路の上方に、前記チャンバ本体アセンブリを貫通して配置された１つ以上のインジェクタ通路
   を含むチャンバ本体アセンブリと、
   を備えた、基板処理のための処理チャンバ。
2. 前記１つ以上のインジェクタ通路内に配置された１つ以上のガスインジェクタをさらに備え、前記１つ以上のガスインジェクタのそれぞれの１つ以上のガス出口が、水平から約５度より大きな角度で配置されている、請求項１に記載の処理チャンバ。
3. 前記チャンバ本体アセンブリが注入リングを含み、前記注入リングが、前記１つ以上のインジェクタ通路と、注入リング内面と注入リング底面との間に配置された１つ以上の凹所と、を含み、前記１つ以上の凹所が、前記１つ以上の上方チャンバ排気通路開口部の上方に配置され、前記１つ以上の上方チャンバ排気通路に流体的に結合している、請求項１に記載の処理チャンバ。
4. 前記１つ以上の上方チャンバ排気通路が、２つの上方チャンバ排気通路を含む、請求項１に記載の処理チャンバ。
5. 前記２つの上方チャンバ排気通路が、前記下方チャンバ排気通路の両側に配置されている、請求項４に記載の処理チャンバ。
6. 前記注入リングより内側に、前記注入リングに隣接して配置された上方ライナと、
   ベースリングより内側に、前記ベースリングに隣接配置された下方ライナと、をさらに含み、
   前記ベースリングが前記注入リングの下方に配置され、前記基板移送通路、前記下方チャンバ排気通路、及び前記１つ以上の上方チャンバ排気通路を含む、請求項１に記載の処理チャンバ。
7. 下方ヒータが、前記下方ライナと前記ベースリング内面と、の間に配置されている、請求項６に記載の処理チャンバ。
8. 前記注入リングの上方に配置された上方冷却リングと、
   前記ベースリングの下方に配置された下方冷却リングと、
   をさらに含む、請求項１に記載の処理チャンバ。
9. 基板処理のための処理チャンバであって、
   上方ランプモジュールであって、
   上面と底面を含む上方モジュール本体、及び
   前記底面から前記上面へと配置された複数のランプ開口部
   を含む上方ランプモジュールと、
   下方ランプモジュールと、
   前記上方ランプモジュールと前記下方ランプモジュールとの間に配置された基板支持体と、
   前記上方ランプモジュールと前記基板支持体との間に配置された上方ウィンドウと、
   前記下方ランプモジュールと前記基板支持体との間に配置された下方ウィンドウと、
   前記上方ランプモジュールと前記下方ランプモジュールとの間に配置されており、処理空間の一部分を形成するチャンバ本体アセンブリであって、
   前記チャンバ本体アセンブリを貫通して配置された基板移送通路、
   前記チャンバ本体アセンブリを通って配置された１つ以上の上方チャンバ排気通路、及び
   前記チャンバ本体アセンブリを貫通して配置された１つ以上のインジェクタ通路
   を含むチャンバ本体アセンブリと、
   を備えた、基板処理のための処理チャンバ。
10. 前記下方ランプモジュールがリフトアームアセンブリを含み、前記リフトアームアセンブリが、
    下方チャンバ排気通路を通って配置されたアームアセンブリと、
    前記リフトアームアセンブリに結合された複数のリフトピンと、
    アライメントセンサと、
    を含む、請求項９に記載の処理チャンバ。
11. 前記基板支持体が、軸周りの前記基板支持体の回転を可能とするよう構成された強磁性軸受をさらに含む、請求項１０に記載の処理チャンバ。
12. 前記上方ランプモジュールが、前記上面を貫通して配置された複数の電球開口部をさらに含む、請求項９に記載の処理チャンバ。
13. 前記１つ以上の上方チャンバ排気通路のそれぞれが、チャンバ本体アセンブリの前記外周の一部分の周囲に配置された上方チャンバ排気通路開口部を含み、各上方チャンバ排気通路が、前記チャンバ本体アセンブリの周囲に約２５度から約６０度延びている、請求項９に記載の処理チャンバ。
14. 前記複数のランプ開口部が３つの異なるゾーン内に配置されており、各ゾーンが、５個から１０個のランプ開口部を含む、請求項９に記載の処理チャンバ。
15. 前記チャンバ本体アセンブリが、前記基板移送通路に対向して内面及び外面を貫通して配置された下方チャンバ排気通路をさらに含む、請求項９に記載の処理チャンバ。
16. 前記１つ以上の上方チャンバ排気通路が、前記下方チャンバ排気通路の両側にある２つの上方チャンバ排気通路を含む、請求項１５に記載の処理チャンバ。
17. 基板処理のための処理チャンバであって、
    上方ランプモジュールであって、
    上面と底面を含む上方モジュール本体、及び
    前記底面から前記上面に向かって配置された複数のランプ開口部
    を含む上方ランプモジュールと、
    下方ランプモジュールと、
    前記上方ランプモジュールと前記下方ランプモジュールとの間に配置された基板支持体と、
    前記上方ランプモジュールと前記基板支持体との間に配置された上方ウィンドウと、
    前記下方ランプモジュールと前記基板支持体との間に配置された下方ウィンドウと、
    前記上方ランプモジュールと前記下方ランプモジュールとの間に配置されており、処理空間の一部分を形成するチャンバ本体アセンブリであって、
    前記チャンバ本体アセンブリを貫通して配置された基板移送通路、
    前記チャンバ本体アセンブリを通って配置された１つ以上の上方チャンバ排気通路であって、前記１つ以上の上方チャンバ排気通路のそれぞれが、前記処理空間と流体連通した上方チャンバ排気通路開口部を有する、１つ以上の上方チャンバ排気通路、
    前記上方チャンバ排気通路の開口部の下方に、前記チャンバ本体アセンブリを貫通して配置された下方チャンバ排気通路、及び
    前記基板移送通路の上方に配置された１つ以上のインジェクタ通路
    を含むチャンバ本体アセンブリと、
    を備えた、基板処理のための処理チャンバ。
18. リフトアームアセンブリが、前記下方チャンバ排気通路を通って配置されており、前記処理空間内に配置された複数のアームを含む、請求項１７に記載の処理チャンバ。
19. 前記リフトアームアセンブリが、前記複数のアームの各アームから上方に延びるリフトピンと、前記リフトピンのうちの１つに接続されており前記基板支持体内のリフトピン孔を検出するよう構成されたアライメントセンサと、をさらに含む、請求項１８に記載の処理チャンバ。
20. 前記チャンバ本体アセンブリが、
    ベースリングと、
    注入リングと
    を含み、
    前記基板移送通路、前記１つ以上の上方チャンバ排気通路、及び前記下方チャンバ排気通路が、前記ベースリングを通って配置されており、前記１つ以上のインジェクタ通路が、前記注入リングを貫通して配置されている、請求項１７に記載の処理チャンバ。

Images