JPH01294598A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
- Publication number
- JPH01294598A JPH01294598A JP12396088A JP12396088A JPH01294598A JP H01294598 A JPH01294598 A JP H01294598A JP 12396088 A JP12396088 A JP 12396088A JP 12396088 A JP12396088 A JP 12396088A JP H01294598 A JPH01294598 A JP H01294598A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vapor phase
- reaction chamber
- phase growth
- exhaust pipe
- barrel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、熱分解反応や化学反応によって、ＧａＡｓ系
、ｌｎＰ系等の化合物半導体のエピタキシャル結晶、５
ｉＯｔ、Ｓ＋！＜等の絶縁体薄膜、及び１１Ｓｉｘ、Ｔ
ｉＳｉｘ等の導電性多結晶薄膜を気相成長する装置に関
する。
、ｌｎＰ系等の化合物半導体のエピタキシャル結晶、５
ｉＯｔ、Ｓ＋！＜等の絶縁体薄膜、及び１１Ｓｉｘ、Ｔ
ｉＳｉｘ等の導電性多結晶薄膜を気相成長する装置に関
する。
（従来の技術）
従来、気相成長装置には、バレル型サセプタを縦型反応
室に内蔵するものや、パンケーキ型サセプタを横型反応
室に内蔵するものがあり、また、加熱方式も高周波加熱
の外に抵抗加熱や赤外線加熱もある。薄膜の気相成長法
としては、原料ガスやキャリアガスにより搬送されるガ
ス状物質を反応室に導入して、熱分解反応や化学反応に
より基板上に薄膜を形成する方法がある。
室に内蔵するものや、パンケーキ型サセプタを横型反応
室に内蔵するものがあり、また、加熱方式も高周波加熱
の外に抵抗加熱や赤外線加熱もある。薄膜の気相成長法
としては、原料ガスやキャリアガスにより搬送されるガ
ス状物質を反応室に導入して、熱分解反応や化学反応に
より基板上に薄膜を形成する方法がある。
第２図のバレル型気相成長装置を例にして以下説明する
。基板１を搭載したバレル型サセプタ２を回転軸３で反
応室４の中央に支持し、排気管５の圧力制御弁６を開放
してロータリーポンプ７により反応室を高真空に引く。
。基板１を搭載したバレル型サセプタ２を回転軸３で反
応室４の中央に支持し、排気管５の圧力制御弁６を開放
してロータリーポンプ７により反応室を高真空に引く。
次いで、高周波コイル８に通電して基板Ｉを成長温度に
加熱してから、原料ガスを導入管９から導入し、基板１
の上に薄膜を堆積する。未反応物及び反応生成物を随伴
するガス流はバレル型サセブタ２の周囲を流下して排気
管５、圧力制御弁６及びロータリーポンプ７を経て、さ
らにダストフィルターなどを介して系外に排出される。
加熱してから、原料ガスを導入管９から導入し、基板１
の上に薄膜を堆積する。未反応物及び反応生成物を随伴
するガス流はバレル型サセブタ２の周囲を流下して排気
管５、圧力制御弁６及びロータリーポンプ７を経て、さ
らにダストフィルターなどを介して系外に排出される。
この圧力制御弁６は反応室４の圧力を調整するものであ
り、スロットバルブやコンダクタンスコントロールバル
ブなどが用いられる。なお、ＩＯは冷却水を流す冷却ジ
ャケットである。
り、スロットバルブやコンダクタンスコントロールバル
ブなどが用いられる。なお、ＩＯは冷却水を流す冷却ジ
ャケットである。
（発明が解決しようとする課題）
この種の気相成長装置では、未反応物や反応生成物のダ
ストがガス流に搬送されて排気管や圧力制御弁さらには
ロータリーポンプまで送られ、付着したり堆積するため
、排気系統の排気コンダクタンスが減少し、排気管が閉
塞傾向に進み、反応室の圧力を上昇させるという問題が
あった。１回の薄膜成長過程で反応室の圧力が変動する
と、例えば薄膜結晶のドーピングレベルが一定せず、電
気的光学的特性が不均一になる。
ストがガス流に搬送されて排気管や圧力制御弁さらには
ロータリーポンプまで送られ、付着したり堆積するため
、排気系統の排気コンダクタンスが減少し、排気管が閉
塞傾向に進み、反応室の圧力を上昇させるという問題が
あった。１回の薄膜成長過程で反応室の圧力が変動する
と、例えば薄膜結晶のドーピングレベルが一定せず、電
気的光学的特性が不均一になる。
また、同様の気相成長を繰り返すと、圧力制御弁を閉塞
して反応室の圧力制御が不能となつたり、ときにはロー
タリーポンプが止まるという問題もあった。この種の問
題はバレル型気相成長装置に特有のものではなく、上記
の気相成長装置に共通するものである。
して反応室の圧力制御が不能となつたり、ときにはロー
タリーポンプが止まるという問題もあった。この種の問
題はバレル型気相成長装置に特有のものではなく、上記
の気相成長装置に共通するものである。
本発明は、上記の問題を解消し、排気系統へのダストの
飛散を防＋ｈすることにより、反応室圧力を一定に保持
することを可能とし、品質の安定した薄膜を容易に形成
することのできる気相成長装置を提供しようとするもの
である。
飛散を防＋ｈすることにより、反応室圧力を一定に保持
することを可能とし、品質の安定した薄膜を容易に形成
することのできる気相成長装置を提供しようとするもの
である。
（課題を解決するための手段）
本発明は、基板を内部に設置する反応室と、原料ガス導
入管と、真空排気系に接続する排気管とをイＴする気相
成長装置において、反応室の排気管近くにバッフル板を
設置したことを特徴とする気相成長装置である。
入管と、真空排気系に接続する排気管とをイＴする気相
成長装置において、反応室の排気管近くにバッフル板を
設置したことを特徴とする気相成長装置である。
（作用）
第１図は、本発明の１具体例であるバレル型気相成長装
置の概念図である。この装置は、第２図の装置の排気管
５を反応室４の側壁から底部に移し、排気管５の近くに
バ・ソフル板ＩＩを設置したものである。詳しくは、排
気管５を反応室４内に延ばし、上端を閉じた円筒状隔壁
１２を排気管５に被せることにより、隔壁１２と排気管
５の間に上方に向かう環状流路を形成し、該流路内にバ
ッフル板＋１を設置する。なお、バレル型サセプタ２を
支持する回転軸３は隔壁Ｉ２の中央に設けた軸受１３で
軸支し、カサ歯車を介して駆動軸１４と接続している。
置の概念図である。この装置は、第２図の装置の排気管
５を反応室４の側壁から底部に移し、排気管５の近くに
バ・ソフル板ＩＩを設置したものである。詳しくは、排
気管５を反応室４内に延ばし、上端を閉じた円筒状隔壁
１２を排気管５に被せることにより、隔壁１２と排気管
５の間に上方に向かう環状流路を形成し、該流路内にバ
ッフル板＋１を設置する。なお、バレル型サセプタ２を
支持する回転軸３は隔壁Ｉ２の中央に設けた軸受１３で
軸支し、カサ歯車を介して駆動軸１４と接続している。
この装置では、バレル型２サセプタの周囲を流下する未
反応物及び反応生成物のダストが上記の環状流路を上昇
する間にバッフル板１１に衝突して反応室４の底部に落
ち、捕捉される。
反応物及び反応生成物のダストが上記の環状流路を上昇
する間にバッフル板１１に衝突して反応室４の底部に落
ち、捕捉される。
そして、ダストを除いた清浄な排気ガスは排気管５を介
して圧力制御弁６及びロータリーポンプ７に流れるが、
ダストの付着や堆積が生じないので、排気系統の機器は
常時正確に作動し、反応室圧力の制御も確実となる。そ
の結果、−定の圧力雰囲気の下で品質の安定した薄膜を
気相成長させることが可能となる。また、第１図の装置
のように、反応室下方の環状流路にバッフル板を設け、
該流路に排気管を接続することにより、反応室内の片流
れを抑制することができ、薄膜の品質をより均一にする
ことができる。
して圧力制御弁６及びロータリーポンプ７に流れるが、
ダストの付着や堆積が生じないので、排気系統の機器は
常時正確に作動し、反応室圧力の制御も確実となる。そ
の結果、−定の圧力雰囲気の下で品質の安定した薄膜を
気相成長させることが可能となる。また、第１図の装置
のように、反応室下方の環状流路にバッフル板を設け、
該流路に排気管を接続することにより、反応室内の片流
れを抑制することができ、薄膜の品質をより均一にする
ことができる。
（実施例）
第１図の装置を用いて有機金属気相成長法により、直径
３インチのＧａＡｓウェハのヒにＳｉドープＧａＡｓ中
結晶をエピタキシャル成長させた。
３インチのＧａＡｓウェハのヒにＳｉドープＧａＡｓ中
結晶をエピタキシャル成長させた。
まス、ＧａＡ３ウゴハをバレル型サセプタに搭載してか
ら、反応室を真空排気し、高周波コイルに通電して該ウ
ェハを成長温度の７００’Ｃに加熱した。次いで、トリ
メチルガリウムを２０ｓｅｃｍ（０’Ｃ，ｆａｔｓの標
準状態における流量ｃｍ３／５ｉｎ）、アルシンを１．
２３１．Ｍ（０℃ｉａｔｍの標準状態における流Ｉｎ
１ ／ｗｉｎ）、シランを５ｓｃｃ■及び水素をキャリ
アガスとし、全流量を８ Ｓ Ｉ、Ｈに維持してＩＱＴ
ｏｒｒの成長圧力の下で１時間エピタキシャル成長を行
った。
ら、反応室を真空排気し、高周波コイルに通電して該ウ
ェハを成長温度の７００’Ｃに加熱した。次いで、トリ
メチルガリウムを２０ｓｅｃｍ（０’Ｃ，ｆａｔｓの標
準状態における流量ｃｍ３／５ｉｎ）、アルシンを１．
