KR20110113612A - Ｃｖｄ 장치 - Google Patents

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KR20110113612A
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요시아키 요시모토
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토요 탄소 가부시키가이샤
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Abstract

생산 코스트의 상승이나, 장치의 대형화를 초래하지 않고, 서스셉터의 품질이나 생산성을 비약적으로 향상시킬 수 있는 CVD 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 탄소질 기재(10)의 일부에 오목한 상태의 마스킹부(10a)가 형성되고, 이 마스킹부(10a)에 마스킹 치구(7)를 끼워넣은 상태에서 내부에 가스를 도입함으로써, 마스킹 치구(7)에 의해 덮인 부위를 제외한 탄소질 기재(10)의 표면에 SiC 피막을 형성하는 CVD 장치에 있어서, 상기 마스킹 치구(7)를 피막형성용 치구(2)에 고정함으로써, 상기 탄소질 기재(10)를 피막형성용 치구(2)로 지지하고, 또한, 연직축(9)에 대한 상기 탄소질 기재(10)의 주면의 각도가 2°가 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

ＣＶＤ 장치 {CVD DEVICE}
본 발명은 탄소질 기재(基材)의 전체면에 SiC 피막을 형성하는 CVD 장치에 관한 것이다.
예를 들면, 반도체 에피택셜 성장(epitaxial growth)에 사용되는 서스셉터(susceptor) 등은 탄소질 기재의 표면에 SiC 피복층을 형성한 재질로 구성되어 있다. 탄소질 기재면으로의 SiC 피막의 형성은, 통상, 탄화수소와 같은 카본원을 포함하는 할로겐화 유기규소화합물을 환원성 기류 중에서 열분해반응시켜 탄소질 기재의 표면에 직접적으로 SiC를 증착시키는 CVD법(화학적 기상석출법)에 의해서 행해지지만, 형성되는 SiC 피막은 탄소질 기재의 전체면에 핀홀(pinhole)이 없는 지극히 치밀하고 균질인 층으로서 피복시킬 필요가 있다.
여기서, 예를 들면, 마스킹(masking)부가 배치된 서스셉터로서는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 탄소질 기재(60)를 마스킹 부재(61)로 지지하면서, 탄소질 기재를 가로방향(눕힌 상태)에서 SiC 피막의 형성을 하고 있었다. 그러나, 당해 방법에서는, 이하에 나타내는 과제를 가지고 있었다.
즉, 탄소질 기재(60)를 가로방향에서 피막형성을 행하면, 탄소질 기재(60)의 카운터보어면(60a)에 쓰레기나 박리편 등의 파티클이 존재하는 상태로 SiC 피막이 형성되게 된다. 이와 같은 상태가 된 서스셉터를 이용하여 SiC 피막의 형성을 행하면, 파티클이 영향을 주어, 카운터보어 내에 수납된 웨이퍼가 카운터보어면 내에서 움직이고, 카운터보어부의 측면과 접촉하는 결과, 웨이퍼에 파편이나 크랙이 발생하며, 최악의 경우, 웨이퍼가 카운터보어 내로부터 튀어나온다고 하는 문제점이 발생한다. 또, 막 두께가 균일하지 않은 것에 기인하여 색 얼룩이 발생한다는 과제도 가지고 있었다.
이와 같은 경우를 고려하여, 탄소질 기재를, 탄소질 기재의 관통구멍의 직경보다 작은 단면적을 가지는 회전지지공이에 현가함으로써, 탄소질 기재의 지지접점을 연속적으로 이동시킨다고 하는 제안이 되어 있다(하기 특허문헌 1 참조). 이와 같은 제안으로 하면, 상기 과제는 해결할 수 있다. 그렇지만, 상기 특허문헌 1에 나타내는 제안에서는 구멍을 가지는 서스셉터밖에 적용하지 못하고, 게다가 회전지지공이를 작동시키기 위한 구동수단 등이 별도로 필요하게 되어, CVD 장치의 생산 코스트의 상승이나, CVD 장치의 대형화를 초래한다고 한 새로운 과제가 발생한다.
그래서, 도 11에 나타내는 바와 같이, 서스셉터 자립식의 CVD 장치가 제안되고 있다. 구체적으로는, 당해 CVD 장치에 대해서는 선단이 가늘어지는 모양의 지지대(50)의 나이프 엣지부(50a)에 마스킹 부재(55)가 장착된 탄소질 기재(51)를 얹어 놓음과 아울러, 탄소질 기재(51)의 양면을 핀(52)으로 지지하는 구조로 되어 있다. 이와 같은 구조로 하면, 구멍을 가지지 않는 서스셉터에도 적용할 수 있으며, 게다가, 회전지지공이를 작동시키기 위한 구동수단 등이 불필요하게 되므로, CVD 장치의 생산 코스트가 상승하거나, CVD 장치가 대형화하거나 하는 것을 방지할 수 있다.
특허문헌 1 : 특개소63-134663호 공보
그렇지만, 상기 종래의 구조에서는, 탄소질 기재(51)의 양면을 단지 핀(52)으로 지지하는 구조이므로, 탄소질 기재(51)가 회전하여 경사방향으로 어긋나거나, 또한 넘어지거나 하는 일이 있다. 후자와 같이 탄소질 기재(51)가 넘어졌을 경우, 1의 탄소질 기재(51)만이 넘어지는 것뿐이라면 문제도 그다지 크지 않지만, 1의 탄소질 기재(51)가 넘어짐으로써, 이것에 인접하는 탄소질 기재(51)도 넘어져 버리는 일이 있다. 이 결과, 다수의 탄소질 기재(51)가 넘어져, 소망의 SiC 피막을 형성할 수 없게 된다고 하는 과제가 있다. 또, 마스킹 부재(55)는 탄소질 기재(51)의 오목부에 끼워넣어져 있을 뿐이므로, 외력이 가해졌을 경우에는 낙하하는 과제도 있다. 또한, 지점(支点) 흔적이 서스셉터의 외주부에 형성되므로, 서스셉터의 외주부에 크랙이 발생하는 경우가 있다고 하는 과제도 있다.
이에 더하여, CVD 장치에서는 지지대(50)를 회전시키면서 탄소질 기재(51)에 SiC 피막을 형성하는 구조로 되어 있지만, CVD 장치의 내부에서는 중앙부와 주변부와는 원료가스 공급부로부터의 거리가 다르기 때문에 반응하는 원료가스의 유량, 유속이 다르다. 이 때문에, 종래의 CVD 장치와 같이, 탄소질 기재(51)가 일직선 모양으로 배열되어 있으면, 탄소질 기재(51)의 배치위치에 의해서는 피막두께가 달라, 카운터보어면이나 카운터보어의 휘어짐량이 지극히 크게 되는 경우가 있다고 하는 과제를 가지고 있었다.
그래서, 본 발명은 생산 코스트의 상승이나, 장치의 대형화를 초래하지 않고, 서스셉터의 품질이나 생산성을 비약적으로 향상시킬 수 있는 CVD 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 판 모양의 탄소질 기재의 일부에 오목한 상태의 마스킹부가 형성되고, 이 마스킹부에 마스킹 치구를 끼워넣은 상태에서 내부에 가스를 도입함으로써, 마스킹 치구에 의해 덮인 부위를 제외한 탄소질 기재의 표면에 SiC 피막을 형성하는 CVD 장치에 있어서, 상기 마스킹 치구를 피막형성용 치구에 고정함으로써, 상기 탄소질 기재를 피막형성용 치구로 지지하고, 또한, 상기 탄소질 기재의 주면(主面)에서의 연직축에 대한 상향각도가 0°를 넘고 90° 미만이 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 구성과 같이, 탄소질 기재의 주면에서의 연직축에 대한 상향각도가 0°를 넘고 있으면, 탄소질 기재를 지지하는 수평면 방향으로의 면적이 증가하므로, 약간 외력이 가해졌을 경우에도 탄소질 기재의 마스킹부에 마스킹 치구를 끼워넣은 상태가 유지되어, SiC 피막형성 중에 탄소질 기재가 낙하하는 것을 억제할 수 있다. 또, 1의 탄소질 기재의 낙하에 기인하는 인접하는 탄소질 기재의 넘어짐도 방지할 수 있다. 한편, 탄소질 기재의 주면에서의 연직축에 대한 상향각도가 90° 미만이므로, 카운터보어 내에 파티클이 모이는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 서스셉터를 이용하여 반도체 에피택셜 성장시킬 때에, 웨이퍼에 파편이나 크랙이 발생하거나, 웨이퍼가 카운터보어로부터 튀어나오거나 하는 것을 억제할 수 있다.
