(57)【要約】  所定の規格化直径を有する基板を処理中に支持するための基板ヒーターアセンブリが提供される。一実施形態においては、基板ヒーターアセンブリは、上面を有する本体、下面、および内蔵加熱素子を含む。基板支持面が、本体の上面に形成され、基板収容ポケットの部分を画成する。環状壁が、上面に垂直に位置付けられ、基板の厚さの少なくとも１／２の長さを有する。壁は、基板収容ポケットの外周を画定し、所定の基板直径よりも多くとも約０．５ｍｍだけ大きい直径を有する。【選択図】  図８
2007513255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の規格化直径を有する基板を処理中に支持するための基板ヒーターアセンブリであって、
上面および下面を有する本体と、
本体に内蔵される加熱素子と、
本体の上面に形成されかつ基板収容ポケットの部分を画成する基板支持面と、
上面に垂直に位置付け、かつ基板の厚さの少なくとも１／２の長さを有する環状壁であって、前記環状壁が、基板収容ポケットの外周を画定し、かつ、所定の基板直径よりも多くとも約０．５ｍｍだけ大きい直径を有する、前記環状壁と、
を備える基板ヒーターアセンブリ。
【請求項２】
基板収容ポケット内に配置されるリングであって、壁が、リングの内径の少なくとも一部分である、前記リングを更に備える、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
リングが、リングの壁から外側へ張り出たベベルを更に備える、請求項２に記載のアセンブリ。
【請求項４】
ベベルが、上面を越えて延びかつ壁を取り囲む連続リップである、請求項３に記載のアセンブリ。
【請求項５】
ベベルが、上面を越えて延びかつ壁を取り囲む複数の離散的なクラウンを更に備える、請求項３に記載のアセンブリ。
【請求項６】
リングが、壁の外側へ半径方向に延びる環状フランジを更に備える、請求項３に記載のアセンブリ。
【請求項７】
フランジが、それに形成される複数のスロットを更に備える、請求項６に記載のアセンブリ。
【請求項８】
環状リングが、セラミック材料から形成される、請求項２に記載のアセンブリ。
【請求項９】
環状リングが、
約０．７〜７ｍｍの高さと、
約０．０５：１〜約０．５：１の範囲に存在する環状リングの幅に対する高さの比と、
を更に備える、請求項２に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
ベベルが、約１０〜４０°の角度で外側かつ上側へ進むにつれて徐々に細くなる、請求項３に記載のアセンブリ。
【請求項１１】
リップが、
約０．５〜５ｍｍの高さと、
約０．３：１〜約３：１の範囲に存在するリップの幅に対する高さの比と、
約１０〜４０°の角度で外側かつ上側へ進むにつれて徐々に細くなる内側部分と、
を更に備える、請求項４に記載のアセンブリ。
【請求項１２】
複数の離散的なクラウンの少なくとも１つが、
約０．５〜５ｍｍの高さと、
約０．３：１〜約３：１の範囲に存在するクラウンの幅に対する高さの比と、
約１０〜４０°の角度で外側かつ上側へ進むにつれて徐々に細くなる内側部分と、
を更に備える、請求項５に記載のアセンブリ。
【請求項１３】
ヒーター部材が、セラミック材料から形成される、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１４】
壁が、上面を本体の基板支持面に結合する、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１５】
本体が、本体の壁から外側へ張り出たベベルを更に備える、請求項１４に記載のアセンブリ。
【請求項１６】
ベベルが、上面を越えて延びかつ壁を取り囲む連続リップである、請求項１５に記載のアセンブリ。
【請求項１７】
ベベルが、上面を越えて延びかつ壁を取り囲む複数の離散的なクラウンを更に備える、請求項１５に記載のアセンブリ。
【請求項１８】
ベベルが、約１０〜４０°の角度で外側かつ上側へ進むにつれて徐々に細くなる、請求項１５に記載のアセンブリ。
【請求項１９】
リップが、
約０．５〜５ｍｍの高さと、
約０．３：１〜約３：１の範囲に存在するリップの幅に対する高さの比と、
約１０〜４０°の角度で外側かつ上側へ進むにつれて徐々に細くなる内側部分と、
を更に備える、請求項１６に記載のアセンブリ。
【請求項２０】
複数の離散的なクラウンの少なくとも１つが、
約０．５〜５ｍｍの高さと、
約０．３：１〜約３：１の範囲に存在するクラウンの幅に対する高さの比と、
約１０〜４０°の角度で外側かつ上側へ進むにつれて徐々に細くなる内側部分と、
を更に備える、請求項１７に記載のアセンブリ。
【請求項２１】
所定の規格化直径を有する基板を処理するための装置であって、
それに配置されるセラミック基板ヒーターアセンブリを有する化学気相堆積チャンバを備え、前記セラミック基板ヒーターアセンブリが、
上面および下面を有する本体と、
本体に内蔵される加熱素子と、
本体の上面に形成されかつ基板収容ポケットの部分を画成する基板支持面と、
上面に垂直に位置付けられ、かつ基板の厚さの少なくとも１／２の長さを有する環状壁であって、前記環状壁が、基板収容ポケットの外周を画定し、かつ、所定の基板直径よりも多くとも約０．５ｍｍだけ大きい直径を有する、前記環状壁と、
を備える装置。
【請求項２２】
所定の規格化直径を有する基板を処理するための装置であって、
それに配置されるセラミック基板ヒーターアセンブリを有する化学気相堆積チャンバを備え、前記セラミック基板ヒーターアセンブリが、
上面および下面を有する本体と、
本体に内蔵される加熱素子と、
本体の上面に形成されかつ基板収容ポケットの部分を画成する基板支持面と、
基板支持面と上面との間に結合される環状壁であって、基板の厚さの少なくとも１／２の長さを有し、かつ、所定の基板直径よりも多くとも約０．５ｍｍだけ大きい直径を有する、環状壁と、
上面から突き出た複数のクラウンであって、それぞれのクラウンが、ベベルに接合される内側部分を有する、複数のクラウンと、
を備える装置。
【請求項２３】
複数の離散的なクラウンの少なくとも１つが、
約０．５〜５ｍｍの高さと、
約０．３：１〜約３：１の範囲に存在するクラウンの幅に対する高さの比と、
約１０〜４０°の角度で外側かつ上側へ進むにつれて徐々に細くなる内側部分を位置付けたことと、
を更に備える、請求項２２に記載のアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
発明の分野
[0001]本発明は、一般的には、半導体基板処理システムに関する。より詳細には、本発明は、半導体基板処理システムにおいて基板を支持および加熱するための装置に関する。
【０００２】
関連技術の説明
[0002]基板処理の正確な再現性は、集積回路を製造するときの生産性を改善するための重要な要素である。すべての基板を通じて再現可能な結果だけでなく、基板全体において安定した結果を達成するためには、様々なプロセスパラメーターの的確な制御が、必要とされる。より詳細には、堆積された材料層の均一性は、良好な生産歩留まりを達成するための１つの要件である。
【０００３】
[0003]化学気相堆積（ＣＶＤ）プロセスチャンバにおいて、基板は、典型的には、処理中に、加熱された基板支持体上に配置される。基板支持体は、一般的には、基板の温度を制御するための内蔵電気加熱素子を含む。更に、基板支持体は、基板支持体と基板との間で熱を伝達するのを助けるために、ガス（例えば、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）など）のためのチャンネルおよび溝を含んでもよい。更にまた、基板ヒーターアセンブリは、様々なプラズマ助長プロセス中にＲＦバイアスを基板に印加するための内蔵高周波（ＲＦ）電極を備えてもよい。
【０００４】
[0004]堆積プロセス（例えば、化学気相堆積（ＣＶＤ）、プラズマ助長ＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）など）中、基板の中央領域および周辺領域は、異なるプロセス条件に暴露される。処理条件の違いは、一般的には、堆積層の低い均一性をもたらす。例えば、従来の加熱された基板支持体上で処理される基板は、しばしば、堆積を基板の縁まで生じさせ、また、基板の中央に堆積された材料と比較すれば、基板の縁の近傍においてより大きな厚さの堆積層を有することがある。堆積層の不均一性は、集積回路の全体的な性能だけでなく堆積プロセスの歩留まりおよび生産性をも制限する。更に、基板の縁に沿って堆積された材料は、ロボット搬送機構上に基板を正しく位置決めするのに障害となる。基板が、ロボット搬送機構上の所定の位置に保持されなければ、その基板は、搬送中に、損傷を受けることがあり、または、落下する可能性があり、あるいは、処理装置に配置されたとき、ずれた状態となり、悪い処理結果をもたらすことになる。
【０００５】
[0005]このように、半導体基板処理システムにおいて集積回路の製造中に基板の縁に沿って材料を堆積することなく、均一な材料層を基板上に堆積するのを助けるための基板ヒーターアセンブリが、当分野において必要とされている。
【発明の概要】
【０００６】
[0006]所定の規格化直径を有する基板を処理中に支持するための基板ヒーターアセンブリが提供される。一実施形態においては、基板ヒーターアセンブリは、上面を有する本体、下面、および内蔵加熱素子を含む。基板支持面が、本体の上面に形成され、基板収容ポケットの部分を画成する。環状壁が、上面に垂直に位置付けられ、基板の厚さの少なくとも１／２の長さを有する。壁は、基板収容ポケットの外周を画定し、所定の基板直径よりも多くとも約０．５ｍｍだけ大きい直径を有する。
【０００７】
[0007]以下の詳細な説明を添付の図面とともに考察することによって、本発明の教示を容易に理解することができる。
【０００８】
[0014]理解を助けるために、できる限り、同じ参照番号が、図面を通して共通する同じ構成要素を指示するのに使用される。
【０００９】
[0015]しかしながら、添付の図面は、本発明の例証的な実施形態を例示しているだけであり、本発明は、その他の同等に効果的な実施形態を実施することができるので、本発明の範囲を限定するものと考えるべきではないことに注意されたい。
【詳細な説明】
【００１０】
[0016]本発明は、基板処理システムのプロセスチャンバ（例えば、化学気相堆積（ＣＶＤ）チャンバ、プラズマ助長ＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）チャンバなど）内に基板を支持するための基板支持体の基板ヒーターアセンブリである。本発明による基板ヒーターアセンブリは、処理される１つの基板（例えば、シリコン（Ｓｉ）ウェーハなど）全体にわたって、更には、バッチ内に存在する処理されるべき基板において、厚さの不均一性が小さいことを必要とする材料層を堆積するのを助けるのに使用されてもよい。ここでは、ＣＶＤチャンバまたはＰＥＣＶＤチャンバ（または、リアクタ）のいずれかは、ＣＶＤチャンバ（または、リアクタ）と呼ばれる。
【００１１】
[0017]本発明と組み合わせて使用されてもよいＣＶＤリアクタの例は、Ｐｒｏｄｕｃｅｒ（登録商標）リアクタまたはＤＸＺ（登録商標）リアクタである（いずれも、カリフォルニア州、サンタクララのアプライドマテリアルズ社から市販されている）。しかしながら、その他のＣＶＤリアクタおよび／またはプロセスチャンバが本発明を実施するのに使用されてもよいことに注意されたい。Ｐｒｏｄｕｃｅｒ（登録商標）リアクタまたはＤＸＺ（登録商標）リアクタは、１９９９年１月５日に発行された同一出願人による米国特許第５，８５５，６８１号および２００２年４月２日に発行された米国特許第６，３６４，９５４Ｂ２号にそれぞれ開示されており、それらは、参照として本明細書に組み込まれる。Ｐｒｏｄｕｃｅｒ（登録商標）リアクタは、２つの隔離された処理領域を有するＣＶＤチャンバを備え、それぞれの処理領域は、薄い材料層を堆積するのに使用されてもよい。例証的なＰｒｏｄｕｃｅｒ（登録商標）リアクタの大きな特徴が、以下に簡単に論じられる。
【００１２】
[0018]図１は、例証的なＰｒｏｄｕｃｅｒ（登録商標）リアクタ１００の１つの処理領域をプロセスチャンバ１０２として描写する。図１に示されるイメージは、例示を目的として簡略化されており、また、正確な縮尺率では描写されていない。
【００１３】
[0019]リアクタ１００は、プロセスチャンバ１０２およびコントローラ１１０を備える。プロセスチャンバ１０２は、一般的には、蓋アセンブリ１１８を有する本体（壁）１３０、基板支持用ペデスタル１２６、真空ポンプ１０４、およびＣＶＤプロセス中に壁１３０の内面を保護するのに使用される１つかまたは複数の遮蔽体１１４を備える。壁１３０は、導電性の材料（例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ステンレス鋼など）から形成され、かつ、プロセスチャンバ１０２のグラウンド端子１７６に結合される。
【００１４】
[0020]一実施形態においては、蓋アセンブリ１１８は、ポート１６４を介してガスパネル１０８に結合され、かつ、緩衝プレート１４６、シャワーヘッド１２０、および絶縁体１７４を備える。緩衝プレート１４６は、プレナム１８４内において個々のプロセスガスを混合するのを助ける。シャワーヘッド１２０は、支持用ペデスタル１２６の上方に設置され、プロセスガス混合物１４２をプロセスチャンバ１０２の反応空間１４４内に分散させる。また、シャワーヘッド１２０は、異なる区画を備えてもよく、それによって、様々なガスを様々な流量でプロセスチャンバ１０２内に放出することができる。
【００１５】
[0021]支持用ペデスタル１２６は、基板ヒーターアセンブリ１４８、ベースプレート１５２、および背面アセンブリ１５４を備える。背面アセンブリ１５４は、基板バイアス電源１２２、制御されたヒーター電源１３８、およびバックサイドガス（例えば、ヘリウム（Ｈｅ））供給源１３６に結合され、更には、リフトピン機構１５６にも結合される。基板処理中、支持用ペデスタル１２６は、基板１１２を支持し、基板の温度およびバイアスを制御する。基板１１２は、一般的には、規格化された半導体ウェーハであり、例えば、２００ｍｍまたは３００ｍｍのウェーハである。
【００１６】
[0022]基板ヒーターアセンブリ１４８は、本体（ヒーター部材１３２）およびヒーター部材の凹部（基板ポケット）１５０内に配置された環状リング１３４を備える。ヒーター部材１３２は、複数の内蔵加熱素子１５８、温度センサー（例えば、熱電対）１６０、および複数の高周波（ＲＦ）電極１６２を更に備える。内蔵加熱素子１５８は、ヒーター電源１３８に結合される。温度センサー１６０は、従来の方式で、ヒーター部材１３２の温度を監視する。測定された温度は、ヒーター電源１３８の出力を調節するために、フィードバックループで使用される。内蔵ＲＦ電極１６２は、電源１２２を基板１１２に結合するだけでなく、反応空間１４４内に存在するプロセスガス混合物１４２のプラズマ１４０にも結合する。
【００１７】
[0023]基板１１２の温度は、ヒーター部材１３２の温度を安定させることによって制御される。一実施形態においては、ガス供給源１３６からのヘリウムガスは、ガス導管１６６を介して、基板１１２の下方に存在するヒーター部材１３２に形成された溝（または、その代わりに、明確に規定されたくぼみ）２３０（以下の図２Ａに破線を使用して示される）に提供される。ヘリウムガスは、ヒーター部材１３２と基板１２２との間の熱伝達を提供し、基板を均一に加熱するのを助ける。このような熱制御を使用して、基板１１２は、約２００〜８００℃の温度に維持されてもよい。
【００１８】
[0024]電源１２２は、一般的には、ＲＦ発生器１２４および整合回路１２８を備える。発生器１２４は、一般的には、約５０ｋＨｚ〜約１３．６ＭＨｚの範囲にある周波数において、最大で５，０００Ｗの連続電力またはパルス電力を発生させることができる。別の実施形態においては、発生器１２４は、パルス化ＤＣ発電機であってもよい。
【００１９】
[0025]真空ポンプ１０４は、チャンバ１０２内における所望のガス圧力を維持するだけでなく、処理後のガスおよびＣＶＤプロセスの副産物をチャンバから排気する。プロセスチャンバ１０２内におけるガス圧力は、圧力センサー１１６を使用して監視され、測定された圧力は、プロセスチャンバ内のガス圧力を制御するフィードバックループに使用されてもよい。
