JPS6040605Y2 - 気相成長装置のノズル高さ調整装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、気相成長装置に係り、特に反応ガスをウェハ
に吹付けるためのノズルの高さ調整装置に関するもので
ある。

従来、ウェハ上にシリコン等の半導体の薄膜を気相成長
させる装置として、例えは第１図に示すようなものがあ
る。

この装置は、ベルジャ１１とベースプレート１２でシー
ルされたチャンバ１３内にサセプタ１４を回転可能に設
け、このサセプタ１４上にウェハ１５を記載し、このウ
ェハ１５を高周波加熱コイル１６て加熱し、ノズル１７
から噴出される反応ガス１８によりウェハ１５上に半導
体の薄膜を形成する。

この装置は、サセプタ１４上に載置されている多数のウ
ェハ１５上に半導体の薄膜をより均一に猛威することが
、１つの重要なポイポトとなる。

そのための一要素としてウェハ１５に対する反応ガス１
８の流れ方がある。

この反応ガス１８の流れ方は、チャンバ１３の容量、ノ
ズル１７とノズル穴１７ａの形状等に影響すると同時に
、ノズル１７の高さすなわちサセプタ１４に対するノズ
ル穴１７ａの高さ位置によっても影響される。

ノズル１７の高さは、ウェハ１５の載置位置（配置）、
ノズル１７およびノズル穴１７ａの寸法精度、装置の特
性、使用する反応ガス１８の種類、その流量、サセプタ
１４の回転速度ならびに得ようとするエピタキシャル層
の特性等により変わるものである。

そこで、従来、第１図に示すように、サセプタ１４を支
持し回転させる中空回転軸１９の周囲を外気に対してシ
ールするカバー２０の下端に固着されると共に該カバー
２０の下端を貫通して前記中空回転軸１９内に適宜なす
き間をもって遊嵌されている反応ガス導入管体２１の上
端にスペーサ２２を介してノズル１７を着脱可能に嵌入
し、このスペーサ２２の数および厚さを調整することに
より、ノズル１７の高さを調整し得るようにしていた。

ところが、このスペーサ２２による調整は、ベルジャ１
１を外し、さらにサセプタ１４、サセプタ支え２３およ
びコイルカバー２４などを外さなければできず、作業が
めんどうであると共に、運転中に調整することができず
、運転停止後もベルジャ１１やサセプタ１４の温度があ
る程度低下するまでは、危険で作業ができない等の大き
な問題があった。

本考案は、前述したような欠点を除去するため、反応ガ
ス導入管体を前記中空回転軸内で上下動可能に設け、該
反応ガス導入管体に対して少なくとも操作部が前記カバ
ー外に露出しているノズル高さ調整手段を設けることに
より、ベルジャを外すことなく、運転中にもノズル高さ
を容易に調整し得るようにした気相成長装置のノズル高
さ調整装置を提供するにある。

以下本考案の一実施例を示す第２図について説明する。

なお、第１図と同一部分には同一符号を用い、構造上の
説明は省略する。

３０はカバーで、サセプタ支え２３を介してサセプタ１
４を支持する中空回転軸３１の下端側および同中空回転
軸３１に回転を与えるための駆動系の一部すなわちギヤ
３２．３３を包囲しており、ベースプレート１２の下面
にＯリングなどのシール部材３４を介在させて取付けら
れ、カバー内空間３５をチャンバ１３に対しては連通を
許するも、外気に対してはシールする構造になっている
。

なお、カバー３０に設けられた穴３０ ａ、 ３０
ｂはパージガスの導入管および排出管（図示せず）を接
続するためのものである。

中空回転軸３１はベアリング３６ａ、３６ｂを介して前
記カバー３０内に回転可能に支持されている。

前記ギヤ３２を取付けている駆動軸３７は、回転部シー
ル性のよい流体磁気シール軸受３８を介してカバー３１
外に出され、減速機３９を介してモータ４０に接続され
ている。

前記カバー３０の中空回転軸３１の下端に対向する部分
には、中空回転軸３１と同心の貫通穴４１が設けられて
いる。

この貫通穴４１に反応ガス導入管体４２が上下動可能に
係合されている。

反応ガス導入管体４２は中空回転軸３１内を上方に伸び
、その上端にノズル１７が嵌着されている。

前記貫通穴４１と反応ガス導入管体４２との間にはＯリ
ングなどのシール部材４３が介在され、これらの間のす
き間についてもカバー内空間３５内を外気に対してシー
ルするようになっている。

反応ガス導入管体４２の下端寄りには、つば４４が設け
られ、このつば４４をはさむように設けたスナップリン
グ４５などにより調整ナツト４６が回転のみ可能に取付
けられている。

この調整ナツト４６は貫通穴４１を有するカバー３０の
突出部４７の外周に設けたオネジ４８にねじ係合される
ようになっている。

次いで本装置の作用について説明する。

サセプタ１４は、モータ４０から減速機３９、駆動軸３
７、ギヤ３２，３３、中空回転軸３１ならびにサセプタ
支え２３を介して回転を与えられ、ウェハ１５を回転さ
せる。

これらのウェハ１５は図示しない高周波加熱コイルなど
によりサセプタ１４を介して加熱され、反応ガス導入管
体４２を介してノズル１７のノズル穴１７ａから吹出さ
れる反応ガス１８によりエピタキシャル成長が行なわれ
る。

このエピタキシャル成長は、前述したようにエピタキシ
ャル層１７の高さに影響されるため、ノズル１７の高さ
ら適切でない場合にはこれを調整する必要がある。

このノズル１７の高さ調整は、カバー３０の外に設けら
れている調整ナツト４６を正または逆に回転させること
により行われる。

なお、カバー内空間３５に対しては、中空回転軸３１の
内外のすき間を通してチャンバ１３へ流入してくる反応
ガスの充満を防ぐため、穴３０ａからパージガスを導入
し、穴３０ｂへ排出させようとしているが、反応ガス導
入管体４２とそれを係合している貫通穴４１との間から
の前記パージガスや反応ガスの流出はシール部材４３に
よって阻止され、カバー３０に対して反応ガス導入管体
４２を上下動可能に構成したことによる弊害は全くない
。

第３図は本考案の他の実施例を示すもので、締付ボルト
４９と離反用ボルト５０をそれぞれ複数本用いることに
より、反応ガス導入管体４２ａを適宜な高さ位置に固定
し得るようにしたものである。

第４図は本考案のさらに他の実施例を示すもので、反応
ガス導入管体４２ｂの下端が中空回転軸３１の下端より
も下方へ突出するもカバー３０内に位置するようにし、
カバー３０外から反応ガス導入管体４２ｂへの反応ガス
導入部４２ｃをカバー３０に固着し、この反応ガス導入
部４２ｃと反応ガス導入管体４２ｂとをシール部材５１
を介して摺動可能に係合し、前記反応ガス導入管体４２
ｂの下端部に設けた溝５２に係合するクランクピン５３
をカバー３０外に設けたバンドル５４にて操作すること
により、反応ガス導入管体４２ｂを上下動させるように
したものである。

この反応ガス導入管体４２ｂはクランク軸５５をロック
ナツト５６でカバー３０に固定することにより所定の高
さ位置に保持される。

なお、反応ガス導入管体４２． ４２ ａ、 ４２
ｂを適宜な高さ位置に調整する手段としては、前述した
実施例のほかに公知の種々の手段を採用することが可能
である。

また、ノズル１７の高さを示すための目盛を、調整ナツ
ト４６やバンドル５４などの操作部または反応ガス導入
管体４２，４２ａの下端に直接反応させて設けて置けば
、高さを数値的に的確にとらえて調整することができる
。

さらにまた反応ガス導入管体４２，４２ａ、４２ｂは一
体的に形成されたものに限らず、適宜に分割して連結し
たものでもよいことは言うまでもない。

以上述べたように本考案によれば、ベルジャやサセプタ
およびサセプタ支えなどのチャンジ側の部品を外すこと
なく、中空回転軸のカバーの外側からノズルの高さを適
宜に調整することができ１、このためノズル高さの調整
が極めて容易かつ短時間にでき、運転中にも行なうこと
ができるため、より的確な調整ができる等の効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の気相成長装置の一例を示す概要縦断面図
、第２図は本考案の一実施例を示す要部概要縦断面図、
第３図および第４図は本考案のそれぞれ他の実施例を示
す部分縦断面図である。 １１・・・・・・ベルジャ、１２・・・・・・ベースプ
レート、１３・・・・・・チャンバ、１４・・・・・・
サセプタ、１５・・・・・・ウェハ、１６・・・・・・
高周波加熱コイル、１７・・・・・・ノズル、１８・・
・・・・反応ガス、１９，３１・・・・・・中空回転軸
、２０，３０・・・・・・カバー、２１，４２．４２ａ
、４２ｂ・・・・・・反応ガス導入管体、４２ｃ・・・
・・・反応ガス導入管部、４０・・・・・・モータ、４
１・・・・・・貫通穴、４３．５１・・・・・・シール
部材、４６・・・・・・調整ナツト、４９・・・・・・
締付用ボルト、５０・・・・・・離反用ボルト、５３・
・・・・・クランクピン、５４・・・・・・バンドル、
５６・・・・・・ロックナツト。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 外気に対してシール可能なチャンバ内に設けられた
   サセプタと、同サセプタの中心部を支持する中空回転軸
   と、前記チャンバを猛威する部材と共同して前記中空回
   転軸の下端側を外気に対してシールするカバーと、上部
   が前記中空回転軸内に遊嵌されると共に下端側に前記カ
   バー外から反応ガスを導入可能になされた反応ガス導入
   管体と、同反応ガス導入管体の上端に設けられたノズル
   とを具備する気相成長装置において、反応ガス導入管体
   を前記中空回転軸に対して上下動可能に設け、該反応ガ
   ス導入管体に対して少くとも操作部が前記カバー外に露
   出しているノズル高さ調整手段を設けたことを特徴とす
   る気相成長装置のノズル高さ調整装置。 ２ 反応ガス導入管体がカバーを摺動可能に貫通してカ
   バー外に伸び、ノズル高さ調整手段が反応ガス導入管体
   のカバー外に位置する部分に対して設けられている実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の気相成長装置のノズル
   高さ調整装置。 ３ 反応ガス導入管体の下端がカバー内にあってカバー
   に取付けられている反応ガス導入管部に摺動可能に係合
   され、ノズル高さ調整手段がカバー内にある反応ガス導
   入管体の下端部に対して設けられると共にその操作部が
   カバーを貫通してカバー外に設けられている実用新案登
   録請求の範囲第１項記載の気相成長装置のノズル高さ調
   整装置。