JP2007214577A - ウエハキャリアの温度補償によってウエハの表面温度を変化させるシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 化学蒸着反応装置などのウエハ処理システムに用いられるウエハキャリアに配置されるウエハ基板を均一に加熱するシステム及び方法である。ウエハ区画の第1パターン、例えば、ウエハキャリアの1つ又は複数のリングが、ウエハキャリアの表面に設けられ、ウエハキャリアの材料と異なる嵌込み材料の第2パターンが、ウエハキャリアの底面に嵌め込まれる。嵌込み材料の第2パターンは、ウエハ区画の第1パターンとは実質的に相補的な関係にある。その結果、ウエハ区画のない中間領域には、少なくともウエハとウエハ区画とを有するウエハ支持領域におけるよりも多い材料接触面が存在する。
【選択図】 図3A
Description
105 反応室上面
110 反応室壁
115 反応室底面
120 フランジ
125 ガス源
130、300、400、500、600、700、800、900、1100 ウエハキャリア
135、335、435、535、635、735、835、935、1130 ウエハ区画
140、340、440、540、640、740、840、940、1140 ウエハ基板
145、345、355、445、645、655、755、760、855、955 ウエハ−キャリア接触面
150 サセプタ
155、310、410、610、710、810、910 タブ
160 加熱素子
165 制御回路
170 熱シールド
180 スピンドル
185 モータシステム
190 排気通路
200、360、460、560、620、720、820、920、1160 表面
210、365、465、565、630、730、830、930、1165 底面
222、322 第1垂直線
225、325 第2垂直線
305 本体
320 第2パターン
330 第1パターン
350 嵌込み領域
390、490、590 ウエハキャリアの主材料
420、520 第1の領域
430、530 第2の領域
450、550 第1の嵌込み材料
455、555 第1の接触面
470、570 第2の嵌込み材料
475、575 第2の接触面
580 第3の嵌込み材料
585 第3の接触面
650、850、950 嵌込み材料
745、845、945 底間隙
750 中間嵌込み材料
870 段差
970 脚
1120 中間領域
1142、1152 第1リング
1144、1154 第2リング
1150 平面
α 中心軸
β 回転速度
γ 二等分線
Claims (34)
- ウエハキャリア本体と、
第1の材料からなる前記ウエハキャリア本体の第1の面であって、ウエハを収容する複数の区画を有する第1の面と、
前記ウエハキャリア本体の前記第1の面の反対側に配置された第2の面であって、前記第1の材料と接触する第2の材料の層を含む第2の面と
を備えたウエハキャリアであって、
前記第2の材料が、前記第2の面のうち、前記第1の面の前記複数のウエハ収容区画の実質的に反対側に当たる領域を除いて、前記第2の面の実質的に全面の範囲に及んでいるウエハキャリア。 - 前記第1の材料が、前記第2の面のうち、前記第1の面の前記複数のウエハ収容区画の実質的に反対側に当たる領域の実質的に全ての範囲に渡っている請求項1に記載のウエハキャリア。
- 前記第1の材料が、黒鉛、SiC、AlN、Al2O3、モリブデン、タングステン、及びそれらの混合物又は合金の1つ又は複数から選択される材料であって、表面被膜を有するか又は表面被膜を有しない材料である請求項1に記載のウエハキャリア。
- 前記第2の材料が、黒鉛、SiC、AlN、Al2O3、モリブデン、タングステン、及びそれらの混合物又は合金の1つ又は複数から選択される材料であって、表面被膜を有するか又は表面被膜を有しない材料である請求項3に記載のウエハキャリア。
- 前記第2の面が平らであって、前記第1の面が前記ウエハ収容区画を除けば平らであって、前記ウエハ収容区画が、このウエハ収容区画にウエハを着座させる段状の外側リムを備える請求項1に記載のウエハキャリア。
- 前記第2の材料が、複数の材料の層から構成され、これら複数の材料の層の少なくとも1つは、前記第1の材料と異なるものである請求項1に記載のウエハキャリア。
- ウエハキャリア本体と、
ウエハ区画が第1のパターンで形成されている第1の面であって、前記ウエハキャリア本体の第1の材料から構成されている第1の面と、
前記ウエハキャリア本体の前記第1の面の反対側に配置された第2の面であって、第2の材料が第2のパターンで配置されている第2の面と
を備えたウエハキャリアであって、
前記第2の材料の前記第2のパターンが、前記ウエハ区画の前記第1のパターンを実質的に反転させた関係にあるウエハキャリア。 - 前記第1の材料が、実質的に前記第1のパターンで、前記第2の面にまで達しており、前記第2の材料が、実質的に前記第2のパターンで、前記第2の面に嵌め込まれている請求項7に記載のウエハキャリア。
- 前記第1の面が、前記ウエハ区画を除けば平らである請求項8に記載のウエハキャリア。
- 前記ウエハ区画が、このウエハ区画にウエハを着座させる段状の外側リムを備える請求項9に記載のウエハキャリア。
- 前記ウエハ区画が、このウエハ区画にウエハを着座させる凹面、鋸歯、段差、及び複数の脚の形状から選択される形状を有する請求項8に記載のウエハキャリア。
- 前記第2の材料が、複数の材料の層から構成され、これら複数の材料の層の少なくとも1つは、前記第1の材料と異なるものである請求項7に記載のウエハキャリア。
- 前記第1の材料が、黒鉛、SiC、AlN、Al2O3、モリブデン、タングステン、及びそれらの混合物又は合金の1つ又は複数から選択される材料であって、表面被膜を有するか又は表面被膜を有しない材料である請求項7に記載のウエハキャリア。
- 前記第2の材料が、黒鉛、SiC、AlN、Al2O3、モリブデン、タングステン、及びそれらの混合物又は合金の1つ又は複数から選択される材料であって、表面被膜を有するか又は表面被膜を有しない材料である請求項13に記載のウエハキャリア。
- 前記ウエハ区画が、前記ウエハキャリアの前記表面においてリングのパターンを形成する請求項7に記載のウエハキャリア。
- 前記ウエハ区画が、前記ウエハキャリアの前記表面において複数のリングのパターンを形成する請求項15に記載のウエハキャリア。
- 反応室であって、この反応室の内側と外側を画定する一組の反応室壁と、上面と、底面とを備えた反応室と、
前記反応室内に設置され、前記反応室内に少なくとも1つの外部ガス源からガスを供給するガスヘッドと、
前記反応室内に設置された加熱素子と、
前記サセプタ上に設置されたウエハキャリアであって、このウエハキャリアは、ウエハ区画が第1のパターンで配置された第1の面と、この第1の面の反対側に配置された第2の面とを備えており、前記第1の面は第1の材料で構成されており、前記第2の面には第2の材料が第2のパターンで嵌め込まれて配置されており、前記第2の材料の前記第2のパターンが、前記ウエハ区画の前記第1のパターンを実質的に反転させた関係にあるウエハキャリアと、
前記反応室内において前記加熱素子と前記ウエハキャリアが上に設置された支持体と
を備えた化学蒸着反応装置。 - 前記第2パターンの部分ではない前記第2の面の前記領域が、前記第1の材料によって実質的に覆われている請求項17に記載の反応装置。
- 前記ウエハキャリアの前記第1の面が、前記ウエハ区画を除けば平らである請求項17に記載の反応装置。
- 前記ウエハキャリアの前記第2の材料が、複数の材料の層から構成され、これら複数の材料の層の少なくとも1つは、前記第1の材料と異なるものである請求項17に記載の反応装置。
- 前記ウエハキャリアの前記第1の材料は、黒鉛、SiC、AlN、Al2O3、モリブデン、タングステン、及びそれらの混合物又は合金の1つ又は複数から選択される材料であって、表面被膜を有するか又は表面被膜を有しない材料である請求項17に記載の反応装置
- 前記ウエハキャリアの前記第2の材料は、黒鉛、SiC、AlN、Al2O3、モリブデン、タングステン、及びそれらの混合物又は合金の1つ又は複数から選択される材料であって、表面被膜を有するか又は表面被膜を有しない材料である請求項17に記載の反応装置。
- 前記ウエハ区画が、このウエハ区画にウエハを着座させる段状の外側リムを備える請求項17に記載の反応装置。
- 前記ウエハ区画の前記段状の外側リムが、1〜2mmの幅と10〜100μmの深さを有する請求項23に記載の反応装置。
- 前記ウエハ区画の前記第1のパターンが、前記ウエハ区画から構成された一組の同心円状のリングである請求項17に記載の反応装置。
- ウエハ上にエピタキシャル層を堆積させる方法であって、
ウエハキャリアの表面に第1のパターンで配置された複数のウエハ区画に複数のウエハを置くステップであって、前記ウエハキャリアの底面には、第2のパターンで放射性材料が嵌め込まれているステップと、
互いに対向する第1の面と第2の面を設けることによって、前記ウエハキャリアに熱を均一に分配するように前記ウエハキャリアを加熱するステップであって、前記構造体が、ウエハ収容領域と中間領域とを備えており、前記構造体が、前記第1の面の前記ウエハ収容領域内にウエハを収容するように構成されており、前記中間領域における前記第1の面と前記第2の面との間の熱伝導率が、前記ウエハ収容領域における前記第1の面と前記第2の面との間の熱伝導率よりも低く、前記構造体が、前記中間領域において、間に少なくとも1つの熱接触面を画定する少なくとも2つの要素を備えるステップと
を含む方法。 - 請求項26に記載の方法によって得られるウエハ。
- 互いに対向する第1の面と第2の面を画定する構造体を備えるウエハキャリアであって、前記構造体が、ウエハ収容領域と中間領域とを備えており、前記構造体が、前記第1の面の前記ウエハ収容領域内にウエハを収容するように構成されており、前記中間領域における前記第1の面と前記第2の面との間の熱伝導率が、前記ウエハ収容領域における前記第1の面と前記第2の面との間の熱伝導率よりも低く、前記構造体が、前記中間領域において、間に少なくとも1つの熱接触面を画定する少なくとも2つの要素を備えるウエハキャリア。
- 前記構造体が、前記ウエハ収容領域において前記第1の面と前記第2の面の両方を画定する一体構造の主要素を備える請求項28に記載のウエハキャリア。
- 前記一体構造の主要素が、前記中間領域内に延びて、前記少なくとも2つの要素が、前記一体構造の主要素を含む請求項29に記載のウエハキャリア。
- 前記一体構造の主要素が、前記中間領域の前記第1の面を画定する請求項30に記載のウエハキャリア。
- 前記少なくとも2つの要素が、前記一体構造の主要素とは異なる組成を有する第2要素を含み、前記第2要素が、前記中間領域において、前記第2の面の少なくとも一部を画定する請求項30に記載のウエハキャリア。
- 前記一体構造の主要素が、黒鉛、SiC、AlN、Al2O3、モリブデン、タングステン、及びそれらの混合物又は合金の1つ又は複数から選択される材料であって、表面被膜を有するか又は表面被膜を有しない材料であり、前記第2要素が、黒鉛、SiC、AlN、Al2O3、モリブデン、タングステン、及びそれらの混合物又は合金の1つ又は複数から選択される材料であって、表面被膜を有するか又は表面被膜を有しない材料である請求項32に記載のウエハキャリア。
- 前記ウエハ収容領域が、前記一体構造の主要素に同心円状のリングのパターンで形成されている請求項29に記載のウエハキャリア。
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