JP3786976B2 - サセプタ駆動及びウエハ変位機構を備える熱反応チャンバ - Google Patents

サセプタ駆動及びウエハ変位機構を備える熱反応チャンバ Download PDF

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Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、半導体ウエハ処理操作に使用される熱反応炉に関し、特に、サセプタを回転、垂直変位させ、熱反応炉からのウエハ除去を支援する機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウエハは、通常、熱反応炉内で処理される。これを実現する為に、ウエハはロボットアームにより反応炉内に挿入され、グラファイト製サセプタ上に置かれる。ウエハはそれから処理され、一旦プロセス操作が完了すると、ロボットアームは当該ウエハをサセプタ及び反応炉から除去する。
【０００３】
上記ウエハが上記サセプタに、あるいは上記サセプタから移送される従来の方式は、図８に図示されている。この図は、サセプタ１４上に置かれるように示されたウエハ１２を備えた半導体熱反応炉１０の一部に至る概略断面図である。明確にする為に、熱反応炉１０の下部、すなわち、サセプタ駆動機構及びドーム形上部石英窓は図示していない。
【０００４】
ウエハ移送操作を始める為に、２ステップ工程で、サセプタ１４は下方に移動する。これらのステップの第１ステップの間、サセプタの下方に配置されているウエハ支持用クレードル１６と共にサセプタ１４は、破線１６’で示されたクレードルにより表示された低位置まで下降する。それから、クレードルが静止状態になっている、これらのステップの第２ステップの間、サセプタは破線１４’で表示された低位置へとさらに下降する。その結果、サセプタ１４を貫通して形成された孔２０の中に配置されているウエハ支持用ピン１８は、サセプタを貫通し、位置１２’にてウエハ１２を支持する。この位置１２’はサセプタの低位置１４’より幾分高いが、移送操作がなされる前はウエハの位置よりは低い。この下げられた外形におけるウエハ１２とサセプタ１４間の間隔は、ロボットアームがチャンバにアクセスし、ウエハの下方位置に移動することを許容するのに充分である。
【０００５】
その後、サセプタ１４及びクレードル１６の両方は、ウエハ１２が全体的にロボットアームで支持されウエハ支持用ピン１８から離れるまで、さらに一緒に下降する。ここで、ロボットアームはウエハを熱反応炉から取り出す。
【０００６】
ウエハ１２の表面を横切る反応ガスの均一な加熱及び分配を確実にするため、サセプタ１４は処理操作の間、回転する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
残念ながら、図８に表示されている装置、特に、サセプタ１４の回転について、一定の問題がある。
【０００８】
この図に示されているように、ウエハ支持用ピン１８はサセプタ１４の本体を貫いて形成された孔２０の中に配置されている。これは、クレードル１６がサセプタと同一速度で回転しなければならないことを意味する。もし、そのように回転しなければ、支持用ピン１８は孔２０の内壁を支え、摩滅が生じるか、熱反応炉１０内の処理環境を汚染し得る粒子が生じる。半導体処理反応炉１０内の汚染が処理済み半導体ウエハの品質にとって非常に有害である点は周知なので、この摩滅により発生される汚染粒子が一定のウエハ処理操作において許容できないことは明白であろう。
【０００９】
汚染粒子の問題は、さらに、サセプタ１４がグラファイトで形成されており、クレードル１６が通常はステンレス鋼あるいは石英で形成されていることから、一層、増大する。また、構成が異なる材料でなされているという理由から、サセプタ１４およびクレードル１６に対する異なる熱膨張率が存在する。熱反応炉１０内での処理温度は１０００℃を越え得るとした場合、膨張におけるこれらの差異は無視できるものではない。そのため、ピン１８を正確に孔２０内に位置決めすることは不可能になる。その結果、一定温度で、ピン１８は強く孔２０の内壁と当たり(bear)、これが、上述した摩滅に寄与し、もって生成される粒子数を増加する。
【００１０】
