JP4122613B2 - 半導体製造装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、光半導体の製造に用いられるＭＯＣＶＤ（Metal Organic-Chemical Vapor Deposition)装置等や他の半導体デバイスの製造に用いて好適な半導体製造装置に関し、特に排気系の詰まり除去機構に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
レーザダイオードやＬＥＤといった発光素子は、主にＧａＡｓ基板上に薄膜をエピタキシャル成長させることにより形成される。このエピタキシャル成長法を用いる半導体製造装置としては、ＭＯＣＶＤ装置が良く知られており、また、その他の半導体製造装置としてＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy) 装置やＬＰＥ（Liquid Phase Epitaxy) 装置が一般に良く知られている。
【０００３】
例えば、ＭＯＣＶＤ装置は、真空を保持する反応容器内に被処理物として半導体ウェハを収納し、反応容器内を真空装置により所定の真空度に保持した状態で所定の反応ガスを反応容器内に供給し、温度を所定温度に制御しながら薄膜形成処理が行えるように構成されている。図５に従来のＭＯＣＶＤ装置の排気系の一部を示す。
【０００４】
図５において、１０１で示されるのがＭＯＣＶＤ装置の反応容器であり、１０２で示されるのが真空装置である。反応容器１０１と真空装置１０２とが排気管１０３により連結されている。なお、排気管１０３は、装置全体の小型化等のために排気管経路上のいずれかの箇所においてコーナー部１０４を有している。このように配設されている排気管中を図中矢印に示すように反応容器１０１内の反応後のガスは、真空装置１０２により吸引されて移動し、最終的には、真空装置１０２を介して排出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のＭＯＣＶＤ装置においては、コーナー部１０４でガスの乱流が発生し、その内周面には、図中１０５で示されるように反応容器内の反応によって発生した分解物等のダストが付着し、最悪の場合には、排気管１０３を詰まらせる問題点があった。このため、このような問題に対処するため、従来のＭＯＣＶＤ装置においては、短い所定の期間毎に排気系を開放してダストの詰まりを除去する保守作業を行わなければならず、人手と手間が必要とされると共に、保守作業中においては、装置を停止させなければならず、稼働率が低下する問題点があった。
【０００６】
従って、この発明の目的は、メンテナンスサイクルを長期化させることができると共に、稼働率を高めることができ、然も、安定性および信頼性の高い半導体製造装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の問題を解決するために、請求項１の発明は、ウェハが収納される反応容器と、反応容器内の物質を排出するための排出機構とを有した半導体製造装置において、反応容器と、排出機構とを連結する配管経路上に配設され、配管の外周面側から回動可能な軸部と、上記軸部の一端に取り付けられ上記配管の略々内周面に沿って自在に摺動する延設部とからなる詰まり除去機構を備え、上記詰まり除去機構の延設部は、配管の内周面の径より僅かに小さい径を有する複数の円環と、上記円環を連結する複数本の板状部材と、上記板状部材に対して巻きつけるように設けられた螺旋状の部材とにより構成されたことを特徴とする半導体製造装置である。
【０００８】
この発明では、反応容器と、排出機構とを連結する配管経路上のコーナー部に詰まり除去機構が設けられる。この詰まり除去機構は、配管の外周面側から回動可能な軸部と、軸部に取り付けられ配管の略々内周面に沿って自在に摺動する延設部とからなり、軸部と連結したハンドルを回すことにより排気管内に付着したダストが容易に除去される。このため、メンテナンスサイクルを長期化させることがきると共に、稼働率を高めることができ、然も、装置の安定性および信頼性を向上させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明がＭＯＣＶＤ装置に適用された一実施形態について図面参照して説明する。図１は、この発明の一実施形態の全体構成を示す概略図である。図１において１で示されるのが反応容器であり、２で示されるのが反応ガス源であり、９で示されるのが排出機構としての真空装置である。図１に示すように反応容器１と反応ガス源２とが給気管３により連結されている。また、反応容器１と真空装置９との間に詰まり除去機構８が配設され、反応容器１と詰まり除去機構８とが排気管７ａにより連結され、詰まり除去機構８と真空装置９とが排気管７ｂとにより連結されている。
【００１０】
