特表 2024-532922 基板キャリアボアホールプラグ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-09-10

(54)【発明の名称】基板キャリアボアホールプラグ

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/205 20060101AFI20240903BHJP

   C23C 16/458 20060101ALI20240903BHJP

【ＦＩ】

H01L21/205

C23C16/458

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024514594

(86)(22)【出願日】2022-09-05

(85)【翻訳文提出日】2024-03-05

(86)【国際出願番号】 NL2022050498

(87)【国際公開番号】W WO2023033650

(87)【国際公開日】2023-03-09

(31)【優先権主張番号】2029133

(32)【優先日】2021-09-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】NL

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521522331

【氏名又は名称】シュンク サイカーブ テクノロジー ビー． ブイ．

(74)【代理人】

【識別番号】100143764

【弁理士】

【氏名又は名称】森村 靖男

(72)【発明者】

【氏名】ウィッパーリング， モリッツ

(72)【発明者】

【氏名】アンドン， アスラン

(72)【発明者】

【氏名】ボルマー， アンドレアス

(72)【発明者】

【氏名】デ コック， ヘンリクス ヨセフス マリア

【テーマコード（参考）】

4K030

5F045

【Ｆターム（参考）】

4K030CA04

4K030CA12

4K030EA05

4K030EA06

4K030GA02

4K030GA06

4K030HA01

4K030KA46

4K030KA47

5F045AA04

5F045AA06

5F045AA15

5F045AB09

5F045AB14

5F045AB40

5F045AD01

5F045AE01

5F045AF03

5F045AF04

5F045AF09

5F045BB08

5F045DP15

5F045DP27

5F045DQ10

5F045EE14

5F045EE17

5F045EF01

5F045EF08

5F045EM02

(57)【要約】

本発明は、一般に、薄膜を堆積させるためのシステムで用いる基板又はウェハキャリアに関する。本開示の第１の態様によれば、半導体基板上にエピタキシャル層を成長させるためのシステムで用いる基板キャリアであって、前記基板キャリアが、使用中に前記半導体基板を収容するように配置される基板支持体領域として画定される複数の領域を備える、第１の表面側を有するディスクであり、前記基板キャリアが複数のガスチャネルを更に備え、複数のガスチャネルが、前記ディスクの径方向内側に延在するとともに、それぞれが基板支持体のそれぞれと基板支持体の径方向内側のディスクの中心部との間にガス接続をもたらし、前記ガスチャネルのそれぞれが、基板キャリアの外周壁面から配置されてボアホールプラグが設けられるボアホールから成る、基板キャリアにおいて、前記ボアホールプラグが、第１の部分及び別個の第２の部分を備え、前記第１の部分の少なくとも一部分が、前記ボアホールにおける前記第１の部分の少なくとも前記一部分を圧入するための前記ボアホールに嵌合する形状を有し、前記第２の部分にはインターロック手段が設けられ、各ボアホールには、前記第２の部分の前記インターロック手段に対応するとともに前記第２の部分の前記インターロック手段を受けて機械的に保持するようになっている手段が設けられ、前記ボアホールの前記インターロック手段が、前記第１のボアホールプラグ部分を阻止するために、前記ボアホールの長手方向に対してある角度で前記基板キャリアの前記壁面に設けられることを特徴とする基板キャリアが提供される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体基板上にエピタキシャル層を成長させるためのシステムで用いる基板キャリアであって、前記基板キャリアは、使用中に前記半導体基板を収容するように配置される基板支持体として画定される複数の領域を備える、第１の表面側を有するディスクであり、前記基板キャリアが複数のガスチャネルを更に備え、前記複数のガスチャネルは、前記ディスクの径方向内側に延在するとともに、それぞれが前記基板支持体のそれぞれと前記基板支持体の径方向内側の前記ディスクの中心部との間にガス接続をもたらし、前記ガスチャネルのそれぞれは、前記基板キャリアの外周壁面から配置されてボアホールプラグが設けられるボアホールから成る、基板キャリアにおいて、前記ボアホールプラグは、第１の部分及び別個の第２の部分を備え、前記第１の部分の少なくとも一部分は、前記ボアホールにおける前記第１の部分の少なくとも前記一部分を圧入するための前記ボアホールに嵌合する形状を有し、前記第２の部分にはインターロック手段が設けられ、各ボアホールには、前記第２の部分の前記インターロック手段に対応するとともに前記第２の部分の前記インターロック手段を受けて機械的に保持するようになっている手段が設けられ、前記ボアホールの前記インターロック手段は、前記第１のボアホールプラグ部分を阻止するために、前記ボアホールの長手方向に対してある角度で前記基板キャリアの前記壁面に設けられることを特徴とする基板キャリア。

【請求項2】

前記基板キャリアの前記壁面は、前記第１の表面側とは反対側の前記基板キャリアの第２の表面側に向かって傾斜している、請求項１に記載の基板キャリア。

【請求項3】

前記第１の部分の少なくとも前記一部分が前記ボアホールに圧入された後に、前記ボアホールの前記ねじ山が前記基板キャリアに設けられる、請求項１又は２に記載の基板キャリア。

【請求項4】

前記ボアホールプラグの前記第２の部分は、前記ボアホール内に設けられた後に、前記ボアホールプラグの前記第１の部分と接触する、請求項１から３のいずれか一項に記載の基板キャリア。

【請求項5】

前記ボアホールプラグの前記第２の部分は、前記一部分を前記ボアホールの前記ねじ山にねじ込む又はそうでなければ回転方向で連結するための工具を受けるためのヘッドセクションを有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の基板キャリア。

【請求項6】

前記工具を受けるための前記ヘッドセクションは、前記ヘッドセクションから延びる多角形形状の工具受け入れセクションを備え、前記工具受け入れセクションは、好ましくは、前記ボアのねじ山に設けられた後に、前記基板キャリアの前記壁面を延ばすように配置される、請求項５に記載の基板キャリア。

【請求項7】

前記インターロック手段は、ねじ山締結手段、ねじ締結手段、圧入締結手段、回転締結手段、バヨネットマウント締結手段、キー又はピン締結手段、及び焼嵌め締結手段のうちの１つ以上を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の基板キャリア。

【請求項8】

前記ボアホールの長手方向に対する前記ボアホールの前記インターロック手段の前記角度は、約３０度、４５度、６０度、９０度、１２０度、１３５度又は１５０度のうちの１つ以上である、請求項１から７のいずれか一項に記載の基板キャリア。

【請求項9】

前記基板キャリアがグラファイトから構成される、請求項１から８のいずれか一項に記載の基板キャリア。

【請求項10】

前記基板キャリアは、炭化ケイ素コーティングによって被覆されるグラファイトコアを含む、請求項９に記載の基板キャリア。

【請求項11】

前記第１のボアホールプラグ部分がグラファイトから構成される、請求項１から１０のいずれか一項に記載の基板キャリア。

【請求項12】

前記第２のボアホールプラグ部分がグラファイトから構成される、請求項１から１１のいずれか一項に記載の基板キャリア。

【請求項13】

化学蒸着によって半導体基板上に薄膜層を成長させるためのシステムで用いる基板キャリアを製造する方法であって、
－第１の表面側を有する基板キャリアを用意するステップであって、前記第１の表面側の領域部分には、使用中に前記半導体基板を収容するための基板支持体が設けられる、ステップと、
－前記基板支持体のそれぞれにおける第１のボアホールセクションを、前記基板キャリアの前記第１の表面側に対して少なくとも実質的に垂直に機械加工するステップと、
－前記基板支持体における前記第１のボアホールセクションのそれぞれと前記基板支持体の径方向内側の前記基板キャリアの中心部との間にガス接続をもたらすために、前記基板キャリアを通じて径方向に延在する前記基板キャリアの外周壁面から第２のボアホールセクションを機械加工するステップと、
－第１のボアホールプラグ部分を第２のボアホールセクションに圧入するステップと、
－第２のボアホールプラグ部分のためのポケットを前記基板キャリアの前記壁面に機械加工するステップであって、前記ポケットが、ねじ山を備えるとともに、前記ボアホールの長手方向に対して角度をなして配置される、ステップと、
－前記第１のボアホールプラグ部分を阻止するために、前記ポケットの前記ねじ山に対応するねじ部が少なくとも部分的に設けられる第２のボアホールプラグ部分をねじ込むステップと、
を含む方法。

【請求項14】

前記第１のボアホールプラグ部分を圧入する前記ステップの前に、
－前記基板キャリアの前記壁面に面取り部を機械加工するステップ、
を更に含む、請求項１３に記載の基板キャリアを製造する方法。

【請求項15】

前記第２のボアホールプラグ部分は、前記ヘッドセクションから延在する多角形形状の工具受け入れセクションを備え、前記方法は、第２のボアホールプラグ部分をねじ込む前記ステップの後に、
－前記第２のボアホールプラグ部分を前記基板キャリアの前記壁面と面一にするために前記基板キャリアの前記壁面から延在する前記工具受け入れセクションを除去することによって前記基板キャリアの前記壁面を機械加工するステップ、
を更に含む、請求項１３又は１４に記載の基板キャリアを製造する方法。

【請求項16】

第２のボアホールプラグ部分をねじ込む前記ステップの後に、
－前記基板キャリアの少なくとも前記壁面の、より詳細には前記基板キャリアの全てを覆う炭化ケイ素のコーティングを設けるステップ、
を更に含む、請求項１３から１５のいずれか一項に記載の基板キャリアを製造する方法。

【請求項17】

前記第１及び第２のボアホールプラグ部分の一方又は両方がグラファイトから構成される、請求項１３から１７のいずれか一項に記載の基板キャリアを製造する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一般に、半導体部品を製造するための基板上に化学蒸着（ＣＶＤ）又は原子層成長（ＡＬＤ）によって薄膜を堆積させるシステムで用いる基板又はウェハキャリアに関する。より具体的には、本発明は、１つ以上のボアホール用のプラグを有する基板キャリアに関する。

【背景技術】

【0002】

半導体部品を製造するための化学蒸着（ＣＶＤ）プロセスでは基板キャリアが使用される。ＣＶＤ又は原子層堆積（ＡＬＤ）プロセスでは、例えば酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、又は窒化ガリウムなどの材料で構成された薄層の積層体が、例えばシリコン、窒化ガリウム、又はサファイア半導体基板（ウェハ又はウェハ基板としても知られる）上に成長又は堆積され、半導体基板は、基板キャリアの堆積表面に存在する凹状ポケット内に収容される。

【0003】

そのような円形基板キャリアは、単一の凹状ポケットを有することができるが、一般に、それぞれが例えば米国特許出願公開第２０１７３０９５１２号明細書に開示されているようなＡＬＤプロセスチャンバ内に単一の半導体基板を収容するための複数の凹状ポケットを有する。引用において、処理されるべき半導体基板用の凹状ポケットは、基板キャリアの第１の堆積面側にわたって均等に分布される。そのような基材キャリアシステムは、一般にパンケーキバッチキャリアシステムと呼ばれる。

【0004】

ＣＶＤ又はＡＬＤプロセスでは、凹状ポケット内に収容された半導体基板を含む基板キャリアの堆積面全体が堆積ガスに曝され、それにより、半導体基板の露出面側だけでなく、ポケット（及び基板）に隣接する基板キャリアの堆積面側の残りの露出領域部分にも半導体層が堆積される。

【0005】

凹状ウェハポケットの底部にガスチャネルを設けるために、既知のウェハキャリアが配置される。これらのチャネル又はガス分配チャネルは、ウェハが配置される凹状ポケットにパージガスを供給する目的を果たすことができる。他の設計では、これらのガスチャネルは、真空チャネルを設けるための異なる又は追加の目的に役立つことができる。したがって、これらの設計のいずれにおいても、ウェハキャリアには、ポケットとシステムの供給又は排出マニホールドとの間にガス又は真空接続をもたらすように配置されるチャネルが設けられるようになっている。

【0006】

ウェハキャリア内のそのようなガスチャネルは、一般に、ウェハを収容するポケットの底部に対して垂直な平面内の各ポケット内の第１の垂直チャネルセクションを機械加工することを含む幾つかのステップの製造プロセスにおいてキャリア内に機械加工される。更に、スピンドル又はキャリアハブの近くのポケットの径方向内側に、ポケットから又はポケットに向かってチャネルの入口又は出口ポート、及びそこに設けられる第１の垂直チャネルセクションを与えるために、更なる垂直チャネルセクションが設けられ、又は機械加工される。チャネルの最終セクション、すなわち第１及び第２の垂直セクションの両方を接続する水平チャネルセクションは、ウェハキャリアの主面と平行な水平面内で機械加工される。したがって、ウェハキャリアの側壁から第１の垂直チャネルセクションに向かって第２の垂直チャネルセクションまで延在する深い穿孔されたガスチャネル孔が設けられ、それにより、これらの第１及び第２のチャネルセクション間、したがってポケットと底部の入口／出口との間、ウェハキャリアの中心内又は中心付近、したがってポケットの径方向内側にガス又は流体接続がもたらされる。

【0007】

このチャネルを通じて供給されるガスは、ウェハキャリアの側壁の開口に出入りする場合があるため、孔を開けた後にこれらを閉鎖する必要がある。

【0008】

一般に、これらの孔には孔プラグが設けられ、孔プラグは、ガスチャネル内に押し込まれ、プレス嵌め適用によって所定の位置に留まるように寸法付けられる。プラグがＣＶＤ又はＡＬＤプロセスのプロセスパラメータに悪影響を与えないようにするために、プラグは、少なくともウェハキャリアの側壁又は輪郭を越えて突出しないまでチャネル内に押し込まれる。

【0009】

しかしながら、これらの既知のプラグには、ＣＶＤ又はＡＬＤプロセスパラメータを変更するという欠点があり、最も重要なことには、ウェハキャリアの提案された寿命末期の前にプラグが緩む傾向があり、ＣＶＤ又はＡＬＤシステムに更なる損傷を引き起こす可能性があることが分かっている。

【0010】

したがって、ポケットと、ウェハキャリアの中心内又は中心付近、したがってポケットの径方向内側のガス入口／出口との間にガス接続をもたらすガスチャネルを有する改良されたウェハキャリア設計が必要とされており、より具体的には、前述の問題の少なくとも幾つかが回避される改良されたガスチャネルボアホールプラグを伴う改良されたウェハキャリア設計が必要とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】米国特許出願公開第２０１７３０９５１２号明細書

【発明の概要】

【0012】

本開示の第１の態様によれば、半導体基板上にエピタキシャル層を成長させるためのシステムで用いる基板キャリアであって、前記基板キャリアが、使用中に前記半導体基板を収容するように配置される基板支持体領域として画定される複数の領域を備える、第１の表面側を有するディスクであり、前記基板キャリアが複数のガスチャネルを更に備え、複数のガスチャネルが、前記ディスクの径方向内側に延在するとともに、それぞれが基板支持体のそれぞれと基板支持体の径方向内側のディスクの中心部との間にガス接続をもたらし、前記ガスチャネルのそれぞれが、基板キャリアの外周壁面から配置されてボアホールプラグが設けられるボアホールから成る、基板キャリアにおいて、前記ボアホールプラグが、第１の部分及び別個の第２の部分を備え、前記第１の部分の少なくとも一部分が、前記ボアホールにおける前記第１の部分の少なくとも前記一部分を圧入するための前記ボアホールに嵌合する形状を有し、前記第２の部分にはインターロック手段が設けられ、各ボアホールには、前記第２の部分の前記インターロック手段に対応するとともに前記第２の部分の前記インターロック手段を受けて機械的に保持するようになっている手段が設けられ、前記ボアホールの前記インターロック手段が、前記第１のボアホールプラグ部分を阻止するために、前記ボアホールの長手方向に対してある角度で前記基板キャリアの前記壁面に設けられることを特徴とする基板キャリアが提供される。

【0013】

ウェハキャリア又は基板キャリアは、基板キャリアを通じて径方向に延びるガスチャネルを得るためにキャリアに機械加工又は穿孔される長い又は深いボアホールを有することが知られている。これらのガスチャネルのそれぞれは、基板支持体、例えば凹状ウェハポケットのそれぞれと、基板支持体の径方向内側の基板キャリアの中心部との間にガス接続をもたらす。

【0014】

したがって、これらのガスチャネルは、ハブ位置で始まり、基板支持体の最も深い最も内側の部分、好ましくは基板支持体の近く又は中心で終わる。ガスチャネルは、パージガス及び／又は真空チャネルを与えるように配置される。幾つかの実施形態では、ＭＯＣＶＤ遊星システムにより共通して、これらのチャネルを通じて押し込まれたガスは、上昇して、螺旋形状パターンが設けられたポケットの場合、これらのポケット内にウェハを保持するウェハ又はディスクを回転させる。したがって、全ての態様及び全ての例において、基板支持体は、基板、ウェハ、サブキャリアのための任意のタイプの支持体として解釈されるべきであり、したがって、限定はしないが、基板を収容するためのポケットを有する基板キャリア、又は遊星ディスクタイプの構成においてサブキャリアを浮揚させるための螺旋形状パターンのような手段を有する基板キャリアを含む。当業者であれば分かるように、本開示がこれら及び任意の他のタイプのそのようなディスク形状のキャリアに適用可能である。

【0015】

これらのガスチャネル又は孔は、基板キャリアの外径又は外周壁面から穿孔され、ボアホールプラグで塞がれる。

【0016】

しかしながら、ボアホールに圧入される既知のボアホールプラグは、圧入方法に起因して、及びボアホールプラグとしての両方のボアホールの正確な寸法に起因して、締まり嵌めをもたらすことが分かっている。しかしながら、経時的に、ボアホールプラグは緩む場合があり、プラグが脱落するか、又はＣＶＤ、ＡＬＤ、もしくはＭＯＣＶＤプロセスのプロセスパラメータに悪影響を及ぼすガス漏れを引き起こす場合、最終的に基板キャリアの故障をもたらす。

【0017】

本開示に係るボアホールプラグは２つの部分から成り、１つの部分は、既知のボアホールプラグと類似性が高く、ボアホールの気密閉鎖を確保するためにこの部分をボアホールに圧入するように配置され、一方、第２の部分は、例えば第１の部分を所定の位置に恒久的にロックするための阻止又は停止要素の形態のインターロック手段として設けられる。第２のボアホールプラグ部分は、別個の部分であり、第１の部分とは対照的に、好ましくは圧入のみのために配置されず、対応するインターロック手段を有する基板キャリアのボアホール内のポケットによって受け入れることができる、例えばバヨネット又はねじ部などのインターロック機構を備える。阻止又は停止要素は、ボアホール、したがって第１のボアホールプラグ部分に対して傾斜角で設けられているため、第１のボアホールプラグ部分がウェハキャリアから脱落しないようにする、又はガス漏れが発生し得るように緩むことさえないようにする。

【0018】

第２のボアホールプラグ部分の使用には、幾つかの利点がある。例えば、既知の圧入ボアホールプラグの再設計に関して、ボアホールプラグの少なくとも一部の圧入は、一方ではボアホールの気密閉鎖を確保するように維持され、他方では、第２のボアホールプラグ部分によって緩んだり脱落したりすることによる故障が防止される。また、第２のボアホールプラグ部分は、少なくとも大部分が、インラインではない方向、又はチャネル内のガス圧及びボア内に圧入された第１のボアホールプラグ部分に起因してボアホールプラグに作用する力ではない方向で、対応するボアホール内に配置される。第２の部分は、第１の部分と角度をなしているので、ボアホールと一直線に配置された単一の部分又は２つの（別個の）部分よりも多くの圧力に耐えることができる。更に、提案されたボアホールプラグは、元のボアホール及び既知のボアホールプラグを機械加工するために既に必要とされているもの以外に、追加の機器又は工具が必要とされない幾つかの追加の機械加工ステップのみを必要とする。更に、ボアホール、したがってガスチャネルは、修正を必要とせず、したがってＣＶＤ、ＡＬＤ又はＭＯＣＶＤプロセスのプロセスパラメータに影響を与えない。最後に、提案されたボアホールプラグはまた、ボアホールプラグが基板キャリアの壁面と面一であるようにするために、少なくとも第２のボアホールプラグ部分を後処理するように構成される。

【0019】

一例では、前記基板キャリアの壁面は、前記第１の表面側とは反対側の前記基板キャリアの第２の表面側に向かって傾斜している。

【0020】

一例では、前記ボアホールの前記ねじ山は、前記第１の部分の少なくとも前記一部分が前記ボアホールに圧入された後に前記基板キャリアに設けられる。

【0021】

一例では、前記ボアホールプラグの前記第２の部分は、ボアホール内に設けられた後、前記ボアホールプラグの第１の部分と接触する。

【0022】

一例では、ボアホールプラグの前記第２の部分は、前記ねじ部を前記ボアホールの前記ねじ山にねじ込むための工具を受けるためのヘッドセクションを有する。

【0023】

一例では、前記工具を受けるための前記ヘッドセクションは、前記ヘッドセクションから延びる多角形形状の工具受け入れセクションを備え、前記工具受け入れセクションは、好ましくは、ボアのねじ山に設けられた後に、前記基板キャリアの前記壁面を延ばすように配置される。

【0024】

一例では、前記インターロック手段は、ねじ山締結手段、ねじ締結手段、圧入締結手段、回転締結手段、バヨネットマウント締結手段、キー又はピン締結手段、及び焼き嵌め締結手段のうちの１つ以上を備える。

【0025】

一例では、前記ボアホールの長手方向に対する前記ボアホールの前記インターロック手段の前記角度は、約３０度、４５度、６０度、９０度、１２０度、１３５度又は１５０度のうちの１つ以上である。

【0026】

一例では、前記基板キャリアはグラファイトから構成される。

【0027】

一例では、前記基板キャリアは、炭化ケイ素コーティングによって覆われたグラファイトコアから構成される。

【0028】

一例では、前記第１及び第２のボアホールプラグ部分の一方又は両方は、グラファイトから構成される。

【0029】

本開示の第２の態様では、半導体基板上に層を堆積させるためのシステムで用いる基板キャリアを製造する方法であって、
－第１の表面側を有する基板キャリアを用意するステップであって、前記第１の表面側の領域部分には、使用中に前記半導体基板を収容するための凹状のウェハポケットが設けられる、ステップと、
－前記ウェハポケットのそれぞれにおける第１のボアホールセクションを、基板キャリアの第１の表面側に対して少なくとも実質的に垂直に機械加工するステップと、
－凹状のウェハポケットにおける第１のボアホールセクションのそれぞれと凹状のウェハポケットの径方向内側の基板キャリアの中心部との間にガス接続をもたらすために、前記基板キャリアを通じて径方向に延在する基板キャリアの外周壁面から第２のボアホールセクションを機械加工するステップと、
－第１のボアホールプラグ部分を第２のボアホールセクションに圧入するステップと、
－第２のボアホールプラグ部分のためのポケットを基板キャリアの壁面に機械加工するステップであって、前記ポケットが、ねじ山を備えるとともに、ボアホールの長手方向に対して角度をなして配置される、ステップと、
－前記第１のボアホールプラグ部分を阻止するために、前記ポケットの前記ねじ山に対応するねじ部が少なくとも部分的に設けられる第２のボアホールプラグ部分をねじ込むステップと、
を含む方法が提供される。

【0030】

一例では、前記方法は、前記第１のボアホールプラグ部分を圧入する前記ステップの前に、
－前記基板キャリアの前記壁面に面取り部を機械加工するステップ、
を更に含む。

【0031】

一例では、前記第２のボアホールプラグ部分は、前記ヘッドセクションから延在する多角形形状の工具受け入れセクションを備え、前記方法は、前記第２のボアホールプラグ部分をねじ込む前記ステップの後に、
－前記第２のボアホールプラグ部分を前記基板キャリアの前記壁面と面一にするために前記基板キャリアの前記壁面から延在する前記工具受け入れセクションを除去することによって前記基板キャリアの前記壁面を機械加工するステップ、
を更に含む。

【0032】

一例では、前記方法は、第２のボアホールプラグ部分をねじ込む前記ステップの後に、
－前記基板キャリアの少なくとも前記壁面の、より詳細には前記基板キャリアの全てを覆う炭化ケイ素のコーティングを設けるステップ、
を更に含む。

【0033】

一例では、前記第１及び第２のボアホールプラグ部分の一方又は両方は、グラファイトから構成される。

【0034】

ここで、添付図面を参照して、特定の実施形態によって本発明をより詳細に説明するが、同一又は類似の部分及び／又は構成要素は同じ参照番号で示される。本発明は、決して開示された実施形態に限定されない。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】本開示の第１の態様に係る基板キャリアの要素の上面図を概略的に示す。

【図2】図１のＡ－Ａ断面の側断面図である。

【図3】図２の丸で囲まれた部分の等角図をより詳細に示す。

【図4】本開示の第１の態様に係る基板キャリア及びボアホールプラグの部分の等角図を概略的に示す。

【図5】ボアプラグが基板キャリアに取り付けられる、図４の部分の等角図を概略的に示す。

【図6】本開示の第１の態様に係る基板キャリアのコーティングされた部分の等角図を概略的に示す。

【図7】図６のコーティングされた部分の断面図を概略的に示す。

【図8】本開示の第２の態様に係る基板キャリアの製造方法の概要を示す。

【発明を実施するための形態】

【0036】

図１は、半導体基板上にエピタキシャル層を成長させるためのシステムで使用するための基板キャリア１の上面図を概略的に示す。図２は、図１のＡ－Ａで示される断面の断面図を示し、図２の丸で囲まれた断面は、図３の等角図によってより詳細に示されている。基板キャリア１は、第１の表面側３及び第２の表面側５を有する、グラファイトから成る基板キャリア又は（遊星）ディスクである。第１の表面側３は、図１に示すように上面である。第２の表面側５は、第１の表面側３の反対側に位置する。基板キャリア１の円周方向の壁面７は、基板キャリア１の第１の表面側３及び第２の表面側５に平行な平面に対して角度αで、第２の表面側５に向かって傾斜している。図３－図７では、例示を目的として、第１の表面側３及び第２の表面側５が図１及び図２に対して反転されていることに留意されたい。図１に示す実施形態では、基板キャリア１は、使用中に半導体基板を収容するように配置された基板支持体として画定される６つの領域９を含む。

【0037】

基板キャリア１は、６つの内部ガスチャネル１１を更に備える。ガスチャネル１１は、遊星ディスクの径方向内側に延びる。各ガスチャネル１１は、基板支持体９のそれぞれと、基板支持体９の径方向内側の遊星ディスクの中心部１３との間にガス接続をもたらす。各ガスチャネル１１は、第１のボアホールセクション１１Ａと、第２のボアホールセクション１１Ｂと、第３のボアホールセクション１１Ｃとを備える。各基板支持体９から、第１のセクション１１Ａは、基板キャリア１の第１の表面側３に対して垂直に、基板キャリア１の内側に、基板キャリア１の高さｈの約半分まで延在する。中心部１３から、第３のセクション１１Ｃは、基板キャリア１の第２の表面５に対して垂直に、基板キャリア１の内側に、基板キャリア１の高さｈの約半分まで延在する。ガスチャネル１１の第２のセクション１１Ｂは、基板キャリア１の径方向内側に延在する壁面７から配置された円形ボアホールから成り、それによって各ガスチャネル１１の第１のセクション１１Ａ及び第３のセクション１１Ｃを流体接続する。

【0038】

基板キャリア１の壁面７におけるガスチャネル１１の開口を閉塞して封止するために、基板キャリア１にはボアホールプラグが設けられている。ボアホールプラグは、両方ともグラファイトで構成された第１の部分１５及び別個の第２の部分１７を備える。第１の部分１５は、第１の部分１５をボアホールに圧入するためにガスチャネル１１のボアホールに嵌合する形状を有する。第１の部分１５は、その長手方向においてガスチャネル１１内に挿入され、それにより、基板キャリア１の壁面における特定のガスチャネル１１の開口が閉鎖され、シールされる。ガスチャネル１１内に存在するガスの圧力に起因して、基板キャリアが使用されているとき、ボアホールプラグの圧入された第１の部分１５をガスチャネル１１から押し出すことができる。これを防止するために、ボアホールプラグには第２の部分１７が設けられている。

【0039】

ボアホールプラグの第２の部分１７は、円形形状の上部１９及び円形形状のインターロックセクション２１を備え、インターロックセクション２１の直径は上部１９の直径よりも小さい。インターロックセクション２１には、インターロック機能、好ましくはねじ山が設けられている。上部１９には、適切な多角形形状の工具を受け入れるための多角形形状のヘッドセクション２３が設けられている。

【0040】

ボアホールプラグの第２の部分１７を基板キャリア１に連結するために、基板キャリア１にはポケット２５が設けられる。ポケット２５は、基板キャリア１に機械加工され、ポケット２５は、傾斜壁部７に対して垂直に基板キャリア１の内側に延びる。ポケット２５の深さ及び直径は、ボアホールプラグの第２の部分１７のそれぞれの上部１９及びそれぞれのインターロックセクション２１の長さ及び直径に対応する。

【0041】

ボアホールプラグの第２の部分１７のインターロックセクション２１に対応するポケット２５の部分には、ボアホールプラグの第２の部分１７のインターロックセクション２１を受け入れ、機械的に保持するために対応し、配置される手段が設けられる。好ましくは、手段は、ボアホールプラグの第２の部分１７のインターロックセクション２１のねじ山に対応するねじ山を備える。適切な多角形工具を使用して、図４及び図５に示すように、ボアホールプラグの第２の部分１７をその中心軸に対して時計回りに回転させることによって、ボアホールプラグの第２の部分１７をポケット２５のねじ山にねじ込む。

【0042】

好ましくは、ボアホールプラグの第１の部分１５がガスチャネル１１のボアホール内に圧入された後にポケット２５が基板キャリア１内に設けられ、それにより、ボアホールプラグの第２の部分１７は、ポケット２５内に設けられた後に、ボアホールプラグの第１の部分１５と対応して接触し、それにより、それぞれのガスチャネル１１を出るためにボアホールプラグの第１の部分１５を阻止する。ボアプラグの第２の部分１７がポケット２５内に強固に設けられると、ボアプラグの第２の部分１７の傾斜壁部７から突出する部分が除去され、その後、基板キャリア１は炭化ケイ素コーティング２７によってコーティングされる。その結果、ガスチャネル１１内に強固に固定され、その位置から押し出すことができない不可視のプラグ位置が生じる。

【0043】

図８は、化学蒸着によって半導体基板上にエピタキシャル層を成長させるためのシステムで使用するための基板キャリア１を製造する方法１０１を示す。方法１の第１のステップ１０３において、基板キャリア１が用意される。基板キャリア１の第１の表面側３の領域部分９には、使用中に半導体基板を収容するための基板支持体が設けられる。

【0044】

方法１０１の第２のステップ１０５において、第１のボアホールセクション１１Ａは、基板キャリアの第１の表面側に対して少なくとも略垂直な基板支持体のそれぞれに機械加工される。

【0045】

方法１０１の第３のステップ１０７において、第２のボアホールセクション１１Ｂは、基板支持体内の第１のボアホールセクション１１Ａのそれぞれと基板支持体の径方向内側の基板キャリア１の中心部１３との間にガス接続をもたらすために、基板キャリア１を通って径方向に延びる基板キャリア１の外周壁面７から機械加工される。

【0046】

更に、方法１０１の第４のステップ１０９中に、基板キャリア１の壁面７に面取り部が機械加工される。

【0047】

方法１０１の第５のステップ１１１において、第１のボアホールプラグ部分１５が第２のボアホールセクション１１Ｂに圧入される。

【0048】

第１のボアホールプラグ１５が第２のボアホールセクションに圧入された後、第２のボアホールプラグ部分１７用のポケット２５は、方法１０１の第５のステップ１１３中に基板キャリア１の壁面７に機械加工され、ポケット２５にはねじ山が設けられ、ボアホールの長手方向に対してある角度で配置される。

【0049】

方法１０１の第６のステップ１１３中、ポケット２５のねじ山に対応するねじ部が少なくとも部分的に設けられた第２のボアホールプラグ部分１７は、第１のボアホールプラグ部分１５を阻止するためにポケット２５にねじ込まれる。

【0050】

最終的に、方法１０１の第７のステップ１１５中に、第２のボアホールプラグ部分１７を基板キャリア１の壁面７と面一にするために、基板キャリア１の壁面７から延びる工具受け入れセクション２３を除去することによって基板キャリア１の壁面７を機械加工することによって、基板キャリア１が完成する。

【0051】

方法１０１の最後のステップ１１７において、基板キャリア１は、炭化ケイ素のコーティングを備える。

【0052】

上記の説明に基づいて、当業者は、開示された方法及び構成に修正及び追加を提供することができ、その修正及び追加は全て添付の特許請求の範囲に含まれる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【国際調査報告】