【００２０】
[0026]一実施形態においては、シャワーヘッド１２０は、ＲＦ発生器１７０および整合回路１７２を備える電源１０６に結合される。ＲＦ発生器１７０は、典型的には、約５０ｋＨｚ〜約１３．６ＭＨｚにおいて５００〜３，０００Ｗの電力を発生させてもよい。シャワーヘッド１２０と基板支持用ペデスタル１２６とは、共に、間隔を置いた一対の電極を形成する。電源１０６が、そのような電極にＲＦ電力を印加すると、反応空間１４４内に存在するプロセスガス混合物１４２は、プラズマ１４０として励起される可能性がある。
【００２１】
[0027]リフトピン機構１５６は、基板１１２を基板ヒーターアセンブリ１４８の基板ポケット１５０内に降ろし、または基板を基板ヒーターアセンブリから持ち上げるのに使用される。ヒーター部材１３２は、機構１５６のリフトピンのための複数の孔２３２（以下の図２Ａに示される）を備える。
【００２２】
[0028]プロセスチャンバ１０２はまた、内部診断、プロセス制御、ＣＶＤプロセスの終了の検出などを実行するための従来のシステムを備える。このようなシステムは、支援システム１６８としてまとめて図１に示されている。
【００２３】
[0029]コントローラ１１０は、中央処理装置（ＣＰＵ）１７８、メモリー１８０、および支援回路１８２を備える。ＣＰＵ１７８は、産業機器に使用することのできるいかなる形態の汎用コンピュータプロセッサーであってもよい。ソフトウェアルーチンが、ランダムアクセスメモリー、リードオンリーメモリー、フロッピーディスクドライブまたはハードディスクドライブ、または、ディジタル記憶装置のその他の形態のようなメモリー１８０に記憶されてもよい。支援回路１８２は、従来の方式でＣＰＵ１７８に結合され、そして、キャッシュ、クロック回路、入力／出力サブシステム、電源などを備えてもよい。
【００２４】
[0030]ソフトウェアルーチンは、ＣＰＵ１７８によって実行されると、ＣＰＵを特定用途コンピュータ（コントローラ）１１０に変え、そのコントローラは、本発明に基づいてプロセスが実施されるようにリアクタ１００を制御する。また、ソフトウェアルーチンは、リアクタ１００から遠く離れた場所に設置された第２のコントローラ（図示しない）によって、記憶されてもよく、および／または、実行されてもよい。
【００２５】
[0031]図２Ａおよび図２Ｂは、それぞれ、図１の基板ヒーターアセンブリ１４８の概略断面図および概略平面図を描写する。一実施形態においては、加熱部材１３２および環状リング１３４は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）などのようなセラミック材料から形成される。環状リング１３４は、中心に配置され、約０．５〜２．５ｍｍの深さ２０４を有する基板ポケット１５０内に重力によって保持される。
【００２６】
[0032]環状リング１３４は、リング１３４のフランジ２２６と加熱部材１３２の壁２１０との間の半径方向間隙２０２が、例えば、約０．２ｍｍ未満の最小値を有するような寸法を有する。リング１３４の内縁２０８と中心に配置された基板１１２の縁との間に画成される半径方向間隙２１２は、０．５ｍｍ未満であり、一実施形態においては、約０．１〜０．５ｍｍである。間隙２１２の小さな距離は、支持体の上面２４０に対して基板を凹部へ位置付けることに加えて、処理中に、基板１１２の縁上に材料が堆積されるのを相当に除去することにもなる。ポケット１５０の密接構造壁２１０および基板１１２に対する壁の高さは、基板１１２の縁から遠ざけるように（すなわち、中心に向かって）プラズマフィールドを掻き乱し、それによって、基板の縁上へ堆積することを減少させおよび／または除去する。更に、壁２１０の構造は、基板の縁における反応ガスおよび蒸気流を掻き乱し、そのために、局所的な空間のガスは、反応体を使い尽くし、それによって、基板の縁上へ堆積することを減少させおよび／または除去することに寄与する。更に、壁２１０の構造はまた、基板の縁における温度を掻き乱し、そのために、堆積速度は、局所的に減少し、それによって、基板の縁上へ堆積することを減少させおよび／または除去することに更に寄与する。
