(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板処理装置であって、
（ａ）第１の部材と、第２の部材と、処理領域とを有する処理チャンバと、
（ｂ）前記処理領域内に圧力制御された環境を可能にする、前記第１の部材と前記第２の部材の間の真空タイトシールと、
（ｃ）前記シールを前記処理領域から切り離す、前記第１の部材と第２の部材の間に配置され前記処理領域内で行われるプロセスに対して実質的に非反応性のバリアであって、滑り可能に結合された端部を有するバリアと
を備える半導体基板装置。
【請求項２】
前記バリアが、前記処理領域内で行われるエピタキシャルシリコン堆積プロセスに対して実質的に非反応性である請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記バリアが、前記処理領域内で約１２００℃の温度を有するプロセスに対して実質的に非反応性である請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記バリアが、前記処理領域内で約１２００℃の温度でHClを有するプロセスに実質的に非反応性である請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記バリアが、膨張テトラフルオロエチレン樹脂を備える請求項１に記載の装置。
【請求項６】
収縮がバリアの厚さ方向に生じる場合に、バリアが前記第１の部材と前記第２の部材の間に割り当てられたギャップを充てんするよう、前記バリアが十分に厚い請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記バリアは連続体であり、前記処理領域に外接する請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記バリアが、第１の温度での第１の長さと、第２の温度での第２の長さと備え、前記第１の温度は前記第２の温度より低く、前記第２の長さは前記第１の長さより短く、前記バリアが継続して前記シールを前記処理領域から隔てつつ、前記滑り可能に結合された端部により、前記バリアが前記第１の長さから前記第２の長さまで収縮することを可能にする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記バリアが前記第１の長さから前記第２の長さまで収縮した後、前記シールは、前記バリアの厚さの約半分だけ領域を前記処理から隔てたままにする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
シリコンを堆積するための装置であって、
（ａ）第１の要素と、第２の要素と、処理領域とを有する処理チャンバと、
（ｂ）前記処理領域内に圧力制御されたプロセスを可能にする、前記第１の要素と前記第２の要素の間のＯリングと、
（ｃ）膨張テトラフルオロエチレン樹脂を備える線形形状材料と、を備え、
前記材料は、前記処理領域内の温度、圧力及び化学環境に実質的に不活性であり、
前記材料は、第１のノッチ付き端部と、第２のノッチ付き端部と、厚さと、長さとを有し、
前記第２のノッチ付き端部は、前記材料の長さの変化に順応するように、第１のノッチ付き端部に結合しており、
前記線形材料は、前記第１のノッチ付き端部が前記第２のノッチ付き端部に結合される際に前記処理領域に外接することにより、前記不活性材料が前記処理領域を前記Ｏリングから隔てる、装置。
【請求項１１】
前記処理領域が、前記不活性の材料の厚さの約半分だけ前記Ｏリングから隔てられるように、前記第１のノッチ付き端部が前記第２のノッチ付き端部と同じ線上に並ぶ請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１のノッチ付き端部と前記第２のノッチ付き端部が、前記処理領域内に温度と材料の収縮に関係なくオーバーラップするよう、前記材料の長さが十分に長い請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
改良されたシリコン堆積装置であって、
（ａ）第１の要素と、第２の要素と、イントリンシックシリコンの堆積のために適当な処理領域とを有する処理チャンバと、
（ｂ）前記第１の要素と第２の要素の間に形成され前記処理領域内に圧力制御環境を提供する圧力シールと、
（ｃ）前記処理領域から前記圧力シールを隔てる前記第１の要素と前記第２の要素の間で形成され、バリア層の長さの変化に順応するように結合された端部を有するバリア層と
を備え、前記バリア層は前記シールからの汚染物質が前記処理領域に達することを防止し、前記バリアは、前記処理領域内で用いる熱と化学物質からの前記シールのために絶縁を提供し、前記バリアは、前記処理領域内で用いる熱及び化学物質に実質的に不活性である装置。
【請求項１４】
半導体基板処理装置であって、
（ａ）頂部ドームと、底部ドームと、ベースリングと、前記頂部ドームと前記底部ドームに結合してこれらを隔てるクランプリングと、前記頂部ドームと前記底部ドームと前記ベースリングとクランプリングによって画される処理領域内に配置されるサセプタと、前記サセプタを照らす複数のランプと、前記サセプタに隣接して配置されるクォーツライナとを備える処理チャンバと、
（ｂ）前記ベースと各前記ドームの間に配置されるシール及び前記クランプリングと各前記ドームの間のシールであって、前記ドームと前記ベースリングと前記クランプリングが各前記シールと圧縮可能に接触して、前記処理領域内に圧力制御環境を可能にする、各前記シールと、
（ｃ）前記シールと前記処理領域の各々の間で配置されるバリアであって、前記バリアは、滑り可能に結合された端部を有し、前記シールからの汚染物質が前記処理領域に達することから防止し、そこで前記シールと前記バリアは、前記クランプリングと前記ベースリングの中に形成されるグルーブ内に配置される、前記バリアと
を備える装置。
【請求項１５】
前記ベースリングと前記クランプリングが、ステンレスで形成され、
前記シールが円形断面を有し、
前記バリアは方形断面を有し、
