(57)【要約】装置（１００）及び方法が、キャリアー（１０６）に保持された基板（１０８）を熱処理するために設けられている。装置（１００）は、頂部（１３４）、側部（１３６）及び底部（１３８）を有する容器（１０１）と、容器（１０１）に隣接する加熱要素（１１２−１，１１２−２，１１２−３）を有する加熱源（１１０）とを有する。容器（１０１）は、キャリアー（１０６）を収容し、且つ全体にわたる等温ゾーンを作るのに必要な体積より実質的に大きくない体積を囲むように寸法決めされる。一つの実施形態では、底部隔壁（１３８）は、底部加熱要素（１１２−３）を備えた可動基台（１４０）を有し、その基台は下げることができ、また、その基台を上げて、キャリアー（１０６）を容器（１０１）の中へ挿入し、基台の温度を維持することができる。磁気的に連結した位置変え装置（１６２）が、基板（１０８）の処理中に、容器（１０１）によって囲まれた体積の中へ入る可動貫通体を使用することなく、かつ、基台（１４０）内の底部加熱要素（１１２−１）を移動させることなく、キャリアー（１０６）の位置を変える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリア内に保持された複数の基板を熱処理する装置であって、
頂部隔壁、側部隔壁、及び、基台を含む底部隔壁を有する処理チャンバと、
上記複数の基板を加熱処理する複数の加熱要素を有する加熱源であって、上記複数の加熱要素の各々が、上記処理チャンバの上記頂部隔壁、側部隔壁及び底部隔壁の少なくとも一つ、及び上記基台内の上記複数の加熱要素の少なくとも一つに隣接する上記加熱源と、
上記基台内の上記複数の加熱要素の上記少なくとも一つと、上記キャリア内に保持された基板との間に挿入されるようになっている移動可能な熱遮蔽体と、
を有することを特徴とする熱処理装置。
【請求項２】
上記熱遮蔽体は、上記キャリア内に保持された上記基板に面する第一表面を有し、この第一表面は、少なくとも０．５の吸収率を有する請求項１記載の熱処理装置。
【請求項３】
上記熱遮蔽体対は、上記基台に面する第二表面を有し、この第二表面は、少なくとも０．８の反射率を有する、請求項２記載の熱処理装置。
【請求項４】
上記熱遮蔽体は、更に、上記第一面と上記第二面との間に冷却路を有する請求項３記載の熱処理装置。
【請求項５】
上記熱遮蔽体は、反射面及び吸収面を有し、これらの反射面及び吸収面は、ステンレス鋼、石英、アルミニウム及び炭化ケイ素からなるグループから選択された物質を含む請求項１記載の熱処理装置。
【請求項６】
上記熱遮蔽体は、上記基台に面する研磨した反射面と、上記キャリア上の上記基板に面する非研磨吸収面と、を有する請求項１記載の熱処理装置。
【請求項７】
複数の基板を熱処理する装置であって、
熱処理チャンバと、
上記処理チャンバに対して開位置、上記処理チャンバに対して閉位置、及び、上記開位置と閉位置との間の変動位置を有する基台と、
上記基台が閉位置のときに、処理チャンバ内部の処理ゾーン全体にわたる実質的に均一な加熱を確立するための配置加熱源と、
熱遮蔽体と、
少なくとも上記基台が上記変化位置に在るときに、上記熱遮蔽体を上記基台と上記処理チャンバとの間に移動可能に配置するために、上記熱遮蔽体に連結したポジショナーと、
を有することを特徴とする熱処理装置。
【請求項８】
キャリア内に保持された複数の基板を熱処理する装置であって、
頂部隔壁、側部隔壁及び底部隔壁を有する処理チャンバと、
上記複数の基板を熱処理する、複数の加熱要素を有する加熱源であって、上記複数の加熱要素の各々は、上記処理チャンバの上記頂部隔壁、上記側部隔壁及び上記底部隔壁の少なくとも一つに隣接する上記加熱源と、
上記複数の基板の加熱処理中、上記複数の基板を保持した上記キャリアを位置変えする磁気的に連結した位置変え装置であって、上記キャリアを位置変えする機械的エネルギーは、上記底部隔壁を介して、上記キャリアと磁気的に連結される上記位置変え装置と、
を有することを特徴とする熱処理装置。
【請求項９】
上記底部隔壁は、上記複数の加熱要素の少なくとも一つを中に有する可動基台を有し、
上記キャリアを位置変えする上記機械的エネルギーは、上記可動基台内の上記複数の加熱要素の上記少なくとも一つを移動させることなく、実質的に、上記可動基台を介して磁気的に連結される請求項８記載の熱処理装置。
【請求項１０】
上記磁気的に連結した位置変え装置は、上記複数の基板の熱処理中に、複数の基板を保持した上記キャリアを回転させるようになっている請求項８記載の熱処理装置。
【請求項１１】
上記磁気的に連結した位置変え装置は、上記キャリアを毎分約０．１〜約１０回転（ＲＰＭ）回転させるようになっている請求項１０記載の熱処理装置。
【請求項１２】
上記磁気的に連結した位置変え装置は、上記キャリアを振動させるようになっている請求項８記載の熱処理装置。
【請求項１３】
上記キャリアは、そのキャリアを位置変えする磁気エネルギーが上記底部隔壁を介して磁気的に連結される磁気部材を有する請求項８記載の熱処理装置。
【請求項１４】
更に、上記処理チャンバ内に、キャリアが上に配置される支持体を有し、
上記支持体は、上記キャリアを位置変えする磁気エネルギーが上記底部隔壁を介して磁気的に連結される磁気部材を有する請求項８記載の熱処理装置。
【請求項１５】
上記キャリアを位置変えする磁気エネルギーは、上記処理チャンバ内へ入る可動貫通体を使用することなく、上記底部隔壁を介して、上記キャリアに磁気的に連結される請求項８記載の熱処理装置。
【請求項１６】
複数の基板を熱処理する装置であって、
内部に熱処理チャンバを構成する処理チャンバ囲いと、
熱処理中、複数の基板を含むキャリアを支持するための、上記熱処理チャンバに配置されたキャリア支持体と、
熱処理中、上記熱処理チャンバ内部の処理ゾーン全体にわたる実質的に均一な加熱を確立するための配置加熱源と、
熱処理中、上記キャリア支持体を位置変えするための、上記処理チャンバを介して上記キャリア支持体と磁気的に連結した位置変え装置であって、上記基板は、上記処理ゾーン内で位置を変えられる上記位置変え装置と、
を有することを特徴とする熱処理装置。
【請求項１７】
キャリア内に保持された複数の基板を熱処理する装置であって、
頂部隔壁、側部隔壁、及び可動基台を含む底部隔壁を有する処理チャンバであって、上記可動基台は、上記複数の基板を保持した上記キャリアを、上記処理チャンバ内へ挿入させ、且つ、上記チャンバから取り出すことができるように、上げ下げされるようになっている上記処理チャンバと、
さらに、上記複数の基板を熱処理する、上記処理チャンバに隣接する複数の加熱要素を有する加熱源であって、上記複数の加熱要素の少なくとも一つが上記可動基台内にある上記加熱源と、
上記基台が低位置に在るときに、上記処理チャンバを隔離するために上記キャリアの上方の位置へ移動されるようになっているシャッターと、
を有することを特徴とする熱処理装置。
【請求項１８】
更に、処理先立ち上記処理チャンバを排気するポンプ装置を有し、
上記シャッターは、上記基台が低位置に在るときに、上記ポンプ装置が上記処理チャンバを排気することができるように、上記処理チャンバを密封するようになっている請求項１７記載の熱処理装置。
【請求項１９】
上記シャッターは、冷却路を有する請求項１７記載の熱処理装置。
【請求項２０】
上記シャッターは、上記基台が低位置にあり、上昇して上記処理チャンバを隔離するときに、上記キャリアの上方の位置へ旋回するようになっている請求項１７記載の熱処理装置。
【請求項２１】
上記シャッターは、上記基台が低位置にあり、上昇して上記処理チャンバを隔離するときに、上記キャリアの上方の位置へ摺動するようになっている請求項１７記載の熱処理装置。
【請求項２２】
複数の基板を熱処理する装置であって、
内部に処理チャンバを構成する処理チャンバ囲いと、
上記処理チャンバ囲いに配置されたシャッターと、
上記処理チャンバに対して開位置、上記処理チャンバに対して閉位置、及び上記開位置と閉位置との間の変動位置を有する基台であって、上記シャッターを通して移動可能である上記基台と、
上記基台が上記閉位置のときに、上記熱処理チャンバ内部の処理ゾーン全体にわたる実質的に均一な加熱を確立するための配置加熱源と、
上記基台が閉位置及び変化位置にある間、上記シャッターを開き、且つ上記基台が開位置にあるとき、上記シャッターを閉じる、上記シャッターに連結したアクチュエータと、
を有することを特徴とする熱処理装置。
【請求項２３】
キャリア内に保持された複数の基板を熱処理する装置であって、
頂部隔壁、側部隔壁及び底部隔壁を有する処理チャンバと、
上記複数の基板を熱処理する複数の加熱要素を有する有する加熱源であって、上記複数の加熱要素の各々が、上記処理チャンバの上記頂部隔壁、上記側部隔壁及び底部隔壁の少なくとも一つに隣接する上記熱源と、
さらに、保持した上記複数の基板とともに上記キャリアを、上記処理チャンバの上記頂部隔壁及び上記側部隔壁から分離するライナーと、
上記複数の基板の各々の表面を横切る流体の流れを向ける、クロスフロー注入装置と、を有し、
上記クロスフロー注入装置は、
上記キャリア内に保持された複数の基板に対して配置された複数の注入ポートを有するクロスフロー・インジェクタであって、その注入ポートを通って、流体が上記複数の基板の片側に導かれる上記クロスフロー・インジェクタと、
上記ライナーに複数の排出ポートであって、上記排出ポートは、流体を、上記複数の基板の表面を横切る方向に流れさせるように、上記キャリア内に保持された上記複数の基板に対して配置される上記排出ポートと、を有することを特徴とする熱処理装置。
【請求項２４】
上記複数の注入ポートは、流体が上記複数の基板の各々の表面を横切って流れる前に、流体の流れを上記ライナーに向けるように配置される請求項２３記載の熱処理装置。
【請求項２５】
上記クロスフロー・インジェクタは、第一インジェクタと、第二インジェクタとを有し、各々がは上記キャリア内に保持された複数の基板に対して配置された複数の注入ポートを有する請求項２３記載の熱処理装置。
【請求項２６】
上記第一インジェクタ及び第二インジェクタの上記複数の注入ポートは、流体が上記複数の基板の各々の表面を横切って流れる前に、流体の流れを上記ライナーに向けるように配置され、
それによって、上記第一インジェクタ及び第二インジェクタによって導かれた流体中の反応物は、流体が上記複数の基板の各々の表面を横切って流れる前に混合される請求項２５記載の熱処理装置。
【請求項２７】
上記第二インジェクタに先立ち、上記第一インジェクタの上記複数の注入ポートからの流体の流れを向け、且つ、上記第一インジェクタに先立ち、上記第二インジェクタの上記複数の注入ポートからの流体の流れを向けるように、上記第一インジェクタ及び第二インジェクタの上記複数の注入ポートは、互いに配置され、
それによって、流体が上記複数の基板の各々の表面を横切って流れる前に、上記第一インジェクタ及び第二インジェクタによって導入された流体中の反応物が混合される請求項２５記載の熱処理装置。
【請求項２８】
複数の基板を熱処理する装置であって、
内部に熱処理チャンバを構成する処理チャンバ囲いと、
熱処理中、上記熱処理チャンバ内部の処理ゾーン全体にわたる実質的に均一な加熱を確立するための配置加熱源と、
一般に、上記処理ゾーン近くに配置されたガス注入ポートを有するガスインジェクタと、
上記処理ゾーンを横切って上記ガス注入ポートの反対に、一般に、上記処理ゾーン近くに配置された複数のガス排出ポートを有するガス排出器と、
を有することを特徴とする熱処理装置。
【請求項２９】
頂部隔壁、側部隔壁及び底部隔壁を有する処理チャンバの処理ゾーン内で、キャリア内に保持された複数の基板を熱処理する方法であって、
上記処理ゾーンを複数の加熱要素を有する加熱源により加熱するステップであって、上記複数の加熱要素の少なくとも一つが、上記処理チャンバの上記頂部隔壁、上記側部隔壁及び上記底部隔壁の少なくとも一つに隣接して配置されている上記ステップと、
上記複数の基板を保持した上記キャリアを、上記処理ゾーンの中へ挿入するステップと、
上記キャリア内に保持された上記複数の基板に対して配置された複数の注入ポートを通して複数の基板の片側に流体を導入するステップと、
流体を、上記複数の注入ポートから、上記複数の基板の表面を横切って、上記複数の基板を保持した上記キャリアを上記処理チャンバの上記頂部隔壁及び上記側部隔壁から分離するライナーの複数の排出ポートまで、流すステップであって、上記排出ポートが、上記キャリア内に保持された上記複数の基板に対して配置される上記ステップと、
を有することを特徴とする熱処理方法。
【請求項３０】
上記処理チャンバの底部は、複数の加熱要素の少なくとも一つを中に有する基台を有し、上記基台は、下げられ、かつ、上記キャリア内の上記一群の基板を上記処理チャンバへ挿入させるために上げられるようになっており、
上記複数の基板を保持した上記キャリアを、上記処理ゾーンの中へ挿入するステップは、
上記キャリアを上記基台上に配置するステップと、
上記基台を上げて、上記複数の基板を保持した上記キャリアを上記処理ゾーン内へ挿入するステップと、を有する請求項２９記載の熱処理方法。
【請求項３１】
上記基台を上げて、上記複数の基板の保持した上記キャリアを上記処理ゾーン内へ挿入するステップは、上記キャリア内の上記複数の基板を中間温度まで同時に予熱するステップを有する請求項３０記載の熱処理方法。
【請求項３２】
上記基台は、上記複数の加熱要素の少なくとも一つからの熱を反射して、上記基台に戻して、上記基台の温度を維持することのできる取外し可能な遮蔽体を有し、
更に、上記複数の基板を保持したキャリアを上記処理チャンバ内へ挿入する前に、上記取外し可能な遮蔽体を上記複数の加熱要素の少なくとも一つからの熱を上記基台に戻して上記基台の温度を維持する位置へ移動させるステップを有する請求項３０記載の熱処理方法。
【請求項３３】
上記装置は、上記基台が低位置にあるときに、上記キャリアの上方の位置へ移動されて上記処理チャンバを隔離するようになっているシャッターを更に有し、
更に、上記基台が低位置にあるときに、上記シャッターキャリアを移動して、上記処理チャンバを隔離し、上記処理チャンバの温度を維持するステップを有する上記請求項３０記載の熱処理方法。
【請求項３４】
上記装置は、上記複数の基板の熱処理中に、上記複数の基板を保持した上記キャリアを位置変えするようになっている磁気的に連結した位置変え装置を更に有し、
更に、上記処理チャンバ内へ入る可動貫通体を実質的に使用することなく、かつ、上記基台内の上記複数の加熱要素の少なくとも一つを移動させることなく、上記複数の基板の熱処理中に、磁気エネルギーを、上記基台を介して、上記キャリアと磁気的に連結させるステップを有する請求項３０記載の熱処理方法。
【請求項３５】
処理容器及びベースプレートによって構成された処理チャンバの処理ゾーン内部で、キャリア内に保持された複数の基板を熱処理する装置を変更する方法であって、
装置は、中を通して液体が導入されて上記複数の基板を処理する、上記キャリア内に保持された上記複数の基板に対して第一位置に配置された少なくとも一つの注入ポートを有する第一インジェクタと、上記少なくとも一つのインジェクタ、及び上記複数の基板を保持した上記キャリアを、上記処理容器から分離する第一ライナーと、を更に有し、上記第一ライナーは、上記キャリア内に保持された上記複数の基板に対して第一位置に配置された少なくとも一つの排出ポートを有し、
上記処理容器及び上記ベースプレートを分離するステップと、
上記第一インジェクタを上記処理チャンバから取り外すステップと、
上記第一ライナーを上記処理チャンバから取り外すステップと、
上記処理チャンバに少なくとも一つの排出ポートを有する第二ライナーを取り付けるステップと、
上記処理チャンバに少なくとも一つの注入ポートを有する第二インジェクタを取り付けるステップと、を有し、
上記第二インジェクタ及び第二ライナーは、上記キャリア内に保持された上記複数の基板に対して、上記第一インジェクタ及び上記第一ライナーと異なる位置に配置された、少なくとも一つの注入ポート及び排出ポートを有する
ことを特徴とする方法。
【請求項３６】
上記第一インジェクタは、上記第一ライナーと一体に形成され、
上記第一インジェクタを、上記処理チャンバから取り外すステップはまた、上記第一ライナーを上記処理チャンバから取り外すステップを有する請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
上記第二インジェクタは、上記第二ライナーと一体に形成され、
上記第二インジェクタを、上記処理チャンバ内に取り付けるステップはまた、上記第二ライナーを上記処理チャンバ内に取り付けるステップを有する請求項３５記載の方法。
【請求項３８】
上記第二インジェクタを上記処理チャンバ内に取り付け、且つ、上記第二ライナーを上記処理チャンバ内に取り付けるステップは、上昇流、下降流、及び、クロスフローからなるグループから選択されたフローパターンを作るように、上記第二インジェクタを上記処理チャンバ内に取り付け、且つ、上記第二ライナーを上記処理チャンバ内に取り付けるステップを有する請求項３５記載の方法。
【請求項３９】
キャリア内で処理ゾーン内部に保持された複数の基板を熱処理する装置であって、
上記基板を保持した上記キャリアは、所定の形状及び体積のものであり、
内部が熱処理チャンバを形成し、上記処理ゾーンが上記処理チャンバ内部に含まれる処理チャンバ囲いと、
上記処理ゾーン内に実質的に等温な環境を確立するために、上記処理チャンバ囲いの内部全体にわたって実質的に分配された加熱源と、を有し、
上記処理チャンバ内部は、上記所定形状とほぼ合致し、
上記処理チャンバは、上記所定体積とほぼ同量のものであることを特徴とする熱処理装置。
【請求項４０】
キャリア内に保持された複数の基板を熱処理する装置であって、
頂部隔壁、側部隔壁及び底部隔壁を有する処理チャンバと、
上記複数の基板を保持したキャリアが上記複数の基板を熱処理するために配置される処理ゾーン内に、実質的に等温の環境を作るために、上記処理チャンバの上記頂部隔壁、側部隔壁及び退部隔壁に隣接する複数の加熱要素を有する加熱源と、を有し、
上記処理チャンバは、上記複数の基板を保持した上記キャリアを収容するのに必要な体積より実質的に大きくない体積を囲むように選択された寸法形状を有する
ことを特徴とする熱処理装置。
【請求項４１】
上記処理チャンバは、上記復すの基板を保持した上記キャリアを収容するのに必要な体積の１２５％より実質的に大きくない体積を囲むように選択された寸法形状を有する請求項４０記載の熱処理装置。
【請求項４２】
上記処理ゾーン内に実質的に等温の環境を作るように、上記複数の加熱要素の少なくとも一つに対して、電力を独立に調節することができるコントローラを更に有する請求項４０記載の熱処理装置。
【請求項４３】
上記処理チャンバの底部隔壁は、中に上記複数の加熱応訴の少なくとも一つを有する可動基台を有し、上記可動基台は、上記複数の基板を保持した上記キャリアを、上記処理チャンバー内へ挿入し、且つ、上記処理チャンバから取り出すことができる容易、下げられ且つ上げられるようになっている請求項４０記載の熱処理装置。
