JP4669606B2 - 基板処理装置及び基板支持方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板の端部及び後面への処理ガスの堆積を抑制し、容易に除去すると共に洗浄する改善されたサセプタに関する。
【０００２】
【関連技術の背景】
化学気相成長法（ＣＶＤ）は、半導体基板に材料の薄膜を堆積するために使用される多数の処理の１つである。ＣＶＤを使用して基板を処理するため、真空チャンバーは基板を受け入れるように構成されたサセプタを供給される。通常のＣＶＤチャンバーでは、基板はロボットのブレードによりチャンバーに置かれると共にそれから取り除かれ、処理の間、基板支持により支持されている。先駆物質ガスは基板上方に置かれたガスマニホールド板を通って真空チャンバーに満たされ、基板は、通常、約２５０℃から６５０℃の範囲の処理温度まで加熱される。先駆物質は加熱された基板面で反応し、それに薄層を堆積し、揮発性副産物ガスを形成し、チャンバー排気システムを通って排出される。
【０００３】
基板処理の主な目的は、最大有用基板領域、そして結果として、各基板から可能な最大数のチップを得ることである。これは、半導体チップ製造業者からの最近の要望により強調され、処理された基板の端部排除を最小にし、ウェーハの端部を含め、可能な限り基板面をほとんど無駄にしないようになっている。考慮する幾つかの重要な要因は、基板に堆積される層の均一性と厚さに影響を与える処理変数と、基板に取り付き、基板のすべて又は一部を欠陥品又は無用にする汚染物質を含んでいる。これらの要因の両方は、処理される各基板のために有用な表面領域を最大にするように制御されるべきである。
【０００４】
チャンバーの粒子汚染物質の１つの原因は、基板の端部又は後面に堆積され、以下の処理の間、はげたり、又は剥離する材料である。基板の端部は、通常、面取りされ、これらの基板上での堆積の制御を難しくさせる。したがって、基板の端部での堆積は、通常、不均一であり、金属は堆積され、シリコンより誘電体に異なって付着する傾向がある。ウェーハの誘電層がベベルまで伸びない場合、金属はシリコンベベルに堆積され、結局、かけたり、又ははげたりしてもよく、チャンバーに望まない粒子を発生させる。さらに、化学機械的研磨は、しばしば、タングステン又は他の金属で被覆された基板の表面を円滑にするために使用される。研磨動作は端部及び後面に堆積させ、剥がし、望ましくない粒子を発生させる。
【０００５】
多数のアプローチが用いられ、処理の間、基板の端部への堆積を制御する。１つのアプローチは、処理ガスから基板の外辺部分を本質的に覆うシャドーリングを使用する。シャドーリングのアプローチの１つの不利な点は、基板の外辺部分を覆うことにより、シャドーリングが基板の全体の有用表面領域を減少させることである。この問題は、シャドーリングが基板に正確に整列されない場合に悪化し、整列は達成するのが困難となる。
【０００６】
別のアプローチは基板の端部近傍でパージリングを使用し、基板の端部に沿ってパージガスを送り、端部の堆積を防止する。パージガスは堆積ガスが基板に達するのを制限、又は防止し、したがって、ウェーハの面取りされた端部への堆積を制限、又は防止する。第３のアプローチはシャッタリングとパージリングを組合せて使用し、基板の端部近傍のパージガス入口及び出口を有するパージガスチャンバーを形成し、パージガスがウェーハの端部を横切るように案内するようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ウェーハは、通常、パージリングの内側（放射状）においてその間に隙間を空けて置かれる。伝統的に、パージリングはアルミニウム製であり、基板支持に溶接され、処理の間、リングが変形するのを防止するように努める。しかし、ＣＶＤ処理チャンバー内で起こる熱サイクルの間、アルミニウムリングはそれでもなお変形し、それらの形状の完全な形を失い、そのため、基板の端部に粒子が堆積するのを抑えるそれらの能力を妥協させる。これは、隙間のサイズを変え、ウェーハの端部を横切る堆積の不均一性と導く。アルミニウムリングが膨張及び収縮すると、そこの材料は剥れ、ウェーハを汚染することがある粒子を生成することがある。
【０００８】
さらに、シャドーイング及び又はパージングのために有効に作用するリングのため、それらは頻繁に洗浄され、隙間を変えたり、又は剥がしてウェーハを汚染することのある堆積材料を取り除かれなければならない。そのように洗浄はチャンバーの休止時間を増加させ、スループットを減少させ、より高い動作コストとなる。
【０００９】
したがって、端部堆積を確実に防止でき、容易に洗浄可能な改善されたサセプタの必要性がある。
【００１０】
【発明の概要】
１つの特徴では、本発明は、基板支持より小さい熱膨張係数を有する材料製の移動可能な端部リングを有する基板支持を供給することにより、従来技術の問題を克服する。端部リングは、シャドーリング、パージリングであってもよく、又は端部リングとシャドーリングの両方として機能してもよい。端部リング及び基板支持はピンと溝の結合のため構成されている。１つの特徴では、端部リング又は基板支持のいずれかは複数のピンを含み、端部リング又は基板支持の他はピンが挿入される複数の整列溝を備えている。それぞれの溝は複数のピンの対応する１つと少なくとも同じ幅であり、基板支持と端部リングの間の熱膨張の差を補償するのに十分な長さ、放射状方向に延びている。
【００１１】
別の特徴では、本発明は、基板支持の上方に配置され、ピン及び溝が基板支持に取り付けられた第２の端部リングに結合するように構成された移動可能な第１の端部を供給する。好ましくは、第１の端部リング又は第２の端部リングのいずれかは複数のピンを備え、第１の端部リング又は第２の端部リングの他のものは、１以上の整列凹部と、１以上の整列溝を備えている。ピンは整列凹部及び整列溝に挿入され、２つの端部リングを整列して結合する。それぞれの整列凹部及び整列溝は複数のピンの対応するものと少なくとも同じ幅であり、それぞれの整列溝は、第１の端部リングと第２の端部リングとの間の熱膨張の差を補償するのに十分な長さ、放射方向に伸びている。
【００１２】
本発明の他の目的、特徴及び利点は、以下の好適な実施例の詳細な説明、添付された特許請求の範囲及び添付図面からもっと十分に明らかになるであろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１はサセプタ１１ａの分解斜視図である。サセプタ１１ａは基板支持１３を備え、パージリング１５のようにピン及び溝が端部リングと結合するようになっている。特に、基板支持１３は基板支持１３の最上面から上方に延びる３個のピン１９ａ〜ｃを備えている。パージピン１５の最下面は３個のピン１９ａ〜ｃと干渉するように配置された３個の整列溝１７ａ〜ｃを備えている。基板支持１３は中央ウェーハ支持面１３ａを備え、３個のピン１９ａ〜ｃは基板支持面１３ａの回りに実質上均等に間隔を置いて配置されている。それぞれの溝１７ａ〜ｃは対応するピン１９ａ〜ｃと少なくとも同じ幅であり、熱サイクルの間、基板支持１３が膨張及び収縮する方向に、基板支持面１３ａの中央から外側放射状に延びている。
