(57)【要約】      （修正有）【課題】構造が単純で、装置コストが廉価な被処理体位置決め機構を有する基板処理装置を提供する。【解決手段】リアクタ２と、被処理体を支持するサセプタ４であって被処理体の支持面に対して垂直方向に、複数の貫通孔を有し、その内部には、貫通孔より長い少なくとも２種類の長さのピンが移動可能な状態で収納されているサセプタと、ピンを上下移動させるための昇降手段と、リアクタの外部からサセプタ上に被処理体３を搬送するための搬送機構５とを含み、被処理体が搬送機構によりサセプタ上に搬送される際、昇降手段７によりピンの先端部が貫通孔から突出し、そのうち少なくとも２本のピンの先端部付近の側面と被処理体３の周縁部側面とが当接して、被処理体の位置決めがなされるように基板処理装置を構成する。【選択図】図１
0003145424.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
リアクタと、
前記リアクタ内に配置され、被処理体を支持するサセプタであって、前記被処理体を支持する支持面に対して垂直方向に、複数の貫通孔を有し、前記複数の貫通孔の内部には、前記サセプタの貫通孔より長い少なくとも２種類の長さのピンが移動可能な状態で収納されている、ところのサセプタと、
前記ピンを上下移動させるための昇降手段と、
前記リアクタの外部から前記サセプタ上に前記被処理体を搬送するための搬送機構と、
を含む基板処理装置であって、
前記被処理体が前記搬送機構により前記サセプタ上に搬送される際、前記昇降手段により前記ピンの先端部が前記貫通孔から突出し、そのうち少なくとも２本のピンの先端部付近の側面と前記被処理体の周縁部側面とが当接して、前記被処理体の位置決めがなされる、
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記搬送機構は、前記被処理体を前記少なくとも２本のピンの先端部付近の側面に押付けるための押付け機構を備える、
ことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記貫通孔は、前記支持面の支持領域内に設けられた複数の第１貫通孔と、前記支持領域外にあって、前記被処理体の外縁部付近に設けられた少なくとも２つの第２貫通孔とを含む、
ことを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記第１貫通孔には、被処理体を昇降するためのリフトピンが移動可能に設けられ、前記第２貫通孔には、前記被処理体を位置決めするためのセットピンが移動可能に設けられ、前記セットピンは前記リフトピンより長い、
ことを特徴とする請求項３記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記昇降手段は一体的に構成され、前記リフトピン及び前記セットピンを同時に移動させる、
ことを特徴とする請求項４記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記昇降手段は別個に構成され、前記リフトピンと前記セットピンとを独立に移動させる、
ことを特徴とする請求項４記載の基板処理装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、基板処理装置の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体基板等の被処理体を処理するために、反応室内部に設置された支持台（以下、サセプタという）上に被処理体が配置される。この際、サセプタ上の所定位置に正確に半導体基板を配置する必要がある。例えば、プラズマＣＶＤ、エッチング処理等において、半導体基板の位置が所定位置からずれると、処理中にサセプタから半導体基板が外れたり、マスクの位置がずれて、所定の位置に膜が堆積されず、膜厚のばらつきが生じる原因となる。他に、汚染物質の付着、プラズマダメージの発生、エッジエスクルージョンの不均一等が発生する原因となる。このため、サセプタ上で半導体基板を正確に位置合わせするための技術が開発されてきた（特許文献１）。
【０００３】
しかし、従来の装置は、構造が複雑で、装置コストが高いという問題がある。また、従来、搬送ロボット上で半導体基板を予め正確に配置する必要があり、搬送ロボットの機構が複雑となり、やはり、装置コストが増大するという問題がある。
【特許文献１】特開２００３−１９７７１６公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
本願の目的は、構造が単純で、装置コストが廉価な被処理体位置決め機構を有する基板処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本考案のひとつの態様において、半導体処理装置は、
リアクタと、
前記リアクタ内に配置され、被処理体を支持するサセプタであって、前記被処理体を支持する支持面に対して垂直方向に、複数の貫通孔を有し、前記複数の貫通孔の内部には、前記サセプタの貫通孔より長い少なくとも２種類の長さのピンが移動可能な状態で収納されている、ところのサセプタと、
前記ピンを上下移動させるための昇降手段と、
前記リアクタの外部から前記サセプタ上に前記被処理体を搬送するための搬送機構と、
を含む基板処理装置であって、
前記被処理体が前記搬送機構により前記サセプタ上に搬送される際、前記昇降手段により前記ピンの先端部が前記貫通孔から突出し、そのうち少なくとも２本のピンの先端部付近の側面と前記被処理体の周縁部側面とが当接して、前記被処理体の位置決めがなされる、
ことを特徴とする。
【考案の効果】
【０００６】
本願によれば、構造が単純で、装置コストが廉価な被処理体位置決め機構を有する基板処理装置を提供することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら、本考案の実施形態について説明する。
［考案の第１の実施形態］
図１は、本考案の第1の実施形態に係る半導体処理装置を概略的に示したものである。第１の実施形態に係る半導体処理装置１は、リアクタ２と、該リアクタ２の内部に設置され半導体基板３を支持するためのサセプタ４と、該サセプタ４上に半導体基板３を移送するための搬送ロボット５と、リアクタ２内部にあって、該サセプタ４と対向しそれと平行に配置されたシャワープレート６とを備えて構成されている。
【０００８】
サセプタ４は、昇降機構７と結合されており、垂直方向に上下移動することが可能である。半導体処理装置１がプラズマＣＶＤ装置である場合には、サセプタ４は電気的に接地８されており、プラズマ放電のための一方の電極を画成する。本考案において、後述するように、サセプタ４は半導体基板３の位置決め機構を含む。
【０００９】
リアクタ２には、ゲートバルブ９を介して、搬送室１０が結合されている。搬送室１０の内部には、ロードロックチャンバ（図示せず）からリアクタ２内部へ半導体基板３を搬送するための搬送ロボット５が設置されている。搬送ロボット５は、後述するように薄いアーム式のロボットであり、本考案の位置決め機構の一部を構成している。
【００１０】
シャワープレート６は反応ガス導入管１２を介して、ソースガス供給装置（図示せず）と結合されている。シャワープレート６には、反応ガスをリアクタ２内部の反応領域に均一に噴射するための多数の細孔（図示せず）が設けられている。半導体処理装置１がプラズマＣＶＤ装置である場合には、シャワープレート６が高周波発振器１３（例えば、１３．５６MHz）と電気的に接続されており、プラズマ放電のもう一方の電極を画成する。
【００１１】
リアクタ２の底部には、リアクタ２内部のガスを排気するための排気口１４が設けられている。排気口１４はガス制御バルブ１５を通じて真空排気装置（図示せず）と結合されており、リアクタ２内部は所望の圧力に制御される。
【００１２】
本考案の第１の実施形態に従う基板処理装置の基板位置決め機構を図２に示す。図１と同じ構成要素については同一符号で示している。図２は、図１のサセプタ４の断面の一部及びその周辺領域を拡大して示したものである。図３は、図１のサセプタ４の平面図を示す。
【００１３】
第１の実施形態において、サセプタ４は、少なくとも３つの第１貫通孔２１及び少なくとも２つの第２貫通孔２２を備える。第１貫通孔２１は、図３に示すように、サセプタ４の基板支持面３０内にあって、例えば、その中心に対して等距離の位置に設けられている。第２貫通孔２２は、サセプタ４の基板支持面３０の外周端部に設けられている。第２の貫通孔２２の数及び間隔は、基板の位置決めに必要な精度に応じて適宜決定することが可能である。第１の実施形態においては、第２貫通孔２２が２つの場合を例にとって説明する。
【００１４】
上記した第１貫通孔２１には、サセプタ４上において、半導体基板３を昇降させるためのリフトピン２３が上下方向に移動可能に挿入されており、第２貫通孔２２には、半導体基板３を位置決めするためのセットピン２４が上下方向に移動可能に挿入されている。
【００１５】
リフトピン２３の長さは、サセプタ４の貫通孔２１の長さよりも長く、かつ、基板をサセプタ上において昇降させるのに十分なものであるよう適宜選択することが可能である。各リフトピンの長さは等しくなるように設定される。セットピン２４の長さは、貫通孔２２の長さよりも長く、かつ、リフトピン２３より長く設定されている。各セットピン２４の長さは等しくなるように設定される。
【００１６】
リフトピン２３及びセットピン２４の太さは貫通孔の口径に応じて適宜選択可能であるが、汚染物質の付着及び発生を抑制するために、これらピンの太さと貫通孔２１、２２の口径とはほぼ等しくするのが好ましい。リフトピン２３及びセットピン２４は、アルミニウム合金等の金属から成るが、セラミック等から形成することも可能である。
【００１７】
サセプタ４の下方には、サセプタ４の底面に平行に配置された昇降板２５が設けられている。この昇降板２５の動作は図１に示した昇降機構７により制御されてもよい。昇降板２５の上面Ｓは、リフトピン２３及びセットピン２４の下端部と当接している。
【００１８】
搬送ロボット５は、基板を搬送するためのリンク式のアーム２６を備える。アーム２６は、基板を載置する載置部２７及び、半導体基板３の側面を半導体基板３の搬入方向と同一方向に押しつけ、リフトピン２３上で半導体基板３を移動させるための基板押付け機構２８を有する。ここで、基板押付け機構２８は、半導体基板３の側面端部と接触するパッド２９ａと該パッド２９aを支持するための水平方向に伸長する支持体２９ｂとから成る。該支持体２９ｂの他端は、搬送ロボット５の制御装置（図示せず）に結合され、これによりパッド２９ａの水平方向の移動動作が制御される。
【００１９】
次に、本考案の第１の実施形態に係る半導体処理装置の動作について詳細に説明する。
【００２０】
まず、真空排気されたロードロックチャンバ（図示せず）から、搬送ロボット５により、半導体基板３が、リアクタ２内に搬入される。この基板の搬入作業は、搬送室１０が真空排気され、ゲートバルブ９が開かれた後に実行される。搬送ロボット５のアーム２６は、その載置面２７上に半導体基板３を載置した状態で、サセプタ４の基板支持面３０のほぼ上方にて待機する（図２）。
【００２１】
次に、昇降板２５が上昇し、リフトピン２３及びセットピン２４の先端部がサセプタ４の載置面から突出して垂直上方に移動する。やがて、リフトピン２３の先端部が載置面２７上の半導体基板３の裏面と当接し、半導体基板３を持ち上げる。載置面２７を離れた半導体基板３は、複数（例えば、３本）のリフトピン２３により支持されてサセプタ４の上方で待機する。
【００２２】
この時、リフトピン２３と同時に垂直上方に移動したセットピン２４の先端部は、図２に示すように、リフトピン２３により支持されている半導体基板３の高さレベルより、高い位置にある。すなわち、セットピン２４の長さは、リフトピン２３の長さより長く形成されており、その長さは、リフトピン２３により半導体基板３が支持されているときの高さレベルより、セットピン２４の先端部がわずかに高くなるように構成されている。
【００２３】
続いて、搬送ロボット５の基板押付け機構２８の支持体２９ｂが半導体基板３の搬入方向に伸長し、パッド２９ａが半導体基板３の側面部と当接して半導体基板３を図２の矢印方向に移動させる。半導体基板３は、リフトピン２３上を滑りながら移動し、反対側の側面部がセットピン２４の先端部付近の側面部に当接して停止する（図２）。
【００２４】
次いで、搬送ロボット５が搬送室１０に戻って、半導体基板３の下側からアーム２６が取り除かれる。
【００２５】
最後に、図４に示すように、昇降板２５が下降し、それに伴って、リフトピン２３及びセットピン２４が垂直下方に移動してこれらピンの先端部がサセプタ４の貫通孔内部に収容される。結果として、半導体基板３はサセプタ４上に位置決めされて配置される。
【００２６】
本考案の第1実施形態によれば、リフトピン及びセットピンの昇降機構と搬送ロボットによる基板押付け機構とを組み合わせることにより、構造が単純でかつコストの廉価な半導体基板位置決め機構を有する基板処理装置を提供することができる。
【００２７】
［考案の第２の実施形態］
次に、本考案の第２の実施形態に係る基板処理装置について図面を参照して説明する。図５は、第２の実施形態に従う基板処理装置のサセプタの一部及びその周辺の拡大断面図を概略的に示したものである。第２実施形態に係る基板処理装置５０は、昇降板が、リフトピン２３とセットピン２４に対して独立に構成されている点で、第１実施形態と異なる。第１実施形態と同一の構成要素については、同一符号で示す。
【００２８】
第２の実施形態において、昇降板は、リフトピン用の第１昇降板５１と、セットピン用の第２昇降板５２から構成される。第１の昇降板５１及び第２の昇降板５２の昇降動作は、独立に制御可能であり、リフトピン２３とセットピン２４のそれぞれの先端部の相対的な高さ位置は、自由に変更することが可能である。
【００２９】
その他の動作については、第１実施形態と同様なので説明を省略する。
【００３０】
本考案の第２実施形態によれば、リフトピンとセットピンの独立昇降機構と搬送ロボットによる基板押付け機構とを組み合わせることにより、構造が単純でかつコストの廉価な半導体基板位置決め機構を有する基板処理装置を提供することができる。
【００３１】
［その他］
以上、本考案の特定の実施形態について説明してきたが、ここに開示される装置の構造は例示に過ぎず、実用新案登録請求の範囲に記載された本考案の思想から離れることなく、さまざまな修正及び変更が可能であることは当業者の知るところである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本考案に従う基板処理装置の概略図である。
【図２】本考案の第１の実施形態に係る基板処理装置のサセプタ周辺の部分拡大断面図である。
【図３】本考案の第１の実施形態に係る基板処理装置のサセプタの平面図である。
【図４】本考案の第１の実施形態に係る基板処理装置により位置決めされたサセプタ周辺の部分拡大断面図である。
【図５】本考案の第２の実施形態に係る基板処理装置のサセプタ周辺の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００３３】
１・・・半導体製造装置、２・・・リアクタ、３・・・半導体基板、４・・・サセプタ、５・・・搬送ロボット、６・・・シャワープレート、７・・・昇降装置、８・・・接地、９・・・ゲートバルブ、１０・・・搬送室、１２・・・ガス導入管、１３・・・高周波発振器、１４・・・排気口、１５・・・ガス排気バルブ、２１・・・第１貫通孔、２２・・・第２貫通孔、２３・・・リフトピン、２４・・・セットピン、２５・・・昇降板、２６・・・アーム、２７・・・載置部、２８・・・基板押付け機構、２９ａ・・・パッド、２９ｂ・・・支持体。
【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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