特許 7266608 サセプタを駆動シャフトに接続するための装置

(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】

(24)【登録日】2023-04-20

(45)【発行日】2023-04-28

(54)【発明の名称】サセプタを駆動シャフトに接続するための装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/205 20060101AFI20230421BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20230421BHJP

   C23C 16/458 20060101ALI20230421BHJP

【ＦＩ】

H01L21/205

H01L21/31 F

C23C16/458

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2020539820

(86)(22)【出願日】2019-01-22

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-05-06

(86)【国際出願番号】 EP2019051433

(87)【国際公開番号】W WO2019145271

(87)【国際公開日】2019-08-01

【審査請求日】2021-12-21

(31)【優先権主張番号】202018100363.1

(32)【優先日】2018-01-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】502010251

【氏名又は名称】アイクストロン、エスイー

(74)【代理人】

【識別番号】100095267

【弁理士】

【氏名又は名称】小島 高城郎

(74)【代理人】

【識別番号】100124176

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 典子

(72)【発明者】

【氏名】バストゥケ、トルステン、ヴェルナー

(72)【発明者】

【氏名】ルダ・イ・ヴィット、フランシスコ

(72)【発明者】

【氏名】プフィステラー、ミケ

【審査官】長谷川 直也

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００２０１３７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００１－２３０３０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００２－５０８５８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２７８９７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２９１４２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２５８４４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１４２２００（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／０２２５７７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１６－５１０９４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１４３２４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２５６９４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－２４４１１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１０／１４７０５３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／２０５

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｃ２３Ｃ １６／４５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＣＶＤリアクタのサセプタ（３１）を駆動シャフト（４０）に取り付けるための装置であって、前記サセプタ（３１）の載置面（３２）を載置可能である担持面（５）をもつ担持プレート（２）と、ベースプレート（３）と、を有し、前記ベースプレート（３）が取り外し可能な取付手段（７，８，９）を用いてフランジ要素（４）の上に取付けられ、前記フランジ要素（４）が前記駆動シャフト（４０）に取付可能であり、かつ、前記担持プレート（２）が前記ベースプレート（３）に対して位置調整可能に前記ベースプレート（３）により担持される、前記装置において、
位置調整のための調整レバー（１６）が、前記ベースプレート（３）の載置面（３”）に対する前記担持面（５）の傾斜を調整するために設けられていることを特徴とする装置。

【請求項2】

前記フランジ要素（４）がクランプ要素（２５，２８，４１）を有し、それらのクランプ要素（２５，２８，４１）を用いて前記フランジ要素（４）が前記駆動シャフト（４０）の外被面に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の装置。

【請求項3】

ＣＶＤリアクタのサセプタ（３１）を駆動シャフト（４０）に取り付けるための装置であって、前記サセプタ（３１）の載置面（３２）を載置可能である担持面（５）をもつ担持プレート（２）と、ベースプレート（３）と、を有し、前記ベースプレート（３）が取り外し可能な取付手段（７，８，９）を用いてフランジ要素（４）の上に取付けられ、前記フランジ要素（４）が前記駆動シャフト（４０）に取付可能であり、かつ、前記担持プレート（２）が前記ベースプレート（３）に対して位置調整可能に前記ベースプレート（３）により担持される、前記装置において、
前記担持プレート（２）内にガスチャネル（２３）が配置されており、そのガスチャネル（２３）が、前記担持プレート（２）の下面（２”）に割り当てられたガス入口開口をガス出口開口（２４）と互いに接続することを特徴とする装置。

【請求項4】

密閉部材（２１）が設けられ、前記密閉部材（２１）が、前記ガス入口開口と位置合わせされるガス通路孔（２２）を有しかつフレキシブルな材料から作製されることを特徴とする請求項３に記載の装置。

【請求項5】

前記取付手段（７，８，９）が複数の取付螺子（８）を有し、それらの取付螺子（８）が、前記ベースプレート（３）の取付孔（９）に挿入され、かつ前記フランジ要素（４）の螺子孔（７）に螺合することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の装置。

【請求項6】

前記取付螺子（８）が頭部（８’）を有し、それらの頭部（８’）は、取付孔（９）の直径を拡大されたセクション（９’）に位置し、かつ／又は、
前記担持プレート（２）における前記ベースプレート（３）とは反対側に向いた端面が中央領域（６）を有し、その中央領域（６）内に、挿入孔（１０）が、前記取付螺子（８）を挿通するために配置され、かつ／又は、挿入孔（１０）が前記担持面(５)により囲まれていることを特徴とする請求項５に記載の装置。

【請求項7】

前記ベースプレート（３）の載置面（３”）に対する前記担持面（５）の傾斜を調整するための調整手段（１６，１７，１８，１９）が、前記担持プレート（２）と前記ベースプレート（３）との間に延在し、かつ、前記ベースプレート（３）は、前記フランジ要素（４）の支持面（４’）上に載置されることを特徴とする請求項２又は３に記載の装置。

【請求項8】

前記フランジ要素（４）が、前記駆動シャフト（４０）の外被面に取り付けられるためのクランプ要素（２５，２８，４１）を有することを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の装置。

【請求項9】

前記フランジ要素（４）が、クランプ要素（２５）により互いに対して変位可能である２つのクランプ顎（４１）を有することを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の装置。

【請求項10】

前記フランジ要素（４）が、１又は複数のクランプ螺子（２８）を有し、それらのクランプ螺子（２８）が、径方向において前記駆動シャフト（４０）の外被面に対して移動可能であることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の装置。

【請求項11】

前記担持プレート（２）における前記ベースプレート（３）とは反対側に向いた端面が中央領域（６）を有し、
前記調整レバー（１６）が、前記ベースプレート（３）上に載置され、かつ、短いレバーアーム（１８）により前記担持プレート（２）の下面（２’）に係合すると共に長いレバーアーム（１８）を有し、その長いレバーアーム（１８）に対して前記中央領域（６）の螺子孔に螺合する調整螺子（１９）が作用することを特徴とする請求項１に記載の装置。

