(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理チャンバ内でウェハを支持する装置において、
周縁部を有するウェハペデスタルと、
前記ウェハペデスタルの外辺部の周りに配置されたパージリングとを備え、前記パージリングは内辺部の周りに複数の開口部を有し、前記複数の開口部は前記ウェハペデスタルの前記周縁部に近接して位置し、
前記パージリングの上にエッジリング組立体を備え、
前記ウェハペデスタルと、前記パージリングと、前記エッジリング組立体との一部が、パージガスを前記ウェハペデスタルの前記周縁部に沿って、前記ウェハペデスタル上に配置されたウェハの後面に向かって、流れるように方向付けるための少なくとも１つのチャンネルを形成することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記エッジリング組立体は、前記パージリングの外縁部に接触する請求項１に記載した装置。
【請求項３】
前記ウェハペデスタルにヒーター要素が組込まれた請求項１に記載した装置。
【請求項４】
前記エッジリング組立体は、前記ウェハペデスタルより低い温度に保持される請求項１に記載した装置。
【請求項５】
前記エッジリング組立体は、
内側部分と水平表面と下方の垂直部分とを有する頂部リング、
内側部分を有するほぼ平らな環状の底部リング、
前記頂部リングと底部リングの間に配置されたほぼ平らな環状の中間リング、
及び、
前記頂部リングと中間リングと底部リングとの開口部を通過する固定具を備える請求項２に記載した装置。
【請求項６】
前記エッジリング組立体は、前記パージリングの上に配置された複数のピン上にあって、前記底部リングと前記パージリングの間にチャンネルを形成し、前記頂部リングの前記下方の垂直部分は、前記パージリングと前記ウェハペデスタルの前記外辺部とを取り囲む請求項５に記載した装置。
【請求項７】
前記中間リングと底部リングとは、熱伝導率が低い材料であるステンレス鋼で作成されている請求項５に記載した装置。
【請求項８】
前記頂部リングはビードブラストにより粗くされた表面を有する請求項５に記載した装置。
【請求項９】
金属有機化合物の熱分解により、基板上に窒化チタンを蒸着する装置において、
周縁部を有し、ヒーター要素が組込まれたウェハペデスタル、
前記ウェハペデスタルから間隔をおいたシャワーヘッド、
前記ウェハペデスタルの周囲に取付けられ、前記ウェハペデスタルの周縁部に近接して通路が配置されたパージリング、
前記パージリングの前記通路に結合したパージガス供給源、
前記パージリング上に配置されエッジリング組立体を備え、前記エッジリング組立体と前記パージリングとの間にチャンネルを形成し、パージガスが前記ウェハペデスタルの前記周縁部に向かって、前記ウェハペデスタル上に配置されたウェハの後面に向かって、通過するようにすることを特徴とする装置。
【請求項１０】
前記エッジリング組立体は、前記パージリングの外縁部に接触する請求項９に記載した装置。
【請求項１１】
前記エッジリング組立体は、前記ウェハペデスタルより低い温度に保持される請求項９に記載した装置。
【請求項１２】
前記エッジリング組立体は、
内側部分と水平表面と下方の垂直部分とを有する頂部リング、
内側部分を有するほぼ平らな環状の底部リング、
前記頂部リングと底部リングの間に配置されたほぼ平らな環状の中間リング、
及び、
前記頂部リングと中間リングと底部リングとの開口部を通過する固定具を備える請求項９に記載した装置。
【請求項１３】
前記エッジリング組立体は、前記パージリングの上に配置された複数のピン上にあって、前記底部リングと前記パージリングの間にチャンネルを形成し、前記頂部リングの前記下方の垂直部分は、前記パージリングと前記ウェハペデスタルの前記外辺部とを取り囲む請求項１２に記載した装置。
【請求項１４】
前記中間リングと底部リングとは、熱伝導率が低い材料であるステンレス鋼で作成されている請求項１３に記載した装置。
【請求項１５】