【００１４】
好ましくは、基板支持１３は、従来と同様に、アルミニウムのような金属製である。パージリング１５は、通常、基板支持１３の材料より小さい熱膨張率（ＣＴＥ）を有する材料製である。好ましくは、パージリング１５はセラミック材料製である。スロット１７ａ〜ｃは、サセプタ１１ａが露出される処理温度の範囲に亘り、基板支持１３とパージリング１５の間の熱膨張の差を補償するのに十分な長さ、延びている。熱膨張のこの差は、パージリング１５の材料と基板支持１３の材料の異なるＣＴＥによることがある。好ましくは、それぞれのピン１９ａ〜ｃは断熱材料製のパッド２１により取囲まれ、図２を参照してさらに後述するように、基板支持１３とパージリング１５の間を断熱させるようになっている。パッド２１は、好ましくは、非常に研磨されたセラミック製であり、そのため、粒子の発生を最小にしている間、パージリング１５をそれに沿って容易に滑動させる。パージリング１５は、１９９８年６月２４日に出願され、（ここに完全にインコーポレイテッドされた）米国特許出願No.09/103,462に開示されているように、複数のウェーハガイドピン２３をさらに含み、正確なウェーハの配置を容易にする。
【００１５】
図２はサセプタ１１ａの適切な部分の側面図であり、そこに配置されたウェーハＷを有する。図２に示されているように、基板支持１３、パージリング１５及び溝１７ａ〜ｃは、パッド２１の使用で、基板支持１３とパージリング１５の間で直接接触しないように構成されている。パージリング１５を金属製の基板支持１３から断熱することにより、パージリング１５が通常、より高い温度の基板支持１３と直接接触した場合には、基板支持１３パージリング１５は、他の方法の結果より小さい熱応力を受ける。図２にも示されているように、溝１７ａはピン１９ａの長さ以上の深さを有し、基板支持１３からピン１９ａを介してパージリング１５への熱伝導を減少させる。
【００１６】
溝１７ａ〜ｃは基板支持１３の中央に対して放射状外側に延び、好ましくは、それぞれのピン１９ａ〜ｃよりそれぞれほんの僅かに広くなっている。これは、膨張及び収縮を誘導する熱サイクルの結果として起こる基板支持に対して横方向へのパージリング１５の動きが、溝１７ａとピン１９ａ一対の間の隙間を許容する最大距離以上となるのを防止する。ピン１９ａ〜ｃはまた基板支持１３に対するパージリング１５の回転動作を制限し、それにより回転整列させる。
【００１７】
基板支持１３は、パージガス搬送導管２５及びディフューザリング１３ｂを備え、パージガス搬送導管２５から、ディフューザリング１３ｂの内側端部と基板支持１３の外側端部により規定されるパージガス分配導管２７を通り、その後、ディフューザリング１３ｂに形成された複数の小オリフィスＯを通り、パージリング１５の下端部へのガスを結合する。
【００１８】
作用において、ウェーハＷはウェーハ支持面１３ａに配置され、ウェーハＷの端部がパージ溝２９の外側近傍に配置されるようになっている。この方法では、パージガスがパージ溝２９を通りウェーハＷの端部に沿って上方に流れると、ウェーハの端部への堆積が防止される。堆積処理の間、サセプタ１１ａは、通常、サセプタ１１ａに埋め込まれた、又はその下面と接触する加熱コイルにより、３５０℃から４５０℃の範囲の温度まで加熱される。しかし、チャンバーのメンテナンス又は洗浄のため、サセプタ１１ａは、通常、周囲温度に戻るまで冷却させられる。
【００１９】
この温度変化はチャンバーエレメントの熱膨張及び収縮を引き起こし、基板支持１３とパージリング１５を備えている。ＣＶＤ処理の間に起こる熱サイクル、及び結果として生じる基板支持１３及びディフューザリング１３ｂの膨張にも拘らず、ピン１９ａ〜ｃ及び溝１７ａ〜ｃの結合により、温度が変化するにつれて、それ（及びそれを支持するピン１９ａ〜ｃ）が放射状に移動するとき、熱で誘導された応力はパージリング１５に作用されない。パージリング１９ａ〜ｃ及びウェーハＷの間の隙間の熱で誘導された膨張は重要ではない。したがって、端部堆積はより均一且つ確実に防止される。その上さらに、パージリング１５は、日常の洗浄又は交換のため、ピン９ａ〜ｃを容易に上昇させてもよい。したがって、中断時間は最小にされる。
【００２０】
図３はサセプタ１１ｂの適切な部分の側面図である。図３の発明のサセプタ１１ｂは、図２の基板支持１３がディフューザリング１３ｂを備えていないことを除いて、図２のサセプタ１１ａに類似している。代わりに、パージガス搬送導管２５は、もっと狭く形成されたパージガス溝２９のように、パージリング１５の内側端部及び基板支持１３の外側端部により規定されるパージガス分配導管２７へパージガスを送る。図３の実施例はより少ない部品を必要とし、リストリクタギャップ（restrictor gap）Ｒと（図１の）オリフィスＯを交換する。リストリクタギャップＲは基板支持１３の水平な切り欠き及びパージリング１５の対応する水平な突出部により形成されている。リストリクタギャップＲのサイズは、水平な切り欠き又は突出部までの基板支持１３及びパージリング１５のそれぞれの垂直寸法により決定される。図３の実施例は、連続して基板支持１３の回りに放射状に延びるリストリクタギャップＲが複数のオリフィスよりは流れを妨げるようになっていないので、詰まりを減少させる。部品の数を減少させることにより、図３の実施例はまたその間の異なる膨張及び結果として生じる粒子の発生の可能性を減少させる。図１及び２の実施例のように、パージリング１５は絶縁パッド２１にあり、ピン１９により整列されていることに注意しなさい。
【００２１】
図４はサセプタ１１ｃの適切な部分の側面図である。図４に示されているように、発明のサセプタ１１ｃのパージリング１５は、パージリング１５の最下面から下方に延びる複数のピン１９（１つだけ図示）を有している。ピン１９はパージリング１５に押され、パッド２１は同じ方法でピン１９に固定され、又は、恐らくピン１９に不可欠である。作用では、各ピン１９は基板支持１３に配置された対応する溝１７内に挿入されている。この例では、溝１７は基板支持１３のディフューザリング部分１３ｂに形成されている。したがって、図４はピン１９及び溝１７の位置が交換されてもよく、そして、ピンと溝の結合の利点をまだ達成することを示している。
【００２２】
図５Ａ及び５Ｂはサセプタ１１ｄの適切な部分の側面図である。図５Ａ及び５Ｂのパージリング１５ａは、内側端部１５ａがウェーハＷの端部に張り出すように形成されている。したがって、パージリング１５ａは、（ウェーハの端部に張り出したり、又は陰にする）パージリング１５ａ及びシャドーリング４の両方として機能する。図５Ａ及び５Ｂのピンと溝の結合は、図２及び３を参照して上述されているように、パージリング１５ａの形状又は位置に影響を与えることなく、基板支持１３を膨張及び収縮させる。図５Ａは処理位置でのパージリング１５ａを示し、図５Ｂはウェーハ搬送位置でのパージリング１５ａを示している。シャドーリング４はウェーハの端部に重なるので、ウェーハＷが基板支持１３に置かれ、又はそこから引抜かれている間、それらは（例えば、チャンバー壁から突出する鉤部又は縁部により）基板支持１３上方のウェーハＷの搬送位置で慣習的に支持されている。ウェーハＷが基板支持１３に配置された後、基板支持１３は上昇し、シャドーリング４の最下部に掛かり、さらに後述するように、縁部から基板支持１３までシャドーリングを搬送する。
【００２３】
伝統的な基板支持１３は、パージリング１５及び又はシャドーリング４で使用されるかどうかに拘らず、最初、ウェーハＷの搬送位置まで降下される。その後、ウェーハハンドラーは基板支持１３上方の位置にウェーハＷを運び、リフトピン（図示せず）はウェーハＷをウェーハハンドラーから持上げる。その後、ウェーハハンドラーは引っ込められ、基板支持１３はさらに上昇され、シャドーリング４に掛かる。
【００２４】
図６はサセプタ１１ｅの適切な部分の側面図である。発明のサセプタ１１ｅは洗浄のためパージガス分配導管２５へのアクセスを容易にするように構成されている。特に、ピン１９（又は代わりの実施例では、溝１７）が配置される基板支持１３の表面はパージガス分配導管２５の出口の下方である。したがって、パージリング及び又はシャドーリング４が基板支持１３から取り除かれると、ガス分配導管の出口は露出される。さらに洗浄を容易にするため、パージガス分配導管２５は、図６に示されているように、上方（好ましくは、０°と３０°の間）に傾けられてもよい。
【００２５】
図７は、降下された非処理位置における本発明のサセプタ１１ｆを示すチャンバーの側面図である。サセプタ１１ｆは、基板支持１３上方の処理チャンバー本体１００の内面１０２に配置されたチャンバー本体リング２００により支持されたシャドーリング４のような移動可能な第１の端部リングと、基板支持１３に配置されたパージリング１５のような第２のリングとを備えている。パージリング１５は、図１〜６に対して上述されたように基板支持１３に取り付けられている。基板支持は、アルミニウム及びセラミックのようないろいろな材料製であってもよく、抵抗加熱コイルのような加熱エレメントを含んでいてもよい。シャドーリング４は複数のテーパ状又は円錐台形状のピン１９（２個図示）を備えており、シャドーリング４の外辺部回りに均等に空間を空けて、そこから下方に延びている。パージリング１５は、少なくとも１個のテーパ状又は円錐台形状の整列凹部５と、そこに形成された少なくとも１個のテーパ状又は円錐台形状の整列溝６とを備えている。本発明は、ピンを有するシャドーリングと凹部／溝を有するパージリングと共に示され、説明されているが、本発明は、ピンと凹部／溝の結合がシャドーリング又はパージリングのいずれかに配置されている実施例を考慮していることが分かる。本発明はまた、ピン又は凹部／溝のいずれかがテーパ面を備えている実施例を考慮してもよい。
【００２６】
ピン１９は整列凹部５と整列溝６に干渉するように配置されている。整列凹部５及び整列溝６は複数のピン１９の対応するものと少なくとも同じ幅である。１つの特徴では、幅は、パージリング１５の中央部に対して放射方向に垂直な寸法として定義される。整列凹部５及び整列溝６を示す本発明のパージリング１５の平面図である図８を参照すると、線８００はパージリング１５の中央部に対して放射方向を示し、線８０２はパージリング１５の中央部に対して放射方向に垂直な方向を示している。整列溝６の幅は、パージリング１５の中央部に対して放射方向に垂直な寸法であり、線分８０４により示されている。整列溝６の放射状寸法は線分８０６により示されている。整列溝６は、パージリング１５とシャドーリング４の間の熱膨張の差を補償するのに十分な長さ、パージリング１５の中央部に対して、放射状方向に延びている。整列溝６の放射状寸法（すなわち、長さ）は、対応するピン１９の放射状寸法より、約６０ミルまで、好ましくは、約４０ミルまで大きくなっている。整列凹部５及び整列溝６の幅は、対応するピン１９の幅より、約３ミルと約１０ミルの間、好ましくは、約３ミルと約８ミルの間で広くなっている。整列凹部５及び整列溝６とピン９との結合は、熱サイクルの誘導する膨張及び収縮により発生したシャドーリング４の動作、又は整列溝６の長さ以下の他の原因を制限する。ピンはまたパージリング１５に対するシャドーリング４の回転動作を制限し、それにより回転整列を供給する。
【００２７】
図７に示されているピン１９は円錐台形状を有し、ベース部から最上部へテーパ状となっている。整列凹部５及び整列溝６は、テーパピン１９を受け入れるため広い開口部と狭い底部とを形成する整合テーパ状側壁を有している。ピン１９の狭い縁部は不整列の大きい縁部を有する凹部５及び溝６の広い開口部に挿入されるので、この構成は２個のリング間の全体の不整列を許容すると共に修正する。したがって、テーパ状でない（すなわち、円筒状）のピン、凹部５、及び溝６の代わりに円錐台形状又はテーパ状のピン１９で、熱膨張又は他の原因によるシャドーリング４のパージリング１５との不整列は、ピン１９が凹部５及び溝６に挿入され、リングが一緒に来る時、修正可能である。ピン１９が凹部５及び溝６に挿入される時、シャドーリングとパージリングの間の不整列は、ピン１９の表面が凹部５又は溝６により規定された表面に沿って活動する時に修正される。２個のリングは、ピン１９が凹部５及び溝６に完全に挿入されると、整列される。
【００２８】
ピン１９及び凹部５／溝６の結合は、２個のリングの間の異なる熱膨張により、パージリングに関してシャドーリングを移動させ、リングの変形、剥れ又は構成部品の破損を引き起こすことがあるいずれかのリングへの応力を受けることはない。ピン１９及び溝６の結合が、２個のリング間の異なる熱膨張のためお互いに対してシャドーリングを僅かに（すなわち、溝６の長さにより制限され）移動させている間、シャドーリング４は、ピン１９及び凹部５の結合の位置でパージリング１５とピボット整列の状態にある。本発明は、シャドーリング４のパージリング１５及び基板とのしっかりした整列を供給する。その上さらに、シャドーリング４は洗浄又は交換のため容易に取り除かれてもよい。それにより中断時間は最小となる。
【００２９】
図９はチャンバー本体リング２００に支持されたシャドーリング４の平面図である。チャンバー本体リング２００はチャンバー本体１００の内面１０２に固定されている。チャンバー本体リング２００はチャンバー本体リング２００の内面２２０の上部に形成された複数の凹部２０２を備えている。シャドーリング４は凹部２０２により規定されたチャンバー本体リング２００の表面に位置するように形成された複数の突起１０を備えている。好ましくは、４個の突起１０がシャドーリング４の外辺部に沿って均等に間隔を置いている。パージリング１５に結合されない時には、シャドーリング４は凹部２０２の表面にある突起１０を介してチャンバー本体リング２００により支持されてもよい。凹部２０２はシャドーリング４の熱膨張を許容すると共にシャドーリング４をパージリング１５と完全に整列させ続けるような大きさに形成され、ピン１９が凹部５及び溝６の捕獲範囲内にあるようになっている。凹部２０２の側壁表面はまたチャンバー本体リング２００の所望の整列位置にシャドーリング４を動かすようにテーパ状に形成されていてもよい。
