KR100938299B1 - 오토-도핑 및 후면 결함이 감소된 에피택셜 증착을 위한웨이퍼 처리 하드웨어 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (23)
- 서셉터 판 위에 기판을 지지하는 장치로서,정면과 후면을 포함하는 기판을 지지하며, 웨이퍼 지지 링 및 상기 웨이퍼 지지 링에 부착되는 웨이퍼 홀더 구조물을 포함하는 웨이퍼 처리 구조물, 및상기 웨이퍼 지지 링과 접촉하며 상기 서셉터 판 위에 위치되는 스페이서를 포함하며,상기 웨이퍼 홀더 구조물은 기판을 처리 위치에 지지하며,상기 스페이서는 상기 서셉터 판과 상기 기판의 후면 사이에 웨이퍼 간극 영역을 제공하도록 상기 웨이퍼 지지 링을 상기 서셉터 위에 위치시키며,상기 웨이퍼 지지 링과 상기 스페이서는 상기 서셉터 판으로부터 분리될 수 있는,서셉터 판 위에 기판을 지지하는 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 웨이퍼 홀더 구조물은 선반, 베벨, 립, 돌기, 및 핑거 중 하나 이상을 포함하는,서셉터 판 위에 기판을 지지하는 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 스페이서는 상기 웨이퍼 지지 링으로부터 분리가능하며 상이한 크기의 스페이서로 교체될 수 있는,서셉터 판 위에 기판을 지지하는 장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 스페이서는 스탠드-오프 핀을 포함하는,서셉터 판 위에 기판을 지지하는 장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 스탠드-오프 핀은 상기 서셉터 판 내의 슬롯 내측에 끼워 맞춰지는 돌기를 포함하는,서셉터 판 위에 기판을 지지하는 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 웨이퍼 지지 링에 부착되고 상기 서셉터 판쪽으로 하향 연장하는 스커트를 더 포함하며, 상기 스커트는 상기 웨이퍼 간극 영역으로, 또는 상기 웨이퍼 간극 영역으로부터, 또는 상기 웨이퍼 간극 영역 내외로의 불활성 가스 유동을 제어하는,서셉터 판 위에 기판을 지지하는 장치.
- 제 6 항에 있어서,상기 스커트는 상기 웨이퍼 지지 링의 원주위를 따라서 수직 벽을 갖춘 링을 포함하는,서셉터 판 위에 기판을 지지하는 장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 스커트는 통풍구를 포함하며, 상기 통풍구는 상기 웨이퍼 간극 영역으로, 또는 상기 웨이퍼 간극 영역으로부터, 또는 상기 웨이퍼 간극 영역 내외로의 상기 통풍구를 통한 불활성 가스의 유동을 가능하게 하는,서셉터 판 위에 기판을 지지하는 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 웨이퍼 처리 구조물은 상기 서셉터 판에 대해 경사져 있으며, 상기 웨이퍼 처리 구조물에 의해 유지되는 기판은 분사 측에서는 낮고 배기 측에서는 높은,서셉터 판 위에 기판을 지지하는 장치.
- 기판 상에 에피택셜 층을 증착하는 장치로서,처리 챔버,상기 처리 챔버 내의 서셉터 판,정면과 후면을 포함하는 기판을 상기 서셉터 판 위에 지지하며, 웨이퍼 지지 링과 상기 웨이퍼 지지 링에 부착되는 웨이퍼 홀더 구조물을 포함하는 웨이퍼 처리 구조물,상기 웨이퍼 지지 링과 접촉하고 상기 서셉터 상에 위치되며, 상기 서셉터 판과 상기 기판의 후면 사이에 웨이퍼 간극 영역을 제공하도록 상기 웨이퍼 지지 링을 상기 서셉터 판 위에 위치시키는 스페이서,반응물 가스를 상기 기판의 정면 상에 제공하는 상부 분사 매니폴드,상기 웨이퍼 간극 영역 근처의 상기 처리 챔버 내측으로 불활성 가스를 제공하는 하부 분사 매니폴드, 및상기 처리 챔버로부터 오토-도펀트를 함유하는 배기 가스를 제거하는 하부 배기 매니폴드를 포함하는,기판 상에 에피택셜 층을 증착하는 장치.
- 제 10 항에 있어서,상기 기판의 정면 위의 영역으로부터 반응된 가스와 나머지 반응물 가스를 제거하는 상부 반응 가스 배기 포트를 더 포함하는,기판 상에 에피택셜 층을 증착하는 장치.
- 제 11 항에 있어서,상기 상부 및 하부 분사 매니폴드와 상기 상부 및 하부 배기 포트는 상기 기판 정면 상의 반응물 가스 유동 패턴을 상기 기판 후면 상의 불활성 가스 유동 패턴과 분리하고 격리시키는 수단을 제공하는,기판 상에 에피택셜 층을 증착하는 장치.
- 제 10 항에 있어서,불활성 가스에 의해 상기 웨이퍼 간극 영역으로부터 오토-도펀트를 배기시키는 수단을 더 포함하며, 상기 오토-도펀트는 상기 에피택셜 증착 중에 기판의 후면으로부터 확산하는 도펀트를 포함하는,기판 상에 에피택셜 층을 증착하는 장치.
- 기판 상에 에피택셜 층을 증착시키도록 서셉터 판 위에 기판을 지지하는 장치의 사용 방법으로서,에피택셜 반응기의 처리 챔버 내부의 서셉터 상에 스페이서와 웨이퍼 처리 구조물을 제공하는 단계,정면과 후면을 포함하는 기판을 제공하는 단계,웨이퍼 간극 영역 근처 및 기판 후면 아래의 처리 챔버 내측으로 불활성 가스를 유동시키는 단계,처리 챔버 내측의 기판의 정면으로 반응물 가스를 유동시키는 단계,상기 반응물 가스로부터 상기 기판 정면 상에 도핑된 에피택셜 반도체 층을 성장시키는 단계, 및상기 웨이퍼 간극 영역으로부터 그리고 상기 처리 챔버로부터 웨이퍼 처리 구조물의 상부 아래로 상기 불활성 가스 함유 오토-도펀트를 배기하는 단계를 포함하며,상기 웨이퍼 처리 구조물은 웨이퍼 지지 링 및 상기 웨이퍼 지지 링에 부착되는 웨이퍼 홀더 구조물을 포함하며,상기 스페이서는 상기 웨이퍼 지지 링과 접촉하고 서셉터 판 위에 위치될 수 있으며, 상기 스페이서는 상기 서셉터 판과 상기 기판의 후면 사이에 웨이퍼 간극 영역을 제공하도록 상기 서셉터 판 위에 상기 웨이퍼 지지 링을 위치시키며, 상기 기판의 후면은 도핑된 반도체를 포함하는,기판 상에 에피택셜 층을 증착시키도록 서셉터 판 위에 기판을 지지하는 장치의 사용 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 서셉터 판, 상기 웨이퍼 처리 구조물, 및 상기 기판을 회전시키는 단계를 더 포함하는,기판 상에 에피택셜 층을 증착시키도록 서셉터 판 위에 기판을 지지하는 장치의 사용 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 불활성 가스는 수소, 질소, 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 제논, 및 라돈 중 하나 이상을 포함하는,기판 상에 에피택셜 층을 증착시키도록 서셉터 판 위에 기판을 지지하는 장치의 사용 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 웨이퍼 간극 영역을 배기하는 단계는 배기를 개선하도록 상기 불활성 가스의 유동을 조절하는 더 단계를 포함하는,기판 상에 에피택셜 층을 증착시키도록 서셉터 판 위에 기판을 지지하는 장치의 사용 방법.
- 제 17 항에 있어서,상기 불활성 가스의 유동을 조절하는 단계는 간극 크기의 조절, 스커트 길이의 조절, 통풍구의 숫자, 크기 및 위치의 조절, 웨이퍼 처리 구조물의 회전 속도의 조절, 그리고 분사 및 배기 포트의 위치 조절 중 하나 이상을 포함하는,기판 상에 에피택셜 층을 증착시키도록 서셉터 판 위에 기판을 지지하는 장치의 사용 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 불활성 가스의 유동은 에피택셜 증착 이전의 전구체 유동, 및 에피택셜 증착 중의 처리 유동을 더 포함하는,기판 상에 에피택셜 층을 증착시키도록 서셉터 판 위에 기판을 지지하는 장치의 사용 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 기판의 정면 상으로의 반응물 가스를 유동시키는 단계는 다중 분사 포트 또는 조절가능한 분사 포트를 통해 상기 반응물 가스를 유동시키는 단계를 포함하는,기판 상에 에피택셜 층을 증착시키도록 서셉터 판 위에 기판을 지지하는 장치의 사용 방법.
- 제 20 항에 있어서,상기 다중 분사 포트 또는 조절가능한 분사 포트를 통해 상기 기판의 정면 상으로 반응물 가스를 유동시키는 단계는 상기 기판 중심부에 도펀트를 제공하는 단계를 더 포함하는,기판 상에 에피택셜 층을 증착시키도록 서셉터 판 위에 기판을 지지하는 장치의 사용 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 웨이퍼 처리 구조물 및 스페이서는 상기 기판 정면 상의 반응물 가스 유동 패턴을 상기 기판 후면 상의 불활성 가스 유동 패턴과 분리 및 격리시키는 수단을 제공하는,기판 상에 에피택셜 층을 증착시키도록 서셉터 판 위에 기판을 지지하는 장치의 사용 방법.
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