JP2005235845A - 気相成長装置及び気相成長方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 化合物半導体を結晶成長するための気相成長装置において、薄膜結晶の気相成長に供される反応炉10と、反応炉10内に設置され、被処理基板4が載置される基板保持台6と、反応炉10内に設置され、基板6の表面に対し実効的に平行な方向から原料ガスを供給するためのフローチャンネル3と、基板4の表面に対向する位置に配置され、基板4よりも寸法が大きく基板4と同一の単結晶材料からなるダミー基板12とを備えた。
【選択図】 図4
Description
図1は、本発明の第1の実施形態に係わる気相成長装置の概略構成を示す断面図であり、特に基板配置部におけるガス流を一定に制御する石英製のフローチャンネルを用いた例を示している。
図3は、本発明の第2の実施形態に係わる気相成長装置の概略構成を示す断面図である。なお、図1と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
図4は、本発明の第3の実施形態に係わる気相成長装置の概略構成を示す断面図である。なお、図1と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
次に、本発明の第4の実施形態として、気相成長装置における被処理基板4とガス流制御壁5或いはダミー基板12との位置関係の例を説明する。
図6は、本発明の第5の実施形態における被処理基板4とガス流制御壁5或いはダミー基板12との大きさの関係の例を示す図である。
図7は、本発明の第6の実施形態を説明するためのもので、基板搭載部の構造を示している。
次に、本発明の第7の実施形態として、被処理基板としてGaAs基板を用いるIII-V族化合物半導体の結晶成長方法の概略を説明する。
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。実施形態では、反応炉内に、被処理基板の配置領域において流路を十分狭くしてガス流を一定に制御するフローチャンネルを設置したフローチャンネル方式を採用したが、必ずしもフローチャンネル方式に限らず通常の反応管を用いることもできる。この場合、図10に示すように、反応管自体で反応炉を構成し、反応管30内に設置されたサセプター6上に被処理基板4を載置するようにしても良い。さらに、ダミー基板12を反応管30内の被処理基板4と対向する位置に設置するようにしても良い。
2…ディフューザー
3…フローチャンネル
4…被処理基板
5…ガス流制御壁
6…サセプター
7…加熱用ブロック
8a,8b…RFコイル
9…排気用ポート
10…リアクター(反応炉)
11…パージ用ガス導入管
12…ダミー基板
13…反応物到達距離
14…公転円
15…原料供給口
16…石英面
16b…石英張り出し部分
17…石英カバー
30…反応管
Claims (10)
- 薄膜結晶の気相成長に供される反応炉と、この反応炉内に設置され被処理基板が載置される基板保持台と、前記基板の表面に対し所定方向から原料ガスを供給する手段とを具備してなり、
前記反応炉内の前記基板の表面に対向する壁面領域を、前記基板の表面よりも大きな範囲にわたって該基板と同一種の単結晶材料で形成したことを特徴とする気相成長装置。 - 前記被処理基板を加熱する加熱手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の気相成長装置。
- 前記基板と同一種の単結晶材料からなる壁面領域を加熱する加熱手段を備えたことを特徴とする請求項1又は2記載の気相成長装置。
- 前記反応炉内に、前記基板の表面に対し実効的に平行な方向から原料ガスを供給し、該原料ガスの流量を基板配置部で一定とするための反応管が設置され、この反応管の基板配置部の壁部に前記基板の表面が前記反応管内に露出するように該基板を配置するための基板載置機構が設けられ、該基板載置機構に対向する前記反応管の壁部が前記基板と同一種の単結晶材料で形成されていることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の気相成長装置。
- 薄膜結晶の気相成長に供される反応炉と、
前記反応炉内に設置され被処理基板が載置される基板保持台と、
前記基板の表面に対し所定方向から原料ガスを供給する手段と、
前記反応炉内の前記基板の表面に対向する位置に配置され、前記基板よりも寸法が大きく該基板と同一の単結晶材料からなるダミー基板と、
を具備してなることを特徴とする気相成長装置。 - 前記被処理基板を加熱する加熱手段を備えたことを特徴とする請求項5記載の気相成長装置。
- 前記ダミー基板を加熱する加熱手段を備えたことを特徴とする請求項5又は6記載の気相成長装置。
- 前記反応内に、前記基板の表面に対し実効的に平行な方向から原料ガスを供給し、該原料ガスの流量を基板配置部で一定とするための反応管が設置され、この反応管の基板配置部の壁部に前記基板の表面が前記反応管内に露出するように該基板を配置するための被処理基板用載置機構が設けられ、この被処理基板用載置機構に対向する前記反応管の壁部に該開口よりも大きなダミー基板用載置機構が設けられ、このダミー基板用載置機構を塞ぐように前記ダミー基板が配置されることを特徴とする請求項5〜7の何れかに記載の気相成長装置。
- 前記薄膜結晶は、III-V族化合物半導体又はSiCであることを特徴とする請求項1〜8の何れかに記載の気相成長装置。
- 被処理基板の表面が反応炉内に露出するように該基板を基板保持台上に保持し、被処理基板に対し該基板の表面と実効的に平行な方向から原料ガスを供給して薄膜結晶を成長させる気相成長方法であって、
前記基板の表面と対向する位置に、前記基板と同一種の単結晶材料からなり、該基板よりも寸法の大きなダミー基板を配置することを特徴とする気相成長方法。
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