JP6133888B2 - Deposition system having reaction chamber configured for in-situ metrology and related method - Google Patents
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Description
(関連出願の相互参照)
本願の主題は、2011年8月22日にBertramらの名義で出願された「DEPOSITION SYSTEMS HAVING ACCESS GATES AT DESIRABLE LOCATIONS,AND RELATED METHODS」という名称の米国特許仮出願第61/526,137号明細書の主題、2011年8月22日にBertramらの名義で出願された「DEPOSITION SYSTEMS INCLUDING A PRECURSOR GAS FURNACE WITHIN A REACTION CHAMBER,AND RELATED METHODS」という名称の米国特許仮出願第61/526,143号明細書の主題、および2011年8月22日にBertramの名義で出願された「DIRECT LIQUID INJECTION FOR HALIDE VAPOR PHASE EPITAXY SYSTEMS AND METHODS」という名称の米国特許仮出願第61/526,148号明細書の主題に関し、この出願のそれぞれの開示全体を参照によりその全体を本明細書に組み込む。
(Cross-reference of related applications)
The subject of this application is US Provisional Application No. 61 / 526,137, filed August 22, 2011 in the name of Bertram et al., Entitled “DEPOSITION SYSTEMS HAVING ACCESS GATES AT DESIABLE LOCATIONS, AND RELATED METHODS”. No. 6, Provisional Patent Application No. 61 / US Provisional Application No. 6, entitled “DEPOSITION SYSTEMS INCLUDING A PROCURSOR GAS FURNACE WITH A REACTION CHAMBER, AND RELATED METHODS” filed August 22, 2011 in the name of Bertram et al. The subject of the book and “DIRECT” filed on 22 August 2011 in the name of Bertram With respect to the subject matter of US Provisional Application No. 61 / 526,148, entitled “LIQUID INJECTION FOR HALIDE VAPOR PHASE EPITAXY SYSTEMS AND METHODS”, the entire disclosure of each of this application is incorporated herein by reference in its entirety.
本発明の実施形態は、一般に、基板上に材料を堆積するためのシステムに、またそのようなシステムを作製および使用する方法に関する。より詳細には、本発明の実施形態は、III−V族半導体材料を基板上に堆積するための気相エピタキシ(VPE)法および化学気相堆積(CVD)法に、またそのようなシステムを作製および使用する方法に関する。 Embodiments of the present invention generally relate to systems for depositing materials on a substrate and methods of making and using such systems. More particularly, embodiments of the present invention relate to vapor phase epitaxy (VPE) and chemical vapor deposition (CVD) methods for depositing III-V semiconductor materials on a substrate, and to such systems. It relates to methods of making and using.
化学気相堆積(CVD)は、固体材料を基板上に堆積するために使用されるプロセスであり、一般に半導体デバイスの製造に使用される。化学気相堆積プロセスでは、基板が1または複数の試薬ガスにさらされ、これらの試薬ガスは、反応、分解、または反応および分解し、その結果、基板の表面上に固体材料が堆積することになる。 Chemical vapor deposition (CVD) is a process used to deposit solid materials on a substrate and is commonly used in the manufacture of semiconductor devices. In a chemical vapor deposition process, a substrate is exposed to one or more reagent gases that react, decompose, or react and decompose, resulting in the deposition of solid material on the surface of the substrate. Become.
1つの特定のタイプのCVDプロセスは、当技術分野では、気相エピタキシ(VPE)と呼ばれる。VPEプロセスでは、基板が反応チャンバ内で1または複数の試薬蒸気にさらされ、これらの試薬蒸気は、反応、分解、または反応および分解し、その結果、基板の表面上に固体材料がエピタキシャル堆積することになる。VPEプロセスは、III−V族半導体材料を堆積するためにしばしば使用される。VPEプロセス内の試薬蒸気の1つがハイドライド蒸気を含むとき、このプロセスは、ハイドライド気相エピタキシ(HVPE)プロセスと呼ばれる。 One particular type of CVD process is referred to in the art as vapor phase epitaxy (VPE). In a VPE process, a substrate is exposed to one or more reagent vapors in a reaction chamber that reacts, decomposes, or reacts and decomposes, resulting in epitaxial deposition of solid material on the surface of the substrate. It will be. VPE processes are often used to deposit III-V semiconductor materials. When one of the reagent vapors in the VPE process includes hydride vapor, this process is referred to as a hydride vapor phase epitaxy (HVPE) process.
HVPEプロセスは、たとえば窒化ガリウム(GaN)などIII−V族半導体材料を形成するために使用される。そのようなプロセスでは、基板上でのGaNのエピタキシャル成長は、反応チャンバ内で約500℃と約1,100℃の間の高い温度で行われる塩化ガリウム(GaCl)とアンモニア(NH3)との気相反応に起因する。NH3は、標準的なNH3ガス源から供給される。 The HVPE process is used to form III-V semiconductor materials such as gallium nitride (GaN). In such a process, the epitaxial growth of GaN on the substrate is a gas phase of gallium chloride (GaCl) and ammonia (NH 3 ) that is performed at a high temperature between about 500 ° C. and about 1,100 ° C. in a reaction chamber. Due to phase reaction. NH 3 is supplied from a standard NH 3 gas source.
いくつかの方法では、GaCl蒸気は、(標準的なHClガス源から供給される)塩化水素(HCl)ガスを加熱された液体ガリウムの上に通し、GaClを反応チャンバ内でその場(in situ)で形成することによって提供される。液体ガリウムは、約750℃と約850℃の間の温度に加熱される。GaClおよびNH3は、半導体材料のウェハなど加熱された基板の表面に(たとえば、その上に)導かれる。2001年1月30日にSolomonらに発行された米国特許(特許文献1参照)は、そのようなシステムおよび方法で使用するためのガス注入システムを開示しており、その特許の開示全体を参照により本明細書に組み込む。 In some methods, GaCl vapor is passed through hydrogen chloride (HCl) gas (supplied from a standard HCl gas source) over the heated liquid gallium, and GaCl is passed in situ in the reaction chamber. ). Liquid gallium is heated to a temperature between about 750 ° C. and about 850 ° C. GaCl and NH 3 are directed to (eg, on) the surface of a heated substrate, such as a wafer of semiconductor material. U.S. Patent issued to Solomon et al. On Jan. 30, 2001 (see U.S. Pat. No. 6,057,037) discloses a gas injection system for use in such a system and method, see the entire disclosure of that patent. Is incorporated herein by reference.
そのようなシステムでは、液体ガリウム源を補充するために、反応チャンバを大気に開放することが必要である。さらに、反応チャンバをそのようなシステム内で、その場で洗浄することは可能でない。 In such a system, it is necessary to open the reaction chamber to the atmosphere to replenish the liquid gallium source. Furthermore, it is not possible to clean the reaction chamber in-situ in such a system.
そのような課題に対処するために、反応チャンバ内に直接注入される外部のGaCl3源を使用する方法およびシステムが開発されている。そのような方法およびシステムの例が、たとえば2009年9月10日にArenaらの名義で公表された特許文献2に開示されており、その公開の開示全体を参照により本明細書に組み込む。 To address such challenges, methods and systems have been developed that use an external GaCl 3 source that is injected directly into the reaction chamber. An example of such a method and system is disclosed, for example, in US Pat. No. 6,037,028 published in the name of Arena et al. On September 10, 2009, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.
この概要は、概念の集まりを、簡潔な形態で紹介するために提供されており、そのような概念については、以下、本発明のいくつかの例示的な実施形態の詳細な説明でさらに述べる。この概要は、特許請求されている主題の重要な特徴または不可欠な特徴を識別することが意図されているものでも、特許請求されている主題の範囲を限定するために使用されることが意図されているものでもない。 This summary is provided to introduce a collection of concepts in a simplified form that are further described below in the detailed description of several exemplary embodiments of the invention. This summary is intended to identify important or essential features of the claimed subject matter, but is intended to be used to limit the scope of the claimed subject matter. It's not what you're doing.
いくつかの実施形態では、本開示は、堆積システムを含む。堆積システムは、1または複数のチャンバ壁を有する反応チャンバを含む。少なくとも1つの熱放射エミッタが、1または複数のチャンバ壁の少なくとも1つのチャンバ壁を通して反応チャンバの内部に熱放射を放出するように構成される。熱放射は、電磁放射スペクトルの赤外領域および可視領域のうちの少なくとも1つにおける波長範囲内の波長を含む。熱放射が透過される少なくとも1つのチャンバ壁は、その波長範囲にわたって電磁放射に対して少なくとも実質的に透過性である透過性材料を含む。堆積システムは、センサを含む少なくとも1つのメトロロジデバイスをさらに含む。センサは、反応チャンバの外側に位置し、反応チャンバの内部から反応チャンバの外部へ通過する電磁放射信号を受信するように配向および構成される。電磁放射信号は、熱放射が放出される波長範囲内の1または複数の波長を含む。少なくとも1つの熱放射エミッタによって放出されることになる少なくとも一部の熱放射が少なくとも1つのメトロロジデバイスのセンサによって検出されるのを防止するように、不透過性材料の少なくとも1つの体積が配置される。不透過性材料は、熱放射が放出される波長範囲内の電磁放射の波長に対して不透過性である。 In some embodiments, the present disclosure includes a deposition system. The deposition system includes a reaction chamber having one or more chamber walls. At least one thermal radiation emitter is configured to emit thermal radiation into the interior of the reaction chamber through at least one chamber wall of the one or more chamber walls. Thermal radiation includes wavelengths within a wavelength range in at least one of the infrared and visible regions of the electromagnetic radiation spectrum. At least one chamber wall through which thermal radiation is transmitted includes a transparent material that is at least substantially transparent to electromagnetic radiation over its wavelength range. The deposition system further includes at least one metrology device that includes a sensor. The sensor is positioned outside the reaction chamber and is oriented and configured to receive an electromagnetic radiation signal that passes from inside the reaction chamber to outside the reaction chamber. The electromagnetic radiation signal includes one or more wavelengths within the wavelength range at which thermal radiation is emitted. At least one volume of impermeable material is arranged to prevent at least a portion of the thermal radiation that will be emitted by the at least one thermal radiation emitter from being detected by the sensor of the at least one metrology device Is done. The impermeable material is impermeable to the wavelength of electromagnetic radiation within the wavelength range from which the thermal radiation is emitted.
