(57)【要約】【課題】対向板表面の堆積物を除去した後、反応室内を所望のエピタキシャル層の形成に適した状態に速やかに復帰することができる成膜装置を提供する。【解決手段】サセプタ１に保持された基板３の主面と対向して配置される対向板６は、少なくとも基板３の主面と対向する領域に複数の貫通孔１５を有する。対向板６の各貫通孔１５には、対向板６と同一の材質からなる柱状部材１６がサセプタ１側の端部が対向板６の表面に露出する状態で挿入されている。駆動手段２０は、各柱状部材１６を、貫通孔１５に沿って往復動させる。各柱状部材１６が往復動中に、対向板６とサセプタ１との間には、噴出口７ａから、ガス供給管７を通じて供給された不活性ガスが噴出される。【選択図】図１
2008243846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応室内において、サセプタに保持された基板を加熱した状態で、前記基板の主面に原料ガスを供給し、前記基板主面に有機金属気相成長法によりエピタキシャル結晶層を形成する成膜装置において、
前記基板主面と対向して、前記サセプタと平行に配設され、少なくとも前記基板主面と対向する領域に複数の貫通孔を有する対向板と、
前記各貫通孔に、前記サセプタ側の端部が前記対向板の表面に露出する状態で挿入された、前記対向板と同一の材質からなる柱状部材と、
前記各柱状部材を前記貫通孔に沿って往復動させる駆動手段と、
前記各柱状部材が往復動中に、前記対向板と前記サセプタとの間に不活性ガスを噴出する第１のガス供給部と、
を備えたことを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記サセプタが、複数枚の基板を周方向に沿って保持する円板形状であるとともに、前記対向板が前記サセプタと同一軸心を有する円板形状であり、
前記貫通孔が前記対向板の周方向に沿った帯状に形成された請求項１記載の成膜装置。
【請求項３】
前記駆動手段が、
前記サセプタと反対側で前記対向板に平行に配設された、前記対向板と同一軸心を有する円板状のディスクと、
前記ディスクの対向板側に、周方向に沿って、前記複数の貫通孔の周方向のピッチと対応するピッチで形成された突部と、
前記突部が前記柱状部材のディスク側端部に接触する位置と、前記突部が前記柱状部材のディスク側端部に接触することのない位置とにわたって、前記ディスクを移動させる移動手段と、
前記突部が前記柱状部材のディスク側端部に接触した状態で、前記ディスクを前記軸心周りに回転させる回転手段と、
を備えた請求項２記載の成膜装置。
【請求項４】
前記対向板の前記貫通孔の間に、前記サセプタ側に向けてガスを噴出するガス噴出口と、
前記各柱状部材が往復動中に、前記ガス噴出口に不活性ガスを供給する第２のガス供給部と、
をさらに備えた、請求項１から３いずれかに記載の成膜装置。
【請求項５】
前記各柱状部材が往復動中に、前記第１のガス供給部と、前記第２のガス供給部とが交互に不活性ガスを供給する請求項４記載の成膜装置。
【請求項６】
前記柱状部材のサセプタ側端部が、球形である請求項１から５のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項７】
前記柱状部材のサセプタ側端部が、逆円錐台形である請求項１から５のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項８】
前記球形の直径、または、前記逆円錐台形の最大径が０．５ｍｍ以上である請求項６または７記載の成膜装置。
【請求項９】
前記柱状部材の往復動の移動量が、０．５ｍｍ以上、かつ５ｍｍ以下である請求項８記載の成膜装置。
【請求項１０】
隣接する前記柱状部材が、互いに異なるタイミングで往復動される請求項１から９のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項１１】
前記柱状部材の往復動時に、前記サセプタの基板保持位置に、先端形状が、直径０．５ｍｍ以上、かつ柱状部材の最大径以下の球状である金属製のブラシが、前記対向板に接する状態で保持される請求項１から請求項１０のいずれかに記載の成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板等に薄膜を気相成長する成膜装置に関し、特にＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法等により、エピタキシャル層を気相成長する成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
