薄膜沉积设备的制作方法

本申请要求2015年8月13日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2015-0114564和2016年6月14日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2016-0073841的优先权，其公开内容通过引用全部并入本文中。

技术领域

一个或多个实施方式涉及衬底托架和包括该衬底托架的半导体制造设备(诸如薄膜沉积设备)。

背景技术：

近来，半导体电路的线宽已经降至二十或二十多纳米(nm)，因此需要在硅衬底上沉积非常薄的膜，并使得薄膜沉积工艺的条件更加严格。此外，有必要增加系统或工艺的生产量以实现商业大批量生产。

已经开发了具有各种形状和结构的沉积反应器以获得高生产量。例如，已经开发了能够容纳几十个衬底的批量式反应器和在水平方向上能够容纳至少两个衬底的半批量式反应器。已经以各种方式改善了半批量式反应器。这种半批量式反应器的例子包括空间划分型反应器和多级反应器设备。在空间划分型反应器的情况下，多个衬底被放在衬底托架诸如基座上，并且在衬底托架旋转的同时在衬底上沉积薄膜。在多级反应器设备的情况下，多个单独的反应器被布置在真空腔室中。

多个反应器设备允许对单个衬底进行相对精确的工艺控制，并且能够同时处理多个衬底。因此，最近，多级反应器设备已经广泛用于制造高度集成装置的工艺中。

然而，当使用多级反应器设备时发生的气体泄漏导致在多级反应器设备中执行工艺期间的各种问题。例如，可能干扰向衬底供应源和反应气体，因此可能对工艺产生负面影响。此外，可能发生对外腔室构件的腐蚀和工艺设备寿命的减少。

发明人已经发现外腔室的顶盖是引起气体泄漏的因素之一。例如，其中布置有单独反应器的主体的外腔室的上部可能由于外腔室的顶盖的重量而变形，并且这种变形可对工艺和单独反应器的结构有负面影响。

技术实现要素：

根据一个或多个实施方式，可以防止或减少上述问题(诸如多级反应器设备的外腔室的变形，其对单独的反应器具有负面影响)。

另外的方面将在后面的说明书部分阐述，并且其中一部分可从说明书中明白，或可以通过对提出的实施方式实践而了解。

根据一个或多个实施方式，一种衬底托架，包括：衬底支架；和环绕所述衬底支架的台阶部，其中，所述台阶部的侧面和下部中的至少一个包括凹进区域。

所述凹进区域可以被设置在所述台阶部的所述侧面并可以包括延伸入所述侧面中的凹槽。

所述台阶部可以包括上台阶和具有与所述上台阶的高度不同的高度的下台阶，并且所述凹槽具有比所述下台阶的宽度更大的宽度。

所述下台阶的上表面可以在与所述凹槽延伸的方向平行的方向上延伸。可选地，所述下台阶的上表面可以在与所述凹槽延伸的方向不平行的方向上延伸。

所述下台阶的所述上表面可以从，所述下台阶的所述上表面从所述上台阶下降的位置，在朝向所述上台阶的上表面的延伸表面的倾斜方向上延伸。

所述凹进区域可以被设置在所述台阶部的所述下部中并可以沿所述台阶部的所述下部延伸。

所述凹进区域可以具有比所述台阶部的宽度更大的宽度。

可以在所述凹进区域的至少一部分中填充弹性材料。

根据一个或多个实施方式，一种衬底托架，被配置成与反应器壁面密封接触，所述衬底托架包括：衬底容置区域；和环绕所述衬底容置区域并与所述反应器壁面密封接触的接触区域，其中，当在所述面密封接触期间向所述接触区域施加压力时，所述接触区域具有弹性行为。

所述接触区域的侧面和下部中的至少一个具有凹进形状。

根据一个或多个实施方式，一种半导体制造设备，包括：反应器壁；衬底托架，被配置成与所述反应器壁面密封接触并与所述反应器壁限定反应区域；和气体供应单元，被配置成向所述反应区域供应气体，其中，当在所述面密封接触期间向所述衬底托架施加压力时，所述衬底托架具有弹性行为。

