JP2003068650A - 気相成長装置の運転方法 - Google Patents

気相成長装置の運転方法

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JP2003068650A
JP2003068650A JP2001253290A JP2001253290A JP2003068650A JP 2003068650 A JP2003068650 A JP 2003068650A JP 2001253290 A JP2001253290 A JP 2001253290A JP 2001253290 A JP2001253290 A JP 2001253290A JP 2003068650 A JP2003068650 A JP 2003068650A
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reaction chamber
reaction
vapor phase
phase growth
wafer
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Seiichi Nakazawa
誠一 中澤
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Shibaura Machine Co Ltd
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Toshiba Machine Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 二つの反応室と共通の一つの高周波発生器を
備えた気相成長装置において、各反応室を用いて交互に
気相成長反応を行わせる際、生産品に生ずる欠陥を減ら
すことができる運転方法を提供する。 【解決手段】 一方の反応室R1では、誘導加熱用コイ
ル7に高周波発生器9から高周波電圧を供給することに
よって、気相成長反応が行われ、その間、他方の反応室
R2では、ウエーハ10の交換及びそれに付随する内部
のパージが行われる。本発明の方法では、反応室R2で
気相成長反応の終了後に、内部の水素ガスによるパージ
及び窒素ガスによるパージを行う。次いで、ウエーハを
交換した後、直ちに窒素ガスによるパージを行い、パー
ジ終了後、少量の窒素ガスを流し続けて内部を無酸素雰
囲気に保つ。その後、反応室R1における気相成長反応
の終了のタイミングに合わせて、反応室R2内の水素ガ
スによるパージを行う。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、気相成長装置の運
転方法に係り、特に、二つの反応室と共通の一つの高周
波発生器を備えた気相成長装置において、各反応室内に
設けられた各誘導加熱用コイルを前記高周波発生器を用
いて交互に作動させて内部の温度を上昇させ、各反応室
内において交互に気相成長反応を行わせる際の運転シー
ケンスに係る。 【0002】 【従来の技術】図3に、従来の気相成長装置の概要を示
す。 【0003】この気相成長装置は、二つの反応室R1、
R2と共通の一つの高周波発生器9を備えている。各反
応室は、ベース1の上にベルジャ2を被せることによっ
て構成されている。各反応室内にはサセプタ3が配置さ
れ、サセプタ3の中心部は中空回転軸4の上端部に固定
されている。中空回転軸4の内側には、反応ガス供給用
のノズル11が貫通している。各ベース1には排気ポー
ト15が取り付けられている。各排気ポート15には排
気管16が接続され、各排気管16は、バルブを介して
共通の一本の排気管18に接続されている。この排気管
18の途中には、酸素濃度計19が取り付けられてい
る。 【0004】気相成長反応の対象となるウエーハ10
は、サセプタ3の上に置かれる。各サセプタ3の下側に
は、それぞれ、誘導加熱用コイル7が配置されている。
各誘導加熱用コイル7は、切換器8を介して、共通の一
台の高周波発生器9に接続されている。各誘導加熱用コ
イル7は、切換器8の操作によって交互に使用され、後
述のように、各反応室R1、R2内で交互に気相成長反
応が行われる。 【0005】図4に、上記の気相成長装置における運転
シーケンスの概要を示す。 【0006】先ず、各反応室R1、R2内における単独
の運転シーケンスについて説明する。ベルジャ2を開放
し、先に処理が終了したウエーハを回収した後、これか
ら処理を行うウエーハをサセプタ3の上にセットする。
次いで、ベルジャ2を閉じ、その状態で暫く待機させ
る。気相成長反応を開始する前に、窒素ガスを用いて反
応室内のパージを行い、更に、水素ガスを用いて反応室
内のパージを行う。次いで、反応室内に水素ガスを流し
ながら、高周波発生器9から誘導加熱用コイル7に高周
波電圧を供給し、所定の昇温パターンに従ってウエーハ
10を加熱する。ウエーハ10が所定の温度に到達した
後、ウエーハ10の温度を維持しながら、反応室5内に
反応ガスを供給し、ウエーハ10の表面において気相成
長反応を行わせる。 【0007】所定の時間が経過した後、反応室内に水素
ガスを供給して反応室内のパージを行うとともに、所定
の降温パターンに従ってウエーハ10を冷却する。ウエ
ーハ10が所定の温度に到達した後、窒素ガスを用いて
反応室内のパージを行う。次いで、ベルジャ2を開放
し、先に処理が終了したウエーハを回収した後、これか
ら処理を行うウエーハ10をサセプタ3の上にセットす
る。以上の手順を繰り返すことによって、1バッチづつ
ウエーハ10の処理を行う。 【0008】上記の気相成長装置では、次の様に、二つ
の反応室R1及びR2を用いて交互に気相成長反応を行
う。即ち、一方の反応室(例えば、R1)では、その内
部の誘導加熱用コイル7に高周波発生器9から高周波電
圧を供給することによって、気相成長反応を行い、その
間、他方の反応室(この場合には、R2)では、ウエー
ハ10の交換及びそれに付随する内部のパージを行う。 【0009】具体的には、前記他方の反応室(R2)で
は、気相成長反応の終了後にその内部の水素ガスによる
パージを行い、更に、窒素ガスによるパージを行う。次
いで、ウエーハ10の交換が終了した後、ベルジャ2を
閉じた状態で暫く待機させる。その後、前記一方の反応
室(R1)における気相成長反応の終了のタイミングに
合わせて、前記他方の反応室(R2)の内部の窒素ガス
によるパージ、及び水素ガスによるパージを行う。 【0010】(従来の運転シーケンスの問題点)従来の
運転シーケンスでは、上記の様に、前記他方の反応室に
おいてウエーハの交換が終了した後、ベルジャ2を閉じ
た状態で暫く待機させる。その後、前記一方の反応室内
における気相成長反応の終了のタイミングに合わせて、
前記他方の反応室の内部の窒素ガスによるパージ、及び
水素ガスによるパージを順に行う。しかし、このような
シーケンスを採用した場合、ウエーハ交換時のサセプタ
温度は常温より高いため、待機時に温度が下がるが、こ
のとき、反応室内に酸素が存在すると、ウエーハにヘイ
ズなどの欠陥が発生する恐れがある。 【0011】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な従来の気相成長装置の運転方法についての問題点に鑑
み成されたものである。本発明の目的は、二つの反応室
と共通の一つの高周波発生器を備えた気相成長装置にお
いて、各反応室内に設けられた各誘導加熱用コイルを前
記高周波発生器を用いて交互に作動させて内部の温度を
上昇させ、各反応室内において交互に気相成長反応を行
わせる際、製品に生ずる欠陥を減らすことができる運転
方法を提供することにある。 【0012】 【課題を解決するための手段】本発明の気相成長装置の
運転方法は、二つの反応室と、各反応室内にそれぞれ設
けられた誘導加熱用コイルと、各誘導加熱用コイルに対
して共通に設けられた一つの高周波発生器とを備え、こ
の高周波発生器を用いて各誘導加熱用コイルを交互に作
動させることにより各反応室の温度を上昇させて、各反
応室において交互に気相成長反応を行わせる気相成長装
置の運転方法において、それぞれの反応室にウエーハを
セットした後、直ちに窒素ガスを用いてその内部のパー
ジを行い、パージ終了後、当該反応室で温度上昇を開始
する手前の所定の時点まで、その内部に少量の窒素ガス
を流し続け、次いで、前記所定の時点に到達したとき、
反応ガスの一部を構成するキャリアガスに相当するガス
を用いて、当該反応室の内部のパージを行い、当該反応
室の温度上昇を開始する時点に到達したとき、その内部
に設けられた前記誘導加熱用コイルに前記高周波発生器
から高周波電圧の供給を始めること、を特徴とする。 【0013】本発明の気相成長装置の運転方法によれ
ば、二つの反応室を用いて交互に気相成長反応が行われ
る。即ち、一方の反応室では、その内部の誘導加熱用コ
イルに高周波発生器から高周波電圧を供給し、内部の温
度を上昇させることによって、気相成長反応が行われ、
