KR20030063448A - 처리성능을 개선하기 위한 서셉터 포켓 프로파일 - Google Patents

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KR20030063448A
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매튜 쥐 굿맨
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에이에스엠 아메리카, 인코포레이티드
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Abstract

웨이퍼 홀더(200) 상에 웨이퍼(16)를 배치시키고 균일한 웨이퍼 온도를 유지하도록 하는 장치 및 방법이 설명된다. 웨이퍼 홀더 또는 서셉터(200)는 표면(229)이 오목한 리세스 또는 포켓(202)을 포함하고 돌출부(220)를 분리하는 복수의 그리드 홈(222)을 포함하는 그리드를 포함한다. 오목도 및 그리드 홈은, 배기영역 또는 웨이퍼의 주변 아래쪽에서 개방된 그리드 홈(222)의 총 단면적과 마찬가지로, 지지된 웨이퍼(16)와 서셉터 표면 사이에 둘러쌓인 흐름 체적(248)을 정의한다. 이것들은 열적 균일도를 개선시키고 입자문제를 감소시키는 동시에, 웨이퍼 내려놓기 중의 웨이퍼 미끄러짐과 휨 및 웨이퍼 들어올림 중의 웨이퍼 점착을 감소시키도록 선택된다. 다른 실시예에서, 돌출부가 방사상으로 배치된 얇은 형태의 중앙 위치자(250 또는 252)는 서셉터 포켓(202)의 가장자리 주변에 마련되어, 웨이퍼와 서셉터의 외부숄더(206) 사이의 접촉 가능성을 더욱 감소시킨다. 이러한 형상은 처리중에 웨이퍼를 가로지르는 온도 균일도 및 처리결과의 질을 달성하도록 돕는다.

Description

처리성능을 개선하기 위한 서셉터 포켓 프로파일{SUSCEPTOR POCKET PROFILE TO IMPROVE PROCESS PERFORMANCE}
반도체 제조 처리는, 전형적으로, 제한된 조건 하에서 기판이 챔버 내에 지지된 채로 행해진다. 많은 처리 동안에, 반도체 기판(예, 실리콘 웨이퍼)은 처리챔버 내부에서 가열된다. 예를 들어, 기판은 가열된 웨이퍼 홀더와의 직접적인 물리적 접촉 및/또는 열을 내는 열원으로부터의 복사에 의해 가열될 수 있다. 예를 들어, "서셉터"는 복사열을 흡수하고 흡수된 열을 기판에 전달하는 웨이퍼 지지부이다.
전형적인 처리에서, 반응가스는, 웨이퍼 상에 반응물질 박막의 화학적 증기증착(CVD)을 일으키면서, 가열된 웨이퍼 위를 통과한다. 연속적인 처리를 거쳐, 집적회로 내에 다수의 층이 만들어진다. 다른 전형적인 처리는 물리적 증착, 사진석판술, 건식 식각, 플라즈마 처리 및 고온 어닐링을 포함한다. 대부분의 이러한 처리는 고온을 필요로하며 유사한 반응챔버 내에서 수행될 수 있다.
다양한 처리 파라미터가 세심하게 조절되어야 질이 좋은 증착막을 보장할 수 있다. 중요한 파라미터 중 하나는 처리 시 웨이퍼의 온도이다. 예를 들어, CVD 동안, 웨이퍼 상에 박막을 증착시키기 위하여 처리가스가 가장 효과적으로 반응하는 특정 온도범위가 있다. 약 500℃에서 900℃ 사이의 실리콘 CVD(반응영역(kinetic regime), 실렌을 이용하는 실리콘 CVD에 대하여 약 500℃에서 900℃)와 같이, 물질전달영역(mass transport regime) 이하의 온도에서 온도조절이 특히 중요하다. 이 반응영역에서, 웨이퍼의 표면을 가로지르는 온도가 균일하지 않다면, 증착된 막 두께가 불균일해질 것이다.
최근 몇 년간, 배치식 처리로 달성될 수 있는 것 보다 더욱 정밀한 처리조절에 대한 필요성를 포함하는 다양한 이유로, 큰 직경 웨이퍼의 단일 웨이퍼 처리가 더욱 폭넓게 이용되어 왔다. 전형적인 웨이퍼는 약 150mm(6inch)또는 약 200mm(8inch)의 직경 및 약 0.725mm의 두께를 갖는 실리콘으로 만들어진 것이 가장 평범하다. 최근, 단일 웨이퍼 처리의 장점이 더욱 효과적으로 개발되면서, 약 300mm(12inch)의 직경 및 약 0.775mm의 두께를 갖는 더 큰 실리콘 웨이퍼가 도입되었다. 미래에는 더 큰 웨이퍼까지도 예상된다.
본 발명은 일반적으로 처리챔버 내의 반도체 기판을 지지하기 위한 서셉터에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 기판온도를 균일하기 유지하도록 웨이퍼 지지 표면을 배치하는 것에 관한 것이다.
본 발명자는 기판 미끄러짐(slide), 점착(stick) 및 휨(curl)을 포함하는, 서셉터와 관련된 취급문제로부터 야기되는, 생산성에 영향을 미치는 많은 질 조절 문제점을 찾아냈다. 이것들은 고온 처리챔버에서 기판의 배치 및 연속적인 제거 동안에 발생한다.
미끄러짐은, 기판이 서셉터 상에 즉시 떨어지는 것을 허용할 만큼 서셉터 리세스(recess) 혹은 포켓 내 가스의 쿠션(cushion)이 충분히 빠르게 배기될 수 없을 경우, 내려놓기 중에 발생한다. 가스가 천천히 배출됨에 따라 기판이 서셉터 위에 순간적으로 부유하고, 중앙에서 벗어나 미끄러지는 경향이 있다. 그러므로, 기판은 의도했던대로 포켓의 중앙에 놓여지지는 않을 것이며, 기판의 불균일한 가열이 일어날 것이다. 서셉터 포켓의 가장자리로 미끄러지는 것은 기판이 포켓 가장자리와 접촉하는 곳에 국부적인 냉각을 유발하고, 증착되어질 층의 성질에 따른 두께 균일도, 저항성 균일도 및 결정학적 슬립을 나쁘게 한다. 웨이퍼 투입 위치의 불일치 때문에, 이러한 불균이성이 처리의 최적 조율을 상당히 어렵게 만든다. 마찬가지로, 온도의 불균일성은 식각, 어닐링, 불순물 주입(doping), 산화, 질산화 및 다른 조작 처리에서 불균일성을 유발할 수 있다.
역으로, 들어올림 시, 가스가 웨이퍼와 포켓의 표면 사이의 작은 공간으로 느리게 흐르기 때문에, 하부 지지부에 기판이 부착할 경우 점착이 발생한다. 이것은 기판이 승강됨에 따라 기판과 지지부 사이의 진공효과를 만들어낸다. 점착은 입자 오염에 대한 잠재적인 기여요소이며, 극단적인 경우에는 1에서 2mm 치수로 기판 홀더를 상승시키게 된다.
