WO2021131253A1 - 気相成長装置 - Google Patents

気相成長装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2021131253A1
WO2021131253A1 PCT/JP2020/038899 JP2020038899W WO2021131253A1 WO 2021131253 A1 WO2021131253 A1 WO 2021131253A1 JP 2020038899 W JP2020038899 W JP 2020038899W WO 2021131253 A1 WO2021131253 A1 WO 2021131253A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
carrier
wafer
holder
engaging portion
load lock
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/038899
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
由生 南出
Original Assignee
株式会社Sumco
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社Sumco filed Critical 株式会社Sumco
Priority to CN202080075000.1A priority Critical patent/CN114586137A/zh
Priority to DE112020006324.0T priority patent/DE112020006324T5/de
Priority to US17/788,231 priority patent/US20230025927A1/en
Priority to KR1020227015948A priority patent/KR20220082032A/ko
Publication of WO2021131253A1 publication Critical patent/WO2021131253A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/24—Deposition of silicon only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4584—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally the substrate being rotated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4585—Devices at or outside the perimeter of the substrate support, e.g. clamping rings, shrouds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4586—Elements in the interior of the support, e.g. electrodes, heating or cooling devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/54—Apparatus specially adapted for continuous coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/12—Substrate holders or susceptors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/02—Elements
    • C30B29/06—Silicon
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67161—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers
    • H01L21/67167—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers surrounding a central transfer chamber
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67201—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the construction of the load-lock chamber
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67207—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/673—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
    • H01L21/67346—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders characterized by being specially adapted for supporting a single substrate or by comprising a stack of such individual supports
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67742—Mechanical parts of transfer devices
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67763—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67763—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • H01L21/67766—Mechanical parts of transfer devices
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68742—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68771—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by supporting more than one semiconductor substrate
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68785—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support

