特許 5964293 基板処理システムで使用するための窓アセンブリ

(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】5964293

(24)【登録日】2016年7月8日

(45)【発行日】2016年8月3日

(54)【発明の名称】基板処理システムで使用するための窓アセンブリ

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/26 20060101AFI20160721BHJP

   H01L 21/205 20060101ALI20160721BHJP

   C23C 16/44 20060101ALI20160721BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/26 J

   H01L21/205

   C23C16/44 B

【請求項の数】15

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-514202(P2013-514202)

(86)(22)【出願日】2011年5月26日

(65)【公表番号】特表2013-535097(P2013-535097A)

(43)【公表日】2013年9月9日

(86)【国際出願番号】US2011038053

(87)【国際公開番号】WO2011156141

(87)【国際公開日】20111215

【審査請求日】2014年5月23日

(31)【優先権主張番号】13/112,109

(32)【優先日】2011年5月20日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/352,630

(32)【優先日】2010年6月8日

(33)【優先権主張国】US

(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】カールソン， デーヴィッド， ケー．

【審査官】 右田 勝則

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−２２６２６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００３−５００８６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２７８８０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３４５２６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３０８０２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１０９０９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−２９５１２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０４７５８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２２２５３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２６９１５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／２６

Ｃ２３Ｃ １６／４４

Ｈ０１Ｌ ２１／２０５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板処理システム用の窓アセンブリであって、
光エネルギーに対して少なくとも部分的に透明な第１の窓と、
光エネルギーに対して透明で、前記第１の窓に実質的に平行な第２の窓と、
前記第１および第２の窓の周辺縁部の近傍に配置され、前記第１の窓と前記第２の窓との間に封止間隙を画定するセパレータであり、前記封止間隙を通してガスを流すための入口および出口を有する、セパレータと、
前記封止間隙に配置された複数の光調整要素であって、光調整要素を通過する光エネルギーの１つまたは複数の性質を調整する、複数の光調整要素と
を備え、
前記複数の光調整要素は、両端部に開口を有する複数の管を備える、窓アセンブリ。

【請求項2】

前記複数の管のそれぞれが、
前記第１および第２の窓に垂直な中心軸を有する、円筒状管の形態をとる、請求項１に記載の窓アセンブリ。

【請求項3】

各管の壁の厚さが約１ｍｍから約６ｍｍの範囲にわたる、請求項１に記載の窓アセンブリ。

【請求項4】

各管の壁の厚さが前記壁を通過する光エネルギーの量に反比例する、請求項１に記載の窓アセンブリ。

【請求項5】

各光調整要素が石英を含む、請求項１に記載の窓アセンブリ。

【請求項6】

各光調整要素の前記石英の不透明度が約０パーセントから約１００パーセントの範囲にわたる、請求項５に記載の窓アセンブリ。

【請求項7】

前記封止間隙に配置され、前記第１の窓または前記第２の窓の少なくとも一方に結合された１つまたは複数の支持体要素であり、各支持体要素が前記第１の窓と前記第２の窓との間に延びて前記第１の窓と前記第２の窓との間に実質的に均一な間隙距離を維持する、１つまたは複数の支持体要素をさらに備える、請求項１に記載の窓アセンブリ。

【請求項8】

前記窓アセンブリを通過する光エネルギーに対して透明であり、前記セパレータを通って前記第１の窓の間隙対向表面に沿って前記窓アセンブリの前記間隙の中に延びる管と、
前記第１の窓において、前記管の間隙対向端部の上に配置された不透明石英区域と、
前記管に配置され、前記管の前記間隙対向端部に置かれた温度測定チップを有する熱電対と
をさらに備える、請求項１に記載の窓アセンブリ。

【請求項9】

前記第２の窓の第２の厚さに対する前記第１の窓の第１の厚さの比が約１：１から約４：１にわたる、請求項１に記載の窓アセンブリ。

【請求項10】

前記第１の窓および前記第２の窓が石英を含み、前記セパレータが石英またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の一方を含む、請求項１に記載の窓アセンブリ。

【請求項11】

プロセスチャンバであり、前記プロセスチャンバの内部容積部に配置された基板支持体を有する、プロセスチャンバと、
光エネルギーを前記基板支持体の方に誘導する光源と、
前記プロセスチャンバに配置された請求項１から１０のいずれか一項に記載の窓アセンブリであり、前記窓アセンブリの前記第１の窓が大気対向表面を有し、前記窓アセンブリの前記第２の窓が内部容積部対向表面を有する、窓アセンブリと
を備える、基板処理システム。

【請求項12】

前記窓アセンブリが、前記基板支持体の上で、前記基板支持体と前記光源との間に配置され、前記第１の窓が前記第２の窓の第２の厚さよりも大きい第１の厚さを有する、請求項１１に記載の基板処理システム。

【請求項13】

基板処理システムであって、
プロセスチャンバの内部容積部に配置された基板支持体を有する、プロセスチャンバと、
光エネルギーを前記基板支持体の方に誘導する光源と、
前記プロセスチャンバに配置された窓アセンブリであって、
光エネルギーに対して少なくとも部分的に透明な第１の窓と、
光エネルギーに対して透明で、前記第１の窓に実質的に平行な第２の窓と、
前記第１および第２の窓の周辺縁部の近傍に配置され、前記第１の窓と前記第２の窓との間に封止間隙を画定するセパレータであり、前記封止間隙を通してガスを流すための入口および出口を有する、セパレータとを備える窓アセンブリと
を備え
前記窓アセンブリの前記第１の窓が大気対向表面を有し、前記窓アセンブリの前記第２の窓が内部容積部対向表面を有し、
前記窓アセンブリが前記基板支持体の上に配置され、前記光源が前記基板支持体より下に配置され、前記窓アセンブリが前記第１の窓の間隙対向表面に配置された反射コーティングをさらに含み、前記光源からの光エネルギーが第２の窓を通って前記窓アセンブリに入り、前記光エネルギーが前記反射コーティングによって前記基板支持体の方に反射される、基板処理システム。

【請求項14】

前記反射コーティングが、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）もしくは銀（Ａｇ）のうちの少なくとも１つ、または反射性石英を含む、請求項１３に記載の基板処理システム。

【請求項15】

前記窓アセンブリが、請求項１から１０のいずれか一項に記載の窓アセンブリを備える、請求項１３に記載の基板処理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、一般に、基板処理システムに関し、より具体的には、基板処理システムで使用するための窓アセンブリに関する。

【背景技術】

【0002】

窓は、光源からの放射エネルギーがプロセスチャンバの処理容積部（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｖｏｌｕｍｅ）に入ることができるように基板プロセスチャンバの壁に配置することができる。用途によっては、窓は、減圧圧力で（例えば、大気圧より下で）エピタキシャル堆積するように構成されたシステムで利用することがある。残念ながら、発明者は、大きい圧力差が処理容積部の内部と外部との間に（例えば、プロセスチャンバの外の大気圧とプロセスチャンバ内の減圧圧力との間に）存在する場合、平坦で単一片の石英などのような従来の窓の機能が不十分であることを発見した。発明者等は、さらに、従来の窓は処理容積部からの熱損失源となることがあり、かつ窓の温度の調整、または処理容積部に入る放射エネルギーの方向および／または強度の調整のためのいかなる手段も備えることができないことがあることを発見した。

【0003】

したがって、発明者は改善した窓アセンブリを提供した。

【発明の概要】

【0004】

基板処理システムで使用するための装置が本明細書で提供される。いくつかの実施形態では、装置は基板処理システムで使用するための窓アセンブリを含むことができ、窓アセンブリは、光エネルギーに対して少なくとも部分的に透明な第１の窓と、光エネルギーに対して透明で、第１の窓に実質的に平行な第２の窓と、第１および第２の窓の周辺縁部の近傍に配置され、第１の窓と第２の窓との間に封止間隙を画定するセパレータであり、封止間隙を通してガスを流すための入口および出口を有する、セパレータとを備える。いくつかの実施形態では、１つまたは複数の支持体要素が封止間隙に配置され、各支持体要素は第１の窓と第２の窓との間に延びて第１の窓と第２の窓との間に実質的に均一な間隙距離を維持する。いくつかの実施形態では、複数の光調整要素が、光調整要素を通過する光エネルギーの１つまたは複数の性質を調整するために間隙に配置される。本発明の他の実施形態およびさらなる実施形態が以下で説明される。

【0005】

上述で簡単に要約し、以下でより詳細に説明する本発明の実施形態は、添付図面に示された本発明の例示的な実施形態を参照して理解することができる。しかし、添付図面は、本発明の典型的な実施形態のみを示しており、したがって、本発明は他の等しく有効な実施形態を許容することができるので本発明の範囲を限定するものとみなされるべきではないことに留意するべきである。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】本発明のいくつかの実施形態による基板処理システムの概略側面図である。

【図2A】本発明のいくつかの実施形態による窓アセンブリの上面図図である。

【図2B】本発明のいくつかの実施形態による窓アセンブリの側面断面図である。

【図2C】本発明のいくつかの実施形態による窓アセンブリの側面断面図である。

【図3A】本発明のいくつかの実施形態による窓アセンブリの上面図である。

【図3B】本発明のいくつかの実施形態による窓アセンブリの側面断面図である。

【図3C】本発明のいくつかの実施形態による窓アセンブリの側面断面図である。

【図4】本発明のいくつかの実施形態による窓アセンブリの側面断面図である。

【図5】本発明のいくつかの実施形態による窓アセンブリの側面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

理解を容易にするために、同一の参照番号が、可能である場合、図面に共通である同一の要素を指定するために使用されている。図は原寸に比例して描かれておらず、見やすいように簡単化されていることがある。１つの実施形態の要素および特徴は、さらなる詳述なしに、他の実施形態に有利に組み込むことができることが意図される。

【0008】

基板処理システムで使用するための窓アセンブリが本明細書で提供される。本発明の窓アセンブリは、有利には、窓アセンブリが配置されるプロセスチャンバの処理容積部の温度とは独立して温度の制御と調整とを行うことができる。さらに、本発明の窓アセンブリは、有利には、窓アセンブリを通って処理容積部に入る放射エネルギーの方向および／または強度の制御と調整とを行うことができる。

【0009】

本明細書で開示される本発明の窓アセンブリの実施形態は、エピタキシャルシリコン堆積プロセスを行うように構成された任意の好適な半導体プロセスチャンバ、例えば、カリフォルニア州、サンタクララのＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ， Ｉｎｃ．から入手可能なＲＰ ＥＰＩ（登録商標）リアクタなどに設けることができる。例示的なプロセスチャンバが図１に関して以下で説明され、図１は、例えば、減圧エピタキシャル堆積プロセスを行うのに好適な半導体基板プロセスチャンバ１００の概略断面図を示す。図１に記載されたエピタキシャル堆積プロセスチャンバは単に例示であり、本明細書で開示されるような窓アセンブリは他のプロセスチャンバで同様に使用することができる。

【0010】

プロセスチャンバ１００は、例示として、内部に配置された窓アセンブリ１０５を有するリッド１０６を有するチャンバ本体１１０と、支援システム１３０と、コントローラ１４０とを含む。チャンバ本体１１０は、一般に、上部部分１０２、下部部分１０４、および筐体１２０を含む。上部部分１０２は下部部分１０４上に配置され、リッド１０６と、クランプリング１０８と、ライナ１１６と、ベースプレート１１２と、１つまたは複数の上部ランプ１３６および１つまたは複数の下部ランプ１３８と、上部高温計１５６とを含む。

【0011】

リッド１０６は窓アセンブリ１０５を含む。一般に、窓アセンブリ１０５は、実質的に平行である第１の窓１０７および第２の窓１０９と、第１の窓１０７と第２の窓１０９との間に配置されたセパレータ１１１とを含むことができる。セパレータ１１１は第１および第２の窓の周辺縁部の近傍に配置することができ、第１の窓と第２の窓との間に封止間隙１１３を画定することができる。いくつかの実施形態では、セパレータは、第１および第２の窓に対応する形状寸法を有することができる。例えば、いくつかの実施形態では、第１および第２の窓は丸形とすることができ、セパレータ１１１はリングとすることができる。

【0012】

第１の窓は大気対向表面（ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ−ｆａｃｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ）を含み、第２の窓は、チャンバ本体１１０の内部容積部に面する内部容積部対向表面を含む。いくつかの実施形態では、第１および第２の窓１０７、１０９をセパレータ１１１に押しつけて封止間隙１１３を形成するために第１および第２の窓１０７、１０９の周辺縁部のまわりにクランプ１１５を配置することができる。窓アセンブリの実施形態が以下で図２〜５にさらに詳細に記載される。

