JPH0779088B2 - 半導体薄膜気相成長装置 - Google Patents
半導体薄膜気相成長装置Info
- Publication number
- JPH0779088B2 JPH0779088B2 JP5355286A JP5355286A JPH0779088B2 JP H0779088 B2 JPH0779088 B2 JP H0779088B2 JP 5355286 A JP5355286 A JP 5355286A JP 5355286 A JP5355286 A JP 5355286A JP H0779088 B2 JPH0779088 B2 JP H0779088B2
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- JP
- Japan
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- thin film
- vapor phase
- semiconductor thin
- film vapor
- phase growth
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は半導体薄膜気相成長装置に関するものである。
（従来の技術） 従来の半導体薄膜気相成長用の反応炉を第８図（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）に示す。第８図（Ａ）において基板１は
カーボンサセプタ２上におかれ外部よりRFコイル３によ
り、高周波誘導加熱され所定の温度に保たれている。反
応管４上部のガス導入口23より、キャリアガスと共に導
入された原料ガス５は基板付近で熱分解等の反応をおこ
し、基板１上に薄膜を堆積する。反応終了後のガスは排
気口６より排気される。薄膜の均一性をあげるために成
長中はカーボンサセプタ２を回転シャフト７で回転させ
る。８は冷却水である。
（Ｂ）、（Ｃ）に示す。第８図（Ａ）において基板１は
カーボンサセプタ２上におかれ外部よりRFコイル３によ
り、高周波誘導加熱され所定の温度に保たれている。反
応管４上部のガス導入口23より、キャリアガスと共に導
入された原料ガス５は基板付近で熱分解等の反応をおこ
し、基板１上に薄膜を堆積する。反応終了後のガスは排
気口６より排気される。薄膜の均一性をあげるために成
長中はカーボンサセプタ２を回転シャフト７で回転させ
る。８は冷却水である。
また第８図（Ｂ）はGaAs、GaAlAs等の化合物半導体薄膜
の気相成長装置を示す。GaAs、GaAlAs等の薄膜気相成長
装置では、反応管を空気にさらすと薄膜の特性が劣化す
るので、これを防止するため図示のように反応管の下部
に基板交換用の前室９を設ける。図は成長中の状態を示
している。基板交換時には回転シャフト７を下げ、ゲー
トバルブ10を閉じ、反応管を４と前室９を遮断して、基
板交換用の窓から行う。成長中は第８図（Ａ）と同様で
あるが、回転シャフト７の途中にしゃへい板11を設けて
反応終了後のガスが前室９へ流れこんで反応生成物が前
室に付着するのを防止する構造になっている。なお12は
基板交換用窓フランジである。
の気相成長装置を示す。GaAs、GaAlAs等の薄膜気相成長
装置では、反応管を空気にさらすと薄膜の特性が劣化す
るので、これを防止するため図示のように反応管の下部
に基板交換用の前室９を設ける。図は成長中の状態を示
している。基板交換時には回転シャフト７を下げ、ゲー
トバルブ10を閉じ、反応管を４と前室９を遮断して、基
板交換用の窓から行う。成長中は第８図（Ａ）と同様で
あるが、回転シャフト７の途中にしゃへい板11を設けて
反応終了後のガスが前室９へ流れこんで反応生成物が前
室に付着するのを防止する構造になっている。なお12は
基板交換用窓フランジである。
次に第８図（Ｃ）は大量生産用の装置であり、キャップ
13aを有し角錐台状のカーボンサセプタ13が用いられ、
そのカーボンサセプタ13の各側面に基板１が設置できる
ようになっている。機能的には第８図（Ｂ）と同様であ
る。なおこの場合反応管径が大きくなるので、図示のよ
うに排気口６を複数設け、ガスの流れが均一となるよう
にすることが好ましい。図中では排気口は２つとなって
いる。第８図（Ｄ）は第８図（Ｃ）の反応管の横断面図
である。第８図（Ａ）、（Ｂ）または（Ｃ）において同
符号は同じものを示す。
13aを有し角錐台状のカーボンサセプタ13が用いられ、
そのカーボンサセプタ13の各側面に基板１が設置できる
ようになっている。機能的には第８図（Ｂ）と同様であ
る。なおこの場合反応管径が大きくなるので、図示のよ
うに排気口６を複数設け、ガスの流れが均一となるよう
にすることが好ましい。図中では排気口は２つとなって
いる。第８図（Ｄ）は第８図（Ｃ）の反応管の横断面図
である。第８図（Ａ）、（Ｂ）または（Ｃ）において同
符号は同じものを示す。
第８図（Ａ）〜（Ｄ）において（ア）、（イ）は反応管
内のガス流を示す。
内のガス流を示す。
（発明が解決しようとする問題点） しかし第８図（Ａ）、（Ｂ）の装置では反応管４の排気
口側（ア）と反対側（イ）のガス速度は（ア）側で大き
くなり（イ）側で小さくなる。このため（イ）側でガス
の巻き上りが見られ、反応管内壁のサセプタ２上流部に
反応生成物が付着する。一方第８図（Ｃ）では排気口６
と排気口６の中間（イ）の部分（第８図（Ｄ）参照）で
上記と同じことがいえる。反応管に付着した生成物は極
めて不安定に付着しているため成長中に基板１上へ落下
し薄膜の表面欠陥の原因となる。これを防止するにはガ
ス流量を増加させればよいが、原料収率の低下がみられ
て経済性が損なわれる。また、排気口の数を増加させる
ことも考えられるが、構造上の制約のためこの方法は困
難が伴なう。
口側（ア）と反対側（イ）のガス速度は（ア）側で大き
くなり（イ）側で小さくなる。このため（イ）側でガス
の巻き上りが見られ、反応管内壁のサセプタ２上流部に
反応生成物が付着する。一方第８図（Ｃ）では排気口６
と排気口６の中間（イ）の部分（第８図（Ｄ）参照）で
上記と同じことがいえる。反応管に付着した生成物は極
めて不安定に付着しているため成長中に基板１上へ落下
し薄膜の表面欠陥の原因となる。これを防止するにはガ
ス流量を増加させればよいが、原料収率の低下がみられ
て経済性が損なわれる。また、排気口の数を増加させる
ことも考えられるが、構造上の制約のためこの方法は困
難が伴なう。
（問題点を解決するための手段） 本発明はこのような半導体薄膜気相成長装置の欠点に鑑
みなされたものであり、これらの従来の半導体薄膜気相
成長装置の欠点を解消するものである。
みなされたものであり、これらの従来の半導体薄膜気相
成長装置の欠点を解消するものである。
すなわち本発明は、薄膜気相成長装置において、排気口
を設けた円筒部の内側に円筒状しゃへい部を設け、該し
ゃへい部に透孔を排気口の数の２倍数あけることによ
り、均一排気することを特徴とする半導体薄膜気相成長
装置を提供するものである。
を設けた円筒部の内側に円筒状しゃへい部を設け、該し
ゃへい部に透孔を排気口の数の２倍数あけることによ
り、均一排気することを特徴とする半導体薄膜気相成長
装置を提供するものである。
（実施例） 次に本発明を図示の実施例に従って説明する。
第１図は従来の半導体薄膜気相成長装置のうち前室を有
さない型（第８図（Ａ）参照）に対応する本発明の実施
例の要部断面図であり、排気口取り付け用円筒部14の内
側にしゃへい用円筒部15を設けて閉空間21ができる構造
となっている。しゃへい用円筒部15には排気口の内径と
同等の口径を有する透孔が排気口の数の２倍数あけられ
ている。第２図（Ａ）は第１図のＡ−Ａ′線断面図であ
り、第２図（Ｂ）、（Ｃ）は他例の実施例である。同図
から明らかなように、しゃへい円筒部15の透孔15aの位
置は排気口６の間にくるよう（排気口が２個以上の場
合）、もしくは透孔15aの間に排気口６がくるよう（排
気口が１個の場合）に配置される。第２図において
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は各々排気口１、２、３個の場
合である。第２図中にガスの流れを矢印で示すが、しゃ
へい用円筒部15の透孔15aに分割されて排気されること
から、あたかも排気口が２倍になったのと等価となり、
反応管中のガスの流れは均一となる。この結果、ガス速
度の遅い部分でのガスの巻き上げは抑制される。
さない型（第８図（Ａ）参照）に対応する本発明の実施
例の要部断面図であり、排気口取り付け用円筒部14の内
側にしゃへい用円筒部15を設けて閉空間21ができる構造
となっている。しゃへい用円筒部15には排気口の内径と
同等の口径を有する透孔が排気口の数の２倍数あけられ
ている。第２図（Ａ）は第１図のＡ−Ａ′線断面図であ
り、第２図（Ｂ）、（Ｃ）は他例の実施例である。同図
から明らかなように、しゃへい円筒部15の透孔15aの位
置は排気口６の間にくるよう（排気口が２個以上の場
合）、もしくは透孔15aの間に排気口６がくるよう（排
気口が１個の場合）に配置される。第２図において
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は各々排気口１、２、３個の場
合である。第２図中にガスの流れを矢印で示すが、しゃ
へい用円筒部15の透孔15aに分割されて排気されること
から、あたかも排気口が２倍になったのと等価となり、
反応管中のガスの流れは均一となる。この結果、ガス速
度の遅い部分でのガスの巻き上げは抑制される。
