JP2018056171A - 基板処理装置、搬送方法およびサセプタ - Google Patents

基板処理装置、搬送方法およびサセプタ Download PDF

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Abstract

【課題】基板とサセプタとを分離して搬送可能な基板処理装置、搬送方法およびサセプタを提供する。【解決手段】本実施形態による基板処理装置は、処理チャンバと、処理チャンバ内において基板を支持可能なサセプタであって、中心部に開口を有する第１部材と開口を覆う第２部材とを含むサセプタと、処理チャンバ内において上部でサセプタを支持しサセプタを回転させる支持部と、支持部内に設けられ、第１部材及び第２部材の少なくともいずれかを昇降可能なリフト部とを備え、支持部は、サセプタがリフト部に対して所定の位相となるように回転させることができ、リフト部を上昇したとき、サセプタが第１位相で第１部材と接触し、サセプタが第１位相と異なる第２位相で第２部材と接触する。【選択図】図５

Description

本発明による実施形態は、基板処理装置、搬送方法およびサセプタに関する。
成膜装置やエッチング装置等の気相反応を用いた基板処理装置において、基板を処理チャンバに搬入し、サセプタ上に載置して処理が行われ、基板が搬出される基板。このような処理により、サセプタ上にも成膜されたり、サセプタがダメージを受けるため、所定の頻度でクリーニングやコーティング等のメンテナンスが必要である。
しかしながら、処理チャンバ内でメンテナンスできないものについては、サセプタを取り出してクリーニングする必要がある。処理チャンバを大気解放して取り出すとスループットが大きく低下することから、基板と同様にサセプタを搬送することが好ましい。しかしながら、基板を搬送するために昇降させる機構は、基板を選択的に昇降させるため、そのまま基板搬出後のサセプタ搬送には用いることができず、別の機構を設ける必要がある。
メンテナンス頻度が高い場合、基板をサセプタに載置された状態で処理チャンバより搬出し、基板を取り出すとともにサセプタのメンテナンスが行われる。この場合、処理チャンバの外部で基板をサセプタに載置し、あるいは、基板をサセプタから取り外す必要がある。しかしながら、必ずしも処理毎にメンテナンスを行う必要はない。
特開２０１０−０２８０９８号公報
基板とサセプタとを分離して搬送可能な基板処理装置、搬送方法およびサセプタを提供する。
本実施形態による基板処理装置は、処理チャンバと、処理チャンバ内において基板を支持可能なサセプタであって、中心部に開口を有する第１部材と開口を覆う第２部材とを含むサセプタと、処理チャンバ内において上部でサセプタを支持しサセプタを回転させる支持部と、支持部内に設けられ、第１部材及び第２部材の少なくともいずれかを昇降可能なリフト部とを備え、支持部は、サセプタがリフト部に対して所定の位相となるように回転させることができ、リフト部を上昇したとき、サセプタが第１位相で第１部材と接触し、サセプタが第１位相と異なる第２位相で第２部材と接触する
本実施形態による基板搬送方法は、処理チャンバ内で中心部に開口を有する第１部材と開口を覆う第２部材とを含み支持部により支持されたサセプタ上に載置されて処理される基板を搬送する搬送方法であって、支持部内に配置されたリフト部に対して第１位相となるようにサセプタを処理チャンバ内に搬入し、リフト部を上昇させることにより、サセプタをリフト部に載置し、リフト部を下降させることによりサセプタを支持部に載置し、リフト部に対して第１位相と異なる第２位相となるように基板を処理チャンバ内に搬入し、リフト部とともに第２部材を上昇させることにより、基板を第２部材上に載置し、リフト部を下降させることにより基板および第２部材を第１部材に載置する。
本実施形態によるサセプタは、処理チャンバ内において基板を支持可能なサセプタであって、中心部に開口を有する第１部材と、開口を覆う第２部材とを備え、サセプタの回転中心を中心とする所定径の円が、第１位相で第１部材と重複し、第１の位相と異なる第２位相で第２部材と重複する。
第１実施形態における基板処理装置１の構成の一例を示す概略平面図。 成膜チャンバ１１０の構成の一例を示す断面図。 サセプタ１５０の第１部材１５１の構成の一例を示す平面図および断面図。 サセプタ１５０の第２部材１５２の構成の一例を示す平面図および断面図。 サセプタ１５０とリフト部１１３の突起部１１３ａとの位置関係を示す平面図。 基板搬送時における装置１の動作の一例を示すフロー図。 基板搬送時における装置１の動作の一例を示すフロー図。 成膜チャンバ１１０内において基板Ｗをサセプタ１５０上に載置する様子を示す図。 サセプタ搬送時における装置１の動作の一例を示すフロー図。 サセプタ搬送時における装置１の動作の一例を示すフロー図。 成膜チャンバ１１０内においてサセプタ１５０を支持部１１１上に載置する様子を示す図。 第２実施形態に従ったサセプタ１５０、および、リフト部１１３の突起部１１３ａの位置を示す平面図。 第２実施形態による第２部材１５２の構成の一例を示す平面図。
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態における基板処理装置の一例である成膜装置（以下単に、装置ともいう）の構成の一例を示す概略平面図である。
装置１は、処理チャンバであり基板Ｗに成膜処理が行われる成膜チャンバ１１０と、基板Ｗを搬送する搬送室１２０と、サセプタ室１３０と、ロードロック室１４０とを備えている。成膜チャンバ１１０、サセプタ室１３０およびロードロック室１４０は、搬送室１２０の周囲に配置されており、搬送室１２０を介して相互に基板Ｗの受け渡しをすることができるように搬送室１２０に連通している。
搬送室１２０には、搬送機構１２１が設けられている。搬送機構１２１は、装置１の外部からロードロック室１４０に搬入された基板Ｗを、搬送室１２０を介して成膜チャンバ１１０へ搬送する。また、基板Ｗの処理後、搬送機構１２１は、基板Ｗを成膜チャンバ１１０から取り出す。基板Ｗを、搬送室１２０を介してロードロック室１４０へ搬送する。搬送機構１２１は、例えば、ロボットアームであり、アームおよび／または基板Ｗを略水平方向あるいは略垂直方向に移動させることができる。ロボットアームは、複数設けられていてもよい。
成膜チャンバ１１０と搬送室１２０との間の連結部分には、搬送路１０１が設けられている。搬送路１０１は、成膜チャンバ１１０と搬送室１２０との間に設けられそれらの間を気密に保持可能なゲートバルブ（図示せず）を備えている。このゲートバルブによって成膜チャンバ１１０と搬送室１２０との間を開閉することができる。ロードロック室１４０と搬送室１２０との間の連結部分には、搬送路１０３が設けられている。搬送路１０３は、ロードロック室１４０と搬送室１２０との間に設けられそれらの間を気密に保持可能なゲートバルブを備えている。このゲートバルブによってロードロック室１４０と搬送室１２０との間を開閉することができる。これにより、搬送室１２０の搬送機構１２１は、搬送室１２０から搬送路１０１〜１０３を介して基板Ｗを成膜チャンバ１１０、サセプタ室１３０またはロードロック室１４０のいずれかに搬送することができる。尚、搬送路１０１〜１０３は、それぞれ同一の構成でよい。
成膜チャンバ１１０、搬送室１２０およびサセプタ室１３０は、例えばＡｒ雰囲気に保持されており、それぞれ図示しない圧力調整弁および真空ポンプによって所定の圧力に制御されている。
基板Ｗは、例えば、シリコン基板、ＳｉＣ基板、ＧａＡｓ基板等の半導体基板が用いられる。ただし、基板Ｗは、半導体基板に限られるものではなく、他の材料からなる基板であってもよい。
成膜チャンバ１１０は、その内部に設置されるサセプタ１５０上に基板Ｗを載置可能であり、基板Ｗを加熱、回転させ、処理ガスを供給する。これにより、成膜チャンバ１１０は、基板Ｗ上に所望の膜を形成したり、あるいは、基板Ｗ上の膜または基板Ｗ自体をエッチングする。本実施形態において、装置１は、例えば、枚葉式の成膜装置であり、基板Ｗを１枚ずつ成膜処理する。従って、成膜チャンバ１１０は、１枚ずつ収容し、成膜処理を実行する。成膜チャンバ１１０のより詳細な構成は、図２を参照して後で説明する。
サセプタ室１３０は、サセプタを収容する。複数のサセプタをストックし、交換可能としてもよく、あるいは、サセプタ室１３０は、サセプタを装置１の外部へ搬送する際にサセプタを一時的に収容してもよい。ロードロック室１４０は、装置１の外部から基板Ｗを出し入れ可能であり、装置１の内部と外部との間において基板Ｗを受け渡しするために設けられている。ロードロック室１４０は、搬送室１２０と同程度に減圧され、その後、搬送路１０３を介して基板Ｗが搬送室１２０内へ搬送される。あるいは、ロードロック室１４０は、基板Ｗを収容した後、大気開放され、その後、装置１の外部へ基板Ｗが装置１の外部へ搬出される。
図１において、装置１は、成膜チャンバ１１０を１つ備えている。しかし、装置１は、複数の成膜チャンバ１１０を備えていてもよい。これにより、装置１は、複数の基板Ｗを並行して処理することができる。
図２は、成膜チャンバ１１０の構成の一例を示す断面図である。成膜チャンバ１１０は、支持部１１１と、リフト部１１３と、ヒータ１１５と、ガス供給部１１７と、放射温度計１１８と、排気部１１９と、回転機構１６０と、駆動機構１６５と、コントローラ１７０、１７２とを備えている。成膜チャンバ１１０は、上述の通り、搬送路１０１において図１の搬送室１２０と接続されており、搬送路１０１を介して基板Ｗまたはサセプタを搬送室１２０から搬入しあるいは搬送室１２０へ搬出することができる。
支持部１１１は、略円筒状の部材であり、水平断面の中心において直交する線を回転軸として、例えば、矢印Ａ１で示す方向に回転することができる。支持部１１１は、回転機構１６０に接続されており、回転機構１６０によって回転駆動される。回転機構１６０は、コントローラ１７０によって制御される。支持部１１１は、例えば、ＳｉＣ等の耐熱性材料で形成されている。支持部１１１上には、サセプタ１５０を載置することができ、サセプタ１５０上には、基板Ｗを載置することができる。これにより、支持部１１１は、成膜チャンバ１１０内においてサセプタ１５０および基板Ｗを支持し、サセプタ１５０および基板Ｗを回転させることができる。サセプタ１５０の構成については、図３（Ａ）〜図４（Ｂ）を参照して後で説明する。
支持部１１１の内側には、ヒータ１１５が設けられている。ヒータ１１５は、基板Ｗおよびサセプタ１５０の下方に設けられ、サセプタ１５０を介して基板Ｗを加熱することができる。ヒータ１１５は、インヒータ１１５ａと、アウトヒータ１１５ｂとを備えている。インヒータ１１５ａは基板Ｗの全体を加熱し、アウトヒータ１１５ｂは温度の低下しやすい基板Ｗの端部を主に加熱する。インヒータ１１５ａは、リフト部１１３の突起部（突き上げピン）１１３ａと接触しないように孔Ｈを有する。尚、上部ヒータ（図示せず）が基板Ｗの上方における成膜チャンバ１１０の側面にさらに設けられていてもよい。これにより、基板Ｗは、下方および上方から加熱され得る。
リフト部１１３は、複数の突起部１１３ａを備えている。突起部１１３ａは、サセプタ１５０の基板搭載面に対して略垂直方向（略鉛直方向）Ａ２に延伸している。リフト部１１３は、駆動機構１６５に接続されており、駆動機構１６５によって駆動される。駆動機構１６５は、コントローラ１７２によって制御される。これにより、リフト部１１３は、サセプタ１５０の基板搭載面に対して略垂直方向Ａ２に上下移動することができる。基板Ｗの処理中において、リフト部１１３は、図２に示すように、ヒータ１１５の下方に待機している。基板Ｗまたはサセプタ１５０を搬送する際には、リフト部１１３は、上方へ移動し、突起部１１３ａによってサセプタ１５０または基板Ｗを支持部１１１から持ち上げることができる。インヒータ１１５ａが孔Ｈを有するので、リフト部１１３が上昇したときに、リフト部１１３の突起部１１３ａは、インヒータ１１５ａの孔Ｈを貫通し、インヒータ１１５ａに接触することなく、サセプタ１５０の底面を突き上げることができる。
ガス供給部１１７は、成膜チャンバ１１０内の上部に設けられており、シャワープレート１１７ａを介して成膜ガスを供給する。シャワープレート１１７ａは、基板Ｗに対向する面に多数の供給孔を有し、供給孔から基板Ｗに向かって成膜ガスを供給する。これにより、基板Ｗの表面上に所望の膜が形成され得る。
放射温度計１１８は、成膜チャンバ１１０の外部から基板Ｗまたはサセプタ１５０の温度を計測する。温度計測値は、ヒータ１１５等へフィードバックされ、基板Ｗの温度制御に用いられる。
排気部１１９は、成膜チャンバ１１０内のガスを排気するために成膜チャンバ１１０の下部に設けられている。排気部１１９は、図示しない真空ポンプおよび排気機構と接続され、成膜に使用された後のガスを成膜チャンバ１１０の外部へ排出する。
図３（Ａ）および図３（Ｂ）は、サセプタ１５０の第１部材１５１の構成の一例を示す平面図および断面図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、サセプタ１５０の第２部材１５２の構成の一例を示す平面図および断面図である。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
サセプタ１５０は、第１部材１５１と、第２部材１５２とを備えており、第２部材１５２は、第１部材１５１の開口ＯＰを覆う（塞ぐ）ように第１部材１５１上に載置される。これにより、第１部材１５１および第２部材１５２は、一体のサセプタ１５０として機能する。サセプタ１５０は、図２に示すように成膜チャンバ１１０内において支持部１１１上に載置され、基板Ｗは、サセプタ１５０の上に載置され得る。
図３（Ａ）に示すように、第１部材１５１の外形は、基板Ｗと同心の略円形である。第１部材１５１の中心部には開口ＯＰが設けられている。開口ＯＰは、サセプタ１５０の基板搭載面の上方から見たときに、例えば、略三角形の形状を有するものを用いることができる。
第１部材１５１は、基板Ｗを載せる座繰り１５１ａと、第２部材１５２を載せる座繰り１５１ｂとを備えている。座繰り１５１ａは、図３（Ｂ）に示すように、第１部材１５１の端部表面Ｆ１５１ａから裏面Ｆ１５１ｂへ窪んでおり（凹んでおり）、段差になっている。座繰り１５１ａは、図３（Ａ）に示すように、基板搭載面の上方から見たときに、第１部材１５１の外形と同様に、基板Ｗと同心の略円形を有する。また、座繰り１５１ａの径は、基板Ｗよりも僅かに大きい。従って、座繰り１５１ａは、基板Ｗを受容可能であり、基板Ｗの端部を支持する。また、座繰り１５１ａの側面は、基板Ｗの側面に接触し、あるいは、非常に狭い間隙を空けて隣接する。従って、座繰り１５１ａは、基板Ｗの水平方向の移動を制限し、基板Ｗの位置をほぼ規定する。これにより、サセプタ１５０が回転したときに、サセプタ１５０は、基板Ｗを座繰り１５１ａに載置した状態で保持することができる。
座繰り１５１ａからさらに窪んだ底面Ｆ１５１ｃは、基板Ｗの裏面から離間しており、基板Ｗに接触しない。よって、座繰り１５１ａは、基板Ｗをその端部において支持している。
座繰り１５１ｂは、図３（Ｂ）に示すように、底面Ｆ１５１ｃからさらに裏面Ｆ１５１ｂ側へ窪んでおり、段差になっている。座繰り１５１ｂは、図３（Ａ）に示すように基板搭載面の上方から見たときに、開口ＯＰと同様に、略三角形の形状を有する。後述するように、第２部材１５２も略三角形の形状を有するが、座繰り１５１ｂは、第２部材１５２よりも僅かに大きく形成されている。従って、第２部材１５２は、座繰り１５１ｂに受容され、第２部材１５２の端部が座繰り１５１ｂの底面において支持される。また、第２部材１５２の側面は、座繰り１５１ｂの側面に接触し、あるいは、非常に狭い間隙を空けて隣接する。従って、座繰り１５１ｂは、第２部材１５２の水平方向の移動を制限し、第２部材１５２の位置を規定する。これにより、サセプタ１５０が回転しても、第２部材１５２は、座繰り１５１ｂに載置され第１部材１５１の開口ＯＰを塞いだ状態で保持され得る。
第１部材１５１の裏面Ｆ１５１ｂには、突起１５１ｄが設けられている。突起１５１ｄは、サセプタ１５０が支持部１１１上に載置されたときに、支持部１１１に接する。
一方、第２部材１５２は、図４（Ａ）に示すように、略三角形の形状を有し、座繰り１５１ｂおよび開口ＯＰとほぼ同じ形状あるいは略相似形を有する。第２部材１５２の裏面Ｆ１５２ｂの端部には、段差１５２ａが設けられており、座繰り１５１ｂに対向するように形成されている。段差１５２ａは、第２部材１５２が第１部材１５１に嵌め込まれたときに、座繰り１５１ｂと接触する。これにより、第２部材１５２が開口ＯＰから抜け落ちないようにする。段差１５２ａの側面は、座繰り１５１ｂの側面と対向しており、座繰り１５１ｂの側面に接触しあるいは非常に狭い間隙を空けて隣接する。
第２部材１５２が第１部材１５１に嵌め込まれたときに、第２部材１５２の表面Ｆ１５２ａは、図３（Ａ）に示す第１部材１５１の面Ｆ１５１ｃとほぼ面一となることが好ましい。また、第２部材１５２の裏面Ｆ１５２ｂは、第１部材１５１の面Ｆ１５１ｂとほぼ面一となることが好ましい。これにより、本実施形態によるサセプタ１５０は、第１および第２部材１５１、１５２を一体化したサセプタとほぼ同様の特性（例えば、輻射、熱伝導率等）を有することができる。
開口ＯＰおよび第２部材１５２は、第１部材１５１の略中心に位置し、例えば、略正三角形のものを用いることができる。この場合、第２部材１５２は第１部材１５１に対して略均等に配置され得るので、第２部材１５２は、座繰り部１５１ｂから外れ難くなる。また、第２部材１５２は第１部材１５１に対して略均等に配置されるので、基板Ｗの温度分布の偏りを抑制することができる。
第１および第２部材１５１、１５２の材質は、同一であることが好ましい。第１および第２部材１５１、１５２には、例えば、ＳｉＣやカーボン、カーボンをＳｉＣコートしたものを用いることができる。
図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、サセプタ１５０とリフト部１１３の突起部１１３ａとの位置関係を示す平面図である。図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、サセプタ１５０の基板搭載部の上方（あるいは下方）から見た平面を示す。尚、便宜的に、基板Ｗは、省略し仮想線で示している。
リフト部１１３は、例えば、３つの突起部（突き上げピン）１１３ａを備え、突起部１１３ａによってサセプタ１５０をその底面から突き上げて持ち上げ、或いは降ろすことができる。３つの突起部１１３ａの頂点を直線で繋いだ外形は、略三角形であり、第１部材１５１の開口ＯＰの形状と略相似形であり、開口ＯＰよりも僅かに小さい。よって、図５（Ａ）に示すように、第２部材１５２の頂点の位相（回転角）が突起部１１３ａと合うように、サセプタ１５０を基準位置から第１位相まで回転させた後、突起部１１３ａを上昇させると、突起部１１３ａがサセプタ１５０の第２部材１５２の底部を突き上げる。このようにして、リフト部１１３は、第２部材１５２とともに基板Ｗを、第１部材１５１から持ち上げることができる。一方、図５（Ｂ）に示すように、この状態から突起部１１３ａが第１部材１５１の下になるように、サセプタ１５０を第２位相まで回転させた後、突起部１１３ａを上昇させると、突起部１１３ａがサセプタ１５０の第１部材１５１の底部を突き上げる。このようにして、リフト部１１３は、サセプタ１５０全体（第１および第２部材１５１、１５２）、或いはサセプタ１５０全体とともに基板Ｗを、図２の支持部１１１から持ち上げることができる。
