(57)【要約】本発明は基板及び／又はウエーハを処理するのに適したタイプの装置のためのサセプタ・システムに関する。そのサセプタ・システムには空間（１）が設けられ、基板及び／又はウエーハの処理のためのチャンバーとして機能し、かつ、長手方向に伸びていて、上側の壁（２）により、下側の壁（３）により、右側の壁（４）により、左側の壁（５）により範囲を定められている。上側の壁（２）は電磁誘導による加熱に適した導電性材料の少なくとも１個の部品により構成され、下側の壁（３）は電磁誘導による加熱に適した導電性材料の少なくとも１個の部品により構成される。右側の壁（４）は不活性で、耐熱性で、電気的絶縁性の材料の少なくとも１個の部品により構成され、左側の壁（５）は不活性で、耐熱性で、電気的絶縁性の材料の少なくとも１個の部品により構成される。それゆえ、上側の壁（２）の部品は下側の壁（３）の部品から電気的に十分絶縁される。
2006513559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板及び／又はウエーハを処理するのに適したタイプの装置のためのサセプタ・システムで、そのサセプタ・システムには、基板及び／又はウエーハの処理チャンバーとして機能し、かつ、長手方向に伸びていて、かつ、上側の壁（２）により、下側の壁（３）により、右側の壁（４）により、左側の壁（５）により範囲を定められた空間（１）が設けられていて、その上側の壁（２）が電磁誘導により加熱されるのに適した導電性材料の少なくとも１個の部品により構成され、その下側の壁（３）が電磁誘導により加熱されるのに適した導電性材料の少なくとも１個の部品により構成され、その右側の壁（４）が不活性で、耐熱性で、電気的絶縁性の材料の少なくとも１個の部品により構成され、その左側の壁（５）が不活性で、耐熱性で、電気的絶縁性の材料の少なくとも１個の部品により構成されており、上側の壁（２）の部品又は各部品がその下側の壁（３）の部品又は各部品から電気的に絶縁されていて、その部品（２、３、４、５）がサセプタ・システムに含まれていることを特徴とするサセプタ・システム。
【請求項２】
壁（２、３、４、５）のそれぞれが単一の部品により構成されることを特徴とする請求項１に基づくサセプタ・システム。
【請求項３】
上側の壁（２）及び下側の壁（３）の部品又は各部品がグラファイト又は同様の導電性材料から作られていて、かつ、少なくとも空間（１）に隣接した領域を、一層のシリコン、タンタル、ニオビウム又はホウ素の炭化物、又は、シリコン、ホウ素又はアルミニウムの窒化物、又は、同様の不活性で、耐熱性の材料で被覆されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に基づくサセプタ・システム。
【請求項４】
両側の壁（４、５）の部品又は各部品が炭化シリコン又は窒化ホウ素から作られていることを特徴とする請求項１、２及び３のどれかに基づくサセプタ・システム
【請求項５】
サセプタ・システムの断面の外形が実質的に長手方向に一定で、かつ、実質的に円形又は楕円形であることを特徴とする前記請求項のいずれかに基づくサセプタ・システム。
【請求項６】
空間（１）の断面の形が長手方向に実質的に一定であることを特徴とする前記請求項のいずれかに基づくサセプタ・システム。
【請求項７】
空間（１）の平均幅が空間（１）の平均高さの少なくとも３倍、より好ましくは少なくとも５倍であることを特徴とする前記請求項のいずれかに基づくサセプタ・システム。
【請求項８】
両側の壁（４、５）の部品は実質的に長方形又は台形の断面を有していることを特徴とする前記請求項のいずれかに基づくサセプタ・システム。
【請求項９】
上側の壁（２）の部品及び／又は下側の壁（３）の部品が実質的に円形の一部分又は楕円形の一部分となる外形を有する断面を有していることを特徴とする前記の請求項のいずれかに基づくサセプタ・システム。
【請求項１０】
上側の壁（２）の部品及び／又は下側の壁（３）の部品が、両側の壁（４、５）の部品と結合するために、長手方向の溝（２２、３２）及び／又はリブを有していることを特徴とする前記請求項のいずれかに基づくサセプタ・システム。
【請求項１１】
上側の壁（２）の部品及び／又は下側の壁（３）の部品が、長手方向に伸びた少なくとも１個の穴（２１、３１）、好ましくは貫通穴を有するように中空であることを特徴とする前記の請求項のいずれかに基づくサセプタ・システム。
【請求項１２】
空間（１）内に取付けられ、かつ、少なくとも１個の基板又は少なくとも１個のウエーハを保持するのに適当なスライド（６）を含み、そのスライド（６）が長手方向に案内されて滑ることができることを特徴とする前記請求項のいずれかに基づくサセプタ・システム。
【請求項１３】
下側の壁（３）がスライド（６）を受けるのに適当で、かつ、長手方向に伸びていて、スライド（６）がガイド（３３）に沿って滑ることができるようにしたことを特徴とする請求項１２に基づくサセプタ・システム。
【請求項１４】
スライド（６）が少なくとも１枚の基板又は少なくとも１枚のウエーハを保持するのに適当な少なくとも１個のディスク（６１）を含み、かつ、そのディスク（６１）を回転可能に収容するのに適当な凹部（６２）を設けていることを特徴とする請求項１２又は請求項１３に基づくサセプタ・システム。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれかに基づく少なくとも１個のサセプタ・システム（２、３、４、５）を含むことを特徴とする基板及び／又はウエーハを処理するのに適したタイプの装置。
【請求項１６】
サセプタ・システム（２、３、４、５）を囲み、かつ、多孔質のグラファイト又は同様の材料の管によって実質的に構成され、長手方向に伸びている第一の耐熱性で、断熱性の構造体（７）から成ることを特徴とする請求項１５に基づく装置。
【請求項１７】
管が長手方向に２個の半割り管（７１、７２）に分割され、さらに、第一の構造体（７）が長手方向に伸びて、２個の半割り管（７１、７２）の間に配置された耐熱性で、断熱性で、好ましくは電気的絶縁性の材料の２個の要素（７３）を含んでいることを特徴とする請求項１６に基づく装置。
【請求項１８】
第一の構造体（７）を囲むのに適した第二の密封性構造体（８）を含むことを特徴とする請求項１５から１７のいずれかに基づく装置。
【請求項１９】
電磁誘導によりサセプタ・システムを加熱するのに適していて、かつ、第一の構造体（７）の回り、又は、第二の構造体（８）の回りに巻かれている導電手段（９）を含むことを特徴とする請求項１５から１８のいずれかに基づく装置。
【請求項２０】
サセプタ・システムの少なくとも１個の貫通穴（２１、３１）に少なくとも１系統のガス流を流すための手段を含むことを特徴とする請求項１５から１９のいずれかに基づく装置。
【請求項２１】
基板上に炭化シリコン又は同様の材料のエピタキシャル成長を行なうための反応装置であることを特徴とする請求項１５から２０のいずれかに基づく装置。
【請求項２２】
ウエーハの高温熱処理用の装置であることを特徴とする請求項１５から２０のいずれかに基づく装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板及び／又はウエーハ（ｗａｆｅｒ）を処理するのに適したタイプの装置のためのサセプタ・システム（ｓｕｓｃｅｐｔｏｒ  ｓｙｓｔｅｍ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路を製造するために、基板及び／又はウエーハを処理することが必要である。これらは、単一材料（半導体又は絶縁体）又はいくつかの材料（導電体、半導体及び絶縁体）から作られる。用語「基板」及び用語「ウエーハ」は実際には多くの場合同じものを意味する。即ち、極めて多くの場合、ディスク（ｄｉｓｃ）形状の薄い要素である。前者の用語「基板」は、その要素が通常半導体材料を保持する層又は構造にのみ基本的に使用されるときに用いられる。後者の用語「ウエーハ」は通常他の全ての場合で用いられている。
【０００３】
純粋な熱処理及び加熱を含む化学的・物理的処理がある。
【０００４】
一般に、半導体材料（Ｓｉ，Ｇｅ，ＳｉＧｅ，ＧａＡｓ，ＡｌＮ，ＧａＮ，ＳｉＣ，・・・）を基板上にエピタキシャル（ｅｐｉｔａｘｉａｌ）成長させるためには、その成長した材料の質がマイクロエレクトロニクス（ｍｉｃｒｏ  ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ）の用途に適するようにする場合、高い温度を必要とする。シリコン（ｓｉｌｉｃｏｎ）のような半導体材料の場合、典型的に１０００℃から１１００℃の温度が用いられる。炭化シリコンのような半導体材料の場合、それより高い温度が必要になる場合がある。特に１５００℃から２０００℃の温度が一般的に用いられる。
【０００５】
それゆえ、炭化シリコン又は同様の材料のエピタキシャル成長用反応装置は、他の事項と共に、熱を発生して、反応チャンバー（ｃｈａｍｂｅｒ）内でこれらの温度を実現できるシステムを必要とする。当然、システムが効果的だけでなく、効率的に熱を発生することが望ましい。これらの理由で、この種の反応装置内では、高温壁を持つ反応チャンバーを用いている。
【０００６】
反応チャンバーの壁を加熱するのに最も適当な方法のひとつは電磁誘導に基づく方法である。導電材料から作られた要素、誘導装置、（典型的に２ｋＨｚから２０ＫＨｚの周波数を有する）交流電流が提供される。その電流を誘導装置に流して、可変磁界を発生させる。要素は可変磁界に囲まれるように配置される。可変磁界により要素内に生じた電流がジュール（Ｊｏｕｌｅ）効果により要素の加熱を生じる。この種の加熱要素はサセプタ（ｓｕｓｃｅｐｔｏｒ）として知られ、適当な材料を用いている場合には反応チャンバーの壁として直接使用しうる。
【０００７】
炭化シリコン又は同様の材料のエピタキシャル成長用反応装置は、反応チャンバーを外部環境から十分に断熱して、特に熱損失を制限し、又、一方で、外部環境を汚染する反応ガスの放散を防止し、他方で、外部環境から反応環境を汚染するガスの流入を防止するために十分な密封をすることも必要である。
【０００８】
炭化シリコンの成長のために反応装置内で使用するのに適当な公知のサセプタの一部は以下の特許文献に簡単に示されている。
【０００９】
米国の特許文献１には（円形断面の）筒形サセプタを示している。それは、長手方向に伸びていて、実質的に長方形断面を持つ（反応チャンバーとして機能する）内部空間を有している。このサセプタは粉末状態の炭化シリコンで全体が作られ、無線周波数の電界を放射する手段により加熱を行なっている。
【００１０】
米国の特許文献２は、（反応チャンバーとして機能する）２個の内部空間を有する（実質的に楕円形断面の）筒形サセプタを示している。２個の内部空間は長手方向に伸びていて、同じで、かつ、実質的に長方形の断面を有している。このサセプタは単一部品として、又は、それぞれが内部空間を有する２個の同一部品として形成しうる。サセプタの部品はグラファイト（ｇｒａｐｈｉｔｅ）から製作して、炭化シリコンの層で被覆する。２部品型サセプタの場合、部品をグラファイトねじにより機械的に結合し、特に炭化シリコンの層により、お互いに電気的に絶縁する。電磁誘導で加熱が行なわれる。グラファイト内で生じた電流が各空間の全周を流れる。
【００１１】
米国の特許文献３は（実質的に楕円形断面の）筒形サセプタを示している。それは（反応チャンバーとして機能する）内部空間を有し、長手方向に伸びていて、実質的に長方形断面を有する。そのサセプタはグラファイトで作られ、一層の炭化シリコンで被覆されている。加熱は電磁誘導により行なわれる。グラファイト内に誘発された電流が空間の全周を流れる。成長させる基板を保持する空間の領域を防護するために、小さな炭化シリコンの板を用意し、空間の下側の壁に取付けて、その上に基板を配置する。
【００１２】
米国の特許文献４は（反応チャンバーとして機能する）内部空間を有する（六角形断面の）プリズム（ｐｒｉｓｍａｔｉｃ）形サセプタを示している。内部空間は長手方向に伸びていて、長方形の断面を有している。このサセプタは４個の部品で作られている。サセプタの部品はグラファイトから製作して、炭化シリコンの層で被覆する。部品をグラファイトねじにより機械的に結合する。２枚の炭化シリコンの板がサセプタの上側と下側の部品をカバーして、上側と下側の部品をサイド（ｓｉｄｅ）の部品と分離するようにしている。電磁誘導で加熱が行なわれる。グラファイト内で生じた電流が空間を囲む各部品内を流れる。
【特許文献１】米国特許第５，８７９，４６２号明細書
【特許文献２】米国特許第５，６７４，３２０号明細書
【特許文献３】米国特許第５，７９２、２５７号明細書
【特許文献４】米国特許第５，６９５，５６７号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の目的は、基板及び／又はウエーハを処理するのに適したタイプの装置のためのサセプタ・システムを提供することである。これは電磁誘導で加熱するのに適合している。処理チャンバーを均一に、効果的に、かつ、効率的に加熱する。電気火花の問題を持たない。構造も単純である。
【００１４】
この目的は独立請求項１に示された特徴を有するサセプタ・システムにより実現する。
【００１５】
本発明の根拠となるコンセプト（ｃｏｎｃｅｐｔ）は、４枚の壁により範囲が定められた空間の形で処理チャンバーを提供しているが、チャンバーを能動的に加熱するのに４枚の壁のうちの２枚しか用いず、他の２枚の壁はチャンバーを受動的に加熱して、前者の２枚の壁を電気的に絶縁するのに用いる。
【００１６】
本発明に基づくサセプタ・システムの有利な特徴は請求項１に直接的・間接的に従属している請求項に示されている。
【００１７】
別の側面に基づくと、本発明は、独立請求項１５に示す特徴を有する基板及び／又はウエーハの処理装置にも関係している。
【００１８】
本発明に基づく装置の有利な特徴は請求項１５に直接的・間接的に従属している請求項に示されている。
【００１９】
本発明は添付図面と一緒に検討することにより以下の説明から明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明は図１、２、３に示された実施例を参照して以下に説明されているが、これらの実施例に限定されない。
【００２１】
本発明に基づくサセプタ・システムは、基板及び／又はウエーハを処理するのに適したタイプの装置のために特に設計されている。それには図面に１と示した空間が設けられていて、基板及び／又はウエーハを処理するためのチャンバーとして機能し、長手方向に伸びている。
【００２２】
空間は、図面で２と示した上側の壁により、図面で３と示した下側の壁により、図面で４と示した右側の壁により、図面で５と示した左側の壁により範囲が定められている。
【００２３】
上側の壁２は電磁誘導により加熱するのに適した導電性材料の少なくとも１個の部品により構成されている。下側の壁３は電磁誘導により加熱するのに適した導電性材料の少なくとも１個の部品により構成されている。右側の壁４は不活性で、耐熱性で、電気的に絶縁性の材料による少なくとも１個の部品により構成される。左側の壁５は不活性で、耐熱性で、電気的に絶縁性の材料による少なくとも１個の部品により構成される。それゆえ、上側の壁２が下側の壁３から電気的に絶縁されている。
【００２４】
図１の実施例で、サセプタ・システムは、４個の壁２、３、４、５により構成される４個の部品により純粋かつ簡単に構成される。図２に部分的に示す実施例では、別の２要素がサセプタ・システムに含まれている。それでも、４個の壁から成る部品が中核部を構成している。
【００２５】
それゆえ、空間の形の処理チャンバーがサセプタ・システムの４枚の壁により範囲が定められている。これらの壁の内の２枚（上側の壁２と下側の壁３）がチャンバーを能動的に加熱し、その一方で、他の２枚（両横の壁４及び５）が受動的にチャンバーを熱する。さらに、電気火花が上側の壁２と下側の壁３の間でのみ直接に生じうるが、これは距離により不可能である。最後になるが、上側の壁２の中、及び、下側の壁３の中で誘発する電流はお互いに無関係である。
【００２６】
図面に示された実施例では、壁２、３、４、５のそれぞれが単一の部品により構成される。これは構造上の観点から利点がある。
【００２７】
壁２及び壁３として導電材料から作られた部品を作るのに特に適した物質はグラファイトである。しかしながら、グラファイトは処理チャンバーの典型的環境に耐えることができない。それゆえ、化学的及び熱的の観点から耐久性が高い一層の材料で被覆しなければならない。
【００２８】
被覆層を作るのに適当な化合物は炭化シリコンである。しかしながら、そのチャンバーを炭化シリコンのエピタキシャル成長にも用いる場合には、炭化ニオビウム、炭化ホウ素又は炭化タンタルのような耐久性の高い化合物を用いることが好ましい。他の事項もあるが、後者の２物質は導電性があるという利点も有している。
【００２９】
被覆層を作るのに使用しうる他の化合物にはいくつかの窒化物がある。これらの中で、窒化シリコン、窒化アルミニウム、特に、窒化ホウ素を指摘できるだろう。例えば、炭化シリコンをそのチャンバー内で処理する場合には、窒化物は十分注意して用いるべきである。事実、窒素原子が被覆層から離れると、炭化シリコンに侵入する。
【００３０】
当然、グラファイトの被覆は、厳密には空間１に隣接している部品の領域内でのみ必要であるが、ある場合には、全面被覆とするのが、又は、少なくとも、必要最小限の部分を越える程度にするのが便利である。
【００３１】
上記の化学物質はその同素形に、又、製造工程にも依存する物理的特性を有していることを説明すべきである。例えば、炭素、炭化シリコン及び窒化ホウ素は１種類を超える安定していて、極めて異なる物理特性を有する同素形を有している。この場合も、例えば、グラファイトを用いて、熱と電気の伝導性が良い物質と熱と電気の伝導性が悪い物質を製造することが可能である。最後になるが、化学物質をある材料に添加することでその物理的特性の一部を変更できる。
【００３２】
被覆層は基本的に２種類の方法で製造しうる：化学的反応による、又は、物理的手法による。例えば、炭化物で作る層は一般にグラファイトの部品の上に化学反応により容易に生じうる。そのような層を専門的に作成する会社がある。
【００３３】
被覆層の厚みに関しては、炭化シリコンの場合は例えば１００ｍであり、炭化タンタルの場合は例えば２０ｍである。用いられる厚みは他の条件もあるが、材料特性及び必要な機能による。
【００３４】
両横の壁４及び５として、不活性で、耐熱性で、電気的に絶縁性の材料で作られた部品を製造するのに特に適した化合物は炭化シリコンである。この場合、その部品は熱伝導が良好で、それゆえ、熱の通過が良好である。
【００３５】
両横の壁４及び５として、不活性で、耐熱性で、電気的に絶縁性の材料で作られた部品を製造するのに特に適した別の化合物は窒化ホウ素である。この場合も、その部品は熱伝導が良好で、それゆえ、良好な熱の通過が実現する。事実、この化合物は、グラファイトに類似した物理特性を持つ六角形の同素形と、ダイアモンドに類似した物理特性を持つ立方体の同素形を有している。製造工程により一方又は他方の同素形を製造しうる。
【００３６】
本発明に基づくサセプタ・システムの断面の外形は長手方向に都合良く実質的に一定であり、実質的に円形又は実質的に楕円形である。事実、それにより、サセプタ・システムは製作が容易で、かつ、それを加熱するための誘導装置との良好な結合を容易に行なえる。
【００３７】
空間即ち処理チャンバーの断面形状も長手方向に都合良く実質的に一定である。事実、それゆえ、サセプタ・システムは製作が容易である。
【００３８】
公知の反応装置内では、前駆体の低濃度を補償するために、チャンバーの断面が長手方向に縮小する。代わりに、本発明では、基板又はウエーハを回転させ、かつ、大流量の反応ガスを用いることによりこの問題を解決している。この大流量のガスは反応チャンバーから固体粒子を効果的かつ迅速に除去するのにも有利である。
【００３９】
空洞１即ち処理チャンバーの平均幅は、空間１の平均高さの少なくとも３倍が好ましく、さらに好ましくは少なくとも５倍である。それゆえ、実際に、処理チャンバーの加熱は壁２及び３即ちチャンバーを能動的に加熱する壁に大幅に依存している。
【００４０】
両横の壁のための部品は実質的に長方形又は台形の断面を有しているだけである。これは図１及び図２の実施例も該当する。
【００４１】
特に有効な解決策に基づくと、上側の壁２のための部品及び／又は下側の壁３のための部品の断面の外形が実質的に円形の一部分又は楕円形の一部分になっている。これは図１及び図２の実施例も該当する。事実、それゆえ、誘導装置の磁界が横切る面積は大きく、それゆえ、誘発される電流は大きい。
【００４２】
４枚の壁２、３、４、５のための部品はお互いに接近して配置され、適当な区画の中に挿入されるだけである。これは図１の実施例も該当する。
【００４３】
有利なことに、上側の壁２のための部品及び／又は下側のための部品が両横の壁４、５のための部品と接続するために長手方向の溝及び／又はリブ（ｒｉｂｓ）を有している。それによりサセプタ・システムの構造が強固になるが、その構成部品の製作が困難にはならない。これは図２の実施例も該当する。図２では壁２が２本の横溝２２を有している（そのうちの１個のみが図示されている）。又、壁３が２本の横溝３２を有している（そのうちの１個のみが図示されている）。
【００４４】
図面に示されている全ての実施例で、上側の壁のための部品及び／又は下側の壁のための部品が中空である。それにより、サセプタ・システムの質量が非常に低減し、それゆえ、それは非常に短時間で加熱を（及び冷却も）行なえる。
【００４５】
もし、部品が中空で、長手方向に伸びた大きな貫通穴を持つよう場合、壁の中に誘発した電流は必然的にその周辺領域に閉じ込められるので、処理チャンバーに非常に接近して流れて、その中で熱を発生する。実際には、各壁に対する貫通穴の数は１より多くても良いが、その効果は実質的に変わらない。
【００４６】
図１及び図２の実施例で、上側の壁２と下側の壁３のそれぞれが、それぞれ、２１又は３１と示されている１個の貫通穴を有している。
【００４７】
図３に部分的に示されている実施例は以下に示す種々の有利な特徴を有している。
【００４８】
本発明に基づくサセプタ・システムは、空間１即ち処理チャンバー内に取付けられ、少なくとも１個の基板又は少なくとも１個のウエーハを保持するのに適当な図３で６と示したスライドが都合良く含まれている。スライド６は長手方向に案内されるように滑ることができる。それゆえ、基板又はウエーハを装入し、又は、取出す操作が容易に行なえる。実際には、基板又はウエーハは処理チャンバーの外部で操作され、スライドの移動により挿入され又取出される。
【００４９】
実際には、図３に３と示した下側の壁に都合良く配置され、図３に３３と示したガイドを有している。ガイド３３は図３に６と示したスライドを受けるのに適当で、そのスライドがそのガイドに沿って滑ることができるように長手方向に伸びている。図３の実施例で、そのガイド全体が壁３の中に形成され、かつ、スライド６が壁の平坦な上面と実質的に位置合わせされている平坦な上面を有している。それゆえ、処理チャンバーの有効断面は（スライドを設けていないように）実質的に長方形で、一定である。
【００５０】
基板又はウエーハのより均一な処理を実現するため、スライドには少なくとも１個の基板又は少なくとも１個のウエーハを保持するのに適当な少なくとも１個のディスクが含められ、かつ、図３の実施例でディスクを回転可能に収容する凹部が設けられている。スライド６に凹部６２が設けられ、１個のディスク６１が含まれる。
【００５１】
ディスクとスライドの材料に関して、図３の実施例が以下に示すように作られている。
【００５２】
スライド６は一層の炭化タンタルを被覆したグラファイトで作られている。それゆえ、スライド６は磁界に浸漬し、かつ、導電体なので、サセプタとしても機能する。さらに、炭化タンタルの層が導電体で、それゆえ、スライド６が壁３から電気的に絶縁されていないので、壁３の中に誘発された電流がスライド６にも流れることができる。
【００５３】
ディスク６１は一層の炭化タンタルを被覆したグラファイトで作られている。それゆえ、ディスク６１は磁界に浸漬し、かつ、導電体なので、サセプタとしても機能する。しかしながら、ディスク６１が回転しているとき、（実質的に凹部６２の中に留まっているけれども）ガス流によりスライドから僅かに上昇しているので、壁３の中及びスライド６の中に誘発した電流はディスク６１内には流れない。
【００５４】
基板及び／又はウエーハの処理装置の中では、特に、エピタキシャル反応装置の中では、基板用保持部を回転することはごく一般的である。この回転は一般に処理チャンバーの外部に配置され、かつ、適当な伝達手段を介して保持部に回転運動を伝えているモーターにより行なわれる。
【００５５】
この回転方法は良好に機能するが、処理チャンバーの環境に耐えることができる伝達手段、又は、回転運動を伝達できる密封手段、または、その両方を必要とするという欠点がある。炭化シリコンのような材料を成長させる反応装置では非常に高温になるので、これらの条件を満たすことは困難になる。さらに、図３に示すようなスライドを持つサセプタ内では、駆動・伝達手段を、スライドを取出すときに開き、スライドを挿入したときに閉じなければならない。これを実現するのは非常に面倒である。
【００５６】
この問題を解決するために、ガス流の使用に基づく別の回転方法を用いるように計画されている。
【００５７】
採用した解決策は、図４及び図５を補助に使って、１種のエピタキシャル反応装置に限定せずに参照して以下に示す。
【００５８】
保持部６１０が事前設定された数（例えば１個、３個、４個、５個・・・・）の基板のために用意されている。保持部６１０は実質的に薄いディスクの形をしていて、上側には、基板を収容するために（図面に示されていない）凹部を、又、下側には、小さな円筒形凹部６１２から突出している中央の円筒形ピン６１１を有している。ピン６１１は保持部６１０を所定位置に保持し、その回転を案内するのに役立っている。さらに、保持部６１０の両面が平坦である。
【００５９】
さらに、スライド６００は保持部６１０を収容するために設けられている。そのスライド６００は実質的に厚い長方形の板の形を有している。スライド６００は、その上側に、保持部６００を完全に挿入するために大きな円筒形の凹部６０１を有し、そこから引込んでいる小さな中央の円筒形突起６０２があり、保持部６１０のピン６１１を完全挿入するためのめくら穴６０３が付いている。その大きな凹部６０１の底部内に、第一の浅く中央にある円筒形で、ずっと小さな例えば半分の直径の凹部６０４があり、その大きな凹部６０１の底部内に、事前に設定された数の非常に浅い直線状のチャンネル（ｃｈａｎｎｅｌ）６０５があり（図５では４本のチャンネルがあるが３又は５、６、７、８・・・・本のチャンネルにもできる）、第一の浅い凹部６０４から始まって、そこから接線方向に伸びている。さらに、大きな凹部６０１の底部内で、その周辺部の付近に、深い円形の溝６０６があり、（図示しない）流出ダクト（ｄｕｃｔ）もスライド６００の内部で、溝６０６からスタートするように形成されている。スライド６００の下側には、第二の浅い円筒形凹部６０７があり、第一の浅い凹部６０４に対して中央側に集中し、事前に設定された数の（図５では２個であるが、１又は３、４・・・個も可能である）短くて、斜めで、円筒形のダクト６０８（代わりに垂直とすることもできる）によりそれに通じている。
【００６０】
最後になるが、サセプタ・システムのひとつの壁３００がスライド６００を収容するためのガイドを有している（図示せず）。スライド６００はそのガイドに沿って滑ることができるが、エピタキシャル成長工程の間静止する。さらに、壁３００は長いダクト３０１を有しているが、それはガイドの底部で垂直方向に、スライド６００の第二の浅い凹部６０７の領域内に開口している。（図４では、ダクト３０１が中央の位置に開口しているが、保持部６１０の対称軸に対して偏心した位置に開口することもできる。）
採用した方法を以下の項でまとめている。
【００６１】
ガス流をスライドのガイドの底部に開口している壁のダクト３０１に流入させる。ガス流はスライドの凹部６０７に入り、スライドのダクト６０８を通ってスライドの凹部６０４に達っして、スライドの凹部６０４内に保持部６１０を僅かに上昇させる圧力を生じる。スライドの凹部６０４内の加圧ガスはスライドのチャンネル６０５に送られて、スライドの溝６０６に集まる。スライドのチャンネル６０５に沿ったガス流が僅かに上昇している保持部６１０を摩擦により回転する。
【００６２】
一般的に、この種のサセプタ・システムは基板及び／又はウエーハを処理するのに適したタイプの装置で使用できる。これは本発明の別の側面である。
【００６３】
本発明に基づく装置を、図１及び図２を限定しないで参照して以下に示す。
【００６４】
本発明に基づく装置は、基本的に、処理チャンバーとして機能する空間を備え、長手方向に伸びていて、かつ、導電性の上側の壁により、導電性の下側の壁により、絶縁性の右側の壁により、絶縁性の左側の壁により範囲を定められたサセプタ・システムから成っている。
【００６５】
さらに、本発明に基づく装置は、（図１に４枚の壁２、３、４、５により形成された）サセプタ・システムを囲むのに適していて、かつ、多孔性のグラファイト又は同様の耐熱性で、断熱性の材料で、長手方向に伸びている管によって実質的に構成されている第一の耐熱性で、断熱性の構造体７から都合良く成っている。
【００６６】
これらの装置のための公知の耐熱性で、断熱性の構造体は単一の部品として形成される。
【００６７】
本発明の実験的段階では、この種の構造体を２個以上の多孔質グラファイトにより製造することが計画された。これは構造上の観点から非常に便利であり、種々の部品間で良好な接続を実現し、かつ、断熱性を維持するために、部品間に柔軟なフェルト・タイプ（ｆｅｌｔ  ｔｙｐｅ）の構造を有するグラファイトを置くことが計画された。
【００６８】
もし、これらの公知の構造のひとつが、（多孔質のグラファイトのような）少なくとも僅かでも導電性を有する材料で作られる場合、又、もし、電磁誘導により加熱される装置で用いる場合、その構造体内で電流が発生する。これらの電流は、部分的に構造体内の電磁誘導により、又、部分的にサセプタと接触したことによる。それゆえ、もし、サセプタ内で誘発した電流の一部が他へ分散する場合、サセプタの有効性と効率が低減する。
【００６９】
この問題を解決するために、２個以上の多孔質のグラファイト又は同様の導電性物質によりこの種の構造体を作ることが計画された。これは構造上の観点から非常に便利である。又、部品の間に耐熱性で、断熱性で、電気的絶縁性の材料の要素を置くことが計画された。例えば、好ましくは有孔性の炭化シリコン又は窒化ホウ素がこの材料として用いられる。
【００７０】
図２の実施例ではグラファイトの管が長手方向に２個の半割り管７１及び７２に分割されている。その構造体７は２個の半割り管７１及び７２に加えて、長手方向に伸びていて、かつ、２個の半割り管７１及び７２の間に配置された耐熱性で、断熱性で、電気的絶縁性の材料の２個の要素７３（そのうちの１個のみを図示している）を含んでいる。
【００７１】
さらに、本発明に基づく装置は、第一の構造体７を囲むのに適している第二の密封性構造体８を都合良く含められる。これにより材料の選択が容易になる。
【００７２】
その密封性構造体は、耐熱性構造体を囲み、長手方向に伸びていて、実質的に一定で、実質的に円形又は実質的に楕円形の断面外形の石英又は同様の材料により実質的に構成しうる。これは図１の実施例も該当する。
【００７３】
代わりに、密封性構造体が、耐熱性構造体を囲み、かつ、長手方向に伸びている石英又は同様の材料の管により、又、石英管を囲む金属管により実質的に構成される。この場合、機械的応力は金属管が耐えるので、石英管の断面外形はあまり重要でない。
【００７４】
さらに、本発明に基づく装置は、電磁誘導によりサセプタ・システムを加熱するのに適していて、第一の構造体７又は第二の構造体８の回りに巻かれる導電手段９から有利に構成しうる。これは図１の実施例も該当する。
【００７５】
もし、装置のサセプタ・システムが、図面に示された実施例のように、貫通穴を設けた壁を有している場合、装置は、少なくとも１系列のガス流を少なくとも１個の穴に流すのに適当な手段を都合良く含められる。そのガス流は穴の内壁から離れた粒子を除去するのに役立つ。さらに、そのガス流はサセプタ・システムの温度を僅かに修正するのに役立つ。アルゴン又はより一般的に不活性ガスが前者の機能に特に適当である。例えば、水素が後者の機能、より特定すれば、冷却に特に適当である。
【００７６】
本発明に基づく装置は、基板上に炭化シリコン又は同様の材料のエピタキシャル成長用反応装置のような別の要素を加えて使用できる。
【００７７】
炭化シリコンは非常に有望であるが、取扱いが困難な半導体材料である。上記の特徴の多くがこの用途のために、又、この材料のために特に設計されている。
【００７８】
さらに、本発明に基づく装置は、ウエーハの高温熱処理用装置のような別の要素を加えて使用しうる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明に基づくサセプタ・システムに若干の追加要素を付けた概略の不等角投影図である。
【図２】本発明に基づくサセプタ・システムの詳細な断面に若干の追加要素を付けた概略図である。
【図３ａ−ｂ】本発明に基づくサセプタ・システムのスライドを付けた下側の壁で、それぞれがそのスライドを完全に挿入した場合と、スライドを取り外した場合の概略の不等角投影図である。
【図４】本発明に基づくサセプタ・システムの下側の壁にスライドと回転可能なディスクを設けた場合の部分的に断面を見せた詳細図である。
【図５】図４でディスクが無い場合の壁のスライドの部分的詳細を示す上面図である。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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