JP6456956B2 - 不純物が積層したエピタキシーのための装置 - Google Patents

Description

本開示の実施形態は、概して、基板処理チャンバ内で使用される高速切換弁に関する。

ドープした不純物としての単分子層又は準単分子層を組み入れつつ、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、シリコンゲルマニウムカーボン（ＳｉＧｅＣ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、又はゲルマニウムカーバイド（ＧｅＣ）の膜などの、エピタキシャル成長による高品質なシリコン含有膜を得るには、しばしば、エピタキシャル層の間で、堆積毎に繰り返し不純物を投与することが必要である。そのような堆積プロセスは、しばしば、各エピタキシャル層の堆積の後で、各不純物の投与の後に、長いパージを必要とすることから、堆積のプロセスが遅くなって生産性が低くなる。

チャンバの設計は、エピタキシャル成長における膜の品質に直接的に影響を与えるので、不純物の準単分子層の高速投与能力、及びエピタキシャル堆積と不純物の投与との間に高速パージを提供する堆積装置が必要である。

本明細書で説明される開示の実施形態は、概して、基板処理チャンバ内で使用される高速切換弁に関する。一実施形態では、半導体基板を処理するための装置が提供される。装置は、基板を支持するための処理チャンバ内に配置された基板支持体と、下側ドーム及び下側ドームに対向する上側ドームと、処理チャンバの側壁内に配置された複数のガス注入口（ｇａｓ ｉｎｊｅｃｔ）とを含み、複数のガス注入口は、基板の直径に対応した実質的に直線的な配置に構成される。装置は、複数のガス注入口を介して処理チャンバに結合されたガス供給システムも含み、ガス供給システムは、第１の流体ラインを介して１種以上の化学種を複数のガス注入口に提供するように構成されたガス導管、第２の流体ラインを介して１種以上のドーパントを複数のガス注入口に提供するように構成されたドーパント源、及び第２の流体ラインと処理チャンバとの間に配置された高速切換弁であって、１種以上のドーパントの流れを処理チャンバと排気部との間で切り換えるように構成された、高速切換弁を含む。

別の一実施形態では、基板を処理するための処理チャンバが提供される。処理チャンバは、基板を支持するための処理チャンバ内に配置された回転可能な基板支持体と、基板支持体よりも相対的に下方に配置された下側ドームと、基板支持体よりも相対的に上方に配置された上側ドームであって、下側ドームに対向する、上側ドームと、上側ドームと下側ドームとの間に配置されたリング本体であって、上側ドーム、リング本体、及び下側ドームが、概して、基板処理チャンバの内部容積を画定し、リング本体が、基板の直径に概して対応する幅を有する少なくとも１つの直線的グループにおいて配置された複数のガス注入口を有する、リング本体と、複数のガス注入口を介して処理チャンバに結合されたガス供給システムであって、第１の流体ラインを介して化学種の第１のセットを複数のガス注入口に提供するように構成された第１のガス導管、第２の流体ラインを介して第１のドーパントを複数のガス注入口に提供するように構成された第１のドーパント源、及び第２の流体ラインと処理チャンバとの間に配置された高速切換弁であって、１種以上のドーパントの流れを処理チャンバと排気部との間で切り換えるように構成された、高速切換弁を備える、ガス供給システムとを含む。

更に別の一実施形態では、装置が、基板を支持するための基板受け入れ表面を有する基板支持体、基板支持体よりも相対的に下方に配置された下側ドームであって、ステム部分、周縁フランジ、及びステム部分と周縁フランジとを連結させるために半径方向に延伸する底部を備え、底部が基板支持体の基板受け入れ表面に対して約８度から約１６度の角度にある、下側ドーム、基板支持体よりも相対的に上方に配置された上側ドームであって、下側ドームに対向し、中央窓部分、及び中央窓部分を支持するための周縁フランジを備え、周縁フランジが中央窓部分の円周で中央窓部分と係合し、中央窓部分が基板支持体の基板受け入れ表面に対して約８度から約１６度の角度を形成する、上側ドーム、並びに下側ドームに隣接し且つ下側ドームの下に配置された一群のランプを含む、処理チャンバを備える。装置は、複数のガス注入口を介して処理チャンバに結合されたガス供給システムも含み、ガス供給システムは、第１の流体ラインを介して１種以上の化学種を複数のガス注入口に提供するように構成されたガス導管、第２の流体ラインを介して１種以上のドーパントを複数のガス注入口に提供するように構成されたドーパント源、及び第２の流体ラインと処理チャンバとの間に配置された高速切換弁であって、１種以上のドーパントの流れを処理チャンバと排気部との間で切り換えるように構成された、高速切換弁を含む。

本開示の上述の特徴が詳細に理解され得るやり方において、上で短く要約された本発明のより具体的な説明が、実施形態に言及することによって認識され、それらのうちの幾つかは、添付の図面の中において示される。しかし、本開示は他の等しく有効な実施形態も許容し得るため、添付の図面は本開示の典型的な実施形態のみを示しており、したがって本開示の範囲を限定すると見なすべきではないことに留意されたい。

本開示の一実施形態による、裏側加熱処理チャンバの概略断面図である。 図１Ａの処理チャンバの概略断面平面図である。 本開示の一実施形態による、例示的なガス供給システムを描く。

理解を容易にするため、可能な場合には、上記の図に共通する同一の要素を示すのに同一の参照番号を使用した。一実施形態の要素および特徴は、更なる記述がなくても、他の実施形態に有益に組み込むことができることが企図される。

以下の説明では、説明の目的のために、本開示の徹底的な理解を提供するために、多数の具体的な詳細が説明される。ある例では、本開示があいまいになることを避けるために、詳細にというよりはむしろ、良く知られた構造体及び装置がブロック図の形態で示されている。これらの実施形態は、当業者が本開示を実施することができるように、十分に詳細に説明され、他の実施形態が利用され得、本開示の範囲から逸脱することなしに、論理的、機械的、電気的、及び他の変形が行われ得ることは理解されるべきである。

例示的な処理チャンバ
図１Ａは、一つの実施形態による、例示的な裏側加熱処理チャンバ１００の概略断面図を示している。処理チャンバ１００は、概して、基板１０８の上側表面上での材料のエピタキシャル堆積を含んで、１以上の基板を処理するために使用される。処理チャンバ１００は、他の構成要素の中でとりわけ、処理チャンバ１００内に配置された基板支持体１０６の裏側１０４を加熱するための、一群の放射加熱ランプを含み得る。ある実施形態では、一群の放射加熱ランプが、上側ドーム１２８の上に代替的に又は付加的に配置され得る。基板支持体１０６は、示されるように円盤状の基板支持体１０６であり得、又は中央に開口部がないリング状の基板支持体１０７であり得、基板支持体１０７は、基板の端部から基板を支持し、基板をランプ１０２の熱放射に晒すことを容易にする。

基板支持体１０６は、処理チャンバ１００内で、上側ドーム１２８と下側ドーム１１４との間に配置される。上側ドーム１２８、下側ドーム１１４、及び上側ドーム１２８と下側ドーム１１４との間に配置されるベースリング１３６は、概して、処理チャンバ１００の内部領域を画定する。（原寸に比例していない）基板１０８は、（図示せぬ）積み込みポートを通して処理チャンバ１００の中へ運び込まれ、基板支持体１０６の上に配置され得る。積み込みポートは、図１Ａで基板支持体１０６によって覆い隠されている。基板支持体１０６は、持ち上げられた処理位置で示されているが、リフトピン１０５が、下側ドーム１１４に接触し、基板支持体１０６内の孔及び中心軸１３２を通り過ぎて、基板１０８を基板支持体１０６から持ち上げることを可能にするために、処理位置の下方の積み込み位置へ（図示せぬ）アクチュエータによって垂直に移動され得る。（図示せぬ）ロボットが、その後、処理チャンバ１００に入り、基板１０８と係合し、積み込みポートを通してそこから基板１０８を除去することができる。基板支持体１０６は、その後、処理位置までアクチュエータによって持ち上げられ、基板１０８が、そのデバイスサイド１１６を上にした状態で、基板支持体１０６のフロントサイド１１０の上に配置され得る。

基板支持体１０６は、処理位置に置かれる一方で、処理チャンバ１００の内部容積を、基板の上方の処理ガス領域１５６及び基板支持体１０６の下方のパージガス領域１５８へと分割する。基板支持体１０６は、処理されている間に中心軸１３２によって回転され、処理チャンバ１００の内の熱及び処理ガス流の空間的特異性の効果を最小化し、それによって、基板１０８の均一な処理を容易にする。基板支持体１０６は、中心軸１３２によって支持され、中心軸１３２は、積み込み及び積み出しの間、ある例では基板１０８の処理の間に、基板１０８を上下方向１３４に移動させる。基板支持体１０６は、シリコンカーバイド又はシリコンカーバイドで被覆されたグラファイトから形成され得、ランプ１０２からの放射エネルギーを吸収し、放射エネルギーを基板１０８に伝達する。

上側ドーム１２８は、概して、熱放射を通過させる中央窓部分１９９、及び中央窓部分１９９を支持するための周縁フランジ１７９を含む。中央窓部分１９９は、概して、円形状の周縁を有し得る。周縁フランジ１７９は、支持インタフェース１９４に沿った中央窓部分１９９の円周で中央窓部分１９９と係合する。一実施形態では、周縁フランジ１７９が、周縁フランジ１７９と側壁との間に配置されたＯリング１８４によって処理チャンバの側壁内に密封され、処理チャンバ内の処理ガスが周囲環境へと逃げることを妨げるための密封を提供する。

下側ドーム１１４は、概して、ステム部分１９５、周縁フランジ１８１、及びステム部分１９５と周縁フランジ１８１とを接続するように半径方向へ延伸する底部１９２を含む。周縁フランジ１８１は、底部１９２の円周を取り囲むように構成される。周縁フランジ１８１及び底部１９２は、上側ドーム１２８及びベースリング１３６と組み合わされた場合に、概して、処理チャンバ１００の内部容積を画定する。概して、上側ドーム１２８の中央窓部分１９９及び下側ドーム１１４の底部１９２は、石英などの光学的に透明な材料から形成される。上側ドーム１２８及び下側ドーム１１４の厚さ及び曲がり具合は、処理チャンバ内の一様な流れの均一性のための平坦な形状を提供するように構成され得る。例えば、上側ドーム１２８の中央窓部分１９９は、基板支持体１０６の基板受け入れ表面を画定する水平面に対して約８度から約１６度までの範囲内に含まれる角度を形成し得る。同様に、下側ドーム１１４の底部１９２は、基板支持体１０６の基板受け入れ表面を画定する水平面に対して約８度から約１６度までの範囲内に含まれる角度にあり得る。

一群のランプ１０２などの１以上のランプは、中心軸１３２の周りに、特定の最も望ましい方式で、下側ドーム１１４に隣接し且つ下側ドーム１１４の下に配置され得、処理ガスが通り越していく際に基板１０８の様々な領域の温度を個別に制御し、基板１０８の上側表面上への材料の堆積を促進する。ランプ１０２は、バルブ１４１を含むように構成され得、摂氏約２００度から摂氏約１６００度までの範囲内に含まれる温度まで、基板１０８を加熱するように構成され得る。各ランプ１０２は、そこを通って電力が各ランプ１０２に供給されるところの（図示せぬ）配電盤に結合される。ランプ１０２は、例えば、ランプ１０２の間に配置されたチャネル１４９の中へ導入される冷却流体によって、処理の間又は処理の後に冷却され得るランプヘッド１４５内に配置される。ランプヘッド１４５は、ランプヘッド１４５が下側ドーム１１４に非常に近接していることを部分的な原因として、下側ドーム１１４を伝導的及び放射的に冷却する。ランプヘッド１４５は、ランプ壁及びランプの周りの（図示せぬ）リフレクタの壁も冷却し得る。代替的に、下側ドーム１１４は、業界内で知られている対流的なアプローチによって冷却され得る。用途に応じて、ランプヘッド１４５は、下側ドーム１１４と接触するかもしれないし又はしないかもしれない。

円形シールド１６７が、オプションとして、基板支持体１０６の周りに配置され得、ライナーアセンブリ１６３によって取り囲まれ得る。シールド１６７は、処理ガスに対して予熱区域を提供する一方で、ランプ１０２から基板１０８のデバイスサイド１１６への熱／光のノイズの漏れを妨げ又は最小化する。シールド１６７は、ＣＶＤシリコンカーバイド（ＳｉＣ）、シリコンカーバイドで被覆された焼成されたグラファイト、成長したシリコンカーバイド、不透明な石英、被覆された石英、又は処理ガス及びパージガスによる化学的な破壊に耐える任意の類似の適切な材料から作られ得る。

ベースリング１３６は、処理チャンバ１００の内側円周内に受け入れられるようにサイズ決定されたリング本体を有し得る。リング本体は、（基板支持体１０６に覆い隠されている）基板積み込みポートを含む長いサイド、及び処理ガス入口１７４及びガス出口１７８をそれぞれ含む短いサイドを有する、概して楕円形状を有し得る。基板積み込みポート、処理ガス入口１７４及びガス出口１７８は、互いに対して約９０度の角度でオフセットされ得る。ベースリング１３６の内側円周は、ライナーアセンブリ１６３を受け入れるように構成される。すなわち、ライナーアセンブリ１６３は、ベースリング１３６の内側円周内に入れ子にされ、ベースリング１３６の内側円周によって取り囲まれるようにサイズ決定される。ライナーアセンブリ１６３は、処理容積（すなわち、処理ガス領域１５６及びパージガス領域１５８）を、処理チャンバ１００の金属壁から遮断する。金属壁は、前駆体と反応し、処理容積内に汚染をもたらし得る。

ライナーアセンブリ１６３が単一の本体として示される一方で、ライナーアセンブリ１６３は、１以上のライナーを含み得る。ライナーアセンブリ１６３は、１種以上の処理ガスを処理ガス領域１５６へ注入するための処理ガス入口１７４及び処理ガス供給源１７２と流体連通する複数のガス流路１０９を含み得る。ライナーアセンブリ１６３は、１種以上のガスをパージガス領域１５８へ注入するための複数のガス流路１２９も含み得る。

基板支持体１０６からの基板１０８の裏側加熱の結果として、基板支持体上における温度測定／制御のための光高温計１１８の使用が実行され得る。光高温計１１８によるこの温度測定は、この方式で基板支持体の表側１１０を加熱することが放射率から独立しているので、未知の放射率を有する基板のデバイスサイド１１６上でも行われ得る。結果として、光高温計１１８は、基板支持体１０６から伝導する熱い基板１０８からの放射のみを感知することができ、光温度計１１８に直接到達するランプ１０２からの裏側放射は最小である。

リフレクタ１２２が、オプションとして、上側ドーム１２８の外側に配置され得、基板１０８から放射される赤外線光を反射して基板１０８上へ戻す。リフレクタ１２２は、クランプリング１３０を使用して上側ドーム１２８に固定され得る。リフレクタ１２２は、アルミニウム又はステンレススチールなどの金属から作られ得る。反射の効率は、リフレクタ領域を、金などの高反射コーティングで被覆することによって改良され得る。リフレクタ１２２は、（図示せぬ）冷却源に連結された１以上の機械加工されたチャネル１２６を有し得る。チャネル１２６は、リフレクタ１２２の側に形成された（図示せぬ）流路に連結する。流路は、水などの流体の流れを運ぶように構成され、リフレクタ１２２を冷却するためにリフレクタ１２２の一部分又は全体表面を覆う任意の望ましいパターンで、リフレクタ１２２の側に沿って水平に延伸し得る。

ガス供給システム（例えば、図２のガス供給システム２００）から供給される単数又は複数の処理ガスは、処理ガス供給源１７２に導入され、ベースリング１３６の側壁内に配置された処理ガス入口１７４を通って、処理ガス領域１５６の中へ至る。処理ガス入口１７４は、１種以上の個別のガス流を送達するために、１以上のガス注入口１９６（図１Ｂ参照）を含み得る。処理ガス入口１７４は、速度、密度、又は組成などの様々なパラメータを有する個別のガス流を提供するように構成され得る。一実施形態では、ガス注入口１９６の第１のセットがガス注入口１９６の第２のセットとは異なる処理ガスを提供するように、処理ガス供給源１７２が構成される。処理ガス入口１７４の１以上のガス注入口１９６の各々は、ライナーアセンブリ１６３を通って形成された複数のガス流路１０９のうちの１つに連結される。図１Ｂでより良く見られ得るように、ガス注入口１９６は、ライナーアセンブリ１６３（及びそれ故ベースリング１３６）の一部分に沿って分散され、基板の直径を実質的に覆うために十分な広さのガス流を提供する。例えば、ガス注入口１９６は、概して基板１０８の直径に対応する少なくとも１つの直線的なグループにおいて可能な程度に配置され得る。複数のガス流路１０９は、概して半径方向内向きに処理ガスを誘導するように構成される。複数のガス流路１０９の各々は、処理ガス入口１７４からの処理ガスの速度、密度、方向、及び位置などの１以上のパラメータを調整するために使用され得る。複数のガス流路１０９は、処理のために１種以上の処理ガスを処理ガス領域１５６へ向かわせる前に、処理ガス入口１７４からの１種以上の処理ガスを調整する。

処理の間に、基板支持体１０６は、処理位置に配置され得、それは、処理ガス入口１７４に隣接し処理ガス入口１７４とほぼ同じ高さであり、処理ガスが、流れの経路１７３に沿って上方に流れて循環し、基板１０８の上側表面をわたる層流として流れることを可能にする。処理ガスは、（流れの経路１７５に沿って）処理ガス領域１５６を出て、処理チャンバ１００の処理ガス入口１７４とは反対側に配置されたガス出口１７８を通過する。ガス出口１７８を通る処理ガスの除去は、ガス出口１７８に結合された排気システム１８０によって促進され得る。処理ガス入口１７４及びガス出口１７８は、互いに位置合わせされほぼ同じ高さに配置されるので、平坦な上側ドーム１２８と組み合わされた場合に、そのような並行する配置は、基板１０８を横断する概して平坦で均一なガス流を可能にすると考えられている。更なる半径方向の均一性が、基板支持体１０６を介した基板１０８の回転によって提供され得る。

同様に、パージガスは、ガス供給システム（例えば、図２のガス供給システム２００）からパージガス源１６２に供給され得、ベースリング１３６の側壁内に配置されたオプションのパージガス入口１６４又は処理ガス入口１７４を通り、ライナーアセンブリ１６３内に形成された複数のガス流路１２９を通って、パージガス領域１５８の中へ至る。パージガス入口１６４は、処理ガス入口１７４よりも下の高さに配置される。別の一実施形態では、パージガスが、処理ガス入口１７４を通って流され得る。円形シールド１６７又は（図示せぬ）予熱リングが使用される場合に、円形シールド又は予熱リングは、処理ガス入口１７４とパージガス入口１６４との間に配置され得る。いずれの場合でも、パージガス入口１６４は、パージガスを、概して半径方向内向きに向かわせるように構成される。膜形成プロセスの間に、基板支持体１０６は、パージガスが、流れの経路１６５に沿って下方に流れて循環し、基板支持体１０６の裏側１０４をわたる層流として流れるように、ある位置に配置され得る。任意の特定の理論に縛られることなく、パージガスの流れは、処理ガスがパージガス領域１５８に入ってくることを妨げ若しくは実質的に避け、又はパージガス領域１５８（すなわち、基板支持体１０６の下の領域）に入ってくる処理ガスの拡散を低減させると考えられている。パージガスは、（流れの経路１６６に沿って）パージガス領域１５８を出て、処理チャンバ１００のパージガス入口１６４とは反対側に配置されたガス出口１７８を通過して、処理チャンバから排気される。

同様に、パージプロセスの間に、基板支持体１０６は、パージガスが、基板支持体１０６の裏側１０４を横断して横方向に流れることを可能にするような、高さの位置に配置され得る。

図１Ｂは、処理ガス入口１７４からガス出口１７８への流れの経路を示す、処理チャンバ１００の概略断面平面図である。複数のガス流路１０９は、処理ガス供給源１７２と流体連通し、処理ガス領域１５６に１種以上の処理ガスを注入するように構成される。複数のガス流路１０９は、処理チャンバ１００の内側円周に分散され得、基板１０８上をわたる実質的に層流が生じるように流れの経路１７３を誘導する。一実施例では、複数のガス流路１０９が、ライナーアセンブリ１６３の一部分に沿って分散され、基板１０８の直径を実質的に覆うのに十分な広さのガス流を提供する。ガス流路１０９の各々の数、寸法、及び場所は、目標流れパターンを取得するように配置され得る。排気開口部１９１は、複数のガス流路１０９とは反対側のライナーアセンブリ１６３を通って形成された広い開口部であり得る。

基板１０８上の材料の均一な堆積を更に促進するように、ガス入口若しくは出口の位置、サイズ、又は数などが調整され得るので、複数のガス流路１０９、１２９は、例示的な目的で示されていることが当業者に理解されるべきである。

例示的なガス供給システム
図２は、本開示の一実施形態による、図１Ａの処理ガス供給源１７２及びパージガス供給源１６２などの、処理ガス供給源及びパージガス供給源に、それぞれ、結合するように構成され得る例示的なガス供給システム２００を描いている。ガス供給システムは、囲い２０２を含み得る。囲い２０２は、化学種を収容し及び／又は経路指定するように働き得る。例えば、化学種は、中央設備源（ｃｅｎｔｒａｌ ｆａｃｉｌｉｔｙ ｓｏｕｒｃｅ）又は任意の適切なガス源などの外部の源から、図１Ａの処理チャンバ１００へ、囲い２０２を通って経路指定され得る。代替的に又は付加的に、化学種は、液体及び／又は固体などの状態で、囲い２０２内に収容され得、それは、蒸発及び／又は昇華され図１Ａの処理チャンバ１００へ経路指定され得る。

囲い２０２は、化学種と相性が良い任意の適切な材料から作られ得る。そのような材料は、ステンレススチール、エナメルが塗られたスチール、又はそれらと同様なものを含み得る。囲い２０２は、部分的に封じられ得、例えば、囲い２０２の内装の少なくとも部分を周りの環境に晒す、開口部又はそれと同様なものを有する。ガス導管などの要素又はそれらと同様なものは、そのような開口部を通って囲い２０２に入り、囲い２０２から出る。ある実施形態では、そのような開口部が、以下に議論されるように、囲い２０２を通ってパージガスとして使用されるために、周りの環境から大気を引き込むために利用され得る。

囲い２０２は、囲い２０２内に配置された第１の区画２０６を含み得る。ある実施形態では、第１の区画２０６が、化学種の第１のセットを運ぶ複数の第１の導管２０８を含み得る。複数の第１の導管２０８は、第３の区画２２０内などの囲い２０２の他のいずれかの場所から始まり得、化学種の第１のセットの少なくとも一部を第１の区画２０６へ運び得る。第１の区画２０６では、第１の導管２０８の各々が、１以上のソースデバイス２１２を介して第１の流体ライン２１０に結合され得る。ソースデバイス２１２は、質量流量コントローラ若しくはそれと同様なものなどの計測装置、液体ガス注入装置、又は液体若しくは固体の状態の第１のセットからの１種以上の化学種を含むアンプルの１以上を含み得る。

化学種の第１のセットは、複数の第１の導管２０８を介して第１の区画２０６へ送達され得、及び／又は化学種の第１のセットは、第１の区画２０６内において生じ得る。例えば、ある実施形態では、化学種の第１のセットのうちの１つは、アンプルなどの１以上のソースデバイス２１２内に液体若しくは固体の状態で配置され得、搬送ガスなどの化学種の第１のセットのうちの別の１つは、複数の第１の導管２０８のうちの１つによって提供され、アンプルを通り過ぎ、アンプルから第１の導管２０８の中へ昇華した又は蒸発した化学種を引き出して第１の流体ライン２１０へ向かう。化学種の第１のセットは、固体、液体、又は気体の状態の化学種を含み得る。ある実施形態では、化学種の第１のセットが、水素（Ｈ_２）、窒素（Ｎ_２）、アルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）、又はそれらと同様なものなどの搬送ガスを含み得る。ある実施形態では、化学種の第１のセットが、１種以上のＩＩＩ族の成分を含み得、それは、トリメチルインジウム（（ＣＨ_３）_３Ｉｎ）（ＴＭＩ）、トリメチルアルミニウム（（ＣＨ_３）_３Ａｌ）（ＴＭＡ）、トリメチルガリウム（（ＣＨ_３）_３Ｇａ）（ＴＭＧ）、トリエチルガリウム（（ＣＨ_３ＣＨ_２）_３Ｇａ）、又はそれらと同様なものを含み得る。ある実施形態では、化学種の第１のセットが、実質的に非毒性であり得る。したがって、第１の区画２０６は、以下で議論されるように、第２及び／又は第３の区画２１４、２２０を通るパージガスよりも、低いドロー速度（ｄｒａｗ ｖｅｌｏｃｉｔｙ）の第１の区画２０６を通るパージガスを含み得る。

囲い２０２は、囲い２０２内に配置された第２の区画２１４を含み得る。ある実施形態では、第２の区画２１４が、第１の区画２０６から孤立し得る。しかしながら、これは単なる例示的な説明であり、他の実施形態が可能である。例えば、第１及び第２の区画２０６、２１４は、互いにオープンな関係にあり得る（図示されていない）。ある実施形態では、第２の区画２１４が、化学種の第２のセットを運ぶ複数の第２の導管２１６を含み得る。複数の第２の導管２１６は、第３の区画２２０内などの囲い２０２の他のいずれかの場所から始まり得、化学種の第２のセットの少なくとも一部を第２の区画２１４へ運び得る。第２の区画２１４では、第２の導管２１６の各々が、１以上のソースデバイス２１２を介して第２の流体ライン２１８に結合され得る。

