JP2009016832A - 除去可能なサセプタを伴う熱バッチリアクタ - Google Patents

Abstract

【課題】均一な基板加熱及び均一なガス流を与えることのできるバッチ処理チャンバを提供する。
【解決手段】石英チャンバ本体１０１と、この石英チャンバ本体１０１を取り巻く除去可能なヒーターブロック１１１と、石英チャンバ本体１０１の片側に結合された噴射アセンブリ１０５と、除去可能なサセプタ１６８を有する基板ボート１１４とを備えている。一実施形態において、基板ボート１１４は、バッチ処理中の基板加熱を制御するように複数のサセプタ１６８で構成することができる。
【選択図】図１

Description

発明の背景

発明の分野
[0001]本発明の実施形態は、一般的に、バッチ処理チャンバに関する。より詳細には、本発明の実施形態は、バッチ処理チャンバにおいて均一に基板を加熱し且つ均一にガスを送出する方法及び装置に関する。

関連技術の説明
[0002]バッチ処理という語は、一般的に、１つのリアクタ内で同時に２つ以上の基板を処理することを指す。基板のバッチ処理には多数の効果がある。バッチ処理は、基板処理シーケンスにおける他のプロセスレシピステップに比して不相応に長いプロセスレシピステップを遂行することにより基板処理システムのスループットを高めることができる。長いレシピステップのバッチ処理を使用することで、基板当たりの処理時間を効果的に短縮する。また、高価な先駆物質が使用される幾つかの処理ステップ、例えば、ＡＬＤ及びＣＶＤにおいて、単一基板処理に比して基板当たりの先駆ガスの使用を著しく減少することによりバッチ処理の別の効果を実現することができる。また、バッチ処理リアクタの使用は、複数の単一基板処理リアクタを含むクラスターツールに比して、システムの設置面積を小さくすることもできる。

[0003]スループットを高めると共に基板当たりの処理コストを下げるとして要約できるバッチ処理の２つの効果は、デバイスの歩留り及びコストオブオーナーシップ（ＣＯＯ）の２つの関連する重要なファクタに直接影響を及ぼす。これらのファクタが重要であるのは、電子デバイスを製造するコスト、ひいては、市場におけるデバイス製造者の競争力に直接影響するためである。バッチ処理がしばしば望まれるのは、デバイスの歩留まりを高め且つＣＯＯを下げるのに効果的だからである。

[0004]多数の基板のバッチ処理は、バッチ内の各基板にわたり且つバッチからバッチへ温度及びガス流に変動を招くことがある。温度及びガス流力学のこのような変動は、各基板の表面にわたって堆積される膜の特性に変動を招くことがある。半導体デバイスのサイズを縮小してデバイスの処理速度を改善し且つデバイスによる熱の発生を減少するように業界が推し進めたことで、基板表面にわたる膜特性変動に対する許容窓が狭められた。また、より小さな半導体デバイスは、デバイスの特徴部へのダメージを防止するために、より低い処理温度及びより短い加熱時間幅（低い熱履歴での処理）が要求されることもある。その結果、低い熱履歴での処理と、各基板にわたる均一の温度及びガス流とがしばしば望まれる。

[0005]低い熱履歴と、ガス流力学及び基板温度の両方の良好な制御とが望まれることで、放射加熱を使用する単一基板処理チャンバが開発されるに至った。放射加熱は、基板表面にわたりより均一な温度プロフィールを可能にしつつ、堆積プロセスに要求される熱履歴を下げることもできる。熱伝導率が高く、放射性が高く且つ熱質量が低いチャンバコンポーネントを使用して、熱履歴を低く維持しながら、基板のより均一な放射加熱を与えることもできる。しかしながら、単一基板処理チャンバは、通常、バッチ処理チャンバよりも、スループットが低く、基板当たりの処理コストが高い。

