JPH08236451A - 半導体基板のエッジ成膜の制御 - Google Patents
半導体基板のエッジ成膜の制御Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体基板のエッジ又はその周囲に材料の成
膜を制御するための方法及び装置を提供する。 【解決手段】 本発明は基板を内部で受容する処理チャ
ンバを画するハウジングを備えた基板処理装置を提供す
る。チャンバ内部では、両サイドに基板受容部を有する
基板支持体が、チャンバ内部に配置される。この受容部
は、基板を受容するように寸法が与えられた、壁状のポ
ケットを画する。基板がこのように受容された場合は、
ポケットの壁は基板の外側エッジと共に環状を画する。
典型的には、ポケット壁は基板の基準面に対して垂直で
あり、基板の厚さと少なくとも同等、好ましくは２倍の
厚さを有している。ポケットの外側の下側の円形エッジ
では、ガス注入マニホールドが形成される。処理中にガ
スがマニホールドを介して注入され、ポケット内に受容
される基板のエッジの方に射出するように、マニホール
ドが配置される。このガスは、ポケットの壁と基板の外
側エッジとの間で画される環状部を介して上方へと移動
する。従って、処理ガスが基板の末端のエッジ部分と接
触することが防止される。
膜を制御するための方法及び装置を提供する。 【解決手段】 本発明は基板を内部で受容する処理チャ
ンバを画するハウジングを備えた基板処理装置を提供す
る。チャンバ内部では、両サイドに基板受容部を有する
基板支持体が、チャンバ内部に配置される。この受容部
は、基板を受容するように寸法が与えられた、壁状のポ
ケットを画する。基板がこのように受容された場合は、
ポケットの壁は基板の外側エッジと共に環状を画する。
典型的には、ポケット壁は基板の基準面に対して垂直で
あり、基板の厚さと少なくとも同等、好ましくは２倍の
厚さを有している。ポケットの外側の下側の円形エッジ
では、ガス注入マニホールドが形成される。処理中にガ
スがマニホールドを介して注入され、ポケット内に受容
される基板のエッジの方に射出するように、マニホール
ドが配置される。このガスは、ポケットの壁と基板の外
側エッジとの間で画される環状部を介して上方へと移動
する。従って、処理ガスが基板の末端のエッジ部分と接
触することが防止される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路の
製造に用いられる基板上に材料の層を堆積することに関
する。特に、本発明は半導体基板のエッジ部における堆
積を制御することに関する。
製造に用いられる基板上に材料の層を堆積することに関
する。特に、本発明は半導体基板のエッジ部における堆
積を制御することに関する。
【０００２】
【従来の技術】通常ＣＶＤと記される化学気相堆積は、
半導体基板上への材料の薄膜の形成に用いられる数多く
のプロセスの１つである。ＣＶＤプロセスにより基板に
堆積させる処理を行うために、真空チャンバには、基板
を自身の上に受容するサセプタが具備される。典型的な
従来からのＣＶＤチャンバではロボットブレードにより
基板がチャンバから搬入出され、処理中はサセプタによ
り支持される。しかし、処理に先立ち、サセプタと基板
は２５０〜６５０℃の間の温度に加熱される。基板が適
切な温度まで一旦加熱された後、典型的には基板の上に
配置されたガスマニホールドを介して、真空チャンバに
前駆体ガスが供給される。前駆体ガスは加熱された基板
表面と反応し、その上に薄膜を堆積させる。ガスが熱的
に反応して材料の層を形成する際に、揮発性の副生成物
が形成されるが、これらのガスは、チャンバ排気システ
ムを介して真空チャンバから排出される。
半導体基板上への材料の薄膜の形成に用いられる数多く
のプロセスの１つである。ＣＶＤプロセスにより基板に
堆積させる処理を行うために、真空チャンバには、基板
を自身の上に受容するサセプタが具備される。典型的な
従来からのＣＶＤチャンバではロボットブレードにより
基板がチャンバから搬入出され、処理中はサセプタによ
り支持される。しかし、処理に先立ち、サセプタと基板
は２５０〜６５０℃の間の温度に加熱される。基板が適
切な温度まで一旦加熱された後、典型的には基板の上に
配置されたガスマニホールドを介して、真空チャンバに
前駆体ガスが供給される。前駆体ガスは加熱された基板
表面と反応し、その上に薄膜を堆積させる。ガスが熱的
に反応して材料の層を形成する際に、揮発性の副生成物
が形成されるが、これらのガスは、チャンバ排気システ
ムを介して真空チャンバから排出される。
【０００３】基板処理の基本的な目標は、各基板からで
きるだけ多くの有用なダイを得ることである。多くの因
子がＣＶＤチャンバ内での基板処理に影響し、そこで処
理された基板からのダイの最大収率に影響を及ぼす。こ
れらの因子には、基板上へ堆積される材料の層の均一性
及び厚さに影響する処理変数と、基板に付着して１つ以
上のダイを汚染する汚染物に影響する処理変数とが含ま
れる。これらの因子は両者ともに、各基板からのダイ収
率を最大にするように、ＣＶＤ及び他のプロセスにおい
て制御されなければならない。
きるだけ多くの有用なダイを得ることである。多くの因
子がＣＶＤチャンバ内での基板処理に影響し、そこで処
理された基板からのダイの最大収率に影響を及ぼす。こ
れらの因子には、基板上へ堆積される材料の層の均一性
及び厚さに影響する処理変数と、基板に付着して１つ以
上のダイを汚染する汚染物に影響する処理変数とが含ま
れる。これらの因子は両者ともに、各基板からのダイ収
率を最大にするように、ＣＶＤ及び他のプロセスにおい
て制御されなければならない。
【０００４】チャンバ内に汚染粒子が発生する原因の１
つは、基板のエッジ部への不適切な成膜である。基板エ
ッジは典型的には面取りがなされていること及び成膜ガ
スの流れはこのエッジの周囲では不均一であることか
ら、エッジへの成膜を制御することは困難であるため、
基板のエッジの周囲には不均一な成膜が生じ得る。この
ことは、成膜された層が互いにしっかりと接着しなかっ
たり、基板にしっかりと接着しなかったりという事へと
つながる。
つは、基板のエッジ部への不適切な成膜である。基板エ
ッジは典型的には面取りがなされていること及び成膜ガ
スの流れはこのエッジの周囲では不均一であることか
ら、エッジへの成膜を制御することは困難であるため、
基板のエッジの周囲には不均一な成膜が生じ得る。この
ことは、成膜された層が互いにしっかりと接着しなかっ
たり、基板にしっかりと接着しなかったりという事へと
つながる。
【０００５】この問題は、半導体基板の部分的な断面図
である図１（ａ）に例示されている。基板１は、自身の
上に成膜された３つの連続した層２、３及び４を有する
ように示される。基板上へのタングステンの成膜（ＷＦ
6 ガスを用いる）において、第１の層２はは典型的には
チタンであり、第２の層３は窒化チタン、第３の（最上
の）層４はタングステンである。
である図１（ａ）に例示されている。基板１は、自身の
上に成膜された３つの連続した層２、３及び４を有する
ように示される。基板上へのタングステンの成膜（ＷＦ
6 ガスを用いる）において、第１の層２はは典型的には
チタンであり、第２の層３は窒化チタン、第３の（最上
の）層４はタングステンである。
【０００６】タングステンは基板のシリコン（又は酸化
珪素）表面に直接しにくいため、このようなタングステ
ンの成膜のための３つの層のプロセスが一般的である。
従って、非常に薄いチタンの「プライマー」層２が成膜
され、窒化チタンの第２の層３がこれに続く。タングス
テンは窒化チタン（ＴｉＮ）に接着しやすい。しかし、
図１（ａ）に示されるように、タングステン層４は、基
板の面取りされた外側エッジ５上を包囲して「ラップ
し」て、シリコン基板に直接に接触していた。
珪素）表面に直接しにくいため、このようなタングステ
ンの成膜のための３つの層のプロセスが一般的である。
従って、非常に薄いチタンの「プライマー」層２が成膜
され、窒化チタンの第２の層３がこれに続く。タングス
テンは窒化チタン（ＴｉＮ）に接着しやすい。しかし、
図１（ａ）に示されるように、タングステン層４は、基
板の面取りされた外側エッジ５上を包囲して「ラップ
し」て、シリコン基板に直接に接触していた。
【０００７】この事に付随する問題は、タングステンは
シリコン表面に接着しない事及び、タングステンは基板
の取り扱い中にチップやフレークを生じて汚染粒子を発
生させやすい事である。
シリコン表面に接着しない事及び、タングステンは基板
の取り扱い中にチップやフレークを生じて汚染粒子を発
生させやすい事である。
【０００８】従って、理想的なエッジ部の断面は図１
（ｂ）に示され、ここでは、３つの層全てが基板エッジ
に関して同じか近接した点で終了し、タングステン層４
が基板エッジから最も遠くなっている。
（ｂ）に示され、ここでは、３つの層全てが基板エッジ
に関して同じか近接した点で終了し、タングステン層４
が基板エッジから最も遠くなっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】この問題に対する１つ
の解決策は、基板の狭い周囲部分の上方に配置されてこ
れをマスクしてここへの成膜を防止する、シャドーリン
グを与えることである。しかし、使用可能な面積が小さ
いため、基板毎の最大収率が小さくなる不利益がある。
また、基板の上面全面に成膜を行わなければならない場
合には、シャドーリングは不適である。
の解決策は、基板の狭い周囲部分の上方に配置されてこ
れをマスクしてここへの成膜を防止する、シャドーリン
グを与えることである。しかし、使用可能な面積が小さ
いため、基板毎の最大収率が小さくなる不利益がある。
また、基板の上面全面に成膜を行わなければならない場
合には、シャドーリングは不適である。
【００１０】従ってＣＶＤや他の基板処理操作におい
て、半導体基板のエッジ又はその周囲に材料の成膜を制
御するための方法及び装置が必要である。
て、半導体基板のエッジ又はその周囲に材料の成膜を制
御するための方法及び装置が必要である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は基板を内
部で受容する処理チャンバを画するハウジングを備えた
基板処理装置を提供する。チャンバ内部では、両サイド
に基板受容部を有する基板支持体が、チャンバ内部に配
置される。この受容部は、基板を受容するように寸法が
与えられた、壁状のポケットを画する。基板がこのよう
に受容された場合は、ポケットの壁は基板の外側エッジ
と共に環状を画する。典型的には、ポケット壁は基板の
基準面に対して垂直であり、基板の厚さと少なくとも同
等、好ましくは２倍の厚さを有している。
部で受容する処理チャンバを画するハウジングを備えた
基板処理装置を提供する。チャンバ内部では、両サイド
に基板受容部を有する基板支持体が、チャンバ内部に配
置される。この受容部は、基板を受容するように寸法が
与えられた、壁状のポケットを画する。基板がこのよう
に受容された場合は、ポケットの壁は基板の外側エッジ
と共に環状を画する。典型的には、ポケット壁は基板の
基準面に対して垂直であり、基板の厚さと少なくとも同
等、好ましくは２倍の厚さを有している。
【００１２】ポケットの外側の下側の円形エッジでは、
ガス注入マニホールドが配置される。処理中にガスがマ
ニホールドを介して注入され、ポケット内に受容される
基板のエッジの方に射出するように、マニホールドが配
置される。ガスは、ポケットの壁と基板の外側エッジと
の間で画される環状部を介して上方へと移動する。従っ
て、処理ガスが基板の末端のエッジ部分と接触すること
が防止される。
ガス注入マニホールドが配置される。処理中にガスがマ
ニホールドを介して注入され、ポケット内に受容される
基板のエッジの方に射出するように、マニホールドが配
置される。ガスは、ポケットの壁と基板の外側エッジと
の間で画される環状部を介して上方へと移動する。従っ
て、処理ガスが基板の末端のエッジ部分と接触すること
が防止される。
【００１３】基板支持体はヒータペデスタルであっても
よく、ポケットはペデスタルの頂部に固定された円形リ
ングで画されてもよい。
よく、ポケットはペデスタルの頂部に固定された円形リ
ングで画されてもよい。
【００１４】ポケットの床面は更に、ここに形成された
真空ポートを有し、ポケット床面と基板の受容されてい
る底面との間の界面で真空が引かれ、基板をペデスタル
上へ引き付けて処理を改善してもよい。
真空ポートを有し、ポケット床面と基板の受容されてい
る底面との間の界面で真空が引かれ、基板をペデスタル
上へ引き付けて処理を改善してもよい。
【００１５】
（緒言）図２〜７を参照すれば、本発明のＣＶＤ処理反
応器１０には、多数の特徴及び具体例が含まれ、これら
は単独であるいは協働して用いられて、基板処理チャン
バの構造及び操作の改良を提供するだろう。これらの図
では、いくつかの特徴の共同作用や相互作用が示されて
おり、内部が加熱される基板支持ペデスタル１８と、パ
ージガスチャンネル２２０の形態で基板受容ポケット２
８０と共同して操作されて不要な基板エッジ及び下面へ
の成膜の発生を減少させる基板エッジ保護システム３０
とが含まれる。ポケット２８０は、ペデスタル１８の表
面内部に形成されてもよく、又は、例示の如く、ペデス
タル１８の外側周囲に溶接され又は接着された円形フー
プ２８２（図６）により画されていてもよい。
応器１０には、多数の特徴及び具体例が含まれ、これら
は単独であるいは協働して用いられて、基板処理チャン
バの構造及び操作の改良を提供するだろう。これらの図
では、いくつかの特徴の共同作用や相互作用が示されて
おり、内部が加熱される基板支持ペデスタル１８と、パ
ージガスチャンネル２２０の形態で基板受容ポケット２
８０と共同して操作されて不要な基板エッジ及び下面へ
の成膜の発生を減少させる基板エッジ保護システム３０
とが含まれる。ポケット２８０は、ペデスタル１８の表
面内部に形成されてもよく、又は、例示の如く、ペデス
タル１８の外側周囲に溶接され又は接着された円形フー
プ２８２（図６）により画されていてもよい。
【００１６】他の特徴としては、ヒータペデスタル１８
の上面上の複数のアラインメントピン２２４の形態での
基板アラインメントシステム３２と、改良されたチャン
バ排気システム３００とが含まれる。
の上面上の複数のアラインメントピン２２４の形態での
基板アラインメントシステム３２と、改良されたチャン
バ排気システム３００とが含まれる。
【００１７】ヒータペデスタル１８は、反応器１０内を
上方へ移動してポケット２８０内部に基板を保持し、反
応器１０を下方に移動して反応器１０から除去するため
に基板２４を位置させるように、動作可能である。基板
２４をポケット２８０内に位置させるためには、複数の
支持ピン２５がペデスタル１８と相対的に移動する。図
６及び７に詳細が示されているように、基板がポケット
２８０内に受容されている場合は、基板２４の外側エッ
ジ２７と円形フープ２８２の間に環状部分２８４が形成
される。
上方へ移動してポケット２８０内部に基板を保持し、反
応器１０を下方に移動して反応器１０から除去するため
に基板２４を位置させるように、動作可能である。基板
２４をポケット２８０内に位置させるためには、複数の
支持ピン２５がペデスタル１８と相対的に移動する。図
６及び７に詳細が示されているように、基板がポケット
２８０内に受容されている場合は、基板２４の外側エッ
ジ２７と円形フープ２８２の間に環状部分２８４が形成
される。
【００１８】支持ピン２５は、ヒータペデスタル１８の
本体を貫通し、ヒータペデスタル１８から延長して、ロ
ボットブレード（図示されず）により反応器１０内に置
かれた基板２４を受容してもよい。ヒータペデスタル１
８は、支持ピン２５に対して上方に移動して、処理のた
めにポケット２８０内で基板と噛み合い、そして、支持
ピンに対して下方へ移動して、ロボットブレードにより
反応器１０から基板を除去するために、基板２４をその
上に位置させてもよい。
本体を貫通し、ヒータペデスタル１８から延長して、ロ
ボットブレード（図示されず）により反応器１０内に置
かれた基板２４を受容してもよい。ヒータペデスタル１
８は、支持ピン２５に対して上方に移動して、処理のた
めにポケット２８０内で基板と噛み合い、そして、支持
ピンに対して下方へ移動して、ロボットブレードにより
反応器１０から基板を除去するために、基板２４をその
上に位置させてもよい。
【００１９】基板の下面及びエッジへの材料の成膜を減
少させるため、ヒータペデスタル１８は、エッジ保護シ
ステムを備え、これは、好ましくは、ペデスタルの本体
とフープ２８２の間で画され、ポケット２８０の床面を
開き、基板２４がポケット２８０内に受容されている際
には基板２４の外側エッジ２７と隣接して位置する、円
形パージガスチャンネル２２０の形態である。基板２４
がポケット２８０内に配置されて処理が始めれば、パー
ジガスの連続した流れがチャンネル２２０に与えられ
て、環状部分２８４を介して基板２４のエッジ２７全体
の周囲に流れる。パージガスには、基板２４のエッジ２
７へ又エッジ２７に隣接した基板２４の下面への成膜が
ほとんど生じないか全く生じないという効果がある。材
料の成膜された層の配置は、図１（ｂ）に例示されるも
のと類似していた。
少させるため、ヒータペデスタル１８は、エッジ保護シ
ステムを備え、これは、好ましくは、ペデスタルの本体
とフープ２８２の間で画され、ポケット２８０の床面を
開き、基板２４がポケット２８０内に受容されている際
には基板２４の外側エッジ２７と隣接して位置する、円
形パージガスチャンネル２２０の形態である。基板２４
がポケット２８０内に配置されて処理が始めれば、パー
ジガスの連続した流れがチャンネル２２０に与えられ
て、環状部分２８４を介して基板２４のエッジ２７全体
の周囲に流れる。パージガスには、基板２４のエッジ２
７へ又エッジ２７に隣接した基板２４の下面への成膜が
ほとんど生じないか全く生じないという効果がある。材
料の成膜された層の配置は、図１（ｂ）に例示されるも
のと類似していた。
【００２０】パージガスチャンネル２２０を充分に活用
するためには、ポケット２８０内の基板２４の位置が重
要であり、なぜなら、位置決めが大きくずれれば、基板
２４のエッジの一部が、チャンネル２２０からのガスの
流出を妨げるような位置に置かれてしまうからである。
従って、ヒータペデスタル１８は基板アラインメント
（基板位置決め）システム３２を備え、これは、チャン
ネル２２０の上方に周囲に沿って提供されてヒータペデ
スタル１８上へ基板２４をガイドする複数のテーパー状
のガイドピン２２４を備えている。ヒータペデスタル１
８がこの上で支持ピン２５上に支持される基板２４に接
近した場合、基板２４が位置決めされていなければ、基
板エッジ２７のある部分が１つ以上のガイドピン２２４
と噛み合う。このことにより、基板の全周をポケット及
びパージガスチャンネルに関して適所に位置決めして、
基板２４のエッジ全周上のパージガスの進路を確保す
る。
するためには、ポケット２８０内の基板２４の位置が重
要であり、なぜなら、位置決めが大きくずれれば、基板
２４のエッジの一部が、チャンネル２２０からのガスの
流出を妨げるような位置に置かれてしまうからである。
従って、ヒータペデスタル１８は基板アラインメント
（基板位置決め）システム３２を備え、これは、チャン
ネル２２０の上方に周囲に沿って提供されてヒータペデ
スタル１８上へ基板２４をガイドする複数のテーパー状
のガイドピン２２４を備えている。ヒータペデスタル１
８がこの上で支持ピン２５上に支持される基板２４に接
近した場合、基板２４が位置決めされていなければ、基
板エッジ２７のある部分が１つ以上のガイドピン２２４
と噛み合う。このことにより、基板の全周をポケット及
びパージガスチャンネルに関して適所に位置決めして、
基板２４のエッジ全周上のパージガスの進路を確保す
る。
【００２１】処理の間に、基板２４は典型的には、高温
に維持される。この温度を達成して維持するために、本
発明のヒータペデスタル１８は、ヒータペデスタル１８
を加熱する加熱要素を有して、次いで、基板を加熱す
る。基板が処理温度まで加熱されれば、基板の熱膨張が
基板エッジ２７で生じて、１つ以上のガイドピンに対し
て圧迫し、もしも大きな熱膨張が生じれば基板エッジ２
７は欠けてしまうだろう。この問題に対処するために
は、ポケット２８０の床面に具備されて基板２４をヒー
タペデスタル１８へと吸引し処理の間にチャックする複
数の真空グルーブ７７、７８において、減圧真空が維持
されてもよい。
に維持される。この温度を達成して維持するために、本
発明のヒータペデスタル１８は、ヒータペデスタル１８
を加熱する加熱要素を有して、次いで、基板を加熱す
る。基板が処理温度まで加熱されれば、基板の熱膨張が
基板エッジ２７で生じて、１つ以上のガイドピンに対し
て圧迫し、もしも大きな熱膨張が生じれば基板エッジ２
７は欠けてしまうだろう。この問題に対処するために
は、ポケット２８０の床面に具備されて基板２４をヒー
タペデスタル１８へと吸引し処理の間にチャックする複
数の真空グルーブ７７、７８において、減圧真空が維持
されてもよい。
【００２２】反応器１０内での反応済みガス状生成物の
排気の均一性を向上させるため、反応器１０の周囲上の
排気マニホールド２３がポンピング板３０８で覆われ、
これは、マニホールド２３と、基板及び反応ガスを供給
するシャワーの間のチャンバ内部との間に形成された、
間隔をおいたアパーチャー２９の一群を有している。ア
パーチャー２９は、マニホールド２３の周囲全体上に等
間隔で形成され、ポンピング板３０８は、チャンバ壁面
内のスリットバルブ１１の存在により作り出されたマニ
ホールド２３内のギャップにわたっており、チャンバか
らの反応済みガス状生成物の除去の均一性を高める。
排気の均一性を向上させるため、反応器１０の周囲上の
排気マニホールド２３がポンピング板３０８で覆われ、
これは、マニホールド２３と、基板及び反応ガスを供給
するシャワーの間のチャンバ内部との間に形成された、
間隔をおいたアパーチャー２９の一群を有している。ア
パーチャー２９は、マニホールド２３の周囲全体上に等
間隔で形成され、ポンピング板３０８は、チャンバ壁面
内のスリットバルブ１１の存在により作り出されたマニ
ホールド２３内のギャップにわたっており、チャンバか
らの反応済みガス状生成物の除去の均一性を高める。
【００２３】（反応チャンバ）図２及び３を参照し、Ｃ
ＶＤ処理装置に関して、本発明の反応器１０の多くの改
良点及び特徴が示される。図２及び３には、反応器１０
が部分的に破砕して示され、反応器１０の改良点及び特
徴の相互作用及び相互関連が示される。図２では、反応
器１０はヒータペデスタル１８が引き込まれたポジショ
ンで示され、ここでは、基板２４は、ヒータペデスタル
１８の上面から延長する支持ピン２５の頭の部分に対し
て、その上に位置するか、又は、そこから除去される。
図３では、ヒータペデスタル１８が延長したポジション
で装置が示され、処理のためにポケット２８０内に基板
２４が位置するように、ポケット２８０の床面２６内に
沈んでいる支持ピン２５が示される。反応器１０の特報
及び改良点は図２及び図３に示されているが、これらの
特徴に関する説明は、この特徴及び改良点の詳細に必要
な他の図面のことを含むことがある。
ＶＤ処理装置に関して、本発明の反応器１０の多くの改
良点及び特徴が示される。図２及び３には、反応器１０
が部分的に破砕して示され、反応器１０の改良点及び特
徴の相互作用及び相互関連が示される。図２では、反応
器１０はヒータペデスタル１８が引き込まれたポジショ
ンで示され、ここでは、基板２４は、ヒータペデスタル
１８の上面から延長する支持ピン２５の頭の部分に対し
て、その上に位置するか、又は、そこから除去される。
図３では、ヒータペデスタル１８が延長したポジション
で装置が示され、処理のためにポケット２８０内に基板
２４が位置するように、ポケット２８０の床面２６内に
沈んでいる支持ピン２５が示される。反応器１０の特報
及び改良点は図２及び図３に示されているが、これらの
特徴に関する説明は、この特徴及び改良点の詳細に必要
な他の図面のことを含むことがある。
【００２４】ここに示されるように、ＣＶＤ処理装置は
反応器１０を備え、これは外壁１２と、カバー１４と、
ベース１６を備え、これらは脱気可能なチャンバを形成
し、その内部に垂直方向に可動な基板支持ヒータペデス
タル１８が配置される。ヒータペデスタル１８は、チャ
ンバ１０内部で、処理のためのポケット２８０内部に基
板を位置させるように移動可能である。ヒータペデスタ
ル１８は、好ましくは、必要な部分として、基板エッジ
保護システム３０を備える。
反応器１０を備え、これは外壁１２と、カバー１４と、
ベース１６を備え、これらは脱気可能なチャンバを形成
し、その内部に垂直方向に可動な基板支持ヒータペデス
タル１８が配置される。ヒータペデスタル１８は、チャ
ンバ１０内部で、処理のためのポケット２８０内部に基
板を位置させるように移動可能である。ヒータペデスタ
ル１８は、好ましくは、必要な部分として、基板エッジ
保護システム３０を備える。
【００２５】（ヒータペデスタル及びステム組立体）ヒ
ータペデスタル１８は、ステム２０の動きによってチャ
ンバ１３内を垂直方向に移動可能である。このステム
は、ヒータペデスタル１８の下側に接続され、チャンバ
１３のベース１６を通って外側へ延長して、そこで駆動
システム２２と接続されている。ステム２０は好ましく
は円管状のアルミニウム材であり、ヒータペデスタル１
８の下側と支持接触する上端面とカバープレート４３と
近接する下端面とを有する。ステム下端面４２は、ステ
ム２０の駆動システム２２への接続を形成するカップ形
状スリーブ９６に受容されている。チャンバの外側から
ヒータペデスタル１８内への接続を与えるために、カバ
ープレート４３及びスリーブ９６は複数の位置決めアパ
ーチャーを内部に有し、それらを介してヒータプレート
の接続が維持される。ステム２０は、チャンバ１３内部
でヒータペデスタル１８を機械的に位置させ、また、ア
ンビエント通路を形成し、複数のヒータプレートの接続
がこれを介して延長する。
ータペデスタル１８は、ステム２０の動きによってチャ
ンバ１３内を垂直方向に移動可能である。このステム
は、ヒータペデスタル１８の下側に接続され、チャンバ
１３のベース１６を通って外側へ延長して、そこで駆動
システム２２と接続されている。ステム２０は好ましく
は円管状のアルミニウム材であり、ヒータペデスタル１
８の下側と支持接触する上端面とカバープレート４３と
近接する下端面とを有する。ステム下端面４２は、ステ
ム２０の駆動システム２２への接続を形成するカップ形
状スリーブ９６に受容されている。チャンバの外側から
ヒータペデスタル１８内への接続を与えるために、カバ
ープレート４３及びスリーブ９６は複数の位置決めアパ
ーチャーを内部に有し、それらを介してヒータプレート
の接続が維持される。ステム２０は、チャンバ１３内部
でヒータペデスタル１８を機械的に位置させ、また、ア
ンビエント通路を形成し、複数のヒータプレートの接続
がこれを介して延長する。
【００２６】ヒータペデスタル１８は、ポケット２８０
内の床面２６上で受容されている基板２４への熱を与え
るような構成をとるが、他方、ここからステム２０に沿
って移動する熱を最小にする。ヒータペデスタル１８は
好ましくは、むくのアルミニウム材であり、ステム２０
の上端面４０に溶接されている。好ましくは、ヒータプ
レートはその内部に配置される抵抗加熱要素により加熱
され、ヒータペデスタル１８のポケット床面２６を、摂
氏２５０〜６５０度の高い処理温度に維持するに充分な
熱を与える。加熱要素にパワーを与えるために、この要
素は好ましくはカバープレート４３内のブレード型コネ
クタ６４内で終了する下方向の投影管状部分を含んでい
る。スリーブ９６内には合わせブレードコネクタ６２が
配置されて、カバープレート４３内のコネクタ６４と合
わされて電気出力を供給する。
内の床面２６上で受容されている基板２４への熱を与え
るような構成をとるが、他方、ここからステム２０に沿
って移動する熱を最小にする。ヒータペデスタル１８は
好ましくは、むくのアルミニウム材であり、ステム２０
の上端面４０に溶接されている。好ましくは、ヒータプ
レートはその内部に配置される抵抗加熱要素により加熱
され、ヒータペデスタル１８のポケット床面２６を、摂
氏２５０〜６５０度の高い処理温度に維持するに充分な
