KR20160003441U - 31 포켓 구성을 갖는 웨이퍼 캐리어 - Google Patents

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산딥 크리쉬난
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비코 인스트루먼츠 인코포레이티드
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Abstract

본 명세서에 설명 및 청구된 웨이퍼 캐리어는 상단 표면 상에 배열된 31개 포켓을 포함한다.

Description

31 포켓 구성을 갖는 웨이퍼 캐리어{WAFER CARRIER WITH A 31-POCKET CONFIGURATION}
본 고안은 일반적으로 반도체 제조 기술에 관한 것으로, 특히, 처리 동안 반도체 웨이퍼를 보유하기 위한, 화학 기상 증착(CVD) 처리 및 관련 장치에 관한 것이다.
발광 다이오드(LED) 및 레이저 다이오드, 광 검출기 및 전계 효과 트랜지스터 같은 다른 고성능 장치의 제조시, 사파이어 또는 실리콘 기판 위에 갈륨 질화물 같은 재료를 사용하여 박막 적층 구조를 성장시키기 위해 화학 기상 증착(CVD) 공정이 통상적으로 사용된다. CVD 툴은 처리 챔버를 포함하며, 이 처리 챔버는 박막 층을 성장시키도록 주입 가스가 기판(통상적으로, 웨이퍼 형태의) 상에서 반응할 수 있게 하는 밀봉 환경에 있다. 이런 제조 장비의 현용의 제품 라인의 예는 뉴욕 플레인뷰 소재의 Veeco Instruments Inc.에 의해 제조되는 금속 유기 화학 기상 증착(MOCVD) 시스템의 TurboDisc® 및 EPIK 계열이다.
원하는 결정 성장을 달성하기 위해 온도, 압력 및 가스 유량 같은 다수의 처리 파라미터가 제어된다. 가변적 재료 및 처리 파라미터를 사용하여 다양한 층이 성장된다. 예로서, III-V 반도체 같은 화합물 반도체로부터 형성되는 장치는 통상적으로 MOCVD를 사용하여 화합물 반도체의 연속적 층을 성장시킴으로써 형성된다. 이러한 공정에서, 웨이퍼는 통상적으로 III족 금속의 소스로서의 금속 유기 화합물을 포함하고, 또한, V족 원소의 소스를 포함하는 가스의 조합에 노출되며, 이들은 웨이퍼가 상승된 온도로 유지되는 동안 웨이퍼의 표면 위로 유동하게 된다. 일반적으로, 금속 유기 화합물 및 V족 소스는 예로서, 뚜렷하게 반응에 참여하지 않는 캐리어 가스와 조합된다. III-V 반도체의 일 예는 갈륨 질화물이며, 이는 적절한 결정 격자 간격을 갖는 기판, 예로서, 사파이어 웨이퍼 상에서의 유기 갈륨 화합물과 암모니아의 반응에 의해 형성될 수 있다. 웨이퍼는 일반적으로 갈륨 질화물과 관련 화합물의 증착 동안 1000-1100℃ 정도의 온도에서 유지된다.
기판의 표면 상에서의 화학 반응에 의해 결정 성장이 이루어지는 MOCVD 공정에서, 필요한 조건 하에서 화학 반응이 진행되는 것을 보증하기 위해 처리 파라미터가 특히 주의 깊게 제어되어야만 한다. 처리 조건의 매우 미소한 변동도 장치 품질 및 제조 수율에 부정적 영향을 줄 수 있다. 예로서, 갈륨 및 인듐 질화물 층이 증착되는 경우, 웨이퍼 표면 온도의 변동은 증착된 층의 조성 및 대역갭의 변동을 유발한다. 인듐이 비교적 높은 증기압을 갖기 때문에, 증착된 층은 표면 온도가 더 높은 영역에서 낮은 비율의 인듐과 더 큰 대역갭을 갖는다. 증착된 층이 LED 구조의 활성, 발광층인 경우, 이 웨이퍼로부터 형성된 LED의 방출 파장 또한 허용불가한 정도로 변한다.
MOCVD 처리 챔버에서, 박막의 층이 그 위에 성장되게 되는 반도체 웨이퍼는 웨이퍼 캐리어라 지칭되는 급속히 회전하는 캐러셀 상에 배치됨으로써 반도체 재료의 증착을 위한 반응기 챔버 내의 분위기에 대한 그 표면의 균일한 노출을 제공하게 된다. 회전 속도는 1,000 RPM 정도이다. 웨이퍼 캐리어는 통상적으로 그라파이트 같은 높은 열 전도성의 재료로부터 가공되며, 종종 실리콘 카바이드 같은 재료의 보호층으로 코팅된다. 각 웨이퍼 캐리어는 개별 웨이퍼가 배치되는 원형 만입부 또는 포켓의 세트를 그 상단 표면에 구비한다. 통상적으로, 웨이퍼는 각 포켓의 저부 표면에 대해 이격된 관계로 지지됨으로써 웨이퍼의 에지 둘레의 가스 유동을 허용한다. 관련 기술의 몇몇 예는 미국 출원 공개 제2012/0040097호, 미국 특허 제8,092,599호, 미국 특허 제8,021,487호, 미국 출원 공개 제2007/0186853호, 미국 특허 제6,902,623호, 미국 특허 제6,506,252호 및 미국 특허 제6,492,625호에 개시되어 있으며, 이들의 내용은 본 명세서에 참조로 통합되어 있다.
웨이퍼 캐리어는 웨이퍼의 노출 표면을 갖는 웨이퍼 캐리어의 상단 표면이 가스 분배 장치를 향해 상향 지향하도록 반응 챔버 내에서 스핀들 상에 지지된다. 스핀들이 회전하는 동안, 가스가 웨이퍼 캐리어의 상단 표면 상으로 하향 안내되고, 웨이퍼 캐리어의 주연부를 향해 상단 표면을 가로질러 유동한다. 사용된 가스는 웨이퍼 캐리어 아래에 배치된 포트를 통해 반응 챔버로부터 배기된다. 웨이퍼 캐리어는 웨이퍼 캐리어의 저부 표면 아래에 배치된 가열 요소, 통상적으로, 전기 저항 가열 요소에 의해 원하는 상승된 온도로 유지된다. 이들 가열 요소는 웨이퍼 표면의 원하는 온도를 초과한 온도로 유지되는 반면, 가스 분배 장치는 통상적으로 가스의 조기 반응을 방지하기 위해 원하는 반응 온도보다 매우 낮은 온도로 유지된다. 따라서, 가열 요소로부터 웨이퍼 캐리어의 저부 표면으로 열이 전달되고, 웨이퍼 캐리어를 통해 개별 웨이퍼로 상향 유동된다.
웨이퍼 위의 가스 유동은 각 웨이퍼의 반경방향 위치에 따라 변하며, 최외측에 위치된 웨이퍼는 회전 동안의 그 더 빠른 속도에 기인하여 더 높은 유량에 노출된다. 각 개별 웨이퍼 상에서도, 온도 비균일부, 즉, 냉점과 열점이 존재할 수 있다. 온도 비균일부의 형성에 영향을 주는 변수 중 하나는 웨이퍼 캐리어 내의 포켓의 형상이다. 일반적으로, 포켓 형상은 웨이퍼 캐리어의 표면에서 원형 형상을 형성한다. 웨이퍼 캐리어가 회전함에 따라, 웨이퍼는 그 최외측 에지(즉, 회전축으로부터 가장 먼 에지)에서 상당한 구심력을 받아서, 웨이퍼가 웨이퍼 캐리어의 각 포켓의 내부 벽에 대해 압박되게 한다. 이러한 조건 하에서, 포켓 에지와 웨이퍼의 이들 외측 에지 사이에 친밀한 접촉이 이루어지게 된다. 웨이퍼의 최외측 부분에 대한 증가된 열 전도는 더 많은 온도 비균일부를 초래하여 상술한 문제를 더욱 심화시킨다. 웨이퍼 에지와 포켓의 내부 벽 사이의 간극을 증가시킴으로써 온도 비균일부를 최소화하기 위한 노력이 이루어져 왔으며, 이는 에지의 일부 상에서 평탄하게 웨이퍼를 설계하는 것(즉, “평탄한” 웨이퍼)을 포함한다. 웨이퍼의 이 평탄한 부분은 간극을 생성하고, 포켓의 내부 벽과의 접촉점을 감소시킴으로써 온도 비균일부를 완화시킨다. 웨이퍼 캐리어에 의해 보유되는 웨이퍼 전반에 걸친 가열 균일성에 영향을 주는 다른 인자는 웨이퍼 포켓의 레이아웃과 조합된, 웨이퍼 캐리어의 열 전달 및 방사율 특성을 포함한다.
