JPH07118470B2 - エピタキシャル蒸着に用いる装置及び方法 - Google Patents
エピタキシャル蒸着に用いる装置及び方法Info
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- JPH07118470B2 JPH07118470B2 JP2024316A JP2431690A JPH07118470B2 JP H07118470 B2 JPH07118470 B2 JP H07118470B2 JP 2024316 A JP2024316 A JP 2024316A JP 2431690 A JP2431690 A JP 2431690A JP H07118470 B2 JPH07118470 B2 JP H07118470B2
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- coaxial
- cooling
- air
- air space
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
- C30B25/10—Heating of the reaction chamber or the substrate
- C30B25/105—Heating of the reaction chamber or the substrate by irradiation or electric discharge
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、概ね半導体デバイスの製造に用いるシリコン
ウェハー組立装置の分野に関し、詳しくは、化学蒸着法
（CVD）によってエピタキシャル層を蒸着させる装置に
関するものであり、特に、前記装置の冷却における改良
及び保守容易性に関する。
ウェハー組立装置の分野に関し、詳しくは、化学蒸着法
（CVD）によってエピタキシャル層を蒸着させる装置に
関するものであり、特に、前記装置の冷却における改良
及び保守容易性に関する。
前述の形式の装置は、10cm以上のシリコンウェハー上に
半導体デバイスを製造するのに用いられる。エピタキシ
ャル層は、原材料のシリコンガスや不純物ガスのような
複数の活性ガスが混じった担体のガスからなる気体を含
んだガラス鐘内を1100乃至1200℃の範囲の温度で加熱す
ることによって、ウェハー表面上に形成される。
半導体デバイスを製造するのに用いられる。エピタキシ
ャル層は、原材料のシリコンガスや不純物ガスのような
複数の活性ガスが混じった担体のガスからなる気体を含
んだガラス鐘内を1100乃至1200℃の範囲の温度で加熱す
ることによって、ウェハー表面上に形成される。
このCVD法は温度に敏感であって、ガラス鐘の壁に蒸着
させないようにウェハー表面に所望の高品質エピタキシ
ャル層を形成するには、ウェハーを正確な温度で均一に
加熱する一方、装置の他の部分をCVD反応が生じる温度
以下に維持することが必要となる。
させないようにウェハー表面に所望の高品質エピタキシ
ャル層を形成するには、ウェハーを正確な温度で均一に
加熱する一方、装置の他の部分をCVD反応が生じる温度
以下に維持することが必要となる。
ウェハーの所望の加熱は、ウェハーが保持されている黒
鉛サスセプタを誘導加熱し、すなわち、ガラス鐘を取り
囲んでいる多数の加熱ランプ列で放射加熱し、一方空気
冷却装置がガラス鐘の壁を冷却することによって達成さ
れる。
鉛サスセプタを誘導加熱し、すなわち、ガラス鐘を取り
囲んでいる多数の加熱ランプ列で放射加熱し、一方空気
冷却装置がガラス鐘の壁を冷却することによって達成さ
れる。
（従来技術） アプライド・マテリアル（Applied Material,Santa Cla
ra,California）で製造されているモデル7800エピタキ
シャル反応装置に使用されている周知のエピタキシャル
蒸着装置では、シリコンウェハーが、多角形断面の垂直
に細長い黒鉛サスセプタの表面全体に間隔をおいて並べ
られ保持されている。円筒形石英ガラス鐘はサスセプタ
を同軸に取り囲んでおり、必要な気体を含んでいる。多
くの加熱ランプ列がほぼ垂直にガラス鐘を同軸に取り囲
んで、サスセプタ及びウェハーを放射加熱する。サスセ
プタ及びウェハーは、気体が連続的に混合して加熱が均
一になるように、処理中は回転している。
ra,California）で製造されているモデル7800エピタキ
シャル反応装置に使用されている周知のエピタキシャル
蒸着装置では、シリコンウェハーが、多角形断面の垂直
に細長い黒鉛サスセプタの表面全体に間隔をおいて並べ
られ保持されている。円筒形石英ガラス鐘はサスセプタ
を同軸に取り囲んでおり、必要な気体を含んでいる。多
くの加熱ランプ列がほぼ垂直にガラス鐘を同軸に取り囲
んで、サスセプタ及びウェハーを放射加熱する。サスセ
プタ及びウェハーは、気体が連続的に混合して加熱が均
一になるように、処理中は回転している。
石英ガラス鐘の温度が上昇してガラス鐘の壁に望ましく
ない蒸着が生じてしまうのを避けるために、空気冷却装
置が設けられている。遠心ブロアが、ブロア出口から蒸
着装置へ延びて、空気−水熱交換器を経由してブロア入
口に戻ってくる閉ループ流路に沿って空気を流す。蒸着
装置のところでは、流路は、ガラス鐘を同軸に取り囲ん
でその表面に沿って軸線方向に流れる第１の支流と、溝
を通って加熱ランプ列に流れ込みランプ反射器表面を冷
却する第２の支流に分れる。
ない蒸着が生じてしまうのを避けるために、空気冷却装
置が設けられている。遠心ブロアが、ブロア出口から蒸
着装置へ延びて、空気−水熱交換器を経由してブロア入
口に戻ってくる閉ループ流路に沿って空気を流す。蒸着
装置のところでは、流路は、ガラス鐘を同軸に取り囲ん
でその表面に沿って軸線方向に流れる第１の支流と、溝
を通って加熱ランプ列に流れ込みランプ反射器表面を冷
却する第２の支流に分れる。
この従来技術の蒸着装置は非常に良くできているが、
（１）加熱ランプを交換するための該ランプへのアクセ
スを容易する、（２）空気の流れ抵抗を減らし流れの均
一性を改善することによって冷却装置の効率を増大す
る、この二点で改善の余地がある。
（１）加熱ランプを交換するための該ランプへのアクセ
スを容易する、（２）空気の流れ抵抗を減らし流れの均
一性を改善することによって冷却装置の効率を増大す
る、この二点で改善の余地がある。
この第１の点については、作業員はおそらくしゃがみこ
む必要があり、５つのランプ列の一つへの接続をはずし
て、次いで、前方に進み、注意深くそのランプ列を装置
のその位置から移動させる。各ランプ列は重くて、装置
の周囲は狭いため、ランプの取りはずしはかなり困難で
疲れる。
む必要があり、５つのランプ列の一つへの接続をはずし
て、次いで、前方に進み、注意深くそのランプ列を装置
のその位置から移動させる。各ランプ列は重くて、装置
の周囲は狭いため、ランプの取りはずしはかなり困難で
疲れる。
従来技術の蒸着装置における空気冷却装置の設計は、流
れる方向や空気流路断面が急に変化したりする複雑な流
路部分をなくすことで改善できるであろう。特に、従来
装置の５つのランプ列の各々は、マニホールドからの別
々の空気流路を備えている。加熱ランプを冷却するため
にもっと均一で拘束されない空気の流れを提供すること
は、保守を最小にして寿命を最大にするであろう。
れる方向や空気流路断面が急に変化したりする複雑な流
路部分をなくすことで改善できるであろう。特に、従来
装置の５つのランプ列の各々は、マニホールドからの別
々の空気流路を備えている。加熱ランプを冷却するため
にもっと均一で拘束されない空気の流れを提供すること
は、保守を最小にして寿命を最大にするであろう。
（発明の目的） 本発明の目的は、改良された空気冷却装置を有するエピ
タキシャル蒸着装置を提供することである。
タキシャル蒸着装置を提供することである。
さらに、本発明の目的は、保守のための加熱ランプへの
アクセスが改善された放射加熱ランプを用いる形式のエ
ピタキシャル蒸着装置を提供することである。
アクセスが改善された放射加熱ランプを用いる形式のエ
ピタキシャル蒸着装置を提供することである。
さらに、本発明の目的は、ランプ列が空気プレナムチャ
ンバによって同軸に取り囲まれている、エピタキシャル
反応チャンバを取り囲むように並べて配置した放射加熱
ランプを用いる形式のエピタキシャル蒸着装置を提供す
ることである。
ンバによって同軸に取り囲まれている、エピタキシャル
反応チャンバを取り囲むように並べて配置した放射加熱
ランプを用いる形式のエピタキシャル蒸着装置を提供す
ることである。
さらに、本発明の目的は、各ランプ列が一つの縁部に沿
って延びる旋回軸線に旋回自在に支持されていて、か
つ、前記旋回軸線を中心として、その取り付け位置から
開放位置まで回転自在である複数のランプ列に配置され
た放射加熱ランプを用いる形式のエピタキシャル蒸着装
置を提供することである。
って延びる旋回軸線に旋回自在に支持されていて、か
つ、前記旋回軸線を中心として、その取り付け位置から
開放位置まで回転自在である複数のランプ列に配置され
た放射加熱ランプを用いる形式のエピタキシャル蒸着装
置を提供することである。
さらに、本発明の目的は、各ランプ列が、いったん開放
位置へ旋回した後は、取りはずすために摺動面に平行な
方向で横方向に摺動可能である、前述の目的に従ったエ
ピタキシャル蒸着装置を提供することである。
位置へ旋回した後は、取りはずすために摺動面に平行な
方向で横方向に摺動可能である、前述の目的に従ったエ
ピタキシャル蒸着装置を提供することである。
さらに、本発明の目的は、空気流路が概ね一方向である
エピタキシャル蒸着装置を提供することである。
エピタキシャル蒸着装置を提供することである。
前述の目的に対し、本発明によるエピタキシャル蒸着装
置は、冷却空気が遠心ブロアから滑らかにテーパがつい
た転移部を通り、装置の頂部に拡がってそれを同軸に取
り囲んでいるプレナムチャンバへ流れる簡単な流路を有
している。冷却空気は、このプレナムチャンバの頂部近
くの入口から、ガラス鐘と周囲のランプ列の同軸空間内
を軸線方向下方に流れる。
置は、冷却空気が遠心ブロアから滑らかにテーパがつい
た転移部を通り、装置の頂部に拡がってそれを同軸に取
り囲んでいるプレナムチャンバへ流れる簡単な流路を有
している。冷却空気は、このプレナムチャンバの頂部近
くの入口から、ガラス鐘と周囲のランプ列の同軸空間内
を軸線方向下方に流れる。
ランプ列を冷却する空気はまた、ランプ列を同軸に取り
囲んでいるプレナムチャンバ領域を下方に流れて、ラン
プ列の間の溝を通って半径方向内方に流れこみ、ガラス
鐘の表面全体を軸線方向下方に流れる。空気は、蒸着装
置の底部から、滑らかにテーパがついた転移部を通っ
て、空気−水熱交換器へ流れ、該熱交換器内でブロア入
口に戻る前に空気が冷却される。
囲んでいるプレナムチャンバ領域を下方に流れて、ラン
プ列の間の溝を通って半径方向内方に流れこみ、ガラス
鐘の表面全体を軸線方向下方に流れる。空気は、蒸着装
置の底部から、滑らかにテーパがついた転移部を通っ
て、空気−水熱交換器へ流れ、該熱交換器内でブロア入
口に戻る前に空気が冷却される。
ランプ列の外側を完全に取り囲んで拡がる大きなプレナ
ムチャンバを設けることによって、ランプ列を冷却する
空気の圧力と流速の変動が防止される。同様に、プレナ
ムチャンバの頂部近くに単一空気入口を設け、かつ、ガ
ラス鐘の下方端部と同軸の単一空気出口を設けることに
よって、蒸着装置内の空気の流れは、可能な限り一方向
で下方の流れとなる。
ムチャンバを設けることによって、ランプ列を冷却する
空気の圧力と流速の変動が防止される。同様に、プレナ
ムチャンバの頂部近くに単一空気入口を設け、かつ、ガ
ラス鐘の下方端部と同軸の単一空気出口を設けることに
よって、蒸着装置内の空気の流れは、可能な限り一方向
で下方の流れとなる。
ガラス鐘を同軸に取り囲むランプ列は、垂直に向いたパ
ネル形式の複数のランプ列で形成されており、各ランプ
列は、15乃至20程度の直線管ハロゲンクオーツランプを
有しており、各ランプの軸線を平行にして、レーダ状に
隔てられている。各ランプ列は４つのトラニオンによっ
て支持されており、１つのトラニオンがランプ列の４つ
の隅部の各々に位置している。上方及び下方支持板は、
各支持板の溝内にこれらのトラニオンを受入れて、装置
の取り付け位置で各ランプ列を支持するように位置して
いる。
ネル形式の複数のランプ列で形成されており、各ランプ
列は、15乃至20程度の直線管ハロゲンクオーツランプを
有しており、各ランプの軸線を平行にして、レーダ状に
隔てられている。各ランプ列は４つのトラニオンによっ
て支持されており、１つのトラニオンがランプ列の４つ
の隅部の各々に位置している。上方及び下方支持板は、
各支持板の溝内にこれらのトラニオンを受入れて、装置
の取り付け位置で各ランプ列を支持するように位置して
いる。
ランプの保守あるいは交換のため、各ランプ列は、一対
のトラニオンを結ぶ一つの垂直縁部に沿って延びる旋回
軸線を中心として旋回することにより、その取り付け位
置から離れて開放位置まで約15゜だけ振れることができ
る。ランプ列全体を、この開放位置から取り付け板の溝
に沿って横方向に摺動させ、装置から取りはずすことが
できる。
のトラニオンを結ぶ一つの垂直縁部に沿って延びる旋回
軸線を中心として旋回することにより、その取り付け位
置から離れて開放位置まで約15゜だけ振れることができ
る。ランプ列全体を、この開放位置から取り付け板の溝
に沿って横方向に摺動させ、装置から取りはずすことが
できる。
本発明の前述及び他の特徴、目的及び利点は、本発明を
実施するための最良の形態とともに、関連図面をみなが
ら次の詳細な説明を読むことによって明らかとなるであ
ろう。
実施するための最良の形態とともに、関連図面をみなが
ら次の詳細な説明を読むことによって明らかとなるであ
ろう。
（実施例） 第１図は、石英ガラス鐘内で黒鉛サスセプタ５に取り付
けられた半導体基板３上にエピタキシャル層を形成する
ために使用するエピタキシャル蒸着装置を示している。
装置１は、前述のアプライドマテリアルモデル7800エピ
タキシャル反応装置で用いるような、本出願の最初で説
明した従来形式のものである。
けられた半導体基板３上にエピタキシャル層を形成する
ために使用するエピタキシャル蒸着装置を示している。
装置１は、前述のアプライドマテリアルモデル7800エピ
タキシャル反応装置で用いるような、本出願の最初で説
明した従来形式のものである。
ガラス鐘７が上方支持９と下方支持11とによって装置１
内に支持されており、作動中はガラス鐘内部へ熱的に活
性化した反応性の気体混合物を導入するためのダクト
（図示せず）を備えている。第１図に示すように、ガラ
ス鐘７は、その中央軸線を中心として軸対称になるよう
に、円筒形状をしていることが望ましい。
内に支持されており、作動中はガラス鐘内部へ熱的に活
性化した反応性の気体混合物を導入するためのダクト
（図示せず）を備えている。第１図に示すように、ガラ
ス鐘７は、その中央軸線を中心として軸対称になるよう
に、円筒形状をしていることが望ましい。
放射状に配置されたヒータ13がガラス鐘７を同軸に取り
囲んでおり、横方向に空気通過自在な支持体17に取り付
けられている、断面で示した複数の加熱ランプ15を使用
している。ランプ15は、3000゜Ｋの範囲の温度で長時間
作動できる直線の管状ハロゲンクオーツランプを用いる
ことができる。
囲んでおり、横方向に空気通過自在な支持体17に取り付
けられている、断面で示した複数の加熱ランプ15を使用
している。ランプ15は、3000゜Ｋの範囲の温度で長時間
作動できる直線の管状ハロゲンクオーツランプを用いる
ことができる。
基板３とサスセプタ５とはヒータ13によって1100乃至12
00℃の範囲の温度に加熱され、ガラス鐘７内の熱的に活
性化された反応性気体混合物が基板上に所望の層だけ蒸
着する。例えば、このような反応性気体混合物は、基板
３上にシリコンエピタキシャル層を蒸着するために、水
素キャリヤーガスに含まれたトリクロロシランガスから
成る。
00℃の範囲の温度に加熱され、ガラス鐘７内の熱的に活
性化された反応性気体混合物が基板上に所望の層だけ蒸
着する。例えば、このような反応性気体混合物は、基板
３上にシリコンエピタキシャル層を蒸着するために、水
素キャリヤーガスに含まれたトリクロロシランガスから
成る。
装置１で製造するエピタキシャル層は高品質及び高均一
性を有することが望ましいため、基板３の温度は、化学
蒸着（CVD）反応を起こさせるのに必要な正確な温度に
一様に上昇させなければならない。このような一様性は
分布ヒータを用いることによって提供され、前記ヒータ
は、軸対称の同軸形状を用いることにより、かつ、処理
中に基板３とサスセプタ５を連続して回転させることに
より、大面積に渡って完全な均一加熱を行う。サスセプ
タの回転は、ガラス鐘７内の反応性気体混合物を攪拌し
て、気体を混合状態に維持する役目も果たす。
性を有することが望ましいため、基板３の温度は、化学
蒸着（CVD）反応を起こさせるのに必要な正確な温度に
一様に上昇させなければならない。このような一様性は
分布ヒータを用いることによって提供され、前記ヒータ
は、軸対称の同軸形状を用いることにより、かつ、処理
中に基板３とサスセプタ５を連続して回転させることに
より、大面積に渡って完全な均一加熱を行う。サスセプ
タの回転は、ガラス鐘７内の反応性気体混合物を攪拌し
て、気体を混合状態に維持する役目も果たす。
ガラス鐘７の壁に不要な蒸着がおこるのを避けるため、
これらの壁の温度は、1100乃至1200℃の範囲以下に維持
しなければならない。この点で、ガラス鐘７は、高い温
度に比較的耐えることができて、ヒータ13からの放射熱
を比較的通すことができる石英でつくることが望まし
い。しかし、ガラス鐘７が熱を通すにもかかわらず、そ
の温度はついには、冷却装置がなければ不要な蒸着がお
こってしまう温度に上昇するであろう。
これらの壁の温度は、1100乃至1200℃の範囲以下に維持
しなければならない。この点で、ガラス鐘７は、高い温
度に比較的耐えることができて、ヒータ13からの放射熱
を比較的通すことができる石英でつくることが望まし
い。しかし、ガラス鐘７が熱を通すにもかかわらず、そ
の温度はついには、冷却装置がなければ不要な蒸着がお
こってしまう温度に上昇するであろう。
従って、ブロア19が、大容量の冷却空気流を出口ダクト
21を通って冷却装置１へ送り込む。冷却空気は、下方入
口プレナムチャンバ23に入り、バイパスダクト25を経由
して、上方入口高圧チャンバ27に入る。チャンバ23及び
27はドーナツ形をしており、装置の回りを同軸上に延び
ている。
21を通って冷却装置１へ送り込む。冷却空気は、下方入
口プレナムチャンバ23に入り、バイパスダクト25を経由
して、上方入口高圧チャンバ27に入る。チャンバ23及び
27はドーナツ形をしており、装置の回りを同軸上に延び
ている。
冷却空気は上方プレナムチャンバ27からガラス鐘７の軸
線に沿って内方かつ下方に流れ、ガラス鐘を冷却する。
冷却空気は、矢印31に示すように、下方プレナムチャン
バ23から上方へ流れて、ヒータ支持枠17と近くの装置の
壁との間の狭い空間に入る。第１図に示したように、矢
印31はプレナムチャンバ23の上方壁の開口部を通って上
方に延びる。下方プレナムチャンバ23の上方壁は、チャ
ンバ23の回りに方位角的に隔てられた複数の開口部を備
えており、冷却空気を上方に流れるようにする。
線に沿って内方かつ下方に流れ、ガラス鐘を冷却する。
冷却空気は、矢印31に示すように、下方プレナムチャン
バ23から上方へ流れて、ヒータ支持枠17と近くの装置の
壁との間の狭い空間に入る。第１図に示したように、矢
印31はプレナムチャンバ23の上方壁の開口部を通って上
方に延びる。下方プレナムチャンバ23の上方壁は、チャ
ンバ23の回りに方位角的に隔てられた複数の開口部を備
えており、冷却空気を上方に流れるようにする。
ヒータ13を取り囲む空間に入った空気は、矢印33によっ
て示すように、ヒータ支持体17のスロットを通過してヒ
ータランプ15、それに関連する反射器及びヒータ支持体
17を冷却する。次いで、この冷却空気は上方入口プレナ
ムチャンバ27から下方に流れる空気と一体になって、同
時出口プレナムチャンバ35に入る。
て示すように、ヒータ支持体17のスロットを通過してヒ
ータランプ15、それに関連する反射器及びヒータ支持体
17を冷却する。次いで、この冷却空気は上方入口プレナ
ムチャンバ27から下方に流れる空気と一体になって、同
時出口プレナムチャンバ35に入る。
装置１からの加熱空気は、出口プレナムチャンバ35から
空気−水熱交換器37へ流れて入口ダクト39を経由してブ
ロア19に戻ってくる。熱交換器37を通る水の循環は、第
１図の矢印41で概略的に示した。
空気−水熱交換器37へ流れて入口ダクト39を経由してブ
ロア19に戻ってくる。熱交換器37を通る水の循環は、第
１図の矢印41で概略的に示した。
第１図の従来技術の装置１の冷却特性は、空気の流路の
うち、かなり曲がりくねって複雑な部分、特に、下方入
口プレナムチャンバ23から出口プレナムチャンバ35に延
びる部分をなくすことによって改善することができるで
あろう。この部分内では、チャンバ23から開口部を通っ
て上方に流れ、ヒータ13を形成する別々のヒータ列（図
示せず）の各々の後方にある孤立した狭い空気の空間へ
流すために、空気の流れ方向が90゜だけ変化する。
うち、かなり曲がりくねって複雑な部分、特に、下方入
口プレナムチャンバ23から出口プレナムチャンバ35に延
びる部分をなくすことによって改善することができるで
あろう。この部分内では、チャンバ23から開口部を通っ
て上方に流れ、ヒータ13を形成する別々のヒータ列（図
示せず）の各々の後方にある孤立した狭い空気の空間へ
流すために、空気の流れ方向が90゜だけ変化する。
この空気の空間は、電気配線（図示せず）や、ヒータラ
ンプ15への冷却管（図示せず）によって、さらに制限さ
れ、この制限の結果、かなりの圧力降下を生じ、ヒータ
支持体17を通る空気の流れは不均一となる。このため、
あるヒータランプとその反射器の温度が上昇しすぎて、
ガラス鐘自身が、600℃を越える軸線領域をもつことに
なる。
ンプ15への冷却管（図示せず）によって、さらに制限さ
れ、この制限の結果、かなりの圧力降下を生じ、ヒータ
支持体17を通る空気の流れは不均一となる。このため、
あるヒータランプとその反射器の温度が上昇しすぎて、
ガラス鐘自身が、600℃を越える軸線領域をもつことに
なる。
第２図には、本発明によるエピタキシャル蒸着装置が示
されており、プライムをつけた参照番号を使用して、第
１図についてすでに説明した部分と同一の部分であるこ
とを示した。従って、装置１′は、ガラス鐘７′を包含
しており、該ガラス鐘は、ヒータ支持体17′に取り付け
た加熱ランプで形成される分布放射ヒータ13′によって
同軸に取り囲まれている。同様に、ブロア19′と空気−
水熱交換器37′を包含する空気冷却装置が設けられてい
る。
されており、プライムをつけた参照番号を使用して、第
１図についてすでに説明した部分と同一の部分であるこ
とを示した。従って、装置１′は、ガラス鐘７′を包含
しており、該ガラス鐘は、ヒータ支持体17′に取り付け
た加熱ランプで形成される分布放射ヒータ13′によって
同軸に取り囲まれている。同様に、ブロア19′と空気−
水熱交換器37′を包含する空気冷却装置が設けられてい
る。
しかしながら、本発明によって、ブロア19′の出口から
装置１′と熱交換器37′を通る空気流路は、空気流量と
流れの均一性が最大になって空気流れ抵抗が最小になる
ように設計された。従って、本装置は、ブロア19′の出
口を装置１′の他の部分に接続するテーパがついた入口
ダクト43を備えている。ダクト43の各壁はダクトの軸線
に対して７度の均一なテーパがつけられている。このよ
うなテーパは、ブロアの出口から空気流れ装置の他の部
分へのスムーズな転移部を最適に提供し、ダクト43内の
空気の圧力降下を最小にする。
装置１′と熱交換器37′を通る空気流路は、空気流量と
流れの均一性が最大になって空気流れ抵抗が最小になる
ように設計された。従って、本装置は、ブロア19′の出
口を装置１′の他の部分に接続するテーパがついた入口
ダクト43を備えている。ダクト43の各壁はダクトの軸線
に対して７度の均一なテーパがつけられている。このよ
うなテーパは、ブロアの出口から空気流れ装置の他の部
分へのスムーズな転移部を最適に提供し、ダクト43内の
空気の圧力降下を最小にする。
大きなプレナムチャンバ45がヒータ13′を同軸に取り囲
み、かつヒータ13′から隔てられて延びており、比較的
均一な空気圧力を有するために十分な容積の外方向軸冷
却空気空間47を形成する。プレナムチャンバ45はまた装
置１′の頂部を横切って、邪魔されることなく延びてお
り、外方同軸冷却空気空間47を、ガラス鐘７′とヒータ
13′の間にある内方同軸冷却空気空間51へ余裕をもって
相互に連結する端部同軸冷却空気空間49を形成する。
み、かつヒータ13′から隔てられて延びており、比較的
均一な空気圧力を有するために十分な容積の外方向軸冷
却空気空間47を形成する。プレナムチャンバ45はまた装
置１′の頂部を横切って、邪魔されることなく延びてお
り、外方同軸冷却空気空間47を、ガラス鐘７′とヒータ
13′の間にある内方同軸冷却空気空間51へ余裕をもって
相互に連結する端部同軸冷却空気空間49を形成する。
ダクト43からの冷却空気は頂部近くにあるプレナムチャ
ンバ45に入り、同軸冷却空気空間47及び51の両方を通っ
てほぼ下方に流れる。冷却空気はまた、端部冷却空気空
間49及び横方向に空気を流すことができる支持体17′を
通って半径方向内方に流れる。
ンバ45に入り、同軸冷却空気空間47及び51の両方を通っ
てほぼ下方に流れる。冷却空気はまた、端部冷却空気空
間49及び横方向に空気を流すことができる支持体17′を
通って半径方向内方に流れる。
加熱された空気は内方同軸空気空間51の下方端部から出
口プレナムチャンバ35′へ流れ込み、テーパがついた出
口ダクト53を経由して拡大された空気−水熱交換器37′
へ流れる。ダクト53は、空気の流れ抵抗を最小にするた
め、入口ダクト43の場合と同様に、７度の角度をもつテ
ーパ壁で形成されている。
口プレナムチャンバ35′へ流れ込み、テーパがついた出
口ダクト53を経由して拡大された空気−水熱交換器37′
へ流れる。ダクト53は、空気の流れ抵抗を最小にするた
め、入口ダクト43の場合と同様に、７度の角度をもつテ
ーパ壁で形成されている。
第１図の空気の流路と第２図の空気の流路を比較する
と、ダクト43が装置１′へ冷却空気を運ぶ位置から加熱
された空気が出口プレナムチャンバ35′に入る位置ま
で、流れのパターンがより一方向に向いていることがわ
かる。特に、大容量の外方同軸冷却空気空間47によって
ヒータ13′を取り囲む領域における圧力のほぼ完全な均
一性が達成される。さらに、端部同軸冷却空間49を外方
向同軸冷却空間47と共通にすることによって、第１図の
小さな独立した上方プレナムチャンバ27と比較したとき
に、空気空間49の圧力の均一性が改善される。
と、ダクト43が装置１′へ冷却空気を運ぶ位置から加熱
された空気が出口プレナムチャンバ35′に入る位置ま
で、流れのパターンがより一方向に向いていることがわ
かる。特に、大容量の外方同軸冷却空気空間47によって
ヒータ13′を取り囲む領域における圧力のほぼ完全な均
一性が達成される。さらに、端部同軸冷却空間49を外方
向同軸冷却空間47と共通にすることによって、第１図の
小さな独立した上方プレナムチャンバ27と比較したとき
に、空気空間49の圧力の均一性が改善される。
空気の流路についてのこれらの改良の結果、第２図に従
って構成された装置では、第１図に従って構成された装
置に比べ、これら２つが同じ基板温度で作動している場
合に、ガラス鐘の温度が完全に200℃だけ下回ることが
わかった。
って構成された装置では、第１図に従って構成された装
置に比べ、これら２つが同じ基板温度で作動している場
合に、ガラス鐘の温度が完全に200℃だけ下回ることが
わかった。
第３図では、本発明による反射ヒータ列55が、第２図の
装置１′の処理位置で見たときの外観に対応する後面で
示されている。第２図に示した完全な同軸包囲ヒータ1
3′を形成するために、５つのヒータ列55がガラス鐘
７′を同軸に取り囲んで配置されており、以下に説明す
るように、第４図と第５図からさらに明らかとなるであ
ろう。
装置１′の処理位置で見たときの外観に対応する後面で
示されている。第２図に示した完全な同軸包囲ヒータ1
3′を形成するために、５つのヒータ列55がガラス鐘
７′を同軸に取り囲んで配置されており、以下に説明す
るように、第４図と第５図からさらに明らかとなるであ
ろう。
ヒータ列55は外方矩形支持枠57を有する平坦なパネルと
して形成されており、前記支持枠は、各々が支持枠57の
４つの隅にある４つのトラニオン59によって装置１′の
他の部分に取り付けられている。支持枠57は、上端が、
点線で概略を示した上方支持レール61に２つのトラニオ
ン59を係合させて支持されており、同様に、下方支持レ
ール63が２つの下方トラニオン59と係合して、支持枠57
の下端が支持されている。
して形成されており、前記支持枠は、各々が支持枠57の
４つの隅にある４つのトラニオン59によって装置１′の
他の部分に取り付けられている。支持枠57は、上端が、
点線で概略を示した上方支持レール61に２つのトラニオ
ン59を係合させて支持されており、同様に、下方支持レ
ール63が２つの下方トラニオン59と係合して、支持枠57
の下端が支持されている。
ばねで押圧された固定ボルト65が支持枠57の頂部及び底
部端部で使用されており、第４図及び第５図から明らか
となるように、上方及び下方支持レール61及び63と係合
して支持枠を固定している。下方ボルト65が第3B図に詳
細に示されており、前記ボルトが下方支持レール63にあ
るくぼみに延びていることを示している。
部端部で使用されており、第４図及び第５図から明らか
となるように、上方及び下方支持レール61及び63と係合
して支持枠を固定している。下方ボルト65が第3B図に詳
細に示されており、前記ボルトが下方支持レール63にあ
るくぼみに延びていることを示している。
スロットが設けられている背板67が支持枠57の中央開口
部に拡がっており、例えば非常に熱伝導性にすぐれた3.
2mm（0.125インチ）の銅でつくってもよい。背板67の全
領域へ接近して冷却水を運ぶため、曲がりくねった冷却
管69が背板67の表面全体に延びている。
部に拡がっており、例えば非常に熱伝導性にすぐれた3.
2mm（0.125インチ）の銅でつくってもよい。背板67の全
領域へ接近して冷却水を運ぶため、曲がりくねった冷却
管69が背板67の表面全体に延びている。
チューブ69は銅でつくってもよく、熱伝導性を改良する
ため、背板67と接触するすべての領域に渡って背板67に
はんだ付け、あるいはろう付けするのが望ましい。可撓
性の冷却液用管71が管69の端部を冷却水フィードスルー
73に接続しており、外部の冷却水源（図示せず）に接続
可能にしている。
ため、背板67と接触するすべての領域に渡って背板67に
はんだ付け、あるいはろう付けするのが望ましい。可撓
性の冷却液用管71が管69の端部を冷却水フィードスルー
73に接続しており、外部の冷却水源（図示せず）に接続
可能にしている。
第3A図は背板67とヒータランプ15′の関係を断面で示し
たものであり、該ヒータランプは、それらが第２図のガ
ラス鐘７′の方へ向くように、ヒータ列55の前面（図示
せず）に取り付けられている。各ランプ15′は、半円筒
状の反射器77内に支持されている細長い直線管状のハロ
ゲンクオーツバルブから成っている。反射器77は簡単の
ためにその断面を円形として第３図に示したけれども、
反射器77の実際の断面形状はパラボラ形であっても良い
ことは理解できるであろう。
たものであり、該ヒータランプは、それらが第２図のガ
ラス鐘７′の方へ向くように、ヒータ列55の前面（図示
せず）に取り付けられている。各ランプ15′は、半円筒
状の反射器77内に支持されている細長い直線管状のハロ
ゲンクオーツバルブから成っている。反射器77は簡単の
ためにその断面を円形として第３図に示したけれども、
反射器77の実際の断面形状はパラボラ形であっても良い
ことは理解できるであろう。
矢印79で示すように、冷却空気は、背板67に設けられた
スロットを通って、各一対のスロットの間に位置してい
るランプ反射器を取り囲んで流れる。このようにして奪
われた熱は、前述の冷却水装置によって背板67から奪わ
れた熱とともに、満足のいくまで寿命を延ばすのに十分
低い温度にランプを維持する。
スロットを通って、各一対のスロットの間に位置してい
るランプ反射器を取り囲んで流れる。このようにして奪
われた熱は、前述の冷却水装置によって背板67から奪わ
れた熱とともに、満足のいくまで寿命を延ばすのに十分
低い温度にランプを維持する。
ランプ列55のランプ15′の各々に供給すべき電力は、ラ
ンプ列55の各ランプ15′用の一対の導線を内包している
一対のマルチケーブル81によって供給される。各ランプ
の端部でのランプ端子（図示せず）への接続は、図示し
たように取り囲んでいる枠57へ導線の一対を配線するこ
とによってなされる。
ンプ列55の各ランプ15′用の一対の導線を内包している
一対のマルチケーブル81によって供給される。各ランプ
の端部でのランプ端子（図示せず）への接続は、図示し
たように取り囲んでいる枠57へ導線の一対を配線するこ
とによってなされる。
第４図及び第５図に、第３図に示した形式の５つの反射
ヒータ列の各々に対する支持構造の詳細を示す。第４図
は、第３図の下方支持レール63の配置を平面図で示して
おり、レール63が実際には溝が付けられた５つの支持板
83から形成されていることがわかる。これらの支持板に
作動位置で取り付けられているヒータ列55が、破線で示
されている。図示した作動位置では、各列55の下方端部
の２つのトラニオン59が各板83の２つの溝の各々に位置
しており、その位置で、固定ボルト65により２つのトラ
ニオン59が所定位置に固定される。
ヒータ列の各々に対する支持構造の詳細を示す。第４図
は、第３図の下方支持レール63の配置を平面図で示して
おり、レール63が実際には溝が付けられた５つの支持板
83から形成されていることがわかる。これらの支持板に
作動位置で取り付けられているヒータ列55が、破線で示
されている。図示した作動位置では、各列55の下方端部
の２つのトラニオン59が各板83の２つの溝の各々に位置
しており、その位置で、固定ボルト65により２つのトラ
ニオン59が所定位置に固定される。
第４図から明らかなように、長い方の溝85が短い方の溝
87と交差しており、ボルト65をレール63とのかみ合いか
ら引き出して、冷却液及び電気設備をはずして、ランプ
列55を、溝85の端部にあるトラニオン59で形成されてい
る旋回軸線を中心として作動位置から回転させることが
できる。ランプ列55を一杯に回転させると、パネル55
は、両方のトラニオン59が溝85内にある開放位置（図示
せず）で止まる。
87と交差しており、ボルト65をレール63とのかみ合いか
ら引き出して、冷却液及び電気設備をはずして、ランプ
列55を、溝85の端部にあるトラニオン59で形成されてい
る旋回軸線を中心として作動位置から回転させることが
できる。ランプ列55を一杯に回転させると、パネル55
は、両方のトラニオン59が溝85内にある開放位置（図示
せず）で止まる。
作動位置から開放位置へランプ列55が移動する際、溝85
の端部のトラニオンはその位置を変化させず、単に旋回
位置として働くだけである。作動位置から開放位置へ移
動していく間中、ランプ列55は、トラニオン59の両方を
溝85及び87に接触させることによって完全に支持され案
内される。
の端部のトラニオンはその位置を変化させず、単に旋回
位置として働くだけである。作動位置から開放位置へ移
動していく間中、ランプ列55は、トラニオン59の両方を
溝85及び87に接触させることによって完全に支持され案
内される。
開放位置では、第５図に示すように、ランプ列55は、一
方のトラニオン59が溝85から出るまで、溝85と一致した
並進軸線に沿って並進移動することができる。この位置
では、ランプ列55は、溝85にとどまっているトラニオン
59によってなお部分的に支持されながら、便利のため、
さらに回転することができる。さらにランプ列55を並進
移動させると、両トラニオン59が支持レール63からはず
れる開放位置にランプ列が移動し、保守用の移動自在あ
るいは取りはずし自在パネル89を通って、ランプ列55を
装置１′から取り出すことができる。
方のトラニオン59が溝85から出るまで、溝85と一致した
並進軸線に沿って並進移動することができる。この位置
では、ランプ列55は、溝85にとどまっているトラニオン
59によってなお部分的に支持されながら、便利のため、
さらに回転することができる。さらにランプ列55を並進
移動させると、両トラニオン59が支持レール63からはず
れる開放位置にランプ列が移動し、保守用の移動自在あ
るいは取りはずし自在パネル89を通って、ランプ列55を
装置１′から取り出すことができる。
第４図及び第５図に示した本発明の実施例では、作動位
置から開放位置へのランプ列の移動には、両方のトラニ
オンを溝85に配置して、それに沿って並進するのに十分
な、わずかな角度の回転をも含んでおり、該角度は例え
ば15度である。しかしながら、支持機構の設計をやり直
せば、作動位置と開放位置の回転角を増加させることが
可能であることは理解できるであろう。例えば、各ラン
プ列を外方に60度振れさせることができれば、装置１′
からランプ列を取りはずすことなく、ランプの保守を行
うことができるであろう。
置から開放位置へのランプ列の移動には、両方のトラニ
オンを溝85に配置して、それに沿って並進するのに十分
な、わずかな角度の回転をも含んでおり、該角度は例え
ば15度である。しかしながら、支持機構の設計をやり直
せば、作動位置と開放位置の回転角を増加させることが
可能であることは理解できるであろう。例えば、各ラン
プ列を外方に60度振れさせることができれば、装置１′
からランプ列を取りはずすことなく、ランプの保守を行
うことができるであろう。
前述の説明は、各ランプ列と下方支持レール63との間の
構造的な関係についてなされたけれども、上方支持レー
ル61が下方支持レール63の鏡像として形成されていて、
各ランプ列の上方端部にあるトラニオン59の、上方支持
レール61の溝内における位置が各ランプ列の下方端部と
同じであることが理解できるであろう。従って、各ラン
プ列は、取りはずし及び交換作業中、その両端で案内さ
れ、支持されている。各ランプ列は約13.6kg（30ポン
ド）の重量なので、このような支持は、ランプ列の取り
はずし及び交換を容易にするとともに、必要な場合のヒ
ータ列の保守をきわて容易にする。
構造的な関係についてなされたけれども、上方支持レー
ル61が下方支持レール63の鏡像として形成されていて、
各ランプ列の上方端部にあるトラニオン59の、上方支持
レール61の溝内における位置が各ランプ列の下方端部と
同じであることが理解できるであろう。従って、各ラン
プ列は、取りはずし及び交換作業中、その両端で案内さ
れ、支持されている。各ランプ列は約13.6kg（30ポン
ド）の重量なので、このような支持は、ランプ列の取り
はずし及び交換を容易にするとともに、必要な場合のヒ
ータ列の保守をきわて容易にする。
本発明は、本発明を実施するための最良の形態から成る
実施例について特定的に説明されたけれども、本発明の
範囲から逸脱することなく、多くの変更をなすことがで
き、それゆえ、多くの代わりの実施例を導くことができ
るであろう。最後に、本発明の範囲は、特許請求の範囲
のみから定められるべきである。
実施例について特定的に説明されたけれども、本発明の
範囲から逸脱することなく、多くの変更をなすことがで
き、それゆえ、多くの代わりの実施例を導くことができ
るであろう。最後に、本発明の範囲は、特許請求の範囲
のみから定められるべきである。
第１図は、従来技術のエピタキシャル蒸着装置の概略を
示した断面図である。 第２図は、本発明によるエピタキシャル蒸着装置の概略
を示した断面図である。 第３図は、本発明による第２図の装置に用いるランプ列
の立面図である。 第3A図及び3B図は、各々、Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ線に沿った第
３図の部分詳細図である。 第４図は、本発明によるランプ列を支持するために用い
る支持体構造体の立面図である。 第５図は、本発明によるエピタキシャル蒸着装置の頂部
横断面図である。 １′……エピタキシャル蒸着装置、 ３′……半導体基板、 ５′……黒鉛サスセプタ、 ７′……ガラス鐘、 13′……ヒータ、 15′……ランプ、 17′……支持体、 19′……ブロア、 37′……熱交換器、 43、53……ダクト、 45……プレナムチャンバ、 47、49、51……冷却空気空間、 55……ランプ列、 57……支持枠、 59……トラニオン、 61……支持レール、 85、87……溝。
示した断面図である。 第２図は、本発明によるエピタキシャル蒸着装置の概略
を示した断面図である。 第３図は、本発明による第２図の装置に用いるランプ列
の立面図である。 第3A図及び3B図は、各々、Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ線に沿った第
３図の部分詳細図である。 第４図は、本発明によるランプ列を支持するために用い
る支持体構造体の立面図である。 第５図は、本発明によるエピタキシャル蒸着装置の頂部
横断面図である。 １′……エピタキシャル蒸着装置、 ３′……半導体基板、 ５′……黒鉛サスセプタ、 ７′……ガラス鐘、 13′……ヒータ、 15′……ランプ、 17′……支持体、 19′……ブロア、 37′……熱交換器、 43、53……ダクト、 45……プレナムチャンバ、 47、49、51……冷却空気空間、 55……ランプ列、 57……支持枠、 59……トラニオン、 61……支持レール、 85、87……溝。
Claims (9)
- 【請求項１】サスセプタ５に支持された半導体基板３を
収容し、熱的に活性化された反応性気体を閉じこめるた
めの反応チャンバ７を備え、前記反応チャンバは、ある
波長領域内の熱放射を実質的に透過させる材料でできた
少なくとも一つの壁部分を有し、 前記半導体基板３と前記サスセプタ５を加熱するため
の、前記ある波長領域内の熱放射供給用放射ヒータ列13
と、 ［１］前記放射ヒータ列13を、前記基板３と前記サスセ
プタ５を加熱するために、前記壁部分を通して熱放射を
行う所定の固定作動位置、及び、［２］前記放射ヒータ
列13の一方の縁部にほぼ平行に延びる旋回軸を中心にし
て回動して前記固定作動位置から遠ざかった開放位置に
支持するための支持手段とを備えることを特徴とするエ
ピタキシャル蒸着装置。 - 【請求項２】前記ヒータ列を前記固定作動位置で固定す
るための固定手段をさらに備えており、前記固定手段
は、前記ヒータ列が前記固定作動位置に固定される固定
状態と、前記ヒータ列が前記固定作動位置から遠ざかっ
た前記開放位置の解除状態との間で選択的に変位可能に
することを特徴とする請求項（１）の装置。 - 【請求項３】前記支持手段が、 ［１］前記放射ヒータ列13を、前記開放位置から、前記
ヒータ列を前記装置の他の部分から取りはずすことがで
きる解除位置へ、並進軸線に沿った並進移動を可能に
し、かつ、［２］前記開放位置と前記解除位置との間の
前記並進移動の間、前記ヒータ列を連続的に支持する並
進支持手段を包含する ことを特徴とする請求項（１）の装置。 - 【請求項４】サスセプタ５に支持された半導体基板３を
収容し、熱的に活性化された反応性気体を閉じこめるた
めの反応チャンバ７であって、ある波長領域内の熱放射
を実質的に透過させる材料でできた少なくとも一つの壁
部分を有する該反応チャンバ７と、 前記基板と前記サスセプタを加熱するための、前記ある
波長領域内の熱放射供給用放射ヒータであって、前記反
応チャンバ７との間に内方で同軸の冷却空気空間を形成
するために、前記反応チャンバ７をほぼ同軸に取り囲み
かつ前記反応チャンバ７から間隔を置いて配置され、さ
らに、半径方向に冷却空気を流すために半径方向に空気
を通すことができる該放射ヒータと、 ［１］前記放射ヒータの外方にこれと同軸の冷却空気空
間を形成するために、前記放射ヒータをほぼ同軸に取り
囲みかつ前記放射ヒータから間隔を置き、かつ、［２］
前記内方及び外方で同軸の冷却空間を一端で相互に半径
方向に接続する端部同軸冷却方空気空間を形成するため
に、前記放射ヒータをほぼ横切りかつ前記放射ヒータの
一端から間隔を置いて延びるプレナムチャンバ45と、 ［１］前記一端に近くで前記プレナムチャンバ45の中へ
冷却空気を導き、かつ、［２］前記内方で同軸の空気空
間の末端から、加熱された空気を排出するための空気冷
却手段37であって、それによって、冷却空気が、前記一
端から前記装置の中へ流れ込み、前記内方及び外方で同
軸の空気空間を通って軸線方向に流れ、かつ、前記外方
で同軸の空気空間から前記内方で同軸の空気空間へ半径
方向内側に前記ヒータ列を通過して流れ、前記内方で同
軸の空気空間の前記末端で前記装置から流出する該空気
冷却手段と を有することを特徴とするエピタキシャル蒸着装置。 - 【請求項５】サスセプタに支持された半導体基板を収容
し、熱的に活性化された反応性気体を閉じこめるための
反応チャンバであって、ある波長領域内の熱放射を実質
的に透過させる材料でできた少なくとも一つの壁部分を
有する該反応チャンバと、 前記基板と前記サスセプタを加熱するための、前記ある
波長領域内の熱放射供給用放射ヒータであって、前記反
応チャンバ７との間に内方で同軸の冷却空気空間を形成
するために、前記反応チャンバ７をほぼ同軸に取り囲み
かつ前記反応チャンバ７から間隔を置いて配置され、さ
らに、半径方向に冷却空気を流すために半径方向に空気
を通すことができる該放射ヒータと、 ［１］前記放射ヒータ列13を、前記基板３と前記サスセ
プタ５を加熱するために、前記壁部分を通して熱放射を
行う所定の固定作動位置、及び、［２］前記放射ヒータ
列13の一方の縁部にほぼ平行に延びる旋回軸を中心にし
て回動して前記固定作動位置から遠ざかった開放位置に
支持するための支持手段と、 ［１］前記放射ヒータの外方にこれと同軸の冷却空気空
間を形成するために、前記放射ヒータをほぼ同軸に取り
囲みかつ前記放射ヒータから間隔を置き、かつ、［２］
前記内方及び外方で同軸の冷却空間を一端で相互に半径
方向に接続する端部同軸冷却方空気空間を形成するため
に、前記放射ヒータをほぼ横切りかつ前記放射ヒータの
一端から間隔を置いて延びるプレナムチャンバ45と、 ［１］前記一端に近くで前記プレナムチャンバ45の中へ
冷却空気を導き、かつ、［２］前記内方で同軸の空気空
間の末端から、加熱された空気を排出するための空気冷
却手段37であって、それによって、冷却空気が、前記一
端から前記装置の中へ流れ込み、前記内方及び外方で同
軸の空気空間を通って軸線方向に流れ、かつ、前記外方
で同軸の空気空間から前記内方で同軸の空気空間へ半径
方向内側に前記ヒータ列を通過して流れ、前記内方で同
軸の空気空間の前記末端で前記装置から流出する該空気
冷却手段と を有することを特徴とするエピタキシャル蒸着装置。 - 【請求項６】前記支持手段が、 ［１］前記放射ヒータ列13を、前記開放位置から、前記
ヒータ列を前記装置の他の部分から取りはずすことがで
きる解除位置へ、並進軸線に沿った並進移動を可能に
し、かつ、［２］前記開放位置と前記解除位置との間の
前記並進移動の間、前記ヒータ列を連続的に支持する並
進支持手段を包含する ことを特徴とする請求項（５）の装置。 - 【請求項７】化学蒸着法によって半導体基板上にエピタ
キシャル層を蒸着させるために、半導体基板を処理する
半導体基板処理方法であって、 ある波長領域内で熱放射を透過する少なくとも一つの壁
部分を有する反応チャンバ内でサスセプタ上に半導体基
板を支持するステップと、 前記反応チャンバ内に前記基板に接触させて熱的に活性
化された反応性気体雰囲気を作りだすステップと、 前記ある波長領域内で熱放射を行う放射ヒータ列、及び
［１］前記放射ヒータ列13を、前記基板３と前記サスセ
プタ５を加熱するために、前記壁部分を通して熱放射を
行う所定の固定作動位置、及び、［２］前記放射ヒータ
列13の一方の縁部にほぼ平行に延びる旋回軸を中心にし
て回動して前記固定作動位置から遠ざかった開放位置に
支持するための支持手段を用いて前記基板を加熱するこ
とにより、前記反応性気体雰囲気を活性化するステップ
と を有することを特徴とする半導体基板を処理する半導体
基板処理方法。 - 【請求項８】化学蒸着法によって半導体基板上にエピタ
キシャル層を蒸着させるために、半導体基板を処理する
方法であって、 ある波長領域内で熱放射を透過する少なくとも一つの壁
部分を有する反応チャンバ内でサスセプタ上に半導体基
板を支持するステップと、 前記反応チャンバ内に前記基板に接触させて熱的に活性
化された反応性気体雰囲気を作りだすステップと、 前記ある波長領域内で熱放射を行う放射ヒータを用いて
前記基板を加熱して前記反応性気体を活性化させるステ
ップであって、前記ヒータは、前記反応チャンバをほぼ
同軸に取り囲みかつ前記反応チャンバから間を置いて配
置され、前記ヒータと前記反応チャンバとの間に内方で
同軸の冷却空気空間を形成し、前記ヒータは、半径方向
に空気を通すことができるステップと、 ［１］前記放射ヒータの外方にこれと同軸の冷却空気空
間を形成するために、前記放射ヒータをほぼ同軸に取り
囲みかつ前記放射ヒータから間隙を置き、かつ、［２］
前記内方及び外方で同軸の冷却空間を一端で相互に半径
方向に接続する端部同軸冷却空気空間を形成するため
に、前記放射ヒータをほぼ横切りかつ前記放射ヒータの
一端から間隔を置いて延びるプレナムチャンバ45と、
［１］前記一端の近くで前記プレナムチャンバ45の中へ
冷却空気を導き、かつ、［２］前記内方で同軸の空気空
間の末端から、加熱された空気を排出するための空気冷
却手段37であって、それによって、冷却空気が、前記一
端から前記装置の中へ流れ込み、前記内方及び外方で同
軸の空気空間を通って軸線方向に流れ、かつ、前記外方
で同軸の空気空間から前記内方で同軸の空気空間へ半径
方向内側に前記ヒータ列を通過して流れ、前記内方で同
軸の空気空間の前記末端で前記装置から流出する該空気
冷却手段とを包含する冷却システムを使用して前記反応
チャンバと前記放射ヒータとを冷却するステップと を有することを特徴とする半導体基板を処理する方法。 - 【請求項９】化学蒸着法によって半導体基板上にエピタ
キシャル層を蒸着させるために、半導体基板を処理する
方法であって、 ある波長領域内で熱放射を透過する少なくとも一つの壁
部分を有する反応チャンバ内でサスセプタ上に半導体基
板を支持するステップと、 前記反応チャンバ内に前記基板に接触させて熱的に活性
化された反応性気体雰囲気を作りだすステップと、 A.前記ある波長領域内で熱放射を行う放射ヒータ列と、
B.［１］前記放射ヒータ列13を、前記基板３と前記サス
セプタ５を加熱するために、前記壁部分を通して熱放射
を行う所定の固定作動位置、及び、［２］前記放射ヒー
タ列13の一方の縁部にほぼ平行に延びる旋回軸を中心に
して回動して前記固定作動位置から遠ざかった開放位置
に支持するための支持手段とを用いて前記基板を加熱す
ることにより、前記反応性気体雰囲気を活性化させるス
テップと、 C.［１］前記放射ヒータの外方にこれと同軸の冷却空気
空間を形成するために、前記放射ヒータをほぼ同軸に取
り囲みかつ前記放射ヒータから間隔を置き、かつ、
［２］前記内方及び外方で同軸の冷却空間を一端で相互
に半径方向に接続する端部同軸冷却方空気空間を形成す
るために、前記放射ヒータをほぼ横切りかつ前記放射ヒ
ータの一端から間隔を置いて延びるプレナムチャンバ45
と、D.［１］前記一端に近くで前記プレナムチャンバ45
の中へ冷却空気を導き、かつ、［２］前記内方で同軸の
空気空間の末端から、加熱された空気を排出するための
空気冷却手段37であって、それによって、冷却空気が、
前記一端から前記装置の中へ流れ込み、前記内方及び外
方で同軸の空気空間を通って軸線方向に流れ、かつ、前
記外方で同軸の空気空間から前記内方で同軸の空気空間
へ半径方向内側に前記ヒータ列を通過して流れ、前記内
方で同軸の空気空間の前記末端で前記装置から流出する
該空気冷却手段とを包含する冷却システムを使用して前
記反応チャンバと前記放射ヒータとを冷却するステップ
とを有することを特徴とする半導体基板を処理する方
法。
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