追加の実施形態では、本開示は、堆積システムを形成するための方法を含む。少なくとも1つの熱放射エミッタが、1または複数のチャンバ壁を含む反応チャンバの外側で反応チャンバに近接して配置される。少なくとも1つの熱放射エミッタは、1または複数のチャンバ壁の少なくとも1つのチャンバ壁を通じて、反応チャンバの内部に熱放射を放出するように配向される。少なくとも1つの熱放射エミッタは、電磁放射スペクトルの赤外領域および可視領域のうちの少なくとも1つにおける電磁放射の波長範囲内で熱放射を放出するように構成されたエミッタを含む。熱放射が通って放出される少なくとも1つのチャンバ壁は、熱放射が放出される波長範囲にわたって電磁放射に対して少なくとも実質的に透過性である透過性材料を含むように選択される。少なくとも1つのメトロロジデバイスのセンサは、反応チャンバの外側で反応チャンバに近接して配置される。センサは、反応チャンバの内部から反応チャンバの外部へ通過する電磁放射信号を受信するように配向される。センサは、熱放射が1または複数の熱放射エミッタによって放出される波長範囲内の1または複数の波長の電磁放射信号を検出するように構成されるセンサを含むように選択される。少なくとも1つの熱放射エミッタによって放出される少なくとも一部の熱放射が少なくとも1つのメトロロジデバイスのセンサによって検出されるのを防止する場所に、不透過性材料の少なくとも1つの体積が設けられる。不透過性材料は、熱放射が放出される波長範囲内の電磁放射の波長に対して不透過性の材料を含むように選択される。 In additional embodiments, the present disclosure includes a method for forming a deposition system. At least one thermal radiation emitter is disposed proximate to the reaction chamber outside the reaction chamber including one or more chamber walls. The at least one thermal radiation emitter is oriented to emit thermal radiation into the interior of the reaction chamber through at least one chamber wall of the one or more chamber walls. The at least one thermal radiation emitter includes an emitter configured to emit thermal radiation within a wavelength range of electromagnetic radiation in at least one of an infrared region and a visible region of the electromagnetic radiation spectrum. The at least one chamber wall through which the thermal radiation is emitted is selected to include a transmissive material that is at least substantially transparent to electromagnetic radiation over the wavelength range at which the thermal radiation is emitted. The sensor of the at least one metrology device is located outside the reaction chamber and in proximity to the reaction chamber. The sensor is oriented to receive an electromagnetic radiation signal that passes from the inside of the reaction chamber to the outside of the reaction chamber. The sensor is selected to include a sensor that is configured to detect one or more wavelengths of electromagnetic radiation signals within a wavelength range in which the thermal radiation is emitted by the one or more thermal radiation emitters. At least one volume of impermeable material is provided at a location that prevents at least some thermal radiation emitted by the at least one thermal radiation emitter from being detected by a sensor of the at least one metrology device. The impermeable material is selected to include a material that is impermeable to wavelengths of electromagnetic radiation within the wavelength range from which the thermal radiation is emitted.
他の実施形態では、本開示は、堆積システムを使用してワークピース基板上に材料を堆積する方法を含む。少なくとも1つのワークピース基板が反応チャンバの内部に配置される。熱放射は、反応チャンバの外側に位置する少なくとも1つの熱放射エミッタから反応チャンバの内部に、反応チャンバの1または複数のチャンバ壁の少なくとも一部分を通じて放出される。熱放射が通って放出される1または複数のチャンバ壁は、熱放射に対して透過性である透過性材料を含む。少なくとも1つのプロセスガスが反応チャンバ内に導入される。ワークピース基板および少なくとも1つのプロセスガスのうちの少なくとも1つが熱放射によって加熱される。少なくとも1つのプロセスガスから少なくとも1つのワークピース基板上に材料が堆積される。少なくとも1つのメトロロジデバイスのセンサを使用し、ワークピース基板の少なくとも1つの特性を表す電磁放射信号を検知する。センサは、反応チャンバの外側で反応チャンバに近接して位置する。センサによって検知される電磁放射信号は、反応チャンバの内部からセンサへ、電磁放射信号に対して透過性の反応チャンバの1または複数のチャンバ壁を通じて通過する。センサは、不透過性材料の少なくとも1つの体積を使用して、熱放射エミッタによって放出される熱放射の少なくとも一部から遮蔽される。 In other embodiments, the present disclosure includes a method of depositing material on a workpiece substrate using a deposition system. At least one workpiece substrate is disposed within the reaction chamber. Thermal radiation is emitted from at least one thermal radiation emitter located outside the reaction chamber into the reaction chamber through at least a portion of one or more chamber walls of the reaction chamber. The chamber wall or walls through which the thermal radiation is emitted includes a permeable material that is permeable to the thermal radiation. At least one process gas is introduced into the reaction chamber. At least one of the workpiece substrate and the at least one process gas is heated by thermal radiation. Material is deposited from at least one process gas onto at least one workpiece substrate. At least one metrology device sensor is used to sense an electromagnetic radiation signal representative of at least one characteristic of the workpiece substrate. The sensor is located outside the reaction chamber and in proximity to the reaction chamber. The electromagnetic radiation signal sensed by the sensor passes from the inside of the reaction chamber to the sensor through one or more chamber walls of the reaction chamber that are transparent to the electromagnetic radiation signal. The sensor is shielded from at least a portion of the thermal radiation emitted by the thermal radiation emitter using at least one volume of impermeable material.
本開示は、添付の図に示されている例示的な実施形態の以下の詳細な説明を参照することによって、より十分に理解される。
本明細書に提示されている図は、何らかの特定のシステム、構成要素、またはデバイスの実際の図とすることを意図してはおらず、本発明の実施形態について述べるために使用される理想化された表現にすぎない。 The illustrations presented herein are not intended to be actual illustrations of any particular system, component, or device, but are idealized to be used to describe embodiments of the invention. It's just an expression.
本明細書では、「III−V族半導体材料」という用語は、周期表のIIIA族(B、Al、Ga、In、およびTi)からの1または複数の元素、および周期表のVA族(N、P、As、Sb、およびBi)からの1または複数の元素から少なくとも主に構成される任意の半導体材料を意味し、それを含む。たとえば、III−V族半導体材料は、それだけには限らないがGaN、GaP、GaAs、InN、InP、InAs、AlN、AlP、AlAs、InGaN、InGaP、InGaNPなどを含む。 As used herein, the term “III-V semiconductor material” refers to one or more elements from group IIIA (B, Al, Ga, In, and Ti) of the periodic table, and group VA (N , P, As, Sb, and Bi) means and includes any semiconductor material that is at least primarily composed of one or more elements. For example, III-V semiconductor materials include, but are not limited to, GaN, GaP, GaAs, InN, InP, InAs, AlN, AlP, AlAs, InGaN, InGaP, InGaNP, and the like.
本明細書では、「ガス」という用語は、ガス(独立した形状も体積ももたない流体)および蒸気(拡散された液体を含むガス、またはその中に浮遊する固体物質)を含み、「ガス」および「蒸気」という用語は、本明細書では同義に使用される。 As used herein, the term “gas” includes gas (fluid having no independent shape or volume) and vapor (gas containing a diffused liquid, or a solid substance suspended therein), The terms “steam” and “steam” are used interchangeably herein.