온도 균일성 요건을 고려한 상태에서, 웨이퍼 캐리어의 다른 바람직한 특성은 CVD 공정의 처리량을 증가시키는 것이다. 공정 처리량 증가에 있어서 웨이퍼 캐리어의 역할은 더 많은 양의 개별 웨이퍼를 보유하는 것이다. 더 많은 웨이퍼를 갖는 웨이퍼 캐리어 레이아웃을 제공하는 것은 열적 모델에 영향을 준다. 예로서, 에지 부근의 웨이퍼 캐리어의 부분은 웨이퍼 캐리어로부터의 복사 열 손실에 기인하여 다른 부분보다 낮은 온도가 되는 경향이 있다.
따라서, 웨이퍼 캐리어에 대하여, 고밀도 레이아웃으로 온도 균일성 및 기계적 응력이 해결되는 실용적 해결책이 필요하다.
웨이퍼 캐리어는 새로운 포켓 배열을 포함한다. 본 명세서에 설명된 배열은 원형 웨이퍼의 성장을 위한 포켓의 높은 팩킹 밀도와 열 전달을 돕는다.
본 고안은 첨부 도면과 연계한 본 고안의 다양한 실시예에 대한 이하의 상세한 설명을 고려하면 더 완전하게 이해될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 MOCVD 처리 챔버의 개략도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 31 포켓 구성을 갖는 웨이퍼 캐리어의 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 31 포켓 구성을 갖는 웨이퍼 캐리어의 상면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 31 포켓 구성을 갖는 웨이퍼 캐리어의 측면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 31 포켓 구성을 갖는 웨이퍼 캐리어의 저면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 사시도로부터 단일 포켓을 도시하는, 31 포켓 구성을 갖는 웨이퍼 캐리어의 일부의 상세도이다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 화학 기상 증착 장치를 예시한다. 반응 챔버(10)는 처리 환경 공간을 한정한다. 가스 분배 장치(12)가 챔버의 일 단부에 배열된다. 가스 분배 장치(12)를 갖는 단부는 본 명세서에서 반응 챔버(10)의 “상단” 단부라 지칭된다. 챔버의 이 단부는 반드시는 아니지만 통상적으로 일반적 기준 중력 프레임에서 챔버의 상단에 배치된다. 따라서, 본 명세서에서 사용되는 하향 방향은 가스 분배 장치(12)로부터 멀어지는 방향을 지칭하는 반면, 상향 방향은 챔버 내부에서 가스 분배 장치(12)를 향하는 방향을 지칭하며, 이들 방향이 중력적 상향 및 하향 방향과 정렬되는지 여부는 무관하다. 유사하게, 요소의 “상단” 및 “저부” 표면은 본 명세서에서 가스 분배 장치(12)와 반응 챔버(10)의 기준 프레임을 기준으로 설명된다.
가스 분배 장치(12)는 V족 금속의 소스 및 금속 유기체 화합물 같은 반응 가스와 캐리어 가스 같은 웨이퍼 처리 공정에 사용되는 처리 가스를 공급하기 위해 소스(14, 16, 18)에 연결된다. 가스 분배 장치(12)는 다양한 가스를 수용하도록 배열되며, 대체로 하향 방향으로 처리 가스의 유동을 안내하도록 배열된다. 또한, 가스 분배 장치(12)는 동작 동안 원하는 온도에서 가스 분배 장치의 온도를 유지하도록 가스 분배 장치(12)를 통해 액체를 순환시키도록 배열된 냉각제 시스템(20)에 연결되는 것이 바람직하다. 유사한 냉각제 배열(미도시)이 반응 챔버(10)의 벽을 냉각하기 위해서 제공될 수 있다. 또한, 반응 챔버(10)는 가스 분배 장치(12)로부터 하향 방향으로의 지속적 가스 유동을 허용하도록 챔버의 저부에서 또는 그 부근에서 포트(미도시)를 통해 챔버(10)의 내부로부터 사용된 가스를 제거하도록 배열된 배기 시스템(22)을 구비한다.
