特許 6141405 堆積チャンバ用のエッジリング

(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】6141405

(24)【登録日】2017年5月12日

(45)【発行日】2017年6月7日

(54)【発明の名称】堆積チャンバ用のエッジリング

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/50 20060101AFI20170529BHJP

   C23C 16/46 20060101ALI20170529BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20170529BHJP

   H01L 21/26 20060101ALI20170529BHJP

   H01L 21/285 20060101ALI20170529BHJP

【ＦＩ】

   C23C14/50 E

   C23C16/46

   H01L21/31 D

   H01L21/26 Q

   H01L21/285 S

【請求項の数】16

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-504579(P2015-504579)

(86)(22)【出願日】2013年3月13日

(65)【公表番号】特表2015-519472(P2015-519472A)

(43)【公表日】2015年7月9日

(86)【国際出願番号】US2013030948

(87)【国際公開番号】WO2013151703

(87)【国際公開日】20131010

【審査請求日】2016年3月11日

(31)【優先権主張番号】61/621,185

(32)【優先日】2012年4月6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】100092093

【弁理士】

【氏名又は名称】辻居 幸一

(74)【代理人】

【識別番号】100082005

【弁理士】

【氏名又は名称】熊倉 禎男

(74)【代理人】

【識別番号】100067013

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 文昭

(74)【代理人】

【識別番号】100086771

【弁理士】

【氏名又は名称】西島 孝喜

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100109335

【弁理士】

【氏名又は名称】上杉 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100120525

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100141553

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 信彦

(72)【発明者】

【氏名】ゴール アシシュ

(72)【発明者】

【氏名】スブラマニ アナンサ

【審査官】 山田 頼通

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１１−５１８２５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１３４４２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１７３０３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／００５０２７２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０７６７０４３６（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開２００１−３０８０８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１４０６５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０９１４１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｃ １４／００−１４／５８

Ｃ２３Ｃ １６／００−１６／５６

Ｈ０１Ｌ ２１／２６

Ｈ０１Ｌ ２１／２８５

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内側周囲端面、第１の表面、および前記第１の表面とは反対側の第２の表面を有する環状本体と、
前記第２の表面からほぼ直角に延びる第１の隆起部材と、
前記第１の隆起部材に隣接する前記第２の表面から延び、第１のくぼみによって前記第１の隆起部材から分離された第２の隆起部材と、
前記第２の隆起部材に隣接する前記第２の表面から延び、第２のくぼみによって分離された第３の隆起部材であって、前記第２のくぼみが、前記第１の表面の反射率値とは異なる反射率値を有する傾斜表面を含み、前記傾斜表面は、光エネルギーを径方向内向きに向けるように構成される、第３の隆起部材と
を備え、
前記傾斜表面が、前記第１の表面の平面に対して１５度から２５度の角度で配向される、エッジリング。

【請求項2】

前記環状本体が、セラミック材料を含む、請求項１に記載のエッジリング。

【請求項3】

前記傾斜表面が、金属材料によってコーティングされる、請求項２に記載のエッジリング。

【請求項4】

前記金属材料が、銅含有材料である、請求項３に記載のエッジリング。

【請求項5】

前記傾斜表面が、７５Ｒａから１２０Ｒａの平均表面粗さを含む、請求項２に記載のエッジリング。

【請求項6】

前記第２のくぼみおよび前記傾斜表面が、７５Ｒａから１２０Ｒａの平均表面粗さを含む、請求項２に記載のエッジリング。

【請求項7】

前記第２の表面が、前記第１のくぼみと第３の隆起部材の間に７５Ｒａから１２０Ｒａの平均表面粗さを含む、請求項２に記載のエッジリング。

【請求項8】

前記本体が、焼結されたセラミック材料を含み、前記傾斜表面が、銅含有材料を含むコーティングを含む、請求項１に記載のエッジリング。

【請求項9】

前記環状本体の前記内側周囲端面上に配設された複数の拡張部材をさらに備える、請求項１に記載のエッジリング。

【請求項10】

内側周囲端面、第１の表面、および前記第１の表面とは反対側の第２の表面を有する環状本体と、
前記内側周囲端面に隣接する平面の表面を画定する前記第２の表面から延びる第１の隆起部材と、
前記第１の隆起部材の径方向外向きにある前記第２の表面から延び、第１のくぼみによって前記第１の隆起部材から分離された第２の隆起部材と、
前記第２の隆起部材の径方向外向きにある前記第２の表面から延び、第２のくぼみによって分離された第３の隆起部材と、
前記第３の隆起部材の径方向外向きに配設された凹型フランジであって、前記第１の表面の平面に対して平行であり、前記本体の外側周囲表面にほぼ直角である表面を含む、凹型フランジと
を備えるエッジリング。

