JP2966025B2 - Vapor phase growth equipment - Google Patents

Vapor phase growth equipment

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JP2966025B2
JP2966025B2 JP6514190A JP6514190A JP2966025B2 JP 2966025 B2 JP2966025 B2 JP 2966025B2 JP 6514190 A JP6514190 A JP 6514190A JP 6514190 A JP6514190 A JP 6514190A JP 2966025 B2 JP2966025 B2 JP 2966025B2
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susceptor
rotating shaft
vapor phase
phase growth
growth apparatus
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裕輔 佐藤
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、例えばヘテロ構造の化合物半導体等の製造
に用いられる気相成長装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to a vapor phase growth apparatus used for manufacturing, for example, a compound semiconductor having a hetero structure.

(従来の技術) 結晶基板上に化合物半導体の膜を気相成長させて化合
物半導体を製造する従来の気相成長装置は、例えば第9
図に示すように構成されている。
(Prior Art) A conventional vapor phase growth apparatus for producing a compound semiconductor by vapor phase growing a compound semiconductor film on a crystal substrate is, for example, a ninth type.
It is configured as shown in the figure.

この図に示すように、従来の気相成長装置は、ベース
プレート100上に気密状態で固着された反応炉101内に、
結晶基板102を載置するサセプタ103と、サセプタ103を
着脱自在に支持する回転軸104と、結晶基板102及びサセ
プタ103を加熱するヒータ105が配設されている。
As shown in this figure, the conventional vapor phase growth apparatus includes a reaction furnace 101 fixed in an airtight state on a base plate 100,
A susceptor 103 on which the crystal substrate 102 is placed, a rotating shaft 104 for detachably supporting the susceptor 103, and a heater 105 for heating the crystal substrate 102 and the susceptor 103 are provided.

反応炉101は、上部にガス(原料ガス、キャリアガス
等)を供給する給気口101aが形成され、下部には反応炉
101内の未反応ガスを排出する排気口101bが形成されて
いる。回転軸104は、ベースプレート100を貫通して真空
シール軸受106(例えばマグネットカップリングタイプ
軸受)により気密状態で回転自在に軸支されている。ま
た、回転軸104の下部にはプーリ107が接続されており、
このプーリ107には、ベルト108、プーリ109を介してモ
ータ110が連結されている。ヒータ105は、サセプタ103
の下方で回転軸104の周囲に配設されている。
The upper part of the reactor 101 is formed with an inlet 101a for supplying a gas (a raw material gas, a carrier gas, etc.), and the lower part of the reactor 101
An exhaust port 101b for discharging unreacted gas in 101 is formed. The rotating shaft 104 is rotatably supported in a hermetically sealed state by a vacuum seal bearing 106 (for example, a magnet coupling type bearing) through the base plate 100. A pulley 107 is connected to a lower portion of the rotating shaft 104,
A motor 110 is connected to the pulley 107 via a belt 108 and a pulley 109. The heater 105 includes the susceptor 103
And around the rotating shaft 104.

従来の気相成長装置は上記のように構成されており、
サセプタ103上に載置された結晶基板102をヒータ105の
加熱によって所定温度に上昇させて、給気口101aから反
応炉101内に原料ガス(例えば、AsH3、PH3等)をキャリ
ヤガス(例えば、H2等)と共に供給し、結晶基板102上
に化合物半導体の膜を気相成長させる。この時、モータ
110を駆動しプーリ109、ベルト108を介して連結されて
いるプーリ107、回転軸104に回転動力を伝達して、サセ
プタ103を回転させる。そして、反応炉101内の残留ガス
を排気口101bからロータリポンプ(不図示)により排気
する。
The conventional vapor phase growth apparatus is configured as described above,
The crystal substrate 102 placed on the susceptor 103 is heated to a predetermined temperature by heating of the heater 105, and a raw material gas (for example, AsH 3 , PH 3 or the like) is supplied into the reaction furnace 101 from the air supply port 101a by a carrier gas ( For example, H 2 or the like is supplied, and a compound semiconductor film is vapor-phase grown on the crystal substrate 102. At this time, the motor
The susceptor 103 is rotated by driving the 110 to transmit rotational power to the pulley 107 and the rotating shaft 104 connected via the pulley 109 and the belt 108. Then, the residual gas in the reaction furnace 101 is exhausted from the exhaust port 101b by a rotary pump (not shown).

ところで、前記した気相成長装置では、気相成長によ
り得られる化合物半導体の膜の厚さは、均一な性能の半
導体を得るために高精度な均一性が要求される。この結
晶膜の均一性は気相成長を行う時の結晶基板の温度分布
に負うところが大きく、結晶基板の温度分布の均一性を
図ることは、均一性の良い結晶膜を得るために欠かせな
い条件の一つである。
By the way, in the above-described vapor phase growth apparatus, the thickness of the compound semiconductor film obtained by vapor phase growth is required to be highly uniform in order to obtain a semiconductor having uniform performance. The uniformity of the crystal film largely depends on the temperature distribution of the crystal substrate during vapor phase growth, and achieving uniformity of the temperature distribution of the crystal substrate is indispensable for obtaining a crystal film with good uniformity. It is one of the conditions.

しかしながら、前記した従来の気相成長装置では、結
晶基板102を載置するサセプタ103は回転軸104でその中
央部が支持されているので、サセプタ103を加熱するヒ
ータ105は、サセプタ103の下方で回転軸104の周囲に配
置されている。このため、サセプタ103の周辺部と、回
転軸104で支持される中央部の温度分布の均一化が困難
であった。
However, in the above-mentioned conventional vapor phase growth apparatus, the susceptor 103 on which the crystal substrate 102 is mounted is supported at the center by the rotating shaft 104, so that the heater 105 for heating the susceptor 103 is provided below the susceptor 103. It is arranged around the rotation shaft 104. For this reason, it has been difficult to equalize the temperature distribution between the peripheral portion of the susceptor 103 and the central portion supported by the rotating shaft 104.

また、反応炉101内に供給される原料ガスの流れを改
善するためにサセプタ103を高速回転(1000rpm以上)さ
せる場合、サセプタ103の均一な温度分布を得るため
に、サセプタ103の下方に配置されるヒータ105の占める
面積を大きくして回転軸104の径を細くすると、回転軸1
04の固有振動数が低くなって、運転時(気相成長時)の
回転数の範囲に入る。このため、運転時(気相成長時)
にサセプタ103に振動が発生して、サセプタ103に載置さ
れる結晶基板102が動いたり、結晶基板102が割れ易いガ
リゥムヒ素(GaAs)等であれば損傷が発生する恐れがあ
り、また、大型のサセプタ103を有する気相成長装置の
場合では、回転時104の剛性不足等により回転性能が損
なわれる恐れがある。
When the susceptor 103 is rotated at a high speed (1000 rpm or more) in order to improve the flow of the raw material gas supplied into the reaction furnace 101, the susceptor 103 is disposed below the susceptor 103 in order to obtain a uniform temperature distribution. When the diameter of the rotating shaft 104 is reduced by increasing the area occupied by the heater 105, the rotating shaft 1
The natural frequency of 04 becomes lower and falls within the range of rotation speed during operation (during vapor phase growth). Therefore, during operation (during vapor phase growth)
When the crystal substrate 102 mounted on the susceptor 103 moves, or the crystal substrate 102 is easily broken, such as gallium arsenide (GaAs), the susceptor 103 may be damaged. In the case of the vapor phase growth apparatus having the susceptor 103, there is a possibility that rotational performance may be impaired due to insufficient rigidity at the time of rotation 104 or the like.

また、前記した従来の気相成長装置では、回転軸104
の上部の周囲にヒータ105が配設されているので、回転
軸104も輻射や伝熱によって温度が上昇し、更に回転軸1
04を回転駆動す真空シール軸受106の軸受けも熱が伝達
されることによって温度が上昇する。真空シール軸受10
6の軸受けの温度が上昇すると、軸受けの潤滑油の潤滑
不良等によって回転不良が生じ易くなり、回転軸104の
円滑な回転性能が得られなくなって、均一な厚みの結晶
膜が得られなくなる。
In the above-described conventional vapor phase growth apparatus, the rotating shaft 104
Since the heater 105 is disposed around the upper part of the rotating shaft 104, the temperature of the rotating shaft 104 also increases due to radiation and heat transfer, and the rotating shaft 104
The temperature of the bearing of the vacuum seal bearing 106 that drives the rotation of the 04 also rises due to the transfer of heat. Vacuum seal bearing 10
When the temperature of the bearing 6 rises, poor rotation tends to occur due to poor lubrication of the lubricating oil of the bearing, and the smooth rotation performance of the rotating shaft 104 cannot be obtained, and a crystal film having a uniform thickness cannot be obtained.

また、気相成長により得られる化合物半導体の膜の厚
さ、品質は成長温度に依存するところが多い。よって、
結晶基板102を載置したサセプタ103の加熱中の温度を正
確に測定して温度制御する必要がある。
Further, the thickness and quality of the compound semiconductor film obtained by vapor phase growth often depend on the growth temperature. Therefore,
It is necessary to accurately measure the temperature during heating of the susceptor 103 on which the crystal substrate 102 is mounted and control the temperature.

(発明が解決しようとする課題) 前記したように従来の気相成長装置では、サセプタ10
3を均一に加熱することができず、また、回転軸104の軸
受けの熱による影響で回転不良が生じ、また、サセプタ
103の加熱時の温度測定を正確に行うことができなかっ
たので、均一な厚みの結晶膜を得ることが難しかった。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, the conventional susceptor 10
3 cannot be heated uniformly, and rotation failure occurs due to the influence of the heat of the bearing of the rotating shaft 104, and the susceptor
Since the temperature measurement during heating of 103 could not be performed accurately, it was difficult to obtain a crystal film having a uniform thickness.

本発明は上記した課題を解決する目的でなされ、加熱
手段によって加熱されるサセプタの温度分布を均一に
し、また、回転軸を円滑に回転させ、更に、加熱される
サセプタの温度を正確に測定して、均一性の良い結晶膜
が得られるようにした気相成長装置を提供しようとする
ものである。
The present invention has been made for the purpose of solving the above-mentioned problems, and has a uniform temperature distribution of the susceptor heated by the heating means, and also has a rotating shaft that rotates smoothly, and further, accurately measures the temperature of the susceptor to be heated. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a vapor phase growth apparatus capable of obtaining a crystal film with good uniformity.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 前記した課題を解決するために本発明は、原料ガスが
供給される反応炉内に配置され基板を載置するためのサ
セプタと、該サセプタを回転自在に支持するための回転
軸と、この回転軸を回転駆動するための駆動手段と、前
記サセプタを加熱するための加熱手段とを具備した気相
成長装置において、前記加熱手段は、前記サセプタある
いは前記回転軸の少なくとも一方の内部に形成した空間
に配設されていると共に、前記駆動手段は、前記回転軸
を気密状態で回転させるように回転軸に非接触で回転駆
動力を伝達するためのカップリング手段を有しているこ
とを特徴としている。
[Constitution of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention provides a susceptor for placing a substrate, which is disposed in a reaction furnace to which a raw material gas is supplied, and the susceptor A rotating shaft for rotatably supporting the rotating shaft, a driving unit for rotationally driving the rotating shaft, and a heating unit for heating the susceptor, wherein the heating unit comprises: The drive unit is disposed in a space formed inside at least one of the susceptor and the rotating shaft, and the driving unit transmits a rotational driving force to the rotating shaft in a non-contact manner so as to rotate the rotating shaft in an airtight state. A coupling means for the

また、本発明は、原料ガスが供給される反応炉内に配
置され基板を載置するためのサセプタと、該サセプタを
回転自在に支持するための回転軸と、この回転軸を回転
駆動するための駆動手段と、前記サセプタを加熱するた
めの加熱手段とを具備した気相成長装置において、前記
加熱手段は、前記サセプタあるいは前記回転軸の少なく
とも一方の内部に形成した空間に配設されていると共
に、前記回転軸を冷却するための冷却手段を設けたこと
を特徴としている。
The present invention also provides a susceptor disposed in a reactor to which a source gas is supplied, for mounting a substrate, a rotating shaft for rotatably supporting the susceptor, and a rotating shaft for rotating the rotating shaft. And a heating means for heating the susceptor, wherein the heating means is disposed in a space formed inside at least one of the susceptor and the rotating shaft. In addition, a cooling means for cooling the rotating shaft is provided.

また、本発明は、前記気相成長装置において、前記回
転軸を筒状に形成し、その中に前記加熱手段を支持する
ための中空の支持軸を配設して、前記支持軸内に前記加
熱手段に接続される電極を配設すると共に、前記支持軸
内に前記電極を冷却するための冷却媒体を供給可能に構
成したことを特徴としている。
The present invention also provides the vapor phase growth apparatus, wherein the rotation shaft is formed in a cylindrical shape, and a hollow support shaft for supporting the heating unit is disposed therein, and the rotation shaft is provided in the support shaft. An electrode connected to the heating means is provided, and a cooling medium for cooling the electrode can be supplied into the support shaft.

また、本発明は、前記気相成長装置において、前記駆
動手段より上方に位置する前記回転軸の部分を、その軸
方向に少なくとも2分割構成とし、その分割面相互の接
触部分が前記回転軸の分割されていない部分よりも熱伝
導率が小さくなるように構成したことを特徴としてい
る。
Further, in the present invention, in the vapor-phase growth apparatus, a portion of the rotation shaft located above the driving unit is configured to be divided into at least two in the axial direction, and a contact portion between the divided surfaces is defined by the rotation shaft. It is characterized in that the thermal conductivity is smaller than that of the undivided portion.

また、本発明は、前記加熱手段の前記サセプタに対し
て反対側の位置に反射板を配設したことを特徴としてい
る。
Further, the present invention is characterized in that a reflector is provided at a position on the opposite side of the susceptor of the heating means.

また、本発明は、前記サセプタあるいは回転軸の少な
くとも一方の内部に形成した空間に、前記サセプタの加
熱温度を測定する熱電対を配設すると共に、前記サセプ
タに前記熱電対の先端側が挿入される挿入部を形成した
ことを特徴としている。
Further, according to the present invention, a thermocouple for measuring a heating temperature of the susceptor is disposed in a space formed inside at least one of the susceptor and the rotating shaft, and a tip side of the thermocouple is inserted into the susceptor. It is characterized in that an insertion portion is formed.

また、本発明は、前記熱電対の周囲に沿ってパージガ
スが流れる流路を形成したことを特徴としている。
Further, the present invention is characterized in that a flow path through which a purge gas flows is formed around the thermocouple.

(作用) 本発明によれば、サセプタあるいは回転軸の少なくと
も一方の内容に形成した空間に、加熱手段を配設したこ
とにより、サセプタ全域を均一に加熱することができ、
均一な結晶膜を得ることができる。
(Action) According to the present invention, the entire susceptor can be uniformly heated by disposing the heating means in the space formed in at least one of the susceptor and the rotating shaft.
A uniform crystal film can be obtained.

また、サセプタ加熱時に回転軸の温度上昇が抑えられ
ることにより、回転軸の軸受けの温度上昇を抑えられ、
円滑な高速回転が可能となるので、均一な厚みの結晶膜
を得ることができる。
Also, by suppressing the temperature rise of the rotating shaft during susceptor heating, the temperature rise of the bearing of the rotating shaft can be suppressed,
Since smooth high-speed rotation is possible, a crystal film having a uniform thickness can be obtained.

また、加熱手段の影響を受けることなく、サセプタの
加熱温度を正確に測定することができるので、サセプタ
の加熱温度を原料ガスの反応温度に正確に合せることが
でき、良質な結晶膜を得ることができる。
In addition, since the heating temperature of the susceptor can be accurately measured without being affected by the heating means, the heating temperature of the susceptor can be accurately adjusted to the reaction temperature of the source gas, and a high-quality crystal film can be obtained. Can be.

(実施例) 以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明す
る。
(Examples) Hereinafter, the present invention will be described in detail based on illustrated examples.

第1図は本発明の第1実施例に係る気相成長装置を示
す断面図である。この図に示すように、ベースプレート
1上に気密状態で固着された反応炉2内には、結晶基板
3を載置する円板状のサセプタ4と、サセプタ4を着脱
自在に支持する筒状の回転軸5と、結晶基板3及びサセ
プタ4を加熱する渦巻き状のヒータ6が配設されてい
る。
FIG. 1 is a sectional view showing a vapor phase growth apparatus according to a first embodiment of the present invention. As shown in this figure, a disk-shaped susceptor 4 on which a crystal substrate 3 is placed and a cylindrical susceptor 4 for detachably supporting the susceptor 4 are provided in a reaction furnace 2 fixed in an airtight manner on a base plate 1. A rotary heater 5 and a spiral heater 6 for heating the crystal substrate 3 and the susceptor 4 are provided.

反応炉2は、上部にガス(原料ガス、キャリアガス
等)を供給する給気口2aが形成され、下部には反応炉2
内の未反応ガスを排出する排気口2bが形成されている。
The upper part of the reaction furnace 2 is formed with an air supply port 2a for supplying a gas (a raw material gas, a carrier gas, etc.), and the lower part of the reaction furnace 2 is formed.
An exhaust port 2b for discharging the unreacted gas inside is formed.

回転軸5のサセプタ4を支持する上部領域5aは、サセ
プタ4の径と略同径の筒状に形成されており、ベースプ
レート1に貫通している回転軸5の下側は、ベースプレ
ート1と固定フランジ7間に設けた真空シール軸受8の
玉軸受9a,9bで回転自在に支持されている。サセプタ4
と回転軸5の上部5aの間に形成される空間10には、中空
の支持軸11で支持されたヒータ6が配設されている。支
持軸11は、固定フランジ7に嵌着されており、その内側
には、ヒータ6に接続される一対の電極12a,12bが配設
され、下端部で絶縁気密シール21を介し外部に貫通して
いる。
The upper region 5a of the rotating shaft 5 supporting the susceptor 4 is formed in a cylindrical shape having substantially the same diameter as the susceptor 4, and the lower side of the rotating shaft 5 penetrating the base plate 1 is fixed to the base plate 1. It is rotatably supported by ball bearings 9a and 9b of a vacuum seal bearing 8 provided between the flanges 7. Susceptor 4
A heater 6 supported by a hollow support shaft 11 is provided in a space 10 formed between the rotary shaft 5 and the upper part 5a of the rotary shaft 5. The support shaft 11 is fitted to the fixed flange 7, and a pair of electrodes 12 a and 12 b connected to the heater 6 are provided inside the support shaft 11, and penetrate to the outside via an insulating hermetic seal 21 at the lower end. ing.

真空シール軸受8は、上部がベースプレート1に固着
され下部が固定フランジ7に固着されて回転軸5の外周
に配設される軸受ハウジング13と、軸受ハウジング13の
内周側に設けた回転軸5を回転自在に支持する玉軸受9
a,9bと、回転軸5に固着した複数の磁気カップリング従
動リング14と、軸受ハウジング13の外周側に玉軸受15a,
15bを介して回転自在に設けたプーリ16と、プーリ16の
内側に磁気カップリング従動リング14と対向して設けた
磁気カップリング回転リング17とから成る気密軸受で構
成されている。対向する磁気カップリング従動リング14
と磁気カップリング回転リング17は、互いの磁力により
吸引力が働くように配置されている。プーリ16には、ベ
ルト18、プーリ19を介してモータ20が連結されており、
モータ20の駆動によって、プーリ19、ベルト18を介して
プーリ16、磁気カップリング回転リング17が回転し、磁
気カップリング回転リング17の磁力によって磁気カップ
リング従動リング14、回転軸5が一体に回転する。
The vacuum seal bearing 8 includes a bearing housing 13 having an upper portion fixed to the base plate 1 and a lower portion fixed to the fixed flange 7 and disposed on the outer periphery of the rotating shaft 5, and a rotating shaft 5 provided on the inner peripheral side of the bearing housing 13. Ball bearing 9 that rotatably supports
a, 9b, a plurality of magnetic coupling driven rings 14 fixed to the rotating shaft 5, and ball bearings 15a,
The hermetic bearing is composed of a pulley 16 rotatably provided via a shaft 15b and a magnetic coupling rotating ring 17 provided inside the pulley 16 so as to face the magnetic coupling driven ring 14. Opposing magnetic coupling driven ring 14
The magnetic coupling rotating ring 17 is arranged so that an attractive force acts by mutual magnetic force. A motor 20 is connected to the pulley 16 via a belt 18 and a pulley 19.
The drive of the motor 20 causes the pulley 16 and the magnetic coupling rotating ring 17 to rotate through the pulley 19 and the belt 18, and the magnetic coupling driven ring 14 and the rotating shaft 5 rotate integrally by the magnetic force of the magnetic coupling rotating ring 17. I do.