在所述面密封接触期间，在所述衬底托架与所述反应器壁之间可以形成空间。

所述衬底托架的至少一部分可以包括上台阶和具有与所述上台阶的高度不同的高度的下台阶，并且所述空间可以在所述面密封接触期间在所述上台阶和所述反应器壁之间形成。

半导体制造设备还可以包括环绕所述反应器壁的外腔室，其中，通过所述外腔室产生在所述面密封接触期间向所述衬底托架施加的所述压力。

所述衬底托架可以包括延伸入所述衬底托架的侧面中的凹槽。任选地，所述凹槽可以延伸入与所述反应区域交叠的区域中。

所述衬底托架的下部可以具有台阶形状。任选地，所述台阶形状可以延伸入与所述反应区域交叠的区域中。

根据一个或多个实施方式，一种半导体制造设备，包括：第一反应器壁；第二反应器壁；气体供应单元，被配置成向所述第一反应器壁内的区域和所述第二反应器壁内的区域供应气体；外腔室，其环绕所述第一反应器壁和所述第二反应器壁；第一衬底托架，被配置成垂直移动并与所述第一反应器壁面密封接触；和第二衬底托架，被配置成垂直移动并与所述第二反应器壁面密封接触，其中，所述第一和第二衬底托架中的至少一个包括台阶部，并且所述台阶部的侧面和下部中的至少一个包括凹进区域，当在所述面密封接触期间通过所述反应器壁向所述凹进区域施加压力时具有弹性行为。

根据上述实施方式的一个或多个的衬底托架，还可以包括填充所述凹进区域的至少一部分的至少一个支撑件。

所述支撑件可以具有比所述台阶部的热膨胀系数更低的热膨胀系数。所述至少一个支撑件可以包括多个支撑件，并且所述支撑件可以沿所述衬底托架的圆周不对称地布置。

附图说明

从以下结合附图进行的实施方式描述中，这些和/或其它方面将变得明显并且更容易理解，其中：

图1是示出被配置为多级反应器设备的半导体制造设备的横截面视图；

图2是示出被配置为多级反应器设备的半导体制造设备的另一个示例的视图；

图3是示出被配置为多级反应器设备的半导体制造设备中的气体泄漏的视图；

图4是示出根据实施方式的半导体制造设备的示意图；

图5A至图5D是示出根据实施方式的衬底托架的示意图；

图6是示出根据实施方式的衬底托架的横截面示意图；

图7是示出根据实施方式的半导体制造设备的示意图；

图8是示出根据图5A至图5D中所示衬底托架的使用，通过测量外腔室的压力增加而得到的实验结果的图表；

图9是示出如何进行图8所示实验以测量外腔室的压力增加的视图；

图10是示出根据另一实施方式的衬底托架和包括该衬底托架的半导体制造设备的示意图；

图11是示出根据另一实施方式的衬底托架和包括该衬底托架的半导体制造设备的示意图；

图12至图19是示出根据其它实施方式的衬底托架和包括所述衬底托架的半导体制造设备的示意图；和

图20至图25是根据其它实施方式的衬底托架的示意图。

具体实施方式

现在将详细参考实施方式(其示例在附图中示出)，其中，在全文中相同的附图标记表示相同的元件。在这一点上，本发明实施方式可以具有不同的形式并且不应视为受限于本文中所述的说明。因此，在下文中仅通过参考附图来描述实施方式，以解释本说明书的各方面。在本文中使用的术语“和/或”包括相关列出项目当中一个或多个的任何和所有组合。当表述例如“…的至少一个”用在元件列表之前时，修饰整个元件列表而非修饰该列表中的单个元件。

现在将参考附图描述实施方式。

然而，本发明构思可以以很多不同的形式实现并且不应视为受限于本文中提出的实施方式；相反，这些实施方式向本领域技术人员提供对本发明构思的清晰理解。也就是说，提供所述实施方式使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本发明构思。

在以下说明书中，使用的术语仅用于解释具体的实施方式而不限制本发明构思。单数形式的术语可以包括复数形式，除非相反说明。“包括”的含义具体说明形状、固定数量、步骤、工艺、构件、元件和/或其组合，但并不排除其它形状、固定数量、步骤、工艺、构件、元件和/或其组合。在本文中使用的术语“和/或”包括相关列出项目当中的一个或多个的任何和所有组合。

将理解的是，虽然术语第一、第二等可以在本文中用于描述各种构件、区域和/或元件，但这些构件、区域和/或元件不应受限于这些术语。这些术语不用于表示构件、区域或元件的具体顺序、位置关系或等级，而仅用于将一个构件、区域或元件与另一构件、区域或元件区分开。因此，下文中讨论的第一构件、区域或元件可被称为第二构件、区域或元件而不会背离本发明构思的教导。

在下文中，将参考附图描述实施方式。附图中示出的形状可以根据各种因素诸如制造方法和/或公差而不同。也就是说，实施方式不限于附图中示出的具体形状。应考诸如虑制造工艺中的形状变化等因素。

图1是示出被配置为多级反应器设备的半导体制造设备100的横截面视图。

参考图1，半导体制造设备100可以是例如薄膜沉积设备。半导体制造设备100可以包括第一反应器壁W1、第二反应器壁W2、第一衬底托架151、第二衬底托架152、第一加热器H1、第二加热器H2、第一驱动单元D1、第二驱动单元D2和包括顶盖L的外腔室C。如图1所示，半导体制造设备100包括两个反应器壁、两个衬底托架、两个加热器和两个驱动单元。然而，本发明构思不限于此。例如，半导体制造设备100可以包括三个或更多个反应器壁、三个或更多个衬底托架、三个或更多个加热器和三个或更多个驱动单元。

反应器壁(例如，第一反应器壁W1和/或第二反应器壁W2)可以被布置在外腔室C中以分别形成反应区域(例如，第一反应区域R1和/或第二反应区域R2)。

例如，反应器壁(例如，第一反应器壁W1和/或第二反应器壁W2)可以与衬底托架(例如第一衬底托架151和/或第二衬底托架152)面密封接触以分别形成反应区域。反应器壁可以被固定至外腔室C。例如，第一反应器壁W1可以被固定至外腔室C的侧壁(未示出)或外腔室C的顶盖L。

衬底托架(例如，第一衬底托架151和/或第二衬底托架152)可以被布置在外腔室C中以支撑反应目标物(例如，半导体衬底)。如上所述，可以使衬底托架(例如，第一衬底托架151和/或第二衬底托架152)分别与反应器壁(例如，第一反应器壁W1和/或第二反应器壁W2)面密封接触，从而形成反应区域(例如，第一反应区域R1和/或第二反应区域R2)。

衬底托架(例如，第一衬底托架151和/或第二衬底托架152)可以被放在加热器(例如，第一加热器H1和/或第二加热器H2)上。加热器可以被配置成加热衬底托架。加热器可以连接至驱动单元(其驱动轴可以垂直移动)。因此，放在加热器上的衬底托架也可以垂直移动。可选择地，加热器可以分别与衬底托架一体式形成。

多级反应器设备可以接纳衬底并进行如下所述的反应过程。

在图2中示出另一个多级反应器设备。参考图2，转移机构可以通过可打开的通道O被移至外腔室C中以将衬底放在多个衬底托架上。如果衬底位于衬底托架诸如基座的正上方，则衬底支撑销210可以通过衬底托架(和加热器)中形成的孔被抬升至销举起位置，然后，衬底可以被放在衬底支撑销210上。然后，衬底支撑销210可以下降至销降低位置以将衬底放在衬底托架的容置区域中。

此后，可以在外腔室C中形成真空或可以将惰性气体诸如氩(Ar)气充入外腔室C中，并且可以使衬底托架与反应器壁的下部接触以形成反应区域。例如，驱动单元可以举起加热器和放置在加热器上的衬底托架，然后，可以使得衬底托架与反应器壁表面接触，从而形成反应区域。此后，可以从原料供应单元向衬底供应原料，然后，可以进行半导体制造工艺(诸如，薄膜沉积工艺)。在反应之后，剩余的材料可以通过在反应器壁的上部或下部形成的出口(例如排放孔)被排出。

外腔室C的内部压力可以被设置成比反应区域(反应腔室)的内部压力低。例如，外腔室C的内部可以充满惰性气体诸如氩(Ar)气，并且通过反应器壁和衬底托架形成的反应区域的内部压力可以保持为比外腔室C的内部压力稍高。因此，填充在外腔室C中的惰性气体不会渗入反应区域(反应腔室)中，并且工艺不会受惰性气体的影响。

在反应腔室中可以进行不同的工艺。例如，转移装置(诸如转移臂A)可以被设置在外腔室C中(例如在外腔室C的中心区域中)。在这种情况下，如果通过使用驱动单元降低衬底托架和加热器而打开反应区域，则可以使用转移装置在反应腔室之间转移衬底。通过这种方式，可以对每个衬底进行各种反应工艺。例如，如果在反应腔室中进行各种沉积工艺，则在外腔室C中的每个衬底上可以依次形成各种薄膜。

图3示出根据实施方式的半导体制造设备300中的气体泄漏。半导体制造设备300可以例如是多级反应器设备。

如果使用面密封方法在衬底托架351、352与反应器壁W1、W2之间形成反应区域R1和R2(即通过使衬底托架351和352与反应器壁W1和W2接触)，则气体可能通过接触区域不可避免地泄露到外腔室C中。如果这种气体泄露加剧，则源和反应气体可能在工艺期间不能被足够地供应给衬底，因此工艺可能受到负面影响。此外，外腔室C的元件可能腐蚀并且工艺设备的寿命可能下降，从而对维修工作有负面影响。

发明人发现，外腔室C的顶盖L的重量是引起这种气体泄漏的原因之一。参考图3，形成反应区域R1和R2的反应器壁W1和W2被固定至外腔室C的顶盖L，而顶盖L由于其重量可能向下变形。在这种情况下，可能将反应器壁W1和W2向下推，因此反应器壁W1、W2与衬底托架351、352之间的接触可能变得不稳定。

这种不稳定的接触可能引起气体从反应区域R1和R2(即，反应器壁W1、W2与衬底托架351、352之间的腔)泄露到外腔室C(参考图3中的箭头)。换言之，由于顶盖L的变形，反应器壁W1和W2与衬底托架351和352的接触表面可能彼此失配，因此工艺气体可能从反应区域R1和R2泄露到外腔室C。

为了防止这种情况，可以在顶盖L与外腔室C之间设置支撑结构。例如，可以在顶盖L与外腔室C之间、在外腔室C的中心区域中放置支撑结构(或如图4所示，可以在外腔室C与第一和第二反应器壁W1、W2之间、在外腔室C的中心区域中放置支撑结构S)，从而防止顶盖L(以及反应器壁W1和W2)的变形。然而，这种支撑结构可能阻挡多级反应器设备的转移臂(参考图2中的附图标记A)的移动，因此这种支撑结构的使用受到限制。

图5A至图5D是示出根据实施方式的衬底托架550的示意图。

参考图5A至图5D，被配置成与反应器壁面密封接触的衬底托架550可以包括衬底支架M和台阶部570。

衬底支架M是其中放置衬底的区域。在衬底支架M中可以形成用于衬底支撑销(未示出)的孔H1和用于固定销(未示出)的孔H2。孔H1和孔H2的位置可以改变。

台阶部570可以环绕衬底支架M。例如，台阶部570可以形成衬底托架550的边缘区域。台阶部570可以形成在与反应器壁面密封接触的接触区域中。台阶部570可以包括上台阶US和高度与上台阶US的高度不同的下台阶LS。

台阶部570的侧面(例如，下台阶LS的侧面)可以包括凹进区域590。即，凹进区域590可以形成在台阶部570的侧面并且可以包括延伸入台阶部570的侧面中的凹槽。凹槽可以平行于台阶部570的表面(例如，上台阶US的上表面和/或下台阶LS的上表面)延伸。

根据实施方式，台阶部570形成在与反应器壁接触的接触区域中。因此，在工艺期间，反应副产物或反应副产物所产生的污染物颗粒不会朝向其上放置有衬底的衬底托架550(基座)的上表面而逆向移动。因此，可以可衬底上高质量地形成薄膜。

此外，根据实施方式，凹进区域590形成在台阶部570的侧面。因此，当反应器壁接触该台阶部570并向下推该台阶部570时，凹进区域590可以起到吸收作用在衬底托架550的表面接触区域(例如，边缘区域)上的压力的缓冲器的作用。因此，即使由于顶盖L的变形而在反应器壁与衬底托架550之间发生接触失配，也可以防止或减少气体泄漏。

图6是示出根据实施方式的衬底托架650的横截面示意图。

参考图6，衬底托架650可以是包括与加热器中包括的材料相同的材料的基座。该材料可以是铝(Al)。因此，热量能够以较少的损失从加热器传递至基座。

基座可以包括具有的宽度比下台阶LS的宽度更大的凹槽。例如，下台阶LS的宽度和凹槽的深度(宽度)可以满足条件A<B，其中A表示从基座的边缘到下台阶LS从上台阶US下降的位置测量的长度，并且B表示凹槽的深度。

基座可以包括延性金属材料，并且凹槽的深度(宽度)可以大于下台阶LS的宽度。在这种情况下，沿向下方向从外腔室(和反应器壁)施加到基座的压力可以被柔性地吸收。因此，可以抑制基座与反应器壁之间细小的气体泄漏路径的形成。

图7是示出根据实施方式的半导体制造设备700的示意图。该实施方式的半导体制造设备700可以包括衬底托架，诸如前面实施方式的衬底托架550和650。因此，将省去其重复描述。

参考图7，半导体制造设备700可以包括反应器壁W、衬底托架750和气体供应单元SH。

可以使衬底托架750与反应器壁W面密封接触以形成反应区域R。例如，衬底托架750的至少一部分可以具有第一台阶形状，而反应器壁W可以具有与第一台阶形状相对应的第二台阶形状。当将第一台阶形状和第二台阶形状彼此接触时，可以实现面密封。

在如上所述实现面密封后，当通过外腔室(和反应器壁W)向衬底托架750施加压力时，衬底托架750可具有弹性行为。为此，可以在衬底托架750的侧面形成凹槽。该凹槽可以延伸至与反应区域R交叠的区域内。

气体供应单元SH可以向反应区域R供应气体。例如，气体供应单元SH可以是被配置成在垂直于衬底的方向上供应反应气体的喷头型气体供应单元或被配置成在平行于衬底的方向上供应反应气体的侧流型气体供应单元。

衬底托架750的第一台阶形状可以包括第一上台阶US1和具有的高度与第一上台阶US1的高度不同的第一下台阶LS1。此外，反应器壁W的第二台阶形状可以包括第二上台阶US2和具有的高度与第二上台阶US 2的高度不同的第二下台阶LS2。在这种情况下，在面密封期间，可以在第一上台阶US1和第二下台阶LS2之间(且在第一下台阶LS1和第二上台阶US2之间)形成空间。

当衬底托架750通过驱动单元被举起并且与反应器壁W面密封接触时，所述空间可以作为边界防止第一台阶形状的第一上台阶US1与第二台阶形状的第二下台阶LS2交叠。

此外，当由于顶盖变形和/或反应器壁W被加热而使得反应器壁W向下移动或变形时，所述空间可以起到允许反应器壁W滑动的滑动空间的作用。

例如，如果顶盖的重心在外腔室的中心处，则当反应器壁W向下移动或变形时，反应器壁可以朝反应区域R向内弯曲。因此，当反应器壁W向内弯曲时，具有弹性的衬底托架750可向下弯曲。在这种情况下，反应器壁W可以朝向衬底托架750的台阶部(在第一下台阶LS1和第一上台阶US1之间)在所述空间中滑动。

图8是示出根据参考图5A至图5D描述的衬底托架550的使用，通过测量外腔室的压力增加而得到的实验结果的图表。在实验中，在外腔室中布置四个反应器，并且，在同时向两个反应器供应氩(Ar)气然后向另外两个反应器供应氩(Ar)气的同时，使用压力表测量外腔室中的压力增加。详细而言，如图9中所示，在同时向反应器R1和R2供应氩(Ar)气的同时使用压力表测量外腔室的压力，然后，在同时向反应器R3和R4供应氩(Ar)气的同时使用压力表测量外腔室的压力。

在图8中，“A”表示当使用相关技术中的衬底托架(即，衬底托架不包括当在面密封期间施加压力时赋予衬底托架弹性的凹进区域)时，在室温下从反应器R1、R2、R3和R4向外腔室的气体泄漏。在这种情况下，这四个反应器R1、R2、R3和R4具有在80mTorr/min或更大范围内的高漏气率。

“B”和“C”表示当使用本发明构思的衬底托架(与图5A至图5D中示出的衬底托架相同)时，在室温(“B”)和300℃(“C”)下从反应器R1,R2,R3和R4向外腔室的气体泄漏。

当使用本发明构思的衬底托架(与图5A至图5D中示出的衬底托架相同)时，与在“A”情况下的气体泄漏率相比，所有这四个反应器R1,R2,R3和R4都具有20mTorr/min或更小范围内的显著减少的气体泄漏率。如在“B”(室温)和“C”(300℃)的情况下所示，不论温度如何都能够不变地管理气体泄漏。

通常，顶盖的变形随温度的增加而增加。然而，当使用本发明构思的衬底托架时，即使在如图8中的“C”情况下的高温下顶盖发生变形，也能够稳定地进行工艺。

图10是示出根据另一个实施方式的衬底托架1050和包括该衬底托架1050的半导体制造设备1000的示意图。本实施方式的衬底托架1050可以是前述实施方式的衬底托架的变型。因此，将省去相同元件的重复描述。

参考图10，用于提供弹性的凹进区域1090可以形成在台阶部1070的下部中，即，在衬底托架1050与加热器H之间。凹进区域1090可以沿台阶部1070的下部延伸。凹进区域1090可以具有比台阶部1070的宽度更大的宽度。此外，凹进区域1090可以延伸入与反应区域R交叠的区域中。

例如，衬底托架1050可以是基座，并且凹进区域1090可以具有台阶形状。如图5所示，该台阶形状可以具有比从基座的边缘至基座的上台阶的边缘所测量的长度更大的长度(即，该台阶形状可以与反应区域R交叠)。因此，即使在与基座接触的同时反应器壁W变形，基座也可以柔性地吸收由反应器壁W施加的压力。

图11是示出根据另一个实施方式的衬底托架1150和包括该衬底托架1150的半导体制造设备1100的示意图。本实施方式的衬底托架1150可以是前述实施方式的衬底托架的变型。因此，将省去相同元件的重复描述。

参考图11，与图5A至5D中示出的衬底托架550的下台阶LS不同，下台阶LS的上表面可以与凹槽1190延伸的方向不平行。例如，下台阶LS的上表面可以沿着从下台阶LS的上表面从上台阶US下降的位置朝向上台阶US的上表面的延伸表面倾斜的倾斜方向上延伸。

可以在衬底托架1150的上台阶US的侧面与反应器壁W(以及在下台阶LS的上表面与反应器壁W之间)之间形成空间。

如上所述，所述空间可以防止衬底托架1150与反应器壁W碰撞并起到滑动空间的作用。例如，在如图3所示的、其中布置有多个反应器的外腔室中，如果顶盖由于其重量而向下变形，则反应器壁可以垂直下降(在与衬底托架1150或加热器垂直的方向上)。在这种情况下，如果反应器壁沿水平变得与衬底托架(参考图7)，则顶盖与反应器壁可能变形，因此可能在反应器壁与衬底托架之间形成气体泄露路径。

然而，在图11所示的衬底托架1150的情况下，在基座边缘部分上形成的台阶状表面(即，下台阶LS的上表面)是倾斜的。因此，虽然反应器壁W由于顶盖的变形而向下移动，但反应器壁W可以沿与衬底托架1150之间的接触面平稳地滑动。即，虽然外腔室(和反应器壁)变形，但可以保持衬底托架1150与反应器壁W之间的接触。

图12至图19是示出根据其它实施方式的衬底托架和包括该衬底托架的半导体制造设备的示意图。图12至图19的实施方式的衬底托架可以是前述实施方式的衬底托架和半导体制造设备的变型。因此，可以省去相同元件的重复描述。

参考图12，具有弹性的凹进区域1290可以包括凹槽，该凹槽在与台阶部1270的表面不平行的方向上(例如，在与上台阶US的上表面和/或下台阶LS的上表面不平行的方向上)延伸入台阶部1270的侧面中。例如，凹槽的上表面可以在从台阶部1270的侧面朝向其上侧的方向上延伸。

参考图13，具有弹性的凹进区域1390可以在与台阶部1370的表面不平行的方向上(例如，在与上台阶US的上表面和/或下台阶LS的上表面不平行的方向上)沿台阶部1370的下部延伸。例如，凹进区域1390可以在从台阶部1370的侧面朝向加热器H的方向上延伸。

参考图14，衬底托架1450和反应器壁W可以不包括台阶部。即，衬底托架1450的上侧可以包括衬底容纳区域RA和接触区域CA，并且，随着反应器壁W变得与接触区域CA面密封接触而向接触区域CA施加压力时，接触区域CA的至少一部分可以具有弹性行为。为此，接触区域CA的侧面可以是凹进的。

参考图15和图16，衬底托架1550和1650和反应器壁W分别具有倾斜的表面，因此，在倾斜表面变得彼此接触时实现面密封。参考图15，半导体制造设备1500的衬底托架1550和反应器壁W可以不包括台阶部。参考图16的半导体制造设备1600，衬底托架1650可以包括台阶部1670而反应器壁W可以不包括台阶部。

接触区域CA的下部(参考图15)或台阶部1670(参考图16)是凹进的，因此当衬底托架1550和1650变得与反应器壁W面接触时，衬底托架1550和1650可以柔性地吸收压力。此外，虽然反应器壁W由于外腔室(和顶盖)的变形而向下移动，但反应器壁W可以在与衬底托架1550和1650的接触表面上平稳地滑动。

参考图17，衬底托架1750的第一台阶形状可以包括第一上台阶US1和具有的高度与第一上台阶US1的高度不同的第一下台阶LS1。此外，反应器壁W的第二台阶形状可以包括第二上台阶US2和具有的高度与第二上台阶US2的高度不同的第二下台阶LS2。在这种情况下，当衬底托架1750与反应器壁W面接触时，在第一上台阶US1与第二下台阶LS2之间(和第一下台阶LS1与第二上台阶US2之间)可以形成空间。

例如，当反应区域R的温度很高时，反应器壁W的内表面(面向反应区域R的内表面)的温度可能比反应器壁W的外表面(面向外腔室的中心区域的外表面)的温度更高。在这种情况下，反应器壁W的热膨胀量在内表面处可能比外表面处更大。因此，当反应器壁W向下移动或变形时，反应器壁W可以在远离反应区域R的方向上弯曲。在这种情况下，当反应器壁W向外弯曲时，具有弹性的衬底托架1750可以向下弯曲，并且，反应器壁W可以在减少所述空间的方向上滑动。

参考图18，衬底托架1850的第一台阶形状可以包括第一上台阶US1和具有的高度与第一上台阶US1的高度不同的第一下台阶LS1。此外，反应器壁W的第二台阶形状可以包括第二上台阶US2和具有的高度与第二上台阶US2的高度不同的第二下台阶LS2。在这种情况下，当衬底托架1850与反应器壁W面接触时，在第一上台阶US1与第二下台阶LS2之间(和第一下台阶LS1与第二上台阶US2之间)可以形成空间。

图18中示出的半导体制造设备1800可以针对以下两种情况形成滑动空间：顶盖的重心(和气体供应单元SH的重心)在外腔室的中心处(即，如参考图7所述，反应器壁W倾向于朝反应区域R向内弯曲的情况)的情况；和反应区域R的温度很高的情况(即，如参考图17所述，反应器壁W倾向于从反应区域R向外弯曲的情况)。

参考图7和图18所述的反应器壁W的变形以反应器壁W邻近外腔室中心的情况为基础。

参考图19，在相同条件下，邻近外腔室C的外壁的反应器壁W_外可以在与邻近外腔室C中心的反应器壁W_中心的弯曲方向相反的方向上弯曲(即，反应器壁W_外和W_中心可以不对称弯曲)。例如，如果顶盖的重心在外腔室C的中心处，则邻近外腔室C中心的反应器壁W_中心可以朝反应区域R向内弯曲，而邻近外腔室C的外壁的反应器壁W_外可以从反应区域R向外弯曲。参考图19，衬底托架1950和包括该衬底托架1950的半导体制造设备1900可以形成针对上述情况(即，针对反应器壁不对称变形的情况)的滑动空间，从而防止气体泄漏。

图20至图25是根据其它实施方式的衬底托架的示意图。图20至图25的实施方式的衬底托架可以是前述实施方式的衬底托架的变型。因此，将省去相同元件的重复描述。

参考图20，衬底托架还可以包括至少一个支撑件P。所述至少一个支撑件P可以包括多个支撑件P，并且所述支撑件P可以被放置在凹进区域590中。当在衬底托架的侧面中形成凹进区域590时，可以使用支撑件P。即，支撑件P可以填充从衬底托架的侧面向内延伸的凹槽的至少一部分。

支撑件P可以防止内部空间(诸如衬底托架的凹进区域590)的热变形。当半导体制造设备在高温(例如，300℃或更高)下操作时，反应器壁W和/或衬底托架可能变形(例如由于热膨胀)。在这种情况下，衬底托架的台阶部570可能变形，且气体可能在反应器壁W和台阶部570的接触表面之间泄露。因此，通过沉积工艺形成的膜可能具有较差的厚度均匀性。

然而，根据实施方式，支撑件P被放置于在衬底托架的侧面形成的凹槽中。因此，虽然在高温工艺期间反应器壁W和/或衬底托架变形，但台阶部570的变形可以得到抑制。即，通过在衬底托架中形成凹槽而赋予衬底托架柔性，并且在高温工艺期间使用支撑件P抑制衬底托架的变形，从而保证宽温度范围内的厚度均匀性。

支撑件可以是各种形状。在图20中，支撑件P具有T形使得台阶部可以在各个支撑件P的插入部和非插入部之间形成。然而，支撑件P的形状不限于此。例如，支撑件P可以具有I形并且可以被完全可插入凹进区域590中。在另一示例中，支撑件P的插入部可以具有圆形截面形状而不是四角形截面形状。

此外，参考图21，其示出衬底托架的水平截面，多个尖端可以被部分地布置在凹进区域590的末端区域作为支撑件P。可以调整所述尖端的材料、厚度、宽度、数量和插入深度中的至少一种以得到上述效果(预防热变形和预防内部气体泄漏)。

此外，参考图22，其示出衬底托架的水平截面，可以设置环绕凹进区域590的圆周的外缘。与所述尖端相同，可以调整该外缘的材料、厚度、宽度、数量(即，外缘部件的数量)和插入深度中的一种以得到上述效果。

图23示出调整尖端和/或外缘的插入深度的示例。如图23所示，可以调整支撑件P的插入深度以便在高温工艺期间防止衬底托架的变形和气体泄漏同时通过凹进区域590保证衬底托架的柔性。例如，支撑件P的插入深度可以不达到反应器壁W的下台阶的中点。在另一示例中，支撑件P的插入深度可能小于反应器壁W的下台阶的宽度的一半。

支撑件P可以包括具有比衬底托架(特别是衬底托架的台阶部570)的热膨胀系数更低的热膨胀系数的材料。例如，如果衬底托架包括热膨胀系数为24×10^-6/℃的铝，则支撑件P可以包括具有比铝的热膨胀系数更低的热膨胀系数的材料(例如，金属材料或陶瓷材料)。由于支撑件P具有相对低的热膨胀系数，所以在高温工艺期间，支撑件P与反应器壁W和/或衬底托架相比可以变形更少，因此台阶部570的变形可以通过支撑件P得以抑制。

此外，支撑件P可以沿衬底托架的圆周不对称地布置。例如，如图24所示，一个支撑件P可以被放置在衬底托架的一个区域(左区域)中，并且三个支撑件P可以被布置在衬底托架的其它区域(右区域)中。这个结构可以用于其中布置有多个反应器的腔室。例如，在高温工艺期间，反应器壁W在邻近外腔室的中心区域的区域的温度可能比在邻近外腔室的外部区域的区域的温度更高。在这种情况下，如果不对称地布置支撑件P(即，如果支撑件P在邻近外腔室的中心区域的凹进区域590的部分中比在邻近外腔室的外部区域的凹进区域590的部分中被布置得更密集)，则可以均匀抑制凹进区域590的变形。

表述“不对称地布置支撑件P”并不仅仅与支撑件P的数量有关。在图24中示出的布置是与支撑件P的数量有关的非限制性布置示例。即，可以不对称地设置支撑件P的材料、数量、厚度、宽度和插入深度中的至少一种。

根据实施方式，支撑件P可以包括与如图25中示出的衬底托架中所包括的材料相同的材料。即，当机械加工衬底托架时，沿衬底托架的整个圆周可以形成凹进区域590。相反，沿衬底托架的圆周可以部分地形成凹进区域590，因此未形成凹进区域590的部分可以起到支撑件P的作用。

如上所述，根据上述实施方式的一个或多个，可以减少或防止穿过反应器壁与衬底托架之间的面密封区域的气体泄漏。例如，虽然其中布置有多个反应器的腔室由于腔室的上部的重量而变形，但在腔室中发生的工艺可以较少地受腔室变形的影响，因此可以有效管理多个反应器。

此外，根据一个或多个实施方式，在室温和甚至在使得多个反应器的变形增加的高温下，工艺可以较少地受多个反应器的变形的影响。

附图中示出的部件的形状是用于清楚地理解实施方式的而提供的示例。即，部件的形状可以改变。

应理解的是，本文中描述的实施方式仅应考虑为描述性意义而非用于限制目的。在各个实施方式内的特征或方面的描述应该典型地被认为可用于在其它实施方式中的其它相似的特征或方面。

虽然已经参考附图描述了一个或多个实施方式，但本领域技术人员将理解的是，不背离如所附权利要求定义的本发明构思的精神和范围可以在其中作出形式和细节上的各种变化。