KR20130097184A - 개선된 웨이퍼 캐리어 - Google Patents

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KR20130097184A
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Abstract

화학 기상 증착과 같은 웨이퍼 처리들에서 사용되는 웨이퍼 캐리어(32)는 웨이퍼들을 유지하기 위한 포켓들(pockets)(40, 240), 및 그 포켓들의 플로어(floor)들 위로 그 웨이퍼들을 지지하기 위한 지지 표면들을 구비한다. 캐리어는 지지표면들(56, 254) 로부터 먼 방향으로 상향 이동을 막도록 웨이퍼를 제한하기 위한 로크(lock)들이 제공된다. 상향 이동을 방지하도록 웨이퍼들을 제한하는 것은 웨이퍼와 플로어 표면들 간의 간격에 대한 웨이퍼 왜곡의 효과를 제한하며, 따라서 열 전달에 대한 웨이퍼 왜곡 효과들을 제한한다. 캐리어는 메인 부분(38), 및 메인 부분보다 높은 열 전도성을 가지는 마이너 부분(44)을 포함할 수 있다.

Description

개선된 웨이퍼 캐리어{ENHANCED WAFER CARRIER}
본 출원은 2010년 8월 13일에 출원된 미국 특허 출원 제12/855,739호의 계속출원이며, 이 개시는 본 명세서에서 참조로 결합된다.
본 발명은 웨이퍼 처리 장치, 그러한 처리 장치에서 사용하기 위한 웨이퍼 캐리어들, 및 웨이퍼 처리 방법에 관한 것이다.
많은 반도체 디바이스들이 기판 상의 반도체 물질의 에피택셜 성장에 의해 형성된다. 기판은 통상적으로 디스크, 보통 "웨이퍼" 로서 지칭되는 형태의 결정 물질이다. 예를 들어, III-V 반도체들과 같은 화합물 반도체들로 형성된 디바이스들은 통상적으로 금속 유기 화학 기상 증착 또는 "MOCVD" 를 사용하여 화합물 반도체의 연속적인 층들을 성장시킴으로서 형성된다. 이 프로세스에서, 그 웨이퍼가 상승된 온도로 유지되는 동안, 웨이퍼들은, 그 웨이퍼의 표면 위에 흐르는 V 족 원소의 소스 및 금속 유기 화합물을 통상적으로 포함하는 기체들의 조합에 노출된다. III-V 반도체의 한 예는, 적절한 결정 격자 간격을 구비한 기판, 예컨대 사파이어 기판, 상에서의 유기 갈륨 화합물과 암모니아의 반응에 의해 형성될 수 있는 질화 갈륨(gallium nitrid) 이다. 통상적으로, 그 웨이퍼는 질화 갈륨 및 관련 화합물들의 증착 동안 500 - 1200 ℃ 의 차수의 온도에서 유지된다.
약간 상이한 반응 조건들, 예로서, 반도체의 결정 구조 및 밴드갭을 다양화시키기 위한 다른 III족 또는 V족 의 부가들, 하에서 웨이퍼의 표면 상에 연속적으로 많은 층들을 증착함으로서 복합 디바이스(composite devic)들이 제작될 수 있다. 예를 들어, 질화 갈륨 기반의 반도체에서, 인듐, 알루미늄, 또는 둘 모두가 반도체 갭을 다양하게 만들기 위해 다양한 비율로 사용될 수 있다. 또한, p형 또는 n형 도펀트들이 각 층의 전도성을 제어하기 위해 부가될 수 있다. 그 반도체 모두를 형성한 후에, 그리고 통상적으로 적절한 전기 콘택트들이 적용된 후에, 그 웨이퍼는 개별 디바이스들로 절단된다. 발광 다이오드들("LEDs"), 레이저들, 및 다른 전자 또는 광전자 디바이스들과 같은 디바이스들이 이러한 방식으로 제조될 수 있다.
통상적인 화학 기상 증착 프로세스에서, 각 웨이퍼의 최상부 표면이 웨이퍼 캐리어의 최상부 표면에 노출되도록, 보통 웨이퍼 캐리어로 지칭되는 디바이스 상에 많은 웨이퍼들이 유지된다. 웨이퍼 캐리어는, 그후, 반응 챔버에 위치되고, 기체 혼합물이 웨이퍼 캐리어의 표면 위로 흐르는 동안 원하는 온도로 유지된다. 그 프로세스 동안 웨이퍼 캐리어 상에 다양한 웨이퍼들의 최상부 표면들 상의 모든 점들에서 균일한 조건들을 유지하는 것이 중요하다. 반응성 기체들의 조성 및 웨이퍼 표면들의 온도에 있어서의 사소한 변화들은 최종 반도체 디바이스의 특성들에 원치않는 변화들을 야기한다. 예를 들어, 갈륨 및 인듐 나이트라이드 층이 증착되면, 웨이퍼 표면 온도에 있어서의 변화들은 그 증착된 층의 조성 및 밴드갭에 있어서 변화들을 야기할 것이다. 인듐이 상대적으로 높은 기상 압력을 가지기 때문에, 그 증착된 층은, 그 표면 온도가 더 높은 경우, 웨이퍼의 그 영역들 내에 더 큰 밴드갭과 더 낮은 비율의 인듐을 가질 것이다. 그 증착된 층이 LED 구조의 활성의 발광 층이라면, 그 웨이퍼로부터 형성된 LED 들의 발광 파장은 또한 다양할 것이다. 따라서, 지금까지는 본 기술분야에서 균일한 조건들을 유지하는데 상당한 노력들이 기울여져 왔다.
본 산업에서 널리 수용되어 온 CVD 장치의 한 유형은, 예를 들어, 미국 특허 출원 제2010-0055318호에 설명되어 있으며, 그 개시는 본 명세서에서 참조로 결합되어 있다. 이러한 공개공보에 도시된 특정 실시예들에 따른 장치는, 많은 웨이퍼 유지 영역들(wafer-holding regions)을 구비한 대형 디스크의 형태로 웨이퍼 캐리어를 사용한다. 웨이퍼들의 노출된 표면들을 구비한 웨이퍼 캐리어의 최상부 표면이 기체 분배 요소를 향해 위쪽으로 향하도록, 반응 챔버 내에 스핀들(spindle) 상에 웨이퍼 캐리어가 지지된다. 스핀들이 회전되는 동안, 그 기체는 웨이퍼 캐리어의 최상부 표면 상으로 아래쪽으로 지향되며, 웨이퍼 캐리어의 주변부를 향해 최상부 표면을 가로질러 흐른다. 사용된 기체는 웨이퍼 캐리어의 아래에 배치된 포트들을 통해 반응 챔버로부터 배출된다. 웨이퍼 캐리어는, 가열 요소들, 통상적으로 웨이퍼 캐리어의 저부 표면 아래에 배치된 전기 저항 가열 요소들에 의해 원하는 상승된 온도로 유지된다. 이러한 가열 요소들은 웨이퍼 표면들의 원하는 온도보다 높은 온도로 유지되는 반면에, 기체 분배 요소가 그 기체들의 미성숙한 반응을 방지하기 위해 원하는 반응 온도 아래의 온도로 잘 유지된다. 그러므로, 열이 저항성 가열 요소로부터 웨이퍼 캐리어의 저부 표면으로 전달되고, 웨이퍼 캐리어를 통해 개별 웨이퍼들로 위쪽으로 흐른다.
