JP2773934B2 - Semiconductor wafer deposition system - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、半導体ウエハに所定の反応薄膜を生成す
るウエハの成膜装置、特に、有機金属熱分解気相成長
法、所謂、MOCVD法により、半導体ウエハ上に、III族及
びV族の化合物半導体薄膜を気相成長、所謂、エピタキ
シャル成長させる半導体ウエハの成膜装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a wafer film forming apparatus for forming a predetermined reactive thin film on a semiconductor wafer, and in particular, to a metalorganic thermal decomposition vapor deposition method, so-called MOCVD method. The present invention relates to a semiconductor wafer film forming apparatus for performing a so-called epitaxial growth of group III and group V compound semiconductor thin films on a semiconductor wafer.
(従来の技術) MOCVD法とは、大気圧若しくは100Torr前後に減圧され
た反応容器内に、800℃程度に加熱された半導体ウエハ
を配置し、そして、この半導体ウエハに向け、複数の原
料ガス、即ち、反応ガスを供給することで、半導体ウエ
ハ上に化合物半導体薄膜を気相成長つまりエピタキシャ
ル成長させてエピタキシャルウエハを得る方法であり、
このMOCVD法により得られたエピタキシャルウエハは、
近年、光用デバイス、高速電子デバイスとして注目を浴
び、各種の応用が考えられている。この種のエピタキシ
ャルウエハには、その後のエッチングや電極付け等の各
種の後工程が要求される仕様及び製品としての特性を満
足させるために、上述した化合物半導体薄膜の膜厚及び
その組成は均一でなければならない。また、エピタキシ
ャルウエハの製造に要するコストを安価にするには、反
応容器内で複数の半導体ウエハを同時に処理して、エピ
タキシャルウエハの生産性を高める必要がある。(Prior art) The MOCVD method is a method in which a semiconductor wafer heated to about 800 ° C. is placed in a reaction vessel depressurized to atmospheric pressure or about 100 Torr, and a plurality of source gases, That is, by supplying a reaction gas, a compound semiconductor thin film is vapor-phase grown, that is, epitaxially grown on a semiconductor wafer to obtain an epitaxial wafer,
The epitaxial wafer obtained by this MOCVD method,
In recent years, attention has been focused on optical devices and high-speed electronic devices, and various applications are being considered. The thickness and composition of the compound semiconductor thin film described above must be uniform in order to satisfy the specifications and product characteristics that require various post-processes such as etching and electrode attachment for this type of epitaxial wafer. There must be. Further, in order to reduce the cost required for manufacturing an epitaxial wafer, it is necessary to simultaneously process a plurality of semiconductor wafers in a reaction vessel to increase the productivity of the epitaxial wafer.
化合物半導体薄膜の膜厚及びその組成を均一にするに
は、半導体ウエハを回転させて、この半導体ウエハと反
応ガスとの接触を均一にし、しかも、反応容器内のクリ
ーン度を保持するために、半導体ウエハを機械的に回動
させるのではなく、気体の流れを利用して半導体ウエハ
を回転駆動するのが好ましい。In order to make the thickness of the compound semiconductor thin film and its composition uniform, the semiconductor wafer is rotated to make the contact between the semiconductor wafer and the reaction gas uniform, and to maintain the cleanness in the reaction vessel. It is preferable that the semiconductor wafer is rotationally driven by using a gas flow instead of mechanically rotating the semiconductor wafer.
半導体ウエハを気体駆動方式で回転駆動するようにし
た1つの例では、半導体ウエハを保持したサセプタをベ
ースに対して回転自在に取り付け、そして、これらサセ
プタとベースとの間に、気体即ち駆動ガスの渦巻き流を
生起するようになっている。このような気体駆動方式に
よれば、サセプタは、駆動ガスの圧力によってベースか
ら浮上し、そして、この駆動ガスの渦巻き流により、ベ
ースに対して非接触の状態で一方向に回転されることに
なる。In one example in which a semiconductor wafer is rotationally driven by a gas driving method, a susceptor holding a semiconductor wafer is rotatably mounted on a base, and a gas, that is, a driving gas is supplied between the susceptor and the base. A swirling flow is caused. According to such a gas driving method, the susceptor floats from the base by the pressure of the driving gas, and is rotated in one direction in a non-contact state with respect to the base by the swirling flow of the driving gas. Become.
(発明が解決しようとする課題) 上述した気体駆動方式に於いて、サセプタ即ち半導体
ウエハの回転数は、駆動ガスの流量を調整することで制
御されることになるが、しかしながら、駆動ガス流量を
変化させても、この変化に応じて直ちに、サセプタつま
り半導体ウエハの回転数が変化するようなことはなく、
その応答性は悪いものである。しかも、駆動ガスの流量
を少なくし過ぎると、サセプタをベースから浮上させる
ことができなくなり、サセプタの回転が不能となる虞も
ある。従って、半導体ウエハの回転数を閉ループ制御を
利用して、目標回転数に安定して保持することは困難で
ある。このことから、反応容器内で複数の半導体ウエハ
を同時に処理するにあたり、各半導体ウエハの回転数を
一定に制御することができず、それ故、各半導体ウエハ
に於ける化合物半導体薄膜の膜厚にばらつきが生じる虞
がある。(Problems to be Solved by the Invention) In the above-described gas driving method, the rotation speed of the susceptor, that is, the semiconductor wafer, is controlled by adjusting the flow rate of the driving gas. Even if it is changed, the susceptor, that is, the rotation speed of the semiconductor wafer does not change immediately according to this change,
Its responsiveness is bad. Moreover, if the flow rate of the driving gas is too low, the susceptor cannot be lifted from the base, and the susceptor may not be able to rotate. Therefore, it is difficult to stably maintain the rotation speed of the semiconductor wafer at the target rotation speed by using the closed loop control. For this reason, when simultaneously processing a plurality of semiconductor wafers in the reaction vessel, the rotation speed of each semiconductor wafer cannot be controlled to be constant, and therefore, the thickness of the compound semiconductor thin film in each semiconductor wafer cannot be controlled. Variation may occur.
この発明は、上述した事情に基づいてなされたもの
で、その目的とするところは、反応容器内で複数の半導
体ウエハを同時に処理する際、各半導体ウエハの回転数
を高精度に制御でき、各半導体ウエハ間での化合物半導
体薄膜の膜厚を均一にすることができる半導体ウエハの
成膜装置を提供することにある。The present invention has been made based on the above-described circumstances, and an object of the present invention is to simultaneously control a plurality of semiconductor wafers in a reaction vessel and control the rotation speed of each semiconductor wafer with high accuracy. An object of the present invention is to provide a semiconductor wafer film forming apparatus capable of making the thickness of a compound semiconductor thin film between semiconductor wafers uniform.
(課題を解決するための手段) この発明は、反応容器内の複数の半導体ウエハを収容
し、これら半導体ウエハ上に化合物半導体薄膜を気相成
長させる半導体ウエハの成膜装置に於いて、この成膜装
置は、反応容器内に配置されたベース部材と、このベー
ス部材に回転自在に配置され、1枚の半導体ウエハを支
持可能な回転部材と、ベース部材に設けられ、回転部材
に向かって駆動ガスを噴出する夫々複数ずつの第1及び
第2噴出孔と、ベース部材及び回転部材の少なくとも一
方に設けられ、第1噴出孔から噴出された駆動ガスをベ
ース部材と回転部材との間で案内して導き、回転部材に
一方向の回転を与える複数の第1駆動溝と、ベース部材
及び回転部材の少なくとも一方に設けられ、第2噴出孔
から噴出された駆動ガスをベース部材と回転部材との間
で案内して導き、回転部材に他方向の回転を与える複数
の第2駆動溝とを備えて構成されている。(Means for Solving the Problems) The present invention relates to a semiconductor wafer film forming apparatus for accommodating a plurality of semiconductor wafers in a reaction container and vapor-growing a compound semiconductor thin film on these semiconductor wafers. The membrane device includes a base member disposed in the reaction container, a rotation member rotatably disposed on the base member, and capable of supporting one semiconductor wafer, and a rotation member provided on the base member and driven toward the rotation member. A plurality of first and second ejection holes each for ejecting gas, and a driving gas ejected from the first ejection hole are provided on at least one of the base member and the rotating member, and are guided between the base member and the rotating member. A plurality of first driving grooves for guiding the rotating member in one direction, and a driving gas provided from at least one of the base member and the rotating member for rotating the driving gas with the base member. And a plurality of second drive grooves that guide and guide the rotating member to rotate the rotating member in another direction.
(作用) 上述した半導体ウエハの成膜装置によれば、ベース部
材及び回転部材の少なくとも一方に、複数の第1駆動溝
並びに複数の第2駆動溝を夫々設けてあるので、第1駆
動溝に沿って駆動ガスを流すことで、半導体ウエハを保
持した回転部材を一方向に回転させることができ、ま
た、第2駆動溝に沿って駆動ガスを流すことにより、上
記回転部材を他方向に回転させることができる。従っ
て、回転部材が一方向に回転しているとき、第2駆動溝
に沿って流す駆動ガスの流量を増加させれば、回転部材
の回転にブレーキをかけることができ、その回転を迅速
に減速することができる。これに対し、第2駆動溝に沿
って流す駆動ガスの流量を減少させる一方、第1駆動溝
に沿って流す駆動ガスの流量を増加させれば、回転部材
の回転に対するブレーキ力を減少して尚且つ回転部材の
回転力を強くすることができ、回転部材の回転を迅速に
加速することができる。即ち、この発明の成膜装置によ
れば、第1及び第2駆動溝に沿って流す駆動ガスの流量
を調節することにより、回転部材の回転数を制御するこ
とができ、また、その制御の応答性を高めることができ
る。(Operation) According to the semiconductor wafer film forming apparatus described above, at least one of the base member and the rotating member is provided with the plurality of first drive grooves and the plurality of second drive grooves, respectively. By flowing the driving gas along the rotating member, the rotating member holding the semiconductor wafer can be rotated in one direction, and by flowing the driving gas along the second driving groove, the rotating member can be rotated in the other direction. Can be done. Accordingly, when the rotating member is rotating in one direction, if the flow rate of the driving gas flowing along the second driving groove is increased, the rotation of the rotating member can be braked, and the rotation can be rapidly decelerated. can do. On the other hand, while reducing the flow rate of the drive gas flowing along the second drive groove, while increasing the flow rate of the drive gas flowing along the first drive groove, the braking force against the rotation of the rotating member is reduced. In addition, the rotation force of the rotating member can be increased, and the rotation of the rotating member can be rapidly accelerated. That is, according to the film forming apparatus of the present invention, the number of rotations of the rotating member can be controlled by adjusting the flow rate of the drive gas flowing along the first and second drive grooves, and the control of the control can be performed. Responsiveness can be improved.
ベース部材と回転部材との少なくとも一方には、第1
及び第2駆動溝に沿って流れる駆動ガスを衝突させ、駆
動ガス流によって与えられる回転部材の回転を助けるた
めの凹凸を設けておくのが好ましく、このような凹凸が
あれば、回転部材の回転制御に対する応答性を更に向上
することができる。At least one of the base member and the rotating member has a first member.
And, it is preferable to make the driving gas flowing along the second driving groove collide, and to provide irregularities for assisting the rotation of the rotating member given by the driving gas flow. Responsiveness to control can be further improved.
(実施例) 以下、この発明の第1実施例に係わる半導体ウエハの
成膜装置について、第1図乃至第5図を参照して説明す
る。(Embodiment) A semiconductor wafer film forming apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
先ず、第2図には、半導体ウエハの成膜装置の全体が
示されており、この成膜装置は、石英からなる反応容器
10を備えている。この反応容器10は、偏平な円筒形状を
なし、底壁プレート11と、この底壁プレート11を上方か
ら覆うようなシェル12とから構成されている。このシェ
ル12の中央部には、上方に向かって突出した反応ガスの
導入ポート13が形成されており、この導入ポート13は、
図示しない反応ガスの供給源に接続されている。ここ
で、反応ガスとしては、複数の原料ガスからなる混合ガ
スが使用される。また、シェル12の周壁には、複数の排
気ポート14が設けられており、これら排気ポート14は、
図示しない排気手段に接続されている。従って、反応容
器10内は、排気ポート14及び排気手段を介して排気可能
となっている。First, FIG. 2 shows the entire semiconductor wafer film forming apparatus, and this film forming apparatus is a reaction vessel made of quartz.
It has ten. The reaction vessel 10 has a flat cylindrical shape, and includes a bottom wall plate 11 and a shell 12 that covers the bottom wall plate 11 from above. A reaction gas introduction port 13 protruding upward is formed at the center of the shell 12, and the introduction port 13 is
It is connected to a reaction gas supply source (not shown). Here, a mixed gas composed of a plurality of source gases is used as the reaction gas. Further, a plurality of exhaust ports 14 are provided on the peripheral wall of the shell 12, and these exhaust ports 14
It is connected to a not-shown exhaust means. Therefore, the inside of the reaction vessel 10 can be evacuated via the exhaust port 14 and the exhaust means.
そして、反応容器10内には、回転プレート15が配置さ
れている。この回転プレート15は、円形をなしており、
その上面中央からは、ガイド突起16が一体に突出されて
いる。このガイド突起16は、回転プレート15側から円筒
部17と、この円筒部17は、後述するカバーの上壁に一体
に連結されている。そして、ガイド突起16に於いて、カ
バーの上壁から突出する部位は、円錐部19となってお
り、円錐部19は、導入ポート13の軸線と同軸的に位置付
けられている。Further, a rotating plate 15 is arranged in the reaction vessel 10. This rotating plate 15 has a circular shape,
A guide projection 16 is integrally protruded from the center of the upper surface. The guide projection 16 is connected to the cylindrical portion 17 from the rotating plate 15 side, and the cylindrical portion 17 is integrally connected to an upper wall of a cover described later. The portion of the guide projection 16 projecting from the upper wall of the cover is a conical portion 19, which is positioned coaxially with the axis of the introduction port 13.
