(57)【要約】内部スペースを有する加熱チャンバ内において半導体ウェハをサポートするバレルサセプタを提供する。各ウェハは、フロント面、バック面及び外周面を有する。サセプタは、本体の仮想の中心軸の周りに配置された複数の面を有する本体を含む。各面は、外面及び当該外面から本体に横方向内側へ延びる凹部を有する。各凹部は、各凹部を画定するリムにより囲まれている。さらに、サセプタは、上記本体から外側に延びる複数の棚部を備える。各棚部は、凹部の１つに配置され、凹部に受容された半導体ウェハをサポートする上方に向いたサポート面を含む。各サポート面は、各面の外面から離間されている。
2011508455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部スペースを有する加熱チャンバ内において複数の半導体ウェハをサポートするバレルサセプタであって、
各ウェハは、フロント面、当該フロント面と反対側に設けられたバック面及び上記フロント面と上記バック面との間に延在する外周面を有し、
上記サセプタは、上記チャンバの内部スペース内に受容されかつ上記の複数の半導体ウェハをサポートするような大きさ及び形状に形成され、
上記サセプタは、本体の仮想の中心軸の周りに配置された複数の面を備えた本体を有し、各面は、外面及び当該外面から上記本体に横方向内側へ延びる凹部を有し、各凹部は、各凹部を画定するリムにより囲まれ、
さらに、上記サセプタは、上記本体から外側に延びる複数の棚部を備え、上記棚部のそれぞれは、上記凹部の１つに配置され、かつ上記凹部に受容される半導体ウェハをサポートする上方に向いたサポート面を含み、各サポート面は、各面の外面から離間されているバレルサセプタ。
【請求項２】
上記凹部は、各ウェハが上記外面と略面一となるように選択された深さまで上記本体に横方向内側に延びる請求項１記載のバレルサセプタ。
【請求項３】
上記棚部のそれぞれは、各面の外面と面一に形成された外面を有する請求項１記載のバレルサセプタ。
【請求項４】
上記棚部のそれぞれのサポート面は、当該サポート面によりサポートされる半導体ウェハに対応する曲率半径を有する請求項１記載のバレルサセプタ。
【請求項５】
上記棚部のそれぞれは、約１２０°以下のアーク長を有する請求項１記載のバレルサセプタ。
【請求項６】
上記棚部のそれぞれは、約０．２５０インチ（６．３５０ｍｍ）の長さを有する請求項１記載のバレルサセプタ。
【請求項７】
上記凹部のそれぞれは、約０．０４５インチ（１．１４３ｍｍ）以下の深さを有する請求項１記載のバレルサセプタ。
【請求項８】
上記棚部のそれぞれは、上記凹部の深さと略等しい高さを有する請求項７記載のバレルサセプタ。
【請求項９】
上記４つの棚部が、上記凹部のそれぞれに配置されている請求項１記載のバレルサセプタ。
【請求項１０】
それぞれの凹部に配置された第１対の４つの棚部が第１ウェハを保持し、それぞれの凹部に配置された第２対の棚部が第２ウェハを保持する請求項９記載のバレルサセプタ。
【請求項１１】
上記棚部のそれぞれは、約０．２５０インチ（６．３５００ｍｍ）の長さを有する請求項１０記載のバレルサセプタ。
【請求項１２】
上記棚部のそれぞれは、約０．１２５インチ（３．１７５０ｍｍ）の幅を有する請求項１１記載のバレルサセプタ。
【請求項１３】
上記棚部のそれぞれは、各面の外面と面一に形成された外面を有する請求項１１記載のバレルサセプタ。
【請求項１４】
上記凹部のそれぞれは、約０．０４５インチ（１．１４３ｍｍ）以下の深さを有する請求項１１記載のバレルサセプタ。
【請求項１５】
各面は、上記外面から上記本体に横方向内側に延びる複数の近接する凹部を有し、上記近接する凹部の少なくとも２つは異なる深さを有する請求項１記載のバレルサセプタ。
【請求項１６】
内部スペースを有する加熱チャンバ内において複数の半導体ウェハをサポートするバレルサセプタであって、
各ウェハは、フロント面、当該フロント面と反対側に設けられたバック面及び上記フロント面と上記バック面との間に延在する外周面を有し、
上記サセプタは、上記チャンバの内部スペース内に受容されかつ上記の複数の半導体ウェハをサポートするような大きさ及び形状に形成され、
上記サセプタは、本体の仮想の中心軸の周りに配置された複数の面を備えた本体を有し、各面は、外面及び当該外面から上記本体に横方向内側へ延びる凹部を有し、各凹部は、各凹部を画定するリムにより囲まれ、
さらに、上記サセプタは、上記凹部のそれぞれにおいて、上記本体から外側へ延びる複数の棚部を備え、上記棚部のそれぞれは、上記凹部に受容される半導体ウェハをサポートする上方に向いたサポート面を含むバレルサセプタ。
【請求項１７】
上記凹部のそれぞれにおいて上記本体から外側へ延びる複数の棚部のそれぞれが、各凹部において第１ウェハを保持するように配置された第１対棚部と、各凹部において第２ウェハを保持するように配置された第２対棚部と、を有する請求項１６のバレルサセプタ。
【請求項１８】
上記棚部のそれぞれが、約０．２５０インチ（６．３５００ｍｍ）以下の長さを有する請求項１６記載のバレルサセプタ。