その間、他方の反応室では、ウエーハの交換及びそれに
付随する内部のガスパージが行われる。 【0014】更に、本発明の気相成長装置の運転方法に
よれば、一方の反応室内でウエーハを交換した後、直ち
に窒素ガスを用いてその内部のパージを行い、パージ終
了後、当該反応室で温度上昇を開始する手前の所定の時
点まで、その内部に少量の窒素ガスを流し続ける。この
ように、ウエーハの交換後、気相成長反応の開始までの
間、反応室の内部を無酸素雰囲気に保つことによって、
製品にヘイズなどの欠陥が生ずる要因を減らすことがで
きる。 【0015】なお、前記所定の時点に到達した後に、反
応室の内部のパージのために使用されるガスは、その後
の気相成長反応で使用される反応ガスの一部を構成する
キャリアガスに相当するガスであり、通常、水素ガスが
用いられる。 【0016】 【発明の実施の形態】図1に、本発明による運転方法が
適用される気相成長装置の概要を示す。図中、R1及び
R2は反応室、7は誘導加熱用コイル、9は高周波発生
器、11は反応ガス供給用のノズルである。 【0017】この気相成長装置は、二つの反応室R1、
R2と共通の一つの高周波発生器9を備えている。各反
応室は、ベース1の上にベルジャ2を被せることによっ
て構成されている。各反応室内にはカーボン製のサセプ
タ3が配置され、サセプタ3の中心部は、中空回転軸4
の上端部に固定されている。中空回転軸4はベース1の
中央を貫通し、中空回転軸4の下端部は、ベース1の下
側でモータ5に接続されている。 【0018】中空回転軸4の内側には、反応ガス及びパ
ージ用ガスの供給用のノズル11が貫通している。ノズ
ル11の先端は、サセプタ3の上方で反応室内に開口し
ている。ノズル11の元端はベース1の下側に位置し、
ノズル11の元端にはガス導入口12が接続されてい
る。更に、各ベース1には排気ポート15が取り付けら
れている。各排気ポート15には排気管16が接続さ
れ、各排気管16の先は、除害設備(図示せず)につな
がっている。各排気管16の途中には、酸素濃度計19
が取り付けられている。酸素濃度計19は、窒素ガスを
用いて反応室内の空気をパージする際、パージの進行状
況をモニターするために使用される。 【0019】気相成長反応の対象となるウエーハ10
は、サセプタ3の上に置かれる。各サセプタ3の下側に
は、それぞれ、誘導加熱用コイル7が配置されている。
各誘導加熱用コイル7は、切換器8を介して、共通の一
台の高周波発生器9に接続されている。各誘導加熱用コ
イル7は、切換器8の操作によって交互に使用され、後
述のように、各反応室R1、R2内で交互に気相成長反
応が行われる。 【0020】図2に、上記の気相成長装置における運転
シーケンスの概要を示す。 【0021】先ず、各反応室R1、R2内における単独
の運転シーケンスについて説明する。ベルジャ2を開放
し、先に処理が終了したウエーハを回収した後、これか
ら処理を行うウエーハ10をサセプタ3の上に装着す
る。次いで、ベルジャ2を閉じ、直ちに、窒素ガスを用
いて反応室内のパージを行う。パージ終了後、当該反応
室内で気相成長反応を開始する手前の所定の時点まで、
その内部に少量の窒素ガスを流し続け、内部を無酸素雰
囲気に保つ。次いで、気相成長反応を開始する直前に、
水素ガスを用いて反応室内のパージを行う。 【0022】次いで、反応室内に水素ガスを流しなが
ら、高周波発生器9から誘導加熱用コイル7に高周波電
圧を供給し、所定の昇温パターンに従ってウエーハ10
を加熱する。ウエーハ10が所定の温度に到達した後、
ウエーハ10の温度を維持しながら、反応室5内に反応
ガスを供給し、ウエーハ10の表面において気相成長反
応を行わせる。 【0023】所定の時間が経過した後、反応室内に水素
ガスを供給して反応室内のパージを行うとともに、所定
の降温パターンに従ってウエーハ10を冷却する。ウエ
ーハ10が所定の温度に到達した後、窒素ガスを用いて
反応室内のパージを行う。次いで、反応室内を開放し、
先に処理が終了したウエーハを回収した後、これから処
理を行うウエーハ10をサセプタ3の上に装着する。以
上の手順を繰り返すことによって、1バッチづつウエー
ハ10の処理が行われる。 【0024】次に、二つの反応室R1及びR2を使用す
る際の運転シーケンスの相互の関係について説明する。
二つの反応室を用いて交互に気相成長反応を行わせる
際、一方の反応室(例えば、R1)では、その内部の誘
導加熱用コイル7に高周波発生器9から高周波電圧を供
