JPH1129392A - 気層エピタキシャル成長方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】エピタキシャル基板を連続成長できるようにし
て生産性を高める。 【解決手段】反応室１とパスボックス６間に第１搬送室
３、第２搬送室４、冷却室２、待機室５を備え、基板は
サセプタごと動線１３に沿って搬送する。反応室１でタ
ーンテーブル７上にサセプタごと載置した基板を成長さ
せている間、待機室５で次基板をサセプタごとサセプタ
支持板１０上に支持して待機させる。成長終了した処理
基板をサセプタごと、アーム９により反応室１から冷却
室２に搬送冷却する。搬送冷却過程で、待機室５の基板
をサセプタごとアーム９により待機室５から反応室１に
搬送し成長させる。反応室１で次の基板を成長させてい
る間、冷却終了した処理基板をアーム９により冷却室２
からパスボックス６に移し、パスボックス６から新基板
を第２搬送室４に移す。新基板はサセプタにセットして
アーム９により第２搬送室４から待機室５に搬送する。
以下、繰り返す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、原料ガスを吹き
付けて基板上にエピタキシャル層を成長させる気層エピ
タキシャル成長方法及び装置に係り、特に反応室とパス
ボックスとの間のパスを複線化してエピタキシャル基板
の生産性を高めたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来の横型気層エピタキシャル
成長装置の説明図であり、図６(a) はその構成を概略的
に示す斜視図、図６(b) は平面図である。

【０００３】図６(a) に示すように、装置の外部に対し
てＧａＡｓなどの成長用基板を搬入・搬出するパスボッ
クス６は、ゴム製手袋を有するグローブボックス２４に
連結されている。グローブボックス２４と、基板上にエ
ピタキシャル層を成長させる反応室１との間には、基板
をセットしたサセプタ（図示せず）を搬送するロボット
アーム（図示せず）を設けた搬送室２３が連結されてい
る。

【０００４】図６(b) に示すように、搬送室２３に設け
られたリング状のロボットアーム９に図示しないサセプ
タは載せられ、サセプタはその動線１３に示すように、
ロボットアーム９により搬送室２３を介してグローブボ
ックス２４と反応室１間を搬送される。反応室１に搬送
されたサセプタは、ターンテーブル７に載った状態でタ
ーンテーブル７ごと、水平に回転する。

【０００５】次に作用を説明する。

【０００６】(1) 成長用基板（図示せず）を搬入したパ
スボックス６を真空引き窒素置換する。その後、適宜の
手段により基板をパスボックス６からグローブボックス
２４内に移す。グローブボックス２４内で、前記基板
は、グローブボックス２４内でサセプタにセットされ
る。

【０００７】(2) 前記基板は、サセプタごとロボットア
ーム９によって、グローブボックス２４から搬送室２３
に搬送される。前記サセプタがグローブボックス２４内
にある状態では、グローブボックス２４と搬送室２３と
の間の扉が開いているため、これらグローブボックス２
４と搬送室２３と雰囲気は混じり合う。この時点では、
搬送室２３と反応室１との間の扉は、閉じている。

【０００８】(3) 搬送室２３への搬送が終了すると、搬
送室２３とグローブボックス２４との間の扉が閉じ、搬
送室２３内の真空引き水素置換を行う。この搬送室２３
は、真空引き水素置換、真空引き窒素置換、及び搬送機
能以外の機能は持たず、搬送のために反応室１との境に
ある扉を開けた時以外は、環境的に反応室１とは、完全
に遮断されていて、常に、常温を維持している。

【０００９】(4) 搬送室２３内で真空引き水素置換を行
った後、搬送室２３と反応室１との間の扉を開き、サセ
プタ及び基板をロボットアーム９に載せて、反応室１に
搬送し、反応室１内でサセプタをロボットアーム９から
ターンテーブル７に移し替える。その後、ロボットアー
ム９が搬送室２３に戻ると搬送室２３と反応室１との間
の扉が閉じる。なお、搬送室２３は、ロボットアーム９
のホームポジションである。

【００１０】(5) サセプタの反応室１への搬送が終了し
た時点では、反応室１は、常温且つ常圧状態である。そ
の後、反応室１のヒータに電流を流し、反応室１を数百
℃の基板成長温度に加熱し、基板成長圧力に減圧する。
４００℃を越えた時点から、基板表面からのＡｓ（砒
素）抜けを防ぐため、アルシンガス（ＡｓＨ₃ ガス）を
基板表面に流す。

【００１１】(6) 反応室１が基板成長温度に達した後、
原料ガスを反応室１内のガス導入口（図示せず）より供
給することにより、基板面にエピタキシャル層が形成さ
れる。成長が終わった後は、ヒータ加熱を終了し反応室
１が４００℃に冷却されるまでは、Ａｓ抜けを防ぐため
にアルシンガスを基板表面に流す。その後は、サセプタ
及び基板が取り出し可能な温度になるまで、更に冷却す
る。

【００１２】(7) 冷却が終了すると、再び反応室１と搬
送室２３との間の扉を開き、ロボットアーム９を用いて
サセプタ及び基板を反応室１から搬送室２３に搬送す
る。次いで、反応室１と搬送室２３との間の扉を閉じ、
搬送室２３で真空引き窒素置換を行う。

【００１３】(8) その後、搬送室２３とグローブボック
ス２４との間の扉を開け、基板をサセプタごと搬送室２
３からグローブボックス２４に搬送し、このグローブボ
ックス２４でサセプタ１１から基板を取り外し、パスボ
ックス６に基板を移す。この時、パスボックス６にある
次の成長用基板をグローブボックス２４に移す。

【００１４】その後、(1) 〜(8) を繰り返す。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上述したような、従来
の横型気層エピタキシャル成長装置を用いたエピタキシ
ャル成長では、反応室とパスボックス間に１パスの搬送
路しか備えていないので、処理基板を反応室からパスボ
ックスに移した後でなければ、次の未処理基板をパスボ
ックスから反応室に搬送することができないため、エピ
タキシャル基板を連続成長させることができない。

【００１６】また、サセプタの反応室１への搬送が終了
した時点では、反応室１は、常温且つ常圧状態である。
このため、サセプタの反応室１への搬送毎に、基板成長
温度に加熱、基板成長圧力に減圧する必要がある。

【００１７】このため、基板成長に費やす時間の内、実
際の基板成長に用いる正味の時間は、成長するエピタキ
シャル構造により変るが、約１／９〜１／３であり、残
りの８／９〜２／３は、基板を成長温度にするために用
いられる昇温時間や、成長圧力への減圧時間や、成長後
基板を装置外に取り出せる温度になるまでの降温時間
や、成長後大気圧へ戻す昇圧時間や、あるいは基板搬送
時間で消費され、生産効率が非常に悪かった。

【００１８】本発明の目的は、エピタキシャル基板を連
続成長させることによって、上述した従来技術の問題点
を解消して、生産性を高めた気層エピタキシャル成長方
法及び装置を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、外部
からパスボックスに搬入した未処理基板を反応室に搬送
し、反応室でエピタキシャル成長し、エピタキシャル成
長した処理基板をパスボックスに搬送してパスボックス
から外部に搬出する気相エピタキシャル成長方法におい
て、反応室とパスボックスとの間に２つのパスを備え、
(1) 反応室で未処理基板を成長中に外部からパスボック
スに搬入した次の未処理基板を第１のパス中に待機さ
せ、(2) 成長後、処理基板を第２のパスを使って反応室
からパスボックスに搬送する過程で、第１のパス中に待
機させておいた次の未処理基板を反応室に搬送し、その
後、(1) と(2) の工程を繰り返すようにしたものであ
る。

【００２０】反応室とパスボックスとの間に２つのパス
を備えると、反応室とパスボックス間に１パスしか備え
ていない場合と異なり、パスボックスに向かう処理基板
と反応室に向かう未処理基板とが搬送上衝突することが
ないから、エピタキシャル基板を連続成長させることが
でき、スループットが向上する。

【００２１】請求項２の発明は、外部からパスボックス
に搬入した未処理基板を反応室に搬送し、反応室でエピ
タキシャル成長し、エピタキシャル成長した処理基板を
パスボックスに搬送してパスボックスから外部に搬出す
る気相エピタキシャル成長装置において、反応室とパス
ボックスとの間に、反応室に通じる第１搬送室とパスボ
ックスに通じる第２搬送室とを設け、第２搬送室から待
機室を経て第１搬送室に至る第１のパスと第１搬送室か
ら冷却室を経て第２搬送室に至る第２のパスとを設けた
ものである。

【００２２】第２搬送室から待機室を経て第１搬送室に
至る第１のパスと、第１搬送室から冷却室を経て第２搬
送室に至る第２のパスとを設けると、エピタキシャル成
長を終了した処理基板を反応室から第２のパスを通して
パスボックスに搬送するとき、その搬送を邪魔すること
なく、第１のパスを通して次の基板をパスボックスから
反応室に搬送することができる。したがって、反応室で
未処理基板を成長中に次の未処理基板を第１のパスを構
成する待機室で待機させ、反応室から処理基板を第２の
パスを使って冷却室に搬送した後、待機室で待機させて
おいた次の未処理基板を第１のパスを使って反応室に搬
送することができる。

【００２３】請求項３の発明は、反応室を基板成長温度
に加熱、基板成長圧力に減圧した後、原料ガスを流し、
反応室にサセプタごと搬送された未処理基板上にエピタ
キシャル層を成長させる気相エピタキシャル成長装置に
おいて、上記反応室で第１サセプタにセットした未処理
基板をエピタキシャル成長させている間、次の未処理基
板を第２サセプタごと待機させる待機室と、待機室と反
応室との間に設けられ、第１搬送用ロボットアームを有
し、そのロボットアームにより反応室でエピタキシャル
成長を終了した処理基板を第１サセプタごと冷却室に搬
送する一方、待機室で待機する次の未処理基板を第２サ
セプタごと反応室へ搬送する第１搬送室とを備える。

【００２４】さらに第１搬送室に連結され、第１搬送室
のロボットアームにより反応室から搬送された処理基板
を第１サセプタごと冷却する冷却室と、冷却室と待機室
との間に設けられ、第２搬送用ロボットアームを有し、
そのロボットアームにより冷却室で冷却を終了した処理
基板を第１サセプタから外してパスボックスへ搬送する
一方、パスボックスから次の未処理基板を第１サセプタ
にセットして第１サセプタごと待機室に搬送する第２搬
送室と、第２搬送室に連結され、外部に対して基板を搬
入・搬出するパスボックスとを備えたものである。

【００２５】(1) 反応室で第１サセプタにセットした未
処理基板をエピタキシャル成長させている間、待機室に
は次の未処理基板が第２サセプタごと待機している。
(2) 反応室での未処理基板上へのエピタキシャル成長が
終了すると、第１搬送室のロボットアームにより処理基
板を反応室から第１サセプタごと冷却室に搬送する。
(3) 冷却室への搬送後、待機室で待機させていた次の未
処理基板を、第１搬送室のロボットアームにより第２サ
セプタごと反応室へ搬送する。冷却室で処理基板を第１
サセプタごと冷却している間、反応室で第２サセプタに
セットした未処理基板をエピタキシャル成長させる。
(4) 冷却室での処理基板の冷却が終了すると、第２搬送
室のロボットアームにより処理基板を第１サセプタから
外してパスボックスへ搬送し、パスボックスにある次の
未処理基板を第１サセプタにセットして第１サセプタご
と待機室に搬送する。そして(1) 〜(4) の工程を繰り返
す。

【００２６】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、第１搬送室は、成長温度、成長圧力に保持して、少
なくとも第１搬送室に第１または第２サセプタのいずれ
かがあるときはＡｓＨ₃ ガスを流し続ける機能有し、冷
却室は、第１搬送室と冷却室との間で第１または第２サ
セプタのいずれかを搬送するときには、成長圧力、成長
温度付近、ＡｓＨ₃ 雰囲気に設定でき、冷却室と第２搬
送室の間で搬送を行うときは、大気圧、常温、窒素雰囲
気に設定できる機能を有し、待機室は、待機室と第１搬
送室との間で第１または第２サセプタのいずれかを搬送
するときには、成長圧力、成長温度付近、ＡｓＨ₃ 雰囲
気に設定でき、第２搬送室と待機室の間で搬送を行うと
きは、大気圧、常温、窒素雰囲気に設定できる機能を有
し、かつ反応室と第１搬送室との間に第１扉を、第１搬
送室と待機室との間に第２扉を、第１搬送室と冷却室と
の間に第３扉を、冷却室と第２搬送室との間に第１二重
扉を、待機室と第２搬送室との間に第２二重扉をそれぞ
れ設けたものである。

【００２７】各扉を操作して、常時反応室を成長温度、
成長圧力に保持できるようにしたので、従来のようにそ
の都度反応室の昇温降温や減圧昇圧を行なう場合に比し
て、それらに要する時間を短縮することができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下に本発明をＭＯＶＰＥ法を用
いた横型気層エピタキシャル成長装置に適用した実施の
形態を説明する。

【００２９】図１は、横型気層エピタキシャル成長装置
の概略構成を示す斜視図である。図６に示す従来と異な
る点は、待機室５と冷却室２を専用に設けて２パスを確
保し、かつグローブボックスに相当する第２搬送室４に
ロボットアーム９を新設して、２つのサセプタを同時に
流せるようにした点である。

【００３０】図１(a) に示すように、パスボックス６と
反応室１との間には、第１搬送室３、冷却室２、待機室
５、およびグローブボックスとしての第２搬送室４が連
結されている。図１(b) はこの装置の平面図である。

【００３１】反応室１は、サセプタを回転するターンテ
ーブル７を有する。ターンテーブル７にＧａＡｓ基板を
下向きにセットしたサセプタ（図示せず）を置き、反応
室１を基板成長温度に加熱、基板成長圧力に減圧した
後、サセプタの一方から水平に原料ガスを流し、基板上
にＧａＡｓエピタキシャル層を成長させる。

【００３２】反応室１に第１扉３１を介して連結される
第１搬送室３は、腕の先端にリング部をもつ第１搬送用
ロボットアーム９を有し、そのロボットアーム９により
反応室１でエピタキシャル成長を終了した処理基板を第
１サセプタごと冷却室２に搬送する一方、待機室５で待
機する次の未処理基板を第２サセプタごと反応室１へ搬
送する。

【００３３】第１搬送室３に第２扉３２を介して連結さ
れる待機室５は、サセプタ支持板１０を有し、反応室１
で第１サセプタにセットした未処理基板をエピタキシャ
ル成長させている間、次の未処理基板を第２サセプタご
とサセプタ支持板１０に支持して待機させる。

【００３４】第１搬送室３に第３扉３３を介して連結さ
れる冷却室２は、サセプタ支持板１０を有し、第１搬送
室３のロボットアーム９により反応室１から搬送された
処理基板を第１サセプタごとサセプタ支持板１０に支持
して冷却する。

【００３５】冷却室２に第１二重扉３４、３５を介して
連結されるとともに、待機室５に第２二重扉３６、３７
を介して連結される第２搬送室４は、腕の先端にリング
部をもつ第２搬送用ロボットアーム９を有し、そのロボ
ットアーム９により冷却室２で冷却された処理基板を第
１サセプタから外してパスボックス６へ搬送する一方、
パスボックス６から次の未処理基板を第１サセプタにセ
ットして第１サセプタごと待機室５に搬送する。

【００３６】パスボックス６は、第２搬送室４に連結さ
れ、基板のみを装置の内外へ搬入・搬出する。

【００３７】サセプタは、第２搬送室４に設けられたロ
ボットアーム９により、第２搬送室４と冷却室２または
待機室５間、また第１搬送室３に設けられたロボットア
ーム９により、第１搬送室３と冷却室２または待機室５
の間、及び第１搬送室３と反応室１間を搬送され得る
が、ここでは実線で示す動線１３のように動かす。第１
のパスは第２搬送室４、待機室５、第１搬送室３で構成
され、第２のパスは第１搬送室３、冷却室２、第２搬送
室４で構成される。