【請求項１９】
上記棚部のそれぞれが、各面の外面と面一に形成された外面を有する請求項１６記載のバレルサセプタ。
【請求項２０】
内部スペースを有する加熱チャンバ内において複数の半導体ウェハをサポートするバレルサセプタであって、
各ウェハは、フロント面、当該フロント面と反対側に設けられたバック面及び上記フロント面と上記バック面との間に延在する外周面を有し、
上記サセプタは、上記チャンバの内部スペース内に受容されかつ上記の複数の半導体ウェハをサポートするような大きさ及び形状に形成され、
上記サセプタは、本体の仮想の中心軸の周りに配置された複数の面を備えた本体を有し、各面は、外面及び当該外面から上記本体に横方向内側へ延びる複数の近接する凹部を有し、各凹部は、各凹部を画定するリムにより少なくとも部分的に囲まれ、
さらに、上記サセプタは、上記本体から外側に延びる複数の棚部を備え、上記棚部のそれぞれは、少なくとも１つのリムにより画定され、当該リムは、上記凹部を画定し、上記凹部の少なくとも１つに受容される半導体ウェハをサポートする上方に向いたサポート面を含むバレルサセプタ。
【請求項２１】
内部スペースを有する加熱チャンバ内において複数の半導体ウェハをサポートするバレルサセプタであって、
各ウェハは、フロント面、当該フロント面と反対側に設けられたバック面及び上記フロント面と上記バック面との間に延在する外周面を有し、
上記サセプタは、上記チャンバの内部スペース内に受容されかつ上記の複数の半導体ウェハをサポートするような大きさ及び形状に形成され、
上記サセプタは、本体の仮想の中心軸の周りに配置された複数の面を備えた本体を有し、各面は、外面及び当該外面から上記本体に横方向内側へ延びる凹部を有し、各凹部は、約０．０４５インチ（１．１４３ｍｍ）以下の深さを有し、
さらに、上記サセプタは、上記本体から外側に延びる複数の棚部を備え、上記棚部のそれぞれは、上記凹部の１つに受容される半導体ウェハをサポートする上方に向いたサポート面を含むバレルサセプタ。
【請求項２２】
内部スペースを有する加熱チャンバ内において複数の半導体ウェハをサポートするバレルサセプタであって、
各ウェハは、フロント面、当該フロント面と反対側に設けられたバック面、上記フロント面と上記バック面との間で計測された厚さ及び上記フロント面と上記バック面との間に延在する外周面を有し、
上記サセプタは、上記チャンバの内部スペース内に受容されかつ上記の複数の半導体ウェハをサポートするような大きさ及び形状に形成され、
上記サセプタは、本体の仮想の中心軸の周りに配置された複数の面を備えた本体を有し、各面は、外面及び当該外面から上記本体に横方向内側へ各ウェハの厚さと等しい深さまで延びる凹部を有し、
さらに、上記サセプタは、上記本体から外側に延びる複数の棚部を備え、上記棚部のそれぞれは、上記凹部の１つに受容された半導体ウェハをサポートする上方に向いたサポート面を含むバレルサセプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概してエピタキシャルバレルサセプタに関し、より詳細には改良されたポケットを含むエピタキシャルバレルサセプタに関する。
【背景技術】
【０００２】
化学気相成長法は、堆積させる材料の格子構造が半導体ウェハと同一となるように、上記半導体ウェハ上に薄膜材料層(a thin layer of material)を成長させるプロセスである。当該プロセスを用いることにより、異なる伝導性を有する層を半導体ウェハに形成することができ、必要な電気特性を達成することができる。化学気相成長法は半導体ウェハ製造において広く用いられ、エピタキシャル層に直接デバイスが形成されるようにエピタキシャル層が積層される。例えば、極めて多量にドープされた基板上に成長させた僅かしかドープされていないエピタキシャル層は、上記基板の電気抵抗が低いため、ＣＭＯＳデバイスをラッチアップ耐性について最適化することができる。例えばドーパント濃度分布を正確に制御することができることや酸素が存在しないこと等の別の利点も得られる。従来のエピタキシャル成長プロセスは、米国特許第５,９０４,７６９号及び第５,７６９,９４２号に開示されており、これらの内容は本明細書に引用して援用する。
【０００３】
エピタキシャル成長はリアクタ内で行われる。あるタイプのリアクタは、バレルリアクタ若しくはバッチリアクタと称される。当該バレルリアクタは反応チャンバを有し、該反応チャンバは、エピタキシャル成長の間ウェハを保持するサセプタを収容する。図１は、従来のバレルサセプタを図示する。これは全体を通して参照番号１０により示す。サセプタ１０は、略垂直であるがわずかに傾斜した面１２を有する。各面１２は、略鉛直に一列に配置された２以上の浅い凹部１４を有する。各凹部１４は略円形であり、一のウェハ（不図示）を受容するに適した直径を有する。各凹部は平面１６を有し、平面１６上に、対応するウェハのバック面が載置される。グラファイトからの鉄等の汚染源は周りのプロセスガスに放出されてしまうが、大抵の場合、サセプタ１０はシリコンカーバイド被覆グラファイトから構成され、当該汚染源を減少させる。従来のバレルサセプタは、米国特許第６,１２９,０４８に開示されており、この内容は本明細書において引用して援用する。
