JPH1036970A - Thin film vapor growth apparatus - Google Patents
Thin film vapor growth apparatusInfo
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- JPH1036970A JPH1036970A JP21206696A JP21206696A JPH1036970A JP H1036970 A JPH1036970 A JP H1036970A JP 21206696 A JP21206696 A JP 21206696A JP 21206696 A JP21206696 A JP 21206696A JP H1036970 A JPH1036970 A JP H1036970A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、MOCVD装置などの
薄膜気相成長装置に関する。特にリアクタ(成長室)と
移送室の関係が新規であって、パーティクルによる試料
汚染のない装置を与える。さらに全装置高さの低い小型
の装置を与えることを目的とする。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film vapor phase growth apparatus such as a MOCVD apparatus. In particular, the relationship between the reactor (growth chamber) and the transfer chamber is novel, and an apparatus free from sample contamination by particles is provided. It is another object of the present invention to provide a small device having a low overall device height.
【0002】[0002]
【従来の技術】CVD装置、MOCVD装置は、真空中
で加熱したウエハに原料ガスを流し、気相反応を起こさ
せ反応生成物をウエハ上に堆積させるようにするもので
ある。基板を支持する治具をサセプタという。サセプタ
は回転、昇降可能である。リアクタを開いて反応済みの
ウエハを除き、未反応のウエハを装填するのでは、リア
クタの内部の真空が一旦破れてしまう。2. Description of the Related Art In a CVD apparatus or MOCVD apparatus, a raw material gas is caused to flow through a wafer heated in a vacuum to cause a gas phase reaction to deposit a reaction product on the wafer. A jig for supporting the substrate is called a susceptor. The susceptor can rotate and move up and down. If the reactor is opened and the unreacted wafer is loaded except for the reacted wafer, the vacuum inside the reactor is temporarily broken.
【0003】そこでリアクタを開かずに、ウエハを自動
的に交換できるようにした装置が用いられる。ウエハ
(基板)の交換装置を移送装置という。これは水平方向
の搬送路と、搬送路の内部を移動できるフォークと、搬
送路とリアクタ内部空間を仕切るゲートバルブ、リアク
タの上部、下部空間を仕切る可動蓋などを含む。[0003] Therefore, there is used an apparatus capable of automatically exchanging wafers without opening a reactor. A wafer (substrate) exchange device is called a transfer device. This includes a horizontal transfer path, a fork that can move inside the transfer path, a gate valve that separates the transfer path from the reactor internal space, and a movable lid that separates the upper and lower spaces of the reactor.
【0004】ウエハに薄膜成長させるときのサセプタの
高さをGとする。交換の為にウエハを移動させるための
搬送時のサセプタの高さをFとする。従来は、成長時高
さGが、搬送時高さFよりも高かった。つまりG>Fで
ある。The height of a susceptor when a thin film is grown on a wafer is represented by G. The height of the susceptor at the time of transfer for moving the wafer for replacement is F. Conventionally, the height G during growth is higher than the height F during transport. That is, G> F.
【0005】図1によって従来例にかかるMOCVD装
置の構成例を説明する。円錐型上の頂部と円筒形状の胴
部を持つリアクタ1は、反応空間を与えるものである。
これは高周波加熱方式のものを示す。その場合はリアク
タは絶縁体でなければならないから石英製である。リア
クタの外周には高周波コイル4が設けられる。円錐形の
頂部の最上部は原料ガス入り口2となっており、ここか
ら原料ガスが導入される。MOCVDの場合は、原料ガ
スの一部が有機金属ガスになっている。Referring to FIG. 1, an example of the configuration of a conventional MOCVD apparatus will be described. The reactor 1 having a conical top and a cylindrical body provides a reaction space.
This shows a high-frequency heating type. In that case, the reactor must be made of quartz since it must be an insulator. A high-frequency coil 4 is provided on the outer periphery of the reactor. The top of the conical top is the source gas inlet 2, from which the source gas is introduced. In the case of MOCVD, a part of the source gas is an organometallic gas.
【0006】リアクタ1の下方に、排気口3が側方に延
びている。さらにその下方には円筒形の移送室8が設置
される。試料基板Cを保持するトレイBはサセプタ5の
上に戴置される。サセプタ5はカーボンの保持台であ
る。サセプタは垂直の棒であるシャフト7の頂点に固定
してある。シャフト7はリアクタ1、移送室8を鉛直に
貫く。シャフト7は昇降回転自在である。シャフト7の
昇降により試料基板Cがリアクタ1、移送室8の間を昇
降できる。回転することによって試料基板Cの円周方法
の膜厚膜質の均一性が向上する。An exhaust port 3 extends laterally below the reactor 1. Further below, a cylindrical transfer chamber 8 is provided. The tray B holding the sample substrate C is placed on the susceptor 5. The susceptor 5 is a holding table for carbon. The susceptor is fixed to the top of a shaft 7 which is a vertical bar. The shaft 7 penetrates the reactor 1 and the transfer chamber 8 vertically. The shaft 7 is rotatable up and down. By moving the shaft 7 up and down, the sample substrate C can be moved up and down between the reactor 1 and the transfer chamber 8. The rotation improves the uniformity of the film thickness in the circumferential method of the sample substrate C.
【0007】シャフト7の下方には水平の底板15が設
けられる。底板15は、シャフト7の相対回転を許す
が、相対昇降は禁止する。つまりシャフト7の昇降に伴
って底板15が昇降する。しかしシャフト7は回転する
ことができる。回転シール16が底板15とシャフト7
の間に設けられる。回転シールはシャフトの回転を許し
しかも空気の漏れを禁ずる。移送室8の下端と底板15
とはべローズ11によって連結される。べローズ11と
移送室8の下端フランジとはOリング17によって封止
される。べローズ11と底板15の間はOリング17’
によって封ぜられる。[0007] A horizontal bottom plate 15 is provided below the shaft 7. The bottom plate 15 allows the relative rotation of the shaft 7, but prohibits the relative elevation. That is, the bottom plate 15 moves up and down as the shaft 7 moves up and down. However, the shaft 7 can rotate. The rotating seal 16 is composed of the bottom plate 15 and the shaft 7.
It is provided between. The rotating seal allows rotation of the shaft and inhibits air leakage. Lower end of transfer chamber 8 and bottom plate 15
Are connected by a bellows 11. The bellows 11 and the lower end flange of the transfer chamber 8 are sealed by an O-ring 17. O-ring 17 'between bellows 11 and bottom plate 15
Sealed by.
【0008】移送室8にも排気口14があって独立の真
空排気装置(図示しない)につながれている。べローズ
11は伸縮自在であるから、移送室8の内部の真空を保
持できる。シャフト7の昇降回転の駆動力は外部から与
えられる。簡単のため外部の昇降回転機構は図示しな
い。シャフト7が上昇すると底板15、サセプタ5、ト
レイB、基板Cが一体となって上昇する。べローズ11
が縮む。実線で示した位置が上昇位置である。破線で示
すのが下降位置である。The transfer chamber 8 also has an exhaust port 14 and is connected to an independent vacuum exhaust device (not shown). Since the bellows 11 can expand and contract, the vacuum inside the transfer chamber 8 can be maintained. The driving force for the vertical rotation of the shaft 7 is given from the outside. For the sake of simplicity, an external lifting / lowering rotation mechanism is not shown. When the shaft 7 rises, the bottom plate 15, the susceptor 5, the tray B, and the substrate C rise integrally. Bellows 11
Shrinks. The position shown by the solid line is the ascending position. The lower position is indicated by a broken line.
【0009】シャフト7の中間高さ、移送室8と反応室
であるリアクタ1の境界付近に水平の可動蓋6が固定さ
れる。シャフト7が上昇位置にあるときは、可動蓋6が
リアクタ1の下端の排気口すぐ下のフランジ19にOリ
ング18を介して接触する。この場合はリアクタ1の内
部空間が、可動蓋6によって封止され、移送室8から切
り放される。シャフト7が上昇位置の時はサセプタ5が
リアクタ1の上部にあって高周波コイルによってサセプ
タが加熱されやすい高さにある。A horizontal movable lid 6 is fixed at an intermediate height of the shaft 7 and near a boundary between the transfer chamber 8 and the reactor 1 which is a reaction chamber. When the shaft 7 is at the raised position, the movable lid 6 comes into contact with the flange 19 just below the exhaust port at the lower end of the reactor 1 via the O-ring 18. In this case, the internal space of the reactor 1 is sealed by the movable lid 6 and is separated from the transfer chamber 8. When the shaft 7 is in the raised position, the susceptor 5 is located above the reactor 1 and is at a height at which the susceptor is easily heated by the high-frequency coil.
【0010】また原料ガス入り口2の直下に基板Cがあ
り、原料ガスの流れが基板Cに当たって広がるようにな
っている。底板15は持ち上がっており、移送室8の下
端から底板15までの距離がSになっている。排気口1
4につながる別個の真空排気装置によって、移送室8の
内部も真空引きされている。A substrate C is provided immediately below the raw material gas inlet 2 so that the flow of the raw material gas strikes the substrate C and spreads. The bottom plate 15 is lifted, and the distance from the lower end of the transfer chamber 8 to the bottom plate 15 is S. Exhaust port 1
The inside of the transfer chamber 8 is also evacuated by a separate evacuation device connected to 4.
【0011】シャフトが下降位置にある時は、可動蓋6
はリアクタ1のフランジから遠く下方に離れる。サセプ
タ5は搬送出口13の辺りまで下がる。移送室8の出
口、ゲートバルブ9を貫いて横に延びる一点鎖線は搬送
レベルをしめす。このレベルを搬送装置(フォーク)が
水平運動する。べローズ11は延びきって、底板15は
最下端にある。底板15の移送室8からの距離はS+L
である。つまり上昇位置よりもLだけ余分に延びてい
る。側方からゲートバルブ10を通って延びるフォーク
(図示しない)によって、サセプタ5の上の薄膜形成の
終わったウエハCをトレイと共に持ち上げる。サセプタ
を少し持ち上げておいて、フォークの二股分岐をサセプ
タの両側に差し入れサセプタを下げると、トレイがフォ
ークの分岐に乗る。When the shaft is in the lowered position, the movable lid 6
Moves far downward from the flange of the reactor 1. The susceptor 5 descends to the vicinity of the transport outlet 13. An alternate long and short dash line extending through the outlet of the transfer chamber 8 and the gate valve 9 indicates the transfer level. The transport device (fork) moves horizontally at this level. The bellows 11 is fully extended, and the bottom plate 15 is at the lowermost end. The distance of the bottom plate 15 from the transfer chamber 8 is S + L.
It is. That is, it extends extra by L from the ascending position. The wafer C on which the thin film has been formed on the susceptor 5 is lifted together with the tray by a fork (not shown) extending from the side through the gate valve 10. With the susceptor lifted slightly, the fork bifurcation is inserted into both sides of the susceptor and the susceptor is lowered, and the tray rides on the fork branch.
【0012】そこでフォークを引き込んでウエハを準備
室10のほうへと取り去る。準備室でウエハを交換す
る。フォークには未処理ウエハ/トレイを乗せて、再び
ゲートバル9を越えて移送室へと送り込む。サセプタ5
を少し持ち上げるとサセプタ5の上にトレイ/未処理ウ
エハが乗る。フォークを引いてゲートバルブを閉じる。
これが基板の交換作業である。シャフト7を上昇させる
とサセプタは実線で示す位置になる。高周波加熱し原料
ガスを送り込み薄膜形成をする。Then, the fork is pulled in and the wafer is taken out to the preparation room 10. Replace the wafer in the preparation room. An unprocessed wafer / tray is placed on the fork, and is again sent over the gate valve 9 to the transfer chamber. Susceptor 5
A little, the tray / unprocessed wafer is put on the susceptor 5. Pull the fork and close the gate valve.
This is a board replacement operation. When the shaft 7 is raised, the susceptor is at the position shown by the solid line. High frequency heating is performed to feed the raw material gas to form a thin film.
【0013】このような装置には二つの難点がある。一
つは、サセプタの昇降距離が長いので、装置が縦に長く
なりすぎるということである。もう一つは生成物が搬送
中の試料を汚染する可能性があるということである。そ
れぞれの欠点についてさらに説明する。Such a device has two disadvantages. One is that the length of the susceptor is so long that the device becomes too long vertically. Another is that the product can contaminate the sample being transported. Each disadvantage will be further described.
【0014】移送室の中にサセプタを下げて試料を交換
することができる。リアクタの中にサセプタを上げて試
料に薄膜形成することができる。サセプタの昇降長さは
Lに等しい。これが大きすぎるという難点があるのであ
る。リアクタの上方で薄膜成長するが、リアクタの下端
に排気口3があって、さらにその下に移送室がある。移
送室といっても初めに準備室につながる大きいパイプ部
分があり、さらにその下に基板交換位置がある。上下の
サセプタの高さの差が大きすぎるのである。上昇下降の
ストロークLが大きすぎる。リアクタ1、移送室の部分
を台に固定するが、べローズが下降するため広く長い空
間を取っておかなければならない。全体としての高さH
が高すぎる。The sample can be exchanged by lowering the susceptor into the transfer chamber. By raising the susceptor in the reactor, a thin film can be formed on the sample. The elevation length of the susceptor is equal to L. The drawback is that this is too large. Although a thin film is grown above the reactor, an exhaust port 3 is provided at a lower end of the reactor, and a transfer chamber is further provided thereunder. The transfer chamber initially has a large pipe section leading to the preparation chamber, and further below this is the substrate exchange position. The difference between the heights of the upper and lower susceptors is too large. The ascent / descent stroke L is too large. The reactor 1 and the transfer chamber are fixed to the table, but the bellows descends, so a wide space must be reserved. Height H as a whole
Is too high.
【0015】もうひとつの難点は、ウエハの移送時高さ
が、成長時高さよりも低いので、反応生成物が、搬送中
のウエハの表面に落ちウエハを汚染するということであ
る。原料ガスが基板Cに当たってここで生成物を一部堆
積するのであるが、残りの生成物12はリアクタ1の内
壁に付着する。気相反応がリアクタの上部で起こってし
まうから、それより下方の壁面に生成物が付く。薄膜形
成を繰り返すことによって生成物の堆積厚みが次第に増
えてくる。衝撃によりあるいは自然に生成物が剥離して
落下することがある。これはパーティクルということも
ある。Another difficulty is that, since the height of the wafer during transfer is lower than the height during growth, the reaction products fall on the surface of the wafer being transferred and contaminate the wafer. The source gas impinges on the substrate C and deposits a part of the product here, but the remaining product 12 adheres to the inner wall of the reactor 1. Because the gas phase reaction occurs at the top of the reactor, the products stick to the lower wall. By repeatedly forming a thin film, the deposition thickness of the product gradually increases. The product may peel off and fall off due to impact or spontaneously. This is sometimes called particles.
【0016】成長中のウエハ位置は十分に高いからこの
上にはパーティクルが落ちない。しかし搬送時のウエハ
位置は低い、内壁に付いた生成物が剥離すると搬出中の
既処理ウエハあるいは、搬入された未処理ウエハの上に
生成物が落下する。するとこの試料はパーティクルによ
って汚染され不良品になる。Since the position of the growing wafer is sufficiently high, no particles fall on the wafer. However, the position of the wafer at the time of transfer is low, and when the product attached to the inner wall is peeled off, the product falls onto the unprocessed wafer being carried out or the unprocessed wafer being carried in. Then, this sample is contaminated by particles and becomes a defective product.
【0017】装置の全高さがより低く小型の薄膜気相成
長装置を提供すること本発明の第1の目的である。さら
に、搬送中の試料がパーティクルによって汚染されない
ようにした薄膜気相成長装置を提供することが本発明の
第2の目的である。It is a first object of the present invention to provide a small thin film vapor phase growth apparatus with a lower overall apparatus height. It is a second object of the present invention to provide a thin film vapor phase growth apparatus that prevents a sample being transported from being contaminated by particles.
【0018】本発明は、成長室の上方に移送室を設け
る。成長位置よりも搬送位置を高くする。移送室を成長
室より上方に設ける。つまり従来のものと反対になる。
ためにウエハが生成物の落下によって汚染されない。ま
た装置高さもより低くできる。According to the present invention, a transfer chamber is provided above the growth chamber. The transport position is set higher than the growth position. A transfer chamber is provided above the growth chamber. That is, it is opposite to the conventional one.
Therefore, the wafer is not contaminated by the falling product. Also, the height of the device can be reduced.
【0019】真空排気装置につながった成長室(リアク
タ)のすぐ上に移送室を設け、移送室と成長室の上端の
間には可動蓋が昇降し、可動蓋が成長室のフランジに接
触することによって成長室と移送室が遮断され、可動蓋
が離れることによって成長室と移送室が連通するように
なっている。可動蓋を上昇下降させるためべローズと上
板が用いられる。サセプタを支持する回転シャフト底板
とべローズの組み合わせによって真空を保持しつつ昇降
できるようになっている。可動蓋とシャフトが独立に昇
降し、それぞれの昇降空間をべローズによって真空維持
するようになっているのである。サセプタを引き下げ、
可動蓋を下げた、下降位置でウエハに薄膜成長をする。
サセプタを持ち上げ、可動蓋を上げてウエハを搬送する
ようにする。ウエハを交換した後、サセプタを下げて定
位置に止め薄膜成長する。A transfer chamber is provided just above the growth chamber (reactor) connected to the evacuation apparatus, and a movable lid is moved up and down between the transfer chamber and the upper end of the growth chamber, and the movable lid contacts a flange of the growth chamber. As a result, the growth chamber and the transfer chamber are shut off, and the growth chamber and the transfer chamber communicate with each other by separating the movable lid. Bellows and upper plate are used to raise and lower the movable lid. A combination of a rotating shaft bottom plate that supports the susceptor and a bellows makes it possible to move up and down while maintaining a vacuum. The movable lid and shaft move up and down independently, and the elevating space is maintained in vacuum by bellows. Pull down the susceptor,
The thin film is grown on the wafer at the lowered position with the movable lid lowered.
The susceptor is lifted, and the movable lid is raised to transfer the wafer. After replacing the wafer, the susceptor is lowered to a fixed position and a thin film is grown.
【0020】搬送高さFの方が、成長高さGよりも高い
(F>G)ので、パーティクルによる汚染がなくなる。
また必要なサセプタの上昇下降のストロークが短くなる
から装置の高さが減少し小型の薄膜成長装置とすること
ができる。Since the transport height F is higher than the growth height G (F> G), contamination by particles is eliminated.
In addition, since the required up and down stroke of the susceptor is shortened, the height of the apparatus is reduced, and a small-sized thin film growth apparatus can be obtained.
【0021】図2は本発明の実施例にかかる薄膜成長装
置の断面図である。円筒形のリアクタ(成長室)21は
装置の概略中間高さにある。リアクタ21はウエハの上
に薄膜を成長させる空間である。真空に引くことができ
る。そのため側方には排気口23があって真空排気装置
につながっている。FIG. 2 is a sectional view of a thin film growth apparatus according to an embodiment of the present invention. A cylindrical reactor (growth chamber) 21 is at approximately the middle height of the apparatus. The reactor 21 is a space for growing a thin film on a wafer. Can be evacuated. Therefore, there is an exhaust port 23 on the side, which is connected to a vacuum exhaust device.
【0022】抵抗加熱ヒ−タ24を内蔵するサセプタ2
5が成長室21の中に昇降自在に設けられる。サセプタ
25を下から保持するシャフト27は回転昇降自在であ
る。シャフト27の下方は水平の底板35を貫く。回転
シール36によってシャフトは回転可能であるが気体の
通過を禁止するように保持される。シャフト27は底板
35とともに昇降する。べローズ31が、リアクタ21
の底部32とシャフト27の底板35の間に伸縮自在に
設けられる。べローズ31、底板35、底部32、リア
クタ21の側周部によって囲まれる空間はリアクタ21
の上フランジに可動蓋26が接触しているときに密封さ
れた空間となる。薄膜成長はこの空間が可動蓋によって
封止された状態において行う。Susceptor 2 with built-in resistance heating heater 24
5 is provided in the growth chamber 21 so as to be able to move up and down. The shaft 27 that holds the susceptor 25 from below is rotatable up and down. The lower part of the shaft 27 passes through a horizontal bottom plate 35. The rotary seal 36 allows the shaft to rotate but is held so as to prohibit the passage of gas. The shaft 27 moves up and down together with the bottom plate 35. The bellows 31 is
Between the bottom 32 of the shaft 27 and the bottom plate 35 of the shaft 27. The space surrounded by the bellows 31, the bottom plate 35, the bottom 32, and the side periphery of the reactor 21 is the reactor 21.
When the movable lid 26 is in contact with the upper flange, the space becomes a sealed space. The thin film is grown in a state where this space is sealed by the movable lid.
【0023】可動蓋26は円錐形の金属であるが上方へ
行くに従い直径の狭くなる形状である。上端部は細い筒
部37となっている。筒部37のさらに上端は水平の上
板38を貫いている。回転シール40があって、筒部3
7はこれによって回転自在に上板38に対して支持され
る。筒部37の上方は外部の原料ガス源につながる原料
ガス入り口22となっている。The movable lid 26 is made of a conical metal, but has a shape whose diameter becomes narrower as it goes upward. The upper end is a thin cylindrical portion 37. The upper end of the cylindrical portion 37 further passes through a horizontal upper plate 38. There is a rotary seal 40, and the cylindrical portion 3
7 is rotatably supported by the upper plate 38 by this. Above the cylindrical portion 37 is the raw material gas inlet 22 which is connected to an external raw material gas source.
【0024】成長室(リアクタ)21のすぐ上には円筒
形のチャンバである移送室28が設けられる。移送室2
8の一方の側面には連絡路33が形成してある。ここは
ゲートバルブ29を介して準備室30につながってい
る。ゲートバルブ29を開くと準備室30の側から搬送
装置のフォークが移送室28の内部まで伸びてくる。一
点鎖線で示すレベルが搬送レベルである。移送室28も
独自の真空排気装置によって真空引きすることができ
る。そのために上方の壁面にはガス排気口34がある。
ここからガスを吸引し移送室28を真空に引くことがで
きる。移送室28の上端のフランジ42と上板38の間
にはべローズ39が伸縮自在に設けられる。Immediately above the growth chamber (reactor) 21, a transfer chamber 28, which is a cylindrical chamber, is provided. Transfer room 2
A communication path 33 is formed on one side surface of 8. This is connected to a preparation room 30 via a gate valve 29. When the gate valve 29 is opened, the fork of the transfer device extends from the preparation chamber 30 side to the inside of the transfer chamber 28. The level shown by the dashed line is the transport level. The transfer chamber 28 can also be evacuated by a unique evacuation device. For this purpose, a gas exhaust port 34 is provided on the upper wall surface.
From here, gas can be sucked and the transfer chamber 28 can be evacuated. A bellows 39 is provided between the flange 42 at the upper end of the transfer chamber 28 and the upper plate 38 so as to be extendable and contractible.
【0025】べローズ39と上板38の間にはOリング
41が設けられる。べローズ39と移送室の上フランジ
42の間にはOリング43が介在する。上板38、原料
ガス入り口22、可動蓋26は一体となって昇降するこ
とができる。可動蓋26が上昇位置にあると可動蓋26
は移送室の上方に浮いている。これはなんの役割もしな
い。原料ガス入り口22も上がってしまう。原料ガスボ
ンベと入り口22は柔軟なパイプによってつながれてい
るから、原料ガス入り口が昇降しても差し支えない。こ
のとき原料ガスは導入されない。べローズ39は伸びた
状態である。この時サセプタ25、シャフト27も上昇
位置にある(破線で示す)。An O-ring 41 is provided between the bellows 39 and the upper plate 38. An O-ring 43 is interposed between the bellows 39 and the upper flange 42 of the transfer chamber. The upper plate 38, the raw material gas inlet 22, and the movable lid 26 can be moved up and down integrally. When the movable lid 26 is in the raised position, the movable lid 26
Is floating above the transfer chamber. It plays no role. The source gas inlet 22 also goes up. Since the source gas cylinder and the inlet 22 are connected by a flexible pipe, the source gas inlet may be moved up and down. At this time, no source gas is introduced. Bellows 39 is in an extended state. At this time, the susceptor 25 and the shaft 27 are also in the raised position (shown by broken lines).
【0026】サセプタ25、シャフト27が引き下げら
れた下降位置にあるとする。この時可動蓋26も下降位
置に引き下げられる。可動蓋26が、成長室(リアク
タ)21の上フランジに接触する。成長室21、べロー
ズ31、底板35、可動蓋26によって囲まれる空間が
密閉空間になる。排気口23からガスを排気する。密封
空間が真空になる。密封空間の中にサセプタ25、トレ
イB、ウエハCが存在する。ヒ−タ24に通電し内部か
らサセプタ25を加熱する。上方から筒部37を通じて
原料ガスを導入する。原料ガスが加熱されたウエハの上
方で気相反応し生成物がウエハCに堆積する。これが目
的となる薄膜である。生成物はリアクタ21の壁面にも
付着する。It is assumed that the susceptor 25 and the shaft 27 are at the lowered position where they are lowered. At this time, the movable lid 26 is also pulled down to the lowered position. The movable lid 26 contacts the upper flange of the growth chamber (reactor) 21. A space surrounded by the growth chamber 21, the bellows 31, the bottom plate 35, and the movable lid 26 is a closed space. The gas is exhausted from the exhaust port 23. The sealed space is evacuated. The susceptor 25, the tray B, and the wafer C exist in the sealed space. The heater 24 is energized to heat the susceptor 25 from the inside. Raw material gas is introduced from above through the cylindrical portion 37. The source gas reacts in a gas phase above the heated wafer, and a product is deposited on the wafer C. This is the target thin film. The products also adhere to the walls of the reactor 21.
【0027】薄膜成長が終わると、ヒ−タ加熱を中止
し、原料ガスの供給を停止する。可動蓋26を上板38
とともに持ち上げる。破線の位置まで可動蓋26が上昇
する。同時に或いは直後にシャフト27を押し上げる。
破線に示す位置までサセプタが持ち上がると、ゲートバ
ルブ29が開き、準備室30の側からフォーク(図示せ
ず)が延びてくる。フォークの分岐した先端がサセプタ
の側面に回り込む。When the growth of the thin film is completed, the heating of the heater is stopped and the supply of the source gas is stopped. Move the movable lid 26 to the upper plate 38
Lift with. The movable lid 26 moves up to the position indicated by the broken line. At the same time or immediately after, the shaft 27 is pushed up.
When the susceptor is lifted to the position shown by the broken line, the gate valve 29 opens, and a fork (not shown) extends from the preparation room 30 side. The forked tip of the fork wraps around the side of the susceptor.
【0028】サセプタ25を下げると、フォークのうえ
にトレイBが乗る。フォークを引いて準備室30にウエ
ハ−/トレイを取り出す。カセット(図示しない)のト
レイごとのせる。つぎに未処理のウエハ−をカセットか
ら取り出してフォークの先に載せる。フォークを延ば
し、ゲートバルブ29を通って、シャフトの直上の位置
で止める。シャフト27を上に上げる。サセプタ25が
トレイBを持ち上げるので、トレイBはフォークから離
れる。フォークを引き戻す。ゲートバルブを閉じる。When the susceptor 25 is lowered, the tray B rides on the fork. The wafer / tray is taken out of the preparation room 30 by pulling the fork. Place each tray on a cassette (not shown). Next, the unprocessed wafer is taken out of the cassette and placed on the tip of a fork. Extend the fork, pass it through the gate valve 29 and stop at a position just above the shaft. Raise the shaft 27 up. As the susceptor 25 lifts the tray B, the tray B moves away from the fork. Pull back the fork. Close the gate valve.
【0029】サセプタ25を下げて実線の高さで止め
る。同時に可動蓋26がリアクタ21の上端のフランジ
に密接する。ヒ−タ24によってサセプタを適当な温度
に加熱する。原料ガス入口22から原料ガスを導入し気
相反応を熱によっておこし生成物をウエハ−の上に堆積
させる。The susceptor 25 is lowered and stopped at the height of the solid line. At the same time, the movable lid 26 comes into close contact with the flange at the upper end of the reactor 21. The heater 24 heats the susceptor to an appropriate temperature. A source gas is introduced from the source gas inlet 22 and a gas phase reaction is caused by heat to deposit a product on the wafer.
【0030】このように、成長室の上に移送室を設けて
いるから、成長室の内壁に付いた生成物が剥離して落下
しても移送中のウエハ−を汚染しない。また準備室を汚
染することもない。As described above, since the transfer chamber is provided above the growth chamber, even if the product attached to the inner wall of the growth chamber peels off and falls, the wafer being transferred is not contaminated. There is no contamination of the preparation room.
【0031】さらにサセプタを支持するシャフトのスト
ロークが短くなる。本発明の場合はベローズをふたつ使
って可動蓋とサセプタの両方を同時に叉は連続して上昇
あるいは下降させる。両方のストロークL’は等しい。
ところがサセプタの昇降量が図1の装置の半分以下にで
きる。移送室の上方に排気口があり、サセプタのストロ
ークから外れる。移送室でも搬送の位置を低くできる
し、成長室での成長位置を高くすることができる。Further, the stroke of the shaft supporting the susceptor is shortened. In the case of the present invention, both the movable lid and the susceptor are raised or lowered simultaneously or continuously by using two bellows. Both strokes L 'are equal.
However, the amount of elevation of the susceptor can be reduced to less than half that of the apparatus shown in FIG. There is an exhaust port above the transfer chamber, which deviates from the susceptor stroke. The transfer position can be lowered in the transfer chamber, and the growth position in the growth chamber can be raised.
【0032】ベローズが延びきったときの装置の最大の
高さは、図1の全高さをHとして、約0.8Lに縮小す
ることができる。装置を小型化することができる。サセ
プタを加熱する手段が図1のように高周波加熱であって
も良いが、実施例のようにヒ−タによる内部加熱にする
とより一層リアクタの外部構造を簡略化することができ
る。装置高さをさらに減らすことができる。The maximum height of the device when the bellows is fully extended can be reduced to about 0.8 L, where H is the total height in FIG. The device can be downsized. The means for heating the susceptor may be high-frequency heating as shown in FIG. 1, but if the internal heating is carried out by a heater as in the embodiment, the external structure of the reactor can be further simplified. The device height can be further reduced.
【0033】ウエハ−を隣接する準備室に搬送するため
の移送室が、ウエハ−上に薄膜を成長させるためのリア
クタよりも上方にある。ためにリアクタの壁面などに付
着している生成物の一部が剥落してもウエハ−を汚染し
ない。高品質の薄膜を得る事ができる。さらにサセプタ
昇降のストロークが短くなり装置の高さが減少する。よ
り小型の装置になる。有用な発明である。A transfer chamber for transferring a wafer to an adjacent preparation chamber is above a reactor for growing a thin film on the wafer. Therefore, even if a part of the product adhering to the wall surface of the reactor comes off, the wafer is not contaminated. High quality thin films can be obtained. Further, the stroke of lifting and lowering the susceptor is shortened, and the height of the device is reduced. A smaller device. It is a useful invention.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】従来例に掛かる薄膜気相成長装置の概略断面
図。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a thin film vapor phase growth apparatus according to a conventional example.
【図2】本発明の実施例に掛かる薄膜気相成長装置の概
略断面図。FIG. 2 is a schematic sectional view of a thin film vapor phase growth apparatus according to an embodiment of the present invention.
1 リアクタ 2 原料ガス入口 3 排気口 4 高周波コイル 5 サセプタ 6 可動蓋 7 回転シャフト 8 移送室 9 ゲートバルブ 10 準備室 11 ベローズ 12 反応生成物 13 搬送出口 14 排気口 15 底板 16 回転シール 17 Oリング 18 Oリング 19 フランジ 20 Oリング 21 リアクタ 22 原料ガス入口 23 排気口 24 抵抗加熱ヒ−タ 25 サセプタ 26 可動蓋 27 シャフト 28 移送室 29 ゲートバルブ 30 準備室 31 ベローズ 32 底部 33 連絡路 34 排気口 35 底板 36 回転シール 37 筒部 38 上板 39 ベローズ 40 回転シール 41 Oリング 42 移送室上端フランジ 43 Oリング DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reactor 2 Source gas inlet 3 Exhaust port 4 High frequency coil 5 Susceptor 6 Movable lid 7 Rotating shaft 8 Transfer chamber 9 Gate valve 10 Preparation chamber 11 Bellows 12 Reaction product 13 Transport outlet 14 Exhaust port 15 Bottom plate 16 Rotary seal 17 O-ring 18 O-ring 19 Flange 20 O-ring 21 Reactor 22 Source gas inlet 23 Exhaust port 24 Resistance heating heater 25 Susceptor 26 Movable lid 27 Shaft 28 Transfer chamber 29 Gate valve 30 Preparatory chamber 31 Bellows 32 Bottom 33 Communication path 34 Exhaust port 35 Bottom plate 36 Rotary seal 37 Cylindrical part 38 Upper plate 39 Bellows 40 Rotary seal 41 O-ring 42 Upper flange of transfer chamber 43 O-ring
Claims (2)
サセプタのうえに載せられた試料の上に気相反応してで
きた生成物の薄膜を形成するための空間であるリアクタ
と、リアクタの上部に設けられ隣接真空室と連通し真空
室からサセプタの上へ未処理ウエハ−を搬入しサセプタ
の上から処理済み試料を取り除き隣接する真空室へ搬出
する移送室と、筒部と円錐形部よりなりリアクタと移送
室の間に昇降自在に設けられ下降位置においてリアクタ
の上部を閉ざし筒部を通して原料ガスを導入することの
できる可動蓋とよりなることを特徴とする薄膜気相成長
装置。A susceptor on which a sample can be placed and which can be moved up and down;
A reactor, which is a space for forming a thin film of a product formed by a gas phase reaction on a sample placed on the susceptor, and a susceptor from the vacuum chamber provided in the upper part of the reactor and communicating with an adjacent vacuum chamber. A transfer chamber that carries an unprocessed wafer to the top, removes a processed sample from above the susceptor, and carries it out to an adjacent vacuum chamber. A thin film vapor phase growth apparatus comprising a movable lid capable of closing a top portion of a reactor at a position and introducing a source gas through a cylindrical portion.
され、リアクタがステンレス製であることを特徴とする
請求項1に記載の薄膜気相成長装置。2. The thin-film vapor deposition apparatus according to claim 1, wherein a resistance heating heater is built in the susceptor, and the reactor is made of stainless steel.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21206696A JPH1036970A (en) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | Thin film vapor growth apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21206696A JPH1036970A (en) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | Thin film vapor growth apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1036970A true JPH1036970A (en) | 1998-02-10 |
Family
ID=16616310
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21206696A Pending JPH1036970A (en) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | Thin film vapor growth apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1036970A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6858532B2 (en) | 2002-12-10 | 2005-02-22 | International Business Machines Corporation | Low defect pre-emitter and pre-base oxide etch for bipolar transistors and related tooling |
CN114277355A (en) * | 2021-12-28 | 2022-04-05 | 深圳优普莱等离子体技术有限公司 | Double-cavity system and equipment for chemical vapor deposition diamond |
-
1996
- 1996-07-22 JP JP21206696A patent/JPH1036970A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6858532B2 (en) | 2002-12-10 | 2005-02-22 | International Business Machines Corporation | Low defect pre-emitter and pre-base oxide etch for bipolar transistors and related tooling |
CN114277355A (en) * | 2021-12-28 | 2022-04-05 | 深圳优普莱等离子体技术有限公司 | Double-cavity system and equipment for chemical vapor deposition diamond |
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