JPH0543471Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、基板面に薄膜を形成する横型気相成
長装置に関する。

〔従来の技術〕

横型気相成長装置を用いた気相成長方法は、反
応室内に配置した保持台上の基板を昇温すると共
に、該反応室内に気相成長ガスを前記基板面と略
平行に流れるように導入して行う。これによつて
気相成長ガスが基板近傍で加熱分解し、反応生成
物が基板上に堆積して薄膜が形成される。この場
合、一般には気相成長ガスの流れを円滑にして基
板に接触させるため、反応室内にフローチヤンネ
ルを設けるのが普通である。また、大径の基板に
気相成長を実施する場合は、気相成長ガスの利用
効率を高めるために反応室内を区画するフローチ
ヤンネルを設けることもある。

しかしながら、前記反応生成物は、基板上だけ
でなく基板の周囲及び基板の下流側の反応室の内
面にも付着する。特に基板の上方および基板の下
流側の反応室内上面に付着した反応生成物は、付
着量が増大するに従つて剥離し易くなり、気相成
長中に基板の薄膜面に落下したり、気相成長後に
成膜基板を前室内に移動する過程で僅かの振動に
よつて剥離して落下し、基板の成膜面に付着して
成膜基板の品質を著しく低下させる。

そこで、１回の気相成長毎に付着した反応生成
物を除去清掃することが望ましいが、これでは清
掃及び清掃のための反応室の分解，組立て等に多
大な手間がかかるほか、清掃中は気相成長が実施
できないので生産性が低下してしまう。

そこで、従来は５〜10回程度の気相成長毎に清
掃を行つているのが実情である。

〔考案が解決しようとする課題〕 しかし、前記のごとき清掃頻度では反応室内に
付着した反応生成物の上にさらに反応生成物が付
着し、後に剥離して基板面に落下するので、不良
品となる成膜基板が増大し、歩留りが低下する不
都合が避けられない。

本考案者は、この実情に鑑み鋭意研究の結果、
既に堆積している反応生成物の上に堆積した反応
生成物は剥離し易いのに対し、１回の気相成長で
付着した反応生成物は、その１回限りでは殆ど剥
離しないことを見い出した。

そこで、本考案はかかる知見に基づいて成され
たもので、従来と同等以上の生産性を維持して、
従来より歩留りを向上させた横型気相成長装置を
提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

即ち、本考案は、一側に気相成長ガス導入管が
接続された反応室と、該反応室にて気相成長によ
り薄膜が形成される基板を載置する保持台と、前
記反応室の他側に連設され、前記基板の入れ替え
を行う前室と、該前室と前記反応室の保持台との
間を水平移動する搬送装置とを備えた横型気相成
長装置において、前記前室と前記反応室との間
に、前記搬送装置が前記前室に退避している際に
前記前室と前記反応室とを遮断する遮蔽機構を備
え、前記気相成長ガス導入管に連続する筒状のフ
ローチヤンネルを前記反応室内に配設し、該フロ
ーチヤンネルは、前記前室側端部の少なくとも上
部を着脱可能な可動部と成すと共に該可動部に対
応する前室側底部を前記保持台の設置部と成し、
前記可動部は、気相成長毎に前記基板とともに前
記搬送装置にて前記前室に搬送されて交換可能な
ものであることを特徴とするものである。

〔作用〕

したがつて、気相成長を中断することなく、各
気相成長毎に、基板の交換と同時に清浄化した新
しい可動部と交換することができ、該可動部に反
応生成物が付着しても１回限りの付着とし、該可
動部に付着した反応生成物の剥離を防止すること
ができる。

〔実施例〕

以下、第１図乃至第４図に基づいて本考案の一
実施例を説明する。

横型気相成長装置１は、内部で気相成長を実施
する反応室２と、該反応室２の一側に接続された
気相成長ガス導入管３と、反応室２にて気相成長
により薄膜が形成される基板Ｐを載置する保持台
４と、反応室２の他側に連設され、前記基板Ｐの
入れ替えを行う前室５と、該前室５と反応室２の
保持台４との間を水平移動する搬送装置６と、前
記前室５と反応室２との間に備えられ、搬送装置
６が前室５に退避している際に前室５と反応室２
とを遮断する遮蔽機構７と、反応室２内に配設さ
れ、気相成長ガス導入管３に連続する筒状のフロ
ーチヤンネル８とで構成されている。

前記反応室２は、石英ガラス等を用いて形成さ
れたもので、一側がフランジ２０で閉塞され、該
フランジ２０を貫通してガス導入管３が連設され
ると共に、他側壁面には排ガス排出管２１が連設
されている。また、反応室２の外周には、RFコ
イル（図示せず）が巻回されている。

前記保持台４は、カーボンで形成されており、
第３図及び第４図に示すごとく、該保持台４に
は、保持台４に着脱可能に嵌装されるリング状の
トレイ９を介して基板Ｐが載置される。該トレイ
９は、搬送装置６にて搬送されるもので、トレイ
９の幅寸法を保持台４の幅寸法より広く形成して
トレイ９の両側下部に後述する搬送装置６の下ホ
ーク６６が挿入可能に形成されている。

また、保持台４およびトレイ９は、前部から後
部に亘つて後ろ上がりに傾斜して形成されてお
り、これにより、気相成長ガスが平均した濃度で
保持台４に載置した基板Ｐ上を流れる。尚、基板
Ｐの昇温手段が保持台４の誘導加熱または抵抗加
熱に伴う熱伝導の場合には、基板Ｐの底面が保持
台４の上面に接触するように、保持台４の上面が
トレイ９の上面より僅かに高くなるように形成す
ることが望ましい。

前記前室５は、基板Ｐの搬入・搬出用の開閉扉
５０が設けられている。

前記搬送装置６は、前室５の反応室２との対向
面に、ベロー部６０を介して上下方向に揺動可能
に接続されたガイド筒６１と、該ガイド筒６１内
を摺動する内部磁石６２と、ガイド筒６１の外周
に沿つて移動可能に設けられた外部磁石６３と、
内部磁石６２に後端を連設したガイド棒６４と、
該ガイド棒６４の先端に設けた上ホーク６５及び
下ホーク６６とで構成されている。

前記上ホーク６５は後述するフローチヤンネル
８の可動部８０を、下ホーク６６は前記トレイ９
および基板Ｐを、前室５と反応室２とに夫々搬送
するもので、外部磁石６３のガイド筒６１に沿う
移動に伴つて外部磁石６３の磁気吸引力により内
部磁石６２を移動させて、搬送装置６を水平方向
に移動させる。

前記遮蔽機構７は、例えばゲート弁からなるも
ので、搬送装置６の上ホーク６５及び下ホーク６
６が前室５に退避している際に、前室５と反応室
２とを遮断し、搬送装置６の上ホーク６５及び下
ホーク６６が反応室２に在るときは開いている。

前記フローチヤンネル８は、前記前室側端部の
少なくとも上部を着脱可能な可動部８０と成すと
共に該可動部８０に対応する前室側底部を前記保
持台４の設置部８１と成し、前記可動部８０以外
の部分は、反応室２及び気相成長ガス導入管３に
対しての固定部８２を成している。

前記可動部８０は、気相成長ガスに乱流を生じ
ないように、該可動部８０を固定部８２の設置部
８１の両側壁上縁部に載置した際に、固定部８２
の端縁と密に接続させることが望ましく、そのた
めには、可動部８０と固定部８２上縁との間に突
起と凹部等を形成して可動部８０の位置決め部８
３を形成することが好ましい。

また、前記可動部８０は、搬送装置６の下ホー
ク６６にて搬送されるトレイ９および基板Ｐとと
もに上ホーク６５にて前記前室５に搬送されて気
相成長毎に清浄化した新しい可動部と交換され
る。

このように構成した横型気相成長装置１で気相
成長を行うには、先ず搬送装置６を後退（第１図
において左方向）させて、上ホーク６５及び下ホ
ーク６６を前室５内に退避させ、開閉扉５０から
下ホーク６６上にトレイ９と未処理の基板Ｐを載
置すると共に、上ホーク６５上に清浄化した新し
い可動部８０を載置する。

次いで、遮蔽機構７を開くと共に、上ホーク６
５及び下ホーク６６を上方に僅かに持上げるよう
にガイド筒６１を上動させ、ガイド棒６４の後端
の内部磁石６２を外部磁石６３で移動させて搬送
装置２４を前進（第１図において右方向）させ、
上ホーク６５及び下ホーク６６が反応室２内の所
定の位置まで前進した時にガイド筒６１を下動さ
せ、上ホーク６５及び下ホーク６６を下げてトレ
イ９を、フローチヤンネル８の設置部８１に置か
れている保持台４の所定の位置にセツトして、保
持台４上に基板Ｐを載置するとともに、上ホーク
３２に載置されている可動部８０をフローチヤン
ネル８の固定部８２の設置部８１上方の開口部を
覆うようにセツトする。

そして、搬送装置２４を後退させて、上ホーク
６５及び下ホーク６６を前室５内に退避させて遮
蔽機構７を閉じ、気相成長ガス導入管３から気相
成長ガスをフローチヤンネル８内に流すと共に
RFコイル（図示せず）に通電し、保持台４を介
して基板Ｐを所定の温度に保持する。これによ
り、フローチヤンネル８内を流れる気相成長ガス
が基板Ｐ上で熱分解し、反応生成物が基板Ｐ上に
堆積して該基板Ｐに薄膜が形成される。

反応室２内での気相成長が終了したら、気相成
長ガスの導入を停止し、パージガスにて反応室２
内の残留気相成長ガスを排ガス排出管２１を介し
て排気し、遮蔽機構７を開いて、搬送装置２４を
前進させて、上ホーク６５及び下ホーク６６をそ
れぞれトレイ９と可動部８０の下部に挿入し、ガ
イド筒２６を僅か上動させて、上ホーク６５及び
下ホーク６６にてトレイ９と可動部８０とを持上
げ、保持台４とフローチヤンネル８の固定部８２
から取外し、搬送装置２４を後退させて、上ホー
ク６５及び下ホーク６６を前室５内に退避させ、
開閉扉５０から可動部８０とトレイ９および処理
済みの基板Ｐを外部に取出す。

次いで、新たに未処理の基板Ｐとトレイ９とを
下ホーク６６上に載置すると共に、新たに清浄な
可動部８０を上ホーク６５に載置して再び前記同
様に気相成長を実施する。

上記実施例に示すように、搬送装置６の先端部
分に、基板Ｐの上部を被う可動部８０を載置する
ことにより、基板Ｐの移動の際に、反応室２の内
面等に付着した反応生成物が剥離して落下して
も、可動部８０により遮られるため、基板Ｐ上に
落下することを防止することができる。

また、気相成長実施時に、可動部８０の下面に
も反応生成物が付着するが、可動部８０を各気相
成長毎に着脱自在としたので、各気相成長毎に新
しい清浄なものと交換することができ、１回の気
相成長での付着のみとすることできるので、可動
部８０に付着した反応生成物の剥離・落下を防止
することができる。

しかも、基板Ｐの交換と可動部８０の交換とを
同時に行えるので、清浄作業が容易になると共
に、反応室内やフローチヤンネル内の清浄作業に
よる気相成長の中断がなくなり、従来と同等以上
の生産性を維持して、従来より歩留りを向上させ
ることができる。

尚、基板Ｐを載置する保持台およびトレイとし
ては、例えば第５図に示す構造のものも使用可能
である。即ち、フローチヤンネル８の設置部８１
に反応室内の所定の位置に円柱状の保持台４を傾
けて配置すると共に、トレイ９の下面に保持台４
の径より大径の凹部９ａを形成し、この凹部９ａ
を保持台４の上部に被冠してトレイ９をセツトす
る。また、トレイ９の上面に、基板Ｐの径と略同
径の浅い凹部９ｂを形成し、該凹部９ｂに基板Ｐ
を載置することにより基板Ｐのすべりを防止して
いる。さらにトレイ９を搬送する下ホーク６６に
は、トレイ９の傾きと略同様の傾きを設けると共
に、その先端に滑止用の突起６６ａ突設してい
る。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案の横型気相成長装
置は、一側に気相成長ガス導入管が接続された反
応室と、該反応室にて気相成長により薄膜が形成
される基板を載置する保持台と、反応室の他側に
連設され、基板の入れ替えを行う前室と、該前室
と反応室の保持台との間を水平移動する搬送装置
とを備え、前室と反応室との間に、搬送装置が前
室に退避している際に前室と反応室とを遮断する
遮蔽機構を備え、気相成長ガス導入管に連続する
筒状のフローチヤンネルを反応室内に配設し、該
フローチヤンネルは、前室側端部の少なくとも上
部を着脱可能な可動部と成すと共に該可動部に対
応する前室側底部を保持台の設置部と成し、前記
可動部は、基板とともに搬送装置にて前室に搬送
されて交換可能なものであるから、各気相成長毎
に新しい清浄な可動部と交換することができ、可
動部内面への反応生成物の付着を１回の気相成長
での付着のみとすることができ、可動部に付着し
た反応生成物の剥離・落下を防止することができ
る。

しかも、基板の交換と可動部の交換とを同時に
行えるので、清浄作業が容易になると共に、反応
室内やフローチヤンネル内の清浄作業による気相
成長の中断がなくなり、従来と同等以上の生産性
を維持して、従来より歩留りを向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本考案の一実施例を示すも
ので、第１図は横型気相成長装置の断面側面図、
第２図は搬送装置先端部分を示す要部の平面図、
第３図は保持台部分を示す断面正面図、第４図は
同じく断面側面図、第５図は保持台部分の他の実
施例を示す正面図である。 １……横型気相成長装置、２……反応室、３…
…気相成長ガス導入管、４……保持台、５……前
室、６……搬送装置、６０……ベロー部、６１…
…ガイド筒、６４……ガイド棒、６５……上ホー
ク、６６……下ホーク、７……遮蔽機構、８……
フローチヤンネル、８０……可動部、８１……設
置部、８２……固定部、９……トレイ、Ｐ……基
板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一側に気相成長ガス導入管が接続された反応室
   と、該反応室にて気相成長により薄膜が形成され
   る基板を載置する保持台と、前記反応室の他側に
   連設され、前記基板の入れ替えを行う前室と、該
   前室と前記反応室の保持台との間を水平移動する
   搬送装置とを備えた横型気相成長装置において、
   前記前室と前記反応室との間に、前記搬送装置が
   前記前室に退避している際に前記前室と前記反応
   室とを遮断する遮蔽機構を備え、前記気相成長ガ
   ス導入管に連続する筒状のフローチヤンネルを前
   記反応室内に配設し、該フローチヤンネルは、前
   記前室側端部の少なくとも上部を着脱可能な可動
   部と成すと共に該可動部に対応する前室側底部を
   前記保持台の設置部と成し、前記可動部は、気相
   成長毎に前記基板とともに前記搬送装置にて前記
   前室に搬送されて交換可能なものであることを特
   徴とする横型気相成長装置。