JPH03109721A - Equipment for manufacturing semiconductor by mo-cvd method - Google Patents

Equipment for manufacturing semiconductor by mo-cvd method

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JPH03109721A
JPH03109721A JP24874089A JP24874089A JPH03109721A JP H03109721 A JPH03109721 A JP H03109721A JP 24874089 A JP24874089 A JP 24874089A JP 24874089 A JP24874089 A JP 24874089A JP H03109721 A JPH03109721 A JP H03109721A
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JP
Japan
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wafer
susceptor
reaction chamber
tray
gas
Prior art date
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Pending
Application number
JP24874089A
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Japanese (ja)
Inventor
Ryozo Sato
佐藤 亮三
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Daiwa Handotai Sochi Kk
Original Assignee
Daiwa Handotai Sochi Kk
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Publication date
Application filed by Daiwa Handotai Sochi Kk filed Critical Daiwa Handotai Sochi Kk
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Publication of JPH03109721A publication Critical patent/JPH03109721A/en
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Abstract

PURPOSE:To manufacture in a high efficiency by introducing a tray, mounting and dismounting a wafer during stop of a susceptor by using the rotation of the susceptor by fixing relative positions of both during the rotation. CONSTITUTION:A wafer 31 is mounted on a tray 32, and indirectly mounted on a stopping susceptor 33. Accordingly, loading and unloading can extremely easily and rapidly be preformed, and cleaning of the wafer can be proved. On the other hand, when the susceptor 33 is started to rotate, a locking mechanism 100 is operated to fix the relative positions of the wafer 31 and the susceptor 33. The faster the rotation of the susceptor 33 becomes, the stronger they are fixed. Thus, the positional deviation, scattering, damage, etc., of the wafer 31 are prevented, and uniform semiconductor of high quality can efficiently be manufactured.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はMO−CVD法によ に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention uses the MO-CVD method. Regarding.

る半導体製造装置 [従来の技術1 例えばガリウム砒素ウェーハ上にトリメチルガリウム、
アルシンガス等々を用いてエピタキシャル成長を促進し
、シリコンウェーハ上に有機金属を用いて■−v族、 
It−IV族の化合物半導体の膜を形成し、シリコンウ
ェーハ上に有機タンタルを用い酸素と混合させつつ高誘
電の酸化膜を形成し、あるいはシリコンウェーハ上に超
電導膜を形成する等々して半導体を製造するための手法
としていわゆるMO−CVD(Metal  Orga
n−ic−Chemical  Vaper  Dep
Semiconductor manufacturing equipment [Conventional technology 1 For example, trimethyl gallium on a gallium arsenide wafer,
Promote epitaxial growth using arsine gas, etc., and use organic metals on silicon wafers to
Semiconductors are developed by forming a film of It-IV group compound semiconductor, forming a high dielectric oxide film on a silicon wafer using organic tantalum mixed with oxygen, or forming a superconducting film on a silicon wafer. The so-called MO-CVD (Metal Organ
n-ic-Chemical Vaper Dep
.

si/1ion)法が広く利用されている。si/1ion) method is widely used.

例えば、ガリウム砒素ウェーハ上にトリメチルガリウム
、アルシンガス等々を用いて化合物半導体を製造するM
O−CVD法の半導体製造装置(以下、単に装置と省略
する。)の代表的構成を第4図と第5図に示す。
For example, compound semiconductors are manufactured using trimethyl gallium, arsine gas, etc. on gallium arsenide wafers.
A typical configuration of an O-CVD semiconductor manufacturing apparatus (hereinafter simply referred to as the apparatus) is shown in FIGS. 4 and 5.

第4図は、反応ガスをウェーハ31に平行流として接触
させるいわゆる横型装置で、反応室10゜ウェーハ31
を保持するサセプター331反応室10内を例えば70
0℃の如く適温に加熱する加熱手段50等から構成され
ている。
FIG. 4 shows a so-called horizontal apparatus in which a reaction gas is brought into contact with a wafer 31 in a parallel flow.
For example, the inside of the reaction chamber 10 is 70
It is composed of heating means 50 and the like for heating to an appropriate temperature such as 0°C.

また、ウェーハ31は酸素と接触すると急速に反応して
劣化するので、ウェーハ31のローディング・アンロー
ディングに際して気密とするために、反応室10に連設
されたロードロックチャンバー3や、さらに2点鎖線で
示した第2のロードロツタチャンバー4を設けたいわゆ
る2〜3室ロ一ドロツク方式とされている。したがって
、ウェーハ31のローディング・アンローディングは、
サセプター33の稈動機横8を動作させ反応作業中に閉
鎖させる扉5に代えて2点鎖線の扉6で第1室(反応室
10)と第2室のロードロックチャンバー3を隔離し、
同様にロードロックチャンバー3と第3室を形成する第
2のロードロックチャンバー4を隔辞して慎重に行われ
る。
In addition, since the wafer 31 rapidly reacts and deteriorates when it comes into contact with oxygen, in order to ensure airtightness during loading and unloading of the wafer 31, a load lock chamber 3 connected to the reaction chamber 10 and a double-dashed chain line are also provided. This is a so-called two- or three-chamber one-lock system, which is provided with a second load-lock chamber 4 as shown in FIG. Therefore, loading and unloading of the wafer 31 is as follows:
Instead of the door 5 that operates the culm machine side 8 of the susceptor 33 and closes during reaction work, a door 6 shown by a two-dot chain line isolates the first chamber (reaction chamber 10) and the second chamber load lock chamber 3,
Similarly, the load lock chamber 3 and the second load lock chamber 4 forming the third chamber are carefully separated.

なお、12は反応ガス供給口、13は反応ガス排気口、
16はN2ガス等によるパージや真空引きするためのガ
スバーシロである。また、14゜15はウェーハ31の
出入穴である。
In addition, 12 is a reaction gas supply port, 13 is a reaction gas exhaust port,
Reference numeral 16 denotes a gas versilor for purging or vacuuming with N2 gas or the like. Further, 14° 15 is an entry/exit hole for the wafer 31.

ここに、反応ガスは前記適温に加熱されたウェーハ31
と接触することによりエピタキシャル成長を促進させる
ものであるから、反応ガスの労費や室内汚染による品質
低下等を防止するなめに反応室10の内壁面10aは、
適温以下に保持させなければならない、いわゆるコール
ドウオールとすべきである。したがって、加熱手段50
は、反応室10外に設けられ高周波電源に接続されたコ
イル等からなる誘導加熱方式とされるのが一般的である
。よって、反応室10は石英カラスら形成されている。
Here, the reaction gas is applied to the wafer 31 heated to an appropriate temperature.
The inner wall surface 10a of the reaction chamber 10 is designed to promote epitaxial growth by contacting with
It should be a so-called cold wall that must be kept below an appropriate temperature. Therefore, the heating means 50
Generally, this is an induction heating method consisting of a coil or the like provided outside the reaction chamber 10 and connected to a high frequency power source. Therefore, the reaction chamber 10 is made of quartz glass.

したがって、反応室10に例えばトリメチルカリウム[
(CH3) s Ga ] 、水素ガス[H2]アルシ
ンガス[ASH3]+ホスフィンガス[PH3]等の反
応ガスを供給するとともに加熱手段50によって例えば
ガリウム砒素[GaAs]からなるウェーハ31および
反応ガスを、例えば700℃に加熱することによりウェ
ーハ31上にエピタキシャル成長を促進して化合物半導
体を製造することができる。
Therefore, in the reaction chamber 10, for example, trimethylpotassium [
(CH3) s Ga ], hydrogen gas [H2] arsine gas [ASH3] + phosphine gas [PH3], and the like, and the heating means 50 heats the wafer 31 made of, for example, gallium arsenide [GaAs] and the reactive gas, for example. By heating to 700° C., epitaxial growth can be promoted on the wafer 31 to manufacture a compound semiconductor.

