JPH058672Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は有機金属熱処理法（MOCVD）の如
く気相成長反応に伴つて多量の分解生成物が生ず
る場合に好適な気相成長装置を提供するものであ
る。

〔従来の技術〕

上記気相成長を行なうための装置としては、従
来種々のものがあるが、第２図にその一例として
縦型気相成長装置の中央縦断面図を例示して説明
する。

図において１は底部に開口部１ａを有する筒状
の反応管、２は該反応管１の底部開口部１ａに連
設する前室で、反応管１と前室２とは前室２底部
を貫通して昇降する蓋部材３によつて気密に仕切
られまたは連通される。反応管１は内部で気相成
長を行なうもので、頂部に反応ガス導入部４を、
下方に反応ガス排出部５を有し、かつＯリング６
等の気密連結部材を介して上下に分割できるよう
に形成され、また、加熱手段の一つとして反応管
１外周を適宜離隔して巻いた高周波コイル７が付
設されている。前室２は前記反応管１内へウエハ
１１を搬入、搬出するための搬入口８を有する箱
体であり、また、該前室２底部を貫通する蓋部材
３は中空管３ａの上端部に反応管１の底部開口部
１ａを閉塞可能な鍔部３ｂを有してなる。そして
９は前記蓋部材３を気密に貫通して一端が反応管
１内に、他端が外部に延びている軸部材で、昇降
可能であると共に回転可能であり、上端部にサセ
プタ１０が設置されている。

サセプタ１０はカーボンにより例えば円柱状に
形成され、前記高周波コイル７によつて誘導加熱
されて上面に載置されるウエハ１１を伝熱加熱す
るものである。

上述の如く構成された従来の気相成長装置の操
作方法を説明する。

軸部材９を蓋部材３と共に下動してサセプタ
１０を前室２の搬入口８の近傍に位置させ、次
いで処理済ウエハをサセプタ１０上から取り上
げると共に未処理ウエハをサセプタ１０上に載
置した後、軸部材９を蓋部材３と共に上動し、
蓋部材３の鍔部３ｂで反応管１の底部開口１ａ
を気密に閉塞すると共に軸部材９を操作して、
サセプタ１０を反応管１内の所定位置にセツト
する。

反応ガス導入部４から矢印の如く窒素ガス等
の不活性ガスを導入し反応ガス排出部５から排
出することにより反応管１内をパージした後、
反応ガス導入部４からアルシン、ホスフイン等
気相成長に必要なガスを導入すると共に高周波
コイル７に通電しサセプタ１０を加熱すること
によりウエハ１１を所定温度に加熱してウエハ
１１上に気相成長を行なう。なお、気相成長実
施中は軸部材９を適宜回転しウエハ１１上に均
一な成膜が形成されるようにする。

気相成長処理を終了したら再び反応管１内を
不活性ガスによりパージした後、前記の操作
に戻る。

以上の操作によつてウエハ１１上に気相成長膜
を形成することができる。上記のような気相成長
装置にあつては、反応管１内に導入された反応ガ
スが加熱されたウエハ１１の上部で熱分解反応を
起こして該ウエハ１１上に分解生成物が析出し気
相成長膜を形成する際に、該生成物の一部がウエ
ハ以外の反応管１内壁面に付着して堆積し、次第
に厚さを増すと共に剥離し易くなり、ウエハ１１
上の気相成長膜面に落下して付着し欠陥品として
しまう不都合がある。このため、従来は適宜前記
したＯリング６部分で反応管１を分解し内部を清
掃しているのが実情である。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前記した反応管内壁面の清掃は
頻繁に行なう必要があるばかりか、反応管の分
解、組立に手間がかかる。また、反応管内壁面に
付着している分解生成物は人体に有害なものが多
いので分解、清掃、組立には特別な安全対策が必
要になり、更には組立後の反応管内は大気中の酸
素、水分等で汚染されるため、高純度窒素でパー
ジしても清掃直後の数回の気相成長では成長膜の
質が低下する。そしてこのような清掃に伴う種々
の不都合は有機金属熱処理法の如く気相成長反応
に伴つて多量の分解生成物が生ずる反応では清掃
回数がより頻繁になり大きな問題となる。

〔考案の構成〕

本考案は上記不都合に鑑み、従来単にサセプタ
の昇降、回転のみに使用されていた軸部材を利用
して簡単な構成で前記不都合を解決できる気相成
長装置を案出したもので、その特徴とするところ
は、前記軸部材の端部とサセプタ及び反応管内壁
面清掃用のブラシとが該軸部材の端部で交換可能
な着脱構造とすると共に、前室に前記サセプタと
ブラシとを外部との気密を保持して交換可能な操
作手段を設けたことにある。

〔実施例〕

以下、第１図を用いて本考案の一実施例を説明
するが、図中前記第２図と同一構成部分には同一
符号を付してある。

第１図は本考案に係る気相成長装置の縦断面図
で、前記従来例に係る第２図と異なる点は、軸部
材９を端部でサセプタ１０と反応管内壁面清掃用
のブラシ２０とが交換可能なように着脱自在に構
成されていることと、該交換が前室２内で大気に
触れずに行えるように前室２にグローブボツクス
２１が設けられていることである。前記の着脱構
造を詳述すると、ブラシ２０は例えば中空円筒体
の表面に多数の刷毛を有してなり、かつ底部に軸
部材９の端部に嵌着可能な凹部が形成されてい
る。サセプタ１０にも同様の凹部が形成されてい
る。なお、軸部材９端部とブラシ２０及びサセプ
タ１０との着脱構造は前記の嵌着構造以外にも螺
着構造等、従来公知の任意の着脱構造を採用する
ことができる。また、ブラシ２０の形状は上記に
限定せず任意で良く、更には単に棒状のブラシを
軸部材９の端部に複数個取り付けるようにしても
良い。

