서셉터를 포함한 처리 챔버에서 반도체 기판을 가열하기위한 공정 및 시스템

[청구항 1] 반도체 기판을 처리하기 위한 시스템이며, 반도체 웨이퍼를 포함하도록 구성된 처리 챔버와, 상기 처리 챔버 내에 위치된 서셉터와, 서셉터 상에 지지된 반도체 웨이퍼를 가열하기 위한 서셉터와 작동 관계로 위치된 가열 장치를 포함하고, 상기 서셉터는 반도체 웨이퍼를 수납하기 위한 웨이퍼 지지 표면을 포함하고, 상기 웨이퍼 지지 표면은 적어도 하나의 리세스와 상기 리세스 내에 위치된 상응하는 지지 구조부를 포함하고, 상기 지지 구조부는 웨이퍼의 열 처리 중에 서셉터 상부에 반도체 웨이퍼를 들어올리도록 구성되고, 상기 지지 구조부는 1100℃의 온도에서 약 0.06 cal/cm-s-℃ 이하의 열 전도도를 가지는 시스템 [청구항 2] 제1항에 있어서,상기 가열 장치는 전기 저항 가열기 또는 유도 가열기포함하는시스템. [청구항 3] 제2항에 있어서,상기 가열 장치는 탄화 규소로 둘러싸인 흑연 요소포함하는시스템. [청구항 4] 제1항에 있어서,상기 처리 챔버는 저온 벽 챔버포함하는시스템. [청구항 5] 제1항에 있어서,상기 지지 구조부는 석영을 포함한 재료구성되는시스템. [청구항 6] 제1항에 있어서,상기 웨이퍼 지지 표면은 웨이퍼가 포켓의 상부 표면과 접촉하지 않고 가열 중에 반도체 웨이퍼가 구부러질 수 있도록 형성된 형상을 갖는 포켓포함하는시스템. [청구항 7] 제6항에 있어서,상기 포켓은 상기 포켓의 상부 표면이 가장 높은 처리 온도에서반도체 웨이퍼이격되도록형성되는시스템. [청구항 8] 제7항에 있어서,상기 포켓은 가장 높은 온도에서 웨이퍼와 포켓의 상부 표면 사이의 간격이 대체로 균일하고 약 2 mil이하변경되도록형성되는시스템. [청구항 9] 제1항에 있어서,상기 지지 구조부는 다음 식으로 계산된 거리, 즉의 약 5% 이내의 높이를 가지며,여기서,dg = 서셉터와 반도체 웨이퍼 사이의 거리ks = 지지 구조부의 열 전도도kg = 처리 챔버 내에 제공된 가스의 열 전도도나타내는시스템. [청구항 10] 제1항에 있어서,셉터는 공통 반경을 따라 위치된 적어도 세 개의 리세스를 포함하고, 상기 지지 구조부는 상응하는 복수개의 핀포함하는시스템. [청구항 11] 제1항에 있어서,셉터는 원형 리세스를 포함하고, 상기 지지 구조부는 링포함하는시스템. [청구항 12] 제1항에 있어서,상기 지지 구조부는 약 0.02 in 내지 약 0.1 in의 높이갖는시스템. [청구항 13] 제1항에 있어서,상기 지지 구조부는 약 6 in 이상의 직경을 갖는웨이퍼지지하도록구성된시스템. [청구항 14] 제1항에 있어서,상기 리세스는 내부 벽을 포함하고, 상기 지지 구조부는 상기 내부 벽으로부터 소정 거리이격된시스템. [청구항 15] 제1항에 있어서,상기 리세스는 약 0.01 in 내지 0.08 in의 깊이갖는시스템. [청구항 16] 제1항에 있어서,상기 지지 구조부는 웨이퍼의 에지 부근에서반도체 웨이퍼지지하도록구성된시스템. [청구항 17] 제1항에 있어서,상기 지지 구조부는 웨이퍼의 무게 중심 부근에서 반도체 웨이퍼를 지지하도록 웨이퍼 지지 표면 상위치된시스템. [청구항 18] 처리 챔버 내의 반도체 웨이퍼를 유지하고 가열하기 위한 서셉터이며, 가열 장치와, 반도체 웨이퍼를 수납하기 위한 웨이퍼 지지 표면과, 상기 포켓의 상부 표면의 상부에 반도체가 부유되도록 하기 위해 웨이퍼 지지 표면으로부터 연장된 지지 구조부를 포함하고, 상기 웨이퍼 지지 표면은 웨이퍼가 포켓의 상부 표면과 접촉하지 않고, 가열 중에 반도체 웨이퍼가 구부러질 수 있도록 구성된 형상을 갖는 포켓을 한정하고, 상기 지지 구조부는 1100℃ 온도에서 약 0.06 cal/cm-s-℃ 이하의 전도도를 갖는 재료로 구성되는 서셉터 [청구항 19] 제18항에 있어서,상기 가열 장치는 전기 저항 가열기 또는 유도 가열기포함하는서셉터. [청구항 20] 제18항에 있어서,상기 포켓의 상부 표면은 탄화 규소포함하는서셉터. [청구항 21] 제19항에 있어서,상기 지지 구조부는 석영을 포함하는 재료구성되는서셉터. [청구항 22] 제19항에 있어서,상기 포켓은 상기 포켓의 상부 표면이 가장 높은 처리 온도에서 반도체 웨이퍼이격된서셉터. [청구항 23] 제22항에 있어서,상기 포켓은 가장 높은 처리 온도에서 웨이퍼와 상기 포켓의 상부 표면 사이의 거리가 대체로 균일하고, 약 2 mil이하변경되도록형성되는서셉터. [청구항 24] 제23항에 있어서,상기 지지 구조부는 다음 식으로 계산된 거리, 즉의 약 25% 이내의 높이를 가지며,여기서,dg = 서셉터와 반도체 웨이퍼 사이의 거리ks = 지지 구조부의 열 전도도kg = 처리 챔버 내에 제공된 가스의 열 전도도나타내는서셉터. [청구항 25] 제19항에 있어서,상기 웨이퍼 지지 표면은 리세스를 한정하고, 상기 지지 구조부는 상기 리세스 내위치되는서셉터. [청구항 26] 제25항에 있어서,공통 반경을 따라 위치된 적어도 세 개의 리세스를 포함하고, 상기 지지 구조부는 상응하는 복수개의 핀포함하는서셉터. [청구항 27] 제25항에 있어서,원형의 리세스를 포함하고, 상기 지지 구조부는 링포함하는서셉터. [청구항 28] 제19항에 있어서,상기 지지 구조부는 약 0.02 in 내지 약 0.1 in의 높이가지는서셉터. [청구항 29] 가열된 서셉터 상의 반도체 웨이퍼를 균일하게 가열하기 위한 공정이며, 서셉터를 포함하는 처리 챔버를 제공하는 단계와, 상기 지지 구조부 상에 반도체 웨이퍼를 위치시키는 단계와, 웨이퍼 지지 표면과 접촉하지 않고 웨이퍼가 구부러지는 최대 처리 온도로 상기 반도체 웨이퍼를 가열하는 단계를 포함하고, 상기 서셉터는 웨이퍼 지지 표면을 가열하고 한정하며, 상기 서셉터는 상기 웨이퍼 지지 표면으로부터 연장된 지지 구조부를 더 포함하고, 상기 웨이퍼 지지 표면은 표면과 접촉하지 않고 가열 중에 반도체 웨이퍼가 구부러질 수 있도록 형성된 형상을 갖고, 상기 지지 구조부는 약 1100 ℃의 온도에서 0.06 cal/cm-s-℃ 이하의 전도도를 갖는 재료로 구성되는 공정 [청구항 31] 제29항에 있어서,셉터 및 웨이퍼는 전기 저항 가열기또는유도가열기에의해가열되는공정. [청구항 32] 제29항에 있어서,상기 지지 구조부는 석영, 사파이어 또는 다이아몬드를 포함한 재료구성되는공정. [청구항 33] 제29항에 있어서,상기 웨이퍼 지지 표면은 상기 표면이 최대 처리 온도에서 반도체 웨이퍼로부터 약 1 mil 내지 약 20 mil로 이격되고, 웨이퍼와 지지 구조부 사이의 간격이 최대 처리 온도에서 대체로 균일하고 약 2 mil이하변경되도록형성되는공정. [청구항 34] 제29항에 있어서,상기 지지 구조부는 최대 처리 온도에서 다음 식으로 계산된 거리, 즉 의 약 5% 이내의 높이를 가지며,여기서, dg = 서셉터와 반도체 웨이퍼 사이의 거리ks = 지지 구조부의 열 전도도kg = 처리 챔버 내에 제공된 가스의 열 전도도나타내는공정. [청구항 35] 제29항에 있어서,상기 지지 구조부는 공통 반경을 따라 위치된 적어도 세 개의 지지 핀포함하는공정. [청구항 36] 제29항에 있어서,상기 지지 구조부는 링형상인공정. [청구항 37] 제29항에 있어서,상기 지지 구조부는 약 0.02 in 내지 약 0.1 in의 높이갖는공정. [청구항 38] 제29항에 있어서,상기 웨이퍼 지지 표면은 리세스를 더 한정하고, 상기 지지 구조부는 상기 리세스 내위치되는공정. [청구항 39] 제29항에 있어서,상기 웨이퍼는 저온 벽 처리 챔버가열되는공정. [청구항 40] 제29항에 있어서,상기 반도체 웨이퍼는 적어도 10 in의 직경갖는공정. [청구항 41] 제29항에 있어서,상기 웨이퍼는 최대 처리 온도에서 반도체 웨이퍼 전체에 걸쳐 약 5℃ 이하의 온도차가열되는공정.