(57)【要約】【課題】本発明の目的は、サセプタの偏心量を定量的に測定できるようにして、サセプタの偏心に対する調整精度を上げ、その結果として、半導体基板に成膜する膜厚や結晶組成の均一性の面内分布を向上させることである。【解決手段】本発明の縦型の有機金属気相成長装置１０１は、底部を開口したリアクタ２と、その内部に配置し半導体基板３を載置するサセプタ４と、サセプタ４と連接し駆動部により回転動作可能な回転軸５と、原料ガス６など各種ガスをリアクタ２内部に供給するリアクタ２の上部に設けたガス供給孔７と、反応済みガスなどをリアクタ２外部に排気するガス排気孔８と、リアクタ２の底部開口をＯリングを介して密閉するフランジ９と、リアクタ２の外部に配置した電磁誘導の加熱用コイル１０と、サセプタ４の回転時の偏心量を測定する偏心量測定部１０２とで構成されている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リアクタ内に原料ガスを供給し、半導体基板を載置したサセプタを回転させながら、前記半導体基板に成膜する有機金属気相成長装置において、前記サセプタの回転時の偏心量を測定する偏心量測定部を備えたことを特徴とする有機金属気相成長装置。
【請求項２】
前記偏心量測定部は、前記サセプタの表面に設けた目盛と、前記サセプタの表面にスポット光を照射する光照射部とでなることを特徴とする請求項１に記載の有機金属気相成長装置。
【請求項３】
前記偏心量測定部は、前記サセプタの表面にスポット光を照射する光照射部と、前記サセプタからの反射光を受光する受光部とでなることを特徴とする請求項１に記載の有機金属気相成長装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機金属気相成長装置に関し、特に、サセプタを回転させながら、半導体基板に成膜する有機金属気相成長装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の有機金属気相成長装置の一例の斜視図を図４に示す。縦型の有機金属気相成長装置１は、底部を開口したリアクタ２と、その内部に配置し半導体基板３を載置するサセプタ４と、サセプタ４と連接し駆動部（図示せず）により回転動作可能な回転軸５と、原料ガス６など各種ガスをリアクタ２内部に供給するリアクタ２の上部に設けたガス供給孔７と、反応済みガスなどをリアクタ２外部に排気するガス排気孔８と、リアクタ２の底部開口をＯリング（図示せず）を介して密閉するフランジ９と、リアクタ２の外部に配置した電磁誘導の加熱用コイル１０とで構成されている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００３】
次に、この有機金属気相成長装置１の使用方法は、先ず、サセプタ４上に半導体基板３を載置する。次に、リアクタ２の底部開口をフランジ９で塞ぎ密閉状態とし、リアクタ２内に不活性ガス（図示せず）を充満させる。次に、加熱用コイル１０でリアクタ２内部を加熱し、予め、設定した温度に達したら、サセプタ４を回転させながら、原料ガス６を供給し、半導体基板３上に結晶を成長させる。所定時間の反応が完了したら、原料ガス６の供給を停止し不活性ガス（図示せず）を供給するとともに、加熱を停止し冷却する。その後、フランジ９とリアクタ２とを離間させ、半導体基板３を取出し成膜が完了する。尚、サセプタ４を回転させるのは、半導体基板３に対して、上方から供給する原料ガス６を、より平均化して、半導体基板３面全体の膜厚や結晶組成の均一性を向上させるためである。このため、サセプタ４は、偏心することなく回転することが望ましいが、図５に示すように、実際には、どうしても若干の偏心（軸の傾き）が生じることは避けられず、定期的なメンテ作業の都度、目視でサセプタ４の振れ具合を見て、これを調整し補正してやる必要があった。
【０００４】
【特許文献１】
特開平４−３１３２２０号公報　（第３頁００１１〜００１３段落、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の有機金属気相成長装置は、サセプタを回転させて半導体基板面内の成膜品質のばらつきを低減するようにしているが、サセプタの回転時の偏心量を定量的に測定する機能がなく、偏心量を把握する場合、サセプタの振れ具合を側方から目視で観察すると言う官能的な方法で行うため作業者の熟練度に依存しており、調整精度の向上と均一化が要求された。
【０００６】
本発明の目的は、サセプタの回転時の偏心量を定量的に測定できるようにして、サセプタの偏心に対する調整精度を上げ、その結果として、半導体基板に成膜する膜厚や結晶組成の均一性の面内分布を向上させることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の有機金属気相成長装置は、リアクタ内に原料ガスを供給し、半導体基板を載置したサセプタを回転させながら、半導体基板に成膜する有機金属気相成長装置において、サセプタの回転時の偏心量を測定する偏心量測定部を備えたことを特徴とする有機金属気相成長装置である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の有機金属気相成長装置の一例の斜視図を図１に示す。尚、図４と同一部分には同一符号を付す。縦型の有機金属気相成長装置１０１は、底部を開口したリアクタ２と、その内部に配置し半導体基板３を載置するサセプタ４と、サセプタ４と連接し駆動部（図示せず）により回転動作可能な回転軸５と、原料ガス６など各種ガスをリアクタ２内部に供給するリアクタ２の上部に設けたガス供給孔７と、反応済みガスなどをリアクタ２外部に排気するガス排気孔８と、リアクタ２の底部開口をＯリング（図示せず）を介して密閉するフランジ９と、リアクタ２の外部に配置した電磁誘導の加熱用コイル１０と、サセプタ４の回転時の偏心量を測定する偏心量測定部１０２とで構成されている。ここで、偏心量測定部１０２は、サセプタ４の表面に設けた目盛１０３と、サセプタ４の表面に例えば、可視レーザ光などのスポット光１０４を照射する光照射部１０５及び照射方向を調整可能な反射ミラー１０６とで構成されている。目盛１０３は、サセプタ４の中心から一定のピッチで同心円状に刻まれた目盛である。
【０００９】
次に、この有機金属気相成長装置１０１の使用方法は、先ず、サセプタ４上に半導体基板３を載置する。次に、リアクタ２の底部開口をフランジ９で塞ぎ密閉状態とし、リアクタ２内に不活性ガス（図示せず）を充満させる。次に、加熱用コイル１０でリアクタ２内部を加熱し、予め、設定した温度に達したら、サセプタ４を回転させながら、原料ガス６を供給し、半導体基板３上に結晶を成長させる。所定時間の反応が完了したら、原料ガス６の供給を停止し不活性ガス（図示せず）を供給するとともに、加熱を停止し冷却する。その後、フランジ９とリアクタ２とを離間させ、半導体基板３を取出し成膜が完了する。尚、サセプタ４を軸中心に回転させるのは、半導体基板３に対して、上方から供給する原料ガス６を、より平均化して、半導体基板３面全体の膜厚や結晶組成の均一性を向上させるためであり、サセプタ４が、偏心することなく回転するように維持することが望ましい。
【００１０】
このため、本装置１０１は、サセプタ４の偏心量を定量的に測定可能な偏心量測定部１０２を備えている。偏心量測定部１０２の使用方法は、図２に示すように、先ず、光照射部から可視レーザ光などのスポット光１０４をサセプタ４の表面に照射する。このとき、照射位置は、反射ミラーで調整して、スポット光１０４が任意の目盛線上を照射する位置にする。そして、サセプタ４をゆっくり回転させながら、スポット光１０４の照射する目盛線を目で追いかけ、サセプタ４が１回転以上する間にスポット光１０４が最大で何目盛、変位するかを読むことで測定する。（図２では２目盛、変位した場合を記載する。）このようにして、サセプタ４の偏心量を定量的に測定し必要に応じて、調整作業を行うようにする。
【００１１】
尚、偏心量測定部１０２は、上記の構成に限るものではなく、サセプタ４の偏心量を定量的に測定できる構成であれば何でもよく、例えば、図３に示すように、サセプタ４にスポット光１０４を照射する光照射部１０５と、その反射光１０４を受光する受光部１０７とで構成し、偏心量の代用特性として、サセプタ４を回転させながら受光する光量の変化でサセプタ４表面の水平に対する傾きレベルを測定するようにしてもよい。
【００１２】
【発明の効果】
本発明の有機金属気相成長装置によると、サセプタの偏心量を定量的に測定でき、サセプタの偏心に対する調整精度を上げ、その結果として、半導体基板に成膜する膜厚や結晶組成の均一性の面内分布を向上させることができる。偏心量測定部を、サセプタの表面に設けた目盛にスポット光を照射する構成とすると比較的簡単で好適である。また、偏心量測定部は、サセプタの表面にスポット光を照射する光照射部と、その反射光を受光する受光部とで構成し、偏心量の代用特性として、サセプタを回転させながら受光する光量の変化でサセプタの傾きレベルを測定するようにしても比較的簡単でよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機金属気相成長装置の一例の断面斜視図
【図２】本発明の有機金属気相成長装置に具備した偏心量測定部の使用方法の説明図
【図３】本発明の有機金属気相成長装置の他の例の断面斜視図
【図４】従来の有機金属気相成長装置の一例の断面斜視図
【図５】従来の有機金属気相成長装置の課題の説明図
【符号の説明】
１　従来の有機金属気相成長装置
２　リアクタ
３　半導体基板
４　サセプタ
５　回転軸
６　原料ガス
７　ガス供給孔
８　ガス排気孔
９　フランジ
１０　加熱用コイル
１０１　本発明の有機金属気相成長装置
１０２　偏心量測定部
１０３　目盛
１０４　スポット光
１０５　光照射部
１０６　反射ミラー
１０７　受光部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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