図1は、本開示による堆積システム100の例を示す。堆積システム100は、少なくとも実質的に囲まれた反応チャンバ102と、少なくとも1つの熱放射エミッタ104と、メトロロジデバイス106と、メトロロジデバイス106のセンサ108を熱放射エミッタ104によって放出された少なくとも一部の放射から遮蔽するように構成および配置された不透過性材料の体積(図1には図示せず)とを含む。堆積システム100のこれらの構成要素について、下記でさらに詳細に論じる。いくつかの実施形態では、堆積システム100はCVDシステムを含んでもよく、VPE堆積システム(たとえば、HVPE堆積システム)を含んでもよい。
FIG. 1 shows an example of a
反応チャンバ102は、1または複数のチャンバ壁を含む。たとえば、チャンバ壁は、水平に配向された上壁124と、水平に配向された底壁126と、上壁124と底壁126との間に延びる1または複数の垂直に配向された横側壁128とを含む。
堆積システム100は、1または複数のプロセスガスを反応チャンバ102内に注入するために使用されるガス注入デバイス130と、プロセスガスを反応チャンバ102から抜くために、および基板を反応チャンバ102内にロードし基板を反応チャンバ102からアンロードするために使用されるガス抜きおよびローディングサブアセンブリ132とをさらに含む。ガス注入デバイス130は、1または複数のプロセスガスを反応チャンバ102の横側壁128の1または複数を通じて注入するように構成される。
The
いくつかの実施形態では、反応チャンバ102は、図1に示されているように細長い矩形プリズムの幾何学的形状を有する。いくつかのそのような実施形態では、ガス注入デバイス130は、反応チャンバ102の第1の端部に位置し、ガス抜きおよびローディングサブアセンブリは、反応チャンバ102の反対側の第2の端部に位置する。他の実施形態では、反応チャンバ102は、別の幾何学的形状を有してもよい。
In some embodiments, the
堆積システム100は、1または複数のワークピース基板136を支持するように構成された基板支持構造134(たとえば、サセプタ)を含み、ワークピース基板136上には、堆積システム100内で半導体材料を堆積し、または他の方法で設けることが望ましい。たとえば、1または複数のワークピース基板136は、ダイまたはウェハを含む。図1に示されているように、基板支持構造134は、スピンドル139、したがって反応チャンバ102内の基板支持構造134の回転を駆動するように構成される電気モータなど駆動デバイス(図示せず)に結合される(たとえば、直接構造的に結合される、磁気結合される、など)スピンドル139に結合される。
The
堆積システム100は、反応チャンバ102にプロセスガスを流通させるために使用されるガスフローシステムをさらに含む。たとえば、堆積システム100は、第1の場所103Aで1または複数のプロセスガスを反応チャンバ102内に注入するための少なくとも1つのガス注入デバイス130と、1または複数のプロセスガスを反応チャンバ102を通じて第1の場所103Aから第2の場所103Bに引き込むための、および第2の場所103Bで1または複数のプロセスガスを反応チャンバ102から排出するための真空デバイス133とを備える。ガス注入デバイス130は、たとえば、1または複数のプロセスガスをプロセスガス源から搬送する導管と結合するように構成されたコネクタを含むガス注入マニフォルドを備える。
The
引き続き図1を参照すると、堆積システム100は、それぞれのプロセスガス源142A〜142Eからガス注入デバイス130にガスを搬送する5つのガス流入導管140A〜140Eを含む。任意選択で、ガス弁(141A〜141E)は、ガス流入導管140A〜140Eを通るガスの流れをそれぞれ選択的に制御するように使用してもよい。
With continued reference to FIG. 1, the
いくつかの実施形態では、特許文献2に記載されているように、ガス源142A〜142Eの少なくとも1つが、GaCl3、InCl3、またはAlCl3のうちの少なくとも1つの外部ソースを含む。GaCl3、InCl3、またはAlCl3は、たとえば、それぞれGa2Cl6、In2Cl6、およびAl2Cl6などダイマーの形態で存在する。したがって、ガス源142A〜142Eは、Ga2Cl6、In2Cl6、またはAl2Cl6などダイマーを含む。
In some embodiments, as described in
ガス源142A〜142Eの1または複数がGaCl3源である、またはそれを含む実施形態では、GaCl3源は、少なくとも100℃(たとえば、約130℃)の温度で維持された液体GaCl3のリザーバを含み、液体GaCl3の蒸発速度を高めるための物理的な手段を含む。そのような物理的な手段は、たとえば、液体GaCl3を攪拌するように構成されたデバイス、液体GaCl3を噴霧するように構成されたデバイス、液体GaCl3の上にキャリアガスを流すように構成されたデバイス、液体GaCl3を通じてキャリアガスを泡立てるように構成されたデバイス、圧電デバイスなど、液体GaCl3を超音波分散するように構成されたデバイスなどを含む。非限定的な例として、He、N2、H2、またはArなどキャリアガスが液体GaCl3を通じて泡立てられ、一方、液体GaCl3は、少なくとも100℃の温度で維持され、その結果、ソースガスは、前駆体ガス(precursor gas)が搬送される1または複数のキャリアガスを含む。
One or
いくつかの実施形態では、ガス流入導管140A〜140Eの温度は、ガス源142A〜142Eと反応チャンバ102との間で制御される。ガス流入導管140A〜140E、および関連のマスフローセンサ、コントローラなどの温度は、ガス流入導管140A〜140E内でのガス(たとえば、GaCl3蒸気)の凝縮を防止するために、それぞれのガス源142A〜142Eからの出口での第1の温度(たとえば、約100℃以上)から反応チャンバ102内への入口点での第2の温度(約150℃以下)まで徐々に上昇する。任意選択で、それぞれのガス源142A〜142Eと反応チャンバ102との間のガス流入導管140A〜140Eの長さは、約3フィート(91.4cm)以下、約2フィート(61cm)以下、または約1フィート(30.5cm)以下でもよい。ソースガスの圧力は、1または複数の圧力制御システムを使用して制御される。
In some embodiments, the temperature of the
追加の実施形態では、堆積システム100は、5つ未満(たとえば、1つ〜4つ)のガス流入導管、およびそれぞれのガス源を含み、または堆積システム100は、5つを超える(たとえば、6つ、7つなどの)ガス流入導管、およびそれぞれのガス源を含む。
In additional embodiments, the
ガス流入導管140Aないし140Eの1または複数は、ガス注入デバイス130に延びる。ガス注入デバイス130は、プロセスガスが通って反応チャンバ102内に搬送される材料の1または複数のブロックを備える。1または複数の冷却導管131は材料のブロックを通じて延びる。ガス流入導管140A〜140Eによってガス注入デバイス130を通じて流れる1または複数のガスを堆積システム100の動作中、望ましい温度範囲内で維持するように、冷却流体が1または複数の冷却導管131を通じて流される。たとえば、ガス流入導管140A〜140Eによってガス注入デバイス130を通じて流れる1または複数のガスを堆積システム100の動作中、約200℃未満(たとえば、約150℃)の温度で維持することが望ましい。
One or more of the
任意選択で、堆積システム100は、2011年8月22日にBertramらの名義で出願された「DEPOSITION SYSTEMS INCLUDING A PRECURSOR GAS FURNACE WITHIN A REACTION CHAMBER,AND RELATED METHODS」という名称の米国特許仮出願第61/526,143号明細書に記載の内部前駆体ガス炉138を含んでもよい。
Optionally, the
引き続き図1を参照すると、ガス抜きおよびローディングサブアセンブリ132は、反応チャンバ102を通じて流れるガスが真空によって引き込まれ、および反応チャンバ102から抜かれる真空チャンバ194を備える。真空チャンバ194内の真空は、真空デバイス133によって生成される。図1に示されているように、真空チャンバ194は、反応チャンバ102の下方に位置する。
With continued reference to FIG. 1, the degassing and
ガス抜きおよびローディングサブアセンブリ132は流れるパージガスの概して平坦なカーテンを提供するように構成および配向されるパージガスカーテンデバイス196をさらに備え、パージガスはパージガスカーテンデバイス196から流出し、真空チャンバ194に入る。また、ガス抜きおよびローディングサブアセンブリ132は、ワークピース基板136をロードする、および/またはワークピース基板136を基板支持構造134からアンロードするために選択的に開かれ、および堆積システム100を使用してワークピース基板136を処理するために選択的に閉じられるアクセスゲート188を含む。いくつかの実施形態では、アクセスゲート188は、閉じられた第1の位置と開いた第2の位置との間で移動するように構成された少なくとも1つのプレートを備える。アクセスゲート188は、いくつかの実施形態では、反応チャンバ102の側壁を通じて延びる。
The degassing and
反応チャンバ102は、少なくとも実質的に囲まれており、アクセスゲート188のプレートが閉じられた第1の位置にあるとき、アクセスゲート188を通じての基板支持構造134へのアクセスは妨げられる。基板支持構造134へのアクセスは、アクセスゲート188のプレートが開いた第2の位置にあるとき、アクセスゲート188を通じて可能にされる。
The
パージガスカーテンデバイス196によって放出されるパージガスカーテンは、ワークピース基板136のロードおよび/またはアンロード中、反応チャンバ102から出るガスの流れを低減または防止する。
The purge gas curtain released by the purge
ガス状の副産物、キャリアガス、および任意の過剰な前駆体ガスが、ガス抜きおよびローディングサブアセンブリ132を通じて反応チャンバ102から排気される。
Gaseous by-products, carrier gas, and any excess precursor gas are evacuated from the
堆積システム100は、図1に示されているように、複数の熱放射エミッタ104を備える。熱放射エミッタ104は、電磁放射スペクトルの赤外領域および可視領域のうちの少なくとも1つにおける電磁放射の波長範囲内で熱放射を放出するように構成される。たとえば、熱放射エミッタ104は、熱エネルギーを電磁放射の形態で放出するように構成された熱ランプ(図示せず)を含む。
The
いくつかの実施形態では、熱放射エミッタ104は、反応チャンバ102の外側で反応チャンバ102の下方に、底壁126に隣接して位置する。追加の実施形態では、熱放射エミッタ104は、反応チャンバ102の上方に、上壁124に隣接して位置するか、反応チャンバ102の横に1または複数の横側壁128に隣接して位置するか、またはそのような場所の組み合わせに位置してもよい。
In some embodiments, the
熱放射エミッタ104は、互いに独立して制御される熱放射エミッタ104の複数の列で配置される。換言すれば、熱放射エミッタ104の各列によって放出される熱エネルギーは、独立して制御可能である。これらの列は、図1の斜視図の左から右に延びる方向である、反応チャンバ102を通るガスの正味の流れの方向に対して横断方向に配向される。したがって、熱放射エミッタ104の独立して制御される列は、そのように望む場合、反応チャンバ102の内部にわたって選択された熱勾配をもたらすために使用される。
The
熱放射エミッタ104は、反応チャンバ102の外側に位置し、反応チャンバ102の少なくとも1つのチャンバ壁を通して反応チャンバ102の内部に熱放射を放出するように構成される。したがって、熱放射が反応チャンバ102内に通過することになるチャンバ壁の少なくとも一部分は、反応チャンバ102の内部に熱放射を効率的に透過することを可能にするように透過性材料を含む。透過性材料は、その材料が、熱放射エミッタ104によって放出される熱放射に対応する波長における電磁放射に対して少なくとも実質的に透過性であるという意味で透過性である。たとえば、透過性材料に入射する熱放射エミッタ104によって放出される熱放射の波長の少なくともある範囲の少なくとも約80%、少なくとも約90%、または少なくとも約95%が透過性材料を通過し、反応チャンバ102の内部に入る。
The
非限定的な例として、透過性材料は、透過性の石英(すなわち、二酸化ケイ素(SiO2))など透過性の耐火セラミック材料を含む。透過性の石英は、溶融石英であってもよく、非晶質顕微鏡組織を有してもよい。これらの温度で、また堆積システム100を使用して堆積プロセス中に材料がさらされる環境において物理的にも化学的にも安定であり、熱放射エミッタ104によって放出される熱放射に対して十分に透過性である任意の他の耐火材料を使用し、本開示の他の実施形態において堆積システム100のチャンバ壁の1または複数を形成してもよい。
By way of non-limiting example, the permeable material includes a permeable refractory ceramic material such as permeable quartz (ie, silicon dioxide (SiO 2 )). The permeable quartz may be fused quartz or may have an amorphous microstructure. At these temperatures and in the environment where the material is exposed during the deposition process using the
図1に示されているように、いくつかの実施形態では、熱放射エミッタ104は、反応チャンバ102の外側で反応チャンバ102の下方に、反応チャンバ102の底壁126に隣接して配置される。そのような実施形態では、底壁126は、上述のように、熱放射エミッタ104によって放出される熱放射を反応チャンバ102の内部に透過することを可能にするように、透過性の石英など透過性材料を含む。当然ながら、熱放射エミッタ104は、反応チャンバ102の他のチャンバ壁に隣接して設けられてもよく、そのようなチャンバ壁の少なくとも一部分もまた、本明細書において上述した透過性材料を含んでもよい。
As shown in FIG. 1, in some embodiments, the
