(57)【要約】【課題】オイルバブラーのオイル量の調節をすることなく、グローブボックス内の圧力を簡単に制御することができる気相成長装置を提供する。【解決手段】グローブボックスは、不活性ガスの導入管と導出管とを備え、該導出管にオイルバブラー２６を接続する。該オイルバブラー２６は、導出管に接続されオイルバブラー２６の蓋部材２８に上下位置調節可能に装着されるノズル管２９と、該ノズル管２９の先端開口部２９ａが浸漬するオイルＯＬと、排気口２７ａとを備え、オイルＯＬの液面からノズルの先端開口部２９ａまでの距離Ｄを調節することにより、グローブボックス１３内の圧力を制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気相成長処理を行う成膜室にグローブボックスを連設した気相成長装置において、前記グローブボックスは、不活性ガスの導入管と導出管とを備え、該導出管にオイルバブラーを接続するとともに、該オイルバブラーは、オイルを貯留する密閉容器と、前記導出管に接続されて先端が前記密閉容器に貯留されたオイル中に開口したノズル管と、前記密閉容器に貯留されたオイルの液面より高位置から密閉容器内のガスを排気する排気口とを備えるとともに、前記ノズル管は、前記密閉容器に上下位置調節可能に装着されていることを特徴とする気相成長装置。
【請求項２】
前記ノズル管は、前記密閉容器内の前記オイルの液面より高位置に大径部を備えていることを特徴とする請求項１記載の気相成長装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気相成長装置に係り、詳しくは、気相成長処理を行う成膜室にグローブボックスを連設した気相成長装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオードやレーザダイオード等の発光デバイス、電子デバイスに用いられる化合物半導体等の薄膜を製造するための気相成長装置は、成膜室（チャンバー）に設置したサセプタを介して基板を加熱するとともに、成膜室に配置したフローチャンネル内に気相原料を供給することにより、基板上に半導体薄膜を成長させている。
【０００３】
このような気相成長装置は、サセプタ上への基板の搬入・搬出作業を行ったり、成膜室内の機器に付着堆積した反応生成物や分解生成物を除去するメンテナンス作業を行うために、成膜室にグローブボックスを連設したものがある。グローブボックスには、該グローブボックス内での基板交換等の作業を行うためのグローブが設けられるとともに、該グローブボックスを内をパージするために不活性ガスを導入する導入管と、該不活性ガスを排気する導出管とが設けられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、グローブボックス内での作業時に、グローブボックス内を不活性ガスで充満させる際には、グローブボックス内の圧力を常時大気圧よりも若干高い圧力で安定に保つ必要があるとともに、グローブボックスが破損しないように、１０５ｋＰａ（ゲージ圧）以下の圧力に制御しなければならなかった。グローブボックス内の圧力制御には、オイルバブラーを用いるのが一般的で、このオイルバブラーは、例えば図３に示されるように、オイルＯＬを貯留する円筒状の密閉容器５０と、該密閉容器５０の天井壁５０ａに一体に取り付けられ、基端側がグローブボックスの導出管に接続され、先端開口部５１ａを前記オイルＯＬ中に開口させたノズル管５１と、密閉容器５０のオイルＯＬの液面より高位置に形成される排気口５０ｂとを備えている。
【０００５】
グローブボックスから排気されたガスは、ノズル管５１を通ってオイルＯＬでバブリングされ、排気口５０ｂから排出される。ノズル管５１内の圧力は、オイルＯＬの液面からノズル管５１の先端開口部５１ａまでの距離Ｄが長ければ高くなり、距離Ｄが短ければ低くなることから、オイルＯＬの液面の高さを調節することによりグローブボックス内の圧力を制御することができる。
【特許文献１】特開２００５−２３６０９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来のオイルバブラーでは、密閉容器内のオイルの液面高さ、すなわち、グローブボックス内の圧力を制御する際に、オイルバブラーを装置系統から取り外してオイル量を調節した後、再度装置系統に組み込まなければならず、非常に手間が掛かっていた。
【０００７】
そこで本発明は、オイルバブラーのオイル量を調節することなく、グローブボックス内の圧力を簡単に制御することができる気相成長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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の気相成長装置は、気相成長処理を行う成膜室にグローブボックスを連設した気相成長装置において、前記グローブボックスは、不活性ガスの導入管と導出管とを備え、該導出管にオイルバブラーを接続するとともに、該オイルバブラーは、オイルを貯留する密閉容器と、前記導出管に接続されて先端が前記密閉容器に貯留されたオイル中に開口したノズル管と、前記密閉容器に貯留されたオイルの液面より高位置から密閉容器内のガスを排気する排気口とを備えるとともに、前記ノズル管は、前記密閉容器に上下位置調節可能に装着されていることを特徴とし、前記ノズル管は、前記密閉容器内の前記オイルの液面より高位置に大径部を備えていると好適である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の気相成長装置によれば、ノズル管の上下位置を調節することにより、オイルの液面からノズル管の先端開口部までの距離を調節できるので、オイルバブラーを装置系統から取り外すことなく、簡単にグローブボックスの圧力を制御することができる。また、ノズル管に大径部を設けることにより、オイルバブラーの排気口側から圧力が掛かり、オイルがノズル管の先端開口部からノズル管内を逆流することがあっても、逆流したオイルを大径部に溜めることができることから、グローブボックス内にオイルが流入することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１及び図２は、本発明の気相成長装置の一形態例を示すもので、図１は気相成長装置の説明図、図２はオイルバブラーの断面図である。まず、図１に示すように、本形態例に示す気相成長装置１１は、成膜室１２と基板交換用のグローブボックス１３とを開閉可能な操作口１４ａを備えた仕切壁１４を介して連設したものであって、成膜室１２内には基板を支持して加熱しながら回転させるサセプタ１５や、原料導入管１６から導入される気相原料を基板上にガイドするとともに、余剰の原料や反応生成物等を排出する排気管１７を備えたフローチャンネル１８が着脱可能な状態で設けられている。原料導入管１６には、原料導入弁１９及びマスフローコントローラ２０を有する複数の原料供給系が接続されており、排気管１７には、トラップ２１と排気弁２２とが設けられている。
【００１１】
グローブボックス１３には、該グローブボックス１３内での基板交換等の作業を行うための複数のグローブ２３が設けられるとともに、不活性ガスの導入管２４と導出管２５とを備えており、該導出管２５にオイルバブラー２６が接続されている。オイルバブラー２６は、円筒状の容器本体２７及び該容器本体２７の上部開口を閉塞する蓋部材２８とからなる密閉容器と、前記蓋部材２８に挿通されるノズル管２９と、該ノズル管２９の先端開口部２９ａが浸漬する液面高さまで容器本体２７内に貯留されたオイルＯＬと、該オイルＯＬの液面より上方位置の容器本体２７の周壁に形成された排気口２７ａとを備えている。蓋部材２８の中心部には、ノズル管２９を上下方向（軸線方向）に移動可能に収納する連結管２８ａが突設され、該連結管２８ａの上端部に、ノズル管２９の上下方向の位置決めを行うための位置決め部材３０が固着されている。
【００１２】
位置決め部材３０は、前記連結管２８ａの上端部に固着される雄ねじ部材３１と、該雄ねじ部材３１の内周部とノズル管２９の外周面との間に配設される環状シール部材３２と、該環状シール部材３２の上方に配置されて環状シール部材３２を押圧する押え部材３３と、前記雄ねじ部材３１に螺合して前記押え部材３３を下方に押圧する雌ねじ部材３４とを備えている。
【００１３】
雄ねじ部材３１は、中心部にノズル管挿通孔３１ａを備えた円筒状で、上半部内周には前記環状シール部材３２及び押え部材３３を収容するための上方が開口した円形の凹部３１ｂが形成されるとともに、凹部３１ｂの底面内周部には上方が拡径した円錐面３１ｃが形成されている。押え部材３３は、中心部にノズル管挿通孔３３ａを備え、雄ねじ部材３１の凹部３１ｂ内に上下動可能に収容される円筒状に形成され、上部外周にフランジ部３３ｂが形成されている。雌ねじ部材３４は、雌ねじ部３４ａの上部に、前記押え部材３３を押圧する押圧部３４ｂを備えており、該押圧部３４ｂの中心部にノズル管挿通孔３４ｃが形成されている。
【００１４】
ノズル管２９は、先端側小径部２９ｂと中間大径部２９ｃと基端側小径部２９ｄとを有し、基端側小径部２９ｄの外周面には目盛り２９ｅが形成されている。このノズル管２９は、先端側小径部２９ｂを前記容器本体２７内に挿入し、基端側小径部２９ｄを蓋部材２８の連結管２８ａに挿通した後、前記蓋部材２８を容器本体２７に装着し、中間大径部２９ｃを容器本体２７の中間部に配置させる。前記連結管２８ａから前記位置決め部材３０を通って上方に突出する基端側小径部２９ｄには、フレキシブルパイプ３５を介して前記導出管２５が接続される。
【００１５】
位置決め部材３０は、それぞれノズル管２９の基端側小径部２９ｄを挿通した状態で、連結管２８ａに固着した雄ねじ部材３１の凹部３１ｂ内に前記環状シール部材３２を配置し、該環状シール部材３２の上方に押え部材３３を配置するとともに、雄ねじ部材３１の雄ねじ部３１ｄに雌ねじ部材３４の雌ねじ部３４ａを螺合させて使用される。
【００１６】
この状態で、雌ねじ部材３４を雄ねじ部材３１に強く締め付けると、雌ねじ部材３４の押圧部３４ｂの下面が押え部材３３の上面を下方に押圧し、押え部材３３の下端面が環状シール部材３２を雄ねじ部材３１の円錐面３１ｃとノズル管２９の基端側小径部２９ｄとの間に押し込み、環状シール部材３２を基端側小径部２９ｄの外周面に圧着させることにより、ノズル管２９の位置決めが行われるとともに気密性が確保される。
【００１７】
また、雌ねじ部材３４を緩めると、環状シール部材３２が自身の弾性復元力によって押え部材３３を押し上げながら円錐面３１ｃの上方の初期の状態に復元することにより、ノズル管２９は、フレキシブルパイプ３５を伸縮させることで上下方向の位置を調節可能な状態となり、ノズル管２９の先端開口部２９ａがオイルＯＬ中に浸漬する寸法Ｄを調節することができる。
【００１８】
このように形成した気相成長装置１１では、サセプタ１５上への基板の搬入・搬出作業を行ったり、サセプタ１５やフローチャンネル１８等の成膜構成部材に反応生成物や分解生成物がある程度付着したときに、グローブボックス１３に窒素ガス等の不活性ガスを導入するとともに、オイルバブラー２６によってグローブボックス１３内の圧力を大気圧よりも若干高い圧力で、且つ、グローブボックス１３が破損しないように１０５ｋＰａ以下の圧力に保った状態とし、成膜操作を一時中断して操作口１４ａを開き、基板やサセプタ１５やフローチャンネル１８をグローブボックス１３内に取り込み、操作口１４ａを閉じた状態で所定の作業を行う。
【００１９】
このとき、グローブボックス１３内の圧力制御は、従来のように、オイルバブラー２６を用いて行われるが、この圧力制御は、位置決め部材３０の雌ねじ部材３４を緩めてノズル管２９を上下位置調節し、オイルＯＬの液面からノズル管２９の先端開口部２９ａまでの距離Ｄを調節することにより、オイルバブラー２６を装置系統から取り外すことなく簡単に行うことができ、作業時間の短縮を図ることができる。また、ノズル管２９の基端側小径部２９ｄの外周面に目盛り２９ｅを設けたことにより、ノズル管２９の先端開口部２９ａの位置を外部から確認することができ、圧力制御を簡単且つ確実に行うことができる。さらに、ノズル管２９に中間大径部２９ｃを設けたことにより、オイルバブラー２６の排気口２７ａ側から圧力が掛かり、オイルＯＬが先端開口部２９ａからノズル管２９内を逆流することがあっても、前記中間大径部２９ｃに逆流したオイルＯＬを溜めることができ、グローブボックス１３内にオイルＯＬが逆流することを防止できる。
【００２０】
なお、ノズル管２９は、中間大径部２９ｃを設けずに直管を用いることもできる。また、位置決め部材３０は、ノズル管２９の上下位置調節を行えれば適宜な構成を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一形態例を示す気相成長装置の説明図である。
【図２】同じくオイルバブラーを示す断面図である。
【図３】従来のオイルバブラーを示す断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１１…気相成長装置、１２…成膜室、１３…グローブボックス、１４…仕切壁、１４ａ…操作口、１５…サセプタ、１６…原料導入管、１７…排気管、１８…フローチャンネル、１９…原料導入弁、２０…マスフローコントローラ、２１…トラップ、２２…排気弁、２３…グローブ、２４…導入管、２５…導出管、２６…オイルバブラー、２７…容器本体、２７ａ…排気口、２８…蓋部材、２８ａ…連結管、２９…ノズル管、２９ａ…先端開口部、２９ｂ…先端側小径部、２９ｃ…中間大径部、２９ｄ…基端側小径部、３０…位置決め部材、３１…雄ねじ部材、３１ａ…ノズル管挿通孔、３１ｂ…凹部、３１ｃ…円錐面、３１ｄ…雄ねじ部、３２…環状シール部材、３３…押え部材、３３ａ…ノズル管挿通孔、３３ｂ…フランジ部、３４…雌ねじ部材、３４ａ…雌ねじ部、３４ｂ…押圧部、３４ｃ…ノズル管挿通孔、３５…フレキシブルパイプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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