サセプタ１５０は、支持部１１１によって基板Ｗとともに成膜チャンバ１１０に対して回転するが、リフト部１１３は回転しない。従って、図５（Ａ）に示す状態と図５（Ｂ）に示す状態とが交互に生じる。図５（Ａ）に示す状態でサセプタ１５０を停止させた場合（第１位相）と図５（Ｂ）に示す状態でサセプタ１５０を停止させた場合（第２位相）とで、リフト部１１３によって昇降される部材が変わる。
例えば、円Ｃは、昇降される部材との接触部分である３つの突起部１１３ａの頂点を通過する円（３つの突起部に外接する円）であり、サセプタ１５０の回転中心Ｏを中心とした所定径の概念上の円である。即ち、円Ｃは、サセプタ１５０の回転中心Ｏを中心とし、リフト部１１１とサセプタ１５０との接触位置を通過する円と言ってもよい。さらに換言すると、リフト部１１３の３つの突起部１１３ａは、円Ｃの円周に沿って設けられている。円Ｃは、第１位相で第１部材１５１と重複し、第１位相と異なる第２位相で第２部材１５２と重複する。
ここで、リフト部１１３を上昇させサセプタ１５０と接触させたとき、円Ｃは、第１および第２部材１５１、１５２のいずれかと重なる円弧を有する。例えば、円Ｃのうち第１部材１５１と重なる円弧を第１円弧Ｃ１とし、第２部材１５２と重なる円弧を第２円弧Ｃ２とする。この場合、サセプタ１５０が回転すると、第１および第２円弧Ｃ１、Ｃ２も、サセプタ１５０の回転にともなって円Ｃ上を移動する。従って、サセプタ１５０が回転すると、リフト部１１３の突起部１１３ａは、第１円弧Ｃ１と第２円弧Ｃ２とをほぼ交互に通ることになる。
図５（Ａ）に示す状態では、リフト部１１３の突起部１１３ａは、第２円弧Ｃ２の下にある。この場合、リフト部１１３の突起部１１３ａは、第１部材１５１に接触することなく第２部材１５２に接触して第２部材１５２を突き上げる。これにより、リフト部１１３は、第２部材１５２を第１部材１５１および支持部１１１から持ち上げる。このとき、第２部材１５２は、第１部材１５１から外れ、基板Ｗとともに上方へ持ち上がる。
図５（Ｂ）に示す状態では、リフト部１１３の突起部１１３ａは、第１円弧Ｃ１の下にある。この場合、リフト部１１３の突起部１１３ａは、第２部材１５２に接触することなく第１部材１５１に接触する。これにより、リフト部１１３は、サセプタ１５０全体（第１および第２部材１５１、１５２）を支持部１１１から持ち上げる。
このように、サセプタ１５０の位相に応じて、リフト部１１３は、サセプタ１５０全体を持ち上げ、あるいは、第２部材１５２（および基板Ｗ）を持ち上げる。即ち、サセプタ１５０の位相に応じて、リフト部１１３によって持ち上げられる部材が変わる。
サセプタ１５０の停止位置は、図２のコントローラ１７０が回転機構１６０をパルス制御することによって制御することができる。例えば、コントローラ１７０がサセプタ１５０を４８００パルスで１回転させるものとすると、図５（Ａ）の状態と図５（Ｂ）の状態とは、約２４００×（２ｎ−１）パルスだけ相違させればよい。尚、ｎは、０以上の整数である。即ち、サセプタ１５０を半回転だけずらして停止させることによって、リフト部１１３が持ち上げる部材は、サセプタ１５０全体と第２部材１５２との間で変更することができる。
次に、基板搬送時における装置１の動作について説明する。
図６および図７は、基板搬送時における装置１の動作の一例を示すフロー図である。以下、図１に示すロードロック室１４０と成膜チャンバ１１０との間で基板Ｗを搬入または搬出する動作を説明する。
（基板Ｗの搬入：図６）
まず、ロードロック室１４０内に基板Ｗをセットする（Ｓ１０）。基板Ｗのセットは、図示しない他のロボットアームが行ってもよく、あるいは、オペレータが行ってもよい。次に、ロードロック室１４０を真空引きし、搬送圧力にする（Ｓ２０）。
次に、搬送機構１２１がロードロック室１４０から基板Ｗを搬送室１２０へ搬入する。搬送機構１２１は、基板Ｗを成膜チャンバ１１０へ搬入する（Ｓ３０）。基板Ｗを搬送機構１２１からサセプタ１５０へ載置する際には、図２のコントローラ１７０は、リフト部１１３の突起部１１３ａが図５（Ａ）に示す第２円弧Ｃ２の下にあるように支持部１１１を回転制御する。これにより、サセプタ１５０は、図５（Ａ）に示す位置に停止する。
次に、搬送機構１２１は、基板Ｗをサセプタ１５０の上方に位置付ける（Ｓ４０）。
次に、駆動機構１６５が図８に示すようにリフト部１１３を上方へ移動させ、リフト部１１３が第２部材１５２を第１部材１５１および支持部１１１から持ち上げる（Ｓ５０）。図８は、成膜チャンバ１１０内において基板Ｗをサセプタ１５０上に載置する様子を示す図である。リフト部１１３は、第２部材１５２を持ち上げて第２部材１５２を基板Ｗの底面に接触させ、基板Ｗを搬送機構１２１のアームより高い位置まで持ち上げる（Ｓ６０）。これにより、基板Ｗは、第２部材１５２に載り、搬送機構１２１のアームから離間する。このとき、リフト部１１３は、基板Ｗに接触せず、第２部材１５２を介して基板Ｗを持ち上げている。尚、搬送機構１２１のアームは、第２部材１５２およびリフト部１１３と干渉しないように、第２部材１５２よりも大きな内径を有するＵ字形あるいは円弧形を有する。
次に、搬送機構１２１がアームを成膜チャンバ１１０から待避させ、駆動機構１６５がリフト部１１３を下方へ移動させる（Ｓ７０）。これにより、第２部材１５２および基板Ｗがともに第１部材１５１へ移動する。第２部材１５２は、座繰り１５１ｂに戻り、基板Ｗは、座繰り１５１ａに受容される。これにより、基板Ｗは、サセプタ１５０に載置される（Ｓ８０）。
その後、成膜チャンバ１１０において、基板Ｗに成膜処理が実行される。
（基板Ｗの搬出：図７）
成膜チャンバ１１０からロードロック室１４０へ基板Ｗを搬出する際には、コントローラ１７０は、リフト部１１３の突起部１１３ａが図５（Ａ）に示す第２円弧Ｃ２の下にあるように支持部１１１を回転制御する（Ｓ９０）。
次に、駆動機構１６５がリフト部１１３を上方へ移動させ、リフト部１１３が第２部材１５２および基板Ｗを第１部材１５１および支持部１１１から持ち上げる（Ｓ１００）。
次に、搬送機構１２１がアームを基板Ｗの下方に挿入する（Ｓ１１０）。これにより、図８と同様の状態となる。
次に、リフト部１１３は、第２部材１５２を低下させて第２部材１５２を第１部材１５１の座繰り１５１ｂに戻す。これにより、第２部材１５２は、基板Ｗから離れ、基板Ｗは、搬送機構１２１のアーム上に搭載される（Ｓ１２０）。
次に、搬送機構１２１は、基板Ｗをアーム上に搭載した状態で、成膜チャンバ１１０から搬出し、その基板Ｗをロードロック室１４０へ移動させる（Ｓ１３０）。
その後、ロードロック室１４０から基板Ｗが搬出される。
図９および図１０は、サセプタ搬送時における装置１の動作の一例を示すフロー図である。以下、サセプタ室１３０と成膜チャンバ１１０との間でサセプタ１５０を搬入または搬出する動作を説明する。
（サセプタ１５０の搬入：図９）
サセプタ１５０はサセプタ室１３０に配置されており、サセプタ室１３０から成膜チャンバ１１０内へ搬入される。
搬送機構１２１は、サセプタ１５０をサセプタ室１３０から成膜チャンバ１１０へ搬入する（Ｓ３１）。サセプタ１５０を搬送機構１２１からサセプタ１５０へ載置する際には、コントローラ１７０は、リフト部１１３の突起部１１３ａが図５（Ｂ）に示す第１円弧Ｃ１にあるように支持部１１１を回転制御する。これにより、サセプタ１５０は、図５（Ｂ）に示す位置に停止する。
次に、搬送機構１２１は、サセプタ１５０を支持部１１１の上方に位置付ける（Ｓ４１）。
次に、駆動機構１６５が図１１に示すようにリフト部１１３を上方へ移動させ、リフト部１１３がサセプタ１５０を搬送機構１２１のアームから持ち上げる（Ｓ５１）。図１１は、成膜チャンバ１１０内においてサセプタ１５０を支持部１１１上に載置する様子を示す図である。リフト部１１３は、第１部材１５１を第２部材１５２とともに持ち上げて、サセプタ１５０全体を搬送機構１２１のアームより高い位置まで持ち上げる。これにより、サセプタ１５０は、リフト部１１３の突起部１１３ａ上に載り、搬送機構１２１のアームから離間する。尚、搬送機構１２１のアームは、サセプタ１５０を持ち上げることができるように、サセプタ１５０よりも小さなＵ字形あるいは円弧形を有する。
次に、搬送機構１２１がアームを成膜チャンバ１１０から待避させ、駆動機構１６５がリフト部１１３を下方へ移動させる（Ｓ７１）。これにより、サセプタ１５０が支持部１１１へ移動する。サセプタ１５０は、支持部１１１に載置される（Ｓ８１）。
尚、サセプタ１５０は、基板Ｗを搭載した状態で、成膜チャンバ１１０内へ搬送されてもよい。あるいは、サセプタ１５０は基板Ｗとは別に搬入され、その後、基板Ｗが成膜チャンバ１１０内においてサセプタ１５０上に載置されてもよい。
（サセプタ１５０の搬出：図１０）
成膜チャンバ１１０からサセプタ室１３０へサセプタ１５０を搬出する際には、コントローラ１７０は、リフト部１１３の突起部１１３ａが図５（Ｂ）に示す第１円弧Ｃ１の下にあるように支持部１１１を回転制御する（Ｓ９１）。
次に、駆動機構１６５がリフト部１１３を上方へ移動させ、リフト部１１３がサセプタ１５０全体を支持部１１１から持ち上げる（Ｓ１０１）。
次に、搬送機構１２１がアームをサセプタ１５０の下方に挿入する（Ｓ１１１）。これにより、図１１と同様の状態となる。
次に、リフト部１１３は、サセプタ１５０を低下させる。これにより、サセプタ１５０は、搬送機構１２１のアーム上に搭載される（Ｓ１２１）。
次に、搬送機構１２１は、サセプタ１５０をアーム上に搭載した状態で、成膜チャンバ１１０から搬出し、そのサセプタ１５０をサセプタ室１３０へ移動させる（Ｓ１３１）。
以上のように、本実施形態においてサセプタ１５０の中心の開口ＯＰおよび第２部材１５２は、略三角形を有する。それにより、リフト部１１３とサセプタ１５０との接触位置を通る円Ｃの第１円弧Ｃ１は、第１部材１５１と重なり、第２円弧Ｃ２は第２部材１５２と重なる。リフト部１１３の突起部１１３ａが第１円弧Ｃ１にある場合には、リフト部１１３は、第１部材１５１に接触し、サセプタ１５０全体を持ち上げる。この場合、搬送機構１２１は、サセプタ１５０全体を搬送することができる。一方、リフト部１１３の突起部１１３ａが第２円弧Ｃ２にある場合には、リフト部１１３は、第２部材１５２に接触し、第２部材１５２を第１部材１５１から持ち上げる。この場合、搬送機構１２１は、基板Ｗのみを搬送することができる。従って、装置１は、サセプタ１５０の位相を制御することによって、サセプタ１５０全体、第１部材１５１、あるいは、第２部材とともに基板Ｗのみを搬送することができる。即ち、装置１は、サセプタ１５０の位相によって搬送する対象を任意に選択することができる。
このように本実施形態によれば、サセプタ１５０を成膜チャンバ１１０内の支持部１１１上に載置したまま、基板Ｗをサセプタ１５０に載置しあるいは基板Ｗをサセプタ１５０から取り外すことができる。これにより、サセプタ１５０の中心が処理チャンバ１１０内のステージの回転中心からずれ難くなる。その結果、基板Ｗの処理中にサセプタ１５０がステージから外れることを抑制し、基板Ｗの面内において処理が不均一になることを抑制することができる。
（第２実施形態）
図１２（Ａ）および図１２（Ｂ）は、第２実施形態に従ったサセプタ１５０、および、リフト部１１３の突起部１１３ａの位置を示す平面図である。第２実施形態によるサセプタ１５０は、第１部材１５１の開口ＯＰおよび第２部材１５２の形状において第１実施形態と異なる。第２実施形態のその他の構成は、第１実施形態の対応する構成と同様でよい。
第２実施形態において、開口ＯＰは、略円形状の開口Ｃ１０と、３つの切り欠き部Ｃ１１とを含む。開口Ｃ１０は、円Ｃの同心円上にあり、かつ、円Ｃよりも小さな円である。開口Ｃ１０が円Ｃよりも小さいことによって、図１２（Ｂ）に示すように、突起部１１３ａは、第１部材１５１を突き上げることができる。この場合、リフト部１１３は、サセプタ１５０全体或いは第１部材１５１を持ち上げることができる。
切り欠き部Ｃ１１は、突起部１１３ａに対応して設けられており、開口Ｃ１０を部分的に円Ｃよりも広げている。これにより、図１２（Ａ）に示すように、突起部１１３ａは、第１部材１５１に接触することなく、第２部材１５２を突き上げることができる。この場合、リフト部１１３は、第２部材１５２とともに基板Ｗを持ち上げることができる。
図１３は、第２実施形態による第２部材１５２の構成の一例を示す平面図である。第２部材１５２は、図１３に示すように、開口ＯＰの形状に対応した形状を有する。第２部材１５２は、円Ｃよりも小さい略円形の基体１５２ａと、その基体１５２ａから突出する突出部１５２ｂとを備えている。基体１５２ａが開口Ｃ１０に嵌まり、突出部１５２ｂが切り欠き部Ｃ１１に嵌まる。これにより、第２部材１５２は、開口ＯＰの全体を塞ぐことができる。
図１２（Ａ）および図１２（Ｂ）に示すように、円Ｃは、サセプタ１５０を基板搭載面の上方から見たときに、第１および第２部材１５１、１５２の両方に重複する。例えば、円Ｃのうち第１部材１５１と重複する円弧を第１円弧Ｃ１とし、第２部材１５２と重複する円弧を第２円弧Ｃ２とする。この場合、サセプタ１５０が回転すると、第１および第２円弧Ｃ１、Ｃ２も、サセプタ１５０の回転にともなって円Ｃ上を移動する。従って、サセプタ１５０が回転すると、リフト部１１３の突起部１１３ａは、第１円弧Ｃ１の下と第２円弧Ｃ２の下とを交互に通過する。
リフト部１１３の突起部１１３ａが第１円弧Ｃ１にある場合には、リフト部１１３は、第１部材１５１に接触し、第1部材１５１又はサセプタ１５０全体を持ち上げる。この場合、搬送機構１２１は、第1部材１５１又はサセプタ１５０全体を搬送することができる。一方、リフト部１１３の突起部１１３ａが第２円弧Ｃ２にある場合には、リフト部１１３は、第２部材１５２に接触し、第２部材１５２を第１部材１５１から持ち上げる。この場合、搬送機構１２１は、基板Ｗを搬送することができる。従って、第２実施形態による装置１も、サセプタ１５０の位相を制御することによって、サセプタ１５０全体を搬送し、あるいは、基板Ｗのみを搬送することができる。その他、第２実施形態は、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
尚、上記実施形態では、リフト部１１３の突起部１１３ａは、３つ設けられている。しかし、突起部１１３ａは、４つ以上であってもよい。第１部材１５１の開口ＯＰおよび第２部材１５２の形状は、突起部１１３ａの数に合わせて変更すればよい。例えば、突起部１１３ａがｎ個（ｎは４以上の整数）ある場合、開口ＯＰは、ｎ角形とすればよい。あるいは、この場合、切り欠き部Ｃ１１および突出部１５２ｂの数は、ｎ個とすればよい。
また、開口ＯＰおよび第２部材１５２の形状も、上記実施形態におけるそれらの形状に限定されない。開口ＯＰおよび第２部材１５２の形状は、サセプタ１５０の停止位置を制御することによって、サセプタ１５０全体を搬送し、あるいは、基板Ｗのみを搬送することができる限りにおいて、任意の形状であってよい。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである
１・・・装置、１１０・・・成膜チャンバ、１２０・・・搬送室、１２１・・・搬送機構、１３０・・・サセプタ室、１４０・・・ロードロック、１１１・・・支持部、１１３・・・リフト部、１１５・・・ヒータ、１１７・・・ガス供給部、１１８・・・放射温度計、１１９・・・排気部、１５０・・・サセプタ、１５１・・・第１部材、１５２・・・第２部材、１６０・・・回転機構、１６５・・・駆動機構、１７０、１７２・・・コントローラ、Ｗ・・・基板

Claims (5)

  1. 処理チャンバと、
    前記処理チャンバ内において前記基板を支持可能なサセプタであって、中心部に開口を有する第１部材と前記開口を覆う第２部材とを含むサセプタと、
    前記処理チャンバ内において上部で前記サセプタを支持し前記サセプタを回転させる支持部と、
    前記支持部内に設けられ、前記第１部材及び前記第２部材の少なくともいずれかを昇降可能なリフト部とを備え、
    前記支持部は、前記サセプタが前記リフト部に対して所定の位相となるように回転させることができ、前記リフト部を上昇したとき、前記サセプタが第１位相で前記第１部材と接触し、前記サセプタが前記第１位相と異なる第２位相で前記第２部材と接触する、基板処理装置。
  2. 前記サセプタが前記第１位相のときに、前記リフト部により、前記第１部材、または、前記第１部材および第２部材が昇降され、
    前記サセプタが前記第２位相のときに、前記リフト部により、前記第２部材が昇降される、請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記リフト部は、前記サセプタの基板搭載面に対して略垂直方向に延伸し、前記サセプタの回転中心を中心とする回転対称に設けられる複数の突起部を含み、
    前記複数の突起部を前記略垂直方向に移動させることによって、前記第１部材および第２部材の少なくともいずれかを前記複数の突起部で持ち上げる、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
  4. 処理チャンバ内で中心部に開口を有する第１部材と前記開口を覆う第２部材とを含み支持部により支持されたサセプタ上に載置されて処理される基板を搬送する搬送方法であって、
    前記支持部内に配置されたリフト部に対して第１位相となるように前記サセプタを前記処理チャンバ内に搬入し、前記リフト部を上昇させることにより、前記サセプタを前記リフト部に載置し、前記リフト部を下降させることにより前記サセプタを前記支持部に載置し、
    前記リフト部に対して前記第１位相と異なる第２位相となるように、前記基板を前記処理チャンバ内に搬入し、前記リフト部とともに第２部材を上昇させることにより、前記基板を前記第２部材上に載置し、前記リフト部を下降させることにより前記基板および前記第２部材を前記第１部材に載置する、搬送方法。
  5. 処理チャンバ内において基板を支持可能なサセプタであって、
    中心部に開口を有する第１部材と、
    前記開口を覆う第２部材とを備え、
    前記サセプタの回転中心を中心とする所定径の円が、第１位相で前記第１部材と重複し、前記第１位相と異なる第２位相で前記第２部材と重複する、サセプタ。
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