KR20150130479A - Ｅｐｉ 프로세스를 위한 균일성 튜닝 렌즈를 갖는 서셉터 지지 샤프트 - Google Patents

Ｅｐｉ 프로세스를 위한 균일성 튜닝 렌즈를 갖는 서셉터 지지 샤프트 Download PDF

Info

Publication number
KR20150130479A
KR20150130479A KR1020157028642A KR20157028642A KR20150130479A KR 20150130479 A KR20150130479 A KR 20150130479A KR 1020157028642 A KR1020157028642 A KR 1020157028642A KR 20157028642 A KR20157028642 A KR 20157028642A KR 20150130479 A KR20150130479 A KR 20150130479A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
susceptor
support shaft
support
substrate
refractive element
Prior art date
Application number
KR1020157028642A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101819095B1 (ko
Inventor
제펭 콩
발라수브라마니안 라마찬드란
마사토 이시이
수에빈 리
메흐메트 투그룰 사미르
슈-콴 라우
폴 브릴하트
Original Assignee
어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 filed Critical 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Publication of KR20150130479A publication Critical patent/KR20150130479A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101819095B1 publication Critical patent/KR101819095B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227—Applications
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/032—Heaters specially adapted for heating by radiation heating

Abstract

본 발명의 실시예들은 일반적으로 서셉터 지지 샤프트들, 및 서셉터 지지 샤프트들을 포함하는 프로세스 챔버들에 관한 것이다. 서셉터 지지 샤프트는 그 위에 서셉터를 지지하고, 차례로 서셉터는 처리 중에 기판을 지지한다. 서셉터 지지 샤프트는, 서셉터 지지 샤프트가 회전할 때에도, 서셉터 및/또는 기판을 향하여 지향되는 고온계 초점 빔에 대해 일관된 경로를 제공함으로써 서셉터 및/또는 기판의 온도 측정에서의 변동을 감소시킨다. 서셉터 지지 샤프트들은 프로세스 챔버의 램프업 및 램프다운 속도를 증가시키는 비교적 낮은 열 용량을 또한 갖는다. 일부 실시예들에서, 맞춤형으로 제작된 굴절 요소가 솔리드 디스크의 상부에 제거가능하게 배치되어, 에피택시 프로세스의 최적의 두께 균일성을 위해 서셉터 및/또는 기판에 걸쳐 2차 열 분배를 재분배할 수 있다.

