JPH0547974B2

JPH0547974B2 -

Info

Publication number: JPH0547974B2
Application number: JP1214340A
Authority: JP
Inventors: Ryozo Sato
Original assignee: Daiwa Handotai Sochi Kk
Current assignee: Daiwa Handotai Sochi Kk
Priority date: 1989-08-21
Filing date: 1989-08-21
Publication date: 1993-07-20
Also published as: JPH0377315A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、MO−CVD法による半導体製造装
置に関する。

［従来の技術］ガリウム砒素ウエーハ上にトリメチルガリウ
ム、アルシンガス等々を用いてエピタキシヤル成
長を促進し、シリコンウエーハ上に有機金属を用
いて−Ｖ族、−族の化合物半導体の膜を形
成し、シリコンウエーハ上に有機タンタルを用い
酸素と混合させつつ高誘電の酸化膜を形成し、あ
るいはシリコンウエーハ上に超電導膜を形成する
等々して半導体を製造するための手法としていわ
ゆるMO−CVD（Metal Organic−Chemical
Vaper Deposi−tion）法が広く利用されている。

例えば、ガリウム砒素ウエーハ上にトリメチル
ガリウム、アルシンガス等々を用いて化合物半導
体を製造するMO−CVD法の半導体製造装置
（以下、単に装置と省略する。）の代表的構成を第
３図と第４図に示す。

第３図は、反応ガスをウエーハ３１に平行流と
して接触させるいわゆる横型装置で、反応室１
０、ウエーハ３１を保持するサセプター３３、反
応室１０内を例えば700℃の如く適温に加熱する
加熱手段５０等から構成されている。

また、ウエーハ３１は酸素と接触すると急速に
反応して劣化するので、ウエーハ３１のローデイ
ング・アンローデイングに際して気密とするため
に、反応室１０に連設されたロードロツクチヤン
バー３や、さらに２点鎖線で示した第２のロード
ロツクチヤンバー４を設けたいわゆる２〜３室ロ
ードロツク方式とされている。したがつて、ウエ
ーハ３１のローデイング・アンローデイングは、
サセプター３３の移動機構８を動作させ反応作業
中に閉鎖させる扉５に代えて２点鎖線の扉６で第
１室（反応室１０）と第２室のロードロツクチヤ
ンバー３を隔離し、同様にロードロツクチヤンバ
ー３と第３室を形成する第２のロードロツクチヤ
ンバー４を隔離して慎重に行われる。

なお、１２は反応ガス供給口、１３は反応ガス
排気口、１６はN₂ガス等によるパージや真空引
きするためのガスパージ口である。また、１４，
１５はウエーハ３１の出入穴である。

ここに、反応ガスは前記適温に加熱されたウエ
ーハ３１と接触することによりエピタキシヤル成
長を促進させるものであるから、反応ガスの労費
や室内汚染による品質低下等を防止するために反
応室１０の内壁面１０ａは、適温以下に保持させ
なければならない。いわゆるコールドウオールと
すべきである。したがつて、加熱手段５０は、反
応室１０外に設けられ高周波電源に接続されたコ
イル等からなる誘電加熱方式とされるのが一般的
である。よつて、反応室１０は石英ガラスら形成
されている。

したがつて、反応室１０に例えばトリメチルガ
リウム［（CH₃）₃Ga］、水素ガス［H₂］、アルシン
ガス［AsH₃］、ホスフインガス［PH₃］等の反応
ガスを供給するとともに加熱手段５０によつて例
えばガリウム砒素［GaAs］からなるウエーハ３
１および反応ガスを、例えば700℃に加熱するこ
とによりウエーハ３１上にエピタキシヤル成長を
促進して化合物半導体を製造することができる。

