JPH079373Y2 - 気相成長装置の基板搬送装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （ア）技術分野 この考案は、気相成長装置の基板搬送装置に関する。

気相成長装置というのは、真空チヤンバの中に、円筒形
のサセプタがあり、これにウエハを取付け、上方から原
料ガスを流し、気相反応を起こさせ、ウエハ上に薄膜を
成長させるものである。

気相反応を励起するために、熱、光、プラズマ励起など
が必要である。ここでは熱励起タイプのものについて説
明するが、本考案はその他の励起方式によるものにも適
用できる。

気相成長を行なわせるサセプタが円筒形であるので、側
面に複数枚のウエハをとりつける事ができる。たとえ
ば、４、６、８、16、…枚のウエハを取付ける。

（イ）従来技術 従来の気相成長装置に於ては、基板（ウエハという）を
交換するため、真空チヤンバを開いて、人手によつて行
なつていた。

処理の終つたウエハをサセプタからピンセツトで取除
き、未処理ウエハをサセプタに取付ける。

これは人手によつて行なつていた。安価であるが、次の
欠点がある。

（ｉ）真空チヤンバを開かなくてはならず、そのたびに
真空びきを行なわなければならない。

気相成長のサイクル時間が長くなる。

（ii）真空チヤンバを大気にさらすので、チヤンバ内部
が汚染される惧れがある。

（iii）毒物などが付着している真空チヤンバを開く場
合は、作業者にとつて危険な作業となる。

（iiii）薄くてもろいウエハを人手で扱うのであるか
ら、破損したりする可能性がある。

（ウ）目的 真空を破る事なく、人手によらず、ウエハを自動的且つ
能率的に交換できるような気相成長装置の基板搬送装置
を提供する事が本考案の目的である。

（エ）構成 本考案の装置は、真空チヤンバの上方に真空びきできる
予備室を設ける。予備室にはスライドテーブルを横方向
に動くように設ける。ウエハはウエハホルダに取付けら
れ、カセツトに竪に並べられる。このカセツトがスライ
ドテーブルの上にセツトされる。

予備室と真空チヤンバとは連結管によつてつながる。

昇降できるロツドがあり、ロツドの先端でウエハホルダ
を吊り下げ、カセツトからサセプタへ、又はサセプタか
らカセツトへとウエハホルダを搬送する。

昇降ロツドは精密に位置ぎめされなければならないの
で、XYZテーブルの上に設けられる。

カセツトを水平方向に動かす横トランスフア機構が予備
室の側方に設けられる。これは、一組の永久磁石を利用
した機構によつて水平ロツドを横方向に動かす。

昇降ロツドを上下方向に動かす竪トランスフア機構が予
備津の上方に設けられる。

これも一組の永久磁石を利用した機構によつて、昇降ロ
ツドを上下方向に動かす。

ウエハはそのままではなく、ウエハホルダに取付けた状
態で取扱われる。ウエハは薄く脆いが、ウエハホルダは
適度な強度と厚みがあり、把持しやすい形状とする事が
でぎる。このため自動的に搬送できるし、カセツトに収
容し、サセプタに取付ける事ができる。

本考案の一例を図面によつて説明する。

第１図は本考案の基板搬送機構を備えた気相成長装置の
概略縦断面図である。

頂部が半球状で胴部が円筒形の縦型の真空チヤンバ１が
ある。

真空チヤンバ１の中には、円筒形又は多角形筒状のサセ
プタ２が設けられる。

これは円筒形であるのでバレル型サセプタという事があ
る。

サセプタ２の外周面には、適数のウエハ取付座３があ
る。これはウエハホルダ４を着脱する取付形状を備えて
いる。ウエハホルダ４には、ウエハ５が落ちないように
取付けられている。