化学種の第２のセットは、複数の第２の導管２１６を介して第２の区画２１４へ送達され得、及び／又は化学種の第２のセットは、化学種の第１のセットに関して上述された実施形態と実質的に類似した方式で、第２の区画２１６内で生じ得る。化学種の第２のセットは、固体、液体、又は気体の状態の化学種を含み得る。ある実施形態では、化学種の第２のセットが、水素（Ｈ_２）、窒素（Ｎ_２）、アルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）、又はそれらと同様なものなどの搬送ガスを含み得る。ある実施形態では、化学種の第２のセットが、１種以上のＶ族の成分を含み得る。例えば、Ｖ族の成分を含む化学種は、ホスフィン（ＰＨ_３）、アルシン（ＡｓＨ_３）、第三ブチルホスフィン（（（ＣＨ_３）_３Ｃ）ＰＨ_２）、第三ブチルアルシン（（（ＣＨ_３）_３Ｃ）ＡｓＨ_２）、トリメチルアンチモン（（ＣＨ_３）_３Ｓｂ）、またはそれらと同様なものを含み得る。ある実施形態では、化学種の第２のセットが、化学種の第１のセットとは異なり得る。

囲い２０２は、第３の区画２２０を含み得る。第３の区画２２０は、囲い２０２の外部位置から、化学種の第１又は第２のセットのうちのの少なくとも一部の化学種を受け入れ得る。例えば、少なくとも一部の化学種は、例えば、中央設備源から又は処理チャンバ１００と共に使用されるために特別に提供されたガス源から、１種以上のガス源によって第３の区画へ提供され得る。例えば、少なくとも一部の化学種は、複数の第３の導管２２２によって第３の区画２２０に提供され得る。各々の第３の導管は、外部位置から囲い２０２に入り得、第１又は第２のセットからの化学種を運び得る。第１及び第２の導管２０８、２１６の少なくとも一部は、第３の区画２２０の中で、主として囲いの外部に配置された他の導管と結合され得、それぞれ、第１及び第２の区画２０６、２１４に少なくとも一部の化学種を運ぶことができる。第１及び第２の区画２０６、２１４と同様に、第３の区画２２０は、孤立した区画であり得、又は第１及び第２の区画２０６、２１４に対して部分的にオープンな主として孤立した区画であり得る。

第３の区画２２０は、第３の区画２２０内に配置された複数の接合部２２４を含み得る。各々の接合部２２４は、複数の第３の導管２２２のうちの１つを、複数の第１及び第２の導管２０８、２１６のうちの対応する１つに結合し得る。各接合部２２４は、弁、コネクタ、又はそれらと同様なもののうちの１以上であり得る。

第１、第２、及び第３の区画２０６、２１４、２２０は、処理チャンバの動作の間に及び／又は常時、連続的なパージガス流の下で維持され得る。パージガスは、アルゴン、ヘリウム、又はそれらと同様なものなどの不活性ガスであり得、第１、第２、及び第３の区画２０６、２１４、２２０の各々の中へ供給され得る。代替的に又は付加的に、パージガスは、周囲の雰囲気であり得、区画２０６、２１４、２２０に結合された排気システム又はそれと同様なものによって、囲い２０２の中へ引き込まれ、区画２０６、２１４、２２０を通過する。

第１、第２、及び第３の区画の各々は、区画の各々を通るパージガスの入口及び出口のための個別の排気開口部及びドロー開口部（ｄｒａｗ ｏｐｅｎｉｎｇ）を有し得る。代替的に、排気開口部及び／又はドロー開口部の１以上は、区画の間で共有され得る。例えば、ある実施形態では、第１の区画２０６が、第１の区画２０６を通って流れるパージガスを排気するための第１の排気出口２２６を含み得る。ある実施形態では、第１の区画２０６が、パージガスを第１の区画２０６の中へ引き込むための第１のドロー開口部２２８を含み得る。ある実施形態では、第２の区画２１４が、第２の区画２１４を通って流れるパージガスを排気するための第２の排気出口２３２を含み得る。ある実施形態では、第２の区画２１４が、パージガスを第２の区画２１４の中へ引き込むための第２のドロー開口部２３０を含み得る。ある実施形態では、第３の区画２２０が、第３の区画２２０を通って流れるパージガスを排気するための第３の排気出口２３６を含み得る。ある実施形態では、第３の区画２２０が、パージガスを第３の区画２２０の中へ引き込むための第３のドロー開口部２３４を含み得る。

パージガスの入口及び出口のための開口部の代替的な実施形態が、第１、第２、及び第３の区画２０６、２１４、２２０に対して可能である。例えば、第１、第２、及び第３の開口部２２８、２３０、及び２３４は、例えば、第１のドロー開口部２２８を第２及び第３の区画２１４、２２０に結合する導管２３８を有する第１のドロー開口部２２８などの、単一のドロー開口部によって置き代えられ得る。代替的に、囲い２０２並びに第１、第２、及び第３の区画２０６、２１４、２２０の各々の（図示せぬ）底部は、パージガスを引き込むために、オープンであり得、及び／又は、例えば、囲い２０２の側部内又はそれと同様なものなどに、その近傍に配置された開口部を有し得る。区画の任意の１以上が複数のドロー開口部及び／又は排気開口部を有し得ることは、考慮される。

同様に、ある実施形態では、第２及び第３のガス区画２１４、２２０が、実質的に同様なパージガスドロー要件を有し得る。したがって、第２及び第３の排気出口２３２、２３６は、例えば、第３の区画２２０を第２の排気出口２３２に結合する導管２４０として示される、単一の排気開口部であり得る。しかしながら、これは単なる例示的な実施例であり、第２及び第３の区画２１４、２２０のための単一の排気開口部の他の変形例も可能である。

第１、第２、及び第３の区画２０６、２１４、２２０の各々は、例えば、ガストレーサーテスト（ｇａｓ ｔｒａｃｅｒ ｔｅｓｔ）に合格する又はそれと同様な事などの、様々なパージガスドロー要件（ｐｕｒｇｅ ｇａｓ ｄｒａｗ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ）を有し得る。例えば、化学種の第１のセットを経路指定する第１の区画２０６は、第２又は第３の区画２１４、２２０よりも低いパージガスドロー要件を有し得る。ある実施形態では、化学種の第１のセットが、ＩＩＩ族の成分を含む材料などの、実質的に非毒性の材料である場合に、第１の区画２０６が、より低いパージガスドロー要件を有し得る。

