C - Chemistry – Metallurgy – 23 – C
Patent
C - Chemistry, Metallurgy
23
C
C23C 16/14 (2006.01) C23C 16/44 (2006.01) C23C 16/455 (2006.01) C23C 16/458 (2006.01) C23C 16/46 (2006.01) C23C 16/54 (2006.01) H01L 21/285 (2006.01) H01L 21/683 (2006.01)
Patent
CA 2138292
A semiconductor wafer processing apparatus (10) or module for a cluster tool is provided with a single wafer rotating susceptor (40) that thins the gas boundary layer to facilitate the transfer of material to or from the wafer (44), in, for example, CVD for blanket or selective deposition of tungsten or titanium nitride, and degassing and annealing processes. Preferably, a downwardly facing showerhead (35) directs a gas mixture from a cooled mixing chamber (30) onto a rapidly rotating wafer (44), for example at from 500 to 1500 RPM, thinning a boundary layer for gas flowing radially outwardly from a stagnation point (198) at the wafer center. Smoothly shaped interior reactor surfaces include baffles (90, 101, 102) and plasma cleaning electrodes (80, 90) to minimize turbulence. Inert gases from within the rotating susceptor (40) minimize turbulence by filling gaps in structure, prevent contamination of moving parts, conduct heat between the susceptor and the wafer (44), and vacuum clamp the wafer to the susceptor (40). A susceptor lip (162) surrounds the wafer (44) and is removable for cleaning, to accommodate different size wafers, and allows change of lip materials to different processes, such as, one which will resist deposits during selective CVD, or one which scavenges unspent gases in blanket CVD. The lip smooths gas flow, reduces thermal gradients at the wafer edge.
Un appareil ou module (10) de traitement de tranches à semi-conducteurs destiné à un groupe d'outils est équipé d'un suscepteur rotatif (40) de tranche unique qui amincit la couche limite gazeuse afin de faciliter le transfert de la matière vers la tranche (44) ou à partir de celle-ci dans, par exemple, le procédé CVD (Déposition en phase gazeuse par procédé chimique) pour couche de couverture ou dépôt sélectif de tungstène ou de nitrure de titane, et pour les processus de dégazage et de recuit. De préférence, une pomme d'arrosage (35) regardant vers le bas dirige un mélange gazeux à partir d'une chambre de mélange refroidie (30) sur une tranche (44) tournant à haute vitesse, par exemple, entre 500 et 1500 tours/minute, amincissant une couche limite pour l'écoulement du gaz radialement, vers l'extérieur, depuis un point de stagnation (198) au niveau du centre de la tranche. Les surfaces internes du réacteur nivelées comportent des chicanes (90, 101, 102) et des électrodes d'épuration du plasma (80, 90) afin de minimiser la turbulence. Des gaz inertes émanant de l'intérieur du suscepteur rotatif (40) minimisent la turbulence en remplissant les vides de la structure, empêchent la contamination de pièces mobiles, conduisent la chaleur entre le suscepteur et la tranche (44), et assujettissent par le vide la tranche au suscepteur (40). Le rebord (162) du suscepteur entoure la tranche (44) et peut être retiré pour le nettoyage, afin d'adapter des tranches de tailles différentes, et permet de modifier les matériaux du rebord par différents processus, tels qu'un processus qui résistera aux dépôts lors du procédé CVD, ou un processus qui balaye les gaz inutilisés dans le procédé CVD de couverture. Le rebord nivelle l'écoulement gazeux et réduit les gradients thermiques au niveau du bord de la tranche.
Arora Rikhit
Foster Robert F.
Leblanc Rene E.
Rebenne Helen E.
White Carl L.
Macrae & Co.
Tokyo Electron Limited
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1479013