特許 5655010 非接触基板処理のための方法及び装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5655010

(24)【登録日】2014年11月28日

(45)【発行日】2015年1月14日

(54)【発明の名称】非接触基板処理のための方法及び装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20141218BHJP

   H01L 21/205 20060101ALI20141218BHJP

   C23C 16/458 20060101ALI20141218BHJP

   C23C 16/46 20060101ALI20141218BHJP

   C23C 16/52 20060101ALI20141218BHJP

   C23C 14/50 20060101ALI20141218BHJP

   C23C 14/54 20060101ALI20141218BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/68 N

   H01L21/205

   C23C16/458

   C23C16/46

   C23C16/52

   C23C14/50 E

   C23C14/50 K

   C23C14/54

【請求項の数】11

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2011-549297(P2011-549297)

(86)(22)【出願日】2010年2月5日

(65)【公表番号】特表2012-517701(P2012-517701A)

(43)【公表日】2012年8月2日

(86)【国際出願番号】US2010023392

(87)【国際公開番号】WO2010093568

(87)【国際公開日】20100819

【審査請求日】2013年1月31日

(31)【優先権主張番号】61/151,647

(32)【優先日】2009年2月11日

(33)【優先権主張国】US

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】390040660

【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】100109726

【弁理士】

【氏名又は名称】園田 吉隆

(74)【代理人】

【識別番号】100101199

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 義教

(72)【発明者】

【氏名】クールメル， ブレイク

(72)【発明者】

【氏名】ミョー， ニー， オー．

【審査官】 松浦 陽

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−０６６１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０６３７７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１２４２８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１０９９９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１８６１１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−１５９２２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−１５０７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２４３９５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２２２２２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６７ − ２１／６８７

Ｂ６５Ｇ ４９／０６ − ４９／０７

Ｃ２３Ｃ １４／５０

Ｃ２３Ｃ １４／５４

Ｃ２３Ｃ １６／４５８

Ｃ２３Ｃ １６／４６

Ｃ２３Ｃ １６／５２

Ｈ０１Ｌ ２１／２０５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板の処理方法であって、
前記基板をサセプタの基板受取り表面上に位置決めすることであり、前記サセプタを処理チャンバの支持アセンブリ上に配置し、前記支持アセンブリが、１つまたは複数の支持ポートおよび１つまたは複数の回転ポートを備え、前記支持ポートおよび回転ポートの各々が流れ制御装置から流体を受け取り、前記サセプタ上に前記基板を位置決めすることは、
３本以上の基板支持ピンを使用し、前記サセプタを貫通して形成された開口を通して前記３本以上の基板支持ピンを延ばすことによって、前記基板を受け取ること、及び、
前記１つまたは複数の支持ポートへ流体の流れを送達して前記３本以上の基板支持ピンに対して前記サセプタを上げることによって、前記基板を前記サセプタへ搬送することと
を含む、前記基板を位置決めすることと、
前記１つまたは複数の支持ポートへ流体の流れを送達して前記サセプタおよび前記基板を浮遊させることによって、前記基板を処理位置へ上げることと、
前記１つまたは複数の回転ポートへ流体の流れを送達することによって、前記サセプタおよび前記基板を回転させること、
前記１つまたは複数の回転ポートへの前記流体の流れを制御することによって、前記サセプタ内の前記開口を前記３本以上の基板支持ピンと位置合わせすることと、
前記１つまたは複数の回転ポートへの前記流体の流れを止めて、前記サセプタの回転を停止させることと、
前記１つまたは複数の支持ポートへの前記流体の流れを制御することによって、前記サセプタを下げることと、
前記基板を前記サセプタから前記３本以上の基板支持ピンへ搬送することと
を含む方法。

【請求項2】

前記基板受取り表面と反対の方向から前記サセプタを加熱することをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記サセプタを加熱することが、前記処理チャンバの石英窓を通して放射エネルギーを伝送することを含み、前記１つまたは複数の支持ポートおよび前記１つまたは複数の回転ポートが前記石英窓内に形成される、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

基板の処理方法であって、
前記基板をサセプタの基板受取り表面上に位置決めすることであり、前記サセプタを処理チャンバの支持アセンブリ上に配置し、前記支持アセンブリが、１つまたは複数の支持ポートおよび１つまたは複数の回転ポートを備え、前記支持ポートおよび回転ポートの各々が流れ制御装置から流体を受け取り、前記サセプタ上に前記基板を位置決めすることは、
３本以上の基板支持ピンを使用し、前記サセプタを貫通して形成された開口を通して前記３本以上の基板支持ピンを延ばすことによって、前記基板を受け取ること、及び、
前記３本以上の基板支持ピンを下げることによって、前記基板を前記サセプタへ搬送することと
を含む、前記基板を位置決めすることと、
前記１つまたは複数の支持ポートへ流体の流れを送達して前記サセプタおよび前記基板を浮遊させることによって、前記基板を処理位置へ上げることと、
前記１つまたは複数の回転ポートへ流体の流れを送達することによって、前記サセプタおよび前記基板を回転させることと、
前記１つまたは複数の回転ポートへの前記流体の流れを制御することによって、前記サセプタ内の前記開口を前記３本以上の基板支持ピンと位置合わせすることと、
前記１つまたは複数の回転ポートへの前記流体の流れを止めて、前記サセプタの回転を停止させることと、
前記１つまたは複数の支持ポートへの前記流体の流れを制御することによって、前記サセプタを下げることと、
前記基板を前記サセプタから前記３本以上の基板支持ピンへ搬送することと
を含む方法。

【請求項5】

前記基板を処理位置へ上げることが、前記支持アセンブリを持ち上げることをさらに含む、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

基板の処理装置であって、
処理体積を画定するチャンバ本体と、
前記チャンバ本体を貫通して形成された第１の石英窓であり、第１の外部源が前記石英窓を通して前記処理体積へ放射エネルギーを伝送できるように位置決めされる第１の石英窓と、
基板を支持する基板受取り表面を有するサセプタと、
前記サセプタを上下させる１つまたは複数の支持ポート、および、前記サセプタを回転させる１つまたは複数の回転ポートを備える支持アセンブリであって、前記支持ポートと回転ポートの各々は、流れ制御装置から流体を受け取り、前記サセプタの裏面の方へ前記流体を誘導する、支持アセンブリと、
基板を受け取るように、かつ前記サセプタへ基板を搬送するように位置決めされた３本以上の基板支持ピンであって、当該３本以上の基板支持ピンを受けるために前記サセプタを貫通して３つ以上の開口が形成されており、前記１つまたは複数の支持ポートが前記サセプタを上下させて、前記３本以上の基板支持ピンと前記サセプタとの間の相対的な運動を可能にする、３本以上の基板支持ピンと、
前記サセプタの位置及び向きを検出する１つまたは複数のセンサと、
前記１つまたは複数のセンサに接続する制御装置であって、当該制御装置は前記１つまたは複数のセンサから信号を受け取って前記サセプタの位置及び運動を得て、前記サセプタ内の前記開口を前記３本以上の基板支持ピンと位置合わせし、回転ポートの前記流体の流れを止めて前記サセプタの回転を停止させ、及び、前記３本以上の基板支持ピンの下に前記サセプタを下げる、制御装置と
を備える装置。

【請求項7】

前記支持アセンブリは前記処理体積内に配置された環状リングを備え、前記１つまたは複数の支持ポートと前記１つまたは複数の回転ポートが前記支持アセンブリの前記環状リング内に形成されている、請求項６に記載の装置。

【請求項8】

前記支持アセンブリの前記環状リングを上下させる支持体持上げアセンブリをさらに備える、請求項７に記載の装置。

【請求項9】

前記３つ以上の開口の各々が、前記サセプタの前記基板受取り表面内に形成された凹部の底部表面上に形成されており、前記凹部の前記底部表面が、前記基板が前記基板受取り表面上で静止しているときに１つの基板支持ピンのヘッドを支持する、請求項６に記載の装置。

【請求項10】

前記チャンバ本体が、側壁を貫通して形成されたスリットバルブを有し、前記スリットバルブが、基板の通過を可能にして、前記サセプタが受取り位置で前記基板を受け取ることを可能にし、前記装置が、前記受取り位置と前記スリットバルブから離れた高さにある処理位置との間で前記サセプタを移動させる持上げ機構をさらに備える、請求項６に記載の装置。

【請求項11】

前記チャンバ本体上に形成された第２の石英窓をさらに備え、前記サセプタの前記基板受取り表面が前記第２の石英窓に面し、前記サセプタの裏面が前記第１の石英窓に面し、前記第２の石英窓が、第２の外部熱源から前記処理体積へエネルギーを伝送するように構成されている、請求項６に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は一般に、半導体処理の分野に関し、より詳細には、処理チャンバ内で半導体デバイスの製作中に基板を支持すること、位置決めすること、または回転させることに関する。

【背景技術】

【0002】

集積回路およびディスプレイの製作では、シリコン基板またはガラス基板などの基板上に、半導体材料、誘電体材料、および導電材料が形成される。これらの材料は、化学気相成長（ＣＶＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）、物理気相成長（ＰＶＤ）、イオン注入、プラズマまたは熱酸化、エピタキシャル成長（ＥＰＩ）、および窒化のプロセスによって形成することができる。その後、堆積させた材料をエッチングして、ゲート、バイア、コンタクトホール、および相互接続線などのフィーチャを形成することができる。典型的な堆積またはエッチングプロセスでは、基板処理チャンバ内で基板をプラズマに露出させて、基板表面上に材料を堆積またはエッチングする。基板上で実行できる他の典型的なプロセスは熱処理技法を含むことができ、熱処理技法は急速熱処理（ＲＴＰ）またはレーザアニーリングプロセスを含むことができる。

【0003】

処理中、基板は通常、基板受取り表面を有する基板支持体上で保持される。支持体は、処理中にプラズマ生成デバイスとして働く埋込み電極を有することができ、および／または基板を静電気で保持するように充電することもできる。支持体はまた、処理中に基板を加熱するための抵抗加熱要素、および／または基板もしくは支持体を冷却するための水冷却システムを有することができる。

【0004】

生じる１つの問題は、デバイス寸法が低減するにつれて、基板全体にわたる変動に対する許容範囲が非常に低くなり、したがって基板支持体、シャドーリング、または他のチャンバ構成要素に対する基板の位置合わせおよび位置決めが、基板上で実現されたプロセス結果の均一性に影響を及ぼすことがある。

【0005】

場合によっては、プロセスチャンバ内の１つもしくは複数の領域は、プラズマを均一に生成（たとえば、ＰＥＣＶＤ、ＰＶＤ、ＥＰＩ）して、熱を基板へ均一に送達（たとえば、ＲＴＰ、ＰＥＣＶＤ、ＥＰＩ）するのに使用できないことがあり、かつ／または処理チャンバ内のガス入口もしくは排出の位置の向きのためにガスの流れが不均一な領域を有することがある。そのため一般に、処理チャンバの処理領域の異なる領域内に見られるむらを平均化するために基板を回転させる必要が生じる。

【0006】

基板を回転させることは、処理チャンバ内で実行するのが非常に高価でかつ複雑なプロセスであることが多く、大気より低い圧力で処理すべき基板を高温で処理する必要があり、かつ／または基板支持体内の１つもしくは複数の構成要素（たとえば、加熱器要素）へ電力を送達するには１つもしくは複数の回転可能な電気接続を必要とする。複雑さおよびコストは通常、信頼性が高く、粒子を生成しない高温回転構成要素（たとえば、軸受）、高精度かつ高価なモータ、複雑な制御システム、信頼性が高い回転電気接続、および信頼性が高い回転真空封止を必要とするために生じる。

【0007】

したがって、基板との直接的接触を必要とせず、安価に使用および維持でき、良好なプロセス結果を提供し、信頼性が高く、かつ容易に制御できる、基板処理中に基板を支持する、位置決めする、かつ／または回転させる改善されたシステムが必要とされている。

【発明の概要】

【0008】

本発明の実施形態は、半導体基板を処理する装置および方法を提供する。具体的には、本発明の実施形態は、処理中に半導体基板を支持するか、位置決めするか、または回転させる装置および方法を提供する。

【0009】

本発明の一実施形態は、基板を処理する方法であって、基板をサセプタの基板受取り表面上に位置決めすることであり、サセプタが処理チャンバの支持アセンブリ上に配置され、支持アセンブリが、１つまたは複数の支持ポートおよび１つまたは複数の回転ポートを備え、支持ポートおよび回転ポートがそれぞれ、流れ制御装置から流体を受け取ることと、１つまたは複数の支持ポートへ流体の流れを送達してサセプタおよび基板を浮遊させることによって、基板を処理位置へ上げることと、１つまたは複数の回転ポートへ流体の流れを送達することによって、サセプタおよび基板を回転させることとを含む方法を提供する。

【0010】

本発明の別の実施形態は、基板を処理する装置であって、処理体積を画定するチャンバ本体と、チャンバ本体を貫通して形成された第１の石英窓であり、第１の外部源から処理体積へ放射エネルギーを伝送するように構成される第１の石英窓と、基板を支持するように構成された基板受取り表面を有するサセプタと、サセプタの裏面の方へ流体の流れを伝送することによって、サセプタを浮遊させて回転させるように構成された１つまたは複数のポートとを備える装置を提供する。

【0011】

上記で簡単に要約した本発明についてのより具体的な説明は、添付の図面に示す本発明の実施形態を参照することによって得ることができる。しかし、本発明は他の等しく効果的な実施形態も許容しうるため、添付の図面は本発明の典型的な実施形態のみを示し、したがって本発明の範囲を限定すると見なすべきではいことに留意されたい。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1A】本発明の一実施形態による処理チャンバを示す概略図である。

【図1B】本発明の一実施形態による処理チャンバを示す概略図である。

【図2A】本発明の一実施形態による基板操作アセンブリを示す概略図である。

【図2B】本発明の別の実施形態による基板操作アセンブリを示す概略図である。

【図2C】本発明の一実施形態によるサセプタを示す概略図である。

【図2D】本発明の別の実施形態によるサセプタを示す概略図である。

【図2E】本発明の別の実施形態によるサセプタを示す概略図である。

【図2F】図２Ｅのサセプタが基板交換位置にあるところを示す概略図である。

【図2G】図２Ｅのサセプタが処理位置にあるところを示す概略図である。

【図3】Ａ〜Ｄは、本発明の一実施形態による基板支持ポートの横断面図である。

【図4A】本発明の別の実施形態による処理チャンバを示す概略図である。

【図4B】本発明の別の実施形態による処理チャンバを示す概略図である。

【図4C】本発明の別の実施形態による処理チャンバを示す概略図である。

【図5A】本発明の一実施形態によるサセプタ支持体を示す概略図である。

【図5B】本発明の別の実施形態によるサセプタ支持体を示す概略図である。

【図5C】本発明の一実施形態による縁部ローラを示す概略図である。

【図6A】本発明の一実施形態によるエピタキシャル処理チャンバを示す概略図である。

【図6B】本発明の一実施形態によるエピタキシャル処理チャンバを示す概略図である。

【図7】本発明の一実施形態によるプラズマ強化化学気相成長チャンバを示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

理解を容易にするために、可能な場合、複数の図に共通の同一の要素を指すのに同一の参照番号を使用した。一実施形態の要素および／またはプロセスステップは、さらなる記述なしで他の実施形態にも有益に組み込むことができることが企図される。

【0014】

本発明は一般に、基板を処理する方法および装置を提供する。本発明の一実施形態は、基板をサセプタの受取り表面上に位置決めすること、そして１つまたは複数のポートを使用してサセプタを操作し、サセプタの裏面の方へ流体の流れを誘導することによって、基板を処理する方法を提供する。一実施形態では、サセプタを操作することは、サセプタを基板とともに上下させること、ならびにサセプタを回転させることを含む。一実施形態では、１つまたは複数のポートは、処理チャンバの石英窓内に形成され、石英窓は、放射エネルギーをサセプタの裏面の方へ伝送するように構成される。

【0015】

本発明の方法および装置により、チャンバ要素と基板の間の接触を制限しながら基板を処理することを可能にし、同時に基板全体にわたって加熱の均一性を改善する。処理中に流体の流れを使用して基板を支持することかつ／または回転させることによって、本発明の実施形態は、基板処理装置の複雑さを低減させ、したがって装置の原価および保守コストを低減させる。基板を運動制御流体の流れから遮蔽することによって、本発明の実施形態は、処理される基板全体にわたって加熱の均一性を改善する。

【0016】

本発明の実施形態は、処理中に基板を支持し、位置決めし、かつ回転させるために使用される方法、装置、およびシステムを企図する。本発明の実施形態はまた、処理チャンバ内に位置決めされた基板と基板支持体の間の熱の伝達を制御する方法を提供することができる。本明細書に記載の装置および方法は、急速熱処理（ＲＴＰ）プロセス、化学気相成長（ＣＶＤ）プロセス、物理気相成長（ＰＶＤ）プロセス、原子層堆積（ＡＬＤ）プロセス、湿式清浄プロセス（たとえば、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉｎｃ．から入手可能なＴｅｍｐｅｓｔ（商標）というプロセスチャンバ）、乾式エッチングプロセス、エピタキシャル成長プロセス（ＥＰＩ）、および／またはレーザアニーリングプロセスなどの１つまたは複数の処理ステップ中に基板を正確に位置決めして回転させる必要があるはずの複雑で、高価で、かつ多くの場合信頼性が低い構成要素を不要にする。

【0017】

本明細書に記載の方法、装置、およびシステムを使用して処理できる基板は、それだけに限定されるものではないが、ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＧｅまたはＺｎＳｅ／ＧａＡｓ／Ｇｅ基板など、２００ｍｍ、３００ｍｍ、またはそれ以上の大きさの単結晶シリコン（Ｓｉ）、複結晶シリコン、多結晶シリコン、ゲルマニウム（Ｇｅ）、炭化シリコン（ＳｉＣ）、ガラス、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、セレン化銅インジウムガリウム（ＣＩＧＳ）、セレン化銅インジウム（ＣｕＩｎＳｅ_２）、リン化ガリウムインジウム（ＧａＩｎＰ_２）、ならびにヘテロ接合セルを含むことができる。処理される基板は、円形、または任意の他の所望の形状とすることができる。

【0018】

図１Ａ〜１Ｂは、本発明の一実施形態による処理チャンバ１００を概略的に示す。

【0019】

処理チャンバ１００は、チャンバ蓋１０１、チャンバ壁１０２、およびチャンバ底部１０３を備える。チャンバ蓋１０１、チャンバ壁１０２、およびチャンバ底部１０３は、処理体積１５３を画定する。一実施形態では、チャンバ壁１０２を貫通してスリットバルブ１５４が形成される。スリットバルブ１５４は、処理体積１５３との間で基板を出し入れするように構成される。一実施形態では、処理チャンバ１００は、処理体積１５３に１つまたは複数の処理ガスを提供するように構成されたガス源１５２をさらに備える。処理チャンバ１００はまた、処理体積１５３を吸い上げるように構成された真空ポンプ１５１を備える。

【0020】

処理チャンバ１００は、処理体積１５３内に配置されたサセプタ１０４をさらに備える。サセプタ１０４は、基板１０５を受け取るように構成された基板受取り表面１０４ａを有する。

【0021】

チャンバ底部１０３内に、１つまたは複数のポート１０８が形成される。１つまたは複数のポート１０８は、流体送達システム１５０に接続される。一実施形態では、１つまたは複数のポート１０８は、サセプタ１０４を基板１０５とともに上昇させるように構成された１つまたは複数の支持ポートと、サセプタ１０４が上昇した位置にある間にサセプタ１０４および基板１０５を回転させるように構成された１つまたは複数の回転ポートとを含む。１つまたは複数のポート１０８の実施形態については、図２Ａおよび２Ｂで以下にさらに説明する。

【0022】

一実施形態では、１つまたは複数のポート１０８は、チャンバ底部１０３内の石英窓内に形成される。石英窓は、放射エネルギーを処理体積１５３へ通過させるように構成される。サセプタ１０４は石英窓に面しているため、石英窓からくる放射エネルギーは、サセプタ１０４を直接加熱する。基板１０５はその後、サセプタ１０４を介して加熱される。１つまたは複数のポート１０８からの流体の流れは、サセプタ１０４への加熱に影響を及ぼすことがある。しかし、流体の流れが基板１０５の加熱に与える影響は、大いに低減される。

【0023】

したがって、流体の流れで基板１０５を操作する際にサセプタ１０４を使用することによって、均一の加熱に対する流体の流れの悪影響を低減させることができる。さらに、基板を流体の流れから遮蔽することによって、基板は粒子の汚染からも遮蔽される。

【0024】

一実施形態では、処理チャンバ１００は、基板１０５を受け取って支持するように構成された３本以上の基板支持ピン１０７をさらに備える。一実施形態では、３本以上の基板支持ピン１０７は、基板を支持しないときは引っ込められるようにすることができる。

【0025】

一実施形態では、処理チャンバ１００は、特に１つまたは複数のポート１０８によってサセプタ１０４を持ち上げて回転させるときにサセプタ１０４をある領域内に制限するように構成されたサセプタ位置決めシステム１０６を備える。

【0026】

一実施形態では、処理チャンバ１００は、サセプタ１０４の位置および向きを検出するように構成されたセンサ１５６、１５７をさらに備える。一実施形態では、センサ１５６は、サセプタ１０４が３本以上の基板支持ピン１０７の上で回転する間にサセプタ１０４を３本以上の基板支持ピン１０７と位置合わせするように構成することができる。センサ１５６はまた、サセプタ１０４の回転速度に関する信号を提供することができる。一実施形態では、センサ１５７は、サセプタ１０４がＸおよびＹ方向などの水平面においてサセプタ１０４の所望の高さおよび／または位置に到達するかどうかを検出するように構成することができる。一実施形態では、センサ１５７は、１つまたは複数のレーザ、電気、または光学センサを備えることができる。

【0027】

センサ１５６、１５７は、制御装置１０９に接続することができる。制御装置１０９は、流体送達システム１５０にさらに接続される。制御装置１０９は、センサ１５６、１５７から情報を受け取って、サセプタ１０４の位置および運動を得る。制御装置１０９は、流体送達システム１５０へ制御信号を送り、このようにして１つまたは複数のポート１０８を制御し、それに応じてサセプタ１０４の位置および運動を調整することができる。

【0028】

図１Ａは、処理チャンバ１００が基板搬送位置にあるところを示す。サセプタ１０４は、１つまたは複数のポート１０８上で静止する。３本以上の基板支持ピン１０７は、サセプタ１０４を貫通し、基板１０５に対する支持表面を形成する。３本以上の基板支持ピン１０７は、スリットバルブ１５４を通して基板１０５を送達する基板ハンドラ（図示せず）から基板１０５を受け取り、または基板１０５を基板ハンドラへ搬送するための定位置にある。一実施形態では、３本以上の基板支持ピン１０７は引っ込めることができ、延ばした位置にある。

【0029】

図１Ｂは、処理チャンバ１００が基板処理位置にあるところを示す。一実施形態では、１つまたは複数のポート１０８は、流体の流れを提供してサセプタ１０４を静止位置から持ち上げ、持ち上げられたサセプタ１０４は、基板１０５を３本以上の基板支持ピン１０７から引き上げる。別の実施形態では、３本以上の基板支持ピン１０７は、サセプタ１０４の下へ引っ込み、基板１０５は、サセプタ１０４の受取り表面１０４ａ上に静止する。別の実施形態では、基板１０５は、サセプタ１０４を持ち上げること、３本以上の基板支持ピン１０７を引っ込めること、またはこれら２つの組合せによって、３本以上の基板支持ピン１０７からサセプタ１０４の受取り表面１０４ａへ搬送される。

【0030】

サセプタ１０４がチャンバ底部１０３から持ち上げられて３本以上の基板支持ピン１０７から離れると、１つまたは複数のポート１０８は、追加の流体の流れを提供して、サセプタ１０４を基板１０５とともに回転させる。一実施形態では、サセプタ１０４の高さは、センサ１５７からのセンサ信号によって判定することができる。一実施形態では、基板１０５は、スリットバルブ１５４によってもたらされる処理体積１５３内の非対称性のために処理ガスが不均一に分配されるのを低減させるように、スリットバルブ１５４の高さとは異なる高さで回転する。

【0031】

１つまたは複数のポート１０８は、流体の流れを提供し、サセプタ１０４を所定の位置へ持ち上げることによって、処理位置で基板１０５を位置決めする。さらに、サセプタ１０４および基板１０５は処理中にも回転する。回転中、サセプタ位置決めシステム１０６を用いて、サセプタ１０４が流されるのを防止することができる。

【0032】

処理が終わると、サセプタ１０４および基板１０５の回転は停止し、サセプタ１０４は、サセプタ１０４を３本以上の基板支持ピン１０７と位置合わせしてから、再び静止位置へ下げられる。一実施形態では、位置合わせは、センサ１５６からの信号に従って、サセプタ１０４を回転させてサセプタ１０４上のマーカを特定の位置で位置決めすることによって実行することができる。

【0033】

処理された基板１０５は、サセプタ１０４を下げること、３本以上の基板支持ピン１０７を延ばすこと、またはサセプタ１０４を下げることと３本以上の基板支持ピン１０７を延ばすことの組合せによって、３本以上の基板支持ピン１０７によって再び支持される。処理チャンバ１００は、図１Ａに示す基板搬送位置に戻る。

【0034】

図２Ａは、本発明の一実施形態による基板操作アセンブリ１０８ａを概略的に示す。基板操作アセンブリ１０８ａは、図１Ａの処理チャンバ１００内で使用することができる。基板操作アセンブリ１０８ａは、流体の流れのためのポートが形成される支持本体１５５と、基板を支持するように構成されたサセプタ１０４とを備える。一実施形態では、支持本体１５５は、処理チャンバ１００のチャンバ底部１０３など、チャンバ本体の一部とすることができる。別の実施形態では、支持本体１５５は、処理チャンバ内に配置された別個の構造とすることができる。支持本体１５５は、サセプタ１０４を支持するように構成された実質上平面の上部表面１５５Ａを有する。一実施形態では、サセプタ１０４は、上部表面１５５Ａの円形領域１０４ｆ内に位置決めすることができる。

【0035】

サセプタ１０４は、支持本体１５５の上部表面１５５Ａ上に配置されており、支持本体１５５からの流体の流れによって持ち上げて回転させることができる。基板操作アセンブリ１０８ａは、支持本体の上部表面１５５Ａから延び、基板を受け取って搬送するように構成された３本以上の基板支持ピン１０７をさらに備える。サセプタ１０４は、基板支持ピン１０７を延ばすために、サセプタ１０４を貫通して形成された開口１０４ｂを有することができる。一実施形態では、サセプタ１０４は、円板とすることができる。

【0036】

基板操作アセンブリ１０８ａは、支持本体１５５から延び、サセプタ１０４を所望の領域内で制止するように構成されたサセプタ位置決めシステム１０６をさらに備える。一実施形態では、サセプタ位置決めシステム１０６は、支持本体１５５の上部表面１５５Ａから上方へ延びる３本の保持ピンを備える。

【0037】

一実施形態では、支持本体１５５内には、上部表面１５５Ａで開いている８つのポート１１１Ａ〜１１１Ｈが形成される。一実施形態では、ポート１１１Ａ〜１１１Ｈは、ポート１１１Ａ〜１１１Ｈ上に位置決めされたサセプタ１０４などの物体に運動を与えるために使用される向きを付けた注入開口１１２および／または排出開口１１３を有する。

【0038】

図２Ａに示すように、ポート１１１Ａ、１１１Ｃ、１１１Ｅ、および１１１Ｇそれぞれに対する優勢流れベクトルＸ_１、Ｙ_１、Ｘ_２、およびＹ_２は、それぞれのポート内に含有されるフィーチャを通して流体を送達することによってＸ方向またはＹ方向にサセプタ１０４を移動させる。たとえば、ポート１１１Ａは、優勢流れベクトルＸ_１で流体を送達することによって＋Ｘ方向にサセプタ１０４を移動させ、ポート１１１Ｃは、優勢流れベクトルＹ_１で流体を送達することによって＋Ｙ方向にサセプタ１０４を移動させ、ポート１１１Ｅは、優勢流れベクトルＸ_２で流体を送達することによって−Ｘ方向にサセプタ１０４を移動させ、ポート１１１Ｇは、優勢流れベクトルＹ_２で流体を送達することによって−Ｙ方向にサセプタ１０４を移動させる。

【0039】

一実施形態では、図２Ａに示すように、ポート１１１Ａ、１１１Ｃ、１１１Ｅ、および１１１Ｇに対する優勢流れ方向ベクトルはそれぞれ、基板操作アセンブリ１０８ａの実質上中心などの共通の点「Ｃ」を通過し、したがって、サセプタ１０４を回転させる傾向なく、サセプタ１０４およびサセプタ１０４上に位置決めされた基板をＸ方向およびＹ方向に位置決めすることができる。

【0040】

一実施形態では、ポート１１１Ｂ、１１１Ｄ、１１１Ｆ、および１１１Ｈはフィーチャを含有し、これらのフィーチャは、それぞれのポート内に含有されるフィーチャの向きにより力ベクトルＲ_２およびＲ_１が生じるため、サセプタ１０４をそれぞれ時計回り方向または反時計回り方向に回転させる。この構成では、ポート１１１Ｂ、１１１Ｄ、１１１Ｆ、および１１１Ｈはそれぞれ、サセプタ１０４の半径に対して直角の優勢流れ方向を有する。したがって、サセプタ１０４を時計回り方向に回転させるには、ポート１１１Ｂおよび１１１Ｆ内のフィーチャへ流体の流れが送達され、サセプタ１０４を反時計回り方向に回転させるには、ポート１１１Ｄおよび１１１Ｈ内のフィーチャへ流体の流れが送達される。

【0041】

図３Ｂ〜３Ｃは、ポート１１１Ａ〜１１１Ｈとして使用できるポート１１１の実施形態を概略的に示す。

【0042】

図３Ｂは、サセプタ１０４を必要に応じて支持して移動させることができるように、サセプタ１０４の下部表面１０４ｅに対して角度αに向けたポート１１１の側面横断面図である。一実施形態では、ポート１１１は、支持本体１５５の上部表面１５５Ａ上の凹部１１０Ｃ内に位置決めされた１つまたは複数の注入開口１１２および１つまたは複数の排出開口１１３を含有する。１つまたは複数の注入開口１１２および／または排出開口１１３は、ポート１１１によって基板へ送達される流体の結合を増大させるのに役立ち、したがってサセプタ１０４の移動の制御を改善するのに役立つことができる。

【0043】

一実施形態では、ポート１１１内に、１つまたは複数の注入開口１１２が形成される。各注入開口１１２は、収束区域および分岐区域を有し、圧力降下が臨界点より大きいときに超音速の流れを生じさせることができる。サセプタ１０４の下部表面１０４ｅへ超音速でガスを送達すると、ポートによって送達される超音速の流れによって生じる低圧領域の方へガスが流れることで摩擦がもたらされることにより、サセプタ１０４の運動を生じさせることができると考えられる。したがって、サセプタ１０４の運動は、１つまたは複数の方策上置かれたポートから超音速の流れを送達することによって制御することができる。

【0044】

一実施形態では、超音速の流れを送達できるポートおよび亜音速の流れを送達できるポートを使用して、サセプタ１０４を移動および／または位置決めすることも望ましいであろう。ポートを通して超音速の流れを送達する利点は、支持本体１５５内に傾斜した開口を機械加工する必要なく、方向性の流れ（すなわち、圧力が低い点の方）を引き起こせることである。基板支持体内に傾斜した開口を形成することは、セラミック材料から作られた基板支持体では実現するのが困難である可能性がある。

【0045】

１つまたは複数の排出開口１１３は、注入開口１１２によって注入された入口流Ｂ_ｉの少なくとも一部分を捕獲するように構成される。この構成により、各ポート１１１によって送達される流体の流れを必要に応じて独立させることができ、したがって、基板操作アセンブリ１０８ａ上のあるポート１１１からの流れが、距離を開けて形成された他のポート１１１からの流れと相互に作用する場合を回避することができる。ある場合には、入口流Ｂ_ｉの一部分が排出開口１１３を通ってポート１１１から出て、入口流Ｂ_ｉの一部分が、下部表面Ｗ_１と支持本体１５５の上部表面１５５Ａの間に形成された間隙１１４内へ流れ込む（すなわち、間隙流Ｂ_Ｇ）ように、排出開口１１３を通る流体の流れを制限することが望ましい。

【0046】

別の実施形態では、制御可能な排出バルブ１３４Ａを使用することによって、注入される入口流Ｂ_ｉが基板処理ステップ中の異なる時点に排出開口１１３を通って出るのを選択的に抑えることが望ましい。制御可能な排出バルブ１３４Ａは、圧力を低減して排出開口１１３内の流れを増大できる排出ポンプまたは類似のタイプの排出システムに接続することができる。排出開口１１３を閉じることで、注入された流体は、下部表面１０４ｅと支持本体１５５の上部表面１５５Ａの間に形成された間隙１１４内を流れ（すなわち、間隙流方向Ｂ_Ｇ）、したがってサセプタ１０４の支持を改善する。

【0047】

図３Ｃは、本発明の別の実施形態によるポート１１１の側面横断面図である。ポート１１１は、サセプタ１０４の下部表面１０４ｅに対して実質上直角である角度に向けた注入開口１１２と、下部表面１０４ｅに対して角度βに向けた排出開口１１３とを有する。この構成では、入口流Ｂ_ｉによって生じる力Ｆ_１を使用して、主にサセプタ１０４を支持する一方、排出開口１１３の傾斜した向きを使用して力Ｆ_ｘを提供する。力Ｆ_ｘは、流れ方向Ｂ_Ｏ１の出口流から生成される力Ｆ_２の成分であり、サセプタ１０４に印加される。力Ｆ_ｘは、サセプタ１０４を所望の方向Ｍに移動または位置決めするために使用される。

【0048】

したがって、支持本体１５５の周りで様々な所望の方向に分散された複数の選択的に制御可能な排出開口を提供することによって、および／または所望の角度（たとえば、角度β）を有することによって、サセプタ１０４の移動を容易に制御することができる。この構成では、この移動は、入口流Ｂ_ｉの流れ特質からある程度切り離すことができる。また、この構成では、入口流Ｂ_ｉは、サセプタ１０４の下部表面１０４ｅが支持本体１５５に接触するリスクを低減させる傾向があり、サセプタ１０４の下部表面１０４ｅに粒子または損傷が生じるのを最小にする。

【0049】

ポートの優勢流れ方向がサセプタ１０４の重心を通過しない場合、回転成分と平行移動成分の両方がサセプタ１０４に与えられることが、当業者には理解されるであろう。したがって、純粋に回転の運動を得るには、力を印加することによって生じるトルクをサセプタ１０４の重心から離したまま、ポートによるＸ方向の力とＹ方向の力の和をゼロに等しくする必要がある。たとえば、図２Ａを参照すると、ポート１１１Ｄおよび１１１Ｈがそれぞれ、サセプタ１０４の中心から距離「ｄ」を隔てて反対の方向に力ベクトルＲ_１を送達する場合、サセプタ１０４に印加される反時計回りのトルクの大きさは、約２（Ｒ_１×ｄ）に等しいはずである。また、サセプタ１０４の中心は通常、ポートに対して移動するため、サセプタ１０４が必要に応じて処理チャンバ内で所望の向きおよび／または位置に留まることを確実にするためには、制御装置１０９などの制御装置によって有効な平行移動補正および回転補正を加える必要があるだろう。

【0050】

一実施形態では、図２Ａに示すように、ポート１１１Ａ〜１１１Ｈはそれぞれ、サセプタ１０４が支持本体１５５上に静止しているときに優勢流れ方向がサセプタ１０４に対応する円形領域１０４ｆの縁部の方へ向くように向けられる。一実施形態では、サセプタ位置決めシステム１０６は、サセプタ１０４が円形領域１０４ｆ上に確実に位置決めされるように構成される。

【0051】

優勢流れ方向を円形領域１０４ｆの縁部の方へ向ける際、通常、優勢流れ方向の径方向の成分は、支持本体１５５上で概ね中心に位置決めされるとき、ゼロに等しくすることができ（すなわち、半径に対して垂直）、またはサセプタ１０４の中心から離れるように誘導することができる。優勢流れ方向を円形領域１０４ｆの縁部の方へ、または円形領域１０４ｆの中心から離れるように向けることで、各ポートによって送達される重複している流れによってもたらされる隣接するポート間の相互作用を低減させるのに役立つことが分かった。一実施形態では、隣接するポートの位置をステージャ（ｓｔａｇｅｒ）してポート間の相互作用を低減させることが望ましい。

【0052】

図２Ａに示すように、基板操作アセンブリ１０８ａはまた、支持本体１５５内に形成された複数のカットアウト１１５を含有する。複数のカットアウト１１５は、センサ１５６、１５７などの感知構成要素とともに使用され、支持本体１５５上に位置決めされたサセプタ１０４の位置を能動的に感知する。ポート１１１Ａ〜１１１Ｇからの流れは、処理中にサセプタ１０４を能動的に支持し、位置決めし、かつ／または回転させるように調整することができる。

【0053】

一実施形態では、それぞれのポート１１１Ａ〜１１１Ｇからの流れ特性（たとえば、圧力、速度）は、図１Ａの流体送達システム１５０および制御装置１０９などの流体送達システムおよび制御装置内に見られる構成要素を使用することによって、別個に制御される。

【0054】

サセプタ１０４を基板とともに約０．２ｍｍ未満の位置精度で１０００ｒｐｍを上回る速度まで容易に回転できることが分かった。一実施形態では、サセプタは、約１ｒｐｍ〜約３０００ｒｐｍの速度で回転する。回転速度は、処理チャンバ内のサセプタ１０４上の基板上で実行される１つまたは複数の処理ステップ中に調整することができる。

【0055】

支持／回転用の流体の流れが処理ガスを乱しかつ処理ガスと混合するのを防止するため、支持／回転用の流体の流れをゆっくり流し、したがって回転速度を遅くすることが望ましい。たとえば、低圧ＣＶＤ中など、低圧環境下で基板が処理されるとき、処理ガスの流速は概ね遅い。他方では、処理ガスの流れが支持用の流れと混合しにくいプロセス中は、プロセス均一性を改善するために回転速度をより速くすることが望ましいであろう。一実施形態では、低圧プロセス中、支持用の流れを低いレベルで維持する結果、回転速度を遅くすることができ、したがって処理チャンバの真空システムは、プロセスレシピに必要な低圧を維持することができる。一実施形態では、サセプタは、エピタキシャル堆積などのＣＶＤプロセス中、約５ｒｐｍ〜約１０ｒｐｍで回転させることができる。一実施形態では、サセプタは、急速熱処理中に約２４０ｒｐｍで回転させることができる。