Definitions

  • the present invention relates to a vapor phase growth apparatus used for manufacturing epitaxial wafers and the like.
  • the substrate is aligned with respect to a carrier for transporting the substrate using positioning mechanisms such as alignment rings and alignment pins.
  • positioning mechanisms such as alignment rings and alignment pins.
  • the positioning mechanism adjusts to the position based on the vertical and horizontal positions of the carrier with respect to the substrate (wafer) when the vapor phase growth apparatus is viewed in a plan view, but does not correct the position in the rotational direction of the wafer.
  • the carrier has a shape that changes periodically in the rotation direction of the wafer in order to deposit a uniform film on the wafer, if the position of the carrier in the rotation direction with respect to the wafer is not correct, the quality of the processed wafer will be improved. Adversely affect.
  • the above-mentioned prior art does not disclose anything about correcting the position of the carrier in the rotational direction with respect to the wafer when the vapor phase growth apparatus is viewed in a plan view.
  • An object to be solved by the present invention is to provide a vapor phase growth apparatus capable of correcting a deviation of the position of a carrier in the rotational direction with respect to a wafer when the vapor phase growth apparatus is viewed in a plan view.
  • the present invention is a vapor deposition apparatus for forming a CVD film on a wafer using a ring-shaped carrier that supports the wafer.
  • a load lock chamber provided with a holder for supporting the carrier is provided.
  • the carrier and the holder are provided with a correction mechanism for correcting the position of the carrier in the rotational direction along the circumferential direction of the wafer, which is a vapor phase growth apparatus.
  • the correction mechanism includes a pair of correction mechanisms that regulate the clockwise rotation and the counterclockwise rotation of the carrier.
  • the correction mechanism includes a correction mechanism that corrects the vertical and horizontal positions of the carrier when the device is viewed in a plan view.
  • the correction mechanism includes a first engaging portion provided on the carrier and a second engaging portion provided on the holder.
  • the second engaging portion includes an engaging surface that engages with the first engaging portion, a rotating surface that rotates the carrier relative to the holder, and the carrier with respect to the holder. It is more preferable to include a positioning surface that determines the correction position.
  • the first engaging portion includes an engaging surface that engages with the second engaging portion, a rotating surface that rotates the carrier relative to the holder, and the carrier with respect to the holder. It is more preferable to include a positioning surface that determines the correction position.
  • the engaging surface and the rotating surface are the same surface.
  • the holder is a holder that supports at least two of the carriers up and down, and it is more preferable that the uppermost holder is not provided with the correction mechanism.
  • the CVD film is more preferably a silicon epitaxial film.
  • the plurality of unprocessed wafers are sequentially conveyed from the wafer storage container to the reaction chamber for forming the CVD film on the wafer via the factory interface, the load lock chamber and the wafer transfer chamber.
  • the wafers after a plurality of treatments are sequentially conveyed from the reaction chamber to the wafer storage container via the wafer transfer chamber, the load lock chamber, and the factory interface.
  • the load lock chamber communicates with the factory interface via the first door and also communicates with the wafer transfer chamber via the second door.
  • the wafer transfer chamber communicates with the reaction chamber via a gate valve.
  • the wafer before processing which has been conveyed to the load lock chamber, is put into the reaction chamber while being supported by a carrier, and the processing after processing in the reaction chamber is completed.
  • a first robot is provided which takes out the wafer from the reaction chamber while being supported by the carrier and conveys the wafer to the load lock chamber.
  • the wafer before processing is taken out from the wafer storage container and supported by a carrier waiting in the load lock chamber, and the processing supported by the carrier is carried to the load lock chamber.
  • a second robot for storing the subsequent wafer in the wafer storage container is provided. It is more preferable that the load lock chamber is provided with a holder that supports the carrier.
  • the position of the carrier in the rotational direction along the circumferential direction of the wafer is corrected in the holder that supports the carrier. Thereby, the deviation of the position of the carrier in the rotation direction with respect to the wafer can be corrected.
  • FIG. 2A shows the carrier which concerns on embodiment of this invention, and an example of the 1st engaging part provided in the carrier.
  • FIG. 2A shows the carrier which concerns on embodiment of this invention, and another example of the 1st engaging part provided on the carrier.
  • FIG. 3A shows the carrier of FIG. 3A including the wafer in the vapor deposition apparatus of FIG. 1 and the susceptor of the reactor.
  • FIG. 5A is a plan view showing a second engaging portion provided on the carrier of FIG. 5A
  • FIG. 5C (B) is a vertical cross-sectional view.
  • A is a plan view showing another example of the holder provided in the load lock chamber in the vapor phase growth apparatus of FIG.
  • FIG. 5C (B) is a vertical cross-sectional view.
  • FIG. 6A including the wafer and the carrier in the vapor phase growth apparatus of FIG.
  • FIG. 8 (A) is a plan view showing an example of a first blade attached to the tip of the hand of the first robot in the vapor phase growth device of FIG. 1, and FIG. 8 (B) is a gas phase growth device of FIG.
  • FIG. 8 (B) is a vertical sectional view of the 1st blade including a carrier and a wafer in. It is a top view of the carrier and the holder when the carrier of FIG. 2A supporting a wafer is placed on the holder of FIG. 5A.
  • FIG. 5 is a plan view of the carrier and the holder when the carrier of FIG. 3A supporting the wafer is placed on the holder of FIG. 6A. It is a plan view (FIG. 10 (A)) and a vertical sectional view (FIG. 10 (B)) which show another example of the 2nd engaging part provided in the holder of the load lock chamber in the vapor phase growth apparatus of FIG. ..
  • a plan view (FIG. 10 (A)) and a vertical sectional view showing an example of position correction in the rotation direction of the carrier using the first engaging portion of the carrier shown in FIG. 2A and the second engaging portion of FIG. (Fig. 11 (B)) (No. 1).
  • FIG. 12 (A) and a vertical cross-sectional view showing an example of position correction in the rotation direction of the carrier using the first engaging portion of the carrier shown in FIG. 2A and the second engaging portion of FIG. (Fig. 12 (B)) (No. 2).
  • FIG. 15 A plan view showing another example of position correction in the rotational direction of the carrier using the first engaging portion of the carrier shown in FIG. 14 and the second engaging portion corresponding to the first engaging portion (FIG. 16).
  • A)) and a vertical sectional view (FIG. 17 (B)) No. 3).
  • FIG. 1 is a diagram (No. 1) showing a procedure for handling wafers and carriers in the vapor deposition apparatus of FIG.
  • FIG. 2 is a diagram (No. 2) showing a procedure for handling wafers and carriers in the vapor deposition apparatus of FIG.
  • FIG. 3 is a diagram (No. 3) showing a procedure for handling wafers and carriers in the vapor deposition apparatus of FIG.
  • FIG. 4 is a diagram (No. 4) showing a procedure for handling wafers and carriers in the vapor deposition apparatus of FIG.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a vapor phase growth apparatus 1 according to an embodiment of the present invention in a plan view.
  • the vapor phase growth apparatus 1 of the present embodiment includes a pair of reactors 11 and 11, a wafer transfer chamber 12, a pair of load lock chambers 13, a factory interface 14, and a wafer accommodating a plurality of wafers WF. It includes a load port on which a container 15 (cassette case) is installed, and a control controller 16 that controls the entire control of the vapor phase growth device 1.
  • the reactor 11 is an apparatus for forming a CVD film (for example, a silicon epitaxial film) on the surface of a wafer WF such as a single crystal silicon wafer by a CVD method.
  • the reaction furnace 11 forms a reaction chamber 111 that performs a chemical reaction for forming a CVD film, a susceptor 112 that rotates by placing a wafer WF in the reaction chamber 111, and a hydrogen gas and a CVD film in the reaction chamber 111.
  • a gas supply device 113 for supplying the raw material gas for the operation and a gate valve 114 for ensuring the airtightness of the reaction chamber 111 are provided.
  • FIG. 1 shows a vapor deposition apparatus 1 including a pair of reaction furnaces 11 and 11, the number of reaction furnaces is not particularly limited, and may be one or three or more.
  • the reaction chamber 111 is a chamber provided for blocking the outside air and maintaining the atmosphere when performing a chemical reaction for forming a CVD film.
  • the chamber of the reaction chamber 111 is not particularly limited.
  • the susceptor 112 is a support for the wafer WF for mounting and heating the wafer WF.
  • the susceptor 112 is provided in the reaction chamber 111, and the wafer WF is placed and rotated.
  • the rotation of the susceptor 112 can prevent the formation of a non-uniform CVD film on the surface of the wafer WF.
  • the material of the susceptor is not particularly limited, and examples thereof include carbon (C) coated with silicon carbide (SiC), ceramics such as SiC and SiO 2 , and glassy carbon.
  • the drive of the susceptor 112 including rotation and stop is controlled by a command signal from the control controller 16.
  • the gas supply device 113 is a device for supplying to the reaction chamber 111 a gas necessary for a chemical reaction forming a CVD film, such as hydrogen gas or a raw material gas.
  • a gas such as dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ) or trichlorosilane (SiHCl 3) is supplied.
  • the gas supply method is not particularly limited, and a known supply system can be used.
  • the gas supplied from the gas supply device 113 to the reaction chamber 111 is replaced by the hydrogen gas supplied by the gas supply device 113 after the reaction of forming the CVD film.
  • the replaced gas after the reaction is purified by a scrubber (cleaning dust collector) connected to an exhaust port provided in the reaction chamber 111, and then discharged to the outside of the system.
  • a scrubber cleaning dust collector
  • This type of scrubber although detailed illustration is omitted, for example, a conventionally known pressurized water type scrubber can be used.
  • the supply and stop of gas by the gas supply device 113, the operation of the scrubber, and the like are controlled by the command signal from the control controller 16.
  • the gate valve 114 is a valve for partitioning the reaction chamber 111, the wafer transfer chamber 12, and the load lock chamber 13 of the vapor phase growth apparatus 1.
  • the gate valve 114 is provided between the reaction chamber 111 and the wafer transfer chamber 12. By closing the gate valve 114, the airtightness between the reaction chamber 111 and the wafer transfer chamber 12 is ensured.
  • the opening / closing operation of the gate valve 114 is controlled by a command signal from the control controller 16.
  • the wafer transfer chamber 12 is a closed chamber for transporting the wafer WF from the load lock chamber 13 to the reaction chamber 111 of the reaction furnace 11.
  • the chamber of the wafer transfer chamber 12 is not particularly limited, and a known chamber can be used.
  • the wafer transfer chamber 12 is located between the reaction chamber 111 of the reactor 11 and the load lock chamber 13.
  • the reaction chamber 111 of the reaction furnace 11 and the load lock chamber 13 communicate with each other via the wafer transfer chamber 12.
  • One of the wafer transfer chambers 12 is connected to the load lock chamber 13 via a second door 132 having an airtightness that can be opened and closed.
  • the other side of the wafer transfer chamber 12 is connected to the reaction chamber 111 via an airtight openable / closable gate valve 114.
  • the wafer transfer chamber 12 includes a first robot 121 that handles the wafer WF.
  • the first robot 121 conveys the wafer WF before processing from the load lock chamber 13 to the reaction chamber 111, and transfers the wafer WF after processing from the reaction chamber 111 to the load lock chamber 13.
  • the first robot 121 is controlled by the first robot controller 122, and the first blade 123 attached to the tip of the robot hand moves along an operation locus taught in advance.
  • the wafer transfer chamber 12 is provided with an inert gas supply device (not shown).
  • the inert gas is supplied from the inert gas supply device, and the gas in the wafer transfer chamber 12 is replaced.
  • the gas replaced with the inert gas is purified by a scrubber (cleaning dust collector) connected to the exhaust port, and then discharged to the outside of the system.
  • a scrubber cleaning dust collector
  • As this type of scrubber for example, a conventionally known pressurized water type scrubber can be used, although detailed illustration is omitted.
  • the supply and stop of the inert gas by the inert gas supply device, the operation of the scrubber, and the like are controlled by the command signal from the control controller 16.
  • the load lock chamber 13 is a space for replacing the atmospheric gas between the wafer transfer chamber 12 having an inert gas atmosphere and the factory interface 14 having an atmospheric atmosphere.
  • the load lock chamber 13 includes an airtight first door 131 that can be opened and closed between the load lock chamber 13 and the factory interface 14.
  • the load lock chamber 13 is provided with a second door 132 that can be opened and closed, which also has airtightness, between the load lock chamber 13 and the wafer transfer chamber 12. That is, the factory interface 14 and the wafer transfer chamber 12 communicate with each other via the load lock chamber 13.
  • the road lock chamber 13 becomes an atmospheric atmosphere.
  • the load lock chamber 13 includes an exhaust device that evacuates the inside of the load lock chamber 13 and a supply device that supplies the inert gas to the load lock chamber 13.
  • the factory interface 14 is an area for transporting the wafer WF between the load lock chamber 13 and the wafer storage container 15, and has the same air atmosphere as the clean room.
  • the factory interface 14 includes a second robot 141 that handles the wafer WF.
  • the second robot 141 takes out the unprocessed wafer WF stored in the wafer storage container 15 and puts it into the load lock chamber 13, while the second robot 141 takes out the processed wafer WF conveyed to the load lock chamber 13 and puts it into the wafer storage container 15.
  • the second robot 141 is controlled by the second robot controller 142, and the second blade 143 attached to the tip of the robot hand moves along a predetermined trajectory taught in advance.
  • the second blade 143 of the present embodiment is not particularly limited, and a known blade capable of transporting the wafer WF can be used.
  • the wafer storage container 15 (cassette case) is a container for storing the wafer WF and transporting it between devices, and is placed in the same air atmosphere as a clean room.
  • the load port on which the wafer storage container 15 is placed is a device portion in which the wafer storage container 15 is delivered to and from an external device in order to load and unload the wafer storage container 15 (cassette case) in the vapor phase growth device 1. is there.
  • the wafer storage container 15 and the load port are not particularly limited.
  • the control controller 16 controls the entire control of the vapor phase growth device 1.
  • the control controller 16 transmits and receives control signals to and from the first robot controller 122 and the second robot controller 142.
  • the first robot controller 122 controls the operation of the first robot 121.
  • the operation result of the first robot 121 is transmitted from the first robot controller 122 to the control controller 16.
  • the control controller 16 recognizes the operating state of the first robot 121.
  • the second robot controller 142 controls the operation of the second robot 141.
  • the operation result of the second robot 141 is transmitted from the second robot controller 142 to the control controller 16.
  • the control controller 16 recognizes the operating state of the second robot 141.
  • the vapor phase growth apparatus 1 of the present embodiment includes a gate valve 114 that separates the reaction chamber 111 of the reaction furnace 11 from the wafer transfer chamber, a first door 131 that separates the load lock chamber 13 and the factory interface 14, and a wafer transfer chamber. It controls the operations of the second door 132 that separates the 12 and the load lock chamber 13, the first robot 121 that handles the wafer WF in the wafer transfer chamber 12, and the second robot 141 that handles the wafer WF in the factory interface 14. By controlling by the controller 16, the wafer WF is sequentially conveyed in the vapor phase growth apparatus 1 and the process of forming the CVD film is performed.
  • the first door 131 and the second door 132 are used. Is closed to bring the load lock chamber 13 into an inert gas atmosphere.
  • the wafer WF of the wafer storage container 15 is taken out by using the second robot 141, the first door 131 is opened, and the wafer WF is conveyed to the load lock chamber 13.
  • the second door 132 is opened and the wafer WF is conveyed to the wafer transfer chamber 12 by using the first robot 121.
  • the second door 132 is closed, the gate valve 114 is opened, and the wafer WF transferred to the wafer transfer chamber 12 is transferred to the reaction chamber 111 of the reaction furnace 11 by using the first robot 121.
