JP2642005B2 - 基板支持装置 - Google Patents

基板支持装置

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JP2642005B2 JP3201316A JP20131691A JP2642005B2 JP 2642005 B2 JP2642005 B2 JP 2642005B2 JP 3201316 A JP3201316 A JP 3201316A JP 20131691 A JP20131691 A JP 20131691A JP 2642005 B2 JP2642005 B2 JP 2642005B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体の加工技術に関
し、より詳細に言えば、半導体の加工作業中に於けるウ
エハの或る特定部分の保護に関する。
【０００２】
【従来の技術】化学蒸着（「ＣＶＤ」）は、半導体工業
に於て集積回路基板の上にフィルム即ち薄膜として知ら
れる材料の薄い膜層を形成するために一般に使用されて
いる。このＣＶＤ法は、選択ガスの熱、プラズマ、また
は熱及びプラズマ分解及び反応を基礎としている。絶縁
体及び誘電体、半導体、導体、超伝導体、及び磁性体に
適当なＣＶＤ薄膜としては様々なものが周知されている
にも拘らず、最も広範に使用されているＣＶＤ薄膜は二
酸化ケイ素、窒化ケイ素及びポリシリコンである。
【０００３】ＣＶＤ薄膜は微粒子の汚染から保護しなけ
ればならない。タングステン、ケイ化タングステン及び
窒化チタンのような金属または他の導体の化学蒸着に於
ける特に厄介な微粒子の発生源は、一定の条件下でウエ
ハの裏側に形成される薄膜である。例えば、ウエハの裏
側が成膜時に全く保護されずまたは十分に保護されてい
ない場合、ＣＶＤ材料の被膜が部分的に前記ウエハ裏側
に形成される。このような部分的な被膜は、或る種類の
材料では容易に剥がれて薄片化する傾向があり、成膜時
及びその後の処理過程に於て反応室内に微粒子が持ち込
まれることになる。
【０００４】ウエハ裏面への材料の被着の問題を解消す
るために様々な方法が開発されている。或る方法によれ
ば、前記材料がウエハ裏面に被着するのは構わないが、
その場合には成膜工程の直後にその場でプラズマエッチ
ングを用いて除去するようになっている。この方法で
は、追加の処理工程が必要であり、かつ追加の設備能力
が要求されると共に、ウエハの平面性に影響がある。別
の方法では、ＣＶＤガスから裏側領域を密封しかつ絶縁
する目的で、ウエハを基板ホルダに把持する。実際上十
分なシール作用を達成することは困難であり、かつ把持
手段とウエハ自体との間の機械的な動作によって微粒子
が生じる。
【０００５】更に別の方法が、イトウ（Itoh）の米国特
許第４，８１７，５５８号、１９８９年４月４日発行の
明細書に開示されている。円筒形状をなす基板支持部材
が、ウエハを載置する平坦な支持面に設けられている。
３個のピンが前記支持面の周縁部分から突出している。
シールドの側壁がカバーによって反応ガスから絶縁さ
れ、かつそれには更に基板の高さ位置で該基板の周囲を
包囲する上方の湾曲した領域が設けられている。この上
方の湾曲した領域がウエハの側面にある反応ガスを捕集
し、それによって薄膜のウエハ裏面への被着が防止され
ることが記載されている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、基板裏
面への物質の好ましくない被着が低減される。或る実施
例では受台ベースと、該受台ベース上に取付けられ、か
つその上面の周辺領域に形成されたガス溝と該上面の内
部領域に形成された真空溝とを有するプラテンと、前記
真空溝と一体をなす真空管路と、前記ガス溝と一体をな
すガス管路とを備える。
【０００７】別の実施例では、本発明は、受台ベース
と、該受台ベース上に取付けられかつそれと共に閉鎖空
間を形成するプラテンとを備える。加熱要素が前記閉鎖
空間内に配置され、かつ該閉鎖空間内に加圧されたガス
を導入するためにオリフィスが設けられている。プラテ
ンの上面周辺領域にはガス溝が形成され、かつ該ガス溝
と一体をなすガス管路が前記プラテンの中を貫通して前
記閉鎖空間内に延長している。
【０００８】ウエハの裏面、縁部及び表面周辺部への物
質の好ましくない被着を防止するための上述した利点を
有する別の実施例では、第２表面領域によって閉鎖され
る第１表面領域を有するシールドが付加されている。前
記第２表面領域が前記プラテン周辺領域の連続部分と接
触するようになっているのに対して、前記第１表面領域
は前記周辺領域の一部分と共働してキャビティを郭定す
るようになっている。前記キャビティは前記プラテンに
装着された基板の裏側周辺領域、縁部及び表側周辺領域
を包み込むようになっている。前記プラテンに対して前
記シールドを当接させるための手段が設けられる。
【０００９】本発明の別の実施例では、プラテンが、該
プラテンの周辺表面領域に対して基板裏側の周辺部を十
分には密閉し得ない基板保持手段を有する。前記プラテ
ンの周辺表面領域の上に背面ガスを導入するために、前
記プラテン周辺表面領域にガス分散手段が配置されてい
る。前記プラテン周辺表面領域の閉鎖接触部分と接触す
るように閉鎖接触下部を有するシールドが設けられてい
る。このシールドの接触下部が、基板の表側周辺部に対
応する幅と基板の厚さに対応する深さとを有する底部を
包囲している。前記シールドを各接触部分に沿って前記
プラテンと係合するように選択的に降下させるために位
置決め手段が設けられている。
【００１０】更に別の実施例では、基板が保持され、か
つ反応ガスとキャリアガスとの混合物からなるプロセス
ガスが所定の圧力で反応室内に導入される。反応ガスと
不活性ガスとの混合物からなる背面ガスが基板裏側の周
辺部に導入され、かつ基板裏側周辺部に於ける圧力に反
応室内の圧力との間で正の圧力差が維持される。その実
施例の変形例では、プロセスガスがＷＦ6 の生成反応物
と、水素の反応ガスと、アルゴンまたは不活性ガスの混
合物からなるキャリアガスとからなるのに対して、前記
背面ガスが水素の反応ガスとアルゴンまたは不活性ガス
の混合物からなる不活性ガスとからなる。本実施例の更
に別の変形例では、基板裏側の周辺部、基板の縁部及び
基板表側の周辺部を収容するようにされたキャビティの
中に前記背面ガスが送給される。同様に、前記キャビテ
ィ内部には前記反応室との間に正の圧力差が維持され
る。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。
【００１２】高圧化学蒸着（「ＣＶＤ」）装置の反応室
が、図１の上面図及び図２の側面図に概略図示されてい
る。反応室２はロードロック室１に連通し、そこから処
理されるべきウエハが反応室２内に導入され、かつその
中に処理されたウエハを反応室２から受け入れるように
なっている。反応室２内には、５個のウエハ処理ステー
ション４ａ〜４ｅとウエハロード／アンロードステーシ
ョン５とが設けられている。
【００１３】室内のガスは通気ポート６ａ〜６ｆを介し
て排気される。反応室２内でステーションからステーシ
ョンにウエハを移動させるためのシステムがピンリフト
・プラットホーム８ａ〜８ｃ及びウエハ運搬機構１０を
有する。また、図２には、当業者にとって周知の構造か
らなる真空排気ポート２４、スピンドルリフト／回転機
構２６及びピンリフト機構２８が示されている。
【００１４】ウエハ処理ステーション４ｂ〜４ｄが図２
の側面図により詳細に示されている。例えば処理ステー
ション４ｃは、処理されるべきウエハの上に単一のプロ
セスガスまたは混合プロセスガスを導入するためのガス
分散ヘッド１２ｃと、処理されるべき前記ウエハを支持
するためのプラテン１４ｃと、プラテン１４ｃを加熱し
かつ処理されるべきウエハに熱を間接的に供給するため
のヒータを有する受台ベース１６ｃと、ピン２０ｃ、２
１ｃ、２２ｃ（図示せず）に関連してウエハ運搬機構１
０の動作に合わせて処理されるべき前記ウエハを昇降さ
せるためのピンリフト・プラットフォーム８ｂとを備え
る。同様に、処理ステーション４ｂは、ガス分散ヘッド
１２ｂと、プラテン１４ｂと、受台ベース１６ｂと、ピ
ン２０ｂ、２１ｂ、２２ｂと共働するピンリフト・プラ
ットフォーム８ａとを備える。同様に、プロセスステー
ション４ｄは、ガス分散ヘッド１２ｄと、プラテン１４
ｄと、受台ベース１６ｄと、ピン２０ｄ、２１ｄ、２２
ｄ（図示せず）と共働するピンリフト・プラットフォー
ム８ｂとを有する。
【００１５】受台ベース１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの例示
として図３乃至図５に受台ベース１００が詳細に示され
ている。図３の上面図及び図５の底面図に於て、最も顕
著な特徴がベースプレート１０２である。ベースプレー
ト１０２はアルミニウムで形成されている。他の適当な
材料には、品質を低下させることなく反応プロセス環境
内で使用し得るステンレス鋼及びニッケルを含む一定の
金属またはセラミック合金が含まれる。
【００１６】３個の孔１０５ａ〜１０５ｃ及びベースプ
レート１０２から突出するスペーサスリーブ１０４ａ〜
１０４ｃが、図示されるプラテンアセンブリ２００（図
６）を受台ベース１００に結合させるために使用される
図示されないねじを受容するようになっている。スペー
サスリーブ１０４ａ〜１０４ｃの外径は７．８７mm
（０．３１インチ）であり、かつスペーサスリーブ１０
４ａ〜１０４ｃの上端はベースプレート１０２の底面か
ら１０．４１mm（０．４１インチ）の高さである。ベー
スプレート１０２を貫通する他の３個の孔１０７ａ〜１
０７ｃ及び割出しスリーブ１０６ａ〜１０６ｃは、例え
ば図２のピン２０ｃ、２１ｃ、２２ｃのようなウエハリ
フティングピンを受容するために４．８３mm（０．１９
インチ）の直径を有する。スリーブ１０６ａ〜１０６ｃ
は直径が７．８７mm（０．３１インチ）であり、かつプ
ラテン２００（図８及び図９）の各孔２２４ａ〜２２４
ｃに係合するようにベースプレート１０２の上面から１
９．０５mm（０．７５インチ）の高さを有する。
【００１７】孔１０７は直径が４．８３mm（０．１９イ
ンチ）であり、かつその対応するスリーブ１０６に対し
て必要に応じて同心に設けることもできるが、偏心され
ている。ベースプレート１０２には、プラテン２００を
受容するべく環状溝１０８が設けられており、プラテン
２００と受台ベース１００との間を密封するようになっ
ている。溝１０８の上端はベースプレート１０２の底面
から１０．４１mm（０．４１インチ）の高さにある。
【００１８】受台１１０及び受台取付ブロック１１２が
図４に示されている。受台１１０は筒状のアルミニウム
または他の適当な材料で形成され、その外周に於てベー
スプレート１０２の底部に設けられた円形開口に溶接さ
れている。環状取付ブロック１１２も同様にアルミニウ
ムまたは他の適当な材料からなり、かつ適当な手法で反
応室の床面に取付けるために、ピンホール１１４ａ〜１
１４ｆ及び割出しピン１１６ａ、１１６ｂが設けられて
いる。取付ブロック１１２は受台１１０の中に挿入して
溶接される。
【００１９】プラテン２００の実施例が図６乃至図８に
示されている、プラテン２００の主要な構成要素は、ア
ルミニウムまたはステンレス鋼のような適当な他の材料
からなる円形ブロック２０２である。上面図に示される
ように、プラテンブロック２０２の上面には、放射方向
に真空溝２０６ａ〜２０６ｈが延出する中央オリフィス
で表される真空管路２０４が設けられている。真空管路
２０４は直径が６．３５mm（０．２５インチ）であり、
かつプラテンブロック２０２の中を貫通している。放射
方向溝２０６ａ〜２０６ｈは断面が矩形であるが、同様
に他の適当な形状とすることができ、かつ深さが１．５
２mm（０．０６インチ）で幅が１．５２mm（０．０６イ
ンチ）である。８個の放射方向溝２０６ａ〜２０６ｈが
互いに４５度の角度で一定間隔で配置されている。
【００２０】放射方向溝２０６ａ〜２０６ｈは、それら
と同様に矩形の断面を有しかつ深さが１．５２mm（０．
０６インチ）で幅が１．５２mm（０．０６インチ）であ
る同心の環状真空溝２０８ａ、２０８ｂと交差してい
る。内側の環状溝２０８ａの外径は３５．８mm（１．４
１インチ）であり、かつ外側の環状溝２０８ｂの外側半
径は６１．０mm（２．４０インチ）である。環状ガス溝
２１０がプラテンブロック２０２の上面の周辺領域に設
けられている。環状溝２１０は断面が矩形であり、２．
２９mm（０．０９インチ）及び１２．７mm（０．５０イ
ンチ）の深さを有する。ガス溝２１０の外側半径は６
７．１mm（２．６４インチ）である。
【００２１】本例でのガス分配手段を構成するガス溝２
１０は、最も外側の環状真空溝２０８ｂの外側にあるプ
ラテンブロック２０２の上面の周辺領域２０９内に設け
られている。図７に示されるように、周辺領域２０９の
部分２１１はプラテンブロック２０２の上面に関して凹
んでいる。図７に示される凹みは０．２５ｍｍ（０．０
１インチ）である。周辺領域２０９の他の形状として
は、プラテンブロック２０２の上面と同じ高さまたはそ
れよりも高い部分２１１を有する場合及び、処理される
べきウエハの直径より僅かに大きい環状の突出部の形態
をなすバッファが提供される場合がある。
【００２２】ガス溝２１０は、処理されるべき前記ウエ
ハの裏側にガスを分配するために放射方向のガス管路２
１２ａ〜２１２ｊからなるネットワークと交差してい
る。放射方向ガス管路２１２ａ〜２１２ｊは図６に破線
で図示され、かつ図７にはその一部が断面図示されてい
る。ガス管路２１２ａ〜１２ｊは、プラテンブロック２
０２内に３６度の間隔で放射方向に分岐されている。１
０個のガス管路２１２ａ〜２１２ｊの各孔は直径が３．
３０mm（０．１３インチ）であり、プラテンブロック２
