複数領域のヒータを大気から隔離する方法
【課題】ヒータアセンブリの内容積が大気に曝され、構成部品の機械的強度が使用中に劣化することを防止する方法を提供する。
【解決手段】ウェハを処理する方法であって、加熱ディスク１１６から基部まで広がり、加熱ディスクに接続された少なくとも一つの加熱エレメント１１２を囲んでいる内容積を有するヒータを含む反応チャンバ１０８内でウェハを処理するステップ、内容積は反応チャンバから内容積を隔離する密封を有し；ヒータで反応チャンバを加熱するステップ；ヒータ内容積の内部に不活性ガスをパージするステップ；内容積から反応チャンバの外側まで不活性ガスを排出するためヒータ内容積に接続されたガス抜きポートで不活性ガスをガス抜きするステップ；を含む、方法。
【解決手段】ウェハを処理する方法であって、加熱ディスク１１６から基部まで広がり、加熱ディスクに接続された少なくとも一つの加熱エレメント１１２を囲んでいる内容積を有するヒータを含む反応チャンバ１０８内でウェハを処理するステップ、内容積は反応チャンバから内容積を隔離する密封を有し；ヒータで反応チャンバを加熱するステップ；ヒータ内容積の内部に不活性ガスをパージするステップ；内容積から反応チャンバの外側まで不活性ガスを排出するためヒータ内容積に接続されたガス抜きポートで不活性ガスをガス抜きするステップ；を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
１．発明の属する技術分野
この発明はプロセス チャンバ用の加熱機構に関し、特に化学的気相堆積チャンバ用の加熱機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
２．関連技術の説明
化学的気相堆積（ＣＶＤ）は、基板上に各種の薄膜を堆積させるプロセスであり、個々の集積回路デバイスを形成するため、例えば半導体ウェハ（ウェハ）のプロセッシングのような、半導体ベースの集積回路の製造に広く使用されている。代表的なＣＶＤプロセッシングにあっては、単一又は複数のウェハが堆積又は反応チャンバ内に置かれ、反応体ガスがチャンバ内に導入され、これが加熱面で分解し、反応して単一又は複数のウェハ上に薄膜を形成する。
【０００３】
ＣＶＤ反応容器では、ウェハ表面に一度適用された被膜薬品に反応させるため複数領域抵抗型ヒータ（ヒータ）を用いてウェハに複数の被膜を付加する。ヒータには、ヒータ ディスク（ディスク）内に埋め込んだ螺旋ヒータ コイル（コイル）に接触するようチューブ内に配した少なくとも二つの抵抗型加熱ロッドが含まれる。個別の加熱ロッドは、チューブ中心線を中心としても、コイルを中心としても等距離に芯出しされていない。その代わり、それらは片寄っており、その結果、加熱ディスクの各エリヤは個々の加熱ロッドに加える電力を変化させることで広い温度範囲が得られる。ウェハを上面において支持する加熱ディスクの一方の側には、特別に設計した面（サセプタ）が存在する。ウェハは、加熱用コイルからサセプタに伝達される熱によって伝導的に加熱される。ウェハ上への膜の堆積が完了すると、プロセス ガスが除去され、反応チャンバは洗浄薬品と不活性ガスでパージされ、ウェハが取り除かれる。
【０００４】
組付けの初期段階では、ヒータ アセンブリの内容積が大気に曝される。ヒータの組み付けが完了すると大気は内部に包含されたままになる。ヒータ アセンブリの内部に包含される大気中の酸素は７００℃より高い温度でヒータ構成部品を攻撃することになる。その結果、ヒータ構成部品の機械的強度は使用と共に劣化し、ヒータ構成部品は部品、労力及び反応容器の停止時間の負担で交換が必要になろう。
【発明の概要】
【０００５】
内部空間を有するヒータを備えた反応チャンバ内でウェハを処理するステップと、ヒータで反応チャンバを加熱するステップと、ヒータ内部空間内に不活性ガスをパージするステップと、不活性ガスをガス抜きするステップとを含むウェハ処理方法。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】ＣＶＤリアクタアセンブリの例示である。
【図２】ＣＶＤリアクタアセンブリの一部の例示である。
【図３】ＣＶＤリアクタアセンブリの一部の例示である。
【図４】ＣＶＤリアクタアセンブリの一部の例示である。
【図５】抵抗型ヒータアセンブリの例示である。
【図６】螺旋コイルの例示である。
【図７】パージが行われる抵抗型ヒータアセンブリの例示である。
【図８】真空にされた抵抗型ヒータアセンブリの例示である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
発明の詳細な説明
本発明は、一般に半導体ウェハ処理反応チャンバに使用する複数抵抗型ヒータ（ヒータ）の内部から反応ガスを除去する方法と装置に関する。ウェハのプロセッシングには腐蝕性薬品を高温で使用する必要があり、この環境に耐えねばならないヒータ構成部品は現在、セラミック材である窒化アルミニウム（ＡｌＮ）から製造される。
【０００８】
ヒータ内部は反応チャンバと同じ加熱条件に置かれるが、それは反応チャンバの操作時、密封され、処理ガスに暴露されることはない。ヒータ内部は大気中で組み付けられ、分解されるため、大気ガス、特に酸素を包含する。７００℃より高い操作温度にあって、窒化アルミニウムは大気に暴露されると酸素と反応し、ＡｌＮ構成部品の材料強度が低減されることになる。その結果、ヒータの有効寿命が減少する。
【０００９】
窒化アルミニウムで製作され、ウェハのプロセッシング時、大気と処理熱に暴露されるヒータ内面には、チューブ内側面と、チューブにより被覆されるヒータ ディスクの部分と、一組の加熱ロッド絶縁体とが含まれる。これら内側ヒータ面（ヒータ内部）から酸素を低減又は除去する方法と装置を開示する。一実施形態にあって、その方法には、無酸素環境を維持するため、ヒータの内部に亘る不活性流体の連続流が含まれる。不活性流体は液体又はガス、あるいは目的とする用途に関しての操作条件で非反応性である各ガスの組合せが可能である。他の実施形態では、酸素の不存在を確実にするため、ヒータ内部を真空にする。
【００１０】
図１は、半導体ウェハ上に薄膜をプロセスする反応容器アセンブリ（リアクタ）１００の例示である。反応容器アセンブリ１００には、化学的気相堆積装置に使用するチャンバ アセンブリ１０２と抵抗型ヒータ アセンブリ（ヒータ）１０４が含まれる。ヒータ１０４は、軸１０５に沿って、チャンバ アセンブリ１０２に対して移動するように設計されている。チャンバ ボディ１０６は反応チャンバ１０８を規定し、そこでは単一又は複数のプロセス ガスとウェハ間の反応、即ちＣＶＤ反応が行われる。チャンバ ボディ１０６は、一実施形態にあっては６０６１−Ｔ６アルミニウムで形成され、チャンバ ボディ１０６を冷却するため水が貫流する通路１１０を有する。反応チャンバ１０８内にあるのはニッケル製のヒータ チューブ（チューブ）１１４の全長に亘る若干数の加熱エレメント（ロッド）１１２を含む抵抗型ヒータ（ヒータ）１０４である。チューブ１１４の端部には焼結ＡｌＮ製の加熱ディスク（ディスク）１１６がある。ディスク１１６の内部で焼結されるのはモリブデン製の螺旋加熱エレメント（コイル）１１８である。ロッド１１２とコイル１１８は鑞付けで結合され、その内部は導電性である。ロッド１１２はＡｌＮセラミック スリーブ１２０で熱絶縁されている。コイル１１８は電気抵抗の大部分を形成し、従って、反応チャンバ１０８の大部分を加熱する。加熱ディスク１１６の端部には、内部にウェハ（図示せず）がセットされるサセプタ１２２と呼ばれる窪みがある。一実施形態にあって、サセプタ１２２は２００ミリ直径の半導体ウェハ（２００ｍｍウェハ）の支持に十分な表面積を有し、他の実施形態では、サセプタ１２２には３００ミリ直径の半導体ウェハ（３００ｍｍウェハ）の支持に十分な表面積がある。
【００１１】
更に図１を参照して、ヒータ１０４は軸１０５に沿って後退し、ウェハ（図示せず）はチャンバ ボディ１０６の側部にある入口ポート１３４からサセプタ１２２上の反応チャンバ１０８の内部に置かれる。プロセッシングに備えウェハを収容するため、サセプタ１２２の表面が入口ポート１３４の下方になるまでヒータ１０４は後退する。移送用ブレード（以下の図２）はウェハ（図示せず）をサセプタ１２２内部のチャンバ ボディ１０６内に置く。一度装填されると、入口ポート１３４は密封され、ヒータ１０４はリフタ アセンブリ１３６により面板１３０の方向に進む。この点で、ガス パネル（図示せず）で制御される各プロセス ガスはポート１２４を介し、遮蔽板１２８を介し、面板１３０を介してチャンバ１０８の内部に流入し、通常、ウェハ（図示せず）上で反応するか、ウェハ上に堆積して薄膜（図示せず）を形成する。圧力が制御されるシステム（図示せず）を用い、チャンバ１０８内部の圧力が設定され、チャンバ１０８に接続した単一又は複数の圧力調節装置（図示せず）により維持される。
【００１２】
図２は、ウェハ１３２の近傍にあるプロセッシング領域を単純化した実施形態で、簡明のためリアクタ１００（図１）の構成部品の多くを取り除いてある。プロセス ガス１５４はチャンバ ボディ１０６のチャンバ蓋１２６の上面にある開口１２４から反応チャンバ１０８に入る。プロセス ガスは先ず遮蔽板１２８を通過する。遮蔽板１２８にはプロセス ガスを放射状に分配するため一組の穴（図示せず）が開けられている。次いで、プロセス ガスは面板１３０として知られる第二の穿孔板の各穴（図示せず）を通過する。面板１３０はウェハ１３２上にプロセス ガス１５４を均等に分配する。
【００１３】
ポンプ（図示せず）は収集チャンネル１４０のポンピング プレート１３８において吸引する。その結果、プロセス ガス１５４はウェハ１３２に衝突した後、ポンピング プレート１３８にある放射状穴１５６を通過し、環状チャンネル１４０の内部に収集され、次いで、反応チャンバ１０８から外部に向かう。次いで、チャンバ１０８は例えば窒素ガスのような不活性ガスでパージしてもよい。
【００１４】
一実施形態にあっては、図３に示すように、プロセッシングとパージングの後、ヒータ１０４はリフタ アセンブリ１３６により下方（チャンバ蓋１２６から遠ざかる方向）に移動する。リフト ピン１４２は反応チャンバ１０８の基部に配置される。リフト ピン１４２は一端をディスク１１６にある穴を通り抜けて接触リフト板１４４に合わせて配置される。ヒータ１０４がリフタ アセンブリ１３６の作用で軸１０５に沿い下方に移動する際に、リフト ピン１４２は静止したままで、最終的にはディスク１１６の上面上に突き出して、プロセス済みのウェハ１３２をサセプタ１２２の面から分離する。
【００１５】
一実施形態にあっては、図４に示すように、プロセスが完了すると、ウェハ１３２は、ウェハ１３２を取り出すため開口１３４から挿入されるロボット状機構（図示せず）の移送用ブレード１６６により、サセプタ１２２の面から分離される。ウェハ１３２をプロセス位置に搬入するには、上述したステップの順序を逆にする。
【００１６】
Ｓｉ３Ｎ４又はポリシリコンの低圧ＣＶＤ（ＬＰＣＶＤ）プロセッシングのような高温操作時、反応チャンバ１０８内部の反応温度は７５０℃以上の高温になり得る。従って、反応チャンバ１０８内部の露出した構成部品はこのような高温プロセッシングに適合できねばならない。このような構成部品の材料は、種々のプロセス ガスや反応チャンバ１０８の内部に導入されることがある洗浄薬品のような他の種々の薬品にも適合させるべきである。
【００１７】
図５に例示した一実施形態では、２領域 ヒータ（ヒータ）の分解図が示される。この実施形態では、チューブ２１４と、ディスク２１６と、ヒータ用ロッド絶縁体２２０は、焼結して機械加工された窒化アルミニウム（ＡｌＮ）で構成される。ヒータ ディスク２１６は、加熱用コイル２１８を内部に包含して焼結される。加熱用コイル２１８は拡散結合又は鑞付によってチューブ２１４に結合され、従って、このような結合部は反応チャンバ１０８（図１）の環境に同じように耐えることになる。ヒータ アセンブリ２０４には、ウェハ（図示せず）を支持するサセプタ（図示せず）を備えた面２５８と、チューブ２１４に結合する反対側の面２６０を有するヒータ ディスク２１６が含まれる。チューブ２１４の内部には共通の中心線２４６の周りに等距離で配した二組の加熱ロッド２１２が置かれる。各加熱エレメント２１２はセラミック スリーブ（ＡｌＮ）２２０の内部に収容される。各加熱ロッド２１２は、チューブ１１４の材料に似た熱膨張特性を有する材料で作られる。この実施形態にあっては、加熱ロッド２１２はニッケル（Ｎｉ）で製作され、加熱ロッド２１２は窒化アルミニウムに似た熱膨張係数を有する。加熱ロッド２１２は端部キャップ２５０を貫通し、反対側から端部キャップ２５０に入る電気接続部（図示せず）に取り付けられる。
【００１８】
しかし、図６に例示されるような実施形態にあって、加熱ロッド２１２はヒータ ディスク２１６、ヒータ コイル２１８（破線）及びチューブ２１４の共通中心線２１７にセンタリングされていない。各加熱ロッド２１２に対する個々の電気制御装置に沿って、他の構成部品により用いられる中心線２１７に対し加熱ロッド２１２をセンタリングしないことで、ＣＶＤプロセッシングに必要とされる全温度範囲が提供される。
【００１９】
次に、図７に例示する実施形態に関し、大気ガスは２領域 ヒータ３０４の内部からパージされる。コネクタ基部３５５、コネクタ アダプタ３５０を通じてチューブ３１４内部へのパージは、毎分約１００立方センチメートル（ｃｃｍ）の流量で、一定流量の不活性ガスのような流体で実施できる。一実施形態に対し、窒素は不活性ガスとして使用できる。入口ポート３６２とガス抜きポート３６４のサイズと共に、ヒータに適用する窒素ガス圧は、ヒータ３０４を通じて所望の流量が得られるような値にすべきである。
【００２０】
一実施形態にあって、窒素ガス流は入口ポート３６２へパージするとき１平方インチ当たり（ｐｓｉ）３０ポンドの圧力を維持する速度でもよい。窒素はガス抜きポート３６４においてヒータ３０４の外部にガス抜きすることができる。使用されている窒素は、ある温度まで冷却してもよい。冷却した窒素はヒータ内部で温度を７００℃より低く維持でき、ヒータ内部３６６に僅かな酸素が残留する結果としてのＡｌＮ材料の劣化を、更に低減できる。窒素を冷却する一つの方法は、液体窒素から蒸発する窒素に周囲温度にある窒素を混合することである。ウェハ プロセスのサイクルが開始される前にヒータ内部３６６からの酸素の除去を確実にするために、パージは、ウェハ プロセス サイクル開始前にスタートできるため、パージは連続にしてもよい。更に、ヒータ内部へのパージは、ウェハのプロセッシングに関係なく連続にしてもよく、修理又は廃棄するためのヒータの分解の為、停止することができる。
【００２１】
一実施形態において、コネクタ アセンブリ３７０は一端でヒータに接続し、多数の接続部を提供する。コネクタ アセンブリ３７０は、端部キャップ３４５と、ヒータ チューブ３１４と、チャンバ ボディ１０６（図１）とに取り付けられる。コネクタ アセンブリ３７０を貫通するのは入口ポート３６２と、ガス抜きポート３６４と、熱電対（図示せず）に対する電気接続部３７２と、ヒータ用ロッド３１２に対する電気接続部である。コネクタ アセンブリ３７０にはコネクタ アダプタ３５０とコネクタ基部３５５が含まれる。コネクタ アダプタ３５０は電気接続部３７２をヒータ用ロッド３１２の端部に取り付ける。コネクタ アダプタ３５０に取り付けられるのはチャンバ ボディ１０６（図１）に取り付けられたコネクタ基部３５５である。入口ポート３６２は端部キャップ３４５を貫通し、一方、端部キャップ３４５を経由したガス抜きは寸法公差を緩く設定して達成できる。このコネクタ アセンブリ３７０の構造では、ヒータ３０４へのコネクタ アセンブリ３７０の一回の取り付け操作で、総ての電気接続部と流体接続部が同時に用意される。ヒータ３０４は圧力の保全性を有するため、圧力容器として機能する。この圧力の保全性は、構成部品、即ちヒータ チューブ３１４、端部キャップ３４５、コネクタ アセンブリ３７０の相互間にＯリング３７５を配し、不活性ガスの反応チャンバ１０８（図１）内部への損失量を軽減することで達成される。
【００２２】
あるいは、一実施形態にあっては、図８に例示するように、ヒータ４０４内部のヒータ内容積４６６は内在する大気を真空で排気して除去してもよい。コネクタ アセンブリ４７０は一端でヒータ４０４に接続し、多数の接続部を提供する。コネクタ アセンブリ４７０は端部キャップ４４５、ヒータ チューブ４１４及びチャンバ ボディ１０６（図１）に取り付ける。コネクタ アセンブリ４７０を貫通するのは、真空ポート４６２と、ガス抜きポート４６４と、熱電対（図示せず）に対する電気接続部４７２と、ヒータ用ロッド４１２に対する電気接続部である。コネクタ アセンブリ４７０には、コネクタ アダプタ４５０とコネクタ基部４５５が含まれる。コネクタ アダプタ４５０は、電気接続部４７２をヒータ用ロッド４１２の端部に取り付ける。コネクタ アダプタ４５０に取り付けるのは、チャンバ ボディ１０６（図１）に取り付けるコネクタ基部４５５である。真空ポート４６２は、端部キャップ４４５を貫通し、ヒータ内容積４６６に至る。ガス抜きポート４６４に真空ゲージ又は圧力ゲージ４７６を取り付けて、真空レベルをモニタできる。このコネクタ アセンブリ４７０の構造では、ヒータ４０４へのコネクタ アセンブリ４７０の一回の取り付け操作で総ての電気接続部と流体接続部が同時に用意される。ヒータ４０４は、圧力の保全性を有するため、圧力容器として機能する。この圧力の保全性は構成部品、即ちヒータ チューブ４１４と、端部キャップ４４５と、コネクタ アセンブリ４７０の相互間に配したＯリング４７５で達成され、真空が何らかの反応チャンバ薬品をヒータ内容積４６６に吸引するのを阻止する。
【００２３】
真空が真空ポート４６２に適用されると、ヒータ内部４６６は約５トールの真空に曝される。この方式で、真空源がヒータ４０４の内部４６６に連続的に適用される。真空レベルをモニタする他、真空ゲージ４７６を用いてヒータ内部４６６の真空の保全性の漏れをチェックしてもよい。十分な真空を保持するヒータ４０４の能力をヒータ４０４における圧力の保全性をテストする周期的な漏れチェックによって確認してもよい。漏れチェックはヒータ内部４６６を真空源から密封し、真空減衰の速度に関し、経時的な真空損をモニタすることによって実行してもよい。５時間毎の０〜２．５トール範囲内での近似真空減衰速度は許容されよう。
【００２４】
説明してきた実施形態に関しては、この発明に対し変更と調整があり得るかも知れぬことを理解すべきである。例えば、ヒータ内部４６６に真空を形成する実施形態の場合、あるプロセス温度（７００℃より低い）に対しては第一実施形態における真空必要条件は２．５〜１０トールのような範囲でよいと結論づけても差し支えない。
【００２５】
パージを実行する実施形態の場合、各種流体の使用が許されることを理解すべきである。特に、窒素の代替として、ハロゲン ガスのような何らかの不活性ガスを使用してもよい。ヒータ内部４６６全体に亘る不活性ガスのパージは、導入される不活性ガスの温度と、ヒータ内容積４６６の所望温度によって１００ｃｃｍとは違うパージ速度で達成できる。３０ｐｓｉ以外のパージ圧を適用してパージ プロセスを微調整してもよい。パージ流量を変えることの他に、パージ ガス（種々のパージ ガス）を冷却又は冷凍してヒータ内部の温度を制御してもよい。更に、パージ ポートに代え、係合するコネクタ構成部品の寸法公差設定を緩い公差の仕様にしてもよいであろう。このような緩やかな公差設定にすれば、パージ ガスが十分な速度で構成部品間から漏れ出し得る隙間が構成部品間に形成され、ガス抜きポートが不必要になるであろう。ウェハの処理に関係なく、連続的に（停止することなく）パージして、操作時にヒータ内部に大気が存在しないことを一層確実にすることもできる。
【００２６】
他の実施形態にあっては、大気が除去されてしまうまで不活性ガスをヒータ内部全体に亘りパージする。ある点では、パージ側とガス抜き側双方が遮断又は閉鎖され、指定圧に合った不活性ガスが圧力容器内に停止して又は静的に残留することになろう。ヒータ内部に識別できる圧力変化が発生しなかったことの確認に圧力ゲージを使用できるかもしれない。識別できる圧力損とは、ヒータの設計、操作及び有効寿命に対し許容し得ぬあらゆる損量である。
【００２７】
他の実施形態にあっては、特定の真空レベルに至るまでヒータ内容積に真空を適用してもよく、次いで、真空源をヒータ内容積に対し遮断することができる。ヒータ内部近傍あるいはヒータ内部の真空システムに並置又は取り付けた真空ゲージは、ヒータ内部の真空レベルをモニタしてもよい。これによってヒータ内部の真空の保全性ロスについて、更によく観察することが可能になると考えられる。
【符号の説明】
【００２８】
１００：反応容器アセンブリ（リアクタ）、１０２：チャンバアセンブリ、１０４：抵抗型ヒータアセンブリ（ヒータ）、１０５：軸、１０６：チャンバボディ、１０８：反応チャンバ、１１０：水通路、１１２：加熱エレメント、１１４：ヒータチューブ、１１６：加熱ディスク、１１８：螺旋加熱エレメント、１２０：ＡｌＮセラミック スリーブ、１２２：サセプタ、１２４：ポート、１２６：チャンバ蓋、１２８：遮蔽板、１３０：面板、１３２：ウェハ、１３４：入口ポート、１３６：リフタアセンブリ、１３８：ポンピングプレート、１４０：収集チャンネル、１４２：リフトピン、１４４：接触リフト板、１５４：プロセス ガス、１５５：パージガス、１５６：放射状穴、１６６：移送用ブレード、２０４：ヒータアセンブリ、２１２：加熱ロッド、２１４：チューブ、２１６：ディスク、２１７：共通中心線、２１８：加熱用コイル、２２０：ヒータ用ロッド絶縁体、：２４６：中心線、２５０：端部キャップ、２５８：サセプタを備えた面、２６０：反対側の面、３０４：２領域 ヒータ、３１４：チューブ、３４５：端部キャップ、３５０：コネクタ アダプタ、３５５：コネクタ基部、３６２：入口ポート、３６４：ガス抜きポート、３６６：ヒータ内部、３７０：コネクタ アセンブリ、３７２：電気接続部、３７５：Ｏリング、４０４：ヒータ、４１４：ヒータ チューブ、４４５：端部キャップ、４５０：コネクタアダプタ、４５５：コネクタ基部、４６２：真空ポート、４６４：ガス抜きポート、４６６：ヒータ内容積、４７０：コネクタアセンブリ、４７２：電気接続部、４７５：Ｏリング、４７６：圧力ゲージ。
【技術分野】
【０００１】
１．発明の属する技術分野
この発明はプロセス チャンバ用の加熱機構に関し、特に化学的気相堆積チャンバ用の加熱機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
２．関連技術の説明
化学的気相堆積（ＣＶＤ）は、基板上に各種の薄膜を堆積させるプロセスであり、個々の集積回路デバイスを形成するため、例えば半導体ウェハ（ウェハ）のプロセッシングのような、半導体ベースの集積回路の製造に広く使用されている。代表的なＣＶＤプロセッシングにあっては、単一又は複数のウェハが堆積又は反応チャンバ内に置かれ、反応体ガスがチャンバ内に導入され、これが加熱面で分解し、反応して単一又は複数のウェハ上に薄膜を形成する。
【０００３】
ＣＶＤ反応容器では、ウェハ表面に一度適用された被膜薬品に反応させるため複数領域抵抗型ヒータ（ヒータ）を用いてウェハに複数の被膜を付加する。ヒータには、ヒータ ディスク（ディスク）内に埋め込んだ螺旋ヒータ コイル（コイル）に接触するようチューブ内に配した少なくとも二つの抵抗型加熱ロッドが含まれる。個別の加熱ロッドは、チューブ中心線を中心としても、コイルを中心としても等距離に芯出しされていない。その代わり、それらは片寄っており、その結果、加熱ディスクの各エリヤは個々の加熱ロッドに加える電力を変化させることで広い温度範囲が得られる。ウェハを上面において支持する加熱ディスクの一方の側には、特別に設計した面（サセプタ）が存在する。ウェハは、加熱用コイルからサセプタに伝達される熱によって伝導的に加熱される。ウェハ上への膜の堆積が完了すると、プロセス ガスが除去され、反応チャンバは洗浄薬品と不活性ガスでパージされ、ウェハが取り除かれる。
【０００４】
組付けの初期段階では、ヒータ アセンブリの内容積が大気に曝される。ヒータの組み付けが完了すると大気は内部に包含されたままになる。ヒータ アセンブリの内部に包含される大気中の酸素は７００℃より高い温度でヒータ構成部品を攻撃することになる。その結果、ヒータ構成部品の機械的強度は使用と共に劣化し、ヒータ構成部品は部品、労力及び反応容器の停止時間の負担で交換が必要になろう。
【発明の概要】
【０００５】
内部空間を有するヒータを備えた反応チャンバ内でウェハを処理するステップと、ヒータで反応チャンバを加熱するステップと、ヒータ内部空間内に不活性ガスをパージするステップと、不活性ガスをガス抜きするステップとを含むウェハ処理方法。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】ＣＶＤリアクタアセンブリの例示である。
【図２】ＣＶＤリアクタアセンブリの一部の例示である。
【図３】ＣＶＤリアクタアセンブリの一部の例示である。
【図４】ＣＶＤリアクタアセンブリの一部の例示である。
【図５】抵抗型ヒータアセンブリの例示である。
【図６】螺旋コイルの例示である。
【図７】パージが行われる抵抗型ヒータアセンブリの例示である。
【図８】真空にされた抵抗型ヒータアセンブリの例示である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
発明の詳細な説明
本発明は、一般に半導体ウェハ処理反応チャンバに使用する複数抵抗型ヒータ（ヒータ）の内部から反応ガスを除去する方法と装置に関する。ウェハのプロセッシングには腐蝕性薬品を高温で使用する必要があり、この環境に耐えねばならないヒータ構成部品は現在、セラミック材である窒化アルミニウム（ＡｌＮ）から製造される。
【０００８】
ヒータ内部は反応チャンバと同じ加熱条件に置かれるが、それは反応チャンバの操作時、密封され、処理ガスに暴露されることはない。ヒータ内部は大気中で組み付けられ、分解されるため、大気ガス、特に酸素を包含する。７００℃より高い操作温度にあって、窒化アルミニウムは大気に暴露されると酸素と反応し、ＡｌＮ構成部品の材料強度が低減されることになる。その結果、ヒータの有効寿命が減少する。
【０００９】
