JP6458161B2 - 基板の熱処理のための装置、この装置のための担体及び基板支持要素 - Google Patents

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Description

本発明は、加熱デバイスと基板を担持するための支持面が設けられた担体とを有する基板の熱処理のための装置に関する。
本発明は、更に、基板のための少なくとも1つの支持面を有する基板の熱処理のための担体に関する。
最後に、本発明は、基板のための支持面を有する基板の熱処理のための担体のための基板支持要素に関する。
本発明の関連での装置は、例えば、半導体産業及び光電池産業で半導体ウェーハの熱処理に向けて使用され、それらは、一般的に、複数の基板の同時照射に向けて設計され、かつ通例では不連続工程(バッチ工程)に使用される。これらの装置では、通常、基板は、特定の環境条件による熱処理に向けて設計された閉鎖処理チャンバに配置され、処理チャンバは、好ましくは、ガス抜きすることができ、又は反応又は保護ガスで加圧することができる。
本発明の関連での担体は、1又は複数の基板を受け入れて保持するように設計され、及び/又はこれらの基板を搬送するために使用することができ、これらの担体は、1又は複数の支持面を有し、その各々は、1又は複数の基板を受け入れるように設計することができる。担体は、単一部分又は複数の部分に具現化することができる。後者の場合に、担体は、多くの場合に、1又は複数の基板支持要素を受け入れることができる保持フレームを有する。
本発明の関連での基板支持要素は、基板を担持するための例えば凹部の形態の少なくとも1つの支持面を有する。それらは、例えば、1又は複数の基板のためのホルダ又は担体として使用される。
シリコンウェーハの生成及び処理中に、シリコンウェーハを熱処理することが頻繁に必要である。シリコンウェーハは、基板上面と基板底面とを有する薄いウェーハ状基板である。シリコンウェーハの熱処理に対して、基板受け入れ要素に加えて一般的に1又は複数の赤外線エミッタの形態にある加熱デバイスを有する装置が使用される。
シリコンウェーハの熱処理は、特殊条件下で、例えば、真空中又は別の適切な雰囲気中で、例えば、反応性雰囲気中で多くの場合に行われるので、基板受け入れ要素は、一般的に、気密閉鎖処理チャンバ内に位置付けられる。ウェーハの高スループットは、処理チャンバ内で複数のウェーハを同時に熱処理する熱処理中に達成される。これを行うために、ウェーハは、複数のウェーハで充填された状態で熱処理に供給される担体上に有利に保持される。
そのような担体は、多くの場合に垂直構造を有し、それらは、複数のスロット付き横棒によって互いに接合された上側及び下側制限板を基本的に含む。半導体のためのウェーハの技術処理中に、これらの担体は、例えば、コーティング又はエッチングシステム内の炉内で使用されるが、ウェーハを搬送かつ格納するためにも使用される。そのような担体は、例えば、DE 20 2005 001 721 U1から公知である。これに代えて及びこれに加えて、棚システムのように複数のレベルにウェーハが配置される水平構造が使用される。
しかし、公知の担体の欠点は、担体内に保持されたウェーハの間に僅かなアセンブリ空間しか残らず、それによって加熱デバイスが担体の側面に配置されることになることである。側面からのウェーハの照射は、一般的に、ウェーハの縁部領域と中心領域の不均等な放射にリンクする。これは、照射をウェーハの中心領域でさえも選択温度に達するまで続ける必要があるので、より長い処理時間をもたらす場合がある。
公知の装置では、赤外線エミッタは、可能な最も高い照射強度をウェーハ面上で可能にするために処理チャンバに配置される。大きい表面積を有する基板の良好で均一な熱処理は、複数の赤外線エミッタが処理チャンバに位置付けられる場合に達成される。一般的に、赤外線エミッタは、それらのエミッタ管の長手軸が互いに平行な状態で配置される。赤外線エミッタは、好ましくは、基板の上面及び底面に位置付けられる。しかし、これは、照射されることになるウェーハの上方及び/又は下方に比較的大きい利用可能なアセンブリ空間の存在を必要とする。
赤外線エミッタの電気接触は、一般的に処理チャンバの外側である。これは、接触場所での放電が処理チャンバの内側で回避されるという利点を有する。しかし、この場合に、赤外線エミッタは、処理チャンバ壁を通して導通されなければならず、そのために特殊なシールがフィードスルーに対して必要である。
例えば、DE 10 2008 063 677 B4からは、真空チャンバに設置することができ、かつ気密密封に向けてOリングの形態の密封要素が設けられた赤外線エミッタが公知である。しかし、そのようなシールは、密封要素が密封要素を損傷する可能性がある高い熱応力を定常的に受けるという欠点を有する。従って、赤外線エミッタのためのフィードスルーの継続的な熱シールを達成するのは面倒である。
最後に、処理チャンバの中に配置された赤外線エミッタは、ある一定の空間的広がりを有し、かつある一定量のアセンブリ空間の利用可能性を要求する。基板の熱処理に使用される装置のアセンブリ空間は、多くの場合に制限され、かつ望むように拡大することができない。更に、追加で必要とされるアセンブリ空間は、例えば、より大きい寸法を有する装置におけるガス抜き工程がより長期であるので、必要とされる処理時間の延長に寄与する場合がある。これは、スループットがウェーハの熱処理中に低減されることをもたらす場合がある。
DE 20 2005 001 721 U1 DE 10 2008 063 677 B4 WO 2006/021416 A1
J.Manara、M.Keller、D.Kraus、M.Arduini−Schuster著「高温での透明及び半透明材料の透過率及びエミッタンスの決定(DETERMINING THE TRANSMITTANCE AND EMITTANCE OF TRANSPARENT AND SEMITRANSPARENT MATERIALS AT ELEVATED TEMPERATURES)」、5th European Thermal−Sciences Conference、オランダ(2008年)
本発明の根底にある技術的目的は、従って、高い基板スループットを可能にする装置を提供することである。
更に、本発明の根底にある目的は、高スループットで基板の簡単な熱処理を可能にする担体と担体のための基板支持要素とを提供することである。
基板の熱処理のための装置に関して、上述の目的は、上述の装置から始めて、担体の少なくとも一部が、無定形基質成分と半導体材料の形態の追加成分とを含む複合材料から生成され、加熱デバイスの一部であって電流が通過する時に熱を発生する導電性抵抗材料で作られた導体経路が、担体の表面に適用されることで本発明によって達成される。
基板の熱処理のための公知の装置は、担体と加熱デバイスを有する。これらの装置では、担体と加熱デバイスは、別々のアセンブリとして具現化され、加熱デバイスは、一般的に、担体に隣接して、例えば、担体の上方及び/又は下方で処理チャンバに配置され、又は加熱デバイスは、担体の側部に位置付けられる。加熱デバイスは、熱放射放出加熱要素、並びに加熱要素を作動させるのに必要とされる電気接続部及び回路を含む。
本発明の根底にある概念は、可能な最も小型の設計を装置が有する場合に高い基板スループットを達成することができるということである。これは、本発明により、別個の加熱デバイスを用いずに担体内に加熱デバイスが一体化されるという点で達成される。更に、一体化加熱デバイスを有する担体は、そこに置かれた基板の非常に均一な照射に寄与する。
従って、本発明により、一方が担体の材料に関連し、他方が担体の電気接触のタイプに関連する担体の2つの修正を提案する。
担体による赤外線放射の放出を可能にするために、担体の少なくとも一部は、複合材料から生成される。複合材料の組成は、低エネルギ開始状態を取りかつ高エネルギ励起状態を取ることができる熱励起可能材料が得られるように選択される。そのような材料が励起状態から開始状態に戻る場合に、エネルギが、好ましくは赤外線放射の形態で放出され、かつ基板を放射するのに利用可能である。
複合材料を励起するのに必要とされるエネルギは、担体の面に適用された導電性抵抗材料から作られた導体経路によって与えられ、導体経路は、電流がそこを通って流れる時に熱を発生する。導体経路は、担体の少なくとも一部分を局所的に加熱することができる「局所」加熱要素として作用する。しかし、導体経路は、装置内で基板を加熱するのに使用する実際の加熱要素を形成するわけではなく、代わりに主として別の装置構成要素、特に担体自体を加熱するためのものである。導体経路は、それが複合材料で作られた担体の部分を加熱するように寸法決めされる。電気抵抗要素から担体への熱搬送は、熱伝導、対流、又は熱放射に基づく場合がある。
更に、担体内に一体化された加熱デバイスは、加熱要素から基板面までの平均距離を最小にするのに寄与する。それによって特に有効な加熱工程及び短い処理時間が可能になる。
そのような担体構造を有する装置では、複合材料から生成された担体の部分は、赤外線放射を放出する実際の要素を形成する。複合材料は、以下の成分を含む。
・無定形基質成分は、重量及び体積に関して複合材料の最大部分を表す。それは、複合材料の機械的特性及び化学特性、例えば、その耐熱性、強度、及び腐食特性をほぼ決定する。基質成分は無定形であり、すなわち、それは、好ましくはガラスを含むので、担体の幾何学的構成は、結晶材料で作られた担体よりも本発明の装置の特定の用途の要件により簡単に適応させることができる。更に、本質的に無定形材料成分を含む複合材料は、特殊基板形状に適応させるのが容易である。
基質成分は、非ドープ又はドープのシリカガラスを含むことができ、かつSiO以外に、最大で10重量%までの量の他の酸化物成分、窒化物成分、又は炭化物成分を含むことができる。
・更に、本発明により、半導体材料の形態の追加成分が基質成分に挿入されることも提供する。追加成分は、無定形基質成分中に分散された個別無定形相を形成し、又は結晶相を形成する。
半導体は、ΔE≒3eVまでの幅を有する禁制帯によって互いから分離することができる価電子帯と伝導帯を有する。禁制帯の幅は、例えば、Geでは0.72eV、Siでは1.12eV、InSbでは0.26eV、GaSbでは0.8eV、AlSbでは1.6eV、CdSでは2.5eVである。半導体の伝導率は、どれ程多くの電子が禁制帯を横断して価電子帯から伝導帯に移動することができるかに依存する。原理的には、室温では少数の電子のみが禁制帯を横断して伝導帯に移動することができ、そのために、通例では、室温で半導体は限られた伝導率のみを有する。しかし、半導体の伝導率のレベルは、半導体の温度に実質的に依存する。半導体材料の温度が上昇する場合に、電子を価電子帯から伝導帯に移動するのに利用可能な十分なエネルギが存在する確率も同様に高まる。従って、半導体の伝導率は、温度と共に増大する。正しい温度では、半導体材料は、良好な導電率を有する。
個別相としての追加成分は、均一に又は意図的に不均一に分散される。追加成分は、基板の光学特性及び熱特性をほぼ決定し、より正確には、780nmと1mmの間の波長領域である赤外線スペクトルにおいて、それは、吸収を引き起こす。このスペクトル範囲の放射線の少なくとも一部に対して、追加成分は、基質成分のものよりも高い吸収率を有する。
追加成分の相領域は、基質内で光学的不連続部として作用し、その結果、例えば、複合材料は、室温で層厚に依存して視覚的に黒又は黒寄りの灰色に見える場合がある。これに加えて、不連続部は、それ自体で熱を吸収する。
追加成分は、好ましくは、複合材料内でそれが600℃の温度で2μmと8μmの間の波長に対して少なくとも0.6のスペクトルエミッタンスεを引き起こすような方式及び量で複合材料に存在する。
特に高いエミッタンスは、追加成分が、追加成分相として存在し、かつ平均で20μmよりも小さいが、好ましくは3μmよりも大きい最大寸法を有する非球形態を有する時に達成することができる。
追加成分相の非球形態はまた、高い機械強度及び複合材料の低い亀裂形成傾向に寄与する。用語「最大寸法」は、顕微鏡写真において検出可能な追加成分相を有する隔離領域の最長広がりを意味する。上述の平均は、顕微鏡写真内の最長広がりの全てのものの平均値から見出される。
キルヒホフの放射法則により、熱平衡にある実体のスペクトル吸収率αλとスペクトルエミッタンスελとは等しい。
αλ=ελ (1)
追加成分は、従って、基板材料が赤外線放射を放出することを意味する。スペクトルエミッタンスελは、既知のターゲット半球スペクトル反射率Rgh及び透過率Tghを用いて以下のように計算することができる。
ελ=1−Rgh−Tgh (2)
「スペクトル放射率」は、「スペクトル垂直放射率」を意味すると解釈されるものとする。それは、「黒体境界条件」(BBC)として公知であり、かつJ.Manara、M.Keller、D.Kraus、M.Arduini−Schuster著「高温での透明及び半透明材料の透過率及びエミッタンスの決定(DETERMINING THE TRANSMITTANCE AND EMITTANCE OF TRANSPARENT AND SEMITRANSPARENT MATERIALS AT ELEVATED TEMPERATURES)」、5th European Thermal−Sciences Conference、オランダ(2008年)に公開された測定原理を用いて見出される。
複合材料内の無定形基質成分、すなわち、追加成分との関連での無定形基質成分は、追加成分のない場合で考えられるよりも高い熱放射吸収率を有する。これは、導体経路から基板内への改善された熱伝導、より高速な熱分散、及び基板上への高い放射率をもたらす。それに起因して、単位面積当たりでより強い放射力を与えることができ、かつ薄い支持構造壁厚及び/又は比較的低い導体負荷密度の場合であっても均一な放出及び均一な温度場を生成することが可能である。薄い壁厚を有する担体は、低い熱質量を有し、かつ高速度変化を可能にする。従って、冷却要素は不要である。
本発明による装置の好ましい実施形態において、追加成分は、1000℃の温度での複合材料内で2μmと8μmの間の波長に対して少なくとも0.75のスペクトル放射率εを引き起こすタイプ及び量で存在する。
その結果、複合材料は、2μmと8μmの間で、すなわち、赤外線放射の波長領域で熱放射に対して高い吸収及び放出容量を有する。これは、複合材料面上の反射を低減し、従って、無視することができる程の小さい透過を仮定すると、その結果は、2μmと8μmの間の波長に対して1000℃よりも高い温度で最大で0.25、600℃の温度で0.4の反射率である。従って、反射熱放射の再現不能な加熱が回避され、これは、均一な又は望ましい不均一な温度分布に寄与する。
本発明による装置の好ましい実施形態において、装置が、担体が位置付けられた処理チャンバを有し、処理チャンバが、第1の電位及び第2の電位が導体経路を電気接触させるために処理チャンバ内にそれを通して伝導される電流フィードスルーを有する処理チャンバ壁を有することを提供する。
担体内に一体化された加熱デバイスを作動させるために、導体経路のための給電が必要である。導体経路を作動させるためには、従来の加熱デバイスと比較して弱い作動電流しか必要とされないので、導体経路は、処理空間内への単一の電流フィードスルーを通して電気接触させることができる。あらゆるタイプの電流フィードスルーは、それらを密封しなければならないという欠点を有する。しかし、そのようなシールは、特に永久シールは達成するのがほぼ不可能であるので、多くの場合に問題を呈する。多くの場合に、制限ファクタは、使用される光学部材の、特に、それらが高い放射力又は反応性雰囲気に露出される時の耐久時間である。本発明による装置の1つの利点は、担体の複数の導体経路であっても1つの電流フィードスルーを用いて給電することができ、従って、2つの電位のみを処理チャンバ内に伝導するだけでよいことである。好ましくは、第1の電位を有する第1の個々の線及び第2の電位を有する第2の個々の線だけが処理チャンバ内に伝導される。第1の個々の線と第2の個々の線は、共有ケーブル内に統合することができる。それに接続された導体は、並列又は直列に切り換えることができる。
基板の熱処理のための担体に関して、上述の目的は、上記で言及した担体から始めて、担体の少なくとも一部が、無定形基質成分と半導体材料の形態の追加成分とを含む複合材料から生成され、かつ電流が通って流れる時に熱を発生する導電性抵抗材料で作られた導体経路が複合材料の面に適用されるという点で本発明によって達成される。
本発明の担体は、半導体ウェーハ(シリコンウェーハ)の熱処理に向けて特に設計される。
基板の熱処理のための公知の担体は、通常は耐熱性材料から生成される。更に、半導体生産において、半導体構成要素の収率及び電気作動性能は、生産中に半導体が不純物によって汚染されるのを防止することの成否に非常に大きく依存する。汚染が担体を通して処理チャンバ内に導入されるのを防止するために、公知の担体は、高い化学耐性を有する単一材料からそれが基板に対する低い汚染危険性を表すので多くの場合に生成される。
本発明による担体は、単一部分に又は複数の部分に具現化することができ、それは、特に、垂直構造又は水平構造を有する場合がある。担体は、好ましくは、水平構造を有する。水平構造では、基板のための支持面は、処理チャンバの床面と平行に延びる。複数の担体要素が設けられる場合に、それらは、互いに平行に配置される。基板のそのような水平の向きは、基板が重力に起因してそのそれぞれの支持面上に位置決めされるという利点を有する。それによって支持面から関連の基板への良好な熱伝達が可能になる。この関連において、棚タイプ担体構造の使用は、このタイプの担体を使用することで、基板を加熱するのに必要とされるエネルギを2つの機構を通じて、具体的には、基板の直接照射により、かつ同じく担体自体との熱伝導によって間接的に与えることができるので特に有利であることが判明している。
本発明による担体は、複合材料から生成され、同時に抵抗材料で作られた導体経路がそれに設けられるので、担体を用いて赤外線放射を直接に生成することができる。従って、本発明の担体は、第1に担体は、基板を搬送及び格納するために使用することができること、第2に担体は、基板の熱処理に向けてそのための追加の外部放射線源を必要とすることなく放射線源として使用することもできることの2つの機能を有する。同じく例えば基板を照射するのに適する特殊担体内に基板を移し替える必要もない。
本発明により、担体がそこから生成される材料及び電気接触のタイプは、担体材料の少なくとも一部をエネルギを材料内に導入することによって開始状態から励起状態に変換することができ、特に、それ故、励起状態から開始状態へのその帰還中に担体材料が基板を照射するために与えられる赤外線放射を放出するように選択される。
そのような担体を有する装置では、複合材料から生成された担体の部分は、実際の赤外線放出要素である。複合材料は、本発明による装置に関して上記で詳細に記述したように無定形基質成分と半導体材料の形態の追加成分とを含む。
導電性抵抗材料で作られた導体経路が担体の面に適用されるので、熱が、抵抗材料によって電流がそれを通って流れる時に発生する場合がある。導体経路は、支持構造の少なくとも部分領域を局所的に加熱することができる「局所」加熱要素として作用する。
本発明による担体の1つの好ましい実施形態において、支持面の領域内でそれが複合材料から生成されることを提供する。
通例では、基板の熱処理に使用される担体は、良好な温度安定性及び良好な化学耐性によってほぼ特徴付けられる材料から生成される。半導体生産において、特に半導体構成要素の収率及び電気作動性能は、半導体生産中に半導体が不純物によって汚染されるのを防止することの成否に非常に大きく依存する。そのような汚染は、例えば、使用される装置によって引き起こされる可能性がある。
担体の全て又は一部は、複合材料から生成され得る。全体的に複合材料から生成される担体は、生成することが簡単かつ費用効果的である。そのような支持面の上部は、導体経路で完全又は部分的に覆うことができる。担体の上部の一部のみが導体経路で覆われる時に有利であることが判明している。この場合に、導体経路に関連付けられた担体の領域のみが熱的に直接に励起される。熱的に直接に励起されない領域は、40℃よりも低い温度ではいかなる判別可能な赤外線放射放出も示さない。放射領域は、基板の均一な熱処理がもたらされるように導体経路のレイアウトを配置し、かつ導体経路で覆われる領域を適切に選択することによって基板形状に適応させることができる。
支持面上に置かれた基板の均一な照射を確実にするために、担体が支持面の領域内でのみ複合材料から生成される時、又は導体経路が担体に適用される時に、担体が支持面の領域内でのみ励起されて有利であることが判明している。両方の場合に、支持面のみが赤外線放射のエミッタとして作用する。支持面の形状は、基板の形状に簡単に適応させることができる。この場合に、同じ形状を有する加熱デバイスは、基板の特に均一な照射が可能にされるように、支持面上に置かれた基板に割り当てられる。
