特許 6800022 基板を操作するためのツール、操作方法およびエピタキシャル反応器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6800022

(24)【登録日】2020年11月26日

(45)【発行日】2020年12月16日

(54)【発明の名称】基板を操作するためのツール、操作方法およびエピタキシャル反応器

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20201207BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20201207BHJP

   H01L 21/68 20060101ALI20201207BHJP

   C23C 16/44 20060101ALI20201207BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/68 B

   H01L21/31 B

   H01L21/68 G

   C23C16/44 F

【請求項の数】15

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-571737(P2016-571737)

(86)(22)【出願日】2015年7月2日

(65)【公表番号】特表2017-522723(P2017-522723A)

(43)【公表日】2017年8月10日

(86)【国際出願番号】IB2015054975

(87)【国際公開番号】WO2016001863

(87)【国際公開日】20160107

【審査請求日】2018年6月19日

(31)【優先権主張番号】MI2014A001210

(32)【優先日】2014年7月3日

(33)【優先権主張国】IT

(31)【優先権主張番号】CO2015A000008

(32)【優先日】2015年4月20日

(33)【優先権主張国】IT

(73)【特許権者】

【識別番号】501372765

【氏名又は名称】エルピーイー ソシエタ ペル アチオニ

(74)【代理人】

【識別番号】110001416

【氏名又は名称】特許業務法人 信栄特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】オグリアリ ヴィンチェンゾ

(72)【発明者】

【氏名】コレア フランチェスコ

(72)【発明者】

【氏名】プレティ フランコ

【審査官】 三浦 みちる

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００２−５３６２０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１００８４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３４１０９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２４６３６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０９９６２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０２１９５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

Ｈ０１Ｌ ２１／６８

Ｃ２３Ｃ １６／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アーム（２）、把持ディスク（３）およびボールジョイント（４）を備える、エピタキシャル反応器内で基板を操作するためのツール（１）であって、
前記把持ディスク（３）が、その下面に、操作対象の基板（６）を収容するための受座（５）を有し、
前記把持ディスク（３）が、前記把持ディスク（３）の中心に配置された前記ボールジョイント（４）を介して前記アーム（２）に取り付けられており、
前記把持ディスク（３）が、操作対象の前記基板（６）の上縁にのみ接触するような形状とされており、
前記把持ディスク（３）が、エピタキシャル反応器のサセプタのポケット内にある前記基板（６）の位置へ合わせることができるように、前記アーム（１）に対して２軸の回転運動の自由度を有し、
環状のばね要素（１０）が前記アーム（２）の下面と前記把持ディスク（３）の上面との間に設けられており、
前記アーム（２）と、前記把持ディスク（３）を回転可能に支持する前記ボールジョイント（４）と、が単一のねじ（１１）でねじ止めされており、
前記環状のばね要素（１０）のたわみ度合いが前記ねじ（１１）で調整可能とされており、
単一の前記ねじ（１１）は前記ボールジョイント（４）に対してその中央位置に設けられている、ツール（１）。

【請求項2】

前記受座（５）が、操作対象の前記基板（６）の上面全体にわたって均一な吸引力を発生させる吸引空洞を形成する円筒形または角柱形の中心空間と、好ましくは前記操作対象の基板（６）の上縁に接触する環状の円錐台形または角錐台形の空間とを備える、請求項１に記載のツール（１）。

【請求項3】

前記アーム（２）が内部に吸引導管（７）を有し、前記吸引導管（７）が前記受座（５）に連通しており、前記基板（６）が前記把持ディスク（３）と接触しているときに前記基板（６）を保持するように構成されている、請求項１または２に記載のツール（１）。

【請求項4】

前記把持ディスク（３）が、前記吸引導管（７）と前記受座（５）を連通させる複数の穴（８）を有する、請求項３に記載のツール（１）。

【請求項5】

前記アーム（２）が、前記吸引導管（７）と前記受座（５）を連通させる複数の穴（９）を有する、請求項３または４に記載のツール（１）。

【請求項6】

前記ばね要素（１０）が密封も可能にするように構成されている、請求項３に記載のツール（１）。

【請求項7】

前記ボールジョイント（４）が、関節体と、前記関節体と前記把持ディスク（３）の間に配置された追加の環状のばね要素（１２）を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載のツール（１）。