２３１．Ｍ（０℃ｉａｔｍの標準状態における流Ｉｎ
１ ／ｗｉｎ）、シランを５ｓｃｃ■及び水素をキャリ
アガスとし、全流量を８ Ｓ Ｉ、Ｈに維持してＩＱＴ
ｏｒｒの成長圧力の下で１時間エピタキシャル成長を行
った。
１回の結晶成長で反応室の圧力変動は設定値に対して０
．５％以内で極めて安定していた。また、２００回の結
晶成長終了後も、排気管や圧力制御弁に閉塞は全く認め
られず、成長室の分解清掃やメンテナンスを全く必要と
しなかった。
．５％以内で極めて安定していた。また、２００回の結
晶成長終了後も、排気管や圧力制御弁に閉塞は全く認め
られず、成長室の分解清掃やメンテナンスを全く必要と
しなかった。
ウェハの」―には、約２．０μＩのＧａＡｓエピタキシ
ャル層が形成されており、ＳＩＭＳ分析によると該層の
Ｓｉ濃度分布は第３図に実線で示すように深さ方向に一
定であった。なお、深さ約２．０ａｔｌ以七のＳｉ濃度
はバックグランドレベルでアル。
ャル層が形成されており、ＳＩＭＳ分析によると該層の
Ｓｉ濃度分布は第３図に実線で示すように深さ方向に一
定であった。なお、深さ約２．０ａｔｌ以七のＳｉ濃度
はバックグランドレベルでアル。
比較のために、第２図の装置を用いてに記実施例と同様
の条件の下でＳｉドープＧａＡｓ単結晶のエピタキシャ
ル成長を行ったところ、１回の結晶成長で反応室の圧力
変動は設定値に対して１５〜２０％以上を越え、２０〜
３０回の結晶成長で排気管や圧力制御弁の閉塞が顕著に
なったため、成長室を分解してメンテナンス清掃を行っ
た。
の条件の下でＳｉドープＧａＡｓ単結晶のエピタキシャ
ル成長を行ったところ、１回の結晶成長で反応室の圧力
変動は設定値に対して１５〜２０％以上を越え、２０〜
３０回の結晶成長で排気管や圧力制御弁の閉塞が顕著に
なったため、成長室を分解してメンテナンス清掃を行っ
た。
ＧａＡｓエピタキシャル層は、厚さが約２．０μ履であ
り、ＳＩＭＳ分析の結果は第３図に点線で示したように
層の深さ方向にＳｉ′ｅ５度勾配ができていた。
り、ＳＩＭＳ分析の結果は第３図に点線で示したように
層の深さ方向にＳｉ′ｅ５度勾配ができていた。
（発明の効果）
本発明は４上記の構成を採用することにより、気相成長
過程で反応室の圧力変動を防止することができ、品質の
安定した薄膜を容易に形成することが可能となった。ま
た、圧力制御弁の操作性を改善し、装置全体のメンテナ
ンスを大幅に省略できるようになった。
過程で反応室の圧力変動を防止することができ、品質の
安定した薄膜を容易に形成することが可能となった。ま
た、圧力制御弁の操作性を改善し、装置全体のメンテナ
ンスを大幅に省略できるようになった。
第１図は本発明の１具体例であるバレル型気相成長装置
の概念図、第２図は従来のバレル型気相成長装置の概念
図、第３図は実施例及び比較例で得たエピタキシャル層
内のｓｉｆ：５度分布を示したグラフである。
の概念図、第２図は従来のバレル型気相成長装置の概念
図、第３図は実施例及び比較例で得たエピタキシャル層
内のｓｉｆ：５度分布を示したグラフである。
Claims (2)
- （１）基板を内部に設置する反応室と、原料ガス導入管
と、真空排気系に接続する排気管とを有する気相成長装
置において、反応室の排気管近くにバッフル板を設置し
たことを特徴とする気相成長装置。 - （２）基板支持体としてバレル型サセプタを用い、原料
ガス導入管を反応室の頂部に接続し、反応室下部に上に
向かう環状流路を形成し、該流路内にバッフル板を設置
し、かつ、該流路出口に排気管を接続したことを特徴と
する特許請求の範囲（１）記載の気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63123960A JP2649693B2 (ja) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63123960A JP2649693B2 (ja) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | 気相成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01294598A true JPH01294598A (ja) | 1989-11-28 |
| JP2649693B2 JP2649693B2 (ja) | 1997-09-03 |
Family
ID=14873596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63123960A Expired - Fee Related JP2649693B2 (ja) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2649693B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0566966U (ja) * | 1992-02-21 | 1993-09-03 | ヤマハ株式会社 | 縦型熱処理炉 |
| JP2015119041A (ja) * | 2013-12-18 | 2015-06-25 | 東京エレクトロン株式会社 | 粒子逆流防止部材及び基板処理装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6289137U (ja) * | 1985-11-22 | 1987-06-08 | ||
| JPS637163U (ja) * | 1986-06-28 | 1988-01-18 |
-
1988
- 1988-05-23 JP JP63123960A patent/JP2649693B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6289137U (ja) * | 1985-11-22 | 1987-06-08 | ||
| JPS637163U (ja) * | 1986-06-28 | 1988-01-18 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0566966U (ja) * | 1992-02-21 | 1993-09-03 | ヤマハ株式会社 | 縦型熱処理炉 |
| JP2015119041A (ja) * | 2013-12-18 | 2015-06-25 | 東京エレクトロン株式会社 | 粒子逆流防止部材及び基板処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2649693B2 (ja) | 1997-09-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5704985A (en) | Device and a method for epitaxially growing objects by CVD | |
| US6296956B1 (en) | Bulk single crystals of aluminum nitride | |
| US6045612A (en) | Growth of bulk single crystals of aluminum nitride | |
| US6030661A (en) | Device and a method for epitaxially growing objects by CVD | |
| EP0164928A2 (en) | Vertical hot wall CVD reactor | |
| JP2668687B2 (ja) | Ｃ ｖ ｄ 装 置 | |
| JPS6054919B2 (ja) | 低圧反応装置 | |
| JPH01294598A (ja) | 気相成長装置 | |
| JPS6220160B2 (ja) | ||
| JP2001035795A (ja) | 気相成長装置 | |
| JPH01292812A (ja) | 気相成長装置 | |
| JP3221318B2 (ja) | Ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体の気相成長方法 | |
| JP2814436B2 (ja) | 気相成長方法及びその装置 | |
| JP2002261021A (ja) | 気相成長装置及び気相成長方法 | |
| JPH0648899A (ja) | 炭化ケイ素単結晶の製造方法 | |
| JPH0529637B2 (ja) | ||
| SU1074161A1 (ru) | Устройство дл газовой эпитаксии полупроводниковых соединений | |
| JPH0637355B2 (ja) | 炭化珪素単結晶膜の製造方法 | |
| JPS61242011A (ja) | 気相成長装置 | |
| JP2001019590A (ja) | 気相成長装置 | |
| JPH06302516A (ja) | 気相成長法 | |
| JPH053159A (ja) | 化合物半導体結晶気相成長装置 | |
| JPH0235814Y2 (ja) | ||
| JPS61155291A (ja) | 気相成長方法 | |
| JPS63190327A (ja) | 気相成長装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |