DE69534965T2 - Abscheidungsverfahren - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abscheiden einer Schicht eines Materials auf einem Wafer und ein Halter für eine solche Vorrichtung.
- Ein Typ einer Bearbeitungsvorrichtung für Halbleiter-Wafer ist ein Einfach-Wafer-Bearbeiter, bei dem ein Wafer nach dem anderen auf einem Halter in einer Bearbeitungskammer gestützt wird. Der Halter teilt die Kammer in einen Teil, der unterhalb des Halters ist (der untere Teil), und einen zweiten Teil, der oberhalb des Halters ist (der obere Teil). Im Allgemeinen ist der Halter auf einem Schaft montiert, der den Halter um seine Achse dreht, um eine gleichförmigere Bearbeitung des Wafers zu erreichen. Ein Fluss eines Bearbeitungsgases, wie z. B. ein Abscheidungsgas, ist in dem oberen Teil der Kammer und über die Fläche des Wafers zur Verfügung gestellt. Im Allgemeinen hat die Kammer einen Gaseinlass-Anschluss an einer ihrer Seiten und einen Gasauslass-Anschluss an einer gegenüberliegenden Seite, um einen Fluss des Bearbeitungsgases über den Wafer zu erreichen. Der Halter ist geheizt, um den Wafer auf eine gewünschte Bearbeitungstemperatur zu heizen. Ein Verfahren, das verwendet wird, um den Halter zu heizen, ergibt sich durch die Verwendung von Lampen, die um die Kammer zur Verfügung gestellt sind und durch Lenken deren Lichts in die Kammer und auf den Halter. Um die Temperatur auf die der Wafer geheizt wird zu kontrollieren wird die Temperatur des Halters ständig gemessen. Dies wird oft durch einen Infrarot-Temperatursensor erreicht, der Infrarot-Strahlung, die von dem geheizten Halter emittiert wird, detektiert. Eine solche Bearbeitungsvorrichtung ist aus der
EP 0473 067 A1 bekannt. - Ein Problem mit diesem Typ von Bearbeitungsvorrichtung ist, dass ein Teil des Bearbeitungsgases, das oft ein Gas oder eine Mischung von Gasen zum Abscheiden einer Schicht eines Materials auf der Oberfläche des Wafers ist, dazu neigt, um die Kante des Halters zu fließen, und eine Schicht des Materials auf der Rückseite des Halters abscheidet. Da das abgeschiedene Material im Allgemeinen unterschiedlich zu dem Material des Halters ist, hat die abgeschiedene Schicht ein Emissionsvermögen, das sich von dem Emissionsvermögen des Halters unterscheidet. Sobald die Schicht des Materials auf der Rückseite des Halters abgeschieden ist, detektiert der Infrarot-Temperatursensor daher eine Änderung, die durch die Änderung des Emissionsvermögens der Fläche verursacht ist, von der die Infrarot-Strahlung emittiert wird. Diese Änderung zeigt eine Änderung der Temperatur des Halters an, die in Wirklichkeit nicht existiert.
- Eine Technik die verwendet worden ist, um das Problem von Abscheidungen auf der Rückseite des Halters zu verhindern, ist es, einen Fluss eines Inert-Gases wie z. B. Wasserstoff in dem unteren Teil der Kammer bei einem Druck zur Verfügung zu stellen, der etwas größer ist als der des Abscheidegases in dem oberen Teil der Kammer. Eine Vorrichtung dies zu erreichen ist in der US-Patentanmeldung von Roger Anderson et al, Anmeldungsnr. 08/099,977, eingereicht am 30. Juli 1993, mit dem Titel "Gas Inlets For Wafer Processing Chamber" beschieben. Da das Inert-Gas in dem unteren Teil der Kammer auf einem höheren Druck liegt, wird es um die Kante des Halters von dem unteren Teil der Kammer in den oberen Teil der Kammer fließen. Dieser Fluss des Inert-Gases verhindert den Fluss eines Abscheidungsgases in den unteren Teil der Kammer. Obwohl dies sehr zufriedenstellend ist, um eine Abscheidung einer Schicht des Abscheidungsgases auf der Rückseite des Halters zu verhindern, hat es einen Nachteil. Der Fluss des Inert-Gases in den oberen Teil der Kammer an der Kante des Halters verdünnt die Abscheidungsgase an der Kante des Halters. Dies wiederum verursacht eine Nicht-Gleichförmigkeit der Zusammensetzung des Abscheidungsgases, wobei sowohl die Gleichförmigkeit der Dicke als auch des Widerstandes der abgeschiedenen Schicht nachteilig beeinflusst wird.
- Eine andere Technik die entwickelt worden ist, um den Fluss eines Inert-Gases um die Kante des Halters von dem unteren Teil der Kammer zu dem oberen Teil der Kammer zu limitieren, ist es, die Kante des Halters mit einem Vorheizring zu überlappen, der den Halter umgibt. Dies bildet einen Labyrinth-Durchgang, der den Fluss eines Gases um die Kante des Halters stark reduziert. Eine solche Vorrichtung ist in der Anmeldung für das US-Patent von Israel Beinglass, Anmeldungsnr. 08/090,591, angemeldet am 13. Juli 1993, mit dem Titel "Improved Halter Design" beschrieben. Obwohl dies den Fluss von Gasen um die Kante des Halters reduziert, hat es den Nachteil, dass der Halter und der Vorheizring sehr genau ausgerichtet sein müssen, so dass die dazwischen liegende Lücke klein genug ist, um den Fluss des Bearbeitungsgases dadurch zu verhindern, aber groß genug sein muss, so dass der Halter nicht an dem Vorheizring kratzt oder reibt. Falls der Halter gegen den Vorheizring kratzt oder reibt, würde es zur Bildung von Teilchen führen, die die abzuscheidende Schicht kontaminieren, oder würde dem Halter mechanischen Schaden zufügen. Dieser Abstand zwischen dem Halter und dem Vorheizring ist wegen der Aufsummierung der mechanischen Toleranz von Teilen und wegen anderer Faktoren, wie z. B. thermische Ausdehnung oder Abnutzung schwer aufrechtzuerhalten.
- Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die das Problem einer ungenauen Anzeige der Temperatur resultierend von einer auf die Rückseite des Halters aufgetragene Schicht überwindet und/oder die das Problem einer Verdünnung des Depositionsgases durch den Fluss eines Inert-Gases um den Halter von dem unteren Teil der Kammer überwindet.
- Diese Aufgabe wird durch den Halter gemäß dem unabhängigen Anspruch 20, der Depositions-Vorrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 und dem Verfahren gemäß unabhängigem Anspruch 15 gelöst.
- Weitere vorteilhafte Merkmale, Aspekte und Details der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und aus den Zeichnungen hervor.
- Die Erfindung stellt eine Bearbeitungskammer für Halbleiter-Wafer zur Verfügung und, insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Halbleiter-Wafern, wobei Gase auf beiden Seiten einer Halterung, die den Halbleiter-Wafer hält, während des Bearbeitens und an unterschiedliche Bereiche der Fläche des Halbleiter-Wafers zugeführt werden können.
- In einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung einen Halter für eine Vorrichtung für eine Deposition einer Schicht eines Materials auf einem Wafer zur Verfügung. Die Halterung ist eine Platte mit einer rückseitigen Oberfläche, die gegenüber der Wafer-Haltefläche ist. Die Halterung kann gewonnen werden, indem zuerst eine 4 μm dicke Siliziumschicht abgeschieden wird und anschließend eine 2μm dicke Siliziumschicht auf der rückseitigen Oberfläche der Halterung abgeschieden wird.
- Gemäß einem anderen Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Abscheiden einer Schicht eines Materials auf einer Fläche eines Wafers zur Verfügung. Die Vorrichtung beinhaltet eine Depositionskammer und eine Halterungsplatte, die sich über die Kammer erstreckt und eine obere Fläche zum Halten eines Wafers und eine rückseitige Fläche gegenüber der oberen Fläche hat. Die Vorrichtung beinhaltet weiter eine Einlassrohranschlussöffnung für ein Depositionsgas in einen oberen und einen unteren Teil der Kammer und einen Infrarot-Temperatursensor.
- Gemäß einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Abscheiden einer Schicht eines Materials auf einer Fläche eines Wafers zur Verfügung, der auf der oberen Fläche einer Halterung in einer Depositionskammer angebracht ist. Das Verfahren enthält den Schritt eines Ablagerns einer Schicht desselben Materials, das auf dem Wafer abzuscheiden ist, auf der rückseitigen Fläche der Halterung und den Schritt des Überwachens der Temperatur der Halterung. Gemäß einem noch weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Depositionsvorrichtung zum Abscheiden einer Schicht eines Materials auf einem Wafer zur Verfügung. Die Vorrichtung beinhaltet eine Depositionskammer mit einer äußeren Wand. Eine Halterungsplatte ist in der Kammer und erstreckt sich über die Kammer, um die Kammer in einen oberen Teil, der oberhalb der oberen Fläche der auf der Wafer gehaltenen Halterungsplatte ist, und einen unteren Teil, der unterhalb der rückseitigen Fläche der Halterungsplatte ist, zu teilen. Ein Gaseinlassrohranschluss ist in der Wand der Kammer. Der Gaseinlassrohranschluss enthält zumindest einen Durchlasskanal in den unteren Teil der Kammer und zumindest einen Durchlasskanal in den oberen Teil der Kammer. Die Vorrichtung beinhaltet weiterhin einen Infrarot-Temperatursensor.
-
1 ist eine Schnittansicht einer Bearbeitungsvorrichtung für einen Halbleiter-Wafer gemäß der vorliegenden Erfindung; -
2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in1 ; -
3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in2 ; -
4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in2 ; -
5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 in2 ; -
6 ist eine perspektivische Explosionszeichnung des Gaseinlassrohranschlusses gemäß der vorliegenden Erfindung; -
7 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 7-7 in6 ; -
8 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 8-8 in6 ; und -
9 ist eine schematische Ansicht des Gasversorungssystems für die Bearbeitungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung. - Sich zunächst auf
1 beziehend ist eine Halbleiter-Wafer-Bearbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung im Allgemeinen als10 bezeichnet. Die gezeigte Bearbeitungsvorrichtung10 ist ein Depositionsreaktor und enthält eine Depositionskammer12 mit einer oberen Kuppel14 , einer unteren Kuppel16 und einer Seitenwand18 zwischen der oberen und der unteren Kuppel14 und16 . Die obere und die untere Kuppel14 und16 sind aus einem transparenten Material gemacht um es Heizlicht zu erlauben, durch diese in die Kammer12 zu gelangen. In der Kammer12 ist eine flache, kreisförmige Halterung20 . Die Halterung20 erstreckt sich schräg über die Kammer12 an die Seitenwand18 , um die Kammer12 in einen oberen Teil22 , der oberhalb der Halterung20 ist, und einen unteren Teil24 unterhalb der Halterung20 zu teilen. Die Haltering20 ist auf einem Schaft26 angebracht, der sich senkrecht nach unten gerichtet von der Mitte der Unterseite der Halterung20 erstreckt. Der Schaft26 ist mit einem Motor (nicht dargestellt) verbunden, der den Schaft und dabei die Halterung rotiert. Ein ringförmiger Vorheizring28 ist an seinem äußeren Umfang mit der Seitenwand18 verbunden und erstreckt sich um die Halterung20 . Der Vorheizring28 ist in derselben Ebene wie die Halterung28 , wobei die innere Kante des Vorheizrings28 nahe der äußeren Kante der Halterung20 ist. Ein Einlassrohranschluss30 gemäß der vorliegenden Erfindung ist in der Seitenwand18 und ist angepasst, Bearbeitungsgase in die Kammer12 einzulassen. Ein Auslassanschluss32 ist in der Seitenwand18 diagonal gegenüber des Einlassrohranschlusses und ist angepasst, Gase aus der Depositionskammer12 abzupumpen. - Eine Mehrzahl von Hochintensitätslampen
34 sind um die Kammer12 angebracht und richten ihr Licht durch die obere und untere Kuppel14 und16 auf die Halterung20 , um die Halterung20 zu heizen. Die obere und untere Kuppel14 und16 sind aus einem Material gemacht, das für das Licht von den Lampen34 transparent ist, wie z. B. durchsichtiger Quarz. Die obere und untere Kuppel14 und16 sind im Allgemeinen aus Quarz gemacht, weil Quarz für Licht sowohl sichtbarer als auch IR-Frequenzen transparent ist; es weist eine relativ hohe strukturelle Stärke auf; und es ist in der Bearbeitungsumgebung der Depositionskammer12 chemisch stabil. Ein Infrarot-Temperatursensor36 ist unterhalb der unteren Kuppel16 angebracht und ist durch die untere Kuppel16 auf die untere Fläche der Halterung20 gerichtet. Der Temperatursensor36 wird verwendet, die Temperatur der Halterung20 durch Empfangen von Infrarotstrahlung zu überwachen, die von der Halterung20 emittiert wird, wenn die Halterung20 geheizt ist. - Wie in den
2 und6 dargestellt ist, enthält der Einlassrohranschluss30 eine flache Aufsatzplatte38 , die eine rechteckige Stirnfläche40 , jeweils flache obere und untere Flächen42 und44 , eine rückseitige Fläche46 , und eine Endfläche48 hat. Drei Einlassanschlüsse50 ,52 und54 erstrecken sich zwischen den Enden48 der Platte38 an jeweils der rückseitigen Fläche46 , der oberen Fläche42 und der unteren Fläche44 der Platte38 in die Platte38 . Wie in7 dargestellt, öffnet sich der rückseitige Einlassanschluss50 in einen Durchgang56 , der sich entlang der rückseitigen Fläche46 zu den oberen und unteren Kammern48 benachbart der Enden48 der Aufsatzplatte38 erstreckt. Wie in den6 ,7 und8 dargestellt, öffnen sich die oberen und unteren Kammern58 zu der Stirnfläche40 und sind in der Richtung der Weite der Stirnfläche40 ausgedehnt. Die Durchgänge60 erstrecken sich nach unten gerichtet von den oberen, äußeren Kammern58 zu den unteren, äußeren Kammern62 , die unterhalb der Kammern58 sind. Die unteren, äußeren Kammern62 öffnen sich zu der Stirnfläche40 und sind in der Richtung der Weite der Stirnfläche40 ausgedehnt. Die unteren, äußeren Kammern62 sind weiter als die oberen, äußeren Kammern58 . - Der obere Einlassanschluss
52 öffnet sich in einen Durchgang64 , der von dem Durchgang56 beabstandet ist und sich im Wesentlichen parallel zu dem Durchgang56 erstreckt. Der Durchgang64 erstreckt sich zu den oberen, mittleren Kammern66 , die benachbart aber nach innen beabstandet von den oberen, äußeren Kammern58 sind. Die oberen, mittleren Kammern66 öffnen sich zu der Stirnfläche40 und sind in der Richtung der Weite der Stirnfläche40 ausgedehnt. Durchgänge68 erstrecken sich nach unten gerichtet von den oberen, mittleren Kammern66 zu den unteren, mittleren Kammern70 , die unterhalb der oberen, mittleren Kammern66 sind. Die unteren, mittleren Kammern70 öffnen sich zu der Stirnfläche40 und sind in der Richtung der Weite der Stirnfläche40 ausgedehnt. Die oberen, mittleren Kammern66 haben ungefähr dieselbe Weite wie die unteren, äußeren Kammern58 , und die unteren, mittleren Kammern70 sind geringfügig weiter als die oberen, mittleren Kammern66 . Die oberen, mittleren Kammern66 sind in derselben Ebene wie die oberen, äußeren Kammern58 , und die unteren, mittleren Kammern70 sind in derselben Ebene wie die unteren, äußeren Kammern62 . - Der untere Einlassanschluss
64 erstreckt sich in eine relativ lange innere Kammer72 , die zwischen den unteren, mittleren Kammern70 ist. Die innere Kammer72 öffnet sich in die Stirnfläche40 und ist in Richtung der Weite der Stirnfläche40 ausgedehnt. Die innere Kammer72 ist in derselben Ebene wie die untere, äußere Kammer72 und die untere, mittlere Kammer70 , ist jedoch viel weiter als die untere, äußere Kammer62 und die unteren, mittleren Kammern70 . Somit sind alle Kammern58 ,62 ,66 ,70 und72 zu der Stirnfläche40 der Platte38 geöffnet und alle sind in der Richtung der Weite der Stirnfläche40 ausgedehnt. Die oberen Kammern58 und66 sind in derselben Ebene mit den oberen, mittleren Kammern66 , die zwischen den unteren, äußeren Kammern58 sind. Die unteren Kammern62 ,70 und72 sind alle in derselben Ebene unterhalb der Ebene der oberen Kammern58 und66 , wobei die unteren, mittleren Kammern70 zwischen den unteren, äußeren Kammern62 sind, und die innere Kammer,72 zwischen den unteren, mittleren Kammern70 ist. - Eine Stauplatte erstreckt sich über die Stirnfläche
40 der Aufsatzplatte38 . Die Stauplatte74 ist rechteckig, um an die Größe und Form der Stirnfläche40 zu passen. Eine Mehrzahl von Löchern76 erstreckt sich durch die Stauplatte74 und ist entlang einer gemeinsamen Ebene angeordnet. Die Ebene der Löcher76 korrespondiert zu der Ebene der unteren Kammern62 ,70 und72 in der Aufsatzplatte38 . Die Stauplatte74 ist über den oberen Kammern58 und66 jedoch massiv, um die offene Seite der oberen Kammern58 und66 abzudecken. Vier der Löcher76 an jedem Ende der Linie von Löchern76 sind über der offenen Seite von jeder der unteren, äußeren Kammern62 , zwei der Löcher76 sind über der offenen Seite von jeder der unteren, mittleren Kammern70 und sechs der Löcher in der Mitte der Linie, sind über der inneren Kammer72 . Somit kann jedes Gas, das in die unteren Kammern62 ,70 und72 eintritt, über die Stauplatte74 durch die Löcher76 fließen. - Die Aufsatzplatte
38 und die Stauplatte74 sind gegen ein Paar von Einsatzplatten78 gesetzt, die sich durch eine Öffnung80 in der Seitenwand18 jeweils zu den oberen und unteren Auskleidungen82 und84 erstrecken. Die Auskleidungen82 und84 sind gegen die innenwandige Fläche der Seitenwand18 angebracht. Jede der Einsatzplatten78 hat eine im Wesentlichen rechteckige rückseitige Fläche86 , eine gekrümmte Vorderseite88 , jeweils eine flache obere und untere Fläche90 und92 und jeweils gerade Endflächen94 und96 . Die gebogenen vorderseitigen Flächen88 sind entlang eines Teils eines Kreises. Somit sind die äußeren Endflächen94 jeder der Einsatzplatten78 länger als die inneren Endflächen96 . Die Einsatzplatten78 sind positioniert, so dass die inneren Endflächen96 benachbart sind und sich gegenüberstehen. Drei beabstandete, parallele Durchgänge98 ,100 und102 erstrecken sich durch jede der Einsatzplatten78 von der flachen rückwärtigen Fläche86 zu der gebogenen vorderseitigen Fläche88 . Die äußeren Durchgänge98 erstrecken sich entlang der äußeren Endfläche94 , die inneren Durchgänge102 erstrecken sich entlang der inneren Endfläche96 und die mittleren Durchgänge100 sind zwischen den äußeren und inneren Durchgängen98 und102 . Die Durchgänge98 ,100 und102 sind jeweils im Wesentlichen rechteckig im Querschnitt und sind in der Richtung der Weite der rückwärtigen Fläche86 der Einsatzplatten78 ausgedehnt. Die äußeren Durchgänge98 haben dieselbe Weite wie die untern, äußeren Kammern62 in der Aufsatzplatte38 , die mittleren Durchgänge100 haben dieselbe Weite wie die unteren, mittleren Kammern70 in der Aufsatzplatte38 , und die inneren Durchgänge102 haben eine kombinierte Weite, die im Wesentlichen gleich der Weite der inneren Kammer72 in der Aufsatzplatte38 ist. Die Durchgänge98 ,100 und102 sind mit den Löchern76 in der Stauplatte74 ausgerichtet. Somit fließt Gas von den unteren, äußeren Kammern62 in die Einsatzplatte38 durch die äußeren vier Löcher76 in die äußeren Durchgänge98 ; Gas von den unteren, mittleren Kammern70 fließt durch zwei Löcher76 in die mittleren Durchgänge100 ; und Gas von der inneren Kammer72 fließt durch sechs der Löcher in die inneren Durchgänge102 . - Die gebogenen vorderseitigen Flächen
88 der Einsatzplatten78 sind gegen die gebogenen äußeren Flächen der unteren Auskleidung84 gesetzt. Wie in den2 und4 gezeigt, hat die untere Auskleidung84 ein Paar von mittleren Durchgängen104 , die sich durch diese von den mittleren Durchgängen100 der Einsatzplatten78 erstrecken. Die unteren Durchgänge104 öffnen sich in den unteren Teil der Depositionskammer12 unterhalb der Halterung20 . Somit fließen Gase von den unteren, mittleren Kammern70 durch die mittleren Durchgänge100 in den Einsatzplatten78 und die mittleren Durchgänge104 in der unteren Auskleidung84 in den unteren Teil24 der Depositionskammer12 unterhalb der Halterung20 . - Die untere Auskleidung
84 hat eine separate äußere Ausnehmung106 in ihrer äußeren Fläche, die jeden der äußeren Durchgänge98 in den Einsatzplatten78 entgegenstehen. Wie in den2 und3 gezeigt, erstrecken sich die äußeren Ausnehmungen106 nach oben gerichtet entlang der äußeren Fläche der unteren Auskleidung84 zu einem äußeren Durchgang108 , der sich zwischen der unteren Auskleidung84 und der oberen Auskleidung82 zu dem oberen Teil22 der Depositionskammer oberhalb der Halterung20 erstreckt. Somit fließen Gase von den äußeren Durchgängen durch die äußeren Ausnehmungen106 und die äußeren Durchgänge108 in den oberen Teil22 der Depositionskammer12 oberhalb der oberen Fläche der Halterung20 . - Die untere Auskleidung
84 hat eine innere Ausnehmung110 an seiner äußeren Fläche, die beiden der inneren Durchgänge102 der Einsatzplatten78 gegenübersteht. Wie in den2 und5 gezeigt, erstrecken sich die inneren Ausnehmungen110 nach oben gerichtet entlang der äußeren Fläche der unteren Auskleidung84 zu einem inneren Durchgang112 , der sich zwischen der unteren Auskleidung84 und der oberen Auskleidung82 zu dem oberen Teil22 der Depositionskammer12 oberhalb der Halterung20 erstreckt. Somit fließen Gase von den inneren Durchgängen102 durch die innere Ausnehmung110 und den inneren Durchgang112 in den oberen Teil22 der Depositionskammer12 und oberhalb der oberen Fläche der Halterung20 . Der innere Durchgang112 ist zwischen den äußeren Durchgängen108 und ist positioniert, um Gase, die dadurch passieren, im Wesentlichen diametrisch über den Mittelteil der Halterung20 zu lenken. Die äußeren Durchgänge108 sind positioniert, um Gase, die hierdurch passieren, über die äußeren Teile der Halterung20 zu lenken. - Wie in
1 gezeigt, hat die untere Auskleidung84 im Wesentlichen diagonal über der Halterung20 gegenüber dem mittleren Durchgang104 , einen Abgasdurchgang114 durch die untere Auskleidung von der Auslassröhre32 . Der Abgasdurchgang114 öffnet sich zu einem Auslassdurchgang116 , der zwischen der unteren Auskleidung84 und der oberen Auskleidung82 ist, und sich in den oberen Teil22 der Depositionskammer12 öffnet. Somit fließen Gase in der Depositionskammer12 von der Kammer durch den Auslassdurchgang116 und den Abgasdurchgang114 zu der Auslassröhre22 , um der Depositionskammer12 zu entweichen. Gase in dem oberen Teil22 der Depositionskammer12 entweichen, indem sie direkt durch den Abgasdurchgang115 , Auslassdurchgang116 und Auslassröhre32 fließen. Gase in dem unteren Teil24 der Depositionskammer12 entweichen, indem sie um die Kante der Halterung20 in den oberen Teil22 fließen und dann durch den Abgasdurchgang114 , Auslassdurchgang116 und Auslassröhre32 fließen. - Ein oberer Klemmring
118 erstreckt sich um den Umfang der äußeren Fläche der oberen Kuppel14 . Ein unterer Klemmring120 erstreckt sich um den Umfang der äußeren Fläche der unteren Kuppel16 . Die oberen und unteren Klemmringe118 und120 sind zusammen befestigt, um die obere und untere Kuppel14 und16 an die Seitenwand18 zu klemmen. - Bezugnehmend auf
9 ist ein Gasversorgungssystem für die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Das Gasversorgungssystem beinhaltet eine Mehrzahl von Quellen unterschiedlicher Gase, die bei der in der Kammer12 auszuführenden Bearbeitung verwendet werden. In dem dargestellten System gibt es fünf Gasquellen122 ,124 ,126 ,128 und130 . Quelle122 kann eine Quelle eines Trägergases, wie z. B. Wasserstoff sein, welches in diesem Kontext relativ inert ist. Quelle124 kann eine Quelle eines Abscheidungsgases sein, wie z. B. Silan für die Abscheidung eines Silizium enthaltenden Materials. Quelle126 kann eine Quelle einer Dotiersubstanz zum Dotieren des abzuscheidenden Materials sein. Quelle128 kann eine Chlorwasserstoff-Quelle sein. Quelle130 kann ein Spülgas, wie z. B. Wasserstoff sein, zum Spülen des unteren Teils der Kammer12 . - Die Gasquellen
122 ,124 ,126 und128 sind jeweils durch einzelne Leitungen132 ,134 ,136 und138 mit einer gemeinsamen Leitung140 verbunden. Jede der Leitungen132 ,134 ,136 und138 hat ein Durchflussmess-Kontrollventil142 , um den Fluss seines jeweiligen Gases zu der gemeinsamen Leitung140 zu steuern. Die gemeinsame Leitung140 ist mit einer Leitung144 für den oberen Teil22 der Kammer12 und einer Leitung146 für den unteren Teil der Kammer12 verbunden. Jede der Leitungen144 und146 hat ein Ventil148 , um den Fluss durch die jeweilige Leitung aus- und anzuschalten. Die Leitung144 für den oberen Teil ist mit einer Leitung150 verbunden, die sich zu dem Einlassanschluss50 des Einlassrohranschlusses30 erstreckt und mit einer Leitung152 verbunden, die sich zu dem Einlassanschluss54 des Einlassrohranschlusses30 erstreckt. Jede der Leitungen150 und152 hat ein Steuerventil154 , um den Fluss der Gase zu den jeweiligen Einlassanschlüssen zu steuern. Die Leitung146 des unteren Teils ist mit dem Einlassanschluss52 des Einlassrohranschlusses30 verbunden. Die Gasquelle130 ist durch eine Leitung156 mit einem separaten Einlassanschluss160 verbunden, der in den unteren Teil24 der Depositionskammer12 fließt. Eine Leitung158 erstreckt sich von der Leitung156 zu der Leitung152 , die mit dem Einlassanschluss54 verbunden ist. Steuerventile154 sind auch in den Leitungen156 und158 zur Verfügung gestellt. - Im Betrieb der Vorrichtung
10 zum Abscheiden einer Schicht eines Materials auf der Fläche eines Wafers ist es ein anfänglicher Schritt, die untere oder rückwärtige Seite der Halterung20 mit einer Schicht desselben Materials zu beschichten, das auf der Fläche des Wafers aufgetragen werden soll. Zum Beispiel wird wenn eine Schicht von dotiertem Silizium auf der Fläche des Wafers abzuscheiden ist dasselbe dotierte Silizium zunächst auf der rückwärtigen Seite der Halterung20 abgeschieden. Dies wird erreicht, indem ein Fluss eines Silizium enthaltenden Gases, wie z. B. Silan von der Quelle124 , ein Dotiersubstanzgas von der Quelle126 und ein Trägergas, wie z. B. Wasserstoff, von der Quelle122 zur Verfügung gestellt wird. Die Flüsse der Gase werden durch die Flussregler152 gesteuert, um eine gewünschte Mischung der Gase zur Verfügung zu stellen. Das Ventil148 in der Leitung154 zu dem oberen Teil22 der Depositionskammer12 ist geschlossen und das Ventil148 in der Leitung146 zu dem unteren Teil24 der Depositionskammer12 ist geöffnet. Somit fließt die Gasmischung durch die Leitung146 in den Einlassanschluss52 . Die Gasmischung fließt dann durch den Durchgang64 in die obere, mittlere Kammer66 , durch den Durchgang68 in die untere, mittlere Kammer70 nach unten, durch die Löcher76 in der Stauplatte74 , durch die mittleren Durchgänge100 in der Einsatzplatte78 und durch die mittleren Durchgänge104 in der unteren Auskleidung84 in den unteren Teil24 der Depositionskammer12 . Die Gase fließen dann über die untere Fläche der Halterung20 , die durch die Lampen34 geheizt ist. Die geheizte Halterung20 heizt die Gase auf, was dazu führt, dass diese reagieren und eine Schicht von dotiertem Silizium auf der rückwärtigen Fläche der Halterung20 abscheiden. - Der Zweck des Beschichtens der rückwärtigen Seite der Halterung
20 mit einer Schicht desselben Materials, das auf den Wafer aufgedampft werden soll, ist es, eine gute und genaue Steuerung der Temperatur der Halterung während der Zeit zur Verfügung zu stellen, in der das Material auf den Wafer aufgetragen wird. Während der Abscheidung des Materials auf der Fläche des Wafers wird ein Teil des Depositionsgases in dem oberen Teil14 der Depositionskammer12 zwischen der Halterung20 und dem Vorheizring28 entweichen und wird in den unteren Teil24 der Depositionskammer12 fließen. Solche entweichenden Gase werden die rückwärtige Fläche der Halterung20 kontaktieren und eine Schicht des Materials auf der rückwärtigen Fläche der Halterung20 abscheiden. Während des Depositionsvorganges wird die Temperatur der Halterung20 durch den Temperatursensor36 überwacht. Ein Faktor, der sich auf den abgelesenen Messwert des Temperatursensors36 auswirkt, ist das Emissionsvermögen der Halterung20 . Das Emissionsvermögen des Materials, das auf dem Halter20 abgeschieden wird, ist unterschiedlich von dem des Materials der Halterung20 selbst. Somit wird der Temperatursensor36 , wenn eine Schicht des auf dem Wafer abzuscheidenden Materials auch auf der rückwärtigen Fläche der Halterung20 abgeschieden wird, ein Unterschied im Emissionsvermögen sehen und eine Änderung der Temperatur anzeigen, selbst wenn die Temperatur der Halterung20 sich nicht geändert hat. Indem jedoch zuerst die rückwärtige Fläche der Halterung20 mit einer Schicht des Materials, das auf dem Wafer abgeschieden wird, beschichtet wird, wird der Temperatursensor36 anfänglich auf das Emissionsvermögen der abgeschiedenen Schicht kalibriert. Somit wird während der Abscheidung des Materials auf dem Wafer, wenn ein Teil desselben Materials auf der rückwärtigen Fläche der Halterung20 abgeschieden wird, es auf einer Schicht eines Materials mit demselben Emissionsvermögen abgeschieden. Somit sieht der Temperatursensor36 dasselbe Emissionsvermögen und es gibt keine Änderung in der Anzeige der Temperatur der Halterung als Resultat der zusätzlichen Beschichtung, die auf der rückwärtigen Fläche der Halterung20 abgeschieden ist. Daher werden nur Änderungen der wirklichen Temperatur des Halters20 durch den Temperatursensor36 angezeigt und es gibt keine falsche Anzeige von Änderungen als Resultat eines Materials, das auf der rückwärtigen Fläche der Halterung20 abgeschieden wird. - Um sicher zu sein, dass der Strahl von dem Temperatursensor
36 nicht durch die beschichtete Schicht durchgeht und die Halterung20 kontaktiert, ist es wünschenswert, dass die beschichtete Schicht eine Dicke von ungefähr 6 μm hat. Abscheiden von Silizium von einem Silangas ist relativ langsam und es kann eine relativ lange Zeit dauern, eine solch dicke Beschichtung auf der rückwärtigen Seite der Halterung20 abzuscheiden. Um die Zeit zu verkürzen, die benötigt wird, eine geeignete Schicht auf der rückwärtigen Fläche der Halterung20 abzuscheiden, kann eine anfängliche Beschichtung aus Silizium auf der rückwärtigen Fläche der Halterung20 abgeschieden werden, indem Dichlorsilan als Quelle des Siliziums verwendet wird. Dichlorsilan stellt eine viel schnellere Abscheidung von Silizium zur Verfügung. Bei der Verwendung des Dichlorsilans als Depositionsgas kann anfänglich eine Siliziumschicht einer Dicke von ungefähr 4 μm oder mehr auf der rückwärtigen Fläche der Halterung20 abgeschieden werden. Dann kann eine endgültige Siliziumschicht von ungefähr 2 μm abgeschieden werden, indem Silangas verwendet wird, das verwendet werden soll, um eine Schicht auf dem Wafer abzuscheiden. Falls Dichlorsilan für eine anfängliche Beschichtung der rückwärtigen Flächen der Halterung20 verwendet wird, müsste das Gasversorgungssystem, das in9 gezeigt ist, mit einer zusätzlichen Gasquelle für Dichlorsilan zur Verfügung gestellt werden. - Vor dem Beschichten der rückwärtigen Fläche der Halterung
20 mit der Schicht desselben Materials, das auf die Wafer aufgetragen werden soll, kann es wünschenswert sein, die Flächen der Halterung20 zu reinigen, indem beliebige vorherige Beschichtungen auf deren Flächen entfernt wird. Dies wird erzielt, indem der Chlorwasserstoff von der Gasquelle128 in die Kammer12 eingelassen wird. Der Chlorwasserstoff könnte in beide, die obere und den unteren Teil22 und24 der Depositionskammer12 eingelassen werden, um so beide Flächen der Halterung20 zu kontaktieren. Die Halterung20 wird auf eine relativ hohe Temperatur von ungefähr 1.200°C erhitzt. Der Chlorwasserstoff ätzt dann beliebige vorhergehende Beschichtungen auf den Flächen der geheizten Halterung20 ab. - Nachdem die rückwärtige Fläche der Halterung
20 mit demselben Material beschichtet worden ist, das auf die Wafer aufgedampft wird, werden einzelne Wafer einer nach dem anderen in den oberen Teil22 der Depositionskammer12 und auf die obere Fläche der Halterung20 eingeführt. Die Wafer werden in die Depositionskammer12 durch eine geeignete Tür, die nicht dargestellt ist, eingeführt. Eine Schicht des Materials, wie z. B. dotiertes Silizium, wird dann auf die einzelnen Wafer beschichtet. Dies wird erzielt, indem das Ventil148 der Leitung146 zu dem unteren Teil24 der Depositionskammer12 geschlossen wird und das Ventil148 in der Leitung144 zu dem oberen Teil22 der Depositionskammer12 geöffnet wird. Die Gase fließen dann durch die Leitungen150 und152 zu dem hinteren und unteren Einlassanschluss50 und54 und in den Einlassrohranschluss30 . Die Gase, die durch den hinteren Einlassanschluss50 eintreten, fließen durch den Durchgang56 in die obere, äußere Kammer58 ; durch den Durchgang60 nach unten in die untere, äußere Kammer62 ; durch die Löcher76 in der Stauplatte74 ; und in die äußeren Durchgänge98 in der Einsatzplatte78 . Die Gase fließen dann durch die äußeren Ausnehmungen106 und äußeren Durchgänge108 in den oberen Teil22 der Depositionskammer12 und über den äußeren Teil der Wafer auf der Halterung20 . Die Gase, die durch den unteren Einlassanschluss54 eintreten, passieren durch die innere Kammer72 , durch die Löcher78 in der Stauplatte74 ; und in die inneren Durchgänge102 in den Einsatzplatten78 . Die Gase fließen dann durch die innere Ausnehmung110 in die untere Auskleidung84 und durch den inneren Durchgang112 in den oberen Teil22 der Depositionskammer12 und über den Mittelteil des Wafers auf der Halterung20 . Die Halterung20 und der Wafer werden durch die Lampen34 auf eine Temperatur geheizt, bei der die Gase, die über den Wafer passieren, reagieren, um eine Schicht des Materials auf der Oberfläche des Wafers abzuscheiden. Die Abgase passieren dann durch die Durchgänge114 und116 zu der Auslassröhre32 . Somit ist eine Schicht des gewünschten Materials auf den Wafer abgeschieden. - Während der Abscheidung der Schicht auf der Fläche des Wafers ist es im Allgemeinen wünschenswert, einen Fluss eines inerten Spülgases, wie z. B. Wasserstoff, in dem unteren Teil
24 der Depositionskammer12 bei einem Druck zur Verfügung zu stellen, der etwas größer als der Druck der Gase in dem oberen Teil22 der Kammer12 ist. Das Spülgas wird zwischen der Halterung20 und dem Vorheizring28 durchsickern und in den oberen Teil22 der Depositionskammer12 fließen. Dies limitiert den Fluss von Depositionsgasen von dem oberen Teil22 zu dem unteren Teil24 der Depositionskammer12 . In der Vorrichtung10 der vorliegenden Erfindung wird dies erzielt, indem ein Fluss von Wasserstoff von der Wasserstoffquelle130 durch die Leitung156 zu dem Einlassanschluss160 zur Verfügung gestellt wird. - Ein Problem mit dem Auftreten des Wasserstoffgasflusses um die Kante der Halterung
20 von dem unteren Teil zu dem oberen Teil der Depositionskammer12 ist es jedoch, dass der Wasserstoff dann über den umfänglichen Teil der Fläche des Wafers, auf dem die Schicht abgeschieden werden soll, fließt. Dieser zusätzliche Wasserstoff verdünnt die Mischung der Depositionsgase um den umfänglichen Teil des Wafers. Da die Zusammensetzung der Depositionsgase um den umfänglichen Teil des Wafers dann unterschiedlich von der Zusammensetzung der Abscheidungsgase über dem zentralen Teil des Wafers ist, ist die Schicht des auf dem Wafer abgeschiedenen Materials nicht gleichförmig über die gesamte Fläche des Wafers. - In der Vorrichtung
10 der vorliegenden Erfindung wird dieses Problem überwunden indem ein Fluss von Wasserstoff-Spülgas durch die Leitung158 in die Leitung152 zur Verfügung gestellt wird, die das Abscheidungsgas in den unteren Einlassanschluss54 zuführt. Somit wird das Depositionsgas, das in den unteren Einlassanschluss54 zugeführt wird, mehr durch Wasserstoffgas verdünnt. Wie zuvor beschrieben, fließt das Gas, das in den unteren Einlassanschluss54 zugeführt wird, in den oberen Teil22 der Depositionskammer12 über die Mitte der Halterung20 . Somit ist das Depositionsgas, das jetzt über die Mitte des Wafers fließt, stärker mit Wasserstoff verdünnt als das Depositionsgas, das in die Depositionskammer12 eintritt, das über den äußeren Teil des Wafers fließt. Da das Depositionsgas, das über den äußeren Teil des Wafers fließt, jedoch mit Wasserstoff verdünnt ist, das nach oben entlang der Kante der Halterung20 von dem unteren Teil24 der Depositionskammer12 fließt, können die Depositionsgase, die über beide Teile, den mittigen Teil und den äußeren Teil des Wafers fließen, gesteuert werden, um im Wesentlichen dieselbe Zusammensetzung zu haben. Somit wird die Schicht des auf der Fläche des Wafers abgeschiedenen Materials gleichförmig über die gesamte Fläche des Wafers sein. - Somit wird durch die vorliegende Erfindung eine Abscheidungsvorrichtung für Halbleiter-Wafer zur Verfügung gestellt, bei der vor dem Abscheiden einer Schicht eines Materials auf einem Wafer die rückwärtige Fläche der Halterung, die den Wafer während der Abscheidung hält, mit einer Schicht desselben Materials und Dotier-Niveaus beschichtet ist, wie die auf dem Wafer abzuscheidende. Dies stellt die rückwärtige Fläche der Halterung mit einem Emissionsvermögen zur Verfügung, das sich nicht während des Abscheidungsprozesses als ein Resultat des darauf abgeschiedenen Materials durch das Depositionsgas ändert, das in den unteren Teil
24 der Depositionskammer12 leckt. Dies erlaubt wiederum die Überwachung der Temperatur der Halterung mit einem Infrarot-Temperatursensor ohne eine falsche Änderung in der detektierten Temperatur als Resultat einer Änderung des Emissionsvermögens der rückwärtigen Fläche der Halterung20 zu verursachen. - Die Vorrichtung
10 der vorliegenden Erfindung hat auch einen Einlassrohranschluss30 , der dieselben Depositionsgase in entweder den unteren Teil24 der Depositionskammer12 oder den oberen Teil22 der Depositionskammer12 zur Verfügung stellen kann, um so eine Abscheidung desselben Materials entweder auf der rückwärtigen Fläche der Halterung20 oder auf einem Wafer auf der oberen Fläche der Halterung20 zu erlauben. Zusätzlich stellt der Einlassrohranschluss30 getrennte Flüsse des Depositionsgases über den mittleren Teil der Halterung20 und einen darauf liegenden Wafer und über die äußeren Teile der Halterung20 und dem Wafer zur Verfügung. Dies erlaubt die Steuerung der Zusammensetzung des Abscheidungsgases, das über die Mitte des Wafers zugeführt wird, so dass es im Wesentlichen gleich zu dem gemacht werden kann, das über den äußeren Teil des Wafers fließt, selbst wenn das Gas, das über den äußeren Teil des Wafers fließt, durch Spülgas geändert wird, das nach oben entlang der Kante der Halterung von dem unteren Teil24 der Kammer12 fließt. - Weiterhin beinhaltet die Vorrichtung
10 der vorliegenden Erfindung Mittel, um einen Fluss eines inerten Spülgases in den unteren Teil24 der Depositionskammer12 während des Abscheidungsbetriebs zur Verfügung zu stellen. Dies erlaubt eine Minimierung des Flusses von Depositionsgas von dem oberen Teil22 der Depositionskammer12 in den unteren Teil24 während des Abscheidungsbetriebs. Die Vorrichtung10 der vorliegenden Erfindung enthält auch Mittel zum zur Verfügungstellen von etwas Spülgas in dem Teil des Depositionsgases, das in den oberen Teil22 der Depositionskammer12 über die Mitte des Wafers eingeführt wird, um die Zusammensetzung des Depositionsgases zu kontrollieren und sie im Wesentlichen gleich zu machen zu der Zusammensetzung des Depositionsgases, das über den äußeren Teil des Wafers fließt. - Es ist einzusehen und zu verstehen, dass die spezifischen Ausführungsformen der Erfindung lediglich illustrativ für das allgemeine Prinzip der Erfindung sind. Vielfältige Modifikationen können in Einklang mit den dargelegten Prinzipien gemacht werden. Zum Beispiel kann der Gasauslassanschluss mit Durchgängen durch die Auskleidungen verbunden sein, die sich durch beide, die unteren und oberen Ausgänge erstrecken, um ein schnelleres Entweichen der Gase von beiden Teilen der Kammer zu erlauben. Der Einlassrohranschlusses kann auch nur einen Durchgang zu dem unteren Teil der Depositionskammer und nur eine Öffnung über den äußeren Teil der Halterung in dem oberen Teil der Depositionskammer haben.
Claims (22)
- Depositionsvorrichtung zur Deposition einer Materialschicht auf der Oberfläche eines Wafers mit: einer Depositionskammer (
12 ); und einer Halterung, die eine Halterungsplatte (20 ) aufweist; wobei sich die Halterungsplatte (20 ) über die Depositionskammer (12 ) erstreckt und zwischen einem oberen Teil (22 ) der Kammer (12 ) und einem unteren Teil (24 ) der Kammer (12 ) positioniert ist, des Weiteren umfassend einen Einlassrohranschluss (30 ) für das Depositionsgas mit zumindest einem Durchflusskanal (104 ), der in den unteren Teil (24 ) der Depositionskammer (12 ) führt und zumindest einem Durchflusskanal (108 ,112 ), der in den oberen Teil (22 ) der Depositionskammer (12 ) führt, des Weiteren umfassend einen auf die rückseitige Oberfläche der Halterungsplatte (20 ) gerichteten Infrarottemperatursensor (36 ), der darauf eingestellt ist, von der Halterungsplatte (20 ) emittierte Strahlung zu detektieren, wenn die Halterungsplatte (20 ) geheizt wird. - Die Depositionsvorrichtung nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend mit der Halterung verbundene Mittel (
26 ) zum Drehen der Halterung. - Die Depositionsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Rohranschluss (
30 ) mindestens zwei Durchflusskanäle (108 ,112 ) aufweist, die in den oberen Teil (22 ) der Depositionskammer (12 ) führen, wobei einer der Durchflusskanäle (112 ) positioniert ist, um einen Gasfluss über den mittleren Teil der oberen Oberfläche der Halterungsplatte (20 ) zu leiten und der andere Durchflusskanal (108 ) positioniert ist, um einen Gasfluss über den peripherischen Randteil der oberen Oberfläche der Halterungsplatte (20 ) zu leiten. - Die Depositionsvorrichung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in der die Depositionskammer (
12 ) eine obere Kuppel (14 ), eine untere Kuppel (16 ) und eine Seitenwand (18 ) zwischen der oberen und unteren Kuppel umfasst, und der Rohranschluss (30 ) in der Seitenwand (18 ) ist. - Die Depositionsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Rohranschluss (
30 ) eine Aufsatzplatte (38 ) umfasst mit drei Einlassöffnungen (50 ,52 ,54 ), wobei eine Einlassöffnung (52 ) mit dem Durchflusskanal (104 ) verbunden ist, der in den unteren Teil (24 ) der Kammer (12 ) führt, und wobei jede der anderen zwei Einlassöffnungen (50 ,54 ) mit einem separaten der Durchflusskanäle (108 ,112 ), die in den oberen Teil (22 ) der Kammer (12 ) führen, verbunden ist. - Die Depositionsvorrichtung nach Anspruch 5, des Weiteren umfassend eine Einsatzplatte (
78 ), die sich durch die Seitenwand (18 ) der Kammer (12 ) erstreckt, wobei die Einsatzplatte (78 ) drei Durchflusskanäle (98 ,100 ,102 ) aufweist, die sich dadurch erstrecken, wobei jeder Durchflusskanal mit einer separaten Einlassöffnung (50 ,52 ,54 ) in der Aufsatzplatte (38 ) verbunden ist. - Die Depositionsvorrichtung nach Anspruch 6, des Weiteren umfassend eine an der inneren Oberfläche der Seitenwand (
18 ) der Kammer (12 ) sitzende und sich über eine Oberfläche der Einsatzplatte (78 ) hin erstreckende Auskleidung (84 ), wobei die Auskleidung (84 ) sich durch sie erstreckende separate Durchflusskanäle (104 ,108 ,112 ) aufweist, die zu jedem der Durchflusskanäle (98 ,100 ,102 ) in der Einsatzplatte (78 ) führen, wobei einer der Durchflusskanäle (104 ) in der Auskleidung (84 ) in den unteren Teil (24 ) der Depositionskammer (12 ) führt und die anderen Durchflusskanäle (108 ,112 ) in der Auskleidung (84 ) in den oberen Teil (22 ) der Depositionskammer (12 ) führen. - Die Depositionsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei der die Aufsatzplatte (
38 ) eine Oberfläche aufweist (40 ), die zu einer Oberfläche (86 ) der Einsatzplatte (78 ) gerichtet ist, eine Mehrzahl von Ausnehmungen (62 ,70 ,72 ) in der Oberfläche (40 ) der Aufsatzplatte (38 ) sind, wobei jede Ausnehmung jeweils einem separaten Durchflusskanal (98 ,100 ,102 ) in der Einsatzplatte (78 ) gegenüberliegt und zu ihm führt, wobei jede Einlassöffnung (50 ,52 ,54 ) mit einer separaten Ausnehmung (62 ,70 ,72 ) in der Aufsatzplatte (38 ) verbunden ist. - Die Depositionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, des Weiteren umfassend ein Gaszuführsystem, das mit jeder der Einlassöffnungen verbunden ist (
50 ,52 ,54 ) und eingestellt ist, zu jeder der Einlassöffnungen (50 ,52 ,54 ) das gleiche Depositionsgas zuzuführen. - Die Depositionsvorrichtung nach Anspruch 9, bei der das Gaszuführsystem eine Mehrzahl von Quellen (
122 ,124 ,126 ,128 ) von verschiedenen Gasen umfasst, die in das Depositionsgas einzubinden sind, und Leitungen (132 ,134 ,136 ,138 ), die jede der Gasquellen mit jeder der Einlassöffnungen (50 ,52 ,54 ) verbindet. - Die Depositionsvorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Gasquellen (
122 ,124 ,126 ,128 ) alle verbunden sind mit einer ersten gemeinsamen Leitung (140 ), eine zweite Leitung (146 ) die gemeinsame Leitung (140 ) mit der Öffnung (52 ) zum Einspeisen von Gasen in den unteren Teil (24 ) der Kammer (12 ) verbindet, eine separate dritte Leitung (144 ) die gemeinsame Leitung (140 ) mit den Öffnungen (50 ,54 ) zum Einspeisen von Gas in den oberen Teil (22 ) der Kammer (12 ) verbindet, und einem separaten Ventil (148 ) in jeder der zweiten und dritten Leitung (144 ,146 ) zum Kontrollieren des Gasflusses in jeder der zweiten und dritten Leitung (144 ,146 ). - Die Depositionsvorrichtung nach Anspruch 11, bei der die dritte Leitung (
144 ) separate Leitungen (150 ,152 ) aufweist, die mit jeder der Einlassöffnungen (50 ,54 ) verbunden sind, die mit dem oberen Teil (22 ) der Kammer (12 ) verbunden sind. - Die Depositionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, bei der das Gaszuführsystem eine separate Quelle eines Reinigungsgases (
130 ) und eine Leitung (156 ) aufweist, die die Reinigungsgasquelle (130 ) mit einer Einlassöffnung (160 ) verbindet, die mit dem unteren Teil (24 ) der Kammer (12 ) verbunden ist. - Die Depositionsvorrichtung nach Anspruch 13, des Weiteren umfassend eine Leitung (
158 ), die sich von der Reinigungsgasquelle (130 ) zu der Einlassöffnung erstreckt, die mit dem oberen Teil (22 ) der Kammer (12 ) verbunden ist. - Methode zum Ablagern einer Materialschicht auf eine Oberfläche eines auf der oberen Oberfläche einer Halterung angebrachten Wafers in einer Depositionskammer, mit den folgenden Schritten: (i) Ablagern einer Schicht des gleichen Materials, das auf dem Wafer abzuscheiden ist, auf der rückseitigen Oberfläche der Halterung, indem ein Depositionsgasstrom zu dem unteren Teil der Depositionskammer geleitet wird; (ii) Nach Ablagern einer Schicht des Materials auf der rückseitigen Oberfläche der Halterung in Schritt (i) Ablagern einer Schicht des gleichen Materials, wie es auf der rückseitigen Oberfläche der Halterung abgelagert wurde, auf einer Oberfläche des Wafers, indem ein Depositionsgasstrom zu dem oberen Teil der Depositionskammer geleitet wird; und (iii) Überwachen der Temperatur der Halterung mit Hilfe eines Infrarottemperatursensors, der die von der Halterung emittierte Strahlung detektiert, wenn die Halterung beheizt wird.
- Das Verfahren nach Anspruch 15, bei dem das Depositionsgas, das zum Ablagern der Schichten auf der rückseitigen Oberfläche der Halterung und auf dem Wafer benutzt wird, ein Gas mit einem Siliziumbestandteil enthält.
- Das Verfahren nach Anspruch 16, bei dem das Gas mit einem Siliziumbestandteil Silan umfasst.
- Das Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, bei dem die Schicht, die auf der rückseitigen Oberfläche der Halterung abgelagert wird, zuerst abgeschieden wird von einem Dichlorsilan enthaltenden Depositionsgas, um einen relativ dicken ersten Teil der Silizium enthaltenden Schicht abzulagern, und dann abgeschieden wird von einem Silan enthaltenden Depositionsgas, um auf dem ersten Teil der Schicht einen zweiten, dünneren Teil der Silizium enthaltenden Schicht abzulagern.
- Das Verfahren nach Anspruch 18, bei dem die auf dem Wafer abgelagerte Schicht von dem gleichen Depositionsgas abgeschieden wird wie es benutzt wird um den zweiten Teil der Schicht auf der rückseitigen Oberfläche der Halterung abzulagern.
- Halterung für eine Vorrichtung zum Ablagern einer Schicht eines Materials auf einem Wafer, die durch folgendes Verfahren erhältlich ist: (a) Ablagern einer Siliziumschicht mit einer Dicke von ungefähr 4 Mikrometer auf der rückseitigen Oberfläche der Halterung, wobei zur Deposition ein Dichlorsilan-Precursorgas benutzt wird, und (b) anschließendes Ablagern einer Siliziumschicht mit einer Dicke von ungefähr 2 Mikrometer auf der in Schritt (a) abgelagerten Siliziumschicht, wobei ein Silan-Precursorgas zur Deposition benutzt wird.
- Die Halterung nach Anspruch 20, wobei das Verfahren zum Erhalten der Halterung des Weiteren den zusätzlichen Einsatz eines Dotiergases in Schritt (a) und/oder in Schritt (b) umfasst.
- Die Halterung nach Anspruch 20 oder 21, mit einer Halterungsplatte (
20 ), die rund ist und die Oberfläche, auf der der Wafer gehalten wird, mindestens einen Teil aufweist, der im Wesentlichen flach ist.
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