熱を与える。加熱要素にパワーを与えるために、この要
素は好ましくはカバープレート４３内のブレード型コネ
クタ６４内で終了する下方向の投影管状部分を含んでい
る。スリーブ９６内には合わせブレードコネクタ６２が
配置されて、カバープレート４３内のコネクタ６４と合
わされて電気出力を供給する。
【００２７】（ヒータペデスタル熱電対接続）図３を参
照すれば、ヒータペデスタル１８内に具備される熱電対
５６は、そこでの温度をモニターする。ヒータペデスタ
ル１８は内腔５０を有し、自身の内部で上方向に延長
し、ポケット床面２６に対して隣接するがその内部で終
了する。この内腔５０は、熱電対５６の端部を受容する
パイロットを具備し、また、ヒータペデスタル１８内に
パージガス供給口と真空口を受けるアパーチャーを具備
する。内腔は好ましくは、ポケット床面２６内の穴を空
け、プラグ５１及びハウジング５３を内腔内に延長させ
ることにより形成される。内腔の上面５１は、ポケット
２８０の床面２６からわずかに窪んでいてもよく、ある
いは、切削され又は他の構成を有して連続的な床面２６
を与えてもよい。コネクタハウジング５３及びプラグ５
１は、別々の要素で形成されていてもよく、あるいは、
１つの連続的な要素であってもよい。熱電対５６は剛性
のあるロッドの構成を有し、カバープレート４３及びス
リーブ９６内の１組の位置決めアパーチャーを介して延
長し、ヒータペデスタル１８のむく材及び／又はコネク
タハウジング５３と接触して内腔５０内部で終了する。
剛性ロッドの下端面はブラケット５９を有し、これはス
リーブ９６の外部に解放可能な形で接続されて、熱電対
５６をヒータプレート内腔５０内の適所に維持する。好
ましくは、ブラケットは複数のねじでスリーブ９６の外
部上で維持されるが、ねじの代りに、クランプやスプリ
ングクリップ等の他の接続手段で代替してもよい。熱電
対５６は、温度ディスプレイに表示させ過熱に対して保
護するために、増幅器とフィルタに接続される。内腔５
０内に空気が存在することを確保するために、剛性ロッ
ドは、熱電対５６の周囲の位置決めアパーチャーよりも
少し小さな径を有してもよく、これにより、剛性ロッド
は、ヒータペデスタル１８内の内腔５０内部の熱電対５
６の周囲に存在し、ヒータペデスタル１８の本体と熱電
対５６の間の熱移動を増加させて熱電対の正確さと応答
時間を向上させる。
照すれば、ヒータペデスタル１８内に具備される熱電対
５６は、そこでの温度をモニターする。ヒータペデスタ
ル１８は内腔５０を有し、自身の内部で上方向に延長
し、ポケット床面２６に対して隣接するがその内部で終
了する。この内腔５０は、熱電対５６の端部を受容する
パイロットを具備し、また、ヒータペデスタル１８内に
パージガス供給口と真空口を受けるアパーチャーを具備
する。内腔は好ましくは、ポケット床面２６内の穴を空
け、プラグ５１及びハウジング５３を内腔内に延長させ
ることにより形成される。内腔の上面５１は、ポケット
２８０の床面２６からわずかに窪んでいてもよく、ある
いは、切削され又は他の構成を有して連続的な床面２６
を与えてもよい。コネクタハウジング５３及びプラグ５
１は、別々の要素で形成されていてもよく、あるいは、
１つの連続的な要素であってもよい。熱電対５６は剛性
のあるロッドの構成を有し、カバープレート４３及びス
リーブ９６内の１組の位置決めアパーチャーを介して延
長し、ヒータペデスタル１８のむく材及び／又はコネク
タハウジング５３と接触して内腔５０内部で終了する。
剛性ロッドの下端面はブラケット５９を有し、これはス
リーブ９６の外部に解放可能な形で接続されて、熱電対
５６をヒータプレート内腔５０内の適所に維持する。好
ましくは、ブラケットは複数のねじでスリーブ９６の外
部上で維持されるが、ねじの代りに、クランプやスプリ
ングクリップ等の他の接続手段で代替してもよい。熱電
対５６は、温度ディスプレイに表示させ過熱に対して保
護するために、増幅器とフィルタに接続される。内腔５
０内に空気が存在することを確保するために、剛性ロッ
ドは、熱電対５６の周囲の位置決めアパーチャーよりも
少し小さな径を有してもよく、これにより、剛性ロッド
は、ヒータペデスタル１８内の内腔５０内部の熱電対５
６の周囲に存在し、ヒータペデスタル１８の本体と熱電
対５６の間の熱移動を増加させて熱電対の正確さと応答
時間を向上させる。
【００２８】（パージ及び真空の供給）図３には、保護
ガスを基板エッジ保護システム３０へと供給するパージ
ガス供給口が示される。パージガス管５２（図２）は、
ステム２０を通って、カバープレート４３からヒータペ
デスタル１８のコネクタハウジング５３まで延長する。
コネクタハウジング５３は複数の内腔を有し、これらの
内腔は、ヒータペデスタル１８内のパージガス内腔及び
真空内腔に正しく合わされている。パージガス内腔７０
はヒータペデスタル１８内部で延長し、コネクタハウジ
ング５３の対応する内腔内部まで延長して、パージガス
を、コネクタハウジング５３からチャンネル２２０に沿
って、基板の外周２７と円形フープ２８２の内面との間
で画される環状部２８４を介して供給する。好ましい基
板エッジ保護システムでは、内腔７０は、図６及び７に
示されるように、ヒータペデスタル１８の本体を介して
チャンネル２２０内へと延長する複数のパージガスアパ
ーチャー２３４に接続されるマニホールド２１８へと、
パージガスを供給する。
ガスを基板エッジ保護システム３０へと供給するパージ
ガス供給口が示される。パージガス管５２（図２）は、
ステム２０を通って、カバープレート４３からヒータペ
デスタル１８のコネクタハウジング５３まで延長する。
コネクタハウジング５３は複数の内腔を有し、これらの
内腔は、ヒータペデスタル１８内のパージガス内腔及び
真空内腔に正しく合わされている。パージガス内腔７０
はヒータペデスタル１８内部で延長し、コネクタハウジ
ング５３の対応する内腔内部まで延長して、パージガス
を、コネクタハウジング５３からチャンネル２２０に沿
って、基板の外周２７と円形フープ２８２の内面との間
で画される環状部２８４を介して供給する。好ましい基
板エッジ保護システムでは、内腔７０は、図６及び７に
示されるように、ヒータペデスタル１８の本体を介して
チャンネル２２０内へと延長する複数のパージガスアパ
ーチャー２３４に接続されるマニホールド２１８へと、
パージガスを供給する。
【００２９】図３及び４には、ヒータペデスタル１８の
真空チャックへの真空の供給が示される。真空パイプ４
８は、ステム２０を介してステムの下末端４２上のカバ
ープレート４３からステム２０の上端部４０へと通過
し、ヒータペデスタル１８内のコネクタハウジング５３
を介して、ポケットの床面２６内の複数の各真空グルー
ブ７７及び７８内へと延長する、複数の真空ポート７６
（図４）へと通過する。真空ポート７６を供給するため
には、複数の交差内腔７５が床面２６のすぐ下でヒータ
ペデスタル１８に空けられて、これらの交差内腔７５は
全て、コネクタハウジング５３内の対応する内腔内に位
置決めされる。真空パイプ４８は、コネクタハウジング
５３の対応する内腔内で終了し、従って、真空がグルー
ブ７７及び７８から真空パイプ４８を介して引かれる。
真空チャックへの真空の供給が示される。真空パイプ４
８は、ステム２０を介してステムの下末端４２上のカバ
ープレート４３からステム２０の上端部４０へと通過
し、ヒータペデスタル１８内のコネクタハウジング５３
を介して、ポケットの床面２６内の複数の各真空グルー
ブ７７及び７８内へと延長する、複数の真空ポート７６
（図４）へと通過する。真空ポート７６を供給するため
には、複数の交差内腔７５が床面２６のすぐ下でヒータ
ペデスタル１８に空けられて、これらの交差内腔７５は
全て、コネクタハウジング５３内の対応する内腔内に位
置決めされる。真空パイプ４８は、コネクタハウジング
５３の対応する内腔内で終了し、従って、真空がグルー
ブ７７及び７８から真空パイプ４８を介して引かれる。
【００３０】ステム２０の底面のカバープレート４３及
びスリーブ９６は、ステム２０内でパージガス管５２及
び真空パイプ４８内へパージガス及び真空供給を供給
し、更に、熱電対５６及び熱要素接続部延長するために
通るアパーチャーに供給する、位置決めアパーチャーを
有する。パージガス供給及び真空は、好ましくは、スリ
ーブ９６内で主となるアパーチャー内に通される継手内
部に接続される、べローズ管を介して、スリーブ９６に
供給される。カバープレート４３とスリーブ９６の界面
でパージガス又は真空のリークを防止するために、真空
及びパージガスの供給が維持されるための位置決めアパ
ーチャーの界面の周囲に、円形のグルーブが具備され
る。グルーブは、好ましくは、スリーブ９６の上端部か
らのアパーチャーの出口の周囲に配置され、Ｏリングシ
ールがグルーブ内に配置されて、位置決めアパーチャー
のところで、カバープレート４３とスリーブ９６の間の
ギャップをシールする。Ｏリングを用いてガス及び真空
アパーチャーをシールすることにより、ブレードコネク
タ６４を用いて加熱要素を出力供給器に接続しまた剛性
ロッドを熱電対として用いることと併せて、ステム２０
からスリーブ９６の比較的簡単な分解を可能にする。
びスリーブ９６は、ステム２０内でパージガス管５２及
び真空パイプ４８内へパージガス及び真空供給を供給
し、更に、熱電対５６及び熱要素接続部延長するために
通るアパーチャーに供給する、位置決めアパーチャーを
有する。パージガス供給及び真空は、好ましくは、スリ
ーブ９６内で主となるアパーチャー内に通される継手内
部に接続される、べローズ管を介して、スリーブ９６に
供給される。カバープレート４３とスリーブ９６の界面
でパージガス又は真空のリークを防止するために、真空
及びパージガスの供給が維持されるための位置決めアパ
ーチャーの界面の周囲に、円形のグルーブが具備され
る。グルーブは、好ましくは、スリーブ９６の上端部か
らのアパーチャーの出口の周囲に配置され、Ｏリングシ
ールがグルーブ内に配置されて、位置決めアパーチャー
のところで、カバープレート４３とスリーブ９６の間の
ギャップをシールする。Ｏリングを用いてガス及び真空
アパーチャーをシールすることにより、ブレードコネク
タ６４を用いて加熱要素を出力供給器に接続しまた剛性
ロッドを熱電対として用いることと併せて、ステム２０
からスリーブ９６の比較的簡単な分解を可能にする。
【００３１】（ヒータペデスタルポジショニング組立
体）ヒータペデスタル１８をチャンバエンクロージャ内
部の複数の配置にポジショニングするためのヒータペデ
スタルポジショニング組立体３４は、駆動システム２２
へ相互接続するステム２０を有している。ステム２０
は、ヒータペデスタル１８の下側に接続され、ベース１
６の外側に伸びて駆動システム２２と接続される。駆動
システム２２は、チャンバ１３の下に懸架され、駆動ベ
ルト８４によって、適合的な連結及び親ねじ組立体８６
に接続されるモータ及び減速ギア８２を有している。移
送ハウジング８８は、リニアスライド９０によって上下
にガイドされ回転に対して保持されている親ねじ組立体
８６に受容される。移送ハウジング８８は、ステム２０
の周囲の周りに延長し、端部スリーブ９６を介して下端
４３に接続され、支持ステム２０及びその上のヒータペ
デスタル１８を移動させる。モータは親ねじ組立体９６
を動かして、ステム２０及びその上のヒータペデスタル
１８を移動させる。ステム２０内のグルーブ内にシール
リング１２６が具備されて、スリーブ９６内でステム２
０の下端面４２の外側面をシールする。
体）ヒータペデスタル１８をチャンバエンクロージャ内
部の複数の配置にポジショニングするためのヒータペデ
スタルポジショニング組立体３４は、駆動システム２２
へ相互接続するステム２０を有している。ステム２０
は、ヒータペデスタル１８の下側に接続され、ベース１
６の外側に伸びて駆動システム２２と接続される。駆動
システム２２は、チャンバ１３の下に懸架され、駆動ベ
ルト８４によって、適合的な連結及び親ねじ組立体８６
に接続されるモータ及び減速ギア８２を有している。移
送ハウジング８８は、リニアスライド９０によって上下
にガイドされ回転に対して保持されている親ねじ組立体
８６に受容される。移送ハウジング８８は、ステム２０
の周囲の周りに延長し、端部スリーブ９６を介して下端
４３に接続され、支持ステム２０及びその上のヒータペ
デスタル１８を移動させる。モータは親ねじ組立体９６
を動かして、ステム２０及びその上のヒータペデスタル
１８を移動させる。ステム２０内のグルーブ内にシール
リング１２６が具備されて、スリーブ９６内でステム２
０の下端面４２の外側面をシールする。
【００３２】ヒータペデスタル１８は、ＣＶＤ処理に用
いられる高温においては、そ外側に沿うように降下しあ
るいはたわみ落ちることがある。高いＣＶＤプロセス温
度においてこのような機械的な変形の可能性を減少させ
るために、支持スリーブ８１が放射方向に伸びてヒータ
ペデスタル１８を支持している。スリーブ８１は、下側
管状部分を有し、これは好ましくはアルミニウムで形成
され、ステム２０の突出し部８５上で受容されている。
例えば、突出し部８５は、ステム下端部４２に隣接する
ステム２０から放射状に突き出るステム２０内のグルー
ブ内のスナップリングを配置させて形成してもよく、あ
るいは、ステム２０上に円形突起を機械加工することに
より形成してもよい。突出し部８５の上ではばね８７が
受容されて、下側管状部８３のベースを受容して、スリ
ーブ８１を上方向に偏らせる。スリーブ８１の上端は、
外向きに放射状に伸びる支持フランジ８９のところで終
了するが、この支持フランジの上では、支持リング９
１、好ましくは高温におけるたわみに対する高い耐性を
有するセラミックリングが受容される。フランじ８９
は、内部円形位置決め突起９３及び、外側上向き延長リ
ップ９５を有している。突起９３はリング９１内の中央
アパーチャー内部にまで延長して、突起９３上でリング
９１の位置決めをなす。支持リング９１は、リップ部分
９５上で支持されて、支持リング９１とスリーブ８１の
間の接触面積を最小にする。また、複数のアパーチャー
がリップ９５を通って延長し、スリーブ８１の内部でト
ラップされたガスを、支持リング９１の下側に沿ってそ
の外側に排気させることを可能とした。支持リング９１
はヒータペデスタル１８の下側リングに対して押し、ば
ね８７の上向きの偏りによって、接触が維持される。高
温においてもセラミックは強度を失わないため、リング
９１はたわみに対抗してヒータペデスタル１８を支持す
る。ステム２０を保護してそこでの真空を維持するため
に、幕９４がチャンバベースの下側からステム２０の周
に下向きに伸び、下端部スリーブ９６のところで終了す
る。幕９４及びアパーチャー１００の下に伸びるステム
２０の外面の間で、環状部１２７が形成される。環状部
１２７は、アパーチャー１００を介してチャンバ１３内
部と通じているので、チャンバ１３と同じ真空圧力が維
持される。幕９４は、１組のベローズ９８及び９９と、
ステム２０の外周面の周囲の領域を雰囲気からシールす
る移送リング１０２とを有する。各べローズ９８及び９
９は、支持リング１０６ａ〜ｂのところで終了してい
る。各支持リング１０６ａ〜ｄは、一般的には、突起支
持部１１２を含んだ直円柱材である。支持リング１０６
ａ〜ｃ上で、シールリングが突起支持部１１２内に配置
されて、支持リング１０６ａ〜ｃのところで環状部１２
７をシールする。下端環状部１２７は、スリーブ９６と
移送ハウジング８８の間の接続によってシールされてい
る。シールリング１２６は、ステム端部４２に配置さ
れ、ステム２０のベースをスリーブ９６へシールするた
め、環状部１２７を雰囲気から完全にシールする。
いられる高温においては、そ外側に沿うように降下しあ
るいはたわみ落ちることがある。高いＣＶＤプロセス温
度においてこのような機械的な変形の可能性を減少させ
るために、支持スリーブ８１が放射方向に伸びてヒータ
ペデスタル１８を支持している。スリーブ８１は、下側
管状部分を有し、これは好ましくはアルミニウムで形成
され、ステム２０の突出し部８５上で受容されている。
例えば、突出し部８５は、ステム下端部４２に隣接する
ステム２０から放射状に突き出るステム２０内のグルー
ブ内のスナップリングを配置させて形成してもよく、あ
るいは、ステム２０上に円形突起を機械加工することに
より形成してもよい。突出し部８５の上ではばね８７が
受容されて、下側管状部８３のベースを受容して、スリ
ーブ８１を上方向に偏らせる。スリーブ８１の上端は、
外向きに放射状に伸びる支持フランジ８９のところで終
了するが、この支持フランジの上では、支持リング９
１、好ましくは高温におけるたわみに対する高い耐性を
有するセラミックリングが受容される。フランじ８９
は、内部円形位置決め突起９３及び、外側上向き延長リ
ップ９５を有している。突起９３はリング９１内の中央
アパーチャー内部にまで延長して、突起９３上でリング
９１の位置決めをなす。支持リング９１は、リップ部分
９５上で支持されて、支持リング９１とスリーブ８１の
間の接触面積を最小にする。また、複数のアパーチャー
がリップ９５を通って延長し、スリーブ８１の内部でト
ラップされたガスを、支持リング９１の下側に沿ってそ
の外側に排気させることを可能とした。支持リング９１
はヒータペデスタル１８の下側リングに対して押し、ば
ね８７の上向きの偏りによって、接触が維持される。高
温においてもセラミックは強度を失わないため、リング
９１はたわみに対抗してヒータペデスタル１８を支持す
る。ステム２０を保護してそこでの真空を維持するため
に、幕９４がチャンバベースの下側からステム２０の周
に下向きに伸び、下端部スリーブ９６のところで終了す
る。幕９４及びアパーチャー１００の下に伸びるステム
２０の外面の間で、環状部１２７が形成される。環状部
１２７は、アパーチャー１００を介してチャンバ１３内
部と通じているので、チャンバ１３と同じ真空圧力が維
持される。幕９４は、１組のベローズ９８及び９９と、
ステム２０の外周面の周囲の領域を雰囲気からシールす
る移送リング１０２とを有する。各べローズ９８及び９
９は、支持リング１０６ａ〜ｂのところで終了してい
る。各支持リング１０６ａ〜ｄは、一般的には、突起支
持部１１２を含んだ直円柱材である。支持リング１０６
ａ〜ｃ上で、シールリングが突起支持部１１２内に配置
されて、支持リング１０６ａ〜ｃのところで環状部１２
７をシールする。下端環状部１２７は、スリーブ９６と
移送ハウジング８８の間の接続によってシールされてい
る。シールリング１２６は、ステム端部４２に配置さ
れ、ステム２０のベースをスリーブ９６へシールするた
め、環状部１２７を雰囲気から完全にシールする。
【００３３】基板が反応器１０内で処理されている際
は、揮発性の反応物ガスがチャンバ１３の底部を移動
し、アパーチャー１００を通って下降し、べローズ９８
及び９９、移送リング１０２並びに支持リング１０６ａ
〜ｄに接触する。基板処理のためにヒータペデスタル１
８の加熱のための電気抵抗加熱要素によって発生した熱
は、べローズ９８及び９９、支持リング１０６ａ〜ｄ、
駆動リング２２並びに移送リング１０２を加熱する。ス
テム２０によって放射され伝導する熱は、反応ガスの存
在とあいまって、支持リング１０６ａ〜ｄ、移送リング
１０２並びにべローズ９８及び９９を腐食する環境を作
り出す。
は、揮発性の反応物ガスがチャンバ１３の底部を移動
し、アパーチャー１００を通って下降し、べローズ９８
及び９９、移送リング１０２並びに支持リング１０６ａ
〜ｄに接触する。基板処理のためにヒータペデスタル１
８の加熱のための電気抵抗加熱要素によって発生した熱
は、べローズ９８及び９９、支持リング１０６ａ〜ｄ、
駆動リング２２並びに移送リング１０２を加熱する。ス
テム２０によって放射され伝導する熱は、反応ガスの存
在とあいまって、支持リング１０６ａ〜ｄ、移送リング
１０２並びにべローズ９８及び９９を腐食する環境を作
り出す。
【００３４】（チャンバ部品保護システム）ヒータペデ
スタル１８内の加熱要素によるステム２０の加熱を減じ
るため、ステム２０は１つの材料から、好ましくは５０
８６又は５０８３アルミニウム等のアルミニウム合金か
ら作製され、また、ヒータペデスタル１８は、純粋なア
ルミニウム、好ましくは１１００アルミニウム又は、少
なくとも９９％Ａｌと０．５％Ｍｇを有する別のアルミ
ニウム材料から作製される。１１００アルミニウム材料
は、ＣＶＤ環境内で使用してもよく、陽極処理をする必
要がない。ステム２０のアルミニウム材料は好ましく
は、ヒータペデスタル１８よりも少しだけ小さな熱伝導
係数を有して、純アルミニウムのステムよりも小さな効
率でヒータペデスタル１８から熱を移動させる。更に、
小さくなった断面と好ましくは４”長さを有する熱絞り
部４４が、ヒータペデスタル１８に隣接したステム２０
上に具備され、これを介して、ヒータペデスタル１８と
ステム２０下端の間に充分な温度勾配を生じさせて、Ｖ
ｉｔｏｎ等の低コストのフルオロエラストマーをシール
１２６に用いてもよい。
スタル１８内の加熱要素によるステム２０の加熱を減じ
るため、ステム２０は１つの材料から、好ましくは５０
８６又は５０８３アルミニウム等のアルミニウム合金か
ら作製され、また、ヒータペデスタル１８は、純粋なア
ルミニウム、好ましくは１１００アルミニウム又は、少
なくとも９９％Ａｌと０．５％Ｍｇを有する別のアルミ
ニウム材料から作製される。１１００アルミニウム材料
は、ＣＶＤ環境内で使用してもよく、陽極処理をする必
要がない。ステム２０のアルミニウム材料は好ましく
は、ヒータペデスタル１８よりも少しだけ小さな熱伝導
係数を有して、純アルミニウムのステムよりも小さな効
率でヒータペデスタル１８から熱を移動させる。更に、
小さくなった断面と好ましくは４”長さを有する熱絞り
部４４が、ヒータペデスタル１８に隣接したステム２０
上に具備され、これを介して、ヒータペデスタル１８と
ステム２０下端の間に充分な温度勾配を生じさせて、Ｖ
ｉｔｏｎ等の低コストのフルオロエラストマーをシール
１２６に用いてもよい。
【００３５】チャンバ１３の下にある部材の温度は、ス
テム２０の下へ熱絞り部を通過して移動する熱によって
上昇するが、この温度を減少させ、操作が必要な際に組
立体全体の温度を迅速に下げるためには、スリーブ９６
内に具備されたクーラント流路に水を供給すればよい。
あるいは、スリーブ９６の周囲又は移送ケース８８と移
送リング１０２の周囲にウォータージャケットが配置さ
れて、基板２４の処理中及びその後においてこれらの部
材の冷却の補助を行ってもよい。更に、これら部材の上
に空気を通過させる冷却ファンを用いて熱移動を減少さ
せてもよい。
テム２０の下へ熱絞り部を通過して移動する熱によって
上昇するが、この温度を減少させ、操作が必要な際に組
立体全体の温度を迅速に下げるためには、スリーブ９６
内に具備されたクーラント流路に水を供給すればよい。
あるいは、スリーブ９６の周囲又は移送ケース８８と移
送リング１０２の周囲にウォータージャケットが配置さ
れて、基板２４の処理中及びその後においてこれらの部
材の冷却の補助を行ってもよい。更に、これら部材の上
に空気を通過させる冷却ファンを用いて熱移動を減少さ
せてもよい。
【００３６】ステム２０と幕９４の周りの環状部１２７
内に反応ガスの導入を制限するため、スリーブ９６も、
アルゴン等のパージガスの供給を与えるパージガスマニ
ホールド９７を、スリーブ９６と支持リング１０６ｄの
界面に有している。パージガスは、マニホールド９７か
ら外側に流れ、マニホールド９７の周囲に間隔をおいて
形成された複数の穴、好ましくは８〜１２個の穴から、
上向きに環状部１２７を通ることにより、反応性ガスが
環状部１２７のアパーチャー１００を通って進入してく
ることに対するガスバリアを維持する。マニホールド９
７を通るパージガスの流れは、好ましくは環状部１２７
内でパージガスが上向きに層流のプラグフローを維持す
るような流速に維持される。これらの条件に維持するこ
とにより、反応性ガスが下向きにアパーチャーを介して
拡散することが、実質的に防止される。更に、処理中で
は、パージガスはアパーチャー１００を通過し、ヒータ
ペデスタル１８の外側エッジの周囲を通過して、ヒータ
ペデスタル１８のサイドの周囲への反応性ガスの通過を
最小にする。このことは、チャンバの構造体部材の内面
及びヒータペデスタル１８の下側に到達する反応性ガス
の量を減少させて、これらの面に生じ得る不要な成膜を
の量を減少させる。
内に反応ガスの導入を制限するため、スリーブ９６も、
アルゴン等のパージガスの供給を与えるパージガスマニ
ホールド９７を、スリーブ９６と支持リング１０６ｄの
界面に有している。パージガスは、マニホールド９７か
ら外側に流れ、マニホールド９７の周囲に間隔をおいて
形成された複数の穴、好ましくは８〜１２個の穴から、
上向きに環状部１２７を通ることにより、反応性ガスが
環状部１２７のアパーチャー１００を通って進入してく
ることに対するガスバリアを維持する。マニホールド９
７を通るパージガスの流れは、好ましくは環状部１２７
内でパージガスが上向きに層流のプラグフローを維持す
るような流速に維持される。これらの条件に維持するこ
とにより、反応性ガスが下向きにアパーチャーを介して
拡散することが、実質的に防止される。更に、処理中で
は、パージガスはアパーチャー１００を通過し、ヒータ
ペデスタル１８の外側エッジの周囲を通過して、ヒータ
ペデスタル１８のサイドの周囲への反応性ガスの通過を
最小にする。このことは、チャンバの構造体部材の内面
及びヒータペデスタル１８の下側に到達する反応性ガス
の量を減少させて、これらの面に生じ得る不要な成膜を
の量を減少させる。
【００３７】（基板ポジショニング組立体）ステム２０
はアパーチャー１００を通って、チャンバ１３のベース
１６内を上下に移動し、ヒータペデスタル１８を移動さ
せてポケット２８０内で基板２４を受容し、処理が終わ
った後は、基板２４がロボットブレードによってチャン
バ１３から取り除かれるポジションにヒータペデスタル
１８を移動させる。ヒータペデスタル１８の上のポジシ
ョンに基板２４を選択的に支持するためには、基板ポジ
ショニング組立体１４０は、ヒータペデスタル１８に対
して垂直に動く複数の支持ピン２５を有して、基板２４
をチャンバ１３へ搬入又はチャンバ１３から搬出するポ
ジションに支持し、基板２４をヒータペデスタル１８上
に配置させる。支持ピン２５は、ヒータペデスタル１８
を介して垂直に配置される内腔１３０内のスリーブに受
容されている。各ピン２５は、下球状部１３４内で終了
する円柱シャフト１３２と、シャフト１３２の外側延長
部として形成されている上が切られた円錐ヘッド１３６
とを有する。内腔１３０は、大きなヘッド１３６を受容
できるサイズを有する上側のもみきり部を有し、ピン２
５がヒータペデスタル１８内に完全に受容された際に
は、ヘッド１３６はヒータペデスタル１８の表面よりも
上に出ないようになっている。
はアパーチャー１００を通って、チャンバ１３のベース
１６内を上下に移動し、ヒータペデスタル１８を移動さ
せてポケット２８０内で基板２４を受容し、処理が終わ
った後は、基板２４がロボットブレードによってチャン
バ１３から取り除かれるポジションにヒータペデスタル
１８を移動させる。ヒータペデスタル１８の上のポジシ
ョンに基板２４を選択的に支持するためには、基板ポジ
ショニング組立体１４０は、ヒータペデスタル１８に対
して垂直に動く複数の支持ピン２５を有して、基板２４
をチャンバ１３へ搬入又はチャンバ１３から搬出するポ
ジションに支持し、基板２４をヒータペデスタル１８上
に配置させる。支持ピン２５は、ヒータペデスタル１８
を介して垂直に配置される内腔１３０内のスリーブに受
容されている。各ピン２５は、下球状部１３４内で終了
する円柱シャフト１３２と、シャフト１３２の外側延長
部として形成されている上が切られた円錐ヘッド１３６
とを有する。内腔１３０は、大きなヘッド１３６を受容
できるサイズを有する上側のもみきり部を有し、ピン２
５がヒータペデスタル１８内に完全に受容された際に
は、ヘッド１３６はヒータペデスタル１８の表面よりも
上に出ないようになっている。
【００３８】図２及び３を参照すれば、ヒータペデスタ
ル１８がチャンバ１３内を移動するため、支持ピン２５
はヒータペデスタル１８に対して部分的に関連し部分的
に独立して移動する。支持ピン２５は、ヒータペデスタ
ル１８から延長して、チャンバ１３からロボットブレー
ドが基板を取り除くことができるようにしなければなら
ないが、ヒータペデスタル１８内部に沈み込んで、処理
のために基板２４をポケット２８０の床面２６上へ配置
させる必要もある。このポジショニングを実現するため
に、基板ポジショニング組立体１４０は通常チャンバ１
３内で上向きに偏りがなされるが、また、ステム２０が
チャンバ１３内でヒータペデスタル１８を下向きに移動
させるように、ステム２０によって下向きに可動であ
る。
ル１８がチャンバ１３内を移動するため、支持ピン２５
はヒータペデスタル１８に対して部分的に関連し部分的
に独立して移動する。支持ピン２５は、ヒータペデスタ
ル１８から延長して、チャンバ１３からロボットブレー
ドが基板を取り除くことができるようにしなければなら
ないが、ヒータペデスタル１８内部に沈み込んで、処理
のために基板２４をポケット２８０の床面２６上へ配置
させる必要もある。このポジショニングを実現するため
に、基板ポジショニング組立体１４０は通常チャンバ１
３内で上向きに偏りがなされるが、また、ステム２０が
チャンバ１３内でヒータペデスタル１８を下向きに移動
させるように、ステム２０によって下向きに可動であ
る。
【００３９】基板ポジショニング組立体１４０は、支持
ピン２５の下球状部１３４と噛み合うような配置をもつ
環状ピン支持体１４２と、ピン支持体１４２を、チャン
バ内部でヒータペデスタル１８のポジションに応じて選
択的に支持ピン２４と噛み合うように位置させる駆動材
１４４とを有する。ピン支持体１４２は上ピン支持リン
グ１４６を有し、これは好ましくはセラミック製であ
り、ヒータペデスタル１８の下側の周りに伸びて、支持
ピン２５の下球状部１３４と選択的に噛み合い、また、
ピン支持体１４２は、ピン支持リング１４５からアパー
チャー１００を通って移送リング１０２まで伸びて終わ
るスリーブ部１５０を有する。移送リング１０２は、ス
テム２０の周囲に配置され、スライド９０に鍵をかけて
その回転を防止する。
ピン２５の下球状部１３４と噛み合うような配置をもつ
環状ピン支持体１４２と、ピン支持体１４２を、チャン
バ内部でヒータペデスタル１８のポジションに応じて選
択的に支持ピン２４と噛み合うように位置させる駆動材
１４４とを有する。ピン支持体１４２は上ピン支持リン
グ１４６を有し、これは好ましくはセラミック製であ
り、ヒータペデスタル１８の下側の周りに伸びて、支持
ピン２５の下球状部１３４と選択的に噛み合い、また、
ピン支持体１４２は、ピン支持リング１４５からアパー
チャー１００を通って移送リング１０２まで伸びて終わ
るスリーブ部１５０を有する。移送リング１０２は、ス
テム２０の周囲に配置され、スライド９０に鍵をかけて
その回転を防止する。
【００４０】スリーブ部１５０は、下円柱部１４９を有
し、ピン支持体１４６を受容し支持する、外側に伸びる
放射支持体１５１を有する。放射支持体１５１は、周辺
位置決め壁面１５３を有する上側の略平坦な上面を有
し、位置決め壁面１５３は環状ピン支持体１４６の内径
と、ピン支持リング１４６を下側で支持する上向き支持
の複数の支持リブ１５５とを有する。反応器１０を運転
している間に、ガスは内部の円柱部１４９に沿ってトラ
ップされ、これがチャンバ部材を損ねてしまうことがあ
る。これらガスを解放するために、支持リブ１５５に隣
接して複数のギャップ１５７が形成され、下円柱部１４
９を貫いて複数の穴１５９が形成される。穴１５９及び
ギャップ１５７により、スリーブ１５０の内部から外部
への自由なガスの流れが実現される。
し、ピン支持体１４６を受容し支持する、外側に伸びる
放射支持体１５１を有する。放射支持体１５１は、周辺
位置決め壁面１５３を有する上側の略平坦な上面を有
し、位置決め壁面１５３は環状ピン支持体１４６の内径
と、ピン支持リング１４６を下側で支持する上向き支持
の複数の支持リブ１５５とを有する。反応器１０を運転
している間に、ガスは内部の円柱部１４９に沿ってトラ
ップされ、これがチャンバ部材を損ねてしまうことがあ
る。これらガスを解放するために、支持リブ１５５に隣
接して複数のギャップ１５７が形成され、下円柱部１４
９を貫いて複数の穴１５９が形成される。穴１５９及び
ギャップ１５７により、スリーブ１５０の内部から外部
への自由なガスの流れが実現される。
【００４１】チャンバ１３の下側には、ピン駆動材１４
４が配置されて、ヒータペデスタル１８に関してスリー
ブ部１５０の動きを制御し、従って、この駆動材１４４
は、移送リング１０２に接続されるばね組立体１５６を
有して、移送リング１０２及びスリーブ部１５０に上向
きの偏りを与えて、ヒータペデスタル１８を介して上向
きに支持ピン２５を押し上げ、また、スリーブ部１５０
と選択的に噛み合うステム２０上のスナップリングない
し突起８４を有して、ヒータペデスタル１８がチャンバ
１３内で所定の距離下向きに移動した後に、スリーブ部
１５０及びこれに接続されるピン支持リング１４６を下
向きに移動させる。ばね組立体１５６は、内部にスロッ
ト１６０を有するハウジング１５８を有し、これがチャ
ンバ１３のアパーチャー１００と隣接する下サイドに固
着される。ばね装填フィンガ１５４がスロット１６０を
通って延長し、ハウジング１５８内のばね１６４によっ
て上方向の偏りが与えられる。フィンガ１５４は、移送
リング１０２としっかり接続されているため、上向きに
偏っているスリーブ１５０がそこに固着する。ハウジン
グ１５８の上終端がフィンガ１５４の上向きの動きを制
限する。また、移送リング１０２は支持リング１０６ｃ
としっかりと接続されるが、これは下向きに伸びて、内
向きに伸びるフランジ１７３のところで終わる、環状部
を有する。突起８５は、スリーブ８１及びステム２０を
支持し、ステム１２０が下向きに動くためフランジ１７
３に対しても噛み合うことができる。
４が配置されて、ヒータペデスタル１８に関してスリー
ブ部１５０の動きを制御し、従って、この駆動材１４４
は、移送リング１０２に接続されるばね組立体１５６を
有して、移送リング１０２及びスリーブ部１５０に上向
きの偏りを与えて、ヒータペデスタル１８を介して上向
きに支持ピン２５を押し上げ、また、スリーブ部１５０
と選択的に噛み合うステム２０上のスナップリングない
し突起８４を有して、ヒータペデスタル１８がチャンバ
１３内で所定の距離下向きに移動した後に、スリーブ部
１５０及びこれに接続されるピン支持リング１４６を下
向きに移動させる。ばね組立体１５６は、内部にスロッ
ト１６０を有するハウジング１５８を有し、これがチャ
ンバ１３のアパーチャー１００と隣接する下サイドに固
着される。ばね装填フィンガ１５４がスロット１６０を
通って延長し、ハウジング１５８内のばね１６４によっ
て上方向の偏りが与えられる。フィンガ１５４は、移送
リング１０２としっかり接続されているため、上向きに
偏っているスリーブ１５０がそこに固着する。ハウジン
グ１５８の上終端がフィンガ１５４の上向きの動きを制
限する。また、移送リング１０２は支持リング１０６ｃ
としっかりと接続されるが、これは下向きに伸びて、内
向きに伸びるフランジ１７３のところで終わる、環状部
を有する。突起８５は、スリーブ８１及びステム２０を
支持し、ステム１２０が下向きに動くためフランジ１７
３に対しても噛み合うことができる。
【００４２】ヒータペデスタル１８が処理のためにチャ
ンバ１３内で充分内側に伸びた場合は、フィンガ１５４
はハウジング１５８の上端に対して充分に動かされて、
支持ピン２５の下球状部１３４がそこから間隔をおくよ
うに、ピン支持リング１４６はヒータペデスタル１８の
下方に配置される。処理が終了すれば、ステム２０は下
向きに移動してチャンバ１３内でヒータペデスタル１８
を下向きに動かす。動きが継続すれば、ピンの下球状部
１３４はピン支持リング１４６に噛み合う。この点にお
いて、フィンガ１５４はハウジング１５８の頂部に対し
て偏りが与えられ、フィンガ及びピン支持リング１４６
は双方ともに結合したまま、静止した状態を維持する。
従って、下球状部１３４がピン支持リング１４６に一旦
噛み合えば、ヒータペデスタル１８が下向きに動き続け
るため、支持ピン２５は静止したまま維持され、チャン
バ内で基板２４を静止のポジションで支持する。ヒータ
ペデスタル１８が所定の量を移動した後は、ステム２０
の上の突起はフランジ１７３に噛み合い、ステム２０を
スリーブ１５０にロックして、ヒータペデスタル１８と
ピン支持リング１４６を一致して下向きに移動させる。
突起８５がフランジ１７３に一旦噛み合えば、支持ピン
２５はヒータペデスタル１８に対して静止したままの状
態を維持し、これら両要素はチャンバ１３内で下向きに
移動する。ヒータペデスタル１８及びこれの上に支持ピ
ン２５上で懸架された基板２４が一旦適所に配置されれ
ば、ロボットブレードがスリットバルブ１１を介して進
入し、基板２４を取り除き、支持ピン２５上に新たな基
板２４を置く。そして、ステム２０が移動して、スリー
ブ１５０及びヒータペデスタル１８を上向きに移動させ
る。フィンガ１５４がハウジング１５８の頂部に噛み合
ったときは、スリーブ１５０は静止するが、ステム２０
が上向きに移動を続けるので、突起８５はフランジ１７
３から離れるように移動し、よって、ヒータペデスタル
１８の継続した移動が支持ピン２５をその中に沈め、処
理のために基板２４をその上に位置させる。ヒータペデ
スタル１８と一部関連し一部は無関係な支持ピン２５の
移動により、支持ピン２５の全長は最小となり、処理中
にヒータペデスタル１８と支持リング９１の下側に露出
されるピンシャフト１３２の長さは、ロボットブレード
によって基板２４が操作されて支持ピン２５から離れた
ときの、基板２４が配置されたヒータペデスタル１８か
らの距離と等しくなるだろう。よって、支持ピン２５の
最小の表面積が処理中に露出し、従って、支持ピン２５
上には最小の成膜しか生じないだろう。
ンバ１３内で充分内側に伸びた場合は、フィンガ１５４
はハウジング１５８の上端に対して充分に動かされて、
支持ピン２５の下球状部１３４がそこから間隔をおくよ
うに、ピン支持リング１４６はヒータペデスタル１８の
下方に配置される。処理が終了すれば、ステム２０は下
向きに移動してチャンバ１３内でヒータペデスタル１８
を下向きに動かす。動きが継続すれば、ピンの下球状部
１３４はピン支持リング１４６に噛み合う。この点にお
いて、フィンガ１５４はハウジング１５８の頂部に対し
て偏りが与えられ、フィンガ及びピン支持リング１４６
は双方ともに結合したまま、静止した状態を維持する。
従って、下球状部１３４がピン支持リング１４６に一旦
噛み合えば、ヒータペデスタル１８が下向きに動き続け
るため、支持ピン２５は静止したまま維持され、チャン
バ内で基板２４を静止のポジションで支持する。ヒータ
ペデスタル１８が所定の量を移動した後は、ステム２０
の上の突起はフランジ１７３に噛み合い、ステム２０を
スリーブ１５０にロックして、ヒータペデスタル１８と
ピン支持リング１４６を一致して下向きに移動させる。
突起８５がフランジ１７３に一旦噛み合えば、支持ピン
２５はヒータペデスタル１８に対して静止したままの状
態を維持し、これら両要素はチャンバ１３内で下向きに
移動する。ヒータペデスタル１８及びこれの上に支持ピ
ン２５上で懸架された基板２４が一旦適所に配置されれ
ば、ロボットブレードがスリットバルブ１１を介して進
入し、基板２４を取り除き、支持ピン２５上に新たな基
板２４を置く。そして、ステム２０が移動して、スリー
ブ１５０及びヒータペデスタル１８を上向きに移動させ
る。フィンガ１５４がハウジング１５８の頂部に噛み合
ったときは、スリーブ１５０は静止するが、ステム２０
が上向きに移動を続けるので、突起８５はフランジ１７
３から離れるように移動し、よって、ヒータペデスタル
１８の継続した移動が支持ピン２５をその中に沈め、処
理のために基板２４をその上に位置させる。ヒータペデ
スタル１８と一部関連し一部は無関係な支持ピン２５の
移動により、支持ピン２５の全長は最小となり、処理中
にヒータペデスタル１８と支持リング９１の下側に露出
されるピンシャフト１３２の長さは、ロボットブレード
によって基板２４が操作されて支持ピン２５から離れた
ときの、基板２４が配置されたヒータペデスタル１８か
らの距離と等しくなるだろう。よって、支持ピン２５の
最小の表面積が処理中に露出し、従って、支持ピン２５
上には最小の成膜しか生じないだろう。
【００４３】（真空クランピングシステム）図２及び４
には、本発明の真空クランピングメカニズムが示され
る。ポケット２８０の床面２６には、その中に複数の同
心グルーブ７８を有し、これは、複数の放射グルーブ７
８と交差し、放射グルーブ７７のぞれぞれのベースとヒ
ータペデスタル１８内部に配置される円形真空マニホー
ルド７５との間を通じさせるように配置される。真空パ
イプ４８はマニホールド７５と通じており、そこへ真空
を供給する。
には、本発明の真空クランピングメカニズムが示され
る。ポケット２８０の床面２６には、その中に複数の同
心グルーブ７８を有し、これは、複数の放射グルーブ７
８と交差し、放射グルーブ７７のぞれぞれのベースとヒ
ータペデスタル１８内部に配置される円形真空マニホー
ルド７５との間を通じさせるように配置される。真空パ
イプ４８はマニホールド７５と通じており、そこへ真空
を供給する。
【００４４】真空ポート７６とグルーブ７７及び７８
は、基板２４の下に低圧環境を提供して、基板２４を床
面２６上へ吸引する。処理の間に、チャンバ１３は典型
的には、約８０トール（Ｔｏｒｒ）に維持される。処理
の間に基板をヒータペデスタルの頂面に吸引するため、
ポート７６を介してグルーブ７７及び７８へ、１．５ト
ール〜６０トールの真空が引かれる。グルーブ７７及び
７８とチャンバ１３との間に２０〜７８．５トールの圧
力差が、基板２４をポケット床面２６へ吸引してヒータ
ペデスタル１８から基板２４への熱移動を向上させる。
は、基板２４の下に低圧環境を提供して、基板２４を床
面２６上へ吸引する。処理の間に、チャンバ１３は典型
的には、約８０トール（Ｔｏｒｒ）に維持される。処理
の間に基板をヒータペデスタルの頂面に吸引するため、
ポート７６を介してグルーブ７７及び７８へ、１．５ト
ール〜６０トールの真空が引かれる。グルーブ７７及び
７８とチャンバ１３との間に２０〜７８．５トールの圧
力差が、基板２４をポケット床面２６へ吸引してヒータ
ペデスタル１８から基板２４への熱移動を向上させる。
【００４５】処理後、グルーブ７７及び７８はチャンバ
１３内に存在するよりも低い圧力を維持してもよく、こ
れは、基板２４を上面のヒータペデスタル１８へしっか
りと固着的にチャックすることができる。この場合で
は、支持ピン２５がヒータペデスタル１８から離れるよ
うに強制されるため、基板にクラックを生じさせてしま
うことがある。グルーブ７７及び７８内に存在する圧力
をチャンバ１３内と等価とするため、真空パイプ４８の
流入口とチャンバのスリットバルブ１１との間にバイパ
スラインが与えられてもよい。ペデスタルが反応器１０
からの基板２４を除去を可能とするように作動されてい
る場合は、このバイパスラインが開き、グルーブ７７及
び７８とチャンバ１３の間が通じる。また、ポケット床
面２６も１つのグルーブ又は複数のグルーブを有し、真
空に接続されない外周に隣接して配置される。これらの
グルーブは、基板２４とヒータペデスタル１８の間の接
触面積を減少させ、これが基板エッジ２７への熱移動を
減少させ、基板エッジ２７上への成膜厚さを減少させ
る。
１３内に存在するよりも低い圧力を維持してもよく、こ
れは、基板２４を上面のヒータペデスタル１８へしっか
りと固着的にチャックすることができる。この場合で
は、支持ピン２５がヒータペデスタル１８から離れるよ
うに強制されるため、基板にクラックを生じさせてしま
うことがある。グルーブ７７及び７８内に存在する圧力
をチャンバ１３内と等価とするため、真空パイプ４８の
流入口とチャンバのスリットバルブ１１との間にバイパ
スラインが与えられてもよい。ペデスタルが反応器１０
からの基板２４を除去を可能とするように作動されてい
る場合は、このバイパスラインが開き、グルーブ７７及
び７８とチャンバ１３の間が通じる。また、ポケット床
面２６も１つのグルーブ又は複数のグルーブを有し、真
空に接続されない外周に隣接して配置される。これらの
グルーブは、基板２４とヒータペデスタル１８の間の接
触面積を減少させ、これが基板エッジ２７への熱移動を
減少させ、基板エッジ２７上への成膜厚さを減少させ
る。
【００４６】基板の継続的な処理の間に、基板２４がチ
ャンバ部材に対して位置決めが大きくずれて、基板２４
がポケット床面に対して傾斜することがあることが見出
された。更に、基板２４にクラックが生じたり反ったり
することがある。それぞれの場合では、基板２４の連続
的な処理によりヒータペデスタル１８の内側領域に処理
ガスを接触させてしまうため、ヒータペデスタル１８の
清潔さに影響し、粒子を発生させ、あるいは基板のクラ
ックした部分をチャンバ内へと振りほどくことがある。
これらの場合では、チャンバの損傷が起こる前に処理を
直ちに停止して基板２４を取り除くことが望ましい。基
板２４がその位置決めがずれ、クラックし、あるいは反
った状況においては、ヒータペデスタル１８のグルーブ
７７及び７８の真空圧力を維持する、真空ポンプへの流
入口における真空圧力は、平坦で完全で適所に位置され
た基板がヒータペデスタル１８上にある場合に存在する
ものから変化するだろう。圧力センサ４９が真空ライン
の真空ポンプへの流入口に配置され、真空圧力が基板の
クラック、反り又は位置ずれを指示するような圧力であ
る際には、チャンバの操作を停止させる。基板２４がヒ
ータペデスタル１８上に適所に受容されている場合は、
エンクロージャは約８０トールに維持され、真空ポンプ
の流入口、及び、従ってセンサ４９では１〜２トールで
あろう。実質的に位置がずれあるいは実質的に反った基
板２４が上面２６上に受容された場合は、センサ４９の
圧力は５トール未満に近くなる。クラックを起こした基
板では圧力はチャンバ圧力よりも１０トール以上高い範
囲となるであろう。
ャンバ部材に対して位置決めが大きくずれて、基板２４
がポケット床面に対して傾斜することがあることが見出
された。更に、基板２４にクラックが生じたり反ったり
することがある。それぞれの場合では、基板２４の連続
的な処理によりヒータペデスタル１８の内側領域に処理
ガスを接触させてしまうため、ヒータペデスタル１８の
清潔さに影響し、粒子を発生させ、あるいは基板のクラ
ックした部分をチャンバ内へと振りほどくことがある。
これらの場合では、チャンバの損傷が起こる前に処理を
直ちに停止して基板２４を取り除くことが望ましい。基
板２４がその位置決めがずれ、クラックし、あるいは反
った状況においては、ヒータペデスタル１８のグルーブ
７７及び７８の真空圧力を維持する、真空ポンプへの流
入口における真空圧力は、平坦で完全で適所に位置され
た基板がヒータペデスタル１８上にある場合に存在する
ものから変化するだろう。圧力センサ４９が真空ライン
の真空ポンプへの流入口に配置され、真空圧力が基板の
クラック、反り又は位置ずれを指示するような圧力であ
る際には、チャンバの操作を停止させる。基板２４がヒ
ータペデスタル１８上に適所に受容されている場合は、
エンクロージャは約８０トールに維持され、真空ポンプ
の流入口、及び、従ってセンサ４９では１〜２トールで
あろう。実質的に位置がずれあるいは実質的に反った基
板２４が上面２６上に受容された場合は、センサ４９の
圧力は５トール未満に近くなる。クラックを起こした基
板では圧力はチャンバ圧力よりも１０トール以上高い範
囲となるであろう。
【００４７】（基板エッジ保護システム）図５、６、７
及び８には、基板エッジ保護システム３０の好ましい具
体例が示される。基板がヒータペデスタル１８のポケッ
ト床面２６上に配置された場合、基板エッジ保護システ
ム３０は、基板２４の周囲の周りを通過するガスを供給
して、基板２４のこの領域への材料の成膜を防止する。
及び８には、基板エッジ保護システム３０の好ましい具
体例が示される。基板がヒータペデスタル１８のポケッ
ト床面２６上に配置された場合、基板エッジ保護システ
ム３０は、基板２４の周囲の周りを通過するガスを供給
して、基板２４のこの領域への材料の成膜を防止する。
【００４８】図７及び図８に更に明確に示されるよう
に、基板２４は、その角が斜めに落とされた周囲のエッ
ジ２７を有し、これは上テーパ面１７と、下テーパー面
１９と、略平坦な中周囲部２１とを有する。基板２４の
エッジ２７と下面とへの成膜がはずれることにより生じ
る欠陥の発生を制限し、同時に基板２４当たり製造され
る有用なダイの数を最大にするために、成膜された層
は、基板のエッジ２７への全ての経路に均等に堆積され
るべきであり、一方、他の材料に接触してはずれるよう
になることがあるような、基板２４の下サイドの下テー
パー面１９又は平坦中部分２１には、生じないべきであ
る。本発明の基板エッジ保護システム３０は、この要求
に応えるものである。
に、基板２４は、その角が斜めに落とされた周囲のエッ
ジ２７を有し、これは上テーパ面１７と、下テーパー面
１９と、略平坦な中周囲部２１とを有する。基板２４の
エッジ２７と下面とへの成膜がはずれることにより生じ
る欠陥の発生を制限し、同時に基板２４当たり製造され
る有用なダイの数を最大にするために、成膜された層
は、基板のエッジ２７への全ての経路に均等に堆積され
るべきであり、一方、他の材料に接触してはずれるよう
になることがあるような、基板２４の下サイドの下テー
パー面１９又は平坦中部分２１には、生じないべきであ
る。本発明の基板エッジ保護システム３０は、この要求
に応えるものである。
【００４９】図６、７及び８に例示されるように、外接
するフープ２８２の内側エッジは、ポケット２８０の外
側垂直壁面を与える。よって、フープ２８２は上から基
板２４を受容可能なポケットと、基板の外側エッジ２７
とフープ２８２の内側「ポケット」壁面との間の環状部
分２８４とを画する。ペデスタルが充分に加熱された場
合には、典型的には、この環状部分は幅約０．０１５”
である。ポケットの壁面の高さは、少なくとも基板の厚
さと同じであるべきである（図８）。好ましくは、壁面
は、基板の厚さの約２倍と同じである（図７）。
するフープ２８２の内側エッジは、ポケット２８０の外
側垂直壁面を与える。よって、フープ２８２は上から基
板２４を受容可能なポケットと、基板の外側エッジ２７
とフープ２８２の内側「ポケット」壁面との間の環状部
分２８４とを画する。ペデスタルが充分に加熱された場
合には、典型的には、この環状部分は幅約０．０１５”
である。ポケットの壁面の高さは、少なくとも基板の厚
さと同じであるべきである（図８）。好ましくは、壁面
は、基板の厚さの約２倍と同じである（図７）。
【００５０】更に、基板２４の全周の周りに比較的一定
なガス供給を与えるパージガスチャンネル２２０が、ペ
デスタル１８の本体とフープ２８２の間で画される。パ
ージガスチャンネル２２０は、内向き上向きに延長する
グルーブの形態であり、床面２６に対しておよそ４５゜
の角度で配置され、床面２６と外接フープ２８２のベー
スの界面、即ちポケット２８０の外側底面エッジに存在
する。
なガス供給を与えるパージガスチャンネル２２０が、ペ
デスタル１８の本体とフープ２８２の間で画される。パ
ージガスチャンネル２２０は、内向き上向きに延長する
グルーブの形態であり、床面２６に対しておよそ４５゜
の角度で配置され、床面２６と外接フープ２８２のベー
スの界面、即ちポケット２８０の外側底面エッジに存在
する。
【００５１】これらの図面は、円形サセプタへの使用が
適している具体例を例示したが、チャンネル２２０は基
板の外周線に従うべきである。従って、非円形の基板
（「ウエハフラット」が自身に形成されたウエハ等）が
処理される場合は、不規則な外周線に沿うチャンネルが
形成されるべきである。パージガスチャンネル２２０の
内終端とパージガスマニホールド２１８の間に複数のパ
ージガス開口が配置され、ヒータペデスタル１８の周囲
に均等に配置されて、マニホールド２１８からパージガ
スをチャンネル２２０へと供給する。開口２３４の数
は、基板エッジを囲む所定の円周距離に依存する。２０
０ｍｍウエハでは開口の数はおよそ２４０個である。ウ
エハのサイズが小さくなれば、基板エッジ２７に一定の
パージガスの流れを与えるために必要な開口の数も減少
する。１５０ｍｍウエハでは、開口の数を１８０に減ら
すことができる。
適している具体例を例示したが、チャンネル２２０は基
板の外周線に従うべきである。従って、非円形の基板
（「ウエハフラット」が自身に形成されたウエハ等）が
処理される場合は、不規則な外周線に沿うチャンネルが
形成されるべきである。パージガスチャンネル２２０の
内終端とパージガスマニホールド２１８の間に複数のパ
ージガス開口が配置され、ヒータペデスタル１８の周囲
に均等に配置されて、マニホールド２１８からパージガ
スをチャンネル２２０へと供給する。開口２３４の数
は、基板エッジを囲む所定の円周距離に依存する。２０
０ｍｍウエハでは開口の数はおよそ２４０個である。ウ
エハのサイズが小さくなれば、基板エッジ２７に一定の
パージガスの流れを与えるために必要な開口の数も減少
する。１５０ｍｍウエハでは、開口の数を１８０に減ら
すことができる。
【００５２】処理のためにチャンネル２２０に隣接した
基板エッジ２７を正確に位置させるために、好ましい基
板位置決めシステムは、チャンネル２２０の外接するフ
ープに２８２形成されたリセス内に配置された複数のセ
ラミックガイドピン２２４を有する。ピン２２４はそれ
ぞれ、垂直から約１２゜のテーパーがつけられた前部２
２６を有する。前部２２６は、略平坦な延長する中心部
２３０とテーパーサイド２２８を有し、中心部２３０
が、テーパーサイド２２８よりも更にヒータプレート上
面２６の内側に延長する。各ピン２２４の中心部２３０
の先導エッジ（即ち、基板に接触するエッジ）が、パー
ジガスの流れに対してのピンの妨害を少なくするよう
に、略アーチ状の面をもって形成される。更に、ピンの
このアーチ状の先導エッジは、基板の下面から約０．０
０５”の点で基板の外周と接触するように設計される。
図７に示されるように、中心部２３０は外接フープ２８
２の内壁から内側へ、そしてパージガスチャンネルの上
へと延長する。また、各ピン２２４は後ろ向きに伸びる
マウンティングタブ２３１を有し、これはフープ２８２
のリセス内部でピン２２４を固定するボルトを受容する
ための１組の開口を有している。
基板エッジ２７を正確に位置させるために、好ましい基
板位置決めシステムは、チャンネル２２０の外接するフ
ープに２８２形成されたリセス内に配置された複数のセ
ラミックガイドピン２２４を有する。ピン２２４はそれ
ぞれ、垂直から約１２゜のテーパーがつけられた前部２
２６を有する。前部２２６は、略平坦な延長する中心部
２３０とテーパーサイド２２８を有し、中心部２３０
が、テーパーサイド２２８よりも更にヒータプレート上
面２６の内側に延長する。各ピン２２４の中心部２３０
の先導エッジ（即ち、基板に接触するエッジ）が、パー
ジガスの流れに対してのピンの妨害を少なくするよう
に、略アーチ状の面をもって形成される。更に、ピンの
このアーチ状の先導エッジは、基板の下面から約０．０
０５”の点で基板の外周と接触するように設計される。
図７に示されるように、中心部２３０は外接フープ２８
２の内壁から内側へ、そしてパージガスチャンネルの上
へと延長する。また、各ピン２２４は後ろ向きに伸びる
マウンティングタブ２３１を有し、これはフープ２８２
のリセス内部でピン２２４を固定するボルトを受容する
ための１組の開口を有している。
【００５３】基板２４がヒータペデスタル１８の中心に
完璧な位置にある場合に、基板の中円形部２１から約５
０００インチの点まで、ピン２２４の延長する中心部２
３０がポケット壁面の内側に突き出るように、ガイドピ
ン２２４はヒータペデスタル１８の上に配置される。従
って、基板２４が完璧な位置にある場合には、基板２４
はいずれのピン２３４とも接触せずに、ポケット床面２
６と接触するだろう。この様な位置をとる場合、前述の
ように、基板の外周と外接フープ内側エッジの間に環状
部分２８４が形成される。しかし、ほとんどの基板には
多少の偏りがあるため、ロボットブレードが必ずしも基
板２４を床面２６上に完璧に中心に置くわけではない。
この様な場合、基板２４の下テーパー面１９及び平坦な
中円周部２１が、１つ以上のガイドピン２２４の延長部
分２３０と噛み合い、そして、エッジ２７がパージガス
チャンネル２２０を制限しないように、ガイドピン２２
４が基板を上面２６上の位置にその位置を決めて置く。
ガイドピン２２４を用いて基板２４をポジショニングす
ることにより、位置決め機構と接触する基板の部分だけ
が、ガイドピン中心部２３０と接触するエッジ２７のそ
の小さな部分となる。更に、図７に例示されるように、
そして、位置ぎめがずれた基板あるいは偏った基板が外
周フープ２８２に噛み合わないことを保証するため、フ
ープの上側の内エッジが約１５゜の角度戻され、即ち、
ピンの面（つら）の傾斜よりも３゜大きくなる。中心部
２３０がパージガスチャンネル２２０から放射状内側に
延長するため、基板エッジ２７はチャンネル２２０から
少しの距離だけのところに位置し、中心部２３０との基
板２４の接触領域の各サイドに対する基板２４の領域
は、パージガスの妨害のない供給を受容する。
完璧な位置にある場合に、基板の中円形部２１から約５
０００インチの点まで、ピン２２４の延長する中心部２
３０がポケット壁面の内側に突き出るように、ガイドピ
ン２２４はヒータペデスタル１８の上に配置される。従
って、基板２４が完璧な位置にある場合には、基板２４
はいずれのピン２３４とも接触せずに、ポケット床面２
６と接触するだろう。この様な位置をとる場合、前述の
ように、基板の外周と外接フープ内側エッジの間に環状
部分２８４が形成される。しかし、ほとんどの基板には
多少の偏りがあるため、ロボットブレードが必ずしも基
板２４を床面２６上に完璧に中心に置くわけではない。
この様な場合、基板２４の下テーパー面１９及び平坦な
中円周部２１が、１つ以上のガイドピン２２４の延長部
分２３０と噛み合い、そして、エッジ２７がパージガス
チャンネル２２０を制限しないように、ガイドピン２２
４が基板を上面２６上の位置にその位置を決めて置く。
ガイドピン２２４を用いて基板２４をポジショニングす
ることにより、位置決め機構と接触する基板の部分だけ
が、ガイドピン中心部２３０と接触するエッジ２７のそ
の小さな部分となる。更に、図７に例示されるように、
そして、位置ぎめがずれた基板あるいは偏った基板が外
周フープ２８２に噛み合わないことを保証するため、フ
ープの上側の内エッジが約１５゜の角度戻され、即ち、
ピンの面（つら）の傾斜よりも３゜大きくなる。中心部
２３０がパージガスチャンネル２２０から放射状内側に
延長するため、基板エッジ２７はチャンネル２２０から
少しの距離だけのところに位置し、中心部２３０との基
板２４の接触領域の各サイドに対する基板２４の領域
は、パージガスの妨害のない供給を受容する。
【００５４】処理の間、パージガスがチャンネル２２０
に供給されて、環状部２８４の中を上向きに流れる。パ
ージガスの流れは、図７では矢印２８６で指示される
が、ポケットの内壁と共に、成膜ガスが基板２４の平坦
なエッジ１７及び傾斜する下エッジ１９と接触する事を
防止する。典型的なタングステンＣＶＤプロセスのため
のパージガスは、通常、アルゴン／水素混合ガスであ
り、アルゴンガスは１０００〜２０００ｃｍ3 ／分の流
量で供給され、Ｈ2 ガスは２００〜５００ｃｍ3 ／分の
流量で供給される。アルゴンガスの役割は、基板エッジ
へのＷＦ6 ガスの接触を防止することである。他方、Ｈ
2 ガスの役割は、成膜層のエッジにおいて成膜蓄積を増
加させることである。
に供給されて、環状部２８４の中を上向きに流れる。パ
ージガスの流れは、図７では矢印２８６で指示される
が、ポケットの内壁と共に、成膜ガスが基板２４の平坦
なエッジ１７及び傾斜する下エッジ１９と接触する事を
防止する。典型的なタングステンＣＶＤプロセスのため
のパージガスは、通常、アルゴン／水素混合ガスであ
り、アルゴンガスは１０００〜２０００ｃｍ3 ／分の流
量で供給され、Ｈ2 ガスは２００〜５００ｃｍ3 ／分の
流量で供給される。アルゴンガスの役割は、基板エッジ
へのＷＦ6 ガスの接触を防止することである。他方、Ｈ
2 ガスの役割は、成膜層のエッジにおいて成膜蓄積を増
加させることである。
【００５５】想定されるパージガス及び成膜ガスのフロ
ーパターンが、図７及び図８に示される。矢印２８６で
指示されるように、パージガスは環状部２８４から上向
きに移動する。成膜ガスは、矢印２８８で指示されるよ
うに、基板の表面を中心部から周囲の方へ向かう略層流
を有している。図７に例示されるポケット壁面の高さは
基板の厚さに等しいかそれよりの大きいため、成膜ガス
は外接フープの頂面の上を「上方に上って」、下記に記
載される排気システムを介して脱気される。この点にお
いては、壁面の正確な高さ（ポケットの深さ）は変動す
ることがあり、ウエハの厚さの２倍（図８）又はウエハ
の高さと等しい（図７）である壁面高さの具体例は、単
なる例示であることを述べておく必要がある。しかし、
成膜ガスの層流２８８が乱されて乱流へと変り、このこ
とがパージガスの流れにかかわらずエッジ及び下面へ不
要な成膜を生じさせるほどには、大きくするべきではな
い。同時に、パージガス、成膜ガスと共に、ポケット壁
面は充分に高くなっているべきである。
ーパターンが、図７及び図８に示される。矢印２８６で
指示されるように、パージガスは環状部２８４から上向
きに移動する。成膜ガスは、矢印２８８で指示されるよ
うに、基板の表面を中心部から周囲の方へ向かう略層流
を有している。図７に例示されるポケット壁面の高さは
基板の厚さに等しいかそれよりの大きいため、成膜ガス
は外接フープの頂面の上を「上方に上って」、下記に記
載される排気システムを介して脱気される。この点にお
いては、壁面の正確な高さ（ポケットの深さ）は変動す
ることがあり、ウエハの厚さの２倍（図８）又はウエハ
の高さと等しい（図７）である壁面高さの具体例は、単
なる例示であることを述べておく必要がある。しかし、
成膜ガスの層流２８８が乱されて乱流へと変り、このこ
とがパージガスの流れにかかわらずエッジ及び下面へ不
要な成膜を生じさせるほどには、大きくするべきではな
い。同時に、パージガス、成膜ガスと共に、ポケット壁
面は充分に高くなっているべきである。
【００５６】基板２４がまずヒータペデスタル１８上に
受容されたとき、その温度はヒータペデスタル１８の温
度よりも実質的に低くてもよい。基板２４が一旦ヒータ
ペデスタル１８と接触すれば、熱が基板２４へ伝導によ
り移動し、その温度を処理温度まで上昇させる。この温
度上昇は基板２４を熱膨張させ、エッジ２７を位置決め
ピン２２４へ押しつけることがある。更に、グルーブ７
７及び７８の真空が基板２４をポケット床面２６へしっ
かりと吸引し、基板２４のエッジ２７はピン２２４に対
して押すように負荷がかけられるようになることがあ
る。この負荷の結果、基板２４は位置決めピン２２４と
接触している部分でクラックや欠けを生じ得る。基板エ
ッジ２７において欠けやクラックの発生を最小限にする
ために、基板２４が加熱されている期間、真空グルーブ
７７及び７８にチャンバ圧力を維持するように、チャン
バコントローラがプログラムがされ、基板２４が安定し
た温度に達した後に、グルーブ７７及び７８を介して真
空を引く。基板２４の真下の圧力の存在により、基板を
位置決めピン２２４と接触している領域から離れるよう
に膨張せしめ、局所的な圧縮応力を減少させ、圧縮によ
る基板エッジ２７のクラックや欠けの発生を減少させ
る。更に、パージガスが真空グルーブ７７及び７８を逆
流すると同時に、基板２４がポケット２８０内に受容さ
れて基板２４の位置決めを補助し支持ピン２５への基板
２４の摩擦による付着を減少させ、同時にガイドピン２
２４が基板２４をその位置へガイドしてもよく、あるい
は、ガスがグルーブ７７及び７８を逆流すると同時に、
基板２４が熱膨張してポケット２８０に受容されている
際に基板２４をピン２２４から離れるように膨張せしめ
てもよい。
受容されたとき、その温度はヒータペデスタル１８の温
度よりも実質的に低くてもよい。基板２４が一旦ヒータ
ペデスタル１８と接触すれば、熱が基板２４へ伝導によ
り移動し、その温度を処理温度まで上昇させる。この温
度上昇は基板２４を熱膨張させ、エッジ２７を位置決め
ピン２２４へ押しつけることがある。更に、グルーブ７
７及び７８の真空が基板２４をポケット床面２６へしっ
かりと吸引し、基板２４のエッジ２７はピン２２４に対
して押すように負荷がかけられるようになることがあ
る。この負荷の結果、基板２４は位置決めピン２２４と
接触している部分でクラックや欠けを生じ得る。基板エ
ッジ２７において欠けやクラックの発生を最小限にする
ために、基板２４が加熱されている期間、真空グルーブ
７７及び７８にチャンバ圧力を維持するように、チャン
バコントローラがプログラムがされ、基板２４が安定し
た温度に達した後に、グルーブ７７及び７８を介して真
空を引く。基板２４の真下の圧力の存在により、基板を
位置決めピン２２４と接触している領域から離れるよう
に膨張せしめ、局所的な圧縮応力を減少させ、圧縮によ
る基板エッジ２７のクラックや欠けの発生を減少させ
る。更に、パージガスが真空グルーブ７７及び７８を逆
流すると同時に、基板２４がポケット２８０内に受容さ
れて基板２４の位置決めを補助し支持ピン２５への基板
２４の摩擦による付着を減少させ、同時にガイドピン２
２４が基板２４をその位置へガイドしてもよく、あるい
は、ガスがグルーブ７７及び７８を逆流すると同時に、
基板２４が熱膨張してポケット２８０に受容されている
際に基板２４をピン２２４から離れるように膨張せしめ
てもよい。
【００５７】（チャンバ排気システム）再び図２及び３
を参照すれば、そこには排気システム３００が示されて
いる。反応器１０の頂部１２は、チャンバ４０の排気ポ
ート３０４に続く従来からのマニホールド２３を有す
る。排気ポート３０４からの吸引はチャンバ１３から排
気チャンバガスを引っ張り、チャンバ１３の基本的な処
理環境を維持する。マニホールド２３は頂部１４の境界
の周囲に実質的に延長するが、壁面１６がスリットバル
ブ１１により貫通されているところではギャップが残っ
ている。このギャップは、エンクロージャ１１内に不均
等な排気と不均等なチャンバ処理ガスの分布を生じさせ
る。本発明に従って、ポンピング板３０８がその周囲に
均等な間隔をもつ複数のアパーチャー２９を有して、マ
ニホールド２３の上に載置される。アパーチャー２９は
約３０度の間隔で配置され、アパーチャー２９はギャッ
プに隣接するマニホールド２３の各末端に間隔をもって
配置されている。ポンピング板３０８に均等な間隔で配
置されているアパーチャーは、使用済みのチャンバ処理
物質の均等な排気を実現し、このことが基板２４上への
成膜層の厚さを更に均一にする。
を参照すれば、そこには排気システム３００が示されて
いる。反応器１０の頂部１２は、チャンバ４０の排気ポ
ート３０４に続く従来からのマニホールド２３を有す
る。排気ポート３０４からの吸引はチャンバ１３から排
気チャンバガスを引っ張り、チャンバ１３の基本的な処
理環境を維持する。マニホールド２３は頂部１４の境界
の周囲に実質的に延長するが、壁面１６がスリットバル
ブ１１により貫通されているところではギャップが残っ
ている。このギャップは、エンクロージャ１１内に不均
等な排気と不均等なチャンバ処理ガスの分布を生じさせ
る。本発明に従って、ポンピング板３０８がその周囲に
均等な間隔をもつ複数のアパーチャー２９を有して、マ
ニホールド２３の上に載置される。アパーチャー２９は
約３０度の間隔で配置され、アパーチャー２９はギャッ
プに隣接するマニホールド２３の各末端に間隔をもって
配置されている。ポンピング板３０８に均等な間隔で配
置されているアパーチャーは、使用済みのチャンバ処理
物質の均等な排気を実現し、このことが基板２４上への
成膜層の厚さを更に均一にする。
【００５８】（結言）本発明の以上の具体例は、基板上
に更に均一な材料の成膜を生じさせる一方、同時に、処
理中の粒子の発生を減少させる。処理中に基板に接触し
ているシャドーリングをなくすことにより、シャドーリ
ングによって生じる基板のエッジのマスクされる部分を
なしにすることで、基板からのダイの全収率が向上す
る。
に更に均一な材料の成膜を生じさせる一方、同時に、処
理中の粒子の発生を減少させる。処理中に基板に接触し
ているシャドーリングをなくすことにより、シャドーリ
ングによって生じる基板のエッジのマスクされる部分を
なしにすることで、基板からのダイの全収率が向上す
る。
【００５９】更に、この装置は基板のエッジ及び下面へ
の不要な成膜を実質的に減少させる。従って、このこと
は、基板に不適切に付着したエッジ／下面への不要な成
膜を原因とする粒子汚染物を減少させる。
の不要な成膜を実質的に減少させる。従って、このこと
は、基板に不適切に付着したエッジ／下面への不要な成
膜を原因とする粒子汚染物を減少させる。
【００６０】また、この改良されたＣＶＤチャンバの構
造は、粒子の発生を減少させる。基板２４及び基板が受
容されるヒータペデスタル１８の摩擦による付着が減少
することにより、ヒータペデスタル１８上の基板２４の
摩擦が減少する。
造は、粒子の発生を減少させる。基板２４及び基板が受
容されるヒータペデスタル１８の摩擦による付着が減少
することにより、ヒータペデスタル１８上の基板２４の
摩擦が減少する。
【００６１】特定の詳細事項が本発明への使用のために
記載されてきたが、当業者には、詳細事項及び本発明の
特定の記載された要素の配置は、本発明の範囲から離れ
ることなく変更されてもよいことが認識されるだろう。
更に、本発明は熱ＣＶＤチャンバへの使用のために説明
されてきたが、これらの要素はプラズマ成膜及びその他
の基板処理操作への使用にも同じように適切である。
記載されてきたが、当業者には、詳細事項及び本発明の
特定の記載された要素の配置は、本発明の範囲から離れ
ることなく変更されてもよいことが認識されるだろう。
更に、本発明は熱ＣＶＤチャンバへの使用のために説明
されてきたが、これらの要素はプラズマ成膜及びその他
の基板処理操作への使用にも同じように適切である。
【００６２】この明細書に記載される全ての出版物及び
特許は、本発明がなされた時点での当業者の技術のレベ
ルを示している。ここに記載される全ての出版物及び特
許は、各出版物及び特許が特定的に及び各別に参照とし
て包含されると同じ範囲で、参照としてここに包含され
る。
特許は、本発明がなされた時点での当業者の技術のレベ
ルを示している。ここに記載される全ての出版物及び特
許は、各出版物及び特許が特定的に及び各別に参照とし
て包含されると同じ範囲で、参照としてここに包含され
る。
【００６３】以上の発明は、例示及び理解の明確化の目
的のため、ある詳細部分だけが記載されているが、独立
クレームの範囲内で変更及び変形を行ってもよいことは
自明である。
的のため、ある詳細部分だけが記載されているが、独立
クレームの範囲内で変更及び変形を行ってもよいことは
自明である。
【００６４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の基板処理
装置及び方法によれば、シャドーリングを用いずに、半
導体基板のエッジ又はその周囲に材料の成膜を制御する
ための方法及び装置が提供される。
装置及び方法によれば、シャドーリングを用いずに、半
導体基板のエッジ又はその周囲に材料の成膜を制御する
ための方法及び装置が提供される。
【図１】（ａ）、（ｂ）共に、基板のエッジにおける材
料の非理想的及び理想的成膜を例示する、半導体基板の
部分断面図である。
料の非理想的及び理想的成膜を例示する、半導体基板の
部分断面図である。
【図２】本発明の装置の断面図である。
【図３】本発明の装置の断面図である。
【図４】図２及び図３に示されたチャンバに配置された
ヒータペデスタルの上面図である。
ヒータペデスタルの上面図である。
【図５】基板を受容するところを例示する、図４のヒー
タペデスタルの上面図である。
タペデスタルの上面図である。
【図６】図５の６−６線に沿った、ペデスタルの上部分
の部分断面図である。
の部分断面図である。
【図７】基板エッジへの成膜防止の２つの構成を例示す
るヒータペデスタルの各大部分断面図である。
るヒータペデスタルの各大部分断面図である。
【図８】基板エッジへの成膜防止の２つの構成を例示す
る、別のヒータペデスタルの各大部分断面図である。
る、別のヒータペデスタルの各大部分断面図である。
１…基板、２，３，４…層、５…エッジ、１０…ＣＶＤ
処理反応器、１００…アパーチャー、１０２…移送リン
グ、１０６ａ〜ｄ…支持リング、１１…スリットバル
ブ、１２…突起支持部、１２…外壁、１２６…シールリ
ング、１２７…環状部、１３０…内腔、１３２…円柱シ
ャフト、１３４…下球状部、１３６…円錐ヘッド、１３
８…もみきり部、１４…カバー、１４０…基板ポジショ
ニング組立体、１４２…ピン支持体、１４４…駆動材、
１４５…ピン支持リング、１４６…ピン支持リング、１
４９…円柱部、１５０…スリーブ部、１５１…放射支持
体、１５３…位置決め壁面、１５４…フィンガ、１５５
…支持リブ、１５６…ばね組立体、１５７…ギャップ、
１５８…ハウジング、１５９…穴、１６…ベース、１６
０…スロット、１６４…ばね、１７…上テーパー面、１
７３…フランジ、１８…ペデスタル、１９…下テーパー
面、２０…ステム、２１…中周囲部、２１８…マニホー
ルド、２２…駆動システム、２２０…パージガスチャン
ネル、２２４…アラインメントピン、２２６…前部、２
２８…テーパーサイド、２３…排気マニホールド、２３
０…中心部、２３１…マウンティングタブ、２３４…ア
パーチャー、２４…基板、２５…支持ピン、２６…ポケ
ット床面、２７…外側エッジ、２８０…基板受容ポケッ
ト、２８２…円形フープ、２８４…環状部分、２８６…
パージガスの流れを示す矢印、２８８…成膜ガスの流れ
を示す矢印、２９…アパーチャー、３０…基板エッジ保
護システム、３００…チャンバ排気システム、３０４…
排気ポート、３０８…ポンピング板、３２…基板アライ
ンメントシステム、３４…ヒータペデスタルポジショニ
ング組立体、４０…ステム上端面、４２…ステム下端
面、４３…カバープレート、４４…熱絞り部、４８…真
空パイプ、４９…センサ、５０…内腔、５１…プラグ、
５２…ガス管、５３…ハウジング、５６…熱電対、５９
…ブラケット、６２，６４…コネクタ、７０…パージガ
ス内腔、７５…交差内腔、７６…真空ポート、７７，７
８…グルーブ、８１…支持スリーブ、８２…モータ及び
減速ギア組立体、８３…下側管状部、８４…駆動ベル
ト、８５…突出し部、８６…連結及び親ねじ組立体、８
７…ばね、８８…移送ハウジング、８９…支持フラン
じ、９０…リニアスライド、９１…支持リング、９３…
位置決め突起、９４…幕、９５…リップ、９６…スリー
ブ、９７…ガスマニホールド、９８，９９…ベローズ。
処理反応器、１００…アパーチャー、１０２…移送リン
グ、１０６ａ〜ｄ…支持リング、１１…スリットバル
ブ、１２…突起支持部、１２…外壁、１２６…シールリ
ング、１２７…環状部、１３０…内腔、１３２…円柱シ
ャフト、１３４…下球状部、１３６…円錐ヘッド、１３
８…もみきり部、１４…カバー、１４０…基板ポジショ
ニング組立体、１４２…ピン支持体、１４４…駆動材、
１４５…ピン支持リング、１４６…ピン支持リング、１
４９…円柱部、１５０…スリーブ部、１５１…放射支持
体、１５３…位置決め壁面、１５４…フィンガ、１５５
…支持リブ、１５６…ばね組立体、１５７…ギャップ、
１５８…ハウジング、１５９…穴、１６…ベース、１６
０…スロット、１６４…ばね、１７…上テーパー面、１
７３…フランジ、１８…ペデスタル、１９…下テーパー
面、２０…ステム、２１…中周囲部、２１８…マニホー
ルド、２２…駆動システム、２２０…パージガスチャン
ネル、２２４…アラインメントピン、２２６…前部、２
２８…テーパーサイド、２３…排気マニホールド、２３
０…中心部、２３１…マウンティングタブ、２３４…ア
パーチャー、２４…基板、２５…支持ピン、２６…ポケ
ット床面、２７…外側エッジ、２８０…基板受容ポケッ
ト、２８２…円形フープ、２８４…環状部分、２８６…
パージガスの流れを示す矢印、２８８…成膜ガスの流れ
を示す矢印、２９…アパーチャー、３０…基板エッジ保
護システム、３００…チャンバ排気システム、３０４…
排気ポート、３０８…ポンピング板、３２…基板アライ
ンメントシステム、３４…ヒータペデスタルポジショニ
ング組立体、４０…ステム上端面、４２…ステム下端
面、４３…カバープレート、４４…熱絞り部、４８…真
空パイプ、４９…センサ、５０…内腔、５１…プラグ、
５２…ガス管、５３…ハウジング、５６…熱電対、５９
…ブラケット、６２，６４…コネクタ、７０…パージガ
ス内腔、７５…交差内腔、７６…真空ポート、７７，７
８…グルーブ、８１…支持スリーブ、８２…モータ及び
減速ギア組立体、８３…下側管状部、８４…駆動ベル
ト、８５…突出し部、８６…連結及び親ねじ組立体、８
７…ばね、８８…移送ハウジング、８９…支持フラン
じ、９０…リニアスライド、９１…支持リング、９３…
位置決め突起、９４…幕、９５…リップ、９６…スリー
ブ、９７…ガスマニホールド、９８，９９…ベローズ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シシー レン エス. アメリカ合衆国， カリフォルニア州 94539， フレモント， パゴサ ウェイ 348
Claims (25)
- 【請求項１】 外周エッジと処理のための第１の面と第
２の面とを有する略平坦な基板を処理するための装置で
あって、 （ｉ）基板処理チャンバを画するハウジングと、 （ｉｉ）該チャンバ内に配置されて処理のためその上に
基板を受容する基板支持体と、 （ｉｉｉ）該基板支持体によって画され、基板及び壁面
を支持する床面を有し、処理のための該第１の面全体を
露出させるようにサイズが与えられる基板受容ポケット
と （ｉｖ）基板が該ポケットに受容された際に基板の外周
エッジに沿ってガスを配向させるように位置されるガス
流入口とを備える装置。 - 【請求項２】 前記ガス流入口が、該ポケットの該床面
に形成されたチャンネルを有し、基板が該基板受容ポケ
ットに受容された際に該チャンネルが基板の外周の周り
まで延長する請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 該チャンネルが、該壁面と該ポケットの
該床面の間の界面に形成される請求項２に記載の装置。 - 【請求項４】 該壁面が、該ポケットの該床面と略垂直
となるように配置される請求項１に記載の装置。 - 【請求項５】 該壁面が、少なくとも基板の最大厚さと
同じ高さである請求項４に記載の装置。 - 【請求項６】 該壁面が、基板の最大厚さと同じ高さで
ある請求項４に記載の装置。 - 【請求項７】 該壁面が、基板の最大厚さよりも大きい
高さを有する請求項５に記載の装置。 - 【請求項８】 該壁面が、基板の最大厚さの約２倍の高
さである請求項５に記載の装置。 - 【請求項９】 基板の中心部分から該壁面の上方への方
向に、処理ガスの層流が流れている際に、この流れが実
質的に層流的で非乱流的であるように維持される請求項
４に記載の装置。 - 【請求項１０】 該壁面が、上向き及び下向きに傾斜し
た上部分を有する請求項８に記載の装置。 - 【請求項１１】 傾斜する該上部分が、垂直から約１５
゜戻る傾斜を有する請求項１０に記載の装置。 - 【請求項１２】 基板位置決めシステムを更に備える請
求項１に記載の装置。 - 【請求項１３】 該基板位置決めシステムが、該基板支
持体上に配置される複数の突起部を有して、該ポケット
内部の前記基板支持材上に受容される基板の位置決めを
行う請求項１２に記載の装置。 - 【請求項１４】 外周エッジと処理のための第１の面と
第２の面とを有する略平坦な基板を処理するための装置
であって、 （ｉ）基板処理チャンバを画するハウジングと、 （ｉｉ）該チャンバ内に配置されて処理のためその上に
基板を受容する基板支持体と、 （ｉｉｉ）内部面を有し、基板全体と外接するようにサ
イズを与えられて、基板のエッジと該内部面の間に環状
部を画し、処理のため基板の該第１の面全体を露出させ
る外接フープと、 （ｉｖ）該環状部を通るようにガスの向きを与えるよう
に位置されたガス流入口とを有する装置。 - 【請求項１５】 基板が該基板受容ポケットに受容され
た際に基板の外周の周りまで延長するチャンネルを有す
る請求項１４に記載の装置。 - 【請求項１６】 該フープ内部面が、基板の主面と略垂
直となるように配置される請求項１５に記載の装置。 - 【請求項１７】 該フープ内部面が、少なくとも基板の
最大厚さと同じ高さである請求項１６に記載の装置。 - 【請求項１８】 該フープ内部面が、基板の最大厚さの
約２倍の高さである請求項１７に記載の装置。 - 【請求項１９】 基板位置決めシステムを更に備える請
求項１８に記載の装置。 - 【請求項２０】 該基板位置決めシステムが、該基板支
持体上に配置される複数の突起部を有して、該環状部を
画する外接フープに関して前記基板支持材上に受容され
る基板の位置決めを行う請求項１９に記載の装置。 - 【請求項２１】 外周エッジと処理のための第１の面と
第２の面とを有する略平坦な基板を処理する方法であっ
て、 （ｉ）基板を受容する基板支持体をプロセスチャンバ内
に与えるステップと、 （ｉｉ）基板外接フープにより外接エッジの周りに環状
部を画して、基板の該第１の面全体を処理ガスに暴露さ
せるステップと、 （ｉｉｉ）ガスを該環状部に通過させて、基板の外周エ
ッジが処理ガスと接触することを防止するステップとを
備える方法。 - 【請求項２２】 該環状部が、少なくとも基板の最大厚
さと同じ高さの内部面を有する外接フープによって画さ
れる請求項２１に記載の方法。 - 【請求項２３】 該環状部が、基板の最大厚さと同じ高
さの内部面を有する外接フープによって画される請求項
２１に記載の方法。 - 【請求項２４】 該環状部が、基板の最大厚さの約２倍
の高さの内部面を有する外接フープによって画される請
求項２１に記載の方法。 - 【請求項２５】 該外接フープに関して基板を位置決め
するステップを更に備える請求項２４に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/327462 | 1994-10-21 | ||
| US08/327,462 US5556476A (en) | 1994-02-23 | 1994-10-21 | Controlling edge deposition on semiconductor substrates |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08236451A true JPH08236451A (ja) | 1996-09-13 |
| JP4361614B2 JP4361614B2 (ja) | 2009-11-11 |
Family
ID=23276645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27451195A Expired - Lifetime JP4361614B2 (ja) | 1994-10-21 | 1995-10-23 | 半導体基板のエッジ成膜の制御 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5556476A (ja) |
| EP (1) | EP0708477B1 (ja) |
| JP (1) | JP4361614B2 (ja) |
| KR (1) | KR100271191B1 (ja) |
| DE (1) | DE69529325T2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6336975B1 (en) | 1999-03-24 | 2002-01-08 | Nec Corporation | Thin film forming equipment and method |
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|---|---|---|---|---|
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| US5705080A (en) * | 1994-07-06 | 1998-01-06 | Applied Materials, Inc. | Plasma-inert cover and plasma cleaning process |
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