図示された装置に伴う更なる問題は、支持用ピン１８の直径と孔２０との間のかなり大きな許容誤差が結果として生じる点である。この大きな許容誤差はピン１８と孔２０との間の整列を維持する為、また、上述した摩滅の影響を可能な限り減少させる為に必要である。しかし、これらの許容誤差の結果、ピン１８と孔２０の内壁間に隙間が存在する。熱反応炉１０内の処理ガスは、その為、ピンと孔２０の内壁との間から通過することができ、ウエハ１２の裏面に傷跡を付ける(mark)か”焼き付け”(burn)を起こす。このウエハ１２の焼き付けは、一定状況の下では、品質管理という観点から許容できない。よって、非常に好ましくない。
【００１１】
そのため、上述したことから、サセプタを回転でき、ウエハをそこから変位できる機構に対する要求が存在する。これは、熱反応炉内の最小限の汚染、同時に、ウエハの裏面における焼き付け量を減少する結果を生じる。
【００１２】
【課題を解決するための手段および作用】
従って、本発明は半導体ウエハ処理操作の為の熱反応チャンバであって、(i) チャンバ内で半導体ウエハを支持し、垂直に形成された複数の貫通孔を有するサセプタと、(ii)少なくとも第１位置から第２位置の間で垂直に当該サセプタを変位させる変位手段と、(iii) 複数のウエハ支持要素であって、各々が前記孔内で垂直に移動自在に吊り下げられており、各々が当該サセプタの下部を越えて伸びているもの、(iv)当該ウエハ支持要素の下方移動を規制する規制手段(means for restricting) とを備える。
【００１３】
サセプタはその第１の位置から第２の位置に至る前の中間位置を通って変位するので、規制手段はウエハ支持要素の連続した下方移動を停止させるように作動し、もって、上記要素を下方移動サセプタに対し垂直上方に移動させ、ウエハをサセプタから離間させる。
【００１４】
装置は、サセプタを回転させる駆動手段をも有する。
【００１５】
変位手段は、クレードルを垂直下方に変位するように作動する一方、同時にサセプタを第２の位置から、より低い位置である第３の位置へと変位させる。各ウエハ支持用ピンは円錐台形(frusto-conical)頭部を有し、これはサセプタの中の孔の補助形状部(complementally shaped portion) 内で受容され、サセプタが当該第１の位置にあるときには孔の拡張部の内側を封止し、孔を通過する半導体ウエハ処理ガスの移動を実質的に防止する。
【００１６】
【実施例】
図１には、符号３０で全般的に示す、本発明を具体化した熱反応炉が示されている。反応炉３０は反応チャンバ３２、及び３４で全般的に示される駆動機構を含んで示されている。この駆動機構は、サセプタを上下に動かすデイスプレーサ(displacer) ３５、及びサセプタを回転させる回転駆動装置３７を含んでいる。これらは両方とも、図６及び７を参照して、以下に説明される。
【００１７】
反応炉３０は、上下の石英窓４０及び４２、ステンレス鋼のベースリング４４並びにベースリング４４を通して形成されたロボットアーム用のアクセスポート４６のような標準的要素をさらに含んでいる。半導体処理ガスは反応チャンバ３２に注入され、そこには通常の方法により熱が供給される。
【００１８】
反応チャンバ３２は、ウエハ３８を上部に支持するサセプタ３６を収納する。前述のように、サセプタ３６は半導体処理操作の間、回転する。これは、サセプタを順番に回転させるサセプタ支持用クレードル５０を駆動するための中空駆動シャフト５２を回転させる、駆動機構３４の回転駆動装置３７によってなされる。クレードル５０は心出し用ピン５４、３個の支持アーム５６（２個だけが示されている）、及び３個の支持ピン５７を含む。支持ピン５７の各々は、各アーム５６の端部に配置されている。クレードル及びドライブシャフトの全ての部品は、透明な石英（clear quartz) から形成されている。これらの部品のサセプタに対する配列は、図３を参照して以下に説明される。
【００１９】
この図には、中空シャフト６０を含むウエハ支持用クレードル５８も示されている。この中空シャフト６０は、ドライブシャフト５２を収容するために十分大きな内径を有している。ウエハ支持用クレードル５８は（２個のみが示されているが）３個のアーム６２も備えている。各アーム６２の自由端には、平坦パッド６４が配置されている。ウエハ移送処理の間、各パッド６４はウエハ支持用ピン６６の真下に配置される。
【００２０】
ウエハ支持用ピン６６は、サセプタ内の穴６８及びサセプタ支持用クレードル５０の支持アーム５６の穴７０を通過している。図示のウエハ処理用の配置において、ピン６６はパッド６４から離れて吊り下げられ、この位置においてサセプタ３６によって保持される。
【００２１】
この図からは明らかではないが、サセプタ支持用クレードル５０のみが回転することができる。他方、サセプタ支持用クレードル５０及び支持クレードル５８の両方とも、垂直に上下に移動することができる。以下に説明されるように、これはデイスプレーサ３５の異なる部品の選択的操作によって達成される。
【００２２】
サセプタ３６によりピン６６が支持される方式は、図２により詳細に図示されており、この図によれば、円錐台形（frusto-conical）頭部７２によって、ピン６６が受け部から吊り下がっていることが分る。頭部７２は、サセプタ３６の上部から形成された、相補的な(complemental)さら状の穴７４にぴったりと適合する。この配列の結果、頭部７２はさら状の穴７４の内壁に対し、かなり優れたシールを与え、これにより、処理ガスがピン６６と孔６８の内壁との間を通って漏れること、およびウエハ３８の下側が焼けること（burning ）が防止される。さらに、頭部７２は、その上面が、サセプタ３６の上面であるウエハ受け面と同一平面となるような寸法になっており、これにより、均一なウエハ支持面が得られる。
【００２３】
図３には、サセプタ３６の下側が、これに重ねて破線でサセプタ支持部及びサセプタ支持用クレードル５０と共に示されている。ここで分るように、サセプタ３６は中心に形成されたキャビテイ７８を有し、これがサセプタ支持部とサセプタ支持用クレードル５０の心出し用ピン５４を受容するのに役立つ。さらに、サセプタ３６の下側には一対のポケット８０、およびその中に形成された楕円形キャビテイ８２を有する。一対のポケットはサセプタ支持用クレードル５０の支持アーム５６の端部に配置されるピンの内の２本を受容し、楕円形キャビテイ８２はそのような第３のピンを受容する。このポケット８０は個々に直径がピンの外径よりかなり大きくなっており、サセプタ３６に対する水平支持(level support) を与えることだけに役立つ。しかし、サセプタの方向付け(orientation) は、キャビテイ７８内で配置された心出し用ピン５４、および楕円形キャビテイ８２の中で比較的に小さな許容誤差で配置された第３のピン５５との組合せによって与えられる。駆動シャフトが回転するとき、サセプタに対し回転運動を伝えるのは、この第３のピンである。サセプタ３６は、単にピン５５の上に置かれ、ピン５５及び心出し用ピン５４と共に回転するので、サセプタの摩滅(abrasion)は生じない。その結果、不要な粒子は発生しない。
【００２４】
一旦、ウエハが反応チャンバ内で処理されると、ロボットアームアクセスポート４６を通って反応チャンバ３２の中に入ってくるロボットアームにより、ウエハはそこから除去される。
【００２５】
このウエハの除去は、２つの工程から成る。第１ステップは、図３に表示されている。このサセプタ支持アームおよびサセプタ支持用クレードル５０は、図１で表示された位置から図４で表示されたところまで、垂直方向に下方に移動される。これがなされると、サセプタから吊り下げられているピン６６は、支持用パッド６４上にそれらの自由端が置かれるまで、下方に移動する。ピンの下方移動は停止する、この位置では、これらがウエハ３８の下方に位置するので、ウエハはピンにより支持され、下方移動も停止する。しかし、サセプタ３６は、それとウエハが充分に離れて間隔が開きロボットアーム７６がアクセスポートに入ってウエハ３８の下方に直接位置決めされるように、下方に移動し続ける。
【００２６】
この時点で、図５に表示された次のステップが起こる。一旦、ロボットアーム７６が所定の場所にくると、サセプタ支持用クレードル５０とウエハ支持用クレードル５８の両方は、共に下方に移動する。ウエハ３８は、それがロボットアーム７６上に置かれるようになるまで、この下方移動に従う。しかし、２つのサセプタ支持用クレードル５０、ウエハ支持用クレードル５８は下方に移動し続け、ピン６６の頭部７２はウエハ３８から離れて移動する。これにより、ロボットアーム７６はウエハ３８を反応チャンバ３２から取り出すことができる。
【００２７】
