JPS6276613A - タ−ンテ−ブル式連続気相成長装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野〕 本発明は連続ＣＶＤ装置に関し、特にサセプタの駆動方
式および構造の改良に係る。

〔発明の技術的背景〕

第４図は従来の連続気相成長装置（以下、連続ＣＶＤ装
置という）におけるサセプタの駆動方式を示す斜視図で
ある。同図において、１はヒータブロックであり、該ヒ
ータブロック上にはサセプタ２が固定されている。そし
て、気相成長を施されるべき半導体ウェハー１０・・・
はサセプタ２上に載置されるようになっている。３は気
相成長に必要な反応ガスを噴出實るガスノズルで、図示
の位置に固定されている。そして、半導体ウェハー１０
・・・を載置したサセプタ２及びヒータブロック１を、
図中矢印で示すようにガスノズル３の下を通過させて二
点鎖線で示す位置１’　、２’　に移動させた後、更に
元に位置に移動させるようになっている。この往復移動
により、ガスノズル３の下を通過する半導体ウェハー１
０・・・の表面にＣｖＤ被膜が連続的に形成される。

第５図は他の従来例を示す斜視図である。この例では、
ヒータブロック１とサセプタ２とを別体とし、ヒータブ
ロック１はガスノズル３と共に図示の位置に固定されて
いる。他方、サセプタにはエンドレス方式が採用され、
チェーン４で連結された多数のサセプタ２・・・が図中
矢印で示す一方向に連続的に送られるようになっている
。従って、この場合には各サセプタ２・・・がヒータブ
ロック１とガスノズル３の間を通過する際に、半導体ウ
ェハー１０・・・の表面にＣＶＤ１ａｌｌが形成される
。

〔背景技術の問題点〕

第４図の従来例では、ヒータブロック１に固定されたサ
セプタ２を左右に往復移動させなければならないため、
サセプタ１の長さをＡとした場合、運転には２ＸＡ以上
の大きなスペースが必要になる問題がある。この問題は
、大口径のウェハーを処理する装置において特にＩＩ著
になる。゛また、半導体ウェハー１０・・・のサイズが
異なるとサセプタ上のレイアウトが変るから、その配置
はランダムにならざるを得す、従ってウェハーをサセプ
タ上に載置し又は取出す操作が困難で、ライン化し難い
問題がある。

他方、第５図のエンドレス方式の場合にはサセプタ２と
ヒータブロックが切離され、サセプタは限られた領域で
のみヒータブロックで加熱されるようになっているため
、ガスノズル３直下の主加熱領域だけにヒータブロック
１を設けたのでは加熱不足になる。そのため、主加熱領
域前にもに−タブロツクを設置してブレヒート領域を設
ければならず、しかも両相熱領域を大きくとらなければ
ならないから装置全体が大型化する問題がある。

また、サセプタ２および半導体ウェハー１０・・・の加
熱温度はサセプタの送り速度に依存するため、送りの速
度を変化させると温度を一定に保てなくなり、且つ加熱
の均一性も損われるため、均一な特性のＣＶＤ被膜を形
成できない問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、大口径の半
導体ウェハー用に構成した装置でも全体の大きさが少な
くて済み、サセプタ上へのウェハーのロード及びアンロ
ードを一枚づつ定位置で行なうことが可能でライン化が
し易く、且つサセプタの送り速度を変化させてもサセプ
タ及びウェハーの温度を一定に保つことができるターン
テーブル式連続気相成長装置を提供するものである。

（発明の概要） 本発明によるターンテーブル式連続気相成長装置は、ド
ーナツ状のトラック部を有するヒータフロックと、咳ヒ
ータブロックにおけるドーナツ状のトラック部表面に設
けられたサセプタと・前記ヒータブロックにおけるドー
ナツ状のトラック部の一部を半径方向に横切って前記サ
セプタの上方に固定して設けられたガスノズルと、前記
ヒータブロックを回転させることによりその上に設けた
前記サセプタを連続的に前記ガスノズル下に送る回転駆
動機構とを具備したことを特徴とするものである。

上記のように、本発明の連続ＣＶＤ装置はターンテーブ
ル式のサセプタ駆動鏝構が採用されているため、サセプ
タに対する半導体ウェハーのロード及びアンロードを定
位置で行なうことができ、自動化、ライン化が容易にな
る。

また、サセプタとヒータブロックとを一体化した構造で
あるため、送り速度に関係なくサセプタ表面の温度を均
一に維持でき、ＣＶＤ１＊膜の特性を精度良く制御する
ことができる。

更に、ターンテーブル方式であるため、エンドレス方式
の従来例に比較して、装置に必要なスペースを大幅に縮
小することが可能となる。

（発明の実施例） 第１図は本発明の一実施例になる連続ＣＶＤ装置のター
ンテーブル式サセプタとガスノズル、および両者の位置
関係を示す斜視図、第２図はターンテーブル式サセプタ
の回転駆動機構を一部切欠して示す分解斜視図である。

これらの図において、１１はヒータブロックである。第
１図に示すように、ヒータブロック１１はドーナツ状の
形状を有している。該ヒータブロック１１の表面にはサ
セプタ１２・・・が固定されており、このサセプタ上に
処理されるべき半導体ウェハー１０・・・が載置される
ようになっている。図示のように、各サセプタ１２上に
は一つの半導体ウェハー１０が載置されるようになって
おり、所定の単位サセプタの上方にはガスノズル１３が
固定して設けられている。

ヒータブロック１１及びサセプタ１２は一体となって図
中矢印で示す方向に回転され、半導体ウェハー１０はＸ
の位置でサセプタ上に載置されてガスノズル１３下を通
過し、Ｙの位置でサセプタ上から取出される。その間、
半導体ウェハーは常にヒータブロック１１で加熱されて
所定の温度に維持され、ガスノズル１３下を通過する際
にはその表面にＣＶＤ被膜の形成が行なわれる。

次に、ターンテーブル式サセプタ１１．１２を回転駆動
させる機構について説明すると、第２図に示すようにヒ
ータブロック１１は同様のドーナツ形状を有するターン
テーブル１４に載置されている。該ターンテーブル中央
部の開口部は管状に下方に延設され、その外周には歯車
１５が形成されている。そして、歯車１５に噛合する駆
動歯車１６が固定して設けられ、この駆動歯車１６をモ
ータ１７で回転することによりターンテーブル１４を回
転するようになっている。また、ターンテーブル１４は
支軸１８に嵌挿されて回転自在に支持され、該支軸を中
心に回転される。

第３図は、上記ターンテーブルと支軸１８との結合状態
を詳細に示す断面図である。図示のように、ターンテー
ブル１４はベアリング部材１９を介して支軸１８の肩部
に支持されている。また、図示のようにターンテーブル
１４上には断熱材層２０を介してカートリッジヒータ２
１が設けられ、その上に載置されたヒータブロック１１
を加熱するようになっているから、カートリッジヒータ
２１に通電する手段が必要とされる。そこで、次の　　
　−ような通電構造が採用されている。

即ち、支軸１８には夫々電源に接続され且つ絶縁材層２
２で相互に絶縁された管状の内部電極２３および管状の
外部電極２４が設けられている。

これらの電源供給電極２３．２４は支軸の上部で露出側
面に露出されると共に、支軸下部では外部電極２４の表
面が絶縁材層２５で覆われている。

一方、ターンテーブル１４の内周には絶縁材で形成され
た筒状体２６が・立設され、該筒状態には前記電源供給
電極２３．２４に夫々当接する電極ロール２６．２７が
設けられると共に、これら電極ロールは夫々前記カート
リッジヒータ２１に接続されている。従って、ターンテ
ーブル１４が回転しても電極ロール２６．２７が夫々内
部電極２３および外部電極２４に接触してその表面をこ
ろがることで電源の供給を受け、カートリッジヒータ２
１への通電が行なわれる。

なお、上記実施例においてモータ１７の回転数を変えれ
ば、ガスノズル１３の下を通過する半導体ウハー１０の
速度を変化させることができる。

上記実施例によれば、従来の連続ＣｖＤ装置に比較して
次のような効果が得られる。

まず、第５図のエンドレス方式に比較した場合には、サ
セプタとヒータブロックとを一体化した構造のため、全
サセプタの表面温度を均一に保持することができ、従っ
てガスノズル下を通過するウェハー速度を変化させても
形成されるＣＶＤ被膜の特性を安定且つ精度良く制御す
ることができる。また、プレヒートゾーンが不要になる
ため、装置全体のスペースが大幅に縮小される。

次に、第４図の従来例と比較した場合には、半導体ウェ
ハー１０のロード及びアンロード−を定位置で行なえる
ため、容易に自動化やライン化を行なうことができる。

また、一つの単位サセプタ上には一枚の半導体ウェハー
を載置し、一枚づつ処理する方式であるため、第３図に
Ｄで示したガスノズルの幅を小形化することができる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明のターンテーブル式連続気
相成長装置によれば、大口径の半導体ウェハー用に構成
した装置でも全体の大きさが少なくて済み、サセプタ上
へのウェハーのロード及びアンロードを一枚づつ定位置
で行なうことが可能でライン化がし易く、且つサセプタ
の送り速度を変化させてもサセプタ及びウェハーの温度
を一定に保つことができる等、顕著な効果が得られるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３因は本発明の一実施例になるターンテーブ
ル式連続気相成長装置の説明図、第４図および第５図は
夫々従来の連続気相成長装置の説明図である。 １０・・・半導体ウェハー、１１・・・ヒータブロック
、１２・・・サセプタ、１３・・・ガスノズル、１４・
・・ターンテーブル、１５・・・大ギア、１６・・・駆
動小ギア、１７・・・モータ、１８・・・支軸、１つ・
・・ベアリング部材、２０・・・断熱材、２１・・・カ
ートリッジヒータ、２２．２５・・・絶縁材層、２６．
２７・・・電極ロール。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ８′第１図 第２図 第　３　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ドーナツ状のトラック部を有するヒータブロックと、該
   ヒータブロックにおけるドーナツ状のトラック部表面に
   設けられたサセプタと、前記ヒータブロックにおけるド
   ーナツ状のトラック部の一部を半径方向に横切って前記
   サセプタの上方に固定して設けられたガスノズルと、前
   記ヒータブロックを回転させることによりその上に設け
   た前記サセプタを連続的に前記ガスノズル下に送る回転
   駆動機構とを具備したことを特徴とするターンテーブル
   式連続気相成長装置。