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Fachgebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Reaktionskammer für eine Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung.
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Stand der Technik
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Die chemische Gasphasenabscheidung ist ein Vorgang, bei dem ein Rohstoff, der einer Reaktionskammer in einem Vakuumzustand zugeführt wird, mit Hilfe von Wärme oder Plasma zersetzt wird und dann chemisch umgesetzt wird, um eine Schicht auf einem Substrat abzuscheiden.
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Eine herkömmliche Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung ist so konfiguriert, dass sie Folgendes umfasst: eine Reaktionskammer, die nach außen isoliert ist und ein Vakuum aufrechterhalten kann; einen Rohstoffeinlass zum Zuführen eines Rohstoffs in die Reaktionskammer; eine Heizeinrichtung zum chemischen Umsetzen des zugeführten Rohstoffs; einen Auslass zum Ausleiten eines Prozessgases; und einen Suszeptor, der sich in der Mitte der Reaktionskammer befindet und so angeordnet ist, dass ein zu beschichtender Gegenstand oder ein Substrat darauf gelegt werden kann, wobei die Schichtabscheidung auf dem Gegenstand oder Substrat erfolgt.
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In der obigen Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung gibt es das Problem, dass das in die Reaktionskammer einströmende Prozessgas unerwünschterweise auf der Innenfläche der Reaktionskammer, einem Duschkopf und dergleichen abgeschieden wird. Die im Ergebnis gebildete Schicht wird aus verschiedenen Gründen, wie wiederholter thermischer Expansion und Kontraktion, von dem Teil, auf dem die Schicht abgeschieden wurde, abgelöst und wirkt als Verunreinigungsquelle, die das Innere der Reaktionskammer kontaminiert, wobei sie die Gesamtproduktionsausbeute signifikant reduziert.
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Um dieses Problem zu lösen, wird eine Lösung vorgeschlagen, bei der eine innere Kammer in der Reaktionskammer bereitgestellt wird, damit das Prozessgas nicht mit der Innenfläche der Reaktionskammer in Kontakt kommen kann, und in manchen Fällen braucht nur die innere Kammer demontiert und ersetzt zu werden, um das Entstehen einer Verfahrensverzögerung, die durch einen Reinigungsvorgang verursacht würde, zu verhindern.
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Da sich die obere innere Kammer jedoch auf einer Unterseite der Reaktionskammer befindet und fest im Innern der Reaktionskammer montiert ist, wird ein Verfahren verwendet, bei dem eine obere Platte (ein Deckel) der Reaktionskammer angehoben und zusammen mit einem inneren Tubus bewegt wird, um nach dem Abscheidungsvorgang das Substrat oder den Suszeptor zu ersetzen.
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In diesem Fall ist das Innere der Reaktionskammer offen, und das Vakuum in der Reaktionskammer kann nicht aufrechterhalten werden. Daher gibt es das Problem, dass die Gesamtproduktivität verschlechtert wird.
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Erfindung
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Technisches Problem
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Ein Ziel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Reaktionskammer für eine Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung bereitzustellen, bei der ein Substrat oder ein Suszeptor leicht ersetzt werden kann, wobei ein Vakuum in der Reaktionskammer aufrechterhalten wird.
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Technische Lösung
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Reaktionskammer für eine Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung bereitgestellt, die Folgendes umfasst: ein Gehäuse mit einem Innenraum; einen Suszeptor, der sich im Innenraum befindet und so angeordnet ist, dass ein Substrat auf seine obere Fläche geladen werden kann; einen Duschkopf, der sich im Innenraum befindet, so dass er oberhalb des Suszeptors platziert werden kann, und so angeordnet ist, dass er ein Prozessgas auf die Substratseite blasen kann; einen inneren Tubus, der in einer oben und unten offenen hohlen Form mit einer vorbestimmten Höhe ausgebildet ist und so im Innenraum angeordnet ist, dass sich sein oberer Rand am Umfang des Duschkopfs befindet und das Substrat und den Suszeptor umgibt; und ein Antriebsteil, das über ein Kraftübertragungsteil als Mittler mit dem inneren Tubus verbunden ist, wobei im Falle eines Austauschs des Suszeptors und des Substrats der Zustand des inneren Tubus in einen offenen Zustand geändert wird, so dass das Substrat oder der Suszeptor, die sich im inneren Tubus befinden, durch eine Aktion des Antriebsteils zur Außenseite des inneren Tubus hin freigelegt wird.
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Der innere Tubus kann eine Vielzahl von darin gebildeten durchgehenden Löchern umfassen, so dass ein Spülgas von außen in den inneren Tubus strömt.
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Ein Schieberventil kann an einem Seitenteil des Gehäuses an einer Stelle, die der Stelle des Suszeptors entspricht, bereitgestellt sein, und der Suszeptor oder das Substrat kann durch das Schieberventil ein- oder ausgebracht werden, so dass ein Austauschvorgang des Suszeptors oder des Substrats durchgeführt werden kann.
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Der innere Tubus kann mit einem Vorsprung versehen sein, der sich ausgehend von einem oberen Rand des inneren Tubus nach innen erstreckt und so angeordnet ist, dass er über einen Endteil davon mit dem Duschkopf in Kontakt steht.
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Im Falle eines Austauschs des Suszeptors oder des Substrats kann der innere Tubus um eine vorbestimmte Höhe angehoben werden, um den unteren Rand des inneren Tubus oberhalb des Suszeptors zu positionieren.
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Im Falle eines Austauschs des Suszeptors oder des Substrats kann die Gesamtheit des inneren Tubus um eine vorbestimmte Höhe angehoben werden.
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Im Falle eines Austauschs des Suszeptors oder des Substrats kann ein Teil des inneren Tubus um eine vorbestimmte Höhe angehoben werden.
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Der innere Tubus kann mit einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt versehen sein, die zueinander passende Formen aufweisen, und nur der zweite Abschnitt kann vom Antriebsteil entlang einer Höhenrichtung in Bezug auf den ersten Abschnitt angehoben oder abgesenkt werden.
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Eine Kontaktfläche des ersten Abschnitts und eine Kontaktfläche des zweiten Abschnitts kann jeweils mit einem Vorsprung und einer Nut versehen sein, die einander entsprechen, so dass der Vorsprung gleitend in die Nut eingeführt werden kann, und der Vorsprung oder die Nut kann gleitend entlang der entsprechenden Nut oder des entsprechenden Vorsprungs bewegt werden, wenn der zweite Abschnitt angehoben oder abgesenkt wird.
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Das Kraftübertragungsteil kann einen Trägerstab umfassen, der eine vorbestimmte Länge aufweist, und das untere Ende des Trägerstabs ist mit einer Seite des zweiten Abschnitts verbunden, und sein oberes Ende ist mit dem Antriebsteil verbunden, um eine Antriebskraft zu übertragen.
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Der innere Tubus kann so angeordnet sein, dass sein unterer Rand um eine vorbestimmte Höhe von der Bodenfläche des Gehäuses beabstandet ist, und im Falle eines Austauschs des Suszeptors oder des Substrats kann der innere Tubus abgesenkt werden, um den oberen Rand unterhalb des Suszeptors zu positionieren.
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Ein Führungselement kann so an der Bodenfläche des Gehäuses bereitgestellt sein, dass es um die vorbestimmte Höhe aus der Bodenfläche des Gehäuses herausragt, und der untere Rand des inneren Tubus kann in das Führungselement eingeführt werden, so dass dieses die Bewegungsrichtung des inneren Tubus vorgibt, wenn der innere Tubus angehoben oder abgesenkt wird.
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Das Kraftübertragungsteil kann Folgendes umfassen: eine Vielzahl von Trägerstäben, die über ihre unteren Enden mit einer Seite des inneren Tubus verbunden sind und sich um eine vorbestimmte Höhe nach oben erstrecken; und einen oberen Rahmen, der die oberen Enden der Trägerstäbe miteinander verbindet, wobei der obere Rahmen mit dem Antriebsteil verbunden sein kann, um eine Antriebskraft zu übertragen.
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Der Suszeptor kann sich auf einer oberen Fläche eines Trägerblocks, der eine Heizeinrichtung umfasst, befinden.
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Das Antriebsteil kann sich außerhalb des Gehäuses befinden.
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Vorteilhafte Wirkungen
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Bei einer Reaktionskammer für eine Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Substrat oder ein Suszeptor in einem Zustand, in dem das Vakuum aufrechterhalten wird, bequem ausgetauscht werden.
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Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine ganze Reaktionskammer für eine Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein innerer Tubus angehoben ist, um ein Substrat oder einen Suszeptor in 1 auszutauschen.
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3 ist eine Querschnittsansicht, die die Reaktionskammer für eine Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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4 ist eine perspektivische Ansicht, die eine ganze Reaktionskammer für eine Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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5 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein innerer Tubus abgesenkt ist, um ein Substrat oder einen Suszeptor in 4 auszutauschen.
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6 ist eine Querschnittsansicht, die die Reaktionskammer für eine Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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7 ist eine perspektivische Ansicht, die eine ganze Reaktionskammer für eine Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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8 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein zweiter Abschnitt eines inneren Tubus angehoben ist, um ein Substrat oder einen Suszeptor in 7 auszutauschen.
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9 ist eine Querschnittsansicht, die die Reaktionskammer für eine Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Formen der Erfindung
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Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen beschrieben, so dass der Fachmann die Erfindung leicht ausführen und praktizieren kann. Die vorliegende Erfindung kann in verschiedenen Formen ausgeführt sein und ist nicht auf die hier offenbarten beispielhaften Ausführungsformen beschränkt. Elemente, die nichts mit der Beschreibung zu tun haben, werden in den Zeichnungen weggelassen, um die vorliegende Erfindung klar zu beschreiben, und in der gesamten Beschreibung wurden denselben oder ähnlichen Komponenten dieselben Bezugszeichen zugeordnet.
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Im Folgenden wird eine Reaktionskammer für eine Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Wie in den 1 bis 9 gezeigt ist, umfasst eine Reaktionskammer 100, 100' oder 200 für eine Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Gehäuse 110, einen Suszeptor 120, einen Duschkopf 160, einen inneren Tubus 130, 130' oder 230 und ein Antriebsteil 140.
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Das Gehäuse 110 ist mit einem Innenraum 112 versehen, in dem sich der Suszeptor 120, der Duschkopf 160, der innere Tubus 130, 130' oder 230 und dergleichen befinden können.
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Mit anderen Worten, der Duschkopf 160 zum Blasen eines Prozessgases, das von außen zugeführt wird, auf das Substrat 101 befindet sich an einer oberen Seite des Innenraums 112, und der Suszeptor 120 befindet sich unterhalb des Duschkopfs 160, wobei das Substrat 101 auf eine obere Fläche des Suszeptors geladen wird.
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Außerdem befindet sich der Suszeptor 120 auf einer oberen Fläche eines Trägerblocks 170, der durch einen Tubus (nicht gezeigt) angehoben oder abgesenkt wird, so dass der Ort des Suszeptors im Innenraum 112 justiert werden kann.
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Hier hat der Trägerblock 170 eine Konfiguration, die geeignet ist, das zu verarbeitende Substrat 101 und den Suszeptor 120, auf den das Substrat 101 geladen wird, zu tragen, und auf dem Trägerblock können verschiedene Elemente, wie ein Elektrodenelement, das sich im Innenraum 112 befindet, um elektrischen Strom anzuwenden, ein elektrisches Heizelement zur Steuerung der Temperatur des Substrats 101 und dergleichen, montiert sein. Außerdem kann sich eine Heizeinrichtung (nicht gezeigt) auf einer oberen Seite des Trägerblocks 170 befinden, um effizient die Verarbeitung des Substrats durchzuführen.
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Indessen befinden sich jeweils ein Prozessgaseinlass 114 zum Zuführen des Prozessgases zum Duschkopf 160 und ein Spülgaseinlass 116 zum Zuführen eines Spülgases in den Innenraum 112 auf einer Seite des Gehäuses 110. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Spülgaseinlass 116 an einer Stelle, die mit dem Innenraum 112 kommuniziert, der zwischen einer Innenwand des Gehäuses 110 und einer Außenseite des inneren Tubus 130, 130' oder 230 entstanden ist.
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Dementsprechend strömt das Spülgas durch ein durchgehendes Loch 132, das im inneren Tubus 130, 130' oder 230 gebildet ist, in den inneren Tubus 130, 130' oder 230, um zu verhindern, dass das Prozessgas nach außen diffundiert, und um zu verhindern, dass das Prozessgas mit der Innenwand des inneren Tubus 130, 130' oder 230 in Kontakt kommt.
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Hier bezieht sich ”Prozessgas” auf ein Rohstoffgas, das durch eine chemische Reaktion, wie Pyrolyse und Bindung, direkt an der Schichtbildung beteiligt ist, und dabei handelt es sich um ein Gemisch, das durch Verdampfen eines Hauptrohstoffs, der in flüssiger Phase vorliegt und eine abzuscheidende Schichtkomponente enthält, mit Hilfe eines Trägergases erhalten wird.
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Außerdem ist das Spülgas eine gasförmige Substanz, die sich nur schwer zersetzt oder von selbst Nebenprodukte erzeugt, und bezieht sich auf Ar, N2, He, H2 und dergleichen, die als Trägergas verwendet werden, hochreines Ar und N2, die zur Verdünnung verwendet werden, oder O2, der auch dann, wenn er an der Reaktion teilnimmt, sich nur schwer zersetzt oder von selbst Nebenprodukte erzeugt. Ein solches Spülgas hat die Eigenschaft, dass es wegen seines niedrigen Molekulargewichts leicht diffundiert, durch die erzwungene Zirkulation aufgrund der Wirkung einer Vakuumpumpe weniger beeinflusst wird und keine Abscheidung, Adsorption oder andere Oberflächenreaktion auf einer inneren Struktur der Reaktionskammer verursacht.
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Indessen befindet sich ein Schieberventil 180 auf einem Seitenteil des Gehäuses 110, damit ein Roboterarm (nicht gezeigt) in den Innenraum 112 des Gehäuses 110 eintreten oder sich daraus zurückziehen kann, oder aus oder in eine Übertragungskammer (nicht gezeigt). Aufgrund dessen nähert sich, wenn das Substrat 101 oder der Suszeptor 120 ausgetauscht werden muss, der Roboterarm, der das Substrat 101 oder den Suszeptor 120 hält, durch das Schieberventil 180 dem Trägerblock 170, so dass das Substrat 101 oder der Suszeptor 120 leicht im Vakuumzustand ausgetauscht werden kann.
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Hier ist das Schieberventil 180 so ausgebildet, dass es im Wesentlichen kollinear mit einer oberen Fläche des Trägerblocks 170 ist, so dass eine Aktion zum Austausch des Substrats 101 oder des Suszeptors 120 mit dem Roboterarm leicht durchgeführt werden kann.
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Das Bezugszeichen 118 bezeichnet einen Auslass 118 zum Ausleiten des Prozessgases und des Spülgases, die dem inneren Tubus 130, 130' oder 230 zur Verarbeitung des Substrats 101 zugeführt werden, nach außen. Der Auslass 118 ist auf einer Bodenfläche des Gehäuses 110 ausgebildet und befindet sich unterhalb des inneren Tubus 130, 130' oder 230, so dass das Prozessgas und das Spülgas, die dem inneren Tubus 130, 130' oder 230 zugeführt werden, reibungslos nach außen ausgeleitet werden können.
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Der Duschkopf 160 befindet sich im Innenraum 112 und dient dazu, das Prozessgas aus dem Prozessgaseinlass 114 aufzunehmen und das Prozessgas auf das darunter befindliche Substrat 101 zu blasen.
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Der obige Duschkopf 160 kann zwar als einzelnes Modul bereitgestellt sein, der Duschkopf 160 kann aber auch als Baugruppe aufgebaut sein, in der eine Vielzahl von Modulen gestapelt sind. Da die obige Konfiguration wohlbekannt ist, wird auf eine ausführliche Beschreibung davon verzichtet.
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Der innere Tubus 130, 130' oder 230 wird unterhalb des Duschkopfs 160 platziert, damit das Prozessgas aus dem Duschkopf 160 auf das Substrat 101 geblasen werden kann, ohne sich nach außen auszubreiten.
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Der obige innere Tubus 130 ist in einer oben und unten offenen hohlen Form ausgebildet und hat eine vorbestimmte Höhe und ist so angeordnet, dass sich sein oberer Rand außerhalb des Duschkopfs 160 befindet und sich das Substrat 101 und der Suszeptor 120, die sich unterhalb des Duschkopfs 160 befinden, in dem inneren Tubus befinden und davon umgeben sein können. Hier kann der innere Tubus 130 in einer zylindrischen Form ausgebildet sein oder kann eine Vieleckssäulenform, die eine Rechtecksäulenform und eine Dreieckssäulenform umfasst, oder eine Kombination davon aufweisen.
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Zu diesem Zeitpunkt kann sich der innere Tubus 130 im Innenraum 112 befinden, so dass sein unterer Rand in direktem Kontakt mit der Bodenfläche des Gehäuses oder in Kontakt mit einem Trägerteil (nicht gezeigt), das um eine vorbestimmte Höhe aus der Bodenfläche des Gehäuses herausragt, steht.
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Aufgrund dessen sind das Substrat 101 und der Suszeptor 120, die sich im inneren Tubus 130 befinden, von dem inneren Tubus 130 und der Bodenfläche des Gehäuses oder vom inneren Tubus, dem Trägerteil und der Bodenfläche des Gehäuses umgeben.
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Außerdem ist der innere Tubus 130, 130' oder 230 mit einem Vorsprung 134 versehen, der so angeordnet ist, dass er sich ausgehend vom oberen Rand des inneren Tubus nach innen erstreckt und über seinen Endteil mit einem Seitenteil des Duschkopfs 160 in Kontakt steht.
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Dementsprechend dient der innere Tubus 130 oder 230 als separates Kompartiment, um den Innenraum 112 zu unterteilen, so dass sich das Substrat 101 und der Suszeptor 120 im inneren Tubus befinden können, wodurch verhindert wird, dass das Prozessgas, das aus dem Duschkopf 106 geblasen wird, aus dem inneren Tubus 130 heraus diffundiert.
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Zu diesem Zeitpunkt werden am inneren Tubus 130, 130' oder 230 eine Vielzahl von durchgehenden Löchern gebildet, damit das Spülgas, das durch den Spülgaseinlass 116 dem Gehäuse 110 zugeführt wird, durch diese Löcher in den inneren Tubus 130, 130' oder 230 strömt.
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Da das Spülgas durch die durchgehenden Löcher 132 in den inneren Tubus 130, 130' oder 230 strömt, kann es verhindern, dass das Prozessgas, das aus dem Duschkopf 160 auf das Substrat 101 geblasen wird, mit einer Innenfläche des inneren Tubus 130, 130' oder 230 in Kontakt kommt.
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Indessen ist der innere Tubus 130, 130' oder 230 der jeweiligen Reaktionskammer 100, 100' oder 200 für eine Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so konfiguriert, dass ein Teil oder der ganze innere Tubus durch das Antriebsteil 140 angehoben oder abgesenkt wird, um den Zustand des inneren Tubus zu einem offenen Zustand zu ändern, so dass das Substrat 101 oder der Suszeptor 120, die sich im inneren Tubus 130, 130' oder 230 befinden, zur Außenseite des inneren Tubus hin freigelegt wird, so dass der Austausch des Substrats 101 oder des Suszeptors 120 durch das Schieberventil 180 leicht durchgeführt werden kann.
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Als eine Ausführungsform kann der gesamte innere Tubus 130 von der Bodenfläche des Gehäuses 110 angehoben werden, damit das Substrat 101 oder der Suszeptor 120, die sich im inneren Tubus 130 befinden, zur Außenseite des inneren Tubus 130 hin freigelegt werden können, wie es in den 1 bis 3 gezeigt ist.
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Zu diesem Zweck ist der innere Tubus 130 über ein Kraftübertragungsteil 150 als Mittler mit dem Antriebsteil 140, der sich außerhalb des Gehäuses 110 befindet, verbunden, so dass der gesamte innere Tubus 130 durch das Antriebsteil 140 in einer Richtung nach oben angehoben oder nach unten abgesenkt wird.
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Mit anderen Worten, das Kraftübertragungsteil 150 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vielzahl von Trägerstäben 152, die über ihre unteren Enden mit einem Seitenteil des inneren Tubus 130 verbunden sind und sich um eine vorbestimmte Höhe nach oben erstrecken, und einen oberen Rahmen 154, der die oberen Endteile der Trägerstäbe 152 miteinander verbindet. Hier ist der obere Rahmen 154 mit dem Antriebsteil 140 verbunden, um eine Antriebskraft auf den oberen Rahmen zu übertragen und dadurch den oberen Rahmen in der Richtung nach oben anzuheben oder nach unten abzusenken.
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Hier kann das Antriebsteil 140 ein Zylinder sein, in dem eine Kolbenstange 142 mit einer vorbestimmten Länge durch einen Antriebsmotor linear hin- und herbewegt wird und ein Ende der Kolbenstange 142 mit dem oberen Rahmen 154 gekoppelt ist.
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In diesem Fall ist der innere Tubus 130 so angeordnet, dass der Vorsprung 134 mit dem Seitenteil des Duschkopfs 160 in Kontakt steht und der untere Rand des inneren Tubus 130 mit der Bodenfläche des Gehäuses 110 in Kontakt steht. Dementsprechend wird, wenn das Substrat 101 oder der Suszeptor 120 durch das Schieberventil 180 hindurch ausgetauscht wird, der innere Tubus 130 durch eine vom Antriebsteil 140 übertragene Antriebskraft nach oben bewegt, und der Vorsprung 134, der mit dem Duschkopf 160 in Kontakt steht, führt dessen Bewegungsrichtung.
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Da zu diesem Zeitpunkt der innere Tubus 130 hoch in eine Position bewegt wird, wo sich sein unterer Rand oberhalb des Substrats 101 oder des Suszeptors 120 befindet, wird das Substrat 101 oder der Suszeptor 120, die sich im inneren Tubus 130 befinden, zur Außenseite des inneren Tubus 130 hin freigelegt.
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Aufgrund dessen wird das Substrat 101 oder der Suszeptor 120, die auf dem Trägerblock 170 platziert sind, im Vakuumzustand durch den Roboterarm, der durch das Schieberventil 180 eintritt, ausgetauscht, dann wird der innere Tubus 130 abgesenkt und durch das Antriebsteil 140 in seine ursprüngliche Position zurückgeführt, so dass der untere Rand des inneren Tubus mit der Bodenfläche des Gehäuses 110 in Kontakt steht, und dadurch kann das Abscheidungsverfahren für ein neues Substrat 101, das auf dem Trägerblock 170 platziert wird, kontinuierlich durchgeführt werden.
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Wie in den 4 bis 6 gezeigt ist, kann indessen der innere Tubus 130' der Reaktionskammer 100' für eine Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so angeordnet sein, dass der Vorsprung 134 mit dem Seitenteil des Duschkopfs 160 in Kontakt steht und der untere Rand um eine vorbestimmte Höhe von der Bodenfläche des Gehäuses 110 beabstandet ist.
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Wenn in diesem Fall das Substrat 101 oder der Suszeptor 120 durch das Schieberventil 180 hindurch ausgetauscht wird, empfängt der innere Tubus 130 die Antriebskraft von dem Antriebsteil 140 und wird dann nach unten bewegt.
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Da zu diesem Zeitpunkt der innere Tubus 130' auf eine Position abgesenkt ist, in der sich sein oberer Rand unterhalb des Substrats 101 oder des Suszeptors 120 befindet, wird das Substrat 101 oder der Suszeptor 120, die sich im inneren Tubus 130' befinden, zur Außenseite des inneren Tubus hin freigelegt.
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Aufgrund dessen wird das Substrat 101 oder der Suszeptor 120, die auf dem Trägerblock 170 platziert sind, im Vakuumzustand durch den Roboterarm, der durch das Schieberventil 180 eintritt, ausgetauscht, dann wird der innere Tubus 130' angehoben und durch das Antriebsteil 140 in seine ursprüngliche Position zurückgeführt, so dass der untere Rand des inneren Tubus um eine vorbestimmte Höhe von der Bodenfläche des Gehäuses 110 beabstandet ist, und das Abscheidungsverfahren für das neue Substrat 101, das auf dem Trägerblock 170 platziert wird, kann kontinuierlich durchgeführt werden.
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Zu diesem Zeitpunkt kann sich ein Führungselement 119 auf der Bodenfläche des Gehäuses 110 befinden, um die vorbestimmte Höhe von der Bodenfläche des Gehäuses 110 vorzuragen, wobei der untere Rand des inneren Tubus 130' in das Führungselement eingeführt wird, so dass dieses die Bewegungsrichtung des inneren Tubus 130' vorgibt, wenn der innere Tubus 130' angehoben oder abgesenkt wird.
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Hier ist das Führungselement 119 so konfiguriert, dass es eine geeignete Höhe aufweist, um sein oberes Ende unterhalb des Schieberventils 180 zu platzieren.
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Wie in den 7 bis 9 gezeigt ist, kann indessen der innere Tubus 230, der sich in der Reaktionskammer 200 für eine Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung befindet, mit einem ersten Abschnitt 231 und einem zweiten Abschnitt 232 versehen sein, die einander entsprechende, zueinander passende Formen aufweisen und auch so angeordnet sein können, dass nur der zweite Abschnitt 232 vom Antriebsteil 140 in einer Höhenrichtung in Bezug auf den ersten Abschnitt 231 angehoben oder abgesenkt wird, wenn das Substrat 101 und der Suszeptor 120 durch das Schieberventil 180 hindurch ausgetauscht werden.
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Hier ist der zweite Abschnitt 232 so angeordnet, dass er einen Bereich aufweist, der kleiner ist als der des ersten Abschnitts 231, und Vorsprünge 134 befinden sich an oberen Rändern des ersten Abschnitts 231 und des zweiten Abschnitts 232, die so nach innen ragen, dass die Vorsprünge mit dem Seitenteil des Duschkopfs 160 in Kontakt stehen. Außerdem sind der erste Abschnitt 231 und der zweite Abschnitt 232 so angeordnet, dass sie mit der Bodenfläche des Gehäuses 110 in Kontakt stehen.
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Außerdem umfasst das Kraftübertragungsteil, das mit dem inneren Tubus 230 verbunden ist, den Trägerstab 152, der eine vorbestimmte Länge aufweist, und das untere Ende des Trägerstabs 152 ist mit einem Seitenteil des zweiten Abschnitts 232 verbunden, und sein oberes Ende ist direkt mit dem Antriebsteil 140 verbunden.
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Aufgrund dessen wird, wenn das Substrat 101 oder der Suszeptor 120 ausgetauscht wird, nur der zweite Abschnitt 232 vorn Antriebsteil 140 um eine bestimmte Höhe angehoben, um das Innere des inneren Tubus 230 zu öffnen. Hier dient der zweite Abschnitt 232 als eine Art Tür zum Öffnen oder Schließen des Innern des inneren Tubus 230.
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Zu diesem Zeitpunkt werden ein Vorsprung 233 und eine Nut 234, die einander in Richtung der Höhe entsprechen, jeweils auf Kontaktflächen des ersten und des zweiten Abschnitts 231 und 232 gebildet, so dass der Vorsprung 233 gleitend in die Nut 234 gesteckt werden kann. Aufgrund dessen wird, wenn der zweite Abschnitt 232 angehoben oder abgesenkt wird, der Vorsprung 233 gleitend entlang der Nut 234 bewegt, und seine Bewegungsrichtung wird so vorgegeben, dass eine reibungslose Bewegung nach oben/nach unten durchgeführt werden kann.
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Außerdem ist ein unteres Ende der Nut 234 als geschlossenes Ende bereitgestellt, so dass das untere Ende des Vorsprungs 233 durch das geschlossene Ende der Nut 234 eingerastet wird, um den Hebe-/Senkabstand des zweiten Abschnitts 232 zu begrenzen.
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In der Reaktionskammer für eine Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Substrat oder ein Suszeptor, die sich im inneren Tubus befinden, in einem Zustand, in dem das Vakuum aufrechterhalten wird, zur Außenseite des inneren Tubus hin freigelegt, und das Substrat oder der Suszeptor kann dann leicht vom Roboterarm, der in einem Zustand, in dem das Vakuum aufrechterhalten wird, durch das Schieberventil greift, ausgetauscht werden.
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Indessen wird zwar die Reaktionskammer beschrieben, in der ein Teil oder der ganze innere Tubus in dem Gehäuse angehoben oder abgesenkt wird, so dass das Substrat oder der Suszeptor, die sich im inneren Tubus befinden, zur Außenseite des inneren Tubus hin freigelegt werden, wenn das Substrat oder der Suszeptor, die sich im inneren Tubus befinden, ausgetauscht wird, doch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obige Konfiguration beschränkt, und es sei angemerkt, dass die vorliegende Erfindung einen Ansatz verwenden kann, bei dem ein Teil des inneren Tubus oder die Gesamtheit des inneren Tubus durch das Antriebsteil gedreht wird, um den Zustand des inneren Tubus zu einem offenen Zustand zu ändern, in dem das Substrat oder das Substrat, das sich im inneren Tubus befindet, nach außen hin freigelegt wird.
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Auch wenn eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, ist das Wesen der vorliegenden Erfindung nicht auf die in der Beschreibung offenbarte Ausführungsform beschränkt, und der Fachmann sowie derjenige, der das Wesen der vorliegenden Erfindung versteht, können leicht weitere Ausführungsformen vorschlagen, indem sie strukturelle Elemente innerhalb des Rahmens desselben Wesens hinzufügen, verändern, wegnehmen und dergleichen, und diese Ausführungsformen können auch vom Umfang der vorliegenden Erfindung abgedeckt sein.