前記頂部リングはビードブラストにより粗くされた表面を有する請求項１２に記載した装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本出願には、本出願と同時に出願され本出願人に譲受けられた「低温での窒化チタンの金属有機化学真空蒸着法」という題の米国特許出願第＿＿号（代理人事件番号761  Ｐ10）と共通の対象が含まれる。この出願をここに参照する。
本発明は、半導体ウェハ処理システム内でウェハを支持するウェハペデスタルに関し、より詳しくは、本発明は、パージガスをペデスタルの周辺に向けるパージリングを有するウェハペデスタルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
窒化チタン（ＴｉＮ）薄膜は、集積回路の製作で、特にデバイスの用途で、バリヤー又はコンタクト層として広く使用されている。ＴｉＮ薄膜は、テトラキス（ジアルキルアミノ）チタン即ちＴｉ（ＮＲ2）４等の先駆物質を使用して金属有機化学真空蒸着（ＭＯＣＶＤ）により形成してもよい（Ｒはアルキル基）。例えば、1993年9月21日に発行された米国特許第5,264,881号は、テトラキス（ジメチルアミノ）チタン即ちＴＤＭＡＴを熱分解し、活性化した核種と組合せ、温度200〜600℃、圧力約0.1〜100トールでＴｉＮを蒸着することを開示する。他の1996年11月29日に発行された米国特許第5,576,071号（'071特許）は、これと似た窒素等の反応キャリヤガスの存在下で、圧力0.1〜10トール、温度200〜700℃の範囲でのＴｉＮ蒸着プロセスを開示する。
【０００３】
蒸着パラメータの選択は、主に蒸着した薄膜の所望の特性によるが、ウェハ基体上に既に存在する他の材料との適合性の必要によっても制限される。例えば、0.25μｍのデバイスの用途では、金属相互接続のキャパシタンスは、信号の遅れにかなり寄与する。金属相互接続間の速度とクロストークの両方の要求を満たすため、絶縁体は誘電率の低い材料（即ち、κが3.8より小さい低誘電率材料）で出来ているのが好ましい。しかし、現在の低誘電率材料は、色々の種類のフッ素化した有機と無機化合物が含まれるが、約400℃までしか安定でない。従って、ＴｉＮ蒸着を含む後部プロセスは、比較的低温で行い、低誘電性材料との適合性を保証し、デバイスの特性への悪影響を避ける必要がある。
【０００４】
プロセスパラメータの賢明な選択と制御のほかに、実行可能な製造する価値のあるプロセスは、微粒子の汚染を制御し、装置のダウンタイムを最小限にし、メンテナンスを容易にする必要がある。窒化チタン薄膜蒸着等の蒸着プロセスでは、処理チャンバの内面上又はチャンバ内の他の構成要素上に幾らか堆積物が形成されるのは避けられない。これらの堆積物は、ウェハの処理又は移送中に、剥がれ落ちウェハ上に積もる。このような汚染は、製作した半導体デバイスの歩留まりと信頼性の両方に悪影響を与える。蒸着後プラズマアニーリング中にウェハヒーターがバイアスをかけられるとき、ヒーター表面上に薄膜堆積物が形成されていると、薄膜堆積物から例えばチャンバ壁面に微小なアークが生じる。このようなアークにより、チャンバ環境に汚染物を導入される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
それゆえ、低温ＴｉＮ薄膜蒸着装置の技術で、不所望の堆積物を最小限にし、微粒子汚染の制御を改善し、装置のメンテナンスを容易にする必要性がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
従来技術の欠点は、本発明のパージガスをペデスタルの周辺に向けるパージリングを有するウェハ支持ペデスタルにより解決される。特に本発明は、周縁部を有するウェハ支持ペデスタルであり、ウェハ支持ペデスタルの周縁部の周りにパージリングが配置されている。パージリングの内辺部には、複数の開口部が配置される。このように、複数の開口部が、ウェハ支持ペデスタルの周縁部に近接して位置する。開口部を通ってパージガスを方向付けることにより、パージリングは、ペデスタルの縁部の周りにパージガスの連続的な流れを提供することにより、ウェハ支持ペデスタルの縁部に蓄積する堆積物を減少させる。薄膜の堆積を促進するため処理ガスの熱分解を必要とする用途では、一般にペデスタルは抵抗性のヒーター要素を備える。このように、ペデスタルとヒーター要素とパージリングとの組合せは、パージヒーターとして知られている。
【０００７】
ペデスタルとパージリングを処理ガスからシールドするため、パージリングの外辺部の周りに着脱可能なエッジリング組立体も設けられる。最も低温の部分（即ち、外辺部）のみでパージリングに接触することにより、エッジリング組立体は、比較的低温に保持することが出来、エッジリング組立体上の堆積物を最小限に出来る。
窒化チタン（ＴｉＮ）薄膜蒸着の間、パージヒーターとエッジリング組立体との周りに、２つのパージガス流が形成される。Ｎ2等の「エッジパージ」ガスが、パージリングの開口部を通ってウェハ支持ペデスタルの周縁部へ流速約1500ｓｃｃｍで方向付けられ、ペデスタルの周りの不所望の堆積物を最小限にする。「ボトムパージ」ガスは、エッジリング組立体の底部の周りに流速約1000ｓｃｃｍでＮ2を流すことにより形成され、エッジリングの構成要素上の堆積物を最小限にする。この２つのパージガス流により、パージヒーターの周りに堆積物が蓄積することにより起こる微小アークの問題がなくなり、処理するウェハ上の微粒子汚染を減少させる。
【０００８】
エッジパージガス流は、パージヒーター上の不所望の堆積物を防止するのに有効で、パージヒーターは本質的にメンテナンスが不用になる。このように、ペデスタルとパージリングは、メンテナンスが殆ど不要で、堆積物が蓄積するとエッジリングは容易に取り替えることが出来る。着脱可能なエッジリング組立体により、周期的なメンテナンスが容易になり、装置のダウンタイムが著しく減少する。
【０００９】
【発明の実施の形態及び実施例】
本発明の教示は、添付図面を参照して次の発明の詳細な説明を読めば分かるであろう。
容易に理解できるように、可能なところでは、各図に共通の同一の要素を示すのに、同一の参照番号を使用した。
【００１０】
図１は、本発明の半導体ウェハ処理システム10の概略図である。このシステム10は、一般に処理チャンバ100と、ガスパネル30と、制御ユニット20と、電源、真空ポンプ等の他のハードウェア構成要素とを備える。本発明に使用するシステム10の詳細は、本出願人が譲受けた「窒化チタンの化学真空蒸着に有用な反応器」という題の1998年2月13日に出願された米国特許出願第09／023,852号に記載されていて、この出願をここに参照する。このシステム10の顕著な特徴を以下に述べる。
【００１１】
処理チャンバ100は、一般に半導体ウェハ190等の基板を支持するのに使用されるウェハ支持ペデスタル150を備える。このペデスタル150は、一般に変位機構（図示せず）を使用してチャンバ100内で垂直方向に移動することが出来る。特定のプロセスによって、ウェハ190は処理前にある所望の温度まで加熱する必要がある。本発明では、ウェハ支持ペデスタル150は、組込まれたヒーター要素170により加熱される。例えば、ペデスタル150は、ＡＣ電源16からヒーター要素170へ電流を流すことにより、抵抗により加熱しても良い。次に、ウェハがペデスタル150により加熱される。熱電対等の温度センサー172もウェハ支持ペデスタル150に組込まれ、通常の方法でペデスタル150の温度をモニターする。例えば、測定した温度をフィードバックループに使用して、ヒーター電源16の出力電流を制御し、ウェハ温度を特定のプロセスの用途に適した所望の温度に維持又は制御するようにしても良い。
【００１２】
真空ポンプ12を使用して、処理チャンバ100を真空引きし、チャンバ100内に適当なガス流と圧力を保持する。シャワーヘッド120がウェハ支持ペデスタル150上に配置され、ここを通して処理ガスがチャンバ100内に導入される。このシャワーヘッド120は、ガスパネル30に接続され、このガスパネルは処理手順の異なるステップで使用する色々のガスを制御して供給する。
本発明のこの実施例では、テトラキス−ジメチルアミノ−チタン（ＴＤＭＡＴ）等の金属有機化合物の熱分解により、ＴｉＮ薄膜蒸着が行われる。ＴＤＭＡＴは室温で液体なので、アンプル又はバブラー（図示せず）に入れたサンプルを通して、ヘリウム等のキャリヤガスを泡立たせることにより処理チャンバ100に導入される。又は、直接液体噴射システムを使用して、ＴＤＭＡＴ蒸気をチャンバ100内に導入しても良い。