一方、回動プレート15の下面中央からは、回転軸20が
一体にして下方に突出されており、この回転軸20は、導
入ポート13と同軸上に位置付けられ、そして、底壁プレ
ート11に取り付けられた軸受21を介して、底壁プレート
11に支持されている。回転軸20は、底壁プレート11を気
密に貫通して、反応容器10の外部に延び、そして、図示
しない回転駆動機構に連結されている。従って、回転プ
レート15は、回転駆動機構により、回転可能となってい
る。On the other hand, from the center of the lower surface of the rotating plate 15, a rotating shaft 20 is integrally formed and protrudes downward, and the rotating shaft 20 is positioned coaxially with the introduction port 13, and attached to the bottom wall plate 11. Through the bearing 21 and the bottom wall plate
Supported by 11. The rotating shaft 20 penetrates the bottom wall plate 11 in an airtight manner, extends outside the reaction vessel 10, and is connected to a rotation driving mechanism (not shown). Therefore, the rotation plate 15 is rotatable by the rotation drive mechanism.
回転プレート15の上面には、この実施例の場合、ベー
ス部材として、4個のベース22が固定して配置されてい
る。各ベース22は、第3図を参照すればより明らかなよ
うに、円形のディスクからなり、回転プレート15の周方
向に等間隔を存して配置されている。各ベース22の上面
周縁には、第4図から明らかなように面取りが施されて
おり、これにより、テーパ面23が形成されている。In this embodiment, four bases 22 are fixedly arranged on the upper surface of the rotating plate 15 as base members in this embodiment. Each base 22 is formed of a circular disk and is arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotating plate 15, as is clear from FIG. The periphery of the upper surface of each base 22 is chamfered as is apparent from FIG. 4, thereby forming a tapered surface 23.
そして、各ベース22上には、回転部材として、カーボ
ン製のサセプタ24が夫々配置されている。各サセプタ24
は、円形をなしており、その周縁には、ベース22を囲む
ようなリム25が一体にして下方に突出されている。ま
た、リム25の内周壁は、ベース20のテーパ面23と合致す
るようなテーパ面26となっている。サセプタ24の上面に
は、円形の凹み27が同心にして形成されおり、この凹み
27内に、処理すべき半導体ウエハWを保持可能となって
いる。この実施例の場合、半導体ウエハWは、GaAs又は
InPからなっている。更に、ベース22内には、第4図に
示されるように、抵抗加熱ヒータ28が埋設されており、
この抵抗加熱ヒータ28により、サセプタ24を所定の温度
まで加熱可能である。A susceptor 24 made of carbon is disposed on each base 22 as a rotating member. Each susceptor 24
Has a circular shape, and a rim 25 surrounding the base 22 is integrally protruded downward from the periphery thereof. The inner peripheral wall of the rim 25 has a tapered surface 26 that matches the tapered surface 23 of the base 20. On the upper surface of the susceptor 24, a circular recess 27 is formed concentrically.
In 27, a semiconductor wafer W to be processed can be held. In the case of this embodiment, the semiconductor wafer W is GaAs or
Consists of InP. Further, as shown in FIG. 4, a resistance heater 28 is embedded in the base 22,
The resistance heater 28 can heat the susceptor 24 to a predetermined temperature.
そして、ベース22の上面には、第1図に示されている
ように、第1駆動溝及び第2駆動溝を構成する溝パター
ンが形成されている。この実施例の場合、溝パターン
は、ベース22の軸線を中心として、第1図でみて直径方
向上下に配置され、この直交方向に沿うラインを挟んで
互いに向き合う一対ずつの小径円弧溝29a,29b,及び30a,
30bと、これら円弧溝を包み込むように、上記ラインを
挟んで互いに向き合う大径円弧溝31a,31bとから構成さ
れている。Then, on the upper surface of the base 22, as shown in FIG. 1, a groove pattern forming a first drive groove and a second drive groove is formed. In the case of this embodiment, the groove patterns are arranged vertically in the diametric direction with respect to the axis of the base 22 as seen in FIG. 1, and a pair of small-diameter arc grooves 29a and 29b facing each other with a line along the orthogonal direction interposed therebetween. , And 30a,
30b, and large-diameter arc grooves 31a and 31b facing each other with the line interposed therebetween so as to surround these arc grooves.
上述した溝パターンに於いて、対角上に位置する小径
円弧溝29a,30bには、第1噴出孔32aが設けられている。
これら第1噴出孔32aは、小径円弧溝29a,30bに於いて、
ベース22の中心側に位置する内端部の底壁に開口されて
いる。また、大径円弧溝31a,31bにも、第1噴出孔32bが
夫々形成されており、これら第1噴出孔32bは、小径円
弧溝29a側の大径円弧溝31aの場合、小径円弧溝29aから
遠い側の,その一端部の底壁に開口されており、また、
他方の大径円弧溝31bに於いては、小径円弧溝30bから遠
い側の端部の底壁に開口されている。ここで、小径円弧
溝29a,30b、並びに、大径円弧溝31a,31bは、第1駆動溝
を構成している。In the above-mentioned groove pattern, the first ejection holes 32a are provided in the small-diameter arc grooves 29a and 30b located diagonally.
These first ejection holes 32a are formed in the small-diameter circular arc grooves 29a and 30b.
An opening is formed in the bottom wall of the inner end located on the center side of the base 22. Further, the first ejection holes 32b are also formed in the large-diameter arc grooves 31a and 31b, respectively. In the case of the large-diameter arc groove 31a on the small-diameter arc groove 29a side, the first ejection holes 32b are small-diameter arc grooves 29a. It is open on the bottom wall at one end, farther from
In the other large-diameter arc groove 31b, an opening is formed in the bottom wall at the end remote from the small-diameter arc groove 30b. Here, the small-diameter circular grooves 29a and 30b and the large-diameter circular grooves 31a and 31b constitute a first driving groove.
一方、残りの小径円弧溝29b,30aに於いては、ベース2
2の中心側に位置する内端部の底壁に第2噴出孔33aが開
口されており、また、大径円弧溝31a,31bには、その他
方の端部の底壁に第2噴出孔33bが開口されている。従
って、小径円弧溝29a,30aは、第2駆動溝を構成してお
り、そして、大径円弧溝31a,31bは、第1駆動溝のみな
らず、同時に第2駆動溝ともなっている。On the other hand, in the remaining small-diameter arc grooves 29b and 30a, the base 2
A second ejection hole 33a is opened in the bottom wall of the inner end located on the center side of the second 2 and the second ejection hole is formed in the bottom wall of the other end in the large-diameter arc grooves 31a and 31b. 33b is open. Therefore, the small-diameter circular grooves 29a and 30a constitute a second driving groove, and the large-diameter circular grooves 31a and 31b are not only the first driving grooves but also the second driving grooves.
そして、第1及び第2噴出孔32a,32b,33a,33bは、ベ
ース22及び回転プレート15内に形成された複数の供給通
路34,35に接続されており、これら供給通路34,35は、回
転プレート15の回転軸20内を延びて、図示しない駆動ガ
ス供給源に接続されている。この駆動ガス供給源は、水
素ガス又はアルゴンガス等の不活性ガスを各供給通路3
4,35に独立して供給可能であるとともに、その流量をも
また独立して制御可能となっている。尚、各ベース22毎
にも、供給通路34,35を通じて流れる駆動ガスの流量を
夫々独立して制御できることは勿論である。The first and second ejection holes 32a, 32b, 33a, 33b are connected to a plurality of supply passages 34, 35 formed in the base 22 and the rotating plate 15, and these supply passages 34, 35 It extends inside the rotating shaft 20 of the rotating plate 15 and is connected to a driving gas supply source (not shown). The driving gas supply source supplies an inert gas such as hydrogen gas or argon gas to each of the supply passages 3.
4,35 can be supplied independently, and its flow rate can also be controlled independently. It is needless to say that the flow rate of the drive gas flowing through the supply passages 34 and 35 can be independently controlled for each base 22.
また、ベース22内に位置する供給通路34,35の一部
は、この実施例の場合、抵抗加熱ヒータ28により囲まれ
た予熱室34a,35aとして形成されている。In this embodiment, a part of the supply passages 34 and 35 located in the base 22 are formed as preheating chambers 34a and 35a surrounded by the resistance heater 28.
尚、第4図には、第1噴出孔のうち、1個ずつの第1
噴出孔32a,32bと供給通路34との間の接続のみが示され
ており、また、第2噴出孔に於いても、1個ずつの第2
噴出孔33a,33bと供給通路35の間の接続のみが示されて
いる。FIG. 4 shows one of the first ejection holes,
Only the connection between the orifices 32a, 32b and the supply passage 34 is shown, and the second
Only the connection between the ejection holes 33a, 33b and the supply passage 35 is shown.
更に、この実施例の場合、サセプタ24のリム25には、
第5図に示されているように、周方向に等間隔を存して
切欠36が形成されており、これにより、サセプタ24の周
縁は、凹凸形状の歯面(凹凸)となっている。この実施
例の場合、切欠36は、その下面が前述したサセプタ24に
於けるリム25のテーパ面26とは逆向きに傾斜した溝から
なっている。Further, in the case of this embodiment, the rim 25 of the susceptor 24 includes
As shown in FIG. 5, the notches 36 are formed at equal intervals in the circumferential direction, so that the peripheral edge of the susceptor 24 has an uneven tooth surface (irregularities). In the case of this embodiment, the notch 36 is formed by a groove whose lower surface is inclined in a direction opposite to the tapered surface 26 of the rim 25 in the susceptor 24 described above.
そして、この実施例の場合、第2図に示されているよ
うに、底壁プレート11の内面には、各ベース22に於ける
サセプタ24の周縁、即ち、上記歯面と対向し回転速度セ
ンサ38が夫々配置されている。各回転速度センサ38は、
対応するサセプタ24に於ける歯面、即ち、その歯の通過
数を検出し、そして、サセプタ24の回転速度を求め得る
ように構成されている。In the case of this embodiment, as shown in FIG. 2, the inner surface of the bottom wall plate 11 faces the periphery of the susceptor 24 in each base 22, that is, the above-mentioned tooth surface, and the rotational speed sensor 38 are arranged respectively. Each rotation speed sensor 38
The tooth surface of the corresponding susceptor 24, that is, the number of passing teeth is detected, and the rotational speed of the susceptor 24 can be obtained.
また、回転プレート15の上方及びその外周は、カバー
37により覆われているが、このカバー37は、回転プレー
ト15と一体に形成されている。即ち、回転プレート16と
カバー37とからなる一体のディスク部材は、その内部
に、前述したガイド突起16の円筒部17を残して、回転プ
レート15よりも大径の凹所を形成するとともに、その上
壁に各サセプタ24に対応した穴を形成し、そして、下壁
に周方向に間隔を存し且つ回転プレート15を囲むように
して複数の連通孔37aを形成したものとなっている。こ
の場合、カバー37の上面は、サセプタ24の上面とほぼ同
一のレベルに位置付けられている。The upper part of the rotating plate 15 and its outer periphery are covered with a cover.
Although covered by 37, the cover 37 is formed integrally with the rotating plate 15. That is, the integral disk member composed of the rotating plate 16 and the cover 37 forms a recess having a larger diameter than the rotating plate 15 inside thereof, leaving the cylindrical portion 17 of the guide projection 16 described above inside. Holes corresponding to each susceptor 24 are formed in the upper wall, and a plurality of communication holes 37a are formed in the lower wall so as to surround the rotating plate 15 at intervals in the circumferential direction. In this case, the upper surface of the cover 37 is positioned at substantially the same level as the upper surface of the susceptor 24.
次に、上述した成膜装置の作用を説明する。 Next, the operation of the above-described film forming apparatus will be described.
先ず、反応容器10内に於ける各ベース22のサセプタ24
に半導体ウエハWを夫々保持し、反応容器10内を大気圧
か若しくは100Torr前後に排気するとともに、サセプタ2
4即ち半導体ウエハWを抵抗発熱ヒータ28により、約800
℃に加熱する。このような状態で、回転プレート15をそ
のガイドリング部37とともに、一方向に所定の速度で回
転させながら、導入ポート13を通じ、反応ガスを反応容
器10内に導入する。このようにして導入された反応ガス
は、ガイド突起15の円錐部19により放射状に振り分けら
れ、各半導体ウエハWの上面及びカバー37の上面に沿っ
て、このカバー37の周縁に向かって流れる。そして、こ
の後、反応ガスは、カバー37の周縁から、このカバー37
とシェル12との間で規定される通路を介して排気ポート
14に向かって流れ、この排気ポート14から排気される。First, the susceptor 24 of each base 22 in the reaction vessel 10
The semiconductor wafers W are respectively held in the reaction vessel 10 and the inside of the reaction vessel 10 is evacuated to atmospheric pressure or about 100 Torr.
4 That is, the semiconductor wafer W is heated for about 800
Heat to ° C. In such a state, the reaction gas is introduced into the reaction vessel 10 through the introduction port 13 while rotating the rotating plate 15 together with the guide ring portion 37 at a predetermined speed in one direction. The reaction gas thus introduced is radially distributed by the conical portion 19 of the guide projection 15, and flows along the upper surface of each semiconductor wafer W and the upper surface of the cover 37 toward the periphery of the cover 37. After that, the reaction gas flows from the periphery of the cover 37 to the cover 37.
Exhaust port through a passage defined between the shell and the shell 12
It flows toward 14 and is exhausted from this exhaust port 14.
一方、上述したようにして反応容器10内に反応ガスが
導入されると同時に、駆動ガス供給源から供給通路34,3
5を通じて駆動ガスが供給され、この駆動ガスは、各ベ
ース22に於ける第1及び第2噴出孔32a,32b,33a,33bの
夫々から、そのサセプタ24に向かって噴出される。この
駆動ガスの噴出による圧力により、各ベース22のサセプ
タ24は、そのベース22から第4図に示されるように僅か
に浮上することになる。また、噴出された駆動ガスは、
主として、第1図中矢印Fで示されるように、その対応
する円弧溝に沿って流れることになるが、ここで、第1
噴出孔32a,32bからのみ駆動ガスを噴出するようにすれ
ば、小径円弧溝のうち、その小径円弧溝29a,30b内のみ
に第1図でみて時計方向に駆動ガスの流れが生起され、
そして、大径円弧溝31a,31b内に於いても、第1図でみ
て時計方向に駆動ガスの流れが生起されることになる。
従って、この場合、サセプタ24は、駆動ガスの流れに伴
い、引き摺られるようにして、一方向に回転されること
になる。これに対し、第2噴出孔33a,33bからのみ駆動
ガスを噴出するようにすれば、小径円弧溝のうち、その
小径円弧溝29b,30a内のみに第1図でみて反時計方向に
駆動ガスの流れが生起され、そして、大径円弧溝31a,31
b内に於いても、第1図でみて反時計方向の駆動ガスの
流れが生起されることになる。従って、この場合、サセ
プタ24は、駆動ガスの流れに伴い、引き摺られるように
して、上記一方向とは逆方向に回転されることになる。On the other hand, at the same time as the reaction gas is introduced into the reaction vessel 10 as described above, the supply passages 34, 3
A driving gas is supplied through 5, and the driving gas is jetted toward the susceptor 24 from each of the first and second jet holes 32 a, 32 b, 33 a, 33 b in each base 22. The susceptor 24 of each base 22 slightly floats from the base 22 due to the pressure generated by the ejection of the driving gas, as shown in FIG. The ejected driving gas is
Mainly, as indicated by an arrow F in FIG. 1, the fluid flows along the corresponding arc groove.
If the drive gas is ejected only from the ejection holes 32a and 32b, the flow of the drive gas is generated clockwise as seen in FIG. 1 only in the small-diameter arc grooves 29a and 30b among the small-diameter arc grooves.
In the large-diameter arc grooves 31a and 31b, the flow of the driving gas is generated clockwise as seen in FIG.
Therefore, in this case, the susceptor 24 is rotated in one direction so as to be dragged with the flow of the driving gas. On the other hand, if the driving gas is ejected only from the second ejection holes 33a, 33b, the driving gas is supplied only in the small-diameter arc grooves 29b, 30a in the counterclockwise direction as viewed in FIG. Is generated, and the large-diameter circular grooves 31a, 31
Also in b, the flow of the driving gas in the counterclockwise direction as shown in FIG. 1 is generated. Therefore, in this case, the susceptor 24 is rotated in the direction opposite to the one direction so as to be dragged with the flow of the driving gas.
それ故、この発明の成膜装置によれば、各ベース22の
第1噴出孔32a,32bから駆動ガスを噴出し、そして、小
径円弧溝29a,30b内及び大径円弧溝32a,31b内に第1図で
みて夫々時計方向に駆動ガスの流れを生起させることに
より、サセプタ24を一方向に回転させておき、この状態
で、第2噴出孔33a,33bからも駆動ガスを噴出すること
で、サセプタ24の回転にブレーキをかけることができ
る。即ち、第2噴出孔33a,33bから小径円弧溝29b,30a内
及び大径円弧溝31a,31b内に、第1図でみて反時計方向
に駆動ガスの流れが生起させると、この反時計方向の駆
動ガスの流れは、サセプタ24に於ける一方向の回転力に
対しブレーキ力として働くことになり、サセプタ24の回
転を減速でき、また、このブレーキ力は、第2噴出孔33
a,33bからの駆動ガスの噴出量を調整することにより、
その大きさを可変することができる。Therefore, according to the film forming apparatus of the present invention, the driving gas is ejected from the first ejection holes 32a and 32b of each base 22, and the driving gas is ejected into the small-diameter arc grooves 29a and 30b and the large-diameter arc grooves 32a and 31b. By generating a flow of the driving gas in the clockwise direction as seen in FIG. 1, the susceptor 24 is rotated in one direction, and in this state, the driving gas is also discharged from the second discharge holes 33a and 33b. Thus, the rotation of the susceptor 24 can be braked. That is, when the flow of the driving gas is generated counterclockwise from the second ejection holes 33a, 33b into the small-diameter circular grooves 29b, 30a and the large-diameter circular grooves 31a, 31b, the counterclockwise direction is generated. The driving gas flow acts as a braking force against the rotational force in the susceptor 24 in one direction, and the rotation of the susceptor 24 can be decelerated.
By adjusting the amount of driving gas ejected from a, 33b,
Its size can be varied.
一方、第1及び第2噴出孔32a,32b,33a,33bから夫々
駆動ガスが噴出されている状態で、第2噴出孔33a,33b
からの駆動ガスの噴出量を減少させる一方、第1噴出孔
32a,32bからの駆動ガスの噴出量を増加させれば、サセ
プタ24に於ける一方向の回転力を大きくして、サセプタ
24の回転を加速することができる。On the other hand, in a state in which the driving gas is ejected from the first and second ejection holes 32a, 32b, 33a, 33b, respectively, the second ejection holes 33a, 33b
While reducing the amount of driving gas ejected from the
Increasing the amount of driving gas ejected from 32a, 32b increases the unidirectional rotational force at susceptor 24,
24 rotations can be accelerated.
各サセプタ24の回転は、前述した回転速度センサ38に
より監視されているから、各回転速度センサ38からのセ
ンサ信号に基づき、そのサセプタ24と組をなすベース22
に於いて、その第1及び第2噴出孔32a,32b,33a,33bか
ら夫々噴出される駆動ガスの噴出量を調整することによ
り、サセプタ23の回転速度を閉ループ制御でもって高精
度に制御することができる。この結果、回転プレート15
に4個のサセプタ24が配置されている場合、各サセプタ
24の回転数を個々に制御することにより、各サセプタ2
4、即ち、各半導体ウエハの回転速度を均一に制御する
ことができる。このような回転数制御を行うにあたり、
この発明の成膜装置は、サセプタ24が一方向に回転され
ているとき、このサセプタ24の回転にブレーキを大きく
かけて、その回転を迅速に減速でき、一方、サセプタ24
のブレーキ力を解除することにより、その回転を迅速に
加速できることから、サセプタ24の回転制御に対し、そ
の応答性を大幅に改善することができる。Since the rotation of each susceptor 24 is monitored by the above-described rotation speed sensor 38, the base 22 that forms a pair with the susceptor 24 based on a sensor signal from each rotation speed sensor 38.
In this case, the rotational speed of the susceptor 23 is controlled with high accuracy by the closed-loop control by adjusting the ejection amount of the driving gas ejected from the first and second ejection holes 32a, 32b, 33a, 33b. be able to. As a result, the rotating plate 15
If four susceptors 24 are arranged in each susceptor,
By individually controlling the number of rotations of 24, each susceptor 2
4, ie, the rotation speed of each semiconductor wafer can be controlled uniformly. In performing such rotation speed control,
When the susceptor 24 is rotated in one direction, the film forming apparatus of the present invention can apply a large brake to the rotation of the susceptor 24 to rapidly reduce the rotation.
By releasing the braking force, the rotation can be rapidly accelerated, so that the responsiveness to the rotation control of the susceptor 24 can be greatly improved.
従って、この発明の成膜装置によれば、反応容器10内
の各サセプタ24、即ち、各半導体ウエハWを均一に回転
させることができるから、これら半導体ウエハW上に均
一な膜厚の化合物半導体薄膜をエピタキシャル成長させ
ることができ、多量生産に好適したものとなる。この実
施例の場合、化合物半導体薄膜は、GaAs,AlGaAs,InP,Ga
InAsP等のIII族及びIV族の元素からなっている。Therefore, according to the film forming apparatus of the present invention, since each susceptor 24 in the reaction vessel 10, that is, each semiconductor wafer W can be rotated uniformly, a compound semiconductor having a uniform film thickness is formed on these semiconductor wafers W. The thin film can be epitaxially grown, which is suitable for mass production. In the case of this embodiment, the compound semiconductor thin film is made of GaAs, AlGaAs, InP, Ga
It is composed of Group III and IV elements such as InAsP.
また、各サセプタ24は、駆動ガスにより回転されるか
ら、機械的駆動機構内での磨滅から生じた粉塵等が各半
導体ウエハWに形成される化合物半導体薄膜中に取り込
まれるようなこともなく、その組成をも均一なものにな
ることは勿論である。Further, since each susceptor 24 is rotated by the driving gas, dust or the like generated by abrasion in the mechanical driving mechanism is not taken into the compound semiconductor thin film formed on each semiconductor wafer W. Needless to say, the composition is also uniform.
そして、上述した実施例の場合、第1及び第2噴射孔
32a,32b,33a,33bから噴出された駆動ガスは、前述した
ような流れを生起して、回転プレート15の周縁から外側
に排出されることになるが、このとき、サセプタ24の周
縁には、歯状の凹凸が形成されているので、第5図に示
す,その突部36aの存在により、駆動ガスは、サセプタ2
4とベース22との間から例えば45゜下方に主として排出
され、そして、ベース22とカバー27との間で規定される
通路を通じ、排気ポート14を介して排気されることにな
る。従って、サセプタ24の上方に駆動ガスが侵入し、こ
の駆動ガスと反応ガスとが各半導体ウエハWの上方で混
合するようなことはなく、前述した反応ガスによる化合
物半導体薄膜の形成に悪影響が生じることもない。In the case of the above-described embodiment, the first and second injection holes
The driving gas ejected from 32a, 32b, 33a, 33b generates a flow as described above and is discharged to the outside from the periphery of the rotating plate 15, but at this time, the periphery of the susceptor 24 Since the tooth-shaped irregularities are formed, the driving gas is supplied to the susceptor 2 by the presence of the projection 36a shown in FIG.
The gas is mainly discharged from the space between the base 4 and the base 22 downward, for example, by 45 °, and is discharged through the discharge port 14 through a passage defined between the base 22 and the cover 27. Therefore, the driving gas does not enter above the susceptor 24, and the driving gas and the reaction gas do not mix above each semiconductor wafer W, so that the formation of the compound semiconductor thin film by the reaction gas is adversely affected. Not even.
また、駆動ガスは、第1及び第2噴出孔32a,32b,33a,
33bから噴出される前に、前述した予熱室28内を通過す
ることで、約300℃乃至400℃に加熱されており、駆動ガ
スによってサセプタ24即ち半導体ウエハWが不所望に冷
却されることもない。The driving gas is supplied to the first and second ejection holes 32a, 32b, 33a,
Before being ejected from 33b, it is heated to about 300 ° C. to 400 ° C. by passing through the above-mentioned preheating chamber 28, and the susceptor 24, that is, the semiconductor wafer W may be undesirably cooled by the driving gas. Absent.
更に、駆動ガスがサセプタ24の周縁から排出される
際、この駆動ガスの排気流は、サセプタ24に於ける周縁
の突部36aと衝突することになるが、この駆動ガスの排
気流の衝突により、サセプタ24の回転は助成されること
になる。即ち、駆動ガスの排気流がサセプタ24の突部36
aと衝突する際、その駆動ガスの排気流には既に所定の
方向への旋回力が与えられていることから、駆動ガスの
排気流が突部36aに衝突することで、サセプタ24には更
に回転力が付加的に加えられることになる。Further, when the driving gas is discharged from the peripheral edge of the susceptor 24, the exhaust gas flow of the driving gas collides with the projection 36a on the peripheral edge of the susceptor 24. Thus, the rotation of the susceptor 24 is assisted. That is, the exhaust flow of the driving gas is
When colliding with a, the exhaust gas flow of the driving gas is already given a turning force in a predetermined direction. A rotational force will be additionally applied.
この発明は、上述した第1実施例の成膜装置に制約さ
れるものではなく、種々の変形が可能であり、第6図及
び第7図を参照すれば、この発明の第2実施例が示され
ている。この第2実施例の場合、第6図に示されるよう
に、ベース22の上面には、ベース22の周縁側に位置し且
つその中心から同一の円周上に等間隔を存して、第1噴
出孔40が配置されており、また、第2噴出孔41は、第1
噴出孔40の内側に位置し且つ同じくベース22の中心から
同一の円周上に等間隔を存して配置されている。そし
て、ベース22の上面には、第1及び第2駆動溝を構成す
る溝パターンが形成されており、この溝パターンは、全
て同一形状の円弧溝からなっている。即ち、第1噴出孔
40と組をなす第1駆動溝は、第6図から明らかなよう
に、ベース22の周方向に等間隔を存し、反時計方向に向
かって突出するように配置された円弧溝43からなり、一
方、第2噴出孔41と組をなす第2駆動溝は、周方向に等
間隔を存し、円弧溝43よりも内側で且つこの円弧溝43と
は逆向きに配置された円弧溝44からなっている。そし
て、サセプタ24は、ベース22よりも僅かに大径で、その
下面には、第7図に示されているように、複数の溝45が
サセプタ24の周縁まで放射状に形成されている。これら
溝45は、第1実施例に於けるサセプタ24の歯状の凹凸に
相当するものである。The present invention is not limited to the film forming apparatus of the first embodiment described above, and various modifications are possible. Referring to FIG. 6 and FIG. 7, the second embodiment of the present invention It is shown. In the case of the second embodiment, as shown in FIG. 6, the upper surface of the base 22 is located on the peripheral side of the base 22 and at equal intervals on the same circumference from the center thereof. One orifice 40 is arranged, and second orifice 41 is
It is located inside the ejection hole 40 and is also arranged at equal intervals on the same circumference from the center of the base 22. On the upper surface of the base 22, groove patterns constituting the first and second drive grooves are formed, and the groove patterns are all formed of arc grooves having the same shape. That is, the first ejection hole
As is apparent from FIG. 6, the first drive groove paired with 40 consists of arc grooves 43 which are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the base 22 and protrude counterclockwise. On the other hand, the second driving grooves forming a pair with the second ejection holes 41 are arranged at equal intervals in the circumferential direction, and are arranged inside the arc groove 43 and in an opposite direction to the arc groove 43. Consists of The susceptor 24 has a diameter slightly larger than that of the base 22, and a plurality of grooves 45 are formed on the lower surface of the susceptor 24 radially to the peripheral edge of the susceptor 24, as shown in FIG. These grooves 45 correspond to the tooth-shaped irregularities of the susceptor 24 in the first embodiment.
上述した第2実施例の場合でも、第1実施例の場合と
同様な効果を有することは明らかであるが、この場合、
サセプタ24の回転を安定した行わせるには、図示しない
けれども、ベース22に対しサセプタ24をピボット軸を介
して回転自在に支持するようにすればよい。It is clear that the second embodiment has the same effect as the first embodiment, but in this case,
In order to stably rotate the susceptor 24, the susceptor 24 may be rotatably supported on the base 22 via a pivot shaft, though not shown.
更に第8図及び第9図を参照すれば、この発明の第3
実施例が示されている。この第3実施例の場合、サセプ
タ46は、ベース22の上面のみならず、その周面をも覆う
ような円筒形状をなしており、その下縁にはフランジ47
が形成されている。そして、この実施例の場合、第1及
び第2噴出孔48,49は、ベース22の上面ではなく、その
外周面に開口されている。第8図に示されているよう
に、1個ずつの第1及び第2噴出孔48,49は、組をなす
ように周方向に隣接して位置付けられ、また、第1及び
第2噴出孔48,49の組は、ベース22の周方向に等間隔を
存して配置されている。ここで、第3実施例の場合で
も、組をなす第1及び第2噴出孔48,49と協働する第1
及び第2駆動溝は、第8図でみて、ハ字形をなすように
ベース22の外周面に形成された円弧溝50,51から構成さ
れている。そして、サセプタ46の内周壁には、第9図に
示されるように、その軸線方向に延びる溝52が周方向に
等間隔を存して形成されている。8 and 9, the third embodiment of the present invention will be described.
An example is shown. In the case of the third embodiment, the susceptor 46 has a cylindrical shape that covers not only the upper surface of the base 22 but also the peripheral surface thereof.
Are formed. In the case of this embodiment, the first and second ejection holes 48 and 49 are opened not on the upper surface of the base 22 but on the outer peripheral surface thereof. As shown in FIG. 8, each of the first and second ejection holes 48, 49 is positioned adjacent to each other in the circumferential direction so as to form a pair, and the first and second ejection holes are also provided. The pair of 48 and 49 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the base 22. Here, even in the case of the third embodiment, the first and second ejection holes 48 and 49 which cooperate with the first
The second drive groove is formed by arc grooves 50 and 51 formed on the outer peripheral surface of the base 22 so as to form a C shape as seen in FIG. As shown in FIG. 9, grooves 52 extending in the axial direction are formed on the inner peripheral wall of the susceptor 46 at equal intervals in the circumferential direction.
上述した第3実施例のように、ベース22の周面に、第
1及び第2駆動溝、即ち、円弧溝50,51を形成しても、
サセプタ46を回転させることができる。この場合、サセ
プタ46を回転させる駆動ガスの流れは、ベース22の外周
面とサセプタ46の内周面との間に生起されることにな
る。Even if the first and second driving grooves, that is, the arc grooves 50 and 51 are formed on the peripheral surface of the base 22 as in the third embodiment described above,
The susceptor 46 can be rotated. In this case, the flow of the driving gas for rotating the susceptor 46 is generated between the outer peripheral surface of the base 22 and the inner peripheral surface of the susceptor 46.
最後に、第10図を参照すれば、この発明の第4実施例
が示されている。この第4実施例は、第3実施例の場合
と同様に、第1及び第2噴出孔53,54、並びに、第1及
び第2駆動溝を構成する円弧溝55,56は、何れもベース2
2の外周面に形成されているが、しかしながら、第3実
施例の場合には、第1及び第2駆動溝を構成する円弧溝
50,51がベース22の周方向に分離して配置されているの
に対し、第4実施例の場合には、第1及び第2駆動溝を
構成する円弧溝55,56がベース22の外周面に於いて、そ
の上下方向に分離して配置されている。尚、第4実施例
の場合、サセプタ57は、円筒形をなして、その周壁の下
部が拡径されており、そして、回転プレート15には、ベ
ース22の下部を囲むリング部材58が固定されている。こ
のリング部材58の内径は、サセプタ57に於ける周壁の上
部の内径とほぼ同一の寸法となっており、これにより、
リング部材58とサセプタ57の拡径した周壁下部との間
で、反応ガス及び駆動ガスの排出通路が規定されてい
る。尚、第4実施例の場合、第3実施例の溝52に相当す
る溝は、サセプタ57に於ける周壁上部の内周面及びリン
グ部材58の内周面に形成されることになる。Finally, referring to FIG. 10, there is shown a fourth preferred embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, similarly to the third embodiment, the first and second ejection holes 53 and 54 and the arc grooves 55 and 56 constituting the first and second drive grooves are all formed on the base. Two
However, in the case of the third embodiment, the arc grooves forming the first and second driving grooves are formed.
In the case of the fourth embodiment, the arc grooves 55 and 56 forming the first and second drive grooves are arranged on the outer periphery of the base 22 while the first and second drive grooves are arranged separately from each other. In the plane, they are arranged separately in the vertical direction. In the case of the fourth embodiment, the susceptor 57 has a cylindrical shape, the lower part of its peripheral wall is enlarged, and a ring member 58 surrounding the lower part of the base 22 is fixed to the rotating plate 15. ing. The inner diameter of the ring member 58 is substantially the same as the inner diameter of the upper part of the peripheral wall in the susceptor 57, and
A discharge passage for the reaction gas and the driving gas is defined between the ring member 58 and the lower part of the peripheral wall where the diameter of the susceptor 57 is increased. In the case of the fourth embodiment, a groove corresponding to the groove 52 of the third embodiment is formed on the inner peripheral surface of the upper peripheral wall of the susceptor 57 and the inner peripheral surface of the ring member 58.
更に、上述した各実施例では、何れの場合でも、ベー
ス22に第1及び第2駆動溝を夫々形成するようにした
が、これら第1及び第2駆動溝をサセプタに形成するよ
うにしてもよいし、ベース及びサセプタの双方に形成す
るようにしてもよく、また、サセプタ側の凹凸をベース
側若しくはベース及びサセプタ側の双方に配置するよう
にしてもよい。Further, in each of the embodiments described above, in each case, the first and second drive grooves are formed in the base 22. However, the first and second drive grooves may be formed in the susceptor. Alternatively, it may be formed on both the base and the susceptor, and the irregularities on the susceptor may be arranged on the base or both the base and the susceptor.