스핀들(24)은 스핀들(24)의 중심축(26)이 상향 및 하향 방향으로 연장하도록 챔버 내에 배열된다. 스핀들(24)은 반응 챔버(10)의 벽과 스핀들(24) 사이의 밀봉을 유지하면서 스핀들(24)이 중심축(26) 둘레로 회전할 수 있도록 밀봉부(미도시) 및 베어링을 포함하는 종래의 회전 관통 장치(28)에 의해 챔버에 장착된다. 스핀들은 그 상단 단부에서, 즉, 가스 분배 장치(12)에 가장 근접한 스핀들의 단부에서 피팅(fitting)(30)을 구비한다. 추가로 후술된 바와 같이, 피팅(30)은 웨이퍼 캐리어와 해제가능하게 결합하도록 구성된 웨이퍼 캐리어 유지 기구의 일 예이다. 도시된 특정 실시예에서, 피팅(30)은 스핀들의 상단 단부를 향해 테이퍼지고 평탄한 상단 표면에서 종결되는 대체로 절두원추형의 요소이다. 절두원추형 요소는 원추의 절두체 형상을 갖는 요소이다. 스핀들(24)은 중심축(26) 둘레로 스핀들(24)을 회전시키도록 배열된 전기 모터 구동부 같은 회전 구동 기구(32)에 연결된다.
가열 요소(34)가 챔버 내에 장착되고 피팅(30) 아래에서 스핀들(24)을 둘러싼다. 반응 챔버(10)는 또한 대기실(38)로 이어지는 진입 개구(36)와, 진입 개구를 폐쇄 및 개방하기 위한 도어(40)를 구비한다. 도어(40)는 도 1에 단지 개략적으로 도시되어 있으며, 도어가 반응 챔버(10)의 내부를 대기실(38)로부터 격리시키는 실선으로 도시된 폐쇄 위치와, 40’에서 파선으로 도시된 개방 위치 사이에서 이동가능한 것으로 도시되어 있다. 도어(40)는 적절한 제어부와 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 도어를 이동시키기 위한 작동 기구를 구비한다. 실제로, 도어는 예로서, 본 명세서에 그 내용이 참조로 통합되어 있는 미국 특허 제7,276,124호에 개시된 것 같은 상향 및 하향 방향으로 이동가능한 셔터를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 장치는 대기실(38)로부터 챔버 내로 웨이퍼 캐리어를 이동시키고 웨이퍼 캐리어를 작동 위치에서 스핀들(24)과 결합시킬 수 있는, 그리고, 또한, 웨이퍼 캐리어를 스핀들(24)로부터 대기실(38) 내로 이동시킬 수 있는 로딩 기구(미도시)를 더 포함할 수 있다.
장치는 또한 복수의 웨이퍼 캐리어를 포함한다. 도 1에 도시된 동작 상태에서, 제1 웨이퍼 캐리어(42)는 동작 위치에서 반응 챔버(10) 내부에 배치되는 반면, 제2 웨이퍼 캐리어(44)는 대기실(38) 내에 배치되어 있다. 각 웨이퍼 캐리어는 실질적으로 중심축을 갖는 원형 디스크 형태인 본체(46)를 포함한다(도 2 참조). 본체(46)는 축을 중심으로 대칭적으로 형성된다. 동작 위치에서, 웨이퍼 캐리어 본체의 축은 스핀들(24)의 중심축(26)과 일치한다. 본체(46)는 복수의 부재의 복합체로서 또는 단일 부재로서 형성될 수 있다. 예로서, 그 내용이 본 명세서에 참조로 통합되어 있는 미국 출원 공개 제20090155028호에 개시된 바와 같이, 웨이퍼 캐리어 본체는 중심축 둘레의 본체의 작은 영역을 형성하는 허브와, 디스크형 본체의 잔여부를 형성하는 더 큰 부분을 포함할 수 있다. 본체(46)는 처리를 오염시키지 않고 처리중에 겪게되는 온도를 견딜 수 있는 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 예로서, 디스크의 더 큰 부분은 흑연, 실리콘 카바이드 또는 다른 내화 재료 같은 재료로 대부분 또는 전체적으로 형성될 수 있다. 본체(46)는 일반적으로 디스크의 중심축에 대체로 수직으로 서로 대체로 평행하게 연장하는 평면형 상단부 표면(48)과 저부 표면(52)을 구비한다. 본체(46)는 또한 복수의 웨이퍼를 보유하도록 구성된 하나 또는 복수의 웨이퍼 보유 특징부를 갖는다.
