KR20240076789A - 지지링을 구비한 cvd-반응기 및 기판을 위한 지지링 - Google Patents

지지링을 구비한 cvd-반응기 및 기판을 위한 지지링 Download PDF

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KR20240076789A
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KR1020247010393A
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자레드 리 홀츠바르트
마르셀 콜베르크
메림 무키노비치
스테판 스트라우치
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아익스트론 에스이
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Abstract

본 발명은 CVD-반응기 내에 배치된 지지링(support ring)(20)에 관한 것으로, 상기 지지링은 기판(10)을 베어링(bearing)하기 위한 베어링 어레인지먼트(bearing arrangement)의 부분이고, 상기 베어링 어레인지먼트는 서셉터(susceptor) 위에 배치되어 있고, 그리고 상기 서셉터에 의해 열 공급되며, 이때 상기 열은 상기 지지링(20)의 링 웹(ring web)(33)을 통해 상기 서셉터로부터 상기 지지링(20)의 반경 방향 외부 영역(21) 또는 반경 방향 내부 영역(22)으로 전달되는 것이 중요하다.

Description

지지링을 구비한 CVD-반응기 및 기판을 위한 지지링
본 발명은 CVD-반응기 내에서 사용하기 위한 지지링(support ring)에 관한 것으로, 상기 지지링은, 기판 홀더(substrate holder)의 지지 플랭크(support flank) 상에 지지 되기 위한 하부측 및 상기 하부측에 마주 놓인 지지면을 포함하는 반경 방향 내부 영역을 포함하고, 상기 지지면에는 접촉면이 인접하며, 상부측 및 상기 상부측에 마주 놓인 하부측을 포함하는 반경 방향 외부 영역을 포함하고, 상기 하부측은 원통 외면상에서 뻗는 외벽에 인접하며, 이때 상기 외벽은 상기 외벽에 마주 놓인 내벽을 형성하는 링 웹(ring web)에 의해 형성되어 있고, 이때 중공 원통 내면 상에서 뻗는 상기 내벽은 상기 내벽의 반경 방향 내부에서 뻗는 상기 반경 방향 내부 영역의 하부측에 인접한다.
더 나아가 본 발명은 상기 유형의 지지링 및 기판 홀더로 구성된 어레인지먼트, 그리고 하나 또는 복수의 상기 유형의 어레인지먼트를 포함하는 CVD-반응기에 관한 것이다.
US 2010/0071624 A1호는 서셉터를 구비한 CVD-반응기를 공개한다. 상기 서셉터는 상부측을 포함하고, 상기 상부측 상에는 코팅될 기판이 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 기판의 가장자리는 상기 서셉터의 주변을 둘러싸는 니치(niche) 위로 돌출하는데, 상기 니치 내로 지지링의 반경 방향 내부 영역이 맞물린다. 상기 지지링의 반경 방향 외부 영역은 링 웹 위로 돌출한다.
DE 10 2013 012 082 A1호는 하부측으로부터 가열된 서셉터를 구비한 CVD-반응기를 기술하는데, 상기 서셉터는 기판 홀더를 지지하고, 상기 기판 홀더 상에는 기판이 배치될 수 있다. 일 실시예에서는 상기 기판 홀더의 계단상에 지지링이 놓인다. 상기 지지링의 반경 방향 내부로 향해 있는 표면은 원뿔대 내면의 형태로 위에서부터 아래쪽으로 확장된다. 또한, 상기 내부로 향해 있는 표면은 계단형임으로써, 결과적으로 상기 지지링을 절단한 횡단면은 T자 형상을 갖는다.
DE 102 32 731 A1호는, 마찬가지로 T자 횡단면 형상을 갖는 지지링을 공개하는데, 이때 상기 출원서에서도 내부로 기판 홀더 쪽으로 향해 있는 상기 지지링의 표면은 원뿔대 외면상에서 진행한다.
DE 10 2020 117 645 A1호는 Z자 횡단면을 갖는, CVD-반응기 내에 적용하기 위한 지지링을 공개한다.
US 2016/0172165 A1호는 자체 가장자리를 따라서 계단을 형성하는 서셉터를 공개한다. 이와 같은 계단상에 지지링이 놓이는데, 상기 지지링은 내부로 향해 있는 지지 숄더(support shoulder)에 의해 기판의 가장자리를 지지한다. 반경 방향 외부 영역 내에서는 아래로 향해 있는 상기 지지링의 리브(rib)가 상기 서셉터의 링형 리세스(recess) 내로 맞물린다. 상기 리브의 수직 높이는 상기 리세스의 수직 깊이보다 더 작음으로써, 결과적으로 상기 리브의 하부 정면은 계단면으로부터 떨어져 있다.
DE 10 2017 101 648 A1호 및 DE 101 35 151 A1호로부터 각각 CVD-반응기가 공지되어 있는데, 상기 CVD-반응기에서는 코팅될 기판이 기판 홀더 상에 놓이고, 상기 기판 홀더는 지지링을 지지하며, 상기 지지링에 의해 기판이 운반될 수 있다.
예를 들어 DE 10 2018 113 400 A1호에 기술되어 있는 것과 같은 CVD-반응기에서는 서셉터 어레인지먼트가 아래쪽으로부터 가열 장치에 의해 가열된다. 동종의 CVD-반응기는 규소 또는 탄화규소를 증착시키기 위해 사용된다. 증착 공정은 1300℃ 내지 1600℃의 공정 온도들을 요구한다. 상기 서셉터 어레인지먼트는 가열 장치에 의해 가열되는 베이스 플레이트(base plate)를 포함한다. 상기 가열 장치에 의해 생성된 열은 상기 베이스 플레이트를 통해, 기판을 지지하는 기판 홀더 내로 흐른다. 상기 기판 홀더의 지지 플랭크 상에는 지지링의 반경 방향 내부 영역이 지지 되는데, 상기 지지링에 의해 기판이 CVD-반응기의 적재 또는 하적 시 운반될 수 있으며, 이를 위해 상기 지지링은 반경 방향 외부 영역을 포함하고, 상기 반경 방향 외부 영역은 그리퍼(gripper)에 의해 아래쪽에서 파지 될 수 있다. 상기 지지링의 가열은 상기 기판 홀더 내로 공급된 열을 통해, 그리고 상기 지지 플랭크를 통해 상기 지지링에 전달된 열을 통해 이루어진다. 공정 챔버(process chamber)의 바닥 상에 배치된 상기 지지링은, 그곳에 배치된 기판들과 마찬가지로, 열을 더 저온의 공정 챔버 덮개에 전달한다. 그에 따라 상기 지지링은 베이스 플레이트와 공정 챔버 덮개 사이의 온도 구배(temperature gradient) 내부에 위치한다. 지지링과 기판 홀더 사이 또는 기판 홀더와 베이스 플레이트 사이의 인터페이스들(interfaces)의 영역 내에서의 변형들 또는 다른 부정확성들은 열 흐름에 영향을 미칠 수 있다. 그럼으로써 운반 링의 온도는 변동을 경험한다.
본 발명의 과제는 이와 같은 온도 변동들을 감소시킬 수 있는 조치들을 제시하는 것이다.
상기 과제는 특허 청구항들 내에 제시된 본 발명에 의해 해결된다. 종속 청구항들은 독립 청구항들 내에 제시된 본 발명의 바람직한 개선예들뿐만 아니라, 상기 과제의 독립적인 해결책들도 나타낸다.
본 발명의 제1 양상에 따르면, T자 횡단면을 갖는 지지링이 제안된다. 두 개의 T-레그(T-leg)는 반경 방향 내부 영역 및 반경 방향 외부 영역을 형성한다. T-웹은 링 웹을 형성하는데, 상기 링 웹을 통해 열이 베이스 플레이트로부터 반경 방향 내부 링 또는 반경 방향 외부 링 쪽으로 운반된다. 상기 반경 방향 내부 영역은 하부측을 포함하는데, 상기 하부측에 의해 상기 지지링은 기판 홀더의 지지 플랭크 상에 지지 될 수 있다. 일 평면 내에서 뻗는 상기 하부측에는 지지면이 마주 놓이는데, 상기 지지면도 마찬가지로 일 평면 내에서 뻗고, 그리고 상기 지지면 상에는, 공정 챔버 내로, 또는 상기 공정 챔버로부터 외부로 운반 시 코팅될 기판의 가장자리가 놓일 수 있다. 상기 지지면은 접촉면에 의해 형성되는 니치에 포함될 수 있다. 상기 접촉면은 중공 원통 내면 상에서 뻗을 수 있다. 상기 지지링의 반경 방향 외부 영역은 일 평면 내에서 뻗는 하부측을 포함하는데, 상기 지지링을 기판 홀더로부터 들어올리고, 그에 따라 기판을 운반하기 위해, 상기 하부측은 포크(fork) 또는 그리퍼 암(gripper arm)에 의해 아래쪽에서 파지 될 수 있다. 상기 반경 방향 외부 영역의 하부측에는 상부측이 마주 놓인다. 상기 반경 방향 내부 영역의 하부측은 상기 링 웹의 내벽에 인접하는데, 상기 내벽은 중공 원통 내면 상에서 뻗는다. 원통 외면상에서 뻗는 상기 링 웹의 외벽은 상기 반경 방향 외부 영역의 하부측에 인접한다. 상기 반경 방향 외부 영역의 하부측 및 상기 반경 방향 내부 영역의 하부측은 변위 된 평면 내에서 진행할 수 있다. 이와 같은 방식으로 예를 들어, 상기 반경 방향 내부 영역의 하부측이 상기 링 웹의 하부 가장자리에 대해 갖는 것보다, 상기 반경 방향 외부 영역의 하부측이 상기 링 웹의 하부 가장자리에 대해 갖는 간격이 더 클 수 있다. 또한, 상기 내벽은 상기 링 웹의 하부 가장자리에 인접하는 영역 내에서 경사(sloping) 또는 챔퍼(chamfer)의 형성 하에 확장되도록 제공될 수 있다. 이는 상기 기판 홀더 상에서 링의 배치를 수월하게 한다. 일 개선예에서는 지지링이 탄화규소로 구성된다. 본 발명의 또 다른 하나의 양상은 접촉면에 관한 것으로, 이와 같은 접촉면은 중공 원통 내면일 수 있고, 링 웹의 외벽의 반경 방향 내부에서, 그리고 내벽의 반경 방향 외부에서 진행할 수 있다.
지지링은, 자체 전체 둘레에 걸쳐서 동일하게 유지되는 횡단면을 갖는 대규모 링형 몸체일 수 있다. 링 웹의 높이는 반경 방향 내부 영역 또는 반경 방향 외부 영역의 반경 방향 연장부보다 더 클 수 있다. 링 웹의 재료 두께는 반경 방향 내부 영역의 재료 두께보다 더 클 수 있다. 상기 링 웹의 재료 두께는 반경 방향 외부 영역의 재료 두께보다 더 작을 수 있다. 상기 링 웹의 재료 두께는 상기 링 웹의 높이보다 더 작을 수 있고, 특히 상기 링 웹의 높이의 절반보다 더 작을 수 있는데, 이때 상기 링 웹의 높이는 반경 방향 외부 영역 또는 반경 방향 내부 영역의 두 개의 하부측 중 하나의 하부측으로부터 상기 링 웹의 하부 가장자리의 간격으로 이해될 수 있다. 두 개의 간격이 서로 다르면, 상기 링 웹의 높이는 상기 두 개의 간격 중 더 작은 간격으로 이해될 수 있다. 반경 방향 외부 및 내부 영역들의 빈 단부면들, 그리고 상기 링 웹의 하부 가장자리는 둥근 에지들(rounded edges)을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 지지링은 T 형태에 의해 지금까지 SiC의 증착 시 사용된 지지링에 비해 상승한 비틀림 강성(torsional rigidity)을 얻는다. 더 나아가, 기판 홀더의 상부측 상에서 기판의 센터링(centering)을 위해 이용되는 접촉면의 지름이 대략 링 웹의 내벽의 지름에 상응하는 경우가 바람직하다. 상기 링 웹의 내벽의 지름은 상기 기판 홀더의 둘레벽의 지름보다 단지 약간만 더 크다.
그에 따라 접촉면의 지름의 본 발명에 따른 치수는, 상기 접촉면에 의해 제한된, 기판의 베어링을 위한 베어링면이 대략 기판 홀더의 평면에 상응하도록 야기한다. 그에 따라 기판의 코팅 동안에 상기 기판의 가장자리 에지는 대략 기판 홀더의 둘레 가장자리 위에서 동일 평면에 놓인다. 그에 따라 상기 기판 홀더는 상기 기판과 대략 동일한 지름을 갖는다. 본 발명의 바람직한 하나의 설계예에서 150㎜의 공칭 지름(nominal diameter)을 갖는 기판들이 코팅된다. 이 경우, 접촉면에 의해 제한된 베어링면은 바람직하게 대략 151㎜의 지름을 갖는 반면, 기판 홀더의 지름은 150㎜일 수 있다. 운반링을 자동으로 기판 홀더 상으로 배치하고 이와 같은 기판 홀더로부터 재차 제거하기 위해, 상기 링 웹의 내벽의 내경은 상기 기판 홀더의 지름보다 단지 절반의 밀리미터(half a millimeter)만큼만 더 커야 한다. 또한, 반경 방향 내부 영역의 반경 방향 연장부가 가급적 작고, 특히 대략, 바람직하게 2㎜인 상기 반경 방향 내부 영역의 재료 두께에 상응하는 경우가 특히 바람직한 것으로 입증된다. 바람직하게 반경 방향 외부 영역의 재료 두께도 동일한 값을 갖는다. 그러나 상기 반경 방향 외부 영역의 반경 방향 연장부는 상기 반경 방향 내부 영역의 반경 방향 연장부보다 더 클 수 있다. 기판 홀더는 서셉터의 상부측 상에 직접 놓일 수 있다. 그러나 상기 기판 홀더는 상기 서셉터의 상부측과 상기 기판 홀더의 하부측 사이에서 가스의 공급에 의해 형성되는 가스 쿠션(gas cushion)에 의해 지지 될 수도 있다.
더 나아가 본 발명은 CVD-반응기 내에서 기판을 베어링하기 위한 베어링 어레인지먼트에 관한 것으로, 상기 베어링 어레인지먼트는 기판 홀더에 의해 지지 되는 지지링을 포함한다. 반경 방향 내부 영역의 하부측은 니치의 지지 플랭크 상에 지지 된다. 상기 니치는 상기 원판형 기판 홀더를 둘러싼다. 상기 기판 홀더의 하부측에 대해 상기 니치의 지지 플랭크의 간격은 상기 반경 방향 내부 영역의 하부측으로부터 링 웹의 하부 가장자리의 간격보다 더 클 수 있음으로써, 결과적으로 상기 링 웹의 하부 가장자리 또는 상기 하부 가장자리에 의해 형성된 링면은 상기 기판 홀더가 삽입되어 있는 포켓(pocket)의 바닥으로부터 간격을 갖게 되는데, 이때 상기 포켓은 서셉터 어레인지먼트의 본체(main body) 상에 놓인 하나 또는 복수의 덮개 플레이트에 의해 형성될 수 있다. 상기 반경 방향 내부 영역의 하부측으로부터 상기 링 웹의 하부 가장자리의 간격에 의해 규정되어 있는 링 웹의 높이는 지지 플랭크로부터 상기 기판 홀더의 하부측의 간격의 최소 50％ 또는 최소 80％, 바람직하게 최소 90％, 그러나 최대 100％ 및 바람직하게 100％ 미만일 수 있다. 특히, 상기 포켓의 바닥 내에 가스 공급 라인들(gas supply lines)이 맞물리도록 제공되어 있는데, 상기 가스 공급 라인들로부터 캐리어 가스(carrier gas)가 배출될 수 있고, 상기 캐리어 가스는 상기 포켓의 바닥과 상기 기판 홀더의 하부측 사이에서 가스 쿠션을 형성하며, 상기 가스 쿠션 상에서 상기 기판 홀더가 지지 되어 있음으로써, 결과적으로 열 흐름이 상기 가스 쿠션을 관통해야만 한다. 상기 가스 쿠션 및/또는 상기 캐리어 가스의 조성물의 높이에 의해 상기 기판 홀더 쪽으로의 열 흐름이 변경될 수 있다. 상기 가스 공급 라인들은 노즐들(nozzles)을 형성하는데, 상기 노즐들은, 상기 노즐들로부터 배출되는 가스 유동들이 상기 기판 홀더를 회전 축에 대해 회전시키도록 설계되어 있다. 상기 덮개 플레이트들 사이에는 채널들(channels)이 제공될 수 있는데, 상기 채널들을 통해 그리퍼 암들이 맞물릴 수 있고, 상기 그리퍼 암들은 지지링의 반경 방향 외부 영역들을 아래쪽에서 파지할 수 있다. 이를 위해 상기 서셉터 어레인지먼트는 원형 평면을 가질 수 있다. 상기 채널들은 상기 서셉터 어레인지먼트의 가장자리로부터 내부로 뻗는데, 이때 일 어레인지먼트에 할당된 상기 채널들은 서로 평행하게 진행한다.
더 나아가 본 발명은 CVD-반응기 내에 있는 앞에서 기술된 하나 또는 복수의 어레인지먼트에 관한 것으로, 이때 상기 어레인지먼트들은 중앙 가스 유입 부재를 중심으로 원형으로 배치되어 있다. 상기 가스 유입 부재는 링형 공정 챔버의 중심에 배치될 수 있다. 그러나 상기 가스 유입 부재가 공정 챔버 덮개에 의해 형성되는 것도 가능한데, 예를 들어 샤워헤드(showerhead)일 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다음에서 첨부된 도면들에 의해 설명된다.
도 1은 지지링(20)에 의해 운반 가능한 각각 하나의 기판(10)을 지지하는, 센터(center)를 중심으로 링형으로 배치된 5개의 기판 홀더(12)를 구비한 서셉터 어레인지먼트의 사시도이고,
도 2는 CVD-반응기를 절단한 개략적인 횡단면도이며,
도 3은 도 1에 도시된 서셉터 어레인지먼트의 평면도이고,
도 4는 도 2에서 섹션(section) Ⅳ의 확대 단면도이며,
도 5는 운반링(20)의 사시도이고,
도 6은 운반링(20)의 횡단면도이며,
도 7은 또 다른 하나의 실시예의 도 4에 따른 도면이다.
도 2에 도시된 것과 같은 CVD-반응기는 스테인리스 강(stainless steel)으로 이루어진 하우징(housing)(1)을 포함한다. 상기 하우징 내부에는 진공화 가능한 공정 챔버(2)가 위치한다. 실시예에서 상기 공정 챔버(2)의 중심에는 가스 유입 부재(5)가 위치하는데, 상기 가스 유입 부재를 통해 서로 다른 공정 가스들이 상기 공정 챔버(2) 내로 공급될 수 있다. 상기 공정 가스들은 특히 원소 규소를 함유하는 가스, 예를 들어 실란 및 원소 탄소를 함유하는 가스, 예를 들어 메탄을 포함한다. 이와 같은 두 개의 반응 가스는 캐리어 가스, 예를 들어 수소에 의해, 상기 공정 챔버(2) 내로 공급될 수 있다. 상기 공정 챔버(2)는 위쪽으로 공정 챔버 덮개(4)에 의해 제한되어 있다. 상기 공정 챔버 덮개(4)는 냉각될 수 있다. 그러나 상기 공정 챔버 덮개(4)가 능동적으로 냉각되지 않도록 제공될 수도 있다. 도 2 및 도 3이 보여주는 것처럼, 상기 공정 챔버(2)의 바닥은 서셉터 어레인지먼트(3)에 의해 형성된다.
상기 서셉터 어레인지먼트(3)는 그래파이트(graphite), 특히 코팅된 그래파이트로 구성된 본체(14)를 포함한다. 상기 본체는 복수의 덮개 플레이트(15, 17)를 지지하는데, 상기 덮개 플레이트들 사이에 원형 베어링 위치들이 제공된다. 상기 베어링 위치들 각각은 포켓(17)을 형성하는데, 상기 포켓은 상기 본체(14)에 의해 형성되어 있는 바닥(17’)을 갖는다.
원형 평면을 갖는 상기 서셉터 어레인지먼트(3)의 가장자리로부터 직선으로 진행하는 채널들(31)이 대략 상기 베어링 위치들 중 각각 하나의 베어링 위치의 중심까지 뻗는다. 서로 평행하게 진행하는 두 개의 채널(31)은 각각 하나의 베어링 위치에 작용한다. 기판 홀더(12)로부터 기판(10)을 들어올리기 위해, 상기 채널들(31)을 통해 그리퍼의 두 개의 그리퍼 암이 삽입될 수 있다.
SiC-층들을 증착시키기 위해, 상기 서셉터 어레인지먼트(3)는 상기 서셉터 어레인지먼트(3) 아래에 배치된 가열 장치(6)에 의해 1000℃를 초과하는 온도들로 가열되고, 그리고 특히 1300℃ 위의 범위 및 특히 1600℃의 범위 내에 놓인 온도들로 가열된다. 가스 유입 부재(5)를 통해 규소 및 탄소를 함유하는 공정 가스들이 공정 챔버(2) 내로 공급되는데, 상기 공정 챔버 내에서 상기 공정 가스들은 열 분해(pyrolytic decomposition)함으로써, 결과적으로 그곳에 배치된 기판들(10)의 표면상에 탄화규소층들이 증착된다. 균일한 층 두께 및 특히 층의 균일한 도핑 프로파일(doping profile)을 달성하기 위해, 평균값으로부터 기판(10)의 표면 온도의 국부적인 온도 편차가 최소화되어야 한다. 이를 위해, 충분한 열 흐름이 상기 기판(10)의 가장자리 영역 내로 공급되면서도, 지나치게 높은 열 흐름이 상기 기판(10)의 가장자리 영역 내로 공급되지 않도록 요구된다.
도 4는 덮개 플레이트(15)에 의해 제한된 포켓(17)을 보여주는데, 상기 포켓은 포켓 바닥(17’)을 갖는다. 상기 포켓(17)의 가장자리는 중공 원통 내면 상에서 진행하는 상기 덮개 플레이트(15)의 내벽(18)에 의해 형성된다. 상기 내벽에는 챔퍼(16)가 연결되는데, 상기 챔퍼는 공정 챔버(2) 쪽으로 향해 있는 상기 덮개 플레이트(15)의 상부측에 인접한다.
상기 포켓(17) 내에는 하부측(12’)을 포함하는 원판형 기판 홀더(12)가 위치한다. 도면에 도시되지 않은 가스 노즐을 통해 상기 하부측(12’)과 상기 포켓 바닥(17’) 사이의 간극(39) 내로 캐리어 가스가 공급되는데, 상기 캐리어 가스는 가스 쿠션을 생성함으로써, 결과적으로 상기 하부측(12’)은 상기 포켓 바닥(17’)으로부터 간격(a)을 갖는다. 이와 같은 가스 쿠션에 의해 기판(10) 쪽으로의 열 흐름은, 서로 다른 열 전도성을 갖는 가스들의 혼합물이 사용되고, 그리고 혼합비가 변경됨으로써, 또는 상기 가스 쿠션의 높이가 가스 흐름의 높이에 의해 변경됨으로써, 영향을 받는다.
상기 기판 홀더(12)는 원통 외면상에서 뻗는 둘레벽(19)을 형성하는데, 상기 둘레벽은 지지 플랭크(13)에 의해 형성되어 있는 니치에 인접하고, 상기 지지 플랭크는 상기 기판 홀더(12)를 중심으로 일 평면 내에서 링형으로 뻗는다. 상기 둘레벽(19)에 대해 반경 방향으로 소정 변위 되어 놓이는 플랭크의 형성 하에 상기 니치는 상기 기판 홀더(12)의 상부측(32)으로 이어진다. 상기 상부측(32)으로부터 지지 돌출부들이 비롯될 수 있는데, 상기 지지 돌출부들 상에 기판(10)이 지지 될 수 있다. 그러나 상기 상부측(32)은 트로프들(troughs)을 포함할 수도 있다.
T자 횡단면을 갖는 지지링(20)이 제공되어 있다. 상기 지지링(20)은 하부측(22’’)을 갖는 반경 방향 내부 영역(22)을 포함하는데, 상기 반경 방향 내부 영역(22)은 상기 하부측(22’’)에 의해 상기 지지 플랭크(13) 상에 지지 될 수 있다. 상기 하부측(22’)에는 지지면(23)이 마주 놓이는데, 상기 지지면은 도 4에 도시된 작동 상태에서 기판(10)의 가장자리(10’)로부터 간격을 갖는다. 상기 지지링(20)이 들어올려 지면, 상기 지지면(23)은 비로소 자체 기능을 수행한다. 그런 다음 상기 기판(10)은 상기 가장자리(10’)에 의해 상기 지지면(23) 상에 지지 된다. 그에 따라 상기 하부측(22’’)으로부터 상기 지지면(23)의 간격은 상기 기판 홀더의 상부측(32)으로부터 상기 지지 플랭크(13)의 높이 오프셋(height offset)보다 더 작다.
상기 지지링(20)은 반경 방향 외부 영역(21)을 형성한다. 상기 반경 방향 외부 영역은 하부측(30’)을 갖는데, 상기 지지링(20)을 들어올리기 위해, 상기 하부측은 그리퍼 암들 중 하나의 그리퍼 암에 의해 아래쪽에서 파지 될 수 있다. 상기 하부측(30’)은, 상기 하부측(22’’)이 뻗는 평면에 대해 약간 높이 변위 되어 있는 평면 내에서 뻗는다. 더 나아가 상기 반경 방향 외부 영역(21)은 일 평면 내에서 뻗는 상부측(26)을 갖는데, 상기 상부측은 상기 지지면(23)에 대해 높이 변위 되어 있음으로써, 결과적으로 상기 지지면(23)과, 중공 원통 내면 상에서 진행하는, 상기 지지면(23)을 둘러싸는 접촉면(24) 사이에 니치(11)가 형성된다. 상기 반경 방향 외부 영역(21)은 외면(30)을 형성하는데, 상기 외면은 상기 반경 방향 내부 영역의 내면(22’)에 마주 놓인다. 상기 외부 플랭크(30)는 곡선(29)의 형성 하에 상기 상부측(26)으로 이어질 수 있다.
상기 지지링(20)은 상기 반경 방향 내부 영역(22) 및 상기 반경 방향 외부 영역(21)에 의해 각각 T-레그를 형성한다. 상기 지지 웹(20)은 링 웹(33)에 의해 T-웹을 형성한다. 상기 링 웹(33)은 상기 내부 영역(22) 및 상기 외부 영역(21)에 재료 일치하도록 성형되어 있는 원통형 링 몸체이다. 상기 링 웹(33)은 외벽(30)을 포함하는데, 상기 외벽은 원통 외면상에서 뻗고 직각 형성 하에 상기 하부측(30’)으로 이어진다. 상기 링 웹(33)의 내벽(34)은 직각 형성 하에 상기 반경 방향 내부 영역(22)의 하부측(32’’)으로 연결된다. 상기 외벽(36)은 둥근 하부 링면(37)의 형성 하에 챔퍼 또는 경사 플랭크(35)로 이어지는데, 상기 경사 플랭크에는 중공 원통 내면 상에서 진행하는 상기 내벽(34)이 연결된다. 운반 시 또는 베어링 시 기판(10)의 좁은 폭의 가장자리 에지가 지지 될 수 있는 상기 접촉면(24)은 중공 원통 내면 상에서 진행하는데, 상기 중공 원통 내면의 반경은 상기 내벽(34)의 반경보다 약간 더 크다. 상기 접촉면(24)의 반경은 상기 외벽(36)의 반경보다는 약간 더 작다.
도 4에서 b에 의해 표시된 상기 지지 플랭크(13)와 상기 기판 홀더(2)의 하부측(12’) 사이의 간격은 상기 하부측(22’’)과 상기 링 웹(33)의 하부 가장자리 또는 하부 링면(37) 사이의 간격(d)보다 더 크다. 상기 하부측(12’)에 의해 주어진 평면으로부터 상기 링면(37)의 간격은 0.5㎜ 내지 3㎜일 수 있다.
상기 둘레벽(19)과 상기 내벽(34) 사이에 간극 폭(c)을 갖는 간극이 설정될 만큼, 상기 내벽(34)의 반경은 상기 둘레벽(19)의 반경보다 더 크다. 상기 둘레벽(19)과 상기 내벽(34) 사이의 간격(c)은 0.5㎜ 내지 3㎜일 수 있다.
상기 지지링(20)은, 그 횡단면이 3개의 윙(wing)을 포함하는, SiC로 이루어진 균일한 강체(rigid body)일 수 있는데, 이때 하나의 윙은 링 웹(33)에 의해 형성되어 있고, 상기 링 웹으로부터 직각으로 내부 영역(22) 및 외부 영역(21)에 의해 형성된 두 개의 윙이 돌출한다.
공정 온도로 기판(10)의 가열은 상기 기판 홀더(12)를 관통하는 열 흐름에 의해 이루어진다. 상기 기판(10) 쪽으로 향해 있는 상기 기판 홀더(12)의 상부측은 하나 또는 복수의 트로프를 포함할 수 있음으로써, 결과적으로 상기 기판 홀더(12)의 상부측으로부터 상기 기판(10) 쪽으로의 열 흐름은, 국부적으로 서로 다른 높이들을 갖는 가스 갭(gas gap)을 통해 이루어지며, 그 결과 트로프 바닥의 코스(course)에 의해 상기 열 흐름이 영향을 받을 수 있다. 상기 기판 홀더(12)의 상부측은 오목하게 설계될 수 있다. 오로지 상기 기판의 가장자리만 상기 기판 홀더(12)의 가장자리 상에 놓일 수 있고, 이때 여기서 상기 기판(10)을 지지하는 단일 지지 요소들이 제공될 수 있다. 상기 기판(10)이 놓이는 지지점들 또는 지지선은 상기 기판(10)의 외부 가장자리로부터 간격을 두고 떨어져 있다. 상기 기판(10)의 가장자리(10’) 쪽으로의 열 흐름은 상기 지지링(20)을 관통하여 이루어진다. 상기 기판(10)의 코팅 시 상기 기판(10)의 가장자리(10’)는 지지면(23) 위로 작은 간격을 두고 진행할 수 있음으로써, 결과적으로 상기 지지링(20)으로부터 상기 기판(10) 쪽으로의 열 흐름도 마찬가지로 가스 갭을 통해 이루어진다. 그러나 선행기술에서와 다르게, 본체(14)로부터의 대부분의 열 흐름은 상기 기판 홀더(12)를 통해 상기 반경 방향 내부 영역(20) 쪽으로 이루어지는 것이 아니라, 오히려 상기 링 웹(33)을 관통하여 이루어진다. 이를 위해, 상기 링 웹(33)은 전체 기판 홀더(12)를 둘러쌈으로써, 결과적으로 상기 기판 홀더(12)는 상기 지지링(20)의 중공 내에 삽입된다. 그에 따라 상기 링 웹(33)은 열 전달 구간을 형성하는데, 상기 열 전달 구간에 걸쳐서 대부분의 열이 상기 본체(14)로부터 상기 반경 방향 내부 영역(22) 및/또는 상기 반경 방향 외부 영역(21) 쪽으로 전달된다. 상기 링 웹(33)의 재료 두께를 통해 열 흐름이 설정되기 때문에, 선택적으로 서로 다른 링 웹들(33)을 구비한 지지링들(20)이 이용될 수 있다. 상기 지지링은 자체 전체 둘레에 걸쳐서 동일하게 유지되는 횡단면을 가질 수 있다.
상기 간극(c)은 상기 하부측(22’’)에서 출발하여 경사(35) 시작점까지 바람직하게 50％ 이상의 수직 간극 길이에 걸쳐서 동일하게 유지되는 간극 폭을 가질 수 있다. 상기 경사(35)는, 상기 간격(d)의 50％ 미만에 상응하는 상기 링 웹(33)의 내부 영역을 따라서 뻗을 수 있다. 바람직하게 상기 경사(35)는 곡선으로 이어질 수 있고, 상기 곡선은 재차 경사 없이 외벽(36)으로 이어질 수 있음으로써, 결과적으로 상기 외벽(36)은 곡선 형성 하에 하부 링면(37) 또는 정점 라인(apex line)으로 이어지는 원통 외면에 의해 형성되어 있다. 그에 따라 상기 하부 링면(37)의 중심을 통해 진행하는 정점 라인은 상기 지지링(20)의 횡단면을 통과하는 중심 라인에 대해 반경 방향 외부로 변위 되어 진행한다. 상기 반경 방향 외부 영역(21)의 반경 방향 연장부가 상기 반경 방향 내부 영역(22)의 반경 방향 연장부보다 더 큰 경우가 바람직한 것으로 입증된다. 그에 따라 상기 내벽(24)으로부터 상기 내면(22’)의 간격은 바람직하게 상기 외벽(36)으로부터 상기 외면(30)의 간격보다 더 작다. 또한, 상기 반경 방향 내부 영역(22)의 재료 두께, 다시 말해 상기 하부측(22’’) 에 대해 상기 지지면(23)의 간격이 상기 반경 방향 외부 영역(21)의 재료 두께, 다시 말해 상기 하부측(30’)으로부터 상기 상부측(26)의 간격보다 더 작은 경우가 바람직하다. 본 발명에 따른 링 웹(23)의 또 다른 하나의 장점은 자체 루트 영역(root area) 내에서, 다시 말해 상기 링 웹(33)이 상기 하부측(22’’)에 연결되는 곳에서 상기 링 웹의 재료 두께이다. 그곳에서 상기 링 웹(33)은 상기 링 웹의 수직 연장부(d)보다 더 작은 재료 두께를 갖는다. 바람직하게 서로 동심으로 진행하는 원통면들(34, 36)의 영역 내에서 상기 링 웹의 재료 두께는 상기 하부 링면(37)으로부터 상기 하부측(22’’)의 간격의 절반보다 더 작다. 또한, 상기 반경 방향 외부 영역(21)의 하부측(30’)의 레벨(level)이 상기 반경 방향 내부 영역(22)의 하부측(22’’)의 레벨과 상부측(23)의 레벨 사이에 놓이는 경우가 바람직할 수 있다.
바람직하게 상기 외벽(36)에는 덮개 플레이트(15)의 내벽(34)이 마주 놓임으로써, 결과적으로 상기 지지링(20)은 자체 둘레의 주요 영역에 걸쳐서 링형 리세스 내에서 뻗는데, 상기 리세스의 바닥은 상기 본체(14)의 상부측에 의해 형성되어 있고, 상기 리세스의 벽들은 상기 기판 홀더(12)의 둘레벽(19) 및 상기 덮개 플레이트(15)의 내벽(18)에 의해 형성되어 있다.
상기 링 웹(33)의 상대적으로 큰 높이는 상기 반경 방향 외부 영역(21)과 조합된 상태에서, 횡단면에서 L자 안정화 요소(stabilization element)가 형성되어, 상기 안정화 요소로부터 반경 방향 내부로 기판(10)을 위한 지지 기능을 수행하는 웹이 돌출하도록 하는 효과를 갖는다. 상기 L자 본체는 SiC의 증착 시 상기 지지링(10)의 단지 작은 변형들만이 설정되도록 야기한다. 앞에서 언급된 설계 특징들에 의해 선행기술에 비해 열 응력에 대해 기계적으로 안정화된 지지링이 제공된다.
도 7은, 1300℃보다 높고, 특히 1600℃의 범위 내에 놓인 온도들에서 CVD-반응기 내에서 SiC를 증착시키기 위한 방법을 실시하는 지지링(20)의 또 다른 하나의 실시예를 보여준다. 상기 지지링(20)은 SiC로 구성될 수 있다. 상기 지지링은 기판 홀더(12)의 지지 플랭크(13) 상에 지지 된 반경 방향 내부 영역(22)을 포함하고, 이때 상기 반경 방향 내부 영역(22)은 대략 2㎜의 재료 두께를 갖고 링 웹(33)의 내벽(34)으로부터 대략 2㎜ 내부로 돌출한다. 상기 반경 방향 내부 영역(22)의 재료 두께는 계단 높이, 다시 말해 상기 지지 플랭크(13)로부터 상기 기판 홀더(12)의 상부측(32)의 간격보다 더 작음으로써, 결과적으로 기판(10) 상에 SiC-층의 증착 시 상기 기판(10)의 가장자리가 지지면(23) 상에 지지 되지 않는다. 단지 상기 지지링(20)이 들어올려 지는 경우에만 상기 지지면(23)이 상기 기판(10)의 가장자리와 접촉한다. 이를 위해, 상기 지지링(20)은 반경 방향 외부 영역(21)을 포함하고, 상기 반경 방향 외부 영역은 상기 링 웹(33)의 외벽(36) 위로 돌출하고 하부측(30’)을 갖는데, 상기 하부측은 로봇 암(robot arm)의 손가락에 의해 아래쪽에서 파지 될 수 있다.
상기 반경 방향 외부 영역(21)은 접촉면(24)을 형성하는데, 상기 접촉면은 제1 지름(D1)을 갖는 원형 라인 상에서 뻗는다. 상기 제1 지름(D1)은 150㎜인 기판(10)의 지름보다 약간 더 크다.
기판 홀더(12)는 원호 라인(arc line) 상에서 뻗는 둘레벽(19)을 포함하는데, 상기 둘레벽은 대략 150㎜인 제2 지름(D2)을 갖는다. 이와 같은 설계예의 결과, 상기 기판(10)은 SiC-층의 증착 동안에 상기 기판 홀더(12) 상에 센터링 되어(centered) 놓이고, 이때 상기 기판(10)의 가장자리는 상기 원통형 둘레벽(19)과 동일 평면에 있다. 이제 상기 제1 지름(D1)은 상기 제2 지름(D2)보다 단지 상기 기판(10)의 지름의 제조 공차의 정도만큼만 더 크다. 이를 위해, 내면(22’)이 센터링 기능을 수행할 수 있는데, 상기 내면은 작은 간극을 갖고 상기 기판 홀더(12)의 외면에 인접할 수 있다. 이와 같은 내면(2’)의 제3 지름(D3)은 상기 지지 플랭크(13)에 의해 형성된 계단의 원통형 벽의 외경보다 단지 약간만 더 크다.
나머지 설계 특징들은 도 4에 도시된 지지링(20)에 상응하며, 때문에 이와 관련한 실시예들이 인용된다.
전술된 실시예들은 본 출원서에 의해 전체적으로 기술된 발명들을 설명하기 위해 이용되는데, 상기 발명들은 적어도 다음 특징 조합들에 의해 선행기술을 각각 독립적으로도 개선하고, 이때 두 개, 복수의 또는 모든 이와 같은 특징 조합들은 서로 조합될 수도 있다:
CVD-반응기, CVD-반응기 내에서 사용하기 위한 지지링 및 CVD-반응기 내에서 기판을 베어링하기 위한 베어링 어레인지먼트로서, 기판 홀더의 지름이 대체로 기판의 지름에 상응하고, 그리고/또는 횡단면에서 T자인 지지링(20)의 반경 방향 내부 영역 및 반경 방향 외부 영역은 동일한 재료 두께를 갖고, 그리고 상기 반경 방향 내부 영역은 단지 대략 상기 반경 방향 내부 영역(22)의 재료 두께에 걸쳐서만 상기 기판의 가장자리 아래에서 반경 방향으로 내부로 뻗으며, 그리고/또는 링 웹(33)은 거의, 위쪽으로 지지 플랭크(13)에 의해 제한되어 있고 아래쪽으로 하부측(12’)에 의해 제한되어 있는 상기 기판 홀더(12)의 하부 섹션(section)의 전체 높이에 걸쳐서 뻗으며, 그리고/또는 상기 기판 홀더(12)는 거의 완전히 상기 지지링(20)에 의해 둘러싸인 중공 내에 삽입되고, 그리고 재료 일치하도록 형성되어 있는 방식으로 상기 지지링이 형성되어 있고, 이때 상기 기판 홀더(12)의 하부측(12’)과 하부 링면(37) 사이에 최대 2㎜의 간극이 제공되는데, 상기 간극은 상기 지지링(20)에 의해 둘러싸여 있지 않고, 그리고/또는 이때 상기 지지링(20)의 내부 원통면들과 상기 기판 홀더(12)의 외부 원통면들 사이의 간격들은, 상기 지지링(20)이 상기 지지 플랭크(13)에 의해 형성된 계단상에 센터링 되어 놓이도록, 선택된다. 기판의 제조 공차는 지름의 관점에서 대략 1㎜에 놓인다. 상기 제조 공차는 지름의 1％ 내지 2％에 놓일 수 있다.
간격(c)을 갖고 둘레벽(19)을 따라 진행하는, 중공 원통 내면 상에서 진행하는 내벽(34)을 형성하는 링 웹(33)을 포함하는 것을 특징으로 하는, CVD-반응기.
하부측(22’’)으로부터 상기 링 웹(33)의 하부 가장자리(37) 쪽으로 측정된 상기 링 웹(33)의 높이(d)는 상기 기판 홀더(12)의 하부측(12’)으로부터 상기 지지 플랭크(13)의 간격(b)보다 더 작고, 그리고/또는 상기 높이(d)는 상기 간격(b)의 100％ 미만, 그러나 상기 간격(b)의 최소 50％ 또는 최소 80％ 또는 최소 90％인 것을 특징으로 하는, CVD-반응기.
상기 내벽(34)은 상기 링 웹(33)의 재료 두께를 감소시키는 곡선 또는 경사(35)의 형성 하에 하부 링면(37)으로 이어지고, 상기 하부 링면에는 외벽(36)이 연결되는 것을 특징으로 하는, 지지링.
간격(c)을 갖고 둘레벽(19)을 따라 진행하는, 중공 원통 내면 상에서 진행하는 내벽(34)을 형성하는 링 웹(33)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 베어링 어레인지먼트.
하부측(22’’)으로부터 상기 링 웹(33)의 하부 가장자리(37) 쪽으로 측정된 상기 링 웹(33)의 높이(d)는 상기 기판 홀더(12)의 하부측(12’)으로부터 상기 지지 플랭크(13)의 간격(b)의 100％ 미만, 그러나 최소 50％ 또는 80％ 또는 95％인 것을 특징으로 하는, 베어링 어레인지먼트.
중공 원통 내면 상에서 뻗는 접촉면(24)은 상기 외벽(36)의 반경 방향 내부에서, 그리고 상기 내벽(34)의 반경 방향 외부에서 뻗는 것을 특징으로 하는, CVD-반응기.
상기 내벽(34)은 상기 링(33)의 재료 두께를 감소시키는 곡선 또는 경사(35)의 형성 하에 하부 링면(37)으로 이어지고, 상기 하부 링면에는 상기 외벽(36)이 연결되는 것을 특징으로 하는, CVD-반응기.
횡단면에서 대체로 D자로 형성된 지지링(20)은 SiC로 구성되는 것을 특징으로 하는, CVD-반응기.
상기 반경 방향 외부 영역(21)은 원통 외면상에서 뻗는 외면(30)을 형성하고, 상기 반경 방향 내부 영역(22)은 상기 내벽(34)의 반경 방향 내부에서 중공 원통 내면 상에서 뻗는 내면(22’)을 포함하는 것을 특징으로 하는, CVD-반응기, 베어링 어레인지먼트 또는 지지링.
서로 동심으로 진행하는 두 개의 원통면(34, 36) 사이의 간격은 상기 링 웹(33)의 하부면(37)으로부터 상기 반경 방향 내부 영역(22)의 하부측(22’’)의 간격(d)보다 더 작고, 상기 간격(d)의 최대 50％인 것을 특징으로 하는, CVD-반응기, 베어링 어레인지먼트 또는 지지링.
상기 내부 원통면(34)은 상기 외부 원통면(36)보다 더 큰 높이를 갖는 것을 특징으로 하는, CVD-반응기, 베어링 어레인지먼트 또는 지지링.
공개된 모든 특징들은 (그 자체로, 그러나 서로 조합된 상태로도) 본 발명에서 중요하다. 그에 따라, 우선권 서류들의 특징들을 본 출원서의 청구항들 내에 함께 포함시킬 목적으로도, 본 출원서의 공개 내용에는 관련된/첨부된 우선권 서류들(예비 출원서의 사본)의 공개 내용도 전체적으로 함께 포함된다. 특히 종속 청구항들에 기초하여 분할 출원을 실시하기 위해, 종속 청구항들은 인용 청구항의 특징들 없이도 자체 특징들에 의해 선행기술의 독립적이고도 진보적인 개선예들을 특징짓는다. 각각의 청구항에 제시된 발명은 추가로, 전술된 설명에서, 특히 도면 부호들이 제공되고, 그리고/또는 도면 부호 목록에 제시된 하나 또는 복수의 특징을 포함할 수 있다. 특히 특징들이 개별적인 사용 목적을 위해 명백히 불필요하거나, 또는 기술적으로 동일하게 작용하는 다른 수단들에 의해 대체될 수 있는 경우에 한해, 본 발명은 전술된 설명에 언급된 개별적인 특징들이 구현되어 있지 않은 설계 형태들과도 관련이 있다.
1 CVD-반응기 하우징 24 접촉면
2 공정 챔버 25 둥근 에지
3 서셉터 어레인지먼트 25’ 챔퍼
4 공정 챔버 덮개 26 상부측
5 가스 유입 부재 27 덮개 플레이트
6 가열 장치 29 둥근 가장자리
7 샤프트(shaft) 30 외면
8 가스 배출 부재 30’ 하부측
9 로터리 드라이브(rotary drive) 31 채널
10 기판 32 상부측
10’ 기판 가장자리 33 링 웹
11 니치 34 내벽
12 기판 홀더 35 경사
12’ 하부측 36 외벽
13 지지 플랭크 37 하부 링면
14 본체 38 니치
15 덮개 플레이트 39 간극
16 챔퍼
17 포켓 a 간극 높이
17’ 포켓 바닥 b 간격
18 내벽 c 간극 폭
19 둘레벽 d 간격
20 지지링
21 반경 방향 외부 영역 D1 제1 지름
22 반경 방향 내부 영역 D2 제1 지름
22’ 내면 D3 제3 지름
22’’하부측
23 지지면

Claims (15)

  1. 기판(10) 상에 SiC-층을 증착시키기 위한 CVD-반응기로서,
    상기 CVD-반응기는, 하우징(housing)(1), 상기 하우징 내에 배치된 서셉터 어레인지먼트(susceptor arrangement)(3), 상기 서셉터 어레인지먼트(3)를 가열하기 위한 가열 장치(6), 공정 챔버 덮개(process chamber cover)(4)와 상기 서셉터 어레인지먼트(3) 사이에 배치된 공정 챔버(2) 및 상기 공정 챔버(2) 내로 공정 가스(process gas)를 공급하기 위한 가스 유입 부재(5)를 포함하고, 상기 서셉터 어레인지먼트(3)는 상기 공정 챔버(2) 내에서 처리될 기판(10)을 베어링(bearing)하기 위한 하나 이상의 베어링 장치를 포함하고, 상기 베어링 장치는, 상부측(32) 및 이와 같은 상부측에 마주 놓인 하부측(12’), 그리고 원통 외면상에서 뻗는 둘레벽(19)을 포함하는 원판형 기판 홀더(substrate holder)(12)를 포함하고 그리고 상기 기판 홀더(12)의 지지 플랭크(support flank)(13)에 의해 지지 된 지지링(support ring)(20)을 포함하며, 상기 지지링(20)은 반경 방향 내부 영역(22)을 포함하고, 상기 반경 방향 내부 영역의 하부측(22’’)은 상기 지지 플랭크(13) 상에 놓이며, 상기 하부측(22’’)에 마주 놓인 상기 반경 방향 내부 영역의 상부측은 상기 기판(10)의 가장자리(10’)를 지지하기 위한 지지면(23)을 형성하고, 상기 지지링(20)은 반경 방향 외부 영역(21)을 포함하고, 상기 반경 방향 외부 영역은 상부측(26) 및 상기 상부측(26)에 마주 놓인 하부측(30’)을 포함하며, 상기 하부측은 원통 외면상에서 뻗는 외벽(36)에 인접하고, 상기 지지면(23)은 제1 지름(D1)을 갖는 접촉면(24)에 의해 제한되어 있으며,
    제2 지름(D2)을 갖고 상기 둘레벽(19)을 따라 뻗는, 중공 원통 내면 상에서 진행하는 내벽(34)을 포함하는 링 웹(ring web)(33)을 포함하고, 상기 제1 지름(D1)은 상기 제2 지름(D2)보다 단지 상기 기판(10)의 지름 공차의 정도만큼만 더 크고, 상기 하부측(22’’)으로부터 상기 링 웹(33)의 하부 가장자리(37) 쪽으로 측정된 상기 링 웹(33)의 높이(d)는 상기 기판 홀더(12)의 하부측(12’)으로부터 상기 지지 플랭크(13)의 간격(b)보다 더 작은 것을 특징으로 하는, CVD-반응기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 높이(d)는 상기 간격(b)의 100％ 미만, 그러나 상기 간격(b)의 최소 50％ 또는 최소 80％ 또는 최소 90％인 것을 특징으로 하는, CVD-반응기.
  3. 기판(10) 상에 SiC-층을 증착시키기 위한 CVD-반응기 내에서 사용하기 위한 지지링(20)으로서,
    상기 지지링은, 기판 홀더(12)의 지지 플랭크(13) 상에 지지 되기 위한 하부측(22’’) 및 상기 하부측(22’’)에 마주 놓인 지지면(23)을 포함하는 반경 방향 내부 영역(22)을 포함하고, 상기 지지면에는 제1 지름(D1)을 갖는 접촉면(24)이 인접하며, 상부측(26) 및 상기 상부측(26)에 마주 놓인 하부측(30’)을 포함하는 반경 방향 외부 영역(21)을 포함하고, 상기 하부측은 원통 외면상에서 뻗는 외벽(36)에 인접하며, 상기 외벽(36)은 상기 외벽(36)에 마주 놓인 내벽(34)을 형성하는 링 웹(33)에 의해 형성되어 있고, 중공 원통 내면 상에서 뻗는 상기 내벽(34)은 상기 내벽(34)의 반경 방향 내부에서 뻗는 상기 반경 방향 내부 영역(22)의 하부측(32’’)에 인접하며,
    상기 제1 지름(D1)은 상기 내벽(34)의 제2 지름(D2)보다 단지 상기 기판(10)의 지름 공차의 정도만큼만 더 큰 것을 특징으로 하는, 지지링.
  4. CVD-반응기 내에서 기판(10)을 베어링하기 위한 베어링 어레인지먼트로서,
    상기 베어링 어레인지먼트는, 원통 외면상에서 뻗는 둘레벽(19)을 포함하는 원형 기판 홀더(12) 및 상기 기판 홀더(12)의 지지 플랭크(13)에 의해 지지 된 지지링(20)을 포함하고, 상기 지지링(20)은 반경 방향 내부 영역(22)을 포함하고, 상기 반경 방향 내부 영역의 하부측(22’’)은 상기 지지 플랭크(13) 상에 놓이며, 상기 하부측(22’’)에 마주 놓인 상기 반경 방향 내부 영역의 상부측은 상기 기판(10)의 가장자리(10’)를 지지하기 위한 지지면(23)을 형성하고, 상기 지지링(20)은 반경 방향 외부 영역(21)을 포함하고, 상기 반경 방향 외부 영역은 상부측(26) 및 상기 상부측(26)에 마주 놓인 하부측(30’)을 포함하며, 상기 하부측은 원통 외면상에서 뻗는 외벽(36)에 인접하고, 상기 지지면(23)은 제1 지름(D1)을 갖는 접촉면(24)에 의해 제한되어 있으며,
    제2 지름(D2)을 갖는, 중공 원통 내면 상에서 진행하는 내벽(34)을 형성하는 링 웹(33)을 포함하고, 상기 제1 지름(D1)은 상기 제2 지름(D2)보다 단지 상기 기판(10)의 지름 공차의 정도만큼만 더 큰 것을 특징으로 하는, 베어링 어레인지먼트.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하부측(22’’)으로부터 상기 링 웹(33)의 하부 가장자리(37) 쪽으로 측정된 상기 링 웹(33)의 높이(d)는 상기 기판 홀더(12)의 하부측(12’)으로부터 상기 지지 플랭크(13)의 간격(b)의 100％ 미만, 그러나 최소 50％ 또는 80％ 또는 95％인 것을 특징으로 하는, 베어링 어레인지먼트.
  6. 제1항 또는 제2항에 따른 CVD-반응기 또는 제3항에 따른 지지링 또는 제4항 또는 제5항에 따른 베어링 어레인지먼트로서,
    중공 원통 내면 상에서 뻗는 접촉면(24)은 상기 외벽(36)의 반경 방향 내부에서, 그리고 상기 내벽(34)의 반경 방향 외부에서 뻗는 것을 특징으로 하는, CVD-반응기 또는 지지링 또는 베어링 어레인지먼트.
  7. 제1항, 제2항 또는 제6항에 따른 CVD-반응기 또는 제3항 또는 제6항에 따른 지지링 또는 제4항, 제5항 또는 제6항에 따른 베어링 어레인지먼트로서,
    상기 내벽(34)은 상기 링(33)의 재료 두께를 감소시키는 곡선 또는 경사(sloping)(35)의 형성 하에 하부 링면(37)으로 이어지고, 상기 하부 링면에는 상기 외벽(36)이 연결되는 것을 특징으로 하는, CVD-반응기 또는 지지링 또는 베어링 어레인지먼트.
  8. 제1항, 제2항, 제6항 또는 제7항에 따른 CVD-반응기 또는 제3항, 제6항 또는 제7항에 따른 지지링 또는 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 베어링 어레인지먼트로서,
    횡단면에서 대체로 T자로 형성된 지지링(20)은 SiC로 구성되는 것을 특징으로 하는, CVD-반응기 또는 지지링 또는 베어링 어레인지먼트.
  9. 제1항, 제2항, 제6항, 제7항 또는 제8항에 따른 CVD-반응기 또는 제3항, 제6항, 제7항 또는 제8항에 따른 지지링 또는 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 베어링 어레인지먼트로서,
    상기 반경 방향 외부 영역(21)은 원통 외면상에서 뻗는 외면(30)을 형성하고, 상기 반경 방향 내부 영역(22)은 상기 내벽(34)의 반경 방향 내부에서 중공 원통 내면 상에서 뻗는 내면(22’)을 포함하는 것을 특징으로 하는, CVD-반응기 또는 지지링 또는 베어링 어레인지먼트.
  10. 제1항, 제2항, 제6항, 제7항, 제8항 또는 제9항에 따른 CVD-반응기 또는 제3항, 제6항, 제7항, 제8항 또는 제9항에 따른 지지링 또는 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 베어링 어레인지먼트로서,
    서로 동심으로 진행하는 두 개의 원통면(34, 36) 사이의 간격은 상기 링 웹(33)의 하부면(37)으로부터 상기 반경 방향 내부 영역(22)의 하부측(22’’)의 간격(d)보다 더 작고, 상기 간격(d)의 최대 50％인 것을 특징으로 하는, CVD-반응기 또는 지지링 또는 베어링 어레인지먼트.
  11. 제1항, 제2항, 제6항, 제7항, 제8항, 제9항 또는 제10항에 따른 CVD-반응기 또는 제3항, 제6항, 제7항, 제8항, 제9항 또는 제10항에 따른 지지링 또는 제4항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 베어링 어레인지먼트로서,
    상기 내부 원통면(34)은 상기 외부 원통면(36)보다 더 큰 높이를 갖는 것을 특징으로 하는, CVD-반응기 또는 지지링 또는 베어링 어레인지먼트.
  12. 제1항, 제2항, 제6항, 제7항, 제8항, 제9항, 제10항 또는 제11항에 따른 CVD-반응기, 제3항, 제6항, 제7항, 제8항, 제9항, 제10항 또는 제11항에 따른 지지링 또는 제4항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 베어링 어레인지먼트로서,
    상기 반경 방향 내부 영역(22)의 지지면(23)으로부터 상기 하부측(22’’)의 간격은 상기 기판 홀더(12)의 상부측(23)으로부터 상기 지지 플랭크(13)의 간격보다 더 작은 것을 특징으로 하는, CVD-반응기, 지지링 또는 베어링 어레인지먼트.
  13. 제1항, 제2항 또는 제6항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 CVD-반응기, 제3항 또는 제6항 내지 제12항에 따른 지지링 또는 제4항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 베어링 어레인지먼트로서,
    상기 반경 방향 내부 영역(22)의 재료 두께는 상기 반경 방향 외부 영역(21)의 재료 두께에 상응하고, 그리고/또는 상기 내부 영역(22)의 재료 두께 및 상기 외부 영역(21)의 재료 두께는 각각 2㎜인 것을 특징으로 하는, CVD-반응기, 지지링 또는 베어링 어레인지먼트.
  14. 제1항, 제2항 또는 제6항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 CVD-반응기, 제3항 또는 제6항 내지 제13항에 따른 지지링 또는 제4항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 베어링 어레인지먼트로서,
    상기 링 웹(33)의 재료 두께를 규정하는 내벽(34)과 외벽(36) 사이의 간격은 상기 링 웹(33)의 하부 가장자리(37)에 대해 상기 하부측(22’’)의 간격(d)의 절반보다 더 작은 것을 특징으로 하는, CVD-반응기, 지지링 또는 베어링 어레인지먼트.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항 또는 상세 설명의 하나 또는 복수의 특징을 포함하는 것을 특징으로 하는, CVD-반응기, 베어링 어레인지먼트 또는 지지링.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10135151A1 (de) 2001-05-29 2002-12-05 Aixtron Ag Aus einem Tragkörper und darauf gasgelagerten und drehangetriebenen Substrathalter bestehende Anordnung
DE10232731A1 (de) 2002-07-19 2004-02-05 Aixtron Ag Be- und Entladevorrichtung für eine Beschichtungseinrichtung
WO2007131547A1 (de) 2006-05-15 2007-11-22 Aixtron Ag Halbleiterbehandlungsvorrichtung für ein cvd- oder rtp-verfahren
KR101397124B1 (ko) 2007-02-28 2014-05-19 주성엔지니어링(주) 기판지지프레임 및 이를 포함하는 기판처리장치, 이를이용한 기판의 로딩 및 언로딩 방법
DE102012106796A1 (de) * 2012-07-26 2014-01-30 Aixtron Se Thermische Behandlungsvorrichtung mit einem auf einem Substratträgersockel aufsetzbaren Substratträgerring
DE102013012082A1 (de) 2013-07-22 2015-01-22 Aixtron Se Vorrichtung zum thermischen Behandeln eines Halbleitersubstrates, insbesondere zum Aufbringen einer Beschichtung
US10242848B2 (en) 2014-12-12 2019-03-26 Lam Research Corporation Carrier ring structure and chamber systems including the same
US10438795B2 (en) * 2015-06-22 2019-10-08 Veeco Instruments, Inc. Self-centering wafer carrier system for chemical vapor deposition
US10622243B2 (en) 2016-10-28 2020-04-14 Lam Research Corporation Planar substrate edge contact with open volume equalization pathways and side containment
DE102017101648A1 (de) 2017-01-27 2018-08-02 Aixtron Se Transportring
US20180334746A1 (en) 2017-05-22 2018-11-22 Lam Research Corporation Wafer Edge Contact Hardware and Methods to Eliminate Deposition at Wafer Backside Edge and Notch
DE102018113400A1 (de) 2018-06-06 2019-12-12 Aixtron Se CVD Reaktor mit Tragring zum Substrathandhaben
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