JPS6339961Y2

JPS6339961Y2 -

Info

Publication number: JPS6339961Y2
Application number: JP10555181U
Authority: JP
Priority date: 1981-07-16
Filing date: 1981-07-16
Publication date: 1988-10-19
Also published as: JPS5812939U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、ベースプレートとこのベースプレー
ト上に載置される反応容器との相互対向部シール
面の気密構造を改良した縦型の半導体気相成長装
置に関する。

気相成長装置は、SiCl₄、SiHCl₃などを用い、
水素還元法などによつて半導体ウエハ上に半導体
結晶を気相成長させる装置で、種々有害なガスを
使用するために、反応容器（ベルジヤ）内の反応
ガスが外部に洩れないように確実な気密性を保持
する必要がある。

そこで、従来においては、ベースプレートとこ
のベースプレート上に載置される反応容器との相
互対向シール面部の気密を保持するため、つぎの
ような手段が講じられている。すなわち(a)反応容
器とベースプレートとの相互対向シール面間にＯ
リングを単に介在させるもの。(b)ベースプレート
にＯリング溝を形成し、このＯリング溝内に高圧
ガスを導入してＯリングを反応容器のシール面に
圧接させるもの。(c)リング径の異なる２本のＯリ
ングを反応容器とベースプレートとの相互対向シ
ール面間に介在させるとともにＯリング間の空隙
部を真空ポンプで吸引して負圧とし、上記空隙室
に洩れた反応ガスを吸引して外部に洩れ出さない
ようにするもの。等がある。

しかしながら、(a)、(b)の両者はＯリングとシー
ル面間に異物があると、この部分のシール性が低
下して反応ガスが外部に洩れ、また、後者(c)のも
のはHCl等の腐蝕性ガスによつて、真空ポンプや
吸引流路が浸蝕されたりするといつた重大な問題
を有している。

本考案は、上記事情にもとづきなされたもの
で、その目的とするところは、ベースプレート
と、このベースプレート上に載置される反応容器
との相互対向シール面部からの反応ガスの外部洩
れを確実に防止でき、しかも、気密保持手段が腐
蝕性ガスによつて浸蝕されることのない極めて安
全性の高い半導体気相成長装置を提供しようとす
るものである。

以下、本考案を図面に示す一実施例を参照して
説明する。図中１はベースプレートであり、この
ベースプレート１上には反応室２を形成する反応
容器（ベルジヤ）３が載置されている。この反応
容器３は開口端縁に沿つて鍔部３ａが形成されて
おり、この鍔部３ａが複数の押え金具ユニツト４
…によつてベースプレート１側に押付けられるこ
とにより所定の位置に固定されるようになつてい
る。上記押え金具ユニツト４…はそれぞれ両端部
を中途部を水平に保持した状態で両端部を下方に
折曲して、支持脚部５ａ，５ｂとした押え金具５
と、この押え金具５の水平片部５ｃの長さ方向
ほゞ中央に穿設された孔（図示せず）にねじ部を
貫通させ、その先端部をベースプレート１に形成
されたねじ孔（図示せず）に螺挿した締付ボルト
６とからなつている。そして、短寸の支持脚部５
ａを反応容器３の鍔部３ａの上面に当て、長寸の
支持脚部５ｂをベースプレート１の上面に当接さ
せた状態で締付ボルト６を締込むことにより鍔部
３ａをベースプレート１側に押付ける構成となつ
ている。

また、上記反応室２内には、サセプタ７が配置
されている。このサセプタ７はベースプレート１
を貫通して、その上端部を反応室２内に臨ませた
回転スリーブ８の上端部に取付けられている。回
転スリーブ８の下端部には、モータ９の駆動軸に
取付けられたプーリ１０とベルト１１を介して連
動するプーリ１２が取付けられていて、上記サセ
プタ７はモータ９が駆動されることにより、所定
方向に一定の速度で回転するようになつている。

また、サセプタ７の下面側には誘導加熱コイル
１３が配置されていて、サセプタ７を高温に加熱
するようになつている。

さらに、サセプタ７が取付けられた回転スリー
ブ８を貫通して、上端部をサセプタ７の上面側に
突出させた状態に反応ガス導入管１４が設けられ
ていて、反応室２内に反応ガス１５を導入するよ
うになつている。また、反応室２内に導入された
反応ガス１５はベースプレート１に形成された排
気孔１６およびこれに連通する排気管１７を介し
て反応室２外に導びかれ、排ガス処理装置１８に
導入されるようになつている。

しかして、サセプタ７上には半導体ウエハ１９
…が載置され、これら半導体ウエハ１９…はサセ
プタ７によつて加熱されるとともに、反応室２内
を流れる反応ガス１５に触れ、半導体ウエハ１９
…上には、シリコン等の半導体結晶がエピタキシ
ヤル成長されることになる。

一方、ベースプレート１と、このベースプレー
ト１上に載置される反応容器３との相互対向シー
ル面部、すなわち反応容器３の鍔部３ａの下面部
２０と、この部分に対応するベースプレート１の
上面一部２１との間から、上記反応室２内の反応
ガス１５が洩れないようなシール手段が講じられ
ている。すなわち、反応容器３の上記鍔部３ａの
下面部２０と対向する、上記ベースプレート１の
上面一部２１には径の異なる第１、第２のＯリン
グ溝２２，２３が同心円的に刻設されていて、こ
れらＯリング溝２２，２３には第１、第２のＯリ
ング２４，２５が径方向に遊びのないしつくりし
た状態で嵌入されている。

また、ベースプレート１にはＯリング溝２２，
２３の底部と連通する状態に不活性ガス導入孔２
６…が円周上数箇所に適当な間隔をおいて設けら
れている。これら不活性ガス導入孔２６…（１箇
所のみ図示）は、第２図に詳図するように配管系
２７を介して不活性ガス供給源２８に接続されて
おり、上記Ｏリング２４，２５はＯリング溝２
２，２３に導入された不活性ガス３２の圧力によ
り、反応容器３の鍔部３ａの下面からなるシール
面２０に押圧され、この部分をシールしている。

さらに、ベースプレート１には、第１のＯリン
グ２４と、第２のＯリング２５との間に形成され
た空隙部２９と連通する状態に不活性ガス導入孔
３０が、前記不活性ガス導入孔２６…の近傍に設
けられている。この不活性ガス導入孔３０は中途
部に減圧弁３１を有した分岐配管２７ｂを介し
て、上記配管系２７の主配管２７ａと連通した状
態となつており、上記空隙室２９にはこの内圧が
反応容器３の内圧より高めになるよう減圧弁３１
により調整された不活性ガス３２が導入された状
態となつている。なお第２図に示す３３は圧力ス
イツチであり、Ｏリング２４，２５の間に形成さ
れた空隙部２９の内圧が低下した場合、これを検
出して警報器（図示しない）に警報信号を発する
ようになつている。

しかして、Ｏリング２４，２５の間に形成され
た空隙部２９内には、反応容器３内の内圧より高
い不活性ガス３２が導入されているため、たとえ
Ｏリング２４，２５と鍔部３ａの下面２０との間
にごみ等の異物がはさまつて隙間ができても反応
容器３内の反応ガス１５は絶対に外部に出ること
がない。

一方、Ｏリング２４，２５と鍔部３ａの下面部
２０との間に隙間が生じて、不活性ガス３２が洩
れるとＯリング２４，２５間に形成された空隙部
２９の内圧が低下し、この内圧が所定値に到達す
ると、これを圧力スイツチ３３により検知されて
警報が発せられる。そして、速かに補修して不活
性ガスの節約をすることができるものである。

本考案は以上説明したように、ベースプレート
上に載置固定した反応容器によつて反応室を形成
し、この反応室内で半導体ウエハを載せたサセプ
タを加熱するとともに、反応室内に反応ガスを流
すことにより、上記半導体ウエハのエピタキシヤ
ル成長を行なわせるようにしたものにおいて、上
記ベースプレート１上に載置される反応容器との
相互対向シール面部にリング径の異なる少くとも
２本のＯリングを同心的に配置するとともに、こ
れらＯリング間に形成される空隙部の少くとも１
つに、上記反応容器内の内圧より高めの不活性ガ
スを供給するようにしたことを特徴とする半導体
気相成長装置である。

したがつて、シール面に異物が付着して、Ｏリ
ングとの間に隙間ができたとしても、ベースプレ
ートと、このベースプレート上に載置される反応
容器との相互対向シール面部からの反応ガスの外
部洩れを確実に防止でき、しかも、この気密保持
手段が腐蝕性ガスによつて浸蝕されことがなく、
極めて安全性に優れたものとすることができると
いつた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図
は概略的縦断正面図、第２図は要部の構成説明図
である。１……ベースプレート、２……反応室、３……
反応容器、４……押え金具ユニツト、７……サセ
プタ、１５……反応ガス、１９……半導体ウエ
ハ、２０……シール面（鍔部３ａの下面部）、２
１……シール面（ベースプレート１の上面一部）、
２４……第１のＯリング、２５……第２のＯリン
グ、２８……不活性ガス供給源、３２……不活性
ガス。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

ベースプレート上に載置固定した反応容器によ
つて反応室を形成し、この反応室内で半導体エエ
ハを載せたサセプタを加熱するとともに、反応室
内に反応ガスを流すことにより、上記半導体ウエ
ハのエピタキシヤル成長を行なわせるようにした
ものにおいて、上記ベースプレート１上に載置さ
れる反応容器との相互対向シール面部にリング径
の異なる少くとも２本のＯリングを同心的に配置
するとともに、これらＯリング間に形成される空
隙部の少くとも１つに、上記反応容器内の内圧よ
り高めの不活性ガスを供給するようにしたことを
特徴とする半導体気相成長装置。