동작시, 사파이어, 실리콘 카바이드 또는 다른 결정 기판으로 형성된 디스크형 웨이퍼 같은 웨이퍼(54)는 각 웨이퍼 캐리어의 각 포켓(56) 내에 배치된다. 통상적으로, 웨이퍼(54)는 주 표면의 치수에 비해 작은 두께를 갖는다. 예로서, 직경이 약 2 in(50 mm)인 원형 웨이퍼는 약 430 ㎛ 두께 이하일 수 있다. 도 1에 예시된 바와 같이, 웨이퍼(54)는 상단 표면이 웨이퍼 캐리어의 상단에서 노출되도록 상단 표면이 상향 지향한 상태로 배치된다. 다양한 실시예에서, 웨이퍼 캐리어(42)는 다른 양의 웨이퍼를 지지할 수 있다는 것을 유의하여야 한다. 예로서, 일 예시적 실시예에서, 웨이퍼 캐리어(42)는 6개 웨이퍼를 보유하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 캐리어는 25개 웨이퍼를 지지할 수 있다.
통상적 MOCVD 공정에서, 웨이퍼가 탑재된 웨이퍼 캐리어(42)는 대기실(38)로부터 반응 챔버(10) 내로 로딩되고, 도 1에 도시된 동작 위치에 배치된다. 이러한 상태에서, 웨이퍼의 상단 표면은 가스 분배 장치(12)를 향해 상향 지향된다. 가열 요소(34)가 작동되고, 회전 구동 기구(32)가 스핀들(24), 그리고, 따라서, 웨이퍼 캐리어(42)를 축(26)을 둘레로 회전시키도록 동작한다. 통상적으로, 스핀들(24)은 약 50 내지 1500rpm의 회전 속도로 회전된다. 처리 가스 공급 유닛(14, 16, 18)은 가스 분배 장치(12)를 통해 가스를 공급하도록 작동된다. 가스는 웨이퍼 캐리어(42)를 향해 하방으로, 웨이퍼(54)와 웨이퍼 캐리어(42)의 상단 표면(48) 위로, 그리고, 웨이퍼 캐리어의 주연부 둘레로 하방으로 출구 및 배기 시스템(22)까지 전달된다. 따라서, 웨이퍼 캐리어의 상단 표면 및 웨이퍼(54)의 상단 표면은 다양한 처리 가스 공급 유닛에 의해 공급된 다양한 가스의 혼합물을 포함하는 처리 가스에 노출된다. 가장 통상적으로, 상단 표면에서 처리 가스는 주로 캐리어 가스 공급 유닛(16)에 의해 공급되는 캐리어 가스로 구성된다. 통상적 화학 기상 증착 공정에서, 캐리어 가스는 질소일 수 있으며, 따라서, 웨이퍼 캐리어의 상단 표면의 처리 가스는 주로 약간의 반응성 가스 성분과 함께 질소로 구성된다.
가열 요소(34)는 원론적으로 복사 열 전달에 의해 웨이퍼 캐리어(42)의 저부 표면(52)으로 열을 전달한다. 웨이퍼 캐리어(42)의 저부 표면(52)에 인가된 열은 웨이퍼 캐리어의 본체(46)를 통해 웨이퍼 캐리어의 상단 표면(48)으로 상향 유동한다. 본체를 통해 상향 전달되는 열은 또한 갭을 통해 각 웨이퍼의 저부 표면으로 상향 전달되고, 웨이퍼를 통해 웨이퍼(54)의 상단 표면으로 상향 전달된다. 열은 웨이퍼 캐리어(42)의 상단 표면(48)으로부터, 그리고, 웨이퍼의 상단 표면으로부터 처리 챔버의 더 차가운 요소로, 예로서, 처리 챔버의 벽 및 가스 분배 장치(12)로 복사된다. 또한, 열은 웨이퍼 캐리어(42)의 상단 표면(48) 및 웨이퍼의 상단 표면으로부터 이들 표면 위를 지나가는 처리 가스로 전달된다.