【００１３】
バブラーを使用してサンプルの送りを促進するため、バブラーの温度を約50℃に保持し、ＴＤＭＡＴ蒸気圧を約0.6トールより大きくする。質量流量制御器（図示せず）とコンピュータ等の制御ユニット20を使用して、ガスパネル30を通るガス流を適当に制御し規制する。シャワーヘッド120により、ガスパネル30からの処理ガスが均一に分配されチャンバ100内に導入される。例として、制御ユニット20は、中央処理装置（ＣＰＵ）22と、支援回路24と、関連する制御ソフトウェア32を含むメモリー26とを備える。この制御ユニット20は、ウェハの移送、ガス流制御、温度制御、チャンバの真空排気等、ウェハの処理に必要な入り色のステップの自動制御を行う。制御ユニット20とシステム10の色々の構成要素との間の双方向性通信は、全体を信号バス28として示す多数の信号ケーブル（その幾つかを図1に示す）を通って処理される。
【００１４】
ウェハ190等の基板は、シャワーヘッド120の下に近接して配置され、真空チャッキングによりペデスタル150上に保持される。ウェハ190の後面即ち裏面192は、真空ライン160に結合される。この真空ライン160により、ウェハ190の裏面192の真空排気が出来、ウェハ190の前面191と後面192の間に圧力差を作る。この全体の前面圧力がウェハ190をペデスタル150上の位置に保持するのを助ける。３方向バルブ162が、真空ライン160に設けられ、ペデスタル150の表面を真空ポンプ14とガス供給源15とに接続する。特定の用途によって、このバルブ162を制御して、必要によりオプションとして、ウェハ後面192とペデスタル150表面との間に後方ガスを導入することが出来る。制御ユニット20は、バルブ162と、真空ポンプ14と、後方ガス供給源15とを制御することにより、適当な後方ガス流と圧力を維持する。もちろん、静電チャック、機械的クランプ、重力等のウェハ190を保持する他の方法を使用することも出来る。この特定の実施例では、真空チャッキングと後方ガスの使用により、加熱されたペデスタル150とウェハ190の間の熱伝導が改善される。その結果、薄膜蒸着処理の間、加熱されたペデスタル150によりウェハ190は比較的一定の温度に保持される。
【００１５】
本発明に使用する加熱したペデスタル150は、アルミニウムで出来ていて、ペデスタル150のウェハ支持表面151の下に加熱要素170を備える。加熱要素170は、ニッケルクロム線で、Incoloy鎧装チューブに封入されている。ヒーター電源16から加熱要素170への電流出力を適当に調節することにより、薄膜蒸着の間、ウェハ190とペデスタル150を比較的一定の温度に保持することが出来る。これはフィードバック制御ループにより行われ、ペデスタル150の温度は、ペデスタル150に組込まれた熱電対172により連続的にモニターされる。この情報は、信号バス28経由で制御ユニット20に送られ、制御ユニットはヒーター電源16に必要な信号を送ることで応答する。次に、ヒーター電源16の電流出力が調節され、ペデスタル150を所望の温度、即ち特定の処理用途に適当な温度に保持し制御するようにする。処理ガス混合物が、シャワーヘッド120を出るとき、加熱されたウェハ190の近くの反応ゾーン106で、ＴＤＭＡＴの熱分解が起こり、その結果ウェハの前面191上にＴｉＮ薄膜が蒸着される。
【００１６】
図２ａは、パージリング280を取付けたペデスタル150の斜視図である。好適な実施例では、パージリング280はペデスタル150に溶接され、全体の組立体、即ちペデスタルとヒーター要素とパージリングとは、パージヒーター180といわれる。ペデスタル150の支持表面151上に多数の溝159が設けられ、真空チャッキングと、ウェハの下側全体への後方ガスの分配を容易に出来るようにする。パージリング280はほぼ環状形状で、３つのスロット286が内辺部280Ｐ1と外辺部280Ｐ2の中間に配置される。パージリング280の内辺部280Ｐ1の近くに、多数の小さい孔285が設けられる。これらの孔285はパージ孔とも呼ばれ、ペデスタル150の周りにパージガスの流れが形成されるようにする。この「エッジパージ」により、ペデスタル150の周縁部上と、ウェハの下側縁部に不所望の堆積物が形成されるのを最小限にすることにより、微小アークが防止される。