次にグローブボツクス２１は、開閉扉２２を介
して前室２に連設する箱体で、外壁部にはサセプ
タ１０とブラシ２０の交換をする操作手段として
のグローブ２３が設けられている。なお、グロー
ブボツクス２１は開閉扉２２を設けずに前室２の
一部として形成することもできるが、前室２内は
清掃のため真空排気することがあり、また、ブラ
シ２０を外部に取り出すときに前室２に影響を与
えないよう開閉扉２２を設けて別個の空間を形成
することが好ましい。なお、２４，２５はそれぞ
れ蓋部材３の外部下端部に排気系（図示せず）と
連通して設けた排気管、排気弁である。

次に上記構成により反応管１内壁面を清掃する
には、 まず前記した方法により処理済ウエアをサセ
プタ１０上から取り上げて機外に搬出した後グ
ローブ２３を用いて開閉扉２２を開けサセプタ
１０を軸部材９から取り外し替わりにブラシ２
０を取り付け開閉扉２２を閉める。

軸部材９を蓋部材３と共に上動し蓋部材３で
反応管１の開口１ａを閉塞すると共に、ブラシ
２０を反応管１内の適宜位置にセツトする。

反応ガス導入部４、反応ガス排出部５より矢
印の如く不活性ガスを反応管１内へ導入すると
共に排気弁２５を介して排気して反応管１内を
パージし、該パージしたまま軸部材９を回転し
ながら上下動する。

このように軸部材９を介してブラシ２０を回
転上下動して反応管１内壁面を清掃し、付着し
た分解生成物を強制的に剥離したのち窒素ガス
の流れによつて機外の排気系に排出する。

清掃が終了したら蓋部材３、軸部材９共下動
し、グローブ２３を使用して開閉扉２２を開け
ブラシ２０を取り外し替わりにサセプタ１０を
取り付けて開閉扉２２を閉める。以下は従来と
同様の操作でサセプタ１０上に未処理ウエハを
載置して気相成長処理を行う。

上述の如き操作は一枚のウエハへの処理を終了
した後の任意の時点で実施でき、これにより常時
良好な状態で気相成長処理を行うことができる。

なお、本実施例では清掃に伴う分解生成物の排
出を蓋部材３の外部下端に弁２５を設けて行なつ
ているが、反応管１下端部で、かつ分解生成物が
滞留しない位置に設けても良く、更には反応ガス
排出部５を兼用させ、別途に分解生成物排出管を
設けないようにすることもできる。

また、本実施例ではサセプタ１０とブラシ２０
との交換をする操作手段としてグローブボツクス
２１により行なつているが、例えばマニピユレー
タなどの遠隔操作手段により行なうこともでき
る。

次に本実施例では反応ガスが上から下へ流れる
縦型の気相成長装置で説明したが、これに限定せ
ず横型の気相成長装置にも応用することができ、
この場合はグローブボツクス２１や分解生成物排
出部を適宜好適な位置に配置する。更に本考案は
反応管に付設される加熱手段による制限がなく、
本実施例の如き誘導加熱のほかランプ加熱の場合
も問題なく実施可能である。

〔考案の効果〕

上述の如く本考案によれば、従来単にサセプタ
を回転、移動するために使用していた軸部材をそ
のまま利用して該軸部材の端部に反応管内壁面清
掃用のブラシを着脱可能に取り付けられるように
構成したので、 (1) 反応管内に大気が入らず汚染されることがな
いので清掃直後の気相成長でも品質劣化がなく
生産性が著しく向上し実施効果が大きい。

(2) 従来の如き反応管内壁面清掃のため該反応管
を分解、組立てる必要がなく、またこれに伴つ
て反応管内壁面に付着する有害な分解反応物が
作業者に触れることがないので、清掃作業に特
別な安全対策が不要になり簡単になると共に大
幅に清掃作業の手間が削減できる。

(3) 更に本考案は有機金属熱処理法だけでなく、
種々の気相成長に対して応用でき、また構成が
簡単であるため従来の気相成長装置のわずかの
改良で実施できるので実用性が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置の一実施例を示す中央縦断
面図、第２図は従来装置の一実施例を示す中央縦
断面図である。 １……反応管、２……前室、３……蓋部材、４
……反応ガス導入部、５……反応ガス排出部、９
……軸部材、１０……サセプタ、１１……ウエ
ハ、２０……ブラシ、２１……グローブボツク
ス、２２……開閉扉、２３……グローブ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一端に開口部を有する筒状体に反応ガス導入部
   と反応ガス排出部とを設けると共に加熱手段を付
   設してなる反応管と、該反応管に前記開口部を介
   して連接しウエハの搬入、搬出を行なう前室と、
   該前室を気密に貫通して前記反応管の開口部を開
   閉する前進後退可能な蓋部材と、該蓋部材を気密
   に貫通して前記反応室内に延びその端部にサセプ
   タを設置するようにした前進後退可能な軸部材と
   から構成されてなる気相成長装置において、前記
   軸部材の端部とサセプタ及び反応管内壁面清掃用
   のブラシとが該軸部材の端部で交換可能な着脱構
   造とすると共に、前室に前記サセプタとブラシと
   を外部との気密を保持して交換可能な操作手段を
   設けたことを特徴とする気相成長装置。