【００３８】上記反応室１には、常時、基板成長温度、
基板成長圧力に保持してＡｓＨ₃ ガスを流し続ける。第
１搬送室３にも同様に、常に、基板成長温度、基板成長
圧力に保持して、少なくとも第１搬送室３内にサセプタ
１１がある時は、ＡｓＨ₃ ガスを流し続ける。

【００３９】冷却室２は、第１搬送室３との間でサセプ
タ１１を搬送するときは、成長圧力、成長温成長圧力、
成長温度付近、ＡｓＨ₃ 雰囲気に設定できる。また、冷
却室２は、第２搬送室４との間で搬送を行うときは、大
気圧、常温、窒素雰囲気に設定できる。

【００４０】反応室１では、図２(a) に示すように、サ
セプタ１１は、その上面に設けた被係止部１５をターン
テーブル７の外周に係止、支持され、基板成長中は、タ
ーンテーブル７に取り付けた回転軸８を中心にターンテ
ーブル７ごと水平に回転する。横型気相エピタキシャル
成長では、後述するようにサセプタ１１の裏面に基板Ｗ
を下向きにセットして、サセプタ１１の一方から水平に
原料ガスを流して回転する基板Ｗ上にエピタキシャル層
を成長させる。

【００４１】冷却室２及び待機室５では、図２(b) に示
すように、サセプタ１１は、その上面に設けた被係止部
１５を円形のサセプタ支持板１０の外周に係止され、冷
却中または待機中は、サセプタ支持軸１４によって支持
される。サセプタ支持板１０は、回転機能は持たない
が、サセプタの姿勢を変更できるように、サセプタ支持
軸１４の回動により水平に９０度だけ回転しサセプタ１
１の向きを９０度だけ変えることができる。

【００４２】反応室１と第１搬送室３間、第１搬送室３
と待機室５間、第１搬送室３と冷却室２間、冷却室２と
第２搬送室４間、第２搬送室４と待機室５間におけるサ
セプタ１１の搬送は、図３に示すように、ロボットアー
ム９によって行なわれる。ロボットアーム９はアームの
先端にリング部を有し、そのリング部上にサセプタ１１
を載置することにより、サセプタ１１の裏面周方向に下
向きにセットされる複数枚の基板Ｗとの接触を回避して
いる。

【００４３】さて、上述した横型気層エピタキシャル成
長装置の動作を、図４を用いて説明する。説明の便宜
上、反応室１でエピタキシャル成長が終了した時点から
説明する。

【００４４】図４(a) 、(b) に示すように、まず反応室
１でエピタキシャル成長が終わると、反応室１と第１搬
送室３との間の第１扉３１が開き、第１搬送室３内のロ
ボットアームを用いてサセプタ１１を基板Ｗごと反応室
１から第１搬送室３へ取り出し、第１扉３１を閉じる。
このとき、第１搬送室３の隣の待機室５には、次の基板
Ｗがサセプタ１１ごと待機している。

【００４５】図４(c) 、(d) に示すように、つぎに第１
搬送室３と冷却室２との間の第３扉３３を開き、前記サ
セプタ１１を基板Ｗごと第１搬送室３のロボットアーム
を用いて冷却室２のサセプタ支持板に搬送し、第１搬送
室３と冷却室２との間の第３扉３３を閉じるこの時点で
は、冷却室２内は、成長温度、成長圧力に調整され、Ａ
ｓＨ₃ ガスを流しておく。

【００４６】図４(e) に示すように、第１搬送室３から
冷却室２への搬送が終了すると、冷却室２のヒータが切
れて冷却室２の温度を下げる。基板表面温度が４００℃
以下になるとＡｓＨ₃ ガスの供給を止め、冷却室２内の
真空引き窒素置換し、大気圧に戻す。同時に、第１搬送
室３と待機室５との間の第２扉３２が開かれて、既に成
長温度、成長圧力に設定された待機室５内に待機させて
おいた次の成長用基板Ｗを載せたサセプタ１１が、第１
搬送室３のロボットアームを用いて第１搬送室３に搬送
される。

【００４７】図４(f) 、(g) に示すように、第１搬送室
３と待機室５との間の第２扉３２を閉じた後、第１搬送
室３と反応室１との間の第１扉３１を開いて、第１搬送
室３のロボットアームによりサセプタ１１をウェーハＷ
ごと第１搬送室３から反応室１に搬送する。第１搬送室
３と反応室１との間の第１扉３１を閉じた後、基板Ｗの
エピタキシャル成長を行う。この成長用基板Ｗが反応室
１内で基板成長が行われるのは、先行する成長後の基板
Ｗとサセプタ１１を冷却室２で冷却している間である。
同時に待機室５と第２搬送室４との間の第２二重扉３
６、３７を開けて、待機室５を冷却し、真空引き窒素置
換を行い、大気圧に戻しておく。更に続く成長用基板Ｗ
を載せたサセプタ１１を待機室５に搬送するためであ
る。

【００４８】一方、冷却室２が大気圧に戻ると、冷却室
２と第２搬送室４との間の第１二重扉３４、３５の内、
冷却室２側の扉３４が開く。また、扉３２と扉３５との
間にあるＡｓＨ₃ センサが反応しなかった場合のみ、基
板Ｗがサセプタ１１ごと冷却された後、第２搬送室４側
の扉３５が開き、第２搬送室４内のロボットアームを用
いてサセプタ１１を冷却室２から第２搬送室４に搬送す
る。第２搬送室４内にもＡｓＨ₃ センサが付いている。

【００４９】図４(h) 、(i) に示すように、第２搬送室
４へのサセプタ１１の搬送が終了すると、冷却室２と第
２搬送室４との間の二重扉３４、３５が閉じる。また待
機室５と第２搬送室４との間の二重扉３６、３７も閉じ
る。冷却室２から第２搬送室４に搬送されたサセプタ１
１から基板Ｗを取り外し、パスボックス６に基板Ｗを移
す。この時、同時に次の成長用基板Ｗを第２搬送室４に
挿入してサセプタ１１に装着する。

【００５０】図４(j) 、(k) に示すように、サセプタ１
１への成長用基板Ｗの装着が終了すると、第２搬送室４
と待機室５との間の第２二重扉３６、３７の内、第２搬
送室４側の扉３６が開く。このとき、扉３６と扉３７と
の間にあるＡｓＨ₃ センサが反応しなかった場合のみ、
第２搬送室４側の扉３７が開き、第２搬送室４内のロボ
ットアームを用いてサセプタ１１を基板Ｗごと待機室５
に搬送する。この時点で、待機室５は、常温、常圧、及
び窒素雰囲気である。

【００５１】図４(l) に示すように、サセプタ１１の待
機室５への搬送が終了すると、第２搬送室４と待機室５
との間の第２二重扉３６、３７が閉じ、待機室５内を成
長温度、成長圧力となるよう加熱及び減圧を行う。基板
表面温度が４００℃以上になると、待機室５内にＡｓＨ
₃ ガスが流れる。その後、成長の終了した基板Ｗをサセ
プタ１１ごと反応室１から第１搬送室３に取り出す図４
(a) の動作に戻る。

【００５２】上述した全動作において、反応室１内は、
常時、成長温度、成長圧力を保ち、昇温、降温や、減
圧、降圧調整は、行わない。

【００５３】上記したように実施の形態は、反応室１で
サセプタ１１にセットした未処理基板Ｗをエピタキシャ
ル成長させている間、待機室５には次の未処理基板Ｗが
サセプタ１１ごと待機させる。反応室１での未処理基板
Ｗ上へのエピタキシャル成長が終了すると、第１搬送室
３のロボットアーム９により処理基板Ｗを反応室１から
サセプタ１１ごと冷却室２に搬送する。冷却室２への搬
送後、待機室５で待機させていた次の未処理基板Ｗを、
第１搬送室３のロボットアーム９によりサセプタ１１ご
と反応室１へ搬送する。冷却室２で処理基板Ｗをサセプ
タ１１ごと冷却している間、反応室１でサセプタ１１に
セットした未処理基板Ｗをエピタキシャル成長させる。
冷却室２での処理基板Ｗの冷却が終了すると、第２搬送
室４のロボットアーム９により処理基板Ｗをサセプタ１
１から外してパスボックス６へ搬送し、パスボックス６
にある次の未処理基板Ｗを、先程処理基板Ｗを外したサ
セプタ１１にセットしてサセプタ１１ごと待機室５に搬
送し、上記工程を繰り返すようにしたものである。した
がって、反応室１での基板のエピタキシャル成長を切れ
目なく行うことができる。

【００５４】なお、上記実施形態では、冷却室２を左手
前に待機室５を右奥にしてサセプタの動線１３を反時計
回りとしたが、図５に示すように、冷却室２と待機室５
の位置を入れ替えて、サセプタの動線１３を時計回りに
してもよい。

【００５５】また、気層エピタキシャル成長装置とし
て、反応室内に基板を下向きにセットして、水平に原料
ガスを流す横型気相エピタキシャル成長装置の場合につ
いて説明したが、本発明はこれに限定されない。例え
ば、基板を上向きにセットする横型気相エピタキシャル
成長装置でも、あるいは基板を上向きにセットして垂直
に原料ガスを吹き付ける縦型気相エピタキシャル成長装
置などにも適用できる。また、基板原料やエピタキシャ
ル層原料はＧａＡｓに限定されない。

【００５６】

【発明の効果】本発明の方法によれば、エピタキシャル
基板を連続成長でき、生産性を高めることができる。

【００５７】本発明の装置によれば、反応室とパスボッ
クスとの間に２つのパスを設けるという構造によって、
上記効果を適切に得ることができる。

【００５８】また、本発明の装置によれば、２つの搬送
室と２つのサセプタを用いる複数型の構成とし、搬送室
に温度コントロール機能、圧力コントロール機能、更
に、ＡｓＨ₃ ガスを流せる機能を持たせ、また、反応室
内を常時、基板成長温度、及び基板成長圧力に保持した
状態とし、反応室内の昇温、降温や、減圧、昇圧の時間
と、基板のサセプタへのセットに要する時間を省き、反
応室内での基板のエピタキシャル成長を切れ目なく行う
ことができる。従って、成長用基板のパスボックスへの
搬入から複数の搬送室を経て反応室内での基板のエピタ
キシャル成長が行われ、その後の成長用基板を搬送室を
介して第２搬送室４から取り出すまでのデッドタイムを
大幅に短縮することができ、生産性を大幅に向上でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＭＯＶＰＥ法を用いた実施形態による横型気層
エピタキシャル成長装置の概略構成図であり、(a) は斜
視図、(b) は平面図。

【図２】サセプタの支持構造を示す断面図であり、(a)
はターンテーブルによる回転支持、(b) はサセプタ支持
板による固定支持の説明図。

【図３】円形のサセプタをリング形状のアームに載せた
実施形態の説明図であり、(a)は平面図、(b) はｂ−ｂ
断面図。

【図４】実施形態の動作説明図。

【図５】冷却室と待機室を交換した実施形態による横型
気層エピタキシャル成長装置の概略平面図。

【図６】従来の横型気層エピタキシャル成長装置の概略
構成図であり、(a) は斜視図、(b) は平面図。

【符号の説明】

１ 反応管 ２ 冷却室 ３ 第１搬送室 ４ 第２搬送室 ５ 待機室 ６ パスボックス ９ ロボットアーム ３１、３２、３３ 扉 ３４，３５、３６，３７ 二重扉 １３ サセプタの動線

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外部からパスボックスに搬入した未処理基
   板を反応室に搬送し、反応室でエピタキシャル成長し、
   エピタキシャル成長した処理基板をパスボックスに搬送
   してパスボックスから外部に搬出する気相エピタキシャ
   ル成長方法において、反応室とパスボックスとの間に２
   つのパスを備え、(1) 反応室で未処理基板を成長中に外
   部からパスボックスに搬入した次の未処理基板を第１の
   パス中に待機させ、(2) 成長後、処理基板を第２のパス
   を使って反応室からパスボックスに搬送する過程で、第
   １のパス中に待機させておいた次の未処理基板を反応室
   に搬送し、その後、(1) と(2) の工程を繰り返すことを
   特徴とする気相エピタキシャル成長方法。
2. 【請求項２】外部からパスボックスに搬入した未処理基
   板を反応室に搬送し、反応室でエピタキシャル成長し、
   エピタキシャル成長した処理基板をパスボックスに搬送
   してパスボックスから外部に搬出する気相エピタキシャ
   ル成長装置において、反応室とパスボックスとの間に、
   反応室に通じる第１搬送室とパスボックスに通じる第２
   搬送室とを設け、第２搬送室から待機室を経て第１搬送
   室に至る第１のパスと、第１搬送室から冷却室を経て第
   ２搬送室に至る第２のパスとを設けたことを特徴とする
   気相エピタキシャル成長装置。
3. 【請求項３】反応室を基板成長温度に加熱、基板成長圧
   力に減圧した後、原料ガスを流し、反応室にサセプタご
   と搬送された未処理基板上にエピタキシャル層を成長さ
   せる気相エピタキシャル成長装置において、上記反応室
   で第１サセプタにセットした未処理基板をエピタキシャ
   ル成長させている間、次の未処理基板を第２サセプタご
   と待機させる待機室と、待機室と反応室との間に設けら
   れ、第１搬送用ロボットアームを有し、そのロボットア
   ームにより反応室でエピタキシャル成長を終了した処理
   基板を第１サセプタごと冷却室に搬送する一方、待機室
   で待機する次の未処理基板を第２サセプタごと反応室へ
   搬送する第１搬送室と、第１搬送室に連結され、第１搬
   送室のロボットアームにより反応室から搬送された処理
   基板を第１サセプタごと冷却する冷却室と、冷却室と待
   機室との間に設けられ、第２搬送用ロボットアームを有
   し、そのロボットアームにより冷却室で冷却を終了した
   処理基板を第１サセプタから外してパスボックスへ搬送
   する一方、パスボックスから次の未処理基板を第１サセ
   プタにセットして第１サセプタごと待機室に搬送する第
   ２搬送室と、第２搬送室に連結され、外部に対して基板
   を搬入・搬出するパスボックスとを備えた気相エピタキ
   シャル成長装置。
4. 【請求項４】請求項３に記載の気相エピタキシャル成長
   装置において、第１搬送室は、成長温度、成長圧力に保
   持して、少なくとも第１搬送室に第１または第２サセプ
   タのいずれかがあるときはＡｓＨ₃ ガスを流し続ける機
   能有し、冷却室は、第１搬送室と冷却室との間で第１ま
   たは第２サセプタのいずれかを搬送するときには、成長
   圧力、成長温度付近、ＡｓＨ₃ 雰囲気に設定でき、冷却
   室と第２搬送室の間で搬送を行うときは、大気圧、常
   温、窒素雰囲気に設定できる機能を有し、待機室は、待
   機室と第１搬送室との間で第１または第２サセプタのい
   ずれかを搬送するときには、成長圧力、成長温度付近、
   ＡｓＨ₃ 雰囲気に設定でき、第２搬送室と待機室の間で
   搬送を行うときは、大気圧、常温、窒素雰囲気に設定で
   きる機能を有し、かつ反応室と第１搬送室との間に第１
   扉を、第１搬送室と待機室との間に第２扉を、第１搬送
   室と冷却室との間に第３扉を、冷却室と第２搬送室との
   間に第１二重扉を、待機室と第２搬送室との間に第２二
   重扉をそれぞれ設けた気相エピタキシャル成長装置。