KR101148897B1 - 대상물을 지지하기 위한 기판 및 이 기판의 제조방법 - Google Patents

대상물을 지지하기 위한 기판 및 이 기판의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대상물(12)을 위한, 바람직하게는 웨이퍼와 같은 반도체 소자를 위한 기판(10)에 관한 것이며, 대상물을 위한 마운트와, 마운트에 유지된 대상물을 따라 마운트 아래에서 연장하는 가스 출구를 갖는다. 소정의 가스가 적절한 비율 및 미세한 분포로 가스 출구를 통해 배출될 수 있도록, 기판(10)이 가스 출구를 형성하는 다공률 수준을 갖는 안정화된 섬유(18, 20)로 제조된 재료의 적어도 세그먼트로 구성된다.
기판, 다공성, 틀, 카본 펠트, 서셉터

Description

대상물을 지지하기 위한 기판 및 이 기판의 제조방법{CARRIER FOR RECEIVING AN OBJECT AND METHOD FOR THE PRODUCTION OF A CARRIER}
본 발명은 반도체 소자용 기판과 같은 처리하기 위한 대상물(objects)을 지지하도록 구성된 기판에 관한 것이며, 기판은 카본을 포함하고 기판에 배치된 가스 출구 또는 통과 개구들을 구비한다. 본 발명은 또한 처리용 대상물을 지지하도록 구성된 기판, 바람직하게는 웨이퍼와 같은 반도체 소자를 위한 기판을 제조하기 위한 방법에 관한 것이며, 카본은 기판용 재료로 사용되고, 가스 출구 또는 통과 개구들이 형성되어 기판을 통해 배치된다.
매우 순수한 그래파이트로 제조되고 가스 출구 개구들을 포함하는 기판은 US-B-6,444,027호로부터 공지되었다. 가스 출구 개구들은 기판을 통해 0.1 내지 3 mm 범위의 직경을 갖는 보어형 구멍으로서 형성된다. 그래파이트 기판 자체는 실리콘 카바이드(SiC) 코팅 또는 투명한 카본 코팅으로 덮인다.
위의 문헌에서, 순도가 높은 그래파이트로 제조된 서셉터는 서셉터로부터 불순물이 주변환경으로 배출되는 것을 방지하도록 SiC 코팅으로 완전하게 둘러싸인 것으로, 종래 기술로서 참조하고 있다.
US-A-5,960,555호에 따르면, 프로세스 챔버내에서 평평한 대상물의 후면을 세척하기 위해, 후면 상에 세척 가스를 유동시키는 개구들을 구비한 서셉터(susceptor)가 제공된다.
JP-A-10223545호에 따르면, CVD 장치를 위한 서셉터는 보어형 구멍을 구비하고, 전방면으로부터 도핑될 대상물의 후면 상에서 배출되는 도펀트 원자가 상기 구멍을 통해 빠져나간다.
GB-A-2 172 822호는 섬유들로 구성된 다공성 지지 장치에 관한 것이며, 이 섬유들을 통해 작업편을 제 위치에 유지할 목적으로 공기가 흡입된다.
DE-A-101 45 686호에 따르면, 이들과 접촉하지 않고 대상물을 취급하기 위해, 압축 가스가 공급되는 관통 구멍을 구비한 원형 플레이트 배열체가 제안된다. 다르게는, 천공된 재료가 사용될 수 있다. 이러한 재료는 예를 들어 유리와 같은 임의의 형태일 수 있다.
WO-A-03/049157호에는, 웨이퍼용 전달 장치가 개시된다. 상기 장치는 대전(charging)을 방지하기 위하여 그 표면 위에 전기 전도성 중합체를 갖는 카본 섬유 강화 재료로 구성된다.
JP-A-11035391호에 따른 서셉터는 카본 재료로 제조된 폐쇄 본체로 구성된다. 카본으로 구성되고 폐쇄면을 갖는 상응하는 서셉터가 또한 US-A-2003/0160044호에 개시된다.
실리콘 카바이드(SiC) 코팅을 갖는 유리질 탄소로 제조된 낮은 질량의 서셉터는 JP-A-08181150호에 공지되었다. 실리콘 카바이드 코팅은 서셉터로 가스가 침투하지 못하게 만든다.
JP-A-03246931호에 따르면, 열의 균일한 분산을 허용하기 위해 카본 재료 및 카본 섬유로 제조된 서셉터가 제안되고, 이는 2개의 서로 이격된 플레이트로 구성된다. 보어형 구멍은 상기 플레이트들 사이에 형성된 중공 공간 안에서 연장한다. 오염물이 기부 재료로부터 배출되는 것을 방지하기 위해, 표면이 실리콘 카바이드(SiC) 필름으로 밀봉된다.
JP-A-09209152호에 따라 기판을 처리하기 위해, 기판은 카본 섬유 강화 재료로 제조된 링 상에 장착되며, 이 링의 외부면 상에 실리콘 카바이드(SiC) 코팅이 제공된다.
다공성 카본으로 제조된 서셉터는 JP-A-60254610호로부터 공지되어 있다.
JP-A--2000031098호에 따른 흡입 장치는 진공압에 의해 기판 재료 상에 대상물을 고정하도록 구성된 수직 연장 세공(pore)들을 갖고, 합성 수지, 카본 및 에보나이트(ebonite)로 제조된 본체를 위해 제공된다.
본 발명의 목적은, 소정의 가스가 기판에 존재하는 가스 출구 개구들을 통해 적절한 비율로 미세하게 분산되어 배출될 수 있도록 기판을 제조하는 방법 및 서두에 설명된 형태의 기판을 더욱 개선시키는 것이다. 동시에, 본 발명은 가스를 소정의 한정된 범위로 가열할 수 있게 하는 것이다. 또한, 고도의 안정성이 만들어지게 하는 것이다. 마지막으로, 간단한 방식으로 소정의 치수의 기판의 제조 가능성이 충족되게 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 본질적으로 기판이 다공성이고, 이 다공성은 가스 출구 또는 통과 개구들을 형성하며, 상기 기판은 카본 섬유 및/또는 SiC 섬유로 제조된 틀의 세그먼트 또는 틀로 구성되고, 섬유들은 카본 및/또는 SiC로 제조된 매트릭스에 매립되며, 기판 재료는 5%≤p≤95%의 다공률(p) 및 0.1 g/cm3≤ρ≤3.0 g/cm3의 밀도(ρ)를 갖는 것을 제공한다.
섬유의 안정화 또는 강화는 화학 증기 침투(CVI) 및/또는 유체 물질에 의한 함침에 의해 달성된다. 이러한 프로세스에서, 카본 및/또는 실리콘 카바이드 코팅은 섬유 상에 적층되거나 섬유로부터 형성된다. 섬유는 일련의 하나 이상의 카본 또는 실리콘 카바이드 코팅들로 둘러싸일 수 있고, 카본으로부터 실리콘 카바이드로 진행하는 등급배열 시스템(graduated system)이 또한 가능하다. 이러한 점에서 등급 배열은 바람직하게는 연속적이거나 거의 연속적인 전이가 생성된다는 것을 의미한다.
카본은 특히 파이로카본이다.
전술한 것과는 별개로, 충분한 화학적 안정성을 달성하기 위해 최외각 층은 특히 화학증착을 통해 생성된 실리콘 카바이드(SiC) 층이어야 한다. 동시에, 실리콘 카바이드의 확산-차단(diffusion-barrier) 효과는 기부 재료에서의 불순물에 의해 기판의 오염이 발생하지 않거나 단지 소량으로만 발생하는 것을 보장한다.
기판 재료의 밀도는 0.1 g/cm3 내지 3.0 g/cm3 사이로 조절되고, 밀도가 증가하면 기판 재료의 강도 및 열 전도율이 증가하는 반면, 가스 투과율은 감소한다.
공지된 종래 기술과 다르게, 카본 및/또는 실리콘 카바이드 섬유로 제조된 틀은 기판(소위 서셉터)으로 사용되고, 기판은 카본 또는 실리콘 카바이드 층의 형성 또는 적용을 통해 안정화된다. 코팅의 크기는 틀의 다공률을 조절하기 위해 사용될 수 있다.
이와는 별개로, 세공 채널은 틀의 섬유 구조를 통해 통계학적으로 분포되거나 임의적으로 배열되고 등방성으로 분포되며, 이 경우 가스가 상기 세공 채널을 통해 유동하여 대상물을 처리하거나 세척한다. 상응하게 임의적으로 연장하는 세공 채널을 통과하는 유동은 기판 내의 가스의 보유 시간을 증가시켜서 매우 균일한 가스의 가열을 만들어낸다. 또한, 복수의 세공 채널에 기인하여, 매우 높은 레벨의 균질성을 갖는 가스 유동이 달성될 수 있다.
서두에 설명된 형태의 기판을 제조하는 방법은,
- 카본 및/또는 SiC 섬유로 제조된 틀을 생성하는 단계와,
-매트릭스를 형성하는 적어도 하나의 파이로카본 및/또는 실리콘 카바이드 코팅으로 틀을 안정화시켜서, 안정화된 틀이 가스 출구 또는 통로 개구를 형성하는 다공률 수준을 가지는 단계를 포함하고,
여기서, 이러한 방식으로 안정화된 틀 또는 틀의 세그먼트가 기판 재료로 사용되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 펠트, 부직포 재료 및 직물층이 틀로 사용될 수 있고, 펠트, 부직포 재료 및 직물층이 카본으로 구성되거나 카본을 함유하거나 또는 카본으로 전환될 수 있다. 이는, 예를 들어 고온 탄화를 통해 달성될 수 있다. 그 후에, 틀은 증기 침투(CVI) 및/또는 유체 함침을 통해 안정화된다. 여기서, 틀의 섬유는 순수한 카본 또는 순수한 실리콘 카바이드의 외피(sheathing)가 생성되도록 처리될 수 있다. 또한, 일련의 하나 이상의 카본층 및/또는 하나 이상의 실리콘 카바이드층을 섬유에 적용하는 것도 가능하다. 카본으로부터 실리콘 카바이드로의 등급 배열 전이(graduated transition)가 또한 가능하다.
전술한 것과는 별개로, 실리콘 카바이드층은 높은 레벨의 화학적 안정성을 달성하기 위해 섬유의 최외각 코팅으로 형성되어야 한다.
섬유를 안정화하고 코팅을 형성하기 위해 처리 프로세스의 지속 시간 및/또는 틀의 조성을 변경함으로써, 밀도, 열 전도도 및/또는 코팅된 틀의 다공률이 조절될 수 있다.
본 발명은 특히 파이로카본 및/또는 실리콘 카바이드의 하나 이상의 코팅이 카본 및/또는 SiC 섬유로 구성된 틀에 적용되고, 그후 기판이 이러한 방식으로 생성된 매트릭스로부터 절단가공되고, 절단된 기판이 고온 세척 프로세스 상태에 있게 되고, 하나 이상의 SiC의 코팅이 파이로카본층에 적용되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 틀 대 매트릭스의 비율은 1:13 내지 1:17의 범위이고, 특히 대략 1:14이다.
매트릭스를 형성하는 파이로카본 대 실리콘 카바이드의 비율은 1:1.8 내지 1:2의 범위이어야 하고, 바람직하게는 대략 1:1.86이다.
바람직하게는, 기판의 전체 밀도는 1.50 g/cm3 내지 1.9 g/cm3의 범위이고, 섬유의 분량은 0.098 g/cm3 내지 0.12 g/cm3, 파이로카본의 분량은 0.4 g/cm3 내지 0.8 g/cm3이며, SiC의 분량은 0.8 g/cm3 내지 1.0 g/cm3이다. 상응하는 기판은 대략 14 W/mK 레벨의 열 전도율을 갖는다.
다공성 재료로 제조된 본 발명의 기판은 처리 프로세스 동안 기판 또는 서셉터를 통해 가스를 전달할 수 있도록 한다. 따라서, 예를 들어 세척 또는 정화 가스가 서셉터를 통해 전달되는 한, 대상물의 후면은 증착되기 전에 에피텍셜 프로세스 동안에 보호받을 수 있다. 또한, 에피텍셜 프로세스 동안에 대상물의 후면으로부터 배출되는 도펀트 원자가 가스 유동과 함께 빠져나오므로 대상물의 전방면의 자동 도핑이 대체로 감소되는 것을 세척 가스가 보장할 수 있다.
본 발명의 기판은 특히 대상물의 전방면 및 후면이 상이하게 처리될 때 사용된다. 이러한 경우에, 본 발명의 기판을 사용하면, 대상물의 양 측면에 존재하는 산화물 층은 산화물이 전방면으로부터 단지 목표한 대로 제거되는 방식으로 에칭될 것이다. 대상물의 후면의 경계 영역에서 산화물 층을 부분적으로 에칭하게 할 수 있는, 기판과 대상물 사이의 에칭 가스의 불확정한 주입이 방지되고, 따라서 그 결과로 후면 상의 산화물 층은 보호된다.
에칭 가스가 대상물을 가로지르는 것뿐만 아니라 기판을 통과하도록 안내되면, 대상물의 후면 또한 완전하고 균일하게 에칭될 수 있다. 동일한 방법이 대상물을 도핑하는데 적용된다. 따라서, 본 발명의 다공성 기판을 사용함으로써, 대상물의 후면이 도핑에 대해 세척 가스로 보호될 수 있거나, 기판을 통해 도핑 가스를 공급함으로써, 전방면 및 후면의 균일한 도핑이 달성될 수 있다.
본 발명의 더욱 상세한 설명, 이점 및 특징은 특허청구범위 및 특허청구범위 내에 포함된 특징적 형상부 및/또는 이들의 조합에서 뿐만 아니라 도면에 도시된 양호한 실시예의 이하의 설명과 이에 수반된 예시에서 찾을 수 있다.
도 1은 대상물을 지지하고 있는 기판의 단면도.
도 2는 기판의 평면도.
도 3은 균열 라인을 따르는, 도 1 및 도 2에 따른 기판의 확대도.
도 4는 도 1 내지 도 3에 따른 기판의 확대된 표면 세그멘트.
도 5는 도 1 내지 도 4에 따른 기판의 섬유를 상세하게 도시하는 도면.
도 1에서, 도면에 도시되지 않은 프로세스 챔버내에 배열되는 기판(10; 소위 서셉터)이, 처리되거나 세척될, 예를 들어 웨이퍼가 될 수 있는 대상물(12)을 지지하는 것을 도시한다. 기판(10)은 도 2에 도시된 바와 같이 평면도에서 원형이다. 다른 기하학적 형상 또한 가능하다. 예시적인 실시예에서, 기판(10)은 주변 방향 에지를 가지며, 상기 에지까지 기부 패널(14)이 연장하고, 어느 정도 오프셋되며, 상기 에지 위에 대상물(12)이 배열된다.
다시 말하면, 기판(10)은 단면이 U자형이고, 기부 패널(14)을 형성하는 크로스 바(cross bar) 위에 배열된, 처리되고 세척될 대상물(12)(이하 '웨이퍼'라고 함)을 갖는다.
본 발명에 따르면, 기판(10)은 카본 및/또는 실리콘 카바이드 섬유로 형성된 틀로 구성된다. 펠트, 부직포 재료 또는 직물층이 재료로 사용될 수 있다. 이러한 것들에 카본이 없으면, 카본화 단계가 사전에 수행될 수 있다. 이후에 파이로카본(PyC) 및/또는 실리콘 카바이드(SiC)로서 증기 침투(CVI)를 실시하여 섬유(16, 18)의 안정화를 수행한다. 상응하는 유체 물질에 함침시키는 것도 또한 수행될 수 있다.
섬유(16, 18)에 도포된 코팅들은 예를 들어 도면 부호 20, 22로서 도 3에 도시된다. 코팅들이 제공된 섬유의 더욱 정밀한 구조는 도 5에 도시된다. 여기서, 예시로서, 카본 섬유(24)가 단면으로 도시되고, 하나 이상의 파이로카본 층(pyrocarbon layer;26)으로 둘러싸이고 그 다음에 하나 이상의 실리콘 카바이드 층(28)으로 외부에 둘러싸인다. 파이로카본 및 실리콘 카바이드의 코팅들이 다른 순서로 사용될 수 있다.
서로에 대해 위치설정된 상태에서, 도포된 코팅(26, 28)의 두께 및 섬유 직경은 코팅된 섬유(18, 20)들 사이의 자유 공간을 조절하여 투과율을 조절하는데 사용될 수 있다. 다시 말하면, 가스 출구 또는 통과 개구들 및 이들의 분산 또는 경로가 다공률에 의해 결정된다. 따라서, 틀 재료에 기초하여, 임의적으로 배열되고 등방성으로 분포된 세공 채널들을 제공하는 구조물이 생성되고, 상기 세공 채널들을 통해 가스가 흐를 수 있다. 상응하는 가스 유동 경로는 화살표(도면 부호 30)에 의해 도 3에 예시로 도시된다.
이러한 경로에 기초하여, 기판(10)을 통과하여 흐르는 가스는 기판에서 긴 채류 시간을 가져서, 균일한 가열이 수행된다. 또한, 다공률에 기초하여, 다시 말하면 매우 작은 복수의 채널에 기초하여, 매우 균질한 가스 유동이 달성될 수 있다. 가스 출구 개구들의 치수 설정 및 배열이 기계적으로 만들어지지 않고 대신에 틀의 구조 및 그 코팅들에 의해 결정되기 때문에, 기계적으로 생성된 개구들을 갖는 기판 또는 서셉터에 비하여 이점이 달성될 수 있고, 이는 본 발명의 기판(10)에 의해 지지되는 대상물이 소정의 범위에서 재생산식으로 처리되거나 코팅될 수 있는 것을 보장할 것이다.
임의적으로 배열되고 등방성으로 분포된 세공 개구들, 다시 말하면 세공 채널들의 단부들은 도 4에 대표적으로 도시된다.
이하, 본 발명은 예시적인 실시예를 참조하여 매우 상세하게 설명될 것이다. 기판(10)용 기부 재료로서, 5 ppm 미만의 전체 불순물 레벨을 갖는 그래파이트 펠트(graphite felt)가 사용될 수 있다. 사용된 요소에 기초하여, 불순물은 0.05 ppm 이하로 놓인다. 틀로서 특정된 상응하는 그래파이트 펠트는 파이로카본(PyC) 및 실리콘 카바이드(SiC)를 사용하는 증기 침투(CVI)에 의해 안정화되고 밀봉될 수 있다. 기부 재료를 변화시키거나 CVI 단계를 다르게 함으로써, 이러한 방식으로 생산된 매트릭스의 물리적 특성이 넓은 오차 내에서 변화할 수 있고, 특정 요구 조건을 만족하도록 조절될 수 있다. 이것은 예시로서, 이하의 표에 의해 나타낸다.
따라서, 표 1은 재료 밀도 및 열 전도율 사이의 관계를 도시한다.
변형 밀도(g/m3) 열 전도율(W/mK)
A 0.6 3.4
B 1.0 6.4
C 1.5 13
D 1.9 18
카본 섬유, 파이로카본 및 실리콘 카바이드의 비율을 변화시킴으로써, 동일한 밀도로 유지하면서 상이한 열 전도율 레벨이 이루어질 수 있다.
표 2는 재료 밀도와 다공률 사이의 관계를 도시한다.
변형 밀도(g/m3) 다공률(％)
A 0.6 75
B 1.0 60
C 1.5 38
D 1.5 45
E 1.9 27
카본 섬유, 파이로카본 및 실리콘 카바이드의 비율을 변화시킴으로써, 동일한 밀도를 유지하면서 상이한 다공률 수준이 이루어질 수 있다.
이하, 본 발명은 더 이상의 상세한 설명 및 이점을 설명할 예시를 참조하여 더욱 상세하게 설명될 것이다.
기판을 생산하기 위해, 펠트 블랭크가 파이로카본으로 먼저 밀봉된다. 이는 800℃ 내지 1800℃ 사이의 온도 및 0.01 mbar 내지 1013 mbar 사이의 압력 하에서 카본 함유 가스(예를 들어, 메탄)의 분해를 수행하는 CVI 프로세스에서 달성될 수 있다. 이 후에, 기판의 기하학적 형상을 달성하기 위해 밀봉된 펠트 블랭크의 처리가 수행된다. 처리는 자동으로 수행될 수 있다. 그후에 고온 세척이 수행된다. 이러한 프로세스에서, 처리된 대상물은 2000℃ 이상에서 진공 상태에 놓인다. 할로겐 함유 가스가 반응 챔버에 공급된다. 고온 세척은 전체 오염 레벨이 축에서 5 ppm 미만이 되게 하고, 초기 중량에 기초한 각각의 경우에 개별 요소당 0.05 ppm 미만의 레벨을 달성할 수 있다. 마지막으로, 바람직하게는 CVI 프로세스로 실리콘 카바이드에 의한 밀봉이 수행된다. 여기서, 800℃ 내지 1600℃ 사이의 온도 및 0.01 mbar 내지 1013 mbar 사이의 압력에서, 메틸트리클로로실란(methyltrichlorosilane)과 같은 하나 이상의 실리콘 및/또는 카본 함유 가스의 분해가 수행된다.
다르게는, 파이로카본에 의한 밀봉 또는 실리콘 카바이드에 의한 밀봉은 유체 함침에 의해 달성될 수 있다. 이러한 프로세스에서, 매트릭스는 페놀 수지와 같은 카본 및/또는 실리콘 함유 수지 또는 용액의 함침에 의해 적용된다. 풀림(annealing)은 그 후에 진공 또는 보호 가스로 수행된다.
예를 들어, 밀도 및 다공률 수준을 유지하면서 기판의 열 전도율을 바꾸기 위해, 시작하는 펠트 블랭크를 다양하게 사용할 수 있다. 예를 들어, 섬유의 더 높은 열 전도율로 인해 패녹스 섬유(panox fibers)가 동일한 다공률을 갖는 피치 섬유로 교체된다면, 기판의 더 높은 열 전도율이 달성된다.
본 발명에 따른 기판은 예를 들어 500 mm 이상의 직경 및/또는 5 mm 이상의 두께 레벨을 가질 수 있다.
바람직하게는, 서셉터용 디스크 기하학 형상이 선택되면, 그 후에 본 발명의 교시에 따라 다른 기하학 형상의 서셉터도 제조될 수 있다.

Claims (19)

  1. 반도체 소자용 기판과 같이, 처리하기 위한 대상물(12)을 지지하도록 구성된 기판으로서, 카본을 함유하며 기판에 배치된 가스 출구 또는 통과 개구들을 구비한 기판(10)에 있어서,
    상기 기판(10)은 다공성이며, 상기 기판의 다공성이 가스 출구 또는 통과 개구들을 형성하며, 상기 기판은 카본 섬유(18), 실리콘 카바이드(SiC) 섬유(20) 또는 카본 섬유 및 실리콘 카바이드(SiC) 섬유(18, 20)로 제조된 틀(framework) 또는 틀의 세그먼트로 구성되고, 상기 섬유들은 카본, 실리콘 카바이드(SiC), 또는 카본 및 실리콘 카바이드(SiC)로 제조된 매트릭스에 매립되며, 상기 기판의 다공률 수준 p 는 5%≤p≤95%이고, 상기 기판의 밀도 ρ 는 0.1 g/cm3≤ρ≤3.0 g/cm3 이며,
    상기 카본 섬유 또는 실리콘 카바이드(SiC) 섬유의 재료로서 카본 펠트(carbon felt), 부직포 재료 및 직물층 중 하나 이상이 사용되는 것을 특징으로 하는 기판.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 섬유(18, 20)는 매트릭스로서 하나 이상의 카본 또는 파이로카본 층(26), 실리콘 카바이드 층(28), 또는 파이로카본 층 및 실리콘 카바이드 층(26, 28)을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 매트릭스는 외부면에 실리콘 카바이드 층을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판.
  5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 매트릭스는 카본으로부터 실리콘 카바이드로 등급 배열 방식으로 변화하는 코팅 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판.
  6. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 기판(10)의 열 전도율 w 는 0.10 W/mK≤w≤100 W/mK의 범위인 것을 특징으로 하는 기판.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 기판은 1.50 g/cm3 내지 1.9 g/cm3의 전체 밀도를 가지며, 0.098 g/cm3 내지 0.2 g/cm3의 섬유의 분량, 0.4 g/cm3 내지 0.8 g/cm3의 파이로카본 분량 및 0.8 g/cm3 내지 1.0 g/cm3의 SiC 분량 중 하나 이상의 분량을 갖는 것을 특징으로 하는 기판.
  8. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 틀과 매트릭스 전체의 중량 비율은 1:13 내지 1:17인 것을 특징으로 하는 기판.
  9. 처리용 대상물을 지지하도록 구성된 기판, 바람직하게는 웨이퍼와 같은 반도체 소자용 기판을 제조하는 방법으로서, 카본이 기판용 재료로 사용되고, 가스 출구 또는 통과 개구들이 기판을 통해 배치되도록 형성되는 기판을 제조하는 방법에 있어서,
    - 카본 섬유, 실리콘 카바이드(SiC) 섬유, 또는 카본 섬유 및 실리콘 카바이드(SiC) 섬유로 제조된 틀을 생산하는 단계와,
    - 안정화된 틀이 가스 출구 또는 통과 개구들을 형성하는 다공률 수준을 갖도록, 매트릭스를 형성하는 적어도 하나의 파이로카본 코팅, 실리콘 카바이드 코팅, 또는 파이로카본 코팅 및 실리콘 카바이드 코팅을 갖는 틀을 안정화시키는 단계를 포함하고,
    상기 방식으로 안정화된 틀 또는 상기 틀의 세그먼트가 기판으로 사용되며,
    상기 카본 섬유 또는 실리콘 카바이드(SiC) 섬유의 재료로서 안정화된 펠트 또는 부직포 재료, 또는 안정화된 직물층이 사용되며,
    상기 기판의 다공률 수준 p 는 5%≤p≤95%이고, 상기 기판의 밀도 ρ 는 0.1 g/cm3≤ρ≤3.0 g/cm3 인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 섬유는 증기 침투(CVI), 유체 함침, 또는 증기 침투(CVI) 및 유체 함침에 의해 안정화되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 삭제
  12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 섬유는 카본으로만 안정화되거나 실리콘 카바이드로만 안정화되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 섬유는 카본, 실리콘 카바이드, 또는 카본 및 실리콘 카바이드로 제조된 일련의 하나 이상의 코팅으로 안정화되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 섬유는 카본으로부터 실리콘 카바이드로 변화하는 코팅의 등급배열 시스템으로 안정화되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 기판(10)의 열 전도율 w 는 3 W/mK≤w≤30 W/mK의 범위인 것을 특징으로 하는 기판.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004060625A1 (de) * 2004-12-16 2006-06-29 Siltronic Ag Beschichtete Halbleiterscheibe und Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung der Halbleiterscheibe
NL1028867C2 (nl) * 2005-04-26 2006-10-27 Xycarb Ceramics B V Inrichting voor het ondersteunen van een substraat alsmede een werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijke inrichting.
DE102006055038B4 (de) * 2006-11-22 2012-12-27 Siltronic Ag Epitaxierte Halbleiterscheibe sowie Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer epitaxierten Halbleiterscheibe
DE102007054526A1 (de) * 2007-11-07 2009-05-14 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Wärmetransferelement und Anlage zur thermischen Behandlung von Substraten
US9012766B2 (en) 2009-11-12 2015-04-21 Silevo, Inc. Aluminum grid as backside conductor on epitaxial silicon thin film solar cells
US9214576B2 (en) 2010-06-09 2015-12-15 Solarcity Corporation Transparent conducting oxide for photovoltaic devices
US9773928B2 (en) 2010-09-10 2017-09-26 Tesla, Inc. Solar cell with electroplated metal grid
US9800053B2 (en) 2010-10-08 2017-10-24 Tesla, Inc. Solar panels with integrated cell-level MPPT devices
US9054256B2 (en) 2011-06-02 2015-06-09 Solarcity Corporation Tunneling-junction solar cell with copper grid for concentrated photovoltaic application
WO2014055781A1 (en) 2012-10-04 2014-04-10 Silevo, Inc. Photovoltaic devices with electroplated metal grids
US9865754B2 (en) 2012-10-10 2018-01-09 Tesla, Inc. Hole collectors for silicon photovoltaic cells
US9281436B2 (en) 2012-12-28 2016-03-08 Solarcity Corporation Radio-frequency sputtering system with rotary target for fabricating solar cells
US9219174B2 (en) 2013-01-11 2015-12-22 Solarcity Corporation Module fabrication of solar cells with low resistivity electrodes
US9412884B2 (en) 2013-01-11 2016-08-09 Solarcity Corporation Module fabrication of solar cells with low resistivity electrodes
US9624595B2 (en) 2013-05-24 2017-04-18 Solarcity Corporation Electroplating apparatus with improved throughput
DE102013218883B4 (de) * 2013-09-19 2018-12-06 Siltronic Ag Vorrichtung und Verfahren zum Abscheiden von Halbleitermaterial aus einer Gasphase auf eine Substratscheibe
US20150083046A1 (en) * 2013-09-26 2015-03-26 Applied Materials, Inc. Carbon fiber ring susceptor
US10309012B2 (en) 2014-07-03 2019-06-04 Tesla, Inc. Wafer carrier for reducing contamination from carbon particles and outgassing
US9899546B2 (en) 2014-12-05 2018-02-20 Tesla, Inc. Photovoltaic cells with electrodes adapted to house conductive paste
US9947822B2 (en) 2015-02-02 2018-04-17 Tesla, Inc. Bifacial photovoltaic module using heterojunction solar cells
WO2016142240A1 (en) * 2015-03-11 2016-09-15 Nv Bekaert Sa Carrier for temporary bonded wafers
WO2016142239A1 (en) * 2015-03-11 2016-09-15 Nv Bekaert Sa Carrier for temporary bonded wafers
CN107431034A (zh) * 2015-03-11 2017-12-01 贝卡尔特公司 用于临时键合晶片的载体
US9761744B2 (en) 2015-10-22 2017-09-12 Tesla, Inc. System and method for manufacturing photovoltaic structures with a metal seed layer
US9842956B2 (en) 2015-12-21 2017-12-12 Tesla, Inc. System and method for mass-production of high-efficiency photovoltaic structures
US9496429B1 (en) 2015-12-30 2016-11-15 Solarcity Corporation System and method for tin plating metal electrodes
US10115838B2 (en) 2016-04-19 2018-10-30 Tesla, Inc. Photovoltaic structures with interlocking busbars
US10672919B2 (en) 2017-09-19 2020-06-02 Tesla, Inc. Moisture-resistant solar cells for solar roof tiles
US11190128B2 (en) 2018-02-27 2021-11-30 Tesla, Inc. Parallel-connected solar roof tile modules
US20220235466A1 (en) * 2019-06-06 2022-07-28 Picosun Oy Porous inlet

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03246931A (ja) * 1990-02-26 1991-11-05 Toshiba Ceramics Co Ltd サセプタ
JPH03257074A (ja) * 1990-03-07 1991-11-15 Sumitomo Electric Ind Ltd 繊維強化複合材料
JPH09209152A (ja) * 1996-02-06 1997-08-12 Toshiba Corp 基板処理装置
JPH1135391A (ja) * 1997-05-20 1999-02-09 Topy Ind Ltd 炭化ケイ素被覆サセプタ−

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4115528A (en) * 1977-08-15 1978-09-19 United Technologies Corporation Method for fabricating a carbon electrode substrate
JPS60254610A (ja) 1984-05-31 1985-12-16 Fujitsu Ltd 半導体製造装置
GB2172822B (en) * 1985-03-25 1988-09-01 Furniture Ind Res Ass Vacuum chucks
FR2614321A1 (fr) * 1987-04-27 1988-10-28 Europ Propulsion Cartouche en materiaux composites pour dispositif d'elaboration de monocristaux.
FR2671797B1 (fr) * 1991-01-18 1994-02-25 Propulsion Ste Europeenne Procede de densification d'un substrat poreux par une matrice contenant du carbone.
JP3182212B2 (ja) * 1991-05-21 2001-07-03 アブコウ・コーポレイション 高密度化多孔質ビレットを製造する方法及び多孔質予備成形体の高密度化方法
JPH0672070B2 (ja) * 1991-07-25 1994-09-14 住友電気工業株式会社 高密度繊維強化複合材料の製造装置および製造方法
JP3228546B2 (ja) * 1992-02-27 2001-11-12 京セラ株式会社 真空吸着装置およびその製造方法
US5364513A (en) * 1992-06-12 1994-11-15 Moltech Invent S.A. Electrochemical cell component or other material having oxidation preventive coating
JPH08181150A (ja) 1994-12-26 1996-07-12 Touyoko Kagaku Kk 基板加熱処理方法
JP3092801B2 (ja) * 1998-04-28 2000-09-25 信越半導体株式会社 薄膜成長装置
JP2000031098A (ja) 1998-07-15 2000-01-28 Disco Abrasive Syst Ltd 被加工物保持テーブル
US6444027B1 (en) * 2000-05-08 2002-09-03 Memc Electronic Materials, Inc. Modified susceptor for use in chemical vapor deposition process
FR2818291B1 (fr) * 2000-12-19 2003-11-07 Snecma Moteurs Densification de substrats poreux creux par infiltration chimique en phase vapeur
DE10145686B4 (de) * 2001-09-15 2006-04-06 Schott Ag Vorrichtung zum berührungslosen Fördern eines Gegenstandes aus Glas oder Glaskeramik
DE60207105T2 (de) * 2001-12-03 2006-07-27 E.I. Dupont De Nemours And Co., Wilmington Wafer-Transfervorrichtung mit elektrischer Leitfähigkeit und Verfahren zu dessen Herstellung
US20030160044A1 (en) * 2002-02-25 2003-08-28 Besmann Theodore M. High efficiency, oxidation resistant radio frequency susceptor
US8165700B2 (en) 2008-10-02 2012-04-24 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Complete integration of stand-alone batch operator interface capabilities into generic human machine interface using componentized objects

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03246931A (ja) * 1990-02-26 1991-11-05 Toshiba Ceramics Co Ltd サセプタ
JPH03257074A (ja) * 1990-03-07 1991-11-15 Sumitomo Electric Ind Ltd 繊維強化複合材料
JPH09209152A (ja) * 1996-02-06 1997-08-12 Toshiba Corp 基板処理装置
JPH1135391A (ja) * 1997-05-20 1999-02-09 Topy Ind Ltd 炭化ケイ素被覆サセプタ−

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