前記バリアの厚さが前記グルーブの深さの２倍未満である、請求項１４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体処理装置に関し、より詳しくは、不活性のバリアを使用してＯリングを絶縁し、処理領域のＯリング汚染を防止することに関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日の半導体工業の装置は、２００mmの基板からもっと大きな直径、例えば３００mmへ移行することにより、高いスループットを得ようとする。基板直径が大きくなれば、小さな直径の基板で実現されると同じ処理の結果を可能にするには、大きなガス流量と大きなエネルギーのインプットが必然的に要求される。同時に、堆積サイクルが増えれば、高いスループットが求められる。しかし、堆積サイクルが増加すれば、定期的なクリーニングサイクルを利用するこのような処理の分野ではとりわけ、クリーニングサイクルも正比例で増加する。定期的なクリーニングを利用するプロセスの一例としては、エピタキシャルシリコンの堆積を挙げることができる。エピタキシャルシリコンリアクタでは、代表的なクリーニングサイクルは特に困難であり、なぜなら、処理領域を約１２００℃に加熱しHClを注入するという工程を有するからである。大型の基板に必要とされる大きなエネルギーの要請と、長いクリーニングサイクルに対する欲求の組合わせは、既存のリアクタの設計に緊張を与えてきた。露出された構成要素、例えば一番内側のＯリングやプロセス領域に最も近接するこれらＯリングは、上記の大きな要請に特に害を被りやすい。代表的なリアクタでは、これらＯリングは、処理チャンバのための圧力シールを提供し、堆積及びクリーニングのサイクルの熱と化学反応にさらされる。
【０００３】
図１は、米国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で入手可能なEPIチャンバ等のシリコン膜の化学気相堆積（ＣＶＤ）に適したダブルドーム処理リアクタの代表的な例である。この図では、ＣＶＤリアクタ１０は、頂部ドーム１２と、底部ドーム１６と、側壁１４、１５とを有し、これら側壁は、シリコンウエハ２０等の基板を単一又は多数で搬入することができる処理領域１８を一緒になって画する。円筒状に左右対称であるウエハ２０のため時間平均化環境を提供するため、ウエハ２０は、駆動２３によって回転可能なサセプタ２２の上に配置される。クォーツリング１１８が、側壁１４と１５とサセプタ２２の間に配置される。予熱リング２４が、クォーツリング１１８によって支持されサセプタ２２を囲む。
【０００４】
ウエハ２０、予熱リング２４とサセプタ２２は、処理領域１８の外側に装備される複数のランプ２６により加熱される。頂部ドーム１２、底部ドーム１６とインサート１１８は、典型的にはクォーツ製であるが、それは、可視振動数とIR振動数の両方の光に対して透過性を有しているからであり、また、比較的高い強度を示すからであり、そして、チャンバの処理環境内で化学的に安定であるからである。側壁１４及び１５は、ベースリング４４に頂部ドーム１２と底部ドーム１６を固定するために用いられるクランプリング４０及び４２を有する。クランプリング４０及び４２とベースリング４４は、典型的にはステンレス鋼製である。
【０００５】
側壁１４及び１５の構造と、これらと処理領域１８との関係は、図２を参照することによってより良く理解することができる。図２は、側壁１４、１５とインサート１１８の拡大図を例示する。Ｏリング５０、５２、５４及び５６は、上側のクランプリング４０とベースリング４４の間でシールを形成するために用いられ、頂部ドーム１２と処理領域１８の間の圧力シールを可能にする。さらに、Ｏリング５０、５２、５４及び５６は、構造的に頂部ドーム１２を支えまた、荷重と熱応力を打ち消すように構成される。Ｏリング５０と５４の間の、またＯリング５２と５６の間のほぼ垂直なアラインメントは、頂部ドーム１２が、わずかにカンチレバー荷重だけの圧縮状態にあることを示している。頂部ドーム１２は、上側のクランプリング４０又はベースリング４４とは接触してない。このように、頂部ドーム１２と上側のクランプリング４０とベースリング４４の間にギャップが存在する。
【０００６】
下側のドーム１６は、同様に支持される。Ｏリング５８と６０は、下側のクランプリング４２とベースリング４４と底部ドーム１６の間のシールを形成するために用いられる。頂部ドーム１２のように、底部ドーム１６は、それを支持する側壁要素と接触していない。底部ドーム１６とリング４２と４４の間にギャップが存在する。また、クォーツインサート１１８と頂部ドーム１２と底部ドーム１６の間にギャップが存在する。
【０００７】
図１を参照すれば、処理ガス（反応物又はドーパント又はクリーニングに拘わらず）は、外部のソースから処理領域１８に供給され、これは概略的に２つのタンク２８によって表される。ガスは、ガスサプライ２８から、ガス供給ライン３０に沿って、ガス吸気口３２を介して処理領域１８内に流れ込む。ガスは、ポート３２から、側壁１４及び１５の流路とクォーツインサート１１８の流路の中を流れる。インサート１１８から、ガスは、矢印３４の方向に、サセプタ２２とウエハ２０を横切り、予熱リング２４を横切って流れ、排気ポート３６を介して領域１８から排気される。ポンピングソースまたは他の排気配管系は、処理領域１８からガスと副生成物を排気する目的で、排気ポート３６に結合される。ウエハ２０の回転とランプ２６からの熱に起因する熱の勾配が、流れプロファイルにわずかに影響するものの、ガスの流れプロファイルの支配的な形態は、ガス入力ポート３２から、そして、予熱リング２４とウエハ２０を横切って排気口３６に至る層流である。
【０００８】
上述のＣＶＤ処理チャンバは、多数の異なるプロセスに適応することが可能である。各プロセスは、要望された最終結果に従い相違し、これに関して別々の考察を有する。ポリシリコン堆積プロセスでは典型的には、ドープロセス又はノンドープのシリコン層が、低圧化学気相堆積（ＣＶＤ）等のプロセスを用い、ウエハ上に堆積される。このプロセスでは、シリコンソース（シラン、ジシラン、ジクロルシラン、トリクロロシランや四塩化ケイ素等）を含む反応物ガス混合物と、随意ドーパントガス（ホスフィン、アルシンやジボラン等）とが加熱され、ウエハも上を通過し、その面上にシリコン膜を堆積する。実施例によっては、水素等の非反応性キャリヤガスが、反応ガス又はドーパントガスの一方又は両方と共に、処理チャンバに注入される。このプロセスでは、堆積されたシリコンの結晶学的な性質は堆積温度に依存する。約６００℃の低い反応温度で堆積されたシリコンは、大部分はアモルファスであり、これよりも高い約６５０℃〜８００℃の堆積温度を用いた場合は、アモルファスシリコンとポリシリコンの混合体又はポリシリコンのみが堆積される。
【０００９】