휨은 기판 상의 반지름 방향 및 축 방향의 온도기울기 둘의 조합에 의해 유발된 기판의 뒤틀림이다. 심각한 휨은 기판을 베르누이 완드(Bernoulli wand)의 바닥측과 접촉하게 할 수 있고, 마찬가지로 다른 로봇 말단 이동자와의 상호작용에 영향을 미칠 수 있다. 베르누이 완드의 경우에, 기판의 상측은 베르누이 완드를긁히게 할 수 있고, 입자오염을 유발할 수 있으며, 생산량을 상당히 감소시킨다. 베르누이 완드의 설계 및 기능은 미합중국특허번호 5,997,588에 개시되어 있으며, 여기에 참조로 포함되어 있다.
도 1A 및 1B는 서셉터(100) 상에 지지된 웨이퍼(1)를 도시하고, 여기서 서셉터(100)는 그리드된 지지표면(G)을 갖는다. 우선 도 1A를 참조하면, 그것의 주변 가장자리부(2)에 근접한 웨이퍼(1)의 일부가 그리드(G) 상에 도시된다. 그리드(G)의 상부 표면은 다수의 그리드 홈에 의해 2차원적으로 서로 분리된 다수의 돌출부(3)로 정의된다. 이러한 돌출부(3)는 그리드를 둘러싸는 환형(annular) 숄더의 상부표면에 대하여 리세스된다. 200mm 웨이퍼에 대하여, 200mm 웨이퍼의 두께는 약 0.285inch인 반면, 이 리세스 또는 포켓의 깊이는 약 0.018inch(0.457mm)이다. 그러므로, 웨이퍼(11)의 상부 표면은 숄더(4)의 상부 표면 위로 다소 상승되고, 웨이퍼 상에 층류 가스흐름을 유지하도록 돕는다. 그리드(G)의 외주(5)는 환형 홈(7)에 의해 숄더(4)의 내부 가장자리부(6)로부터 분리되고, 단면이 거의 반원형이다. 서셉터(100) 내 환형 홈(7)의 깊이는 그리드 홈의 깊이와 거의 같다. 숄더(4)의 내부 가장자리부(6)의 직경은 웨이퍼(1)의 직경보다 다소 커서 포켓 내에서 웨이퍼의 위치를 정하는데 오차(tolerance)를 허용한다. 유사한 그리드된 서셉터는 CVD 반응챔버의 Epsilon™ 시리즈에서 이용하기 위한 Phoenix, AZ의 ASM America, Inc,로부터 상업적으로 이용가능하다.
도 1A에서, 웨이퍼(1)는 웨이퍼 가장자리부(2)와 웨이퍼 주면 일대의 숄더 가장자리부(6) 사이에서 동일한 간격을 갖도록 포켓 위 중심에 오도록 맞춰진다.그러나 도 1B에 도시된 바와 같이, 초기 배치상태에서, 웨이퍼(1)은 미끄러짐 및/또는 점프하는 경향이 있고, 그것의 외부 가장자리부(2)는 종종 숄더(4)의 내부 가장자리부(6)와 접촉하게 되거나 거의 근접하게 된다. 숄더(4)는 웨이퍼(1) 및 하부 그리드(G) 보다 더 두껍고 그러므로 일반적으로 더 차갑다. 그 결과, 웨이퍼의 가장자리부(2)는 도전력에 의해 냉각되는 경향이 있다. 웨이퍼 가장자리부(2)는 또한, 숄더 가장자리부(6)에 매우 근접할 경우, 비록 그들이 사실상 접촉하지 않더라도, 복사를 통해 열을 잃게될 것이다.
웨이퍼 가장자리에서의 냉각은 웨이퍼의 온도를 불균일하게 만들게 된다. 특히 반응영역의 CVD에서, 박막 증착속도가 (및 많은 다른 제조공정이) 온도 의존도가 높다고 가정하면, 막 두께 및 저항성은 온도 불균일도의 조건 하에서 처리된 웨이퍼를 가로질러 불균일해질 것이다. 결론적으로, 온도 균일도를 높이는 동안 기판 들어올림 및 내려놓기를 촉진시키는 개선된 기판 지지부가 필요하다.
이 필요성의 실현 및 본 발명의 한 가지 측면 대로, 기판 지지부는 오목한 표면 내로 확장하는 홈의 그리드가 마련되며, 처리 시, 실리콘 웨이퍼와 같이 일반적으로 평평한 기판을 유지할 수 있다. 원하는 열 특성을 유지하는 동안, 오목도(concavity) 및 홈은 점착, 미끄러짐 및 휨을 최소화하도록 구성된다. 지지부를 구성하고 그 위에 기판을 지지하기 위한 방법 또한 마련된다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 기판 홀더의 환형 숄더의 내부 가장자를 따라 방사상으로 배치된 중앙 위치자(centering locator)가 마련된다. 중앙 위치자는 기판과 환형 숄더 사이에 간격을 만들어 그들 사이의 직접적인 열 접촉을 방지한다.
본 발명의 다른 특징 및 장점이, 본 발명을 설명할 목적이지 본 발명을 제한하지는 않는 첨부된 도면과 함께 고려될 경우, 후술하는 바람직한 실시예의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1A는 서셉터 위 중앙에 맞춰진 웨이퍼의 대략적인 횡단면도,
도 1B는 도 1A의 서셉터 상의 중앙에서 벗어나 배치된 웨이퍼의 대략적인 횡단면도,
도 2는 서셉터 상에 지지된 웨어퍼를 포함하는 전형적인 반응챔버의 대략적인 횡단면도,
도 3A는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성된 웨이퍼를 보유하는 그리드된 포켓을 포함하는 서셉터의 평면도,
도 3B는 도 3A의 서셉터의 저면도,
도 3C는 도 3A의 3C-3C선을 따라 얻어진 도 3A의 서셉터의 부분 횡단면도,
도 3D는 도 3C의 지지 그리드 일부의 확장된 횡단면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하도록 포켓 표면에서 과장된 오목도을 갖는 도 3A의 서셉터 일부의 대략적인 횡단면도,
도 5는 도 3A의 지지된 웨이퍼와 서셉터 사이에 둘러쌓인 체적을 설명하는 대략적인 횡단면도,
도 6A는 도 3C의 서셉터 상에 지지된 웨이퍼의 대략적인 투시도 및 부분 절단도,
도 6B는 웨이퍼의 주변 바로 밑에 지지 그리드를 도시한 도 6A에서의 원형으로 그려진 영역의, 웨이퍼 가장자리를 따른, 확대된 횡단면도,
도 7A는 중앙 위치자의 외부 가장자리가 서셉터 숄더와 접촉하는 본 발명의 다른 실시예에 따라 구성된 서셉터 일부의 투시도,
도 7B는 중앙 위치자의 외부 가장자리가 서셉터 숄더로부터 내부 안쪽으로 이격된 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 서셉터 일부의 투시도,
도 8은 도 7B의 다수의 위치자에 의해 서셉터의 중앙에 놓여진 웨이퍼의 대략적인 평면도이다.
배경기술 및 상세한 설명 부분에서 전술된 바와 같이, 본 발명자는 통상의 기판 홀더 내외로 기판을 이송시키는 것과 관련하여 심각한 문제점을 찾아냈다. 홀더 상에 기판을 내려놓는데 있어서, 기판 미끄러짐은 좋은 재생산성을 갖도록 홀더의 중앙으로 기판을 정확히 배치하기 어렵게 만든다. 또한, 홀더가 가열된 경우, 특히 홀더가 찬벽 반응기 내의 가열된 서셉터인 경우, 서셉터 상에 내려진 기판은 기판 내부의 일시적인 온도차에 때문에 휘는 경향이 있다. 휨은 "점프"를 유발할 수 있고 원하는 위치로부터 기판을 이동시킬 수 있다. 특히 저온처리에서, 서셉터 상에 기판의 배치를 예측할 수 없기 때문에, 기판의 균일한 가열을 위한 온도 조절 메카니즘을 정확히 조율하기 어렵다.
더욱이, 휨은 입자오염을 유발하면서 웨이퍼 조작 말단 이동자(end effector)의 긁힘 및 기판의 떨어뜨림을 유발할 수 있다. 홀더로부터 웨이퍼를 제거하는데 있어서, 웨이퍼는 홀더에 부착하는 경향(스틱션)이 있고, 때때로 서셉터를 승강시키며, 지지하는 구조체 밖으로 떨어뜨리고, 이에 따라 더욱 입자를 발생시킨다. 이러한 입자 문제는 전체 웨이퍼 또는 웨이퍼의 평범한 배치의 오염을 유발할 수 있고, 생산량을 상당히 감소시킨다.
도 2는 석영 반응챔버(12)를 포함하는 전형적인 화학적 증기 증착(CVD) 반응기(10)를 설명한다. 복사의 가열소자(14)는 석영챔버(12) 밖에서 지지되어, 챔버 벽에 의한 상당한 흡수 없이, 챔버(12)로 열 에너지를 제공한다. 비록 바람직한 실시예는 "찬벽" CVD 반응기의 환경에서 설명되었지만, 여기서 설명된 웨이퍼 지지 시스템은 다른 타입의 반응기에서도 유용성을 갖는다는 것이 이해될 것이다. 특히, 당업자는 기판이 균일하게 가열되거나 냉각되는 동안 지지되는 다른 반도체 처리 장치에 대하여 여기서 설명된 웨이퍼 지지 시스템의 적용을 알 수 있다. 더욱이, 표준 실리콘 웨이퍼의 환경에서, 설명되는 동안, 여기서 설명된 지지부가 CVD, 물리적 증기 증착(PVD), 식각, 어닐링, 불순물 확산, 사진석판 등과 같은 처리를 필요로 하는 유리와 같은 다른 종류의 기판을 지지하도록 이용될 수 있다. 지지부는 증가된 온도에서 처리 동안 기판을 지지하는데 특별한 유용성이 있다.
설명된 기판은 반응챔버(12) 내의 웨이퍼 지지 구조체 상에 지지된 도 2에 도시된 일반적으로 원형 가장자리부(17)를 갖는 반도체 웨이퍼(16)를 포함한다. 지지 구조체는 그 위에 웨이퍼(16)가 놓여지는 웨이퍼 홀더 또는 지지부(200) 및 웨이퍼 홀더(200)을 지지하며 바람직하게는 절연물질로 만들어진 스파이더(22)를 포함한다. 스파이더(22)는 챔버의 하부벽에 연결된 튜브(26)를 통과하여 하향 확장하는 샤프트(24)에 설치된다. 설명된 실시예에서, 웨이퍼 홀더(200)은 가열소자(14)로부터 복사 에너지를 흡수할 수 있는 서셉터를 포함한다. 서셉터의 상부 표면은 단단하고 하나의 부품으로 만들어진 것이 바람직하다.
중앙 온도센서 또는 열전쌍(28)은 웨이퍼 홀더(200) 근처의 샤프트(24)와 스파이더(22)를 통하여 확장된다. 추가적인 주변 열전쌍(30) 또한 웨이퍼 홀더(200) 및 웨이퍼(16)을 둘러쌓고 있는 슬립 링 또는 온도 보상 링(32) 내에 수용되어 도시된다. 열전쌍(28, 30)은, 열전쌍(27, 30)의 표시도수에의 응답에 따라 다양한 가열소자(14)의 전력을 설정하는 온도조절기(미도시)에 연결된다.
열전쌍(30)의 하우징에 더하여, 슬립 링(32)은 고온 처리 시 복사열을 흡수한다. 이것은 웨이퍼 가장자리부(17)에서 열 손실이 더 커지는 경향을 보상하고, 그러한 가장자리 부근에서 주어진 체적에 대한 표면적의 농도가 더 크기 때문에 발생하는 것으로 알려진 현상이다. 가장자리 손실 및 웨이퍼(16)을 가로지르는 부수적인 방사상의 온도 불균일도를 최소화시킴으로써, 슬립 링(32)은 결정학상의 슬립 및 웨이퍼를 가로지르는 온도 불균일도와 관련된 다른 문제들을 예방하도록 돕는다. 슬립 링(32)은 어떤 적합한 수단에 의해 부유될 수 있다. 예를 들어, 설명된 슬립 링(32)은 석영 챔버 칸막이(36)에 연결된 엘보우(34)에 놓여 있다.
도 3에서 도 6을 참조하면, 바람직한 실시예의 웨이퍼 홀더가 도시된다. 전술한 바와 같이, 설명된 웨이퍼 홀더는 가온소자(14)로부터 복사열을 흡수할 수 있는 서셉터(200)이다. 서셉터(200)은 탄화규소로 코팅된 그래파이트로 만들어진 것이 바람직하며, 당업자는 다른 물질 또한 적합하다는 것을 충분히 인식할 것이다.설명된 서셉터(200)는 지지되어질 웨이퍼 보다 바람직하게는 5배 이상, 더욱 바람직하게는 약 7배와 9배 사이, 상당히 더 큰 타입이고, 온도 안정성을 유지하도록 "열적 플라이휠"로 작용할 수 있다. 또한, 서셉터(200)는 "고형체(solid)", 즉, 그것을 관통하는 개구부를 포함하지 않는 것이 바람직하다. 그러한 개구부는 열적 특성을 바꿀 뿐만 아니라 이면증착의 위험이 있다.
도 3A는 위에서 관찰된 바에 따른, 즉, 웨이퍼가 지지될 리세스된 포켓(202)을 살펴보기 위한 서셉터(200)를 도시한다. 리세스된 포켓(202)은 그것의 오목한 표면으로 절취되고 환형 홈(204)에 의해 둘러 쌓인 그리드 홈을 가로지르는 수직의 세트를 갖는다. 이러한 형상은 이하의 도 3D와 관련하여 더욱 상세하게 설명될 것이다. 일부의 서셉터 포켓(202)만이 가로질러 도시된 반면, 그리드는 완전한 서셉터 포켓(202)을 가로질러 환형 홈(204)까지 확장한다는 것이 충분히 이해될 것이다. 상승된 숄더(206)는 환형 홈(204)에 외접한다. 200mm 웨이퍼를 지지하도록 설계된 실시예에서, 예를 들어, 환형 홈의 외부 가장자리에 대한 서셉터(200)의 직경은 약 8.000±0.005inch 또는, 그것이 지지하는 웨이퍼 보다 다소 크며, 서셉터의 전체직경은 약 8.850±0.005inch이다. 포켓의 가장자리에 근접한 원주에 따르는 그리드 돌출부의 상부는 웨이퍼가 놓이는 평면을 정의하고, 표준 200mm 웨이퍼의 두께보다 약 0.010inch 작도록, 환형의 상승된 숄더(206) 아래에서 약 0.010 및 0.025inch사이, 더욱 바람직하게는 0.015 및 0.200inch 및 가장 바람직하게는 환형물의 상부 표면 아래에 약 0.018inch이다.
서셉터의 저면도가 도 3B에 도시된다. 바닥 표면(210)은, 약 0.250inch의폭과 직사각형 단면의 바닥 홈(214)을 포함하며, 거의 완벽한 동심원을 형성하고, 약 5.250±0.005inch의 외부 직경을 갖는다. 바닥홈(214)은 완벽한 원형을 형성하지는 않지만 도 3B의 오른쪽에 도시된 절개부(216)에 의해 중단된다. 설명된 중단 절개부(216)는 약 0.250inch의 길이를 갖는다. 바닥 홈(214)은 스파이더(22)(도 2)의 핑거를 수용하고 중단 절개부(216)는 스파이더(22)가 절개부(216)에 대향하는 위치에서 잠길 경우 서셉터가 독립적으로 회전하지 않도록 보호한다.
도 3C는 도 3A에서 3C-3C선에 따른 주변 부근에 서셉터(200) 면적의 횡단면도이다. 상부 표면에서, 포켓(202)은 페이지의 수평면과 직각을 이루는 다수의 평행 그리드 홈(222)에 의해 분리된 다수의 그리드 돌출부(220)와 함께 도시된다. 당업자는 설명된 그리드 홈(222)과 직각을 이루며 페이지의 수평면에 평행인, 제2세트와 유사한 평행 그리드 홈(이 도에서 보이지 않음)이 있다는 것을 충분히 인식할 것이다. 그러므로 돌출부(220)는 제1세트의 그리드 홈(222)에 의한 두 개의 평행면에 접해있고 이 도에 도시되지 않은 제2세트의 그리드 홈에 의한 나머지 두 개의 평행면에 접해있는 작은 사각형의 섬같은 것으로 이해될 수 있다. 환형 홈(204), 서셉터 숄더(206) 및 그것의 상대적 위치 또한 도시되었다. 바닥 표면(210)에서, 바닥 홈(214)의 직사각형 횡단면이 도시되었다.
도 3D는 도 3C의 원형라벨이 붙여진 3D에 도시된 포켓(202) 표면의 상세도이다. 각 그리드 홈(222)은 평평한 그리드 바닥(224) 및 외향 경사지고 45°의 끼인각에 대응하는 측벽(226)을 갖는다. 그리드 홈(222) 사이의 돌출부(220)는 포켓(202)의 지지표면을 정의하는 평탄한 상부(228)를 갖는다. 설명된 실시예에서, 그리드 홈(222)의 평탄한 바닥부(224)는 폭이 약 0.221inch(0.56mm)인 반면, 상부는 약 0.008inch×0.008inch(0.20mm×0.20mm)의 넓이 및 길이를 갖는 사각형이다.
돌출 상부(228)와 그리드 홈 바닥(224) 사이의 높이차는 바람직하게는 약 0.35mm 및 0.55mm 사이이고, 더욱 바람직하게는 약 0.40mm 및 0.45mm(설명된 실시예에서 명시적으로 0.43mm 또는 0.17inch) 사이이다. 그리드의 피치 또는 동일한 인접한 형상물 간의 거리는 바람직하게는 약 1.0mm 및 1.5mm 사이, 더욱 바람직하게는 두 방향에서 약 1.2mm 및 1.3mm 사이(설명된 실시예에서 명시적으로 1.27mm 또는 0.050inch)이다.
유사한 그리드된 서셉터는 Epsilon™ 시리즈의 CVD 방응기에서 이용하기 위한 Phoenix, AZ의 ASM America, Inc.로부터 이용가능했다. 그러나, 이러한 서셉터는 다른 그리드 구성을 가졌다. 예를 들어, 종래의 서셉터에서 그리드의 피치는 바람직한 실시예의 그것의 약 반이었다. 더욱이, 종래의 서셉터는, 그리드의 외주부와 비교할 경우, 오목도에 대한 최소한의 제조 허용오차(예, 0에서 0.005inch 또는 0.127mm)의 예외를 가지며, 곡면 형상을 피하도록, 간단하게, 거의 평면이 되도록 설계되었다. 도 4를 참조하여 이하에서 상세히 설명된 바와 같이, 바람직한 실시예는 상당한 양의 오목도 또는 개선된 웨이퍼 처리용 볼 형상의 특징을 이룬다.
도 4를 참조하면, 서셉터(200)의 상부는 횡단면으로 도시되었다. 서셉터의 중심선(240)에서 환형 숄더(206)까지 확장된 그림이다. 환형 숄더(206)의 일부만이 도시된다. 포켓(202)의 상부 표면(229)은 그리드 돌출부(220)의 상부표면(228)에 의해 정의된다. 상부 표면(229)은 주변 그리드 돌출부(242)에서 중앙 그리드 돌출부(244)까지 점차적으로 하향 경사져 있다. 비록 도시되지는 않았지만, 상부 표면(229) 또한 중앙 그리드 돌출부(244)에서 포켓의 다른 끝단에서의 다른 주변 그리드 돌출부(220)까지 상향 기울어져 있다는 것이 이해될 것이다. 그러므로 포켓(202)은 전체적으로 오목한 형상을 형성하면서 원형 대칭을 이룬다. 서셉터 포켓 표면의 오목도 또는 그리드 구조는 설명의 목적으로 강조되었다.
상부 표면(229)의 오목도는 숄더(206)의 상부와 관련있는, 예를 들어, (환형 홈(204)에 인접한) 주변에서의 그리드 돌출부(242)의 상부와 (포켓(202)의 중앙(240)에서의) 그리드 돌출부(244)의 상부 사이의 상부깊이차(246)로 정의된다. 오목도(246)는 바람직하게는 약 0.130mm 및 0.500mm 사이이다. 150mm 웨이퍼에 대하여 설계된 서셉터의 경우, 오목도(246)는 약 0.130mm 및 0.200mm인 것이 바람직하며, 약 0.130mm 및 0.150mm(전형적인 200mm 실시예에서 명시적으로 0.1397mm 또느 0.0055inch)인 것이 가장 바람직하다. 200mm 웨이퍼에 대하여 설계된 서셉터의 경우, 오목도(246)는 약 0.130mm 및 0.250mm인 것이 바람직하며, 약 0.170mm 및 0.220mm(전형적인 200mm 실시예에서 명시적으로 0.1905mm 또는 0.0075inch)인 것이 가장 바람직하다. 300mm 웨이퍼에 대하여 설계된 서셉터의 경우, 오목도(246)는 약 0.300mm 및 0.500mm인 것이 더 바람직하며, 약 0.360mm 및 0.400mm인 것이 가장 바람직하다. 기판 크기가 증가함에 따라, 오목도는 비례 이상으로 증가되는 것이 바람직하다.
도 5는 바람직한 서셉터(200)의 포켓에 위치한 웨이퍼(26)를 설명한다. 포켓 표면의 만곡정도 및 그리드 구조가 과장되어 더욱 확실하게 배치를 설명한다. 웨이퍼(16)와 하부 서셉터(200) 사이에 "둘러쌓인" 체적은, 이하의 설명으로부터 이해될 바에 따라, 도 5에서 참조번호 248번을 가리키고 여기서 "흐름 체적(flow volume)"으로 언급된다. 둘러쌓인 흐름 체적(248)은 웨이퍼(16)의 하부표면(249) 및 그리드의 상부표면(229) 사이의 공간과 그리드 홈(222) 내의 체적(222)(즉, 하부표면 및 그리드 홈(222)의 바닥(224) 사이의 체적)을 둘 다 포함한다.
