(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理チャンバ用の位置合わせアセンブリであって、
リップを有する下部ライナと、
底面を有する予熱部材と、
前記予熱部材の前記底面から延在する位置合わせ機構と、
前記リップの上面に形成され、前記位置合わせ機構を受けるように構成された細長い溝と、を備え、
前記位置合わせ機構は、２点でのみ、前記細長い溝に接触している、位置合わせアセンブリ。
【請求項２】
前記位置合わせ機構が、前記予熱部材の一体部分である、請求項１に記載の位置合わせアセンブリ。
【請求項３】
処理チャンバ用の位置合わせアセンブリであって、
リップを有する下部ライナと、
底面を有する予熱部材と、
前記リップの上面から延在する位置合わせ機構と、
前記予熱部材の前記底面に形成され、前記位置合わせ機構を受けるように構成された細長い溝と、を備え、
前記位置合わせ機構は、２点でのみ、前記細長い溝に接触している、位置合わせアセンブリ。
【請求項４】
前記位置合わせ機構が、前記リップの一体部分である、請求項３に記載の位置合わせアセンブリ。
【請求項５】
前記位置合わせ機構が、独立して置かれて、前記予熱部材の前記細長い溝と位置合わせされた前記リップの溝から形成されたスロットの中に載っている、請求項３に記載の位置合わせアセンブリ。
【請求項６】
前記位置合わせ機構が、ボールである、請求項５に記載の位置合わせアセンブリ。
【請求項７】
前記予熱部材及び下部ライナが、前記下部ライナの中心線に対して前記予熱部材をセルフセンタリングする３つの位置合わせアセンブリを有する、請求項１又は３に記載の位置合わせアセンブリ。
【請求項８】
前記位置合わせ機構が、前記溝の中に配置されているときに、前記予熱部材と前記下部ライナの前記リップとの間に形成される第一の間隙を更に含む、請求項１又は３に記載の位置合わせアセンブリ。
【請求項９】
前記細長い溝が、深いＶ字形を伴う楕円形状である、請求項１又は３に記載の位置合わせアセンブリ。
【請求項１０】
前記細長い溝が、台形トラックを伴う楕円形状である、請求項１又は３に記載の位置合わせアセンブリ。
【請求項１１】
上部ドームと、
下部ドームと、
前記上部ドームと前記下部ドームの間に配置された下部ライナであって、前記上部ドーム、下部ドーム及び下部ライナが、プロセスガス領域を画定する、下部ライナと、
前記プロセスガス領域に配置されたサセプタ支持体アセンブリと、
前記サセプタ支持体アセンブリの上に配置された予熱部材と、
前記予熱部材と前記下部ライナの間に配置された複数の位置合わせアセンブリであって、そのうちの２つが共通の直径上になく、各位置合わせアセンブリが、
位置合わせ機構、及び
前記サセプタ支持体アセンブリの中心線と半径方向に位置合わせされた細長い溝であって、前記位置合わせ機構と溝は、前記予熱部材と前記下部ライナの間の均一な第１の間隙を維持するように構成される、溝を備え、
前記位置合わせ機構は、２点でのみ、前記細長い溝に接触している、位置合わせアセンブリと
を備える、処理チャンバ。
【請求項１２】
前記位置合わせ機構が、前記溝の中に配置されているときに、前記予熱部材と前記サセプタ支持体アセンブリの間に形成される第２の間隙を更に含む、請求項１１に記載の処理チャンバ。
【請求項１３】
前記第２の間隙が、０．０１５インチである、請求項１２に記載の処理チャンバ。
【請求項１４】
前記予熱部材が、前記サセプタと同心状である、請求項１２に記載の処理チャンバ。
【請求項１５】
前記予熱部材と前記下部ライナが、中心線に対して前記予熱部材をセルフセンタリングし並びに前記予熱部材が前記サセプタ支持体アセンブリに対して回転すること及び横方向又は方位方向に移動することを防止する３つの位置合わせアセンブリを有する、請求項１１に記載の処理チャンバ。
【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、プラズマ処理チャンバ内の予熱部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板は、集積デバイスやマイクロデバイスの製造を含む幅広い種類の用途のために処理される。基板を処理する一つの方法は、基板の上面の上に、誘電体材料又は導電性金属などの材料を堆積させることを含む。例えば、エピタキシは、基板の表面上に、通常シリコン又はゲルマニウムの薄い超高純度の層を成長させる堆積プロセスである。支持体上に配置された基板の表面と平行にプロセスガスを流し、プロセスガスを熱分解し、ガスからの材料を基板表面上に堆積させることによって、材料が、横流チャンバの中で堆積されうる。
【０００３】
最新のシリコン技術で用いられる最も一般的なエピタキシャル膜堆積リアクタは、デザインにおいて類似している。しかしながら、基板及びプロセス条件の他に、堆積リアクタ（すなわち、処理チャンバ）のデザインは、膜堆積においてガス流の正確さを用いるエピタキシャル成長における膜質にとって本質的である。堆積リアクタ内に配置されたサセプタ支持体アセンブリ及び予熱部材のデザインは、エピタキシャル堆積の均一性に影響を与える。炭化ケイ素微粒子（ＳｉＣＰ）のエピタキシャル処理において、厚さの均一性は、サセプタと予熱部材との間の間隙距離の変動によって悪影響が及ぼされる。設置中の予熱部材の小さなミスアラインメント又は熱膨張に起因する予熱部材の移動（例えば、ウォーキング（ｗａｌｋｉｎｇ））は、サセプタと予熱部材との間の非対称の間隙を引き起こす。非対称の間隙は、エピタキシャル処理を受ける基板上の「傾いた」堆積パターンをもたらし、基板の一方の側の堆積が、反対側より厚くなる。
【０００４】
従って、均一な堆積を提供する、予熱部材とサセプタとの間の間隙における均一性の改善に対する必要性が存在する。
【発明の概要】
【０００５】
本書に記載された実施形態は、一般に、予熱リングを位置合わせする装置、及びそれを有する堆積リアクタに関する。一実施形態において、予熱リングを位置合わせする装置は、位置合わせアセンブリの形を取る。位置合わせアセンブリは、半径方向に位置合わせされた細長い溝の中に配置された位置合わせ機構を含む。位置合わせ機構及び溝は、予熱リングの底面と下部ライナの上面との間に配置される。位置合わせ機構及び溝は、予熱リングが下部ライナに対して方位方向に及び／又は回転方向に移動するのを抑止するように構成される。
【０００６】
本発明の上述の特徴を詳細に理解できるように、上記で簡単に要約した本発明のより詳細な説明が、実施形態を参照することによって得られ、実施形態の幾つかは添付の図面に示される。しかしながら、添付の図面は本発明の典型的な実施形態のみを示しており、従って発明の範囲を限定すると見なすべきではなく、本発明は他の等しく有効な実施形態を許容しうることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】処理チャンバの概略図である。
【図２】図１の処理チャンバの平面図を示し、上部ドームが除去されており、予熱リングと下部ライナのための位置合わせアセンブリを想像線で示す。
【図３】図２の位置合わせアセンブリを示す断面図である。
【図４】図３の位置合わせアセンブリのための下部ライナにおける溝デザインを示す。
【図５】図３の位置合わせアセンブリのための予熱リングにおける位置合わせ機構を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
理解を容易にするため、可能な場合には、図に共通する同一の要素を示すのに同一の参照番号が使用されている。一つの実施形態の要素および特徴は、さらなる記述がなくても、他の実施形態に有益に組み込まれうることが企図される。
【０００９】
以下の記述では、説明の目的のために、本開示の実施形態についての徹底的な理解を提供するため、多数の具体的な詳細が記述される。場合によっては、本開示を不明瞭にすることを回避するため、周知の構造及び装置が、詳細によりはむしろ、ブロック図の形で示される。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施することを可能にするのに十分詳細に記載される。他の実施形態が利用されうるということと、本開示の範囲から逸脱することなく、論理的、機械的、電気的及び他の変更がなされうるということが理解されるべきである。
【００１０】
図１は、位置合わせアセンブリ１９０を有する処理チャンバ１００の概略図を示す。処理チャンバ１００は、基板１０８の上面上での材料の堆積を含んで、一つ以上の基板１０８を処理するために使用されうる。処理チャンバ１００は、部品の中でもとりわけ、サセプタ支持体アセンブリ１０６の裏側１０４及び予熱部材１８０を加熱するための、処理チャンバ１００の壁１０１の内部に配置された放射加熱ランプ１０２の配列を含んでもよく、予熱部材１８０は、リング、長方形部材、又は任意の便利な形状を有する部材であってよい。
【００１１】
処理チャンバ１００は、上部ドーム１１０、下部ドーム１１２及び上部ドーム１１０と下部ドーム１１２の間に配置される下部ライナ１１４を含む。上部ドーム１１０及び下部ドーム１１２は、概して、処理チャンバ１００の内部領域を画定する。幾つかの実施形態において、放射加熱ランプ１０２の配列は、上部ドーム１１０の上に配置されてもよい。
【００１２】
概して、上部ドーム１１０の中央窓部及び下部ドーム１１２の底部は、石英などの光学的に透明な材料から形成される。ランプ１０２の配列などの一つ以上のランプが、サセプタ支持体アセンブリ１０６の周囲に所定の最適な望ましい仕方で、下部ドーム１１２に隣接してその下に配置され、プロセスガスが上を通るときに、基板１０８の様々な領域で温度を独立に制御し、これにより基板１０８の上面上への材料の堆積を容易にすることができる。本明細書では詳細に論じられないが、堆積される材料は、ガリウムヒ素、窒化ガリウム、窒化アルミニウムガリウムなどを含みうる。
【００１３】
ランプ１０２は、電球１３６を含むように構成され、摂氏約２００度から摂氏約１６００度の範囲内の温度に処理チャンバ１００の内部を加熱するように構成されうる。各ランプ１０２は、配電ボード（図示せず）に接続され、それを通って電力が、各ランプ１０２に供給される。ランプ１０２は、ランプヘッド１３８の中に配置され、ランプヘッドは、例えば、ランプ１０２とランプ１０２の間に配置されたチャネル１４０、１５２の中に導入される冷却流体によって、処理中又は処理後に冷却されうる。ランプヘッド１３８は、一つには、ランプヘッド１３８が下部ドーム１１２に近接しているため、伝導及び放射で下部ドーム１１２を冷却する。ランプヘッド１３８は、ランプ壁及びランプの周囲のリフレクタ（図示せず）の壁も冷却しうる。あるいは、下部ドーム１１２は、当産業で既知の対流法により冷却されうる。用途に応じて、ランプヘッド１３８は、下部ドーム１１２と接触することもあるし、接触しないこともある。
【００１４】
基板１０８から離れて放射されている赤外線を反射して基板１０８上へ戻すために、リフレクタ１４４が、任意付加で、上部ドーム１１０の外側に置かれてもよい。リフレクタ１４４は、アルミニウム又はステンレス鋼などの金属から製造され得る。反射の効率は、金などの非常によく反射する被覆でリフレクタ領域を被覆することにより改善することができる。リフレクタ１４４は、一つ以上のチャネル１４６によって冷却源（図示せず）に連結され得る。チャネル１４６は、リフレクタ１４４の側面に又はリフレクタ１４４の中に形成される通路（図示せず）に接続する。通路は、水などの流体の流れを運ぶように構成され、リフレクタ１４４を冷却するためにリフレクタ１４４の一部表面又は全表面を覆う任意の望ましいパターンでリフレクタ１４４の側面に沿って走ってよい。
【００１５】
処理チャンバ１００の内部容積は、予熱部材１８０及び基板１０８の上方にあるプロセスガス領域１２８、並びに予熱部材１８０及びサセプタ支持体アセンブリ１０６の下方のパージガス領域１３０に分割される。プロセスガス供給源１４８から供給されるプロセスガスが、下部ライナ１１４の側壁の中に形成されるプロセスガス吸入口１５０を通ってプロセスガス領域１２８の中に導入される。プロセスガス吸入口１５０は、プロセスガスを概して半径方向内側に向けるように構成される。膜形成プロセスの間、サセプタ支持体アセンブリ１０６は、プロセスガス吸入口１５０に隣接し、プロセスガス吸入口１５０とほぼ同じ高さである処理位置に配置され得、プロセスガスが、基板１０８の上面を渡って定められた流路に沿って層流式に流れることを可能にする。プロセスガスは、処理チャンバ１００のプロセスガス吸入口１５０と反対側に配置されたガス噴出口１５５を通ってプロセスガス領域１２８を出る。ガス噴出口１５５を通るプロセスガスの除去は、それに連結された真空ポンプ１５６によって促進されうる。プロセスガス吸入口１５０とガス噴出口１５５は、互いに位置合わせされ、ほぼ同じ高さに配置されるので、そのような平行な配置は、比較的平坦な上部ドーム１１０と結び付くとき、基板１０８を渡る概して平面状の均一なガス流を可能にするであろうと考えられる。
【００１６】
パージガスは、下部ライナ１１４の側壁の中に形成される任意付加のパージガス吸入口１６０を通って（又はプロセスガス吸入口１５０を通って）パージガス源１５８からパージガス領域１３０に供給され得る。パージガス吸入口１６０は、プロセスガス吸入口１５０より下の高さに配置される。パージガス吸入口１６０は、パージガスを概して半径方向内側に向けるように構成される。膜形成プロセスの間、予熱部材１８０及びサセプタ支持体アセンブリ１０６は、パージガスが、サセプタ支持体アセンブリ１０６の裏側１０４を横切って定められた流路に沿って下方に且つ回って層流式に流れるような位置に配置され得る。いかなる特定の理論にも縛られないが、パージガスの流れは、プロセスガスがパージガス領域１３０（すなわち、予熱部材１８０及びサセプタ支持体アセンブリ１０６の下の領域）の中に入るのを実質的に防止すると考えられる。パージガスは、予熱部材１８０とサセプタ支持体アセンブリ１０６との間に形成された間隙１８２を通ってパージガス領域１３０を出て、プロセスガス領域１２８に入る。その後、パージガスは、ガス噴出口１５５を通って処理チャンバ１００から排気され得る。
【００１７】
サセプタ支持体アセンブリ１０６は、示されているようなディスク状のサセプタ支持体を含んでもよいし、又は中央開口を有し、ランプ１０２の熱放射への基板の曝露を容易にするために、基板のエッジから基板を支持する、リング状のサセプタ支持体であってもよい。サセプタ支持体アセンブリ１０６は、サセプタ支持体１１８及びサセプタ１２０を含む。サセプタ支持体アセンブリ１０６は、ランプ１０２からの放射エネルギーを吸収し、放射エネルギーを基板１０８に伝えるため、炭化ケイ素又は炭化ケイ素で被覆されたグラファイトから形成されうる。
【００１８】
下部ライナ１１４は、石英材料から製造され、上に配置された予熱部材１８０を受け入れるように構成されたリップ１１６を有し得る。スペース１８４が、下部ライナ１１４上のリップ１１６と予熱部材１８０との間に設けられ得る。位置合わせアセンブリ１９０が、予熱部材１８０を下部ライナ１１４のリップ１１６上にセンタリングすることによって、スペース１８４を均一に維持し得る。スペース１８４は、下部ライナ１１４と予熱部材１８０の間に熱的分離を提供し得る。加えて、スペース１８４は、予熱部材１８０が、下部ライナ１１４から邪魔されずに、温度変化により膨張（及び収縮）することを可能にし得る。
【００１９】
予熱部材１８０は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）材料から製造され、サセプタ支持体アセンブリ１０６及びそれらの間のスペース１８４を受け入れるように構成された内周を有し得る。予熱部材１８０は、間隙１８２を横断する均一な幅を維持することによって、底部パージガスによるプロセスガスの希薄化を制御するように、更に構成される。ＳｉＣＰ膜のためのエピタキシャル処理において、底部パージガスは、プロセスガスに対して大きな希薄効果を有する。一実施形態において、エピタキシャル処理プロセスガス流は、約３０〜４０ＳＬＭの範囲であり、底部パージガスは、約５ＳＬＭである。ＳｉＣＰプロセスのための他の実施形態において、エピタキシャル処理プロセスガス流は、約５ＳＬＭの範囲であり、底部パージガスは、約５ＳＬＭである。上部ガスと底部ガスの間の比率は、ほとんど等しくてもよい。底部ガスが上側に到達するための主要な経路は、サセプタ支持体アセンブリ１０６と予熱部材１８０の間に画定された間隙１８２の間である。従って、底部パージガスは、上側のプロセスガスを希薄化する傾向がよりある。
【００２０】
予熱部材１８０は、予熱部材１８０とサセプタ支持体アセンブリ１０６の間に間隙１８２を形成し、パージガスによりプロセスガスの希薄化を制御するように構成され得る。予熱部材１８０が熱膨張により移動する場合、間隙１８２の大きさは変化し得る。予熱部材１８０とサセプタ支持体アセンブリ１０６の間の間隙１８２の大きさは、底部パージが上側のガス流に対してどのくらいの影響を及ぼすかを、直接に制御する。一実施形態において、間隙１８２は、約０．０１５インチの距離を有しうる。
【００２１】
予熱部材１８０は、熱サイクル中に著しく移動することがあり、移動は、処理チャンバ１００内の冷たい予熱部材１８０の設置後に、いっそうひどくなり得る。従来の処理チャンバにおいて、予熱リングの移動は、半径方向、回転方向、及び方位方向に起こる傾向がある。予熱リングが移動して、もはやサセプタと同心状にセンタリングされていない場合、サセプタと予熱リングの間に非対称の間隙が形成され得（サセプタが完全にセンタリングされて回転していると仮定して）、基板の一方の側が他方に比べて「傾いた」堆積厚になる。熱膨張の間に、予熱部材１８０が、サセプタ支持体アセンブリ１０６と同心性を維持しながら、熱膨張及び熱収縮できることを保証するために、位置合わせアセンブリ１９０が、予熱部材１８０と下部ライナ１１４のリップ１１６の間に設けられる。
【００２２】
図２は、処理チャンバ１００の平面図を示し、上部ドームが除去されており、予熱リング１８０と下部ライナ１１４のための複数の位置合わせアセンブリ１９０を（想像線で）示す。予熱部材１８０は、中心線２４０を有する。予熱部材１８０の中心線２４０は、サセプタ支持体アセンブリ１０６の中心と一致し得、これは、予熱部材１８０とサセプタ支持体アセンブリ１０６の間に画定される均一な幅を有する間隙１８２をもたらす。
【００２３】
予熱部材１８０はまた、リングの中に形成されたスロット２６０を有し得る。スロット２６０は、スロット２６０の第一の側面２６６が、スロット２６０の第二の側面２６８と接触しないように、予熱部材１８０を完全に貫通して、形成され得る。スロット２６０は、幅２６２を有し得る。幅２６２は、予熱部材１８０が、熱応力を引き起こすことなく膨張できるように、構成され得る。加えて、幅２６２は、パージガスを予熱部材１８０の下側からガス噴出口１５５へ通過させて、処理チャンバ１００から排気するように、構成され得る。
【００２４】
位置合わせアセンブリ１９０は、位置合わせ機構２１０と溝２０２を有し得る（両方とも、図２において想像線で示される）。位置合わせ機構２１０が、予熱部材１８０の中又は予熱部材１８０上に形成され得、溝２０２が、下部ライナ１１４の中に形成され得る。例えば、位置合わせ機構２１０は、予熱部材１８０の底面１１７から延び得、予熱部材１８０の上面１８１の中に形成された溝２０２と係合するように構成される。あるいは、位置合わせ機構２１０が、下部ライナ１１４の中又は下部ライナ１１４上に形成され得、溝２０２が、予熱部材１８０の中に形成され得る。例えば、位置合わせ機構２１０は、下部ライナ１１４の上面１１７から延び得、予熱部材１８０の底面１８１の中に形成された溝２０２と係合するように構成される。位置合わせ機構２１０はまた、独立して置かれて、予熱部材１８０及び下部ライナ１１４の中に形成された位置合わせされた溝２０２から形成されたスロットの中に載っていてもよい。一実施形態において、位置合わせ機構２１０はボールである。他の実施形態において、位置合わせ機構２１０は、隆起又は突出部である。位置合わせ機構２１０及び溝２０２は、下部ライナ１１４に対する予熱部材１８０の移動を制限する一方で、部材１８０の熱膨張及び熱収縮に関連した、サセプタ支持体アセンブリ１０６の中心線２４０に対する予熱部材１８０の半径方向の移動をなお可能にする。
【００２５】
一実施形態において、位置合わせ機構２１０は、ＳｉＣで形成され、予熱部材１８０の一体部分である。位置合わせ機構２１０は、下部ライナ２１４の不透明な石英の中に形成された溝２０２の中に静止している。溝２０２の主軸は、半径方向の線２２０によって示されるように、中心２４０から半径方向に配向される。位置合わせ機構２１０は、溝２０２の中で中心線２４０に対して半径方向に移動し得るが、横方向、回転方向、及び方位方向に移動するのを防止される。一つ以上の位置合わせアセンブリ１９０が、予熱部材１８０及び下部ライナ１１４の周りに均等に間隔を空けられてもよい。一実施形態において、３つの位置合わせアセンブリ１９０が、予熱部材１８０及び下部ライナ１１４の周りに、例えば極性の配列で、均等に間隔を空けられる。例えば、位置合わせアセンブリ１９０の間隔２５０は、約１２０度離れていてもよい。あるいは、間隔２５０は、不規則であってもよい。例えば、第一の位置合わせアセンブリ１９０が、第二の位置合わせアセンブリに対して約１００度の間隔２５０を有し、第二の位置合わせアセンブリが、第三の位置合わせアセンブリに対して約１３０度の間隔を有し、第三の位置合わせアセンブリが、第一の位置合わせアセンブリ１９０に対して約１３０度の間隔を有してもよい。
【００２６】
任意の数の位置合わせアセンブリ１９０が用いられ得るけれども、位置合わせアセンブリ１９０の構成は、間隙１８２に影響を及ぼし得る。例えば、単一の位置合わせアセンブリ１９０は、予熱部材１８０が回転するのを防止し得るが、移動して間隙１８２を非対称にするのを防止し得ない。２つの位置合わせアセンブリ１９０は、お互いと位置合わせされる場合に、間隙１８２における非対称性についての同様な問題を有し得る。間隔が約１２０度になるように、位置合わせアセンブリ１９０をずらすことは、予熱部材１８０をセンタリングし、間隙１８２の対称な幅を維持するのに役立つ。一実施形態において、予熱部材１８０及び下部ライナ１１４は、３つの位置合わせアセンブリ１９０を有し、これは、中心線２４０に対して予熱部材１８０をセルフセンタリングし、予熱部材１８０が回転して、サセプタ支持体アセンブリ２０６に対して横方向又は方位方向に移動するのを防止する。
【００２７】
図３は、図２の位置合わせアセンブリ１９０を示す断面図である。予熱部材１８０は、下部ライナ１１４のリップ１１６とかみ合うように構成されたリップ３１０を有する。位置合わせ機構２１０が、溝２０２の中に配置されている場合、第一の間隙３４２が、予熱部材１８０と下部ライナ１１４のリップ１１６の間に形成され得る。第二の間隙３４０が、下部ライナ１１４のリップ１１６と予熱部材１８０のリップ３１０の間に形成され得る。第一の間隙３４２が、第二の間隙３４０とサイズが同様であり、間隙３４２、３４０の両方が、比例関係であってもよい。すなわち、第一の間隙３４０のサイズが増加するにつれて、第二の間隙３４２のサイズが同様に増加する。予熱部材１８０と下部ライナ１１４の間に配置された第三の間隙３４６（及び第四の間隙１８２）があってもよい。第三の間隙１８２と第四の間隙３４６は、反比例であってもよい。例えば、予熱部材１８０が熱収縮するとき、第四の間隙３４６のサイズが減少すると同時に、第三の間隙１８２のサイズが増加し得る。
【００２８】
予熱部材１８０を熱膨張させると、位置合わせ機構２１０は、溝２０２の遠端３０３の方に移動する。同様に、予熱部材１８０の収縮により、ボールは、溝２０２の遠端３０３から遠ざかる。位置合わせ機構２１０及び溝２０２は、予熱部材１８０の熱膨張及び収縮により、位置合わせ機構２１０が溝２０２から離れないように、構成される。予熱部材１８０の横方向の移動が制限されるように、溝２０２の上にリップが形成されてもよい。しかしながら、予熱部材１８０は、それでもなお、中心線２４０の周りで均一にかなり実質的に半径方向に移動することができる。
【００２９】
熱膨張及び従来の堆積リアクタ内の設置によって引き起こされる間隙の変動は、予熱部材１８０と下部ライナ１１４との間に配置された位置合わせ機構２１０及び溝２０２によって低減され得る。位置合わせ機構２１０及び溝２０２は、サセプタ支持体アセンブリ１０６に対する予熱部材１８０の位置合わせ及びセルフセンタリングを可能にし、故に、間隙１８２の均一な幅を維持し、均一な堆積結果を促進させる。図４は、図３の下部ライナ１１４に形成された溝２０２を示し、他方、図５は、図３の予熱部材１８０から延在する位置合わせ機構２１０を示す。
【００３０】
位置合わせ機構２１０は、球状であってもよいし、又は他の適当な形状であってもよい。位置合わせ機構２１０の丸い形状は、予熱部材１８０と下部ライナ１１４との間の接触表面積を減少させるのに役立つ。接触表面積の減少は、予熱部材１８０が下部ライナ１１４に対してより容易に移動することを可能にする。一実施形態において、位置合わせ機構２１０は、窒化ケイ素、サファイア、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、石英、グラファイトコーティング、又はエピタキシャル堆積チャンバ内で使用するための任意の他の適当な材料を含むグループから製造される。一実施形態において、位置合わせ機構２１０は、約５ｍｍから約１５ｍｍの間、例えば１０ｍｍの直径を有する。３つのボール２１０が図２に示されるが、任意の数のボール２１０が、予熱部材１８０に収納されうることが予期される。しかしながら、３つのボール２１０が、任意の平面上の点に有利に接触する。
【００３１】
図４に示されるように、溝２０２は、下部ライナ１１４の中に皿穴状に開けられて、深いＶ字形、台形トラックを伴う楕円形状又は少なくとも２つの接触点上で位置合わせ機構２１０に接触し、それを保持するように適切に構成された他の形状を形成し得る。溝２０２は、短軸４３０を有する。短軸４３０は、予熱部材１８０と下部ライナ１１４との間に（図３に示されるような）間隙３４２、３４０を提供しながら、位置合わせ機構２１０を保持するようなサイズの寸法４３２を有する。溝２０２の壁４１０は、位置合わせ機構２１０と溝２０２の各壁４１０との間の単一の接触点を促進するために、平坦であり得る。このようにして、予熱部材１８０と下部ライナ１１４との間の熱伝達が、最小化され、これにより、予熱部材１８０のより急速な加熱と冷却が有利に可能となり、従って、基板のより急速且つより正確な温度制御が可能になる。あるいは、壁４１０は、位置合わせ機構２１０をより上手く支持するように、曲がっていてもよい。
【００３２】
溝２０２は、細長く、中心線２４０と半径方向に位置合わせされた主軸４２０を有する。溝２０２は、予熱部材１８０が熱膨張及び熱収縮する間に、位置合わせ機構２１０が溝２０２の中を移動できるように構成されたサイズ４２２を有し得る。位置合わせ機構２１０が、溝２０２の中を移動するとき、位置合わせ機構２１０の側面が、溝２０２の壁４１０と接触し、予熱部材１８０が回転しないようにする。共通の直径に位置合わせされていない少なくとも２つの位置合わせアセンブリ１９０は、予熱部材１８０がサセプタ支持体アセンブリ１０６と位置合わせがずれるのを実質的に防止するであろう（すなわち、間隙１８２の均一性を維持するであろう）。
【００３３】
予熱部材１８０は、下部ライナ１１４の中に皿穴状に開けられたＶ溝２０２の中に挿入される球状の位置合わせ機構２１０を有する。各々が位置合わせ機構２１０と溝２０２を有する複数の位置合わせアセンブリ１９０が、下部ライナの直径のあたりに配置され、一例において、約１２０度離れている。位置合わせアセンブリ１９０により、予熱部材１８０及び下部ライナ１１４が、繰り返し熱膨張及び冷却することが可能になる。位置合わせアセンブリ１９０は、熱処理サイクル中に予熱部材１８０が横方向、方位方向又は回転方向にずれないようにする。
【００３４】
上記は本発明の実施形態を対象とするが、本発明の基本的な範囲から逸脱することなく、本発明の他の更なる実施形態を考え出すこともでき、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。
【図１】
0006449294.tif 000002
【図２】
0006449294.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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