TW201404934A - 用於沉積物質之製造設備及使用於其中之托座 - Google Patents

用於沉積物質之製造設備及使用於其中之托座 Download PDF

Info

Publication number
TW201404934A
TW201404934A TW102124845A TW102124845A TW201404934A TW 201404934 A TW201404934 A TW 201404934A TW 102124845 A TW102124845 A TW 102124845A TW 102124845 A TW102124845 A TW 102124845A TW 201404934 A TW201404934 A TW 201404934A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
holder
carrier
chamber
release coating
electrode
Prior art date
Application number
TW102124845A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI588289B (zh
Inventor
Matthew Deeg
David Hillabrand
William Larson
Original Assignee
Hemlock Semiconductor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hemlock Semiconductor Corp filed Critical Hemlock Semiconductor Corp
Publication of TW201404934A publication Critical patent/TW201404934A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI588289B publication Critical patent/TWI588289B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/02—Silicon
    • C01B33/021—Preparation
    • C01B33/027—Preparation by decomposition or reduction of gaseous or vaporised silicon compounds other than silica or silica-containing material
    • C01B33/035—Preparation by decomposition or reduction of gaseous or vaporised silicon compounds other than silica or silica-containing material by decomposition or reduction of gaseous or vaporised silicon compounds in the presence of heated filaments of silicon, carbon or a refractory metal, e.g. tantalum or tungsten, or in the presence of heated silicon rods on which the formed silicon is deposited, a silicon rod being obtained, e.g. Siemens process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/24—Deposition of silicon only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/26—Deposition of carbon only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/32—Carbides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/32—Carbides
    • C23C16/325—Silicon carbide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/34—Nitrides
    • C23C16/345—Silicon nitride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4418—Methods for making free-standing articles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4581—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber characterised by material of construction or surface finish of the means for supporting the substrate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

本發明係關於一種將物質沉積於載體上之製造設備。該製造設備包括一外殼，其界定一腔室。該外殼界定一入口，其用於將包含該物質或其前驅體之沉積組合物引入該腔室中。該外殼亦界定一出口，其穿過該外殼用於自該腔室排出該沉積組合物。一電極穿過該外殼安置，其中該電極至少部分地安置於該腔室內。托座具有一外表面且連接至該腔室內之電極用於接收該載體。一剝離塗層安置於托座之外表面上，用於促進托座與載體及其上所沉積之物質分離，從而收集載體。

Description

用於沉積物質之製造設備及使用於其中之托座
本發明係關於一種用於沉積物質於載體上之製造設備。更特定言之，本發明係關於一種在該製造設備內支撐載體之托座。
用於沉積物質於載體上之製造設備在此項技術中為已知的。習知製造設備包括一托座，其安置於載體之末端用於將載體耦接至在該習知製造設備內之電極。然而，當物質沉積於載體上時，該物質亦可沉積於托座上。舉例而言，物質可直接沉積於托座上。或者，當物質沉積於載體上時，該物質可生長並擴展以包圍一部分托座。
一旦所需量之物質沉積於載體上，即藉由自習知製造設備移出載體來收集該載體。隨後，必須將托座與載體分離，且更特定言之，必須將托座與載體上所沉積之物質分離。典型地，藉由敲擊托座附近或托座上之沉積物質以使沉積物質破裂而使托座與載體及沉積物質分離。敲擊沉積物質以移出其之過程非常費時且費成本。另外，即使在破裂後，一些沉積物質仍保留在托座上。使托座上之沉積物質經受較猛烈之過程來分離沉積物質與托座。不幸地，該猛烈過程降低與托座分離之沉積物質之純度，從而降低托座上之沉積物質的價值。因此，仍然需要在不降低沉積物質之純度以保留沉積物質之價值的情況下使沉積物質與托座分離。
製造設備沉積物質於載體上。該製造設備包括一外殼，其界定一腔室。該外殼界定一入口，其用於將包含該物質或其前驅體之沉積組合物引入該腔室中。該外殼亦界定一出口，其穿過該外殼用於自該腔室排出該沉積組合物。一電極穿過該外殼安置，其中該電極至少部分地安置於該腔室內。托座具有一外表面且連接至該腔室內之電極用於接收該載體。一剝離塗層安置於托座之外表面上，用於促進托座與載體及其上所沉積之物質分離，從而收集該載體。因此，可直接沉積於托座上之物質不必經受其他分離過程以使沉積物質與托座分離，藉此維持該物質之純度。
10‧‧‧製造設備
12‧‧‧物質
14‧‧‧載體
16‧‧‧外殼
18‧‧‧缸
20‧‧‧底板
22‧‧‧壁
24‧‧‧腔室
26‧‧‧末端
28‧‧‧入口
30‧‧‧出口
32‧‧‧入口管
34‧‧‧排出管
36‧‧‧凸緣
38‧‧‧扣件
40‧‧‧凹槽
42‧‧‧指狀物
44‧‧‧墊圈
46‧‧‧電極
48‧‧‧軸
50‧‧‧頭
52‧‧‧托座
54‧‧‧杯
56‧‧‧第一末端
58‧‧‧第二末端
60‧‧‧外表面
62‧‧‧剝離塗層
64‧‧‧加工表面
隨著本發明之其他優點藉由參考以下【實施方式】同時結合附圖一起考慮而變得更好理解，將易於瞭解本發明之其他優點，在附圖中：圖1為用於沉積物質於包括電極之載體上之製造設備的剖視圖，其中該製造設備包括缸及底板；圖2為製造設備之一部分的放大視圖，其展示鄰近底板之缸；圖3為製造設備中所用之電極的透視圖；圖4為沿圖3中之線4-4獲取之電極之一部分的剖視圖，其中一托座耦接至該電極；及圖5為耦接至載體之托座之另一實施例的剖視圖。
參看諸圖，其中貫穿若干視圖，相同數字表示相同或相應部分，展示了用於沉積物質12於載體14上之製造設備10。換言之，在製造設備10操作期間，物質12沉積於載體14上。舉例而言，製造設備10可為化學氣相沉積反應器，諸如西門子(Siemens)型化學氣相沉積反應 器，用於沉積矽於載體14上以產生高純度多晶矽。如西門子法(Siemens Method)已知，載體14可具有如圖1所示之實質上U形組態。然而，應瞭解，載體14可具有除U形組態以外之組態。另外，當待沉積之物質12為矽時，載體14典型地為包含高純度矽之細矽棒。矽沉積於細矽棒上用於產生高純度多晶矽。
