JP2008536014A - エピタキシャル反応装置用サセプタ及びそれを取り扱うための工具 - Google Patents
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Abstract
本発明は、エピタキシャル反応装置用サセプタ(3)に関する。サセプタ(3)は、典型的には、その上でエピタキシャル成長が実行される基板を収容する少なくとも1つの凹部(311)が設けられている本体(31)を備えている。サセプタ(3)は、エピタキシャル反応装置の反応室(12)内に挿入され、該反応室(12)から取り出されるように、工具(9)により把持され得る突出部分(32)を備えている。
Description
本発明は、エピタキシャル反応装置(epitaxial reactors)用サセプタ及びそれを取り扱うための工具に関する。
周知のように、エピタキシャル反応装置は、電気部品、特に集積回路を製造するマイクロ電子機器産業により使用される、“スライス(slices)”とよく呼ばれる基板を処理するように設計されている装置である。
このような処理を実行するために、スライスを高温、通常1,000℃以上、に加熱することが必要とされる。処理が、炭化珪素、すなわち、その化学記号で言えば“SiC”の層のエピタキシャル蒸着(the epitaxial deposition)を含むとき、その温度は、非常に高く、通常1,500℃以上である。
スライスは、エピタキシャル反応装置の反応室内の、通常“サセプタ”と呼ばれるトレイの上に置かれる。該サセプタは、通常、スライスを収容する凹部を有する。たった1つの凹部が設けられているサセプタや複数の凹部が設けられているサセプタがある。また、実質的に扁平な形状を有するサセプタや角錐台形状のサセプタがある。
エピタキシャル反応装置には、コールド・ウォール(cold walls)型とホット・ウォール(hot walls)型の2つのカテゴリがある。処理温度が非常に高いとき、ホット・ウォール型反応装置を使用することが非常に好ましい。
エピタキシャル反応装置において、加熱は、照射を通してのランプ、伝導を通しての抵抗または電磁誘導を通しての誘電因子(inducers)を用いて供給される。サセプタは、支持機能及び多くの場合基板加熱機能をも有する。
通常、サセプタは、反応装置の反応室内に留まり、スライスは、処理前に室内に挿入され、処理後に室から取り出される。
いくつかの特定の反応装置、特に、非常に高温で動作する反応装置、特に、炭化珪素の層のエピタキシャル成長(the epitaxial growth)のための反応装置においては、サセプタは、スライスと一緒に、処理前に室内に挿入され、処理後に室から取り出される。
特に、これらの特定の反応装置の場合、サセプタを室内に挿入し、サセプタを室から取り出すために、簡単で確実な方法を有することが重要である。
本発明の一般的な目的は、この要求を満足することにある。
この目的は、添付のクレームに記載される特性を有するサセプタ及び工具により達成される。
本発明の基礎を形成する概念は、工具により容易に且つ確実に把持されることが可能な突出部分を有するサセプタを提供することにある。
さらに別の形態によれば、本発明は、また、サセプタが容易に且つ確実なやり方で装置内に挿入され、装置から取り出され得るエピタキシャル反応装置に関する。
本発明は、添付の図面とともに検討される以下の説明からより明確になるであろう。
この説明及び図面の両方とも例示されるにすぎないものであり、したがって限定されるものではないものとみなされるべきである。さらに、これらの図面は、概略図であり、簡略化されていることが注意されなければならない。
図1は、参照番号1で全体的に示される反応室、及び該反応室1を取り囲む、参照番号2で全体的に示される外装(a jacket)からなるアセンブリを示す。
図1は、上部右側に、中心で断面されたアセンブリの前面図を、上部左側に、中心で断面されたアセンブリの側面図を、下部左側に、中心で断面されたアセンブリの上面図を示す。
例えば、図1の室1において、本発明に係るサセプタは、有利に使用され得る。さらに、本発明に係る工具は、サセプタを、この室または類似の室内に挿入し、この室または類似の室から取り出すのに特に有効である。
室1は、炭化珪素のエピタキシャル成長のためのCVD(化学的気相蒸着)反応装置に使用するのに特に適している。
室1は、その上に半導体材料の層が蒸着する基板を収容することができる空洞12を有している。このために、空洞12は、CVD反応装置の内部に実質的に水平な位置に配置されることができる実質的に平坦な底壁を有している。空洞12は、その他の壁、特に、上壁及び2つの側壁により取り囲まれている。反応ガスは、空洞12を長手方向に通過することができる。室1は、空洞12の壁を、したがってその内部を流れる反応ガスをも加熱するようなやり方で加熱され得る。室1は、電磁誘導を用いて加熱され得る。このために、室1は、典型的には、黒鉛から作られ、炭化珪素または炭化タンタルの保護層で被覆されている。図1に示される室1は、軸10に沿って300mmの長さを有して均一に延びており、その断面は、270mmの直径を有するリング状の外部形状を有している。あるいは、この断面は、多角形または楕円の形状を有していてもよい。図1に示される空洞12の断面は、幅210mm、高さ25mmを有する実質的に四角形の内部形状を有している。
図1の室に類似の室は、異なる寸法を有していてもよい。例えば、幅は、20mmと40mmとの間にあり、高さは、150mmと300mmとの間あってもよい。これらの反応室の際立った特徴は、高さより非常に大きい(典型的には、7〜10倍の)幅と、どんな場合でも、限られた高さを有することにある。したがって、サセプタの挿入及び取り出しは、問題のある操作となる。
図1に示されるタイプの反応室において、基板は、通常、成長プロセスの開始前にそれを積み込み、成長プロセスの終わりにそれを積みおろすことを容易にするように、サセプタの上に載っている。図1に係る例においては、サセプタは、参照番号3で示され、6つの対応する凹部、すなわち、“窪み”内に6個の円形基板を支持することができる。現在のところ、基板の数は、最小1から最大12まで変化し得る。また、それらの直径は、最小2インチから最大6インチまで変化し得るが、このことは、本発明の目的には関係がない。基板の数の増加に伴って、それらの直径は減少することは明白である。サセプタ3が図1の3つの図の1つにしか示されていないことは何の意味もない。
図1に示される反応室と同じタイプの反応室においては、基板上の蒸着の均一性に有利に働くように、基板支持体が回転可能であることを想定することが有利である。図1に係る例において、その回転を実現するための手段は示されていないけれども、サセプタ3は回転可能である。トレイの回転を達成するためのいろいろな解決策、例えば、参照のために本明細書に引用される文献WO2004/053189が当業者に知られている。
図1に示されるような室において、空洞の内面が急激な隆起や窪みを有しないように、基板支持体が空洞の底壁の凹部内に収容されることを想定することが有利である。
図1の例において、(回転可能な)サセプタ3は、直径190mm、厚さ5mmの実質的に薄い円盤の形を成しており、円形状を有する空洞12の底壁の凹部11内に収容されている。
図1に示されるような室の基板支持体は、通常、基板を加熱することもできる。事実、基板支持体は、主に、(室により、特に、空洞12の壁により発生させられる)照射の結果として、また、補助的に、電磁誘導の結果として加熱する。したがって、サセプタ3は、例えば、黒鉛(熱及び電流の良好な伝導体である材料)で作られ、炭化珪素または炭化タンタルの保護層で被覆されることが好ましい。
図1の室は、そこを反応ガスが通過せず、その内部に基板も置かれない2つの大きな貫通孔13及び14を有する。したがって、これらの孔は、本発明の目的に対して重要ではない。
孔13及び14の機能及び構造を含む、図1に示されるような室に関する多くの機能的且つ構造的詳細は、参照のために本明細書に引用される文献WO2004/053187及びWO2004/053188から取得され得る。
エピタキシャル反応装置の反応室は、反応環境を正確に制御するために反応室を取り巻く環境から物理的に隔離されていなければならない。エピタキシャル反応装置の反応室は、また、反応室を取り巻く環境から熱的に絶縁されていなければならない。事実、エピタキシャル成長プロセスの間、室及びその環境は、(蒸着される物質により)1000℃と2000℃との間の温度にさらされ、したがって、熱の損失を規制することは重要である。このために、室は、熱絶縁構造体により取り囲まれている。
図1に示される例において、室1は、熱絶縁外装2により取り囲まれている。該外装2は、例えば、多孔性黒鉛、すなわち、耐熱性の熱絶縁材料から作られている。外装2は、円筒状本体21、及び、本体とカバーとの連結区域の熱絶縁を向上させる周辺リングを用いて本体21に取り付けられている、左側と右側にそれぞれ2つの側部カバー22A及び22Bを備えている。2つのカバー22A及び22Bは、それぞれ反応ガスの入口及び排気ガスの出口として、実質的に空洞12と同じ断面を有する2つの開口221A及び221Bをそれぞれ有している。これらの開口は、空洞12と実質的に一直線上に整列されていることは明白である。
これらの開口は、また、基板を積み込んだりおろしたりするのに、もっと厳密に言えば、適切な工具を使って、特に、本発明に係る工具を使って、基板と一緒にサセプタ3を挿入し、取り出すために、使用される。積み込むために及びおろすために2つの開口のうちの一方のみ、特に、排気ガスの出口用開口221Bを使用することが好ましい。
図2は、図1に係るアセンブリを備えているCVD反応装置の一部を示している。
図1に係るアセンブリは、例えば、反応室の長さの2倍または3倍または4倍の長い石英管(a long quartz tube)4の中心区域内に挿入されている。管4の機能は、とりわけ、側部カバー22から、特に、開口221から放出される放射エネルギを分散させることにある。
入口継手6及び出口ガイド7が想定される。これらの部品は、典型的には、石英で作られている。入口継手6は、円形断面を有する反応ガス供給ダクト(図2においては図示されていない)を、矩形状の非常に扁平な断面を有するカバー22Aの開口221Aに連続的に連結する機能を有する。出口ガイド7は、排気ガス放出ダクト(図2においては図示されていない)に向けて放出ガスを案内する機能を有する。
電磁誘導を用いて室1を加熱し得る電磁場を発生させるソレノイド2が、図1のアセンブリの近くの中心区域にある管4を取り囲んで巻かれている。
典型的には、金属で作られ、エピタキシャル反応装置の本体に管を固定するのに使用される、左側8A及び右側8Bの2つの横方向のフランジが、管4の両端部に設けられている。
既に述べたように、図2に係るアセンブリは、該アセンブリが反応室の空洞12内部の非常に高い温度を発生させ、それを維持するのに特に適しているので、炭化珪素のエピタキシャル成長を実行するのに特に適している。
図3は、図1の反応室内部に挿入されるようなサセプタ3を示している。このサセプタは、本発明の実施態様の例である。上方は側面図(図3A)であり、下方左側は、その中心部分の拡大断面図(図3B)である。
図3に係るサセプタ3は、円盤状の本体31及び該本体31の第1の面から突出する部分32を備えている。本体31には、第1の面上に、その上にエピタキシャル蒸着が実行され得る6個の基板を収容する6つの凹部311が設けられている。部分32は、脚部321及び頭部322を備えるピンから成る。本体31の第2の面上には、サセプタ3の回転を案内する機能を有するピンを収容する円筒状シートがある。
図4は、図1に係る反応室1の空洞12内に図3に係るサセプタ3を挿入し、該空洞12からサセプタ3を取り出すのに、有利な方法で使用される工具9を示している。上方は上面図(図4A)であり、下方は、2つの端部のうちの一方の拡大断面図(図4B)である。
工具9は、サセプタ3の部分32を把持するように特別に設計されている。工具9は、その2つの端部のうちの一方(図4において、右端)においてスロット92を有する棒状体91から成る。棒状体91は、ピン32の脚部321がそのスロット92の内側に嵌合するように作られる。さらに、棒状体91は、スロット92の全長に沿って凹部93を有する。該凹部93は、ピン32の頭部322を受け取るように設計される。
図4に係る工具9は、石英から作られる。該工具9は、8mmの厚さ、45mmの幅を有する。スロットは、14mmの幅を有し、凹部は、33mmの幅、4−5mmの深さを有する。図3に係るピン32は、サセプタの本体と一体に形成され、黒鉛から作られ、炭化タンタルの層で被覆されている。ピン32は、10mmの直径、10mmの高さを有する脚部、及び25mmの直径、5mmの高さを有する頭部を有している。
一般的に、本発明に係る基板の支持体は、エピタキシャル反応装置の反応室内に挿入し、該室から取り出すように、工具により把持されるように設計されている突出部分を備えている。このことが基板支持体の構造を複雑にするとしても、1以上の突出部分を想定し得ることは明白である。
特に、本発明に係る基板支持体は、サセプタであり、エピタキシャル反応装置に使用され得ることが有利である。典型的には、サセプタは、エピタキシャル成長がその上に実行されることになっている基板を収容する少なくとも1つの凹部を有する本体を備えている。