気相成長法の１種であるＭＯＣＶＤ法は、半導体基板等の表面に、半導体膜等の薄膜をエピタキシャル成長させるために広く使用されている。図５は、ＭＯＣＶＤ法により、エピタキシャル層を形成する成膜装置の一例を示す概略構成図である。
【０００３】
成膜装置１００は、基板１０３を複数保持する円板状のサセプタ１０１を備える。サセプタ１０１は、その中心に連結されたサセプタ回転軸１０５周りに回転可能に構成されている。各基板１０３は、サセプタ１０１の外周部に、周方向に沿って同一の円周上に配置された基板ホルダ１０２に、エピタキシャル層が成長される基板主面を下方に向けた状態で保持されている。サセプタ１０１の下方には、サセプタ１０１と対向する対向板１０６が対向板支持台１３１に支持されている。
【０００４】
サセプタ１０１と対向板１０６との間には、ガス供給管１０７から材料ガスが供給される。ガス供給管１０７と対向する位置には、サセプタ１０１と対向板１０６との間のガスを排気するガス排気管１０８が接続されている。また、サセプタ１０１の上方には、ヒータ１０４が設けられている。
【０００５】
当該成膜装置１００は、ヒータ１０４によりサセプタ１０１を加熱した状態で、ガス供給管１０７から材料ガスを供給することにより成膜を行う。このとき、サセプタ１０１を回転軸１０５周りに回転させることで、各基板１０３の温度分布が均一化される。この成膜装置１００の構成では、基板１０３の主面上で反応しなかった材料ガスの一部が堆積物１０９となって、対向板１０６の表面に付着する。特に、ガス供給管１０７近傍の対向板１０６表面に堆積物１０９が付着し易く、エピタキシャル成長が進むにつれて堆積物１０９の量が増加する。ガス供給管１０７近傍の対向板１０６表面に付着した堆積物１０９は、材料ガスの流れを妨げる。このため、堆積物１０９の量の増大にともなって、基板１０３に形成されるエピタキシャル層の膜厚分布が悪化する。また、対向板１０６に付着した堆積物１０９が剥離するとパーティクルが発生する。このパーティクルが基板１０３上に付着すると、エピタキシャル層の膜質が著しく低下する。
【０００６】
このため、対向板１０６が定期的に交換されている。しかしながら、対向板１０６を交換すると、基板１０３への材料ガスの供給状態が変化するため、所望のエピタキシャル層を得るために成膜条件を調整する必要がある。このため、成膜装置１００の稼動率が低下してしまう。
【０００７】
この対策として、後掲の特許文献１は、対向板１０６のガス供給管１０７側の一部を分割し、当該分割された上流側対向板１０６ａのみを交換可能とした成膜装置が開示されている。また、特許文献１に開示された技術では、上流側対向板１０６ａが配置される上流側対向板支持部１３１ａを、駆動手段１３５により昇降できるように構成している。上流側対向板１０６ａを交換する際には、上流側対向板支持部１３１ａを上流側対向板１０６ａとともに下降させて、上流側対向板１０６ａを交換した後、上流側対向板支持部１３１ａを元の位置まで上昇させる。これにより、堆積物１０９が付着しやすい上流側対向板１０６ａのみを必要に応じて交換することで堆積物１０９を除去することができ、エピタキシャル層の膜厚分布を改善することができるとされている。
【特許文献１】特開２００６−１４７９４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示された成膜装置であっても、上流側対向板１０６ａを交換する場合には、エピタキシャル層の形成が実施される反応室の底壁が開放される。すなわち、反応室内が大気開放される。反応室内を、一旦、大気開放すると、エピタキシャル層の成長状態が不安定になる。このため、反応室内を所望のエピタキシャル層の形成に適した状態に復帰させるまでに、多くの確認処理が必要になる。したがって、特許文献１に開示された技術を採用しても、成膜装置の稼働率は低下してしまう。
【０００９】
一方、対向板１０６上の堆積物を除去する手法として、サセプタ１０１と対向板１０６との間にクリーニングガスを導入して、対向板１０６上の堆積物１０９をエッチング除去する手法もある。しかしながら、この場合であっても、反応室内が、クリーニングガス雰囲気になる。したがって、大気開放した場合と同様に、反応室内を所望のエピタキシャル層の形成に適した状態に復帰させるまでに、多くの確認処理が必要になる。
【００１０】
本発明は上記従来の事情を鑑みて提案されたものであって、対向板表面の堆積物を除去した後、反応室内を所望のエピタキシャル層の形成に適した状態に速やかに復帰することができる成膜装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明は、以下の技術的手段を採用している。まず、本発明は、反応室内において、サセプタに保持された基板を加熱した状態で、前記基板の主面に原料ガスを供給し、前記基板主面に有機金属気相成長法によりエピタキシャル結晶層を形成する成膜装置を前提としている。そして、本発明に係る成膜装置は、基板主面と対向して、サセプタと平行に配設され、少なくとも基板主面と対向する領域に複数の貫通孔を有する対向板を備える。対向板の各貫通孔には、対向板と同一の材質からなる柱状部材が、サセプタ側の端部が前記対向板の表面に露出する状態で挿入されている。駆動手段は、各柱状部材を、貫通孔に沿って往復動させる。各柱状部材が往復動中に、対向板とサセプタとの間には、第１のガス供給部が、不活性ガスを噴出する。
【００１２】
本構成によれば、堆積物は、柱状部材のサセプタ側端部上に付着する。また、各柱状部材の端部に付着した堆積物は、各柱状部材を貫通孔に沿って往復動させることにより、各柱状部材から剥離する。このため、各柱状部材が往復動中に、第１のガス供給部から対向板とサセプタとの間に不活性ガスを噴出することにより、各柱状部材から剥離した堆積物を反応室外に排出することができる。
【００１３】
上記成膜装置において、サセプタを、複数枚の基板を周方向に沿って保持する円板形状にするとともに、対向板を、サセプタと同一軸心を有する円板形状にすることができる。この場合、上記貫通孔は、対向板の周方向に沿って帯状に形成することができる。また、この場合、上記駆動手段を、以下の構成とすることができる。すなわち、駆動手段は、サセプタと反対側で対向板に平行に配設された、対向板と同一軸心を有する円板状のディスクを備える。ディスクの対向板側には、周方向に沿って、複数の貫通孔の周方向のピッチと対応するピッチで形成された突部が設けられている。そして、突部が柱状部材のディスク側端部に接触する位置と、突部が前記柱状部材のディスク側端部に接触することのない位置とにわたって、ディスクを移動させる移動手段と、突部が柱状部材のディスク側端部に接触した状態で、ディスクを上記軸心周りに回転させる回転手段と、を備える。
【００１４】
さらに、対向板の貫通孔の間に、サセプタ側に向けてガスを噴出するガス噴出口を設け、第２のガス供給部が、各柱状部材が往復動中に、ガス噴出口に不活性ガスを供給する構成を採用することもできる。この場合、各柱状部材が往復動中に、第１のガス供給部と第２のガス供給部とが交互に不活性ガスを供給することが好ましい。これにより、より速やかに堆積物を除去することができる。
【００１５】
また、上記柱状部材のサセプタ側端部は、球形にすることができる。あるいは、柱状部材のサセプタ側端部は、逆円錐台形にすることもできる。球形の直径、または逆円錐台形の最大径は、０．５ｍｍ以上であることが好ましい。さらに、柱状部材の往復動の移動量が、０．５ｍｍ以上、かつ５ｍｍ以下であることが好ましい。隣接する上記柱状部材は、互いに異なるタイミングで往復動することが好ましい。
【００１６】
加えて、より効率的に堆積物を除去するため、柱状部材の往復動時に、上記サセプタの基板保持位置に、先端形状が、直径０．５ｍｍ以上、かつ柱状部材の最大径以下の球状である金属製のブラシを、対向板に接する状態で保持することもできる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、反応室を大気開放することなく、対向板に付着した堆積物を除去することができる。このため、従来の成膜装置のように、対向板を交換するために反応室を頻繁に開放する必要がない。また、反応室内が不活性ガス雰囲気に維持されるため、堆積物を除去した後、反応室内を所望のエピタキシャル層の形成に適した状態に速やかに復帰することができる。したがって、従来、対向板交換後に必要であった、反応室内の雰囲気が所望のエピタキシャル層の形成に適した状態であることの確認に要する時間を大幅に削減することができる。この結果、成膜装置の稼働率を著しく向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、ＭＯＣＶＤ法により薄膜を成長する成膜装置として、本発明を具体化している。
