KR20120140248A - 증착 프로세스를 위한 방법들 및 장치 - Google Patents

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Abstract

증착 프로세스들을 위한 방법들 및 장치가 본원에서 제공된다. 일부 실시예들에서, 장치는, 상부 표면 내에 배치된 포켓을 가지며, 그리고 상기 상부 표면 내에 형성되어 상기 포켓을 둘러싸며 기판을 상부에서 지지하도록 구성되는 립을 가지는, 서셉터 플레이트; 및 기판이 상기 립 상에 배치될 때 상기 기판의 후방측면과 상기 포켓 사이에 포획되는 가스들을 배기하기 위해서 상기 포켓으로부터 상기 서셉터 플레이트의 상부 표면까지 연장하는 복수의 벤트들을 포함하는 기판 지지부를 포함할 수 있을 것이다. 기판상에 층을 증착하기 위한 본원 발명에 따른 장치를 이용하는 방법들이 또한 개시된다.

Description

증착 프로세스를 위한 방법들 및 장치{METHODS AND APPARATUS FOR DEPOSITION PROCESSES}
본원 발명의 실시예들은 일반적으로 프로세싱 설비 및 그러한 설비의 이용 방법들에 관한 것이다.
에피텍셜 증착(deposition; 이하 편의상 '증착' 이라 함), 에칭, 또는 열적 산화 등과 같은 프로세스들 동안에 기판을 지지하기 위해서 서셉터 플레이트들을 이용할 수 있다. 일부 프로세스들에서, 프로세싱되는 기판을 기판의 외측 엣지에 근접하여 지지하기 위한 지지 렛지(ledge), 및 중앙 리세스, 또는 포켓을 가지도록 서셉터 플레이트가 구성될 수 있을 것이다. 포켓은 기판 후방의 후방측면(backside)으로부터 복사된 에너지를 다시 기판을 향해서 반사함으로써 기판 온도 제어를 돕는 역할을 할 수 있을 것이다. 포켓은 또한, 리프트 핀들이 프로세싱 중에 후퇴된 위치에 있는 동안, 리프트 핀들을 위한 지지 표면으로서의 역할을 할 수 있을 것이다.
상기와 같은 장치가 이용되는 하나의 프로세스로서, 교호적인(alternating) 증착 및 에칭 프로세스들을 이용하는 선택적인 에피텍셜 증착이 있다. 선택적인 에피텍셜 증착의 교호적인 증착 및 에칭 프로세스들은 실질적으로 상이한 압력들에서 실행되어야 한다. 예를 들어, 증착 프로세스가 약 10 Torr의 압력에서 실행될 수 있을 것이고 그리고 에칭 프로세스가 약 300 Torr의 압력에서 실행될 수 있을 것이다. 압력 차이로 인해서 챔버 압력의 반복적인 교번이 요구되며, 이는 프로세스 처리량(throughput)을 바람직하지 못하게 줄어들게 한다(slow). 또한, 본원 발명자들은, 기판의 전방측면과 후방측면 사이의 압력 차이들로 인해서 서셉터 플레이트 상에서 기판이 움직이는 것을 방지하기 위해서, 압력이 서서히 변화되어야 한다는 것을 발견하였다. 불행하게도, 증착 프로세스와 에칭 프로세스 사이의 압력의 느린 변화는 프로세스 처리량을 더 줄어들게 한다.
또한, 본원 발명자들은, 리프트 핀들이 기판의 후방측면으로부터의 복사 에너지의 반사에 부정적으로 영향을 미칠 수 있다는 것을 발견하였다. 따라서, 서셉터 포켓 내의 리프트 핀들의 기존 구성은 기판상에 바람직하지 못한 불균일한 온도 프로파일들을 초래할 수 있다.
따라서, 본원 발명자들은 전술한 한계들을 극복하기 위해서 신규한 서셉터 디자인들, 프로세스 장치, 및 증착 프로세스들을 안출하였다.
증착 프로세스들을 위한 방법들 및 장치가 본원에서 제공된다. 일부 실시예들에서, 장치는, 상부 표면 내에 배치된 포켓을 가지며, 그리고 상기 상부 표면 내에 형성되어 상기 포켓을 둘러싸며 기판을 상부에서 지지하도록 구성되는 립을 가지는, 서셉터 플레이트; 및 기판이 상기 립 상에 배치될 때 상기 기판의 후방측면과 상기 포켓 사이에 포획되는 가스들을 배기하기 위해서 상기 포켓으로부터 상기 서셉터 플레이트의 상부 표면까지 연장하는 복수의 벤트들을 포함하는 기판 지지부를 포함할 수 있을 것이다.
일부 실시예들에서, 장치는, 기판을 상부에서 지지하기 위한 내측 엣지를 가지는 서셉터 링; 지지 부재를 가지는 중앙 지지부 ― 상기 지지 부재는 지지 부재 상에서 서셉터 링을 지지하기 위해서 중앙 지지부로부터 방사상으로 연장하며, 상기 지지 부재는 지지 부재의 서셉터 링 대면(facing) 측면 상에 복수의 리프트 핀 지지 표면들을 가지고, 각각의 리프트 핀 지지 표면은 상기 지지 부재의 후방측면과 서셉터 링 대면 측면 사이에서 각각의 리프트 핀 지지 표면을 통해서 배치된 홀을 가짐 ―; 및 복수의 리프트 핀들 ― 각각의 리프트 핀은 각각의 리프트 핀 지지 표면 내의 홀을 통해서 이동가능하게 배치되고 그리고 리프트 핀이 후퇴 위치에 있을 때 리프트 핀 지지 표면에 의해서 지지됨 ―을 포함할 수 있을 것이다.
일부 실시예들에서, 기판 지지부는, 상부 표면 내에 배치된 포켓을 가지며, 그리고 상기 상부 표면 내에 형성되고 상기 포켓을 둘러싸며 기판을 상부에서 지지하도록 구성되는 립을 가지는, 서셉터 플레이트; 및 기판이 존재할 때, 상기 기판의 후방측면과 상기 포켓 사이에 포획되는 가스들을 배기하기 위해서 상기 포켓으로부터 상기 서셉터 플레이트의 후방측면까지 연장하는 복수의 벤트들을 포함하고, 상기 벤트들은, 상기 서셉터 플레이트의 중앙 축선에 평행한 방향으로 상기 포켓으로부터 상기 서셉터 플레이트의 후방측면까지 시선이 존재하지 않도록(no line of sight) 구성된다.
일부 실시예들에서, 장치는, 본원에서 기술된 실시예들 중 임의의 실시예에 기재된 바와 같은 기판 지지부가 내부에 배치된 프로세스 챔버 ― 상기 프로세스 챔버는 상기 기판 지지부 위에 배치된 제 1 볼륨 및 상기 기판 지지부의 아래에 배치된 제 2 볼륨을 포함하는 내측 볼륨; 상기 기판 지지부 위에 배치되어 상기 기판 지지부 상에 배치된 기판을 프로세싱하기 위한 프로세스 가스를 상기 제 1 볼륨에 제공하는 제 1 가스 유입구; 및 희망 압력 램핑 속도로 챔버 압력을 희망 챔버 압력까지 상승시키는 것을 돕기 위해 상기 제 2 볼륨에 가압 가스를 제공하기 위해서 상기 기판 지지부의 표면 아래에 배치되는 제 2 가스 유입구를 가짐 - 를 포함할 수 있을 것이다.
일부 실시예들에서, 장치는 프로세스 가스 및 가압 가스를 공급하기 위한 가스 패널과 제 1 및 제 2 가스 유입구들 사이에 커플링된 압력 제어 밸브를 더 포함할 수 있고, 상기 압력 제어 밸브는 프로세스 가스 및 가압 가스의 유동을 조정하며, 그에 따라 희망 압력 램핑 속도로 압력을 램핑하는 동안에 챔버 압력이 희망 챔버 압력을 실질적으로 초과하지 않는다.
일부 실시예들에서, 기판상에 에피텍셜 층을 선택적으로 증착하는 방법은, 기판이 상부에 배치된 기판 지지부가 내부에 배치되는 내측 볼륨을 가지는 프로세스 챔버를 제공하는 단계 ― 상기 내측 볼륨은 상기 기판 지지부 위의 제 1 내측 볼륨 및 상기 기판 지지부의 상부 표면 아래의 제 2 내측 볼륨을 포함하고, 그리고 상기 기판은 제 1 표면상에 에피텍셜 층을 증착하기 위한 제 1 표면, 및 제 2 표면을 가짐 ―; 제 1 챔버 압력에서 기판의 제 1 표면 상에 에피텍셜 층을 증착하기 위해서 증착 가스를 유동시키는 단계; 제 2 표면 상에 증착된 제 2 층을 선택적으로 에칭하기 위해서 제 1 볼륨 내로 에칭 가스를 유동시키는 단계; 및 챔버 압력을 제 1 챔버 압력보다 더 높은 제 2 압력으로 희망 압력 램핑 속도로 높이기 위해서, 제 1 볼륨 내로 에칭 가스를 유동시킴과 동시에, 제 2 볼륨 내로 가압 가스를 유동시키는 단계를 포함할 수 있을 것이다.
본원 발명의 다른 실시예들 및 추가적인 실시예들이 이하에서 설명된다.
앞서서 간략하게 요약되고 아래에서 더욱 상세하게 논의되는 본원 발명의 실시예들은, 첨부된 도면들에 도시된 본원 발명의 예시적 실시예들을 참조하여 이해될 수 있을 것이다. 그러나, 첨부된 도면들은 본 발명의 단지 전형적인 실시예들을 도시하는 것이므로 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 발명이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
도 1은 본원 발명의 일부 실시예들에 따른 프로세스 챔버의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 2는 본원 발명의 일부 실시예들에 따른 프로세스 챔버의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 3은 본원 발명의 일부 실시예들에 따른 프로세스 챔버의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 4a 내지 도 4c는 본원 발명의 일부 실시예들에 따른 기판 지지부의 여러 가지 실시예들의 개략적인 측면도들을 도시한다.
도 5는 본원 발명의 일부 실시예들에 따라 기판상에 에피텍셜 층을 선택적으로 증착하는 방법을 위한 흐름도를 도시한다.
도 6은 도 5의 방법에 따라 기판상에 에피텍셜 층을 선택적으로 증착하는 스테이지들을 도시한다.
이해를 돕기 위해서, 가능한 경우에, 도면들에서 공통되는 동일한 엘리먼트들을 표시하기 위해 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 도면들은 실척으로 도시된 것은 아니며 그리고 명료함을 위해서 단순화될 수 있다. 추가적인 언급이 없이도, 하나의 실시예의 엘리먼트들 및 특징들이 다른 실시예들에 유리하게 포함될 수 있다는 것이 고려된다.
증착 프로세스들을 위한 방법들 및 장치가 본원에 개시된다. 프로세싱 동안, 가령 선택적인 에피텍셜 증착 프로세스 동안에 증착 프로세스와 에칭 프로세스 사이에서 스위칭할 때, 기판의 전방측면과 후방측면 사이에 신속한 압력 평형을 유리하게 제공하기 위해서, 본원 발명에 따른 장치는 본원에 개시된 바와 같은 서셉터 디자인들 및/또는 부가적인 장치를 포함할 수 있을 것이다. 본원 발명에 따른 장치는 기판에 걸쳐 개선된 온도 균일도를 더 유리하게 제공할 수 있을 것이다. 또한, 본원 발명에 따른 방법들이 개시되며, 그리고 압력을 신속하게 램핑(ramp)하기 위해서 본원 발명에 따른 장치와 함께 이용될 수 있을 것이며, 그에 따라 프로세스 처리량을 유리하게 개선할 수 있을 것이다. 본원 발명에 따른 방법들은 증착 동안의 선택도, 성장 속도, 및 층 품질을 더 유리하게 유지할 수 있을 것이다.
도 1은 본원 발명의 일부 실시예들에 따른 프로세스 챔버(100)의 개략적인 측면도를 도시한다. 프로세스 챔버(100)는 캘리포니아 산타클라라에 소재하는 Applied Materials, Inc.로부터 입수할 수 있는 RP EPI? 리액터와 같은 상업적으로 이용가능한 프로세스 챔버, 또는 에피텍셜 증착 프로세스들을 실행하도록 구성된 임의의 적합한 반도체 프로세스 챔버로부터 변경될 수 있을 것이다. 대안적으로, 프로세스 챔버(100)는 집적된 반도체 디바이스들 및 회로들의 제조에서 실행되는 다른 프로세스들 중에서도 특히, 증착 프로세스들, 에칭 프로세스들, 플라즈마 강화 증착 및/또는 에칭 프로세스들, 및 열 프로세스들 중 하나 이상을 실행하도록 구성될 수 있을 것이다. 구체적으로, 그러한 프로세스들은 프로세싱 동안에 신속한 압력 변화들이 이용되는 프로세스들을 포함할 수 있을 것이지만, 그러한 것으로 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예들에서, 프로세스 챔버(100)는 전술한 바와 같이 에피텍셜 증착 프로세스들을 실행하도록 구성될 수 있고, 그리고 예시적으로 챔버 바디(110), 지원 시스템(130), 및 제어기(140)를 포함한다. 일반적으로, 챔버 바디(110)는 제 1 내측 볼륨(103)을 가지는 상부 부분(102), 제 2 내측 볼륨(105)을 가지는 하부 부분(104), 및 외장(120)을 포함한다.
상부 부분(102)은 하부 부분(104) 상에 배치되고 그리고 리드(106), 클램프 링(108), 라이너(116), 베이스플레이트(112), 하나 또는 둘 이상의 상부 램프(136)들, 및 하나 또는 둘 이상의 하부 램프(138)들, 그리고 상부 고온계(156)를 포함한다. 일 실시예에서, 리드(106)는 돔-형상의 폼 팩터(form factor; 형태 인자)를 가지지만; 다른 폼 팩터들을 가지는 리드들(예를 들어, 편평한 또는 반향곡선형(reverse-curve) 리드들)이 또한 고려된다. 하부 부분(104)은 제 1 가스 유입구 포트(114) 및 배기 포트(118)에 커플링되고 그리고 베이스플레이트 조립체(121), 하부 돔(132), 기판 지지부(124A), 예열 링(122), 하나 또는 둘 이상의 상부 램프(152)들 및 하나 또는 둘 이상의 하부 램프(154)들, 그리고 하부 고온계(158)를 포함한다. 프로세스 챔버의 특정 컴포넌트들을 설명하기 위해 예열 링(122) 또는 서셉터 링(123)(이하에서 설명함)과 같이, "링"이라는 용어가 사용되지만, 이들 컴포넌트들의 형상이 원형일 필요는 없으며 그리고 직사각형들, 다각형들, 타원형들 등을 포함하는(그러나, 이러한 것으로 한정되는 것은 아님) 임의의 형상을 포함할 수 있다는 것이 고려된다.
일부 실시예들에서, 일반적으로 기판 지지부(124A)는 지지된 서셉터 링(123), 상부에 서셉터 링(123)을 지지하는 기판 지지 조립체(164A), 및 기판 리프트 조립체(160)를 포함한다. 서셉터 링(123)은 도 1의 개략적인 측면도에 도시되어 있고, 그리고 도 4a의 측면도 및 평면도들에 도시되어 있다. 서셉터 링(123)은 기판(125)을 상부에서 지지하기 위한 내측 엣지(402)를 가진다. 서셉터 링(123)은 실리콘 탄화물 코팅형 그라파이트, 중실형(solid) 실리콘 탄화물, 중실형 소결 실리콘 탄화물, 또는 중실형 무(free)-금속 소결 실리콘 탄화물 중 하나 이상을 포함할 수 있을 것이다.
본원 발명자들은, 서셉터 링 디자인의 이용이, 프로세싱 동안에 종래의 서셉터의 포켓에 대해서 리프트 핀들이 놓여짐으로써 유발되는 리프트 핀 패턴들의 영향들을 유리하게 제한할 수 있다는 것을 발견하였다. 또한, 서셉터 링 디자인은, 서셉터 플레이트가 기판의 후방측면과 하부 램프(154)들 사이에 배치되지 않은 상태에서, 기판의 후방측면이 예를 들어 프로세스 챔버(100)의 하부 램프(154)들에서 직접적으로 보이기(in direct view of) 때문에, 개선된 기판 가열 균일성을 제공할 수 있을 것이다. 또한, 그러한 서셉터 링 디자인은, 예를 들어, 챔버 압력을 신속하게 감소시킬 때, 기판의 후방측면과 종래의 서셉터의 지지 표면 사이에 포획되는 가스들 사이의 압력 차이에 의해서 유발될 수 있는 기판 슬라이딩, 또는 움직임 등을 배제한다.
기판 지지 조립체(164A)는 일반적으로 중앙 지지부(165)를 포함하고, 상기 중앙 지지부(165)는 서셉터 링(123)을 상부에서 지지하기 위해서 상기 중앙 지지부(165)로부터 방사상으로 연장하는 지지 부재(163A)를 가진다. 지지 부재(163A)는 지지 부재(163A)의 서셉터 링 대면(facing) 측면(168) 상의 복수의 리프트 핀 지지 표면(167A)들을 포함한다. 각각의 리프트 핀 지지 표면(167A)은 서셉터 링 대면 측면(168)과 지지 부재(163A)의 후방측면(170) 사이에서 관통 배치된 리프트 핀 홀(169A)을 가진다. 각각의 리프트 핀 홀(169A)은 관통하여 이동가능하게 배치된 리프트 핀(128)을 가지도록 구성될 수 있을 것이다. 리프트 핀이 후퇴 위치에 있을 때 리프트 핀(128)을 지지하도록 각각의 리프트 핀 지지 표면(167A)이 구성될 수 있을 것이다.
일부 실시예들에서, 지지 부재(163A)는 복수의 지지 아암(134A)들을 더 포함한다. 각각의 지지 아암(134A)은 그 상부에 배치된 리프트 핀 지지 표면(167A) 및 관통 배치된 리프트 핀 홀(169A)을 가질 수 있을 것이다. 일부 실시예들에서, 각각의 지지 아암(134A)은 지지 아암을 서셉터 링(123)에 커플링하기 위한 지지 핀(166)을 더 포함할 수 있을 것이다. 일부 실시예들에서, 지지 아암(134A)들의 수는 3개이고 그리고 리프트 핀(128)들의 수는 3개이다.
대안적으로, 그리고 도시되지 않았지만, 지지 부재가 단일-피스의 원뿔형 부재일 수 있다. 원뿔형 부재는 기판(125)의 후방측면을 프로세스 챔버(100)의 제 2 내측 볼륨(105)에 유체적으로(fluidly) 커플링하기 위해서 관통 배치된 복수의 벤트들을 더 포함할 수 있을 것이다. 그러한 실시예들에서, 원하는 바에 따라서 기판의 온도를 제어하기 위해서, 원뿔형 부재는 프로세싱 동안에 제공된 복사 에너지를 흡수 또는 전달(transmissive)할 수 있을 것이다.
기판 리프트 조립체(160)는 중앙 지지부(165) 주위로 배치될 수 있고 그리고 상기 중앙 지지부(165)를 따라서 축방향으로 이동가능할 것이다. 기판 리프트 조립체(160)는 기판 리프트 샤프트(126) 및 기판 리프트 샤프트(126)의 각각의 패드(127)들 상에 선택적으로 놓여지는 복수의 리프트 핀 모듈(161)들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 리프트 핀 모듈(161)은 선택적인 베이스(129)를 포함하며, 이때 리프트 핀(128)이 상기 베이스(129)에 커플링된다. 대안적으로, 리프트 핀(128)의 하단부 부분이 패드(127)들 상에 직접적으로 놓여질 수 있을 것이다. 또한, 리프트 핀(128)들을 상승 및 하강시키기 위한 다른 메커니즘들이 이용될 수 있을 것이다.
각각의 리프트 핀(128)은 각각의 지지 아암(134A) 내의 리프트 핀 홀(169A)을 통해서 이동가능하게 배치되고, 그리고 리프트 핀(128)이 후퇴 위치에 있을 때, 예를 들면, 가령 기판(125)이 서셉터 링(123) 상으로 하강되었을 때, 리프트 핀 지지 표면(167A) 상에 놓여질 수 있다. 작동 중에, 기판 리프트 샤프트(126)가 이동되어 리프트 핀(128)들과 결합된다. 결합되었을 때, 리프트 핀(128)들은 기판(125)을 기판 지지부(124) 위로 상승시킬 수 있고 또는 기판(125)을 서셉터 링(123) 상으로 하강시킬 수 있을 것이다.
기판 지지부(124A)는 본원에 개시된 본원 발명에 따른 기판 지지부의 일 실시예이다. 그러나, 기판 지지부의 부가적인 실시예들이 프로세스 챔버(100), 예를 들어 도 2에서 그리고 도 4b의 개략적인 측면도 및 평면도에서 프로세스 챔버(100) 내에 인-시츄(in-situ)로 도시된 기판 지지부(124B), 또는 도 3에서 그리고 도 4c의 개략적인 측면도 및 평면도에서 프로세스 챔버(100) 내에 인-시츄로 도시된 기판 지지부(124C)와 함께 이용될 수 있을 것이다.
도 2 및 도 4b에 도시된 기판 지지부(124B)는 상부 표면(408) 내에 포켓(406)이 배치된 서셉터 플레이트(404), 서셉터 플레이트(404)를 상부에서 지지하기 위한 기판 지지 조립체(164B), 및 전술한 바와 같은 기판 리프트 조립체(160)를 포함할 수 있을 것이다.
서셉터 플레이트(404)는 전술한 서셉터 링(123)과 유사한 물질들을 포함할 수 있을 것이다. 서셉터 플레이트(404)는 상부 표면(408) 내에 형성되고 포켓(406)을 둘러싸는 립(410)을 더 포함한다. 립(410)은 도시된 바와 같이 기판(125)이 상부에 놓이도록 또는 상기 기판(125)을 상부에서 지지하도록 구성될 수 있을 것이다. 포켓(406)의 표면(407)은 오목할 수 있고(도시된 바와 같음) 또는 기판(125)의 제어된 그리고 균일한 가열을 위해서 복사 에너지를 흡수 및 반사하기에 적합한 임의의 형상이 될 수 있을 것이다.
포켓(406) 내에 포획된 가스들을 프로세스 챔버의 상부 부분(102)의 제 1 내측 볼륨(103)으로 배기하기 위해서, 기판 지지부(124B)는 포켓(406)으로부터 서셉터 플레이트(404)의 상부 표면(408)까지 연장하는 복수의 벤트(412)들을 포함한다. 전술한 바와 같이, 벤트들이 없는 상태에서, 예를 들어, 프로세싱 동안에 기판(125)이 기판 지지부(124B) 상에 초기에 위치될 때, 또는 그 밖의 유사한 경우에 가스들이 포획되게 될 수 있을 것이다. 만약 가스들이 포획되어 유지된다면, 예를 들어, 챔버 압력의 급격한 압력 감소 동안에, 포획된 가스들은 감소된 챔버 압력에 대해서 팽창되어, 기판(125)을 점프시키거나, 이동시키거나(shift), 또는 그렇지 않으면 기판 지지부(124B) 상의 기판의 위치로부터 움직이게(move) 할 수 있을 것이다.
일부 실시예들에서, 하나 또는 둘 이상의 벤트(412)들은 홈(414)(도 4b에 도시된 바와 같음)일 수 있을 것이다. 포켓(406)으로부터 서셉터 플레이트(404)의 상부 표면(408)으로 가스들의 배기를 돕기 위해서, 각각의 홈(414)이 포켓(406)의 내측 부분(416)으로부터 서셉터 플레이트(404)의 립(410)을 지나는 지점까지 방사상으로 연장될 수 있을 것이다. 일부 실시예들에서, 하나 또는 둘 이상의 벤트(412)들이 포켓의 내측 부분(416)으로부터, 서셉터 플레이트(404)의 립(410)의 부분까지 방사상으로 연장하는 홈일 수 있으며, 서셉터 플레이트(404)는 (도 4b의 409에서 점선으로 도시된 바와 같이) 기판(125)이 립(410) 상에 배치될 때 기판(125)의 엣지가 안착될 수 있는 곳을 지나 방사상으로 놓여있다. 각각의 홈이 임의의 적합한 깊이 및/또는 길이로 컷팅될 수 있고, 그리고 포켓(406)으로부터 가스들의 신속한 배기를 수행하도록 홈들 사이의 간격 및/또는 홈들의 수가 선택될 수 있을 것이다. 예를 들어, 홈들은 서셉터 플레이트(404)를 완전히 통과하여 연장될 수 있고(도 2에 도시된 바와 같음), 또는 홈들은 서셉터 플레이트(404)를 부분적으로만 통과하여 연장될 수 있을 것이다(도 4b에 도시된 바와 같음).
일부 실시예들에서, 하나 또는 둘 이상의 벤트(412)들은 립(410)에 근접하여 배치된 홀일 수 있을 것이고 그리고 홀이 서셉터 플레이트(404)의 상부 표면(808) 내로 그리고 포켓(406) 내로 립(410)을 지나 방사상으로 연장하도록 하는 지름을 가질 수 있을 것이다. 각각의 홀은 임의의 적합한 깊이 및/또는 지름으로 기계가공될 수 있을 것이고, 포켓(406)으로부터의 가스들의 신속한 배기를 수행하도록 홀들 사이의 간격 및/또는 홀들의 수가 선택될 수 있을 것이다.
기판 지지 조립체(164B)는 일반적으로 중앙 지지부(165)를 포함하고, 상기 중앙 지지부(165)는 서셉터 플레이트(404)를 상부에서 지지하기 위해서 상기 중앙 지지부(165)로부터 방사상으로 연장하는 지지 부재(163B)를 가진다. 리프트 핀이 후퇴된 위치에 있을 때 각각의 리프트 핀(128)을 지지하기 위한 리프트 핀 지지 표면들을 지지 부재(163B)가 포함하지 않는다는 점에서, 일반적으로 지지 부재(163B)는 지지 부재(163A)와 상이할 수 있을 것이다. 일부 실시예들에서, 지지 부재(163B)는 복수의 지지 아암(134B)들을 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 각각의 지지 아암(134B)은 지지 아암을 서셉터 플레이트(404)에 커플링하기 위한 지지 핀(166)을 더 포함할 수 있을 것이다. 일부 실시예들에서, 3개의 지지 아암(134B)들이 제공되나, 보다 많은 수들의 지지 아암(134B)들이 또한 이용될 수 있을 것이다.
기판 지지부(124B)는 서셉터 플레이트(404)의 후방측면(418)과 포켓(406) 사이에서 서셉터 플레이트(404) 내에 배치된 복수의 리프트 핀 홀(169B)들을 더 포함한다. 서셉터 지지부(124B)는 복수의 리프트 핀(128)들을 더 포함하고, 각각의 리프트 핀(128)은 각각의 리프트 핀 홀(169B)을 통해서 이동가능하게 배치되도록 구성된다. 기판 지지부(124B)는 복수의 리프트 핀 지지 표면(167B)들을 더 포함하고, 각각의 리프트 핀 지지 표면은 리프트 핀이 후퇴 위치에 있을 때 리프트 핀(128)을 지지하도록 구성되고 각각의 리프트 핀 홀의 포켓 대면 측면(420) 상에 배치된다.
예를 들어, 리프트 핀(128)이 리프트 핀 홀(169B)을 통해 떨어지는 것(falling through)을 방지하기 위해서 및/또는 각각의 리프트 핀(128)의 상부 부분(예를 들어, 헤드)을 포켓(406)의 표면(407)과 실질적으로 동일한 높이로(flush) 만들어, 예를 들어 포켓(406)의 표면(407)으로부터의 복사 에너지의 흡수 및 반사와의 간섭을 최소화하도록 하기 위해서, 각각의 리프트 핀 지지 표면(167B)이 각각의 리프트 핀(128)의 프로파일에 매칭(match)되도록 구성될 수 있을 것이다. 예를 들어, 일부 실시예들(도 4b에 도시됨)에서, 각각의 리프트 핀 지지 표면(167B)은 리프트 핀(128)들의 안착 표면(424)의 프로파일에 매칭되는 원뿔형 표면(422)을 포함할 수 있을 것이다.
기판 지지부(124B)는, 중앙 지지부(165) 주위에 배치되고 그리고 리프트 핀(128)들과 결합하여 기판 지지부(124B)에 대해서 기판(125)을 상승 및 하강시키기 위해서 상기 중앙 지지부(165)를 따라서 축방향으로 이동가능하게 배치된 기판 리프트 조립체(160)를 더 포함한다. 기판 리프트 조립체(160)의 실시예들은 앞서서 구체적으로 설명되었다.
본원 발명의 일부 실시예들에 따른 기판 지지부(124C)가 도 4c에서 개략적인 측면도 및 평면도로 그리고 도 3에서 프로세스 챔버(100) 내에 인-시츄 상태로 도시되어 있다. 기판 지지부(124C)는 상부 표면(428) 내에 포켓(406)이 배치된 서셉터 플레이트(426), 및 서셉터 플레이트(426)를 상부에서 지지하기 위한 기판 지지 조립체(164B), 및 전술한 바와 같은 기판 리프트 조립체(160)를 포함한다. 이하에서 설명하는 바와 같이, 기판 지지부(124C)는 서셉터 플레이트(426)를 제외하고 기판 지지부(124B)와 실질적으로 유사할 수 있을 것이다.
서셉터 플레이트(426)는 전술한 바와 같은 서셉터 링(123) 및 서셉터 플레이트(404)와 유사한 물질들을 포함할 수 있을 것이다. 서셉터 플레이트(426)는, 상부 표면(428) 내에 형성되고 포켓(406)을 둘러싸는 립(410)을 더 포함한다. 립(410)은 도시된 바와 같이 기판(125)이 상부에 놓이도록 또는 상기 기판(125)을 상부에서 지지하도록 구성될 수 있을 것이다. 포켓(406)의 표면(407)은 오목할 수 있고(도시된 바와 같음) 또는 기판(125)의 제어된 그리고 균일한 가열을 위해서 복사 에너지를 흡수 및 반사하기에 적합한 임의의 형상이 될 수 있을 것이다.
기판 지지부(124C)는 서셉터 플레이트(426)를 통해서 배치된 복수의 벤트(430)들을 포함한다. 벤트(430)들은 포켓(406)으로부터 서셉터 플레이트(426)의 후방측면(432)까지 연장하여, 기판이 존재할 때 포켓(406) 내에 포획된 가스들의 배기를 돕는다. 포켓(406)으로부터 서셉터 플레이트(426)의 후방측면(432)까지 서셉터 플레이트(426)의 중앙 축선(434)에 평행한 방향으로 수직 시선(vertical line of sight)이 존재하지 않도록, 벤트(430)들이 구성된다. 본원 발명자들은 서셉터 플레이트(426)의 후방측면(432)까지 직접적인 시선을 갖지 않는 것이 포켓(406)으로부터 복사 에너지가 (반사하는 대신) 새어나오는 것을 유리하게 제한한다는 것을 발견하였다. 일부 실시예들에서, 각각의 벤트(430)는, 포켓의 둘레 엣지에 근접하여 배치되고 포켓의 외측 엣지를 따라서 원주방향으로 연장하는 슬롯(433)이다.
예를 들어, 기판 지지 조립체(124B), 기판 리프트 조립체(160), 및 리프트 핀(128)들 등과 같은 기판 지지부(124C)의 다른 컴포넌트들은 기판 지지부(124B)에 대해서 전술한 것들과 실질적으로 유사하다.
프로세스 챔버(100)로 돌아가서, 그리고 프로세싱 동안에, 기판(125)은 기판 지지부(124) 상에 배치된다. 램프들(136, 138, 152, 및 154)이 적외선(IR) 복사(즉, 열)의 소오스들이 되고, 그리고 작동 중에, 기판(125)에 걸쳐 미리 결정된 온도 분포를 생성한다. 일부 실시예들에서, 리드(106), 클램프 링(116), 및 하부 돔(132)이 석영으로 형성되나; 또한 다른 IR-투과성 및 프로세스 양립가능한(compatible) 물질들을 이용하여 이들 컴포넌트들을 형성할 수 있을 것이다.
프로세스 챔버(100)는 프로세스 챔버(100)의 제 1 및 제 2 내측 볼륨들(103, 105)에 프로세스 가스들을 공급하기 위한 가스 패널(113)을 더 포함한다. 예를 들어, 가스 패널(113)은 증착 가스들과 같은 프로세스 가스들, 또는 에칭제들 등, 및/또는 캐리어 가스들, 희석용 가스들, 또는 챔버 가압을 위한 가스들과 같은 다른 가스들 등을 제공할 수 있을 것이다. 가스 패널(113)은 하부 돔(132)에서 프로세스 챔버(100)에 커플링된 제 1 가스 유입구 포트(114) 및 제 2 가스 유입구 포트(115)로 가스들을 제공한다. (예를 들어, 하부 돔(132)에서의) 제 2 가스 유입구 포트(115)의 커플링 지점은 단지 예시적인 것이고, 그리고 제 2 가스 유입구 포트(115)가 제 2 내측 볼륨(105)에 가스들을 제공할 수 있게 하는 임의의 적합한 커플링 지점이 사용될 수 있을 것이다.
일반적으로, 제 1 가스 유입구 포트(114)는 전술한 기판 지지부(124)의 실시예들 중 임의의 실시예에 대해 배치된 기판(125)을 프로세싱하기 위해서 프로세스 가스를 제 1 내측 볼륨(103)에 제공한다. 제 2 가스 유입구 포트(115)는 희망 압력 램핑 속도로 챔버 압력을 희망하는 챔버 압력으로 상승시키는 것을 돕기 위해서 제 2 내측 볼륨(105)에 가압 가스를 제공한다. 일부 실시예들에서, 희망 챔버 압력은 약 30 내지 약 600 Torr 범위이다. 일부 실시예들에서, 희망 압력 램핑 속도는 약 30 내지 약 150 Torr/초 범위이다.
일부 실시예들에서, 선택적인 에피텍셜 증착 프로세스의 에칭 부분 동안에 챔버 압력을 높일 때, 에칭제 가스를 포함하는 프로세스 가스가 제 1 가스 유입구 포트(114)를 통해서 제 1 내측 볼륨(103) 내로 유동될 수 있다. 동시에, 가압 가스가 제 2 가스 유입구 포트(115)를 통해서 제 2 내측 볼륨(105) 내로 유동하여, 선택적인 증착 프로세스의 에칭 부분을 위한 희망 압력으로 챔버 압력을 높이는 것을 도울 수 있다. 본원 발명자들은, 제 2 가스 유입구 포트(115)를 통해서 가압 가스를 유동시킴으로써, 프로세스 처리량을 개선하면서도 증착 필름의 품질 및 선택도가 유지되는 것을 발견하였다.
일부 실시예들에서, 프로세스 챔버(100)는 프로세스 가스 및 가압 가스를 공급하기 위한 가스 패널(113)과 제 1 및 제 2 가스 유입구 포트들(114, 115) 사이에 커플링된 압력 제어 밸브(117)를 포함한다. 압력 제어 밸브는 프로세스 가스 및 가압 가스의 유동을 조정할 수 있을 것이며, 그에 따라 희망 압력 램핑 속도로 압력을 램핑하는 동안에 챔버 압력이 희망 챔버 압력을 실질적으로 초과하지 않는다(예를 들어, 챔버 압력은 희망 챔버 압력을 약 10% 초과만큼 또는 약 3% 내지 약 5%만큼 초과하지 않는다).
지원 시스템(130)들은 프로세스 챔버(100) 내에서 미리 결정된 프로세스들(예를 들어, 에피텍셜 실리콘 필름들의 성장)을 실행하고 모니터링하기 위해서 이용되는 컴포넌트들을 포함한다. 그러한 컴포넌트들은 일반적으로 프로세스 챔버(100)의 여러 가지 서브(sub)-시스템들(예를 들어, 가스 패널(들), 가스 분배 도관들, 진공 및 배기 서브-시스템들 등)과 디바이스들(예를 들어, 전원들, 프로세스 제어 수단들(instruments) 등)을 포함한다. 이들 컴포넌트들은 당업자들에게 잘 알려져 있고 그리고 명료함을 위해서 도면들로부터 생략된다.
제어기(140)는 일반적으로 중앙 처리 유닛(CPU)(142), 메모리(144), 및 지원 회로(146)들을 포함하고 그리고, 직접적으로(도 1에 도시된 바와 같음) 또는 대안적으로 프로세스 챔버 및/또는 지원 시스템들과 연관된 컴퓨터들(또는 제어기들)을 통해서 프로세스 챔버(100) 및 지원 시스템(130)들에 커플링되고 이들을 제어한다.
도 5는 본원 발명의 일부 실시예들에 따라 기판상에 에피텍셜 층을 선택적으로 증착하는 방법(500)에 대한 흐름도를 도시한다. 본원 발명에 따른 방법은 전술한 프로세스 챔버(100) 및 기판 지지부(124)의 실시예들 중 임의의 실시예와 함께 이용될 수 있을 것이다. 그러나, 본원 발명에 따른 방법은 도 1 및 도 4a에 도시된 기판 지지부(124A)의 실시예들에 따라 이하에서 설명될 것이다. 또한, 도 6은 도 5의 방법에 따라 기판상에 에피텍셜 층을 선택적으로 증착하는 스테이지들을 도시한다.
방법(500)은 기판(125)이 상부에 배치된 기판 지지부(124A)가 내부에 배치되는 내측 볼륨을 가지는 프로세스 챔버(100)를 제공함으로써 단계(502)에서 시작되며, 여기에서 내측 볼륨은 기판 지지부(124A) 위의 제 1 내측 볼륨(103) 및 기판(125)의 후방측면과 서셉터 링(123) 아래의 제 2 내측 볼륨(105)을 포함한다. 프로세스 챔버(100) 및 기판 지지부(124A)의 단순화된 개략적인 도면이 도 6a에 도시되어 있다.
단계(504)에서, 에피텍셜 층을 상부에 증착하기 위한 제 1 표면(602) 및 반대쪽의 제 2 표면(604)을 가지는 기판(125)이 제공된다(도 6b에 도시됨). 기판(125)은 결정질 실리콘(예를 들어, Si<100> 또는 Si<111>), 실리콘 산화물, 스트레인드(strained) 실리콘, 실리콘 게르마늄, 도핑된 또는 도핑되지 않은 폴리실리콘, 도핑된 또는 도핑되지 않은 실리콘 웨이퍼들, 패터닝된 또는 패터닝되지 않은 웨이퍼들, 실리콘 온 인슐레이터(SOI), 탄소 도핑된 실리콘 산화물들, 실리콘 질화물, 도핑된 실리콘, 게르마늄, 갈륨 비화물, 유리, 또는 사파이어 등과 같은 적합한 물질을 포함할 수 있을 것이다. 또한, 기판(125)은 복수의 층들을 포함할 수 있고, 또는, 예를 들어, 트랜지스터들, 및 플래시 메모리 디바이스들 등과 같이 부분적으로 제조된 디바이스들을 포함할 수 있을 것이다.
단계(506)에서, 제 1 챔버 압력에서 기판(125)의 제 1 표면(602) 상에 에피텍셜 층(606)(도 6c에 도시됨)을 증착하기 위해서 증착 가스가 유동된다. 일부 실시예들에서, 제 1 챔버 압력은 약 0.1 내지 약 100 Torr 범위가 된다. 일부 실시예들에서, 증착 가스가 실란(SiH4), 디실란(Si2H6), 또는 메틸실란(H3CSiH3) 등 중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시예들에서, 에피텍셜 층은 실리콘 및 탄소를 포함한다.
단계(506)에서의 증착 프로세스 동안에, 제 2 층(608)이 제 2 표면(604) 상에 형성될 수 있을 것이다. 제 2 층(608)은 화학적 조성이 에피텍셜 층(606)과 유사할 수 있으나, 화학적 구조가 다를 수 있다. 예를 들어, 제 2 층(608)은, 이하에서 설명하는 바와 같이 선택적인 에칭 프로세스에 보다 더 민감할 수 있는 에피텍셜 층(606)과 상이한 비-결정질, 다-결정질, 비정질 또는 임의의 적합한 결정질 또는 비-결정질 구조일 수 있을 것이다.
단계(508)에서, 제 2 표면(604) 상에 증착된 제 2 층(608)을 선택적으로 에칭하기 위해서 에칭 가스가 제 1 내측 볼륨(103) 내로 유동된다. 예를 들어, 에칭 가스는 전술한 바와 같은 제 1 가스 유입구 포트(114)를 통해서 제 1 내측 볼륨(103) 내로 유동될 수 있을 것이다. 일부 실시예들에서, 에칭 가스는 염화수소(HCl), 염소(Cl2), 게르만(germane; GeH4), 게르마늄 염화물(GeCl4), 실리콘 테트라클로라이드(SiCl4), 또는 탄소 테트라클로라이드(CCl4) 등 중 하나 이상을 포함한다.
단계(510)에서, 에칭 가스를 제 1 내측 볼륨(103) 내로 유동시키는 것과 동시에, 가압 가스가 제 2 내측 볼륨(105) 내로 유동되어 제 1 챔버 압력보다 더 높은 제 2 챔버 압력까지 희망 압력 램핑 속도로 챔버 압력을 상승시킨다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 가압 가스가 제 2 가스 유입구 포트(115)를 통해서 제 2 내측 볼륨 내로 유동될 수 있을 것이다. 일부 실시예들에서, 가압 가스는 질소(N2), 수소(H2), 아르곤(Ar), 또는 헬륨(He) 등 중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시예들에서, 제 2 챔버 압력은 약 30 내지 약 600 Torr 범위이다. 일부 실시예에서, 희망 압력 램핑 속도는 약 30 내지 약 150 Torr/초 범위이다.
에칭 프로세스는 전형적으로 제 2 압력에서 이루어진다. 일부 실시예들에서, 에칭 가스들을 제 1 내측 볼륨(103) 내로 동시에 유동시키면서, (예를 들어, 단계(508) 및 단계(510)가 동시에 또는 중첩되어 발생됨) 가압 가스들을 제 2 내측 볼륨(105) 내로 유동시킴으로써 압력이 (예를 들어, 제 1 압력으로부터 제 2 압력으로) 램핑될 수 있을 것이다. 이러한 접근 방식은 프로세스 처리량을 바람직하게 개선할 수 있을 것이다. 그러나, 압력이 특정 문턱값(threshold) 압력(예를 들어, 약 80 Torr, 또는 약 30 내지 600 Torr 사이)보다 높을 때만 에칭이 이루어지기 때문에, 일부 실시예들에서, 가압 가스를 이용하여 제 2 압력이 제 1 압력까지 램핑 될 수 있고(예를 들어, 단계(510)에서), 이어서 에칭 가스들이 에칭을 위해서 제 1 내측 볼륨(103) 내로 유동될 수 있을 것이다(예를 들어, 단계(508)에서). 전술한 바와 같이 단계(508)에 앞서서 단계(510)를 실시하는 것은 보다 양호한 프로세스 제어를 제공할 수 있을 것이나, 이는 또한 에칭이 없는 상태로 몇 초 간(예를 들어, 7초 이하)의 램핑 시간을 허비한다. 에칭 가스들을 동시에 유동시킴으로써, 일부 에칭은 램핑 동안에 발생될 것이고, 그에 따라 안정된 제 2 챔버 압력에서 요구되는 에칭 시간을 단축시킬 것이다. 그러나, 에칭의 대부분은 여전히 제 2 챔버 압력에 도달할 때 발생된다. 따라서, 단계(508) 및 단계(510)가 어느 한 순서에 따라, 또는 부분적으로 또는 완전히 중첩되어 실시될 수 있을 것이다.
에칭 가스와 조합하여 가압 가스를 이용할 때, 도 6d에 도시된 바와 같이, 제 2 층(608)을 선택적으로 에칭하기 위해서 챔버 압력이 적합한 챔버 압력으로 상승된다. 증착 프로세스 및 에칭 프로세스가 몇 차례 반복될 수 있을 것이고, 또는 희망하는 두께의 에피텍셜 층이 기판상에 증착될 때까지 반복될 수 있을 것이다. 예를 들어, 선택적인 에칭 프로세스가 완료된 후에, 연속하는 증착 단계를 위해서 챔버 압력이 급격히 감소될 수 있을 것이다. 전술한 바와 같이, 포켓의 부재(예를 들어, 기판 지지부(124A))에 의해서, 또는 벤팅된 포켓의 이용(예를 들어, 기판 지지부(124B, 124C))에 의해서, 증착 프로세스를 위한 챔버 압력의 급격한 감소 동안에 기판(125)이 기판 지지부 상에서 안정하게 유지된다.
따라서, 증착 프로세스들을 위한 방법들 및 장치가 본 명세서에 개시되었다. 본원 발명에 따른 장치는 상이한 압력들을 이용하는 증착 프로세스와 에칭 프로세스 사이에서 스위칭할 때와 같은, 프로세싱 동안에 기판의 전방측면과 후방측면 사이에 신속한 압력 평형을 유리하게 제공하기 위해서, 앞서 기술한 바와 같은 서셉터 디자인들 및/또는 부가적인 장치를 포함할 수 있을 것이다. 본원 발명에 따른 장치는 기판에 걸쳐 개선된 온도 균일도를 추가적으로 유리하게 제공할 수 있을 것이다. 증착 동안의 선택도, 성장 속도, 및 층 품질을 유지하면서도, 압력을 신속하게 램핑하기 위해서, 본원 발명에 따른 방법들이 또한 개시되었으며, 본원 발명에 따른 장치와 함께 이용될 수 있을 것이다.
전술한 내용이 본원 발명의 실시예들에 관한 것이지만, 본원 발명의 다른 실시예들 및 추가적인 실시예들이 본원 발명의 기본적인 범위로부터 이탈하지 않고도 안출될 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 기판 지지부로서,
    상부 표면 내에 배치된 포켓을 가지며, 그리고 상기 상부 표면 내에 형성되고 상기 포켓을 둘러싸며 기판을 상부에서 지지하도록 구성되는 립을 가지는, 서셉터 플레이트; 및
    기판이 상기 립 상에 배치될 때 상기 기판의 후방측면과 상기 포켓 사이에 포획되는 가스들을 배기하기 위해서 상기 포켓으로부터 상기 서셉터 플레이트의 상부 표면까지 연장하는 복수의 벤트들을 포함하는,
    기판 지지부.
  2. 제 1 항에 있어서,
    각각의 벤트는, 상기 포켓의 내측 부분으로부터 상기 서셉터 플레이트의 립을 지나는 지점까지, 또는 상기 기판이 립 상에 배치될 때 상기 기판의 엣지가 안착될 곳을 지나 방사상으로 놓이는 상기 서셉터 플레이트의 립의 부분까지 방사상으로 연장하는 홈인,
    기판 지지부.
  3. 제 1 항에 있어서,
    각각의 벤트는 상기 립에 근접하여 배치되는 홀이며, 상기 홀은 상기 서셉터의 상부 표면 내에 부분적으로 그리고 상기 포켓 내에 부분적으로 형성되도록 위치 및 지름을 가지는,
    기판 지지부.
  4. 기판 지지부로서,
    상부 표면 내에 배치된 포켓을 가지며, 그리고 상기 상부 표면 내에 형성되고 상기 포켓을 둘러싸며 기판을 상부에서 지지하도록 구성되는 립을 가지는, 서셉터 플레이트; 및
    기판이 존재할 때, 상기 기판의 후방측면과 상기 포켓 사이에 포획되는 가스들을 배기하기 위해서 상기 포켓으로부터 상기 서셉터 플레이트의 후방측면까지 연장하는 복수의 벤트들을 포함하고,
    상기 벤트들은, 상기 서셉터 플레이트의 중앙 축선에 평행한 방향으로 상기 포켓으로부터 상기 서셉터 플레이트의 후방측면까지 시선이 존재하지 않도록(no line of sight) 구성되는,
    기판 지지부.
  5. 제 4 항에 있어서,
    각각의 벤트는, 상기 포켓의 둘레 엣지에 근접하여 상기 둘레 엣지를 따라 원주방향으로 배치되는 슬롯인,
    기판 지지부.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포켓의 표면은 오목한,
    기판 지지부.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    지지 부재를 가지는 중앙 지지부를 더 포함하며, 상기 중앙 지지부는 상기 서셉터 플레이트를 지지 부재 상에서 지지하기 위해 중앙 지지부로부터 방사상으로 연장하는,
    기판 지지부.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 서셉터 플레이트의 후방측면과 상기 포켓 사이에서, 상기 서셉터 플레이트를 통해서 배치되는 복수의 리프트 핀 홀들; 및
    복수의 리프트 핀들 ― 각각의 리프트 핀은 각각의 리프트 핀 홀을 통해서 이동가능하게 배치됨 ―;을 더 포함하는,
    기판 지지부.
  9. 기판 지지부로서,
    기판을 상부에서 지지하기 위한 내측 엣지를 가지는 서셉터 링;
    지지 부재를 가지는 중앙 지지부 ― 상기 지지 부재는 지지 부재 상에서 상기 서셉터 링을 지지하기 위해서 중앙 지지부로부터 방사상으로 연장하며, 상기 지지 부재는 상기 지지 부재의 서셉터 링 대면 측면 상에 복수의 리프트 핀 지지 표면들을 가지고, 각각의 리프트 핀 지지 표면은 상기 지지 부재의 후방측면과 상기 서셉터 링 대면 측면 사이에서 각각의 리프트 핀 지지 표면을 통해서 배치된 홀을 가짐 ―; 및
    복수의 리프트 핀들 ― 각각의 리프트 핀은 각각의 리프트 핀 지지 표면 내의 홀을 통해서 이동가능하게 배치되고 그리고 상기 리프트 핀이 후퇴 위치에 있을 때 상기 리프트 핀 지지 표면에 의해서 지지됨 ― 을 포함하는,
    기판 지지부.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 지지 부재는 복수의 지지 아암들을 더 포함하는,
    기판 지지부.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 지지 아암들의 수는 3개이고, 그리고 상기 리프트 핀들의 수는 3개이며, 상기 각각의 지지 아암은 하나의 리프트 핀을 지지하는,
    기판 지지부.
  12. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 중앙 지지부 주위로 배치되며, 그리고 각각의 리프트 핀과 결합하여 제 8 항의 서셉터 플레이트에 대해서 또는 제 9 항의 서셉터 링에 대해서 기판을 상승 또는 하강시키기 위해서 상기 중앙 지지부를 따라서 축방향으로 이동가능한 기판 리프트 조립체를 더 포함하는,
    기판 지지부.
  13. 제 1 항 내지 제 5 항 또는 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 서셉터 플레이트 또는 상기 서셉터 링은 실리콘 탄화물 코팅형 그라파이트, 중실형 실리콘 탄화물, 중실형 소결 실리콘 탄화물, 또는 중실형 무-금속 소결 실리콘 탄화물 중 하나 이상을 포함하는,
    기판 지지부.
  14. 기판 프로세스 챔버로서,
    상기 프로세스 챔버의 내측 볼륨 내에 배치되는 제 1 항 내지 제 5 항 또는 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 기판 지지부를 가지는 프로세스 챔버 ― 상기 내측 볼륨은 상기 기판 지지부 위에 배치된 제 1 볼륨 및 상기 기판 지지부 아래에 배치된 제 2 볼륨을 포함함 ―;
    상기 기판 지지부 위에 배치되어, 상기 기판 지지부 상에 배치된 기판을 프로세싱하기 위한 프로세스 가스를 상기 제 1 볼륨에 제공하는 제 1 가스 유입구; 및
    희망 압력 램핑 속도로 챔버 압력을 희망 챔버 압력까지 상승시키는 것을 돕기 위해 상기 제 2 볼륨에 가압 가스를 제공하기 위해서 상기 기판 지지부의 표면 아래에 배치되는 제 2 가스 유입구를 포함하는,
    기판 프로세스 챔버.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 프로세스 가스 및 가압 가스를 공급하기 위한 가스 패널과 상기 제 1 및 제 2 가스 유입구들 사이에 커플링된 압력 제어 밸브 ― 상기 압력 제어 밸브는 상기 프로세스 가스 및 가압 가스의 유동을 조정하며, 그에 따라 희망 압력 램핑 속도로 압력을 램핑하는 동안에 챔버 압력이 희망 챔버 압력을 실질적으로 초과하지 않음 ― 를 더 포함하는,
    기판 프로세스 챔버.
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