サセプタ２の内側には、抵抗加熱ヒータ６が取付けられ
る。これは、カーボン抵抗体である。電流導入端子７を
通して電流を流す。

サセプタ２と、ウエハ５はヒータ６によつて加熱され
る。

サセプタ２は、鉛直方向に延びるサセプタ回転軸９によ
つて支持される。これは、軸受などにより回転可能に支
持される。

軸受などは、底板12の上に設けた機構により適当に支持
される。

真空チヤンバ１の外部に設けた回転駆動機構13は回転軸
９に回転力を伝達する。

真空チヤンバ１の上半部外周には、冷却水ジヤケツト19
が設けられる。冷却水入口20から冷却水が入り、真空チ
ヤンバ壁を冷却して、冷却水出口21から排出される。

上頂部の原料ガス導入管22から、真空チヤンバ内に原料
ガスが導入される。

排ガスは、真空チヤンバ１下方の排気口23から、真空排
気装置24によつて排出される。

以上の構成は、通常の気相成長装置の構成と同じであ
る。

本考案の装置の特徴ある部分をこれから説明する。

真空チヤンバ１の斜め上方には、鉛直上方に向つて縦連
絡管26が設けられる。これは、サセプタ２のウエハ取付
座３が通る軌跡の直上に当たる位置である。

縦連絡管26の上方には、バルブ室27があり、ゲートバル
ブ28が設けられる。

ゲートバルブ28は開閉できる。バルブ室27のフランジの
上に、予備室30が設けられる。

予備室30は、ウエハホルダを多数収容でき、真空に引く
ことのできる空間である。

予備室30は、水平に長い空間である。一方の端のフラン
ジ31には、予備室蓋32が開閉可能に設けられる。

のぞき窓33が予備室蓋32の中央に作られている。これに
より、ウエハホルダ４の様子を観察できる。

予備室30の中央には下開口34と、上開口35が同一鉛直線
上に形成されている。

下開口34は、先述のゲートバルブ28に連絡している。

上開口35は後に述べる縦トランスフア機構60に連絡して
いる。

予備室30には、長手方向水平に２本のレール36が架設さ
れる。

レール36の上をスライドテーブル37が水平に走行できる
ように置かれている。

スライドテーブル37の上には、カセツト38が戴置され
る。

カセツト38には複数のウエハホルダ４が竪に置かれてい
る。

レール36の後端内側には、折畳みレール39が配設されて
いる。折畳みレール39は外側（第２図〜４図の右方）に
展ばすことができ、カセツト38を装入し、取出す時に便
利なようになつている。

横トランスフア機構40は、予備室30の他方の端に固着さ
れる。

予備室30の他方の端から、固定台44、ロツドケース49が
水平に延びている。

ロツドケース49が水平に設けられ、この中に水平ロツド
50が水平方向に移動できるように設けられる。

水平ロツド50の先端がスライドテーブル37に固結され
る。

水平ロツド50の他端には永久磁石（図示せず）が取付け
てある。

ロツドケース49の外部に設けた磁石機構52には永久磁石
があり、水平ロツドの永久磁石と磁力によつて引きつけ
あつている。磁石機構52はモータ（図示せず）の正逆回
転によつてロツドケース49の長手方向に沿う移動を行う
よう固定台44に連けいされている。これは縦トランスフ
ア機構に於ても使われているので、後に説明する。

縦トランスフア機構60は、予備室30の上開口35の直上に
設置される。

これは、縦方向に延びる固定台61を有する。固定台61に
は固定台61と並行して垂直下方に向けてロツドケース67
が垂下されている。

ロツドケース67の周囲には主動磁石68が上下方向移動自
在に設けられる。

主動磁石68は円環状の磁石であり、上下方向に磁化され
ている。主動磁石68のケースの一部が固定台61に連けい
している。

モータ（図示せず）の順逆回転により、主動磁石のケー
スが上下方向に動く。これとともに主動磁石68も上下方
向に動く。

ロツドケース67の中には、従動磁石69がある。これも上
下方向に着磁しているが、主動磁石68と着磁の方向が逆
になつている。このため、主動磁石68に従動磁石69が強
く引きつけられる。主動磁石68が上下に動くと、従動磁
石69がこれに随つて動く。

モータが順方向又は逆方向に回転すると主動磁石68が上
又は下へ動き、これに伴つて従動磁石69が上又は下へ動
く。

従動磁石69には昇降ロツド70が取付けられる。昇降ロツ
ド70は鉛直の軸であつて、これがウエハホルダを搬送す
る。

昇降ロツド70は、ウエハホルダ搬送に於て、極めて重要
な役割を果す。

昇降ロツド70は、真空中にあり、外部からこれを昇降操
作するために、主動磁石68、従動磁石69よりなる磁石機
構を用いるのである。

昇降ロツド70は、ウエハホルダを搬送するのであるが、
これは上下にしか運動できない。このため、昇降ロツド
70の位置決めが極めて重要である。

サセプタ２のウエハ取付座３が、昇降ロツド70の直下に
位置していなくてはならない。

このため、縦トランスフア機構60は、XYZテーブル71を
介して予備室30の上に設置される。Ｘ、Ｙ方向というの
は水平２方向という事である。Ｚ方向は上下方向（実際
には傾き方向）の事である。

XYZテーブル71は、下フランジ72、中フランジ73、上フ
ランジ74の３つの組合せよりなる。

下フランジ72は予備室30の上開口35につながるものであ
る。

縦トランスフア機構60がXYZ変位可能であり、かつ、ロ
ツドケース67の真空を維持するために、伸縮自在の軸直
角変位ベロー75が設けられる。

このベロー75は下ベロー鍔76と、上ベロー鍔77によつ
て、それぞれ下フランジ72と、ロツドケース67に固定さ
れている。

中フランジ73と上フランジ74とは、Ｚ方向調整ボルト78
によつて、高さ方向及びロツドの傾き方向調整自在に結
合される。調整ボルト78の上端は、上下のナツト79によ
つて緊締されている。