【００１９】
（第１の実施形態）
図１は、本発明に係る第１の実施形態における成膜装置を示す概略構成図である。成膜装置１０は、気密構造を有する円筒状の反応室１１を備える。反応室１１の中心には、反応室１１の上壁を通じてサセプタ回転軸５が回転可能に設けられている。サセプタ回転軸５の先端には、サセプタ回転軸５を中心とする円板状のサセプタ１が固定されている。サセプタ１は、外周部に複数の基板ホルダ２を備える。各基板ホルダ２には、成膜対象である半導体基板等の基板３が、フェイスダウン（成膜面を下方に向けた状態）で保持される。各基板ホルダ２は、サセプタ１の回転面と平行な面内で、サセプタ１に対して回転可能に配設されている。また、基板ホルダ２の外周には外歯３１が形成されており、反応室１１の内壁には、サセプタ１の周方向に沿って、外歯３１と噛み合う内歯３２を備えた歯車が固定されている。したがって、サセプタ１がサセプタ回転軸５周りに回転すると、基板ホルダ２がサセプタ１に対して回転する。
【００２０】
また、サセプタ１下方の反応室１１下部には、石英、カーボン、モリブデン等からなる対向板６がサセプタ１と平行に配置されている。サセプタ１に保持された基板３と対向する対向板６の領域には、複数の貫通孔１５が形成されている。各貫通孔１５にはサセプタ１側の端部に球形部１６ａを備える柱状部材１６が挿入されている。貫通孔１５のサセプタ１側端部には、柱状部材１６の球形部１６ａに嵌合する凹部が形成されている。このため、対向板６の表面側には、球形部１６ａの上面のみが露出する。本実施形態では、球形部１６ａの直径を０．５ｍｍとしている。
【００２１】
図２は、サセプタ１側から見た対向板６を示す平面図である。なお、図２は、模式図であり、対向板６と球形部１６ａの寸法関係を正確に示すものではない。図２（ａ）は、貫通孔１５に柱状部材１６が挿入された状態を示している。また、図２（ｂ）は、柱状部材１６を離脱した対向板６を示している。
【００２２】
図２（ｂ）に示すように、本実施形態では、対向板６に貫通孔１５が周方向に沿って円状に配列されている。貫通孔１５は、同心円状に３列配列されている。また、対向板６において、貫通孔１５が形成されている領域は、サセプタ１が回転軸５周りに回転したときに、対向板６上に投影される基板３の軌跡を含む領域にある。すなわち、各貫通孔１５は、対向板６の周方向に沿った帯状の領域内に形成されている。このため、図２（ａ）に示すように、各貫通孔１５に柱状部材１６を挿入した場合、サセプタ１が回転軸５周りに回転したときに、対向板６上に投影される基板３の軌跡を含む領域には、柱状部材１６のサセプタ側端部が露出する。なお、本実施形態では、エピタキシャル層形成時に、柱状部材１６と対向板６とに温度差を発生させないため、柱状部材１６を対向板６と同一の材質で構成している。また、柱状部材１６の球形部１６ａは、対向板６表面に可能な限り隙間なく配置することが好ましい。
【００２３】
また、図１に示すように、対向板６の下方には、貫通孔１５に挿入された各柱状部材１６を往復動させる駆動手段２０が配置されている。本実施形態では、駆動手段２０は、ディスク２１、ディスク２１上に形成された複数の突部２１ａ、昇降回転軸２２により構成されている。ここで、ディスク２１は円板形状を有しており、サセプタ１の反対側で対向板６と平行に配設されている。また、ディスク２１の対向板６側の表面には、周方向に沿って、貫通孔１５の周方向のピッチと対応するピッチで突部２１ａが複数形成されている。ここでは、貫通孔１５の周方向のピッチの２倍のピッチで突部２１ａが設けられている。また、ディスク２１は、対向板６と同一の軸心を有する状態で配設されており、当該軸心を回転軸として回転する昇降回転軸２２に支持されている。昇降回転軸２２は、突部２１ａが柱状部材１６のディスク２１側端部に接触する位置（以下、接触位置）と、突部２１ａが柱状部材１６のディスク２１側端部に接触することのない位置（以下、非接触位置）とにわたって、昇降可能に構成されている。なお、昇降回転軸２２は、ディスク２１を昇降可能かつ回転可能に構成されていればよく、その構造は特に限定されない。例えば、電動シリンダにより昇降され、電動モータにより回転される構造を採用することができる。なお、成膜処理中は、ディスク２１は非接触位置にある。
【００２４】
一方、サセプタ１の上方には、基板３を加熱するためのカーボンヒータやランプヒータ等からなるヒータ４が設置されている。また、反応室１１内に材料ガス（原料ガス）を導入するガス供給管７は、対向板６の中心に配設されている。ガス供給管７から供給された材料ガスは、対向板６の表面に沿ってガスを噴出する状態に構成された噴出口７ａから、サセプタ１と対向板６との間に放射状に噴出される。また、反応室１１の外周下部には、反応室１１内を排気するガス排気管８が接続されている。
【００２５】
以上の構成を有する成膜装置１０において、成膜を行う場合、従来と同様に、ヒータ４により基板３を加熱した状態で、サセプタ１と対向板６との間にガス供給管７（噴出口７ａ）から材料ガスが供給される。これにより、サセプタ１の基板ホルダ２に支持された基板３の主面にエピタキシャル層が形成される。また、このとき、基板３上で消費されなかった材料ガスにより、対向板６上、特に、基板３に対向する領域に堆積物９が付着する。本実施形態では、当該領域に柱状部材１６が配設されているため、堆積物９が、柱状部材１６の球形部１６ａ上（サセプタ１側端部上）に堆積する。
【００２６】
さて、本実施形態の成膜装置１０は、例えば、一定量の成膜処理を行った後、対向板６上に堆積した堆積物９を以下の手順で除去する。図３は、本実施形態の堆積物９除去中の動作を示す模式図である。図３において、左右方向は、対向板６の周方向に対応する。なお、堆積物９の除去は、サセプタ１に基板３が保持されていない状態で実施される。
【００２７】
まず、昇降回転軸２２が上昇し、ディスク２１が、非接触位置から接触位置まで上昇する（図３（ａ））。本実施形態では、突部２１ａが、貫通孔１５の周方向のピッチの２倍のピッチで設けられている。そのため、ディスク２１が接触位置まで上昇すると、図３（ｂ）に示すように、柱状部材１６が周方向において１つおきに上昇する。すなわち、隣接する柱状部材１６が互いに異なる高さになる。この柱状部材１６の上昇により、柱状部材１６の球形部１６ａ上に堆積した堆積物９に亀裂が生じ、堆積物９が分断される。
【００２８】
次いで、昇降回転軸２２が回転を開始する。これにより、ディスク２１が昇降回転軸２２周りに回転する。ここでは、図２（ｂ）に矢印で示す方向に回転する。ディスク２１の回転にともなって、ディスク２１上の各突部２１ａは、回転方向に位置する柱状部材１６を順に上昇させる。また、柱状部材１６の直下に、隣接する突部２１ａ間の領域が位置したとき、その柱状部材１６は下降する（図３（ｃ）参照。）。すなわち、ディスク２１の回転にともなって、各柱状部材１６は、貫通孔１５に沿って往復動する。また、本実施形態では、隣接する柱状部材１６は、互いに異なるタイミングで往復動する。この往復動により、各柱状部材１６の球形部１６ａ上に付着している堆積物９は球形部１６ａから剥離する。
【００２９】
また、ディスク１６が上昇を開始すると、反応室１１内にガス供給管７（第１のガス供給部）から不活性ガスが導入される。また、不活性ガスの導入にともなって、ガス排気管８から、反応室１１内の排気が開始される。したがって、往復動中の柱状部材１６には、対向板６の中心から、対向板６の周縁部に向かう不活性ガス流が衝突することになる。このため、球形部１６ａからの堆積物９の剥離が促進される。また、球形部１６ａから剥離した堆積物９は、反応室１１内のガス流にしたがって、ガス排気管８から反応室１１の外部へ排出される。したがって、堆積物９が反応室１１内に残留することもない。なお、不活性ガスとして、窒素や希ガスを使用することができる。
【００３０】
なお、球形部１６ａの径は、０．５ｍｍ以上であることが好ましい。これは、堆積物９の剥離は、膜厚が０．５ｍｍ程度である場合に実施するのが好適であり、球形部１６ａの径が０．５ｍｍ以下になると、堆積物９に亀裂を発生させることが困難になるためである。また、柱状部材１６の往復動の移動量（上昇量）は、０．５ｍｍ以上、かつ５ｍｍ以下であることが好ましい。これは、移動量が０．５ｍｍ以下になると、堆積物９に亀裂を発生させることが困難になるためである。また、移動量が５ｍｍ以上になると対向板６へ柱状部材１６の収納が困難となるからである。
