JP2006509363A - 処理装置用支持システム - Google Patents

Abstract

基盤及び／又はウエーハを処理するよう適合された種類の装置用のシステムが説明されており、該システムは静止ベース要素（６００）と、少なくとも１つの基盤又は少なくとも１つのウエーハ用の可動支持部（６１０）と、を具備しており、該支持部は該要素（６００）上で静止軸線の周りに回転可能であるが、室（６０４）と、少なくとも１つのダクト（６０８）とは、該支持部（６１０）を揚げるために該室（６０４）への少なくとも１つのガス流れの受け入れ用に提供されており、該システムは又該室（６０４）内へのガスの流れを該支持部（６１０）の回転に変換するための手段（６０５）を具備する。

Description

本発明は請求項１の前文の、基盤（ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ）及び／又はウエーハ（ｗａｆｅｒｓ）を処理（ｔｒｅａｔ）するのに適合した種類の装置用の支持システム（ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｙｓｔｅｍ）に関する。

集積回路を作るためには、基盤及び／又はウエーハを処理する必要があるが、これらは又簡単な電子部品及び光電部品（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ａｎｄ ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）を作るためにも使用され、それらは１つの材料（半導電性又は絶縁性）又は幾つかの材料（導電性、半導電性、及び絶縁性）で作られてもよく、該用語”基盤（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）”と該用語”ウエーハ（ｗａｆｅｒ）”とは実際には同じもの、すなわち、デイスク形状｛太陽電池（ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌ）では、それは正方形であるが｝であることが多い薄い要素、を称する場合が多く、前者の用語は該要素が基本的に純粋に半導体材料の層又は構造体を支持するため役立つ時通常使われ、後者の用語は全ての他の場合に通常使われる。

純粋に熱的な処理（ｐｕｒｅｌｙ ｔｈｅｒｍａｌ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ）と、加熱を含む化学的／物理的処理（ｃｈｅｍｉｃａｌ／ｐｈｙｓｉｃａｌ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｗｈｉｃｈ ｉｎｖｏｌｖｅ ｈｅａｔｉｎｇ）とがある。

一般に、基盤上での半導体材料｛ケイ素、ゲルマニウム、ケイ素化ゲルマニウム、ヒ素化ガリウム、窒化アルミニウム、窒化ガリウム、炭化ケイ素、．．．｝のエピタキシアル成長（ｅｐｉｔａｘｉａｌ ｇｒｏｗｔｈ）用には、もし成長した材料の質が電子応用に好適であるべき場合は、高温度が必要である。ケイ素の様な半導体材料用には典型的に１０００℃から１２００℃の温度が使われる。シリコンカーバイド（ｓｉｌｉｃｏｎ ｃａｒｂｉｄｅ）の様な半導体材料用には、より高い温度さえ必要であり、特に、典型的に１５００℃から１８００℃の温度がシリコンカーバイド用に使われる。

シリコンカーバイド又は同様な材料のエピタキシアル成長用の反応装置（ｒｅａｃｔｏｒ）は従って、反応室（ｒｅａｃｔｉｏｎ ｃｈａｍｂｅｒ）内部でこれらの温度を達成出来るように熱を生じるシステムをとりわけ要しており、当然該システムが効果的にのみならず効率的に熱を生じることが望ましい。これらの理由で、これらの種類の反応装置では熱い壁（ｈｏｔ ｗａｌｌｓ）を有する反応室が使われる。

反応室の該壁を加熱する最適な方法の１つは電磁誘導（ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ）に基づく方法であり、導電材料製の要素（ｅｌｅｍｅｎｔ ｍａｄｅ ｏｆ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）と、インダクター（ｉｎｄｕｃｔｏｒ）と、そして（典型的に２ｋＨｚと２０ｋＨｚの間の周波数を有する）交番電流とが提供され、該電流は可変磁場（ｖａｒｉａｂｌｅ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ）を作るよう該インダクターを通って流され、そして該要素は該可変磁場内に浸されるよう位置付けられるが、該可変磁場のために該要素内に誘導された電流はジュール効果（Ｊｏｕｌｅ ｅｆｆｅｃｔ）により該要素の加熱を引き起こし、この種の加熱要素はサセプター（ｓｕｓｃｅｐｔｏｒ）と呼ばれそして又もし適当な材料が使われるなら直接的に該反応室の壁として使われ得る。

誘導加熱は又冷たい壁（ｃｏｌｄ ｗａｌｌ）を有する反応装置でも非常に広く行き渡っており、この場合、誘導により加熱される要素は該基盤用支持部（ｓｕｐｐｏｒｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ）である。

又エピタキアル成長反応装置は該反応室が、特に熱損失を制限するために、外部環境から熱的に絶縁される必要があり、そして一方で、反応ガスが分散され、外部環境を汚染することを防止するため、そして他方で、該ガスを、該反応環境に入り、それを汚染する該外部環境から防ぐために、良くシールされる必要がある。

基盤及び／又はウエーハの処理用の装置、特に、エピタキシアル反応装置、では該基盤支持部（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｓｕｐｐｏｒｔ）を回転させるのが極めて普通であり、一般的にこの回転は、該処理室の外部に配置され、適当な伝達手段を介して該支持部に回転運動を与える駆動装置によりもたらされる。該支持部の回転速度は常に１回転／分から１００回転／分の範囲内にあり、一般的に６回転／分と３０回転／分の間にある。

この回転方法は良く機能するが、該処理室の環境に耐えられる伝達手段か、又は回転運動の伝達を可能にするシーリング手段か、何れか或いは両者を要する欠点を有し、これらの要求は、非常に高い温度のために、シリコンカーバイドの様な材料の成長用反応装置については充たすのが遙かに難しい。この問題を解決するために、流れるガスの使用に基づく種々の回転方法の使用が考慮されて来た。

ウエーハの熱処理用装置は特許文献１から公知であり、この装置では、該ウエーハは直接的に１つ以上のガス流れ（ｇａｓ−ｆｌｏｗ）によりその座（ｉｔｓ ｓｅａｔ）から揚げられ、直接的に該ガス流れにより該処理室の雰囲気内に吊られた儘であり、適当に向けられたガスにより直接的に回転させられ、マイクロ波放射（ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｒａｄｉａｔｉｏｎ）により加熱される。

デイスク形基盤（ｄｉｓｃ−ｓｈａｐｅｄ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）用支持部を直接的に揚げるために複数（３以上）のガス流れを提供する基盤用回転支持システム（Ｒｏｔａｔｉｎｇ ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ）は特許文献２から公知であり、流体力学的駆動（ｆｌｕｉｄ−ｄｙｎａｍｉｃ ｄｒｉｖｅ）により該支持部を直接的に回転させるために１つ以上のガス流れが使われる。

基盤用の４つのデイスク形支持部を収容するための空洞部付き駆動装置により回転させられるデイスク形構造体を有する基板用回転支持システムは特許文献３により公知であり、該デイスク形支持部の各々は２つのガス流れにより揚げられた儘でありそして（そのため該特許が述べていることでは）該デイスク形構造体がその軸線の周りに回転する事実の結果としてそれ自身の軸線周りで回転する。

本発明の目的は既知のシステムと異なりそして／又はそれよりよい回転支持システムを提供することである。
米国特許第４、６６７、０７６号明細書 米国特許第４、８６０、６８７号明細書 米国特許第５、７８８、７７７号明細書

本発明の目的は独立請求項１で表明される特徴を有する処理装置用支持システムにより達成される。

本発明が基づいている概念は、少なくとも１つのガス流れを供給される圧力室を基盤及び／又はウエーハ用支持部を揚げるために使うこと、そして該室内へのガスの流れを該支持部の回転に変換する概念である。

本発明の有利な側面は従属請求項で表明される。本発明は又それぞれ独立請求項１９と２０とで表明される特徴を有するエピタキシアル成長反応装置と熱処理装置とに関する。

本発明は付属する図面と関連して考慮されるべき下記説明から明らかになるであろう。

本発明の支持システムは基盤及び／又はウエーハの処理用装置での使用に特に適合しており、それは静止ベース要素（ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ ｂａｓｅ ｅｌｅｍｅｎｔ）と、少なくとも１つの基盤又は少なくとも１つのウエーハ用の可動支持部（ｍｏｖａｂｌｅ ｓｕｐｐｏｒｔ）と、を有しており、該支持部は該要素上で、静止軸線の周りで回転可能であり、該要素と該支持部の間に規定された室（ｃｈａｍｂｅｒ）が提供され、そして該支持部を揚げるために該室への少なくとも１つのガス流れを受け入れる（ａｄｍｉｓｓｉｏｎ）ために少なくとも１つのダクト（ｄｕｃｔ）が提供され、又該システムは該室内へのガスの流れを該支持部の回転に変換する手段を有している。

（１つ以上のガス流れで生じる）該室内への該ガスの流れは該室内の圧力の増加を引き起こし、従って該支持部の僅かな揚げを引き起こす。

ダクト数、流れ数は実施例により変わってもよく、例えば、もし該ダクトが枝分かれされ（ｂｒａｎｃｈｅｄ）、多数の出口が提供されれば、１つのダクトが多くのガス流れ（ことによると流量の点で相互に異なってさえいても）を提供出来ることは考慮されるべきである。

該支持部と該ベース要素との間に規定された該室は、図１Ａに示す様に全体が該ベース要素内に、図１Ｂに示す様に全体が該支持部内に、或いは図１Ｃに示す様に部分的に該ベース要素内にかつ部分的に該支持部内に形成されてもよく、図１Ａ、１Ｂそして１Ｃの例では、該ベース要素及び該支持部の面の全ては（構造の簡単さのために）実質的に平坦であるが、本発明はこの意味に総じて限定されないことは注意されるべきである。

図１及び図２で、該静止ベース要素は１で示され、該可動支持部は２で示され、該支持部の静止回転軸線はＡＸで示され、該室はＣＡで示され、そして該ダクトはＣＯで示される。

該室内へのガスの流れを該支持部の回転へ変換する手段は図１では示されてない。

該システムは２つの異なる構成を取り、１つは該室内へのガスの流れが無く、該支持部が静止して該ベース要素上に（少なくとも部分的に）もたれる（ｌｅａｎｅｄ）時で、１つは該室内へのガス流れがあり、該支持部が動いて、すなわち回転しており、そして該支持部が該ベース要素から僅かに揚げられた時である。該ベース要素と該支持部と（該ガスの入り口又は複数入り口も）を、該室が両構成で実質的に閉じられる様な仕方に、設計することが有利である。これは該システムの安定性を支援し、該支持部の振動を防止する。

該室内へのガス流れを該支持部の回転に変換する手段は、本発明に依れば、基本的に３つの異なる方法で形成されてもよく、該３つの実施例は相互に排他的でなく、従ってより大きい効力（ｅｆｆｉｃａｃｙ）を達成するために組み合わされてもよいことは注意されるべきである。

第１の実施例に依れば、該変換手段はガス流れ用に少なくとも１つのダクト出口を有し、該出口は該室内へ開いており、出てくるガス流れが該支持部の回転軸線に対しスキューしている（ｉｓ ｓｋｅｗ）様な仕方で構成される。かくして該ガス流れは該室を区切る（ｄｅｌｉｍｉｔｓ）該支持部の面を打ち（ｓｔｒｉｋｅｓ）、該支持部に小さな接線方向の力（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ ｆｏｒｃｅ）（のみならず小さな垂直力）を伝達するが、該支持部は該室内の圧力のために該ベース要素から僅かに揚げられた儘であるので、例え小さな接線方向の力でもそれを回転させるのに充分である。これは図２を参照して容易に理解出来る。

該支持部の回転運動の安定性を改善し、振動を防止するために、ガス出口の数は２、３、４、５、６、．．．に増加されてもよい。

最適な結果は２つのガス流れ用に２つのダクト出口のみを提供することにより達成され、もし２つの同一ガス流れが使われるなら、該出口が、該支持部の回転軸線に対し対称位置で該室内に開き、該２つの出てくるガス流れが該支持部の回転軸線に対しスキューし対称である様な仕方で構成されることが好ましく、かくして該システムは良くバランスが取れ、該２つのガス流れは同じダクトの２つの出口から、或いは２つの異なるダクトの２つの出口から、来てもよい。

第１実施例に依れば、該室を区切る該支持部の面は完全に平坦で、該支持部の回転軸線に対し垂直であってもよい。

第１実施例に依れば、該ガス流れの傾斜角度（ａｎｇｌｅ ｏｆ ｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎ）は好ましくは約３０°から約６０°の範囲内にあるのがよく、最適の選択は約４５°の角度に対応し、余りに大きな角度は該流れが該支持部に伝達する力を減じ、該支持部のジャーキイな周期的動き（ｊｅｒｋｙ ｐｅｒｉｏｄｉｃ ｍｏｖｅｍｅｎｔｓ）をも創り得て、余りに少ない角度は該室内のガス流れを創る。

第２実施例に依れば、該変換手段は少なくとも１つのガス流れ用ダクト出口を有し、該出口は該室内に開き、出て来るガス流れが該支持部の回転軸線に実質的に平行である様な仕方で構成される。この場合、該室を区切る該支持部の面を打つ該ガス流れが該支持部に接線方向の力を伝達するように、その面が好適に形作られ必要があり、さもなければ該ガス流れは単に該室内へのガスの流れ、従って該室内の圧力に寄与するのみである。

該支持部の回転運動の安定性を改善し、振動を防止するために、ガス出口の数は２，３，４，５、６、．．．に増加されてもよい。

最適な結果は２つのガス流れ用に２つのダクト出口のみを提供することにより得られ、もし２つの同一ガス流れが使われるなら、該出口が、該支持部の回転軸線に対し対称位置で該室内に開き、該２つの出てくるガス流れが該支持部の回転軸線に対し実質的に平行である様な仕方で構成されることが好ましく、かくして該システムは良くバランスが取れ、該２つのガス流れは同じダクトの２つの出口から、或いは２つの異なるダクトの２つの出口から、来てもよい。

第３実施例に依れば、該変換手段は該要素と該支持部の間に規定され、該室と連通する（ｉｎ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｈａｍｂｅｒ）少なくとも１つのチャンネルを有するが、該チャンネルは内向きのガス流れの結果として該室内にある該ガスが該室内の圧力の結果として該チャンネルを通って流れ、流体力学的駆動（ｆｌｕｉｄ−ｄｙｎａｍｉｃ ｄｒｉｖｅ）の結果として該支持部を回転させる様な形と寸法になっている。

該支持部の回転運動の安定性を改善し、振動を防止するために、該チャンネルの数は２，３，４，５，６，７，８、．．．チャンネルに増加されてもよく、かくして複数のチャンネルを提供することは有利である。

該チャンネルは達成される加速度と速度の両者の項目で該支持部を回転させることに非常に有効であり、更に該チャンネルは、それらの作用が該支持部の縁へ延び得るので、該支持部の回転運動の安定性への大きな助けとなる。

それらの延び（ｔｈｅｉｒ ｅｘｔｅｎｔ）に沿って減じる深さを有するチャンネルで遙かによい結果が得られ、事実上該流体力学的駆動（ｆｌｕｉｄ−ｄｙｎａｍｉｃ ｄｒｉｖｅ）は該チャンネルのより浅い部分（ｓｈａｌｌｏｗｅｒ ｐｏｒｔｉｏｎｓ）の効果により可成り増強される。

簡単で有効な選択は実質的に円柱状の室と、該室のプロフアイルに接する実質的に直線的なチャンネルと、を提供することに帰着し、該チャンネルは可変深さであるのが有利である。

簡単さのために、該室は全体的に該ベース要素内に形成されてもよい（図４に於ける様に）。

又簡単さのために、該チャンネルは該基礎要素内で全体的に形成されてもよい（図４に於ける様に）。

本発明のシステムの好ましい実施例に依れば、該ベース要素は該支持部を回転可能に収容するために円形凹部（ｃｉｒｃｕｌａｒ ｒｅｃｅｓｓ）を有し、該室は該要素内で該凹部の中央域（ｃｅｎｔｒａｌ ｚｏｎｅ）内に形成され、該チャンネルは該要素内で該凹部の周辺域（ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｚｏｎｅ）内に形成される（図４に於ける様に）。該支持部はかくして、それが静止している時もそれが回転している時も両方共、常に（少なくとも部分的に）該凹部内に挿入された儘であり、従って、一方で該ベース要素内に大きな程度で拘束され、他方で該処理室の環境に少ししか露出されない。

該ベース要素上での該支持部の回転の機械的拘束用に（図４に於ける様に）該要素／支持部の対（ｅｌｅｍｅｎｔ／ｓｕｐｐｏｒｔ ｐａｉｒ）上にピン／孔の対（ｐｉｎ／ｈｏｌｅ ｐａｉｒ）を提供することは好ましく、有利であり、該ピンは該支持部上にあるのが好ましくは、該孔｛ブラインドの（ｂｌｉｎｄ）｝は該ベース要素内にあるのが好ましい（図４に於ける様に）。

又該ベース要素上の該支持部の回転が該ピン／孔の対の無い場合に起こってもよい。

もし該支持部が該ベース要素の凹部内に収容される場合、該支持部は該要素内に機械的に拘束され、該室から出てくるガスは次いで該支持部の縁を囲み空圧的自動芯出し効果（ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｓｅｌｆ−ｃｅｎｔｅｒｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ）を提供する。

説明されたそれの様なシステムはそれが該支持部の回転軸線に対し（全ての観点から）より対称的である程より良く機能する。

本発明のシステムの該ベース要素は処理装置の処理室のスライド（ｓｌｉｄｅ）を構成するよう適合されてもよい。

本発明のシステムの該支持部は又サセプター（ｓｕｓｃｅｐｔｏｒ）として作用するよう適合されてもよく、事実、もしそれが導電性材料｛例えば、グラフアイト（ｇｒａｐｈｉｔｅ）｝製である場合、それは誘導により加熱され得るし、もしそれが熱伝導材料（例えば、グラフアイト）製である場合、それは例えば、ベース要素から及び／又は該処理室の壁から、の放射により加熱され得る。

説明されたそれの様な基盤用支持システムは基盤上の半導体材料のエピタキシアル成長用反応装置で有利に使用され得る。

説明されたそれの様なウエーハ用支持システムは高温でのウエーハの熱処理用装置で有利に使用され得る。

本発明の実施例は図３，４及び５の助けを得て下記で説明される。

図３は、回転デイスク（ｒｏｔａｔａｂｌｅ ｄｉｓｃ）を有するスライドを備えた、処理装置の処理室の下壁の部分を、不等角投影略図で、示す。

図３の該壁３はスライド６を有し、該スライドはかくして処理装置の処理室の内部に設置され、少なくとも１つの基盤又は少なくとも１つのウエーハを支持出来るが、該スライド６はガイドされた仕方で縦方向にスライド可能であり、基盤又はウエーハを挿入及び除去する操作はかくして容易化されており、事実上該基盤又はウエーハは該処理室の外部で操作され、該スライドの操作により挿入及び除去される。

実際には、該壁が、該スライド６を受けるよう適合され、該スライドが該ガイドに沿ってスライド出来る様な仕方で縦方向に延びたガイド３３を持つよう配置するのが便利である。図３の実施例では、該ガイドは全体的に該壁３内に形成され、該スライド６が該壁の平坦な上面と実質的に整合された平坦な上面を有し、該処理室の有効な断面はかくして実質的に長方形で規則的である（恰も該スライドが提供されてないかの様に）。

該基盤又はウエーハのより均一な処理を達成するために、該スライド６は少なくとも１つの基盤又は少なくとも１つのウエーハを支持するよう適合された少なくとも１つのデイスク６１を収容し、デイスク６１を回転用に収容するよう適合された円形凹部（ｃｉｒｃｕｌａｒ ｒｅｃｅｓｓ）６２を有する。

該デイスク及び該スライドの材料に関しては、図３の実施例は下記に説明するように作られる。

該スライド６はタンタルカーバイドの層でカバーされたグラフアイトで作られるが、かくして誘導加熱に於いて、該スライド６は、それが導電体なので、活性のサセプター（ａｃｔｉｖｅ ｓｕｓｃｅｐｔｏｒ）としても作用出来るのであり、更に該壁３内に誘起された何等かの電流は該スライド６をも通して流れることが出来るが、それは該タンタルカーバイドの層が導電体であり、従って該スライド６を該壁３から電気的に絶縁しないからである。

該デイスク６１はタンタルカーバイドの層でカバーされたグラフアイトで作られるが、かくして誘導加熱に於いて、該デイスク６１は、それが導電体なので、活性のサセプターとしても作用出来るが、しかしながら、該壁３内及び該スライド６内に誘起された何等かの電流は該デイスク６１を通って流れることは出来ず、それは該デイスク６１の回転時、下記で更に説明される様に、（実質的にその凹部６２内に留まりながら）該デイスクはガス流れにより、該スライド６から僅かに揚げられた儘であるからである。

該デイスク６１は約３００ｇの重さを有し（代わりの実施例は、例えば、２００ｇから４００ｇの範囲内の、異なる重さを備えてもよい）、典型的に１０ｇの重さを有するウエーハ／基盤を支持することが出来るのであり、従って該支持要素の重さは支持される要素の重さの約１０倍であると言うことが出来る。

該デイスク６１の回転方法はガス流れの使用に基づく。

図３の実施例では、ガス流れに基づくこの方法は、該スライドが挿入及び除去される時駆動手段の（すなわち、ガス流れの）接続及び遮断（ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）が容易に行われるようにさせる。

エピタキシアル反応装置を参照するとは言えそれに限定されないが、採用される解決策を図４及び５の助けを借りて下記で説明すると、図３の参照番号３は図４及び５の参照番号３００に対応し、図３の参照番号６は図４及び５の参照番号６００に対応し、図３の参照番号６１は図４及び５の参照番号６１０に対応する。

予め決められた数（例えば、１，３，４，５，．．．）の基盤用に支持部６１０が提供され、該支持部６１０は実質的に薄いデイスクの形を有しており、そしてその上側には、該基盤を収容するための凹部を、そしてその下側には、小さい円柱状の凹部６１２から突出する中央の円柱状のピン６１１を有するが、該ピン６１１は該支持部６１０を位置的に保持し、その回転をガイドするために役立っており、更に該支持部６１０の該２つの面は平坦である。

又該支持部６１０を収容するためのスライド６００が提供されており、該スライド６００は実質的に厚い長方形のプレートの形を有しており、その上側では、該スライド６００は該支持部６１０の完全な挿入用に大きな円柱状凹部６０１を有しており、該凹部からは該支持部６１０のピン６１１の完全な挿入用のブラインド孔（ｂｌｉｎｄ ｈｏｌｅ）６０３を有する中央円柱６０２が突出しており、該大きな凹部６０１のベース内には、遙かに小さい、例えば、半分だけの直径を有する第１の浅く、芯出しされた、円柱状凹部６０４があり、該大きな凹部６０１の該ベース内には、予め決められた数の非常に浅く、直線的なチャンネル６０５（図５では４チャンネルがあるが、又１，２，３，又は５，６，７，８．．．チャンネルもあり得る）があるが、該チャンネルは該第１の浅い凹部６０４からスタートして、そこから接線方向（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌｌｙ）に延びており、又該大きい凹部６０１のベース内には、その周辺の近傍に、深い円形の溝（ｄｅｅｐ ｃｉｒｃｕｌａｒ ｇｒｏｏｖｅ）６０６があり、該溝６０６から延びる出口ダクト（ｏｕｔｌｅｔ ｄｕｃｔ）（図には示されてない）が該スライド６００内に提供され、その下側では、該スライド６００は第２の浅い円柱状の凹部６０７を有するが、該凹部は該第１の浅い凹部６０４に対し芯出しされておりそしてそれと予め決められた数の（図５では２つあるが、１つ又は３つ、４つ、．．．あることも可能である）短く、斜めの、円柱状の、ダクト６０８により連通している（それは代わりに、スキューしたり、垂直でもあり得る）。

該チャンネル６０５は徐々に減じる深さを有しており、それらは該凹部６０４の縁の近傍で最大深さを、溝６０６の近傍で最小深さを有する。

最後に、処理室の壁３００は該スライド６００を収容するためのガイド（図では示されてない）を有し、該スライド６００は該ガイドに沿ってスライドすることが出来るが、エピタキシアル成長過程中は静止して留まり、又壁３００は長いダクト３０１を有するが、該ダクトは該スライド６００の第２の浅い凹部６０７の領域内で垂直方向に該ガイドのベース内で開いている（図４では、該ダクト３０１は芯出しされた位置で開いているが、それは該支持部６１０の対称軸線に対し中央でない位置で開くことも出来る）。

使用される方法は下記パラグラフで抄録される。

ガス流れは該スライドガイドのベース内に開く壁ダクト３０１に入らせられ、該ガス流れは該スライドの凹部６０７に入り、該スライドのダクト６０８を通って該スライドの凹部６０４内へ通り、そして該スライドの凹部６０４内に、該支持部６１０を僅かに揚げる圧力を創るが、該スライドの凹部６０４内の圧力下の該ガスは該スライドのチャンネル６０５内へ押され、該スライドの溝６０６内で集められ、該スライドの該チャンネル６０５に沿うガスの流れは摩擦（より正しくは流体力学的駆動）により該僅かに揚げられた支持部６１０の回転をもたらす。

図３，４及び５のシステムの幾つかの寸法と幾つかの値が目安（ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）として提供される。

該凹部６０１の直径は２００ｍｍ、該デイスク６１０の直径は約２ｍｍだけ小さく、そしてそれらの厚さは５ｍｍ、スライド６００の厚さは１０ｍｍ、該凹部６０４の直径は約１００ｍｍ、そしてその厚さは１ｍｍ、該チャンネル６０５の長さは６０ｍｍから７０ｍｍｓそしてそれらの深さは１ｍｍから０ｍｍ、該チャンネルの幅は約５ｍｍ、該ダクト６０８の直径は５ｍｍ、そしてピン６１１の直径は５ｍｍである。

本発明の開示に従えば、回転は５ｒｐｍから４０ｒｐｍである［毎分回転数は１ｓｌｍから２．５ｓｌｍのガス流れで得られる｛ｓｌｍは毎分の標準リッター（ｓｔａｎｄａｒｄ ｌｉｔｅｒｓ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）｝］。

本発明の回転支持システムは、もし該支持部の回転軸線が完全に垂直でなく、例えば、５°までだけ傾斜した場合にも、機能することが出来て、適当な対策を取ることにより、該傾斜限界を１０°−１５°まで増加することが可能である。

本発明の支持システムは、どんな温度に於いても（特に１０００℃−１８００℃の間で、しかしより高い温度に於いても）そしてどんな処理室環境内でも、何等困難無しに完全に動作出来るが、当然、該ベース要素及び該支持部の両者用には適当な材料を選択することが必要であり、エピタキシアル反応装置用には、これらはシリコンカーバイド［ＳｉＣ］又はタンタルカーバイド［ＴａＣ］でカバーされたグラフアイト製であるのがよい。

完全なために、本発明が基づく物理的原理はベルヌーイの原理（Ｂｅｒｎｏｕｌｌｉ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ）｛一般的空気力学揚力方程式（ｇｅｎｅｒａｌ ａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃ ｌｉｆｔ ｅｑｕａｔｉｏｎ）｝、流体に関するニュートンの法則（Ｎｅｗｔｏｎ’ｓ ｌａｗ ｏｎ ｆｌｕｉｄ）、そしてナビアーストークスの方程式（Ｎａｖｉｅｒ Ｓｔｏｋｅｓ ｅｑｕａｔｉｏｎ）であることは注意に値する。

本発明の実施例の３つの変型の断面略図である。 本発明による回転手段の略図であり、図２Ａは垂直断面図、図２Ｂは平面図である。 回転可能なデイスクを有するスライドを備えた処理装置の処理室の下壁の部分の不等角投影略図であり、該スライドはそれぞれ完全に挿入されているか、又は取り除かれている。 図３の壁の部分を通る詳細垂直断面図であり、該スライドは完全に挿入されている。 図３の該スライドの部分の詳細平面図であり、該デイスクは有していない。

Claims (20)

1. 基盤及び／又はウエーハを処理するよう適合された種類の装置用のシステムであり、該システムは静止ベース要素と、少なくとも１つの基盤又は少なくとも１つのウエーハ用の可動支持部とを具備しており、該支持部は該要素上で静止軸線の周りに回転可能であるシステムに於いて、該要素と該支持部の間に規定された室が設けられており、該支持部を揚げるために該室への少なくとも１つのガス流れの受け入れる少なくとも１つのダクトが設けられており、該システムは該室内への該ガスの流れを該支持部の回転に変換する手段を具備することを特徴とするシステム。
2. 該室が、該支持部が静止している時及び該支持部が運動している時との両者中、実質的に閉じていることを特徴とする請求項１のシステム。
3. 前記手段がガス流れ用に少なくとも１つのダクト出口を備えており、前記出口は該室内へ開いており、かつ、該出てくるガス流れが該支持部の該回転軸線に対しスキューしている様な仕方で構成されていることを特徴とする請求項１又は２のシステム。
4. 前記手段が２つのガス流れ用に２つのダクト出口を備えており、前記出口は該支持部の該回転軸線に対し好ましく対称である位置で該室内に開き、かつ、該２つの出てくるガス流れが該支持部の該回転軸線に対しスキューし、好ましく対称である様な仕方で構成されることを特徴とする請求項３のシステム。
5. 前記手段がガス流れ用の少なくとも１つのダクト出口を備えており、前記出口は該室内へ開き、かつ、該出てくるガス流れが該支持部の該回転軸線に実質的に平行になる様な仕方で構成されていることを特徴とする前記請求項の何れか１つのシステム。
6. 前記手段が２つのガス流れ用の２つのダクト出口を備えており、前記出口は該支持部の該回転軸線に対し好ましく対称的な位置で該室内へ開く該室内へ開いており、そして該出口は該２つの出てくるガス流れが該支持部の該回転軸線に実質的に平行になる様な仕方で構成されていることを特徴とする前記請求項５のシステム。
7. 該室を区切る該支持部の面は、該支持部の該回転軸線に平行なガス流れが該支持部に接線方向の力を伝達する様な仕方に形作られることを特徴とする請求項５又は請求項６のシステム。
8. 前記手段が、該要素と該支持部との間で規定され、該室と連通する少なくとも１つのチャンネルを備えており、そして該チャンネルは、該ガスの内向き流れの結果として該室内にある該ガスが該室内の圧力の結果として該チャンネルを通って流れる様な形と寸法を有し、流体力学的駆動の結果として該支持部を回転させることを特徴とする前記請求項の何れか１つのシステム。
9. 前記手段が該要素と該支持部の間で規定され、該室と連通する複数のチャンネルを備えており、そして該チャンネルは該支持部の該回転軸線に対し好ましく対称的に位置付けられ、該内向きガス流れの結果として該室内にある該ガスが該室内の圧力の結果として該チャンネルを通って流れる様な形と寸法を有しており、流体力学的駆動の結果として該支持部を回転させることを特徴とする請求項８のシステム。
10. 該チャンネルの少なくとも１つの深さがその延びに沿って減じることを特徴とする請求項８又は請求項９のシステム。
11. 該室が実質的に円柱状の形を有し、該チャンネルが実質的に直線状で該室のプロフアイルに接することを特徴とする請求項８又は請求項９又は請求項１０のシステム。
12. 該室が全体的に該要素内に形成されることを特徴とする前記請求項の何れか１つのシステム。
13. 該チャンネルが全体的に該要素内に形成されることを特徴とする請求項８から１２の何れか１つのシステム。
14. 該要素は該支持部を回転可能に収容するよう適合された円形凹部を有しており、該室は該要素内で該凹部の中央域内に形成され、そして該チャンネルは該要素内で該凹部の周辺域内に形成されることを特徴とする請求項１２及び請求項１３のシステム。
15. 該要素上での該支持部の該回転の機械的拘束用にピン／孔の対が該要素／支持部の対の上に提供されることを特徴とする前記請求項の何れか１つのシステム。
16. 該システムが該支持部の該回転軸線に対し実質的に対称であることを特徴とする前記請求項の何れか１つのシステム。
17. 該要素が処理装置の処理室のスライドを構成するよう適合されていることを特徴とする前記請求項の何れか１つのシステム。
18. 該支持部がサセプターとしても作用するよう適合された前記請求項の何れか１つのシステム。
19. 請求項１から１８の何れか１つによる基盤用支持システムを具備することを特徴とする基盤上の半導体材料のエピタキシアル成長用反応装置。
20. 請求項１から１８の何れか１つによるウエーハ用支持システムを具備することを特徴とする高温でのウエーハ熱処理用装置。
    
    
    
    
    
    
    

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