[0006]それ故、より均一な基板加熱及びより均一なガス流を与えることのできるバッチ処理チャンバが要望される。

発明の概要

[0007]本発明は、一般に、バッチ処理チャンバにおいて基板を加熱すると共に、プロセスガスを噴射及び除去するための装置及び方法を提供する。

[0008]一実施形態は、石英チャンバ及び少なくとも１つの除去可能なヒーターブロックを包囲するように構成された外側チャンバを提供するもので、石英チャンバは、処理容積部を包囲するように構成され、少なくとも１つの除去可能なヒーターブロックは、石英チャンバの外側に配置され、ヒーターブロックは、１つ以上の加熱ゾーンを有し、また、噴射アセンブリが石英チャンバに取り付けられて、１つ以上の処理ガスをチャンバ内へ噴射し、この噴射アセンブリに対向して石英チャンバの側部に排出ポケットが配置され、更に、基板ボートが複数の基板及び除去可能なサセプタを保持し、サセプタ対の間に１つ以上の基板が配置されるように適応される。

[0009]別の実施形態では、基板及びサセプタがロードされた基板ボートを、石英チャンバによって画成された処理容積部へ配置するステップと、基板及びサセプタを放射加熱するステップと、１つ以上の独立した垂直チャネルを有する噴射アセンブリを通して処理ガスを送出するステップと、噴射アセンブリに配置された複数の穴を通して処理容積部へ処理ガスを噴射するステップと、を備えた方法が提供される。

[0010]一実施形態は、バッチ処理チャンバのための基板ボートを提供する。この基板ボートは、２つ以上の垂直支持体と、支持フィンガーと、垂直支持体に結合されたベースプレート及びトッププレートとを備えている。基板ボートは、複数の基板及び除去可能なサセプタを保持し、基板取り扱いロボットを使用してボートのサセプタをボートにロードしたりボートからアンロードしたりできるように適応される。

[0011]上述した本発明の特徴を詳細に理解できるように、上記で簡単に要約した本発明を、添付図面に幾つかが示された実施形態を参照して、より詳細に説明する。しかしながら、添付図面は、本発明の典型的な実施形態を示すに過ぎず、それ故、本発明の範囲を何ら限定すると考えるものではなく、本発明には、他の等しく有効な実施形態もあることに注意されたい。

[0017]理解を容易にするために、図面に共通の同一要素を示すのに、可能な限り、同じ参照番号を使用する。

詳細な説明

[0018]本発明は、一般的に、石英の反応チャンバ内に配置された複数の基板に対して均一の加熱及びガス流を与えるバッチ処理チャンバのための方法及び装置を提供する。

[0019]ここに述べるバッチ処理チャンバは、堆積率が低いことのある化学気相堆積（ＣＶＤ）及び原子層堆積（ＡＬＤ）に用いたときには、基板スループットを改善するように使用することもできる。例えば、本発明のチャンバは、ＡＬＤ形式のプロセスを使用して、酸化ハフニウムやケイ酸ハフニウム（即ち、ハフニウムシリコン酸化物）のようなシリコン含有膜及びハフニウム含有膜を堆積するのに使用できる。酸化ハフニウムやケイ酸ハフニウムの堆積率はゆっくりであり、例えば、３０Åを堆積する時間は、約２００分程度も要するので、この不相応に長いプロセスステップが本発明のバッチ処理チャンバにおいて好都合に遂行される。

[0020]図１は、バッチ処理チャンバ１００の概略側面図であり、図２は、図１に示す方向２−２に沿ったバッチ処理チャンバ１００の概略断面側面図である。バッチ処理チャンバ１００は、一般に、基板ボート１１４に積層された基板１２１のバッチを受け入れるように構成された処理容積部１３７を画成する石英チャンバ１０１を備えている。１つの態様において、基板ボート１１４は、除去可能なサセプタ１６８を含むこともできる。１つ以上のヒーターブロック１１１が一般的に石英チャンバ１０１の周りに配列されて、処理容積部１３７内の基板１２１を加熱するように構成される。石英チャンバ１０１及び１つ以上のヒーターブロック１１１の上には、外側チャンバ１１３が配置される。この外側チャンバ１１３は、下部開口１３１を有してもよい。外側チャンバ１１３と１つ以上のヒーターブロック１１１との間には、１つ以上の熱絶縁材１１２（図２を参照）を配置してもよく、これらは、外側チャンバ１１３の加熱を減少するように構成される。石英チャンバ１０１は、石英支持プレート１１０により支持される。外側チャンバ１１３は、チャンバスタック支持体１０９に接続され、これは、開口１２０を有すると共に、石英支持プレート１１０により支持される。チャンバスタック支持体１０９と石英支持プレート１１０との間には、Ｏ−リング１５３及び１５４を配置して、処理チャンバ１００の外部である外部容積部１４９から外側容積部１３８をシールすることができる。