前述のように、堆積システム100は、ワークピース基板136、またはワークピース基板136上に堆積された材料の1または複数の特性を、反応チャンバ102の内部でその場で検出および/または測定するために1または複数のメトロロジデバイス106を備える。1または複数のメトロロジデバイス106は、たとえば反射率計、たわみ計、および高温計のうちの1または複数を含む。反射率計は、当技術分野では、たとえば反応チャンバ102内でワークピース基板136上に堆積される材料の成長速度および/または起伏形状を測定するためにしばしば使用される。たわみ計は、当技術分野では、ワークピース基板136(および/またはそこに堆積される材料)の平坦度または非平坦度(たとえば、反り)を測定するためにしばしば使用される。高温計は、当技術分野では、反応チャンバ102内のワークピース基板136の温度を測定するためにしばしば使用される。そのようなメトロロジデバイス106は、1または複数の所定の波長における電磁放射を検出および/または測定するために1または複数のセンサ108を含み、それらのそれぞれの測定を行う。いくつかのそのようなメトロロジデバイス106では、受信および検出される電磁放射は、メトロロジデバイス106によっても放出される。換言すれば、メトロロジデバイス106は、ワークピース基板136に向かって電磁放射を放出し、次いで放出された電磁放射を、ワークピース基板136によって反射され、偏向され、または他の形で影響を受けた後で検出する。
As described above, the
1または複数のメトロロジデバイス106、および関連のセンサ108は、反応チャンバ102の外側に位置する。センサ108は、反応チャンバ102の内部から反応チャンバ102の外部へ通過する電磁放射信号を受信するように配向および構成される。たとえば、図1に示されているように、1または複数のメトロロジデバイス106、および関連のセンサ108は、反応チャンバ102の上に、上壁124に隣接して位置する。そのような構成では、センサ108は、上壁124を通じて反応チャンバ102の内部から反応チャンバ102の外部へ通過する電磁放射信号を受信するように配向および構成される。したがって、電磁放射信号が通ってセンサ108に到達するチャンバ壁(たとえば、上壁124)の少なくともその部分は、センサ108によって受信されることになる電磁放射信号に対応する電磁放射の1または複数の波長に対して少なくとも実質的に透過性である。電磁放射信号が通ってセンサ108に到達するチャンバ壁の少なくともその部分は、透過性の石英など、本明細書において上述した透過性材料を含む。
One or
センサ108によって受信されることになる電磁放射信号に対応する電磁放射の1または複数の波長は、電磁放射スペクトルの赤外領域および可視領域のうちの少なくとも1つの中にあり、熱放射エミッタ104によって放出される熱放射に対応する電磁放射の波長範囲内である。その結果、熱放射エミッタ104によって放出される漂遊電磁放射が1または複数のメトロロジデバイス106のセンサ108によって受信および検出され、このことが該検出された電磁放射信号内でノイズを引き起こし、このノイズが1または複数のメトロロジデバイス106を使用して正確な測定値を得るための能力に悪影響を及ぼす可能性がある。さらに、状況によっては、反応チャンバ102のチャンバ壁は、熱放射エミッタ104によって放出される熱放射を1または複数のメトロロジデバイス106のセンサ108に向かって反射および案内するように働く。
The one or more wavelengths of electromagnetic radiation corresponding to the electromagnetic radiation signal to be received by the
したがって、本開示の実施形態によれば、堆積システム100は、熱放射エミッタ104によって放出される熱放射の少なくとも一部が1または複数のメトロロジデバイス106のセンサ108によって検出されるのを防止するように選択的に配置された不透過性材料の1または複数の体積をさらに含む。不透過性材料は、熱放射エミッタ104によって放出される熱放射の波長に対応する波長範囲内の電磁放射の波長に対して不透過性である。換言すれば、不透過性材料は、熱放射エミッタ104によって放出される熱放射の少なくとも一部分に対して不透過性である。たとえば、不透過性材料の1ミリメートル厚の試料上に入射する熱放射エミッタ104によって放出される熱放射の波長の少なくともある範囲の約25%以下、約15%以下、または約5%以下が、不透過性材料の試料を通過する。
Thus, according to embodiments of the present disclosure, the
非限定的な例として、不透過性材料は、不透過性の石英(すなわち、二酸化ケイ素(SiO2))など不透過性の耐火セラミック材料を含む。不透過性の石英は、溶融石英であってもよく、非晶質顕微鏡組織を有してもよい。いくつかの実施形態では、石英は、マイクロボイド(すなわち、気泡)、または石英を不透過性にする他の混在物を含む。堆積システム100を使用して堆積プロセス中に材料がさらされる温度および環境において物理的にも化学的にも安定であり、および熱放射エミッタ104によって放出される熱放射に対して十分に不透過性である、任意の他の耐火材料を本開示の他の実施形態による不透過性材料として使用してもよい。
By way of non-limiting example, the impermeable material includes an impermeable refractory ceramic material such as impermeable quartz (ie, silicon dioxide (SiO 2 )). The impermeable quartz may be fused quartz and may have an amorphous microstructure. In some embodiments, the quartz includes microvoids (ie, bubbles) or other inclusions that render the quartz impermeable. It is physically and chemically stable at the temperature and environment to which the material is exposed during the deposition process using the
図1に示されているように、いくつかの実施形態では、そのような不透過性材料の体積をそれぞれが含む1または複数の不透過性体148が、反応チャンバ102の内部に配置される。1または複数の不透過性体148は、いくつかの実施形態では、概して平坦な板状の構造を含む。そのような実施形態では、概して平坦な板状の構造は、図1に示されているように上壁124および底壁126に対して概して平行に延びるように水平に配向される。1または複数の不透過性体148は、上壁124と底壁126の間に配置され、1または複数のセンサ108を熱放射エミッタ104によって放出される熱放射の少なくとも一部から遮蔽するように配置および配向される。たとえば、図1に示されているように、概して平坦な板状の不透過性体148は内部前駆体ガス炉138の上でガス注入デバイス130に近接して配置され、追加の概して平坦な板状の不透過性体148はガス抜きおよびローディングサブアセンブリ132に近接して配置される。
As shown in FIG. 1, in some embodiments, one or more
さらに、チャンバ壁のうちの1または複数の少なくとも一部分が、不透過性材料の体積を含む。たとえば、図2は、図1に示されている堆積システム100の簡易斜視図である。図2では、チャンバ壁の不透過性領域の例示を容易にするために、不透過性材料が点描で陰影付けられている。
Further, at least a portion of one or more of the chamber walls includes a volume of impermeable material. For example, FIG. 2 is a simplified perspective view of the
図2に示されているように、また引き続き図1を参照すると、横側壁128のうちの1または複数の少なくとも一部分が、不透過性材料を含む。そのような横側壁128は、ガス注入デバイス130とガス抜きおよびローディングサブアセンブリ132との間で反応チャンバ102に沿って長手方向に延びる横側壁128を含む。図2に示されている実施形態では、反応チャンバ102に沿って長手方向に延びる横側壁128は、全体的に不透過性材料で形成される。追加の実施形態では、横側壁128の一部分だけが不透過性材料を含んでもよい。
As shown in FIG. 2, and with continued reference to FIG. 1, at least a portion of one or more of the
前述のように、1または複数のメトロロジデバイス106のセンサ108は、反応チャンバ102の外側に、反応チャンバ102のチャンバ壁に隣接して配置される。センサ108に隣接するチャンバ壁は、電磁放射信号がセンサ108に入射する前に通過する窓を画定する1または複数の透過性部分と、センサ108を熱放射エミッタ104によって放出される漂遊電磁放射から遮蔽する1または複数の不透過性部分とを含む。たとえば、図2の実施形態では、1または複数のメトロロジデバイス106のセンサ108(図1)は、上壁124に隣接して配置される。上壁124は、不透過性材料の体積150と、不透過性材料の体積150を通じて延びる透過性の窓152とを含む。したがって、電磁放射信号は透過性の窓152を通過してセンサ108上に入射し、不透過性材料の体積150はセンサ108を熱放射エミッタ104(図1)によって放出される電磁放射から遮蔽する。
As described above, the
チャンバ壁の不透過性材料の体積は、チャンバ壁の一体部分であってもよく、または、たとえばそれぞれのチャンバ壁に隣接して単純に配置され、任意選択でそれらに接着される不透過性材料のプレートもしくは他の物体を含んでもよい。非限定的な例として、上壁124の不透過性材料の体積150は、窓152を画定する開口が延在する不透過性材料で形成された概して平坦な板状の構造を含む。板状の不透過性の構造は、上壁124の残りの部分を形成する、透過性材料で形成された別の概して平坦な板状の透過性の構造上に配置され、および任意選択でそれらに接着される。
The volume of the impermeable material on the chamber wall may be an integral part of the chamber wall or, for example, an impermeable material that is simply placed adjacent to and optionally adhered to each chamber wall Plate or other object. By way of non-limiting example, the
図3A〜図3Cは、本開示の実施形態についてさらに述べるために使用されるグラフである。図3Aは、熱放射エミッタ104(図1)によって放出される熱放射について発光スペクトルの例を示す簡潔かつ概略的に示されたグラフである。換言すれば、図3Aは、放出される熱放射の波長の関数としての放出される熱放射の強度のグラフである。図3A(ならびに図3Bおよび図3C)に表されている波長は、電磁放射スペクトルの可視領域(たとえば、約380nmから約760nm)から赤外領域(たとえば、約750nmから約1.0mm)内に延びる。図3Bは、図3Aに表されている同じ波長範囲にわたる波長の関数としての、本明細書において上述したチャンバ壁のうちの1または複数の透過性材料の1ミリメートル厚の試料を通じて透過される電磁放射の割合のグラフである。同様に、図3Cは、図3Aおよび図3Bに表されている同じ波長範囲にわたる波長の関数としての、本明細書において上述した不透過性材料の1ミリメートル厚の試料を通じて透過される電磁放射の割合のグラフである。 3A-3C are graphs used to further describe embodiments of the present disclosure. FIG. 3A is a simplified and schematic graph illustrating an example of an emission spectrum for thermal radiation emitted by the thermal radiation emitter 104 (FIG. 1). In other words, FIG. 3A is a graph of the intensity of emitted thermal radiation as a function of the wavelength of emitted thermal radiation. The wavelengths represented in FIG. 3A (and FIGS. 3B and 3C) are within the visible region (eg, about 380 nm to about 760 nm) to the infrared region (eg, about 750 nm to about 1.0 mm) of the electromagnetic radiation spectrum. Extend. FIG. 3B shows the electromagnetic wave transmitted through a 1 millimeter thick sample of one or more of the permeable materials of the chamber walls described hereinabove as a function of wavelength over the same wavelength range represented in FIG. 3A. It is a graph of the ratio of radiation. Similarly, FIG. 3C shows the electromagnetic radiation transmitted through a 1 millimeter thick sample of the opaque material described hereinabove as a function of wavelength over the same wavelength range represented in FIGS. 3A and 3B. It is a graph of a ratio.
