JPH0620957A - 薄膜気相成長装置 - Google Patents

薄膜気相成長装置

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JPH0620957A
JPH0620957A JP19897492A JP19897492A JPH0620957A JP H0620957 A JPH0620957 A JP H0620957A JP 19897492 A JP19897492 A JP 19897492A JP 19897492 A JP19897492 A JP 19897492A JP H0620957 A JPH0620957 A JP H0620957A
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rotating shaft
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Kiyoshi Kubota
清 久保田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 反応副生成物、ダストの清掃を容易に行える
ようにすること。 【構成】 ダストトレイ13は、サセプタ8の下方にお
いて、回転軸9に固定されたトレイ受け14に嵌合し支
持されている。ダストトレイのエッジ部はダストカバー
16で囲われている。ダストトレイの清掃時、回転軸を
下げるとダストトレイは、回転軸の昇降機構を構成する
べローズ18の上部フランジ19の内側縁部に載置さ
れ、トレイ受けとの嵌合が外れる。ノブ付きボルト20
を外し、上部フランジを押し下げ、ダストトレイを掃除
する。ウエファ5の搬出入は、ゲ−トバルブ4を開き、
回転軸によりサセプタを搬送チャンバ6のレベルまで下
げ、フォーク7で行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、反応副生成物を容易に
除去し得る薄膜気相成長装置に関する。
【0002】
【従来の技術】有機金属化合物と水素化物の熱分解反応
によりエピタキシャル層を製造する気相成長装置にあっ
ては、熱分解反応により生じた反応副生成物がサセプ
タ、反応管の内壁、回転軸に付着する。この付着物はエ
ピタキシャル層成長を重ねるにつれて厚くなり、ついに
は剥がれ落ちて回転軸のシール部等に入り込むから、頻
繁に内部を清掃保守する必要がある。また、ウエファを
装填する際、ウエファ上に付着物が落下し、その部分が
盛り上がり鏡面成長が得られないという状況が生ずる。
【0003】図4は、かかる反応副生成物が回転軸のシ
ール部に入り込まないようにした薄膜気相成長装置の一
例を示すものである。反応容器である反応管101内に
カーボン製サセプタ102が回転、昇降可能に回転軸1
03で支持されており、サセプタ上には単結晶ウエファ
104が置かれている。反応管101の周囲に配置され
た高周波コイル105によってウエファ104を所要の
温度に加熱し、成長用ガス導入口106から有機金属化
合物と水素化物のガスを送入すると、ウエファ104上
で熱分解反応が生じ、エピタキシャル層が成長し、未反
応ガスは排出口107から排出される。
【0004】サセプタ102の設置領域より下流側に、
サセプタの外径より大きい直径の内管108が回転軸1
03の周囲に設置されており、サセプタは内管の中を通
して反応管101の内部に出し入れされる。内管108
の開口部に位置するように、内管の径より僅かに小さい
径の受け皿109が回転軸103に取り付けられてい
る。気相成長中、内管108の内部にパージガス導入口
110からパージガス(清浄ガス)を下流側から上流側
に向けて送り込み、同ガスは、内管と受け皿109との
隙間から噴き出し、未反応成長ガスと共に反応管101
と内管108との隙間を通り、排出口107から排出さ
れる。
【0005】気相成長中生じる大部分の反応副生成物は
反応管101と内管108の間に形成されている隙間に
堆積し、受け皿109、パージガスにより内管の内部に
入り込まない。成長回数を重ねるとサセプタ102への
付着物が厚くなり、やがて剥がれ落ちるが、受け皿10
9で受け取られ、内管内部への落下、回転軸103のシ
ール部への入り込みを防止している(特開昭63−19
0327号参照)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】かかる構造によれば、
反応副生成物の回転軸103のシール部への入り込みは
防止されるが、反応管101と内管108との隙間に大
部分の副生成物の堆積を許容するのものであり、その除
去に際しては反応管101を開放しなければならない。
また、上述の構造では、反応管101の内部に対しウエ
ファの搬出入を行うロードロック機構についての対応が
考慮されていない。
【0007】本発明は、反応容器はその固定状態のまま
で反応副生成物、ダストを容易に除去することができ、
かつロードロック機構を考慮した反応副生成物の捕捉機
構を有する薄膜気相成長装置の提供を目的とするもので
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、薄膜気相成長
装置において、反応容器と、この反応容器の下部に結合
され、側部にゲ−トバルブを介して搬送チャンバが結合
されている反応室下部チャンバと、このチャンバの下部
に取外し可能に取り付けられる上部フランジを有し、下
端部で、サセプタを昇降、回転させる回転軸を軸支する
べローズ機構部材と、前記回転軸に固定されたトレイ受
けと、このトレイ受けに嵌合、離脱可能に支持されると
共に前記べローズ機構部材の上部フランジ内縁部に載置
され得るダストトレイとを備えてなることを特徴とする
ものである。
【0009】
【作用】ウエファの搬出入時、べローズ機構部材の下端
部を下げることにより、回転軸を下げ、サセプタを搬送
チャンバの設置レベルに下降させる。ゲ−トバルブを開
きフォーク(搬送ロボット)でウエファを搬出入する。
この回転軸の下降により、ダストトレイは、トレイ受け
との嵌合が外れ、べローズ機構部材の上部フランジ内縁
部に載置される。ダストトレイの清掃、メンテナンス
時、ベローズ機構部材の上部フランジをチャンバから取
り外し、同フランジを押し下げてダストトレイを掃除、
保守点検する。
【0010】
【実施例】本発明の一実施例について図面を参照して説
明する。図1は、本発明を有機金属気相成長装置に適用
した場合におけるウエファが成長動作位置にあるときの
構成図であり、図2はウエファ搬出入位置における状況
図であり、図3はメンテナンス位置における状況図であ
る。図1に示すように、縦型の反応容器1は上部に成長
ガス導入口2を有し、その下部に結合された反応室下部
チャンバ3と共に反応室を構成している。反応室下部チ
ャンバ3の側部にゲ−トバルブ4を介してウエファ5の
搬送チャンバ6が結合され、同搬送チャンバにはフォー
ク7を含む搬送機構が備えられている。反応容器1の内
部にSiCコーティングされたカーボン製サセプタ8を
回転、昇降可能に支持する回転軸9が延びており、ウエ
ファ4はSiCコーティングされたカーボン製ウエファ
トレイ10に載置されてサセプタ上に置かれている。反
応容器1の周囲に、ウエファ5を所要の温度に保持する
ため、サセプタ8及びトレイ10を加熱する高周波コイ
ル11が配置されており、また反応容器の冷却のため
に、同容器側部に冷却水が通流する冷却室12が形成さ
れている。
【0011】回転軸9の中程で、反応副生成物、ダスト
を受けるダストトレイ13がトレイ受け14によって支
持されており、両者にはその係合部として、ダストトレ
イ13にはテーパ部131と鍔部132が、そしてトレイ
受け14にはテーパ部141と段部142が設けられてお
り、ダストトレイ13は回転軸に固定されたトレイ受け
14に嵌合、離脱可能に支持されている。反応室下部チ
ャンバ3には、ゲ−トバルブ4の設置レベルより上方位
置に複数のガス排気口15が設けられており、同排気口
設置レベルの直ぐ下方に、ダストトレイ13のエッジ部
を囲うダストカバー16が形成されている。ウエファ5
を載せるサセプタ8及び回転軸9を昇降可能とするため
に、反応室下部チャンバ3の下部フランジ17にべロー
ズ機構部材が結合されており、同機構部材のべローズ1
8の上部フランジ19は、手で容易に操作できるノブ付
きの複数のボルト20で反応室下部チャンバ3の下部フ
ランジ17に取付けられ、べローズ18の下部フランジ
21に、回転軸9を軸支するフィードスルー(気密軸
受)22を設けた底板23が取り付けられている。
【0012】反応室下部チャンバ3の下部フランジ17
に複数のスライド軸24を取り付け、またべローズの上
部フランジ19にはこれと同数の支持片25が取り付け
られており、同支持片に固定された軸受26内にスライ
ド軸24が挿通し、スライド軸24の下端部には軸受2
6の移動を制限するストッパ27が設けられている。か
かるスライド機構部材と上述のべローズ機構部材により
サセプタ8の昇降機構を構成している。また、反応室下
部チャンバ3及びべローズ18内をパージするためのパ
ージガス導入口28が底板23に設けられている。
【0013】ウエファ4は図1の位置においてエピタキ
シャル層の成長、成膜が行われる。この時、ゲ−トバル
ブ4は閉状態にあり、反応容器1上部のガス導入口2か
ら成長用原料ガスが導入され、未反応ガスは排気口15
から排出される。サセプタ8は回転軸9の駆動により回
転し、ダストトレイ13も回転する。同ダストトレイは
排気口15の直ぐ下方位置にあるダストカバー16に僅
かな隙間をもって近接しており、ダストカバーはダスト
トレイのエッジ部を覆い、反応副生成物、ダストがチャ
ンバ3下方への侵入を防ぎ、ダストは全てダストトレイ
13上に落ちる。また、パージガス導入口28から供給
されるパージガス(成長中はH2ガス)は、ダストの侵
入を防ぐだけでなく、原料ガスの侵入を防ぐ目的で用い
られている。
【0014】サセプタ8を図1の成長位置からウエファ
搬出入位置に下げる場合、図示しない駆動機構により底
板23を下げる。これに伴い回転軸9が下降し、サセプ
タ及びダストトレイ13が下がる。ダストトレイは、ト
レイ受け14に嵌合して支持されており、回転軸9が下
降しダストトレイ13がべローズ18の上部フランジ1
9に載置される位置に達するとトレイはトレイ受け14
との嵌合が外れて離脱し、サセプタ7は図2に示すウエ
ファ搬出入位置に達する。ダストトレイ13の下面部に
はテーパ部133(図1参照)が形成されており、そし
てべローズ18の上部フランジ19の内側縁部にはこれ
と係合するテーパ部191(図1参照)が所要の精度を
もって形成されており、図2に示すように、上部フラン
ジ19に対しダストトレイ13の位置決めが行われる。
【0015】ダストトレイ13内の反応副生成物、ダス
トを清掃、除去するメンテナンス時、図1に示す状態に
おいて、反応容器1、反応室下部チャンバ3及びべロー
ズ18内を充分に窒素でパージする。そして、べローズ
18の上部フランジ19をチャンバ3の下部フランジ1
7に取り付けている複数本のノブ付きボルト20を外
し、図示しない駆動機構により、底板23を下げてサセ
プタ8を搬出入位置まで下げる。これに伴い回転軸9、
ダストトレイ13が下降する。このとき、べローズの上
部フランジ19は、べローズ18の自由長(フリーな状
態での長さ)に達した時点より下降し始める。上部フラ
ンジ19は、スライド軸24、支持片25及びスライド
軸受26によるスライド機構部材で案内されて軸受26
がスライド軸端部のストッパ27に当るところ、ダスト
トレイ12が清掃しやすい図3に示すメンテナンス位置
まで下降する。なお、ダストトレイ13として、2分割
可能なように半円状の受け皿、トレイをネジで結合させ
た形のものとすることにより、ネジを外し、ダストトレ
イ12を上部フランジ18の載置状態から取り外して清
掃することができる。
【0016】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成した
ので、ウエファの搬出入は、べローズ機構部材の下端部
を下げることにより、回転軸を下げ、サセプタを搬送チ
ャンバの設置レベルに下降させることにより容易に行う
ことができる。ダストトレイの清掃、メンテナンス時、
反応容器を取り外すことなく、ベローズ機構部材の上部
フランジを反応室下部チャンバから取り外し、同フラン
ジを押し下げることにより容易にダストトレイを掃除、
保守点検することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】有機金属薄膜気相成長装置に適用した本発明の
一実施例の構成図である。
【図2】図1に示す薄膜気相成長装置のウエファ搬出入
位置における状況図である。
【図3】図1に示す薄膜気相成長装置のメンテナンス位
置における状況図である。
【図4】従来の薄膜気相成長装置の一例を示す構成図で
ある。
【符号の説明】
1 反応容器 2 成長用ガス導入口 3 反応室下部チャンバ 4 ゲ−トバルブ 5 ウエファ 6 搬送チャンバ 7 フォーク 8 サセプタ 9 回転軸 10 ウエファトレイ 11 高周波コイル 12 冷却室 13 ダストトレイ 14 トレイ受け 15 排気口 16 ダストカバー 17 反応室下部チャンバの下部フランジ 18 べローズ 19 べローズの上部フランジ 20 ノブ付きボルト 21 べローズの下部フランジ 22 フィードスルー 23 底板 24 スライド軸 25 支持片 26 軸受 27 ストッパ 28 パージガス導入口

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 反応容器と、この反応容器の下部に結合
    され、側部にゲ−トバルブを介して搬送チャンバが結合
    されている反応室下部チャンバと、このチャンバの下部
    に取外し可能に取り付けられる上部フランジを有し、下
    端部でサセプタに結合された回転軸を軸支するべローズ
    機構部材と、前記回転軸に固定されたトレイ受けと、こ
    のトレイ受けに嵌合、離脱可能に支持されると共に前記
    べローズ機構部材の上部フランジ内縁部に載置され得る
    ダストトレイとを備えてなることを特徴とする薄膜気相
    成長装置。
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