JPH0376112A - 気相成長装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、保持台上の基板に気相成長ガスを供給して該
基板上に薄膜を形成する気相成長室と、成膜基板と未処
理基板の交換を行う基板交換室とを連通・遮断手段を介
して連設すると共に、該基板交換室に基板を搬送する手
段を設けてなる気相成長装置に関し、気相成長ガスの流
通方向と基板の搬送方向とを直角に構成して基板の搬送
時に該基板が劣化するのを防止した気相成長装置に関す
る。

〔従来の技術〕

前記気相成長装置として、従来から、気相成長ガスを基
板面に垂直に吹き付ける縦型気相成長装置と、気相成長
ガスを基板面に平行に供給する横型気相成長装置が用い
られている。

第５図は縦型気相成長装置の従来例で、この縦型気相成
長装置１は、気相成長室２の下部に基板交換室３が連設
され、該基板交換室３に、この底部を貫通して上端に基
板Ｐの保持と加熱を行う保持台４ａを有する軸部材４ｂ
（基板を搬送する手段４）、及び該軸部材４ｂを囲繞し
て上端に前記気相成長室２の底面に当接して気密に仕切
る鍔部５ａを有する蓋部材５ｂ（連通・遮断手段５）が
昇降可能に設けられている。

上記構成において、基板交換室３内で未処理の基板Ｐを
保持台４ａ上に載置した後、軸部材４ｂを上動して基板
Ｐを気相成長室２内の所定の位置にセットすると、これ
に伴い蓋部材５ｂも上動して上端の鍔部５ａが気相成長
室２の底面に当接して気相成長室２と基板交換室３とを
遮断する。次いで、前記保持台４ａの内部に設けたヒー
タ（図示省略）を作動して該保持台４ａを介して基板Ｐ
を所定の温度に昇温すると共に、気相成長室２の頂部の
ガス導入管２ａから気相成長ガスを導入し、気相成長室
２下部側面のガス導出口２ｂから導出することによって
気相成長室２内に気相成長ガスを流通する。

これによって、気相成長室２内の基板Ｐの基板面に気相
成長ガスが垂直に吹き付けられ、該基板面上で気相成長
ガスが熱分解反応して、反応生成物が該基板面に堆積し
化合物半導体等の薄膜が形成される。なお、基板Ｐに均
一な膜厚の薄膜を形成するため、軸部材４ｂを介して保
持台４ａを水平方向に回転するのが好ましい。

上記操作によって、所定の薄膜が形成され成膜基板Ｐが
得られたら気相成長ガスの導入を停止し、不活性ガスを
導入して気相成長室２内をパージした後、蓋部材５ｂと
共に軸部材４ｂを下動して保持台４ａを基板交換室３内
に搬送し、基板交換室３内で保持台４ａ上の成膜基板と
未処理基板を移し替え、以下、軸部材４ｂを蓋部材５ｂ
と共に上動して前記同様に基板上に気相成長を行う。

次に、第６図は、横型気相成長装置の従来例で、この横
型気相成長装置１１は、気相成長室１２の側部に基板交
換室１３が連設され、該基板交換室１３に、この側面を
貫通して気相成長室１２側端部に保持台１４ａを有する
軸部材１４ｂ（基板を搬送する手段１４）と、これを囲
繞して気相成長室１２側端部に鍔部１５ａを有する蓋部
材１５ｂ（連通・遮断手段１５）とが左右方向（水平方
向）に移動可能に設けられている。なお、１２ａはガス
導入管、１２ｂはガス導出管、１６は基板の上流側に設
けたフローチャンネルで、気相成長ガスの流れを円滑に
して基板に供給するものである。

この横型気相成長装置１１による基板Ｐ上への気相成長
は、前記縦型気相成長装置の場合に準じて実施し、気相
成長室１２内に導入された気相成長ガスは基板Ｐに平行
に供給されて該基板Ｐ上に薄膜が形成される。

なお、基板Ｐに均一な膜厚の薄膜を形成するには、基板
Ｐを水平方向に回転されるのが好ましく、このため保持
台１４ａの内部には、１ＩＩＩｔｆ５材１４ｂの垂直方
向の回転によって保持台１４ａが水平に回転する傘歯車
等の回転方向変換機構が設けられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前記反応生成物は基板上だけでなく、基気相成
長ガスの流れに沿って基板のセット位置からガス導出管
に向けて気相成長室の内面に第５図及び第６図の符号Ａ
で示すように付着し、付着量が増大するにつれて剥離、
落下する。

そして、前記従来装置では、基板の搬送方向が気相成長
ガスの流れ方向と一致しているため、基板を気相成長室
内のセット位置から基板交換室内に搬送する間に前記落
下した反応生成物が基板面に付着して基板が劣化する不
都合があった。

そこで、前記従来装置では、気相成長室の内面に付着し
た反応生成物が搬送中の基板に落下しないよう気相成長
室内を頻繁に清掃する必要があり、生産性を著しく低下
されていた。

本発明はこのような不都合を解決した気相成長装置を提
供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するため、本発明の、請求項１に記載の
気相成長装置は、気相成長室内に配置した保持台上の基
板の基板面に、気相成長ガスを垂直に供給して該基板面
上に薄膜を形成する縦型気相成長装置において、前記気
相成長室の側部に、連通・遮断を介して成膜基板と未処
理基板の交換を行う基板交換室を連設すると共に、該基
板交換室に、前記気相成長室との間で基板を搬送する手
段を設けたことを特徴とする 請求項２に記載の気相成長装置は、気相成長室内に配置
した保持台上の基板面に、気相成長ガスを平行に供給し
て該基板面上に薄膜を形成する横型気相成長装置におい
て、前記気相成長室の底部に、連通・遮断手段を介して
成膜基板と未処理基板の交換を行う基板交換室を連設す
ると共に、該基板交換室に、前記気相成長室との間で基
板を搬送する手段を設けたことを特徴とする 請求項３に記載の気相成長装置は、請求項２に記載の横
型気１１′ｌ戊長装置において、前記保持台の上方に、
該保持台を被う防塵板を該保持台と平行に、かつ着脱自
在に設けたことを特徴とする。

〔作　用〕

請求項１〜３に記載された気相成長装置によれば、基板
の搬送方向が気相成長ガスの流通方向と直交するので搬
送中の基板の劣化を大幅に低減することができる。即ち
、請求項１の縦型気相成長装置では、気相成長室内の基
板のセット位置より上には反応生成物の付着は少なく、
この反応生成物の少ない位置で基板を水平に移動して基
板交換室との間を搬送でき、また、請求項２，３の横型
気相成長装置では、搬送中の基板への反応生成物の落下
は気相成長室内の基板の真上に限定されるので搬送中の
基板が劣化する可能性は大幅に低減する。

そして、請求項３に記載された気相成長装置によれば、
保持台の上方に防塵板を設けたので、基板の搬送時に該
基板に向けて反応生成物が飛来しても該防塵板によって
遮蔽され、搬送時の基板の劣化をより効果的に防止でき
るだけでなく、気相成長中に該防塵板の下面に反応生成
物が付着しても該防塵板を気相成長を行う毎に清浄済み
のものと交換できるので、該防塵板に付着する反応生成
物の落下をも防止することができる。

〔実施例〕

以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は縦型気相成長装置の実施例で、この縦型気相成
長装置２１は、頂部にガス導入管２２ｇが、底部にガス
導出管２２ｂが各々連設されて気相成長ガスが垂直方向
に流通するよう構成された気相成長室２２の側部に基板
交換室２３が連設され、該基板交換室２３に、前記従来
の横型気相成長装置と同様な保持台２４ａを有する軸部
材２４ｂ（基板を搬送する手段２４）と、鍔部２５ａを
有する蓋部材２５ｂ（連通・遮断手段２５）が設けられ
て、気相成長ガスの流通方向と基板Ｐの搬送方向が直交
するように構成されている。

この実施例の縦型気相成長装置２１の操作は前記従来装
置に準じて実施され、気相成長ガスは基板面に垂直に供
給されて該基板面上に薄膜が形成され、成膜基板は気相
成長室２２内のセット位置から水平方向に搬送されて基
板交換室２３内に搬入される。

なお、本実施例では、基板を搬送する手段２４として、
保持台を介して基板を搬送したが、保持台を気相成長室
内に固定的に設置して、該保持台上に基板を直接に、ま
たは、基板より大径なトレイを介して保持台上に基板を
載置するよう構成することもできる。

また、連通・遮断手段として、前記蓋部材に代えて気相
成長室２２と基板交換室２３との間にゲート弁を設ける
こともでき、この場合は、該ゲート弁の開閉によって気
相成長室と基板交換室とが連通・遮断される。

次に、第２図は横型気相成長装置の実施例で、この横型
気相成長装置３１は、一端にガス導入管３２ａが、他端
にガス導出管３２ｂが各々連設されて、気相成長ガスが
水平方向に流通するよう構成された気相成長室３２の底
部に基板交換室３３が連設され、該基板交換室３３に、
前記従来の縦型気相成長装置と同様な保持台３４ｇを有
する軸部材３４ｂ（基板を搬送する手段３４）と、上端
に鍔部３５ａを有する蓋部材３５ｂ（連通・遮断手段３
５）が設けられており、前記従来装置に準し−て操作さ
れる。

これによって、気相成長ガスが基板Ｐに平行に供給され
該基板面上に薄膜が形成され成膜基板が得られる。この
際、軸部材３４ｂを回転することにより、基板Ｐ上に均
一な薄膜が形成される。

以上から明らかなように、前記従来の横型気相成長装置
１１では気相成長室内の反応生成物が付着している部分
の下方に沿って基板を搬送させたため、基板面に反応生
成物が付着する機会が多かったのに対し、本実施例の横
型気相成長装置３１では、基板の搬送方向が気相成長室
内の気相成長ガスの流れ方向と直角になっているので、
気相成長室内の基板の真上に付着している反応生成物の
落下だけが問題となり、従来より基板が劣化する機会を
減少させることができる。

第３図及び第４図は他の実施例で、この横型気相成長装
置４１は、前記第２の横型気相成長装置３１の鍔部３５
ａを有する蓋部材３５ｂに替えて気相成長室３２と基板
交換室３３との間にゲート弁４５ａからなる連通・遮断
手段４５を設けて画室３２．３３間を連通・遮断できる
よう構成すると共に、保持台３４ａの上方に防塵板４７
を設（プた例である。

防塵板４７は、保持台３４ａの上面を被う板状のもので
、適宜な支持材４８を介して軸部材３４ｂに連設され該
保持台３４ａと平行に、かつ着脱自在に設けられている
。

本実施例の横型気相成長装置４１によれば、搬送中の基
板に反応生成物が落下する可能性が大幅に低減すると共
に、もし落下しても防塵板４７によって遮蔽されるので
搬送時の基板の劣化をより効果的に防止できるだけでな
く、気相戒長時に防塵板４７の裏面、即ち基板側の面に
反応生成物が付着しても、該防塵板４７は着脱自在なの
で基板交換室３３内での基板交換時に併せて清浄済みの
ものと交換でき、したがって１回の気相成長で防塵板４
７に付着した反応生成物は殆ど落下しないので薄膜形成
時の基板の劣化をも極めて効果的に防止することができ
る。

なお、前記防塵板４７を前記第２図に例示した実施例装
置３１に設けても同様の効果を得ることができる。

また、保持台を加熱する手段としては、該保持台に内蔵
したヒータあるいはＲＦコイルによる高周波加熱等の適
宜手段を採用することができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、請求項１〜３に記載された気相成長
装置によれば、基板の搬送方向が気相成長ガスの流通方
向と直交するので、搬送中の基板に反応生成物が落下す
る不都合が大幅に低減され、従来より少ない清掃頻度で
高品質の成膜基板を得ることができ、生産性を大幅に向
上することができる。

また、請求項２．３に記載された横型気相成長装置によ
れば、従来の横型気相成長装置に比べ、保持台の回転を
単に軸部材の回転によって水平に回転できるので構造が
簡略化されるメリットもある。

さらに、請求項３に記載された気相成長装置によれば、
保持台の上方に防塵板を設けたので、基板の搬送時に該
基板に向けて反応生成物が飛来しても該防塵板によって
遮蔽され、基板の劣化を一層防止できると共に、薄膜形
成中に該防塵板の下面に反応生成物が付着しても該防塵
板を適宜清浄済みのものと容易に交換できるので、作業
性の向上に役立つ。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の実施例を示すもので、第１
図は縦型気相成長装置の断面正面図、第２図は横型気相
成長装置の断面正面図、第３図及び第４図は他の実施例
で、第３図は横型気相成長装置の断面正面図、第４図は
第３図のＩＶ−ＩＶ矢視図、第５図及び第６図は従来の
気相成長装置を示すもので、第５図は縦型気相成長装置
の断面正面図、第６図は横型気相成長装置の断面正面図
である。 ２１・・・縦型気相成長装置　　３１．４１・・・横型
気相成長装置　　　２２，３２．・・・気相成長室２３
．３３・・・基板交換室　　２４．３４・・・基板を搬
送する手段 ２５゜ ３５゜ ５・・・連通 遮断 手段 ７・・・防塵板 特 許 出 願 人 日 本 酸 素 株 式

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、気相成長室内に配置した保持台上の基板の基板面に
   、気相成長ガスを垂直に供給して該基板面上に薄膜を形
   成する縦型気相成長装置において、前記気相成長室の側
   部に、連通・遮断手段を介して成膜基板と未処理基板の
   交換を行う基板交換室を連設すると共に、該基板交換室
   に、前記気相成長室との間で基板を搬送する手段を設け
   たことを特徴とする気相成長装置。 ２、気相成長室内に配置した保持台上の基板の基板面に
   、気相成長ガスを平行に供給して該基板面上に薄膜を形
   成する横型気相成長装置において、前記気相成長室の底
   部に、連通・遮断手段を介して成膜基板と未処理基板の
   交換を行う基板交換室を連設すると共に、該基板交換室
   に、前記気相成長室との間で基板を搬送する手段を設け
   たことを特徴とする気相成長装置。 ３、請求項２に記載の気相成長装置において、前記保持
   台の上方に、該保持台を被う防塵板を該保持台と平行に
   、かつ着脱自在に設けたことを特徴とする気相成長装置
   。