WO2019004201A1 - プロセスチャンバ - Google Patents

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WO2019004201A1
WO2019004201A1 PCT/JP2018/024176 JP2018024176W WO2019004201A1 WO 2019004201 A1 WO2019004201 A1 WO 2019004201A1 JP 2018024176 W JP2018024176 W JP 2018024176W WO 2019004201 A1 WO2019004201 A1 WO 2019004201A1
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WO
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susceptor
lift
support
semiconductor substrate
process chamber
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PCT/JP2018/024176
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French (fr)
Inventor
晃 岡部
幸生 竹永
Original Assignee
エピクルー ユーエスエー インコーポレイテッド
エピクルー株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers

Definitions

  • the present invention relates to a process chamber.
  • Patent Document 1 discloses a configuration provided with a liftable susceptor.
  • an object of the present invention is to provide a process chamber capable of suppressing bulk in the vertical direction.
  • the process chamber of the present invention is a process chamber for reacting a semiconductor substrate, and the position in the vertical direction is fixed and disposed in the process chamber, and the semiconductor substrate is mounted.
  • a first lift pin to be displaced, a through hole through which the first lift pin passes is formed in the susceptor, and in a portion of the lift assembly which is opposed to the first lift pin in the vertical direction, the vertical direction
  • a second lift pin the upper end of which comes into contact with the lower end of the first lift pin To have.
  • the susceptor support may support the susceptor from below, and the first lift pins may be disposed outside the outer end of the susceptor support in top view.
  • the lift assembly further includes a susceptor support for supporting the susceptor from below and extending radially around the central axis, and the lift assembly includes a support pipe extending in the vertical direction, and a diameter orthogonal to the central axis from the support pipe.
  • the plurality of support arms and the susceptor support may have different circumferential positions around the central axis in a bottom view.
  • the susceptor is provided with a fixed position in the vertical direction.
  • the semiconductor substrate can be displaced upward by raising the first lift pin passing through the through hole of the susceptor without raising the susceptor. Therefore, for example, compared with a configuration in which the susceptor is raised to displace the semiconductor substrate upward, the configuration of the vertically displaced portion can be made smaller, and the bulkiness in the vertical direction of the process chamber can be suppressed. it can.
  • a second lift pin whose upper end abuts on the lower end portion of the first lift pin is disposed in a portion of the lift assembly that lifts the first lift pin, which vertically opposes the first lift pin. Therefore, as compared with, for example, a configuration in which the second lift pins are not formed in the lift assembly, the vertical distance between the portion of the lift assembly excluding the second lift pins and the susceptor can be secured. As a result, it is possible to suppress the transfer of heat from the susceptor to the lift assembly, and it is possible to efficiently use the heat used for the reaction processing of the semiconductor substrate and to suppress the thermal fatigue of the lift assembly.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a semiconductor manufacturing apparatus provided with a process chamber according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view showing (a) a susceptor unit in the process chamber shown in FIG. It is a front view of the susceptor unit shown to FIG. 2 (a), (b) It is a top view of the susceptor unit shown to FIG. 2 (b). It is a figure which shows the process of conveying a semiconductor substrate in the process chamber shown in FIG. It is a figure which shows the process of carrying out the reactive processing of the semiconductor substrate in the process chamber shown in FIG. It is a figure which shows the process of taking out a semiconductor substrate from the inside of the process chamber shown in FIG.
  • the process chamber 2 according to the present embodiment is a chamber in the semiconductor manufacturing apparatus 1 that performs a reaction process for forming a film on the semiconductor substrate S by heat treatment or the like.
  • the configuration of the semiconductor manufacturing apparatus 1 will be described.
  • the semiconductor manufacturing apparatus 1 includes a process chamber 2, a transfer chamber 3 for transferring the semiconductor substrate S into the process chamber 2, and a load lock chamber 4 connected to the transfer chamber 3. ing.
  • the transfer chamber 3 is disposed between the process chamber 2 and the load lock chamber 4.
  • the transfer chamber 3 is provided with a transfer robot 7.
  • the transfer robot 7 includes three robot arms 5.
  • the robot arm 5 is rotatably disposed about the pivot axis A.
  • the robot arm 5 can be expanded and contracted in the horizontal direction by pivoting about the pivot axis A.
  • a blade 5A is provided at the tip of the uppermost portion of the plurality of robot arms 5.
  • the semiconductor substrate S can be transported by the three robot arms 5 extending and contracting in the horizontal direction in a state where the semiconductor substrate S is mounted on the upper surface of the blade 5A.
  • a cooling device 6 is disposed in the transfer chamber 3.
  • An L-shaped gate valve 7 is disposed in a portion of the transfer chamber 3 connected to the process chamber 2. Thereby, the airtightness between the process chamber 2 and the transfer chamber 3 can be surely ensured.
  • an airtight door is disposed in a portion connected to the transfer chamber 3 in the load lock chamber 4 in order to transfer the semiconductor substrate S from the transfer chamber 3. Thereby, the air tightness between the load lock chamber 4 and the transfer chamber 3 can be surely ensured.
  • the process chamber 2 includes a susceptor unit 10 on which the semiconductor substrate S is mounted, and a chamber body 20 in which the susceptor unit 10 is disposed.
  • halogen lamps (not shown) for heating the semiconductor substrate S are disposed on the upper side and the lower side of the chamber body 20.
  • the susceptor unit 10 includes a susceptor 11 on which a semiconductor substrate S is mounted, a lift assembly 12 disposed below the susceptor 11, and a first lift pin 13 for displacing the semiconductor substrate S upward from the top surface of the susceptor 11. And.
  • the susceptor 11 is disposed in the process chamber 2 at a fixed position in the vertical direction.
  • the semiconductor substrate S is mounted on the upper surface of the susceptor 11.
  • the susceptor 11 is supported by the susceptor support 15 from below.
  • the susceptor 11 is in the form of a circular plate in top view.
  • a straight line orthogonal to the susceptor 11 and passing through the center thereof is referred to as a central axis O1.
  • a direction orthogonal to the central axis O1 is referred to as a radial direction
  • a direction circling around the central axis O1 is referred to as a circumferential direction.
  • the susceptor 11 and the susceptor support 15 are rotatable in the circumferential direction.
  • the susceptor 11 is formed with a through hole 14 penetrating the susceptor 11 in the vertical direction.
  • the through holes 14 are arranged in plural numbers at intervals in the circumferential direction. In the illustrated example, three through holes 14 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. The inner diameter at the upper end of the through hole 14 gradually increases as it goes upward.
  • the susceptor support 15 includes a support beam 15A radially extending about a central axis O1 and a support shaft 15B supporting the support beam 15A from below.
  • the support shaft 15B and the support beam 15A are integrally formed.
  • the support shaft 15B and the support beam 15A may be separately formed.
  • the support beams 15A extend radially outward from the upper end of the support shaft 15B. In the illustrated example, the support beams 15A extend in three directions at equal intervals of 120 °.
  • the susceptor 11 is supported by the susceptor support 15 by connecting the radial outer end of the support beam 15 A to the lower surface of the susceptor 11.
  • the lift assembly 12 is liftable.
  • the lift assembly 12 includes a support pipe 12A extending vertically and a plurality of support arms 12B radially extending from an upper end of the support pipe 12A.
  • the support pipe 12A and the support arm 12B are integrally formed.
  • the support pipe 12A and the support arm 12B may be separately formed.
  • the support pipe 12A is disposed coaxially with the support shaft 15B of the susceptor support 15.
  • the support shaft 15B is inserted inside the support pipe 12A.
  • the support pipe 12A can be displaced relative to the support shaft 15B in the vertical direction and the circumferential direction.
  • the support arms 12B extend radially outward from the upper end of the support pipe 12A. In the illustrated example, three support arms 12B are arranged equidistantly at 120 °.
  • the first lift pins 13 are lifted by the lift assembly 12 as the lift assembly 12 is lifted.
  • the first lift pins 13 are inserted inside the through holes 14 and pass through the through holes 14 as the upward movement.
  • the first lift pins 13 are respectively disposed inside the three through holes 14.
  • the first lift pin 13 is disposed at a position not to interfere with the blade 5 A of the robot arm 5.
  • the outer diameter of the upper end portion of the first lift pin 13 gradually increases toward the upper side.
  • the upper end portion of the first lift pin 13 is vertically engaged with the upper end portion of the through hole 14, whereby the first lift pin 13 is held on the inner surface of the through hole 14.
  • the lower end portion of the first lift pin 13 protrudes downward from the susceptor 11.
  • An upper end surface of the first lift pin 13 facing upward is flush with the upper surface of the susceptor 11.
  • the first lift pins 13 are located at the outer peripheral portion of the susceptor 11. In top view, the first lift pins 13 are disposed radially outward of the outer end of the support beam 15A of the susceptor support 15. The radial size of the support arm 12 B in the lift assembly 12 is larger than the radial size of the support beam 15 A in the susceptor support 15.
  • a second lift pin 12C which extends in the vertical direction in the portion of the lift assembly 12 facing the first lift pin 13 in the vertical direction, and whose upper end abuts on the lower end of the first lift pin 13 with rising, is disposed. It is done.
  • the second lift pins 12 ⁇ / b> C are disposed at the radial outer end of the support arm 12 ⁇ / b> B of the lift assembly 12.
  • the lower end edge of the second lift pin 12C is connected to the upper surface of the support arm 12B.
  • the second lift pin 12C is integrally formed with the support arm 12B.
  • the second lift pin 12C may be formed separately from the support arm 12B.
  • the second lift pin 12 ⁇ / b> C is disposed coaxially with the first lift pin 13.
  • the outer diameter of the second lift pin 12C is larger than that of the first lift pin 13.
  • the lengths in the vertical direction of each of the first lift pin 13 and the second lift pin 12C are equal to each other.
  • the first lift pins 13 may be longer or shorter than the second lift pins 12C in the vertical direction.
  • the plurality of support arms 12B and the susceptor support 15 have different circumferential positions around the central axis O1.
  • the three support arms 12B and the three support beams 15A of the susceptor support 15 are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the three support arms 12B and the three support beams 15A of the susceptor support 15 may have circumferential positions different from one another without being equally spaced in the circumferential direction.
  • the processing procedure of the semiconductor substrate S in the process chamber 2 will be described.
  • the process of transporting the semiconductor substrate S into the process chamber 2 will be described with reference to FIG.
  • the blade 5A of the robot arm 5 is advanced into the process chamber 2 from the transfer port.
  • the semiconductor substrate S to be subjected to the reaction process is disposed on the upper surface of the blade 5A.
  • the semiconductor substrate S is positioned above the susceptor 11.
  • the lift assembly 12 is raised.
  • the upper end portion of the second lift pin 12C abuts on the lower end portion of the first lift pin 13, whereby the first lift pin 13 is lifted.
  • the first lift pins 13 displace the semiconductor substrate S upward, whereby a vertical gap is formed between the semiconductor substrate S and the blade 5A of the robot arm 5.
  • the first lift pins 13 are lowered by lowering the lift assembly 12.
  • the semiconductor substrate S held by the first lift pins 13 is displaced downward, and is mounted on the upper surface of the susceptor 11.
  • the lift assembly 12 is lowered until there is a vertical gap between the second lift pin 12C and the first lift pin 13.
  • the heat of the susceptor 11 and the semiconductor substrate S can be prevented from being transmitted to the lift assembly 12 during the subsequent reaction process.
  • the blade 5A is moved to the susceptor 11 side in the horizontal direction, and disposed in the gap between the semiconductor substrate S and the susceptor 11.
  • the semiconductor substrate S is mounted on the upper surface of the blade 5A by lowering the lift assembly 12.
  • the semiconductor substrate S is unloaded from the process chamber 2 by moving the blade 5A to the transport port side in the horizontal direction. Thereafter, the semiconductor substrate S is subjected to a post process.
  • the process chamber 2 includes the susceptor 11 in which the vertical position is fixed. Then, the semiconductor substrate S can be displaced upward by raising the first lift pins 13 passing through the through holes 14 of the susceptor 11 without raising the susceptor 11. Therefore, for example, compared with a configuration in which the susceptor 11 is lifted and the semiconductor substrate S is displaced upward, the configuration of the vertically displaced portion can be reduced, and the bulk of the process chamber 2 can be reduced. It can be suppressed.
  • a second lift pin 12C whose upper end abuts on the lower end portion of the first lift pin 13 is disposed in a portion of the lift assembly 12 that lifts the first lift pin 13 and that faces the first lift pin 13 in the vertical direction. . Therefore, for example, as compared with a configuration in which the second lift pins 12C are not formed in the lift assembly 12, the vertical distance between the portion of the lift assembly 12 excluding the second lift pins 12C and the susceptor 11 is secured. be able to. Thereby, it is possible to suppress the transfer of heat from the susceptor 11 to the lift assembly 12, and it is possible to efficiently use the heat used for the reaction processing of the semiconductor substrate S and to suppress the thermal fatigue of the lift assembly 12. .
  • the first lift pins 13 are vertically shortened compared to, for example, a configuration using only the first lift pins 13. can do. Thereby, the heat capacity of the heating target by the halogen heater can be reduced, and the heating time can be shortened.
  • first lift pins 13 are disposed outside the radial outer end of the support beam 15 ⁇ / b> A in the susceptor support 15. Therefore, when the first lift pins 13 displace the semiconductor substrate S upward, the outer peripheral portion of the semiconductor substrate S can be lifted, and when the first lift pins 13 displace the semiconductor substrate S upward, the semiconductor The attitude of the substrate S can be stabilized.
  • the support arm 12B and the susceptor support 15 have different circumferential positions, it is possible to prevent the portion where the support arm 12B and the susceptor support 15 block the radiation heat transmitted from below to the susceptor 11 from overlapping in the circumferential direction. Can. Thereby, the circumferential bias of the radiant heat transmitted to the susceptor 11 can be suppressed.
  • the heat capacity of the heating target by the halogen heater becomes smaller, and the heating time can be shortened.
  • the first lift pins 13 are arranged outside the outer end of the susceptor support 15, but the present invention is not limited to such an aspect.
  • the first lift pins 13 may be disposed inside the outer end of the susceptor support 15.
  • the several support arm 12B and the susceptor support 15 showed the structure which mutually varied the position of the circumferential direction in lower surface view, it is not restricted to such an aspect.
  • the plurality of support arms 12B and the susceptor support 15 may be circumferentially aligned with one another.

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Abstract

プロセスチャンバは、半導体基板を反応処理するプロセスチャンバであって、プロセスチャンバ内に上下方向の位置が固定されて配置され、半導体基板が載置されるサセプタと、サセプタの下方に配置され、上昇可能とされたリフトアセンブリと、リフトアセンブリの上昇に伴って、該リフトアセンブリに持ち上げられて半導体基板をサセプタの上面から上方に向けて変位させる第１リフトピンと、を備え、サセプタには、第１リフトピンが通過する貫通孔が形成され、リフトアセンブリのうち、第１リフトピンと上下方向に対向する部分には、上下方向に延び、かつ上昇に伴って、上端部がリフトピンの下端部と当接する第２リフトピンが配置されている。

Description

プロセスチャンバ
　本発明は、プロセスチャンバに関する。
　従来、半導体製造装置において、半導体基板に例えば熱処理により成膜を行うプロセスチャンバが知られている。
　このようなプロセスチャンバとして、下記特許文献１には、上昇可能なサセプタを備えた構成が開示されている。
特開２０１４－２２２６９３号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の発明では、サセプタが上昇するので、プロセスチャンバ全体が上下方向にかさばるという問題があった。
　そこで本発明は、上下方向のかさばりを抑えることができるプロセスチャンバを提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明のプロセスチャンバは、半導体基板を反応処理するプロセスチャンバであって、前記プロセスチャンバ内に上下方向の位置が固定されて配置され、前記半導体基板が載置されるサセプタと、前記サセプタの下方に配置され、上昇可能とされたリフトアセンブリと、前記リフトアセンブリの上昇に伴って、該リフトアセンブリに持ち上げられて前記半導体基板を前記サセプタの上面から上方に向けて変位させる第１リフトピンと、を備え、前記サセプタには、前記第１リフトピンが通過する貫通孔が形成され、前記リフトアセンブリのうち、前記第１リフトピンと上下方向に対向する部分には、上下方向に延び、かつ上昇に伴って、上端部が前記第１リフトピンの下端部と当接する第２リフトピンが配置されている。
　また、前記サセプタを下方から支持するサセプタサポートを備え、上面視において、前記第１リフトピンは、前記サセプタサポートの外端部よりも外側に配置されてもよい。
　また、前記サセプタを下方から支持し、かつ前記中心軸線を中心として放射状に延びるサセプタサポートを備え、前記リフトアセンブリは、上下方向に延びるサポートパイプと、前記サポートパイプから、この中心軸線と直交する径方向に延びる複数のサポートアームと、を備え、下面視において、前記複数のサポートアームおよび前記サセプタサポートは、前記中心軸線回りに周回する周方向の位置を互いに異ならせてもよい。
　本発明のプロセスチャンバによれば、上下方向の位置が固定されて配置されたサセプタを備えている。そして、サセプタを上昇させることなく、サセプタの貫通孔を通過する第１リフトピンを上昇させることにより、半導体基板を上方に向けて変位することができる。
　このため、例えばサセプタを上昇させて半導体基板を上方に向けて変位させる構成と比較して、上下方向に変位する部分の構成を小さくすることができ、プロセスチャンバの上下方向のかさばりを抑えることができる。
　また、第１リフトピンを上昇させるリフトアセンブリのうち、第１リフトピンと上下方向に対向する部分に、上端部が第１リフトピンの下端部と当接する第２リフトピンが配置されている。このため、例えばリフトアセンブリに第２リフトピンが形成されていない構成と比較して、リフトアセンブリのうち、第２リフトピンを除く部分と、サセプタと、の上下方向の距離を確保することができる。
　これにより、サセプタからリフトアセンブリへの熱の伝わりを抑えることが可能になり、半導体基板の反応処理に用いる熱を効率的に利用できるとともに、リフトアセンブリの熱疲労を抑えることができる。
本発明の一実施形態に係るプロセスチャンバを備えた半導体製造装置の縦断面図である。 図１に示すプロセスチャンバのうち、（ａ）サセプタユニットを示す斜視図、（ｂ）（ａ）のうち、サセプタを透過させた図である。 図２（ａ）に示すサセプタユニットの正面図、（ｂ）図２（ｂ）に示すサセプタユニットの上面図である。 図１に示すプロセスチャンバ内に半導体基板を搬送する工程を示す図である。 図１に示すプロセスチャンバ内で半導体基板を反応処理する工程を示す図である。 図１に示すプロセスチャンバ内から半導体基板を取り出す工程を示す図である。
　次に、本発明の一実施形態に係るプロセスチャンバ２について、図面を参照して説明する。
　本実施形態に係るプロセスチャンバ２は、半導体製造装置１のうち、半導体基板Ｓに熱処理等により成膜するための反応処理を行うチャンバである。まず、半導体製造装置１の構成について説明する。
　図１に示すように、半導体製造装置１は、プロセスチャンバ２と、プロセスチャンバ２の内部に半導体基板Ｓを搬送する搬送チャンバ３と、搬送チャンバ３と連結されたロードロックチャンバ４と、を備えている。
　搬送チャンバ３は、プロセスチャンバ２とロードロックチャンバ４との間に配置されている。
　搬送チャンバ３は、搬送ロボット７を備えている。搬送ロボット７は、３つのロボットアーム５を備えている。ロボットアーム５は、回動軸Ａ回りに、回動自在に配置されている。ロボットアーム５は、回動軸Ａ回りに回動することで、水平方向に伸張および収縮可能となっている。
　複数のロボットアーム５のうち、最も上方に位置する部分の先端には、ブレード５Ａが設けられている。ブレード５Ａの上面に、半導体基板Ｓが載置された状態で、３つのロボットアーム５が水平方向に伸張および収縮することで、半導体基板Ｓを搬送することができる。
　搬送チャンバ３内には、冷却装置６が配置されている。搬送チャンバ３のうち、プロセスチャンバ２と連なる部分には、Ｌ型ゲートバルブ７が配置されている。これにより、確実にプロセスチャンバ２と搬送チャンバ３との気密を確保することができる。
　ロードロックチャンバ４は、搬送チャンバ３からの半導体基板Ｓの出し入れのために、ロードロックチャンバ４のうち、搬送チャンバ３と連なる部分には、気密扉が配置されている。これにより、確実にロードロックチャンバ４と搬送チャンバ３との気密を確保することができる。
　プロセスチャンバ２は、半導体基板Ｓが載置されるサセプタユニット１０と、サセプタユニット１０が内部に配置されたチャンバ本体２０と、を備えている。
　チャンバ本体２０には、半導体基板Ｓを加熱するためのハロゲンランプ（図示せず）が、チャンバ本体２０の上側および下側に配置されている。
　次に、サセプタユニット１０の構成について詳述する。
　サセプタユニット１０は、半導体基板Ｓが載置されるサセプタ１１と、サセプタ１１の下方に配置されたリフトアセンブリ１２と、半導体基板Ｓをサセプタ１１の上面から上方に向けて変位させる第１リフトピン１３と、を備えている。
　図２および図３に示すように、サセプタ１１は、プロセスチャンバ２内に上下方向の位置が固定されて配置されている。サセプタ１１の上面に、半導体基板Ｓが載置される。サセプタ１１は、下方からサセプタサポート１５により支持されている。サセプタ１１は上面視で円形状をなす板状を呈している。
　以下の説明において、サセプタ１１と直交し、その中心を通る直線を中心軸線Ｏ１という。また、中心軸線Ｏ１と直交する方向を径方向といい、中心軸線Ｏ１回りに周回する方向を周方向という。
　サセプタ１１およびサセプタサポート１５は、周方向に回転可能とされている。サセプタ１１には、サセプタ１１を上下方向に貫く貫通孔１４が形成されている。
　貫通孔１４は、周方向に間隔をあけて複数配置されている。図示の例では、３つの貫通孔１４が、周方向に等間隔をあけて配置されている。貫通孔１４の上端部における内径は、上方に向かうに従い漸次、大きくなっている。
　サセプタサポート１５は、中心軸線Ｏ１を中心として放射状に延びるサポートビーム１５Ａと、サポートビーム１５Ａを下方から支持するサポートシャフト１５Ｂと、を備えている。
　サポートシャフト１５Ｂおよびサポートビーム１５Ａは、一体に形成されている。なお、サポートシャフト１５Ｂおよびサポートビーム１５Ａは、別体に形成されてもよい。
　サポートビーム１５Ａは、サポートシャフト１５Ｂの上端部から、径方向の外側に向けて放射状に延びている。図示の例では、サポートビーム１５Ａは、１２０°等配で３方向に延びている。
　サポートビーム１５Ａの径方向の外端部が、サセプタ１１の下面と接続されることで、サセプタ１１が、サセプタサポート１５により支持されている。
　リフトアセンブリ１２は、上昇可能とされている。リフトアセンブリ１２は、上下方向に延びるサポートパイプ１２Ａと、サポートパイプ１２Ａの上端部から、径方向に延びる複数のサポートアーム１２Ｂと、を備えている。
　サポートパイプ１２Ａおよびサポートアーム１２Ｂは、一体に形成されている。なお、サポートパイプ１２Ａおよびサポートアーム１２Ｂは、別体に形成されてもよい。
　サポートパイプ１２Ａは、サセプタサポート１５のサポートシャフト１５Ｂと同軸に配置されている。サポートパイプ１２Ａの内側にサポートシャフト１５Ｂが挿通されている。サポートパイプ１２Ａは、サポートシャフト１５Ｂに対して上下方向および周方向に相対変位可能とされている。
　サポートアーム１２Ｂは、サポートパイプ１２Ａの上端部から、径方向の外側に向けて放射状に延びている。図示の例では、サポートアーム１２Ｂは、１２０°等配で３つ配置されている。
　第１リフトピン１３は、リフトアセンブリ１２の上昇に伴って、リフトアセンブリ１２に持ち上げられる。
　第１リフトピン１３は、貫通孔１４の内側に挿入され、上昇移動に伴って貫通孔１４を通過する。第１リフトピン１３は、３つの貫通孔１４の内側に、それぞれ配置されている。第１リフトピン１３は、ロボットアーム５のブレード５Ａと干渉しない位置に配置されている。
　第１リフトピン１３における上端部の外径は、上方に向かうに従い漸次、大きくなっている。そして、第１リフトピン１３の上端部が、貫通孔１４の上端部と上下方向に係合することで、第１リフトピン１３が貫通孔１４の内面に保持されている。
　第１リフトピン１３の下端部は、サセプタ１１から下方に向けて突出している。第１リフトピン１３のうち、上方を向く上端面は、サセプタ１１の上面と面一となっている。
　第１リフトピン１３は、サセプタ１１における外周部に位置している。上面視において、第１リフトピン１３は、サセプタサポート１５におけるサポートビーム１５Ａの外端部よりも径方向の外側に配置されている。
　リフトアセンブリ１２におけるサポートアーム１２Ｂの径方向の大きさは、サセプタサポート１５におけるサポートビーム１５Ａの径方向の大きさよりも大きくなっている。
　リフトアセンブリ１２のうち、第１リフトピン１３と上下方向に対向する部分には、上下方向に延び、かつ上昇に伴って、上端部が第１リフトピン１３の下端部と当接する第２リフトピン１２Ｃが配置されている。
　第２リフトピン１２Ｃは、リフトアセンブリ１２のうち、サポートアーム１２Ｂにおける径方向の外端部に、それぞれ配置されている。第２リフトピン１２Ｃの下端縁が、サポートアーム１２Ｂの上面と接続されている。
　第２リフトピン１２Ｃは、サポートアーム１２Ｂと一体に形成されている。なお、第２リフトピン１２Ｃは、サポートアーム１２Ｂと別体に形成されてもよい。
　第２リフトピン１２Ｃは、第１リフトピン１３と同軸に配置されている。第２リフトピン１２Ｃの外径は、第１リフトピン１３よりも大きくなっている。
　第１リフトピン１３および第２リフトピン１２Ｃそれぞれにおける上下方向の長さは、互いに同等となっている。なお、第１リフトピン１３は第２リフトピン１２Ｃよりも上下方向に長くてもよいし、短くてもよい。
　そして、図３（ｂ）に示すように、下面視において、複数のサポートアーム１２Ｂおよびサセプタサポート１５は、中心軸線Ｏ１回りに周回する周方向の位置を互いに異ならせている。
　図示の例では、３つのサポートアーム１２Ｂと、サセプタサポート１５における３つのサポートビーム１５Ａと、が互いに周方向に等間隔をなすように配置されている。なお、３つのサポートアーム１２Ｂと、サセプタサポート１５における３つのサポートビーム１５Ａと、は互いに周方向に等間隔をなさずに、周方向の位置を互いに異ならせてもよい。
　次に、プロセスチャンバ２内での半導体基板Ｓの処理手順について説明する。
　まず、図４を用いて、プロセスチャンバ２内に半導体基板Ｓを搬送する工程を説明する。
　図４（ａ）に示すように、搬送口からプロセスチャンバ２内にロボットアーム５のブレード５Ａを進入させる。このとき、ブレード５Ａの上面には、この後に反応処理される半導体基板Ｓが配置されている。そして、図４（ｂ）に示すように、半導体基板Ｓをサセプタ１１の上方に位置させる。
　次に、図４（ｃ）に示すように、リフトアセンブリ１２を上昇させる。このとき、第２リフトピン１２Ｃの上端部が、第１リフトピン１３の下端部に当接することで、第１リフトピン１３が持ち上げられる。
　これにより、第１リフトピン１３が半導体基板Ｓを上方に向けて変位させることで、半導体基板Ｓと、ロボットアーム５のブレード５Ａと、の間に上下方向の隙間が形成される。
　そして、図４（ｄ）に示すように、ロボットアーム５のブレード５Ａを搬送口側に向けて水平方向に移動させることで、半導体基板Ｓが第１リフトピン１３に保持された状態で、プロセスチャンバ２内に残置される。この後、ロボットアーム５のブレード５Ａは、プロセスチャンバ２内から退出させる。
　次に、図５を用いて、プロセスチャンバ２で半導体基板Ｓを反応処理する工程を説明する。
　まず、図５（ａ）に示すように、リフトアセンブリ１２を下降させることで、第１リフトピン１３を下降させる。これにより、第１リフトピン１３により保持された半導体基板Ｓが下方に向けて変位し、サセプタ１１の上面に載置される。
　このとき、リフトアセンブリ１２は、第２リフトピン１２Ｃと第１リフトピン１３との間に上下方向の隙間ができるまで下降させる。これにより、この後の反応処理中において、サセプタ１１および半導体基板Ｓの熱が、リフトアセンブリ１２に伝わるのを抑えることができる。
　そして、図５（ｂ）に示すように、半導体基板Ｓに熱を加えて反応処理する。このとき、サセプタ１１をサセプタサポート１５とともに、周方向に回転させることで、半導体基板Ｓに周方向に均一に熱が伝わるようにする。これにより、半導体基板Ｓの表面に成膜がされる。
　最後に、図６を用いて、プロセスチャンバ２から半導体基板Ｓを取り出す工程を説明する。
　まず、図６（ａ）に示すように、ロボットアーム５のブレード５Ａを、プロセスチャンバ２内に進入させるとともに、リフトアセンブリ１２を上昇させることで、前述と同様に反応処理後の半導体基板Ｓを上方に向けて変位させる。そして、半導体基板Ｓとサセプタ１１との間に上下方向の隙間を形成する。
　次に、図６（ｂ）に示すように、ブレード５Ａを水平方向のサセプタ１１側に移動させて、半導体基板Ｓとサセプタ１１との間の隙間に配置する。
　そして、図６（ｃ）に示すように、リフトアセンブリ１２を下降させることで、半導体基板Ｓをブレード５Ａの上面に載置する。
　最後に、ブレード５Ａを水平方向の搬送口側に移動させることで、半導体基板Ｓをプロセスチャンバ２内から搬出する。その後、半導体基板Ｓには後工程が施される。
　以上説明したように、本実施形態に係るプロセスチャンバ２によれば、上下方向の位置が固定されて配置されたサセプタ１１を備えている。そして、サセプタ１１を上昇させることなく、サセプタ１１の貫通孔１４を通過する第１リフトピン１３を上昇させることにより、半導体基板Ｓを上方に向けて変位することができる。
　このため、例えばサセプタ１１を上昇させて半導体基板Ｓを上方に向けて変位させる構成と比較して、上下方向に変位する部分の構成を小さくすることができ、プロセスチャンバ２の上下方向のかさばりを抑えることができる。
　また、第１リフトピン１３を上昇させるリフトアセンブリ１２のうち、第１リフトピン１３と上下方向に対向する部分に、上端部が第１リフトピン１３の下端部と当接する第２リフトピン１２Ｃが配置されている。
　このため、例えばリフトアセンブリ１２に第２リフトピン１２Ｃが形成されていない構成と比較して、リフトアセンブリ１２のうち、第２リフトピン１２Ｃを除く部分と、サセプタ１１と、の上下方向の距離を確保することができる。
　これにより、サセプタ１１からリフトアセンブリ１２への熱の伝わりを抑えることが可能になり、半導体基板Ｓの反応処理に用いる熱を効率的に利用できるとともに、リフトアセンブリ１２の熱疲労を抑えることができる。
　また、第１リフトピン１３と第２リフトピン１２Ｃとを用いて半導体基板Ｓを上方に向けて変位させるので、例えば第１リフトピン１３のみを用いる構成と比較して、第１リフトピン１３を上下方向に短くすることができる。これにより、ハロゲンヒータによる加熱対象の熱容量が小さくなり、加熱時間を短縮することができる。
　また、第１リフトピン１３が、サセプタサポート１５におけるサポートビーム１５Ａの径方向の外端部よりも外側に配置されている。
　このため、第１リフトピン１３が半導体基板Ｓを上方に向けて変位させる際に、半導体基板Ｓの外周部を持ち上げることが可能になり、第１リフトピン１３により上方に向けて変位させた際の半導体基板Ｓの姿勢を安定させることができる。
　また、サポートアーム１２Ｂおよびサセプタサポート１５が、周方向の位置を互いに異ならせているので、サセプタ１１に下方から伝わる輻射熱をサポートアーム１２Ｂおよびサセプタサポート１５が遮る部分が周方向に重なるのを防ぐことができる。これにより、サセプタ１１に伝わる輻射熱の周方向の偏りを抑えることができる。
　また、仮に第１リフトピン１３を、第２リフトピン１２Ｃよりも短くした場合には、ハロゲンヒータによる加熱対象の熱容量が小さくなり、加熱時間を短縮することができる。
　なお、上述の実施形態は、本発明の代表的な実施形態を単に例示したものにすぎない。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に対して種々の変形を行ってもよい。
　例えば、上記実施形態においては、第１リフトピン１３が、サセプタサポート１５の外端部よりも外側に配置されている構成を示したが、このような態様に限られない。第１リフトピン１３は、サセプタサポート１５の外端部よりも内側に配置されてもよい。
　また、上記実施形態においては、下面視において、複数のサポートアーム１２Ｂおよびサセプタサポート１５が、周方向の位置を互いに異ならせている構成を示したが、このような態様に限られない。複数のサポートアーム１２Ｂおよびサセプタサポート１５は、周方向の位置を互いに一致させてもよい。
　また、前述した変形例に限られず、これらの変形例を選択して適宜組み合わせてもよいし、その他の変形を施してもよい。
　１　半導体製造装置
　２　プロセスチャンバ
　１１　サセプタ
　１２　リフトアセンブリ
　１２Ａ　サポートパイプ
　１２Ｂ　サポートアーム
　１２Ｃ　第２リフトピン
　１３　第１リフトピン
　１４　貫通孔
　１５　サセプタサポート
　Ｓ　半導体基板

Claims (3)

  1. 　半導体基板を反応処理するプロセスチャンバであって、
    　前記プロセスチャンバ内に上下方向の位置が固定されて配置され、前記半導体基板が載置されるサセプタと、
    　前記サセプタの下方に配置され、上昇可能とされたリフトアセンブリと、
    　前記リフトアセンブリの上昇に伴って、該リフトアセンブリに持ち上げられて前記半導体基板を前記サセプタの上面から上方に向けて変位させる第１リフトピンと、を備え、
    　前記サセプタには、前記第１リフトピンが通過する貫通孔が形成され、
    　前記リフトアセンブリのうち、前記第１リフトピンと上下方向に対向する部分には、上下方向に延び、かつ上昇に伴って、上端部が前記第１リフトピンの下端部と当接する第２リフトピンが配置されていることを特徴とするプロセスチャンバ。
  2. 　前記サセプタを下方から支持するサセプタサポートと、を備え、
    　上面視において、前記第１リフトピンは、前記サセプタサポートの外端部よりも外側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のプロセスチャンバ。
  3. 　前記サセプタを下方から支持し、かつ前記中心軸線を中心として放射状に延びるサセプタサポートを備え、
    　前記リフトアセンブリは、上下方向に延びるサポートパイプと、
    　前記サポートパイプから、この中心軸線と直交する径方向に延びる複数のサポートアームと、を備え、
    　下面視において、前記複数のサポートアームおよび前記サセプタサポートは、前記中心軸線回りに周回する周方向の位置を互いに異ならせていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプロセスチャンバ。
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