KR101650839B1 - 기상 성장 장치 - Google Patents

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다이요 닛산 가부시키가이샤
다이요 닛산 씨에스이 가부시키가이샤
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Abstract

외부기어와 내부기어를 자동적으로 맞물림 상태로 할 수 있는 자공전형의 기상 성장 장치로서, 원반형상의 서스셉터의 외주부 둘레방향으로 회전 가능하게 설치된 복수의 외부기어부재와, 그 외부기어부재에 맞물리는 내부기어를 구비한 링형상의 고정 내부기어부재의 적어도 어느 한쪽의 기어부재의 이 측면에, 두 기어부재가 비맞물림 상태의 위치로부터 맞물림 상태의 위치로 이동했을 때에, 다른쪽의 기어부재의 이 측면에 접촉하여 두 기어부재를 맞물림 상태로 가이드하기 위한 가이드 경사면을 설치한다.

Description

기상 성장 장치{VAPOR DEPOSITION DEVICE}
본 발명은, 기상 성장 장치에 관한 것으로, 자세하게는, 기판을 자공전 (rotating/revolving)시키면서 기판면에 반도체 박막을 기상 성장시키는 자공전형의 기상 성장 장치에 관한 것이다.
한번에 다수매의 기판에 기상 성장시키는 기상 성장 장치로서, 공전 서스셉터(revolution susceptor)의 외주부 둘레방향에 복수의 자전 서스셉터(rotation susceptor)를 배치하고, 그 자전 서스셉터의 외주부에 외부기어를 설치하고, 챔버내에 설치한 고정 내부기어와 상기 외부기어를 맞물리게 하는 것에 의해서 성막중의 기판을 자공전시키는 자공전형 기상 성장 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조.).
일본 공개특허공보 2007-243060호
상술한 바와 같은 자공전형의 기상 성장 장치에 있어서, 기판 교환 작업이나 보수 작업을 위해서 공전 서스셉터를 떼어내면, 고정 내부기어와 외부기어와의 맞물림이 벗어나기 때문에, 작업 후에 공전 서스셉터를 설치할 때에, 고정 내부기어와 외부기어를 수작업으로 소정 상태로 맞물리게 하지 않으면 안되고, 자전 서스셉터의 수가 많은 경우에는, 맞물림 상태를 확인하는 것만으로도 수고나 시간이 걸렸다. 또, 고정 내부기어와 외부기어가 비(非)맞물림 상태인 때에는 자전 서스셉터가 크게 기운 상태로 되고, 기어에 큰 힘이 작용해서 기어에 결함이 생길 우려도 있었다.
따라서 본 발명은, 외부기어와 내부기어를 자동적으로 맞물림 상태로 할 수 있는 자공전형의 기상 성장 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명의 기상 성장 장치의 제 1의 구성은, 챔버내에 회전 가능하게 설치된 원반형상의 서스셉터와, 그 서스셉터의 외주부 둘레방향으로 회전 가능하게 설치된 복수의 외부기어부재와, 그 외부기어부재에 맞물리는 내부기어를 구비한 링형상의 고정 내부기어부재를 구비한 자공전기구를 가지는 기상 성장 장치에 있어서, 상기 서스셉터 및 상기 내부기어부재의 적어도 어느 한쪽을, 상기 외부기어부재와 상기 내부기어부재가 서로 맞물리는 맞물림 상태의 위치와 두 기어부재가 회전축선 방향으로 이간한 비맞물림 상태의 위치에, 회전축선 방향으로 이동 가능하게 형성하는 동시에, 두 기어부재의 적어도 어느 한쪽의 기어부재의 이 측면(tooth side)에, 두 기어부재가 상기 비맞물림 상태의 위치로부터 상기 맞물림 상태의 위치로 이동했을 때에, 다른쪽의 기어부재의 이 측면에 접촉하여 두 기어부재를 상기 맞물림 상태로 가이드하기 위한 가이드 경사면을 설치하고 있다.
본 발명의 기상 성장 장치의 제 2의 구성은, 챔버내에 회전 가능하게 설치된 원반형상의 서스셉터와, 그 서스셉터의 외주부 둘레방향으로 회전 가능하게 설치된 복수의 외부기어부재와, 그 외부기어부재에 맞물리는 내부기어를 구비한 링형상의 고정 내부기어부재를 구비한 자공전기구를 가지는 기상 성장 장치에 있어서, 상기 서스셉터를 지지해서 회전시키는 축부재의 상면과 서스셉터의 중앙부 하면과의 사이에 상하 한 쌍의 서스셉터 높이 조절부재가 대향해서 설치되고, 그 서스셉터 높이 조절부재는, 각 서스셉터 높이 조절부재의 대향면에, 대향하는 서스셉터 높이 조절부재를 향해서 돌출하는 돌출면이 둘레방향에 각각 형성되고, 돌출면끼리를 접촉시켰을 때에 상기 서스셉터를 성막시보다 높은 위치로 지지하여 상기 외부기어부재와 상기 내부기어부재가 맞물린 상태로 되고, 돌출 치수가 작은 돌출면끼리를 접촉시켰을 때에 상기 서스셉터를 성막시의 위치로 지지하여 상기 외부기어부재와 상기 내부기어부재가 소정의 맞물림 상태로 되도록 형성되어 있다.
본 발명의 기상 성장 장치의 제 3의 구성은, 챔버내에 회전 가능하게 설치된 원반형상의 서스셉터와, 그 서스셉터의 외주부 둘레방향으로 회전 가능하게 설치된 복수의 외부기어부재와, 그 외부기어부재에 맞물리는 내부기어를 구비한 링형상의 고정 내부기어부재를 구비한 자공전기구를 가지는 기상 성장 장치에 있어서, 상기 서스셉터 및 상기 내부기어부재의 적어도 어느 한쪽을, 상기 외부기어부재와 상기 내부기어부재가 서로 맞물리는 맞물림 상태의 위치와 두 기어부재가 회전축선 방향으로 이간한 비맞물림 상태의 위치에, 회전축선 방향으로 이동 가능하게 형성하는 동시에, 두 기어부재의 적어도 어느 한쪽의 기어부재의 이 측면에, 두 기어부재가 상기 비맞물림 상태의 위치로부터 상기 맞물림 상태의 위치로 이동했을 때에, 다른쪽의 기어부재의 이 측면에 접촉하여 두 기어부재를 상기 맞물림 상태로 가이드하기 위한 가이드 경사면을 설치하고, 상기 서스셉터를 지지해서 회전시키는 축부재의 상면과 서스셉터의 중앙부 하면과의 사이에 상하 한 쌍의 서스셉터 높이 조절부재가 대향해서 설치되고, 그 서스셉터 높이 조절부재는, 각 서스셉터 높이 조절부재의 대향면에, 돌출 치수가 다른 돌출면이 둘레방향에 각각 형성되고, 돌출 치수가 큰 돌출면끼리를 접촉시켰을 때에 상기 서스셉터를 성막시보다 높은 위치로 지지하여 상기 외부기어부재와 상기 내부기어부재가 상기 가이드 경사면에서 맞물린 상태로 되며, 돌출 치수가 큰 돌출면과 돌출 치수가 작은 돌출면을 접촉시켰을 때에 상기 서스셉터를 성막시의 위치로 지지하여 상기 외부기어부재와 상기 내부기어부재가 소정의 맞물림 상태로 되도록 형성되어 있다.
본 발명의 기상 성장 장치의 제 1의 구성에 의하면, 서스셉터를 설치할 때에, 외부기어부재와 내부기어부재가 비맞물림 상태의 위치로부터 맞물림 상태의 위치로 이동할 때에, 가이드 경사면에 의해서 두 기어부재를 맞물림 상태로 가이드할 수 있다. 통상은, 서스셉터에 대해서 자유 회전 상태로 설치되어 있는 외부기어부재가 어느 방향으로 조금 회동(回動)하는 것만으로, 두 기어부재가 맞물림 상태로 확실히 가이드된다. 따라서, 수작업에 따른 맞물림작업을 해소하여 서스셉터의 탈착을 자동화하는 것도 가능하게 된다.
본 발명의 기상 성장 장치의 제 2의 구성에 의하면, 서스셉터를 설치할 때에, 서스셉터 높이 조절부재로 서스셉터를 성막시보다 높은 위치로 지지한 상태로 하는 것에 의해, 외부기어부재와 내부기어부재가 비맞물림 상태로 되어 있어도 외부기어부재가 크게 기우는 일은 없고, 기어에 결함이 생기는 일이 없어진다. 서스셉터를 성막시보다 높은 위치로 지지한 상태로 축부재에 의해 서스셉터를 회전시키는 것에 의해, 외부기어부재와 내부기어부재가 비맞물림 상태로부터 맞물림 상태로 되기 때문에, 서스셉터 높이 조절부재로 서스셉터를 성막시의 위치로 지지한 상태로 하는 것에 의해, 외부기어부재와 내부기어부재를 소정의 맞물림 상태로 할 수 있는 동시에, 챔버내에 있어서의 서스셉터의 위치를 소정의 높이로 할 수 있다.
본 발명의 기상 성장 장치의 제 3의 구성에 의하면, 기어에 결함이 생기는 것을 보다 확실히 방지할 수 있는 동시에, 외부기어부재와 내부기어부재를 비맞물림 상태로부터 맞물림 상태로의 이행을 보다 확실하게 행할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 기상 성장 장치의 제 1 형태예를 나타내는 단면 정면도이다.
도 2는, 서스셉터와 외부기어부재가 상대적으로 회전축선 방향으로 이동한 상태를 나타내는 주요부의 단면 정면도이다.
도 3은, 기어부재의 이 측면에 설치한 가이드 경사면의 1 형상예를 나타내는 평면도이다.
도 4는, 마찬가지로 기어부재의 이(tooth) 부분을 나타내는 정면도이다.
도 5는, 도 3의 V-V 단면도이다.
도 6은, 기어부재의 이 측면에 설치한 가이드 경사면의 다른 형상예를 나타내는 평면도이다.
도 7은, 마찬가지로 기어부재의 이 부분을 나타내는 정면도이다.
도 8은, 도 6의 Ⅷ-Ⅷ 단면도이다.
도 9는, 본 발명의 기상 성장 장치의 제 2 형태예를 나타내는 단면 정면도이다.
도 10은, 서스셉터 높이 조절부재를 나타내는 단면 정면도이다.
도 11은, 축부재의 상면에 설치된 서스셉터 높이 조절부재의 평면도이다.
도 12는, 서스셉터의 중앙부 하면에 설치한 서스셉터 높이 조절부재의 바닥면도이다.
도 13은, 서스셉터 높이 조절부재에 의해 서스셉터를 성막시보다 높은 위치로 지지한 상태를 나타내는 설명도이다.
도 14는, 서스셉터 높이 조절부재에 의해 서스셉터를 성막시의 위치로 지지한 상태를 나타내는 설명도이다.
도 1 내지 도 8에 도시하는 기상 성장 장치는, 본 발명의 제 1 형태예를 나타내는 것이다. 이 기상 성장 장치는, 챔버(11)내에 원반형상의 서스셉터(12)를 회전 가능하게 설치하는 동시에, 그 서스셉터(12)의 외주부 둘레방향에 형성된 복수의 원형 개구(12a)내에 각각 설치된 링형상의 베어링부재(13)와, 각 베어링부재 (13)상에 복수의 전동부재(rolling member)(볼)(13a)를 개재하여 각각 회전 가능하게 재치된 외부기어부재(자전 서스셉터)(14)와, 그 외부기어부재(14)에 맞물리는 링형상의 고정 내부기어부재(15)와, 상기 외부기어부재(14)의 표면에 유지된 기판 (16)을 상기 서스셉터(12)의 이면측으로부터 가열하는 가열수단(히터)(17)과, 상기 기판(16)의 표면에 평행한 방향으로 원료 가스를 이끄는 플로우 채널(18)을 구비하고 있다.
상기 서스셉터(12)의 중앙 하부에는, 그 서스셉터(12)를 회전시키기 위한 축부재(19)가 설치되어 있으며, 상기 플로우 채널(18)의 중앙 상부에는, 플로우 채널 (18)내에 원료 가스를 도입하는 가스 도입부(20)가 설치되고, 플로우 채널(18)의 외주에는, 복수의 가스 배출부(21)가 설치되어 있다.
베어링부재(13) 및 외부기어부재(14)를 조립하여 외부기어부재(14)에 기판 (16)을 유지한 상태에서, 베어링부재(13)의 하면 및 외부기어부재(14)의 하면과 서스셉터(12)의 하면이 같은 평면이 되고, 외부기어부재(14)의 외주부 상면 및 기판(16)의 상면과 서스셉터(12)의 상면이 같은 평면이 되도록 형성되어 있다.
서스셉터(12)와 고정 내부기어부재(15)는, 어느 한쪽 또는 쌍방이 회전축선 방향(상하 방향)으로 이동 가능하게 설치되어 있으며, 기판 교환 작업이나 보수 작업 등의 때에는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 베어링부재(13) 및 외부기어부재(14)가 서스셉터(12)와 함께 고정 내부기어부재(15)의 상방에 떨어진 위치가 되고, 외부기어부재(14)의 외부기어(14a)와 고정 내부기어부재(15)의 내부기어(15a)는, 도 1에 도시하는 맞물림 상태의 위치로부터 도 2에 도시하는 비맞물림 상태의 위치로 된다.
기판 교환 작업이나 보수 작업 등을 끝낸 후, 서스셉터(12)와 고정 내부기어부재(15)를 조립할 때에, 비맞물림 상태의 외부기어부재(14)의 외부기어(14a)와 고정 내부기어부재(15)의 내부기어(15a)를 맞물림 상태로 하기 위해, 외부기어(14a) 및 내부기어(15a)의 적어도 어느 한쪽의 기어부재의 이 측면에, 다른쪽의 기어부재의 이 측면에 접촉시켜서 두 기어부재를 상기 맞물림 상태로 가이드하기 위한 가이드 경사면을 설치하고 있다.
도 3 내지 도 5에 도시하는 가이드 경사면(31)은, 기어부재(32)의 이 (tooth)(33)의 한쪽의 측면을 산형태의 경사면으로 한 것으로서, 이러한 가이드 경사면(31)을 외부기어부재(14)의 외부기어(14a)와 고정 내부기어부재(15)의 내부기어(15a)와의 대향 측면으로 각각 설치하여 두는 것에 의해, 도 2에 도시하는 비맞물림 상태의 위치로부터 도 1에 도시하는 맞물림 상태의 위치로 이동할 때에, 양자의 이의 위치가 어긋나 있던 경우는, 양기어의 이 측면에 설치한 가이드 경사면(31)끼리가 접촉한 상태로 된다. 이때, 고정 내부기어부재(15)가 챔버(11)에 고정되어 있으며, 외부기어부재(14)가 베어링부재(13)에 의해 서스셉터(12)에 자유 회전이 가능한 상태로 설치되어 있기 때문에, 외부기어부재(14)의 외부기어(14a)가 가이드 경사면(31)으로 가이드되는 것에 의해서 외부기어부재(14)가 조금 회동하는 것에 따라, 외부기어(14a)의 이가 내부기어(15a)의 이 사이로 들어가서, 외부기어(14a)와 내부기어(15a)가 소정의 맞물림 상태로 된다.
또, 도 6 내지 도 8에 도시하는 가이드 경사면(41)은, 기어부재(42)의 이(43)의 한쪽의 측면을 전체적으로 경사면으로 한 것으로서, 대향하는 외부기어(14a)와 내부기어(15a)에는, 양자의 접촉시에 동일 방향으로 경사지는 가이드 경사면(41)을 각각 설치해 둔다. 이것에 의해, 가이드 경사면(41)끼리가 접촉했을 때에, 두 가이드 경사면(41)의 경사를 따라서 외부기어(14a)가 이동하도록 외부기어부재(14)가 조금 회동하여, 외부기어(14a)의 이가 내부기어(15a)의 이 사이에 들어가서 두 기어(14a, 15a)가 소정의 맞물림 상태로 된다.
이와 같이, 비맞물림 상태의 기어의 이를 맞물림 상태로 가이드하기 위한 가이드 경사면(31) 또는 가이드 경사면(41)을 설치해 두는 것에 의해, 베어링부재(13) 및 외부기어부재(14)를 장착한 서스셉터(12)와 고정 내부기어부재(15)를 조립할 때에, 외부기어(14a)의 이와 내부기어(15a)의 이가 어긋난 비맞물림 상태로 되어 있어도, 가이드 경사면에 의해서 외부기어(14a)의 이와 내부기어(15a)의 이를 자동적으로, 또한, 확실히 소정의 맞물림 상태로 할 수 있다. 또, 서스셉터(12)를 적당한 속도로 회전시키면서 고정 내부기어부재(15)를 조립하는 것에 의해, 두 기어(14a, 15a)의 맞물림을 보다 원활하게 행할 수 있다. 서스셉터(12)를 회전시키기에 있어서는, 예를 들면, 성막시의 회전 속도보다 늦은 회전 속도로 2∼3회전 정도 회전시켜도 좋으며, 한방향만 회전시켜도 좋다.
한편, 각 구성 부재의 형상이나 조합은, 기상 성장 장치의 크기나 한번에 처리하는 기판의 매수, 기판의 크기, 원료 가스의 종류 등에 따라서 적절히 설정할 수 있으며, 챔버의 개폐 기구나 서스셉터의 반송 기구는 임의이다. 또, 기어 상태에 따라서는, 가이드 경사면을 어느 한쪽의 이의 측면에 설치하는 것만으로도 좋고, 가이드 경사면은 곡면이어도 좋다.
도 9 내지 도 14에 도시하는 기상 성장 장치는, 본 발명의 제 2 형태예를 나타내는 것이다. 한편, 이하의 설명에 있어서, 상기 제 1 형태예에 나타낸 기상 성장 장치의 구성요소와 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다.
본 형태예에 나타내는 기상 성장 장치는, 기본적으로는, 상기 제 1 형태예에 나타낸 기상 성장 장치와 동일한 구성을 가지고 있다. 챔버(11)내에 회전 가능하게 설치되는 원반형상의 서스셉터(12)는, 축부재(19)의 상면과 서스셉터(12)의 중앙부 하면에 각각 설치된 석영제의 상하 한 쌍의 서스셉터 높이 조절부재(51, 61)를 개재시켜서 축부재(19)에 지지되어 있다.
축부재(19)의 상면에 설치한 하부 서스셉터 높이 조절부재(51)는, 상면 외주부의 둘레방향에, 대향하는 상부 서스셉터 높이 조절부재(61)를 향해서 상방에 돌출한 3개의 돌출부(52)와, 각 돌출부(52)의 사이에 형성되는 3개의 오목부(53)를 교대로 3조 형성한 계단형상 요철부(54)가 120도 간격으로 설치되어 있다. 또, 계단형상 요철부(54)의 내주측에는, 상부 서스셉터 높이 조절부재(61)를 향해서 상방에 돌출된 링형상 돌출부(55)가 형성되고, 링형상 돌출부(55)의 내주측에는, 하부 서스셉터 높이 조절부재(51)를 축부재(19)의 상면에 설치하기 위한 8개의 비스(screw)(56)를 삽입통과하는 비스구멍(57)이 둘레방향의 8개소에 등간격으로 형성되어 있다. 하부 서스셉터 높이 조절부재(51)는 석영제이며, 축부재(19)는 카본제이다. 이와 같이, 다른 재질의 부재끼리를 접합하기 위해서, 양자를 기계적으로 접합하고 있다.
한편, 서스셉터(12)의 중앙부 하면에 설치한 상부 서스셉터 높이 조절부재(61)는, 상기 링형상 돌출부(55)의 바깥지름에 대응한 안지름을 가지는 원형 개구부(62)가 중앙부에 형성되고, 그 원형 개구부(62)의 외주 상면에, 서스셉터(12)의 중앙부 하면에 형성한 끼워맞춤 오목부(12b)의 안지름에 대응한 바깥지름을 가지는 링형상의 끼워맞춤 돌출부(63)가 상방을 향해서 돌출하여 형성되어 있다. 이 끼워맞춤 돌출부(63)의 이면에는, 상기 하부 서스셉터 높이 조절부재(51)의 돌출부(52) 및 오목부(53)에 대응하는 계단형상 요철부(64)가 형성되어 있다. 게다가, 계단형상 요철부(64)의 외주에는, 상기 하부 서스셉터 높이 조절부재(51)의 바깥지름에 대응한 안지름을 가지는 링형상 돌출부(65)가 하방을 향해서 돌출하여 형성되고, 그 링형상 돌출부(65)의 외주에 상부 서스셉터 높이 조절부재(61)를 서스셉터(12)의 중앙부 하면에 설치하기 위한 플랜지(66)가 설치되어 있다. 상부 서스셉터 높이 조절부재(61)는 석영제이며, 서스셉터(12)는 SiC 코트된 카본제이다. 이와 같이, 다른 재질의 부재끼리를 접합하기 위해서, 상부 서스셉터 높이 조절부재(61)에 플랜지(66)을 설치하고, 예를 들면, 도시하지 않는 비스 구멍과 비스를 이용하여 기계적으로 접합하고 있다.
상부 서스셉터 높이 조절부재(61)의 상기 계단형상 요철부(64)는, 둘레방향에 소정간격으로 형성된 오목부(67)와, 하부 서스셉터 높이 조절부재(51)를 향해서 하방으로 2단계로 돌출된 제 1 돌출부(68a) 및 제 2 돌출부(68b)를 가지는 계단형상의 돌출부(68)와, 그 돌출부(68)보다도 하방으로 돌출된 회전 멈춤 볼록부(69)가 둘레방향에 120도 간격으로 3조 설치되어 있다.
상부 서스셉터 높이 조절부재(61)의 오목부(67)의 크기는, 하부 서스셉터 높이 조절부재(51)의 상기 돌출부(52)를 수용할 수 있는 크기를 가지고 있으며, 하부 서스셉터 높이 조절부재(51)의 오목부(53)의 크기는, 상부 서스셉터 높이 조절부재(61)의 돌출부(68) 및 회전 멈춤 볼록부(69)를 수용할 수 있는 크기를 가지고 있다.
상기 돌출부(68)에 있어서의 제 1 돌출부(68a) 및 제 2 돌출부(68b)의 돌출 높이는, 상기 외부기어부재(14) 및 상기 고정 내부기어부재(15)의 두께나 상기 가이드 경사면의 유무에 따라서 적절한 높이로 설정되어 있다. 또, 각 돌출부(52, 68a, 68b) 및 회전 멈춤 볼록부(69)는, 축부재(19)의 상면에 서스셉터 높이 조절부재(51, 61)를 개재시켜서 서스셉터(12)를 재치한 상태로 축부재(19)를 정방향(성막시의 회전 방향)으로 회전시켰을 때에, 각 돌출부(52, 68a, 68b) 및 회전 멈춤 볼록부(69)의 세움부(단차부)끼리가 접촉하여 축부재(19)의 회전을 서스셉터(12)에 전달하는 기능을 가지고 있다.
서스셉터(12)를 떼어내서 기판 교환 작업이나 보수 작업 등을 끝낸 후, 서스셉터(12)를 축부재(19)의 위에 세트할 때에는, 도 13에 도시하는 바와 같이, 하부 서스셉터 높이 조절부재(51)의 돌출부(52)의 선단면과, 상부 서스셉터 높이 조절부재(61)의 돌출부(68)의 선단면, 본 형태예에서는 제 1 돌출부(68a) 및 제 2 돌출부(68b)의 어느 한쪽의 선단면을 접촉시킨 상태로 한다. 이와 같이 두 돌출부(52, 68)의 선단면끼리를 접촉시키는 것에 의해, 축부재(19)에 대해서 서스셉터(12)가 성막시의 높이보다 높은 위치로 지지된 상태가 된다.
이와 같이, 서스셉터(12)를 성막시의 높이보다 높은 위치로 지지하는 것에 의해, 서스셉터(12)의 외주부에 위치하는 외부기어부재(자전 서스셉터)(14)가 고정 내부기어부재(15)보다 높은 위치로 되고, 외부기어부재(14)의 하부와 고정 내부기어부재(15)의 상부가 조금 맞물린 상태, 예를 들면 1∼2mm 맞물린 상태로 할 수 있다. 따라서, 외부기어부재(14)와 내부기어부재(15)가 비맞물림 상태로, 외부기어부재(14)의 외부기어(14a)가 내부기어부재(15)의 내부기어(15a)의 위에 얹힌 상태로 되어 있어도, 외부기어부재(14)가 크게 기우는 일은 없고, 기어에 결함이 생기는 일이 없어진다.
게다가, 외부기어부재(14)와 내부기어부재(15)가 비맞물림 상태로 되어 있어도, 서스셉터(12)를 성막시보다 높은 위치로 지지한 상태로 축부재(19)를 정회전시키면, 상술한 바와 같이 두 돌출부(52, 68)의 세움부끼리가 접촉하고 축부재(19)의 회전이 서스셉터(12)에 전달되어, 서스셉터(12)의 회전에 따라서 외부기어부재(14)가 고정 내부기어부재(15)의 내주측을 이동하기 때문에, 외부기어(14a)와 내부기어(15a)가 맞물리는 위치로 되면, 내부기어(15a)의 위에 얹힌 상태로 되어 있던 외부기어(14a)가 내부기어(15a)와 맞물려서 도 13에 도시하는 상태로 된다.
따라서, 서스셉터(12)를 축부재(19)의 위에 세트한 후, 서스셉터(12)를 회전시키는 것에 의해, 예를 들면, 성막시의 회전 속도보다 늦은 회전 속도로 1회전 정도 회전시키는 것에 의해, 내부기어(15a)의 위에 얹힌 상태로 되어 있던 외부기어(14a)의 이가 내부기어(15a)의 이의 사이에 빠져들어가서, 외부기어부재(14)와 내부기어부재(15)가 맞물린 상태가 될 수 있다.
외부기어부재(14)와 내부기어부재(15)가 맞물림 상태로 된 후, 축부재(19)를 역방향으로 회전시키면, 서스셉터 높이 조절부재(51, 61)에는 역방향으로의 회전 멈춤으로 되는 돌출부나 회전 멈춤 볼록부가 설치되지 않기 때문에, 서스셉터(12)가 거의 회전하지 않는 상태로 축부재(19)가 역방향으로 회전한다. 이것에 의해, 도 14에 도시하는 바와 같이, 하부 서스셉터 높이 조절부재(51)의 돌출부(52)가 상부 서스셉터 높이 조절부재(61)의 오목부(67)에 수용되는 동시에, 상부 서스셉터 높이 조절부재(61)의 돌출부(68) 및 회전 멈춤 볼록부(69)가 하부 서스셉터 높이 조절부재(51)의 오목부(53)에 수용된 상태가 된다.
이와 같이 각 돌출부(68, 52)를 각 오목부(53, 67)에 각각 수용하는 것에 의해, 서스셉터(12)는, 성막시의 높이에 대응한 위치로 지지된 상태가 되며, 고정 내부기어부재(15)에 대해서 외부기어부재(14)가 하강하는 것에 의해, 외부기어부재(14)와 고정 내부기어부재(15)가, 소정의 성막시의 맞물림 상태가 된다.
또, 상기 제 1 형태예로 나타낸 가이드 경사면이 설치되어 있을 때에는, 서스셉터(12)를 성막시보다 높은 위치로 지지한 때에 외부기어부재(14)와 고정 내부기어부재(15)가 가이드 경사면의 부분에서 맞물리도록 서스셉터(12)의 높이를 설정하는 것에 의해, 외부기어부재(14)와 고정 내부기어부재(15)를 보다 확실히 맞물림 상태로 할 수 있다.
한편, 돌출부는 1단만으로도 좋고, 회전 멈춤 볼록부는 상하의 서스셉터 높이 조절부재의 어느 하나에 설치하면 좋다.
11 : 챔버
12 : 서스셉터
12a : 원형개구
12b : 끼워맞춤 오목부
13 : 베어링부재
13a : 전동부재
14 : 외부기어부재
14a : 외부기어
15 : 고정 내부기어부재
15a : 내부기어
16 : 기판
17 : 가열수단
18 : 플로우 채널
19 : 축부재
20 : 가스 도입부
21 : 가스 배출부
31, 41 : 가이드 경사면
32, 42 : 기어부재
33, 43 : 이(tooth)
51 : 하부 서스셉터 높이 조절부재
52 : 돌출부
53 : 오목부
54 : 계단형상 요철부
55 : 링형상 돌출부
56 : 비스
57 : 비스구멍
61 : 상부 서스셉터 높이 조절부재
62 : 원형 개구부
63 : 끼워맞춤 돌출부
64 : 계단형상 요철부
65 : 링형상 돌출부
66 : 플랜지
67 : 오목부
68 : 돌출부
68a : 제 1 돌출부
68b : 제 2 돌출부
69 : 회전 멈춤 볼록부

Claims (3)

  1. 챔버(11) 내에서 회전 가능하게 축부재(19)에 설치된 원반형상의 서스셉터(12)와, 그 서스셉터의 외주부 둘레방향에 회전 가능하게 설치되며 기판(16)이 유지되는 복수의 외부기어부재(14)와, 그 외부기어부재에 맞물리는 내부기어(15a)를 구비한 링형상의 고정 내부기어부재(15)를 구비한 자공전기구를 가지는 기상 성장 장치에 있어서,
    상기 서스셉터 및 상기 내부기어부재의 적어도 어느 한쪽을, 상기 외부기어부재와 상기 내부기어부재가 서로 맞물리는 맞물림 상태의 위치와 두 기어부재가 상기 축부재의 길이 방향으로 이간한 비맞물림 상태의 위치에서, 상기 축부재의 길이 방향으로 이동 가능하게 형성하는 동시에,
    두 기어부재의 적어도 어느 한쪽의 기어부재의 이 측면(tooth side)에, 두 기어부재가 상기 비맞물림 상태의 위치로부터 상기 맞물림 상태의 위치로 이동했을 때에, 다른쪽의 기어부재의 이 측면에 접촉하여 두 기어부재를 상기 맞물림 상태로 가이드하기 위한 가이드 경사면(31, 41)을 설치한 기상 성장 장치.
  2. 챔버(11) 내에서 회전 가능하게 축부재(19)에 설치된 원반형상의 서스셉터(12)와, 그 서스셉터의 외주부 둘레방향에 회전 가능하게 설치되며 기판(16)이 유지되는 복수의 외부기어부재(14)와, 그 외부기어부재에 맞물리는 내부기어(15a)를 구비한 링형상의 고정 내부기어부재(15)를 구비한 자공전기구를 가지는 기상 성장 장치에 있어서,
    상기 서스셉터를 지지해서 회전시키는 상기 축부재의 상면과 서스셉터의 중앙부 하면과의 사이에 상하 한 쌍의 서스셉터 높이 조절부재(51, 61)가 대향해서 설치되고, 그 서스셉터 높이 조절부재는, 각 서스셉터 높이 조절부재의 대향면의 둘레방향에, 대향하는 서스셉터 높이 조절부재를 향해서 돌출하는 돌출부(52, 68)와 그 돌출부의 사이에 형성되는 오목부(53, 67)를 교대로 복수조 형성하고,
    상기 한 쌍의 서스셉터 높이 조절부재의 돌출부(52, 68) 선단면끼리를 접촉시켰을 때에 상기 서스셉터를 성막시보다 높은 위치로 지지하여 상기 외부기어부재와 상기 내부기어부재가 조금 맞물려진 상태로 하고, 상기 한 쌍의 서스셉터 높이 조절부재의 돌출부(52, 68)를 상기 오목부(67, 53) 내에 위치시켰을 때에 상기 서스셉터를 성막시의 위치로 지지하여 상기 외부기어부재와 상기 내부기어부재가 소정의 맞물림 상태로 되는 기상 성장 장치.
  3. 챔버(11) 내에서 회전 가능하게 축부재(19)에 설치된 원반형상의 서스셉터(12)와, 그 서스셉터의 외주부 둘레방향에 회전 가능하게 설치되며 기판(16)이 유지되는 복수의 외부기어부재(14)와, 그 외부기어부재에 맞물리는 내부기어(15a)를 구비한 링형상의 고정 내부기어부재(15)를 구비한 자공전기구를 가지는 기상 성장 장치에 있어서,
    상기 서스셉터 및 상기 내부기어부재의 적어도 어느 한쪽을, 상기 외부기어부재와 상기 내부기어부재가 서로 맞물리는 맞물림 상태의 위치와 두 기어부재가 상기 축부재의 길이 방향으로 이간한 비맞물림 상태의 위치에서, 상기 축부재의 길이 방향으로 이동 가능하게 형성하는 동시에,
    두 기어부재의 적어도 어느 한쪽의 기어부재의 이 측면(tooth side)에, 두 기어부재가 상기 비맞물림 상태의 위치로부터 상기 맞물림 상태의 위치로 이동했을 때에, 다른쪽의 기어부재의 이 측면(tooth side)에 접촉하여 두 기어부재를 상기 맞물림 상태로 가이드하기 위한 가이드 경사면(31, 41)을 설치하고,
    상기 서스셉터를 지지해서 회전시키는 상기 축부재의 상면과 서스셉터의 중앙부 하면과의 사이에 상하 한 쌍의 서스셉터 높이 조절부재(51, 61)가 대향해서 설치되고, 그 서스셉터 높이 조절부재는, 각 서스셉터 높이 조절부재의 대향면의 둘레방향에, 대향하는 서스셉터 높이 조절부재를 향해서 돌출하는 돌출부(52, 68)와 그 돌출부의 사이에 형성되는 오목부(53, 67)를 교대로 복수조 형성하고, 상기 한 쌍의 서스셉터 높이 조절부재의 돌출부(52, 68) 선단면끼리를 접촉시켰을 때에 상기 서스셉터를 성막시보다 높은 위치로 지지하여 상기 외부기어부재와 상기 내부기어부재가 상기 가이드 경사면에서 맞물려진 상태로 하고, 상기 한 쌍의 서스셉터 높이 조절부재의 돌출부(52, 68)를 상기 오목부(67, 53) 내에 위치시켰을 때에 상기 서스셉터를 성막시의 위치로 지지하여 상기 외부기어부재와 상기 내부기어부재가 소정의 맞물림 상태로 되는 기상 성장 장치.
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