【0056】

図２Ｂは、本発明の別の実施形態による基板操作アセンブリ１０８ｂを概略的に示す。基板操作アセンブリ１０８ｂは、図１Ａの処理チャンバ１００内で使用することができる。基板操作アセンブリ１０８ｂは、流体の流れのための複数のポート１１１ｊが形成される支持本体１５５と、基板を支持するように構成されたサセプタ１０４とを備える。一実施形態では、支持本体１５５は、処理チャンバ１００のチャンバ底部１０３など、チャンバ本体の一部とすることができる。別の実施形態では、支持本体１５５は、処理チャンバ内に配置された別個の構造とすることができる。支持本体１５５は、サセプタ１０４を支持するように構成された実質上平面の上部表面１５５Ａを有する。一実施形態では、サセプタ１０４は、上部表面１５５Ａの円形領域１０４ｆ内に位置決めすることができる。

【0057】

複数のポート１１１ｊはそれぞれ注入開口１１２を有し、注入開口１１２は、流体送達システム１５０から送達される流体を通し、サセプタ１０４およびサセプタ１０４上に位置決めされた基板（見やすいように図示せず）に運動を与えるために使用される。通常、各ポート１１１ｊは、任意の所望の向きとすることができる。一実施形態では、図２Ｂに示すように、単一の開口１１２は、傾いた開口の向きによって設定される向きでサセプタ１０４の下部表面１０４ｅに流体を提供する。

【0058】

開口１１２は、約０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）〜約０．０６３インチ（１．６ｍｍ）の直径を有することができる。一実施形態では、開口１１２は、約０．００１インチ〜約０．０３２インチの直径を有する。これらの開口は、支持本体１５５の上部表面１５５Ａに対して約１０°〜約８０°、好ましくは約３０°〜６０°の角度だけ傾けることができる。

【0059】

一実施形態では、分離フィーチャ１５８を使用して、ポートによって送達される流体が処理チャンバの処理領域内へ入るのを防止する。一実施形態では、分離フィーチャ１５８は、支持本体１５５内に形成され、真空ポンプ１５１に接続された溝構造である。通常、開口１１２を離れる流体が処理領域内へ入る機会を低減させるために、ポート１１１ｊを円形領域１０４ｆの半径の中間付近に位置決めすることが望ましいであろう。一例では、３００ｍｍの半導体基板が処理されている場合、ポート１１１ｊは、サセプタ１０４を支持するように構成された円形領域１０４ｆの中心から約２５ｍｍ〜約１００ｍｍのところに位置決めされる。

【0060】

図３Ａおよび３Ｄは、ポート１１１ｊとして使用できるポート１１１の実施形態を概略的に示す。

【0061】

図３Ａに示すように、ポート１１１は、サセプタ１０４の下部表面１０４ｅに対して実質上直角の向きに向けられた注入開口１１２を含有する。この構成では、注入開口１１２を通過する入口流Ｂ_ｉは、サセプタ１０４の下部表面１０４ｅに当たり、流体は方向Ｂ_Ｏ１、Ｂ_Ｏ２などの様々な方向に流れる。流体送達システム１５０から注入開口１１２を通って送達される入口流Ｂ_ｉの流量および／または圧力が十分に大きいとき、サセプタ１０４と支持本体１５５の間に間隙１１４が形成される。一実施形態では、流体送達システム１５０と注入開口１１２の間にバルブ１３２Ａを接続することができる。下部表面１０４ｅに対する注入開口１１２の向きが直角であるため、入口流Ｂ_ｉは、サセプタ１０４を支持してサセプタ１０４を垂直方向（すなわち、Ｚ方向）のみに移動させる傾向がある。

【0062】

図３Ｄは、必要に応じてサセプタ１０４を支持および移動できるように、サセプタ１０４の下部表面１０４ｅに対して角度αに向けたポート１１１の側面横断面図である。この構成では、上部表面１５５Ａを形成するために余分の機械加工ステップは必要ではなく、したがって支持本体１５５のコストおよび複雑さを低減させる。上記で論じたように、入口流体の流れは、優勢流れベクトルを生じさせることによって必要に応じてサセプタ１０４を支持および移動できるように、サセプタ１０４の下部表面１０４ｅに対して角度αに向けられる。

【0063】

図３Ａ〜３Ｄのポート１１１の実施形態は、所望の制御を実現するために組み合わせて使用することができる。

【0064】

図２Ｃは、本発明の一実施形態によるサセプタ１０４Ａを概略的に示す。サセプタ１０４Ａは、実質上円板形状の本体１０４ｇを有する。受取り表面１０４ａが、基板を受け取って支持するように構成される。受取り表面１０４ａは概ね、受取り表面１０４ａ上で支持される基板よりわずかに大きい。円１０４ｄは、受取り表面１０４ａ上で基板を受け取るように構成された領域を示す。円板形状の本体１０４ｇは、処理上の化学的性質と化学的に適合し、または不活性であり、また所望の熱伝導率をもつ材料から形成することができる。一実施形態では、円板形状の本体１０４ｇは、炭化シリコン、グラファイト、石英、サファイア、シリコンで被覆された石英、炭化シリコンで被覆された石英、シリコンで被覆されたグラファイト、炭化シリコンで被覆されたグラファイト、または他の適切な材料から形成することができる。

【0065】

円板形状の本体１０４ｇを貫通する３つ以上の開口１０４ｂを形成することができる。開口１０４ｂは、サセプタ１０４Ａと基板支持ピンの間で基板を搬送するときに、基板支持ピン１０７などの基板支持ピンが貫通するように構成される。処理中にサセプタ１０４Ａを回転させるために、サセプタ１０４Ａによって基板が引き上げられた後、基板支持ピンは開口１０４ｂから引っ込む。処理後に基板を再び基板支持ピンへ戻すには、基板支持ピンを開口１０４ｂと位置合わせするために、位置合わせが必要である。

【0066】

一実施形態では、円板形状の本体１０４ｇ上に１つまたは複数のマーカ１０４ｃを形成して、回転中にサセプタ１０４Ａの向きの追跡を可能にすることができる。マーカ１０４ｃは、処理チャンバ１００内のセンサ１５６などのセンサによって検出することができる。一実施形態では、マーカ１０４ｃは、円板形状の本体１０４ｇの縁部付近に形成されたノッチとすることができる。別の実施形態では、マーカ１０４ｃは、光学センサによって検出可能な発光体または反射体とすることができる。マーカ１０４ｃを使用して、回転速度、高さ、水平さなどのサセプタ１０４Ａの他の特性を検出することもできる。

【0067】

図２Ｄは、本発明の別の実施形態によるサセプタ１０４Ｂを概略的に示す。図２Ｄに示すサセプタ１０４Ｂは、支持ピンとの位置合わせの公差を増大できるように開口１０４ａが細長いことを除いて、図２Ｃに示す実施形態に類似している。

【0068】

図２Ｅは、本発明の別の実施形態によるサセプタ１０４Ｃを概略的に示す。サセプタ１０４Ｃは、実質上円板形状の本体１０４ｇを有する。受取り表面１０４ａが、基板を受け取って支持するように構成される。受取り表面１０４ａは概ね、受取り表面１０４ａ上で支持される基板よりわずかに大きい。円１０４ｄは、受取り表面１０４ａ上で基板を受け取るように構成された領域を示す。円板形状の本体１０４ｇは、処理上の化学的性質と化学的に適合し、または不活性であり、また所望の熱伝導率をもつ材料から形成することができる。一実施形態では、円板形状の本体１０４ｇは、炭化シリコン、グラファイト、石英、サファイア、シリコンで被覆された石英、炭化シリコンで被覆された石英、シリコンで被覆されたグラファイト、炭化シリコンで被覆されたグラファイト、または他の適切な材料から形成することができる。

【0069】

受取り表面１０４ａ上に、３つ以上の凹部１０４ｎを形成することができる。各凹部１０４ｎは、基板支持ピンを保持および支持するように構成される。各凹部１０４ｎは、処理中に基板支持ピンを支持するように構成された底部表面１０４ｊを有する。底部表面１０４ｊ内に、円板形状の本体１０４ｇを貫通する開口１０４ｉが形成される。開口１０４ｉにより、基板支持ピンは、サセプタ１０４Ｃに対して相対的に移動することができる。

【0070】

一実施形態では、サセプタ１０４Ｃは、処理チャンバ内でサセプタ１０４Ｃの位置合わせを可能にするように構成されたマーク１０４ｃを有する。たとえば、センサを使用して、回転中にマーカ１０４ｃを追跡することができ、制御装置により、サセプタ１０４Ｃから延びた基板支持ピンと基板ハンドラがぶつからないような向きにサセプタ１０４Ｃを位置決めすることができる。

【0071】

図２Ｆは、図２Ｅのサセプタ１０４Ｃが基板交換位置にあるところを概略的に示す。図２Ｇは、図２Ｅのサセプタ１０４Ｃが処理位置にあるところを概略的に示す。３つ以上の凹部１０４ｎ内に、３本以上の基板支持ピン１０７ａが配置される。各基板支持ピン１０７ａはヘッド１０７ｂを有し、ヘッド１０７ｂは、サセプタ１０４Ｃが上げられるとき、基板支持ピン１０７ａを凹部１０４ｎの底部表面１０４ｊ上に静止させる。図２Ｇに示すように、３本以上の基板支持ピン１０７ａは、サセプタ１０４Ｃが１つまたは複数のポート１０８によって上げりかつ／または回転する間、サセプタ１０４Ｃ内に留まる。この構成には、いくつかの利点がある。第１に、基板支持ピン１０７ａがその間ずっと凹部１０４ｎ内に留まるとき、サセプタ１０４Ｃと基板支持ピン１０７ａの間の微妙な位置合わせが回避される。第２に、基板支持ピン１０７ａのヘッド１０７ｂは、処理中に凹部１０４ｎに「プラグ接続」し、したがって基板支持表面１０４ａの熱的な均一性を改善する。

【0072】

図２Ｇに示すように、基板支持ピン１０７ａは処理中、凹部１０７ｈ内に落下し、サセプタ１０４Ｃ内に留まる。基板支持ピン１０７ａは、サセプタ１０４Ｃの基板支持表面１０４ａより上に上がるようにサセプタ１０４Ｃに対して移動し、したがってサセプタ１０４Ｃから基板１０５を持ち上げる。次いで、ロボットなどの基板ハンドラが、基板１０５とサセプタ１０４Ｃの間に到達し、基板支持ピン１０７ａから基板１０５を引き上げる。同様に、ロボットは、新しい基板を基板支持ピン１０７ａ上へ落下させることができる。基板支持ピン１０７ａとサセプタ１０４Ｃの相対的な運動は、チャンバ内でサセプタ１０４Ｃを垂直に移動させること、別個の機構を使用して基板支持ピン１０７ａを上下させること、またはサセプタ１０４Ｃの運動と基板支持ピン１０７ａの運動の組合せによって実現することができる。

【0073】

図４Ａ〜４Ｃは、本発明の別の実施形態による処理チャンバ２００を概略的に示す。処理チャンバ２００は、処理体積２５３内に移動可能に配置されたサセプタ支持体２６０を備える。一実施形態では、サセプタ支持体２６０は、処理体積２５３内で垂直に移動して、サセプタ２０４に余分の移動範囲を提供し、またさらなる処理上の柔軟性を提供することができる。

【0074】

処理チャンバ２００は、チャンバ蓋２０１、チャンバ壁２０２、およびチャンバ底部２０３を備える。チャンバ蓋２０１、チャンバ壁２０２、およびチャンバ底部２０３は、処理体積２５３を画定する。一実施形態では、チャンバ壁２０２を貫通してスリットバルブ２５４が形成される。スリットバルブ２５４は、処理体積２５３との間で基板を出し入れするように構成される。一実施形態では、処理チャンバ２００は、処理体積２５３に１つまたは複数の処理ガスを提供するように構成されたガス源２５２をさらに備える。処理チャンバ２００はまた、処理体積２５３を吸い上げるように構成された真空システム２５１を備える。

【0075】

サセプタ支持体２６０は、処理体積２５３内に配置されており、サセプタ２０４および基板２０５を支持して位置決めするように構成される。サセプタ支持体２６０内に、１つまたは複数のポート２０８が形成される。１つまたは複数のポート２０８は、流体送達システム２５０に接続される。一実施形態では、１つまたは複数のポート２０８は、サセプタ２０４を基板２０５とともに上昇させるように構成された１つまたは複数の支持ポートを備える。別の実施形態では、１つまたは複数のポート２０８はまた、サセプタ２０４が上昇した位置にある間にサセプタ２０４および基板２０５を回転させるように構成された１つまたは複数の回転ポートを備える。さらに別の実施形態では、サセプタ２０４の回転は、サセプタ縁部ローラ２０６によって実行することができる。１つまたは複数のポート２０８の実施形態については、図２Ａおよび２Ｂでさらに上述した。

【0076】

一実施形態では、チャンバ底部２０３は、放射エネルギーを通過させてサセプタ２０４および基板２０５を加熱するように構成された石英窓を備える。サセプタ支持体２６０は、石英窓を露出させるように環状の形状を有することができる。

【0077】

一実施形態では、処理チャンバ２００は、サセプタ支持体２６０を垂直に移動させるように構成された持上げ機構２６１をさらに備える。

【0078】

一実施形態では、処理チャンバ２００は、サセプタ縁部ローラ２０６を備える。一実施形態では、サセプタ縁部ローラ２０６は、特に１つまたは複数のポート２０８によってサセプタ２０４を持ち上げて回転させるときにサセプタ２０４をある領域内に制限するように構成される。別の実施形態では、サセプタ縁部ローラ２０６は、１つまたは複数のポート２０８によってサセプタ２０４を持ち上げている間にサセプタの中心軸の周りでサセプタ２０４を回転させるように構成される。一実施形態では、サセプタ位置決めシステム２０６は、チャンバ底部２０３へ延ばすことができる。別の実施形態では、サセプタ縁部ローラ２０６は、サセプタ支持体２６０から延ばすことができる。

【0079】

処理チャンバ２００は、基板２０５を受け取って支持するように構成された３本以上の基板支持ピン２０７をさらに備える。一実施形態では、３本以上の基板支持ピン２０７は、基板を支持しないときは引っ込められるようにすることができる。

【0080】

一実施形態では、処理チャンバ２００は、サセプタ２０４の位置および向きを検出するように構成されたセンサアセンブリ２５６をさらに備える。センサアセンブリ２５６は、制御装置２０９に接続することができる。制御装置２０９は、流体送達システム２５０にさらに接続される。制御装置２０９は、センサアセンブリ２５６から情報を受け取って、サセプタ２０４の位置および運動を得る。制御装置２０９は、流体送達システム２５０へ制御信号を送り、このようにして１つまたは複数のポート２０８を制御し、それに応じてサセプタ２０４の位置および運動を調整することができる。

【0081】

図４Ａは、処理チャンバ２００が基板搬送位置にあるところを示す。サセプタ２０４は、サセプタ支持体２６０上で静止する。３本以上の基板支持ピン２０７は、サセプタ２０４を貫通し、基板２０５に対する支持表面を形成する。３本以上の基板支持ピン１０７は、スリットバルブ２５４を通して基板２０５を送達する基板ハンドラ（図示せず）から基板２０５を受け取り、または基板２０５を基板ハンドラへ搬送するための定位置にある。

【0082】

図４Ｂは、処理チャンバ２００がより低い基板処理位置にあるところを示す。サセプタ支持体２６０は、下げた位置にある。一実施形態では、１つまたは複数のポート２０８は、流体の流れを提供してサセプタ２０４を静止位置から持ち上げ、持ち上げられたサセプタ２０４は、基板２０５を３本以上の基板支持ピン２０７から引き上げる。

【0083】

図４Ｃは、処理チャンバ２００がより高い基板処理位置にあるところを示す。サセプタ支持体２６０は、持上げ機構２６１によって持ち上げられる。処理チャンバ２００は、図２Ｂに示すより低い位置と図４Ｃに示すより高い位置の間の任意の位置で基板２０５を処理し、したがって処理上の柔軟性を提供することができる。

【0084】

図５Ａは、本発明の一実施形態によるサセプタ支持体３００を概略的に示す。サセプタ支持体３００は本体３０１を備え、本体３０１上に複数の空気軸受縁部ローラ３０４を延ばすことができる。一実施形態では、ローラ３０４は、流体源３０９に接続することができる。一実施形態では、本体３０１は円環状であり、ガスを流してサセプタおよびサセプタ上に配置された基板を上昇させるために、複数の開口３０３を含むことができる。複数の開口３０３は、流体源３１０に接続することができる。サセプタと本体３０１の間に真空を提供する開口３０２も存在することができる。複数の開口３０２は、真空ポンプ３０８に接続することができる。

【0085】

一実施形態では、複数の開口３０２、３０３は、本体３０１内に３つの開口円が位置するように、同心円状の円形の形に構成することができる。一実施形態では、開口の外側の円３０５は、真空を提供することができ、開口の中間の円３０６は、ガスを提供することができ、開口の内側の円３０７は、真空を提供することができる。真空およびガスに適合された開口の任意の数のそのような開口円および構成が企図される。開口３０２、３０３は、約１／２０００インチ〜約１／１６インチ、好ましくは約１／１０００インチ〜約１／３２インチの直径を有することができる。

【0086】

本体３０１は、サセプタの潜在的な引っ掻き、化学的もしくは物理的な汚染、および／またはきずを低減させる適切な材料、たとえばステンレス鋼、アルミニウム、金属合金、セラミック、または高温ポリマーから製作することができる。

【0087】

図５Ｃは、縁部ローラ３０６の一実施形態を示す。縁部ローラ３０６は、サセプタ２０４および基板２０５を位置決めして回転させる。縁部ローラ３０６は、本体３０１上で溝３１７内に静止することができ、サセプタおよび基板表面の潜在的な引っ掻き、化学的もしくは物理的な汚染、および／またはきずを低減させる材料、たとえば高温ポリマー、炭化シリコン、グラファイト、またはアルミニウムから製作することができる。

【0088】

各縁部ローラ３０６には、浮遊スリーブ３３１が外接する。浮遊スリーブ３３１は、サセプタ２０４に接触してサセプタ２０４を回転させるように構成される。浮遊スリーブ３３１は、約５ｍｍ〜約１５０ｍｍの外径を有することができる。一実施形態では、浮遊スリーブ３３１は、約２０ｍｍ〜約５０ｍｍの外径を有することができる。一実施形態では、浮遊スリーブ３３１は、サファイアまたは石英など、質量密度の低い材料から作ることができる。ガス流チャネル３３４は、均一に隔置することができ、またガスを流して浮遊スリーブ３３１を持ち上げることができ、したがって浮遊スリーブ３３１は、最小の摩擦で自由に回転することができる。

【0089】

図５Ｂは、本発明の別の実施形態によるサセプタ支持体４００を概略的に示す。サセプタ支持体４００は本体４０１を備え、本体４０１上に複数の縁部ローラ４０６が位置決めされる。一実施形態では、複数の縁部ローラ４０６は、流体源４１６に接続される。一実施形態では、本体４０１は環状の形状を有し、上部表面４０１ａ上には１つまたは複数の環状溝が形成される。

【0090】

一実施形態では、本体４０１は、ガスを流してサセプタを上昇させるための環状溝４２５と、排出するための環状溝４２３および４２７とを有する。一実施形態では、溝４２３、４２５、４２７は、同心円状の円形の形に構成することができる。一実施形態では、外側の環状溝４２３は、真空ポンプ４１３に接続し、排出領域を提供することができ、中間の環状溝４２５は、流体源４１５に接続し、流体の流れを提供することができ、内側の環状溝４２７は、真空ポンプ４１７に接続し、排出領域を提供することができる。真空およびガスに適合された溝の任意の数の溝および構成が企図される。

【0091】

環状溝４２３、４２５、４２７は、サセプタを上昇させるように構成され、複数の縁部ローラ４０６は、サセプタが上昇している間にサセプタを回転させるように構成される。一実施形態では、縁部ローラ４０６は、空気の流れによって駆動することができ、図５Ｃの縁部ローラ３０６に類似の構造を有することができる。

【0092】

図４Ａを再び参照すると、処理チャンバ２００は、異なるガス分配アセンブリおよび／または加熱源を構成することによって、様々な処理チャンバに適合することができる。処理チャンバ２００は、化学気相成長チャンバ、急速熱処理チャンバ、エピタキシャル処理チャンバ、ならびに処理ガスの均一性および／または加熱の均一性が望ましい任意の他のチャンバなどのチャンバ内で使用することができる。

【0093】

図６Ａ〜６Ｂは、本発明の一実施形態によるエピタキシャル処理チャンバ５００を概略的に示す。通常、エピタキシャル処理チャンバを使用して、エピタキシ成長により基板上に薄膜を形成する。通常、エピタキシャル処理中には、基板を高温に加熱する必要がある。デバイスの臨界寸法がより小さくなるにつれて、エピタキシャル処理中に基板全体を均一に加熱することがますます重要になる。エピタキシャル処理チャンバ５００は、処理中に基板の均一な加熱を容易にするように構成されたサセプタ支持体５６０を備える。

【0094】

エピタキシャル処理チャンバ５００は、チャンバ蓋５０１、チャンバ壁５０２、およびチャンバ底部５０３を備える。チャンバ蓋５０１、チャンバ壁５０２、およびチャンバ底部５０３は、処理体積５５３を画定する。一実施形態では、チャンバ壁５０２を貫通してスリットバルブ５５４が形成される。スリットバルブ５５４は、処理体積５５３との間で基板を出し入れするように構成される。

【0095】

エピタキシャル処理チャンバ５００は、処理体積５５３内部の側壁５０２に沿って配置された上部ライナ５２１および下部ライナ５２２をさらに備える。処理体積５５３には、上部ライナ５２１と下部ライナ５２２の間に配置された注入バフル５２３を介して、１つまたは複数の処理ガスを提供するように構成されたガス源５５２が流動的に接続される。エピタキシャル処理チャンバ５００は、処理体積５５３を吸い上げるように構成された真空システム５５１をさらに備える。一実施形態では、注入バフル５２３は、スリットバルブ５５４とは異なる高さで処理ガスを注入するように位置決めされ、スリットバルブ５５４によってもたらされる非対称性のための非均一性を低減させる。

【0096】

一実施形態では、チャンバ蓋５０１は石英窓５２４を備える。チャンバ蓋５０１上には、放射エネルギー源５２５が配置される。石英窓５２４により、放射エネルギー源５２５からの放射エネルギーは、処理体積５５３に入ることができる。放射エネルギー源５２５からの放射エネルギーを使用して、処理されている基板５０５を加熱し、かつ／または処理体積５５３内の処理上の化学物質を破壊することができる。放射エネルギー源５２５は、赤外線ランプアセンブリ、ＵＶランプアセンブリ、レーザ源、または任意の適切なエネルギー源とすることができる。

【0097】

一実施形態では、チャンバ底部５０３は石英窓５２６を備える。チャンバ底部５０３の下には放射エネルギー源５２７が配置され、石英窓５２６を通して放射エネルギーを処理体積５５３へ誘導するように構成される。放射エネルギー源５２７は、赤外線ランプアセンブリ、ＵＶランプアセンブリ、レーザ源、または任意の適切なエネルギー源とすることができる。

【0098】

エピタキシャル処理チャンバ５００は、処理体積５５３内に配置されたサセプタ５０４をさらに備える。サセプタ５０４は、基板５０５を受け取るように構成された基板受取り表面５０４ａを有する。

【0099】

サセプタ支持体５６０は、処理体積５５３内に配置されており、サセプタ５０４および基板５０５を支持して位置決めするように構成される。サセプタ支持体５６０内に、１つまたは複数のポート５０８が形成される。１つまたは複数のポート５０８は、流体送達システム５５０に接続される。一実施形態では、１つまたは複数のポート５０８は、サセプタ５０４を基板５０５とともに上昇させるように構成された１つまたは複数の支持ポートを備える。別の実施形態では、１つまたは複数のポート５０８はまた、サセプタ５０４が上昇した位置にある間にサセプタ５０４および基板５０５を回転させるように構成された１つまたは複数の回転ポートを備える。さらに別の実施形態では、サセプタ５０４の回転は、サセプタ縁部ローラ５０６によって実行することができる。サセプタ支持体５６０は、石英窓５２６を露出させ、放射エネルギー源５２７によってサセプタ５０４を加熱できるように環状の形状を有することができる。一実施形態では、エピタキシャル処理チャンバ５００は、サセプタ支持体５６０を垂直に移動させるように構成された持上げ機構５６１をさらに備える。サセプタ支持体５６０は、図５Ａおよび５Ｂに記載のサセプタ支持体３００、４００に類似のものとすることができる。

【0100】

一実施形態では、エピタキシャル処理チャンバ５００は、サセプタ縁部ローラ５０６を備える。一実施形態では、サセプタ縁部ローラ５０６は、特に１つまたは複数のポート５０８によってサセプタ５０４を持ち上げて回転させるときにサセプタ５０４をある領域内に制限するように構成される。別の実施形態では、サセプタ縁部ローラ５０６は、１つまたは複数のポート５０８によってサセプタ５０４を持ち上げている間にサセプタの中心軸の周りでサセプタ５０４を回転させるように構成される。一実施形態では、サセプタ位置決めシステム５０６は、チャンバ底部５０３へ延ばすことができる。別の実施形態では、サセプタ縁部ローラ５０６は、サセプタ支持体５６０から延ばすことができる。サセプタ縁部ローラ５０６は、図５Ｃに記載の縁部ローラ３０６に類似のものとすることができる。

【0101】

エピタキシャル処理チャンバ５００は、基板５０５を受け取って支持するように構成された３本以上の基板支持ピン５０７をさらに備える。一実施形態では、３本以上の基板支持ピン５０７は、基板を支持しないときは引っ込められるようにすることができる。

【0102】

一実施形態では、エピタキシャル処理チャンバ５００は、サセプタ５０４の位置および向きを検出するように構成されたセンサアセンブリ５５６をさらに備える。センサアセンブリ５５６は、制御装置５０９に接続することができる。制御装置５０９は、流体送達システム５５０にさらに接続される。制御装置５０９は、センサアセンブリ５５６から情報を受け取って、サセプタ５０４の位置および運動を得る。制御装置５０９は、流体送達システム５５０へ制御信号を送り、このようにして１つまたは複数のポート２０８を制御し、それに応じてサセプタ５０４の位置および運動を調整することができる。

【0103】

図６Ａは、エピタキシャル処理チャンバ５００が基板搬送位置にあるところを示す。サセプタ５０４は、サセプタ支持体５６０上で静止する。３本以上の基板支持ピン５０７は、サセプタ５０４を貫通し、基板５０５に対する支持表面を形成する。３本以上の基板支持ピン５０７は、スリットバルブ５５４を通して基板５０５を送達する基板ハンドラ（図示せず）から基板５０５を受け取り、または基板５０５を基板ハンドラへ搬送するための定位置にある。

【0104】

図６Ｂは、エピタキシャル処理チャンバ５００が基板処理位置にあるところを示す。サセプタ支持体５６０は、上げた位置にある。一実施形態では、１つまたは複数のポート５０８は、流体の流れを提供してサセプタ５０４を静止位置から持ち上げ、持ち上げられたサセプタ５０４は、基板５０５を３本以上の基板支持ピン５０７から引き上げる。

【0105】

図７は、本発明の一実施形態によるプラズマ強化化学気相成長チャンバ１４００を概略的に示す。１つの特定の実施形態では、装置を低圧ＣＶＤ（ＬＰＣＶＤ）チャンバとすることができる。図示のＬＰＣＶＤチャンバ１４００は通常、約２００トル〜約３５０トルのチャンバ圧力および約６００℃〜約８００℃の堆積チャンバ温度を維持できる材料から構築される。例示を目的として、ＬＰＣＶＤチャンバ１４００は、約５〜６リットルのチャンバ体積を有することができる。図７は、「基板処理」位置にあるチャンバ本体１４４５の内部を示す。一実施形態では、ＬＰＣＶＤチャンバ１４００は、単一の基板を処理するように適合されており、約２００ｍｍより大きい直径を有する基板を収容するように寸法設定することができる。

【0106】

チャンバ本体１４４５は反応チャンバ１４９０を画定し、反応チャンバ１４９０内で、１つまたは複数のプロセスガスの熱分解を行って、ポリシリコン膜などの基板Ｗ上にＣＶＤ堆積膜を形成する。一実施形態では、ＬＰＣＶＤチャンバ１４００は、アルミニウム材料から形成され、冷却チャネルが形成された「冷壁」反応チャンバとすることができる。反応チャンバ１４９０内には、シャフト１４６５によって支持される抵抗性の加熱器１４８０を含有できるサセプタ支持体１４０５が常駐している。サセプタ支持体１４０５は、流体の流れによってサセプタ１４９９を支持するように構成される。図７に示すように、処理中にサセプタ１４９９とサセプタ支持体１４０５の間に間隙１４８９が形成される。サセプタ１４９９は、基板Ｗなどの基板を受け取るのに十分な基板受取り表面１４９９ａを有する。

【0107】

図７はまた、サセプタ支持体１４０５の本体の横断面およびシャフト１４６５の横断面を含めて、加熱器１４８０の一部分の横断面図を示す。図示のように、サセプタ支持体１４０５の本体内には、サセプタ支持体１４０５が作られる材料と適合している第１の加熱要素１４５０および第２の加熱要素１４５７などの２つの加熱要素を形成することができる。代替実施形態では、ＬＰＣＶＤチャンバ１４００は、抵抗性タイプの加熱要素１４５０および１４５７の代わりにランプを含むことができる。

【0108】

ＬＰＣＶＤチャンバ１４００により、堆積環境の温度および圧力の高精度の制御を可能にする。遮断板１４２４および穿孔面板１４２５にプロセスガスを通すことで、サセプタ１４９９および基板Ｗの方へ均一にガスを分配するという利点を提供する。反応チャンバ１４９０に適した材料は、反応チャンバ１４９０内へ導入できる清浄用の化学物質（たとえば、三フッ化窒素、ＮＦ_３）などのプロセスガスおよび他の化学物質と適合しているはずである。

【0109】

加熱器１４８０の露出した表面は、材料がプロセスガスと適合しているという条件で、様々な材料から構成することができる。たとえば、加熱器１４８０のサセプタ支持体１４０５およびシャフト１４６５は、類似の窒化アルミニウム材料から構成することができる。一実施形態では、加熱器１４８０のサセプタ支持体１４０５は、拡散接合または蝋付けによってシャフト１４６５に結合することができる。このタイプの結合は、反応チャンバ１４９０の環境に耐えることができるためである。

【0110】

処理中に、プロセスガスは、チャンバ本体１４４５のチャンバ蓋１４３０の上部表面内のガス分配ポート１４２０を通って、普通なら封止される反応チャンバ１４９０に入ることができる。次いでプロセスガスは、遮断板１４２４を通過して、基板Ｗの表面領域と整合する領域の周りで、サセプタ１４９９を介してガスを分散させることができる。その後、プロセスガスは、加熱器１４８０上に位置して反応チャンバ１４９０内部のチャンバ蓋１４３０に結合された穿孔面板１４２５を通して分散させることができる。一実施形態では、遮断板１４２４と面板１４２５を組み合わせることで、基板Ｗの上部表面付近でプロセスガスが均一に分配される。

【0111】

図７に示すように、基板Ｗおよびサセプタ１４９９は、チャンバ本体１４４５の側面部分内の入口ポート１４４０を通して、反応チャンバ１４９０内で加熱器１４８０のサセプタ支持体１４０５上に置くことができる。処理するための基板を収容するには、サセプタ支持体１４０５の表面が入口ポート１４４０より下にくるように、加熱器１４８０を下げる。

【0112】

一実施形態では、図７に示すように、サセプタ支持体１４０５は、上記で論じたサセプタ支持アセンブリ１０８内に見られる構成要素を含有する。この構成では、サセプタ支持体１４０５は、サセプタ１４９９をサセプタ１４９９上に配置された基板Ｗとともに支持し、位置決めし、かつ／または回転させる。

【0113】

加熱器１４８０は、流体送達システム１４１２と連通している複数のポート１４１１を含有し、流体送達システム１４１２は、感知アセンブリ１４２３および制御装置１４７０と組み合わせて、処理中に基板を位置決めしかつ／または回転させることができる。

【0114】

一実施形態では、基板は、基板上で実行される処理ステップ中に複数のポート１４１１を使用して、約１００〜約３０００ｒｐｍの速度で回転させられる。サセプタ１４９９で基板Ｗを遮蔽して基板を回転させることによって、さらに均一の熱分配を得ることができる。

【0115】

また、サセプタ支持体１４０５の構成要素および他の関連構成要素を回転させる必要がないため、ハードウェアの複雑さおよびチャンバの信頼性がますます増大する。サセプタ支持体１４０５または他の関連構成要素を回転させる必要がある構成に対する複雑さおよび信頼性の改善は、サセプタ支持体１４０５を垂直に移動させる必要もある高温（たとえば、５００℃超）の真空環境内でプロセスが実行される構成に特に当てはまる。

【0116】

一実施形態では、チャンバ蓋１４３０内に位置決めされる感知アセンブリ１４２３は、サセプタ１４９９および／または基板Ｗの位置を監視するように位置決めおよび構成される。一実施形態では、感知アセンブリ１４２３は、サセプタ支持体１４０５上のサセプタ１４９９の縁部を観察するように位置決めされたセンサ１４２２を含有し、したがってシステム制御装置１４７０は、ポート１４１１を通して送達される流体を使用することによって、基板の位置および移動を制御することができる。一実施形態では、遮断板１４２４および穿孔面板１４２５など、チャンバ蓋１４３０内の構成要素に１つまたは複数の窓１４９３が封止可能に取り付けられ、１つまたは複数のセンサ（たとえば、再帰反射タイプのセンサ）で基板の運動を観察および監視するための光路を提供する。

【0117】

一実施形態では、基板Ｗは、たとえばロボット搬送デバイス（図示せず）の搬送ブレードを用いて、反応チャンバ１４９０内でサセプタ１４９９の上部表面上へ装入することができる。基板Ｗを装入した後、入口ポート１４４０は封止され、加熱器１４８０は、たとえばステッパモータを含みうるリフタアセンブリ１４６０によって、面板１４２５の方へ上方方向に進められる。流体の流れをポート１４１１に提供し、サセプタ支持体１４０５からサセプタ１４９９を持ち上げ、同時にサセプタ１４９９を回転させることができる。図７の基板処理位置では、反応チャンバ１４９０は、サセプタ支持体１４０５の上部表面より上の第１の区間１４０２と、サセプタ支持体１４０５の底部表面より下の第２の区間１４０４という２つの区間に分割される。

【0118】

反応チャンバ１４９０内に基板Ｗが配置された状態で、第１の区間１４０２は、基板Ｗの上部表面上に膜（たとえば、穿孔面板１４２５に面する基板表面上のポリシリコン膜）が形成される基板Ｗより上の領域１４８８を含む。

【0119】

ガスパネルの制御下で反応チャンバ１４９０内へ流入するプロセスガスを熱分解して、基板上に膜を形成することができる。同時に、第２の区間１４０４内へ不活性の底部パージガス、たとえば窒素を導入して、その区間での膜形成を抑えることができる。一実施形態では、基板Ｗ上にポリシリコン膜を堆積させるために、バラトロン圧力調整器（複数可）が、第１の区間１４０２内の圧力を約２００トル〜約３５０トルのレベルで維持し、温度を約６００℃〜８００℃で維持する。

【0120】

残りのプロセスガスは、反応チャンバ１４９０からポンプ板１４８５を通してチャンバ本体１４４５の片側の収集容器へ吸い出すことができる。反応チャンバ１４９０の外側に配置されたポンプ１４３２は、ポンプチャネル１４４１内に真空圧力を提供して、プロセスガスとパージガスの両方を反応チャンバ１４９０からポンプ１４３２へ引き込むことができる。好ましくは、制御装置または処理装置（図示せず）は、圧力センサ（複数可）から信号を受け取り、ポンプ１４３２の流速を制御することによって、チャンバ圧力を所望の圧力で調整して維持することができる。

【0121】

基板Ｗの処理が完了した後、反応チャンバ１４９０は、たとえば窒素などの不活性ガスでパージすることができる。処理およびパージ後、サセプタ１４９９を持上げピン１４９５と位置合わせした後、サセプタ１４９９への回転を停止させることができる。次いで加熱器１４８０は、リフタアセンブリ１４６０によって下げられる。加熱器１４８０を移動させると、サセプタ支持体１４０５の表面内の開口を貫通するリフトピン１４９５は、反応チャンバ１４９０の基部に位置決めされたリフト板１４７５に接触する。加熱器１４８０がリフタアセンブリ１４６０によって駆動されて下方へ引き続き移動するとき、リフトピン１４９５は静止したままであり、最終的にサセプタ支持体１４０５より上へ延びて、処理された基板Ｗをサセプタ１４９９の表面から分離する。それによってサセプタ１４９９の上部表面１４９９ａは、入口ポート１４４０より下の位置へ移動する。

【0122】

処理された基板Ｗがサセプタ１４９９の表面から分離された後、ロボット機構の搬送ブレードは、入口ポート１４４０を通して、基板Ｗを支持するリフトピン１４９５の上端部の下へ移動させることができる。次に、リフタアセンブリ１４６０は、加熱器１４８０およびリフト板１４７５を「基板装入」位置まで下方へさらに移動させる。次いで、処理された基板Ｗは、入口ポート１４４０を通して回収し、次の処理段階へ搬送することができる。次いで、処理するために、第２の基板（図示せず）を反応チャンバ１４９０内へ装入することができる。次いで、上記のステップを逆方向に実行して、新しい基板Ｗをプロセス位置に入れることができる。

【0123】

上記は、本発明の好ましい実施形態を対象とするが、本発明の基本的な範囲を逸脱することなく、他のさらなる本発明の実施形態を考案することもできる。本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって定められる。

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図2F】

【図2G】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6A】

【図6B】

【図7】