反応容器１は、例えば、石英ガラスからなり、円筒形状とされている。この反応容器１の外周には、加熱用の高周波コイル１０が配設されている。また、反応容器１内の中央部には、例えば、カーボングラファイト等からなるサセプタ５が配設されている。このサセプタ５に被処理物としての例えば半導体ウェハ４が載置され、サセプタ５が高周波コイル１０により加熱されて所定温度に保持される。また、サセプタ５は、軸部を介してウェハ回転機構６と連結されており、半導体ウェハ４を所定の所定速度で回転させながら処理を行えるように構成されている。
【００１１】
このように構成される装置により結晶成長処理を行う場合には、反応ガス源２から処理に応じた反応ガスが導入される。また、処理後の分解物としてのガスは、詰まり除去機構８を介して真空装置９へ排出される。なお、処理中は、常時真空装置９を動作させることで反応容器１内の真空度が一定に保持される。
【００１２】
図２は、上述した詰まり除去機構８の詳細な構造を示す。なお、図２において図１と対応する部分には、同一の参照符号が付されている。この詰まり除去機構８を配設することにより排気管７ａ，７ｂを取り外すことなく排気管の内周面に付着する分解物等のダストを除去することが可能とされている。
【００１３】
図２に示すように反応容器１側の排気管７ａは、略々円筒状とされており、その端部に接続部１４を有している。この接続部１４を介して真空装置９側の排気管７ｂと排気管７ａとが連結される。また、図２に示すように真空装置９側の排気管７ａは、Ｔ字型の円筒状とされており、排気管７ａ側の開口１６と対向する位置に詰まり除去機構８が取り付けられている。つまり、詰まり除去機構８は、図中矢印ａにて示す反応容器１内からのガスの移動方向の延長線上のコーナー部に取り付けられている。なお、開口１６を介して導入されたガスは、排気管７ｂの開口１７から導出され、図中矢印ｂにて示すように真空装置５側へ移動する。また、図２において１５で示されるのがシール部材であり、このシール部材１５により密閉度が保持される。
【００１４】
詰まり除去機構８は、排気管１７ｂの外周面を貫通する軸部１２と、軸部１２の一端側に固着された延設部１３と、軸部１２の他端側に固着されたハンドル１１とにより構成されている。
【００１５】
図３は、軸部１２に取り付けられる延設部の一例を示す。図３に示すように延設部１３は、排気管７ａの内周面の径より僅かに小さい径を有する円環２１，２２と、円環２１，２２を連結する板状部材２３，２４，２５とにより構成されている。具体的には、円環２１と円環２２とが互いに対向するように配された２本の板状部材２３，２４により連結され、円環２４にコ字状の板状部材２５の両端部が取り付けられる。この板状部材２５の折り曲げ部分を介して延設部１３が軸部１２に取り付けられる。従って、軸部１２の他端側に固着されたハンドル１１を矢印で示すように回動させると、排気管７ａの略々内周面に沿って自在に延設部１３が摺動し、排気管７ａ内に付着したダストが容易に除去される。
【００１６】
また、図４は、軸部１２に取り付けられる延設部の他の例を示す。図４に示す例の場合には、延設部１３は、排気管７ａの内周面の径より僅かに小さい径を有する円環３１，３２と、円環３１，３２を連結する板状部材３４，３５と、円形の平板３３と、螺旋状の部材３６とにより構成されている。具体的には、円環３１と円環３２とが互いに対向するように配された２本の板状部材３４，３５により連結され、さらに、円環３１，３２の間に螺旋状の部材３６が巻き付けるように取り付けられる。また、板状部材３４，３５の端部に平板３３が取り付けられ、この平板３３を介して延設部１３が軸部１２に取り付けられる。従って、軸部１２の他端側に固着されたハンドル１１を回動させると、排気管７ａの略々内周面に沿って自在に延設部１３が摺動し、前述した図３に示す例以上に確実に排気管７ａ内に付着したダストが除去される。
【００１７】
なお、上述した説明においては、この発明をＭＯＣＶＤ装置に適用した一実施形態について説明したが、この発明は、他の方式の半導体製造装置に容易に適用することができる。例えば、他の方式の半導体製造装置としては、真空蒸着法の延長線上の技術を用いて結晶を成長させるＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy) 装置や、溶液中に原料を溶かし込んで溶液温度を下げることで結晶を成長させるＬＰＥ（Liquid Phase Epitaxy）装置や、エピタキシャル層の原料をガスとして基板に供給して結晶を成長させるＶＰＥ（Vapor Phase Epitaxy ）装置や、また、生成膜の構成元素をガスで供給し、その分解あるいは反応生成物を基板上に堆積させて薄膜を形成するＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition)装置が存在する。
【００１８】
また、この発明の一実施形態においては、配管経路上のコーナー部に詰まり除去機構を設ける場合について説明したが、この発明は、配管経路上の直線部に詰まり除去機構を配設するようにしても良い。なお、この場合には、例えば、円環状の部材を用い、歯車等を介して軸部１２と連動させて、配管の略々内周面に沿って平行に自在に摺動するように構成される。
【００１９】
【発明の効果】
この発明では、反応容器と、排出機構とを連結する配管経路上に詰まり除去機構が設けられ、配管内に付着した分解物等を容易に除去することができる。従って、この発明に依れば、メンテナンスサイクルを長期化させることができると共に、稼働率を高めることができ、然も、省力化やコストの削減を図ることができる。また、この発明に依れば、配管の詰まりを回避することができるため、安定的に結晶成長等の工程処理を行うことができ、半導体デバイスの信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態の全体構成を示す概略図である。
【図２】この発明の一実施形態における詰まり除去機構の構成を示す断面図である。
【図３】この発明の一実施形態における詰まり除去機構の延設部の一例を示す斜視図である。
【図４】この発明の一実施形態における詰まり除去機構の延設部の他の例を示す斜視図である。
【図５】従来の半導体製造装置の説明に用いる概略図である。
【符号の説明】
１・・・反応容器、２・・・反応ガス源、３・・・給気管、７ａ，７ｂ・・・排気管、８・・・詰まり除去機構、９・・・真空装置、１１・・・ハンドル、１２・・・軸部、１３・・・延設部
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、光半導体の製造に用いられるＭＯＣＶＤ（Metal Organic-Chemical Vapor Deposition)装置等や他の半導体デバイスの製造に用いて好適な半導体製造装置に関し、特に排気系の詰まり除去機構に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
レーザダイオードやＬＥＤといった発光素子は、主にＧａＡｓ基板上に薄膜をエピタキシャル成長させることにより形成される。このエピタキシャル成長法を用いる半導体製造装置としては、ＭＯＣＶＤ装置が良く知られており、また、その他の半導体製造装置としてＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy) 装置やＬＰＥ（Liquid Phase Epitaxy) 装置が一般に良く知られている。
【０００３】
例えば、ＭＯＣＶＤ装置は、真空を保持する反応容器内に被処理物として半導体ウェハを収納し、反応容器内を真空装置により所定の真空度に保持した状態で所定の反応ガスを反応容器内に供給し、温度を所定温度に制御しながら薄膜形成処理が行えるように構成されている。図５に従来のＭＯＣＶＤ装置の排気系の一部を示す。
【０００４】
図５において、１０１で示されるのがＭＯＣＶＤ装置の反応容器であり、１０２で示されるのが真空装置である。反応容器１０１と真空装置１０２とが排気管１０３により連結されている。なお、排気管１０３は、装置全体の小型化等のために排気管経路上のいずれかの箇所においてコーナー部１０４を有している。このように配設されている排気管中を図中矢印に示すように反応容器１０１内の反応後のガスは、真空装置１０２により吸引されて移動し、最終的には、真空装置１０２を介して排出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のＭＯＣＶＤ装置においては、コーナー部１０４でガスの乱流が発生し、その内周面には、図中１０５で示されるように反応容器内の反応によって発生した分解物等のダストが付着し、最悪の場合には、排気管１０３を詰まらせる問題点があった。このため、このような問題に対処するため、従来のＭＯＣＶＤ装置においては、短い所定の期間毎に排気系を開放してダストの詰まりを除去する保守作業を行わなければならず、人手と手間が必要とされると共に、保守作業中においては、装置を停止させなければならず、稼働率が低下する問題点があった。
【０００６】
従って、この発明の目的は、メンテナンスサイクルを長期化させることができると共に、稼働率を高めることができ、然も、安定性および信頼性の高い半導体製造装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の問題を解決するために、請求項１の発明は、ウェハが収納される反応容器と、反応容器内の物質を排出するための排出機構とを有した半導体製造装置において、反応容器と、排出機構とを連結する配管経路上に配設され、配管の外周面側から回動可能な軸部と、上記軸部の一端に取り付けられ上記配管の略々内周面に沿って自在に摺動する延設部とからなる詰まり除去機構を備え、上記詰まり除去機構の延設部は、配管の内周面の径より僅かに小さい径を有する複数の円環と、上記円環を連結する複数本の板状部材と、上記板状部材に対して巻きつけるように設けられた螺旋状の部材とにより構成されたことを特徴とする半導体製造装置である。
【０００８】
この発明では、反応容器と、排出機構とを連結する配管経路上のコーナー部に詰まり除去機構が設けられる。この詰まり除去機構は、配管の外周面側から回動可能な軸部と、軸部に取り付けられ配管の略々内周面に沿って自在に摺動する延設部とからなり、軸部と連結したハンドルを回すことにより排気管内に付着したダストが容易に除去される。このため、メンテナンスサイクルを長期化させることがきると共に、稼働率を高めることができ、然も、装置の安定性および信頼性を向上させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明がＭＯＣＶＤ装置に適用された一実施形態について図面参照して説明する。図１は、この発明の一実施形態の全体構成を示す概略図である。図１において１で示されるのが反応容器であり、２で示されるのが反応ガス源であり、９で示されるのが排出機構としての真空装置である。図１に示すように反応容器１と反応ガス源２とが給気管３により連結されている。また、反応容器１と真空装置９との間に詰まり除去機構８が配設され、反応容器１と詰まり除去機構８とが排気管７ａにより連結され、詰まり除去機構８と真空装置９とが排気管７ｂとにより連結されている。
【００１０】
反応容器１は、例えば、石英ガラスからなり、円筒形状とされている。この反応容器１の外周には、加熱用の高周波コイル１０が配設されている。また、反応容器１内の中央部には、例えば、カーボングラファイト等からなるサセプタ５が配設されている。このサセプタ５に被処理物としての例えば半導体ウェハ４が載置され、サセプタ５が高周波コイル１０により加熱されて所定温度に保持される。また、サセプタ５は、軸部を介してウェハ回転機構６と連結されており、半導体ウェハ４を所定の所定速度で回転させながら処理を行えるように構成されている。
【００１１】
このように構成される装置により結晶成長処理を行う場合には、反応ガス源２から処理に応じた反応ガスが導入される。また、処理後の分解物としてのガスは、詰まり除去機構８を介して真空装置９へ排出される。なお、処理中は、常時真空装置９を動作させることで反応容器１内の真空度が一定に保持される。
【００１２】
図２は、上述した詰まり除去機構８の詳細な構造を示す。なお、図２において図１と対応する部分には、同一の参照符号が付されている。この詰まり除去機構８を配設することにより排気管７ａ，７ｂを取り外すことなく排気管の内周面に付着する分解物等のダストを除去することが可能とされている。
【００１３】
図２に示すように反応容器１側の排気管７ａは、略々円筒状とされており、その端部に接続部１４を有している。この接続部１４を介して真空装置９側の排気管７ｂと排気管７ａとが連結される。また、図２に示すように真空装置９側の排気管７ａは、Ｔ字型の円筒状とされており、排気管７ａ側の開口１６と対向する位置に詰まり除去機構８が取り付けられている。つまり、詰まり除去機構８は、図中矢印ａにて示す反応容器１内からのガスの移動方向の延長線上のコーナー部に取り付けられている。なお、開口１６を介して導入されたガスは、排気管７ｂの開口１７から導出され、図中矢印ｂにて示すように真空装置５側へ移動する。また、図２において１５で示されるのがシール部材であり、このシール部材１５により密閉度が保持される。
【００１４】
詰まり除去機構８は、排気管１７ｂの外周面を貫通する軸部１２と、軸部１２の一端側に固着された延設部１３と、軸部１２の他端側に固着されたハンドル１１とにより構成されている。
【００１５】
図３は、軸部１２に取り付けられる延設部の一例を示す。図３に示すように延設部１３は、排気管７ａの内周面の径より僅かに小さい径を有する円環２１，２２と、円環２１，２２を連結する板状部材２３，２４，２５とにより構成されている。具体的には、円環２１と円環２２とが互いに対向するように配された２本の板状部材２３，２４により連結され、円環２４にコ字状の板状部材２５の両端部が取り付けられる。この板状部材２５の折り曲げ部分を介して延設部１３が軸部１２に取り付けられる。従って、軸部１２の他端側に固着されたハンドル１１を矢印で示すように回動させると、排気管７ａの略々内周面に沿って自在に延設部１３が摺動し、排気管７ａ内に付着したダストが容易に除去される。
【００１６】
また、図４は、軸部１２に取り付けられる延設部の他の例を示す。図４に示す例の場合には、延設部１３は、排気管７ａの内周面の径より僅かに小さい径を有する円環３１，３２と、円環３１，３２を連結する板状部材３４，３５と、円形の平板３３と、螺旋状の部材３６とにより構成されている。具体的には、円環３１と円環３２とが互いに対向するように配された２本の板状部材３４，３５により連結され、さらに、円環３１，３２の間に螺旋状の部材３６が巻き付けるように取り付けられる。また、板状部材３４，３５の端部に平板３３が取り付けられ、この平板３３を介して延設部１３が軸部１２に取り付けられる。従って、軸部１２の他端側に固着されたハンドル１１を回動させると、排気管７ａの略々内周面に沿って自在に延設部１３が摺動し、前述した図３に示す例以上に確実に排気管７ａ内に付着したダストが除去される。
【００１７】
なお、上述した説明においては、この発明をＭＯＣＶＤ装置に適用した一実施形態について説明したが、この発明は、他の方式の半導体製造装置に容易に適用することができる。例えば、他の方式の半導体製造装置としては、真空蒸着法の延長線上の技術を用いて結晶を成長させるＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy) 装置や、溶液中に原料を溶かし込んで溶液温度を下げることで結晶を成長させるＬＰＥ（Liquid Phase Epitaxy）装置や、エピタキシャル層の原料をガスとして基板に供給して結晶を成長させるＶＰＥ（Vapor Phase Epitaxy ）装置や、また、生成膜の構成元素をガスで供給し、その分解あるいは反応生成物を基板上に堆積させて薄膜を形成するＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition)装置が存在する。
【００１８】
また、この発明の一実施形態においては、配管経路上のコーナー部に詰まり除去機構を設ける場合について説明したが、この発明は、配管経路上の直線部に詰まり除去機構を配設するようにしても良い。なお、この場合には、例えば、円環状の部材を用い、歯車等を介して軸部１２と連動させて、配管の略々内周面に沿って平行に自在に摺動するように構成される。
【００１９】
【発明の効果】
この発明では、反応容器と、排出機構とを連結する配管経路上に詰まり除去機構が設けられ、配管内に付着した分解物等を容易に除去することができる。従って、この発明に依れば、メンテナンスサイクルを長期化させることができると共に、稼働率を高めることができ、然も、省力化やコストの削減を図ることができる。また、この発明に依れば、配管の詰まりを回避することができるため、安定的に結晶成長等の工程処理を行うことができ、半導体デバイスの信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態の全体構成を示す概略図である。
【図２】この発明の一実施形態における詰まり除去機構の構成を示す断面図である。
【図３】この発明の一実施形態における詰まり除去機構の延設部の一例を示す斜視図である。
【図４】この発明の一実施形態における詰まり除去機構の延設部の他の例を示す斜視図である。
【図５】従来の半導体製造装置の説明に用いる概略図である。
【符号の説明】
１・・・反応容器、２・・・反応ガス源、３・・・給気管、７ａ，７ｂ・・・排気管、８・・・詰まり除去機構、９・・・真空装置、１１・・・ハンドル、１２・・・軸部、１３・・・延設部
Claims (4)
- ウェハが収納される反応容器と、反応容器内の物質を排出するための排出機構とを有した半導体製造装置において、
上記反応容器と、上記排出機構とを連結する配管経路上に配設され、上記配管の外周面側から回動可能な軸部と、上記軸部の一端に取り付けられ上記配管の略々内周面に沿って自在に摺動する延設部とからなる詰まり除去機構を備え、
上記詰まり除去機構の延設部は、配管の内周面の径より僅かに小さい径を有する複数の円環と、上記円環を連結する複数本の板状部材と、上記板状部材に対して巻きつけるように設けられた螺旋状の部材とにより構成されたことを特徴とする半導体製造装置。 - 請求項１において、
上記詰まり除去機構は、上記配管経路上のコーナー部に配設されることを特徴とする半導体製造装置。 - 請求項１において、
さらに、上記軸部の他端に固着されたハンドルを備えることを特徴とする半導体製造装置。 - 請求項３において、
上記ハンドルは、回動自在に設けられ、上記ハンドルの回動によって上記延接部が上記配管の略々内周面に沿って自在に摺動される機構が設けられたことを特徴とする半導体製造装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP01408599A JP4122613B2 (ja) | 1999-01-22 | 1999-01-22 | 半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01408599A JP4122613B2 (ja) | 1999-01-22 | 1999-01-22 | 半導体製造装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000216097A JP2000216097A (ja) | 2000-08-04 |
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1999
- 1999-01-22 JP JP01408599A patent/JP4122613B2/ja not_active Expired - Fee Related
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