【００３０】
図１０は、処理位置においてサセプタ１１を示すチャンバーの側面図である。
図示されているように、基板支持１３に取り付けられたパージリング１５はシャドーリング４に接触し、持上げる。シャドーリング４のピン１９はパージリング１５の凹部５及び溝６に挿入される。それにより、シャドーリング４はチャンバー本体リング２００を持上げ、シャドーリング４の突起１０が凹部２０２により規定されたチャンバー本体リング２００の内面２２０から持上げられるようになっている。この構成において、シャドーリング４はウェーハＷ上方の約３〜５ミリメータに配置され、ウェーハＷの外辺部又は端部の一部分に張り出し、ＣＶＤ処理の間、そこへの堆積を防止する。
【００３１】
作用において、基板支持１３は、最初、図７に示されているように、ウェーハ搬送位置まで降下されている。その後、ロボットブレードを備えたウェーハハンドラーは基板支持１３の上方位置にウェーハを搬送し、ロボットブレードは引っ込む。基板支持１３は上昇され、そこに基板を置き、その後、基板支持１３はさらに上昇し、図１０に示されているように、そこに取り付けられたパージリング１５がシャドーリング４をチャンバー本体リング２００から持上げるようになっている。パージリング１５がシャドーリング４に掛かると、ピン１９は整列凹部５及び整列溝６に挿入される。ピン１９のテーパ面は整列凹部５及び整列溝６のテーパ面に沿って滑動し、パージリング１５との所望の位置にシャドーリング４を動かす。
【００３２】
図１１は、非処理の構成においてサセプタ１１ｇを示すチャンバーの側面図である。本発明のこの特徴では、基板支持１３は、セラミック製サセプタと、そこに配置されたセラミック製パージリングとを備えている。パージリング１０及びシャドーリング４は、上述されたように、本発明のピン及び溝／凹部の結合を備えている。
【００３３】
上記説明から明らかなように、１９９８年６月２４日に出願され（完全にインコーポレイテッドされた）、共有譲渡された米国特許出願No.09/103,462で開示されているチャンバーのようなチャンバーは、図１〜５の本発明のサセプタを使用する時、伝統的な堆積チャンバー（ＣＶＤ、ＰＶＤ等）と比較して優れた端部堆積の防止及び増加したスループットを供給する。
【００３４】
前述したものは本発明の好適な実施例のみを開示し、本発明の範囲内にある上述した装置及び方法の変更は当業者であれば容易に明らかであろう。例えば、本発明のサセプタは、ピンが基板支持又はリングに置かれているかに拘らず、端部リング（パージリング及び又はシャドーリング）の間のピン及び溝の結合を備えている。それぞれの図面は断熱パッドの使用を示しているが、これらのパッドは任意である。さらに、伝統的に公知であるように、加熱エレメントがサセプタに含まれてもよいことが分かるであろう。また、伝統的に公知であるが、本発明の各種実施例のそれぞれのパージガス搬送導管２５は、好ましくは、（それぞれの図面に示されているように）パージガス搬送導管２５の開口部下方にも幾分延びているパージガス搬送導管２７に開放し、パージ溝２９へのパージガスの分配をもっと保証するバッファ導管を作るようにする。
【００３５】
ピン及び溝の用語は、直線のピン及び溝６（例えば、方形の鍵）以外の形状を含めて広く解釈されるべきである。さらに、パージリング又はパージリング／シャドーリングは、ピン及び溝の結合以外の機構により、都合よく基板支持に移動可能結合可能である。移動可能に結合されたパージリングは、パージガス搬送導管の露出出口及び上方に傾斜されたパージガス搬送導管から利益を得るであろう。同様に、移動可能に結合されたパージリングを有するかどうかに拘らず、サセプタは、基板支持とパージリングの間のリストリクタギャップを有するパージガス分配導管の形成から利益を得ることができる。したがって、本発明のこれらの特徴はそれぞれ、ピンと溝の結合又は移動可能な結合されたパージリングに限定されるべきではない。
【００３６】
本発明はその好適な実施例と関連して開示されているが、特許請求の範囲に規定されているように、他の実施例が本発明の精神及び範囲内にあることが分かるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のサセプタの分解斜視図である。
【図２】本発明のサセプタの適切な部分の側面図である。
【図３】本発明のサセプタの適切な部分の側面図である。
【図４】本発明のサセプタの適切な部分の側面図である。
【図５Ａ】本発明のサセプタの適切な部分の側面図である。
【図５Ｂ】本発明のサセプタの適切な部分の側面図である。
【図６】本発明のサセプタの適切な部分の側面図である。
【図７】非処理位置における本発明のサセプタを示すチャンバーの側面図である。
【図８】本発明のシャドーリングの平面図である。
【図９】本発明のチャンバー本体リングに支持されたシャドーリングの平面図である。
【図１０】処理位置における本発明のサセプタを示すチャンバーの側面図である。
【図１１】本発明のサセプタを示すチャンバーの側面図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板の端部及び後面への処理ガスの堆積を抑制し、容易に除去すると共に洗浄する改善されたサセプタに関する。
【０００２】
【関連技術の背景】
化学気相成長法（ＣＶＤ）は、半導体基板に材料の薄膜を堆積するために使用される多数の処理の１つである。ＣＶＤを使用して基板を処理するため、真空チャンバーは基板を受け入れるように構成されたサセプタを供給される。通常のＣＶＤチャンバーでは、基板はロボットのブレードによりチャンバーに置かれると共にそれから取り除かれ、処理の間、基板支持により支持されている。先駆物質ガスは基板上方に置かれたガスマニホールド板を通って真空チャンバーに満たされ、基板は、通常、約２５０℃から６５０℃の範囲の処理温度まで加熱される。先駆物質は加熱された基板面で反応し、それに薄層を堆積し、揮発性副産物ガスを形成し、チャンバー排気システムを通って排出される。
【０００３】
基板処理の主な目的は、最大有用基板領域、そして結果として、各基板から可能な最大数のチップを得ることである。これは、半導体チップ製造業者からの最近の要望により強調され、処理された基板の端部排除を最小にし、ウェーハの端部を含め、可能な限り基板面をほとんど無駄にしないようになっている。考慮する幾つかの重要な要因は、基板に堆積される層の均一性と厚さに影響を与える処理変数と、基板に取り付き、基板のすべて又は一部を欠陥品又は無用にする汚染物質を含んでいる。これらの要因の両方は、処理される各基板のために有用な表面領域を最大にするように制御されるべきである。
【０００４】
チャンバーの粒子汚染物質の１つの原因は、基板の端部又は後面に堆積され、以下の処理の間、はげたり、又は剥離する材料である。基板の端部は、通常、面取りされ、これらの基板上での堆積の制御を難しくさせる。したがって、基板の端部での堆積は、通常、不均一であり、金属は堆積され、シリコンより誘電体に異なって付着する傾向がある。ウェーハの誘電層がベベルまで伸びない場合、金属はシリコンベベルに堆積され、結局、かけたり、又ははげたりしてもよく、チャンバーに望まない粒子を発生させる。さらに、化学機械的研磨は、しばしば、タングステン又は他の金属で被覆された基板の表面を円滑にするために使用される。研磨動作は端部及び後面に堆積させ、剥がし、望ましくない粒子を発生させる。
【０００５】
多数のアプローチが用いられ、処理の間、基板の端部への堆積を制御する。１つのアプローチは、処理ガスから基板の外辺部分を本質的に覆うシャドーリングを使用する。シャドーリングのアプローチの１つの不利な点は、基板の外辺部分を覆うことにより、シャドーリングが基板の全体の有用表面領域を減少させることである。この問題は、シャドーリングが基板に正確に整列されない場合に悪化し、整列は達成するのが困難となる。
【０００６】
別のアプローチは基板の端部近傍でパージリングを使用し、基板の端部に沿ってパージガスを送り、端部の堆積を防止する。パージガスは堆積ガスが基板に達するのを制限、又は防止し、したがって、ウェーハの面取りされた端部への堆積を制限、又は防止する。第３のアプローチはシャッタリングとパージリングを組合せて使用し、基板の端部近傍のパージガス入口及び出口を有するパージガスチャンバーを形成し、パージガスがウェーハの端部を横切るように案内するようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ウェーハは、通常、パージリングの内側（放射状）においてその間に隙間を空けて置かれる。伝統的に、パージリングはアルミニウム製であり、基板支持に溶接され、処理の間、リングが変形するのを防止するように努める。しかし、ＣＶＤ処理チャンバー内で起こる熱サイクルの間、アルミニウムリングはそれでもなお変形し、それらの形状の完全な形を失い、そのため、基板の端部に粒子が堆積するのを抑えるそれらの能力を妥協させる。これは、隙間のサイズを変え、ウェーハの端部を横切る堆積の不均一性と導く。アルミニウムリングが膨張及び収縮すると、そこの材料は剥れ、ウェーハを汚染することがある粒子を生成することがある。
【０００８】
さらに、シャドーイング及び又はパージングのために有効に作用するリングのため、それらは頻繁に洗浄され、隙間を変えたり、又は剥がしてウェーハを汚染することのある堆積材料を取り除かれなければならない。そのように洗浄はチャンバーの休止時間を増加させ、スループットを減少させ、より高い動作コストとなる。
【０００９】
したがって、端部堆積を確実に防止でき、容易に洗浄可能な改善されたサセプタの必要性がある。
【００１０】
【発明の概要】
１つの特徴では、本発明は、基板支持より小さい熱膨張係数を有する材料製の移動可能な端部リングを有する基板支持を供給することにより、従来技術の問題を克服する。端部リングは、シャドーリング、パージリングであってもよく、又は端部リングとシャドーリングの両方として機能してもよい。端部リング及び基板支持はピンと溝の結合のため構成されている。１つの特徴では、端部リング又は基板支持のいずれかは複数のピンを含み、端部リング又は基板支持の他はピンが挿入される複数の整列溝を備えている。それぞれの溝は複数のピンの対応する１つと少なくとも同じ幅であり、基板支持と端部リングの間の熱膨張の差を補償するのに十分な長さ、放射状方向に延びている。
【００１１】
別の特徴では、本発明は、基板支持の上方に配置され、ピン及び溝が基板支持に取り付けられた第２の端部リングに結合するように構成された移動可能な第１の端部を供給する。好ましくは、第１の端部リング又は第２の端部リングのいずれかは複数のピンを備え、第１の端部リング又は第２の端部リングの他のものは、１以上の整列凹部と、１以上の整列溝を備えている。ピンは整列凹部及び整列溝に挿入され、２つの端部リングを整列して結合する。それぞれの整列凹部及び整列溝は複数のピンの対応するものと少なくとも同じ幅であり、それぞれの整列溝は、第１の端部リングと第２の端部リングとの間の熱膨張の差を補償するのに十分な長さ、放射方向に伸びている。
【００１２】
本発明の他の目的、特徴及び利点は、以下の好適な実施例の詳細な説明、添付された特許請求の範囲及び添付図面からもっと十分に明らかになるであろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１はサセプタ１１ａの分解斜視図である。サセプタ１１ａは基板支持１３を備え、パージリング１５のようにピン及び溝が端部リングと結合するようになっている。特に、基板支持１３は基板支持１３の最上面から上方に延びる３個のピン１９ａ〜ｃを備えている。パージピン１５の最下面は３個のピン１９ａ〜ｃと干渉するように配置された３個の整列溝１７ａ〜ｃを備えている。基板支持１３は中央ウェーハ支持面１３ａを備え、３個のピン１９ａ〜ｃは基板支持面１３ａの回りに実質上均等に間隔を置いて配置されている。それぞれの溝１７ａ〜ｃは対応するピン１９ａ〜ｃと少なくとも同じ幅であり、熱サイクルの間、基板支持１３が膨張及び収縮する方向に、基板支持面１３ａの中央から外側放射状に延びている。
【００１４】
好ましくは、基板支持１３は、従来と同様に、アルミニウムのような金属製である。パージリング１５は、通常、基板支持１３の材料より小さい熱膨張率（ＣＴＥ）を有する材料製である。好ましくは、パージリング１５はセラミック材料製である。スロット１７ａ〜ｃは、サセプタ１１ａが露出される処理温度の範囲に亘り、基板支持１３とパージリング１５の間の熱膨張の差を補償するのに十分な長さ、延びている。熱膨張のこの差は、パージリング１５の材料と基板支持１３の材料の異なるＣＴＥによることがある。好ましくは、それぞれのピン１９ａ〜ｃは断熱材料製のパッド２１により取囲まれ、図２を参照してさらに後述するように、基板支持１３とパージリング１５の間を断熱させるようになっている。パッド２１は、好ましくは、非常に研磨されたセラミック製であり、そのため、粒子の発生を最小にしている間、パージリング１５をそれに沿って容易に滑動させる。パージリング１５は、１９９８年６月２４日に出願され、（ここに完全にインコーポレイテッドされた）米国特許出願No.09/103,462に開示されているように、複数のウェーハガイドピン２３をさらに含み、正確なウェーハの配置を容易にする。
【００１５】
図２はサセプタ１１ａの適切な部分の側面図であり、そこに配置されたウェーハＷを有する。図２に示されているように、基板支持１３、パージリング１５及び溝１７ａ〜ｃは、パッド２１の使用で、基板支持１３とパージリング１５の間で直接接触しないように構成されている。パージリング１５を金属製の基板支持１３から断熱することにより、パージリング１５が通常、より高い温度の基板支持１３と直接接触した場合には、基板支持１３パージリング１５は、他の方法の結果より小さい熱応力を受ける。図２にも示されているように、溝１７ａはピン１９ａの長さ以上の深さを有し、基板支持１３からピン１９ａを介してパージリング１５への熱伝導を減少させる。
