JPH0736386B2 - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
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- JPH0736386B2 JPH0736386B2 JP12960985A JP12960985A JPH0736386B2 JP H0736386 B2 JPH0736386 B2 JP H0736386B2 JP 12960985 A JP12960985 A JP 12960985A JP 12960985 A JP12960985 A JP 12960985A JP H0736386 B2 JPH0736386 B2 JP H0736386B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、半導体装置の製造のためなどに用いられる気
相成長装置に係り、特に多数の基板を処理するのに適し
た構造の気相成長装置に関するものである。
相成長装置に係り、特に多数の基板を処理するのに適し
た構造の気相成長装置に関するものである。
従来、一般に使用されている気相成長装置は、いわゆる
冷壁型の横型，縦型，バレル型と言われるものである。
横型は略水平に配置された長方形の平板状をしたサセプ
タ上に基板をその裏面がほぼ密着するように並べて載置
し、縦型は水平に配置された円板状のサセプタ上に前記
横型と同様に基板を載置し、さらにバレル型では多面筒
状をしたサセプタの外面に対して前記横型および縦型と
同様に密着させて基板を載置するようになっており、い
ずれも高周波誘導エネルギや輻射線エネルギにより主と
してサセプタを発熱させ、このサセプタにより基板を加
熱するようになっていた。このように主としてサセプタ
を発熱させることで基板を加熱する方式では、一度に処
理できる基板の数はサセプタ表面の大きさに依存してお
り、また加熱源の配置はサセプタの全体にほゞ均一に対
向させる必要があり、このため、基板の配置は横型およ
び縦型では上側平面であり、またバレル型においても多
角形筒状の外面にしか配置できず、一回の基板の処理枚
数が比較的少なかった。
冷壁型の横型，縦型，バレル型と言われるものである。
横型は略水平に配置された長方形の平板状をしたサセプ
タ上に基板をその裏面がほぼ密着するように並べて載置
し、縦型は水平に配置された円板状のサセプタ上に前記
横型と同様に基板を載置し、さらにバレル型では多面筒
状をしたサセプタの外面に対して前記横型および縦型と
同様に密着させて基板を載置するようになっており、い
ずれも高周波誘導エネルギや輻射線エネルギにより主と
してサセプタを発熱させ、このサセプタにより基板を加
熱するようになっていた。このように主としてサセプタ
を発熱させることで基板を加熱する方式では、一度に処
理できる基板の数はサセプタ表面の大きさに依存してお
り、また加熱源の配置はサセプタの全体にほゞ均一に対
向させる必要があり、このため、基板の配置は横型およ
び縦型では上側平面であり、またバレル型においても多
角形筒状の外面にしか配置できず、一回の基板の処理枚
数が比較的少なかった。
これらに対し、一回の処理枚数を増加させるため、水平
に配置した基板保持具上に基板をほぼ垂直に近い形で林
立させ、ベルジャ本体を加熱体とする熱壁型やベルジャ
の内側で基板群の外側に筒状加熱部を設ける方式が提案
されている。これらの方式は処理室である高温空間の外
側のみに加熱部があるため、該高温空間を大きくすると
全体の熱容量が大きくなり、加熱する時間が増加すると
共に該高温空間の中心部と外側とで温度差を生じ易い欠
点をもっていた。
に配置した基板保持具上に基板をほぼ垂直に近い形で林
立させ、ベルジャ本体を加熱体とする熱壁型やベルジャ
の内側で基板群の外側に筒状加熱部を設ける方式が提案
されている。これらの方式は処理室である高温空間の外
側のみに加熱部があるため、該高温空間を大きくすると
全体の熱容量が大きくなり、加熱する時間が増加すると
共に該高温空間の中心部と外側とで温度差を生じ易い欠
点をもっていた。
本発明は処理能力の増大を図り、かつ処理空間の温度と
反応ガスの流れとを均一化して、基板間および基板内に
おける気相成長層の均一化を図ることにある。
反応ガスの流れとを均一化して、基板間および基板内に
おける気相成長層の均一化を図ることにある。
本発明は、反応室内にあって複数の基板をほぼ垂直かつ
放射状に保持する回転可能な基板保持具とこの基板保持
具に支持された基板群の上下に発熱板を設けて、上下両
面より前記基板群を加熱すると共に前記基板群の中央ま
たは外方に反応ガスを流すガス給排手段を設け、各基板
に沿って前記基板群の中央または外方からラジアル方向
に反応ガスを流すようにしたものである。
放射状に保持する回転可能な基板保持具とこの基板保持
具に支持された基板群の上下に発熱板を設けて、上下両
面より前記基板群を加熱すると共に前記基板群の中央ま
たは外方に反応ガスを流すガス給排手段を設け、各基板
に沿って前記基板群の中央または外方からラジアル方向
に反応ガスを流すようにしたものである。
以下実施例により、本発明を詳細に説明する。第１図
は、本発明の気相成長装置の一実施例を示すもので、同
図において、１はベースであり、この上にいずれも石英
からなる仕切板２、外筒３およびフタ５がシール材４と
６で密封された反応室７を形成している。反応室７の下
部にベース１と仕切板２を貫通し、ベース１に回転自在
に軸承された回転軸14が設けられ、この軸14上にカーボ
ン製の円形の下側発熱板10が設けられている。この下部
発熱板10上には輻射線によって発熱しないたとえば石英
製の２つのリングを有する基板保持具12を載置し、これ
らのリングの上部の切欠溝に処理される複数の基板13を
ほゞ垂直かつ放射状に嵌着するようになっている。そし
て環状に配置された基板群Ａの上方にはフタ５に吊り下
げ固定されたカーボン製の円形の上部発熱板11を設け
る。仕切板２の下側には下側発熱板10の加熱源であるRF
コイル８を設け、また反応室７のフタ５の上側に上側発
熱板11の加熱源である加熱用ランプ９を設けてある。22
は反射鏡である。下側発熱板10の回転軸14の軸心部を上
下に貫通するパイプ15の上部に反応ガスの供給または排
気用のノズル16が取付けられている。このノズル16は環
状の基板群Ａの中心部に位置し、反応ガスを外方に向っ
て均等に吹出したり、または周囲のガスを吸込んで排気
したりできるような複数の穴17を持っている。他方、外
筒３の内側には前記ノズル16に対向するように設けられ
た複数の穴20を持った分配器19を設け、この分配器19に
排気または給気用の複数のパイプ18を接続している。な
お前記ノズル16および分配器19からなる反応ガス給排手
段は、ノズル16を給気用とし分配器19を排気用として、
中心から外側に反応ガスを流す方式とその逆に分配器19
を給気用とし、ノズル16を排気用として、外周より中心
部へ向って反応ガスを流す方式のいずれかに定めるか、
もし必要があれば１バッチの処理内で交互に切換えて反
応ガスを流すことも可能である。下側発熱板10と上側発
熱板11は、前述したようにそれぞれ別個の加熱源８およ
び９を持っているので、反応室７の加熱温度とその均一
化のため独立して制御されるようになっている。更に基
板のローデングとアンローデングのため、反応室７の外
筒３はフタ５、加熱用ランプ９と共にベース１に対し図
示しない昇降装置により上下できるようになっている。
は、本発明の気相成長装置の一実施例を示すもので、同
図において、１はベースであり、この上にいずれも石英
からなる仕切板２、外筒３およびフタ５がシール材４と
６で密封された反応室７を形成している。反応室７の下
部にベース１と仕切板２を貫通し、ベース１に回転自在
に軸承された回転軸14が設けられ、この軸14上にカーボ
ン製の円形の下側発熱板10が設けられている。この下部
発熱板10上には輻射線によって発熱しないたとえば石英
製の２つのリングを有する基板保持具12を載置し、これ
らのリングの上部の切欠溝に処理される複数の基板13を
ほゞ垂直かつ放射状に嵌着するようになっている。そし
て環状に配置された基板群Ａの上方にはフタ５に吊り下
げ固定されたカーボン製の円形の上部発熱板11を設け
る。仕切板２の下側には下側発熱板10の加熱源であるRF
コイル８を設け、また反応室７のフタ５の上側に上側発
熱板11の加熱源である加熱用ランプ９を設けてある。22
は反射鏡である。下側発熱板10の回転軸14の軸心部を上
下に貫通するパイプ15の上部に反応ガスの供給または排
気用のノズル16が取付けられている。このノズル16は環
状の基板群Ａの中心部に位置し、反応ガスを外方に向っ
て均等に吹出したり、または周囲のガスを吸込んで排気
したりできるような複数の穴17を持っている。他方、外
筒３の内側には前記ノズル16に対向するように設けられ
た複数の穴20を持った分配器19を設け、この分配器19に
排気または給気用の複数のパイプ18を接続している。な
お前記ノズル16および分配器19からなる反応ガス給排手
段は、ノズル16を給気用とし分配器19を排気用として、
中心から外側に反応ガスを流す方式とその逆に分配器19
を給気用とし、ノズル16を排気用として、外周より中心
部へ向って反応ガスを流す方式のいずれかに定めるか、
もし必要があれば１バッチの処理内で交互に切換えて反
応ガスを流すことも可能である。下側発熱板10と上側発
熱板11は、前述したようにそれぞれ別個の加熱源８およ
び９を持っているので、反応室７の加熱温度とその均一
化のため独立して制御されるようになっている。更に基
板のローデングとアンローデングのため、反応室７の外
筒３はフタ５、加熱用ランプ９と共にベース１に対し図
示しない昇降装置により上下できるようになっている。
次に作用について説明する。
先づ基板13のローデング・アンローデングについて説明
すると、図示しない昇降装置により外筒３、フタ５およ
び加熱用ランプ９をベース１に対し上方に持上げた状態
で処理済みの基板13を取外し、新らたに未処理基板13を
基板保持具12上の所定の溝に装填する。なお、この基板
13の装填・取出しは、基板保持具12と一諸に行っても良
い。次いで、昇降装置を駆動して前記外筒３およびフタ
５などを下降させて反応室７を密封し、第１図に示す状
態にする。次いでノズル16または分配器19からパージガ
スN2を供給して反応室７内の空気をN2ガスに置換した
後、前記ノズル16または分配器19からH2ガスを流しなが
ら回転軸14を低速で回転させ、かつRFコイル８と加熱用
ランプ９に給電して加熱を開始する。RFコイル８に高周
波電力を供給すると石英製仕切板を透過してカーボン製
の下側発熱板10を誘導加熱し、又加熱用ランプ９から放
射された輻射線は、石英製のフタ５を透過してカーボン
製の上側発熱板11を発熱させる。この上側発熱板11と下
側発熱板10は、ほゞ同じ温度の赤熱状態または白熱状態
に加熱され、反応室７を加熱空間にし、この加熱空間内
に置かれた基板13を均一かつ所定の温度に加熱する。こ
うして基板13が気相成長温度に加熱されたならば、すで
に供給しているH2ガス中にエッチングガスを混入して基
板13の表面を清浄にし、次いで前記H2ガス中に反応ガス
を混入し気相成長を開始する。本装置はガスの流し方に
も特徴をもっている。即ちノズル16を供給口とし分配器
19を排気口として使用する場合と、分配器19を供給口と
しノズル16を排気口として使用する場合があるが、いず
れも水平かつ上下発熱板10,11に対しラジアル方向であ
ることである。これは給気口と排気口の間に基板13だけ
で他の邪魔物がなく、ガスの流れが一様であり、気相成
長層をより均一にする上で効果があることである。気相
成長が完了したならば、反応室７にH2ガスを流すと共に
RFコイル８および加熱用ランプ９への給電を切る。こう
して反応室７内が所定温度に低下したところでH2ガスに
変えN2ガスを流し、反応室７内をN2ガスに置換した後、
該反応室７を開いて処理された基板13の取外し、新らた
な被処理基板13の装填を行なう。以下前述した動作をサ
イクル的に繰返し行なう。
すると、図示しない昇降装置により外筒３、フタ５およ
び加熱用ランプ９をベース１に対し上方に持上げた状態
で処理済みの基板13を取外し、新らたに未処理基板13を
基板保持具12上の所定の溝に装填する。なお、この基板
13の装填・取出しは、基板保持具12と一諸に行っても良
い。次いで、昇降装置を駆動して前記外筒３およびフタ
５などを下降させて反応室７を密封し、第１図に示す状
態にする。次いでノズル16または分配器19からパージガ
スN2を供給して反応室７内の空気をN2ガスに置換した
後、前記ノズル16または分配器19からH2ガスを流しなが
ら回転軸14を低速で回転させ、かつRFコイル８と加熱用
ランプ９に給電して加熱を開始する。RFコイル８に高周
波電力を供給すると石英製仕切板を透過してカーボン製
の下側発熱板10を誘導加熱し、又加熱用ランプ９から放
射された輻射線は、石英製のフタ５を透過してカーボン
製の上側発熱板11を発熱させる。この上側発熱板11と下
側発熱板10は、ほゞ同じ温度の赤熱状態または白熱状態
に加熱され、反応室７を加熱空間にし、この加熱空間内
に置かれた基板13を均一かつ所定の温度に加熱する。こ
うして基板13が気相成長温度に加熱されたならば、すで
に供給しているH2ガス中にエッチングガスを混入して基
板13の表面を清浄にし、次いで前記H2ガス中に反応ガス
を混入し気相成長を開始する。本装置はガスの流し方に
も特徴をもっている。即ちノズル16を供給口とし分配器
19を排気口として使用する場合と、分配器19を供給口と
しノズル16を排気口として使用する場合があるが、いず
れも水平かつ上下発熱板10,11に対しラジアル方向であ
ることである。これは給気口と排気口の間に基板13だけ
で他の邪魔物がなく、ガスの流れが一様であり、気相成
長層をより均一にする上で効果があることである。気相
成長が完了したならば、反応室７にH2ガスを流すと共に
RFコイル８および加熱用ランプ９への給電を切る。こう
して反応室７内が所定温度に低下したところでH2ガスに
変えN2ガスを流し、反応室７内をN2ガスに置換した後、
該反応室７を開いて処理された基板13の取外し、新らた
な被処理基板13の装填を行なう。以下前述した動作をサ
イクル的に繰返し行なう。
第２図および第３図は、基板保持具12の他の実施例を示
すもので、第２図は基板13を第４図または第５図に示す
ように基板保持具12の上に石英カーボンまたはSiC製の
支持板20または21を立ててその両面に基板13を装填する
ことにより基板13の温度の安定性を増加させたものであ
る。
すもので、第２図は基板13を第４図または第５図に示す
ように基板保持具12の上に石英カーボンまたはSiC製の
支持板20または21を立ててその両面に基板13を装填する
ことにより基板13の温度の安定性を増加させたものであ
る。
第３図は基板保持具の製作コストを下げるため符号12a
で示すように６分割して下側発熱板10上に設置したケー
スを示す。３〜８分割も可能である。この場合も基板13
の装填は第１図、第４図および第５図のやり方ができ
る。
で示すように６分割して下側発熱板10上に設置したケー
スを示す。３〜８分割も可能である。この場合も基板13
の装填は第１図、第４図および第５図のやり方ができ
る。
前述した実施例は、基板保持具12を回転可能な下側発熱
板10に載置した例を示したが、下側発熱板10を仕切板２
側に固定し、基板保持具12を回転軸14で回転可能に支持
するようにしても良く、また上下の発熱板10,11の加熱
源は、上記の実施例に限定されず種々の方式を採用し得
る。
板10に載置した例を示したが、下側発熱板10を仕切板２
側に固定し、基板保持具12を回転軸14で回転可能に支持
するようにしても良く、また上下の発熱板10,11の加熱
源は、上記の実施例に限定されず種々の方式を採用し得
る。
以上述べたように本発明によれば、反応室を大形化せず
に多数の基板を処理できると共に基板を取囲む高温（反
応）空間が小形化され急熱急冷および均熱化が可能にな
り、かつガスの流れを水平でラジアル方向にして基板に
対するガスの接触が一様化されるため精度の良い気相成
長層が得られる。
に多数の基板を処理できると共に基板を取囲む高温（反
応）空間が小形化され急熱急冷および均熱化が可能にな
り、かつガスの流れを水平でラジアル方向にして基板に
対するガスの接触が一様化されるため精度の良い気相成
長層が得られる。
第１図は本発明の一実施例を示す概要断面図、第２図お
よび第３図は基板保持具の他の実施例を示す平面図、第
４図および第５図は第２図の実施例における支持板のそ
れぞれ異なる例を示す側面図である。 １……ベース、２……仕切板、３……外筒、５……フ
タ、７……反応室、８……RFコイル、９……加熱用ラン
プ、10……下側発熱板、11……上側発熱板、13……基
板、12,12a……基板保持具、14……回転軸、５……管、
16……ノズル、18……管、19……分配器、Ａ……基板群
よび第３図は基板保持具の他の実施例を示す平面図、第
４図および第５図は第２図の実施例における支持板のそ
れぞれ異なる例を示す側面図である。 １……ベース、２……仕切板、３……外筒、５……フ
タ、７……反応室、８……RFコイル、９……加熱用ラン
プ、10……下側発熱板、11……上側発熱板、13……基
板、12,12a……基板保持具、14……回転軸、５……管、
16……ノズル、18……管、19……分配器、Ａ……基板群
Claims (1)
- 【請求項１】反応室内にあって複数の被処理基板をほぼ
垂直かつ放射状に保持する回転可能な基板保持具と、同
基板保持具に保持された基板群の下方および上方にそれ
ぞれ配置され、上下両面から前記基板群を加熱する発熱
板と、前記基板群の中央から外方へまたは外方から中央
へ反応ガスを流す給気口および排気口を有するガス給排
手段とからなる気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12960985A JPH0736386B2 (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12960985A JPH0736386B2 (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 気相成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61287220A JPS61287220A (ja) | 1986-12-17 |
| JPH0736386B2 true JPH0736386B2 (ja) | 1995-04-19 |
Family
ID=15013690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12960985A Expired - Lifetime JPH0736386B2 (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0736386B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023063467A (ja) * | 2017-11-30 | 2023-05-09 | 株式会社三洋物産 | 遊技機 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4772356A (en) * | 1986-07-03 | 1988-09-20 | Emcore, Inc. | Gas treatment apparatus and method |
| JPS63300512A (ja) * | 1987-05-30 | 1988-12-07 | Komatsu Ltd | 気相成長装置 |
| JP4527670B2 (ja) * | 2006-01-25 | 2010-08-18 | 東京エレクトロン株式会社 | 加熱処理装置、加熱処理方法、制御プログラムおよびコンピュータ読取可能な記憶媒体 |
-
1985
- 1985-06-14 JP JP12960985A patent/JPH0736386B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023063467A (ja) * | 2017-11-30 | 2023-05-09 | 株式会社三洋物産 | 遊技機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61287220A (ja) | 1986-12-17 |
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