【請求項４４】
上記加熱源は、上記処理ゾーンの上方及び下方に、上記処理チャンバの側壁に隣接する保護ヒーターを使用することなく、上記処理ゾーン内に実質的に等温の環境を作るようになっている請求項４０記載の熱処理装置。
【請求項４５】
キャリア内で処理ゾーン内部に保持された複数の基板を熱処理する方法であって、
上記基板を保持したキャリアは、所定の形状及び体積のものであり、
上記基板を保持したキャリアを、所定の形状とほぼ合致し、且つ所定の体積とほぼ同量体積を有する内部を有する処理チャンバ囲いの中へ挿入するステップと、
上記処理チャンバ囲いの内部全体にわたって、上記基板に熱を加えるステップと、を有し、
上記基板を実質的に同一温度に維持する
ことを特徴とする熱処理方法。
【請求項４６】
キャリア内に保持された複数の基板を熱処理する方法であって、
上記複数の基板を保持した上記キャリアを、頂部隔壁、側部隔壁及び底部隔壁を有する処理チャンバ内へ挿入するステップであって、上記処理チャンバが、上記複数の基板を保持した上記キャリアを収容するのに必要なものより実質的に大きく内体積を有する上記ステップと、
上記処理チャンバを複数の加熱要素を有する加熱源により加熱するステップであって、上記複数の加熱要素の各々が、上記処理チャンバ内の上記処理ゾーンに所望の温度で実質的に均一な環境を作るために、上記処理チャンバの頂部隔壁、側部隔壁及び底部隔壁の少なくとも一つに隣接して配置される上記ステップと、を有し、
上記複数の基板の各基板を所望の温度に急速且つ均一に加熱する
ことを特徴とする熱処理方法。
【請求項４７】
上記処理チャンバの底部は、中に複数の加熱要素の少なくとも一つを有する基台を有し、上記基台は、下げられ、且つ、上記キャリア内の一群の基板を、上記チャンバ内へ挿入することができるように上げられるようになっており、
上記複数の基板を保持した上記キャリアを上記処理チャンバ内へ挿入するステップは、
上記キャリアを上記基台の上に配置するステップと、
上記キャリア内の上記複数の基板を中間温度まで同時に予熱しながら、上記基台を上げて、上記複数の基板を保持した上記キャリアを上記処理チャンバの中へ挿入するステップと、を有する請求項４６記載の熱処理方法。
【請求項４８】
上記処理チャンバを加熱するステップは、上記複数の加熱要素の少なくとも一つに対して、電力を独立に調節して、上記処理ゾーンに実質的に等温の環境を作るステップを有する請求項４６記載の熱処理方法。
【請求項４９】
上記処理ゾーン内を所望の温度の実質的に等温の環境を維持するために、上記熱源を使用して上記処理チャンバを加熱し続ける間、
一群の基板が熱処理されているときに、上記キャリアを中の上記一群の基板と共に取り出すステップと、
別のキャリア中の別一群の基板を上記処理チャンバ内へ挿入して、その一群の基板を熱処理するステップと、を有し、
各一群の基板の各基板を、急速且つ均一に加熱し、且つ所望の温度で処理する、請求項４６記載の熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、基板のような熱処理物体のための装置及び方法に関する。より詳細には、本発明は、熱処理、アニーリング、及び、半導体ウエハ又は基板上への物質層の堆積、又は、半導体ウエハ又は基板からの物質層の除去のための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱処理装置は、半導体基板又はウエハから、集積回路（ＩＣｓ）又は半導体デバイスを製造するのに普通に使用される。半導体ウエハの熱処理は、例えば、熱処理、アニーリング、ドーパント物質の拡散又は打ち込み、物質の層の堆積又は成長、基板からの物質のエッチング又は除去を含む。これらの処理は、処理前及び処理中に、ウエハを１３００℃の高さ、且つ、３００℃の低さの温度まで加熱し、処理ガス又は反応物のような一つ以上の流体がウエハに送り届けられることをしばしば要求する。その上、これらの処理は、処理ガスの温度、又は、処理ガスが処理チャンバに導入される速度の変動に拘わらず、処理の間ずっと、ウエハが均一な温度に維持されることを一般的に要求する。
【０００３】
従来の熱処理装置は、一般的には、炉内に配置され、或いは炉によって囲まれた容積の大きい処理チャンバからなる。熱処理されるべき基板は、処理チャンバ内に密封され、次いで、処理が行われる所望の温度まで炉によって加熱される。化学蒸着法（ＣＶＤ）のような多くの処理のために、密封した処理チャンバは、第一に排気され、一旦、処理チャンバを所望の温度に到達させ、反応又は処理ガスを、導入して、基板状に、反応種を形成又は堆積する。
【０００４】
従来、熱処理装置は一般的に、特に垂直熱処理装置は、製品ウエハが処理される処理ゾーンの上方及び下方に、処理チャンバの側壁に隣接して配置されたガードヒーター（guard heaters）を必要とする。この構造は好ましくない、というのは、この構造は、吸引され、処理ガス又は上記で満たされ、充填され、或いはパージされなければならない大きなチャンバ容積を必要とし、その結果、処理時間が増加するからである。その上、これは、ヒーターからの不十分な直視要因のために、甚だしい量の空間を塞ぎ、甚だしい量の電力を食う。
【０００５】
在来の熱処理装置による他の問題は、処理前に、処理チャンバ、及び処理されるべきウエハの両方の温度を上昇させるのにかなりの時間が要求され、且つ、処理後に、温度を降下させるのにかなりの時間が要求されることを含む。その上、処理が開始できる前に、処理チャンバの温度を所望の温度で均一に安定化させるために、更なる時間がしばしば要求される。ウエハの処理に必要とされる実際の時間は、３０分以下であるが、前処理及び後処理に必要とされる実際の時間は、一般的に、１乃至３時間以上である。かくして、均一な温度まで、処理チャンバの温度を急速に上昇及び／又は下降させるのに必要とされる時間が、在来の熱処理装置のスループットを著しく制限する。
【０００６】
比較的長い上昇及び下降時間の根本原因は、ウエハを有効に加熱し、又は冷却する前に、加熱され、又は冷却されなければならない在来の熱処理装置内の処理チャンバ及び／又は炉の熱量である。
【０００７】
在来の熱処理装置のスループットのこの制限を最小にし、或いは差し引く普通の方策は、一サイクル又は運転で処理することができるウエハの数を増加させることであった。多数のウエハの同時処理は、ウエハ１枚あたりの有効処理時間を減じることによって、装置の有効スループットを最小にすることを助ける。しかしながら、この方策はまた、処理中に何かが失敗する危険性の大きさを増加させる。すなわち、例えば、一つの処理サイクル中に設備又は処理の故障があれば、一つの故障によって、より多数のウエハが破壊され、若しくは損傷する場合が有り得る。これは、一つのウエハが、処理段階に応じて１０００ドル乃至１００００ドルの値段である場合が有り得るより大きいウエハサイズ及びより複雑な集積回路に特に関係する。
【０００８】
この解決法の別の問題は、多数のウエハを収容するために、処理チャンバの寸法を増大させると、処理チャンバの熱量効果が増大し、それによって、ウエハを加熱し或いは冷却することができる速度が低下することである。その上、より大きい一群のウエハを処理するより大きい処理チャンバは、チャンバ内へ載せされた最初のウエハがまた、取り出された最後のウエハである、ファースト・イン・ラスト・アウト（first-in-last-out）症候群をもたらし、或いは一層ひどくし、その結果、これらのウエハが、長期間高温に曝され、一群のウエハにわたる均一性を減ずる。
【０００９】
上記の方策の別の問題は、熱処理の前後に、多くの処理に使用される装置又は器械が、多数のウエハの同時処理に従わないことである。かくして、大きな群又は多数のウエハのスループットは、熱処理装置のスループットを増加させるけれども、半導体製造設備の全スループットを改善することはほとんどできず、また、熱処理装置に先立ってウエハを蓄積させることを要求し、或いは、ウエハに下流の他の装置及び器機を妨害させることによって、スループットを実際に減ずる。
【００１０】
上述の在来の熱処理装置の代案が、ウエハの迅速熱処理のために開発された迅速熱処理（rapid thermal processing：ＲＴＰ）装置である。在来のＲＴＰ装置は、一般的に、一つのウエハ又は少数のウエハを、小さい、透明な、通常石英処理チャンバ内で、選択的に加熱する高強度ランプを使用する。ＲＴＰ装置は、処理チャンバの熱量効果を最小にし、或いは無くする、というのは、ランプは非常に低い熱量を有し、ランプを即座に点灯或いは消灯することによって、ウエハを迅速に加熱し、且つ冷却することができるからである。
【００１１】
残念なことに、在来のＲＴＰ装置は、従来は、処理チャンバの側壁に隣接して、各々多数のランプからなるゾーン又はバンクに配列されるランプの配置を含む重大な欠点を有する。この形態は、問題がある、なぜならば、この形態は、ランプの不十分な直視要因により有効であるために、その全てが、半導体処理設備の最新世代で貴重な、甚だしい量の空間を塞ぎ、且つ、甚だしい量の電力を食うからである。
【００１２】
在来のＲＴＰ装置の別の問題は、一群のウエハ内の多ウエハにわたって、及び、一枚のウエハにわたってさえも、均一な温度分布を作る能力がないことある。この均一な温度分布能力がない幾つかの理由は、（ｉ）一つ以上のランプによる一つ以上のウエハの不十分な直視要因、及び、（ii）ランプからの出力の変動を含む。
【００１３】
その上、一つのランプの故障、又は、出力の変動が、ウエハ全体の温度分布に不利に影響し得る。  このため、ほとんどのランプ式装置では、処理中に、ランプ出力の変動による温度の不均一がウエハに伝わらないように、ウエハが回転する。しかしながら、ウエハを回転させることを要求される移動部品、特に、処理チャンバ内への回転貫通体（feedthrough）は、装置のコスト及び複雑さを追え、装置全体の信頼性を減ずる。
【００１４】
ＲＴＰ装置に関する更に別の厄介な面が、ウエハの外縁及び中央にわたる均一温度分布を維持することにある。ほとんどの在来のＲＴＰ装置は、この種の温度不均一を調節する十分な手段を有さない。その結果、ウエハよりも直径の大きい黒体サスセプタ（susceptor）を使用しない限り、高温でウエハ内にずれ転移の形成を発生させ得る過渡的な温度変動がウエハ表面全体にわたって生じる。
【００１５】
在来のランプ式ＲＴＰ装置は、他の欠点を有する。例えば、電気的ノイズを生じさせる位相各制御が使用されない限り、ランプが点灯、消灯されるときのような過渡的期間中、均一電力分配及び温度均一性を提供するための十分な手段がない。性能の再現性もまた、通常、ランプ式装置の欠点である、というのは、ランプが経年変化したときに、各ランプは、異なって機能する傾向があるからである。ランプの交換も、特に、所定のランプ装置が１８０以上のランプを有することを考慮するとき、高くつき、且つ時間を費やす場合がある。電力需要も高くつく、というのは、ランプは、約２６０ｋＷのピーク電力消費を有するからである。
【００１６】
したがって、熱処理中一群中の一つ以上の基板を、、一群中の各基板の表面にわたって、所望の温度まで急速に且つ均一に加熱する装置及び方法の要求がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、これら及び他の問題の解決法を与え、且つ、先行技術に比して他の利点を与える。
【００１８】
本発明は、半導体基板又はウエハのようなワークピースを等温加熱するため、及び、アニーリング、ドーパント物質の拡散又は打ち込み、材料層の堆積又は成長、及び、ウエハからの材料のエッチング又は除去のような処理を実施するための装置及び方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
熱処理装置が、キャリア内に保持された基板を高温で処理するために作られる。熱処理装置は、頂部壁、側壁及び底部壁を有する処理チャンバと、加熱源とを含み、加熱源は、基板を熱処理するためにキャリアが配置される処理ゾーンに等温環境を作るために、頂部壁、側壁及び底部壁に隣接して多数の加熱要素を有する。一つの側面によれば、処理チャンバの寸法形状は、キャリアを収容するのに必要な体積より実質的に大きくない体積を囲むように選択され、処理ゾーンは、処理チャンバ全体にわたって実質的に広がる。好ましくは、処理チャンバは、キャリアを収容するのに必要な体積の１２５％より実質的に大きくない体積を囲むように選択された寸法形状を有する。より好ましくは、熱処理装置は、圧力処理に先立って処理チャンバを排気するポンプ装置と、処理が完了後、処理チャンバを充填するパージ装置とを更に有し、処理チャンバの寸法形状は、処理チャンバの迅速な排気及び迅速な充填の両方を行うように選択される。
【００２０】
本発明の別の側面によれば、処理チャンバの底部壁は、少なくとも一つの加熱要素を有する可動基台を有し、可動基台は、基板と共にキャリアを処理チャンバの中へ挿入し、且つ処理チャンバから取り出すことができるように、下げられ、且つ、上げられるようになっている。一つの実施形態では、熱処理装置は、更に、基台内の加熱要素と、キャリア内に保持された基板との間に挿入されるようになっている除去可能な熱遮蔽体を有する。熱遮蔽体は、基台内の加熱要素からの熱エネルギーを、基台へ反射し、且つ、キャリア上の基板を基台内の加熱要素からの熱エネルギーから保護するようになっている。この実施形態の一つの構成では、熱処理装置は、基台が下がった位置にあるときに、処理チャンバを隔離するために、キャリアの上方の位置へ移動されるようになっているシャッターを更に有する。熱処理装置が、処理チャンバを排気するポン法システムと、処理チャンバで密封するようにする弧尾ができるシャッターとを有する場合、それによって、基台が下がった位置にあるときに、ポンプ装置に処理チャンバを排気させることができる。
【００２１】
本発明の更に別の側面によれば、加熱処理装置は、熱処理中、キャリアを位置変えする磁気連結位置変え装置を更に有する。好ましくは、キャリアの位置変えに使用される機械的エネルギーは、加熱要素を基台内で移動させることなく、基台を介してキャリアに磁気的に連結される。より好ましくは、磁気位置変え装置は、基板の熱処理中、処理ゾーン内で伽利を回転させる磁気連結回転装置である。
【００２２】
本発明の更に別の側面によれば、加熱処理装置は、キャリアを処理チャンバの頂部壁及び側壁から分離するライナーと、キャリア内に保持された基板の各々の表面を横切る流体の流れを差し向ける分配、又はクロスフロー注入装置とを更に有する。クロスフロー注入装置は、一般的に、キャリア内に保持された基板に対して配置された多数の注入ポートを有するクロスフローインジェクタを有し、そのクロスフローインジェクタを通じて、流体が、多数の基板の片側に導入される。キャリア内に保持された基板に対し低配置されたリニアの多数の排出ポートが、流体を基板の表面を横切って流す。クロスフロー注入装置によって導入された流体は、処理ガス又は蒸気、及び、処理チャンバをパージし、或いは充填するために使用される、又は、処理チャンバ内の基板を冷却するのに使用される不活性パージガス又は蒸気を含むことがある。
本発明のこれら及び種々の他の特徴及び利点が、添付の図面及び特許請求の範囲と関連して以下の詳細な説明を読むとき明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明は、減じた処理サイクル時間、及び向上した処理均一性を提供する、カセット又はボートのような、キャリア内に保持された、半導体基板又はウエハのような、比較的少数又はミニ・バッチの一つ又はそれ以上のワークピースを処理するための装置及び方法に関する。
【００２４】
ここに使われるように、「ミニ・バッチ（mini-batch）」は、典型的なバッチシステムに見出される数百のウエハよりも少ないウエハの数を意味し、好ましくは、１から約５３の範囲の半導体ウエハ又はウエハであり、１から５０は、製品ウエハであり、残りは、監視目的のため、且つバッフルウエハとして使用される非製品ウエハである。
【００２５】
熱処理は、ワークピース又はウエハを、典型的には約３５０℃乃至１３００℃の範囲である所望の温度に加熱する処理を意味する。半導体ウエハの熱処理は、例えば、加熱処理（heat treating）、アニーリング、ドーパント物質の拡散又は打込み、化学蒸着法（chemical vapor deposition）、即ちＣＶＤのような物質層の堆積又は成長、及び、ウエハからの物質のエッチング又は除去を含むことがある。
【００２６】
実施形態による熱処理装置が、ここで図１を参照して説明される。．明瞭さのため、周知であり、かつ当業者によく知られた、熱処理装置の多くの詳細が省略されている。かかる詳細は、ここに援用する、普通に譲渡された米国特許第４，７７０，５９０号により詳細に説明されている。
【００２７】
図１は、一群の半導体ウエハを熱処理するための熱処理装置の実施形態の断面図である。示すように、熱処理装置１００は、一般に、保持された一群のウエハ１０８とともにキャリア又はボート１０６を受けるようにされた支持体１０４を有する処理チャンバー１０２を形成するように体積を囲む容器１０１と、多数の加熱要素１１２−１，１１２−３及び１１２−３（以下、集合的に加熱要素１１２と称する。）を有する加熱源又は炉１１０と、を有する。熱処理装置１００は、処理チャンバ１０２内部の温度を監視するため、及び／又は、加熱要素１１２の作動を制御するために、抵抗温度検知器（resistance temperature device）（ＲＴＤ）又は熱電対（thermal couple）（Ｔ／Ｃ）のような、一つ以上の光学的又は電気的な温度検知要素を更に有する。示した実施形態では、温度検知要素は、処理チャンバ１０２内部の多数の位置で温度を検出するための、多数の独立した温度検知ノード又はポイント（図示せず）を有する側面Ｔ／Ｃ１１４である。熱処理装置１００はまた、ウエハ１０８を処理し、及び／又は冷却するための一つ以上のインジェクタ１１６（その一つだけが示される）と、ガスを導入して、処理チャンバーをパージし、及び／又はウエハを冷却するための一つ以上のパージ・ポート又は通気口１１８（その一つだけが示される）と、を有することもある。ライナー１２０は、ウエハが処理される領域又は処理ゾーン１２８内のウエハ近くの処理ガス又は上記の濃度を高め、処理チャンバ１０２の内面に形成されることがある堆積物のはげ落ち又は剥離によるウエハの汚染を減ずる。処理ガス又は蒸気は、チャンバライナー１２０の排出ポート又はスロット１２１を通って処理ゾーンから出ていく。
【００２８】
インジェクタ１１６に適した他の形状、製造技術及び材料が、これと共に同日に、代理名簿番号第ＦＰ−７１７５０−ＰＣ号で出願され、その全てをここに援用する、「半導体ウエハ処理チャンバを充填するための装置及び方法」と題した、普通に譲渡された継続中の出願番号未定のＰＣＴ特許出願により詳細に説明されている。
【００２９】
一般に、容器１０１は、熱処理中、ウエハ１０８を完全に囲む、処理チャンバー１０２を形成するように、プラットフォーム又はベース・プレート１２４に対して、Ｏリング１２２のようなシールによって密封される。処理チャンバ１０２及びベース・プレート１２４の寸法形状は、処理チャンバの迅速な排気、迅速な加熱及び迅速な充填を行うように選択される。  都合のよいことに、容器１０１及びベース・プレート１２４は、保持されたウエハ１０８とともにキャリア１０６を収容するのに必要な体積より実質的に大きくない体積を囲むように選択された寸法形状を有する処理チャンバ１０２を作るように寸法決めされる。好ましくは、容器１０１及びベース・プレート１２４は、保持されたウエハ１０８と共にキャリア１０６を収容するのに必要な寸法形状の約１２５％乃至約１５０％の寸法形状を有する処理チャンバ１０２を作るように寸法決めされ、より好ましくは、処理チャンバは、要求されるポンプダウン時間及び充填時間を助ける、チャンバ体積を最小化するために、キャリア及びウエハを収容するのに必要な寸法形状の約１２５％より大きくない寸法形状を有する。
【００３０】
インジェクタ１１６、Ｔ／Ｃ１１４及び通気口１１８は、Ｏ−リング、ＶＣＲ（登録商標）、又はＣＦ（登録商標）フィッティング（fitting）を使用して密封される。処理中に、解放され、或いは投入されたガス又は上記は、処理チャンバ１０２（図示せず）の壁に、又は、図１に示すような、ベースプレート１２４のプレナム１２７に形成された、フォアライン（foreline）又は排出ポート１２６から排気される。一つ以上の、粗引きポンプ、送風機、高真空ポンプ、及び、粗い、絞り、且つ、フォアライン弁を有するポンプ装置（図示せず）により、５ミリトルの低さの真空まで、温度処理され、或いは排気される間、処理チャンバ１０２は、大気圧に維持される。
【００３１】
図２に示す別の実施形態では、ベースプレート１２４は、多数の垂直インジェクタチューブ又はインジェクタ１１６Ａが垂れ下がるリング１３１を有するインジェクタ１１６を受け且つ支持するようになっている実質的に環状の流路１２９を更に有する。インジェクタ１１６Ａを、以下に説明するように、アップフロー、ダウンフロー及びクロスフローの流れ流動様式を作るように、寸法決めし、且つ、形成することができる。リング１３１及びインジェクタ１１６Ａは、ガスを、ボート１０６と、容器１０１との間で、処理チャンバ１０２内へ注入するように、設置される。さらに、インジェクタ１１６Ａは、処理ガス又は上記を処理チャンバ１０２内へ均一に導入するために、リング１３１の周りに間隔を隔てられ、また、インジェクタ１１６Ａは、パージガスを処理チャンバ内へ排気し、或いは充填する間、所望楢が、使用することができる。ベースプレート１２４は、外方に延びる上フランジ１３３、側壁１３５、及び、内方に延びるベース１３７を有する短い円筒形状に寸法決めされる。上フランジ１３３は、容器１０１をうけ、且つ支持するようになっており、容器を上フランジに対し密封するＯ−リング１２２を含む。ベース１３７は、外側にインジェクタ１１６尾リング１３１が支持される、ライナー１２０を受け且つ支持するようになっている。
【００３２】
さらに、図２に示すベースプレート１２４は、充填／排出ガス入口ポート１３９、１４３、ベースプレート１２４に循環冷却流体を与える冷却ポート１４５、１４７、及び、処理チャンバ１０２内の圧力を監視するための圧力関しポート１４９を含む、種々のポートを有する。処理ガスは入口ポート１５１、１６１は、ガスを供給源（図示せず）からインジェクタ１１６に導入する。充填／排出ポート１３９，１４３は、ベースプレート１２４の側壁１３５に設けられ、主に、ガスを通気／排気ガス供給源（図示せず）から通気口１１８に導入する。マスフローコントローラ（図示せず）、又は、任意の他の適当なフローコントローラが、処理チャンバ１０２内にガス流を制御するために、ガス供給源と、ポート１３９、１４３、１５１、及び１６１との間に設置される。
【００３３】
容器１０１及びライナー１２０を、高温及び高真空作用の温度ストレス及び機械的ストレスに耐えることができ、処理中に使用され、或いは放出されたガス及び上記による腐食に対して耐性を有する、任意の金属、セラミック、結晶、又はガラス材料で作ることができる。好ましくは、容器１０１及びライナー１２０は、機械的なストレスに耐えるのに十分な厚さを有する不透明、半透明、又は透明な石英ガラスで作られ、処理副生成物の堆積を阻止し、それによって、処理環境の可能性のある汚染を減ずる。より好ましくは、容器１０１及びライナー１２０は、ウエハ１０８が処理される領域即ち処理ゾーン１２８から逃げる熱を減じ、或いは無くす石英で作られる。
【００３４】
ウエハ１０８群は、負荷ロック又は負荷ポート（図示せず）から温度処理装置１００の中へ導入され、次いで、ガスのきっちりした密封を形成することができる処理チャンバ又はベースプレート１２４の出入り口又は開口から処理チャンバー１０２内へ導入される。図１に示す形態では、処理チャンバー１０２は、垂直反応器であり、出入口は、可動基台１３０を利用する。架台１３０は、処理中、持ち上げられて、ベースプレート１２４上のＯ−リング１３２のようなシールと密封し、下げられて、ボートハンドリングユニット（boat handling unit：ＢＨＵ）（図示せず）のような、オペレータ又は自動ハンドリングシステムを可能にして、架台に固定された支持体１０４上に、キャリア又はボート１０６を設置する。
【００３５】
加熱要素１１２は、処理チャンバ１０２の頂部１３４（要素１１２−３）、側部１３６（要素１１２−２）、及び底部１３８（要素１１２−１）の隣接して設置される。有利なことには、加熱要素１１２は、ウエハの良好な直視要因を達成するように、ウエハを取り囲み、それによって、ウエハ１０８が処理される処理チャンバ内に等温制御体積、即ち処理ゾーン１２８を作る。処理チャンバ１０２の底部１３８に隣接する加熱要素１１２−１を、架台１３０内に、又は、架台１３０上に、配置することができる。所望ならば、追加の加熱要素を、ベースプレート１２４内に、又はベースプレート１２４上に、設置して、加熱要素１１２−１による加熱を追加することができる。
【００３６】
図１に示す実施形態では、処理チャンバの底部に隣接する加熱要素１１２−１は、好ましくは、可動架台１３０に嵌め込まれる。架台１３０は、埋め込まれ或いは固定された電気的抵抗加熱要素１１２−１を有する断熱且つ電気的絶縁の材料又はブロック１４０で作られる。架台１３０は、加熱要素１１２−１を制御するのに使用する一つ以上のフィードバックセンサ又はＴ／Ｃ１４１を更に有する。図示の形態では、Ｔ／Ｒ１４１は、断熱絶縁ブロック１４０の中央に埋め込まれている。
【００３７】
側部加熱要素１１２−２及び頂部加熱要素１１２−３は、容器１０１を中心に、断熱絶縁ブロック１１０内、又は、断熱絶縁ブロック１１０上に設置されるのがよい。好ましくは、側部加熱要素１１２−２及び頂部加熱要素１１２−３は、断熱絶縁ブロック１１０に嵌め込まれている。
【００３８】
加熱要素１１２、及び断熱絶縁ブロック１１０及び１４０を、任意の種々の方法で、形成することができ、また、任意の種々の材料で、任意の種々の方法で作ることができる。或る適当な形態、形成技術及び材料が、その分野で良く知られ、他は、代理人ドケットの第ＦＰ−７１７９５−ＰＣと、ここに、同時に提出された「低温から高温までの範囲の可変加熱要素」と題するＰＣＴ特許出願番号未定のものに記載され、その全体の参照によりここに組み込まれる。
【００３９】
好ましくは、１１５０℃までの所望の処理温度を達成するために、処理チャンバ１０２の底部１３８に隣接する加熱要素１１２−１は、少なくとも１１５０℃の最大処理温度で、約０．１ｋＷ乃至約１０ｋＷの最大電力出力を有する。より好ましくは、これらの底部加熱要素１１２−１は、少なくとも９５０℃の最大処理温度で、少なくとも約３．８ｋＷの電力出力を有する。或る実施形態では、側部加熱要素１１２−２は、多ゾーンに機能的に分割され、架台１３０に最も近い下のゾーンと、上のゾーンとを有し、それらの各々を、異なる電力レベルで、かつ、他の各々からの、及び、頂部加熱要素１１２−３、及び底部加熱要素１１２−１からのデューティサイクルで、別々に操作することができる。
【００４０】
加熱要素１１２は、その分野で良く知られた種類の制御技術か、「フィードフォワード温度制御」と題する、特許出願番号未定のＰＣＴ特許出願に記載の制御技術を使用して、任意の適当な方法で制御され、その全体の参照によりここに組み込まれる。
【００４１】
断熱絶縁ブロック１４０及び底部加熱要素１１２−１からの汚染が、加熱要素及び断熱絶縁ブロックと処理チャンバ１０２との間の障壁として役立つ反転した石英るつぼ１４２内に加熱溶炉及び断熱絶縁ブロックを収容することによって除去されなければ、減少する。石英るつぼ１４２はまた、処理環境の汚染を更に減じ、或いは除去するため、ロードポート（loadport）及びＢＨＵ環境に対して密封される。一般的に、石英るつぼ１４２の内側は、標準大気圧であり、したがって、石英るつぼ１４２は、石英るつぼ１４２の両側の処理チャンバ１０２と架台１３０との間の圧力差に耐えるのに十分な程きっと強いであろう。
【００４２】
ウエハ１０８が積み降ろしされている間、すなわち、架台１３０が下がった位置（図３）にある間、底部加熱要素１１２−１は、不稼働温度（idle temperature）を、所望の処理温度より低く維持するように電力供給される。例えば、９５０℃の底部加熱要素についての所望の処理温度を有する処理に対し知恵、不稼働温度をそれから５０〜１５０℃にすることができる。より高い所望の処理温度、及び／又は、より高い所望の上昇率を有するように、不稼働温度をある処理についてより高く設定することができる。或いは、底部加熱要素１１２―１上の熱サイクル効果を減ずることよって、要素の寿命が延びる。
【００４３】
処理時間、即ち、処理のための熱処理装置１００を用意するのに要する時間を更に減ずるために、押し或いは積みながら、即ち、架台１３０に位置決めされたウエハ１０８のボート１０６を有する架台１３０を揚げながら、底部加熱要素１１２−１を、所望の処理温度又はそれより下まで上昇させることができる。しかしながら、ウエハ１０２、及び熱処理装置１００の構成部品に対する熱応力を最小にするために、処理チャンバ１０２の頂部１３４及び側部１３６それぞれに隣接して位置決めされた加熱要素１１２−３及び１１２−２と同時に所望の処理温度に達する底部加熱要素１１２−１を有することが好ましい。かくして、幾つかの処理について、より高い所望の処理温度を必要とするように、ウエハ群の中の最後のウエハ１０８が載せられている間に、架台１３０が上がり始める前に、底部加熱要素１１２−１の温度を、上昇開始させることができる。
【００４４】
同様に、処理後、及び、引き又は降ろしサイクル中、即ち、架台１２８が、下げられている間、ウエハ１０８の冷却及びＢＨＵによる降ろしに備えて、架台１３０を不稼働温度まで降下開始させるために、底部加熱要素１１２−１に対する電力供給を減じ、或いは、完全に除く場合がある。
【００４５】
引き又は降ろしサイクル前に、温度を下げるために架台１３０を冷却するのを補助するため、空気、又は、窒素のような不活性ガスのためのパージラインが、断熱絶縁具ロック１４０の中を通って設置される。好ましくは、窒素を、断熱絶縁ブロック１４０の中央を通る通路１４４を通って注入し、断熱絶縁ブロック１４０の頂部と石英るつぼ１４２の内側との間に流れ出て、石英るつぼ１４２の周囲へ流れさせる。次いで、窒素は、高効率粒子空気フィルタ（High Efficiency Particulate air：ＨＥＰＡ）（図示せず）か排気設備（図示せず）を介して環境へ排気される。この中央注入配置は、ウエハ１０８の中央の急速な冷却を容易にし、その結果、底部ウエハの中央／縁温度差を最小にすることが理想であり、さもなければ、結晶格子構造の滑り転位による損小が生じ得る。
【００４６】
上述のように、底部加熱要素１１２−１の寿命を増加させ或いは延ばすために、不稼働温度を所望の処理温度近く、より高く設定して、熱サイクルの影響を減ずることができる。さらにまた、保護酸化物表面被覆の形成を進めるために、酸素が豊富な環境、加熱要素１１２−１を定期的に焼き上げることが望ましい。例えば、耐火性加熱要素が、カンソル（Kanthal、登録商標）のようなアルミ含有合金で形成されている場合、酸素が豊富な環境での加熱要素１１２−１の焼き上げは、酸化アルミ表面の成長を促進する。かくして、断熱絶縁１４０は、更に、酸素ライン（図示せず）を有し、加熱要素１１２−１の焼き上げ中、保護酸化表面被覆の形成を促進することができる。変形例として、焼き上げのための酸素を、三路バルブを介して冷却用窒素を供給する処理中に使用されるパージラインを通って導入することができる。
【００４７】
図３は、熱処理装置１００の一部分の断面図である。図３は、ウエハ１０８が積み降ろしされている、即ち、基台１３０が、下がった位置にある間の熱処理装置１００を示す。この操作モードでは、熱処理装置１００は、海底することでき、或いは、基台１３０及びボート１０６内の低いウエハ１０８の上方の位置へスライドすることができる熱遮蔽体１４６を更に有する。熱遮蔽体１４６の性能を向上させるために、一般的に、熱遮蔽体は、加熱要素１１２−１に面する側が反射し、ウエハ１０８に面する側が吸収する。熱遮蔽体１４６の目的は、ボート１０６内に降下するウエハ１０８の冷却速度を増大させることと、基台１３０及び底部加熱要素１１２−１の不稼働温度を、維持するのを助けて、処理チャンバ１０２が、所望の処理温度まで上昇するのに要する時間を減少させることを含む。熱遮蔽体を有する熱処理装置の実施形態が、図３乃至図６を参照して更に詳細に説明される。
【００４８】
図３はまた、基台加熱要素１１２−１と熱遮蔽体１４６とを有する熱処理装置１００の実施形態を示す。実施例で示すように、熱遮蔽体１４６は、アーム１４８を介して、回転可能なシャフト１５０に取り付けられ、そのシャフトは、電動空気式又は流体式作動装置によって回転されて、熱遮蔽体１４６を回転させて、引き又は降ろしサイクル中、加熱した基台１３０と、ボート１０６内の最も下のウエハ１０８との間に入れ、少なくとも最後の部分又は押し又は積みサイクルの終わりに、即ち、ボート１０６の底部がチャンバ１０２の中に入る直前に、基台とウエハとの間でない第二位置へ取り除かれ、或いは回転される。好ましくは、回転シャフト１５０は、基台１３０を上げ下げするために使用される機構（図示せず）に取り付けられ、又は固定され、それによって、基台の頂部が処理チャンバ１０２をクリアし次第、熱遮蔽体１４６を回転させて位置につけることができる。積みサイクル中に、熱遮蔽体１４６を適所に有することにより、加熱要素１１２−１を、他の可能なものよりもより迅速に所望の温度まで加熱することができる。同様に、降ろしサイクル中、熱遮蔽体１４６は、ウエハの冷却を助け、特に、基台の加熱要素１１２−１からの熱放射を反射することによって、基台近くのウエハの冷却を助ける。
【００４９】
変形例として、回転シャフト１５０を、熱処理装置１００の別の部分に取付け、又は固定することができ、或いは、基台と同期して軸線方向に移動でき、或いは、基台が完全に下げられたときだけ、熱遮蔽体１４６を回転させて位置つけるようになっている。
【００５０】
図４は、図３の基台加熱要素１１２−１及び熱遮蔽体１４６の図であり、基台１３０に戻る、底部加熱要素からの熱エネルギー又は熱放射の反射と、ウエハ群又は重ねたウエハのうちの低いウエハ１０８からの熱エネルギー又は熱放射の吸収とを示す。所望の特徴、高い反射率及び高い吸収率は、多数の異なる材料、たとえＡ、金属、セラミック、ガラス、又は高分子被膜、単独で又は組み合わせで使用して得ることができる。例として、以下の表が、種々の適当な材料及び対応するパラメータを示す。
【００５１】
【表１】
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【００５２】
一つの実施形態によれば、熱遮蔽体１４６を、一方の面を磨き、かつ、他方の面をこすり、研磨し、又は、荒仕上げした単一の材料、例えば、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、不透明石英、又はステンレススチールから作ることができる。熱遮蔽体１４６の表面を荒仕上げすることにより、熱遮蔽体の熱伝導特性、特に熱遮蔽体の反射率が、著しく変えることができる。
【００５３】
他の実施形態では、熱遮蔽体１４６を、二つの異なる物質層で作ることができる。図５は、高い吸収率を有するＳｉＣ又は不透明石英のような材料の最上層１５２と、高い反射率を有する研磨したステンレススチール又は研磨したアルミニウムのような材料又は金属の下の層１５４とを有する熱遮蔽体１４６の図である。ほぼ等しい厚さを有するように示しているけれども、最上層１５２又は下の層１５４の何れかが、熱膨張係数の違いによる層間熱横領を最小にするような、熱遮蔽体１４６に対する特定の要求に応じて、相対的に大きな厚さを有することがあることが理解されるであろう。例えば、ある実施形態では、下の層１５４を、最上層１５２を形成する、石英板上に堆積され、形成され、或いは配置された極めて薄い研磨金属層又はフィルムとすることができる。材料を、一体に形成し、或いは連結し、或いは、ボンディング又はファスナーのような材料の手段によって接合することができる。
【００５４】
更に他の実施形態では、熱遮蔽体１４６は、ウエハ１０８を底部加熱要素１１２−１から更に断熱するために、内部冷却流路を更に有する。図６に示す、この実施形態のある構成では、冷却流路が二つの異なる物質層１５２及び１５４の間に形成される。例えば、冷却流路１５６は、高い吸収率の不透明石英層１５２に、フライス削り又は任意の他の適当な技術によって形成することができ、金属層１５４、又は、チタン又はアルミニウムコーティングのようなコーティングによって覆うことができる。変形例として、冷却流路１５６を、物質層１５４内に形成することができ、又は、物質層及び石英層１５２の両方に形成することができる。
【００５５】
図７は、熱遮蔽体１５４、アーム１４８、回転シャフト１５０及び作動装置１５５を有する熱遮蔽組立体１５３の実施形態の斜視図である。
【００５６】
図８に示すように、熱処理装置１００は、基台１３０が完全に下がった位置にあるときに処理チャンバ１０２を外部又はロードポート環境から隔離するために、ボート１０６の上方の位置へ回転し、摺動し、若しくは移動することができるシャッター１５８を更に有する。例えば、シャッター１５８を、基台１３０が下げ位置にあるとき、キャリア１０６の上方の位置へスライドさせることができ、上昇させて処理チャンバ１０２を隔離することができる。変形例として、シャッター１５８を、基台１３０が下げ位置にあるときに、キャリア１０６の上方の位置へ回転或いは旋回させることができ、続いて、上昇させて、処理チャンバ１０２を隔離することができる。随意に、シャッター１５８は、キャリア１０６の上方の位置へ旋回する際、同時に、シャッターを上昇させて処理チャンバー１０２を隔離するように、ねじ又はロッドを中心に、或いはそれに対して回転するのがよい。