実際に第１図のようにしゃへい用円筒の内径を反応管径
に一致させた構造において以下のパラメータを用いた場
合、サセプタ上流側の反応管内壁への反応生成物の付着
が防止でき、薄膜の表面欠陥は減少した。
に一致させた構造において以下のパラメータを用いた場
合、サセプタ上流側の反応管内壁への反応生成物の付着
が防止でき、薄膜の表面欠陥は減少した。
以下に第１図の装置における反応管径と排気口数としゃ
へい用円筒部の透孔の孔径との関係を例示する。
へい用円筒部の透孔の孔径との関係を例示する。
反応管径（mm） 排気口数（個） しゃへい穴径（mm） 90 １ 15 155 ２ 24 第３図は本発明の他例の要部断面図であり、第１図のし
ゃへい用円筒部15に代えてろうと状しゃへい体16を用
い、その基部16aの内径を反応管より小さくした例であ
る。透孔は基部16aに設けられる。この実施例によれば
ろうと状としてシャフト周辺から排気することによりガ
スの流れの均一性が一層向上する。
ゃへい用円筒部15に代えてろうと状しゃへい体16を用
い、その基部16aの内径を反応管より小さくした例であ
る。透孔は基部16aに設けられる。この実施例によれば
ろうと状としてシャフト周辺から排気することによりガ
スの流れの均一性が一層向上する。
これらの点以外は第２図の実施例と同様であり、同図と
同符号は同じものを意味する。
同符号は同じものを意味する。
第４図は第８図（Ｂ）、（Ｃ）のように前室９を有する
半導体薄膜気相成長装置における実施例を示す要部断面
図であり、17がしゃへい用円筒部である。
半導体薄膜気相成長装置における実施例を示す要部断面
図であり、17がしゃへい用円筒部である。
また第５図はしゃへい用円筒部18と反応生成物の前室へ
の付着を防止するしゃへい板11を用いて閉空間21をつく
っている。しゃへい板11は回転シャフト７に固定されて
いる。
の付着を防止するしゃへい板11を用いて閉空間21をつく
っている。しゃへい板11は回転シャフト７に固定されて
いる。
第４、５図ともしゃへい用円筒部17、18の透孔の配置等
は第２図と同様である。
は第２図と同様である。
第６図はさらに本発明の半導体薄膜気相成長装置の他例
を示す要部断面図であり、しゃへい用円筒部19の内側に
さらに同様のしゃへい用円筒部20を設けたものである。
第７図に第６図の装置のＡ−Ａ′線断面図を示す。この
場合しゃへい用円筒部20の透孔20aの数は先と同様にし
ゃへい用円筒19の透孔19aの数の２倍とする。図中21、2
2は閉空間を示す。
を示す要部断面図であり、しゃへい用円筒部19の内側に
さらに同様のしゃへい用円筒部20を設けたものである。
第７図に第６図の装置のＡ−Ａ′線断面図を示す。この
場合しゃへい用円筒部20の透孔20aの数は先と同様にし
ゃへい用円筒19の透孔19aの数の２倍とする。図中21、2
2は閉空間を示す。
第６図及び第７図において、上述した以外は前記第１〜
５図について述べたものと同様である。
５図について述べたものと同様である。
（発明の効果） しゃへい用円筒部に排気口の２倍の数の透孔をあけ、分
割して排気することにより、反応管中のガスの流れが均
一となり、ガスの巻き上げを抑制することができる。こ
の結果反応生成物のサセプタ上流側への付着がなくな
り、薄膜の表面欠陥がなくなる。したがって本発明装置
によれば、原料収率の低下を招くことなく高品質の半導
体薄膜を成長させることができる。
割して排気することにより、反応管中のガスの流れが均
一となり、ガスの巻き上げを抑制することができる。こ
の結果反応生成物のサセプタ上流側への付着がなくな
り、薄膜の表面欠陥がなくなる。したがって本発明装置
によれば、原料収率の低下を招くことなく高品質の半導
体薄膜を成長させることができる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の半導体の薄膜気相成長装置の実施例の
要部断面図、第２図（Ａ）は第１図のＡ−Ａ′線断面
図、同図（Ｂ）、（Ｃ）は他例の断面図である。 第３〜第６図は本発明装置の他例の要部断面図であり、
第７図は第６図のＡ−Ａ′線断面図である。 第８図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は従来の半導体薄膜気相
成長装置の断面図であり、第８図（Ｄ）は第８図（Ｃ）
の反応管の横断面図を示す。 符号の説明 １…基板 ２…サセプタ ４…反応管 ５…原料ガス ６…排気口 ７…回転シャフト ９…前室 11…しゃへい板 13…サセプタ 14…排気口取り付け用円筒部 15…しゃへい用円筒部 15a…透孔
要部断面図、第２図（Ａ）は第１図のＡ−Ａ′線断面
図、同図（Ｂ）、（Ｃ）は他例の断面図である。 第３〜第６図は本発明装置の他例の要部断面図であり、
第７図は第６図のＡ−Ａ′線断面図である。 第８図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は従来の半導体薄膜気相
成長装置の断面図であり、第８図（Ｄ）は第８図（Ｃ）
の反応管の横断面図を示す。 符号の説明 １…基板 ２…サセプタ ４…反応管 ５…原料ガス ６…排気口 ７…回転シャフト ９…前室 11…しゃへい板 13…サセプタ 14…排気口取り付け用円筒部 15…しゃへい用円筒部 15a…透孔
Claims (1)
- 【請求項１】薄膜気相成長装置において、排気口を設け
た円筒部の内側に円筒状しゃへい部を設け、該しゃへい
部に透孔を排気口の数の２倍数あけることにより、均一
排気することを特徴とする半導体薄膜気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5355286A JPH0779088B2 (ja) | 1986-03-13 | 1986-03-13 | 半導体薄膜気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5355286A JPH0779088B2 (ja) | 1986-03-13 | 1986-03-13 | 半導体薄膜気相成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62211914A JPS62211914A (ja) | 1987-09-17 |
| JPH0779088B2 true JPH0779088B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=12945959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5355286A Expired - Lifetime JPH0779088B2 (ja) | 1986-03-13 | 1986-03-13 | 半導体薄膜気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0779088B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4992044A (en) * | 1989-06-28 | 1991-02-12 | Digital Equipment Corporation | Reactant exhaust system for a thermal processing furnace |
| KR100389449B1 (ko) * | 2001-06-26 | 2003-06-27 | 주성엔지니어링(주) | 대칭형 유로블럭을 가지는 진공판 |
| US20050178336A1 (en) | 2003-07-15 | 2005-08-18 | Heng Liu | Chemical vapor deposition reactor having multiple inlets |
| US20050011459A1 (en) * | 2003-07-15 | 2005-01-20 | Heng Liu | Chemical vapor deposition reactor |
| JP2007067213A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Mitsubishi Electric Corp | 気相成長装置 |
| US8216419B2 (en) | 2008-03-28 | 2012-07-10 | Bridgelux, Inc. | Drilled CVD shower head |
| US20090096349A1 (en) | 2007-04-26 | 2009-04-16 | Moshtagh Vahid S | Cross flow cvd reactor |
| US8668775B2 (en) | 2007-10-31 | 2014-03-11 | Toshiba Techno Center Inc. | Machine CVD shower head |
| CN116575012B (zh) * | 2023-05-16 | 2024-12-31 | 无锡金源半导体科技有限公司 | 沉积腔室及具有该沉积腔室的薄膜沉积设备 |
-
1986
- 1986-03-13 JP JP5355286A patent/JPH0779088B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62211914A (ja) | 1987-09-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |