JP3547470B2 - 基板キャリア - Google Patents

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Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、処理される基板を支持するための機械加工された主表面と全側面上のコーティングとを具備している平坦な基板キャリアに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような基板キャリアは米国特許第 4,821,674号明細書から公知であると考えられ得る。
【０００３】
基板の中央に垂直に延在する軸線の周りの回転のために単一の基板を支持するためのいわゆるサセプタの形状をしていて、集積回路を製造するのに使用される型のＣＶＤ（化学的蒸気沈積）チャンバ内で使用することが意図される公知の基板キャリアは、処理に続いて主表面から処理された基板を取出すために機械加工されており、コーティングが施されてしまった後には望ましくない撓曲特性を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、コーティングが施された後も平坦であり続けるであろう平坦な基板キャリアを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
その目的を達成するために、本発明は、基板キャリアの主表面の反対側の表面が、２つの表面に於ける機械的応力が互いにほぼ相殺し合っているような機械加工或いは処理が為されることを特徴とする、冒頭部で述べられたような基板キャリアを提供することである。
【０００６】
主表面は上記で述べられたものとは別の理由のために、例えばＣＶＤチャンバ内の基板キャリアの最適な温度分布を確実にするために、機械加工され得る。
提案された処理は色々な厚さで前記２つの表面上に夫々コーティングを施すことを有し得る。
【０００７】
提案された処理は色々な厚さで前記２つの表面上に夫々コーティングを施すことを有し得る。
【０００８】
【実施例】
図１に示されるように、提案された基板キャリアは、平面図で見た時に公知の基板キャリアと必ずしも異なってはいない。図１に於て、この場合回転可能な環状で平坦な単一基板用キャリア即ち単一のウエーハ用サセプタの形状の基板キャリアが参照番号１で指示され、その主表面は参照番号２で示される。基板キャリア１はグラファイト、カーボン、セラミックス、金属、或いは合金をベースにした材料を具備し得るものであり、全側面上にＣＶＤ処理によって施され得る、例えばシリコン・カーバイド、熱分解グラファイト、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、或いは窒化シリコンのコーティングを施される。主表面２は環状の直立縁部３を具備し、その中にウエーハ（図示されていない）が収容され得る。しかし技術的観点から前記縁部３を省くことも可能である。この場合、基板キャリア１の主表面２は、縁部３内で機械加工されており、また前記機械加工された表面の小さい一部分が概略的に図示され、参照番号４で指示される。
【０００９】
図２は、基板キャリア１の底面図を示す。参照番号10は基板キャリア１の主表面２の反対側の表面を指示し（図１参照）、参照番号11は中心の盲穴を指示し、参照番号12はＣＶＤチャンバ内で基板キャリアを支持し駆動するために働く閉鎖端部を持つほぼ環状のスロットを指示する。この点までは、図２の底面図も公知のサスセプタの底面図と同じであり得る。
【００１０】
本発明による基板キャリア１は必ずしも環状または回転可能でなくても良い、或いは単一の基板を保持するために準備されなければならないものでもないことを、これらの特徴が現在一般的であるものを反映しているが、付記する。例えば、長方形の形状を有し、回転可能ではない幾つかの基板を支持するのに適している平坦な基板キャリアが予期される。更に本発明の基板キャリアは、ＣＶＤ処理以外の他の処理、例えばＰＶＤ処理のような別の蒸気沈積処理で利用され得るということが予期される。
【００１１】
図１に戻って、基板キャリア１はその主表面２に機械加工された輪郭４を具備する。その理由は、そのような輪郭４が具備されないと、例えばドープ処理されたシリコンのエピタキシャル成長に従って、例えば基板が基板キャリア１の主表面２にくっつくであろうからである。このことは基板の自動取出しを深刻に妨害するであろう。
【００１２】
提案された基板キャリア１は、一般に全側面上にコーティングが施され、処理される基板を支持するための主表面２を有する平坦な基板キャリア１であり、その主表面は処理に続いて主表面２から処理された基板を取出すために機械加工されている（参照番号４参照）。
【００１３】
本発明によると、図２で参照番号13で指示されているように、基板キャリア１の主表面２（図１参照）の反対側の表面10（図２参照）は、２つの表面２、10に於ける機械的応力が互いにほぼ相殺し合って、その結果コーティングが施された後に、基板キャリア１の著しい反りが生じない方法で機械加工されている。
【００１４】
ここで想定されるように、前述の機械的応力は熱膨張率及び機械加工された表面上のコーティングの厚さの違いによってまた同じくコーティング時の、恐らくディスロケーションに因る、内側応力によって決定される。
【００１５】
本発明によると、図面には示されていないが、基板キャリア１の主表面（図１）と反対側の表面10（図２参照）は、２つの表面２、10に於ける機械的応力が互いにほぼ相殺し合って、その結果反りは殆ど生じなくなるように処理されることができ、それによって前記処理は、例えば反対側の表面10及び主表面２との上のコーティングに対して別の厚さを取り得ることであり得る。
【００１６】
機械加工が行われる場合に、反対側の表面10（図２参照）は、主表面（図１参照）とほぼ同じ領域に機械加工されることが好ましい。更に、主表面２（図１参照）と同じ方法で反対側の表面10（図２参照）に機械加工されることが好ましい。前記機械加工は、図３に更に詳細が示されるように、溝４（図１参照）及び13（図２参照）のパターンを提供することを具備し得る。勿論、別の輪郭も可能であり、当業者は、どのような方法で、例えば材料除去作業即ちＥＤＭ作業によって、その後に基板キャリアは例えば耐火層で全側面を被覆されるであろうような輪郭が基板キャリアに具備されことができるかを知っているであろう。
【００１７】
処理が行われる場合、その処理は物理的或いは化学的コーティングであり得るが、機械加工の輪郭13が全く存在しない場合の反対側の表面（図２参照）に生成されたコーティングの厚さは、主表面の最大のコーティングの厚さよりも薄いであろうような処理であり得る。その理由は、溝のパターン13が反対側の表面10
（図２参照）に全く存在しないので、そこに形成されたコーティングは均一の厚さを持つであろうが、一方機械加工のパターン４（図１参照）上に存するコーティングは、輪郭４の突出部20上のコーティングの厚さが傾斜部21上及び谷間部22よりも厚くなり、図３を再び参照すると前記谷間部の厚さは効果的により薄くなっているからである。
【００１８】
コーティングの厚さは１乃至１，０００μｍにあり得る。±２００ｍｍの直径と縁部３内に９ｍｍの厚さを持ち、全側面上にＣＶＤシリコン・カーバイドの約１００ミクロンのコーティングを施されたグラファイトの基板キャリア１の形状の試作品では、図１及び２の主表面２は、機械加工が一方の側面（４）上で行われた時、その位置で０．８ｍｍの凹状を示したが、一方図１乃至３の通り機械加工が両側面（４、13）上で行われれた時、前記凹状は０．０５ｍｍまで減少していることがわかった。
【００１９】
同じような結果が、これの代りにまだ機械加工されていない反対側の側面10
（図２参照）上のコーティングの厚さを薄くした時に得られた。主表面２と反対側の表面10に薄い厚さのコーティングを施す方法は、当業者に公知である。
【００２０】
要約すると、本発明は、個々に或いは互いに組合せて使用される時に、平坦で、薄い基板キャリアになる同じ原理に基いた２つの方法を提供する。１つの方法は、基板キャリアの裏側面に基板キャリアの上表側面と同じ機械加工を施すことを具備し、２つ目の方法は前記２つの側面上のコーティングに別々の厚さを使用することを具備する。両方の方法は互いに相殺し合う機械的応力を与えて、基板キャリアは平坦なままであることを確実にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】提案された基板キャリアの実施例の平面図。
【図２】図１の基板キャリアの底面図。
【図３】提案された基板キャリアの適切な溝の輪郭の拡大図。
【符号の説明】
１…基板キャリア、２…主表面、３…円形直立縁部、４…機械加工された輪郭（溝型パターン）、10…２の反対側の表面、11…盲孔、12…円形スロット、13…輪郭（溝型パターン）、20…突出部、21…傾斜部、22…谷間部。

Claims (12)

  1. 処理されるべき基板を支持し、そこからの取り出しを容易にする為に機械加工された主表面を有する平坦な基板キャリヤであり、前記基板キャリヤが全ての表面に施されたコーティングを有し基板キャリヤの主表面の反対側の表面が、両方の表面の機械的ストレスが互いにほぼ相殺し合うような処理を施されていることを特徴とする前記平坦な基板キャリア。
  2. 前記処理が前記表面の機械加工された輪郭を与える機械加工工程であることを特徴とする請求項１記載の基板キャリア。
  3. 前記機械加工された輪郭を与える機械加工工程が主表面とほぼ同じ面積に亘って施される事を特徴とする請求項２記載の基板キャリア。
  4. 前記反対側表面が主表面と同じ機械加工された輪郭を与える処理工程の行われている事を特徴とする請求項１−３の何れか１項記載の基板キャリア。
  5. 前記処理工程が前記反対側表面のコーティングであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の基板キャリア。
  6. 前記反対側表面のコーティングの厚さが主表面のコーティングの最大厚さよりも薄いことを特徴とする請求項５記載の基板キャリア。
  7. 前記反対側表面が前記主表面のコーティングと同じコーティングを有することを特徴とする請求項５或いは６の何れか１項記載の基板キャリア。
  8. 前記基板キャリアがグラファイト、カーボン、セラミックス、金属、或いは合金を具備することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の基板キャリア。
  9. 前記コーティングがシリコン・カーバイド、熱分解グラファイト、アルミニウム窒化物、アルミニウム酸化物、或いはシリコン窒化物を具備することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載の基板キャリア。
  10. 前記コーティングの厚さが１乃至１，０００μｍにあることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項記載の基板キャリア。
  11. 処理されるべき基板を支持し、そこからの取り出しを容易にする為に機械加工された輪郭を有する主表面を具備する基板キャリヤを製造する方法であり、前記基板キャリヤがコーティング処理を施され、主表面上と主表面の反対側の基板キャリヤの表面上とのコーティングが、両方の表面の機械的ストレスが互いにほぼ相殺し合うようにされいることを特徴とする前記製造方法。
  12. 前記コーティング処理に先立って、機械加工された輪郭を前記反対側の表面に機械加工処理で与える方法であり、主表面の機械加工された輪郭と反対表面の機械加工された輪郭が、両方の表面の機械的ストレスが互いにほぼ相殺し合っている、請求項１１記載の製造方法。
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