또, 탄소질 기재의 외주에서 탄소질 기재를 지지하는 구조는 아니므로, 지점 흔적이 서스셉터의 외주부에 형성되지 않고, 이 결과 서스셉터의 외주부에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 마스킹 치구에 덮여 있는 마스킹부는 SiC 피막이 형성되지 않는 한편, 마스킹부를 제외한 탄소질 기재의 표면은 완전한 노출 상태로 되어 있으므로, 마스킹부를 제외한 탄소질 기재의 표면에는 SiC 피막이 균일하게 코팅된다. 따라서, 색 얼룩이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
이에 더하여, 탄소질 기재는 세로방향의 상태에서 지지되기 때문에, 탄소질 기재의 자중에 의해서 서스셉터에 휘어진 상태가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또, 마스킹부와 탄소질 기재와는 확실하게 고정되어 있으므로, 탄소질 기재와 치구와의 사이에 공간이나 어긋남이 생기기 어려워 서스셉터는 탈락하기 어렵다.
이상으로부터, 본 발명의 CVD 장치에 의해서 제작된 서스셉터에서는 휘어짐량이 적고, 크랙이나 색 얼룩의 발생율을 억제해 외관이 양호하게 유지되므로, 서스셉터의 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 회전지지저울 등의 구동수단 등을 별도로 필요로 하지 않기 때문에, CVD 장치의 생산 코스트의 상승이나, CVD 장치의 대형화를 초래하는 것을 방지할 수 있다.
상기 연직축에 대한 상기 탄소질 기재의 각도가 1.5° 이상 2.5° 이하로 되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같은 구성으로 하면, SiC 피막형성 중에 탄소질 기재가 낙하하는 것을 억제할 수 있는 효과와, 카운터보어 내에 파티클이 모이는 것을 억제할 수 있는 효과가 한층 발휘되게 된다.
상기 탄소질 기재와 마스킹 치구와의 사이에는 열팽창 시트가 배치되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같은 구조로 하면, 탄소질 기재와 마스킹 치구와의 끼워맞춤이 보다 강고하게 되므로, 탄소질 기재가 마스킹 치구로부터 낙하하는 것을 한층 억제할 수 있으며, 또한, 탄소질 기재와 마스킹 치구와의 사이에 공간이 발생하는 것이 억제되므로, 마스킹부 내에 피막형성용의 가스가 침입하는 것을 억제할 수 있고, 게다가, 열팽창 시트는 SiC 피막보다도 강도가 작다고 하는 것에 기인하여, 피막형성 종료 후에 마스킹 치구를 서스셉터로부터 떼어낼 때, 서스셉터로부터 SiC 피막이 벗겨지는 것을 저지할 수 있다.
복수의 피막형성용 치구를 이용하여 탄소질 기재의 표면에 SiC 피막을 형성하는 경우에, 각 탄소질 기재는 장치의 중심으로부터 등거리가 되도록 배치되는 것이 바람직하다.
CVD 장치의 내부에서는 중앙부와 주변부와는 원료가스 공급부로부터의 거리가 다르지만, 각 탄소질 기재는 장치의 중심으로부터 등(等)거리가 되도록 배치되어 있으면, 탄소질 기재의 배치위치에 의한 원료가스 공급부로부터의 거리의 차이는 해소되므로, 어느 쪽의 서스셉터에서도 그 휘어짐량을 저감할 수 있다.
본 발명에 의하면, 생산 코스트의 상승이나, 장치의 대형화를 초래하지 않고, 서스셉터의 품질이나 생산성을 비약적으로 향상시킬 수 있다고 하는 뛰어난 효과를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 CVD 장치의 내부 구조를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 CVD 장치의 내부 구조를 나타내는 평면도이다.
도 3은 피막형성용 치구에 탄소질 기재를 장착했을 때의 측면도이다.
도 4는 도 3의 주요부 확대 분해도이다.
도 5는 피막형성용 치구에 탄소질 기재를 장착할 때의 설명도로서, 동일한 도면의 (a)는 피막형성용 치구와 마스킹 치구와 탄소질 기재를 준비한 상태를 나타내는 사시도, 동일한 도면의 (b)는 탄소질 기재의 마스킹부(오목부)에 마스킹 치구의 본체부를 끼워맞춤한 상태를 나타내는 사시도, 동일한 도면의 (c)는 MOCVD용 나사의 나사구멍에 마스킹 치구의 나사부를 나사맞춤한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 6은 CVD 장치의 변형예를 나타내는 측면도이다.
도 7은 CVD 장치의 다른 변형예를 나타내는 측면도이다.
도 8은 CVD 장치의 또 다른 변형예를 나타내는 측면도이다.
도 9는 서스셉터를 이용하여 반도체 에피택셜 성장시키는 경우의 도면으로서, 동일한 도면의 (a)는 카운터보어 내부에 파티클이 없는 경우의 설명도, 동일한 도면의 (b)는 카운터보어 내부에 파티클이 존재하는 경우의 설명도이다.
도 10은 종래의 CVD 장치의 내부 구조를 나타내는 사시도이다.
도 11은 종래의 CVD 장치의 내부 구조를 나타내는 사시도이다.
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 CVD 장치는, SiC 피막의 형성시에 회전하는 원판 모양의 회전대(1)를 가지고 있고, 이 회전대(1)의 외주 근방에는 복수의 피막형성용 치구(2)가 배치되어 있다. 이들 피막형성용 치구(2)는 장치의 중심(회전대(1)의 중심(1a))으로부터 등거리가 되도록 배치되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 중앙부와 주변부와는 원료가스 공급부로부터의 거리가 다르지만, 피막형성용 치구(2)가 장치의 중심으로부터 등거리가 되도록 배치되어 있으면, 피막형성용 치구(2)에 장착된 각 탄소질 기재(10)도 장치의 중심으로부터 등거리가 되도록 배치된다. 따라서, 탄소질 기재(10)의 배치위치에 의한 원료가스 공급부로부터의 거리의 차이는 해소되므로, 어느 쪽의 서스셉터에서도 그 휘어짐량을 저감할 수 있기 때문이다. 또한, 도 1에서의 10d는 카운터보어이며, 이 카운터보어(10d)가 형성된 면이 상기 탄소질 기재(10) 주면으로 되어 있다.
또, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 피막형성용 치구(2)는 대좌(臺座)(3), 지지봉(4), MOCVD용 큐비클(cubicle)(5) 및 MOCVD용 나사(6)로 이루어지고, 상기 대좌(3)의 한편의 단부 근방에는 상기 지지봉(4)이 고정되어 있다. 이 지지봉(4)의 타단에는 MOCVD용 큐비클(5)이 고정되어 있으며, 이 MOCVD용 큐비클(5)에는 수평축(8)에 대해서 상향으로 θ(본 형태에서는 2°)만큼 기울도록 MOCVD용 나사(6)가 고정되어 있다. 이 MOCVD용 나사(6)의 내주에 형성된 나사구멍(6a)에는 마스킹 치구(7)의 나사부(7a)가 나사맞춤되어 있고, 이 나사부(7a)에는 판 모양의 본체부(7b)가 고정되어 있다. 이 본체부(7b)의 맞닿음면(7c)과 마스킹부(오목부)(10a)의 저면(10b)이 접하도록 본체부(7b)는 탄소질 기재(10)의 마스킹부(오목부)(10a)에 끼워맞춤되어 있고, 이것에 의해서, 마스킹부(10a)에서의 피막형성이 저지된다. 또, 도 3과 같이, 탄소질 기재(10)를 배치한 상태에서 피막형성용 치구(2)의 대략 중심에 무게중심이 오도록 하고 있으면, 피막형성시 등에 피막형성용 치구(2)가 넘어지는 것을 저지할 수 있다.
또한, 상기 나사부(7a)에 대해서 상기 본체부(7b)는 수직이 되도록 구성되어 있다. 따라서, 본체부(7b)에 장착된 원반 모양의 탄소질 기재(10)에서의 상기 주면은 연직축(9)에 대해서 θ(본 형태에서는 2°)만큼 기울어지도록 되어 있다. 이와 같이, 탄소질 기재(10)의 상기 주면이 약간 상향이 되도록 탄소질 기재(10)가 마스킹 치구(7)에 장착됨으로써, 탄소질 기재(10)가 낙하하는 것을 억제하면서, 탄소질 기재(10)의 카운터보어(10d)에 쓰레기나 박리편 등의 파티클이 존재하는 상태에서 SiC 피막이 형성되는 것을 억제할 수 있다.
다음으로, 탄소질 기재(5)의 배치방법에 대해서, 도 5의 (a) ~ (c)에 대해서 설명한다.
먼저, 동일한 도면의 (a)에 나타내는 바와 같이, 피막형성용 치구(2)와, 마스킹 치구(7)와, 탄소질 기재(10)를 준비한 후, 동일한 도면의 (b)에 나타내는 바와 같이, 탄소질 기재(10)의 마스킹부(오목부)(10a)에 마스킹 치구(7)의 본체부(7b)를 끼워맞춤하게 한다. 그런 후, 동일한 도면의 (c)에 나타내는 바와 같이, MOCVD용 나사(6)의 나사구멍(6a)에 마스킹 치구(7)의 나사부(7a)를 나사맞춤한 후, 다수의 피막형성용 치구(2)를 회전대(1)의 외주 근방에 배치함으로써, 피막형성 준비가 완료한다.
(그 외의 사항)
(1) 상기 형태에서는, 수평축(8)에 대해서 상향으로 θ만큼 기울도록 MOCVD용 나사(6)가 고정되지만(즉, 탄소질 기재(10)의 기울기를 고정하고 있음), 이와 같은 구조에 한정하는 것이 아니고, 도 6에 나타내는 바와 같이, MOCVD용 큐비클(5)에 대해서 MOCVD용 나사(6)가 A방향, B방향으로 회동 가능한 구성이라고 해도 된다. 이와 같은 구성으로 하면, 피막형성 조건 등에 따라서, 탄소질 기재(10)의 기울기를 변화시키는 것이 가능하게 된다.
(2) 상기 형태에서 나타낸 바와 같이, MOCVD용 나사(6)를 기울이지 않고, 도 7에 나타내는 바와 같이, 마스킹 치구(7)의 맞닿음면(7c)을 연직축(9)에 대해서 각도 θ만큼 경사시키는 것에 의해서도, 상기와 같은 작용 효과가 발휘된다.
(3) 도 8에 나타내는 바와 같이, 탄소질 기재(10)의 내주면(10c)과 마스킹 치구(7)의 외주면(7d)과의 사이에 열팽창 시트(12)를 배치하는 구조라도 된다. 또, 마스킹 치구(7)의 외주부(7d)에 감아 돌려 두어도 된다. 이와 같은 구조로 하면, 마스킹 치구(7)의 본체부(7b)와 탄소질 기재(10)의 마스킹부(오목부)(10a)와의 끼워맞춤이 보다 강고하게 되므로, 탄소질 기재(10)가 마스킹 치구(7)로부터 낙하하는 것을 한층 억제할 수 있으며, 또한, 본체부(7b)와 마스킹부(오목부)(10a)와의 사이에 공간이 발생하는 것이 억제되므로, 마스킹부(오목부)(10a) 내에 피막형성용의 가스가 침입하는 것을 억제할 수 있고, 게다가, 열팽창 시트(12)는 SiC 피막보다도 강도가 작다고 하는 것에 기인하여, 피막형성 종료 후에 마스킹 치구(7)를 서스셉터로부터 떼어낼 때, 서스셉터로부터 SiC 피막이 벗겨지는 것을 저지할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 근거하여 구체적으로 설명하지만, CVD 장치는 하기 실시예의 내용에 의해서 제한되는 것은 아니다.
[실시예 1]
상기 발명을 실시하기 위한 형태에서 나타낸 CVD 장치를 이용하여 서스셉터를 제작했다.
이와 같이 하여 제작한 서스셉터를, 이하, 본 발명 서스셉터 A1이라고 칭한다.
[실시예 2 ~ 7]
연직축(9)에 대한 서스셉터 주면의 상향각도 θ를, 각각, 1.0°, 1.5°, 2.5°, 3.0°, 4.0° 및 5.0°로 한 CVD 장치를 이용한 것 외에는 상기 실시예 1과 동일하게 하여 서스셉터를 제작했다.
이와 같이 하여 제작한 서스셉터를, 이하 각각, 본 발명 서스셉터 A2 ~ A7라고 칭한다.
[비교예 1, 2]
연직축(9)에 대한 서스셉터 주면의 상향각도(이하, 경사각도라고 칭하는 경우가 있음) θ를, 각각, 0° 및 90°로 한 CVD 장치를 이용한 것 외에는 상기 실시예 1과 동일하게 하여 서스셉터를 제작했다.
이와 같이 하여 제작한 서스셉터를, 이하 각각, 비교 서스셉터 Z1, Z2라고 칭한다.
[실험 1]
상기 본 발명 서스셉터 A1 ~ A7 및 비교 서스셉터 Z1, Z2의 제작시에서의 탄소질 기재의 탈락비율과 파티클 퇴적영역에 대해서 조사한 것이며, 그 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 실험조건(피막형성 조건)은, 이하와 같다.
·실험조건
장치 내의 압력 : 0.1 ~ 760Torr
노 내의 온도 : 1150 ~ 1500℃
도입가스 : CH3SiCl3(메틸트리클로로실란)과,
캐리어 가스로서 수소 가스
SiC 피막의 막 두께 : 40 ~ 60㎛
Figure pct00001
표 1로부터 명확한 바와 같이, 탄소질 기재의 탈락에 대해서는, 경사각도 θ가 2.0° 이상의 본 발명 서스셉터 A1, A4 ~ A7 및 비교 서스셉터 Z2에서는 탄소질 기재의 탈락이 완전히 확인되지 않는 것에 대하여, 경사각도 θ가 1.5°의 본 발명 서스셉터 A3에서는 14%가 탈락하고, 경사각도 θ가 1.0°의 본 발명 서스셉터 A3에서는 65%가 탈락하며, 또한, 경사각도 θ가 0°의 비교 서스셉터 Z1에서는 92%가 탈락하고 있는 것이 확인된다.
한편, 서스셉터의 파티클 퇴적에 대해서는, 경사각도 θ가 2.0° 이하의 본 발명 서스셉터 A1 ~ A3 및 비교 서스셉터 Z1에서는 파티클 퇴적이 대부분 확인되지 않는다. 이것에 대해서, 경사각도 θ가 2.5°의 본 발명 서스셉터 A4에서는 카운터보어 엣지 하측 1/4영역에 약 50㎛ 이하의 파티클이, 경사각도 θ가 3.0°의 본 발명 서스셉터 A5에서는, 카운터보어 엣지 하측 1/3영역에 약 50㎛ 이하의 파티클이, 또한, 경사각도 θ가 4.0°의 본 발명 서스셉터 A6에서는 카운터보어 엣지 하측의 약 1/2영역에 약 50㎛ 이하의 파티클이 각각 확인되었다. 또한, 경사각도 θ가 5.0°의 본 발명 서스셉터 A7에서는 카운터보어 엣지 하측 1/2 이상의 영역에 약 50㎛ 이하의 파티클이 확인됨과 아울러, 카운터보어면 내에도 파티클이 확인되며, 또한, 경사각도 θ가 90°의 비교 서스셉터 Z2에서는 카운터보어면 내에 약 50㎛ 이하의 파티클을 대량으로 확인했다.
이상을 고려하면, 경사각도 θ는 0°< θ < 90° 일 필요가 있고, 특히 1.0° ≤ θ ≤ 4.0°(그 중에서도 1.5° ≤ θ ≤ 2.5°)로 규제하는 것이 바람직하다.
또한, 카운터보어면 내에 파티클이 존재하면, 웨이퍼에 파편이나 크랙이 발생하는 등의 문제를 발생하지만, 그 이유를 도 9의 (a), (b)에 근거하여 설명한다. 동일한 도면의 (b)에 나타내는 바와 같이, 카운터보어면(10e) 내에 파티클(15)이 존재하면, 웨이퍼(14)를 얹어 놓을 때에, 카운터보어면(10e)으로부터 웨이퍼(14)가 부상하는 개소가 나타난다. 이 경우, 웨이퍼(14)의 처리는 고속회전으로 행해지고 있기 때문에, 카운터보어면(10e)으로부터 웨이퍼(14)가 부상하고 있으면, 웨이퍼(14)가 카운터보어(10d) 내에서 움직여 카운터보어 측면(10f)과 접촉해, 웨이퍼(14)에 파편이나 크랙이 발생하며, 최악의 경우, 웨이퍼(14)가 카운터보어(10d)로부터 튀어나온다고 하는 문제점이 발생한다. 이것에 대해서, 동일한 도면의 (a)과 같이, 카운터보어면(10e) 내에 파티클(15)이 존재하지 않으면, 상기의 문제점이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
<산업상의 이용 가능성>
본 발명의 CVD 장치는 반도체 에피택셜 성장용 서스셉터의 제조 등에 이용할 수 있다.
1 : 회전대 2 : 피막형성용 치구
6 : MOCVD용 나사 7 : 마스킹 치구
7b : 본체부 8 : 수평축
9 : 연직축 10 : 탄소질 기재
10a : 마스킹부

Claims (4)

  1. 판 모양의 탄소질 기재(基材)의 일부에 오목한 상태의 마스킹(masking)부가 형성되고, 이 마스킹부에 마스킹 치구(治具)를 끼워넣은 상태에서 내부에 가스를 도입함으로써, 마스킹 치구에 의해 덮인 부위를 제외한 탄소질 기재의 표면에 SiC 피막을 형성하는 CVD 장치에 있어서,
    상기 마스킹 치구를 피막형성용 치구에 고정함으로써, 상기 탄소질 기재를 피막형성용 치구로 지지하고, 또한, 상기 탄소질 기재의 주면(主面)의 연직축에 대한 상향각도가 0°를 넘어 90° 미만이 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 CVD 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 연직축에 대한 상기 탄소질 기재의 주면의 상향각도가 1.5° 이상 2.5° 이하로 되어 있는 CVD 장치.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 탄소질 기재와 마스킹 치구와의 사이에는 열팽창 시트가 배치되어 있는 CVD 장치.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 피막형성용 치구를 이용하여 탄소질 기재의 표면에 SiC 피막을 형성하는 경우에, 각 탄소질 기재는 장치의 중심으로부터 등(等)거리가 되도록 배치되는 CVD 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150319478A1 (en) * 2012-10-31 2015-11-05 Min-Woo Song Pattern code recognition multimedia playback apparatus, and method for driving same

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013054876A1 (ja) * 2011-10-14 2013-04-18 東洋炭素株式会社 Ｃｖｄ装置、該ｃｖｄ装置を用いたサセプターの製造方法、及びサセプター
KR101416583B1 (ko) * 2013-04-26 2014-07-09 주식회사 케이엔제이 물질전달 지배 반응에 의한 서셉터 제조방법과 장치 및 그에 의해 제조된 서셉터
KR101423464B1 (ko) 2014-03-10 2014-07-28 주식회사 케이엔제이 물질전달 지배 반응에 의한 서셉터 제조장치
KR101671671B1 (ko) * 2016-05-25 2016-11-01 주식회사 티씨케이 반도체 제조용 부품의 재생방법과 그 재생장치 및 재생부품
CN107385418A (zh) * 2017-07-24 2017-11-24 江苏实为半导体科技有限公司 一种可在衬底上全覆盖沉积的cvd设备
JP6682078B2 (ja) * 2018-06-27 2020-04-15 株式会社フェローテックマテリアルテクノロジーズ ＳｉＣ部材
JP7279465B2 (ja) * 2019-03-28 2023-05-23 住友金属鉱山株式会社 支持基板、支持基板の保持方法、及び、成膜方法
US20220411959A1 (en) * 2021-06-24 2022-12-29 Coorstek Kk Susceptor and manufacturing method thereof
KR102478833B1 (ko) * 2021-09-29 2022-12-16 에스케이씨솔믹스 주식회사 서셉터 샤프트 가공 지그

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3645230A (en) * 1970-03-05 1972-02-29 Hugle Ind Inc Chemical deposition apparatus
JPH0639358B2 (ja) * 1984-11-27 1994-05-25 ソニー株式会社 有機金属気相成長装置
US4969416A (en) * 1986-07-03 1990-11-13 Emcore, Inc. Gas treatment apparatus and method
JPS63134663A (ja) 1986-11-25 1988-06-07 Tokai Carbon Co Ltd カ−ボン基材面への被膜形成方法
US5763020A (en) * 1994-10-17 1998-06-09 United Microelectronics Corporation Process for evenly depositing ions using a tilting and rotating platform
JPH09219378A (ja) * 1996-02-13 1997-08-19 Sony Corp 半導体製造装置
JP2002249376A (ja) * 2000-12-18 2002-09-06 Toyo Tanso Kk 低窒素濃度炭素系材料及びその製造方法
JP2003110012A (ja) * 2001-09-28 2003-04-11 Nissin Electric Co Ltd 基板保持方法およびその装置
JP2006089819A (ja) * 2004-09-27 2006-04-06 Toshiba Ceramics Co Ltd Ｃｖｄコーティング方法およびｃｖｄコーティング装置
FR2882064B1 (fr) * 2005-02-17 2007-05-11 Snecma Propulsion Solide Sa Procede de densification de substrats poreux minces par infiltration chimique en phase vapeur et dispositif de chargement de tels substrats
JP4835826B2 (ja) * 2005-04-25 2011-12-14 株式会社昭和真空 液晶配向膜用真空蒸着装置およびその成膜方法
US20070169703A1 (en) * 2006-01-23 2007-07-26 Brent Elliot Advanced ceramic heater for substrate processing
KR100790729B1 (ko) * 2006-12-11 2008-01-02 삼성전기주식회사 화학 기상 증착 장치
JP4880624B2 (ja) * 2008-01-28 2012-02-22 東洋炭素株式会社 気相成長用サセプター及びその製造方法
JP2010095745A (ja) * 2008-10-15 2010-04-30 Sumitomo Electric Ind Ltd 成膜方法及び成膜装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150319478A1 (en) * 2012-10-31 2015-11-05 Min-Woo Song Pattern code recognition multimedia playback apparatus, and method for driving same
US9918132B2 (en) * 2012-10-31 2018-03-13 Englishegg Co., Ltd Pattern code recognition multimedia playback apparatus, and method for driving same

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US20110308459A1 (en) 2011-12-22
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JP2010185091A (ja) 2010-08-26

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