図3Aを参照して、本開示の実施形態によれば、第1の波長λ1から第2の波長λ2に延びる範囲など、その中で熱放射エミッタ104(図1)が熱放射を放出するように構成される波長範囲が定義される。熱放射エミッタ104は、第1の波長λ1と第2の波長λ2との間の波長範囲の外側の波長でも熱放射を放出するが、熱放射は、第1の波長λ1と第2の波長λ2との間の波長を含む波長にわたって放出される。1または複数のメトロロジデバイス106のセンサ108(図1)は、第1の波長λ1と第2の波長λ2の間で延びる波長範囲内にある、図3Aに示されている信号波長λSなど1または複数の所定の信号波長で電磁放射信号を受信するように配向および構成される。
Referring to FIG. 3A, according to an embodiment of the present disclosure, a thermal radiation emitter 104 (FIG. 1) emits thermal radiation therein, such as a range extending from a first wavelength λ 1 to a second wavelength λ 2 . A wavelength range configured to be defined is defined. The
前述のように、熱放射エミッタ104(図1)は、少なくとも1つのチャンバ壁を通して反応チャンバ102の内部領域に熱放射を放出するように構成される。熱放射が透過される少なくとも1つのチャンバ壁は、第1の波長λ1から第2の波長λ2に延びる範囲内の放射の少なくともそれらの波長に対して、電磁放射に対して少なくとも実質的に透過性である透過性材料を含む。たとえば、図3Bは、波長の関数としての、熱放射が透過される1または複数のチャンバ壁の透過性材料の1ミリメートル厚の試料を通じて透過される電磁放射の割合のグラフを示す。図3Bに示されているように、透過性材料の平均透過率は、第1の波長λ1から第2の波長λ2に延びる波長の範囲にわたって少なくとも約80%である。追加の実施形態では、透過性材料の平均透過率は、第1の波長λ1から第2の波長λ2に延びる波長の範囲にわたって少なくとも約90%、または少なくとも約95%である。
As previously described, the thermal radiation emitter 104 (FIG. 1) is configured to emit thermal radiation through the at least one chamber wall into the interior region of the
さらに、前述のように、1または複数のメトロロジデバイス106の1または複数のセンサ108を熱放射エミッタ104(図1)によって放出される熱放射の少なくとも一部分から遮蔽するために使用される堆積システム100の不透過性材料の少なくとも1つの体積は、第1の波長λ1から第2の波長λ2に延びる波長範囲内の電磁放射の波長に対して不透過性である。たとえば、図3Cは、波長の関数としての、熱放射が透過される1または複数のチャンバ壁の不透過性材料の1ミリメートル厚の試料を通じて透過される電磁放射の割合のグラフを示す。図3Cに示されているように、不透過性材料の平均透過率は、第1の波長λ1から第2の波長λ2に延びる波長の範囲にわたって約25%以下である。追加の実施形態では、不透過性材料の平均透過率は、第1の波長λ1から第2の波長λ2に延びる波長の範囲にわたって約15%以下、または約5%以下である。
Further, as described above, the deposition system used to shield one or
いくつかの実施形態では、上述の条件は、熱放射エミッタ104によって放出される熱放射についての発光スペクトル曲線下のエリア(図3Aに示されているものなど)が電磁放射スペクトルの可視領域および赤外領域内(すなわち、380nmから1.0mm)の発光スペクトル曲線の区間下の全エリアの少なくとも約50%、少なくとも約60%、または少なくとも約70%を包含するように、第1の波長λ1および第2の波長λ2が定義されているときに満たされる。 In some embodiments, the above conditions are such that the area under the emission spectrum curve for thermal radiation emitted by the thermal radiation emitter 104 (such as that shown in FIG. 3A) is in the visible region of the electromagnetic radiation spectrum and red The first wavelength λ 1 to cover at least about 50%, at least about 60%, or at least about 70% of the total area under the section of the emission spectrum curve within the outer region (ie, 380 nm to 1.0 mm). And when the second wavelength λ 2 is defined.
本開示の追加の実施形態は、本明細書に記載の堆積システムを作製および使用する方法を含む。 Additional embodiments of the present disclosure include methods for making and using the deposition systems described herein.
たとえば、図1および図2を再び参照すると、堆積システム100は、1または複数の熱放射エミッタ104を、1または複数のチャンバ壁を含む反応チャンバ102の外側で反応チャンバ102に近接して配置することによって形成される。熱放射エミッタ104は、少なくとも1つのチャンバ壁を通して反応チャンバ102の内部に熱放射を放出するように配向される。熱放射エミッタ104は、電磁放射スペクトルの赤外領域および可視領域のうちの少なくとも1つにおける電磁放射の波長範囲内で熱放射を放出するように構成されたエミッタを含むように選択される。波長範囲は、図3A〜図3Cを参照して上述したように、第1の波長λ1から第2の波長λ2に延びる。
For example, referring again to FIGS. 1 and 2,
チャンバ壁の少なくとも1つは、図3Bを参照して上述したように、その波長範囲にわたって電磁放射に対して少なくとも実質的に透過性である透過性材料を含むように選択される。 At least one of the chamber walls is selected to include a transmissive material that is at least substantially transparent to electromagnetic radiation over its wavelength range, as described above with reference to FIG. 3B.
少なくとも1つのメトロロジデバイス106のセンサ108は反応チャンバ102の外側で反応チャンバ102に近接して配置され、センサ108は反応チャンバ102の内部から反応チャンバ102の外部へ通過する電磁放射信号を受信するように配向される。さらに、センサ108は、本明細書で図3A〜図3Cを参照して述べた信号波長λSなど、センサ108が波長範囲内の1または複数の波長の電磁放射信号を検出するように構成されるように、選択される。
The
1または複数の熱放射エミッタ104によって放出されることになる少なくとも一部の熱放射が1または複数のメトロロジデバイス106のセンサ108によって検出されるのを防止する場所に、不透過性材料の少なくとも1つの体積が設けられる。不透過性材料は、図3Cを参照して前述したように、第1の波長λ1から第2の波長λ2に延びる波長範囲内の電磁放射の波長に対して不透過性の材料を含むように選択される。いくつかの実施形態では、チャンバ壁の1または複数が、不透過性材料の少なくとも1つの体積を含むように選択される。それに加えて、または代替として、不透過性材料を含む不透過性体が選択されてもよく、不透過性体は反応チャンバ102の内部に配置されてもよい。不透過性体は概して平坦な板状の構造を含むように選択される。
At least the impervious material in a location that prevents at least some thermal radiation to be emitted by the one or more
任意選択で、反応チャンバ102は、上壁124と、底壁126と、上壁124と底壁126との間に延びる少なくとも1つの横側壁128とを含んでもよい。そのような実施形態では、1または複数の熱放射エミッタ104は、任意選択で、いくつかの実施形態では、反応チャンバ102の外側で反応チャンバ102の下方に底壁126に隣接して配置されてもよく、1または複数のメトロロジデバイス106のセンサ108は、反応チャンバ102の外側で反応チャンバ102の上方に上壁124に隣接して配置されてもよい。そのような実施形態では、底壁126は、透過性材料を含むように選択される。さらに、上壁124および少なくとも1つの横側壁128のうちの少なくとも1つは、不透過性材料の少なくとも1つの体積を含むように選択される。それに加えて、または代替として、図1を参照して先に論じたように、不透過性体148が選択され、反応チャンバ102の内部に配置されてもよい。
Optionally,
非限定的な例として、先に論じたように、透過性材料は透過性の石英材料を含み、不透過性材料は不透過性の石英材料を含む。 As a non-limiting example, as discussed above, the permeable material comprises a permeable quartz material and the impermeable material comprises an impermeable quartz material.