一方、第5図(第4図と共通する構成要素には同一の符
号を付している。)に示す装置は、反応ガスをウェーハ
31に直角方向から接触させるいわゆる縦型構造である
On the other hand, the apparatus shown in FIG. 5 (components common to those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals) has a so-called vertical structure in which a reactive gas is brought into contact with the wafer 31 from a perpendicular direction.

この構造においても、上記理由から加熱手段50を誘導
加熱方式とするために、反応室10は石英ガラスから形
成されている。したがって、ウェーハ31の反応室10
への出し入れは、上下方向に移動させて行なう、したが
って、水平方向の設置スペースが小さく、反応室10内
を覗窓から目視容易等の作業便宜な高さに配設可能とい
う等の特長を有する。
In this structure as well, the reaction chamber 10 is made of quartz glass so that the heating means 50 uses an induction heating method for the above-mentioned reasons. Therefore, the reaction chamber 10 of the wafer 31
The reaction chamber 10 can be placed at a convenient height for work, such as by moving it in and out of the reaction chamber 10 from a viewing window, since the installation space in the horizontal direction is small. .

ここに、生産性を高めるためには、ローディング等位置
の適所配設はもとより、ローディング・アンローディン
グ作業自体の容易化・迅速化を図る必要があり、また、
高品質保証上の観点からウェーハ31を清浄に維持しな
ければならない。
In order to increase productivity, it is necessary not only to arrange the loading and unloading devices in the appropriate locations, but also to make the loading and unloading operations themselves easier and faster.
The wafer 31 must be kept clean from the viewpoint of high quality assurance.

さらに、高能率で高速生産するには、特に縦型構造の場
合には反応ガスをウェーハ31に垂直方向から供給する
ので、その有効接触を促進することが必要となる。
Furthermore, in order to achieve high-efficiency and high-speed production, especially in the case of a vertical structure, since the reactive gas is supplied vertically to the wafer 31, it is necessary to promote its effective contact.

これに関して、縦型の場合を例として次のような改良装
置が米国企業(EMCORE  Corporat i
 on>より提案されている。
In this regard, the following improved device, taking the vertical type as an example, was developed by a US company (EMCORE Corporation).
on> has been proposed.

すなわち、第6図に示す如く、高効率運用のためにウェ
ーハ31をサセプター33とともにモータ44で、例え
ば120Orpmに、高速回転するよう形成されている
。その技術的理由は、賽来縦型では、第6図に点aBで
示すように、反応ガスが乱流となり固気接触効率が悪い
が、高速回転することにより、実線Aで示す如く、反応
ガス流がウェーハ31と平行流となりかつ層流となると
されている。出願人は事実と確認した。
That is, as shown in FIG. 6, the wafer 31 is rotated together with the susceptor 33 by a motor 44 at a high speed of, for example, 120 rpm for highly efficient operation. The technical reason for this is that in the vertical type, the reaction gas becomes turbulent, as shown by point aB in Figure 6, and the solid-gas contact efficiency is poor. It is assumed that the gas flow becomes a flow parallel to the wafer 31 and a laminar flow. The applicant confirmed this to be true.

[発明が解決しようとする課題1 しかしながら、上記いずれの従来′!f/J遣において
も、高品質保障、大量迅速製造、設備経済等々の要請を
全て満足させることができず、その解決が強く望まれて
いる。
[Problem to be solved by the invention 1 However, none of the above conventional methods'! Even in the case of f/J dispatch, it is not possible to satisfy all the requirements such as high quality assurance, mass-prompt production, equipment economy, etc., and a solution to this problem is strongly desired.

すなわち、次のような問題点を有するからである。That is, this is because it has the following problems.

■ ウェーハ31は、サセプター33に直接的に取付・
取外しするために、サセプター33の構造が大型かつ複
雑となるばかりか取付・取外しが煩雑となる。
■ The wafer 31 is directly attached to the susceptor 33.
In order to remove the susceptor 33, the structure of the susceptor 33 becomes large and complicated, and installation and removal become complicated.

■ 特に、サセプター33の回転方式では、上記■を相
当の犠牲をもって実現しても、高速回転するほどにウェ
ーハ31がサセプター33上で移動してしまうので、均
一処理できない、また、つ工−ハ31を形成するガリウ
ム砒素等は機械的性状が脆弱であるから、サセプター3
3との相対変位が急激に生じると破壊する虞れが強く、
さらに、−層の高速回転を阻害する要因となっている。
In particular, with the rotation method of the susceptor 33, even if the above-mentioned item (2) is achieved with considerable sacrifice, the wafer 31 moves on the susceptor 33 as it rotates at high speed, making it impossible to process uniformly. Since the mechanical properties of gallium arsenide etc. forming 31 are weak, the susceptor 3
If relative displacement with 3 occurs suddenly, there is a strong risk of destruction.
Furthermore, this is a factor that inhibits high-speed rotation of the negative layer.

以上の問題は、上記他方法によるMO−CVD法につい
ても共通である。
The above problems are also common to MO-CVD methods using the other methods mentioned above.

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、その目的と
するところは、ウェーハのサセプターへの取付・取外し
が容易かつ迅速にでき、サセプターの回転動作中はウェ
ーハとサセプターとを一体的に保持でき、もって、ロー
ディング・アンローディング作業が簡単で一層の高速回
転のもとに高品質半導体を高能率に製造できるMO−C
VD法による半導体製造装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to enable easy and quick attachment and detachment of a wafer to a susceptor, and to maintain the wafer and susceptor integrally during rotation of the susceptor. MO-C allows for easy loading and unloading operations and enables highly efficient production of high-quality semiconductors at higher rotation speeds.
An object of the present invention is to provide a semiconductor manufacturing device using the VD method.

[課題を解決するための手段] 本発明は、トレイを導入するとともにサセプターの回転
動作を巧みに利用して、サセプター停止中にはウェーハ
の取付・取外しが容易で、その回転動作中は両者の相対
位置を強固に固定化させる構成とし、前記目的を達成す
るものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention introduces a tray and skillfully utilizes the rotational movement of the susceptor, so that it is easy to attach and remove a wafer while the susceptor is stopped, and during the rotational movement, both The above object is achieved by having a structure in which relative positions are firmly fixed.

すなわち、ウェーハを保持するサセプターを反応室内に
回転可能に設けたMO−CVD法による半導体製造装置
において、 前記ウェーハを前記サセプターに着脱可能に形成された
トレイを介してサセプターに保持させ、かつ前記サセプ
ターの回転動作中にその回転力を利用してサセプターと
トレイとを一体的に連結してサセプターとウェーハとの
相対位置を固定化するロック機構を設けたことを特徴と
する。
That is, in a semiconductor manufacturing apparatus using the MO-CVD method in which a susceptor for holding a wafer is rotatably provided in a reaction chamber, the wafer is held by the susceptor via a tray formed to be removably attached to the susceptor, and the susceptor The present invention is characterized in that a locking mechanism is provided that integrally connects the susceptor and the tray by using the rotational force during the rotation operation of the susceptor and fixes the relative position of the susceptor and the wafer.

[作用] 上記構成による本発明では、ウェーハはトレイに取付け
られ、停止中のサセプターに間接的に装着される。よっ
て、ローディング・アンローディングを極めて容易かつ
迅速に行うことができ、ウェーハの清浄化も保証できる
[Operation] In the present invention having the above configuration, the wafer is attached to the tray and indirectly attached to the susceptor while it is stopped. Therefore, loading and unloading can be performed extremely easily and quickly, and cleaning of the wafer can also be guaranteed.