その最も簡単な実施態様によれば、突出部分は、ピンである。
サセプタを容易に把持するために、その突出部分を適切に形作ることが可能である。1つの有利な実現性によれば、突出部分は、脚部及び頭部を備えているピンである。脚部の第1の端部は、本体に連結され、脚部の第2の端部は、頭部に連結される。
この場合、簡単にするために、脚部及び頭部の両方が実質的に円筒体の形状を有し、実質的に同軸であり得る。頭部の直径は、脚部の直径の2倍または3倍であることが好ましい。脚部の高さは、頭部の高さの2倍または3倍であることが好ましい。図3に係る例においては、まさに、これらの2つの基準に従う2つの円筒体が使用された。あるいは、2つの角柱または1つの角柱と1つの円筒体を使用することもできたであろう。頭部は、また、円筒状または角柱状の本体に加えて、平坦の代わりに丸みを付けられたまたは窪んだ、例えば、円錐形状をしたまたは角錐形状をした一端または各端部を有し得る。
本発明は、典型的には、実質的に円盤形状をした本体を有するサセプタに適用される。
そのような場合に、実質的に円盤の中心に突出部分を配置することが有利である。それで、突出部分が工具により把持されると、サセプタは、平衡状態にある。
本発明に係るサセプタの好ましい実施態様によれば、サセプタの基板のための凹部は全てサセプタの円盤の一方の面上に配置され、突出部分は、該円盤の同じ面上の中心に配置される。それで、突出部分が工具により把持されると、サセプタは平衡状態になるばかりでなく、サセプタは自動的に平衡状態のままである。
本発明に係る突出部分を有するサセプタを設計するのに2つの方法がある。
第1の構造的実現性によれば、突出部分は、サセプタの本体と一体に形成される。
第2の構造的実現性によれば、突出部分は、例えば、ネジまたは接着剤を用いてサセプタ本体に取り付けられる。
本発明に係るサセプタに対して使用される材料に関しては、種々の要因に依存する。
本発明の最も典型的な適用は、誘導加熱を有するエピタキシャル反応装置である。
この場合、サセプタの本体は、導電性の材料、好ましくは黒鉛、から作られることが好ましい。さらに、突出部分も導電性の材料、好ましくはサセプタの本体と同じ材料、好ましくは黒鉛から作られることが好ましい。
多くの場合、特に、シリコンまたは炭化シリコンのエピタキシャル蒸着のためには、本体及び突出部分の両方を不活性で耐熱性の材料、好ましくは、炭化シリコン(化学記号SiC)または炭化タンタル(化学記号TaC)の層で被覆することが有利である。
突出部分がサセプタの本体に取り付けられる場合、本体及び突出部分を被覆する層が突出部分の本体への適用後に形成されることが有利である。それで、サセプタは、2つの部品から成るが、一体に形成されたサセプタと同じ特性を有し得る。
上記記載から理解されるように、本発明に係るサセプタは、黒鉛で作られるであろうことが頻繁である。この場合、(サセプタは、黒鉛の大きな塊を形作ることにより取得されなければならないので)サセプタを一体として製造することは非常に高価であるが、サセプタがより緊密で堅く、したがって、エピタキシャル反応装置の反応室内で非常に積極的な物理的、化学的作因に対してより耐性があるという2つの理由による利点を提供する。
サセプタが材料層で被覆される場合、サセプタが鋭い角部を有しないこと、及び被覆層の均一な厚さが得られ、熱応力や機械的応力を制限するように、連結半径(the joining radii)が慎重に設計されることが好ましいということは指摘に値する。さらに、被覆層の基礎をなす材料に対する良好な付着力を実現することが重要である。炭化タンタルで被覆された黒鉛の場合、付着力の問題は、特に適切である。図3に示される実施態様の例において、角部は全て丸みをつけられている。
一般的に、本発明に係る工具は、具体的には、本発明に係るサセプタの突出部分を把持するように設計されている。
この工具は、手動で使用され得る。
あるいは、この工具は、ロボットのアームにその取り付け手段すなわち係合部を備えていてもよい。したがって、この工具は、サセプタを取り扱うために自動または半自動装置で使用され得る。図4にかかる工具は、ロボットのアームに係合するように設計されており、上述した手段は、棒状体91の左端部にのみ対応する。
実施態様の非常に単純であるが非常に効果的な例によれば、本発明に係る工具は、その端部のうちの一方においてスロットを有する棒状体を備えている。該スロットは、例えば、図3及び図4の場合と同様に、ピンの頭部の真下のピンの脚部と係合して、サセプタの対応する部分と協働する機能を有することは明白である。
図4に係る例において、工具は、棒状体単体のみからなる。あるいは、図4に示されるタイプの棒状体が本発明に係る工具の末端部分を形成し得る。
図4に係る棒状体は、かなり長く、かなり薄い。したがって、該棒状体は、水平な直進運動で、図2に係る反応装置の室1の空洞12内に容易に挿入され、該空洞12から容易に取り出され得る。
スロットが位置している端部において、棒状体は、実質的に矩形断面を有していることが好ましい。この場合、棒状体の適切な寸法は、棒状体の厚さの3〜9倍の棒状体の幅であることを想定し得る。また、スロットの適切な寸法は、棒状体の厚さの1〜3倍のスロットの幅を想定する。棒状体の厚さは、典型的には、棒状体の材料及び取り扱われなければならないサセプタの重量により、5mmと15mmとの間の範囲にあるだろう。
より小さな大きさの係合面積を得るために、スロットに沿う少なくとも1つの凹部を有する棒状体を提供することを想定することが可能である。この凹部は、有利には、サセプタのピンの頭部を部分的にまたは全体的に収容するために使用され得る。この凹部は、また、より確実な係合を保証する機能を有し得る。凹部は、図4の実施例と同様に、スロットの全長に渡って延びていてもよいし、または、スロットの端部あるいは中間に配置されていてもよい。
棒状体は、有利には、1以上の、サセプタ・ピンの頭部のための凹部を有し得る。
2つの凹部、例えば、好ましくはスロットに近い2つの位置に、わずかに異なる直径を有する2つの円筒状の凹部があってもよい。凹部が円錐台の形状を有する場合、サセプタは、頭部が円錐の側壁に沿って摺動するので、(わずかに芯がずれている場合)凹部に対して、したがって、棒状体に対して、自動的に中心に位置決めされる。2つの異なる凹部は、例えば、成長プロセスの間、材料の層がピンの頭部に蒸着され、その直径を増大させるので、有用である。それで、小さな凹部は、頭部が小さいとき使用され、大きな凹部は、頭部が大きいとき使用される。
さらに、スロットの全長にわたって延びる第1の凹部、及びスロットの端部位置または中間位置に、例えば、円筒状または円錐台形状である第2の凹部を想定することが可能である。第1の凹部には、例えば、円錐形状を有する受け取り表面が設けられることが有利である。それで、サセプタ・ピンの頭部は、第2の凹部内に摺動し、係合することができる。
図4に係る工具は、実施態様の有利な例である。棒状体は、長く、真っ直ぐであり、扁平な、矩形の一様な断面を有する。すなわち、棒状体は、2つの長い面と2つの短い面を有する。スロットは、真っ直ぐであり、棒状体の長さ方向に平行である。スロットは、棒状体の断面の長い面に交差する。凹部は、棒状体の断面の2つの長い面の一方の面のみの上に、(右側及び左側の両側の始点から終点まで)スロットの全長にわたり、また、その末端部を回って延びている。
棒状体のスロットは、その前端に、すなわち、入り口に、受け取り表面を有することを想定することが有用である。それで、例えば、サセプタ・ピンの脚部をスロット内に挿入することが容易になり、さらに、スロットと脚部との間のわずかな芯のずれを補償することが可能となるだろう。
スロットの入口の受け取り表面の代わりとしてまたは該表面に加えて、スロットと脚部との間のわずかな芯のずれを補償し、工具とサセプタの脚部との間の接触を避ける(または、少なくとも制限する)ように、スロットの幅が脚部の直径よりかなり大きいことを想定することが可能である。
図4の例に係る工具は、大半が丸い角部を有している。このことは、工具によりサセプタの表面を引っかくことを避ける(または、少なくとも制限する)ように、サセプタと、特にピンの脚部や頭部と、接触状態になり得るそれらの部分において特に有用である。
工具は、制限された回転、好ましくは10°以下の回転の可能性を有する関節を想定し得る。棒状体の場合、関節は、その中間位置、例えば、サセプタが把持される端部の近くに配置され得る。それで、サセプタを把持する、特に、ピンの脚部をスロットに挿入し、工具とサセプタとの間のわずかな芯のずれを補償することが容易になるだろう。関節は、スロットの入口の受け取り表面と組み合わされ得ることが有利である。
上述したように、本発明に係る工具は、サセプタを反応室内に挿入し、該室から取り出すために、典型的にはエピタキシャル反応装置のために設計されているサセプタを把持する機能を有する。
一般的に、工具は、200℃〜400℃まで上下する温度で成長する基板とともにサセプタを取り出す。スライスは、反応室の外に放置され冷却される。一般的に、サセプタは、成長する基板とともに、室温で、典型的には、15℃〜30℃の温度で挿入される。
工具の棒状体は、金属または非金属、または、いずれにしても、著しく耐性があり、上述した温度で充分な硬さを保っている材料から作られ得る。
非金属材料に関しては、非常に耐熱性があるばかりでなく非常に不活性である石英が好ましい材料である。石英は、かなりの低価格を有する。
金属に関しては、ステンレス鋼が好ましい材料である。いろいろなステンレス鋼のうち、最適な選択は、鉄をベースとし、16−18%のクロム含有量、10−14%のニッケル含有量、2−4%のモリブデン含有量及び0.08%以下の炭素含有量を特徴とする鋼にある。
より耐熱性のあるステンレス鋼の工具を作るために、被覆層を想定することが有用である。このために、酸化物、例えば、酸化バナジウムまたは酸化チタンまたは酸化ジルコニウムまたは酸化タングステンを使用することが可能である。あるいは、窒化物または炭化物、例えば、同じ金属の窒化物または炭化物を使用することが可能である。この被覆層は、PVD(物理的気相蒸着)を用いて獲得し得ることが有利である。
サセプタが非常に高い温度で取り扱われない場合、ステンレス鋼の工具をPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)またはPEEK(ポリエーテルエーテルケトン)または類似の材料で被覆することを想定することも可能である。
本発明に係るサセプタ及び工具は、上で述べ、以下にクレームされるように、エピタキシャル反応装置、特に、電磁誘導を用いてサセプタを加熱するエピタキシャル反応装置で使用するのに適している。
特定の形態によれば、本発明は、また、エピタキシャル反応装置に関する。この発明は、装置がそのようなサセプタ及びそのような工具を備えていることを特徴としている。装置は、さらに、本発明に係る工具が取り付けられまたは係合するアームを装備するロボットを備えていてもよい。
この反応装置は、サセプタを取り扱う自動または半自動の装置を装備していることが有利である。この場合、装置は、工具を用いてサセプタの突出部分を把持するように、ロボットを制御することができる電子制御装置を備えているだろう。
本発明に係るサセプタ及び工具は、上で述べ、以下にクレームされるように、例えば、図2に示されるような電磁誘導を用いて加熱される、長く、幅広く、高さの低い反応室を有するエピタキシャル反応装置に使用されるのに特に適しており、有利である。
本発明に係る反応装置の好ましい実施態様によれば、装置は、20mmと40mmとの間の範囲の高さを有する実質的に矩形状の入口を有する反応室を備えている。電子制御装置は、サセプタの突出部分を把持し、サセプタの突出部分を解放し、サセプタを反応室内に挿入し、サセプタを反応室から取り出すように、ロボットの運動を制御することができる。反応室の入口は、150mmと300mmとの間の範囲の幅を有し、サセプタの円盤は、入口の幅以下の20−40mmの直径を有することが好ましい。
図1及び図2を参照すると、基板を積み込む間、以下の動作が実行される。サセプタ3を空洞12内に挿入するための、長い水平な直進運動、サセプタ3を凹部11内に置き、それを解放するための、短い垂直な下向きの直進運動、及び工具9を取り出すための、長い垂直な直進運動。また、基板を積みおろす間、以下の動作が実行される。工具9を空洞12内に挿入するための、長い水平な直進運動、サセプタ3を把持し、該サセプタ3を凹部11から持ち上げるための、短い垂直な上向の直進運動、及びサセプタ3を取り出すための、長い垂直な直進運動。
積み込み及び積みおろしの間、サセプタ、空洞の凹部及び工具の間の完全な位置合わせを得ることは容易ではない。サセプタと工具との間のわずかなずれを補償するために、棒状体、特に、そのスロット及び/またはその凹部、の適切な寸法及び/または適切な形成を想定することは可能である。サセプタと空洞の凹部との間のわずかなずれを補償するために、空洞の凹部が朝顔状に開いた縁部を有すること及び/または回転を案内するピンが朝顔状に開いたその上端部を有し、及び/または回転案内ピンのシートが朝顔状に開いたその入口開口を有することを想定することが可能である。
Claims (22)
- その上でエピタキシャル成長が実行されることになっている基板を収容する典型的には少なくとも1つの凹部(311)が設けられている本体(31)を備えるエピタキシャル反応装置用サセプタ(3)であって、
エピタキシャル反応装置の反応室(12)内に挿入され、該反応室(12)から取り出されるように、工具(9)により把持され得る突出部分(32)を備えることを特徴とするエピタキシャル反応装置用サセプタ(3)。 - 前記突出部分(32)は、ピンであることを特徴とする請求項1に記載のサセプタ。
- 前記ピンは、脚部(321)と頭部(322)を備え、脚部(321)の第1の端部は、本体(31)に連結され、脚部(321)の第2の端部は、頭部(322)に連結されることを特徴とする請求項2に記載のサセプタ。
- 脚部(321)は、実質的に円筒形の形状を有し、頭部(322)は、実質的に円筒形の形状を有し、頭部の直径は、好ましくは、脚部の直径の2または3倍であり、脚部の高さは、好ましくは、頭部の高さの2または3倍であることを特徴とする請求項3に記載のサセプタ。
- 本体(31)は、実質的に円盤の形状を有することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載のサセプタ。
- 突出部分(32)は、実質的に円盤(31)の中心に位置していることを特徴とする請求項5に記載のサセプタ。
- 各凹部(311)は、円盤(31)の一方の面に位置しており、突出部分(32)は、円盤(31)の前記面に位置していることを特徴とする請求項5または6に記載のサセプタ。
- 突出部分(32)は、本体(31)と一体に形成されていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載のサセプタ。
- 突出部分(32)は、本体(31)に取り付けられていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載のサセプタ。
- 本体(31)は、導電性の材料、好ましくは黒鉛から作られていることを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1つに記載のサセプタ。
- 本体(31)は、不活性で、耐熱性の材料、好ましくはSiCまたはTaCの層で被覆されていることを特徴とする請求項10に記載のサセプタ。
- 突出部分(32)は、導電性の材料、好ましくは黒鉛から作られていることを特徴とする請求項1ないし11のいずれか1つに記載のサセプタ。
- 突出部分(32)は、不活性で、耐熱性の材料、好ましくはSiCまたはTaCの層で被覆されていることを特徴とする請求項12に記載のサセプタ。
- 本体(31)及び突出部分(32)を被覆する層は、突出部分(32)を本体(31)に取り付けて後形成されることを特徴とする請求項11及び13に記載のサセプタ。
- 請求項1ないし14のいずれか1つに記載のサセプタ(3)の突出部分(32)を把持するように特に設計されていることを特徴とする工具(9)。
- ロボットのアームにそれを取り付けるまたは係合させるための手段を備えていることを特徴とする請求項15に記載の工具。
- その端部の一方にスロット(92)を有する棒状体(91)を備えることを特徴とする請求項15または16に記載の工具。
- 前記端部において、棒状体(91)は、実質的に矩形状の断面を有し、
棒状体(91)の幅は、好ましくは、該棒状体(91)の厚さの3〜9倍であり、スロット(92)の幅は、好ましくは、棒状体(91)の厚さの1〜3倍であることを特徴とする請求項17に記載の工具。 - 棒状体(91)は、前記スロット(92)に沿って、少なくとも1つの凹部(93)を有することを特徴とする請求項17または18に記載の工具。
- 棒状体(91)は、金属、好ましくは、ステンレス鋼、または、非金属材料、好ましくは石英から作られていることを特徴とする請求項17ないし19のいずれか1つに記載の工具。
- 請求項1ないし14の何れか1つに記載のサセプタ(3)を備え、及び/または、請求項15ないし20の何れか1つに記載の工具(9)を備えていることを特徴とするエピタキシャル反応装置。
- 電磁誘導を用いてサセプタ(3)を加熱することができる手段(5)を備えていることを特徴とする請求項21に記載のエピタキシャル反応装置。
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