【0013】

下部部分１０４はプロセスガス吸気口１１４および排気口１１８に結合され、ベースプレートアセンブリ１２１と、下部ドーム１３２と、基板支持体１２４と、予熱リング１２２と、基板リフトアセンブリ１６０と、基板支持アセンブリ１６４と、１つまたは複数の上部ランプ１５２および１つまたは複数の下部ランプ１５４と、下部高温計１５８とを含む。「リング」という用語は、予熱リング１２２などのプロセスチャンバのいくつかの構成要素を説明するために使用されるが、これらの構成要素の形状は円形である必要がなく、限定はしないが長方形、多角形、楕円形などを含む任意の形状を含むことができることが意図される。

【0014】

処理の間、基板１２５は基板支持体１２４上に配置される。ランプ１３６、１３８、１５２、および１５４は赤外（ＩＲ）放射（すなわち、熱）の供給源であり、動作時に、基板１２５の端から端まで所定の温度分布を生成する。リッド１０６、クランプリング１１６、および下部ドーム１３２は石英から形成されるが、しかし、他のＩＲ透明でプロセス適合の材料を使用してこれらの構成要素を形成することもできる。

【0015】

図２Ａ〜２Ｃは、本発明のいくつかの実施形態による窓アセンブリ２００を示す。窓アセンブリ２００は、図１に関して上記で説明した窓アセンブリ１０５として使用することができる。窓アセンブリ２００は、第１の窓２０２、第２の窓２０４、およびセパレータ２０６を含む。第１および第２の窓２０２、２０４は、実質的に平行で離間した関係がセパレータ２０６によって維持される。セパレータ２０６は、第１および第２の窓２０２、２０４の周辺縁部の近傍に配置することができ、第１および第２の窓２０２、２０４と共に、第１の窓２０２と第２の窓２０４との間に封止間隙２０８を画定する。

【0016】

第１の窓２０２（図２Ｂに断面図で示された）は、例えば、プロセスチャンバ１００のランプ１３６、１３８からの光エネルギーに対して少なくとも部分的に透明とすることができる。第１の窓２０２は、石英または別の同様の光学的に透明な材料を含むことができる。第１の窓２０２が石英を含む実施形態では、石英は不透明度が約５０パーセントから約９０パーセントの範囲にわたることができる。さらに、第１の窓２０２は、例えば、第１の窓２０２の大気対向表面２０３と封止間隙対向表面２０５との間の圧力差の範囲にわたって十分な構造安定性を与えるように厚さは変わることができる。代替としてまたは組み合わせて、第１の窓２０２の厚さは第１の窓２０２の透明度を調整するように変わることができる。いくつかの実施形態では、第１の窓２０２の厚さは約４ｍｍから約１２ｍｍとすることができる。

【0017】

第２の窓２０４（図２Ｂに断面図で示された）は、例えば、プロセスチャンバ１００のランプ１３６、１３８、１５２、または１５６からの光エネルギーに対して透明とすることができる。第２の窓２０４は、石英または別の同様の光学的に透明な材料を含むことができる。第２の窓２０４が石英を含む実施形態では、石英は不透明度が約０パーセントから約５０パーセントの範囲にわたることができる。さらに、第２の窓２０４は、例えば、第２の窓２０４の内部容積部対向表面２０７と封止間隙対向表面２０９との間の圧力差の範囲にわたって十分な構造安定性を与えるように厚さは変わることができる。代替としてまたは組み合わせて、第２の窓２０４の厚さは第２の窓２０４の透明度を調整するように変わることができる。いくつかの実施形態では、第２の窓２０４の厚さは約２ｍｍから約６ｍｍとすることができる。

【0018】

第１および第２の窓２０２、２０４は同じ厚さまたは異なる厚さを有することができる。いくつかの実施形態では、第１の窓２０２は、例えば、大気とプロセスチャンバ１００の内部容積部との間の圧力差などの圧力状態に基づいて窓アセンブリの構造安定性を維持するために第２の窓２０４よりも厚くすることができる。いくつかの実施形態では、第２の窓２０４は、例えば、第２の窓２０４の内部容積部対向表面２０７のより良好な温度制御を行うために第１の窓２０２よりも薄くすることができる。内部容積部対向表面２０７の温度は、第２の窓２０４の厚さ、および／または流量、および／または封止間隙２０８を通って流れるガスの組成などのいくつかのパラメータで調整することができる（より詳細に以下で説明される）。いくつかの実施形態では、第２の窓２０４に対する第１の窓２０２の厚さの比は約１：１から約４：１にわたる。

【0019】

セパレータ２０６は第１および第２の窓２０２、２０４の周辺縁部の近傍に配置することができ、第１の窓２０２と第２の窓２０４との間に封止間隙２０８を画定する。セパレータ２０６は、封止間隙２０８を通してガスを流すために、セパレータ２０６に配置された入口２０１および出口２１０（図２Ｃに示すように）を有することができる。ガスは、窓アセンブリの材料上に実質的に堆積されないか、または窓アセンブリの材料と実質的に反応しない任意の好適なガスとすることができる。例えば、ガスは、窒素（Ｎ_２）、希ガス（例えば、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）など）、またはそれらの組合せなどの不活性ガスを含むことができる。ガスは、窓アセンブリ２００の温度を制御しやすくするために、封止間隙２０８に入る前に、例えば、ヒータまたは冷却器（図示せず）で温度制御することができる。さらに、窓アセンブリ２００の温度は、封止間隙２０８を通る流量、および／または封止間隙２０８中で維持される圧力レベルで制御することができる。例えば、封止間隙２０８の圧力レベルが高いほど、第１および第２の窓２０２、２０４の表面へのより多くの熱移送、および／または封止間隙２０８に入る光のより多くの部分の吸収を促進することができる。

【0020】

セパレータ２０６は、窓アセンブリの他の構成要素と非反応性である任意の好適な材料、例えば、石英、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、Ｏリングをもつステンレス鋼などのようなものを含むことができる。図４に示したものなどのいくつかの実施形態では、第１の窓４０２、第２の窓４０４、およびセパレータ４０６は、石英などの同じ材料から製造することができ、連続的な構造体を形成することができる（例えば、構成要素は全体的にもしくは部分的に接合するか、または完全に単一材料から製造することができる）。

【0021】

図２Ａから２Ｃに戻ると、窓アセンブリ２００の温度（または封止間隙２０８内で近似されるような）は、窓アセンブリ２００（またはその構成要素）の温度または温度に相関するメトリックを感知するように位置づけられた熱電対などのセンサで測定することができる。例えば、いくつかの実施形態では、熱電対２１８を封止間隙２０８に配置することができる。熱電対２１８は温度測定チップ２１１を含む。熱電対２１８は、窓アセンブリ２００のセパレータ２０６を通って封止間隙２０８に延びる管２１２内に、例えば、第１の窓２０２の封止間隙対向表面２０５に沿って配置することができる。管２１２は、管２１２の移動を防止するために第１の窓２０２の封止間隙対向表面２０５に接合することができる。管２１２の内部は、封止間隙２０８と異なる圧力で、例えば大気圧などで維持することができる。管２１２は、窓アセンブリ２００を通過する光エネルギーに対して透明である材料、例えば、透き通った石英などで形成することができ、その結果、管は、窓を通過する光エネルギーに影響を与えない、すなわち基板に熱的影をもたらさない。熱電対２１８の温度測定チップ２１１は、封止間隙２０８内に配置された管２１２の第１の端部２１３に配置することができる。いくつかの実施形態では、第１の端部２１３は窓アセンブリ２００の中心の近傍に配置することができる。

【0022】

いくつかの実施形態では、不透明区域２１４は、一般に、第１の窓２０２の上から窓アセンブリ２００に入る光エネルギーから（および／または実施形態によっては第２の窓２０４の上から窓アセンブリ２００に入る光エネルギーから）熱電対２１８の温度測定チップ２１１を遮蔽するために光源と測定チップ２１１の位置（または管２１２の第１の端部２１３）との間に配置することができる。例えば、不透明区域２１４は、第１の窓２０２内もしくはその上に、管２１２内もしくはその上に、またはどこか他の好適な位置に配置することができる。いくつかの実施形態では、不透明区域２１４は第１の窓２０２に配置することができる（図２Ａ〜２Ｃに示されるように）。不透明区域は、不透明石英、または封止間隙２０８に入る光に対して不透明である任意の好適な材料とすることができる。

【0023】

いくつかの実施形態では、窓アセンブリ２００は、封止間隙２０８に配置された１つまたは複数の支持体要素２１６を含むことができる。各支持体要素２１６は第１の窓２０２および第２の窓２０４の一方または両方に結合することができ、封止間隙対向表面２０５と２０９との間に実質的に均一な間隙距離を維持するために第１の窓２０２の封止間隙対向表面２０５と第２の窓２０４の封止間隙対向表面２０９との間に延びることができる。各支持体要素２１６は、窓アセンブリを通って、例えば、基板に当たるエネルギーへの各支持体要素２１６による熱的影響を最小にするために、窓アセンブリ２００を通過する光エネルギーに対して透明である材料、例えば、透き通った石英などを含むことができる。封止間隙２０８に配置される支持体要素２１６の数は、例えば、第１の窓２０２の大気対向表面２０３と第２の窓２０４の内部容積部対向表面２０７との間の圧力差、第１および第２の窓２０２、２０４の一方または両方のサイズおよび／または厚さなどに基づいて変わることができる（図２Ａには８つの支持体要素が示されているが、これは単に例示である）。

【0024】

いくつかの実施形態では、不透明区域２１４は、管２１２の第１の端部２１３の近くで封止間隙２０８を通って第２の窓２０４の封止間隙対向表面２０９まで延びる支持体要素（支持体要素２１６と同様の）の一部とすることができる。支持体要素２１６と同様に、支持体要素は第１の窓２０２と第２の窓２０４との間の封止間隙２０８のための構造支持を行うことができる。適宜、支持体要素および不透明区域２１４は別々の構成要素とすることができ、その場合、支持体要素は不透明材料または透明材料のいずれかから製造することができる。

【0025】

窓アセンブリ３００の代替の実施形態が図３Ａ〜３Ｃに示される。窓アセンブリ３００は、１つまたは複数の支持体要素２１６が複数の光調整要素３０２と取り替えられている（適宜、いくつかの支持体要素２１６を設けることができる）という点で窓アセンブリ２００と異なる。複数の光調整要素３０２は封止間隙２０８に配置され、各要素は第１の窓２０２の封止間隙対向表面２０５と第２の窓２０４の封止間隙対向表面２０９との間に延びる。光調整要素３０２は、追加として、封止間隙対向表面２０５と２０９との間に実質的に均一な間隙距離を維持するために構造支持を行うことができる。

【0026】

光調整要素３０２はどちらの窓２０２、２０４にも結合されず、間隙内で自由に移動することができる。しかし、窓アセンブリ３００が組み立てられた後、隣接する光調整要素３０２、第１および第２の窓２０２、２０４、ならびにセパレータ２０６からの干渉により、光調整要素３０２は実質的に移動しないようにされ得る。光調整要素３０２を窓アセンブリ３００の他の構成要素に結合させないことによって、窓アセンブリはより容易に組み立ておよび分解することができ、異なる光透過特性を有する光調整要素３０２を使用して所望に応じて柔軟に再構成することができる（以下で説明するように）。

【0027】

各光調整要素３０２は、第１および第２の窓２０２、２０４に垂直な中心軸を有し、管の両端部に開口を有する管、例えば円筒状管の形状とすることができる。各光調整要素３０２の壁３０１の厚さ３０４は約１ｍｍから約６ｍｍの範囲にわたることができる。各光調整要素３０２の壁の厚さは、壁を通過する光エネルギーの量に反比例する。さらに、各要素の内径３０３は約６ｍｍから約２４ｍｍの範囲とすることができる。各光調整要素の厚さおよび内径は、各要素を通過する光のコリメーションまたは拡散率の程度を制御するために変更することができる。各光調整要素３０２は透き通った石英または不透明石英を含むことができる。不透明石英が使用される実施形態では、不透明度は約０パーセントから１００パーセントの範囲にわたることができる。

【0028】

複数の光調整要素３０２は、光透過特性を変更した光調整要素を含むことができる。例えば、光調整要素３０２は、窓アセンブリ３００を通過する光エネルギーの性質を調整するために、異なる壁厚、内径、組成、不透明度など（複数のうちの他の光調整要素３０２と比較して）を有することができる。例えば、光調整要素３０２の変更された光透過特性を利用して、窓アセンブリ３００を通って異なるエネルギー透過特性を有する複数のゾーンに進む光のコリメーションおよび／または拡散率を調整することができる。代替としてまたは組み合わせて、異なる光透過特性を有する光調整要素３０２を封止間隙２０８の全体にわたってまたは特定のゾーンにランダムに分配して、窓アセンブリを通過する光エネルギーの分布をランダム化することができる。ゾーンを生成するのに光調整要素３０２を使用すると、有利には、ゾーン間の鮮鋭な輪郭が防止され、それによって、例えば、窓の下に配置された基板上でゾーン領域間の熱勾配がより滑らかに移り変わるようになる。