一方、サセプターを回動し始めると、ロック機構が作動
し、ウェーハとサセプターとの相対位置を固定化する。
On the other hand, when the susceptor begins to rotate, the locking mechanism is activated to fix the relative position of the wafer and the susceptor.

サセプターの回転が高速となるほどに強固となる。The faster the susceptor rotates, the stronger it becomes.

よって、ウェーハの位置づれ、飛散損壊等が防止され均
一で高品質な半導体を効率よく製造できる。
Therefore, wafer misalignment, scattering damage, etc. are prevented, and uniform, high-quality semiconductors can be efficiently manufactured.

[実施例] 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。[Example] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

この実施例は、ガリウム砒素ウェーハ上にエピタキシャ
ルを成長させるMO−CVD法の半導体TxI造装置で
あって、第1図、第3図に示す如く縦型装置であり、大
別して反応室10とウェーハ回転機構30と加熱手段5
0と整流機構70を含み形成され、特にウェーハ回転機
構30と協鋤して作用するロック機構10を設けた構成
とされている。
This embodiment is a semiconductor TxI manufacturing apparatus using the MO-CVD method for epitaxially growing on a gallium arsenide wafer, and is a vertical type apparatus as shown in FIGS. 1 and 3, and is roughly divided into a reaction chamber 10 and a wafer Rotating mechanism 30 and heating means 5
0 and a rectifying mechanism 70, and is particularly provided with a locking mechanism 10 that works in cooperation with the wafer rotation mechanism 30.

すなわち、ウェーハ31を保持するサセプター33は回
転型とされ、ロック機1100によって、回動動作中の
サセプター33とウェーハ31とをトレイ32を介して
相対位置を固定化し、サセプター33が停止したときに
はウェーハ31をサセプター33から容易に取外等でき
るよう形成されている。
That is, the susceptor 33 that holds the wafer 31 is of a rotating type, and the locking device 1100 fixes the relative position of the rotating susceptor 33 and the wafer 31 via the tray 32, and when the susceptor 33 stops, the wafer 31 is rotated. 31 can be easily removed from the susceptor 33.

そして、装置全体としての高品質保証、大量迅速製造、
設備経済および人身保護上の安全性等を一段と高めるた
めに、加熱手段501反応室10等を格別の構成とし、
また整流機構70を付設している。
In addition, we guarantee high quality for the entire device, mass-prompt production,
In order to further improve equipment economy and safety in terms of personal protection, the heating means 501, reaction chamber 10, etc. have a special configuration,
A rectifying mechanism 70 is also provided.

加熱手段50は、サセプター33の下方に設けられた密
閉空間53内に収容された熱源61を含み形成され、反
応室10の内部空間18内に配設してウェーハ31を輻
射加熱することにより、反応室10全体を石英ガラスか
ら金属製へ実現している。したかも、加熱手段50は密
閉空間53を形成する石英ガラス製の2重円筒体51を
含み、その空間部52を利用してウェーハ回転m横30
の回転シャフト34を貫通可能とするとともに、さらに
この回転シャフト34の中空部37を利用して温度検出
手段39を設けることによりウェーハ31、サセプター
33の正確で迅速な温度検出ができるよう構成されてい
る。
The heating means 50 includes a heat source 61 housed in a closed space 53 provided below the susceptor 33, and is disposed in the internal space 18 of the reaction chamber 10 to heat the wafer 31 by radiation. The entire reaction chamber 10 is made of metal instead of quartz glass. Moreover, the heating means 50 includes a double cylindrical body 51 made of quartz glass forming a sealed space 53, and uses the space 52 to rotate the wafer 30 m horizontally.
The rotary shaft 34 of the rotary shaft 34 can be penetrated through the rotary shaft 34, and a temperature detecting means 39 is provided using the hollow portion 37 of the rotary shaft 34, so that the temperature of the wafer 31 and the susceptor 33 can be accurately and quickly detected. There is.

また、ウェーハ31のローディング・アンローディング
作業便宜のためウェーハ出入穴14.15は、サセプタ
ー33とほぼ同じ高さの位置として反応室10に設けら
れている4反応室10はロードロックの第1室を形成す
るものである。
Further, in order to facilitate the loading/unloading work of the wafer 31, the wafer inlet/outlet hole 14.15 is provided in the reaction chamber 10 at approximately the same height as the susceptor 33.The four reaction chambers 10 are the first chambers of the load lock. It forms the

さらに、ウェーハ31を高速回転させてもウェーハ出入
穴14.15や図示しない覗窓が供給反応ガスに乱れを
生じさせないために整流機構70が設けられ、高速回転
による高能率で均一なエピタキシャル成長を一段と向上
させるものと形成されでいる。そ、して、この整流機構
70の整流作用を発揮する整流部材71は、ローディン
グ・アンローディング作業に際してウェーハ出入穴14
゜15を開放するように、サセプター33の下方に外部
から移動変位できるものとされている。
Furthermore, a rectification mechanism 70 is provided to prevent the wafer inlet/outlet holes 14, 15 and viewing windows (not shown) from causing disturbances in the supplied reaction gas even when the wafer 31 is rotated at high speed, thereby further achieving highly efficient and uniform epitaxial growth due to high speed rotation. It is designed to improve things. Then, the rectifying member 71 that exerts the rectifying effect of the rectifying mechanism 70 is connected to the wafer inlet/outlet hole 14 during loading/unloading work.
The susceptor 33 can be moved downward from the outside so as to open the susceptor 33.

以下、各構成要素を詳細に分脱する。Below, each component will be separated in detail.

反応室10は、第3図に示す如く、天蓋付円筒形の本体
11とその底蓋を形成する基体21とからなり、オーリ
ング48を介してシールされ、内部空間18を形成して
いる。すなわち、金属製(この実施例ではステンレス@
)の密閉容器として形成し、従来の石英ガラス容器の破
損による猛毒な反応ガスのリーク問題を一掃している。
As shown in FIG. 3, the reaction chamber 10 consists of a cylindrical main body 11 with a canopy and a base 21 forming a bottom cover thereof, and is sealed via an O-ring 48 to form an internal space 18. That is, metal (in this example, stainless steel)
) is formed as a sealed container, eliminating the problem of leakage of highly toxic reaction gases caused by damage to conventional quartz glass containers.

本体11の上方には反応ガス供給口12、両側部にはウ
ェーハ入口穴14.出口穴15が設けられている。また
、下方側には反応ガスの排出口13とガスバージや真空
引きに使用するガスバーシロ16が設けられている。
A reactive gas supply port 12 is provided above the main body 11, and wafer inlet holes 14 are provided on both sides. An exit hole 15 is provided. Further, on the lower side, there are provided a reaction gas outlet 13 and a gas barge 16 for use in a gas barge or vacuuming.

ここに、ウェーハ入口穴14は、ローディングチャンバ
ー3から新たなウェーハ31をサセプター33(トレイ
32)に供給し、ウェーハ出口穴15はサセプター33
(トレイ32)上の製品(31)を第3図で図示省略し
た右側のチャンバーに取出すためのものである。すなわ
ち、反応室10を金属製と実現したのでウェーハ入口穴
14゜出口穴15を容易に設けることができる。したが
って、ローディング・アンローディング作業が反応室1
0の高さにおいて実施できるので作業の迅速性、確実性
および容易性を確約できる。
Here, the wafer inlet hole 14 supplies a new wafer 31 from the loading chamber 3 to the susceptor 33 (tray 32), and the wafer outlet hole 15 supplies the new wafer 31 to the susceptor 33 (tray 32).
This is for taking out the product (31) on the (tray 32) into the chamber on the right side (not shown in FIG. 3). That is, since the reaction chamber 10 is made of metal, the wafer inlet hole 14° and the outlet hole 15 can be easily provided. Therefore, loading and unloading work is carried out in the reaction chamber 1.
Since it can be carried out at a height of zero, it is possible to ensure speed, reliability and ease of work.

