JP5613083B2 - サセプタカバー、該サセプタカバーを備えた気相成長装置 - Google Patents
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Description
また、基板ホルダー74の下方には、基板80を加熱するためのヒーター81がリング状に配設され、サセプタ73の外周側にはリング状の排気通路82が設けられている。
サセプタカバー85は、サセプタ73が反応物で汚染されるのを防ぐ目的で設置されている。汚れたサセプタカバー85を反応炉から取り出して新たなサセプタカバー85を設置することで、パーティクル汚染の防止、かつ安定した成膜が可能である。
このような機能のサセプタカバー85は、図13に示すように、中央部に大開口部89を有するドーナツ状をしており、基板ホルダー74が配置される部分に開口部91が連続して円周方向に形成されている。
サセプタカバー85は、隣接する開口部91の間にある最も細くなった部位に切断部93を有し、該切断部93によって、内周側85aと外周側85bとが分離できるようになっている。
しかしながら、分割されたサセプタカバー85は自動搬送に適しておらず、サセプタカバー85をサセプタ73から取り外してパスボックスに自動搬送するのが難しい。
そのため、従来においては、サセプタカバー85を反応炉から取り出す際は、サセプタカバー85が設置されているサセプタ73ごとパスボックスへ搬送し、パスボックスを大気開放してサセプタ上のカバーを回収しなければならなかった。
しかしながら、この方法だと一度パスボックスを大気開放するので、サセプタ73を大気にさらしてしまうことになり好ましくない。
該サセプタカバーは、外形が円形であって、前記基板載置部に対応する部位に開口部が周方向に連続して設けられてなり、隣接する前記開口部の間の部位において内周側と外周側に2分割されてなり、
前記内周側と外周側とが、一方が他方に載置可能な厚み方向で段部となる係合部で係合されてなり、内周部側又は外周部側のいずれか一方を持ち上げると、他方も持ち上げられるように構成され、
前記係合部は、前記内周側に設けられて外周側に向かって突出する平面視で凸状となった凸部と前記外周側に設けられて前記凸部が嵌合可能な平面視で凹状となった凹部とを備えてなるか、または、前記外周側に設けられて内周側に向かって突出する平面視で凸状となった凸部と前記内周側に設けられて前記凸部が嵌合可能な平面視で凹状となった凹部とを備えてなることを特徴とするものである。
係合部に凸部と凹部を設けたことにより、サセプタカバーの搬送中に内周側と外周側がずれるのを防止することができる。
大開口部3の外径側には複数の開口部5が周方向に連続して形成されており、隣接する開口部5の境界部に係合部7を有し、該係合部7で内周側1aと外周側1bに分離可能に連結されている。
内周側1aと外周側1bを分割しているのは、熱応力の発生によってサセプタカバー1が変形したり、破断したりするのを防止するためである。
本実施の形態に係る気相成長装置17は、図3〜図9に示すように、チャンバー本体19と、該チャンバー本体19に設けられて前記チャンバー本体19を開閉するチャンバー蓋21とを有するチャンバー23と、該チャンバー23内に設置されて基板25が載置されるサセプタ27と、サセプタ27の上面を覆うサセプタカバー1と、該サセプタ27に対向配置される対向面部材29と、対向面部材29を保持して昇降可能に構成された対向面部材昇降機構31と、サセプタカバー1を保持して昇降可能に構成されたサセプタカバー保持装置33(図7〜図9参照)と、対向面部材29またはサセプタカバー1を載置する搬送板35を有すると共に搬送板35を保持して搬送する搬送装置37とを備えている。
本実施の形態の気相成長装置17においては、原料ガスを供給する原料ガス導入ノズル39は、チャンバー本体19側に設けられ、下方から上方に向かって原料ガスが流れるという構造になっている。
なお、図3において、搬送板35の一部が空中に浮いたように示されているが、これは搬送板35が後述する搬送ロボット41(図5参照)によって保持されて待機している状態を示したものである。
以下、気相成長装置17の主な構造を詳細に説明する。
チャンバー23は、全体形状が偏平円筒状をしており、下部側のチャンバー本体19と、チャンバー本体19を開閉するチャンバー蓋21とを備えている。
チャンバー本体19の中心部には、原料ガス導入ノズル39が設置され、サセプタ27に載置された基板25に原料ガスを供給できるようになっている。
チャンバー本体19の外周縁部は本体部フランジ43となっており、チャンバー蓋21の蓋部フランジ45と当接してチャンバー23を気密に閉止できるようになっている(図3参照)。
チャンバー本体19には、サセプタ27が公転(回転)可能に設置されており、サセプタ27における基板載置部47の下方には、基板25を加熱するためのヒーター49が設置されている。
サセプタ27は全体形状が円板状をしており、上述したように、チャンバー23内に公転可能に設置されている。サセプタ27には自転可能な複数の基板載置部47が設けられ、この基板載置部47に薄膜が形成される基板25が載置されている。
サセプタ27は、図示しない駆動機構によって全体が公転(回転)し、この公転に連動して基板載置部47が自転する機構になっている。
<サセプタカバー>
サセプタ27の上面には、図1、図2に示したサセプタカバー1が着脱可能に設置されている。図2(a)はサセプタカバー1を設置した状態であり、サセプタカバー1は図2(b)に示すように、上方に持ち上げることによって取り外すことができるようになっている。
対向面部材29は、ドーナツ板状をしており、その周縁部に段部51が形成されている。この段部51が対向面支持部材52に支持されることにより、対向面部材29は、サセプタ27との間に原料ガス流路53を形成するように設置される。
また、対向面部材29の中心部には、径方向中心に向かって突出する円弧状の係止片55が形成されている。
対向面部材昇降機構31は、対向面部材29に形成された係止片55に係合片56を係止することで対向面部材29を保持して図示しない駆動部によって昇降可能かつ回動可能に構成されている。
サセプタカバー保持装置33は、サセプタカバー1を保持できると共に保持した状態で昇降可能で、かつ保持の解除ができるように構成されている。サセプタカバー保持装置33の構成は種々のものが考えられるが、例えば真空チャックにより対象物を保持する真空吸着装置により構成することができる。
サセプタカバー保持装置33は、図5に示すように、グローブボックス57内に設置されている。なお、サセプタカバー保持装置33の設置位置は、比較的高い位置にあり、サセプタカバー保持装置33の下方にはチャンバー23から取り外されたサセプタ27を載置するスペースが確保されている。
搬送装置37は、図5に示すように、グローブボックス43内に設置された搬送ロボット41と、同じくグローブボックス43内に載置された搬送板35によって構成される。
搬送板35は円板からなり、搬送ロボット41によってその一部を保持されてグローブボックス57内を移動する。
また、搬送板35は、サセプタ27の上方に配置したときに、平面視でサセプタ27を覆い、対向面部材29あるいはサセプタカバー1から落下するゴミ(気相生成物の滓など)などを受け止めることができると共に対向面部材29あるいはサセプタカバー1を載置して搬送することができる。
気相成長装置17を使用して基板25に薄膜を成長させる場合、図3に示すように、基板載置部47に基板25を載置し、対向面部材29をサセプタ27に対向配置し、チャンバー蓋21を閉める。そして、サセプタ27を公転させると共に基板載置部47を自転させ、ヒーター49によって基板25を加熱し、この状態で原料ガスを流すことで基板25の表面に薄膜が成長する。
薄膜が形成された基板25が取り出されると、新しい基板25を基板載置部47にセットして、チャンバー蓋21を下降させて蓋を閉じて、上記と同様の動作を行う。
次にサセプタカバー1の交換方法を、図5〜図9に基づいて説明する。なお、図7〜図9は、チャンバー蓋21を上昇させ(図6参照)、サセプタ27を搬送ロボット41によってチャンバー23の外に取り出してサセプタカバー保持装置33の下方に載置した状態を図示している。
図7に示されるように、サセプタ27が所定の位置に載置されると、サセプタカバー保持装置33を下降させて、サセプタカバー1における外周側1bを吸着保持し、保持した状態で上昇させる(図8参照)。サセプタカバー1は、外周側1bと内周側1aが係合しているので、外周側1bを吸着保持して上昇させることで、全体を上昇させることができる。
サセプタカバー保持装置33を下降させ、サセプタカバー1を搬送板35に載置させた状態でサセプタカバー保持装置33の保持を解除してサセプタカバー1を搬送板35に載置する(図9参照)。このとき、サセプタ27の上方には搬送板35が配置されているので、サセプタカバー1の取外しの際にサセプタカバー1に付着しているゴミなどがサセプタ27に落下することがない。
その後、サセプタカバー1が載置された搬送板35を搬送ロボット41によってパスボックス59に搬送し、搬送されたサセプタカバー1を作業者によって取り出すと共に洗浄済みのサセプタカバー1を搬送板35に載置する。
次に、サセプタカバー保持装置33を下降させ、所定の位置において吸着保持を解除してサセプタカバー1をサセプタ27の上面に設置する(図7参照)。
また、サセプタカバー1は、外周部側を持ち上げると、内周側1aも持ち上げられるような係合部7によって係合されているので、外周側1bを保持することでサセプタカバー全体を保持できる。そのため、上記のようにサセプタカバー1のみの自動搬送が可能になり、サセプタを大気にさらすことなく自動搬送化が実現される。
さらに、サセプタカバー1における係合部7に凸部13と凹部15を設けたことにより、サセプタカバー1の搬送中に内周側1aと外周側1bがずれることがなくなる。
しかしながら、本発明のサセプタカバーはこれに限られるものではなく、図10、図11に示すように、内周側係合部7aに形成した下突出部9に外周側係合部7bに形成した上突出部11を載置するようにして、内周側1aを保持することでサセプタカバー1全体を保持できるようにしてもよい。
1a 内周側
1b 外周側
3 大開口部
5 開口部
7 係合部
7a 内周側係合部
7b 外周側係合部
9 下突出部
11 上突出部
13 凸部
15 凹部
17 気相成長装置
19 チャンバー本体
21 チャンバー蓋
23 チャンバー
25 基板
27 サセプタ
29 対向面部材
31 対向面部材昇降機構
33 サセプタカバー保持装置
35 搬送板
37 搬送装置
39 原料ガス導入ノズル
41 搬送ロボット
43 本体部フランジ
45 蓋部フランジ
47 基板載置部
49 ヒーター
51 段部
53 原料ガス流路
55 係止片
56 係合片
57 グローブボックス
59 パスボックス
61 真空ポンプ
63 窒素ガス供給管
70 気相成長装置
71 ガス導入管
72 チャンバー
73 サセプタ
74 基板ホルダー
75 反応室
77 チャンバー本体
78 チャンバー蓋
79 回転駆動軸
80 基板
81 ヒーター
82 排気通路
85 サセプタカバー
85a 内周側
85b 外周側
89 大開口部
91 開口部
93 切断部
Claims (2)
- チャンバー内に公転可能に設置されると共に、薄膜を堆積させる基板が自転可能に載置される複数の基板載置部を有するサセプタを備えた気相成長装置における前記サセプタに設置されるサセプタカバーであって、
該サセプタカバーは、外形が円形であって、前記基板載置部に対応する部位に開口部が周方向に連続して設けられてなり、隣接する前記開口部の間の部位において内周側と外周側に2分割されてなり、
前記内周側と外周側とが、一方が他方に載置可能な厚み方向で段部となる係合部で係合されてなり、内周部側又は外周部側のいずれか一方を持ち上げると、他方も持ち上げられるように構成され、
前記係合部は、前記内周側に設けられて外周側に向かって突出する平面視で凸状となった凸部と前記外周側に設けられて前記凸部が嵌合可能な平面視で凹状となった凹部とを備えてなるか、または、前記外周側に設けられて内周側に向かって突出する平面視で凸状となった凸部と前記内周側に設けられて前記凸部が嵌合可能な平面視で凹状となった凹部とを備えてなることを特徴とするサセプタカバー。 - 請求項1に記載のサセプタカバーを備えたことを特徴とする気相成長装置。
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