０２の垂直な縁端部のプラテンブロック２０２上面から
孔の中心線まで２．７９mm（０．１１インチ）の位置を
始点として、プラテンブロック２０２上面から２０度の
角度をなし、かつプラテンブロック２０２の底面から延
長するガス管路２１６ａ〜２１６ｊの１０個の垂直孔
（図９）の対応する各１個とそれぞれに交差するように
プラテンブロック２０２内に十分に延長している。
【００２３】ガス管路２１２ａ〜２１２ｊは、それぞれ
栓２１８ａ〜２１８ｊ（例えば図７の栓２１８ｄ及び２
１８ｉを参照）で閉塞され、該栓はプラテンブロック２
０２の垂直な縁端部からガス溝２１０の僅か手前まで１
９．０５mm（０．７５インチ）延長している。栓２１８
ａ〜２１８ｊは前記孔内に摺合され、かつプラテンブロ
ック２０２の外面で溶接されている。ガス管路２１６ａ
〜２１６ｊの前記孔の直径は３．３０mm（０．１３イン
チ）である。
【００２４】図２に示される２０ｃ、２１ｃ及び２２ｃ
のようなウエハリフトピンを受容する孔１０７ａ〜１０
７ｃに背面ガスを供給するために、第２の放射ガス管路
２１４ａ〜２１４ｃのネットワークがプラテンブロック
２０２内に穿設されている。放射ガス管路２１４ａ〜２
１４ｃは図６に於て破線で示され、かつ図８にはその一
部が断面図示されている。３個のガス管路２１４ａ〜２
１４ｃの各孔は直径が３．３０mm（０．１３インチ）で
あり、プラテンブロック２０２の垂直な縁端部に於てプ
ラテンブロック２０２の上面から孔の中心線に１９．３
mm（０．７６インチ）の距離の位置を始点とし、プラテ
ンブロック２０２の上面と平行をなし、かつプラテンブ
ロック２０２の底面から延長する（図９）ガス管路２２
０ａ〜２２０ｃに対応する３個の垂直孔のそれぞれと交
差するようにプラテンブロック２０２内に延長してい
る。
【００２５】ガス管路２１４ａ〜２１４ｃはそれぞれ栓
２２０ａ〜２２０ｃで閉塞され（例えば図８の栓２２２
ａを参照）、該栓はプラテンブロック２０２の垂直な外
縁部から各ガス管路２２０ａ〜２２０ｃの僅か手前まで
１９．０５mm（０．７５インチ）延長している。栓２２
２ａ〜２２２ｃは前記孔に摺合され、かつプラテンブロ
ック２０２の外側に於て溶接されている。ガス管路２２
０ａ〜２２０ｃの前記孔の直径は１．５２mm（０．０６
インチ）である。
【００２６】図２に示される２０ｃ、２１ｃ及び２２ｃ
のようなウエハリフトピンを受容する孔１０７ａ〜１０
７ｃは直径が４．８３ｍｍ（０．１９インチ）であり、
かつプラテンブロック２０２を貫通している。プラテン
ブロック２０２の前記底面に向けて、１０７ａ〜１０７
ｃはそれぞれ割出し孔２２４ａ〜２２４ｃに結合してい
る。割出し孔２２４ａ〜２２４ｃは直径が７．８７ｍｍ
（０．３１インチ）であり、受台ベース１００の割出し
スリーブ１０６ａ〜１０６ｃをそれぞれ受容するように
なっている（図３）。孔１０７ａ〜１０７ｃの中心軸は
それぞれ孔２２４ａ〜２２４ｃの中心軸から偏心して、
孔１０７ａ〜１０７ｃとスリーブ１０６ａ〜１０６ｃと
の偏心率を調整している。
【００２７】また、プラテン２００は、プラテンブロッ
ク２０２の中心に穿孔された直径６．３５mm（０．２５
インチ）の孔である真空管路２０４を有する。プラテン
ブロック２０２の底面に向けて、真空管路２０４は前記
プラテンに溶接されたアルミニウム製のプレス嵌め取付
具２２６を受容する孔に結合している。取付具２２６
は、一体的に溶接されたアルミニウム管２２８を受容す
るためにその全長に亘って設けられた溝を有する。その
反対側の端部には、管２２８が適当なアルミニウム製真
空継手２３０に溶接されている。
【００２８】プラテンブロック２０２の底部には、図１
０に示される要素３００のような加熱要素を受容するた
めに渦巻溝２３２が設けられている。溝２３２はプラテ
ン２００に熱を均一に分散させるように不定間隔で設け
られており、かつ加熱要素３００を受容するように適当
な大きさに形成されている。加熱要素３００は適当な軟
質の熱伝導性材料で形成され、プラテンブロック２０２
内に摺合されまたは圧入により嵌合される。その嵌合い
の抵抗及び前記渦巻によって生じる放射方向の力の作用
によって、溝２３２内に加熱要素３００が固定的に保持
される。
【００２９】受台ベース１００はプラテン２００に対し
て、ベースプレート１０２の上部から延長する割出しス
リーブ１０６ａ〜１０６ｃをプラテンブロック２０２の
底部の割出し孔２２４ａ〜２２４ｃと整合させ、かつプ
ラテンブロック２０２の底部から延長する環状フランジ
２３４がベースプレート１０２内の環状溝２３６内に設
置されるように、受台ベース１０２とプラテン２００と
を一体化することによって組付けられる。環状フランジ
２３４は内径が１７５．５mm（６．９１インチ）であり
幅は４．５７mm（０．１８インチ）、長さが６．５８mm
（０．２５９インチ）である。溝１０８は内径が１７
３．０mm（６．８１インチ）で内径が１７８．１mm
（７．０１インチ）であり、従って幅が５．０８mm
（０．２０インチ）である。
【００３０】フランジ２３４の先端部及び溝１０８の底
部は、気密性が得られるように互いに歯合する形の鋸歯
状に形成されている。受台ベース１００とプラテン２０
０とは、ベースプレート１０２の底部から孔１０５ａ〜
１０５ｃを貫通し（図５）、かつプラテンブロック２０
２の底部のねじ孔２３６ａ〜２３６ｃにそれぞれ係合す
るねじ（図示せず）を用いることによって互いに固定さ
れる。
【００３１】受台ベース１００及びプラテン２００が様
々な異なる技術によって形成され得ることは容易に理解
することができる。例えば、受台ベース１００及びプラ
テン２００は単一の材料からなるブロックを切削加工し
て製造することができる。また、受台ベース１００は異
なる形状に製造することができ、プラテン２００は様々
な管部材及び板部材を組立てて製造することができる。
受台ベース１００及びプラテン２００が別個の部品であ
る場合には、それらは溶接、締着及び接着を含む多数の
異なる技術によって結合することができる。
【００３２】図示されるロード／ロックステーション５
が処理ステーション４ａ〜４ｅとは異なるにも拘らず、
リフトピンホール１０７ａ〜１０７ｃを含むその主要な
構成要素を保持しつつ、ロード／ロックステーション５
を処理ステーション４ａ〜４ｅと略同一にできることが
理解される。しかし、この場合に背面ガスシステムの溝
２１０及び多数のガス管路２１２ａ〜２１２ｊ及び２１
６ａ〜２１６ｊと、真空チャックシステムの多数の溝２
０６ａ〜２０６ｈ及び２０８ａ〜２０８ｂ並びにガス管
路２０４は除外される。別の実施例では、ロード／ロッ
クステーション５が別の処理機能を備えるために処理ス
テーション４ａ〜４ｅと同一にすることができる。
【００３３】タングステン、ケイ化タングステン及び窒
化チタンを含む様々な材料が、以下に説明するように図
１及び図２の装置を用いてウエハに被着される。処理さ
れるべき前記ウエハは、４０トルのような低い圧力でロ
ードロック室１から反応室２内に導入され、かつ空のロ
ード／アンロードステーション５に受容されて上昇位置
のリフトピン２０ｆ、２１ｆ、２２ｆの上に降下され
る。ウエハ運搬機構１０の回転を調節しかつリフトピン
２０ａ〜２０ｆ、２１ａ〜２１ｆ、２２ａ〜２２ｆを昇
降させることによって、前記ウエハは連続する各ステー
ション４ａ〜４ｅ、５に運搬される。ロード／ロックス
テーション５のウエハは完全に処理されており、ロード
ロック室１内に取出される。
【００３４】各ステーション４ａ〜４ｅ、５のピン２０
ａ〜２０ｆ、２１ａ〜２１ｆ、２２ａ〜２２ｆが降下す
ると、処理されるべき前記ウエハは各ガス分散ヘッド１
２ａ〜１２ｅの下側にあるプラテン１４ａ〜１４ｅの上
にそれぞれ載置される。前記ウエハが一旦各プラテン１
４ａ〜１４ｅ上に載置されると、例えば反応室圧力より
２０〜４０トル低い圧力のような適当な真空が各処理ス
テーション４ａ〜４ｅの真空クランプ又は真空チャック
内に維持される。ここで言う「真空」とは、別の圧力よ
り低い圧力を意味すると言う相対的な意味で使用されて
おり、例えば、反応室２内の圧力に関する各処理ステー
ション４ａ〜４ｅに於ける前記真空クランプ内の圧力で
ある。各プラテン１４ａ〜１４ｅは、ウエハをプラテン
ブロック２０２の表面上の所定位置に保持して、真空ク
ランプ又は真空チャックを形成するために、放射方向溝
２０６ａ〜２０６ｈ及び環状溝２０８ａ、２０８ｂのよ
うな真空溝を有する。真空管路２０４、管部材２２８及
び継手２３０を介して真空が作用する。
【００３５】各ステーション４ａ〜４ｅに於ける真空ク
ランプが一旦作動されると、ガスが各ステーション４ａ
〜４ｅに於ける前記ウエハの裏側に導入される。前記背
面ガスの導入は、ガス分散ヘッド１２ａ〜１２ｅに於け
るプラテンの導入に整合される。
【００３６】前記背面ガスの機能をよりよく理解するた
めに、図６乃至図９のプラテン２００について考える。
前記背面ガスは、ウエハ裏側と周辺領域２０９内のプラ
テンブロック２０２の表面との間の空間内に（図７及び
図８の実施例に於ける領域２１１）、例え周辺領域２０
９がプラテンブロック２０２の上面と同じ高さであった
としても、環状溝２１０を介して導入される。真空溝２
０６ａ〜２０６ｈ、２０８ａ、２０８ｂから作用する力
と反応室２内のプロセス圧力より幾分高い圧力を有する
前記ウエハ上に直接分散される前記ガスから作用する力
とを組合わせた力は、周辺領域２０９内の前記ウエハの
下側に生じる前記背面ガスの圧力によって生じる抗力を
十分に圧倒する大きさである。溝２１０に供給される背
面ガスの量は、前記ウエハ縁部の下側から流れ出る所望
の流量及び前記背面ガスの前記ウエハ表側の成膜への影
響に基づいて決定される。
【００３７】前記背面ガスは、周辺領域２０９の上に配
置される前記ウエハ縁部の下側から流れ出て反応室２内
に入る。反応室２内では、前記背面ガスが反応ガスと混
合されて、通気ポート６ａ〜６ｆを介して排出される。
周辺領域２０９の上に背面ガスが存在しかつ周辺領域２
０９から前記ウエハ縁部を通過して反応室２内に外向き
に流れることが前記反応ガスを妨害してウエハ裏側に到
達することを防止し、それによってウエハ裏側への被着
が防止される。
【００３８】また、前記背面ガスはリフトピンホール１
０７ａ〜１０７ｃを介してベースプレート１０２から流
出して、前記プロセスガスがリフトピンホール１０７ａ
〜１０７ｃを介して前記リフトピンの周辺領域及び前記
ウエハ裏側に到達することを防止する。
【００３９】前記背面ガスは、ブロック１１２内のオリ
フィス１１３を介して受台１１０の内部容積内に導入さ
れ、かつプラテンブロック２０２の下側及びベースプレ
ート１０２のオリフィス１０３を介して加熱要素３００
周辺の内部容積内に導入される。受台１１７ｆ容積及び
プラテンブロック２０２の下側から、前記背面ガスはガ
ス管路２１６ａ〜２１６ｊに入り、かつ各ガス管路２１
２ａ〜２１２ｊを介して溝２１０へと流れる。
【００４０】また、前記背面ガスはガス管路２２０ａ〜
２２０ｃに入り、そこから各ガス管路２１４ａ〜２１４
ｃを介してリフトピンホール１０７ａ〜１０７ｃに流れ
る。ガス管路２２０ａ〜２２０ｃがガス管路２１６ａ〜
２１６ｊに比して小さくなるにつれて、それらを流れる
ガス流が相対的に制限される。前記背面ガスは、プラテ
ンブロック２０２の下側の容積内及び前記各ガス管路を
流通する際に加熱される。
【００４１】様々なプロセスガス及び背面ガスを選択す
ることができる。例えば、タングステン薄膜を毎分２０
００オングの被着率で被着させる場合には、例えば生成
反応物ＷＦ6 を４００℃の被着温度及び４０トルのプロ
セス圧力でＨ2 及びＡｒの反応物条件下で使用する。図
１及び図２の装置では、各ガス分散ヘッド１２ａ〜１２
ｅへのプロセスガスの流れが毎分約２標準リットル程度
である。処理されている前記ウエハに作用する実際の圧
力は、前記ガス分散ヘッドからのガス流が直接前記ウエ
ハの表面に衝突するので、４０トルより幾分大きい。
【００４２】このようなプロセス条件下で、適当な背面
ガスはアルゴンまたは、ガス分散ヘッド１２ａ〜１２ｅ
を介して反応室２内に導入されるアルゴン及び水素の混
合物に比例するアルゴン及び水素の混合物である。当業
者にとって周知のように、様々な成分ガスが供給されか
つ適当なマニホールド内で混合される。そのような条件
下で各処理ステーション４ａ〜４ｅに供給される背面ガ
スの流量は、毎分約５００標準cm3 乃至毎分約３標準リ
ットルの範囲内である。
【００４３】処理されている前記ウエハの縁部近傍に於
ける被膜の均一性は、前記背面ガスが得られるように選
択された単一の不活性ガスまたは複数のガスと反応ガス
を混合することによって更に改善される。生成反応物Ｗ
Ｆ6 を反応ガスＨ2 及びキャリアガスＡｒまたはＮ2 若
しくはＡｒ及びＮ2の混合物と使用する上述の実施例で
は、反応ガスＨ2 をＡｒまたはＮ2 若しくはＡｒ及びＮ
2 の混合物と混合して前記背面ガスを得ることによっ
て、縁部に於ける被膜の均一性が改善される。
【００４４】不活性ガスに対する反応ガスの適当な割合
は、以下のように経験的に決定される。前記ウエハの中
心に於て所望の結果が得られるように反応ガス混合物
（例えば、ＷＦ6 ＋Ｈ2 ＋Ａｒ）を最適化する。キャリ
アガスに対する反応ガスの割合（例えば、Ｈ2 ：Ａｒ）
が背面ガス混合物（例えば、Ｈ2 ＋Ａｒ）に再生される
ように背面ガス混合物を調整する。何回かのウエハの製
造テストを介して背面ガスに於けるガスの割合（例え
ば、Ｈ2 ：Ａｒ）を変化させて、最適の均一性が得られ
る割合を決定し、かつ製造に適した割合を選択する。最
初の割合から最終的に決定される割合まで１０〜２０％
の変化が予想される。
【００４５】背面ガス混合物に使用するのに適した活性
ガスはアルゴン、窒素、ヘリウム、フレオン、Ｃ2 Ｆ6
またはＣＦ4 、若しくはこれらの適当な組合わせであ
る。不活性ガスは、反応室内及びガス供給システム内に
存在する物質とは有害な反応を生じないあらゆるガス、
及び関連する化学反応に関与しないあらゆるガスであっ
てよい。更に、前記不活性ガスの熱伝導率及び熱容量が
処理される前記ウエハの全体に亘って均一な温度が良好
に維持されるようなものであることが望ましい。
【００４６】或る種の成膜プロセス、特にタングステ
ン、窒化タングステン及びケイ化物のような金属及び金
属化合物のＣＶＤ被着の場合には、ウエハの裏側だけで
なくウエハの縁部及びウエハ表側の周辺部分からも物質
の被着を排除したい場合がある。このような目的は、図
１１に示される構造４００のような環状の「シュラウ
ド」構造を用いることによって達成される。
【００４７】ウエハ４０２のようなウエハを、上述した
放射方向溝２０６ａ〜２０６ｈ及び環状溝２０８ａ〜２
０８ｂからなる真空クランプ又は真空チャックのような
適当な手段によってプラテンブロック２０２上の所定位
置に保持する。金属またはセラミック（例えばアルミナ
を含む）のような適当な材料で形成されたシュラウド又
はボデイ４００は、被着が排除されるべきウエハの表側
の周辺部分及び縁部を収容するような適当なキャビティ
を形成するべくその内側基部領域を適当に削除して逃げ
を設けた環状構造である。例えば、図１１に示されるよ
うに内側基部領域を削除することによって適当なキャビ
ティが形成される。
【００４８】シュラウド４００の寸法は厳密なものでは
ないが、ウエハ４０２の寸法及び背面ガス供給システム
の流量の能力に従って選択される。例えば、様々なウエ
ハのサイズに対して適当な寸法が以下の表１に列挙され
ている。
【００４９】
【表１】 この表１に於て、「ＯＤ」は外径でありかつ「ＩＤ」は
内径である。多くのウエハについて、逃げの大きさは
１．１９mm（０．０４７インチ）が適当である。
【００５０】整合精度が正確に要求される場合には、例
えばプラテンブロック２００の周辺領域２１１とのシュ
ラウド４００の接触領域内に設けられる孔とピンの対
（図示せず）、または溝とウェッジの対（図示せず）の
ような様々な適当な形及び構成からなる整合手段をシュ
ラウド４００に設けることができる。図１１に示される
このような別の整合手段には、シュラウド４００の外周
縁に沿って離隔されかつプラテンブロック２０２の該縁
部と係合して強制的にシュラウド４００をプラテンブロ
ック２０２に対して、従ってウエハ４０２に対して整合
させるように、下向きに延出する３個のまたはそれ以上
のフランジ４０４を使用したものがある。フランジ部材
４０４は、図示されるように先細に形成して、プラテン
ブロック２０２の外縁部と徐々に係合させることができ
る。
【００５１】反応室２内の処理ステーション４ａ〜４ｅ
は必要に応じて覆いを設けたり設けなかったりすること
ができる。処理ステーション４ａ〜４ｅを覆ったり外し
たりするのに適当なシュラウドリフトアセンブリ４２０
が図１２に示されている。本例でのポジショナー手段を
構成する円形のシュラウドリフトプレート又は可動プレ
ート４２２には、それぞれ処理ステーション４ａ〜４ｅ
及びロード／アンロードステーション５に関連する６個
の半円形の切欠領域４３０〜４３５が設けられている。
処理ステーション４ａ〜４ｅに関連する各切欠領域４３
１〜４３５は、前記プラテンブロックの直径より僅かに
大きくかつシュラウド４００の外径より僅かに小さい直
径を有し、かつそれぞれにシュラウド４００と類似する
５個のシュラウド４４１〜４４５に係合するように構成
されている。
【００５２】一般に各処理ステーション４ａ〜４ｅは、
それぞれに単に対応する１個のシュラウド４４１〜４４
５を取付けまたは取外すことによって必要に応じてそれ
ぞれにシュラウドを設けたりまたは設けなかったりする
ことができるが、すべての処理ステーション４ａ〜４ｅ
がシュラウドを有するかまたは有しないようにするのが
通例である。各シュラウド４４１〜４４５は、適当な手
法でシュラウドリフトプレート４２２に係合される。例
えば、図１２では、シュラウド４４１〜４４５がそれぞ
れ切欠領域４３１〜４３５に整合され、かつシュラウド
リフトプレート４２２がプラテンブロック２０２から上
方に上昇する際に、単にシュラウドリフトプレート４２
２の上面に接触しかつ該上面によって持上げられる。
【００５３】シュラウド４４１〜４４５が、単に反応室
２の上部を取外すことによって清掃しかつ取り換えるた
めに接近し得るようになっている点に注意すべきであ
る。また、ロード／アンロードステーション５に関連す
るシュラウドリフトプレート４２２の切欠領域４３２は
シュラウドが取付けられていない点に注意すべきであ
る。
【００５４】シュラウドリフトアセンブリ４２０は、図
１３に示されるように反応室２内に装着される。ウエハ
運搬機構１０の回転時に処理ステーション４ａ〜４ｅに
関してシュラウドリフト機構が回転方向に固定されつ
つ、シュラウドリフトアセンブリ４２０を垂直方向に移
動させてウエハ運搬機構１０と結合させるために、適当
な機構が設けられている。例えば、図１４に示される手
法では、軸４５０が例えばボルト締めまたは溶接のよう
な適当な手段によってシュラウドリフトプレート４２２
の取付け位置４２４に堅固に結合されている。
【００５５】軸４５０は、ウエハ運搬機構１５を支持す
る中空軸４５４を介してスピンドルリフト／回転機構２
６（図面上要部のみ図示）内に延出しており、かつ例え
ばＯリング４５２のようなシールが設けられて、スピン
ドルリフト／回転機構２６内部の機械的動作によって生
じる微粒子が反応室２を汚染することを防止している。
スピンドルリフト／回転機構２６内部では、軸受４５
６、４５８によって軸４５０、４５４が垂直方向に一体
動作するように結合され、かつ相対的に回転動作するよ
うに分離されている。
【００５６】軸４５０は、ブロック４６４内の縦溝４６
２に係合する剛性延長部４６０を有する。ブロック４６
４は反応室２に関して固定されている。延長部４６０が
ブロック４６４の溝４６２と係合することによって、シ
ュラウドリフトアセンブリ４２０が垂直方向に移動しつ
つウエハ運搬機構１０に関して回転することが防止され
る。
【００５７】別の手法では、軸受（図示せず）がシュラ
ウドリフトプレート４２２上の位置４２４に堅固に取付
けられる。この軸受は、ウエハ運搬機構１０の上部に同
軸にかつ堅固に取付けられたレース（図示せず）に回転
可能に係合する。この軸受は、シュラウドリフトアセン
ブリ４２０を回転動作に関してウエハ運搬機構１０から
分離している。シュラウドリフトプレート４２２の剛性
延長部（図示せず）が反応室２の壁部の適当な位置に設
けられた縦溝に係合し、シュラウドリフトアセンブリ４
２０が垂直方向に移動しつつ回転することを防止してい
る。
【００５８】図１２及び図１３の装置の動作は、シュラ
ウドリフトアセンブリ４２０の機能が増加された点を除
いて、図１及び図２の装置の動作と同じである。処理さ
れるべきウエハはロードロック室１から反応室２内に導
入され、空のロード／アンロードステーション５に受容
されて上昇位置のリフトピン２０ｆ、２１ｆ、２２ｆ上
に降下される。ウエハ運搬機構１０の回転とリフトピン
２０ａ〜２０ｆ、２１ａ〜２１ｆ、２２ａ〜２２ｆの昇
降動作とを整合させることによって、前記ウエハはステ
ーション４ａ〜４ｅ、５のそれぞれに連続的に運搬され
る。
【００５９】ウエハ運搬機構１０がウエハを各ステーシ
ョン４ａ〜４ｅ、５に於て係合させるために適当な高さ
に向けて上昇させる際に、シュラウドリフトプレート４
０２が同様に上昇することによって、シュラウド４４１
〜４４５を持ち上げて処理ステーション４ａ〜４ｅの上
方に前記ウエハを運搬できるような空間を設けるように
なっている。ウエハ運搬機構１０がウエハを各ステーシ
ョン４ａ〜４ｅ、５に係合させるために適当な高さから
降下すると、シュラウドリフトアセンブリ４２０も同様
に降下する。リフトピン２０ａ〜２０ｆ、２２ａ〜２２
ｆの動作がウエハ運搬機構１０及びシュラウドリフトア
センブリ４２０の上方へ移動する動作に追従し、かつウ
エハ運搬機構１０及びシュラウドリフトアセンブリ４２
０の降下動作を進行させる点に注意すべきである。
【００６０】シュラウドリフトアセンブリ４２０が降下
すると、４４１〜４４０が各処理ステーション４ａ〜４
ｅに於て前記プラテンの上部に配置され、前記ウエハに
覆いが設けられる。シュラウド４４１〜４４５を所定位
置に保持するために様々な手段が採用される。例えば、
図１１に示される手法では、シュラウド４４１〜４４５
が適当な重量を有する材料で形成され、その重力の作用
によって前記背面ガスから作用する力に対抗するように
なっている。
【００６１】処理ステーション４ａ〜４ｅに於ける真空
クランプが一旦作動されると、ガスが各処理ステーショ
ン４ａ〜４ｅに於ける前記ウエハの裏側に導入される。
前記背面ガスの導入は、ガス分散ヘッド１２ａ〜１２ｅ
に於けるプロセスガスの導入に整合させて行われる。溝
２１０に供給される背面ガスの量は、前記シュラウドと
前記ウエハの表側との間から流れ出る前記背面ガスの所
望の流量に基づいて決定される。前記シュラウドを用い
ることによって、溝２１０に供給される前記背面ガスの
量を低減できる場合があることに注意すべきである。
【００６２】図１１に於て矢印で示されるように、溝２
１０内に導入された前記背面ガスは最初ウエハ４０２の
下側を流れ、次にウエハ４０２の縁部を通過し、ウエハ
４０２の表側の周辺部の上を流れて、反応室２の周囲内
に流入する。反応室２内では、前記背面ガスが反応ガス
と混合され、通気ポート４２６ａ〜４２６ｆ、６ａ〜６
ｆを介して排気される。周辺領域２１１の上に前記背面
ガスが存在し、かつ周辺領域２１１からウエハ４０２の
前記縁部を通過しかつウエハ４０２の上部周辺を介して
反応室内に外向きに流れることによって、前記周辺ガス
が前記ウエハ裏側、縁部及び上部周辺部に到達すること
が十分に防止され、それによってこれらの面への物質の
被着を防止することができる。
【００６３】以上本発明を上述した特定の実施例及びそ
の変形例に関連して説明したが、これらの実施例及び変
形例は単なる例示であって、本発明がこれらに限定され
るものでないことは明らかである。例えば、上述した様
々な形状及び寸法、並びに様々な流量及び圧力は単なる
例示であり、他の形状、寸法、流量及び圧力を用いて同
様に本発明の目的を達成することができる。更に、上述
した成膜プロセスは単なる例示であり、他のプロセスを
用いて所望の目的を達成することができる。このよう
に、本発明はその技術的範囲内に於て上述した実施例に
様々な変形・変更を加えて実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】化学蒸着システムの反応室を上方から見た部分
断面平面図である。
【図２】図１の反応室を側方から見た部分断面側面図で
ある。
【図３】図２の受台ベースを示す上面図である。
【図４】図３の受台ベースを示す断面図である。
【図５】図４の受台ベースを示す底面図である。
【図６】図２のプラテンを示す上面図である。
【図７】図６のプラテンの断面図である。
【図８】図６のプラテンの図７とは別の断面図である。
【図９】図６のプラテンを示す底面図である。
【図１０】加熱要素を示す平面図である。
【図１１】別の「シュラウド」の特徴を示す図７のプラ
テンの部分断面図である。
【図１２】シュラウドリフトアセンブリを示す上面図で
ある。
【図１３】図１２のシュラウドリフトアセンブリを含む
追加のかつ変形された特徴を示す図１の反応室を側方か
ら見た部分断面側面図である。
【図１４】図１２のシュラウドリフトアセンブリのウエ
ハ運搬機構との関係を示す断面図である。
【符号の説明】
１ ロードロック室 ２ 反応室 ４ａ〜４ｅ ウエハ処理ステーション ５ ウエハロード／アンロードステーション ６ａ〜６ｆ 通気ポート ８ａ〜８ｃ ピンリフト・プラットフォーム １０ ウエハ運搬機構 １２ｂ〜１２ｄ ガス分散ヘッド １４ｂ〜１４ｄ プラテン １６ｂ〜１６ｄ 受台ベース ２０ｂ〜２０ｄ、２１ｂ〜２１ｄ、２２ｂ〜２２ｄ ピ
ン ２４ 真空排気ポート ２６ スピンドルリフト／回転機構 ２８ ピンリフト機構 １００ 受台ベース １０２ ベースプレート １０４ａ〜１０４ｃ スペーサスリーブ １０５ａ〜１０５ｃ 孔 １０６ａ〜１０６ｃ 割出しスリーブ １０７ａ〜１０７ｃ 孔 １０８ 溝 １１０ 受台 １１２ 環状取付ブロック １１４ａ〜１１４ｆ ピンホール １１６ａ、１１６ｂ 割出しピン １１３ オリフィス ２００ プラテン ２０２ 円形ブロック ２０４ 真空管路 ２０６ａ〜２０６ｈ 真空溝 ２０８ａ〜２０８ｂ 環状真空溝 ２０９ 周辺領域 ２１０ ガス溝 ２１１ 部分 ２１２ａ〜２１２ｊ ガス管路 ２１４ａ〜２１４ｃ ガス管路 ２１６ａ〜２１６ｊ ガス管路 ２１８ａ〜２１８ｊ 栓 ２２０ａ〜２２０ｃ ガス管路 ２２２ａ〜２２２ｃ 栓 ２２４ａ〜２２４ｃ 割出し孔 ２２６ 取付具 ２２８ 管 ２３０ 継手 ２３２ 渦巻溝 ２３４ 環状フランジ ２３６ａ〜２３６ｃ ねじ孔 ３００ 加熱要素 ４００ シュラウド ４０２ ウエハ ４０４ フランジ ４２０ シュラウドリフトアセンブリ ４２２ シュラウドリフトプレート ４２４ 取付け位置 ４２６ａ〜４２６ｆ 通気ポート ４３０〜４３５ 切欠領域 ４４１〜４４５ シュラウド ４５０ 軸 ４５２ Ｏリング ４５４ 中空軸 ４５６、４５８ 軸受 ４６０ 延長部 ４６２ 縦溝 ４６４ ブロック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エリオット・ケイ・ブロードベント アメリカ合衆国カリフォルニア州 95138・サンノゼ・ヘリテイジスプリン グスコート 3166 (72)発明者 ジェフリー・シー・ベンジング アメリカ合衆国カリフォルニア州 95129・サンノゼ・ランサードライブ 1073 (72)発明者 バリー・エル・チン アメリカ合衆国カリフォルニア州 94087・サニーベイル・スピノサドライ ブ 1116 (72)発明者 クリストファー・ダブリュ・バークハー ト アメリカ合衆国カリフォルニア州 95124・サンノゼ・ロムフォードドライ ブ 5272 (56)参考文献 特開 昭61−39520（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−308520（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−42410（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−202921（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−30326（ＪＰ，Ａ) 実公 昭62−33319（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (23)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】化学蒸着リアクター反応室内に基板を支持
    する装置であって、 前記反応室内には内部領域と周辺領域とを備え該周辺領
    域は内側周辺領域と外側周辺領域とを有するプラテンを
    設け、 前記内側周辺領域に作動的に関連するガス分配手段を設
    け、 基板との係合のために前記内部領域と共働する真空チャ
    ックを設け、前記内側周辺領域は該真空チャックによる
    基板の係合の際に基板の裏面周辺部と共働して前記ガス
    分配手段の出口に連通する全体的に薄い周辺連続空間を
    形成する形状を有し、 前記真空チャックに真空を供給するための前記真空チャ
    ックと一体的な真空管路を設け、 前記ガス分配手段にガスを供給するための前記ガス分配
    手段と一体的なガス管路を設け、 第２表面領域を取り囲む第１表面領域を有するシールド
    を更に備え、前記第１表面領域が前記外側周辺領域と接
    触する形状になっており、かつ前記第２表面領域が、前
    記第１表面領域が前記外側周辺領域と接触する際に前記
    内側周辺領域と共働して基板の裏面周辺領域、縁部及び
    表面周辺領域を包み込むキャビティを形成する形状にな
    っており、 前記シールドを前記プラテンに対して当接させる手段を
    更に備えることを特徴とする基板支持装置。
  2. 【請求項２】前記シールドが環状の逃げを設けた内側底
    部を有する環状部材であり、前記第２表面領域が該環状
    逃げ部分に対応しかつ前記第１表面領域が前記環状部材
    の底部に対応することを特徴とする請求項１に記載の基
    板支持装置。
  3. 【請求項３】前記プラテンの前記周辺領域が前記内部領
    域に対して凹んでいることを特徴とする請求項２に記載
    の基板支持装置。
  4. 【請求項４】前記環状逃げ部分が環状の段部であること
    を特徴とする請求項３に記載の基板支持装置。
  5. 【請求項５】前記反応室内に取り付けられた受台ベース
    を更に設けて成り、前記プラテンは前記受台ベース上に
    取り付けられ、前記プラテンの下面及び前記受台ベース
    の内部部分は加圧ガスを受け入れる閉鎖容積を形成し、
    前記ガス分配手段は前記内側周辺領域内のガス溝を含
    み、前記ガス管路は前記ガス溝と一体的でありかつ前記
    プラテンを貫通して前記閉鎖容積まで延長することを特
    徴とする請求項１に記載の基板支持装置。
  6. 【請求項６】化学蒸着リアクター反応室内に基板を支持
    する装置であって、 反応室内に取り付けられ、基板の下方に位置するプラテ
    ン面を有するプラテンと、 前記プラテンと一体的であり前記プラテン面に開口を有
    するガス管路と、 貫通状開口を有するボデイであって、該開口を取り囲む
    全体的に連続する表面を有し、プラテン面の対応する部
    分と共通形状の部分、内方向に延出する部分、該共通形
    状の部分と内方向に延出する部分の間の遷移部分とより
    なるボデイと、 前記プラテン及び前記ボデイと共働してこれに対し基板
    を係止する基板保持手段と、 前記ボデイを前記プラテンに対して当接する手段とより
    成り、 前記ボデイの連続する表面は、基板が基板保持手段によ
    って係止され、前記ボデイが前記プラテンに対して当接
    せしめられたときに、基板の周辺表面と前記ボデイの内
    方向に延出する部分の間にボデイの開口を包囲し前記ガ
    ス管路と反応室に連通する全体的に薄い第１の連続空間
    を形成し、かつ基板の縁部と前記ボデイの遷移表面部分
    の間に空間を形成するような形状であることを特徴とす
    る基板支持装置。
  7. 【請求項７】前記プラテン面は、基板が前記基板保持手
    段によって係止され、前記ボデイが前記プラテンに対し
    て当接せしめられたときに、基板の周辺裏面と前記プラ
    テンの間に第２の全体的に薄い周辺連続空間を形成する
    ような形状であり、該第２の連続空間は前記ガス管路及
    び前記第１の連続空間に連通していることを特徴とする
    請求項６に記載の基板支持装置。
  8. 【請求項８】反応室内の基板を支持する装置であって、 受台ベースと、 前記受台ベース上に取り付けられた事実上円形のプラテ
    ンであって、前記プラテンの上面の内部領域内に事実上
    環状及び放射状真空溝のネットワークを有し、かつ前記
    真空溝ネットワークを取り囲む前記プラテン上面の周辺
    領域に事実上環状ガス溝を有する該プラテンと、 前記プラテンの底面の第１表面部分内を始点として前記
    プラテンを少なくとも部分的に放射方向に貫通し各環状
    位置において前記ガス溝と交差する複数個の孔と、 前記プラテンの中心を貫通する垂直孔であって、該垂直
    孔から前記放射方向真空溝が延長する該垂直孔とを含
    み、 前記プラテン底面との垂直孔の交差箇所において前記垂
    直孔に一端にて接続された管であって他端にて真空シス
    テムに接続するための真空接続具を有する該管を設け、
    少なくとも前記プラテン底面の第１表面部分と前記受台
    ベースの内部部分とが加圧ガスを受け入れる閉鎖容積を
    形成し、前記複数個の孔は前記閉鎖容積と連通しかつ前
    記管は前記閉鎖容積を通過するよう配置され、 前記プラテンの上面周辺領域の部分との接触に適した全
    体的に平坦な底面を有する環状シュラウドであって、該
    シュラウドの一部分はその中心に向かって放射方向に延
    出し前記底面の面より上に位置し、前記プラテンに取り
    付けたときに、前記プラテン上面周辺領域と共働して、
    基板の裏面周辺領域と縁部と表面周辺領域を包み込むキ
    ャビテイを形成する該環状シュラウドを設け、 前記シュラウドを前記プラテンに対して当接せしめる手
    段を設けて成ることを特徴とする基板支持装置。
  9. 【請求項９】更に前記シュラウドを前記プラテンに整合
    させる手段を含むことを特徴とする請求項８に記載の基
    板支持装置。
  10. 【請求項１０】前記整合させる手段が前記シュラウド底
    面と前記プラテン上面周辺領域と共働する少なくとも２
    対のピンホールより成ることを特徴とする請求項９に記
    載の基板支持装置。
  11. 【請求項１１】前記整合させる手段が前記シュラウド底
    面と前記プラテン上面周辺領域と共働する１対のウェッ
    ジ−溝より成ることを特徴とする請求項９に記載の基板
    支持装置。
  12. 【請求項１２】前記整合させる手段が前記シュラウドと
    共働し該シュラウド底面下方に延長する少なくとも３個
    のフランジであって前記プラテンの外側縁部に挿入係合
    するに適した該フランジより成ることを特徴とする請求
    項９に記載の基板支持装置。
  13. 【請求項１３】蒸着室内にて処理するため基板を支持す
    る装置であって、 プラテンと、 前記プラテン上に基板を保持する基板保持手段であっ
    て、該基板保持手段とプラテンはプラテンの周辺表面領
    域に対して基板の裏面の周辺部を十分に密閉しないよう
    に共働する該基板保持手段と、 前記プラテン周辺表面領域上に背面ガスを導入するため
    前記プラテン周辺表面領域に配置されたガス分配手段
    と、 前記プラテン周辺表面領域の閉鎖接触部分と接触するた
    めの閉鎖接触部分を含む底部と、該底部の閉鎖接触部分
    によって包囲され、かつその幅が基板表面周辺部に対応
    しかつ深さが基板縁部の厚さに対応する閉鎖された逃げ
    部分とを有するシールドと、 前記シールドを選択的に前記シールドの閉鎖接触部分及
    び前記プラテンの閉鎖接触部分に沿って前記プラテンと
    係合するように降下させ、且つ前記シールドを前記プラ
    テンから係合解除するように上昇せしめるポジショナー
    手段であって、前記シールドとプラテンの係合の間前記
    シールドの逃げ部分の幅と前記基板表面の周辺部とを並
    列状に分離し且つ前記シールドの逃げ部分の深さと前記
    基板縁部とを並列状に分離する該ポジショナー手段とを
    備えることを特徴とする基板支持装置。
  14. 【請求項１４】前記プラテン及び前記シールドが環状を
    なし、且つ前記シールドの逃げ部分が環状の段部である
    ことを特徴とする請求項１３に記載の基板支持装置。
  15. 【請求項１５】前記シールドの外径が環状のオーバーハ
    ングを形成するように前記プラテンの外径より大きく、
    且つ前記ポジショナー手段が、前記プラテンの外径より
    大きくかつ前記シールドの外径より小さい直径の半円形
    切欠を有する可動プレートからなり、前記シールド、前
    記プラテン及び前記切欠が同軸をなし、かつ前記可動プ
    レートが、前記切欠の周辺部に沿って前記シールドのオ
    ーバーハングと接触するようになっていることを特徴と
    する請求項１４に記載の基板支持装置。
  16. 【請求項１６】分散ヘッドを有する化学蒸着反応室内に
    半導体ウエハを支持するための装置であって、 ウエハ受け入れ面を有するプラテンと、 前記ウエハを前記プラテンのウエハ受け入れ面上に保持
    するように制御作動可能なウエハ保持手段と、 前記ウエハの周辺部付近の容積にガスを一様に導入する
    ように制御作動可能なガス分配手段と、 前記ウエハと前記分散ヘッドの間に位置するように制御
    作動可能なシールドであって、部分的に前記容積を包囲
    するために前記ウエハ周辺部と事実上共通形状であり、
    前記ウエハ周辺部を前記分散ヘッドから遮蔽するために
    かつ前記容積からのガス流を前記ウエハ周辺部を越えて
    前記反応室に配向するために前記ウエハ周辺部と前記分
    散ヘッドの間に内方向に延長する部分を有する該シール
    ドとより成ることを特徴とする支持装置。
  17. 【請求項１７】前記ウエハ保持手段が真空チャックであ
    ることを特徴とする請求項１６に記載の支持装置。
  18. 【請求項１８】前記プラテンは前記ウエハ周辺部下方に
    位置する逃げ周辺領域を含み、 前記ガス分配手段は前記プラテンの逃げ周辺領域全体に
    亘って配設された連続状閉鎖溝を含み、ガスは前記ウエ
    ハ周辺部と前記プラテン逃げ領域との間で放射方向に流
    れることにより前記容積内に導入されることを特徴とす
    る請求項１６に記載の支持装置。
  19. 【請求項１９】前記プラテンは前記プラテン逃げ周辺領
    域を越えかつ前記ウエハ周辺部を越えて延びる延長周辺
    領域を含み、前記シールドは更に前記延長周辺領域に分
    離可能に係合する接触部を含むことを特徴とする請求項
    １８に記載の支持装置。
  20. 【請求項２０】前記シールドは底部と環状内側逃げ底部
    分とを有する環状部材であり、前記内方向に延長する部
    分は前記環状内側逃げ底部分に対応し、前記ウエハ周辺
    部と共通形状の部分は前記環状部材の底部に対応してい
    ることを特徴とする請求項１６に記載の支持装置。
  21. 【請求項２１】前記プラテンの上面周辺領域は前記プラ
    テンの上面内部領域に対して凹んでいることを特徴とす
    る請求項２０に記載の支持装置。
  22. 【請求項２２】化学蒸着工程の間半導体ウエハを支持し
    保護する装置であって、 その表面が蒸着面であるウエハを保持する手段と、 分散ヘッドを介して反応室内にプロセスガスを導入する
    手段と、 ウエハ蒸着表面周辺領域内側の反応室内に開口し、ウエ
    ハの周辺縁部及びウエハ蒸着表面周辺領域を包囲するキ
    ャビテイを形成する手段と、 キャビテイ内に第２のガスを一様に流すためにキャビテ
    イ内に第２のガスを導入する手段と、 キャビテイ内の第２のガスを反応室内のガス圧力よりも
    大きな圧力に維持する手段とより成ることを特徴とする
    支持装置。
  23. 【請求項２３】前記第２のガスを導入する手段が、 ウエハの裏面の周辺領域に背面ガスを一様に導入する手
    段と、 ウエハ裏面周辺領域とウエハ縁部とウエハ蒸着表面周辺
    領域を包み込むキャビテイを介して第２のガスを配向す
    る手段とより成ることを特徴とする請求項２２に記載の
    支持装置。
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