[0021]石英チャンバ１０１は、一般に、底部開口１１８を有するチャンバ本体１０２と、このチャンバ本体１０２の片側に形成された噴射ポケット１０４と、この噴射ポケット１０４の反対側でチャンバ本体１０２に形成された排出ポケット１０３と、底部開口１１８に隣接して形成されたフランジ１１７とを備えている。排出ポケット１０３及び噴射ポケット１０４は、石英チャンバの本体１０２に溶接又は融合された石英断片でよい。別の実施形態では、排出ポケット１０３及び噴射ポケット１０４は、チャンバ本体１０２にミリングされてもよい。排出ポケット１０３は、底部ポート１５１を有し、その底部が開いている。チャンバ本体１０２と排出ポケット１０３との間には排出ブロック１４８が配置され、これは、処理容積部１３７と、排出ポケット１０３の排出容積部１３２との間の流体連通を制限するように構成される。フランジ１１７は、底部開口１１８及び底部ポート１５１の周りに溶接されてもよく、更に、チャンバ本体１０２及び排出ポケット１０３に対する真空シールを容易にするように構成される。フランジ１１７は、一般に、アパーチャー１５０及び１３９を有する石英支持プレート１１０に接触される。底部開口１１８は、アパーチャー１３９に整列され、底部ポート１５１は、アパーチャー１５０に整列される。フランジ１１７と石英支持プレート１１０との間には、Ｏ−リングシール１１９が配置されて、外側チャンバ１１３、チャンバスタック支持体１０９、石英支持プレート１１０、及び石英チャンバ１０１により画成される外側容積部１３８から、処理容積部１３７をシールすることができる。また、排出容積部１３２及び外側容積部１３８をシールするために底部ポート１５１の周りにＯ−リング１５２が配置される。石英支持プレート１１０は、基板ボート１１４をロード及びアンロードすることのできるロードロックチャンバ１４０に更に接続される。基板ボート１１４は、アパーチャー１３９及び底部開口１１８を経て処理容積部１３７とロードロックチャンバ１４０との間を垂直方向に並進移動することができる。

[0022]図２を参照すれば、ヒーターブロック１１１は、排出ポケット１０３及び噴射ポケット１０４の付近を除いて、石英チャンバ１０１の外周を取り巻く。基板１２１は、ヒーターブロック１１１により石英チャンバ１０１を通して適当な温度に放射加熱される。１つの態様において、基板の縁１６６は、石英チャンバ１０１から均一の距離にある。というのは、基板１２１及びチャンバ本体１０２が円形だからである。別の態様では、ヒーターブロック１１１が複数の制御可能なゾーンを有し、領域と領域との間の温度変動を調整するようにしてもよく、また、ゾーンを垂直方向に配置してもよい。垂直のゾーンは、基板ボート１１４の全長に沿って延びてもよく、また、各ゾーンは、基板１２１の加熱を最適にするように独立して制御されてもよい。一実施形態では、ヒーターブロック１１１は、石英チャンバ１０１の周りを部分的に取り巻くようにカーブした表面を有してもよい。

[0023]ヒーターブロック１１１は、真空適合の抵抗性ヒーターでよい。一実施形態では、ヒーターブロック１１１は、処理化学物質に耐える窒化アルミニウムのような材料で構成されたセラミックヒーターでよく、この場合、抵抗性加熱素子が材料内にハーメチックシールされる。別の実施形態では、外側容積部１３８を大気圧又はその付近で動作してもよく、ヒーターブロック１１１は、非シール型抵抗性ヒーターで構成される。一実施形態では、ヒーターブロック１１１は、外側チャンバ１１３及びチャンバスタック支持体１０９に形成された開口を通して除去することができる。バッチ処理に使用される除去可能な加熱構造体は、参考としてここにその全体を援用する２００５年９月９日に出願された“Removable Heater”と題する米国特許出願第１１／２３３，８６２号に更に説明されている。