【０００４】
エピタキシャル成長の前、半導体ウェハをサセプタの凹部に載置し、当該サセプタを降下させ成長チャンバに導入する。エピタキシャル成長プロセスは、ウェハのフロント面を予備加熱し洗浄するため、洗浄ガス、例えば水素、若しくは水素と塩酸との混合物をウェハのフロント面（すなわちサセプタから離れる方向に向いた面）に対して誘引することにより開始される。洗浄ガスは、フロント面から自然酸化物を除去し、それによりエピタキシャルシリコン層を成長プロセスの後続の工程の間連続的かつ均一的に成長させることができる。エピタキシャル成長は、気相のシリコンソースガス、例えばシラン若しくは塩素化シラン等をウェハのフロント面に導入することにより持続し、前記フロント面にシリコンのエピタキシャル層を析出及び成長させる。サセプタの凹部は、ウェハのバック面上に水素ガスを同時に注入するためのオリフィスを有していてもよい。両工程において、サセプタは反応チャンバ内において回転する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
バレルリアクタは、同時に複数のウェハを処理することができ、それにより典型的には一回の操作で６〜１５のウェハについて高いスループットを得ることができるため有効である。しかしながら、従来のバレルリアクタを使用することにより発生する１つの問題は、処理されたウェハが頻繁に現在の膜厚均一要件を満たさないということが起こりうることである。現在の膜厚均一要件としては、約２％未満、好ましくは約１％未満が要求される。従来のバレルサセプタを使用してバレルリアクタ内において処理される典型的なウェハ膜厚均一性は、１０ミリメートルの端部除外領域を有する直径２００ミリメートル（ｍｍ）のウェハについて約２％〜約５％である。最近、大抵のシリコンウェハは、より厳格な膜厚均一性要求を満たすため、一のウェハリアクタにおいて処理される。一のウェハリアクタでは、一回の操作において唯１つのウェハしか処理できないため、一のウェハリアクタは、バレルリアクタより極めて低いスループットを有する。
【０００６】
したがって、現在の膜厚均一性要件を満たすウェハを作製することができるバレルリアクタサセプタに対する要求が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明には、内部スペースを有する加熱チャンバ内において複数の半導体ウェハをサポートするバレルサセプタであって、各ウェハは、フロント面、当該フロント面と反対側に設けられたバック面及び上記フロント面と上記バック面との間に延在する外周面を有し、上記サセプタは、上記チャンバの内部スペース内に受容されかつ上記の複数の半導体ウェハをサポートするような大きさ及び形状に形成され、上記サセプタは、本体の仮想の中心軸の周りに配置された複数の面を備えた本体を有し、各面は、外面及び当該外面から上記本体に横方向内側へ延びる凹部を有し、各凹部は、各凹部を画定するリムにより囲まれ、さらに、上記サセプタは、上記本体から外側に延びる複数の棚部を備え、上記棚部のそれぞれは、凹部の１つに配置され、上記凹部に受容される半導体ウェハをサポートする上方に向いたサポート面を含み、各サポート面は、各面の外面から離間されているバレルサセプタが含まれる。
【０００８】
別の側面では、本発明には、内部スペースを有する加熱チャンバ内において複数の半導体ウェハをサポートするバレルサセプタであって、各ウェハは、フロント面、当該フロント面と反対側に設けられたバック面及び上記フロント面と上記バック面との間に延在する外周面を有し、上記サセプタは、上記チャンバの内部スペース内に受容されかつ上記の複数の半導体ウェハをサポートするような大きさ及び形状に形成され、上記サセプタは、本体の仮想の中央軸の周りに配置された複数の面を備えた本体を有し、各面は、外面及び当該外面から上記本体に横方向内側へ延びる凹部を有し、各凹部は、各凹部を画定するリムにより囲まれ、さらに、上記サセプタは、上記凹部のそれぞれにおいて、上記本体から外側へ延びる複数の棚部を備え、各棚部は、上記凹部に受容される半導体ウェハをサポートする上方に向いたサポート面を含むバレルサセプタが含まれる。
【０００９】
本発明には、また、内部スペースを有する加熱チャンバ内に複数の半導体ウェハをサポートするバレルサセプタであって、各ウェハは、フロント面、当該フロント面と反対側に設けられたバック面及び上記フロント面と上記バック面との間に延在する外周面を有し、上記サセプタは、上記チャンバの内部スペース内に受容されかつ上記の複数の半導体ウェハをサポートするような大きさ及び形状に形成され、上記サセプタは、本体の仮想の中央軸の周りに配置された複数の面を備えた本体を有し、各面は、外面及び当該外面から上記本体に横方向内側へ延びる複数の近接する凹部を有し、各凹部は、各凹部を画定するリムにより少なくとも部分的に囲まれ、さらに、上記サセプタは、上記本体から外側へ延びる複数の棚部を備え、上記棚部のそれぞれは、少なくとも１つのリムにより画定され、当該リムは、上記凹部を画定し、上記凹部の少なくとも１つに受容される半導体ウェハをサポートする上方に向いたサポート面を含むバレルサセプタが含まれる。
