JPH0719136Y2 - シリンダ型気相成長装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の属する従来分野〕 本考案は、シリンダ型気相成長装置に係り、特に半導体
基板（以下ウエハという）を支持するサセプタアセブリ
を、反応室の上方に設けた回転駆動部により回転可能に
支持する方式の装置に関するものである。

〔従来技術〕

シリンダ型気相成長装置は、ウエハをより均一に加熱す
ると共に一様な厚さの気相成長層を得るため、ウエハを
支持するサセプタアセブリを反応室外に設けた回転駆動
部により回転を与えるようにしている。この回転駆動の
ために、軸が反応室の壁を貫通する。ところで、気相成
長装置は、有毒ガスや金属に対する腐食性のガスを用い
るため、ガスが反応室外へ漏れることを確実に阻止する
必要があるが、前記軸の貫通部を通して反応室内のガス
が回転駆動部側へ漏れるおそれがある。そこで、従来、
回転駆動部にN₂やH₂のパージガスを供給し、このパージ
ガスを前記軸の貫通部から反応室内へ流すことにより、
反応室内のガスが回転駆動部側へ漏れないようにしてい
た。しかしながら、回転駆動部では、歯車がかみ合った
り、無給油状態でベアリングが回転したりするため、微
塵埃が発生し、これが前記パージガス中に混入して反応
室内に入り、特に回転駆動部が反応室の上方に位置する
場合、サセプタアセンブリに配置されているウエハに前
記微塵埃が付着して品質を低下させると共に、オートド
ーピングを生じて高抵抗の気相成長層が得られない欠点
があった。

〔考案の目的〕

本考案は、前述したような欠点を解決するため、回転駆
動部から反応室側へ流されるパージガスを、ウエハが置
かれている反応室内には流入させず、シリンダ型のサセ
プタアセンブリの内部を通して排気口へ導くようにする
ことを目的としている。

〔考案の要点〕

本考案は、反応室の上方に回転駆動部を有するシリンダ
型気相成長装置において、サセプタアセンブリのトップ
プレートとボトムプレートに穴を明けると共に、サセプ
タアセンブリを支持および回転させるためのハンガーが
貫通している反応室の上内壁とトッププレートとの間の
ハンガーの外周を被うバッフルを設け、かつこのバッフ
ルの下端をトッププレートに対しそれに明けた穴の外方
に気密的あるいは半気密的に位置させ、回転駆動部から
反応室内へ流入しようとするバージガスをバッフルによ
ってトッププレートの穴に導き、サセプタアセンブリ内
を通してボトムプレートの穴から反応室の排気口へ導く
ようにしたものである。

〔実施例〕

以下本考案の一実施例を示す図について説明する。１は
ベースプレート、２は石英製の筒体、３はフタで、これ
らはＯリング4,5により互いに気密に閉じられて反応室
６を形成するようになっている。

フタ３の中央には貫通穴７が明けられ、ここにベアリン
グ８によりハンガー９が回転自在に取付けられている。
ハンガー９の上端は、フタ３の上部に取付けたカバー10
により形成されている回転駆動室11内に位置し、該上端
にギヤ12が取付けられている。このギヤ12は、カバー10
上に取付けられたモータ13によって回転を与えられるギ
ヤ14にかみ合い、比較的低速の好ましくは正逆転を付与
されるようになっている。

ハンガー９の下端は反応室６内に伸び、該下端寄りにサ
セプタアセンブリ15が取付けられている。このサセプタ
アセンブリ15は、トッププレート16、ボトムプレート17
およびこれらの回りに取付けられた複数枚の平板状のサ
セプタ18、…とからなり、全体として中空の多角柱形ま
たは上部が細い多角錐台形をしている。各サセプタ18の
外表面には、凹部19が形成され、その中にウエハ20が設
置される。なお、前記サセプタアセンブリ15は、カーボ
ンで形成され、SiCコーティングを施こしたものであ
る。

前記トッププレート16の上面には、ハンガー９と同心の
ザグリ21が設けられ、このザグリ21内に複数の穴22が明
けられている。また、ボトムプレート17の中央には穴23
が明けられ、ベースプレート１には反応室６の排気口24
が明けられている。

フタ３の内壁面には、わずかな間隙を置いて該内壁面に
沿って広がると共にハンガー９の外周を被う石英製のバ
ッフル25が、掛け金26により着脱可能に取付けられてい
る。このバッフル25の下端側は、図示のように、下に向
って広がっており、前記トッププレート16のザグリ21の
内周面および底面に対し、密着またはわずかな間隙を有
するようになっている。

筒体２の外側には、サセプタ18、…を加熱するためのRF
コイルなどの加熱源27が設けられ、石英製の筒体２を透
過してサセプタ18、…に供給される加熱用エネルギによ
り赤熱状態に加熱されるようになっている。

フタ３には、サセプタアセンブリ15の外側に形成される
実質的な反応室６内へN₂，H₂のパージガスおよび反応ガ
スなどの各種のガスを供給するためのノズル28が複数設
けられている。また、カバー10には、回転駆動室11内へ
N₂やH₂のパージガスを供給するパイプ29が接続され、さ
らにフタ３には、その内壁とバッフル25との間隙にN₂や
H₂のパージガスを供給するパイプ30が複数本接続されて
いる。

次いで本装置の作用について説明する。なお、本装置に
おける気相成長自身の作用は、従来公知の装置と同様で
あるため、省略する。パイプ29から回転駆動室11内へ供
給されたパージガスは、ベアリング８の中のすき間を通
り、フタ３に設けた貫通穴７とハンガー９の間のすき間
を通って反応室６側へ流出する。このパージガスの流れ
は、完全にシールすることが困難な貫通穴７とハンガー
９との間から反応室６内の反応ガスやエッチングガスな
どの有害なガスが回転駆動室11側へ漏れることを確実に
阻止する。

前記貫通穴７のすき間から反応室６側へ流入したパージ
ガスは、バッフル25が設けられているため、これによっ
て流れを規制され、バッフル25とハンガー９とによって
形成された空間を通って、サセプタアセンブリ15のトッ
ププレート16に明けた穴22に導かれ、サセプタアセンブ
リ15内に入り、ボトムプレート17の穴23から排気口24へ
至って排出される。

そこで、回転駆動室11内で、ギヤ12,14のかみ合いやベ
アリング８の回転などにより微塵埃が発生し、これがパ
ージガスに混入しても、該パージガスがサセプタアセン
ブリ15の外側の実質的な反応室６内に流入して、ウエハ
20を汚染することはない。

また、本実施例のように、フタ３の内壁面とバッフル25
との間にも、パイプ30によりパージガスを供給するよう
にしておけば、バッフル25とフタ３の内壁面との間の気
密性が完全でなくても、該パージガスによって回転駆動
室11からのパージガスが実質的な反応室６内へ漏れるこ
とをより確実に阻止できる。

〔考案の効果〕

以上述べたように本考案によれば、サセプタアセンブリ
の回転駆動部から反応室側へ流れるパージガスがウエハ
に接触することを防止することができ、このため回転駆
動部で微塵埃が生じても、これがウエハに付着して品質
を低下させたり、またオートドーピングを生じて気相成
長層の抵抗値を低下させてしまうなどの欠点を除去でき
る。さらに、パージガスがサセプタアセンブリ内を通る
ため、気相成長後の降温時に、該サセプタアセンブリを
ノズル28からのパージガスによって冷却するのみでな
く、内部からも冷却することができ、降温時間を短縮で
きる効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の一実施例を示す概要断面図である。 ６……反応室、９……ハンガー、11……回転駆動室、15
……サセプタアセンブリ、16……トッププレート、17…
…ボトムプレート、18……サセプタ、20……ウエハ、2
2,23……穴、25……バッフル、29,30……パージガス供
給用のパイプ。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】反応室と、同反応室の上方に設けられた回
   転駆動部と、上端が前記回転駆動部内にあって回転を付
   与されると共に下端が前記反応室内に位置するハンガー
   と、同ハンガーの下端側に取付けられて反応室内に位置
   するシリンダ型のサセプタアセンブリと、前記反応室か
   ら回転駆動部へのガスの流入を阻止するために回転駆動
   部内へパージガスを供給する手段とを含むシリンダ型気
   相成長装置において、前記サセプタアセブリのトッププ
   レートとボトムプレートに穴を明けると共に、反応室の
   上内壁と前記トッププレートとの間のハンガー外周を被
   いかつトッププレートの穴の外方に下端を気密的あるい
   は半気密的に位置させたバッフルを設けたことを特徴と
   するシリンダ型気相成長装置。
2. 【請求項２】バッフルの上端が反応室の上内壁に沿って
   外方へ広がり、該上内壁とバッフルとの間にパージガス
   を供給するようになっていることを特徴とする実用新案
   登録請求の範囲第１項記載のシリンダ型気相成長装置。