KR102694811B1 - 기상 성장 장치 - Google Patents

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Abstract

기상 성장 장치(1)를 평면으로부터 본 경우에, 웨이퍼(WF)에 대한 캐리어(C)의 회전 방향의 위치의 어긋남을 보정할 수 있는 기상 성장 장치(1)를 제공한다. 기상 성장 장치(1)는, 캐리어(C)를 지지하는 홀더(17)가 형성되어 있는 로드록실(13)을 구비하고, 캐리어(C)와 홀더(17)에는, 기상 성장 장치(1)를 평면으로부터 본 경우에 캐리어(C)의 회전 방향의 위치를 보정하는 보정 기구를 형성한다.

Description

기상 성장 장치
본 발명은, 에피택셜 웨이퍼의 제조 등에 이용되는 기상 성장 장치에 관한 것이다.
기판 상에 막을 퇴적하기 위한 멀티 챔버 처리 시스템의 로드록 챔버(load-lock chamber)에 있어서, 위치 맞춤링 및 위치 맞춤핀 등의 위치 결정 기구를 이용하여, 기판을 이송하기 위한 캐리어에 대하여 기판의 위치를 맞추는 것이 알려져 있다(특허문헌 1).
미국특허 제9,929,029호 명세서
상기 위치 결정 기구는, 기상 성장 장치를 평면으로부터 본 경우에, 기판(웨이퍼)에 대한 캐리어의 상하 및 좌우 방향의 위치를 기준으로 하는 위치에 맞추지만, 웨이퍼의 회전 방향의 위치는 보정하지 않는다. 균일한 막을 웨이퍼에 퇴적하기 위해, 웨이퍼의 회전 방향에 있어서 주기적으로 변화하는 형상을 캐리어가 갖는 경우에, 웨이퍼에 대한 캐리어의 회전 방향의 위치가 맞지 않으면, 처리된 웨이퍼의 품질에 악영향을 미친다. 그러나, 상기 종래 기술에는, 기상 성장 장치를 평면으로부터 본 경우에, 웨이퍼에 대한 캐리어의 회전 방향의 위치를 보정하는 것에 대해서는 아무 것도 개시하고 있지 않다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 기상 성장 장치를 평면으로부터 본 경우에, 웨이퍼에 대한 캐리어의 회전 방향의 위치의 어긋남을 보정할 수 있는 기상 성장 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은, 웨이퍼를 지지하는 링 형상의 캐리어를 이용하여, 상기 웨이퍼에 CVD막을 형성하는 기상 성장 장치로서,
상기 캐리어를 지지하는 홀더가 형성되어 있는 로드록실을 구비하고,
상기 캐리어와 상기 홀더에는, 상기 웨이퍼의 원주 방향을 따르는 상기 캐리어의 회전 방향의 위치를 보정하는 보정 기구가 형성되어 있는, 기상 성장 장치이다.
본 발명에 있어서, 상기 보정 기구는, 상기 캐리어의 시계 방향의 회전 및 반시계 방향의 회전을 규제하는 한 쌍의 보정 기구를 포함하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 보정 기구는, 장치를 평면으로부터 본 경우에, 상기 캐리어의 상하 방향 및 좌우 방향의 위치를 보정하는 보정 기구를 포함하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 보정 기구는, 상기 캐리어에 형성된 제1 계합부(係合部)와, 상기 홀더에 형성된 제2 계합부를 포함하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 계합부는, 상기 제1 계합부와 계합하는 계합면과, 상기 홀더에 대하여 상기 캐리어를 상대적으로 회전시키는 회전면과, 상기 홀더에 대한 상기 캐리어의 보정 위치를 결정하는 위치 결정면을 구비하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 계합부는, 상기 제2 계합부와 계합하는 계합면과, 상기 홀더에 대하여 상기 캐리어를 상대적으로 회전시키는 회전면과, 상기 홀더에 대한 상기 캐리어의 보정 위치를 결정하는 위치 결정면을 구비하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 계합면과 상기 회전면은, 동일한 면인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 홀더는, 적어도 2개의 상기 캐리어를 상하로 지지하는 홀더이고, 최상단의 홀더에는 상기 보정 기구가 형성되어 있지 않은 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 CVD막은, 실리콘 에피택셜막인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서, 복수의 처리 전의 상기 웨이퍼를, 웨이퍼 수납 용기로부터, 팩토리 인터페이스, 상기 로드록실 및 웨이퍼 이재실(移載室)을 통하여 상기 웨이퍼에 상기 CVD막을 형성하는 상기 반응실로 순차 반송함과 함께,
복수의 처리 후의 상기 웨이퍼를, 상기 반응실로부터, 상기 웨이퍼 이재실, 상기 로드록실 및 상기 팩토리 인터페이스를 통하여 상기 웨이퍼 수납 용기로 순차 반송하고,
상기 로드록실은, 제1 도어를 통하여 상기 팩토리 인터페이스와 연통(communication)함과 함께, 제2 도어를 통하여 상기 웨이퍼 이재실과 연통하고,
상기 웨이퍼 이재실은, 게이트 밸브를 통하여 상기 반응실과 연통하고,
상기 웨이퍼 이재실에는, 상기 로드록실에 반송되어 온 처리 전의 상기 웨이퍼를 캐리어에 지지된 상태로 상기 반응실에 투입함과 함께, 상기 반응실에 있어서 처리를 끝낸 처리 후의 상기 웨이퍼를 캐리어에 지지된 상태로 상기 반응실로부터 꺼내어 상기 로드록실에 반송하는 제1 로봇이 형성되고,
상기 팩토리 인터페이스에는, 처리 전의 상기 웨이퍼를 상기 웨이퍼 수납 용기로부터 꺼내고, 상기 로드록실에서 대기하는 캐리어로 지지함과 함께, 상기 로드록실에 반송되어 온, 캐리어에 지지된 처리 후의 상기 웨이퍼를, 상기 웨이퍼 수납 용기에 수납하는 제2 로봇이 형성되고,
상기 로드록실에는, 캐리어를 지지하는 홀더가 형성되어 있는 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 의하면, 기상 성장 장치를 평면으로부터 본 경우에, 캐리어를 지지하는 홀더에 있어서, 웨이퍼의 원주 방향을 따르는 캐리어의 회전 방향의 위치가 보정된다. 그에 따라, 웨이퍼에 대한 캐리어의 회전 방향의 위치의 어긋남을 보정할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실시 형태에 따른 기상 성장 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 실시 형태에 따른 캐리어 및 캐리어에 형성된 제1 계합부의 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 2b는 도 1의 기상 성장 장치에 있어서의 웨이퍼 및 반응로의 서셉터를 포함한, 도 2a의 캐리어의 종단면도이다.
도 3a는 본 발명에 따른 실시 형태에 따른 캐리어 및 캐리어에 형성된 제1 계합부의 다른 예를 나타내는 평면도이다.
도 3b는 도 1의 기상 성장 장치에 있어서의 웨이퍼 및 반응로의 서셉터를 포함한, 도 3a의 캐리어의 종단면도이다.
도 4는 도 1의 기상 성장 장치에 있어서의 반응실 내에 있어서의 웨이퍼 및 캐리어의 이재 순서를 나타내는 평면도 및 종단면도이다.
도 5a는 도 1의 기상 성장 장치에 있어서의 로드록실에 형성된 홀더의 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 5b는 도 1의 기상 성장 장치에 있어서의 웨이퍼 및 캐리어를 포함한, 도 5a의 홀더의 종단면도이다.
도 5c(A)는, 도 5a의 캐리어에 형성된 제2 계합부를 나타내는 평면도이고, 도 5c(B)는 종단면도이다.
도 6a는 도 1의 기상 성장 장치에 있어서의 로드록실에 형성된 홀더의 다른 예를 나타내는 평면도이다.
도 6b는 도 1의 기상 성장 장치에 있어서의 웨이퍼 및 캐리어를 포함한, 도 6a의 홀더의 종단면도이다.
도 7은 도 1의 기상 성장 장치에 있어서의 로드록실에 있어서의 웨이퍼 및 캐리어의 이재 순서를 나타내는 평면도 및 종단면도이다.
도 8(A)는, 도 1의 기상 성장 장치에 있어서의 제1 로봇의 핸드의 선단에 장착된 제1 블레이드의 일 예를 나타내는 평면도, 도 8(B)는, 도 1의 기상 성장 장치에 있어서의 캐리어 및 웨이퍼를 포함한 제1 블레이드의 종단면도이다.
도 9a는 웨이퍼를 지지하고 있는 도 2a의 캐리어를 도 5a의 홀더에 올려놓았을 때의 캐리어 및 홀더의 평면도이다.
도 9b는 웨이퍼를 지지하고 있는 도 3a의 캐리어를 도 6a의 홀더에 올려놓았을 때의 캐리어 및 홀더의 평면도이다.
도 10은 도 1의 기상 성장 장치에 있어서의 로드록실의 홀더에 형성된 제2 계합부의 다른 예를 나타내는 평면도(도 10(A))와 종단면도(도 10(B))이다.
도 11은 도 2a에 나타낸 캐리어의 제1 계합부와, 도 10의 제2 계합부를 이용한 캐리어의 회전 방향의 위치 보정의 일 예를 나타내는 평면도(도 11(A)) 및 종단면도(도 11(B))이다(그 1).
도 12는 도 2a에 나타낸 캐리어의 제1 계합부와, 도 10의 제2 계합부를 이용한 캐리어의 회전 방향의 위치 보정의 일 예를 나타내는 평면도(도 12(A)) 및 종단면도(도 12(B))이다(그 2).
도 13은 도 2a에 나타낸 캐리어의 제1 계합부와, 도 10의 제2 계합부를 이용한 캐리어의 회전 방향의 위치 보정의 일 예를 나타내는 평면도(도 13(A)) 및 종단면도(도 13(B))이다(그 3).
도 14는 본 발명에 따른 실시 형태에 따른 캐리어에 형성된 제1 계합부의 또 다른 예를 나타내는 평면도이다.
도 15는 도 14에 나타낸 캐리어의 제1 계합부와, 당해 제1 계합부에 대응하는 제2 계합부를 이용한 캐리어의 회전 방향의 위치 보정의 다른 예를 나타내는 평면도(도 15(A)) 및 종단면도(도 15(B))이다(그 1).
도 16은 도 14에 나타낸 캐리어의 제1 계합부와, 당해 제1 계합부에 대응하는 제2 계합부를 이용한 캐리어의 회전 방향의 위치 보정의 다른 예를 나타내는 평면도(도 16(A)) 및 종단면도(도 16(B))이다(그 2).
도 17은 도 14에 나타낸 캐리어의 제1 계합부와, 당해 제1 계합부에 대응하는 제2 계합부를 이용한 캐리어의 회전 방향의 위치 보정의 다른 예를 나타내는 평면도(도 17(A)) 및 종단면도(도 17(B))이다(그 3).
도 18a는 도 1의 기상 성장 장치에 있어서의 웨이퍼 및 캐리어의 처리 순서를 나타내는 도면(그 1)이다.
도 18b는 도 1의 기상 성장 장치에 있어서의 웨이퍼 및 캐리어의 처리 순서를 나타내는 도면(그 2)이다.
도 18c는 도 1의 기상 성장 장치에 있어서의 웨이퍼 및 캐리어의 처리 순서를 나타내는 도면(그 3)이다.
도 18d는 도 1의 기상 성장 장치에 있어서의 웨이퍼 및 캐리어의 처리 순서를 나타내는 도면(그 4)이다.
(발명을 실기하기 위한 형태)
이하, 본 발명에 따른 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
기상 성장 장치(1)는, 박막 재료를 구성하는 원소로 이루어지는 1종 이상의 화합물 가스, 단체(單體) 가스를 웨이퍼(WF) 상에 공급하고, 기상 또는 웨이퍼(WF)의 표면에서의 화학 반응에 의해 소망하는 박막을 형성하기 위한 장치(즉, CVD 장치)이다. 도 1은, 본 발명에 따른 일 실시 형태인 기상 성장 장치(1)를, 평면도에 의해 나타내는 블록도이다. 본 실시 형태의 기상 성장 장치(1)는, 한 쌍의 반응로(11, 11)와, 웨이퍼 이재실(12)과, 한 쌍의 로드록실(13)과, 팩토리 인터페이스(14)와, 복수매의 웨이퍼(WF)를 수납한 웨이퍼 수납 용기(15)(카세트 케이스)를 설치하는 로드 포트와, 기상 성장 장치(1)의 전체의 제어를 통괄하는 통괄 컨트롤러(16)를 구비한다.
반응로(11)는, CVD법에 의해, 단결정 실리콘 웨이퍼 등의 웨이퍼(WF)의 표면에 CVD막(예를 들면, 실리콘 에피택셜막)을 형성하기 위한 장치이다. 반응로(11)는, CVD막을 형성하기 위한 화학 반응을 행하는 반응실(111)과, 반응실(111) 내에 웨이퍼(WF)를 올려놓아 회전하는 서셉터(112)와, 반응실(111)에 수소 가스 및 CVD막을 형성하기 위한 원료 가스를 공급하는 가스 공급 장치(113)와, 반응실(111)의 기밀성을 확보하기 위한 게이트 밸브(114)를 구비한다. 또한, 도시는 생략하지만, 반응실(111)의 주위에는, 웨이퍼(WF)를 소정 온도로 승온하기 위한 가열 램프가 형성되어 있다. 가열 램프의 작동과 정지는, 통괄 컨트롤러(16)로부터의 지령 신호에 의해 제어되고 있다. 또한, 도 1에는 한 쌍의 반응로(11, 11)를 구비하는 기상 성장 장치(1)를 나타냈지만, 반응로의 수는 특별히 한정되지 않고, 1개라도 좋고, 3개 이상이라도 좋다.
반응실(111)은, CVD막을 형성하는 화학 반응을 행할 때에, 외기를 차단하여 분위기의 유지(保持)를 하기 위해 형성된 챔버이다. 반응실(111)의 챔버는, 특별히 한정되지 않는다.
서셉터(112)는, 웨이퍼(WF)를 탑재하여 가열하기 위한 웨이퍼(WF)의 지지체이다. 본 실시 형태에 따른 기상 성장 장치(1)에 있어서, 서셉터(112)는, 반응실(111) 내에 형성되어 있고, 웨이퍼(WF)를 올려놓아 회전한다. 서셉터(112)가 회전함으로써, 불균일한 CVD막이 웨이퍼(WF)의 표면에 형성되는 것을 억제할 수 있다. 서셉터의 재료는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 실리콘 카바이드(SiC)를 코팅한 카본(C), SiC나 SiO2와 같은 세라믹스, 유리 형상 탄소 등이다. 회전과 정지를 포함한 서셉터(112)의 구동은, 통괄 컨트롤러(16)로부터의 지령 신호에 의해 제어되고 있다.
가스 공급 장치(113)는, 수소 가스 또는 원료 가스와 같은, CVD막을 형성하는 화학 반응에 필요한 가스를 반응실(111)에 공급하기 위한 장치이다. CVD막이 실리콘 에피택셜막인 경우는, 예를 들면, 디클로로실란(SiH2Cl2), 트리클로로실란(SiHCl3) 등의 가스를 공급한다. 가스의 공급 방법에 대해서는 특별히 한정되지 않고, 공지의 공급 시스템을 사용할 수 있다. 가스 공급 장치(113)로부터 반응실(111)에 공급된 가스는, CVD막 형성의 반응 후에, 가스 공급 장치(113)에 의해 공급된 수소 가스에 의해 치환된다. 치환된 반응 후의 가스는, 반응실(111)에 형성된 배기구에 접속된 스크러버(세정 집진 장치)에 의해 정화된 후, 계외로 방출된다. 이 종류의 스크러버는, 상세한 도시는 생략하지만, 예를 들면, 종래 공지의 가압수식 스크러버를 이용할 수 있다. 가스 공급 장치(113)에 의한 가스의 공급과 정지, 스크러버의 작동 등은, 통괄 컨트롤러(16)로부터의 지령 신호에 의해 제어되고 있다.
게이트 밸브(114)는, 기상 성장 장치(1)의 반응실(111), 웨이퍼 이재실(12) 및 로드록실(13)을 구분하기 위한 밸브이다. 게이트 밸브(114)는, 반응실(111)과 웨이퍼 이재실(12)의 사이에 형성되어 있다. 게이트 밸브(114)를 폐색함으로써, 반응실(111)과 웨이퍼 이재실(12)의 사이의 기밀성이 확보된다. 게이트 밸브(114)의 개폐 동작은, 통괄 컨트롤러(16)로부터의 지령 신호에 의해 제어되고 있다.
웨이퍼 이재실(12)은, 웨이퍼(WF)를 로드록실(13)로부터 반응로(11)의 반응실(111)에 반송하기 위한 밀폐된 챔버이다. 웨이퍼 이재실(12)의 챔버에 대해서는 특별히 한정되지 않고, 공지의 챔버를 사용할 수 있다. 웨이퍼 이재실(12)은, 반응로(11)의 반응실(111)과 로드록실(13)의 사이에 위치한다. 반응로(11)의 반응실(111)과 로드록실(13)은, 웨이퍼 이재실(12)을 통하여 연통한다. 웨이퍼 이재실(12)의 한쪽은, 개폐 가능한 기밀성을 갖는 제2 도어(132)를 통하여, 로드록실(13)에 접속되어 있다. 이에 대하여, 웨이퍼 이재실(12)의 다른 한쪽은, 기밀성을 갖는 개폐 가능한 게이트 밸브(114)를 통하여, 반응실(111)에 접속되어 있다.
웨이퍼 이재실(12)은, 웨이퍼(WF)를 핸들링하는 제1 로봇(121)을 구비한다. 제1 로봇(121)은, 처리 전의 웨이퍼(WF)를 로드록실(13)로부터 반응실(111)로 반송함과 함께, 처리 후의 웨이퍼(WF)를 반응실(111)로부터 로드록실(13)로 반송한다. 제1 로봇(121)은, 제1 로봇 컨트롤러(122)에 의해 제어되고, 로봇 핸드의 선단에 장착된 제1 블레이드(123)가, 미리 티칭된 동작 궤적을 따라 이동한다.
웨이퍼 이재실(12)은, 도시하지 않는 불활성 가스 공급 장치를 구비한다. 불활성 가스 공급 장치로부터 불활성 가스가 공급되고, 웨이퍼 이재실(12) 내의 가스가 치환된다. 불활성 가스로 치환된 가스는, 배기구에 접속된 스크러버(세정 집진 장치)에 의해 정화된 후, 계외로 방출된다. 이 종류의 스크러버는, 상세한 도시는 생략하지만, 예를 들면 종래 공지의 가압수식 스크러버를 이용할 수 있다. 불활성 가스 공급 장치에 의한 불활성 가스의 공급과 정지, 스크러버의 작동 등은, 통괄 컨트롤러(16)로부터의 지령 신호에 의해 제어되고 있다.
로드록실(13)은, 불활성 가스 분위기가 된 웨이퍼 이재실(12)과, 대기 분위기가 된 팩토리 인터페이스(14)의 사이에서, 분위기 가스를 치환하기 위한 스페이스이다. 로드록실(13)은, 팩토리 인터페이스(14)와의 사이에, 기밀성을 갖는 개폐 가능한 제1 도어(131)를 구비한다. 한편으로, 로드록실(13)은, 웨이퍼 이재실(12)과의 사이에, 동일하게 기밀성을 갖는 개폐 가능한 제2 도어(132)를 구비한다. 즉, 팩토리 인터페이스(14)와 웨이퍼 이재실(12)은, 로드록실(13)을 통하여 연통하고 있다. 제1 도어(131)를 개방하면, 로드록실(13)은 대기 분위기가 된다. 이 경우, 제1 도어(131) 및 제2 도어(132)를 닫아, 로드록실(13)의 대기 가스를 불활성 가스로 치환하여 로드록실(13)을 불활성 가스 분위기로 한다. 불활성 가스 치환을 위해, 로드록실(13)은, 로드록실(13)의 내부를 진공 배기하는 배기 장치와, 로드록실(13)에 불활성 가스를 공급하는 공급 장치를 구비한다.
팩토리 인터페이스(14)는, 웨이퍼(WF)를 로드록실(13)과 웨이퍼 수납 용기(15)의 사이에서 반송하기 위한 영역이고, 클린 룸과 동일한 대기 분위기가 되어 있다. 팩토리 인터페이스(14)는, 웨이퍼(WF)를 핸들링하는 제2 로봇(141)을 구비한다. 제2 로봇(141)은, 웨이퍼 수납 용기(15)에 수납된 처리 전의 웨이퍼(WF)를 꺼내어 로드록실(13)로 투입하는 한편, 로드록실(13)로 반송되어 온 처리 후의 웨이퍼(WF)를 웨이퍼 수납 용기(15)로 수납한다. 제2 로봇(141)은, 제2 로봇 컨트롤러(142)에 의해 제어되고, 로봇 핸드의 선단에 장착된 제2 블레이드(143)가, 미리 티칭된 소정의 궤적을 따라 이동한다. 본 실시 형태의 제2 블레이드(143)는 특별히 한정되지 않고, 웨이퍼(WF)를 반송할 수 있는 공지의 블레이드를 사용할 수 있다.
웨이퍼 수납 용기(15)(카세트 케이스)는, 웨이퍼(WF)를 수납하여 장치 사이를 반송하기 위한 용기이고, 클린 룸과 동일한 대기 분위기에 올려놓여진다. 웨이퍼 수납 용기(15)가 올려놓여지는 로드 포트는, 기상 성장 장치(1)에 있어서, 웨이퍼 수납 용기(15)(카세트 케이스)를 투입·배출을 하기 위해 외부 기기와 웨이퍼 수납 용기(15)의 인수 인도를 행하는 장치 부분이다. 웨이퍼 수납 용기(15) 및 로드 포트는, 특별히 한정되지 않는다.
통괄 컨트롤러(16)는, 기상 성장 장치(1)의 전체의 제어를 통괄한다. 통괄 컨트롤러(16)는, 제1 로봇 컨트롤러(122) 및 제2 로봇 컨트롤러(142)와 서로 제어 신호를 송수신한다. 통괄 컨트롤러(16)로부터의 동작 지령 신호가 제1 로봇 컨트롤러(122)에 송신되면, 제1 로봇 컨트롤러(122)는, 제1 로봇(121)의 동작을 제어한다. 제1 로봇(121)의 동작 결과는, 제1 로봇 컨트롤러(122)로부터 통괄 컨트롤러(16)로 송신된다. 이에 따라, 통괄 컨트롤러(16)는, 제1 로봇(121)의 동작 상태를 인식한다. 마찬가지로, 통괄 컨트롤러(16)로부터의 동작 지령 신호가 제2 로봇 컨트롤러(142)에 송신되면, 제2 로봇 컨트롤러(142)는, 제2 로봇(141)의 동작을 제어한다. 제2 로봇(141)의 동작 결과는, 제2 로봇 컨트롤러(142)로부터 통괄 컨트롤러(16)로 송신된다. 이에 따라, 통괄 컨트롤러(16)는, 제2 로봇(141)의 동작 상태를 인식한다.
본 실시 형태의 기상 성장 장치(1)는, 반응로(11)의 반응실(111)과 웨이퍼 이재실을 구분하는 게이트 밸브(114), 로드록실(13)과 팩토리 인터페이스(14)를 구분하는 제1 도어(131), 웨이퍼 이재실(12)과 로드록실(13)을 구분하는 제2 도어(132), 웨이퍼 이재실(12)에 있어서 웨이퍼(WF)를 핸들링하는 제1 로봇(121) 및, 팩토리 인터페이스(14)에 있어서 웨이퍼(WF)를 핸들링하는 제2 로봇(141)의 각 동작을, 통괄 컨트롤러(16)에 의해 제어함으로써, 기상 성장 장치(1) 내에서 웨이퍼(WF)를 순차 반송하여, CVD막 형성의 처리를 행한다.
예를 들면, 본 실시 형태의 기상 성장 장치(1)에 있어서, 웨이퍼 수납 용기(15)로부터 반응로(11)의 반응실(111)에, 처리 전의 웨이퍼(WF)를 반송하는 경우는, 우선, 제1 도어(131)와 제2 도어(132)를 닫아, 로드록실(13)을 불활성 가스 분위기로 한 상태로 한다. 다음으로, 제2 로봇(141)을 이용하여, 웨이퍼 수납 용기(15)의 웨이퍼(WF)를 꺼내고, 제1 도어(131)를 열어, 웨이퍼(WF)를 로드록실(13)에 반송한다. 그리고, 제1 도어(131)를 닫아, 로드록실(13)을 다시 불활성 가스 분위기로 한 후, 제2 도어(132)를 열고, 제1 로봇(121)을 이용하여, 웨이퍼(WF)를 웨이퍼 이재실(12)에 반송한다. 마지막으로, 제2 도어(132)를 닫고, 게이트 밸브(114)를 열고, 제1 로봇(121)을 이용하여, 웨이퍼 이재실(12)에 반송된 웨이퍼(WF)를 반응로(11)의 반응실(111)에 반송한다.
이와는 반대로, 본 실시 형태의 기상 성장 장치(1)에 있어서, 반응로(11)의 반응실(111)로부터 웨이퍼 수납 용기(15)에, 처리 후의 웨이퍼(WF)를 반송하는 경우는, 우선, 게이트 밸브(114)를 열고, 제1 로봇(121)을 이용하여, 반응로(11)의 반응실(111)로부터 CVD막이 형성된 처리 후의 웨이퍼(WF)를 꺼내어, 게이트 밸브(114)를 닫는다. 다음으로, 제2 도어(132)를 열고, 제1 로봇(121)을 이용하여, 웨이퍼 이재실(12)의 웨이퍼(WF)를 로드록실(13)에 반송한다. 마지막으로, 제2 도어(132)를 닫아 로드록실(13)을 다시 불활성 가스 분위기로 한 후, 제1 도어(131)를 열고, 제2 로봇(141)을 이용하여, 웨이퍼(WF)를 웨이퍼 수납 용기(15)에 수납한다.
본 실시 형태의 기상 성장 장치(1)에 있어서, 반응로(11)의 반응실(111)과 로드록실(13)의 사이에서 웨이퍼(WF)를 반송할 때는, 웨이퍼(WF)를 지지하는 링 형상의 캐리어(C)를 이용한다. 도 2a는, 본 실시 형태에 따른 캐리어(C)의 일 예를 나타내는 평면도이고, 도 2b는, 웨이퍼(WF) 및 반응로(11)의 서셉터(112)를 포함한, 도 2a의 캐리어(C)를 정면으로부터 본 경우의 종단면도이다.
본 실시 형태의 캐리어(C)는, 예를 들면, 실리콘 카바이드를 코팅한 카본, SiC나 SiO2와 같은 세라믹스, 유리 형상 탄소 등의 재료로 이루어지고, 링 형상으로 형성되어 있다. 본 실시 형태의 캐리어(C)는, 예를 들면, 도 2b에 나타내는 서셉터(112)의 상면에 올려놓여지는 저면(C11)과, 웨이퍼(WF)의 이면의 외주부에 접촉하여 지지하는 상면(C12)과, 외주측 벽면(C13)과, 내주측 벽면(C14)을 갖는다.
또한, 본 실시 형태의 캐리어(C)는, 본 실시 형태의 기상 성장 장치(1)를 평면으로부터 본 경우에, 웨이퍼(WF)의 원주 방향을 따르는, 캐리어(C)의 회전 방향의 위치를 보정하기 위한 보정 기구를 적어도 1개 구비한다. 도 2a의 제1 계합부(C15)는, 본 실시 형태의 보정 기구의 일 예이다. 도 2a의 제1 계합부(C15)는, 외주측 벽면(C13)에 형성된 반타원형의 돌기이다. 본 실시 형태의 보정 기구의 형상은, 도 2a에 나타내는 바와 같은 반타원형의 돌기에 한정되지 않고, 예를 들면, 원형의 돌기, 직사각형의 돌기, 또는 볼록 형상이라도 좋다. 본 실시 형태의 캐리어(C)에 있어서 보정 기구가 형성되는 위치는, 도 2a에 나타내는 바와 같은 외주측 벽면(C13)에 한정되지 않고, 예를 들면, 저면(C11) 또는 내주측 벽면(C14)이라도 좋다.
또한, 도 3a는, 본 실시 형태에 따른 캐리어(C)의 다른 예를 나타내는 평면도이고, 도 3b는, 웨이퍼(WF) 및 반응로(11)의 서셉터(112)를 포함한, 도 3a의 캐리어(C)를 정면으로부터 본 경우의 종단면도이다. 도 3a의 제1 계합부(C15')는, 본 실시 형태의 보정 기구의 다른 예로서, 외주측 벽면(C13)에 형성된 원형의 노치이다. 본 실시 형태의 보정 기구의 형상은, 도 3a에 나타내는 바와 같은 원형의 노치에 한정되지 않고, 예를 들면, 타원형의 노치, 직사각형의 노치, 오목 형상 또는 홈 형상이라도 좋다. 본 실시 형태의 캐리어(C)에 있어서 보정 기구가 형성되는 위치는, 도 3a에 나타내는 바와 같은 외주측 벽면(C13)에 한정되지 않고, 예를 들면, 저면(C11) 또는 내주측 벽면(C14)이라도 좋다.
도 4(A)∼도 4(E)는, 반응실(111) 내에 있어서의 웨이퍼(WF) 및 캐리어(C)의 이재 순서를 나타내는 평면도 및 연직 방향의 종단면도이다. 반응로(11)의 반응실(111)에, 웨이퍼(WF)를 지지하고 있는 캐리어(C)를 반입하는 경우는, 도 4(A)의 평면도에 나타내는 바와 같이, 제1 로봇(121)의 제1 블레이드(123)에 캐리어(C)를 올려놓은 상태로, 도 4(B)에 나타내는 바와 같이 서셉터(112)의 상방까지 반송한다. 다음으로, 도 4(C)에 나타내는 바와 같이, 서셉터(112)에 대하여 상대적으로 상하 이동 가능하게 형성된 3개 이상의 캐리어 리프트 핀(115)에 의해, 일단 캐리어(C)를 들어올리고, 도 4(D)에 나타내는 바와 같이, 제1 블레이드(123)를 후퇴시킨다. 그리고, 도 4(E)에 나타내는 바와 같이, 서셉터(112)를 상승시킴으로써, 서셉터(112)의 상면에 캐리어(C)를 올려놓는다.
반대로, 반응로(11)의 반응실(111)에 있어서 CVD막 형성의 처리를 끝낸 웨이퍼(WF)를, 캐리어(C)에 탑재한 상태로 꺼내는 경우는, 우선, 도 4(E)에 나타내는 상태로부터, 도 4(D)에 나타내는 바와 같이 서셉터(112)를 하강시켜 캐리어 리프트 핀(115)에 의해서만 캐리어(C)를 지지한다. 다음으로, 도 4(C)에 나타내는 바와 같이, 캐리어(C)와 서셉터(112)의 사이에 제1 블레이드(123)를 전진시키고, 도 4(B)에 나타내는 바와 같이, 3개의 캐리어 리프트 핀(115)을 하강시켜 제1 블레이드(123)에 캐리어(C)를 올려놓고, 제1 로봇(121)의 핸드를 동작시킨다. 이에 따라, CVD막 형성의 처리가 종료된 웨이퍼(WF)를, 캐리어(C)에 탑재한 상태로 꺼낼 수 있다.
본 실시 형태의 기상 성장 장치(1)에 있어서, 웨이퍼(WF)는, 로드록실(13)과 반응실(111)의 사이를, 캐리어(C)에 지지된 상태로 반송된다. 기상 성장 장치(1)에 있어서, 웨이퍼(WF)에 대하여 순차 CVD막 형성의 처리를 행하기 위해서는, 처리 후의 웨이퍼(WF)를 캐리어(C)로부터 꺼내고, 당해 캐리어(C)에 처리 전의 웨이퍼(WF)를 올려놓을 필요가 있다. 그 때문에, 로드록실(13)에 홀더(17)가 형성되어 있다.
홀더(17)는, 로드록실(13)에 있어서, 캐리어(C)를 상하 2단으로 지지하기 위한 지지체이다. 홀더(17)가 지지하고 있는 캐리어(C)에는, 웨이퍼(WF)가 올려놓여져 있어도, 올려놓여져 있지 않아도 좋다. 본 실시 형태의 기상 성장 장치(1)에서는, 웨이퍼(WF)는, 캐리어(C)에 올려놓여져 있는 상태로, 로드록실(13)과 반응실(111)의 사이를 반송된다. 따라서, 처리 전의 웨이퍼(WF)는, 로드록실(13)에 있어서 홀더(17)에 지지되어 있는 캐리어(C)에 올려놓여진다. 또한, 처리 후의 웨이퍼(WF)는, 로드록실(13)에 있어서 홀더(17)에 지지되어 있는 캐리어(C)로부터 꺼내진다.
도 5a는, 로드록실(13)에 형성된 본 실시 형태의 홀더(17)의 일 예를 나타내는 평면도이고, 도 5b는, 웨이퍼(WF) 및 캐리어(C)를 포함한 도 5a의 홀더(17)를 정면으로부터 본 경우의 종단면도이다. 본 실시 형태의 홀더(17)는, 홀더 베이스(171)와, 제1 홀더(172)와, 제2 홀더(173)와, 웨이퍼 리프트 핀(174)을 구비한다.
홀더 베이스(171)는, 홀더(17)를 지지하기 위한 기부이다. 홀더 베이스(171)는, 로드록실(13)에 대하여 고정되어 있다.
제1 홀더(172) 및 제2 홀더(173)는, 캐리어(C)를 지지하기 위한 지지체이다. 제1 홀더(172) 및 제2 홀더(173)는, 2개의 캐리어(C)를 상하 2단으로 지지하고, 홀더 베이스(171)에 대하여 상하로 상승 가능하다. 제1 홀더(172) 및 제2 홀더(173)(도 5a의 평면도에서는, 제2 홀더(173)가 제1 홀더(172)에 의해 숨겨져 있기 때문에, 제1 홀더(172)만을 도시함)는, 캐리어(C)를 4점에서 지지하기 위한 돌기를 갖는다. 제1 홀더(172) 및 제2 홀더(173)가 캐리어(C)를 지지하는 점의 수는 특별히 한정되지 않고, 4점 이상이라도 좋다. 제1 홀더(172)에는 1개의 캐리어(C)가 올려놓여지고, 제2 홀더(173)에도 1개의 캐리어(C)가 올려놓여진다. 제2 홀더(173)에 올려놓여지는 캐리어(C)는, 제1 홀더(172)와 제2 홀더(173)의 사이의 극간에 삽입된다.
웨이퍼 리프트 핀(174)은, 웨이퍼(WF)를 지지하기 위한 지지체이다. 웨이퍼 리프트 핀(174)은, 홀더 베이스(171)에 대하여 상하로 승강 가능하고, 홀더(17)를 정면으로부터 본 경우에, 캐리어(C)에 지지되어 있는 웨이퍼(WF)를, 캐리어(C)에 대하여 상하로 이동한다. 도 5a에 나타난 홀더(17)는, 3개의 웨이퍼 리프트 핀(174)을 구비하지만, 웨이퍼 리프트 핀(174)의 수는 특별히 한정되지 않고, 4개 이상이라도 좋다. 웨이퍼 리프트 핀(174)의 형상은 특별히 한정되지 않고, 도 5b에 나타난 핀보다 굵어도 좋고, 가늘어도 좋다. 웨이퍼 리프트 핀(174)의 웨이퍼(WF)와 접하는 선단부의 형상은, 도 5b에 나타난 핀의 선단부보다 둥글어도 좋고, 뾰족해도 좋다.
또한, 본 실시 형태의 홀더(17)는, 본 실시 형태의 기상 성장 장치(1)를 평면으로부터 본 경우에, 상기 웨이퍼의 원주 방향을 따르는, 캐리어(C)의 회전 방향의 위치를 보정하기 위한 보정 기구를 적어도 1개 구비한다. 도 5a의 제2 계합부(177)는, 본 실시 형태의 보정 기구의 일 예이다. 제2 계합부(177)는, 도 5a에 나타내는 바와 같이, 제1 홀더 지지체(175)에 형성된 돌기이다. 도 5a의 제2 계합부(177)의 평면도를 도 5c(A)에, 종단면도를 도 5c(B)에 나타낸다. 도 5c(A) 및 (B)에 나타낸 바와 같이, 제2 계합부(177)는 기부(177a) 및 돌기(177b)를 구비한다. 기부(177a)는, 원주(圓柱)형이고, 돌기(177b)는, 기부(177a)보다 가늘고, 선단이 둥근 원주형이다. 기부(177a) 및 돌기(177b)의 형상은 도 5c(A) 및 (B)에 나타낸 것에 한정되지 않고, 예를 들면, 타원형 또는 직사각형이라도 좋다. 또한, 돌기(177b)는, 기부(177a)와 일체로 되어 있어도 좋다.
또한, 본 실시 형태의 보정 기구의 형상은, 도 5c(A) 및 (B)에 나타내는 바와 같은 돌기에 한정되지 않고, 예를 들면, 볼록 형상, 오목 형상 또는 홈 형상이라도 좋다. 제2 계합부(177)와 같은 본 실시 형태의 보정 기구의 수 및 배치는, 캐리어(C)를 평면으로부터 본 경우의 회전 방향의 위치를 결정할 수 있으면, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 6a는, 본 실시 형태에 따른 홀더(17)의 다른 예를 나타내는 평면도이고, 도 6b는, 웨이퍼(WF) 및 캐리어(C)를 포함한 도 6a의 홀더(17)를 정면으로부터 본 경우의 종단면도이다. 도 6a의 홀더(17)의 제2 계합부(177')는, 형상은 도 5c(A) 및 (B)에 나타낸 것과 동일하지만, 그의 배치는, 도 5a가 평면으로부터 본 경우에 대략 사다리꼴을 이루는 배치인 것에 대하여, 도 6a는 대략 이등변 삼각형을 이루는 배치로 되어 있다.
또한, 도 5a에 있어서, 제2 계합부(177)는 제1 홀더 지지체(175)에 형성되어 있지만, 제1 홀더 지지체(175) 및 제2 홀더 지지체(176)의 양쪽에 형성되어 있어도 좋고, 제2 홀더 지지체(176)에만 형성되어 있어도 좋다. 제2 계합부(177)와 같은 본 실시 형태의 보정 기구가, 제2 홀더 지지체(176)에만 형성되어 있는 경우는, 홀더의 하단인 제2 홀더(173)에 캐리어(C)가 올려놓여졌을 때에, 평면으로부터 본 경우의 회전 방향의 위치 결정이 행해진다. 여기에서, 제1 홀더 지지체(175) 및 제2 홀더 지지체(176)는, 각각, 제1 홀더(172) 및 제2 홀더(173)를 지지하기 위한 지지체이고, 제1 홀더(172) 및 제2 홀더(173)와 함께, 홀더 베이스(171)에 대하여 상하로 승강한다.
제1 계합부(C15, C15') 및 제2 계합부(177, 177')와 같은 본 실시 형태의 보정 기구의 수는, 특별히 한정되지 않지만, 한 쌍의 보정 기구를 이용하여, 상기 웨이퍼의 원주 방향을 따르는, 캐리어(C)의 시계 방향의 회전 및 반시계 방향의 회전을 규제하기 위해, 적어도 2개 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시 형태의 보정 기구는, 기상 성장 장치(1)를 평면으로부터 본 경우에, 캐리어(C)의 상하 방향 및 좌우 방향의 위치도 보정하는 것이 바람직하다. 1개의 보정 기구로 상하, 좌우 및 회전 방향의 위치를 보정할 수 있으면, 캐리어(C)의 위치의 보정에 필요한 보정 기구의 수를 억제할 수 있기 때문이다.
도 7은, 로드록실(13)에 있어서의 웨이퍼(WF) 및 캐리어(C)의 이재 순서를 나타내는 평면도 및 종단면도이고, 도 7(B)에 나타내는 바와 같이 제1 홀더(172)에 캐리어(C)가 지지되어 있는 상태로, 캐리어(C)에 처리 전의 웨이퍼(WF)를 탑재하는 순서를 나타낸다. 즉, 팩토리 인터페이스(14)에 형성된 제2 로봇(141)은, 웨이퍼 수납 용기(15)에 수납된 1매의 웨이퍼(WF)를 제2 블레이드(143)에 얹고, 로드록실(13)의 제1 도어(131)를 통하여, 도 7(B)에 나타내는 바와 같이 홀더(17)의 상부까지 반송한다. 이어서, 도 7(C)에 나타내는 바와 같이, 홀더 베이스(171)에 대하여 3개의 웨이퍼 리프트 핀(174)을 상승시키고, 웨이퍼(WF)를 일단 들어올려, 도 7(D)에 나타내는 바와 같이 제2 블레이드(143)를 후퇴시킨다. 또한, 3개의 웨이퍼 리프트 핀(174)은, 도 7(A)의 평면도에 나타내는 바와 같이, 제2 블레이드(143)와 간섭하지 않는 위치에 형성되어 있다. 이어서, 도 7(D) 및 도 7(E)에 나타내는 바와 같이, 3개의 웨이퍼 리프트 핀(174)을 하강시킴과 함께 제1 홀더(172) 및 제2 홀더(173)를 상승시킴으로써, 캐리어(C)에 웨이퍼(WF)를 탑재한다.
반대로, 캐리어(C)에 올려놓여진 상태로 로드록실(13)에 반송되어 온 처리 후의 웨이퍼(WF)를, 웨이퍼 수납 용기(15)로 반송하는 경우에는, 도 7(E)에 나타내는 상태로부터, 도 7(D)에 나타내는 바와 같이 3개의 웨이퍼 리프트 핀(174)을 상승시킴과 함께 제1 홀더(172) 및 제2 홀더(173)를 하강시켜, 웨이퍼 리프트 핀(174)에 의해서만 웨이퍼(WF)를 지지하고, 도 7(C)에 나타내는 바와 같이 캐리어(C)와 웨이퍼(WF)의 사이에 제2 블레이드(143)를 전진시킨 후, 도 7(B)에 나타내는 바와 같이 3개의 웨이퍼 리프트 핀(174)을 하강시켜 제2 블레이드(143)에 웨이퍼(WF)를 얹고, 제2 로봇(141)의 핸드를 동작시킨다. 이에 따라, 처리를 종료한 웨이퍼(WF)를 캐리어(C)로부터 웨이퍼 수납 용기(15)로 꺼낼 수 있다. 또한, 도 7(E)에 나타내는 상태는, 처리를 종료한 웨이퍼(WF)가 캐리어(C)가 탑재된 상태로 제1 홀더(172)에 반송되고 있지만, 제2 홀더(173)에 반송된 경우도 동일한 순서로, 웨이퍼(WF)를 캐리어(C)로부터 웨이퍼 수납 용기(15)로 꺼낼 수 있다.
본 실시 형태의 기상 성장 장치(1)에 있어서, 제1 로봇(121)의 핸드의 선단에는, 제1 블레이드(123)가 장착된다. 제1 블레이드(123)에는, 웨이퍼(WF)를 얹었거나 또는 빈 캐리어(C)를 반송하기 위한 제1 오목부(124)가 형성되어 있다. 본 실시 형태의 기상 성장 장치(1)에 있어서, 제1 블레이드(123) 및 제1 오목부(124)는, 제1 계합부(C15, C15') 및 제2 계합부(177, 177')와 같은 보정 기구의 형상 및 그의 배치에 대응하는 바와 같은 형상을 갖는다.
예를 들면, 도 8(A)는, 제1 블레이드(123)의 일 예를 나타내는 평면도이고, 도 4(A)에 나타내는 바와 같이, 도 2a에 나타낸 캐리어(C)를 반송하기 위한 제1 블레이드(123)의 일 예를 나타내는 평면도이다. 도 8(B)는, 도 2a에 나타낸 캐리어(C) 및 웨이퍼(WF)를 포함한, 제1 블레이드(123)의 측면 방향으로부터의 종단면도이다. 본 실시 형태의 제1 블레이드(123)는, 직사각판 형상의 본체의 일면에, 캐리어(C)의 외주측 벽면(C13) 및 제1 계합부(C15)에 대응한 형상의 제1 오목부(124)가 형성되어 있다. 제1 오목부(124)의 형상은, 캐리어(C)가 제1 블레이드(123)의 제1 오목부(124)에 감합하도록, 캐리어(C)의 외주측 벽면(C13) 및 제1 계합부(C15)를 평면으로부터 본 경우의 외주부보다 근소하게 크게 형성되어 있다. 그리고, 제1 로봇(121)은, 웨이퍼(WF)를 얹었거나 또는 빈 캐리어(C)를 반송하는 경우에는, 캐리어(C)를 제1 오목부(124)에 얹는다.
본 실시 형태의 제1 계합부(C15)와 제2 계합부(177)는, 캐리어(C)가 홀더(17)에 올려놓여질 때에 서로 계합함으로써, 웨이퍼(WF)의 원주 방향을 따르는, 캐리어(C) 회전 방향의 위치를 보정한다. 예를 들면, 도 2a에 나타낸 캐리어(C)의 제1 계합부(C15)는, 도 5a에 나타낸 홀더(17)의 제2 계합부(177)와 계합함으로써, 캐리어(C) 회전 방향의 위치를 보정한다. 도 9a는, 도 5a에 나타낸 홀더(17)에 도 2a에 나타낸 캐리어(C)가 올려놓여지고, 제1 계합부(C15)와 제2 계합부(177)가 계합하여, 캐리어(C) 회전 방향의 위치가 보정되었을 때의, 캐리어(C)와 홀더(17)의 평면도이다. 또한, 예를 들면, 도 3a에 나타낸 캐리어(C)의 제1 계합부(C15')는, 캐리어(C)가 홀더(17)에 올려놓여질 때에, 도 6a에 나타낸 홀더(17)의 제2 계합부(177')와 계합함으로써, 웨이퍼(WF)의 원주 방향을 따르는, 캐리어(C) 회전 방향의 위치를 보정한다. 도 9b는, 도 6a에 나타낸 홀더(17)에 도 3a에 나타낸 캐리어(C)가 올려놓여지고, 제1 계합부(C15')와 제2 계합부(177')가 계합하여, 캐리어(C) 회전 방향의 위치가 보정되었을 때의, 캐리어(C)와 홀더(17)의 평면도이다.
또한, 본 실시 형태의 제2 계합부(177)는, 캐리어(C)의 제1 계합부(C15)와, 홀더(17)의 제2 계합부(177)가 계합하여 캐리어(C) 회전 방향의 위치를 보정하는 경우에, 제1 계합부(C15)와 계합하기 위한 계합면(Fa)과, 홀더(17)에 대하여 캐리어(C)를 상대적으로 회전시키기 위한 회전면(Fb)과, 홀더(17)에 대한 캐리어(C)의 보정 위치를 결정하는 위치 결정면(Fc)을 구비하는 것이 바람직하다. 계합면(Fa) 및 회전면(Fb)을 형성함으로써, 제1 계합부(C15)와 제2 계합부(177)가 유감(遊嵌)되어 있으면 캐리어(C)를 위치 결정면(Fc)으로 유도할 수 있어, 캐리어(C)가 소정의 위치로부터 어긋나는 것을 한층 더 억제할 수 있다.
도 10(A)는, 본 실시 형태의 제2 계합부(177)를 나타내는 평면도이고, 도 10(B)는, 종단면도이다. 예를 들면, 도 10(B)에 나타내는 바와 같이, 제2 계합부(177)는, 돌기(177b)에 계합면(Fa) 및 회전면(Fb)을, 기부(177a)의 상면에 위치 결정면(Fc)을 구비할 수 있다. 본 실시 형태의 회전면(Fb)은, 캐리어(C)가 홀더(17)에 대하여 상대적으로 충분히 회전하고, 기상 성장 장치(1)를 평면으로부터 본 경우의 회전 방향의 위치를 보정할 수 있는 바와 같은 크기인 것이 바람직하다. 또한, 본 실시 형태의 제2 계합부(177)를 측면으로부터 본 경우에, 회전면(Fb)의 기울기는, 캐리어(C)가 홀더(17)에 대하여 상대적으로 회전할 수 있는 바와 같은 각도를 갖는 것이 바람직하다. 본 실시 형태의 계합면(Fa)과 회전면(Fb)이 형성하는 기울기(α)는, 예를 들면, 105°∼165°, 120°∼150°, 또는 130°∼140°라도 좋다.
도 11∼도 13은, 캐리어(C)가 홀더(17)에 올려놓여질 때에, 도 2a에 나타낸 캐리어(C)의 제1 계합부(C15)와, 도 10(A) 및 (B)에 나타낸 제2 계합부(177)가 계합하여, 캐리어(C) 회전 방향의 위치를 보정할 때의, 제1 계합부(C15)와 제2 계합부(177)의 위치 관계를 나타낸다. 도 11(A), 도 12(A) 및 도 13(A)는, 도 2a에 나타내는 캐리어(C)와 도 10(A) 및 (B)에 나타내는 제2 계합부(177)를 나타내는 평면도이고, 도 11(B), 도 12(B) 및 도 13(B)는, 홀더(17)를 정면으로부터 본 경우의 종단면도이다.
캐리어(C)는, 제1 블레이드(123)를 장착한 제1 로봇(121)에 의해, 홀더(17)에 올려놓여진다. 도 5(B)에 나타낸 바와 같이, 캐리어(C)는, 홀더(17)에 올려놓여질 때에, 홀더(17)에 대하여 상방으로부터 접근한다. 따라서, 제1 계합부(C15)는, 예를 들면 도 11(B)에 나타내는 바와 같이, 제2 계합부(177)의 계합면(Fa)과 맨처음에 계합한다. 도 11(B)에 있어서, 제1 계합부(C15)는 제2 계합부(177)와 유감되어 있어, 제2 계합부(177)의 계합면(Fa)과 계합한 상태라도, 캐리어(C)는 상하 방향으로 움직일 수 있다. 또한, 제1 계합부(C15)가 제2 계합부(177)의 계합면(Fa)과 접하고 있어도, 제1 계합부(C15)가 계합면(Fa) 상을 슬라이딩함으로써, 캐리어(C)는 상하 방향으로 움직일 수 있다.
캐리어(C)의 위치가 내려오면, 제1 계합부(C15)는, 제2 계합부(177)의 계합면(Fa)을 지나, 예를 들면 도 12(B)에 나타낸 바와 같이, 제2 계합부(177)의 회전면(Fb)과 계합한다. 도 12(B)에서는, 제1 계합부(C15)의 좌측 단부가, 좌측에 배치된 제2 계합부(177)의 회전면(Fb)과 접하고 있다. 회전면(Fb)에는 경사지어져 있고, 당해 경사를 따라 제1 계합부(C15)의 좌측 단부가 회전면(Fb) 상을 슬라이딩하면서, 캐리어(C)는 하 방향으로 이동한다. 이 때에, 캐리어(C)는, 도 12(A)에 있어서 화살표 A의 방향(시계 방향의 방향)으로 회전한다. 이 회전면(Fb)의 경사에 의한 캐리어(C)의 회전으로, 본 실시 형태의 캐리어(C)는, 회전 방향의 위치를 보정할 수 있다.
제1 계합부(C15)의 좌측 단부는, 좌측에 배치된 제2 계합부(177)와 계합하면서, 회전면(Fb) 상을 슬라이딩하면서, 회전면(Fb)을 따라 이동한다. 이에 따라, 캐리어(C)는, 도 13(A)에 있어서 화살표 A의 방향으로 회전하면서, 소정의 위치를 향하여 이동한다. 그리고, 제1 계합부(C15)가 제2 계합부(177)의 회전면(Fb)을 지나, 캐리어(C)가 홀더(17)에 올려놓여질 때에, 본 실시 형태의 캐리어(C)는, 예를 들면 도 13(A) 및 (B)에 나타내는 바와 같이, 캐리어(C)의 소정의 위치인 위치 결정면(Fc)에 올려놓여진다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 제2 계합부(177)에 계합면(Fa), 회전면(Fb) 및 위치 결정면(Fc)을 형성해도 좋지만, 제1 계합부(C15)에 이들 면과 동일한 면을 형성해도 좋다. 예를 들면, 도 14(A)는, 본 실시 형태의 캐리어(C)의 또 다른 일 예의 저면도이고, 도 14(B)는 종단면도이다. 도 14(A)에 나타난 캐리어(C)는, 제1 계합부(C15')가 형성되어 있다. 제1 계합부(C15')는, 계합면(Fa)과 회전면(Fb)을 동일한 평면으로 한 계합 회전면(Fa')과, 위치 결정면(Fc')을 갖는다. 이와 같이, 본 실시 형태의 보정 기구에 있어서는, 계합면(Fa)과 회전면(Fb)을 동일한 면으로 해도 좋다. 이에 따라, 보정 기구의 크기가 캐리어(C)에 대하여 상대적으로 커지는 것을 억제할 수 있다.
본 실시 형태의 계합 회전면(Fa')은, 캐리어(C)가 홀더(17)에 대하여 상대적으로 충분히 회전하고, 기상 성장 장치(1)를 평면으로부터 본 경우의 회전 방향의 위치를 보정할 수 있는 바와 같은 크기인 것이 바람직하다. 또한, 본 실시 형태의 캐리어(C)를 측면으로부터 본 경우에, 계합 회전면(Fa')의 기울기는, 캐리어(C)가 홀더(17)에 대하여 상대적으로 회전할 수 있는 바와 같은 각도를 갖는 것이 바람직하다. 본 실시 형태의 계합 회전면(Fa')과 위치 결정면(Fc')이 형성하는 기울기(α')는, 예를 들면, 105°∼165°, 120°∼150°, 또는 130°∼140°라도 좋다.
도 15∼도 17은, 캐리어(C)가 홀더(17)에 올려놓여질 때에, 도 14에 나타낸 캐리어(C)의 제1 계합부(C15')와, 제1 계합부(C15')에 대응하는 형상의 제2 계합부(177")가 계합하고, 캐리어(C) 회전 방향의 위치를 보정할 때의, 제1 계합부(C15')와 제2 계합부(177")의 위치 관계를 나타낸다. 도 15(A), 도 16(A) 및 도 17(A)는, 도 14에 나타내는 캐리어(C)와 제2 계합부(177")를 나타내는 저면도이고, 도 15(B), 도 16(B) 및 도 17(B)는, 정면도이다.
캐리어(C)는, 제1 블레이드(123)를 장착한 제1 로봇(121)에 의해, 홀더(17)에 올려놓여진다. 도 5(B)에 나타낸 바와 같이, 캐리어(C)는, 홀더(17)에 올려놓여질 때에, 홀더(17)에 대하여 상방으로부터 접근한다. 따라서, 제2 계합부(177")는, 예를 들면 도 15(A) 및 (B)에 나타내는 바와 같이, 제1 계합부(C15') 좌측의 계합 회전면(Fa')과 맨처음에 계합한다. 도 15(B)에 있어서, 제2 계합부(177")는 제1 계합부(C15')와 유감되어 있어, 제1 계합부(C15')의 계합 회전면(Fa')과 계합한 상태라도, 캐리어(C)는 상하 방향으로 움직일 수 있다. 또한, 제2 계합부(177")가 제1 계합부(C15')의 계합 회전면(Fa')과 접하고 있어도, 제2 계합부(177")가 계합 회전면(Fa') 상을 슬라이딩함으로써, 캐리어(C)는 상하 방향으로 움직일 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 캐리어(C)에 있어서의 제1 계합부(C15')에서는, 계합면(Fa)과 회전면(Fb)이 동일한 계합 회전면(Fa')으로서 형성되어 있기 때문에, 제1 계합부(C15')와 제2 계합부(177")가 계합한 단계에서, 캐리어(C)는 회전을 시작한다. 예를 들면, 캐리어(C)는, 도 15(A)에 있어서, 홀더를 향하여 하 방향으로 이동함으로써, 도 15(B)에 나타내는 바와 같이, 제2 계합부(177")가 제1 계합부(C15') 좌측의 계합 회전면(Fa') 상을 슬라이딩한다. 이 계합 회전면(Fa') 상의 제2 계합부(177")의 슬라이딩에 의해, 캐리어(C)는, 도 15(A)에 있어서 화살표 A'의 방향으로 회전을 시작한다.
캐리어(C)의 위치가 내려오면, 예를 들면 도 16(A)에 나타낸 바와 같이, 제2 계합부(177")가 캐리어(C)의 외주측 벽면(C13)과 접함으로써, 화살표 A' 방향으로의 캐리어(C)의 회전은 멈춘다. 도 16(A)에 나타내는 바와 같이, 화살표 A' 방향의 회전이 멈춘 캐리어(C)는, 예를 들면 도 16(B)에 나타내는 바와 같이, 제2 계합부(177")가 계합 회전면(Fa') 상을 슬라이딩함으로써 하 방향으로 이동한다. 그리고, 제2 계합부(177")는, 계합 회전면(Fa')을 지나면, 예를 들면 도 17(A) 및 (B)에 나타내는 바와 같이, 위치 결정면(Fc')과 감합한다. 제2 계합부(177")가 위치 결정면(Fc')에 감합함으로써, 캐리어(C)는, 홀더(17)의 소정의 위치에 올려놓여진다.
다음으로, 본 실시 형태의 기상 성장 장치(1)에 있어서의, 에피택셜막의 생성 전(이하, 간단히 처리 전이라고도 함) 및 에피택셜막의 생성 후(이하, 간단히 처리 후라고도 함)의 웨이퍼(WF)와, 캐리어(C)를, 처리하는 순서를 설명한다. 도 18a∼도 18d는, 본 실시 형태의 기상 성장 장치에 있어서의 웨이퍼 및 캐리어의 처리 순서를 나타내는 개략도로서, 도 1의 한쪽측의 웨이퍼 수납 용기(15), 로드록실(13) 및 반응로(11)에 대응하고, 웨이퍼 수납 용기(15)에는, 복수매의 웨이퍼(W1, W2, W3…)(예를 들면 합계 25매)가 수납되고, 이 순서로 처리를 개시하는 것으로 한다.
도 18a의 공정 S0은, 지금부터 기상 성장 장치(1)를 이용하여 처리를 개시하는 스탠바이 상태를 나타내고, 웨이퍼 수납 용기(15)에는, 복수매의 웨이퍼(W1, W2, W3…)(예를 들면 합계 25매)가 수납되고, 로드록실(13)의 제1 홀더(172)에는 빈 캐리어(C1)가 지지되고, 제2 홀더(173)에는 빈 캐리어(C2)가 지지되고, 로드록실(13)은 불활성 가스 분위기로 되어 있는 것으로 한다.
다음의 공정 S1에 있어서, 제2 로봇(141)은, 웨이퍼 수납 용기(15)에 수납된 웨이퍼(W1)를 제2 블레이드(143)에 얹고, 로드록실(13)의 제1 도어(131)를 열어, 제1 홀더(172)에 지지된 캐리어(C1)에 이재한다. 이 이재의 순서는, 도 7을 참조하여 설명한 바와 같다.
다음의 공정 S2에 있어서, 로드록실(13)의 제1 도어(131)를 닫고, 제2 도어(132)도 닫은 상태로, 로드록실(13)의 내부를 다시 불활성 가스 분위기로 치환한다. 그리고, 제2 도어(132)를 열어, 제1 로봇(121)의 제1 블레이드(123)에 캐리어(C1)를 얹고, 반응로(11)의 게이트 밸브(114)를 열어, 당해 게이트 밸브(114)를 통하여 웨이퍼(W1)가 탑재된 캐리어(C1)를 서셉터(112)에 이재한다. 이 이재의 순서는, 도 4를 참조하여 설명한 바와 같다. 공정 S2∼S4에 있어서, 반응로(11)에서는, 웨이퍼(W1)에 대한 CVD막의 생성 처리가 행해진다.
즉, 처리 전의 웨이퍼(W1)가 탑재된 캐리어(C1)를 반응실(111)의 서셉터(112)에 이재하여 게이트 밸브(114)를 닫고, 소정 시간만 대기한 후, 가스 공급 장치(113)에 의해 반응실(111)에 수소 가스를 공급하여 반응실(111)을 수소 가스 분위기로 한다. 이어서 가열 램프로 반응실(111)의 웨이퍼(W1)를 소정 온도로 승온하고, 필요에 따라서 에칭이나 열처리 등의 전처리를 실시한 후, 가스 공급 장치(113)에 의해 원료 가스나 도펀트 가스의 유량 및/또는 공급 시간을 제어하면서 공급한다. 이에 따라, 웨이퍼(W1)의 표면에 CVD막이 생성된다. CVD막이 형성되면, 가스 공급 장치(113)에 의해 반응실(111)에 다시 수소 가스를 공급하여 반응실(111)을 수소 가스 분위기로 치환한 후, 소정 시간만 대기한다.
이와 같이 공정 S2∼S4에 있어서, 반응로(11)에 의해 웨이퍼(W1)에 처리를 행하고 있는 동안, 제2 로봇(141)은, 웨이퍼 수납 용기(15)로부터 다음의 웨이퍼(W2)를 꺼내어, 다음의 처리의 준비를 한다. 그 전에, 본 실시 형태에서는, 공정 S3에 있어서, 로드록실(13)의 제2 도어(132)를 닫고, 제1 도어(131)도 닫은 상태로, 로드록실(13)의 내부를 불활성 가스 분위기로 치환한다. 그리고, 제2 도어(132)를 열어, 제1 로봇(121)에 의해, 제2 홀더(173)에 지지되어 있는 캐리어(C2)를 제1 홀더(172)에 이재하고, 제2 도어(132)를 닫는다. 이에 계속해서, 공정 S4에 있어서, 제2 로봇(141)은, 웨이퍼 수납 용기(15)에 수납된 웨이퍼(W2)를 제2 블레이드(143)에 얹고, 제1 도어(131)를 열어, 로드록실(13)의 제1 홀더(172)에 지지된 캐리어(C2)에 이재한다.
이와 같이 본 실시 형태에서는, 공정 S3을 추가하여, 웨이퍼 수납 용기(15)에 수납된 처리 전의 웨이퍼(WF)는, 로드록실(13)의 홀더(17)의 최상단의 홀더인 제1 홀더(172)에 탑재한다. 이는 이하의 이유에 의한다. 즉, 공정 S2에 나타내는 바와 같이, 다음의 웨이퍼(W2)를 탑재하는 빈 캐리어(C2)가 제2 홀더(173)에 지지되어 있는 경우, 이에 웨이퍼(W2)를 탑재하면, 처리 후의 웨이퍼(W1)를 탑재한 캐리어(C1)가 제1 홀더(172)에 이재될 가능성이 있다. 본 실시 형태의 기상 성장 장치(1)의 캐리어(C)는, 반응실(111)까지 반송되기 때문에, 캐리어(C)가 파티클의 발생 요인이 되고, 처리 전의 웨이퍼(W2)의 상부에 캐리어(C1)가 지지되면, 처리 전의 웨이퍼(W2)에 진애(塵埃)가 낙하할 우려가 있다. 그 때문에, 처리 전의 웨이퍼(WF)는, 로드록실(13)의 홀더(17)의 최상단의 홀더(제1 홀더(172))에 탑재하도록, 공정 S3을 추가하여, 빈 캐리어(C2)를 제1 홀더(172)에 이재한다. 홀더(17)의 상단의 홀더인 제1 홀더(172)에 본 실시 형태의 보정 기구가 형성되어 있는 경우에는, 공정 S3에 있어서 캐리어(C)를 제2 홀더(173)로부터 제1 홀더(172)에 이재했을 때에, 캐리어(C)의 회전 방향의 위치가 보정된다.
공정 S5에 있어서, 로드록실(13)의 제1 도어(131)를 닫고, 제2 도어(132)도 닫은 상태로, 로드록실(13)의 내부를 불활성 가스 분위기로 치환한다. 그리고, 반응로(11)의 게이트 밸브(114)를 열어, 제1 로봇(121)의 제1 블레이드(123)를 반응실(111)에 삽입하여, 처리 후의 웨이퍼(W1)를 탑재한 캐리어(C1)를 얹고, 반응실(111)로부터 꺼내고, 게이트 밸브(114)를 닫은 후, 제2 도어(132)를 열어, 로드록실(13)의 제2 홀더(173)에 이재한다. 홀더(17)의 하단의 홀더인 제2 홀더(173)에 본 실시 형태의 보정 기구가 형성되어 있는 경우에는, 공정 S5에 있어서 캐리어(C)를 반응실(111)로부터 제2 홀더(173)에 이재했을 때에, 캐리어(C)의 회전 방향의 위치가 보정된다. 그리고, 제1 로봇(121)의 제1 블레이드(123)에, 제1 홀더(172)에 지지된 캐리어(C2)를 얹고, 이 처리 전의 웨이퍼(W2)를 탑재한 캐리어(C2)를, 공정 S6에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 이재실(12)을 통하여, 게이트 밸브(114)를 열어 반응로(11)의 서셉터(112)에 이재한다.
공정 S6∼S9에 있어서, 반응로(11)에서는, 웨이퍼(W2)에 대한 CVD막의 생성 처리가 행해진다. 즉, 처리 전의 웨이퍼(W2)가 탑재된 캐리어(C2)를 반응실(111)의 서셉터(112)에 이재하여 게이트 밸브(114)를 닫고, 소정 시간만 대기한 후, 가스 공급 장치(113)에 의해 반응실(111)에 수소 가스를 공급하여 반응실(111)을 수소 가스 분위기로 한다. 이어서 가열 램프로 반응실(111)의 웨이퍼(W2)를 소정 온도로 승온하고, 필요에 따라서 에칭이나 열처리 등의 전처리를 실시한 후, 가스 공급 장치(113)에 의해 원료 가스나 도펀트 가스의 유량 및/또는 공급 시간을 제어하면서 공급한다. 이에 따라, 웨이퍼(W2)의 표면에 CVD막이 생성된다. CVD막이 형성되면, 가스 공급 장치(113)에 의해 반응실(111)에 다시 수소 가스를 공급하여 반응실(111)을 수소 가스 분위기로 치환한 후, 소정 시간만 대기한다.
이와 같이 공정 S6∼S9에 있어서, 반응로(11)에 의해 웨이퍼(W2)에 처리를 행하고 있는 동안, 제2 로봇(141)은, 처리 후의 웨이퍼(W1)를 웨이퍼 수납 용기(15)에 수납함과 함께, 웨이퍼 수납 용기(15)로부터 다음의 웨이퍼(W3)를 꺼내고, 다음의 처리의 준비를 한다. 즉, 공정 S7에 있어서, 로드록실(13)의 제2 도어(132)를 닫고, 제1 도어(131)도 닫은 상태로, 로드록실(13)의 내부를 불활성 가스 분위기로 치환한다. 그리고, 제1 도어(131)를 열고, 제2 로봇(141)에 의해, 제2 홀더(173)에 지지되어 있는 캐리어(C1)로부터 처리 후의 웨이퍼(W1)를 제2 블레이드(143)에 얹고, 공정 S8에 나타내는 바와 같이 당해 처리 후의 웨이퍼(W1)를 웨이퍼 수납 용기(15)에 수납한다. 이에 계속해서, 전술한 공정 S3과 동일하게, 공정 S8에 있어서, 로드록실(13)의 제1 도어(131)를 닫고, 제2 도어(132)도 닫은 상태로, 로드록실(13)의 내부를 불활성 가스 분위기로 치환한다. 그리고, 제2 도어(132)를 열고, 제1 로봇(121)에 의해, 제2 홀더(173)에 지지되어 있는 캐리어(C1)를 제1 홀더(172)에 이재한다. 홀더(17)의 상단의 홀더인 제1 홀더(172)에 본 실시 형태의 보정 기구가 형성되어 있는 경우에는, 공정 S8에 있어서 캐리어(C)를 제1 홀더(172)에 이재했을 때에, 캐리어(C)의 회전 방향의 위치가 보정된다.
이에 계속해서, 공정 S9에 있어서, 로드록실(13)의 제2 도어(132)를 닫고, 제1 도어(131)도 닫은 상태로, 로드록실(13)의 내부를 불활성 가스 분위기로 치환한다. 그리고, 제2 로봇(141)에 의해, 웨이퍼 수납 용기(15)에 수납된 웨이퍼(W3)를 제2 블레이드(143)에 얹고, 공정 S9에 나타내는 바와 같이, 제1 도어(131)를 열어, 로드록실(13)의 제1 홀더(172)에 지지된 캐리어(C1)에 이재한다.
공정 S10에 있어서는, 전술한 공정 S5와 동일하게, 로드록실(13)의 제1 도어(131)를 닫고, 제2 도어(132)도 닫은 상태로, 로드록실(13)의 내부를 불활성 가스 분위기로 치환한다. 그리고, 반응로(11)의 게이트 밸브(114)를 열어, 제1 로봇(121)의 제1 블레이드(123)를 반응실(111)에 삽입하여, 처리 후의 웨이퍼(W2)를 탑재한 캐리어(C2)를 얹고, 게이트 밸브(114)를 닫은 후, 제2 도어(132)를 열어, 반응실(111)로부터 로드록실(13)의 제2 홀더(173)에 이재한다. 이에 계속해서, 제1 로봇(121)의 제1 블레이드(123)에, 제1 홀더(172)에 지지된 캐리어(C1)를 얹고, 이 처리 전의 웨이퍼(W3)를 탑재한 캐리어(C1)를, 공정 S11에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 이재실(12)을 통하여, 반응로(11)의 서셉터(112)에 이재한다.
공정 S10에 있어서, 전술한 공정 S7과 동일하게, 로드록실(13)의 제2 도어(132)를 닫고, 제1 도어(131)도 닫은 상태로, 로드록실(13)의 내부를 불활성 가스 분위기로 치환한다. 그리고, 제1 도어(131)를 열어, 제2 로봇(141)에 의해, 제2 홀더(173)에 지지되어 있는 캐리어(C2)로부터 처리 후의 웨이퍼(W2)를 제2 블레이드(143)에 얹고, 공정 S11에 나타내는 바와 같이 당해 처리 후의 웨이퍼(W2)를 웨이퍼 수납 용기(15)에 수납한다. 이하, 웨이퍼 수납 용기(15)에 수납된 모든 처리 전의 웨이퍼(WF)의 처리가 종료될 때까지, 이상의 공정을 반복한다.
이상과 같이, 본 실시 형태의 기상 성장 장치(1)에 있어서, 웨이퍼(WF)의 원주 방향을 따르는 캐리어(C)의 회전 방향의 위치를 보정하는 보정 기구를 캐리어(C)와 홀더(17)에 형성함으로써, 웨이퍼에 대한 캐리어의 회전 방향의 위치의 어긋남을 보정할 수 있다. 이 경우, 캐리어(C)의 시계 방향의 회전 및 반시계 방향의 회전을 규제하는 한 쌍의 보정 기구를 형성함으로써, 캐리어(C)의 회전 방향의 위치 어긋남을 한층 더 보정할 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 보정 기구는, 기상 성장 장치(1)를 평면으로부터 본 경우에, 캐리어(C)의 상하 방향 및 좌우 방향의 위치도 보정함으로써, 캐리어(C)의 위치의 보정에 필요한 보정 기구의 수를 억제할 수 있다. 또한, 홀더(17)는, 최상단의 홀더에 보정 기구를 형성하지 않고, 위로부터 2단째 이하의 단 중 적어도 1개의 단에 보정 기구를 형성함으로써, 이미 보정 기구에 의해 회전 방향의 위치가 보정된 캐리어(C)에 대해서, 다시 최상단의 홀더로 위치 보정하는 것을 피할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 보정 기구가, 캐리어(C)에 형성된 제1 계합부(C15, C15')와, 홀더(17)에 형성된 제2 계합부(177, 177', 177")를 포함함으로써, 캐리어(C)의 회전 방향의 위치 어긋남을 한층 더 보정할 수 있다. 또한, 제2 계합부(177)가, 제1 계합부(C15)와 계합하는 계합면(Fa), 홀더(17)에 대하여 캐리어(C)를 상대적으로 회전시키는 회전면(Fb) 및, 홀더(17)에 대한 캐리어(C)의 보정 위치를 결정하는 위치 결정면(Fc)을 구비함으로써, 제1 계합부(C15)와 제2 계합부(177)가 유감되어 있으면 캐리어(C)를 위치 결정면(Fc)으로 유도할 수 있어, 캐리어(C)가 소정의 위치로부터 어긋나는 것을 한층 더 보정할 수 있다. 또한, 제1 계합부(C15')가, 제2 계합부(177")와 계합하여 홀더(17)에 대하여 캐리어(C)를 상대적으로 회전시키는 계합 회전면(Fa') 및, 홀더(17)에 대한 캐리어(C)의 보정 위치를 결정하는 위치 결정면(Fc')을 구비함으로써, 제1 계합부(C15')와, 제2 계합부(177")가 유감되어 있으면 캐리어(C)를 위치 결정면(Fc')으로 유도할 수 있어, 캐리어(C)가 소정의 위치로부터 어긋나는 것을 한층 더 보정할 수 있다. 이 경우에 있어서, 계합면(Fa)과 회전면(Fb)을 동일한 면인 계합 회전면(Fa')으로 함으로써, 본 실시 형태의 보정 기구가 캐리어(C)에 대하여 커져, 캐리어(C)의 온도나 형성되는 CVD막의 품질에 영향을 미치는 것을 억제할 수 있다.
1 : 기상 성장 장치
11 : 반응로
111 : 반응실
112 : 서셉터
113 : 가스 공급 장치
114 : 게이트 밸브
115 : 캐리어 리프트 핀
12 : 웨이퍼 이재실
121 : 제1 로봇
122 : 제1 로봇 컨트롤러
123 : 제1 블레이드
124 : 제1 오목부
13 : 로드록실
131 : 제1 도어
132 : 제2 도어
14 : 팩토리 인터페이스
141 : 제2 로봇
142 : 제2 로봇 컨트롤러
143 : 제2 블레이드
15 : 웨이퍼 수납 용기
16 : 통괄 컨트롤러
17 : 홀더
171 : 홀더 베이스
172 : 제1 홀더
173 : 제2 홀더
174 : 웨이퍼 리프트 핀
175 : 제1 홀더 지지체
176 : 제2 홀더 지지체
177, 177', 177" : 제2 계합부
177a : 기부
177b : 돌기
Fa : 계합면
Fb : 회전면
Fc : 위치 결정면
α : 기울기
C : 캐리어
C11 : 저면
C12 : 상면
C13 : 외주측 벽면
C14 : 내주측 벽면
C15, C15' : 제1 계합부
Fa' : 계합 회전면
Fc' : 위치 결정면
α' : 기울기
WF : 웨이퍼

Claims (11)

  1. 웨이퍼를 지지하는 링 형상의 캐리어를 이용하여, 상기 웨이퍼에 CVD막을 형성하는 기상 성장 장치로서,
    상기 캐리어를 지지하는 홀더가 형성되어 있는 로드록실을 구비하고,
    상기 캐리어와 상기 홀더에는, 상기 웨이퍼의 원주 방향을 따르는 상기 캐리어의 회전 방향의 위치를 보정하는 보정 기구가 형성되어 있으며,
    상기 홀더는, 적어도 2개의 상기 캐리어를 상하로 지지하는 홀더이고, 최상단의 홀더에는 상기 보정 기구가 형성되어 있지 않은, 기상 성장 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보정 기구는, 상기 캐리어의 시계 방향의 회전 및 반시계 방향의 회전을 규제하는 한 쌍의 보정 기구를 포함하는, 기상 성장 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보정 기구는, 장치를 평면으로부터 본 경우에, 상기 캐리어의 상하 방향 및 좌우 방향의 위치를 보정하는 보정 기구를 포함하는, 기상 성장 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보정 기구는, 상기 캐리어에 형성된 제1 계합부와, 상기 홀더에 형성된 제2 계합부를 포함하는, 기상 성장 장치.
  5. 웨이퍼를 지지하는 링 형상의 캐리어를 이용하여, 상기 웨이퍼에 CVD막을 형성하는 기상 성장 장치로서,
    상기 캐리어를 지지하는 홀더가 형성되어 있는 로드록실을 구비하고,
    상기 캐리어와 상기 홀더에는, 상기 웨이퍼의 원주 방향을 따르는 상기 캐리어의 회전 방향의 위치를 보정하는 보정 기구가 형성되어 있으며,
    상기 보정 기구는, 상기 캐리어에 형성된 제1 계합부와, 상기 홀더에 형성된 제2 계합부를 포함하며,
    상기 캐리어를 평면으로부터 본 경우에, 상기 제1 계합부는 상기 캐리어의 외측 둘레부에 형성되며,
    상기 제2 계합부는, 상기 제1 계합부와 계합하는 계합면과, 상기 홀더에 대하여 상기 캐리어를 상대적으로 회전시키는 회전면과, 상기 홀더에 대한 상기 캐리어의 보정 위치를 결정하는 위치 결정면을 구비하는, 기상 성장 장치.
  6. 웨이퍼를 지지하는 링 형상의 캐리어를 이용하여, 상기 웨이퍼에 CVD막을 형성하는 기상 성장 장치로서,
    상기 캐리어를 지지하는 홀더가 형성되어 있는 로드록실을 구비하고,
    상기 캐리어와 상기 홀더에는, 상기 웨이퍼의 원주 방향을 따르는 상기 캐리어의 회전 방향의 위치를 보정하는 보정 기구가 형성되어 있으며,
    상기 보정 기구는, 상기 캐리어에 형성된 제1 계합부와, 상기 홀더에 형성된 제2 계합부를 포함하며,
    상기 캐리어를 평면으로부터 본 경우에, 상기 제1 계합부는 상기 캐리어의 외측 둘레부에 형성되며,
    상기 제1 계합부는, 상기 제2 계합부와 계합하는 계합면과, 상기 홀더에 대하여 상기 캐리어를 상대적으로 회전시키는 회전면과, 상기 홀더에 대한 상기 캐리어의 보정 위치를 결정하는 위치 결정면을 구비하는, 기상 성장 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 계합면과 상기 회전면은, 동일한 면인, 기상 성장 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 계합면과 상기 회전면은, 동일한 면인, 기상 성장 장치.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홀더는, 적어도 2개의 상기 캐리어를 상하로 지지하는 홀더이고, 최상단의 홀더에는 상기 보정 기구가 형성되어 있지 않은, 기상 성장 장치.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 CVD막은, 실리콘 에피택셜막인, 기상 성장 장치.
  11. 웨이퍼를 지지하는 링 형상의 캐리어를 이용하여, 상기 웨이퍼에 CVD막을 형성하는 기상 성장 장치로서,
    상기 캐리어를 지지하는 홀더가 형성되어 있는 로드록실을 구비하고,
    상기 캐리어와 상기 홀더에는, 상기 웨이퍼의 원주 방향을 따르는 상기 캐리어의 회전 방향의 위치를 보정하는 보정 기구가 형성되어 있으며,
    복수의 처리 전의 상기 웨이퍼를, 웨이퍼 수납 용기로부터, 팩토리 인터페이스, 상기 로드록실 및 웨이퍼 이재실을 통하여 상기 웨이퍼에 상기 CVD막을 형성하는 반응실로 순차 반송함과 함께,
    복수의 처리 후의 상기 웨이퍼를, 상기 반응실로부터, 상기 웨이퍼 이재실, 상기 로드록실 및 상기 팩토리 인터페이스를 통하여 상기 웨이퍼 수납 용기로 순차 반송하고,
    상기 로드록실은, 제1 도어를 통하여 상기 팩토리 인터페이스와 연통함과 함께, 제2 도어를 통하여 상기 웨이퍼 이재실과 연통하고,
    상기 웨이퍼 이재실은, 게이트 밸브를 통하여 상기 반응실과 연통하고,
    상기 웨이퍼 이재실에는, 상기 로드록실에 반송되어 온 처리 전의 상기 웨이퍼를 상기 캐리어에 지지된 상태로 상기 반응실에 투입함과 함께, 상기 반응실에 있어서 처리를 끝낸 처리 후의 상기 웨이퍼를 상기 캐리어에 지지된 상태로 상기 반응실로부터 꺼내어 상기 로드록실에 반송하는 제1 로봇이 형성되고,
    상기 팩토리 인터페이스에는, 처리 전의 상기 웨이퍼를 상기 웨이퍼 수납 용기로부터 꺼내고, 상기 로드록실에서 대기하는 상기 캐리어로 지지함과 함께, 상기 로드록실에 반송되어 온, 상기 캐리어에 지지된 처리 후의 상기 웨이퍼를, 상기 웨이퍼 수납 용기에 수납하는 제2 로봇이 형성되어 있는, 기상 성장 장치.
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