【請求項12】

前記担持プレート（２）に対し前記ベースプレート（３）の方向に力を及ぼす張力要素（１１、１４、１５）を特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の装置。

【請求項13】

前記密閉部材（２１）が、前記担持プレート（２）の下面（２’）のキャビティ（４３）に割り当てられた延長部（４２）に挿入され、かつ前記駆動シャフト（４０）の端面上に配置可能であることを特徴とする請求項４に記載の装置。

【請求項14】

前記担持面（５）を囲んでいる環状ウェブ（３４）を特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の装置。

【請求項15】

前記担持面（５）の領域に配置された方向ピンの形態の位置調整要素（３３）を特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の装置。

【請求項16】

リアクタハウジング（３０）と、サセプタ（３１）と、前記サセプタ（３１）を担持しかつ回転駆動可能な駆動シャフト（４０）と、を有するＣＶＤリアクタにおいて、
前記サセプタ（３１）が、請求項１～１５のいずれかによる装置により前記駆動シャフト（４０）と接続され、前記装置が、前記担持プレート（２）における前記ベースプレート（３）とは反対側に向いた端面に中央領域（６）を有すると共に、前記サセプタ（３１）が中心開口部を有し、前記中心開口部は、載置面（３２）により囲まれ、かつ、前記中心開口部の直径がほぼ前記中央領域（６）の直径に対応することを特徴とするＣＶＤリアクタ。

【請求項17】

ＣＶＤリアクタのサセプタ（３１）の駆動シャフト（４０）に対する傾斜を調整する方法であって、前記ＣＶＤリアクタのリアクタハウジング（３０）内に位置する装置が、前記駆動シャフト（４０）の軸方向において３つの互いに上下に配置された要素を有し、下部要素が前記駆動シャフト（４０）と接続されかつ中間要素を担持すると共に、前記中間要素が前記下部要素と上部要素との間に配置され、前記上部要素が中間要素に対して位置調整可能でありかつ前記サセプタ（３１）を取り付けるための手段を有しており、かつ、調整手段（１６、１７、１８、１９）を用いて前記中間要素に対する前記上部要素の傾斜を調整する、前記方法において、
前記下部要素から前記中間要素を取り外すステップと、
前記リアクタハウジング（３０）の外部にて前記中間要素に対する前記上部要素の傾斜を調整するステップと、
前記中間要素を前記下部要素に取り外し可能に接続するステップと、を含む方法。

【請求項18】

ＣＶＤリアクタのサセプタ（３１）を駆動シャフト（４０）に取り付けるための装置であって、前記駆動シャフト（４０）と螺子（８）を介して接続可能なベースプレート（３）と、前記ベースプレート（３）から間隙（５３）だけ離間しており前記サセプタ（３１）を担持しかつ前記ベースプレート（３）に対して位置変化可能である担持プレート（２）とを有し、その場合、前記担持プレート（２）が、前記螺子（８）を挿入するために前記ベースプレート（３）の取付孔（９）と位置合わせされた挿入孔（１０）を有する、前記装置において、
少なくとも１つの閉鎖手段（４６，４７’）を有し、それにより前記挿入孔（１０）が閉鎖されることを特徴とする特徴とする装置。

【請求項19】

前記閉鎖手段が、前記挿入孔（１０）に係合して密封するプラグ（４６）により構成されているか、又は、前記閉鎖手段が、前記サセプタ（３１）を担持しかつ前記担持プレート（２）上に載置された担持要素（４７）により構成されている密閉面（４７’）であることを特徴とする請求項１８に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＣＶＤリアクタのサセプタを駆動シャフトに取り付けるための装置であって、担持面を有しその上にサセプタの載置面を載置可能である担持プレートと、駆動シャフトに接続可能でありかつ担持プレートを位置調整可能に担持するベースプレートとを有する装置に関する。

【0002】

本発明はさらに、リアクタハウジングと、サセプタと、サセプタキャリアに接続される駆動シャフトとを有するＣＶＤリアクタに関する。

【背景技術】

【0003】

回転可能な駆動シャフトに取り付けられたサセプタと、駆動シャフトの位置調整のための手段とを有するＣＶＤリアクタは、特許文献１に開示されている。

【0004】

特許文献２からＣＶＤリアクタが公知であり、そのリアクタハウジングにサセプタが配置されている。サセプタは、軸の周りで回転駆動されることができる複数の基板キャリアを担持する。サセプタは、サセプタキャリアによりシャフトの端面と接続される。シャフトに対してサセプタの位置を調整するための手段が提示されている。

【0005】

従来技術ではさらに、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、及び特許文献８が知られている。

【0006】

一般的なタイプのＣＶＤリアクタは、基板上にIII－V層を堆積するために、特に窒化ガリウム層を堆積するために用いられる。一般的なＣＶＤリアクタのサセプタの直径は、３０ｃｍ以上とすることができる。プロセスチャンバ天井とサセプタにより形成されたプロセスチャンバの床との間の距離は、１０～５０ｍｍ、好ましくは３０～４０ｍｍとする。プロセスチャンバ内へのガス供給は、プロセスチャンバの中心に配置されたガス入口部材により行われ、それによりＶ族半導体の水素化物とIII族半導体の有機金属化合物が互いに別々にプロセスチャンバに供給される。工業生産においては、円形のプロセスチャンバの中心の周りでサセプタ上に配置された、１回のバッチで製造されるウェハは、一定の方法でコーティングする必要がある。コーティングは、プロセスチャンバ内に導入されたプロセスガスが特に基板の加熱された表面上で熱分解することにより行われる。堆積された層の横方向の均一性を達成するために、サセプタ表面とリアクタ天井の下面との可能な限り正確な平行位置が必要である。リアクタ天井は、サセプタを回転駆動する駆動シャフトの回転面内に延在することが好ましい。一般的なＣＶＤリアクタのサセプタは、駆動シャフトにより担持されるサセプタキャリアの担持面上に載置される下向きの載置面を有する。通常、載置面は、製造公差のために、プロセスチャンバの床を形成するサセプタの上面に対して正確に平行に延在していない。サセプタキャリアは、駆動シャフトに対するサセプタの傾斜を調整可能とするための手段を有していなければならない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】米国特許出願公開第2008/0017117号明細書