【００１６】
溝１７ａ〜ｃは基板支持１３の中央に対して放射状外側に延び、好ましくは、それぞれのピン１９ａ〜ｃよりそれぞれほんの僅かに広くなっている。これは、膨張及び収縮を誘導する熱サイクルの結果として起こる基板支持に対して横方向へのパージリング１５の動きが、溝１７ａとピン１９ａ一対の間の隙間を許容する最大距離以上となるのを防止する。ピン１９ａ〜ｃはまた基板支持１３に対するパージリング１５の回転動作を制限し、それにより回転整列させる。
【００１７】
基板支持１３は、パージガス搬送導管２５及びディフューザリング１３ｂを備え、パージガス搬送導管２５から、ディフューザリング１３ｂの内側端部と基板支持１３の外側端部により規定されるパージガス分配導管２７を通り、その後、ディフューザリング１３ｂに形成された複数の小オリフィスＯを通り、パージリング１５の下端部へのガスを結合する。
【００１８】
作用において、ウェーハＷはウェーハ支持面１３ａに配置され、ウェーハＷの端部がパージ溝２９の外側近傍に配置されるようになっている。この方法では、パージガスがパージ溝２９を通りウェーハＷの端部に沿って上方に流れると、ウェーハの端部への堆積が防止される。堆積処理の間、サセプタ１１ａは、通常、サセプタ１１ａに埋め込まれた、又はその下面と接触する加熱コイルにより、３５０℃から４５０℃の範囲の温度まで加熱される。しかし、チャンバーのメンテナンス又は洗浄のため、サセプタ１１ａは、通常、周囲温度に戻るまで冷却させられる。
【００１９】
この温度変化はチャンバーエレメントの熱膨張及び収縮を引き起こし、基板支持１３とパージリング１５を備えている。ＣＶＤ処理の間に起こる熱サイクル、及び結果として生じる基板支持１３及びディフューザリング１３ｂの膨張にも拘らず、ピン１９ａ〜ｃ及び溝１７ａ〜ｃの結合により、温度が変化するにつれて、それ（及びそれを支持するピン１９ａ〜ｃ）が放射状に移動するとき、熱で誘導された応力はパージリング１５に作用されない。パージリング１９ａ〜ｃ及びウェーハＷの間の隙間の熱で誘導された膨張は重要ではない。したがって、端部堆積はより均一且つ確実に防止される。その上さらに、パージリング１５は、日常の洗浄又は交換のため、ピン９ａ〜ｃを容易に上昇させてもよい。したがって、中断時間は最小にされる。
【００２０】
図３はサセプタ１１ｂの適切な部分の側面図である。図３の発明のサセプタ１１ｂは、図２の基板支持１３がディフューザリング１３ｂを備えていないことを除いて、図２のサセプタ１１ａに類似している。代わりに、パージガス搬送導管２５は、もっと狭く形成されたパージガス溝２９のように、パージリング１５の内側端部及び基板支持１３の外側端部により規定されるパージガス分配導管２７へパージガスを送る。図３の実施例はより少ない部品を必要とし、リストリクタギャップ（restrictor gap）Ｒと（図１の）オリフィスＯを交換する。リストリクタギャップＲは基板支持１３の水平な切り欠き及びパージリング１５の対応する水平な突出部により形成されている。リストリクタギャップＲのサイズは、水平な切り欠き又は突出部までの基板支持１３及びパージリング１５のそれぞれの垂直寸法により決定される。図３の実施例は、連続して基板支持１３の回りに放射状に延びるリストリクタギャップＲが複数のオリフィスよりは流れを妨げるようになっていないので、詰まりを減少させる。部品の数を減少させることにより、図３の実施例はまたその間の異なる膨張及び結果として生じる粒子の発生の可能性を減少させる。図１及び２の実施例のように、パージリング１５は絶縁パッド２１にあり、ピン１９により整列されていることに注意しなさい。
【００２１】
図４はサセプタ１１ｃの適切な部分の側面図である。図４に示されているように、発明のサセプタ１１ｃのパージリング１５は、パージリング１５の最下面から下方に延びる複数のピン１９（１つだけ図示）を有している。ピン１９はパージリング１５に押され、パッド２１は同じ方法でピン１９に固定され、又は、恐らくピン１９に不可欠である。作用では、各ピン１９は基板支持１３に配置された対応する溝１７内に挿入されている。この例では、溝１７は基板支持１３のディフューザリング部分１３ｂに形成されている。したがって、図４はピン１９及び溝１７の位置が交換されてもよく、そして、ピンと溝の結合の利点をまだ達成することを示している。
【００２２】
図５Ａ及び５Ｂはサセプタ１１ｄの適切な部分の側面図である。図５Ａ及び５Ｂのパージリング１５ａは、内側端部１５ａがウェーハＷの端部に張り出すように形成されている。したがって、パージリング１５ａは、（ウェーハの端部に張り出したり、又は陰にする）パージリング１５ａ及びシャドーリング４の両方として機能する。図５Ａ及び５Ｂのピンと溝の結合は、図２及び３を参照して上述されているように、パージリング１５ａの形状又は位置に影響を与えることなく、基板支持１３を膨張及び収縮させる。図５Ａは処理位置でのパージリング１５ａを示し、図５Ｂはウェーハ搬送位置でのパージリング１５ａを示している。シャドーリング４はウェーハの端部に重なるので、ウェーハＷが基板支持１３に置かれ、又はそこから引抜かれている間、それらは（例えば、チャンバー壁から突出する鉤部又は縁部により）基板支持１３上方のウェーハＷの搬送位置で慣習的に支持されている。ウェーハＷが基板支持１３に配置された後、基板支持１３は上昇し、シャドーリング４の最下部に掛かり、さらに後述するように、縁部から基板支持１３までシャドーリングを搬送する。
【００２３】
伝統的な基板支持１３は、パージリング１５及び又はシャドーリング４で使用されるかどうかに拘らず、最初、ウェーハＷの搬送位置まで降下される。その後、ウェーハハンドラーは基板支持１３上方の位置にウェーハＷを運び、リフトピン（図示せず）はウェーハＷをウェーハハンドラーから持上げる。その後、ウェーハハンドラーは引っ込められ、基板支持１３はさらに上昇され、シャドーリング４に掛かる。
【００２４】
図６はサセプタ１１ｅの適切な部分の側面図である。発明のサセプタ１１ｅは洗浄のためパージガス分配導管２５へのアクセスを容易にするように構成されている。特に、ピン１９（又は代わりの実施例では、溝１７）が配置される基板支持１３の表面はパージガス分配導管２５の出口の下方である。したがって、パージリング及び又はシャドーリング４が基板支持１３から取り除かれると、ガス分配導管の出口は露出される。さらに洗浄を容易にするため、パージガス分配導管２５は、図６に示されているように、上方（好ましくは、０°と３０°の間）に傾けられてもよい。
【００２５】
図７は、降下された非処理位置における本発明のサセプタ１１ｆを示すチャンバーの側面図である。サセプタ１１ｆは、基板支持１３上方の処理チャンバー本体１００の内面１０２に配置されたチャンバー本体リング２００により支持されたシャドーリング４のような移動可能な第１の端部リングと、基板支持１３に配置されたパージリング１５のような第２のリングとを備えている。パージリング１５は、図１〜６に対して上述されたように基板支持１３に取り付けられている。基板支持は、アルミニウム及びセラミックのようないろいろな材料製であってもよく、抵抗加熱コイルのような加熱エレメントを含んでいてもよい。シャドーリング４は複数のテーパ状又は円錐台形状のピン１９（２個図示）を備えており、シャドーリング４の外辺部回りに均等に空間を空けて、そこから下方に延びている。パージリング１５は、少なくとも１個のテーパ状又は円錐台形状の整列凹部５と、そこに形成された少なくとも１個のテーパ状又は円錐台形状の整列溝６とを備えている。本発明は、ピンを有するシャドーリングと凹部／溝を有するパージリングと共に示され、説明されているが、本発明は、ピンと凹部／溝の結合がシャドーリング又はパージリングのいずれかに配置されている実施例を考慮していることが分かる。本発明はまた、ピン又は凹部／溝のいずれかがテーパ面を備えている実施例を考慮してもよい。
【００２６】
ピン１９は整列凹部５と整列溝６に干渉するように配置されている。整列凹部５及び整列溝６は複数のピン１９の対応するものと少なくとも同じ幅である。１つの特徴では、幅は、パージリング１５の中央部に対して放射方向に垂直な寸法として定義される。整列凹部５及び整列溝６を示す本発明のパージリング１５の平面図である図８を参照すると、線８００はパージリング１５の中央部に対して放射方向を示し、線８０２はパージリング１５の中央部に対して放射方向に垂直な方向を示している。整列溝６の幅は、パージリング１５の中央部に対して放射方向に垂直な寸法であり、線分８０４により示されている。整列溝６の放射状寸法は線分８０６により示されている。整列溝６は、パージリング１５とシャドーリング４の間の熱膨張の差を補償するのに十分な長さ、パージリング１５の中央部に対して、放射状方向に延びている。整列溝６の放射状寸法（すなわち、長さ）は、対応するピン１９の放射状寸法より、約６０ミルまで、好ましくは、約４０ミルまで大きくなっている。整列凹部５及び整列溝６の幅は、対応するピン１９の幅より、約３ミルと約１０ミルの間、好ましくは、約３ミルと約８ミルの間で広くなっている。整列凹部５及び整列溝６とピン９との結合は、熱サイクルの誘導する膨張及び収縮により発生したシャドーリング４の動作、又は整列溝６の長さ以下の他の原因を制限する。ピンはまたパージリング１５に対するシャドーリング４の回転動作を制限し、それにより回転整列を供給する。
【００２７】
図７に示されているピン１９は円錐台形状を有し、ベース部から最上部へテーパ状となっている。整列凹部５及び整列溝６は、テーパピン１９を受け入れるため広い開口部と狭い底部とを形成する整合テーパ状側壁を有している。ピン１９の狭い縁部は不整列の大きい縁部を有する凹部５及び溝６の広い開口部に挿入されるので、この構成は２個のリング間の全体の不整列を許容すると共に修正する。したがって、テーパ状でない（すなわち、円筒状）のピン、凹部５、及び溝６の代わりに円錐台形状又はテーパ状のピン１９で、熱膨張又は他の原因によるシャドーリング４のパージリング１５との不整列は、ピン１９が凹部５及び溝６に挿入され、リングが一緒に来る時、修正可能である。ピン１９が凹部５及び溝６に挿入される時、シャドーリングとパージリングの間の不整列は、ピン１９の表面が凹部５又は溝６により規定された表面に沿って活動する時に修正される。２個のリングは、ピン１９が凹部５及び溝６に完全に挿入されると、整列される。
【００２８】
ピン１９及び凹部５／溝６の結合は、２個のリングの間の異なる熱膨張により、パージリングに関してシャドーリングを移動させ、リングの変形、剥れ又は構成部品の破損を引き起こすことがあるいずれかのリングへの応力を受けることはない。ピン１９及び溝６の結合が、２個のリング間の異なる熱膨張のためお互いに対してシャドーリングを僅かに（すなわち、溝６の長さにより制限され）移動させている間、シャドーリング４は、ピン１９及び凹部５の結合の位置でパージリング１５とピボット整列の状態にある。本発明は、シャドーリング４のパージリング１５及び基板とのしっかりした整列を供給する。その上さらに、シャドーリング４は洗浄又は交換のため容易に取り除かれてもよい。それにより中断時間は最小となる。
【００２９】
図９はチャンバー本体リング２００に支持されたシャドーリング４の平面図である。チャンバー本体リング２００はチャンバー本体１００の内面１０２に固定されている。チャンバー本体リング２００はチャンバー本体リング２００の内面２２０の上部に形成された複数の凹部２０２を備えている。シャドーリング４は凹部２０２により規定されたチャンバー本体リング２００の表面に位置するように形成された複数の突起１０を備えている。好ましくは、４個の突起１０がシャドーリング４の外辺部に沿って均等に間隔を置いている。パージリング１５に結合されない時には、シャドーリング４は凹部２０２の表面にある突起１０を介してチャンバー本体リング２００により支持されてもよい。凹部２０２はシャドーリング４の熱膨張を許容すると共にシャドーリング４をパージリング１５と完全に整列させ続けるような大きさに形成され、ピン１９が凹部５及び溝６の捕獲範囲内にあるようになっている。凹部２０２の側壁表面はまたチャンバー本体リング２００の所望の整列位置にシャドーリング４を動かすようにテーパ状に形成されていてもよい。
【００３０】
図１０は、処理位置においてサセプタ１１を示すチャンバーの側面図である。
図示されているように、基板支持１３に取り付けられたパージリング１５はシャドーリング４に接触し、持上げる。シャドーリング４のピン１９はパージリング１５の凹部５及び溝６に挿入される。それにより、シャドーリング４はチャンバー本体リング２００を持上げ、シャドーリング４の突起１０が凹部２０２により規定されたチャンバー本体リング２００の内面２２０から持上げられるようになっている。この構成において、シャドーリング４はウェーハＷ上方の約３〜５ミリメータに配置され、ウェーハＷの外辺部又は端部の一部分に張り出し、ＣＶＤ処理の間、そこへの堆積を防止する。
【００３１】
作用において、基板支持１３は、最初、図７に示されているように、ウェーハ搬送位置まで降下されている。その後、ロボットブレードを備えたウェーハハンドラーは基板支持１３の上方位置にウェーハを搬送し、ロボットブレードは引っ込む。基板支持１３は上昇され、そこに基板を置き、その後、基板支持１３はさらに上昇し、図１０に示されているように、そこに取り付けられたパージリング１５がシャドーリング４をチャンバー本体リング２００から持上げるようになっている。パージリング１５がシャドーリング４に掛かると、ピン１９は整列凹部５及び整列溝６に挿入される。ピン１９のテーパ面は整列凹部５及び整列溝６のテーパ面に沿って滑動し、パージリング１５との所望の位置にシャドーリング４を動かす。
【００３２】