第2図は、支持軸11を示す拡大断面図である。尚、こ
の図では、ベースプレート1と固定フランジ7間に配設
される真空シール軸受8は省略されている。支持軸11内
には、上部に上端栓22と気密栓23が配設され、下部に気
密栓24と下端栓25が配設されており、気密栓23,24の間
には、絶縁体26で被覆された電極12a,12bをその内側に
隙間27を設けて通した管28a,28bが嵌着されている。上
端栓22は耐熱性の絶縁材で形成されている。下端栓25の
下部には、絶縁管29を介装した押え板30がボルト31a,31
bで固着されており、下端栓25と絶縁管29間に設けたO
リング32で、電極12a,12bの下部が下端栓25、絶縁管2
9、押え板30に気密状態に挿通されている。
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing the support shaft 11. As shown in FIG. In this figure, the vacuum seal bearing 8 arranged between the base plate 1 and the fixed flange 7 is omitted. In the support shaft 11, an upper end plug 22 and an airtight plug 23 are disposed at an upper portion, and an airtight plug 24 and a lower end plug 25 are disposed at a lower portion. An insulator 26 is provided between the airtight plugs 23 and 24. Tubes 28a and 28b, through which the electrodes 12a and 12b covered with are provided with a gap 27 inside, are fitted. The upper end plug 22 is formed of a heat-resistant insulating material. Under the lower end plug 25, a holding plate 30 with an insulating tube 29 interposed is provided with bolts 31a, 31.
b, and provided between the lower end plug 25 and the insulating tube 29.
In the ring 32, the lower portions of the electrodes 12a and 12b
9. The holding plate 30 is inserted in an airtight state.

電極12a,12bの上部とヒータ6間には、ねじ33a,33bで
固着された導体部材34a,34bが配設されており、電極12
a,12b、導体部材34a,34bを介してヒータ6に通電され
る。
Conductor members 34a, 34b fixed by screws 33a, 33b are provided between the upper portions of the electrodes 12a, 12b and the heater 6, and the electrodes 12a, 12b
The heater 6 is energized via the conductor members 34a and 34b.

気密栓23,24の間には、冷却水が注入される冷却室35
が形成され、また、気密栓24と下端栓25間には、パージ
ガスが供給されるパージガス室36が形成されている。パ
ージガス室36は、電極12a,12bと管28a,28b間の隙間27を
通してヒータ6が配設されている空間10に連通してい
る。また、支持軸11の外周面には、冷却室35に連通した
給水管37と、パージガス室36に連通したパージガス供給
管38が配設され、冷却室35の略中央部には排泄管39が配
設されており、排水管39は気密栓24、下端栓25及び押え
板30に嵌着されている。
A cooling chamber 35 into which cooling water is injected is provided between the airtight stoppers 23 and 24.
Further, a purge gas chamber 36 to which a purge gas is supplied is formed between the hermetic plug 24 and the lower end plug 25. The purge gas chamber 36 communicates with the space 10 in which the heater 6 is provided through a gap 27 between the electrodes 12a and 12b and the tubes 28a and 28b. A water supply pipe 37 communicating with the cooling chamber 35 and a purge gas supply pipe 38 communicating with the purge gas chamber 36 are provided on the outer peripheral surface of the support shaft 11, and a discharge pipe 39 is provided at a substantially central portion of the cooling chamber 35. The drain pipe 39 is fitted to the airtight plug 24, the lower end plug 25, and the holding plate 30.

上記した支持軸11、上端栓22、下端栓25、気密栓23,2
4、管27a,27b、排水管39のそれぞれの接合部は気密溶接
で接合され、電極12a,12bの下部と下端栓25は絶縁状態
で気密に接合されている。
The above-mentioned support shaft 11, upper end plug 22, lower end plug 25, airtight plug 23, 2
4. The respective joints of the pipes 27a, 27b and the drain pipe 39 are joined by hermetic welding, and the lower portions of the electrodes 12a, 12b and the lower end plug 25 are joined in an insulated state in an airtight manner.

次に、本発明に係る気相成長装置の動作について説明
する。電極12a,12bの下部に接続した電源(不図示)か
ら電極12a,12b、導体部材34a,34bを通してヒータ6に通
電し、反応炉2内を加熱してサセプタ4に載置した結晶
基板3の温度を所定温度まで上昇させる。そして、パー
ジガス供給管38からパージガス(例えばH2)を、パージ
ガス室36、隙間27を通してヒータ6が配設されている空
間10に供給すると共に、給気口2aから反応炉2内に原料
ガス(例えば、AsH3、PH3等)をキャリアガス(例え
ば、H2)と共に供給して、結晶基板3上に化合物半導体
の膜を気相成長形成させる。この時、モータ20を駆動し
てプーリ19、ベルト18を介して連結されているプーリ16
に回転動力を伝達して回転させる。プーリ16が回転する
とその内側に設けた磁気カップリング回転リング17が回
転し、更に、磁力による吸引力で回転軸5に設けた磁気
カップリング従動リング14も一体に回転して、サセプタ
を回転させる。そして、反応炉2内の残留ガスを排気口
2bからロータリポンプ(不図示)により排気する。
Next, the operation of the vapor phase growth apparatus according to the present invention will be described. The heater 6 is energized from a power source (not shown) connected to the lower part of the electrodes 12a and 12b through the electrodes 12a and 12b and the conductor members 34a and 34b, and heats the inside of the reaction furnace 2 to remove the crystal substrate 3 placed on the susceptor 4. Raise the temperature to a predetermined temperature. Then, a purge gas (for example, H 2 ) is supplied from a purge gas supply pipe 38 to the space 10 in which the heater 6 is disposed through the purge gas chamber 36 and the gap 27, and the raw material gas (eg, H 2 ) is supplied into the reaction furnace 2 from the air supply port 2a. For example, AsH 3 , PH 3 and the like are supplied together with a carrier gas (eg, H 2 ) to form a compound semiconductor film on the crystal substrate 3 by vapor phase growth. At this time, the motor 20 is driven to drive the pulley 16 connected to the pulley 19 and the belt 18.
The rotating power is transmitted to and rotated. When the pulley 16 rotates, the magnetic coupling rotating ring 17 provided inside the pulley 16 rotates, and further, the magnetic coupling driven ring 14 provided on the rotating shaft 5 rotates integrally with the attraction force of the magnetic force to rotate the susceptor. . Then, the residual gas in the reactor 2 is exhausted.
Air is exhausted from 2b by a rotary pump (not shown).

また、給水管37より支持軸11内の冷却室35に冷却水を
供給し排水管39から排出して循環させることにより、ヒ
ータ6の放熱、負荷電流等によって高温になる電極12a,
12bを空間10に流れるパージガスを介し伝導で効率よく
冷却することができる。
In addition, by supplying cooling water from the water supply pipe 37 to the cooling chamber 35 in the support shaft 11 and discharging and circulating the cooling water from the drain pipe 39, the electrodes 12a,
The 12b can be efficiently cooled by conduction through the purge gas flowing into the space 10.

また、前記した実施例では、電極12a,12bと管28a,28b
間に設けた隙間27を通してヒータ6を配設した空間10に
パージガスを供給したが、第3図(a),(b)に示す
ように、電極12a,12bと管28a,28b間に設けた隙間27の下
部にOリング40a,40bを取付けて隙間27を密封する。そ
して、パージガス導入用の管41をパージガス室36とヒー
タ6を配設した空間10に連通して配設し、管41を通して
パージガスを、ヒータ6を配設した空間10に供給し、O
リング40a,40bで密封した隙間27にフッ素系オイルを充
填しても良い。
Further, in the above-described embodiment, the electrodes 12a and 12b and the tubes 28a and 28b
The purge gas was supplied to the space 10 in which the heater 6 was disposed through the gap 27 provided between the electrodes 12a and 12b and the tubes 28a and 28b as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). O-rings 40a and 40b are attached below the gap 27 to seal the gap 27. Then, a purge gas introduction pipe 41 is provided so as to communicate with the purge gas chamber 36 and the space 10 in which the heater 6 is disposed, and the purge gas is supplied through the pipe 41 to the space 10 in which the heater 6 is disposed.
The gap 27 sealed by the rings 40a and 40b may be filled with fluorine-based oil.

更に、第4図(a),(b)に示すように、電極12a,
12bの外周に設けた管28a,28bを外して、電極12a,12bと
気密栓23、24間に絶縁気密シール42a,42bを取付ける。
そして、パージガス導入用の管43をパージガス室36とヒ
ータ6を配設した空間10に連通して配設し、管43を通し
てパージガスを、ヒータ6を配設した空間10に供給して
も良い。また、前記した実施例では、加熱手段としてヒ
ータを用いたがランプ加熱でも良く、また、真空シール
軸受は磁気カップリング以外にも、磁性流体シール、ま
たは合成樹脂等で構成されるシール構造でも良い。ま
た、真空シール軸受を複数個配設することも可能であ
る。また、加熱手段は、サセプタ4内或いは回転軸5内
の少なくとも一方の内部に配設されていれば良い。
Further, as shown in FIGS. 4A and 4B, the electrodes 12a,
The tubes 28a and 28b provided on the outer periphery of 12b are removed, and insulating hermetic seals 42a and 42b are attached between the electrodes 12a and 12b and the hermetic plugs 23 and 24.
Then, a purge gas introduction pipe 43 may be provided so as to communicate with the purge gas chamber 36 and the space 10 in which the heater 6 is provided, and the purge gas may be supplied to the space 10 in which the heater 6 is provided through the pipe 43. In the above-described embodiment, a heater is used as the heating means, but lamp heating may be used. In addition to the magnetic coupling, the vacuum seal bearing may have a magnetic fluid seal or a seal structure made of a synthetic resin or the like. . It is also possible to provide a plurality of vacuum seal bearings. The heating means may be provided in at least one of the susceptor 4 and the rotating shaft 5.

第5図、第6図は、本発明の第2実施例に係る気相成
長装置を示す断面図である。
5 and 6 are sectional views showing a vapor phase growth apparatus according to a second embodiment of the present invention.

本実施例においては、支持軸11の上部にモリブデン等
から成る円板状の反射板50が、ヒータ6とその下方にあ
る導体部材34a,34b間に位置するようにして取付けられ
ている。また、回転軸5は上部5aと中間部5bと下部5cに
3分割されており、サセプタ4を支持する上部5aはサセ
プタ4の径と略同径の筒状に形成され、ベースプレート
1に貫通し上部5aより小径の下部5cは、ベースプレート
1と固定フランジ7間に設けた真空シール軸受8の玉軸
受9a,9bで回転自在に支持されている。回転軸5の上部5
aと下部5cは、ヒータ6の下方に位置する中間部5bで連
結されている。
In this embodiment, a disc-shaped reflecting plate 50 made of molybdenum or the like is mounted on the upper portion of the support shaft 11 so as to be located between the heater 6 and the conductor members 34a and 34b below the heater 6. The rotating shaft 5 is divided into an upper part 5a, an intermediate part 5b, and a lower part 5c. The upper part 5a supporting the susceptor 4 is formed in a cylindrical shape having substantially the same diameter as the susceptor 4, and penetrates through the base plate 1. A lower portion 5c having a smaller diameter than the upper portion 5a is rotatably supported by ball bearings 9a and 9b of a vacuum seal bearing 8 provided between the base plate 1 and the fixed flange 7. Upper part 5 of rotating shaft 5
The lower part 5c is connected to the lower part 5c by an intermediate part 5b located below the heater 6.

回転軸5の上部5aと中間部5b、下部5cと中間部5bは、
第6図に示すように、モリブデン等から成る小径のスペ
ーサ51を介在してビス52で接合されており、それぞれ接
合される相互の接触面積が小さくなるようにしている。
The upper part 5a and the middle part 5b of the rotating shaft 5, the lower part 5c and the middle part 5b
As shown in FIG. 6, they are joined by screws 52 with small-diameter spacers 51 made of molybdenum or the like interposed therebetween, so that the mutual contact area to be joined is reduced.

他の構成(支持軸11内の構成や回転軸5を回転駆動す
る真空シール軸受8の構成等)および動作は、前記第1
図、第2図に示した第1実施例と同様である。
Other configurations (such as the configuration inside the support shaft 11 and the configuration of the vacuum seal bearing 8 that rotationally drives the rotary shaft 5) and the operation are as described in the first embodiment.
This is the same as the first embodiment shown in FIGS.

このように本実施例においては、ヒータ6のサセプタ
4に対して反対側の位置に反射板50を設けたことによ
り、ヒータ6から下方(回転軸5側)に輻射される熱が
反射板50で上方(サセプタ4側)に反射されるので、回
転軸5の加熱が低減される。また、回転軸5を上部5aと
中間部5bと下部5cに分割して、各接合面の接触面積が小
さくなるようにスペーサ51を介在して接合したことによ
り、ヒータ6で回転軸5が加熱されても各接合面で熱の
伝達が低減される。
As described above, in the present embodiment, since the reflecting plate 50 is provided at a position opposite to the susceptor 4 of the heater 6, heat radiated from the heater 6 downward (toward the rotating shaft 5) is reflected. Is reflected upward (on the susceptor 4 side), so that the heating of the rotating shaft 5 is reduced. Also, the rotating shaft 5 is divided into an upper part 5a, an intermediate part 5b, and a lower part 5c, and the rotating shaft 5 is heated by the heater 6 because the spacers 51 are interposed so as to reduce the contact area of each joint surface. Even so, heat transfer is reduced at each joint surface.

よって、回転軸5の温度上昇が抑えられることによ
り、回転軸5を回転駆動する真空シール軸受8の玉軸受
9a,9bの熱伝導による温度上昇も抑えられるので、玉軸
受9a,9bの潤滑油の潤滑不良等が防止され、回転軸5の
潤滑な回転性能が得られる。
Therefore, the ball bearing of the vacuum seal bearing 8 that drives the rotation of the rotation shaft 5 by suppressing the temperature rise of the rotation shaft 5
Since the temperature rise due to the heat conduction of 9a, 9b is also suppressed, poor lubrication of the lubricating oil of the ball bearings 9a, 9b is prevented, and lubricating rotation performance of the rotating shaft 5 is obtained.

また、本実施例では回転軸5を3分割して接合した
が、2分割あるいは4分割以上にして接合しても良く、
また、各接合面の間に介在したスペーサ51はモリブデン
以外にも例えば熱伝導率の小さい部材で形成しても良
い。
In the present embodiment, the rotary shaft 5 is divided into three parts and joined, but may be divided into two parts or four or more parts and joined.
Further, the spacer 51 interposed between the joining surfaces may be formed of a member having a low thermal conductivity, for example, other than molybdenum.

第7図は、本発明の第3実施例に係る気相成長装置を
示す断面図である。
FIG. 7 is a sectional view showing a vapor phase growth apparatus according to a third embodiment of the present invention.

本実施例においては、真空シール軸受8の軸受ハウジ
ング13の上部に、回転軸5の外周を囲むようにして内部
に冷却水路70aを形成した環状の冷却筒70が配設されて
いる。冷却筒70の下部には、冷却水水路70aに冷却水を
供給、排出する不図示の供給管と排出管が取付けられて
おり、冷却水水路70a内を冷却水が循環される。
In this embodiment, an annular cooling cylinder 70 in which a cooling water passage 70a is formed so as to surround the outer periphery of the rotating shaft 5 is disposed above the bearing housing 13 of the vacuum seal bearing 8. A supply pipe and a discharge pipe (not shown) for supplying and discharging the cooling water to and from the cooling water channel 70a are attached to a lower portion of the cooling cylinder 70, and the cooling water is circulated in the cooling water channel 70a.

また、回転軸5、真空シール軸受8、支持軸11の内部
には、それぞれの下部からハージガス(例えばH2)が不
図示のパージガス供給口より供給される。
Further, a hard gas (for example, H 2 ) is supplied to the inside of the rotary shaft 5, the vacuum seal bearing 8, and the support shaft 11 from a lower portion thereof through a purge gas supply port (not shown).

他の構成(支持軸11内の構成や回転軸5を回転駆動す
る真空シール軸受8の構成等)および動作は、前記第1
図、第2図に示した第1実施例と同様である。
Other configurations (such as the configuration inside the support shaft 11 and the configuration of the vacuum seal bearing 8 that rotationally drives the rotary shaft 5) and the operation are as described in the first embodiment.
This is the same as the first embodiment shown in FIGS.

このように本実施例においては、ヒータ6でサセプタ
4を加熱する際に回転軸5が輻射や伝熱によって加熱さ
れても回転軸5の外側に設けた冷却筒70で回転軸5を冷
却することができ、更に回転軸5と冷却筒70間の空間71
に下方から流れているパージガス(例えばH2)によって
も回転軸5が冷却されるので、回転軸5の温度上昇を抑
えることができる。
As described above, in the present embodiment, when the susceptor 4 is heated by the heater 6, even if the rotating shaft 5 is heated by radiation or heat transfer, the rotating shaft 5 is cooled by the cooling cylinder 70 provided outside the rotating shaft 5. And a space 71 between the rotating shaft 5 and the cooling cylinder 70.
The rotating shaft 5 is also cooled by the purge gas (for example, H 2 ) flowing from below, so that the temperature rise of the rotating shaft 5 can be suppressed.

このように、回転軸5の温度上昇で抑えられることに
より、回転軸5を回転駆動する真空シール軸受8の玉軸
受9a,9bの熱伝導による温度上昇も抑えられるので、玉
軸受9a,9bの潤滑油の潤滑不良等が防止され、回転軸5
の円滑な回転性能が得られる。
As described above, since the temperature of the rotary shaft 5 is suppressed by the temperature rise, the temperature increase due to the heat conduction of the ball bearings 9a and 9b of the vacuum seal bearing 8 that rotationally drives the rotary shaft 5 is also suppressed. Insufficient lubrication of the lubricating oil is prevented, and the rotating shaft 5
Smooth rotation performance can be obtained.

また、本実施例では回転軸5を冷却する冷却筒70を軸
受ハウジング13の上部に設けたが、冷却筒70を例えばベ
ースプレート1に設けても良く、また、他の冷却手段と
して回転軸5の外周に直径方向にフィンを設けても良
い。
In this embodiment, the cooling cylinder 70 for cooling the rotating shaft 5 is provided on the upper part of the bearing housing 13. However, the cooling cylinder 70 may be provided on the base plate 1, for example. Fins may be provided on the outer periphery in the diameter direction.

第8図は、本発明の第4実施例に係る気相成長装置の
断面図である。
FIG. 8 is a sectional view of a vapor phase growth apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

本実施例においては、支持軸11の上部に絶縁体60が嵌
合されており、この絶縁体60にはサセプタ6を支持する
導体部材34a,34bに接続される電極12a,12bが挿通されて
いる。また、絶縁体60の中央部には、サセプタ4の加熱
温度を測定する熱電対61が挿通されており、熱電対61の
先端側(温度測定部)は、ヒータ6に形成した穴6aを通
してサセプタ4に形成した挿入部4a内に配置されてい
る。サセプタ4に形成した挿入部4aは、ヒータ6に形成
した穴6aの中に位置しているので、熱電対61はヒータ6
の放射熱による影響が小さくなり、また、挿入部4aと熱
電対61間は、サセプタ4が回転したときに熱電対61が挿
入部4に接触しないように適当な間隙が形成されてい
る。
In this embodiment, an insulator 60 is fitted over the support shaft 11, and the electrodes 12a and 12b connected to the conductor members 34a and 34b supporting the susceptor 6 are inserted into the insulator 60. I have. A thermocouple 61 for measuring the heating temperature of the susceptor 4 is inserted through the center of the insulator 60, and the distal end side (temperature measuring section) of the thermocouple 61 passes through a hole 6 a formed in the heater 6. 4 is disposed in an insertion portion 4a formed in the same. Since the insertion portion 4a formed in the susceptor 4 is located in the hole 6a formed in the heater 6, the thermocouple 61
In addition, an appropriate gap is formed between the insertion portion 4a and the thermocouple 61 so that the thermocouple 61 does not contact the insertion portion 4 when the susceptor 4 rotates.

ヒータ6を配置した空間10内には、絶縁体60の電極12
a,12b、熱電対16がそれぞれ挿通される穴60a,60b,60cを
通してパージガス(例えばH2)が導入され、熱電対61の
周囲にはモリブデン等からなる保護筒62が配設されてい
る。保護筒62の下部は絶縁体60の穴60cに固着されてお
り、熱電対61と保護筒62間には熱電対61の周囲に沿って
パージガスが流れる流路63が形成されている。
In the space 10 in which the heater 6 is arranged, the electrode 12 of the insulator 60 is provided.
A purge gas (for example, H 2 ) is introduced through holes 60a, 60b, and 60c into which the thermocouples a and 12b are inserted, respectively. The lower part of the protection cylinder 62 is fixed to the hole 60c of the insulator 60, and a flow path 63 through which a purge gas flows along the periphery of the thermocouple 61 is formed between the thermocouple 61 and the protection cylinder 62.

他の構成(支持軸11内の構成や回転軸5を回転駆動す
る真空シール軸受8の構成等)および動作は、前記第1
図、第2図に示した第1実施例と同様である。
Other configurations (such as the configuration inside the support shaft 11 and the configuration of the vacuum seal bearing 8 that rotationally drives the rotary shaft 5) and the operation are as described in the first embodiment.
This is the same as the first embodiment shown in FIGS.

このように本実施例においては、熱電対61の先端側
(温度測定部)がサセプタ4に形成した挿入部4aに配置
されているので、ヒータ6の放射熱の影響が小さくな
り、サセプタ4の加熱温度を正確に測定することができ
る。
As described above, in the present embodiment, since the distal end side (temperature measuring section) of the thermocouple 61 is disposed in the insertion section 4a formed in the susceptor 4, the influence of the radiant heat of the heater 6 is reduced, and the susceptor 4 The heating temperature can be measured accurately.

また、熱電対61の周囲に形成した流路63にパージガス
が流れることにより、反応炉2内の圧力変動等によって
回転軸5の内部に原料ガスが流入した場合でも、原料ガ
スが熱電対61と直接触れることがないので、熱電対61の
被覆材の腐食を防止することができる。よって、熱電対
61の被覆材の腐食による微量なリークが発生することも
ないので、微量の酸素(空気)が反応炉2に流入するこ
ともなく、良質な結晶膜を得ることができる。
Further, when the purge gas flows through the flow channel 63 formed around the thermocouple 61, even when the source gas flows into the rotary shaft 5 due to pressure fluctuations in the reaction furnace 2 or the like, the source gas is connected to the thermocouple 61. Since there is no direct contact, corrosion of the covering material of the thermocouple 61 can be prevented. Therefore, thermocouple
Since a small amount of leak does not occur due to corrosion of the coating material of No. 61, a small amount of oxygen (air) does not flow into the reaction furnace 2 and a good quality crystal film can be obtained.

また、熱電対61は、サセプタ4の挿入部4aと保護筒62
内に配置されているので、ヒータ6の放射熱を直接受け
ることが少なくなり、熱電対61の被覆材の熱による劣化
を防止することができる。
Further, the thermocouple 61 includes the insertion portion 4a of the susceptor 4 and the protection cylinder 62.
Since it is arranged in the inside, it is less likely to receive the radiant heat of the heater 6 directly, and it is possible to prevent the coating material of the thermocouple 61 from being deteriorated by heat.

[発明の効果] 以上、実施例に基づいて具体的に説明したように本発
明によれば、サセプタ上に載置される結晶基板を加熱す
る加熱手段を、サセプタとサセプタを支持する回転軸内
に形成した空間に設けたことにより、サセプタの全面を
均一に加熱することができるので、結晶基板の温度分布
が均一になり、均一性の良い結晶膜を得ることができ
る。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, according to the present invention, the heating means for heating the crystal substrate mounted on the susceptor includes a susceptor and a rotating shaft for supporting the susceptor. Since the entire surface of the susceptor can be uniformly heated by providing the susceptor in the formed space, the temperature distribution of the crystal substrate becomes uniform, and a crystal film with good uniformity can be obtained.

また、加熱手段を回転軸内に配設することによって回
転軸の径を太くして剛性を高くすることができる。従っ
て、回転軸の固有振動数を高くすることができるので、
運転時(気相成長時)にサセプタに共振による振動の発
生が防止され、結晶基板を安定してサセプタ上に載置す
ることができる。
Further, by disposing the heating means inside the rotating shaft, it is possible to increase the diameter of the rotating shaft and increase the rigidity. Therefore, since the natural frequency of the rotating shaft can be increased,
During operation (at the time of vapor phase growth), generation of vibration due to resonance in the susceptor is prevented, and the crystal substrate can be stably mounted on the susceptor.

また、請求項4,5,6に係る本発明によれば、サセプタ
の加熱時にサセプタを回転自在に支持する回転軸の温度
上昇を抑えることができる。従って、軸受の潤滑油の潤
滑不良等が防止されるので、円滑な高速回転が可能とな
り、均一な厚みの結晶膜を得ることができる。
Further, according to the present invention according to claims 4, 5, and 6, it is possible to suppress an increase in the temperature of the rotating shaft that rotatably supports the susceptor when the susceptor is heated. Therefore, poor lubrication of the bearing lubricating oil is prevented, so that smooth high-speed rotation is possible and a crystal film having a uniform thickness can be obtained.

また、請求項7に係る本発明によれれば、サセプタの
加熱温度を正確に測定することができるので、サセプタ
の加熱温度を原料ガスの反応温度に正確に合わせること
が可能となり、良質な結晶膜を得ることができる。
Further, according to the present invention, since the heating temperature of the susceptor can be accurately measured, the heating temperature of the susceptor can be accurately adjusted to the reaction temperature of the raw material gas. A membrane can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、本発明の第1実施例に係る気相成長装置を示
す断面図、第2図は、同気相成長装置の支持軸を示す断
面図、第3図(a),(b)及び第4図(a),(b)
は、それぞれ本発明の他の実施例に係る気相成長装置の
支持軸を示す断面図、第5図は、本発明の第2実施例に
係る気相成長装置を示す断面図、第6図は、同気相成長
装置の要部を示す拡大断面図、第7図は、本発明の第3
実施例に係る気相成長装置を示す断面図、第8図は、本
発明の第4実施例にかかる気相成長装置の要部を示す拡
大断面図、第9図は、従来の気相成長装置を示す断面図
である。 1……ベースプレート、2……反応炉 3……結晶基板、4……サセプタ 4a……挿入部、5……回転軸 5a……上部、5b……中間部 5c……下部、6……ヒータ 8……真空シール軸受、10……空間 11……支持軸、12a,12b……電極 14……磁気カップリング従動リング 16……プーリ 17……磁気カップリング回転リング 20……モータ、22……上端栓 23,24……気密栓、25……下端栓 27……隙間、28a,28b……管 39……排水管、50……反射板 61……熱電対、62……保護筒 63……流路、70……冷却筒
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a vapor phase growth apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing a support shaft of the vapor phase growth apparatus, and FIGS. ) And FIGS. 4 (a), (b)
Is a cross-sectional view showing a support shaft of a vapor phase growth apparatus according to another embodiment of the present invention, FIG. 5 is a cross-sectional view showing a vapor phase growth apparatus according to a second embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 7 is an enlarged sectional view showing a main part of the vapor phase growth apparatus, and FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a vapor phase growth apparatus according to an embodiment, FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of a vapor phase growth apparatus according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. It is sectional drawing which shows an apparatus. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base plate 2, ... Reactor 3 ... Crystal substrate 4, ... Susceptor 4a ... Insertion part, 5 ... Rotary shaft 5a ... Upper part, 5b ... Middle part 5c ... Lower part, 6 ... Heater 8 ... vacuum seal bearing, 10 ... space 11 ... support shaft, 12a, 12b ... electrode 14 ... magnetic coupling driven ring 16 ... pulley 17 ... magnetic coupling rotating ring 20 ... motor, 22 ... … Top plug 23,24 …… Airtight plug, 25… Bottom plug 27 …… Gap, 28a, 28b …… Pipe 39 …… Drain pipe, 50 …… Reflection plate 61 …… Thermocouple, 62 …… Protective cylinder 63 …… Flow path, 70 …… Cooling cylinder

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−245776(JP,A) 特開 平2−68924(JP,A) 特開 平2−184020(JP,A) 特公 昭43−25373(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/205 H01L 21/365 H01L 21/31 Continuation of the front page (56) References JP-A-60-245776 (JP, A) JP-A-2-68924 (JP, A) JP-A-2-184020 (JP, A) JP-B-43-25373 (JP) , B1) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) H01L 21/205 H01L 21/365 H01L 21/31

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】原料ガスが供給される反応炉内に配置され
基板を載置するためのサセプタと、該サセプタを回転自
在に支持するための回転軸と、この回転軸を回転駆動す
るための駆動手段と、前記サセプタを加熱するための加
熱手段とを具備した気相成長装置において、 前記加熱手段は、前記サセプタあるいは前記回転軸の少
なくとも一方の内部に形成した空間に配設され、前記サ
セプタ及び前記回転軸の回転時に静止状態となると共
に、前記駆動手段は、前記回転軸を気密状態で回転させ
るように回転軸に非接触で回転駆動力を伝達するための
カップリング手段を有していることを特徴とする気相成
長装置。
1. A susceptor disposed in a reactor to which a source gas is supplied for mounting a substrate, a rotating shaft for rotatably supporting the susceptor, and a rotating shaft for rotating the rotating shaft. In a vapor phase growth apparatus provided with a driving unit and a heating unit for heating the susceptor, the heating unit is disposed in a space formed inside at least one of the susceptor and the rotating shaft, and the susceptor And while the rotating shaft is stationary when rotating, the driving means has a coupling means for transmitting a rotational driving force to the rotating shaft in a non-contact manner so as to rotate the rotating shaft in an airtight state. A vapor phase growth apparatus.
【請求項2】原料ガスが供給される反応炉内に配置され
基板を載置するためのサセプタと、該サセプタを回転自
在に支持するための回転軸と、この回転軸を回転駆動す
るための駆動手段と、前記サセプタを加熱するための加
熱手段とを具備した気相成長装置において、 前記加熱手段は、前記サセプタあるいは前記回転軸の少
なくとも一方の内部に形成した空間に配設され、前記サ
セプタ及び前記回転軸の回転時に静止状態となると共
に、前記回転軸の内部を冷却するための冷却手段を設け
たことを特徴とする気相成長装置。
2. A susceptor arranged in a reaction furnace to which a source gas is supplied for mounting a substrate, a rotating shaft for rotatably supporting the susceptor, and a rotating shaft for rotating the rotating shaft. In a vapor phase growth apparatus provided with a driving unit and a heating unit for heating the susceptor, the heating unit is disposed in a space formed inside at least one of the susceptor and the rotating shaft, and the susceptor A vapor phase growth apparatus which is stationary when the rotating shaft is rotated, and is provided with cooling means for cooling the inside of the rotating shaft.
【請求項3】前記回転軸を筒状に形成し、その中に前記
加熱手段を支持するための中空の支持軸を配設して、前
記支持軸内に前記加熱手段に接続される電極を配設する
と共に、前記支持軸内に前記電極を冷却するための冷却
媒体を供給可能に構成したことを特徴とする請求項1ま
たは請求項2のいずれかに記載の気相成長装置。
3. The rotary shaft is formed in a cylindrical shape, and a hollow support shaft for supporting the heating means is provided therein, and an electrode connected to the heating means is provided in the support shaft. The vapor phase growth apparatus according to claim 1, wherein a cooling medium for cooling the electrode is provided in the support shaft, the cooling medium being provided.
【請求項4】前記駆動手段より上方に位置する前記回転
軸の部分を、その軸方向に少なくとも2分割構成とし、
その分割面相互の接触部分が前記回転軸の分割されてい
ない部分よりも熱伝導率が小さくなるように構成したこ
とを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記
載の気相成長装置。
4. A portion of the rotating shaft located above the driving means is divided into at least two parts in the axial direction,
3. The vapor phase growth according to claim 1, wherein the contact portion between the divided surfaces has a lower thermal conductivity than that of the undivided portion of the rotating shaft. apparatus.
【請求項5】前記加熱手段の前記サセプタに対して反対
側の位置に反射板を配設したことを特徴とする請求項1
または請求項2のいずれかに記載の気相成長装置。
5. A reflection plate is provided at a position opposite to the susceptor of the heating means.
Alternatively, the vapor phase growth apparatus according to claim 2.
【請求項6】前記サセプタあるいは回転軸の少なくとも
一方の内部に形成した空間に、前記サセプタの加熱温度
を測定する熱電対を配設すると共に、前記サセプタに前
記熱電対の先端側が挿入される挿入部を形成したことを
特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の
気相成長装置。
6. A thermocouple for measuring a heating temperature of the susceptor is disposed in a space formed inside at least one of the susceptor and the rotating shaft, and a tip end of the thermocouple is inserted into the susceptor. The vapor phase growth apparatus according to claim 1, wherein a portion is formed.
【請求項7】前記熱電対の周囲に沿ってパージガスが流
れる流路を形成したことを特徴とする請求項6記載の気
相成長装置。
7. The vapor phase growth apparatus according to claim 6, wherein a flow path through which a purge gas flows is formed around the thermocouple.
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