【００２７】
[0033]環状リング１３４の高さ２２０は、一般的には、０．７〜７ｍｍの範囲にある。環状リング１３４の幅２０６は、幅２０６に対する高さ２２０の比が約０．０５：１〜約０．５：１の範囲に存在するように選択される。環状リングの内縁２０８は、壁２１４およびベベル２１８を備える。壁２１４は、基板ポケット１５０の表面２１６に実質的に直角に配置される。壁２１４は、少なくとも基板の厚さの約１／２だけ垂直方向に延びるように構成される。一実施形態においては、壁２１４は、約０．３〜３ｍｍの高さ２２２を有し、ベベル２１８は、約１０〜４０°の角度２２４で基板１１２から外側かつ上側へ進むにつれて徐々に細くなってもよい。
【００２８】
[0034]図３Ａ〜図７Ａおよび図３Ｂ〜図７Ｂは、環状リング１３４の別の実施形態の概略斜視図および概略断面図を描写する。図３Ｂ〜図７Ｂに示される断面図は、それぞれ、図３Ａ〜図７Ａに示される斜視図の中心線に沿って得られたものである。図３Ａ〜図７Ａおよび図３Ｂ〜図７Ｂに示される図面は、例示を目的として簡略化されたものであり、また、正確な縮尺率では描写されていない。
【００２９】
[0035]図３Ａおよび図３Ｂは、連続リップ３０２を有する環状リング１３４を描写する。動作中、リフトピンが引っ込み、基板がポケット内に降ろされるとき、リップ３０２は、基板１１２を基板ポケット１５０内に案内する。リップ３０２は、一般的には、約０．５〜５ｍｍの高さを有し、リップの幅３０６に対する高さ３０４の比は、約０．３：１〜約３：１の範囲に存在する。
【００３０】
[0036]図４Ａおよび図４Ｂは、複数（例えば、３〜１２）のクラウン４０２を有する環状リング１３４を描写する。それぞれのクラウン４０２は、約０．５〜５ｍｍの高さ４０４を有し、クラウンの幅４０６に対する高さ４０４の比は、約０．３：１〜約３：１の範囲に存在する。リップ３０２（図３Ａ〜図３Ｂを参照して上で論じた）と同様に、リフトピンが引っ込み、基板がポケット内に降ろされるとき、クラウン４０２は、基板１１２を基板ポケット１５０内に案内するのに使用されてもよい。一実施形態においては、クラウンは、環状リング１３４の内縁２０８の周囲に等距離に配置される。このようなクラウンは、例えば、隣接するクラウン間に配置されたリップの部分を除去することによって、連続リップ３０２から製造されてもよい。
【００３１】
[0037]図５Ａおよび図５Ｂは、複数（例えば、３〜１２）の外周スロット５１０を有する環状リング１３４を描写する。一般的には、スロット５１０は、基板バイアス電力の電源１２２によって発生するＲＦエネルギーとプラズマ１４０との結合を向上させるのに使用される。一実施形態においては、それぞれのスロット５１０は、長さ５１２ならびに約５０〜２００ｍｍの長さおよび約８〜１２ｍｍの幅５１４を有する。一般的には、スロットは、環状リング１３４のフランジ２２６の周囲にお互いから実質的に等距離に配置される。
【００３２】
[0038]図６Ａおよび図６Ｂは、連続リップ３０２および複数（例えば、３〜１２）のスロット５１０を有する環状リング１３４を描写する。同様に、図７Ａおよび図７Ｂは、複数（例えば、３〜１２）のクラウン４０２および複数（例えば、３〜１２）のスロット５１０を有する環状リング１３４を描写する。上述した図５Ａおよび図５Ｂに示される実施形態に類似して、スロット５１０は、その中において、ＲＦ基板バイアスの電源１２２とプラズマ１４０との結合を向上させるのに使用される。
【００３３】
[0039]例示的な一実施形態においては、環状リング１３４を有する基板ヒーターアセンブリ１４８は、炭素ドープト酸化シリコンからなる層の堆積中に、Ｐｒｏｄｕｃｅｒ（登録商標）リアクタのプロセスチャンバ１０２内において使用されてもよい。炭素ドープト酸化シリコンは、小さな誘電率を有する誘電体（すなわち、低誘電率材料）であり、カリフォルニア州、サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社からＢＬＡＣＫ  ＤＩＡＭＯＮＤ（商標）またはＢＬＡＣＫ  ＤＩＡＭＯＮＤ  II（商標）という商標で市販されている。
【００３４】
[0040]この例としての実施形態においては、ＢＬＡＣＫ  ＤＩＡＭＯＮＤ（商標）層は、Ｐｒｏｄｕｃｅｒ（登録商標）リアクタを使用して、トリメチルシラン（ＳｉＣ３Ｈ１０）を４００〜３，０００ｓｃｃｍの流量で、酸素（Ｏ２）を５０〜１，０００ｓｃｃｍの流量で（すなわち、１：２．５〜６０：１の範囲に存在するＳｉＣ３Ｈ１０：Ｏ２流量比で）提供し、２００〜１，５００Ｗの陰極バイアス電力を印加し、そして、２〜１０ミリトールのプロセスチャンバ内の圧力において２５０〜４００℃のウェーハ温度を維持することによって、２００ｍｍのシリコンウェーハ上に堆積された。例証的な一堆積プロセスは、ＳｉＣ３Ｈ１０を１，７００ｓｃｃｍの流量で、Ｏ２を７５０ｓｃｃｍの流量で（すなわち、約２．２７：１のＳｉＣ３Ｈ１０：Ｏ２流量比で）提供し、１，１００Ｗのバイアス電力を印加し、３３５℃のウェーハ温度および４ミリトールの圧力を維持した。
【００３５】
[0041]壁２１０の鉛直高さ２２０は、壁２１０が基板の縁に近接していることとともに、基板全体にわたる均一な堆積を助長し、かつ、基板の縁に堆積するのを防止する。この実施形態においては、環状リング１３４は、約１．５ｍｍの高さ２２０、１３．５ｍｍの幅２０６、０．４ｍｍの壁高２２２、および３０°の角度２２４を有した。リングは、約０．１４ｍｍの間隙２０２および約０．１４ｍｍの間隙２１２を備える基板ポケット１５０内に配置された。そのようなリングを使用して、厚さが不均一に堆積されたＢＬＡＣＫ  ＤＩＡＭＯＮＤ（商標）層は、およそ２．５〜２．６％までに減少し、それに加えて、基板間における厚さの不均一性の変動は、約２％未満であった。更に、処理された基板の縁と環状リング１３４との間の間隙２１２の小さな距離は、基板の傾斜した縁と基板ポケット１５０の表面２１６とに望ましくない堆積がなされるのを防止し、それに加えて、基板の傾斜した縁の上部の近傍におけるそのような堆積の厚さを減少させた。１つの例においては、図１０のグラフ１００４に描写される、図７Ａに示されるように構成されたリングを使用して処理された基板の傾斜した縁全体におけるＢＬＡＣＫ  ＤＩＡＭＯＮＤ（商標）堆積分布は、グラフ１００２によって描写される、従来の方式で処理された基板の場合の堆積分布よりも相当に少ない。
【００３６】
[0042]本発明の代替の実施形態においては、リングは、単一連続構成要素として、加熱部材と一体的に組み合わせられてもよい。基板支持アセンブリの本体に一体的に組み込まれたリングの堆積プロセスを向上させる有益な特徴を有することは、部品の数を減少させることによって、また、チャンバ間における処理の均一性を増大させることによって、経済性を提供する。
【００３７】
[0043]図８は、別の実施形態である基板ヒーターアセンブリ８００の断面図である。基板ヒーターアセンブリ８００は、本体８０４に内蔵された少なくとも１つの加熱素子８０２を含む。本体８０４および加熱素子８０２は、上で説明したように形成または製造されてもよい。本体８０４は、上面８０６および下面８０８を含む。下面８０８は、典型的には、ステム８１０によって、プロセスチャンバ（図示しない）に結合される。
【００３８】
[0044]本体８０４の上面８０６は、そこに形成された基板支持面８１６を含み、基板収容ポケットの部分を画成する。収容ポケット８１２は、ポケット８１２の基板支持面８１６から上方へ延びる壁２１４および外側へ張り出たベベル８１８によって、境界を画定される。壁２１４は、基板ポケット８１２の支持面２１６に実質的に直角に配置され、かつ、ベベル８１８に到達するまでに基板１１２の厚さの少なくとも約１／２だけ垂直方向に延びるように構成される。壁２１４の直径は、基板１１２と壁２１４との間にある間隙８２０を約０．５ｍｍ未満に画成するように構成され、一実施形態においては、約０．１〜０．５ｍｍの範囲に存在し、処理中に、基板の縁上に堆積されることを最小限に抑制し、および／または、除去する。壁２１４およびベベル８１８は、リングの様々な実施形態の壁およびベベルについて上で説明したように構成されてもよい。
【００３９】
[0045]ベベル８１８は、一般的には、壁２１４の上方において、収容ポケット８１２を取り囲む。図９Ａ〜図９Ｂに描写される一実施形態においては、上面８０６を越えて延びるベベル８１８の部分は、図３Ａ〜図３Ｂに描写されるリング１３４のリップ３０２に類似する連続リップ９０２の内面を画成してもよい。図９Ｃ〜図９Ｄに別の実施形態においては、ベベル８１８は、不規則なものであってもよく、上面８０６において終端する部分９１０と、上面８０６を越えて延び、図４Ａ〜図４Ｂに描写されるリング１３４のクラウン４０２に類似するクラウン９１４の内面を形成する部分９１２とを有する。
【００４０】
[0046]このように、堆積の均一性を助長するとともに基板の縁に沿った堆積を制限するヒーターアセンブリが提供された。一実施形態においては、本発明の有益な特徴は、ヒーターアセンブリの本体に組み込まれてもよく、それによって、ヒーターアセンブリの部品の数およぼコストを減少させるとともに、チャンバ間の処理の均一性を助長する。
【００４１】
[0047]本発明の例示的な実施形態について説明がなされたが、本発明のその他のおよびさらなる実施形態が、本発明の基本的な範囲を逸脱せずに考案されてもよく、本発明の範囲は、特許請求の範囲に画成される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態による基板ヒーターアセンブリを有する基板支持体を備える例証的なプロセスリアクタの概略構成図を描写する。
【図２Ａ】本発明の一実施形態による図１の基板ヒーターアセンブリの概略平面図を描写する。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態による図１の基板ヒーターアセンブリの詳細断面図を描写する。
【図３Ａ】図１に示される基板ヒーターアセンブリの環状リングの代替の実施形態の概略斜視を描写する。
【図３Ｂ】図１に示される基板ヒーターアセンブリの環状リングの代替の実施形態の概略断面図を描写する。
【図４Ａ】図１に示される基板ヒーターアセンブリの環状リングの代替の実施形態の概略斜視図を描写する。
【図４Ｂ】図１に示される基板ヒーターアセンブリの環状リングの代替の実施形態の概略断面図を描写する。
【図５Ａ】図１に示される基板ヒーターアセンブリの環状リングの代替の実施形態の概略斜視図を描写する。
【図５Ｂ】図１に示される基板ヒーターアセンブリの環状リングの代替の実施形態の概略断面図を描写する。
【図６Ａ】図１に示される基板ヒーターアセンブリの環状リングの代替の実施形態の概略斜視図を描写する。
【図６Ｂ】図１に示される基板ヒーターアセンブリの環状リングの代替の実施形態の概略断面図を描写する。
【図７Ａ】図１に示される基板ヒーターアセンブリの環状リングの代替の実施形態の概略斜視図を描写する。
【図７Ｂ】図１に示される基板ヒーターアセンブリの環状リングの代替の実施形態の概略断面図を描写する。
【図８】基板ヒーターアセンブリの代替の実施形態である。
【図９Ａ】図８の基板ヒーターアセンブリの変形の斜視図を描写する。
【図９Ｂ】図８の基板ヒーターアセンブリの変形の断面図を描写する。
【図９Ｃ】図８の基板ヒーターアセンブリの変形の斜視図を描写する。
【図９Ｄ】図８の基板ヒーターアセンブリの変形の断面図を描写する。
【図１０】従来のリングおよび本発明のリングを使用して処理された基板の堆積分布グラフを描写する。
【符号の説明】
【００４３】
１１２…基板、８００…基板ヒーターアセンブリ、８０２…加熱素子、８０４…本体、８０６…上面、８０８…下面、８１０…ステム、８１２…ポケット、８１４…壁、８１６…基板支持面、８１８…ベベル、８２０…間隙。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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