一方、第４図（第３図と共通する構成要素には
同一の符号を付している。）に示す装置は、反応
ガスをウエーハ３１に直角方向から接触させるい
わゆる縦型構造である。

この構造においても、上記理由から加熱手段５
０を誘導加熱方式とするために、反応室１０は石
英ガラスから形成されている。したがつて、ウエ
ーハ３１の反応室１０への出し入れは、上下方向
に移動させて行なう。したがつて、水平方向の設
置スペースが小さく、反応室１０内を覗窓から目
視容易等の作業便宜な高さに配設可能という等の
特長を有する。

［発明が解決しようとする課題］ところで、横型、縦型に拘らず従来装置は、ク
ールウオールを形成するために誘導加熱方式とさ
れ、これがため反応室１０を石英ガラスから形成
せざるを得ない。したがつて、人身保護上の安全
性、高品質保障、大量迅速製造、設備経済等々の
要請を全て満足させることができず、その解決が
強く望まれている。

すなわち、次のような問題点を有するからであ
る。

反応ガスとして用いられるホスフインガス
［PH₃］，アルシンガス［AsH₃］は猛毒性であ
る。ところが石英ガラスは運転中の圧力変動や
経時的変化から容易に破損し易い。ときには加
工歪、形状歪により休止中にも破損する場合が
ある。この欠点は、猛毒ガスをリークさせるこ
とになるので公私に亘る人身保護上到底許され
ない。

ウエーハ３１のローデイング・アンローデイ
ングは、そのサセプター３３ごとロードロツク
チヤンバー３等内に移動させて行なう方式であ
るから、設備過大、生産能率低下を招くばかり
か、特にロードロツクチヤンバー３が大容積と
なることは、高真空引きが至難となり品質劣悪
化を招来し、また真空ポンプ等も大型・高価と
なる。さらに、真空引き作業に長時間を有する
ので迅速作業が達成されず生産性が悪い。メン
テナンスも大変である。

また、誘導加熱方式の加熱手段５０が大型と
なるので、サセプター３３と同じ位置にウエー
ハ３１の出入穴１４，１５を設けられず上記
の問題を引起こす他、反応室１０が石英ガラス
製のための供排口１２，１３やガスパージ口１
６等の加工が非常に困難でありコスト高を招く
ばかりか、これら部分から反応ガスの漏れる虞
れが多い。

とりわけ、縦型とする場合には、ロードロツ
クチヤンバー３に移動機構８全体を収納させな
ければならないので大型となり超高真空引き作
業等が困難である、とともに第２のロードロツ
クチヤンバー４が下方配設されているためにロ
ーデイング・アンローデイング作業が不便であ
るという欠点がある。さらに、反応ガスをウエ
ーハ３１に垂直方向から供給するので、その有
効接触が阻害され高効率のエピタキシヤル成長
を促進できないという問題がある。

これに対して、縦型の上記特長を亨受しなが
らその欠点を解消するものとして、次のような
改良縦型が米国企業（EMCORE Corpo−
ration）より提案されている。

すなわち、第５図に示す如く、高効率運用のた
めにウエーハ３１をサセプター３３とともにモー
タ４４で、例えば1200rpmに、高速回転するよう
形成されている。その技術的理由は、従来縦型で
は、第５図に点線Ｂで示すように、反応ガス乱流
となり固気接触効率が悪いが、高速回転すること
により、実線Ａで示す如く、反応ガス流がウエー
ハ３１と平行流となりかつ層流となるとされてい
る。出願人は事実と確認した。

また、コールドウオールを確立しつつウエーハ
３１のローデイング・アンロウデイング作業を反
応室１０の高さで行なわせるために、反応室１０
の材質を部分的あるいは全面的に非石英ガラスと
することを試みて、加熱手段５０を誘導加熱方式
から直接加熱方式と変更されている。この加熱
は、サセプター３３の下側に設けたモリブデン製
抵抗５８すなわち金属抵抗加熱方式である。

しかしながら、加熱手段５０を形成するモリブ
デン製抵抗５８が高温反応ガス中に露出されてい
るので、経時的に劣化、消耗するばかりか、それ
ら粉末等が反応室１０内に飛散するので品質を劣
悪化させる。

特に、日本国内の試用実績によると、ガリウム
砒素［GaAs］等は脆いことから、1200rpmの如
く高速回転すると原型が破壊され生産不能となつ
たり、機器破損を招くという問題が指摘されてい
る。これに対して、低速回転させると、反応ガス
の層流化が阻害され本末転倒となり品質劣悪とな
る。さらに、低速回転となるとウエーハ３１の出
入れを反応室１０の位置において行なうために必
須なウエーハ出入穴１４，１５や覗窓が反応ガス
を大きく乱し、ウエーハ回転方式の利点を抹殺し
てしまう程の複雑な乱流が形成され、極めて生産
性、品質の悪いものとなり実用に耐えないという
指摘がある。

さらに、モリブデン製抵抗５８は単位面積当りの
発熱量が小さいので、装置大型となり温度コント
ロールが難しい。また、外部電源から抵抗５８へ
接続される電路等が反応ガスに接触し汚れや破損
等を招く虞れが多い。しかも、サセプター３３は
片持梁的一端案内で高速回転させるから横揺れ等
が生じる問題がある。

以上の問題は、上記他方法によるMO−CVD
法について共通である。

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、そ
の目的とするところは、装置構築上部分的、全面
的に相反するとされていた人身保護上の安全性、
高品質化、取扱容易、生産性向上、小型・低コス
ト化等々の全てを達成できるMO−CVD法によ
る半導体製造装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］本発明は、金属製反応室の内部空間内でサセプ
ターの下方に密閉空間と中空部とを形成する石英
ガラス製の２重構造筒体を配設し、該２重構造筒体の密閉空間内にサセプター上の
ウエーハを輻射加熱するためのヒータと反射鏡と
を含む熱源を設けるとともに、中空部にサセプタ
ーを回転させるための回転シヤフトを貫通させ、
かつ回転シヤフトを温度検出手段を収納案内する
中空軸部材から形成したこと、を特徴とする。

［作用］上記構成の本発明では、加熱手段を輻射加熱方
式としているので反応室が金属製とでき反応ガス
のリーク問題が一掃されるとともにウエーハの出
入口が任意の位置に加工できるからローデイン
グ・アンローデイングが容易である。

ここは、加熱手段は２重構造筒体の密閉空間内
に収納されたカーボンフアイバー等のヒータと反
射鏡を含む熱源から形成されるので反応ガスに接
触させ長期安定運転ができる。

しかも、２重構造筒体の中空部はサセプター回
転用の回転シヤフトを回転支持可能とされかつ回
転シヤフトには温度検出手段を装着されるので、
ウエーハを真円回転させつつ適温コントロールが
容易に行われることから、高品質で迅速に半導体
を製造できる。

［実施例］以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説
明する。

（第１実施例）この実施例は、ガリウム砒素ウエーハ上にエピ
タキシヤルを成長させるMO−CVD法の半導体
製造装置であつて、第１図に示す如く縦型装置で
あり、大別して反応室１０とウエーハ回転機構３
０と加熱手段５０と整流機構７０を含み構成され
ている。特に、加熱手段５０は、サセプター３３
の下方に設けられた密閉空間５３内に収容された
熱源６１を含み形成され反応室１０の内部空間１
８内に配設してウエーハ３１を輻射加熱すること
により、反応室１０全体を石英ガラスから金属製
へ実現している。

また、加熱手段５０は密閉空間３０を形成する
石英ガラス製の二重円筒体５１を含み、その空間
部５２を利用してウエーハ回転機構３０の回転シ
ヤフト３４を貫通可能とするとともに、さらにこ
の回転シヤフト３４の中空部３７を利用して温度
検出手段３９を設けることによりウエーハ３１、
サセプター３３の正確で迅速な温度検出ができる
よう構成されている。

また、ウエーハ３１のローデイング・アンロー
デイング作業便宜のためウエーハ出入穴１４，１
５はサセプター３３とほぼ同じ高さの位置として
反応室１０に設けられている。反応室１０はロー
ドロツクの第１室を形成するものである。

ここに、ウエーハ３１を高速回転させてもウエ
ーハ出入穴１４，１５や図示しない覗窓が供給反
応ガスに乱れを生じさせないために整流機構７０
が設けられ、高速回転による高能率で均一なエピ
タキシヤル成長を一段と向上させるものと形成さ
れている。そして、この整流機構７０の整流作用
を発揮する整流部材７１は、ローデイング・アン
ローデイング作業に際してウエーハ出入穴１４，
１５を開放するように、サセプター３３の下方に
外部から移動変位できるものとされている。

以下、各構成要素を詳細に分説する。

反応室１０は、第１図に示す如く、天蓋付円筒
形の本体１１とその底蓋を形成する基体２１とか
らなり、オーリング４８を介してリールされ、内
部空間１８を形成している。すなわち、金属製
（この実施例ではステンレス鋼）の密閉容器とし
て形成し、従来の石英ガラス容器の破損による猛
毒な反応ガスのリーク問題を一掃している。

本体１１の上方には反応ガス供給口１２、両側
部にはウエーハ入口穴１４、出口穴１５が設けら
れている。また、下方側には反応ガスの排出口１
３とガスパージや真空引きに使用するガスパージ
口１６が設けられている。

ここに、ウエーハ入口穴１４は、ローデイング
チヤンバー３から新たなウエーハ３１をサセプタ
ー３３に供給し、ウエーハ出口穴１５はサセプタ
ー３３（トレイ３２）上の製品３１を第１図で図
示省略した右側のチヤンバーに取出すためのもの
である。すなわち、反応室１０を金属製と実現し
たのでウエーハ入口穴１４、出口穴１５を容易に
設けることができる。したがつて、ローデイン
グ・アンローデイング作業が反応室１０の高さに
おいて実施できるので作業の迅速性、確実性およ
び容易性を確約できる。

なお、７はハンドリング手段で先端部がＸ方
向、Ｚ方向に自在に移動できるものとされてい
る。３−１は真空引き等に使用するガスパージ
口、３−２は反応時にローデイングチヤンバー３
を反応室１０とを隔離するゲートバルブである。

また、ゲートバルブ３−２の反応室１０側には
シヤフト７８で上下動可能に形成されたフイルタ
７７が設けられている。ローデイング作業中に反
応室１０側からの埃等がローデイングチヤンバー
３内に侵入することを完全防止するためである。

一方、基体２１は、必要時に本体１１から取外
し可能とされている。その中央部から外側に向つ
て、大径の貫通穴２２、電極穴２７、パージ穴５
３−１、小径の貫通穴２３が設けられ、第１図で
上面側には、フツク２４が一体に設けられてい
る。

また、基体２１の下部には底蓋体２８との協働
により小空間を形成する脚部２１ａが形成され、
ここにもガスパージ口１９−１が設けられてい
る。

次に、ウエーハ回転機構３０は、反応室１０の
内部空間１８内においてウエーハ３１を高速回転
させる手段であつて、トレイ３２を介してウエー
ハ３１を保持するカーボン製のサセプター３３
と、このサセプター３３と回転止め３６を介して
一体的に連結される回転シヤフト３４と、この回
転シヤフト３４に回転を加える駆動手段（プーリ
ー４１，４２，ベルト４３、モータ４４）とか形
成されている。

この真空回転を保障するためにサセプター３３
の軸部３３−１は軸受３５を介して詳細綱紀の２
重円管体５１に案内され回転シヤフト３４の下端
部は底蓋体２８に装着された磁気シール２９で回
転支持されている。

そして、回転シヤフト３５は中空部３７を有す
る中空部材から形成されており、この中空部３７
にサーモカツプ等から形成された温度検出手段３
９が装着される。したがつて、ウエーハ３１（サ
セプター３３）の直近において正確な温度検出が
でき高品質製造に寄与するところ大である。もと
より、回転シヤフト３５は真円回転しているので
温度検出手段３９に捩れ等の機械的外力も加わら
ず、また反応ガスに触れることもない。

ここにおいて、回転可能に保持されたウエーハ
３１の高さに合せてその出入穴１４，１５が設け
られている。

さて、本発明の主たる技術的特長である加熱手
段５０は、大別して２重円筒体５１と熱源６１と
から形成されている。

２重円筒体５１は、反応室１０の内部空間１８
内に反応ガスと接触不能つまり隔離された熱源６
１を収容するための密閉空間５３を形成するとと
もに上記の如く回転シヤフト３４を嵌挿案内する
ためのものであり、石英ガラスから一体に形成さ
れている。

この２重円筒体５１は、金属製反応室１０内に
収容されるものであるから石英ガラスから形成し
ても反応ガスの外部へのリーク問題は生じない。

２重円筒体５１は、内側の長寸部５５を基体２
１の貫通穴２２にシール部材２５を介して嵌挿
し、ナツト部材２６により固定されるとともに、
外周部に設けられた鍔部５４はフツク２４に係止
され固定される。しかして、２重円筒体５１の中
間部分が密閉空間５３を形成するものと理解され
る。

そして、基体２１に設けられた電極穴２７とガ
スパージ口５３−１とは、この密閉空間５３に連
通する位置として設けられている。

ここに、熱源は、密閉空間５３の上部つまりサ
セプター３３の下方に接近配設されたカーボン系
の分割ヒータ６１，６１，……と、リード部材６
２と、金属筒６４と一体に形成されたセラミツク
製の電極いわゆるハーメチツク電極６３と、外部
の電源装置とを連結する給電部材６５と、反射鏡
６７とから形成されている。

すなわち、本実施例における熱源は、単位面積
当りの発熱量の大きな複数のカーボンフアイバー
電極とされ、径方向に分割配設することによつて
ウエーハ３１の径方向温度分布を適宜にコントロ
ール可能に形成して輻射加熱方式を構成してい
る。密閉空間５３内を使用時に真空とすることに
よりその劣化等を阻止できる。

このように、熱源をカーボン径電極とすること
により、従来の金属抵抗、ハロゲンランプ等によ
る加熱方式に対して装置小型化達成されかつハロ
ゲンランプの如く冷却手段を講じなくてもすむの
で設備簡素化と反応ガス漏れ部位の排除が可能と
なる。

続いて、整流機構７０は、反応作業中にウエー
ハ出入穴１４，１５を閉成して反応ガス供給口１
２からウエーハ３１に向う反応ガスの整流を行い
かつローデイング・アンローデイング作業中にそ
の出入穴１４，１５を開成するように反応室１０
の内壁面１１ａに沿つて外部から変位可能に形成
されたものである。

すなわち、反応室１０を金属製とし、これによ
りローデイング・アンローデイング作業を反応室
１０（サセプター３３）の高さで行えるよう形成
しても、その出入穴１４，１５はウエーハ３１の
出し入れのために大径となる。しかも、反応ガス
のリークを完全に阻止するために比較的堅牢で内
壁面１１ａに大きな凹部を形成するような複雑形
状となる。

すると、いかにウエーハ３１を高速回転して
も、ウエーハ３１面上に反応ガスが層流となつて
良好な接触を保つというウエーハ回転型の特徴が
抹殺されてしまう。多数のウエーハ３１を同時に
サセプター３３にセツトすることにより生産性を
同じくしながらサセプター３３の回転数を下げた
運転をするときには一層深刻である。さらに、内
壁面１１ａはもとより出入口１４，１５に反応ガ
ス中の成分が付着固化するとウエーハ３１の上流
側に位置するところから、時間とともに付着物質
が不純物となつて飛散し高品質を達成できない。

この解決策として設けられた整流機構７０は、、
この実施例では、円筒形のステンレス鋼からなる
整流部材７１とこの整流部材７１を反応室１０内
で上下に移動させる可動体７３とから形成されて
いる可動体７３は基体２１の貫通穴２３にシール
部材４８を介して嵌挿通され、外部に設けられた
図示しないシリンダ装置等により駆動される。

さらに、この実施例では、整流作用と、出入穴
１４，１５の確実閉成および迅速開閉作用とを一
段と能率よく行わせるために、短寸円筒体からな
るガイド部材７２が設けられている。

次に作用を説明する。

反応室１０の内部空間１８とローデイングチヤ
ンバー３１とそれぞれをガスパージ乃至真空引き
し、その最終工程としてフイルタ７９を下降させ
た後にゲートバルブ３−２を開放して行う。

完了後、フイルタ７９を上昇させ、ハンドリン
グ手段７を操作してウエーハ３１とトレイ３２上
にセツトする。この際、整流部材７１、ガイド部
材７２は引下げられる。

ウエーハ３１のセツト後に、ゲートバルブ３−
２を閉成するとともに可動体７３により整流部材
７１を上昇させる。この整流部材７１の上端部は
反応室１０の天蓋に設けられたオーリング４８に
当接され、反応ガスの出入穴１４，１５側への流
れが阻止される。

次に、加熱手段５０を駆動して、輻射加熱しつ
つウエーハ３１を例えば700℃の適温に温度上昇
させる。

この段階以降において、ウエーハ回転機構３０
を駆動してウエーハ３１を回転駆動しつつ供給口
１２から反応ガスを供給する。反応ガスは整流部
材７１で整流案内され乱気流発生が防止される。
ウエーハ引上げには高速回転に基づき層流が形成
され、高能率にエピタキシヤル成長が促進され
る。この促進過程においても、温度検出手段３
９，カーボンフイーバー電極６１，６１、……の
協働により最適温度コントロールがなされる。

化合物半導体の完成後は、ウエーハ回転機構３
０、加熱手段５０を停止し、反応室１０内のガス
パージ等々先の手順と逆動作してウエーハ（製
品）３１をウエーハ出口穴１５から引出し、ロー
デイングチヤンバー３から新たなウエーハ３１を
供給し、次の製造が行うことができる。

しかして、この実施例によれば、加熱手段５０
が反応室１０の内部空間内でサセプター３３の下
方に配設された２重構造の円筒体５１とこの円筒
体５１が形成する密閉空間５３内に収容された輻
射加熱方式の熱源６１，６１，……，６７とから
なり、円筒体５１の中空部３７にサセプター３３
の回転用および温度検出手段３９の案内用の回転
シヤフト３４を設けた構成であるから、反応室１
０を金属製とでき反応ガス漏洩の完全防止とサセ
プター３３の高速かつ真円回転並びに理想的温度
維持により高品質製造でき、ローデイング・アン
ローデイング作業を容易とすることができる。

また、反応室１０は輻射加熱方式の採用により
金属製とされているので、反応ガスのリークを完
全に防止できるとともに反応ガス供排口１２，１
３、ウエーハ出入口１４，１５等々を適宜な位置
に容易に加工できるからローデイング・アンロー
デイング作業が理想的となりコストも引下げられ
る。

また、反応室１０は、本体１１とこの本体１１
の着脱可能な基体２１とから形成されているの
で、ローデイング・アンローデイング作業中には
ウエーハ３１を定位置に保持できる、とともに分
解・調整時には加熱手段５０等をそつくりそのま
ま外部に引出せるのでそれら作業を迅速・容易か
つ安全に行える。また、整流機構７０や反応室１
０の内壁面１１ａの清浄化が容易である。

また、２重円筒体５１は、基体２１の貫通穴２
２、フツク２４に係止させナツト部材２６により
着脱可能とされ、かつ底蓋体２８が脚部２１ａか
ら取外せるので、その交換・清掃等が容易であ
る。

また、中空部５２と密閉空間５３とを形成する
２重円筒体５１は、形状簡素のため加工歪や形状
歪みが残存せず長期に亘り安全が保たれる。とと
もに、万一破損することがあつたとしても金属製
反応室１０の内部空間１８内に収容されているの
で反応ガスのリーク問題を生じさせない。

また、ウエーハ回転機構３０は、モータ４４で
回転駆動される回転シヤフト３４にトレイ３２付
のサセプター３３を差込装着するものとされてい
るので組立容易である。しかも、回転シヤフト３
４は、２重円筒体５１の中空部５２を軸受３５を
介して貫通し、かつ下端部は磁気シール２９を介
して両端支持されているので捩れのない真円で高
速回転を保障できる。よつて、反応ガスのウエー
ハ３１上での層流確立による高品質エピタキシヤ
ル成長とウエーハ３１の安全姿勢保持がなされ
る。

また、回転シヤフト３４は、中空軸部材から形
成されているので、その中空部３７を利用して温
度検出手段３９を配設でき、ウエーハ３１の均一
あるいは所定温度分布の加熱に有効である。

また、加熱手段５０は、輻射加熱方式とされて
いるので、反応室１０を金属製とできることはも
とよりいわゆるコールドウオールを確立し能率良
くウエーハ３１を加温できる。

また、加熱手段５０は、金属抵抗、ハロゲンラ
ンプ等々に比べ単位面積当りの発熱量が大きいカ
ーボン系電極６１から形成されているので装置を
一段と小型化できる。しかも、カーボン系電極６
１，６１，……は径方向に離隔配設された複数の
ものとされているので、ウエーハ３１の均一温度
化はもとよりその内部と外周部に亘る温度分布を
反応に好都合な適宜なものとコントロールでき
る。また、カーボン系電極６１すなわち熱源は２
重円筒体５１が形成する密閉空間５３内に収容さ
れているので、反応ガスと接触することがなく、
長期の安定使用できる。また、劣化や反応ガス中
への飛散混入も生じないので、この点からも高品
質製造できる。

また、熱源はカーボン系電極６１から形成され
ているので、ハロゲンランプの如き冷却手段を講
じる必要がなく、装置小型化に貢献すること大で
ある、とともに金属筒６４を介し反応室１０（基
体２１）に貫通装着でき組立加工容易にして、こ
の部分からの反応ガスリークを完全防止できる。

さらに、本装置は金属製反応室１０と回転可能
なサセプター３３とサセプター３３の下方からウ
エーハ３１を輻射加熱する加熱手段５０すなわち
熱源と整流部材７１を含む整流機構７０とを設け
た構成とされているので、全体として人身保護上
の安全性、高品質化、取扱容易、生産性向上、小
型・コスト低減等々を一気に達成できる優れた化
合物半導体の製造装置を提供できる。

さらに、整流機構７０を形成する整流部材７１
はステンレス鋼の円筒形状とされているので、サ
セプター３３の上流側における反応ガス中の成分
付着が抑制されかつ高能率整流作用を発揮でき、
極めて高品質の化合物半導体を製造できる。

さらに、整流部材７１はウエーハ出入穴１４，
１５を反応作業中に完全に覆うことができるの
で、ウエーハ出入穴１４，１５等による反応ガス
の乱流化が阻止される。したがつて、高速回転中
はもとよりウエーハ３１の脆弱性と多量生産性に
鑑む中、低速回転での運転をも効率に行える。

さらに、整流部材７１には、出入口１４，１の
完全閉鎖と迅速開閉を企画した短寸のガイド部材
７２が設けられているので、反応ガス流のバイパ
スをも阻止できる。

さらにまた、整流部材７１は可動体７３を介し
て外部から上下動可能に構成されているので、ロ
ーデイング・アンローデイング作業を迅速かつ高
能率に行うことができる。

さらにまた、整流部材７１は、基体２１ととも
に外部に取外しできるので清浄が容易であり、常
にその表面を平滑に保持できる。

さらにまた、反応室１０とローデイングチヤン
バー３との間には、上下動可能なフイルタ７９が
設けられているので、ローデイング作業中に反応
室１０側から埃等が侵入されず、供給ウエーハ３
１の清浄化を保つことができる。

（第２実施例）この実施例は第２図に示される。

本装置は、加熱手段５０を輻射加熱方式とする
ことにより反応室１０を金属製とし、また、サセ
プター３３等全体を上下動させることなくローデ
イング・アンローデイング作業可能でかつ整流部
材７１（整流機構７０）を設ける等の基本構成を
第１実施例の場合と同じとした横型に関するもの
である。

これがため、整流機構７０の一部を形成する整
流部材７１は、サセプター３３の上流側と下流側
とに一対として設け、供給口１２から反応ガスを
ウエーハ３１と平行な流れを形成するものと構成
されている。もとより、整流部材７１，７１は可
動体７３，７３を介してローデイング・アンロー
デイング作業円滑化のために第２図で２点鎖線で
示すように下降させることができる。

なお、ローデイングチヤンバー３は、反応ガス
流方向の後端に設けられているが、サセプター３
３の近傍位置において反応ガス流方向と交叉する
方向（紙面直交方向等）に配設することが自由で
ある。

しかして、この実施例でも、金属製反応室１０
による安全性の確保、ローデイング作業等の取扱
性向上、輻射加熱、整流作用による高品質製造、
装置の小型・コスト低減等々第１実施例の場合と
同様な作用効果を奏することができ、また、研究
室、工場用レイアウトスペースや製造態様等に適
合させて縦型・横型という選択自由性を拡大でき
る。

なお、以上の実施例ではガリウム砒素ウエーハ
上にエピタキシヤル成長を促進させる装置とした
が、MO−CVD法である限りにおいてウエーハ
材質、反応ガスの種別等々を任意に選択して実施
でき、これらも本発明の適用範囲内である。

［発明の効果］本発明は、以上の説明から明らかの通り、金属
製反応室の内部空間内でサセプターの下方に密閉
空間と中空部とを形成する石英ガラス製の２重構
造筒体を配設し、該２重構造筒体の密閉空間内に
サセプター上のウエーハを輻射加熱するヒータと
反射鏡とを含む熱源を設けるとともに、中空部に
サセプターを回転させるための回転シヤフトを貫
通させかつ回転シヤフトを温度検出提供を収納案
内する中空軸部材から構成されているので、コー
ルドウオールを形成しながら反応室を金属製とす
ることができ反応ガスの漏洩完全防止と反応室上
流側内壁面のミスト等付着防止により安全性と高
品質とを確約でき、また、ウエーハの高速かつ真
円回転と理想的温度管理により一段と高品質製品
を能力よく半導体を製造できるという優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す側断面図、
第２図は第２実施例を示す側断面図、第３図〜第
５図は従来のMO−CVD法による半導体製造装
置の概略図であつて第３図は横型、第４図は縦型
および第５図は改良縦型を示すものである。１０……反応室、１１……本体、１１ａ……内
壁面、１２……反応ガス供給口、１３……反応ガ
ス排気口、１４……ウエーハ入口穴、１５……ウ
エーハ出口穴、１８……内部空間、２１……基
体、３０……ウエーハ回転機構、３１……ウエー
ハ、３３……サセプター、３４……回転シヤフ
ト、３９……温度検出手段、４４……モータ、５
０……加熱手段、５１……二重円筒体、５２……
中空部、５３……密閉空間、６１……熱源、７０
……整流機構、７１……整流部材。

Claims

【特許請求の範囲】１金属製反応室の内部空間内でサセプターの下
方に密閉空間と中空部とを形成する石英ガラス製
の２重構造筒体を配設し、該２重構造筒体の密閉空間内にサセプター上の
ウエーハを輻射加熱するためのヒータと反射鏡と
を含む熱源を設けるとともに、中空部にサセプタ
ーを回転させるための回転シヤフトを貫通させ、
かつ回転シヤフトを温度検出手段を収納案内する
中空軸部材から形成したことを特徴とするMO−
CVD法による半導体製造装置。