JPS61281099A - 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
- JPS61281099A JPS61281099A JP11837985A JP11837985A JPS61281099A JP S61281099 A JPS61281099 A JP S61281099A JP 11837985 A JP11837985 A JP 11837985A JP 11837985 A JP11837985 A JP 11837985A JP S61281099 A JPS61281099 A JP S61281099A
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- Japan
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- reaction chamber
- chamber
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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
本発明は半導体薄膜気相成長装置に関し、特に気相成長
時にゲートバルブや基板取付は台の支持棒等への反応生
成物の付着を防止したものである。
時にゲートバルブや基板取付は台の支持棒等への反応生
成物の付着を防止したものである。
従来の技術
半導体薄膜の気相成長において、ＱａＡｓ等のｍ−ｖ族
化合物半導体は成長室の残留酸素によって結晶特性が劣
化する。この為１１−Ｖ族化合物半導体を成長させる気
相成長装置の成長室をｇＹ 空気にさらさないで基板の交換のできる様に基板交換室
を設けることが多い。横型気相成長装置は、第３図に示
すように原料ガスの導入口（２）と排出口（３）ヲ設け
た反応室（１）の外周に水冷ジャケット（４） ｅ介し
てＲＦコイル（５）を設け、反応室（１）の排出口（３
）側端部にゲートバルブ（６）ヲ介して基板交換室（７
）を同軸状に取付け、内部に両室（１）（７）内を移動
する基板（１１）取付けのためのサセプタ（１２） ｔ
−設けたものである。基板交換室（７）にはパージガス
の導入口（８）と排出口（９）と基板交換口（１０〕が
設けられ、更に後端にサセプタ（１２〕移動用の支持棒
（１３）が移動可能に取付けられている。縦型気相成長
装置は、第４図に示すように第３図に示す横型気相成長
装置を縦方向に配置したものである。
化合物半導体は成長室の残留酸素によって結晶特性が劣
化する。この為１１−Ｖ族化合物半導体を成長させる気
相成長装置の成長室をｇＹ 空気にさらさないで基板の交換のできる様に基板交換室
を設けることが多い。横型気相成長装置は、第３図に示
すように原料ガスの導入口（２）と排出口（３）ヲ設け
た反応室（１）の外周に水冷ジャケット（４） ｅ介し
てＲＦコイル（５）を設け、反応室（１）の排出口（３
）側端部にゲートバルブ（６）ヲ介して基板交換室（７
）を同軸状に取付け、内部に両室（１）（７）内を移動
する基板（１１）取付けのためのサセプタ（１２） ｔ
−設けたものである。基板交換室（７）にはパージガス
の導入口（８）と排出口（９）と基板交換口（１０〕が
設けられ、更に後端にサセプタ（１２〕移動用の支持棒
（１３）が移動可能に取付けられている。縦型気相成長
装置は、第４図に示すように第３図に示す横型気相成長
装置を縦方向に配置したものである。
このような装置により半導体薄膜を気相成長させるには
、サセプタを基板交換室内に移動させ、ゲートバルブを
閉じて基板交換口を開き、サセプタに基板を取付ける。
、サセプタを基板交換室内に移動させ、ゲートバルブを
閉じて基板交換口を開き、サセプタに基板を取付ける。
次に基板交換口を閉じてパージガスの導入口と排出口を
開き、基板交換室内をパージした後、パージガスの導入
口と排出口を閉じるか又は開いたまま（通常は閉じる〕
ゲートバルブ全開き、基板を反応室内に挿入する。この
ようにして、原料ガス導入口より反応室内にキャリアガ
ス、原料ガスを導入し２、基板ｅＲＦコイルにょジ所定
温度に加熱し、基板近傍の原料ガスを反応させて基板上
に半導体薄膜を成長させる。この時縦型気相成長装置で
は支持棒を回転して基板に回転を与える。次に原料ガス
の導入を停止し１、基板の温度を下げた後、基板を基板
交換室に移しゲートバルブを閉じ基板交換口を開いて基
板を取換える。
開き、基板交換室内をパージした後、パージガスの導入
口と排出口を閉じるか又は開いたまま（通常は閉じる〕
ゲートバルブ全開き、基板を反応室内に挿入する。この
ようにして、原料ガス導入口より反応室内にキャリアガ
ス、原料ガスを導入し２、基板ｅＲＦコイルにょジ所定
温度に加熱し、基板近傍の原料ガスを反応させて基板上
に半導体薄膜を成長させる。この時縦型気相成長装置で
は支持棒を回転して基板に回転を与える。次に原料ガス
の導入を停止し１、基板の温度を下げた後、基板を基板
交換室に移しゲートバルブを閉じ基板交換口を開いて基
板を取換える。
発明が解決しようとする問題点
反応室内における基板上の半導体薄膜気相成長時に、第
３図乃至第５図に矢印で示すように原料ガスが基板交換
室内に入り込み、反応生成物がゲートバルブや支持棒に
付着し、ゲートバルブの開閉及び支持棒の移動を困難に
するばかりか、ゲートバルブを閉じた時にリークを生じ
、支持棒のシール部からもリークを生ずるようになる。
３図乃至第５図に矢印で示すように原料ガスが基板交換
室内に入り込み、反応生成物がゲートバルブや支持棒に
付着し、ゲートバルブの開閉及び支持棒の移動を困難に
するばかりか、ゲートバルブを閉じた時にリークを生じ
、支持棒のシール部からもリークを生ずるようになる。
このようなリークは気相成長させた半導体薄膜の特性を
劣化するばかりか、原料ガスが外部に漏れると安全性が
損なわれることになる。これを回避するため、ゲートバ
ルブや支持棒の洗浄やシール用０１ｊングの交換を頻繁
に行なう必要があり、一方ゲートバルブや支持棒の洗浄
直後に気相成長させた半導体薄膜は特性が悪く、これが
装置の正常な稼動率を著しく低下する欠点がある。
劣化するばかりか、原料ガスが外部に漏れると安全性が
損なわれることになる。これを回避するため、ゲートバ
ルブや支持棒の洗浄やシール用０１ｊングの交換を頻繁
に行なう必要があり、一方ゲートバルブや支持棒の洗浄
直後に気相成長させた半導体薄膜は特性が悪く、これが
装置の正常な稼動率を著しく低下する欠点がある。
問題点を解決するための手段
本発明はこれに鑑み種々検討の結果、半導体薄膜の気相
成長時にゲートバルブや支持棒に反応生成物が付着する
のを防止することができる半導体薄膜気相成長装置を開
発したもので、原料ガスの導入口と排出口を設けた反応
室の排出口側端部に、ゲートバルブを介して基板交換室
を取付け、内部に両室内を移動できるサセプタを設け、
反応室内の原料ガスの流れの中で基板を加熱することに
より、基板上に半導体薄膜を成長させた後、基板を基板
交換室内に移して交換する装置において、サセプタより
原料ガスの流れの下流側に、装置内壁との間に間隙を有
する移動可能のガス仕切板を設け、反応室内で基板上の
半導体薄膜成長時に、反応室の排出口とゲートバルブ間
にガス仕切板を配置することを特徴とするものである。
成長時にゲートバルブや支持棒に反応生成物が付着する
のを防止することができる半導体薄膜気相成長装置を開
発したもので、原料ガスの導入口と排出口を設けた反応
室の排出口側端部に、ゲートバルブを介して基板交換室
を取付け、内部に両室内を移動できるサセプタを設け、
反応室内の原料ガスの流れの中で基板を加熱することに
より、基板上に半導体薄膜を成長させた後、基板を基板
交換室内に移して交換する装置において、サセプタより
原料ガスの流れの下流側に、装置内壁との間に間隙を有
する移動可能のガス仕切板を設け、反応室内で基板上の
半導体薄膜成長時に、反応室の排出口とゲートバルブ間
にガス仕切板を配置することを特徴とするものである。
これを第１図に示す横型気相成長装置を例に説明すると
、原料ガスの導入口（２）と排出口（３）を設けた反応
室（１）の外周に水冷ジャケット（４）を介してＲＦコ
イル（５）ヲ設け、反応室（１）の排出口（３）側端部
にゲートバルブ（６）を介して基板交換室（７）を同軸
−状に取付け、内部に両室（１）（７）内を移動する基
板取付は用サセプタ（１２）とサセプタ（１２〕の後方
で装置内壁との間に間隙を有する移動可能のガス仕切板
（１４：）を設けたものである。基板交換室（７）には
パージガスの導入口（８）と排出口（９）と基板交換口
（１０）が設けられ、更に後端にサセプタ（１２）移動
用の支持棒（１３）とガ・ス仕切板（１４〕移動用の支
持棒（１５〕が移動可能に取付けられ、ガス仕切板（１
４）にはサセプタ（１２）移動用の支持棒（１３）を通
す貫通口が設けられ、サセプタ（１２）とサセプタ（１
２）より原料ガスの流れの下流側でガス仕切板（１４〕
とが移動できるようになっている。ｉた第２図は縦型気
相成長装置の例を示すもので、第１図に示す横型気相成
長装置を縦方向に配置し、かつガス仕切板（１４）をサ
セプタ（１２〕の支持棒に固定して、サセプタ（１２）
の後方でサセプタ（１２）と共に移動するようにしたも
のである。
、原料ガスの導入口（２）と排出口（３）を設けた反応
室（１）の外周に水冷ジャケット（４）を介してＲＦコ
イル（５）ヲ設け、反応室（１）の排出口（３）側端部
にゲートバルブ（６）を介して基板交換室（７）を同軸
−状に取付け、内部に両室（１）（７）内を移動する基
板取付は用サセプタ（１２）とサセプタ（１２〕の後方
で装置内壁との間に間隙を有する移動可能のガス仕切板
（１４：）を設けたものである。基板交換室（７）には
パージガスの導入口（８）と排出口（９）と基板交換口
（１０）が設けられ、更に後端にサセプタ（１２）移動
用の支持棒（１３）とガ・ス仕切板（１４〕移動用の支
持棒（１５〕が移動可能に取付けられ、ガス仕切板（１
４）にはサセプタ（１２）移動用の支持棒（１３）を通
す貫通口が設けられ、サセプタ（１２）とサセプタ（１
２）より原料ガスの流れの下流側でガス仕切板（１４〕
とが移動できるようになっている。ｉた第２図は縦型気
相成長装置の例を示すもので、第１図に示す横型気相成
長装置を縦方向に配置し、かつガス仕切板（１４）をサ
セプタ（１２〕の支持棒に固定して、サセプタ（１２）
の後方でサセプタ（１２）と共に移動するようにしたも
のである。
このようにして反応室内に基板を挿入し、原料ガスの流
れの中で基板を加熱することにより、基板周辺の原料ガ
スを反応させて、基板上に半導体薄膜を成長させる時、
ガス仕切板を反応室の排出口とゲートバルブ間に配置す
るものである。
れの中で基板を加熱することにより、基板周辺の原料ガ
スを反応させて、基板上に半導体薄膜を成長させる時、
ガス仕切板を反応室の排出口とゲートバルブ間に配置す
るものである。
作用
本発明によれば基板上の半導体薄膜の成長時に、反応室
の排出口とゲートバルブ間にガス仕切板があるため、第
１図及び第２図に矢印で示すように原料ガスが基板交換
室内に進入するのを阻止し、ゲートバルブや支持棒に反
応生成物が付着するのを有効に防止することができる。
の排出口とゲートバルブ間にガス仕切板があるため、第
１図及び第２図に矢印で示すように原料ガスが基板交換
室内に進入するのを阻止し、ゲートバルブや支持棒に反
応生成物が付着するのを有効に防止することができる。
更に半導体薄膜の成長時に、パージガスの導入′口を開
いたままパージガスの排出口を閉じれば第１図及び第２
図に矢印で示すようにガス仕切板の周辺からパージガス
が反応室内に吹き出し、原料ガスの基板交換室内への進
入を一層効果的に防止することができる。しかもパージ
ガスの吹き出しは小さなガスの流量でも有効に作用し、
反応室内の原料ガスの流れを乱すことがなく、ゲートバ
ルブと支持棒のシール寿命を伸ばし、メンテナンスの必
要性は反応室内の洗浄とサセプタのガスエツチングだけ
となジ、装置の稼動率を大巾に向上することができる。
いたままパージガスの排出口を閉じれば第１図及び第２
