KR20140014005A - 기판 캐리어 베이스 상에 장착될 수 있는 기판 캐리어 링을 구비한 열 처리 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 먼저 반도체 기판(1)을 열 처리하기 위한 장치와 관련이 있으며, 상기 장치는 프로세스 챔버(21)의 바닥을 형성하는 서셉터(susceptor)(2), 기판 캐리어 베이스(4) 상에 장착될 수 있는 기판 캐리어 링(5) 및 서셉터(2) 하부에 배치된 열원(heat source)(6)을 구비하며, 상기 서셉터(2)는 자신의 상부측(7)이 프로세스 챔버(21) 방향으로 향하고 둘레 벽(9, 10)에 의해 둘러싸여 있는 적어도 하나의 기판 캐리어 베이스(4)를 구비하고, 상기 기판 캐리어 링(5)의 상부측(8)은 실제로 상기 기판 캐리어 베이스(4)의 상부측(7)과 하나의 공통 평면에 놓이고, 기판(1)의 에지를 지지하기 위한 수용면을 형성하며, 상기 기판 캐리어 링의 링 내벽(11, 12)이 기판 캐리어 베이스(4) 상에 장착된 상태에서 상기 기판 캐리어 베이스(4)의 둘레 벽(9, 10)에 마주 놓임으로써, 상기 링 내벽(11, 12) 및 상기 둘레 벽(9, 10)은 수용면 쪽으로 개방된 그리고 간극 폭(D1, D2)을 갖는 환상 간극(annular gap)(13, 14)을 제한하게 되며, 이때 상기 기판 캐리어 링(5)의 하부측(18)은 지지 쇼울더(17) 위에 놓이며, 그리고 상기 열원은 열 처리시에 기판(1)으로 점유된 상기 기판 캐리어 베이스(4) 및 기판 캐리어 링(5)의 상부측(7, 8)을 공정 온도로 가열하기 위해서 이용된다. 상기 간극(14) 영역에서 가로 방향의 온도 점프(temperature jump)를 최소화하기 위하여, 상기 기판 캐리어 베이스(4)의 중앙으로부터 상기 간극(14)의 방사 방향 간격(R1)이 상기 수용면의 외부 에지(15)의 방사 방향 간격(R3)의 80% 미만인 것이 제안된다. 본 발명은 또한 상기와 같은 반도체 기판(1)을 열 처리하기 위한 장치의 제조 방법과도 관련이 있다.
Description
본 발명은 반도체 기판을 열 처리하기 위한 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는 프로세스 챔버의 바닥을 형성하는 서셉터(susceptor), 기판 캐리어 베이스 상에 장착될 수 있는 기판 캐리어 링 및 서셉터 하부에 배치된 열원(heat source)을 구비하며, 본 발명에 따른 장치에서 상기 서셉터는 프로세스 챔버 방향으로 향하는 적어도 하나의 기판 캐리어 베이스를 구비하고, 상기 기판 캐리어 베이스는 둘레 벽 의해서 둘러싸여 있고 상부측을 가지며, 본 발명에 따른 장치에서 상기 기판 캐리어 링의 상부측은 기판 에지를 지지하기 위한 수용면을 형성하고, 상기 기판 캐리어 링의 링 내벽은 기판 캐리어 베이스 상에 장착된 상태에서 상기 기판 캐리어 베이스의 둘레 벽에 대하여 환상 간극(annular gap)을 제한하며, 상기 기판 캐리어 링의 하부측은 지지 쇼울더 위에 놓이며, 그리고 본 발명에 따른 장치에서 상기 열원은 열 처리시에 기판으로 점유된 기판 캐리어 베이스의 상부측 및 기판 캐리어 링의 상부측을 공정 온도로 가열하기 위해서 이용되며, 이때 기판 캐리어 베이스 및 기판 캐리어 링의 상부측으로의 열 흐름은 실제로 열 전도를 통해서 수직 방향으로 이루어진다. 열 방출은 실제로 프로세스 챔버 쪽을 향하는 상기 기판 캐리어 베이스 및 기판 캐리어 링의 상부측을 통해서 이루어진다. 추가의 에지 측 열 방출은 특히 기판 캐리어 링이 자유 공간에 의해서 둘러싸인 경우에는 기판 캐리어 링으로부터 수평 방향으로 이루어진다.
본 발명은 또한 상기와 같은 장치를 제조하기 위한 방법과도 관련이 있다.
DE 102 32 731 A1호는 CVD-반응기 형태의 반도체 기판을 열 처리하기 위한 장치를 기술하고 있다. 프로세스 챔버의 바닥은 서셉터에 의해서 형성된다. 상기 서셉터는 환상의 리세스에 의해 둘러싸인 다수의 베이스를 갖는다. 비스듬하게 위쪽으로 뻗는 상기 베이스의 둘레 벽 상에는 환상의 상부측을 갖는 환상의 기판 적재 플레이트가 장착될 수 있으며, 상기 환상의 상부측 상에는 기판의 에지가 장착된다.
US 6,001,183호는 하나 또는 다수의 주머니를 구비하는 CVD-반응기 내부에 사용하기 위한 기판 홀더를 기술하고 있으며, 상기 주머니 내부로 각각 하나의 기판이 삽입될 수 있다. 상기 주머니를 형성하는 일 적재 플레이트의 에지는 서셉터의 베이스 에지를 덮고 있다.
US 6,217,663 B1호는 횡단면 상으로 L자 모양을 형성하는 환상의 적재 플레이트를 기술하고 있다. 상기 L자 레그 상에 기판의 에지가 배치된다.
US 6,413,459 B1호는 기판을 취급하기 위한 그리퍼(gripper) 장치를 기술하고 있다.
본 발명의 과제는, 전술된 유형의 장치를 사용 목적에 바람직하도록 개선하는 것 그리고 이와 같은 장치를 최적화할 수 있는 방법을 제시하는 것이다.
상기 과제는 특허청구범위에 기재된 발명에 의해서 해결된다.
선행 기술에 따른 장치에 대한 그리고 특히 DE 102 32 731 A1호에 기술된 바와 같은 장치에 대한 조사에서 드러난 사실은, 기판 캐리어 상에 장착되는 기판의 가열이 서셉터 하부에 배치된 열원을 이용하여 실제로 서셉터를 관통하는 열 전도에 의해서 이루어진다는 것이다. 이때 상기 열원은 기판 캐리어의 표면 온도가 중앙 영역에서 상기 기판 캐리어의 중심부를 방사 방향 간격을 두고서 둘러싸는 환상 구역 내부에서보다 약간 낮도록 설계되었다. 상기 환상 구역 내부에서는 표면 온도의 최대치가 형성된다. 상기 온도 최대치의 환상 구역은 기판 캐리어 베이스의 중심부로부터 전체 기판 캐리어의 외벽 반경의, 더 상세하게 말하자면 기판 캐리어 링의 외벽 반경의 대략 80% 내지 90%에 해당하는 방사 방향 간격을 갖는다. 선행 기술에서 기판 캐리어 베이스와 상기 기판 캐리어 베이스를 둘러싸는 기판 캐리어 링 사이의 간극은 기판의 외부 직경에 상응하는 지지면 외부 직경의 대략 94%에 해당하는 직경을 갖는 원 상에 놓여 있다. 예비 검사들의 토대가 되는 기판 캐리어는 기판 캐리어 링을 구비하며, 상기 기판 캐리어 링의 외부 직경은 기판의 직경보다 단지 약간만 크다. 상기 기판 캐리어는 수직 돌출부를 갖는 좁은 에지를 구비하며, 상기 수직 돌출부는 기판을 기판 캐리어 링 상에 센터링하기 위하여 기판을 수용하기 위한 수용면 외부에 놓인다. 다른 무엇보다도 선행 기술에 따른 기판 캐리어에 대한 예비 검사에서는, 기판 캐리어 베이스와 기판 캐리어 링 사이의 간극 영역에서의 표면 온도가 비교적 크게 상승한다는 사실이 발견되었다. 또한, 상기 가로 방향 온도 점프(temperature jump)의 크기가 기판 캐리어 링 위치의 공차에 기인하는 편심률에 상당히 의존한다는 사실도 드러났다. 기판을 지지하는 기판 캐리어 링을 취급 자동 장치를 이용하여 공정 컴퓨터에 의해 제어된 상태에서 기판 캐리어 베이스 상에 장착할 수 있기 위하여, 상기 기판 캐리어 링의 내부 에지의 직경은 기판 캐리어 베이스의 외부 에지의 직경보다 적어도 1 밀리미터 커야만 한다. 기판 캐리어 링을 기판 캐리어 베이스 상에 장착할 때의 공차로 인해 기판 캐리어 베이스에 대한 기판 캐리어 링의 편심 위치는 피할 수 없다. 그로 인해, 특히 기판 캐리어 베이스 및 기판 캐리어 링의 상부측 영역에서 원주 방향으로 방사 방향 간극 폭이 변동되는 결과가 나타난다. 극단적인 경우에는 둘레 위치에서 간극 벽들이 서로 접촉하게 됨으로써, 결과적으로 간극 폭은 마주 놓인 둘레 위치에서 최대가 된다. 그 결과, 상부측과 연결되는 간극 입구 영역에서는 방사 방향의 온도 점프가 원주 방향으로 심하게 변동된다. 최고 표면 온도를 갖는 링 구역의 방사 방향 외부에서 표면 온도는 수용면의 에지 쪽으로 가면서, 다시 말하자면 기판의 에지 쪽으로 가면서 재차 점차 감소한다.
계속적인 검사에서는, 기판 캐리어가 재료 통일적으로 제조된 경우, 더 상세하게 말하자면 기판 캐리어 링 및 기판 캐리어 베이스가 재료 통일적으로 그리고 간극 없이 서로 연결된 경우에도, 방사형 온도 파형의 상기와 같은 에지에 가까운 온도 최대치가 설정된다는 사실이 드러났다. 이 경우에도 표면 온도는 중심부로부터 처음에는 상승하고, 에지에 가까운 환상 구역에서는 자신의 최대치에 도달하며, 그 다음에는 에지 쪽으로 가면서 재차 감소한다. 이와 같은 기판 캐리어는 열 처리 공정, 예컨대 반도체 층의 증착을 위해서 최적화된 가로 방향 온도 프로파일이라는 장점을 갖는다. 하지만, 이와 같은 일체형의 기판 캐리어는 기판들이 적재 플레이트의 기능을 충족시키는 기판 캐리어 링에 의해서는 취급될 수 없다는 단점을 갖는다. 특히 모델 산출에 의해서 실시된 계속적인 검사에서는, 간극이 간극 자유도에서 설정되는 온도 최대치 구역의 방사 방향 내측에 놓이는 경우에는, 가로 방향의 온도 변동이 상기 간극 영역에서 최소로 된다는 사실이 발견되었다. 기판 캐리어 베이스의 중앙으로부터 간극의 방사 방향 간격은 기판 캐리어 상에 장착되는 기판의 외부 에지에 의해서 규정된 수용면의 외부 에지의 방사 방향 간격의 80% 미만이어야만 한다. 6-인치 기판의 경우에는 수용면의 외부 반경이 대략 75 mm이며, 더 상세하게 말하자면 70 mm 내지 80 mm의 범위 안에 놓인다. 이와 같은 기판을 위해서는 간극의 방사 방향 간격이 수용면의 외부 에지의 방사 방향 간격의 65% 내지 75%에 놓여야만 한다. 다시 말해, 상기 간극의 방사 방향 간격은 47 mm 내지 54 mm의 범위 안에 놓인다. 직경이 더 작고 수용면의 외부 에지의 방사 방향 간격이 대략 50 mm인 4-인치 기판의 경우에는 간극의 최적의 방사 방향 간격이 수용면의 외부 에지의 70%에 놓인다. 다시 말해, 상기와 같은 기판 캐리어의 경우에는 간극의 방사 방향 간격이 31 mm 내지 39 mm의 범위 안에 놓인다. 상부측에 연결되는 입구 영역에서의 간극 폭은 간극의 방사 방향 간격보다 적어도 인수 10만큼 더 작고, 1 mm 내지 3 mm의 범위 안에 놓인다. 기판 캐리어 링은 또한 다수의 기판을 지지할 수도 있다. 이 경우, 기판들은 기판 캐리어 링의 중심부 둘레에 환상으로 배치될 수 있다. 이 경우에도 특히 원형의 수용면은 기판의 방사 방향 최외곽 에지에 의해서 형성된다. 본 발명의 바람직한 일 개선 예에서 기판은 표면 지지되지 않은 상태로 기판 캐리어 베이스 혹은 기판 캐리어 링의 상부측에 장착된다. 그와 마찬가지로 기판 캐리어 베이스 및 기판 캐리어 링의 상부측은 하나의 공통 평면에 놓일 수 있다. 기판 캐리어 링의 상부측으로부터는 상호 이격된 위치에서 돌출부가 실제로 중심부 둘레에 균일한 각도 분포로 돌출한다. 기판의 하부측이 상기 돌출부 상에 내려짐으로써, 결과적으로 상기 기판은 기판 캐리어 베이스 및 기판 캐리어 링의 상부측 위에 약간의 간극 간격을 두고 떠있게 된다. 상기 수평 간극의 간극 폭은 기판 캐리어 링의 내벽과 기판 캐리어 베이스의 외벽 사이의 수직 간극의 간극 폭보다 훨씬 크다. 흑연, 몰리브덴, 석영 또는 유사한 재료로 제조된 기판 캐리어 하부에는 가열 장치가 있다. 상기 가열 장치는 열 방사 가열 장치일 수 있다. 그러나 RF-원도 사용될 수 있다. 상기 가열 장치는 기판 캐리어를 형성하는 서셉터의 하부 바닥 섹션 내부에 열 에너지를 공급한다. 선행 기술에서와 마찬가지로, 서셉터는 상기 서셉터의 중심부 둘레에 원형으로 배치된 다수의 기판 캐리어 어레이를 구비할 수 있으며, 이 경우 각각의 기판 캐리어 어레이는 하나의 기판 캐리어 베이스 및 하나의 기판 캐리어 링을 구비한다. 상기 기판 캐리어 베이스는 서셉터의 바닥 섹션에 재료 통일적으로 연결될 수 있다. 그러나 서셉터 어레이는 복수 개의 부분으로 이루어질 수도 있다. 열원은 바닥 섹션 내부에 열을 공급한다. 실제로 수직 방향으로 향하면서 서셉터 혹은 기판 캐리어를 관통해서 이루어지는 열 운반에 의해, 기판 캐리어 베이스의 상부측 및 기판 캐리어 링의 상부측은 한 가지 처리 온도로 가열된다. 열 전도를 통하여 기판 캐리어의 양 상부측에 장착되는 기판이 가열된다. 기판이 전술된 방식으로 기판 캐리어의 상부측 위에 떠있는 상태로 유지되면, 열 운반은 기판 하부측에 놓인 가스 막을 관통하는 열 전도를 통해서뿐만 아니라 기판 캐리어의 상부측으로부터 기판의 하부측 쪽으로의 열 방사에 의해서도 이루어지게 된다. 처리 온도는 대략 1,000℃, 다시 말해 800℃ 내지 1,200℃이다. 기판 캐리어 링은 서셉터의 지지 쇼울더 상에 놓인다. 바람직하게 상기 지지 쇼울더는 기판 캐리어 베이스를 둘러싸는 지지면에 의해 형성되며, 상기 지지면 상에는 기판 캐리어 링의 하부측이 적어도 20%만큼 표면과 접촉하면서 장착된다. 하부로부터 이루어지는 서셉터의 가열은 기판 캐리어의 중심부를 환상으로 둘러싸는 온도 최대치를 갖는 방사형의 온도 프로파일을 유도한다. 상기 온도 최대치의 방사 방향 간격은 기판 지지면의 방사 방향 간격보다 약간 작다. 더 상세하게 말하자면, 코팅 공정 동안에는 상기 온도 최대치가 기판 에지의 방사 방향 내측에 놓인다. 기판 에지로 가면서 나타나는 온도 강하는 기판 캐리어 링을 관통하는 수평 방향으로의 열 운반에 의해서 야기된다.
코팅 장치를 제조하기 위한 방법 및 특히 그 위에 기판 캐리어 링이 장착될 수 있는 적어도 하나의 기판 캐리어 베이스로 이루어진 서셉터를 제조하기 위한 방법은 예비 검사 또는 모델 산출을 토대로 하여 부피가 큰 기판 캐리어의 방사형 온도 프로파일이 결정되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 예비 검사들에서는 기판 캐리어 링 및 기판 캐리어 베이스가 서로 간극 없이 연결된 기판 캐리어가 사용된다. 상기 기판 캐리어의 경우에는 간극이 없기 때문에 기판 캐리어의 상부측의 표면 온도에서 온도 점프가 전혀 형성되지 않는다. 얻어진 방사형 온도 프로파일에서는 온도 최대치의 방사 방향 간격이 결정된다. 기판 캐리어의 중심부에 대한 상기 방사 방향 간격은 기판 캐리어 베이스의 반경을 확정하기 위한 토대를 형성한다. 기판 캐리어 베이스의 외벽의 위치, 다시 말해 간극의 방사 방향 간격은 온도 최대치의 방사 방향 위치의 방사 방향 내측에 놓여야만 한다. 상기 간극의 방사 방향 간격은 온도 최대치의 방사 방향 간격의 70% 내지 90%에 해당하는 방사 방향 위치에 놓이는 것이 바람직하다. 다시 말해, 온도 최대치의 방사 방향 위치와 관련해서, 기판 캐리어 베이스와 기판 캐리어 링 사이의 환상 간극은 10% 내지 30% 방사 방향 내부에 놓여 있다. 이와 같은 구조에서 바람직하게 간극은 결정된 온도 최대치의 방사 방향 간격의 80%에 해당하는 방사 방향 위치에 놓이게 된다.
고유한 특성을 갖는 본 발명의 추가의 일 양상은 간극의 횡단면 형상과 관련이 있다. 선행 기술에서 베이스는 원뿔대의 형상을 갖는다. 상기 간극은 베이스의 전체 높이에 걸쳐서 기판 캐리어 베이스의 중심부를 향하는 방향으로 비스듬하게 위쪽으로 뻗는다. 지지면의 방사 방향 외부에 놓이는 기판 캐리어 링의 내벽은 그와 합동인(congruent) 파형을 가짐으로써, 결과적으로 비스듬하게 뻗는 두 개의 환상 면은 서로 겹쳐서 놓일 수 있게 된다. 환상 간극은 횡단면 상으로 볼 때에 기판 캐리어 링의 하부측으로부터 기판 캐리어 링의 상부측까지 연장된다. 선행 기술에서 기판 캐리어 링의 편심 위치에서는 간극 벽들이 일 둘레 위치에서 자신의 전체 수직 연장부에 걸쳐 접촉할 수 있다. 이때 간극은 상기 둘레 위치의 상부측 영역에서 간극 폭 0을 취할 수 있다. 본 발명에 따라, 기판 캐리어 링의 하부측이 지지 쇼울더 상에 장착되는 것이 제안되었다. 상기 지지 쇼울더는 수평의 연장부를 갖고, 바람직하게 기판 캐리어 베이스를 둘러싸는 일 지지면에 의해서 형성된다. 기판 캐리어 링의 내벽은 기판 캐리어 베이스의 외벽보다 약간 큰 직경을 갖는다. 그 결과, 기판 캐리어 링의 전체 높이에 걸쳐서 간극이 형성된다. 그러나 기판 캐리어 링이 기판 캐리어 베이스에 대하여 편심으로 할당된 경우에 간극 폭은 원주 방향으로 변동될 수 있다. 그러나 본 발명에 따르면 상기 간극 폭은 위쪽으로 가면서 확대된다. 그에 따라 기판 캐리어 베이스의 외벽과 기판 캐리어 링의 내벽의 접촉은 단지 기판 캐리어의 상부측으로부터 수직으로 멀리 떨어진 영역에서만 이루어지게 된다. 기판 캐리어 링이 기판 캐리어 베이스의 외벽과 접촉하게 되면, 간극은 자신의 입구 영역에서, 다시 말해 기판 캐리어 링 및 기판 캐리어 베이스의 상부측에서 폐쇄되지 않는다. 환상 간극의 푸트(foot)는 열 전달의 목적으로 서셉터의 지지 쇼울더 상에 장착되는 기판 캐리어 링의 하부측 영역에 놓인다. 간극은 바람직하게 기판 캐리어 링의 전체 수직 연장부에 걸쳐 연장될 수 있다. 상기 간극은 하부측과 기판을 위한 수용면 사이로 뻗는다. 따라서, 상부 간극 입구는 기판 하부측 바로 아래에서 끝나게 된다. 바람직한 일 실시 예에서 상기 간극은 기판 캐리어 베이스의 중심부에 대하여 비스듬하게 진행하는 두 개의 간극 벽을 갖는다. 상기 간극 벽들은 서로 예각으로 서있고, 아래쪽으로 서로 겹쳐서 진행한다. 간극은 또한 횡단면 상으로 볼 때에 수직으로 뻗는 하나의 섹션 및 그 내부에 횡단면 상으로 볼 때에 기판 캐리어 베이스의 중앙으로 비스듬하게 진행하는 하나의 섹션을 가질 수 있다. 상기 간극의 비스듬하게 뻗는 섹션은 바람직하게 상기 수직으로 뻗는 섹션 상부에 놓임으로써, 결과적으로 간극 면들의 접촉은 단지 수직으로 뻗는 섹션 내에서만 일어날 수 있게 된다. 상기 수직으로 뻗는 간극의 수직 높이는 기판 캐리어 베이스의 중심부에 대해 비스듬하게 진행하는 간극 섹션의 수직 높이보다 작다. 기판 캐리어 링의 외부 에지는 그리퍼에 의해 하부로부터 포착될 수 있는 에지 칼라(collar)에 의해서 형성될 수 있다. 기판 캐리어 링이 그 위에 지지가 되는 지지면의 외부 에지는 수용면의 방사 방향 간격에 대략 상응하는 방사 방향 간격을 가질 수 있다. 기판 캐리어 링이 기판 캐리어 베이스에 대하여 편심으로 할당된 결과로서, 마주 놓인 간극 벽들의 섹션들이 서로 접촉하게 되면, 기판 캐리어 베이스 및 기판 캐리어 링의 상부측 영역에서 간극 폭은 최소 간극 폭과 상기 최소 간극 폭에 직경상으로 마주 놓인 최대 간극 폭 사이의 범위에서 변동된다. 간극 벽들은 상기 최대 간극 폭이 최소 간극 폭보다 단지 최대 3배만 더 크도록, 바람직하게는 최대 단지 2배만 더 크도록 형성될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면들을 참조하여 아래에서 설명된다:
도 1은 서셉터의 일 실시 예에 대한 투시 평면도이며;
도 2는 도 1에 도시된 서셉터에 대한 평면도이고;
도 3은 도 2의 선 Ⅲ-Ⅲ에 따라 절단한 단면으로서, 이 경우 서셉터가 적용되는 CVD-반응기의 구조를 명확하게 보여주기 위하여 열원(6) 및 가스 유입 기관(20)이 추가로 개략적으로 도시되어 있으며;
도 4는 도 3의 부분 Ⅳ-Ⅳ에 대한 상세도로서, 이 경우 기판 캐리어 링(5)은 기판 캐리어 베이스(4)에 대하여 동심으로 배치되어 있고;
도 5는 도 4에 따른 도면으로서, 이 경우 기판 캐리어 링(5)은 기판 캐리어 베이스(4)에 대하여 편심으로 배치되어 있고, 일 간극(13, 14)의 섹션(11, 9)은 기판 캐리어 베이스(4)와 기판 캐리어 링(5) 사이에 접촉하며;
도 6은 가로 방향의 방사형 온도 프로파일로서, 이 경우 온도는 부피가 큰 기판 캐리어의 중점으로부터 반경을 거쳐 에지까지 도시되어 있다. 기판 캐리어는 기판 캐리어 베이스로부터 분리될 수 있는 기판 캐리어 링을 구비하지 않고;
도 7은 도 6에 따른 도면이지만, 기판 캐리어 링이 간극(S)을 형성하면서 기판 캐리어 베이스를 둘러싸는 기판 캐리어가 함께 도시되어 있다. 이때 기판의 지지면의 방사 방향 간격은 50 mm이다. 이때 간극의 방사 방향 간격은 35 mm이며;
도 8은 도 7에 따른 도면으로서, 이 경우 간극의 방사 방향 간격은 30 mm이고;
도 9는 도 6에 따른 도면이지만, 간극이 지지면의 외부 에지의 대략 95%의 방사 방향 간격을 갖는 선행 기술에 상응하는 기판 캐리어에서 도시한 도면이며;
도 10은 도 3과 유사한 횡단면의 개략도로서, 기판 캐리어 링(5) 및 기판 캐리어 베이스(4)가 재료 통일적으로 서로 연결되어 있고, 각각 상호 5°만큼 상이한 등온선을 가지며, 이 경우 기판 캐리어의 표면 온도는 대략 1,000°이다. 등온선의 파형은 3차원 모델을 참조하여 수치적으로 결정되었고;
도 11은 본 발명에 따른 기판 캐리어 어레이의 도 10에 따른 도면으로서, 이 경우에는 기판 캐리어 링(5)의 하부측(18)이 지지면(17) 상에 100% 표면 지지 상태로 장착되고, 기판 캐리어 링(5)이 기판 캐리어 베이스(4)를 동심으로 둘러쌈으로써, 결과적으로 원주 방향으로 변경될 수 없는 간극이 기판 캐리어 링(5)과 기판 캐리어 베이스 사이에서 형성되고, 마찬가지로 모델 산출로부터 얻어진 등온선 프로파일을 갖추고 있으며;
도 12는 도 11에 따른 도면으로서, 이 경우 모델을 산출할 때에는 기판 캐리어 링(5)의 하부측(18)과 지지면(17) 사이에서 20%의 표면 접촉이 가정되었다.
도 1은 서셉터의 일 실시 예에 대한 투시 평면도이며;
도 2는 도 1에 도시된 서셉터에 대한 평면도이고;
도 3은 도 2의 선 Ⅲ-Ⅲ에 따라 절단한 단면으로서, 이 경우 서셉터가 적용되는 CVD-반응기의 구조를 명확하게 보여주기 위하여 열원(6) 및 가스 유입 기관(20)이 추가로 개략적으로 도시되어 있으며;
도 4는 도 3의 부분 Ⅳ-Ⅳ에 대한 상세도로서, 이 경우 기판 캐리어 링(5)은 기판 캐리어 베이스(4)에 대하여 동심으로 배치되어 있고;
도 5는 도 4에 따른 도면으로서, 이 경우 기판 캐리어 링(5)은 기판 캐리어 베이스(4)에 대하여 편심으로 배치되어 있고, 일 간극(13, 14)의 섹션(11, 9)은 기판 캐리어 베이스(4)와 기판 캐리어 링(5) 사이에 접촉하며;
도 6은 가로 방향의 방사형 온도 프로파일로서, 이 경우 온도는 부피가 큰 기판 캐리어의 중점으로부터 반경을 거쳐 에지까지 도시되어 있다. 기판 캐리어는 기판 캐리어 베이스로부터 분리될 수 있는 기판 캐리어 링을 구비하지 않고;
도 7은 도 6에 따른 도면이지만, 기판 캐리어 링이 간극(S)을 형성하면서 기판 캐리어 베이스를 둘러싸는 기판 캐리어가 함께 도시되어 있다. 이때 기판의 지지면의 방사 방향 간격은 50 mm이다. 이때 간극의 방사 방향 간격은 35 mm이며;
도 8은 도 7에 따른 도면으로서, 이 경우 간극의 방사 방향 간격은 30 mm이고;
도 9는 도 6에 따른 도면이지만, 간극이 지지면의 외부 에지의 대략 95%의 방사 방향 간격을 갖는 선행 기술에 상응하는 기판 캐리어에서 도시한 도면이며;
도 10은 도 3과 유사한 횡단면의 개략도로서, 기판 캐리어 링(5) 및 기판 캐리어 베이스(4)가 재료 통일적으로 서로 연결되어 있고, 각각 상호 5°만큼 상이한 등온선을 가지며, 이 경우 기판 캐리어의 표면 온도는 대략 1,000°이다. 등온선의 파형은 3차원 모델을 참조하여 수치적으로 결정되었고;
도 11은 본 발명에 따른 기판 캐리어 어레이의 도 10에 따른 도면으로서, 이 경우에는 기판 캐리어 링(5)의 하부측(18)이 지지면(17) 상에 100% 표면 지지 상태로 장착되고, 기판 캐리어 링(5)이 기판 캐리어 베이스(4)를 동심으로 둘러쌈으로써, 결과적으로 원주 방향으로 변경될 수 없는 간극이 기판 캐리어 링(5)과 기판 캐리어 베이스 사이에서 형성되고, 마찬가지로 모델 산출로부터 얻어진 등온선 프로파일을 갖추고 있으며;
도 12는 도 11에 따른 도면으로서, 이 경우 모델을 산출할 때에는 기판 캐리어 링(5)의 하부측(18)과 지지면(17) 사이에서 20%의 표면 접촉이 가정되었다.
도 3은 본 발명에 따른 장치의 주요 요소들을 예로서 보여주고 있다. 도면을 단순하게 하기 위하여 상기 장치는 단지 기판 캐리어 베이스(4) 및 기판 캐리어 링(5)에 의해서 형성된 기판 캐리어 어레이(4, 5)만을 구비한다. 상기 기판 캐리어 어레이(4, 5)는 서셉터(2)를 형성하고, 상기 서셉터는 열원(6)의 상부에 그리고 가스 유입 기관(20)의 하부에 배치되어 있다. 서셉터(2)는 일점쇄선으로 도시된 자신의 대칭 축을 중심으로 회전 구동될 수 있다.
열원(6)은 적외선 가열 장치 등일 수 있는데, 이와 같은 적외선 가열 장치에 의해서는 상부측(7) 혹은 상기 상부측(7)에 장착되는 기판(1)을 코팅 온도로 만들기 위하여 열이 서셉터(2)의 하부측 내부로, 다시 말하자면 서셉터(2)의 바닥 섹션(3) 내부로 도입될 수 있다. 상기 코팅 온도는 500℃ 내지 1,500℃의 넓은 범위 안에서 변동될 수 있다. 상기 온도들은 실제로 프로세스 챔버(21) 내부에서 실시되어야만 하는 개별 공정에 의존한다. 다른 무엇보다도 가스 유입 기관(20)을 통해 프로세스 챔버 내부로 도입되는 공정 가스가 공정을 결정짓는다. 가스 유입 기관(20)은 예를 들어 프로세스 챔버(21) 쪽을 향하는 가스 유입 개구를 갖춘 샤워기 헤드의 형태를 가질 수 있으며, 상기 가스 유입 개구를 통해서는 반도체 소자들을 구비하는 공정 가스가 프로세스 챔버(21) 내부로 유입될 수 있다. 공정 가스로서는 제 5 및 제 3 주족의 원소들을 함유하는 가스가 사용될 수 있다. 그러나 다른 공정 가스들도 사용될 수 있다. 프로세스 챔버(21) 내부를 주도하는 공정 온도에서는 공정 가스가 분해되어 기판(1)의 표면에 층들을 형성한다. 층 성장, 더 상세하게 말하자면 성장률 및 층 품질, 즉 이러한 조합을 위한 한 가지 중요한 파라미터는 기판(1) 상에서의 표면 온도이다. 상기 기판(1) 상에서의 표면 온도는 이상적으로는 기판상에서 균질의 층이 증착되도록 하기 위하여 기판 전체 표면에 걸쳐서 일정해야만 한다.
도면에 도시되어 있지 않은 실시 예들에서 서셉터(2)는 다수의 기판 캐리어 베이스(4)를 구비할 수 있고, 상기 기판 캐리어 베이스들은 서셉터(2)의 중심부 둘레에 예를 들어 환상으로 배치되어 있다. 각각의 기판 캐리어 베이스(4)는 기판 캐리어 링(5)에 의해서 둘러싸여 있고, 상기 기판 캐리어 링에 의해서는 기판(1)이 프로세스 챔버 내부로 삽입되거나 혹은 프로세스 챔버로부터 외부로 인출된다. 이 목적을 위하여 기판 캐리어 링(5)은 각각 하나의 에지 칼라(16)를 구비하며, 상기 에지 칼라는 자유 공간에 의해 둘러싸여 있고, 포크 모양의 그립 암에 의해 하부로부터 포착될 수 있다. 이와 같은 방식에 의해서는, 원래의 기판(1)이 그리퍼와 반드시 접촉되지 않더라도 프로세스 챔버(21)의 하적 및 적재가 가능하다.
각각의 도면에 도시된 서셉터(2)는 아래로부터 열을 제공받는 바닥 섹션(3)을 구비한다. 서셉터(2)는 실제로 원뿔대의 형상을 갖는 기판 캐리어 베이스(4)를 구비한다. 기판 캐리어 베이스(4)는 실제로 평평한 상부측(7) 및 둘레 에지(9, 10)를 갖는다.
둘레 에지(9, 10)는 두 개의 수직 섹션으로 이루어진다. 제 1 둘레 벽 섹션(9)은 실린더 외부면에서 뻗고, 하나의 평면을 형성하면서 기판 캐리어 베이스(4)를 둘러싸는 지지면(17)으로부터 돌출한다. 실린더 외부면에서 뻗는 둘레 섹션(9)은 기판 캐리어 베이스(4)의 수직 높이의 절반보다 작은 높이(H1)에 걸쳐서 연장된다. 실린더 외부면에서 뻗는 둘레 벽 섹션(9)에는 원뿔대 면에서 뻗는 둘레 벽 섹션(10)이 연결된다. 상기 둘레 벽 섹션(10)의 높이(H2)는 기판 캐리어 베이스(4)의 높이의 절반보다 크다.
기판 캐리어 링(5)이 제공되었다. 상기 기판 캐리어 링(5)은 기판 캐리어 베이스(4)가 제조된 것과 동일한 제작 재료, 다시 말해 예를 들어 흑연, 몰리브덴 또는 석영으로 제조될 수 있다. 상기 기판 캐리어 링(5)은 지지면(17) 상에 적어도 20%의 표면 지지 상태로 장착되는 실제로 평평한 하부측(18)을 구비한다. 지지면(17) 상에 장착된 상태에서는 실제로 평평한 상부측(8)이 기판 캐리어 베이스(4)의 상부측(7)에 대하여 동일한 표면 높이로 진행한다. 따라서, 상부측(7, 8)은 지지면(17)에 대하여 평행하게 진행하는 하나의 공통된 수평면에 놓이게 된다.
기판 캐리어 링(5)의 내벽은 내벽 섹션(11)을 구비하며, 상기 내벽 섹션은 실린더 내부면에서 진행하고, 둘레 섹션(9)과 동일한 높이를 갖는다. 상기 원통형 내벽(11)의 반경(R5)은 실린더 외부면(9)의 반경(R4)보다 약간 큼으로써, 결과적으로 기판 캐리어 링(5)이 기판 캐리어 베이스(4)에 대하여 동심으로 배치된 경우에는 대략 1 mm의 간극 폭(D2)을 갖는 간극(13)이 형성된다.
하부측(18)으로부터 높이(H1)만큼 간격을 두고 있는 상태에서는, 내부 원뿔 상에서 진행하는 상기 기판 캐리어 링(5)의 벽 섹션(12)이 높이(H2)에 걸쳐서 연장된다. 내벽(12)의 원뿔 각은 기판 캐리어 베이스(4)의 둘레 벽(10)의 원뿔 각보다 뾰족하다. 그럼으로써, 비스듬하게 위쪽으로 기판 캐리어 베이스(4)의 중심부를 향하는 방향으로 환상 간극이 형성되며, 푸트 영역에서의 상기 환상 간극의 간극 폭(D2)은 입구 영역에서의 상기 환상 간극의 간극 폭(D1)보다 작다. 그렇기 때문에 상부측(7, 8) 영역에서 상기 간극 폭(D1)은 이 간극의 푸트 영역에서보다 크다. 그 결과, 도 5가 보여주는 바와 같은 기판 캐리어 베이스(4)에 대한 기판 캐리어 링(5)의 편심 위치에서 간극(14)의 입구는 대략 1 mm에 해당하는 간극 폭(D)을 갖게 된다.
상부측(7, 8) 영역에서 간극(13, 14)의 에지를 지시하는 간격(R1)은 지지면(17) 영역에서 간극 에지를 지시하는 반경(R4)보다 단지 1 mm 내지 3 mm만큼만 더 작다. 그에 상응하게, 상부측(7, 8) 영역에 있는 방사 방향 외부 간극 벽을 지시하는 반경(R2)은 간극(13, 14)의 푸트 영역에 있는 방사 방향 외부 간극 벽을 지시하는 반경(R5)보다 단지 약간만 크다.
반경(R1, R2)은 기판 캐리어 베이스(4)의 중심부에 대한 간극(13, 14)의 방사 방향 간격을 지시한다.
반경(R3)은 본 발명에 따른 장치를 규정에 따라 사용할 때에 기판(1)에 의해서 완전히 덮이게 되는 지지면의 반경을 지시한다. 4-인치 기판(1)의 경우에는 상기 반경(R3)이 예를 들어 대략 50 mm이고, 6-인치 기판의 경우에는 상기 반경(R3)이 대략 75 mm이다.
기판(1)을 지지면 상에 센터링하는 돌출부가 제공되었다. 상기 돌출부는 기판 캐리어 링(5)에 의해서 형성된 수용 주머니의 에지(15)로부터 형성될 수 있다. 하부측(18)은 하나의 평평한 환상 면을 형성하고, 상기 환상 면은 간극의 푸트로부터 수용면의 에지를 초과해서 연장된다. 간극(13, 14)의 푸트는 하부측(18)의 수직 높이에 놓인다. 간극 벽(11)은 하부측(18)의 방사 방향 내부 에지와 함께 상기 간극 벽의 바람직하게 라운딩 처리된 하부 에지를 형성한다. 기판 캐리어 링(5)이 기판 캐리어 베이스(4)에 대하여 동심으로 배치된 경우에는 하부측(18)과 상부측(8) 사이에 연속하는 간극(13, 14)이 형성되며, 이 경우 간극 폭은 적어도 5/10 mm이다. 상기 수직으로 연속하는 간극의 상부 입구는 상부측(7, 8)에 의해서 규정되었고 기판(1)에 의해서 직접 덮이는 평면에 놓인다.
기판 캐리어 링(5)의 상부측(8)으로부터는 비드(bead) 형태로 형성된 다수 개의, 실시 예에서는 여섯 개의 돌출부(19)가 균일한 각도 분포로 수직 방향으로 돌출한다. 상기 돌출부들은 기판(1)의 에지를 지지하고, 상부측(7, 8) 위에서 기판(1)의 하부측을 소정의 간격을 두고 고정함으로써, 결과적으로 기판(1)은 지지면 상에서 떠있게 된다. 기판의 상부측(7, 8)과 하부측의 간격은 간극(13, 14)의 간극 폭(D1 또는 D2)보다 작다.
본 발명에 따르면, 간극(13, 14)이 기판 캐리어 베이스(4)의 중심부로부터 이격되어 있는 거리 만큼의 반경(R1, R2)은 처리할 기판(1)에 의해서 점유된 수용면의 외부 에지(15)의 방사 방향 간격(R3)의 80% 미만에 해당하는 범위 안에 놓인다. 따라서, 4-인치 기판을 코팅하기 위한 본 발명에 따른 장치에서 상기 반경(R1, R2)은 32 mm 내지 38 mm의 범위 안에 놓일 수 있다. 따라서, 6-인치 기판을 코팅하기 위한 본 발명에 따른 장치에서 상기 반경(R1, R2)은 48 mm 내지 53 mm의 범위 안에 놓일 수 있다. 상기 수용면의 에지는 도면 부호 (15)로 지시된다. 상기 수용면은 도면 부호 (7, 8)로 지시된다. 따라서, 기판에 의해서 완전히 점유된 기판 캐리어 베이스(4) 및 기판 캐리어 링(5)의 표면 영역이 수용면으로서 간주 된다. DE 102 32 731 A1호에 기술된 바와 같이 기판 캐리어 링이 다수의 기판을 지지하면, 마찬가지로 기판 캐리어 베이스(4)의 전체 상부측이 수용면으로서 간주 되며, 상기 상부측에 인접하고 기판 섹션에 의해서 점유되는 기판 캐리어 링의 상부측의 환상 섹션이 추가로 수용면으로서 간주 된다. 일반적으로는 실제로 원형의 기판들이 사용되기 때문에, 상기 수용면은 일반적으로 원 형태의 제한선 및 그와 더불어 원 형태의 형상을 갖는다. 바람직하게 상기 수용면은 최대의 수직 재료 두께를 갖는 기판 캐리어 링(5)의 에지 간격에 걸쳐서 연장되며, 이 경우에 주머니 벽(15) 또는 다른 폭의 센터링 돌출부를 형성하기 위하여 상황에 따라 존재하는 에지 초과부는 고려되지 않는다.
최적의 반경(R1, R2)을 결정하기 위하여 예비 검사 혹은 모델 산출이 실행된다. 도 10은 예를 들어 기판 캐리어 베이스(4)와 기판 캐리어 링(5) 사이에 간극 없는 연결이 가정된 경우에 모델 산출의 결과를 보여주고 있다. 모델로서는 재료 통일적인 고체로서 가정되는 서셉터(2)가 사용된다. 이와 같은 모델에서는 아래로부터 위로의 수직 열 운반이 고려된다. 또한, 특히 기판 캐리어 링(5)의 에지 영역에서는 수평의 열 운반도 고려된다.
도 11은 본 발명에 따라 형성된 기판 캐리어에서 산출된 등온선 파형을 보여주고 있다. 상기 파형으로부터는, 간극 영역에서 약간의 온도 점프가 설정된다는 것을 알 수 있다. 상기 온도 점프는 대략 5°이다.
도 12는, 표면(17, 18)이 100%까지 접촉하지 않고 오히려 열 전도를 통한 열 운반을 위하여 20%의 접촉면만 사용되는 경우에 등온선 파형이 단지 약간만 변경된다는 사실을 보여주고 있다.
도 10에 도시된 모델 산출을 이용해서는 기판 캐리어의 중심부로부터 온도 최대치의 방사 방향 간격이 결정된다. 간극(13, 14)의 위치는 이와 같이 결정된 온도 최대치 반경을 고려해서 확정된다. 간극(13, 14)은 온도 최대치의 방사 방향 내부에 놓여야만 한다. 바람직하게 상기 간극은 온도 최대치의 방사 방향 간격의 대략 70% 내지 90%에 놓인다.
공개된 모든 특징들은 (그 자체로) 본 발명에 중요하다. 이로써, 본 출원서의 공개 부분에는 해당/첨부된 우선권 서류(선출원의 사본)의 공개 내용도 전체적으로 포함하게 되는데, 그 목적은 상기 우선권 서류의 특징들을 본 출원서의 청구범위에 함께 수용하기 위함이다. 특히 상기 청구범위를 토대로 하여 분할 출원을 실행하기 위하여, 종속 청구항들은 선택적으로 배열된 텍스트에서 선행 기술의 독자적이고 진보적인 개선 예들을 특징으로 하고 있다.
1: 기판 2: 서셉터
3: 바닥 섹션 4: 기판 캐리어 베이스
5: 기판 캐리어 링 6: 열원
7: 상부측 8: 상부측
9: 둘레 벽 10: 둘레 벽
11: 내벽 12: 내벽
13: 간극 섹션 14: 간극 섹션
15: 주머니 벽 16: 에지 칼라
17: 지지면 18: 하부측
19: 돌출부 20: 가스 유입 기관
21: 프로세스 챔버
3: 바닥 섹션 4: 기판 캐리어 베이스
5: 기판 캐리어 링 6: 열원
7: 상부측 8: 상부측
9: 둘레 벽 10: 둘레 벽
11: 내벽 12: 내벽
13: 간극 섹션 14: 간극 섹션
15: 주머니 벽 16: 에지 칼라
17: 지지면 18: 하부측
19: 돌출부 20: 가스 유입 기관
21: 프로세스 챔버
Claims (15)
- 반도체 기판(1)을 열 처리하기 위한 장치로서,
상기 장치가 프로세스 챔버(21)의 바닥을 형성하는 서셉터(susceptor)(2), 기판 캐리어 베이스(4) 상에 장착될 수 있는 기판 캐리어 링(5) 및 서셉터(2) 하부에 배치된 열원(heat source)(6)을 구비하며,
상기 서셉터(2)는 자신의 상부측(7)이 프로세스 챔버(21) 방향으로 향하고 둘레 벽(9, 10)에 의해 둘러싸여 있는 적어도 하나의 기판 캐리어 베이스(4)를 구비하고,
상기 기판 캐리어 링(5)의 상부측(8)은 실제로 상기 기판 캐리어 베이스(4)의 상부측(7)과 하나의 공통 평면에 놓이고, 기판(1)의 에지를 지지하기 위한 수용면을 형성하며, 상기 기판 캐리어 링의 링 내벽(11, 12)이 기판 캐리어 베이스(4) 상에 장착된 상태에서 상기 기판 캐리어 베이스(4)의 둘레 벽(9, 10)에 마주 놓임으로써, 상기 링 내벽(11, 12) 및 상기 둘레 벽(9, 10)은 수용면 쪽으로 개방된 그리고 간극 폭(D1, D2)을 갖는 환상 간극(annular gap)(13, 14)을 제한하게 되며, 이때 상기 기판 캐리어 링(5)의 하부측(18)은 지지 쇼울더(17) 위에 놓이며,
상기 열원은 열 처리시에 기판(1)으로 점유된 상기 기판 캐리어 베이스(4) 및 기판 캐리어 링(5)의 상부측(7, 8)을 공정 온도로 가열하기 위해서 이용되는, 반도체 기판(1)을 열 처리하기 위한 장치에 있어서,
상기 간극(14) 영역에서 가로 방향의 온도 점프(temperature jump)를 최소화하기 위하여, 상기 기판 캐리어 베이스(4)의 중앙으로부터 상기 간극(14)의 방사 방향 간격(R1)은 상기 수용면의 외부 에지(15)의 방사 방향 간격(R3)의 80% 미만인 것을 특징으로 하는,
반도체 기판을 열 처리하기 위한 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 수용면의 외부 에지(15)의 방사 방향 간격(R3)이 대략 75 mm인 6-인치 기판을 수용하기 위한 서셉터(2)의 경우에는, 상기 간극(14)의 방사 방향 간격(R1)이 상기 외부 에지(15)의 방사 방향 간격(R3)의 대략 65% 내지 70%에 해당하는 것을 특징으로 하는,
반도체 기판을 열 처리하기 위한 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 수용면의 외부 에지(15)의 방사 방향 간격(R3)이 대략 50 mm인 4-인치 웨이퍼를 수용하기 위한 서셉터(2)의 경우에는, 상기 간극(14)의 방사 방향 간격(R1)이 상기 외부 에지(15)의 방사 방향 간격(R3)의 대략 70%에 해당하는 것을 특징으로 하는,
반도체 기판을 열 처리하기 위한 장치. - 제 1 항에 있어서,
지지면의 외부 에지(15)는 특히 수용 주머니의 일 에지(15)에 의해서 형성된 돌출부(19)에 의해 제한되고, 상기 수용 주머니의 바닥은 상기 기판 캐리어 링(5)의 상부측(8)에 의해서 형성되는 것을 특징으로 하는,
반도체 기판을 열 처리하기 위한 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 상부측(7, 8)의 표면 온도가 대략 1,000℃인 경우에 상기 간극(14) 영역에서의 가로 방향 온도 점프는 최대 10°, 바람직하게는 최대 5°인 것을 특징으로 하는,
반도체 기판을 열 처리하기 위한 장치. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상부측(7, 8)으로부터 돌출하는 돌출부(19)를 구비하고, 상기 돌출부 상에는 기판(1)이 상기 상부측(7, 8)에 대하여 수직의 간격을 두고서 장착되며, 이때 상기 수직 간격은 상기 간극(14)의 최대 폭보다 작은 것을 특징으로 하는,
반도체 기판을 열 처리하기 위한 장치. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 장치를 제조하기 위한 방법에 있어서,
기판 캐리어 베이스(4) 및 기판 캐리어 링(5)이 서로 간극 없이 연결된 기판 캐리어 어레이(4, 5)의 경우에는 예비 검사 또는 모델 산출을 토대로 하여 방사형 표면 온도 프로파일을 결정하고, 간극(13)의 방사 방향 간격(R1)은 온도 최대치의 방사 방향 내측에 있는 일 위치에 놓이게 되는 것을 특징으로 하는,
반도체 기판을 열 처리하기 위한 장치의 제조 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 간극(13)의 방사 방향 간격(R1)이 온도 최대치의 방사 방향 간격의 약 70% 내지 90%인 것을 특징으로 하는,
반도체 기판을 열 처리하기 위한 장치의 제조 방법. - 프로세스 챔버(21)의 바닥을 형성하는 서셉터(2) 및 기판 캐리어 베이스(4) 상에 장착될 수 있는 기판 캐리어 링(5)을 구비하며,
상기 서셉터(2)는 자신의 상부측(7)이 프로세스 챔버(21) 방향으로 향하고 둘레 벽(9, 10)에 의해 둘러싸여 있는 적어도 하나의 기판 캐리어 베이스(4)를 구비하고,
상기 기판 캐리어 링(5)의 상부측(8)은 실제로 상기 기판 캐리어 베이스(4)의 상부측(7)과 하나의 공통 평면에 놓이고, 기판(1)의 에지를 지지하기 위한 수용면을 형성하며, 상기 기판 캐리어 링의 링 내벽(11, 12)이 기판 캐리어 베이스(4) 상에 장착된 상태에서 상기 기판 캐리어 베이스(4)의 둘레 벽(9, 10)에 마주 놓임으로써, 상기 링 내벽(11, 12) 및 상기 둘레 벽(9, 10)은 수용면 쪽으로 개방된 그리고 간극 폭(D1, D2)을 갖는 환상 간극(13, 14)을 제한하게 되며, 이때 상기 기판 캐리어 링(5)의 하부측(18)은 지지 쇼울더(17) 위에 놓이는, 반도체 기판(1)을 열 처리하기 위한 장치 또는 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 장치에 있어서,
상기 간극(14)은 위쪽으로 상기 상부측(7, 8) 내부로의 입구까지 점차 확대되는 간극 폭을 갖는 것을 특징으로 하는,
반도체 기판을 열 처리하기 위한 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 간극(14)은 횡단면 상으로 볼 때에 수직으로 뻗는 섹션(13) 및 상기 섹션에 연결되어 횡단면 상으로 볼 때에 상기 기판 캐리어 베이스(4)의 중앙으로 비스듬하게 진행하는 섹션(14)을 형성하는 것을 특징으로 하는,
반도체 기판을 열 처리하기 위한 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 수직으로 뻗는 섹션(13)이 상기 비스듬하게 뻗는 섹션(14) 아래에 배치되는 것을 특징으로 하는,
반도체 기판을 열 처리하기 위한 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 비스듬하게 뻗는 간극 섹션(14)의 간극 벽(10, 12)이 아래쪽으로 서로 예각으로 진행하는 것을 특징으로 하는,
반도체 기판을 열 처리하기 위한 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 수직 간극 섹션(13)의 높이(H1)가 상기 비스듬하게 뻗는 간극 섹션(14)의 높이(H2)보다 큰 것을 특징으로 하는,
반도체 기판을 열 처리하기 위한 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 기판 캐리어 링(5)이 상기 기판 캐리어 베이스(4)에 대하여 동심으로 할당된 경우에, 상기 간극(13, 14)은 상기 기판 캐리어 링(5)의 수직으로 가장 깊은 위치를 규정하는 상기 서셉터(2)의 지지면(17)으로부터 출발하여 상기 상부측(7, 8) 내부로의 입구까지 연속으로 개방되는 것을 특징으로 하는,
반도체 기판을 열 처리하기 위한 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 간극 폭(D1, D2)이 하부측(18)과 상부측(8)의 간격보다 작은 것을 특징으로 하는,
반도체 기판을 열 처리하기 위한 장치.
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| DE102012106796.1 | 2012-07-26 | ||
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| TW201411764A (zh) | 2014-03-16 |
| DE102012106796A1 (de) | 2014-01-30 |
| KR102164610B1 (ko) | 2020-10-12 |
| TWI593042B (zh) | 2017-07-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20130725 |
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| PG1501 | Laying open of application | ||
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| PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20180719 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20130725 Comment text: Patent Application |
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20200318 Patent event code: PE09021S01D |
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| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20200730 |
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| GRNT | Written decision to grant | ||
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Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20201005 Patent event code: PR07011E01D |
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Payment date: 20201005 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
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| PG1601 | Publication of registration |