KR20160090383A

KR20160090383A - 가열 장치

Info

Publication number: KR20160090383A
Application number: KR1020167017063A
Authority: KR
Inventors: 피에르-아노드 보딘; 마크 에들프 오펜; 케이트 알렌; 휴고 실바
Original assignee: 아익스트론 에스이
Priority date: 2013-11-26
Filing date: 2014-11-14
Publication date: 2016-07-29
Also published as: DE102013113045A1; GB2536154B; TWI612177B; TW201520364A; GB2536154A; CN104674196A; CN104674196B; GB201609183D0; KR102224630B1; US20170002462A1; WO2015078704A1; US10273580B2; CN204162788U; TWM500349U

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 제 1 전기 전도성 접촉 플레이트(11) 및 적어도 하나의 제 2 전기 전도성 접촉 플레이트(12)와, 적어도 하나의 저항 가열 유닛(1.3 내지 9.3)을 각각 갖는 복수의 전기적으로 병렬-접속된 제 1 가열 요소(1 내지 9)를 구비하는 장치에 관한 것이며, 가열 요소(1 내지 9) 각각은 제 1 단자 접점(1.1 내지 9.1)에 의해 제 1 접촉 플레이트(11)와 접속되고, 제 2 단자 접점(1.2 내지 9.2)에 의해 제 2 접촉 플레이트(12)와 접속되며, 2 개의 접촉 플레이트(11, 12)는 공통의 제 1 평면(E1) 내에 배치되고, 저항 가열 유닛(1.3 내지 9.3)은 장치의 중심 주위의 나선형 또는 원호형 라인을 따라 배열되어 있다. 제조 비용을 저감하면서 장치의 사용 수명을 증대시키기 위해서, 수 개의 가열 유닛(1.3 내지 9.3)은 원호형 또는 나선형 라인을 따라 위치되고, 특히 연달아 배치되거나 서로 중첩되어 있으며, 공통의 제 1 평면(E1)에 배치된 2 개의 제 1 및 제 2 접촉 플레이트(11, 12)는 빗살형 방식으로 상호맞물리는 접촉 연장부(11', 12')를 구비하는 것이 제안된다.

Description

가열 장치{HEATING DEVICE}

본 발명은 적어도 하나의 제 1 전기 전도성 접촉 플레이트(electrically conductive contact plate) 및 적어도 하나의 제 2 전기 전도성 접촉 플레이트와, 적어도 하나의 저항 가열 유닛을 각각 갖는 복수의 전기적으로 병렬-접속된 제 1 가열 요소(heating element)를 구비하는 장치에 관한 것이며, 가열 요소 각각은 제 1 단자 접점(terminal contact)에 의해 제 1 접촉 플레이트와 접속되고, 제 2 단자 접점에 의해 제 2 접촉 플레이트와 접속되며, 2 개의 접촉 플레이트는 공통의 제 1 평면 내에 배치되고, 저항 가열 유닛은 상기 장치의 중심 주위의 나선형 또는 원호형 라인을 따라 배열되어 있다.

그러한 장치가 특허문헌 US 2005/0045618 A1에 개시되어 있다. 개별 가열 요소가 각각 완전한 원에 걸쳐서 연장된다. 일 평면 내에 구불구불하게 배치된 가열 요소를 갖는 장치가 특허문헌 US 2004/0149227 A1, US 2010/0162956 A1 및 US 5,063,031에 나타나 있다.

특허문헌 US 2006/0185595 A1은 전기적으로 병렬 접속된 선형 가열 요소를 개시하고 있으며, 가열 요소 및 그에 대해 할당된 접촉 플레이트가 공통 평면 내에서 연장되고 있다.

U자형 가열 요소가 특허문헌 DE 75 18 153 U에 개시되어 있다.

CVD 반응기의 서셉터를 가열하기 위한 장치가 또한 특허문헌 DE 10 2009 043 960 A1, DE 10 2007 009 145 A1, DE 103 29 107 A1, DE 10 2005 056 536 A1, DE 10 2006 018 515 A1 또는 DE 10 2007 027 704 A1로부터 공지되어 있다.

알려진 가열 요소에 있어서, 저항 가열 유닛을 통해 흐르는 전류에 의해 열이 발생된다. 저항 가열 유닛은 제 1 및 제 2 단자 접점이 위치되는 제 1 및 제 2 단부를 구비한다. 단자 접점은 서로 평행하게 연장되지만, 길이가 상이하다. 제 1의 보다 짧은 단자 접점은 전기 전도성 재료로 이루어진 제 1 접촉 플레이트와 접속된다. 제 2 전기 접촉 플레이트는 제 1 접촉 플레이트에 평행한 평면 내에서 연장되지만, 저항 가열 유닛으로부터 보다 먼 거리로 연장된다. 2 개의 전기 접촉 플레이트는, 말하자면 하나가 다른 것을 지나서 연장된다. 보다 긴 제 2 단자 접점은 제 1 접촉 플레이트의 개구부를 통과하고, 제 2 접촉 플레이트와 접속된다. 제 2 단자 접점이 통과하는 개구부는 제 2 단자 접점의 직경보다 크며, 그에 따라 개구부의 에지와 제 2 단자 접점 사이에 소정 거리가 남게 된다. 이러한 자유 공간은 제 2 단자 접점을 제 1 접촉 플레이트로부터 절연시킨다. 종래 기술에 있어서의 가열 요소의 저항 가열 유닛을 가열 또는 냉각하는 동안에 큰 열 응력이 생긴다. 이러한 기계적인 응력은 접촉 플레이트의 비가역적인 변형을 초래할 수 있다. 결과적으로, 장기간 사용후에, 특히 반복적인 가열 및 냉각후에, 제 2 단자 접점과 전기 전도성의 제 1 접촉 플레이트의 개구부 사이에 단락 바아(short circuit bars)가 형성된다. 통상적으로, 이것은 전체 가열 요소의 파괴를 야기한다. 프로세스에서 증발하는 금속은 또한, 장치가 사용되는 CVD 반응기의 프로세스 챔버를 오염시킬 수 있다.

본 발명의 목적은 제조 비용을 저감하면서 장치의 사용 수명을 증대시키는 것이다.

이러한 목적은 청구범위에 나타낸 본 발명에 의해 달성된다.

본 발명에 따르면, 이제 2 개의 접촉 플레이트가 공통 평면 내에 배치된다. 접촉 플레이트는 빗살형(comb-like) 방식으로 상호맞물리는 연장부를 구비할 수 있다. 절연부로서의 역할을 하는 자유 공간이 접촉 플레이트들 사이, 및 특히 연장부들 사이에 제공될 수 있다. 그러나, 2 개의 접촉 플레이트가 비전도성, 특히 세라믹 이격 수단(spacing means)에 의해 서로 영구적으로 절연되는 것이 또한 제공된다. 또한, 본 발명에 따른 다른 개선에 대한 이점은 2 개의 단자 접점이 동일한 길이일 수 있다는 것이다. 하나 이상의 저항 가열 유닛은 공통 평면 내에 배치될 수 있다. 이들 저항 가열 유닛은 원호형 라인을 따라 또는 하나 이상의 나선형 라인을 따라 배열될 수 있다. 바람직하게는, 2 개의 접촉 플레이트로 구성되고 원호형 윤곽을 갖는 접촉 플레이트 어레이의 중간에는, 중앙 가열 요소에 할당되는 것이 바람직한 제 1 단자 접점이 위치된다. 중앙 가열 요소는 나선 호형 라인 상에서 연장되는 가열 유닛을 갖는다. 중앙 가열 요소는 가열 장치의 최내측 가열 구역을 형성한다. 중앙 가열 요소의 가열 유닛에는, 적어도 180°에 걸쳐서 각각 연장되는 것이 바람직한 외측 가열 요소의 수 개의 가열 유닛이 접하여 있다. 복수의 가열 유닛, 그렇지만 바람직하게는 모든 가열 유닛이 중심 주위로 반복적으로 권취되는 공통의 나선 호형 라인 상에 배치된다. 나선 호형 라인 상에 잇따라 배치된 2 개의 가열 요소의 단자 접점은 하나가 다른 것 바로 옆에 위치되고, 공통의 접촉 플레이트에 할당된다. 결과적으로, 복수의 가열 요소, 예를 들어 9 개의 가열 요소가 회로의 면에서 병렬 접속되어 있다. 개별 가열 요소의 열 출력은 그들의 가열 유닛의 길이에 의해 결정될 수 있다. 가열 요소가 동일한 열 출력을 각각 전달하도록 의도되는 경우, 개별 가열 요소의 가열 유닛의 호 길이가 본질적으로 동일한 것이 제공된다. 결론적으로, 가열 장치의 개별 가열 요소가 본질적으로 동일한 호 길이를 갖는 가열 유닛을 가지는 것이 특히 제공된다. 이것은 한편으로 장치의 사용 수명을 증대시키고, 다른 한편으로 제조 비용을 낮춘다. 본 발명의 다른 개선은 단자 접점이 공통의 제 1 평면으로부터 표면 법선의 방향으로 돌출하는 것을 제공한다. 따라서, 단자 접점은 저항 가열 유닛이 위치된 제 2 평면의 방향으로 돌출한다. 이러한 평면은 가열 평면을 형성하고, 이 가열 평면으로부터 접촉 플레이트의 평면이 이격되어 있다. 지지 플레이트는 가열 평면과 접촉 플레이트의 평면 사이에 배열될 수 있다. 지지 플레이트는 가열 유닛과 접속되는 지지 요소를 구비할 수 있다. 이것에 의해, 가열 유닛이 서로에 대해 제위치에 유지된다. 지지 요소는 본질적으로 Y자형일 수 있다. 2 개의 Y-레그(Y-leg)는 가열 유닛을 유지한다. 가열 유닛은 바람직하게는 원호형 단면을 가지며, 2 개의 Y-레그 사이에 배치된다. Y-웨브(Y-web)는 지지 플레이트와 강고하게 결합된다. 지지 요소는 강판(sheet steel)으로부터 펀칭가공되고, 지지 플레이트의 각 개구부 내로 확고하게 삽입될 수 있다. 각각의 지지 요소는 2 개의 상호 평행하게 연장되는 아암을 가질 수 있으며, 이들 아암 사이에는 둥근 단면을 갖는 가열 유닛이 유지된다. 장치의 중심에 대해 더 외측으로 향하는 아암은 내측으로 향하는 아암보다 길 수 있다. 전반적으로, 지지 요소는 포크형(fork-shaped)이고, 2 개의 포크형 아암 사이의 자유 공간의 바닥은 가열 유닛의 윤곽선에 대해 조정된다. 그러나, 지지 요소는 또한 J자형일 수 있다. 지지 요소가 하나의 아암만을 갖는 것이 또한 제공된다. 가열 요소는 하나 이상의 와이어에 의해 지지 요소와 결합될 수 있다. 지지 플레이트는 비전도성 재료로 제조된다. 지지 요소는 금속으로 이루어질 수 있다. 그러나, 지지 플레이트는 또한 금속으로 이루어지고, 차폐 플레이트(shielding plate)로서 작용할 수 있다. 그러면, 가열 요소에 대향하는 지지 플레이트의 표면은 열을 반사한다. 전기 전도성 지지 요소는 절연체를 통해 지지 플레이트와 결합될 수 있다. 가열 요소는 텅스텐 또는 텅스텐 합금으로 제조되는 것이 바람직하다. 각각의 가열 요소는 필라멘트로 이루어질 수 있다. 필라멘트는 가열 요소의 원호형 연장 방향 주위에 나선 턴(helical turn)으로 권취된 와이어이다. 나란히 연장되고 전기적으로 병렬 접속된 2 개의 텅스텐 필라멘트가 제공되는 것이 바람직하다. 2 개의 필라멘트가 트윈 필라멘트(twin filament)로 감겨진다. 그러나, 2 개 초과의 필라멘트가 공통의 나선 형상으로 되게 하여, 3중 필라멘트를 갖는 가열 요소를 형성하는 것이 또한 가능하다.

커버 플레이트가 또한 제공될 수 있다. 이러한 커버 플레이트는 접촉 플레이트 바로 위에, 구체적으로는 가열 평면과 접촉 플레이트의 평면 사이의 이격 갭에 위치될 수 있다. 커버 플레이트는 단자 접점을 통해 연장되는 개구부를 갖는다. 커버 플레이트는 비전도성 재료로 이루어진다. 장치의 다양한 구역이 상이한 온도로 가열될 수 있도록, 특히 수 개의 상이한 가열 유닛이 서로 별도로 통전되어야 하는 경우, 2 개 초과의 접촉 플레이트가 제공될 수 있다. 특히, 가열 장치는 CVD 반응기의 구성요소이다. CVD 반응기는 처리 가스를 프로세스 챔버 내로 도입할 수 있는 가스 입구 유닛을 포함하는 반응기 케이싱을 구비한다. 프로세스 챔버는 서셉터로 구성된 바닥을 가지며, 이러한 서셉터 상에는 처리 가스를 도입함으로써 코팅될 하나 이상의 기판이 배열된다. 전술한 가열 요소는 프로세스 챔버 또는 서셉터를 처리 온도로 가열하는데 사용된다. 가열 요소는, 가열 평면이 기판을 지지하는 상측면에 평행하거나 서셉터의 하측면에 평행하게 배열되도록 하는 방식으로 서셉터 아래에 위치된다. 접촉 플레이트의 평면에서의 단자 접점의 최적 배열은 각각의 접촉 플레이트가 각각의 다른 접촉 플레이트의 리세스(recess) 내로 결합하는 벌지(bulge)를 갖게 함으로써 가능하게 된다. 결과적으로, 접촉 플레이트는 빗살형 방식으로 서로 결합한다. 결과적으로 형성된 접촉 연장부는 단자 접점을 지지한다.

