(57)【要約】【課題】基板の清浄性を維持し、かつ基板を安定して搬送可能な基板搬送装置、成膜装置、基板搬送方法および成膜方法を提供する。【解決手段】基板搬送装置１０は、カバー部材４と、搬送部５とを備えている。カバー部材４は、基板１を配置可能な凹部３が形成された基板保持部２の凹部３を覆うように構成されている。搬送部５は、基板保持部２がカバー部材４に保持された状態でカバー部材４を搬送可能に構成されている。凹部３に対向するカバー部材４の対向面４ａには、凹部３に連通可能に設けられた排気口６が形成されている。排気口６を通して凹部３およびカバー部材４の対向面４ａにより囲まれた空間に存在する気体を排気することにより、基板保持部２がカバー部材４に保持可能に構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を配置可能な凹部が形成された基板保持部の前記凹部を覆うように構成されたカバー部材と、
前記基板保持部が前記カバー部材に保持された状態で前記カバー部材を搬送可能に構成された搬送部とを備え、
前記凹部に対向する前記カバー部材の対向面には、前記凹部に連通可能に設けられた排気口が形成されており、
前記排気口を通して前記凹部および前記カバー部材の前記対向面により囲まれた空間に存在する気体を排気することにより、前記基板保持部が前記カバー部材に保持可能に構成されている、基板搬送装置。
【請求項２】
前記排気口は、複数の排気口部を含み、
前記複数の排気口部の各々は、前記対向面の中心に対して点対称の位置に設けられている、請求項１に記載の基板搬送装置。
【請求項３】
前記複数の排気口部の各々は、前記対向面の中心を中心とした円の周方向に沿って設けられている、請求項２に記載の基板搬送装置。
【請求項４】
前記複数の排気口部の各々は、前記対向面の法線方向から見て、９０°間隔で４つ設けられている、請求項２または請求項３に記載の基板搬送装置。
【請求項５】
前記複数の排気口部の各々は、スリット形状を有する、請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載の基板搬送装置。
【請求項６】
前記カバー部材は、前記凹部が形成されている前記基板保持部の表面と、前記カバー部材の前記対向面との間に設けられたシール部材を含む、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の基板搬送装置。
【請求項７】
前記シール部材は、前記表面の外縁および前記凹部の外縁の中間位置よりも前記凹部の外縁側に設けられている、請求項６に記載の基板搬送装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の基板搬送装置と、
成膜室とを備え、
前記基板搬送装置は、前記成膜室に前記基板保持部を搬送可能に構成されている、成膜装置。
【請求項９】
凹部が形成された基板保持部と、前記凹部を覆うように構成されたカバー部材とを準備する工程と、
前記凹部内に基板を配置する工程とを備え、
前記凹部に対向する前記カバー部材の対向面には、前記凹部に連通可能に設けられた排気口が形成されており、さらに、
前記排気口を通して前記凹部および前記カバー部材の前記対向面により囲まれた空間に存在する気体を排気することにより、前記基板保持部を前記カバー部材に保持する工程と、
前記基板が前記凹部内に配置された前記基板保持部を前記カバー部材に保持した状態で搬送する工程とを備えた、基板搬送方法。
【請求項１０】
前記排気口は、複数の排気口部を含み、
前記複数の排気口部の各々は、前記対向面の中心に対して点対称の位置に設けられている、請求項９に記載の基板搬送方法。
【請求項１１】
前記複数の排気口部の各々は、前記対向面の中心を中心とした円の周方向に沿って設けられている、請求項１０に記載の基板搬送方法。
【請求項１２】
前記複数の排気口部の各々は、前記対向面の法線方向から見て、９０°間隔で４つ設けられている、請求項１０または請求項１１に記載の基板搬送方法。
【請求項１３】
前記複数の排気口部の各々は、スリット形状を有する、請求項１０〜請求項１２のいずれか１項に記載の基板搬送方法。
【請求項１４】
前記カバー部材は、前記凹部が形成されている前記基板保持部の表面と、前記カバー部材の前記対向面との間に設けられたシール部材を含む、請求項９〜請求項１３のいずれか１項に記載の基板搬送方法。
【請求項１５】
前記シール部材は、前記表面の外縁および前記凹部の外縁の中間位置よりも前記凹部の外縁側に設けられている、請求項１４に記載の基板搬送方法。
【請求項１６】
請求項９〜請求項１５のいずれか１項に記載の基板搬送方法で前記基板が配置された前記基板保持部を成膜室に搬送する工程と、
前記成膜室において前記基板保持部から前記カバー部材を取り外す工程と、
前記基板保持部から前記カバー部材を取り外す工程の後、前記基板上にエピタキシャル膜を形成する工程とを備えた、成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板搬送装置、成膜装置、基板搬送方法および成膜方法に関し、特定的には、カバー部材を備えた基板搬送装置、成膜装置、基板搬送方法および成膜方法に関しに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえばＣＶＤ(Chemical  Vapor  Deposition）などの成膜装置を用いて基板の表面にエピタキシャル層を形成する際、まずロードロック室に基板が配置されロードロック室内が排気される。ロードロック室内の排気が完了した後、成膜室とロードロック室とを繋ぐゲートが開き、基板が成膜室に搬送される。
【０００３】
たとえば特開２００４−１１９４８８号公報（特許文献１）には、半導体ウエハなどを搬送するための基板搬送装置が開示されている。当該基板搬送装置は、基板を載置する基板載置部と、基板載置部に設けられた吸着部と、吸着部に接続された吸引路とを有している。吸引路を介して真空引きを行うことにより、基板載置部に基板を真空吸着させながら基板が搬送される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１１９４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特開２００４−１１９４８８号公報に記載の基板搬送装置によれば、基板載置部に基板を真空吸着させるので、基板が基板載置部の吸着パッドに直接接触する。そのため、基板に傷が発生する場合や、吸着パッドからの付着物質が基板に残留する場合があり、基板の清浄性を維持することが困難であった。また、基板の反りが大きい場合は、基板の吸着自体が困難である。さらに、反りが大きい基板を無理に吸着することにより、基板に割れが発生するおそれがある。そのため、当該基板搬送装置によれば、基板を安定して搬送することが困難であった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板の清浄性を維持し、かつ基板を安定して搬送可能な基板搬送装置、成膜装置、基板搬送方法および成膜方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る基板搬送装置は、カバー部材と、搬送部とを備えている。カバー部材は、基板を配置可能な凹部が形成された基板保持部の凹部を覆うように構成されている。搬送部は、基板保持部がカバー部材に保持された状態でカバー部材を搬送可能に構成されている。凹部に対向するカバー部材の対向面には、凹部に連通可能に設けられた排気口が形成されている。排気口を通して凹部およびカバー部材の対向面により囲まれた空間に存在する気体を排気することにより、基板保持部がカバー部材に保持可能に構成されている。
【０００８】
本発明に係る基板搬送方法は以下の工程を備えている。凹部が形成された基板保持部と、凹部を覆うように構成されたカバー部材とが準備される。凹部内に基板が配置される。凹部に対向するカバー部材の対向面には、凹部に連通可能に設けられた排気口が形成されている。排気口を通して凹部およびカバー部材の対向面により囲まれた空間に存在する気体を排気することにより、基板保持部がカバー部材により保持される。基板が凹部内に配置された基板保持部がカバー部材に保持された状態で搬送される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、基板の清浄性を維持し、かつ基板を安定して搬送可能な基板搬送装置、成膜装置、基板搬送方法および成膜方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る基板搬送装置の構成を示す断面模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る基板搬送装置によって基板保持部を搬送している状態を示す断面模式図である。
【図３】図１の領域ＩＩＩ−ＩＩＩにおける平面模式図である。
【図４】図３の第１の変形例の構成を示す平面模式図である。
【図５】図３の第２の変形例の構成を示す平面模式図である。
【図６】図１の領域ＶＩにおける断面模式図である。
【図７】図６の変形例の構成を示す断面模式図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る成膜装置の構成を示す断面模式図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る成膜装置の成膜室の構成を示す断面模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る基板搬送方法を概略的に示すフロー図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る基板搬送方法の第１の工程を示す断面模式図である。
【図１２】本発明の実施の形態３に係る基板搬送方法の第２の工程を示す断面模式図である。
【図１３】本発明の実施の形態３に係る基板搬送方法の第３の工程を示す断面模式図である。
【図１４】本発明の実施の形態４に係る成膜方法の工程を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［本願発明の実施形態の説明］
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
【００１２】
（１）実施の形態に係る基板搬送装置１０は、カバー部材４と、搬送部５とを備えている。カバー部材４は、基板１を配置可能な凹部３が形成された基板保持部２の凹部３を覆うように構成されている。搬送部５は、基板保持部２がカバー部材４に保持された状態でカバー部材４を搬送可能に構成されている。凹部３に対向するカバー部材４の対向面４ａには、凹部３に連通可能に設けられた排気口６が形成されている。排気口６を通して凹部３およびカバー部材４の対向面４ａにより囲まれた空間に存在する気体を排気することにより、基板保持部２がカバー部材４に保持可能に構成されている。これにより、基板１を直接吸着して搬送する場合に比べ、基板１の清浄性を維持することができる。また基板１が反っている場合であっても、基板１を安定して搬送することができる。
【００１３】
（２）上記（１）に係る基板搬送装置１０において好ましくは、排気口６は、複数の排気口部６ａを含む。複数の排気口部６ａの各々は、対向面４ａの中心Ｏに対して点対称の位置に設けられている。これにより、気体が基板１の中心から均等に外側に向かって流れるため、基板保持部２に堆積した堆積物が基板１の表面に付着することを抑制することができる。結果として、基板１の清浄性を効果的に維持することができる。
【００１４】
（３）上記（２）に係る基板搬送装置１０において好ましくは、複数の排気口部６ａの各々は、対向面４ａの中心Ｏを中心とした円の周方向に沿って設けられている。これにより、気体が基板１の中心から外周側に向かって流れるため、基板保持部２に堆積した堆積物が基板１の表面に付着することを効果的に抑制することができる。結果として、基板１の清浄性をより効果的に維持することができる。
【００１５】
（４）上記（２）または（３）に係る基板搬送装置１０において好ましくは、複数の排気口部６ａの各々は、対向面４ａの法線方向から見て、９０°間隔で４つ設けられている。これにより、気体が基板１の中心から０°の方向、９０°の方向、１８０°の方向および２７０°の方向に向かって流れるため、基板保持部２に堆積した堆積物が基板１の表面に付着することを効果的に抑制することができる。結果として、基板１の清浄性をより効果的に維持することができる。
【００１６】
（５）上記（２）〜（４）のいずれかに係る基板搬送装置１０において好ましくは、複数の排気口部６ａの各々は、スリット形状を有する。これにより、カバー部材４の剛性を高く維持しながら排気口部６ａを形成することができる。
【００１７】
（６）上記（１）〜（５）のいずれかに係る基板搬送装置１０において好ましくは、カバー部材４は、凹部３が形成されている基板保持部２の表面２ａと、カバー部材４の対向面４ａとの間に設けられたシール部材８を含む。これにより、より効果的に基板保持部２をカバー部材４に吸着させることができる。
【００１８】
（７）上記（６）に係る基板搬送装置１０において好ましくは、シール部材８は、表面２ａの外縁２ａ２および凹部３の外縁２ａ１の中間位置よりも凹部３の外縁側に設けられている。これにより、シール部材８が中間位置に配置されている場合と比較して、シール部材８と凹部３の外縁２ａ２とに挟まれた基板保持部２の表面２ａの領域が小さくなるので、基板保持部２の表面２ａ上の堆積物が、基板１上に付着することを効果的に抑制することができる。
【００１９】
（８）実施の形態に係る成膜装置は、上記（１）〜（７）のいずれかに係る基板搬送装置１０と、成膜室ＤＣとを備える。基板搬送装置１０は、成膜室ＤＣに基板保持部２を搬送可能に構成されている。これにより、基板１上に堆積物が付着することを抑制することができるので、成膜室ＤＣにおいて成膜されるエピタキシャル膜に表面欠陥が発生することを抑制することができる。
【００２０】
（９）実施の形態に係る基板搬送方法は以下の工程を備えている。凹部３が形成された基板保持部２と、凹部３を覆うように構成されたカバー部材４とが準備される。凹部３内に基板１が配置される。凹部３に対向するカバー部材４の対向面４ａには、凹部３に連通可能に設けられた排気口６が形成されている。排気口６を通して凹部３およびカバー部材４の対向面４ａにより囲まれた空間に存在する気体を排気することにより、基板保持部２がカバー部材４により保持される。基板１が凹部３内に配置された基板保持部２がカバー部材４に保持された状態で搬送される。これにより、基板１を直接吸着して搬送する場合に比べ、基板１の清浄性を維持することができる。また基板１が反っている場合であっても、基板１を安定して搬送することができる。
【００２１】
（１０）上記（９）に係る基板搬送方法において好ましくは、排気口６は、複数の排気口部６ａを含む。複数の排気口部６ａの各々は、対向面４ａの中心に対して点対称の位置に設けられている。これにより、気体が基板１の中心から均等に外側に向かって流れるため、基板保持部２に堆積した堆積物が基板１の表面に付着することを抑制することができる。結果として、基板１の清浄性を効果的に維持することができる。
【００２２】
（１１）上記（１０）に係る基板搬送方法において好ましくは、複数の排気口部６ａの各々は、対向面４ａの中心を中心とした円の周方向に沿って設けられている。これにより、気体が基板１の中心から外周側に向かって流れるため、基板保持部２に堆積した堆積物が基板１の表面に付着することを効果的に抑制することができる。結果として、基板１の清浄性をより効果的に維持することができる。
【００２３】
（１２）上記（１０）または（１１）に係る基板搬送方法において好ましくは、複数の排気口部６ａの各々は、対向面４ａの法線方向から見て、９０°間隔で４つ設けられている。これにより、気体が基板１の中心から０°の方向、９０°の方向、１８０°の方向および２７０°の方向に向かって流れるため、基板保持部２に堆積した堆積物が基板１の表面に付着することを効果的に抑制することができる。結果として、基板１の清浄性をより効果的に維持することができる。
【００２４】
（１３）上記（１０）〜（１２）のいずれかに係る基板搬送方法において好ましくは、複数の排気口部６ａの各々は、スリット形状を有する。これにより、カバー部材４の剛性を高く維持しながら排気口部６ａを形成することができる。
【００２５】
（１４）上記（９）〜（１３）のいずれかに係る基板搬送方法において好ましくは、カバー部材４は、凹部３が形成されている基板保持部２の表面２ａと、カバー部材４の対向面４ａとの間に設けられたシール部材８を含む。これにより、より効果的に基板保持部２をカバー部材４に吸着させることができる。
【００２６】
（１５）上記（１４）に係る基板搬送方法において好ましくは、シール部材８は、表面２ａの外縁２ａ２および凹部３の外縁２ａ１の中間位置よりも凹部３の外縁側に設けられている。これにより、シール部材８が中間位置に配置されている場合と比較して、シール部材８と凹部３の外縁２ａ２とに挟まれた基板保持部２の表面２ａの領域が小さくなるので、基板保持部２の表面２ａ上の堆積物が、基板１上に付着することを効果的に抑制することができる。
【００２７】
（１６）実施の形態に係る成膜方法は以下の工程を備えている。上記（９）〜（１５）のいずれかに記載の基板搬送方法で基板が配置された基板保持部が成膜室ＤＣに搬送される。成膜室ＤＣにおいて基板保持部２からカバー部材４が取り外される。基板保持部２からカバー部材４が取り外された後、基板１上にエピタキシャル膜９が形成される。これにより、基板１上に堆積物が付着することを抑制することができるので、成膜室ＤＣにおいて成膜されるエピタキシャル膜９に表面欠陥が発生することを抑制することができる。
［本願発明の実施形態の詳細］
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１に係る基板搬送装置の構成について説明する。
【００２８】
図１および図２を参照して、実施の形態１に係る基板搬送装置１０は、カバー部材４と、搬送部５と真空ポンプ（図示せず）とを主に有している。図２に示すように、カバー部材４は、基板１を配置可能な凹部３が形成された基板保持部２の凹部３を覆うように構成されている。基板保持部２に形成された凹部３に基板１が配置可能である。基板保持部２は、たとえば炭素（グラファイト）または炭化珪素などを含む材料より構成される。
【００２９】
カバー部材４は、基板保持部２の凹部３に対向する対向面４ａを有している。カバー部材４の対向面４ａには、基板保持部２の凹部３に連通可能に設けられた排気口６が形成されている。つまり、カバー部材４の対向面４ａが基板保持部２の表面２ａと接して配置された場合において、カバー部材４の対向面４ａに設けられた排気口６は、凹部３の底面に対向して位置するように設けられている。断面視（カバー部材４の対向面４ａに平行な方向に沿った視野）において、排気口６は、凹部３の外縁２ａ１よりも内側に位置するように設けられている。排気口６は、１つだけ設けられていてもよいし、複数の排気口部６ａを含んでいてもよい。カバー部材４の内部には、排気口６と連通するように設けられた第１の排気路７ａが形成されている。第１の排気路７ａは、対向面４ａと平行な方向に沿って延在するように形成されている。
【００３０】
搬送部５は、カバー部材４の側端部に接して設けられており、基板保持部２がカバー部材４に保持された状態でカバー部材４を搬送可能に構成されている。搬送部５の内部には、カバー部材４の内部に形成された第１の排気路７ａと連通する第２の排気路７ｂが設けられている。カバー部材４および搬送部５の各々は、たとえばステンレスを含む材料により構成されている。第１の排気路７ａおよび第２の排気路７ｂは互いに連通する排気路７を構成する。第２の排気路７ｂの端部は、たとえば真空ポンプに繋がれている。
【００３１】
たとえば真空ポンプを用いて、カバー部材４の対向面４ａに形成された排気口６を通して、基板保持部２に形成された凹部３およびカバー部材４の対向面４ａにより囲まれた空間に存在する気体（空気）を排気することにより、基板保持部２がカバー部材４に保持可能に構成されている。つまり、基板保持部２に形成された凹部３およびカバー部材４の対向面４ａにより囲まれた空間に存在する気体（空気）を排気することにより、基板保持部２の表面２ａがカバー部材４の対向面４ａに吸着される。基板保持部２に形成された凹部３およびカバー部材４の対向面４ａにより囲まれた空間に存在する気体は、カバー部材４に形成された排気口６を通って第１の排気路７ａおよび第２の排気路７ｂに移動し、搬送部５の外部に排出可能に構成されている。
【００３２】
図３を参照して、平面視（対向面４ａの法線方向に沿って見た視野）において、カバー部材４の対向面４ａは、たとえば円の形状を有している。好ましくは、カバー部材４の対向面４ａには複数の排気口部６ａが設けられており、複数の排気口部６ａの各々は、対向面４ａの中心Ｏに対して点対称の位置に設けられている。図３に示すように、複数の排気口部６ａの各々は、対向面４ａの法線方向から見て、９０°間隔で４つ設けられていてもよい。この場合、カバー部材４の対向面４ａの中心と、各排気口部６ａの中心とを繋ぐ線分同士の角度が９０°である。搬送部５は、カバー部材４の円筒状の側面の一部に接して設けられている。平面視において、排気口部６ａの形状は、たとえば長方形、正方形、円および楕円などであるがこれらの形状に限定されない。排気口部６ａの個数は、たとえば２個、４個、６個などであるがこれらの個数に限定されない。
【００３３】
図３に示す矢印は、排気口部６ａに吸い込まれる気体の流れを示している。気体は、対向面４ａの中心Ｏから各排気口部６ａに向かって流れる。つまり、気体は、円形の対向面４ａの中心Ｏから、半径方向に沿って円の外周側に流れる。また２つの隣り合う排気口部６ａの中間地点付近においては、対向面４ａの中心を中心とした円の円周方向に沿って、当該中間地点から各排気口部６ａに向かって気体が流れる。
【００３４】
図４を参照して、平面視において、複数の排気口部６ａの各々は、カバー部材４の対向面４ａの中心Ｏを中心とした円の周方向に沿って設けられている。この場合、平面視において、排気口部６ａは円弧状の形状を有する。平面視において、排気口部６ａは、基板保持部２の凹部３の外縁２ａ１よりもカバー部材４の対向面４ａの中心Ｏ側に位置している。複数の円弧状の排気口部６ａの各々が繋がって、円状の排気口６を構成してもよい。図４の矢印で示すように、気体は、円形の対向面４ａの中心Ｏから、円の半径方向に沿って各排気口部６ａに向かって流れる。好ましくは、複数の排気口部６ａの各々は、スリット形状を有する。スリット形状とは、平面視における排気口部６ａの形状が短軸方向の幅と、長軸方向の幅とを有し、たとえば長軸方向の幅が短軸方向の幅の３倍以上長い形状である。
【００３５】
図５を参照して、カバー部材４の対向面４ａに単一の排気口６が設けられていてもよい。平面視における排気口６の形状は長方形であってもよい。排気口６は、カバー部材４の対向面４ａの中心に対して、搬送部５が配置されている方向と反対の方向に設けられていてもよい。気体は図５の矢印で示す方向に流れる。たとえばカバー部材４の対向面４ａの中心Ｏに対して排気口６が設けられている方向と反対側の外周側における気体は、対向面４ａの外周側から中心Ｏを通って排気口６に流れる。そのため、基板保持部２の表面２ａに付着物が残存している場合、当該付着物が基板１の表面の中心付近に流されて基板１の表面に付着するおそれがある。そのため、気体の流れが、カバー部材４の対向面４ａの中心から外周側に向かうように、複数の排気口部６ａは、対向面４ａの中心に対して点対称の位置に設けられていることが好ましい。
【００３６】
図６を参照して、カバー部材４は、凹部３が形成されている基板保持部２の表面２ａと、カバー部材４の対向面４ａとの間に設けられたシール部材８を含んでいてもよい。断面視において、シール部材８は、基板保持部２の表面２ａの外縁２ａ２および凹部３の外縁２ａ１の中間位置２ａ３に設けられている。シール部材８は、たとえばゴムからなる。基板保持部２の表面２ａに溝部が設けられ、当該溝部内にシール部材８が配置されてもよい。
【００３７】
図７を参照して、シール部材８は、基板保持部２の表面２ａの外縁２ａ２および凹部３の外縁２ａ１の中間位置２ａ３よりも凹部３の外縁側に設けられている。言い換えれば、シール部材８は、中間位置２ａ３よりもカバー部材４の対向面４ａの中心Ｏ側に配置される。
【００３８】
次に、実施の形態１に係る基板搬送装置の作用効果について説明する。
実施の形態１に係る基板搬送装置１０によれば、搬送部５は、基板保持部２がカバー部材４に保持された状態でカバー部材４を搬送可能に構成されている。凹部３に対向するカバー部材４の対向面４ａには、凹部３に連通可能に設けられた排気口６が形成されている。排気口６を通して凹部３およびカバー部材４の対向面４ａにより囲まれた空間に存在する気体を排気することにより、基板保持部２がカバー部材４に保持可能に構成されている。これにより、基板１を直接吸着して搬送する場合に比べ、基板１の清浄性を維持することができる。また基板１が反っている場合であっても、基板１を安定して搬送することができる。
【００３９】
また実施の形態１に係る基板搬送装置１０によれば、排気口６は、複数の排気口部６ａを含む。複数の排気口部６ａの各々は、対向面４ａの中心Ｏに対して点対称の位置に設けられている。これにより、気体が基板１の中心から均等に外側に向かって流れるため、基板保持部２に堆積した堆積物が基板１の表面に付着することを抑制することができる。結果として、基板１の清浄性を効果的に維持することができる。
【００４０】
さらに実施の形態１に係る基板搬送装置１０によれば、複数の排気口部６ａの各々は、対向面４ａの中心Ｏを中心とした円の周方向に沿って設けられている。これにより、気体が基板１の中心から外周側に向かって流れるため、基板保持部２に堆積した堆積物が基板１の表面に付着することを効果的に抑制することができる。結果として、基板１の清浄性をより効果的に維持することができる。
【００４１】
さらに実施の形態１に係る基板搬送装置１０によれば、複数の排気口部６ａの各々は、対向面４ａの法線方向から見て、９０°間隔で４つ設けられている。これにより、気体が基板１の中心から０°の方向、９０°の方向、１８０°の方向および２７０°の方向に向かって流れるため、基板保持部２に堆積した堆積物が基板１の表面に付着することを効果的に抑制することができる。結果として、基板１の清浄性をより効果的に維持することができる。
【００４２】
さらに実施の形態１に係る基板搬送装置１０によれば、複数の排気口部６ａの各々は、スリット形状を有する。これにより、カバー部材４の剛性を高く維持しながら排気口部６ａを形成することができる。
【００４３】
さらに実施の形態１に係る基板搬送装置１０によれば、カバー部材４は、凹部３が形成されている基板保持部２の表面２ａと、カバー部材４の対向面４ａとの間に設けられたシール部材８を含む。これにより、より効果的に基板保持部２をカバー部材４に吸着させることができる。
【００４４】
さらに実施の形態１に係る基板搬送装置１０によれば、表面２ａの外縁２ａ２および凹部３の外縁２ａ１の中間位置よりも凹部３の外縁側に設けられている。これにより、シール部材８が中間位置に配置されている場合と比較して、シール部材８と凹部３の外縁２ａ２とに挟まれた基板保持部２の表面２ａの領域が小さくなるので、基板保持部２の表面２ａ上の堆積物が、基板１上に付着することを効果的に抑制することができる。
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る成膜装置の構成について説明する。
【００４５】
実施の形態２に係る成膜装置１００は、成膜室ＤＣと、準備室ＰＣと、開閉部２０と、基板搬送装置１０とを主に有している。基板搬送装置１０は、実施の形態１で説明した通りである。基板搬送装置１０は、準備室ＰＣから成膜室ＤＣに基板保持部２を搬送可能に構成されている。
【００４６】
図８を参照して、成膜室ＤＣは、開閉部２０を介して準備室ＰＣと接続されている。準備室ＰＣは、基板保持部２を配置可能な載置部２１を有している。載置部２１上の空間には、基板保持部２と、基板保持部２上に配置されるカバー部材４とを配置可能である。搬送部５は、準備室ＰＣと成膜室ＤＣとの間を移動可能に構成されている。
【００４７】
成膜室ＤＣは、たとえばＣＶＤ法により基板の主面にエピタキシャル層を成膜可能に設けられている。成膜室ＤＣの発熱体１５には、基板保持部２を配置可能な凹部１６が設けられている。凹部１６は、側部１５ａおよび底部１５ｂを有しており、側部１５ａの高さは、基板保持部２の高さとほぼ同じである。成膜室ＤＣに対して準備室ＰＣが設けられている方向と反対側から原料ガスを供給可能に構成されていてもよい。凹部１６と開閉部２０との間には原料ガスの原料ガス流出部１７が形成されていてもよい。
【００４８】
図９を参照して、成膜室ＤＣの構成について説明する。成膜室ＤＣは、石英管１３と、誘導加熱コイル１２と、断熱材１４と、発熱体１５とを主に有している。発熱体１５は中空構造であって、内部に原料ガスが流通可能に構成されている。断熱材１４は、発熱体１５の外周囲を囲うように配置されている。石英管１３は、断熱材１４の外周側を囲うように配置されている。誘導加熱コイル１２は、たとえば、石英管１３の外周を巻回するように設けられている。図９に示すように、成膜室ＤＣにおいて、凹部１６に対して開閉部２０とは反対側から原料ガスの流入方向Ｇｉｎに原料ガスが流入可能に設けられており、凹部１６から開閉部２０に向かう流出方向Ｇｏｕｔに原料ガスが流出可能に設けられていてもよい。誘導加熱コイル１２に対して高周波電流を流すことにより、発熱体１５は電磁誘導作用により誘導加熱される。これにより、成膜室ＤＣ内の温度を調整可能である。
【００４９】
実施の形態２に係る成膜装置によれば、基板搬送装置１０は、成膜室ＤＣに基板保持部２を搬送可能に構成されている。これにより、基板１上に堆積物が付着することを抑制することができるので、成膜室ＤＣにおいて成膜されるエピタキシャル膜に表面欠陥が発生することを抑制することができる。
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る基板搬送方法について説明する。
【００５０】
まず、基板保持部およびカバー部材準備工程（Ｓ１０：図１０）が実施される。図１１を参照して、凹部３が形成された基板保持部２が準備される。基板保持部２は、表面２ａと裏面２ｂとを有し、表面２ａに凹部３が設けられている。凹部３は、基板保持部２の表面２ａに連接する側部２ｃと、側部２ｃと連接する底部２ｄとにより形成されている。図２に示すように、カバー部材４は、基板保持部２に形成された凹部３を覆うように構成されている。カバー部材４の構成の詳細は実施の形態１で説明した構成と同様である。
【００５１】
次に、基板配置工程（Ｓ２０：図１０）が実施される。図１１を参照して、基板保持部２の表面２ａに形成された凹部３内に基板１が配置される。基板１の裏面が凹部３の底部２ｄに接し、かつ基板１の表面が凹部３から露出するように基板１が凹部３内に配置される。凹部３内に基板１が配置された基板保持部２が準備室ＰＣの載置部２１上に配置される。
【００５２】
次に、基板保持部保持工程（Ｓ３０：図１０）が実施される。図８および図２を参照して、カバー部材４の対向面４ａが基板保持部２の表面２ａに形成された凹部３に対向するように、カバー部材４が基板保持部２の表面２ａ上に配置される。カバー部材４の対向面４ａは基板保持部２の表面２ａに接する。これにより、基板１は、基板保持部２の表面２ａに形成された凹部３およびカバー部材４の対向面４ａに取り囲まれる。カバー部材４の対向面４ａには、基板保持部２の表面２ａに形成された凹部３に連通可能に設けられた排気口６が形成されている。排気口６は、基板保持部２の内部に形成された第１の排気路７ａと連通している。基板保持部２の側面に接して搬送部５が配置されている。搬送部５の内部には、第１の排気路７ａと連通している第２の排気路７ｂが設けられている。
【００５３】
排気口６は、複数の排気口部６ａを含んでいてもよい。図３を参照して、平面視において、複数の排気口部６ａの各々は、カバー部材４の対向面４ａの中心に対して点対称の位置に設けられていることが好ましい。図４を参照して、複数の排気口部６ａの各々は、カバー部材４の対向面４ａの中心を中心とした円の周方向に沿って設けられてもよい。本実施の形態に係る搬送方法に用いられるカバー部材４によれば、複数の排気口部６ａの各々は、カバー部材４の対向面４ａの法線方向から見て、９０°間隔で４つ設けられていてもよい。好ましくは、複数の排気口部６ａの各々は、スリット形状を有する。
【００５４】
図６を参照して、カバー部材４は、凹部３が形成されている基板保持部２の表面２ａと、カバー部材４の対向面４ａとの間に設けられたシール部材８を含んでいてもよい。断面視において、シール部材８は、基板保持部２の表面２ａの外縁２ａ２および凹部３の外縁２ａ１の中間位置２ａ３に設けられている。
【００５５】
図７を参照して、シール部材８は、基板保持部２の表面２ａの外縁２ａ２および凹部３の外縁２ａ１の中間位置２ａ３よりも凹部３の外縁側に設けられている。言い換えれば、シール部材８は、中間位置２ａ３よりもカバー部材４の対向面４ａの中心Ｏ側に配置される。
【００５６】
次に、搬送部５の第２の排気路７ｂに連通している真空ポンプを駆動することにより、第２の排気路７ｂ、第１の排気路７ａおよび排気口６を通して、基板保持部２の表面２ａに形成された凹部３およびカバー部材４の対向面４ａにより囲まれた空間に存在する気体である空気が排気される。これにより、基板保持部２の表面２ａがカバー部材４の対向面４ａに吸着され、基板１が凹部３内に配置された基板保持部２がカバー部材４により保持される。
【００５７】
次に、基板保持部搬送工程（Ｓ４０：図１０）が実施される。図１２を参照して、成膜室ＤＣと準備室ＰＣとを繋ぐ開閉部２０が開くことにより成膜室ＤＣと準備室ＰＣとが連通する。開閉部２０が開いている間、成膜室ＤＣから準備室ＰＣに向かってたとえば窒素などが流されることにより、成膜室ＤＣ内に空気が流入することが抑制されてもよい。搬送部５を図１２における上方に移動させることで、基板保持部２を保持しているカバー部材４が載置部２１から離れる方向に移動する。これにより、基板保持部２の裏面２ｂが載置部２１から離間する。次に、搬送部５を準備室ＰＣから成膜室ＤＣの方向に移動させる。基板保持部２の裏面２ｂが、成膜室ＤＣの発熱体１５に設けられた凹部１６の底部１５ｂと対向する位置に到達するまで、カバー部材４に保持された基板保持部２が搬送部５により搬送される。以上のように、基板１が凹部３内に配置された基板保持部２がカバー部材４に保持された状態で搬送される。
【００５８】
基板保持部２の裏面２ｂが、成膜室ＤＣの発熱体１５に設けられた凹部１６の底部１５ｂと対向する位置に到達した後、基板保持部２の裏面２ｂが発熱体１５に設けられた凹部１６の底部１５ｂに近づくように移動するように、搬送部５が図１２における下方に移動する。これにより、凹部３に基板１が配置された基板保持部２が、発熱体１５に設けられた凹部１６内に配置される。
【００５９】
次に、カバー部材取外工程（Ｓ５０：図１０）が実施される。具体的には、真空ポンプを停止することにより、基板保持部２の表面２ａに形成された凹部３およびカバー部材４の対向面４ａにより囲まれた空間に存在する空気の排気が停止する。次に、カバー部材４が基板保持部２の表面２ａから離れる方向に移動するように、搬送部５が図１２における上方に移動する。これにより、カバー部材４の対向面４ａが、基板保持部２の表面２ａから離間することで、基板保持部２からカバー部材４が取り外される。基板１が配置された基板保持部２は、成膜室ＤＣの凹部１６内に残される。次に、カバー部材４が成膜室ＤＣから準備室ＰＣへ向かって移動するように搬送部５が移動する。搬送部５に連接されたカバー部材４が準備室ＰＣに戻った後、開閉部２０が閉じられる（図１３参照）。これにより、基板１が配置された基板保持部２の搬送が完了する。
【００６０】
次に、実施の形態３に係る成膜方法の作用効果について説明する。
実施の形態３に係る基板搬送方法によれば、凹部３が形成された基板保持部２と、凹部３を覆うように構成されたカバー部材４とが準備される。凹部３内に基板１が配置される。凹部３に対向するカバー部材４の対向面４ａには、凹部３に連通可能に設けられた排気口６が形成されている。排気口６を通して凹部３およびカバー部材４の対向面４ａにより囲まれた空間に存在する気体を排気することにより、基板保持部２がカバー部材４により保持される。基板１が凹部３内に配置された基板保持部２がカバー部材４に保持された状態で搬送される。これにより、基板１を直接吸着して搬送する場合に比べ、基板１の清浄性を維持することができる。また基板１が反っている場合であっても、基板１を安定して搬送することができる。
【００６１】
また実施の形態３に係る基板搬送方法によれば、排気口６は、複数の排気口部６ａを含む。複数の排気口部６ａの各々は、対向面４ａの中心に対して点対称の位置に設けられている。これにより、気体が基板１の中心から均等に外側に向かって流れるため、基板保持部２に堆積した堆積物が基板１の表面に付着することを抑制することができる。結果として、基板１の清浄性を効果的に維持することができる。
【００６２】
さらに実施の形態３に係る基板搬送方法によれば、複数の排気口部６ａの各々は、対向面４ａの中心を中心とした円の周方向に沿って設けられている。これにより、気体が基板１の中心から外周側に向かって流れるため、基板保持部２に堆積した堆積物が基板１の表面に付着することを効果的に抑制することができる。結果として、基板１の清浄性をより効果的に維持することができる。
【００６３】
さらに実施の形態３に係る基板搬送方法によれば、複数の排気口部６ａの各々は、対向面４ａの法線方向から見て、９０°間隔で４つ設けられている。これにより、気体が基板１の中心から０°の方向、９０°の方向、１８０°の方向および２７０°の方向に向かって流れるため、基板保持部２に堆積した堆積物が基板１の表面に付着することを効果的に抑制することができる。結果として、基板１の清浄性をより効果的に維持することができる。
【００６４】
さらに実施の形態３に係る基板搬送方法によれば、複数の排気口部６ａの各々は、スリット形状を有する。これにより、カバー部材４の剛性を高く維持しながら排気口部６ａを形成することができる。
【００６５】
さらに実施の形態３に係る基板搬送方法によれば、カバー部材４は、凹部３が形成されている基板保持部２の表面２ａと、カバー部材４の対向面４ａとの間に設けられたシール部材８を含む。これにより、より効果的に基板保持部２をカバー部材４に吸着させることができる。
【００６６】
さらに実施の形態３に係る基板搬送方法によれば、シール部材８は、表面２ａの外縁２ａ２および凹部３の外縁２ａ１の中間位置よりも凹部３の外縁側に設けられている。これにより、シール部材８が中間位置に配置されている場合と比較して、シール部材８と凹部３の外縁２ａ２とに挟まれた基板保持部２の表面２ａの領域が小さくなるので、基板保持部２の表面２ａ上の堆積物が、基板１上に付着することを効果的に抑制することができる。
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４に係る成膜方法について説明する。
【００６７】
まず、実施の形態３で説明した基板搬送方法により、凹部３内に基板１が配置された基板保持部２が成膜室ＤＣに搬送される。基板１は、たとえば珪素、炭化珪素、窒化ガリウムまたはダイヤモンドなどを含む材料からなる。本実施の形態において、基板１は、ポリタイプ４Ｈを有する六方晶炭化珪素基板である。基板１は、たとえば窒素などの不純物を有しており、ｎ型の導電型を有する。基板１の表面の最大径は、たとえば１００ｍｍ以上であり、好ましくは１５０ｍｍ以上である。基板１の表面の最大径が１００ｍｍ以上の場合、基板１の反りが大きくなる。そのため、実施の形態３で説明した基板搬送方法を用いることで、安定的に基板１を搬送することができる。
【００６８】
次に、エピタキシャル膜形成工程（Ｓ５０：図１０）が実施される。図１３および図１４を参照して、基板保持部２からカバー部材４が取り外された後、基板１上にエピタキシャル膜９が形成される。具体的には、たとえば原料ガス流入方向Ｇｉｎから成膜室ＤＣ内に対して、水素（Ｈ2）を含むキャリアガスと、モノシラン（ＳｉＨ4）、プロパン（Ｃ3Ｈ8）および窒素（Ｎ2）などを含む原料ガスとが導入される。つまり、原料ガスは、Ｓｉを含む気体と、Ｃを含む気体と、Ｎを含むドーパントガスとを有する。原料ガスは、アンモニアガスを有していてもよい。上記ガスの各々は、基板１の表面上に供給される時点で十分に熱分解されているように成膜室ＤＣ内に導入される。
【００６９】
基板保持部２の凹部３内に配置された基板１が、加熱されながら、上記キャリアガスおよび原料ガスの供給を受けることにより、基板１表面上に窒素（Ｎ）原子がドープされたエピタキシャル成長膜である炭化珪素を含むエピタキシャル膜９が形成される。たとえば、成長温度が１５００℃以上１７００℃以下、圧力が６×１０3Ｐａ以上１４×１０3Ｐａ以下の条件下で炭化珪素を含むエピタキシャル膜９が形成される。エピタキシャル膜９におけるドーパント濃度は、たとえば５．０×１０15ｃｍ-3程度である。エピタキシャル膜９の厚みは、たとえば１０μｍ程度である。以上のようにして、基板１上にエピタキシャル膜９が形成される。
【００７０】
実施の形態４に係る成膜方法によれば、実施の形態３に係る基板搬送方法で基板が配置された基板保持部が成膜室ＤＣに搬送される。成膜室ＤＣにおいて基板保持部２からカバー部材４が取り外される。基板保持部２からカバー部材４が取り外された後、基板１上にエピタキシャル膜９が形成される。これにより、基板１上に堆積物が付着することを抑制することができるので、成膜室ＤＣにおいて成膜されるエピタキシャル膜９に表面欠陥が発生することを抑制することができる。
【００７１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７２】
１  基板
２  基板保持部
２ａ  表面
２ｂ  裏面
２ａ２，２ａ１  外縁
２ａ３  中間位置
２ｃ，１５ａ  側部
２ｄ，１５ｂ  底部
３，１６  凹部
４  カバー部材
４ａ  対向面
５  搬送部
６  排気口
６ａ  排気口部
７  排気路
７ａ  第１の排気路
７ｂ  第２の排気路
８  シール部材
９  エピタキシャル膜
１０  基板搬送装置
１２  誘導加熱コイル
１３  石英管
１４  断熱材
１５  発熱体
１７  原料ガス流出部
２０  開閉部
２１  載置部
１００  成膜装置
ＤＣ  成膜室
Ｇｏｕｔ  流出方向
Ｏ  中心
ＰＣ  準備室
【図１】
2015191936.tif 000003
【図２】
2015191936.tif 000004
【図３】
2015191936.tif 000005
【図４】
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【図５】
2015191936.tif 000007
【図６】
2015191936.tif 000008
【図７】
2015191936.tif 000009
【図８】
2015191936.tif 000010
【図９】
2015191936.tif 000011
【図１０】
2015191936.tif 000012
【図１１】
2015191936.tif 000013
【図１２】
2015191936.tif 000014
【図１３】
2015191936.tif 000015
【図１４】
2015191936.tif 000016