その後で、ロボットアーム４６は未処理ウエハをチャンバ内に戻し、上記プロセスは逆となり、図１R>１で表示された処理位置にウエハが戻される。
【００２８】
図６に戻って、垂直デイスプレーサ３５の詳細はより充分に説明される。この図では、いかにサセプタ支持用クレードル５０およびウエハ支持クレードル５８が上下方向に垂直移動するか、を説明するのに必要な部品だけが示されている。残りの部品は、図７に示されるか、明確さの為に省略されている。
【００２９】
デイスプレーサ３５は上方および下方空気圧シリンダー９０、９２をそれぞれ有し、これらはブラケット９４により互いに固定されている。上方シリンダー９０のピストン９６は（関連部品だけが示されている）剛体固定式支持フレーム(rigid immobile support frame)９８に保持され、下部シリンダー９２のピストン１００はコネクター１０１によって、直接、ベース１０２に接続されている。シリンダー９０、９２をブラケット止め(bracketing)するのに加えて、ブラケット９４は、（ウエハ支持用クレードル５８の）シャフト６０と外側のステンレス鋼のシース１０６の両方を支持するステンレス鋼の支持リング１０４に接続されている。
【００３０】
ベース１０２と支持リング１０４は、それぞれ、スライド１１０上に取り付けられたランナー１０８に保持されている。スライドは、順番に同一の剛体支持フレーム９８上に取り付けられている。この支持フレーム９８にはピストン９６が保持されている。この配列により、全体の駆動機構はその個々の部品と同様に、剛体フレーム９８に対し垂直方向に上下にスライドすることができる。
【００３１】
（図４に図示された）ウエハ除去工程の第１ステップは、主にサセプタ支持用クレードル５０の垂直下方移動からなる。これは下方空気圧シリンダーにそのピストン１００を延ばさせ、もって、ベース１０２を下方に移動させることにより実現される。ベース１０２は駆動シャフト５２を支持するので、駆動シャフト５２も下方に移動し、サセプタ支持用クレードル５０を図４に示された位置に持ち込む。上方シリンダー９０は剛体支持フレーム９８に固定されているので、ブラケット９４は下方に移動しない。そのため、ウエハ支持用クレードルのシャフト６０は静止した状態になっている。
【００３２】
一旦、ロボットアーム４６がウエハの下方に挿入されたら、（図５で表示された）第２ステップを開始することができる。これを行なうに、上方空気圧シリンダー９０はそのピストン９６を延ばす。このピストン９６は剛体フレーム９８に保持されているので、これにより、上方シリンダー９０およびブラケット９４が下方に移動する。その結果、支持リング１０４および同時にシャフト６０が下方に移動する。さらに、下方シリンダー９２が上方シリンダー９０にブラケット止めされているので、下方シリンダーも下方に移動し、これにより、これにより支持された駆動シャフト５２と同様に、駆動機構のベース１０２が下方に移動する。
【００３３】
この図から明らかなように、このシリンダー及びブラケット装置の効果は、駆動シャフト５２がシャフト６０に対し独立して上下動する点にある。
【００３４】
一方、シャフト６０は駆動シャフト５２に対し独立して移動しない。それが下方に移動するときには駆動シャフトも下方に移動する。
【００３５】
前に示したように、シャフト６０のベース部はステンレス鋼のシース１０６に収容されている。同様な形式で、駆動シャフト５２はそれ自身のステンレス鋼のシース１１２の中に収容されている。両方のシース１０６、１１２は、それらが支持するシャフト６０、５２の各端部に安定性を与える。この支持を強化し、シャフト６０、５２がシース１０６、１１２と擦りあうことを防止する為に、シャフトとそれらの各ステンレス鋼シースとの間で、シャフトに形成された溝内に多数のＯリング１１４が配置されている。これらのＯリング１１４は、シースとシャフト間のキャビテイに対し気密シールを提供する。
【００３６】
回転運動は駆動シャフト６０、そして、それによって、図７に示された機構によりサセプタ３６へと伝えられる。この図は、空気圧駆動モータ１２０を示し、これは駆動ギア１２２を回転させ、もって、回転運動をベース１０２に取り付けられたリングギア１２４に伝える。ベース１０２は、上方開口形カップ(upwardly open cup) の形状をなし、その内壁に沿って永久磁石１２６のリングが配置されている。ベース１０２は、２種類のボールベアリング１３０によって内側ペデスタル１２８に装着されている。この図からは明示されていないが、内側ペデスタルは図６に表示されたランナ１０８に装着されている。そのため、垂直方向のみの動きに限定されている。この装置は、ペデスタル１２８がベース１０２が自由に回転する間、静止していることを意味する。
【００３７】
ペデスタル１２８は、順番に、中空円柱１３２を支持し、中空円柱の内側には駆動シャフト５２、およびその包容(encasing)ステンレス鋼シース１１２が吊り下げられている。これは他の２種類のボールベアリング１３４によりなされている。２種類のボールベアリングの各々の一つは中空円柱１３２の反対側の端部に配置されている。これらの２種類のボールベアリング１３４がシース１１２を中空円柱１３２の内側で回転させる。
【００３８】
駆動シャフト５２はシース１１２の内側に配置され、テフロン素地(teflon-based)の材料から作製されたベース１３６により支持されている。ベース１３６はシースの底部に固定され、その上部に形成された多くの歯１３８を有する。これらの歯１３８は駆動シャフト５２の底に形成された補助スロット１４０と係合し、ベース１３６から駆動シャフト５２にトルクが伝達させる。
【００３９】
シース１１２の底には、磁石から成る細長い要素の冠状部(crown) １４２が配置されている。上述した装置およびベース１０２内に配置された要素の寸法であることから、冠状部１４２は冠状部の外面及びペデスタル１２８の内面との間でおよそ２．３ｍｍ（０．０９インチ）の間隔を開けて中空ペデスタル１２８内に自由に吊り下がっている。同様に、ペデスタル１２８の内面は永久磁石１２６の内面から間隔が開けられている。この外形は、ベース１０２と冠状部１４２が固定されたペデスタル１２８に対し、相互に接触する、どんな金属部品を有することなく、自由に回転することを意味する。
【００４０】
操作において、トルクはギア１２２によってモータ１２０からリングギア１２４に伝達される。リングギアはベース１０２に保持されているので、ベースが回転する。ベース１０２が回転すると、永久磁石のリングが回転し、磁力を伝達することにより、順次、冠状部１４２（さらにベース１３６及びシャフト５２）を回転させる。この方法によると、金属接触する最小量の金属をもって回転運動はサセプタ３６に伝達され、よって、汚染金属粒子の発生は最小量になる。
【００４１】
この図は、また、本発明の多数の特徴をも示している：リングギア１２４は、そこから下方に延びる円周状スカート１４４を有する。このスカート１４４は、固定されたペデスタル１２８に保持された位置センサー１４６に形成された溝の中を回転する。位置センサー１４６は溝の一方の側から他方の側に照射された光を検知することにより作動する。単一のスロット１４８はスカート１４４に形成されており、このスロットが位置センサー１４６の溝内で整列したとき、光は一方の側から他方の側へと通過することができる。スカート１４４の他の全ての位置では、この光信号は妨げられる。
【００４２】
処理サイクルの終端では、信号が与えられ、位置センサー１４６が起動される。スカート１４４のスロット１４８が位置センサー１４６と整列状態になると、位置検出器がこれを（上述したように）検知し第２の信号が生成されてモータが停止し、もって、駆動シャフトおよびサセプタ３６の回転が終了する。スカート１４４の中には単一のスロットのみが形成されているので、サセプタは常に正確に同一の位置で停止する。ウエハ支持用クレードルは回転せず、処理操作が終了する度にパッド６４とピン６６の底部との間の整列がなされる必要があることから、このことは重要である。
【００４３】
この図は、また、一対の種類のボールベアリング１３４の上部の種類は、シール１５０が被せられている。このシールは気密ではないが、シース１１２の外壁とステンレス鋼のべロー(bellows) との間の容積内で生成され得る粒子がシースと中空円柱１３２との間の空間に入り込むことを防止する。
【００４４】
べロー１５２は、この図および図６に説明された要素に対する保護を与えると同時に生じる、図６を参照して説明された垂直上下動を許容する。
【００４５】
最後に、連続した中空キャビテイが駆動シャフト５２、ベース１３６及びペデスタル１２８の中心に至るまで存在する点に注目すべきである。このキャビテイはペデスタル１２８の出口でプラグ１５４により終端している。
