JPH053157A - 半導体ウエハの気相成長装置 - Google Patents
半導体ウエハの気相成長装置Info
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- JPH053157A JPH053157A JP15334991A JP15334991A JPH053157A JP H053157 A JPH053157 A JP H053157A JP 15334991 A JP15334991 A JP 15334991A JP 15334991 A JP15334991 A JP 15334991A JP H053157 A JPH053157 A JP H053157A
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- susceptor
- tray
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体ウエハの気相成長装置、特に反応炉内
の構造を簡単にする。 【構成】 真空容器内2内に回転可能に配置されたサセ
プタ3と、サセプタ3の各周壁3aに配置される受け機
構15と、磁場発生手段4等を備えた気相成長装置1で
ある。各受け機構15のトレー17は、ベアリング及び
ブラケット13等を介して周壁3aに回転自在に支持さ
れている。このトレー17には、金属板が埋め込まれて
いる。磁力発生手段4の各磁石ユニット32,33は、
コントローラ34で制御されて互いに反対方向に回る回
転磁場を形成する。これら回転磁場は、電磁誘導を利用
して磁束を変化させ、金属板に所定の電磁力を発生させ
て、トレー17を回転させる。一方、サセプタ3が回転
すると、各受け機構15がシャフト11の周りを公転す
る。従って、各トレー17に保持された各半導体ウエハ
20は、公転しながら自転する。
の構造を簡単にする。 【構成】 真空容器内2内に回転可能に配置されたサセ
プタ3と、サセプタ3の各周壁3aに配置される受け機
構15と、磁場発生手段4等を備えた気相成長装置1で
ある。各受け機構15のトレー17は、ベアリング及び
ブラケット13等を介して周壁3aに回転自在に支持さ
れている。このトレー17には、金属板が埋め込まれて
いる。磁力発生手段4の各磁石ユニット32,33は、
コントローラ34で制御されて互いに反対方向に回る回
転磁場を形成する。これら回転磁場は、電磁誘導を利用
して磁束を変化させ、金属板に所定の電磁力を発生させ
て、トレー17を回転させる。一方、サセプタ3が回転
すると、各受け機構15がシャフト11の周りを公転す
る。従って、各トレー17に保持された各半導体ウエハ
20は、公転しながら自転する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハに所定の
化合物半導体からなる薄膜を生成するための半導体ウエ
ハの気相成長装置に関する。
化合物半導体からなる薄膜を生成するための半導体ウエ
ハの気相成長装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の気相成長装置は、反応炉内のサ
セプタ上に半導体ウエハを載置し、この状態で、反応炉
内に、例えば、AsH3 {アルシン},TMG{トリメ
チルガリウム}等よりなる原料ガスを、水素ガス等のキ
ャリアガスにのせて導入することにより、各半導体ウエ
ハ上にGaAsよりなる薄膜を気相成長させるものであ
る。半導体ウエハは、サセプタ上に載置されており、薄
膜を気相成長させるときには、サセプタを回転させて各
半導体ウエハを公転させ、各薄膜の厚さを均一にするこ
とを図っている。
セプタ上に半導体ウエハを載置し、この状態で、反応炉
内に、例えば、AsH3 {アルシン},TMG{トリメ
チルガリウム}等よりなる原料ガスを、水素ガス等のキ
ャリアガスにのせて導入することにより、各半導体ウエ
ハ上にGaAsよりなる薄膜を気相成長させるものであ
る。半導体ウエハは、サセプタ上に載置されており、薄
膜を気相成長させるときには、サセプタを回転させて各
半導体ウエハを公転させ、各薄膜の厚さを均一にするこ
とを図っている。
【0003】しかしながら、反応炉内において、各半導
体ウエハを公転させるだけでは、薄膜の均一性を十分に
確保することができない。このため、各半導体ウエハを
公転させると同時に自転させるようにした気相成長装置
が提案されるに至っている。即ち、反応炉内に回転駆動
可能なサセプタを配置する一方、このサセプタの周縁部
分に複数のトレーを回転自在に取り付け、これらのトレ
ーに半導体ウエハを載せる。各トレーは、駆動機構によ
り回転される。この駆動機構としては、回転軸や歯車を
利用した機械的な駆動機構や、不活性ガス等の気体の流
れを利用した気流型駆動機構が考えられている。
体ウエハを公転させるだけでは、薄膜の均一性を十分に
確保することができない。このため、各半導体ウエハを
公転させると同時に自転させるようにした気相成長装置
が提案されるに至っている。即ち、反応炉内に回転駆動
可能なサセプタを配置する一方、このサセプタの周縁部
分に複数のトレーを回転自在に取り付け、これらのトレ
ーに半導体ウエハを載せる。各トレーは、駆動機構によ
り回転される。この駆動機構としては、回転軸や歯車を
利用した機械的な駆動機構や、不活性ガス等の気体の流
れを利用した気流型駆動機構が考えられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体ウエ
ハを載せたトレーを機械的な駆動機構で回転させる場合
には、様々な問題があった。つまり、駆動機構自体をサ
セプタ内に組み込まなければならず、その構成が複雑に
なる。また、半導体ウエハ上に薄膜を成長させる際、半
導体ウエハと共にサセプタ内の駆動機構自体も高温に加
熱されてしまい、駆動機構によるトレーの回転、即ち、
半導体ウエハの自転が不安定になる。さらに、駆動機構
の摺動部等より発生する不純物が原料ガス中に混入し、
薄膜を汚染してしまう虞がある。そして、駆動機構の存
在により、半導体ウエハの均一な加熱が困難である等の
問題があった。
ハを載せたトレーを機械的な駆動機構で回転させる場合
には、様々な問題があった。つまり、駆動機構自体をサ
セプタ内に組み込まなければならず、その構成が複雑に
なる。また、半導体ウエハ上に薄膜を成長させる際、半
導体ウエハと共にサセプタ内の駆動機構自体も高温に加
熱されてしまい、駆動機構によるトレーの回転、即ち、
半導体ウエハの自転が不安定になる。さらに、駆動機構
の摺動部等より発生する不純物が原料ガス中に混入し、
薄膜を汚染してしまう虞がある。そして、駆動機構の存
在により、半導体ウエハの均一な加熱が困難である等の
問題があった。
【0005】一方、半導体ウエハを載せたトレーを、気
流型駆動機構で回転させる場合には、機械的な駆動機構
に比べてサセプタ内の構造が簡単になり、また、不純物
による薄膜の汚染を防止することができるものの、この
場合には、各半導体ウエハの自転速度を安定して制御し
難いとの問題があった。本発明は、上述の問題点を解決
するためになされたもので、反応炉内の構成を簡単にし
て、なおかつ、半導体ウエハの自転が可能となり、しか
も、その自転速度を高精度に制御することができる半導
体ウエハの気相成長装置を提供することを目的とする。
流型駆動機構で回転させる場合には、機械的な駆動機構
に比べてサセプタ内の構造が簡単になり、また、不純物
による薄膜の汚染を防止することができるものの、この
場合には、各半導体ウエハの自転速度を安定して制御し
難いとの問題があった。本発明は、上述の問題点を解決
するためになされたもので、反応炉内の構成を簡単にし
て、なおかつ、半導体ウエハの自転が可能となり、しか
も、その自転速度を高精度に制御することができる半導
体ウエハの気相成長装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、原料ガスが導入される反応炉と、
この反応炉内に回転可能に収納されるサセプタと、この
サセプタの周縁部分に取り付けられ、半導体ウエハを保
持することができる受け部とを備え、半導体ウエハの薄
膜の気相成長を行う際、サセプタを回転させることで前
記受け部を公転させる半導体ウエハの気相成長装置にお
いて、サセプタと受け部との間に介在され、受け部をサ
セプタに対して回転自在にする回転手段と、受け部に設
けられる導体と、反応炉の外側に設けられ、半導体ウエ
ハの薄膜の気相成長を行う際、前記受け部と相対的に変
位することができて電磁誘導により前記導体を貫く磁束
を変化させ、導体及び受け部を回転させる電磁力を発生
させる磁場発生手段とを備えて構成するものである。
に、本発明によれば、原料ガスが導入される反応炉と、
この反応炉内に回転可能に収納されるサセプタと、この
サセプタの周縁部分に取り付けられ、半導体ウエハを保
持することができる受け部とを備え、半導体ウエハの薄
膜の気相成長を行う際、サセプタを回転させることで前
記受け部を公転させる半導体ウエハの気相成長装置にお
いて、サセプタと受け部との間に介在され、受け部をサ
セプタに対して回転自在にする回転手段と、受け部に設
けられる導体と、反応炉の外側に設けられ、半導体ウエ
ハの薄膜の気相成長を行う際、前記受け部と相対的に変
位することができて電磁誘導により前記導体を貫く磁束
を変化させ、導体及び受け部を回転させる電磁力を発生
させる磁場発生手段とを備えて構成するものである。
【0007】
【作用】本発明の気相成長装置においては、半導体ウエ
ハ上に薄膜を気相成長させる際、反応炉内でサセプタを
回転させると共に、磁場発生手段で受け部を回転させ
る。即ち、サセプタの周縁部分に取り付けられた受け部
は、サセプタが回転することで当該サセプタの回転軸を
中心に公転する。
ハ上に薄膜を気相成長させる際、反応炉内でサセプタを
回転させると共に、磁場発生手段で受け部を回転させ
る。即ち、サセプタの周縁部分に取り付けられた受け部
は、サセプタが回転することで当該サセプタの回転軸を
中心に公転する。
【0008】また、磁場発生手段と受け部とが相対的に
変位することで、電磁誘導に起因した磁束の変化によ
り、導体に所定の電磁力が発生する。受け部は、回転手
段を介してサセプタに支持されているので、前記電磁力
により、受け部が回転する。従って、受け部で保持され
る半導体ウエハは、公転しながら自転する。
変位することで、電磁誘導に起因した磁束の変化によ
り、導体に所定の電磁力が発生する。受け部は、回転手
段を介してサセプタに支持されているので、前記電磁力
により、受け部が回転する。従って、受け部で保持され
る半導体ウエハは、公転しながら自転する。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。図1は、本発明を適用した半導体ウエハの
気相成長装置の一実施例を示し、気相成長装置1は、反
応炉としての真空容器2、サセプタ3及び磁場発生手段
4等より構成されている。
て詳述する。図1は、本発明を適用した半導体ウエハの
気相成長装置の一実施例を示し、気相成長装置1は、反
応炉としての真空容器2、サセプタ3及び磁場発生手段
4等より構成されている。
【0010】真空容器2は、例えば石英ガラスよりな
り、円筒形状をなしている。この真空容器2は、上側シ
ェル6及び下側シェル7等より構成されている。上側シ
ェル6の天井面の中央には、導入ポート8が設けられて
いる。この導入ポート8は、図示しない原料ガス供給源
に接続されている。この原料ガス供給源からは、例え
ば、AsH3 やTMG等の原料ガスと、キャリヤガスと
しての水素ガスとからなる混合ガスが供給される。従っ
て、この混合ガスは、導入ポート8を介して真空容器2
内に導入される。
り、円筒形状をなしている。この真空容器2は、上側シ
ェル6及び下側シェル7等より構成されている。上側シ
ェル6の天井面の中央には、導入ポート8が設けられて
いる。この導入ポート8は、図示しない原料ガス供給源
に接続されている。この原料ガス供給源からは、例え
ば、AsH3 やTMG等の原料ガスと、キャリヤガスと
しての水素ガスとからなる混合ガスが供給される。従っ
て、この混合ガスは、導入ポート8を介して真空容器2
内に導入される。
【0011】また、下側シェル7の所定位置には、排出
ポート9が設けられている。この排出ポート9は、低圧
源である排気ポンプ(図示せず)に接続されている。サ
セプタ3は、上側シェル6内に収納され、シャフト11
で支持されている。サセプタ3は、所謂バレル式のサセ
プタで、6枚の周壁3aを有している(図中2枚のみ図
示)。各周壁3aの中央には、大径の孔3bが穿設さて
おり、当該孔3bには、ブラケット13に保持された受
け機構15が配置されている。即ち、このサセプタ3の
周縁部分には、全部で6個の受け機構15が取り付けら
れており、これらの受け機構15は、全て同じ高さ位置
に配置されている。
ポート9が設けられている。この排出ポート9は、低圧
源である排気ポンプ(図示せず)に接続されている。サ
セプタ3は、上側シェル6内に収納され、シャフト11
で支持されている。サセプタ3は、所謂バレル式のサセ
プタで、6枚の周壁3aを有している(図中2枚のみ図
示)。各周壁3aの中央には、大径の孔3bが穿設さて
おり、当該孔3bには、ブラケット13に保持された受
け機構15が配置されている。即ち、このサセプタ3の
周縁部分には、全部で6個の受け機構15が取り付けら
れており、これらの受け機構15は、全て同じ高さ位置
に配置されている。
【0012】ブラケット13は、図2に示すように、周
壁3aの裏面に固定されている。ブラケット13は、前
記孔3bと略同じ径を有する環状板13aと、環状板1
3aの外周縁よりサセプタ3の外側に向けて延びる円筒
状の周壁部13bと、環状板13aの内周縁よりサセプ
タ3の内側に向けて延びる円筒部13cより構成され、
これらは一体的に成形されている。周壁部13bの外側
縁にはフランジ13dが形成されており、当該フランジ
13dを前記周壁3aに固着させることで、このブラケ
ット13が周壁3aに固定される。
壁3aの裏面に固定されている。ブラケット13は、前
記孔3bと略同じ径を有する環状板13aと、環状板1
3aの外周縁よりサセプタ3の外側に向けて延びる円筒
状の周壁部13bと、環状板13aの内周縁よりサセプ
タ3の内側に向けて延びる円筒部13cより構成され、
これらは一体的に成形されている。周壁部13bの外側
縁にはフランジ13dが形成されており、当該フランジ
13dを前記周壁3aに固着させることで、このブラケ
ット13が周壁3aに固定される。
【0013】このサセプタ3内には、加熱ヒータ(図示
せず)が内蔵されている。この加熱ヒータは、カーボン
ヒータ、または抵抗発熱ヒータ等で構成され、サセプタ
3や後述する半導体ウエハ20を700〜800℃に加
熱する。ブラケット13に支持される受け機構15は、
トレー17及び金属板18等より構成されている。トレ
ー17は、例えばカーボンよりなり、円板状をなしてい
る。そして、このトレー17は、周壁3aの孔3b及び
周壁部13b内に、これらとの間に若干の間隙を存しな
がら配置されている。このトレー17の表面には、凹部
17aが形成されている。凹部17aには、半導体ウエ
ハ20が1枚だけ載置される。即ち、この凹部17a
は、載置された半導体ウエハ20を保持できる。
せず)が内蔵されている。この加熱ヒータは、カーボン
ヒータ、または抵抗発熱ヒータ等で構成され、サセプタ
3や後述する半導体ウエハ20を700〜800℃に加
熱する。ブラケット13に支持される受け機構15は、
トレー17及び金属板18等より構成されている。トレ
ー17は、例えばカーボンよりなり、円板状をなしてい
る。そして、このトレー17は、周壁3aの孔3b及び
周壁部13b内に、これらとの間に若干の間隙を存しな
がら配置されている。このトレー17の表面には、凹部
17aが形成されている。凹部17aには、半導体ウエ
ハ20が1枚だけ載置される。即ち、この凹部17a
は、載置された半導体ウエハ20を保持できる。
【0014】なお、トレー17に凹部17aを複数形成
しても良い。この場合には、トレー17上により多くの
半導体ウエハ20を載置することができる。また、トレ
ー17の裏面の中央には、シャフト22が固定されてい
る。このシャフト22は、ブラケット13の円筒部13
cの軸線に沿って延びている。そして、シャフト22
は、ベアリング23を介して円筒部13cに回転自在に
支持されている。従って、トレー17はブラケット13
に回転自在に支持されている。
しても良い。この場合には、トレー17上により多くの
半導体ウエハ20を載置することができる。また、トレ
ー17の裏面の中央には、シャフト22が固定されてい
る。このシャフト22は、ブラケット13の円筒部13
cの軸線に沿って延びている。そして、シャフト22
は、ベアリング23を介して円筒部13cに回転自在に
支持されている。従って、トレー17はブラケット13
に回転自在に支持されている。
【0015】金属板18は円板状をなし、トレー17内
に埋め込まれている。この金属板18としては、例え
ば、銅、コバルト、ニッケル、モリブデン等の融点の高
い金属材料が好ましい。また、この金属板18の形状と
しては、環状でも良い。なお、図1中符号38は、整流
キャップである。この整流キャップ38は、導入ポート
8から真空容器2内に流入した混合ガスの流れを整え
る。
に埋め込まれている。この金属板18としては、例え
ば、銅、コバルト、ニッケル、モリブデン等の融点の高
い金属材料が好ましい。また、この金属板18の形状と
しては、環状でも良い。なお、図1中符号38は、整流
キャップである。この整流キャップ38は、導入ポート
8から真空容器2内に流入した混合ガスの流れを整え
る。
【0016】サセプタ3を支持するシャフト11は上下
方向に延びており、真空容器2に対して回転自在に取り
付けられている。シャフト11の下端は、下側シェル7
の外側に延びており、シャフト11と下側シェル7との
間は気密にシールされている。このシャフト11は、シ
ャフト駆動機構25により回転される。即ち、シャフト
11の下端近傍位置には、プーリ26が固定されてお
り、このプーリ26は、駆動ベルト27及びプーリ28
を介して電動モータ29に接続されている。また、シャ
フト11には、前記排出ポート9に対向するブローガイ
ド30が取り付けられている。このブローガイド30
は、真空容器2内に導入された混合ガスを排出ポート9
に導く。
方向に延びており、真空容器2に対して回転自在に取り
付けられている。シャフト11の下端は、下側シェル7
の外側に延びており、シャフト11と下側シェル7との
間は気密にシールされている。このシャフト11は、シ
ャフト駆動機構25により回転される。即ち、シャフト
11の下端近傍位置には、プーリ26が固定されてお
り、このプーリ26は、駆動ベルト27及びプーリ28
を介して電動モータ29に接続されている。また、シャ
フト11には、前記排出ポート9に対向するブローガイ
ド30が取り付けられている。このブローガイド30
は、真空容器2内に導入された混合ガスを排出ポート9
に導く。
【0017】磁場発生手段4は、図1及び図3に示すよ
うに、上側磁石ユニット32、下側磁石ユニット33及
びコントローラ34等より構成されている。上側及び下
側磁石ユニット32,33は、環状ホルダ(図示せず)
と、この環状ホルダに支持される多数の電磁石36等よ
り構成されている。各磁石ユニット32,33は、真空
容器2の外側に配置され、この真空容器2を水平に囲ん
でいる。従って、上側磁石ユニット32は、全てのトレ
ー17の上側の部位に対向して、また、下側磁石ユニッ
ト33は、全てのトレー17の下側の部位に対向して配
置されている。このため、各磁石ユニット32,33
は、サセプタ3が回転して各トレー17がシャフト22
を中心にして公転した場合においても、常に各トレー1
7の上側及び下側の部位に対向する。
うに、上側磁石ユニット32、下側磁石ユニット33及
びコントローラ34等より構成されている。上側及び下
側磁石ユニット32,33は、環状ホルダ(図示せず)
と、この環状ホルダに支持される多数の電磁石36等よ
り構成されている。各磁石ユニット32,33は、真空
容器2の外側に配置され、この真空容器2を水平に囲ん
でいる。従って、上側磁石ユニット32は、全てのトレ
ー17の上側の部位に対向して、また、下側磁石ユニッ
ト33は、全てのトレー17の下側の部位に対向して配
置されている。このため、各磁石ユニット32,33
は、サセプタ3が回転して各トレー17がシャフト22
を中心にして公転した場合においても、常に各トレー1
7の上側及び下側の部位に対向する。
【0018】なお、前記各環状ホルダは、例えば、フロ
アより延びる支柱(図示せず)に固定されている。ま
た、上側磁石ユニット32及び下側磁石ユニット33を
構成する各電磁石36は、環状に配列されて各環状ホル
ダにより支持されている。これら各電磁石36は、コン
トローラ34に電気的に接続され、当該コントローラ3
4によるスイッチ操作で励磁される。各電磁石36が励
磁されると、金属板18に影響を与える磁界が発生す
る。即ち、各電磁石36からの磁力線は、各金属板18
を貫く。
アより延びる支柱(図示せず)に固定されている。ま
た、上側磁石ユニット32及び下側磁石ユニット33を
構成する各電磁石36は、環状に配列されて各環状ホル
ダにより支持されている。これら各電磁石36は、コン
トローラ34に電気的に接続され、当該コントローラ3
4によるスイッチ操作で励磁される。各電磁石36が励
磁されると、金属板18に影響を与える磁界が発生す
る。即ち、各電磁石36からの磁力線は、各金属板18
を貫く。
【0019】コントローラ34は、マイクロコンピュー
タよりなり、上側及び下側磁石ユニット32,33の各
電磁石36を順次切り換え制御する。これにより、上側
磁石ユニット32の各電磁石36は、上方からみて時計
回りに順次励磁され、上側磁石ユニット32として時計
回りの所謂回転磁場を形成する。また、下側磁石ユニッ
ト33の各電磁石36は、上方からみて反時計回りに順
次励磁され、下側磁石ユニット33として反時計回りの
回転磁場を形成する。
タよりなり、上側及び下側磁石ユニット32,33の各
電磁石36を順次切り換え制御する。これにより、上側
磁石ユニット32の各電磁石36は、上方からみて時計
回りに順次励磁され、上側磁石ユニット32として時計
回りの所謂回転磁場を形成する。また、下側磁石ユニッ
ト33の各電磁石36は、上方からみて反時計回りに順
次励磁され、下側磁石ユニット33として反時計回りの
回転磁場を形成する。
【0020】次に、上述した気相成長装置1の作動につ
いて説明する。この気相成長装置1においては、導入ポ
ート8より混合ガスを真空容器2内に導入し、各半導体
ウエハ20上に薄膜を気相成長させる際、電動モータ2
9を駆動させると共に、磁石発生手段4で回転磁場を形
成する。具体的に説明すると、先ず、電動モータ29が
駆動されることでシャフト11が回転し、サセプタ3全
体で水平に回転する。従って、サセプタ3の各周壁3a
は同じ高さ位置で連続的に変位し、各トレー17がシャ
フト11の軸線周りを公転する。
いて説明する。この気相成長装置1においては、導入ポ
ート8より混合ガスを真空容器2内に導入し、各半導体
ウエハ20上に薄膜を気相成長させる際、電動モータ2
9を駆動させると共に、磁石発生手段4で回転磁場を形
成する。具体的に説明すると、先ず、電動モータ29が
駆動されることでシャフト11が回転し、サセプタ3全
体で水平に回転する。従って、サセプタ3の各周壁3a
は同じ高さ位置で連続的に変位し、各トレー17がシャ
フト11の軸線周りを公転する。
【0021】一方、磁場発生手段4が回転磁場を形成す
ると、各トレー17がそれぞれ回転する。図4において
この原理を説明すると、金属板18の周縁部分を通過す
る一点鎖線に沿って、磁力線Bを発生させる電磁石36
を矢印F方向に移動させると、電磁誘導により金属板1
8内に矢印Iで示す起電力が発生する。従って、矢印I
の周りに渦状の磁束が発生し、磁力線Bとの関係で、金
属板18を矢印CC方向に回転させる電磁力が発生す
る。
ると、各トレー17がそれぞれ回転する。図4において
この原理を説明すると、金属板18の周縁部分を通過す
る一点鎖線に沿って、磁力線Bを発生させる電磁石36
を矢印F方向に移動させると、電磁誘導により金属板1
8内に矢印Iで示す起電力が発生する。従って、矢印I
の周りに渦状の磁束が発生し、磁力線Bとの関係で、金
属板18を矢印CC方向に回転させる電磁力が発生す
る。
【0022】このため、図5において、金属板18の埋
め込まれたトレー17の上側の部位及び下側の部位を、
それぞれ反対方向に向けて各電磁石36が通過すると、
トレー17がシャフト22を中心に矢印CC方向に回転
する。本実施例の気相成長装置1においては、コントロ
ーラ34が各磁石ユニット32,33の各電磁石36を
順次切り換え制御し、時計回り及び半時計回りの回転磁
場を形成するので、サセプタ3の回転により公転してい
る各トレー17が回転する。従って、各トレー17に載
置された半導体ウエハ20は、公転しながら自転する。
め込まれたトレー17の上側の部位及び下側の部位を、
それぞれ反対方向に向けて各電磁石36が通過すると、
トレー17がシャフト22を中心に矢印CC方向に回転
する。本実施例の気相成長装置1においては、コントロ
ーラ34が各磁石ユニット32,33の各電磁石36を
順次切り換え制御し、時計回り及び半時計回りの回転磁
場を形成するので、サセプタ3の回転により公転してい
る各トレー17が回転する。従って、各トレー17に載
置された半導体ウエハ20は、公転しながら自転する。
【0023】各トレー17の回転速度、即ち各半導体ウ
エハ20の自転速度は、コントローラ34による各電磁
石36の切り換え速度を変化させ、回転磁場の速さを調
整することで、制御することができる。コントローラ3
4は、原料ガスの供給量に応じて、回転磁場の速さを調
整する。なお、本実施例においては、各磁石ユニット3
2,33で形成される回転磁場により各トレー17を回
転させる構成としたが、これに限るものではない。即
ち、金属板18とこれに作用する磁場とを相対的に変位
させることが可能であれば、各トレー17を回転させる
ことができる。例えば、上側磁石ユニット32に対応す
る高さ位置付近に固定磁場(回転することのない磁場)
を設け、サセプタ3の回転を利用して金属板18と固定
磁場とを相対的に変位させ、各トレー17を回転させる
構成としても良い。この固定磁場としては、下側磁石ユ
ニット33に対応する高さ位置付近に設けても良い。
エハ20の自転速度は、コントローラ34による各電磁
石36の切り換え速度を変化させ、回転磁場の速さを調
整することで、制御することができる。コントローラ3
4は、原料ガスの供給量に応じて、回転磁場の速さを調
整する。なお、本実施例においては、各磁石ユニット3
2,33で形成される回転磁場により各トレー17を回
転させる構成としたが、これに限るものではない。即
ち、金属板18とこれに作用する磁場とを相対的に変位
させることが可能であれば、各トレー17を回転させる
ことができる。例えば、上側磁石ユニット32に対応す
る高さ位置付近に固定磁場(回転することのない磁場)
を設け、サセプタ3の回転を利用して金属板18と固定
磁場とを相対的に変位させ、各トレー17を回転させる
構成としても良い。この固定磁場としては、下側磁石ユ
ニット33に対応する高さ位置付近に設けても良い。
【0024】また、本実施例においては、各磁石ユニッ
ト32,33の各電磁石36を、コントローラ34で切
り換え制御することで各回転磁場を形成する構成とした
が、これに限るものではない。例えば、上側及び下側磁
石ユニット32,33に対応する位置に環状のガイドレ
ールをそれぞれ設け、このガイドレールに沿って、単一
あるいは数個の磁石を機械的に回転させて回転磁場を形
成しても良い。
ト32,33の各電磁石36を、コントローラ34で切
り換え制御することで各回転磁場を形成する構成とした
が、これに限るものではない。例えば、上側及び下側磁
石ユニット32,33に対応する位置に環状のガイドレ
ールをそれぞれ設け、このガイドレールに沿って、単一
あるいは数個の磁石を機械的に回転させて回転磁場を形
成しても良い。
【0025】さらに、本実施例においては、サセプタ3
の周壁3aに取り付けられたブラケット13と、トレー
17のシャフト22との間にベアリング23を介在さ
せ、このベアリング23でトレー17を回転自在に支持
する構成にしたが、これに限るものではない。例えば、
図6に示すように、サセプタ63の周壁63aとトレー
17との間の間隙に、浮上ガス供給源40より水素ガス
等のキャリアガス又は窒素ガス等の不活性ガスを供給
し、当該ガスでトレー17を周壁63aに対して浮かび
上がらせ、当該トレー17を回転自在にする構成にして
も良い。この場合には、トレー17の脱落を防止するた
めに、シャフト22に脱落防止部材64を取り付けるこ
とが望ましい。
の周壁3aに取り付けられたブラケット13と、トレー
17のシャフト22との間にベアリング23を介在さ
せ、このベアリング23でトレー17を回転自在に支持
する構成にしたが、これに限るものではない。例えば、
図6に示すように、サセプタ63の周壁63aとトレー
17との間の間隙に、浮上ガス供給源40より水素ガス
等のキャリアガス又は窒素ガス等の不活性ガスを供給
し、当該ガスでトレー17を周壁63aに対して浮かび
上がらせ、当該トレー17を回転自在にする構成にして
も良い。この場合には、トレー17の脱落を防止するた
めに、シャフト22に脱落防止部材64を取り付けるこ
とが望ましい。
【0026】また、本実施例においては、カーボンより
なるトレー17に金属板18を埋め込む構成としたが、
これに限るものではない。即ち、磁場発生手段4との相
対変位に起因した電磁誘導により、トレー側に起電力を
発生させることができれば良く、例えば、金属板18を
省略して、カーボンよりなるトレー17自体に起電力を
発生させても良い。この場合には、磁場発生手段4の磁
界を強くすることが好ましい。
なるトレー17に金属板18を埋め込む構成としたが、
これに限るものではない。即ち、磁場発生手段4との相
対変位に起因した電磁誘導により、トレー側に起電力を
発生させることができれば良く、例えば、金属板18を
省略して、カーボンよりなるトレー17自体に起電力を
発生させても良い。この場合には、磁場発生手段4の磁
界を強くすることが好ましい。
【0027】さらに、本実施例においては、所謂バレル
型サセプタを有する気相成長装置1に適用した場合につ
いて説明したが、これに限るものではなく、図7及び図
8に示すように、所謂テーブル型サセプタ45を有する
気相成長装置46に適用しても良い。具体的には、シャ
フト48に支持されて回転自在なサセプタ45には、そ
の周縁部分に3個のトレー49が配設されている。各ト
レー49は、不活性ガスよりなる浮上ガスで持ち上げら
れて浮かび、回転自在とされている。一方、磁場発生手
段としての、多数の電磁石よりなる一対の磁石ユニット
51,52は、各トレー49の内側の部位及び外側の部
位に対向して配置されている。各磁石ユニット51,5
2の電磁石は、コントローラ53により順次励磁されて
互いに反対方向に向けて回転する回転磁場を形成する。
各電磁石の磁力線は、各トレー49内に埋め込まれてい
る金属板55を貫く。従って、図1に示す各トレー17
と同様に、各トレー49が回転する。即ち、各トレー4
9に載置された各半導体ウエハ56は、公転しながら自
転する。
型サセプタを有する気相成長装置1に適用した場合につ
いて説明したが、これに限るものではなく、図7及び図
8に示すように、所謂テーブル型サセプタ45を有する
気相成長装置46に適用しても良い。具体的には、シャ
フト48に支持されて回転自在なサセプタ45には、そ
の周縁部分に3個のトレー49が配設されている。各ト
レー49は、不活性ガスよりなる浮上ガスで持ち上げら
れて浮かび、回転自在とされている。一方、磁場発生手
段としての、多数の電磁石よりなる一対の磁石ユニット
51,52は、各トレー49の内側の部位及び外側の部
位に対向して配置されている。各磁石ユニット51,5
2の電磁石は、コントローラ53により順次励磁されて
互いに反対方向に向けて回転する回転磁場を形成する。
各電磁石の磁力線は、各トレー49内に埋め込まれてい
る金属板55を貫く。従って、図1に示す各トレー17
と同様に、各トレー49が回転する。即ち、各トレー4
9に載置された各半導体ウエハ56は、公転しながら自
転する。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半導体ウエハの気相成長装置を上述のように構成したの
で、各半導体ウエハを公転させながら自転させることが
でき、各半導体ウエハ上の薄膜の厚さの均一化を図るこ
とができ、なおかつ、生産性を向上させることができ
る。しかも、各トレーと磁場との相対的な変位の速度を
調整することで、各半導体ウエハの自転速度を制御する
ことができる。さらに、磁場発生手段は、反応炉の外側
に設けられているので、反応炉内の構成を簡単にするこ
とができて装置自体の小型化を図ることができ、また、
点検整備が容易になる等の優れた効果がある。
半導体ウエハの気相成長装置を上述のように構成したの
で、各半導体ウエハを公転させながら自転させることが
でき、各半導体ウエハ上の薄膜の厚さの均一化を図るこ
とができ、なおかつ、生産性を向上させることができ
る。しかも、各トレーと磁場との相対的な変位の速度を
調整することで、各半導体ウエハの自転速度を制御する
ことができる。さらに、磁場発生手段は、反応炉の外側
に設けられているので、反応炉内の構成を簡単にするこ
とができて装置自体の小型化を図ることができ、また、
点検整備が容易になる等の優れた効果がある。
【図1】本発明を適用した半導体ウエハの気相成長装置
の一実施例を示し、その一部を切り欠いた概略構成図で
ある。
の一実施例を示し、その一部を切り欠いた概略構成図で
ある。
【図2】図1の気相成長装置の受け機構を示す拡大断面
図である。
図である。
【図3】図1の気相成長装置の磁場発生手段を示し、上
方より見た概略構成図である。
方より見た概略構成図である。
【図4】移動する磁場により、金属板が回転する原理を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図5】図1の気相成長装置のトレーが回転する様子を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図6】図1の気相成長装置の受け機構の他の実施例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図7】本発明を適用した半導体ウエハの気相成長装置
の他の実施例を示す断面図である。
の他の実施例を示す断面図である。
【図8】図7の気相成長装置の磁場発生手段の概略構成
を示す平面図である。
を示す平面図である。
1,46 気相成長装置 2 真空容器 3,45,63 サセプタ 4 磁場発生手段 15 受け機構 17 トレー 18,55 金属板 20 半導体ウエハ 23 ベアリング 32,33,51,52 磁石ユニット 36 電磁石
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 原料ガスが導入される反応炉と、この反
応炉内に回転可能に収納されるサセプタと、このサセプ
タの周縁部分に取り付けられ、半導体ウエハを保持する
ことができる受け部とを備え、半導体ウエハの薄膜の気
相成長を行う際、サセプタを回転させることで前記受け
部を公転させる半導体ウエハの気相成長装置において、
サセプタと受け部との間に介在され、受け部をサセプタ
に対して回転自在にする回転手段と、受け部に設けられ
る導体と、反応炉の外側に設けられ、半導体ウエハの薄
膜の気相成長を行う際、前記受け部と相対的に変位する
ことができて電磁誘導により前記導体を貫く磁束を変化
させ、導体及び受け部を回転させる電磁力を発生させる
磁場発生手段とを備えることを特徴とする、半導体ウエ
ハの気相成長装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15334991A JPH053157A (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 半導体ウエハの気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15334991A JPH053157A (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 半導体ウエハの気相成長装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH053157A true JPH053157A (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=15560530
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15334991A Pending JPH053157A (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 半導体ウエハの気相成長装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH053157A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997003225A1 (en) * | 1995-07-10 | 1997-01-30 | Cvc Products, Inc. | Programmable ultraclean electromagnetic substrate rotation apparatus and method for microelectronics manufacturing equipment |
-
1991
- 1991-06-25 JP JP15334991A patent/JPH053157A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997003225A1 (en) * | 1995-07-10 | 1997-01-30 | Cvc Products, Inc. | Programmable ultraclean electromagnetic substrate rotation apparatus and method for microelectronics manufacturing equipment |
US5871588A (en) * | 1995-07-10 | 1999-02-16 | Cvc, Inc. | Programmable ultraclean electromagnetic substrate rotation apparatus and method for microelectronics manufacturing equipment |
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