도 6A는 바람직한 실시예의 서셉터(200) 상의 위치에서 기판 또는 웨이퍼(16)의 투시도이다. 잘라낸 부분은 서셉터 포켓(202)의 주변부에서 또는 그 근처에서 돌출부(220) 위에 놓이는 웨이퍼(16)의 가장자리부(17)를 도시한다. 그리드의 스케일은 설명의 목적으로 과장되었다.
도 6B는 서셉터 포켓의 외부 가장자리에서 그리드 돌출부(220)와 접촉하는 웨이퍼 가장자리부(17)를 도시한다. 그리드로 하향하는 웨이퍼 가장자리부 또는 주변부(17)의 돌출부를 따라서 그리드가 구획된다. 도시된 바와 같이, 이 돌출부는 다수의 그리드 홈(222)을 차단한다. 그러므로, 횡단면은 웨이퍼 가장자리부(12)에서 그리드 홈(222)의 개구부를 나타낸다. 가스(예, 챔버내의 공기 또는 불활성 가스)는 웨이퍼를 내려놓는 동안 이러한 개구부를 통과해 나가고 웨이퍼가 들어올려지는 동안 이러한 개구부를 통과해 들어온다. 따라서, 웨이퍼(16) 표면 아래로부터의 그리드 홈(222) 개구부 바깥쪽의 횡단면의 합은 여기서 서셉터(200)의 "배기 영역(escape area)"으로 언급된다. 총 배기 영역은 웨이퍼의 외주를 따라서 웨이퍼가 서셉터 상에 놓여질 경우 가스가 배출될 수 있거나웨이퍼 들어올림 시 가스가 서셉터로 유입될 수 있는 모든 이러한 영역의 합이다.
서셉터의 둘러쌓인 흐름 영역 및 총 배기 영역은 좋은 열 교환 특성을 유지하고 웨이퍼의 이면에 처리가스가 닿는 위험을 최소화하는 동안 미끄러짐, 점착 및 휨을 최소화하도록 최적화된다. 바람직한 실시예에서, 이러한 파라미터는 6inch 또는 150mm, 8inch 또는 200mm 및 12inch 또는 300mm 직경을 갖는 웨이퍼에 대하여 개별적으로 맞추어진다. 큰 웨이퍼 크기에 대하여, 흐름 체적 및 총 배기 영역은 웨이퍼 외면에 도달하기 위한 가스 이동의 증가된 거리 및 증가된 체적 때문에 웨이퍼 면적 이상으로 비례적으로 증가한다.
전술된 바와 같이, 총 둘러쌓인 흐름 체적은 그리드 홈(222) 내의 체적과 마찬가지로 기판 하부 표면(249)과 돌출부 상부(228)로 정의된 서셉터 포켓 상부 표면(229) 사이의 체적을 포함한다. 150mm 웨이퍼를 지지하도록 설계된 서셉터의 경우, 총 둘러싸인 흐름 체적은 약 7.5×10-6m3및 10.0×10-6m3사이인 것이 바람직하며, 약 8.0×10-6m3및 9.0×10-6m3사이인 것이 더욱 바람직하다. 200mm 웨이퍼를 지지하도록 설계된 서셉터의 경우, 총 둘러싸인 흐름 체적은 약 1.3×10-5m3및 6.0×10-5m3사이이다. 200mm 웨이퍼를 지지하도록 설계된 서셉터에 대하여 총 둘러싸인 체적은 약 1.3×10-5m3및 4.0×10-5m3사이인 것이 바람직하며, 약 1.4×10-5m3및 1.6×10-5m3(전형적인 200mm 서셉터에서 1.506×10-5m3) 사이인 것이 더욱 바람직하다. 300mm 웨이퍼를 지지하도록 설계된 서셉터의 경우, 총 둘러싸인 흐름 체적은 약 3.0×10-5m3및 6.0×10-5m3사이인 것이 바람직하며, 약 3.5×10-5m3및 4.5×10-5m3(전형적인 300mm 서셉터에서 4.062×10-5m3) 사이인 것이 더욱 바람직하다.
6inch 또는 150mm 웨이퍼의 경우, 서셉터의 배기 영역은 약 0.1×10-4m2및 5.0×10-4m2사이인 것이 바람직하며, 약 2.0×10-4m2및 3.0×10-4m2사이인 것이 더욱 바람직하다. 200mm 웨이퍼의 경우, 서셉터의 배기 영역은 약 2.0×10-4m2및 4.0×10-4m2사이인 것이 바람직하며, 약 2.5×10-4m2및 3.5×10-4m2(전형적인 200mm 서셉터에서 3.096×10-4m2) 사이인 것이 더욱 바람직하다. 본 발명의 다른 실시예에서, 이러한 파라미터는 12inch 또는 300mm 웨이퍼에 대하여 최적화된다. 배기 영역은 약 3.0×10-4m2및 6.0×10-4m2사이인 것이 바람직하며, 약 4.0×10-4m2및 5.0×10-4m2(전형적인 300mm 서셉터에서 4.643×10-4m2) 사이인 것이 더욱 바람직하다.
바람직한 실시예에서, 편평한 포켓 표면을 갖는 서셉터가 그래파이트로부터 기계로 만들어진다. 서셉터는 증가된 온도, 바람직하게는 약 1000℃ 및 1500℃ 사이, 더욱 바람직하게는 1250℃ 및 1350℃ 사이에서 탄화규소로 코팅된다. 서셉터가 냉각됨에 따라, 그래파이트와 탄화규소 사이의 열확산계수의 불일치가 포켓 표면을 오목하게 하면서 서셉터를 구부러지게 한다. 이 실시예는 오목함을 서셉터포켓 표면에 도입하는 바람직한 방법을 설명하기 위한 것이다. 당업자는 이상에서 설명된 바람직한 실시예에 따라 오목함을 생성하기 위한 다른 방법을 찾아낼 것이다.
더 깊고 더 넓은 홈과 함께, 서셉터 표면에 오목도의 도입은 총 둘러쌓인 흐름 체적을 생성한다. 배기 영역(웨이퍼 주변부에서 홈 개구부의 총 횡단면적)과 함께, 이 흐름 체적은 웨이퍼가 스케이트 또는 미끄러짐을 유발하기에 충분히 높은 압력과 함께 가스의 압축된 쿠션를 만들지 않고 웨이퍼의 갑작스런 강하를 수용할 수 있다. 부분적으로, 확장된 흐름 체적은 과도한 압력화 없이 가스의 압축을 흡수하는 것을 도와주고, 부분적으로 배기 영역은 웨이퍼를 일시적으로만 지지하도록 하여, 내려놓기시에 충분치 않은 쿠션이 생성되기 위한 경우에도, 가스를 빠르게 배기할 수 있도록 한다. 웨이퍼는 웨이퍼 이송 로봇이 프로그램된 중앙위치에서 지지 그리드 상에 놓여진다.
또한, 바람직한 실시예의 포켓 프로파일을 이용하면, 웨이퍼가 로봇 종말 이동자에 의해 들어올려질 경우 웨이퍼와 서셉터 사이에 베르누이 완드와 같은 심각한 흡입 효과가 발생하지 않는다. 들어올림에서의 이 개선은 입자 발생을 감소시킨다.
유익하게도, 바람직한 흐름 체적 및 배기 영역은 서셉터에서 수평돌기(ledge)와 같은 예리한 열 변화를 일으키지 않고 달성된다. 그러므로, 그리드는 전체 웨이퍼 표면 바로 아래에서 계속 확장하고, 중앙 돌출부와 웨이퍼 사이의 작은 공간은 웨이퍼와 서셉터 사이의 열 상호작용에 불리한 영향을 미치지 않는다. 사실상, 막 증착 균일도 및 반복성의 개선은 서셉터와 관련하여 웨이퍼의 더욱 조화로운 배치때문에 달성되므로, 온도 조절은 연속적으로 처리된 다수의 웨이퍼에 균일하게 잘 적용된다. 반대로, 종래의 서셉터 설계는 웨이퍼가 포켓 가장자리와 슬쩍 접촉할 경우 국부적인 냉각점을 나타냈다. 바람직한 실시예에 따라 그리드된 서셉터에 의해 지지된 웨이퍼 상에서 수행된 반복된 증착시험은 우수한 재생산성과 증착된 층 두께의 낮은 표준편차를 나타냈다. 표 1은 새로운 서셉터로 달성된 증착 균일도를 설명한다.
표 1
웨이퍼 평균 막 두께(Å) 표준편차(Å)
1 1101 5.5
2 1101 7.0
3 1099 7.2
4 1108 8.2
5 1098 7.2
6 1095 7.2
7 1098 7.2
8 1094 6.4
9 1090 7.3
10 1095 6.4
11 1100 6.9
12 1094 7.1
13 1088 6.6
14 1098 7.8
15 1103 6.0
16 1100 7.1
17 1115 8.2
18 1119 8.9
19 1115 9.8
20 1105 8.9
21 1112 7.5
22 1111 8.6
23 1113 9.8
더욱이, 중심이 맞춰진 내려놓기에서, 처리시 큰 변동 실패를 피하도록 더 잘 조절했다. 바람직한 실시예를 이용하여 수행된 증착에서, 미끄러짐은 관찰되지 않았고, 웨이퍼는 하강하면서 중심에 놓여졌으며, 증착된 막은 조절 한계 내에 있었다.
한편, 오목도 없이 더 폭이 좁은 홈을 포함하는 그리드된 서셉터를 이용하여 수행된 실험에서, 표 2에서 나타낸 바와 같이, 용인할 수 없는 막이 관찰되었다. 표 1 및 표 2에서의 웨이퍼는, 비록 처리방법은 동일하지 않았지만, 동일한 형태의 챔버와 유사한 온도 범위에서 처리되었다.
표 2
웨이퍼 평균 막 두께(Å) 표준편차(Å)
1 1703 12.2
2 1706 8.4
3 1724 10.1
4 1662 48.6
5 1709 7.9
6 1706 12.3
7 1635 45.0
8 1635 42.8
9 1709 8.7
10 1709 11.4
11 1709 8.2
12 1705 11.3
13 1720 7.2
14 1706 8.7
15 1611 53.2
16 1635 44.8
17 1709 7.5
18 1701 13.5
19 1711 15.0
20 1705 16.6
21 1697 16.3
22 1709 10.1
웨이퍼 4, 7, 8,16 및 17은 과격하게 높은 표준편차를 가지며, 그 결과, 표 1의 웨이퍼와 비교하여 막 두께에서 훨씬 더 큰 변화율을 갖는다. 이것은 서셉터(200)의 숄더(206)와 접촉하기 위한 웨이퍼 미끄러짐이 이러한 웨이퍼에 대하여 발생했다는 표시이다. 이러한 접촉에 기인하는 상당한 온도차는 웨이퍼(16)를 가로지르는 증착율을 변화시키고, 그 결과 막 두께를 불균일하게 한다.
또한, 서셉터 상부 표면(229)의 오목도(246)(도 4)는 웨이퍼 휨의 발생을 감소시켰다. 도 2를 참조하면, 챔버(12)로 초기 도입되어 서셉터(200)로 받쳐진 경우, 웨이퍼(16)은 아래쪽부터 불균형하게 가열된다. 따라서, 웨이퍼(16)의 바닥 표면 상의 더 뜨거운 온도는 바닥 표면에서 더 큰 열팽창을 일어나게 하고, 그 결과, 소량의 상향 휨이 생긴다. 웨이퍼는 약 0.010inch의 치수로 오목도를 갖는 볼 또는 오목한 형상을 갖는다. 이 상황에서 오목도는 웨이퍼의 가장 높은 지점에서(일반적으로 가장자리) 웨이퍼의 가장 낮은 지점(일반적으로 중앙)까지의 깊이를 말한다. 만약 "평편한" 그리드된 서셉터 상에 내려진다면, 웨이퍼(16)의 중앙이 먼저 서셉터와 접촉하고, 방사상의 온도 경사를 유발한다. 이것은 휨 효과를 빠르게 악화시켜, 오목도는 접촉방향으로 약 0.350inch까지 증가하고, 그것이 철수되기 전에 말단 이동자에 손상을 입히면서 때때로 웨이퍼를 깨지게 할 수 있다.
반면, 바람직한 실시예의 서셉터 오목도는 웨이퍼가 강하될 때 서셉터가 다소 구부러진 웨이퍼에 더 잘 순응하게 하고, 이에 의해 그 이후의 열 접촉을 더욱 연속적으로 만든다. 웨이퍼 휨은 베르누이 완드가 긁히기기에 불충분한 약 0.200inch의 오목도까지 감소된다. 완드 긁힘 및 부수적인 입자 문제를 피함으로써, 생산성은 30%에서 40%까지 개선되는 것으로 보여진다.
도 7A 및 7B는 센터링이 개선되고 포켓(202)의 가장자리에서 벽과 접촉하는 것에 기인하는 불균일도가 회피되는 다른 실시예에 따라 구성된 서셉터(200)를 설명한다. 설명된 실시예 또한 그리드된 서셉터를 포함하므로, 이전 실시예와 유사한 구성요소는 유사한 참조번호로 표시될 것이다.
서셉터(200)는 그 위에 웨이퍼가 배치될 수 있는 중앙 그리드된 포켓(202) 및 포켓(202)의 외주면 상에 다수의 중앙 위치자(250 또는 252)를 포함한다. 위치자(250 또는 252)는 그리드의 높이 이상까지 확장되고 전술한 바와 같이 웨이퍼 가장자리에서 냉각을 유발하는 환형 숄더(206)와 접촉해 들어오는 것으로부터 웨이퍼를 보호한다. 웨이퍼 가장자리는 위치자(250 또는 252)와 접촉하게 만들 수 있고, 그래서 위치자(250 또는 252)는 어떤 불리한 열 충격을 최소화할 수 있도록 설계된다. 도 7A의 중앙 위치자(250)는 위치자의 가장 작은면 만을 따라서 환형 숄더(206)와 접촉한다. 도 7B에 도시된 바와 같이 중앙 위치자와 환형 숄더 사이에 공간을 남기는 것이 바람직한 배치이지만, 도 7A에 도시된 바와 같이, 중앙 위치자가 환형 숄더(206)와 부착된 경우라도, 웨이퍼가 환형의 숄더(206)와 바로 접촉하는 위험을 개선한 것이다. 좁고 긴 위치자는 환형 숄더(206)의 더 큰 열 질량(thermal mass)으로부터 떨어져 웨이퍼를 보호하고, 여기서, 냉각효과가 커진다.
리세스의 원주를 따라서 또는 도 7A 및 도7B의 표면(260, 262)을 따라서 각 위치자의 폭은 약 150mm 미만이다. 위치자의 상부 표면은 약 환형 숄더(206)의 상부 표면이 갖는 높이다. 도 7A에서, 각 위치자의 외부 가장자리부(258)는 환형 숄더(206)의 내부 원주로부터 약 0.50mm 및 2.00mm 사이 이격된다.
위치자(250, 252)는 웨이퍼의 직경보다 다소 큰 직경을 갖는 원을 따라서, 그들의 가장자리부(260, 262)와 각각 배치된다. 도 8에 도시된 바와 같이, 바람직하게는 6과 10 위치자 사이, 더욱 바람직하게는 7과 9 위치자 사이, 가장 바람직하게는 포켓(202)의 가장자리 주변에 평편하게 이격된 약 8 위치자가 있다.
여기서 설명된 기판 지지체는 기판 처리 시스템에 기판을 배치하는 많은 방법에 대하여 종래기술 이상으로 개선된 형상을 포함한다. 특히, 기판 아래 서셉터 포켓 내의 둘러쌓인 흐름 체적 및 기판의 주변에 둘러싸인 배기 영역은 내려놓기 및 들어올림 동안 기판 미끄러짐 및 점착의 가능성을 감소시키도록 설계된다. 이것은 기판이 처리 시 서셉터 포켓의 중심부에 배치된다는 것을 확실하게 한다. 다른 실시예에서, 서셉터 포켓의 가장자리 둘레의 중앙 위치자는 기판과 서셉터의 외부 가장자리 사이의 접촉 가능성을 더욱 감소시킨다. 서셉터 포켓의 이러한 형상은 기판의 가장자리와 기판 홀더의 더 차가운 외부 숄더 사이의 접촉을 막고, 그에 의해 온도 균일도 및 처리 결과의 질이 좋은 반복성을 갖는다는 보장을 달성하도록 돕는다.
첨부된 청구범위에 의해 정의된 바와 같이, 본 발명의 범주에서 벗어남 없이 다양한 수정 및 변경이 가능하며, 그러한 모든 수정 및 변경은 본 발명의 범주 내에서 일어난다는 것이 당업자에게 충분히 인식될 것이다.

Claims (43)

  1. 기판홀더에 있어서,
    복수의 교차 그리드 홈에 의해 분리된 복수의 돌출부의 상부에 의해 한정된 약 0.130mm 에서 약 0.500mm 사이의 오목도를 갖는 오목한 지지표면을 포함하며,
    상기 오목도는 상기 지지표면의 주변 가장자리에서 상기 지지표면 내의 중앙지점까지의 깊이로 측정되는 것을 특징으로 하는 기판홀더.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판을 수용하도록 크기가 정해지며 오목한 지지표면을 포함하는 리세스를 둘러쌓고 있는 환형숄더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판홀더.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 리세스 및 상기 오목한 지지표면은 200mm 기판을 수용하도록 크기가 정해지고, 상기 오목도는 약 0.130mm 에서 0.250mm 사이인 것을 특징으로 하는 기판홀더.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 리세스 및 상기 오목한 지지표면은 200mm 기판을 수용하도록 크기가 정해지고, 상기 오목도는 약 0.170mm 에서 0.220mm 사이인 것을 특징으로 하는 기판홀더.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 리세스 및 상기 오목한 지지표면은 300mm 기판을 수용하도록 크기가 정해지고, 상기 오목도는 약 0.300mm 에서 0.500mm 사이인 것을 특징으로 하는 기판홀더.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 리세스 및 상기 오목한 지지표면은 300mm 기판을 수용하도록 크기가 정해지고, 상기 오목도는 약 0.360mm 에서 0.400mm 사이인 것을 특징으로 하는 기판홀더.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 홀더 상에 지지된 평편한 200mm 기판에 대하여, 상기 기판과 상기 지지표면 사이의 공간 및 상기 지지표면의 상기 그리드 홈 내의 체적으로 이루어진 총 둘러쌓인 흐름체적은 약 1.3×10-5m3에서 4.0×10-5m3사이인 것을 특징으로 하는 기판홀더.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 총 둘러쌓인 흐름영역은 약 1.4×10-5m3에서 1.6×10-5m3사이인 것을 특징으로 하는 기판홀더.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 기판 주변부의 아래를 둘러싼 상기 그리드 홈의 총 단면적으로 정의된 배기영역은 약 2.0×10-4m2에서 4.0×10-4m2사이인 것을 특징으로 하는 기판홀더.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 배기영역은 약 2.5×10-4m2에서 3.5×10-4m2사이인 것을 특징으로 하는 기판홀더.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 홀더 상에 지지된 평편한 300mm 기판에 대하여, 상기 기판과 상기 지지표면 사이의 체적 및 상기 지지표면의 상기 그리드 홈 내의 체적으로 구성된 총 둘러쌓인 흐름체적은 약 3.0×10-5m3에서 6.0×10-5m3사이인 것을 특징으로 하는 기판홀더.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 총 둘러쌓인 흐름체적은 약 3.5×10-5m3에서 4.5×10-5m3사이인 것을 특징으로 하는 기판홀더.
  13. 제11항에 있어서
    상기 기판 주변부의 아래를 둘러싼 상기 그리드 홈의 총 단면적으로 정의된 배기영역은 약 3.0×10-4m2에서 6.0×10-4m2사이인 것을 특징으로 하는 기판홀더.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 배기영역은 약 4.0×10-4m2에서 5.0×10-4m2사이인 것을 특징으로 하는 기판홀더.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 홀더 상에 지지된 평편한 150mm 기판에 대하여, 상기 기판과 상기 지지표면 사이의 체적 및 상기 지지표면의 상기 그리드 홈 내의 체적으로 구성된 총 둘러쌓인 흐름체적은 약 7.5×10-6m3에서 10.0×10-6m3사이인 것을 특징으로 하는 기판홀더.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 총 둘러쌓인 흐름체적은 약 8.0×10-6m3에서 9.0×10-6m3사이인 것을 특징으로 하는 기판홀더.
  17. 제15항에 있어서
    상기 기판 주변부의 아래 상기 그리드 홈의 총 단면적으로 정의된 배기영역은 약 0.1×10-4m2에서 5.0×10-4m2사이인 것을 특징으로 하는 기판홀더.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 배기영역은 약 2.0×10-4m2에서 3.0×10-4m2사이인 것을 특징으로 하는 기판홀더.
  19. 제2항에 있어서,
    상기 지지표면의 외주는 상기 환형숄더의 상부 표면 아래에서 약 0.010 에서 0.025inch 사이의 양으로 이격된 것을 특징으로 하는 기판홀더.
  20. 제2항에 있어서,
    상기 지지표면의 외주는 상기 환형숄더의 상부 표면 아래에서 약 0.015 에서 0.020inch 사이의 양으로 이격된 것을 특징으로 하는 기판홀더.
  21. 제2항에 있어서,
    상기 환형숄더는 환형홈에 의해 상기 지지표면으로부터 분리된 것을 특징으로 하는 기판홀더.
  22. 제1항에 있어서,
    탄화규소로 코팅된 그래파이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판홀더.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 돌출상부로부터 상기 홈의 깊이가 약 0.35mm 에서 0.55mm 사이인 것을 특징으로 하는 기판홀더.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 홈의 상기 깊이는 약 0.40mm 에서 0.45mm 사이인 것을 특징으로 하는 기판홀더.
  25. 제1항에 있어서,
    상기 지지표면 상의 인접하는 유사한 형상물 사이의 피치는 약 1.0mm 에서 1.5mm 사이인 것을 특징으로 하는 기판홀더.
  26. 제8항에 있어서,
    상기 피치는 약 1.2mm 에서 1.3mm 사이인 것을 특징으로 하는 기판홀더.
  27. 제1항에 있어서,
    복수의 스파이더 암에 대하여 그것의 바닥표면 상에 적어도 하나의 수용홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판홀더.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 지지표면은 상기 바닥표면에 관통홀을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 기판홀더.
  29. 고온 반응챔버에서 150mm 웨이퍼를 수용하며, 오목한 그리드된 표면을 갖는 리세스된 포켓을 포함하는 서셉터에 있어서,
    7.5×10-6m3보다 큰 상기 웨이퍼와 상기 그리드된 표면바닥 사이의 총 둘러쌍인 흐름제적을 포함하는 것을 특징으로 하는 고온 반응챔버에서 150mm 웨이퍼를 수용하는 리세스된 포켓을 포함하는 서셉터.
  30. 고온 반응챔버에서 200mm 이상의 직경을 갖는 반도체 웨이퍼를 수용하며, 오목도 및 그리드를 포함하는 표면을 갖는 리세스된 포켓을 포함하는 서셉터에 있어서,
    약 1.3×10-5m3에서 6.0×10-5m3사이의 상기 웨이퍼와 상기 그리드의 바닥 사이의 총 둘러쌓인 흐름체적을 포함하는 것을 특징으로 하는 고온 반응챔버에서 200mm 이상의 직경을 갖는 반도체 웨이퍼를 수용하는 리세스된 포켓을 포함하는 서셉터.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 웨이퍼 직경은 200mm 이며, 상기 총 둘러쌓인 흐름 체적은 약 1.3×10-5m3에서 4.0×10-5m3사이인 것을 특징으로 하는 고온 반응챔버에서 200mm 이상의 직경을 갖는 반도체 웨이퍼를 수용하는 리세스된 포켓을 포함하는 서셉터.
  32. 제30항에 있어서,
    상기 웨이퍼의 직경은 200mm 이며, 상기 표면의 상기 오목도는 약 0.130mm 에서 0.250mm 사이인 것을 특징으로 하는 고온 반응챔버에서 200mm 이상의 직경을 갖는 반도체 웨이퍼를 수용하는 리세스된 포켓을 포함하는 서셉터.
  33. 제30항에 있어서,
    상기 웨이퍼 직경은 300mm 이며, 상기 총 둘러쌓인 흐름 체적은 약 3.0×10-5m3에서 6.0×10-5m3사이인 것을 특징으로 하는 고온 반응챔버에서 200mm 이상의 직경을 갖는 반도체 웨이퍼를 수용하는 리세스된 포켓을 포함하는 서셉터.
  34. 제30항에 있어서,
    상기 웨이퍼의 직경은 300mm 이며, 상기 표면의 상기 오목도는 약 0.300mm 에서 0.500mm 사이인 것을 특징으로 하는 고온 반응챔버에서 200mm 이상의 직경을 갖는 반도체 웨이퍼를 수용하는 리세스된 포켓을 포함하는 서셉터.
  35. 내려놓기 중에 기판의 미끄러짐을 방지하기 위한 기판홀더를 제조하는 방법에 있어서,
    복사에너지를 흡수할 수 있는 물질로 리세스된 포켓 주변에 환형숄더를 형성하는 단계,
    상기 포켓의 상부표면을 약 0.130mm 및 0.500mm 사이의 오목도를 갖는 오목한 지지표면으로 형성하는 단계, 및
    교차 그리드 홈을 상기 오목한 표면으로 절취하는 단계를 포함하며,
    여기서, 상기 오목도는 상기 포켓의 주변 가장자리에서 상기 포켓내의 중심점까지의 깊이로 측정되는 것을 특징으로 하는 내려놓기 중에 기판의 미끄러짐을 방지하기 위한 기판홀더의 제조방법.
  36. 제35항에 있어서,
    상기 리세스 및 지지표면은 200mm 기판을 수용하도록 크기가 정해지며, 상기오목도는 약 0.130mm 에서 0.250mm 사이인 것을 특징으로 하는 내려놓기 중에 기판의 미끄러짐을 방지하기 위한 기판홀더의 제조방법.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 오목도는 약 0.170mm 에서 0.220mm 사이인 것을 특징으로 하는 내려놓기 중에 기판의 미끄러짐을 방지하기 위한 기판홀더의 제조방법.
  38. 제35항에 있어서,
    상기 오목도 및 지지표면은 300mm 기판을 수용하도록 크기가 정해지며, 상기 오목도는 약 0.300mm 에서 0.500mm 사이인 것을 특징으로 하는 내려놓기 중에 기판의 미끄러짐을 방지하기 위한 기판홀더의 제조방법.
  39. 제38항에 있어서,
    상기 오목도는 약 0.360mm 에서 0.400mm 사이인 것을 특징으로 하는 내려놓기 중에 기판의 미끄러짐을 방지하기 위한 기판홀더의 제조방법.
  40. 제35항에 있어서,
    상기 그리드 홈을 절취하는 단계는 약 0.35mm 에서 0.55mm 사이의 깊이와 약 1.0mm 에서 1.5mm 사이의 인접한 형상물 간의 거리를 조화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내려놓기 중에 기판의 미끄러짐을 방지하기 위한 기판홀더의제조방법.
  41. 제35항에 있어서,
    상기 리세스된 포켓 및 지지표면은 300mm 기판을 수용하도록 크기가 정하지며, 상기 오목한 지지표면을 가로질러 확장하는 수평면은 약 3.0×10-5m3에서 6.0×10-5m3사이의 체적을 둘러쌓고 있는 것을 특징으로 하는 내려놓기 중에 기판의 미끄러짐을 방지하기 위한 기판홀더의 제조방법.
  42. 제35항에 있어서,
    상기 리세스된 포켓 및 지지표면은 200mm 기판을 수용하도록 크기가 정하지며, 상기 오목한 지지표면을 가로질러 확장하는 수평면은 약 1.3×10-5m3에서 4.0×10-5m3사이의 체적을 둘러쌓고 있는 것을 특징으로 하는 내려놓기 중에 기판의 미끄러짐을 방지하기 위한 기판홀더의 제조방법.
  43. 제35항에 있어서,
    상기 리세스된 포켓 및 지지표면은 200mm 기판을 수용하도록 크기가 정하지며, 상기 오목한 지지표면을 가로질러 확장하는 수평면은 약 7.5×10-6m3에서 10.0×10-6m3사이의 체적을 둘러쌓고 있는 것을 특징으로 하는 내려놓기 중에 기판의 미끄러짐을 방지하기 위한 기판홀더의 제조방법.
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