【００３１】
以上説明したように、本構成によれば、反応室１１を大気開放することなく、対向板６上に堆積した堆積物９を除去することができる。このため、従来の成膜装置のように、対向板を交換するために反応室を頻繁に開放する必要がない。また、反応室１１内が不活性ガス雰囲気であるため、堆積物９を除去した後、反応室１１内を所望のエピタキシャル層の形成に適した状態に速やかに復帰することができる。したがって、従来、対向板交換後に必要であった、反応室内の雰囲気が所望のエピタキシャル層の形成に適した状態であることの確認に要する時間を大幅に削減することができる。この結果、成膜装置の稼働率を著しく向上することができる。
【００３２】
（第２の実施形態）
続いて、本発明の第２の実施形態の成膜装置について説明する。図４は、本発明に係る第２の実施形態における成膜装置を示す概略構成図である。図４に示すように、成膜装置３０は、対向板６の貫通孔１５の間に、サセプタ１側に向けてガスを噴出する噴出口２４と、各柱状部材１６が往復動中に、噴出口２４に不活性ガスを供給するガス供給管２５（第２のガス供給部）とをさらに備える点が、第１の実施形態の成膜装置１０と異なっている。他の構成は、成膜装置１０と同一であるのでここでの説明は省略する。
【００３３】
本実施形態の成膜装置３０も、例えば、一定量の成膜処理を行った後、駆動手段２０により柱状部材１６を往復動させることで、堆積物９を分断する。そして、本実施形態の成膜装置３０は、さらに、柱状部材１６が往復動中に、ガス供給管２５から不活性ガスが供給する。
【００３４】
本構成によれば、往復動する柱状部材１６が、突部２１ａによって上方に突き上げられた際に生じる、対向板６と柱状部材１６との間の間隙に露出した噴出口２４から不活性ガスが噴出する。したがって、柱状部材１６の往復動により亀裂が生じた堆積物９は、下方（対向板６側）から供給される不活性ガスにより、剥離が促進される。このため、第１の実施形態に比べて、速やかに堆積物９を除去することができる。
【００３５】
なお、不活性ガスは、ガス供給管２５から常時供給されてもよく、また、間欠的に供給されてもよい。例えば、柱状部材１６の往復動中に、ガス供給管７からの不活性ガスの供給と、ガス供給管２５からの不活性ガスの供給とを、交互に実施してもよい。特に限定されないが、例えば、５秒ごとに交互に噴出口２４と噴出口７ａとから不活性ガスを供給する構成とすることができる。この場合、堆積物９は、噴出口２４から噴出される不活性ガスにより上方への力が加わった後、噴出口７ａから噴出される不活性ガスによりガス排気管８の方向への力が加わる。すなわち、交互に不活性ガスを供給することで、堆積物９に異なる方向の力を交互に作用させることができる。この結果、堆積物９の剥離をより促進させることができる。
【００３６】
以上のように、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、成膜装置の稼働率を著しく向上することができる。また、本実施形態では、第１の実施形態に比べてより速やかに堆積物を剥離することができるため、成膜装置の稼働率をさらに向上することができる。
【００３７】
なお、第１および第２の実施形態で説明した堆積物９の除去処理において、サセプタ１の基板ホルダ２に剥離補助具４１を装着してもよい。ここで、剥離補助具４１は、図４に例示するように、先端形状が、直径０．５ｍｍ以上柱状部材１６の最大径以下の球状である金属製のブラシ４２を備える円板である。円板の径は基板３の径と略同一であり、基板ホルダ２に装着できるようになっている。ブラシ４２は、剥離補助具４１を基板ホルダ２に装着したときに、その先端が対向板６（柱状部材１６の上面）に接する状態に構成されている。剥離補助具４１を基板ホルダ２に装着した場合、柱状部材１６の往復動中に、サセプタ１もサセプタ回転軸５周りに回転する。これにより、往復動中の柱状部材１６の上面にブラシ４２が接触し、球形部１６ａに付着した堆積物９を物理的に剥離する。このため、球形部１６ａ上の堆積物を確実かつ完全に除去することができる。このような剥離補助具４１は、第１および第２の実施形態で説明した剥離処理の都度使用することが好ましいが、複数回に１度の割合で使用してもよい。なお、ブラシ４２の先端径は、柱状部材１６の最大径以下であれば、球形部１６ａに付着した堆積物９を確実に剥離することができる。また、ブラシ４２の先端径が、０．５ｍｍ未満であると、堆積物９の膜厚以下となるため好ましくない。
【００３８】
また、上記各実施形態では、柱状部材１６のサセプタ側端部の形状を球形としたが、当該形状に限定されるものではない。例えば、逆円錐台形であっても同様の効果を得ることができる。すなわち、柱状部材１６のサセプタ１側端部は、対向板６の表面を被覆する鍔部を備える形状であれば、任意の形状を採用することができる。このような鍔部を形成することで、対向板６の表面に露出する柱状部材１６の上面の面積を増大させることができ、柱状部材１６のサセプタ側の端部上に堆積物９を堆積させることができる。この結果、柱状部材１６を貫通孔１５に沿って往復動させることにより、効率よく堆積物９を剥離することができる。なお、逆円錐台形端部の最大径は、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、当該柱状部材の往復動の移動量は、０．５ｍｍ以上、かつ５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３９】
以上説明したように、本発明によれば、反応室を大気開放することなく、対向板に付着した堆積物を除去することができる。このため、従来の成膜装置のように、対向板を交換するために反応室を頻繁に開放する必要がない。また、反応室内が不活性ガス雰囲気に維持されるため、堆積物を除去した後、反応室内を所望のエピタキシャル層の形成に適した状態に速やかに復帰することができる。したがって、従来、対向板交換後に必要であった、反応室内の雰囲気が所望のエピタキシャル層の形成に適した状態であることの確認に要する時間を大幅に削減することができる。この結果、成膜装置の稼働率を著しく向上することができる。
【００４０】
なお、本発明は以上で説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する範囲において、種々の変形および応用が可能である。例えば、上記各実施形態では、柱状部材を対向板の周方向に沿って帯状に配設した事例を説明したが、柱状部材を対向板の全面に配設することもできる。また、上記各実施形態では、特に好ましい形態として、隣接する柱状部材の一方が上昇している場合に他方が下降する構成とした。しかしながら、ディスク上の突部のピッチは任意に設定することができ、高さが異なる突部を配設してもよい。すなわち、隣接する柱状部材は互いに異なるタイミングで往復動する構成であれば、上述の構成に限定されない。隣接する柱状部材は互いに異なるタイミングで往復動する構成であれば、隣接する柱状部材の上面が異なる高さとなるため、堆積物に亀裂を発生させることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、設備稼働率を向上することができるという効果を有し、ＭＯＣＶＤ法等によりエピタキシャル層を形成する成膜装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施形態における成膜装置を示す概略構成図
【図２】本発明の第１の実施形態における対向板を示す平面図
【図３】本発明の第１の実施形態における堆積物除去時の動作を示す模式図
【図４】本発明の第２の実施形態における成膜装置を示す概略構成図
【図５】従来の成膜装置を示す概略構成図
【符号の説明】
【００４３】
１  サセプタ
２  基板ホルダ
３  基板
４  ヒータ
５  サセプタ回転軸
６  対向板
７  ガス供給管（第１のガス供給部）
８  ガス排気管
９  堆積物
１０  成膜装置
１１  反応室
１５  貫通孔
１６  柱状部材
１６ａ  球形部
２０  駆動手段
２１  ディスク
２１ａ  突部
２２  昇降回転軸（移動手段、回転手段）
２４  噴出口
２５  対向板ガス供給管（第２のガス供給部）
４１  剥離補助具
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図２】
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