各堆積シーケンスを行った後、または一連の堆積シーケンスを行った後、処理領域１８をクリーニングしてもよい。代表的なHClベースの定期的なクリーニングサイクルでは、チャンバクリーニングサイクルは、リアクタ１０内でシリコン１０〜２０μｍを堆積する毎に行われる。クリーニングサイクルは、該シーケンスの最後のウエハをチャンバ１０から取り除いた後に行われる。チャンバ内にウエハを存在させず、HClとH2の混合物を処理領域１８に提供しつつ、サセプタ温度を約１２００℃まで上げる。HClは、処理領域１８内に形成されるシリコン堆積物を分解して揮発性副生成物にし、これは排気ポート３６を介して処理領域１８から排気される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
現在のＣＶＤリアクタにおける問題の一つに、Ｏリング５０、５２、５４、５６、５８及び６０が、堆積プロセス及びクリーニングプロセスの間処理領域１８内に使用される化学物質、温度及び圧力に長く曝露されることにより劣化することが挙げられる。上記のHCl クリーニングプロセスの代表的な除去速度は、約２μｍ/min.である。クリーニングとクリーニングの間で約２０μｍの堆積を行う等、長い堆積シーケンスを行えば、高いスループットが得られるが、HClに１２００℃で曝露される長さを増大させ、Ｏリングの劣化故障の可能性を増大させる。Ｏリングが劣化したり切断されたりすれば、圧力制御の損失等、プロセス環境制御の損失が生じる他に、処理領域１８が汚染され、そこには膜が形成される。
【００１１】
処理領域１８内に汚染がないこと又は清浄度のレベルの指標の一つに、領域１８の中に堆積されるノンドープのエピタキシャルシリコン膜の比抵抗率を測定することが挙げられる。シリコンは、８００Ω-cm以上のオーダーのイントリンジックに高い比抵抗率を有するため、比抵抗率測定値が８００Ω-cm以下であれば、処理領域内が若干汚染されていることを示している。特定の比抵抗率を有するドープシリコン膜を提供するためドーパントがより高い確率で含有されるよう、先ず領域１８内に高い清浄度が要望される。Ｏリング、例えば図１及び図２の場合のように利用されるそれら等は、典型的には約２０μｍの堆積サイクルまたは１２００℃、HClで約３０分未満のクリーニングサイクルに制限される。領域１８に直接曝露されるため、これらのＯリング（５６及び５８）の劣化又は破損があればこれが処理領域の汚染につながり、これにより比抵抗率が２０-３０Ω-cmのオーダーになる。
【００１２】
Ｏリングシール型リアクタのスループット能力がクリーニングとクリーニングの間で堆積２０μｍより大きくなることにより、先行技術の欠点を克服することができる処理装置が必要である。そのようなリアクタは、約２０μｍ以上の膜を堆積することができるような、長い高温エピタキシャル堆積サイクルを可能とするだろう。このリアクタは、Ｏリングに基づく汚染が処理領域に達するのも妨げつつ、HClクリーニングの継続時間を延ばすだろう。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面は、改良された半導体基板処理装置であり、これは、第１の部材と、第２の部材と、処理領域とを有する処理チャンバと、前記処理領域内に圧力制御された環境を可能にする、前記第１の部材と前記第２の部材の間の真空タイトシールと、前記シールを前記処理領域から隔てる、前記第１の部材と第２の部材の間に配置され前記処理領域の中に行われるプロセスに対して実質的に非反応性のバリアとを有している。
【００１４】
本発明の別の側面は、シリコンを堆積するための改良された装置であり、この装置は、第１の要素と、第２の要素と、処理領域とを有する処理チャンバと、前記処理領域内に圧力制御されたプロセスを可能にする、前記第１の要素と第２の要素の間のＯリングと、前記処理領域内の温度、圧力及び化学環境に実質的に不活性である膨張したテトラフルオロエチレン樹脂前記材料を備える線形形状の材料とを備え、前記材料は、第１のノッチ付き端部と、前記第１のノッチ付き端部に適合可能に結合される第２のノッチ付き端部と、厚さと、長さとを有し、
前記線形材料は、前記第１のノッチ付き端部が前記第２のノッチ付き端部に結合されたとき、前記処理領域に外接し、それにより、前記不活性の材料が、前記処理領域を前記Ｏリングから隔てる。
【００１５】
本発明の別の側面は、シリコンを堆積するための改良された装置であり、この装置は、処理チャンバと、シールと、バリアとを備え、前記処理チャンバは、頂部ドームと、底部ドームと、ベースリングに結合し前記頂部ドームと前記底部ドームを切り離すクランプリングとを有し、前記頂部ドームと底部ドームとベースリングとクランプリングが処理領域を画し、またこの処理チャンは、前記処理領域内に配置されるサセプタと、前記サセプタを照らす複数のランプと、そして、前記サセプタに隣接して配置されるクォーツライナとを備え、前記シールには、前記ベースリングと前記ドームの各々の間で配置されるシールと、前記クランプリングと前記ドームの各々の間のシールとが含まれ、前記ドームと、前記ベースリングと前記クランプリングが前記シールと接触して圧縮可能な状態で前記処理領域内に圧力制御環境を実現し、前記バリアは、前記シールのそれぞれと前記処理領域の間に配置され、前記バリアは、前記シールからの汚染物質が前記処理領域に達することを防止し、前記シールと前記バリアは、前記クランプリングと前記ベースリングに形成されるグルーブ内に配置される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明は、主要なチャンバＯリングの寿命を伸ばし、Ｏリング汚染物質が半導体処理リアクタの処理領域に達することを防止するための不活性のバリア材の使用に関する。
【００１７】
本発明の特定の詳細は、本発明に従って、不活性バリア６２、６４、６６及び６８を有する処理リアクタ１５の側壁の横断面図である図３を参照することにより、良く理解できる。プロセスリアクタ１５は、先行技術処理リアクタ１０に同様のダブルドームＣＶＤリアクタであり、このように、共通の構成要素は同じ照合符号によって参照される。
【００１８】
頂部ドーム１２は、上側のクランプリング４０とベースリング４４によってＯリング５０、５２、５４及び５６に作用される圧縮力によって、適所に保持される。Ｏリングは、上側クランプリング４０、下側クランプリング４２及びベースリング４４の各表面に形成されるグルーブの中に配置される。Ｏリングは、半導体プロセスと様々な荷重状況に対して最も適合性の高い材料で製造される。代表的なＯリング材料はシリコーンであり、また、テフロン、ビトン、Kalrezや、テフロンで包んだ多様なＯリング組成物等のフルオロ化合物である。頂部ドーム１２は、上側クランプリング４０又はベースリング４４と接触していない。
【００１９】
頂部ドーム１２は、クォーツリング１１８と接触するが、シールを形成するわけではない。不活性バリア６２はＯリング５２に隣接して配置され、不活性バリア６４はＯリング５６に隣接して配置される。不活性バリア６２及び６４は、設置の際に、プロセス領域１８に外接する。クォーツインサート１１８と頂部ドーム１２の間にシールが存在しないため、不活性バリア６４は、プロセス領域１８の処理ガスと化学物質に曝露される。しかし、バリア６４が頂部ドーム１２とベースリング４４の間に立っているので、Ｏリング５６は領域１８内に存在するプロセス化学に曝露されない。さらに、Ｏリング５６によって放出されるあらゆる汚染物質は、バリア６４を通過することができず、従って処理領域１８を汚染することが防止される。特にＯリング５６に関して、バリア材６４は、Ｏリング５６に隣接して配置され、処理領域１８に外接し、プロセス領域１８とＯリング５６の間にある。
【００２０】
底部ドーム１６は、下側クランプリング４２とベースリング４４によってＯリング５８及び６０に作用する圧縮力によって、適所に保持される。下側ドーム１６は、下側クランプリング４２又はベースリング４４と接触してない。クォーツリング１１８は、下側ドームと接触するものの、下側ドーム１６でシール面を形成しない。不活性バリア６６はＯリング５８に隣接して配置され、不活性バリア６８はＯリング６０に隣接して配置される。不活性のバリア６６及び６８は、設置の際に、プロセス領域１８に外接する。クォーツインサート１１８と底部ドーム１６の間にはシールが存在しないため、不活性バリア６６はプロセス領域１８の処理ガスと化学物質に曝露される。しかし、バリア６６が底部ドーム１６とベースリング４４の間に立っているため、Ｏリング５８は領域１８内に存在するプロセス化学物質に曝露されない。さらに、Ｏリング５８によって放出されるあらゆる汚染物質がバリア６４を通過せず、従って処理領域１８を汚染することを防止する。特にＯリング５８に関して、バリア材６６は、Ｏリング５８に隣接して配置され、処理領域１８に外接し、プロセス領域１８とＯリング５８の間にある。
【００２１】
Ｏリング５６及び５８は、各Ｏリングに隣接するチャンバ部材間で主要な真空タイトシールを形成する。Ｏリング５６は上側ドーム１２とベースリング４４の間でシールを形成する一方、Ｏリング５８は下側ドーム１６とベースリング４４の間でシールを形成する。Ｏリング５６及び５８によって形成されるシールは、処理領域１８内で真空、大気圧及び高圧の操作を行うことを可能にする。エピタキシャルシリコンの堆積では、プロセス圧力は、約１０トール〜１０００トールのいずれの値をとることができる。代表的な圧力は、大気圧プロセスに対しては７６０トール、そして、減圧圧力プロセスに対しては約２０トール〜１００トールである。
【００２２】
Ｏリング５０、５２、５４及び６０を用いて、上側ドーム１２と下側ドーム１６全面に均一にクランプリングとベースリングの圧縮力及び荷重力を分布させる。また、Ｏリング５０、５２、５４及び６０は、処理領域１８のための二次圧力シールとしても作用する。このように、全てのシーリング力と荷重力は、Ｏリング５０、５２、５４、５６、５８及び６０によって支えられる。また、本発明のＯリングとバリア材料を適応させるために上側クランプリング４０と下側クランプリング４２とベースリング４４の中に形成される別個のグルーブは、本発明の代表的なダブルドームリアクタの具体例に例示される。ベースリング４４は、グルーブ７２が支持体と二次のシールＯリング５４を適応させる間に主要なシールＯリング５６とバリア６４を適応させるグルーブ７０等の、別々の支持ＯリングとシーリングＯリングを提供する。また、ベースリング４４は、支持及び二次のシールＯリング５８とバリア６６を適応させるグルーブ７８で見い出せるように、シール及び支持の結合Ｏリングを提供する。支持及びシールＯリング５０を適応させるグルーブ７６と主要シールＯリング５２とバリア６２を適応させるグルーブ７４とを有する別個の支持及びシールＯリングのデザインを、上側クランプリング４０は例示する。シール及び支持体Ｏリング６０とバリア６８を適応させる単一のグルーブ８０を有する、シール及び支持体結合Ｏリングを、下側クランプリング４２を例示する。図３の具体例で例示されるＯリングとバリアの配置とグルーブの構成は、Ｏリング、バリア配置とグルーブ構成デザインを単に代表するだけである。当業者は、多種多様なこのＯリングとバリアの配置を理解するだろうし、そして、グルーブサイズのデザインは、本発明の本質から離れることなく用いることができる。それらの代替的な設計と構成は、本発明のバリアが使用されるリアクタのサイズ及びタイプによって変化する。
【００２３】
不活性バリア６２、６４、６６及び６８は、圧縮力の下にあるものの、上側ドーム１２と下側ドーム１６のための荷重、分布又は支持の部分としては考慮されていない。さらに、処理領域１８のために圧力シールを提供することに対して、不活性バリア６２、６４、６６及び６８は当てにされていない。事実、バリア６２、６４、６６と６８を単独で（即ちＯリングなしで）用いたリアクタ１５と同様の処理リアクタで行われた試験では、適切な圧力制御を処理領域１８内に維持するに十分なシールを提供することができなかった。不活性バリア材６２、６４、６６及び６８は単独ではシール半導体処理リアクタに不適当であるので、
処理領域１８のための圧力シールは、クランプリング４０及び４２とベースリング４４の圧縮力の下で、上側ドーム１２と下側のドーム１６の間に配置されるシール及び支持Ｏリングによって提供される。
【００２４】
不活性のバリア６２、６４、６６及び６８は、処理領域１８内に発生する対流熱から、Ｏリングを絶縁する。処理領域１８とＯリングの間にバリアを配置する理由の一つに、処理領域１８からの熱ガスがバリアだけに接触し、隣接のＯリングには接触しないだろうということが挙げられる。Ｏリングは、側壁１４のステンレス鋼構成要素からの伝導加熱だけではなく、ドーム１２及び１６を通過して送られるランプ２８からの放射により、かなりの熱エネルギーを受け取る。更に、ギャップがクォーツドーム１２と１６とインサート１１８の間に存在するため、不活性バリア６４及び６６は、処理領域１８内に用いられる堆積とクリーニングガスに接触する。不活性バリア６４及び６６が、ベースリング４４と頂部ドーム１２と底部ドーム１６の間に有効バリアを形成するので、Ｏリング５８、５４及び５６は、堆積プロセス中に用いる高温エピタキシャルシリコン堆積化学物質に曝露されず、より重要には、クリーニングプロセス中に用いる高温のHClに基づく化学物質に曝露されない。
【００２５】
不活性バリア６２、６４、６６と６８のために用いる材料は、処理領域１８内に利用される化学物質、温度と圧力に対し、実質的に非反応性又は不活性でなければならない。このような材料は、９５０℃〜１２５０℃のサセプタ温度とエピタキシャルシリコン堆積中に典型的に使用される反応性のソースガスに対して、曝露を継続することができるだろう。更に、このような材料は１２００℃のサセプタ温度及びHClベースのクリーニング化学物質への長時間曝露を可能にするだろう。このような材料は、劣化や汚染の発生がなく、エピタキシャルシリコン堆積とクリーニングサイクルの両方に対する長時間の曝露に耐えるだろう。図３のチャンバ１５では典型的には、サセプタ温度が１２００℃の場合は、バリア材６２、６４、６６及び６８の近傍の温度は約２８０℃〜４８０℃となる。更に、バリア材は、Ｏリングと処理領域１８の間のあらゆる経路に対し相対的に、Ｏリング汚染物質が処理領域１８に達しないような配置がなされなければならない。例えば、バリア６４は、Ｏリング５４及び５６から頂部ドーム１２とクォーツインサート１１８の間のギャップへの通路と、処理領域１８への閉路をブロックするように配置される。
【００２６】
バリア材として使用するために適した、優れた熱耐性及び化学耐性を有する材料としては、テトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）を挙げることができる。Goreに１９７６年４月２７日発行される米国特許第３，９５３、５６６で教示されるように、ＰＴＦＥは膨張したポーラスの形態で生成されてもよい。また、共にW.L. Gore Associatesに譲渡される米国特許５，４９４，３０１と米国特許５，４９２，３３６の中に議論されるように、適当なバリア材は、また、膨張ＰＴＦＥの高力膜で細長ないし膨張ＰＴＦＥの芯を覆うことにより、長期間クリープを制限したものが生成されてもよい。適当なバリア材の材料の１つに、高い多方向引張強さを有する膨張テトラフルオロエチレン樹脂があり、これは製品名Gore BGでW.L. Gore Associatesから入手可能である。
【００２７】
図４は、本発明の具体例に従った膨張ＰＴＦＥバリア材を例示する。以下の例示的な具体例はバリア６４に関して説明されるが、バリア６２、６６及び６８はこれと同様に形成され、本発明に従った処理リアクタ１５内に使用される。図４で示すように、バリア６４は全長（l）、幅（w）及び厚さ（t）と順応可能に結合された端部AとBを有する線形形状の連続的片に切断されている。本発明に従った処理リアクタに使用される場合、ＰＴＦＥバリアは収縮を示す。従って、バリアの大きさl、wとtは、処理チャンバ操作の結果のバリア寸法の変化を補償するよう有利に選択される。例えば、長さlに沿った収縮は、滑り可能かつ順応可能に結合された端部AとBによって適応する。
【００２８】
順応可能に結合された端部AとBは、両側にノッチを付けられ、ノッチ付き幅はバリア６４の全幅の約半分ないし１／２wとなる.幅wは、１／２ wが有効バリアとなるよう、十分に広くする。幅１／２ wは、図８に関して説明されるように、順応可能に結合された端部AとBとともに用いられる。有効バリアを形成するために十分な接触がバリアと隣接の要素との間に残存するよう、厚さtが選択される。バリアが設置される処理リアクタの操作条件の下で、バリア材が有効Ｏリングバリアを与えるよう、バリア材の大きさl、w及びtが選択される。
【００２９】
図４のバリア６４の長さは、第１の温度での又は約８５Ｆないし２９．４℃の雰囲気温度で、またはリアクタ１５が運転中でない時のウエハ処理装置内の雰囲気条件での、バリア６４の当初の収縮前長さを表す。リアクタ１５が３００mmの基板を処理できるダブルドームＣＶＤリアクタである好ましい具体例では、バリア６４は方形断面で当初長さが約６４インチ、あるいは厚さ（t）と幅（w）がそれぞれ０．２８５のインチである断面を有する。以下に説明する具体例ではＯリング５６に対するバリア６４の配置に関して説明するが、以下の記載は、バリア６２、６６及び６８並びにＯリング５２、５８及び６０にも適用できる。
【００３０】
図５は、雰囲気条件のリアクタ１５内に設置された場合の本発明の代表的なバリア６４の上面図を例示する。リアクタ１５の中に設置される際、バリア６４は処理領域に外接する。内径Dは、３００mmの基板の処理が可能な代表的な処理リアクタ１５に対して約２０．３インチである。図６は、図５のAA図であり、代表的なバリア６４の長方形の断面形状を例示する。ここでは方形の断面形状が例示されるが、円、楕円、多角形その他の適当な他の断面形状を本発明の本質から離れることなく使用してもよいことが当業者に理解されよう。
【００３１】
図７は、図５の拡大図Bを例示する。雰囲気条件で又はバリア６４の収縮前に、順応可能に結合された端部AとBの間のオーバラップの初期長さ(Loi)は、端部AとBのノッチ付き部分の長さと共存する。換言すれば、雰囲気又はの収縮前の状態では、バリア６４は、バリア６４の全長又は処理領域１８の全周にわたって幅wだけ処理領域１８を隣接のＯリングから隔てるだろう。代表的なバリア６４では、初期のオーバラップ（Loi）の長さは約３インチであり、これは、順応可能に結合された端部A及びBの各々の長さと一致する。
【００３２】
図８は、処理領域１８内で行われる堆積及びクリーニング操作にバリア６４が曝露された後の、図５の拡大図Bを例示する。バリア６４に沿って収縮の結果、図８の中に例示されるオーバラップ領域は、Lof又はオーバラップの最終長さに小さくなった。オーバラップの最終の長さは、順応可能なノッチ付き端部A及びBのオーバーラップしたままの部分を表すので、これが処理領域１８と隣接のＯリングの間の全幅wを与える。順応可能に結合された端部A及びBが、図７に示される初期位置から図８に示される代表的な最終位置に移動する際、Lr又は低減された幅がつくられる。このように、LrAは、順応可能に結合された端部Aと関連する長さ低減の量を表す。同様に、LrBは、順応可能に結合された端部Bと関連する長さ低減の量を表す。バリア６４のLrA及びLrBに関連する部分は、処理領域１８と隣接のＯリングの間にはバリア６４の最初の幅の約半分しか残らなくなったバリア６４の部分を表す。このように、バリア材の最初の幅wは、wの約半分に減じた厚さがまだ適当なバリア材能力を提供するように十分でなければならない。
チャンバ１５がダブルの３００mmのドームＣＶＤリアクタであり、そして、バリア６４の初期の未収縮長さ（l）が約６４のインチである代表的な具体例では、初期のオーバラップ(Loi)は約３インチである。
【００３３】
収縮がバリア材６４に生じた後、オーバラップ（Lof）の最終長さは約１．５インチである。あるいは、順応可能に結合された端部AとBに関連する各Lrの合計を表す減じた厚さ（Lr）の全長は、約１．５インチである。バリア材６４の望ましい別の品質は、長さに沿った収縮が優先的に生じ、厚さ及び幅に沿った収縮は最小〜ゼロであることである。上述及び図７と８に例示されるように、バリア６４は、収縮の主軸が処理領域１８に対して外接するように並べられて設置されるため、バリア６４の長さに沿った全収縮が順応可能に結合された端部AとBで補償される。
【００３４】
代表的なバリア６４の使用法及び設置法は、図９と１０を参照することによってよりよく理解される。図９は、クォーツドーム１２の配置と上側クランプリング４０の設置の前の、ベースリング４４上のＯリング５４及び５６とバリア６４の配置を表す。ベースリング４４と上側のドーム１２で例示されるけれども、同様の手法と大きさの要求が、上側クランプリング４０のＯリング５０及び５２とバリア６２、ベースリング４４の下面のＯリング５８とバリア６６、そして、下側クランプリング４２のＯリング６０とバリア６８に、それぞれ適用される。バリア６４は、ステンレスベースリング４４内に形成されるグルーブ７０の中に、Ｏリング５６に隣接して配置される。ベースリング４４又はＯリング５６へバリア６４を接着する際、接着剤は用いない。より重要なことは、バリア６４のノッチ付きの滑り可能に結合された端部で採用された自由度を接着剤が損ねるため、接着剤を用いるべきではないということである。バリア６４の滑り可能に結合された端部A及びBには、グルーブ７０内で処理領域１８の円周に沿って自由に移動するため、その長さに沿ったバリア６４の収縮を補償し、隣接のＯリングと処理領域１８の間に適切な離隔距離を確保する、という意図がある。他の荷重及びシールのＯリング及びバリアを収容するために、追加のグルーブが提供される。例えば、支持及びシールＯリング５４がグルーブ７２内に配置され、Ｏリング５６がバリア６４に隣接してグルーブ７０内に配置される。グルーブ７２及び７０が、ベースリング４４内に形成される。
【００３５】
グルーブ７０は、リアクタ１５のサイズ、ベースリング４４の全厚、Ｏリング５４、５６の断面の直径に対して、適合する深さ（d）を有する。グルーブ深さを決めた後、頂部と底部バリア面とバリアが間に配置される部材との間に十分な接触を確保するよう、バリアの当初厚さないし無負荷の厚さtを選択する。バリア材の荷重条件は、バリアがＯリングを処理領域から確実に切り離せるように十分な圧縮力を提供する。また、当初厚さ又は無負荷厚さtは、t方向で生じるバリア収縮を補償する。収縮がt方向で生じた場合に、有効バリアを提供するために十分な接触でバリア材が各部材の間に割り当てられた隙間を充てんするように、厚さtが選択される。その結果、バリア材のt方向の収縮に限っては、バリアは損なわれないままでありまた処理領域から隣接のＯリングを隔てる。
【００３６】
リアクタ１５が処理３００mmの直径ワークピースを処理できるＣＶＤダブルドームリアクタでありバリア６４の無負荷の厚さ（t）が０．２８５インチである代表的な具体例では、グルーブ７０の深さは、約０．２１５インチである。適当なバリア材は、それが設置されるグルーブ７０深さの１．３〜１．５倍のオーダーの当初ないし無負荷の厚さを有するだろう。このように、図９の代表的な具体例は、０．２１５のインチのグルーブ深さと０．２８５インチの当初バリア厚さを例示し、それはバリアの厚さがその関連するグルーブの深さの約１．３２倍となるということになる。Ｏリング５０、５２、５４、５８及び６０とバリア材６２、６６及び６８を同様に位置させるために、追加のグルーブが、頂部クランプ４０、ベースリング４４及び底部クランプ４２に形成される。
【００３７】
図１０の中に例示される荷重状態では、上側クランプリング４０とベースリング４４は、頂部ドーム１２を支持するため、Ｏリング５０、５２、５４及び５６に圧縮力を提供する。図１０の荷重状態では、ステンレスベースリング４４と頂部クォーツドーム１２の間にスペーシング７５が維持される。図１０の代表的な具体例では、スペーシング７５は０．０２インチのオーダーである。同様のスペーシングが、上側クランプリング４０と頂部ドーム１２の間に存在する。図１０の中には示されないが、底部ドーム１６と両方のベースリング４４と下側クランプリング４２の間にスペーシングが存在する。クランプリング４０とベースリング４４の間の圧縮荷重の結果、上側ドーム１２は、Ｏリング５０、５２、５４及び５６によって支持される。処理領域１８の圧力シールを可能にするために用いられないが、バリア６２及び６４も当初厚さより圧縮される。例えば、図１０のバリア６４は、最初の無負荷の厚さ約０．２８５のインチから約０．２３５インチの厚さになる。これは、圧縮力がわずかであることを表す。
【００３８】
この力は、シールのために不十分であるが、有効バリアをＯリング５６と処理領域１８の間に確実に形成するよう、グルーブ７０を介して頂部ドーム１２とベースリング４４の間でバリア６４の幅方向に完全な接触を確保するに十分である。
【００３９】
本発明のバリア層を使用する処理チャンバは高いスループットと改良された処理ウィンドウを有することが、例証された。例えば、Ｏリングのみを利用した先行技術システム（すなわちチャンバ１０）では、２０μｍの堆積サイクルを３回連続で行った後１２００℃、 HClのクリーニングを１回行うという制限を受ける。更に、上記の堆積及びクリーニングシーケンスを行った後に先行技術リアクタで生成したエピタキシャルシリコンの抵抗率は、２０-３０Ω-cmのオーダーである。通常、２００Ω-cm以下のイントリンシックシリコン抵抗率では、ほとんどの商業上のエピタキシャルシリコン操業条件に容認されない。この場合の低い抵抗率は、Ｏリング劣化と、処理領域１８内に見込まれる破損又は他の汚染を示している。
【００４０】
図１１、１２及び１３に移れば、本発明のバリア層を利用する処理リアクタの絶縁性及び汚染物質防止性は、より良く理解されることができる。図１１は、本発明のバリア材の改良された絶縁性質を評価するためにリアクタ１５で行われるストレステストを例示する。このグラフは、バリア材６４に隣接して配置され処理領域１８から隔てられるＯリング５６で測定された温度読み出しを表す。試験では、６回連続のエピタキシャルシリコン堆積プロセスを約２６００回まで行い、次いで、１２００℃、 HClの長時間のクリーニングを約２６００〜４６００回又は約３３分行った操作含まれる。この長時間のHClクリーニングのすぐ後、追加的なエピタキシャルシリコンの堆積サイクルを６回行った。グラフにより示されるように、本発明のバリア材とともに用いたＯリングは、長時間の１２００℃クリーニングの後に約２３５℃の最高温度に曝露された。
【００４１】
図１２と１３は、図３に関して説明したように設置した本発明のバリアを有するリアクタ１５内で堆積されるイントリンシックエピタキシャルシリコン膜の抵抗率を表す。図１２と１３で例示される試験の各々では、３枚のウエハが連続的に処理され、それぞれの処理では、それぞれのウエハはエピタキシャルシリコン堆積を少なくとも10μｍ受けた。抵抗率又は清浄度の測定値は、膜の厚さ（μｍ）の関数としてΩ-cmで提供される。堆積されたエピタキシャル膜の表面の抵抗率は、０μｍ深さ計測で示される。抵抗率測定技術に関連する面の影響により、測定膜の表面での実際の抵抗率測定値より低く出ることがある。これらの面影響の効果を認識し、抵抗率は正確に計った表面抵抗率「を超える」と一般に参照される。
【００４２】
図１２は、少なくとも10μｍのエピタキシャルシリコンが各基板の上で堆積された３回の連続的エピタキシャルシリコン堆積シーケンスの抵抗率測定を表す。図１２で処理及び測定が行われた３枚の基板は、図１１に関して上述したストレステストを行う前に処理された。最低の抵抗率又は最低の清浄度のエピタキシャル膜が３回目のシーケンス中に堆積され、生成した膜の抵抗率は５５０Ω-cmを超えた。非常に良い品質のシリコンが、１回目の堆積シーケンスと２回目の堆積シーケンスで堆積され、そこでは、５０００Ω-cmを超える抵抗率と７５００Ω-cmを超える抵抗率が測定された。
【００４３】
図１３は、図１１に例示され上述されたストレステストを行った後に実行される３連続の１０μｍ堆積シーケンスに対する抵抗率測定を例示する。図１３に例示されるように、最低の抵抗率又は最低の清浄度のシリコンは、約４５０Ω-cm以上であり、また、ストレステストの後行われた１回目の堆積シーケンス中に堆積したものである。２つめの堆積膜及び３つめの堆積膜の抵抗率は順に、１３００Ω-cm以上及び６５００Ω-cm以上であった。
【００４４】
図１１、１２及び１３に例示される結果によって示されるように、
本発明に従ったバリア材を用いる処理リアクタは、主要Ｏリングシールの寿命を伸ばすことが可能であり、なぜなら、バリア材によってＯリングに絶縁の利点が提供され、そのバリア材は、最も要求の高い３０分の１２００℃ HClクリーニングサイクルの最中でも、Ｏリング温度を２５０℃以下に保つことに役立つからである。Ｏリング劣化が生じた場合でも、処理領域１８内に堆積された膜の清浄度が高いままなので、ストレステストの後に測定された抵抗率は、汚染物が処理領域１８に達しないようバリア材が防止したことを示す。本発明のバリアの反汚染の品質の証明は、図１３によって提供され、また、図１１に関して上述したストレステストをリアクタが行った後本発明のバリアを有するリアクタで堆積される膜から得られる高い電気抵抗率測定値によて提供される。
【００４５】
通常、プロセス膜抵抗率の要求（図１２及び１３で測定される等）は典型的には、所与の用途のための設計抵抗率の要求の約５〜１０倍である。従って、約１０〜２０Ω-cmの抵抗率を必要とするデバイス又は用途では、約５０〜２００Ω-cmのプロセス膜抵抗率測定値を必要とするだろう。ストレステストを行った後でも、本発明のバリアを有するリアクタ１５は、４００Ω-cmより大きな抵抗率で、高純度エピタキシャル膜を堆積した。
【００４６】
本発明のバリアを有する上述の処理リアクタ１５は、多数の異なるプロセスに適応することが可能である。本発明の利点は、エピタキシャルシリコン堆積とクリーニングシーケンスの面における例示により、良く理解される。堆積操作とクリーニング操作の両方が１０００℃より上の温度、更に通常は約１１００〜１２００℃の温度で行われるので、エピタキシャルシリコン処理操作は特に困難である.クリーニングシーケンスは１２２５℃もの高温のプロセスステップを採用している場合もある。このように、なされた堆積及びクリーニングのサイクルがエピタキシャル処理装置のために継続された高温操作の要求を形成するため、エピタキシャルシリコンの堆積は特殊な問題を起こす。
【００４７】
代表的なエピタキシャルシリコン化学気相堆積サイクルでは、本発明に従った不活性バリアを有するダブルドーム処理リアクタ１５内のサセプタ２２上に基板２０が配置される。基板をサセプタ２２に配置した後に、サセプタ２２、基板２０と予熱リング２４は複数の高輝度ランプ２６によって、妥当な堆積温度にまで加熱される。代表的なエピタキシャルシリコン堆積プロセスは、使用されるソースガスによるが約９５０℃〜１２５０℃で行われる。例えば、四塩化ケイ素（SiCl4）の堆積温度は約１１５０℃〜１２５０℃であり、他方、シラン（SiH4）の堆積温度は約９５０℃〜１０５０℃である。駆動２３は、円筒状に左右対称である基板２０に時間平均化環境を与えるため、回転することが可能である。堆積ガスは、供給ライン３０とチャンバ入口３２を介して外部のソースから処理領域１８に導入される。ガス混合物がシリコンのソース、例えばシラン、ジシラン、ジクロルシラン、トリクロロシランや四塩化ケイ素等を典型的には有するが、これに限定されるものではない。水素等の非反応性のキャリヤガスが、反応物ガスと共に処理チャンバに注入される。
【００４８】
堆積ガスは、入口３２から排気口３６、予熱リング２４、サセプタ２２、基板２０と、これらを横切って流れ、その後は排気システムに流れる。基板２０上だけの堆積を意図しているのだが、堆積反応を引き起こすために十分に高温である他のチャンバ面にも堆積は生じる。例えば堆積は、予熱リング２４、基板２０によってカバーされないサセプタ２２の端部、頂部、そして、底部ドーム１２及び１６等の面に生じ、またリアクタの設計によりサセプタ２２と予熱リング２４の裏側等の面に生じる。堆積サイクルの間、ライナ１１８と頂部ドーム１２の間のギャップに進入する処理領域１８内の加熱堆積反応物がＯリング５６に到達することを、バリア６４は防止する。同様に、ライナ１１８と底部ドーム１６の間のギャップに進入する処理領域１８内の加熱堆積反応物がＯリング５８に到達することを、バリア６６は防止する。バリア６２、６４、６６及び６８は、エピタキシャルシリコン堆積中に処理領域１８内に存在する高温からの熱的絶縁を提供する。
【００４９】