【００４６】
この配列により、反応チャンバ３２に引かれた真空は、この場所の他、ペデスタル１２８及び中空円柱１３２とべロー１５２及びシース１１２との間の、他の全てのキャビテイの中にも真空を生じさせる。この真空が破られるのを防止するために、様々な部品間の界面封止に対し、特別の注意が払われるべきであり、これはＯリングにより達成される。Ｏリングの多くは図６にも図７にも示されていないが、これらの配置は当業者にとって明白である。
【００４７】
これらのキャビテイの全ては、ウエハ処理が完了した後、窒素により洗浄される。この窒素は図１に示された供給ポート１５６を通じて発生源（図示せず）から供給される。この窒素の通路は、当該ポート１５６から、べロー１５２とシール１５０及び一対の種類のボールベアリング１３４を貫通したシャフト６０との間の空間、さらに、シース１１２及びペデスタル、中空円柱１２８、１３２間の空間に至る。そこから、窒素を除去できる加熱反応炉へと導く連続した窪んだキャビテイに沿って、窒素は通過することができる。あるいは、図１に示されている窒素除去用ポート１５８から除去される。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の一つの効果は、サセプタの摩滅によって生じる汚染粒子の量を減少するサセプタ駆動およびウエハ変位機構を提供することにある。
【００４９】
さらに、本発明の効果は、サセプタを通る穴の全てをウエハ変位機構が遮断し、もって、処理中のウエハ裏面の焼き付き(burning) を減少する点にある。
【００５０】
また、本発明の他の効果はウエハ支持用ピンがサセプタから緩く吊り下がっており、しっかりとクレードルに装着されていない点である。そのようにすることにより、機構の構成要素による異なる膨張を原因とする摩滅の程度が減少される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を示す加熱炉の概要部の断面図。
【図２】 図１のＡ部の詳細図。
【図３】 図１に示されたサセプタ底部の平面図。
【図４】 ウエハ移送処理を表示する図１に示された熱反応炉の上部全体の断面図。
【図５】 ウエハ移送処理を表示する図１に示された熱反応炉の上部全体の断面図。
【図６】 図１の熱反応炉の中でサセプタ及びウエハを垂直に移動する、駆動及び昇降機構を表示する一部断面図。
【図７】 熱反応炉の中でサセプタを回転させる機構を表示する、図６の平面での縦断面図。
【図８】 従来技術の問題点を図示する加熱炉の一部の概要を示す断面図。
【符号の説明】
１０…熱反応炉、１２…ウエハ、１４…サセプタ、１６…ウエハ支持用クレードル、１８…ウエハ支持用ピン、２０…孔、３０…反応炉、３２…反応チャンバ、３４…駆動機構、３５…デイスプレーサ、３６…サセプタ、３７…回転駆動装置、４０、４２…石英窓、４４…ベースリング、４６…アクセスポート、５０…サセプタ支持用クレードル、５２…中空駆動シャフト、５４…心出し用ピン、５５…ピン、５６…支持アーム、５７…支持ピン、５８…ウエハ支持用クレードル、６０…中空シャフト、６２…アーム、６４…平坦パッド、６６…ウエハ支持用ピン、６８…孔、７２…頭部、７４…さら状の穴、７６…ロボットアーム、７８…キャビテイ、８０…ポケット、８２…楕円形キャビテイ、９０、９２…空気圧シリンダー、９４…ブラケット、９６…ピストン、９８…剛体フレーム、１００…ピストン、１０１…コネクタ、１０２…ベース、１０４…支持リング、１０６…シース、１０８…ランナ、１１０…スライド、１１２…シース、１１４…Ｏリング、１２０…空気圧駆動モータ、１２２…駆動ギア、１２４…リングギア、１２６…永久磁石、１２８…ペデスタル、１３０…ボールベアリング、１３２…中空円柱、１３４…ボールベアリング、１３６…ベース、１４０…スロット、１４２…冠状部、１４４…スカート、１４６…位置センサー、１４８…スロット、１５２…べロー、１５４…プラグ、１５６…供給ポート、１５８…窒素除去用ポート。

Claims (9)

  1. 半導体ウエハ処理操作の為の熱反応チャンバであって、
    (i) 前記チャンバ内で前記半導体ウエハを支持し、垂直に形成された複数の貫通孔を有するサセプタと、
    (ii)少なくとも第１の位置から第２の位置の間で垂直に前記サセプタを変位させる変位手段(displacer) と、
