JPH0426589A - 気相成長装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、気相成長技術に関し、特に縦型の気相成長装
置におけるサセプタ上への基板の載置方式に利用して好
適な技術に関する。

［従来の技術］ 従来、炉内に設置された基板上に、成長用ガスを流して
ＧａＡｓのような化合物半導体層をクロライドＣＶＤ法
により気相エピタキシャル成長させる装置として、横型
気相成長装置や、垂直バレル型気相成長装置等が使用さ
れている。

このうち、第３図には、垂直バレル型気相成長装置の一
例が示されている。すなわち、従来の垂直バレル型気相
成長装置は、円筒状耐熱容器１の中央にバレル型サセプ
タ２が垂直姿勢で配設され、回転軸３により支持されて
いる。上記サセプタ２上には多数の結晶基板４が若干上
方に向くように傾斜された状態で載置されている。原料
ガスは耐熱容器ｌの上に設けられたガス導入口５より導
入されて、耐熱容器ｌとバレル型サセプタ２との間の環
状空間を流下して耐熱容器下部に設けられた排出口６よ
り排気される。耐熱容器１の外周には冷却水のジャケッ
ト７が設けられており、その外側に高周波加熱コイル８
が配置され、サセプタ２上の基板４を均一に加熱するよ
うに構成されている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記気相成長装置においては、サセプタ２上に基板４を
設置する場合、基板を１枚ずつマガジンからサセプタ上
へ移す必要があった。従来一般に上記基板の移動は、真
空ビンセットで基板裏面を吸着して行なうことで基板表
面にダメージを与えたり、汚れが付着しないようにして
いるが、第３図のようにサセプタ２がほぼ垂直方向（傾
斜角７０〜８８°）に設置されている場合には、真空ビ
ンセットで基板の移動を行なうと、吸着を解除した際に
基板が落下してしまう欠点があり、基板をビンセットで
つかんで移さなくてはならなかった。

そのため基板表面に汚れが付着したり、傷がついたりし
て、気相成長後のエピタキシャル層の表面状態を劣化さ
せる原因となっていた。

また、垂直バレル型気相成長装置には、第４図のように
サセプタ２の側面の基板載置部の傾斜角を６０°ゆるや
かにしたものもある。このようにサセプタ側面の傾斜角
がゆるやかであると、基板を真空ビンセットでサセプタ
上に移す際に基板が落下し易いという欠点はないものの
、周囲に配置された円筒状のヒータ８から基板各部（特
に上部と下部）までの距離が異なるため、基板全体を均
一に加熱することが困難で、成長膜の均一性が損なわれ
たり、均一性を向上させようとするとヒータの構造もし
くは制御が複雑になるという欠点がある。

本発明は、上記のような欠点を解決すべくなされたもの
で、垂直バレル型気相成長装置において、成長用基板を
サセプタから落したり基板表面に傷や汚れを付けること
なく容易にサセプタ上に載置できるような基板保持構造
を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、この発明は耐熱容器内に配置
された支持部材上に載置された成長用基板を加熱手段に
より所定の温度に加熱しながらその表面へ成長用ガスを
供給して、薄膜を成長させる気相成長装置において、上
記支持部材表面に成長用基板の載置部を形成し、周縁に
鍔部を有する板状の治具を介して成長用基板を上記支持
部材の載置部に載置させるように構成した。

［作用］ 上記した手段によれば、治具を水平に保持しておいて真
空ビンセットで成長用基板の裏面を吸着してマガジンか
ら治具に移し、基板をのせたままこの治具をサセプタの
載置部に移すことで、成長用基板をサセプタから落した
り基板表面にビンセットで傷や汚れをつけることなく基
板をサセプタ上に載置することができるようにし、これ
によって、表面状態の良好な薄膜を成長させることがで
きる。

［実施例］ 第１図には、−例として本発明を第３図に示すような気
相成長装置を構成するサセプタに適用した場合の一実施
例が示されている。

すなわち、この実施例では、六角錐台形状のサセプタ２
の６つの側面に、縦方向に沿って３カ所ずつ第２図に拡
大して示すような矩形状の基板保持用治具９の載置部が
設けられており、各載置部はそれぞれ２対の突起１１ａ
、ｌｌｂと１２ａ。

１２ｂとによって構成されている。これらの突起のうち
ｌ　１．　ａとｌｌｂは互いに同一高さ位置で基板保持
用治具９の幅よりも僅かに広い間隔を有し、突起１２ａ
と１２ｂは互いに同一高さ位置で上記突起１１ａ、ｌｌ
ｂよりも下方に設けられており、その間隔は基板保持用
治具９の幅よりも狭くなるように設定されている。

基板保持用治具９は、例えば石英で形成され、第２図に
示すように全体として矩形状をなし、両側部と下辺部に
各々鍔部９ａ、９ｂ、９ｃが形成され、鍔部９８〜９Ｃ
によってコの字状の枠が構成されている。

治具９の上辺部は鍔部がなく、裏面側に向かって低くな
るようなテーパ面９ｄが形成されている。

このように治具９の上辺部にテーパ面９ｄが形成されて
いると、基板の載置および取出しが容易になるとともに
、テーパ面９ｄが上方にくるようにサセプタ２上に載置
してやるとサセプタ２の表面との段差がなくなり、上方
からのガスの流れが円滑になって均一性の良い薄膜の形
成が可能となる。

なお、上記基板保持用治具９は、石英製のみならず、ゲ
ラファーイト製の本体の表面をＳｉＣ等でコーティング
したものを用いてもよい。グラファイト製の治具を用い
ると石英製治具に比べて保持される基板各部の温度の均
一性が向上する。

また、サセプタ２の側面の載置部を、突起によって構成
する代わりに、基板保持用治具９がはまるような浅い凹
部もしくは段差を形成することで載置部としてもよい。

上記基板保持用治具９上に成長用基板を載せる際には、
基板４のオリエンテーションフラット部４ａが下になる
つまり第２図の鍔部９ｂに接するように載置すると、サ
セプタ２上に移動するときの安定性がよくなる。

さらに、上記実施例ではＧ　ａ　Ａ　ｓのような半導体
基板上にＧａＡｓエピタキシャル層のような化合物半導
体層を気相成長させる装置を例にとって説明したが、そ
れに限定されるものでなく、５１０１Ｍその他の薄膜を
気相成長させる装置一般に適用することができる。

また、上記実施例では、サセプタが円筒状である垂直バ
レル型の気相成長装置に適用した場合について説明した
が横型の石英管内に原料ボートと成長用基板とを入れ、
原料ボート側から反応ガスを導入して基板表面にエピタ
キシャル層を成長させる横型気相成長装置における基板
の保持構造にも利用することができる。

［発明の効果コ 以上説明したようにこの発明は、耐熱容器内に配置され
た支持部材上に載置された成長用基板を加熱手段により
所定の温度に加熱しながらその表面へ成長用ガスを供給
して、薄膜を成長させる気相成長装置において、上記支
持部材表面には成長用基板の載置部を形成し、周縁に鍔
部を有する板状の治具を介して成長用基板を上記支持部
材の載置部に載置させるように構成したので、治具を水
平に保持しておいて真空ビンセットで成長用基板の裏面
を吸着してマガジンから治具に移し、基板をのせたまま
二の治具をサセプタの保持部に載置することで、成長用
基板をサセプタから落したり基板表面にビンセットで傷
や汚れをつけることなく基板をサセプタ上に載置するこ
とができるようになり、これによって、表面状態の良好
な薄膜が成長可能になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る気相成長装置を構成する支持台と
してのサセプタの構造の一実施例を示す斜視図、 第２図は基板保持用治具の一実施例を示す斜視図、 第３図は従来の気相成長装置の一例を示す断面正面図、 第４図は従来の気相成長装置の他の例を示す断面正面図
である。 ｌ・・・・耐熱容器、２・・・・支持部材（サセプタ）
、４・・・・成長用基板、９・・・・基板保持用治具。 第 図 第 図 ｂ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）耐熱容器内に配置された支持部材上に載置された
   成長用基板を加熱手段により所定の温度に加熱しながら
   その表面へ成長用ガスを供給して、薄膜を成長させる気
   相成長装置において、上記支持部材表面には成長用基板
   の載置部が形成され、周縁に鍔部を有する板状の治具を
   介して成長用基板が上記支持部材の載置部に載置可能に
   構成されてなることを特徴とする気相成長装置。