更に、バリア６４及び６６が各Ｏリングと処理領域１８の間に有利に配置されるため、各Ｏリングによって発生する粒子又はその他の汚染物質が処理領域１８に進入し基板２０上に堆積された膜を汚染することが防止される。同様にバリア６２は、Ｏリング５０と５２によって生じた汚染物質又は粒子が、処理領域１８に到達し又はコーティングする可能性を防止し、あるいはリアクタ１５の頂部部分のランプ２６から処理領域１８への放射エネルギーの伝達に不利な影響を与えることを防止する。同様に、バリア６８は、Ｏリング６０によって生じた汚染物質又は粒子が、処理領域１８に到達し又はコーティングする可能性を防止し、あるいはリアクタ１５の底部部分のランプ２６から処理領域１８への放射エネルギーの伝達に不利な影響を与えることを防止する。
【００５０】
堆積サイクルは、処理される各基板に対して繰り返される。代表的なエピタキシャル堆積シーケンスでは、多数の基板が処理され、次いで、クリーニングシーケンスを処理領域１８の内部で１回行い、堆積サイクル中に蓄積された堆積物を取り除く。商業上現実的な堆積及びクリーニングシーケンスが、特に考慮されるが、そこでは、エピタキシャルシリコンを約20μｍ堆積する工程に続いて、HClベースの長時間のクリーニングサイクルが１回約５〜１０分続けられる。堆積シーケンスの最後の基板が処理されて、処理領域から取り出された後、処理領域１８の温度（サセプタ２２で測定される）は約１２００℃まで上げられる。次に、HClが入口３２を介して処理領域１８内に導入される。気相のHClは、処理領域１８内部で解離し、シリコン堆積物と他の蓄積物と反応して揮発性物質副生成物を形成する。その後、これらの揮発性の副生成物は、排気口３６を介して処理領域１８から排気される。
【００５１】
堆積プロセスの場合と同様に、バリア６４及び６６は、クリーニングプロセス中に用いられる高温ガスとの直接接触による劣化から、シールＯリング５６及び５８を保護する。特にクリーニングプロセスに関して、バリア６４及び６６は、Ｏリング５６及び５８とクリーニングサイクル中に処理領域１８内で使用される反応性のクリーニング剤と間の接触により生じる化学侵食を防止する。エピタキシャルリアクタに代表的な１２００℃ HClクリーニングでは、使用される反応性の高い洗浄剤の１つに、塩素を挙げることができる。
【００５２】
クリーニングサイクル中は、ライナ１１８と頂部ドーム１２の間のギャップに進入する処理領域１８内の加熱クリーニングガスがＯリング５６に到達することを、バリア６４は防止する。
【００５３】
同様に、ライナ１１８と底部ドーム１６の間のギャップに進入する処理領域１８内の加熱クリーニングガスがＯリング５８に到達することを、バリア６６は防止する。また、バリア６２、６４、６６及び６８は、処理領域１８内に使用される高いHClクリーニング温度から、熱絶縁を提供する。
更に、バリア６４及び６６がＯリングと処理領域１８の間に有利に配置されるため、Ｏリングによって発生する粒子又はその他の汚染物質が処理領域１８を進入してクリーニングプロセスを妨げることを防止する。Ｏリング５０及び５２が劣化されて、粒子又は汚染物質を生成する場合は、バリア６２は、これら粒子又は汚染物質が、処理領域１８に到達し又はコーティングする可能性を防止し、あるいはリアクタ１５の頂部部分のランプ２６から処理領域１８への放射エネルギーの伝達に不利な影響を与えることを防止する。Ｏリング６０が劣化され粒子又は汚染物質を生成する場合は、バリア６８は、これら粒子又は汚染物質が、処理領域１８に到達し又はコーティングする可能性を防止し、あるいはリアクタ１５の底部部分のランプ２６から処理領域１８への放射エネルギーの伝達に不利な影響を与えることを防止する。
【００５４】
ここまでエピタキシャルシリコン堆積に関して説明してきたが、他の処理操作は本発明のバリア層を有利に利用することが可能である。例えば、アモルファスシリコン、ドープシリコンやポリシリコンの堆積プロセスは、上述と同様の１２００℃ HClクリーニングサイクルを採用する。これらのタイプの堆積リアクタは同様に、本発明のバリアを使用して、Ｏリングの劣化なしに、長時間の１２００℃ HClクリーニングサイクルを行う能力を実現することができる。本発明のバリアが塩化物にｙる化学侵食を防止すると同様に、バリアを他のクリーニング化学物質と共に用いて、他のタイプの化学侵食も同様に防止する。例えば、本発明のバリアは、NF3を用いる等フッ素ベースのクリーニング化学物質を使用するこれら処理チャンバ内で、フッ素による化学侵食を防止するために用いることができる。
【００５５】
ここまで本発明の特定の具体例を示し説明してきたが、当業者には更なる修正と改善ができるだろう。従って、本発明は、ここに示した特定の形態に限定されないことを理解することが要望され、特許請求の範囲については、本発明の本質及び範囲から離れない全ての修正をカバーすることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、先行技術のＣＶＤ処理リアクタの横断面図である。
【図２】図２は、先行技術のＣＶＤリアクタの側壁の横断面図である。
【図３】図３は、本発明に従ったＣＶＤ処理リアクタの側壁の横断面図である。
【図４】図４は、本発明に従った不活性バリアの斜視図である。
【図５】図５は、本発明の不活性バリアの上面図である。
【図６】図６は、図５の不活性バリアのA-A断面図である。
【図７】図７は、本発明に従った不活性バリアのオーバラップ領域の初期の拡大図Bである。
【図８】図８は、本発明に従った不活性バリアのオーバラップ領域の最終の拡大図Ｂである。
【図９】図９は、無負荷の位置にある側壁の横断面図である。
【図１０】図１０は、搬入ないし設置の位置にある側壁の横断面図である。
【図１１】図１１は、本発明に従ってバリア層を有しているチャンバ内に設置されるＯリングに対し、Ｏリングの温度を時間の関数として例示するグラフである。
【図１２】図１２は、本発明によって不活性バリアを有するリアクタで処理される一連のウエハに対する膜厚対比抵抗率のグラフである。
【図１３】図１３は、本発明によって不活性バリアを有するリアクタで処理される一連のウエハのための膜厚対比抵抗率のグラフである。
【符号の説明】
１２…頂部ドーム、４０…上側クランプリング、４４…ベースリング、５０，５２，５４，５６…Ｏリング。
【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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