給し、内部の温度を上昇させることによって、気相成長
反応を行い、その間、他方の反応室(この場合には、R
2)では、ウエーハ10の交換及びそれに付随する内部
のパージを行う。 【0025】具体的には、前記他方の反応室内では、気
相成長反応の終了後に反応室内の水素ガスによるパージ
を行い、更に、窒素ガスによるパージを行う。次いで、
ウエーハの交換が終了した後、直ちに、窒素ガスを用い
て反応室内のパージを行い、パージ終了後も、その内部
に少量の窒素ガスを流し続ける。その後、前記一方の反
応室内における気相成長反応の終了のタイミングに合わ
せて、前記他方の反応室内の水素ガスによるパージを行
う。 【0026】ここで、一方の反応室において昇温を開始
する時に、他方の反応室において気相成長反応の終了後
の反応室内の水素ガスによるパージを開始し、一方の反
応室において降温が終了した時に、他方の反応室におい
て気相成長反応の開始前の反応室内の水素ガスによるパ
ージを終了させる。二つの反応室R1,R2の運転シー
ケンスを、上記のように互いに組み合わせることによっ
て、共通の一台の高周波発生器9を用いて、二つの反応
室R1、R2を効率良く運転することができる。 【0027】更に、本発明の気相成長装置の運転方法に
よれば、反応室内でウエーハを交換した後、直ちに窒素
ガスを用いてその内部のパージを行い、パージ終了後
も、その内部に少量の窒素ガスを流し続ける。その後、
前記一方の反応室内における気相成長反応の終了のタイ
ミングに合わせて、前記他方の反応室内の水素ガスによ
るパージを行う。このように、ウエーハの交換後、気相
成長反応の開始までの間、反応室の内部を無酸素雰囲気
に保つことによって、製品にヘイズなどの欠陥が発生す
る要因を減らすことができる。 【0028】 【発明の効果】本発明の気相成長装置の運転方法によれ
ば、一方の反応室内でウエーハを交換した後、直ちに窒
素ガスを用いてその内部のパージを行い、パージ終了
後、当該反応室で温度上昇を開始する手前の所定の時点
まで、その内部に少量の窒素ガスを流し続ける。このよ
うに、ウエーハの交換後、気相成長反応の開始までの
間、反応室の内部を無酸素雰囲気に保つことによって、
製品にヘイズなどの欠陥が生ずる要因を減らすことがで
きる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明による運転方法が適用される気相成長装
置の概略構成図。 【図2】本発明による気相成長装置の運転方法のシーケ
ンスを示す図。 【図3】従来の気相成長装置の一例を示す概略構成図。 【図4】従来の気相成長装置の運転方法のシーケンスを
示す図。 【符号の説明】 R1、R2・・・反応室、 1・・・ベース、 2・・・ベルジャ、 3・・・サセプタ、 4・・・中空回転軸、 5・・・モータ、 7・・・誘導加熱用コイル、 8・・・切換器、 9・・・高周波発生器、 10・・・ウエーハ、 11・・・ノズル、 12・・・ガス導入口、 15・・・排気ポート、 16・・・排気管、 18・・・排気管、 19・・・酸素濃度計。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 二つの反応室と、各反応室内にそれぞれ
    設けられた誘導加熱用コイルと、各誘導加熱用コイルに
    対して共通に設けられた一つの高周波発生器とを備え、
    この高周波発生器を用いて各誘導加熱用コイルを交互に
    作動させることにより各反応室の温度を上昇させて、各
    反応室において交互に気相成長反応を行わせる気相成長
    装置の運転方法において、 それぞれの反応室にウエーハをセットした後、直ちに窒
    素ガスを用いてその内部のパージを行い、 パージ終了後、当該反応室で温度上昇を開始する手前の
    所定の時点まで、その内部に少量の窒素ガスを流し続
    け、 次いで、前記所定の時点に到達したとき、反応ガスの一
    部を構成するキャリアガスに相当するガスを用いて、当
    該反応室の内部のパージを行い、 当該反応室の温度上昇を開始する時点に到達したとき、
    その内部に設けられた前記誘導加熱用コイルに前記高周
    波発生器から高周波電圧の供給を始めること、 を特徴とする気相成長装置の運転方法。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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