    (iii) 複数のウエハ支持要素であって、各々が前記孔内で垂直に移動自在に吊り下げられており(is suspended)、各々が前記サセプタの下部を越えて伸びているもの、
    (iv)前記ウエハ支持要素の下方移動を規制する規制手段(means for restricting)と、
    を備え、前記サセプタが第１の位置から前記第２の位置の前にある中間位置を通って変位するとき、前記ウエハ支持要素の連続した下方移動を停止させる為に前記規制手段が作動し、もって、前記要素が下方に移動するサセプタに対し垂直上方に移動し、前記ウエハを前記サセプタから離間させ、
    前記下方移動を規制する手段は、前記サセプタの下方に配置されたウエハ支持用クレードルを含み、前記サセプタがその第１の位置にあるとき、ウエハ支持要素は前記クレードルから離れて吊り下げられ、前記サセプタが前記中間位置を通って移動するにつれて前記ウエハ支持要素が前記クレードルによって係合され連続した下方移動が妨げられ、
    前記変位手段は、前記クレードルを垂直下方に変位するようにも作動する、
    前記熱反応チャンバ。
  2. 前記サセプタに回転運動を伝達する手段をさらに備える、請求項１記載の熱反応チャンバ。
  3. 前記ウエハ支持要素は前記サセプタに形成された貫通孔内で吊り下げられている、請求項２記載の熱反応チャンバ。
  4. 前記変位手段は、前記クレードルを垂直下方に変位するように作動し、同時に前記サセプタを第２の位置から、より下方の第３の位置へと変位させる、請求項３記載の熱反応チャンバ。
  5. 前記ウエハ支持要素の各々は、拡大された頭部（enlarged head）と胴体部（body）を有するピンで構成され、前記頭部は前記サセプタの第１の位置で当該孔の拡大された部分に配置され、前記ピンの前記胴体部が前記拡大された部分の下方に吊り下げられており、
    各ピンの前記頭部は円錐台形(frusto-conical)になっており、前記孔の拡大された部分は、ピンが前記サセプタから吊り下げられるとき、前記円錐台形ヘッドが前記孔の拡大された部分の内側を封止し実質的に前記孔を通る半導体処理ガスの移動が妨げられるように、相補的な形状になっている(iscomplementallyshaped)、請求項４記載の熱反応チャンバ。
  6. 前記サセプタに回転運動を伝達する手段は、(i) 前記サセプタを支持し回転運動を伝達する駆動シャフト、(ii)モータ、及び(iii) 前記モータから前記駆動シャフトにトルクを伝達するトルク伝達手段を含む、請求項４記載の熱反応チャンバ。
  7. 前記トルク伝達手段は、
    (i) 回転自在に固定され窪んだ(hollow)ペデスタル；
    (ii)前記ペデスタルの周りに装着され、前記モータにより係合され、さらに、その内面に沿って配置された磁気要素(magnetic elements) 第１リングを含む回転カップ(cup rotationally)；および
    (iii) 前記窪んだペデスタルの内側に回転自在に装着され、前記駆動シャフトを支持し、前記磁気要素第１リングと同一中心となるように、その外周付近に配置された磁気要素第２リングを含むベース；
    を含み、前記カップが前記モータにより回転させられるとき、磁気要素第１リングは回転運動を磁気要素第２リングに伝達し、もって、前記駆動シャフトを回転させる、請求項６記載の熱反応チャンバ。
  8. 前記磁気要素第１リングは永久磁石で構成され、前記磁気要素第２リングは永久磁石で構成されている、請求項７記載の熱反応チャンバ。
  9. 前記変位手段は、(i) 前記クレードルを垂直に変位させる第１空気圧シリンダー、および(ii)前記駆動シャフトを垂直に変位させる第２空気圧シリンダーを含み、前記第１シリンダーは固定されたマウンテイング(mounting)に取り付けられ、前記第２のシリンダーは前記第１のシリンダーに取り付けられ、前記第１のシリンダーの操作により前記クレードル及び前記第２シリンダーの垂直変位が生じて前記サセプタを変位させ、同時に、前記第２シリンダーにより前記サセプタの変位のみが生じる、請求項８記載の熱反応チャンバ。
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