図１１は、非処理の構成においてサセプタ１１ｇを示すチャンバーの側面図である。本発明のこの特徴では、基板支持１３は、セラミック製サセプタと、そこに配置されたセラミック製パージリングとを備えている。パージリング１０及びシャドーリング４は、上述されたように、本発明のピン及び溝／凹部の結合を備えている。
【００３３】
上記説明から明らかなように、１９９８年６月２４日に出願され（完全にインコーポレイテッドされた）、共有譲渡された米国特許出願No.09/103,462で開示されているチャンバーのようなチャンバーは、図１〜５の本発明のサセプタを使用する時、伝統的な堆積チャンバー（ＣＶＤ、ＰＶＤ等）と比較して優れた端部堆積の防止及び増加したスループットを供給する。
【００３４】
前述したものは本発明の好適な実施例のみを開示し、本発明の範囲内にある上述した装置及び方法の変更は当業者であれば容易に明らかであろう。例えば、本発明のサセプタは、ピンが基板支持又はリングに置かれているかに拘らず、端部リング（パージリング及び又はシャドーリング）の間のピン及び溝の結合を備えている。それぞれの図面は断熱パッドの使用を示しているが、これらのパッドは任意である。さらに、伝統的に公知であるように、加熱エレメントがサセプタに含まれてもよいことが分かるであろう。また、伝統的に公知であるが、本発明の各種実施例のそれぞれのパージガス搬送導管２５は、好ましくは、（それぞれの図面に示されているように）パージガス搬送導管２５の開口部下方にも幾分延びているパージガス搬送導管２７に開放し、パージ溝２９へのパージガスの分配をもっと保証するバッファ導管を作るようにする。
【００３５】
ピン及び溝の用語は、直線のピン及び溝６（例えば、方形の鍵）以外の形状を含めて広く解釈されるべきである。さらに、パージリング又はパージリング／シャドーリングは、ピン及び溝の結合以外の機構により、都合よく基板支持に移動可能結合可能である。移動可能に結合されたパージリングは、パージガス搬送導管の露出出口及び上方に傾斜されたパージガス搬送導管から利益を得るであろう。同様に、移動可能に結合されたパージリングを有するかどうかに拘らず、サセプタは、基板支持とパージリングの間のリストリクタギャップを有するパージガス分配導管の形成から利益を得ることができる。したがって、本発明のこれらの特徴はそれぞれ、ピンと溝の結合又は移動可能な結合されたパージリングに限定されるべきではない。
【００３６】
本発明はその好適な実施例と関連して開示されているが、特許請求の範囲に規定されているように、他の実施例が本発明の精神及び範囲内にあることが分かるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のサセプタの分解斜視図である。
【図２】本発明のサセプタの適切な部分の側面図である。
【図３】本発明のサセプタの適切な部分の側面図である。
【図４】本発明のサセプタの適切な部分の側面図である。
【図５Ａ】本発明のサセプタの適切な部分の側面図である。
【図５Ｂ】本発明のサセプタの適切な部分の側面図である。
【図６】本発明のサセプタの適切な部分の側面図である。
【図７】非処理位置における本発明のサセプタを示すチャンバーの側面図である。
【図８】本発明のシャドーリングの平面図である。
【図９】本発明のチャンバー本体リングに支持されたシャドーリングの平面図である。
【図１０】処理位置における本発明のサセプタを示すチャンバーの側面図である。
【図１１】本発明のサセプタを示すチャンバーの側面図である。
Claims (20)
- ａ）基板支持体と、
ｂ）該基板支持体に接し、１以上のテーパ状凹部を有する第１の端部リングと、
ｃ）前記基板支持体の端部に近接し、１以上の整合テーパピンを有し、前記第１の端部リングの１以上のテーパ状凹部と係合する第２の端部リングと、
を備えていることを特徴とする装置。 - 前記第１の端部リングは、前記第２の端部リングの前記１以上のテーパピンと係合するように配置された１以上の溝を有する請求項１に記載の装置。
- 前記第１の端部リングはパージリングである請求項１に記載の装置。
- 前記第２の端部リングはシャドーリングである請求項１に記載の装置。
- 前記第１の端部リングは、１つのテーパ状凹部と、１つの正反対に配置されたテーパ溝とを有し、前記第２の端部リングは、前記凹部及び前記溝と係合するように正反対に配置された２つのテーパピンを有する請求項１に記載の装置。
- パージガス導管が前記パージリングに近接して形成されている請求項３に記載の装置。
- ａ）チャンバーと、
ｂ）該チャンバーに配置された基板支持体と、
ｃ）該基板支持体に接し、１以上のテーパ状凹部を有する第１の端部リングと、
ｄ）前記基板支持体の端部に近接し、１以上の整合テーパピンを有し、前記第１の端部リングの前記１以上のテーパ状凹部と係合する第２の端部リングと、
を備えていることを特徴とする基板処理装置。 - ｅ）チャンバーの内面に配置され、１以上の凹部を有し、前記第２の端部リングとの係合を維持するチャンバー本体リングをさらに備えている請求項７に記載の装置。
- 前記第１の端部リングは、前記第２の端部リングの前記１以上のテーパピンと係合するように配置された１以上の溝を有する請求項７に記載の装置。
- 前記第１の端部リングはパージリングである請求項７に記載の装置。
- 前記第２の端部リングはシャドーリングである請求項７に記載の装置。
- 前記第１の端部リングは、１つのテーパ状凹部と、１つの正反対に配置されたテーパ溝とを有し、前記第２の端部リングは、前記凹部及び前記溝と係合するように正反対に配置された２つのテーパピンを有する請求項７に記載の装置。
- パージガス導管が前記パージリングに近接して形成されている請求項１０に記載の装置。
- 前記チャンバー本体リングの前記１以上の凹部はテーパ状側面を有する請求項８に記載の装置。
- チャンバー内で基板を支持する方法であって、
ａ）基板支持体の表面に接し、１以上の凹部を有する第１の端部リングを有する基板支持体上に前記基板を配置し、
ｂ）前記第１の端部リングの上方に、前記基板支持体の端部に近接して、該第１の端部リングの前記１以上の凹部と係合する１以上のピンを含む第２の端部リングを配置する、
ことを含むことを特徴とする方法。 - 前記第１の端部リングは、前記第２の端部リングの前記１以上のテーパピンと係合するように配置された１以上の溝を有する請求項１５に記載の方法。
- 前記第１の端部リングはパージリングである請求項１５に記載の方法。
- 前記第２の端部リングはシャドーリングである請求項１５に記載の方法。
- 前記第１の端部リングは、１つのテーパ状凹部と、１つの正反対に配置されたテーパ溝とを有し、前記第２の端部リングは、前記凹部及び前記溝と係合するように正反対に配置された２つのテーパピンを有する請求項１５に記載の方法。
- ｃ）基板処理の間、該基板の回りにパージガスを流すことをさらに含む請求項１５に記載の方法。
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