化学蒸着またはエピタキシャル層成長反応炉およびそのサポータ
【課題】化学蒸着を実施するための反応炉を提供する。
【解決手段】化学蒸着またはエピタキシャル層成長反応炉は反応チャンバを含んでいる。少なくとも１つの基板キャリアと基板キャリアを支持するためのサポータとが反応チャンバ内に設けられている。基板キャリアは第１面と第２面とを含んでいる。基板キャリアの第２面には少なくとも１つの内向きに窪んだ凹部が設けられている。サポータは、サポータは、スピンドル部と；スピンドル部の一端に接続されて、スピンドル部の外周から外向きに延びた支持部であって、支持部が支持面を含んだ支持部と；スピンドル部に接続されて、基板キャリアの第１面に向かって所定の高さだけ延びたプラグイン部と、を含み、サポータのプラグイン部は取外し可能に凹部内に挿入され、基板キャリアがサポータ上に配置され且つサポータによって支持されることを可能にしている。
【解決手段】化学蒸着またはエピタキシャル層成長反応炉は反応チャンバを含んでいる。少なくとも１つの基板キャリアと基板キャリアを支持するためのサポータとが反応チャンバ内に設けられている。基板キャリアは第１面と第２面とを含んでいる。基板キャリアの第２面には少なくとも１つの内向きに窪んだ凹部が設けられている。サポータは、サポータは、スピンドル部と；スピンドル部の一端に接続されて、スピンドル部の外周から外向きに延びた支持部であって、支持部が支持面を含んだ支持部と；スピンドル部に接続されて、基板キャリアの第１面に向かって所定の高さだけ延びたプラグイン部と、を含み、サポータのプラグイン部は取外し可能に凹部内に挿入され、基板キャリアがサポータ上に配置され且つサポータによって支持されることを可能にしている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は半導体デバイスの形成に関し、より具体的には、基板のような下層材料にエピタキシャル層を成長させるための、または化学蒸着を実施するための装置に関する。
【０００２】
基板のような下層材料にエピタキシャル層を成長させる、または化学蒸着を実施する生産工程において、反応炉のデザインは極めて重要である。先行技術においては、反応炉は多様なデザインを有し、水平反応炉と垂直反応炉とを含む。水平反応炉の内部において、基板は流入する反応性ガスに対して所定の角度で組み付けられている。水平反応炉は自転し、その内部において反応性ガスが基板を水平に横断する。垂直反応炉の内部において、基板は反応チャンバ内の基板キャリア上に載置され、比較的高速で回転し、そのときに反応性ガスが基板上に下向きに噴射される。高速回転する垂直反応炉は商業的に最も重要なＭＯＣＶＤ反応炉である。
【０００３】
例えば、「化学蒸着により基板上にエピタキシャル層を成長させるためのサセプタレス反応炉」と題された特許文献１は、サセプタレス反応炉を開示しており、図１に示されたように、反応チャンバと、回転スピンドル４００と、基板を加熱するためのヒータ１４０と、基板を支持するための基板キャリア３００と、を含んでいる。スピンドル４００は上面４８１とスピンドル壁４８２とを含み、基板キャリア３００は中央凹部３９０を含んでいる。基板キャリア３００がスピンドル４００に組み付けられた場合、スピンドル壁４８２と凹部３９０との間がぴったりと嵌り合い、蒸着位置において基板キャリア３００を保持するための摩擦力が発生するまで、スピンドル４００は中央凹部３９０内に挿入される。すなわち、基板キャリア３００はスピンドル４００の上端に保持され、摩擦力によってスピンドル４００とともに回転される。
【０００４】
しかしながら、現実的な技術的工程において、単に摩擦力のみによって基板キャリア３００をスピンドル４００上に保持し、高速で回転させ、基板キャリア３００とスピンドル４００との同期した回転を可能とすることは、前述の反応炉に関しては困難であり、例えば不十分な摩擦力に起因した滑りが発生するかもしれない。保持機構がその問題を解決するために追加で設けられる場合、システムの複雑さが増大される。さらに、スピンドル４００の直径の制限に起因して、蒸着の際に基板キャリア３００が終始バランスをとることが可能な状態を確実に維持することは困難である。基板キャリア３００の重心が蒸着の間にバランスを失い、揺動した場合、基板上のエピタキシャル層の成長は不均一となる。さらに、スピンドル壁４８２と凹部３９０との間がぴったりと嵌り合い、基板処理が全体的に高温環境の中で実施されるので、スピンドル４００は熱膨張する。スピンドル４００の熱膨張係数が基板キャリア３００の熱膨張係数よりも大きい場合、凹部３９０はスピンドル４００の熱膨張から生じた圧力の下で損傷し、最終的には基板キャリア３００全体が分裂する結果となるかもしれない。最後に、蒸着の際に、スピンドル４００の回転速度は一般的に基板キャリア３００の回転速度とは異なっており、すなわち、それら２つの回転速度の間には差があり、反応炉内の基板の位置は正確に測定され得ず、したがって、基板の温度も性格意に測定され得ないか、またはさらに制御され得ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】中国特許出願第０１８２２５０７．１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願の目的は反応炉を提供することであり、この反応炉内では、基板キャリアは基板処理において安定して且つ確実に回転し、熱膨張の圧力および膨張したサポータによって損傷を受けず、したがって、反応炉全体の信頼性を改善している。
【０００７】
本願の別の目的は反応炉内において使用可能なサポータを適用することであり、基板キャリアに取外し可能に接続可能であり、基板キャリアが基板処理において均一に且つ確実に回転する間に、均一に且つ確実に基板キャリアを支持する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述の目的を達成するために、本願の態様によれば、本願は、反応チャンバを含み、反応チャンバ内部には基板キャリアと基板キャリアを支持するためのサポータとが設けられており、
基板キャリアは第１面と第２面とを含み、第１面はその面上に処理される複数の基板を載置するように形成され、基板キャリアの第２面には内向きに窪んだ少なくとも１つの凹部が設けられ、
サポータは、スピンドル部と；スピンドル部の一端に接続されて、スピンドル部の外周から外向きに延びた支持部であって、支持部が支持面を含んだ支持部と；スピンドル部に接続されて、基板キャリアの第１面に向かって所定の高さだけ延びた少なくとも１つのプラグイン部と、を含み、
サポータの少なくとも１つのプラグイン部は少なくとも１つの凹部内に取外し可能に挿入され、基板キャリアがサポータ上に載置され且つ支持されることを可能にしており、支持された場合に、支持部の支持面は基板キャリアの第２面の少なくとも一部と少なくとも部分的に接触しており、基板キャリアは基板キャリアと接触した支持面によって支持される化学蒸着またはエピタキシャル層成長反応炉を提供している。
【０００９】
本願の別の態様によれば、本願は、反応チャンバを含み、反応チャンバ内部には基板キャリアと基板キャリアを支持するためのサポータとが設けられており、
基板キャリアは第１面と第２面とを含み、第１面はその面上に処理される複数の基板を載置するように形成され、基板キャリアの第２面には内向きに窪んだ少なくとも１つの凹部が設けられ、
サポータは、上端を含んだスピンドル部であって、上端が支持面を含んだスピンドル部と；スピンドル部に接続されて、基板キャリアの第１面に向かって所定の高さだけ延びた少なくとも１つのプラグイン部と、を含み、
少なくとも１つのプラグイン部は少なくとも１つの凹部内に取外し可能に挿入され、基板キャリアがサポータ上に載置され且つ支持されることを可能にしており、支持された場合に、支持面は基板キャリアの第２面の少なくとも一部と少なくとも部分的に接触しており、基板キャリアは基板キャリアと接触した支持面によって支持された化学蒸着またはエピタキシャル層成長反応炉を提供している。
【００１０】
本願のさらに別の態様によれば、本願は、基板を支持し且つ化学蒸着またはエピタキシャル層成長反応炉内において使用可能なサポータであって、
基板キャリアは処理される複数の基板を載置するための第１面と、内向きに窪んだ少なくとも１つの凹部が設けられた第２面と、を含み、サポータは、
スピンドル部と、
スピンドル部に接続されて且つスピンドル部の外周から外向きに延びた支持部であって、支持部が支持面を含んだ支持部と、
スピンドル部に接続されて且つ基板キャリアの第１面に向かって所定の高さだけ延びた少なくとも１つのプラグイン部と、を含んだサポータをさらに提供している。
【００１１】
本願のさらに別の態様によれば、本願は、基板を支持し且つ化学蒸着またはエピタキシャル層成長反応炉内において使用可能なサポータであって、
基板キャリアは処理される複数の基板を載置するための第１面と、内向きに窪んだ少なくとも１つの凹部が設けられた第２面と、を含み、サポータは、
上端を含んだスピンドル部であって、上端が支持面を含んだスピンドル部と、
スピンドル部に接続されて且つ基板キャリアの第１面に向かって所定の高さだけ延びた少なくとも１つのプラグイン部と、を含み、
少なくとも１つのプラグイン部は少なくとも１つの凹部内に取外し可能に挿入され、基板キャリアがサポータ上に載置され且つ支持されることを可能にしており、支持された場合に、支持部の支持面は基板キャリアの第２面の少なくとも一部と少なくとも部分的に接触しており、基板キャリアは基板キャリアと接触した支持面によって支持されたサポータをさらに提供している。
【００１２】
本願による反応炉とサポータとは多くの利点を備えている。第一に、サポータ上に載置された後、基板処理中に、重心の不安定さに起因して基板キャリアが左右に揺動し得ず、すなわち、サポータは同期して且つ滑らかに基板キャリアが回転する力を負荷する。さらに、基板キャリアの回転が水平面内の方向においてプラグイン部によって負荷された力（押圧力または対抗力）の下で実現されるので、先行技術における基板キャリアとプラグイン部との間の「摩擦すべり」は発生しない。さらに、互いに接続され且つ係合された後に、所定のクリアランスがプラグイン部と凹部との間に存在することが可能であるので、クリアランスは高温処理環境におけるプラグイン部の熱膨張を許容し、これによって、加熱され且つ膨張したプラグイン部の摩擦嵌め合いに起因した圧力下での基板キャリアの損傷を防止しており、一方で、先行技術においては発生し得る。最後に、本願の装置は、閉鎖された反応チャンバ内に配置された基板の正確な位置及び温度をリアルタイムに且つ基板処理そのままの状態下で測定することをさらに容易にしている。
【００１３】
添付図を参照して作成された非限定的な実施形態の詳細な記載を読むことで、本願の他の特徴、目的、および利点がより明確になるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】先行技術における、化学蒸着により基板上にエピタキシャル層を成長させるためのサセプタレス反応炉を示した図である。
【図２Ａ】本願による反応炉の断面を概略的に示した正面図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示された実施形態における基板キャリアを概略的に示した斜視図である。
【図２Ｃ】図２Ａに示された実施形態におけるサポータを概略的に示した斜視図である。
【図３Ａ】線Ｉ−Ｉに沿った図２Ａの反応炉の概略的な断面を方向Ａに沿って底部から見た図である。
【図３Ｂ】本願の別の実施形態による反応炉の断面を概略的に示した底面図である。
【図３Ｃ】本願の別の実施形態による反応炉の断面を概略的に示した底面図である。
【図４Ａ】本願の別の実施形態によるサポータを概略的に示した斜視図である。
【図４Ｂ】本願の別の実施形態による基板キャリアを概略的に示した斜視図である。
【図４Ｃ】図４Ａに示されたサポータと図４Ｂに示された基板キャリアとの間の接続を概略的に示した断面図である。
【図４Ｄ】本願の別の実施形態による基板キャリアを概略的に示した斜視図である。
【図４Ｅ】図４Ａに示されたサポータと図４Ｄに示された基板キャリアとの間の接続および係合を概略的に示した斜視図である。
【図５Ａ】本願の別の実施形態によるサポータを概略的に示した斜視図である。
【図５Ｂ】本願の別の実施形態による基板キャリアを概略的に示した斜視図である。
【図５Ｃ】図５Ａに示されたサポータと図５Ｂに示された基板キャリアとの間の接続および係合を概略的に示した斜視図である。
【図５Ｄ】本願の別の実施形態による基板キャリアを概略的に示した斜視図である。
【図５Ｅ】図５Ａに示されたサポータと図５Ｄに示された基板キャリアとの間の接続および係合を概略的に示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図２Ａは本願の実施形態による反応炉の正面の断面を概略的に示した図である。反応炉は化学蒸着またはエピタキシャル層成長に使用され得るが、それに限定されるものでないことが好ましい。図２Ａに示されたように、反応炉は反応チャンバ１を含み、その内部には少なくとも１つの基板キャリア３と、基板キャリア３を支持するためのサポータ２と、が設けられている。搬送開口部Ｐは反応チャンバ１の側壁に設けられ、この搬送開口部Ｐを通じて基板キャリア３が反応チャンバ１内にまたは反応チャンバ１から搬送される。基板キャリア３は複数の処理される基板を載置するための第１面３ａと、第２面３ｂと、を含んでいる。好適に、第１面３ａには、処理される基板（図示略）を載置するための複数の溝またはノッチ（図示略）が設けられている。基板キャリア３の第２面３ｂには内向きに窪んだ凹部５が設けられている。
【００１６】
一般的に、基板処理は反応チャンバ１内で実施され、基板キャリア３は反応チャンバ１の外側に配置され、複数の処理される基板（図示略）が前もって基板キャリア３上に配置される。次いで、基板キャリア３は反応チャンバ１内に搬送開口部Ｐを通じてロボットまたは他の手段によって搬送され、次いで、サポータ２によって取り外し可能に配置され且つ支持されて、基板処理の準備が整う。基板キャリア３はそれに続く基板処理の間中、サポータ２によって支持されている。サポータ２はモータを含んだ回転機構Ｍにも接続されている。処理において、回転機構Ｍはサポータ２を駆動して回転させ、それに続く基板キャリア３に力を伝達してまたは駆動して回転させる。基板処理が完了した後、回転機構Ｍの回転は停止され、サポータ２と基板キャリア３とはそれ以上回転しなくなる。基板キャリア３はロボットまたは他の手段によってサポータ２から取り外され、次いで搬送開口部Ｐを通じて反応チャンバ１の外側に搬出される。
【００１７】
図２Ｂを参照すると、図２Ｂは図２Ａに示された実施形態の基板キャリア３の概略的な斜視図である。基板キャリア３は概略ディスク形状であり、第１面３ａと第２面３ｂとを含み、これらは互いに略平行または互いに対向している。凹部５は内向きに（すなわち第１面３ａに向かって）凹形状であり、基板キャリアの第２面３ｂ上の適切な位置（例えば中央領域）に設けられている。
【００１８】
図２Ｃを参照すると、図２Ｃは図２Ａに示された実施形態のサポータ２の概略的な斜視図である。サポータ２は、スピンドル部２０と、スピンドル部２０の一端に接続されてスピンドル部２０の外周から外向きに延びた支持部２２と、を含み、支持部２２は支持面２２ａと、支持部２２に接続されて支持面２２ａから所定の距離または高さだけ外向きに突出したプラグイン部２４と、を含んでいる。
【００１９】
本願により、サポータ２の基板キャリア３への取付けおよび基板キャリア３からの取外しが容易になる。サポータ２と基板キャリア３とは互いに固定されるように接続されておらず、基板処理が反応チャンバ１内で実施されている場合、同期した回転を維持することが可能である。この目的のために、サポータ２のプラグイン部２４は上述の通り凹部５内に取外し可能に挿入され、基板キャリア３が配置され且つサポータ２によって支持されることを可能にしている。そのような位置および状態において、支持部２２の支持面２２ａの少なくとも一部は基板キャリア３の第２面３ｂの少なくとも一部と接触しており、基板キャリア３は支持面２２ａと接触することによって支持されている。上述の支持部２２はスピンドル部２０の一端に配置され且つその一端と接触している。支持部２２はスピンドル部２０の外周から外向きに所定の距離だけ延び、「肩」または「支持棚」のような構造を形成し、その上に配置された基板キャリア３がＺ軸方向に支持または保持されてもよい。支持部２２は、例えば支持機器が図示されたような円筒形状または立方体形状もしくは他の任意の不規則の形状のような、多様な形状もしくは構造を備えた支持機器であってもよい。支持部２２は、基板キャリア３がサポータ２によって支持されたときに基板キャリア３を支持するように機能する支持面２２ａを含んでいる。好適に、支持面２２ａは略平坦な面であり、支持面２２ａと接触する基板キャリア３の面も平坦であるように設計されており、支持面２２ａは基板キャリア３を安定して支持することが可能である。
【００２０】
さらに、本願の実施形態において、基板キャリア３がサポータ２上に配置された後の基板処理の実施の際に、基板キャリア３は一般的に所定の速度において滑らかに回転することを必要とされる。基板キャリア３の回転動作は、サポータ２のプラグイン部２４がＸ−Ｙ軸で定義された水平面の方向において基板キャリア３を押圧する、または駆動する、もしくは力を負荷することによって実現されており、先行技術ではむしろ基板キャリア３とサポータ２との間の摩擦力によって実現されている。図３Ａを参照すると、図３Ａは図２ＡのＩ−Ｉに沿った横断面を概略的に示しており、方向Ａに沿って底部から見た図を示している。この図は互いに接続され且つ係合された後の、サポータ２のプラグイン部２４と基板キャリア３の凹部５との間の位置関係を示している。図示された実施形態のプラグイン部２４は水平面内において楕円形断面を備えた楕円形円筒であり、プラグイン部２４に対応した凹部５内に形成された凹状空間も、水平面内において楕円形断面を備えた楕円形円筒である。プラグイン部２４は外周部２４ａを含み、基板キャリア３の凹部５は内周壁５ａを含んでいる。プラグイン部２４の外周２４ａによって囲まれた楕円形領域は、凹部５の内周壁５ａによって囲まれた楕円形領域よりも小さいか、またはわずかに小さく、言い換えると、プラグイン部２４の体積は凹部５内に形成された凹状空間の保持容量よりも小さい。したがって、プラグイン部２４は凹部５内に容易に挿入されることが可能であり、それらが互いに係合された後に、それらの間の少なくとも一部には所定のクリアランスが存在している。このようにして、基板キャリア３がプラグイン部２４上に取外し可能に載置されることが可能となっている。それに加えて、プラグイン部２４はプラグイン部２４の下に配置された回転機構Ｍによって回転駆動されるので、水平面上のプラグイン部２４の位置は調節可能である。プラグイン部２４が所定の位置（例えば図示されたような位置５ｂに）にまたは所定の角度に回転したとき、プラグイン部２４の外周部２４ａのいくつかの点は凹部５の内周壁５ａのいくつかの点に対して当接または対抗することが可能である。このようにして、回転機構Ｍの回転によって駆動されたプラグイン部２４は基板キャリア３を押圧し、力を負荷し、または駆動し、Ｘ−Ｙ軸によって定義された水平面の方向において同期して回転する。本願においては、プラグイン部２４と凹部５との間は、従来技術における密着した摩擦嵌め合いよりもむしろ、クリアランスのある嵌め合いであることを記載しておくべきである。すなわち、本願における基板キャリア３の回転は、プラグイン部２４と凹部５との間の摩擦嵌め合いによって実現されていない。さらに、本願においては、支持部２２の支持面２２ａはＺ軸方向において基板キャリア３の第２面３ｂを支持し、基板キャリア３の支持を達成している。したがって、基板キャリア３がサポータ２上に載置された後、所定のクリアランスが凹部５の上面５ｃをプラグイン部２４の上面２４ｃとの間に存在する（特にクリアランスが存在しなくてもよい）。言い換えると、プラグイン部２４は支持面２２ａから所定の距離（支持面２２ａとプラグイン部２４の上面２４ｃとの間の垂直距離）だけ外向きに突出し、その距離は内向きに窪んだ凹部５の深さ（第２面３ｂと凹部５の上面５ｃとの間の垂直距離）よりも小さいか、またはそれに等しい。
【００２１】
上述の記載から、以下のことが理解できる。一方では、本願による反応炉内において、基板キャリア３の凹部５の内周壁５ａによって囲まれた空間がサポータ２のプラグイン部２４の外周部２４ａよりも大きいので、プラグイン部２４と凹部５との間にはクリアランスが存在し、プラグイン部２４は凹部５内に容易に挿入され、または凹部５から容易に取外されることが可能である。それに加えて、プラグイン部２４はさらに凹部５内において所定の角度だけ回転もしくは所定の距離だけ移動することが可能であり、次いで、プラグイン部２４の外周部２４ａおよび凹部５の内周壁５ａの形状またはサイズのデザインによって、凹部５内において特定の位置に到達する。その特定の位置において、プラグイン部２４のいくつかの点は凹部５の内周壁５ａのいくつかの位置に当接、対抗または係止され、プラグイン部２４は回転機構Ｍの回転動作の下に「駆動機構」となり、すなわち、プラグイン部２４は凹部５を駆動または押圧して、Ｘ，Ｙ軸によって定義された平面上で同期して回転する。他方では、本願によるサポータ２には、「肩」または「支持棚」のような支持部２２がさらに設けられ、Ｚ軸方向において基板キャリア３を安定して支持している。基板キャリア３がサポータ２上に載置され、基板処理が実施された場合、基板キャリア３の回転動作は、サポータ２のプラグイン部２４が水平面の方向において基板キャリア３を押圧するか、または力を負荷することによって達成され、一方で支持部２２は基板キャリア３の全重量を垂直方向において安定して支持している。
【００２２】
図１に示された従来技術による反応炉と比較すると、本願の反応炉は多くの利点を備えている。第１に、基板キャリア３がサポータ２上に載置された後、基板キャリア３全体がサポータ２の支持部２２の支持面２２ａによって支持され、これによって「面支持」となり、従来技術による「点支持」とは異なっている。このようにして、本願の基板キャリア３の全体は、サポータ２上に載置された後の基板処理において、重心の不安定性により左右に揺動し得ない。さらに、基板キャリア３の回転は水平面の方向におけるプラグイン部２４の回転によって負荷された力（押圧力または対抗力）の下で実現されているので、従来技術における基板キャリアとプラグイン部との間の「摩擦すべり」の事象は生じ得ない。さらに、プラグ部２４と凹部５との間には、それらが互いに接続され且つ係合された後で、所定のクリアランスが存在するので、そのクリアランスは高温の処理環境中のプラグイン部２４の熱膨張を可能にし、これによって、それらの間の摩擦嵌め合いに起因した、熱膨張したプラグイン部２４の膨張圧の下での脆弱な基板キャリア３への損傷を防止しているが、一方で従来技術においてはそれが生じるであろう。最後に、本願の装置は、閉鎖反応チャンバ１内に配置された基板の正確な位置および温度をリアルタイムに且つ基板処理そのままの状態下で測定することをさらに容易にしている。図２Ａに示されたように、速度センサＳはサポータ２に接続されている。本願によるサポータ２および基板キャリア３は同一の速度で回転するので、基板キャリア３の回転速度はサポータ２の回転速度を測定することによって得られ、これによって、回転中の各基板の相対位置は正確に計算されることが可能である。正確な位置に基づいて、基板の温度を測定するために反応チャンバ１内に設置されたパイロメータは、反応チャンバ内の高速回転中の基板の温度を正確に測定し、計算することが可能である。
【００２３】
上述の反応チャンバ１内において、ヒータが基板キャリア３の下にさらに設けられ、基板キャリア３の基板を加熱している。基板を均一に加熱するために、第１ヒータ６ａと第２ヒータ６ｂとが基板キャリア３の下に設けられてもよい。第１ヒータ６ａはサポータ２に近接して設置されている。例えば、第１ヒータ６ａはスピンドル部２０の周囲を囲んだ環状ヒータであり、図示されたように水平方向に載置されるか、または支持部２２に近接して垂直方向においてスピンドル部２０の周囲を囲み（図示略）、支持部２２のブロックによって支持基板２２と接触した基板キャリア３の一部の弱い加熱効果（すなわち、基板キャリア３の中央部）の問題を解決してもよい。第２ヒータ６ｂは第１ヒータ６ａの外側に設置されて、基板キャリア３のエッジ部を加熱する。好適に、第１ヒータおよび第２ヒータの各々は加熱信号を通信し、別々に加熱制御を行っている。
【００２４】
随意的に、上述の支持部２２にも特別な形状の中空構造体が設けられてもよい。例えば、図２Ａに示された支持部２２は支持面２２ａと、底面２２ｂと、を含み、中空構造体（図示略）は支持面２２ａと底面２２ｂとを通って延び、第１ヒータ６ａからの熱が中空構造体を通って基板キャリア３を直接的に加熱してもよい。したがって、基板キャリア３全体を加熱する効果は１つのヒータのみを使用することによって達成されてもよい。中空構造体の特別な形状および配置は実際の要求によって設計されてもよく、例えば複数の中空環状溝、スルーホール、貫通溝またはそれに類似したものとして設計され、支持部２２上に均等にまたは非均等に配置されてもよい。
【００２５】
随意的に、上述の支持部２２の支持面２２ａもしくは支持面２２ａと接触する基板キャリア３の接触面３ｂは荒い面として設計されてもよく、または相互に係合されることが可能な所定の構造が２つの面上に設けられてもよい。例えば、摩擦力を増大するための所定の構造が２つの面上に設けられ、基板キャリア３上のサポータ２の支持効果を改良してもよい。
【００２６】
本願の思想によれば、上述されたプラグイン部と凹部とは多様に変形されて実施されてもよいということは望ましいことである。例えば、サポータのプラグイン部は楕円形シリンダ、円形シリンダ直方体または立方体として設計されてもよい。水平面の方向における凹部の断面は楕円形、長方形、正方形、円形、三角形の形状とされてもよい。
【００２７】
図３Ｂに示されているのは、本願の別の実施形態による反応炉の概略的な横断面を底面から見た図である。この実施形態は図３Ａに示された実施形態とは異なっており、図３Ｂのプラグイン部３４は水平面内において長方形断面を有する概略直方体であり、窪んだ凹部７に形成されたキャビティも水平面内において長方形断面を有する直方体である。プラグイン部３４は外周部３４ａを含み、基板キャリア３の凹部７は内周壁７ａを含んでいる。プラグイン部３４の外周部３４ａによって囲まれた断面の面積は、凹部７の内周壁７ａによって囲まれた断面の面積よりも小さいか、わずかに小さい。したがって、プラグイン部３４は凹部７内に容易に挿入されることが可能であり、それらが互いに係合された後に、それらの間には所定のクリアランスが存在している。それに加えて、プラグイン部３４はプラグイン部３４の下に配置された回転機構Ｍによって回転駆動されるので、プラグイン部３４の位置は調節可能である。プラグイン部３４が（所定の位置、例えば図示されたような位置７ｂ）にまたは所定の角度に回転したとき、プラグイン部３４の外周部３４ａのいくつかの点は凹部７の内周壁７ａのいくつかの点に対して当接または対抗することが可能である。このようにして、回転機構Ｍの回転によって駆動されたプラグイン部２４は基板キャリア３を押圧し、力を負荷し、または駆動し、水平面の方向において同期して回転する。
【００２８】
図３Ｃに示されているのは、本願の別の実施形態による反応炉の概略的な横断面を底面から見た図である。この実施形態は図３Ａおよび３Ｂに示された実施形態とは異なり、図３Ｃにおいて、少なくとも１つのキーまたは位置決めピン４４ｂがプラグイン部４４に設けられ、キーまたは位置決めピン４４ｂに合致した溝８ｂが基板キャリア３の凹部８の側壁に設けられている。プラグイン部４４が凹部８内に挿入された場合、キーまたは位置決めピン４４ｂは少なくとも部分的に溝８ｂと係合または接触し、プラグイン部４４と凹部８との同期した移動を可能にする。前述の記載に類似して、プラグイン部４４の外周部と凹部８の内周壁との間には所定のクリアランスが存在する。
【００２９】
１つ以上のプラグイン部が１つ以上の凹部に取外し可能に挿入され、所定の位置において、１つ以上のプラグイン部が少なくとも部分的に１つ以上の凹部と接触するか係合されるか、または当接する限り、上述の多様な実施形態におけるプラグイン部の数は１つに限定されるものではなく、２よりも多くてもよく、上述の凹部の数も１つに限定されるものではなく、２よりも多くてもよいことが望ましい。
【００３０】
上述の実施形態において、多様なサポータのプラグイン部は支持部と接続され、支持面から、プラグイン部が上述の個々の複数の凹部と係合し得る位置までの所定の距離、または高さだけ突出するように形成されている。本願におけるプラグイン部はスピンドル部の他の位置に配置されてもよい。例えば、例として図２Ｃを挙げると、図示された実施形態中のプラグイン部２４は、支持部２２の下に配置されたスピンドル部２０の所定の位置２０ａから、プラグイン部が上述の複数の凹部と係合し得る位置まで上向きに延びるように変形されてもよい。延びたプラグイン部の数は１つ以上であってもよい。凹部の位置はプラグイン部に対応した形状に合致されてもよい。
【００３１】
さらに、本願の思想および性質によれば、上述のプラグイン部と凹部とは以下の実施形態において変形されてもよい。図４Ａ〜４Ｃに示されたように、図４Ａおよび４Ｂは本願の実施形態によるサポータと基板キャリアをとの概略的な斜視図をそれぞれ表しており、図４Ｃは図４Ａに示されたサポータと図４Ｂに示された基板キャリアとの間の接続の断面を概略的に示した図である。図４Ａに示された実施形態は上述の実施形態とは異なっており、図４Ａに示されたように、サポータ９はスピンドル部から所定の距離だけ外向きに延びた支持部を含んでいるのではなく、スピンドル部９０の上端９０ａに直接に支持面９２が設けられており、１つ、２つ、またはそれ以上のプラグイン部９４ａ，９４ｂが支持面９２に設けられている。異なった設計要求によれば、２つ以上のプラグイン部は所定の距離だけ互いに離間されて、または互いに隣接していてもよい。したがって、基板キャリア１３は第２面１３ｂを含み、その上に内向きに窪んだ１つ、２つ、またはそれ以上の凹部１３０，１３２が設けられている。類似した態様において、異なった設計要求によれば、１つ、２つ、またはそれ以上の凹部は所定の距離だけ互いに離間されて、または互いに隣接していてもよく、上述の１つ、２つ、またはそれ以上のプラグイン部に対応して、それらの係合を容易にしている。それに類似して、プラグイン部９４ａ，９４ｂは凹部１３０，１３２内に取外し可能に挿入され、それらが係合された後で、プラグイン部と凹部との間にはクリアランスが存在し、これによってプラグイン部９４ａ，９４ｂは凹部１３０，１３２から容易に取り外される。基板キャリア１３がサポータ９上に載置された後で、基板キャリア１３の第２面１３ｂの少なくとも一部はサポータ９の支持面９２と接触し、基板キャリア１３全体の重量は支持面９２によって支持されている。所定の位置において、プラグイン部９４ａ，９４ｂは凹部１３０，１３２の一部と少なくとも部分的に接触、係合または当接し、回転機構Ｍの回転によって駆動されたプラグイン部９４ａ，９４ｂは基板キャリア１３を押圧し、力を負荷し、または駆動し、水平面の方向において同期して回転する。
【００３２】
より良好な支持効果を提供するために、スピンドル部９０の上端９０ａは比較的大きい径を有するように構成されてもよい。したがって、支持面９２の面積は比較的大きく、これによって基板支持部１３に対してより安定した支持を提供している。
【００３３】
図４Ｂに示された前述の凹部１３０，１３２は、単一の凹部構造として修正されてもよい。図４Ｄおよび４Ｅに示されたように、図４Ｄは本願の別の実施形態による基板キャリアの概略的な斜視図であり、図４Ｅは図４Ａに示されたサポータと、図４Ｄに示された基板キャリアと、の間の接続および係合を概略的に示した斜視図である。基板キャリア１５は第２面１５ｂを具備し、細長い凹部１５２（図示された実施形態では、２つの丸い端部を備えた溝）が第２面１５ｂの適切な位置（図示されたような中央領域）に設けられている。細長い凹部１５２は、図４Ａに示されたように、プラグイン部９４ａ，９４ｂを収容するサイズとされている。同様に、プラグイン部９４ａ，９４ｂは凹部１５２内に取外し可能に挿入されることが可能である。図４Ｅに示されたように、基板キャリア１５が図４Ａに示されたようにサポータ９上に載置された場合、基板キャリア１５の第２面１５ｂの少なくとも一部はサポータ９の支持面９２と接触しており、基板キャリア１５の全重量は支持面９２によって支持される。ある位置において、プラグイン部９４ａ，９４ｂは凹部１５２の少なくとも一部と少なくとも部分的に接触、係合または突き当たっており、回転機構Ｍの回転によって駆動されたプラグイン部９４ａ，９４ｂは基板キャリア１５を押圧し、力を負荷し、または駆動し、水平面の方向において同期して回転することが可能である。
【００３４】
図５Ａ〜５Ｃを参照すると、図５Ａおよび５Ｂはそれぞれ本願発明の他の実施形態によるサポータと基板キャリアとを概略的に示した斜視図であり、図５Ｃは図５Ａに示されたサポータと図５Ｂに示された基板キャリアとの間の接続および係合を概略的に示した斜視図である。図５Ａに示されたサポータ１９はスピンドル部１９０を含んでいる。スピンドル部１９０は支持面１９２を含んだ上端を含んでいる。プラグイン部１９４ａ，１９４ｂ，１９４ｃは支持面１９２上に設けられている。したがって、図５Ｂに示された基板キャリア１１３は第２面１１３ｂを含み、その上に内向きに窪んだ３つの凹部１３４，１３６，１３８が設けられている。図４Ｅに示された実施形態と比較すると、図５Ｃにおいて、３つのプラグイン部１９４ａ，１９４ｂ，１９４ｃおよびそれらに対応した内向きに窪んだ３つの凹部１３４，１３６，１３８は、互いに接続および係合され、より安定した接続を提供し、プラグイン部１９４ａ，１９４ｂ，１９４ｃは基板キャリア１１３を押圧または駆動して、水平面の方向においてより滑らかに且つ確実に回転する。
【００３５】
さらに図５Ｄおよび５Ｅを参照すると、図５Ｄは本願発明の別の実施形態による基板キャリアの概略を示した斜視図であり、図５Ｅは図５Ａに示されたサポータと図５Ｄに示された基板キャリアとの間の接続および係合を概略的に示した斜視図である。基板キャリア２１３は第２面２１３ｂを含み、概略三角形断面を備えた内向きに窪んだ凹部２３６は第２面２１３ｂ上に設けられている。図５Ｅに示されたように、基板キャリア２１３が、図５Ａに示されたように、サポータ１９上に取外し可能に載置された場合、プラグイン部１９４ａ，１９４ｂ，１９４ｃはすべて凹部２３６内に収容される。同様に、プラグイン部１９４ａ，１９４ｂ，１９４ｃは所定の位置に配置されてもよく、その位置において、プラグイン部１９４ａ，１９４ｂ，１９４ｃの外周部の少なくとも一部は凹部２３６の内周壁の少なくとも一部と接触し、係合し、または突き当たっている。この場合、サポータ１９が回転機構Ｍの動作の下に回転した場合、プラグイン部１９４ａ，１９４ｂ，１９４ｃは凹部２３６を駆動または押圧し、水平面の方向において同期して回転することが可能である。それと同時に、基板キャリア２１３の全重量はサポータ１９の支持面１９２によって支持されている。
【００３６】
図４Ａ〜５Ｅに示された多様な実施形態のいずれにおいても、基板キャリアの支持は、スピンドル部の上端の支持面がＺ軸方向において基板キャリアの第２面を支持することによって達成されている。したがって、基板キャリアがサポータ上に載置された後、あるクリアランスが凹部の上面（図４Ｃの１３）とプラグイン部の上面（図４Ｃの９４ｄ）との間に存在することが許容されている。実際のところ、クリアランスは実際の設計においてゼロとされてもよい。
【００３７】
前述の多様な実施形態におけるプラグイン部は、支持面の中央領域に配列されることに限定されるものではなく、支持面の端縁領域に配列もしくは分配されているか、または中央領域と端縁領域との両方に分配されていてもよいことは有用である。前述の多様な実施形態における基板キャリアの凹部はその第２面の中央領域に配列されることに限定されるものではなく、第２面の端縁領域に配列もしくは分配されているか、または中央領域と端縁領域との両方に分配されていてもよい。
【００３８】
前述の図４Ａ〜５Ｅに示された多様な実施形態のいずれかにおいて、サポータのプラグイン部はスピンドル部の上端と接続されるように形成されており、支持面から所定の距離または所定の高さだけ外向きに、プラグイン部が前述の凹部と係合し得る位置まで突出している。これらの実施形態のプラグイン部がスピンドル部の他の位置に設けられていてもよいことは有用である。例えば、プラグイン部はスピンドル部の別の位置に接続されるように形成され、基板キャリア上の第１面に向かって所定の距離または所定の高さだけ、プラグイン部が前述の凹部と係合し得る位置まで延びていてもよい。例として図４Ａを挙げると、図示されたプラグイン部９４ａ，９４ｂは、支持面９２の下に配置されたスピンドル部９０の所定の位置から、プラグイン部が前述の凹部係合し得る位置まで上向きに延びるように変更されている。延在したプラグイン部の数は１つ以上とすることが可能である。したがって、凹部の位置はプラグイン部に対応するような形態に形成され、それらの間の係合を充足している。
【００３９】
図２Ａ〜３Ｃに図示された多様な構造のプラグイン部と凹部とは、図４Ａ〜５Ｅに図示された実施形態におけるプラグイン部と凹部との構造の変形として見なしてもよく、図４Ａ〜５Ｅに図示された多様な構造のプラグイン部と凹部とは、図２Ａ〜３Ｃに図示された実施形態におけるプラグイン部と凹部との構造の変形として見なしてもよく、それらの動作原理は同一であり、ここには繰り返し記載されていない。これらの変形のすべては本願の特許請求の範囲内にある。
【００４０】
好適に、いくつかのくり抜き構造または切欠き（図示略）が前述のスピンドル部９０または１９０に設けられ、支持面９２または１９２に近接していてもよい。これらのくり抜き構造または切欠きは、基板キャリア１３または１１３の下に配置されたヒータから基板キャリア１３または１１３の第２面への直接の熱伝導および熱放射を促進していてもよい。
【００４１】
前述の多様な実施形態において、図示された支持面は水平面として概略的に示されているが、そのようなデザインに限定されるものではない。支持面は水平面に対してある角度をなした傾斜面であるように、または他の任意の不規則な面であるように設計されてもよい。面粗さを増大させる凹もしくは凸構造または他の構造が、支持面上にさらに設けられてもよく、結果的に、支持面上の構造に適合したある構造が基板キャリアの第２面に設けられ、支持面と第２面との間の接触および支持を促進してもよい。
【００４２】
好適に、前述の多様な実施形態におけるプラグイン部の端縁は、プラグイン部と凹部との間の係合を容易にするために丸められているか、または面取りされているように設計されてもよく、結果的に前述の多様な実施形態における凹部は、プラグイン部と凹部との間の係合を容易にするために丸められているように設計されてもよい。
【００４３】
好適に、本願の反応炉は、少なくともサポータのプラグイン部が少なくとも１つの凹部内に挿入された場合、少なくとも１つの第１プラグイン部と第２プラグイン部とが凹部内に収容されるようなサイズまたは形状の１つの凹部を含んでいる。
【００４４】
好適に、本願の反応炉は、基板キャリアの第２面に分配され且つある距離だけ互いに離間されたまたは互いに隣接した第１凹部と第２凹部とを含んでいる。
【００４５】
好適に、本願の反応炉において、サポータのスピンドル部は回転機構に接続されており、回転機構によって回転され、少なくとも１つのプラグイン部はスピンドル部に接続されて、基板キャリアに力を負荷し、押圧し、または駆動して、基板キャリアを回転させる。
【００４６】
好適に、本願の反応炉において、いくつかのくり抜き構造がサポータのスピンドル部の上端に設けられている。
【００４７】
本願の別の態様において、基板キャリアを支持し且つ化学蒸着もしくはエピタキシャル層成長反応炉内に取り付け可能なサポータが設けられている。基板キャリアは、処理されるいくつかの基板を載置するための第１面と、内向きに窪んだ少なくとも１つの凹部が設けられた第２面と、を具備している。サポータは、スピンドル部と；スピンドル部の一端に接続されてスピンドル部の外周から外向きに延びた支持部と、を含み、支持部は、支持面と；スピンドル部に接続され且つ基板キャリアの第１面に向かって所定の高さだけ延びた少なくとも１つのプラグイン部と、を具備している。
【００４８】
好適に、前述のサポータにおいて、少なくとも１つのプラグイン部は支持部に接続されており、支持面から所定の距離だけ外向きに突出している。その距離は、少なくとも１つの凹部が内向きに窪んだ深さよりも小さい。第２面には内向きに窪んだ凹部が設けられている。基板キャリアがサポータ上に載置された場合、サポータの少なくとも１つのプラグイン部は凹部内に挿入され、支持部の支持面は少なくとも部分的に基板キャリアの第２面の少なくとも一部と接触し、基板キャリアは支持面によって支持される。
【００４９】
好適に、前述のサポータにおいて、少なくとも１つのプラグイン部は支持面の下に配置されたスピンドルの位置に接続され、基板キャリアの第１面に向かって、少なくとも１つのプラグイン部が凹部と係合することが可能となる位置まで所定の高さだけ延びている。
【００５０】
本願のさらに別の態様において、基板キャリアを支持し且つ化学蒸着もしくはエピタキシャル層成長反応炉内に取り付け可能なサポータが設けられている。基板キャリアは処理されるいくつかの基板を載置するための第１面と、内向きに窪んだ少なくとも１つの凹部が設けられた第２面と、を具備している。サポータは、上端を具備したスピンドル部と；支持面を具備した上端と；スピンドル部に接続され且つ基板キャリアの第１面に向かって所定の高さだけ延びた少なくとも１つのプラグイン部と、を含んでいる。少なくとも１つのプラグイン部は少なくとも１つの凹部内に取外し可能に挿入され、基板キャリアがサポータに載置され且つ支持されることを可能としており、支持状態において、支持部の支持面は基板キャリアの第２面の少なくとも一部と少なくとも部分的に接触し、基板キャリアは基板キャリアと接触した状態で支持面によって支持されている。
【００５１】
図１に示されたような先行技術の反応炉と比較すると、本願の反応炉は多くの利点を備えている。第１に、基板キャリアがサポータ上に載置された後、基板キャリア全体がサポータの支持面によって支持され、これによって「面支持」となり、効果的にサポータの支持領域を増大させており、先行技術における「点接触支持」とは異なっている。このようにして、本願の基板キャリア全体は、サポータ上に載置された後の基板処理における重心の不安定さにより左右に揺動し得ず、すなわち、サポータが基板キャリアに力を負荷して同期して且つ滑らかに回転することが可能である。さらに、基板キャリアの回転がプラグイン部によって負荷された力（押圧力または対抗力）の下で水平面の方向において実行されるので、先行技術における基板キャリアとプラグイン部との間の「摩擦滑り」は発生しない。さらに、互いに接続され且つ係合された後に、所定のクリアランスがプラグイン部と凹部との間に存在することが可能であるので、クリアランスは高温処理環境におけるプラグイン部の熱膨張を許容し、これによってそれらの間の摩擦はめ合いに起因した、加熱され且つ膨張したプラグイン部の押圧の下での基板キャリアの損傷を防止している一方で、先行技術ではこのことが発生し得る。最後に、本願の装置は閉鎖された反応チャンバ内において配置された基板の正確な位置及び温度をリアルタイムに且つ基板処理そのままの状態下で測定することをさらに容易にしている。
【００５２】
本願は好適な実施形態によってこれまでに開示されたが、これらの好適な実施形態は本願を限定する目的とされていない。可能な変化および変形が、請求項によって特定された本願の思想および範囲から逸脱することなく、任意の当業者によって実施し得る。
【符号の説明】
【００５３】
１ ・・・反応チャンバ、 ２，９，１９ ・・・サポータ、 ３，１３，１５，１１３，２１３ ・・・基板キャリア、 ５，７，８，１３０，１３２，２３６ ・・・凹部、 ６ａ ・・・第１ヒータ、 ６ｂ ・・・第２ヒータ、 ２０，９０，１９０ ・・・スピンドル部、 ２２ ・・・支持部、 ２４，３４，４４，９４ａ，９４ｂ，１９４ａ，１９４ｂ，１９４ｃ ・・・プラグイン部、 ４４ｂ ・・・キー、 ９２，１９２ ・・・支持面、 １５２ ・・・細長い凹部、 Ｍ ・・・回転機構、 Ｐ ・・・搬送開口部、 Ｓ ・・・速度センサ
【技術分野】
【０００１】
本願は半導体デバイスの形成に関し、より具体的には、基板のような下層材料にエピタキシャル層を成長させるための、または化学蒸着を実施するための装置に関する。
【０００２】
基板のような下層材料にエピタキシャル層を成長させる、または化学蒸着を実施する生産工程において、反応炉のデザインは極めて重要である。先行技術においては、反応炉は多様なデザインを有し、水平反応炉と垂直反応炉とを含む。水平反応炉の内部において、基板は流入する反応性ガスに対して所定の角度で組み付けられている。水平反応炉は自転し、その内部において反応性ガスが基板を水平に横断する。垂直反応炉の内部において、基板は反応チャンバ内の基板キャリア上に載置され、比較的高速で回転し、そのときに反応性ガスが基板上に下向きに噴射される。高速回転する垂直反応炉は商業的に最も重要なＭＯＣＶＤ反応炉である。
【０００３】
例えば、「化学蒸着により基板上にエピタキシャル層を成長させるためのサセプタレス反応炉」と題された特許文献１は、サセプタレス反応炉を開示しており、図１に示されたように、反応チャンバと、回転スピンドル４００と、基板を加熱するためのヒータ１４０と、基板を支持するための基板キャリア３００と、を含んでいる。スピンドル４００は上面４８１とスピンドル壁４８２とを含み、基板キャリア３００は中央凹部３９０を含んでいる。基板キャリア３００がスピンドル４００に組み付けられた場合、スピンドル壁４８２と凹部３９０との間がぴったりと嵌り合い、蒸着位置において基板キャリア３００を保持するための摩擦力が発生するまで、スピンドル４００は中央凹部３９０内に挿入される。すなわち、基板キャリア３００はスピンドル４００の上端に保持され、摩擦力によってスピンドル４００とともに回転される。
【０００４】
しかしながら、現実的な技術的工程において、単に摩擦力のみによって基板キャリア３００をスピンドル４００上に保持し、高速で回転させ、基板キャリア３００とスピンドル４００との同期した回転を可能とすることは、前述の反応炉に関しては困難であり、例えば不十分な摩擦力に起因した滑りが発生するかもしれない。保持機構がその問題を解決するために追加で設けられる場合、システムの複雑さが増大される。さらに、スピンドル４００の直径の制限に起因して、蒸着の際に基板キャリア３００が終始バランスをとることが可能な状態を確実に維持することは困難である。基板キャリア３００の重心が蒸着の間にバランスを失い、揺動した場合、基板上のエピタキシャル層の成長は不均一となる。さらに、スピンドル壁４８２と凹部３９０との間がぴったりと嵌り合い、基板処理が全体的に高温環境の中で実施されるので、スピンドル４００は熱膨張する。スピンドル４００の熱膨張係数が基板キャリア３００の熱膨張係数よりも大きい場合、凹部３９０はスピンドル４００の熱膨張から生じた圧力の下で損傷し、最終的には基板キャリア３００全体が分裂する結果となるかもしれない。最後に、蒸着の際に、スピンドル４００の回転速度は一般的に基板キャリア３００の回転速度とは異なっており、すなわち、それら２つの回転速度の間には差があり、反応炉内の基板の位置は正確に測定され得ず、したがって、基板の温度も性格意に測定され得ないか、またはさらに制御され得ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】中国特許出願第０１８２２５０７．１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願の目的は反応炉を提供することであり、この反応炉内では、基板キャリアは基板処理において安定して且つ確実に回転し、熱膨張の圧力および膨張したサポータによって損傷を受けず、したがって、反応炉全体の信頼性を改善している。
【０００７】
本願の別の目的は反応炉内において使用可能なサポータを適用することであり、基板キャリアに取外し可能に接続可能であり、基板キャリアが基板処理において均一に且つ確実に回転する間に、均一に且つ確実に基板キャリアを支持する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述の目的を達成するために、本願の態様によれば、本願は、反応チャンバを含み、反応チャンバ内部には基板キャリアと基板キャリアを支持するためのサポータとが設けられており、
基板キャリアは第１面と第２面とを含み、第１面はその面上に処理される複数の基板を載置するように形成され、基板キャリアの第２面には内向きに窪んだ少なくとも１つの凹部が設けられ、
サポータは、スピンドル部と；スピンドル部の一端に接続されて、スピンドル部の外周から外向きに延びた支持部であって、支持部が支持面を含んだ支持部と；スピンドル部に接続されて、基板キャリアの第１面に向かって所定の高さだけ延びた少なくとも１つのプラグイン部と、を含み、
サポータの少なくとも１つのプラグイン部は少なくとも１つの凹部内に取外し可能に挿入され、基板キャリアがサポータ上に載置され且つ支持されることを可能にしており、支持された場合に、支持部の支持面は基板キャリアの第２面の少なくとも一部と少なくとも部分的に接触しており、基板キャリアは基板キャリアと接触した支持面によって支持される化学蒸着またはエピタキシャル層成長反応炉を提供している。
【０００９】
本願の別の態様によれば、本願は、反応チャンバを含み、反応チャンバ内部には基板キャリアと基板キャリアを支持するためのサポータとが設けられており、
基板キャリアは第１面と第２面とを含み、第１面はその面上に処理される複数の基板を載置するように形成され、基板キャリアの第２面には内向きに窪んだ少なくとも１つの凹部が設けられ、
サポータは、上端を含んだスピンドル部であって、上端が支持面を含んだスピンドル部と；スピンドル部に接続されて、基板キャリアの第１面に向かって所定の高さだけ延びた少なくとも１つのプラグイン部と、を含み、
少なくとも１つのプラグイン部は少なくとも１つの凹部内に取外し可能に挿入され、基板キャリアがサポータ上に載置され且つ支持されることを可能にしており、支持された場合に、支持面は基板キャリアの第２面の少なくとも一部と少なくとも部分的に接触しており、基板キャリアは基板キャリアと接触した支持面によって支持された化学蒸着またはエピタキシャル層成長反応炉を提供している。
【００１０】
本願のさらに別の態様によれば、本願は、基板を支持し且つ化学蒸着またはエピタキシャル層成長反応炉内において使用可能なサポータであって、
基板キャリアは処理される複数の基板を載置するための第１面と、内向きに窪んだ少なくとも１つの凹部が設けられた第２面と、を含み、サポータは、
スピンドル部と、
スピンドル部に接続されて且つスピンドル部の外周から外向きに延びた支持部であって、支持部が支持面を含んだ支持部と、
スピンドル部に接続されて且つ基板キャリアの第１面に向かって所定の高さだけ延びた少なくとも１つのプラグイン部と、を含んだサポータをさらに提供している。
【００１１】
本願のさらに別の態様によれば、本願は、基板を支持し且つ化学蒸着またはエピタキシャル層成長反応炉内において使用可能なサポータであって、
基板キャリアは処理される複数の基板を載置するための第１面と、内向きに窪んだ少なくとも１つの凹部が設けられた第２面と、を含み、サポータは、
上端を含んだスピンドル部であって、上端が支持面を含んだスピンドル部と、
スピンドル部に接続されて且つ基板キャリアの第１面に向かって所定の高さだけ延びた少なくとも１つのプラグイン部と、を含み、
少なくとも１つのプラグイン部は少なくとも１つの凹部内に取外し可能に挿入され、基板キャリアがサポータ上に載置され且つ支持されることを可能にしており、支持された場合に、支持部の支持面は基板キャリアの第２面の少なくとも一部と少なくとも部分的に接触しており、基板キャリアは基板キャリアと接触した支持面によって支持されたサポータをさらに提供している。
【００１２】
本願による反応炉とサポータとは多くの利点を備えている。第一に、サポータ上に載置された後、基板処理中に、重心の不安定さに起因して基板キャリアが左右に揺動し得ず、すなわち、サポータは同期して且つ滑らかに基板キャリアが回転する力を負荷する。さらに、基板キャリアの回転が水平面内の方向においてプラグイン部によって負荷された力（押圧力または対抗力）の下で実現されるので、先行技術における基板キャリアとプラグイン部との間の「摩擦すべり」は発生しない。さらに、互いに接続され且つ係合された後に、所定のクリアランスがプラグイン部と凹部との間に存在することが可能であるので、クリアランスは高温処理環境におけるプラグイン部の熱膨張を許容し、これによって、加熱され且つ膨張したプラグイン部の摩擦嵌め合いに起因した圧力下での基板キャリアの損傷を防止しており、一方で、先行技術においては発生し得る。最後に、本願の装置は、閉鎖された反応チャンバ内に配置された基板の正確な位置及び温度をリアルタイムに且つ基板処理そのままの状態下で測定することをさらに容易にしている。
【００１３】
添付図を参照して作成された非限定的な実施形態の詳細な記載を読むことで、本願の他の特徴、目的、および利点がより明確になるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】先行技術における、化学蒸着により基板上にエピタキシャル層を成長させるためのサセプタレス反応炉を示した図である。
【図２Ａ】本願による反応炉の断面を概略的に示した正面図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示された実施形態における基板キャリアを概略的に示した斜視図である。
【図２Ｃ】図２Ａに示された実施形態におけるサポータを概略的に示した斜視図である。
【図３Ａ】線Ｉ−Ｉに沿った図２Ａの反応炉の概略的な断面を方向Ａに沿って底部から見た図である。
【図３Ｂ】本願の別の実施形態による反応炉の断面を概略的に示した底面図である。
【図３Ｃ】本願の別の実施形態による反応炉の断面を概略的に示した底面図である。
【図４Ａ】本願の別の実施形態によるサポータを概略的に示した斜視図である。
【図４Ｂ】本願の別の実施形態による基板キャリアを概略的に示した斜視図である。
【図４Ｃ】図４Ａに示されたサポータと図４Ｂに示された基板キャリアとの間の接続を概略的に示した断面図である。
【図４Ｄ】本願の別の実施形態による基板キャリアを概略的に示した斜視図である。
【図４Ｅ】図４Ａに示されたサポータと図４Ｄに示された基板キャリアとの間の接続および係合を概略的に示した斜視図である。
【図５Ａ】本願の別の実施形態によるサポータを概略的に示した斜視図である。
【図５Ｂ】本願の別の実施形態による基板キャリアを概略的に示した斜視図である。
【図５Ｃ】図５Ａに示されたサポータと図５Ｂに示された基板キャリアとの間の接続および係合を概略的に示した斜視図である。
【図５Ｄ】本願の別の実施形態による基板キャリアを概略的に示した斜視図である。
【図５Ｅ】図５Ａに示されたサポータと図５Ｄに示された基板キャリアとの間の接続および係合を概略的に示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図２Ａは本願の実施形態による反応炉の正面の断面を概略的に示した図である。反応炉は化学蒸着またはエピタキシャル層成長に使用され得るが、それに限定されるものでないことが好ましい。図２Ａに示されたように、反応炉は反応チャンバ１を含み、その内部には少なくとも１つの基板キャリア３と、基板キャリア３を支持するためのサポータ２と、が設けられている。搬送開口部Ｐは反応チャンバ１の側壁に設けられ、この搬送開口部Ｐを通じて基板キャリア３が反応チャンバ１内にまたは反応チャンバ１から搬送される。基板キャリア３は複数の処理される基板を載置するための第１面３ａと、第２面３ｂと、を含んでいる。好適に、第１面３ａには、処理される基板（図示略）を載置するための複数の溝またはノッチ（図示略）が設けられている。基板キャリア３の第２面３ｂには内向きに窪んだ凹部５が設けられている。
【００１６】
一般的に、基板処理は反応チャンバ１内で実施され、基板キャリア３は反応チャンバ１の外側に配置され、複数の処理される基板（図示略）が前もって基板キャリア３上に配置される。次いで、基板キャリア３は反応チャンバ１内に搬送開口部Ｐを通じてロボットまたは他の手段によって搬送され、次いで、サポータ２によって取り外し可能に配置され且つ支持されて、基板処理の準備が整う。基板キャリア３はそれに続く基板処理の間中、サポータ２によって支持されている。サポータ２はモータを含んだ回転機構Ｍにも接続されている。処理において、回転機構Ｍはサポータ２を駆動して回転させ、それに続く基板キャリア３に力を伝達してまたは駆動して回転させる。基板処理が完了した後、回転機構Ｍの回転は停止され、サポータ２と基板キャリア３とはそれ以上回転しなくなる。基板キャリア３はロボットまたは他の手段によってサポータ２から取り外され、次いで搬送開口部Ｐを通じて反応チャンバ１の外側に搬出される。
【００１７】
図２Ｂを参照すると、図２Ｂは図２Ａに示された実施形態の基板キャリア３の概略的な斜視図である。基板キャリア３は概略ディスク形状であり、第１面３ａと第２面３ｂとを含み、これらは互いに略平行または互いに対向している。凹部５は内向きに（すなわち第１面３ａに向かって）凹形状であり、基板キャリアの第２面３ｂ上の適切な位置（例えば中央領域）に設けられている。
【００１８】
図２Ｃを参照すると、図２Ｃは図２Ａに示された実施形態のサポータ２の概略的な斜視図である。サポータ２は、スピンドル部２０と、スピンドル部２０の一端に接続されてスピンドル部２０の外周から外向きに延びた支持部２２と、を含み、支持部２２は支持面２２ａと、支持部２２に接続されて支持面２２ａから所定の距離または高さだけ外向きに突出したプラグイン部２４と、を含んでいる。
【００１９】
本願により、サポータ２の基板キャリア３への取付けおよび基板キャリア３からの取外しが容易になる。サポータ２と基板キャリア３とは互いに固定されるように接続されておらず、基板処理が反応チャンバ１内で実施されている場合、同期した回転を維持することが可能である。この目的のために、サポータ２のプラグイン部２４は上述の通り凹部５内に取外し可能に挿入され、基板キャリア３が配置され且つサポータ２によって支持されることを可能にしている。そのような位置および状態において、支持部２２の支持面２２ａの少なくとも一部は基板キャリア３の第２面３ｂの少なくとも一部と接触しており、基板キャリア３は支持面２２ａと接触することによって支持されている。上述の支持部２２はスピンドル部２０の一端に配置され且つその一端と接触している。支持部２２はスピンドル部２０の外周から外向きに所定の距離だけ延び、「肩」または「支持棚」のような構造を形成し、その上に配置された基板キャリア３がＺ軸方向に支持または保持されてもよい。支持部２２は、例えば支持機器が図示されたような円筒形状または立方体形状もしくは他の任意の不規則の形状のような、多様な形状もしくは構造を備えた支持機器であってもよい。支持部２２は、基板キャリア３がサポータ２によって支持されたときに基板キャリア３を支持するように機能する支持面２２ａを含んでいる。好適に、支持面２２ａは略平坦な面であり、支持面２２ａと接触する基板キャリア３の面も平坦であるように設計されており、支持面２２ａは基板キャリア３を安定して支持することが可能である。
【００２０】
さらに、本願の実施形態において、基板キャリア３がサポータ２上に配置された後の基板処理の実施の際に、基板キャリア３は一般的に所定の速度において滑らかに回転することを必要とされる。基板キャリア３の回転動作は、サポータ２のプラグイン部２４がＸ−Ｙ軸で定義された水平面の方向において基板キャリア３を押圧する、または駆動する、もしくは力を負荷することによって実現されており、先行技術ではむしろ基板キャリア３とサポータ２との間の摩擦力によって実現されている。図３Ａを参照すると、図３Ａは図２ＡのＩ−Ｉに沿った横断面を概略的に示しており、方向Ａに沿って底部から見た図を示している。この図は互いに接続され且つ係合された後の、サポータ２のプラグイン部２４と基板キャリア３の凹部５との間の位置関係を示している。図示された実施形態のプラグイン部２４は水平面内において楕円形断面を備えた楕円形円筒であり、プラグイン部２４に対応した凹部５内に形成された凹状空間も、水平面内において楕円形断面を備えた楕円形円筒である。プラグイン部２４は外周部２４ａを含み、基板キャリア３の凹部５は内周壁５ａを含んでいる。プラグイン部２４の外周２４ａによって囲まれた楕円形領域は、凹部５の内周壁５ａによって囲まれた楕円形領域よりも小さいか、またはわずかに小さく、言い換えると、プラグイン部２４の体積は凹部５内に形成された凹状空間の保持容量よりも小さい。したがって、プラグイン部２４は凹部５内に容易に挿入されることが可能であり、それらが互いに係合された後に、それらの間の少なくとも一部には所定のクリアランスが存在している。このようにして、基板キャリア３がプラグイン部２４上に取外し可能に載置されることが可能となっている。それに加えて、プラグイン部２４はプラグイン部２４の下に配置された回転機構Ｍによって回転駆動されるので、水平面上のプラグイン部２４の位置は調節可能である。プラグイン部２４が所定の位置（例えば図示されたような位置５ｂに）にまたは所定の角度に回転したとき、プラグイン部２４の外周部２４ａのいくつかの点は凹部５の内周壁５ａのいくつかの点に対して当接または対抗することが可能である。このようにして、回転機構Ｍの回転によって駆動されたプラグイン部２４は基板キャリア３を押圧し、力を負荷し、または駆動し、Ｘ−Ｙ軸によって定義された水平面の方向において同期して回転する。本願においては、プラグイン部２４と凹部５との間は、従来技術における密着した摩擦嵌め合いよりもむしろ、クリアランスのある嵌め合いであることを記載しておくべきである。すなわち、本願における基板キャリア３の回転は、プラグイン部２４と凹部５との間の摩擦嵌め合いによって実現されていない。さらに、本願においては、支持部２２の支持面２２ａはＺ軸方向において基板キャリア３の第２面３ｂを支持し、基板キャリア３の支持を達成している。したがって、基板キャリア３がサポータ２上に載置された後、所定のクリアランスが凹部５の上面５ｃをプラグイン部２４の上面２４ｃとの間に存在する（特にクリアランスが存在しなくてもよい）。言い換えると、プラグイン部２４は支持面２２ａから所定の距離（支持面２２ａとプラグイン部２４の上面２４ｃとの間の垂直距離）だけ外向きに突出し、その距離は内向きに窪んだ凹部５の深さ（第２面３ｂと凹部５の上面５ｃとの間の垂直距離）よりも小さいか、またはそれに等しい。
【００２１】
上述の記載から、以下のことが理解できる。一方では、本願による反応炉内において、基板キャリア３の凹部５の内周壁５ａによって囲まれた空間がサポータ２のプラグイン部２４の外周部２４ａよりも大きいので、プラグイン部２４と凹部５との間にはクリアランスが存在し、プラグイン部２４は凹部５内に容易に挿入され、または凹部５から容易に取外されることが可能である。それに加えて、プラグイン部２４はさらに凹部５内において所定の角度だけ回転もしくは所定の距離だけ移動することが可能であり、次いで、プラグイン部２４の外周部２４ａおよび凹部５の内周壁５ａの形状またはサイズのデザインによって、凹部５内において特定の位置に到達する。その特定の位置において、プラグイン部２４のいくつかの点は凹部５の内周壁５ａのいくつかの位置に当接、対抗または係止され、プラグイン部２４は回転機構Ｍの回転動作の下に「駆動機構」となり、すなわち、プラグイン部２４は凹部５を駆動または押圧して、Ｘ，Ｙ軸によって定義された平面上で同期して回転する。他方では、本願によるサポータ２には、「肩」または「支持棚」のような支持部２２がさらに設けられ、Ｚ軸方向において基板キャリア３を安定して支持している。基板キャリア３がサポータ２上に載置され、基板処理が実施された場合、基板キャリア３の回転動作は、サポータ２のプラグイン部２４が水平面の方向において基板キャリア３を押圧するか、または力を負荷することによって達成され、一方で支持部２２は基板キャリア３の全重量を垂直方向において安定して支持している。
【００２２】
図１に示された従来技術による反応炉と比較すると、本願の反応炉は多くの利点を備えている。第１に、基板キャリア３がサポータ２上に載置された後、基板キャリア３全体がサポータ２の支持部２２の支持面２２ａによって支持され、これによって「面支持」となり、従来技術による「点支持」とは異なっている。このようにして、本願の基板キャリア３の全体は、サポータ２上に載置された後の基板処理において、重心の不安定性により左右に揺動し得ない。さらに、基板キャリア３の回転は水平面の方向におけるプラグイン部２４の回転によって負荷された力（押圧力または対抗力）の下で実現されているので、従来技術における基板キャリアとプラグイン部との間の「摩擦すべり」の事象は生じ得ない。さらに、プラグ部２４と凹部５との間には、それらが互いに接続され且つ係合された後で、所定のクリアランスが存在するので、そのクリアランスは高温の処理環境中のプラグイン部２４の熱膨張を可能にし、これによって、それらの間の摩擦嵌め合いに起因した、熱膨張したプラグイン部２４の膨張圧の下での脆弱な基板キャリア３への損傷を防止しているが、一方で従来技術においてはそれが生じるであろう。最後に、本願の装置は、閉鎖反応チャンバ１内に配置された基板の正確な位置および温度をリアルタイムに且つ基板処理そのままの状態下で測定することをさらに容易にしている。図２Ａに示されたように、速度センサＳはサポータ２に接続されている。本願によるサポータ２および基板キャリア３は同一の速度で回転するので、基板キャリア３の回転速度はサポータ２の回転速度を測定することによって得られ、これによって、回転中の各基板の相対位置は正確に計算されることが可能である。正確な位置に基づいて、基板の温度を測定するために反応チャンバ１内に設置されたパイロメータは、反応チャンバ内の高速回転中の基板の温度を正確に測定し、計算することが可能である。
【００２３】
上述の反応チャンバ１内において、ヒータが基板キャリア３の下にさらに設けられ、基板キャリア３の基板を加熱している。基板を均一に加熱するために、第１ヒータ６ａと第２ヒータ６ｂとが基板キャリア３の下に設けられてもよい。第１ヒータ６ａはサポータ２に近接して設置されている。例えば、第１ヒータ６ａはスピンドル部２０の周囲を囲んだ環状ヒータであり、図示されたように水平方向に載置されるか、または支持部２２に近接して垂直方向においてスピンドル部２０の周囲を囲み（図示略）、支持部２２のブロックによって支持基板２２と接触した基板キャリア３の一部の弱い加熱効果（すなわち、基板キャリア３の中央部）の問題を解決してもよい。第２ヒータ６ｂは第１ヒータ６ａの外側に設置されて、基板キャリア３のエッジ部を加熱する。好適に、第１ヒータおよび第２ヒータの各々は加熱信号を通信し、別々に加熱制御を行っている。
【００２４】
随意的に、上述の支持部２２にも特別な形状の中空構造体が設けられてもよい。例えば、図２Ａに示された支持部２２は支持面２２ａと、底面２２ｂと、を含み、中空構造体（図示略）は支持面２２ａと底面２２ｂとを通って延び、第１ヒータ６ａからの熱が中空構造体を通って基板キャリア３を直接的に加熱してもよい。したがって、基板キャリア３全体を加熱する効果は１つのヒータのみを使用することによって達成されてもよい。中空構造体の特別な形状および配置は実際の要求によって設計されてもよく、例えば複数の中空環状溝、スルーホール、貫通溝またはそれに類似したものとして設計され、支持部２２上に均等にまたは非均等に配置されてもよい。
【００２５】
随意的に、上述の支持部２２の支持面２２ａもしくは支持面２２ａと接触する基板キャリア３の接触面３ｂは荒い面として設計されてもよく、または相互に係合されることが可能な所定の構造が２つの面上に設けられてもよい。例えば、摩擦力を増大するための所定の構造が２つの面上に設けられ、基板キャリア３上のサポータ２の支持効果を改良してもよい。
【００２６】
本願の思想によれば、上述されたプラグイン部と凹部とは多様に変形されて実施されてもよいということは望ましいことである。例えば、サポータのプラグイン部は楕円形シリンダ、円形シリンダ直方体または立方体として設計されてもよい。水平面の方向における凹部の断面は楕円形、長方形、正方形、円形、三角形の形状とされてもよい。
【００２７】
図３Ｂに示されているのは、本願の別の実施形態による反応炉の概略的な横断面を底面から見た図である。この実施形態は図３Ａに示された実施形態とは異なっており、図３Ｂのプラグイン部３４は水平面内において長方形断面を有する概略直方体であり、窪んだ凹部７に形成されたキャビティも水平面内において長方形断面を有する直方体である。プラグイン部３４は外周部３４ａを含み、基板キャリア３の凹部７は内周壁７ａを含んでいる。プラグイン部３４の外周部３４ａによって囲まれた断面の面積は、凹部７の内周壁７ａによって囲まれた断面の面積よりも小さいか、わずかに小さい。したがって、プラグイン部３４は凹部７内に容易に挿入されることが可能であり、それらが互いに係合された後に、それらの間には所定のクリアランスが存在している。それに加えて、プラグイン部３４はプラグイン部３４の下に配置された回転機構Ｍによって回転駆動されるので、プラグイン部３４の位置は調節可能である。プラグイン部３４が（所定の位置、例えば図示されたような位置７ｂ）にまたは所定の角度に回転したとき、プラグイン部３４の外周部３４ａのいくつかの点は凹部７の内周壁７ａのいくつかの点に対して当接または対抗することが可能である。このようにして、回転機構Ｍの回転によって駆動されたプラグイン部２４は基板キャリア３を押圧し、力を負荷し、または駆動し、水平面の方向において同期して回転する。
【００２８】
図３Ｃに示されているのは、本願の別の実施形態による反応炉の概略的な横断面を底面から見た図である。この実施形態は図３Ａおよび３Ｂに示された実施形態とは異なり、図３Ｃにおいて、少なくとも１つのキーまたは位置決めピン４４ｂがプラグイン部４４に設けられ、キーまたは位置決めピン４４ｂに合致した溝８ｂが基板キャリア３の凹部８の側壁に設けられている。プラグイン部４４が凹部８内に挿入された場合、キーまたは位置決めピン４４ｂは少なくとも部分的に溝８ｂと係合または接触し、プラグイン部４４と凹部８との同期した移動を可能にする。前述の記載に類似して、プラグイン部４４の外周部と凹部８の内周壁との間には所定のクリアランスが存在する。
【００２９】
１つ以上のプラグイン部が１つ以上の凹部に取外し可能に挿入され、所定の位置において、１つ以上のプラグイン部が少なくとも部分的に１つ以上の凹部と接触するか係合されるか、または当接する限り、上述の多様な実施形態におけるプラグイン部の数は１つに限定されるものではなく、２よりも多くてもよく、上述の凹部の数も１つに限定されるものではなく、２よりも多くてもよいことが望ましい。
【００３０】
上述の実施形態において、多様なサポータのプラグイン部は支持部と接続され、支持面から、プラグイン部が上述の個々の複数の凹部と係合し得る位置までの所定の距離、または高さだけ突出するように形成されている。本願におけるプラグイン部はスピンドル部の他の位置に配置されてもよい。例えば、例として図２Ｃを挙げると、図示された実施形態中のプラグイン部２４は、支持部２２の下に配置されたスピンドル部２０の所定の位置２０ａから、プラグイン部が上述の複数の凹部と係合し得る位置まで上向きに延びるように変形されてもよい。延びたプラグイン部の数は１つ以上であってもよい。凹部の位置はプラグイン部に対応した形状に合致されてもよい。
【００３１】
さらに、本願の思想および性質によれば、上述のプラグイン部と凹部とは以下の実施形態において変形されてもよい。図４Ａ〜４Ｃに示されたように、図４Ａおよび４Ｂは本願の実施形態によるサポータと基板キャリアをとの概略的な斜視図をそれぞれ表しており、図４Ｃは図４Ａに示されたサポータと図４Ｂに示された基板キャリアとの間の接続の断面を概略的に示した図である。図４Ａに示された実施形態は上述の実施形態とは異なっており、図４Ａに示されたように、サポータ９はスピンドル部から所定の距離だけ外向きに延びた支持部を含んでいるのではなく、スピンドル部９０の上端９０ａに直接に支持面９２が設けられており、１つ、２つ、またはそれ以上のプラグイン部９４ａ，９４ｂが支持面９２に設けられている。異なった設計要求によれば、２つ以上のプラグイン部は所定の距離だけ互いに離間されて、または互いに隣接していてもよい。したがって、基板キャリア１３は第２面１３ｂを含み、その上に内向きに窪んだ１つ、２つ、またはそれ以上の凹部１３０，１３２が設けられている。類似した態様において、異なった設計要求によれば、１つ、２つ、またはそれ以上の凹部は所定の距離だけ互いに離間されて、または互いに隣接していてもよく、上述の１つ、２つ、またはそれ以上のプラグイン部に対応して、それらの係合を容易にしている。それに類似して、プラグイン部９４ａ，９４ｂは凹部１３０，１３２内に取外し可能に挿入され、それらが係合された後で、プラグイン部と凹部との間にはクリアランスが存在し、これによってプラグイン部９４ａ，９４ｂは凹部１３０，１３２から容易に取り外される。基板キャリア１３がサポータ９上に載置された後で、基板キャリア１３の第２面１３ｂの少なくとも一部はサポータ９の支持面９２と接触し、基板キャリア１３全体の重量は支持面９２によって支持されている。所定の位置において、プラグイン部９４ａ，９４ｂは凹部１３０，１３２の一部と少なくとも部分的に接触、係合または当接し、回転機構Ｍの回転によって駆動されたプラグイン部９４ａ，９４ｂは基板キャリア１３を押圧し、力を負荷し、または駆動し、水平面の方向において同期して回転する。
【００３２】
より良好な支持効果を提供するために、スピンドル部９０の上端９０ａは比較的大きい径を有するように構成されてもよい。したがって、支持面９２の面積は比較的大きく、これによって基板支持部１３に対してより安定した支持を提供している。
【００３３】
図４Ｂに示された前述の凹部１３０，１３２は、単一の凹部構造として修正されてもよい。図４Ｄおよび４Ｅに示されたように、図４Ｄは本願の別の実施形態による基板キャリアの概略的な斜視図であり、図４Ｅは図４Ａに示されたサポータと、図４Ｄに示された基板キャリアと、の間の接続および係合を概略的に示した斜視図である。基板キャリア１５は第２面１５ｂを具備し、細長い凹部１５２（図示された実施形態では、２つの丸い端部を備えた溝）が第２面１５ｂの適切な位置（図示されたような中央領域）に設けられている。細長い凹部１５２は、図４Ａに示されたように、プラグイン部９４ａ，９４ｂを収容するサイズとされている。同様に、プラグイン部９４ａ，９４ｂは凹部１５２内に取外し可能に挿入されることが可能である。図４Ｅに示されたように、基板キャリア１５が図４Ａに示されたようにサポータ９上に載置された場合、基板キャリア１５の第２面１５ｂの少なくとも一部はサポータ９の支持面９２と接触しており、基板キャリア１５の全重量は支持面９２によって支持される。ある位置において、プラグイン部９４ａ，９４ｂは凹部１５２の少なくとも一部と少なくとも部分的に接触、係合または突き当たっており、回転機構Ｍの回転によって駆動されたプラグイン部９４ａ，９４ｂは基板キャリア１５を押圧し、力を負荷し、または駆動し、水平面の方向において同期して回転することが可能である。
【００３４】
図５Ａ〜５Ｃを参照すると、図５Ａおよび５Ｂはそれぞれ本願発明の他の実施形態によるサポータと基板キャリアとを概略的に示した斜視図であり、図５Ｃは図５Ａに示されたサポータと図５Ｂに示された基板キャリアとの間の接続および係合を概略的に示した斜視図である。図５Ａに示されたサポータ１９はスピンドル部１９０を含んでいる。スピンドル部１９０は支持面１９２を含んだ上端を含んでいる。プラグイン部１９４ａ，１９４ｂ，１９４ｃは支持面１９２上に設けられている。したがって、図５Ｂに示された基板キャリア１１３は第２面１１３ｂを含み、その上に内向きに窪んだ３つの凹部１３４，１３６，１３８が設けられている。図４Ｅに示された実施形態と比較すると、図５Ｃにおいて、３つのプラグイン部１９４ａ，１９４ｂ，１９４ｃおよびそれらに対応した内向きに窪んだ３つの凹部１３４，１３６，１３８は、互いに接続および係合され、より安定した接続を提供し、プラグイン部１９４ａ，１９４ｂ，１９４ｃは基板キャリア１１３を押圧または駆動して、水平面の方向においてより滑らかに且つ確実に回転する。
【００３５】
さらに図５Ｄおよび５Ｅを参照すると、図５Ｄは本願発明の別の実施形態による基板キャリアの概略を示した斜視図であり、図５Ｅは図５Ａに示されたサポータと図５Ｄに示された基板キャリアとの間の接続および係合を概略的に示した斜視図である。基板キャリア２１３は第２面２１３ｂを含み、概略三角形断面を備えた内向きに窪んだ凹部２３６は第２面２１３ｂ上に設けられている。図５Ｅに示されたように、基板キャリア２１３が、図５Ａに示されたように、サポータ１９上に取外し可能に載置された場合、プラグイン部１９４ａ，１９４ｂ，１９４ｃはすべて凹部２３６内に収容される。同様に、プラグイン部１９４ａ，１９４ｂ，１９４ｃは所定の位置に配置されてもよく、その位置において、プラグイン部１９４ａ，１９４ｂ，１９４ｃの外周部の少なくとも一部は凹部２３６の内周壁の少なくとも一部と接触し、係合し、または突き当たっている。この場合、サポータ１９が回転機構Ｍの動作の下に回転した場合、プラグイン部１９４ａ，１９４ｂ，１９４ｃは凹部２３６を駆動または押圧し、水平面の方向において同期して回転することが可能である。それと同時に、基板キャリア２１３の全重量はサポータ１９の支持面１９２によって支持されている。
【００３６】
図４Ａ〜５Ｅに示された多様な実施形態のいずれにおいても、基板キャリアの支持は、スピンドル部の上端の支持面がＺ軸方向において基板キャリアの第２面を支持することによって達成されている。したがって、基板キャリアがサポータ上に載置された後、あるクリアランスが凹部の上面（図４Ｃの１３）とプラグイン部の上面（図４Ｃの９４ｄ）との間に存在することが許容されている。実際のところ、クリアランスは実際の設計においてゼロとされてもよい。
【００３７】
前述の多様な実施形態におけるプラグイン部は、支持面の中央領域に配列されることに限定されるものではなく、支持面の端縁領域に配列もしくは分配されているか、または中央領域と端縁領域との両方に分配されていてもよいことは有用である。前述の多様な実施形態における基板キャリアの凹部はその第２面の中央領域に配列されることに限定されるものではなく、第２面の端縁領域に配列もしくは分配されているか、または中央領域と端縁領域との両方に分配されていてもよい。
【００３８】
前述の図４Ａ〜５Ｅに示された多様な実施形態のいずれかにおいて、サポータのプラグイン部はスピンドル部の上端と接続されるように形成されており、支持面から所定の距離または所定の高さだけ外向きに、プラグイン部が前述の凹部と係合し得る位置まで突出している。これらの実施形態のプラグイン部がスピンドル部の他の位置に設けられていてもよいことは有用である。例えば、プラグイン部はスピンドル部の別の位置に接続されるように形成され、基板キャリア上の第１面に向かって所定の距離または所定の高さだけ、プラグイン部が前述の凹部と係合し得る位置まで延びていてもよい。例として図４Ａを挙げると、図示されたプラグイン部９４ａ，９４ｂは、支持面９２の下に配置されたスピンドル部９０の所定の位置から、プラグイン部が前述の凹部係合し得る位置まで上向きに延びるように変更されている。延在したプラグイン部の数は１つ以上とすることが可能である。したがって、凹部の位置はプラグイン部に対応するような形態に形成され、それらの間の係合を充足している。
【００３９】
図２Ａ〜３Ｃに図示された多様な構造のプラグイン部と凹部とは、図４Ａ〜５Ｅに図示された実施形態におけるプラグイン部と凹部との構造の変形として見なしてもよく、図４Ａ〜５Ｅに図示された多様な構造のプラグイン部と凹部とは、図２Ａ〜３Ｃに図示された実施形態におけるプラグイン部と凹部との構造の変形として見なしてもよく、それらの動作原理は同一であり、ここには繰り返し記載されていない。これらの変形のすべては本願の特許請求の範囲内にある。
【００４０】
好適に、いくつかのくり抜き構造または切欠き（図示略）が前述のスピンドル部９０または１９０に設けられ、支持面９２または１９２に近接していてもよい。これらのくり抜き構造または切欠きは、基板キャリア１３または１１３の下に配置されたヒータから基板キャリア１３または１１３の第２面への直接の熱伝導および熱放射を促進していてもよい。
【００４１】
前述の多様な実施形態において、図示された支持面は水平面として概略的に示されているが、そのようなデザインに限定されるものではない。支持面は水平面に対してある角度をなした傾斜面であるように、または他の任意の不規則な面であるように設計されてもよい。面粗さを増大させる凹もしくは凸構造または他の構造が、支持面上にさらに設けられてもよく、結果的に、支持面上の構造に適合したある構造が基板キャリアの第２面に設けられ、支持面と第２面との間の接触および支持を促進してもよい。
【００４２】
好適に、前述の多様な実施形態におけるプラグイン部の端縁は、プラグイン部と凹部との間の係合を容易にするために丸められているか、または面取りされているように設計されてもよく、結果的に前述の多様な実施形態における凹部は、プラグイン部と凹部との間の係合を容易にするために丸められているように設計されてもよい。
【００４３】
好適に、本願の反応炉は、少なくともサポータのプラグイン部が少なくとも１つの凹部内に挿入された場合、少なくとも１つの第１プラグイン部と第２プラグイン部とが凹部内に収容されるようなサイズまたは形状の１つの凹部を含んでいる。
【００４４】
好適に、本願の反応炉は、基板キャリアの第２面に分配され且つある距離だけ互いに離間されたまたは互いに隣接した第１凹部と第２凹部とを含んでいる。
【００４５】
好適に、本願の反応炉において、サポータのスピンドル部は回転機構に接続されており、回転機構によって回転され、少なくとも１つのプラグイン部はスピンドル部に接続されて、基板キャリアに力を負荷し、押圧し、または駆動して、基板キャリアを回転させる。
【００４６】
好適に、本願の反応炉において、いくつかのくり抜き構造がサポータのスピンドル部の上端に設けられている。
【００４７】
本願の別の態様において、基板キャリアを支持し且つ化学蒸着もしくはエピタキシャル層成長反応炉内に取り付け可能なサポータが設けられている。基板キャリアは、処理されるいくつかの基板を載置するための第１面と、内向きに窪んだ少なくとも１つの凹部が設けられた第２面と、を具備している。サポータは、スピンドル部と；スピンドル部の一端に接続されてスピンドル部の外周から外向きに延びた支持部と、を含み、支持部は、支持面と；スピンドル部に接続され且つ基板キャリアの第１面に向かって所定の高さだけ延びた少なくとも１つのプラグイン部と、を具備している。
【００４８】
好適に、前述のサポータにおいて、少なくとも１つのプラグイン部は支持部に接続されており、支持面から所定の距離だけ外向きに突出している。その距離は、少なくとも１つの凹部が内向きに窪んだ深さよりも小さい。第２面には内向きに窪んだ凹部が設けられている。基板キャリアがサポータ上に載置された場合、サポータの少なくとも１つのプラグイン部は凹部内に挿入され、支持部の支持面は少なくとも部分的に基板キャリアの第２面の少なくとも一部と接触し、基板キャリアは支持面によって支持される。
【００４９】
好適に、前述のサポータにおいて、少なくとも１つのプラグイン部は支持面の下に配置されたスピンドルの位置に接続され、基板キャリアの第１面に向かって、少なくとも１つのプラグイン部が凹部と係合することが可能となる位置まで所定の高さだけ延びている。
【００５０】
本願のさらに別の態様において、基板キャリアを支持し且つ化学蒸着もしくはエピタキシャル層成長反応炉内に取り付け可能なサポータが設けられている。基板キャリアは処理されるいくつかの基板を載置するための第１面と、内向きに窪んだ少なくとも１つの凹部が設けられた第２面と、を具備している。サポータは、上端を具備したスピンドル部と；支持面を具備した上端と；スピンドル部に接続され且つ基板キャリアの第１面に向かって所定の高さだけ延びた少なくとも１つのプラグイン部と、を含んでいる。少なくとも１つのプラグイン部は少なくとも１つの凹部内に取外し可能に挿入され、基板キャリアがサポータに載置され且つ支持されることを可能としており、支持状態において、支持部の支持面は基板キャリアの第２面の少なくとも一部と少なくとも部分的に接触し、基板キャリアは基板キャリアと接触した状態で支持面によって支持されている。
【００５１】
図１に示されたような先行技術の反応炉と比較すると、本願の反応炉は多くの利点を備えている。第１に、基板キャリアがサポータ上に載置された後、基板キャリア全体がサポータの支持面によって支持され、これによって「面支持」となり、効果的にサポータの支持領域を増大させており、先行技術における「点接触支持」とは異なっている。このようにして、本願の基板キャリア全体は、サポータ上に載置された後の基板処理における重心の不安定さにより左右に揺動し得ず、すなわち、サポータが基板キャリアに力を負荷して同期して且つ滑らかに回転することが可能である。さらに、基板キャリアの回転がプラグイン部によって負荷された力（押圧力または対抗力）の下で水平面の方向において実行されるので、先行技術における基板キャリアとプラグイン部との間の「摩擦滑り」は発生しない。さらに、互いに接続され且つ係合された後に、所定のクリアランスがプラグイン部と凹部との間に存在することが可能であるので、クリアランスは高温処理環境におけるプラグイン部の熱膨張を許容し、これによってそれらの間の摩擦はめ合いに起因した、加熱され且つ膨張したプラグイン部の押圧の下での基板キャリアの損傷を防止している一方で、先行技術ではこのことが発生し得る。最後に、本願の装置は閉鎖された反応チャンバ内において配置された基板の正確な位置及び温度をリアルタイムに且つ基板処理そのままの状態下で測定することをさらに容易にしている。
【００５２】
本願は好適な実施形態によってこれまでに開示されたが、これらの好適な実施形態は本願を限定する目的とされていない。可能な変化および変形が、請求項によって特定された本願の思想および範囲から逸脱することなく、任意の当業者によって実施し得る。
【符号の説明】
【００５３】
１ ・・・反応チャンバ、 ２，９，１９ ・・・サポータ、 ３，１３，１５，１１３，２１３ ・・・基板キャリア、 ５，７，８，１３０，１３２，２３６ ・・・凹部、 ６ａ ・・・第１ヒータ、 ６ｂ ・・・第２ヒータ、 ２０，９０，１９０ ・・・スピンドル部、 ２２ ・・・支持部、 ２４，３４，４４，９４ａ，９４ｂ，１９４ａ，１９４ｂ，１９４ｃ ・・・プラグイン部、 ４４ｂ ・・・キー、 ９２，１９２ ・・・支持面、 １５２ ・・・細長い凹部、 Ｍ ・・・回転機構、 Ｐ ・・・搬送開口部、 Ｓ ・・・速度センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応チャンバを具備し、該反応チャンバ内部には基板キャリアと該基板キャリアを支持するためのサポータとが設けられており、
前記基板キャリアは第１面と第２面とを具備し、前記第１面はその面上に処理される複数の基板を載置するように形成され、前記基板キャリアの前記第２面には内向きに窪んだ少なくとも１つの凹部が設けられ、
前記サポータは、スピンドル部と；該スピンドル部の一端に接続されて、該スピンドル部の外周から外向きに延びた支持部であって、該支持部が支持面を具備した支持部と；前記スピンドル部に接続されて、前記基板キャリアの第１面に向かって所定の高さだけ延びた少なくとも１つのプラグイン部と、を具備し、
前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部は前記少なくとも１つの凹部内に取外し可能に挿入され、前記基板キャリアが前記サポータ上に載置され且つ支持されることを可能にしており、支持された場合に、前記支持部の支持面は前記基板キャリアの第２面の少なくとも一部と少なくとも部分的に接触しており、前記基板キャリアは前記基板キャリアと接触した前記支持面によって支持されることを特徴とする化学蒸着またはエピタキシャル層成長反応炉。
【請求項２】
前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部は、前記支持部に接続されており、前記支持面から、前記少なくとも１つのプラグイン部が前記少なくとも１つの凹部と係合することが可能な位置まで、所定の距離だけ外向きに突出していることを特徴とする請求項１に記載の反応炉。
【請求項３】
前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部は、前記支持面の下に配置されたスピンドル部の位置に接続されており、前記基板キャリアの第１面に向かって、前記少なくとも１つのプラグイン部が前記少なくとも１つの凹部と係合することが可能な位置まで、所定の高さだけ延びていることを特徴とする請求項１に記載の反応炉。
【請求項４】
前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部は外周部を具備し、前記基板キャリアの少なくとも１つの凹部は内周壁を具備し、
前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部が前記少なくとも１つの凹部内に挿入された場合、前記外周部と内周壁との間の少なくとも一部にはクリアランスが存在し、前記少なくとも１つのプラグイン部は、前記外周部の少なくとも一部が前記内周壁の少なくとも一部と接触し、係合され、または突き当たった位置において、前記少なくとも１つの凹部内に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の反応炉。
【請求項５】
前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部は、互いに離間された、または互いに隣接した第１プラグイン部と第２プラグイン部とを具備し、前記少なくとも１つの凹部は第１凹部と第２凹部とを具備し、
前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部が前記少なくとも１つの凹部内に挿入される場合に、前記第１プラグイン部は前記第１凹部内に挿入され、前記第２プラグイン部は前記第２凹部内に挿入されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の反応炉。
【請求項６】
少なくとも１つのキーまたは位置決めピンが前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部に設けられ、前記少なくとも１つのキーまたは位置決めピンと合致した少なくとも１つの溝が前記基板キャリアの少なくとも１つの凹部の側壁に設けられ、
前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部が前記少なくとも１つの凹部内に挿入される場合に、前記少なくとも１つのキーまたは位置決めピンは前記少なくとも１つの溝と少なくとも部分的に係合し、接触し、または突き当たり、前記少なくとも１つのプラグイン部と少なくとも１つの凹部との同期した動作を可能にしていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の反応炉。
【請求項７】
いくつかのくり抜き構造が前記サポータの支持部に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の反応炉。
【請求項８】
反応チャンバを具備し、該反応チャンバ内部には基板キャリアと該基板キャリアを支持するためのサポータとが設けられており、
前記基板キャリアは第１面と第２面とを具備し、前記第１面はその面上に処理される複数の基板を載置するように形成され、前記基板キャリアの前記第２面には内向きに窪んだ少なくとも１つの凹部が設けられ、
前記サポータは、上端を具備したスピンドル部であって、前記上端が支持面を具備したスピンドル部と；該スピンドル部に接続されて、前記基板キャリアの第１面に向かって所定の高さだけ延びた少なくとも１つのプラグイン部と、を具備し、
前記少なくとも１つのプラグイン部は前記少なくとも１つの前記凹部内に取外し可能に挿入され、前記基板キャリアが前記サポータ上に載置され且つ支持されることを可能にしており、支持された場合に、前記支持面は前記基板キャリアの第２面の少なくとも一部と少なくとも部分的に接触しており、前記基板キャリアは前記基板キャリアと接触した前記支持面によって支持されることを特徴とする化学蒸着またはエピタキシャル層成長反応炉。
【請求項９】
前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部は、前記上端に接続されており、前記支持面から、前記少なくとも１つのプラグイン部が前記少なくとも１つの凹部と係合することが可能な位置まで、所定の距離だけ外向きに突出していることを特徴とする請求項８に記載の反応炉。
【請求項１０】
前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部は、前記支持面の下に配置されたスピンドル部の位置に接続されており、前記基板キャリアの第１面に向かって、前記少なくとも１つのプラグイン部が前記少なくとも１つの凹部と係合することが可能な位置まで、所定の高さだけ延びていることを特徴とする請求項８に記載の反応炉。
【請求項１１】
前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部は外周部を具備し、前記基板キャリアの少なくとも１つの凹部は内周壁を具備し、
前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部が前記少なくとも１つの凹部内に挿入された場合、前記外周部と内周壁との間の少なくとも一部にはクリアランスが存在し、前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部は、前記外周部の少なくとも一部が前記内周壁の少なくとも一部と接触し、係合され、または突き当たった位置において、前記少なくとも１つの凹部内に配置されていることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の反応炉。
【請求項１２】
前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部は、所定の距離だけ互いに離間された、または互いに隣接した第１プラグイン部と第２プラグイン部とを具備し、前記少なくとも１つの凹部は第１凹部と第２凹部とを具備し、
前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部が前記少なくとも１つの凹部内に挿入される場合に、前記第１プラグイン部は前記第１凹部内に挿入され、前記第２プラグイン部は前記第２凹部内に挿入されることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の反応炉。
【請求項１３】
少なくとも１つのキーまたは位置決めピンが前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部に設けられ、前記少なくとも１つのキーまたは位置決めピンと合致した少なくとも１つの溝が前記基板キャリアの少なくとも１つの凹部の側壁に設けられ、
前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部が前記少なくとも１つの凹部内に挿入される場合に、前記少なくとも１つのキーまたは位置決めピンは前記少なくとも１つの溝と少なくとも部分的に係合し、または接触し、前記少なくとも１つのプラグイン部と少なくとも１つの凹部との同期した動作を可能にしていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の反応炉。
【請求項１】
反応チャンバを具備し、該反応チャンバ内部には基板キャリアと該基板キャリアを支持するためのサポータとが設けられており、
前記基板キャリアは第１面と第２面とを具備し、前記第１面はその面上に処理される複数の基板を載置するように形成され、前記基板キャリアの前記第２面には内向きに窪んだ少なくとも１つの凹部が設けられ、
前記サポータは、スピンドル部と；該スピンドル部の一端に接続されて、該スピンドル部の外周から外向きに延びた支持部であって、該支持部が支持面を具備した支持部と；前記スピンドル部に接続されて、前記基板キャリアの第１面に向かって所定の高さだけ延びた少なくとも１つのプラグイン部と、を具備し、
前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部は前記少なくとも１つの凹部内に取外し可能に挿入され、前記基板キャリアが前記サポータ上に載置され且つ支持されることを可能にしており、支持された場合に、前記支持部の支持面は前記基板キャリアの第２面の少なくとも一部と少なくとも部分的に接触しており、前記基板キャリアは前記基板キャリアと接触した前記支持面によって支持されることを特徴とする化学蒸着またはエピタキシャル層成長反応炉。
【請求項２】
前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部は、前記支持部に接続されており、前記支持面から、前記少なくとも１つのプラグイン部が前記少なくとも１つの凹部と係合することが可能な位置まで、所定の距離だけ外向きに突出していることを特徴とする請求項１に記載の反応炉。
【請求項３】
前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部は、前記支持面の下に配置されたスピンドル部の位置に接続されており、前記基板キャリアの第１面に向かって、前記少なくとも１つのプラグイン部が前記少なくとも１つの凹部と係合することが可能な位置まで、所定の高さだけ延びていることを特徴とする請求項１に記載の反応炉。
【請求項４】
前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部は外周部を具備し、前記基板キャリアの少なくとも１つの凹部は内周壁を具備し、
前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部が前記少なくとも１つの凹部内に挿入された場合、前記外周部と内周壁との間の少なくとも一部にはクリアランスが存在し、前記少なくとも１つのプラグイン部は、前記外周部の少なくとも一部が前記内周壁の少なくとも一部と接触し、係合され、または突き当たった位置において、前記少なくとも１つの凹部内に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の反応炉。
【請求項５】
前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部は、互いに離間された、または互いに隣接した第１プラグイン部と第２プラグイン部とを具備し、前記少なくとも１つの凹部は第１凹部と第２凹部とを具備し、
前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部が前記少なくとも１つの凹部内に挿入される場合に、前記第１プラグイン部は前記第１凹部内に挿入され、前記第２プラグイン部は前記第２凹部内に挿入されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の反応炉。
【請求項６】
少なくとも１つのキーまたは位置決めピンが前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部に設けられ、前記少なくとも１つのキーまたは位置決めピンと合致した少なくとも１つの溝が前記基板キャリアの少なくとも１つの凹部の側壁に設けられ、
前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部が前記少なくとも１つの凹部内に挿入される場合に、前記少なくとも１つのキーまたは位置決めピンは前記少なくとも１つの溝と少なくとも部分的に係合し、接触し、または突き当たり、前記少なくとも１つのプラグイン部と少なくとも１つの凹部との同期した動作を可能にしていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の反応炉。
【請求項７】
いくつかのくり抜き構造が前記サポータの支持部に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の反応炉。
【請求項８】
反応チャンバを具備し、該反応チャンバ内部には基板キャリアと該基板キャリアを支持するためのサポータとが設けられており、
前記基板キャリアは第１面と第２面とを具備し、前記第１面はその面上に処理される複数の基板を載置するように形成され、前記基板キャリアの前記第２面には内向きに窪んだ少なくとも１つの凹部が設けられ、
前記サポータは、上端を具備したスピンドル部であって、前記上端が支持面を具備したスピンドル部と；該スピンドル部に接続されて、前記基板キャリアの第１面に向かって所定の高さだけ延びた少なくとも１つのプラグイン部と、を具備し、
前記少なくとも１つのプラグイン部は前記少なくとも１つの前記凹部内に取外し可能に挿入され、前記基板キャリアが前記サポータ上に載置され且つ支持されることを可能にしており、支持された場合に、前記支持面は前記基板キャリアの第２面の少なくとも一部と少なくとも部分的に接触しており、前記基板キャリアは前記基板キャリアと接触した前記支持面によって支持されることを特徴とする化学蒸着またはエピタキシャル層成長反応炉。
【請求項９】
前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部は、前記上端に接続されており、前記支持面から、前記少なくとも１つのプラグイン部が前記少なくとも１つの凹部と係合することが可能な位置まで、所定の距離だけ外向きに突出していることを特徴とする請求項８に記載の反応炉。
【請求項１０】
前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部は、前記支持面の下に配置されたスピンドル部の位置に接続されており、前記基板キャリアの第１面に向かって、前記少なくとも１つのプラグイン部が前記少なくとも１つの凹部と係合することが可能な位置まで、所定の高さだけ延びていることを特徴とする請求項８に記載の反応炉。
【請求項１１】
前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部は外周部を具備し、前記基板キャリアの少なくとも１つの凹部は内周壁を具備し、
前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部が前記少なくとも１つの凹部内に挿入された場合、前記外周部と内周壁との間の少なくとも一部にはクリアランスが存在し、前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部は、前記外周部の少なくとも一部が前記内周壁の少なくとも一部と接触し、係合され、または突き当たった位置において、前記少なくとも１つの凹部内に配置されていることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の反応炉。
【請求項１２】
前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部は、所定の距離だけ互いに離間された、または互いに隣接した第１プラグイン部と第２プラグイン部とを具備し、前記少なくとも１つの凹部は第１凹部と第２凹部とを具備し、
前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部が前記少なくとも１つの凹部内に挿入される場合に、前記第１プラグイン部は前記第１凹部内に挿入され、前記第２プラグイン部は前記第２凹部内に挿入されることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の反応炉。
【請求項１３】
少なくとも１つのキーまたは位置決めピンが前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部に設けられ、前記少なくとも１つのキーまたは位置決めピンと合致した少なくとも１つの溝が前記基板キャリアの少なくとも１つの凹部の側壁に設けられ、
前記サポータの少なくとも１つのプラグイン部が前記少なくとも１つの凹部内に挿入される場合に、前記少なくとも１つのキーまたは位置決めピンは前記少なくとも１つの溝と少なくとも部分的に係合し、または接触し、前記少なくとも１つのプラグイン部と少なくとも１つの凹部との同期した動作を可能にしていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の反応炉。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図４Ｅ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図５Ｄ】
【図５Ｅ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図４Ｅ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図５Ｄ】
【図５Ｅ】
【公開番号】特開２０１３−１１０４１２（Ｐ２０１３−１１０４１２Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−２５５０７４（Ｐ２０１２−２５５０７４）
【出願日】平成２４年１１月２１日（２０１２．１１．２１）
【出願人】（５１２３０２４５２）中微半▲導▼体▲設▼▲備▼（上海）有限公司 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２５５０７４（Ｐ２０１２−２５５０７４）
【出願日】平成２４年１１月２１日（２０１２．１１．２１）
【出願人】（５１２３０２４５２）中微半▲導▼体▲設▼▲備▼（上海）有限公司 (1)
【Ｆターム（参考）】
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