中フランジ73を水平２方向に貫く、４本のボルトがあ
る。２本がＸ方向調整ボルト80であり、２本がＹ方向調
整ボルト81である。

第８図にこの部分の平面図を示す。

ロツドケース67が中フランジ73の中央にある。

対角線方向にあるＸ方向調整ボルト80を調整して、Ｘ方
向にロツドケース67の位置を動かすことができる。

同様に、Ｙ方向調整ボルト81により、ロツドケース67の
位置をＹ方向に動かす事ができる。

高さ方向及びロツドの傾き方向は、Ｚ方向調整ボルト78
によつて調整することができる。

こうして、ロツドケース67の精密な位置決めができる。

これによつて、昇降ロツド70下端のウエハ吊り具83の位
置が精密に決定される。

予備室30内部を説明する。

水平ロツド50は、磁石機構52によつて、左右に動きう
る。駆動源はモータである。

水平ロツド50が伸縮することにより、スライドテーブル
37がレール36の上を移動する。

第２図はスライドテーブル、カセツトなどの平面図であ
る。第３図は縦断面図である。

スライドテーブル37は略コの字型で、中央の部分のない
水平の部材である。

スライドテーブル37の前枠中央に、水平ロツド50が固結
される。両側枠の外側前後にはテーブルベアリング84が
とりつけられる。これはレール36の上を転動するための
車輪である。

スライドテーブル37の両側枠の上面には、ガイド溝85が
形成されている。

ガイド溝85は後方に段部86がある。段部86より後方で
は、ガイド溝85が少し浅くなつている。

この段部86より前方では、ガイド溝85が少し深くなつて
おり、カセツト38の両側に取付けたカセツトベアリング
87が、ガイド溝85の中を転動するようになつている。

カセツト38の前端が、スライドテーブル37の前枠裏面に
当る位置で、カセツトベアリング87の最後のものが段部
86に接触している。この位置でカセツト38が前後に動か
なくなる。これが停止位置である。

カセツト38の最後尾には引き手88が付いている。

これは予備室蓋32を開いた後、カセツト38を引き出すた
めのものである。

予備室フランジ31と蓋32の間は気密性が保たれる構造と
なつている。

カセツト38は底のない枠体である。ただし、一方の枠か
ら、ホルダ支持機構90が片もち支持されている。

ウエハホルダ４は平板状であるが、下方が斜めに狭くな
る六角形状の板である。

カセツト38にはホルダが、竪に並べて支持される。しか
し、密に並んでいるのではない。３枚分のスペースに、
２枚分が収容できるようになつている。つまり２枚分の
ホルダ支持機構が並び、その次は空隙となつている。

ホルダ支持機構90のある部分をＨ、ない部分をＶで表わ
すと、カセツト38の中は、前方から後方（第２図の左か
ら右）に向つてV₁H₁H₂V₂H₃H₄V₃H₅というようになつてい
る。

ウエハホルダを収納するスペースは５ケ所あり、２ケ所
ずつを対とし、１ケ所を端部に配設している。対間及び
対と端部１ケ所間にはウエハホルダ１枚が通過するに充
分な空隙を配置している。最外側対の外側、つまり端部
１ケ所と反対側の対の外側にもウエハホルダ１枚が通過
するに充分な空隙を配置している。

５ケ所のスペースに対しウエハホルダは４枚収納する。
残りの１枚分のスペースは処理済ウエハが搭載されたウ
エハホルダをサセプタから取外し収納するため空けてお
く。

つまり、カセツトのウエハホルダと、サセプタのウエハ
ホルダを交換できるよう、カセツトには５枚のウエハホ
ルダが収納可能であるが、未処理分４枚を収納するにと
どめ、１枚分のスペースを空けているのである。

この例では、５枚のウエハホルダを収容できるようにな
つている。これは、サセプタに取付けうるウエハホルダ
の数が、この場合４枚であることに対応している。

カセツトに収容したウエハホルダが４枚であり、気相成
長を同時に行なえるウエハホルダが４枚であるので、こ
れは１回分の気相成長が行なえる事を意味する。

ウエハホルダの収容枚数はサセプタに取付けられるウエ
ハホルダの枚数ｎに左右される。カセツトのウエハホル
ダ収容枚数Ａは、 Ａ＝ｎ×ｍ＋１ である。ここでｍは整数である。

ウエハホルダ２枚ごとにひとつの空隙があるのは、この
空隙を利用して、ウエハ吊り具83によつて、ウエハホル
ダをカセツトから取出したり、装入したりするためであ
る。これによつて任意の位置のウエハホルダを取出すこ
とができる。この点は本考案において重要である。

第２図と第３図に於て、これを説明する。

昇降ロツド70は、カセツト枠を貫いているが、片持ちで
あるホルダ支持機構90のない部分にある。このため、昇
降ロツド70が、カセツト枠を貫いた状態で、スライドテ
ーブル37、カセツト38を前後に動かすことができる。

昇降ロツド70はカセツト内のV₂の位置にある。

ウエハ吊り具83は、昇降ロツドの下端から、側方に延び
ていて、ウエハホルダ４を把持することができる。

まず、２番目のウエハホルダH₂の下端にウエハ吊り具83
を当てがつて、昇降ロツド70を上げると、ウエハホルダ
H₂がホルダ支持機構90から抜ける。

ホルダ支持機構90を第９図、第10図によつて説明する。

ホルダ支持機構90は、上方で広く、下方で狭くなるよう
な傾斜面を有する金具である。

一方の端がカセツト壁板91に片もち支持されている。

両側に側板92、92を有し、これらをつなぐ、低い背板93
が有る。

側板は、下側が広くなつた形状であるが、内側に、抱持
片94、94が形成されている。抱持片94、94の裏側は、傾
斜溝95、95となつている。

ウエハホルダ４は、背板93と抱持片94、94で前後から挾
まれる事によつて、ホルダ支持機構90に安定に支持され
る。

これに対応して、ウエハホルダ４も、両側下方に、中傾
斜面97、前当り面98、前傾斜面99を有する。

第11図は第10図のＷ−Ｗ線上のウエハホルダのみの断面
を表わしている。ウエハホルダ４の背面下部中央には後
凹部100が穿たれている。

ウエハホルダを嵌込んだ状態で次のようになる。

ウエハホルダ４の中傾斜面97がホルダ、支持機構90の傾
斜溝95、95に当る。前当り面98が抱持片94の裏面に当
る。前傾斜面99が抱持片94の端面に当る。

ウエハホルダ４は下端だけが支持されるが、前後から挾
まれた形になるので、ウエハホルダ４が倒れる事はな
い。

また、第９図で分るように、側板92、92が中間までのび
ておらず、開口になつているから、ウエハ吊り具83によ
つて、ウエハホルダを吊り上げる事ができるし、側板の
間へ入れることもできる。

ウエハホルダ４の下方がＶ字型であり、ホルダ支持機構
もＶ字型に切欠いてある。

これは次のような利点がある。

ウエハホルダ４を吊り上げて、カセツトを動かし、その
ウエハホルダをカセツトの空隙部Ｖに位置させる。そし
て、ウエハホルダを下降させる。

これと反対に、ウエハホルダをカセツトに入れるとき
も、いつたんウエハホルダをカセツト枠より上へ引上げ
て、カセツトを動かし、ホルダ支持機構へ入れなければ
ならない。

この時、背板93が低いので、持ち上げ高さが僅かです
む。第10図の状態でカセツトを前後に動かすことができ
る。

ウエハ吊り具83を、第５図〜第７図によつて説明する。

昇降ロツド70の下端から、水平に横腕101が延びる。横
腕101の先が、上下に長い竪前片102となり、さらに下端
片103から、竪後片104と続く。

竪前片102、下端片103、竪後片104が上向き開口を有す
るコの字型の形状で、これがウエハホルダ４の下端を把
持する。

第７図に示すように、横腕101はウエハホルダ４の前方
に接触する。竪後片104がウエハホルダ４の後凹部100に
嵌り込む。ウエハホルダ４は下端を前後から挾まれる。
また、後凹部100に竪後片104が嵌りこんでいるので、左
右に揺れない。

こうして、ウエハ吊り具83によつて、ウエハホルダ４を
上下方向に搬送することができる。

サセプタ２のウエハ取付座３は、ウエハホルダ４を装着
する部分である。このため、ウエハホルダ４を把持する
事ができ、しかも、上からウエハホルダ４を装入できる
ようになつていなければならない。

このため、支持部については、カセツト38のホルダ支持
機構90と似た構造となつている。

サセプタ２の側面には、４つのウエハ取付座３がある
が、このうちひとつの正面図と横断面図とを第12図、第
13図に示す。

サセプタは円筒形状であり、ウエハホルダは、縦長の長
方形状である。ウエハ取付座は、サセプタの外周面か
ら、ウエハホルダに対応する形状を除いたものである。

背板部110は平坦な鉛直面であつて、ウエハホルダの裏
面全体が接触する部分である。

背板部110は段部114だけ、外周面からくり抜かれた平面
である。段部114がウエハホルダの側面に当たる。

段部114の下方は、下側へゆくほど狭くなる抱持片111と
なつている。抱持片111の内側には、傾斜溝112が形成さ
れている。

サセプタ２は、下方が少し拡がつた円錐台形状であるの
で、背板部110と外周面の交線は円弧113となる。

ウエハホルダ４はウエハ吊り具83によつて上から下へ運
ばれ、ウエハ取付座３に上から嵌めこまれる。ウエハホ
ルダ４の下端が抱持片111によつて支持される。抱持片1
11の中間位置は開口115になつているから、ウエハ吊り
具83は、そのまま下へ抜きとることができる。

（オ）作用 未処理ウエハをウエハホルダに取付ける。これは大気中
で行なう。カセツト38に、このようなウエハホルダを４
枚、縦にして入れる。

ゲートバルブ28が閉じられており、真空チヤンバ１の真
空が保たれている。

予備室30に窒素ガスなどを入れて大気圧とし、予備室蓋
32を開く。折畳みレール39を後へ引いて、スライドテー
ブル37の上面と同一平面上に並ぶようにする。

折畳みレール39に、カセツト38の前端のベアリング87を
当てがう。折畳みレール39とスライドテーブル37には連
続したガイド溝85が刻んである。カセツト38を前へ押す
と、カセツトベアリング87が次々とガイド溝85に入つて
ゆく、さらに押すと、ベアリング87がガイド溝85を転動
し、カセツト38がスライドテーブル37の方へ進む。

第４図はこの途中の状態を示している。

やがて、カセツトベアリング87の最後のものがガイド溝
85の段部86を越えて下方へ落ちる。同時にカセツト38の
前端がスライドテーブル37の前枠に当たり停止する。

これで、スライドテーブル37に対してカセツト38の位置
決めがなされた。

折畳みレール39を押し上げる。

予備室蓋32を閉じる。予備室を真空に引く（真空排気装
置の図示を略した）。

横トランスフア機構の水平ロツド50を動かして、ウエハ
ホルダを昇降ロツド70で吊り上げられる位置に止める。

カセツトには、２枚ごとに１枚分の空隙があるので、ど
の位置のウエハホルダも、空隙が片一方に存在する。こ
のため、どのウエハホルダをも取り出す事ができる。

第２図、第３図では、左から２番目のウエハホルダH₂を
取り出そうとしている。下からウエハ吊り具83をH₂の部
分のウエハホルダの下辺に差し入れ、そのまま持ち上げ
る。カセツト38よりも、ウエハホルダ４が高くなるよう
にする。そして、スライドテーブル37を動かし、吊り具
83に引き懸けたウエハホルダ４の直下に空隙V₂がくるよ
うにする。

昇降ロツド70を下げ空隙V₂を通つて、吊り具83に引懸け
たウエハホルダ４が下がるようにする。

カセツト内で、空隙とウエハホルダ支持機構のある部分
がV₁H₁H₂V₂H₃H₄V₃H₅というように並んでいるので、H₂と
H₃の部分のウエハホルダは、空隙V₂を通して出入れでき
る。H₄とH₅の部分のウエハホルダは、V₃を通して出入れ
できる。H₁の部分のウエハホルダはV₁を通して出入れで
きるのである。

もしも、空隙が中間に存在せず、ウエハホルダが密に詰
まつているとすれば、前から、又は後から順に取出した
り、或は差入れたりしなければならない。

本考案では、任意の位置のウエハホルダをとり出し、任
意の空位置にウエハホルダを差入れる事ができるので、
極めて能率がよい。

さて、サセプタ２は、一定の停止位置にあつて、ウエハ
取付座３が昇降ロツド70の直下にあるようにしている。

ゲートバルブ28を開く。真空チヤンバ１も真空であり、
予備室30も真空である。

昇降ロツド70を降下させる。これは主動磁石68、従動磁
石69を移動することによつて行なう。

やがて、ウエハホルダ４の下端背面が、サセプタ取付座
３の背板部110に接触する。ウエハホルダ４の側面が、
段部114に当たる。左右の位置が決まる。さらに降下し
て、ウエハホルダの前当り面98、中傾斜面97が、サセプ
タの抱持片111、傾斜溝112に入る。さらにウエハ吊り具
83を下げると、ウエハホルダから抜ける。

こうして、１枚のウエハホルダをサセプタに取付けるこ
とができた。

サセプタを一定角度回転し（この例では90°）一定位置
に停止させる。昇降ロツド70を引上げる。

スライドテーブル37を動かし、次のウエハホルダを吊り
具83に引掛けるようにする。これはどのウエハホルダで
もよい。

このようにして、４つのウエハホルダをサセプタに取付
ける事ができる。

ゲートバルブ28を閉じる。

この後、原料ガスを導入し、ヒータ６でサセプタ、ウエ
ハを加熱して、気相成長を行なう。

気相成長を行なつている最中に予備室30を再び大気圧に
もどし、予備室蓋32を開く。

未処理ウエハが取付けられたウエハホルダを４枚カセツ
ト38に収納する。

予備室蓋32を閉じ、予備室30を真空に引く。

気相成長が終ると、ゲートバルブ28を開く。

カセツトには、１つの空位置がある。

昇降ロツド70を下げ、ウエハ取付座のひとつのウエハホ
ルダを引上げ、カセツトの空位置に入れる。

引きつづき、同じウエハ取付座に新しいウエハホルダを
装入する。つまり、スライドテーブル37を動かし、未処
理のウエハホルダが、吊り具の位置にくるようにする。
このホルダを吊り上げて、降下し、サセプタに取付け
る。

つまり、ひとつのウエハ取付座に対して、ウエハホルダ
の取外し、取付を続けて行なう。

こうすると、昇降ロツド70が、ウエハホルダを把持せ
ず、空の状態で昇降するという事が殆どない。昇降ロツ
ド70は、下降時は未処理ウエハを搭載したウエハホルダ
を、上昇時は処理済ウエハを搭載したウエハホルダをそ
れぞれ把持して往復とも搬送作業を行なう。つまり、搬
送時間を短縮でき能率的である。

カセツトの構造がこうではなく、順に取出し、差入れる
ものであれば、こうはゆかない。

まず、サセプタから、ウエハホルダ４枚を取外して、カ
セツトに入れる作業を行なうことになる。ついで、カセ
ツトから未処理のウエハホルダ４枚を取出して、サセプ
タに取付けることになる。昇降ロツドの昇降回数は８往
復という事になる。

本考案の場合、５往復である。

ウエハホルダ着装数がさらに多ければ、搬送時間短縮の
効果はさらに大きくなる。

以上ｍが１の場合を説明した。

次にｍが２の場合を説明する。

この場合は、カセツトに９個のウエハホルダ支持機構を
設け、これに８枚のウエハホルダを収納する。１個は処
理済もどし用のため空位置とする。

ウエハホルダ支持機構のある部分をＨ、ない部分をＶで
表わすと、カセツトの中は、 V₁H₁H₂V₂H₃H₄V₃H₅H₆V₄H₇H₈V₅H₉となる。

カセツトに収納した８枚の未処理ウエハのうちの４枚を
サセプタに差込む。気相成長処理後、未処理の４枚と処
理済の４枚を昇降ロツドの往復により１枚ずつ交換す
る。

この構成によると、予備室の真空を破ることなく２回の
気相成長ができ便利である。

ｍが３の場合は、12枚の未処理ウエハを連続して処理す
ることができ、ますます量産に適する。

（カ）効果 （１）カセツトに空隙部を設けているので、任意の位置
のウエハホルダを取出すことができる。

（２）カセツトにｍ×ｎ＋１個のウエハ支持機構を支持
し空隙部を設けているので昇降ロツドは往復とも搬送作
業をしサセプタに差込まれたウエハホルダとカセツトに
装着したウエハホルダの交換が能率的に実行でき搬送時
間を短縮できる。

（３）昇降ロツドの位置決めをXYZテーブル71によつて
精確に行なう事ができる。このため、サセプタからのウ
エハホルダの取出し、サセプタへのウエハホルダの差込
みが的確に行なえる。

（４）予備室にレールを設けこの上をスライドテーブル
が動くようにしている。またスライドテーブルにガイド
溝を設け、カセツトベアリングがここに転動するように
している。またガイド溝に段部を形成している。

このため、カセツトの装入、位置決めが容易になつた。

（５）水平ロツド、昇降ロツドを磁石機構によつて移動
させる事にした。このため、真空中にあるものを、大気
中から操作できる。可動機構が大気中にあるので、保守
点検が容易である。可動機構がごみを発生するが、真空
中にないので、装置内を汚さない。

（６）以上のような構成により、真空チヤンバを開くこ
となく、ウエハを自動的に交換できるようになつた。

真空チヤンバを開かないので安全である。

薄いウエハをピンセツトなどで挾んで取替えなくてよい
から、ウエハ破損の惧れが少ない。

真空チヤンバは真空のままであるから、大気中に含まれ
るガス、ダストによつて汚染されない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の気相成長装置の略縦断面図。 第２図は予備室内部の平面図。 第３図は予備室内部の正面図。 第４図はカセツト出入れ動作時の正面図。 第５図はウエハ吊り具でウエハホルダを吊り下げた状態
の背面図。 第６図は第５図中のVI-VI断面図。 第７図はウエハ吊り具でウエハホルダを吊り下げた状態
の正面図。 第８図は第１図のVIII-VIII拡大断面図。 第９図はカセツト内のホルダ支持機構の平面図。 第10図はカセツト内のホルダ支持機構の正面図。 第11図は第10図のＷ−Ｗ線で切つたウエハホルダの横断
面図。 第12図はサセプタの正面図。 第13図はウエハ取付座の部分横断面図。 １……真空チヤンバ ２……サセプタ ３……ウエハ取付座 ４……ウエハホルダ ５……ウエハ ６……ヒータ ７……電流導入端子 ９……サセプタ回転軸 12……底板 13……回転駆動機構 17……冷却水入口 18……冷却水出口 19……冷却水ジヤケツト 20……冷却水入口 21……冷却水出口 22……原料ガス導入管 23……排気口 24……真空排気装置 26……縦連絡管 27……バルブ室 28……ゲートバルブ 30……予備室 31……フランジ 32……予備室蓋 33……のぞき窓 34……下開口 35……上開口 36……レール 37……スライドテーブル 38……カセツト 39……折畳みレール 40……横トランスフア機構 44……固定台 49……ロツドケース 50……水平ロツド 52……磁石機構 60……縦トランスフア機構 61……固定台 67……ロツドケース 68……主動磁石 69……従動磁石 70……昇降ロツド 71……XYZテーブル 72……下フランジ 73……中フランジ 74……上フランジ 75……軸直角変位ベロー 76……下ベロー鍔 77……上ベロー鍔 78……Ｚ方向調整ボルト 79……ナツト 80……Ｘ方向調整ボルト 81……Ｙ方向調整ボルト 82……ボルト 83……ウエハ吊り具 84……テーブルベアリング 85……ガイド溝 86……段部 87……カセツトベアリング 88……引き手 90……ホルダ支持機構 91……カセツト壁板 92……側板 93……背板 94……抱持片 95……傾斜溝 97……中傾斜面 98……前当り面 99……前傾斜面 100……後凹部 101……横腕 102……竪前片 103……下端片 104……竪後片 110……背板部 111……抱持片 112……傾斜溝 113……円弧 114……段部 115……開口