【請求項11】

前記第２のくぼみが、前記第１の表面の前記平面に対して鋭角に配設されたテーパ状の平面の表面を含む、請求項１０に記載のエッジリング。

【請求項12】

テーパ状の表面が、前記第１の表面の反射率値とは異なる反射率値を含む、請求項１１に記載のエッジリング。

【請求項13】

前記テーパ状の平面の表面が、７５Ｒａから１２０Ｒａの平均表面粗さを含む、請求項１１に記載のエッジリング。

【請求項14】

前記第１のくぼみと前記第３の隆起部材の頂点との間の領域が、７５Ｒａから１２０Ｒａの平均表面粗さを含む、請求項１１に記載のエッジリング。

【請求項15】

前記テーパ状の平面の表面が、金属材料でコーティングされる、請求項１１に記載のエッジリング。

【請求項16】

内側周囲端面、第１の表面、および前記第１の表面とは反対側の第２の表面を有する環状本体と、
前記第１の表面にほぼ平行である前記内側周囲端面に隣接する平面の表面を画定する前記第２の表面から直角に延びる第１の隆起部材と、
前記第１の隆起部材の径方向外向きにある前記第２の表面から延び、第１のくぼみによって前記第１の隆起部材から分離された第２の隆起部材であって、第１の側部および第２の側部を有する、第２の隆起部材と、
前記第２の隆起部材の径方向外向きにある前記第２の表面から延び、第２のくぼみによって分離された第３の隆起部材であって、前記第２のくぼみが、前記第２の隆起部材の前記第２の側部の表面に対してほぼ垂直である角度を有する平面内に配設されたテーパ状の平面の表面を含む、第３の隆起部材と、
前記第３の隆起部材の径方向外向きに配設された凹型フランジであって、前記本体の外側周囲表面にほぼ直角である表面を含む、凹型フランジとを備える、エッジリング。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書において開示する実施形態は、半導体処理に関する。より詳細には、本明細書において開示する実施形態は、半導体基板の材料および熱処理のための装置および方法に関する。

【背景技術】

【0002】

材料プロセスおよび熱プロセスは、基板上で電子デバイスを製作するために半導体製造において一般的なものである。電子デバイス製造プロセスでは、半導体基板は、しばしば、堆積、注入、またはエッチングを含む材料プロセスにかけられ、熱処理が、材料プロセスの前、その間、またはその後に実施され得る。一部の熱プロセスでは、基板は、材料プロセス後にランプなど放射線源を利用して加熱され、この放射線源は、放射エネルギーを基板に向けて送り、事前に堆積された材料を加熱し、アニールしかつ／または基板上で急速加熱処理（ＲＴＰ）を実施する。しかし熱プロセスは、通常、別個のチャンバ内で実施され、それによって基板を別のチャンバに移すことが必要となる。材料プロセス中、基板は加熱され得る。しかし、基板内に含有された熱エネルギーの多くが、チャンバ構成要素、およびロボットブレードなどの移送装置に対して失われることがあり、それによってデバイス製造プロセスの効率性を低減し、プロセス時間を増大させる。機械の稼働率、つまり機械が基板を処理するために動作する時間は、製造される各々のチップのコストの削減において重要な要因である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

したがって、より効率的な半導体デバイス製造プロセスおよび装置が引き続き必要とされる。

【課題を解決するための手段】

【0004】

単一のチャンバ内での基板の材料および熱処理のための装置および方法が、開示される。１つの実施形態では、エッジリングが提供される。エッジリングは、内側周囲端面、第１の表面、および第１の表面の反対側の第２の表面を有する環状本体と、第２の表面からほぼ直角に延びる第１の隆起部材と、第１の隆起部材に隣接する第２の表面から延び、第１のくぼみによって第１の隆起部材から分離された第２の隆起部材と、第２の隆起部材に隣接する第２の表面から延び、第２のくぼみによって分離された第３の隆起部材であって、第２のくぼみが、第１の表面の反射値とは異なる反射値を有する傾斜表面を含み、傾斜表面は、光エネルギーを径方向内向きに向けるように構成される、第３の隆起部材とを含む。
別の実施形態では、エッジリングが設けられる。エッジリングは、内側周囲端面、第１の表面、および第１の表面の反対側の第２の表面を有する環状本体と、内側周囲端面に隣接する平面の表面を画定する第２の表面から延びる第１の隆起部材と、第１の隆起部材の径方向外向きに第２の表面から延び、第１のくぼみによって第１の隆起部材から分離された第２の隆起部材と、第２の隆起部材の径方向外向きに第２の表面から延び、第２のくぼみによって分離された第３の隆起部材と、第３の隆起部材の径方向外向きに配設された凹型フランジであって、第１の表面の平面に対して平行であり、本体の外側周囲表面にほぼ直角である表面を含む、凹型フランジとを含む。
別の実施形態では、エッジリングが設けられる。エッジリングは、内側周囲端面、第１の表面、および第１の表面とは反対の第２の表面を有する環状本体と、第１の表面にほぼ平行である内側周囲端面に隣接する平面の表面を画定する第２の表面から直角に延びる第１の隆起部材と、第１の隆起部材の径方向外向きに第２の表面から延び、第１のくぼみによって第１の隆起部材から分離された第２の隆起部材であって、第１の側部および第２の側部を有する第２の隆起部材と、第２の隆起部材の径方向外向きに第２の表面から延び、第２のくぼみによって分離された第３の隆起部材であって、第２のくぼみが、第２の隆起部材の第２の側部の表面にほぼ垂直である角度を有する平面内に配設されたテーパ状の平面の表面を含む、第３の隆起部材と、第３の隆起部材の径方向外向きに配設された凹型フランジであって、本体の外側周囲表面にほぼ直角である表面を含む、凹型フランジとを含む。

【0005】

本発明の上記で引用した特徴が詳細に理解され得るように、上記で簡潔にまとめられた本発明のより詳細な説明が、添付の図面にその一部が示された実施形態を参照することによって得られ得る。しかし、添付の図面は、本発明の代表的な実施形態を示すにすぎず、したがって、本発明は他の同等に効果的な実施形態を可能にすることができるため、本発明の範囲を限定すると考えるべきではないことに留意されたい。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】１つの実施形態によるチャンバの概略断面図である。

【図2】図１に示すエッジリングの１つの実施形態の上面図である。

【図3】図２の断面線３−３に沿ったエッジリングの本体の断面図である。

【図4】図３に示すエッジリングの本体の一部分の拡大断面図である。

【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、可能な限り、図に共通である同一の要素を示すために使用されている。１つの実施形態において開示する要素は、特有の記述無しに他の実施形態に有益に利用され得ることが企図される。
図１は、１つの実施形態による堆積チャンバ１００の概略断面図である。堆積チャンバ１００は、その内部容積部１０６を封入する本体１０５を画定する上側側壁１０２、下側側壁１０３、および蓋部分１０４を有する。アダプタプレート１０７が、上側側壁１０２と下側側壁１０３の間に配設され得る。ペデスタル１０８などの基板支持体が、堆積チャンバ１００の内部容積部１０６内に配置される。基板移送ポート１０９が、基板を内部容積部１０６内におよびそこから外に移送するために下側側壁１０３内に形成される。
１つの実施形態では、堆積チャンバ１００は、たとえば、チタン、酸化アルミニウム、アルミニウム、銅、タンタル、窒化タンタル、タングステン、または窒化タングステンを基板上に堆積することができる、物理的気相堆積（ＰＶＤ）チャンバとしても知られているスパッタリングチャンバを備える。適切なＰＶＤチャンバの例は、ＡＬＰＳ（登録商標）ＰｌｕｓおよびＳＩＰ ＥＮＣＯＲＥ（登録商標）ＰＶＤ処理チャンバを含み、いずれもカリフォルニア州、サンタクララのＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃから市販されている。他の製造者から入手可能な処理チャンバもまた、本明細書において説明する実施形態を利用できることが企図される。