【００１０】
さらに別の側面では、本発明には、内部スペースを有する加熱チャンバ内において複数の半導体ウェハをサポートするバレルサセプタであって、各ウェハは、フロント面、当該フロント面の反対側に設けられたバック面及び上記フロント面と上記バック面との間に延在する外周面を有し、上記サセプタは、上記チャンバの内部スペース内に受容されかつ上記半導体ウェハをサポートするような大きさ及び形状に形成され、上記サセプタは、本体の仮想の中心軸の周りに配置された複数の面を備えた本体を有し、各面は、外面及び当該外面から上記本体に横方向内側へ延びる凹部を有し、各凹部は、約０．０４５インチ（１．１４３ｍｍ）以下の深さを有し、当該サセプタは、さらに、上記本体から外側へ延びる複数の棚部を備え、上記棚部のそれぞれは、上記凹部の１つに受容される半導体ウェハをサポートする上方に向いたサポート面を含むバレルサセプタが含まれる。
【００１１】
さらに別の態様では、本発明には、内部スペースを有する加熱チャンバ内において複数の半導体ウェハをサポートするバレルサセプタであって、各ウェハは、フロント面、当該フロント面と反対側に設けられたバック面、上記フロント面と上記バック面との間で計測した厚さ及び上記フロント面と上記バック面との間に延在する外周面を有し、上記サセプタは、上記チャンバの内部スペース内に受容されかつ上記の複数の半導体ウェハをサポートするような大きさ及び形状に形成され、上記サセプタは、本体の仮想の中心軸の周りに配置された複数の面を備えた本体を有し、各面は、外面及び当該外面から上記本体に横方向内側へ各ウェハの厚さと等しい深さまで延びる凹部を有し、さらに、上記サセプタは、上記本体から外側へ延びる複数の棚部を備え、上記棚部のそれぞれは、上記凹部の１つに受容された半導体ウェハをサポートする上方に向いたサポート面を含むバレルサセプタが含まれる。
【００１２】
他の目的及び特徴が部分的に明らかとなっており、以下残りの部分について説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、従来のバレルリアクタサセプタの斜視図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態に係るサセプタの斜視図である。
【図３】図３は、第２の実施の形態に係るサセプタの斜視図である。
【図４】図４は、第３の実施の形態に係るサセプタの斜視図である。対応する参照文字は、全図面を通して対応する部材を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下図面を参照する。特に図２を参照する。バレルリアクタにおいて複数のウェハをサポートするバレルサセプタを全体を通して参照番号２０で示す。サセプタ２０は、本体の仮想の中心軸２６に関して対称的に配置された複数の（具体的には３つの）台形状面を有する多面本体２２を含む。当該台形状面は全体を通して２４で示す。三角形状のコーナー片２８は、サセプタ２０の面２４を分離しうる。本体２２は、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲で、別の形状を有していてもよいことは理解されよう。本体２２は、本体２２の上面３２を介してポート３０と流体的に連通するホロ状内装部材（不図示）を有する。
【００１５】
図２を参照すると、サセプタ２０の各面２４は平面状の外面４０を含み、平面状の外面４０は、当該面の下部４４から当該下部４４と反対側に設けられた面の上部４６まで延在する仮想の長手方向軸４２を有する。各面２４は、上部４６において本体２２の中心軸２６に向かって内側に傾斜している。各面２４は、また、対応する長手方向軸４２に関して中心に偏在する一列の浅い凹部５０、５２、５４及び当該面の下部４４に近接する２つの評価用ピース凹部５６を有する。当該評価用ピース凹部５６は、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲で別のディメンジョンを有していてもよいけれども、ある実施の形態では、各評価用凹部は、約０．０５０インチ（１．２７０ｍｍ）の深さ、約１．３インチ（３３．０２０ｍｍ）の直径を有する。評価用凹部はより小さい評価用ウェハを保持するために使用され、評価用ウェハは、製品ウェハを犠牲にすることなく、エピタキシャルプロセスを評価するために徹底的に試験される。
【００１６】
下方凹部５０は、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲で別の深さを有していてもよいけれども、ある実施の形態では、当該下方凹部は、約０．０４５インチ（１．１４３ｍｍ）の深さを有する。下方凹部５０は、全体を通して６０に示すリムにより縁取られている。当該リムは、エピタキシャルプロセスの間半導体ウェハ（不図示）を保持するために適用される狭窄丸状下部６２を有する。下方凹部５０のリム６０は、狭窄直線状側部６４及び丸状部６６を有し、これらの全てがエピタキシャルプロセスの間ウェハから離間され、下方凹部５０におけるウェハの上端部、並びに前縁端及び後縁端においてガス循環を可能とする。
【００１７】
中央凹部５２は、下方凹部５０の上方に配置される。中央凹部５２は、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲で別の深さを有していてもよいけれども、ある実施の形態では、当該中央凹部は、約０．０４５インチ（１．１４３ｍｍ）の深さを有する。中央凹部５２は、エピタキシャルプロセスの間半導体ウェハ（不図示）を保持し取り囲むよう適合された略円状のリム７０を有する。下方凹部５０、中央凹部５２は、それぞれ、中央凹部の円状リム７０と下方凹部のリム６０の丸状上部６６との間に形成された湾曲棚部若しくは凸部７２により分離されている。棚部７２は、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲で、別のディメンジョンを有していてもよいけれども、ある実施の形態では、当該棚部は約０．１３８インチ（３．５０５２ｍｍ）の幅長を有し、サセプタ２０の面２４と面一となっている。したがって、棚部７２は、エピタキシャルプロセスの間、半導体ウェハの外周側面をサポートするため約０．０４５インチ（１．１４３ｍｍ）の幅長を有する上方に向いたサポート面７４を有する。
【００１８】
上方凹部５４は、中央凹部５２の上部を取り囲む。上方凹部５４は、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲で別の深さを有していてもよいけれども、ある実施の形態では、上方凹部は、約０．０１６５インチ（０．４１９１ｍｍ）の深さを有する。上方凹部５４は、狭窄直線状側部８２と、エピタキシャルプロセスの間ウェハから離間された狭窄直線状上部８４とを有するリム８０により縁取られており、ウェハの上端部並びにその前縁端及び後縁端においてガス循環を可能とする。中央凹部５２の棚部７２及び下方凹部５０のリム６０の丸状下部６２は、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲で別のディメンジョンを有していてもよいけれども、ある実施の形態では、これらの特徴のそれぞれは、約１２０°のアーク長を有し、サセプタ２０を使用して処理されることが意図されたウェハとおよそ等しい半径（具体的には約３．９７インチ（１００．８３８ｍｍ））を有する。他の実施の形態では、異なる凹部のディメンジョンが互いに異なっていてもよい。サセプタ２０の使用及び製造は従来のものであり当該技術分野においてよく知られているため、それらについてさらに詳細には説明しない。
【００１９】
ある特定の実施の形態では、中央凹部５２の深さと上方凹部５４の深さとの間の差は、ウェハの厚さと略等しく、そのため、ウェハの外面は上方凹部の表面と実質的に面一となる。ウェハ表面が上方凹部表面と面一となっている結果、ガスはスムースにウェハ上を流動し、ウェハの前縁端において妨害されない。ガスはスムースに流動するため、境界層は、フローが妨害される場合より薄いままである。反応ガスは境界層を介して中に拡散し、反応副生成物は境界層を介して外に拡散するはずである。境界層がより薄いことにより、拡散が改善され、結果的に境界層がより厚くなる。
【００２０】
上述したサセプタ２０を使用した試験により、３ミリメートルの端部除外領域を有する直径２００ミリメートル（ｍｍ）のウェハ上において、約１μｍ未満で変動するエピタキシャル膜厚分布を生じさせた。さらに、実際のエピタキシャル膜厚は、ウェハの前縁端及び後縁端近くで増加した。これは、技術的背景において記載した従来のサセプタ１０に対して実行された試験と比べて遜色がない。従来のサセプタでは、３ミリメートルの端部除外領域を有する直径２００ミリメートルウェハ上において、約１．２マイクロメートル（μｍ）より大きい数値で変動するエピタキシャル膜厚分布を生じさせた。さらに、エピタキシャル膜厚は、ウェハのエッジ近くにおいて、エッジから離れている厚部と比較して、約１マイクロメートル減少した。
【００２１】
図３は、本発明の第２の実施の形態を図示する。バレルリアクタにおいて複数のウェハをサポートするバレルリアクタを全体を通して参照番号１２０で示す。サセプタ２０は、上述した実施の形態に係るサセプタ２０と同様であるため、同様の構成要素は、対応する参照番号に１００を加えたものにより示す。サセプタ１２０は多面本体１２２を含み、多面本体１２２は、当該本体の仮想の中心軸１２６に関して対称的に配置された複数の台形状面を有する。台形状面は全体を通して１２４で示す。三角状のコーナー片１２８は、サセプタ１２０の面１２４を分離しうる。本体１２２は、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲で、別の形状を有していてもよい。
【００２２】
サセプタ１２０の各面１２４は平面状の外面１４０を有し、外面１４０は、当該面の下部１４４から下部と反対側に設けられた面の上部１４６まで延びる仮想の長手方向軸１４２を有する。各面１２４は、また、対応する長手方向軸１４２について中央に配置された浅い凹部１５０を有する。各面１２４は、上部１４６において本体１２２の中心軸１２６に向かって内側に傾斜している。加えて、各面１２４は、当該面の下部１４４に近接して２つの評価用ピース凹部１５６を有する。凹部１５０は、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲で別の深さを有していてもよいけれども、ある実施の形態では、当該凹部は、約０．０４５インチ（１．１４３ｍｍ）の深さを有する。凹部１５０は、エピタキシャルプロセスの間半導体ウェハ（不図示）を保持するために適用された狭窄丸状下部１６２を有するリムにより縁取られている。当該リムは１６０により示す。凹部１５０のリム１６０は、狭窄直線状側部１６４及び直線状上部１６６を有する。湾曲した棚部若しくは凸部１７２は、エピタキシャルプロセスの間第２の半導体ウェハ（不図示）を保持するために凹部１５０に設けられている。棚部１７２は、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲で別のディメンジョンを有していてもよいけれども、ある実施の形態では、当該棚部は、約０．１３８インチ（３．５０５２ｍｍ）の幅長を有し、サセプタ１２０の面１２４と面一となっている。したがって、棚部１７２は、約０．０４５インチ（１．１４３ｍｍ）の幅長を有する上方に向いたサポート面１７４を有し、サポート面１７４はエピタキシャルプロセスの間半導体ウェハの外周面をサポートする。凹部１５０のリム１６０の側部１６４及び上部１６６は、エピタキシャルプロセスの間ウェハから離間され、凹部において、ウェハの上端、並びに前縁端及び後縁端においてガス循環を可能とする。凹部１５０のリム１６０の棚部１７２及び丸状下部１６２は、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲で、別のディメンジョンを有していてもよいけれども、ある実施の形態では、これらの特徴のそれぞれは、約１２０°のアーク長を有し、約３．９７インチ（１００．８３８ｍｍ）の半径を有する。ある実施の形態では、別の凹部のディメンジョンは、互いに異なっていてもよい。同心円パターンに配置された一連のホール１８０は、リム１６０の棚部１７２及び丸状下部１６２に沿って凹部１５０に配置される。ホール１９０は、ウェハが凹部１５０に配置された場合に当該ウェハの外側に配置され、オートドーピングが低減される。サセプタ１２０のホール１９０及び他の特徴は従来のものであるので、それらについてはさらに詳細には説明しない。上述の構成を有するサセプタ１２０についての試験により、３ミリメートルの端部除外領域を有する直径２００ミリメートル（ｍｍ）のウェハ上において約１マイクロメートル未満で変動するエピタキシャル膜厚分布を発生させた。第１の実施の形態のサセプタ２０と同様、実際のエピタキシャル膜厚は、ウェハの前縁端及び後縁端近くで増加した。
【００２３】
図４は、本発明の第３の実施の形態を図示する。図４において、バレルリアクタにおいて複数のウェハをサポートするバレルサセプタを全体を通して参照番号２２０で示す。サセプタ２２０は、上述の実施の形態に係るサセプタ１２０と同様であるため、同様の構成要素は、対応する参照番号に１００を加えたものにより示す。サセプタ２２０は多面本体２２２を含み、多面本体２２２は、本体の仮想の中心軸２２６に関して対称的に配置された複数の台形状面２２４を有する。三角状のコーナー片２２８は、サセプタ２２０の面２２４を分離している。本体２２２は、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲で、別の形状を有していてもよい。
【００２４】
サセプタ２２０の各面２２４は平面状の外面２４０を有し、外面２４０は、当該面の下部２４４から当該下部と反対側に設けられた面の上部２４６まで延びる仮想の長手方向軸２４２を有する。各面２２４は、また、対応する長手方向軸２４２について中央に配置され、全体を通して２６０により示されるリムにより縁取られた浅い矩形の凹部２５０を有する。各面２２４は、上部２４６において本体２２２の中心軸２２６に向かって内側に傾斜している。凹部２５０は、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲で別の深さを有していてもよいけれども、ある実施の形態では、当該凹部は、約０．０４５インチ（１．１４３ｍｍ）の深さを有する。複数の棚部若しくは凸部２７２（具体的には４つ）が、エピタキシャルプロセスの間半導体ウェハ（不図示）を保持するため凹部２５０に設けられている。棚部２７２は、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲で別のディメンジョンを有していてもよいけれども、ある実施の形態では、当該棚部は約０．１２５インチ（３．１７５０ｍｍ）の幅長、約０．２５０インチ（６．３５００ｍｍ）の長さを有し、サセプタ２２０の面２２４と面一となっている。したがって、各棚部２７２は、エピタキシャルプロセスの間、半導体ウェハの外周面をサポートするため、約０．０４５インチ（１．１４３ｍｍ）の幅長を有する上方に向いたサポート面２７４を有する。さらに、ある実施の形態では、棚部２７２は、面２２４の長手方向軸２４２から５０°、半径約３．９４インチ（１００．０７６０ｍｍ）の位置に配置される。凹部２５０のリム２６０は、エピタキシャルプロセスの間ウェハから離間され、凹部において、ウェハの全周においてガス循環を可能とする。一連のホール２９０は、凹部２５０に配置され、オートドーピングが低減される。上述の構成を有するサセプタ２２０についての試験により、３ミリメートルの端部除外領域を有する直径２００ミリメートル（ｍｍ）のウェハ上において約１マイクロメートル未満で変動するエピタキシャル膜厚分布を生じさせた。第１の実施の形態のサセプタ２０と同様、実際のエピタキシャル膜厚は、ウェハの前縁端及び後縁端近くで増加した。
【００２５】
本発明およびその好ましい実施の形態の要素が導入されるとき、冠詞"a"、"an"、"the"、"said"は、その要素が１以上存在することを意味することを意図している。"comprising（含む）"、"including（包含する）"、"having（有する）"なる用語は、包括的であることを意図しており、挙げられた構成部材以外に別の構成要素が存在していてもよいことを意味する。
【００２６】
上記に鑑み、本発明により様々な利点が得られることは理解されよう。
【００２７】
本発明の範囲を逸脱しない範囲で、上記構成、方法、製品において様々な変更をしうるため、上述の記載に含まれ添付の図面に示される全事項は当然例示であって限定の意味ではないと解すべきである。
【図１】
2011508455.tif 000003
【図２】
2011508455.tif 000004
【図３】
2011508455.tif 000005
【図４】
2011508455.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成22年12月8日(2010.12.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部スペースを有する加熱チャンバ内において複数の半導体ウェハをサポートするバレルサセプタであって、
各ウェハは、フロント面、当該フロント面と反対側に設けられたバック面及び上記フロント面と上記バック面との間に延在する外周面を有し、
上記サセプタは、上記チャンバの内部スペース内に受容されかつ上記の複数の半導体ウェハをサポートするような大きさ及び形状に形成され、
上記サセプタは、本体の仮想の中心軸の周りに配置された複数の面を備えた本体を有し、各面は、外面及び当該外面から上記本体に横方向内側へ延びる凹部を有し、各凹部は、各凹部を画定するリムにより囲まれ、
さらに、上記サセプタは、上記本体から外側に延びる複数の棚部を備え、上記棚部のそれぞれは、上記凹部の１つに配置され、かつ上記凹部に受容される半導体ウェハをサポートする上方に向いたサポート面を含み、各サポート面は、各面の外面から離間されているバレルサセプタ。
【請求項２】
上記凹部は、各ウェハが上記外面と略面一となるように選択された深さまで上記本体に横方向内側に延びる請求項１記載のバレルサセプタ。
【請求項３】
上記棚部のそれぞれは、各面の外面と面一に形成された外面を有する請求項１記載のバレルサセプタ。
【請求項４】
上記棚部のそれぞれのサポート面は、当該サポート面によりサポートされる半導体ウェハに対応する曲率半径を有する請求項１記載のバレルサセプタ。
【請求項５】
上記棚部のそれぞれは、約１２０°以下に対応する円弧長を有する請求項１記載のバレルサセプタ。
【請求項６】
上記棚部のそれぞれは、約０．２５０インチ（６．３５０ｍｍ）の長さを有する請求項１記載のバレルサセプタ。
【請求項７】
上記凹部のそれぞれは、約０．０４５インチ（１．１４３ｍｍ）以下の深さを有する請求項１記載のバレルサセプタ。
【請求項８】
上記棚部のそれぞれの高さは、上記凹部の深さと略等しい請求項７記載のバレルサセプタ。
【請求項９】
４つの棚部が、上記凹部のそれぞれに配置されている請求項１記載のバレルサセプタ。
【請求項１０】
それぞれの凹部に配置された第１対の４つの棚部が第１ウェハを保持し、それぞれの凹部に配置された第２対の棚部が第２ウェハを保持する請求項９記載のバレルサセプタ。
【請求項１１】
上記棚部のそれぞれは、約０．２５０インチ（６．３５００ｍｍ）の長さを有する請求項１０記載のバレルサセプタ。
【請求項１２】
上記棚部のそれぞれは、約０．１２５インチ（３．１７５０ｍｍ）の幅を有する請求項１１記載のバレルサセプタ。
【請求項１３】
上記棚部のそれぞれは、各面の外面と面一に形成された外面を有する請求項１１記載のバレルサセプタ。
【請求項１４】
上記凹部のそれぞれは、約０．０４５インチ（１．１４３ｍｍ）以下の深さを有する請求項１１記載のバレルサセプタ。
【請求項１５】
各面は、上記外面から上記本体に横方向内側に延びる複数の近接する凹部を有し、上記近接する凹部の少なくとも２つは異なる深さを有する請求項１記載のバレルサセプタ。
【請求項１６】
内部スペースを有する加熱チャンバ内において複数の半導体ウェハをサポートするバレルサセプタであって、
各ウェハは、フロント面、当該フロント面と反対側に設けられたバック面及び上記フロント面と上記バック面との間に延在する外周面を有し、
上記サセプタは、上記チャンバの内部スペース内に受容されかつ上記の複数の半導体ウェハをサポートするような大きさ及び形状に形成され、
上記サセプタは、本体の仮想の中心軸の周りに配置された複数の面を備えた本体を有し、各面は、外面及び当該外面から上記本体に横方向内側へ延びる凹部を有し、各凹部は、各凹部を画定するリムにより囲まれ、
さらに、上記サセプタは、上記凹部のそれぞれにおいて、上記本体から外側へ延びる複数の棚部を備え、上記棚部のそれぞれは、上記凹部に受容される半導体ウェハをサポートする上方に向いたサポート面を含むバレルサセプタ。
【請求項１７】
上記凹部のそれぞれにおいて上記本体から外側へ延びる複数の棚部のそれぞれが、各凹部において第１ウェハを保持するように配置された第１対棚部と、各凹部において第２ウェハを保持するように配置された第２対棚部と、を有する請求項１６のバレルサセプタ。
【請求項１８】
上記棚部のそれぞれが、約０．２５０インチ（６．３５００ｍｍ）以下の長さを有する請求項１６記載のバレルサセプタ。
【請求項１９】
上記棚部のそれぞれが、各面の外面と面一に形成された外面を有する請求項１６記載のバレルサセプタ。
【請求項２０】
内部スペースを有する加熱チャンバ内において複数の半導体ウェハをサポートするバレルサセプタであって、
各ウェハは、フロント面、当該フロント面と反対側に設けられたバック面及び上記フロント面と上記バック面との間に延在する外周面を有し、
上記サセプタは、上記チャンバの内部スペース内に受容されかつ上記の複数の半導体ウェハをサポートするような大きさ及び形状に形成され、
上記サセプタは、本体の仮想の中心軸の周りに配置された複数の面を備えた本体を有し、各面は、外面及び当該外面から上記本体に横方向内側へ延びる複数の近接する凹部を有し、各凹部は、各凹部を画定するリムにより少なくとも部分的に囲まれ、
さらに、上記サセプタは、上記本体から外側に延びる複数の棚部を備え、上記棚部のそれぞれは、少なくとも１つのリムにより画定され、当該リムは、上記凹部を画定し、上記凹部の少なくとも１つに受容される半導体ウェハをサポートする上方に向いたサポート面を含むバレルサセプタ。
【請求項２１】
内部スペースを有する加熱チャンバ内において複数の半導体ウェハをサポートするバレルサセプタであって、
各ウェハは、フロント面、当該フロント面と反対側に設けられたバック面及び上記フロント面と上記バック面との間に延在する外周面を有し、
上記サセプタは、上記チャンバの内部スペース内に受容されかつ上記の複数の半導体ウェハをサポートするような大きさ及び形状に形成され、
上記サセプタは、本体の仮想の中心軸の周りに配置された複数の面を備えた本体を有し、各面は、外面及び当該外面から上記本体に横方向内側へ延びる凹部を有し、各凹部は、約０．０４５インチ（１．１４３ｍｍ）以下の深さを有し、
さらに、上記サセプタは、上記本体から外側に延びる複数の棚部を備え、上記棚部のそれぞれは、上記凹部の１つに受容される半導体ウェハをサポートする上方に向いたサポート面を含むバレルサセプタ。
【請求項２２】
内部スペースを有する加熱チャンバ内において複数の半導体ウェハをサポートするバレルサセプタであって、
各ウェハは、フロント面、当該フロント面と反対側に設けられたバック面、上記フロント面と上記バック面との間で計測された厚さ及び上記フロント面と上記バック面との間に延在する外周面を有し、
上記サセプタは、上記チャンバの内部スペース内に受容されかつ上記の複数の半導体ウェハをサポートするような大きさ及び形状に形成され、
上記サセプタは、本体の仮想の中心軸の周りに配置された複数の面を備えた本体を有し、各面は、外面及び当該外面から上記本体に横方向内側へ各ウェハの厚さと等しい深さまで延びる凹部を有し、
さらに、上記サセプタは、上記本体から外側に延びる複数の棚部を備え、上記棚部のそれぞれは、上記凹部の１つに受容された半導体ウェハをサポートする上方に向いたサポート面を含むバレルサセプタ。
【国際調査報告】
2011508455.tif 000007
2011508455.tif 000008
2011508455.tif 000009