【００５７】
ＣＶＤ装置内のような真空下で通常操作される処理チャンバ１０２に関して、シャッター１５８はベースプレート１２４に対して真空密封を形成し、処理チャンバ１０２を処理圧力又は真空まで吸引することができる。例えば、処理チャンバ１０２を、処理環境の汚染の可能性を減じ或いは除去するために、一連のウエハ群の間で吸引することが望ましい。真空を形成擦ることは、好ましくは、Ｏリングのような大きな直径のシールで行われ、かくして、シャッター１５８は、シールを冷却する多数の水路を望ましくは有する。図８に示す実施形態では、シャッター１５８は、基台１３０が上げた位置にあるときに、るつぼ１４２を密封するのに使用したのと同じＯリング１３２で密封する。
【００５８】
処理チャンバ１０２が通常、大気圧で操作される熱処理装置１３０については、シャッター１５８は、処理チャンバの底部からの熱のロスを減ずるように設計された断熱プラグだけである。これを達成するための一つの実施形態は、不透明石英板の使用を含み、不透明石英板の直ぐ下に又は内部に多数の冷却流路を更に有してもよいし、有さなくともよい。
【００５９】
基台１３０が完全に下げた位置にあるとき、シャッター１５８は、一つ以上の電気式、流体式、又は空気式作動装置（図示せず）によって、処理チャンバ１０２の下方の位置へ移動し、次いで、上昇して、処理チャンバを隔離する。好ましくは、作動装置は、空気式バルブの操作のために、熱処理装置１００で通常得られる、１５乃至６０ゲージｐｓｉ（ＰＳＩＧ）を使用する空気式作動装置である。例えば、この実施形態のひとつの変形例では、二つの面に、短いアーム又はカンチレバーを介して取り付けられた多数のホイールを有するプレートを有する場合がある。作動中、プレート又はシャッター１５８は、二つの平行なガイドレール上の処理チャンバ１０２の下の位置へ回転される。次いで、ガイドレール上の停止部によって、カンチレバーを回動させて、上方向へのシャッター１５８の移動を引き起こして、処理チャンバ１０２を密封する。
【００６０】
図９に示すように、熱処理装置１００は、処理中、支持されたウエハ１０８と一緒に、支持体１０４及びボート１０６を回転させる磁気連結ウエハ回転装置１６２を更に有する。処理中のウエハ１０８の回転は、加熱要素１１２内及び処理ガス流中のあらゆる付近いつ静を平均することによって、ウエハ（ＷＩＷ）均一性を改善して、均一なウエハ上温度及び化学種反応プロファイルを作る。一般的に、ウエハ回転装置１６２は、毎分約０．１乃至約１０回転（ＲＰＭ）の速さで、ウエハ１０８を回転させることができる。
【００６１】
ウエハ回転装置１６２は、電気式又は空気式モータのような回転モータ１６６を有する駆動組立体又は回転機構を有し、磁石１６８は、熱処理したポリテトラフルオロエチレン又はステンレススチールのような耐薬品性の容器に入れられる。基台１３０の断熱絶縁ブロック１４０の真下に設置されたスチールリング１７０、及び、断熱絶縁ブロック付きのドライブシャフト１７２は、回転エネルギーを、基台の頂部分内の断熱絶縁ブロックの上方に設置されたもう一つの磁石１７４に伝える。スチールリング１７０、ドライブシャフト１７２及び第二の磁石１７４はまた、耐薬品性容器複合に入れられる。基台１３０の側部に設置された磁石１７４は、処理チャンバ１０２内の支持体１０４に埋め込まれ、或いは固定されたスチールリング又は磁石１７６と、るつぼ１４２を介して、磁気的に連結される。
【００６２】
基台１３０を介して回転機構１６４を磁気的に連結することにより、回転既往１６４を処理環境内に設置する必要が無く、又、貫通機構を有する必要が無く、それにより、漏れ及び汚染の潜在的な原因を除去することができる。その上、回転機構１６４を処理の外側且つある距離に設置することにより、回転機構１６４が曝される最高温度を低くし、それにより、ウエハ回転装置１６２の信頼性及び運転寿命を増加させる。
【００６３】
上に加えて、ウエハ回転装置１６２は、適当なボート１０６の位置を確保し、且つ、処理チャンバ１０２内のスチールリング又は磁石１７６と、基台１３０内の磁石１７４との間の適当な磁気的な結合を確保するために、一つ以上のセンサ（図示せず）を更に有することがある。ボート１０６の相対位置を決定するセンサ、即ち、ボート位置確認センサが、特に有用である。ある実施形態では、ボート位置確認センサは、ボート１０６上にセンサ突出部（図示せず）と、ベースプレート１２４の下に設置された光学又はレーザーセンサを有する。運転中、ウエハ１０８が処理された後、基台１３０は、ベースプレート１２４の下約３インチに下げられる。そこに、ウエハ回転装置１６２は、ボート１０６を、ボートセンサ突出部が見えるまで回転するよう命令される。次いで、ウエハ回転装置１６２は、ボートを整列さえるように操作され、その結果、ウエハ１０８を降ろすことができる。これが行われた後、ボートは、積み降ろし高さまで下げられる。最初のチェック後、フラグセンサからのボート位置を変えることだけができる。
【００６４】
図１０に示すように、改良したインジェクタ２１６が、好ましくは、熱処理装置１００に使用される。インジェクタ２１６は、処理ガス又は蒸気がウエハ１０８及びボート１０６の片側にインジェクタ開口又は穴１８０の中を通って導入される分配又はクロス（Ｘ）フローインジェクタ２１６−１であり、流れを、層流で、ウエハの表面をわたって、反対側のチャンバライン１２０の排出ポート又はスロット８２へ流す。Ｘフローインジェクタ１１６−１は、より早い上昇流又は下降流形態にわたる処理ガス又は蒸気の改善した分布を提供することによって、ウエハ１０８を、ウエハ１０８群内のウエハ均一性まで改善する。
【００６５】
さらに、Ｘフローインジェクタ２１６は、ウエハ１０８の間の強制対流冷却のための冷却用のガス（例えば、ヘリウム、窒素、水素）の注入を含む他の目的に役立つことができる。Ｘフローインジェクタ２１６の使用は、より早い上昇流又は下降流形態と比べて、積重ね又は群の頂部かまたは底部に配置されたウエハ１０８と、中程に配置されたウエハとの間のより均一な冷却という結果となる。好ましくは、Ｘフローインジェクタ２１６の孔１８０は、ウエハを横切って大きな温度勾配が生じないように、ウエハ１０８の間の強制対流冷却を促進するスプレーパターン（spray pattern）を作るように、寸法決めされ、形成され、且つ位置決めされる。
【００６６】
図１１は、チャンバライナー１２０に関する注入孔１８０、及びウエハ１０８に関する排出スロット１８２の例示部分を示す図１０の熱処理装置１００の一部分の断面図である。
【００６７】
図１２は、図１０の線Ａ−Ａに沿った、熱処理装置１００の部分の平面図であり、一つの実施形態により、第一及び第二インジェクタ１８４、１８６の孔１８０−１，１８０−２から、例示の一つのウエハ１０８を横切って、排出スロット１８２−１及び１８２−２までのガス層流を示す。図１０に示すように、排気スロット１８２の位置が、熱処理装置の単一断面図で排出スロット及びインジェクタ１１６−１の図示を可能にするために、図１２に示した排出スリット１８２−１及び１８２−２の位置から移動していることに気付くべきである。ウエハ１０８及びチャンバライナー１２０に対するインジェクタ１８４、１８６及び排出スロット１８２−１及び１８２−２の寸法形状が、インジェクタから排出スロットまでのガス流をより明快に示すために誇張されていることにも気付くべきである。
【００６８】
また、図１２に示すように、処理ガス又は蒸気は、処理ガス又は蒸気がウエハに到達する前に、処理ガス又は蒸気の混合を促進するように、最初にウエハから遠方に、チャンバライナー１２０の方に向けられる。孔１８０−１及び１８０−２のこの形状は、例えば、多構成要素膜又は層を形成するために、第一及び第二インジェクタ１８４、１８６の各々から異なる反応物が導入される処理又は方法について特に有用である。
【００６９】
図１３は、図１０の線Ａ−Ａに沿った図１０の熱処理装置１００の一部分の別の平面図であり、他の実施形態により、第一及び第二インジェクタ１８４及び１８６の孔１８０から、例示のウエハ１０８上を横切って、排出スロット１８２までの別のガス流を示す。
【００７０】
図１４は、図１０の線Ａ−Ａに沿った図１０の熱処理装置１００の一部分の別の平面図であり、更に他の実施形態により、第一及び第二インジェクタ１８４及び１８６の孔１８０から、例示のウエハ１０８上を横切って、排出スロット１８２までの別のガス流を示す。
【００７１】
図１５は、図１０の線Ａ−Ａに沿った図１０の熱処理装置１００の一部分の別の平面図であり、更に他の実施形態により、第一及び第二インジェクタ１８４及び１８６の孔１８０から、例示のウエハ１０８上を横切って、排出スロット１８２までの別のガス流を示す。
【００７２】
図１６は、別の実施形態による二つ以上の上昇流インジェクタ１１６−１及び１１６−２を有する熱処理装置１００の断面図である。この実施形態では、処理チャンバ１０２の低い所にそれぞれ流入孔を有する処理インジェクタ１１６−１及び１１６−２から入れられた処理ガス又は蒸気は、上へ流れ、ウエハ１０８を横切り、そして、使用済みガスは、ライナー１２０の頂部の排出スロット１８２から出ていく。上昇流インジェクタ装置が、図１にも示されている。
【００７３】
図１７は、別の実施形態による下降流インジェクタ装置を有する熱処理装置１００の断面図である。この実施形態では、処理チャンバ１０２の高い所にそれぞれ流入孔を有する処理インジェクタ１１６−１及び１１６−２から入れられた処理ガス又は蒸気は、下へ流れ、ウエハ１０８を横切り、そして、使用済みガスは、ライナー１２０の低い部分の排出スロット１８２から出ていく。
【００７４】
都合の良いことに、インジェクタ１１６，２１６及び／又はライナー１２０は、処理ゾーン１２８からの処理ガスの注入及び排出のための異なるポイントを有する他のインジェクタ及びライナーと、急速且つ容易に取り替え又は交換することができる。処理チャンバ１０２内のフローパターンを、図１０に示すようなクロスフロー形態から、図１及び図１６に示すような上昇流形態、又は、図１７に示すような下降流形態に急速且つ容易に変更することができるようにすることによって、図１０に示すＸフローインジェクタ２１６の実施形態が処理の柔軟性の程度を加えることが当業者によって認識されるであろう。これは、容易に取付可能なインジェクタ組立体２１６及びライナー１２０を使用して、フロー形状をクロスフローから上昇流又は下降流に変換することにより成し遂げることができる。
【００７５】
インジェクタ１１６，２１６及びライナー１２０は、別々の構成部品とすることができ、或いは、インジェクタは、単一部品として、ライナーと一体に形成することができる。  後者の実施形態は、処理チャンバ１０２の形態を頻繁に変更することが望ましい用途に特に有用である。
【００７６】
熱処理装置１００を運転するための例示の方法又は処理を、図１８を参照して説明する。図１８は、一群のウエハ１０８を熱処理する方法のステップを示すフローチャートであり、一群のウエハの各ウエハは、所望の温度まで急速且つ均一に加熱される。その方法では、基台１３０を下げ、基台１３０が下げられている間、熱遮蔽体１４２を、底部加熱要素１１２−１からの熱を基台１３０へ反射する位置へ移動させて、基台１３０の温度を維持し、完成したウエハ１０８を断熱する（ステップ１９０）。随意に、シャッター１５８は、処理チャンバ１０２を密封又は隔離する位置へ移動され（ステップ１９２）、電力が加熱要素１１２−２，１１２−３に印加されて、中間又は不稼働温度まで、或いは、その温度を維持する処理チャンバの予熱が始まる（ステップ１９４）。新しいウエハ１０８を載せたキャリア又はボート１０６が、基台１３０上に置かれる（ステップ１９６）。基台１３０は、ボートを処理ゾーン１２８内に置くために上げられ、同時に、シャッター１５８、熱遮蔽体１４２を移動させ、かつ、底部加熱要素１１２を斜めに上げながら、ウエハを中間温度まで予熱する（ステップ１９７）。好ましくは、熱遮蔽体１４２は、ボート１０６が処理ゾーン１２８内に配置される直前に移動される。処理ガス又は蒸気のような液体が、複数の注入ポート１８０から、ウエハ１０８の片側に導入される（ステップ１９８）。流体は、注入ポート１８０から、ウエハ１０８の表面を横切って、注入ポートに対してウエハの反対側で、ライナー１２０に配置された排出ポート１８２へ流れる（ステップ１９９）。随意に、基台１３０を介して、キャリア又はボート１０６に、機械的エネルギを磁気的に連結して、ウエハの熱処理中、ボート１０６の位置を変えることによって、一群のウエハ１０８の熱処理中、ボート１０６を、処理ゾーン１２８内で回転させて、熱処理の均一性を更に高めることができる（ステップ２００）。
【００７７】
別の実施形態による熱処理装置１００のための方法又は処理を、ここで、図１９を参照して説明する。図１９は、キャリア内の一群のウエハ１０８を熱処理する方法の実施形態のステップを示すフローチャートである。その方法では、熱処理装置１００は、ウエハ１０８を保持したキャリア１０６を収容するのに必要なもの（ヒーター保護なし）より実質的に大きくない寸法形状及び容積を有する処理チャンバ１０２を備える。基台１３０を下げて、ウエハ１０８を保持したボート１０６を基台上に配置する（ステップ２０２）。ウエハ１０８を中間温度まで同時に予熱しながら、基台１３０を上げて、ボートを処理チャンバ１０２に挿入する（ステップ２０４）。処理チャンバ１０２の頂部壁１３４、側壁１３６、底部壁１３８の少なくとも一つに隣接して各々配置された加熱要素１１２−１，１１２−２，１１２−３に電力を供給して、処理チャンバの加熱を開始する（ステップ２０６）。随意に、加熱要素の少なくとも一つに対する電力を、処理チャンバ１０２内の処理ゾーン１２８に所望の温度で実質的に等温環境を作るように独立に調節する（ステップ２０８）。ウエハ１０８が熱処理されたとき、そして、処理ゾーン１２８で所望の温度を維持している間、基台１３０を下げて、底部加熱要素１１２−１からの熱を基台１３０に反射して、基台の温度を維持する（ステップ２１０）。また、随意に、シャッター１５８を、処理チャンバ１０２を密封又は隔離する位置へ移動し、電力を加熱要素１１２−１，１１２−３に印加して、処理チャンバ１０２の温度を維持する（ステップ２１２）。次いで、ボート１０６を基台１３０から移動し（ステップ２１４）、処理すべき新しい一群のウエハを載せた別のボートを基台上に配置する（ステップ２１６）。シャッター１５８を、移動し、或いは取り除き（ステップ２１８）、熱遮蔽体を引き出し、或いは移動させて、ボート１０６内のウエハ１０８を中間温度まで加熱し、同時に、基台１３０を上げて、ボートを処理チャンバ１０２内へ挿入して、新しい一群のウエハを熱処理する（ステップ２２０）。
【００７８】
上述のように提供され、且つ操作された熱処理装置１００が、処理又はサイクル時間を、在来の装置に比して約７５％減ずることが測定された。例えば、在来の大木案群の熱処理装置は、前処理及び後処理時間を含めて、約２３２分で１００の製品ウエハを処理することができる。本発明の熱処理装置１００は、２５の製品ウエハ１０８のミニ・バッチについて同じ処理を約５８分で行う。
【００７９】
本発明の特定の実施形態及び実施例の前述の説明は、図示及び説明の目的で示され、本発明は、ある上述の実施例によって説明され且つ図示されたけれども、それらによって限定されるように解釈されるべきものではない。それらは、本発明を網路するものでも、説明された正確な形態に限定するものでもなく、多くの変更、改善、及び変形が、本発明の範囲内で、上記の教示に照らして可能である。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びそれらの均等物によって、ここに説明したような一般的な範囲を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】上へ流れる形態を採用した、本発明の実施形態による、等温制御体積を作るための基台ヒーターを有する熱処理装置の断面図である。
【図２】図１に示した熱処理装置に有用な別の実施形態のベースプレートの斜視図である。
【図３】本発明の実施形態による、基台ヒーターと、熱遮蔽体とを有する熱処理装置の一部分の断面図である。
【図４】本発明の実施形態による、図３の基台ヒーター及び熱遮蔽体の線図である。
【図５】本発明による、高い吸収率を有する上層の材料と、低い反射率を有する下層の材料とを有する熱遮蔽体の実施形態の線図である。
【図６】本発明による、冷却路を有する熱遮蔽体の別の実施形態の線図である。
【図７】本発明による、熱遮蔽体及びアクチュエータの実施形態の斜視図である。
【図８】本発明の実施形態による、シャッターを有する熱処理装置の一部分の断面図である。
【図９】本発明の実施形態による、基台ヒーター及び磁気的に連結したウエハー回転装置を有する処理チャンバーの断面図である。
【図１０】本発明の実施形態による、クロスフロー注入装置を有する熱処理装置の断面図である。
【図１１】本発明の実施形態による、ライナーに対するインジェクタ・オリフィスの位置、及び、ウエハーに対する廃棄スロットの位置を示す、図１０の熱処理装置の一部分の断面図である。
【図１２】本発明の実施形態による、第一及び第二インジェクタのオリフィスから、ウエハを横切って、廃棄ポートまでのガス流を示す、図１０の線Ａ−Ａに沿った、図１０の熱処理装置の部分の平面図である。
【図１３】本発明の別の実施形態による、第一及び第二インジェクタのオリフィスから、ウエハを横切って、廃棄ポートまでのガス流を示す、図１０の線Ａ−Ａに沿った、図１０の熱処理装置の部分の平面図である。
【図１４】本発明の更に別の実施形態による、第一及び第二インジェクタのオリフィスから、ウエハを横切って、廃棄ポートまでのガス流を示す、図１０の線Ａ−Ａに沿った、図１０の熱処理装置の部分の平面図である。
【図１５】本発明の更に別の実施形態による、第一及び第二インジェクタのオリフィスから、ウエハを横切って、廃棄ポートまでのガス流を示す、図１０の線Ａ−Ａに沿った、図１０の熱処理装置の部分の平面図である。
【図１６】本発明の実施形態による、別の上へ流れるインジェクタ装置を有する熱処理装置の断面図である。
【図１７】本発明の実施形態による、別の下へ流れるインジェクタ装置を有する熱処理装置の断面図である。
【図１８】ウエハ群の各ウエハを所望の温度まで急速且つ均一に加熱する、本発明の実施形態による、ウエハ群を加熱処理するための工程の実施形態を示すフローチャートである。
【図１９】ウエハ群の各ウエハを所望の温度まで急速且つ均一に加熱する、本発明の別の実施形態による、ウエハ群を加熱処理するための工程の実施形態を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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