例えば、化学種の第２のセットを経路指定する第２の区画２１４及び／又は化学種の第１及び第２のセットの両方を経路指定する第３の区画２２０は、第１の区画２０６よりも高いパージガスドロー要件を有し得る。ある実施形態では、化学種の第２のセットが、Ｖ族の成分を含む材料などの、有毒な材料を含む場合に、第２及び／又は第３の区画２１４、２２０が、より高いパージガスドロー要件を有し得る。ある実施形態では、第２の区画２１４を通過するパージガスのドロー速度が、第１の区画２０６を通過するパージガスのドロー速度よりも高い。ある実施形態では、第３の区画２２０を通過するパージガスのドロー速度が、第１の区画２０６を通過するパージガスのドロー速度よりも高い。

各区画内のパージガスのドロー速度の多様性は、本開示の１以上の実施形態によって取得され得る。例えば、各区画は、異なる容積を有し得る。更に、各排気出口２２６、２３２、２３６は、（図示せぬ）異なる排気システムに結合され得る。ここで、各排気システムは、異なる排気速度を有する。代替的に、各排気出口２２６、２３２、２３６は、同じ排気システム１８０に結合され得る。ある実施形態では、各区画２０６、２１４、２２０内のパージガスのドロー速度の多様性が、各排気出口２２６、２３２、２３６の直径を制御することによって制御され得る。例えば、ある実施形態では、第２の区画２１４内でより高いドロー速度を取得するために、第２の排気出口２３２が、第１の区画２０６の第１の排気出口２２６よりも小さくなり得る。同様に、ある実施形態では、第３の区画２２０内でより高いドロー速度を取得するために、第３の排気出口２３６が、第１の区画２０６の第１の排気出口２２６よりも小さくなり得る。区画容積、排気開口部の直径、及び上流側圧力の制御の任意の組み合わせが、第１、第２、及び／又は第３の区画２０６、２１４、２２０に対するドロー速度及び／又は容積の要件を制御するために利用され得る。

ガス供給システム２００は、第１の流体ライン２１０と処理チャンバ１００との間に配置された第１の切換弁２４４を含み得る。第１の切換弁２４４は、ソースデバイス２１２からの１種以上の化学種の流れを、処理チャンバ１００へ流すことと排気システム１８０へ流すこととの間で切り換え得る。ガス供給システム２００は、第２の流体ライン２１８と処理チャンバ１００との間に配置された第２の切換弁２４６をも含み得る。第２の切換弁２４６は、第２のセットからの１種以上の化学種の流れを、処理チャンバ１００へ流すことと排気システム１８０へ流すこととの間で切り換え得る。（図示せぬ）処理コントローラは、第１及び第２の流体ライン２１０、２１８に結合され得、閉ループ制御された背圧を容易にし、例えば、切換弁２４４、２４６を介して、処理チャンバ１００に流れる堆積ラインと排気システム１８０に流れる排気ラインとの間の切り換えを行うことによってもたらされる圧力摂動を制限する。ある実施形態では、堆積ライン、排気ライン、及び／又は流体ライン２１０、２１８が、連続的に通過され得（例えば、非反応性ガスの連続的な流れを有し得る）、特定のライン内で化学種の逆流が生じることを制限し及び／又は妨げる。例えば、各ラインの通過は、Ｈ_２若しくは他のそのようなガスなどの、搬送ガス、不活性ガス、又はそれらと同様なものなどの、非反応性ガスを使用して実行され得る。各ラインを通過するために使用されるガスは、複数の第１、第２、及び／又は第３の導管２０８、２１６、２２２の１つを介して、又は、代替的に、通過されるべき各ラインに結合された（図示せぬ）１以上の指定された導管を介するなどして、上述の装置のいずれかを使用して提供され得る。

第１及び第２の切換弁２４４、２４６の各々は、堆積の不均一性などの処理に対する悪影響をもたらし得る、処理チャンバ１００へのガス供給における圧力摂動を被ることなしに（又は任意の圧力摂動を最小化する一方で）、処理チャンバ１００に異なる処理ガスを供給することの間での高速切換を可能にする、高速切換能力を提供するように構成され得る。第１及び第２の切換弁２４４、２４６は、ソースデバイス２１２から処理ガス供給源１７２へ、続いて、図１Ｂで示される処理ガス入口１７４の１以上のガス注入口を通って処理チャンバ１００の中へ、化学種を提供するように構成され得る。

ガス供給システム２００は、第３の流体ライン２６０に結合された第１のドーパント源２４８を含み得る。第１のドーパント源２４８は、第１の区画２０６内に配置され得、又は、代替的に、外部の供給源から第１及び第２のセットからの化学種を経路指定するための上述されたような類似の装置によるなどして、外部の供給源から（図示せぬ）１以上の導管を介して第１の区画を通るように経路指定され得る。第１のドーパント源２４８は、液体又は気体の状態の１種以上の第１のドーパントを、第３の流体ライン２６０へ提供し得る。第３の流体ライン２６０は、第３の切換弁２６２に結合され、第３の切換弁２６２は、第１のドーパント源２４８からの第１のドーパントを、処理チャンバ１００に流すことと排気システム１８０に流すこととの間で切り換えを行う。１種以上の第１のドーパントは、ＩＩＩ族の成分とＶ族の成分との反応によって生成された材料をドープするのに適切であり得る。例示的な第１のドーパントは、シラン（ＳｉＨ_４）、ゲルマン（ＧｅＨ_４）、ｎタイプのドーパント、又は任意の他の望ましいドーパントを含み得る。

ガス供給システム２００は、オプションとして、第４の流体ライン２６４に結合された第２のドーパント源２５０を含み得る。第２のドーパント源２５０は、第１の区画２０６内に配置され得、又は、代替的に、外部の供給源から第１及び第２のセットからの化学種を経路指定するための上述されたような類似の装置によるなどして、外部の供給源から（図示せぬ）１以上の導管を介して第１の区画を通るように経路指定され得る。第２のドーパント源２５０は、液体又は気体の状態の１種以上の第２のドーパントを、第４の流体ライン２６４へ提供し得る。第４の流体ライン２６４は、第４の切換弁２６６に結合され、第４の切換弁２６６は、第２のドーパント源２５０からの第２のドーパントを、処理チャンバ１００に流すことと排気システム１８０に流すこととの間で切り換えを行う。１種以上の第２のドーパントは、ＩＩＩ族の成分とＶ族の成分との反応によって生成された材料をドープするのに適切であり得る。例示的な第２のドーパントは、臭化トリクロロメタン（ＣＣｌ_３Ｂｒ）、ｐタイプのドーパント、又は任意の他の望ましいドーパントを含み得る。

第１及び／又は第２のドーパント源２４８、２５０は、更に、ドーパントと共に流れる希釈ガスを提供し得る。希釈ガスは、アルゴン、クリプトン、又はキセノンなどの、容易にイオン化される、比較的重く、且つ不活性のガスであり得る。代替的に又は付加的に、水素ガスが、ある場合に使用され得る。希釈ガスは、約１：１から約２０：１、例えば、約２：１から約４：１、約４：１から約６：１、約６：１から約８：１、約８：１から約１０：１、約１０：１から約１２：１、約１２：１から約１４：１、約１４：１から約１６：１、約１６：１から約１８：１、約１８：１から約２０：１のドーパントの体積流量に対する体積流量の比率を有し得る。

特定の実施形態では、第１、第２、第３、及び第４の切換弁２４４、２４６、２６２、２６６は、処理チャンバ１００の側部に隣接する注入位置に非常に近接して又はちょうどそこに配置され得る。例えば、切換弁２４４、２４６、２６２、２６６は、処理ガス供給源１７２に隣接して配置され得る。第１及び第２のドーパント源２４８、２５０のための第３及び／又は第４の切換弁２６２、２６６は、独立して動作し選択的に開いてドーパントを処理チャンバ１００又は排気システム１８０へ向かわせることができる、高速切換弁であり得る。第３及び／又は第４の切換弁２６２、２６６は、第１のドーバント及び第２のドーパントの短パルス投与（ｓｈｏｒｔ ｐｕｌｓｅｄ ｄｏｓｉｎｇ）を、処理ガス供給装置１７２へ、例えば、図１Ｂで示される処理ガス入口１７４の１以上のガス注入口１９６へ提供するように構成され得る。本明細書で説明される用語「高速切換弁」は、２つの分離された制御位置の間で比較的短い時間に調整することが可能な弁のことを指す。そのような、最大開放流断面の制御位置と、最小開放流又は閉断面の制御位置との間で機敏に動作する弁は、５０ｍｓ未満、又は２０ｍｓ未満、若しくは１０ｍｓ未満、又は５ｍｓ未満の切り換え時間を有する。第３及び第４の切換弁２６２、２６６は、各々、約０．０５秒から約２０秒、例えば、約０．１秒から約３．５秒、例えば、約０．５秒から約１秒のパルス繰り返し率で、第１及び第２のドーパントを投与するように構成され得る。一実施例では、第３及び第４の切換弁２６２、２６６が、エピタキシャルプロセスの前及び／又は間において、約０．１秒から約２秒の間、ドーパントの短パルス投与を提供するように構成され得る。様々な実施例では、短パルス投与の時間は、基板表面上にドーパントの１つの単分子層又は準単分子層を提供するのに十分な時間であるべきである。短パルス投与の時間又はパルス繰り返し率は、用途に応じて変更され得ることが考えられている。望ましければ、第３及び第４の切換弁２６２、２６６の短パルス投与の時間及び／又はパルス繰り返し率は、互いに実質的に同じであり得るか又は異なり得る。第３及び第４の切換弁２６２、２６６を高速切換弁として構成することは、高速で繰り返し可能なドーパントの投与を可能にし、それ故、高品質な膜のエピタキシャル成長を保証する。

ガス供給システム２００は、第１、第２、第３、及び第４の流体ライン２１０、２１８、２６０、２６４に結合されたパージガス源２５４を含み得る。ある実施形態では、第１、第２、第３、及び第４の流体ライン２１０、２１８、２６０、２６４の各々が、それぞれのパージガス源と結合され得る。パージガス源２５４は、第１の区画２０６内に配置され得、又は、代替的に、外部の供給源から第１及び第２のセットからの化学種を経路指定するための上述されたような類似の装置によるなどして、外部の供給源から（図示せぬ）１以上の導管を介して第１の区画を通るように経路指定され得る。例えば、パージガス源２５４は、流体ライン２１０、２１８、２６０、２６４、処理チャンバ１００、又はガス供給システム２００の他の構成要素を洗浄するために利用され得る。例示的な洗浄ガスは、水素（Ｈ_２）、塩素（Ｃｌ_２）、塩化水素（ＨＣｌ）、又は三フッ化窒素（ＮＦ_３）、又は三フッ化塩素（ＣｌＦ_３）を含み得る。一実施例では、パージガスが、約３０ｓｌｍから約５０ｓｌｍまでの流量で流され得る。

本開示の利点は、低減された圧力のＥＰＩチャンバに高速圧力制御弁を提供し、それ（低減された圧力のＥＰＩチャンバ）は、とりわけ、チャンバの側部に配置されたガス注入弁、及び高速温度制御のためのランプ加熱要素を含み得る。ＥＰＩチャンバは、エピタキシャル堆積ガス／前駆体マニフォールドから分離された不純物源注入のための専用のマニフォールドを有し得る。ＥＰＩチャンバは、堆積と不純物投与との間において高速での原料ガスの切り換えを可能にする。不純物及びＥＰＩ堆積マニフォールドの両方のための最終弁は、基板の側部に隣接する注入位置に近接し又はちょうどそこに配置され得る。特に、不純物マニフォールドのための最終弁は、基板表面上の準単分子層の覆いの短パルス投与のための高速切換弁である。様々な実施形態で、ＥＰＩチャンバは、ＥＰＩ堆積と不純物投与との間での高速パージのための大搬送パージ流（例えば、３０ｓｌｍ〜５０ｓｌｍ）を提供し得る。高速温度制御及びインシトゥチャンバ洗浄は、繰り返し投与、及びＥＰＩ堆積温度とは異なり得る不純物投与の間の温度プロファイルのための能力を提供する。ある実施形態では、不純物源が、二重希釈を伴って提供され得る。不純物源が堆積源と反応し得る場合では、ガス排除インターロック（ｇａｓ ｅｘｃｌｕｓｉｏｎ ｉｎｔｅｒｌｏｃｋ）が提供され得る。

以上の説明は、本開示の実施形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲を逸脱することなく本開示の他の追加の実施形態を考案することができ、本開示の範囲は以下の特許請求の範囲によって定められる。

Claims (15)

1. 半導体基板を処理する装置であって、
   エピタキシャル処理チャンバを備え、前記エピタキシャル処理チャンバが、
   前記エピタキシャル処理チャンバ内に配置された基板支持体、
   前記基板支持体よりも下方に配置された下側ドーム、
   前記基板支持体よりも上方に配置され、前記下側ドームと対向する上側ドーム、及び
   前記エピタキシャル処理チャンバの側壁内に配置された複数のガス注入口であって、１種以上の化学種を前記基板の上側表面上に層流として流すように動作可能な複数のガス注入口を備え、
   更に、前記装置は、前記複数のガス注入口を介して前記エピタキシャル処理チャンバに結合されたガス供給システムを備え、前記ガス供給システムが、
   第１の流体ラインを介して１種以上の化学種を前記複数のガス注入口に提供するように動作可能なガス導管、
   第２の流体ラインを介して１種以上のドーパントを前記複数のガス注入口に提供するように動作可能なドーパント源、及び
   前記第２の流体ラインと前記エピタキシャル処理チャンバとの間に配置され、前記１種以上のドーパントの流れを前記エピタキシャル処理チャンバと排気部との間で切り換えるように動作可能な高速切換弁を備えている、装置。
2. 前記高速切換弁は、約０．０５秒から約２０秒までのパルス繰り返し率で、前記１種以上のドーパントの短パルス投与を提供するように動作可能である、請求項１に記載の装置。
3. 前記高速切換弁は、前記１種以上のドーパントの流れを、５０ｍｓ未満の間に前記エピタキシャル処理チャンバと前記排気部との間で切り換えるように動作可能である、請求項１に記載の装置。
4. 前記第１の流体ラインと前記エピタキシャル処理チャンバとの間に配置され、前記１種以上の化学種の流れを前記エピタキシャル処理チャンバと前記排気部との間で切り換えるように動作可能な切換弁を更に備える、請求項１に記載の装置。
5. 前記第１の流体ライン及び前記第２の流体ラインと結合されたパージガス源を更に備える、請求項１に記載の装置。
6. 前記第１の流体ラインに結合された第１のパージガス源、及び
   前記第２の流体ラインに結合された第２のパージガス源を更に備える、請求項１に記載の装置。
7. 前記ドーパント源が更に、前記第２の流体ラインを介して希釈ガスを前記複数のガス注入口に提供するように動作可能である、請求項１に記載の装置。
8. 基板を処理する処理チャンバであって、
   前記処理チャンバ内に配置された回転可能な基板支持体と、
   前記基板支持体よりも下方に配置された下側ドームと、
   前記基板支持体よりも上方に配置され、前記下側ドームと対向する上側ドームと、
   前記上側ドームと前記下側ドームとの間に配置されたリング本体であって、前記上側ドーム、前記リング本体、及び前記下側ドームが、前記処理チャンバの内部容積を画定し、前記リング本体が、少なくとも１つの直線的なグループにおいて配置された複数のガス注入口を有し、前記複数のガス注入口が、１種以上の化学種を前記基板の上側表面上に層流として流すように動作可能なリング本体と、
   前記複数のガス注入口を介して前記処理チャンバに結合されたガス供給システムとを備え、前記ガス供給システムが、
   第１の流体ラインを介して前記複数のガス注入口に化学種の第１のセットを提供するように動作可能な第１のガス導管、
   第２の流体ラインを介して前記複数のガス注入口に第１のドーパントを提供するように動作可能な第１のドーパント源、及び
   前記第２の流体ラインと前記処理チャンバとの間に配置された高速切換弁であって、前記第１のドーパントの流れを前記処理チャンバと排気部との間で切り換えるように動作可能な高速切換弁を備える、処理チャンバ。
9. 前記高速切換弁は、約０．０５秒から約２０秒までのパルス繰り返し率で、前記第１のドーパントの短パルス投与を提供するように動作可能である、請求項８に記載の処理チャンバ。
10. 前記高速切換弁は、前記第１のドーパントの流れを５０ｍｓ未満の間に前記処理チャンバと前記排気部との間で切り換えるように動作可能である、請求項８に記載の処理チャンバ。
11. 第３の流体ラインを介して化学種の第２のセットを前記複数のガス注入口に提供するように動作可能な第２のガス導管、及び
    第４の流体ラインを介して第２のドーパントを前記複数のガス注入口に提供するように動作可能な第２のドーパント源を更に備える、請求項８に記載の処理チャンバ。
12. 前記第１の流体ラインに結合された第１のパージガス源、及び
    前記第２の流体ラインに結合された第２のパージガス源を更に備える、請求項８に記載の処理チャンバ。
13. 前記第１のドーパント源が、前記第２の流体ラインを介して希釈ガスを前記複数のガス注入口に提供するように動作可能である、請求項８に記載の処理チャンバ。
14. 半導体基板を処理する装置であって、
    エピタキシャル処理チャンバを備え、前記エピタキシャル処理チャンバが、
    基板受け入れ表面を有する基板支持体と、
    前記基板支持体よりも下方に配置された下側ドームであって、
    ステム部分、
    周縁フランジ、及び
    前記ステム部分と前記周縁フランジとを連結するように半径方向に延伸した底部を備え、前記底部が、前記基板支持体の前記基板受け入れ表面に対して約８度から約１６度の角度で延伸する、下側ドームと、
    前記基板支持体よりも上方に配置され、前記下側ドームと対向する上側ドームであって、
    中央窓部分、及び
    前記中央窓部分を支持するための周縁フランジを備え、前記周縁フランジが、前記中央窓部分の円周で前記中央窓部分と係合し、前記中央窓部分が、前記基板支持体の前記基板受け入れ表面に対して約８度から約１６度の角度で延伸する、上側ドームと、
    前記下側ドームの下に配置された一群のランプとを備え、
    更に、前記装置は、複数のガス注入口を介して前記エピタキシャル処理チャンバに結合されたガス供給システムを備え、前記ガス供給システムが、
    第１の流体ラインを介して１種以上の化学種を前記複数のガス注入口に提供するように動作可能なガス導管、
    第２の流体ラインを介して１種以上のドーパントを前記複数のガス注入口に提供するように動作可能なドーパント源、及び
    前記第２の流体ラインと前記エピタキシャル処理チャンバとの間に配置され、前記１種以上のドーパントの流れを前記エピタキシャル処理チャンバと排気部との間で切り換えるように動作可能な高速切換弁を備えている、装置。
15. 前記高速切換弁は、約０．０５秒から約２０秒までのパルス繰り返し率で、前記１種以上のドーパントの短パルス投与を提供するように動作可能である、請求項１４に記載の装置。

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