【文献】米国特許第9,765,427号明細書

【文献】国際公開第2018/022577号明細書

【文献】米国特許出願公開第2003/0029384号明細書

【文献】米国特許第5,762,544号明細書

【文献】米国特許出願公開第2016/0138159号明細書

【文献】独国特許出願公開第10 2005 056 324号明細書

【文献】米国特許出願公開第2016/091014号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明の目的は、使用に有利な方法で一般的なサセプタキャリアをさらに改良することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この目的は、請求項に記載された発明によって達成され、従属請求項は、独立請求項１及び１６の有利な展開を表すだけでなく、目的に対する独立した解決手段も表している。

【0010】

最初にそして本質的に、サセプタキャリアが、駆動シャフトの軸に関して互いに軸方向に配置された３つの要素を有することが提示される。下部要素は、駆動シャフトに取り付けられている。この下部要素は、特に下部要素の平坦面上に位置する中間要素を担持する。中間要素はまた、サセプタが載置される担持面を構成する上部要素を担持する。少なくとも中間要素に対する上部要素の傾斜位置を調整できるための手段が設けられている。好ましくは、下部要素が、駆動シャフトに取付可能なフランジ要素である。しかしながら、駆動要素も駆動シャフトに取り付けることがきる。フランジ要素は、特に永続的に駆動シャフトに取り付けられる。ベースプレートを構成する中間要素と、中間要素に接続され担持プレートにより構成される上部要素とは、フランジ要素から取り外すことができ、かつフランジ要素に取り外し可能に接続することができる。
担持プレートは、調整要素を用いてＣＶＤリアクタハウジングの外部でベースプレートに対して位置調整することができる。したがって、リアクタハウジングの外部で事前調整を行うことが可能であり、その際、例えば、ベースプレートがフランジ要素の支持面に位置するためのベースプレートの載置面に対して、担持プレートの担持面が平行位置となるようにされる。したがって、ＣＶＤリアクタからサセプタを交換するとき、第１のステップにおいて、ベースプレートに対する担持プレートの位置を事前調整することができる。担持プレートとベースプレートで構成される組立体は、プロセスチャンバ内でユニットとして使用することができ、その場合、ベースプレートの載置面は、フランジ要素の支持面に位置する。その後、サセプタを、その載置面により担持プレートの担持面に載置することができる。しかしながら、担持プレートとベースプレートからなる組立体を外部でサセプタと接続し、そのように構成された構成体をその後にＣＤＶリアクタに持ち込み、担持要素の支持面に載置することも可能である。最終的な位置調整を行う前に、ベースプレートをフランジ要素と接続することができる。
このために、取付手段が設けられている。取り外し可能な取付手段が設けられる。取付手段は、複数の螺子を有することができ、それらの螺子は、ベースプレートの取付孔に挿入され、そしてフランジ要素の螺子孔に螺合する。その際、それらの取付螺子は、取付孔における直径が拡大されたセクションに位置する頭部を有する。したがって、取付孔は、特にベースプレート内では段付き孔である。取付孔及び螺子孔は、好ましくは、駆動シャフトの軸に平行に延在する。
担持プレートにおけるベースプレートとは反対側の端面は、中央領域を有することができ、特に担持面を与えられている。この中央領域に挿入孔を配置することができ、取付螺子を取付孔に挿入してフランジ要素の螺子孔に螺合させるべきときに、その挿入孔を通して取付螺子を挿通させることができる。取付孔における直径を拡大したセクションは、好ましくは、螺子頭部が完全にそこに受容されるような軸方向の長さを有する。
フランジ要素の支持面に載置されるベースプレートの載置面に対する担持面の傾斜を調整するための手段は、好ましくは、中央領域からアクセス可能である。傾斜を調整するための手段は、好ましくは、駆動シャフトの方向に作用する工具を用いて操作することができる。
傾斜調整のための手段は、螺子を有することができ、その螺子工具係合開口には、中央領域からアクセス可能である。これらの螺子は、駆動シャフトの軸に平行に延在することが好ましい。それらはグラブ螺子とすることができる。より精細に位置調整を行えるようにレバートランスミッションを設けることができる。静的な過大決定を回避するために、１２０度の角度間隔で配置された３つの傾斜調整手段が設けられ、それらの手段は、特に、径方向に延在するレバーを有する。それらのレバーは、好ましくはベースプレート上で支持される調整レバーを形成する。短い方のレバーアームは、径方向外向きとすることができる。長い方のレバーアームは、径方向内向きとすることができる。短いレバーアームは、担持プレートの下面の径方向外側領域に係合する。長いレバーアームに対して、好ましくは調整螺子が作用し、調整螺子は、特にグラブ螺子から形成され、かつ中央領域の螺子孔に螺合している。好ましくは、長いレバーアームに対して作用する調整螺子は、端面が丸められた軸部を有し、その端面が長いレバーアームの窪みに位置する。
本発明のさらなる展開において、担持プレートがベースプレートの方向に力を受けることが提示される。このために、好ましくは張力要素が用いられる。張力要素は、螺子とすることができ、それらの螺子は、ベースプレートの支持凹部内で軸方向に移動可能である。好ましくはバネ要素及び特に好ましくは圧縮バネ要素が設けられ、それは、スライドブロックと支持凹部のベース面との間に配置されている。好ましくは、ベースプレート又は担持プレートの中心の周りに等角度分布で配置された３つの張力要素が設けられる。
フランジ要素は、適切な取付手段によって特に駆動シャフトの端部に接続することができる。好ましくは、フランジ要素は、クランプ要素によって駆動シャフトに接続することができる。クランプ要素は、駆動シャフトの外被面に係合することができる。２つのクランプ顎を設けることができ、それらは、例えばクランプ螺子であるクランプ要素により互いに対して変位可能である。クランプ位置において、クランプ顎は、駆動シャフトと共に締め付けられる。径方向に延在する螺子、特にグラブ螺子が設けられ、それらは、駆動シャフトの外被面に対して移動可能なクランプ螺子の機能を果たす。クランプ螺子は、特に径方向において調整可能である。
本発明のさらなる発展において、サセプタが複数の基板キャリアの担持体であることが提示される。各基板キャリアは、１又は複数の基板を担持し、そしてサセプタのポケット内に位置している。ポケットの床面には、ガス配管が開口しており、それを通ってキャリアガスをポケット内に供給することができる。キャリアガスは、ガスベアリングを形成し、その上に基板キャリアが回転可能な態様で載置される。ポケットの床面のガス出口ノズルは、そこから出るガスが基板キャリアを回転させるような向きを有している。
ガス配管は、サセプタの中心開口部からポケットの床面上のガス出口開口まで径方向に延在する。不活性ガスは、担持プレートを通って供給される。このために担持プレートは、径方向に延在して担持面に開口するガスチャネルを有する。しかしながらそれに替えて、ガスチャネルが担持プレートの円筒形外壁に開口することも可能である。それらは、サセプタのフローチャネルと位置合わせされており、それによりガスがポケットへ搬送される。担持プレート内のガスチャネルは、担持プレートの下面に位置するガス入口開口を有する。特に、担持プレートの下面上には軸方向端面を形成する延長部があり、その中にガスチャネルが開口することが提示される。一平面内に位置するガス入口開口が形成され、それらを通って不活性ガスがガスチャネルに供給され、そして続いてフローチャネルに供給されることができる。ガス入口開口が位置する平面は、好ましくは、キャビティのベース面である。
ガスチャネルのガス入口開口と位置合わせされたガス通路孔を有する密閉部材が提供される。密閉部材は、ガス入口開口が位置する平面と駆動シャフトの端面との間に位置し、軸方向の孔を有しており、駆動シャフトの端面を通ってガスが密閉部材のガス通路孔に流れ、そして続いてガスチャネルに流れることができる。密閉部材は、フレキシブルな材料から作製される。
担持プレートの下面により形成される延長部は、ベースプレートの中心開口部に係合する。担持プレートの下面は、ベースプレートの上面から間隙により離間している。担持プレートの下面の外縁は、調整レバーの短いレバーアームの上向きの延長部の上に載置される。担持プレートの上面は、円形輪郭線に沿う外縁に沿って環状ウェブを有する。この環状ウェブは、サセプタの下面の環状凹部に係合することができる。
好ましくは方向決め要素、例えば方向ピンが設けられ、それは、担持プレートの上面に割り当てられて、対向する方向決め要素、例えばサセプタの下面の方向決め孔と対応する。これにより、サセプタを１つの回転位置のみにおいてサセプタキャリアに割り当てできることを確保する。
フランジ要素、ベースプレート、及び担持プレートは、好ましくは金属で作製される。それらはステンレス鋼で作製できる。しかしながら、それらは、別の金属からなることもできコーティングされることもできる。密閉部材は、好ましくはゴムから作製され、よってそれはゴムシールである。それは、フランジ機構を、そして担持プレートも、ベースプレートに対して、又は駆動シャフト若しくはフランジ要素が取り付けられたシャフトに対して、ゴムシールを劣化させることなく何度でも調整可能とする程度の弾性を有する。ゴムシールは、気密性があるように、担持プレートと、ベースプレート又はフランジ要素又はシャフト若しくは駆動シャフトとの間に把持される。シャフト若しくは駆動シャフトは、上向きに開口することができる。しかしながら、駆動シャフト若しくはシャフトが端面で閉鎖されていることも可能である。その場合、端面を閉鎖する閉鎖プレートが開口を有し、それらが担持プレートのガスチャネルのガス入口開口と位置合わせされている。しかしながら、フレキシブルな密閉部材に替えて、例えば復元力を呈することができるポリマー密閉部材、例えばグラファイト密閉部材のような可塑的に変形可能な密閉部材も用いることができる。

【0011】

目的を解決するために、特に、ＣＶＤリアクタのサセプタを駆動シャフトに取り付けるための一般的な装置が、担持面を有しその上にサセプタの載置面を載置可能である担持プレートと、駆動シャフトと接続可能でありかつ担持プレートがそれにより位置調整可能に担持されるベースプレートとを有し、少なくとも１つの調整レバーが設けられ、それは支持点に装着され、その支持点から始まる長いレバーアームと短いレバーアームとを有し、その場合、長いレバーアームに調整要素、例えば調整螺子が係合し、それによりベースプレートと担持プレートとの間の間隙は、その間隙の大きさを調整可能であり、その場合、支持点が、担持プレート又はベースプレートのいずれかに割り当てられ、そして短いレバーアームがもう一方のプレートに係合し、そのもう一方のプレート上にも好ましくは調整要素が取り付けられていることが提示される。

【0012】

本発明はさらに、ＣＶＤリアクタのサセプタを駆動シャフトに取り付けるための装置に関し、螺子によって駆動シャフトと接続可能なベースプレートと、ベースプレートから間隙により離間されサセプタを担持しベースプレートに対して位置変更可能な担持プレートとを有し、その場合、担持プレートは、螺子の挿通のためにベースプレートの取付孔と位置合わせされた挿入孔を有する。

