JPH0249280B2 - Kisoseichosochi - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明はシリコン等の半導体物質基板（以下ウ
エハという）にシリコン結晶等を気相成長させる
バレル型の気相成長装置に関する。

〔技術分野〕

従来実用化されているランプ加熱によるバレル
型の気相成長装置は、サセプタを回転させる回転
軸の駆動源が上方にあつた。これは、回転軸と共
にサセプタを上昇させ、反応管およびそれを取囲
むランプハウスの上方に該サセプタを位置させて
ウエハの取付け、取外しを行ない易くするためで
ある。しかしながら、駆動源が上方にあると、回
転部からのゴミがウエハに落下して汚染を生ずる
欠点がある。そこで、駆動源を下方に位置させる
方式のものも提案されている。この方式ではベル
形の反応管すなわちベルジヤと共にその周囲に設
けられているランプハウスを上昇させなければ、
サセプタに対するウエハの取付け、取外しが行な
い難く、装置構成上好ましくないとされていた。

〔発明の目的〕

本発明はこのような欠点を除去したものでその
目的は、一部のランプハウスを側方へ移動可能即
ちウエハ着脱の際を開かせることによりウエハの
着脱を行なうようにし簡潔な構成により下方駆動
方式を採用し得るようにした気相成長装置を提供
することにある。

〔発明の要点〕

本発明の気相成長装置は、ベースプレートと、
ベースプレートを貫通して上方に伸びる回転軸
と、回転軸に取付けられたバレル型のサセプタ組
立体と、下端がベースプレートに密封可能になさ
れたサセプタ組立体の周囲に反応室を形成するベ
ルジヤと、ベルジヤの昇降機構と、ベルジヤの外
方を取巻いて位置しサセプタ組立体のサセプタに
対向すべく設けられた複数のランプハウスとから
なり、該ランプハウスのうちのいくつかの外方が
開き得るように構成したものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を示した図について説明
する。第１図においてサセプタ組立体１１は複数
枚の短冊状をしたサセプタが多角形状に配置され
ると共に、軸心に対し勾配を有しかつ上面および
下面はフタ状体によりおおわれておりその外周に
は多数のウエハ１２が取付けてある。サセプタ組
立体１１は上下のフタ状体に固着したセラミツク
ス等に非金層製かつ中空の回転軸１３により両方
向は回転させるようになされており、その外周お
よび上方は石英製のベルジヤ１４によりおおわれ
ている。

ベルジヤ１４の下方にはこれと同心かつサセプ
タ組立体１１の回転を妨げない近接したわずかな
隙間を有する位置に石英製の円筒体１５があり、
ベルジヤ１４および円筒体１５は共にステンレス
鋼製のベースプレート１６上に密接した状態で載
置されている。なお円筒体１５はサセプタ組立体
１１の下端に固着しベースプレート１６に対しわ
ずかな隙間をもつて対向するようにしてもよい。
そしてベルジヤ１４とサセプタ組立体１１および
円筒体１５により形成される空間を反応室とい
い、回転軸１３はベースプレート１６を気密に貫
通している。ベルジヤ１４の下側内周と円筒体１
５の下側外周との間にはベースプレート１６の表
面から金属イオンの放出を阻止するため石英リン
グ１９Ａが敷かれており、この石英リング１９Ａ
とベースプレート１６には反応室のガスを外部に
排出するための孔１９Ｂがあけてある。

回転軸１３の中心にはそれぞれ固定の内管１７
および外管１８の２重管が設けられ内管１７から
はN2或いはH2のガスが上方に向つて流れ外管１
８は上端で複数（図では２本のみ示してある）に
分岐してノズル１８Ａになつて下方にあるウエハ
１２に向つて反応ガスが流れるようになつてい
る。なお反応ガスの流れの細部は後述する。

ベルジヤ１４の下部外周には、これを取り囲
み、ベースプレート１６の外周に配置されたベー
ス２０とによりベルジヤ１４側のみを開放した排
気ダクト２１が設けられ、この排気ダクト２１は
第２図に示す排気管２２に接続されている。排気
ダクト２１上には、多数のランプ２３を有するラ
ンプハウス２４が、第２図に示すように、ベルジ
ヤ１４を取り囲んで配置されている。ランプハウ
ス２４の背面側にはＡ冷却流体供給部２５が形成
され、Ａ冷却流体供給部２５には不図示の送風機
および冷却機からの冷却空気が吹き込まれ、冷却
空気はランプ２３側に多数設けられた孔２６から
ランプ２３およびベルジヤ１４に吹きつけられて
これらを冷却するようになつている。

ベース２０には排気ダクト２１に隣接して昇降
および回転機構２８が設けてあり、同機構２８は
上端に腕２９が固着され、腕２９の先端は把持具
３０によりベルジヤ１４の頂部に固着した把持部
３１を離脱可能に把持している。また腕２９の先
端は把持具３２によりＢ冷却流体供給部３３を取
付けている。Ｂ冷却流体供給部３３の下端はラン
プハウス２４の上面に載置されると共に、その内
壁３４には多数の孔３５があけられているためＡ
冷却流体供給部２５と同様に冷却空気がベルジヤ
１４の上部に吹きつけられる。ここでベルジヤ１
４とＢ冷却流体供給部３３とは腕２９に取付けら
れているため、同時に昇降可能であり、ベルジヤ
１４の下面がノズル１８Ａの上方まで上昇した後
は腕２９を旋回させることによりベルジヤ１４お
よびＢ冷却流体供給部３３を側方へ旋回すること
が可能になつている。

第２図において、下側左右それぞれ２個のラン
プハウス２４は端部ＡおよびＢが互いに回転自在
に連結され、下側中央は切離されるようになつて
おり、同図に点線で示した位置に移動可能になつ
ている。

ＡおよびＢ冷却流体供給部２５および３３から
吹き出された冷却空気はベルジヤ１４の外周およ
びランプ２３を冷却しながら下降し、排気ダクト
２１内に入つた後、図の上方に示した排気管２２
から外部に強制的に排出される。反応ガスの流れ
るノズル１８Ａは図に示すようにこの例では放射
状に８本設けてあり、先端近くには下向きの孔３
６（第１図参照）が１個あけてあり、かつこの孔
３６は８本のノズル１８Ａの２本或いは４本を組
にして回転軸１３の軸心からの距離を変えること
により、軸心に対し勾配を有するサセプタ組立体
１１上の軸心からの距離の異なるウエハ１２の
各々に対応して反応ガスが噴出するようにしてあ
る。

或いはこの構成のほかノズル１８Ａの２本を組
にしてそれぞれの先端近くに孔３６を互いに向き
合う形で傾斜して設けることにより、噴出した２
つの反応ガスの流れが衝突して下向きの広いガス
流を形成するようにしてもよい。

次に前述した実施例の動作を説明する。昇降等
の機構２８によりベルジヤ１４とＢ冷却流体供給
部３３を上昇させ、次いでランプハウス２４を第
２図の点鎖で示す位置まで開いた後ウエハ１２を
サセプタ組立体１１に取付ける。この後昇降等の
機構２８によりベルジヤ１４とＢ冷却流体供給部
３３を下降させて第１図の状態にする。この状態
で内管１７と外管１８からN2ガスを噴出して空
気をパージし、空気のパージが終了した後、H2
ガスにより前記N2ガスをパージし、次いでラン
プ２３により加熱する。加熱によりウエハ１２が
所定温度に達すると外管１８従つてノズル１８Ａ
からH2ガスと共にミラン等の反応ガスを噴出さ
せることにより気相成長を行なう。

このとき内管１７からはそのままH2ガスを噴
出させることによりベルジヤ１４の上部空間を
H2ガスで充満せしめ、もつてベルジヤ１４の上
部壁面の冷却と上部壁面への反応ガスの接触を阻
止する。そしてこれらのガスはベースプレート１
６の穴１９Ｂから排出される。このときサセプタ
組立体１１とベースプレート１６の間に円筒体１
５があるため、ガスがサセプタ組立体１１の下部
に回り込んでゴミを舞い上げたり、ベルジヤ１４
内のガス流を乱したりすることなく円滑に排出さ
れる。ランプ２３による加熱と同時に送風機およ
び冷却機からの冷却空気は、ＡおよびＢ冷却流体
供給部２５および３３の孔２６および３５を通つ
てベルジヤ１４およびランプ２３に吹きつけら
れ、ランプ２３とベルジヤ１４を冷却した後ベル
ジヤ１４に沿つて下降し、排気ダクト２１から排
気管２２により強制的に排気される。この風量は
石英ベルジヤ１４の大きさによるが数10m³／分か
ら数100m²／分を極めて大量であるが、排気ダク
ト２１はベルジヤ１４の下を囲んで円周上に大き
いため排気抵抗は小さく排気管２２から吸引する
ことにより円滑な排気が可能である。

一定時間気相成長が行われた後ランプ２３を消
して加熱を停止すると共に、両管１７および１８
からH2ガスのみを噴出させて反応ガスのパージ
を行いながらベルジヤ１４を介してウエハ１２を
冷却し、次いでH2ガスを停止してN2ガスを噴出
することによりベルジヤ１４内をN2ガスにする。
最後にベルジヤ１４等を昇降等の機構２８により
上昇させると共にランプハウス２４を開いてウエ
ハ１２を取り出せば一連の気相成長作業は終了す
る。なおベルジヤ１４の洗浄が必要な場合はベル
ジヤ１４を上昇後昇降および回転機構２８により
側方へ旋回させた後、下降させて台（図示せず）
上に着床させ、ベルジヤ１４を把持具３０から離
脱して洗浄する。

〔発明の効果〕

本発明の気相成長装置は、サセプタ組立体を下
方から駆動する方式において、ベルジヤの周囲に
配置されるランプハウスを上昇させずに一部を外
方へ開き得るように構成したため、装置構成が簡
単であり、ウエハの着脱時には、ベルジヤ等を上
昇させた後手前側のランプハウスを外方に開くこ
とにより、サセプタ組立体の外周面に手が容易に
とどくためウエハの着脱は極めて簡便である利点
を有する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示し第１図は断面図、
第２図は第１図の２−２線断面図である。 １１……サセプタ組立体、１２……ウエハ、１
３……回転軸、１４……ベルジヤ、１５……円筒
体、１６……ベースプレート、１７……内管、１
８……外管、２３……ランプ、２４……ランプハ
ウス、２５，３３……冷却流体供給部、２８……
昇降および回転機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ベースプレートと、同ベースプレートを貫通
   して上方に伸びる回転軸と、同回転軸に取付られ
   たバレル型のサセプタ組立体と、下端が前記ベー
   スプレートに密封可能になされ前記サセプタ組立
   体の周囲に反応室を形成するベルジヤと、同ベル
   ジヤの昇降機構を、前記ベルジヤの外方を取巻い
   て位置し前記サセプタ組立体のサセプタに対向す
   べく設けられた複数のランプハウスとからなり、
   該ランプハウスのうちのいくつかが外方へ開き得
   るように構成されていることを特徴とする気相成
   長装置。 ２ ベルジヤの略半周部分に対応するランプハウ
   スが観音開きになるよう前記略半周部分の中央の
   ランプハウス間が切離し可能に形成され、その左
   右のランプハウス間が揺動可能に連結されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の気
   相成長装置。