化合物半导体膜成膜用衬底的移载装置和移载方法以及化合物半导体膜的成膜系统和成 ...的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化合物半导体膜成膜用衬底的移载装置和移载方法、以及化合物半导体膜的成膜系统和成膜方法。
【背景技术】
[0002]SiC、GaN、GaAs、AIN等化合物半导体被期待能够比Si更节能并实现小型化，因此作为下一代半导体受到关注。在这些化合物半导体的制造中，多采用在衬底上使用有机金属原料形成化合物半导体膜并进行外延生长的有机金属外延生长(M0VPE)法(例如专利文献1) ο
[0003]在利用M0VPE法形成化合物半导体膜时，为了将在衬底上具有与衬底结晶相同的方位关系的单结晶保持良好的结晶性并使其生长，需要以1000°C以上的高温长时间地进行成膜。
[0004]因此，与硅衬底上的金属成膜等这样的单晶片成膜不同，从提高吞吐量的观点出发，采用在保持架上配置多个衬底进行处理的半批式，并且基于高温加热的必要性而采用感应加热方式(例如专利文献2)。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2001-024221号公报
[0008]专利文献2:日本特开2008-159947号公报
【发明内容】
[0009]发明想要解决的技术问题
[0010]这样，化合物半导体膜的成膜处理的处理温度和处理方式与硅衬底上的成膜处理等不同，因此无法直接采用以往在硅衬底的处理装置中所采用的衬底移载机构。因此，在现有的化合物半导体膜的成膜处理装置中，将保持架取出到装置外，由操作员用镊子进行化合物半导体制造用的衬底的移载。
[0011]然而，在使单结晶生长时，即使是一点颗粒结晶中也可能产生缺陷，在操作员用镊子放置衬底的情况下，存在此时产生的颗粒所导致的结晶缺陷造成成品率下降的问题。
[0012]此外，对用于自动移载衬底的移载装置也进行了研究，但是无法消除向衬底背面的转印或向衬底背面的不期望的堆积物形成的问题。
[0013]因此，本发明的目的在于提供一种化合物半导体膜成膜用衬底的移载装置和移载方法、以及化合物半导体膜的成膜系统和成膜方法，能够消除颗粒的影响、向衬底背面的转印或向衬底背面的不期望的成膜问题，并且自动地移载化合物半导体膜成膜用的衬底。
[0014]用于解决技术问题的技术方案
[0015]S卩，根据本发明的第一观点，提供一种化合物半导体膜成膜用衬底的移载装置，其相对于衬底保持件移载化合物半导体膜成膜用的衬底，包括:支承上述衬底保持件的支承部；在上述衬底保持件的衬底保持部能够使衬底升降的升降部件；和遮蔽部件，其随着上述升降部件的升降而升降，在上述升降部件接收衬底时介于衬底与上述升降部件之间，在衬底被上述衬底保持部保持时，在衬底的背面侧遮蔽上述衬底保持件的用于插通上述升降部件的孔，在上述升降部件上升了的状态下，将衬底载置在上述遮蔽部件上，或者对上述遮蔽部件上的衬底进行输送。
[0016]优选上述衬底保持件具有多个衬底保持部。在这种情况下，优选具有旋转机构，其使上述衬底保持件旋转，以使上述多个衬底保持部与上述升降部件对应。
[0017]优选上述移载装置与用于形成上述化合物半导体膜的装置分别设置。此外，作为上述遮蔽部件，能够采用TaC、SiC、SiC涂层石墨、石墨中的任一种。
[0018]优选还包括:收容上述衬底保持件的、在内部进行衬底的移载的容器；和用于在容器内形成清洁空气的下降流的部件。
[0019]根据本发明的第二观点，提供一种化合物半导体膜成膜用衬底的移载方法，其用于移载化合物半导体膜成膜用的衬底，包括:准备具有衬底保持部的衬底保持件的步骤，该衬底保持部形成有用于插通能够使衬底升降的升降部件的孔；利用遮蔽部件遮蔽上述孔的步骤；使上述升降部件与上述遮蔽部件一起上升的步骤；在该状态下将衬底载置于上述遮蔽部件上的步骤；和使上述升降部件下降，并且在上述遮蔽部件在衬底的背面侧遮蔽上述孔的状态下使上述衬底保持部保持衬底的步骤。
[0020]上述移载方法还包括:在将衬底保持于上述衬底保持部的状态下使上述升降部件与上述遮蔽部件及其上的衬底一起上升的步骤；在该状态下输送上述遮蔽部件上的衬底的步骤；和在输送完衬底之后使上述升降部件与上述遮蔽部件一起下降而遮蔽上述孔的步骤。
[0021]根据本发明的第三观点，提供一种化合物半导体膜的成膜系统，其包括:移载装置，其相对于具有多个衬底保持部的衬底保持件进行多个化合物半导体膜成膜用的衬底的移载；成膜处理装置，其利用上述移载装置搬入载置有多个衬底的上述衬底保持件，并在载置于上述衬底保持件的多个衬底上形成化合物半导体膜；和输送装置，其在上述移载装置与上述成膜处理装置之间输送衬底保持件，上述移载装置包括:支承上述衬底保持件的支承部；在上述衬底保持件的衬底保持部能够使衬底升降的升降部件；和遮蔽部件，其随着上述升降部件的升降而升降，在上述升降部件接收衬底时介于衬底与上述升降部件之间，在衬底被上述衬底保持部保持时，在衬底的背面侧遮蔽上述衬底保持件的用于插通上述升降部件的孔，在上述升降部件上升了的状态下，将衬底载置在上述遮蔽部件上，或者对上述遮蔽部件上的衬底进行输送。
[0022]根据本发明的第四观点，提供一种化合物半导体膜的成膜方法，其用于在多个化合物半导体膜成膜用的衬底上形成化合物半导体膜，包括:准备具有多个衬底保持部的衬底保持件的步骤，该衬底保持部形成有用于插通能够使衬底升降的升降部件的孔；利用遮蔽部件遮蔽上述各孔的步骤；在上述衬底保持部使上述升降部件与上述遮蔽部件一起上升的步骤；在该状态下由输送装置将衬底载置于上述遮蔽部件上的步骤；使上述升降部件下降，并且在上述遮蔽部件在衬底的背面侧遮蔽上述孔的状态下使上述衬底保持部分别保持衬底的步骤；和将保持有多个衬底的上述衬底保持件输送到成膜装置，并在多个衬底上形成化合物半导体膜的步骤。
[0023]根据本发明，由于能够自动地进行相对于衬底保持件的衬底的移载，所以能够排除操作员介入所引起的颗粒的影响。此外，由于在衬底保持件中设置有在衬底的背面侧遮蔽用于插通升降部件的孔的遮蔽部件，所以能够有效地抑制在成膜时升华物或堆积物形成于衬底的背面、以及在衬底的背面产生升降部件等的转印。因此，能够避免制作设备时对电阻值产生不良影响或者因附着物而对各种测量产生不良影响。
【附图说明】
[0024]图1是表示应用本发明的化合物半导体膜的成膜系统的一例的示意图。
[0025]图2是图1的成膜系统中的成膜处理装置的概略结构图。
[0026]图3是表示图1的成膜系统中的成膜处理装置的处理容器的内部的截面图。
[0027]图4是表示图1的成膜系统中的移载装置的截面图。
[0028]图5是表示保持架的俯视图。
[0029]图6是表示保持架的衬底保持部的截面图。
[0030]图7是表示将保持架搬入到移载装置的处理容器内的状态的截面图。
[0031]图8是表示输送装置的叉支承保持架的状态的俯视图。
[0032]图9是表示输送装置的叉支承衬底的状态的俯视图。
[0033]图10A是用于说明移载装置中的衬底的交接动作(装载动作)的工序图。
[0034]图10B是用于说明移载装置中的衬底的交接动作(装载动作)的工序图。
[0035]图10C是用于说明移载装置中的衬底的交接动作(装载动作)的工序图。
[0036]图10D是用于说明移载装置中的衬底的交接动作(装载动作)的工序图。
[0037]图10E是用于说明移载装置中的衬底的交接动作(装载动作)的工序图。
[0038]图11A是用于说明移载装置中的衬底的交接动作(卸载动作)的工序图。
[0039]图11B是用于说明移载装置中的衬底的交接动作(卸载动作)的工序图。
[0040]图11C是用于说明移载装