堆積システム100を使用する方法が、本開示の他の実施形態に従って実施される。少なくとも1つのワークピース基板136が反応チャンバ102内に配置される。熱放射が反応チャンバ102の外側の少なくとも1つの熱放射エミッタ104から反応チャンバ102の内部に、その熱放射に対して透過性である透過性材料を含む反応チャンバ102の1または複数のチャンバ壁を通じて放出される。少なくとも1つの前駆体ガスが反応チャンバ102内に導入され、ワークピース基板136の少なくとも1つおよび少なくとも1つの前駆体ガスが熱放射を使用して加熱される。材料は、少なくとも1つの前駆体ガスから反応チャンバ102内のワークピース基板136上に堆積される。少なくとも1つのメトロロジデバイス106のセンサ108を使用し、ワークピース基板136の少なくとも1つの特性(たとえば、ワークピース基板136上に堆積される材料の特性など)を表す電磁放射信号を検知する。センサ108は、反応チャンバの外側で反応チャンバ102に近接して配置される。センサ108によって検知される電磁放射信号は、反応チャンバ102の内部からセンサ108へ、その電磁放射信号に対して透過性である反応チャンバ102の1または複数のチャンバ壁の少なくとも一部分を通じて通過する。センサ108は、本明細書において上述したように、不透過性材料の少なくとも1つの体積を使用して、少なくとも1つの熱放射エミッタ104によって放出される熱放射の少なくとも一部から遮蔽される。たとえば、センサ108は、不透過性材料の少なくとも1つの体積を含む反応チャンバ102の少なくとも1つのチャンバ壁を使用して、熱放射の少なくとも一部から遮蔽される。それに加えて、または代替として、センサ108は、前述のように、反応チャンバ102の内部に配置された少なくとも1つの不透過性体148を使用して、熱放射の少なくとも一部から遮蔽されてもよい。
A method of using the
本開示の追加の非限定の例示的な実施形態について下記に明記する。 Additional non-limiting exemplary embodiments of the present disclosure are specified below.
実施形態1:1または複数のチャンバ壁を含む反応チャンバと、電磁放射スペクトルの赤外領域および可視領域のうちの少なくとも1つにおける電磁放射の波長範囲内で、前記1または複数のチャンバ壁の少なくとも1つのチャンバ壁を通して前記反応チャンバの内部に熱放射を放出するように構成された少なくとも1つの熱放射エミッタであって、前記少なくとも1つのチャンバ壁は前記波長範囲にわたって電磁放射に対して少なくとも実質的に透過性である透過性材料を含む、熱放射エミッタと、前記反応チャンバの外側に位置し、前記反応チャンバの内部から前記反応チャンバの外部へ通過する、前記波長範囲内の1または複数の波長の電磁放射信号を受信するように配向および構成されたセンサを含む少なくとも1つのメトロロジデバイスと、前記波長範囲内の電磁放射の波長に対して不透過性である不透過性材料の少なくとも1つの体積であって、前記少なくとも1つの熱放射エミッタによって放出されることになる少なくとも一部の熱放射が前記少なくとも1つのメトロロジデバイスの前記センサによって検出されるのを防止するように配置された不透過性材料の少なくとも1つの体積とを備えることを特徴とする堆積システム。 Embodiment 1: a reaction chamber comprising one or more chamber walls and at least one of said one or more chamber walls within a wavelength range of electromagnetic radiation in at least one of the infrared and visible regions of the electromagnetic radiation spectrum At least one thermal radiation emitter configured to emit thermal radiation through the chamber wall into the reaction chamber, wherein the at least one chamber wall is at least substantially free of electromagnetic radiation over the wavelength range. A thermal radiation emitter comprising a transmissive material that is transparent to and one or more wavelengths within the wavelength range that are located outside the reaction chamber and that pass from the inside of the reaction chamber to the outside of the reaction chamber At least one metrology device including sensors oriented and configured to receive a plurality of electromagnetic radiation signals A volume of at least one opaque material that is opaque to the wavelength of the electromagnetic radiation within the wavelength range and to be emitted by the at least one thermal radiation emitter And at least one volume of impervious material arranged to prevent detection of thermal radiation of the at least one metrology device by the sensor.
実施形態2:不透過性材料の前記少なくとも1つの体積は前記1または複数のチャンバ壁のうちのチャンバ壁の少なくとも一部分を含むことを特徴とする実施形態1に記載の堆積システム。 Embodiment 2: The deposition system of embodiment 1, wherein the at least one volume of impermeable material includes at least a portion of a chamber wall of the one or more chamber walls.
実施形態3:前記反応チャンバの内部に配置された物体をさらに備え、前記物体は不透過性材料の前記少なくとも1つの体積を含むことを特徴とする実施形態1に記載の堆積システム。 Embodiment 3: The deposition system of embodiment 1, further comprising an object disposed within the reaction chamber, the object including the at least one volume of impermeable material.
実施形態4:前記反応チャンバの内部に配置された前記物体は概して平坦な板状の構造を含むことを特徴とする実施形態3に記載の堆積システム。 Embodiment 4: The deposition system of embodiment 3, wherein the object disposed within the reaction chamber comprises a generally flat plate-like structure.
実施形態5:前記反応チャンバの前記1または複数のチャンバ壁は、上壁と、底壁と、前記上壁と前記底壁の間に延びる少なくとも1つの側壁とを含むことを特徴とする実施形態1ないし3のいずれか1つに記載の堆積システム。 Embodiment 5: The embodiment wherein the one or more chamber walls of the reaction chamber include a top wall, a bottom wall, and at least one sidewall extending between the top wall and the bottom wall. The deposition system according to any one of 1 to 3.
実施形態6:前記少なくとも1つの熱放射エミッタは、前記底壁に隣接して配置されることを特徴とする実施形態5に記載の堆積システム。 Embodiment 6: The deposition system of embodiment 5, wherein the at least one thermal radiation emitter is disposed adjacent to the bottom wall.
実施形態7:前記底壁は、前記透過性材料を含むことを特徴とする実施形態5または実施形態6に記載の堆積システム。 Embodiment 7: The deposition system according to Embodiment 5 or Embodiment 6, wherein the bottom wall includes the permeable material.
実施形態8:前記底壁は、透過性の石英を含むことを特徴とする実施形態7に記載の堆積システム。 Embodiment 8: The deposition system according to Embodiment 7, wherein the bottom wall includes permeable quartz.
実施形態9:前記上壁の少なくとも一部分は、不透過性の石英など不透過性材料の体積を含むことを特徴とする実施形態5ないし8のいずれか1つに記載の堆積システム。 Embodiment 9: The deposition system of any one of Embodiments 5 to 8, wherein at least a portion of the top wall includes a volume of impermeable material, such as impermeable quartz.
実施形態10:前記少なくとも1つの側壁の少なくとも一部分は、不透過性の石英など不透過性材料の体積を含むことを特徴とする実施形態5〜9のいずれか1つに記載の堆積システム。 Embodiment 10: The deposition system of any one of Embodiments 5-9, wherein at least a portion of the at least one sidewall includes a volume of impermeable material, such as impermeable quartz.
実施形態11:前記少なくとも1つのメトロロジデバイスの前記センサは、前記上壁に隣接して配置されることを特徴とする実施形態5〜10のいずれか1つに記載の堆積システム。 Embodiment 11: The deposition system of any one of Embodiments 5 to 10, wherein the sensor of the at least one metrology device is located adjacent to the top wall.
実施形態12:前記少なくとも1つの熱放射エミッタは前記反応チャンバの外側で前記底壁に隣接して配置され、前記底壁の少なくとも一部分は前記透過性材料を含み、前記少なくとも1つのメトロロジデバイスの前記センサは前記反応チャンバの外側で前記上壁に隣接して配置されることを特徴とする実施形態5ないし11のいずれか1つに記載の堆積システム。 Embodiment 12: The at least one thermal radiation emitter is disposed outside the reaction chamber and adjacent to the bottom wall, wherein at least a portion of the bottom wall includes the permeable material, and the at least one metrology device includes: Embodiment 12. The deposition system according to any one of embodiments 5-11, wherein the sensor is disposed outside the reaction chamber and adjacent to the top wall.
実施形態13:前記上壁および前記少なくとも1つの側壁のうちの少なくとも1つは、不透過性材料の前記少なくとも1つの体積を含むことを特徴とする実施形態12に記載の堆積システム。 Embodiment 13: The deposition system of embodiment 12, wherein at least one of the top wall and the at least one sidewall comprises the at least one volume of impermeable material.
実施形態14:前記上壁と前記底壁の間で前記反応チャンバの内部に配置された不透過性材料の別の体積をさらに備えたことを特徴とする実施形態13に記載の堆積システム。 Embodiment 14: The deposition system of embodiment 13, further comprising another volume of impermeable material disposed within the reaction chamber between the top wall and the bottom wall.
実施形態15:不透過性材料の前記少なくとも1つの体積は、前記上壁と前記底壁の間で前記反応チャンバの内部に配置されることを特徴とする実施形態12に記載の堆積システム。 Embodiment 15: The deposition system of embodiment 12, wherein the at least one volume of impermeable material is disposed within the reaction chamber between the top wall and the bottom wall.
実施形態16:前記少なくとも1つの熱放射エミッタは、複数のランプを含むことを特徴とする実施形態1ないし15のいずれか1つに記載の堆積システム。 Embodiment 16: The deposition system of any one of Embodiments 1-15, wherein the at least one thermal radiation emitter includes a plurality of lamps.
実施形態17:前記透過性材料は、透過性の石英を含むことを特徴とする実施形態1に記載の堆積システム。 Embodiment 17: The deposition system of embodiment 1, wherein the permeable material comprises permeable quartz.
実施形態18:前記不透過性材料は、不透過性の石英を含むことを特徴とする実施形態1ないし17のいずれか一項に記載の堆積システム。 Embodiment 18: The deposition system according to any one of Embodiments 1 to 17, wherein the impermeable material comprises impermeable quartz.
実施形態19:堆積システムを形成する方法であって、
少なくとも1つの熱放射エミッタを1または複数のチャンバ壁を含む反応チャンバの外側で前記反応チャンバに近接して配置するステップと、前記1または複数のチャンバ壁の少なくとも1つのチャンバ壁を通じて前記反応チャンバの内部に熱放射を放出するように前記少なくとも1つの熱放射エミッタを配向するステップと、電磁放射スペクトルの赤外領域および可視領域のうちの少なくとも1つにおける電磁放射の波長範囲内で熱放射を放出するように構成されたエミッタを含むように前記少なくとも1つの熱放射エミッタを選択するステップと、前記波長範囲にわたって電磁放射に対して少なくとも実質的に透過性である透過性材料を含むように前記少なくとも1つのチャンバ壁を選択するステップと、少なくとも1つのメトロロジデバイスのセンサを、前記反応チャンバの外側で前記反応チャンバに近接して配置するステップと、前記反応チャンバの内部から前記反応チャンバの外部へ通過する電磁放射信号を受信するように前記センサを配向するステップと、センサは、前記波長範囲内の1または複数の波長の前記電磁放射信号を検出するように構成されたセンサを含むように前記センサを選択するステップと、前記少なくとも1つの熱放射エミッタによって放出されることになる少なくとも一部の熱放射が前記少なくとも1つのメトロロジデバイスの前記センサによって検出されるのを防止する場所に、不透過性材料の少なくとも1つの体積を設けるステップと、前記波長範囲内の電磁放射の波長に対して不透過性の材料を含むように前記不透過性材料を選択するステップとを含むことを特徴とする方法。
Embodiment 19 A method of forming a deposition system comprising:
Disposing at least one thermal radiation emitter outside the reaction chamber including one or more chamber walls and proximate to the reaction chamber; and through the at least one chamber wall of the one or more chamber walls, Orienting said at least one thermal radiation emitter to emit thermal radiation therein, and emitting thermal radiation within a wavelength range of electromagnetic radiation in at least one of an infrared region and a visible region of the electromagnetic radiation spectrum Selecting the at least one thermal radiation emitter to include an emitter configured to include the transmissive material that is at least substantially transparent to electromagnetic radiation over the wavelength range. Selecting one chamber wall and at least one metrology Positioning a chair sensor outside the reaction chamber and proximate to the reaction chamber, and orienting the sensor to receive an electromagnetic radiation signal passing from inside the reaction chamber to the outside of the reaction chamber Selecting the sensor to include a sensor configured to detect the electromagnetic radiation signal at one or more wavelengths within the wavelength range; and by the at least one thermal radiation emitter Providing at least one volume of impermeable material at a location that prevents at least some thermal radiation to be emitted from being detected by the sensor of the at least one metrology device; and A step of selecting the opaque material to include an opaque material for wavelengths of electromagnetic radiation within the range. Method characterized by including a flop.
実施形態20:不透過性材料の前記少なくとも1つの体積を含むように前記1または複数のチャンバ壁の少なくとも1つのチャンバ壁を選択するステップをさらに備えたことを特徴とする実施形態19に記載の方法。 Embodiment 20: The embodiment 19 further comprising selecting at least one chamber wall of the one or more chamber walls to include the at least one volume of impermeable material. Method.
実施形態21:物体を前記反応チャンバの内部に配置するステップと、不透過性材料の別の体積を含むように前記物体を選択するステップとをさらに備えたことを特徴とする実施形態20に記載の方法。 Embodiment 21: The embodiment 20 further comprising: placing an object within the reaction chamber; and selecting the object to include another volume of impermeable material. the method of.
実施形態22:物体を前記反応チャンバの内部に配置するステップと、不透過性材料の前記少なくとも1つの体積を含むように前記物体を選択するステップとをさらに備えたことを特徴とする実施形態19に記載の方法。 Embodiment 22: The embodiment 19 further comprising: placing an object within the reaction chamber; and selecting the object to include the at least one volume of impermeable material. The method described in 1.
実施形態23:概して平坦な板状の構造を含むように前記物体を選択するステップをさらに備えたことを特徴とする実施形態22に記載の方法。 Embodiment 23: The method of embodiment 22, further comprising selecting the object to include a generally flat plate-like structure.
実施形態24:上壁と、底壁と、前記上壁と前記底壁の間に延びる少なくとも1つの側壁とを含むように前記反応チャンバの前記1または複数のチャンバ壁を選択するステップをさらに備えたことを特徴とする実施形態19ないし23のいずれか1つに記載の方法。 Embodiment 24: further comprising selecting the one or more chamber walls of the reaction chamber to include a top wall, a bottom wall, and at least one sidewall extending between the top wall and the bottom wall. Embodiment 24. The method according to any one of embodiments 19 to 23, wherein:
実施形態25:前記少なくとも1つの熱放射エミッタを前記底壁に隣接して配置するステップをさらに備えたことを特徴とする実施形態24に記載の方法。 Embodiment 25: The method of embodiment 24, further comprising positioning the at least one thermal radiation emitter adjacent to the bottom wall.
実施形態26:前記透過性材料を含むように前記底壁を選択するステップをさらに備えたことを特徴とする実施形態24または実施形態25に記載の方法。 Embodiment 26: The method of embodiment 24 or embodiment 25, further comprising selecting the bottom wall to include the permeable material.
実施形態27:透過性の石英を含むように前記底壁を選択するステップをさらに備えたことを特徴とする実施形態24ないし26のいずれか1つに記載の方法。 Embodiment 27: The method of any one of embodiments 24 through 26, further comprising selecting the bottom wall to include permeable quartz.
実施形態28:不透過性材料の前記少なくとも1つの体積を含むように前記上壁を選択するステップをさらに備えたことを特徴とする実施形態24ないし27のいずれか1つに記載の方法。 Embodiment 28: The method of any one of embodiments 24-27, further comprising selecting the top wall to include the at least one volume of impermeable material.
実施形態29:不透過性材料の前記少なくとも1つの体積を含むように前記少なくとも1つの側壁を選択するステップをさらに備えたことを特徴とする実施形態24ないし28のいずれか1つに記載の方法。 Embodiment 29: The method of any one of embodiments 24-28, further comprising selecting the at least one sidewall to include the at least one volume of impermeable material. .
実施形態30:前記少なくとも1つのメトロロジデバイスの前記センサを前記上壁に隣接して配置するステップをさらに備えたことを特徴とする実施形態24ないし29のいずれか1つに記載の方法。 Embodiment 30: The method according to any one of Embodiments 24 to 29, further comprising positioning the sensor of the at least one metrology device adjacent to the top wall.
実施形態31:前記透過性材料を含む少なくとも一部分を含むように前記上壁を選択するステップをさらに備えたことを特徴とする実施形態30に記載の方法。 Embodiment 31: The method of embodiment 30, further comprising selecting the top wall to include at least a portion including the permeable material.
実施形態32:前記少なくとも1つの熱放射エミッタを前記反応チャンバの外側で前記底壁に隣接して配置するステップと、前記透過性材料を含むように前記底壁を選択するステップと、前記少なくとも1つのメトロロジデバイスの前記センサを前記反応チャンバの外側で前記上壁に隣接して配置するステップとをさらに備えたことを特徴とする実施形態24ないし31のいずれか1つに記載の方法。 Embodiment 32: disposing the at least one thermal radiation emitter outside the reaction chamber adjacent to the bottom wall, selecting the bottom wall to include the permeable material, and the at least one 32. The method of any one of embodiments 24-31, further comprising positioning the sensor of a metrology device adjacent to the top wall outside the reaction chamber.
実施形態33:不透過性材料の前記少なくとも1つの体積を含むように前記上壁および前記少なくとも1つの側壁のうちの少なくとも1つを選択するステップをさらに備えたことを特徴とする実施形態32に記載の方法。 Embodiment 33: The embodiment 32 further comprising the step of selecting at least one of the top wall and the at least one sidewall to include the at least one volume of impermeable material. The method described.
実施形態34:物体を前記反応チャンバの内部に配置するステップと、不透過性材料の前記少なくとも1つの体積を含むように前記物体を選択するステップとをさらに備えたことを特徴とする実施形態32または実施形態33に記載の方法。 Embodiment 34: The embodiment 32 further comprising: placing an object within the reaction chamber; and selecting the object to include the at least one volume of impermeable material. Or the method of embodiment 33.
実施形態35:堆積システムを使用してワークピース基板上に材料を堆積する方法であって、少なくとも1つのワークピース基板を反応チャンバの内部に配置するステップと、前記反応チャンバの外側の少なくとも1つの熱放射エミッタから前記反応チャンバの内部に、熱放射に対して透過性である透過性材料を含む前記反応チャンバの1または複数のチャンバ壁の少なくとも一部分を通じて熱放射を放出するステップと、少なくとも1つのプロセスガスを前記反応チャンバ内に導入するステップと、前記熱放射を使用して前記ワークピース基板および前記少なくとも1つのプロセスガスのうちの少なくとも1つを加熱するステップと、前記少なくとも1つのプロセスガスから前記少なくとも1つのワークピース基板上に材料を堆積するステップと、前記反応チャンバの外側で前記反応チャンバに近接して位置する少なくとも1つのメトロロジデバイスのセンサを使用して、前記少なくとも1つのワークピース基板の少なくとも1つの特性を表す電磁放射信号を検知するステップであって、前記電磁放射信号は前記反応チャンバの内部から前記センサへ、前記電磁放射信号に対して透過性の前記反応チャンバの1または複数のチャンバ壁を通じて通過する、ステップと、前記センサを不透過性材料の少なくとも1つの体積を使用して前記熱放射の少なくとも一部から遮蔽するステップとを備えたことを特徴とする方法。 Embodiment 35: A method of depositing material on a workpiece substrate using a deposition system, comprising placing at least one workpiece substrate inside a reaction chamber; and at least one outside the reaction chamber Emitting thermal radiation from a thermal radiation emitter into the interior of the reaction chamber through at least a portion of one or more chamber walls of the reaction chamber that includes a permeable material that is permeable to thermal radiation; and at least one Introducing a process gas into the reaction chamber; heating at least one of the workpiece substrate and the at least one process gas using the thermal radiation; and from the at least one process gas A step of depositing material on the at least one workpiece substrate. And at least one metrology device sensor located in proximity to the reaction chamber outside the reaction chamber to detect an electromagnetic radiation signal representative of at least one characteristic of the at least one workpiece substrate The electromagnetic radiation signal passes from the interior of the reaction chamber to the sensor through one or more chamber walls of the reaction chamber that are transparent to the electromagnetic radiation signal; and the sensor Shielding at least a portion of the thermal radiation using at least one volume of impermeable material.
実施形態36:不透過性材料の少なくとも1つの体積を使用して前記熱放射の少なくとも一部から前記センサを遮蔽するステップは、前記1または複数のチャンバ壁の少なくとも1つのチャンバ壁を使用して前記熱放射の少なくとも一部から前記センサを遮蔽するステップを含み、前記少なくとも1つのチャンバ壁は不透過性材料の前記少なくとも1つの体積を含むことを特徴とする実施形態35に記載の方法。 Embodiment 36: Shielding the sensor from at least a portion of the thermal radiation using at least one volume of impermeable material using at least one chamber wall of the one or more chamber walls 36. The method of embodiment 35, comprising shielding the sensor from at least a portion of the thermal radiation, wherein the at least one chamber wall includes the at least one volume of impermeable material.