그러한 시스템들의 최적화를 설계하기 위해 지금까지 본 기술분야에서 상당한 노력들이 기울여져 왔지만, 여전히 추가적인 개선들이 바람직하다. 특히, 각 웨이퍼의 표면을 가로질러 온도의 더 나은 균일성, 및 전체 웨이퍼 캐리어를 가로질러 더 양호한 온도 균일성을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 한 관점은 웨이퍼들을 처리하는 방법들을 제공한다. 본 발명의 이러한 관점에 따른 방법은 바람직하게는 축에 대하여 캐리어를 회전시키는 단계들을 포함한다. 캐리어는, 축에 평행하게 상향 방향으로 접해있는 웨이퍼들의 최상부 표면들을 구비한 복수의 웨이퍼들을 그 캐리어 상에 배치되도록 구비한다. 이러한 방법은, 회전 단계 동안 웨이퍼들을 처리(treat)하는 것 뿐만 아니라, 회전 단계 동안 캐리어의 위쪽으로 향한 지지 표면들 상에서 웨이퍼들을 지지하는 것과, 회전 단계 동안 지지 표면들로부터 먼 방향으로 웨이퍼들이 상향 이동하지 못하도록 제한하는 것을 포함한다. 그 처리 단계는 캐리어로부터 웨이퍼들로 열을 전달하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 이상에서 논의된 화학 기상 증착 프로세스는 회전 단계 동안 수행될 수 있다. 이러한 방법은 바람직하게는, 회전 단계 동안 그 축으로부터 먼 방향으로 웨이퍼들이 방사상 이동을 하지 못하도록 제한하는 단계를 더 포함한다. 본 발명의 이러한 관점에 따른 바람직한 방법들에서, 웨이퍼들이 상향 이동하지 못하도록 제한하는 것은, 캐리어와 웨이퍼들 간의 열 전달에 대한 웨이퍼 왜곡의 효과들을 제한하고, 따라서 이하에서 더 논의되는 바와 같이 웨이퍼 표면 온도의 균일성을 개선시킨다.
본 발명의 추가적인 관점은 웨이퍼 캐리어들을 제공한다. 본 발명은 이러한 관점에 따른 웨이퍼 캐리어는 바람직하게는, 반대로 대향하고 있는 최상부 표면 및 저부 표면들을 구비한 보디(body)를 포함하고, 그 보디는 그 보디의 최상부 표면으로 개방된 복수의 포켓들을 구비한다. 캐리어는 바람직하게는, 각 포켓 내의 보디의 최상부 표면 아래에 배치된 위쪽으로 향한 지지 표면을 정의한다. 가장 바람직하게는, 본 발명의 이러한 관점에 따른 캐리어가 포켓들과 연관된 로크들을 포함한다. 각 로크(lock)는 바람직하게는 아래쪽으로 향한 로크 표면을 구비한다. 그 로크가 동작 위치에 있을 때, 포켓에 배치되고 그 지지 표면상에 기대어진 웨이퍼가 로크 표면에 의해 상향 이동이 적어도 부분적으로 제한되도록, 로크 표면은 연관된 포켓으로 또는 그 연관된 포켓 위로 연장된다.
본 발명의 다른 관점에 따른 웨이퍼 캐리어는, 수형 방향들로 연장된 반대방향으로 대향하는 최상부 및 저부 표면들을 구비한 보디(body), 및 최상부 표면에서 개방된 복수의 포켓들을 포함하고, 그러한 포켓 각각은 웨이퍼의 최상부 표면이 보디의 최상부 표면에서 노출되도록 그 웨이퍼를 유지하도록 적응된다. 보디는 바람직하게는, 제1 열 전도성을 구비한 제1 물질로부터 형성된 메인 부분을 포함한다. 바람직하게는, 그 메인 부분은 포켓들과 정렬된 수직 연장된 홀들(holes)을 구비하고, 보디는 메인 부분의 홀들에 배치된 마이너 부분들을 더 포함한다. 마이너 부분들은 바람직하게는 제1 열 전도성보다 더 높은 제2 열전도성을 구비하는 제2 물질로부터 형성된다. 보디는 메인 부분과 각 마이너 부분 사이의 수직 연장된 열 장벽을 더 포함할 수도 있으며, 그 열 장벽들은 메인 부분과 마이너 부분 사이에서 수평 방향으로의 열 전도를 방지한다.
본 발명의 다른 관점에 따른 웨이퍼 캐리어는, 메인 부분들 및 마이너 부분들을 구비한 보디를 포함할 수도 있으며, 부가적으로 메인 부분과 각각의 마이너 부분 사이의 수직 연장된 보더 부분(border portion)을 부가적으로 구비할 수도 있다. 보더 부분들은 바람직하게는 메인 부분의 열 전도성과 상이한 수직방향으로의 열 전도성을 갖는다.
그러나, 본 발명의 다른 관점은 이상에서 논의된 바와 같은 웨이퍼 캐리어들을 결합한 처리 장치(treatment apparatus) 를 제공한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 화학 기상 증착 장치를 도시하는 간략화된 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 장치에서 사용된 웨이퍼 캐리어의 도식적인 최상부 평면도이다.
도 3은, 웨이퍼와 연결된 웨이퍼 캐리어를 도시하는, 도 1에서 선 3-3을 따른 단편적이고, 도식적인 단면도이다.
도 4는 도 2 및 도 3의 웨이퍼 캐리어의 부분을 도시하는 단편적인 최상부 평면도이다.
도 5는 도 4에서 도시된 영역을 도시하는 확대된 스케일의 단편도이다.
도 6은, 도 3과 유사하지만, 상이한 동작 조건 동안 도 1-5의 웨이퍼 캐리어들 및 웨이퍼를 도시하는 도면이다.
도 7은, 도 6에 유사하지만, 도 6과 유사한 동작 조건에서 통상적인 웨이퍼 캐리어 및 웨이퍼를 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 웨이퍼 캐리어를 도시하는 단편적인 최상부 평면도이다.
도 9는 도 8에서 선 9-9 를 따라 취해진 확대된 스케일의 단편적인 단면도이다.
도 10은 도 8에서 선 10-10 을 따라 취해진 확대된 스케일의 단편적인 단면도이다.
도 11, 12, 및 13은 본 발명의 추가적인 실시예들에 따른 웨이퍼 캐리어들의 부분을 도시하는, 단편적이고, 도식적인 단면도들이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 화학 기상 증착 장치는 챔버의 한 단부에 배열된 기체 분배 요소(12)를 구비하는 반응 챔버(10)를 포함한다. 기체 분배 요소(12)를 구비하는 단부는 챔버(10)의 "최상부" 단부로서 본 명세서에서 지칭된다. 그 챔버의 이러한 단부는 통상적으로, 반드시 필수적인 것은 아니지만, 참조의 보통의 중력 프레임(gravitational frame)에서 챔버의 최상부에 배치된다. 따라서, 본 명세서에서 사용된 아래쪽 방향은 기체 분배 요소(12)로부터 멀어지는 방향을 지칭하고; 반면에 위쪽 방향은 기체 분배 요소(12)를 향하는 챔버 내의 방향을 지칭하며, 이들 방향들은 중력의 위쪽 방향 및 아래쪽 방향들로 정렬되는 것과는 상관 없다. 유사하게, 요소들의 "최상부" 및 "저부" 표면들은 챔버(1) 및 요소(12)의 참조의 프레임(frame of reference)을 참조하여 본 명세서에서 설명된다.
기체들의 소스들(14)이, III 족 금속의 소스, 통상적으로 유기 금속 화합물, 또는 V 족 원소의 소스, 예컨대 암모니아, 또는 다른 V 족 혼성체와 같은 반응 기체들 및 캐리어 기체들과 같은, CVD 프로세스 내에서 사용될 기체들의 소스들(14)에 기체 분배 요소(12)가 연결된다. 기체 분배 요소는, 다양한 기체들을 수신하고 일반적으로 아래쪽 방향으로 기체들의 흐름을 지향하도록 배열된다. 기체 분배 요소(12)는 바람직하게는, 동작 동안 원하는 온도로 그 기체 분배 요소의 온도를 유지하기 위해, 기체분배 요소를 통해 액체를 순환시키도록 배열된 냉각제 시스템(16)에 또한 연결된다. 챔버(10)는 또한, 기체 분배 요소로부터 아래쪽 방향으로 기체의 계속적인 흐름을 허용하기 위해 챔버의 저부에서 또는 챔버의 저부 부근에서 포트들(도시되지 않음)을 통해 챔버의 내부로부터 소비 기체들을 제거하도록 배열된 배기 시스템(18)이 설치되어 있다.
스핀들(20)은, 스핀들의 중심축(22)이 위쪽 방향으로 및 아래쪽 방향으로 연장되도록 챔버 내에 배열된다. 스핀들은 기체 분배 요소(12)에, 그 최상부 단부, 즉 가장 최근접한 스핀들의 단부에서, 피팅(fitting)(24)을 구비한다. 도시된 특정 실시예에서, 피팅(24)은 일반적으로 원뿔형 요소이다. 스핀들(20)은 축(22)에 대하여 스핀들을 회전시키도록 배열된 전기 모터 드라이브와 같은 회전 드라이브 메커니즘(26)에 연결된다. 가열 요소(28)가 챔버 내에 장착되며 피팅(24) 아래에서 스핀들(20)을 둘러싼다. 그 챔버는 또한, 웨이퍼 캐리어들의 삽입 및 제거를 위한 개방가능한 포트(30)가 제공된다. 이상의 요소들은 통상적인 구성일 수 있다. 예를 들어, 본 출원의 양수인인, 미국 뉴욕 플레인뷰의 베코 인스트루먼트사(Veeco Instruments, Inc.)에 의해 등록된 상표, TURBODISC 하에서 적절한 반응 챔버들이 상업적으로 판매된다.
도 1에서 도시된 동작 조건에서, 웨이퍼 캐리어(32)는 스핀들의 피팅(24) 상에 장착된다. 웨이퍼 캐리어는, 일반적으로 최상부 및 저부 표면들에 수직으로 연장된 중심축(25)을 구비한 원형 디스크의 형태의 보디를 포함하는 구조를 구비한다. 웨이퍼 캐리어의 보디는, 본 명세서에서 "최상부" 표면(34)로 지칭되는 제1 주 표면, 및 본 명세서에서 "저부" 표면(36)으로 지칭되는 제2 주 표면을 구비한다. 웨이퍼 캐리어의 구조는 또한, 스핀들(spindle)의 피팅(fitting)(24)을 인게이징하고 기체 분배 요소(12)를 향해 위쪽으로 향한 최상부 표면(34)을 구비한 스핀들 상의 웨이퍼 캐리어의 보드를 유지하도록 배열된 피팅(39)을 구비하며, 그 저부 표면(36)은 가열 요소(28)를 향해 아래쪽으로 그리고 기체 분배 요소로부터 먼 방향으로 향한다. 단순히 예로서, 웨이퍼 캐리어 보디는 약 465 mm 직경일 수 있으며, 최상부 표면(34)과 저부 표면(32) 사이의 캐리어의 두께는 15.9 mm 의 차수일 수 있다. 예시되는 특정 실시예에서, 피팅(39)은 보디(32)의 저부 표면에서 원뿔대형 침하(frustoconical depression)로서 형성된다. 그러나, 함께 계류중이고 공동 양도된 미국 특허 공개공보 제2009-0155028 A1 호(그 개시는 본 명세서에서 참조로 결합됨)에서 설명된 바와 같이, 그 구조는 보디로부터 분리되어 형성되는 서브를 포함할 수 있으며 그 피팅은 그러한 허브에 결합될 수도 있다. 또한, 피팅의 구성은 스핀들의 구성에 의존할 것이다.
보디는 바람직하게는, 예를 들어, 탄화물, 질화물, 또는 산화물과 같은 내화성 코팅을 구비하거나 구비하지 않은, 예컨대 탄화 규소, 질화 붕소, 탄화 붕소, 질화 알루미늄, 일루미나, 사파이어, 쿼츠(quartz), 그라파이트(graphite), 및 그 조합으로 구성된 스룹으로부터 선택된 물질과 같은 비금속 내화성 제1 물질의 모노리식 슬랩(monolithic slab)으로서 형성된 메인 부분(38)을 포함한다.
캐리어의 보디는 최상부 표면에 개방된 복수의 원형 포켓들(40)을 정의한다. 도 1 및 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 보디의 메인 부분(38)은 실질적으로 평면 의 최상부 표면(34)을 정의한다. 메인 부분(38)은 최상부 표면(34)으로부터 저부 표면(36)으로 메인 부분(38)을 통해 연장되는 홀들(42)을 구비한다. 마이너 부분(44)이 각 홀(42) 내에 배치된다. 각 홀 내에 배치된 마이너 부분(44)은 각 포켓(40)의 플로어 표면(46)을 정의하며, 플로어 표면은 최상부 표면(34) 아레에서 리세싱(recess)된다. 마이너 부분(44)은 제2 물질, 바람직하게는, 예컨대 탄화물, 질화물, 또는 산화물과 같은 내화성 코팅을 구비하거나 구비하지 않은 탄화 규소, 질화 붕소, 탄화 붕소, 질화 알루미늄, 알루미나, 사파이어, 쿼츠, 그라파이트, 및 그 조합으로 구성된 비금속 내화성 물질로부터 형성된다. 제2 물질은 바람직하게는 메인 부분을 구성하는 제1 물질과 상이하다. 제2 물질은 대부분 바람직하게는, 제1 물질의 열 전도성보다 더 높은 열 전도성을 갖는다. 예를 들어, 그라파이트로부터 메인 부분이 형성되는 경우, 마이너 부분들은 탄화 규소로부터 형성될 수도 있다. 마이너 부분들(44) 및 메인 부분(38)은 협력하여 보디의 저부 표면(36)을 정의한다. 도 3에 도시된 특정 실시예에서, 메인 부분(38)의 저부 표면은 평면적이고, 마이너 부분들(44)의 저부 표면들은 메인 부분의 저부 표면과 공동 평면상에 있으며, 따라서 저브 표면(36)이 평면적이다.
마이너 부분들(44)은 홀들(40)의 벽들과 마찰하여 인게이징(engage)되어 있다. 예를 들어, 마이너 부분들은 메인 부분을 상승된 온도로 올리고 차가운 마이너 부분들을 홀들로 삽입함으로서, 홀들로 압입 피팅(press-fit) 되거나, 수축 피팅(shrink-fit) 될 수도 있다. 바람직하게는, 모든 포켓들이 균일한 깊이로 되어 이다. 이 균일성은, 마이너 부분들을 그라인딩(grind)하거나 폴리싱(polish)함에 의해서와 같이, 균일한 두께로 모든 마이너 부분들을 형성함으로서 쉽게 달성될 수 있다.
각 마이너 부분(44)과 메인 부분(38)의 주변 물질 사이에 열 장벽(48)이 존재한다. 열 장벽은, 캐리어의 최상부 및 저부 표면들에 평행하게, 수평 방향들로 열 전도성을 구비한 영역이며, 메인 부분의 벌크 물질의 열 전도성보다 낮다. 도 3에 도시된 특정 실시예에서, 열 장벽은, 홀(42)을 정의하는 메인 부분(38)의 벽에 그루브에 형성된, 예를 들어 약 100 마이크론 이상의 두께와 같은 거시적인 갭(macroscopic gap)(48)을 포함한다. 이 갭은 동작 동안 만나는 프로세스 기체들 또는 공기와 같은 기체를 포함하고, 이웃하는 고체 물질들보다 훨씬 더 낮은 열 전도성을 구비한다.
마이너 부분(44) 및 메인 부분(38)의 인접한 표면들은 또한 열 장벽의 부분들을 정의한다. 이 표면들은 거시적 스케일 상에서는 서로 인접하고 있지만, 어떤 표면도 완전히 매끄럽지 않다. 그러므로, 인접하는 표면들의 부분들 사이에 거시적인 기체-충진(gas-filled) 갭들이 존재할 것이다. 이 갭들은 또한 마이너 부분(44)과 메인 부분(38) 사이의 열 전도성을 방해할 것이다.
도 3 및 도 4에 가장 잘 도시된 바와 같이, 캐리어는 포켓들과 연관된 로크들(50)을 더 포함한다. 로크들(50)은 바람직하게는, 마이너 부분들(44)의 전도성보다 낮고 바람직하게는 메인 부분(38)의 전도성보다 낮은, 열 전도성을 구비하는 내화성 물질로부터 형성된다. 예를 들어, 로크들은 쿼츠로부터 형성될 수도 있다. 각 로크는 수직 원통형 샤프트(shaft)의 형태인 중간 부분(52)(도 3), 및 그 중간 부분과 동축의 원형 디스크 형태이고 중간 부분의 축으로부터 먼 방향으로 외부로 돌출한 저부 부분(54)을 포함한다. 각 로크의 저부 부분은 위쪽으로 향한(upwardly-facing) 지지 표면(56)을 정의한다. 각 로크는 중간 부분의 축에 가로질러 돌출한 최상부 부분(58)을 더 포함한다. 그 최상부 부분은 중간 부분(52)의 축에 대하여 대칭이 아니다. 각 로크의 최상부 부분(58)은 그 로크의 지지 표면(56) 위에 높이지만 지지 표면으로부터 떨어져 이격된 아래쪽으로 향한(downwardly-facing) 로크 표면(60)을 정의한다. 따라서, 각 로크는 표면들(56, 60) 사이의 갭(62)을 정의한다.
각 로크는 웨이퍼 캐리어에 고정된다. 도 3 및 도 5에 가장 잘 도시된 바와 같이, 각 로크의 중간 부분(52)은 메인 부분에서 홀(42)의 벽에 기대어 놓인다. 저부 부분(54)은 홀의 벽에 언더컷(undercut)(64)(도 3)으로 연장되고, 따라서 로크는 웨이퍼 캐리어의 보디에 상대적으로 수직인 이동을 막도록 유지시키고, 저부 부분(50)이 포켓의 플로어 표면(46) 상에 기대어(rest) 진다. 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 메인 부분(38)은 수평 방향들로의 이동을 막는 로크를 유지시키기 위해 홀(42)의 벽으로부터 포켓으로 연장되는 돌출들(66)을 구비할 수도 있다.
도 3 및 도 4에서 도시된 동작 위치에서의 로크들을 가지고, 각 로크의 최상부 부분(58)은 포켓의 중심(68)을 향하여 안쪽으로 돌출한다. 각 로크는, 최상부 부분이 58' 에서 도 5에서의 파선들로 도시된 바와 같이 회전되는, 비동작 위치로 바뀔 수 있으며, 따라서 최상부 부분은 포켓의 중심을 향해 안쪽으로 돌출되지 않는다.
세 개의 로크들(50)이 각 포켓(50)에 대하여 제공된다. "내부" 로크로서 본 명세서에서 지칭되는, 로크(50a)는, 포켓의 중심(68)으로부터 중심축(25)으로 거리(Dc)보다 적은, 캐리어 보디의 중심축(25)으로부터 거리(D50A)(도 4)에 놓인 위치에 배치된다. 로크들(50b, 50c)은, 중심축으로부터 포켓의 중심(68)으로 거리(Dc) 보다 큰 캐리어의 중심축(25)으롭터의 거리에 배치된, "외부" 로크들이다. 도시된 특정 배열에서, 로크들은 인접 로크들과 동일한 간격들로, 포켓(40)의 주변부 둘레에서 서로로부터 이격된다. 내부 로크(50a)는 포켓의 중심(68)과 캐리어의 중심축(25)을 통해 연장되는 방사선(R) 상에 놓이는 반면에, 두 개의 외부 로크들(50b, 50c)는 이 방사선의 반대 측면들 상에 배치된다.
동작에서, 캐리어가 원형의, 디스크형 웨이퍼들(70)로 로딩(load)된다. 그 비동작 위치에서 각 포켓과 연관된 로크들(50) 중 하나 이상을 가지면, 웨이퍼의 저부 표면(72)이 로크들의 지지 표면들(56) 상에 기대어 지도록 웨이퍼가 포켓상에 배치된다. 로크들의 지지 표면들은 포켓의 플로어 표면(46) 위로 웨이퍼의 저부 표면(72)을 협력하여 지지하며, 따라서 포켓의 플로어 표면과 웨이퍼의 저부 표면 사이의 갭(73)(도 3)이 존재하고, 웨이퍼의 최상부 표면(74)이 캐리어의 최상부 표면(34)과 동일 평면상에 있거나 거의 동일한 평면상에 있다. 로크들을 포함하는 캐리어의 디멘젼들은, 로크들의 중간 부분들(52)과 웨이퍼의 에지 또는 주변 표면(76) 사이의 매우 작은 클리어런스(clearance)가 존재하도록 선택된다. 따라서, 웨이퍼의 에지와 포켓의 벽 사이의 거리(Dw)가 웨이퍼의 주변부 둘레에서 실질적으로 균일하도록 로크들의 중간 부분들이 포켓 내의 웨이퍼에 중심을 결정한다.
로크들은, 각 로크의 최상부 부분(58)과 아래로 향해있는 로크 표면(60)(도 3)이, 포켓 위로 그리고 그에 따라 웨이퍼의 최상부 표면(74) 위로, 안쪽으로 돌출하도록, 동작 위치들에 놓여진다. 로크 표면들(60)은 지지 표면들(56)보다 높은 수직 레벨에서 놓여진다. 따라서, 웨이퍼는 지지 표면(56)과 로크 표면들 사이에서 인게이징되고, 캐리어에 대하여 상향 또는 하향 이동을 방지하도록 제한된다. 로크들의 최상부 또는 저부 요소들은 실현가능할만큼 작으며, 따라서 이들 요소들은 각 웨이퍼의 주변부에 인접합 웨이퍼 표면들의 단지 매우 작은 부분들을 접촉한다. 예를 들어, 로크 표면들 및 지지 표면들은 웨이퍼 표면들의 단지 수 제곱 밀리미터들만을 인게이징할 수도 있다.
통상적으로, 캐리어가 반응 챔버의 외부에 있는 동안 웨이퍼들이 캐리어 상으로 로딩된다. 그 위에 웨이퍼들을 가진 캐리어가 통상의 로봇 장치(도시되지 않음)를 사용하여 반응 챔버에 로딩되고, 따라서 캐리어의 피팅(39)은 스핀들의 피팅(24)과 인게이징되고, 캐리어의 중심축(25)은 스핀들의 축(22)과 일치한다. 스핀들 및 캐리어는 이러한 공통 축 주변에서 회전된다. 채용된 특정 프로세스에 따라서, 그러판 최전은 일분 이상 당 수백 회전일 수 있다.
기체 소스(14)는 기체 분배 요소(12)로 프로세스 기체들 및 캐리어 기체들을 공급하도록 작동되며, 따라서 이 기체들은 웨이퍼 캐리어 및 웨이퍼들을 향하여 아래로 흐르고, 캐리어의 최상부 표면(34) 위로 그리고 웨이퍼들의 노출된 최상부 표면들(74) 위로 일반적으로 방사상의 외부 방향으로 흐른다. 챔버(10)의 벽 및 기체 분배 요소(12)는 이 표면들에서 기체들의 반응을 금지하기 위해 상대적으로 낮은 온도들에서 유지된다.
히터(28)는 원하는 프로세스 온도로 캐리어와 웨이퍼들을 가열하도록 작동되고, 이 온도는 특정 화학 기상 증착 프로세스들에 대하여 500 내지 1200 ℃ 의 차수일 수 있다. 주로 복사열 전달에 의해 히터로부터 캐리어 보디의 저부 표면(36)으로 열이 전달된다. 열은, 캐리어 보디의 메인 부분(38)을 통해 보디의 최상부 표면(34)으로 전도에 의해, 위로 흐른다. 열은 또한, 포켓들의 플로어 표면들과 웨이퍼들의 저부 표면들 사이의 갭들(73)을 가로질러 웨이퍼 캐리어의 마이너 부분들(44)을 통해 위로 흐르며, 웨이퍼들을 통해 웨이퍼들의 최상부 표면들(74)로 흐른다. 보디 및 웨이퍼의 최상부 표면들로부터 챔버(10)의 벽으로 그리고 복사에 의해 기체 분배 요소로 열이 전달되며, 또한 프로세스 기체들로 열이 전달된다.
프로세스 기체들은 웨이퍼들을 처리하기 위해 웨이퍼들의 최상부 표면들에서 반응한다. 예를 들어, 화학 기상 증착 프로세스들에서, 그 프로세스 기체들은 웨이퍼 최상부 표면들 상에 증착을 형성한다. 통상적으로, 웨이퍼들이 결정 물질로부터 형성되고, 증착 프로세스는 웨이퍼의 물질의 격자 간격과 유사한 격자 간격을 구비한 결정 물질의 에피택셜 증착이다.
프로세스 균일성을 위해, 각 웨이퍼의 최상부 표면의 온도는 웨이퍼의 전체 최상부 표면에 걸쳐 일정해야 하며, 캐리어 상의 다른 웨이퍼들의 온도와 동일해야 한다. 이것을 성취하기 위해, 각 웨이퍼의 74의 최상부 표면의 온도는 캐리어 최상부 표면(34)의 온도와 동일해야 한다. 캐리어 최상부 표면의 온도는 보디의 메인 부분(38)을 통한 열 전달 속도에 의존하는 반면에, 웨이퍼 최상부 표면의 온도는 마이너 부분(44), 갭(73), 및 웨이퍼 그 자체를 통한 열 전달 속도에 의존한다. 마이너 부분들(44)의 높은 열 전도성, 및 그 결과적인 낮은 열 저항성은 갭들(73)의 높은 열 저항성에 대하여 보상하고, 따라서 웨이퍼 최상부 표면들이 캐리어 최상부 표면의 온도와 실질적으로 동일한 온도들로 유지된다. 이것은 웨이퍼들의 에지들과 캐리어의 주변 부분들 사이의 열 전달을 최소화하고, 따라서 각 웨이퍼의 전체 최상부 표면에 걸쳐 균일한 온도를 유지하도록 돕는다. 이 효과를 제공하기 위해, 포켓들(46)의 플로어 표면들은 메인 부분(38)의 인접 부분들 보다 높은 온도여야 한다. 보디의 마이너 부분들(44)과 메인 부분들(38) 사이의 열 장벽들(48)은 마이너 부분들(44)로부터 메인 부분으로의 열 손실을 최소화하고, 따라서 이러한 온도 차이를 유지하도록 돕는다.
동작 동안, 각 웨이퍼는 그 캐리어의 회전에 의해 야기된 원심력들에 기인하여 캐리어의 중심축(25)으로부터 먼 방향으로 이동하는 경향이 있다. 각 웨이퍼는 로크들의 중간 부분들(52)에 의해 포켓에서 정확히 중심으로 유지된다. 원심력들은 외부 로크들(50b, 50c)의 중간 부분들(52)에 대하여 각 웨이퍼를 민다. 이 부분들은 교대(abutment) 요소들로서 작용하며, 이것은 웨이퍼의 외부로의 이동을 제한한다. 웨이퍼를 정확한 중심에 위치시키는 것은 웨이퍼의 에지와 포켓의 주변 벽 사이의 균일한 거리 (Dw) 를 유지시키며, 웨이퍼와 포켓 벽 사이의 직접적인 접촉을 피한다. 이것은 웨이퍼와 캐리어 사이의 열 전달을 최소화시키고, 또한 발생하는 임의의 열 전달이 웨이퍼의 중심 주변에서 실질적으로 방사상으로 대칭이 되도록 보장하는 것을 돕는다.
동작 동안, 웨이퍼는 평평한 디스크 형태에서 반구형 형태로 왜곡될 수도 있다. 예를 들어, 웨이퍼의 결정 물질의 왜곡되지 않은 격자 간격을 구비한 결정 물질의 에피택셜 증착은 웨이퍼의 최상부 표면에서 인장 응력 또는 압축 응력을 인가하며 그 웨이퍼는 그러한 응력을 완화시키기 위해 왜곡(distort)된다. 도 6은 도 3에서 도시된 바와 동일한 웨이퍼 및 포켓을 도시하며, 웨이퍼(70)는 반구형 형태로 왜곡된다. 그러한 왜곡(distortion)은 웨이퍼의 중심을 포켓의 플로어 표면(46)을 향해 휘던지 또는 포켓의 플로어 표면(46)으로부터 멀어지도록 휘게 하고, 따라서 웨이퍼 저부 표면(72)과 플로어 표면(46) 간의 갭(73)의 높이가 다양하게 되도록 야기한다. 웨이퍼들의 에지들이 로크들(50)에 의한 상향 이동에 대해 제한되면, 갭의 높이 △H 에서의 변화는 상대적으로 작으며; 이것은 다음 식에 의해 주어진다:
△H = K*d2/8
여기에서,
K 는 웨이퍼 곡률이고;
d는 웨이퍼의 직경이다.
도 7에서 도시된 통상적인 웨이퍼 캐리어에서, 포켓은 언더컷 주변 벽(142), 및 원형 지지 표면(156)을 구비한다. 그 웨이퍼가 캐리어의 중심축으로부터 가장 먼 주변 벽의 외부 부분(142a)에 대하여 기대어지도록 된다. 언더컷 주변 벽은 지지 표면(156)에 대하여 아래로 웨이퍼의 외부 부분(101)을 유지한다. 그러나, 캐리어의 중심 축에 가장 가까운, 웨이퍼의 내부 부분(103)은 캐리어에 상대적으로 상향 이동을 방지하도록 제한되지 않으며, 그로 인해 웨이퍼의 곡률은 내부 부분(103)이 지지 표면(156)으로부터 먼 방향으로 위로 들어올려 지도록 야기한다. 이것은 웨이퍼의 저부 표면(172)과 포켓의 플로어 표면(146) 사이의 갭(173)의 높이 △H' 에서의 큰 차이를 야기한다. 통상적인 웨이퍼 캐리어를 사용하여:
△H' = K*d2/2.
다른 방법에 대하여 서술하면, 로크들에 의해 제한된 웨이퍼(도 3)의 에지를 구비하는 차이 △H 는 통상적인 캐리어가 가진 차이△H'의 단지 1/4 이다. 그 갭을 가로지르는 열 전달의 속도가 그 갭의 높이에 따라 직접적으로 달라지기 때문에, 갭 높이에서의 차이의 급격한 감소는 웨이퍼의 다양한 부분들로의 열 전달에서의 차이들에서 대응하는 감소를 제공한다. 게다가, 웨이퍼가 로크들에 의해 제한되면(도 3), 갭의 높이, 그리고 그에 따른 열 전달이, 웨이퍼의 중심 주변에서 방사상으로 대칭되는 패턴으로 변화한다. 웨이퍼가 제한되는 경우 웨이퍼 에지의 내부 부분이 들어올려 지지 않기 때문에, 웨이퍼 캐리어의 최상부 표면 위로 돌출되는 웨이퍼의 에지들에 의해 야기되는 웨이퍼 최상부 표면 및 웨이퍼 캐리어를 가로지르는 기체들의 흐름에 있어서 어떠한 방해도 존재하지 않을 것이다.
로크들 자체는 기체 흐름에 있어서 작고 국부화된 방햐들을 야기할 수도 있다. 이러한 현상은 로크들, 특히 로크들의 최상부 부분들(58)을 가능한 한 작고 얇게 만들어서 최소화된다. 또한, 로크들의 최상부 부분들은 바람직하게는 유선형(streamlined) 형태를 구비한다. 로크들을 통한 전도에 의해 몇몇의 사소한 열 전달이 존재할 것이지만, 이러한 효과는 로크들과 웨이퍼 사이의 접촉의 작은 영역들에 의해 제한되며, 로크들의 낮은 열 전도성에 의해 제한된다.
이상에서 논의된 구성은 변화될 수 있다. 예를 들어, 이상에서 논의된 로크들은 이상에서 논의된 사소한 부분들 없이 단일 보디를 구비한 웨이퍼 캐리어로 사용될 수 있다. 또한, 로크들, 지지 표면들 및 교대 요소들의 구성은 이상에서 논의된 것으로 부터 변형될 수 있다. 도 8-10 에서 도시된 웨이퍼 캐리어는 포켓들(240)을 정의하는 단일 보디를 구비한다. 각 포켓 내의 위로 향한 지지 표면은, 포켓의 플로어 표면 상에 기대어진 디스크형 버튼들의 형태로 복수의 작은 지지 요소들(254)에 의해 정의된다. 이러한 지지 요소들은 포켓의 주변부 둘레에 분배된다.
각 포켓은 또한 로크(250)를 구비한다. 로크는 캐리어의 중심축(225)을 향하는 방향으로 그리고 그 중심축(225)으로부터 먼 방향으로의 이동을 위해 캐리어 보디에 미끄러질 수 있도록(slidable) 장착된다. 그 로크는 아래 방향으로 포켓의 중심(268)으로부터 먼 방향으로 경사진 웨이퍼-인게이징 표면(wafer-engaging surface)(260)(도 8 및 도 10)을 구비한다. 또다른 방식을 서술하면, 표면(268)의 더 낮은 부분이 동일한 표면의 상부 부분보다 포켓의 중심(268)으로부터 더 멀리 그리고 캐리어의 중심축(225)로부터 더 가까이 놓여 진다. 따라서, 표면(260)은, 포켓의 중심을 향하여 내부로 향하는 것 뿐만 아니라, 플로어 표면(246)을 향하여 아래쪽으로 향한다. 캐리어는, 도 9에 도시된 단면으로 볼 수 있는 바와 같이, 더브테일(dovetail) 형태 또는 일반적인 사다리꼴 형태를 구비하는 채널(202)을 갖는다. 로크(250)는 대응하는 형태를 구비한다. 그 로크는, 로크가 250' 에서 파선으로 도시된 비동작 위치와 실선들로 도시된 동작 위치 사이에서 이동할 수 있도록, 채널에서 인게이징된다. 동작 위치에서, 표면(268)이 포켓에 수용된 웨이퍼(270)의 상부 에지 상에서 지탱하도록, 인게이징 표면(260)을 구비한 로크의 단부가 포켓으로 돌출되거나 포켓의 수직 벽(242) 위로 돌출된다. 캐리어의 회전에 의해 야기된 원심력은 중심축(225)으로부터 멀리 로크를 밀어내고 따라서 포켓의 중심(268)을 향해 로크를 민다. 따라서, 캐리어가 회전할때, 로크(250)는 웨이퍼의 내부 부분(253)을 아래로 유지하고, 웨이퍼를 지지대들(254)와 인게이지먼트하도록 한다. 로크의 디멘젼들은 예시의 명확성을 위해 과장되었다. 실제로, 웨이퍼와 접촉하는 로크의 부분들은 로크를 통한 열 전달을 최소화하도록 실현할수 있을 만큼 작아야 한다.
각 포켓은 또한 교대 요소들(abutment element)(252)를 구비한다. 교대 요소들은 포켓의 중심(268)보다 캐리어의 중심축(225)로부터 더 먼 거리에 배치된다. 교대 요소들은 아래 방향으로 중심축(225)으로부터 먼 방향으로 경사진 표면들(269)을 구비한다. 동작에서, 웨이퍼 상의 원심력들은 표면들(269)에 대하여 웨이퍼를 미는 경향이 있으며, 그에 따라 교대 요소들은 웨이퍼의 외부 부분(251)을 지지대(254)에 대하여 아래 유지한다. 교대 요소들은 캐리어 보디로부터 분리되어 형성될 수도 있으며, 캐리어 보디와 통합될 수도 있다.
추가적인 변형예(도 11)에서, 캐리어 보디의 마이너 부분들(344)은, 쿼츠로 형성된 부싱들(busings)(348), 또는 메인 부분과 마이너 부분들의 열 전도성보다 낮은 열 전도성을 갖는 다른 물질에 의해 메인 부분(338)에 장착될 수도 있다. 여기에서 다시, 바람직하게는, 마이너 부분은 메인 부분보다 높은 열 전도성을 가진다. 부싱(busing)은 마이너 부분과 메인 부분 사이의 열 장벽의 부분으로 작용한다. 부싱과 마이너 부분 사이, 및 부싱과 메인 부분 사이의 고체-대-고체 계면들은, 부가적인 열 장벽들을 제공한다. 이러한 변형예에서, 부싱은 포켓의 수직 벽(342)를 정의한다.
도 12의 실시예는, 각 마이너 부분(444)이 메인 부분(438)에서의 대응 홀(442)보다 더 작은 직경의 보디(443)을 포함하여 갭(448)이 열 장벽으로서 제공되는 점만 제외하면, 도 1-6을 참조하여 이상에서 논의된 실시예와 유사하다. 각 마이너 부분은 또한, 홀들(442)과 마이너 부분의 동심성(concentricity)을 유지하기 위해 메인 부분(438) 내에 꼭 맞춰진 헤드(445)를 포함한다.
도 13의 웨이퍼 캐리어는 도 1-6을 참조하여 이상에서 논의된 캐리어에 유사한 메인 부분 및 마이너 부분들(544)을 포함한다. 그러나, 도 13의 캐리어 보디는, 마이너 부분들을 둘러싸고 각 마이너 부분과 메인 부분 사이에 배치된 고리형 보더 부분들(ring-like border portions)(502)을 포함한다. 보더 부분들(502)은 메인 부분 및 마이너 부분의 열 전도성과 상이한 열 전도성을 갖는다. 예시된 바와 같이, 보드 부분들은 각 포켓의 주변부 아래에 정열된다. 추가적인 변형예에서, 보더 부분들은 각 포켓을 둘러싼 최상부 표면(534)의 일부 아래에 정렬될 수도 있다. 보더 부분들의 열 전도성은 웨이퍼들의 에지로의 열 전달 또는 웨이퍼들의 에지로부터의 열 전달을 방해하기 위해 독립적으로 선택될 수 있다. 예를 들어, 최상부 표면(534)의 그 부분들이 웨이퍼보다 더 뜨거운 경향이 있는 경우, 보더 부분들의 열 전도성은 메인 부분의 열 전도성보다 더 낮을 수 있다.
이상에서 논의된 웨이퍼 캐리어들 및 장치는 웨이퍼들의 표면들을 가로질러 온도 차이들을 실질적으로 감소시킬 수 있다. 그러나, 이상에서 논의된 특징들을 가지고도, 몇몇의 온도 비균일성이 발생할 수 있다. 온도 분배는 각 웨이퍼의 중심에 대하여 일반적으로 방사상으로 대칭이기 때문에, 온도 차이들을 억제하는 경향이 있는 다른 수단들이 쉽게 적용될 수 있다. 예를 들어, 함께 계류중이고 공동 양도된 미국 특허 출원 공개공보 제2010-0055318호(그 개시는 본 명세서에서 참조로 결합됨)에서 개시된 바와 같이, 웨이퍼 캐리어의 열 전도성은 그 두께가 달라짐에 따라 변화될 수 있다. 예를 들어, 그 웨이퍼가 도 6에서 도시된 바와 같이 포켓의 중심에서 포켓의 플로어 표면을 향하여 휘는 경향이 있는 경우, 포켓의 중심에서 갭의 열 전도성은 포켓의 에지의 부근에 갭의 열 전도성 보다 높을 것이다. 이것은, 이 영역에서 열 전도성을 감소시키기 위해, 포켓의 중심 아래에 보디의 영역에서 캐리어 보디의 두께를 증가시킴으로서 억제될 수 있다.
이러한 변형예들 및 다른 변형예들, 이상에서 설명된 특징들의 조합들이 이용될 수 있으므로, 바람직한 실시예들의 이상의 설명은 본 발명의 범위를 제한하는 것으로가 아니라 예시하는 것으로 받아들여져야 한다.
본 발명은, 예를 들어, 반도체 디바이스들의 제조에 적용될 수 있다.

Claims (26)

  1. 반대로 대향하는 최상부 표면 및 저부 표면을 구비하는 보디(body)를 포함하는 웨이퍼 캐리어로서, 상기 보디는 상기 보디의 최상부로 연장되고 상기 보디의최상부로 개방된 복수의 포켓들을 구비하고, 상기 웨이퍼 캐리어는 각 포켓 내에서 상기 보디의 최상부 표면 아래에 배치된 위로 향한 지지 표면, 및 상기 지지 표면 아래의 레벨의 상기 포켓 내의 플로어 표면을 정의하고, 상기 웨이퍼 캐리어는 상기 포켓들과 연관된 로크들(locks)을 더 포함하고, 각 로크는, 상기 포켓 내에 배치되고 상기 지지 표면 상에 기대어진 웨이퍼가 상기 로크 표면에 의해 상향 이동이 적어도 부분적으로 제한되도록, 그 연관된 포켓으로 또는 그 연관된 포켓 위로 연장되는 동작 위치 및 아래로 향한 로크 표면을 구비하는 것인, 웨이퍼 캐리어.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보디는 상기 최상부 표면과 저부 표면 사이에서 연장되는 중심축, 및 웨이퍼 처리 장치의 회전가능한 스핀들을 인게이징하도록 적응되는 상기 중심축에서의 피팅(fitting)을 구비하고, 상기 포켓들 각각은 중심을 가지며, 상기 로크들의 적어도 일부는 내부 로크들이고, 상기 내부 로크 각각의 로크 표면은, 그 동작 위치에서, 상기 중심축으로부터 상기 연관된 포켓의 중심으로의 방사상 거리보다 적은 상기 중심축으로부터의 방사상 거리에 배치되는, 웨이퍼 캐리어.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 캐리어는 상기 포켓 내에서 상기 지지 표면보다 높고 상기 최상부 표면보다 낮은 레벨에서 각 포켓 내의 교대(abutment)을 정의하고, 상기 각 포켓 내의 교대는 상기 포켓 내에 배치된 웨이퍼의 에지를 인게이징하고 상기 웨이퍼가 수평 이동하지 못하게 유지하도록 적응되는, 웨이퍼 캐리어.
  4. 제3항에 있어서,
    각 포켓 내의 상기 교대는 복수의 분리 이격된 교대 요소들을 포함하는, 웨이퍼 캐리어.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 교대 부분들은 상기 중심축으로부터 상기 포켓의 중심으로의 방사상 거리보다 더 큰 상기 중심축으로부터의 방사상 거리로 상기 포켓의 부분 내에 배치된 적어도 두 개의 교대 요소들을 포함하는, 웨이퍼 캐리어.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 로크들은 각 포켓 내의 교대 요소들 중 적어도 하나를 정의하는, 웨이퍼 캐리어.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 포켓들은 일반적으로 원형이고, 복수의 상기 로크들은 상기 포켓들 각각과 연관되고, 각 포켓과 연관된 로크들은 상기 포켓 주변에서 서로 분리되어 이격되는, 웨이퍼 캐리어.
  8. 제2항에 있어서,
    각 포켓과 연관된 하나의 상기 내부 로크는 상기 중심축으로부터 상기 포켓의 중심으로 연장되는 방사상의 선 상에 배치되는, 웨이퍼 캐리어.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 로크들은 각 포켓 내에서 상기 지지 표면의 적어도 일부를 정의하는, 웨이퍼 캐리어.
  10. 제9항에 있어서,
    각 로크는 상기 로크의 로크 표면을 정의하는 최상부 부분, 상기 연관된 포켓 내에서 상기 지지 표면의 일부를 정의하는 저부 부분, 및 상기 최상부 부분과 저부 부분 사이에서 연장되는 중간 부분을 포함하고, 상기 로크의 상기 최상부 부분과 저부 부분은, 상기 중간 부분들로부터 돌출하고, 상기 로크가 그 동작 위치에 있을 때 웨이퍼가 상기 최상부 부분과 저부 부분 사이의 갭으로 돌출할 수 있도록 상기 최상부 부분과 저부 사이의 상기 갭을 정의하는 것인, 웨이퍼 캐리어.
  11. 제10항에 있어서,
    각 로크는 비동작 위치와 동작 위치 사이에서 일반적으로 수직인 로크 축에 대하여 상기 보디에 대하여 회전가능하며(pivotable), 상기 로크의 최상부 부분과 저부 부분은 상기 로크가 상기 동작 위치에 있을 때 상기 로크 축으로부터 상기 연관된 포켓으로 돌출하는 것인, 웨이퍼 캐리어.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 로크들은 상기 포켓들을 정의하는 상기 보디의 부분들 보다 더 낮은 열 전도성을 구비하는, 웨이퍼 캐리어.
  13. 수평 방향들로 연장되는 반대로 향하는 최상부 및 저부 표면들을 구비하는 보디, 및 상기 최상부 표면으로 연장되고 상기 최상부 표면으로 개방되는 복수의 포켓들을 포함하는 웨이퍼 캐리어로서, 그러한 포켓 각각은 상기 웨피어의 최상부 표면이 상기 보디의 최상부 표면에서 노출되게 상기 웨이퍼를 유지하도록 적응되고, 상기 보디는 제1 열 전도성을 갖는 제1 물질로 형성되는 메인 부분을 포함하고, 상기 메인 부분은 상기 포켓들과 정렬되는 수직 연장된 홀들을 구비하고, 상기 보디는 상기 제1 열 전도성보다 높은 제2 열 전도성을 갖는 제2 물질로 형성된 마이너 부분들을 더 포함하며, 상기 마이너 부분들은 상기 메인 부분의 홀들에 배치되고 상기 포켓들의 플로어 표면들을 정의하며, 상기 보디는 상기 메인 부분과 각 마이너 부분 사이에 수직 연장된 열 장벽들을 구비하고, 상기 열 장벽들은 상기 메인 부분과 상기 마이너 부분 사이에서 수평 방향들로의 열 전도를 방지하고,
    상기 캐리어의 보디의 저부 표면에 열을 전달함으로서 상기 캐리어가 가열될 때, 상기 메인 부분들 및 마이너 부분들이 상기 캐리어의 상기 보디의 상기 최상부 표면과 상기 웨이퍼들의 최상부 표면들을 가로질러 상대적으로 균일한 온도 분배를 제공하도록 구성되는, 웨이퍼 캐리어.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 마이너 부분들은 또한 상기 저부 표면의 부분들을 정의하는, 웨이퍼 캐리어.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 열 장벽들은 상기 마이너 부분들과 상기 메인 부분들의 인접 표면들 사이의 계면들을 포함하는, 웨이퍼 캐리어.
  16. 수평 방향들로 연장되고 반대로 대향하는 최상부 표면 및 저부 표면, 및 상기 최상부 표면으로 연장되고 상기 최상부 표면으로 개방되는 복수의 포켓들을 구비하는 보디를 포함하는 웨이퍼 캐리어로서, 그러한 포켓 각각은 웨이퍼의 최상부 표면이 상기 보디의 최상부 표면에서 노출되도록 상기 웨이퍼를 유지하고, 상기 보디는 상기 포켓들과 정렬된 수직 연장된 홀들을 구비하는 메인 부분을 포함하고, 상기 보디는 상기 메인 부분의 홀들에 배치된 마이너 부분들을 더 포함하고, 상기 보디는 상기 메인 부분과 각 마이너 부분 사이의 수직 연장된 보더 부분을 구비하고, 상기 보디 부분들은 상기 메인 부분의 열 전도성과 상이한 수직 방향으로의 열 전도성을 구비하고,
    상기 캐리어의 상기 보디의 상기 저부 표면에 열을 전달함으로서 상기 캐리어가 가열될 때, 상기 메인 부분들 및 상기 마이너 부분들이,, 상기 캐리어의 보디의 최상부 표면과 상기 웨이퍼들의 최상부 표면들을 상대적으로 균일한 온도 분배를 제공하도록 구성되는, 웨이퍼 캐리어.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 마이너 부분들은 상기 메인 부분과 상이하고 상기 보디 부분들과 상이한 열 전도성을 갖는, 웨이퍼 캐리어.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 포켓들은 원형인, 웨이퍼 캐리어.
  19. 제1항의 웨이퍼 캐리어를 포함하는 웨이퍼 처리 장치로서,
    챔버; 수직 축 주변의 회전을 위해 상기 챔버에 배치된 스핀들로서 상기 웨이퍼 캐리어가 그 회전을 위해 상기 스핀들 상에 장착되는 상기 스핀들; 상기 웨이퍼 캐리어 위에 배치된 기체 인입 요소, 및 상기 챔버 내에 배치되고 상기 웨이퍼 캐리어의 저부 표면으로 열을 전달하도록 적응된 히터를 포함하는, 웨이퍼 처리 장치.
  20. (a) 축 주변에서 캐리어를 회전시키는 단계로서, 상기 캐리어는 최상부 표면, 및 상기 최상부 표면으로 연장된 연관 포켓들 내에 배치되고 웨이퍼들의 최상부 표면이 그 축에 평행한 위쪽 방향으로 향하도록 되어 있는 복수의 상기 웨이퍼들 상기 웨이퍼들을 구비하는, 상기 회전 단계;
    (b) 상기 회전 단계 동안, 상기 포켓들 내에 배열되고 상기 포켓의 플로어 표면 위의 레벨에 배열된 위로 향한 지지 표면들 상에서 상기 웨이퍼들을 지지하는 단계 ; 및
    (c) 상기 회전 단계 동안 상기 웨이퍼들을 처리하는 단계로서, 각 웨이퍼의 상기 저부 표면과 상기 웨이퍼를 유지하는 상기 포켓의 플로어 표면 사이에 갭이 위치되고, 상기 웨이퍼 처리 단계는 상기 캐리어로부터 상기 웨이퍼들로 상기 갭들을 통해 열을 전달하는 단계를 포함하는, 상기 웨이퍼 처리 단계를 포함하는, 웨이퍼 처리 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 회전 단계 동안, 상기 웨이퍼들을 상기 축으로부터 먼 방향으로 방사상 이동하지 못하도록 제한하는 단계를 더 포함하는, 웨이퍼 처리 방법.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 웨이퍼들을 상기 축으로부터 먼 방향으로 방사상 이동하지 못하도록 제한하는 단계는 상기 웨이퍼들의 내부 부분들을 상향 이동하지 못하도록 제한하는 것을 포함하고, 각 웨이퍼의 내부 부분은 상기 웨이퍼의 중심과 상기 축 사이에 배치되는, 웨이퍼 처리 방법.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 포켓들은 상기 웨이퍼 캐리어의 최상부 표면으로 개방되고, 상기 지지 표면들은 상기 포켓들 내에 배치되며, 상기 웨이퍼들의 최상부 표면들은 상기 회전 단계 동안 상기 웨이퍼 캐리어의 최상부 표면과 실질적으로 동일한 평면상에 있는, 웨이퍼 처리 방법.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 웨이퍼들은 상기 회전 단계 및 상기 처리 단계 동안 왜곡되는, 웨이퍼 처리 방법.
  25. 제13항에 있어서,
    상기 열 장벽은 제3 열 전도성을 갖는 제3 물질로 형성되는 적어도 하나의 인서트(insert)를 포함하는, 웨이퍼 처리 방법.
  26. 제16항에 있어서,
    상기 보더 부분들은 상기 메인 부분의 열 전도성과 상이한 수직 방향으로의 열 전도성을 갖는 적어도 하나의 인서트를 포함하는, 웨이퍼 처리 방법.
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