  • the gate valve 114 is first opened. Using the first robot 121, the processed wafer WF on which the CVD film is formed is taken out from the reaction chamber 111 of the reaction furnace 11, and the gate valve 114 is closed. Next, the second door 132 is opened, and the wafer WF of the wafer transfer chamber 12 is conveyed to the load lock chamber 13 by using the first robot 121. Finally, after closing the second door 132 to make the load lock chamber 13 into an inert gas atmosphere again, the first door 131 is opened and the wafer WF is stored in the wafer storage container 15 by using the second robot 141.
  • FIG. 2A is a plan view showing an example of the carrier C according to the present embodiment
  • FIG. 2B is a vertical cross-sectional view of the carrier C of FIG. 2A including the wafer WF and the susceptor 112 of the reactor 11. It is a figure.
  • the carrier C of the present embodiment is made of, for example, carbon coated with silicon carbide, ceramics such as SiC or SiO 2 , and glassy carbon, and is formed in a ring shape.
  • the carrier C of the present embodiment includes, for example, a bottom surface C11 mounted on the upper surface of the susceptor 112 shown in FIG. 2B, an upper surface C12 that contacts and supports the outer peripheral portion of the back surface of the wafer WF, and an outer peripheral side wall surface C13. It has an inner peripheral side wall surface C14.
  • the carrier C of the present embodiment is corrected for correcting the position of the carrier C in the rotational direction along the circumferential direction of the wafer WF when the vapor phase growth apparatus 1 of the present embodiment is viewed in a plan view. It has at least one mechanism.
  • the first engaging portion C15 of FIG. 2A is an example of the correction mechanism of the present embodiment.
  • the first engaging portion C15 in FIG. 2A is a semi-elliptical protrusion provided on the outer peripheral side wall surface C13.
  • the shape of the correction mechanism of the present embodiment is not limited to the semi-elliptical protrusion as shown in FIG. 2A, and may be, for example, a circular protrusion, a rectangular protrusion, or a convex shape.
  • the position where the correction mechanism is provided in the carrier C of the present embodiment is not limited to the outer peripheral side wall surface C13 as shown in FIG. 2A, and may be, for example, the bottom surface C11 or the inner peripheral side wall surface C14.
  • FIG. 3A is a plan view showing another example of the carrier C according to the present embodiment
  • FIG. 3B is a front view of the carrier C of FIG. 3A including the wafer WF and the susceptor 112 of the reactor 11. It is a vertical sectional view of the case.
  • the first engaging portion C15'in FIG. 3A is another example of the correction mechanism of the present embodiment, and is a circular notch provided on the outer peripheral side wall surface C13.
  • the shape of the correction mechanism of the present embodiment is not limited to the circular notch as shown in FIG. 3A, and may be, for example, an elliptical notch, a rectangular notch, a concave shape, or a groove shape.
  • the position where the correction mechanism is provided in the carrier C of the present embodiment is not limited to the outer peripheral side wall surface C13 as shown in FIG. 3A, and may be, for example, the bottom surface C11 or the inner peripheral side wall surface C14.
  • 4 (A) to 4 (E) are a plan view and a vertical sectional view showing a transfer procedure of the wafer WF and the carrier C in the reaction chamber 111.
  • the carrier C supporting the wafer WF is carried into the reaction chamber 111 of the reaction furnace 11, the carrier C is placed in the first blade 123 of the first robot 121 as shown in the plan view of FIG. 4 (A).
  • the carrier C is conveyed to the upper part of the susceptor 112 as shown in FIG. 4 (B).
  • the carrier C is once lifted by three or more carrier lift pins 115 provided so as to be vertically movable relative to the susceptor 112, and is shown in FIG. 4 (D).
  • the first blade 123 is retracted.
  • the carrier C is placed on the upper surface of the susceptor 112 by raising the susceptor 112.
  • the wafer WF is conveyed between the load lock chamber 13 and the reaction chamber 111 in a state of being supported by the carrier C.
  • the vapor phase deposition apparatus 1 in order to sequentially perform the CVD film forming process on the wafer WF, it is necessary to take out the processed wafer WF from the carrier C and place the unprocessed wafer WF on the carrier C. is there. Therefore, the holder 17 is provided in the load lock chamber 13.
  • the holder 17 is a support for supporting the carrier C in two upper and lower stages in the load lock chamber 13.
  • the wafer WF may or may not be mounted on the carrier C supported by the holder 17.
  • the wafer WF is conveyed between the load lock chamber 13 and the reaction chamber 111 in a state of being mounted on the carrier C. Therefore, the wafer WF before processing is placed on the carrier C supported by the holder 17 in the load lock chamber 13. Further, the processed wafer WF is taken out from the carrier C supported by the holder 17 in the load lock chamber 13.
  • FIG. 5A is a plan view showing an example of the holder 17 of the present embodiment provided in the load lock chamber 13, and FIG. 5B is a front view of the holder 17 of FIG. 5A including the wafer WF and the carrier C. It is a vertical sectional view.
  • the holder 17 of the present embodiment includes a holder base 171, a first holder 172, a second holder 173, and a wafer lift pin 174.
  • the holder base 171 is a base for supporting the holder 17.
  • the holder base 171 is fixed to the load lock chamber 13.
  • the first holder 172 and the second holder 173 are supports for supporting the carrier C.
  • the first holder 172 and the second holder 173 support the two carriers C in two upper and lower stages, and can be moved up and down with respect to the holder base 171.
  • the first holder 172 and the second holder 173 (only the first holder 172 is shown because the second holder 173 is hidden by the first holder 172 in the plan view of FIG. 5A) have the carrier C at four points. Has protrusions to support.
  • the number of points at which the first holder 172 and the second holder 173 support the carrier C is not particularly limited, and may be four or more points.
  • One carrier C is mounted on the first holder 172, and one carrier C is also mounted on the second holder 173.
  • the carrier C placed on the second holder 173 is inserted into the gap between the first holder 172 and the second holder 173.
  • the wafer lift pin 174 is a support for supporting the wafer WF.
  • the wafer lift pin 174 can be raised and lowered with respect to the holder base 171, and when the holder 17 is viewed from the front, the wafer WF supported by the carrier C is moved up and down with respect to the carrier C.
  • the holder 17 shown in FIG. 5A includes three wafer lift pins 174, but the number of wafer lift pins 174 is not particularly limited and may be four or more.
  • the shape of the wafer lift pin 174 is not particularly limited, and may be thicker or thinner than the pin shown in FIG. 5B.
  • the shape of the tip of the wafer lift pin 174 in contact with the wafer WF may be rounder or sharper than the tip of the pin shown in FIG. 5B.
  • the holder 17 of the present embodiment is corrected for correcting the position of the carrier C in the rotational direction along the circumferential direction of the wafer when the vapor phase growth apparatus 1 of the present embodiment is viewed in a plan view. It has at least one mechanism.
  • the second engaging portion 177 of FIG. 5A is an example of the correction mechanism of the present embodiment. As shown in FIG. 5A, the second engaging portion 177 is a protrusion provided on the first holder support 175.
  • a plan view of the second engaging portion 177 of FIG. 5A is shown in FIG. 5C (A), and a vertical sectional view is shown in FIG. 5C (B).
  • the second engaging portion 177 includes a base portion 177a and a protrusion 177b.
  • the base portion 177a has a cylindrical shape
  • the protrusion 177b has a cylindrical shape with a rounded tip, which is thinner than the base portion 177a.
  • the shapes of the base portion 177a and the protrusions 177b are not limited to those shown in FIGS. 5C (A) and 5C (B), and may be, for example, an ellipse or a rectangle.
  • the protrusion 177b may be integrated with the base portion 177a.
  • the shape of the correction mechanism of the present embodiment is not limited to the protrusions as shown in FIGS. 5C (A) and 5C (B), and may be, for example, a convex shape, a concave shape, or a groove shape.
  • the number and arrangement of the correction mechanisms of the present embodiment such as the second engaging portion 177 are not particularly limited as long as the position in the rotation direction when the carrier C is viewed in a plane can be determined.
  • FIG. 6A is a plan view showing another example of the holder 17 according to the present embodiment
  • FIG. 6B is a vertical sectional view of the holder 17 of FIG. 6A including the wafer WF and the carrier C when viewed from the front. Is.
  • FIG. 6A is an arrangement forming a substantially isosceles triangle.
  • the second engaging portion 177 is provided on the first holder support 175, it may be provided on both the first holder support 175 and the second holder support 176. It may be provided only on the second holder support 176.
  • the correction mechanism of the present embodiment such as the second engaging portion 177 is provided only on the second holder support 176, when the carrier C is placed on the second holder 173, which is the lower stage of the holder.
  • positioning in the rotation direction when viewed in a plan view is performed.
  • the first holder support 175 and the second holder support 176 are supports for supporting the first holder 172 and the second holder 173, respectively, together with the first holder 172 and the second holder 173. It moves up and down with respect to the holder base 171.
  • the number of correction mechanisms of the present embodiment is not particularly limited, but the circumference of the wafer is rotated by using a pair of correction mechanisms. It is preferable that at least two are provided in order to regulate the clockwise rotation and the counterclockwise rotation of the carrier C along the direction. Further, it is preferable that the correction mechanism of the present embodiment also corrects the positions of the carrier C in the vertical direction and the horizontal direction when the vapor phase growth device 1 is viewed in a plan view. This is because if the positions in the vertical, horizontal, and rotational directions can be corrected by one correction mechanism, the number of correction mechanisms required for correcting the position of the carrier C can be suppressed.
  • FIG. 7 is a plan view and a vertical sectional view showing a transfer procedure of the wafer WF and the carrier C in the load lock chamber 13, and the carrier C is supported by the first holder 172 as shown in FIG. 7 (B).
  • the procedure for mounting the unprocessed wafer WF on the carrier C is shown. That is, the second robot 141 provided in the factory interface 14 mounts one wafer WF stored in the wafer storage container 15 on the second blade 143 and passes through the first door 131 of the load lock chamber 13 in FIG. As shown in 7 (B), it is conveyed to the upper part of the holder 17.
  • FIG. 7 is a plan view and a vertical sectional view showing a transfer procedure of the wafer WF and the carrier C in the load lock chamber 13, and the carrier C is supported by the first holder 172 as shown in FIG. 7 (B).
  • the three wafer lift pins 174 are raised with respect to the holder base 171 to temporarily lift the wafer WF and retract the second blade 143 as shown in FIG. 7 (D). As shown in the plan view of FIG. 7A, the three wafer lift pins 174 are provided at positions that do not interfere with the second blade 143.
  • the wafer WF is mounted on the carrier C by lowering the three wafer lift pins 174 and raising the first holder 172 and the second holder 173. ..
  • FIG. 7 (E) when the processed wafer WF transported to the load lock chamber 13 while mounted on the carrier C is transported to the wafer storage container 15, the state shown in FIG. 7 (E) is shown in FIG.
  • FIG. 7 (D) the three wafer lift pins 174 are raised and the first holder 172 and the second holder 173 are lowered, and the wafer WF is supported only by the wafer lift pins 174, as shown in FIG. 7 (C).
  • the three wafer lift pins 174 After advancing the second blade 143 between the carrier C and the wafer WF, the three wafer lift pins 174 are lowered as shown in FIG. 7B to mount the wafer WF on the second blade 143, and the second robot Operate 141 hands.
  • the processed wafer WF can be taken out from the carrier C to the wafer storage container 15.
  • the processed wafer WF is conveyed to the first holder 172 with the carrier C mounted, but the same applies when the wafer WF is conveyed to the second holder 173.
  • the wafer WF can be taken out from the carrier C to the wafer storage container 15.
  • the first blade 123 is attached to the tip of the hand of the first robot 121.
  • the first blade 123 is formed with a first recess 124 for carrying a wafer WF or an empty carrier C.
  • the first blade 123 and the first recess 124 have the shape of a correction mechanism such as the first engaging portions C15, C15'and the second engaging portions 177, 177', and the shape thereof. It has a shape corresponding to the arrangement.
  • FIG. 8A is a plan view showing an example of the first blade 123, and as shown in FIG. 4A, is an example of the first blade 123 for transporting the carrier C shown in FIG. 2A. It is a top view which shows.
  • FIG. 8B is a vertical cross-sectional view of the first blade 123 from the side surface direction, including the carrier C and the wafer WF shown in FIG. 2A.
  • a first recess 124 having a shape corresponding to the outer peripheral side wall surface C13 and the first engaging portion C15 of the carrier C is formed on one surface of a strip plate-shaped main body.
  • the shape of the first recess 124 is the outer circumference when the outer peripheral side wall surface C13 and the first engaging portion C15 of the carrier C are viewed in a plan view so that the carrier C fits into the first recess 124 of the first blade 123. It is formed slightly larger than the part. Then, when the first robot 121 mounts the wafer WF or conveys an empty carrier C, the first robot 121 mounts the carrier C on the first recess 124.
  • the first engaging portion C15 and the second engaging portion 177 of the present embodiment engage with each other when the carrier C is placed on the holder 17, so that the carrier C is along the circumferential direction of the wafer WF. Correct the position in the rotation direction.
  • the first engaging portion C15 of the carrier C shown in FIG. 2A corrects the position in the rotation direction of the carrier C by engaging with the second engaging portion 177 of the holder 17 shown in FIG. 5A.
  • FIG. 9A the carrier C shown in FIG. 2A is placed on the holder 17 shown in FIG. 5A, and the first engaging portion C15 and the second engaging portion 177 are engaged with each other to determine the position of the carrier C in the rotation direction. It is a top view of the carrier C and the holder 17 when corrected.
  • the position in the carrier C rotation direction along the circumferential direction of the wafer WF is corrected.
  • FIG. 9B the carrier C shown in FIG. 3A is placed on the holder 17 shown in FIG. 6A, and the first engaging portion C15'and the second engaging portion 177' are engaged with each other in the rotation direction of the carrier C. It is a top view of the carrier C and the holder 17 when the position is corrected.
  • the engaging surface Fa for engaging with the first engaging portion C15, the rotating surface Fb for rotating the carrier C relative to the holder 17, and the correction position of the carrier C with respect to the holder 17 are determined. It is preferable to provide a positioning surface Fc to be provided.
  • FIG. 10 (A) is a plan view showing the second engaging portion 177 of the present embodiment
  • FIG. 10 (B) is a vertical sectional view.
  • the second engaging portion 177 may be provided with an engaging surface Fa and a rotating surface Fb on the protrusion 177b and a positioning surface Fc on the upper surface of the base portion 177a.
  • the rotation surface Fb of the present embodiment has a size such that the carrier C rotates sufficiently relative to the holder 17 and the position in the rotation direction when the vapor phase growth device 1 is viewed in a plan view can be corrected. It is preferable to have.
  • the inclination of the rotating surface Fb preferably has an angle so that the carrier C can rotate relative to the holder 17.
  • the inclination ⁇ formed by the engaging surface Fa and the rotating surface Fb of the present embodiment may be, for example, 105 ° to 165 °, 120 ° to 150 °, or 130 ° to 140 °.
  • 11 to 13 show the first engaging portion C15 of the carrier C shown in FIG. 2A and the second engaging portion C15 shown in FIGS. 10A and 10B when the carrier C is placed on the holder 17.
  • the positional relationship between the first engaging portion C15 and the second engaging portion 177 when the engaging portion 177 is engaged and the position in the carrier C rotation direction is corrected is shown.
  • 11 (A), 12 (A) and 13 (A) are plan views showing the carrier C shown in FIG. 2A and the second engaging portion 177 shown in FIGS. 10 (A) and 10 (B).
  • 11 (B), 12 (B), and 13 (B) are vertical cross-sectional views when the holder 17 is viewed from the front.
  • the carrier C is placed on the holder 17 by the first robot 121 equipped with the first blade 123. As shown in FIG. 5B, the carrier C approaches the holder 17 from above when it is placed on the holder 17. Therefore, the first engaging portion C15 first engages with the engaging surface Fa of the second engaging portion 177, for example, as shown in FIG. 11 (B). In FIG. 11B, the first engaging portion C15 is loosely fitted with the second engaging portion 177, and the carrier C is engaged with the engaging surface Fa of the second engaging portion 177. Can move up and down. Further, even if the first engaging portion C15 is in contact with the engaging surface Fa of the second engaging portion 177, the carrier C is moved in the vertical direction by sliding the first engaging portion C15 on the engaging surface Fa. Can move to.
  • the first engaging portion C15 passes the engaging surface Fa of the second engaging portion 177, and as shown in FIG. 12B, for example, the second engaging portion 177.
  • the left end portion of the first engaging portion C15 is in contact with the rotating surface Fb of the second engaging portion 177 arranged on the left side.
  • the rotating surface Fb is inclined, and the carrier C moves downward while the left end portion of the first engaging portion C15 slides on the rotating surface Fb along the inclination.
  • the carrier C rotates in the direction of arrow A (clockwise direction) in FIG. 12 (A).
  • the left end of the first engaging portion C15 moves along the rotating surface Fb while sliding on the rotating surface Fb while engaging with the second engaging portion 177 arranged on the left side.
  • the carrier C moves toward a predetermined position while rotating in the direction of arrow A in FIG. 13 (A).
  • the carrier C of the present embodiment is, for example, FIG. 13A and FIG. As shown in (B), it is placed on the positioning surface Fc which is a predetermined position of the carrier C.
  • FIG. 14 (A) is a bottom view of still another example of the carrier C of the present embodiment
  • FIG. 14 (B) is a vertical sectional view.
  • the carrier C shown in FIG. 14A is provided with a first engaging portion C15'.
  • the first engaging portion C15' has an engaging rotating surface Fa'with the engaging surface Fa and the rotating surface Fb on the same plane, and a positioning surface Fc'.
  • the engaging surface Fa and the rotating surface Fb may be the same surface. As a result, it is possible to prevent the size of the correction mechanism from becoming relatively large with respect to the carrier C.
  • the engaging rotating surface Fa'of the present embodiment is such that the carrier C rotates sufficiently relative to the holder 17 and the position in the rotating direction when the gas phase growth device 1 is viewed in a plan view can be corrected.
  • the size is preferable.
  • the inclination of the engaging rotation surface Fa' is preferably such that the carrier C can rotate relative to the holder 17.
  • the inclination ⁇ 'formed by the engaging rotating surface Fa'and the positioning surface Fc'of the present embodiment may be, for example, 105 ° to 165 °, 120 ° to 150 °, or 130 ° to 140 °.
  • 15 to 17 show a th-shaped shape corresponding to the first engaging portion C15'and the first engaging portion C15'of the carrier C shown in FIG. 14 when the carrier C is placed on the holder 17.
  • the positional relationship between the first engaging portion C15'and the second engaging portion 177 "when the two engaging portions 177" are engaged and the position in the carrier C rotation direction is corrected is shown.
  • 15 (A), 16 (A) and 17 (A) are bottom views showing the carrier C shown in FIG. 14 and the second engaging portion 177 ”, and FIGS. 15 (B) and 16 (A).
  • B) and FIG. 17 (B) are front views.
  • the carrier C is placed on the holder 17 by the first robot 121 equipped with the first blade 123. As shown in FIG. 5B, the carrier C approaches the holder 17 from above when it is placed on the holder 17. Therefore, the second engaging portion 177 "first engages with the engaging rotating surface Fa'on the left side of the first engaging portion C15'as shown in FIGS. 15A and 15B, for example.
  • the second engaging portion 177 is loosely fitted with the first engaging portion C15', and even in a state of being engaged with the engaging rotating surface Fa'of the first engaging portion C15'.
  • Carrier C can move up and down. Further, even if the second engaging portion 177 "is in contact with the engaging rotating surface Fa'of the first engaging portion C15', the second engaging portion 177" slides on the engaging rotating surface Fa'. Then, the carrier C can move in the vertical direction.
  • the carrier C since the engaging surface Fa and the rotating surface Fb are formed as the same engaging rotating surface Fa', the first engaging portion C15' At the stage when the second engaging portion 177 ”is engaged with the carrier C, the carrier C starts to rotate. For example, in FIG. 15 (A), the carrier C moves downward toward the holder, whereby FIG. As shown in (B), the second engaging portion 177 "slides on the engaging rotating surface Fa'on the left side of the first engaging portion C15'. Due to the sliding of the second engaging portion 177 "on the engaging rotating surface Fa', the carrier C starts rotating in the direction of the arrow A'in FIG. 15 (A).
  • the second engaging portion 177 When the position of the carrier C is lowered, for example, as shown in FIG. 16 (A), the second engaging portion 177 "contacts the outer peripheral side wall surface C13 of the carrier C, so that the carrier C in the direction of the arrow A' As shown in FIG. 16 (A), the carrier C whose rotation in the direction of arrow A'has stopped is engaged with the second engaging portion 177 "as shown in FIG. 16 (B), for example. It moves downward by sliding on the surface Fa'. Then, after passing the engaging rotation surface Fa', the second engaging portion 177 "combines with the positioning surface Fc', for example, as shown in FIGS. 17A and 17B. The carrier C is placed in a predetermined position of the holder 17 by aligning the 177 "with the positioning surface Fc'.
  • the wafer WF before the formation of the epitaxial film (hereinafter, also simply referred to as “before treatment”) and after the formation of the epitaxial film (hereinafter, also simply after treatment), and the carrier C.
  • 18A to 18D are schematic views showing a procedure for handling a wafer and a carrier in the vapor phase growth apparatus of the present embodiment, in a wafer storage container 15, a load lock chamber 13, and a reaction furnace 11 on one side of FIG.
  • a plurality of wafers W1, W2, W3 ... are stored in the wafer storage container 15, and the processing is started in this order.
  • Step S0 of FIG. 18A shows a standby state in which processing is to be started using the vapor phase growth apparatus 1, and a plurality of wafers W1, W2, W3 ... (For example, a total of 25 wafers) are stored in the wafer storage container 15.
  • An empty carrier C1 is supported by the first holder 172 of the load lock chamber 13
  • an empty carrier C2 is supported by the second holder 173
  • the load lock chamber 13 has an inert gas atmosphere. To do.
  • the second robot 141 puts the wafer W1 stored in the wafer storage container 15 on the second blade 143, opens the first door 131 of the load lock chamber 13, and is supported by the first holder 172. Transferred to carrier C1.
  • the procedure for this transfer is as described with reference to FIG.
  • step S2 With the first door 131 of the load lock chamber 13 closed and the second door 132 also closed, the inside of the load lock chamber 13 is replaced with an inert gas atmosphere again. Then, the second door 132 is opened, the carrier C1 is mounted on the first blade 123 of the first robot 121, the gate valve 114 of the reaction furnace 11 is opened, and the carrier C1 on which the wafer W1 is mounted is mounted via the gate valve 114. Transferred to susceptor 112. The procedure for this transfer is as described with reference to FIG. In steps S2 to S4, the reaction furnace 11 performs a CVD film forming process on the wafer W1.
  • the carrier C1 on which the wafer W1 before processing is mounted is transferred to the susceptor 112 of the reaction chamber 111, the gate valve 114 is closed, and after waiting for a predetermined time, hydrogen gas is supplied to the reaction chamber 111 by the gas supply device 113. It is supplied to make the reaction chamber 111 a hydrogen gas atmosphere.
  • the wafer W1 in the reaction chamber 111 is heated to a predetermined temperature by a heating lamp, pretreated by etching or heat treatment as necessary, and then the flow rate of the raw material gas or the dopant gas and / or by the gas supply device 113. Supply while controlling the supply time. As a result, a CVD film is formed on the surface of the wafer W1.
  • the gas supply device 113 supplies hydrogen gas to the reaction chamber 111 again to replace the reaction chamber 111 with a hydrogen gas atmosphere, and then waits for a predetermined time.
  • step S3 the inside of the load lock chamber 13 is replaced with an inert gas atmosphere in a state where the second door 132 of the load lock chamber 13 is closed and the first door 131 is also closed. Then, the second door 132 is opened, the carrier C2 supported by the second holder 173 is transferred to the first holder 172 by the first robot 121, and the second door 132 is closed.
  • step S4 the second robot 141 mounts the wafer W2 stored in the wafer storage container 15 on the second blade 143, opens the first door 131, and opens the first door 131 to 172 the first holder of the load lock chamber 13. Transferred to carrier C2 supported by.
  • step S3 is added, and the unprocessed wafer WF stored in the wafer storage container 15 is mounted on the first holder 172, which is the uppermost holder of the holder 17 in the load lock chamber 13. ..
  • step S2 when an empty carrier C2 on which the next wafer W2 is mounted is supported by the second holder 173, when the wafer W2 is mounted on the empty carrier C2, the carrier C1 on which the processed wafer W1 is mounted is mounted. May be transferred to the first holder 172.
  • step S3 is added so that the wafer WF before processing is mounted on the uppermost holder (first holder 172) of the holder 17 of the load lock chamber 13, and the empty carrier C2 is transferred to the first holder 172. Reprint.
  • the correction mechanism of the present embodiment is provided in the first holder 172, which is the upper holder of the holder 17, when the carrier C is transferred from the second holder 173 to the first holder 172 in step S3, The position of the carrier C in the rotation direction is corrected.
  • step S5 with the first door 131 of the load lock chamber 13 closed and the second door 132 also closed, the inside of the load lock chamber 13 is replaced with an inert gas atmosphere. Then, the gate valve 114 of the reaction furnace 11 is opened, the first blade 123 of the first robot 121 is inserted into the reaction chamber 111, the carrier C1 on which the processed wafer W1 is mounted is placed, and the carrier C1 is taken out from the reaction chamber 111 and gated. After closing the valve 114, the second door 132 is opened and transferred to the second holder 173 of the load lock chamber 13.
  • the correction mechanism of the present embodiment is provided in the second holder 173, which is the lower holder of the holder 17, when the carrier C is transferred from the reaction chamber 111 to the second holder 173 in step S5, the carrier The position of C in the rotation direction is corrected. Then, the carrier C2 supported by the first holder 172 is mounted on the first blade 123 of the first robot 121, and the carrier C2 on which the wafer W2 before the processing is mounted is transferred to the wafer transfer chamber as shown in step S6.
  • the gate valve 114 is opened via 12 and transferred to the susceptor 112 of the reactor 11.
  • the reactor 11 performs a CVD film formation process on the wafer W2. That is, the carrier C2 on which the wafer W2 before processing is mounted is transferred to the susceptor 112 of the reaction chamber 111, the gate valve 114 is closed, and after waiting for a predetermined time, hydrogen gas is supplied to the reaction chamber 111 by the gas supply device 113. It is supplied to make the reaction chamber 111 a hydrogen gas atmosphere. Next, the wafer W2 in the reaction chamber 111 is heated to a predetermined temperature by a heating lamp, pretreated by etching or heat treatment as necessary, and then the flow rate of the raw material gas or the dopant gas and / or by the gas supply device 113. Supply while controlling the supply time.
  • the gas supply device 113 supplies hydrogen gas to the reaction chamber 111 again to replace the reaction chamber 111 with a hydrogen gas atmosphere, and then waits for a predetermined time.
  • step S7 the inside of the load lock chamber 13 is replaced with an inert gas atmosphere with the second door 132 of the load lock chamber 13 closed and the first door 131 also closed. Then, the first door 131 is opened, the processed wafer W1 from the carrier C1 supported by the second holder 173 is placed on the second blade 143 by the second robot 141, and the processed wafer W1 is placed on the second blade 143 as shown in step S8.
  • step S8 The wafer W1 is stored in the wafer storage container 15. Following this, in the same manner as in step S3 described above, in step S8, the inside of the load lock chamber 13 has an inert gas atmosphere with the first door 131 of the load lock chamber 13 closed and the second door 132 also closed. Replace with. Then, the second door 132 is opened, and the carrier C1 supported by the second holder 173 is transferred to the first holder 172 by the first robot 121.
  • the correction mechanism of the present embodiment is provided in the first holder 172, which is the upper holder of the holder 17, the rotation direction of the carrier C when the carrier C is transferred to the first holder 172 in step S8. The position of is corrected.
  • step S9 the inside of the load lock chamber 13 is replaced with an inert gas atmosphere in a state where the second door 132 of the load lock chamber 13 is closed and the first door 131 is also closed. Then, the second robot 141 places the wafer W3 stored in the wafer storage container 15 on the second blade 143, opens the first door 131 as shown in step S9, and puts it in the first holder 172 of the load lock chamber 13. Transferred to the supported carrier C1.
  • step S10 similarly to step S5 described above, the inside of the load lock chamber 13 is replaced with an inert gas atmosphere with the first door 131 of the load lock chamber 13 closed and the second door 132 also closed. Then, the gate valve 114 of the reaction furnace 11 is opened, the first blade 123 of the first robot 121 is inserted into the reaction chamber 111, the carrier C2 on which the processed wafer W2 is mounted is placed, and the gate valve 114 is closed. , The second door 132 is opened and transferred from the reaction chamber 111 to the second holder 173 of the load lock chamber 13.
  • the carrier C1 supported by the first holder 172 is mounted on the first blade 123 of the first robot 121, and the carrier C1 on which the wafer W3 before this processing is mounted is mounted on the wafer as shown in step S11. It is transferred to the susceptor 112 of the reactor 11 via the transfer chamber 12.
  • step S10 similarly to step S7 described above, the inside of the load lock chamber 13 is replaced with an inert gas atmosphere with the second door 132 of the load lock chamber 13 closed and the first door 131 also closed. Then, the first door 131 is opened, the processed wafer W2 from the carrier C2 supported by the second holder 173 is placed on the second blade 143 by the second robot 141, and the processed wafer W2 is placed on the second blade 143 as shown in step S11. The wafer W2 is stored in the wafer storage container 15.
  • the above steps are repeated until the processing of all the unprocessed wafers WF stored in the wafer storage container 15 is completed.
  • the carrier C and the holder 17 are provided with a correction mechanism for correcting the position of the carrier C in the rotational direction along the circumferential direction of the wafer WF, so that the carrier with respect to the wafer It is possible to correct the deviation of the position in the rotation direction.
  • the correction mechanism of the present embodiment also corrects the vertical and horizontal positions of the carrier C when the vapor phase growth device 1 is viewed in a plan view, thereby correcting the position of the carrier C. The number of mechanisms can be suppressed.
  • the holder 17 is not provided with a correction mechanism in the uppermost holder, but is provided with a correction mechanism in at least one of the second and lower stages from the top, so that the position in the rotation direction is already corrected by the correction mechanism. It is possible to avoid repositioning the carrier C with the uppermost holder.
  • the correction mechanism of the present embodiment includes the first engaging portions C15 and C15'provided on the carrier C and the second engaging portions 177, 177' and 177' provided on the holder 17. Further, the positional deviation of the carrier C in the rotation direction can be further corrected. Further, the carrier C with respect to the engaging surface Fa and the holder 17 in which the second engaging portion 177 engages with the first engaging portion C15. The first engaging portion C15 and the second engaging portion 177 are loosely fitted by the rotation surface Fb for relatively rotating the first engaging portion C15 and the positioning surface Fc for determining the correction position of the carrier C with respect to the holder 17. For example, the carrier C can be guided to the positioning surface Fc, and the deviation of the carrier C from a predetermined position can be further corrected.
  • the first engaging portion C15' is referred to as the second engaging portion 177 ".
  • the first engaging portion is provided with an engaging rotating surface Fa'that engages and rotates the carrier C relative to the holder 17, and a positioning surface Fc' that determines the correction position of the carrier C with respect to the holder 17. If the C15'and the second engaging portion 177' are loosely fitted, the carrier C can be guided to the positioning surface Fc', and the deviation of the carrier C from a predetermined position can be further corrected.
  • the correction mechanism of the present embodiment becomes larger than the carrier C, and the temperature of the carrier C and the temperature of the carrier C are increased. It is possible to suppress the influence on the quality of the formed CVD film.
  • First holder support 176 ... Second holder support 177 ... 177'177 "... Second engaging part 177a ... Base 177b ... Protrusion Fa ... Engagement surface Fb ; Rotating surface Fc ... Positioning surface ⁇ ... Tilt C ... Carrier C11 ... Bottom surface C12 ... Top surface C13 ... Outer side wall surface C14 ... Inner peripheral side wall surface C15, C15'... First engagement Part Fa'... Engagement rotating surface Fc' ... Positioning surface ⁇ '... Tilt WF ... Wafer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

気相成長装置（１）を平面視で見た場合に、ウェーハ（ＷＦ）に対するキャリア（Ｃ）の回転方向の位置のズレを補正することができる気相成長装置（１）を提供する。気相成長装置（１）は、キャリア（Ｃ）を支持するホルダ（１７）が設けられているロードロック室（１３）を備え、キャリア（Ｃ）とホルダ（１７）には、気相成長装置（１）を平面視で見た場合にキャリア（Ｃ）の回転方向の位置を補正する補正機構を設ける。

Description

気相成長装置
　本発明は、エピタキシャルウェーハの製造などに用いられる気相成長装置に関するものである。
　基板上に膜を堆積するためのマルチチャンバ処理システムのロードロックチャンバにおいて、位置合わせリングおよび位置合わせピンなどの位置決め機構を用いて、基板を移送するためのキャリアに対して基板の位置を合わせることが知られている（特許文献１）。
米国特許第９，９２９，０２９号明細書
　上記位置決め機構は、気相成長装置を平面視で見た場合に、基板（ウェーハ）に対するキャリアの上下および左右方向の位置を基準とする位置に合わせるが、ウェーハの回転方向の位置は補正しない。均一な膜をウェーハに堆積するために、ウェーハの回転方向において周期的に変化する形状をキャリアが有する場合に、ウェーハに対するキャリアの回転方向の位置が合っていないと、処理されたウェーハの品質に悪影響を及ぼす。しかしながら、上記従来技術には、気相成長装置を平面視で見た場合に、ウェーハに対するキャリアの回転方向の位置を補正することについては何も開示していない。
　本発明が解決しようとする課題は、気相成長装置を平面視で見た場合に、ウェーハに対するキャリアの回転方向の位置のズレを補正することができる気相成長装置を提供することである。
　本発明は、ウェーハを支持するリング状のキャリアを用いて、前記ウェーハにＣＶＤ膜を形成する気相成長装置であって、
　前記キャリアを支持するホルダが設けられているロードロック室を備え、
　前記キャリアと前記ホルダには、前記ウェーハの円周方向に沿う前記キャリアの回転方向の位置を補正する補正機構が設けられている、気相成長装置である。
　本発明において、前記補正機構は、前記キャリアの時計回りの回転および反時計回りの回転を規制する一対の補正機構を含むことがより好ましい。
　本発明において、前記補正機構は、装置を平面視で見た場合に、前記キャリアの上下方向および左右方向の位置を補正する補正機構を含むことがより好ましい。
　本発明において、前記補正機構は、前記キャリアに設けられた第１係合部と、前記ホルダに設けられた第２係合部を含むことがより好ましい。
　本発明において、前記第２係合部は、前記第１係合部と係合する係合面と、前記ホルダに対して前記キャリアを相対的に回転させる回転面と、前記ホルダに対する前記キャリアの補正位置を決定する位置決め面を備えることがより好ましい。
　本発明において、前記第１係合部は、前記第２係合部と係合する係合面と、前記ホルダに対して前記キャリアを相対的に回転させる回転面と、前記ホルダに対する前記キャリアの補正位置を決定する位置決め面を備えることがより好ましい。
　本発明において、前記係合面と前記回転面は、同一の面であることがより好ましい。
　本発明において、前記ホルダは、少なくとも２つの前記キャリアを上下に支持するホルダであり、最上段のホルダには前記補正機構が設けられていないことがより好ましい。
　本発明において、前記ＣＶＤ膜は、シリコンエピタキシャル膜であることがより好ましい。
　本発明において、複数の処理前の前記ウェーハを、ウェーハ収納容器から、ファクトリインターフェース、前記ロードロック室及びウェーハ移載室を介して前記ウェーハに前記ＣＶＤ膜を形成する前記反応室へ順次搬送するとともに、
　複数の処理後の前記ウェーハを、前記反応室から、前記ウェーハ移載室、前記ロードロック室及び前記ファクトリインターフェースを介して前記ウェーハ収納容器へ順次搬送し、
　前記ロードロック室は、第１ドアを介して前記ファクトリインターフェースと連通するとともに、第２ドアを介して前記ウェーハ移載室と連通し、
　前記ウェーハ移載室は、ゲートバルブを介して前記反応室と連通し、
　前記ウェーハ移載室には、前記ロードロック室に搬送されてきた処理前の前記ウェーハをキャリアに支持された状態で前記反応室に投入するとともに、前記反応室において処理を終えた処理後の前記ウェーハをキャリアに支持された状態で前記反応室から取り出して前記ロードロック室に搬送する第１ロボットが設けられ、
　前記ファクトリインターフェースには、処理前の前記ウェーハを前記ウェーハ収納容器から取り出し、前記ロードロック室にて待機するキャリアにて支持するとともに、前記ロードロック室に搬送されてきた、キャリアに支持された処理後の前記ウェーハを、前記ウェーハ収納容器に収納する第２ロボットが設けられ、
　前記ロードロック室には、キャリアを支持するホルダが設けられていることがより好ましい。
　本発明によれば、気相成長装置を平面視で見た場合に、キャリアを支持するホルダにおいて、ウェーハの円周方向に沿うキャリアの回転方向の位置が補正される。それにより、ウェーハに対するキャリアの回転方向の位置のズレを補正することができる。
本発明に係る実施形態に係る気相成長装置を示すブロック図である。 本発明に係る実施形態に係るキャリア及びキャリアに設けられた第１係合部の一例を示す平面図である。 図１の気相成長装置におけるウェーハ及び反応炉のサセプタを含めた、図２Ａのキャリアの縦断面図である。 本発明に係る実施形態に係るキャリア及びキャリアに設けられた第１係合部のの別の例を示す平面図である。 図１の気相成長装置におけるウェーハ及び反応炉のサセプタを含めた、図３Ａのキャリアの縦断面図である。 図１の気相成長装置における反応室内におけるウェーハ及びキャリアの移載手順を示す平面図及び縦断面図である。 図１の気相成長装置におけるロードロック室に設けられたホルダの一例を示す平面図である。 図１の気相成長装置におけるウェーハおよびキャリアを含めた、図５Ａのホルダの縦断面図である。 図５Ｃ（Ａ）は、図５Ａのキャリアに設けられた第２係合部を示す平面図であり、図５Ｃ（Ｂ）は縦断面図である。 図１の気相成長装置におけるロードロック室に設けられたホルダの別の例を示す平面図である。 図１の気相成長装置におけるウェーハおよびキャリアを含めた、図６Ａのホルダの縦断面図である。 図１の気相成長装置におけるロードロック室におけるウェーハ及びキャリアの移載手順を示す平面図及び縦断面図である。 図８（Ａ）は、図１の気相成長装置における第１ロボットのハンドの先端に装着された第１ブレードの一例を示す平面図、図８（Ｂ）は、図１の気相成長装置におけるキャリア及びウェーハを含めた第１ブレードの縦断面図である。 ウェーハを支持している図２Ａのキャリアを図５Ａのホルダに載置したときのキャリア及びホルダの平面図である。 ウェーハを支持している図３Ａのキャリアを図６Ａのホルダに載置したときのキャリア及びホルダの平面図である。 図１の気相成長装置におけるロードロック室のホルダに設けられた第２係合部の別の例を示す平面図（図１０（Ａ））と縦断面図（図１０（Ｂ））である。 図２Ａに示したキャリアの第１係合部と、図１０の第２係合部とを用いたキャリアの回転方向の位置補正の一例を示す平面図（図１１（Ａ））及び縦断面図（図１１（Ｂ））である（その１）。 図２Ａに示したキャリアの第１係合部と、図１０の第２係合部とを用いたキャリアの回転方向の位置補正の一例を示す平面図（図１２（Ａ））及び縦断面図（図１２（Ｂ））である（その２）。 図２Ａに示したキャリアの第１係合部と、図１０の第２係合部とを用いたキャリアの回転方向の位置補正の一例を示す平面図（図１３（Ａ））及び縦断面図（図１３（Ｂ））である（その３）。 本発明に係る実施形態に係るキャリアに設けられた第１係合部のさらに別の例を示す平面図である。 図１４に示したキャリアの第１係合部と、当該第１係合部に対応する第２係合部とを用いたキャリアの回転方向の位置補正の別の例を示す平面図（図１５（Ａ））及び縦断面図（図１５（Ｂ））である（その１）。 図１４に示したキャリアの第１係合部と、当該第１係合部に対応する第２係合部とを用いたキャリアの回転方向の位置補正の別の例を示す平面図（図１６（Ａ））及び縦断面図（図１６（Ｂ））である（その２）。 図１４に示したキャリアの第１係合部と、当該第１係合部に対応する第２係合部とを用いたキャリアの回転方向の位置補正の別の例を示す平面図（図１７（Ａ））及び縦断面図（図１７（Ｂ））である（その３）。 図１の気相成長装置におけるウェーハ及びキャリアの取り廻し手順を示す図（その１）である。 図１の気相成長装置におけるウェーハ及びキャリアの取り廻し手順を示す図（その２）である。 図１の気相成長装置におけるウェーハ及びキャリアの取り廻し手順を示す図（その３）である。 図１の気相成長装置におけるウェーハ及びキャリアの取り廻し手順を示す図（その４）である。
　以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。
　気相成長装置１は、薄膜材料を構成する元素からなる１種以上の化合物ガス、単体ガスをウェーハＷＦ上に供給し、気相又はウェーハＷＦの表面での化学反応により所望の薄膜を形成するための装置（つまり、ＣＶＤ装置）である。図１は、本発明に係る一の実施形態である気相成長装置１を、平面図により示すブロック図である。本実施形態の気相成長装置１は、一対の反応炉１１，１１と、ウェーハ移載室１２と、一対のロードロック室１３と、ファクトリインターフェース１４と、複数枚のウェーハＷＦを収納したウェーハ収納容器１５（カセットケース）を設置するロードポートと、気相成長装置１の全体の制御を統括する統括コントローラ１６とを備える。
　反応炉１１は、ＣＶＤ法により、単結晶シリコンウェーハなどのウェーハＷＦの表面にＣＶＤ膜（たとえば、シリコンエピタキシャル膜）を形成するための装置である。反応炉１１は、ＣＶＤ膜を形成するための化学反応を行う反応室１１１と、反応室１１１内にウェーハＷＦを載置して回転するサセプタ１１２と、反応室１１１に水素ガス及びＣＶＤ膜を形成するための原料ガスを供給するガス供給装置１１３と、反応室１１１の気密性を確保するためのゲートバルブ１１４と、を備える。また、図示は省略するが、反応室１１１の周囲には、ウェーハＷＦを所定温度に昇温するための加熱ランプが設けられている。加熱ランプの作動と停止は、統括コントローラ１６からの指令信号により制御されている。なお、図１には一対の反応炉１１、１１を備える気相成長装置１を示したが、反応炉の数は特に限定されず、１つでもよく、３つ以上でもよい。
　反応室１１１は、ＣＶＤ膜を形成する化学反応を行う際に、外気を遮断して雰囲気の保持をするために設けられたチャンバである。反応室１１１のチャンバは、特に限定されない。
　サセプタ１１２は、ウェーハＷＦを搭載して加熱するためのウェーハＷＦの支持体である。本実施形態に係る気相成長装置１において、サセプタ１１２は、反応室１１１内に設けられており、ウェーハＷＦを載置して回転する。サセプタ１１２が回転することで、不均一なＣＶＤ膜がウェーハＷＦの表面に形成されることを抑制することができる。サセプタの材料は特に限定されないが、たとえば、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）をコーティングしたカーボン（Ｃ）、ＳｉＣやＳｉＯ２のようなセラミックス、ガラス状炭素などである。回転と停止を含めたサセプタ１１２の駆動は、統括コントローラ１６からの指令信号により制御されている。
　ガス供給装置１１３は、水素ガス又は原料ガスのような、ＣＶＤ膜を形成する化学反応に必要なガスを反応室１１１に供給するための装置である。ＣＶＤ膜がシリコンエピタキシャル膜の場合は、たとえば、ジクロロシラン（ＳｉＨ２Ｃｌ２）、トリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ３）などのガスを供給する。ガスの供給方法については特に限定されず、公知の供給システムが使用できる。ガス供給装置１１３から反応室１１１に供給されたガスは、ＣＶＤ膜形成の反応後に、ガス供給装置１１３によって供給された水素ガスによって置換される。置換された反応後のガスは、反応室１１１に設けられた排気口に接続されたスクラバ（洗浄集塵装置）によって浄化されたのち、系外へ放出される。この種のスクラバは、詳細な図示は省略するが、たとえば、従来公知の加圧水式スクラバを用いることができる。ガス供給装置１１３によるガスの供給と停止、スクラバの作動などは、統括コントローラ１６からの指令信号により制御されている。
　ゲートバルブ１１４は、気相成長装置１の反応室１１１、ウェーハ移載室１２及びロードロック室１３を仕切るためのバルブである。ゲートバルブ１１４は、反応室１１１とウェーハ移載室１２との間に設けられている。ゲートバルブ１１４を閉塞することで、反応室１１１とウェーハ移載室１２との間の気密性が確保される。ゲートバルブ１１４の開閉動作は、統括コントローラ１６からの指令信号により制御されている。
　ウェーハ移載室１２は、ウェーハＷＦをロードロック室１３から反応炉１１の反応室１１１に搬送するための密閉されたチャンバである。ウェーハ移載室１２のチャンバについては特に限定されず、公知のチャンバが使用できる。ウェーハ移載室１２は、反応炉１１の反応室１１１とロードロック室１３との間に位置する。反応炉１１の反応室１１１とロードロック室１３とは、ウェーハ移載室１２を介して連通する。ウェーハ移載室１２の一方は、開閉可能な気密性を有する第２ドア１３２を介して、ロードロック室１３に接続されている。これに対して、ウェーハ移載室１２の他方は、気密性を有する開閉可能なゲートバルブ１１４を介して、反応室１１１に接続されている。
　ウェーハ移載室１２は、ウェーハＷＦをハンドリングする第１ロボット１２１を備える。第１ロボット１２１は、処理前のウェーハＷＦをロードロック室１３から反応室１１１へ搬送するとともに、処理後のウェーハＷＦを反応室１１１からロードロック室１３へ搬送する。第１ロボット１２１は、第１ロボットコントローラ１２２により制御され、ロボットハンドの先端に装着された第１ブレード１２３が、予めティーチングされた動作軌跡に沿って移動する。
　ウェーハ移載室１２は、図示しない不活性ガス供給装置を備える。不活性ガス供給装置から不活性ガスが供給され、ウェーハ移載室１２内のガスが置換される。不活性ガスで置換されたガスは、排気口に接続されたスクラバ（洗浄集塵装置）によって浄化されたのち、系外へ放出される。この種のスクラバは、詳細な図示は省略するが、たとえば従来公知の加圧水式スクラバを用いることができる。不活性ガス供給装置による不活性ガスの供給と停止、スクラバの作動などは、統括コントローラ１６からの指令信号により制御されている。
　ロードロック室１３は、不活性ガス雰囲気とされたウェーハ移載室１２と、大気雰囲気とされたファクトリインターフェース１４との間で、雰囲気ガスを置換するためのスペースである。ロードロック室１３は、ファクトリインターフェース１４との間に、気密性を有する開閉可能な第１ドア１３１を備える。一方で、ロードロック室１３は、ウェーハ移載室１２との間に、同じく気密性を有する開閉可能な第２ドア１３２を備える。すなわち、ファクトリインターフェース１４とウェーハ移載室１２とは、ロードロック室１３を介して連通している。第１ドア１３１を開放すると、ロードロック室１３は大気雰囲気となる。この場合、第１ドア１３１及び第２ドア１３２を閉じ、ロードロック室１３の大気ガスを不活性ガスで置換してロードロック室１３を不活性ガス雰囲気にする。不活性ガス置換のため、ロードロック室１３は、ロードロック室１３の内部を真空排気する排気装置と、ロードロック室１３に不活性ガスを供給する供給装置とを備える。
　ファクトリインターフェース１４は、ウェーハＷＦをロードロック室１３とウェーハ収納容器１５との間で搬送するための領域であり、クリーンルームと同じ大気雰囲気とされている。ファクトリインターフェース１４は、ウェーハＷＦをハンドリングする第２ロボット１４１を備える。第２ロボット１４１は、ウェーハ収納容器１５に収納された処理前のウェーハＷＦを取り出してロードロック室１３へ投入する一方、ロードロック室１３へ搬送されてきた処理後のウェーハＷＦをウェーハ収納容器１５へ収納する。第２ロボット１４１は、第２ロボットコントローラ１４２により制御され、ロボットハンドの先端に装着された第２ブレード１４３が、予めティーチングされた所定の軌跡に沿って移動する。本実施形態の第２ブレード１４３は特に限定されず、ウェーハＷＦを搬送することができる公知のブレードが使用できる。
　ウェーハ収納容器１５（カセットケース）は、ウェーハＷＦを収納して装置間を搬送するための容器であり、クリーンルームと同じ大気雰囲気に載置される。ウェーハ収納容器１５が載置されるロードポートは、気相成長装置１において、ウェーハ収納容器１５（カセットケース）を投入・払出しをするために外部機器とウェーハ収納容器１５の受渡しを行う装置部分である。ウェーハ収納容器１５及びロードポートは、特に限定されない。
　統括コントローラ１６は、気相成長装置１の全体の制御を統括する。統括コントローラ１６は、第１ロボットコントローラ１２２及び第２ロボットコントローラ１４２と相互に制御信号を送受信する。統括コントローラ１６からの動作指令信号が第１ロボットコントローラ１２２に送信されると、第１ロボットコントローラ１２２は、第１ロボット１２１の動作を制御する。第１ロボット１２１の動作結果は、第１ロボットコントローラ１２２から統括コントローラ１６へ送信される。これにより、統括コントローラ１６は、第１ロボット１２１の動作状態を認識する。同様に、統括コントローラ１６からの動作指令信号が第２ロボットコントローラ１４２に送信されると、第２ロボットコントローラ１４２は、第２ロボット１４１の動作を制御する。第２ロボット１４１の動作結果は、第２ロボットコントローラ１４２から統括コントローラ１６へ送信される。これにより、統括コントローラ１６は、第２ロボット１４１の動作状態を認識する。
　本実施形態の気相成長装置１は、反応炉１１の反応室１１１とウェーハ移載室とを仕切るゲートバルブ１１４、ロードロック室１３とファクトリインターフェース１４とを仕切る第１ドア１３１、ウェーハ移載室１２とロードロック室１３とを仕切る第２ドア１３２、ウェーハ移載室１２においてウェーハＷＦをハンドリングする第１ロボット１２１、及びファクトリインターフェース１４においてウェーハＷＦをハンドリングする第２ロボット１４１の各動作を、統括コントローラ１６によって制御することで、気相成長装置１内でウェーハＷＦを順次搬送し、ＣＶＤ膜形成の処理を行う。
　たとえば、本実施形態の気相成長装置１において、ウェーハ収納容器１５から反応炉１１の反応室１１１に、処理前のウェーハＷＦを搬送する場合は、まず、第１ドア１３１と第２ドア１３２とを閉じ、ロードロック室１３を不活性ガス雰囲気とした状態にする。次に、第２ロボット１４１を用いて、ウェーハ収納容器１５のウェーハＷＦを取り出し、第１ドア１３１を開け、ウェーハＷＦをロードロック室１３に搬送する。そして、第１ドア１３１を閉じてロードロック室１３を再び不活性ガス雰囲気にしたのち、第２ドア１３２を開き、第１ロボット１２１を用いて、ウェーハＷＦをウェーハ移載室１２に搬送する。最後に、第２ドア１３２を閉じ、ゲートバルブ１１４を開き、第１ロボット１２１を用いて、ウェーハ移載室１２に搬送されたウェーハＷＦを反応炉１１の反応室１１１に搬送する。
　これとは逆に、本実施形態の気相成長装置１において、反応炉１１の反応室１１１からウェーハ収納容器１５に、処理後のウェーハＷＦを搬送する場合は、まず、ゲートバルブ１１４を開き、第１ロボット１２１を用いて、反応炉１１の反応室１１１からＣＶＤ膜の形成された処理後のウェーハＷＦを取り出し、ゲートバルブ１１４を閉じる。次に、第２ドア１３２を開き、第１ロボット１２１を用いて、ウェーハ移載室１２のウェーハＷＦをロードロック室１３に搬送する。最後に、第２ドア１３２を閉じてロードロック室１３を再び不活性ガス雰囲気にしたのち、第１ドア１３１を開き、第２ロボット１４１を用いて、ウェーハＷＦをウェーハ収納容器１５に収納する。
　本実施形態の気相成長装置１において、反応炉１１の反応室１１１とロードロック室１３との間でウェーハＷＦを搬送するときは、ウェーハＷＦを支持するリング状のキャリアＣを用いる。図２Ａは、本実施形態に係るキャリアＣの一例を示す平面図であり、図２Ｂは、ウェーハＷＦ及び反応炉１１のサセプタ１１２を含めた、図２ＡのキャリアＣを正面視した場合の縦断面図である。
　本実施形態のキャリアＣは、たとえば、シリコンカーバイドをコーティングしたカーボン、ＳｉＣやＳｉＯ２のようなセラミックス、ガラス状炭素などの材料からなり、リング状に形成されている。本実施形態のキャリアＣは、たとえば、図２Ｂに示すサセプタ１１２の上面に載置される底面Ｃ１１と、ウェーハＷＦの裏面の外周部に接触して支持する上面Ｃ１２と、外周側壁面Ｃ１３と、内周側壁面Ｃ１４と、を有する。
　さらに、本実施形態のキャリアＣは、本実施形態の気相成長装置１を平面視で見た場合に、ウェーハＷＦの円周方向に沿う、キャリアＣの回転方向の位置を補正するための補正機構を少なくとも１つ備える。図２Ａの第１係合部Ｃ１５は、本実施形態の補正機構の一例である。図２Ａの第１係合部Ｃ１５は、外周側壁面Ｃ１３に設けられた半楕円形の突起である。本実施形態の補正機構の形状は、図２Ａに示すような半楕円形の突起に限られず、たとえば、円形の突起、矩形の突起、又は凸形状であってもよい。本実施形態のキャリアＣにおいて補正機構が設けられる位置は、図２Ａに示すような外周側壁面Ｃ１３に限られず、たとえば、底面Ｃ１１または内周側壁面Ｃ１４であってもよい。
　また、図３Ａは、本実施形態に係るキャリアＣの別の例を示す平面図であり、図３Ｂは、ウェーハＷＦ及び反応炉１１のサセプタ１１２を含めた、図３ＡのキャリアＣを正面視した場合の縦断面図である。図３Ａの第１係合部Ｃ１５’は、本実施形態の補正機構の別の例であり、外周側壁面Ｃ１３に設けられた円形の切欠きである。本実施形態の補正機構の形状は、図３Ａに示すような円形の切欠きに限られず、たとえば、楕円形の切欠き、矩形の切欠き、凹形状又は溝形状であってもよい。本実施形態のキャリアＣにおいて補正機構が設けられる位置は、図３Ａに示すような外周側壁面Ｃ１３に限られず、たとえば、底面Ｃ１１または内周側壁面Ｃ１４であってもよい。
　図４（Ａ）～図４（Ｅ）は、反応室１１１内におけるウェーハＷＦ及びキャリアＣの移載手順を示す平面図及び鉛直方向の縦断面図である。反応炉１１の反応室１１１に、ウェーハＷＦを支持しているキャリアＣを搬入する場合は、図４（Ａ）の平面図に示すように、第１ロボット１２１の第１ブレード１２３にキャリアＣを載置した状態で、図４（Ｂ）に示すようにサセプタ１１２の上方まで搬送する。次に、図４（Ｃ）に示すように、サセプタ１１２に対して相対的に上下移動可能に設けられた３つ以上のキャリアリフトピン１１５により、一旦キャリアＣを持ち上げ、図４（Ｄ）に示すように、第１ブレード１２３を後退させる。そして、図４（Ｅ）に示すように、サセプタ１１２を上昇させることで、サセプタ１１２の上面にキャリアＣを載置する。
　逆に、反応炉１１の反応室１１１においてＣＶＤ膜形成の処理を終えたウェーハＷＦを、キャリアＣに搭載した状態で取り出す場合は、まず、図４（Ｅ）に示す状態から、図４（Ｄ）に示すようにサセプタ１１２を下降させてキャリアリフトピン１１５のみによってキャリアＣを支持する。次に、図４（Ｃ）に示すように、キャリアＣとサセプタ１１２との間に第１ブレード１２３を前進させ、図４（Ｂ）に示すように、３つのキャリアリフトピン１１５を下降させて第１ブレード１２３にキャリアＣを載置し、第１ロボット１２１のハンドを動作させる。これにより、ＣＶＤ膜形成の処理が終了したウェーハＷＦを、キャリアＣに搭載した状態で取り出すことができる。
　本実施形態の気相成長装置１において、ウェーハＷＦは、ロードロック室１３と反応室１１１との間を、キャリアＣに支持された状態で搬送される。気相成長装置１において、ウェーハＷＦに対して順次ＣＶＤ膜形成の処理を行うためには、処理後のウェーハＷＦをキャリアＣから取り出し、当該キャリアＣに処理前のウェーハＷＦを載置する必要がある。そのために、ロードロック室１３にホルダ１７が設けられている。
　ホルダ１７は、ロードロック室１３において、キャリアＣを上下２段に支持するための支持体である。ホルダ１７が支持しているキャリアＣには、ウェーハＷＦが載置されていても、載置されていなくてもよい。本実施形態の気相成長装置１では、ウェーハＷＦは、キャリアＣに載置されている状態で、ロードロック室１３と反応室１１１との間を搬送される。したがって、処理前のウェーハＷＦは、ロードロック室１３においてホルダ１７に支持されているキャリアＣに載置される。また、処理後のウェーハＷＦは、ロードロック室１３においてホルダ１７に支持されているキャリアＣから取り出される。
　図５Ａは、ロードロック室１３に設けられた本実施形態のホルダ１７の一例を示す平面図であり、図５Ｂは、ウェーハＷＦ及びキャリアＣを含めた図５Ａのホルダ１７を正面視した場合の縦断面図である。本実施形態のホルダ１７は、ホルダベース１７１と、第１ホルダ１７２と、第２ホルダ１７３と、ウェーハリフトピン１７４と、を備える。
　ホルダベース１７１は、ホルダ１７を支持するための基部である。ホルダベース１７１は、ロードロック室１３に対して固定されている。
　第１ホルダ１７２及び第２ホルダ１７３は、キャリアＣを支持するための支持体である。第１ホルダ１７２及び第２ホルダ１７３は、２つのキャリアＣを上下２段に支持し、ホルダベース１７１に対して上下に昇降可能である。第１ホルダ１７２及び第２ホルダ１７３（図５Ａの平面図では、第２ホルダ１７３が第１ホルダ１７２により隠れているため、第１ホルダ１７２のみを図示する。）は、キャリアＣを４点で支持するための突起を有する。第１ホルダ１７２及び第２ホルダ１７３がキャリアＣを支持する点の数は特に限定されず、４点以上であってもよい。第１ホルダ１７２には１つのキャリアＣが載置され、第２ホルダ１７３にも１つのキャリアＣが載置される。第２ホルダ１７３に載置されるキャリアＣは、第１ホルダ１７２と第２ホルダ１７３との間の隙間に挿入される。
　ウェーハリフトピン１７４は、ウェーハＷＦを支持するための支持体である。ウェーハリフトピン１７４は、ホルダベース１７１に対して上下に昇降可能であり、ホルダ１７を正面視した場合に、キャリアＣに支持されているウェーハＷＦを、キャリアＣに対して上下に移動する。図５Ａに示されたホルダ１７は、３つのウェーハリフトピン１７４を備えるが、ウェーハリフトピン１７４の数は特に限定されず、４つ以上であってもよい。ウェーハリフトピン１７４の形状は特に限定されず、図５Ｂに示されたピンより太くてもよいし、細くてもよい。ウェーハリフトピン１７４のウェーハＷＦと接する先端部の形状は、図５Ｂに示されたピンの先端部より丸くてもよいし、尖っていてもよい。
　さらに、本実施形態のホルダ１７は、本実施形態の気相成長装置１を平面視で見た場合に、前記ウェーハの円周方向に沿う、キャリアＣの回転方向の位置を補正するための補正機構を少なくとも１つ備える。図５Ａの第２係合部１７７は、本実施形態の補正機構の一例である。第２係合部１７７は、図５Ａに示すように、第１ホルダ支持体１７５に設けられた突起である。図５Ａの第２係合部１７７の平面図を図５Ｃ（Ａ）に、縦断面図を図５Ｃ（Ｂ）に示す。図５Ｃ（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、第２係合部１７７は基部１７７ａ及び突起１７７ｂを備える。基部１７７ａは、円柱形であり、突起１７７ｂは、基部１７７ａよりも細い、先端の丸い円柱形である。基部１７７ａ及び突起１７７ｂの形状は図５Ｃ（Ａ）及び（Ｂ）に示したものに限られず、たとえば、楕円形または矩形であってもよい。また、突起１７７ｂは、基部１７７ａと一体となっていてもよい
　また、本実施形態の補正機構の形状は、図５Ｃ（Ａ）及び（Ｂ）に示すような突起に限られず、たとえば、凸形状、凹形状又は溝形状であってもよい。第２係合部１７７のような本実施形態の補正機構の数および配置は、キャリアＣを平面視した場合の回転方向の位置を決めることができれば、特に限定されない。たとえば、図６Ａは、本実施形態に係るホルダ１７の別の例を示す平面図であり、図６Ｂは、ウェーハＷＦ及びキャリアＣを含めた図６Ａのホルダ１７を正面視した場合の縦断面図である。図６Ａのホルダ１７の第２係合部１７７’は、形状は図５Ｃ（Ａ）及び（Ｂ）に示したものと同じであるが、その配置は、図５Ａが平面視した場合に略台形を成す配置であるのに対して、図６Ａは略二等辺三角形を成す配置となっている。
　また、図５Ａにおいて、第２係合部１７７は第１ホルダ支持体１７５に設けられているが、第１ホルダ支持体１７５及び第２ホルダ支持体１７６の両方に設けられていてもよいし、第２ホルダ支持体１７６のみに設けられていてもよい。第２係合部１７７のような本実施形態の補正機構が、第２ホルダ支持体１７６のみに設けられている場合は、ホルダの下段である第２ホルダ１７３にキャリアＣが載置されたときに、平面視した場合の回転方向の位置決めが行われる。ここで、第１ホルダ支持体１７５及び第２ホルダ支持体１７６は、それぞれ、第１ホルダ１７２及び第２ホルダ１７３を支持するための支持体であり、第１ホルダ１７２及び第２ホルダ１７３とともに、ホルダベース１７１に対して上下に昇降する。
　第１係合部Ｃ１５、Ｃ１５’及び第２係合部１７７、１７７’のような本実施形態の補正機構の数は、特に限定されないが、一対の補正機構を用いて、前記ウェーハの円周方向に沿う、キャリアＣの時計回りの回転および反時計回りの回転を規制するために、少なくとも２つ設けられることが好ましい。また、本実施形態の補正機構は、気相成長装置１を平面視で見た場合に、キャリアＣの上下方向および左右方向の位置も補正することが好ましい。一つの補正機構で上下、左右および回転方向の位置を補正することができれば、キャリアＣの位置の補正に必要な補正機構の数を抑制することができるからである。
　図７は、ロードロック室１３におけるウェーハＷＦ及びキャリアＣの移載手順を示す平面図及び縦断面図であり、図７（Ｂ）に示すように第１ホルダ１７２にキャリアＣが支持されている状態で、キャリアＣに処理前のウェーハＷＦを搭載する手順を示す。すなわち、ファクトリインターフェース１４に設けられた第２ロボット１４１は、ウェーハ収納容器１５に収納された１枚のウェーハＷＦを第２ブレード１４３に載せ、ロードロック室１３の第１ドア１３１を介して、図７（Ｂ）に示すようにホルダ１７の上部まで搬送する。次いで、図７（Ｃ）に示すように、ホルダベース１７１に対して３つのウェーハリフトピン１７４を上昇させ、ウェーハＷＦを一旦持ち上げ、図７（Ｄ）に示すように第２ブレード１４３を後退させる。なお、３つのウェーハリフトピン１７４は、図７（Ａ）の平面図に示すように、第２ブレード１４３と干渉しない位置に設けられている。次いで、図７（Ｄ）及び図７（Ｅ）に示すように、３つのウェーハリフトピン１７４を下降させるとともに第１ホルダ１７２及び第２ホルダ１７３を上昇させることで、キャリアＣにウェーハＷＦを搭載する。
　逆に、キャリアＣに載置された状態でロードロック室１３に搬送されてきた処理後のウェーハＷＦを、ウェーハ収納容器１５へ搬送する場合には、図７（Ｅ）に示す状態から、図７（Ｄ）に示すように３つのウェーハリフトピン１７４を上昇させるとともに第１ホルダ１７２及び第２ホルダ１７３を下降させ、ウェーハリフトピン１７４のみによってウェーハＷＦを支持し、図７（Ｃ）に示すようにキャリアＣとウェーハＷＦとの間に第２ブレード１４３を前進させたのち、図７（Ｂ）に示すように３つのウェーハリフトピン１７４を下降させて第２ブレード１４３にウェーハＷＦを載せ、第２ロボット１４１のハンドを動作させる。これにより、処理を終了したウェーハＷＦをキャリアＣからウェーハ収納容器１５へ取り出すことができる。なお、図７（Ｅ）に示す状態は、処理を終了したウェーハＷＦがキャリアＣの搭載された状態で第１ホルダ１７２に搬送されているが、第２ホルダ１７３に搬送された場合も同様の手順で、ウェーハＷＦをキャリアＣからウェーハ収納容器１５へ取り出すことができる。
　本実施形態の気相成長装置１において、第１ロボット１２１のハンドの先端には、第１ブレード１２３が装着される。第１ブレード１２３には、ウェーハＷＦを載せた又は空のキャリアＣを搬送するための第１凹部１２４が形成されている。本実施形態の気相成長装置１において、第１ブレード１２３及び第１凹部１２４は、第１係合部Ｃ１５、Ｃ１５’及び第２係合部１７７、１７７’のような補正機構の形状及びその配置に対応するような形状を有する。
　たとえば、図８（Ａ）は、第１ブレード１２３の一例を示す平面図であり、図４（Ａ）に示すように、図２Ａに示したキャリアＣを搬送するための第１ブレード１２３の一例を示す平面図である。図８（Ｂ）は、図２Ａに示したキャリアＣ及びウェーハＷＦを含めた、第１ブレード１２３の側面方向からの縦断面図である。本実施形態の第１ブレード１２３は、短冊板状の本体の一面に、キャリアＣの外周側壁面Ｃ１３及び第１係合部Ｃ１５に対応した形状の第１凹部１２４が形成されている。第１凹部１２４の形状は、キャリアＣが第１ブレード１２３の第１凹部１２４に篏合するように、キャリアＣの外周側壁面Ｃ１３及び第１係合部Ｃ１５を平面視で見た場合の外周部よりわずかに大きく形成されている。そして、第１ロボット１２１は、ウェーハＷＦを載せた又は空のキャリアＣを搬送する場合には、キャリアＣを第１凹部１２４に載せる。
　本実施形態の第１係合部Ｃ１５と第２係合部１７７は、キャリアＣがホルダ１７に載置される際にお互いに係合することで、ウェーハＷＦの円周方向に沿う、キャリアＣ回転方向の位置を補正する。たとえば、図２Ａに示したキャリアＣの第１係合部Ｃ１５は、図５Ａに示したホルダ１７の第２係合部１７７と係合することで、キャリアＣ回転方向の位置を補正する。図９Ａは、図５Ａに示したホルダ１７に図２Ａに示したキャリアＣが載置され、第１係合部Ｃ１５と第２係合部１７７とが係合し、キャリアＣ回転方向の位置を補正されたときの、キャリアＣとホルダ１７の平面図である。また、たとえば、図３Ａに示したキャリアＣの第１係合部Ｃ１５’は、キャリアＣがホルダ１７に載置される際に、図６Ａに示したホルダ１７の第２係合部１７７’と係合することで、ウェーハＷＦの円周方向に沿う、キャリアＣ回転方向の位置を補正する。図９Ｂは、図６Ａに示したホルダ１７に図３Ａに示したキャリアＣが載置され、第１係合部Ｃ１５’と第２係合部１７７’とが係合し、キャリアＣ回転方向の位置を補正されたときの、キャリアＣとホルダ１７の平面図である。
　さらに、本実施形態の第２係合部１７７は、キャリアＣの第１係合部Ｃ１５と、ホルダ１７の第２係合部１７７とが係合してキャリアＣ回転方向の位置を補正する場合に、第１係合部Ｃ１５と係合するための係合面Ｆａと、ホルダ１７に対してキャリアＣを相対的に回転させるための回転面Ｆｂと、ホルダ１７に対するキャリアＣの補正位置を決定する位置決め面Ｆｃを備えることが好ましい。係合面Ｆａ及び回転面Ｆｂを設けることで、第１係合部Ｃ１５と第２係合部１７７とが遊嵌していればキャリアＣを位置決め面Ｆｃに導くことができ、キャリアＣが所定の位置からずれることをより一層抑制することができる。
　図１０（Ａ）は、本実施形態の第２係合部１７７を示す平面図であり、図１０（Ｂ）は、縦断面図である。たとえば、図１０（Ｂ）に示すように、第２係合部１７７は、突起１７７ｂに係合面Ｆａ及び回転面Ｆｂを、基部１７７ａの上面に位置決め面Ｆｃを備えることができる。本実施形態の回転面Ｆｂは、キャリアＣがホルダ１７に対して相対的に十分に回転し、気相成長装置１を平面視で見た場合の回転方向の位置を補正できるような大きさであることが好ましい。また、本実施形態の第２係合部１７７を側面視した場合に、回転面Ｆｂの傾きは、キャリアＣがホルダ１７に対して相対的に回転できるような角度を有することが好ましい。本実施形態の係合面Ｆａと回転面Ｆｂとが形成する傾きαは、たとえば、１０５°～１６５°、１２０°～１５０°、又は１３０°～１４０°であってよい。
　図１１～図１３は、キャリアＣがホルダ１７に載置される際に、図２Ａに示したキャリアＣの第１係合部Ｃ１５と、図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示した第２係合部１７７とが係合し、キャリアＣ回転方向の位置を補正するときの、第１係合部Ｃ１５と第２係合部１７７との位置関係を示す。図１１（Ａ）、図１２（Ａ）及び図１３（Ａ）は、図２Ａに示すキャリアＣと図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示す第２係合部１７７とを示す平面図であり、図１１（Ｂ）、図１２（Ｂ）及び図１３（Ｂ）は、ホルダ１７を正面視した場合の縦断面図である。
　キャリアＣは、第１ブレード１２３を装着した第１ロボット１２１によって、ホルダ１７に載置される。図５（Ｂ）に示したように、キャリアＣは、ホルダ１７に載置される際に、ホルダ１７に対して上方から接近する。したがって、第１係合部Ｃ１５は、たとえば図１１（Ｂ）に示すように、第２係合部１７７の係合面Ｆａと最初に係合する。図１１（Ｂ）において、第１係合部Ｃ１５は第２係合部１７７と遊嵌しており、第２係合部１７７の係合面Ｆａと係合した状態であっても、キャリアＣは上下方向に動くことができる。また、第１係合部Ｃ１５が第２係合部１７７の係合面Ｆａと接していても、第１係合部Ｃ１５が係合面Ｆａ上を摺動することで、キャリアＣは上下方向に動くことができる。
　キャリアＣの位置が下がってくると、第１係合部Ｃ１５は、第２係合部１７７の係合面Ｆａを過ぎ、たとえば図１２（Ｂ）に示したように、第２係合部１７７の回転面Ｆｂと係合する。図１２（Ｂ）では、第１係合部Ｃ１５の左側端部が、左側に配置された第２係合部１７７の回転面Ｆｂと接している。回転面Ｆｂには傾斜がついており、当該傾斜に沿って第１係合部Ｃ１５の左側端部が回転面Ｆｂ上を摺動しつつ、キャリアＣは下方向に移動する。このときに、キャリアＣは、図１２（Ａ）において矢印Ａの方向（時計回りの方向）に回転する。この回転面Ｆｂの傾斜によるキャリアＣの回転で、本実施形態のキャリアＣは、回転方向の位置を補正することができる。
　第１係合部Ｃ１５の左側端部は、左側に配置された第２係合部１７７と係合しつつ、回転面Ｆｂ上を摺動しながら、回転面Ｆｂに沿って移動する。これにより、キャリアＣは、図１３（Ａ）において矢印Ａの方向に回転しつつ、所定の位置に向かって移動する。そして、第１係合部Ｃ１５が第２係合部１７７の回転面Ｆｂを過ぎ、キャリアＣがホルダ１７に載置されるときに、本実施形態のキャリアＣは、たとえば図１３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、キャリアＣの所定の位置である位置決め面Ｆｃに載置される。
　図１０に示したように、第２係合部１７７に係合面Ｆａ、回転面Ｆｂ及び位置決め面Ｆｃを設けてもよいが、第１係合部Ｃ１５にこれらの面と同様の面を設けてもよい。たとえば、図１４（Ａ）は、本実施形態のキャリアＣのさらに別の一例の底面図であり、図１４（Ｂ）は縦断面図である。図１４（Ａ）に示されたキャリアＣは、第１係合部Ｃ１５’が設けられている。第１係合部Ｃ１５’は、係合面Ｆａと回転面Ｆｂを同一の平面とした係合回転面Ｆａ’と、位置決め面Ｆｃ’とを有する。このように、本実施形態の補正機構においては、係合面Ｆａと回転面Ｆｂを同じ面としてもよい。これにより、補正機構の大きさがキャリアＣに対して相対的に大きくなることを抑制することができる。
　本実施形態の係合回転面Ｆａ’は、キャリアＣがホルダ１７に対して相対的に十分に回転し、気相成長装置１を平面視で見た場合の回転方向の位置を補正できるような大きさであることが好ましい。また、本実施形態のキャリアＣを側面視した場合に、係合回転面Ｆａ’の傾きは、キャリアＣがホルダ１７に対して相対的に回転できるような角度を有することが好ましい。本実施形態の係合回転面Ｆａ’と位置決め面Ｆｃ’とが形成する傾きα’は、たとえば、１０５°～１６５°、１２０°～１５０°、又は１３０°～１４０°であってよい。
　図１５～図１７は、キャリアＣがホルダ１７に載置される際に、図１４に示したキャリアＣの第１係合部Ｃ１５’と、第１係合部Ｃ１５’に対応する形状の第２係合部１７７”とが係合し、キャリアＣ回転方向の位置を補正するときの、第１係合部Ｃ１５’と第２係合部１７７”との位置関係を示す。図１５（Ａ）、図１６（Ａ）及び図１７（Ａ）は、図１４に示すキャリアＣと第２係合部１７７”とを示す底面図であり、図１５（Ｂ）、図１６（Ｂ）及び図１７（Ｂ）は、正面図である。
　キャリアＣは、第１ブレード１２３を装着した第１ロボット１２１によって、ホルダ１７に載置される。図５（Ｂ）に示したように、キャリアＣは、ホルダ１７に載置される際に、ホルダ１７に対して上方から接近する。したがって、第２係合部１７７”は、たとえば図１５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第１係合部Ｃ１５’左側の係合回転面Ｆａ’と最初に係合する。図１５（Ｂ）において、第２係合部１７７”は第１係合部Ｃ１５’と遊嵌しており、第１係合部Ｃ１５’の係合回転面Ｆａ’と係合した状態であっても、キャリアＣは上下方向に動くことができる。また、第２係合部１７７”が第１係合部Ｃ１５’の係合回転面Ｆａ’と接していても、第２係合部１７７”が係合回転面Ｆａ’上を摺動することで、キャリアＣは上下方向に動くことができる。
　また、本実施形態のキャリアＣにおける第１係合部Ｃ１５’では、係合面Ｆａと回転面Ｆｂとが同一の係合回転面Ｆａ’として形成されているので、第１係合部Ｃ１５’と第２係合部１７７”とが係合した段階で、キャリアＣは回転を始める。たとえば、キャリアＣは、図１５（Ａ）において、ホルダに向かって下方向に移動することで、図１５（Ｂ）に示すように、第２係合部１７７”が第１係合部Ｃ１５’左側の係合回転面Ｆａ’上を摺動する。この係合回転面Ｆａ’上の第２係合部１７７”の摺動により、キャリアＣは、図１５（Ａ）において矢印Ａ’の方向に回転を始める。
　キャリアＣの位置が下がってくると、たとえば図１６（Ａ）に示したように、第２係合部１７７”がキャリアＣの外周側壁面Ｃ１３と接することにより、矢印Ａ’方向へのキャリアＣの回転は止まる。図１６（Ａ）に示すように、矢印Ａ’方向の回転が止まったキャリアＣは、たとえば図１６（Ｂ）に示すように、第２係合部１７７”が係合回転面Ｆａ’上を摺動することで下方向に移動する。そして、第２係合部１７７”は、係合回転面Ｆａ’を過ぎると、例えば図１７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、位置決め面Ｆｃ’と篏合する。第２係合部１７７”が位置決め面Ｆｃ’に篏合することで、キャリアＣは、ホルダ１７の所定の位置に載置される。
　次に、本実施形態の気相成長装置１における、エピタキシャル膜の生成前（以下、単に処理前ともいう）及びエピタキシャル膜の生成後（以下、単に処理後ともいう）のウェーハＷＦと、キャリアＣとを、取り廻す手順を説明する。図１８Ａ～図１８Ｄは、本実施形態の気相成長装置におけるウェーハ及びキャリアの取り廻し手順を示す模式図であり、図１の一方側のウェーハ収納容器１５、ロードロック室１３及び反応炉１１に対応し、ウェーハ収納容器１５には、複数枚のウェーハＷ１，Ｗ２，Ｗ３…（たとえば合計２５枚）が収納され、この順で処理を開始するものとする。
　図１８Ａの工程Ｓ０は、これから気相成長装置１を用いて処理を開始するスタンバイ状態を示し、ウェーハ収納容器１５には、複数枚のウェーハＷ１，Ｗ２，Ｗ３…（たとえば合計２５枚）が収納され、ロードロック室１３の第１ホルダ１７２には空のキャリアＣ１が支持され、第２ホルダ１７３には空のキャリアＣ２が支持され、ロードロック室１３は不活性ガス雰囲気になっているものとする。
　次の工程Ｓ１において、第２ロボット１４１は、ウェーハ収納容器１５に収納されたウェーハＷ１を第２ブレード１４３に載せ、ロードロック室１３の第１ドア１３１を開け、第１ホルダ１７２に支持されたキャリアＣ１に移載する。この移載の手順は、図７を参照して説明したとおりである。
　次の工程Ｓ２において、ロードロック室１３の第１ドア１３１を閉め、第２ドア１３２も閉めた状態で、ロードロック室１３の内部を再び不活性ガス雰囲気に置換する。そして、第２ドア１３２を開け、第１ロボット１２１の第１ブレード１２３にキャリアＣ１を載せ、反応炉１１のゲートバルブ１１４を開き、当該ゲートバルブ１１４を介してウェーハＷ１が搭載されたキャリアＣ１をサセプタ１１２に移載する。この移載の手順は、図４を参照して説明したとおりである。工程Ｓ２～Ｓ４において、反応炉１１では、ウェーハＷ１に対するＣＶＤ膜の生成処理が行われる。
　すなわち、処理前のウェーハＷ１が搭載されたキャリアＣ１を反応室１１１のサセプタ１１２に移載してゲートバルブ１１４を閉じ、所定時間だけ待機したのち、ガス供給装置１１３により反応室１１１に水素ガスを供給して反応室１１１を水素ガス雰囲気とする。次いで加熱ランプにて反応室１１１のウェーハＷ１を所定温度に昇温し、必要に応じてエッチングや熱処理などの前処理を施したのち、ガス供給装置１１３により原料ガスやドーパントガスの流量および／又は供給時間を制御しながら供給する。これにより、ウェーハＷ１の表面にＣＶＤ膜が生成される。ＣＶＤ膜が形成されたら、ガス供給装置１１３により反応室１１１に再び水素ガスを供給して反応室１１１を水素ガス雰囲気に置換したのち、所定時間だけ待機する。
　このように工程Ｓ２～Ｓ４において、反応炉１１によりウェーハＷ１に処理を行っている間、第２ロボット１４１は、ウェーハ収納容器１５から次のウェーハＷ２を取り出し、次の処理の準備をする。その前に、本実施形態では、工程Ｓ３において、ロードロック室１３の第２ドア１３２を閉め、第１ドア１３１も閉めた状態で、ロードロック室１３の内部を不活性ガス雰囲気に置換する。そして、第２ドア１３２を開け、第１ロボット１２１により、第２ホルダ１７３に支持されているキャリアＣ２を第１ホルダ１７２に移載し、第２ドア１３２を閉じる。これに続いて、工程Ｓ４において、第２ロボット１４１は、ウェーハ収納容器１５に収納されたウェーハＷ２を第２ブレード１４３に載せ、第１ドア１３１を開けて、ロードロック室１３の第１ホルダ１７２に支持されたキャリアＣ２に移載する。
　このように本実施形態では、工程Ｓ３を追加し、ウェーハ収納容器１５に収納された処理前のウェーハＷＦは、ロードロック室１３のホルダ１７の最上段のホルダである第１ホルダ１７２に搭載する。これは以下の理由による。すなわち、工程Ｓ２に示すように、次のウェーハＷ２を搭載する空のキャリアＣ２が第２ホルダ１７３に支持されている場合、これにウェーハＷ２を搭載すると、処理後のウェーハＷ１を搭載したキャリアＣ１が第１ホルダ１７２に移載される可能性がある。本実施形態の気相成長装置１のキャリアＣは、反応室１１１にまで搬送されるため、キャリアＣがパーティクルの発生要因となり、処理前のウェーハＷ２の上部にキャリアＣ１が支持されると、処理前のウェーハＷ２に塵埃が落下するおそれがある。そのため、処理前のウェーハＷＦは、ロードロック室１３のホルダ１７の最上段のホルダ（第１ホルダ１７２）に搭載するように、工程Ｓ３を追加して、空のキャリアＣ２を第１ホルダ１７２に移載する。ホルダ１７の上段のホルダである第１ホルダ１７２に本実施形態の補正機構が設けられている場合には、工程Ｓ３においてキャリアＣを第２ホルダ１７３から第１ホルダ１７２に移載したときに、キャリアＣの回転方向の位置が補正される。
　工程Ｓ５において、ロードロック室１３の第１ドア１３１を閉め、第２ドア１３２も閉めた状態で、ロードロック室１３の内部を不活性ガス雰囲気に置換する。そして、反応炉１１のゲートバルブ１１４を開き、第１ロボット１２１の第１ブレード１２３を反応室１１１に挿入して、処理後のウェーハＷ１を搭載したキャリアＣ１を載せ、反応室１１１から取り出し、ゲートバルブ１１４を閉じた後、第２ドア１３２を開いて、ロードロック室１３の第２ホルダ１７３に移載する。ホルダ１７の下段のホルダである第２ホルダ１７３に本実施形態の補正機構が設けられている場合には、工程Ｓ５においてキャリアＣを反応室１１１から第２ホルダ１７３に移載したときに、キャリアＣの回転方向の位置が補正される。そして、第１ロボット１２１の第１ブレード１２３に、第１ホルダ１７２に支持されたキャリアＣ２を載せ、この処理前のウェーハＷ２を搭載したキャリアＣ２を、工程Ｓ６に示すように、ウェーハ移載室１２を介して、ゲートバルブ１１４を開けて反応炉１１のサセプタ１１２に移載する。
　工程Ｓ６～Ｓ９において、反応炉１１では、ウェーハＷ２に対するＣＶＤ膜の生成処理が行われる。すなわち、処理前のウェーハＷ２が搭載されたキャリアＣ２を反応室１１１のサセプタ１１２に移載してゲートバルブ１１４を閉じ、所定時間だけ待機したのち、ガス供給装置１１３により反応室１１１に水素ガスを供給して反応室１１１を水素ガス雰囲気とする。次いで加熱ランプにて反応室１１１のウェーハＷ２を所定温度に昇温し、必要に応じてエッチングや熱処理などの前処理を施したのち、ガス供給装置１１３により原料ガスやドーパントガスの流量および／又は供給時間を制御しながら供給する。これにより、ウェーハＷ２の表面にＣＶＤ膜が生成される。ＣＶＤ膜が形成されたら、ガス供給装置１１３により反応室１１１に再び水素ガスを供給して反応室１１１を水素ガス雰囲気に置換したのち、所定時間だけ待機する。
　このように工程Ｓ６～Ｓ９において、反応炉１１によりウェーハＷ２に処理を行っている間、第２ロボット１４１は、処理後のウェーハＷ１をウェーハ収納容器１５に収納するとともに、ウェーハ収納容器１５から次のウェーハＷ３を取り出し、次の処理の準備をする。すなわち、工程Ｓ７において、ロードロック室１３の第２ドア１３２を閉め、第１ドア１３１も閉めた状態で、ロードロック室１３の内部を不活性ガス雰囲気に置換する。そして、第１ドア１３１を開け、第２ロボット１４１により、第２ホルダ１７３に支持されているキャリアＣ１から処理後のウェーハＷ１を第２ブレード１４３に載せ、工程Ｓ８に示すように当該処理後のウェーハＷ１をウェーハ収納容器１５に収納する。これに続いて、上述した工程Ｓ３と同様に、工程Ｓ８において、ロードロック室１３の第１ドア１３１を閉め、第２ドア１３２も閉めた状態で、ロードロック室１３の内部を不活性ガス雰囲気に置換する。そして、第２ドア１３２を開け、第１ロボット１２１により、第２ホルダ１７３に支持されているキャリアＣ１を第１ホルダ１７２に移載する。ホルダ１７の上段のホルダである第１ホルダ１７２に本実施形態の補正機構が設けられている場合には、工程Ｓ８においてキャリアＣを第１ホルダ１７２に移載したときに、キャリアＣの回転方向の位置が補正される。
　これに続いて、工程Ｓ９において、ロードロック室１３の第２ドア１３２を閉め、第１ドア１３１も閉めた状態で、ロードロック室１３の内部を不活性ガス雰囲気に置換する。そして、第２ロボット１４１により、ウェーハ収納容器１５に収納されたウェーハＷ３を第２ブレード１４３に載せ、工程Ｓ９に示すように、第１ドア１３１を開け、ロードロック室１３の第１ホルダ１７２に支持されたキャリアＣ１に移載する。
　工程Ｓ１０においては、上述した工程Ｓ５と同様に、ロードロック室１３の第１ドア１３１を閉め、第２ドア１３２も閉めた状態で、ロードロック室１３の内部を不活性ガス雰囲気に置換する。そして、反応炉１１のゲートバルブ１１４を開き、第１ロボット１２１の第１ブレード１２３を反応室１１１に挿入して、処理後のウェーハＷ２を搭載したキャリアＣ２を載せ、ゲートバルブ１１４を閉じた後、第２ドア１３２を開いて、反応室１１１からロードロック室１３の第２ホルダ１７３に移載する。これに続いて、第１ロボット１２１の第１ブレード１２３に、第１ホルダ１７２に支持されたキャリアＣ１を載せ、この処理前のウェーハＷ３を搭載したキャリアＣ１を、工程Ｓ１１に示すように、ウェーハ移載室１２を介して、反応炉１１のサセプタ１１２に移載する。
　工程Ｓ１０において、上述した工程Ｓ７と同様に、ロードロック室１３の第２ドア１３２を閉め、第１ドア１３１も閉めた状態で、ロードロック室１３の内部を不活性ガス雰囲気に置換する。そして、第１ドア１３１を開け、第２ロボット１４１により、第２ホルダ１７３に支持されているキャリアＣ２から処理後のウェーハＷ２を第２ブレード１４３に載せ、工程Ｓ１１に示すように当該処理後のウェーハＷ２をウェーハ収納容器１５に収納する。以下、ウェーハ収納容器１５に収納された全ての処理前のウェーハＷＦの処理が終了するまで、以上の工程を繰り返す。
　以上のとおり、本実施形態の気相成長装置１において、ウェーハＷＦの円周方向に沿うキャリアＣの回転方向の位置を補正する補正機構をキャリアＣとホルダ１７に設けることで、ウェーハに対するキャリアの回転方向の位置のズレを補正することができる。この場合、キャリアＣの時計回りの回転および反時計回りの回転を規制する一対の補正機構を設けることで、キャリアＣの回転方向の位置ズレをより一層補正することができる。また、本実施形態の補正機構は、気相成長装置１を平面視で見た場合に、キャリアＣの上下方向および左右方向の位置も補正することで、キャリアＣの位置の補正に必要な補正機構の数を抑制することができる。さらに、ホルダ１７は、最上段のホルダに補正機構を設けず、上から２段目以下の段のうち少なくとも１つの段に補正機構を設けることで、既に補正機構により回転方向の位置が補正されたキャリアＣについて、再度最上段のホルダで位置補正することを避けることができる。
　また、本実施形態の補正機構が、キャリアＣに設けられた第１係合部Ｃ１５、Ｃ１５’と、ホルダ１７に設けられた第２係合部１７７、１７７’、１７７”とを含むことで、キャリアＣの回転方向の位置ズレをより一層補正することができる。さらに、第２係合部１７７が、第１係合部Ｃ１５と係合する係合面Ｆａ、ホルダ１７に対してキャリアＣを相対的に回転させる回転面Ｆｂ、及びホルダ１７に対するキャリアＣの補正位置を決定する位置決め面Ｆｃを備えることで、第１係合部Ｃ１５と第２係合部１７７とが遊嵌していればキャリアＣを位置決め面Ｆｃに導くことができ、キャリアＣが所定の位置からずれることをより一層補正することができる。さらに、第１係合部Ｃ１５’が、第２係合部１７７”と係合してホルダ１７に対してキャリアＣを相対的に回転させる係合回転面Ｆａ’、及びホルダ１７に対するキャリアＣの補正位置を決定する位置決め面Ｆｃ’を備えることで、第１係合部Ｃ１５’と、第２係合部１７７”とが遊嵌していればキャリアＣを位置決め面Ｆｃ’に導くことができ、キャリアＣが所定の位置からずれることをより一層補正することができる。この場合において、係合面Ｆａと回転面Ｆｂとを同一の面である係合回転面Ｆａ’とすることで、本実施形態の補正機構がキャリアＣに対して大きくなり、キャリアＣの温度や形成されるＣＶＤ膜の品質に影響を与えることを抑制することができる。
１…気相成長装置
　１１…反応炉
　　１１１…反応室
　　１１２…サセプタ
　　１１３…ガス供給装置
　　１１４…ゲートバルブ
　　１１５…キャリアリフトピン
　１２…ウェーハ移載室
　　１２１…第１ロボット
　　１２２…第１ロボットコントローラ
　　１２３…第１ブレード
　　１２４…第１凹部
　１３…ロードロック室
　　１３１…第１ドア
　　１３２…第２ドア
　１４…ファクトリインターフェース
　　１４１…第２ロボット
　　１４２…第２ロボットコントローラ
　　１４３…第２ブレード
　１５…ウェーハ収納容器
　１６…統括コントローラ
　１７…ホルダ
　　１７１…ホルダベース
　　１７２…第１ホルダ
　　１７３…第２ホルダ
　　１７４…ウェーハリフトピン
　　１７５…第１ホルダ支持体
　　１７６…第２ホルダ支持体
　　１７７、１７７’、１７７”…第２係合部
　　　１７７ａ…基部
　　　１７７ｂ…突起
　　　Ｆａ…係合面
　　　Ｆｂ…回転面
　　　Ｆｃ…位置決め面
　　　α…傾き
Ｃ…キャリア
　Ｃ１１…底面
　Ｃ１２…上面
　Ｃ１３…外周側壁面
　Ｃ１４…内周側壁面
　Ｃ１５、Ｃ１５’…第１係合部
　　Ｆａ’…係合回転面
　　Ｆｃ’…位置決め面
　　α’…傾き
ＷＦ…ウェーハ

Claims (10)

  1. 　ウェーハを支持するリング状のキャリアを用いて、前記ウェーハにＣＶＤ膜を形成する気相成長装置であって、
    　前記キャリアを支持するホルダが設けられているロードロック室を備え、
    　前記キャリアと前記ホルダには、前記ウェーハの円周方向に沿う前記キャリアの回転方向の位置を補正する補正機構が設けられている、気相成長装置。
  2. 　前記補正機構は、前記キャリアの時計回りの回転および反時計回りの回転を規制する一対の補正機構を含む、請求項１に記載の気相成長装置。
  3. 　前記補正機構は、装置を平面視で見た場合に、前記キャリアの上下方向および左右方向の位置を補正する補正機構を含む、請求項１または２に記載の気相成長装置。
  4. 　前記補正機構は、前記キャリアに設けられた第１係合部と、前記ホルダに設けられた第２係合部を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の気相成長装置。
  5. 　前記第２係合部は、前記第１係合部と係合する係合面と、前記ホルダに対して前記キャリアを相対的に回転させる回転面と、前記ホルダに対する前記キャリアの補正位置を決定する位置決め面を備える、請求項４に記載の気相成長装置。
  6. 　前記第１係合部は、前記第２係合部と係合する係合面と、前記ホルダに対して前記キャリアを相対的に回転させる回転面と、前記ホルダに対する前記キャリアの補正位置を決定する位置決め面を備える、請求項４に記載の気相成長装置。
  7. 　前記係合面と前記回転面は、同一の面である、請求項５又は６に記載の気相成長装置。
  8. 　前記ホルダは、少なくとも２つの前記キャリアを上下に支持するホルダであり、最上段のホルダには前記補正機構が設けられていない、請求項１～７のいずれか一項に記載の気相成長装置。
  9. 　前記ＣＶＤ膜は、シリコンエピタキシャル膜である、請求項１～８のいずれか一項に記載の気相成長装置。
  10. 　複数の処理前の前記ウェーハを、ウェーハ収納容器から、ファクトリインターフェース、前記ロードロック室及びウェーハ移載室を介して前記ウェーハに前記ＣＶＤ膜を形成する反応室へ順次搬送するとともに、
    　複数の処理後の前記ウェーハを、前記反応室から、前記ウェーハ移載室、前記ロードロック室及び前記ファクトリインターフェースを介して前記ウェーハ収納容器へ順次搬送し、
    　前記ロードロック室は、第１ドアを介して前記ファクトリインターフェースと連通するとともに、第２ドアを介して前記ウェーハ移載室と連通し、
    　前記ウェーハ移載室は、ゲートバルブを介して前記反応室と連通し、
    　前記ウェーハ移載室には、前記ロードロック室に搬送されてきた処理前の前記ウェーハを前記キャリアに支持された状態で前記反応室に投入するとともに、前記反応室において処理を終えた処理後の前記ウェーハを前記キャリアに支持された状態で前記反応室から取り出して前記ロードロック室に搬送する第１ロボットが設けられ、
    　前記ファクトリインターフェースには、処理前の前記ウェーハを前記ウェーハ収納容器から取り出し、前記ロードロック室にて待機する前記キャリアにて支持するとともに、前記ロードロック室に搬送されてきた、前記キャリアに支持された処理後の前記ウェーハを、前記ウェーハ収納容器に収納する第２ロボットが設けられている、請求項１～９のいずれか一項に記載の気相成長装置。
PCT/JP2020/038899 2019-12-25 2020-10-15 気相成長装置 WO2021131253A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202080075000.1A CN114586137A (zh) 2019-12-25 2020-10-15 气相成长装置
DE112020006324.0T DE112020006324T5 (de) 2019-12-25 2020-10-15 Gasphasenabscheidungsvorrichtung
US17/788,231 US20230025927A1 (en) 2019-12-25 2020-10-15 Vapor deposition device
KR1020227015948A KR20220082032A (ko) 2019-12-25 2020-10-15 기상 성장 장치

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-234059 2019-12-25
JP2019234059A JP7205458B2 (ja) 2019-12-25 2019-12-25 気相成長装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021131253A1 true WO2021131253A1 (ja) 2021-07-01

Family

ID=76574269

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/038899 WO2021131253A1 (ja) 2019-12-25 2020-10-15 気相成長装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20230025927A1 (ja)
JP (1) JP7205458B2 (ja)
KR (1) KR20220082032A (ja)
CN (1) CN114586137A (ja)
DE (1) DE112020006324T5 (ja)
TW (1) TWI772964B (ja)
WO (1) WO2021131253A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002075869A (ja) * 2000-09-05 2002-03-15 Sumitomo Metal Ind Ltd 薄膜形成装置
JP2009538540A (ja) * 2006-05-26 2009-11-05 ブルックス オートメーション インコーポレイテッド 基板処理装置
WO2011114677A1 (ja) * 2010-03-19 2011-09-22 パナソニック株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9929029B2 (en) 2015-10-15 2018-03-27 Applied Materials, Inc. Substrate carrier system
US10755955B2 (en) * 2018-02-12 2020-08-25 Applied Materials, Inc. Substrate transfer mechanism to reduce back-side substrate contact

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002075869A (ja) * 2000-09-05 2002-03-15 Sumitomo Metal Ind Ltd 薄膜形成装置
JP2009538540A (ja) * 2006-05-26 2009-11-05 ブルックス オートメーション インコーポレイテッド 基板処理装置
WO2011114677A1 (ja) * 2010-03-19 2011-09-22 パナソニック株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20230025927A1 (en) 2023-01-26
KR20220082032A (ko) 2022-06-16
CN114586137A (zh) 2022-06-03
TW202126855A (zh) 2021-07-16
TWI772964B (zh) 2022-08-01
JP2021103722A (ja) 2021-07-15
DE112020006324T5 (de) 2022-10-13
JP7205458B2 (ja) 2023-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020137171A1 (ja) 気相成長装置及びこれに用いられるキャリア
WO2020137169A1 (ja) 気相成長装置
WO2020213237A1 (ja) 気相成長方法及び気相成長装置
WO2021131253A1 (ja) 気相成長装置
JP7279630B2 (ja) 気相成長装置
JP7003905B2 (ja) 気相成長装置
WO2021124756A1 (ja) 気相成長装置及び気相成長方法
WO2020208923A1 (ja) 気相成長装置及びこれに用いられるキャリア
JP7264038B2 (ja) 気相成長装置及び気相成長処理方法
JP7099398B2 (ja) 気相成長方法及び気相成長装置
KR102690514B1 (ko) 기상 성장 장치 및 이에 이용되는 캐리어

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20908388

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20227015948

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20908388

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1