(57)【要約】  基板（４）が、基板キャリア・プレート（３）の高い位置に設けられた基板サポート（３１）の上に取り付けられる。この基板を有する基板キャリア・プレートは、次に、プラズマ反応装置（８）の中に置かれる。高い位置に設けられた基板サポートのために、基板の両側がプラズマ（６）に曝され、それにより、電気的なパッシベイション・レイヤ（７）で被覆される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン・ウエーハ（４）の上にアモルファス水素化カーボンの両側堆積膜（７）を付けるための方法であって、
このウエーハ（４）は、第一のメイン・サイドと、第二のメイン・サイドと、を有していて、第一のメイン・サイドは、その境界の上に第一のベベルを備え、第二のメイン・サイドは、中央領域、及びこの中央領域の周囲を取り囲む第二のメイン・サイドの境界の上の第二のベベルを有し、この第二のメイン・サイドは、第一のメイン・サイドの反対側に配置され、
基板キャリア・プレート（３）の基板サポート（３１）の上に前記ウエーハ（４）を取り付けること、ここで、この基板サポート（３１）は、その第二のメイン・サイドの中央領域のみが当該基板サポート（３１）と接触する状態で、前記ウエーハ（４）が当該基板サポート（３１）の上に置かれるように形成されていること、及び、
前記ウエーハ（４）を有する基板キャリア・プレートをプラズマ反応装置の反応室（８）の中に置くこと、
第一及び第二のベベルが、前記堆積膜（７）を作り出すために、同時にプラズマ（６）に曝されること、
アモルファス水素化カーボンが、プラズマとして付けられること、
を特徴とする方法。
【請求項２】
下記特徴を有する請求項１に記載の方法：
前記ウエーハの中の温度が、堆積プロセスの間、２００℃よりも低く維持される。
【請求項３】
下記特徴を有する請求項１に記載の方法：
前記ウエーハ（４）が、前記基板キャリア・プレート（３）の上に取り付けられる前に冷却され、または、
前記基板キャリア・プレート（３）が、前記反応室（８）の中に置かれる前に冷却され、または、
前記ウエーハ（４）及び前記基板キャリア・プレート（３）が、前記反応室（８）の中に置かれる。
【請求項４】
下記特徴を有する請求項１に記載の方法：
前記反応室（８）は、二つの平行プレート電極（１，２）を有し、且つ、
前記ウエーハ（４）は、前記反応室（８）の電極（２）の中に配置された冷却手段（２２）により、堆積プロセスの間、能動的に冷却され、または、
前記ウエーハ（４）は、前記基板キャリア・プレート（３）または前記基板キャリア・プレート（３）の基板サポート（３１）の中に配置された冷却手段（３２）により、堆積プロセスの間、能動的に冷却される。
【請求項５】
プラズマ反応室（８）の中で、ウエーハ（４）の表面上に両側堆積膜（７）を堆積するための堆積プロセスの間、半導体装置の製造のためのシリコン・ウエーハ（４）を支持するための、基板キャリア・プレート（３）であって、
このウエーハ（４）は、第一のメイン・サイドと、第二のメイン・サイドと、を有していて、第一のメイン・サイドは、その境界の上に第一のベベルを備え、第二のメイン・サイドは、中央領域と、この中央領域の周囲を取り囲む第二のメイン・サイドの境界の上の第二のベベルと、を有し、この第二のメイン・サイドは、第一のメイン・サイドの反対側に配置されている、
基板キャリア・プレートにおいて、
前記基板キャリア・プレート（３）は、前記ウエーハ（４）を支持するための基板サポート（３１）を有し、
この基板サポート（３１）は、その第二のメイン・サイドの中央領域のみが当該基板サポート（３１）と接触した状態で、前記ウエーハ（４）が当該基板サポート（３１）の上に置かれることが可能であるように形成されていること、
を特徴とする基板キャリア・プレート。
【請求項６】
下記特徴を有する請求項５に記載の基板キャリア・プレート：
円筒形の基板サポート（３１）を有し、または、基板サポート（３１）を有し、
この基板サポートは、表面の平面の中に表面領域を有し、この表面領域の上に、前記ウエーハの中央領域が配置されることが可能であり、
また、この基板キャリア・プレート（３）は、断面を有していて、この断面は、少なくとも第一の深さまで、表面の平面からの距離に伴い減少する。
【請求項７】
下記特徴を有する請求項５または６に記載の基板キャリア・プレート：
それぞれ、ウエーハ（４）を支持するための数個の基板サポート（３１）を有している。
【請求項８】
下記特徴を有する請求項５から７の何れか１項に記載の基板キャリア・プレート：
前記基板サポート（３１）は、前記基板キャリア・プレート（３）に取り付けられた別個の部分である。
【請求項９】
下記特徴を有する請求項５から８の何れか１項に記載の基板キャリア・プレート：
前記基板キャリア・プレート（３）は、基板サポート（３１）を有し、この基板サポートの上で、第一のウエーハが支持されることが可能であり、
少なくとも一つの更なるウエーハが、第一のウエーハの上に積み重ねられることが可能である。
【請求項１０】
下記特徴を有する請求項９に記載の基板キャリア・プレート：
更なる基板サポート（３１’）が、積層の中の隣接するウエーハ（４，４’）の間に配置されることが可能であり、隣り合うウエーハの各対のウエーハは、更なる基板サポート（３１’）により互いから分離されている。
【請求項１１】
下記特徴を有する請求項１０に記載の基板キャリア・プレート：
冷却手段（３２）が、前記更なる基板サポート（３１’）の中に配置されている。
【請求項１２】
下記特徴を有する請求項１０または１１に記載の基板キャリア・プレート：
導電性の接続（３４）が、前記更なる基板サポート（３１’）と、前記基板サポート（３１）および／または前記基板キャリア・プレート（３）および／または電極（２）を支持する前記基板キャリア・プレート（３）との間に、配置されている。
【請求項１３】
シリコン・ウエーハ（４）の上に両側堆積膜（７）を堆積するための堆積装置であって、
プラズマ反応装置の反応室（８）の内側の、二つの平行プレート電極（１，２）と、
少なくとも一つのウエーハ（４）が前記基板サポート（３１）の上に置かれる、請求項３から６の何れか１項に記載された基板キャリア・プレート（３）と、を有し、
この基板キャリア・プレート（３）が、前記電極（２）の内の一つの上に置かれることが可能であること、
を特徴とする堆積装置。
【請求項１４】
下記特徴を有する請求項１３に記載の堆積装置：
堆積プロセスの間にウエーハ（４）を冷却するための冷却手段（２２，３２）を有している。
【請求項１５】
下記特徴を有する請求項１４に記載の堆積装置：
前記冷却手段（２２）は、電極（２）を支持する前記基板キャリア・プレート（３）の中に配置され、または、それに隣接している。
【請求項１６】
下記特徴を有する請求項１４または１５に記載の堆積装置：
前記冷却手段（３２）は、前記基板キャリア・プレート（３）の中に、または、
前記基板キャリア・プレート（３）の前記基板サポート（３１）の中に、配置され、または、
前記冷却手段（３２）は、前記二つのプレート電極（１）の内のもう一方と向かい合う表面の上で、前記ウエーハ（４）を被覆するシャドウ・マスク（５）の中に配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示された主題は、広く、高電圧、大電力の半導体の技術分野に係り、特に、電力半導体のための半導体ウエーハ上での、電気的なパッシベイション・レイヤの単一のステップでの両側堆積膜（double-sided deposition）のための方法及び装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ダイオード、サイリスタ、ＧＴＯ及びＧＣＴなどのような、バイポーラ電力半導体は、シリコン・ウエーハから作られている。これらのシリコン・ウエーハは、様々なインプランテイション、拡散、フォトリソグラフィ、及びメタライゼイションのプロセスを経た後、それらは、丸いディスクに切断され、そして、負のまたは正のベベルが、高電圧遮断ｐｎ接合の上に研削される。これらのベベルは、通常、電気的なパッシベイション・レイヤで保護される必要がある。パッシベイション材料の、現在使用されている技術の内の一つは、アモルファス水素化カーボン（ａ−Ｃ：Ｈ、ダイヤモンド状のカーボン“ＤＬＣ”とも呼ばれている）であって、これは、典型的には、平行プレート・プラズマ反応装置の内側での、プラズマ強化化学的気相成長（ＰＥＣＶＤ：Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）プロセスの中で堆積されるが、広く、他の幾何学的形状のＰＥＣＶＤ反応装置の中で、または、イオン・ビーム、スパッタリング、陰極アーク、パルス・レーザ堆積、または低圧ＣＶＤにより、堆積されることも可能である。
【０００３】
一般的なＰＥＣＶＤプロセスの単純化された図が、図１の中に示されている。シリコン・ウエーハは、基板キャリア・プレートを介して、反応室の内側の第二の、下側の電極と接触状態にある。炭化水素のプリカーサ・ガス（例えば、メタン、アセトン）が、第一の、上側の電極の中の開口を通って、プラズマ反応装置の反応室の中に入り、高周波によりイオン化されて、バルク・プラズマを形成する。エッジ・プラズマ・レイヤは、プラズマ・イオンが、二つの電極の間に加えられたＤＣバイアス電圧のために、基板及び基板キャリア・プレートの方向に加速されるスペースである。
【０００４】
共通のプロセスは、図１の中の描かれているように、シリコン・ウエーハを、アルミニウムの基板キャリア・プレート上のリセスの内側に置くことである。この基板キャリア・プレートは、シリコン・ウエーハ（基板）のためのホルダーとして振る舞うのみではなく、それはまた、反応室の中で能動的に冷却される第二の（下側の）電極に対する、ディスクの熱的な及び電気的な接触をもたらす。第一の（上側の）電極と向かい合う、シリコン・ウエーハ上のベベルは、ａ−Ｃ：Ｈ堆積プラズマに曝され、これに対して、シリコン・ウエーハの残る上側の表面は、アルミニウムのシャドウ・マスクにより被覆されている。堆積プロセスの間の、シリコン・ウエーハの能動的な冷却は、不満足な電気的な性質を備えたパッシベイション・レイヤを避けるために必要である。ａ−Ｃ：Ｈの熱的な劣化については、“ダイヤモンド状のアモルファス・カーボン／Diamond-like amorphous carbon”, by J. Robertson, Materials Science and Engineering: R: Reports 37, (2002) 129  の中で報告されている。
【０００５】
二つの高電圧遮断ｐｎ接合（例えば、サイリスタ）を備えたシリコン・ウエーハは、その両側のそれぞれに、研削された一つの負のベベルを有することがある。上述の共通のプロセスによれば、上側のベベルのみが単一のプロセス・ランの中で、ａ−Ｃ：Ｈで被覆される。結果として、シリコン・ウエーハ及び第二のａ−Ｃ：Ｈを堆積するプロセス・ランの、手動操作による反転が必要になる。第二のプロセス・ステップにおいて被覆されるベベルは、第一のプロセス・ステップの間、保護されていない非常に感受性の高い状態で、下向きにリセスの中に置かれるので、前記ベベルは汚染される危険が高い状態にあり、遮断降伏の低下をもたらすことになる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】“Diamond-like amorphous carbon”, by J. Robertson, Materials Science and Engineering: R: Reports 37, (2002) 129
【発明の概要】
【０００７】
本発明の一つの目的は、ウエーハの両側の、均一なａ−Ｃ：Ｈレイヤなどのような、電気的なパッシベイション・レイヤとして、両側堆積膜の堆積のための単一のステップによる方法を提供することにある。本発明の更なる目的は、既存の堆積装置を改善して、半導体ウエーハ上での電気的なパッシベイション・レイヤの堆積のための、そのような単一のステップ・プロセスを可能にすることにある。
【０００８】
本発明の方法は、改良された基板ホルダー装置との組み合わせによる、プラズマ強化化学的気相成長（ＰＥＣＶＰ：Prasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）に基づいている。特に、本発明の方法は、シリコン・ウエーハを、基板キャリア・プレートの高い位置に設けられた基板サポートの上に取り付け、プラズマ反応装置の中に、シリコン・ウエーハを有する基板キャリア・プレートを置く工程を有している。基板サポートは、ウエーハが、その第二のメイン・サイドの中央領域のみが基板サポートと接触した状態で、基板サポートの上に置かれるように形成されている。そのような高い位置に設けられた基板サポートのために、シリコン・ウエーハの両側がプラズマに曝され、そのために、電気的なパッシベイション・レイヤで被覆される。この電気的なパッシベイション・レイヤにより、ウエーハは、電気的なパッシベイション・レイヤの領域の中で電気的に不活性である（本発明のパッシベイション・レイヤは、完全に電気的に不活性なではなく、部分的に導電性である）。
【０００９】
本発明の方法は、従来の方法よりも好ましい。その理由は、ａ−Ｃ：Ｈ-レイヤが、ウエーハ（例えば、シリコン・ウエーハ）の両側の上に、一つのプロセス・ステップの中で堆積されるからであり、即ち、一枚のシリコン・ウエーハの二つの側の両方の上に、あるいは、背中合わせに積み重ねられた二枚のシリコン・ウエーハの上に堆積されるからである。ウエーハは、第一のメイン・サイドと、第二のメイン・サイドと、を有していて、第一のメイン・サイドは、その境界の上に第一のベベルを有し、第二のメイン・サイドは、中央領域、及び中央領域の周囲を取り囲む第二のメイン・サイドの境界の上に第二のベベルを有し、この第二のメイン・サイドは、第一のメイン・サイドの反対側に配置されている。ウエーハは、基板キャリア・プレートの基板サポート上に取り付けられ、この基板サポートは、ウエーハが、その第二のメイン・サイドの中央領域のみが基板サポートと接触した状態で、基板サポートの上に置かれるように形成されている。次いで、基板キャリア・プレートに、プラズマ反応装置の反応室内で、ウエーハが置かれる。それにより、第一及び第二のベベルは、電気的なパッシベイション・レイヤを作り出すために、プラズマに同時に曝される。例示された実施形態の中で、アモルファス水素化カーボンは、プラズマとして付けられ、ウエーハの上に電気的なパッシベイション・レイヤを形成する。
【００１０】
基板キャリア・プレートの高い位置に設けられた基板サポートの上に支持されるシリコン・ウエーハと、能動的に冷却される下側の電極との間の、距離の増大に起因して、熱の移送が妨げられることがある。そのような熱の移送が妨げられることを避けるために、本発明はまた、前記新規な基板キャリア・プレートのデザインと、改良されたシリコン・ウエーハの冷却機構との組み合わせにも係る。これは、合理的な熱放散を可能にし、そのことは、堆積プロセスのために極めて重大である。その理由は、不満足な電気的な性質を備えたよりグラファイト状のカーボン・レイヤが、約２００℃を超える基板温度で堆積されることがあるからである。
【００１１】
ここに記載された発明は、リセスの代わりに、台座状の基板キャリア・プレートの重要性を強調している。それ故に、シリコン・ウエーハの両側が、プラズマに曝される。それにも拘わらず、均一な堆積は、特に、下側の電極に隣接するベベルのために、高度に非自明である。均一なプラズマ・フラックス・レート及び均一な電気的な電場の両方が、均一なａ−Ｃ：Ｈレイヤの堆積のために必要であるので、高い位置に設けられた基板サポートのマッシュルーム型（例えば、凹面形の、上下が反転された平頭円錐、その他）のデザインは、純粋に円筒形のデザインと比べて、好ましい結果につながる。
【００１２】
更に他の実施形態において、本発明はまた、ＤＣバイアス電圧の、調整された堆積プロセス・パラメータに係る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、従来技術による一方の側のみでの堆積プロセスにおける、平行プレート反応装置の中の、シリコン・ウエーハを有するアセンブリを概略的に示す。
【図２】図２は、平行プレート反応装置の中の、本発明の高い位置に設けられた基板サポートの上の、シリコン・ウエーハを有するアセンブリを概略的に示す。
【図３】図３は、本発明の高い位置に設けられた基板サポートの第一の実施形態 （円筒形の）による、図２のアセンブリをより詳細に示す。
【図４】図４は、本発明の高い位置に設けられた基板サポートの第二の実施形態による、図２のアセンブリをより詳細に示す。
【図５】図５は、平行プレート反応装置の中で、本発明の高い位置に設けられた基板サポートの上に積み重ねられたシリコン・ウエーハを有するアセンブリを概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のより完全な理解は、添付図面とともに、以下の詳細な説明を参照することにより得られるであろう。
【００１５】
図１は、従来技術のＰＥＣＶＤプロセスにおいて使用されている平行プレート反応装置の概略図を示していて、この装置は、一対の平行プレート電極１及び２、反応室８、バルク・プラズマ６、エッジ・プラズマ・レイヤ７、シリコン・ウエーハ４、シャドウ・マスク５、及び、リセス３３を備えた基板キャリア・プレート３、を有している。電子のエネルギー（プラズマ）が、シリコン・ウエーハの上でａ−Ｃ：Ｈ堆積を可能にするための活性化の方法として使用される。炭化水素のプリカーサ・ガス（例えば、メタン、アセトン）が、上側の電極１の中の開口１１を通って、反応室８の中に入る。このプリカーサ・ガスは、高周波によりイオン化されて、バルク・プラズマ６を形成する。エッジ・プラズマ・レイヤ７は、反応室８の中のスペースであって、そこで、プラズマ・イオンが、二つの電極１及び２の間に加えられたＤＣバイアス電圧のために、シリコン・ウエーハまたは基板キャリア・プレートに向けて加速される。
【００１６】
シリコン・ウエーハ４が、基板として、基板キャリア・プレート３上のリセス３３の内側に置かれる。この基板キャリア・プレート３は、機械的な基板ホルダーとして振る舞うのみではなく、プラズマ反応装置の反応室８の中で、シリコン・ウエーハと下側の電極２との間に熱的な及び電気的な接触も作り出す。不活性化されるシリコン・ウエーハ上の一方のベベルが、上側の電極１と向かい合う。このベベルは、ａ−Ｃ：Ｈ堆積プラズマ６および／または７に曝される。パッシベイションに曝されないシリコン・ウエーハの上側表面の上の領域は、シャドウ・マスク５により被覆される。現在のプロセスにおいて、上側のベベルのみが、単一のプロセス・ランの中でａ−Ｃ：Ｈで被覆される。
【００１７】
結果として、シリコン・ウエーハの手動操作による上下反転及び第二のａ−Ｃ：Ｈ堆積プロセス・ランが、二つの高電圧遮断ｐｎ接合を備えたシリコン・ウエーハのために要求され、このウエーハは、それぞれ反対側（例えば、サイリスタ）に一つのベベルを有している。以上で述べたように、第二のプロセス・ステップにおいて被覆されるベベルは、第一のプロセス・ステップの間、下向きにリセス３３の中に置かれる（保護されておらず、それ故に非常の感受性の高い状態で）、それ故に、汚染される危険が高い状態にあり、遮断降伏の低下をもたらすことになる。
【００１８】
図２は、本発明の単一ステップによる両側ＰＥＣＶＤプロセスにおいて使用される平行プレート反応装置の改良されたバージョンの概略図を示す。この装置は、新たに開発された基板キャリア・プレート３が使用されている点において、図１の中で使用されている装置と異なっている。このプレートは、好ましくは、アルミニウムまたは他の金属などのような、導電性且つ熱伝導性の材料で作られている。シリコン・ウエーハ（基板）は、単一のサイドのみでのａ−Ｃ：Ｈ堆積の制約を克服するために、最早、基板キャリア・プレート３の中でリセスの内側に置かれることがない。その代わりに、シリコン・ウエーハは、“マッシュルーム状の”または“台座状の”突起の上に置かれ、この突起は、高い位置に設けられた基板サポート３１と呼ばれる。ウエーハは、接触領域を備えた基板キャリア・プレート３の上に置かれ、この接触領域は、ウエーハの第二のメイン・サイドが基板キャリア・プレート３１に接触する状態にあり、第一及び第二のベベルが基板キャリア・プレート３１により、被覆されまたは取り囲まれまたは包まれていないようなデザインを有している。
【００１９】
前記高い位置に設けられた基板サポート３１は、基板キャリア・プレート３の上に配置され、基板キャリア・プレート３の中に組み込まれ、またはオプションとして、別個の部分として設けられる。この基板キャリア・プレートは、シリコン・ウエーハのための機械的な基板ホルダーとして振る舞うのみではなく、反応室８の中で、シリコン・ウエーハと下側の電極２との間の熱的な及び電気的な接触をももたらす。シリコン・ウエーハの位置を持ち上げることにより、プラズマの流れ（平行プレート電極１を通って反応室８の中に流れ込むプリカーサ・ガスから再び作られる）は、最早、シリコン・ウエーハ基板の上側のベベル４１に制限されることがない。ａ−Ｃ：Ｈの堆積が、同時に、上側のベベル４１シリコン・ウエーハの低いベベル４２上でも生じる。シリコン・ウエーハの被覆できない上側の表面領域は、シャドウ・マスク５により被覆されている。シリコン・ウエーハの温度を、約２００℃より低い水準に間接的に制限するために、ボトム電極２が、例えば、約１５℃から２０℃の温度で運転される水冷却装置２２により、能動的に冷却される。
【００２０】
図３は、基板キャリア・プレート３の、本発明の“台座状の”高い位置に設けられた基板サポート３１の第一の実施形態のより詳細な図を示し、この基板キャリア・プレート３は、ウエーハ（例えばシリコン・ウエーハ）をその上に有している。バルク・プラズマ６からのイオンは、ボトム電極２に電気的に接続された表面に近いエッジ・プラズマ・レイヤ７の中で、シリコン・ウエーハ４に向けて加速される。異なる領域Ａ及びＢでの、シリコン・ウエーハ４上での均一なａ−Ｃ：Ｈ堆積は、特に、シリコン・ウエーハ上の下側のベベルに対して、高度に非自明である。その理由は、均一に分布したプラズマ・フラックス・レート及び均一な電気的な電場が、均一なａ−Ｃ：Ｈ-レイヤの堆積のために必要になると言うことである。
【００２１】
しかしながら、プラズマ・エッジ・レイヤの厚さが極めて小さい場合を除いて、プラズマ・フラックス密度並びに加速電場が、領域Ａ及びＢに対して異なる可能性があり、それが、これらの領域内で、僅かに不均一なａ−Ｃ：Ｈ堆積をもたらす。ある程度まで、そのような不均一性は、プロセス・パラメータの僅かな調整により、補償されることが可能である。その理由は、プラズマ・エッジ・レイヤの厚さがＤＣバイアス電圧の平方根に比例し、そのＤＣバイアス電圧が最小約５００ボルトまで減少されることが可能であるからである。この最小のＤＣバイアス電圧は、多くの異なるパラメータに依存しているので、幾つかの反応装置に対して異なることがある。
【００２２】
図４は、本発明の基板キャリア・プレート３の第二の実施形態のより詳細な図、特に高い位置に設けられた基板サポート３１を示している。基板キャリア・プレート３の高い位置に設けられた基板サポート３１として、単なる円筒形の突起を使用する代わりに、基部での更なる回転切込みが、高い位置に設けられた基板サポート３１の凹面の断面をもたらす。このタイプの幾何学的なプロファイルに関して、これらの高い位置に設けられた基板サポートは、ここで、“マッシュルーム型”と呼ばれている。可能な幾何学的な切込み（マッシュルーム型）のプロファイルは、直線に限定されない。原則として、高い位置に設けられた基板サポート３１に対して、任意の幾何学的なプロファイルが用いられることが可能であり、それは、例えば、凹面状、上下反転された平頭円錐、その他であり、但し、プラズマ・フラックス・レートが十分に高く、且つ、シリコン・ウエーハのボトム・ベベル上の電場／磁場が可能な限り均一な堆積速度をもたらすような程度であることが前提となる。これらの場合において、異なる領域Ａ及びＢでのシリコン・ウエーハ４上での均一なａ−Ｃ：Ｈ堆積が容易になる。
【００２３】
残されている可能性のある不均一性が、再び、プロセス・パラメータの僅かな調整により、補償されることが可能である。その理由は、プラズマ・エッジ・レイヤの厚さは、ＤＣバイアス電圧の平方根に比例し、そのＤＣバイアス電圧が、最小の約５００Ｖまで減少されることが可能であるからである。
【００２４】
シリコン・ウエーハの改良された、より直接的な冷却は、オプションとして、冷却装置３２を用いた能動的な冷却により実現され、この冷却装置は、基板キャリア・プレート３の中にまたはそれに隣接して配置され、または、基板キャリア・プレートの高い位置に設けられた基板サポート３１の中に、または、それに隣接して配置される。冷却装置として、例えば、１５℃から２０℃の温度で動作する水冷却が使用されることが可能である。この最適化されたその場（in-situ）冷却の戦略は、シリコン・ウエーハおよび／または基板キャリア・プレートのオプションの予備冷却手順との組み合わせで、シリコン・ウエーハの、２００℃よりも低い最高プロセス温度をもたらす。堆積プロセスの間、シリコン・ウエーハの温度を更に引き下げるために、冷却手段が、オプションとして、シャドウ・マスクの中に配置され、このシャドウ・マスクは、シリコン・ウエーハの上側の表面を被覆する。以上において述べたように、満足できる熱の放散は、堆積プロセスに対して極めて重要である。その理由は、２００℃を超えるシリコン・ウエーハの温度が、不満足な電気的な性質を有するグラファイト状のカーボン・レイヤ堆積をもたらすことがあるからである。
【００２５】
シリコン・ウエーハ４と基板キャリア・プレート３の高い位置に設けられた基板サポート３１を適切に揃えるために、即ち同心状態に揃えるために、位置合わせまたは中心合わせの手段が、プラズマ反応装置の反応室の中へのアセンブリの装入の前に、使用されることが可能である。
【００２６】
オプションとして、図５の中に概略的に示されているように、更なるシリコン・ウエーハ４’が、高い位置に設けられた基板サポート３１の上に支持される一つのシリコン・ウエーハ４の上に積み重ねられても良い。隣接するシリコン・ウエーハの上での均一なａ−Ｃ：Ｈの堆積を可能にするために、積み重ねの中で隣接するシリコン・ウエーハ４及び４’の間に、高い位置に設けられた基板サポート３１’が配置される。
【００２７】
オプションとして、この更なる高い位置に設けられた基板サポートが、省略されても良く、それにより、二枚のシリコン・ウエーハの背中合わせの積み重ねを可能にし、各ウエーハは、それぞれ、ダイオード、ＧＴＯ及びＧＣＴなどのような、唯一つの高電圧遮断ｐｎ接合を有し、それ故に、唯一つのベベルが不活性化される。
【００２８】
オプションとして、冷却手段が、更なる高い位置に設けられた基板サポート３１’の中に配置されても良く、および／または、シャドウ・マスク５が、積み重ねの上に配置されても良い。オプションとして、導電性の接続３４が、更なる高い位置に設けられた基板サポート３１’と、パーツの一つまたは数個のまたは全てとの間に、配置され、それらのパーツは、下側の電極２、即ち高い位置に設けられた基板サポート３１、基板キャリア・プレート３、または下側の電極２それ自身に電気的に接続される。
【符号の説明】
【００２９】
１，２・・・電極、２２・・・冷却装置、３・・・基板キャリア・プレート、３１，３１’・・・高い位置に設けられた基板サポート、３２・・・冷却装置、３３・・・リセス、３４・・・導電性の接続、４，４’・・・シリコン・ウエーハ／基板、４１・・・上側のベベル、４２・・・下側のベベル、５・・・シャドウ・マスク、６・・・バルク・プラズマ、７・・・エッジ・プラズマ・レイヤ、８・・・プラズマ反応装置の反応室。
【図１】
2011526736.tif 000003
【図２】
2011526736.tif 000004
【図３】
2011526736.tif 000005
【図４】
2011526736.tif 000006
【図５】
2011526736.tif 000007
【国際調査報告】
2011526736.tif 000008
2011526736.tif 000009
2011526736.tif 000010