フロントページの続き (72)考案者 森 和夫 京都府京都市右京区梅津高畝町47番地 日 新電機株式会社内 (72)考案者 香門 浩一 兵庫県伊丹市昆陽北１丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 (72)考案者 大久保 忠行 兵庫県伊丹市昆陽北１丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】縦型の真空チヤンバ１と、真空チヤンバ１
   の中に回転可能に設けられ略円筒形状であつて、外側面
   に適数のウエハを取付けることのできるサセプタ２と、
   サセプタ２を加熱するためのヒータ又はランプと、サセ
   プタ２を支持するサセプタ回転軸９と、サセプタ回転軸
   ９を回転させる回転駆動機構と、真空チヤンバ１の上頂
   部に原料ガスを導入する原料ガス導入管22と、真空チヤ
   ンバ１の下方から排ガスを排出するための真空排気装置
   24とを含む気相成長装置の基板搬送装置であつて、真空
   チヤンバ１の直上に縦連絡管26及びゲートバルブ28を介
   して接続され真空に引くことができ、開閉できる予備室
   30と、予備室30の上方に設けられ昇降ロツド70を昇降さ
   せる縦トランスフア機構60と、予備室30内に設けられウ
   エハを取付けたウエハホルダ４を複数枚竪に収容できる
   カセツト38と、カセツト38を水平に動かすため予備室30
   の側方に設けられた横トランスフア機構40と、昇降ロツ
   ド70の先端に設けたウエハ吊り具83とを有し、カセツト
   38に於てはウエハホルダ４を竪方向に並べて支持するた
   めのホルダ支持機構90を片持ち支持し、カセツト38のホ
   ルダ支持機構90の存在しない部分を昇降ロツド70が貫く
   ように配置しホルダ支持機構90は１個分の空隙部を介し
   て２個分ずつスライドテーブル37の走行方向に並べて設
   けられる事を特徴とする気相成長装置の基板搬送装置。
2. 【請求項２】縦型の真空チヤンバ１と、真空チヤンバ１
   の中に回転可能に設けられ略円筒形状であつて、外側面
   に適数のウエハを取付けることのできるサセプタ２と、
   サセプタ２を加熱するためのヒータ又はランプと、サセ
   プタ２を支持するサセプタ回転軸９と、サセプタ回転軸
   ９を回転させる回転駆動機構と、真空チヤンバ１の上頂
   部に原料ガスを導入する原料ガス導入管22と、真空チヤ
   ンバ１の下方から排ガスを排出するための真空排気装置
   24とを含む気相成長装置の基板搬送装置であつて、真空
   チヤンバ１の直上に縦連絡管26及びゲートバルブ28を介
   して接続され真空に引くことができ、開閉できる予備室
   30と、予備室30の上方に設けられ昇降ロツド70を昇降さ
   せる縦トランスフア機構60と、予備室30内に設けられウ
   エハを取付けたウエハホルダ４を複数枚竪に収容できる
   カセツト38と、カセツト38を水平に動かすため予備室30
   の側方に設けられた横トランスフア機構40と、昇降ロツ
   ド70の先端に設けたウエハ吊り具83とを有し、カセツト
   38に於てはウエハホルダ４を竪方向に並べて支持するた
   めのホルダ支持機構90をサセプタ２のウエハ取付可能数
   の整数倍＋１個だけ片持ち支持し、カセツト38のホルダ
   支持機構90の存在しない部分を昇降ロツド70が貫くよう
   に配置しホルダ支持機構90は１個分の空隙部を介して２
   個分ずつスライドテーブル37の走行方向に並べて設けら
   れ残りの１個も１個分の空隙部を介して設けられる事を
   特徴とする気相成長装置の基板搬送装置。
3. 【請求項３】縦型の真空チヤンバ１と、真空チヤンバ１
   の中に回転可能に設けられ略円筒形状であつて、外側面
   に適数のウエハを取付けることのできるサセプタ２と、
   サセプタ２を加熱するためのヒータ又はランプと、サセ
   プタ２を支持するサセプタ回転軸９と、サセプタ回転軸
   ９を回転させる回転駆動機構と、真空チヤンバ１の上頂
   部に原料ガスを導入する原料ガス導入管22と、真空チヤ
   ンバ１の下方から排ガスを排出するための真空排気装置
   24とを含む気相成長装置の基板搬送装置であつて、真空
   チヤンバの直上に縦連絡管及びゲートバルブを介して接
   続され真空に引くことができ、開閉できる予備室30と、
   予備室30の上方に設けられ昇降ロツド70を昇降させる縦
   トランスフア機構60と、予備室30内に設けられウエハを
   取付けたウエハホルダ４を複数枚竪に収容できるカセツ
   ト38と、カセツト38を水平に動かすため予備室30の側方
   に設けられた横トランスフア機構40と、昇降ロツド70の
   先端に設けたウエハ吊り具83とを有し、昇降ロツド70を
   昇降させる縦トランスフア機構60は、予備室30の上に設
   けたXYZテーブル71の上に設置され、水平２方向及びロ
   ツドの傾きを調整できる事を特徴とする気相成長装置の
   基板搬送装置。
4. 【請求項４】縦型の真空チヤンバ１と、真空チヤンバ１
   の中に回転可能に設けられ略円筒形であつて外側面に適
   数のウエハを取付ける事のできるサセプタ２と、サセプ
   タ２を回転させるサセプタ回転軸９と、サセプタ回転軸
   ９を回転させる回転駆動機構と、真空チヤンバ１の上頂
   部に原料ガスを導入する原料ガス導入管22と、真空チヤ
   ンバ１の下方から排ガスを排出するための真空排気装置
   24とを含む気相成長装置の基板搬送装置であつて、真空
   チヤンバ１の直上に縦連絡管26及びゲートバルブ28を介
   して接続され真空に引くことができ開閉できる予備室30
   と、予備室30の上方に設けられ昇降ロツド70を昇降させ
   る縦トランスフア機構60と、予備室30内に設けられウエ
   ハを取付けたウエハホルダ４を複数枚竪に収容できるカ
   セツト38と、カセツト38を水平に動かすため予備室30の
   側方に設けられた横トランスフア機構40と、昇降ロツド
   70の先端に設けたウエハ吊り具83とを有し、予備室30に
   はレール36が水平に敷設してあり、レール36の上を走行
   でき横トランスフア機構40の水平ロツド50によつて移動
   するスライドテーブル37が設けられ、スライドテーブル
   37の上には段部86を途中に有するガイド溝85が設けてあ
   り、カセツト38の両側のカセツトベアリング87がガイド
   溝85の中を転動し、カセツト38に於てはウエハホルダ４
   を竪方向に並べて支持するための複数のホルダ支持機構
   90を片持ち支持し、カセツト38のホルダ支持機構90の存
   在しない部分を昇降ロツド70が貫くように配置し、スラ
   イドテーブル37の上に搬入されたカセツト38はガイド溝
   85の段部86によつて位置決めされ、スライドテーブル37
   の後部にはガイド溝85を有する折畳みレール39が折畳み
   可能に設けられ、予備室蓋32を開いた場合折畳みレール
   39を延ばしてスライドテーブル37と同一平面上に連続さ
   せ、カセツト38を折畳みレール39から取出し或は押入れ
   ることとし、カセツト38のホルダ支持機構90は１個分の
   空隙部を介し２個分ずつスライドテーブル37の走行方向
   に並べて設けられる事を特徴とする気相成長装置の基板
   搬送装置。
5. 【請求項５】縦型の真空チヤンバ１と、真空チヤンバ１
   の中に回転可能に設けられ略円筒形であつて外側面に適
   数のウエハを取付けることのできるサセプタ２と、サセ
   プタ２を加熱するためのヒータ又はランプと、サセプタ
   ２を支持するサセプタ回転軸９と、サセプタ回転軸９を
   回転させる回転駆動機構と、真空チヤンバ１の上頂部に
   原料ガスを導入する原料ガス導入管22と、真空チヤンバ
   １の下方から排ガスを排出するための真空排気装置24と
   を含む気相成長装置の基板搬送装置であつて、真空チヤ
   ンバ１の直上に縦連絡管26及びゲートバルブ28を介して
   接続され真空に引くことができ開閉できる予備室30と、
   予備室30の上方に設けられ昇降ロツド70を昇降させる縦
   トランスフア機構60と、予備室30内に設けられウエハを
   取付けたウエハホルダ４を複数枚竪に収容できるカセツ
   ト38と、カセツト38を水平に動かすため予備室30の側方
   に設けられた横トランスフア機構40と、昇降ロツド70の
   先端に設けたウエハ吊り具83とを有し、縦トランスフア
   機構及び横トランスフア機構は予備室30に取付けられる
   固定台と、固定台によつて支持され真空に引くことがで
   き予備室30に連通するロツドケースと、ロツドケース内
   部に進退可能に設けられるロツドと、ロツドの後端に取
   付けられる従動磁石と、固定台にそつて移動可能に設け
   られた主動磁石とよりなり、主動磁石が進退し、これに
   伴つて従動磁石が移動することによりロツドが進退する
   ようにしてあり、横トランスフア機構40の水平ロツド50
   は予備室30の中に設けられカセツト38を戴置したスライ
   ドテーブル37を進退させる事とし、縦トランスフア機構
   60の昇降ロツド70はウエハ吊り具83にウエハホルダ４を
   懸架して、カセツト38とサセプタ２のウエハホルダ取付
   座３との間を搬送するようにした事を特徴とする気相成
   長装置の基板搬送装置。