(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応ガスが導入される処理チャンバと、この処理チャンバ内に設けられ、被処理体を支持するための支持台と、この支持台を回転させる支持台駆動手段とを備え、前記支持台駆動手段は、前記支持台に連結され、磁性材料で形成された被駆動部を有するシャフト部材と、前記被駆動部の外側に配置され前記被駆動部に回転力を与える複数の磁石を有する部材とを有する半導体製造装置であって、
前記被駆動部の表面には金属被膜が形成され、更にその金属被膜上には金属酸化膜が形成されている半導体製造装置。
【請求項２】
前記金属酸化膜は、前記金属被膜とオゾンとを化合して形成された膜である請求項１記載の半導体製造装置。
【請求項３】
前記金属被膜は、ニッケル被膜及びクロム被膜の少なくとも一方からなる請求項１または２記載の半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エピタキシャル成長装置等、被処理体が支持される回転可能な支持台を備えた半導体製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にエピタキシャル成長装置は、反応ガスが導入される処理チャンバと、この処理チャンバ内に配設され、半導体ウェハを支持するためのサセプタと、このサセプタを回転させるサセプタ駆動装置とを備えている。このサセプタ駆動装置は、例えば、サセプタを下方より支持する支持シャフトと、この支持シャフトの下部に固定され、磁性材料で形成された被駆動部と、この被駆動部の外側に所定の間隔をもって配置された複数の磁石を有する環状部材と、この環状部材を回転駆動させるモータとを有している。そして、モータにより環状部材を回転させると、複数の磁石と被駆動部との間に生じる磁気吸引力及び磁気反発力により被駆動部がつられて回転し、これにより支持シャフトを介してサセプタが回転する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術において、反応ガスとして塩素系ガスのような腐食性ガスを使用する環境下では、磁性材料からなる部品である被駆動部の腐食を防止するために、被駆動部に対してニッケルメッキ等の表面処理を行っているが、磁性材料の耐食性に関しては更なる改善が要請されている。
【０００４】
本発明の目的は、磁性材料の耐食性を向上させることができる半導体製造装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、反応ガスが導入される処理チャンバと、この処理チャンバ内に設けられ、被処理体を支持するための支持台と、この支持台を回転させる支持台駆動手段とを備え、支持台駆動手段は、支持台に連結され、磁性材料で形成された被駆動部を有するシャフト部材と、被駆動部の外側に配置され被駆動部に回転力を与える複数の磁石を有する部材とを有する半導体製造装置であって、被駆動部の表面には金属被膜が形成され、更にその金属被膜上には金属酸化膜が形成されている半導体製造装置を提供する。このように被駆動部の表面に形成された金属被膜上に、例えば不動態化処理を施して金属酸化膜を形成することにより、金属被膜の溶解や反応等が起きにくくなるため、磁性材料の耐食性が向上する。
【０００６】
上記半導体製造装置において、好ましくは、金属酸化膜は、金属被膜とオゾンとを化合して形成された膜である。これにより、常温（例えば３０℃以下）で、金属被膜上に金属酸化膜を形成することが可能となるため、磁性材料の磁性特性の変動が低減される。
【０００７】
また、好ましくは、金属被膜は、ニッケル被膜及びクロム被膜の少なくとも一方からなる。この場合、例えば、被駆動部の表面にニッケルメッキを施し、このニッケルメッキ上にクロムメッキを施す。これにより、被駆動部の腐食防止が比較的安価に行える。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照して説明する。
【０００９】
図１は、本発明に係る半導体製造装置として、被処理体であるシリコンウェハを１枚ずつ成膜処理する枚葉式のエピタキシャル成長装置を概略的に示したものである。同図において、エピタキシャル成長装置１は、石英ガラスで構成された処理チャンバ２を備えており、この処理チャンバ２の側壁には、ガス供給口３及びガス排気口４が設けられている。また、処理チャンバ２の上方及び下方には、それぞれ複数本のハロゲンランプ５が放射状に配置されている。
【００１０】
処理チャンバ２内には、炭化シリコンで被覆されたグラファイト材料からなり、ウェハＷが支持される円盤状のサセプタ６が配設されており、このサセプタ６はサセプタ駆動装置７により回転駆動される。サセプタ駆動装置７は、処理チャンバ２の下部に立設され、サセプタ６を裏面側から三点で水平に支持する石英ガラス製の支持シャフト８と、この支持シャフト８の下部に設けられた磁気結合部９とを有している。なお、符号１０は、図示しない駆動装置により上下動し、ウェハＷを下方より持ち上げるリフト機構である。
【００１１】
図２及び図３に、磁気結合部９の具体的構造を示す。同図において、磁気結合部９は、基本的には、支持シャフト８の下部に固定され、磁性材料、例えばステンレス鋼ＳＵＳ４４０で形成された被駆動部１１と、この被駆動部１１の外側に所定の間隔をもって配置され磁力により被駆動部１１に回転力を与える複数（ここでは８枚）の板状の永久磁石１２を有する環状部材１３とからなっている。なお、支持シャフト８は、円筒状の支持フレーム１４にベアリング１５を介して回転可能に支持されている。
【００１２】
被駆動部材１１は、支持シャフト８と共にシャフト部材を形成するものであり、支持フレーム１４の下部に取り付けられたカップ状の収容フレーム１６内に収容されている。なお、収容フレーム１６は、支持フレーム１４の内面を大気から遮断するために、支持フレーム１４にすき間なく密着固定されている。また、被駆動部１１の外周面には、永久磁石１２の数に対応して８つの歯部１１ａが設けられている。このような被駆動部１１の表面には、磁性材料の腐食防止のために、被覆膜Ｈが設けられている。
【００１３】
この被覆膜Ｈの詳細を図４に示す。同図において、被覆膜Ｈは、被駆動部１１の表面に形成されたニッケル被膜部Ｎと、このニッケル被膜部Ｎ上に形成されたクロム被膜部Ｃと、このクロム被膜部Ｃ上に形成された金属酸化膜部Ｏとからなっている。このような被駆動部１１の表面処理は、常温（例えば２０℃）の環境下で、以下のように行う。
【００１４】
まず、被駆動部１１の表面に、無電解ニッケルメッキを施してニッケル被膜部Ｎを形成し、その後、ニッケル被膜部Ｎの表面にクロムメッキを施してクロム被膜部Ｃを形成する。ここで、ニッケルメッキ及びクロムメッキの二重メッキとしたのは、ニッケルとクロムの組み合わせが、特に耐食性に優れているからである。その後、ニッケル被膜部Ｎ及びクロム被膜部Ｃが設けられた被駆動部１１を炉内に入れると共に、炉内にオゾンガスを充填させて、クロム被膜部Ｃ上に酸化クロム（Ｃｒ2Ｏ3）からなる金属酸化膜部Ｏを形成する。このようにオゾンによる不動態化処理を施すことにより、ニッケルやクロムの溶解や化学反応等が起きにくくなると共に、ピンホールのような細かい凹部も確実に被覆されるため、被駆動部１１の材料である磁性材料の耐食性が大幅に改善される。また、酸化剤として常温で処理可能なオゾンを使用したので、磁性材料の磁性特性の変動が少なくなる。
【００１５】
図２及び図３に戻り、上記被駆動部１１に回転力を付与する複数の永久磁石１２を有する環状部材１３は、磁石配置部１３Ａと、この磁石配置部１３Ａの下部に配置され、当該磁石配置部１３Ａよりも径の小さい支持部１３Ｂとからなっている。磁石配置部１３Ａの内周面には、複数の永久磁石１２が収容フレーム１６を挟んで上記被駆動部１１と対向するように装着されている。なお、永久磁石１２と被駆動部１１との間に配置された収容フレーム１６は、永久磁石１２の磁力による被駆動部１１の回転動作に影響を及ぼすことがほとんど無いような材料（例えば、ステンレス鋼ＳＵＳ３１６）で形成されている。また、支持部１３Ｂは、収容フレーム１６の下部に結合された支持フレーム１７にベアリング１８を介して回転可能に支持されている。
【００１６】
このような環状部材１３は、駆動モータ１９により回転駆動される。この駆動モータ１９は、支持フレーム１４の下部に設けられた取付フレーム２０に固定されている。駆動モータ１９の出力軸１９ａにはピニオン２１が取り付けられ、このピニオン２１が環状部材１３の磁石配置部１３Ａの外周面に設けられたリングギア２２と噛み合っている。
【００１７】
以上のような磁気結合部９において、駆動モータ１９を回転させると、その回転がピニオン２１及びリングギア２２を介して環状部材１３に伝えられ、環状部材１３が回転する。すると、複数の永久磁石１２と磁性材料からなる被駆動部１１との間に生じる磁気吸引力及び磁気反発力により、被駆動部１１が環状部材１３の回転につられて回転し、これにより支持シャフト８を介してサセプタ６が回転する。
【００１８】
以上のように構成したエピタキシャル成長装置１において、サセプタ６上にウェハＷを載置し、ハロゲンランプ５によりウェハＷを加熱した状態で、サセプタ駆動装置７によりサセプタ６を回転させると共に、トリクロルシラン（ＳｉＨＣｌ３）ガスやジクロルシラン（ＳｉＨ２Ｃｌ２）ガス等の反応ガスをガス供給口３から処理チャンバ２内に供給する。すると、その反応ガスが、所定温度に加熱されたウェハＷの表面に沿って層流状態で流れ、ウェハＷ上にシリコンの単結晶がエピタキシャル成長して薄膜が形成される。
【００１９】
このとき、磁性材料である被駆動部１１の表面には、ニッケル及びクロムの二重メッキが施され、更にその二重メッキ上にはオゾンガスによる不動態酸化膜が形成されているので、上記のような腐食性を有する反応ガスを使用しているにもかかわらず、磁性材料が腐食することは少なく、これにより金属汚染を低減することができる。また、磁性材料の磁性特性が変化することが少ないので、被駆動部１１の回転動作が安定する。
【００２０】
以上、本発明の好適な実施形態について述べたが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、上記実施形態では、被駆動部１１の表面にニッケルメッキを施した後、クロムメッキを施し、更にオゾンによる不動態酸化膜を形成するものとしたが、ニッケルメッキの上にオゾンによる不動態酸化膜を形成してもよく、あるいは被駆動部１１の表面にクロムメッキを施し、その上にオゾンによる不動態酸化膜を形成してもよい。また、上記ニッケルメッキやクロムメッキ以外の金属被膜を被駆動部１１の表面に形成し、その金属被膜上にオゾンによる不動態酸化膜を形成してもよい。さらに、金属酸化膜の形成に使用するガスは、特にオゾンガスに限らず、他のガスであってもよい。
【００２１】
また、上記実施形態の半導体製造装置は、エピタキシャル成長装置であるが、本発明は、エピタキシャル成長装置以外の半導体製造装置、例えばＣＶＤ装置やドライエッチング装置等、被処理体を支持するための回転可能な支持台を備えた全てのものに適用可能である。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、磁性材料で形成された被駆動部の表面に金属被膜を形成し、更にその金属被膜上に金属酸化膜を形成するようにしたので、磁性材料の耐食性が向上し、金属汚染を低減することができる。
【００２３】
また、オゾンガスを用いて金属酸化膜を形成したので、常温下での表面処理が可能となり、磁性材料の磁性特性に影響を及ぼすことが少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる半導体製造装置としてエピタキシャル成長装置を概略的に示す説明図である。
【図２】図１に示す磁気結合部の具体的構造を示す図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図２に示す被駆動部の表面に形成された被覆膜部を示す図である。
【符号の説明】
１…エピタキシャル成長装置（半導体製造装置）、２…処理チャンバ、６…サセプタ（支持台）、７…サセプタ駆動装置（支持台駆動装置）、８…支持シャフト（シャフト部材）、１１…被駆動部（シャフト部材）、１２…永久磁石、１３…環状部材、Ｈ…被腹膜、Ｎ…ニッケル被膜部、Ｃ…クロム被膜部、Ｏ…金属酸化膜部、Ｗ…ウェハ（被処理体）。
【図１】
0004294791.tif 000002
【図２】
0004294791.tif 000003
【図３】
0004294791.tif 000004
【図４】
0004294791.tif 000005