參看圖1，製造設備10包含外殼16。外殼16包括缸18及底板20。缸18耦接至底板20用於形成外殼16。外殼16之缸18具有至少一個壁22，其中壁22典型地呈現外殼16之圓柱形組態。然而，應瞭解，外殼16之缸18可具有除圓柱形以外之組態，諸如立方形組態。外殼16界定腔室24。更特定言之，外殼16之缸18具有中空內部，以致缸18之壁22界定腔室24。缸18具有敞開之末端26用於允許通向腔室24。底板20耦接至缸18之敞開末端26，用於覆蓋缸18之末端26且密封腔室24。
外殼16界定入口28，其用於將包含待沉積之物質12或其前驅體之沉積組合物引入腔室24中。類似地，外殼16可界定出口30，其用於使沉積組合物或其反應副產物自腔室24排出。應瞭解，入口28及/或出口30可由外殼16之缸18或底板20界定。典型地，入口管32連接至入口28用於將沉積組合物傳遞至腔室24且排出管34連接至出口30用於自腔室24移出沉積組合物或其反應副產物。
參看圖2，外殼16可包括凸緣36，其自外殼16之壁22延伸。更特定言之，凸緣36自外殼16之壁22橫向延伸。典型地，當底板20耦接至外殼16時，凸緣36與底板20平行。可使用諸如螺釘之扣件38以使外殼16之凸緣36緊固至底板20。
底板20可界定凹槽40。圍繞底板20之外周界定凹槽40。另外，外殼16之凸緣36可具有自凸緣36延伸之指狀物42，用於嚙合底板20之凹槽40。凸緣36之指狀物42與底板20之凹槽40之嚙合確保在將外殼16耦接至底板20時，底板20與外殼16適當地對準。一般而言，凸緣36與 底板20之間的機械相互作用不足以防止沉積組合物自腔室24洩漏。另外，凸緣36與底板20之間的機械相互作用典型地不足以防止腔室24外部之雜質(諸如腔室24外之環境大氣中之雜質)進入腔室24。因此，製造設備10可進一步包含安置於底板20與缸18之間的墊圈44，用於密封介於缸18與底板20之間的腔室24。另外，凸緣36之指狀物42與底板20之凹槽40之間的機械相互作用防止缸18隨著腔室24內之壓力增加而側向移位。
再次參看圖1，製造設備10包括穿過外殼16安置之電極46。電極46至少部分地安置於腔室24內。舉例而言，電極46典型地穿過底板20安置，其中電極46之一部分支撐腔室24內之載體14。在圖3中所示之一個實施例中，電極46包括軸48及安置於軸48一端之頭50。在此類實施例中，頭50安置於腔室24內用於支撐載體14。
參看圖1及圖4，托座52連接至腔室24內之電極46用於接收載體14。換言之，托座52將載體14與電極46隔開。應瞭解，熟習此項技術者亦可將托座52稱為夾盤或多夾盤(poly chuck)。如圖4中最佳所示，電極46且詳言之電極46之頭50，可界定用於接收托座52之杯54。因而，托座52可至少部分安置於杯54內以將托座52連接至電極46。
典型地，電極46包含導電物質12，諸如銅、銀、鎳、英高鎳(Inconel)、金及其組合。在腔室24內，藉由使電流通過電極46來加熱電極46。典型地，托座52包含石墨，此係因為石墨足夠剛硬以將載體14穩固地安裝至電極46且為導電的，以便將電流自電極46傳導至載體14中。
由於電流自電極46經由托座52傳至載體14，所以載體14係藉由稱為焦耳加熱(Joule heating)之過程加熱至沉積溫度。將載體46加熱至沉積溫度一般有助於沉積組合物之熱分解。如上文所提及，沉積組合物包含待沉積於載體14上之物質12或其前驅體。因此，沉積組合物 之熱分解使得物質12沉積於經加熱之載體14上。舉例而言，當待沉積之物質12為矽時，沉積組合物可包含鹵矽烷，諸如氯矽烷或溴矽烷。 然而，應瞭解，沉積組合物可包含其他前驅體，尤其含矽分子，諸如矽烷、四氯化矽、三溴矽烷及三氯矽烷。亦應瞭解，製造設備10可用於沉積除矽以外之物質12於載體14上。
如上文所介紹，藉由通電流來加熱托座52且可將其加熱至沉積溫度。因而，物質12亦可直接沉積於托座52上。或者，隨著物質12沉積於載體14上且大小增長，物質12可遷移至托座52上。一旦足量物質12沉積於載體14上，即藉由自製造設備10移出載體14而自製造設備10收集載體14。典型地，物質12於托座52及/或載體14上之沉積使得托座52經物質12黏附至載體14。換言之，直接沉積於托座52上之物質12及/或自載體14生長至托座52上之物質12阻止托座52與載體14分離。 托座52必須與載體14及/或物質12分離以收集物質12。另外，直接沉積於托座52上之物質12亦必須與托座52分離。
一般而言，托座52具有第一末端56及第二末端58以及介於第一末端56與第二末端58之間的外表面60。一般而言，第一末端56連接至電極46且第二末端58接收載體14。雖然並不需要，但典型地，使托座52之末端56、58成錐形，以有助於當自製造設備10收集載體14時，載體14及其上所沉積之物質12與托座52分離。亦使托座52成錐形以使電流集中至載體14中。
為了有助於使托座52與直接在托座52本身或載體14上之物質12分離，將剝離塗層62安置於托座52之外表面60上。剝離塗層62促進托座52與物質12分離。換言之，剝離塗層62促進直接在托座52本身上或在托座52附近之載體14上沉積之物質12剝離。因而，剝離塗層62促進托座52與載體14及其上所沉積之物質12分離，以允許收集載體14。因此，因為剝離塗層62促進托座52自載體14剝離，所以在物質12沉積於 載體14上之後，托座52可容易地與載體14分離。因而，載體14及/或托座52上所沉積之物質12不必經歷可能污染物質12之其他分離過程。 防止物質12之污染維持物質12之高純度。維持物質12之高純度，尤其當物質12為矽時，意謂物質12對於出售給末端26使用者較有價值。
一般而言，藉由使物質12破裂而使物質12與托座52分離。破裂可藉由物理敲擊物質12以使其碎裂成大塊脫離托座52而發生。基於托座52上剝離塗層62之初始晶體生長結構來選擇剝離塗層62以產生弱點(weak point)，藉此使得物質12容易地與托座52分離。選擇剝離塗層62以使得剝離塗層62之初始晶體生長不同於載體14上所沉積之物質12的晶體生長結構。不同晶體生長結構產生所沉積之物質12可與剝離塗層62分離之弱點。典型地，剝離塗層62係選自下組：碳化矽、氮化矽、熱解碳、石墨碳化矽、二氧化矽、碳化鉭、碳化鈮及其組合。更典型地，剝離塗層62為熱解碳。
另外，剝離塗層62提供比托座52之外表面60平滑之加工表面64。藉由提供較平滑之表面，黏附至托座52上之物質12的表面積較小，此促進物質12自托座52剝離。剝離塗層62之加工表面64的表面粗糙度RA值典型地為約1微米至約100微米，更典型地為約25微米至約50微米，且甚至更典型地為約30微米至40微米。應瞭解，除了提供比托座52之外表面60平滑之加工表面64以外，亦可依其他方式減小托座52之表面積。舉例而言，可增加托座52之長度，同時減小托座52之直徑以減小表面積，如圖5中所示。另外，可減小托座之長度，同時增加托座52之直徑。亦應瞭解，改變托座52之長度及/或直徑以減小托座52之表面積的作法可與剝離塗層62組合採用。
雖然剝離塗層62促進托座52與物質12分離，但剝離塗層62仍必須提供足夠熱導率以充分加熱載體14。因而，剝離塗層62之熱導率典型地為約80W/m．k至130W/m．k，更典型地為約90W/m．k至125 W/m．k，且甚至更典型地為約100W/m．k至120W/m．k。
剝離塗層62之厚度視經選擇用於剝離塗層62之物質12而定。舉例而言，當剝離塗層62為碳化矽時，剝離塗層62具有小於約100微米之厚度。當剝離塗層62為氮化矽、碳化鉭或碳化鈮時，剝離塗層62具有小於約75微米之厚度。當剝離塗層62為熱解碳時，剝離塗層62具有小於約50微米之厚度。當剝離塗層62為石墨碳化矽時，剝離塗層62具有小於約40微米之厚度。
應瞭解，在U形載體14之情況下，製造設備10可包括多個電極46及用於支撐多個載體或載體14之多個末端的托座52。舉例而言，製造設備10可包括第一電極46A與連接至第一電極46A之第一托座52A及第二電極46B與連接至第二電極46B之第二托座52B。第一電極46A與第二電極46B為彼此之鏡像且類似於上述電極46。同樣地，第一托座52A與第二托座52B為彼此之鏡像且類似於上述托座52。
現將描述一種沉積物質12於載體14上之方法。該方法包含將剝離塗層62塗覆於托座52之外表面60上的步驟，以在物質12沉積於載體14上之後，促進載體14及其上所沉積之物質12自托座52剝離。塗覆剝離塗層62之步驟可藉由各種方法實現，諸如藉由CVD及CVR製程。所選擇之製程視用作剝離塗層62之物質12而定。舉例而言，塗覆剝離塗層62之步驟可進一步定義為對托座52進行低壓/高溫CVD製程以沉積碳化矽或石墨碳化矽混合物於托座52之外表面60上作為剝離塗層62。 另外，塗覆剝離塗層62之步驟可進一步定義為對托座52進行大氣壓/高溫CVD製程以沉積氮化矽於托座52之外表面60上作為剝離塗層62。 此外，塗覆剝離塗層62之步驟可進一步定義為對托座52進行高溫CVD製程以沉積熱解碳於托座52之外表面60上作為剝離塗層62。或者，塗覆剝離塗層62之步驟可進一步定義為對托座52進行CVR製程以沉積碳化鉭或碳化鈮於托座52之外表面60上作為剝離塗層62。
沉積物質12於載體14上之方法亦包含將托座52連接至腔室24內之電極46且將載體14連接至腔室24內之托座52的步驟。密封腔室24且將沉積組合物引入腔室24中。在腔室24內加熱載體14，其使得諸如矽之物質12沉積於經加熱之載體14上。一旦物質12沉積於載體14上，即自腔室24收集載體14。應瞭解，收集載體14之步驟可進一步定義為使托座52與載體14及其上所沉積之物質12分離。舉例而言，自托座52移出物質12以使托座52自載體14脫離。使托座52與載體14分離之步驟可在腔室24內發生，使得在移出載體14時托座52保留於腔室24中。或者，使托座52與載體14分離之步驟可在自腔室24移出載體14時發生，使得托座52與載體14一起自腔室24移出。
顯然，根據以上教示，本發明之許多修改及變化均為可能的。已根據相關法律標準描述前述發明；因此，該描述本質上為例示性的而非限制性的。關於所揭示之實施例之變化及修改可為熟習此項技術者顯而易知且確實處於本發明之範疇內。因此，給予本發明之法律保護之範疇可僅藉由研究以下申請專利範圍而確定。
10‧‧‧製造設備
12‧‧‧物質/導電物質
14‧‧‧載體
16‧‧‧外殼
18‧‧‧缸
20‧‧‧底板
22‧‧‧壁
24‧‧‧腔室
26‧‧‧末端
28‧‧‧入口
30‧‧‧出口
32‧‧‧入口管
34‧‧‧排出管
36‧‧‧凸緣
38‧‧‧扣件
40‧‧‧凹槽
42‧‧‧指狀物
44‧‧‧墊圈
46‧‧‧電極
52‧‧‧托座

Claims (23)

  1. 一種沉積物質於載體上之製造設備，該設備包含：一外殼，其界定一腔室；一入口，其由該外殼界定，用於將包含該物質或其前驅體之沉積組合物引入該腔室中；一出口，其穿過該外殼界定，用於自該腔室排出該沉積組合物；一電極，其穿過該外殼安置，其中該電極至少部分地安置於該腔室內；一托座，其具有一外表面且連接至該腔室內之該電極用於接收該載體；及一剝離塗層，其安置於該托座之該外表面上，用於促進該托座與該載體及其上所沉積之該物質分離，從而收集該載體。
  2. 如請求項1之製造設備，其中該托座包含石墨。
  3. 如請求項2之製造設備，其中該剝離塗層為熱解碳。
  4. 如請求項3之製造設備，其中沉積於該載體上之該物質為矽。
  5. 如請求項2之製造設備，其中該剝離塗層係選自以下之群：碳化矽、氮化矽、熱解碳、石墨碳化矽、二氧化矽、碳化鉭、碳化鈮及其組合。
  6. 如請求項5之製造設備，其中該剝離塗層具有40微米至約100微米之厚度。
  7. 如請求項6之製造設備，其中該剝離塗層呈現該托座之加工表面，該加工表面之表面粗糙度RA值為約1微米至約100微米。
  8. 如請求項1之製造設備，其中該電極進一步包括一軸及一頭，其中該頭界定一杯且其中該托座安置於該杯內以使該托座連接至 該電極。
  9. 如請求項1之製造設備，其中該電極進一步經定義為第一電極且該托座進一步經定義為第一托座，且該製造設備進一步包括連接至第二電極之第二托座，該第二電極係安置於腔室中。
  10. 一種托座，其用於與沉積物質於載體上之製造設備一起使用，該製造設備包括一外殼，其界定一腔室；一入口，其穿過該外殼界定，用於將包含該物質或其前驅體之沉積組合物引入該腔室中；一出口，其穿過該外殼界定，用於自該腔室排出該沉積組合物；一電極，其穿過該外殼安置，其中該電極至少部分地安置於該腔室內，其中該托座連接至該腔室內之該電極用於接收該載體；該托座包含一剝離塗層，其安置於該托座之該外表面上用於促進該托座與該載體及其上所沉積之該物質分離，從而收集該載體。
  11. 如請求項10之托座，其包含石墨。
  12. 如請求項11之托座，其中該剝離塗層呈現該托座之加工表面，該加工表面之表面粗糙度RA值為約1微米至約100微米。
  13. 如請求項11之托座，其中該剝離塗層係選自以下之群：碳化矽、氮化矽、熱解碳、石墨碳化矽、二氧化矽、碳化鉭、碳化鈮及其組合。
  14. 如請求項12之托座，其中該剝離塗層為熱解碳。
  15. 如請求項12之托座，其中該剝離塗層具有40微米至約100微米之厚度。
  16. 一種製造具有剝離塗層之托座的方法，其中該托座用於與沉積物質於載體上之製造設備一起使用，該製造設備包括一外殼，其界定一腔室；一入口，其穿過該外殼界定，用於將包含該物質或其前驅體之沉積組合物引入該腔室中；一出口，其穿過該 外殼界定，用於自該腔室排出該沉積組合物；一電極，其穿過該外殼安置，其中該電極至少部分地安置於該腔室內，其中該托座連接至該腔室內之該電極用於接收該載體；該方法包含以下步驟：將該剝離塗層塗覆於該托座之外表面上，用於促進該托座與該載體及其上所沉積之該物質分離，從而收集該載體。
  17. 如請求項16之方法，其中塗覆該剝離塗層之該步驟進一步經定義為使該托座進行低壓/高溫CVD製程，以沉積碳化矽或石墨碳化矽混合物於該托座之該外表面上作為該剝離塗層。
  18. 如請求項16之方法，其中塗覆該剝離塗層之該步驟進一步經定義為使該托座進行大氣壓/高溫CVD製程，以沉積氮化矽於該托座之該外表面上作為該剝離塗層。
  19. 如請求項16之方法，其中塗覆該剝離塗層之該步驟進一步經定義為使該托座進行高溫CVD製程，以沉積熱解碳於該托座之該外表面上作為該剝離塗層。
  20. 如請求項16之方法，其中塗覆該剝離塗層之該步驟進一步經定義為使該托座進行CVR製程，以沉積碳化鉭或碳化鈮於該托座之該外表面上作為該剝離塗層。
  21. 一種沉積物質於製造設備之腔室內之載體上的方法，其中該製造設備包括一外殼，其界定該腔室；一入口，其穿過該外殼界定；一出口，其穿過該外殼界定，用於自該腔室排出沉積組合物；一電極，其穿過該外殼安置，其中該電極至少部分地安置於該腔室內；及一托座，其連接至該腔室內之該電極用於接收該載體，該方法包含以下步驟：將剝離塗層塗覆於該托座之外表面上，用於促進該托座與該載體及其上所沉積之該物質分離；將該托座連接至該腔室內之該電極； 將該載體連接至該腔室內之該托座；密封該腔室；將包含該物質或其前驅體之沉積組合物引入該腔室中；在該腔室內加熱該載體；沉積該物質於該經加熱之載體上；及使該托座與該載體及其上所沉積之該物質分離，從而收集該載體。
  22. 如請求項21之方法，其中使該托座與該載體分離之該步驟進一步經定義為自該托座移出該物質以使該托座自該載體脫離。
  23. 如請求項21之方法，其中沉積該物質之該步驟進一步經定義為沉積矽於該經加熱之載體上。
TW102124845A 2012-07-10 2013-07-10 用於沉積物質之製造設備及使用於其中之托座 TWI588289B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261669853P 2012-07-10 2012-07-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201404934A true TW201404934A (zh) 2014-02-01
TWI588289B TWI588289B (zh) 2017-06-21

Family

ID=48874517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102124845A TWI588289B (zh) 2012-07-10 2013-07-10 用於沉積物質之製造設備及使用於其中之托座

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20150232987A1 (zh)
EP (1) EP2872667A1 (zh)
JP (1) JP2015527490A (zh)
KR (1) KR20150035735A (zh)
CN (1) CN104411864B (zh)
CA (1) CA2876507A1 (zh)
TW (1) TWI588289B (zh)
WO (1) WO2014011647A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016016999A (ja) * 2014-07-04 2016-02-01 信越化学工業株式会社 多結晶シリコン棒製造用のシリコン芯線および多結晶シリコン棒の製造装置
US10287704B2 (en) * 2014-08-29 2019-05-14 Tokuyama Corporation Process for producing silicon single crystal
JP6754674B2 (ja) 2016-11-08 2020-09-16 昭和電工株式会社 炭化タンタルの評価方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950013069B1 (ko) * 1989-12-26 1995-10-24 어드밴스드 실리콘 머티어리얼즈 인코포레이티드 수소 침투 방지용 외부 코팅층을 갖는 흑연 척 및 탄소가 거의 없는 다결정 실리콘 제조 방법
KR960003734B1 (ko) * 1990-06-27 1996-03-21 유니온 카바이드 코팅즈 서비스 테크놀러지 코포레이션 다결정 실리콘 제조에서의 스타터 필라멘트용 흑연 척 및 그 보호 방법
EP0529593B1 (en) * 1991-08-29 1996-02-14 Ucar Carbon Technology Corporation A glass carbon coated graphite chuck for use in producing polycrystalline silicon
JP2005089791A (ja) * 2003-09-12 2005-04-07 Sekisui Chem Co Ltd シリコン窒化膜形成方法
JP4031782B2 (ja) * 2004-07-01 2008-01-09 株式会社大阪チタニウムテクノロジーズ 多結晶シリコン製造方法およびシード保持電極
KR100768148B1 (ko) * 2006-05-22 2007-10-17 한국화학연구원 금속 코어수단을 이용한 다결정 실리콘 봉의 제조방법
CA2721192A1 (en) * 2008-04-14 2009-10-22 Hemlock Semiconductor Corporation Manufacturing apparatus for depositing a material and an electrode for use therein
TWI475594B (zh) * 2008-05-19 2015-03-01 Entegris Inc 靜電夾頭
US20100101494A1 (en) * 2008-10-28 2010-04-29 Hsieh Jui Hai Harry Electrode and chemical vapor deposition apparatus employing the electrode
JP2013507523A (ja) * 2009-10-09 2013-03-04 ヘムロック・セミコンダクター・コーポレーション 材料を蒸着するための製造装置および当該製造装置で使用される電極
CN102666915B (zh) * 2009-10-09 2014-04-23 赫姆洛克半导体公司 带有电极的cvd装置
EP2520691B1 (en) * 2009-12-28 2022-08-10 Toyo Tanso Co., Ltd. Tantalum carbide-coated carbon material and manufacturing method for same
DE102010003064A1 (de) * 2010-03-19 2011-09-22 Wacker Chemie Ag Graphitelektrode
DE102010003069A1 (de) * 2010-03-19 2011-09-22 Wacker Chemie Ag Kegelförmige Graphitelektrode mit hochgezogenem Rand

Also Published As

Publication number Publication date
US20150232987A1 (en) 2015-08-20
CA2876507A1 (en) 2014-01-16
EP2872667A1 (en) 2015-05-20
TWI588289B (zh) 2017-06-21
KR20150035735A (ko) 2015-04-07
CN104411864B (zh) 2017-03-15
JP2015527490A (ja) 2015-09-17
WO2014011647A1 (en) 2014-01-16
CN104411864A (zh) 2015-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100364095B1 (ko) 탄소나노튜브의 대량 정제 방법
US20080206970A1 (en) Production Of Polycrystalline Silicon
TWI588289B (zh) 用於沉積物質之製造設備及使用於其中之托座
KR100336524B1 (ko) 반도체 제조용 화학기상증착 장치의 뷰우포트
KR20090101098A (ko) 다결정 실리콘 반응로
TWI450860B (zh) 矽芯棒緊固圓錐
JP2001114599A (ja) 単結晶製造方法及び単結晶製造装置
KR101458183B1 (ko) 탄화규소 단결정 성장 장치 및 방법
TW201617491A (zh) 具有絲極固持總成的化學汽相沉積反應器
JP2008509071A (ja) ガス分解用反応装置の生産方法
JP5146423B2 (ja) 炭化珪素単結晶製造装置
KR20150076271A (ko) 물리적 체결을 이용한 대구경 단결정 성장장치 및 방법
TW201404933A (zh) 用於沉積物質之製造設備及使用於其中之托座
TW201337026A (zh) 多晶矽製造用石墨夾頭再利用方法
WO2009128501A1 (ja) シリコンの製造方法
JP2007162108A (ja) 真空処理装置及びトラップ装置
JP6639022B2 (ja) 炭化珪素堆積物のクリーニング方法
JP2006077302A (ja) 炭化ケイ素部材の製造法
CN116623284B (zh) 一种碳化硅及其生长装置和生长方法
JP7135718B2 (ja) 基板保持機構、成膜装置および多結晶膜の成膜方法
JP2005161251A (ja) 有機材料の精製装置
JP5370209B2 (ja) シリコンエピタキシャルウェーハの製造方法
TW201131008A (en) Manufacturing apparatus for depositing a material and an electrode for use therein
US20180327271A1 (en) Chemical vapor deposition method and apparatus
JPS63230833A (ja) よう化物分解法による純金属製造装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees