KR20170088419A - 기판 유지 장치 - Google Patents

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KR20170088419A
KR20170088419A KR1020177017584A KR20177017584A KR20170088419A KR 20170088419 A KR20170088419 A KR 20170088419A KR 1020177017584 A KR1020177017584 A KR 1020177017584A KR 20177017584 A KR20177017584 A KR 20177017584A KR 20170088419 A KR20170088419 A KR 20170088419A
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에두아르도 오스만 피니에로 서판
다니엘 클래슨스
아담 보이트
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아익스트론 에스이
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Abstract

본 발명은, CVD 또는 PVD 리액터의 공정 챔버 내에서 사용하기 위한 하나 이상의 기판을 유지하기 위한 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는 하나 이상의 기판(3)을 위한 하나 이상의 지지 영역(2)이 위치하는 평평한 상부면과 외곽선(7)에 의해 둘러싸인 상기 지지 영역(2)의 바닥면(14)으로부터 돌출하는 지지 돌출부(9)들을 갖고, 이 경우 상기 기판(3)의 윤곽에 상응하는 외곽선(7)이 상기 기판(3) 가장자리(8)의 각 섹션을 위치 고정 방식으로 지지하기 위한 위치 설정 에지(5, 5')들 측면에 있으며, 그리고 상기 지지 돌출부들은 상기 기판(3)이 배치될 수 있는, 상기 지지 영역 바닥면(14)에 비해 상승된 접촉면(15)들을 갖는다. 상기 기판의 표면 온도의 온도 균일성을 향상시키기 위해, 본 발명에 따르면, 상기 지지 돌출부(9)들은 상기 지지 영역 바닥면(14)의 리세스(20)로부터 생겨난다.

Description

기판 유지 장치{SUBSTRATE HOLDING DEVICE}
본 발명은, CVD 또는 PVD 리액터(Chemical Vapor Deposition or Physical Vapor Deposition Reactor)의 공정 챔버 내에서 사용하기 위한 하나 이상의 기판을 유지하기 위한 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는 하나 이상의 기판을 위한 하나 이상의 지지 영역이 위치하는 평평한 상부면과 외곽선에 의해 둘러싸인 상기 지지 영역의 바닥면으로부터 돌출하는 지지 돌출부들을 갖고, 이 경우 상기 기판의 윤곽에 상응하는 외곽선이 상기 기판 가장자리의 각 섹션을 위치 고정 방식으로 지지하기 위한 위치 설정 에지들 측면에 있으며, 그리고 상기 지지 돌출부들은 상기 기판이 배치될 수 있는, 상기 지지 영역 바닥면에 비해 상승된 접촉면들을 갖는다.
상기와 같은 유형의 장치는 US 5,645,646호에 이미 공지되어 있다. 상기 문서는 기판을 수용하기 위한 지지 영역을 갖는 서셉터(susceptor)를 기술하며, 이 경우 상기 지지 영역은 위치 설정 에지에 의해 경계가 정해져 있고, 상기 위치 설정 에지는 기판 윤곽에 상응하는 외곽선을 둘러싸며, 그 결과 상기 기판의 가장자리는 상기 위치 설정 에지로부터 적은 간격을 두고 상기 지지 영역에 의해 수용될 수 있다. 지지 영역의 바닥면으로부터는 다수의 지지 돌출부가 돌출되는데, 이러한 지지 돌출부들 상에는 기판 가장자리에 가까운 기판 하부면 영역이 지지되며, 그 결과 기판이 지지 영역 바닥면 위쪽 부분에 중공(hollow) 형태로 놓여 있다.
DE 10 2012 108 986 A1호는 CVD 장치의 기판 홀더를 기술하며, 이 경우 상기 기판 홀더는 상부면과 하부면을 갖는 평평한 디스크로 이루어져 있다. 상기 상부면은, 각각의 원형 기판을 위한 지지 영역들을 갖는 포켓 모양의 구조물들을 갖는다. 상부면의 베이스들의 가장자리 섹션들은 기판 홀더 상부면에 배치된 다수의 기판을 각각 위치 고정하기 위한 위치 설정 에지들을 형성한다. 상기 기판들의 가장자리는 분리된 지지 돌출부들에 의해 떠받쳐지며, 이때 상기 지지 돌출부들은 위치 설정 에지에 접한다. 지지 영역의 지지 표면 안으로 돌출하는 지지 돌출부의 섹션은 트렌치에 의해 둘러싸여 있다. 상기 베이스들은 삼각형 수평 단면을 갖고, 그리고 기판들을 육각형 어레인지먼트(hexagonal arrangement) 내에 위치 설정할 수 있다.
더 나아가 US 6,840,767 B2호 및 US 2013/0109192 A1호 또한 지지 영역들 그리고 이러한 지지 영역들의 지지 표면 영역에 배치된, 기판을 점 형태로 지지(point support)하기 위한 수직 구조물들을 갖는 기판 홀더를 기술한다.
일반적인 기판 홀더는, CVD 또는 PVD 코팅 장치에서 서셉터로서 사용을 과제로 한다. 이와 같은 코팅 장치들은, 기판 홀더의 상부면에 의해 베이스가 형성되는 공정 챔버를 구비한 리액터를 갖는다. 기판 홀더는 냉각되거나, 또는 아래쪽에서부터 공정 온도로 가열된다. 공정 가스들은 가스 유입 부재를 통해 공정 챔버 내로 유입된다. CVD 리액터의 경우, 기체 상태의 공정 가스들은 서셉터 위쪽에서 또는 서셉터 표면에서 또는 서셉터 상에 있는 기판들의 표면에서 반응하다. 이때 표면 반응(surface reaction)이 일어난다. 이와 함께 기판 표면에 층이 형성된다. 기판 표면에 증착된 층의 질과 두께는 기판의 표면 온도에 따라 상당히 달라진다. 이 때문에 기판들 상에서 최소 수준의 표면 측면 온도 기울기(lateral temperature gradient) 실현이 요구될 수 있다. 이를 위해 일반적인 기판 홀더에서는 기판이 점 형태로만 지지된다. 상기 기판은 외곽선을 갖는 지지 영역 상에 놓여 있고, 이때 상기 외곽선은 단지 약간만, 상기 기판에 의해 하중을 받는 표면 밖에 있다. 위치 설정 에지들은, 이와 같이 지지 영역 상에 기판을 위치 고정하기 위해, 적은 간격을 두고 기판의 가장자리를 따라서 진행된다. 기판의 가장자리만 지지 돌출부들 상에 놓여 있다. 이러한 지지 돌출부들을 통해서 서셉터에서 기판으로의 접촉식 열전달이 이루어진다. 그 밖에는 기판의 대부분의 표면 영역이 중공 형태로, 즉 수직 간격을 두고 지지 영역의 바닥면 위쪽에 놓여 있으며, 그 결과 지지 영역의 바닥면에서 기판 하부면까지의 열전달이 실제로 공정 챔버 내에 있는 캐리어 가스를 통해 열복사 또는 대류 방식으로 이루어진다. 이러한 경우 기판이 지지 돌출부들 상에 있는 기판 지지점 영역에서 나머지 영역보다 약간 더 가열된다는 단점이 있다. 이 때문에 지지점 영역에서 기판 표면 온도가 기판의 나머지 영역보다 약간 더 높다.
본 발명의 과제는, 기판 표면 온도의 온도 균일성(temperature homogeneity)을 향상시킬 수 있는 조치들을 마련하는 것이다.
상기 과제는 청구범위에 제시된 본 발명에 의해서 해결되며, 이 경우 종속항들은 메인항의 바람직한 개선예들을 나타낼 뿐만 아니라, 선행 기술의 독립적인 개선예들을 나타낸다.
맨 먼저 그리고 기본적으로, 리세스로부터 생겨나는 지지 돌출부들이 제안된다. 상기 리세스는 평면 바닥 또는 곡선 바닥을 가질 수 있다. 이러한 리세스의 바닥 또는 만곡부 피크는 리세스 높이를 정한다. 바람직하게 3개 이상의 지지 돌출부가 지지 영역 내에 배치되어 있고, 이 경우 각각의 지지 돌출부가 리세스로부터 생겨나고, 모든 리세스 베이스 또는 리세스 피크가 동일한 리세스 높이로 있다. 리세스의 가장자리는 바닥면 높이로 뻗은 지지 영역 바닥면에 접한다. 지지 영역 바닥면은 평면일 수 있다. 지지 돌출부는 가파른 벽과 함께, 리세스로부터 거의 원통형으로 생성될 수 있다. 그러나 바람직하게 지지 돌출부는 만곡부로서 형성되어 있다. 지지 돌출부의 접촉면 또는 다수의 지지 돌출부의 접촉면들은 기판 지지 높이로 놓여 있다. 바닥면 높이는 기판 지지 높이에 대해 리세스 높이보다 적은 수직 간격을 갖는다. 상기 하나 이상의 지지 돌출부는 링형 리세스에 의해 둘러싸여 있을 수 있다. 바람직하게 리세스 내에는 각 하나의 지지 돌출부만 놓여 있다. 이 경우 지지 돌출부 및 이러한 지지 돌출부를 둘러싸는 리세스는 완전히 외곽선 내부에 놓일 수 있다. 이 때문에 외곽선은 리세스들의 가장자리도 둘러싼다. 물론 지지 돌출부들 또는 이러한 지지 돌출부들 중 적어도 일부 그리고 특히 상기 지지 돌출부들의 접촉면들은 외곽선에 의해 교차될 수도 있다. 이러한 경우 외곽선은 리세스도 횡단한다. 리세스의 가장자리는 위치 설정 에지로부터 이격될 수 있다. 이러한 위치 설정 에지를 따라서, 트렌치로 형성된 리세스 또는 홈이 연장될 수 있다. 지지 돌출부를 둘러싸는 리세스는 상기와 같은 트렌치의 부분일 수 있다. 따라서 리세스의 가장자리는 위치 설정 에지에 접하거나 위치 설정 에지로부터 떨어져 있을 수 있다. 본 발명의 한 개선예에서, 지지 돌출부는 2개의 인접한 베이스 사이의 영역 내에도 위치할 수 있다. 이와 같은 지지 돌출부는 2개의 인접한 기판의 가장자리 에지들을 지지할 수 있다. 이러한 경우 지지 돌출부는 기능상 2개의 인접한 지지 영역에 할당되며, 이 경우 상기 2개의 지지 영역에 할당된 외곽선들은 각각 동일한 접촉면을 횡단한다. 상기와 같은 지지 돌출부도 리세스에 의해 둘러싸이며, 이 경우 리세스는 타원형 환상(oval ring form)을 가질 수 있고, 그리고 접촉면이 직사각형으로 형성되어 있으며, 이 경우 상기 접촉면의 세로 길이 방향은 원형 외곽선 센터 방향으로 연장된다. 본 발명의 한 바람직한 실시예에서, 지지 영역의 바닥면은 에지 없이 리세스의 라운드 벽으로 이어진다. 상기 리세스의 라운드 벽은 단면 윤곽을 가질 수 있고, 이러한 단면 윤곽은 서로 연결된 원호 섹션들에 의해 형성되어 있다. 리세스는 링형 피크 라인 또는 피크 표면을 가질 수 있으며, 이들은 단면 라운딩부를 형성하면서 꺾인 부분 없이 지지 돌출부의 외부 벽으로 이어진다. 지지 돌출부의 벽 또한 마찬가지로 단면 라운딩부 형성 하에 꺾인 부분 없이 평면 접촉면으로 이어질 수 있다. 본 발명의 한 개선예에 따르면, 지지 돌출부들이 위치 설정 에지들에 직접 접하지 않고, 둘레에서 트렌치에 의해 둘러싸여 있다. 위치 설정 에지들은 외곽선 연장 방향으로 지지 돌출부들로부터 이격되어 있다. 이러한 것은 위치 설정 에지들에서 지지 돌출부들로의 열 흐름을 감소시키는 결과를 초래한다. 특히, 위치 설정 에지들이 기판 홀더의 상부 평면으로부터 생겨나는 베이스들의 측벽들인 경우가 바람직하다. 지지 영역의 외곽선을 따라서 연장되는 직접적으로 인접한 2개의 위치 설정 에지 사이에는 바람직하게 니치(niche)가 형성된다. 이러한 니치는 니치 벽을 가질 수 있고, 이 벽은 벽에 의해 형성된 위치 설정 에지에 연결된다. 니치의 가장자리 상에서 뻗은 상기와 같은 벽은 바람직하게 반원호 라인 상에서 연장된다. 니치 벽의 반원호 라인과 반원호를 따라 연장되는 지지 돌출부의 측벽 사이에서는 반원형 트렌치 섹션이 연장된다. 니치 벽을 향하는 지지 돌출부의 벽은 바람직하게 반원호 라인 상에서 뻗어 있다. 상기와 같은 지지 돌출부의 벽에 마주 놓인 지지 돌출부의 벽은 마찬가지로 반원호 라인 상에서 진행되고, 그 결과 상기 지지 돌출부가 실제로 타원형 수평 단면을 갖는다. 지지 영역의 바닥에 평행 평면으로 뻗어 있는 지지 돌출부의 접촉면은 외곽선에 의해 교차된다. 따라서 바람직하게는 원형인 외곽선이 지지 돌출부의 접촉면을 가로지른다. 바람직하게는 원형인 기판의 가장자리가 지지 영역의 외곽선 내에서 방사 방향으로 약간만 연장되기 때문에, 기판의 가장자리 에지도 지지 돌출부의 접촉면을 가로지른다. 지지 돌출부를 둘러싸는 트렌치는 평면으로 뻗어 있는 바닥을 갖는다. 이는 지지 영역의 바닥에 대한 평행 평면 또는 접촉면에 대한 평행 평면과 관계된다. 트렌치는 니치 측면에 있는 2개의 위치 설정 에지를 따라서 동일한 바닥 높이로 연장된다. 따라서 트렌치는 서로 등지는 2개의 직사각형 섹션을 가지며, 이러한 섹션들은 거의 위치 설정 에지들의 전체 길이에 걸쳐서 연장된다. 이러한 조치 또한 위치 설정 에지들에서 기판으로의 열전달을 감소시키는데 도움이 된다. 바람직하게 위치 설정 에지들은 정확히 지지 영역의 외곽선, 즉 원호 라인을 따라서 연장되지 않는다. 위치 설정 에지들은 약간 분기되는 방식으로 진행될 수 있다; 즉, 상기 위치 설정 에지들은 외곽선에 대해 간격을 갖는다. 위치 설정 에지로 이어지는 니치의 2개의 전환 영역은 바람직하게 외곽선 상에 놓여 있어야 한다. 지지 영역의 베이스는 트렌치의 바닥면에 대해 수직으로 이격되어 있다. 지지 돌출부의 접촉면은 지지 영역의 표면에 대해 이격되어 있으며, 그 결과 기판이 중공 형태로 놓여 있다.
기판 홀더의 하부면에는 원형 리세스들이 위치하고, 이러한 리세스들은 원형 지지 영역들의 중점을 중심으로 센터링 되어 있다. 리세스의 가장자리 영역은 제1 리세스 높이로 연장되는 바닥을 갖는다. 리세스의 중심 영역은 더 낮은 높이로 연장되는 바닥을 갖는다.
하기에서는 본 발명의 실시예들이 첨부된 도면들을 참조해서 설명된다. 도면부에서:
도 1은 기판 홀더(1)를 평면도로 도시하고,
도 2는 도 1의 컷아웃(cut out)(Ⅱ-Ⅱ)을 도시하며,
도 3은 도 2에 따른 컷아웃의 배면도를 도시하고,
도 4는 도 2의 컷아웃(Ⅳ-Ⅳ)을 확대하여 도시한 도면이며,
도 5는 도 4에 따른 컷아웃의 사시도이고,
도 6은 도 2의 라인(Ⅵ-Ⅵ)에 따라 절단한 단면도이며,
도 7은 도 6의 컷아웃(Ⅶ-Ⅶ)을 확대하여 도시한 도면이며,
도 8은 제2 실시예의 도 2에 따른 도면이고,
도 9는 도 8의 라인(Ⅸ-Ⅸ)에 따라 절단한 단면도이며,
도 10은 도 9의 세부 항목(Ⅹ)을 확대하여 도시한 도면이고,
도 11은 도 8의 컷아웃(ⅩⅠ-ⅩⅠ)을 확대하여 도시한 도면이며,
도 12는 도 8의 컷아웃(ⅩⅡ-ⅩⅡ)을 확대하여 도시한 도면이고,
도 13은 본 발명의 제3 실시예를 도 4에 따른 도면으로 도시하며, 그리고
도 14는 본 발명의 제4 실시예를 도시한다.
도면들에 도시된 기판 홀더(1)는 서셉터로서 CVD 리액터에서 사용될 수 있다. CVD 리액터는, DE 10 2011 055 061 A1호에 개략적으로 도시된 바와 같이, 기밀 방식으로 외부로 밀폐된 하우징을 갖는다. 이러한 하우징 내부에는 낮은 높이 레벨로 히터가 위치하고, 이 히터로 저항 가열이 고려될 수 있다. 이러한 히터에 의해서는, 이러한 히터 상부에 배치된 서셉터(1)가 표면 온도에 도달하게 된다. 상기 서셉터(1)의 상부면에는 각각 원형 디스크 모양의 기판을 지지하기 위한 다수의 지지 영역(2)이 존재한다. 각각의 지지 영역(2)은 대략 삼각형 모양인 총 6개의 베이스(4)에 의해 둘러싸인다. 각각의 베이스는 3개의 개별 위치 설정 에지(5) 또는 3쌍의 위치 설정 에지(5, 5')를 형성할 수 있다. 따라서 각각 기판(3)을 수용하기 위한 원형 지지 영역(2)들의 육각형 어레인지먼트가 만들어지고, 이 경우 상기 기판의 가장자리(8)는 개별 지지 영역(2)의 외곽선(7)을 따라서 진행된다. 그러므로 각각 다른 한 베이스(4)에 의해 형성되는 총 6개의 개별 위치 설정 에지(5) 또는 6쌍의 위치 설정 에지(5, 5')가 각각의 외곽선(7)을 따라서 연장된다. 서셉터(1)(기판 홀더)의 가장자리에는 더 긴 원호 형태의 위치 설정 에지(6)가 뻗어 있다. 원호 라인 상에 뻗어 있는 외곽선(7)은 원형 기판(3)을 지지하기 위한 지지 영역을 둘러싼다. 실시예들에서 위치 설정 에지(5, 5')들은 정확히 외곽선(7)의 곡선을 따르지는 않는다. 외곽선(7)은 기본적으로 접선 방향 위치에서만 각각의 위치 설정 에지(5, 5')와 접촉한다.
기판(3)들이 배치된, 서셉터(1)의 상부면 위쪽에서는 공정 챔버가 연장되는데, 이러한 공정 챔버의 높이는 기판(3)의 지름보다 작고, 원형 서셉터(1)의 지름보다는 훨씬 작다. 서셉터(1)가 30㎝의 지름 및 그 이상의 지름을 갖는 반면에, 상기 공정 챔버의 높이는 1 내지 5㎝에 불과하다.
공정 챔버의 덮개는 샤워 헤드(shower head) 형태를 갖는 가스 유입 부재에 의해 형성되어 있다. 상기 가스 유입 부재는 공정 챔버 쪽을 향하고, 여과망 형태로 배치된 다수의 가스 배출 개구를 갖는 냉각된 가스 배출면을 가지며, 공정 가스들은 상기 가스 배출 개구들을 통해 공정 챔버 내로 흐른다. 공정 가스들의 열분해(pyrolytic) 방식의 사전 분해를 방지하기 위하여, 가스 유입 부재의 가스 배출면은 활성 냉각된다. 이러한 것은 공정 챔버 내에서 높은 수직 온도 기울기로 이어지고, 이와 더불어 서셉터(1)의 가열된 표면에서 냉각된 가스 배출면으로의 높은 열 흐름을 야기한다. 이러한 열전달 구간을 통해 흐르는 열은 가열 장치에 의해 지속적으로 추가 공급되어야 한다. 이러한 점은 또한, 서셉터(1) 내부에서 높은 수직 온도 기울기를 야기한다. 위치 설정 에지(5, 5')들을 형성하는 베이스(4)는 서셉터(1)와 함께 물리적(physical)으로 하나의 유닛을 형성하고 고체 열전도를 통해 가열되므로, 기판(3)의 가장자리(8)와 위치 결정 에지(5, 5') 사이 갭을 통해 기판으로의 원치 않는 열 흐름이 발생하는 경향이 발생한다.
기판(3)의 가장자리(8)의 총 6개의 위치는 지지 돌출부(9)들 상에 지지되며, 이러한 지지 돌출부들은 서셉터(1)의 상부면으로부터 생겨난다. 따라서 기판은 지지 영역(2)의 바닥면(14) 위쪽에 중공 형태로 놓여 있다. 그러므로 서셉터(1)에서 기판(3)으로의 열전달이 실제로 지지 영역(2)의 바닥면(14)에서 기판(3)의 하부면으로의 열복사 또는 대류를 통해서 이루어진다. 단지, 기판(3) 가장자리(8)의 에지가 지지 돌출부(9)들의 접촉면(15)들 상에 있는 지지 돌출부(9)들의 영역에서만 고체 열전도를 통한 접촉식 열전달이 이루어진다.
본 발명에 따르면, 위치 설정 에지(5, 5')들은 지지 돌출부(9)로부터 측면 방향으로, 특히 (상기 위치 설정 에지(5, 5')들이 따라서 연장되는) 외곽선(7) 방향으로, 이격되어 있다.
2개의 위치 설정 에지(5, 5')는 함께 오목하게 라운드 처리된 베이스(4)의 삼각형 면을 형성할 수 있다. 물론 상기와 같이 라운드 처리된 베이스(4)의 삼각형 면은 단 하나의 위치 설정 에지(5)에 의해서도 형성될 수 있다. 그러나 위치 설정 에지(5, 5')들의 곡률 반지름은 외곽선(7)의 곡률 반지름보다 약간 크다. 도 2 내지 도 7에 도시된 실시예의 경우, 오목하게 라운드 처리된 삼각형 면의 중심에는 반원호 상에서 연장되는 가장자리를 갖는 니치(11)가 위치한다. 반원호를 정의하는 원의 중점은 지지 돌출부(9) 내에 있다. 이러한 지지 돌출부는 지지 영역(2)의 표면에서 외곽선(7)을 통해 상기 니치(11) 안까지 연장된다. 니치를 향하는, 지지 돌출부(9)의 벽(9')은 원호 라인으로 진행된다. 상기 니치를 등지는 벽(9")도 마찬가지로 반원호 라인으로 진행된다. 베이스 정면(16)에 수직으로 뻗어 있는 벽(11')은 반원호 라인으로 진행되고 마찬가지로 베이스 정면(16)에 수직으로 뻗어 있는 위치 설정 에지(5, 5')들로 이어진다.
지지 돌출부(9)는 접촉면(15)에 수직으로 뻗은 벽들을 갖는다. 그러므로 지지 돌출부(9)는 대략 타원형의 원통 베이스를 갖는 원통 형상을 갖는다. 원통형 지지 돌출부(9)는 트렌치(10)의 바닥으로부터 생겨나고, 이러한 트렌치는 상기 지지 돌출부(9) 둘레를 둘러싼다. 트렌치(10)는 반원형 트렌치 섹션(12)을 형성하며, 이때 상기 반원형 트렌치 섹션은 니치(11)의 바닥을 형성한다. 추가 반원형 트렌치 섹션(20)은 지지 돌출부(9) 건너편에서 연장되며, 그 결과 각각 2개의 반원형 트렌치 섹션(12, 20)은 함께 환상으로 타원형 트렌치 섹션을 형성한다. 원형 확장부를 형성하는 트렌치 섹션(20)은 방사 방향으로 지지 영역(2)의 센터 쪽으로 연장된다. 상기 2개의 트렌치 섹션(12, 20)은 지지 돌출부(9) 둘레를 둘러싸는 일체형 리세스를 형성한다.
지지 돌출부(9)를 직접 둘러싸는 트렌치 섹션(12, 20)은 위치 설정 에지(5, 5')들을 따라서 연장되는 2개의 직사각형 트렌치 섹션(13)에 인접한다. 그러므로 위치 설정 에지(5, 5')들은 상기 직사각형 트렌치 섹션(13)들의 바닥으로부터 생겨난다. 직사각형 트렌치 섹션(13)들은 베이스(4)의 라운드 처리된 모서리 섹션(21)까지 연장된다.
니치(11)는 니치 벽(11')을 갖고, 이러한 니치 벽은 라운딩을 형성하면서 2개의 위치 설정 에지(5, 5') 각각으로 이어진다. 이와 같은 전환 라운딩 영역에서 외곽선(7)은 위치 설정 에지(5, 5')에 접한다. 니치(11)로부터 거리가 증가함에 따라 위치 설정 에지(5, 5')는 외곽선(7)으로부터 멀어진다. 니치(11)의 벽(11')과 위치 설정 에지(5, 5')들은 지지 영역 바닥면(14) 또는 트렌치(10)의 바닥면들 또는 베이스 단부면(16)에 수직으로 뻗는다. 위치 설정 에지(5, 5')들과 니치 벽(11')은 챔퍼(chamfer)를 형성하면서 베이스 정면(16)으로 이어진다.
지지 돌출부(9)의 접촉면(15)은, 지지 영역 바닥면(14)으로부터 측정하였을 때 트렌치(10)의 깊이보다 약간 더 큰 정도로, 상기 지지 영역 바닥면(14)을 능가한다. 베이스(4)는 3개 대칭부 및 대략 곡선을 따라서 연장되는 3개의 위치 설정 에지(5, 5')를 가지며, 이 경우 상기 위치 설정 에지들의 중점은 니치(11)에 의해 중단되어 있고, 그리고 상기 니치(11)는 베이스(4) 내로 대략 반원형 오목 부분을 형성한다. 베이스(4)의 모서리들은 둥글게 형성되어 있다.
서셉터(1)의 하부면에는 다수의 원형 홈이 있다. 이는 지지 영역(2) 중심에 센터링 된 리세스(17)들에 관련된다. 중앙의 가장 깊은 리세스 섹션(19)은 비스듬히 뻗은 가장자리 측벽(19')을 형성하면서 리세스(17)의 가장자리 영역(18)으로 이어지고, 이때 상기 리세스의 가장자리 영역도 재차 경사진 가장자리 섹션(18')을 형성하면서 서셉터(1)의 하부면 영역으로 이어진다.
도 4 내지 도 7에 도시된 지지 돌출부(9)들에서, 이러한 지지 돌출부(9) 둘레를 둘러싸는 리세스(12, 20)는 일정한 리세스 높이로 연장되는 평면 바닥을 갖는다. 이러한 평면 바닥은 직사각형 트렌치 섹션(13)으로 이어진다. 접촉면(15)은 기판 지지 높이로 놓여 있고, 수직 방향으로 리세스 높이로부터, 바닥면 높이보다 더 이격되어 있고, 이 경우 상기 바닥면 높이에서는 단 형성 하에 트렌치(10) 또는 리세스(12, 20)로 이어지는 지지 영역 바닥면(14)이 연장된다.
도 8 내지 도 12는 본 발명의 제2 실시예를 도시한다. 베이스(4)는 이 경우에도 동일하게 형성된 3개의 측면(side flank)을 갖고, 이들 측면은 각각 위치 설정 에지(5)를 형성한다. 바람직하게 니치에 의해 중단되지 않은 위치 설정 에지(5)를 따라서, 재료 홈에 의해 형성되는 트렌치(10)가 연장된다. 트렌치(10)는 직사각형으로 형성되어 있고, 위치 설정 에지(5)의 중앙 영역에 걸쳐서만 연장된다. 베이스(4)의 모서리들은 원호 라인으로 뻗는다. 2개의 이웃한 베이스(4)의 모서리들 사이에는 홈(22)들이 제공되어 있다.
외곽선(7)은 원호 라인이다. 외곽선(7)은 지지 돌출부(9)들에 의해 지지되는 기판(3)에 의해 점유되는 표면을 제한한다. 기판의 가장자리(8)는 외곽선(7) 상에서 뻗어 있다.
지지 돌출부(9)들은 외곽선(7)의 센터 방향으로 트렌치(10)들 맞은 편에 놓여 있는데, 즉 기판(3)의 표면 중심에 대해 변위되어 트렌치(10)로부터 떨어져 있다. 지지 돌출부들은 대략 트렌치(10)들의 중점 높이에 있다.
각 지지 영역(2)의 총 6개의 지지 돌출부(9) 각각은 원형 리세스(20)에 의해 둘러싸여 있다. 환상 리세스(20)의 너비는 실제로 원형 수평 단면을 갖는 지지 돌출부(9)의 지름에 대략 상응한다. 리세스(20)의 가장자리는 지지 영역 바닥면(14)에 위치하며, 상기 지지 영역 바닥면은 기판 지지 높이 아래쪽에서 진행되는 바닥면 높이로 연장되며, 이때 상기 기판 지지 높이에는 지지 돌출부(9)들의 접촉면(15)들이 놓여 있다. 도 8 내지 도 12에 도시된 실시예에서 피크 라인으로부터 형성된 리세스(20)의 바닥면은 기판 지지 높이에 대해 바닥면 높이보다 큰 간격을 갖는 바닥면 높이로 진행된다.
리세스(20)는 라운드 처리된 바닥을 갖는다. 이러한 바닥의 단면은 대략 반원을 그리고, 그 결과 리세스(20)는 지지 돌출부(9)를 둘러싸는 그루브로서 형성되어 있다. 지지 돌출부(9)의 측벽은 꺾인 부분 없이 리세스(20)의 벽으로부터 접촉면(15)으로 이어지고, 이때 이러한 접촉면은 지지 영역 바닥면(14)에 대해 평행 평면으로 연장되는 원형 표면이다.
도 13에 도시된 제3 실시예의 경우, 리세스(20)는 제1 실시예의 경우와 같이 트렌치(10) 영역에 위치하고 2개의 위치 설정 에지(5, 5') 사이에 있는 니치(11) 안까지 연장된다. 제1 실시예와 달리, 이 경우에는 지지 돌출부(9)를 링 모양으로 둘러싸는 리세스(20, 12)의 바닥면이 평면으로 진행되지 않고, 타원형 피크 라인 또는 피크 표면으로 이어지는 라운드 처리된 벽들을 갖는다. 리세스(12, 20)의 외부 벽은 에지 형성 하에(물론 라운딩도 형성하면서), 지지 영역 바닥면(14)으로 이어질 수 있다.
외곽선(7) 상에서 진행되는 기판(3)의 가장자리(8)는 접촉면(15)을 가로지른다.
도 8 내지 도 12에 도시된 제2 실시예는 베이스(4)의 모서리 영역들 사이에 직사각형 리세스(22)들을 갖고, 이러한 리세스들은 국부적으로 외곽선(7) 아래에서 연장된다. 상기 외곽선 아래쪽에는 추가 리세스(23)들도 배치될 수 있으며, 그 결과 베이스(4)의 모서리 영역들 사이에서 연장되는 리세스는 2개의 상이한 높이를 갖는다.
도 14에 도시된 제4 실시예는 지지 돌출부(9)를 도시하며, 이러한 지지 돌출부는 베이스(4)의 모서리들 사이 영역에 배치될 수 있다. 상기와 같은 타원형 지지 돌출부(9)는 접촉면(15)을 갖고, 이러한 접촉면은 인접한 지지 영역(2)들의 2개의 외곽선(7)에 의해 교차될 수 있다. 따라서 지지 돌출부(9)의 접촉면(15)은 2개의 기판(3)의 가장자리들을 지지할 수 있다. 본 실시예에서도 마찬가지로 지지 돌출부(9) 그리고 이러한 지지 돌출부(9)가 생겨나는 리세스(20)의 측면 벽들은 라운드 처리되어 있다. 도 14로부터는, 리세스(20)의 외부 가장자리가 라운딩부에 의해 형성되어 있는 것을 알 수 있으며, 상기 라운딩부는 꺾인 부분 없이 리세스(20)의 피크 영역을 형성하는 라운딩부로 이어진다. 이러한 라운딩부는 지지 돌출부(9)의 상부 측벽 영역을 형성하는 반대 방향으로 만곡된 라운딩부로 이어진다. 상기 반대 방향으로 만곡된 라운딩부는 꺾인 부분 없이 접촉면(15)으로 이어진다.
전술한 실시예들은, 적어도 하기의 특징 조합들에 의해 각각 독립적으로도 선행 기술을 개선하는, 본 출원서에서 전체적으로 파악되는 발명들을 설명하기 위해 사용되며, 구체적으로는 다음과 같다:
지지 돌출부(9)들이 지지 영역 바닥면(14)의 리세스(20)로부터 생겨나는 것을 특징으로 하는, 장치.
각각의 지지 돌출부(9)가 리세스(20)에 의해 둘러싸여 있고, 이러한 리세스의 베이스 또는 피크가 리세스 높이로 있고, 리세스는 단 또는 라운딩부 형성 하에 바닥면 높이로 있는 지지 영역 바닥면(14)으로 이어지며, 이 경우 접촉면(15)이 연장되는 기판 지지 높이가, 상기 리세스 높이보다 수직으로 상기 바닥면 높이에 더 가까이 있는 것을 특징으로 하는, 장치.
상기 지지 돌출부(9)가 상기 리세스 베이스 또는 리세스 피크에서 상기 접촉면(15)까지 원통 또는 만곡부 형태로 연장되는 것을 특징으로 하는, 장치.
상기 지지 돌출부(9)와 이러한 지지 돌출부(9)를 둘러싸는 리세스(20)의 가장자리가, 외곽선(7)과 접촉면(15)의 교차 없이 상기 외곽선(7)에 의해 둘러싸인 지지 영역(2) 내부에 놓여 있는 것을 특징으로 하는, 장치.
상기 위치 설정 에지(5, 5')들을 따라서 뻗은, 트렌치(10)를 형성하는 상기 지지 영역 바닥면(14)의 홈을 갖는 것을 특징으로 하는, 장치.
상기 리세스(20)가 상기 트렌치(10)의 섹션인 것을 특징으로 하는, 장치.
2개의 인접한 위치 설정 에지(5, 5') 사이에 배치된 니치(11)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 장치.
상기 니치(11)의 측벽(11')과 상기 지지 돌출부(9)의 측벽(9') 사이에서 트렌치 섹션(12)이 연장되는 것을 특징으로 하는, 장치.
평면도로 볼 때 상기 니치(11)가 반원형인 것을 특징으로 하는, 장치.
상기 지지 돌출부(9)가 마주 놓인 2개의 반원형 측벽(9', 9")을 갖는 것을 특징으로 하는, 장치.
상기 지지 돌출부(9)가 기본적으로 평면인 접촉면(15)을 갖고, 상기 외곽선(7)이 이러한 접촉면을 가로지르는 것을 특징으로 하는, 장치.
길게 뻗은 트렌치 섹션(13)들이 상기 위치 설정 에지(5, 5')들을 따라서 연장되는 것을 특징으로 하는, 장치.
개시된 모든 특징은 (그 자체로, 또한 서로 조합하여서도) 본 발명에 중요하다. 따라서, 관련/첨부된 우선권 서류들(예비 출원서의 사본)의 특징들을 본 출원서의 청구범위에 수용하기 위해서도 상기 우선권 서류들의 공개 내용은 전체 내용적으로 본 공개 출원서에 포함된다. 종속항들의 특징들은, 특히 이러한 항들을 기초로 하여 부분 출원을 실시하기 위해 선행 기술의 독립적인 발명적 개선예들을 특징으로 한다.
1: 기판 홀더
2: 지지 영역
3: 기판
4: 베이스
5: 위치 설정 에지
5': 위치 설정 에지
6: 위치 설정 에지
7: 외곽선
8: 기판의 가장자리
9: 지지 돌출부
10: 트렌치
11: 니치
11': 벽, 측벽
12: 트렌치 섹션
13: 트렌치 섹션
14: 지지 영역 바닥면
15: 접촉면
16: 베이스 정면
17: 리세스
18: 가장자리 영역
18': 가장자리 측벽
19: 리세스 섹션
19': 가장자리 측벽
20: 트렌치 섹션/리세스
21: 모서리 섹션
22: 홈
23: 홈

Claims (13)

  1. CVD 또는 PVD 리액터(Chemical Vapor Deposition or Physical Vapor Deposition Reactor)의 공정 챔버 내에서 사용하기 위한 하나 이상의 기판을 유지하기 위한 장치로서,
    상기 장치가 하나 이상의 기판(3)을 위한 하나 이상의 지지 영역(2)이 위치하는 평평한 상부면 및 외곽선(7)에 의해 둘러싸인 상기 지지 영역(2)의 바닥면(14)으로부터 돌출하는 지지 돌출부(9)들을 갖고, 이 경우 상기 기판(3)의 윤곽에 상응하는 외곽선(7)은 상기 기판(3) 가장자리(8)의 각 섹션을 위치 고정 방식으로 지지하기 위한 위치 설정 에지(5, 5')들 측면에 있으며, 그리고 상기 지지 돌출부들은 상기 기판(3)이 배치될 수 있는, 상기 지지 영역 바닥면(14)에 비해 상승된 접촉면(15)들을 가지며,
    상기 지지 돌출부(9)들이 상기 지지 영역 바닥면(14)의 리세스(20)로부터 생겨나는 것을 특징으로 하는, 장치.
  2. 제1항에 있어서, 각각의 지지 돌출부(9)가 리세스(20)에 의해 둘러싸여 있고, 이러한 리세스의 베이스 또는 피크(peak)가 리세스 높이로 있으며, 그리고 상기 리세스는 단(stage) 또는 라운딩부(rounding) 형성 하에 바닥면 높이로 있는 상기 지지 영역 바닥면(14)에 인접하며, 이 경우 상기 접촉면(15)이 연장되는 기판 지지 높이가, 상기 리세스 높이보다 수직으로 상기 바닥면 높이에 더 가까이 놓여 있는 것을 특징으로 하는, 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지지 돌출부(9)가 상기 리세스 베이스 또는 리세스 피크에서 상기 접촉면(15)까지 원통 또는 만곡부 형태로 연장되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지 돌출부(9)와 이러한 지지 돌출부(9)를 둘러싸는 리세스(20)의 가장자리가, 외곽선(7)과 접촉면(15)의 교차 없이 상기 외곽선(7)에 의해 둘러싸인 지지 영역(2) 내부에 놓여 있는 것을 특징으로 하는, 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 위치 설정 에지(5, 5')들을 따라서 연장되고, 트렌치(10)를 형성하는 상기 지지 영역 바닥면(14)의 홈을 갖는 것을 특징으로 하는, 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 리세스(20)가 상기 트렌치(10)의 섹션인 것을 특징으로 하는, 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 2개의 인접한 위치 설정 에지(5, 5') 사이에 배치된 니치(niche)(11)를 갖는 것을 특징으로 하는, 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 니치(11)의 측벽(11')과 상기 지지 돌출부(9)의 측벽(9') 사이에서 트렌치 섹션(12)이 연장되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 평면도로 볼 때 상기 니치(11)가 반원형(semicircle)인 것을 특징으로 하는, 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지 돌출부(9)가 마주 놓인 2개의 반원형 측벽(9', 9")을 갖는 것을 특징으로 하는, 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지 돌출부(9)가 2개의 인접한 베이스(4) 사이에 있고 기본적으로 평면인 접촉면(15)을 가지며, 2개의 외곽선(7)이 상기 접촉면을 가로지르는 것을 특징으로 하는, 장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 길게 뻗은 리세스(22)들이 2개의 인접한 베이스(4) 사이에서 연장되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 하나 또는 다수의 특징을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
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