[0024]図１を参照すれば、チャンバ本体１０２の側部に溶接された噴射ポケット１０４は、処理容積部１３７に連通する噴射容積部１４１を画成する。この噴射容積部１４１は、一般的に、基板ボート１１４が処理位置にあるときに基板ボート１１４の高さ全体をカバーし、噴射ポケット１０４に配置された噴射アセンブリ１０５が処理ガスの水平流を基板ボート１１４の各基板２１２に与えることができるようにする。１つの態様において、噴射アセンブリ１０５は、噴射容積部１４１に適合するように構成された侵入中央部１４２を有する。噴射ポケット１０４の壁を保持するように構成されたくぼみ１４３は、一般的に、中央部１４２の周りに形成される。噴射ポケット１０４の壁は、一般的に、噴射アセンブリ１０５の周りに巻かれる。外側チャンバ１１３には、噴射アセンブリ１０５に対する経路を与えるために噴射開口１１６が形成される。内方に延びるリム１０６を噴射開口１１６の周りに形成し、噴射アセンブリ１０５をヒーターブロック１１１による加熱から遮蔽するように構成することができる。１つの態様において、一般的に外側チャンバ１１３の内側で且つ石英チャンバ１０１の外側である外側容積部１３８は、真空状態に保持される。処理容積部１３７及び噴射容積部１４１は、通常、処理中に真空状態に保持されるので、外側容積部１３８を真空下に保持することで、石英チャンバ１０１に対する圧力発生応力を下げることができる。噴射アセンブリ１０５と外側チャンバ１１３との間にはＯ−リングシール１３０が配置されて、噴射容積部１４１のための真空シールを形成する。噴射ポケット１０４の外側にはバリアシール１２９が一般的に配置され、処理容積部１３７及び噴射容積部１４１の処理化学物質が外側容積部１３８へ逃れるのを防止する。別の態様において、外側容積部１３８は、大気圧に保持されてもよい。

[0025]図２を参照すれば、３つの入口チャネル１２６が噴射アセンブリ１０５を横切って水平にミリングされる。３つの入口チャネル１２６の各々は、処理容積部１３７に処理ガスを独立して供給するように構成される。一実施形態において、各入口チャネル１２６に異なる処理ガスが供給されてもよい。入口チャネル１２６の各々は、中央部１４２の端部付近に形成された垂直チャネル１２４に接続される。この垂直チャネル１２４は、複数の均一に分布された水平穴１２５に更に接続されて、噴射アセンブリ１０５の中央部１４２に垂直シャワーヘッドを形成する（図１に示す）。処理中に、処理ガスは、最初に、入口チャネル１２６の１つから、それに対応する垂直チャネル１２４へ流れる。次いで、処理ガスは、複数の水平穴１２５を通して処理容積部１３７へと水平に流れ込む。一実施形態では、バッチ処理チャンバ１００で遂行されるプロセスの要件に基づいて、より多数の又は少数の入口チャネル１２６が、噴射アセンブリ１０５に形成されてもよい。別の実施形態では、噴射アセンブリ１０５を外側チャンバ１１３の外側から設置したり除去したりできるので、異なるニーズを満足するように噴射アセンブリ１０５を交換することができる。

[0026]図１を参照すれば、１つ以上のヒーター１２８が、入口チャネル１２６の付近で、噴射アセンブリ１０５内に配置される。１つ以上のヒーター１２８は、噴射アセンブリ１０５を設定温度に加熱するように構成され、ヒーターは、抵抗性ヒーター素子、熱交換機、等で作られてもよい。１つ以上のヒーター１２８の外側で、噴射アセンブリ１０５に、冷却チャネル１２７が形成される。１つの態様において、この冷却チャネル１２７は、噴射アセンブリ１０５の温度の更なる制御を与える。別の態様において、冷却チャネル１２７は、噴射アセンブリ１０５の外面の加熱を減少する。一実施形態において、冷却チャネル１２７は、それらが一端で合流するように若干角度をつけて穴開けされた２つの垂直チャネルで構成されてもよい。水平の入口／出口１２３が冷却チャネル１２７の各々に接続され、冷却チャネル１２７を通して熱交換流体を連続的に流すことができる。熱交換流体は、例えば、約３０℃乃至３００℃の温度に加熱されるパーフルオロポリエーテル（例えば、Ｇａｌｄｅｎ（登録商標）流体）でよい。また、熱交換流体は、約１５℃乃至９５℃の希望温度で送出される水でもよい。また、熱交換流体は、アルゴンや窒素のような温度制御されるガスでもよい。

[0027]排出容積部１３２は、排出ブロック１４８を経て処理容積部１３７に流体連通される。１つの態様において、排出ブロック１４８に形成された複数のスロット１３６により流体連通が可能にされてもよい。排出容積部１３２は、排出ポケット１０３の底部に置かれた単一の排出ポート穴１３３を通してポンピング装置と流体連通される。それ故、処理容積部１３７の処理ガスは、複数のスロット１３６を通して排出容積部１３２へ流れ込み、次いで、排出ポート穴１３３を通して放出される。排出ポート穴１３３付近に置かれたスロット１３６は、排出ポート穴１３３から離れたスロット１３６より引っ張り力が強い。上から下まで均一な引っ張り力を発生するために、複数のスロット１３６のサイズを変えてもよく、例えば、スロット１３６のサイズを下から上へ増加してもよい。バッチ処理チャンバは、参考としてここにその全体を援用する２００５年１０月１３日に出願された“Reaction Chamber with Opposing Pockets for Gas Injection and Exhaust”と題する米国特許出願第１１／２４９，５５５号に更に説明されている。

[0028]基板ボート１１４内において基板１２１の間に規則的な間隔でサセプタ１６８を配設することで、基板１２１のみがロードされるボートと比較したときに、基板の温度均一性を改善できることが観察されている。サセプタ１６８は、基板１２１より均一で且つ高い放射性をもつように適宜に適応され、その結果、基板の放射加熱をより均一なものにすることができる。更に、基板ボート１１４内のサセプタ１６８の数を増加すると、基板１２１の温度均一性を更に高めることができる。しかしながら、サセプタを多くすると、基板ボート１１４にロードできる基板の数が減少し、従って、基板ボート１１４に使用されるサセプタの数は、スループットを考えて制限することができる。

[0029]本発明において基板ボート１１４から除去したり追加したりできるサセプタ１６８の使用は、温度均一性、ガス流力学及び基板スループットの望ましいバランスを達成するように各々調整できるサセプタの数、材料及び幾何学形状を選択する上で融通性の尺度を与える。更に、除去可能なサセプタ１６８は、基板処理中に堆積される材料にとってその場でのクリーニングが困難であるか又は不可能であるときにクリーニングを容易にすることができる。この場合に、サセプタ１６８は、ウエットクリーニングについては基板ボート１１４から除去して、きれいなサセプタ１６８と交換し、システムの停止時間を最小にすることができる。また、サセプタ１６８が割れて交換の必要があるときには、基板ボート全体を交換せずにサセプタ１６８を交換することができる。

[0030]図３Ａ−図３Ｃは、図１Ｂに示す除去可能なサセプタを伴う基板ボート１１４の異なる実施形態を示す拡大図である。サセプタ１６８は、基板取り扱いロボット（図示せず）により基板ボート１１４に入れたり除去したりすることができる。図３Ａは、２つのサセプタ１６８の間に３枚の基板１２１を支持するように適応された複数の垂直支持体３０１Ａを備えた一実施形態を示す。このパターンは、各々の隣接した対のサセプタ１６８に３枚の基板１２１が配置されるように基板ボート１１４の長さに沿って繰り返すことができる。各垂直支持体３０１Ａの一端は、ベースプレート３０２に結合することができ、その他端は、トッププレート３０３（図５を参照）に結合することができる。一実施形態では、垂直支持体３０１Ａ、ベースプレート３０２、及びトッププレート３０３は、溶融した石英で作られて一緒に溶接されて、基板ボート１１４を形成することができる。他の実施形態では、ボートコンポーネントの各々に異なる材料（例えば、炭化シリコン）を使用してもよく、また、コンポーネントを結合する異なる手段を使用してもよい。

[0031]垂直支持体３０１Ａは、基板１２１及びサセプタ１６８を支持する支持フィンガー３０４を備えている。垂直支持体３０１Ａは、基板ボート１１４が約８０から１１５枚の基板１２１及びサセプタ１６８の合成支持容量を有するに充分な数の支持フィンガー３０４を含むことができる。サセプタがない状態では、基板ボート１１４は、約８０から１１５枚の基板１２１という支持容量をもつことができる。他の実施形態では、垂直支持体は、基板ボート１１４の容量を前記範囲外へ増加又は減少し得る他の数の支持フィンガー３０４を含むように適応されてもよい。

[0032]サセプタ１６８は、円形のプレートでよく、サセプタの厚み３０５は、温度均一性を向上させるために基板の厚み３０６より厚くすることができる。別の実施形態では、サセプタの厚み３０５は、基板の厚み３０６にほぼ等しくでもよい。一実施形態では、サセプタの厚み３０５は、約０．５ｍｍから約０．７ｍｍの範囲でよい。別の実施形態では、サセプタの厚みは、０．７ｍｍより大きくてもよい。サセプタ１６８は、その直径が、基板１２１の直径より大きくてもよい。というのは、より大きな直径は、処理ガスを予熱して熱エッジ作用を減少することにより基板１２１の熱均一性を改善できるからである。他の実施形態では、サセプタ１６８及び基板１２１の直径がほぼ同じサイズでよい。ある実施形態では、サセプタ１６８の直径は、約２００ｍｍ又は約３００ｍｍでよい。別の実施形態では、サセプタ１６８の直径が３００ｍｍを越えてもよい。サセプタ１６８は、ソリッド炭化シリコン（ＳｉＣ）で作ることができる。別の実施形態では、ＳｉＣが被覆されたグラファイトをサセプタ１６８に使用してもよい。更に別の実施形態では、他の材料がサセプタ１６８に使用されてもよい。また、材料の選択は、サセプタ１６８の望ましい熱伝導率によって左右されてもよい。本発明の一実施形態では、より迅速な加熱・冷却サイクルが基板処理に要求されるときには、熱伝導率の高い材料及び減少厚みをサセプタ１６８に対して選択することができる。他の実施形態では、サセプタ１６８は、熱伝導率の低い材料で作られてもよい。

[0033]基板ボート１１４が基板１２１より厚いサセプタ１６８を受け入れることができるように、支持フィンガー３０４間のサセプタフィンガー間隔３０７の幾つかは、基板フィンガー間隔３０８より大きくすることができる。他の実施形態では、サセプタ及び基板フィンガー間隔３０７、３０８が同じでもよい。サセプタと基板との間隔３０９及び基板と基板との間隔３１０は、基板温度の均一性、ガス流力学、及び基板ボート１１４の保持容量を向上させるように選択できる。一実施形態では、サセプタと基板との間隔３０９及び基板と基板との間隔３１０が同じでよい。他の実施形態では、これらの間隔が異なってもよい。サセプタと基板との間隔３０９は、５ｍｍから１５ｍｍの範囲でよい。他の実施形態では、サセプタと基板との間隔３０９がこの範囲外であってもよい。

[0034]図３Ｂ及び図３Ｃは、図１Ｂに示された除去可能なサセプタ１６８を備えた基板ボート１１４の他の実施形態を示す拡大図である。図３Ｂは、２つのサセプタ１６８の間に２枚の基板１２１を支持するように適宜に適応された垂直支持体３０１Ｂを示す。上述したように、このパターンは、各々の隣接した対のサセプタ１６８に２枚の基板１２１が配置されるように基板ボート１１４の長さに沿って繰り返すことができる。図３Ｃにおいて、垂直支持体３０１Ｃは、各々の隣接した対のサセプタ１６８に１枚の基板１２１を支持するように適応される。他の実施形態は、各々の、隣接したサセプタ１６８の対の間に任意の複数の基板１２１を配置したものでもよい。更に別の実施形態では、基板ボート１１４は、基板１２１のみを含み、サセプタ１６８は含まないように適宜に適応されてもよい。

[0035]図４は、図３Ａに示された基板ボートの断面上面図である。基板１２１は、ベースプレート３０２に結合（例えば、溶接）された４つの垂直支持体３０１Ａから突出する４つの支持フィンガー３０４により支持される。基板１２１の真下には、サセプタ１６８がある。この図において、サセプタ１６８が見えるのは、その直径が基板１２１より大きいからである。一実施形態では、垂直支持体３０１Ａは、基板１２１より直径の大きなサセプタ１６８を受け入れるように適宜に適応することができる。別の実施形態では、垂直支持体３０１Ａは、直径が基板１２１の直径にほぼ等しいサセプタ１６８を受け入れるように適応することができる。基板ボート１１４は、基板１２１及びサセプタ１６８を支持するところの垂直支持体３０１Ａを２つ以上含んでもよく、また、垂直支持体３０１Ａは、基板保持ロボット（図示せず）による基板１２１及びサセプタ１６８のロード及びアンロードを容易にするためにベースプレート３０２の周りに適宜に配置されてもよい。

[0036]図５は、図１Ｂに示された基板ボート１１４の一実施形態を示す等寸図である。この基板ボート１１４は、４つの垂直支持体３０１Ａ、ベースプレート３０２及びトッププレート３０３を備えている。垂直支持体３０１Ａの各々は、基板１２１及びサセプタ１６８を支持できる複数の支持フィンガー３０４を備えている。ベースプレート３０２、トッププレート３０３、垂直支持体３０１Ａ及び支持フィンガー３０４は、全て、溶融石英で作られて、一緒に溶接又は融合されて、一体的ユニットを形成することができる。他の実施形態では、基板ボート１１４及びその要素に対して異なる材料（例えば、ソリッドの炭化シリコン）が使用されてもよく、また、それら要素を接続するための異なる手段が使用されてもよい。また、ベースプレート３０２は、基板取り扱いロボットに対する基板ボート１１４の整列を容易にするために１つ以上の貫通穴５００を含んでもよい。

[0037]以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の基本的な範囲から逸脱せずに他の実施形態及び更に別の実施形態も案出でき、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって決定される。

基板ボートが処理位置にあるバッチ処理チャンバの一実施形態を示す概略側面図である。 図１に示すバッチ処理チャンバの概略断面上面図である。 図１に示す除去可能なサセプタを伴う基板ボートの実施形態を示す拡大図である。 図１に示す除去可能なサセプタを伴う基板ボートの別の実施形態を示す拡大図である。 図１に示す除去可能なサセプタを伴う基板ボートの更に別の実施形態を示す拡大図である。 図３Ａに示す基板ボートの断面上面図である。 図１に示す基板ボートの一実施形態の等寸図である。

符号の説明

１００…処理チャンバ、１０１…石英チャンバ、１０２…チャンバ本体、１０３…排出ポケット、１０４…噴射ポケット、１０５…噴射アセンブリ、１０６…リム、１０９…チャンバスタック支持体、１１０…石英支持プレート、１１１…ヒーターブロック、１１２…熱絶縁材、１１３…外側チャンバ、１１４…基板ボート、１１６…噴射開口、１１７…フランジ、１１８…底部開口、１１９…Ｏ−リングシール、１２０…開口、１２１…基板、１２３…入口／出口、１２４…垂直チャネル、１２５…水平穴、１２６…入口チャネル、１２７…冷却チャネル、１２８…ヒーター、１２９…バリアシール、１３０…Ｏ−リングシール、１３１…下部開口、１３２…排出容積部、１３３…排出ポート穴、１３６…スロット、１３７…処理容積部、１３８…外側容積部、１３９…アパーチャー、１４０…ロードロックチャンバ、１４１…噴射容積部、１４２…中央部、１４３…くぼみ、１４８…排出ブロック、１４９…外部容積部、１５０…アパーチャー、１５１…底部ポート、１５２…Ｏ−リング、１５３…Ｏ−リング、５４…Ｏ−リング、１６６…基板エッジ、１６８…サセプタ、３０１Ａ…垂直支持体、３０１Ｂ…垂直支持体、３０１Ｃ…垂直支持体、３０２…ベースプレート、３０３…トッププレート、３０４…支持フィンガー、３０５…サセプタの厚み、３０６…基板の厚み、３０７…サセプタフィンガーの間隔、３０８…基板フィンガーの間隔、３０９…サセプタと基板との間隔、３１０…基板と基板との間隔、５００…貫通穴

Claims (15)

1. 処理容積部を包囲するように構成された石英チャンバと、
   上記石英チャンバの外側に配置され、１つ以上の加熱ゾーンを有する少なくとも１つの除去可能なヒーターと、
   上記石英チャンバ及び上記少なくとも１つの除去可能なヒーターを包囲するように構成された外側チャンバと、
   上記石英チャンバに取り付けられ、前記チャンバに１つ以上のガスを噴射するための噴射アセンブリと、
   上記噴射アセンブリに対向して上記石英チャンバの側部に配置された排出ポケットと、
   上記処理容積部内に配置され、複数の除去可能なサセプタを含み、その隣接サセプタ間に１枚以上の基板を支持するように適応された基板ボートと、
   を備えたバッチ処理チャンバ。
2. 上記基板ボートは、隣接サセプタ間に配置される３枚の基板を支持するように適応される複数の支持フィンガーを更に備えた、請求項１に記載のバッチ処理チャンバ。
3. 上記基板ボートをロード及びアンロードするように位置される基板取り扱いロボットを更に備えた、請求項１に記載のバッチ処理チャンバ。
4. 上記ヒーターブロックと上記外側チャンバとの間には１つ以上の熱絶縁材が配置される、請求項１に記載のバッチ処理チャンバ。
5. 上記石英チャンバは、
   上端が閉じ下端が開いたチャンバ本体と、
   その円筒状本体の片側に形成された噴射ポケットと、
   上端が閉じ下端が開いていて上記噴射ポケットとは反対側で上記チャンバ本体に接続された排出ポケットと、
   を含む請求項１に記載のバッチ処理チャンバ。
6. 基板のバッチを処理する方法において、
   少なくとも１つの、隣接したサセプタ対の間に１枚以上の基板が配置されている基板ボートを、石英チャンバにより画成された処理容積部内へ配置するステップと、
   上記１枚以上の基板及び上記少なくとも１つの、隣接したサセプタ対を放射加熱するステップと、
   １つ以上の独立した垂直チャネルを有する噴射アセンブリを通して処理ガスを送出するステップと、
   上記噴射アセンブリに配置された複数の穴を通して処理容積部へ上記処理ガスを噴射するステップと、
   を備えた方法。
7. 上記基板ボート内で上記少なくとも１つの隣接したサセプタ対の間には３枚の基板が配置される、請求項６に記載の方法。
8. 前記放射加熱は、上記石英チャンバの外側に配置された少なくとも１つの除去可能なヒーターブロックにより得られ、前記ヒーターブロックは、独立して制御できる少なくとも１つの垂直の加熱ゾーンを有する、請求項６に記載の方法。
9. 上記少なくとも１つの、隣接したサセプタ対の各々は、炭化シリコンで構成される、請求項６に記載の方法。
10. 上記少なくとも１つの隣接したサセプタ対は、炭化シリコンを被覆したグラファイトで構成される、請求項６に記載の方法。
11. バッチ処理チャンバのための基板ボートにおいて、
    ２つ以上の垂直支持体と、
    複数の支持フィンガーと、
    上記垂直支持体に結合されたベースプレート及びトッププレートと、
    を備え、上記複数の支持フィンガーの２つ以上は、基板を支持するように適応され、上記複数の支持フィンガーの２つ以上は、除去可能なサセプタを支持するように適応される、基板ボート。
12. 上記複数の支持フィンガーは、隣接サセプタ間に配置された３枚の基板を支持するように適応される、請求項１１に記載のボート。
13. 上記ボートは、基板取り扱いロボットを使用して、サセプタ及び基板を上記ボートへロードし及び上記ボートからアンロードするよう適応される、請求項１１に記載のボート。
14. 上記ベースプレートは、基板取り扱いロボットへの上記ボートの整列を容易にするように１つ以上の貫通穴を含む、請求項１１に記載のボート。
15. 上記ボートは、各々厚みが少なくとも０．７ｍｍのサセプタを受け入れるように適応される、請求項１１に記載のボート。
    

Images