JP2003282456A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
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- JP2003282456A JP2003282456A JP2002085414A JP2002085414A JP2003282456A JP 2003282456 A JP2003282456 A JP 2003282456A JP 2002085414 A JP2002085414 A JP 2002085414A JP 2002085414 A JP2002085414 A JP 2002085414A JP 2003282456 A JP2003282456 A JP 2003282456A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の目的は、装置を長大化させることな
く、ガス供給口からの原料ガスの流れを被処理体に向け
て充分広げることができるテーパ部を有するガイド管を
備えた気相成長装置を提供することである。 【解決手段】 ＭＯＶＰＥ結晶成長装置１０１は、反応
管２と、ＧａＡｓ基板３を載置するサセプタ４と、反応
管２の周囲に配置した高周波コイル５と、原料ガス６を
供給するガス供給口７と、原料ガス６をＧａＡｓ基板３
に向けてＧａＡｓ基板３の平面方向に広げつつ案内する
テーパ部１０２を有するガイド管１０３と、反応済みの
原料ガス６を排気するガス排気口１０とで構成され、テ
ーパ部１０２には、ＧａＡｓ基板３の平面方向に垂直な
方向に突出した流線型の相対向する突出部１０４ａ，１
０４ｂが２箇所設けられており、テーパ部８の途中で原
料ガス６の流路面積を狭くする２箇所の絞り部１０５
ａ，１０５ｂを形成している。
く、ガス供給口からの原料ガスの流れを被処理体に向け
て充分広げることができるテーパ部を有するガイド管を
備えた気相成長装置を提供することである。 【解決手段】 ＭＯＶＰＥ結晶成長装置１０１は、反応
管２と、ＧａＡｓ基板３を載置するサセプタ４と、反応
管２の周囲に配置した高周波コイル５と、原料ガス６を
供給するガス供給口７と、原料ガス６をＧａＡｓ基板３
に向けてＧａＡｓ基板３の平面方向に広げつつ案内する
テーパ部１０２を有するガイド管１０３と、反応済みの
原料ガス６を排気するガス排気口１０とで構成され、テ
ーパ部１０２には、ＧａＡｓ基板３の平面方向に垂直な
方向に突出した流線型の相対向する突出部１０４ａ，１
０４ｂが２箇所設けられており、テーパ部８の途中で原
料ガス６の流路面積を狭くする２箇所の絞り部１０５
ａ，１０５ｂを形成している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、反応管内に原料ガ
スを供給し、被処理体に結晶成長させる気相成長装置に
関し、特に、比較的細いガス供給口からの原料ガスを平
面状の被処理体に向けて被処理体の平面方向に広げるテ
ーパ部を有するガイド管を備える気相成長装置に関す
る。
スを供給し、被処理体に結晶成長させる気相成長装置に
関し、特に、比較的細いガス供給口からの原料ガスを平
面状の被処理体に向けて被処理体の平面方向に広げるテ
ーパ部を有するガイド管を備える気相成長装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の気相成長装置の一例の断面斜視図
を図３に示す。ＭＯＶＰＥ結晶成長装置１は、反応管２
と、その内部に被処理体として例えば、ＧａＡｓ基板３
を載置するカーボン製のサセプタ４と、反応管２の周囲
に配置した高周波コイル５と、反応管２内に原料ガス６
（流れを白抜き矢印で示す）を供給するガス供給口７
と、そのガス供給口７からの原料ガス６をＧａＡｓ基板
３に向けてＧａＡｓ基板３の平面方向に広げつつ案内す
るテーパ部８を有するガイド管９と、反応済みの原料ガ
ス６を反応管２の外部に排気するガス排気口１０とで構
成され、原料ガス６は、ＧａＡｓ基板３上で加熱され反
応して結晶成長する。
を図３に示す。ＭＯＶＰＥ結晶成長装置１は、反応管２
と、その内部に被処理体として例えば、ＧａＡｓ基板３
を載置するカーボン製のサセプタ４と、反応管２の周囲
に配置した高周波コイル５と、反応管２内に原料ガス６
（流れを白抜き矢印で示す）を供給するガス供給口７
と、そのガス供給口７からの原料ガス６をＧａＡｓ基板
３に向けてＧａＡｓ基板３の平面方向に広げつつ案内す
るテーパ部８を有するガイド管９と、反応済みの原料ガ
ス６を反応管２の外部に排気するガス排気口１０とで構
成され、原料ガス６は、ＧａＡｓ基板３上で加熱され反
応して結晶成長する。
【０００３】ここで、ＧａＡｓ基板３上に成長する結晶
の膜厚を均一にするためには、ＧａＡｓ基板３上を通過
する原料ガス６の流速（流量）を均一にすることが望ま
しい。このため、比較的細いガス供給口７からの原料ガ
ス６を、テーパ部８を有するガイド管９によってＧａＡ
ｓ基板３の平面方向に広げてＧａＡｓ基板３全体に原料
ガス６が流れるようにしている。
の膜厚を均一にするためには、ＧａＡｓ基板３上を通過
する原料ガス６の流速（流量）を均一にすることが望ま
しい。このため、比較的細いガス供給口７からの原料ガ
ス６を、テーパ部８を有するガイド管９によってＧａＡ
ｓ基板３の平面方向に広げてＧａＡｓ基板３全体に原料
ガス６が流れるようにしている。
【０００４】原料ガス６がガイド管９内を流れる様子
（流れを白抜き矢印で示す）を図４に示す。図４
（ａ），（ｂ）は、それぞれガイド管９の縦断面図及び
横断面図である。図４（ａ）に示すように、ガイド管９
は、ＧａＡｓ基板３の平面方向に垂直な方向にはストレ
ート（同じ高さ）であるためガス供給口７からの原料ガ
ス６は、ＧａＡｓ基板３の平面方向に垂直な方向には広
がることなく流れる。また、図４（ｂ）に示すように、
ガイド管９は、ＧａＡｓ基板３の平面方向にはテーパ部
８を有するためガス供給口７からの原料ガス６は、Ｇａ
Ａｓ基板３の平面方向に広がりながら流れていくことが
可能となっている。しかしながら、この広がり具合は、
主にガス供給口７からの原料ガス６の流速や粘性と、テ
ーパ部８のテーパ角度αの大きさに依存するため、これ
らの大きさの兼ね合いによっては原料ガス６の流れがテ
ーパ部８内壁に沿って流れずに剥離し、充分な広がりが
得られない場合があった。充分な広がりが得られない
と、ＧａＡｓ基板３上を通過する原料ガス６の量や滞留
時間がばらつき、その結果、結晶の膜厚が不均一になる
虞があった。図４（ｃ）に、このような場合の流速分布
（ガス供給口７付近，テーパ部８，ＧａＡｓ基板３の上
流側手前）を示す。いずれの流速分布も流れの中心部の
流速が速く、充分な広がりのないその周辺部の流速との
差が比較的大きく中心集中型の流速分布となっている。
（流れを白抜き矢印で示す）を図４に示す。図４
（ａ），（ｂ）は、それぞれガイド管９の縦断面図及び
横断面図である。図４（ａ）に示すように、ガイド管９
は、ＧａＡｓ基板３の平面方向に垂直な方向にはストレ
ート（同じ高さ）であるためガス供給口７からの原料ガ
ス６は、ＧａＡｓ基板３の平面方向に垂直な方向には広
がることなく流れる。また、図４（ｂ）に示すように、
ガイド管９は、ＧａＡｓ基板３の平面方向にはテーパ部
８を有するためガス供給口７からの原料ガス６は、Ｇａ
Ａｓ基板３の平面方向に広がりながら流れていくことが
可能となっている。しかしながら、この広がり具合は、
主にガス供給口７からの原料ガス６の流速や粘性と、テ
ーパ部８のテーパ角度αの大きさに依存するため、これ
らの大きさの兼ね合いによっては原料ガス６の流れがテ
ーパ部８内壁に沿って流れずに剥離し、充分な広がりが
得られない場合があった。充分な広がりが得られない
と、ＧａＡｓ基板３上を通過する原料ガス６の量や滞留
時間がばらつき、その結果、結晶の膜厚が不均一になる
虞があった。図４（ｃ）に、このような場合の流速分布
（ガス供給口７付近，テーパ部８，ＧａＡｓ基板３の上
流側手前）を示す。いずれの流速分布も流れの中心部の
流速が速く、充分な広がりのないその周辺部の流速との
差が比較的大きく中心集中型の流速分布となっている。
【０００５】即ち、原料ガス６をＧａＡｓ基板３に対し
て充分広げるためには、予め設定したガス供給口７から
の流速や粘性を一定とすると、テーパ角度αを小さくし
て原料ガス６の流れがテーパ部８内壁と剥離しないよう
にする必要があるが、テーパ角度αを小さくすると当然
その分、テーパ部８の長さが長くなり装置の長大化を招
くと言う二律背反する問題があった。
て充分広げるためには、予め設定したガス供給口７から
の流速や粘性を一定とすると、テーパ角度αを小さくし
て原料ガス６の流れがテーパ部８内壁と剥離しないよう
にする必要があるが、テーパ角度αを小さくすると当然
その分、テーパ部８の長さが長くなり装置の長大化を招
くと言う二律背反する問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の気相成長装置で
は、テーパ部を有するガイド管を設けて、原料ガスの流
れを平面状の被処理体に向けて広げるようにしている
が、ガス供給口からの原料ガスの流速や粘性と、テーパ
角度の大きさの兼ね合いによっては充分な広がりが得ら
れない場合があり、被処理体上を通過する原料ガス量や
滞留時間がばらつき、成長する結晶の膜厚が不均一にな
る虞があった。また、充分な広がりを得るためにテーパ
角度を小さくすると、テーパ部の長さが長くなり装置の
長大化を招くと言う二律背反する問題があった。
は、テーパ部を有するガイド管を設けて、原料ガスの流
れを平面状の被処理体に向けて広げるようにしている
が、ガス供給口からの原料ガスの流速や粘性と、テーパ
角度の大きさの兼ね合いによっては充分な広がりが得ら
れない場合があり、被処理体上を通過する原料ガス量や
滞留時間がばらつき、成長する結晶の膜厚が不均一にな
る虞があった。また、充分な広がりを得るためにテーパ
角度を小さくすると、テーパ部の長さが長くなり装置の
長大化を招くと言う二律背反する問題があった。
【０００７】本発明の目的は、装置を長大化させること
なく、ガス供給口からの原料ガスの流れを被処理体に向
けて充分広げることができるテーパ部を有するガイド管
を備えた気相成長装置を提供することである。
なく、ガス供給口からの原料ガスの流れを被処理体に向
けて充分広げることができるテーパ部を有するガイド管
を備えた気相成長装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために提案されたもので、内部に平面状の被処理体
を載置して処理する反応管と、反応管内に原料ガスを供
給するガス供給口と、ガス供給口からの原料ガスを被処
理体に向けて被処理体の平面方向に広げつつ案内するテ
ーパ部を有するガイド管と、反応済みの原料ガスを反応
管の外部に排気するガス排気口とを有する気相成長装置
において、テーパ部に原料ガスの流路の絞り部を設けた
ことを特徴とする気相成長装置である。
するために提案されたもので、内部に平面状の被処理体
を載置して処理する反応管と、反応管内に原料ガスを供
給するガス供給口と、ガス供給口からの原料ガスを被処
理体に向けて被処理体の平面方向に広げつつ案内するテ
ーパ部を有するガイド管と、反応済みの原料ガスを反応
管の外部に排気するガス排気口とを有する気相成長装置
において、テーパ部に原料ガスの流路の絞り部を設けた
ことを特徴とする気相成長装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の気相成長装置の一例の断
面斜視図を図１に示す。図３，図４と同一部分には同一
符号を付す。ＭＯＶＰＥ結晶成長装置１０１は、反応管
２と、その内部に被処理体として例えば、ＧａＡｓ基板
３を載置するカーボン製のサセプタ４と、反応管２の周
囲に配置した高周波コイル５と、反応管２内に原料ガス
６（流れを白抜き矢印で示す）を供給するガス供給口７
と、そのガス供給口７からの原料ガス６をＧａＡｓ基板
３に向けてＧａＡｓ基板３の平面方向に広げつつ案内す
るテーパ部１０２を有するガイド管１０３と、反応済み
の原料ガス６を反応管２の外部に排気するガス排気口１
０とで構成され、原料ガス６は、ＧａＡｓ基板３上で加
熱され反応して結晶成長する。
面斜視図を図１に示す。図３，図４と同一部分には同一
符号を付す。ＭＯＶＰＥ結晶成長装置１０１は、反応管
２と、その内部に被処理体として例えば、ＧａＡｓ基板
３を載置するカーボン製のサセプタ４と、反応管２の周
囲に配置した高周波コイル５と、反応管２内に原料ガス
６（流れを白抜き矢印で示す）を供給するガス供給口７
と、そのガス供給口７からの原料ガス６をＧａＡｓ基板
３に向けてＧａＡｓ基板３の平面方向に広げつつ案内す
るテーパ部１０２を有するガイド管１０３と、反応済み
の原料ガス６を反応管２の外部に排気するガス排気口１
０とで構成され、原料ガス６は、ＧａＡｓ基板３上で加
熱され反応して結晶成長する。
【００１０】また、テーパ部１０２には、ＧａＡｓ基板
３の平面方向に垂直な方向に突出した流線型の相対向す
る突出部１０４ａ，１０４ｂが２箇所設けられており、
テーパ部８の途中で原料ガス６の流路面積を狭くする２
箇所の絞り部１０５ａ，１０５ｂを形成している。
３の平面方向に垂直な方向に突出した流線型の相対向す
る突出部１０４ａ，１０４ｂが２箇所設けられており、
テーパ部８の途中で原料ガス６の流路面積を狭くする２
箇所の絞り部１０５ａ，１０５ｂを形成している。
【００１１】原料ガス６がガイド管１０３内を流れる様
子（流れを白抜き矢印で示す）を図２に示す。図２
（ａ），（ｂ）はそれぞれガイド管１０３の縦断面図及
び横断面図である。図２（ａ）に示すように、ガイド管
１０３のテーパ部１０２には絞り部１０５ａ，１０５ｂ
が形成されているため、原料ガス６の流れは、各絞り部
１０５ａ，１０５ｂを通過する際に狭められ、流体抵抗
が増える。また、図２（ｂ）に示すように、ガイド管１
０３は、ＧａＡｓ基板３の平面方向にテーパ部１０２を
有するためガス供給口７からの原料ガス６は、ＧａＡｓ
基板３の平面方向に広がりながら流れていくことが可能
となっている。このため、各絞り部１０５ａ，１０５ｂ
で真っ直ぐ下流に向う流体抵抗が増した原料ガス６の流
れは、ＧａＡｓ基板３の平面方向（絞りのない方向）に
広がる。尚、突出部１０４ａ，１０４ｂは流線型とし、
絞り部１０５ａ，１０５ｂは２箇所設け２回に分けて段
階的に原料ガスの流れを広げるため、原料ガス６の流れ
を大きく乱すことはない。
子（流れを白抜き矢印で示す）を図２に示す。図２
（ａ），（ｂ）はそれぞれガイド管１０３の縦断面図及
び横断面図である。図２（ａ）に示すように、ガイド管
１０３のテーパ部１０２には絞り部１０５ａ，１０５ｂ
が形成されているため、原料ガス６の流れは、各絞り部
１０５ａ，１０５ｂを通過する際に狭められ、流体抵抗
が増える。また、図２（ｂ）に示すように、ガイド管１
０３は、ＧａＡｓ基板３の平面方向にテーパ部１０２を
有するためガス供給口７からの原料ガス６は、ＧａＡｓ
基板３の平面方向に広がりながら流れていくことが可能
となっている。このため、各絞り部１０５ａ，１０５ｂ
で真っ直ぐ下流に向う流体抵抗が増した原料ガス６の流
れは、ＧａＡｓ基板３の平面方向（絞りのない方向）に
広がる。尚、突出部１０４ａ，１０４ｂは流線型とし、
絞り部１０５ａ，１０５ｂは２箇所設け２回に分けて段
階的に原料ガスの流れを広げるため、原料ガス６の流れ
を大きく乱すことはない。
【００１２】このようにテーパ部８に絞り部１０５ａ，
１０５ｂを設けてやると、ガス供給口７からの原料ガス
６の流速が比較的速めであっても、テーパ部１０２のテ
ーパ角度αが比較的大きめであっても、原料ガス６の流
れを強制的にＧａＡｓ基板３の平面方向に広げるため充
分な広がりが得られ、ＧａＡｓ基板３上を通過する原料
ガス６量や滞留時間のばらつきを低減でき、その結果、
成長する結晶の膜厚を均一にすることができる。図２
（ｃ）に流速分布（ガス供給口７付近，テーパ部８，Ｇ
ａＡｓ基板３の上流側手前）を示す。ガス供給口７付近
では中心部の流速が速く、その周辺部の流速との差が比
較的大きな中心集中型の流速分布となっているが、各絞
り部１０５ａ，１０５ｂを通過する毎に、原料ガス６の
流れはＧａＡｓ基板３の平面方向に広がり、中心部の流
速とその周辺部の流速との差が小さくなり、段階的に均
等分散型の所望の流速分布が得られる。
１０５ｂを設けてやると、ガス供給口７からの原料ガス
６の流速が比較的速めであっても、テーパ部１０２のテ
ーパ角度αが比較的大きめであっても、原料ガス６の流
れを強制的にＧａＡｓ基板３の平面方向に広げるため充
分な広がりが得られ、ＧａＡｓ基板３上を通過する原料
ガス６量や滞留時間のばらつきを低減でき、その結果、
成長する結晶の膜厚を均一にすることができる。図２
（ｃ）に流速分布（ガス供給口７付近，テーパ部８，Ｇ
ａＡｓ基板３の上流側手前）を示す。ガス供給口７付近
では中心部の流速が速く、その周辺部の流速との差が比
較的大きな中心集中型の流速分布となっているが、各絞
り部１０５ａ，１０５ｂを通過する毎に、原料ガス６の
流れはＧａＡｓ基板３の平面方向に広がり、中心部の流
速とその周辺部の流速との差が小さくなり、段階的に均
等分散型の所望の流速分布が得られる。
【００１３】尚、上記の例では、絞り部１０５ａ，１０
５ｂを２箇所設ける構成で説明したが、特にこれに限る
ものではなくもっと多段階に分けて小刻みに絞ってもよ
い。また、上記の例では、突出部は流線型とし相対向し
て配置したが、特にこれに限るものではなく、突出部の
形状は流れを大きく乱すことがない形状であれば何でも
よく、配置は、上下が非対称であってもよく、あるい
は、上下の一方からのみ突出する構成であってもよい。
５ｂを２箇所設ける構成で説明したが、特にこれに限る
ものではなくもっと多段階に分けて小刻みに絞ってもよ
い。また、上記の例では、突出部は流線型とし相対向し
て配置したが、特にこれに限るものではなく、突出部の
形状は流れを大きく乱すことがない形状であれば何でも
よく、配置は、上下が非対称であってもよく、あるい
は、上下の一方からのみ突出する構成であってもよい。
【００１４】
【発明の効果】本発明の気相成長装置によれば、装置を
長大化させることなく、ガス供給口からの原料ガスの流
れを被処理体に向けて充分広げることができる。また、
絞り部は、テーパ部に設けた被処理体の平面方向に垂直
な方向に突出した流線型の相対向する突出部から成り、
これをテーパ部の途中に複数箇所設けると原料ガスの流
れを極力、乱すことなく広げることができ好適である。
長大化させることなく、ガス供給口からの原料ガスの流
れを被処理体に向けて充分広げることができる。また、
絞り部は、テーパ部に設けた被処理体の平面方向に垂直
な方向に突出した流線型の相対向する突出部から成り、
これをテーパ部の途中に複数箇所設けると原料ガスの流
れを極力、乱すことなく広げることができ好適である。
【図１】 本発明の気相成長装置の一例を示す断面斜視
図
図
【図２】 図１の気相成長装置の具備するガイド管内の
原料ガスの流れを説明する断面図
原料ガスの流れを説明する断面図
【図３】 従来の気相成長装置の一例を示す断面斜視図
【図４】 図３の気相成長装置の具備するガイド管内の
原料ガスの流れを説明する断面図
原料ガスの流れを説明する断面図
２ 反応管
３ ＧａＡｓ基板
６ 原料ガス
７ ガス供給口
１０ ガス排気口
１０１ ＭＯＶＰＥ結晶成長装置
１０２ テーパ部
１０３ ガイド管
１０５ａ，１０５ｂ 絞り部
Claims (3)
- 【請求項１】内部に平面状の被処理体を載置して処理す
る反応管と、前記反応管内に原料ガスを供給するガス供
給口と、前記ガス供給口からの前記原料ガスを前記被処
理体に向けて前記被処理体の平面方向に広げつつ案内す
るテーパ部を有するガイド管と、反応済みの前記原料ガ
スを前記反応管の外部に排気するガス排気口とを有する
気相成長装置において、前記テーパ部に前記原料ガスの
流路の絞り部を設けたことを特徴とする気相成長装置。 - 【請求項２】前記絞り部は、前記テーパ部に前記被処理
体の平面方向に垂直な方向に突出した突出部で成ること
を特徴とする請求項１に記載の気相成長装置。 - 【請求項３】前記絞り部は、前記テーパ部の途中に複数
箇所設けられたことを特徴とする請求項１に記載の気相
成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002085414A JP2003282456A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002085414A JP2003282456A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003282456A true JP2003282456A (ja) | 2003-10-03 |
Family
ID=29232391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002085414A Withdrawn JP2003282456A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003282456A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007311660A (ja) * | 2006-05-19 | 2007-11-29 | Toyoda Gosei Co Ltd | ガス供給用ノズル及びこれを備えた半導体製造装置 |
| KR20130072065A (ko) * | 2011-12-21 | 2013-07-01 | 엘지이노텍 주식회사 | 증착 장치 및 증착 방법 |
-
2002
- 2002-03-26 JP JP2002085414A patent/JP2003282456A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007311660A (ja) * | 2006-05-19 | 2007-11-29 | Toyoda Gosei Co Ltd | ガス供給用ノズル及びこれを備えた半導体製造装置 |
| KR20130072065A (ko) * | 2011-12-21 | 2013-07-01 | 엘지이노텍 주식회사 | 증착 장치 및 증착 방법 |
| KR101882327B1 (ko) * | 2011-12-21 | 2018-07-27 | 엘지이노텍 주식회사 | 증착 장치 및 증착 방법 |
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