支持面は、好ましくは、平坦面として具現化される。
平坦面を生成するのはそれ程複雑ではなく、例えば、平滑化によって特に高い品質の支持面を達成することができる。平坦支持面は、更に、同じく平坦である基板が支持面との可能な最大の接触面を有するという利点を有する。これは、基板への特に均一な熱伝達に寄与する。
支持面上に適用された基板は、支持面上で完全に又は部分的に担持することができる。好ましくは、支持面上に適用された基板の側面全体が支持面に対面している。これは、そこに位置決めされた側面の温度を基板の可能な最も均一な加熱が可能になるように支持面の導体経路を電気起動することによって可能な最大の範囲まで調節することができるという利点を有する。
基板のための支持面は、好ましくは、サイズが10,000mmから160,000mmの範囲、特に好ましくは、サイズが10,000mmから15,000mmの範囲にある。
10,000mmから160,000mmの範囲の支持面は、例えば、半導体ウェーハの現在の基板を受け入れるほど十分に大きい。これに加えて、160,000mmよりも大きい支持面は生成することが複雑である。
支持面の面積サイズが10,000mmから15,000mmの範囲にある時に有利であることが判明している。この範囲にある支持面は、それらが電子構成要素の製造、例えば、集積回路の製造に使用される時にウェーハを受け入れるのに特に適している。支持面が正方形又は丸形の形状を有する時に有利であることが判明している。正方形支持面の場合に、そのサイズは、好ましくは、100mm×100mmと122mm×122mmの間にあり、丸形支持面に対しては、支持面直径は、好ましくは、56mmと120mmの間にある。
無定形基質成分がシリカガラスであり、半導体材料が元素形態で存在し、重量での半導体材料の比率が0.1%から5%の間の範囲にある時に有利であることが判明している。
この関連において、無定形基質成分及び追加成分が600℃よりも低い温度で電気絶縁特性を有する時に有利であることが判明している。
シリカガラスは、電気絶縁体であり、高い強度を有することに加えて、それは、腐食、温度、及び熱衝撃に対して良好な耐性を有し、更に、それは、高い純度で利用可能である。従って、それはまた、1100℃までの温度での高温加熱工程に対する基質材料として適している。冷却は必要ではない。
基質内では、半導体相の細かい領域は、一方で、光学的不連続部として作用し、層厚に依存して、結果的に、基板材料は、室温で視覚的に黒又は黒寄りの灰色に見える場合がある。他方で、不連続部はまた、全体的に複合材料の熱吸収に対する効果を有する。これは、本質的に半導体からの細かく分散された元素相の特性まで辿ることができ、それに従って第1に価電子帯と伝導帯の間のエネルギ(バンドギャップエネルギ)が温度と共に低下し、第2に活性化エネルギが十分に高い時に電子が価電子帯から伝導帯内に横断し、これは、吸収係数の有意な増大に関連付けられる。伝導帯の熱的に活性化された占有は、半導体材料が、室温である一定の波長(約1000nm又はそれよりも長いような)である程度透明であり、かつ高温で不透明である可能性があることをもたらす場合がある。
従って、複合材料の温度が上昇すると、吸収率及び放射率は、急激に増大する可能性がある。この効果は、取りわけ、半導体の構造(無定形/結晶)及びそのドーピングの関数である。
追加成分は、好ましくは、元素シリコンである。例えば、純シリコンは、約600℃で始まる放出の顕著な増加を示すが、これは、約1000℃で始まる飽和に達する。
半導体材料及び特に好ましく使用される元素シリコンは、従って、特に室温で、同じく高温でも、例えば、600℃よりも高い温度でもガラス性基質成分の黒色化を引き起こす。それによって高温での広帯域高放出の関連で良好な放出特性が達成される。半導体材料、好ましくは、元素シリコンは、基質内に分散された個別Si相を形成する。それは、複数の半金属又は金属(しかし、追加成分の重量部分に対して最大で50重量%までであるが20重量%を超えない方が良い金属)を含むことができる。複合材料は、いかなる開放気孔率も示さないが、最良で0.5%よりも低い閉鎖気孔率と少なくとも2.19g/cmの固有密度とを有する。それは、従って、担体がそこから生成される材料の純度又は気密性が主な懸念である担体に対して適切である。
複合材料の熱吸収率は、追加成分の比率に依存する。従って、追加成分の重量部分は、好ましくは、少なくとも0.1%であるべきである。その一方、追加成分の側の高い体積部分は、基質の化学特性及び機械的特性に対して悪影響を有する場合がある。これを前提として、追加成分の重量部分は、好ましくは、0.1%と5%の間の範囲にある。
無定形基質成分が、シリカガラスであり、かつ好ましくは少なくとも99.99%の化学純度のSiOと最大で1%のクリストバライト含有量とを有する担体の一実施形態は、担体からの基板汚染の危険性を低減するのに特に有利であることが判明している。基質は、1%又はそれ未満の低クリストバライト含有量を有するので、低い失透傾向が存在し、従って、担体としての使用中の亀裂形成の危険性が低い。これにより、半導体生産工程に対して一般的に存在するような粒子からの解放、純度、及び不活性に対する高い要求も満たされる。
導体経路が、プラチナ、高耐熱鋼、タンタル、フェライト系FeCrAl合金、オーステナイト系CrFeNi合金から、又はモリブデンベースの合金から生成され、かつ0.01mmから2.5mmの範囲の断面積を有する時に有利であることが判明している。
導体経路は、担体が加熱される際に使用する加熱デバイスの一部であり、それは、電流が通って流れる時に熱を発生する抵抗材料から生成される。抵抗材料は、電気エネルギを熱エネルギ(熱)に変換することができる電気構成要素を形成し、それは、従って、熱抵抗器と呼ぶ場合もある。抵抗材料の熱出力は、材料の固有抵抗、材料の断面及び長さに、かつそこに印加される作動電流又は作動電圧に依存する。
作動電流及び作動電圧は、抵抗材料がそうでなければ溶融する可能性があるので望むような方式で高めることができないので、熱出力は、抵抗材料の長さ及び断面を変更することによって簡単かつ迅速に適応させることができる。この関連において、断面積が0.01mmから2.5mmの範囲にある時に有利であることが判明している。0.01mmよりも小さい断面積を有する導体経路を通しては、限られた電流(1Aよりも低い)しか流れることができない。2.5mmよりも大きい断面積を有する導体経路は、高い抵抗を示し、かつ強い作動電流(8Aよりも高い)を必要とする。更に、そのような導体経路は、128Aよりも高い高始動電流に関連付けられ、従って、始動電流制限器を必要とするであろう。
断面積が0.01mmから0.05mmの間にある時に特に有利であることが判明している。この範囲の断面積は、特に有利な電圧/電流比によって区別され、それは、特に100Vから400Vの範囲の電圧と1Aから4.5Aまでの電流とによる作動を可能にする。
導体経路の形状の適切な選択を行うことによって導体長を変更することが可能である。可能な最も均一な温度分布に関して、導体経路が、少なくとも1mm、好ましくは、少なくとも2mmの介在空間が隣接導体経路セグメント間に残るように基板の面を覆う線パターンとして具現化される時に有利であることが判明している。低い被覆密度は、隣接導体経路セグメント間の最小距離が1mm又はそれよりも長く、好ましくは、2mm又はそれよりも長いということで特徴付けられる。導体経路セグメント間の大きい距離は、特に真空下で高電圧を用いて作動している時に発生する可能性があるフラッシュオーバーを防止する。本発明による装置及び担体は、好ましくは、80V未満の低電圧に向けて設計され、従って、真空中の作動に特に適している。導体経路は、好ましくは、渦巻き又は蛇行線パターンで延びる。それによって単一導体を用いて均一なカバレージが可能になる。単一導体経路は、電流源に接続され、かつ特に簡単な方式で制御することができる。
導体経路端部に接触要素が設けられる時に有利であることが判明している。接触要素は、導体経路に対して簡単な電気接触を提供し、それらは、好ましくは、プラグコネクタのプラグ要素を形成する。プラグコネクタは、接触要素を電流供給部に着脱可能に接続するためのものである。それによって給電線、特に、電流/電圧源との導体の簡単な分離及び接続が可能になる。
抵抗材料は、好ましくは、高耐熱鋼、タンタル、モリブデンベースの合金、オーステナイト系CrFeNi合金、又はフェライト系FeCrAl合金、例えば、Kanthal(登録商標)(Kanthal(登録商標)は、SANDVIK ABの登録商標である)である。
導体経路は、特に好ましくはプラチナから生成され、その理由は、そのような導体が電気エネルギを熱エネルギに変換することに関して特に高い効率を有するからである。更に、プラチナで作られた導体経路は、生成することが簡単かつ費用効果的であり、それは、焼成厚膜層として具現化することができる。そのような厚膜層は、例えば、スクリーン印刷を用いて抵抗ペーストから、又はインクジェットプリンタを用いて金属含有インクから生成され、その後に、高温で焼成される。
本発明の支持構造の好ましい実施形態において、担体が、支持面を有する少なくとも1つの支持要素を含むこと、及びそれが上面と底面を有し、支持面が上面に割り当てられ、導体経路が底面に割り当てられることを提供する。
担体は、1又は複数の支持面をそれら自体が有することができる1又は複数の支持要素を含むことができる。単一の基盤又は複数の基板を支持面の上に置くことができる。支持面は支持要素の上面に割り当てられるので、基板は、その上に簡単に置くことができる。基板は、好ましくは、基板の片側の面の可能な限り大きい部分が支持面に対して位置決めされるように支持面の上に置かれる。それによって特に熱伝導及び熱放射を用いて基板の特に均一な加熱が可能になる。
導体経路は、支持要素の底面に割り当てられるので、支持要素の複合材料は、支持要素の上部に位置決めされた基板に向う赤外線放射の放射線を導体経路が妨げることなく十分に加熱かつ励起することができる。他方、隣接導体経路セグメント間では、担体の底面は、赤外線放射がそれを通じて放出される場合がある中間空間を有する。2つの支持要素が互いに上下に配置される場合に、上側支持要素の底面から放出された放射線は、下側支持要素の上部に位置決めされた基板を照射するために使用することができる。
担体の1つの特に有利な実施形態は、複合材料が導体経路に向く面を有すること、この面の一部が多孔質シリカガラスで作られたカバー層で覆われ、導体経路の少なくとも一部がカバー層に埋め込まれることで特徴付けられる。
不透明シリカガラスで作られたカバー層は、拡散反射器として作用し、かつ導体経路を保護して同時に安定化させる。カバー層を使用することで、支持要素の底面の方向に放出された放射線を支持要素の上部に位置決めされた基板の上に偏向させることが可能である。このようにして、支持要素によって放出された放射線は、そこに位置決めされた基板を照射するのに利用可能である。カバー層は拡散反射器として作用するので、基板の均一な照射が可能にされる。
不透明シリカガラスからのそのようなカバー層の製造は、例えば、WO 2006/021416 A1に記載されている。カバー層は、液体中に無定形SiO粒子を含む分散剤から生成される。それは、好ましくは支持要素の底面である導体経路に面する支持要素の面に適用され、それは、乾燥させてグリーンシートを生成し、このグリーンシートは、高温で焼結される。グリーンシートの焼結及び導体経路の焼成は、好ましくは、1つのかつ同じ加熱工程において行われる。
各々が個々に電気制御可能である複数の導体経路が設けられる時に特に有利であることが判明している。
複数の導体経路の具備は、担体を用いて達成可能な照射力の個々の適応化を可能にする。その一方、複合材料の放射力は、隣接導体経路セグメント間の距離を適切に選択することによって調節することができる。複合材料のセグメントは、それらが異なる放射力を有する赤外線放射を放出するように異なる強度で加熱される。
これに代えて、導体経路は、それらが異なる作動電圧又は作動電流で作動されるように個々に電気的に起動することができる。特に、基板の縁部領域は、多くの場合に基板の中心領域よりも集中的に加熱されることが明らかにされている。この理由は、縁部領域が赤外線放射により簡単にアクセス可能であり、通例では基板の上部が支持面よりも小さい時により集中的に照射されることである。特定の導体経路に印加される作動電圧又は電流を変化させることは、加熱される基板上の温度分布の簡単かつ迅速な適応化を可能にする。
本発明による担体は、好ましくは、半導体材料で作られたウェーハ状基板を水平の向きに受け入れるように設計され、それは、好ましくは、あるタイプの棚のように具現化され、かつ半導体ウェーハの熱処理に使用される。
基板支持要素に関して、上述の目的は、上述の基板支持要素から始めて、支持要素が無定形基質成分、並びに半導体材料の形態の追加成分を含む複合材料から生成され、電流が通過する時に熱を発生する導電性抵抗材料で作られた導体経路が複合材料の面に適用されるという点で達成される。
基板の熱処理に使用される担体は、多くの場合に複数の部分を有する。それらは、例えば、複数の基板支持要素を内部に置くことができる保持フレームを有する場合がある。これに代えて、複数の基板支持要素は、互いに上下に積み重ねることもできる。これは、支持構造のサイズを特定の照射工程に個々に適応させることができるという利点を有する。各基板支持要素は、好ましくは、単一基板を受け入れるように設計される。
基板支持要素は、複合材料から全体的に又は部分的に生成することができる。担体に関して上記で既に詳細に記載したように、基板支持要素は、抵抗要素で作られた導体を用いて開始状態から励起状態まで移行させることができる特殊材料から生成され、この材料は、赤外線放射の形態の放射線を放出する。基質成分及び追加成分で作られた複合材料の化学組成に関しては、装置に関して及び担体に関して上記で提供した情報を参照されたい。
本発明による基板支持要素は、半導体ウェーハの熱処理のための公知の担体に有利に置くことができる。有利なことに、本発明による担体は、複数の基板支持要素を含み、この基板支持要素は、それらのそれぞれの基板支持面が互いに平行に延びるように配置される。
例示的実施形態及び図面を用いて本発明を以下により詳細に説明する。
半導体ウェーハを水平の向きに受け入れるように設計された本発明による基板の熱処理のための担体の例示的実施形態を描示する図である。 導体経路の電気接触が処理チャンバ内への単一電流フィードスルーを通じて達成される本発明による基板の熱処理のための照射装置の実施形態の断面図である。 本発明による基板の熱処理のための担体のための基板支持要素の第1の実施形態の上面及び底面の斜視図である。 基板の熱処理のための担体のための基板支持要素の第2の実施形態の上面図である。 2つの個々に電気制御可能な導体経路が適用された本発明による基板支持要素の第3の実施形態の底面の上面図である。 2つの個々に電気制御可能な導体経路が適用された本発明による基板支持要素の第4の実施形態の底面の上面図である。
図1は、全体的に参照番号100を有する本発明による担体の実施形態の斜視図である。担体100は、シリコンウェーハの熱処理に向けて設計され、例えば、半導体産業及び光電池産業に使用される。このタイプの担体は、英語では「スタック」としても公知である。
担体100は、シリコンウェーハを水平の向きに受け入れるように設計された棚状構成を有する。図1に例示的に示す担体100は、レベル毎に1つのシリコンウェーハを受け入れるための5つのレベル103a〜103e及び103f〜103jを各々が有する2つの受け入れフレーム102a、102bを含む。担体100の合計受け入れ容量は、シリコンウェーハ10個分である。担体100及び受け入れフレーム102a、102bは、原理的には所望個数のウェーハを含むことができるように寸法決定することができる。
担体100内では、受け入れフレーム102a、102bは、各々が単一部分に具現化される。担体は、無定形基質成分と追加成分とを含む複合材料から全部が生成される。
無定形基質成分は、99.99%の化学純度を有するシリカガラス基質であり、無定形基質成分のクリストバライト含有量は、0.25%である。
この基質内に、非球形領域の形状にある元素シリコンで作られた相が均等に分散される。追加成分は、2%の重量比率(m/m)を有する。Si相領域の最大寸法は、平均(中央値)で約1μmから10μmの範囲にある。
複合材料は気密であり、それは、2.19g/cmの密度を有し、かつ約1,150℃の温度まで空気中で安定している。
担体100は、視覚的に半透明から透明に見える。顕微鏡下で見た場合に、担体100は開放気孔を持たず、いずれの閉鎖気孔も、平均で10μmよりも小さい最大寸法を有する。一方、介在Si相が複合材料の不透明性に寄与し、複合材料の光学特性及び熱特性に対する効果を有する。高温では、複合材料は、高い熱放射吸収率及び高い放射率を示す。
一代替実施形態(図示せず)では、担体全体は、単一部分に具現化され、担体100の別の代替実施形態(同じく図示せず)では、それは、複数の基板支持要素から形成される。基板支持要素は互いに積み重ねることができ、又は基板支持要素を内部に受け入れる保持フレームを設けることができる。これは、例えば、ホルダフレームサイズ又は互いに積み重ねられる基板支持要素の個数を適切に選択することによってサイズ及び受け入れ容量を望むように選択することができるという利点を有する。
レベル103a〜103e及び103f〜103jは同一に具現化され、従って、下記ではレベル103aをレベル103b〜103e及び103f〜103jを表す例として詳細に説明する。
レベル103aは、200mmの長さ(30mmの突出長を有する突出部106を含む縦辺105に対応する)を有する。レベル103aの幅は、150mm(横辺104に対応する)である。レベル103aの厚みは2mmである。
レベル103aは、上部107と上部107に対向する底部109とを有する。上部107には、平坦基板のための支持面108として作用する凹部が設けられる。支持面108は矩形形状を有し、101mmの長さと101mmの幅とを有する。
プラチナ抵抗ペーストを塗布して焼成することにより、底面105上に導体経路(図示せず)が生成される。導体経路は、底面105の一部分にしか割り当てられず、導体経路は、底面109の面のうちで支持面108と正反対にあって支持面108に対応する面積を有する部分にわたって延びる。導体は、渦巻き形の線パターンで延びる。導体経路を電流供給部(図示せず)に電気接続することを可能にするクランプ(図示せず)が、導体経路の両方の端部に設けられる。
導体経路に電位が印加される場合に、導体経路は高温になる。同時に、担体100は支持面108の領域内で加熱される。予め決められた温度からは、支持面108の放射率が有意に増大する。これは、基質に追加された元素シリコンで作られた相が半導体であり、半導体の価電子帯と伝導帯の間のエネルギ(バンドギャップエネルギ)が温度と共に低下し、従って、温度及び活性化エネルギが十分に高い場合に電子が価電子帯から伝導帯に横断し、それによってこれらの電子が価電子帯に戻る時にエネルギが熱放射の形態で放出されるという事実によって確かに推論することができる。更に、伝導帯の熱活性化による占有は、室温では特定の波長に関するある一定の範囲内で半導体材料に熱放射を放出させる。この効果は、担体の高温により、特に600℃よりも高い担体温度で増幅される。導体経路は支持面108の反対に配置されるので、支持面108は、熱放射に対する板状の放射面として作用することができる。放出された熱放射の一部は、担体100内にも結合され、従って、担体100は全体的に熱放射を放出する。熱放射は、特に支持面108の領域におけるものである。
放出された熱放射を支持面108上に置かれた基板の上に向けることができるように、例えば、反射器層(図示せず)が、底面105に適用された導体経路に更に適用される。反射器層は不透明シリカガラスを含み、約1.7mmの平均層厚を有する。反射器層は、亀裂の欠如及び約2.15g/cmの高い密度によって特徴付けられ、それは、1100℃よりも高い温度まで耐熱性を有する。
図2は、全体的に参照番号200でラベル付けした半導体ウェーハを照射するための本発明による装置の断面図である。照射装置200は、処理チャンバ202を封入するハウジング201を有する。処理チャンバ202内には、2つの受け入れフレーム204a、204bを有する担体203が配置される。受け入れフレーム204a、204bを電気接触させるために、ハウジング201を通して導通され、かつ受け入れフレーム204a、204bがそれを通じて電圧源(図示せず)に取り付けられる単一電流フィードスルー220が設けられる。
図2で図1に用いたものと同じ参照番号を使用する場合に、これらの参照番号は、既出の図1で記述したものに同一又は同等な担体の構成要素に適用される。
担体203は、それが複数の部分に具現化される点で図1に記載の担体100から区別される。半導体ウェーハを受け入れるために、横辺206上に位置決めされた突出部207を通して円筒形横ロッド208内に挿入された基板支持要素205が設けられる。横ロッド208は、99.99%の純度を有するシリカガラスから生成される。横ロッド208のシリカガラスには、追加成分は追加されていない。
横ロッド208には、支持要素の突出部207のうちの1つを挿入することができるスロット(図示せず)が設けられる。スロット深さは7mmであり、スロット幅は4mmであり、スロット間隔は15mmである。横ロッド208は円形の半径方向断面を有し、横ロッド208の直径は20mmである。
横ロッド208内に挿入される基板支持要素205は、200mmの長さ(30mmの突出長を有する突出部207を含む縦辺210に対応する)と150mmの幅(横辺206に対応する)とを有する。担体203は、互いに上下に配置された20個のレベルに40個の基板支持要素205を含み、2つの基板支持要素205は、各レベル内で互いに隣接して配置される。
基板支持要素205は同一に具現化される。基板支持要素の各々の上面は、半導体を受け入れるための支持面212を有する。支持面212は、101mmの幅と101mmの長さと2mmの基板支持要素高さとを有する。基板支持要素205は積層ガラスから生成される。積層ガラスは、2つの要素、具体的には支持面212を形成する第1の複合要素と、支持面212を取り囲む第2の複合要素とを含む。第1の複合要素は、99.99%の純度を有するシリカガラスを含む。第2の複合要素は、シリカガラスの基質をベースとし、かつ追加成分として3重量%の元素シリコンが追加された複合材料を含む。支持面212の底部には電流が通って流れる時に熱を発生するプラチナコーティングが追加される。
支持面212のみが第2の複合要素、すなわち、複合材料から生成されるので、支持面212の領域のみが熱放射を直接に放出することができる。勿論、基板支持要素の他の領域も、熱放射、例えば、基板支持要素内に結合された何らかの放射線を放出することができる。しかし、通例ではそのような部分放射は、基板支持要素の全放射力と比較して無視することができる。この関連において、基板支持要素が、例えば、粗面の形態の脱結合ゾーンを第1の複合要素から第2の複合要素への移行領域内に有する時に有利であることが判明している。粗面は拡散器として作用し、無指向性、従って、均一な放射線放出に結び付けられる。基板支持要素内の放射力を低減するための代替手段は、第1の複合成分を熱放射吸収ドーピング剤でドープすることである。
図3は、本発明の基板支持要素300の2つの図(I、II)を示している。
図Iは、基板支持要素300の上面(A)の斜視立面図を提供し、図IIは、基板支持要素300の底面(B)を示している。
基板支持要素300は2つの材料から生成され、具体的には支持面304を取り囲む領域310内ではシリカガラスで作られ、支持面304の領域内では複合材料で作られる。複合材料は、シリカガラスで作られた基質を含む。基質は、視覚的に半透明から透明に見える。顕微鏡下で見た場合に、複合材料は開放気孔を持たず、いずれの閉鎖気孔も、平均で10μmよりも小さい最大寸法を有する。非球形領域の形状にある元素シリコンで作られた相がこの基質内に均等に分散される。元素シリコンで作られた相の重量比は5%である。Si相領域の最大寸法は、平均(中央値)で約1μmから10μmの範囲にある。複合材料は気密であり、それは、2.19g/cmの密度を有し、かつ約1200℃の温度まで空気中で安定している。
一方、介在Si相が複合材料の不透明性に寄与し、複合材料の光学特性及び熱特性に対する効果を有する。高温では、複合材料は、高い熱放射吸収率及び高いエミッタンスを示す。
複合材料の放射率は、室温では積分球(ウルブリヒト球としても公知)を用いて測定される。ウルブリヒト球は、有向半球スペクトル反射率Rgh及び有向半球スペクトル透過率Tghの測定を可能にし、これらから垂直スペクトル放射率が計算される。放射率は、上述の「黒体境界条件」(BBC)測定原理を用いて、BBC試料チャンバが追加の光学系を通して結合されたFTIR分光計(Bruker IFS 66vフーリエ変換赤外線分光計(FTIR))を用いて高温で2μmから18μmまでの波長領域で測定される。この試料チャンバは、試料マウントの前及び背後の半空間内に温度制御可能黒体環境と検出器を有するビーム射出開口部とを有する。試料は、別個のオーブン内で予め決められた温度まで加熱され、予め決められた温度に設定された黒体環境を有する試料チャンバのビーム経路に測定に向けて移動される。検出器によって取り込まれた強度は、放出成分、反射成分、及び透過成分、すなわち、試料自体によって放出された強度、試料上に前側半空間から入射し、この試料によって反射された強度、及び試料上に後側半空間から入射し、この試料によって透過された強度から構成される。放射率、反射率、及び透過率の個々のパラメータを決定するためには3回の測定を実施しなければならない。
2μmから4μmまでの波長領域で複合材料に対して測定された放射率は温度に依存する。温度が高い程、放出は強い。600℃では、2μmから4μmまでの波長領域の垂直エミッタンスは0.6よりも大きい。1000℃では、2μmと8μmの間の全ての波長領域の垂直エミッタンスは0.75よりも大きい。
基板支持要素300は、2つの縦辺301a、301bと2つの横辺302a、302bとを有する。横辺302a、302bの各々の上には、基板支持要素300を保持フレーム(図示せず)の横ロッドに取り付けることができる2つの突出部303が配置される。
基板支持要素300は、300mmの長さ(30mmの突出長を有する各突出部303を含む縦辺301a及び301bに対応する)と200mmの幅(横辺302a、302bに対応する)とを有する。基板支持要素300の厚みは4mmである。
基板支持要素300の上部(A)上に矩形凹部の形状にある支持面304が半導体のために設けられる。支持面304は矩形形状を有し、121mmの長さと121mmの幅とを有する。支持面304は、基板のための支持面と熱放射に対する放射面との両方として作用する。放射線の方向を方向矢印308に示している。
底面(B)の上面には、プラチナ抵抗ペーストから生成された導体経路305が適用される。導体経路305は蛇行進路を有する。導体経路305の各端部には電気エネルギを供給する接点306が溶接される。導体経路305は、支持面304に対応する面区域307内を延びる。隣接する導体経路セグメント間の距離は2mmである。導体経路305は、1mmの幅と20μmの厚みとを有する少なくとも0.02mmの断面積を有する。薄い厚みの理由から、高価な導体経路材料の材料部分は、その効率と比較して低い。導体経路305は、基板支持要素300の底面との直接接触を有し、従って、可能な最大量の熱が基板支持要素300内に伝達される。
支持面307と導体経路305の両方は、不透明シリカガラスで作られた反射器層309によって覆われる。反射器層309は、1.7mmの平均層厚を有する。反射器層309は、約2.15g/cmの高い密度で特徴付けられる。更に、反射器層309は、1100℃よりも高い温度までの耐熱性を有する。反射器層309は、導体305を完全に覆い、それによって導体305を環境からの化学的影響及び機械的影響から保護する。更に、反射器層309は、基板支持要素によって放出された放射線を底面の方向に反射し、かつこの放射線を支持面304上に置かれたあらゆる基板に向けて反射して戻す。
図4は、基板支持要素400の代替実施形態の底面401の上面図である。
基板支持要素400は、その基質成分がシリカガラスである複合材料から全部が生成され、元素シリコンで作られた相が、このシリカガラスに3%の濃度で追加される。
底面401の上には銀ペーストで作られた導体経路402が印刷されて焼成される。導体経路402は、湾曲区域が急激に先細になった蛇行進路を有する。これは、丸形湾曲経路とは対照的に、基板支持要素の縁部領域が導体経路の低い被覆密度を有するという利点を有する。これは、作動中に縁部領域が基板支持要素400の中心領域と比較して過度に加熱されないことを確実にする。従って、この導体経路形状は、その上に位置決めされたあらゆる基板の可能な最も均一な放射に寄与する。更に、反射器が底面401、特に導体402に適用されておらず、従って、底面401の領域内で放出された放射線は、その下に配置された隣接基板を照射するのに利用可能である。
図5は、全体的な参照番号500を有する本発明の基板支持要素の底部の上面図である。底面にかつ支持面に対応して適用されているのは、プラチナで作られた2つの導体経路501、502であり、これらの各々に電圧を個々に印加することができる。導体経路501、502は、個々に電気制御可能であり、すなわち、これらの導体経路は、異なる作動電圧又は作動電流を用いて作動させることができるので、作動電圧又は作動電流を適切に選択することにより、加熱される基板上の望ましい温度分布を簡単かつ迅速に設定することができる。
図6は、本発明の基板支持要素600の第4の実施形態の底面の上面図である。基板支持要素600は、各々が個々に電気制御可能な2つの導体経路601、602を含む。
熱基板処理中に、基板の縁部領域は、多くの場合にその中心領域よりも強く加熱されることが見出されている。可能な最も均一な温度分布は、異なる作動電流又は作動電圧を用いて互いに独立に作動させることができる導体経路が縁部領域と中心領域に割り当てられるという点で加熱される基板上で達成される。図6では、導体経路602は、基板縁部領域に割り当てられ、導体経路601は、基板中心領域に割り当てられる。導体経路601、602に印加される作動電圧又は作動電流を変えることにより、基板の均一な照射を達成することが可能である。
100 担体
102 受け入れフレーム
103 レベル
105 底面
108 支持面

Claims (9)

  1. 加熱デバイスと基板を担持するための支持面(108;212;304)が設けられた担体(100;203)とを有する基板の熱処理のための装置(200)であって、
    前記担体(100;203)の少なくとも一部が、無定形基質成分と半導体材料の形態の追加成分とを含む複合材料から生成され、前記加熱デバイスの一部であって電流が通過する時に熱を発生する導電性抵抗材料で作られた導体経路(305;402;501;502;601;602)が、該担体(100;203)の前記面に適用される、
    ことを特徴とする装置(200)。
  2. 装置(200)が、前記担体(100;203)が位置付けられた処理チャンバ(202)を有し、該処理チャンバ(202)は、前記導体経路(305;402;501;502;601;602)を電気接触させるために第1の電位及び第2の電位がそれを通して該処理チャンバ(202)内に導通される電流フィードスルーを有する処理チャンバ壁を有することを特徴とする請求項1に記載の装置(200)。
  3. 基板のための少なくとも1つの支持面(108;212;304)が設けられた基板の熱処理のための担体(100;203)であって、
    担体(100;203)の少なくとも一部が、無定形基質成分と半導体材料の形態の追加成分とを含む複合材料から生成され、電流が通って流れる時に熱を発生する導電性抵抗材料で作られた導体経路(305;402;501;502;601;602)が、該複合材料の面に適用される、
    ことを特徴とする担体(100;203)。
  4. 前記無定形基質成分は、シリカガラスであり、
    前記半導体材料は、元素形態で存在し、該半導体材料の重量による比率が、0.1%から5%の間の範囲にある、
    ことを特徴とする請求項3に記載の担体(100;203)。
  5. 前記導体経路(305;402;501;502;601;602)は、プラチナ、高耐熱鋼、タンタル、フェライト系FeCrAl合金、オーステナイト系CrFeNi合金から、又はモリブデンベースの合金から生成され、かつ0.01mmから2.5mmの範囲の断面積を有することを特徴とする請求項3または4に記載の担体(100;203)。
  6. 担体(100;203)が、前記支持面(108;212;304)を有する少なくとも1つの支持要素(205;300;400;500;600)と上面及び底面(401)とを含み、該支持面(108;212;304)は、該上面に割り当てられ、前記導体経路(305;402;501;502;601;602)は、該底面(401)に割り当てられることを特徴とする請求項3から請求項のいずれか1項に記載の担体(100;203)。
  7. 複数の導体経路(305;402;501;502;601;602)が設けられ、該導体経路の各々が、個々に電気的に制御可能であることを特徴とする請求項3から請求項のいずれか1項に記載の担体(100;203)。
  8. 半導体材料で作られたウェーハ状基板を水平の向きに受け入れるように設計されることを特徴とする請求項3から請求項のいずれか1項に記載の担体(100;203)。
  9. 基板を担持するための支持面(108;212;304)を有する基板の熱処理のための担体(100;203)のための基板支持要素(205;300;400;500;600)であって、
    支持要素(205;300;400;500;600)が、無定形基質成分、並びに半導体材料の形態の追加成分を含む複合材料から生成され、電流が通過する時に熱を発生する導電性抵抗材料で作られた導体経路(305;402;501;502;601;602)が、該複合材料の面に適用される、
    ことを特徴とする基板支持要素(205;300;400;500;600)。
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