WO2021131253A1 - 気相成長装置 - Google Patents
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- 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
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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
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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
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)。
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。
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。
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。
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。
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
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)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
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Legal Events
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ENP | Entry into the national phase |
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122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
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