半導体製造装置
【課題】
プロセステーブル等、気密容器に収納される基板載置台に傾斜が発生しない様にした昇降機構を具備する半導体製造装置を提供する。
【解決手段】
基板処理室３０と、該基板処理室内に設けられ基板２５を保持する基板載置台３１と、該基板載置台に連結され昇降可能な昇降ベース６４と、該昇降ベースを昇降させる昇降駆動部６６，６７，６８と、該昇降駆動部と前記昇降ベースを連結する連結部材６９とを具備し、該連結部材は前記昇降ベースに少なくとも傾斜方向の自由度を有する様に連結された。
プロセステーブル等、気密容器に収納される基板載置台に傾斜が発生しない様にした昇降機構を具備する半導体製造装置を提供する。
【解決手段】
基板処理室３０と、該基板処理室内に設けられ基板２５を保持する基板載置台３１と、該基板載置台に連結され昇降可能な昇降ベース６４と、該昇降ベースを昇降させる昇降駆動部６６，６７，６８と、該昇降駆動部と前記昇降ベースを連結する連結部材６９とを具備し、該連結部材は前記昇降ベースに少なくとも傾斜方向の自由度を有する様に連結された。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンウェーハ、ガラス基板等の基板の表面に薄膜の生成、エッチング等の処理を行い半導体デバイスを製造する半導体製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置、例えば基板を一枚ずつ処理する枚葉式の半導体製造装置では、基板の移載過程で基板の昇降動を伴う。従って、基板が載置される部位、例えば、処理室のテーブルは昇降可能となっており、処理室はテーブルを昇降させる為の昇降機構を具備している。
【０００３】
図７、図８に於いて、昇降機構を具備した従来の半導体製造装置を説明する。
【０００４】
図７中、１は処理室を示し、該処理室１には搬送室２がゲートバルブ３を介して気密に連設されている。前記処理室１にはガスバルブ４を有するガス供給ライン５が接続され、該ガス供給ライン５を介して所定流量で反応ガス或はパージガスが導入される様になっている。又、前記処理室１には、排気バルブ６、真空ポンプ７を有する排気ライン８が接続され、該排気ライン８により前記処理室１内が真空引され、或は基板処理中所定の処理圧に保持される様排気する様になっている。
【０００５】
以下、前記処理室１について概略を説明する。
【０００６】
気密容器である真空容器９の下側には、上固定ベース１１が取付けられ、該上固定ベース１１に所要本数（図示では４本）のガイドシャフト１２を介して下固定ベース１３が取付けられ、前記ガイドシャフト１２に昇降ベース１４がスライド軸受１５を介して昇降自在に設けられている。前記昇降ベース１４には前記ガイドシャフト１２と平行に設けられたボール螺子１６がナットブロック１７を介して螺合し、前記ボール螺子１６は減速機付昇降モータ１８により回転され、該減速機付昇降モータ１８により前記ボール螺子１６を回転させることで、前記昇降ベース１４が昇降する様になっている。
【０００７】
該昇降ベース１４に前記真空容器９の底部を貫通する支柱１９が立設され、該支柱１９の上端にはプロセステーブル２２が取付けられている。前記真空容器９の下面と前記昇降ベース１４の上面間には前記支柱１９と同心のベローズ２１が設けられ、前記支柱１９と前記真空容器９の底部との貫通箇所を気密にシールしている。
【０００８】
該真空容器９の底面には基板支持ピン２３が少なくとも３本立設され、該基板支持ピン２３は前記プロセステーブル２２を貫通可能であり、該プロセステーブル２２が降下状態で該プロセステーブル２２の上面から上端が突出する様になっている。
【０００９】
前記搬送室２の内部には基板搬送ロボット２４が設けられ、該基板搬送ロボット２４によって前記ゲートバルブ３を通して前記プロセステーブル２２に基板２５が移載される様になっている。
【００１０】
基板２５の処理について概略を説明する。
【００１１】
前記減速機付昇降モータ１８により前記ボール螺子１６が回転され、前記ナットブロック１７がボール螺子１６に対して降下し、前記昇降ベース１４、前記ナットブロック１７、前記支柱１９を介して前記プロセステーブル２２が降下される。
【００１２】
該プロセステーブル２２の降下状態では、前記基板支持ピン２３が突出しており、前記基板搬送ロボット２４により基板２５が真空容器９内に搬入され、前記基板支持ピン２３上に前記基板２５が載置される。前記基板搬送ロボット２４が退出し、前記ゲートバルブ３が閉じられ、前記減速機付昇降モータ１８が前記プロセステーブル２２を上昇させ、前記基板２５が前記プロセステーブル２２上に載置される。
【００１３】
前記基板２５が加熱され、或は真空容器９内にプラズマが発生され、前記ガス供給ライン５より反応ガスが導入され、前記排気ライン８により前記真空容器９内が処理圧に保持され、前記基板２５表面に所要の処理がなされる。
【００１４】
処理後、前記真空容器９内がガスパージされ、前記減速機付昇降モータ１８により前記プロセステーブル２２が降下され、前記基板２５が前記基板支持ピン２３に支持される。前記ゲートバルブ３が開かれ、前記基板搬送ロボット２４により前記基板２５が搬出される。
【００１５】
上記した様に、基板２５を処理する工程で前記プロセステーブル２２の昇降動作が伴い、基板処理、基板搬送の信頼性を向上させる為、高精度な繰返し精度が必要である。又、前記プロセステーブル２２が収納される真空容器９内は大気圧と真空との圧力が変化し、一方前記昇降ベース１４は大気雰囲気内に収納される。この為、前記真空容器９内が大気雰囲気の場合は、前記昇降ベース１４には前記プロセステーブル２２、前記昇降ベース１４等構造物の自重による荷重Ｆ０が作用し（図９参照）、前記真空容器９内が真空状態の場合は、前記昇降ベース１４には圧力差による上向きの荷重Ｆ１、及び前記プロセステーブル２２、前記昇降ベース１４等構造物の自重Ｆ０による荷重が作用する。
【００１６】
又、前記Ｆ０と前記Ｆ１とを比較すると、一般的にはＦ１はＦ０に対して数倍となる。前記真空容器９を大気圧から真空（又は処理圧）に変化させると、前記支柱１９を介し前記昇降ベース１４の中央には上向きの大きな力が作用し、該昇降ベース１４には前記ナットブロック１７を支点とする大きな回転モーメントＭ（＝Ｓ（Ｆ１−Ｆ０））が発生する。
【００１７】
前記ガイドシャフト１２と前記スライド軸受１５間には、僅かではあるがクリアランスが存在し、前記回転モーメントＭが作用することで、前記昇降ベース１４にはクリアランス分だけ傾斜θが生じる。傾斜θは、前記昇降ベース１４とプロセステーブル２２間の高さをＨとすると、該プロセステーブル２２の水平方向の変位Ｅ（図１１参照）となって現れる。従って、前記プロセステーブル２２に対し変位Ｅ分だけの搬送ズレを生じ、又前記基板支持ピン２３と前記プロセステーブル２２間での干渉を引起す虞れがある。
【００１８】
又、該プロセステーブル２２の位置調整等の作業は、前記真空容器９が開放された大気圧状態で行われ、前記真空容器９が真空状態での、前記プロセステーブル２２の位置ズレ、傾斜を特定することは困難である。この為、前記真空容器９が真空状態での前記プロセステーブル２２の位置ズレ、傾斜を見込んで該プロセステーブル２２の位置調整等を行うことは難しく、該プロセステーブル２２の位置精度の向上には限界があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は斯かる実情に鑑み、プロセステーブル等、気密容器に収納される昇降体が気密容器に圧力の変動があった場合にも、圧力変動により昇降体に回転モーメント、傾斜が発生しない様にした昇降機構を具備する半導体製造装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、基板処理室と、該基板処理室内に設けられ基板を保持する基板載置台と、該基板載置台に連結され昇降可能な昇降ベースと、該昇降ベースを昇降させる昇降駆動部と、該昇降駆動部と前記昇降ベースを連結する連結部材とを具備し、該連結部材は前記昇降ベースに少なくとも傾斜方向の自由度を有する様に連結された半導体製造装置に係るものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、基板処理室と、該基板処理室内に設けられ基板を保持する基板載置台と、該基板載置台に連結され昇降可能な昇降ベースと、該昇降ベースを昇降させる昇降駆動部と、該昇降駆動部と前記昇降ベースを連結する連結部材とを具備し、該連結部材は前記昇降ベースに少なくとも傾斜方向の自由度を有する様に連結されたので、前記昇降ベースに上下方向の外力が作用しても、前記連結部材と昇降ベース間に回転モーメントが生じることなく、前記昇降ベースが傾斜することが防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。
【００２３】
先ず、本発明が実施される半導体製造装置の一例を図１に於いて説明する。
【００２４】
本発明に係る半導体製造装置は、電界と磁界により高密度プラズマを生成できる変形マグネトロン型プラズマ源（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｍａｇｎｅｔｒｏｎ Ｔｙｐｅｄ Ｐｌａｓｍａ Ｓｏｕｒｃｅ）を用いてウェーハ等の基板をプラズマ処理する基板処理炉２７を具備している。
【００２５】
該基板処理炉２７は、気密性を確保した基板処理室３０に基板２５を設置し、シャワープレート３６を介して反応ガス４１を前記基板処理室３０に導入し、該基板処理室３０をある一定の圧力に保ち、放電用電極に高周波電力を供給して電界を形成すると共に磁界をかけてマグネトロン放電を起こす。放電用電極から放出された電子がドリフトしながらサイクロイド運動を続けて周回することにより長寿命となって電離生成率を高めるので高密度プラズマを生成できる。この様に反応ガスを励起分解させて基板表面を酸化し又は窒化等の拡散処理を行い、又は基板表面に薄膜を生成し、又は基板表面をエッチングする等、基板２５へ各種のプラズマ処理を施すことができる。
【００２６】
以下、図１に沿って具体的に説明する。
【００２７】
第２の容器である下側容器２８と、該下側容器２８の上に被せられる第１の容器である上側容器２９とから前記基板処理室３０が形成されている。前記上側容器２９はドーム型の酸化アルミニウム又は石英で形成されており、前記下側容器２８はアルミニウムで形成されている。又後述するヒータ一体型の基板載置台であるサセプタ３１を窒化アルミニウムや、セラミックス又は石英で構成することによって、処理の際に膜中に取り込まれる金属汚染を低減している。
【００２８】
前記上側容器２９の上部にはガス分散空間であるバッファ室３２を形成するシャワーヘッド３３が設けられ、該シャワーヘッド３３の上壁にはガス導入用の導入口であるガス導入口３４が設けられ、下壁はガスを噴出する噴出孔であるガス噴出孔３５を有する前記シャワープレート３６からなっている。前記ガス導入口３４は、ガスを供給する供給管であるガス供給管３７により開閉弁であるバルブ３８、流量制御手段であるマスフローコントローラ３９を介して反応ガスの供給源（図示せず）が接続されている。
【００２９】
前記シャワーヘッド３３から反応ガス４１が前記基板処理室３０に供給され、又、前記サセプタ３１の周囲から前記基板処理室３０の底方向へ基板処理後のガスが流れる様に前記下側容器２８の側壁にガスを排気する排気口であるガス排気口４２が設けられている。該ガス排気口４２はガスを排気する排気管であるガス排気管４３により圧力調整器４４、開閉弁４５を介して排気装置である真空ポンプ４６に接続されている。
【００３０】
供給される反応ガス４１を励起させる放電手段として断面が筒状であり、好ましくは円筒状の第１の電極である筒状電極４７が前記上側容器２９の外周に設けられる。前記筒状電極４７は前記基板処理室３０内のプラズマ生成領域４８を囲んでいる。前記筒状電極４７にはインピーダンスの整合を行う整合器４９を介して高周波電力を印加する高周波電源５１が接続されている。
【００３１】
又、断面が筒状であり、好ましくは円筒状の磁界形成手段（永久磁石）５２を用いることができる。該磁界形成手段５２は、前記筒状電極４７の内周面に沿って円筒軸方向に磁力線を形成する様になっている。
【００３２】
前記基板処理室３０の底側中央には、基板であるウェーハ２５を保持する為の基板保持手段として前記サセプタ３１が配置され、該サセプタ３１はウェーハ２５を加熱できる様になっている。前記サセプタ３１は、例えば窒化アルミニウムで構成され、内部に加熱手段としてのヒータ（図中省略）が一体的に埋込まれている。該ヒータは高周波電力が印加されてウェーハ２５を５００℃程度に迄加熱できる様になっている。
【００３３】
又、前記サセプタ３１の内部には、インピーダンスを可変する為の電極である第２の電極が装備されており、該第２の電極はインピーダンス可変機構５３を介して接地されている。該インピーダンス可変機構５３は、コイルや可変コンデンサから構成され、コイルのパターン数や可変コンデンサの容量値を制御することによって、上記電極及び前記サセプタ３１を介してウェーハ２５の電位を制御できる様になっている。
【００３４】
前記筒状電極４７及び前記磁界形成手段５２の周囲には、前記筒状電極４７及び前記磁界形成手段５２で形成される電界や磁界を外部環境や他処理炉等の装置に悪影響を及ぼさない様に、電界や磁界を有効に遮蔽する遮蔽板５４が設けられている。
【００３５】
前記サセプタ３１は前記下側容器２８と絶縁され、前記サセプタ３１を昇降させる昇降手段であるサセプタ昇降機構５５が設けられている。又前記サセプタ３１は貫通孔５６を有し、前記下側容器２８底面にはウェーハ２５を突上げる為の基板突上手段である基板支持ピン５７が少なくとも３箇所に設けられている。前記サセプタ昇降機構５５により前記サセプタ３１が下降させられた時には前記基板支持ピン５７が前記サセプタ３１と非接触な状態で前記貫通孔５６を挿通可能となっている。
【００３６】
又、前記下側容器２８の側壁には仕切弁となるゲートバルブ５８が設けられ、該ゲートバルブ５８を介して図示しない搬送室が連設されており、前記ゲートバルブ５８が開いている時には図中省略の搬送手段により前記基板処理室３０へウェーハ２５が搬入、又は搬出され、閉まっている時には前記基板処理室３０を気密に閉じることができる。
【００３７】
又、制御手段であるコントローラ５９は前記高周波電源５１、前記整合器４９、前記バルブ３８、前記マスフローコントローラ３９、前記圧力調整器４４、前記開閉弁４５、前記真空ポンプ４６、前記サセプタ昇降機構５５、前記ゲートバルブ５８、前記サセプタ３１に埋込まれたヒータに高周波電力を印加する高周波電源と接続され、それぞれを制御している。
【００３８】
以下、ウェーハ２５表面を、又はウェーハ２５上に生成された下地膜の表面に所定のプラズマ処理する方法について説明する。
【００３９】
ウェーハ２５は、前記基板処理室３０の外部から搬送手段（図示せず）によって前記基板処理室３０に搬入され、前記サセプタ３１上に搬送される。この搬送動作の詳細は、先ず前記サセプタ３１が下った状態になっており、前記基板支持ピン５７の先端が前記サセプタ３１の貫通孔５６を通過して前記サセプタ３１表面よりも所定の高さ分だけ突き出された状態で、前記下側容器２８に設けられたゲートバルブ５８が開き、図中省略の搬送手段によってウェーハ２５を前記基板支持ピン５７の先端に載置し、搬送手段は前記基板処理室３０外へ退避すると、前記ゲートバルブ５８が閉まり、前記サセプタ３１が前記サセプタ昇降機構５５により上昇すると、前記サセプタ３１上面にウェーハ２５を載置することができ、更にウェーハ２５を処理する位置迄上昇する。
【００４０】
前記サセプタ３１に埋込まれたヒータは予め加熱されており、搬入されたウェーハ２５を室温〜５００℃の範囲内でウェーハ処理温度に加熱する。前記真空ポンプ４６、及び圧力調整器４４を用いて前記基板処理室３０の圧力を０．１〜１００Ｐａの範囲内に維持する。
【００４１】
ウェーハ２５を処理温度に加熱し、前記ガス導入口３４から前記シャワープレート３６のガス噴出孔３５を介して、反応ガス（例えば、Ｎ2 ，Ｏ2 ，ＮＨ3 ，ＮＦ3 ，ＰＨ3 ）を前記ウェーハ２５の上面（処理面）に向けて分散して導入する。この時のガス流量は１００〜１０００ｓｃｃｍの範囲である。同時に前記筒状電極４７に前記高周波電源５１から前記整合器４９を介して高周波電力を印加する。印加する電力は、１００〜５００Ｗの範囲内の出力値を投入する。前記インピーダンス可変機構５３は予め所望のインピーダンス値に制御しておく。
【００４２】
前記磁界形成手段５２の磁界の影響を受けてマグネトロン放電が発生し、ウェーハ２５の上方空間に電荷をトラップしてプラズマ生成領域４８に高密度プラズマが生成される。生成された高密度プラズマにより、前記サセプタ３１上のウェーハ２５の表面にプラズマ処理が施される。表面処理が終わったウェーハ２５は、図示しない搬送手段を用いて、基板搬入と逆の手順で前記基板処理室３０外へ搬送される。
【００４３】
尚、前記コントローラ５９により前記高周波電源５１の電力ＯＮ・ＯＦＦ、前記整合器４９の調整、前記バルブ３８の開閉、前記マスフローコントローラ３９の流量、前記圧力調整器４４の弁開度、前記開閉弁４５の開閉、前記真空ポンプ４６の起動・停止、前記サセプタ昇降機構５５の昇降動作、前記ゲートバルブ５８の開閉、前記サセプタ３１のヒータに高周波電力を印加する高周波電源（図示せず）への電力ＯＮ・ＯＦＦをそれぞれを制御している。
【００４４】
次に、前記サセプタ昇降機構５５について、図２〜図５を参照して説明する。
【００４５】
尚、図２〜図５中、図１中で示したものと同一のものには同符号を付してある。
【００４６】
下側容器２８の下側には、上固定ベース６１が取付けられ、該上固定ベース６１に所要本数（図示では４本）のガイドシャフト６２が同一円周上に等間隔で配設され、該ガイドシャフト６２を介して下固定ベース６３が取付けられ、前記ガイドシャフト６２に昇降ベース６４がスライド軸受６５を介して昇降自在に設けられている。
【００４７】
前記下固定ベース６３には減速機付昇降モータ６８が取付けられ、該減速機付昇降モータ６８からは出力軸に連結された螺子シャフト、例えばボール螺子６６が前記ガイドシャフト６２と平行に立設されている。前記昇降ベース６４には逃げ孔７０が穿設され、前記ボール螺子６６は前記逃げ孔７０を非接触で貫通している。前記減速機付昇降モータ６８、前記ボール螺子６６、ナットブロック６７等は昇降駆動部を構成している。
【００４８】
前記ボール螺子６６にはナットブロック６７が螺合し、該ナットブロック６７からは連結部材である連結アーム６９が水平方向に延出し、該連結アーム６９の先端は連結具であるフローティングジョイント７１を介して前記昇降ベース６４の下面中央に連結されている。前記フローティングジョイント７１は、例えば球体を介して前記連結アーム６９と前記昇降ベース６４とを連結するものであり、該昇降ベース６４と前記連結アーム６９とが任意な方向に傾斜可能、即ち任意な方向の傾斜自由度を有するものである。
【００４９】
尚、該連結アーム６９の傾斜方向は特定されるので、該連結アーム６９と前記昇降ベース６４とはピンを介して枢着し、前記連結アーム６９に直角な中心線を中心に傾斜可能としてもよい。
【００５０】
ここで、前記フローティングジョイント７１による連結位置（作用点）は、前記昇降ベース６４、支柱７２、前記サセプタ３１の昇降部の自重、前記基板処理室３０が減圧状態での上向きの力を勘案した重心位置を通過する鉛直線（即ちＦ０とＦ１の合力、即ち前記昇降ベース６４に作用する外力の作用線）上にあることが好ましい。
【００５１】
前記ナットブロック６７は前記連結アーム６９が前記昇降ベース６４に連結されることで回止めされ、前記連結アーム６９と前記昇降ベース６４間は前記フローティングジョイント７１により相対的な傾斜が可能となっている。
【００５２】
前記昇降ベース６４に前記下側容器２８の底部を貫通する支柱７２が立設され、該支柱７２の上端には前記サセプタ３１が取付けられている。前記下側容器２８の下面と前記昇降ベース６４の上面間には前記支柱７２と同心のベローズ７３が設けられ、前記支柱７２と前記下側容器２８の底部との貫通箇所を気密にシールしている。
【００５３】
該下側容器２８の底面には前記基板支持ピン５７が少なくとも３本立設され、該基板支持ピン５７は前記サセプタ３１を貫通可能であり、該サセプタ３１が降下状態で該サセプタ３１の上面から上端が突出する様になっている。
【００５４】
前記下側容器２８にゲートバルブ５８を介して気密に連設された搬送室７３の内部には基板搬送ロボット７４が設けられ、該基板搬送ロボット７４によって前記ゲートバルブ５８を通して前記サセプタ３１にウェーハ２５が移載される様になっている。
【００５５】
以下、ウェーハ２５の処理に伴うサセプタ昇降機構５５の作動について説明する。
【００５６】
前記減速機付昇降モータ６８により前記ボール螺子６６が回転され、前記ナットブロック６７が前記ボール螺子６６に対して降下し、前記連結アーム６９、前記フローティングジョイント７１を介して前記昇降ベース６４が下降し、前記支柱７２を介して前記サセプタ３１が降下される。
【００５７】
該サセプタ３１の降下状態では、前記基板支持ピン５７が前記サセプタ３１の上面より突出しており、前記基板搬送ロボット７４によりウェーハ２５が前記下側容器２８内に搬入され、前記基板支持ピン５７上に前記ウェーハ２５が載置される。前記基板搬送ロボット７４が前記基板処理室３０から退出し、前記ゲートバルブ５８が閉じられ、前記減速機付昇降モータ６８が前記サセプタ３１を上昇させ、前記ウェーハ２５が前記サセプタ３１上に載置される。
【００５８】
前記ウェーハ２５が前記サセプタ３１により加熱され、前記基板処理室３０にプラズマが生成され、前記ガス供給管３７より反応ガス４１が導入され、前記ガス排気管４３により前記基板処理室３０内が排気され、該基板処理室３０が処理圧に保持され、前記ウェーハ２５表面に所要の処理がなされる。
【００５９】
処理後、前記基板処理室３０がガスパージされ、前記減速機付昇降モータ６８により前記サセプタ３１が降下され、前記ウェーハ２５が前記基板支持ピン５７に支持される。前記ゲートバルブ５８が開かれ、前記基板搬送ロボット７４により前記ウェーハ２５が搬出される。
【００６０】
前記基板処理室３０が大気圧の場合は、前記連結アーム６９には前記フローティングジョイント７１を介して前記サセプタ３１、支柱７２等の自重による荷重Ｆ０が作用する（図４参照）。又、前記基板処理室３０が処理圧、或は真空等減圧状態では、前記基板処理室３０と下側容器２８外部の雰囲気圧力（例えば大気圧）との差圧分に起因する上向きの力Ｆ１が前記昇降ベース６４に作用する。
【００６１】
上記した様に、荷重Ｆ０と上向き力Ｆ１とを比較すると、一般的にはＦ１はＦ０に対して数倍となり、前記下側容器２８を大気圧から真空（又は処理圧）に変化させると、前記支柱７２を介し前記昇降ベース６４には上向きの大きな力が作用し、該上向き力は前記フローティングジョイント７１を介して前記連結アーム６９、更にナットブロック６７に伝達される。該ナットブロック６７は上下方向の変位を拘束されているので、前記連結アーム６９は前記ナットブロック６７と前記ボール螺子６６間のクリアランス分だけ傾斜する。又、前記連結アーム６９の傾斜により前記昇降ベース６４は上昇方向に０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度の変位ｈが生じるが、実用上問題となることはない（図５参照）。
【００６２】
前記フローティングジョイント７１は前記昇降ベース６４と前記連結アーム６９とを回転自在に連結するので、前記昇降ベース６４と前記連結アーム６９との連結部で回転モーメントは発生しない。従って、前記昇降ベース６４はフローティングジョイント７１部分には下向きの反力が作用するが、回転力の反力は発生しないので、前記昇降ベース６４は傾斜しない。
【００６３】
図６は、上記した連結アーム６９の変更例を示している。
【００６４】
該連結アーム６９は２股形状をしており、該連結アーム６９は先端２箇所でフローティングジョイント７１を介して前記昇降ベース６４と連結される。該変更例でも、上記した実施の形態と同様な作用効果が得られる。該変更例では、昇降ベース６４の中心部直下に構造物がある場合等、連結箇所を昇降ベース６４の中心部直下に設けられない場合等に有効である。この場合、２箇所のフローティングジョイント７１の合成作用点が、前記昇降ベース６４に作用する外力の作用線上に一致していればよい。
【００６５】
尚、上記実施の形態では、ガイドシャフト６２を４本設けたが、重量バランスが保てる配置（例えば対称な配置）で、２本、３本等所要本数設けてもよい。又、上記実施の形態ではサセプタの昇降機構について述べたが、サセプタに限らず、昇降部に荷重が作用する場合に実施可能であることは言う迄もない。
【００６６】
又、フローティングジョイントの他の例としては、連結アーム６９の先端をピンを介して昇降ベース６４に回転自在に連結する。或は、連結アーム６９の先端を昇降ベース６４に固着し、基端をナットブロック６７に回転自在に連結する等が挙げられる。要は、ナットブロック６７と昇降ベース６４とが相対角度変位可能な構造となっていればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施の形態を示す要部断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に於ける昇降機構の要部断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】前記昇降機構部分の説明図である。
【図５】前記昇降機構部分の説明図である。
【図６】昇降機構の変更例を示す部分図である。
【図７】従来例の要部断面図である。
【図８】図７のＢ−Ｂ矢視図である。
【図９】従来例の昇降機構部分の説明図である。
【図１０】従来例の昇降機構部分の説明図である。
【図１１】従来例の作用の説明図である。
【符号の説明】
【００６８】
２５ ウェーハ
２７ 基板処理炉
３０ 基板処理室
３１ サセプタ
５５ サセプタ昇降機構
６２ ガイドシャフト
６４ 昇降ベース
６５ スライド軸受
６６ ボール螺子
６７ ナットブロック
６８ 減速機付昇降モータ
６９ 連結アーム
７１ フローティングジョイント
７２ 支柱
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンウェーハ、ガラス基板等の基板の表面に薄膜の生成、エッチング等の処理を行い半導体デバイスを製造する半導体製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置、例えば基板を一枚ずつ処理する枚葉式の半導体製造装置では、基板の移載過程で基板の昇降動を伴う。従って、基板が載置される部位、例えば、処理室のテーブルは昇降可能となっており、処理室はテーブルを昇降させる為の昇降機構を具備している。
【０００３】
図７、図８に於いて、昇降機構を具備した従来の半導体製造装置を説明する。
【０００４】
図７中、１は処理室を示し、該処理室１には搬送室２がゲートバルブ３を介して気密に連設されている。前記処理室１にはガスバルブ４を有するガス供給ライン５が接続され、該ガス供給ライン５を介して所定流量で反応ガス或はパージガスが導入される様になっている。又、前記処理室１には、排気バルブ６、真空ポンプ７を有する排気ライン８が接続され、該排気ライン８により前記処理室１内が真空引され、或は基板処理中所定の処理圧に保持される様排気する様になっている。
【０００５】
以下、前記処理室１について概略を説明する。
【０００６】
気密容器である真空容器９の下側には、上固定ベース１１が取付けられ、該上固定ベース１１に所要本数（図示では４本）のガイドシャフト１２を介して下固定ベース１３が取付けられ、前記ガイドシャフト１２に昇降ベース１４がスライド軸受１５を介して昇降自在に設けられている。前記昇降ベース１４には前記ガイドシャフト１２と平行に設けられたボール螺子１６がナットブロック１７を介して螺合し、前記ボール螺子１６は減速機付昇降モータ１８により回転され、該減速機付昇降モータ１８により前記ボール螺子１６を回転させることで、前記昇降ベース１４が昇降する様になっている。
【０００７】
該昇降ベース１４に前記真空容器９の底部を貫通する支柱１９が立設され、該支柱１９の上端にはプロセステーブル２２が取付けられている。前記真空容器９の下面と前記昇降ベース１４の上面間には前記支柱１９と同心のベローズ２１が設けられ、前記支柱１９と前記真空容器９の底部との貫通箇所を気密にシールしている。
【０００８】
該真空容器９の底面には基板支持ピン２３が少なくとも３本立設され、該基板支持ピン２３は前記プロセステーブル２２を貫通可能であり、該プロセステーブル２２が降下状態で該プロセステーブル２２の上面から上端が突出する様になっている。
【０００９】
前記搬送室２の内部には基板搬送ロボット２４が設けられ、該基板搬送ロボット２４によって前記ゲートバルブ３を通して前記プロセステーブル２２に基板２５が移載される様になっている。
【００１０】
基板２５の処理について概略を説明する。
【００１１】
前記減速機付昇降モータ１８により前記ボール螺子１６が回転され、前記ナットブロック１７がボール螺子１６に対して降下し、前記昇降ベース１４、前記ナットブロック１７、前記支柱１９を介して前記プロセステーブル２２が降下される。
【００１２】
該プロセステーブル２２の降下状態では、前記基板支持ピン２３が突出しており、前記基板搬送ロボット２４により基板２５が真空容器９内に搬入され、前記基板支持ピン２３上に前記基板２５が載置される。前記基板搬送ロボット２４が退出し、前記ゲートバルブ３が閉じられ、前記減速機付昇降モータ１８が前記プロセステーブル２２を上昇させ、前記基板２５が前記プロセステーブル２２上に載置される。
【００１３】
前記基板２５が加熱され、或は真空容器９内にプラズマが発生され、前記ガス供給ライン５より反応ガスが導入され、前記排気ライン８により前記真空容器９内が処理圧に保持され、前記基板２５表面に所要の処理がなされる。
【００１４】
処理後、前記真空容器９内がガスパージされ、前記減速機付昇降モータ１８により前記プロセステーブル２２が降下され、前記基板２５が前記基板支持ピン２３に支持される。前記ゲートバルブ３が開かれ、前記基板搬送ロボット２４により前記基板２５が搬出される。
【００１５】
上記した様に、基板２５を処理する工程で前記プロセステーブル２２の昇降動作が伴い、基板処理、基板搬送の信頼性を向上させる為、高精度な繰返し精度が必要である。又、前記プロセステーブル２２が収納される真空容器９内は大気圧と真空との圧力が変化し、一方前記昇降ベース１４は大気雰囲気内に収納される。この為、前記真空容器９内が大気雰囲気の場合は、前記昇降ベース１４には前記プロセステーブル２２、前記昇降ベース１４等構造物の自重による荷重Ｆ０が作用し（図９参照）、前記真空容器９内が真空状態の場合は、前記昇降ベース１４には圧力差による上向きの荷重Ｆ１、及び前記プロセステーブル２２、前記昇降ベース１４等構造物の自重Ｆ０による荷重が作用する。
【００１６】
又、前記Ｆ０と前記Ｆ１とを比較すると、一般的にはＦ１はＦ０に対して数倍となる。前記真空容器９を大気圧から真空（又は処理圧）に変化させると、前記支柱１９を介し前記昇降ベース１４の中央には上向きの大きな力が作用し、該昇降ベース１４には前記ナットブロック１７を支点とする大きな回転モーメントＭ（＝Ｓ（Ｆ１−Ｆ０））が発生する。
【００１７】
前記ガイドシャフト１２と前記スライド軸受１５間には、僅かではあるがクリアランスが存在し、前記回転モーメントＭが作用することで、前記昇降ベース１４にはクリアランス分だけ傾斜θが生じる。傾斜θは、前記昇降ベース１４とプロセステーブル２２間の高さをＨとすると、該プロセステーブル２２の水平方向の変位Ｅ（図１１参照）となって現れる。従って、前記プロセステーブル２２に対し変位Ｅ分だけの搬送ズレを生じ、又前記基板支持ピン２３と前記プロセステーブル２２間での干渉を引起す虞れがある。
【００１８】
又、該プロセステーブル２２の位置調整等の作業は、前記真空容器９が開放された大気圧状態で行われ、前記真空容器９が真空状態での、前記プロセステーブル２２の位置ズレ、傾斜を特定することは困難である。この為、前記真空容器９が真空状態での前記プロセステーブル２２の位置ズレ、傾斜を見込んで該プロセステーブル２２の位置調整等を行うことは難しく、該プロセステーブル２２の位置精度の向上には限界があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は斯かる実情に鑑み、プロセステーブル等、気密容器に収納される昇降体が気密容器に圧力の変動があった場合にも、圧力変動により昇降体に回転モーメント、傾斜が発生しない様にした昇降機構を具備する半導体製造装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、基板処理室と、該基板処理室内に設けられ基板を保持する基板載置台と、該基板載置台に連結され昇降可能な昇降ベースと、該昇降ベースを昇降させる昇降駆動部と、該昇降駆動部と前記昇降ベースを連結する連結部材とを具備し、該連結部材は前記昇降ベースに少なくとも傾斜方向の自由度を有する様に連結された半導体製造装置に係るものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、基板処理室と、該基板処理室内に設けられ基板を保持する基板載置台と、該基板載置台に連結され昇降可能な昇降ベースと、該昇降ベースを昇降させる昇降駆動部と、該昇降駆動部と前記昇降ベースを連結する連結部材とを具備し、該連結部材は前記昇降ベースに少なくとも傾斜方向の自由度を有する様に連結されたので、前記昇降ベースに上下方向の外力が作用しても、前記連結部材と昇降ベース間に回転モーメントが生じることなく、前記昇降ベースが傾斜することが防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。
【００２３】
先ず、本発明が実施される半導体製造装置の一例を図１に於いて説明する。
【００２４】
本発明に係る半導体製造装置は、電界と磁界により高密度プラズマを生成できる変形マグネトロン型プラズマ源（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｍａｇｎｅｔｒｏｎ Ｔｙｐｅｄ Ｐｌａｓｍａ Ｓｏｕｒｃｅ）を用いてウェーハ等の基板をプラズマ処理する基板処理炉２７を具備している。
【００２５】
該基板処理炉２７は、気密性を確保した基板処理室３０に基板２５を設置し、シャワープレート３６を介して反応ガス４１を前記基板処理室３０に導入し、該基板処理室３０をある一定の圧力に保ち、放電用電極に高周波電力を供給して電界を形成すると共に磁界をかけてマグネトロン放電を起こす。放電用電極から放出された電子がドリフトしながらサイクロイド運動を続けて周回することにより長寿命となって電離生成率を高めるので高密度プラズマを生成できる。この様に反応ガスを励起分解させて基板表面を酸化し又は窒化等の拡散処理を行い、又は基板表面に薄膜を生成し、又は基板表面をエッチングする等、基板２５へ各種のプラズマ処理を施すことができる。
【００２６】
以下、図１に沿って具体的に説明する。
【００２７】
第２の容器である下側容器２８と、該下側容器２８の上に被せられる第１の容器である上側容器２９とから前記基板処理室３０が形成されている。前記上側容器２９はドーム型の酸化アルミニウム又は石英で形成されており、前記下側容器２８はアルミニウムで形成されている。又後述するヒータ一体型の基板載置台であるサセプタ３１を窒化アルミニウムや、セラミックス又は石英で構成することによって、処理の際に膜中に取り込まれる金属汚染を低減している。
【００２８】
前記上側容器２９の上部にはガス分散空間であるバッファ室３２を形成するシャワーヘッド３３が設けられ、該シャワーヘッド３３の上壁にはガス導入用の導入口であるガス導入口３４が設けられ、下壁はガスを噴出する噴出孔であるガス噴出孔３５を有する前記シャワープレート３６からなっている。前記ガス導入口３４は、ガスを供給する供給管であるガス供給管３７により開閉弁であるバルブ３８、流量制御手段であるマスフローコントローラ３９を介して反応ガスの供給源（図示せず）が接続されている。
【００２９】
前記シャワーヘッド３３から反応ガス４１が前記基板処理室３０に供給され、又、前記サセプタ３１の周囲から前記基板処理室３０の底方向へ基板処理後のガスが流れる様に前記下側容器２８の側壁にガスを排気する排気口であるガス排気口４２が設けられている。該ガス排気口４２はガスを排気する排気管であるガス排気管４３により圧力調整器４４、開閉弁４５を介して排気装置である真空ポンプ４６に接続されている。
【００３０】
供給される反応ガス４１を励起させる放電手段として断面が筒状であり、好ましくは円筒状の第１の電極である筒状電極４７が前記上側容器２９の外周に設けられる。前記筒状電極４７は前記基板処理室３０内のプラズマ生成領域４８を囲んでいる。前記筒状電極４７にはインピーダンスの整合を行う整合器４９を介して高周波電力を印加する高周波電源５１が接続されている。
【００３１】
又、断面が筒状であり、好ましくは円筒状の磁界形成手段（永久磁石）５２を用いることができる。該磁界形成手段５２は、前記筒状電極４７の内周面に沿って円筒軸方向に磁力線を形成する様になっている。
【００３２】
前記基板処理室３０の底側中央には、基板であるウェーハ２５を保持する為の基板保持手段として前記サセプタ３１が配置され、該サセプタ３１はウェーハ２５を加熱できる様になっている。前記サセプタ３１は、例えば窒化アルミニウムで構成され、内部に加熱手段としてのヒータ（図中省略）が一体的に埋込まれている。該ヒータは高周波電力が印加されてウェーハ２５を５００℃程度に迄加熱できる様になっている。
【００３３】
又、前記サセプタ３１の内部には、インピーダンスを可変する為の電極である第２の電極が装備されており、該第２の電極はインピーダンス可変機構５３を介して接地されている。該インピーダンス可変機構５３は、コイルや可変コンデンサから構成され、コイルのパターン数や可変コンデンサの容量値を制御することによって、上記電極及び前記サセプタ３１を介してウェーハ２５の電位を制御できる様になっている。
【００３４】
前記筒状電極４７及び前記磁界形成手段５２の周囲には、前記筒状電極４７及び前記磁界形成手段５２で形成される電界や磁界を外部環境や他処理炉等の装置に悪影響を及ぼさない様に、電界や磁界を有効に遮蔽する遮蔽板５４が設けられている。
【００３５】
前記サセプタ３１は前記下側容器２８と絶縁され、前記サセプタ３１を昇降させる昇降手段であるサセプタ昇降機構５５が設けられている。又前記サセプタ３１は貫通孔５６を有し、前記下側容器２８底面にはウェーハ２５を突上げる為の基板突上手段である基板支持ピン５７が少なくとも３箇所に設けられている。前記サセプタ昇降機構５５により前記サセプタ３１が下降させられた時には前記基板支持ピン５７が前記サセプタ３１と非接触な状態で前記貫通孔５６を挿通可能となっている。
【００３６】
又、前記下側容器２８の側壁には仕切弁となるゲートバルブ５８が設けられ、該ゲートバルブ５８を介して図示しない搬送室が連設されており、前記ゲートバルブ５８が開いている時には図中省略の搬送手段により前記基板処理室３０へウェーハ２５が搬入、又は搬出され、閉まっている時には前記基板処理室３０を気密に閉じることができる。
【００３７】
又、制御手段であるコントローラ５９は前記高周波電源５１、前記整合器４９、前記バルブ３８、前記マスフローコントローラ３９、前記圧力調整器４４、前記開閉弁４５、前記真空ポンプ４６、前記サセプタ昇降機構５５、前記ゲートバルブ５８、前記サセプタ３１に埋込まれたヒータに高周波電力を印加する高周波電源と接続され、それぞれを制御している。
【００３８】
以下、ウェーハ２５表面を、又はウェーハ２５上に生成された下地膜の表面に所定のプラズマ処理する方法について説明する。
【００３９】
ウェーハ２５は、前記基板処理室３０の外部から搬送手段（図示せず）によって前記基板処理室３０に搬入され、前記サセプタ３１上に搬送される。この搬送動作の詳細は、先ず前記サセプタ３１が下った状態になっており、前記基板支持ピン５７の先端が前記サセプタ３１の貫通孔５６を通過して前記サセプタ３１表面よりも所定の高さ分だけ突き出された状態で、前記下側容器２８に設けられたゲートバルブ５８が開き、図中省略の搬送手段によってウェーハ２５を前記基板支持ピン５７の先端に載置し、搬送手段は前記基板処理室３０外へ退避すると、前記ゲートバルブ５８が閉まり、前記サセプタ３１が前記サセプタ昇降機構５５により上昇すると、前記サセプタ３１上面にウェーハ２５を載置することができ、更にウェーハ２５を処理する位置迄上昇する。
【００４０】
前記サセプタ３１に埋込まれたヒータは予め加熱されており、搬入されたウェーハ２５を室温〜５００℃の範囲内でウェーハ処理温度に加熱する。前記真空ポンプ４６、及び圧力調整器４４を用いて前記基板処理室３０の圧力を０．１〜１００Ｐａの範囲内に維持する。
【００４１】
ウェーハ２５を処理温度に加熱し、前記ガス導入口３４から前記シャワープレート３６のガス噴出孔３５を介して、反応ガス（例えば、Ｎ2 ，Ｏ2 ，ＮＨ3 ，ＮＦ3 ，ＰＨ3 ）を前記ウェーハ２５の上面（処理面）に向けて分散して導入する。この時のガス流量は１００〜１０００ｓｃｃｍの範囲である。同時に前記筒状電極４７に前記高周波電源５１から前記整合器４９を介して高周波電力を印加する。印加する電力は、１００〜５００Ｗの範囲内の出力値を投入する。前記インピーダンス可変機構５３は予め所望のインピーダンス値に制御しておく。
【００４２】
前記磁界形成手段５２の磁界の影響を受けてマグネトロン放電が発生し、ウェーハ２５の上方空間に電荷をトラップしてプラズマ生成領域４８に高密度プラズマが生成される。生成された高密度プラズマにより、前記サセプタ３１上のウェーハ２５の表面にプラズマ処理が施される。表面処理が終わったウェーハ２５は、図示しない搬送手段を用いて、基板搬入と逆の手順で前記基板処理室３０外へ搬送される。
【００４３】
尚、前記コントローラ５９により前記高周波電源５１の電力ＯＮ・ＯＦＦ、前記整合器４９の調整、前記バルブ３８の開閉、前記マスフローコントローラ３９の流量、前記圧力調整器４４の弁開度、前記開閉弁４５の開閉、前記真空ポンプ４６の起動・停止、前記サセプタ昇降機構５５の昇降動作、前記ゲートバルブ５８の開閉、前記サセプタ３１のヒータに高周波電力を印加する高周波電源（図示せず）への電力ＯＮ・ＯＦＦをそれぞれを制御している。
【００４４】
次に、前記サセプタ昇降機構５５について、図２〜図５を参照して説明する。
【００４５】
尚、図２〜図５中、図１中で示したものと同一のものには同符号を付してある。
【００４６】
下側容器２８の下側には、上固定ベース６１が取付けられ、該上固定ベース６１に所要本数（図示では４本）のガイドシャフト６２が同一円周上に等間隔で配設され、該ガイドシャフト６２を介して下固定ベース６３が取付けられ、前記ガイドシャフト６２に昇降ベース６４がスライド軸受６５を介して昇降自在に設けられている。
【００４７】
前記下固定ベース６３には減速機付昇降モータ６８が取付けられ、該減速機付昇降モータ６８からは出力軸に連結された螺子シャフト、例えばボール螺子６６が前記ガイドシャフト６２と平行に立設されている。前記昇降ベース６４には逃げ孔７０が穿設され、前記ボール螺子６６は前記逃げ孔７０を非接触で貫通している。前記減速機付昇降モータ６８、前記ボール螺子６６、ナットブロック６７等は昇降駆動部を構成している。
【００４８】
前記ボール螺子６６にはナットブロック６７が螺合し、該ナットブロック６７からは連結部材である連結アーム６９が水平方向に延出し、該連結アーム６９の先端は連結具であるフローティングジョイント７１を介して前記昇降ベース６４の下面中央に連結されている。前記フローティングジョイント７１は、例えば球体を介して前記連結アーム６９と前記昇降ベース６４とを連結するものであり、該昇降ベース６４と前記連結アーム６９とが任意な方向に傾斜可能、即ち任意な方向の傾斜自由度を有するものである。
【００４９】
尚、該連結アーム６９の傾斜方向は特定されるので、該連結アーム６９と前記昇降ベース６４とはピンを介して枢着し、前記連結アーム６９に直角な中心線を中心に傾斜可能としてもよい。
【００５０】
ここで、前記フローティングジョイント７１による連結位置（作用点）は、前記昇降ベース６４、支柱７２、前記サセプタ３１の昇降部の自重、前記基板処理室３０が減圧状態での上向きの力を勘案した重心位置を通過する鉛直線（即ちＦ０とＦ１の合力、即ち前記昇降ベース６４に作用する外力の作用線）上にあることが好ましい。
【００５１】
前記ナットブロック６７は前記連結アーム６９が前記昇降ベース６４に連結されることで回止めされ、前記連結アーム６９と前記昇降ベース６４間は前記フローティングジョイント７１により相対的な傾斜が可能となっている。
【００５２】
前記昇降ベース６４に前記下側容器２８の底部を貫通する支柱７２が立設され、該支柱７２の上端には前記サセプタ３１が取付けられている。前記下側容器２８の下面と前記昇降ベース６４の上面間には前記支柱７２と同心のベローズ７３が設けられ、前記支柱７２と前記下側容器２８の底部との貫通箇所を気密にシールしている。
【００５３】
該下側容器２８の底面には前記基板支持ピン５７が少なくとも３本立設され、該基板支持ピン５７は前記サセプタ３１を貫通可能であり、該サセプタ３１が降下状態で該サセプタ３１の上面から上端が突出する様になっている。
【００５４】
前記下側容器２８にゲートバルブ５８を介して気密に連設された搬送室７３の内部には基板搬送ロボット７４が設けられ、該基板搬送ロボット７４によって前記ゲートバルブ５８を通して前記サセプタ３１にウェーハ２５が移載される様になっている。
【００５５】
以下、ウェーハ２５の処理に伴うサセプタ昇降機構５５の作動について説明する。
【００５６】
前記減速機付昇降モータ６８により前記ボール螺子６６が回転され、前記ナットブロック６７が前記ボール螺子６６に対して降下し、前記連結アーム６９、前記フローティングジョイント７１を介して前記昇降ベース６４が下降し、前記支柱７２を介して前記サセプタ３１が降下される。
【００５７】
該サセプタ３１の降下状態では、前記基板支持ピン５７が前記サセプタ３１の上面より突出しており、前記基板搬送ロボット７４によりウェーハ２５が前記下側容器２８内に搬入され、前記基板支持ピン５７上に前記ウェーハ２５が載置される。前記基板搬送ロボット７４が前記基板処理室３０から退出し、前記ゲートバルブ５８が閉じられ、前記減速機付昇降モータ６８が前記サセプタ３１を上昇させ、前記ウェーハ２５が前記サセプタ３１上に載置される。
【００５８】
前記ウェーハ２５が前記サセプタ３１により加熱され、前記基板処理室３０にプラズマが生成され、前記ガス供給管３７より反応ガス４１が導入され、前記ガス排気管４３により前記基板処理室３０内が排気され、該基板処理室３０が処理圧に保持され、前記ウェーハ２５表面に所要の処理がなされる。
【００５９】
処理後、前記基板処理室３０がガスパージされ、前記減速機付昇降モータ６８により前記サセプタ３１が降下され、前記ウェーハ２５が前記基板支持ピン５７に支持される。前記ゲートバルブ５８が開かれ、前記基板搬送ロボット７４により前記ウェーハ２５が搬出される。
【００６０】
前記基板処理室３０が大気圧の場合は、前記連結アーム６９には前記フローティングジョイント７１を介して前記サセプタ３１、支柱７２等の自重による荷重Ｆ０が作用する（図４参照）。又、前記基板処理室３０が処理圧、或は真空等減圧状態では、前記基板処理室３０と下側容器２８外部の雰囲気圧力（例えば大気圧）との差圧分に起因する上向きの力Ｆ１が前記昇降ベース６４に作用する。
【００６１】
上記した様に、荷重Ｆ０と上向き力Ｆ１とを比較すると、一般的にはＦ１はＦ０に対して数倍となり、前記下側容器２８を大気圧から真空（又は処理圧）に変化させると、前記支柱７２を介し前記昇降ベース６４には上向きの大きな力が作用し、該上向き力は前記フローティングジョイント７１を介して前記連結アーム６９、更にナットブロック６７に伝達される。該ナットブロック６７は上下方向の変位を拘束されているので、前記連結アーム６９は前記ナットブロック６７と前記ボール螺子６６間のクリアランス分だけ傾斜する。又、前記連結アーム６９の傾斜により前記昇降ベース６４は上昇方向に０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度の変位ｈが生じるが、実用上問題となることはない（図５参照）。
【００６２】
前記フローティングジョイント７１は前記昇降ベース６４と前記連結アーム６９とを回転自在に連結するので、前記昇降ベース６４と前記連結アーム６９との連結部で回転モーメントは発生しない。従って、前記昇降ベース６４はフローティングジョイント７１部分には下向きの反力が作用するが、回転力の反力は発生しないので、前記昇降ベース６４は傾斜しない。
【００６３】
図６は、上記した連結アーム６９の変更例を示している。
【００６４】
該連結アーム６９は２股形状をしており、該連結アーム６９は先端２箇所でフローティングジョイント７１を介して前記昇降ベース６４と連結される。該変更例でも、上記した実施の形態と同様な作用効果が得られる。該変更例では、昇降ベース６４の中心部直下に構造物がある場合等、連結箇所を昇降ベース６４の中心部直下に設けられない場合等に有効である。この場合、２箇所のフローティングジョイント７１の合成作用点が、前記昇降ベース６４に作用する外力の作用線上に一致していればよい。
【００６５】
尚、上記実施の形態では、ガイドシャフト６２を４本設けたが、重量バランスが保てる配置（例えば対称な配置）で、２本、３本等所要本数設けてもよい。又、上記実施の形態ではサセプタの昇降機構について述べたが、サセプタに限らず、昇降部に荷重が作用する場合に実施可能であることは言う迄もない。
【００６６】
又、フローティングジョイントの他の例としては、連結アーム６９の先端をピンを介して昇降ベース６４に回転自在に連結する。或は、連結アーム６９の先端を昇降ベース６４に固着し、基端をナットブロック６７に回転自在に連結する等が挙げられる。要は、ナットブロック６７と昇降ベース６４とが相対角度変位可能な構造となっていればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施の形態を示す要部断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に於ける昇降機構の要部断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】前記昇降機構部分の説明図である。
【図５】前記昇降機構部分の説明図である。
【図６】昇降機構の変更例を示す部分図である。
【図７】従来例の要部断面図である。
【図８】図７のＢ−Ｂ矢視図である。
【図９】従来例の昇降機構部分の説明図である。
【図１０】従来例の昇降機構部分の説明図である。
【図１１】従来例の作用の説明図である。
【符号の説明】
【００６８】
２５ ウェーハ
２７ 基板処理炉
３０ 基板処理室
３１ サセプタ
５５ サセプタ昇降機構
６２ ガイドシャフト
６４ 昇降ベース
６５ スライド軸受
６６ ボール螺子
６７ ナットブロック
６８ 減速機付昇降モータ
６９ 連結アーム
７１ フローティングジョイント
７２ 支柱
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理室と、該基板処理室内に設けられ基板を保持する基板載置台と、該基板載置台に連結され昇降可能な昇降ベースと、該昇降ベースを昇降させる昇降駆動部と、該昇降駆動部と前記昇降ベースを連結する連結部材とを具備し、該連結部材は前記昇降ベースに少なくとも傾斜方向の自由度を有する様に連結されたことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項１】
基板処理室と、該基板処理室内に設けられ基板を保持する基板載置台と、該基板載置台に連結され昇降可能な昇降ベースと、該昇降ベースを昇降させる昇降駆動部と、該昇降駆動部と前記昇降ベースを連結する連結部材とを具備し、該連結部材は前記昇降ベースに少なくとも傾斜方向の自由度を有する様に連結されたことを特徴とする半導体製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−１３２３８（Ｐ２００６−１３２３８Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９００９５（Ｐ２００４−１９００９５）
【出願日】平成１６年６月２８日（２００４．６．２８）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２８日（２００４．６．２８）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
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