【0029】

いくつかの実施形態では、例えば、片側加熱の実施形態では、窓アセンブリはリフレクタとして働くことができる。例えば、図５は、例えば、光エネルギーが基板１２５の下に配置されたランプ１５２、１５４によって供給される場合に片側加熱の実施形態のためのプロセスチャンバ１００で利用することができる窓アセンブリ５００を断面図で示す。窓アセンブリ５００は、窓アセンブリ２００、３００に従って説明した構成要素、例えば、熱電対２１８、１つまたは複数の支持体要素２１６、および／または複数の光調整要素３０２などのうちの任意のものを含むことができる。図５では、これらの構成要素は単に見やすくするために省略されている。

【0030】

窓アセンブリ５００は、第１の窓２０２の封止間隙対向表面に配置された反射コーティング５０２を含む。反射コーティング５０２は、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）、反射性石英などのうちの少なくとも１つなどの任意の好適なプロセス適合反射性材料を含むことができる。動作時に、光エネルギーは第２の窓２０４を通って窓アセンブリ５００に入り、封止間隙２０８を通過し、反射コーティング５０２から反射されて戻され、封止間隙２０８を通り、第２の窓２０４から基板１２５の方に外に出る。複数の光調整要素３０２が封止間隙２０８に含まれる実施形態では、封止間隙２０８に入り、反射コーティング５０２から反射される光エネルギーのコリメーションおよび／または拡散率を調整するために、複数のうちのその光調整要素は要素の不透明度および／またはサイズを変更することができる。

【0031】

図１に戻ると、基板支持アセンブリ１６４は、一般に、基板支持体１２４に結合された複数の支持ピン１６６を有する支持ブラケット１３４を含む。いくつかの実施形態では、基板支持アセンブリ１６４は基板の回転を行うように構成することができる。基板リフトアセンブリ１６０は、基板リフトシャフト１２６と、基板リフトシャフト１２６のそれぞれのパッド１２７に選択的に載る複数のリフトピンモジュール１６１とを含む。１つの実施形態では、リフトピンモジュール１６１は、基板支持体１２４の第１の開口１６２を通して移動可能に配置されるリフトピン１２８のオプションの上部部分を含む。動作時に、基板リフトシャフト１２６はリフトピン１２８に係合するように移動される。係合されると、リフトピン１２８は基板１２５を基板支持体１２４の上に上げるか、または基板１２５を基板支持体１２４上に下ろすことができる。

【0032】

支援システム１３０は、プロセスチャンバ１００における所定のプロセス（例えば、エピタキシャルシリコン膜の成長）を実行およびモニタするのに使用される構成要素を含む。そのような構成要素は、一般に、様々なサブシステム（例えば、ガスパネル、ガス分配管路、真空および排気サブシステムなど）と、プロセスチャンバ１００のデバイス（例えば、電源、処理制御機器など）とを含む。これらの構成要素は当業者にはよく知られており、見やすくするために図面から省略されている。

【0033】

コントローラ１４０は、一般に、中央処理装置（ＣＰＵ）１４２、メモリ１４４、および支援回路１４６を含み、プロセスチャンバ１００および支援システム１３０に直接に（図１に示されるように）または代替としてプロセスチャンバおよび／または支援システムに関連するコンピュータ（またはコントローラ）を介して結合され、それらを制御する。

【0034】

このように、基板処理システムで使用するための窓アセンブリの実施形態が本明細書で提供される。本発明の窓アセンブリは、有利には、窓アセンブリが配置されているプロセスチャンバの処理容積部の温度とは独立して温度の制御と調整とを行う。さらに、本発明の窓アセンブリは、有利には、窓アセンブリを通って処理容積部に入る放射エネルギーの方向および／または強度の制御と調整とを行う。

【0035】

上記は本発明の実施形態に関するが、本発明の他の実施形態およびさらなる実施形態が本発明の基本範囲から逸脱することなく考案され得る。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】