Description

ＥＰＩ 프로세스를 위한 균일성 튜닝 렌즈를 갖는 서셉터 지지 샤프트{SUSCEPTOR SUPPORT SHAFT WITH UNIFORMITY TUNING LENSES FOR EPI PROCESS}
본 발명의 실시예들은 일반적으로 처리 챔버들에서 기판들을 지지하는 것에 관한 것이다.
처리 중에, 기판들은 프로세스 챔버 내의 서셉터 상에 위치된다. 서셉터는 중심축을 중심으로 회전할 수 있는 서셉터 지지 샤프트에 의해 지지된다. 서셉터 지지 샤프트는 서셉터 지지 샤프트로부터 연장되는 다수 - 일반적으로 3개 내지 6개 - 의 암을 포함하고, 이들 암은 서셉터를 지지한다. 처리 중에 서셉터 지지 샤프트가 회전함에 따라, 서셉터 지지 샤프트로부터 연장되는 암들은 서셉터 또는 기판의 온도를 측정하기 위해 이용되는 고온계 빔을 방해하고, 그에 따라 고온계 판독의 간섭을 야기시킨다. 암들이 대체로 광학적으로 투명한(optically transparent) 석영으로 형성될 수 있을 지라도, 이들 암들에 의해 적어도 소정량의 광이 흡수되고, 따라서 완전히 광학적으로 투명하지는 않다. 암들에 의해 흡수되고 산란되는 이러한 광의 양은 고온계 빔에 의해 서셉터로 전달되는 광의 양에 영향을 미치고, 따라서 고온계에 의한 온도 측정의 정확도에 영향을 미친다. 서셉터 지지 샤프트가 회전함에 따라, 암이 고온계 빔 경로 내에 있을 때의 기간들, 및 암이 고온계 빔 경로에 인접할 때의 기간들이 존재한다. 따라서, 서셉터에 도달하는 고온계 빔으로부터의 광의 양은 서셉터 지지체가 회전함에 따라 변하며, 이는 부정확한 온도 측정의 기간들을 초래한다.
서셉터 또는 기판의 후면으로부터 방출된 복사의 감지를 위해 IR 고온측정 시스템이 통상적으로 사용되고, 다음에 고온계 판독은 서셉터 또는 기판의 표면 방사율(surface emissivity)에 기초하여 온도로 변환된다. (위에 언급된 회전 중에 지지 암들이 고온계 빔을 넘나드는 것으로 인한) 온도 리플들을 갖는 간섭을 대략 섭씨 ±1도 정도로 감소시키기 위해 소프트웨어 필터가 통상적으로 이용된다. 소프트웨어 필터는 수초(a couple of seconds) 폭의 샘플 윈도우에서의 평균 데이터를 포함하는 알고리즘과 함께 또한 이용된다.
진보된 순환 EPI 프로세스에 있어서, 프로세스 온도는 레시피 단계에 따라 변할 것이며, 레시피 단계 시간은 점점 짧아지고 있다. 그러므로, 소프트웨어 필터의 시간 지연은 최소화될 필요가 있고, 온도 변동의 동적 응답을 개선하기 위해 훨씬 더 좁은 샘플 윈도우가 요구된다. 온도 리플은 최적의 사이클간 온도 반복성(optimum cycle to cycle temperature repeatability)을 위해 섭씨 ±0.5도 미만의 범위로 더 감소될 필요가 있다.
따라서, 보다 정확한 온도 측정을 가능하게 하는 장치가 필요하다.
본 발명의 실시예들은 일반적으로 서셉터 지지 샤프트들, 및 서셉터 지지 샤프트들을 포함하는 프로세스 챔버들에 관한 것이다. 서셉터 지지 샤프트는 서셉터 지지 샤프트 위에 서셉터를 지지하고, 차례로 서셉터는 처리 중에 기판을 지지한다. 서셉터 지지 샤프트는, 서셉터 지지 샤프트가 회전할 때에도, 서셉터 및/또는 기판을 향하여 지향되는 고온계 초점 빔에 대해 일관된 경로를 제공함으로써 서셉터 및/또는 기판의 온도 측정에서의 변동을 감소시킨다. 서셉터 지지 샤프트들은 프로세스 챔버에서의 서셉터의 빠른 램프업 및 램프다운 속도를 가능하게 하는 비교적 낮은 열 용량(thermal mass)을 또한 갖는다.
일 실시예에서, 프로세스 챔버용 서셉터 지지 샤프트는 원통형 지지 샤프트; 및 이 지지 샤프트에 결합된 지지 바디를 포함한다. 지지 바디는 솔리드 디스크; 솔리드 디스크로부터 연장되는 복수의 테이퍼형 베이스(tapered bases); 테이퍼형 베이스들의 일부로부터 연장되는 적어도 3개의 지지 암; 및 테이퍼형 베이스들의 일부로부터 연장되는 적어도 3개의 더미 암을 포함한다. 일례에서, 맞춤형으로 제작된 굴절 요소가 솔리드 디스크의 상부에 제거가능하게 배치되어, 서셉터 및/또는 기판에 걸쳐 2차 열 분배를 재분배할 수 있다.
다른 실시예에서, 기판을 가열하기 위한 프로세스 챔버가 개시된다. 프로세스 챔버는, 기판을 지지하기 위해 프로세스 챔버 내에 배치된 서셉터; 기판 지지체 아래에 배치된 하부 돔; 및 하부 돔에 대향하여 배치된 상부 돔을 포함한다. 상부 돔은 중앙 윈도우 부분; 및 중앙 윈도우 부분의 둘레 주위에서 중앙 윈도우 부분에 맞물리는 주변 플랜지를 포함하고, 중앙 윈도우 부분 및 주변 플랜지는 광학적으로 투명한 재료로 형성된다.
위에서 언급된 본 발명의 특징들이 상세하게 이해될 수 있도록, 위에 간략하게 요약된 본 발명의 더 구체적인 설명은 실시예들을 참조할 수 있으며, 그들 중 일부는 첨부 도면들에 도시되어 있다. 그러나, 본 발명은 동등한 효과의 다른 실시예들을 허용할 수 있으므로, 첨부 도면들은 본 발명의 전형적인 실시예들만을 도시하며, 따라서 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다는 점에 주목해야 한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 처리 챔버의 단면도를 도시한다.
도 1b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열 처리 챔버의 단면도이다.
도 1c는 상부 부분의 둘레 주위에 이어지는 나사 피처들(threaded features)을 갖는 상부 부분을 도시하는 도 1b의 반사기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 서셉터 지지 샤프트의 사시도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지 바디의 부분 단면도를 도시한다.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 실시예들에 따른 지지 암들의 단면도들을 도시한다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 서셉터 지지 샤프트의 사시도를 도시한다.
도 5b는 굴절 요소가 위에 위치되어 있는 서셉터 지지 샤프트의 단면 사시도를 도시한다.
이해를 용이하게 하기 위해서, 가능한 경우에, 도면들에 공통인 동일한 요소들을 지시하는 데에 동일한 참조 번호들이 이용되었다. 일 실시예에 개시된 요소들은 특정 언급 없이도 다른 실시예들에서 유익하게 이용될 수 있을 것으로 예상된다.
본 발명의 실시예들은 일반적으로 서셉터 지지 샤프트들, 및 서셉터 지지 샤프트들을 포함하는 프로세스 챔버들에 관한 것이다. 서셉터 지지 샤프트는 서셉터 지지 샤프트 위에 서셉터를 지지하고, 차례로 서셉터는 처리 중에 기판을 지지한다. 서셉터 지지 샤프트는, 서셉터 및/또는 기판을 향하여 지향되는 고온계 감지 경로를 커버하는, 회전 중심 근처의 솔리드 디스크를 서셉터 지지 샤프트에 제공함으로써 서셉터 및/또는 기판의 온도 측정에서의 변동을 감소시키도록 설계된다. 솔리드 디스크가 고온계 온도 판독 경로를 커버하므로, 서셉터 지지 샤프트가 회전할 때에도 고온계 판독은 더 적은 간섭을 나타낸다. 솔리드 디스크가 회전 중심 근처의 고온계 초점 빔만을 커버하므로, 서셉터 지지 샤프트는 프로세스 챔버의 빠른 램프업 및 램프다운 속도를 가능하게 하는 비교적 낮은 열 용량을 갖는다. 일부 실시예들에서, 맞춤형으로 제작된 굴절 요소가 솔리드 디스크의 상부에 제거가능하게 배치되어, 에피택시 프로세스의 최적의 두께 균일성을 위해 서셉터 및/또는 기판에 걸쳐 2차 열 분배를 재분배할 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시예들은 캘리포니아주 산타 클라라에 있는 Applied Materials, Inc.로부터 입수가능한 Applied CENTURA® RP EPI 챔버에서 실시될 수 있다. 다른 제조자들로부터 입수가능한 다른 챔버들도 또한 본 명세서에 개시된 실시예들로부터 이익을 얻을 수 있다고 고려된다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 열 처리 챔버(100)의 단면도이다. 처리 챔버(100)는 챔버 바디(102), 지원 시스템들(104) 및 제어기(106)를 포함한다. 챔버 바디(102)는 상부 부분(112) 및 하부 부분(114)을 포함한다. 상부 부분(112)은 챔버 바디(102) 내에서의 상부 돔(116)과 기판(125) 사이의 영역을 포함한다. 하부 부분(114)은 챔버 바디(102) 내에서의 하부 돔(130)과 기판(125)의 저부 사이의 영역을 포함한다. 상부 부분(112) 내의 기판(125)의 상부 표면 상에서 퇴적 프로세스들이 일반적으로 일어난다.
처리 챔버(100)는 처리 챔버(100) 내에 위치된 컴포넌트들에 열 에너지를 제공하도록 되어 있는 복수의 열원, 예컨대 램프들(135)을 포함한다. 예를 들어, 램프들(135)은 기판(125), 서셉터(126) 및/또는 예비가열 링(123)에 열 에너지는 제공하도록 되어 있을 수 있다. 하부 돔(130)은 하부 돔을 통한 열 복사의 통과를 용이하게 하도록 석영과 같은 광학적으로 투명한 재료로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 램프들(135)은 하부 돔(130)뿐만 아니라 상부 돔(116)을 통해 열 에너지를 제공하도록 위치될 수 있다고 고려된다.
챔버 바디(102)는 내부에 형성된 복수의 플레넘(120)을 포함한다. 예를 들어, 제1 플레넘(120)은 제1 플레넘(120)을 통해 프로세스 가스(150)를 챔버 바디(102)의 상부 부분(112)에 제공하도록 되어 있을 수 있는 한편, 제2 플레넘(120)은 프로세스 가스(150)를 상부 부분(112)으로부터 배기하도록 되어 있을 수 있다. 이러한 방식으로, 프로세스 가스(150)는 기판(125)의 상부 표면에 평행하게 유동할 수 있다. 기판(125) 상으로 프로세스 가스(150)를 열 분해하여 기판(125) 상에 에피택셜 층을 형성하는 것은 램프들(135)에 의해 용이하게 된다.
챔버 바디(102)의 하부 부분(114)에 기판 지지 어셈블리(132)가 위치된다. 기판 지지체(132)는 기판(125)을 처리 위치에서 지지하는 것으로 도시되어 있다. 기판 지지 어셈블리(132)는 광학적으로 투명한 재료로 형성되는 서셉터 지지 샤프트(127), 및 서셉터 지지 샤프트(127)에 의해 지지되는 서셉터(126)를 포함한다. 서셉터 지지 샤프트(127)의 샤프트(160)는 리프트 핀 콘택들(142)이 결합되는 슈라우드(131) 내에 위치된다. 서셉터 지지 샤프트(127)는 회전가능하다. 슈라우드(131)는 일반적으로 위치가 고정되므로, 처리 중에 회전하지 않는다.
리프트 핀들(133)은 서셉터 지지 샤프트(127)에 형성된 개구들(280)(도 2에 도시됨)을 통해 배치된다. 리프트 핀들(133)은 수직으로 작동가능하고, 기판(125)의 밑면에 접촉하여 기판(125)을 (도시된 바와 같은) 처리 위치로부터 기판 제거 위치로 리프트하도록 되어 있다. 서셉터 지지 샤프트(127)는 석영으로 제조되는 한편, 서셉터(126)는 실리콘 탄화물 또는 실리콘 탄화물로 코팅된 흑연으로 제조된다.
서셉터 지지 샤프트(127)는 처리 중에 기판(125)의 회전을 용이하게 하기 위해서 회전가능하다. 서셉터 지지 샤프트(127)의 회전은 서셉터 지지 샤프트(127)에 결합된 액추에이터(129)에 의해 용이하게 된다. 지지 핀들(137)은 서셉터 지지 샤프트(127)를 서셉터(126)에 결합한다. 도 1a에 도시된 실시예에서, 120도만큼 이격되어 있는 3개의 지지 핀(137)(2개가 도시되어 있음)이 서셉터 지지 샤프트(127)를 서셉터(126)에 결합하기 위해 사용된다.
고온계(136)는 서셉터(126) 또는 기판(125)의 후면으로부터 방출되는 복사의 감지에 의해 서셉터(126) 및/또는 기판(125)의 온도를 측정하도록 되어 있다. 다음에, 고온계 판독은 서셉터 또는 기판의 표면 방사율에 기초하여 온도로 변환된다. 고온계(136)는 하부 돔(130)을 통해 그리고 서셉터 지지 샤프트(127)를 통해 지향되는 초점 빔(138)을 방출한다. 고온계(136)는 (예를 들어, 서셉터(126)가 실리콘 탄화물로 형성될 때에는) 서셉터(126)의 온도를 측정하거나, 또는 (예를 들어, 서셉터(126)가 석영으로 형성될 때에는, 또는 서셉터가 없고 기판(125)이 다른 방식으로, 예컨대 링에 의해 지지될 때에는) 기판(125)의 온도를 측정한다. 리프트 핀 콘택들(142)은 일반적으로 초점 빔(138) 인근에 위치하고 회전하지 않고, 따라서 처리 중에 고온계 초점 빔(138)과 간섭하지 않는다는 점에 유의해야 한다.
예비가열 링(123)은 챔버 바디(102)에 결합되는 하부 라이너(140) 상에 제거가능하게 배치된다. 예비가열 링(123)은 챔버 바디(102)의 내부 용적 주위에 배치되며, 기판(125)이 처리 위치에 있는 동안에 기판(125) 주위를 둘러싼다. 처리 동안, 예비가열 링(123)은 램프들(135)에 의해 가열된다. 예비가열 링(123)은, 예비가열 링(123)에 인접한 플레넘(120)을 통해 프로세스 가스가 챔버 바디(102)에 진입할 때 프로세스 가스의 예비가열을 용이하게 한다.
상부 돔(116)의 중앙 윈도우 부분(115) 및 하부 돔(130)의 저부 부분(117)은 석영과 같은 광학적으로 투명한 재료로 형성되어, 램프들로부터의 복사를 상당한 흡수 없이 지향시킬 수 있다. 중앙 윈도우 부분의 둘레 주위에서 중앙 윈도우 부분에 맞물리는 상부 돔(116)의 주변 플랜지(119), 및 저부 부분의 둘레 주위에서 저부 부분에 맞물리는 하부 돔(130)의 주변 플랜지(121)는 주변 플랜지들에 근접한 O-링들(122)을 열 복사에 대한 직접 노출로부터 보호하기 위해 모두 불투명 석영으로 형성될 수 있다.
일부 경우에, 주변 플랜지(119)를 포함한 전체 상부 돔(116)은 모두 석영과 같은 광학적으로 투명한 재료로 형성될 수 있다. 특정 예들에서, 상부 및 하부 돔(116, 130) 및 각각의 주변 플랜지들(119, 121) 양쪽 모두는 석영과 같은 광학적으로 투명한 재료로 형성될 수 있다. 주변 플랜지들(119, 121)을 광학적으로 투명하게 하는 것은 유리할 수 있다. 에피택셜 퇴적은 단결정층(single crystalline layer)을 생성하기 위해 기판 표면 상에 Si, Ge 또는 도펀트들과 같은 원자들을 내려놓는 복잡한 프로세스이다. 상부 및 하부 돔 구성들의 속성은, 투명 석영(clear quartz) 돔들 및 불투명 주변 플랜지들이 사용되었다면 돔들의 에지로부터 주변 플랜지들까지 높은 열 온도 경사(thermal temperature gradient)를 초래할 수 있다. 이것은, 상승된 퇴적 온도들에서, 돔 온도가, 기판 위에서는 약 342℃까지 상승할 수 있는 한편 주변 플랜지 근처의 영역은 약 100℃만큼 떨어질 수 있으며, 이러한 영역으로부터 급속하게 감소하기 때문인데, 이는 인식가능한 퇴적 입자들을 야기시키고, 매우 엄격한 온도 제어를 요구하는 에피택시 프로세스들에 대해 바람직하지 않다.
완전 투명 돔(all-clear dome)은 챔버 가스들의 영역에서 돔/플랜지에 대해 △10℃ 내의 열 균일성을 제공한다. 완전 투명 석영으로 상부 및 하부 돔을 구성함으로써, 석영의 열 전도율은 매우 높아, 표면에 걸쳐 매우 균일한 온도 프로파일을 초래하게 된다. 예를 들어, 상승된 퇴적 온도들에서, 342℃의 돔 온도가 중앙에서 측정되는 한편, 335℃가 주변 플랜지의 내측 에지에서 측정되었다는 것이 관측되었다. 그러므로, 개선된 전도도로 인해, 열 천이 안정화 시간(thermal transient stabilization times)이 2-3x만큼 크게 개선된다. 특히, 이것은 ZII/V뿐만 아니라 SiGe 및 SiC 애플리케이션들에 대한 양호한 프로세스 제어를 허용할 것이다.
지원 시스템(104)은, 처리 챔버(100)에서의 에피택셜 막들의 성장과 같은 미리 결정된 프로세스들을 실행 및 모니터링하기 위해 이용되는 컴포넌트들을 포함한다. 지원 시스템(104)은 가스 패널들, 가스 분배 도관들, 진공 및 배기 서브시스템들, 전원들, 및 프로세스 제어 기구들 중 하나 이상을 포함한다. 제어기(106)가 지원 시스템(104)에 결합되고, 처리 챔버(100) 및 지원 시스템(104)을 제어하도록 되어 있다. 제어기(106)는 중앙 처리 유닛(CPU), 메모리 및 지원 회로들을 포함한다. 제어기(106)에 상주하는 명령어들이 실행되어, 처리 챔버(100)의 동작을 제어할 수 있다. 처리 챔버(100)는 내부에서 하나 이상의 막 형성 또는 퇴적 프로세스를 수행하도록 되어 있다. 예를 들어, 처리 챔버(100) 내에서 실리콘 탄화물 에피택셜 성장 프로세스가 수행될 수 있다. 처리 챔버(100) 내에서 다른 프로세스들이 수행될 수 있다고 고려된다.