なお、7は、ハンドリング手段で先端部がX方向、Z方
向に自在に移動できるものとされている。
In addition, the tip part 7 can be freely moved in the X direction and the Z direction by a handling means.

3−1は真空引き等に使用するガスバーシロ、3−2は
反応時にローディングチャンバー3を反応室10とを隔
離するゲートバルブである。
Reference numeral 3-1 indicates a gas versilor used for evacuation, etc., and reference numeral 3-2 indicates a gate valve that isolates the loading chamber 3 from the reaction chamber 10 during reaction.

また、ゲートバルブ3−2の反応室10@には、図示し
ないシリンダ装置等に連結されたシャフト78で上下動
可能に形成されたフィルタ79が設けられている。ロー
ディング作業中に反応室10側からの埃等がローディン
グチャンバー3内に侵入することを完全防止するためで
ある。
Further, a filter 79 is provided in the reaction chamber 10@ of the gate valve 3-2 and is formed to be movable up and down by a shaft 78 connected to a cylinder device (not shown) or the like. This is to completely prevent dust and the like from entering the loading chamber 3 from the reaction chamber 10 side during the loading operation.

一方、基体21は、必要時に本体11がら取外し可能と
されている。その中央部から外側に向って、大径の貫通
穴22.電極穴27.パージ穴53−1.小径の貫通穴
23が設けられ、第3図で上面側には、フック24が一
体に設けられている。
On the other hand, the base body 21 can be removed from the main body 11 when necessary. A large diameter through hole 22. Electrode hole 27. Purge hole 53-1. A small diameter through hole 23 is provided, and a hook 24 is integrally provided on the upper surface side in FIG.

また、基体21の下部には、底若体28との協働により
小空間19を形成する脚部21. aが設けられ、ここ
にもガスバーシロ19−1が設けられている。
Further, at the lower part of the base body 21, a leg portion 21. a is provided, and a gas vershilo 19-1 is also provided here.

ここに、ウェーハ回転機構30は、反応室10の内部空
間18内においてウェーハ31を高速回転させる手段で
あって、トレイ32を介してウェーハ31を保持するカ
ーボン類のサセプター33と、このサセプター33と回
転止め36を介して一体的に連結される回転シャフト3
4と、この回転シャフト34に回転を加える駆動手段(
プーリー41.42、ベルト43、モータ44)とから
形成されている。
Here, the wafer rotation mechanism 30 is a means for rotating the wafer 31 at high speed in the internal space 18 of the reaction chamber 10, and includes a carbon-based susceptor 33 that holds the wafer 31 via a tray 32, and this susceptor 33. Rotating shaft 3 integrally connected via rotation stopper 36
4, and a drive means (
It is formed from pulleys 41, 42, a belt 43, and a motor 44).

この真円回転を保障するなめにサセプター33の軸部3
3−1は、軸受35を介して詳細後記の2重円筒体51
に案内され、回転シャフト34の下端部は底蓋体28に
装着された磁気シール2つで回転支持されている。
The shaft portion 3 of the susceptor 33 ensures this perfect circular rotation.
3-1 is a double cylindrical body 51 which will be described in detail later through a bearing 35.
The lower end of the rotating shaft 34 is rotatably supported by two magnetic seals attached to the bottom cover body 28.

そして、回転シャフト34は中空部37を有する中空軸
部材から形成されており、この中空部37にサーモカッ
プ等から形成された温度検出手段3つが装着される。し
たがって、ウェーハ31(サセプター33)の直近にお
いて正確な温度検出ができ高品質製造に寄与するところ
大である。
The rotating shaft 34 is formed from a hollow shaft member having a hollow portion 37, and three temperature detecting means formed from thermocups or the like are attached to the hollow portion 37. Therefore, the temperature can be accurately detected in the vicinity of the wafer 31 (susceptor 33), which greatly contributes to high-quality manufacturing.

もとより、回転シャフト34は、真円回転しているので
温度検出手段39には捩れ等の機械的外力も加わらず、
また反応ガスに触れることもない。
Of course, since the rotating shaft 34 rotates in a perfect circle, no external mechanical force such as twisting is applied to the temperature detection means 39.
Also, there is no contact with reactive gases.

また、回転可能に保持されたウェーハ31の高さに合せ
てその出入穴14.15が設けられている。
In addition, entrance/exit holes 14 and 15 are provided to match the height of the wafer 31 which is rotatably held.

さて、本発明の技術的特長の一つであるロック機構10
0は、第1図、第2図に示す如く、複数〈この実施例で
は一対〉の遠心力作動片102゜102を含み構成され
、サセプター33の回転動作中にその回転力を利用して
サセプター33とトレイ32とを7体的に連結して、両
者31.33との相対位置を固定化するものである。
Now, the lock mechanism 10 which is one of the technical features of the present invention
As shown in FIGS. 1 and 2, the susceptor 33 is configured to include a plurality (a pair in this embodiment) of centrifugal force operating pieces 102 and 102, and utilizes the rotational force during the rotation of the susceptor 33 to operate the susceptor 33. 33 and the tray 32 are connected in seven pieces, and the relative positions of both 31 and 33 are fixed.

すなわち、ウェーハ31は、ローディング・アンローデ
ィング作業の容易・迅速化のためにサセプター33に着
脱可能に形成されたトレイ32を介してサセプター33
に間接的に保持させるようしておき、このような構成と
したときにも、サセプター33の高速回転という本来機
能を十二分に発揮させるために本機構100が設けられ
ているのである。
That is, the wafer 31 is transferred to the susceptor 33 via a tray 32 that is removably attached to the susceptor 33 in order to facilitate and speed up loading and unloading operations.
This mechanism 100 is provided in order to allow the susceptor 33 to more than fully perform its original function of high-speed rotation even in such a configuration.

詳しくは、第1図、第2図に示すように、サセプター3
3に嵌込方式により着脱容易とされトレイ32の内周面
32aに、当接離脱する一対の遠心力作動片102,1
02が設けられている。各遠心力作動片102は、サセ
プター33の切欠部33a内に配設され、ビス101で
回転自在に装着されている。したがって、サセプター3
3が停止中は、第2図の軸線Yを中心として右側に表示
したように、遠心力作動片102は切欠部33a内に収
容され、回転中はその遠心力によって軸線Yを中心とし
て左側に示したように付勢突出され内周面32aに圧接
される。
In detail, as shown in Figs. 1 and 2, the susceptor 3
A pair of centrifugal force operating pieces 102, 1 that come into contact with and separate from the inner circumferential surface 32a of the tray 32 are easily attached and detached by a fitting method.
02 is provided. Each centrifugal force operating piece 102 is disposed within a notch 33a of the susceptor 33, and is rotatably mounted with a screw 101. Therefore, susceptor 3
3 is at rest, the centrifugal force actuating piece 102 is housed in the notch 33a, as shown on the right side of the axis Y in FIG. As shown, it is biased to protrude and come into pressure contact with the inner circumferential surface 32a.

遠心力作動片102.102の突出作用は、サセプター
33の回転速度が上昇するほどに強力となり、突出時点
はワッシャー103.103のネジ101,101によ
る締付力で調整される。この意味において、ネジ101
と遠心力作動片102との間に例えば第2図に点線で示
すようなうず巻バネSを介装し、調整することもできる
。このようにすると、サセプター33が停止したときに
作動片102を切欠部33a内に迅速収容可能となる。
The protruding action of the centrifugal force actuating pieces 102, 102 becomes stronger as the rotational speed of the susceptor 33 increases, and the point of protrusion is adjusted by the tightening force of the screws 101, 101 of the washers 103, 103. In this sense, the screw 101
For example, a spiral spring S as shown by the dotted line in FIG. 2 may be interposed between the centrifugal force actuating piece 102 and the centrifugal force operating piece 102 for adjustment. In this way, when the susceptor 33 stops, the actuating piece 102 can be quickly accommodated in the notch 33a.

なお、ウェーハ31とトレイ32との連結はスプリング
付勢片による固定や、バキューム吸着等々適宜な手段で
行われるが、この実施例ではトレイ32に設けた皿部3
2bにウェーハ31を嵌込む方式とされている。
The wafer 31 and the tray 32 are connected to each other by an appropriate means such as fixation using a spring biasing piece or vacuum suction.
The wafer 31 is fitted into the wafer 2b.

また、加熱手段50は、大別して2重円筒体51と熱源
(61)とから形成されている。
The heating means 50 is roughly divided into a double cylindrical body 51 and a heat source (61).

2重円筒体51は、反応室10の内部空間18内に反応
ガスと接触不能つまり隔離された熱源(61)を収容す
るための密閉空間53を形成するとともに上記の如く回
転シャフト34を嵌挿案内するためのものであり、石英
ガラスから一体に形成されている。
The double cylindrical body 51 forms a sealed space 53 in the internal space 18 of the reaction chamber 10 for accommodating a heat source (61) which cannot come into contact with the reaction gas, that is, is isolated, and into which the rotating shaft 34 is inserted as described above. It is for guiding purposes and is integrally formed from quartz glass.

この2重円筒体51は、金属製反応室10内に収容され
るものであるから、石英ガラスから形成しても反応ガス
の外部へのリーク問題は生じない。
Since this double cylindrical body 51 is housed within the metal reaction chamber 10, even if it is formed from quartz glass, there will be no problem of leakage of reaction gas to the outside.

2重円筒体51は、内側の長寸部55を基体21の貫通
穴22にシール部材25を介して嵌挿し、ナツト部材2
6により固定されるとともに、外周部に設けられた鍔部
54はフック24に係止され固定される。しかして、2
重円筒体51の中間部分が密閉空間′53を形成するも
のと理解される。
The double cylindrical body 51 is constructed by fitting the inner long portion 55 into the through hole 22 of the base body 21 via the seal member 25, and then attaching the nut member 2.
6, and a collar portion 54 provided on the outer periphery is engaged with and fixed to the hook 24. However, 2
It is understood that the middle portion of the heavy cylindrical body 51 forms a closed space '53.

そして、基体21に設けられた電極穴27とガスパーシ
ロ53−1とは、この密閉空間53に連通する位置とし
て設けられている。
The electrode hole 27 provided in the base body 21 and the gas persilloid 53 - 1 are provided in a position communicating with this sealed space 53 .

ここに、熱源は、密閉空間53の上部つまりサセプター
33の下方に接近配設されたカーボン系の分割ヒータ6
1.61.・・・と、リード部材62と、金属筒64と
一体に形成されたセラミック製の電極いわゆるハーメチ
ック電極63と、外部の電源装置とを連結する給電部材
65と、反射鏡67とから形成されている。
Here, the heat source is a carbon-based divided heater 6 disposed close to the upper part of the closed space 53, that is, below the susceptor 33.
1.61. ..., a lead member 62, a ceramic electrode so-called hermetic electrode 63 formed integrally with a metal cylinder 64, a power supply member 65 for connecting to an external power supply device, and a reflecting mirror 67. There is.

すなわち、本実施例における熱源は、単位面積当りの発
熱量の大きな複数のカーボンファイバー電極とされ、径
方向に分割配設することによってウェーハ31の径方向
温度分布を適宜にコントロール可能に形成して輻射加熱
方式を構成している。
That is, the heat source in this embodiment is a plurality of carbon fiber electrodes that generate a large amount of heat per unit area, and by dividing them in the radial direction, the radial temperature distribution of the wafer 31 can be appropriately controlled. It consists of a radiant heating system.

また、かかる熱源とロックaitooの協働により、ウ
ェーハ31を高速回転中でも所定温度分布をもって正確
に加熱することができる。密閉空間53内を使用時に真
空としておくことによりその劣化等を阻止できる。
In addition, due to the cooperation between the heat source and the lock aitoo, the wafer 31 can be accurately heated with a predetermined temperature distribution even during high-speed rotation. By keeping the inside of the sealed space 53 in a vacuum during use, its deterioration can be prevented.

このように、熱源をカーボン系電極とすることにより、
従来の金属抵抗、ハロゲンランプ等による加熱方式に対
して装置小型化達成され、かつハロゲンランプの如く冷
却手段を講じなくてもすむので設備簡素化と反応ガス漏
れ部位の排除が可能となる。
In this way, by using a carbon-based electrode as the heat source,
Compared to conventional heating methods using metal resistors, halogen lamps, etc., the device is more compact, and since there is no need to provide cooling means unlike in the case of halogen lamps, it is possible to simplify equipment and eliminate reactant gas leakage sites.

続いて、整流tIltfs70は、反応作業中にウェー
ハ出入穴14.15を閉成して反応ガス供給口12から
ウェーハ31に向う反応ガスの整流を行いかつローディ
ング・アンローディング作業中にその出入穴14.15
を開成するように反応室10の内壁面11aに沿って外
部から変位可能に形成されたものである。
Subsequently, the rectifier tIltfs 70 closes the wafer inlet/outlet hole 14.15 during the reaction operation, rectifies the reaction gas from the reaction gas supply port 12 toward the wafer 31, and closes the wafer inlet/outlet hole 14.15 during the loading/unloading operation. .15
It is formed so that it can be displaced from the outside along the inner wall surface 11a of the reaction chamber 10 so as to open it.

すなわち、反応室10を金属製とし、これによりローデ
ィング・アンローディング作業を反応室10(サセプタ
ー33)の高さで行えるよう形成しても、その出入穴1
4.15はウェーハ31の出し入れのために大径となる
。しかも、反応ガスのリークを完全に阻止するために比
較的堅牢で内壁面11aに大きな凹部を形成するような
複雑形状となる。
That is, even if the reaction chamber 10 is made of metal so that loading and unloading operations can be performed at the height of the reaction chamber 10 (susceptor 33), the entrance/exit hole 1
4.15 has a large diameter for loading and unloading the wafer 31. Furthermore, in order to completely prevent leakage of the reaction gas, it is relatively robust and has a complicated shape with a large recess formed in the inner wall surface 11a.

すると、いかにウェーハ31を高速回転しても、ウェー
ハ31面上に反応ガスが層流となって良好な接触を保つ
というウェーハ回転型の特徴が抹殺されてしまう、多数
のウェーハ31を同時にサセプター33にセットするこ
とにより生産性を同じくしながらサセプター33の回転
数を下げた運転をするときには一層深刻である。さらに
、内壁面11aはもとより出入口14.15に反応ガス
中の成分が付着固化するとウェーハ31の上流側に位置
するところから、時間とともに付着物質が不純物となっ
て飛散し高品質を達成できない。
Then, no matter how fast the wafer 31 is rotated, the characteristic of the wafer rotation type in which the reactive gas forms a laminar flow on the surface of the wafer 31 and maintains good contact is obliterated. The problem becomes even more serious when the susceptor 33 is operated at a lower rotational speed while maintaining the same productivity. Further, if components in the reaction gas adhere and solidify not only on the inner wall surface 11a but also on the inlet/outlet 14.15, the adhered substances become impurities and scatter over time from the upstream side of the wafer 31, making it impossible to achieve high quality.