【0013】

この種の装置は、サセプタを特に、管状の担持要素を介在させることによって担持することができる。その場合、担持要素は、担持プレートの中央領域の床面に載置される。ガスチャネルが通過することができる管状の担持要素の上に、サセプタに割り当てられ環状のサセプタプレートを担持する担持部品を載置することができる。環状のサセプタプレートの縁領域上に引張部品の縁領域を載置することができ、その引張部品は、特に引張棒である引張要素により駆動軸又はテンションユニットに接続されている。管状の担持要素は、中空空間を形成し、その中空空間は、加熱装置があるサセプタの下方の空間と挿入孔及び間隙を介して接続されている。

【0014】

担持プレートの上方の空間と、サセプタの下方の空間との間の流体的連通を阻止することを目的とする。

【0015】

この目的は、請求項１８に特定された特徴によって達成され、挿入孔を閉鎖する閉鎖手段が設けられる。挿入孔は、好ましくは、閉鎖手段によって取り外し可能に閉鎖される。

【0016】

本発明の第１の変形形態では、プラグが、１又は複数の挿入孔の各々に挿入され、挿入孔を密封し閉鎖することが提供される。プラグは、挿入孔の円筒内面に対して密封して位置する円筒胴体形状の密閉面を有することができる。しかしながら、プラグの胴体壁と挿入孔の内壁との間に、例えばＯリングのような密閉要素が配置されることも提供することができる。しかしながら、プラグの胴壁が外螺子を有し、それが挿入孔の壁の内螺子に螺合されるか、又は、それがセルフタッピングする螺子であることもできる。さらに、プラグはまた、挿入孔の直径よりも大きい直径の頭部を有することができ、それによってプラグは、担持プレートの中央領域の床面に頭部により載置されることができる。本発明の変形形態では、管状の形状を有する担持要素が、その担持要素の下面が挿入孔を完全に閉鎖するような壁厚を有する。その際、担持要素の下面が、密閉面を形成する。担持プレートを通って延在するガスチャネルは、それぞれ軸方向の１つのガスチャネルに開口し、そのガスチャネルは、サセプタ又は担持部品のガスチャネルに開口するために担持要素を通って延在している。担持要素は、特に担持プレートに取外し可能に接続されている。ベースプレートを駆動シャフトに接続する螺子は、駆動シャフトに取り付けられたフランジ要素の内螺子に螺合することができる。

【0017】

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は、サセプタキャリア１の斜視図である。

【図2】図２は、図１に示したサセプタキャリアの図である。

【図3】図３は、図２のラインIII－IIIによる断面である。

【図3a】図３ａは、図３の断面斜視図である。

【図4】図４は、サセプタキャリア１の分解斜視図である。

【図5】図５は、第１の展開図である。

【図6】図６は、第２の展開図である。

【図7】図７は、サセプタキャリア１が駆動シャフト４０をサセプタ３１に接続する、リアクタハウジング３０を通る断面の概観を示す。

【図8】図８は、図７のVIII－VIIIの詳細図である。

【図9】図９は、図７のラインIX－IXによる断面である。

【図10】図１０は、図７のラインＸ－Ｘによる断面である。

【図11】図１１は、本発明の第２の実施形態を、ＣＶＤリアクタのサセプタキャリア装置を通る断面で示す。

【図12】図１２は、第３の実施形態の図１１と同じ図を示す。

【図13】図１３は、第４の実施形態の図１１と同じ図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明によるＣＶＤリアクタは、リアクタハウジング３０を有し、それはリアクタハウジング３０の内部に配置されたプロセスチャンバを外部に対して密封し閉鎖している。プロセスガスをプロセスチャンバ内に供給することができるガス入口部材３７が設けられている。ガス出口３９により、排気ガスがプロセスチャンバから出ることができる。ガス出口３９に接続されたポンプを用いてプロセスチャンバを排気できる。

【0020】

リアクタハウジング３０の内部には、不活性ガスが通って流れることができる中空の駆動シャフト４０が突き出ている。駆動シャフト４０の上端には、サセプタ３１を担持するサセプタキャリア１がある。サセプタ３１は、中心開口部を有し、グラファイト、特にコーティングされたグラファイト、又は金属からなり、中心開口部から径方向に延在するフローチャネル３５と、サセプタ３１の中心の周りに配置された１又は複数の基板キャリア３６とを有する。基板キャリア３６は、ポケットの底面とすることができる支持面に載置される。支持面においてフローチャネル３５が開口することによって、フローチャネル３５から流出する不活性ガスが、一方ではガスクッションを形成してその上に基板キャリア３６が載置され、そして他方では基板キャリア３６を回転させる。サセプタ３１は、駆動シャフト４０の回転により回転させられる。

【0021】

ガス入口部材３７は、互いに異なるプロセスガスをプロセスチャンバに供給するために複数のガス入口チャネルを有し、それらは、サセプタ３１の上面と天井プレート３８の下面との間に延在している。天井プレート３８の下面とサセプタ３１の上面との間のプロセスチャンバ高さａは、２０～５０ｍｍ、好ましくは３０～４０ｍｍ、例示的実施形態では、３２～３５ｍｍである。天井プレート３８の直径及びサセプタ３１の直径は、３０ｃｍよりも大きい。

【0022】

サセプタキャリア１は、駆動シャフト４０の軸に対するサセプタ３１の傾斜を調整することができる手段を有することによって、プロセスチャンバ高さａをサセプタ３１の全周に亘って一定とすることができる。

【0023】

サセプタキャリア１は、駆動シャフト４０の上向きの端部に接続することができるフランジ要素４を有する。フランジ要素４は、リングを分断する径方向のスリット２６を有する環状体である。スロットにより形成されたフランジ要素４のリングの２つの互いに向かい合う半部はクランプ顎４１を形成し、それらは、クランプ螺子２５により互いに向かって変位することができ、その場合、間隙２６が狭くなる。さらに、フランジ要素４の螺子孔に径方向に螺合することができる別のクランプ螺子２８が設けられる。それらの螺子孔は、２つのクランプ顎４１に割り当てられている。クランプ螺子２８の先端は、駆動シャフト４０の外被面で支持されることができる。しかしながら、丸みのあるクランプ顎４１が、駆動シャフト４０の外被面に対し平坦に配置されかつクランプ螺子２５を用いてクランプ嵌合で保持されることもまた提供される。そのとき、クランプ螺子２８は、実質的に軸方向の固定に用いられる。

【0024】

フランジ要素４の上向きの面は、支持面４’を形成し、それは駆動シャフト４０の回転面に正確に位置することが好ましい。支持面４’から３つの螺子孔７が延在し、その中に取付螺子８を螺合することができる。

【0025】

ベースプレート３は、平坦に支持面４’上に載置することができる載置面３”を有する。ベースプレート３は、取付螺子８を用いてフランジ要素４に接続することができる。このために、ベースプレート３は、駆動シャフト４０の軸方向に延在する取付孔９を有し、それらは、直径を拡大された上部セクション９’を有する。螺子８の軸が取付孔９を貫通することによって、螺子８の頭部８’が完全に取付孔９の上部セクション９’に位置する。

【0026】

ベースプレート３は中心開口部を有し、それを通って駆動シャフト４０の上部セクションが突出することができる。駆動シャフト４０が下方からベースプレートの中心開口部に突出する一方、担持プレート２の延長部４２が上方から中央開口部に突出する。延長部４２は、下向きに開いたキャビティ４３を形成し、そのベース面に密閉部材２１が載置される。密閉部材２１のもう一方の面は、駆動シャフト４０の端面により作用を受ける。駆動シャフト４０は、その軸方向に延在する複数のフローチャネル４５を有する。

【0027】

担持プレート２に対しベースプレート３の方向に力を及ぼす張力要素１１が提供される。特に、担持プレート２又はベースプレート３の中心の周りに周方向に均一に分布して配置された３つの張力要素１１が設けられる。張力要素１１によって、密閉部材２１に作用する力が生じる。

【0028】

密閉部材２１は、複数のガス通路孔２２を有し、それらは、担持プレート２の内部に延在するガスチャネル２３のガス入口開口と位置合わせされている。これらのガス入口開口は、ガスチャネル２３を介してガス出口開口２４に接続している。ガスチャネル２３は、軸方向に延在する第１のセクションを有し、それは径方向に延在する第２のセクションに開口する。第２のセクションは、担持プレート２の円筒形外壁に対してプラグにより閉鎖されている。第２のセクションは、３つのセクションで開口し、それらは軸方向に延在してガス出口開口２４を形成する。それらのガス出口開口２４は、担持プレート２の端面に位置し、それらを通って不活性ガスがサセプタ３１のフローチャネル３５に流入することができる。フローチャネル４５がガス通路孔２２と位置合わせされることによって、フローチャネル４５によりガスを担持プレート２内に供給することができる。

【0029】

張力要素１１は螺子により形成され、その螺子は、担持プレート２の孔１２に挿入され、ベースプレート３の孔１３を貫通し、孔１３に隣接する支持凹部１３’で終端する。螺子の端部は、非円形のスライドブロック１４内に螺合される。スライドブロック１４は、支持凹部１３’内で軸方向に移動可能である。支持凹部１３’はベース面を有し、その上でバネ要素１５が支持されている。バネ要素１５は、もう一方では、スライドブロック１４により作用を受ける。例示的実施形態では、バネ要素１５は圧縮バネ要素により形成される。それは互いに上下に重ねられた皿ばねである。

【0030】

担持プレート２の下面２’とベースプレート３の上面３’との間の間隙空間には、各々調整レバー１６の形態の調整要素が延在している。調整レバー１６は、支持凹部２０の床面に取り付けられる下向きのレバーセクション１６’を有する。３つの支持凹部２０が設けられており、各々が、上面３’の半径方向の切り込みにより形成されている。支持凹部２０は、径方向に延在する断面矩形の溝である。

【0031】

調整レバー１６は、径方向外向きの短いレバーアーム１７を有し、その上向きの延長部が下面２’の縁に係合する。径方向内向きの長いレバーアーム１８には、調整螺子１９が係合する。調整螺子１９は、担持プレート２の中央領域６の螺子孔に螺合するグラブ螺子である。中央領域６は、下面２’の反対側に位置する担持面５により囲まれている。担持面５も、環状ウェブ３４により囲まれている。担持面５にサセプタ３１の載置面３２が載置される。担持面５の穴内に、サセプタ３１を回転位置に配向させるための配向ピン３３が挿入されている。ガス出口開口２４は、担持面５内に位置し、サセプタ３１を通って延在するフローチャネル３５のガス入口開口と位置合わせされている。サセプタ３１は、図面では幾つかの部材で示されている。しかしながら、一体成形することもできる。

【0032】

中央領域の中心には、密閉部材２１の孔と位置合わせされたチャネル開口がある。

【0033】

ベースプレート３に対する担持プレート２の傾斜を調整するための調整手段１９は、適切な工具、例えばねじ回し工具によって調整することができる。それらは、特に、サセプタ３１の中心開口部を介してアクセス可能である。

【0034】

例えば、洗浄又は交換のためにリアクタハウジング３０から取り外されたサセプタを再び装着するとき、先ず、サセプタキャリア１をＣＶＤリアクタハウジング３０の外部で事前調整することができる。その場合、ベースプレート３の下面が、担持面５に対して平行な位置とされる。次に、担持プレート２及びベースプレート３からなる組立体をリアクタハウジング３０内に挿入することができる。その際、載置面３”が、フランジ要素４の支持面４’上に載置される。好ましくは、支持面４’が、駆動シャフト４０の回転面内に正確に延在することによって、事前調整された担持面５も同様に、駆動シャフト４０の回転面内に位置する。ベースプレート３のフランジ要素４への取付けは、中央領域６からアクセス可能である螺子８をフランジ要素４の螺子孔７に螺合することにより行われる。その際、取付螺子８の割り当ては、担持プレート２の挿入孔１０を通して行われ、挿入孔１０は、ベースプレート３の取付孔９及びフランジ要素４の螺子孔７と位置合わせされている。

【0035】

調整手段１６、１７、１８、１９を用いて、担持面５の傾斜を、ベースプレート３の幾何学的軸に対するあらゆる方向において調整できることが有利であると考えられる。張力要素１１によって、担持プレート２の縁が調整レバー１６の短いアーム１７に対して掛ける力を生じる。

【0036】

微調整は、サセプタ３１を担持プレート２に載置した後に行われる。その際、サセプタ３１の下向きの載置面３２が、担持面５に載置される。サセプタ３１の中心開口部を通して、適切な調整ツールを用いて調整要素、特に調整螺子１９を変更することができ、それによってサセプタ３１の傾斜が変化することによって、その上面が回転面内に位置し、そして特に、プロセスチャンバ天井８の下面に対して平行となる。

【0037】

図１１、図１２及び図１３には、本発明の第２の態様が示されている。駆動シャフト４０は、ベースプレート３と接続されている。ベースプレート３は、担持プレート２を担持しており、その場合、ベースプレート３に対して担持プレート２を調整するための既に説明した方策が施されている。このために、調整手段が設けられ、それによりベースプレート３に対する担持プレート２の傾斜を調整可能である。

【0038】

図１～図８を参照して既に説明したように、ベースプレート３に対して担持プレート２は、間隙５３により離間している。この間隙５３は、水平面内に延在し、かつ担持プレート２を囲みかつサセプタ３１の下方に延在する空間に開口する環状間隙５４に開口している。この空間には、サセプタ３１のサセプタプレートを加熱する加熱要素５１があり、それは環状に形成され、担持部品４９上で支持されている。

【0039】

担持部品４９も、担持プレート２の床面６’上に載置される管状の担持要素４７によって担持されている。担持要素４７は、図１１及び図１３に示される例示的実施形態では、管状の中空空間を形成し、その中に挿入孔１０が開口しており、挿入孔１０は間隙５３と流体的に連通していることによって、中心の中空空間はサセプタの下方空間と流体的に連通している。

【0040】

引張要素５０に張力を及ぼすために、サセプタプレートの環状縁の上に引張部品４８の環状縁が載置されており、引張部品４８は、引張要素５０を介して駆動シャフト４０又は駆動シャフト４０の下方に配置された引張手段に接続されている。引張部品４８は、例示的実施形態では、テンションプレートにより形成されている。

【0041】

図１１に示されるプラグ４６を用いて、取付螺子８が挿入される取付孔９と位置合わせされた挿入孔１０が閉鎖され、サセプタ３１の中心開口部と下方空間との間の流体的連通が閉鎖される。組立て中、取付螺子８は、挿入孔１０を貫通して取付孔９内に挿入されることができる。そのとき、取付螺子８の螺子付き部分は、駆動シャフト４０に取り付けられたフランジ要素４の螺子孔７に螺合する。図示の閉鎖手段は、取り外し可能に挿入孔１０を閉鎖する。

【0042】

プラグ４６は、挿入孔１０に係合する円筒形密閉領域を有する。密閉領域は、弾性的接触圧をもって円筒形の挿入孔１０の壁上に位置する。プラグ４６の頭部は、径方向に密閉面を超えて突出する領域を有し、その領域は、プラグ４６を取付孔９の軸方向において保持するために床面６’上に載置されることができる。

【0043】

図１３に示された例示的実施形態は、図１１に示された例示的実施形態とは、密閉手段がＯリング５２である点で実質的に異なる。Ｏリング５２は、プラグ４６の円筒外面の環状溝に嵌め込まれている。圧縮されたＯリング５２は、挿入孔１０の壁上で密閉態様で支持されることができる。

【0044】

図１２に示された例示的実施形態では、管状の担持要素４７が、担持要素４７の下面が挿入孔１０を完全に閉鎖する密閉面４７’を形成するような壁の厚さを有する。引張要素５０が延在している、引張部品４８の下方の中心開口部の径方向長さ、すなわちその直径は、図１２に示した例示的実施形態では、図１１及び図１３に示した例示的実施形態におけるよりも小さい。

【0045】

さらに、図示しない実施形態においては、プラグが別の設計を有することもできる。例えば、プラグが、挿入孔１０の壁の内螺子に螺合する外螺子を有することができる。それは、セルフシール螺子とすることができる。しかしながらそれに替えて、プラグがセルフタッピング螺子を有することもでき、プラグ４６をねじ込むとき、それは挿入孔１０の滑らかな壁内に噛み込む。さらに、頭部の拡大した直径の縁部が、密閉面を形成することもできる。

【0046】

上記の説明は、全体として本願よって包含される発明を説明するためのものである。これは、少なくとも以下の特徴の組合せによって、独立して従来技術をさらに発展させ、これらの特徴の２つ以上、又は全ての組合せも組み合わせることが可能である。すなわち：

【0047】

ベースプレート３が、駆動シャフト４０により担持されかつ／又は駆動シャフト４０に取付可能なフランジ要素４の上に、取り外し可能な取付手段７，８，９により取付けられているか又は取付可能であることを特徴とする装置。

【0048】

取付手段７，８，９が複数の螺子８を有し、それらの螺子８が、ベースプレート３の取付孔９に挿入され、かつフランジ要素４の螺子孔７に螺合されることを特徴とする装置。

【0049】

取付螺子８が頭部８’を有し、それらの頭部８’が、挿入孔９の直径を拡大されたセクション９’に位置することを特徴とする装置。

【0050】

担持プレート２におけるベースプレート３とは反対側に向いた端面が中央領域６を有し、その中央領域６内に、取付螺子８を挿通するための挿入孔１０が配置されていることを特徴とする装置。

【0051】

担持面５が、中央領域６を囲んでいることを特徴とする装置。

【0052】

ベースプレート３の載置面３”に対する担持面５の傾斜を調整するための調整手段１６，１７，１８，１９が、フランジ要素の支持面４’上に載置されているか、かつ／又は載置可能であることを特徴とする装置。

【0053】

フランジ要素４が、駆動シャフト４０の外被面に取り付けられるためのクランプ要素２５、２８、４１を有することを特徴とする装置。

【0054】

フランジ要素４が、クランプ要素２５により互いに対して変位可能である２つのクランプ顎４１を有することを特徴とする装置。

【0055】

フランジ要素４が、１又は複数のクランプ螺子２８を有し、それらのクランプ螺子２８が、径方向において駆動シャフト４の外被面に対して移動可能であることを特徴とする装置。

【0056】

調整手段が調整レバー１６であり、それらの調整レバー１６が、ベースプレート３上に載置され、かつ、短いレバーアーム１７により担持プレート２の下面２’に係合すると共に長いレバーアーム１８を有し、その長いレバーアーム１８に対して中央領域６の螺子孔に螺合する調整螺子１９が作用することを特徴とする装置。

【0057】

担持プレート２に対しベースプレート３の方向に力を及ぼす張力要素１１，１４，１５を特徴とする装置。

【0058】

担持プレート２内に配置されたガスチャネル２３が、担持プレート２の下面２’に割り当てられたガス入口開口をガス出口開口２４と互いに接続することを特徴とする装置。

【0059】

担持プレート２の下面２’のキャビティ４３に割り当てられた延長部４２に挿入されたフレキシブルな密閉部材２１が、ガス入口開口と位置合わせされたガス通路孔２２を有しかつ駆動シャフト４０の端面上に配置可能であることを特徴とする装置。

【0060】

担持面５を囲んでいる環状ウェブ３４を特徴とする装置。

【0061】

担持面５の領域に配置された、特に方向ピンの形態の位置調整要素３３を特徴とする装置。

【0062】

サセプタ３１が、請求項１～１５のいずれかによる装置により駆動シャフト４０と接続され、その場合、サセプタ３１が中心開口部を有し、その中心開口部は、載置面３２により囲まれ、かつその直径がほぼ中央領域６の直径に対応することを特徴とするＣＶＤリアクタ。

【0063】

駆動シャフト４０の軸方向において３つの互いに上下に配置された要素によってＣＶＤリアクタのサセプタ３１を駆動シャフト４０に取り付け、その場合、下部要素が駆動シャフト４０と接続されかつ中間要素を担持すると共に、中間要素が下部要素と上部要素との間に配置され、その場合、上部要素が、中間要素に対して位置調整可能でありかつサセプタ３１を取り付けるための手段を有することを特徴とする装置。

【0064】

少なくとも１つの閉鎖手段４６、４７’により挿入孔１０が閉鎖されることを特徴とする装置。

【0065】

閉鎖手段が、挿入孔１０に係合して密封するプラグ４６により構成されているか、又は、閉鎖手段が、サセプタ３１を担持しかつ担持プレート２上に載置された担持要素４７により構成されている密閉面４７’であることを特徴とする装置。

【0066】

開示された全ての特徴は、（それ自体のために、また互いに組み合わされて）本発明に不可欠である。ここでの出願の開示は、関連する／追加された優先権書類（先の出願の写し）の開示内容をその内容全体に含み、それはこれらの書類の特徴を本願の請求項に組み込む目的でもある。従属請求項は、特にこれらの請求項に基づいて分割出願を行うために、引用される請求項の特徴がなくても、先行技術の独立した発明性のあるさらなる発展を特徴とする。各請求項で特定された発明は、前述の説明で特定された、特に参照符号が付与された、及び／又は符号の説明で特定された、１つ以上の機能を追加で有することができる。本発明はまた、特に、それらがそれぞれの使用目的に明らかに不要であるか、または技術的に同じ効果を有する他の手段で置き換えることができる限り、前述の説明で述べた特徴の個々のものが実装されない設計形態に関する。

【符号の説明】

【0067】

１ サセプタ
２ 担持プレート
２’ 上面
３ ベースプレート
３’ 上面
３” 載置面
４ フランジ要素
４’ 支持面
５ 担持面
６ 中央領域
６’ 床面
７ 螺子孔
８ 螺子
８’頭部
９ 取付孔
９’セクション
１０ 挿入孔
１１ 張力要素
１２ 孔
１３ 孔
１３’ 支持凹部
１４ スライドブロック
１５ バネ要素
１６ 調整レバー
１６’ ベアリングセクション
１７ レバーアーム
１８ レバーアーム
１９ 調整螺子
２０ 支持凹部
２１ 密閉部材
２２ ガス通路孔
２３ ガスチャネル
２４ ガス出口開口
２５ クランプ要素
２６ 間隙
２７ 螺子孔
２８ クランプ要素、クランプ螺子
２９ キャビティ
３０ リアクタハウジング
３１ サセプタ
３２ 載置面
３３ 配向ピン
３４ 環状ウェブ
３５ フローチャネル
３６ 基板キャリア
３７ ガス入口部材
３８ 天井プレート
３９ ガス出口
４０ 駆動シャフト
４１ クランプ顎
４２ 延長部
４３ キャビティ
４４ クランプリング
４５ フローチャネル
４６ プラグ
４７ 担持要素
４７’ 密閉面
４８ 引張部品
４９ 担持部品
５０ 引張要素
５１ 加熱要素
５２ Ｏリング
５３ 間隙
５４ 間隙

【図1】

【図2】

【図3】

【図3a】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】