도 1b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열 처리 챔버(100)의 단면도이다. 도 1b는, 상부 돔(116) 위에 반사기(155)가 배치되는 것을 제외하고는, 도 1a와 실질적으로 동일하다. 반사기(155)는 원통 형상 바디(156)를 가질 수 있고, 원통 형상 바디는 바디(156)의 외측 둘레로부터 나팔 형상으로 벌어지는(flared out) 상부 부분(157)을 갖는다. 상부 부분(157)은, 처리 챔버(100)의 중앙에 있는 램프들(135)로부터의 에너지 복사를 중단하고/하거나 재지향시키는 것을 돕기 위해 외부 표면에 나사 피처들을 가질 수 있다. 나사 피처들은 에피택시 프로세스의 최적의 두께 균일성을 위해 서셉터(126) 또는 기판(125)에 걸쳐 에너지 복사를 재분배하는 것을 용이하게 할 수 있다. 도 1c는 반사기(155)의 원통 형상 바디의 임의의 원하는 위치에 또는 상부 부분(157)의 전체 둘레 주위에 이어지는 나사 피처들(159)을 갖는 상부 부분(157)을 도시하는 반사기(155)의 사시도이다. 일부 실시예들에서, 나사 피처들(159)은 반사기(155)의 원통 형상 바디 또는 상부 부분(157)의 둘레 주위에서 임의의 원하는 레벨로 간헐적으로 연장될 수 있다. 반사기(155)는, 고온계들로부터의 하나 이상의 고온계 초점 빔이 통과하는 것을 허용하기 위해서 반사기(155)의 저부에 하나 이상의 개구(161)(단 하나만 부분적으로 도시되어 있음)를 가질 수 있다. 고온계들은 반사기(155) 위에 위치될 수도 있다. 일례에서, 반사기(155)의 저부는 고온계들의 위치들에 대응하는 위치들에 배열된 3개의 개구를 갖는다. 고온계들의 개수에 종속하여 더 많거나 더 적은 개구가 고려된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 서셉터 지지 샤프트(127)의 사시도를 도시한다. 서셉터 지지 샤프트(127)는, 원통 형상을 가지며 지지 바디(264)에 결합되는 샤프트(260)를 포함한다. 샤프트(260)는 지지 바디(264)에 볼트 결합되거나, 나사 결합되거나, 또는 다른 방식으로 연결될 수 있다. 지지 바디(264)는 솔리드 디스크(262), 및 솔리드 디스크(262)의 외측 둘레(273)로부터 연장되는 복수의 테이퍼형 베이스(274)를 포함한다. 솔리드 디스크(262)는 원추 형상, 또는 고온계 온도 판독 경로를 커버할 수 있는 표면적을 갖는 임의의 원하는 형상을 가질 수 있다. 일례에서, 적어도 3개의 지지 암(270)이 테이퍼형 베이스들(274)의 일부로부터 연장되며, 적어도 3개의 더미 암(272)이 테이퍼형 베이스들(274)의 일부로부터 연장된다. 테이퍼형 베이스들(274)은 솔리드 디스크(262)에 대한 지지 암들(270) 및 더미 암들(272)의 연결을 용이하게 한다.
지지 암들(270)은 지지 암들(270)을 통해 형성된 개구(280)를 포함할 수 있다. 개구(280)는 테이퍼형 베이스들(274) 중 하나에 연결되는 연결면(278)에 인접 위치될 수 있다. 개구(280)는 개구(280)를 통한 리프트 핀의 통과를 허용한다. 지지 암(270)의 원단부(281)는 (도 1a에 도시된) 핀(137)을 수용하기 위한 개구(282)를 또한 포함할 수 있다. 개구들(280 및 282)은 대체로 서로 평행하고, 또한 대체로 샤프트(260)에 평행하다. 각각의 지지 암(270)은 (도 1a에 도시된) 핀(137)을 수용하도록 개구(282)를 배향시키기 위해 상향으로 굽혀지는 엘보(283)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 엘보(283)는 둔각을 형성한다. 지지 암들(270)은 솔리드 디스크(262)의 외측 둘레(273) 주위에서 고른 간격으로 이격된다. 도 2에 도시된 실시예에서, 지지 암들(270)은 서로 약 120도만큼 이격되어 있다.
지지 바디(264)는 복수의 더미 암(272)을 또한 포함할 수 있다. 각각의 더미 암은 테이퍼형 베이스(274)에 결합되고, 이 테이퍼형 베이스로부터 선형으로 연장된다. 더미 암들(272)은 서로 동등한 간격으로, 예를 들어 약 120도만큼 이격된다. 도 2에 도시된 실시예에서, 더미 암들(272)은 지지 암들(270) 각각으로부터 60도 위에 위치되고, 솔리드 디스크(262) 주위에서 지지 암들과 교대로 배치된다. 더미 암들(272)은 일반적으로 서셉터에 접촉하거나 또는 다른 방식으로 서셉터를 지지하지 않는다. 더미 암들은 처리 중에 샤프트가 회전하고 있을 때 기판의 고른 온도 분포를 용이하게 한다.
처리 중에, 서셉터 지지 샤프트(127)는 서셉터 및/또는 기판을 가열하는데 이용되는 램프들로부터의 열 에너지를 흡수한다. 흡수된 열은 서셉터 지지 샤프트(127)로부터 복사된다. 서셉터 지지 샤프트(127), 특히 지지 암들(270)에 의해 복사되는 복사 열은 서셉터 및/또는 기판에 의해 흡수된다. 서셉터 또는 기판에 대한 지지 암들(270)의 상대적으로 가까운 위치 때문에, 열은 서셉터 또는 지지 샤프트로 용이하게 복사되고, 이는 지지 암들(270)에 인접한 영역들의 온도 증가를 야기시킨다. 그러나, 더미 암들(272)을 이용하면, 서셉터 지지 샤프트(127)로부터 서셉터 및/또는 기판으로의 보다 균일한 열 복사가 용이해지고, 따라서 핫 스폿들의 발생이 감소된다. 예를 들어, 더미 암들(272)을 이용하면, 지지 암들(270)에 인접한 3개의 국소적인 핫 스폿이 아니라, 서셉터의 균일한 복사를 초래하게 된다.
부가적으로, 일부 종래의 접근법들에서 이용된 바와 같은 서셉터에 인접한 지지 링의 부재(absence)는 기판에 걸친 열 균일성을 증가시킨다. 서셉터 지지 샤프트(127)는 서셉터 지지 샤프트의 종단부들을 결합하는 고리형 링을 포함하지 않고, 따라서 열 균일성을 개선한다. 이러한 링의 사용은 링에 인접하여(예를 들어, 서셉터의 둘레 근처에서) 증가된 온도 경사를 초래할 수 있다. 또한, 지지 암들(270)과 더미 암들(272) 사이에서의 재료의 부재는 서셉터 지지 샤프트(127)의 질량을 감소시킨다. 따라서, 감소된 질량은 서셉터 지지 샤프트(127)의 회전을 용이하게 하고, (예를 들어, 열 용량에서의 감소로 인해) 서셉터 지지 샤프트(127)로부터 서셉터로의 바람직하지 않은 열 복사의 양을 또한 감소시킨다. 서셉터 지지 샤프트(127)의 감소된 질량은 기판 상에서 더 빠른 램프업 및 냉각을 달성하는 것을 또한 돕는다. 더 빠른 램프업 및 냉각은 증가된 스루풋 및 생산성을 용이하게 한다.
도 2는 일 실시예를 도시하지만; 부가적인 실시예들도 또한 고려된다. 다른 실시예에서, 솔리드 디스크(262), 지지 암들(270) 및 더미 암들(272)은 개별적인 컴포넌트들이 아니라 석영과 같은 재료의 단일 부품으로 형성될 수 있다고 고려된다. 다른 실시예에서, 지지 암들(270)의 개수는 증가될 수 있다고 고려된다. 예를 들어, 약 4개 또는 6개의 지지 암(270)이 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 더미 암들(272)의 개수는 증가되거나 감소될 수 있으며, 0개를 포함할 수 있다고 고려된다. 다른 실시예에서, 더미 암들(272)은 엘보 및 수직으로 지향되는 원단부를 포함하여 지지 암들(270)과의 대칭성을 더욱 용이하게 할 수 있고, 따라서 기판 및 서셉터의 훨씬 더 균일한 가열을 제공할 수 있다. 더미 암들(272) 상에 엘보들을 포함하는 실시예들 또는 부가적인 더미 암들(272)이나 지지 암들(270)을 포함하는 실시예들은 바람직하지 않게 열 용량을 증가시킬 수 있다는 점에 유의해야 한다. 다른 실시예에서, 솔리드 디스크(262)는 반구체, 또는 평면으로 잘려진 구체의 절단부일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지 바디(264)의 부분 단면도를 도시한다. 솔리드 디스크(262)는 제1 두께를 갖는 정점(apex)(383)을 포함할 수 있다. 정점(383)은 도 1a에 도시된 샤프트(160)와 같은 샤프트와 결합되도록 되어 있다. 솔리드 디스크(262)는 정점(383)의 제1 두께 미만의 제2 두께(385)를 갖는 측벽(384)을 추가로 포함한다. 상대적으로 감소된 두께는 지지 바디(264)의 열 용량을 감소시키고, 따라서 처리 동안 보다 균일한 가열을 용이하게 한다. 제2 두께(385)는 실질적으로 일정한 두께일 수 있지만, 가변 두께(385)도 고려된다. 솔리드 디스크(262)의 측벽(384)은 일반적으로 고온계 온도 판독 경로를 커버하기에 충분한 표면적을 갖는다. 그러므로, 측벽(384)은 측벽(384)을 통한 고온계 초점 빔(138)(도 1a에 도시됨)의 통과를 허용한다. 처리 동안 서셉터 지지 샤프트(127)가 회전할 때, 고온계 초점 빔(138)은 항상 측벽(384)을 통과한다. 측벽(384)이 고온계 초점 빔의 경로 내에 배치되어 있지만, 이 경로는 지지 샤프트(127)가 회전할 때에도 일정하게 유지된다. 그러므로, 지지 샤프트(127)를 통해 서셉터로 전달되는 고온계 초점 빔의 양은 일관된다. 따라서, 고온계 초점 빔(138)을 이용한 온도 측정은 지지 샤프트(127)의 360도 회전을 통하여 정확하게 결정될 수 있다.
솔리드 디스크(262)는 기판의 표면적(일면)보다 작은 표면적(일면)을 가질 수 있다. 예를 들어, 솔리드 디스크(262)는 기판의 표면적보다 약 90% 작거나, 약 80% 작거나, 약 70% 작거나, 약 60% 작거나, 약 50% 작거나, 약 40% 작거나, 약 30% 작거나, 약 20% 작거나 또는 약 10% 작은 표면적을 가질 수 있다. 일례에서, 솔리드 디스크(262)는 기판의 표면적(일면)보다 약 30% 내지 80% 작은 표면적(일면)을 갖는다. 일례에서, 솔리드 디스크(262)는 고온계 초점 빔이 솔리드 디스크(262)를 통과하는 것을 보장하도록 약 60 밀리미터의 반경을 가질 수 있다. 이러한 실시예에서, 고온계 초점 빔은 실질적으로 일정한 두께를 갖는 측벽(384)을 통과한다.
이에 반해, 종래의 공지된 서셉터 지지체들은 고온계 초점 빔을 방해하는 암들을 가졌다. 따라서, 서셉터 지지체가 회전할 때, 빔은 (예를 들어, 서셉터 지지 암을 통한 또는 서셉터 지지 암에 인접한) 상이한 전송 경로의 영역들을 경험하였을 것이다. 종래의 방법들의 상이한 경로는 부정확한 온도 측정의 기간들을 초래하였는데, 그 이유는 상이한 매체들의 전송을 통해 이용하기 위해 고온계를 정확하게 교정하기가 어렵기 때문이다. 이에 반해, 서셉터 지지 샤프트(127)는 고온계 초점 빔 전송의 일관된 경로를 용이하게 하고, 따라서 고온계 초점 빔(138)을 이용한 온도 측정의 정확도가 증가한다.
지지 바디(264)는 솔리드 디스크(262)의 외측 둘레(273)로부터 연장되는 복수의 테이퍼형 베이스(274)를 또한 포함한다. 테이퍼형 베이스들(274)의 폭(386)이 감소함에 따라(예를 들어, 테이퍼형 베이스들(274)이 솔리드 디스크(262)로부터 외측으로 연장됨에 따라), 테이퍼형 베이스들의 높이 또는 두께(387)가 증가한다. 테이퍼형 베이스의 두께(387) 증가는 감소하는 폭(386)에 기인하는 테이퍼형 베이스의 감소된 구조적 강도를 보상한다. 부가적으로, 유사한 휨 관성 모멘트가 유지된다. 일례에서, 두께(385)는 약 3 밀리미터 내지 약 5 밀리미터, 예컨대 약 3.5 밀리미터이다. 두께(387)는 약 3 밀리미터 내지 약 12 밀리미터의 범위 내에 있을 수 있다. 두께(387) 및 두께(385)는 원하는 대로 조정될 수 있다고 고려된다.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 실시예들에 따른 지지 암들의 단면도들을 도시한다. 도 4a는 지지 암(470)의 단면도를 도시한다. 단면은 육각형이다. 지지 암(470)의 상대 치수는 지지 암(470)의 면적(및 그에 따른 질량)을 최소화하면서 지지 암(470)의 관성 모멘트를 최대화한다. 일례에서, 베이스 B는 약 8 밀리미터일 수 있는 한편, 높이 H는 약 9.5 밀리미터일 수 있다. 지지 암(470)의 연결면(278)은 테이퍼형 베이스에 대한 지지 암(470)의 결합을 용이하게 하도록 직사각형 단면을 갖는다는 점에 유의해야 한다.
도 4b 내지 도 4e는 다른 실시예들에 따른 지지 암들의 부가적인 단면도들을 도시한다. 도 4b는 지지 암(470B)의 단면도를 도시한다. 지지 암(470B)은 직사각형 단면을 갖는다. 도 4c는 지지 암(470C)의 단면도를 도시한다. 지지 암(470C)은 다이아몬드 형상 단면을 갖는다. 도 4d는 지지 암(470D)의 단면도를 도시한다. 지지 암(470D)은 도 4a에 도시된 단면과는 상이한 상대 치수의 육각형 단면을 갖는다. 도 4e는 지지 암(470E)의 단면도를 도시한다. 지지 암(470E)은 원형 단면을 갖는다. 다각형 단면들을 포함하여, 다른 형상들을 갖는 지지 암들이 또한 고려된다.
도 5a는 본 발명의 실시예들에 따른 서셉터 지지 샤프트(127)의 사시도를 도시한다. 서셉터 지지 샤프트(127)는, 솔리드 디스크(262)의 상부에 광학 굴절 요소(502)가 추가로 위치되어 있는 것을 제외하고는, 도 2에 도시된 서셉터 지지 샤프트(127)와 실질적으로 동일하다. 굴절 요소(502)는 에피택시 프로세스의 최적의 두께 균일성을 위해 서셉터(126)(도 1a)의 후면에 걸쳐 열/광 복사를 재분배하도록 되어 있다. 도 5b는 굴절 요소(502)가 위에 배치되어 있는 서셉터 지지 샤프트(127)의 단면 사시도를 도시한다. 도 5b는 서셉터(126)와 굴절 요소(502) 사이에서의 시뮬레이팅된 2차 열 복사를 또한 도시한다.
굴절 요소(502)는, 프로세스 중에 서셉터 지지 샤프트(127)가 회전하는 동안 굴절 요소(502)가 솔리드 디스크(262) 상에서 이동 없이 완전히 지지되며 단단히 위치되게 솔리드 디스크(262)의 둘레에 실질적으로 매칭되도록 크기가 정해진다. 굴절 요소(502)는 임의의 원하는 치수를 가질 수 있다. 굴절 요소(502)는 고온계 판독의 임의의 가능한 간섭을 회피하기 위해서 고온계 온도 판독 경로를 충분히 커버하도록 구성될 수 있다. 굴절 요소(502)는 유지보수를 위해 교체될 수 있다. 굴절 요소(502)는 다수의 암을 사용하는 임의의 서셉터 지지 샤프트들에 대한 단순한 부가물(add-on)일 수 있다. 다양한 예들에서, 굴절 요소(502)는 투명 석영, 또는 유리나 투명한 플라스틱(transparent plastic)과 같은 임의의 적합한 재료로 형성될 수 있다.
도 5b를 참조하면, 굴절 요소(502)는, 2차 열 복사(506)를 도 1a의 서셉터(126)와 같은 서셉터의 중심 영역으로부터 떨어져 편향시키기 위해 제1 면(서셉터를 향함)에서 볼록 표면을 가질 수 있다. 굴절 요소(502)의 제2 면(서셉터의 반대쪽을 향함)은 오목하거나 거의 평탄할 수 있다. 볼록-오목 굴절 요소(502)가 도시되어 있지만, 평면-볼록(plano-convex) 굴절 요소(즉, 하나의 표면은 볼록하고, 다른 표면은 평탄함), 오목-볼록 굴절 요소, 또는 도시된 바와 같은 볼록-오목 굴절 요소와 광학적으로 동등한 임의의 다른 광학 요소도 또한 사용될 수 있다. 굴절 요소(502)는 서셉터(126)의 후면 상에서의 열 분포를 조종하는 독립적인 튜닝 노브를 제공하도록 상이한 단면을 갖는 두께 또는 일정한 두께를 가질 수 있다. 굴절 요소(502)는 램프들로부터 방출된 복사 에너지의 균질화 및 시준(collimation)을 용이하게 하기 위해 원하는 렌즈로서 형성될 수 있다.
프로세스 중에, 램프들(예를 들어, 도 1a의 램프들(135))로부터의 열 복사는 서셉터(126)의 후면(180)에 부딪히고, 서셉터(126)에 의해 굴절 요소(502)로 다시 반사된다(열 복사(504)로서 도시됨). 다음에, 굴절 요소(502)의 볼록 표면은 이들 2차 열 복사를 서셉터(126)로 다시 편향시킨다. 이들 2차 열 복사는 서셉터(126)와 굴절 요소(502) 사이에서 왔다갔다하는데, 일부 복사는 굴절 요소(502)를 통과한다. 2차 열 복사의 반사 각도는 굴절 요소의 프로파일에 종속하여 볼록 표면의 상이한 반경에서 변할 수 있다. 도시된 바와 같은 실시예에서, 2차 열 복사 중 일부는 굴절 요소(502)의 볼록 표면으로 인해 서셉터(126)의 중심 영역으로부터 떨어져 편향될 것이다. 일부 2차 열 복사(506)를 서셉터(126)의 중심 영역으로부터 떨어져 편향시키는 것은 유리할 수 있는데, 그 이유는 대부분의 2차 복사를 서셉터(126)의 중심 영역을 향하여 반사시키는 솔리드 디스크(262)의 원추 또는 보울 형상으로 인해 솔리드 디스크(262) 위의 중심 영역이 과도한 열을 받을 수 있기 때문이다. 굴절 요소(502)의 도움으로, 2차 열 복사는 서셉터(126) 및 기판에 걸쳐 재분배될 수 있다. 결과적으로, 기판 상에서의 보다 균일한 열 프로파일이 획득된다. 기판 상에서의 균일한 열 프로파일은 에피택시 프로세스의 원하는 퇴적 두께를 초래하고, 이는 차례로 고품질 및 보다 효율적인 제조 디바이스들을 초래한다.
굴절 요소(502)의 볼록 표면은 예를 들어 약 200㎜ 내지 약 1200㎜에서 ± 300㎜의 원하는 곡률 반경을 가질 수 있다. 굴절 요소(502)의 오목 표면은 볼록 표면의 곡률 반경과 동일하거나 상이한 곡률 반경을 가질 수 있다. 굴절 요소의 곡률 반경은 서셉터 및/또는 기판에 종속하여 변할 수 있다. 굴절 요소(502)의 볼록 표면의 직경 및/또는 곡률 반경, 또는 심지어는 솔리드 디스크(262)의 형상 및 직경, 또는 그들의 조합들은, 기판 상의 특정 반경 구역 또는 전체 기판의 효과적인 가열을 위해 열 분포를 조종하도록 독립적으로 조정될 수 있다.
본 발명의 이점들은, 처리 동안, 특히 회전하는 서셉터 지지 샤프트를 사용할 때, 서셉터들 및 기판들의 보다 정확한 온도 측정을 일반적으로 포함한다. 본 발명의 서셉터 지지 샤프트들은 서셉터 지지 샤프트가 회전할 때 일관된 고온계 빔 전달을 용이하게 한다. 따라서, 고온계 빔의 전달 경로에서의 변화에 기인하는 온도 측정 변동이 감소된다. 또한, 개시된 서셉터 지지체의 감소된 질량은 기판 온도 균일성을 개선하며, 프로세스 램프업 및 램프다운 시간(process ramp up and ramp down times)을 향상시킨다.
전술한 것은 본 발명의 실시예들에 관한 것이지만, 본 발명의 다른 실시예들 및 추가 실시예들은 발명의 기본 범위로부터 벗어나지 않고서 고안될 수 있으며, 발명의 범위는 이하의 청구항들에 의해 결정된다.

Claims (15)

  1. 프로세스 챔버용 서셉터 지지 샤프트로서,
    원통형 지지 샤프트; 및
    상기 지지 샤프트에 결합된 지지 바디
    를 포함하고,
    상기 지지 바디는,
    솔리드 디스크;
    상기 솔리드 디스크로부터 연장되는 복수의 테이퍼형 베이스(tapered bases);
    상기 테이퍼형 베이스들의 일부로부터 연장되는 적어도 3개의 지지 암; 및
    상기 테이퍼형 베이스들의 일부로부터 연장되는 적어도 3개의 더미 암
    을 포함하는, 서셉터 지지 샤프트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지 암들은 서로 동등한 간격으로 이격되고, 상기 지지 암들 각각은 엘보를 포함하는, 서셉터 지지 샤프트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 테이퍼형 베이스들 각각의 두께는 상기 테이퍼형 베이스들 각각의 폭이 감소함에 따라 증가하는, 서셉터 지지 샤프트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지지 암들 각각은 리프트 핀을 수용하기 위해 상기 지지 암들 각각을 통한 개구를 포함하는, 서셉터 지지 샤프트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 지지 암들 각각은 육각형 단면을 갖는, 서셉터 지지 샤프트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 솔리드 디스크는 약 60 밀리미터의 반경을 갖는, 서셉터 지지 샤프트.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 솔리드 디스크 상에 제거가능하게 위치된 굴절 요소를 더 포함하고, 상기 굴절 요소는 광 투과성 재료(light transparent material)로 형성되는, 서셉터 지지 샤프트.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 굴절 요소는 제1 면에서 볼록 또는 오목 표면을 갖고, 제2 면에서 볼록 또는 오목 표면을 갖는, 서셉터 지지 샤프트.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 굴절 요소는 일정한 두께를 갖는, 서셉터 지지 샤프트.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 굴절 요소의 오목 표면은 약 200㎜ 내지 약 1200㎜의 곡률 반경을 갖는, 서셉터 지지 샤프트.
  11. 기판을 가열하기 위한 프로세스 챔버로서,
    기판을 지지하기 위해 상기 프로세스 챔버 내에 배치된 서셉터;
    상기 기판 지지체 아래에 배치된 하부 돔;
    상기 하부 돔에 대향하여 배치된 상부 돔 - 상기 상부 돔은 중앙 윈도우 부분; 및 상기 중앙 윈도우 부분의 둘레 주위에서 상기 중앙 윈도우 부분에 맞물리는 주변 플랜지를 포함하고, 상기 중앙 윈도우 부분 및 상기 주변 플랜지는 광 투과성 재료로 형성됨 -; 및
    상기 서셉터에 결합된 서셉터 지지 샤프트
    를 포함하고,
    상기 서셉터 지지 샤프트는,
    원통형 지지 샤프트; 및
    상기 지지 샤프트에 결합된 지지 바디
    를 포함하고,
    상기 지지 바디는,
    솔리드 디스크;
    상기 솔리드 디스크로부터 연장되는 복수의 테이퍼형 베이스;
    상기 테이퍼형 베이스들의 일부로부터 연장되는 적어도 3개의 지지 암; 및
    상기 테이퍼형 베이스들의 일부로부터 연장되는 적어도 3개의 더미 암
    을 포함하는, 프로세스 챔버.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 솔리드 디스크는 약 60 밀리미터의 반경을 갖고, 상기 솔리드 디스크는 상기 기판의 표면적(일면)의 약 30% 내지 80% 미만의 표면적(일면)을 갖는, 프로세스 챔버.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 서셉터 지지 샤프트는 상기 솔리드 디스크 상에 제거가능하게 위치된 굴절 요소를 더 포함하고, 상기 굴절 요소는 투명 석영(clear quartz), 유리 또는 투명한 플라스틱(transparent plastic)으로 형성되고, 상기 굴절 요소는 상기 솔리드 디스크의 외측 둘레에 실질적으로 매칭되도록 크기가 정해지는, 프로세스 챔버.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 굴절 요소는 상기 서셉터의 후면을 향하는 제1 면에서 볼록 또는 오목 표면을 갖고, 상기 굴절 요소는 상기 서셉터의 후면의 반대쪽을 향하는 제2 면에서 볼록 또는 오목 표면을 갖는, 프로세스 챔버.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 상부 돔 위에 배치된 반사기를 더 포함하고, 상기 반사기는 상기 반사기의 외부 표면 상에 하나 이상의 나사 피처(threaded features)를 갖고, 상기 하나 이상의 나사 피처는 상기 반사기의 둘레 주위에 연장되는, 프로세스 챔버.
KR1020157028642A 2013-03-15 2014-02-14 Ｅｐｉ 프로세스를 위한 균일성 튜닝 렌즈를 갖는 서셉터 지지 샤프트 KR101819095B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361798503P 2013-03-15 2013-03-15
US61/798,503 2013-03-15
PCT/US2014/016608 WO2014143499A1 (en) 2013-03-15 2014-02-14 Susceptor support shaft with uniformity tuning lenses for epi process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150130479A true KR20150130479A (ko) 2015-11-23
KR101819095B1 KR101819095B1 (ko) 2018-01-16

Family

ID=51522909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157028642A KR101819095B1 (ko) 2013-03-15 2014-02-14 Ｅｐｉ 프로세스를 위한 균일성 튜닝 렌즈를 갖는 서셉터 지지 샤프트

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9532401B2 (ko)
JP (2) JP6396409B2 (ko)
KR (1) KR101819095B1 (ko)
CN (1) CN105027275B (ko)
DE (1) DE112014001376T5 (ko)
TW (1) TWI598936B (ko)
WO (1) WO2014143499A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022080637A1 (ko) * 2020-10-13 2022-04-21 주성엔지니어링(주) 기판 처리 장치
WO2023153822A1 (ko) * 2022-02-14 2023-08-17 주성엔지니어링(주) 기판 처리 장치

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9814099B2 (en) * 2013-08-02 2017-11-07 Applied Materials, Inc. Substrate support with surface feature for reduced reflection and manufacturing techniques for producing same
CN107109645B (zh) 2015-01-02 2021-02-26 应用材料公司 处理腔室
JP6554328B2 (ja) 2015-05-29 2019-07-31 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 熱処理装置
US20170178758A1 (en) * 2015-12-18 2017-06-22 Applied Materials, Inc. Uniform wafer temperature achievement in unsymmetric chamber environment
US9721826B1 (en) * 2016-01-26 2017-08-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Wafer supporting structure, and device and method for manufacturing semiconductor
DE112017001577T5 (de) * 2016-03-28 2018-12-06 Applied Materials, Inc. Suszeptorträger
DE102016212780A1 (de) 2016-07-13 2018-01-18 Siltronic Ag Vorrichtung zur Handhabung einer Halbleiterscheibe in einem Epitaxie-Reaktor und Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe mit epitaktischer Schicht
US10840114B1 (en) * 2016-07-26 2020-11-17 Raytheon Company Rapid thermal anneal apparatus and method
US10312117B2 (en) * 2016-08-10 2019-06-04 Lam Research Ag Apparatus and radiant heating plate for processing wafer-shaped articles
KR102357017B1 (ko) * 2016-09-05 2022-01-28 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 기상 성장 장치 및 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법
US10658204B2 (en) 2017-08-08 2020-05-19 Lam Research Ag Spin chuck with concentrated center and radial heating
CN110373655B (zh) * 2018-04-13 2021-12-17 北京北方华创微电子装备有限公司 叉指结构、下电极装置和工艺腔室
CN110373654B (zh) * 2018-04-13 2021-09-17 北京北方华创微电子装备有限公司 叉指结构、下电极装置和工艺腔室
KR102642790B1 (ko) 2018-08-06 2024-03-05 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 처리 챔버를 위한 라이너
CN111304740A (zh) * 2018-12-11 2020-06-19 西安奕斯伟硅片技术有限公司 外延生长装置及其制作方法
KR102640172B1 (ko) 2019-07-03 2024-02-23 삼성전자주식회사 기판 처리 장치 및 이의 구동 방법
KR102263006B1 (ko) * 2019-07-18 2021-06-10 세메스 주식회사 기판 처리 장치
US20220056583A1 (en) * 2020-08-18 2022-02-24 Globalwafers Co., Ltd. Window for chemical vapor deposition systems and related methods
CN112216636A (zh) * 2020-08-27 2021-01-12 西安奕斯伟硅片技术有限公司 一种晶圆外延反应设备
US20220210872A1 (en) * 2020-12-31 2022-06-30 Globalwafers Co., Ltd. System and methods for a radiant heat cap in a semiconductor wafer reactor
CN113604871B (zh) * 2021-08-10 2023-04-18 西安奕斯伟材料科技有限公司 一种用于硅片的外延生长的基座支撑架、装置及方法
US20230066087A1 (en) * 2021-09-01 2023-03-02 Applied Materials, Inc. Quartz susceptor for accurate non-contact temperature measurement
WO2023220681A1 (en) * 2022-05-12 2023-11-16 Watlow Electric Manufacturing Company Hybrid shaft assembly for thermal control in heated semiconductor pedestals

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6054354U (ja) * 1983-09-21 1985-04-16 鹿児島日本電気株式会社 発光ダイオ−ド装置
US4639139A (en) 1985-09-27 1987-01-27 Wyko Corporation Optical profiler using improved phase shifting interferometry
US4993355A (en) * 1987-03-31 1991-02-19 Epsilon Technology, Inc. Susceptor with temperature sensing device
US4821674A (en) * 1987-03-31 1989-04-18 Deboer Wiebe B Rotatable substrate supporting mechanism with temperature sensing device for use in chemical vapor deposition equipment
US5044943A (en) 1990-08-16 1991-09-03 Applied Materials, Inc. Spoked susceptor support for enhanced thermal uniformity of susceptor in semiconductor wafer processing apparatus
DE4231069A1 (de) 1992-09-17 1994-03-24 Leica Mikroskopie & Syst Variabler Auflicht-Interferenzansatz nach Mirau
US5421893A (en) * 1993-02-26 1995-06-06 Applied Materials, Inc. Susceptor drive and wafer displacement mechanism
JP3220619B2 (ja) * 1995-05-24 2001-10-22 松下電器産業株式会社 ガス伝熱プラズマ処理装置
JP3290999B2 (ja) * 1997-05-16 2002-06-10 ホーヤ株式会社 光学レンズ基材のホルダ設置機構
US6021152A (en) * 1997-07-11 2000-02-01 Asm America, Inc. Reflective surface for CVD reactor walls
WO1999023691A2 (en) 1997-11-03 1999-05-14 Asm America, Inc. Improved low mass wafer support system
US6301434B1 (en) 1998-03-23 2001-10-09 Mattson Technology, Inc. Apparatus and method for CVD and thermal processing of semiconductor substrates
JP4402763B2 (ja) * 1999-05-13 2010-01-20 Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 エピタキシャルウェーハ製造装置
US6315833B1 (en) * 1999-07-01 2001-11-13 Applied Materials, Inc. Silicon carbide sleeve for substrate support assembly
JP4592849B2 (ja) * 1999-10-29 2010-12-08 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 半導体製造装置
US6399510B1 (en) * 2000-09-12 2002-06-04 Applied Materials, Inc. Bi-directional processing chamber and method for bi-directional processing of semiconductor substrates
JP2003100855A (ja) * 2001-09-27 2003-04-04 Shin Etsu Handotai Co Ltd シリコン単結晶ウェーハ処理装置、シリコン単結晶ウェーハおよびシリコンエピタキシャルウェーハの製造方法
US7232591B2 (en) * 2002-04-09 2007-06-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of using an adhesive for temperature control during plasma processing
JP4173344B2 (ja) * 2002-10-02 2008-10-29 株式会社小糸製作所 車両用灯具
US7654221B2 (en) * 2003-10-06 2010-02-02 Applied Materials, Inc. Apparatus for electroless deposition of metals onto semiconductor substrates
US20060005770A1 (en) * 2004-07-09 2006-01-12 Robin Tiner Independently moving substrate supports
WO2007091638A1 (ja) * 2006-02-09 2007-08-16 Sumco Techxiv Corporation サセプタおよびエピタキシャルウェハの製造装置
US8234835B2 (en) * 2007-03-16 2012-08-07 Quest Product Development Corporation Integrated multilayer insulation
US20090194024A1 (en) * 2008-01-31 2009-08-06 Applied Materials, Inc. Cvd apparatus
JP5145984B2 (ja) 2008-02-05 2013-02-20 株式会社デンソー 半導体製造装置およびそれを用いた半導体装置の製造方法
US8372196B2 (en) * 2008-11-04 2013-02-12 Sumco Techxiv Corporation Susceptor device, manufacturing apparatus of epitaxial wafer, and manufacturing method of epitaxial wafer
JP5184302B2 (ja) * 2008-11-04 2013-04-17 Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 サセプタ装置、エピタキシャルウェハの製造装置、および、エピタキシャルウェハの製造方法
JP2010114139A (ja) * 2008-11-04 2010-05-20 Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 サセプタ装置、エピタキシャルウェハの製造装置、および、エピタキシャルウェハの製造方法
TW201128734A (en) * 2009-08-05 2011-08-16 Applied Materials Inc CVD apparatus
US9127360B2 (en) * 2009-10-05 2015-09-08 Applied Materials, Inc. Epitaxial chamber with cross flow
JP5446760B2 (ja) 2009-11-16 2014-03-19 株式会社Ｓｕｍｃｏ エピタキシャル成長方法
US20110155058A1 (en) * 2009-12-18 2011-06-30 Applied Materials, Inc. Substrate processing apparatus having a radiant cavity
KR100960239B1 (ko) * 2010-04-05 2010-06-01 주성엔지니어링(주) 서셉터 지지대를 포함한 박막증착장치
US8591700B2 (en) * 2010-08-19 2013-11-26 Stmicroelectronics Pte Ltd. Susceptor support system
WO2012134663A2 (en) * 2011-03-16 2012-10-04 Applied Materials, Inc Method and apparatus utilizing a single lift mechanism for processing and transfer of substrates
US9512520B2 (en) * 2011-04-25 2016-12-06 Applied Materials, Inc. Semiconductor substrate processing system
JP5712782B2 (ja) * 2011-05-13 2015-05-07 株式会社Sumco エピタキシャルウェーハ成長装置用サセプタサポートシャフトおよびエピタキシャル成長装置
US20130025538A1 (en) * 2011-07-27 2013-01-31 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for deposition processes
US9401271B2 (en) * 2012-04-19 2016-07-26 Sunedison Semiconductor Limited (Uen201334164H) Susceptor assemblies for supporting wafers in a reactor apparatus
US9123765B2 (en) * 2013-03-11 2015-09-01 Applied Materials, Inc. Susceptor support shaft for improved wafer temperature uniformity and process repeatability

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022080637A1 (ko) * 2020-10-13 2022-04-21 주성엔지니어링(주) 기판 처리 장치
WO2023153822A1 (ko) * 2022-02-14 2023-08-17 주성엔지니어링(주) 기판 처리 장치

Also Published As

Publication number Publication date
CN105027275B (zh) 2018-06-26
DE112014001376T5 (de) 2015-11-26
TW201435979A (zh) 2014-09-16
KR101819095B1 (ko) 2018-01-16
TWI598936B (zh) 2017-09-11
JP6577104B2 (ja) 2019-09-18
US9532401B2 (en) 2016-12-27
JP2016519208A (ja) 2016-06-30
WO2014143499A1 (en) 2014-09-18
JP2019016800A (ja) 2019-01-31
CN105027275A (zh) 2015-11-04
JP6396409B2 (ja) 2018-09-26
US20140263268A1 (en) 2014-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101819095B1 (ko) Ｅｐｉ 프로세스를 위한 균일성 튜닝 렌즈를 갖는 서셉터 지지 샤프트
JP7168355B2 (ja) 半導体加工装置および半導体加工装置を較正する方法
US9123765B2 (en) Susceptor support shaft for improved wafer temperature uniformity and process repeatability
JP5173092B2 (ja) 加工室の温度制御方法、半導体加工装置及びセンサ較正方法
TWI624893B (zh) 用於熱處理腔室之邊緣環
JP6258334B2 (ja) 改善されたエッジリングリップ
US11337277B2 (en) Circular lamp arrays
US9752253B2 (en) Epitaxial growth apparatus
JP7175766B2 (ja) サセプタ支持体
KR102384699B1 (ko) 열 프로세스 챔버를 위한 고온측정 필터
TW202225646A (zh) 利用能帶間隙吸收法之溫度校正
TWI719103B (zh) 用於製造半導體之晶圓支撐結構及元件
US20210189593A1 (en) Linear lamp array for improved thermal uniformity and profile control
CN115101441A (zh) 衬底处理设备及提高下测温计信噪比的方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant