JPS61111992A - 減圧気相成長装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は減圧気相成長装置に係り、特に加熱炉に取付
けられた例えば、石英管内を減圧して気相成長を行う減
圧気相成長装置に関する。

（ロ）従来技術 この種の減圧気相成長装置においては、半導体ウェハの
表面に所定の薄膜が成長されるとともに、チューブ内面
にも前記膜が形成される。チューブ内面に成長する膜は
半導体ウェハを処理するごとに厚くなるため次のような
不都合を生じる。

例えばポリシリコンを成長させる場合、ポリシリコンは
チューブへの接着性が良好で、また膜自体が強固である
から、温度変化をうけると熱膨張係数の差のためにチュ
ーブに大きな熱応力が発生し、ひいてはチューブにクラ
ックが発生するという問題を引き起こす。クランクが発
生すると気密性を保てないので、チューブ内面に例えは
、３〜１０μｍの膜が成長すると、加熱炉からチューブ
を取り外して、これを洗浄して内面に形成された膜を除
去している。

しかしながら、この作業に行うにあたっては装置のシー
ル部等を全て分解して取り外さなければならないので、
装置が休止する時間が長くなり、作業能率が低下すると
いう問題が生じる。

（ハ）目的 この発明は比較的短い時間でチューブの交換を行うこと
ができる減圧気相成長装置を提供するこを目的としてい
る。

（ニ）構成 この発明に係る減圧気相成長装置は、気密性を保持して
加熱炉に取りつけられるアウターチューブに、インナー
チューブを挿抜自在に取付けることにりより、アウター
チューブのシール部等を取り外すことなくインナーチュ
ーブを取り出せるようにしている。

（ホ）実施例 １止■土 第１図はこの発明の一実施例に係る減圧気相成長装置の
構成を略示した断面図であり、第２図は第１図における
Ａ−Ａ断面を示している。

図において、１は図示しない加熱炉に取付けられるアウ
ターチューブである。このアウターチューブ１は両端が
開口した石英管より構成されている。２は前記アウター
チューブ１よりも小径のインナーチューブであり、この
インナーチューブ２は前記アウターチューブｌに挿抜自
在に挿入される。インナーチューブ２は両端が開口した
石英管より構成されており、その外面にはアウターチュ
ーブ１の内面と接触する脚部３が形成されており、また
前方開口縁に沿ってフランジ４が周設されている。この
フランジ４がアウターチューブ１の開口端面に当接する
ようにインナーチューブ２がアウター２チユーブ１に挿
入される。

５はバッキング６を介してアウターチューブｌの前方開
口部周縁に嵌め付けられた第１の閉塞部としての閉塞室
である。閉塞室５は内部に水冷ジャケット５１が形成さ
れた輪状本体５２とこれにヒンジ結合されて開閉自在に
なっている扉５３等を含む。

輪状本体５２に一体に形成さたフランジとこれに当接す
る扉５３との間にはパフキング５４が介在し、扉５３の
下端に設けられた留め具５５を前記フランジに係止させ
ることによってアウターチューブ１の気密性を保持する
ように構成されている。閉塞室５には成長ガスを導入す
るためのガス導入孔５６が設けられている。しかして、
ガスボンベ７から成長ガスとしての例えば、モノシラン
ガスがバルブ８及び前記ガス導入孔５６を介して閉塞室
５内に導入される。

一方、アウターチューブ１の後方開口部にはパフキング
１０を介して、中央部に余剰ガスの排出孔９１が開設さ
れた第２の閉塞部としての蓋９が嵌め付けられており、
前記余剰ガスはポンプ１１によって外部へ排出される。

次に上述した構成を備えた減圧気相成長装置の作用につ
いて説明しよう。

まず、扉５３が開放されて図示しない石英ボードに配列
さた半導体ウェハ１２がインナーチューブ−２′内に挿
入される。しかして、前記扉５３が閉成された後、チュ
ーブ内を減圧した状態で閉塞室５に成長ガスが導入され
る。このときアウターチューブ１の開口端面とインナー
チューブ２のフランジ４とが当接しているので、両チュ
ーブの間隙に成長ガスが浸入することはほとんどない。

したがって、インナーチューブ２内に挿入さた半導体ウ
ェハ表面に薄膜が形成されるとともに、インナーチュー
ブ２の内面にも膜が成長するが、アウターチューブ１の
内面には殆ど膜は成長しない。

裏胤皿ｌ 前記実施例Ｉにおいて、アウターチューブ１の開口端面
とインナーチューブ２のフランジ４を当接させることに
よって、両チェーブ間の間隙に成長ガスが導入するのを
防止している。しかし、この発明はこれに限られず、例
えば第３図に示すようにフランジを形成していないイン
ナーチューブ２′をアウターチューブ１“に挿入し、成
長ガスが導入される前方開口部分で両チューブの間にバ
ッキング１３を介在させて前記チューブの間隙を閉成す
るものであってもよい。

またこの実施例では、アウターチューブ１“にガズ導入
孔１４を形成し、このガス導入孔１４及びバルブ１５を
介してボンベ１６から窒素ガス等の不活性ガスをアウタ
ーチューブ１　′とインナーチューブ２　′の間に導入
している。このようにすることによりインナーチューブ
２１の後方開口から排出さた余剰ガスが前記両チューブ
の間隙に浸入することがなくなるので、アウターチュー
ブ１１内面への膜の成長をより一層抑えることができる
。なお、第３図において第１図と同一部分は同一符号で
示している。

ところで、上述したような装置において、チューブ内面
に成長した膜の厚さを管理することは、チューブの破損
等を防止する上で重要である。

しかし、チューブに付着した膜を直接測定することは困
難である。以下、このようなチューブ内面に付着した膜
の厚みを容易に測定しうる方法を説明しよう。

第４図に示すように例えは、前述したインナーチューブ
のようなチューブ２０内に短冊状に切断した半導体ウェ
ハ２１を軸方間に沿って置く。前記膜厚を正確に測定す
るために半導体ウェハ２１はチューブ内面に密接するの
が好ましい。短冊状に切断した半導体ウェハ２１を用い
るのもこの理由による。

このようにすれば前記半導体ウェハ２１を取り出して、
その表面の膜厚を適宜に測定することによりチューブ内
面の膜厚を容易に知ることができる。

なお、前記半導体ウェハ２１の代わりに薄いガラス片を
用いてもよい。またこの測定方法はこの発明に係る装置
のみに用いられるものでなく、従来装置においても使用
され得ることはいうまでもない。

（へ）Ｔｈ果 この発明に係る減圧気相成長装置は、気密状態に加熱炉
に取付けられているアウターチューブに、インナーチュ
ーブを挿抜自在に挿入し、両チューブ間に成長ガスが浸
入しないように両チューブの間隙を前方開口部分で閉成
しているから、インナーチューブの内面に膜は成長する
が、アウターチューブの内面にはほとんど膜は成長しな
い。

したがってこの発明によれば洗浄するためにインナーチ
ューブを取り出すにあたってアウターチューブのシール
部等を全く取り外し必要がないので、装置の休止時間が
短（なり、作業の能率を向上することができる。

またこの発明はアウターチューブによって気密性を保持
しているから、仮にインナーチューブにクラックが発生
しても従来装置のように気密性が低下しないから、チュ
ーブ交換をする必要はない。

したがってこの発明によればインナーチューブの長期間
の使用ができるで、たいへん経済的である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る一実施例に係る減圧気相成長装
置の構成を略示した断面図、第２図は第１図におけるＡ
−Ａ断面図、第３図はその他の実施例の説明図、第４図
はチューブ内面に成長した膜の厚み寸法を測定する方法
の説明図を示している。 １．１′・・・アウターチューブ、２．２゛・・・イン
ナーチューブ、４・・・フランジ、５・・・閉塞部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）加熱炉に取付けられるアウターチューブと、前記
   アウターチューブに挿抜自在に挿入されるインナーチュ
   ーブとを備え、 前記アウターチューブはその前方開口部に開閉自在の扉
   と成長ガス導入孔が設けられた第１の閉塞部が気密状態
   で嵌め付けられており、かつ後方部に余剰ガスを排出す
   る排出孔が形成された第２の閉塞部を気密状態で形成さ
   れる一方、 前記アウターチューブとインナーチューブとの間隙を第
   １の閉塞部がある開口部側で閉成したことを特徴とする
   減圧気相成長装置。