【請求項8】

前記ボールジョイント（４）が、関節体と、前記関節体と前記把持ディスク（３）の間に配置された追加の環状のばね要素（１２）を備え、
前記追加のばね要素（１２）が密封も可能にするように構成されている、請求項３に記載のツール（１）。

【請求項9】

前記関節体が、関節ディスク（１３）およびジョイントステム（１４）を備え、前記追加の環状のばね要素（１２）が前記ジョイントステム（１４）と前記把持ディスク（３）の間に配置されている、請求項７または８に記載のツール（１）。

【請求項10】

前記把持ディスク（３）が、操作対象の前記基板（６）の縁部に接触するように構成された弾性材料からなる環状要素（３１）を備える、請求項１から９のいずれか一項に記載のツール（１）。

【請求項11】

前記弾性材料がポリマー材料であり、特に、連続使用で２００℃を上回る温度、特には２５０℃〜３５０℃の温度に耐えるように構成されたポリマー材料である、請求項１０に記載のツール（１）。

【請求項12】

前記環状要素（３１）が、前記把持ディスク（３）の本体（３０）と前記把持ディスク（３）のクランプリング（３２）との間で締め付けられている、請求項１０または１１に記載のツール（１）。

【請求項13】

前記把持ディスク（３）の前記本体（３０）および／または前記把持ディスク（３）の前記クランプリング（３２）が、石英または炭化ケイ素またはチタンまたはステンレス鋼または被覆アルミニウム合金またはＦＲＰ製である、請求項１２に記載のツール（１）。

【請求項14】

前記環状要素（３１）が、円形のクラウン形状であり、平坦である、請求項１０から１３のいずれか一項に記載のツール（１）。

【請求項15】

請求項１〜１４のいずれか一項に記載の少なくとも１つのツール（１）を備える、エピタキシャル反応器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エピタキシャル反応器内で基板を操作するためのツール、関連する操作方法および関連するエピタキシャル反応器に関する。

【0002】

本発明は、基板を収容するように適合された１つまたは複数のポケットを有するサセプタ、特に水平ポケットを有する回転ディスク形をしたサセプタを備えるエピタキシャル反応器に有利に適用される。

【背景技術】

【0003】

様々なタイプのエピタキシャル反応器が存在する。

【0004】

いくつかのタイプのエピタキシャル反応器では、処理対象の基板が、処理の前に、反応チャンバの内部で操作ツールによってサセプタのポケットに配置され、次に処理工程にかけられ、最後に、その処理後、同操作ツールを使用してサセプタのポケットから取り出される。かかるサセプタは複数のポケットを備えうる。したがって、処理工程ごとに複数の基板を操作する必要がある。

【0005】

いくつかのタイプのエピタキシャル反応器では、サセプタの位置、したがってサセプタのポケットおよびそのポケットの内部に配置される基板の位置が、高い精度（例えば１ミリメートル未満の精度）で判定できない。したがって操作ツールおよびそのツールの制御システムは、その問題を考慮しなければならない。特に、多くの場合、基板が載置されているポケットの平面の角度位置が、高い精度（例えば１度未満の精度）で判定できない。

【0006】

いくつかのタイプのエピタキシャル反応器は、真空操作ツールを使用する。この真空操作ツールでは、環状要素が、操作対象の基板の縁部（典型的には縁部の上側領域）と接触して配置され、その環状要素と基板の間に真空が作り出される。基板の外周に沿って縁部と環状要素の間の接触が良好なほど、把持が効果的になる。理想的には、基板の重量に打ち勝つに足るほどの真空が必要になる。縁部と要素の間の接触は、その結果基板の上面の内部に広がりうる基板縁部の損傷を防止するために、デリケートで均一な形で行われなければならない。これは、処理工程前の基板と処理工程後の基板の両方に当てはまる。とりわけ特記すべきは、処理工程において、基板の縁部に小さな凹凸（いわゆる「エッジクラウン」）が生じうるということである。最後に、環状要素はしばしば、非常に硬い材料、典型的には石英製であるということも述べておく。操作ツールとの接触の問題とは、処理工程の前と後の両方で、材料の粒が発生しうるということである（原因は基板および／または堆積層の崩壊）。こういった粒は、反応器チャンバ内に散って、基板表面に至ったり、堆積層の表面に至ったり、あるいはツール上に留まりうる。

【0007】

エピタキシャル反応器の反応チャンバ内で基板を操作する上での、この問題に対する解決策が、特許文献１に記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】国際公開第００／４８２３４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本出願人は、既知のものよりも簡単な代替解決策を見出す目的を設定している。

【課題を解決するための手段】

【0010】

かかる目的は、本明細書の説明の不可分の一部とみなすべき添付の特許請求の範囲に記載された技術的特徴を有するツールによって、達成される。

【0011】

構造的な観点からの、本発明の基本的な考え方は、操作対象の基板の把持ディスクに、２軸の回転運動自由度を与えるため、ボールジョイントを使用するということである。

【0012】

こうして、把持ディスクと基板の間の非平行性の（いかなる非平行性であっても）補償が実現される。

【0013】

構造的な観点からの、追加の本発明による考え方は、基板の縁部に接触するように適合された弾性材料からなる環状要素を有する、操作対象の基板の把持ディスクを使用するということである。

【0014】

こうして、把持ディスクと基板の間の（生じうる）非平行性および／または（生じうる）非整合性の補償が実現される。

【0015】

「非整合性」とは、例えば接触領域に本来のものでない物質があることなどが原因で、把持ディスク表面が接触領域で基板表面と正確に一致可能でないことを意味する。

【0016】

好ましくは、接触は「制御されデリケートである」。

【0017】

「制御されデリケートである」とは以下を意味する。
（可能性のある）「補償」または（可能性のある）「複数の補償」が行われている間においては、ツールによって基板の様々な箇所（特にその縁部の各箇所）に加えられる垂直な力が小さいが、均一でないこと、
（可能性のある）「補償」または（可能性のある）「複数の補償」が行われた後（あるいは、補償がほとんど行われない場合）においては、ツールによって基板の各箇所（特にその縁部の各箇所）に加えられる垂直な力がさらに小さく、ほぼ均一であること。
これは、特に、ツールヘッドの重量が（ツールヘッドの構成は基本的に、把持ディスクとボールジョイントからなる）、基板にほとんど加わらないようにすることによって実現される。

【0018】

方法論的観点からの、本発明の基本的な考え方は、特に有利には「制御されデリケートな」接触によって、把持ディスクと基板の間の（生じうる）非平行性の補償を実施するということである。

【0019】

好ましくは、本発明は、方法論的観点から、把持ディスクと基板の間の（生じうる）非平行性および（生じうる）非整合性の補償の実施を可能にする。

【0020】

本発明は、添付の図面と共に考慮すべき以下の詳細な説明から、さらに明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明によるツールの例示的実施形態の立体図である。

【図2】図１のツールの断面図である。

【図3】図１のツールの上面図である。

【図4】図２の拡大部分断面図である。

【図5】図２のものと同様であるが、弾性材料からなる環状要素も有するツールの一例示的実施形態の拡大部分断面図である。

【図6】基板操作中の、エピタキシャル反応器の反応チャンバ内部にある、本発明によるツールの縮尺なしの断面概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

この説明および各図面は共に、説明のためだけのもので、したがって非限定的なものとみなすべきである。

【0023】

当然のことながら、添付の特許請求の範囲の主な有利な態様で定義される本発明の実施については、実際には様々な方法が存在する。

【0024】

各図は全て、エピタキシャル反応器で基板を操作するためのツール１の同一の例示的実施形態に関する。

【0025】

ツール１は、アーム２、把持ディスク３およびボールジョイント４を備える。把持ディスク３は、その下面に、操作対象の基板６を収容するための受座５を有する。把持ディスク３は、その中心に配置されたボールジョイント４を介して、アーム２に取り付けられる。

【0026】

把持ディスク３の受座５は、操作対象の基板６の上縁のみに接触するような形状をしている。図２に示されているように、有利な一例示的実施形態では、受座５は、把持ディスク３の下面全体と、操作対象の基板６の上面全体にほぼ対応する。図２に示されているように、有利な一例示的実施形態では、受座５は、例えば５〜１５ｍｍの厚さを有する円筒形または角柱形の中心空間を含む（この空間は「吸引空洞」を構成し、操作対象の基板の上面全体に接触することなく均一な吸引力を発生させる働きをする）。図２に示されているように、有利な一例示的実施形態では、受座５は、例えば０．５〜１．５ｍｍの最大厚を有する環状の円錐台形または角錐台形の空間を含む（この空間は、操作対象の基板の上縁に接触する働きをする）。図２に示されているように、有利な一例示的実施形態では、基板が上記ツールによって操作されているときは（すなわち、いわゆる「捕捉」後）、受座５は完全に閉じている。

【0027】

近似的に、ほぼ細長い円筒形の要素であるアーム２は、ツール１の使用中、図２および図３に示されているように、その軸が水平に配置されていると仮定されうる。したがって、ボールジョイント４の軸は、図４に示されているが、垂直に配置される。

【0028】

ボールジョイント４のおかげで、把持ディスク３は、アーム１に対して少なくとも２軸の回転運動自由度を有する。この好ましい実施形態では、把持ディスク３は、アーム１に対して２軸のみの回転運動自由度を有する（詳細には、各図のディスク３はその垂直対称軸の周りには回転できない）。こうして、ツール１は、特にエピタキシャル反応器のサセプタのポケットに配置されたときの基板（図２および図４に参照符号６で示されている）の位置に適合できる。実際、このディスク３の回転により、ディスクと基板（およびサセプタ）との間の同一平面性が得られる。この回転は、アクチュエータによっては得られない、ツール１の下降によって誘発される「自然な」回転である。

【0029】

各図を考慮すると、ディスク３の回転の自由度には限界があることが理解されよう。例えば、この自由度は、互いに直交する（水平な）２つの軸に従って±１°または±２°または±３°または±４°または±５°にしうる。

【0030】

アーム２は内部に吸引導管７を有し、導管７は受座５に連通している。したがって、ツール１は、基板（図２および図４に参照符号６で示されている）がディスク３と接触している場合（当然ながら吸引が作動している場合）、その基板を保持するように適合される。

【0031】

ボールジョイント４に結合されたヘッド１５が、アーム２の片端に位置する。アーム２は例えば円形断面（多角形や楕円形でもよい）を有する棒であり、ヘッド１５は、ツール１の垂直寸法を大幅に増大させることなくディスク３の回転を可能にするために、薄く大きくなっている（特に図２を参照）。当然ながら、導管７はヘッド１５の端にも延びる。

【0032】

ディスク３は、導管７と受座５を連通させるように適合された複数の穴８を有する（詳細には８個の穴が存在する）。

【0033】

また、アーム２（正確にはヘッド１５）も、導管７と受座５を連通させるように適合された複数の穴９を有する（詳細には８個の穴が存在する）。

【0034】

したがって、吸引ステップでは、受座５に位置する少量の気体が、まず穴８を通過し、次に穴９を通過し、最後に導管７に入る（実際の最終的な行き先は、導管７に連通する吸引システムである。吸引システムについては各図に示されていない）。

【0035】

ボールジョイント４の第１の重要な特徴は、回転運動を可能にする方法である。

【0036】

ボールジョイント４の第２の重要な特徴は、受座５と導管７の間の流体経路を密封またはほぼ密封する方法である。

【0037】

各図の実施形態には、これらの特徴が両方とも存在する。

【0038】

ボールジョイント４は、アーム２（正確にはヘッド１５）と把持ディスク３の間に配置された第１の弾性要素１０を備える（詳細にはリップシール、あるいは環状の弾性ベローズまたはＯリング）。弾性要素１０はまた、密封を可能にするように適合される。

【0039】

ボールジョイント４は、関節体（図４の要素１３と１４のセット）と、その関節体と把持ディスク３の間に配置された第２の環状の弾性要素１２（詳細にはＯリング）とを備える。弾性要素１２もやはり、密封を可能にするように適合される。

【0040】

一般に、ボールジョイントに含まれる弾性要素は、典型的には１つまたは２つまたは３つであり、実現される特定のボールジョイントに応じて様々に配置されうる。かかる弾性要素は、特に、ツールの移動中に、そのツールの把持ディスク（場合により搬送される基板も）の位置を安定させるのに使用される。

【0041】

弾性要素１０および１２は、エラストマーまたは金属の材料で作られうる。エピタキシャル反応器で用いるのに良く適した材料は、例えばデュポン社製の合成ゴムである「ＶＩＴＯＮ（ビトン、登録商標）」である。

【0042】

図４の上記例示的実施形態では、関節体は、例えば単一部品に作られた、関節ディスク１３（詳細には円形の）とジョイントステム１４（詳細には円筒形の）を備える。ステム１４は穴を有し、ヘッド１５も穴を有する。ねじ１１が、これらの２つの穴の両方にねじ込まれ、アーム２（すなわちヘッド１５）と関節体を互いに固定する働きをする。環状の弾性要素１２は、関節ディスク１３、ジョイントステム１４と把持ディスク３の間に配置される。

【0043】

各図の上記例示的実施形態では、要素２、１３、１４および１５は鋼鉄からなり、要素９は石英（詳細には反応チャンバの内外で基板と直接接触するように適合された材料）からなる。

【0044】

把持ディスク３の回転はボールジョイント４によって可能になり、ボールジョイント４に存在する１つまたは複数の弾性要素の弾性によって可能になる。

【0045】

典型的には、把持ディスクは、ディスクと縁部の間の接触だけで回転する。すなわち、ディスクを回転させるためのアクチュエータは存在しない。

【0046】

ツール１と基板（図２および図４に参照符号６で示されている）の間の接触のデリケートさについては、ボールジョイント４に存在する１つまたは複数の弾性要素の１つまたは複数の材料の柔軟性が好都合である。

【0047】

好ましくは、ツールの重量は、そのツール自体の移動システムに（全体的に）加わる。すなわちツールの重量は基板にもサセプタにも加わらない。こうして、把持ディスクが基板の縁部と接触するときに、把持ディスクの回転を引き起こす力は、ごく小さな力だけで十分になる。各図の上記例示的実施形態を考慮すると、かかる力は、ボールジョイントの弾性要素の反力に打ち勝つだけでよい。

【0048】

有利には、ツールの重量を基板とサセプタにかけさせないために、ツールのアーム（各図に参照符号２で示されている）を２つの半アームに分割し、ヒンジでその２つの半アームを連結し、ヒンジの下向き回転と対照をなすようにばねをヒンジに関連付けることが想定されうる。

【0049】

本発明によると、操作とは、基板をサセプタに近接して搬送し、その基板をサセプタ（詳細には「ポケット」とも呼ばれるその受座に）に配置してから、（堆積層を有する）基板をサセプタ（詳細には「ポケット」との呼ばれるその受座）から取り出し、その基板をサセプタから搬出するものである。操作には、把持ディスク付きのツールが使用される。

【0050】

上記の操作方法は、
Ａ）上記把持ディスクが上記受座の位置になるまで、上記ツールを水平に移動させるステップと、
Ｂ）上記把持ディスクが上記基板（図６を参照）の上縁の少なくとも１つの点に接触するまで、上記ツールを下降させるステップと、
Ｃ）上記把持ディスクが、その垂直対称軸に対して回転運動する（すなわち回転可能に固定される）ことによってではなく、水平軸（考慮する軸は、その少なくとも一部分が弾性要素１０と１２の間にある把持ディスク３の水平面に位置する、図４で強調表示されている垂直対称軸に垂直な任意の水平軸）に対して回転運動（具体的には傾斜運動）することによって、上記基板の上縁全体に接触するまで、上記ツールを下降させ続けるステップと、
Ｄ）上記ツールの吸引システムによって上記基板を吸引するステップと、
Ｅ）上記ツールを上記基板（吸引によって保持される）と共に上昇させるステップと、
Ｆ）上記ツールを上記基板（吸引によって保持される）と共に水平に移動させるステップを含む。

【0051】

ステップＡは接近ステップであり、典型的には水平のみの移動を行う。ステップＢとＣは合わせて、把持ディスクと基板の間の自動水平化を実行する。

【0052】

ステップＤは「捕捉」ステップと定義されうる。ツールが「吸引空洞」を備える場合（図２および図３のツールなど）、ステップＤでは、操作対象の基板の上面全体に、非接触で均一な吸引力が生じる。

【0053】

ステップＦは取り出しステップであり、典型的には水平のみの移動を行う。

【0054】

ステップＣでは、把持ディスクは基板の上縁に接触する。把持ディスクは、良好に近似した状態で縁部全体に沿って接触する。

【0055】

典型的には、把持ディスクは、ディスクと縁部の間の接触だけで回転する。すなわち、ディスクを回転させるためのアクチュエータは存在しない。

【0056】

好ましくは、少なくともステップＡ、Ｂ、Ｃ、ＥおよびＦの間は、ツールの重量は、そのツール自体の移動システムに（全体的に）加わる。すなわちツールの重量は基板にもサセプタにも加わらない。こうして、把持ディスクが基板の縁部と接触するときに、把持ディスクの回転を引き起こす力は、ごく小さな力だけで十分になる。各図の例示的実施形態を考慮すると、かかる力は、ボールジョイントの弾性要素の反力に打ち勝つだけでよい。

【0057】

図２および図３の例示的実施形態と異なるが、図５に部分的に示されているように、把持ディスク（本体３０にほぼ対応する）はまた、操作対象の基板６の上縁のみに接触するように適合された弾性材料からなる環状要素３１も備える。かかる環状リング（およびそれに関連する取り付け手段）が、図２および図３の例と実質的に異なる。

【0058】

環状要素は、単一部品または複数の部品で作られうる。弾性材料はポリマー材料であり、詳細には、２００℃を上回る温度、例えば２５０℃〜３５０℃での連続運転に耐えるように適合されたポリマー材料でありうる。詳細には、エラストマーの特性を有するフッ化または過フッ化ポリマーが有利に使用されうる。特に適した材料は、デュポン社製の「Ｋａｌｒｅｚ（カルレッツ、登録商標）４０７９」である（「Ｋａｌｒｅｚ（カルレッツ、登録商標）４０７９」はショアＡ硬度７５のエラストマーである）。

【0059】

あるいは環状要素として、例えば、高温や特に酸による化学的攻撃に耐え、例えばショアＡ硬度５０〜８０のかなり柔らかい他のエラストマー材料を使用してもよい。

【0060】

上記環状要素の材料の耐性によって、比較的高温の基板を操作することが可能になる。例えば、「Ｋａｌｒｅｚ（カルレッツ、登録商標）４０７９」の場合、基板は３００℃さらにはそれより高温で操作されうる。このことにより、エピタキシャル反応器の工程サイクルタイムの短縮が可能になる。というのは、処理済みの基板が、完全に冷まされずかなり高温な状態のときに、その縁部だけに対する「制御されデリケートな」接触のおかげで、損傷を受けることなく反応器から取り出しうるからである（すなわち、その反応チャンバから取り出される）。

【0061】

環状要素３１は、把持ディスクの本体３０（例えば下に配置される）とクランプ・リング３２（例えば上に配置される）との間に、例えば、ねじ３３によって締め付けられうる。これは図５の例示的実施形態である。

【0062】

環状要素３１は（ほぼ）円形のクラウン形状をとりうる。環状要素３１はほぼ平坦とすることができる。これは図５の例示的実施形態である。

【0063】

把持ディスクの本体３０および／またはクランプ・リング３２は、石英または炭化ケイ素またはチタンまたはステンレス鋼または被覆アルミニウム合金（好ましくは熱可塑性材料で被覆される）またはＦＲＰ（特にＣＦＲＰ）で作られうる。詳細には、本体３０は特に軽量になるように、熱可塑性材料（ＰＥＥＫ＝ポリエーテルエーテルケトンなど）で被覆された、アルミニウム合金（「Ｅｒｇａｌ（エルガル）」という商品名で知られている合金７０７５など）で作られうる。

【0064】

図５の例示的実施形態では、把持ディスクの環状要素と基板の縁部の間の接触の結果、環状要素が弾性的に変形する。詳細には、かかる変形はいずれの箇所においても小さく（典型的には１または２ｍｍ未満）、したがって、基板のいずれの箇所においても（詳細には基板縁部の箇所）ツールによって加えられる垂直方向の力は小さい。

【0065】

ツールの環状要素の材料の柔軟性によって、ツール（詳細には図５のツール１の環状要素３１）と基板（詳細には図５の基板６）の間の接触のデリケートさが良好とされている。

【0066】

好ましくは、図５の例示的実施形態でもやはり、ツールの重量は、そのツール自体の移動システムに（全体的に）加わる。すなわちツールの重量は基板にもサセプタにも加わらない。把持ディスクの環状要素が基板の縁部と接触するときにツールをさらに下降させながら環状要素の変形を引き起こす力は、小さな力だけで足りる。

【0067】

その後、ツールが上昇している間に、環状要素はその材料の弾性に基づき、本来の形状に戻る。

【0068】

図５のツールは、図２および図３および図４のものと同様に使用されるが、ステップＣで、環状要素がわずかに弾性的に変形しうる。

【0069】

図５に部分的に示されている解決策は、ボールジョイントを使用してアームに取り付けられる把持ディスクを提供する（例えば図４を参照）。

【0070】

説明した各例示的実施形態では、構成部品２、３、１３（存在する場合）、１４（存在する場合）、１５（存在する場合）、３０および３２（存在する場合）のうちの１つまたは複数、あるいは全てが、石英または炭化ケイ素またはチタンまたはステンレス鋼または被覆アルミニウム合金（好ましくは熱可塑性材料で被覆される）またはＦＲＰ（特にＣＦＲＰ）で作られうる。

【0071】

すでに説明したように、本発明によるツールは、エピタキシャル反応器で特に有利に用いることができる。詳細には、このエピタキシャル反応器では、反応チャンバ（通常水平に配置される）が、高さの低い、例えば２〜５ｃｍの範囲の、詳細には２、３センチメートルの空洞を有する（通常は、この種の空洞の高さは、チャンバの各部分でほぼ同じである）。かかる適用例が例えば図６に示されている。

【0072】

本発明による操作は、基板（図６の６）をサセプタ（図６の１２０）の近くに搬送し、その基板をサセプタ、詳細には「ポケット」（図６の１３０）と一般に呼ばれるその受座に配置し、堆積層が形成された基板をサセプタ、詳細には「ポケット」から取り出し、その基板をサセプタから搬出する、というステップを有する。

【0073】

図６では、エピタキシャル反応器の反応チャンバが参照符号１００で示されており、石英からなる下壁１０１と石英からなる上壁１０２とが示されている。チャンバの内部に、水平なディスクの形をした回転サセプタ１２０（典型的にはグラファイト製の中実体）が存在している。サセプタ１２０は、基板６を収容するように構成された複数の水平ポケット１３０を有する。典型的には、サセプタ１２０は、図６に参照符号１１０で概略的に示されているチャンバの「被覆装置coating device」によって取り囲まれている。

【0074】

ポケット１３０は垂直対称軸１３１を有し、わずかに凹んだ底部１３２を有する。この底部１３２は、その中心がその外縁より例えば１〜５ｍｍ深くなっている。ポケット１３０は、より高い円筒形の第１の空間領域１３３（厚さが例えば１〜３ｍｍ）と、より低い円筒形の第２の空間領域１３４（厚さが例えば１〜３ｍｍ）からなる。空間領域１３４の半径は、空間領域１３３の半径より例えば１〜５ｍｍだけ小さい。

【0075】

基板６は、ポケット１３０の内部に収容される。ただし、その位置は、確実には分からない。基板６の位置は、その対称軸６１およびその中央の面６２によって定義されうる。図６の場合、基板６の中心は、ポケット１３０の中心に対して横に移動しているが、基板６の軸６１は、基板６が載置される底部１３２が凹んでいるために、ポケット１３０の軸１３１に対して傾斜している。

【0076】

図６に、アーム２および把持ディスク３を備える本発明によるツールが略図で示されている。このツールは、把持ディスク３がポケット１３０と位置合わせされるように、反応チャンバ内に挿入されるが、基板６とは位置合わせされない。

【0077】

図６の状況は、把持ディスク３が基板６の上縁の１箇所に接触するまでツールが下降したとき、すなわち上述のステップＢの終わりに対応する。この接触は、本体３０と（図２のように）、または環状要素３１と（図５のように）行われうる。

【0078】

ツールを下降させ続けると、把持ディスク３が（軸６１と１３１が成す角度に対応する角度だけ）傾斜し、基板６の上縁全体に接触する。把持ディスクの下縁に弾性材料からなる環状要素（例えば図５の要素３１）も存在する場合、ツールと基板は、閉じた線に沿って接触するように、より良好に接触する。

【符号の説明】

【0079】

１ ツール
２ アーム
３ 把持ディスク
４ ボールジョイント
５ 受座
６ 基板
７ 導管
８ 穴
９ 穴
１０ 第１の弾性要素
１１ ねじ
１２ 第２の弾性要素
１３ 関節ディスク
１４ ジョイントステム
１５ ヘッド
３０ 把持ディスクの本体
３１ 環状要素
３２ クランプ・リング
３３ ねじ
６１ 基板の対称軸
６２ 基板の中央の面
１００ 反応チャンバ
１０１ 下壁
１０２ 上壁
１１０ 被覆装置
１２０ サセプタ
１３０ ポケット
１３１ ポケットの垂直対称軸
１３２ ポケットの底部
１３３ 第１の空間領域
１３４ 第２の空間領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】