図に矢印で示すようにガス仕切板の周辺からパージガス
が反応室内に吹き出し、原料ガスの基板交換室内への進
入を一層効果的に防止することができる。しかもパージ
ガスの吹き出しは小さなガスの流量でも有効に作用し、
反応室内の原料ガスの流れを乱すことがなく、ゲートバ
ルブと支持棒のシール寿命を伸ばし、メンテナンスの必
要性は反応室内の洗浄とサセプタのガスエツチングだけ
となジ、装置の稼動率を大巾に向上することができる。
実施例
石英ガラスからなるガス仕切板を用いて第１図に示す本
発明装置を組立て、キャリアガス、パージ用ガスにＨ２
、原料ガスにアルシン（ＡＳＨ３）及びトリメチルガリ
ウム（ＴＭＧ） ？：、用いてＧａＡＳ基板上にＱ ａ
Ａ Ｓ薄膜を成長させ比。先ずサセプタとガス仕切板
を基板交換室内に移動させて、ゲートバルブを閉じてか
ら基板交換口を開いてサセプタ上にＱａＡｓ基板を取付
け、しかる後基板交換口を閉じてからパージガス導入口
と排出口を開いて基板交換室内をバージＬ１、続いてゲ
ートバルブを開いて基板を反応室内に挿入すると共に、
ガス仕切板を反応室の排出口とゲートバルブ間に配置し
た。このようにして基板交換室のパージガス排出口を閉
じ、パージガス導入口を少し開いた状態として反応室内
に原料ガスを導入し、基板を所定温度に加熱して基板上
にＧａＡＳ薄膜を成長させた後、原料ガスの導入を止め
基板温度を下げてから基板を基板交換室内に移し、ゲー
トバルブを閉じてから基板交換口を開いて基板の交換を
行なった。このようにして基板上のＧａＡＳ薄膜の成長
を数回繰返し、ゲートバルブとサセプタへの反応生成物
の付着状態を調べ、第３図に示す従来装置の場合と比較
した。
発明装置を組立て、キャリアガス、パージ用ガスにＨ２
、原料ガスにアルシン（ＡＳＨ３）及びトリメチルガリ
ウム（ＴＭＧ） ？：、用いてＧａＡＳ基板上にＱ ａ
Ａ Ｓ薄膜を成長させ比。先ずサセプタとガス仕切板
を基板交換室内に移動させて、ゲートバルブを閉じてか
ら基板交換口を開いてサセプタ上にＱａＡｓ基板を取付
け、しかる後基板交換口を閉じてからパージガス導入口
と排出口を開いて基板交換室内をバージＬ１、続いてゲ
ートバルブを開いて基板を反応室内に挿入すると共に、
ガス仕切板を反応室の排出口とゲートバルブ間に配置し
た。このようにして基板交換室のパージガス排出口を閉
じ、パージガス導入口を少し開いた状態として反応室内
に原料ガスを導入し、基板を所定温度に加熱して基板上
にＧａＡＳ薄膜を成長させた後、原料ガスの導入を止め
基板温度を下げてから基板を基板交換室内に移し、ゲー
トバルブを閉じてから基板交換口を開いて基板の交換を
行なった。このようにして基板上のＧａＡＳ薄膜の成長
を数回繰返し、ゲートバルブとサセプタへの反応生成物
の付着状態を調べ、第３図に示す従来装置の場合と比較
した。
その結果従来装置では５〜１０回の繰返し毎にゲートバ
ルブと支持棒の洗浄と、０リングの交換が必要であった
。これに対し本発明装置では２０回繰返し後もゲートバ
ルブと支持棒には何等異常が認められず、装置の稼動率
が大巾に向上した。
ルブと支持棒の洗浄と、０リングの交換が必要であった
。これに対し本発明装置では２０回繰返し後もゲートバ
ルブと支持棒には何等異常が認められず、装置の稼動率
が大巾に向上した。
発明の効果
このように本発明によれば基板上の半導体薄膜の気相成
長時のゲートバルブ及び支持棒の反応生成物による汚染
を防止し、装置のメンテナンスの回数を減少し、装置の
稼動率を著しく向上する等工業上顕著な効果を奏するも
のである１
長時のゲートバルブ及び支持棒の反応生成物による汚染
を防止し、装置のメンテナンスの回数を減少し、装置の
稼動率を著しく向上する等工業上顕著な効果を奏するも
のである１
第１図は本発明横型装置の一例を示す説明図、第２図は
本発明縦型装置の一例全示す説明図、第３図は従来の横
型気相成長装置の一例を示す説明図、第４図は従来の縦
型気相成長装置の説明図である。 １ 反応室 ２ 原料ガス導入口３ 原料ガ
ス排出口 ４ 水冷ジャケット５ ＲＦコイル
６ ゲートバルブ７ 基板交換室 ８ パージガス導入口
本発明縦型装置の一例全示す説明図、第３図は従来の横
型気相成長装置の一例を示す説明図、第４図は従来の縦
型気相成長装置の説明図である。 １ 反応室 ２ 原料ガス導入口３ 原料ガ
ス排出口 ４ 水冷ジャケット５ ＲＦコイル
６ ゲートバルブ７ 基板交換室 ８ パージガス導入口
Claims (1)
- 原料ガスの導入口と排出口を設けた反応室の排出口側端
部に、ゲートバルブを介して基板交換室を取付け、内部
に両室内を移動できる基板取付台を設け、反応室内の原
料ガスの流れの中で基板を加熱することにより、基板上
に半導体薄膜を成長させた後、基板を基板交換室内に移
して交換する装置において、基板取付け台より原料ガス
の流れの下流側に、装置内壁との間に間隙を有する移動
可能のガス仕切板を設け、反応室内で基板上の半導体薄
膜成長時に、反応室の排出口とゲートバルブ間にガス仕
切板を配置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 |
|---|---|---|---|
| JP11837985A JPH0633232B2 (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | 半導体薄膜気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11837985A JPH0633232B2 (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | 半導体薄膜気相成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61281099A true JPS61281099A (ja) | 1986-12-11 |
| JPH0633232B2 JPH0633232B2 (ja) | 1994-05-02 |
Family
ID=14735239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11837985A Expired - Fee Related JPH0633232B2 (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | 半導体薄膜気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0633232B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110039399A1 (en) * | 2009-08-12 | 2011-02-17 | Kunihiko Suzuki | Manufacturing apparatus and method for semiconductor device |
-
1985
- 1985-05-31 JP JP11837985A patent/JPH0633232B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110039399A1 (en) * | 2009-08-12 | 2011-02-17 | Kunihiko Suzuki | Manufacturing apparatus and method for semiconductor device |
| US9093484B2 (en) * | 2009-08-12 | 2015-07-28 | Nuflare Technology, Inc. | Manufacturing apparatus and method for semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0633232B2 (ja) | 1994-05-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |