(57)【要約】【課題】チャンバー内の部材の交換を完了するまでの時間を短縮するとともに、半導体薄膜の生産性を高めることを可能とする気相成長装置及び気相成長装置の部材搬送方法を提供する。【解決手段】下部チャンバーと、上部チャンバーと、サセプタと、サセプタカバーと、天井板と、前記天井板を昇降自在に支持するノズル部と、前記サセプタと前記サセプタカバーのいずれか一方または両方を昇降させるサセプタ昇降機構と、前記天井板の外周部を支持して昇降させる天井板外周支持部と、前記天井板、前記サセプタ、前記サセプタカバーのいずれか１つ以上または全部（部材）を前記チャンバーの内外に搬送させる搬送アームと、前記部材をこれらの外周方向から支持可能な複数のアームよりなる仮受部と、前記ノズル、前記サセプタ昇降機構、前記天井板外周支持部及び前記仮受部の動作を制御する制御部と、を備える。【選択図】図１
2014222693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバー内に設置した複数の基板上に、気相成長法により薄膜を成膜する気相成長装置であって、
下部チャンバーと、下部チャンバーに対して分割自在とされて前記下部チャンバーとともに前記チャンバーを構成する上部チャンバーと、
前記下部チャンバー内に設置されて前記基板が載置されるサセプタと、
前記サセプタ上に設置されたサセプタカバーと、
前記サセプタの上方に配置されて前記サセプタとともに前記薄膜を成膜するためのプロセスガスの流路を区画形成する天井板と、
前記サセプタと前記天井板との間に昇降可能に設置され、前記天井板を昇降自在に支持するとともに、前記プロセスガスの流路にプロセスガスを供給するノズル部と、
前記サセプタと前記サセプタカバーのいずれか一方または両方を昇降させるサセプタ昇降機構と、
前記天井板の外周部を支持するとともに、前記下部チャンバーまたは前記上部チャンバーのいずれか一方に着脱可能とされた天井板外周支持部と、
前記チャンバー外に設置され、前記天井板、前記サセプタ、前記サセプタカバーのいずれか１つ以上または全部を前記チャンバーの内外に搬送させる搬送アームと、
前記天井板、前記サセプタまたは前記サセプタカバーのいずれか１つ以上または全部をこれらの外周方向から支持可能な複数のアームよりなる仮受部と、
前記ノズル部、前記サセプタ昇降機構、前記天井板外周支持部、前記仮受部及び前記搬送アームの動作を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする気相成長装置。
【請求項２】
請求項１に記載の気相成長装置を用いた部材搬送方法であって、
前記天井板外周支持部を前記下部チャンバーに装着させる第１工程と、
前記上部チャンバーを上昇させて前記チャンバーを開放する第２工程と、
前記ノズル部を上昇させることにより前記天井板を上昇させる第３工程と、
前記サセプタ昇降機構を上昇させることにより前記サセプタカバー及び前記サセプタを前記天井板と前記下部チャンバーの間に位置させる第４工程と、
前記天井板、前記サセプタ、前記サセプタカバーを前記仮受部によって保持する第５工程と、
前記搬送アームを前記チャンバー内に搬送して、前記天井板、前記サセプタ、前記サセプタカバーを前記仮受部から前記搬送アームに受け渡させた後、前記搬送アームを前記チャンバー外に搬送する第６工程と、
を有し、前記第１〜第６工程を順次行うことを特徴とする気相成長装置の部材搬送方法。
【請求項３】
請求項１に記載の気相成長装置を用いた部材搬送方法であって、
前記天井板外周支持部を前記上部チャンバーに装着させる第１工程と、
前記上部チャンバーを上昇させて前記チャンバーを開放する第２工程と、
前記サセプタ昇降機構を上昇させることにより前記サセプタカバー及び前記サセプタを前記上部チャンバーと前記下部チャンバーの間に位置させる第３工程と、
前記サセプタカバー及び前記サセプタを前記仮受部によって保持する第４工程と、
前記搬送アームを前記チャンバー内に搬送して、前記サセプタカバーと前記サセプタを前記仮受部から前記搬送アームに受け渡させた後、前記搬送アームを前記チャンバー外に搬送する第５工程と、
を有し、前記第１〜第５工程を順次行うことを特徴とする気相成長装置の部材搬送方法。
【請求項４】
請求項１に記載の気相成長装置を用いた部材搬送方法であって、
前記天井板外周支持部を前記下部チャンバーに装着させる第１工程と、
前記上部チャンバーを上昇させて前記チャンバーを開放する第２工程と、
前記ノズル部を上昇させることにより前記天井板を上昇させる第３工程と、
前記サセプタ昇降機構を上昇させることにより前記サセプタカバーのみを前記天井板と前記下部チャンバーの間に位置させる第４工程と、
前記天井板、前記サセプタカバーを前記仮受部によって保持する第５工程と、
前記搬送アームを前記チャンバー内に搬送して、前記天井板と前記サセプタカバーを前記仮受部から前記搬送アームに受け渡させた後、前記搬送アームを前記チャンバー外に搬送する第６工程と、
を有し、前記第１〜第６工程を順次行うことを特徴とする気相成長装置の部材搬送方法。
【請求項５】
請求項１に記載の気相成長装置を用いた部材搬送方法であって、
前記天井板外周支持部を前記上部チャンバーに装着させる第１工程と、
前記上部チャンバーを上昇させて前記チャンバーを開放する第２工程と、
前記サセプタ昇降機構を上昇させることにより前記サセプタカバーのみを前記上部チャンバーと前記下部チャンバーの間に位置させる第３工程と、
前記サセプタカバーを前記仮受部によって保持する第４工程と、
前記搬送アームを前記チャンバー内に搬送して、前記サセプタカバーを前記仮受部から前記搬送アームに受け渡させた後、前記搬送アームを前記チャンバー外に搬送する第５工程と、
を有し、前記第１〜第５工程を順次行うことを特徴とする気相成長装置の部材搬送方法。
【請求項６】
請求項１に記載の気相成長装置を用いた部材搬送方法であって、
前記天井板外周支持部を前記下部チャンバーに装着させる第１工程と、
前記上部チャンバーを上昇させて前記チャンバーを開放する第２工程と、
前記ノズル部を上昇させることにより前記天井板を上昇させる第３工程と、
前記天井板を前記仮受部によって保持する第４工程と、
前記搬送アームを前記チャンバー内に搬送して、前記天井板を前記仮受部から前記搬送アームに受け渡させた後、前記搬送アームを前記チャンバー外に搬送する第５工程と、
を有し、前記第１〜第５工程を順次行うことを特徴とする気相成長装置の部材搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気相成長装置および気相成長装置の部材搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
気相成長法は、薄膜の原料をガス状態にして基板上に供給し、化学反応により基板表面に原料を結晶成長（堆積・成膜）させる薄膜形成法である。例えば、青色発光ダイオード、緑色発光ダイオードや紫色レーザダイオードの材料となる窒化ガリウム系半導体薄膜は、原料として有機金属を用いるＭＯＣＶＤ法により製造される。
【０００３】
半導体薄膜を成膜する気相成長装置としては、チャンバーの中央に配置されたノズルから、半導体薄膜の材料を含むプロセスガスを全方位の外周方向に供給し、ノズルの外周に配置した複数の基板上に、一度に半導体薄膜を気相成長させる自公転型ＭＯＣＶＤ装置が知られている。
【０００４】
このような自公転型ＭＯＣＶＤ装置においては、半導体薄膜の生産性を向上させるためにチャンバーの大型化が進められている。それに伴い、例えば天井板、サセプタカバーおよびサセプタ等のチャンバー内の部材が大型化している。また、チャンバー内の部材は、成膜を行う度に汚染されるため、定期的に洗浄、交換する必要がある。したがって、自公転型ＭＯＣＶＤ装置における半導体薄膜の生産性向上のためには、大型部材の確実かつ効率的なハンドリングが重要である。
【０００５】
上記部材のハンドリングを行う搬送機構を備えた自公転型ＭＯＣＶＤ装置として、例えば特許文献１には、チャンバー本体と、チャンバー蓋と、チャンバー本体内に設置されて基板が載置されたサセプタと、サセプタに対向するように配置された対向面部材とを備えた気相成長装置であって、対向面部材の保持と保持解除が可能な保持部を有するとともに対向面部材を保持部で保持して昇降可能に構成された対向面部材昇降機構と、対向面部材昇降機構に保持された対向面部材の下方に移動して平面視でサセプタを覆うように配置される搬送板を有するとともに搬送板に対向面部材を載置して搬送する搬送装置と、を備えた気相成長装置が開示されている。
特許文献１に開示されている気相成長装置では、チャンバー外に設けられた搬送ロボットにより、部材を個別にチャンバー内外へ搬送して交換することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２３５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示されている気相成長装置において、２つ以上の部材を交換する場合は、それらの部材を個別に搬送ロボットにて搬送するため、全ての部材の搬送を完了するまでに時間がかかり、半導体薄膜の生産性が低下してしまう問題があった。
【０００８】
そこで本発明は、気相成長装置における天井板、サセプタカバー、サセプタ等の部材のいずれか１つ以上または全部を同時にチャンバー内外へ搬送することにより、部材の搬送を完了するまでの時間を短縮するとともに、半導体薄膜の生産性を高めることを可能とする気相成長装置および気相成長装置の部材搬送方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明によれば、チャンバー内に設置した複数の基板上に、気相成長法により薄膜を成膜する気相成長装置であって、下部チャンバーと、下部チャンバーに対して分割自在とされて前記下部チャンバーとともに前記チャンバーを構成する上部チャンバーと、前記下部チャンバー内に設置されて前記基板が載置されるサセプタと、前記サセプタ上に設置されたサセプタカバーと、前記サセプタの上方に配置されて前記サセプタとともに前記薄膜を成膜するためのプロセスガスの流路を区画形成する天井板と、前記サセプタと前記天井板との間に昇降可能に設置され、前記天井板を昇降自在に支持するとともに、前記プロセスガスの流路にプロセスガスを供給するノズル部と、前記サセプタと前記サセプタカバーのいずれか一方または両方を昇降させるサセプタ昇降機構と、前記天井板の外周部を支持するとともに、前記下部チャンバーまたは前記上部チャンバーのいずれか一方に着脱可能とされた天井板外周支持部と、前記チャンバー外に設置され、前記天井板、前記サセプタ、前記サセプタカバーのいずれか１つ以上または全部を前記チャンバーの内外に搬送させる搬送アームと、前記天井板、前記サセプタまたは前記サセプタカバーのいずれか１つ以上または全部をこれらの外周方向から支持可能な複数のアームよりなる仮受部と、前記ノズル部、前記サセプタ昇降機構、前記天井板外周支持部、前記仮受部および前記搬送アームの動作を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする気相成長装置が提供される。
【００１０】
また、請求項２に係る発明によれば、請求項１に記載の気相成長装置を用いた部材搬送方法であって、前記天井板外周支持部を前記下部チャンバーに装着させる第１工程と、前記上部チャンバーを上昇させて前記チャンバーを開放する第２工程と、前記ノズル部を上昇させることにより前記天井板を上昇させる第３工程と、前記サセプタ昇降機構を上昇させることにより前記サセプタカバー及び前記サセプタを前記天井板と前記下部チャンバーの間に位置させる第４工程と、前記天井板、前記サセプタ、前記サセプタカバーを前記仮受部によって保持する第５工程と、前記搬送アームを前記チャンバー内に搬送して、前記天井板、前記サセプタ、前記サセプタカバーを前記仮受部から前記搬送アームに受け渡させた後、前記搬送アームを前記チャンバー外に搬送する第６工程と、を有し、前記第１〜第６工程を順次行うことを特徴とする気相成長装置の部材搬送方法が提供される。
【００１１】
また、請求項３に係る発明によれば、請求項１に記載の気相成長装置を用いた部材搬送方法であって、前記天井板外周支持部を前記上部チャンバーに装着させる第１工程と、前記上部チャンバーを上昇させて前記チャンバーを開放する第２工程と、前記サセプタ昇降機構を上昇させることにより前記サセプタカバー及び前記サセプタを前記上部チャンバーと前記下部チャンバーの間に位置させる第３工程と、前記サセプタカバー及び前記サセプタを前記仮受部によって保持する第４工程と、前記搬送アームを前記チャンバー内に搬送して、前記サセプタカバーと前記サセプタを前記仮受部から前記搬送アームに受け渡させた後、前記搬送アームを前記チャンバー外に搬送する第５工程と、を有し、前記第１〜第５工程を順次行うことを特徴とする気相成長装置の部材搬送方法が提供される。
【００１２】
また、請求項４に係る発明によれば、請求項１に記載の気相成長装置を用いた部材搬送方法であって、前記天井板外周支持部を前記下部チャンバーに装着させる第１工程と、前記上部チャンバーを上昇させて前記チャンバーを開放する第２工程と、前記ノズル部を上昇させることにより前記天井板を上昇させる第３工程と、前記サセプタ昇降機構を上昇させることにより前記サセプタカバーのみを前記天井板と前記下部チャンバーの間に位置させる第４工程と、前記天井板、前記サセプタカバーを前記仮受部によって保持する第５工程と、前記搬送アームを前記チャンバー内に搬送して、前記天井板と前記サセプタカバーを前記仮受部から前記搬送アームに受け渡させた後、前記搬送アームを前記チャンバー外に搬送する第６工程と、を有し、前記第１〜第６工程を順次行うことを特徴とする気相成長装置の部材搬送方法が提供される。
【００１３】
また、請求項５に係る発明によれば、請求項１に記載の気相成長装置を用いた部材搬送方法であって、前記天井板外周支持部を前記上部チャンバーに装着させる第１工程と、前記上部チャンバーを上昇させて前記チャンバーを開放する第２工程と、前記サセプタ昇降機構を上昇させることにより前記サセプタカバーのみを前記上部チャンバーと前記下部チャンバーの間に位置させる第３工程と、前記サセプタカバーを前記仮受部によって保持する第４工程と、前記搬送アームを前記チャンバー内に搬送して、前記サセプタカバーを前記仮受部から前記搬送アームに受け渡させた後、前記搬送アームを前記チャンバー外に搬送する第５工程と、を有し、前記第１〜第５工程を順次行うことを特徴とする気相成長装置の部材搬送方法が提供される。
【００１４】
また、請求項６に係る発明によれば、請求項１に記載の気相成長装置を用いた部材搬送方法であって、前記天井板外周支持部を前記下部チャンバーに装着させる第１工程と、前記上部チャンバーを上昇させて前記チャンバーを開放する第２工程と、前記ノズル部を上昇させることにより前記天井板を上昇させる第３工程と、前記天井板を前記仮受部によって保持する第４工程と、前記搬送アームを前記チャンバー内に搬送して、前記天井板を前記仮受部から前記搬送アームに受け渡させた後、前記搬送アームを前記チャンバー外に搬送する第５工程と、を有し、前記第１〜第５工程を順次行うことを特徴とする気相成長装置の部材搬送方法が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の気相成長装置および気相成長装置の部材搬送方法によれば、天井板の搬送時には、天井板がノズル部により、仮受部のアームによる支持が可能な高さまで上昇する。また、サセプタ、サセプタカバーのいずれか１つまたは両方の搬送時には、天井板が天井板外周支持部に支持されて上部チャンバーとともに上昇した後に、サセプタ、サセプタカバーのいずれか１つまたは両方がサセプタ昇降機構により、仮受部のアームによる支持が可能な高さまで上昇する。さらに、所定の高さに上昇した１つまたは複数の部材は、仮受部の複数のアームにより同時に外周方向から支持される。外周方向から支持されたこれらの部材は、仮受部と搬送アームとの間で一括して受け渡されるとともに、搬送アームによりチャンバー内外に搬送される。そして、制御部により、搬送対象の部材に合わせて、ノズル部、サセプタ昇降機構、天井板外周支持部、仮受部および搬送アームの各動作が制御される。
これにより、搬送する部材の数が単数であるか複数であるかに係わらず、搬送対象の全ての部材が同時にチャンバー内外へ搬送される。
【００１６】
このように、本発明によれば、気相成長装置における部材の搬送時間を大幅に短縮することができる。また、気相成長装置における部材の搬送時間の短縮により、半導体薄膜の生産性を高めることができる。
【００１７】
さらに、本発明によれば、気相成長装置において複数の部材を同時に搬送できるため、保持装置を用いる必要がなく、気相成長装置を含むシステム全体の省スペース化が可能になる。
【００１８】
上記のように、本発明の気相成長装置および気相成長装置の部材搬送方法は、天井板、サセプタカバー、サセプタ等の部材のいずれか１つ以上または全部を同時にチャンバー内外へ搬送する機構を備えることにより、気相成長装置における部材の搬送を完了するまでの時間を短縮するとともに、半導体薄膜の生産性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る気相成長装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る気相成長装置の要部の概略構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る気相成長装置の別の要部の概略構成を示す断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る気相成長装置のさらに別の要部の概略構成を示す図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る気相成長装置を用いた部材搬送方法の一工程を示す断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る気相成長装置を用いた部材搬送方法の一工程を示す断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る気相成長装置を用いた部材搬送方法の一工程を示す断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る気相成長装置を用いた部材搬送方法の一工程を示す断面図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る気相成長装置を用いた部材搬送方法の一工程を示す断面図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る気相成長装置を用いた部材搬送方法の一工程を示す断面図である。
【図１１】本発明の第１実施形態に係る気相成長装置を用いた部材搬送方法の一工程を示す断面図である。
【図１２】本発明の第１実施形態に係る気相成長装置を用いた部材搬送方法の一工程を示す断面図である。
【図１３】本発明の第１実施形態に係る気相成長装置を用いた部材搬送方法の一工程を示す断面図である。
【図１４】本発明の第１実施形態に係る気相成長装置を用いた部材搬送方法の一工程を示す断面図である。
【図１５】本発明の第１実施形態に係る気相成長装置を用いた部材搬送方法の一工程を示す断面図である。
【図１６】本発明の第１実施形態に係る気相成長装置を用いた部材搬送方法の一工程を示す断面図である。
【図１７】本発明の第１実施形態に係る気相成長装置を用いた部材搬送方法の一工程を示す断面図である。
【図１８】本発明の第１実施形態に係る気相成長装置を用いた部材搬送方法の一工程を示す断面図である。
【図１９】本発明の第１実施形態に係る気相成長装置を用いた部材搬送方法の一工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を適用した気相成長装置について、図１〜図４を参照し、説明する。また、図１〜図４においては、同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。なお、以下の説明で用いる図面は模式的なものであり、長さ、幅、および厚みの比率等は実際のものと同一とは限らない。
【００２１】
（第１実施形態）
本発明を適用した気相成長装置の一例として、図１に示すＭＯＣＶＤ装置（気相成長装置）１００の構成について、説明する。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態のＭＯＣＶＤ装置１００は、下部チャンバー１と、上部チャンバー２と、サセプタ３と、サセプタカバー４と、天井板５と、ノズル部６と、サセプタ昇降機構１１と、天井板外周支持部１２と、搬送アーム１３と、仮受部１４と、制御部（図示略）と、を有する。
【００２３】
下部チャンバー１は、ＭＯＣＶＤ装置１００の下部構成要素であり、固定して設けられている。また、下部チャンバー１は、気相成長法による半導体薄膜の成膜が行われる空間を形成する凹部を有する。
【００２４】
上部チャンバー２は、下部チャンバー１の上方に、下部チャンバー１に対して分割自在となるように設置されている。下部チャンバー１と上部チャンバー２との分割の際には、通常、上部チャンバー２は上下方向のみに移動するが、所定の位置まで上下方向に移動した後、水平方向かつ後述する搬送アーム１３と干渉しない方向に移動してもよい。
【００２５】
また、上部チャンバー２は、下部チャンバー１とともにＭＯＣＶＤ装置１００のチャンバーを構成する。チャンバーは、気相成長により基板上に半導体薄膜を成膜するための反応炉として機能する。
【００２６】
下部チャンバー１および上部チャンバー２の材質には、耐食性に優れたステンレスを用いることができる。また、ＭＯＣＶＤ装置１００は、窒素雰囲気に保たれたグローブボックス内に設置される場合がある。グローブボックス内では、後述するようにチャンバー内外へ搬送アーム１３によって搬送される部材の交換のみが手動で行われ、その他の動作は全て制御部で制御される。これにより、半導体薄膜の成膜作業の信頼性が向上する。
【００２７】
サセプタ３は、下部チャンバー１内に設置された平面状部材である。サセプタ３の材質には、例えばカーボンを用いることができる。図２に示すように、サセプタ３の中心には貫通孔３Ｃが設けられており、貫通孔３Ｃには、ノズル部６の先端部が貫通している。
【００２８】
また、サセプタ３には、気相成長法により薄膜を成膜する基板（図示略）が載置される。具体的には、サセプタ３の外周方向に間隔を隔てて複数の開口部が設けられている。基板は、各開口部に設置される。なお、基板の材質は、成膜する半導体薄膜の材料に合わせて選択される。
【００２９】
さらに、サセプタ３には、その外周部に沿って複数の貫通孔３ｐが設けられている。後に説明するように貫通孔３ｐとサセプタ昇降機構１１の突き上げ棒１１Ａとの位置を合わせたときには、突き上げ棒１１Ａが貫通孔３ｐを貫通する。
【００３０】
さらに、サセプタ３は、下部チャンバー１内に設置された図示しない中空回転機構の上端部に支持されて回転可能に設置されている。これにより、サセプタ３は下部チャンバー１の凹部内で回転する。
【００３１】
サセプタカバー４は、サセプタ３上に設置されている。また、サセプタカバー４は、ノズル部６から噴出されるプロセスガスの流路に露出しており、プロセスガスによる汚染や酸化等からサセプタ３を保護する。サセプタカバー４の材質には、例えば石英が用いられる。
【００３２】
天井板５は、サセプタ３の上方に、サセプタ３の上面と相互に間隔をあけて対向するように設置されている。図１に示すように、天井板５の外周部５ｂは、後述する天井板外周支持部１２と嵌合して支持可能とされている。また、天井板５の内周部５ａは、次に説明するノズル部６と嵌合して支持可能とされている。
【００３３】
また、天井板５は、サセプタ３とともに、半導体薄膜を成膜するためのプロセスガスの流路を区画形成する。ノズル部６から噴出されるプロセスガスは、サセプタ３と天井板５との間の空間で構成されるプロセスガスの流路内を、チャンバーの中央から外周に向かって流れる。これにより、サセプタ３に設置された基板の表面上に半導体薄膜が形成される。天井板５の材質には、例えば石英を用いることができる。
【００３４】
ノズル部６は、サセプタ３と天井板５との間に昇降可能に設置されている。また、ノズル部６は、天井板５を昇降自在に支持するとともに、プロセスガスの流路にプロセスガスを供給する。
【００３５】
具体的には、図１に示すように、ノズル部６は、突き上げノズル６Ａと、管状の固定ノズル６Ｂ，６Ｃ，６Ｄとを、順次中央から外周に間隔をあけて配置した構成となっている。成膜する半導体薄膜が窒化ガリウムである場合には、気相成長における原料として、有機金属とアンモニアを用いる。したがって、突き上げノズル６Ａと、固定ノズル６Ｂ，６Ｃ，６Ｄの各空隙からなるガス流路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３には、図示略のプロセスガス供給部からそれぞれ、有機金属ガスと、アンモニアガスと、パージガスが供給される。ガス流路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に供給された有機金属ガスと、アンモニアガスと、パージガスは、ノズル部６から噴出された後、サセプタ３と天井板５との間のプロセスガスの流路で混合される。
【００３６】
ノズル部６の突き上げノズル６Ａは、昇降可能に設けられており、固定ノズル６Ｂ，６Ｃ，６Ｄは、下部チャンバー１に固定されている。また、天井板５の内周部５ａは、突き上げノズル６Ａにより支持可能とされている。後に説明するように、天井板外周支持部１２が下部チャンバー１に装着され、天井板５と天井板外周支持部１２との嵌合が解除された際には、突き上げノズル６Ａの昇降に連動して、天井板５が昇降する。
【００３７】
なお、プロセスガスの材料は、成膜する半導体薄膜の種類等に合わせて選択される。したがって、ノズル部６は、図１に示す構成に限定されるものではなく、天井板５を昇降自在に支持可能であるとともに、プロセスガスの流路にプロセスガスを供給可能な構成であればよい。
【００３８】
サセプタ昇降機構１１は、サセプタ３とサセプタカバー４のいずれか一方または両方を昇降させる。具体的には、サセプタ昇降機構１１は、図１に示す複数の突き上げ棒１１Ａと、各突き上げ棒を昇降させる図示略の駆動部と、からなる。
【００３９】
突き上げ棒１１Ａは、サセプタ３の下からサセプタ３を支持して、サセプタ３と、その上に設置されているサセプタカバー４を昇降可能としている。また、図２に示すように、サセプタ３に設けられた複数の貫通孔３ｐと複数の突き上げ棒１１Ａの配置は、相対的に平面視で一致している。サセプタ３は、前述のように中空回転機構により回転自在とされているため、突き上げ棒１１Ａと貫通孔３ｐとの位置を合わせたときには、突き上げ棒１１Ａを上昇させる際に、貫通孔３ｐを貫通させることにより、サセプタ３はその位置（高さ）を保持したまま、サセプタカバー４のみを突き上げ棒１１Ａで上昇させることができる。
【００４０】
突き上げ棒１１Ａおよび貫通孔３ｐは、サセプタ３の外周方向に等間隔かつ３箇所以上設置されることが好ましい。これにより、上記のようにサセプタカバー４のみを上昇させる際に、安定してサセプタカバー４が支持される。
【００４１】
天井板外周支持部１２は、図１に示すように、天井板５の外周部５ｂを嵌合して支持するとともに、下部チャンバー１または上部チャンバー２のいずれか一方に着脱可能に設置されている。天井板外周支持部１２が下部チャンバー１に装着されると、天井板外周支持部１２と天井板５の外周部５ｂとの嵌合が解除され、天井板５の内周部５ａがノズル部６の突き上げノズル６Ａで支持されることにより、天井板５が昇降自在になる。一方、天井板外周支持部１２が上部チャンバー２に装着されると、天井板外周支持部１２と天井板５の外周部５ｂとの嵌合が保持され、チャンバーの開放時に、上部チャンバー２の昇降と連動して、天井板外周支持部１２および天井板５が昇降する。したがって、後に気相成長装置の部材搬送方法で説明するように、天井板外周支持部１２は、天井板５を搬送する時には下部チャンバー１に装着され、薄膜の成膜時および天井板５を搬送しない時には上部チャンバー２に装着される。
【００４２】
搬送アーム１３は、チャンバー外に設置され、サセプタ３、サセプタカバー４、天井板５のいずれか１つ以上または全部をチャンバーの内外に搬送する。図１および図３に示すように、搬送アーム１３は、板状の上段部１３Ａと、板状の下段部１３Ｂと、上段部１３Ａおよび下段部１３Ｂを連結する連結部１３Ｃと、連結部１３Ｃに接続されたアーム部１３Ｄと、から構成されている。上段部１３Ａおよび下段部１３Ｂの面積は、搬送対象の部材であるサセプタ３、サセプタカバー４、天井板５の大きさを勘案して設定される。上段部１３Ａと下段部１３Ｂの間隔、すなわち連結部１３Ｃの高さは、ノズル部６の突き上げノズル６Ａの稼動範囲、サセプタ昇降機構１１の突き上げ棒１１Ａの稼動範囲、および次に説明する仮受部１４の複数のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの形状を勘案して、搬送アームの上段部１３Ａおよび下段部１３Ｂと、仮受部１４の上段支持部１４ａおよび下段支持部１４ｂとの間で搬送対象の部材の受け渡しが円滑に行われるように設定される。
【００４３】
また、上段部１３Ａおよび下段部１３Ｂは、平面視したときに、図３に示すように、基端部１３Ｘと、基端部１３Ｘから突出した一対の支持アーム部１３Ｙと、から形成されている。言い換えると、上段部１３Ａおよび下段部１３Ｂは、平面視円形状の板２０に、一対の測端切欠部１８と、一対の測端切欠部１８の間に設けられた中央切欠部１９を設けた形状となっている。一対の測端切欠部１８と中央切欠部１９との間に、支持アーム部１３Ｙが位置する関係になっている。
【００４４】
測端切欠部１８および中央切欠部１９の長さおよび幅は、搬送アーム１３がチャンバー内に搬入された状態で平面視したときに、上段部１３Ａおよび下段部１３Ｂが、突き上げノズル６Ａおよび突き上げ棒１１Ａと干渉せず、さらにサセプタ３、サセプタカバー４、天井板５のいずれか１つ以上または全部を支持する仮受部１４の複数のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃとも干渉しないように設定される。
【００４５】
仮受部１４は、サセプタ３、サセプタカバー４、天井板５のいずれか１つ以上または全部をこれらの外周方向から支持可能な複数のアームから、構成されている。図１には、一例として、３つのアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃからなる仮受部１４の構成を示しているが、搬送対象の部材を安定して支持できればよく、アームの形状、配置および数は特に限定されない。複数のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃは、チャンバーが開放されていない時、すなわち下部チャンバー１に上部チャンバー２が密着している時には、チャンバー外に退避している。
【００４６】
仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃは、搬送アーム１３との搬送対象の部材の受け渡しを行う際に、下部チャンバー１と上昇した上部チャンバー２の中空で、図４（ａ），（ｂ）に示すように、部材を外周方向から支持する。アーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃはそれぞれ、上段支持部１４ａと下段支持部１４ｂとを有する。上段支持部１４ａと下段支持部１４ｂの間隔は、搬送アーム１３の上段部１３Ａおよび下段部１３Ｂの高さを勘案して設定される。部材を支持する際には、上段支持部１４ａで天井板５を、下段支持部１４ｂでサセプタ３、サセプタカバー４のいずれか一方または両方を、図示略の部材押さえで外周から中心に向かって等しく押さえることにより支持する。なお、図４（ａ），（ｂ）には、天井板５の外径がサセプタ３及びサセプタカバー４の外径より大きい場合のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの形状を例示しているが、アーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃは複数の部材を同時に支持できればよく、この形状に限定されない。
【００４７】
制御部は、ノズル部６、サセプタ昇降機構１１、天井板外周支持部１２、搬送アーム１３、仮受部１４の動作を制御する。具体的には、搬送対象の部材に合わせて、ノズル部６の突き上げノズル６Ａの昇降、サセプタ昇降機構１１の突き上げ棒１１Ａを昇降させるための駆動部の動作、天井板外周支持部１２の下部チャンバー１または上部チャンバー２への装着及び上部チャンバー２の昇降、搬送アーム１３のチャンバー内外への搬送、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの移動及び部材の支持及び支持解除の動作を制御する。なお、制御部の設置場所は、ノズル部６、サセプタ昇降機構１１、天井板外周支持部１２、搬送アーム１３、仮受部１４の動作の制御が可能であれば、特に限定されない。
【００４８】
本実施形態のＭＯＣＶＤ装置１００においては、天井板５はノズル部６の突き上げノズル６Ａにより、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの上段支持部１４ａによる支持が可能な位置まで上昇する。また、サセプタ３、サセプタカバー４のいずれか１つまたは両方は、サセプタ昇降機構１１の突き上げ棒１１Ａにより、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの下段支持部１４ｂによる支持が可能な位置まで上昇する。そして、搬送対象の部材に合わせて、制御部によりノズル部６の突き上げノズル６Ａの昇降と、サセプタ昇降機構１１の突き上げ棒１１Ａを昇降させるための駆動部の動作と、天井板外周支持部１２の下部チャンバー１または上部チャンバー２への装着、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの移動及び部材支持の動作が制御される。
【００４９】
さらに、搬送対象の部材は、ノズル部６の突き上げノズル６Ａ及びサセプタ昇降機構１１の突き上げ棒１１Ａと、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの上段支持部１４ａ及び下段支持部１４ｂとの間で一括して受け渡しがなされるとともに、仮受部１４の上段支持部１４ａ及び下段支持部１４ｂと、搬送アーム１３の上段部１３Ａ及び下段部１３Ｂとの間で一括して受け渡され、搬送アーム１３によりチャンバー内外に搬送される。そして、制御部により、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの部材の支持及び支持解除、搬送アーム１３のチャンバー内外への搬送等の動作が制御される。これにより、搬送する部材の数が単数であるか複数であるかに係わらず、搬送対象の全ての部材が同時にチャンバー内外へ搬送される。
【００５０】
上記のように、本実施形態のＭＯＣＶＤ装置１００には、天井板５、サセプタカバー４、サセプタ３のいずれか１つ以上または全部を同時にチャンバー内外へ搬送する機構が設けられている。その結果、気相成長装置における部材の交換を完了するまでの時間が短縮されるとともに、半導体薄膜の生産性が向上する。
【００５１】
次いで、ＭＯＣＶＤ装置１００を用いた部材搬送方法について、図５〜図１９を参照しながら説明する。
【００５２】
ＭＯＣＶＤ装置１００の搬送対象の部材の組み合わせとしては、（１）サセプタ３とサセプタカバー４と天井板５、（２）サセプタ３とサセプタカバー４、（３）サセプタカバー４と天井板５、（４）サセプタカバー４、（５）天井板５、の５通りが挙げられる。なお、サセプタ３のみを交換する、あるいはサセプタカバー４を交換せずにサセプタ３と天井板５を交換する場合については、サセプタ３よりもプロセスガスの流路に露出しているサセプタカバー４の方が汚染され易い、あるいは損傷し易く、サセプタ３よりもサセプタカバー４の交換頻度が高い点、及び構造上、サセプタ３のみを昇降させることは困難である点から、想定され難いため、ＭＯＣＶＤ装置１００の搬送対象の部材の組み合わせからは除外する。
【００５３】
＜（１）サセプタ３、サセプタカバー４、天井板５の搬送方法＞
始めに、（１）サセプタ３とサセプタカバー４と天井板５の搬送を行う方法について説明する。図１に示すＭＯＣＶＤ装置１００の部材の位置を、各部材の初期位置とする。なお、各部材の初期位置は、後述する（２）〜（５）の部材搬送方法においても同一とする。また、各工程におけるＭＯＣＶＤ装置１００の構成要素の動作は、制御部により制御する。
【００５４】
初期位置において、上部チャンバー２は、下部チャンバー１に接している。すなわち、チャンバーは閉じた状態になっている。サセプタ３及びサセプタカバー４は、中空回転機構（図示略）に支持されている。天井板５は、内周部５ａが突き上げノズル６Ａに支持されるとともに、外周部５ｂが天井板外周支持部１２に嵌合して支持されている。サセプタ昇降機構１１の突き上げ棒１１Ａは、先端部がサセプタ３の底面よりも下方に位置している。天井板外周支持部１２は、上部チャンバー２の外周に装着されている。さらに、搬送アーム１３及び仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃはチャンバー外に退避している。
【００５５】
次に、以下に説明する第１〜第６工程を順次行う。
（第１工程）
先ず、天井板外周支持部１２を下部チャンバー１に装着する。
【００５６】
（第２工程）
次に、上部チャンバー２を初期位置から搬送アーム１３の上段部１３Ａよりも高い位置（以降、「開放位置」と記載する）まで上昇させ、チャンバーを開放する。第１工程において、天井板外周支持部１２は下部チャンバー１に装着されているため、本工程では、天井板５は初期位置に留まっている。
【００５７】
（第３工程）
次に、天井板５の内周部５ａをノズル部６の突き上げノズル６Ａにより支持したままの状態で、突き上げノズル６Ａを初期位置から搬送アーム１３の上段部１３Ａの位置（以降、「第１上昇位置」と記載する）まで上昇させる。これにより、天井板５が初期位置から第１上昇位置まで上昇する。
【００５８】
第３工程完了時に、突き上げ棒１１Ａが初期位置から上昇するとサセプタ３の貫通孔３ｐを貫通する位置にある場合は、第３工程と次に説明する第４工程との間で、中空回転機構を用いて、突き上げ棒１１Ａが貫通孔３ｐを貫通しない位置に、サセプタ３を回転させる。
【００５９】
（第４工程）
次に、サセプタ昇降機構１１の駆動部により、突き上げ棒１１Ａを初期位置からサセプタ３の貫通孔３ｐを貫通させずに、天井板５の第１上昇位置と下部チャンバー１の初期位置との間、具体的には搬送アーム１３の上段部１３Ａの位置（以降、「第２上昇位置」と記載する）まで上昇させる。これにより、サセプタ３とサセプタカバー４が初期位置から第２上昇位置まで上昇する（図５参照）。
【００６０】
（第５工程）
次に、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを初期位置から、第１及び第２の上昇位置に向かって移動させ、第１上昇位置に支持されている天井板５と、第２上昇位置に支持されているサセプタ３及びサセプタカバー４をそれぞれ、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの上段支持部１４ａと下段支持部１４ｂで外周方向から支持する。このときの仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの位置を「支持位置」とする。
【００６１】
上記により、サセプタ３、サセプタカバー４、天井板５が下部チャンバー１の初期位置と上部チャンバー２の開放位置との間の中空で支持される。その後、突き上げノズル６Ａ及び突き上げ棒１１Ａをそれぞれ、第１上昇位置及び第２上昇位置から下降させる。前述のように、平面視で突き上げノズル６Ａ及び突き上げ棒１１Ａと、搬送アーム１３の上段部１３Ａ及び下段部１３Ｂとは、干渉しないため、突き上げノズル６Ａ及び突き上げ棒１１Ａの下降完了時の位置（以降、「下降位置」と記載する）は、初期位置と一致しなくてもよい。
【００６２】
（第６工程）
次に、仮受部１４によって３方から支持されたサセプタ３、サセプタカバー４、天井板５に対して、搬送アーム１３を水平方向（図１に示すＸ方向）からチャンバー内の所定の位置（以降、「所定位置」と記載する）に挿入する。搬送アーム１３が挿入されたときに、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃが搬送アーム１３の上段部１３Ａ及び下段部１３Ｂの測端切欠部１８または中央切欠部１９に位置するようになるため、搬送アーム１３と仮受部１４は干渉しない。
【００６３】
搬送アーム１３の挿入後に、仮受部１４を下降させて、アーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃによるサセプタ３、サセプタカバー４、天井板５の支持を解除する。これにより、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃから搬送アーム１３の上段部１３Ａ及び下段部１３Ｂに、サセプタ３、サセプタカバー４、天井板５を同時に受け渡させる（図６参照）。その後、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを支持位置から初期位置まで退避させる。また、搬送アーム１３を水平方向に引き出し、チャンバー外の初期位置に退避させる（図７参照）。これにより、サセプタ３、サセプタカバー４、天井板５が一括してチャンバー外へ搬出される。
【００６４】
以上、第１〜第６工程を順次行うことにより、サセプタ３、サセプタカバー４、天井板５を同時にチャンバー内からチャンバー外へ搬出する。この後、搬出した複数の部材を、チャンバー外で洗浄及び交換することができる。
【００６５】
サセプタ３、サセプタカバー４、天井板５をチャンバー内に搬入する場合は、先ず、初期位置の搬送アームの上段部１３Ａに天井板５を置き、下段部１３Ｂにサセプタ３、サセプタカバー４を置く。続いて、これらの部材の搬出時と逆の手順で、第６〜第１工程を順次行う。
また、第５工程において、天井板５とサセプタ３とサセプタカバー４とを、仮受部１４で保持する際には、これらの部材の中心位置とチャンバー（特に、下部チャンバー１）の中心位置とを一致させるように、各部材の外周部を中心に向かって、軽く押圧して保持することで、各部材をチャンバー内の正確な位置に確実に設置するように搬入することができる。
【００６６】
上記（１）サセプタ３とサセプタカバー４と天井板５の搬送方法によれば、サセプタ３、サセプタカバー４、天井板５の全ての部材をチャンバー内外へ搬送する際に、ノズル部６の突き出しノズル６Ａにより、天井板５を初期位置と第１上昇位置との間で昇降させる。また、サセプタ昇降機構１１の突き上げ棒１１Ａにより、サセプタ３及びサセプタカバー４を初期位置と第２上昇位置との間で昇降させる。その後、第１上昇位置の天井板５と、第２上昇位置のサセプタ３及びサセプタカバー４を、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの上段支持部１４ａ及び下段支持部１４ｂとの間で同時に受け渡させる。また、仮受部１４の上段支持部１４ａ及び下段支持部１４ｂにより支持された天井板５及びサセプタ３、サセプタカバー４を、搬送アーム１３の上段部１３Ａ及び下段部１３Ｂとの間で同時に受け渡させる。これにより、従来は個別に搬送していたサセプタ３、サセプタカバー４、天井板５の３つの部材を、同時にチャンバー内外へ搬送することができる。
【００６７】
また、第５工程は省略してもよい。この場合、ノズル部６の突き出しノズル６Ａにより初期位置と第１昇降位置との間で昇降させた天井板５と、サセプタ昇降機構１１の突き上げ棒１１Ａにより初期位置と第２昇降位置との間で昇降させたサセプタ３及びサセプタカバー４とは、仮受部１４で支持されない。また、天井板５及びサセプタ３、サセプタカバー４を、搬送アーム１３の上段部１３Ａ及び下段部１３Ｂとの間で同時に受け渡させることとなる。
【００６８】
特に、搬出の第５工程を省略することで、搬出対象となるサセプタ３、サセプタカバー４、天井板５をチャンバー内に残したまま、搬入対象となるサセプタ３、サセプタカバー４、天井板５をチャンバー内に搬入することもできる。
具体的には、第一工程前に搬出するサセプタ３、サセプタカバー４、天井板５をチャンバー内に残したまま、搬入するサセプタ３、サセプタカバー４、天井板５を初期位置の搬送アーム１３に設置する。続いて、第１工程から第４工程を行う。
搬送アーム１３には搬入する各部材が置かれていない状態であるから、この状態から本方法で搬出すべき各部材が搬出可能となる。そこで、第４工程を経て第５工程を省略し搬出する各部材を搬送アーム１３に設置する。次いで、第６工程を経て搬出する各部材をチャンバー外へ搬出することができる。
【００６９】
上記の結果、サセプタ３、サセプタカバー４、天井板５の３つの部材を搬送する時間を大幅に短縮することができる。例えば、従来のＭＯＣＶＤ装置では３つの部材の搬入に約１７分かかっていたのに対して、本実施形態のＭＯＣＶＤ装置１００では同じ３つの部材の搬送を約８分で行うことができる。結果として、ＭＯＣＶＤ装置における部材の搬送時間の短縮により、半導体薄膜の生産性を高めることができる。
【００７０】
また、個別に部材を搬送する従来のＭＯＣＶＤ装置においては、搬送アームによりチャンバー外へ搬出した部材を一旦保持する保持装置を用いていた。しかしながら、本実施形態のＭＯＣＶＤ装置１００では、同時に複数の部材を搬送できるため、保持装置を用いる必要がなく、ＭＯＣＶＤ装置を含むシステム全体の省スペース化が可能になる。省スペース化の効果は、以下で説明する（２）〜（５）の部材搬送方法においても同様に得られる。
【００７１】
＜（２）サセプタ３、サセプタカバー４の搬送方法＞
次いで、（２）サセプタ３とサセプタカバー４の搬送を行う方法について説明する。
【００７２】
以下に説明する第１〜第５工程を順次行う。
（第１工程）
先ず、天井板外周支持部１２を上部チャンバー２に装着する。
【００７３】
（第２工程）
次に、上部チャンバー２を初期位置から開放位置まで上昇させ、チャンバーを開放する。第１工程において、天井板外周支持部１２は上部チャンバー２に装着されているため、本工程では、天井板５の外周部５ｂが天井板外周支持部１２と嵌合しており、天井板５は開放位置まで上昇する。
【００７４】
第２工程完了時に、突き上げ棒１１Ａが、初期位置から上昇するとサセプタ３の貫通孔３ｐを貫通する位置にある場合は、第２工程と次に説明する第３工程との間で、中空回転機構を用いて、突き上げ棒１１Ａが貫通孔３ｐを貫通しない位置に、サセプタ３を回転させる。
【００７５】
（第３工程）
次に、（１）の部材搬送方法の第４工程と同じ工程を行う。これにより、サセプタ３とサセプタカバー４が初期位置から第２上昇位置まで上昇する（図８参照）。
【００７６】
（第４工程）
次に、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを初期位置から支持位置まで移動させる。これにより、サセプタ３、サセプタカバー４が、仮受部１４の下段支持部１４ｂにより下部チャンバー１の初期位置と上部チャンバー２の開放位置との間の中空に支持される。その後、突き上げノズル６Ａ及び突き上げ棒１１Ａをそれぞれ、第１上昇位置及び第２上昇位置から下降位置まで下降させる。
【００７７】
（第５工程）
次に、搬送アーム１３を初期位置から所定位置に搬送する。その後、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃによるサセプタ３、サセプタカバー４の支持を解除する。これにより、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの下段支持部１４ｂから搬送アーム１３の下段部１３Ｂに、サセプタ３、サセプタカバー４を同時に受け渡させる（図９参照）。その後、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを支持位置から初期位置まで退避させる。また、搬送アーム１３を初期位置のチャンバー外まで退避させる（図１０参照）。
【００７８】
以上、第１〜第５工程を順次行うことにより、サセプタ３とサセプタカバー４を同時にチャンバー外へ搬出できる。この後、搬出した複数の部材を、チャンバー外で洗浄及び交換することができる。（１）の部材搬送方法と同様に、サセプタ３、サセプタカバー４をチャンバー内に搬入する場合は、先ず、初期位置の搬送アームの下段部１３Ｂにサセプタ３とサセプタカバー４を置き、その後、これらの部材の搬出時と逆の手順で、第５〜第１工程を順次行う。
また、第５工程において、天井板５とサセプタ３とサセプタカバー４とを、仮受部１４で保持する際には、これらの部材の中心位置とチャンバー（特に、下部チャンバー１）の中心位置とを一致させるように、各部材の外周部を中心に向かって、軽く押圧して保持することで、各部材をチャンバー内の正確な位置に確実に設置するように搬入できる。
【００７９】
上記（２）サセプタ３とサセプタカバー４の搬送方法によれば、サセプタ３、サセプタカバー４の全ての部材をチャンバー内外へ搬送する際に、サセプタ昇降機構１１の突き上げ棒１１Ａにより、サセプタ３及びサセプタカバー４を初期位置と第２上昇位置との間で昇降させる。その後、第２上昇位置のサセプタ３及びサセプタカバー４を、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの下段支持部１４ｂとの間で同時に受け渡させる。また、仮受部１４の下段支持部１４ｂにより支持されたサセプタ３、サセプタカバー４を、搬送アーム１３の下段部１３Ｂとの間で同時に受け渡させる。これにより、従来は個別に搬送していたサセプタ３、サセプタカバー４の２つの部材を、同時にチャンバー内外へ搬送することができる。これにより、サセプタ３、サセプタカバー４のチャンバー内外への搬送にかかる時間を短縮できる。
【００８０】
また、第５工程は省略してもよい。この場合、サセプタ昇降機構１１の突き上げ棒１１Ａにより初期位置と第２昇降位置との間で昇降させたサセプタ３及びサセプタカバー４とは、仮受部１４で支持されず、サセプタ３、サセプタカバー４を、搬送アーム１３の下段部１３Ｂとの間で同時に受け渡させる。
【００８１】
特に、搬出の第５工程を省略することで、搬出対象となるサセプタ３、サセプタカバー４、天井板５をチャンバー内に残したまま、搬入対象となるサセプタ３、サセプタカバー４、天井板５をチャンバー内に搬入することもできる。
具体的には、第一工程前に搬出するサセプタ３、サセプタカバー４、天井板５をチャンバー内に残したまま、搬入するサセプタ３、サセプタカバー４、天井板５を初期位置の搬送アーム１３に設置する。続いて、第１工程から第４工程を行う。
搬送アーム１３には搬入する各部材が置かれていない状態であるから、この状態から本方法で搬出すべき各部材が搬出可能となる。そこで、第４工程を経て第５工程を省略し搬出する各部材を搬送アーム１３に設置する。次いで、第６工程を経て搬出する各部材をチャンバー外へ搬出することができる。
【００８２】
＜（３）サセプタカバー４、天井板５の搬送方法＞
次いで、（３）サセプタカバー４と天井板５の搬送を行う方法について説明する。この方法では、（１）の部材搬送方法の第１〜第３工程を順次同様に行う。
【００８３】
第３工程完了時に、突き上げ棒１１Ａが、初期位置から上昇するとサセプタ３の貫通孔３ｐを貫通する位置からずれている場合は、第３工程と第４工程との間で、中空回転機構を用いて、突き上げ棒１１Ａが貫通孔３ｐを貫通する位置に、サセプタ３を回転させる。
【００８４】
（第４工程）
次に、サセプタ昇降機構１１の駆動部により、突き上げ棒１１Ａを初期位置からサセプタ３の貫通孔３ｐを貫通させて、初期位置から第２上昇位置まで上昇させる（図１１参照）。これにより、サセプタカバー４のみが初期位置から第２上昇位置まで上昇する。また、サセプタ３は、初期位置に留まる。
【００８５】
（第５工程）
次に、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを初期位置から支持位置に移動させ、第１上昇位置に支持されている天井板５と、第２上昇位置に支持されているサセプタカバー４をそれぞれ、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの上段支持部１４ａと下段支持部１４ｂで外周方向から支持する。これにより、サセプタカバー４と天井板５が下部チャンバー１の初期位置と上部チャンバー２の開放位置との間の中空で支持される。その後、突き上げノズル６Ａ及び突き上げ棒１１Ａをそれぞれ、第１上昇位置及び第２上昇位置から下降位置まで下降させる。
【００８６】
（第６工程）
次に、搬送アーム１３を初期位置から所定位置に移動させる。その後、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃによるサセプタカバー４、天井板５の支持を解除する。これにより、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃから搬送アーム１３の上段部１３Ａ及び下段部１３Ｂに、サセプタカバー４、天井板５を同時に受け渡させる（図１２参照）。その後、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを支持位置から初期位置まで退避させる。また、搬送アーム１３を初期位置のチャンバー外まで退避させる（図１３参照）。
【００８７】
以上、第１〜第６工程を順次行うことにより、サセプタカバー４、天井板５を同時にチャンバー外へ搬出できる。この後、搬出した複数の部材を、チャンバー外で洗浄及び交換することができる。（１）の部材搬送方法と同様に、サセプタカバー４、天井板５をチャンバー内に搬入する場合は、先ず、初期位置の搬送アームの上段部１３Ａに天井板５を置き、下段部１３Ｂにサセプタカバー４を置く。続いて、これらの部材の搬出時と逆の手順で、第６〜第１工程を順次行う。
【００８８】
上記（３）サセプタカバー４と天井板５の搬送方法によれば、サセプタカバー４、天井板５の全ての部材をチャンバー内外へ搬送する際に、ノズル部６の突き出しノズル６Ａにより、天井板５を初期位置と第１上昇位置との間で昇降させる。また、サセプタ昇降機構１１の突き上げ棒１１Ａをサセプタ３の貫通孔３ｐに貫通させて、サセプタカバー４のみを初期位置と第２上昇位置との間で昇降させる。その後、第１上昇位置の天井板５と、第２上昇位置のサセプタカバー４を、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの上段支持部１４ａ及び下段支持部１４ｂとの間で同時に受け渡させる。また、仮受部１４の上段支持部１４ａ及び下段支持部１４ｂにより支持された天井板５及びサセプタカバー４を、搬送アーム１３の上段部１３Ａ及び下段部１３Ｂとの間で同時に受け渡させる。これにより、従来は個別に搬送していたサセプタカバー４、天井板５の２つの部材を、同時にチャンバー内外へ搬送することができる。
【００８９】
上記により、サセプタカバー４、天井板５のチャンバー内外への搬送にかかる時間を短縮できる。特に、サセプタカバー４と天井板５は、プロセスガスの流路に露出しているため、汚染または損傷し易い部材であり、チャンバー内外への搬送頻度が高い。したがって、これらの部材の搬送時間の短縮により、ＭＯＣＶＤ装置１００における半導体薄膜の生産性を極めて高めることができる。
【００９０】
＜（４）サセプタカバー４の搬送方法＞
次いで、（４）サセプタカバー４の搬送を行う方法について説明する。この方法では、（２）の部材搬送方法の第１，第２工程を順次同様に行う。
【００９１】
第２工程完了時に、突き上げ棒１１Ａが、初期位置から上昇するとサセプタ３の貫通孔３ｐを貫通する位置からずれている場合には、第３工程と第４工程との間で、中空回転機構を用いて、突き上げ棒１１Ａが貫通孔３ｐを貫通する位置に、サセプタ３を回転させる。
【００９２】
（第３工程）
次に、（３）の部材搬送方法における第４工程と同様の工程を行う（図１４参照）。
【００９３】
（第４工程）
次に、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを初期位置から支持位置に移動させ、第２上昇位置に支持されているサセプタカバー４を、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの下段支持部１４ｂで外周方向から支持する。これにより、サセプタカバー４が下部チャンバー１の初期位置と上部チャンバー２の開放位置との間の中空で支持される。その後、突き上げ棒１１Ａをそれぞれ、第１上昇位置及び第２上昇位置から下降位置まで下降させる。
【００９４】
（第５工程）
次に、搬送アーム１３を初期位置から所定位置に移動させる。その後、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃによるサセプタカバー４の支持を解除する。これにより、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃから搬送アーム１３の下段部１３Ｂに、サセプタカバー４を受け渡させる（図１５参照）。その後、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを支持位置から初期位置まで退避させる。また、搬送アーム１３を初期位置のチャンバー外まで退避させる（図１６参照）。
【００９５】
以上、第１〜第５工程を順次行うことにより、サセプタカバー４を同時にチャンバー外へ搬出できる。この後、搬出したサセプタカバー４を、チャンバー外で洗浄及び交換することができる。（１）の部材搬送方法と同様に、サセプタカバー４をチャンバー内に搬入する場合は、先ず、初期位置の搬送アームの下段部１３Ｂにサセプタカバー４を設置する。続いて、サセプタカバー４の搬出時と逆の手順で、第５〜第１工程を順次行う。
【００９６】
＜（５）天井板５の搬送方法＞
引き続き、（５）天井板５の搬送を行う方法について説明する。この方法では、（１）の部材搬送方法の第１〜第３工程を順次同様に行う（図１７参照）。
【００９７】
（第４工程）
次に、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを初期位置から支持位置に移動させ、第１上昇位置に支持されている天井板５を、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの上段支持部１４ａで外周方向から支持する。これにより、天井板５が下部チャンバー１の初期位置と上部チャンバー２の開放位置との間の中空で支持される。その後、突き上げノズル６Ａを第１上昇位置から下降位置まで下降させる。
【００９８】
（第５工程）
次に、搬送アーム１３を初期位置から所定位置に移動させる。その後、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃによる天井板５の支持を解除する。これにより、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃから搬送アーム１３の上段部１３Ａに、天井板５を受け渡させる（図１８参照）。その後、仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを支持位置から初期位置まで退避させる。また、搬送アーム１３を初期位置のチャンバー外まで退避させる（図１９参照）。
【００９９】
以上、第１〜第５工程を順次行うことにより、天井板５をチャンバー外へ搬出できる。この後、搬出した天井板５を、チャンバー外で洗浄及び交換する。（１）の部材搬送方法と同様に、天井板５をチャンバー内に搬入する場合は、先ず、初期位置の搬送アームの上段部１３Ａに天井板５を設置する。続いて、これらの部材の搬出時と逆の手順で、第５〜第１工程を順次行う。
【０１００】
上記（４）サセプタカバー４、あるいは（５）天井板５の搬送方法によれば、サセプタ昇降機構１１の突き上げ棒１１Ａをサセプタ３の貫通孔３ｐに貫通させて、サセプタカバー４を初期位置と第２上昇位置との間で昇降させる。また、ノズル部６の突き出しノズル６Ａにより、天井板５を初期位置と第１上昇位置との間で昇降させる。さらに、第１上昇位置の天井板５、あるいは第２上昇位置のサセプタカバー４を、それぞれ仮受部１４のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの上段支持部１４ａ、あるいは下段支持部１４ｂとの間で受け渡させる。また、仮受部１４の上段支持部１４ａにより支持された天井板５、あるいは下段支持部１４ｂにより支持されたサセプタカバー４を、搬送アーム１３の上段部１３Ａ、あるいは下段部１３Ｂとの間で受け渡させる。これにより、従来と同様にサセプタカバー４、あるいは天井板５を、個別にチャンバー内外へ搬送することもできる。
【０１０１】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【０１０２】
１…下部チャンバー、２…上部チャンバー、３…サセプタ、３Ｃ，３ｐ…貫通孔、４…サセプタカバー、５…天井板、５ａ…内周部、５ｂ，６ｂ…外周部、６…ノズル部、６Ａ…突き上げノズル、６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ…固定ノズル、１１…サセプタ昇降機構、１１Ａ…突き上げ棒、１２…天井板外周支持部、１３…搬送アーム、１３Ａ…上段部、１３Ｂ…下段部、１３Ｃ…連結部、１３Ｄ…アーム部、１４…仮受部、１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ…アーム、１４ａ…上段支持部、１４ｂ…下段支持部、１５…制御部、１８…側端切欠部、１９…中央切欠部、１００…ＭＯＣＶＤ装置（気相成長装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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