窒化アルミニウムで製作され、ウェハのプロセッシング時、大気と処理熱に暴露されるヒータ内面には、チューブ内側面と、チューブにより被覆されるヒータ ディスクの部分と、一組の加熱ロッド絶縁体とが含まれる。これら内側ヒータ面（ヒータ内部）から酸素を低減又は除去する方法と装置を開示する。一実施形態にあって、その方法には、無酸素環境を維持するため、ヒータの内部に亘る不活性流体の連続流が含まれる。不活性流体は液体又はガス、あるいは目的とする用途に関しての操作条件で非反応性である各ガスの組合せが可能である。他の実施形態では、酸素の不存在を確実にするため、ヒータ内部を真空にする。
【００１０】
図１は、半導体ウェハ上に薄膜をプロセスする反応容器アセンブリ（リアクタ）１００の例示である。反応容器アセンブリ１００には、化学的気相堆積装置に使用するチャンバ アセンブリ１０２と抵抗型ヒータ アセンブリ（ヒータ）１０４が含まれる。ヒータ１０４は、軸１０５に沿って、チャンバ アセンブリ１０２に対して移動するように設計されている。チャンバ ボディ１０６は反応チャンバ１０８を規定し、そこでは単一又は複数のプロセス ガスとウェハ間の反応、即ちＣＶＤ反応が行われる。チャンバ ボディ１０６は、一実施形態にあっては６０６１−Ｔ６アルミニウムで形成され、チャンバ ボディ１０６を冷却するため水が貫流する通路１１０を有する。反応チャンバ１０８内にあるのはニッケル製のヒータ チューブ（チューブ）１１４の全長に亘る若干数の加熱エレメント（ロッド）１１２を含む抵抗型ヒータ（ヒータ）１０４である。チューブ１１４の端部には焼結ＡｌＮ製の加熱ディスク（ディスク）１１６がある。ディスク１１６の内部で焼結されるのはモリブデン製の螺旋加熱エレメント（コイル）１１８である。ロッド１１２とコイル１１８は鑞付けで結合され、その内部は導電性である。ロッド１１２はＡｌＮセラミック スリーブ１２０で熱絶縁されている。コイル１１８は電気抵抗の大部分を形成し、従って、反応チャンバ１０８の大部分を加熱する。加熱ディスク１１６の端部には、内部にウェハ（図示せず）がセットされるサセプタ１２２と呼ばれる窪みがある。一実施形態にあって、サセプタ１２２は２００ミリ直径の半導体ウェハ（２００ｍｍウェハ）の支持に十分な表面積を有し、他の実施形態では、サセプタ１２２には３００ミリ直径の半導体ウェハ（３００ｍｍウェハ）の支持に十分な表面積がある。
【００１１】
更に図１を参照して、ヒータ１０４は軸１０５に沿って後退し、ウェハ（図示せず）はチャンバ ボディ１０６の側部にある入口ポート１３４からサセプタ１２２上の反応チャンバ１０８の内部に置かれる。プロセッシングに備えウェハを収容するため、サセプタ１２２の表面が入口ポート１３４の下方になるまでヒータ１０４は後退する。移送用ブレード（以下の図２）はウェハ（図示せず）をサセプタ１２２内部のチャンバ ボディ１０６内に置く。一度装填されると、入口ポート１３４は密封され、ヒータ１０４はリフタ アセンブリ１３６により面板１３０の方向に進む。この点で、ガス パネル（図示せず）で制御される各プロセス ガスはポート１２４を介し、遮蔽板１２８を介し、面板１３０を介してチャンバ１０８の内部に流入し、通常、ウェハ（図示せず）上で反応するか、ウェハ上に堆積して薄膜（図示せず）を形成する。圧力が制御されるシステム（図示せず）を用い、チャンバ１０８内部の圧力が設定され、チャンバ１０８に接続した単一又は複数の圧力調節装置（図示せず）により維持される。
【００１２】
図２は、ウェハ１３２の近傍にあるプロセッシング領域を単純化した実施形態で、簡明のためリアクタ１００（図１）の構成部品の多くを取り除いてある。プロセス ガス１５４はチャンバ ボディ１０６のチャンバ蓋１２６の上面にある開口１２４から反応チャンバ１０８に入る。プロセス ガスは先ず遮蔽板１２８を通過する。遮蔽板１２８にはプロセス ガスを放射状に分配するため一組の穴（図示せず）が開けられている。次いで、プロセス ガスは面板１３０として知られる第二の穿孔板の各穴（図示せず）を通過する。面板１３０はウェハ１３２上にプロセス ガス１５４を均等に分配する。
【００１３】
ポンプ（図示せず）は収集チャンネル１４０のポンピング プレート１３８において吸引する。その結果、プロセス ガス１５４はウェハ１３２に衝突した後、ポンピング プレート１３８にある放射状穴１５６を通過し、環状チャンネル１４０の内部に収集され、次いで、反応チャンバ１０８から外部に向かう。次いで、チャンバ１０８は例えば窒素ガスのような不活性ガスでパージしてもよい。
【００１４】
一実施形態にあっては、図３に示すように、プロセッシングとパージングの後、ヒータ１０４はリフタ アセンブリ１３６により下方（チャンバ蓋１２６から遠ざかる方向）に移動する。リフト ピン１４２は反応チャンバ１０８の基部に配置される。リフト ピン１４２は一端をディスク１１６にある穴を通り抜けて接触リフト板１４４に合わせて配置される。ヒータ１０４がリフタ アセンブリ１３６の作用で軸１０５に沿い下方に移動する際に、リフト ピン１４２は静止したままで、最終的にはディスク１１６の上面上に突き出して、プロセス済みのウェハ１３２をサセプタ１２２の面から分離する。
【００１５】
一実施形態にあっては、図４に示すように、プロセスが完了すると、ウェハ１３２は、ウェハ１３２を取り出すため開口１３４から挿入されるロボット状機構（図示せず）の移送用ブレード１６６により、サセプタ１２２の面から分離される。ウェハ１３２をプロセス位置に搬入するには、上述したステップの順序を逆にする。
【００１６】
Ｓｉ３Ｎ４又はポリシリコンの低圧ＣＶＤ（ＬＰＣＶＤ）プロセッシングのような高温操作時、反応チャンバ１０８内部の反応温度は７５０℃以上の高温になり得る。従って、反応チャンバ１０８内部の露出した構成部品はこのような高温プロセッシングに適合できねばならない。このような構成部品の材料は、種々のプロセス ガスや反応チャンバ１０８の内部に導入されることがある洗浄薬品のような他の種々の薬品にも適合させるべきである。
【００１７】
図５に例示した一実施形態では、２領域 ヒータ（ヒータ）の分解図が示される。この実施形態では、チューブ２１４と、ディスク２１６と、ヒータ用ロッド絶縁体２２０は、焼結して機械加工された窒化アルミニウム（ＡｌＮ）で構成される。ヒータ ディスク２１６は、加熱用コイル２１８を内部に包含して焼結される。加熱用コイル２１８は拡散結合又は鑞付によってチューブ２１４に結合され、従って、このような結合部は反応チャンバ１０８（図１）の環境に同じように耐えることになる。ヒータ アセンブリ２０４には、ウェハ（図示せず）を支持するサセプタ（図示せず）を備えた面２５８と、チューブ２１４に結合する反対側の面２６０を有するヒータ ディスク２１６が含まれる。チューブ２１４の内部には共通の中心線２４６の周りに等距離で配した二組の加熱ロッド２１２が置かれる。各加熱エレメント２１２はセラミック スリーブ（ＡｌＮ）２２０の内部に収容される。各加熱ロッド２１２は、チューブ１１４の材料に似た熱膨張特性を有する材料で作られる。この実施形態にあっては、加熱ロッド２１２はニッケル（Ｎｉ）で製作され、加熱ロッド２１２は窒化アルミニウムに似た熱膨張係数を有する。加熱ロッド２１２は端部キャップ２５０を貫通し、反対側から端部キャップ２５０に入る電気接続部（図示せず）に取り付けられる。
【００１８】
しかし、図６に例示されるような実施形態にあって、加熱ロッド２１２はヒータ ディスク２１６、ヒータ コイル２１８（破線）及びチューブ２１４の共通中心線２１７にセンタリングされていない。各加熱ロッド２１２に対する個々の電気制御装置に沿って、他の構成部品により用いられる中心線２１７に対し加熱ロッド２１２をセンタリングしないことで、ＣＶＤプロセッシングに必要とされる全温度範囲が提供される。
【００１９】
次に、図７に例示する実施形態に関し、大気ガスは２領域 ヒータ３０４の内部からパージされる。コネクタ基部３５５、コネクタ アダプタ３５０を通じてチューブ３１４内部へのパージは、毎分約１００立方センチメートル（ｃｃｍ）の流量で、一定流量の不活性ガスのような流体で実施できる。一実施形態に対し、窒素は不活性ガスとして使用できる。入口ポート３６２とガス抜きポート３６４のサイズと共に、ヒータに適用する窒素ガス圧は、ヒータ３０４を通じて所望の流量が得られるような値にすべきである。
【００２０】
一実施形態にあって、窒素ガス流は入口ポート３６２へパージするとき１平方インチ当たり（ｐｓｉ）３０ポンドの圧力を維持する速度でもよい。窒素はガス抜きポート３６４においてヒータ３０４の外部にガス抜きすることができる。使用されている窒素は、ある温度まで冷却してもよい。冷却した窒素はヒータ内部で温度を７００℃より低く維持でき、ヒータ内部３６６に僅かな酸素が残留する結果としてのＡｌＮ材料の劣化を、更に低減できる。窒素を冷却する一つの方法は、液体窒素から蒸発する窒素に周囲温度にある窒素を混合することである。ウェハ プロセスのサイクルが開始される前にヒータ内部３６６からの酸素の除去を確実にするために、パージは、ウェハ プロセス サイクル開始前にスタートできるため、パージは連続にしてもよい。更に、ヒータ内部へのパージは、ウェハのプロセッシングに関係なく連続にしてもよく、修理又は廃棄するためのヒータの分解の為、停止することができる。
【００２１】
一実施形態において、コネクタ アセンブリ３７０は一端でヒータに接続し、多数の接続部を提供する。コネクタ アセンブリ３７０は、端部キャップ３４５と、ヒータ チューブ３１４と、チャンバ ボディ１０６（図１）とに取り付けられる。コネクタ アセンブリ３７０を貫通するのは入口ポート３６２と、ガス抜きポート３６４と、熱電対（図示せず）に対する電気接続部３７２と、ヒータ用ロッド３１２に対する電気接続部である。コネクタ アセンブリ３７０にはコネクタ アダプタ３５０とコネクタ基部３５５が含まれる。コネクタ アダプタ３５０は電気接続部３７２をヒータ用ロッド３１２の端部に取り付ける。コネクタ アダプタ３５０に取り付けられるのはチャンバ ボディ１０６（図１）に取り付けられたコネクタ基部３５５である。入口ポート３６２は端部キャップ３４５を貫通し、一方、端部キャップ３４５を経由したガス抜きは寸法公差を緩く設定して達成できる。このコネクタ アセンブリ３７０の構造では、ヒータ３０４へのコネクタ アセンブリ３７０の一回の取り付け操作で、総ての電気接続部と流体接続部が同時に用意される。ヒータ３０４は圧力の保全性を有するため、圧力容器として機能する。この圧力の保全性は、構成部品、即ちヒータ チューブ３１４、端部キャップ３４５、コネクタ アセンブリ３７０の相互間にＯリング３７５を配し、不活性ガスの反応チャンバ１０８（図１）内部への損失量を軽減することで達成される。
【００２２】
あるいは、一実施形態にあっては、図８に例示するように、ヒータ４０４内部のヒータ内容積４６６は内在する大気を真空で排気して除去してもよい。コネクタ アセンブリ４７０は一端でヒータ４０４に接続し、多数の接続部を提供する。コネクタ アセンブリ４７０は端部キャップ４４５、ヒータ チューブ４１４及びチャンバ ボディ１０６（図１）に取り付ける。コネクタ アセンブリ４７０を貫通するのは、真空ポート４６２と、ガス抜きポート４６４と、熱電対（図示せず）に対する電気接続部４７２と、ヒータ用ロッド４１２に対する電気接続部である。コネクタ アセンブリ４７０には、コネクタ アダプタ４５０とコネクタ基部４５５が含まれる。コネクタ アダプタ４５０は、電気接続部４７２をヒータ用ロッド４１２の端部に取り付ける。コネクタ アダプタ４５０に取り付けるのは、チャンバ ボディ１０６（図１）に取り付けるコネクタ基部４５５である。真空ポート４６２は、端部キャップ４４５を貫通し、ヒータ内容積４６６に至る。ガス抜きポート４６４に真空ゲージ又は圧力ゲージ４７６を取り付けて、真空レベルをモニタできる。このコネクタ アセンブリ４７０の構造では、ヒータ４０４へのコネクタ アセンブリ４７０の一回の取り付け操作で総ての電気接続部と流体接続部が同時に用意される。ヒータ４０４は、圧力の保全性を有するため、圧力容器として機能する。この圧力の保全性は構成部品、即ちヒータ チューブ４１４と、端部キャップ４４５と、コネクタ アセンブリ４７０の相互間に配したＯリング４７５で達成され、真空が何らかの反応チャンバ薬品をヒータ内容積４６６に吸引するのを阻止する。
【００２３】
真空が真空ポート４６２に適用されると、ヒータ内部４６６は約５トールの真空に曝される。この方式で、真空源がヒータ４０４の内部４６６に連続的に適用される。真空レベルをモニタする他、真空ゲージ４７６を用いてヒータ内部４６６の真空の保全性の漏れをチェックしてもよい。十分な真空を保持するヒータ４０４の能力をヒータ４０４における圧力の保全性をテストする周期的な漏れチェックによって確認してもよい。漏れチェックはヒータ内部４６６を真空源から密封し、真空減衰の速度に関し、経時的な真空損をモニタすることによって実行してもよい。５時間毎の０〜２．５トール範囲内での近似真空減衰速度は許容されよう。
【００２４】
説明してきた実施形態に関しては、この発明に対し変更と調整があり得るかも知れぬことを理解すべきである。例えば、ヒータ内部４６６に真空を形成する実施形態の場合、あるプロセス温度（７００℃より低い）に対しては第一実施形態における真空必要条件は２．５〜１０トールのような範囲でよいと結論づけても差し支えない。
【００２５】
パージを実行する実施形態の場合、各種流体の使用が許されることを理解すべきである。特に、窒素の代替として、ハロゲン ガスのような何らかの不活性ガスを使用してもよい。ヒータ内部４６６全体に亘る不活性ガスのパージは、導入される不活性ガスの温度と、ヒータ内容積４６６の所望温度によって１００ｃｃｍとは違うパージ速度で達成できる。３０ｐｓｉ以外のパージ圧を適用してパージ プロセスを微調整してもよい。パージ流量を変えることの他に、パージ ガス（種々のパージ ガス）を冷却又は冷凍してヒータ内部の温度を制御してもよい。更に、パージ ポートに代え、係合するコネクタ構成部品の寸法公差設定を緩い公差の仕様にしてもよいであろう。このような緩やかな公差設定にすれば、パージ ガスが十分な速度で構成部品間から漏れ出し得る隙間が構成部品間に形成され、ガス抜きポートが不必要になるであろう。ウェハの処理に関係なく、連続的に（停止することなく）パージして、操作時にヒータ内部に大気が存在しないことを一層確実にすることもできる。
【００２６】
他の実施形態にあっては、大気が除去されてしまうまで不活性ガスをヒータ内部全体に亘りパージする。ある点では、パージ側とガス抜き側双方が遮断又は閉鎖され、指定圧に合った不活性ガスが圧力容器内に停止して又は静的に残留することになろう。ヒータ内部に識別できる圧力変化が発生しなかったことの確認に圧力ゲージを使用できるかもしれない。識別できる圧力損とは、ヒータの設計、操作及び有効寿命に対し許容し得ぬあらゆる損量である。
【００２７】
他の実施形態にあっては、特定の真空レベルに至るまでヒータ内容積に真空を適用してもよく、次いで、真空源をヒータ内容積に対し遮断することができる。ヒータ内部近傍あるいはヒータ内部の真空システムに並置又は取り付けた真空ゲージは、ヒータ内部の真空レベルをモニタしてもよい。これによってヒータ内部の真空の保全性ロスについて、更によく観察することが可能になると考えられる。
【符号の説明】
【００２８】
１００：反応容器アセンブリ（リアクタ）、１０２：チャンバアセンブリ、１０４：抵抗型ヒータアセンブリ（ヒータ）、１０５：軸、１０６：チャンバボディ、１０８：反応チャンバ、１１０：水通路、１１２：加熱エレメント、１１４：ヒータチューブ、１１６：加熱ディスク、１１８：螺旋加熱エレメント、１２０：ＡｌＮセラミック スリーブ、１２２：サセプタ、１２４：ポート、１２６：チャンバ蓋、１２８：遮蔽板、１３０：面板、１３２：ウェハ、１３４：入口ポート、１３６：リフタアセンブリ、１３８：ポンピングプレート、１４０：収集チャンネル、１４２：リフトピン、１４４：接触リフト板、１５４：プロセス ガス、１５５：パージガス、１５６：放射状穴、１６６：移送用ブレード、２０４：ヒータアセンブリ、２１２：加熱ロッド、２１４：チューブ、２１６：ディスク、２１７：共通中心線、２１８：加熱用コイル、２２０：ヒータ用ロッド絶縁体、：２４６：中心線、２５０：端部キャップ、２５８：サセプタを備えた面、２６０：反対側の面、３０４：２領域 ヒータ、３１４：チューブ、３４５：端部キャップ、３５０：コネクタ アダプタ、３５５：コネクタ基部、３６２：入口ポート、３６４：ガス抜きポート、３６６：ヒータ内部、３７０：コネクタ アセンブリ、３７２：電気接続部、３７５：Ｏリング、４０４：ヒータ、４１４：ヒータ チューブ、４４５：端部キャップ、４５０：コネクタアダプタ、４５５：コネクタ基部、４６２：真空ポート、４６４：ガス抜きポート、４６６：ヒータ内容積、４７０：コネクタアセンブリ、４７２：電気接続部、４７５：Ｏリング、４７６：圧力ゲージ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハを処理する方法であって、
加熱ディスクから基部まで広がり、加熱ディスクに接続された少なくとも一つの加熱エレメントを囲んでいる内容積を有するヒータを含む反応チャンバ内でウェハを処理するステップ、内容積は反応チャンバから内容積を隔離する密封を有し；
ヒータで反応チャンバを加熱するステップ；
ヒータ内容積の内部に不活性ガスをパージするステップ；
内容積から反応チャンバの外側まで不活性ガスを排出するためヒータ内容積に接続されたガス抜きポートで不活性ガスをガス抜きするステップ；
を含む、方法。
【請求項２】
不活性ガスが窒素であり、窒素が周囲温度における窒素ガスと液体窒素から蒸発する窒素ガスとの混合物である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
２０〜４０ｐｓｉの圧力範囲にある不活性ガスでパージする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
５０〜１００ｃｃｍの流量範囲における不活性ガスでパージする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
加熱ディスクから基部まで広がり、加熱ディスクに接続された少なくとも一つの加熱エレメントを囲んでいる内容積を有するヒータが内部に配されている反応チャンバと、内容積は反応チャンバから内容積を隔離する密封を有し；
反応チャンバの内部でヒータに接続されるウェハを支持する手段と；
ヒータの内容積を通って一定流量の不活性ガスを維持する手段と；
を含む、ウェハ処理装置。
【請求項６】
更に、ヒータの内容積の内部に、ある圧力で不活性ガスを維持する手段を含む、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
更に、内容積から反応チャンバの外側まで不活性ガスを排出するためヒータ内容積に接続されたガス抜きポートを含む、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
更に、内容積に真空を適用する真空ポートを含む、請求項５に記載の装置。
【請求項９】
更に、真空ポートに接続される真空源と並置された真空遮断弁を含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
内部にヒータを含有するウェハ反応チャンバを含み、該ヒータが、
反応チャンバの内部でウェハを支持するためヒータに接続される表面；
加熱ディスクから基部まで広がり、加熱ディスクに接続された少なくとも一つの加熱エレメントを囲んでいる内容積、内容積は反応チャンバから内容積を隔離する密封を有し；
内容積に亘る流体を流す流体入口ポート；
ヒータ内容積に接続され、内容積からウェハ反応チャンバの外側まで流体を排出するため配置される流体ガス抜きポート；
を有する、ウェハ処理装置。
【請求項１１】
ヒータが更に、
複数のヒータ用ロッドに接続する一組の電気接続部；
流体入口ポート；
流体ガス抜きポート；
を有するコネクタアセンブリを含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
流体ガス抜きポートが緩やかな寸法公差により提供される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
更に、内容積に真空を適用する真空ポートと；
真空ポートに接続される真空源と並置された真空遮断弁と；
を含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１４】
更に、ヒータ内容積と並置された真空ゲージを備えた、請求項１０に記載の装置。
【請求項１５】
更に、７００℃より高い反応チャンバ温度で真空を適用する手段と；
真空をモニタする手段と；
真空を連続的に適用する手段と；
を含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項１】
ウェハを処理する方法であって、
加熱ディスクから基部まで広がり、加熱ディスクに接続された少なくとも一つの加熱エレメントを囲んでいる内容積を有するヒータを含む反応チャンバ内でウェハを処理するステップ、内容積は反応チャンバから内容積を隔離する密封を有し；
ヒータで反応チャンバを加熱するステップ；
ヒータ内容積の内部に不活性ガスをパージするステップ；
内容積から反応チャンバの外側まで不活性ガスを排出するためヒータ内容積に接続されたガス抜きポートで不活性ガスをガス抜きするステップ；
を含む、方法。
【請求項２】
不活性ガスが窒素であり、窒素が周囲温度における窒素ガスと液体窒素から蒸発する窒素ガスとの混合物である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
２０〜４０ｐｓｉの圧力範囲にある不活性ガスでパージする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
５０〜１００ｃｃｍの流量範囲における不活性ガスでパージする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
加熱ディスクから基部まで広がり、加熱ディスクに接続された少なくとも一つの加熱エレメントを囲んでいる内容積を有するヒータが内部に配されている反応チャンバと、内容積は反応チャンバから内容積を隔離する密封を有し；
反応チャンバの内部でヒータに接続されるウェハを支持する手段と；
ヒータの内容積を通って一定流量の不活性ガスを維持する手段と；
を含む、ウェハ処理装置。
【請求項６】
更に、ヒータの内容積の内部に、ある圧力で不活性ガスを維持する手段を含む、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
更に、内容積から反応チャンバの外側まで不活性ガスを排出するためヒータ内容積に接続されたガス抜きポートを含む、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
更に、内容積に真空を適用する真空ポートを含む、請求項５に記載の装置。
【請求項９】
更に、真空ポートに接続される真空源と並置された真空遮断弁を含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
内部にヒータを含有するウェハ反応チャンバを含み、該ヒータが、
反応チャンバの内部でウェハを支持するためヒータに接続される表面；
加熱ディスクから基部まで広がり、加熱ディスクに接続された少なくとも一つの加熱エレメントを囲んでいる内容積、内容積は反応チャンバから内容積を隔離する密封を有し；
内容積に亘る流体を流す流体入口ポート；
ヒータ内容積に接続され、内容積からウェハ反応チャンバの外側まで流体を排出するため配置される流体ガス抜きポート；
を有する、ウェハ処理装置。
【請求項１１】
ヒータが更に、
複数のヒータ用ロッドに接続する一組の電気接続部；
流体入口ポート；
流体ガス抜きポート；
を有するコネクタアセンブリを含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
流体ガス抜きポートが緩やかな寸法公差により提供される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
更に、内容積に真空を適用する真空ポートと；
真空ポートに接続される真空源と並置された真空遮断弁と；
を含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１４】
更に、ヒータ内容積と並置された真空ゲージを備えた、請求項１０に記載の装置。
【請求項１５】
更に、７００℃より高い反応チャンバ温度で真空を適用する手段と；
真空をモニタする手段と；
真空を連続的に適用する手段と；
を含む、請求項１３に記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２５６９１６（Ｐ２０１２−２５６９１６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−１７２０４７（Ｐ２０１２−１７２０４７）
【出願日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【分割の表示】特願２００２−５０８８３４（Ｐ２００２−５０８８３４）の分割
【原出願日】平成１３年６月２２日（２００１．６．２２）
【出願人】（３９００４０６６０）アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド (1,346)
【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１７２０４７（Ｐ２０１２−１７２０４７）
【出願日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【分割の表示】特願２００２−５０８８３４（Ｐ２００２−５０８８３４）の分割
【原出願日】平成１３年６月２２日（２００１．６．２２）
【出願人】（３９００４０６６０）アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド (1,346)
【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
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