JPH0710932U - 気相成長装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】反応生成物が部分的に集中して堆積するのを防
止でき、反応生成物の付着による気相成長欠陥の発生を
防止できると共に、石英ベルジャやコイルカバー等の分
解洗浄のサイクルを延長させることができ、保守性の向
上と生産性の向上を可能とした気相成長装置を提供す
る。 【構成】ノズル回転手段１５を設けて、反応室３内に反
応ガス１０を導入するノズル９を連続的または間欠的に
回転させ、反応ガス１０が同一部分に集中して当たるの
を防止して、反応室３内の全周に亘って平均的に反応生
成物を堆積させる構成とした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、反応室内にキャリヤガスに混合された反応ガスを噴出させ、化学反 応によりウエーハ上に所要の半導体薄膜を気相成長させる気相成長装置に関する 。

【０００２】

【従来の技術】

従来、図４に示すような気相成長装置が実用に供されている。 ベースプレートａの上部には石英ベルジャｂが載置され、機密な反応室ｃが構 成されているとともに、この反応室ｃには、サセプタｄが設けられ複数個のワー クであるウエーハｅ…が載置されるようになっている。

【０００３】 このサセプタｄは、サセプタ支えｆによって支持されており、サセプタ支えｆ はサセプタ回転駆動部ｇによって回転駆動され、前記サセプタｄが一体に回転す るようになっている。

【０００４】 サセプタｄの下方には、ワーク加熱コイルｊが配置され、サセプタｄを加熱す るようになっている。 さらに、サセプタｄの中央部を貫通する状態にノズルｋが設けられ、反応室ｃ 内にキャリヤガスに混合された反応ガスｍを噴出するようになっている。

【０００５】 ノズルｋは、石英ガラスで構成され、反応ガス噴出し孔ｐ…が複数個（複数段 ）設けられており、反応ガスｍは水平方向（矢印方向）に噴出されるようになっ ている。

【０００６】 また、サセプタｄとワーク加熱コイルｊとの間には、ワーク加熱コイルｊを覆 う構造をした石英製品からなるコイルカバーｎが設けられており、ワーク加熱コ イルｊを反応ガスｍより隔離している。

【０００７】 しかして、ウエーハｅ…に気相成長させるには、サセプタｄを回転させ、ワー ク加熱コイルｊに図示しない高周波発振機により高周波電源を給電し、ノズルｋ から反応ガスｍを噴出させる。

【０００８】 これにより、サセプタｄは加熱され、その熱を受けて、ウエーハｅ…が所用温 度に加熱され、ウエーハｅ…の表面に半導体の結晶が気相成長されるものである 。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来の装置においては、ノズルｋは固定的に設けられ回転しな い構造となっている。 このため、ノズルｋから噴出する反応ガスｍは、常時、同一部分に向けて水平 方向に流れ、反応ガスｍが当たる石英ベルジャｂの“Ａ”部と、コイルカバーｎ の“Ｂ”部とに反応生成物が部分的に集中して堆積する。

【００１０】 そして、この付着した反応生成物が、気相成長中に落下したり、あるいは反応 室ｃ内に舞い上がったりして、ウエーハｅ…の表面に付着し、気相成長欠陥（パ ーテクル）が発生するといった問題があった。

【００１１】 また、石英ベルジャｂやコイルカバーｎに反応生成物が部分的に堆積すると、 これら石英ベルジャｂやコイルカバーｎの分解洗浄のサイクルが短くなり、保守 が面倒であるばかりでなく生産性が悪くなるといった問題点があった。

【００１２】 本考案は、上記事情に基づきなされたもので、反応生成物が部分的に集中して 堆積するのを防止でき、反応生成物の付着による気相成長欠陥の発生を防止でき ると共に、石英ベルジャやコイルカバー等の分解洗浄のサイクルを延長させるこ とができ、保守性の向上と生産性の向上を可能とした気相成長装置を提供するこ とを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記課題を解決するための第１の手段として、基台上に載置され内 部に反応室を形成する密封容器と、前記反応室内に設けられた半導体ウエーハを 載置するサセプタと、このサセプタを加熱するワーク加熱コイルと、前記反応室 内に反応ガスを導入するノズルとを具備してなる気相成長装置において、前記ノ ズルを連続的または間欠的に回転させるノズル回転手段を設けたものである。

【００１４】 また、第２の手段として、基台上に載置され内部に反応室を形成する密封容器 と、前記反応室内に設けられた半導体ウエーハを載置するサセプタと、このサセ プタを加熱するワーク加熱コイルと、前記反応室内に反応ガスを導入するノズル とを具備してなる気相成長装置において、前記ノズルの位相を気相成長処理のバ ッチ毎に変更できるノズル位相調節手段を設けたものである。

【００１５】

【作用】

上記第１の手段の気相成長装置によれば、反応室内に反応ガスを導入するノズ ルを連続的または間欠的に回転させるようにしたから、ノズルから噴出する反応 ガスの噴出方向が連続的又は間欠的に変わるため、反応ガスが同一部分に集中し て当たるのを防止でき、反応室内の全周に亘って平均的に反応生成物を堆積させ ることができる。これにより、反応生成物が部分的に集中して堆積するのを防止 でき、反応生成物の付着による気相成長欠陥の発生を防止できると共に、石英ベ ルジャやコイルカバー等の分解洗浄のサイクルを延長させることができ、保守性 の向上と生産性の向上を可能となる。

【００１６】 また、上記第２の手段の気相成長装置によれば、反応室内に反応ガスを導入す るノズルの位相を気相成長処理のバッチ毎に変更できるノズル位相調節手段を設 けたから、ノズルから噴出する反応ガスの噴出方向が気相成長処理のバッチ毎に 変わるため、反応ガスが同一部分に集中して当たるのを防止でき、反応室内の全 周に亘って平均的に反応生成物を堆積させることができる。これにより、反応生 成物が部分的に集中して堆積するのを防止でき、反応生成物の付着による気相成 長欠陥の発生を防止できると共に、石英ベルジャやコイルカバー等の分解洗浄の サイクルを延長させることができ、保守性の向上と生産性の向上を可能にする。

【００１７】

【実施例】

以下、本考案の気相成長装置の一実施例を図１および図２を参照して説明する 。 図１は気相成長装置の反応部の構成を概略的に示すもので、基台であるベース プレート１の上部には密封容器としての石英ベルジャ２が載置され、気密な反応 室３が構成されているとともに、この反応室３には、サセプタ４が設けられ複数 個のワークであるウエーハ（基板）５…が載置されるようになっている。

【００１８】 このサセプタ４は、サセプタ支え６によって支持されており、サセプタ支え６ はサセプタ回転駆動部７によって回転駆動され、前記サセプタ４が一体に回転す るようになっている。

【００１９】 サセプタ４の下方には、ワーク加熱コイル８が配置され、サセプタ４を加熱す るようになっている。 さらに、サセプタ４の中央部を貫通する状態にノズル９が設けられ、反応室３ 内にキャリヤガスに混合された反応ガス１０を噴出するようになっている。

【００２０】 ノズル９は、石英ガラスで構成され、図２に示すように、反応ガス噴出し孔１ １…が複数個（複数段）設けられており、反応ガス１０は水平方向（矢印方向） に噴出されるようになっている。

【００２１】 また、サセプタ４とワーク加熱コイル８との間には、ワーク加熱コイル８を覆 う構造をした石英製品からなるコイルカバー１２が設けられており、ワーク加熱 コイル８を反応ガス１０より隔離している。

【００２２】 また、サセプタ回転駆動部７の下部には、モータを駆動源としたノズル回転駆 動部１５が設けられており、前記ノズル９は、サセプタ４、サセプタ支え６、サ セプタ回転駆動部７の各々中心部を貫通して、このノズル回転駆動部１５に接続 されていて回転駆動されるようになっている。

【００２３】 しかして、ウエーハ５…に気相成長させるには、サセプタ４を回転させ、ワー ク加熱コイル８に図示しない高周波発振機により高周波電源を給電し、ノズル９ を回転させながら反応ガス１０を噴出させる。

【００２４】 これにより、サセプタ４は加熱され、その熱を受けて、ウエーハ５…が所用温 度に加熱され、ウエーハ５…の表面に半導体の結晶が気相成長されるものである 。

【００２５】 ノズル９が連続的あるいは間欠的に回転するので、反応ガス噴出し孔１１も回 転し、噴出した反応ガス１０は石英ベルジャ２とコイルカバー１２の一部分に集 中して当たらず、反応ガス１０は石英ベルジャ２とコイルカバー１２の全周に均 一に当たることになる。

【００２６】 これにより、石英ベルジャ２とコイルカバー１２の全周にわたって平均的に反 応生成物を堆積させ、その堆積量は従来技術の数分の１の量になる。 付着した反応生成物が気相成長中に落下あるいは反応室３内に舞い上がる量は 、付着厚さに比例する関係があり、従来技術の数分の１の量の反応生成物の堆積 は、付着した反応生成物が気相成長中に落下あるいは舞い上がる量の減少につな がる。

【００２７】 これにより、反応生成物の付着による気相成長欠陥（パーテクル）の発生を防 止できると共に、石英ベルジャやコイルカバー等の分解洗浄のサイクルを延長さ せることができ、一度の分解洗浄に約８時間を要するので、保守性の向上と生産 性の向上を可能にする。

【００２８】 また、図３は本考案の他の実施例を示すもので、反応室３内に反応ガス１０を 導入するノズル９の位相（取付け角度）を、バッチ毎に所定量づつ変更できるノ ズル位相調節手段としてノズル回動機構２０を設けたものである。ノズル回動機 構２０は、ノズル９と一体のラチエット歯車２１と、ソレノイド２２を駆動源と するラチエット爪２３からなり、バッチ毎にソレノイド２２が動作してラチエッ ト歯車２１と一体のノズル９の取付け角度を変えるようになっている。

【００２９】 これにより、ノズル９から噴出する反応ガス１０の噴出方向が気相成長処理の バッチ毎に変わるため、反応ガス１０が同一部分に集中して当たるのを防止でき 、反応室３内の全周に亘って平均的に反応生成物を堆積させることができる。こ れにより、反応生成物が部分的に集中して堆積するのを防止でき、反応生成物の 付着による気相成長欠陥の発生を防止できると共に、石英ベルジャ２やコイルカ バー１２等の分解洗浄のサイクルを延長させることができ、保守性の向上と生産 性の向上を可能とする。

【００３０】 なお、他の実施例の説明において、前述の一実施例と同一部分は同一の符号を 付して詳細な説明を省略する。 なお、ノズル回転駆動部１５は、ノズル９を回転できるものであれば、どのよ うな構成であっても良く、また、ノズル回動機構２０はノズル９の位相をずらす ことができれば上述のラチエット機構に限らないことは勿論である。 その他、本考案の要旨を変えない範囲で種々変形実施可能なことは勿論である 。

【００３１】

【考案の効果】

本考案は、以上説明したようにしたから、次のような効果を奏する。 請求項１記載の気相成長装置によれば、反応室内に反応ガスを導入するノズル を連続的または間欠的に回転させるようにしたから、ノズルから噴出する反応ガ スの噴出方向が連続的又は間欠的に変わるため、反応ガスが同一部分に集中して 当たるのを防止でき、反応室内の全周に亘って平均的に反応生成物を堆積させる ことことができる。これにより、反応生成物が部分的に集中して堆積するのを防 止でき、反応生成物の付着による気相成長欠陥の発生を防止できると共に、石英 ベルジャやコイルカバー等の分解洗浄のサイクルを延長させることができ、保守 性の向上と生産性の向上が可能となる。

【００３２】 また、請求項２記載の気相成長装置によれば、反応室内に反応ガスを導入する ノズルの位相を気相成長処理のバッチ毎に変更できるノズル位相調節手段を設け たから、ノズルから噴出する反応ガスの噴出方向が気相成長処理のバッチ毎に変 わるため、反応ガスが同一部分に集中して当たるのを防止でき、反応室内の全周 に亘って平均的に反応生成物を堆積させることができる。これにより、反応生成 物が部分的に集中して堆積するのを防止でき、反応生成物の付着による気相成長 欠陥の発生を防止できると共に、石英ベルジャやコイルカバー等の分解洗浄のサ イクルを延長させることができ、保守性の向上と生産性の向上が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の気相成長装置の一実施例を概略的に示
す断面図。

【図２】同実施例のノズル部分の拡大図。

【図３】本考案の気相成長装置の他の実施例を概略的に
示す断面図。

【図４】従来の気相成長装置を概略的に示す断面図。

【符号の説明】

１…基台（ベースプレート）、２…石英ベルジャ（密封
容器）、３…反応室、４…サセプタ、５…ウエーハ、６
…サセプタ支え、７…サセプタ回転駆動部、８…ワーク
加熱コイル、９…ノズル、１０…反応ガス、１１…反応
ガス噴出し孔、１２…コイルカバー、１５…ノズル回転
駆動部、２０…ノズル回動機構（ノズル位相調節手
段）。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台上に載置され内部に反応室を形成す
   る密封容器と、 前記反応室内に設けられた半導体ウエーハを載置するサ
   セプタと、 このサセプタを加熱するワーク加熱コイルと、 前記反応室内に反応ガスを導入するノズルと、 を具備してなる気相成長装置において、 前記ノズルを連続的または間欠的に回転させるノズル回
   転手段を設けたことを特徴とする気相成長装置。
2. 【請求項２】 基台上に載置され内部に反応室を形成す
   る密封容器と、 前記反応室内に設けられた半導体ウエーハを載置するサ
   セプタと、 このサセプタを加熱するワーク加熱コイルと、 前記反応室内に反応ガスを導入するノズルと、 を具備してなる気相成長装置において、 前記ノズルの位相を気相成長処理のバッチ毎に変更でき
   るノズル位相調節手段を設けたことを特徴とする気相成
   長装置。