JP2019528377A - Ｃｖｄ反応炉のサセプタ - Google Patents

Ｃｖｄ反応炉のサセプタ Download PDF

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Abstract

本発明は、支持面２に配置された挿入開口３を有するＣＶＤ反応炉用のサセプタ１に関し、位置決め要素１２の挿入部１３が基板の位置を固定し挿入するために挿入開口３から突出する部分１４を具備する位置決めフランク１５を形成し、その挿入開口が側壁５および底部４とを有し、挿入部１３が側壁５に隣接する支持エリア１７’と底部４に向いた下面１６とを有する。新規性は、底部４と下面１６との間の距離、または挿入開口３から突出する部分における、位置決めフランク１５を形成するエッジ突出部１８との間の距離に関し、その部分は挿入開口３の縁部に位置する部分９，６’との距離ｂを伴って支持面２の上に突出する。【選択図】図３２

Description

本発明は、挿入開口を具備するＣＶＤ反応炉のサセプタに関し、それらの挿入開口は支持面に配置されかつそれらの中に位置決め要素の挿入部がそれぞれ挿入され、前記位置決め要素は、基板の位置を固定するために、挿入開口から突出する部分を具備する位置決めフランクを形成しており、挿入開口は側壁と底部とを有し、かつ挿入部はその側壁に当接する接触領域と、その底部に向いた下面とを有する。
一般的なサセプタは、特許文献１に開示されている。特許文献１に記載されたサセプタは、円形ディスクの形状を有し、かつ円形ディスク形状の基板のための複数の収納スペースを有し、それらはサセプタの広い面により形成される支持面上で六角形の最密充填で配置されている。互いに間隔を空けて配置されかつ略三角形の輪郭を有する６つの位置決め要素が、収納スペースの周囲に設けられている。三角形の側面は湾曲して接触フランクを形成しており、接触フランクは基板を所定の位置に保持するために基板のエッジの輪郭線に沿っている。特許文献１では、位置決め要素が、とりわけ、挿入開口に挿入される台座として記載されている。
特許文献２は、中心周りに円弧形状線上に配置され、回転軸の周りで回転駆動可能な基板キャリアをそれぞれ収容するために用いられる複数の支持ポケットを具備するサセプタを開示している。基板キャリア間の中間スペースは、プレートで裏打ちされ、そのエッジは基板キャリアの周縁輪郭に沿っている。
特許文献３は、同様に複数の基板キャリアを具備するサセプタを開示し、複数の基板キャリアはサセプタの中心周りに円弧形状線上に配置され、リングにより囲まれている。基板キャリアおよびリングは、プレート機構の凹部に位置し、複数のプレートは、スペーサ要素によりサセプタの上面から離間した下面を有する。
特許文献４は、基板キャリアプレートを具備する基板キャリアを開示し、複数の基板は、基板キャリアプレート上に位置しかつ突起がそれらの基板間に配置されている。突出ｂは、めくら穴に挿入される。
特許文献５および特許文献６は、位置決め要素を具備するサセプタを記載しており、それらの位置決め要素は挿入開口に挿入され、挿入開口の縁部上を境界とする支持面の部分に接触方式にて位置するエッジ突出部を有する。
一般的なサセプタは、ＣＶＤ反応炉のプロセスチャンバ内でその意図された機能を充足し、サセプタは下方から加熱されかつその上面によりプロセスチャンバの底部を形成し、それは基板の支持面として用いられる。プロセスチャンバの天井は、例えばシャワーヘッド形態のガス入口要素により形成することができ、ガス放出孔を具備する複数のガス放出面を有する。ガス放出面が冷却されることによって、ヒーターと冷却されたガス放出面との間に大きな温度勾配が形成される。基板は、位置決め要素により規定されるポケット内に配置され、すなわちポケット底部から生じる突起上に配置されることで、基板が支持される。したがって、サセプタと基板との間の熱伝達は、基板を受容するためのポケットの底部と基板の下面との間のガス間隙を介して生じる。それに対して、グラファイトからなるサセプタとプロセスチャンバに面する位置決め要素の上面との間の熱伝達は、熱伝導の形態で生じることによって、横方向の温度差が基板の上面と位置決め要素の上面との間に形成される。したがって、ＣＶＤ反応炉で用いられるサセプタは、複数の基板同士ではなく基板内のアイランド表面上に異なる温度レベルが形成されるという欠点を有する。
プロセスガスは、ガス入口要素を通してプロセスチャンバに導入され、そのプロセスガスは、複数の成分からなり、各成分が基板表面上および位置決め要素の表面上で熱分解により反応する。その化学反応は温度に依存する。温度差によって、基板表面のエッジ上での層成長が、基板表面の中心での層成長とは異なる。このことは、とりわけ、基板への熱伝導が基板の面に垂直に延在する方向だけでなく、位置決め要素から基板内への方向にも生じることになり得る。この熱伝導を補償するために、基板の収納スペースの構造が特許文献８または特許文献７に提示されている。その構造は、基板収納スペースが、位置決め要素の接触フランクの領域に溝状の凹部を有することで実現される。しかしながら、この補償は、多くのプロセスステップにおいて十分ではない。
独国特許出願公開第10 2007 023 970号公報 独国特許出願公開第100 43 600号公報 独国特許出願公開第103 23 085号公報 独国特許出願公開第10 2015 113 956号公報 中国特許出願公開第103258763 号公報 中国特許出願公開第103898478号公報 独国特許出願公開第20 2015 118 215号公報 独国特許出願公開第10 2012 108 986号公報 独国特許出願公開第10 2013 114 412号公報 独国特許出願公開第10 2011 056 589号公報 独国特許出願公開第10 2014 100 024号公報
本発明は、基板に整合させられたサセプタ上の横方向の温度プロフィールを均一化するための手段を講じる目的に基づいている。
この目的は、特許請求の範囲で特定される本発明により達成され、従属項は、両方の調整的な請求項の有利な改良を表すだけでなく、独立した解決手段も表している。
サセプタの本発明による改良は、挿入開口に挿入される位置決め要素に関する。本発明の第１の態様によれば、位置決め要素の下面が、挿入開口の底部から離間している。この間隙によって、低熱伝導物質で充填された中空スペースが形成される。その物質はガスとすることができる。この場合、鉛直方向の間隙に対応する高さをもつ中空スペースが、下面と底部との間に配置される。しかしながら、その間隙は、位置決め要素の作製材料よりも低い熱伝導率の固体または液体で充填されることもできる。このために、位置決め要素を、例えば、挿入開口の底部上で支持される断熱体上に載置することができる。
本発明の第２の態様によれば、位置決めフランクが、挿入開口から突出する、位置決め要素の位置決め部のエッジ突出部に沿って形成されることが提示される。このエッジ突出部は、鉛直方向の間隙を伴って、挿入開口のエッジに隣接して位置する支持面の一部の上に突出する下面を有する。この場合、この間隙は、同様に断熱空間を形成する。この間隙は、この場合も物質で充填され、それは例えばガス、または位置決め要素の材料よりも低い熱伝導率を有する断熱体であり、好適には石英またはグラファイトである。特に、エッジ突出部が、挿入開口の縁部に接した支持面の一部の上に自由に延在することによって、プロセスガスが間隙により形成される中空スペースに配置される。
本発明の好適な実施形態では、位置決め要素の下面が挿入開口の底部から少なくとも部分的に離間しており、挿入開口を囲む縁部と間隙を伴って重なり合うエッジ突出部を設けることが提案される。位置決めフランクによって囲まれた位置決め要素の輪郭は、接触フランクによって囲まれた位置決め要素の挿入部の輪郭よりも大きい面積を有することが好ましく、それによって挿入開口の縁部がエッジ突出部により完全に覆われている。挿入開口の輪郭は多角形であることが好ましい。この多角形の開口は、三角形、四角形または五角形の開口であり得る。多角形の輪郭の角部は丸みがあることが好ましい。挿入開口の側壁は、支持面において直線状の延長部または曲線状の延長部を有することができる。本発明の好ましい実施形態では、位置決め要素の下面と挿入開口の底部との間の中空スペースは、ウェブの内壁同士の間に延在する。ウェブは、位置決め要素の一部から突出することが好ましく、それは平坦な本体の形態で実現され、位置決めフランクを形成する。ウェブは、挿入開口の底部を形成する底面上で支持されてもよい。ウェブの外向きの壁は、接触フランクの形態で接触領域を形成することができる。中空スペースとプロセスチャンバとの間のガス交換を強化するために、ウェブ間に間隙が配置されている。ウェブは、直線状に多角形の辺上に延びているのが好ましく、間隙は多角形の角部の領域に配置されている。支持面に対向するエッジ突出部の下面は、位置決め要素の下面と同じ高さに延在することが好ましい。エッジ突出部の下面は平面状に延びているのが好ましく、この平面は支持面と平行に位置している。底面の輪郭内に延在する位置決め要素の下面は、好ましくは、支持面または底面に対して平行に位置する平面に沿って延在する。挿入開口の側壁は支持面に対して垂直に延びる。支持面および／または底面は、水平面を形成し、側壁は鉛直面を形成する。好ましくは接触フランクが鉛直面によって形成されるように、接触フランクが本質的にこれらの鉛直面に平らに当接する。
本発明の変形形態では、位置決め要素の下面がサセプタによって形成された段部またはリブ上で支持されることが提案される。段部またはリブは、挿入開口の底部の縁部領域に配置することができる。段部またはリブは、側壁から離間していてもよく、底面を基点としてもよい。しかしながら、段部またはリブは側壁に直接隣接してもよい。したがって、本発明によれば、段部またはリブは、側壁から離間している、挿入開口の底部の領域に配置されることが好ましい。しかしながら、段部は側壁に沿って直接延びてもよい。
さらに、接触フランクから離間している突起が位置決め要素の下面から突出していることが提案される。位置決め要素は、これらの突起を用いて挿入開口の底部上で支持されることができる。位置決め要素の下面はさらに湾曲を有してもよい。湾曲は、底部に向かっていくものでもよいし、底部から離れていくものでもよい。湾曲は頂点を有することができ、それによって位置決め要素は底部上に支持される。しかしながら、湾曲はまた、中空スペースを形成し得る。底部もまた、平面状には延びずに、むしろ湾曲していてもよい。この場合、湾曲した底部の頂点も接触領域を形成することができ、その上で位置決め要素の下面が支持される。頂点は点状または線状に延びていてもよい。しかしながら、底部は位置決め要素から離れる方向に湾曲してもよく、それによって中空スペースを形成するか、または下面と底部との間の中空スペースのサイズを局所的に拡大する。位置決め要素はグラファイト製とすることでき、ＳｉＣの表面で被覆されることもできる。位置決め要素はまた、中実のＳｉＣ材料で作製することもできる。しかしながら、位置決め要素はグラファイト（アイソスタティックプレスされた微粒子グラファイト）からなることもできる。コーティングは、ＳｉＣのみならずＡｌＮからもなることもできる。ＳｉＣは焼結してもよいし、ＣＶＤによって作製してもよい。さらに、Ｓｉ３Ｎ４、石英（シリカガラス；ＳｉＯ２）またはＡｌ２Ｏ３も同様にコーティングと見なすことができ、後者は結晶質サファイアまたはＡｌ２Ｏ３セラミックの形態でもよい。さらに、ＺｒＯ２（シルコニア）またはＹ２ Ｏ３（シルコニア）、並びにＭｏ、Ｗ、ＷＣまたはＣｒＴｉＡｌＮもコーティングに使用することができる。
位置決め要素が、被覆ＳｉＣからなることがさらに提案され、被覆は上述の材料のうちの１つ、特にＳｉＣからなることができる。コーティングは固体材料とは異なる方法で作製されるので、ＳｉＣ位置決め要素を別個のＳｉＣ層でコーティングすることは有利である。コーティングはＣＶＤプロセスで塗布することができ、したがってより高い純度を有し、ＭＯＣＶＤ反応炉内の堆積層の汚染を防止する。位置決め要素の下面の少なくとも一部と挿入開口の底部との間および／またはエッジ突出部とサセプタの支持面との間の間隙の結果として、温度障壁が形成される。その温度障壁は、下方から加熱されるサセプタの表面の温度を、位置決め要素の表面、特に位置決め部の位置決めフランクの領域の温度よりも高くする。位置決め要素は、中実材料で作られてもよい。しかしながら、それはまた、互いに接続され、異なる材料で作られている複数の部分から構成されていてもよい。
形成されている中空スペースは、好ましくは、中空スペースとプロセスチャンバとの間でガス交換が起こり得るように、例えば上述の間隙で形成され得る開口部を備えている。挿入開口の縁部は、挿入開口の側壁が丸みを帯びた形で支持面に移行するように丸みを帯びていてもよい。縁部のこれらの丸みを帯びた部分は、好ましくは、エッジ突出部によって覆われている。基板は、例えばリブの形態の支持突起上に位置することができ、それによって収納空間のベースと基板の下面との間に中空スペースが形成される。支持突起は、基板を基準とする半径方向において溝によって挟まれてもよい。処理チャンバに面するサセプタ上にある基板の表面が、処理チャンバに面する位置決め要素の上面へと面一に移行することが特に提案される。しかしながら、位置決め要素の平らな上面と基板の上面との間に段差を形成することもできる。
本発明の別の態様によれば、位置決め要素の最大表面部分が挿入開口内にある。この設計の結果として、挿入開口内に突出する位置決め要素の挿入部は、基板の縁部がその上に位置する支持領域の形の縁部アンダーグリップ部を形成する。支持領域はさらに、基板の縁部が点状または線状に接触する上記の支持突起を含むことができる。上述の手段はまた、挿入部の下面と挿入開口の底面との間に、装置の動作中、位置決め要素またはサセプタとは異なる熱伝導率を有する媒体で満たされるかまたは媒体を含む間隙を形成することを可能にする。媒体は、より低い熱伝導率を有するガスまたはより低い熱伝導率を有する固体とすることができる。
本発明の変形形態では、位置決め要素の下面と挿入開口の底面との間の中空スペースが、側壁と突起との間に延在することが提案される。突起は、挿入開口の底部を基点とする段部または台座によって形成される。突起は、底部の平面と平行に延在する担持面を有して担持部を形成し、その上に位置決め要素が支持部で支持される。位置決め要素は、平坦な下面とそれに平行に延びる平坦な上面とを有する平坦な本体の形態で実現されることが好ましい。位置決め要素は、ＳｉＣ、特に成長ＳｉＣからなることが好ましい。位置決め要素の下面の平坦な支持部がその上で支持されている突起の支持面は、好ましくは、底面から約２００μｍ離間している。底部の底面と位置決め要素の下面との間の間隙、すなわち中空スペースの高さは、１００μｍ〜５００μｍの範囲内にあることが好ましい。その間隙は、好ましくは１００μｍと３００μｍとの間の範囲にある。平坦な位置決め要素の場合には、その材料の厚さに対応する位置決め要素の高さは、好ましくは、位置決め要素の一部が挿入開口から突出して、基板の縁部を位置決め要素の位置決めフランク上で支持できるように選択される。本発明の好ましい実施形態では、突起は、挿入開口の側壁に直接接している。突起は、突起のない領域が挿入開口の端部と丸みのある角部との間に存在するように、側壁の長さより短くてもよい。別の実施形態では、突起が挿入開口の丸い角部の領域に設けられることが提案されている。挿入開口の壁と突起との間に溝を配置することができる。この変形例では、突起同士の間の壁も突起なしで実現することができる。
したがって、本発明は、挿入開口に挿入された位置決め要素が、挿入開口の底部の担持部上で支持される支持部を具備する第１の下面を有するサセプタに関する。担持部は、底部の第１の部分に割り当てられる。位置決め要素の下面および挿入開口の底部は、それぞれ第２の部分を形成する。２つの第２の部分は、底部と下面との間に中空スペースが形成されるように、零以外の間隙によって互いに離間している。
したがって、本発明はさらに、挿入開口に挿入された位置決め要素が、零以外の間隙をもって支持面上に突出するエッジ突出部を有し、それによってエッジ突出部と支持面との間に自由空間が形成されるサセプタに関する。
図１は、サセプタ１の挿入開口３に挿入され、部分断面斜視図の形態のウェブ１７により挿入開口３の平坦な底部４上で支持された位置決め要素１２を示す。 図２は、平面図の形態の複数の挿入開口３を有するサセプタを示しており、これらは位置決め要素１２を挿入するためにそれぞれ用いられることによって６つの位置決め要素１２の間に基板用の収納スペースがそれぞれ形成される。 図２ａは、拡大図の形態の図２のＩＩａの詳細における挿入開口３の１つを示す。 図３は、図２のラインＩＩＩ−ＩＩＩに沿った縦断面を示す。 図４は、図１のＩＶ−ＩＶ断面のラインにほぼ沿った、挿入開口３に挿入された位置決め要素を通る縦断面を示す。 図５は、位置決め要素の平面図を示す。 図６は、位置決め要素の底面図を示す。 図７は、位置決め要素の側面図を示す。 図８は、位置決め要素の斜視底面図を示す。 図９は、斜視図の形態の位置決め要素の第２の実施形態を示す。 図１０は、斜視図の形態の位置決め要素の第３の実施形態を示す。 図１１は、斜視図の形態の位置決め要素の第４の実施形態を示す。 図１２は、斜視図の形態の位置決め要素の第５の実施形態を示す。 図１３は、断面図の形態の位置決め要素の第６の実施形態を示す。 図１４は、断面図の形態の位置決め要素の第７の実施形態を示す。 図１５は、断面図の形態の位置決め要素の第８の実施形態を示す。 図１６は、断面図の形態の位置決め要素の第９の実施形態を示す。 図１７は、断面図の形態の位置決め要素の第１０の実施形態を示す。 図１８は、断面図の形態の位置決め要素の第１１の実施形態を示す。 図１９は、断面図の形態の位置決め要素の第１２の実施形態を示す。 図２０は、断面図の形態の位置決め要素の第１３の実施形態を示す。 図２１は、断面図の形態の位置決め要素の第１４の実施形態を示す。 図２２は、断面図の形態の位置決め要素の第１５の実施形態を示す。 図２３は、断面図の形態の位置決め要素の第１６の実施形態を示す。 図２４は、斜視図の形態の位置決め要素の第１７の実施形態を示す。 図２５は、断面図の形態の位置決め要素の第１７の実施形態を示す。 図２６は、斜視図の形態の位置決め要素の第１８の実施形態を示す。 図２７は、平面図の形態の位置決め要素の第１９の実施形態を示す。 図２８は、図４による表示形態の本発明の第２０の実施形態を示す。 図２９は、図４による表示形態の本発明の第２１の実施形態を示す。 図３０は、図４による表示形態の本発明の第２２の実施形態を示す。 図３１は、第２３の実施形態によるサセプタ１の平面図を示す。 図３２は、図１による表示形態の第２３の実施形態を示す。 図３３は、拡大図の形態での図３１のＸＸＸＩＩＩの詳細を示す。 図３４は、挿入開口３に挿入された位置決め要素１２を具備する図３３のラインＸＸＸＩＶ−ＸＸＸＩＶに沿った断面図を示す。 図３５は、斜視図の形態での第２３の実施形態による位置決め要素を示す。 図３６は、図３５に示した位置決め要素１２の側面図を示す。 図３７は、図３５に示した位置決め要素１２の平面図を示す。 図３８は、図３３による表示形態の第２４の実施形態を示す。 図３９は、挿入開口３に挿入された位置決め要素１２を具備する図３８のラインＸＸＸＩＸ−ＸＸＸＩＸに沿った断面図を示す。
例示的な実施形態を参照して、本発明を以下により詳細に説明する。
本発明のサセプタは、関連文献に広く記載されたタイプのＣＶＤ反応炉において用いられる。これに関連して、我々は単なる例として特許文献９または特許文献１０を参照する。ＣＶＤ反応器内の温度管理の技術的問題は、例えば特許文献１１に記載されている。
図２は、六角形に配置された複数の挿入開口３を有するサセプタの平面図を示しており、挿入開口３の各々に位置決め要素１２を挿入して円形基板用の実質的に円形の収納スペースを、６つの位置決め要素１２の間にそれぞれ形成することができる。図３は、図２のラインＩＩＩ−ＩＩＩに沿ったサセプタの断面図を示す。背面中空スペース７も設けられ、基板１１のための各収納スペースの中央に配置されることが見てとれる。
図４〜図８は、挿入開口３のうちの１つに挿入することができる位置決め要素１２の第１の例示的な実施形態を示す。位置決め要素１２は挿入部１３を有し、それによって位置決め要素１２をサセプタ１に固定することができる。この目的のために、挿入部１３が挿入開口３に挿入される。挿入開口３は、支持面２と平行に延び、平面的に実現される底部４を有する。挿入開口３はさらに、実質的に支持面に対して垂直に延びる側壁５を有する。第１の例示的な実施形態による位置決め要素は、側壁５が平面によって形成される、実質的に三角形の輪郭を有する挿入開口３に挿入される。
挿入部１３は、位置決め要素１２の挿入中に側壁５に接触するように当接する３つの外向きの接触フランク１７ ’を有する。第１の実施形態では、接触フランク１７’は、正三角形の辺に沿って延在するウェブ１７によって形成されている。 この仮想正三角形の角部には、ウェブ１７同士が周方向において繋がらないように間隙２１が設けられている。ウェブは、互いに向き合う３つの内壁１７”を有することによって、それらの３つの内壁１７”の間に中空スペースが形成され、その中空スペースは間隙２１によって周囲に接続されている。それによって、ガスが下面１６と底部４との間の中空スペースからプロセスチャンバ内に流れることができるフロースルー領域が、三角形の角部領域に形成される。
位置決め要素１２は、位置決め部１４をさらに有する。挿入部１３が挿入開口３に挿入された状態では、位置決め部１４はサセプタ１の支持面２を超えて突出する。位置決め部１４は、本質的に、平坦な上面と平坦な下面１６とを有する平坦な本体によって形成されている。ウェブ１７は、挿入部１３が挿入開口３に挿入されると、図４に示すように挿入開口３の底部４上で支持される。接触フランク１７’'は、それぞれ側壁５に接触するように当接している。底部４に対向する下面１６と底部４との間には間隙ａが形成され、図４〜図８に示される例示的な実施形態では、この間隙は、挿入開口３の深さよりも大きく、それによって下面１６に対して面一に隣接して位置するエッジ突出部１８が、間隙ｂを伴って支持面２を覆って延びている。
エッジ突出部１８と挿入開口３のエッジ部６’との間の自由空間は、隙間ｂによって形成され、それによって、下面１６と、底部４と、間隙２１を介した内壁１７”との間の中空スペースを通気するための通気路を形成する。
側壁５および丸められた角部６の直線状の横方向エッジはそれぞれ、丸み９の形態で支持面２へと移行する。エッジ部６’'は丸み部分６に隣接しており、エッジ突出部１８と重なっている。丸み付け部分６は側壁５に隣接している。同様にエッジ突出部１８と重なっている。この場合、エッジ突出部１８のエッジは、基板１１のエッジに沿って円弧状の線上に延びる位置決めフランク１５を形成する。
基板は、両側に溝が隣接する支持突起８上で支持されている。基板１１のための収納スペースのベース１０は、基板１１がベース１０の上方に吊り下げられるように、基板１１の下側から離間している。
位置決め要素１２は、三方対称性を有し、ＳｉＣで被覆されたグラファイトまたはグラファイトからなる。しかしながら、それは石英または他の適切な無機材料からなることもできる。ウェブ１７の高さは位置決めフランク１５の高さよりも大きい。
位置決め要素１２は、コーティングを施された基体を含むことができる。基体は以下の材料からなることができる：グラファイト（アイソスタティックプレスされた微粒子グラファイト）、ＳｉＣ（ＣＶＤによって製造されるかまたは焼結されたもの）、ＡｌＮ；Ｓｉ３Ｎ４、ＢＮ、石英（例えば純粋なシリカガラス、ＳｉＯ２）；結晶性サファイアまたは微粒子セラミックの形態のＡｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２（シルコニア）または酸化チタン（イットリア、特にセラミック）、前述のすべての材料の組み合わせ、Ｍｏ、Ｗまたは例えばＷＣ、ＳｉＣ等の炭化物などの耐火性金属。その場合、炭化物は、ＣＶＤによって、または以下の材料によって製造することができる：ＡｌＮ（亜硝酸アルミニウム）；ｃ?ＢＮ（立方晶窒化ホウ素）；ＴｉＮ（窒化チタン）またはＡｌＮとの組み合わせ；（ＴｉＡｌＮ）；ＴｉＣ（炭化チタン）またはＴｉＮとの組み合わせ；（ＴｉＣＮ）ＴａＣ（炭化タンタル）；ＷＣ（炭化タングステン）；Ｓｉ３Ｎ４（窒化ケイ素）；ＢＮ（窒化ホウ素）；セラミック材料の形態の、または断熱材に使用されるもののような他のセラミック材料と組み合わせた、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）、ＺｒＯ２（シルコニア）またはＹ２Ｏ３（イットリア）。
図９に示される位置決め要素１２の第２の例示的な実施形態は、同様に、挿入開口３に挿入され得る挿入部１３と、挿入開口３から突出する位置決め部１４とを備える。この位置決め部は位置決めフランク１５を形成するが、これはウェブ１７の接触フランク１７’へと面一に移行する。この場合、ウェブ１７の下面１６および内壁１７”もまた、挿入開口の底部４の上方に中空スペースを画定する。しかしながら、この例示的な実施形態では、ウェブ１７は、間隙２１が存在しないように中空スペースを完全に取り囲んでいる。
図１０に示す第３の例示的な実施形態は、本質的に図９に示す第２の例示的な実施形態に対応するが、この場合、通気の目的で間隙２１が個々のリブ１７の間に形成される。
図１１に示す第４の例示的実施形態では、位置決め要素１２の角領域にリブ１７が設けられており、それによって位置決め要素１２を挿入開口３の底部４上で支持することができる。第２または第３の例示的実施形態と同様に、位置決めフランク１５の外周輪郭は、接触フランク１７’の外周輪郭に対応する。下面１６は、下面１６と底部４との間に中空スペースが形成されるように、ウェブ１７の支持面に対して後退している。位置決め要素１２が挿入開口３に挿入されると、下面１６のエッジと側壁５の丸みのある外側縁部との間に間隙２１が形成される。この例示的な実施形態では、接触フランクは丸みのある表面の形で実現される。挿入開口３に挿入された位置決め要素１２のエッジ突出部１８の下面は、鉛直方向の間隙を伴って支持面２の上に突出している。
図１２に示す第５の例示的実施形態では、下面１６は底部４上に存在し得る。しかしながら、下面１６は、挿入開口の底部４を基点とする段部２２上で支持されることもできる。エッジ突出部１８は、位置決め要素１２の角部の領域に設けられ、サセプタ１の支持面によって形成される縁部を超えて突出する。
図１３〜図２３は他の例示的な実施形態を概略的に示しており、そこでは位置決めフランクは上記の図に示されるように延在することができる。これらの例示的な実施形態はまた、それによって位置決め要素１２が挿入開口３内の所定位置に横方向に固定される接触フランクを備える。
図１３は、位置決め要素１２のエッジのウェブ１７が挿入開口３の平坦な底部４上に支持されている、断面図の形態の第６の例示的実施形態を示す。この場合、挿入開口３の周囲輪郭は、挿入開口３から突出している位置決め部分１４のエッジの周囲輪郭にも対応しており、この例示的な実施形態では、位置決め部分が、図１２に示すエッジ突出部１８も含むことができる。
図１４に示す第７の例示的実施形態では、挿入開口３は、側壁５に沿って延びる突起部または段部２２を形成しており、位置決め要素１２の下面１６は、下面１６の中心部が底部４から離間するように突起部上または段部上で支持され得る。この例示的実施形態では、下面１６と底部４との間の間隙はまた、ガスを収容するための自由中空スペースを形成する。
図１５に示す第８の例示的実施形態では、位置決め要素１２の平坦な下面１６も同様に段部２２上で支持されている。しかしながら、この場合、段部２２はリブ５の形で実現され、側壁５から離間している。複数のリブ２２が設けられ、互いに離間している。
図１６に示す第９の例示的実施形態では、位置決め要素１２のウェブ１７が底部４上で支持されている。しかしながら、下面１６が湾曲しており、湾曲の頂点において底部４から最大の間隙を有する。変形形態では、湾曲の頂点が底部４上で支持されるように湾曲を反対方向に実現することもできる。しかしながら、頂点はまた、その頂点の周囲を取り囲む下面１６の領域よりも小さい、底部４からの間隙を有することができる。
図１７に示す第１０の例示的実施形態では、挿入開口３の底部４は湾曲している。この場合、湾曲は、下面１６の中心部が底部４の湾曲部の頂点で支持されることができるように、挿入開口３内に延びている。この場合、下面１６と底部４との間の中空スペースの最大の隙間が底部の頂点の領域内にあるように、底部４の湾曲が挿入開口３から延びることもできる。底部の頂点が下面１６から離れるように、位置決め要素１２を支持するための追加のウェブまたは突起を設けることができる。
図１８に示す第１１の例示的実施形態では、位置決め要素１２の下面１６と底部４との間の隙間スペースは、断熱特性を有する本体２０で充填されている。本体２０の熱伝導率は、サセプタ１および位置決め要素１２の熱伝導率とは異なる。本体２０は、サセプタ１および／または位置決め要素１２よりも低い熱伝導率を有することが好ましい。
図１９に示される第１２の例示的実施形態は、２つの基板１１の間の領域に配置される位置決め要素１２を含み、基板１１は支持突起８上で支持される。この例示的実施形態では、位置決め要素１２は、挿入開口３内に部分的に突出する平坦な本体の形態で実現され、したがって、接触側面を有する側壁５上で支持され得る。位置決め要素１２の下面１６は、底部４を基点とする突起２４によって底部４から離間している。この場合、位置決め要素１２は角柱形状を有することができる。突起２４は、溝によって挟まれてもよい。
図１９に示す第１２の例示的実施形態の改良に関する図２０に示す第１３の例示的実施形態では、位置決め要素１２は周囲段部を形成し、それは次に、サセプタ１の支持面２の上方に間隙を伴って延びるエッジ突出部１８を形成する。
図２１に示される第１４の例示的実施形態は、底部４から突出する複数の突起２４を具備する挿入開口３を有し、位置決め要素１２はそれらの突起上に載っている。突起２４が丸みのある支持領域を形成しかつ突起２４の側壁が互いに斜めに延びる図１９および図２０に示された例示的実施形態とは対照的に、第１４の例示的実施形態の突起２４は、平坦な支持領域および互いに平行に延びる側面を有する。
図２２に示される第１５の例示的実施形態は、挿入開口３の底部４上で支持される突起２３を下面１６から突出させる位置決め要素１２を有する。位置決め要素１２は、位置決め要素１２の横方向の輪郭全体にわたって延びるエッジ突出部１８を有する。しかしながら、例えば第１２および第１４の例示的実施形態による位置決め要素１２の場合のように、位置決め要素１２がエッジ突出部１８を含まない代替的な実施形態を実現することも考えられる。
図２３に示す第１６の例示的実施形態では、挿入開口３の底部４は、位置決め要素１２の平坦な下面１６を支持することができる複数の突起２４を備える。位置決め要素１２は、図２１に示されるようにエッジ突出部１８を含まなくてもよい。しかしながら、それはまた、図２２に示される例示的実施形態に類似のエッジ突出部１８を含んでもよい。突起２４のいくつかは、側壁５と直接接している。
参照符号２３および２４によって示される突起は、リブまたはストリップの形態で実現されてもよい。しかしながら、それらは、例えばモザイク状に配置された個々の突起の形で実現することもできる。それらの断面は多角形または丸みを有していてもよい。
図２４は、本発明の第１７の例示的な実施形態を示しており、ここでは、ウェブ１７が正五角形の辺上に配置されている。個々のウェブ１７の間に間隙２１が形成されている。この例示的実施形態の１つの特徴は、台座２５であり、台座２５は、中心領域で位置決め要素１２の下面１６から突出し、それによって挿入開口３の中心領域で下面１６と底部４との間のクリアランスをわずかに減少させる。台座２５の側壁は、ウェブ１７の内壁から離間している。したがって、下面１６と底部４との間の中空スペースは、ウェブ１７に接する縁部領域よりもその中央領域の方が小さい高さを有する。側壁５の縁を越えてエッジ突出部１８が突出することによって、エッジ突出部１８と支持面２との間に挿入開口３を取り囲む間隙開口が形成される。
図２６は、ウェブ１７が正方形の辺上に配置されている、本発明の第１８の例示的実施形態を示している。この場合、４つのウェブ１７が互いに接続されないように、隙間２１も角の点に形成される。これらの正方形の位置決め要素１２の１つの特異点は、中央台座２５が同様に下面１６の領域に設けられており、この位置において下面１６と底部４との間の間隙を減少させることにある。
図２７〜図３０は、挿入開口３に挿入される挿入部１３の輪郭表面積が、挿入開口から突出して位置決めフランク１５を有する位置決め部１４の輪郭表面積よりも大きい、本発明の他の例示的実施形態を示す。これにより、基板１１の縁部の下に係合する縁部アンダーグリップ部２６が形成される。
図２７に示す第１９の例示的実施形態では、位置決めフランク１５は円弧状の線または同様の線上に延在し、挿入部１３の外縁は位置決めフランク１５に割線上に延在する。挿入開口３から突出する縁部アンダーグリップ部２６はそれぞれリブ８を担持し、その頂部領域は担持領域２７を形成し、基板１１の縁部はそれらの担持領域上に位置する。突起２３は、位置決め要素１２の下面から突出し、位置決め要素１２を底部４上で支持し、それによって上述間隙ａが形成される。
図２８に示す第２０の例示的実施形態は、挿入部１３の下面１６が突起を含まず、むしろ本質的に面接触して底部４上に位置する点で、第１９の例示的実施形態と異なる。しかし、図示されない変形形態では、１または複数の中空スペースが位置決め要素１２とサセプタとの間、特に位置決め要素１２の下面１６と挿入開口の底部４の間に形成されるように、底部４が構造的要素を有するか、または下面１６が構造的要素を有することも提案される。その場合、１または複数の中空スペースは、サセプタ１または位置決め要素１２よりも低い熱伝導率を有する媒体を収容することができる。
図２９に示される第２１の例示的実施形態では、基板２１の縁部が、面接触して平坦な担持領域２７上に位置する。
図３０に示される第２２の例示的実施形態もまた、図２７に示される第１９の例示的実施形態のすべての要素を含む。しかしながら、この場合、突起２３または支持突起８はそれぞれ溝によって挟まれている。
図３１〜図３４は、サセプタの第２３の例示的実施形態を示す。サセプタ１は実質的に円形の輪郭と平坦な支持面２とを有する。支持面２は、３つの基板１１を支持面２上の所定位置に保持するために位置決め要素１２をそれぞれ挿入することができる複数の挿入開口３、特に４つの挿入開口３を含む。
位置決め要素は、図３５〜図３７に示されている。それらはＳｉＣからなり、平坦な本体の形で実現される。
挿入開口３は、支持面２と平行に延びる底部４を有している。複数の段部が、それぞれ挿入開口３の側壁５に沿って延びて突起２４を形成している。突起２４は、それぞれ底部４または支持面２の表面と平行に延びる担持面を有し、位置決め要素の下面１６はそれらの担持面上で支持されている。下面１６は平面を形成する。挿入開口３内に位置する位置決め要素１２はそのエッジのみで支持され、支持面２を超えて挿入開口３から突出する部分を有し、それにより基板１１は位置決めフランク１５に当接することができる。挿入開口３の全体深さは約１２００μｍである。突起２４の高さは、位置決め要素１２が挿入開口３内に約１ｍｍ侵入するように約２００μｍである。突起２４の高さは、下面１６と底部４との間に形成される中空スペース２８の高さを規定する。中空スペース２８の横方向の境界は、丸みのある角部６の領域内に突起がない状態で延びる挿入開口３の壁と、湾曲した側壁５に沿って延びる突起２４の側壁とによって規定される。
図３８および図３９は、第２４の例示的実施形態を示す。 サセプタは、図２または図３１に示すサセプタと本質的に同じ形状を有することができる。挿入開口３に挿入される位置決め要素１２は、図３５〜図３７に示す形状を有する。
位置決め要素１２が、エッジ領域により突起２４上で支持される第２３の例示的実施形態とは対照的に、第２４の例示的実施形態における位置決め要素１２は、それらの丸い角部領域により突起２４上で支持される。この場合、突起２４は丸みのある角部６の領域に配置される。溝２９は、挿入開口３の壁５と突起２４によって形成された担持面との間に延びる。突起２４の担持面は、位置決め要素１２の下面１６が突起２４上で平坦に支持されるように共通平面内に延在する −これは、第２３の例示的実施形態の場合も同様である。この場合、下面１６と底部４との間に配置された中空スペースは、突起２４の側壁と挿入開口３の側壁とによっても規定される。
例示的実施形態では、中空スペース２８は、サセプタ１が配置されているＣＶＤ反応炉の動作中、それがガスで充填されるように外向きのフロー接続を有することができる。ＣＶＤ反応炉の排気中、中空スペース２８も排気される。連通チャネルを形成するために、位置決め要素１２の側壁は、間隙が形成されるように挿入開口３の側壁からわずかに離間されてもよい。この間隙を通してガス交換が起こり得る。
変形形態では、中空スペース２８が、サセプタ１または位置決め要素１２とは異なる熱伝導率を有する材料で充填されることが提案される。
前述の説明は、本出願に含まれ、少なくとも以下の特徴の組み合わせによって従来技術をそれぞれ独立して向上させるすべての発明を説明するのに役立つ。すなわち：
サセプタは、底部４と下面１６との間の領域に形成された中空スペース２８を特徴とする。
サセプタは、エッジ突出部１８が、自由空間が形成されるように零以外の間隙ｂで支持面２の一部９、６を超えて突出することを特徴とする。
サセプタは、前記下面１６の少なくとも１つの支持部が、前記底部４の担持部上で支持され、かつ、前記底部４の少なくとも一部が、前記下面１６の部分から零ではない間隙ａを有することを特徴とする。
サセプタは、前記支持部が、前記位置決め要素の実質的に平坦な前記下面１６により形成され、かつ、前記担持部が、前記挿入開口３の前記底部４の突起２４または段部２２により形成されることを特徴とする。
サセプタは、前記底部４と前記下面１６との間の前記中空スペース２８に配置されかつ異なる熱伝導率をもつ材料からなる本体２０を特徴とする。
サセプタは、前記中空空間２８が、前記挿入開口３の前記側壁５と突起２４もしくは段部２２との間、または、前記接触領域１７ 'を形成するウェブ１７の１または複数の内壁１”同士の間に配置されていることを特徴とする。
サセプタは、前記挿入開口３が多角形の輪郭を有し、前記多角形の角には丸みがあることを特徴とする。
サセプタは、１もしくは複数の支持部同士の間または１もしくは複数の担持部同士の間に配置された複数の間隙２１、または、前記支持面２の面内で曲線状または直線状に延在しかつ接触領域により形成された曲線状または直線状の接触フランク１７’が当接する側壁５を特徴とする。
サセプタは、前記位置決め要素１２の前記ウェブ１７が前記底部４上で支持されることを特徴とする。
サセプタは、前記位置決め要素１２が前記挿入開口３の段部２２または突起２４上で支持されることを特徴とする。
サセプタは、前記底部４が平坦な底面または湾曲した底面を有することを特徴とする。
サセプタは、前記下面１６が平坦な下面または湾曲した下面を有することを特徴とする。
サセプタは、前記下面１６から突出する突起２３を有し、前記位置決め要素１２が前記突起によって前記底部４上で支持されることを特徴とする。
サセプタは、前記下面１６から突出する台座２５が、複数のウェブ１７間の領域にあることを特徴とする。
サセプタは、前記挿入開口３の輪郭が、前記位置決め要素１２のエッジ突出部１８により完全に覆われることを特徴とする。
サセプタは、前記挿入開口３内に突出する挿入部１３の縁部アンダーグリップ２６が、基板１１の縁部を担持するための担持領域２７を形成することを特徴とする。
サセプタは、前記担持領域２７が支持突起８を有し、その上に基板１１の縁部が位置することを特徴とする。
開示された全ての特徴は、（個々にではあるが互いに組み合わせても）本発明にとって不可欠である。関連する／添付された優先権書類の開示内容（優先権出願の写）は、すなわちこれらの書類の特徴を本願の特許請求の範囲に統合する目的でも、これにより本出願の開示に完全に組み込まれる。従属請求項の特徴は、特にこれらの請求項に基づいて分割出願を提出するための、先行技術の独立した独創的な機能的改良を特徴付ける
１ サセプタ
２ 支持面
３ 挿入開口
４ 底部
５ 側壁
６ 丸みのある角部
６’エッジ部
７ 中空スペース
８ 支持突起／リブ
９ 丸められた縁部
１０ ベース
１１ 基板
１２ 位置決め要素
１３ 挿入部
１４ 位置決め部
１５ 位置決めフランク
１６ 下面
１７ ウェブ
１７’ 接触フランク／接触領域
１７” 内壁
１８ エッジ突出部
１９ 丸められた角部
２０ 本体
２１ 間隙
２２ 段部
２３ 突起
２４ 突起
２５ 台座
２６ 縁部アンダーグリップ部
２７ 担持領域
２８ 中空スペース
２９ 溝
ａ 間隙
ｂ 間隙

Claims (18)

  1. ＣＶＤ反応炉のサセプタ（１）であって、支持面（２）に配置されかつ位置決め要素（１２）の挿入部（１３）がそれぞれ挿入される挿入開口（３）を具備し、前記位置決め要素が、基板（１１）の位置を固定するために前記挿入開口（３）から突出する部分（１４）を具備する位置決めフランク（１５）を形成しており、前記挿入開口（３）が側壁（５）と底部（４）とを有し、かつ、前記挿入部（１３）が、前記側壁（５）に当接する接触領域（１７’）と、前記底部（４）に対向する下面（１６）とを有する、前記サセプタ（１）において、前記底部（４）と前記下面（１６）との間の領域に形成された中空スペース（２８）を特徴とするサセプタ。
  2. ＣＶＤ反応炉のサセプタ（１）であって、支持面（２）に配置されかつ位置決め要素（１２）の挿入部（１３）がそれぞれ挿入される挿入開口（３）を具備し、前記位置決め要素が、基板（１１）の位置を固定するために前記挿入開口（３）から突出する部分（１４）を具備する位置決めフランク（１５）を形成しており、前記挿入開口（３）が側壁（５）と底部（４）とを有し、前記挿入部（１３）が、前記側壁（５）に当接する接触領域（１７’）と、前記底部（４）に対向する下面（１６）とを有し、かつ、前記挿入開口（３）から突出する前記部分（１４）のエッジ突出部（１８）が、前記位置決めフランク（１５）を形成しかつ前記挿入開口（３）の縁部に接する前記支持面（２）の一部（９、６’）の上に突出する、前記サセプタ（１）において、前記エッジ突出部（１８）が、零以外の間隙（ｂ）を伴って前記支持面（２）の一部（９、６）の上に突出することによって自由空間が形成されることを特徴とするサセプタ。
  3. 前記下面（１６）の少なくとも１つの支持部が、前記底部（４）の担持部上で支持され、かつ、前記底部（４）の少なくとも一部が、前記下面（１６）の部分から零ではない間隙（ａ）を有することを特徴とする前述請求項のいずれかに記載のサセプタ。
  4. 前記支持部が、前記位置決め要素の実質的に平坦な前記下面（１６）により形成され、かつ、前記担持部が、前記挿入開口（３）の前記底部（４）の突起（２４）または段部（２２）により形成されることを特徴とする請求項３に記載のサセプタ。
  5. 前記底部（４）と前記下面（１６）との間の前記中空スペース（２８）に配置されかつ異なる熱伝導率をもつ材料からなる本体（２０）を特徴とする前述請求項のいずれかに記載のサセプタ。
  6. 前記中空スペース（２８）が、前記挿入開口（３）の前記側壁（５）と突起（２４）または段部（２２）との間、または、前記接触領域（１７’）を形成する前記ウェブの１または複数の内壁（１７”）同士の間に配置されていることを特徴とする前述請求項のいずれかに記載のサセプタ。
  7. 前記挿入開口（３）が多角形の輪郭を有し、前記多角形の角には丸みがあることを特徴とする前述請求項のいずれかに記載のサセプタ。
  8. １もしくは複数の支持部同士の間または１もしくは複数の担持部同士の間に配置された複数の間隙（２１）、または、前記支持面（２）の面内で曲線状または直線状に延在しかつ接触領域により形成された曲線状または直線状の接触フランク（１７’）が当接する側壁（５）を特徴とする前述請求項のいずれかに記載のサセプタ。
  9. 前記位置決め（１２）の前記ウェブ（１７）が前記底部（４）上で支持されることを特徴とする前述請求項のいずれかに記載のサセプタ。
  10. 前記位置決め要素（１２）が、前記挿入開口（３）の段部（２２）または突起（２４）上で支持されることを特徴とする前述請求項のいずれかに記載のサセプタ。
  11. 前記底部（４）が、平坦な底面または湾曲した底面を有することを特徴とする前述請求項のいずれかに記載のサセプタ。
  12. 前記下面（１６）が、平坦な下面または湾曲した下面であることを特徴とする前述請求項のいずれかに記載のサセプタ。
  13. 前記下面（１６）から突出する突起（２３）を有し、前記位置決め要素（１２）が前記突起によって前記底部（４）上で支持されることを特徴とする前述請求項のいずれかに記載のサセプタ。
  14. 前記下面（１６）から突出する台座（２５）が、複数のウェブ（１７）間の領域にあることを特徴とする前述請求項のいずれかに記載のサセプタ。
  15. 前記挿入開口（３）の輪郭が、前記位置決め要素（１２）のエッジ突出部（１８）により完全に覆われることを特徴とする前述請求項のいずれかに記載のサセプタ。
  16. ＣＶＤ反応炉のサセプタ（１）であって、支持面（２）に配置されかつ位置決め要素（１２）の挿入部（１３）がそれぞれ挿入される挿入開口（３）を具備し、前記位置決め要素が、基板（１１）の位置を固定するために前記挿入開口（３）から突出する部分（１４）を具備する位置決めフランク（１５）を形成しており、前記挿入開口（３）が側壁（５）と底部（４）とを有し、かつ、前記挿入部（１３）が、前記側壁（５）に当接する接触領域（１７’）と、前記底部（４）に対向する下面（１６）とを有する、前記前記サセプタ（１）において、前記挿入開口（３）内に突出する、前記挿入部（１３）の縁部アンダーグリップ部（２６）が、前記基板（１１）のエッジを担持するための担持領域（２７）を形成することを特徴とするサセプタ。
  17. 前記担持領域（２７）が支持突起（８）を有し、前記支持突起（８）の上に、前記基板（１１）のエッジが位置することを特徴とする請求項１６に記載のサセプタ。
  18. 前記請求項のいずれかの特徴的構成の１または複数を特徴とするサセプタ。
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