この解決策として設けられた整流機構70は5、この実
施例では、円筒形のステンレス鋼からなる整流部材71
とこの整流部材71を反応室10内で上下に移動させる
可動体73とから形成されている。可動体73は基体2
1の貫通穴23にシール部材48を介して嵌挿通され、
外部に設けられた図示しないシリンダ装置等により駆動
される。
The rectifying mechanism 70 provided as a solution to this problem is 5, and in this embodiment, a rectifying member 71 made of cylindrical stainless steel.
and a movable body 73 that moves this rectifying member 71 up and down within the reaction chamber 10. The movable body 73 is the base body 2
1 through the through hole 23 via the seal member 48,
It is driven by an externally provided cylinder device (not shown) or the like.

さらに、この実施例では、整流作用と、出入穴14.1
5の確実閉成および迅速開閉作用とを一段と能率よく行
わせるために、短寸円筒体からなるガイド部材75が設
けられている。
Furthermore, in this embodiment, the rectification effect and the inlet/outlet hole 14.1
In order to more efficiently perform the reliable closing and quick opening/closing operations of 5, a guide member 75 made of a short cylindrical body is provided.

なお、第3図は反応中に状態を示し、整流部材71の上
端は反応室10の天井に設けられたシール部材(オーリ
ング)48に圧接接触され、出入口14,15側と内部
空間18とを隔離している。
Note that FIG. 3 shows the state during the reaction, and the upper end of the rectifying member 71 is in pressure contact with the seal member (O-ring) 48 provided on the ceiling of the reaction chamber 10, and the inner space 18 is connected to the entrance/exit ports 14 and 15 side. is isolated.

次に作用を説明する。Next, the action will be explained.

反応室10の内部空間18とローディングチャンバー3
とのそれぞれをガスバージ乃至真空引きし、その最終工
程としてフィルタ79を下降させた後にゲートバルブ3
−2を開放して行う。
Internal space 18 of reaction chamber 10 and loading chamber 3
The gate valve 3 is evacuated using a gas barge or evacuated, and as a final step, the filter 79 is lowered and then the gate valve 3 is evacuated.
-2 is opened.

完了後、フィルタ79を上昇させ、ハンドリング手段7
を操作して予めトレイ32上にセット(皿部32bに嵌
込む)されたウェーハ31をトレイ32を被嵌させるこ
とによりサセプター33に装着する。以下、ウェーハ3
1に手をかける必要がなく、清浄が保たれる。この際、
整流部材71、ガイド部材72は引下げられている。
After completion, the filter 79 is raised and the handling means 7
The wafer 31, which has been previously set on the tray 32 (fitted into the dish portion 32b), is mounted on the susceptor 33 by fitting the tray 32 thereon. Below, wafer 3
There is no need to touch 1 and the cleanliness is maintained. On this occasion,
The rectifying member 71 and the guide member 72 are pulled down.

ウェーハ31のセット後に、ゲートバルブ32を閉成す
るとともに可動体73により整流部材71を上昇させる
。この整流部材71の上端部は反応室10の天蓋に設け
られたオーリング48に当接され、反応ガスの出入穴1
4.15側への流れが阻止される。
After setting the wafer 31, the gate valve 32 is closed and the movable body 73 raises the rectifying member 71. The upper end of this rectifying member 71 is brought into contact with an O-ring 48 provided on the canopy of the reaction chamber 10, and the reaction gas inlet/outlet hole 1
The flow to the 4.15 side is blocked.

次に、加熱手段50を駆動して、輻射加熱しつつウェー
ハ31を例えば700″Cの適温に温度上昇させる。
Next, the heating means 50 is driven to raise the temperature of the wafer 31 to an appropriate temperature of, for example, 700''C while performing radiation heating.

この段階以降において、ウェーハ回転機構30を駆動し
てウェーハ31を回転駆動しつつ供給口12から反応ガ
スを供給する6反応ガスは整流部材71で整流案内され
乱気流発生が防止される。
After this stage, the wafer rotation mechanism 30 is driven to rotate the wafer 31, and the six reactive gases supplied from the supply port 12 are rectified and guided by the rectifying member 71 to prevent the generation of turbulence.

ウェーハ31上には、高速回転に基づき第6図の実線A
で示すように層流が形成され、高能率にエピタキシャル
成長が促進される。この促進過程においても、温度検出
手段39、カーボンフィーバ−電極61,61.・・・
の協働によりl&適温度コントロールがなされる。
On the wafer 31, there is a solid line A in FIG. 6 based on the high speed rotation.
As shown in , a laminar flow is formed and epitaxial growth is promoted with high efficiency. Also in this promotion process, the temperature detection means 39, the carbon fever electrodes 61, 61. ...
Through the cooperation of the above, proper temperature control is achieved.

ここに、サセプター33が回転すると、遠心力作動片1
02,102(ロック機構100)が作用し、トレイ3
2の内周面102a、102aを圧接するから、サセプ
ター33とトレイ32っまりウェーハ31とは相対位置
が不変となり、ウェーハ31の所定温度分布が確約され
、また、移動飛散して破損等することがない。
Here, when the susceptor 33 rotates, the centrifugal force actuating piece 1
02, 102 (lock mechanism 100) acts, and the tray 3
Since the inner circumferential surfaces 102a, 102a of 2 are pressed together, the relative positions of the susceptor 33 and the tray 32 and the wafer 31 remain unchanged, ensuring a predetermined temperature distribution of the wafer 31, and preventing damage due to movement and scattering. There is no.

化合物半導体の完成後は、ウェーハ回転機構30、加熱
手段50を停止し、反応室10内のガスパージ等々光の
手順と逆動作してウェーハ(製品)31をウェーハ出口
穴15から引出し、ローディングチャンバー3から新た
なウェーハ31を供給し、次の製造が行うことができる
After the compound semiconductor is completed, the wafer rotation mechanism 30 and the heating means 50 are stopped, and the wafer (product) 31 is pulled out from the wafer exit hole 15 by gas purging in the reaction chamber 10, etc. A new wafer 31 can be supplied from the wafer 31 and the next manufacturing can be performed.

しかして、この実施例によれば、サセプター33を回転
可能としかつその回転動作中にウェーハ31とサセプタ
ー33の相対位置を固定化するロック機構100を設け
た構成とされているので、サセプター33を本来的目的
のために高速回転させても、ウェーハ31が位置づれを
起し均一温度分布が阻害され、移動による破損等を生じ
るという従来欠点が一掃され、高品質半導体を安全かつ
能率よく製造できる。
According to this embodiment, the susceptor 33 is rotatable and is provided with a locking mechanism 100 that fixes the relative position of the wafer 31 and the susceptor 33 during the rotation operation. Even if the wafer 31 is rotated at high speed for its intended purpose, the wafer 31 may be misaligned, disrupting uniform temperature distribution, and causing damage due to movement, which has been eliminated, and high-quality semiconductors can be manufactured safely and efficiently. .

また、ロック機構100は、遠心力作動片102.10
2を含み形成され、サセプター33の回転力を利用する
ものとされているので、高速回転するほどに強固に確実
動作する、とともにサセプター33の停止時にはトレイ
33を容易に取付・取外しでき、ローディング・アンロ
ーディング作業を容易かつ迅速に行える。
The locking mechanism 100 also includes a centrifugal force actuating piece 102.10.
2, and utilizes the rotational force of the susceptor 33, so it operates more firmly and reliably as the susceptor 33 rotates at high speed, and when the susceptor 33 is stopped, the tray 33 can be easily attached and removed, and the loading/unloading Unloading work can be done easily and quickly.

また、ウェーハ31は、トレイ32を介してサセプター
33に間接的に装着するよう形成されているので、予め
トレイ32にセットして置くことにより、ローディング
作業を一層容易・迅速にでき、ハンドリング手段7等の
設(i!簡素化が図れる。
Further, since the wafer 31 is formed to be indirectly mounted on the susceptor 33 via the tray 32, by setting it on the tray 32 in advance, the loading operation can be made easier and faster, and the handling means 7 etc. (i! It can be simplified.

また、トレイ32は、サセプター33に被嵌装着するも
のとされかつサセプター33の外径よりも大径とされて
いるので、高度の加工精度を要求されず低コストである
Further, since the tray 32 is fitted onto the susceptor 33 and has a larger diameter than the outer diameter of the susceptor 33, a high degree of processing accuracy is not required and the cost is low.

また、金属製反応室10と回転可能なサセプター33と
サセプター33の下方からウェーハ31を輻射加熱する
熱源すなわち加熱手段50と整流部材71を含む整流#
t1構70とを設けた構成とされているので、人身保護
上の安全性、高品質化、取扱容易、生産性向上、小型・
コスト低減等々を一気に達成できる全体として実用価値
の高い優れた化合物半導体の製造装置を提供できる。
Further, a rectifier # including a metal reaction chamber 10, a rotatable susceptor 33, a heat source for radiant heating the wafer 31 from below the susceptor 33, that is, a heating means 50, and a rectifier member 71
t1 structure 70, it offers safety in terms of personal protection, high quality, easy handling, improved productivity, and compact size.
It is possible to provide an excellent compound semiconductor manufacturing apparatus that is of high practical value as a whole and can achieve cost reduction, etc. all at once.

また、反応室10は輻射加熱方式の採用により金属製と
されているので、変形・破壊等がなく反応ガスのリーク
を完全に防止できるとともに反応ガス洪排口12.13
、ウェーハ出入口14.15等々を適宜な位置に容易に
加工できるがらローディング・アンローディング作業が
理想的となりコストも引下げられる。
In addition, since the reaction chamber 10 is made of metal using a radiation heating method, there is no deformation or destruction, and leakage of the reaction gas can be completely prevented.
, wafer entrances and exit ports 14, 15, etc. can be easily processed at appropriate positions, and loading and unloading operations become ideal and costs are also reduced.

また、反応室10は、本体11とこの本体11と着脱可
能な基体21とから形成されているので、ローディング
・アンローディング作業中にはウェーハ31を定位置に
保持できる、とともに分解・調整時には加熱手段50.
整流61構7o等をそっくりそのまま外部に引出せるの
でそれら作業を迅速・容易かつ安全に行える。また、整
流機170や反応室10の内壁面11aの清浄化が容易
である。
Furthermore, since the reaction chamber 10 is formed of a main body 11 and a detachable base 21, the wafer 31 can be held in place during loading/unloading work, and it can be heated during disassembly and adjustment. Means 50.
Since the rectifying structure 61, 7o, etc. can be pulled out as they are, these operations can be performed quickly, easily, and safely. Further, the rectifier 170 and the inner wall surface 11a of the reaction chamber 10 can be easily cleaned.

また、2重円筒体51は、基体21の貫通穴22、フッ
ク24に係止させナツト部材26により着脱可能とされ
、かっ底蓋#28が脚部21aから取外せるので、その
交換・清掃等が容易である。
Further, the double cylindrical body 51 is engaged with the through hole 22 of the base body 21 and the hook 24, and can be attached and detached using the nut member 26, and since the pot bottom cover #28 can be removed from the leg part 21a, its replacement and cleaning etc. is easy.

また、中空部52と密閉空間53とを形成する2重円筒
体51は、形状簡素のため加工歪や形状歪みが残存せず
長期に亘り安全が保たれる。とともに、万一破損するこ
とがあったとしても金属製反応室10の内部空間18内
に収容されているので反応ガスのリーク問題を生じさせ
ない。
In addition, the double cylindrical body 51 that forms the hollow portion 52 and the sealed space 53 has a simple shape, so that no machining distortion or shape distortion remains, and safety is maintained over a long period of time. In addition, even if it should be damaged, it will not cause a leakage problem of the reaction gas because it is housed within the internal space 18 of the metal reaction chamber 10.

また、ウェーハ回転機構30は、モータ44で回転駆動
される回転シャフト34にトレイ32付のサセプター3
3を差込装着するものとされているので組立容易である
。しかも、回転シャフト34は、2重円筒体51の中空
部52を軸受35を介して貫通し、かつ下端部は磁気シ
ール29を介して両端支持されているので捩れのない真
円で高速回転を保障できる。よって、反応ガスのウェー
ハ31上での層流確立による高品質エピタキシャル成長
とウェーハ31の安全姿勢保持がなされる。
The wafer rotation mechanism 30 also includes a susceptor 3 with a tray 32 attached to a rotating shaft 34 that is rotationally driven by a motor 44.
3 is installed by inserting it, so it is easy to assemble. Moreover, the rotating shaft 34 passes through the hollow part 52 of the double cylindrical body 51 via the bearing 35, and its lower end is supported at both ends via the magnetic seal 29, so that it can rotate at high speed in a perfect circle without twisting. I can guarantee it. Therefore, high-quality epitaxial growth and safe posture of the wafer 31 are achieved by establishing a laminar flow of the reactive gas over the wafer 31.

また、回転シャフト34は、中空軸部材から形成されて
いるので、その中空部37を利用して温度検出手段39
を配設でき、ウェーハ31の均一あるいは所定温度分布
の加熱に有効である。
Further, since the rotating shaft 34 is formed from a hollow shaft member, the temperature detecting means 39 can be
This is effective for heating the wafer 31 uniformly or with a predetermined temperature distribution.

また、加熱手段50は、輻射加熱方式とされているので
、反応室10を金属製とできることはもとよりいわゆる
コールドウオールを確立し能率良くウェーハ31を加温
できる。
Further, since the heating means 50 is of a radiation heating type, not only can the reaction chamber 10 be made of metal, but also a so-called cold wall can be established to efficiently heat the wafer 31.

また、加熱手段50は、従来の金属抵抗、ハロゲンラン
プ等々に比べ単位面積当りの発熱量が大きいカーボン系
電極61から形成されているので本装置を一段と小型化
できる。しかも、カーボン系電@61.61.・・・は
径方向に離隔配設された複数のものとされているので、
ウェーハ31の均一温度化はもとよりその内部と外周部
に亘る温度分布を反応に好都合な適宜なものとコントロ
ールできる。
Further, since the heating means 50 is formed from a carbon-based electrode 61 which has a larger calorific value per unit area than conventional metal resistors, halogen lamps, etc., the present device can be further miniaturized. Moreover, carbon-based electricity @61.61. Since... is considered to be a plurality of things spaced apart in the radial direction,
Not only can the temperature of the wafer 31 be made uniform, but also the temperature distribution over the inside and the outer periphery of the wafer 31 can be controlled to be suitable for the reaction.

また、カーボン系電極61すなわち熱源は2重円筒体5
1が形成する密閉空間53内に収容されているので、反
応ガスと接触することがなく、長期の安定使用できる。
Further, the carbon-based electrode 61, that is, the heat source is the double cylindrical body 5.
Since it is housed in the closed space 53 formed by 1, it does not come into contact with the reaction gas and can be used stably for a long period of time.

また、劣化や反応ガス中への飛散混入も生じないので、
この点からも高品質製造できる。
In addition, there is no deterioration or scattering into the reaction gas, so
From this point of view as well, high quality production is possible.

また、熱源はカーボン系電極61から形成されているの
で、ハロゲンランプの如き冷却手段を請じる必要がなく
、装置小型化に貢献すること大である、とともに金属筒
64を介し反応室10(基体21)に貫通装着できる。
Furthermore, since the heat source is formed from the carbon-based electrode 61, there is no need for a cooling means such as a halogen lamp, which greatly contributes to the miniaturization of the apparatus. It can be mounted through the base body 21).

つまり、金属−金属間連結のため組立加工容易にして、
この部分からの反応ガスリークを完全防止できる。
In other words, the metal-to-metal connection facilitates assembly and processing.
Reaction gas leakage from this part can be completely prevented.

さらに、整流機構70を形成する整流部材71はステン
レス鋼の円筒形状とされているので、サセプター33の
上流側における反応ガス中の成分付着が抑制されかつ高
能率整流作用を発揮でき、極めて高品質の化合物半導体
を製造できる。
Furthermore, since the rectifying member 71 forming the rectifying mechanism 70 is made of stainless steel and has a cylindrical shape, adhesion of components in the reaction gas on the upstream side of the susceptor 33 is suppressed, and highly efficient rectifying action can be achieved, resulting in extremely high quality. Compound semiconductors can be manufactured.

さらに、整流部材71はウェーハ出入穴14゜15を反
応作業中に完全に覆うことができるので、ウェーハ出大
穴14.15等による反応ガスの乱流化が阻止される。
Further, since the rectifying member 71 can completely cover the wafer inlet/outlet holes 14 and 15 during the reaction operation, turbulence of the reaction gas due to the wafer outlet holes 14 and 15 is prevented.

したがって、高速回転中はもとよりウェーハ31の脆弱
性と多量生産性に鑑む中、低速回転での運転をも効率よ
く行える。
Therefore, in view of the fragility of the wafer 31 and mass productivity, it can be efficiently operated not only during high speed rotation but also at low speed rotation.

さらに、整流部材71には、出入口14.15の完全閉
鎖と迅速開閉を企画した短寸のガイド部材72が設けら
れているので、反応ガス流のバイパスをも阻止できる。
Furthermore, since the rectifying member 71 is provided with a short guide member 72 designed to completely close the inlet/outlet 14.15 and quickly open/close, bypassing of the reactant gas flow can also be prevented.

さらにまた、整流部材71は可動体73を介して外部か
ら上下動可能に構成されているので、ローディング・ア
ンローディング作業を迅速かつ高能率に行うことができ
る。
Furthermore, since the rectifying member 71 is configured to be movable up and down from the outside via the movable body 73, loading and unloading operations can be performed quickly and with high efficiency.

さらにまた、整流部材71は、基体21とともに外部に
取外しできるので清浄が容易であり、常にサセプター3
3の上流側に位置する表面を平滑に保持できる。
Furthermore, since the rectifying member 71 can be removed to the outside together with the base 21, cleaning is easy, and the susceptor 3
The surface located on the upstream side of 3 can be kept smooth.

さらにまた、反応室10とローディングチャンバー3と
の間には、上下動可能なフィルタ79が設けられている
ので、ローディング作業中に反応室1001から埃等が
侵入されず、供給ウェーハ31の清浄化を保つことがで
きる。
Furthermore, since a vertically movable filter 79 is provided between the reaction chamber 10 and the loading chamber 3, dust etc. do not enter from the reaction chamber 1001 during the loading operation, and the supplied wafer 31 is cleaned. can be kept.

なお、以上の実施例では、縦型装置とされたが横型装置
も同様に構成でき、また、ウェーハ31をガリウム砒素
とし、反応ガスをトリメチルガリウム等としたが、これ
ら材質、種別並びに反応形式はこれに限定されず任意に
選択して実施でき、これらの場合にも本発明の範囲に属
すること明白である。
In the above embodiments, a vertical device is used, but a horizontal device can be constructed in the same way.The wafer 31 is made of gallium arsenide, and the reaction gas is trimethyl gallium, etc., but the materials, types, and reaction formats may vary. It is clear that the present invention is not limited to this and can be selected and implemented as desired, and these cases also fall within the scope of the present invention.

[発明の効果] 本発明は、以上の説明から明らかの通り、つ工−ハをサ
セプターに着脱可能とされたトレイを介して保持し、か
つサセプターの回転力を利用してサセプターとトレイつ
まりウェーハとを一体的に連結して相対位置を固定化す
るロックisを設けた構成とされているので、ウェーハ
の変形・破損を招くという従来欠点を一掃でき、サセプ
ター高速回転による高品質・高能率製造とローディング
・アンローディング作業の容易・迅速化を飛躍的に向上
できるという優れた効果を奏する。
[Effects of the Invention] As is clear from the above description, the present invention holds a susceptor via a tray that is removably attached to a susceptor, and utilizes the rotational force of the susceptor to connect the susceptor and the tray, that is, the wafer. Since it is configured with a lock IS that integrally connects the wafer and fixes the relative position, the conventional drawbacks of deformation and damage of the wafer can be eliminated, and high-speed susceptor rotation enables high-quality and high-efficiency manufacturing. This has the excellent effect of dramatically improving the ease and speed of loading and unloading operations.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の第1実施例を示す側断面図、第2図は
第1図の矢視線11−Hに基づく平面図、第3図は縦型
装置全体wi造を示す側面図、第4図〜第6図は従来の
MO−CVD法による半導体製造装置の概略図であって
第4図は横型、第5図は縦型および第6図は改良縦型を
示すものである。 10・・・反応室、 11・・・本体、 18・・・内部空間、 30・・・ウェーハ回転i梢、 31・・・ウェーハ、 32・・・トレイ、 32a・・・内周面、 32b・・・皿部、 33・・・サセプター 33a・・・切欠部、 100・・・ロック機構、 101・・・ビス、 102・・・遠心力作動片。
FIG. 1 is a side sectional view showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view based on the arrow line 11-H in FIG. 1, and FIG. 3 is a side view showing the entire vertical device structure. 4 to 6 are schematic diagrams of conventional semiconductor manufacturing equipment using the MO-CVD method, in which FIG. 4 shows a horizontal type, FIG. 5 shows a vertical type, and FIG. 6 shows an improved vertical type. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Reaction chamber, 11... Main body, 18... Internal space, 30... Wafer rotation top, 31... Wafer, 32... Tray, 32a... Inner peripheral surface, 32b . . . Dish portion, 33 .

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ウェーハを保持するサセプターを反応室内に回転
可能に設けたMO−CVD法による半導体製造装置にお
いて、 前記ウェーハを前記サセプターに着脱可能に形成された
トレイを介してサセプターに保持させ、かつ前記サセプ
ターの回転動作中にその回転力を利用してサセプターと
トレイとを一体的に連結してサセプターとウェーハとの
相対位置を固定化するロック機構を設けたことを特徴と
するMO−CVD法による半導体製造装置。
(1) In a semiconductor manufacturing apparatus using an MO-CVD method in which a susceptor for holding a wafer is rotatably provided in a reaction chamber, the wafer is held by the susceptor via a tray formed to be removably attached to the susceptor, and The MO-CVD method is characterized in that a locking mechanism is provided that integrally connects the susceptor and the tray by using the rotational force of the susceptor during its rotational operation to fix the relative position of the susceptor and the wafer. Semiconductor manufacturing equipment.
JP24874089A 1989-09-25 1989-09-25 Equipment for manufacturing semiconductor by mo-cvd method Pending JPH03109721A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008258508A (en) * 2007-04-06 2008-10-23 Sharp Corp Vapor growth apparatus and vapor growth method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008258508A (en) * 2007-04-06 2008-10-23 Sharp Corp Vapor growth apparatus and vapor growth method

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