도시된 실시예에서, 시스템은 각 웨이퍼(54)의 표면의 가열 균일성을 결정하도록 설계된 다수의 특징부를 포함한다. 본 실시예에서, 온도 프로파일링 시스템(58)은 온도 모니터(60)로부터 온도 및 온도 모니터링 위치 정보를 포함할 수 있는 온도 정보를 수신한다. 또한, 온도 프로파일링 시스템(58)은 일 실시예에서 회전 구동 기구(32)로부터 도입될 수 있는 웨이퍼 캐리어 위치 정보를 수신한다. 이러한 정보에 의해, 온도 프로파일링 시스템(58)은 웨이퍼 캐리어(42) 상의 포켓(56)의 온도 프로파일을 구성한다. 온도 프로파일은 각 포켓(56)의 표면과 내부에 수용된 웨이퍼(54) 상의 열적 분포를 나타낸다.
도 2는 일 실시예에 따른 웨이퍼 캐리어(142)의 사시도이다. 도 3은 동일 웨이퍼 캐리어(142)의 상면도이다. 웨이퍼 캐리어(142)는 상단 표면(148)과 내부에 형성된 31개 포켓(162)을 갖는 본체(146)를 포함한다. 도 2 및 도 3에 도시된 실시예에서, 포켓(162)은 3개 원으로 배열되며, 이들 각각은 본체(146)의 외부 에지에 의해 형성되는 원과 동심이다. 반경방향 최내측 원에서, 4개 포켓(162)이 방위각적으로 균등하게 이격 배치된다. 유사하게, 반경방향 중간 원에서, 10개 포켓(162)이 방위각적으로 균등하게 이격 배치된다. 반경방향 최외측 원에서, 17개 포켓(162)이 방위각적으로 균등하게 이격 배치된다. 포켓(162) 각각은 그를 따라 상단 면(148)이 배열되는 평면에 실질적으로 수직으로 연장하는 본체(146)에 형성된 개구이다.
도 2 및 도 3에 도시된 포켓의 배열은 상단 표면(148) 상에 포켓(162)의 비교적 높은 밀도를 유지하면서 원하는 수준의 가열 균일성을 제공한다는 점에서 유리하다. 실시예에서, 상단 표면(148)은 약 675 mm의 직경을 가질 수 있다. 포켓(162)은 이때 그 영역에 끼워지도록 크기설정된다. 예로서, 실시예에서, 포켓(162)은 약 50 mm의 직경을 가질 수 있다.
도 3은 포켓(162)이 그 둘레에 배열되는 대표적 원을 추가로 도시한다. 도 3에 도시된 실시예에서, 3개의 원, R1, R2 및 R3가 존재하며, 이들 각각은 서로 다른 반경을 가지고 서로 동심으로 배열되며, 상단 표면(148)의 원형 프로파일을 갖는다.
도 4는 측면도로 도시되어 있는, 도 2 및 도 3의 웨이퍼 캐리어(142)의 측면도이다. 도 4에 도시된 모습에서, 상단 표면(148)과 저부 표면(152) 사이의 상대적 크기 편차를 볼 수 있다. 특히, 상단 표면은 도 4에 도시된 바와 같이 지면의 상단 및 저부를 향해 추가로 연장하거나, 추가로, 도 2 및 도 3에 도시된 도면에서 반경방향으로 연장한다. 도 2 및 도 3에 앞서 도시된 포켓(162) 각각은 상단 표면(148)으로부터 저부 표면(152)을 향해 연장한다. 저부 표면(152)은 웨이퍼 캐리어(142) 내에서 웨이퍼가 그 위에서 성장될 수 있는 고체 베이스를 제공한다.
도 5는 도 2 내지 도 4에 관하여 전술된 웨이퍼 캐리어(142)의 저면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 캐리어(142)는 저부 표면(152)의 중심에서 로킹 구조부(164)를 포함한다. 로킹 구조부(164)는 도 1에서 앞서 도시된 스핀들(24)의 피팅(30) 같은 다른 구성요소와 결합하도록 구성된다. 다양한 실시예에서, 로킹 구조부(164)는 스핀들, 척(chuck), 키이형 피팅을 예로서 포함할 수 있다. 본 기술 분야의 숙련자는 다양한 기구가 인접한 구성요소로부터 웨이퍼 캐리어(142)에 각운동량을 부여할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
저부 면(152)은 임의의 재료일 수 있으며, 일 실시예에서, 열 전달을 촉진하도록 설계된다. 전술한 바와 같이, 실시예에서, 인근 가열 요소(도 1에 도시된 가열 요소(34) 같은)로부터 저부 면(152)으로 열을 전달하는 것이 바람직하다. 이 때문에, 저부 면(152)은 비교적 저 반사율 재료 일 수 있거나 이런 물질로 코팅될 수 있다.
웨이퍼 캐리어(142)는 실시예에서 그라파이트 또는 그라파이트 코팅된 재료 같은 그 위에서의 에피텍셜 성장에 적합한 임의의 재료로 이루어질 수 있다. 다른 실시예에서, 웨이퍼 캐리어(142)를 구성하는 재료는 원하는 결정 격자 배열 또는 크기가 일치하도록 선택될 수 있다. 유사하게, 성장을 원하는 웨이퍼에 따라서, 다양한 크기의 포켓(162)이 사용될 수 있다.
도 6은 포켓(162) 중 하나를 도시하는 부분 사시도이다. 포켓(162)은 형상이 실질적으로 원통형인 측부 벽(166)을 각각 포함한다. 측부 벽(166)에 의해 형성된 원통체의 저부는 기판(168)이다. 실시예에서, 측부 벽(166)은 약 430 ㎛의 깊이를 가질 수 있다.
실시예는 예시적인 것이며 제한을 의도하지 않는다. 추가적 실시예가 청구범위 내에 있다. 또한, 본 고안의 양태가 특정 실시예를 참조로 설명되었지만, 본 기술 분야의 숙련자는 청구범위에 의해 규정된 바와 같은 본 고안의 범주로부터 벗어나지 않고 형태 및 세부사항에 변경이 이루어질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

Claims (11)

  1. 화학 기상 증착 장치와 함께 사용하도록 구성된 웨이퍼 캐리어로서
    서로 대향 배열된 상단 표면 및 저부 표면을 갖는 본체, 및
    웨이퍼 캐리어의 상단 표면에 형성된 복수의 포켓을 포함하는 웨이퍼 캐리어에 있어서,
    상기 복수의 포켓은 총 31개 포켓으로 구성되고, 각 포켓은 3개 원 중 하나를 따라 배열되며, 상기 원 각각은 서로 동심이면서 상단 표면의 주연부에 의해 형성되는 원형 윤곽과 동심인 개선점을 포함하는 웨이퍼 캐리어.
  2. 제1항에 있어서,
    3개 원 중 제1 원 둘레에 복수의 포켓 중 4개 포켓이 배열되고,
    3개 원 중 제2 원 둘레에 복수의 포켓 중 10개 포켓이 배열되고,
    3개 원 중 제3 원 둘레에 복수의 포켓 중 17개 포켓이 배열되는 웨이퍼 캐리어.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 원은 제2 원에 의해 둘러싸여지고, 제2 원은 제3 원에 의해 둘러싸여지는 웨이퍼 캐리어.
  4. 제1항에 있어서, 상단 표면은 약 675 mm의 직경을 포함하는 웨이퍼 캐리어.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서, 복수의 포켓 각각은 약 50 mm의 직경의 포켓을 포함하는 웨이퍼 캐리어.
  6. 제1항 또는 제4항에 있어서, 복수의 포켓 각각은 약 430 ㎛의 깊이를 갖는 반경방향 벽을 포함하는 웨이퍼 캐리어.
  7. 제1항에 있어서, 저부 표면에 배열된 로킹 구조부를 더 포함하는 웨이퍼 캐리어.
  8. 제7항에 있어서, 로킹 구조부는 저부 표면의 기하학적 중심에 배열되는 웨이퍼 캐리어.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 로킹 구조부는 스플라인, 척 또는 키이형 피팅으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 웨이퍼 캐리어.
  10. 제1항에 있어서, 상단 표면 및 저부 표면 각각은 직경을 포함하고, 상단 표면의 직경은 저부 표면의 직경보다 큰 웨이퍼 캐리어.
  11. 제1항에 있어서, 웨이퍼 캐리어는 금속 산화물 화학 기상 증착 시스템에 사용되도록 구성되는 웨이퍼 캐리어.
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