(発明の効果) 以上説明したように、この発明の半導体ウエハの成膜
装置によれば、反応容器内に配置されたベース部材と、
このベース部材に回転自在に配置され、1枚の半導体ウ
エハを支持可能な回転部材と、ベース部材に設けられ、
回転部材に向かって駆動ガスを噴出する夫々複数ずつの
第1及び第2噴出孔と、固定部材及び回転部材の少なく
とも一方に設けられ、第1噴出孔から噴出された駆動ガ
スをベース部材と回転部材との間で案内して導き、回転
部材に一方向の回転を与える複数の第1駆動溝と、ベー
ス部材及び回転部材の少なくとも一方に設けられ、第2
噴出孔から噴出された駆動ガスをベース部材と回転部材
との間で案内して導き、回転部材に他方向の回転を与え
る複数の第2駆動溝とを備えて構成されているので、第
1及び第2駆動溝に沿って流れる駆動ガスの流量を調整
することにより、回転部材、即ち、半導体ウエハの回転
数を高精度に制御できるばかりでなく、その制御に対す
る応答性を向上すことができる。その結果、反応容器内
で複数の半導体ウエハを同時に処理する場合でも、各半
導体ウエハの回転数が均一となるように制御できるか
ら、各半導体ウエハに形成される化合物半導体薄膜の薄
厚をも均一できる等の優れた効果を奏する。(Effects of the Invention) As described above, according to the apparatus for forming a semiconductor wafer of the present invention, a base member disposed in a reaction vessel,
A rotating member rotatably disposed on the base member and capable of supporting one semiconductor wafer, and a rotating member provided on the base member;
A plurality of first and second ejection holes for ejecting the driving gas toward the rotating member, and at least one of the fixed member and the rotating member are provided on at least one of the fixed member and the rotating member, and the driving gas ejected from the first ejection hole is rotated with the base member. A plurality of first driving grooves for guiding and guiding between the member and one-way rotation of the rotating member, and a second driving groove provided on at least one of the base member and the rotating member;
Since it is configured to have a plurality of second drive grooves that guide and guide the driving gas ejected from the ejection holes between the base member and the rotating member and give the rotating member rotation in the other direction, the first driving groove is provided. By adjusting the flow rate of the driving gas flowing along the second driving groove, not only the rotation speed of the rotating member, that is, the semiconductor wafer, can be controlled with high accuracy, but also the responsiveness to the control can be improved. . As a result, even when a plurality of semiconductor wafers are simultaneously processed in the reaction vessel, the number of rotations of each semiconductor wafer can be controlled to be uniform, so that the thickness of the compound semiconductor thin film formed on each semiconductor wafer can be made uniform. And so on.
第1図乃至第5図は、この発明の第1実施例に係わる成
膜装置を示し、第1図は成膜装置のベースの平面図、第
2図は成膜装置全体の縦断面図、第3図は成膜装置に於
いて、複数のベースが取り付けられた回転プレートの平
面図、第4図は第1図中IV−IV線に沿う断面図、第5図
は成膜装置のサセプタを下側からみた斜視図、第6図及
び第7図は、この発明の第2実施例を示し、第6図はベ
ースの平面図、第7図はサセプタの下面図、第8図及び
第9図は、この発明の第3実施例を示し、第8図は成膜
装置の一部の断面図、第9図は第8図のサセプタの横断
面図、第10図はこの発明の第4実施例を示す成膜装置の
一部の断面図である。 10……反応容器、22……ベース(ベース部材)、24,46,
57……サセプタ(回転部材)、29a,30b……小径円弧溝
(第1駆動溝)、29b,30a……小径円弧溝(第2駆動
溝)、31a,32b……大径円弧溝(第1及び第2駆動
溝)、32a,32b,40,53……第1噴出孔、33a,33b,41,54…
…第2噴出孔、36a……突部、43,50,55……円弧溝(第
1駆動溝)、44,51,56……円弧溝(第2駆動溝)、45,5
2……溝。1 to 5 show a film forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a plan view of a base of the film forming apparatus, FIG. FIG. 3 is a plan view of a rotating plate to which a plurality of bases are attached in the film forming apparatus, FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 1, and FIG. 5 is a susceptor of the film forming apparatus. FIGS. 6 and 7 show a second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a plan view of a base, FIG. 7 is a bottom view of a susceptor, and FIGS. 9 shows a third embodiment of the present invention, FIG. 8 is a cross-sectional view of a part of a film forming apparatus, FIG. 9 is a cross-sectional view of the susceptor of FIG. 8, and FIG. FIG. 9 is a partial cross-sectional view of a film forming apparatus showing a fourth embodiment. 10… Reaction vessel, 22 …… Base (base member), 24,46,
57: Susceptor (rotating member), 29a, 30b: Small-diameter circular groove (first driving groove), 29b, 30a: Small-diameter circular groove (second driving groove), 31a, 32b: Large-diameter circular groove (No. The first and second drive grooves), 32a, 32b, 40, 53 ... first ejection holes, 33a, 33b, 41, 54 ...
... Second ejection hole, 36a ... Projection, 43,50,55 ... Circular groove (first drive groove), 44,51,56 ... Circular groove (second drive groove), 45,5
2 …… groove.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/205──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H01L 21/205
Claims (1)
し、これら半導体ウエハ上に化合物半導体薄膜を気相成
長させる半導体ウエハの成膜装置に於いて、反応容器内
に配置されたベース部材と、このベース部材に回転自在
に配置され、1枚の半導体ウエハを支持可能な回転部材
と、ベース部材に設けられ、回転部材に向かって駆動ガ
スを噴出する夫々複数ずつの第1及び第2噴出孔と、固
定部材及び回転部材の少なくとも一方に設けられ、第1
噴出孔から噴出されて駆動ガスをベース部材と回転部材
との間で案内して導き、回転部材に一方向の回転を与え
る複数の第1駆動溝と、ベース部材及び回転部材呑少な
くとも一方に設けられ、第2噴出孔から噴出された駆動
ガスをベース部材と回転部材との間で案内して導き、回
転部材に他方向の回転を与える複数の第2駆動溝とを具
備したことを特徴とする半導体ウエハの成膜装置。1. A semiconductor wafer film forming apparatus for accommodating a plurality of semiconductor wafers in a reaction vessel and vapor-growing a compound semiconductor thin film on these semiconductor wafers, comprising: a base member disposed in the reaction vessel; A rotatable member rotatably disposed on the base member and capable of supporting one semiconductor wafer; and a plurality of first and second jets respectively provided on the base member and jetting a drive gas toward the rotary member. A first hole provided in at least one of the fixed member and the rotating member;
A plurality of first drive grooves that are ejected from the ejection holes to guide and guide the driving gas between the base member and the rotating member and provide the rotating member with one-way rotation, and are provided on at least one of the base member and the rotating member cup. And a plurality of second driving grooves for guiding the driving gas ejected from the second ejection holes between the base member and the rotating member and guiding the rotating member to rotate the rotating member in the other direction. For forming semiconductor wafers.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29759589A JP2773934B2 (en) | 1989-11-17 | 1989-11-17 | Semiconductor wafer deposition system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29759589A JP2773934B2 (en) | 1989-11-17 | 1989-11-17 | Semiconductor wafer deposition system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03159225A JPH03159225A (en) | 1991-07-09 |
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Family
ID=17848594
Family Applications (1)
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JP29759589A Expired - Lifetime JP2773934B2 (en) | 1989-11-17 | 1989-11-17 | Semiconductor wafer deposition system |
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-
1989
- 1989-11-17 JP JP29759589A patent/JP2773934B2/en not_active Expired - Lifetime
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