【0008】

堆積プロセスでは、プロセスガスが、ガス源１１０から内部容積部１０６まで流され得る。内部容積部１０６の圧力は、内部容積部１０６と連通する圧送デバイス１１２によって制御され得る。蓋部分１０４は、ターゲットなどのスパッタリング源１１４を支持することができる。スパッタリング源１１４は、磁石と、スパッタリング源１１４用の電源とを備える供給源アセンブリ１１６に結合され得る。コリメータ１１８が、内部容積部１０６内の、スパッタリング源１１４とペデスタル１０８の間に配置され得る。シールドチューブ１２０が、コリメータ１１８および蓋部分１０４の内部に近接して存在することができる。コリメータ１１８は、ガスおよび／または材料流束を内部容積部１０６内に向けるための複数の開孔を含む。コリメータ１１８は、シールドチューブ１２０に機械的かつ電気的に結合され得る。１つの実施形態では、コリメータ１１８は、溶接プロセスなどによってシールドチューブ１２０に機械的に結合され、それによってコリメータ１１８はシールドチューブ１２０と一体的になる。別の実施形態では、コリメータ１１８は、チャンバ１００内で電気的に浮遊状態になることができる。別の実施形態では、コリメータ１１８は、電力源に結合されてよく、かつ／または堆積チャンバ１００の本体１０５の蓋部分１０４に電気的に結合されてよい。

【0009】

シールドチューブ１２０は、その上側表面内に形成された凹部１２２を有する管状本体１２１を含むことができる。凹部１２２は、コリメータ１１８の下側表面との対合界面をもたらす。シールドチューブ１２０の管状本体１２１は、ショルダ領域１２３を含むことができ、このショルダ領域１２３は、管状本体１２１の残りの部分の内径より小さい内径を有する。１つの実施形態では、管状本体１２１の内側表面は、テーパ状の表面１２４に沿ってショルダ領域１２３の内側表面まで径方向内向きに移行する。シールドリング１２６が、チャンバ内に、シールドチューブ１２０に隣接して、シールドチューブ１２０とアダプタプレート１０７の中間に配設され得る。シールドリング１２６は、シールドチューブ１２０のショルダ領域１２３の反対側およびアダプタプレート１０７の内部側壁によって形成された凹部１２８内に少なくとも部分的に配設され得る。貫通孔１２９もまた、アダプタプレート１０７内に形成される。貫通孔１２９は、凹部１２８と流体連通して、内部容積部１０６内に増大したガス流をもたらす。

【0010】

１つの態様では、シールドリング１２６は、シールドチューブ１２０のショルダ領域１２３の外径より大きい内径を含む軸方向に突出する環状側壁１２７を含む。径方向フランジ１３０が、環状側壁１２７から延びる。径方向フランジ１３０は、シールドリング１２６の環状側壁１２７の内径表面に対して約９０℃を上回る角度で形成され得る。径方向フランジ１３０は、その下側表面上に形成された突起部１３２を含む。突起部１３２は、シールドリング１２６の環状側壁１２７の内径表面にほぼ平行である配向で、径方向フランジ１３０の表面から延びる円形リッジであってもよい。突起部１３２は、全体的には、ペデスタル１０８上に配設されたエッジリング１３６内に形成された凹型フランジ１３４と対合するように適合される。凹型フランジ１３４は、エッジリング１３６内に形成された円形溝であってもよい。突起部１３２および凹型フランジ１３４の係合は、シールドリング１２６をペデスタル１０８の長手方向軸に対して中央に置く。（リフトピン１４０上に支持されるように示す）基板１３８は、ペデスタル１０８とロボットブレード（図示せず）の間の調整された配置較正によってペデスタル１０８の長手方向軸に対して中央に置かれる。このようにして、基板１３８を堆積チャンバ１００内で中央に置くことができ、シールドリング１２６を、処理中、基板１３８周りに径方向中央に置くことができる。

【0011】

動作時には、基板１３８をその上に有するロボットブレード（図示せず）が、基板移送ポート１０９を貫通して伸張される。ペデスタル１０８は、下げられて基板１３８を、ペデスタル１０８から延びるリフトピン１４０に移送することができる。ペデスタル１０８および／またはリフトピン１４０の上昇および下降は、ペデスタル１０８に結合されたドライバ１４２によって制御され得る。基板１３８は、ペデスタル１０８の基板受け入れ表面１４４上に下げられ得る。基板１３８がペデスタル１０８の基板受け入れ表面１４４上に配置された状態で、スパッタ堆積が、基板１３８上に実施され得る。エッジリング１３６は、処理中、基板１３８から電気的に絶縁され得る。したがって、基板受け入れ表面１４４は、基板１３８に隣接するエッジリング１３６の部分の高さより大きい高さを含むことができ、それにより、基板１３８は、エッジリング１３６と接触することが防止される。スパッタ堆積中、基板１３８の温度は、ペデスタル１０８内に配設された熱制御チャネル１４６を利用することによって制御され得る。