CVD 시스템의 서셉터는 바람직하게는 수 개의 가열 구역을 구비하는 히터에 의해 가열된다. 각각의 가열 구역은 바람직하게는 그에 할당된 가열 장치로 구성된다. 본 발명의 일 변형예에서의 장치는 수 개의 가열 장치를 구비하며, 여기서 중앙 가열 장치는 적어도 하나, 바람직하게는 3 개 이상의 가열 장치에 의해 둘러싸인다. 중앙 가열 장치는 바람직하게는 환형 윤곽을 갖는다. 중앙 가열 장치를 둘러싸는 반경 방향 외측의 다른 가열 장치는 환형 윤곽을 갖는다. 추가적인 외부 가열 장치도 또한 환형 윤곽을 가질 수 있다. 반경 방향 외측에 배치된 가열 장치 중 적어도 하나는 바람직하게는 2 개의 접촉 플레이트를 구비하며, 이러한 2 개의 접촉 플레이트는 공통 평면 내에 배열되고, 전기화학적으로(galvanically) 서로 분리되고 그리고 나머지 가열 장치의 접촉 플레이트와도 분리되어 있다. 적어도 2 개의 가열 장치는 서로 별도로 통전될 수 있다. 2 개의 가열 장치의 가열 요소는 또한 공통 평면 내에 배치될 수 있다. 본 발명의 일 변형예는 최외측 가열 장치를 제공하고, 이러한 최외측 가열 장치에서는, 접촉 플레이트가 제 1 평면 내에 배치되고, 제 2 접촉 플레이트가 제 2 평면 내에 배치된다. 이들 평면은 서로 이격되어 있다. 반경 방향 최외측의 가열 장치는 내측 가열 장치 또는 적어도 하나의 중앙 가열 장치의 가열 요소를 수용하는 평면 위에 배치된 하나 이상의 가열 요소를 가질 수 있다. 반경 방향 최외측의 가열 장치의 가열 요소는 서로 접촉될 정도로 밀착식으로 서로 인접하게 배치될 수 있다. 특히, 반경 방향 최외측의 가열 장치는 지지 요소가 수 개의 가열 요소를 동시에 지지하게 제공된다. 인접하게 연장되는 가열 요소는 수 개의 위치에서 지지 요소에 의해 지지된다. 지지 요소가 금속으로 제조되는 경우, 가열 요소는 또한 지지 요소에 의해 수 개의 위치에서 서로 전기적으로 접속된다. 특히 절연 요소가 공간적으로 할당되어 있는 접속 요소가 제공된다. 접속 요소는 접촉 플레이트를 커버 플레이트 또는 지지 플레이트와 접속시킬 수 있다. 이것은 접속 요소를 접촉 플레이트에 확고하게(positively) 결합시킴으로써 실행되는 것이 바람직하다. 전류를 도입하는데 사용되는 접촉 핀이 접촉 플레이트로부터 돌출할 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예가 첨부 도면에 기초하여 하기에서 설명될 것이다.

도 1은 CVD 반응기의 개략적인 구조이고,
도 2는 제 1 예시적인 실시예에 있어서의 본 발명에 따른 가열 장치의 평면도이고,
도 3은 도 2에 도시된 가열 장치의 측면도이고,
도 4는 가열 장치의 저면도이고,
도 5는 가열 장치의 사시도이고,
도 6은 도 5에서의 VI-VI 선을 따라 취한 단면이고,
도 7은 도 2에서의 VII-VII 선을 따라 취한 단면이고,
도 8은 제 2 예시적인 실시예에 있어서의 가열 장치의 평면도이고,
도 9는 도 8에서의 IX 화살표에 따른 측면도이고,
도 10은 도 8에 평면도로 도시된 예시적인 실시예의 저면도이고,
도 11은 도 10에서의 XI-XI 선을 따라 취한 단면의 3차원 도면이고,
도 12는 본 발명의 제3 예시적인 실시예의 평면도이고,
도 13은 도 12에서의 XIII 화살표에 따른 측면도이고,
도 14는 도 12에 평면도로 도시된 예시적인 실시예의 저면도이고,
도 15는 도 14에서의 XV-XV 선을 따라 취한 단면이고,
도 16은 도 14에서의 XV-XV 선을 따라 취한 단면의 3차원 도면이고,
도 17은 본 발명의 제4 예시적인 실시예의 평면도이고,
도 18은 도 17에서의 XVIII 화살표에 따른 측면도이고,
도 19는 도 17에서의 XIX 화살표에 따른 다른 측면도이고,
도 20은 도 17에서의 XX-XX 선을 따라 취한 단면이고,
도 21은 도 17에서의 XXI-XXI 선을 따라 취한 단면이고,
도 22는 도 21에서의 XXII-XXII 선을 따라 취한 단면이고,
도 23은 접속 요소를 통한 단면의 3차원 도면이고,
도 24는 다중-구역 히터 내로 조립된 3 개의 가열 장치의 저면도이고,
도 25는 도 24에서의 XXV-XXV 선을 따라 취한 단면이고,
도 26은 도 25에서의 XXVI-XXVI 선을 따라 취한 단면이고,
도 27은 가열 요소의 연장 방향 주위로 감겨진 2 개의 필라멘트로 이루어진 가열 요소의 도면이고,
도 28은 도 24에 저면도로 도시된 다중-구역 히터의 평면도이며,
도 29는 가열 장치를 통한 단면으로서, 접촉 플레이트의 개구부의 원추형 벽에 접하는 접촉 핀의 원추형 인접면을 나타내고 있다.

본 발명에 따른 가열 장치는 바람직하게는 도 1에 개략적으로 도시된 유형의 CVD 반응기의 구성요소이다. CVD 반응기는 가스 입구 유닛(22)을 포함하는 반응기 케이싱(24)을 가지며, 이 가스 입구 유닛(22)을 통해서 처리 가스가 가스 입구 유닛(22) 아래에 위치된 프로세스 챔버(23) 내로 도입된다. 프로세스 챔버(23)의 바닥은 코팅된 기판을 지지하는 서셉터(21)로 이루어진다. 서셉터(21) 아래에는, 수 개의 가열 구역을 구비하는 가열 장치(10)가 위치되어 있다.

도 1에서는 개략적으로만 도시되어 있는 가열 장치(10)가 도 2 내지 도 6에 상세하게 도시되어 있다.

가열 장치는 총 9 개의 가열 유닛(1.3 내지 9.3)을 갖는다. 가열 유닛(1.3 내지 9.3)은 평면(E2) 내의 나선형 라인 상에 배열된다. 가열 유닛(1.3 내지 9.3)은 본질적으로 동일하고 균일한 길이를 갖는다. 그러나, 가열 유닛(1.3 내지 9.3)의 길이는 또한, 가열 유닛(1.3 내지 9.3)이 다양한 열 출력을 전달해야 하는 경우에 개별적으로 상이할 수 있다.

원형 단면을 갖는 각 가열 유닛(1.3 내지 9.3)은 가열 요소(1 내지 9)로 구성된다. 가열 유닛(1.3 내지 9.3)은 도면에 있어서 나선 호형 경로 상에 배열된 둥근 몸체로 도시되어 있다. 이것은 가열 유닛(1.3 내지 9.3)에 대한 하나의 변형 실시예이다. 그러나, 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 가열 유닛(1.3 내지 9.3) 각각은 하나 이상의 와이어, 소위 필라멘트로 제조된다. 하나 이상의 와이어는 나선형 라인의 중심선 주위에 나선 턴(helical turn)으로 권취되고, 이에 의해 그 재킷 벽(jacket wall)이 필라멘트의 나선 턴으로 이루어진, 원형 단면을 갖는 중공 몸체가 얻어진다.

가열 요소(1 내지 9)는 서로 동축으로 자리잡은(nestled coaxially into each other) 가열 구역을 형성한다. 중앙 가열 요소(9)는 중앙 가열 구역을 형성한다. 가열 요소(9)의 단자 접점(9.2)은 원형 윤곽을 갖는 가열 장치의 대략 중심에 위치된다. 단자 접점(9.2)은 접촉 플레이트(12)와 접속된다. 다른 단자 접점(9.1)은 중심의 반경 방향 외측에서 접촉 플레이트(11)와 접속된다. 접촉 플레이트(11)는 제 1 접촉 플레이트이며, 가열 요소(1 내지 9)의 각각의 제 1 접점(1.1, 2.1, 3.1, 4.1, 5.1, 6.1, 7.1, 8.1, 9.1)이 제 1 접촉 플레이트와 접속된다. 각각의 제 2 단자 접점(1.2, 2.2, 3.2, 4.2, 5.2, 6.2, 7.2, 8.2, 9.2)이 제 2 접촉 플레이트(12)와 접속된다. 제 1 접촉 플레이트(11) 및 제 2 접촉 플레이트(12)는 전기 전도성 재료, 예를 들어 금속으로 이루어지고, 전기 전도 방식으로 각각의 단자 접점(1.1 내지 9.2)과 접속된다.

단자 접점(1.1 내지 9.2)은 표면 법선의 방향, 즉 접촉 플레이트(11, 12)의 표면에 수직인 방향으로 돌출한다. 제 1 단자 접점(1.1 내지 9.1)은 제 2 단자 접점(1.2 내지 9.2)과 동일한 길이를 갖는다. 결과적으로, 2 개의 접촉 플레이트(11, 12)는 공통 평면(E1) 내에 배치된다. 단자 접점(1.1 내지 9.1 또는 1.2 내지 9.2)이 그로부터 직각으로 돌출하는 가열 유닛(1.3 내지 9.3)은 제 2 평면(E2) 내에 배치된다.

도 2 및 도 4로부터 명백한 바와 같이, 2 개의 단자 접점은 바람직한 예시적인 실시예에 있어서 항상 쌍으로 하나가 다른 것 옆에 배치된다. 여기에서는, 제 1 접촉 플레이트(11)와 접속된 제 1 단자 접점, 또는 제 2 접촉 플레이트(12)와 접속된 각각의 제 2 단자 접점이 포함된다.

2 개의 접촉 플레이트(11, 12)는 절연 갭(13)에 의해 서로 이격되어 있다. 절연 갭(13)은 접촉 플레이트(11, 12)가, 서로 부딪쳐서 단락을 발생하거나 절연 갭(13)을 지나서 아크가 형성되게 하는 일없이, 가열 장치를 가열 또는 냉각하는 동안에 약간 이동할 수 있게 하기에 충분히 크다. 이격 갭(13)은 호형 라인 상에서 연장된다. 이것은 각각의 다른 접촉 플레이트(11, 12)의 오목부(cove) 내로 결합하는 텅형(tongue-like) 접촉 연장부(11', 12')를 생성한다.

가열 요소(1)는 금속으로 이루어질 수 있다. 단자 접점(N.1 또는 N.2)은 각각의 가열 요소의 각 가열 유닛(N.3) 상에 일체로 성형된다. 각 단자 접점(N.1, N.2)의 자유 단부는, 굵어지고 접촉 플레이트(11, 12)에 대해 접하는 푸트부(20)를 갖는다. 푸트부(20)로부터 돌출하는 나사형 섹션은 접촉 플레이트(11, 12)의 개구부를 통해 결합한다. 너트(16)가 나사형 섹션 상에 나사결합된다.

전기 비전도성 재료, 예를 들어 세라믹 재료로 구성된 지지 플레이트(15)가 제공되며, 이 지지 플레이트(15)는 제 1 평면(E1)과 제 2 평면(E2) 사이의 공간에 위치된다. 지지 플레이트(15)는 가열 유닛(N.3) 바로 아래에 위치되고, 복수의 지지 요소(17)에 의해 개별 가열 유닛(N.3)과 접속된다. 이에 의해, 가열 유닛(N.3)이 나선형 라인 상에 유지된다. 단자 접점(N.1, N.2)은 지지 플레이트(15)의 개구부(19)를 관통하고 있다.

Y자형 지지 요소는 금속으로 제조될 수 있다. 이들의 Y-웨브(Y-web)는 지지 플레이트(15)의 체결 개구부(fastening opening) 내로 삽입된다. 2 개의 Y-레그(Y-leg)는 상향으로 돌출한다. Y-레그는 서로에 대해 평행하게 돌출할 수 있다. 이들 Y-레그는 그들 사이에 가열 유닛을 수용한다. 도 7은 지지 요소를 통한 단면 및 그에 따른 지지 요소의 윤곽선을 도시하고 있다. 가열 유닛과 지지 플레이트(15) 사이에서 연장되는 이격 웨브는 가열 유닛을 지지 플레이트(15)에 대해 지정된 거리로 유지한다. 펀치가공 부품으로 제조된 지지 요소(17)는 지지 플레이트(15)의 개구부 내로 확고하게 삽입된다. 가열 유닛(1)은 지지 요소(17)의 2 개의 아암들 사이에 배치되고, 2 개의 아암들 사이의 자유 공간은 가열 유닛의 윤곽선에 대해 조정된다. 반경 방향 외측 아암은 반경 방향 내측에 배치된 아암보다 설계적으로 더 길다.

몰리브덴으로 이루어진 커버 플레이트(14)가 제공되며, 이 커버 플레이트(14)는 공통 평면(E1) 내에 배치된 2 개의 접촉 플레이트(11, 12) 바로 위에 위치된다. 이 커버 플레이트(14)는 비전도성 재료, 예를 들어 세라믹 재료로 제조되고, 단자 접점(N.1, N.2)의 푸트부(20)의 높이에 배치된 개구부(18)를 갖는다. 단자 접점(N.1, N.2)은 이들 개구부(18)를 통해 안내된다.

도시되지 않은 예시적인 실시예에서는, 2 개 초과의 접촉 플레이트(11, 12)가 제공된다. 결과적으로, 상이한 가열 요소(1 내지 9)가 가변적으로 통전될 수 있다. 예시적인 실시예에 나타낸 가열 장치에서, 가열 요소(1 내지 9)의 가열 유닛(N.3)은 각각 서로 병렬 접속되어 있다. 개별 반경 방향 구역에 의해 서셉터(21)로 방사된 열 출력은 본질적으로 가열 유닛(N.3)의 길이에 따라 달라진다.

예시적인 실시예에 있어서, 복수의 가열 요소가 나선형 곡선 상에 배치된다. 그러나, 가열 요소는 또한 서로 안에 자리잡은 원호형 라인 상에 배치될 수 있다. 더욱이, 가열 요소는 또한 서로 안에 자리잡은 수 개의 나선형 곡선 상에 배열될 수 있다.

도 2 내지 도 7에 도시된 가열 장치는 다중-구역 히터의 중앙 가열 장치일 수 있다. 도 8 내지 도 11은 다중-구역 가열 시스템의 중앙 가열 장치(10)에 대한 다른 예시적인 실시예를 도시하고 있다.

가열 시스템은 원형 베이스 영역의 중심 주위의 나선형 라인 상에 잇따라(one right next to the other) 배열된 복수의 가열 요소(1 내지 9)를 갖는다. 이러한 예시적인 실시예에 있어서, 개별 가열 요소(1 내지 9)는 모두가 적어도 하나의 360° 호(arc)에 걸쳐서 연장되는 것은 아니다. 이들 가열 요소(1 내지 9)는 제 1 예시적인 실시예에서보다 설계적으로 더 짧다. 그러나, 제 2 예시적인 실시예에서의 가열 요소의 총 개수는 제 1 예시적인 실시예보다 많다. 가열 요소(1 내지 9)는 서로 옆에 본질적으로 일정한 거리로 이격되어 배치되며, 2 개의 인접하게 연장되는 가열 요소 사이의 거리는 일부 위치에서 다소 커지는데, 이는 여기에서 각각의 접촉 플레이트(11, 12)가 서셉터(21)를 상승시킬 수 있도록 플런저를 통과시킬 수 있는 개구부(28)를 제공하기 때문이다.

개별 가열 요소(1 내지 9)는 각각 1 개 또는 2 개의 필라멘트(38, 39)에 의해 형성된다. 도 27에 도시된 바와 같이, 필라멘트는 나선 형태로 성형되어 있다. 2 개의 필라멘트(38, 39)는 가열 요소의 연장 방향 주위의 나선형 라인 상에서 대략 일정한 거리로 인접하게 연장된다.

도 8 내지 도 11에 도시된 예시적인 실시예에 있어서, 모든 가열 요소(1 내지 9)는 지지 플레이트(15)에 평행하게 연장되는 공통 평면 내에 배치된다. 그러나, 반경 방향 최외측의 가열 요소는 반경 방향 내측에 배치된 가열 요소보다 낮은 높이 상에서 연장되고, 즉 접촉 플레이트(11, 12)의 평면에 더 근접하게 배치되는 것이 또한 제공될 수 있다.

가열 요소(1 내지 9)는 지지 요소(17)에 의해 지지 플레이트(15)의 평면에 평행한 평면 내에 유지된다. 지지 요소(17)의 푸트부는 지지 플레이트에 고정된다. 이러한 목적을 위해, 위 및 아래로부터 지지 플레이트(15)를 파지하는 확고한 로킹 요소가 제공된다.

접속 요소(27)가 지지 플레이트(15)를 플레이트(14)와 결합하는데 사용된다. 플레이트(14)는 금속 또는 세라믹으로 제조될 수 있다. 지지 플레이트(15)는 바람직하게는 금속으로 제조되며, 그에 따라 그 반사 작용으로 인해 열 방사에 대한 차폐물(shield)로서 기능한다.

플레이트(14)는 절연 접속 요소를 거쳐서 접촉 플레이트(11, 12)와 결합된다. 이것은 접촉 플레이트(11, 12)를 서로 이격된 상태로 유지하여, 2 개의 접촉 플레이트(11, 12)를 서로 전기적으로 절연하는, 접촉 플레이트들(11, 12) 사이의 갭(13)을 생성한다.

복수의 접촉 핀(25)은 접촉 플레이트(11, 12)의 배면측으로부터 돌출하고, 가열 요소(1 내지 8)에 통전하도록 이들 접촉 플레이트에 고정된 접촉 단자를 구비할 수 있다. 모든 가열 요소(1 내지 9)는 동일한 오옴 저항을 의미하는 동일한 호 길이를 가지며, 전기적으로 병렬 접속되어 있다.

도 12 내지 도 16에 도시된 예시적인 실시예는 본질적으로 베이스 영역의 면에서만 이전의 예시적인 실시예와 상이하다. 여기서 베이스 영역은 또한 원형이지만, 그 중심이 개구부를 가지며, 이 개구부의 크기는 도 8 내지 도 11에 도시된 예시적인 실시예가 중앙 자유 공간 내에 배치될 수 있도록 하는 방식으로 치수설정된다. 이것에 의해, 도 12 내지 도 16에 도시된 가열 장치(26)는 다중-구역 히터의 가열 구역을 형성한다. 다중-구역 히터는, 2 개의 가열 장치, 예를 들어 도 8 내지 도 11 및 도 12 내지 도 16에 도시된 가열 장치로만 이루어지는 경우, 2-구역 히터의 외측 가열 구역을 형성한다.

수 개의 접촉 플레이트(11, 12)가 제공된다. 갭(13)에 의해 서로 분리된 2 개의 접촉 플레이트(11, 12)가 포함되어 있다. 베이스 영역의 중심 주위의 단일의 나선 호형 라인 상에서 수 개의 가열 요소(1 내지 9)가 연장된다. 가열 요소(1 내지 9)는 동일한 길이를 가지며, 전기적으로 병렬 접속되어 있다. 접촉 플레이트(11, 12)는 접촉 핀(25)을 가지며, 각각의 접촉 핀(25)은 접촉 플레이트(11, 12)의 배면측으로부터 돌출한다. 이들 접촉 핀(25)은 클램핑 단자(clamping terminal)(도시되지 않음)를 사용하여 서로 접속되거나 접촉 잭(contact jack) 내로 삽입되어, 접촉 플레이트(11, 12)에 전기 에너지를 개별적으로 공급한다. 결과적으로, 가열 장치(26)는 가열 장치(10)에 비해서 개별적으로 통전될 수 있다.

도 15 및 도 16은 푸트부(feet)(20)의 특정 구성을 도시하고 있으며, 이러한 푸트부(20)에 의해 가열 요소(1 내지 9), 즉 통기 필라멘트(airing filament)(38, 39)가 접촉 플레이트(11, 12)와 접속되어 있다. 접촉 플레이트(11, 12)는 원추형 보어홀(borehole)을 구비하고, 이러한 보어홀 내로 푸트부(20)의 원추형 섹션이 들어간다. 푸트부(20)의 나사형 섹션 상에 너트(16)가 나사결합되어, 푸트부(20)의 원추형 표면이 넓은 표면에 걸쳐서 원추형 개구부의 벽과 접촉하게 한다. 너트(16)는 로킹 핀(locking pin)에 의해 회전에 대해 고정된다. 나사형 섹션은 절두원추부의 스터브 부분(stub portion)과 접하여 있다. 로킹 핀은 나사형 섹션의 보어홀을 통해 삽입될 수 있다. 이러한 보어홀은 또한 너트(16)의 벽의 개구부와 동일 평면상에 있을 수 있으며, 그에 따라 로킹 핀은 너트 및 나사형 생크(threaded shank) 양자 모두를 관통한다.

도 15 및 도 16에 도시된 예시적인 실시예에 있어서, 반경 방향 최외측의 가열 요소는, 반경 방향 내측의 가열 요소보다 접촉 플레이트(11, 12)로부터 덜 이격되어 있는 평면 내에서 연장되고, 그에 따라 반경 방향 최외측의 가열 요소가 위치되는 평면보다 접촉 플레이트(11, 12)의 평면으로부터 더 멀리 이격되어 있는 평면 내에서 연장된다. 이러한 이유 때문에, 최외측 권취부를 형성하는 가열 요소의 필라멘트를 접촉 플레이트(11, 12)와 결합시키는 푸트부(20)는 내측 가열 요소를 접촉 플레이트(11, 12)와 결합시키는 푸트부(20)보다 다소 짧은 디자인을 갖는다.

도 17 내지 도 23에 도시된 예시적인 실시예는 반경 방향 최외측의 가열 구역을 나타내고 있다. 여기에서는, 수 개의 가열 요소(1 내지 5)는 서로 부분적으로 접촉하여, 공통의 원호형 라인 상에서 연장된다. 이전에 설명된 예시적인 실시예와는 대조적으로, 여기에서는, 2 개의 환형 접촉 플레이트(11, 12)는 하나가 다른 것 위에 배치되어 있다. 각각의 접촉 플레이트(11, 12)는 가열 요소(1 내지 5)를 등지는 접촉 핀(25)을 통해 통전될 수 있다. 여기에서는, 접촉 플레이트(11, 12)는 서로 평행하게 연장되고 서로 이격되어 있는 평면들 내에 배치된다.

지지 요소가 하나의 각자의 가열 요소만을 지탱하는 전술한 예시적인 실시예와는 대조적으로, 여기에서는, 지지 요소(30)는 총 5개의 가열 요소를 지탱한다. 지지 요소(30)가 금속으로 이루어지므로, 가열 요소(1 내지 5)는 지지 지점에서 서로 접속된다.

지지 요소(30)의 푸트부(34)는 지지 플레이트(15)의 슬릿(slit)(35)을 통해 결합한다. 푸트부(34)로부터 돌출하는 웨브가 제공되며, 웨브는 지지 플레이트의 하측부 및 상측부 위에서 연장된다.

이러한 예시적인 실시예에 있어서, 지지 플레이트(15)는 비전도성 재료로 이루어진다. 지지 요소(30)는 트로프형 리세스(trough-shaped recess)를 형성하며, 이러한 트로프형 리세스 각각은 리브형 에지(ribbed edge)를 구비한다. 명확화를 위해 도 20 내지 도 23에서 중실체(solid body)로서 도시된 필라멘트(38, 39)가 이러한 리브형 에지 상에 배치된다.

도 20으로부터 명백한 바와 같이, 가열 요소(1 내지 5)는 공통 평면 내에서 연장되지 않는다. 오히려, 가열 요소는 상이한 평면 내에 배치되어 있다. 가열 요소(1 내지 5) 각각은 지지 플레이트(15) 또는 접촉 플레이트(11, 12)로부터 상이한 거리로 이격되어 있다. 가열 요소(1)의 반경 방향 외측에서 연장되는 가열 요소(2)는 가열 요소(1)보다 지지 플레이트(15)로부터 더 멀리 이격되어 있다. 반경 방향 최외측의 가열 요소(3, 4, 5)는 가열 장치(26)의 중심으로부터 대략 동일한 거리로 연장되고, 가열 요소(3)는 지지 플레이트로부터 가열 요소(1)와 대체로 동일한 거리로 이격되어 있다. 그러나, 반경 방향 최외측의 가열 요소(4, 5)는 지지 플레이트(15)에 가장 밀접하여 있다. 결과적으로, 반경 방향 최외측의 가열 요소(4, 5)는 접촉 플레이트(11 또는 12)의 평면에 평행한 가장 깊은 평면 내에 배치된다.

또한, 도 21 내지 도 23은 지지 플레이트(15)를 2 개의 접촉 플레이트(11 및 12)와 접속시키는 접속 요소(27)를 또한 도시하고 있다. 접속 요소(27)는 지지 플레이트(15)의 개구부에 체결된 금속 스트립으로 이루어진다. 금속 스트립(27)은 2 개의 접촉 플레이트(11, 12)의 개구부를 통해 결합하고, 거기에서 각각의 절연체(32, 33)에 의해 접촉 플레이트(11, 12)와 결합된다. 접촉 플레이트(11, 12)는 절연 재료로 제조된 스페이서(31)에 의해 이격되어 있다. 스페이서(31)는 접속 요소(27)를 둘러싸는 세라믹 슬리브이다. 세라믹 튜브(31)의 내부 벽에 접할 수 있는 측방향 돌출 날개부가 스페이서(31)를 접속 요소(27)에 대해 중심설정하는데 사용된다. 절연체(32, 33)는 감소된 직경을 갖는 섹션을 구비하는 원통형 세라믹 몸체이다. 직경이 감소된 섹션은 접촉 플레이트(11, 12)의 개구부 내로 삽입된다. 확대된 직경을 갖는 섹션은 접촉 플레이트(11, 12)의 측면 표면에 대해 지지된다. 절연체(32, 33)의 중심축은 접속 요소(27)가 통과하는 슬릿을 갖는다. 도 22로부터 명백한 바와 같이, 접속 요소의 하나의 단차부(step)가 절연체(32)에 대해 지지되고, 절연 헤드(33)는 로킹 요소(36)에 의해 접속 요소(27)에 체결되며, 로킹 요소(36)는 접속 요소(27)의 개구부를 통해 삽입되는 로킹 핀을 갖는다.

지지 플레이트(15)는 접속 요소(27)의 측방향으로 돌출하는 지지 아암에 의해 지탱된다. 접속 요소(27)의 일 섹션은 지지 플레이트(15)의 개구부를 통해 결합한다. 거기에서 로킹 요소(36)의 핀이 또한 개구부 내로 삽입된다.

로킹 요소(36)는 로킹 개구부를 통해 삽입될 수 있는 핀을 구비하는 로킹 웨이퍼(locking wafer)로 이루어질 수 있다.

도 24 및 도 28은 전술한 가열 시스템(10, 26, 29)이 서셉터(21) 아래의 히터로서 사용되는 배열에 있어서의 상기 가열 시스템(10, 26, 29)을 도시하고 있다. 개별 가열 장치(10, 26, 29)는 서로 안에 자리잡고(nestled into) 있다. 가열 장치(10, 26)의 가열 요소(1 내지 9)가 공통 평면 내에서 연장되고 있지만, 가열 요소(1 내지 5)는 이러한 평면 위에 부분적으로 배치되지만, 또한 이러한 평면 아래에도 부분적으로 배치되어 있다. 반경 방향 최내측의 가열 장치(10)의 가열 요소는 모두 공통 평면상에 배치된다. 중앙 가열 장치(26)의 가열 요소는 또한, 반경 방향 최외측의 나선형 코일부에 위치된 가열 요소를 제외하고, 이러한 평면 내에서 연장된다. 이러한 반경 방향 최외측의 가열 요소는 보다 낮은 높이 상에서 연장되며, 이것은 이들 가열 요소가 사용시에 반경 방향 내측의 가열 요소보다 서셉터 하부측으로부터 더 멀리 이격되어 있다는 것을 의미한다. 반경 방향 최외측의 가열 장치(29)의 가열 요소는 중앙 가열 장치(10)의 가열 요소보다 높은 높이 상에 부분적으로 배치된다. 그러나, 최외측 가열 장치(29)의 반경 방향 최외측의 가열 요소는 보다 낮은 높이 상에 배치된다. 특히, 개별 가열 요소가 반경 방향 내측의 가열 장치(10, 26)보다 반경 방향 최외측의 가열 장치(29)에서 서로 더 밀접하게 배치되게 제공된다. 2 개의 반경 방향 내측의 가열 장치(10, 26)보다 최외측 가열 장치(29) 내에 반경 방향 단위 길이당 더 많은 가열 요소가 위치된다.

또한, 도 13으로부터 얻어질 수 있는 바와 같이, 단지 하나의 반경 방향 최외측의 나선형 코일부만이 보다 낮은 높이 상에서 연장되는 것이 아니다. 하부에 있는 높이 상에서 연장되는 수 개의 반경 방향 최외측의 나선형 코일부 상에 위치된 가열 요소가 존재한다.

도 25 및 도 26은 나사 접속을 통해 전기 전도 방식으로 접촉 플레이트(11)와 접속되는 특수하게 구성된 접촉 핀(25)을 도시하고 있다. 너트에 의해 나사형 섹션에 체결된 저널(journal)(37)이 중공형 저널(25) 내로 돌출하여 있다. 여기에서는, 저널(37)의 횡방향 개구부가 중공형 접촉 핀(25)의 횡방향 슬릿과 동일 평면상에 있다.

여기에서는, 접촉 핀(25)이 원추형 접촉 표면을 통해 접촉 플레이트(11)의 개구부의 원추형 벽에 접하는 것이 또한 제공된다. 이것은 예를 들어 도 29에 도시되어 있다.

상기 기재는 전체적으로 본 출원에 의해 포함되는 본 발명을 설명하는 역할을 하고, 각각은 하기의 특징 조합에 의해 별도로 종래 기술을 추가로 개선하는 것이며, 구체적으로는:

2 개의 접촉 플레이트가 공통의 제 1 평면 내에 배치되는 것을 특징으로 하는, 장치;

가열 유닛은 CVD 반응기의 프로세스 챔버의 서셉터 아래에 있어서의 제 1 평면에 평행한 평면 내에 위치되는 것을 특징으로 하는, 장치;

단자 접점(1.1 내지 9.1, 1.2 내지 9.2)은 제 1 평면의 표면 법선의 방향으로 연장되어, 가열 요소의 연장 방향에 대해 90° 각도로 연장되고, 저항 가열 유닛(1.3 내지 9.3)이 본질적으로 90°의 곡선부를 형성하거나, 단자 접점(1.1 내지 9.2)이 90° 각도로 형성되는 것이 특히 제공되는 것을 특징으로 하는, 장치;

저항 가열 유닛은 장치의 중심 주위의 나선형 또는 원호형 라인을 따라 위치되고, 및/또는 수 개의 가열 유닛(1.3 내지 9.3)은 원호형 또는 나선형 라인을 따라 위치되고, 특히 연달아 배치(lying one behind the other)되거나 서로 안에 자리잡고 있는(nestled into) 것을 특징으로 하는, 장치;

2 개의 접촉 플레이트(11, 12)가 소정 거리(13)만큼 서로 이격되어 있으며, 이러한 소정 거리(13)가 특히 공기 갭(air gap)으로 구성되고, 금속으로 이루어진 2 개의 접촉 플레이트(11, 12)는 절연체로 형성된 스페이서(31)에 의해 서로 이격된 거리로 유지되고, 특히 접속 요소(27)가 스페이서(31)에 할당되는 것이 특히 제공되는 것을 특징으로 하는, 장치;

공통의 제 1 평면(E1)에 배치된 2 개의 제 1 및 제 2 접촉 플레이트(11, 12)는 빗살형 방식으로 상호맞물리는 접촉 연장부(11', 12')를 구비하는 것을 특징으로 하는, 장치;

공통의 접촉 플레이트(11, 12)에는 각자의 2 개의 인접하게 배열된 단자 접점(1.2, 2.2; 2.1, 3.1; 3.2, 4.2 ..., 8.2, 9.2)이 할당되는 것을 특징으로 하는, 장치;

접촉 플레이트(11, 12)에 평행하게 지지 플레이트(15)가 배열되며, 이 지지 플레이트(15)는 지지 요소(17)를 구비하며, 지지 요소(17)에 의해 지지 플레이트(15)가 가열 유닛(1.3 내지 9.3)을 지지하고, 지지 요소(17)는 지지 플레이트(15)로부터의 그들의 위치적 거리 및 서로로부터의 그들의 거리에 대하여 가열 요소(1 내지 9)를 제위치에 고정하는 것이 특히 제공되고, 적어도 가열 요소(1)에 대향하는 지지 플레이트(15)의 측면은 열을 반사하도록 설계되는 것이 특히 제공되는 것을 특징으로 하는, 장치;

지지 플레이트(15)와 접촉 플레이트(11, 12) 사이에는 커버 플레이트(14)가 배열되며, 이 커버 플레이트(14)는 단자 접점(1.1 내지 9.2)이 관통 연장되는 개구부(18)를 형성하는 것을 특징으로 하는, 장치;

가열 요소(1 내지 9)를 갖는 중앙 가열 장치(10)는 하나 또는 그 초과의 가열 요소(1 내지 9)를 구비하는 외측 가열 장치(26, 29)에 의해 둘러싸이고, 가열 장치(10, 26, 29)는 서로 독립적으로 통전될 수 있는 가열 요소(1 내지 9)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 장치;

지지 플레이트(15)는 접속 요소(27)에 의해 접촉 플레이트(11, 12) 중 적어도 하나와 결합되고, 접속 요소(27)는 특히 절연체(32, 33)에 의해 접촉 플레이트(11, 12)와 결합되는 것을 특징으로 하는, 장치;

수 개의 가열 유닛(10, 26, 29)이 서로의 주위에 원형으로 배열되고, 하나의 제 1 중앙 가열 장치(10)는 원형 윤곽선을 가지며, 적어도 하나의 반경 방향 외측의 가열 장치(26, 29)는 환형 윤곽을 갖는 것을 특징으로 하는, 장치;

반경 방향 최외측의 가열 장치는 지지 요소에 의해 서로 전기적으로 접속되는 복수의 인접하게 연장되는 가열 요소를 구비하는 것을 특징으로 하는, 장치;

가열 요소는 나선 턴으로 권취된 필라멘트로 구성되며, 가열 요소는 특히 트윈 필라멘트로서 설계되는 것을 특징으로 하는, 장치.

개시된 모든 특징은 (단독으로, 또한 서로 조합하여 취해진) 본 발명에 필수적인 것이다. 이로써, 본 출원의 개시는 또한, 수반된/첨부된 우선권 문헌(이전 출원의 사본)의 개시 내용을, 전체적으로, 또한 본 출원의 청구범위에 이러한 문헌의 특징을 또한 원용할 목적으로 포함한다. 하위청구항에 있어서의 특징은, 특히 이러한 청구항에 기초하여 분할 출원을 만들도록, 종래 기술의 독립적이고 진보적인 추가 개선점을 특징화한다.

