(57)【要約】【課題】半導体気相成長装置において均熱板と基板とが全面で接触する構成では、サセプタ回転中にトレイ内で均熱板が動き、トレイ部分に接触し温度伝達の不均一性を発生させる。【解決手段】真空処理室内のトレイ２は、先端に規正ピン４と形状記憶合金からなるバネ５がトレイに２箇所以上埋め込まれており、常温時は元の状態で均熱板３と基板１をトレイ２に自動挿入することができる第一の手段と、高温時は伸びた記憶状態になり、均熱板３をセンタリングすることができる第二の手段を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空処理室内に、基板表面を下向きに複数枚設置可能なサセプタと前記サセプタと基板を下向きに設置して自転するトレイと基板の上にヒータの熱を均等に伝える均熱板があり、上方に均熱板を介して基板裏面を加熱するヒータとを有する成膜装置において、
前記真空処理室内のトレイは、先端に規正ピンとバネ状の形状記憶合金がトレイに２箇所以上収納されており常温時は元の状態で均熱板と基板を自動挿入することができる第一の手段と、高温時は伸びた記憶状態になり、均熱板をセンタリングすることができる第二の手段を備えることを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記請求項１記載の成膜装置において、
真空処理室内のトレイは、先端に規正ピンとバネ状の形状記憶合金が均熱板に２箇所以上収納されており常温時は元の状態で均熱板と基板を自動挿入することができる第一の手段と、高温時は伸びた記憶状態になり、均熱板をセンタリングすることができる第二の手段を備えることを特徴とする成膜装置。
【請求項３】
前記請求項１記載の成膜装置において、
真空処理室内のトレイは、均熱板の上部にキャップが装着されており常温時は元の状態で均熱板と基板を自動挿入することができる第一の手段と、高温時は開いた記憶状態になり、均熱板をセンタリングすることができる第二の手段と、前記第一及び第二の手段を備えることを特徴とする成膜装置。
【請求項４】
前記請求項１記載の成膜装置において、
真空処理室内のトレイは、バネ状の形状記憶合金がトレイに２箇所以上埋め込まれており常温時は元の状態で均熱板と基板を自動挿入することができる第一の手段と、高温時は開いた記憶状態になり、均熱板をセンタリングすることができる第二の手段を備えることを特徴とする成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数枚の基板を高温で処理する成膜装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
これまでの半導体気相成長装置の構成について説明する。従来、半導体気相成長装置、特に有機金属化学気相成長装置（ＭＯＣＶＤ装置）に関して、反応炉と反応炉内に設置された回転式サセプタからなる基板保持部と、基板保持部の所定の位置に基板を配置するために基板を収納するトレイがある。また、基板に向けて原料ガスを供給するためのガス供給手段と基板を加熱するための加熱手段と、トレイに収納された基板に加熱手段からの熱を伝導する均熱板の構成において、均熱板と基板と全面で接触する平面を有する部材で構成し、基板との実効接触面積が９０％以上となるようにして、基板全面からの熱伝導により基板を加熱し優れた均一性を有する方法（例えば特許文献１）があった。
【特許文献１】特開２００４−５５６７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
均熱板と基板とが全面で接触する部材の構成では、サセプタ回転中にトレイ内で均熱板が動き、トレイに部分接触する。トレイは均熱板より温度が低く、均熱板がトレイに部分接触した箇所は、トレイからの熱の影響を受ける。したがって、トレイ接触部と接触しない部分とでは温度が不均一となり基板は均一な温度分布にならないため、膜の均一性が低下するという課題が発生する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するために真空処理室内の上部に基板を加熱するための加熱手段と、回転式サセプタからなる基板保持部と、前記基板保持部の所定の位置に基板を配置するために基板を収納するトレイと、トレイには基板を均一に加熱することができる均熱板を有する成膜装置において、真空処理室内のトレイは、先端に規制ピンと形状記憶合金からなるバネがトレイに２箇所以上埋め込まれており常温時は元の状態で均熱板と基板をトレイに自動挿入することができる第一の手段と、高温時は伸びた記憶状態となり、均熱板をセンタリングすることができる第二の手段を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、均熱板をトレイに挿入後、高温時にトレイに収納された規正ピンと形状記憶合金からなるバネを介してセンタリングさせることにより、加熱部からの熱を均熱板から基板へと熱伝導することにより、基板の温度分布を均一にすることができる。これにより、トレイと均熱板の部分接触による不均一な基板温度を防止することができる。さらに、均熱板をセンタリングすることにより、均熱板の熱を基板に均一に伝導することができ、品質の良い成膜を可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【０００７】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明のトレイに収納されたピンとバネで均熱板をセンタリングする構成図である。図１（ａ）と図１（ｂ）において、真空処理室内の上部に基板を加熱するための加熱手段と回転式サセプタからなる基板保持部と、基板保持部の所定の位置に基板１を配置するために基板１を収納するトレイ２と、トレイ２には基板１を均一に加熱することができる均熱板３を配置する。このサセプタに設置された基板１上では、熱化学反応により絶縁膜が成膜される。このとき、サセプタが公転しトレイ２は自転する。トレイ２が自転する際、均熱板３も回転し均熱板３はトレイ２に部分接触してトレイ２の温度の影響をさけるために、トレイ２の中に設置された２箇所以上の形状記憶合金からなるバネ５を介してセンタリングする。トレイ２の、先端に設置された規正ピン４と形状記憶合金からなるバネ５はトレイ２に均熱板３と基板１を自動挿入する際はトレイ２の中に収納されている（図１（ａ））。処理開始前の温度上昇に伴い、５０℃以上でトレイ２の先端から規正ピン４と形状記憶合金からなるバネ５がトレイ２の外に出てくる形状記憶状態となり（図１（ｂ））、均熱板３をトレイ２内においてセンタリングすることができる。成膜処理が終了し降温する際５０℃以下で規正ピン４と形状記憶合金からなるバネ５はトレイ２内に収納される。その後、均熱板３と基板１を自動で搬出する。
【０００８】
（第２の実施の形態）
次に、図２は本発明の均熱板に収納されたピンとバネで均熱板をセンタリングする構成図である。図２（ａ）と図２（ｂ）において、真空処理室内の上部に基板を加熱するための加熱手段と回転式サセプタからなる基板保持部と、前記基板保持部の所定の位置に基板１を配置するために基板１を収納するトレイ２と、トレイ２には基板１を均一に加熱することができる均熱板３を配置する。このサセプタに設置された基板１上では、熱化学反応により絶縁膜が成膜される。このとき、サセプタが公転しトレイ２は自転する。トレイ２が自転する際、均熱板３も回転し均熱板３はトレイ２に部分接触してトレイ２の温度の影響をさけるために、均熱板３の中に設置された２箇所以上の形状記憶合金からなるバネ５を介してセンタリングする。均熱板３の内部に設置された規正ピン４と形状記憶合金からなるバネ５は、トレイ２に均熱板３と基板１を自動挿入する際は均熱板３の中に収納されている（図２（ａ））。処理開始前の温度上昇に伴い、５０℃以上で均熱板３の先端から規正ピン４と形状記憶合金からなるバネ５が均熱板３の外に出てくる形状記憶状態となり（図２（ｂ））、均熱板３はトレイ２内においてセンタリングされる。成膜処理が終了し降温する際５０℃以下で規正ピン４と形状記憶合金からなるバネ５は均熱板３内に収納される。その後、均熱板３と基板１を自動で搬出する。
【０００９】
（第３の実施の形態）
次に、図３は本発明の均熱板に装着されたキャップ側面のバネで均熱板をセンタリングする構成図である。図３（ａ）と図３（ｂ）において、真空処理室内の上部に基板を加熱するための加熱手段と回転式サセプタからなる基板保持部と、前記基板保持部の所定の位置に基板１を配置するために基板１を収納するトレイ２と、トレイ２には基板１を均一に加熱することができる均熱板３を配置する。このサセプタに設置された基板１上では、熱化学反応により絶縁膜が成膜される。このとき、サセプタが公転しトレイ２は自転する。トレイ２が自転する際、均熱板３も回転し均熱板３はトレイ２に部分接触してトレイ２の温度の影響をさけるために、均熱板上部に装着されたキャップ６側面の２箇所以上の形状記憶合金からなるバネ７を介してセンタリングする。均熱板上部のキャップ６側面の形状記憶合金からなるバネ７はトレイ２に均熱板３と基板１を自動挿入する際は、均熱板３の外周側面でフラットな状態となっている（図３（ａ））。処理開始前の温度上昇に伴い、５０℃以上で均熱板３の側面からトレイ側面を規制するため外に開く形状記憶状態となり（図３（ｂ））、均熱板３をトレイ２内においてセンタリングすることができる。成膜処理が終了し降温する際５０℃以下で均熱板３側面の形状記憶合金からなるバネ７はフラットな状態となる。その後、均熱板３と基板１を自動で搬出する。
【００１０】
（第４の実施の形態）
最後に図４は本発明のトレイに埋め込まれたバネで均熱板をセンタリングする構成図である。図４（ａ）と図４（ｂ）において、真空処理室内の上部に基板を加熱するための加熱手段と回転式サセプタからなる基板保持部と、前記基板保持部の所定の位置に基板１を配置するために基板１を収納するトレイ２と、トレイ２には基板１を均一に加熱することができる均熱板３を配置する。このサセプタに設置された基板１上では、熱化学反応により絶縁膜が成膜される。このとき、サセプタが公転しトレイ２は自転する。トレイ２が自転する際、均熱板３も回転し均熱板３はトレイ２に部分接触してトレイ２の温度の影響をさけるために、トレイ２の外周側面に埋め込まれた２箇所以上の形状記憶合金からなるバネ８を介してセンタリングする。トレイ２の、外周側面に埋め込まれた形状記憶合金からなるバネ８は、トレイ２に均熱板３と基板１を自動挿入する際は、トレイ２の外周側面でフラットな状態となっている（図４（ａ））。処理開始前の温度上昇に伴い、５０℃以上でトレイ２の外周側面から形状記憶合金からなるバネ８が開く形状記憶状態となり（図４（ｂ））、均熱板３をトレイ２内においてセンタリングすることができる。成膜処理が終了し降温する際５０℃以下でバネ状の形状記憶合金８はトレイ２の外周側面でフラットになる。その後、均熱板３と基板１を自動で搬出する。
【００１１】
なお、実施の形態で形状記憶合金は、５０℃を形状変形温度としたが、１０〜１００℃間の任意の温度で設定しても同様の効果が保たれることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００１２】
本発明は、形状記憶合金の部材を使用して、均熱板をトレイ挿入後の高温時にセンタリングすることができる機構に関するものであり、回転式サセプタとトレイと均熱板の構成の自公転式成膜装置などの半導体製造装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態における半導体製造装置の要部断面図
【図２】本発明の第２の実施の形態における半導体製造装置の要部断面図
【図３】本発明の第３の実施の形態における半導体製造装置の要部断面図
【図４】本発明の第４の実施の形態における半導体製造装置の要部断面図
【符号の説明】
【００１４】
１  基板
２  トレイ
３  均熱板
４  規正ピン
５  バネ
７  バネ
８  バネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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