【0012】

スパッタ堆積後、基板１３８は、リフトピン１４０を利用して、ペデスタル１０８から離間された位置まで上昇され得る。上昇場所は、シールドリング１２６およびアダプタプレート１０７に隣接するリフレクタリング１４８の一方または両方に近接し得る。アダプタプレート１０７は、リフレクタリング１４８の下側表面とアダプタプレート１０７のくぼんだ表面１５２の中間でアダプタプレート１０７に結合された１つまたは複数のランプ１５０を含む。ランプ１５０は、赤外線（ＩＲ）および／または紫外線（ＵＶ）スペクトルなどの可視波長または近可視波長の光および／または放射エネルギーをもたらす。ランプ１５０からのエネルギーは、基板１３８の裏側（すなわち下側表面）に向かって径方向内向きに集束されて、基板１３８およびその上に堆積された材料を加熱する。アダプタプレート１０７のくぼんだ表面１５２などの、基板１３８を取り囲むチャンバ構成要素上の反射表面は、エネルギーを基板１３８の裏側に向かって、かつエネルギーが失われるおよび／または利用されない他のチャンバ構成要素から離れるように集束させる役割を果たす。アダプタプレート１０７は、冷却源１５４に結合されて、加熱中、アダプタプレート１０７の温度を制御することができる。

【0013】

基板１３８は、数秒間で、約３５０℃などの摂氏約３００度（℃）から約４００℃までの第１の温度に加熱され得る。基板１３８を第１の温度に加熱することにより、リフロープロセスまたはシリサイド化プロセスが可能にされ得る。リフロープロセスは、基板１３８の凹部内の金属の張り出しを低減するために利用される。シリサイド化プロセスは、金属とケイ素の間の反応を行わせるために利用され得る。
アダプタプレート１０７内に形成された貫通孔１２９もまた、処理中、ガス伝導性の増大のために利用され得る。貫通孔１２９の各々は、約０．４０インチ（１．０１ｃｍ）から約０．５５インチ（１．４ｃｍ）の直径を含むことができ、アダプタプレート１０７は、約３０から約７０個の貫通孔１２９を含むことができる。処理中、リフレクタリング１４８と径方向フランジ１３０の間の間隙内の流れは、貫通孔１２９を通り抜ける流れと組み合わせて、約４００℃において約１４．２２の組み合わされた伝導値をもたらす。

【0014】

本明細書において説明する加熱方法は、金属堆積プロセスに対して利点を有する。金属が基板表面上に堆積されたとき、表面は反射性を得る。光および／または放射エネルギーの吸収は一般に、金属化された表面上で低減される。金属化された表面の照射は、金属化された表面の反対側の表面、たとえば基板の裏側を加熱するより効果は小さい。ケイ素の改良されたエネルギー吸収により、金属化された表面を加熱することとは対照的に、熱処理プロセスのエネルギー効率性が改良される。
基板を第１の温度に加熱した後、基板１３８は、ペデスタル１０８の基板受け入れ表面１４４上の位置に下げられる。基板１３８は、ペデスタル１０８内の熱制御チャネル１４６を利用して伝導によってすばやく冷却され得る。基板の温度は、数秒から約１分の間に第１の温度から第２の温度まで下降され得る。第２の温度は、約２３℃から約３０℃など、たとえば約２５℃のほぼ室温であってもよい。基板１３８は、さらなる処理のために、基板移送ポート１０９を通して堆積チャンバ１００から取り出され得る。

【0015】

図２は、図１に示されるエッジリング１３６の１つの実施形態の上面図である。エッジリング１３６は、環状またはリング形状である本体２００を含む。本体２００は、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）などのセラミック材料から作製され、焼結プロセスによって形成され得る。本体２００は、内径２１０および外径２２０を含む。内径２１０は、（図１に示す）基板１３８の直径よりわずかに小さく、外径２２０は、（図１に示す）ペデスタル１０８の外側寸法より大きいまたはこれに等しい。

【0016】

本体２００は、１つまたは複数の拡張部２３０Ａ、２３０Ｂ、および２３０Ｃを含むことができる。拡張部２３０Ａ〜２３０Ｃは、本体２００の内径２１０から径方向内向きに延びる配向特徴部として構成され得る。１つの態様では、拡張部２３０Ａ〜２３０Ｃは、（図１に示す）ペデスタル１０８上に配設されたくぼみまたは他の構造（図示せず）などの対合する配向特徴部と係合するように構成される。拡張部２３０Ａ〜２３０Ｃは、ペデスタル１０８に対して特有の配向でエッジリング１３６の本体２００を着座させるように適合される。このため、エッジリング１３６を、洗浄または取り換えのためにペデスタル１０８から取り出して、エッジリング１３６とペデスタル１０８の間の適正なアライメントを確実にしながらペデスタル１０８上に設置することが可能になる。拡張部２３０Ａ〜２３０Ｃの各々は、本体２００の内側周囲表面２４０から径方向内向きに延びる円周面２３５を含む。円周面２３５は、円周面２３５の各側の移行表面２４５によって本体２００と界接する。移行表面２４５は、鋭いコーナ、または斜角の、丸められた、もしくはテーパ状の表面など曲線状（ｃｏｎｔｏｕｒｅｄ）表面であってもよい。拡張部２３０Ａ〜２３０Ｃの各々はまた、エッジリング１３６の本体２００と同一平面上にある上側表面２５０を含むこともできる。上側表面２５０はほぼ平面でよく、円周面２３５は、上側表面２５０の平面から約９０度で下方向（Ｚ方向）に延びることができる。円周面２３５は、丸みをおびてよく、移行表面２４５間に、本体２００の内側周囲表面２４０の半径にほぼ類似する半径を含むことができる。あるいは、円周面２３５は、移行表面２４５間で平坦または平面でよい。

【0017】

１つの実施形態では、拡張部２３０Ａ〜２３０Ｃの各々は、本体２００に沿って角度を付けて（たとえば約１２０度で）ほぼ等しく離間される。別の実施形態では、拡張部２３０Ｂと２３０Ｃの間の角度αなどの拡張部２３０Ａ〜２３０Ｃの少なくとも２つ間の角度は、拡張部２３０Ａと拡張部２３０Ｂおよび２３０Ｃとの間の角度βなどの隣接拡張部間の角度より小さい。たとえば、角度αは、約９０度から約１００度でよく、一方で角度βは、約１３０度から約１３５度でよい。拡張部２３０Ａ〜２３０Ｃは、エッジリング１３６が、ペデスタル１０８に対して特有の配向で着座することを確実にするための指標付け特徴部として利用され得る。

【0018】

図３は、図２の断面線３−３に沿ったエッジリング１３６の本体２００の断面図である。本体２００は、第１の表面３００（すなわち下側表面）と、第１の表面３００の反対側の複数の傾斜表面３０５および３１０とを含む。本体２００はまた、第１の傾斜表面３０５および第２の傾斜表面３１０の頂点の一方または両方によって画定された高さ寸法も含む。平面の表面３１５は、本体２００の内側周囲表面２４０の上側表面上に画定される。平面の表面３１５は、（図１に示す）ペデスタル１０８の基板受け入れ表面１４４とほぼ平行であってもよい。第１のくぼみ３２０Ａが、平面の表面３１５と第１の傾斜表面３０５の間に形成される。第２のくぼみ３２０Ｂが、第１の傾斜表面３０５と第２の傾斜表面３１０の間に形成される。第１の傾斜表面３０５および第２の傾斜表面３１０の少なくとも１つは、１つまたは複数の反射表面を画定することができ、この反射表面は、基板加熱プロセス中、光および／または放射エネルギーを、（図１に示す）基板１３８の裏側に向かって反射させるために利用され得る。

【0019】

図４は、図３に示すエッジリング１３６の本体２００の一部分の拡大断面図である。本体２００の内側周囲表面２４０を参照し、径方向外向きに移ると、エッジリング１３６は、第１の隆起部材４０５Ａ、第２の隆起部材４０５Ｂ、および第３の隆起部材４０５Ｃによって画定された第２の表面４００（すなわち上側表面）を含む。上側表面４００はまた、第１の隆起部材４０５Ａと第２の隆起部材４０５Ｂの間に設けられた第１のくぼみ３２０Ａと、第２の隆起部材４０５Ｂと第３の隆起部材４０５Ｃの間に設けられた第２のくぼみ３２０Ｂとを含む。上側表面４００はまた、第４のくぼみ（凹型フランジ１３４）も含み、この第４のくぼみは、上記で説明したように、ペデスタル１０８の長手方向軸に対してシールドリング１２６を中央に置くために利用される、（図１に示す）シールドリング１２６の突起部１３２と係合するために利用される。第３の隆起部材４０５Ｃは、第２の隆起部材４０５Ｂの頂点４１０Ｂとほぼ等しい高さであってもよい頂点４１０Ａを含むことができる。頂点４１０Ａ、４１０Ｂは、頂点４１０Ａで示すように平坦でよく、または頂点４１０Ｂで示すように丸みをおびてもよい。１つの態様では、凹型フランジ１３４は、本体２００の外側周囲表面４０８にほぼ直角である表面４０７を含む。表面４０７はまた、頂点４１０Ａの平面および／または第１の表面３００の平面に対してほぼ平行である平面内に配設され得る。第１の表面３００もまた、本体２００の内側周囲表面２４０の径方向内向きに延びるくぼみ４１５を含むこともできる。

【0020】

上記で説明したように、第１の隆起部材４０５Ａは、スパッタ堆積プロセス中、（想像線で示す）基板１３８によって重ね合わされる平面の表面３１５を含む。しかし、上記で説明したようなリフロープロセスまたはシリサイド化プロセスなどの加熱プロセス中、基板１３８は、（図１に示す）ペデスタル１０８、およびペデスタル１０８上に留まるエッジリング１３６の上方に隆起される。（いずれも図１に示す）アダプタプレート１０７上に配設されたランプ１５０からのエネルギーは、基板１３８の裏側４２０に向けられる。この加熱プロセス中、ランプ１５０および／またはアダプタプレート１０７に対する基板１３８の位置に応じて、ランプ１５０からのエネルギーの一部分が、基板１３８の裏側４２０に向かって径方向内向きに間接的に集束される。アダプタプレート１０７の（図１に示す）くぼんだ表面１５２などのチャンバ構成要素上の反射表面、およびエッジリング１３６の１つまたは複数の反射表面は、エネルギーを基板１３８の裏側４２０に向かって集束する。

【0021】

本体２００は、セラミック材料から作製され、通常は、約０．７５から約０．８３の放射率を含む。第２の表面４００は、したがって、ランプ１５０からの一次エネルギー４３０Ａを基板１３８の裏側４２０に反射させるために利用される本体２００より反射性の高いコーティング４２５を含む。コーティング４２５は、金属材料の酸化物および窒化物を含む、チタン、タンタル、タングステン、アルミニウム、銅、およびそれらの合金またはそれらの派生物などの反射性金属材料であってもよい。１つの実施形態では、コーティング４２５は、スパッタリング源１１４（図１）と同じ材料を含む。コーティング４２５は、第１の隆起部材４０５Ａから第３の隆起部材の頂点４１０までの一部分上、またはその任意の部分上に配設され得る。コーティング４２５の反射値は、加熱プロセス中、温度上昇によってさらに高められ得る。１つの態様では、コーティング４２５の反射値は、入射角度および／または加熱プロセスの温度に応じて、約７０パーセント（％）から約９０％である。

【0022】

１つの実施形態では、コーティング４２５は、堆積チャンバ１００（図１）内でエッジリング１３６を利用する前に、平面の表面３１５、頂点４１０Ａ、および／または表面４０７がむき出しになるように（すなわちコーティング４０５で覆われないように）エッジリング１３６の選択された部分上に配設される。金属材料は、第２の表面４００上、またはその一部分上に、ＰＶＤまたは化学気相堆積（ＣＶＤ）などの従来の堆積方法によって堆積されてコーティング４２５を形成することができる。第２の表面４００は、ブランケットコーティングされてよく、平面の表面３１５および／または凹型フランジ１３４など他の構成要素と界接する部分は、エッジリング１３６の使用前に遮蔽または洗浄され得る。第１の傾斜表面３０５および第２の傾斜表面３１０の部分は、コーティング４２５の密着性を増大させるために粗面化され得る。たとえば、第１の傾斜表面３０５および第２の傾斜表面３１０、またはその一部分は、ビードブラスト法または他のプロセスによって粗面化されて、コーティング４２５の堆積前に、約１２０Ｒａの約７５Ｒａの平均または中間値の表面粗さを含むことができる。

【0023】

別の実施形態では、コーティングは、基板１３８上のスパッタ堆積プロセス中、（図１に示す）スパッタリング源１１４によって堆積される。この実施形態では、平面の表面３１５は、スパッタ堆積中、基板１３８によって遮蔽される。凹型フランジ１３４の表面４０７は、凹型フランジ１３４が通常、スパッタリング源１１４および堆積材料からの見通しから外れているため、堆積を受けない。さらに、表面４０７は、スパッタ堆積中、シールドリング１２６によって遮蔽され得る。上記で説明したように、第１の傾斜表面３０５および第２の傾斜表面３１０の一部分は、コーティング４２５の密着性を増大させるために粗面化され得る。

【0024】

１つの態様では、第１の傾斜表面３０５および第２の傾斜表面３１０は、一次エネルギー４３０Ａをランプ１５０から受け入れ、基板１３８の裏側４２０のさまざまな部分上に集束される、向き直された二次エネルギー４３０Ｂをもたらすための特有の角度を含む。たとえば、第２の隆起部材４０５Ｂは、第１の傾斜表面３０５を含む第１の側部４３５Ａおよび第２の側部４３５Ｂを含むことができる。１つの態様では、第１の側部４３５Ａと第２の側部４３５Ｂの間の角度４４０は、約３５度から約３０度、またはそれより小さくなり得る。１つの態様では、第２の側部４３５Ｂと垂直部（すなわち第１の表面３００の平面に対してほぼ直角である）との間の角度４４５は、約１５度から約１０度、またはそれ以下である。同様に、第２の傾斜表面３１０は、第１の表面３００の平面に対して鋭角に配設されたテーパ状の平面の表面４３８を含むことができる。１つの実施形態では、テーパ状の平面の表面４３８の平面は、約１５度から約２５度の、第１の表面３００の平面に対する角度４５０で設けられる。１つの態様では、第２の側部４３５Ｂの表面は、テーパ状の平面の表面４３８の平面に対してほぼ垂直になることができ、約８０度から約９０度の角度を含む。上記で説明した装置は、本発明の特有の実施形態に関連して説明されているが、本発明の一部の態様は、熱および／または基板上堆積の均一性の考慮事項に基づいて最適化され得る。たとえば、角度４４０、４４５および４５０は、一次エネルギー４３０Ａの入射角度に基づいて一次エネルギー４３０Ａをランプ１５０から受け入れ、また、熱プロセス中、基板１３８の知られている位置に対する上側表面４００の形状寸法に基づいて、反射された二次エネルギー４３０Ｂを所望の入射角度に向けるように最適化されてよい。第２の隆起部材４０５Ｂの高さおよび／または角度配向はまた、膜厚さの均一性に基づいて最適化されてもよい。

【0025】

したがって、堆積チャンバは、基板の第１の側部に材料を堆積し、基板の第１の側部の反対側の基板の第２の側部に照射するために設けられる。そのような堆積チャンバは、材料堆積プロセスおよび熱プロセスの両方を、基板をチャンバから取り出すことなく基板上で実施することができる二重機能チャンバになることができ、それによって、基板を堆積チャンバから周囲の熱処理チャンバに運ぶのに必要とされる時間を解消する。堆積チャンバは、堆積チャンバの周囲領域に配置された光エネルギーアセンブリ（たとえばランプ）を有し、１つまたは複数の反射表面（たとえばアダプタプレートおよびエッジリング）を有する１つまたは複数のチャンバ構成要素は、光および／または放射エネルギーを基板の裏側に向かって集束させる。特に、コーティングが、エッジリングの一部分上に配設されて、１つまたは複数の反射表面の１つをもたらす。コーティングは、コーティングプロセスによってその場以外（ｅｘ−ｓｉｔｕ）で、または堆積チャンバ内のスパッタ堆積プロセス中にその場（ｉｎ−ｓｉｔｕ）で加えられた金属材料を含むことができる。本発明の実施形態は、コーティングの反射性を増大させ、光および／または放射エネルギーを、エネルギーが容易に吸収され得る基板の裏側に反射させるために、光および／または放射エネルギーをコーティングに衝突させることを可能にすることによる熱プロセスの温度上昇を利用する。さらに、エッジリングの形状寸法は、反射されたエネルギーの入射角度を改良し、その結果反射されたエネルギーの制御、したがって基板の温度制御を容易にする。

【0026】

前述は、本発明の実施形態を対象とするものであるが、本発明の他のおよびさらなる実施形態が、本発明の基本的範囲を逸脱することなく考案されてよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】