不透過性材料の少なくとも1つの体積を使用して前記熱放射の少なくとも一部から前記センサを遮蔽するステップは、前記反応チャンバの内部に配置された少なくとも1つの物体を使用して前記熱放射の少なくとも一部から前記センサを遮蔽するステップを含み、前記少なくとも1つの物体は不透過性材料の前記少なくとも1つの体積を含むことを特徴とする実施形態35に記載の方法。 Shielding the sensor from at least a portion of the thermal radiation using at least one volume of impermeable material comprises using at least one object disposed within the reaction chamber to 36. The method of embodiment 35, comprising shielding the sensor from at least a portion, wherein the at least one object includes the at least one volume of impermeable material.
上記の本発明の実施形態は、添付の特許請求の範囲、およびそれらの合法的な均等物によって定義される本発明の実施形態の例にすぎないので、これらの実施形態は、本発明の範囲を限定しない。どの均等な実施形態も、この発明の範囲内にあるものとする。実際、本明細書に示され記載されているものに加えて、記載の要素の代替の有用な組合せなど、本発明の様々な修正形態が、本説明から当業者には明らかになろう。そのような修正形態もまた、添付の特許請求の範囲内に入るものとする。 Since the above-described embodiments of the present invention are merely examples of embodiments of the present invention as defined by the appended claims and their legal equivalents, these embodiments are within the scope of the present invention. Is not limited. Any equivalent embodiments are intended to be within the scope of this invention. Indeed, various modifications of the invention, such as alternative useful combinations of the elements described, in addition to those shown and described herein will be apparent to those skilled in the art from this description. Such modifications are also intended to fall within the scope of the appended claims.
Claims (12)
前記底壁に隣接して配置された少なくとも1つの熱放射エミッタであって、前記熱放射エミッタは、電磁放射スペクトルの赤外領域および可視領域のうちの少なくとも1つにおける電磁放射の波長範囲内で、前記反応チャンバの前記少なくとも1つのチャンバ壁を通して前記反応チャンバの内部に熱放射を放出するように構成されており、前記反応チャンバの前記底壁は前記波長範囲にわたって電磁放射に対して少なくとも実質的に透過性である透過性材料を含み、前記底壁は透過性の石英を含む、該熱放射エミッタと、
前記反応チャンバの外側に位置しおよび前記反応チャンバの内部から前記反応チャンバの外部へ通過する前記波長範囲内の1つまたは複数の所定の波長の電磁放射信号を受信するように配向および構成されたセンサを含む、少なくとも1つのメトロロジデバイスと、
不透過性材料の少なくとも1つの体積であって、前記不透過性材料は前記波長範囲内の電磁放射の波長に対して不透過性であり、前記不透過性材料の少なくとも1つの体積は前記少なくとも1つの熱放射エミッタによって放出される少なくとも一部の熱放射の波長に対応する漂遊電磁放射が前記少なくとも1つのメトロロジデバイスの前記センサによって検出されるのを防止するように配置され、前記上壁の少なくとも一部分は前記不透過性材料の少なくとも1つの体積を含み、前記不透過性材料は不透過性の石英を含む、該不透過性材料の少なくとも1つの体積と
を具えたことを特徴とする堆積システム。 A reaction chamber having a chamber wall including a top wall, a bottom wall, and at least one sidewall extending between the top wall and the bottom wall;
And at least one thermal radiation emitter disposed adjacent to said bottom wall, said thermal radiation emitter, in at least in one wavelength range of the electromagnetic radiation of the infrared region and the visible region of the electromagnetic radiation spectrum is configured to emit inside thermal radiation of said reaction chamber through said at least one chamber wall of the reaction chamber, said bottom wall of said reaction chamber is at least substantially to electromagnetic radiation over the wavelength range The thermal radiation emitter comprising a transmissive material that is transparent to the bottom wall, the bottom wall comprising transmissive quartz;
Oriented and configured to receive an electromagnetic radiation signal of one or more predetermined wavelengths within the wavelength range located outside the reaction chamber and passing from the inside of the reaction chamber to the outside of the reaction chamber At least one metrology device including a sensor;
At least one volume of impermeable material, wherein said impermeable material is impermeable to wavelengths of electromagnetic radiation within said wavelength range, and at least one volume of said impermeable material is said at least Arranged to prevent stray electromagnetic radiation corresponding to the wavelength of at least some of the thermal radiation emitted by one thermal radiation emitter from being detected by the sensor of the at least one metrology device; At least a portion comprising at least one volume of the impermeable material, the impermeable material comprising at least one volume of the impermeable material comprising impermeable quartz. Deposition system.
少なくとも1つの熱放射エミッタを、上壁と、底壁と、前記上壁と前記底壁との間に延びる少なくとも1つの側壁とを含むチャンバ壁を有する反応チャンバの外側で前記反応チャンバに近接して配置するステップと、
前記1つまたは複数のチャンバ壁の少なくとも1つのチャンバ壁を通じて、前記反応チャンバの内部に熱放射を放出するように前記少なくとも1つの熱放射エミッタを配向するステップと、
電磁放射スペクトルの赤外領域および可視領域のうちの少なくとも1つにおける電磁放射の波長範囲内で熱放射を放出するように構成されたエミッタを含むように前記少なくとも1つの熱放射エミッタを選択するステップと、
前記波長範囲にわたって電磁放射に対して少なくとも実質的に透過性である透過性材料を含むように前記底壁を選択するステップであって、前記透過性材料は石英材料を含む、該ステップと、
少なくとも1つのメトロロジデバイスのセンサを、前記反応チャンバの外側で前記反応チャンバに近接して配置するステップと、
前記反応チャンバの内部から前記反応チャンバの外部へ通過する電磁放射信号を受信するように前記センサを配向するステップと、
前記波長範囲内の1つまたは複数の所定の波長の前記電磁放射信号を検出するように構成されたセンサを含むように前記センサを選択するステップと、
前記少なくとも1つの熱放射エミッタによって放出される少なくとも一部の熱放射の波長に対応する漂遊電磁放射が前記少なくとも1つのメトロロジデバイスの前記センサによって検出されるのを防止する位置に、不透過性材料の少なくとも1つの体積を設けるステップと、
前記波長範囲内の電磁放射の波長に対して不透過性の材料を含むように前記不透過性材料を選択するステップと、
前記不透過性材料の少なくとも1つの体積を含むように前記上壁を選択するステップであって、前記不透過性材料は不透過性の石英を含む、該ステップと
を具えたことを特徴とする方法。 A method of forming a deposition system comprising:
Proximal to the reaction chamber outside the reaction chamber having a chamber wall including at least one thermal radiation emitter, a top wall, a bottom wall, and at least one side wall extending between the top wall and the bottom wall. And placing step,
Orienting the at least one thermal radiation emitter to emit thermal radiation through the at least one chamber wall of the one or more chamber walls into the reaction chamber;
Selecting said at least one thermal radiation emitter to include an emitter configured to emit thermal radiation within a wavelength range of electromagnetic radiation in at least one of an infrared region and a visible region of the electromagnetic radiation spectrum. When,
Selecting the bottom wall to include a transparent material that is at least substantially transparent to electromagnetic radiation over the wavelength range, the transparent material including a quartz material;
Positioning at least one metrology device sensor outside the reaction chamber and proximate to the reaction chamber;
Orienting the sensor to receive an electromagnetic radiation signal passing from the interior of the reaction chamber to the exterior of the reaction chamber;
Selecting the sensor to include a sensor configured to detect the electromagnetic radiation signal of one or more predetermined wavelengths within the wavelength range;
Impervious in a position to prevent stray electromagnetic radiation corresponding to the wavelength of at least some thermal radiation emitted by the at least one thermal radiation emitter from being detected by the sensor of the at least one metrology device Providing at least one volume of material;
Selecting the opaque material to include an opaque material for wavelengths of electromagnetic radiation within the wavelength range;
Selecting the top wall to include at least one volume of the impermeable material, the impermeable material comprising impermeable quartz. Method.
前記不透過性材料の少なくとも1つの体積を含むように前記物体を選択するステップと
をさらに具えたことを特徴とする請求項7に記載の方法。 Placing an object within the reaction chamber;
The method of claim 7, further comprising selecting the object to include at least one volume of the impermeable material.
前記不透過性材料の少なくとも1つの体積を含むように前記上壁を選択するステップであって、前記不透過性材料は不透過性の石英を含む、該ステップと、
前記不透過性材料の少なくとも1つの体積を含むように前記少なくとも1つの側壁を選択するステップであって、前記不透過性材料は不透過性の石英を含む、該ステップと
をさらに具えたことを特徴とする請求項7に記載の方法。 Positioning the sensor of the at least one metrology device adjacent to the top wall;
Selecting the top wall to include at least one volume of the impermeable material, the impermeable material comprising impermeable quartz;
Selecting the at least one sidewall to include at least one volume of the impermeable material, wherein the impermeable material comprises impermeable quartz. 8. A method according to claim 7, characterized in that
前記透過性材料を含むように前記底壁を選択するステップと、
前記少なくとも1つのメトロロジデバイスの前記センサを前記反応チャンバの外側で前記上壁に隣接して配置するステップと、
前記不透過性材料の少なくとも1つの体積を含むように前記上壁および前記少なくとも1つの側壁のうちの少なくとも1つを選択するステップと
をさらに具えたことを特徴とする請求項7に記載の方法。 Positioning the at least one thermal radiation emitter outside the reaction chamber and adjacent to the bottom wall;
Selecting the bottom wall to include the permeable material;
Positioning the sensor of the at least one metrology device outside the reaction chamber and adjacent to the top wall;
8. The method of claim 7, further comprising selecting at least one of the top wall and the at least one side wall to include at least one volume of the impermeable material. .
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