1 : 가열 요소 10 : 가열 장치
2 : 가열 요소 11 : 접촉 플레이트
3 : 가열 요소 12 : 접촉 플레이트
4 : 가열 요소 13 : 갭
5 : 가열 요소 14 : 커버 플레이트
6 : 가열 요소 15 : 지지 플레이트
7 : 가열 요소 16 : 너트
8 : 가열 요소 17 : 지지 요소
9 : 가열 요소 18 : 개구부
19 : 개구부
1.1 : 단자 접점 20 : 푸트부
2.1 : 단자 접점 21 : 서셉터
3.1 : 단자 접점 22 : 가스 입구 유닛
4.1 : 단자 접점 23 : 프로세스 챔버
5.1 : 단자 접점 24 : CVD 반응기
6.1 : 단자 접점 25 : 접촉 핀
7.1 : 단자 접점 26 : 가열 장치
8.1 : 단자 접점 27 : 접속 요소
9.1 : 단자 접점 28 : 개구부
29 : 가열 장치
1.2 : 단자 접점 30 : 지지 요소
2.2 : 단자 접점 31 : 스페이서
3.2 : 단자 접점 32 : 절연체
4.2 : 단자 접점 33 : 절연체
5.2 : 단자 접점 34 : 푸트부
6.2 : 단자 접점 35 : 슬릿
7.2 : 단자 접점 36 : 로킹 요소
8.2 : 단자 접점 37 : 저널
9.2 : 단자 접점 38 : 필라멘트, 텅스텐 와이어
39 : 필라멘트, 텅스텐 와이어
1.3 : 가열 유닛
2.3 : 가열 유닛 E1 : 제 1 평면
3.3 : 가열 유닛 E2 : 제 2 평면
4.3 : 가열 유닛
5.3 : 가열 유닛 N.1 : 단자 접점
6.3 : 가열 유닛 N.2 : 단자 접점
7.3 : 가열 유닛 N.3 : 가열 유닛
8.3 : 가열 유닛
9.3 : 가열 유닛

Claims

적어도 하나의 제 1 전기 전도성 접촉 플레이트(electrically conductive contact plate)(11) 및 적어도 하나의 제 2 전기 전도성 접촉 플레이트(12)와, 적어도 하나의 저항 가열 유닛(resistance heating unit)(1.3 내지 9.3)을 각각 갖는 복수의 전기적으로 병렬-접속된 제 1 가열 요소(heating element)(1 내지 9)를 구비하는 장치로서,
상기 가열 요소(1 내지 9) 각각은 제 1 단자 접점(terminal contact)(1.1 내지 9.1)에 의해 상기 제 1 접촉 플레이트(11)와 접속되고, 제 2 단자 접점(1.2 내지 9.2)에 의해 상기 제 2 접촉 플레이트(12)와 접속되며, 2 개의 접촉 플레이트(11, 12)는 공통의(shared) 제 1 평면(E1) 내에 배치되고, 상기 저항 가열 유닛(1.3 내지 9.3)은 상기 장치의 중심 주위의 나선형(spiral line) 또는 원호형(circular arc) 라인을 따라 배열되는, 장치에 있어서,
수 개의 가열 유닛(1.3 내지 9.3)은 원호형 또는 나선형 라인을 따라 위치되고, 특히 연달아 배치(lying one behind the other)되거나 서로 안에 자리잡고 있으며(nestled into each other), 공통의 제 1 평면(E1)에 배치된 2 개의 제 1 및 제 2 접촉 플레이트(11, 12)는 빗살형(comb-like) 방식으로 상호맞물리는 접촉 연장부(11', 12')를 구비하는 것을 특징으로 하는,
장치.
제 1 항에 있어서,
상기 가열 유닛(1.3 내지 9.3)은 CVD 반응기(24)의 프로세스 챔버(process chamber)(23)의 서셉터(susceptor)(21) 아래에서 제 1 평면(E1)에 평행한 평면(E2) 내에 위치되는 것을 특징으로 하는,
장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
단자 접점(1.1 내지 9.1, 1.2 내지 9.2)은 상기 제 1 평면의 표면 법선의 방향으로 연장되어, 상기 가열 요소의 연장 방향에 대해 90° 각도로 연장되고, 특히 상기 저항 가열 유닛(1.3 내지 9.3)이 본질적으로 90°의 곡선부를 형성하거나, 상기 단자 접점(1.1 내지 9.2)이 90° 각도로 형성되는 것이 제공되는 것을 특징으로 하는,
장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열 요소(1 내지 9)는 동일한 길이이며, 특히 동일한 호 길이에 걸쳐서 연장되는 것을 특징으로 하는,
장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 2 개의 접촉 플레이트(11, 12)는 소정 거리(13)만큼 서로 이격되어 있으며, 상기 소정 거리(13)는 특히 공기 갭(air gap)으로 구성되는 것을 특징으로 하는,
장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
금속으로 이루어진 상기 2 개의 접촉 플레이트(11, 12)는 절연체로 형성된 스페이서(31)에 의해 서로 이격된 거리로 유지되고, 특히 접속 요소(27)가 상기 스페이서(31)에 할당되는 것을 특징으로 하는,
장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
공통의 접촉 플레이트(11, 12)에는 2 개의 인접하게 배열된 단자 접점(1.2, 2.2; 2.1, 3.1; 3.2, 4.2 ..., 8.2, 9.2)이 각각 할당되는 것을 특징으로 하는,
장치.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접촉 플레이트(11, 12)에 평행하게 지지 플레이트(15)가 배열되며, 상기 지지 플레이트(15)는 지지 요소(17)를 구비하며, 상기 지지 요소(17)에 의해 상기 지지 플레이트(15)가 상기 가열 유닛(1.3 내지 9.3)을 지지하는 것을 특징으로 하는,
장치.
제 8 항에 있어서,
상기 지지 요소(17)는 상기 지지 플레이트(15)로부터의 그들의 위치적 거리 및 서로로부터의 그들의 거리에 대하여 상기 가열 요소(1 내지 9)를 제위치에 고정하는 것을 특징으로 하는,
장치.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
적어도 상기 가열 요소(1)에 대향하는 상기 지지 플레이트(15)의 측면은 열을 반사하도록 설계되는 것을 특징으로 하는,
장치.
제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지 플레이트(15)와 접촉 플레이트(11, 12) 사이에는 커버 플레이트(14)가 배열되며, 상기 커버 플레이트(14)는 상기 단자 접점(1.1 내지 9.2)이 관통 연장되는 개구부(18)를 형성하는 것을 특징으로 하는,
장치.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
가열 요소(1 내지 9)를 갖는 중앙 가열 장치(10)는 하나 또는 그 초과의 가열 요소(1 내지 9)를 구비하는 외측 가열 장치(26, 29)에 의해 둘러싸이고, 상기 가열 장치(10, 26, 29)는 서로 독립적으로 통전될 수 있는 가열 요소(1 내지 9)를 구비하는 것을 특징으로 하는,
장치.
제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지 플레이트(15)는 접속 요소(27)에 의해 상기 접촉 플레이트(11, 12) 중 적어도 하나와 결합되고, 상기 접속 요소(27)는 특히 절연체(32, 33)에 의해 상기 접촉 플레이트(11, 12)와 결합되는 것을 특징으로 하는,
장치.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
수 개의 가열 유닛(10, 26, 29)이 서로의 주위에 원형으로 배열되고, 하나의 제 1 중앙 가열 장치(10)는 원형 윤곽선을 가지며, 적어도 하나의 반경 방향 외측의 가열 장치(26, 29)는 환형 윤곽을 갖는 것을 특징으로 하는,
장치.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
반경 방향 최외측의 가열 장치(29)는 지지 요소(30)에 의해 서로 전기적으로 접속되는 복수의 인접하게 연장되는 가열 요소(1 내지 5)를 구비하는 것을 특징으로 하는,
장치.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열 요소(1 내지 9)는 나선 턴(helical turns)으로 권취된 필라멘트(filaments)(38, 39)로 구성되며, 상기 가열 요소(1 내지 9)는 특히 트윈 필라멘트(38, 39)로서 설계되는 것을 특징으로 하는,
장치.
제 1 항 내지 제 16항 중 어느 한 항의 특징화된 특징 중 하나 또는 그 초과의 특징을 포함하는 것을 특징으로 하는,
장치.