KR20010013049A - 수평 반응기용 가장자리 보조 반사경 - Google Patents
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Abstract
반도체 웨이퍼상에 에피택시얼층을 증착하기 위한 수평 반응기가 개시된다. 반응기는 반도체 웨이퍼를 수용할 수 있는 모양과 크기를 가진 반응 체임버 및 반도체 웨이퍼를 지지하기 위해 반응 체임버내에 위치한 일반적으로 평면인 웨이퍼 수용면과 바깥쪽 가장자리를 가진 서셉터를 포함한다. 또한, 반응기는 다수의 가열 램프 및 가열 램프에 의해 방출된 복사열을, 반도체 웨이퍼와 서셉터를 가열하기 위해, 서셉터로 향하게 하기 위한 주 반사경을 포함하며 반응 체임버 외부에 위치한 가열 어레이를 포함한다. 또한, 반응기는 일반적으로 가열 어레이의 측면방향으로 그리고 서셉터로부터 멀어지는 방향으로 향한 잘못된 복사열을 회수하기 위해 가열 어레이의 옆에 배치된 거울면을 갖는 가장자리 보조 반사경을 포함한다. 가장자리 보조 반사경은 잘못된 방향의 복사열이 다시 서셉터의 바깥쪽 가장자리로 향하도록 가열 어레이 및 서셉터에 대해 배열되며 모양이 정해진다. 따라서, 가장자리 보조 반사경은 가장자리를 가열하며 서셉터 및 반도체 웨이퍼에 걸쳐 열구배를 감소시켜 에피택시얼층 증착동안 웨이퍼내에 슬립 전위가 발생하는 것을 방지한다.
Description
종래의 수평 반응기는 반응 가스를 유입시키기 위한 입구 및 반응 가스를 배출시키는 출구 사이에 수평으로 설치된 석영 반응 체임버를 구비한다. 반응 체임버 내에 위치한 서셉터는 화학적 기상 증착 공정동안 반도체 웨이퍼를 지지하며 일반적으로 평면인 웨이퍼 수용면을 가진다. 반응 체임버 상하에 위치한 가열 어레이 (heating array) 가 반도체 웨이퍼 및 서셉터를 가열한다. 각 어레이는 다수의 적외선 가열 램프 및 가열 램프에 의해 방출된 복사열을, 웨이퍼 및 서셉터를 가열하기 위해, 서셉터 쪽으로 향하게 하는 하나 이상의 반사경을 구비한다.
슬립 전위라고 알려진 웨이퍼 결함을 피하기 위해, 화학적 기상 증착시에 웨이퍼 전체에 걸쳐 일정한 온도 분포를 유지하는 것이 중요하다. 웨이퍼에 걸쳐 온도가 변화하면 웨이퍼에 응력이 발생하며, 이 응력이 충분히 큰 경우에는 슬립 전위가 발생할 수 있다. 슬립 전위는 웨이퍼 표면에 단(段)이 지도록 한다. 그러나, 반도체 웨이퍼의 표면은, 전자 빔 리소그래피 또는 포토리소그래피에 의해 전자회로가 인쇄될 수 있도록, 매우 평평하고 평탄해야만 한다. 평탄도는 1㎛ 이하일 정도로 좁을 수 있는 인쇄된 회로선들의 분해능을 유지하는데 매우 중요하다. 슬립 전위 결함은 제거될 수가 없다. 일단 슬립 전위가 발생하면, 웨이퍼를 폐기하여야 한다. 따라서, 에피택시얼층 증착시에 슬립 전위 결함은 예방되어야만 한다.
또한, 화학적 기상 증착시에 에피택시얼층의 두께 및 저항율은 웨이퍼 온도에 따라 변한다. 웨이퍼로부터 바람직한 특성을 가진 반도체를 제조하기 위해서는, 에피택시얼층 두께 및 저항율이 균일해야 한다. 따라서, 화학적 기상 증착동안 웨이퍼의 온도는 일정하게 유지되어야만 한다.
서셉터의 가장자리는 서셉터의 다른 부분들보다 단위 부피당 표면적이 크기 때문에, 복사 및 대류로 인해 더 많은 에너지가 가장자리로부터 손실된다. 에너지를 추가적으로 가장자리쪽으로 향하게 하거나 손실을 감소시킴으로써 이러한 에너지 손실을 보상해 주지 않는다면, 서셉터의 가장자리는 서셉터의 중앙보다 온도가 낮게 된다. 웨이퍼는 서셉터 상에 직접 놓이기 때문에, 웨이퍼 및 서셉터는 열을 서로 주고받는다. 따라서, 서셉터를 통해 웨이퍼로부터 열이 손실된다. 더욱이, 서셉터의 가장자리가 그 중앙보다 온도가 낮으면, 웨이퍼의 가장자리도 그 중앙보다 온도가 낮아, 상기한 바와 같이, 슬립 전위를 발생시켜 웨이퍼를 사용할 수 없도록 만든다.
서셉터의 가장자리에서의 에너지 손실량을 감소시키고 손실된 에너지로 인한 결함을 저감시키기 위해, 열손실을 감소시키고 서셉터의 가장자리에 열에너지를 집중시키도록 가열 램프 및 열막이 (heat shield) 가 배열된다. 이러한 방법들이 어느 정도 슬립 전위를 예방하는데 성공적이었지만, 서셉터 전체에 걸쳐 열구배 (thermal gradient) 를 좀더 감소시킬 필요가 있다.
본 발명은 일반적으로 반도체 웨이퍼 상에 에피택시얼층 (epitaxial layer) 을 증착시키기 위한 수평 반응기에 대한 것으로, 특히 웨이퍼 가장자리를 가열하여 에피택시얼층 증착시에 웨이퍼 내에 슬립 전위 (slip dislocation) 가 발생하는 것을 방지하기 위해 잘못된 방향으로의 복사열을 회수하여 이를 다시 반도체 웨이퍼를 지지하는 서셉터 (susceptor) 의 바깥쪽 가장자리로 향하도록 하는 보조 반사경에 대한 것이다.
도 1 은 반도체 웨이퍼 상에 에피택시얼층을 증착시키기 위한 본 발명의 수평 반응기의 도식적 종단면도.
도 2 는 반응체임버내에 위치한 서셉터를 도시하기 위해 일부가 제거된 반응기의 반응체임버의 도식적 평면도.
도 3 은 도 1 의 선 3-3 을 포함하는 평면으로 자른 하부 가열 어레이를 도시하는 반응기의 단면도.
도 4 는 도 3 의 선 4-4 를 포함하는 평면으로 자른 반응기의 단면도.
도 5 는 본 발명의 가장자리 보조 반사경의 사시도.
대응하는 참조 기호들은 여러 도면에 있어 대응하는 개소를 나타낸다.
본 발명의 목적 및 특징으로는 화학적 기상 증착시에 웨이퍼 전체에 걸쳐 열구배를 감소시켜주는 반응기를 제공하는 것; 더 적은 슬립 전위 결함을 가진 웨이퍼를 제조하는 반응기를 제공하는 것; 더 효율적으로 웨이퍼를 가열하는 반응기를 제공하는 것; 및 잘못된 방향으로의 열에너지를 열손실이 가장 큰 영역쪽으로 다시 향하도록 하는 반응기를 제공하는 것을 들 수 있다.
간단히 말하면, 본 발명의 장비는 반도체 웨이퍼 상에 에피택시얼층을 증착시키기 위한 수평 반응기이다. 반응기는 반도체 웨이퍼를 수용할 수 있을 정도의 크기 및 모양을 가진 반응 체임버 및 반도체 웨이퍼를 지지하기 위해 반응 체임버 내에 위치하며 일반적으로 평면인 웨이퍼 수용면과 바깥쪽 가장자리를 가진 서셉터를 구비한다. 또한, 반응기는, 다수의 가열 램프 및 반도체 웨이퍼와 서셉터를 가열하기 위해 가열 램프에 의해 방출된 복사열을 서셉터 쪽으로 향하게 하는 주 반사경을 구비하며 반응 체임버 외부에 위치하는 가열 어레이를 구비한다. 또한, 반응기는 가열 어레이 측면 방향으로 그리고 서셉터로부터 멀어지는 잘못된 방향으로의 복사열을 회수하기 위해 가열 어레이 옆에 배치된 거울면을 가진 가장자리 보조 반사경을 구비한다. 가장자리 보조 반사경은 잘못된 방향의 복사열이 서셉터의 바깥쪽 가장자리로 향하게 하도록 가열 어레이 및 서셉터에 대해 배열되며 크기가 정해진다. 따라서, 가장자리 보조 반사경은 가장자리를 가열하여 서셉터 및 반도체 웨이퍼에 걸쳐 열구배를 감소시켜 에피택시얼층 증착동안 웨이퍼 내에 슬립 전위가 발생하는 것을 억제한다.
본 발명의 다른 목적 및 특징의 일부는 자명하며 다른 일부는 이후에 기재된다.
도면에서, 특히 도 1 에서, 반도체 웨이퍼 (W) 상에 에피택시얼층을 증착시키기 위한 수평 반응기 전체가 참조번호 10 으로 표시된다. 반응기는 외벽 (12) (부분적으로 도시됨) 내에 설치되며 일반적으로 반응 체임버 (일반적으로 14로 표시됨), 서셉터 (일반적으로 16 으로 표시됨), 상부 가열 어레이 (일반적으로 18 로 표시됨), 및 하부 가열 어레이 (일반적으로 20 으로 표시됨) 를 구비한다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 반응 체임버 (14) 는 반도체 웨이퍼 (W) 를 수용하도록 그 크기와 모양이 정해진다. 체임버 (14) 는 반응 가스를 받아들이는 입구 (30) (도 1) 및 반응 가스를 배출시키는 출구 (32) (도 1) 사이에 수평으로 설치된다. 입구 (30) 및 출구 (32) 모두 플랜지 (34, 36) 를 각각 가지는데, 이들은 반응 가스를 체임버내외로 전달하는 공정 파이프 (process piping) (도시되지 않음) 에 반응 체임버를 탈착 가능하게 연결시키기 위한 것이다. 웨이퍼 (W) 는 화학적 기상 증착 공정 전후에 로봇 (도시되지 않음) 에 의해 출구 (30) 를 통해 체임버 (14) 내로 삽입되고 체임버 (14) 로부터 제거되는 것이 바람직하다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고도 다른 재료가 사용될 수도 있지만, 바람직한 실시예의 반응체임버 (14) 는 석영으로 만들어진다.
서셉터 (16) 는 웨이퍼 (W) 를 수용하기 위해 서셉터의 상부면에 일반적으로 평면인 웨이퍼 수용면을 형성하는 원형 리세스 (40) 를 가진다. 웨이퍼 (W) 의 표면상에 에피택시얼 재료 및 열 에너지를 고르게 분포시키기 위해 화학적 기상 증착 공정 동안 서셉터를 천천히 회전시키는 축 (42) 상에 서셉터 (16) 를 탑재한다. 축 (42) 이 서셉터에 직접 연결되는 것으로 도시되었지만, 서셉터를 지지하기 위해 축의 상부단 상에 종래의 3발 브래킷 (three-armed bracket) (도시되지 않음) 이 탑재될 수도 있다. 브래킷은 서셉터를 강고히 지지하지만 3점에서만 서셉터와 접촉되기 때문에 축과 서셉터 사이의 열전달을 최소화 할 수 있다.
상부 및 하부 가열 어레이 (18, 20) 각각은 서로 유사하다. 중복을 피하기 위해, 하부 가열 어레이 (20) 만이 상세히 설명된다. 하부 어레이에 대한 설명 후에 어레이들 (18, 20) 사이의 미세한 차이점을 설명한다. 하부 어레이 (20) 의 부품들에 유사한 상부 어레이 (18) 의 부품들은 도면에서 동일한 번호로 표시되지만, 상부 어레이 부품이라는 것을 나타내기 위해 프라임 (prime) 기호가 포함된다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 하부 가열 어레이 (20) 는 평면 내에 서로 평행하게 배열된 8개의 관형 (tubular) 적외선 가열 램프 (50), 관형 가열 램프 아래쪽에 배치된 4개의 벌브형 (bulb-type) 적외선 가열램프 (52), 및 반도체 웨이퍼 (W) 및 서셉터를 가열하기 위해 가열 램프들에 의해 방출된 복사열을 서셉터 (16) 로 향하게 하는 주 반사경 (일반적으로 참조번호 54 로 표시됨) 을 구비한다. 어레이 (20) 는 주 반사경 (54) 및 가열 램프 (50, 52) 를 지지하기 위한 지지 구조물 (일반적으로 참조번호 56 으로 표시됨) 을 포함한다. 주 반사경 (54) 은 어레이 (20) 의 각측의 2개의 최외각 관형 가열 램프 (50) 아래쪽에 위치한 2개의 포물선형 곡면 반사경 및 중앙에 위치한 4개의 관형 가열 램프 아래에 배치된 평면 반사경 (60) 을 포함한다. 램프 주위로 냉각 공기가 순환하도록 하기 위해, 각 관형 가열 램프 (50) 아래의 반사경 (54) 에 슬롯 (62) 이 형성된다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 중앙 반사경 (60) 의 중심에 클로버잎 모양의 홀 (64) 이 형성된다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 종래의 벌브형 적외선 가열 램프 어셈블리 (68) 를 수용하기 위해, 원통형 하우징 (housing) (66) 이 홀 (64) 의 각 로브 (lobe) 아래의 반사경 (60) 으로부터 경사지게 아래쪽으로 뻗어나간다. 하우징 (66) 은 벌브형 가열 램프 (52) 에 의해 방출되는 열에너지를 서셉터 (16) 의 중앙부로 향하게 하기 위해 경사지게 형성된다.
지지 구조물 (56) 은 도 1, 3 및 4 를 참조하여 가장 잘 이해된다. 구조물 (56) 은 주 반사경 (54) 의 양단 아래에 위치하는 2개의 냉각 매니폴드 (cooling manifold) (80) 를 구비한다. 각각의 매니폴드 (80) 는 주 반사경 (54) 의 온도를 감소시키기 위해 냉각수를 전송하는 내부 통로 (82) 를 가진다. 매니폴드 (80) 는 고정 나사 (84) 로 외벽에 부착되며 (도 3 참조), 반사경 (58, 60) 은 고정나사들 (도시되지 않음) 로 매니폴드에 부착된다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 프레임 (일반적으로 참조 번호 90 으로 표시됨) 은 주반사경 (54) 을 둘러싸며, 2개의 경판 (end plate) (92) (그 중 1개만이 도시됨) 및 2개의 시이트형 금속 보조 반사경 (94) 을 구비한다. 경판 (92) 및 보조 반사경 (94) 의 단(端)들은 고정 나사 (96) (도 4) 에 의해 서로 고정된다. 덮개 (98) 는 관형 가열 램프 (50) 의 양단을 덮도록 고정나사들 (100) 로 경판 (92) 들에 부착된다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 재료들이 사용되는 것이 상정될 수 있지만, 바람직한 실시예의 덮개 (98) 들, 경판 (92) 및 보조 반사경 (94) 은 알루미늄으로 만들어진다. 또한, 이들 부품들의 외부 표면들은 열 반사율을 향상시키기 위해 광택처리되거나 금도금되며, 이는 이들 부품의 온도를 낮추고 열에너지를 반응 체임버 (14) 로 향하도록 한다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 세라믹 절연체 (102, 104) 가 관형 가열 램프 (50) 의 양단의 상하에 배치된다. 가열 램프 (50) 의 각 단으로부터 뻗어 나온 와이어 (106) 가, 제어시스템 (도시되지 않음) 에 의해 에너지가 가해졌을 때 가열 램프로 전기를 전달하기 위해, 절연체 (104) 상에 탑재된 버스 (110) 에 나사 (108) 로 고정된다.
상부 가열 어레이 (18) (도 1 및 4 에 도시됨) 는 8개가 아니라 9개의 관형 램프 (50') 를 가지며 벌브형 가열 램프 (52) 또는 연관된 하우징 (66) 을 포함하지 않는다는 점을 제외하고는 하부 어레이 (20) 와 동일하다. 또한, 상부 가열 어레이 (18) 의 외부 반사경 (58') 은 포물선형 곡면이 아니라 평면이다.
상기한 가열 어레이 (18, 20) 는 하부측 덮개가 보조 반사경 (94, 94') 을 형성하도록 도 5 에 도시된 바와 같이 변형되었다는 점을 제외하고는 종래의 것과 동일하다. 특히, 이들 가열 어레이 (18, 20) 는 애리조나주 피닉스시의 어드밴스드 세마이컨덕터 머티리얼스 아메리카사 (Advanced Semiconductor Materials America Inc.) 에 의해 제조된 엡실론 Ⅰ 에피택시얼 에피 (Epsilon Ⅰ Epitaxial Epi) 반응기를 변형시킨 것이다. 보조 반사경 (94, 94') 은, 그 중앙부가 주 반사경 (58) 의 옆쪽 및 적어도 부분적으로 주반사경의 반사 (즉 거울) 면 뒤쪽에 위치하도록, 관형 가열 램프 (50) 에 평행하게 형성된다. 각 보조 반사경 (94, 94') 은 반사경 (58) 및 다른 부품들에 의해 방출된 복사열이 서셉터 (16) 의 가장자리쪽으로 반사되도록 하기 위해 바깥쪽으로 경사진 거울면 (120) 을 가진다. 따라서, 거울면 (120) 은 일반적으로 서셉터 (16) 로부터 멀어지는 방향을 가진 잘못된 복사열을 회수하여 이를 다시 서셉터의 가장자리로 향하도록 하여 가장자리를 가열시킨다. 당업자에 자명하듯이, 거울면 (120) 에 의해 반사된 에너지는 서셉터 (16) 및 반도체 웨이퍼 (W) 에 걸쳐 열구배를 감소시켜 에피택시얼층 증착시에 웨이퍼에 슬립 전위가 발생하는 것을 방지한다.
다른 구성들이 본 발명의 범위내인 것으로 상정될 수 있지만, 바람직한 실시예의 거울면 (120) 은 서셉터 (16) 의 웨이퍼 수용면 (40) 에 대한 경사지도록 설치되며 실질적으로 평면이다. 예컨대, 거울면 (120) 은 웨이퍼 수용면 (40) 및 관형 가열 램프 (50) 의 면에 대해 약 40°내지 약 80°의 각을 이룰 수 있다. 더욱이, 다른 구성들이 본 발명의 범위내인 것으로 상정될 수 있지만, 바람직한 실시예의 거울면 (120) 은 서셉터 (16) 의 웨이퍼 수용면 (40) 및 관형 가열 램프 (50) 의 면에 대해 약 55°의 각을 이룬다. 이들 각도는 반사경 (58) 의 측면 및 반응기 (10) 의 다른 부품들에 의해 방출된 복사열이 서셉터 (16) 의 가장자리쪽으로 반사되어 가장자리를 가열하도록 보조 반사경 (94, 94') 의 거울면 (120, 120') 을 적절하게 배치시켜 얻어졌다. 따라서, 반사경 (94, 94') 은 열에너지를 서셉터 (16) 의 가장자리쪽으로 다시 향하도록 하여 단위 부피당 표면적이 더 큼으로 인한 가장자리에서의 높은 열 손실을 보상해 준다.
상기 관점에서, 본 발명의 여러 목적들이 달성되었으며 다른 우수한 효과들이 얻어졌다.
본 발명의 범위를 벗어나지 않고 상기 구성에 대해 여러 변화가 가해질 수 있기 때문에, 상기 설명에 포함되거나 첨부되는 도면에 도시되는 모든 것은 예시적인 것이며 한정적 의미를 가지지 않는다고 해석되어야 한다.
Claims (14)
- 화학적 기상 증착 공정동안 반응기내에 위치한 반도체 웨이퍼 상에 에피택시얼층을 증착하기 위한 수평 반응기로서,상기 반도체 웨이퍼를 수용하도록 크기와 모양이 정해지며 반응가스를 유입시키기 위한 입구와 반응 가스를 배출시키기 위한 출구 사이에 수평으로 설치된 반응 체임버;화학적 기상 증착 공정 동안 상기 반도체 웨이퍼를 지지하기 위해 상기 체임버내에 위치하며 일반적으로 평면인 웨이퍼 수용면 및 바깥쪽 가장자리를 가지는 서셉터;다수의 가열 램프 및 상기 다수의 가열 램프에 의해 방출된 복사열을, 상기 반도체 웨이퍼 및 상기 서셉터를 가열하기 위해, 상기 서셉터쪽으로 향하게 하는 주 반사경을 구비하며 상기 반응 체임버 외부에 배치된 가열 어레이; 및일반적으로 상기 가열 어레이의 측면 방향 그리고 상기 서셉터로부터 멀어지는 방향으로 향한 잘못된 복사열을 회수하기 위해 상기 가열 어레이 옆쪽에 위치한 거울면을 가지며, 상기 잘못된 방향의 복사열을 상기 서셉터의 바깥쪽 가장자리로 향하게 하여 상기 가장자리를 가열하며 상기 서셉터 및 그 위에 지지되는 상기 반도체 웨이퍼에 걸쳐 열구배를 감소시켜 에피택시얼층 증착시에 웨이퍼내에 슬립 전위가 발생하는 것을 방지하도록 상기 가열 어레이 및 상기 서셉터에 대해 모양과 크기가 정해지는 가장자리 보조 반사경을 구비하는 것을 특징으로 하는 수평 반응기.
- 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 가열 램프가 서로 평행하게 배열된 다수의 관형 가열 램프를 구비하며, 상기 가장자리 반사경이 상기 다수의 관형 가열 램프에 일반적으로 평행하도록 설치된 것을 특징으로 하는 수평 반응기.
- 제 2 항에 있어서, 상기 가장자리 반사경이 실질적으로 평면인 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 수평 반응기.
- 제 3 항에 있어서, 상기 가장자리 반사경의 상기 평면인 표면이 상기 서셉터의 웨이퍼 수용면에 대해 약 40°내지 약 80°의 각을 이루는 것을 특징으로 하는 수평 반응기.
- 제 4 항에 있어서, 상기 가장자리 반사경의 상기 평면인 표면이 상기 서셉터의 웨이퍼 수용면에 대해 약 55°의 각을 이루는 것을 특징으로 하는 수평 반응기.
- 제 1 항에 있어서, 상기 가장자리 반사경이 제 1 가장자리 반사경이며, 상기 반응기가 상기 제 1 가장자리 반사경으로부터 상기 가열 어레이의 반대측상에 배치된 제 2 가장자리 반사경을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 수평 반응기.
- 제 6 항에 있어서, 상기 가열 어레이가 제 1 가열 어레이이며, 상기 반응기가 상기 제 1 가열 어레이로부터 상기 반응기의 반대측상에 상기 반응 체임버 외부에 위치한 제 2 가열 어레이를 더 구비하며, 상기 제 2 가열 어레이가 다수의 가열 램프 및 상기 다수의 가열 램프에 의해 방출된 복사열을, 상기 반도체 웨이퍼 및 상기 서셉터를 가열하기 위해, 상기 서셉터쪽으로 향하게 하는 주 반사경을 구비하는 것을 특징으로 하는 수평 반응기.
- 제 7 항에 있어서, 상기 수평 반응기가 상기 제 2 가열 어레이의 대향하는 측들에 배치된 제 3 및 제 4 가장자리 반사경을 더 구비하며, 상기 제 3 및 제 4 반사경 각각이 일반적으로 상기 제 2 가열 어레이의 측면 방향 및 상기 서셉터로부터 멀어지는 방향으로 향한 잘못된 복사열을 회수하기 위해 상기 제 2 가열 어레이 옆에 위치하는 거울면을 가지며, 상기 제 3 및 제 4 가장자리 반사경이, 상기 잘못된 방향의 복사열을 상기 서셉터의 상기 바깥쪽 가장자리에 다시 향하도록 하여 상기 가장자리를 가열하며 상기 서셉터 및 상기 반도체 웨이퍼에 걸쳐 열구배를 감소시키도록, 상기 제 2 가열 어레이 및 상기 서셉터에 대해 배열되며 모양이 정해지는 것을 특징으로 하는 수평 반응기.
- 화학적 기상 증착 공정시에 수평 반응기내의 서셉터에 의해 지지되는 반도체 웨이퍼상에 에피택시얼층을 증착하기 위해 상기 수평 반응기와 함께 사용되는 가열 어레이로서,가열 램프들;상기 가열 램프에 의해 방출된 복사열을, 상기 반도체 웨이퍼 및 상기 서셉터를 가열하기 위해, 상기 서셉터쪽으로 향하게 하는 반사경; 및상기 반사경 및 상기 가열 램프들을 지지하며 상기 반사경 및 상기 가열 램프를 위치에 고정시키기 위한 지지 구조물로서, 상기 지지 구조물이 일반적으로 상기 서셉터로부터 멀어지는 방향으로 향한 잘못된 복사열을 회수하기 위한 거울면을 포함하며, 에피택시얼층 증착시에 상기 웨이퍼내에 슬립 전위가 발생하는 것을 방지하기 위해, 상기 잘못된 방향으로의 복사열을 다시 상기 서셉터의 가장자리쪽으로 향하게 하여 상기 가장자리를 가열하며 상기 서셉터 및 상기 반도체 웨이퍼에 걸쳐 열구배를 감소시키도록, 상기 거울면이 상기 가열 어레이 및 상기 서셉터에 대해 배열되며 상기 거울면의 모양이 정해지는 지지 구조물을 구비하는 것을 특징으로 하는 가열 어레이.
- 제 9 항에 있어서, 상기 가열 램프가 평면내에 배열되며, 상기 거울면이 실질적으로 평면인 것을 특징으로 하는 가열 어레이.
- 제 10 항에 있어서, 상기 거울면이 상기 가열 램프의 면에 대해 약 40°내지 약 80°의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 가열 어레이.
- 제 11 항에 있어서, 상기 거울면이 상기 가열 램프의 면에 대해 약 55°의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 가열 어레이.
- 화학적 기상 증착 공정시에 수평 반응기내의 서셉터에 의해 지지되는 반도체 웨이퍼상에 에피택시얼층을 증착하기 위해 상기 수평 반응기와 함께 사용되는 가열 어셈블리로서,가열 램프;상기 가열 램프에 의해 방출된 복사열을, 상기 반도체 웨이퍼 및 상기 서셉터를 가열하기 위해, 상기 서셉터쪽으로 향하게 하는, 상기 가열 램프에 인접하게 위치한 주 반사경; 및주 반사경에 의해 상기 서셉터로부터 멀어지는 방향으로 방출된 잘못된 복사열을 회수하기 위해 상기 주 반사경에 인접하게 위치한 거울면을 가지며, 상기 잘못된 방향의 복사열을 상기 서셉터쪽으로 다시 향하도록 상기 가열 어레이 및 상기 서셉터에 대해 배열되며 모양이 정해지는 보조 반사경을 구비하는 것을 특징으로 하는 가열 어셈블리.
- 제 13 항에 있어서, 상기 가장자리 보조 반사경이 적어도 부분적으로 상기 주 반사경의 거울면의 뒷쪽에 위치하는 것을 특징으로 하는 가열 어레이.
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