【００１７】
図２ｂは、処理チャンバ100の内側の一部の断面図である。ペデスタル150はチャンバ本体110の内側に囲まれ、シャワーヘッド120の下方に配置され、このシャワーヘッドは処理ガスを供給しウェハ190上に均一に分配する。シャワーヘッド120の外側124の周りに、ふたアイソレータ126が配置され、シャワーヘッド120（クリーニングと蒸着後のアニーリング処理中ＲＦ駆動される）を接地されているチャンバ本体110とふたプレート（図示せず）から絶縁する。
図２ｂに示すように、エッジリング組立体200がパージリング280上にあり、パージリングは、ペデスタル150の周りに配置されている。エッジリング組立体200とチャンバ本体110の間に、色々のチャンバの構成要素が配置される。これらには、次のものが含まれる。1）プラズマがポンプ引きチャンネルに入らないように制限する内側シールド111。2）内側シールド111をチャンバ本体110から電気的に絶縁するチャンバ挿入物112。3）チャンバ本体110の内壁101を不所望の堆積物から保護する外側シールド113。
【００１８】
ペデスタル150は、ほぼ円形形状で、ヒーター要素170が組込まれ、それがペデスタル150を所望の温度の保持する。ウェハ190は、ペデスタル150のウェハ支持表面151上に配置され、ウェハ処理中比較的一定温度に保持される。ペデスタル150はステップ状構造を有し、ペデスタル150の頂部部分150Ｔは中間部分150Ｍより円周が小さく、中間部分は底部部分150Ｂより円周が小さい。ペデスタル150の内側に合計８つの水平チャンネル156が設けられ、ペデスタル150の頂部150Ｔ近くの円周の垂直縁部181に沿ってパージガスが流れるように導入する。図２ｃに示すように、これらのチャンネル156は、ペデスタル150の中心から、半径方向外側に開口部155へ延びる。ペデスタル150のウェハ支持表面151上に、他のチャンネル159が設けられ、ウェハ190を真空チャッキングするのに使用される。これらのチャンネル159は、ペデスタル150のシャフト164の内側に位置する真空ライン160に接続される。
【００１９】
パージリング280は、アルミニウムで出来ていて、パージガスの流れをペデスタル150の頂部部分150Ｔに位置する垂直縁部181の周りに方向付けるように設計されている。パージリング280は、位置Ｗ１とＷ２の位置で加熱したペデスタル150に溶接され、一体のユニットを形成し、これはパージヒーター180といわれる。パージリング280の内側部分283上に多数の等間隔の小さい孔285が設けられ、パージガス流をペデスタル150の垂直縁部181に沿って方向付ける。ペデスタル150の中央部分150Ｍとパージリング280との間に、チャンネル186が形成される。このチャンネル186は、開口部155を、ペデスタル150の頂部部分150Ｔとパージリング280との間に形成される空間184に接続する。
【００２０】
３部品のエッジリング組立体200が、ペデスタル150の外辺部150Ｐの周り全体に配置される。図２ｂと２ｃに示すように、エッジリング組立体200は、パージリング280の上に位置し、ペデスタル150のフランジ154の周りに適合し、そこから間隔をおいている。エッジリング組立体200は、頂部リング240と、中間リング230と、底部リング220とを備える。頂部リング240は、環状アルミニウム片で、断面はほぼ逆Ｌ字形である。頂部リング240の水平部分250は、中間リング230の上面236上に位置し、頂部リング240の垂直部分260は、パージリング280とペデスタル150に隣接し近接して下方へ延びる。中間リング230は、ほぼ平らな環状片で、頂部リング240と底部リング220との間に適合する。底部リング220も、ほぼ平らな環状形状で、その内側部分223は、パージリング280の内側部分283と相補的な形状である。中間リング230と底部リング220とは、３１６グレードのステンレス鋼等の比較的熱伝導率が低い材料で出来ている。その結果、頂部リング240は中位の温度に保持される。
【００２１】
頂部リング240と中間リング230と底部リング220とは、３つの心出しボルト271でボルト止めされる。エッジリング組立体200は、心出しボルト271をパージリング280の外辺部280Ｐ2に位置する３つのスロット288と係合させることにより、パージリング280に固定される。エッジリング組立体200は、３つのスペーサピン272上に位置し、３つのスペーサピンはパージリング280の外側部分284内にネジ止めされる。（図２ｂと２ｃは、心出しボルト271とスペーサピン272を示すが、パージリング280上の相対的な半径方向位置を示すだけである。ボルト271とピン272は、実際は相互に接触しない。）図２ａに示すように、スペーサピン272は、スロット286とパージリング280の外辺部280Ｐ2の間に等距離で配置される。エッジリング組立体200をパージリング280の上に置くと、パージリング280の頂部281と底部リング220の底部222との間に、狭いチャンネル226が形成され、パージガスの流路を提供する。この特定の構成では、エッジリング組立体200は、パージリング280の最も低温の領域、即ち外側部分284の周りでのみ接触する。それゆえ、エッジリング組立体200の温度は、約310℃の比較的低温に保持することができ、エッジリングの構成要素上の不所望の堆積物を最小限にすることが出来る。オプションとして、図２ａに示すように、スペーサピン272は、274等の他の位置、パージリング280の外辺部280Ｐ2の３つの小さなスロット288から半径方向内側に置くことも出来る。
【００２２】
エッジリング組立体200は、ステンレス鋼とアルミニウムで出来ている。頂部リング240の上面251と外側縁部262等の露出した表面は、ビードブラストにより粗くされ、これらの表面に形成される不所望の堆積物の付着性を改善する。パージガス流とエッジリングの温度により、エッジリング上の堆積物は最小限にされるが、いくらかの堆積は起こり、この改善された付着性により、エッジリング組立体200から堆積物が剥がれ落ちる機会は最小限になり、ウェハ190の微粒子汚染が減少する。
【００２３】
ウェハの処理中、窒素又はアルゴン等のパージガスは、ペデスタル150の頂部垂直縁部181から、ウェハ190の後面192へ向かって流れるように方向付けられる。本発明のこの特定の実施例では、窒素（Ｎ2）がパージガスとして選択される。不活性ガスを含む他のガスも、処理に影響を及ぼさない限り使用することが出来る。パージガスは、（図１のパージガス供給源107から）ペデスタル150の内側のチャンネル156内へ導入され、ペデスタル150の中間部分150Ｍの外辺部に位置する開口部155から出る。ガスはチャンネル186を通り、ペデスタル150とパージリング280の間に形成された空間184へ入る。空間184から、ガスは次にパージリング280の多数の小さい孔285を通って流れ、ペデスタル150の垂直縁部181に隣接する他の空間182へ入る。この空間182は、パージリングの内側部分283と、エッジリング組立体200の内側部分203と、ペデスタル150の垂直縁部181と、ウェハ198の後面192とにより形成される。矢印291で示されるエッジパージガス流のパターンにより、ペデスタル150の垂直縁部181と、ウェハ198の後面192と、頂部リング240の内側部分243との上に、不所望の薄膜が堆積するのを防止することが出来る。
【００２４】
矢印292で示される底部パージガスの流れは、頂部リング240の細長い垂直部分260の周りを流れる第２パージガスにより形成される。この底部パージガス流は、チャンバ100の底部から図１のライン105により導入され、エッジリング組立体200上の不所望の堆積を最小限にするのを助ける。底部パージガス流の一部は、底部リング220とパージリング280の間に形成されるチャンネル226へ向けられ、そこで空間182内のエッジパージガス流と合流する。底部パージガス流の第２部分は、頂部リング240の細長い部分260の外側262を周って流れ、細長い部分260と内側シールド111の間に形成される空間242へ入る。次に、パージガスは、処理ガス、反応副産物、及びエッジパージガスと共に、ふたアイソレータと内側シールド111の頂部111Ｔとの間の空間を経由して、ポンプ引きされる。
【００２５】
本発明では、エッジパージガス流と底部パージガス流の両方に、Ｎ2が使用される。しかし、実際の蒸着プロセスと干渉しなければ、アルゴン又は不活性ガス等の他のガスも使用することが出来る。好適な実施例では、エッジパージガス流の流速は約1500ｓｃｃｍで、底部パージガス流の流速は約1000ｓｃｃｍである。一般に、エッジパージガスと底部パージガスの両方の流速は、約500〜3000ｓｃｃｍの範囲であれば、許容できる。ペデスタル150とエッジリング組立体200の近くに堆積するのを有効に防止するには、このような比較的速い流速が必要である。この比較的速い流速の他の利点は、エッジリング組立体200の温度を約310±10℃に低下させることである。この低下した温度により、エッジリング組立体200上の不所望の堆積物が減少する。この２つのパージ（エッジと底部）により、本実施例の結果、清掃の間隔が引伸ばされ、また微小アークと微粒子汚染が防止されて、チャンバの性能が著しく向上する。
【００２６】
日常のメンテナンスを容易にするため、このエッジリング組立体200は、パージヒーター180から別に取外せるように設計されている。底部パージを高い流速で実施しても、長期間の処理後に、エッジリング組立体200の243Ｓ等の表面上に堆積物が蓄積するのは避けられない。本発明では、パージヒーター180を取外さなくても、エッジリング組立体200を、清掃のため容易に取外すことが出来る。このように、日常のメンテナンス中の装置のダウンタイムを、著しく減らすことが出来る。例えば、交換のエッジリング組立体200を組込み、チャンバ100を２〜３時間以内に処理に使用することが出来る。エッジリング組立体200が、一体のとなったパージヒーター180の一部であれば、このようにすることは出来ないであろう。
【００２７】
本発明の取外し可能なエッジリングを有するパージヒーターは、350℃以下の温度でＴＤＭＡＴの熱分解を使用するＴｉＮ薄膜蒸着のＭＯＣＶＤプロセスで使用される。本発明により促進される１つの特定のプロセスは、同時に出願された米国特許出願第＿＿号（代理人事件番号761Ｐ10）に記述されている。パージヒーターは、パージガス流をヒーターの周縁部に沿って方向付けるための多数のパージ孔を有し、ヒーター上の不所望の堆積物を最小限にすることが出来る。処理チャンバに、本発明を使用することにより、ヒーターの周りに堆積物が蓄積するのを防止して、微小アーキンングを軽減することが出来る。パージヒーターの周りに配置されているエッジリング組立体は、約310℃の温度に保持される。この比較的低い温度と、底部パージガス流により、エッジリングの構成要素の表面上の不所望な堆積物を最小限にすることが出来る。容易に交換可能な部品として、取外し可能なエッジリングにより、日常のメンテナンスが容易になり、装置のダウンタイムが著しく減少する。
本発明の教示を具体化した好適な実施例を示し詳細に記述したが、当業者は、これらの教示を具体化した他の色々の実施例を考えることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の半導体ウェハ処理システムの概略図。
【図２ａ】  本発明のパージヒーターの斜視図
【図２ｂ】  処理チャンバ内のエッジリング組立体と図２ａのパージヒーターの部分断面図。
【図２ｃ】  図２ｂのエッジリング組立体とパージヒーターの拡大図。
【符号の説明】
100  処理チャンバ
150  ウェハ支持ペデスタル
170  加熱要素
180  パージヒーター
190  ウェハ
200  エッジリング組立体
220  底部リング
230  中間リング
240  頂部リング
280  パージリング
【図１】
0004531914.tif 000002
【図２ａ】
0004531914.tif 000003
【図２ｂ】
0004531914.tif 000004
【図２ｃ】
0004531914.tif 000005