(57)【要約】  本発明は、当該プロセスチャンバガイド内を変移可能な基板キャリアをガイド方向へ直線的にガイドするために形成されたプロセスチャンバガイドであって、基板キャリアをプロセスポジションへ変位させることにより、当該プロセスチャンバガイドと基板キャリアとによって少なくとも範囲的に区切られたプロセスチャンバガイドが形成され得るように構成されたプロセスチャンバガイドに関する。本発明は、前記プロセスチャンバガイドが前記基板キャリアのためのローラベアリングを有すると共に、少なくとも一つの封止面を有し、該封止面は前記ガイド方向と平行をなして延び、プロセスポジションにおいて、プロセスチャンバガイド内に基板キャリアが配置された際に、該封止面が基板キャリアから１ｍｍ未満だけ離間しているように、形成されて配置されていることを特徴とする。本発明は、さらに、プロセスチャンバ、及び、基板キャリアをプロセスポジションへガイドする方法に関する。
2020516061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
当該プロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）内を変移可能な基板キャリアをガイド方向へ直線的にガイドするために形成されたプロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）であって、
前記基板キャリアをプロセスポジションへ変位させることにより、当該プロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）と基板キャリア（２、２ａ）とによって少なくとも範囲的に区切られたプロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）が形成され得るように構成されたプロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）において、
前記ガイド方向と平行をなして延びる少なくとも一つの封止面（４、４ａ）が設けられ、前記封止面は、プロセスポジションにおいて、前記プロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）内に基板キャリア（２、２ａ）が配置された際に、前記封止面（４、４ａ）が前記基板キャリア（２、２ａ）から１ｍｍ未満だけ離間しているように、形成されて配置されていることを特徴とするプロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）。
【請求項２】
前記封止面（４、４ａ）は、ガイド方向に対して垂直にかつ前記プロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）内に配置された基板キャリアの表面に対して平行に、少なくとも２ｍｍ、特に、少なくとも１０ｍｍ、好ましくは少なくとも２０ｍｍの幅を有することを特徴とする、請求項１に記載のプロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）。
【請求項３】
前記プロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）は、前述した第一の封止面（４、４ａ）に加えて、少なくとも一つの第二の封止面（４、４ａ）を有し、
該封止面は、前記ガイド方向と平行をなして延びて、プロセスポジションにおいて、前記プロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）内に基板キャリア（２、２ａ）が配置された際に、前記基板キャリア（２、２ａ）が前記双方の封止面の間に配置されるように、かつ、前記双方の封止面が、前記ガイド方向に対して垂直方向に、前記基板キャリアの当該幅を０．４ｍｍ未満だけ、好ましくは、０．３ｍｍ未満だけ、特に、０．２ｍｍ未満だけ上回る間隔を有するように、形成されて配置されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のプロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）。
【請求項４】
前記プロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）は、前記基板キャリア（２、２ａ）用のローラベアリングを有することを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のプロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）。
【請求項５】
前記プロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）は、前記基板キャリアを収容するための溝、特に、方形の溝を有することを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のプロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）。
【請求項６】
前記ローラベアリングは、前記溝の当該底面に配置されていることを特徴とする、請求項４又は５に記載のプロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）。
【請求項７】
前記溝の当該側面の一方、好ましくは、前記溝の当該双方の側面は、少なくとも一部区域が封止面（４、４ａ）として形成されていることを特徴とする、請求項５又は６に記載のプロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の少なくとも一つのプロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）と少なくとも一つの基板キャリア（２、２ａ）とを有してなる、シリコン被膜層を蒸着するためのプロセスチャンバ（Ｐ）であって、
前記プロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）内において前記基板キャリアがプロセスポジションへ変位されることによって、少なくとも範囲的に区切られた当該プロセスチャンバ（Ｐ）が形成され、
その際、プロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）とシード基板キャリアとは連携して、基板キャリア（２、２ａ）が前記プロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）内に配置された際に、プロセスポジションにおいて、前記封止面（４、４ａ）が前記基板キャリア（２、２ａ）から１ｍｍ未満だけ離間しているように、形成され、好ましくは、前記プロセスチャンバ（Ｐ）は、互いに反対側に位置する二つの端部に、前記プロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）と結合された端部限界手段を有するように構成されたプロセスチャンバ（Ｐ）。
【請求項９】
前記基板キャリア（２、２ａ）は、前記ローラベアリングのローラ用のガイド、特に溝を有し、又は、前記基板キャリア（２、２ａ）は、前記プロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）に対向する前記基板キャリア側に配置されたローラベアリングを有することを特徴とする、請求項８に記載のプロセスチャンバ（Ｐ）。
【請求項１０】
前記基板キャリア（２）は封止リブ（６）を有し、該封止リブはガイド方向に延びて、プロセスポジションにおいて、当該封止リブ（６）が０．５ｍｍ未満だけ、好ましくは０．３ｍｍ未満だけ、特に、０．２ｍｍ未満だけ前記プロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）から離間しているように、配置されていることを特徴とする、請求項８又は９に記載のプロセスチャンバ（Ｐ）。
【請求項１１】
前記プロセスチャンバ（Ｐ）は、下側プロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）として前記プロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）を有すると共に、加えて、少なくとも一つの上側プロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）を有し、
該プロセスチャンバガイドは前記端部限界手段と結合されて、プロセスポジションにおいて前記基板キャリア（２、２ａ）が下側及び上側プロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）の間に配置されるようにして、配置され、特に、前記上側プロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）は請求項１から６のいずれか一項に準拠して形成されていることを特徴とする、請求項８から１０のいずれか一項に記載のプロセスチャンバ（Ｐ）。
【請求項１２】
前記プロセスチャンバ（Ｐ）は、第一の基板キャリア（２、２ａ）としての前記基板キャリア（２、２ａ）に加えて、少なくとも一つの第二の基板キャリア（２、２ａ）を有すると共に、
第一のプロセスチャンバガイドペアとしての下側及び上側プロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）に加えて、第二のプロセスチャンバガイドペアとして少なくとも一つのさらに別の下側プロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）と少なくとも一つのさらに別の上側プロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）を有し、
これらのプロセスチャンバガイドは、プロセスポジションにおいて、前記第二の基板キャリア（２、２ａ）が前記第二のプロセスチャンバガイドペアの下側及び上側プロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）の間に配置され、前記プロセスチャンバ（Ｐ）が前記基板キャリア（２、２ａ）、プロセスチャンバガイド及び端部限界手段によって形成されるように、形成されて配置されていることを特徴とする、請求項１１に記載のプロセスチャンバ（Ｐ）。
【請求項１３】
前記下側プロセスチャンバガイドは、それぞれ、基板キャリア（２、２ａ）用のローラベアリングを有し、及び／又は、
基板キャリア（２、２ａ）は、それぞれ、前記下側プロセスチャンバガイドに対向する側にローラベアリングを有することを特徴とする、請求項１２に記載のプロセスチャンバ（Ｐ）。
【請求項１４】
前記上側プロセスチャンバガイドは、それぞれ、ローラベアリングを有し及び／又は基板キャリア（２、２ａ）は、それぞれ、前記上側プロセスチャンバガイドに対向する側にローラベアリングを有することを特徴とする、請求項１２又は１３に記載のプロセスチャンバ（Ｐ）。
【請求項１５】
いずれの基板キャリア（２）も、それぞれ、請求項１０に記載の封止リブ（６）を有し、前記封止リブは、プロセスポジションにおいて、前記封止リブが前記基板キャリア（２）の互いに対向する側に位置するように、配置されていることを特徴とする、請求項１１から１４のいずれか一項に記載のプロセスチャンバ（Ｐ）。
【請求項１６】
前記プロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）は、パージガス用の少なくとも一つの入口を有し（７ａ、７ｂ）、該入口は、プロセスポジションにおいて、パージガスが、プロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）と基板キャリア（２）との間を導通可能であり、好ましくは、プロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）とプロセスチャンバガイドに対向する前記基板キャリア（２）の端面との間を導通可能であるように、配置されていることを特徴とする、請求項１１から１５のいずれか一項に記載のプロセスチャンバ（Ｐ）。
【請求項１７】
請求項７から１５のいずれか一項に記載のプロセスチャンバ（Ｐ）を有する、基板にシリコン被膜層を化学析出するための装置。
【請求項１８】
前記基板キャリア（２、２ａ）がプロセスチャンバガイド（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）内をローラベアリングによってガイドされることを特徴とする、基板キャリアをプロセスポジションへガイドする方法。
【請求項１９】
基板キャリアとプロセスチャンバガイドとの間に、好ましくは、前記プロセスチャンバガイドに対向する前記基板キャリアの端面と前記プロセスチャンバガイドとの間に、好ましくは、析出プロセスの間、パージガスが供給されることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロセスチャンバガイド、プロセスチャンバ、及び、基板キャリアをプロセスポジションへガイドする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板のコーティング時、例えば、シード基板への半導体被膜層の析出に際して、基板キャリアが使用される。つまり、当該シード基板が当該基板キャリア上に配置される。続いて、当該基板キャリアは、プロセスチャンバガイドによって、プロセスポジションへもたらされる。
【０００３】
基板キャリアのために下側プロセスチャンバガイドと上側プロセスチャンバガイドとを設け、こうして、当該基板キャリアが当該プロセスチャンバガイド内を上下のガイドと平行に変移可能なようにして、側方が当該基板キャリアによって限界されると共に、上下方向が当該プロセスチャンバガイドによって限界されたプロセスチャンバが当該プロセスポジションに形成されるようにすることが知られている。この種の装置は国際公開第２０１３／００４８５１号から知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１３／００４８５１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、プロセス条件の改善を可能とすべく、上記公知のプロセスチャンバガイドを改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は、請求項１に記載のプロセスチャンバガイド、請求項８に記載のプロセスチャンバ、基板上に被膜層を化学析出するための請求項１７に記載の装置及び基板キャリアをプロセスポジションへガイドする請求項１８に記載の方法によって達成される。好適な実施態様は当該従請求項に記載した通りである。
【０００７】
当該プロセスチャンバガイドは、好ましくは、本発明による方法―特に、本発明による方法の好適な実施形態―を実施するために形成されている。本発明による方法は、好ましくは、本発明によるプロセスチャンバガイドによって―特に、該ガイドのいずれか一つの好ましい実施形態によって―実施されるために形成されている。
【０００８】
本発明によるプロセスチャンバガイドは、当該プロセスチャンバガイド内を変移可能な基板キャリアをガイド方向へ直線的にガイドするために形成されている。これにより、当該基板キャリアをプロセスポジションへ変位させることにより、プロセスチャンバガイドと基板キャリアとによって少なくとも範囲的に区切られたプロセスチャンバガイドが形成され得る。
【０００９】
その一例は、国際公開第２０１３／００４８５１号から公知であり、該開示文献は、レール３として形成された、内部を基板キャリア１が変移可能なプロセスチャンバガイドを示している（前記国際公開第２０１３／００４８５１号の図１、参照）。基板キャリア１及びレール３は、範囲的に区切られたプロセスチャンバを形成する。
【００１０】
重要な点は、本発明において、当該プロセスチャンバガイドが少なくとも一つの封止面を有し、該封止面は、当該ガイド方向と平行をなして延び、プロセスポジションにおいて、当該プロセスチャンバガイド内に基板キャリアが配置された際に、当該封止面が当該基板キャリアから１ｍｍ未満だけ、好ましくは、０．５ｍｍ未満だけ、特に、０．２ｍｍ未満だけ離間しているように、形成されて配置されていることである。
【００１１】
本発明は、従来のプロセスチャンバガイドが一連の短所を有するとの知見を基礎としている。例えば、純然たる滑りガイドにあっては、当該プロセスチャンバガイド内に達する粒子によって、滑動不全若しくは不動化がもたらされることがある。同じく、当該プロセスチャンバ内に達して、同所において、析出される当該被膜層の品質低下を結果し得る摩耗塵も発生し得る。当該基板キャリアから１ｍｍ未満しか、好ましくは、０．５ｍｍ未満しか離間していない当該封止面によって、基板キャリアとプロセスチャンバガイドとの間の十分な封止が保証されているために、基板キャリアと封止面との間をプロセスガスがごくわずかに通過し得るにすぎない。
【００１２】
したがって、当該封止面は、プロセスチャンバガイドと当該プロセスチャンバガイド内においてプロセスポジションに位置する当該基板キャリアとの間の少なくとも近似的な封止に用いられる。
【００１３】
当該封止効果を改善するには、当該封止面が、ガイド方向に対して垂直をなし、かつ、当該プロセスチャンバガイド内に配置された基板キャリアの当該表面に対して平行をなす、少なくとも２ｍｍ、特に、少なくとも１０ｍｍ、好ましくは、少なくとも２０ｍｍに及ぶ幅を有しているのが好適である。
【００１４】
当該プロセスチャンバガイド内をガイドされる基板キャリアと当該封止面との接触を回避するために、当該プロセスチャンバガイドは、好適には、プロセスポジションにおいて、当該封止面が、当該基板キャリアの当該封止面に対向する当該表面に対して、少なくとも０．０２ｍｍ、特に少なくとも０．０５ｍｍ、好ましくは少なくとも０．１ｍｍの間隔を有するように、形成されている。
【００１５】
封止面と該封止面に対向する当該基板キャリアの当該表面との間の当該間隔は、好ましくは、当該プロセスチャンバガイド及び／又は当該基板キャリアに配置されていてよいガイド手段によって達成される。当該ガイド手段は、ガイドバー、ガイドローラ及び／又はガイド溝として、特に、溝として形成されていてよい。
【００１６】
当該封止面は、プロセスチャンバの形成を可能にするために、ガイド方向に、好適には、十分な長さに及んで、特に、少なくとも基板キャリアの当該幅に及んでガイド方向に延びている。好ましくは、当該封止面は少なくとも０．５ｍに及んで、特に好ましくは、少なくとも１ｍに及んで延びている。
【００１７】
当該封止面は当該プロセスチャンバガイドの当該全長に及んでガイド方向に延びているのが特に好適である。
【００１８】
好適には、当該プロセスチャンバガイドは、上述した当該第一の封止面に加えて、少なくとも一つの第二の封止面を有し、当該第二の封止面は、当該ガイド方向と平行をなして延びて、プロセスポジションにおいて、当該プロセスチャンバガイド内に基板キャリアが配置された際に、当該基板キャリアが当該双方の封止面の間に配置されるように、かつ、当該双方の封止面が、当該ガイド方向に対して垂直方向に、当該基板キャリアの当該幅を１ｍｍ未満だけ、好ましくは０．４ｍｍ未満だけ、特に少なくとも０．２ｍｍ未満だけ上回る間隔を有するように、形成されて配置されている。これによって、当該封止効果が高められる。
【００１９】
好適には、当該プロセスチャンバガイドは、当該基板キャリア用のローラベアリングを有する。特に、当該プロセシング中の温度差に起因して、基板キャリア及び／又はプロセスチャンバガイドの変形が生ずることがあり、これによって、当該プロセスチャンバガイド内における当該基板キャリアのロッキング又はプロセスチャンバガイドと基板キャリアとの間の不十分な封止がもたらされる。当該ローラベアリングは、当該ローラベアリングによって、空間的又は時間的温度勾配に際しても、ガイド方向への当該基板キャリアの良好な可動性が所与であることによって、上記の短所を回避する。
【００２０】
当該ローラベアリングは、別法として、当該基板キャリアに配置されていてもよい。プロセスチャンバガイド並びに基板キャリアのいずれもがローラベアリングを有することも、同じく、本発明の範囲に属する。
【００２１】
好適には、当該ローラベアリングと連携して、当該ガイド方向に対して垂直な側方変位を防止するガイド手段が設けられている。これらのガイド手段は、上述したように、ガイドバー、ガイドローラ及び／又はガイド溝、特に、溝として形成されていてよい。好ましくは、当該ガイド手段は、当該ローラベアリングに対応する当該手段に配置されている。つまり、当該ガイド手段にローラベアリングが配置されている場合には、当該ガイド手段は、好ましくは、当該基板キャリアに、特に、プロセスポジションにおいて、当該ローラベアリングに対向する側に配置されている。当該基板キャリアに当該ローラベアリングが配置されている場合には、当該ガイド手段は、好ましくは、当該プロセスチャンバガイドに、特に、プロセスポジションにおいて、当該ローラベアリングに対向する側に配置されている。
【００２２】
好適には、当該プロセスチャンバガイドは、当該基板キャリアを収容するための溝を有する。これによって、当該溝の内部又はその側壁に、好適な形で、当該封止面が形成され得る。好適には、当該溝は、方形の溝として形成されている。当該溝が面取りされた辺縁領域を有することも本発明の範囲に属する。
【００２３】
それゆえ、当該溝の当該側面の一方、好ましくは、当該溝の双方の側面が、少なくとも部分区域にわたって、好適には、ガイド方向において当該溝の全長にわたって、封止面として形成されているのが、特に好適である。
【００２４】
ローラベアリングは、好適には、当該溝の当該底面に配置されている。別法として、当該溝の当該底面は、当該基板キャリアのローラベアリング用の転がり面として形成されている。
【００２５】
本発明は、さらに、少なくとも一つの本発明によるプロセスチャンバガイド、特に、その好適な実施形態と少なくとも一つの基板キャリアとを有してなる、被膜層を蒸着するためのプロセスチャンバに関する。当該プロセスチャンバガイド内において当該基板キャリアをプロセスポジションに変位させることにより、少なくとも範囲的に区切られた当該プロセスチャンバが形成可能である。当該プロセスチャンバは、互いに反対側に位置する二つの端面に、当該プロセスチャンバガイドと結合された端部限界手段を有する。
【００２６】
当該端部限界手段は、好ましくは、プロセスポジションにおいて、互いに反対側に位置する二つの端面において、当該端部限界手段によって当該プロセスチャンバの端面側限界付けが行われるように、配置され、他方、側面側については、当該基板キャリアと当該プロセスチャンバガイドとによって当該プロセスチャンバの側面側限界付けが行われる。
【００２７】
当該基板キャリアは、好ましくは、当該プロセスチャンバガイドの当該ローラベアリングのローラ用のガイドを有する。当該基板キャリアは溝、好ましくは、当該プロセスチャンバガイドの当該ローラをガイドするための方形溝を有するのが特に好適である。これによって、当該プロセスチャンバガイド内での変位に際する当該基板キャリアの確実なガイドが保証される。特に、当該基板キャリアの当該ガイドによって、当該ローラに関して、当該ガイド方向に対して垂直な側方変位が回避され又は少なくとも制限される。
【００２８】
さらに別の好適な実施態様において、当該基板キャリアは当該プロセスチャンバガイドに対向する当該面にローラベアリングを有するために、当該プロセスチャンバガイドのガイド方向において当該基板キャリアの低摩擦の変位が達成される。
【００２９】
好適な実施形態において、当該基板キャリアは封止リブを有し、該封止リブはガイド方向に延びて、プロセスポジションにおいて、当該封止リブが０．３ｍｍ未満だけ、好ましくは０．２ｍｍ未満だけ、特に０．１ｍｍ未満だけ当該プロセスチャンバガイドから離間しているように、配置されている。これによって、付加的な封止と共に、基板キャリアとプロセスチャンバガイドとの間の封止効果の向上が達成される。加えて、この封止リブは、特にガイド溝内ないしガイド溝外への粒子の侵入又は吐出しを防止する。
【００３０】
好適には、上述したプロセスチャンバガイドは、当該プロセスチャンバの下側プロセスチャンバガイドとして配置され、当該プロセスチャンバは、加えて、少なくとも一つの上側プロセスチャンバガイドを有し、該プロセスチャンバガイドは当該端部限界手段と結合されて、プロセスポジションにおいて、当該基板キャリアが下側及び上側プロセスチャンバガイドの間に配置されるようにして、配置されている。当該上側プロセスチャンバガイドは、同じく、本発明によるプロセスチャンバガイドとして、特に、その好適な実施形態として形成されている。したがって、プロセスポジションにおいて、当該基板キャリアの上側端縁と下側端縁には、本発明によるプロセスチャンバガイドによる封止効果が所与である。前方端縁及び後方端縁における当該プロセスチャンバの当該限界付けは、ガイド方向において先行及び／後続して配置されたさらに別の基板キャリアによって及び／又は当該端部限界手段によって行われる。
【００３１】
好適な実施形態において、当該プロセスチャンバは、互いに反対側に位置する二つの側面がそれぞれ一つの基板キャリアによって限界される。
【００３２】
好適には、当該プロセスチャンバは、上述した基板キャリアを第一の基板キャリアとして有すると共に、加えて、少なくとも一つの第二の基板キャリアを有する。さらに、当該プロセスチャンバは、第一のプロセスチャンバガイドペアとしての下側及び上側プロセスチャンバガイドに加えて、少なくとも一つのさらに別の下側プロセスチャンバガイドとさらに別の上側プロセスチャンバガイドとを第二のプロセスチャンバガイドペアとして有する。当該第二のプロセスチャンバガイドペアの当該プロセスチャンバガイドは、同じく、本発明によるプロセスチャンバガイドとして、特に、その好適な実施形態として形成されている。
【００３３】
複数のプロセスチャンバを並置して形成するのが特に好適である。そのために、互いに平行をなす少なくとも三つの基板キャリアが使用され、その際、当該中央の基板キャリアは、その両側に、加工用基板、特に析出用基板を担持する。したがって、一つの第一のプロセスチャンバが左の基板キャリアと中央の基板キャリアとの間に形成されると共に、第二のプロセスチャンバが中央の基板キャリアと右の基板キャリアとの間に形成される。相応して、当該基板キャリアは三つの下側及び三つの上側プロセスチャンバガイドによってガイドされる。
【００３４】
好適には、当該プロセスチャンバガイドは、パージガス用の少なくとも一つの入口を有する。当該入口は、プロセスポジションにおいて、プロセスチャンバガイドと基板キャリアとの間にパージガスが供給し得るようにして、配置されている。これによって、プロセスチャンバガイドと基板キャリアとの間の領域及び特に当該ローラベアリングの領域における望ましくない堆積が回避されるという利点が得られる。したがって、好ましくは、当該プロセスの間、特に、析出プロセスの間、パージガスが少なくとも時々、好ましくは持続的に供給される。
【００３５】
この場合、パージガスが当該プロセスチャンバ内の支配的圧力に比べて高圧で供給されて―少なくともごく僅かであれ―当該プロセスチャンバ内にパージガスが侵入し得るようにすることは本発明の範囲に属する。これによって、ガス及び粒子が当該プロセスチャンバからプロセスチャンバガイドと基板キャリアとの間の当該領域内及び、特に、当該ローラベアリングに向かって侵入することが特に効果的に回避される。別法として又は加えて、パージガス放出装置を設け、こうして、望ましくないガス又は粒子をプロセスチャンバガイドと基板キャリアとの間の当該中間空間から排除するために、同時にパージガスを供給・放出することができるようにすることも好適である。
【００３６】
プロセスポジションにおいて、当該第二の基板キャリアは、当該第二のプロセスチャンバガイドペアの下側及び上側プロセスチャンバガイドの間に配置され、したがって、当該プロセスチャンバは、当該基板キャリア、プロセスチャンバガイド及び端部限界手段によって形成されている。この場合、当該プロセスチャンバがガイド方向において、当該基板キャリアのガイド方向における当該幅を上回る長さに及んで延びていることは本発明の範囲に属する。この場合、当該側方の限界付けは、上述したように、本実施例にあっては互いに反対側に位置する二つの側における、複数の基板キャリアの並列配置である。
【００３７】
好適には、当該下側のプロセスチャンバガイドは、それぞれ一つの、基板キャリア用のローラベアリングを有し、これによって、僅かな抵抗による当該基板キャリアの変位が可能である。
【００３８】
当該上側プロセスチャンバガイドは、当該上側ガイドに際しても、摩擦力を回避し又は粘着摩擦と滑り摩擦との交互発生による一様でない変位運動を回避すべく、それぞれ一つのローラベアリングを有するのが特に好適である。
【００３９】
好適には、いずれの基板キャリアも、上述したように、それぞれ一つの封止リブを有し、これらの封止リブは、プロセスポジションにおいて、当該封止リブが、当該基板キャリアの互いに対向する側に位置するように、配置されている。これによって、特に効果的な封止が達成される。
【００４０】
好適には、当該プロセスチャンバのすべての基板キャリアは、低摩擦の変位を可能にすべく、すべてのプロセスチャンバガイドに対向する側にローラベアリングを有する。
【００４１】
本発明は、さらに、上述したように、本発明によるプロセスチャンバを有してなる、基板、特にシード基板に被膜層を化学析出するための装置に関する。この種の装置は上述した当該利点を有する。
【００４２】
本発明は、特に、当該シード基板に半導体被膜層及び／又は障壁被膜層を化学析出するプロセスに好適である。本発明は、析出された当該被膜層が再び当該シード基板から剥離され、こうして、本発明によって、自立した被膜層、特に半導体被膜層が製造されるプロセスに際して特に好適である。当該剥離された被膜層は、例えば、シリコン被膜層、シリコン含有被膜層、例えば窒化シリコン被膜層又は炭化シリコン被膜層又はＩＩＩ-Ｖ族半導体被膜層、例えばガリウム・ヒ素被膜層であってよい。
【００４３】
本発明は、半導体被膜層の製造、特に、半導体デバイス特に大面積半導体デバイス例えば太陽電池の製造用のシリコン被膜層の製造に際して好適である。同じく、本発明は、半導体デバイス特に大面積半導体デバイス例えば太陽電池の製造に際し、既存の半導体基板例えば太陽電池製造用のシリコンウェーハにコーティングを施すために使用することが可能である。この種のプロセスに際して、当該半導体基板への障壁被膜層又はさらに別の半導体被膜層の当該コーティングが望ましいことが多い。
【００４４】
以下、複数の実施例及び図面を参照して、その他の好ましい特徴及び実施形態を説明する。各図は以下を示す。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】一つの封止面を有する、プロセスチャンバガイドの第一の実施例を示す図である。
【図２】図１に示した上記プロセスチャンバガイドを上方から眺めた図である。
【図３】二つの封止面を有する、プロセスチャンバガイドの第二の実施例を示す図である。
【図４】四つの封止面を有する、プロセスチャンバガイドの第三の実施例を示す図である。
【図５】総計四つのプロセスチャンバガイドを有する、蒸着用プロセスチャンバの一実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
すべての図面の表示は、概略的であり、正確な縮尺を示すものではない。図１〜５における同一の符号は、同一若しくは機能的に同一な要素を表す。
【００４７】
図１は、プロセスチャンバガイド１の第一の実施例を示す。当該プロセスチャンバガイド１は、当該プロセスチャンバガイド内を変移可能な基板キャリア２を直線的にガイドするために形成されている。当該基板キャリア２は、当該プロセスチャンバガイド内を、一ガイド方向に変位可能である。図１において、当該ガイド方向は、描図面に対して垂直をなし、当該描図面に突き入っている。当該プロセスチャンバガイドは、当該プロセスチャンバガイド内において回動軸支された複数のローラによって形成されたローラベアリングを有する。図１において、一つのローラ３が看取される。当該プロセスチャンバガイドの使用時に、当該基板キャリアは当該ローラ３に載置され、こうして、ガイド方向に変位することができる。
【００４８】
当該プロセスチャンバガイド１は、加えて、封止面４を具備した突出部を有する。当該封止面４は、当該ガイド方向と平行をなして延び、図１に示したプロセスポジションにおいて、当該プロセスチャンバガイド内に基板キャリア２が配置された際に、当該封止面が当該基板キャリアから１ｍｍ未満だけ、本実施例にあっては０．２ｍｍだけ、離間しているように、形成されて配置されている。したがって、当該封止面４は、同じく、当該基板キャリア２の、図１において右側に位置する側面と平行をなして延びている。当該基板キャリア２のこの側面と当該封止面４との間には、上述したように、０．２ｍｍの間隔が存在している。当該封止面は、２０ｍｍの幅Ａにわたって、当該ガイド方向とは垂直をなす方向に延びている。
【００４９】
ガイド方向における当該プロセスチャンバガイドの長さは、当該プロセスチャンバガイドが使用されることとなる装置、特に、当該プロセスチャンバガイドによって形成されることとなるプロセスチャンバの所望の長さに依存している。本実施例において、当該プロセスチャンバガイドの当該長さは５ｍである。当該封止面４は、ガイド方向において、当該プロセスチャンバガイドの当該全長にわたって延び、したがって、同じく５ｍの長さを有する。それゆえ、プロセスチャンバは、当該プロセスチャンバガイド内に直列に配置された複数の基板キャリアによって、側方が限界される。
【００５０】
当該基板キャリア２は、第一の実施例において、プロセスポジションにおいて当該封止面４とは反対側に位置する面であって、したがって、図１において当該左側面であるプロセシング面に、シード基板（本実施例においてシリコンウェーハ）用の複数のホルダを有する。例示的に一つのシード基板５が示唆されている。
【００５１】
当該使用の間、プロセスポジションにおいて、図１には不図示のその他の要素と共に一つの空間的包囲を表すプロセスチャンバが形成される。この空間的包囲は、区域的に、当該基板キャリア２によると共に、当該プロセスチャンバガイド１によって形成される。
【００５２】
この種の装置を代表する一つのプロセスは、当該シード基板５、特に、多孔質化された表面を有するシリコンウェーハとして形成されたシード基板上への半導体被膜層の析出、特に、エピタキシャル成長である。この場合、プロセスチャンバ（当該基板キャリア２の左側面）と外側領域（当該基板キャリア２の右側面）との間のガス交換は回避されることが必要である。
【００５３】
今や、当該封止面４により、一方で、封止面４と基板キャリア２との間に直接の機械的接触が存在せず、それゆえに、当該ローラベアリングにより、僅かな抵抗しか受けずに、当該基板キャリア２を変位可能とすることが保証されている。それにもかかわらず、封止面４と当該封止面４と同じ側に位置する当該基板キャリア２の当該右側面との間の狭い隙間はかなりの流体抵抗を形成するために、この隙間を貫流する気体流れは回避されるか又は少なくとも大幅に減少させられる。
【００５４】
図２は、図１に示した当該プロセスチャンバガイドを上方から眺めた平面図を示す。同図から、複数のローラ３がガイド方向Ｆに直列に配置されていることが看取される。当該ローラベアリングのすべてのローラは、当該プロセスチャンバガイド内に回動軸支されている。分かり易さを優先させて、三つのローラしか図示されていない。プロセスチャンバガイドは、実際には、かなり多数のローラを有していてよく、例えば、上述した長さ５ｍのプロセスチャンバガイドにあっては、総計で２００個のローラが設けられていてよい。
【００５５】
図３には、基本構造の点で当該第一の実施例と同一の、本発明によるプロセスチャンバガイドの第二の実施例が示されている。反復を避けるため、以下には、重要な相違点のみを説明することとする。
【００５６】
図３に示した当該プロセスチャンバガイドは、第一の封止面としての上述した当該封止面４に加えて、第二の封止面４ａを有する。当該第二の封止面４ａは、同じく、当該ガイド方向と平行をなして延び、かつ、プロセスポジションにおいて、当該プロセスチャンバガイド内に基板キャリア２が配置された際に、当該基板キャリアが当該双方の封止面４と４ａとの間に配置されるように、形成されて配置されている。当該封止面４と４ａとは当該ガイド方向に対して垂直方向に、当該基板キャリアの当該幅を０．４ｍｍ未満だけ上回る―本実施例においては、当該基板キャリアの当該幅を約０．２ｍｍだけ上回る―間隔Ｂを有する。したがって、基板キャリア２が中心に配置されていれば、いずれの側にも、当該双方の封止面４と４ａの一方に対して０．１ｍｍの隙間が存在する。
【００５７】
当該第二の封止面４ａは、当該封止面４と平行をなすと共に、同一の寸法で形成されている。
【００５８】
したがって、図３に示した当該プロセスチャンバガイドは、当該基板キャリアの両側において、一方において当該封止面４によると共に、他方において当該封止面４ａによって流体流れ抵抗が形成されるために、当該基板キャリア２の当該左側面から発して当該基板キャリア２の右側面に至る気体流れ又はその逆の気体流れに対して一層高い流体抵抗が存在するという利点を有する。
【００５９】
この実施例は、加えて、当該封止面４及び４ａが、当該基板キャリア２の側方変位―つまり、図３において水平方向変位―を防止するガイドとして機能するという利点を供する。
【００６０】
図１において、当該図示の基板キャリア２は、当該下側端面に、当該ローラ３が嵌合する溝を有する。これにより、側方変位（図１において水平方向変位、及び、当該ガイド方向に対して垂直な変位）が回避されるが、それは、当該基板キャリア２の当該溝の当該側壁が当該ローラ３の当該側壁と接触することにより側方変位が回避され若しくは少なくとも制限されるからである。
【００６１】
図３に示した実施例において、当該基板キャリアのこの種の溝は、左右方向への当該基板キャリアの側方変位が当該封止面４及び４ａによって制限されるために、必ずしも不可欠というわけではない。ただしそれにもかかわらず、別途の好適な実施例において、図３に示した当該プロセスチャンバガイドは、当該基板キャリアと当該封止面４及び ４ａとの接触を回避して、当該基板キャリアの当該変位に際する当該抵抗の高まりが生じないようにすべく、図１に示した溝を有する基板キャリア２と共に使用される。
【００６２】
図３に示した当該プロセスチャンバガイド１は、さらに、対応するパージガス供給管と連結可能な、パージガス用の二つの入口７ａ及び７ｂを有する。運転状態において、当該入口７ａ、７ｂを経て、プロセスチャンバガイド１と基板キャリア２との間の中間空間８ａ及び８ｂ内にパージガスが供給されるため、当該中間空間８ａ及び８ｂ内には、当該プロセスチャンバ内及び当該雰囲気の支配的圧力に比べて高圧が存在する。これによって、当該封止面４及び４ａの箇所で、基本的に僅かであれ、パージガスが当該雰囲気ないし当該プロセスチャンバ内に侵入し得ることとなる。これにより、異物粒子及び望ましくないガスが当該中間空間８ａ及び８ｂ内に侵入し、特に、当該ローラベアリングの当該機能を損なうことが、とりわけ効果的に防止される。別法として又は加えて、端部側において始端及び／又は終端に、好ましくは、当該プロセスチャンバガイドの始端並びに終端のいずれにもパージガス用の入口を設けることが可能である。
【００６３】
図４は、プロセスチャンバガイドの第三の実施例を示す。この場合にも、当該構造は、基本的に、図３に示した当該構造と同一であり、したがって以下では、繰り返しを避けて、重要な当該相違点のみに触れることとする。
【００６４】
図４に示した当該プロセスチャンバガイドは、当該基板キャリア２を収容するための溝を有する。この溝は方形の溝として形成され、その際、当該溝の当該底面には、ローラ３を有する当該ローラベアリングが配置されている。当該プロセスチャンバガイドは、当該基板キャリア２と連携して、当該側面４及び４ａと当該基板キャリアのそれぞれの対向面との間の間隔並びに当該溝の当該底面４ｂ及び４ｃと当該基板キャリアのそれぞれの対向面との間の間隔が０．２ｍｍ未満であり、本実施例においては０．１ｍｍであるように、形成されている。したがって、これにより、四つの封止面４、４ａ、４ｂ及び４ｃによって、当該基板キャリア２の当該左側面から当該基板キャリア２の当該右側面に至る又はその逆のガス流れを回避しあるいはそれを少なくとも大幅に減少させる流体抵抗が形成される。
【００６５】
図４に示した当該シード基板キャリア２は、加えて、封止リブ６を有する。この封止リブ６は、同時に、シード基板５の下側保持縁部として機能する。当該封止リブ６はガイド方向に（当該描図面に突き入って）延び、当該図示プロセスポジションにおいて、当該封止リブが当該プロセスチャンバガイドから０．５ｍｍ未満だけ、本実施例においては約０．２ｍｍだけ、離間しているように、配置されている。これによって、さらに、当該溝内への又は当該溝から外へのガス流れに対する当該流れ抵抗の高まりが達成される。
【００６６】
好適には、それぞれ二つのプロセスチャンバガイドは一体に形成されている。これについては、本発明によるプロセスチャンバの当該実施例及び図５に示した図解を例として、詳細に説明する。
【００６７】
図５は、本発明によるプロセスチャンバの一実施例を示す。当該プロセスチャンバは、第一のプロセスチャンバガイドペアとして、一つの下側プロセスチャンバガイド１と一つの上側プロセスチャンバガイド１ａとを有する。さらに、当該プロセスチャンバは、第二のプロセスチャンバガイドペアとして、さらに別の下側プロセスチャンバガイド１ｂとさらに別のプロセスチャンバガイド１ｃとを有する。下側の当該プロセスチャンバガイド１と１ｂとは、一体に形成されている。同様に、上側の当該プロセスチャンバガイド１ａと１ｃも一体に形成されている。当該プロセスチャンバは、加えて、それぞれがシード基板５のためのホルダを有する二つの基板キャリア２及び２ａを有する。
【００６８】
当該プロセスチャンバガイド１、１ａ、１ｂ及び１ｃは、図４に示した当該プロセスチャンバガイドと同様に形成され、したがって、それぞれが当該基板キャリアを収容するための一つの溝を有する。図５に示した当該プロセスポジションにおいて、当該基板キャリアは、当該シード基板が互いに対向するようにして、配置されている。こうして、当該基板キャリア２及び２ａ（あるいは、その上に配置されたシード基板５）によって側方が限界される一つのプロセスチャンバＰが形成されている。当該プロセスチャンバは、上下方向に対しては、当該プロセスチャンバガイド１、１ａ、１ｂ及び１ｃによって限界される。当該プロセスチャンバは、それぞれ端部に、当該プロセスチャンバガイドと液密結合された端部限界手段を有する。当該端部限界手段の当該範囲は、図５に、鎖線で示されている。したがって、当該端部限界手段は、当該プロセスチャンバＰを脱する気体流が端部で回避されるか又は少なくとも減少させられるが、ただし、ガイド方向への当該基板キャリア２及び２ａの変位は当該端部限界手段の脇を通って可能であるように、形成されている。当該端部限界手段は、それぞれ長さ５ｍを有する当該プロセスチャンバガイドの始端と終端に配置されている。それゆえ、互いに平行をなして配置されている当該端部限界手段同士の当該間隔も、同じく約５ｍである。
【００６９】
上述した一連の実施例とは異なり、図５に示した実施例において、当該ローラ３はそれぞれ当該基板キャリア側に配置され、当該プロセスチャンバガイド内に形成された溝内を走行する。したがって、この実施例において、当該ローラベアリングは当該基板キャリア側に配置されている。
【００７０】
したがって、これによって、ガイド方向に約５ｍの長さを有すると共に、当該基板キャリア２及び２ａの互いに対向する面同士の間隔―本実施例においては約１０ｃｍ―に略等しい幅を有するプロセスチャンバＰが形成されている。当該プロセスチャンバの当該高さは、当該下側プロセスチャンバガイドと当該上側プロセスチャンバガイドとの間隔―本実施例においては約４０ｃｍ―に等しい。
【００７１】
さらに別の実施例において、図５に示した当該プロセスチャンバは、当該シード基板キャリア２の右横に配置されたさらに別の一つのシード基板キャリア分だけ拡張される。相応して、当該第三のシード基板キャリアのために、それぞれローラ用の溝を有する下側及び上側プロセスチャンバガイドも設けられる。これによって、図５に示した当該プロセスチャンバと並んで、シード基板キャリア２と当該第三のシード基板キャリアとの間に、第二のプロセスチャンバが形成されている。相応して、当該シード基板キャリア２は、この実施例において、左側にも右側にも、加工用基板を有する。当該第三の基板キャリアは、したがって、当該第二のプロセスチャンバに属する左側面にのみ、加工用基板を有する。
【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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【国際調査報告】
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