JPH046840A - 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】 〔概　要〕 気相成長装置に関し、 基板上に気相成長で形成される結晶が、均一な厚さ、或
いは均一な組成で形成できるようにした装置の提供を目
的とし、 反応容器内に設置され、気相成長用基板を載置し、回転
可能な基板設置台と、 該気相成長用基板上に設置され、気相成長用原料ガスを
供給するガス供給管と、 気相成長反応後のガスを排気するガス排気管とより成る
装置に於いて、 前記基板設置台の側面に回転翼を設けるとともに、前記
気相成長用基板の上部でかつ前記反応容器の側面にガス
排気管を設けたことで構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は気相成長装置に係り、特に気相成長法で形成さ
れるエピタキシャル結晶、或いは半導体被膜等が均一な
厚さで形成される装置に関する。

従来よりシリコン等の半導体結晶、或いは窒化シリコン
膜等の半導体被膜がＣＶＤ等の気相成長方法で形成され
ている。

〔従来の技術〕

このような従来の気相成長装置について第４図を用いて
説明する。

第４図に示すように石英ガラス等で形成された反応容器
１内には、回転可能でカーボン等より形成された基板設
置台２が設置され、この基板設置台２上には気相成長す
べきガリウム砒素（ＧａＡｓ）のような気相成長用基板
３が載置されている。

また基板設置台２上には、気相成長用のジエチルテルル
や、ジメチルカドミウム等の原料ガスのガス供給管４が
設置され、また前記反応容器１を設置する容器設置台５
には、気相成長後のガスを排気するガス排気管６が設け
られ、このガス排気管６が排気ポンプ（図示せず）に接
続されている。

そして上記反応容器内に原料ガスを導入し、該ガス排気
管に連なる排気ポンプにて反応容器内を減圧状態にし、
該反応容器の周囲に設けられた高周波誘導コイル７に通
電して基板設置台２を加熱して気相成長用基板に半導体
結晶を気相成長している。

〔発明が解決しようとする課題〕

然し、上記した従来の装置ではガス供給管４より反応容
器１内へ供給される原料ガスは矢印Ａに示すように基板
設置台２の側面に沿った状態でガス排気管６の方向に向
かって流れ、特に基板設置台２の側面で渦を巻くような
乱流状態になり、基板設置台の周辺部では基板の上に均
一な層流状態のガスの流れが形成されない。

そのため、ガス供給管４の直下と基板設置台周辺部とで
は原料ガスの供給量が異なり、基板設置台上に載置され
た広い面積を有する基板に均一な厚さや、均一な組成の
結晶が形成されない問題がある。

本発明は上記した問題点を除去し、基板上に原料ガスが
層流状態で均一に流れるようにした気相成長装置の提供
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成する本発明の気相成長装置は、反応容器
内に設置され、気相成長用基板を載置し、回転可能な基
板設置台と、 該基板上に設置され、気相成長用原料ガスを供給するガ
ス供給管と、 気相成長反応後のガスを排気するガス排気管とより成る
装置に於いて、 前記基板設置台の側面に回転翼を設けるとともに、前記
気相成長用基板の上部でかつ前記反応容器の側面にガス
排気管を設ける。更に前記回転翼を基板設置台の水平方
向に対して所定角度に移動可能とする。

〔作　用〕

本発明の装置は、第１図および第２図に示すように基板
設置台２の側面に設けた回転翼１１で原料ガスの流れを
切ることによって、従来の装置に於けるように該原料ガ
スが基板設置台２の側面で急激に速度が増加して渦を巻
いて乱流状態に成らないようにする。

また反応容器ｌの側面に、かつ基板設置台２の上部の近
傍に横方向に延びるガス排気管１４を設けることで、原
料ガスの流れが層流状態で基板表面を通過し、均一な濃
度で原料ガスが基板上に供給されるので、均一な厚さ、
および均一な組成の気相成長による結晶が形成できる。

〔実　施　例〕

第１図は本発明の気相成長装置の模式図、第２図は該気
相成長装置の要部平面図である。

第１図、および第２図に図示するように本発明の装置が
従来の装置と異なる点は、基板設置台２の側面に板状の
回転翼１１を多数設けた点にある。

この回転翼は基板設置台の形成材料のカーボンで形成さ
れ、複数個所定のピッチで設けられている。

そして更に詳細に説明すると第３図に示すように基板設
置台の側面２Ａに凹部１２を設け、この凹部１２にネジ
１３等を用いて回転翼１１が固定され、このネジによっ
て基板設置台２の水平方向に対して所定の角度θと成る
ように調整でき、適当な角度で原料ガスの流れを切断す
るようにする。

また第１図、第２図に示すようにガス排気管１４を反応
容器１の側面で、かつ基板設置台２より上で、該基板設
置台に近接した位置に水平方向に延びるようにして設け
る。

このような本発明の、装置に於いて、水素ガスをキャリ
アガスとしてジエチルテルル、ジメチルカドミウム、お
よび水銀の原料液体を収容した蒸発器（図示せず）内に
導入する。そして前記ジエチルテルルを担持した水素ガ
スの分圧を２．４　Ｘｌ０−’気圧、ジメチルカドミウ
ムを担持した水素ガスの分圧を５．０　Ｘｌ０−’気圧
、水銀を担持した水素ガスの分圧を６　Ｘｌ０−３気圧
の分圧として反応容器１内に導入する。そして該反応容
器１内をガス排気管１４に連なる排気ポンプ（図示せず
）で１００ｔｏｒｒの圧力になるように減圧調整し、反
応容器の周囲に設けた高周波誘導コイル７に通電して基
板設置台２の温度を３９０°Ｃに保ってＣｄＴｅの気相
成長用基板３上にＨｇ＋−ウＣｄ、　Ｔｅの結晶を気相
成長する。

このようにすれば、ガス供給管４より供給された原料ガ
スは、基板設置台２の側面に設けられた回転翼１１と、
基板設置台上の近傍で反応容器１の側面に設けられたガ
ス排気管１４によって層流状態に成って基板上に供給さ
れ、ガスの流れが安定するので厚さ、および組成変動を
生しないで半導体基板上に気相成長されたＨｇ＋−えＣ
ｄ、　Ｔｅ結晶が安定して形成できる。

また上記基板設置台の回転速度と、回転翼の基板設置台
の水平方向に対する角度θを反応容器内に導入される原
料ガスの種類によって変化させることで基板上のガスの
流れを変化させ、これによって基板上にＣｄＴｅ結晶、
ＨｇＴｅ結晶を多層構造に積層形成した超格子構造の結
晶成長も可能となる。

また回転翼は厚さ方向に対してテーパーを持たせた構造
に形成しても良い。

また本実施例では半導体基板上に半導体結晶を気相成長
する場合に付いて述べたが、その他、半導体基板上に窒
化シリコン膜等の半導体被膜をＣＶＤ法で形成する場合
に於いても本発明の装置は適用できる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、気相成
長用基板上に原料ガスが層流状態で安定して供給される
ので、組成や厚さが変動しない半導体結晶や、半導体被
膜が気相成長法で形成できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す模式図、第２図は本実
施例の要部平面図、 第３図は本実施例の要部側面図、 第４図は従来の気相成長装置の模式図である。 図において、 １は反応容器、２は基板設置台、３は気相成長用基板、
４はガス供給管、５は容器設置台、６．１４杢￥兼例−
零卸平面国 第２図 ７フ；χ薯ヂにダ・ｊ／ｌ議３Ｌ逼１≦イ列Ｉ力）Ｃ２
］第３図 花ト気硝疾邊軌１ル戎″酬 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）反応容器（１）内に設置され、気相成長用基板（
   ３）を載置し、かつ回転可能な基板設置台（２）と、該
   気相成長用基板（３）上に設置され、気相成長用原料ガ
   スを供給するガス供給管（４）と、気相成長反応後のガ
   スを排気するガス排気管（１４）とより成る装置に於い
   て、 前記基板設置台（２）の側面に回転翼（１１）を設ける
   とともに、前記気相成長用基板（３）の上部でかつ前記
   反応容器（１）の側面にガス排気管（１４）を設けたこ
   とを特徴とする気相成長装置。
2. （２）前記回転翼（１１）を基板設置台（２）の水平方
   向に対して所定角度に移動可能としたことを特徴とする
   請求項（１）記載の気相成長装置。