JP2618443B2 - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
- Publication number
- JP2618443B2 JP2618443B2 JP14872288A JP14872288A JP2618443B2 JP 2618443 B2 JP2618443 B2 JP 2618443B2 JP 14872288 A JP14872288 A JP 14872288A JP 14872288 A JP14872288 A JP 14872288A JP 2618443 B2 JP2618443 B2 JP 2618443B2
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- Japan
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- reactor
- susceptor
- vapor phase
- phase growth
- upper wall
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は基板上に気相成長させる膜の膜厚が均一な気
相成長製品を短時間に製造することができる気相成長装
置に関するものである。
相成長製品を短時間に製造することができる気相成長装
置に関するものである。
気相成長装置の構造は第１図に示すように、円筒型反
応炉１の上壁中央部に開口の原料ガス導入孔２が設けら
れ、該ガス導入孔２とほぼ垂直に対峙してサセプタ３が
回転自在なサセプタ駆動軸４に支持されて配置されてい
る。なお、５はサセプタ３上に載せられた基板６を加熱
し、原料ガスを熱反応させるための誘導加熱装置等のヒ
ーターである。
応炉１の上壁中央部に開口の原料ガス導入孔２が設けら
れ、該ガス導入孔２とほぼ垂直に対峙してサセプタ３が
回転自在なサセプタ駆動軸４に支持されて配置されてい
る。なお、５はサセプタ３上に載せられた基板６を加熱
し、原料ガスを熱反応させるための誘導加熱装置等のヒ
ーターである。
ところで、従来の反応炉は第４図に示す如く、反応炉
41の上壁内面47とサセプタ43の水平面との位置関係が平
行面に構成されているために原料ガス導入孔42から供給
されるガスはサセプタ43に載せた基板46上に均一に流れ
ず、また、原料ガス導入孔42で乱流部48が発生する等、
気相成長により製造する製品（例えば半導体）に要求さ
れる特性を満足した製品を製造するにはガス流分布を精
密に制御しなければならず、従って、流速をあげること
ができないばかりか、再現性も極めて悪く、製造には高
度の熟練と長時間を要していた。
41の上壁内面47とサセプタ43の水平面との位置関係が平
行面に構成されているために原料ガス導入孔42から供給
されるガスはサセプタ43に載せた基板46上に均一に流れ
ず、また、原料ガス導入孔42で乱流部48が発生する等、
気相成長により製造する製品（例えば半導体）に要求さ
れる特性を満足した製品を製造するにはガス流分布を精
密に制御しなければならず、従って、流速をあげること
ができないばかりか、再現性も極めて悪く、製造には高
度の熟練と長時間を要していた。
〔発明が解決しようとする課題〕 上述したように、従来の反応装置は第４図に示したよ
うにサセプタ43に対して垂直に導入された原料ガスは反
応炉に入った所で流れが乱され、サセプタ上の基板46に
達する流れは層流でなくなり、流速を早めればこの傾向
は更に著しくなり、基板上に成長する膜厚の均一性が劣
化する。
うにサセプタ43に対して垂直に導入された原料ガスは反
応炉に入った所で流れが乱され、サセプタ上の基板46に
達する流れは層流でなくなり、流速を早めればこの傾向
は更に著しくなり、基板上に成長する膜厚の均一性が劣
化する。
また、反応炉内に乱流領域が存在するため原料ガスが
その部分に滞留し、原料ガスの切り換えを急峻に行うこ
とが出来なかった。
その部分に滞留し、原料ガスの切り換えを急峻に行うこ
とが出来なかった。
本発明はかかる従来の欠点を解消し、反応炉内での原
料ガス流の流れを層流に近づけ、乱流領域を最小限にし
て、ガス流の切り換えを瞬時に行えるようにし、膜一の
均一な製品を短時間に製造できる気相成長装置を提供す
ることにある。
料ガス流の流れを層流に近づけ、乱流領域を最小限にし
て、ガス流の切り換えを瞬時に行えるようにし、膜一の
均一な製品を短時間に製造できる気相成長装置を提供す
ることにある。
上述した目的を達成するために、本発明は円筒型反応
炉内に該反応炉中の上壁中央部に開口の原料ガス導入孔
と対峙するサセプタを配置してなり、前記反応炉の上壁
は、反応炉側壁から前記原料ガス導入孔に向かうに従っ
て鉛直下方に突出するよう構成したことを特徴とする気
相成長装置を提供することにある。
炉内に該反応炉中の上壁中央部に開口の原料ガス導入孔
と対峙するサセプタを配置してなり、前記反応炉の上壁
は、反応炉側壁から前記原料ガス導入孔に向かうに従っ
て鉛直下方に突出するよう構成したことを特徴とする気
相成長装置を提供することにある。
以下、本発明を図示し実施例について詳細に説明す
る。第２図（Ａ）は本発明の一実施例を示すもので、21
は円筒型反応炉で、該反応炉21の上壁中央には原料ガス
導入孔22が開口している。23は円筒型反応炉21内に配置
されたサセプタで、原料ガス導入孔22と対峙している。
27は円筒型反応炉21の上壁内面で、該上壁内面27は、反
応炉側壁から原料ガス導入孔に向かうに従って鉛直下方
に突出するよう構成されており、該上壁内面27と対峙し
ているサセプタ23の表面との距離が図示するように原料
ガス導入孔22において最も狭く、反応炉側壁方向に行く
に従って広くなるように構成されている。
る。第２図（Ａ）は本発明の一実施例を示すもので、21
は円筒型反応炉で、該反応炉21の上壁中央には原料ガス
導入孔22が開口している。23は円筒型反応炉21内に配置
されたサセプタで、原料ガス導入孔22と対峙している。
27は円筒型反応炉21の上壁内面で、該上壁内面27は、反
応炉側壁から原料ガス導入孔に向かうに従って鉛直下方
に突出するよう構成されており、該上壁内面27と対峙し
ているサセプタ23の表面との距離が図示するように原料
ガス導入孔22において最も狭く、反応炉側壁方向に行く
に従って広くなるように構成されている。
以上詳述したように、本発明の装置によれば反応炉21
の上壁内面27とサセプタ23の表面との間隔が中心から反
応炉側壁に向かうに従って広くなることで原料ガスの流
れがサセプタ23上で均一となるとともに反応炉内での原
料ガスの乱流領域がなくなり、従って原料ガスの反応炉
内滞留がなく、基板26上への膜成長が均一となるととも
に原料ガスの切り換えが瞬時に可能となる。
の上壁内面27とサセプタ23の表面との間隔が中心から反
応炉側壁に向かうに従って広くなることで原料ガスの流
れがサセプタ23上で均一となるとともに反応炉内での原
料ガスの乱流領域がなくなり、従って原料ガスの反応炉
内滞留がなく、基板26上への膜成長が均一となるととも
に原料ガスの切り換えが瞬時に可能となる。
〔実施例−１〕 第２図（Ａ）に示す如く、原料ガス導入孔に原料ガス
導入管29を曲率半径16mmで接続し、該原料ガス導入孔22
から反応炉側壁に向けて曲率半径150mmで上壁内面を持
ち上げ、上壁内面と側壁とを曲率半径30mmで接続してな
る反応装置のサセプタ23表面に基板26をセットし、GaAs
とGaAlAsとを多層成長させたところ、従来の５倍の流速
で原料ガスを流しても膜厚の均一な半導体としての特性
を全て備えた製品が得られ、かつ、第２図（Ｂ）に示す
ように成長膜中のAl濃度の変化は従来の1/5となってい
る。Al濃度の変化が従来の1/5にまで減少したことは原
料ガスが反応炉内に滞留しないことを示している。
導入管29を曲率半径16mmで接続し、該原料ガス導入孔22
から反応炉側壁に向けて曲率半径150mmで上壁内面を持
ち上げ、上壁内面と側壁とを曲率半径30mmで接続してな
る反応装置のサセプタ23表面に基板26をセットし、GaAs
とGaAlAsとを多層成長させたところ、従来の５倍の流速
で原料ガスを流しても膜厚の均一な半導体としての特性
を全て備えた製品が得られ、かつ、第２図（Ｂ）に示す
ように成長膜中のAl濃度の変化は従来の1/5となってい
る。Al濃度の変化が従来の1/5にまで減少したことは原
料ガスが反応炉内に滞留しないことを示している。
〔実施例−２〕 第３図は本発明の第２の実施例を示すもので、第２図
に示す実施例とは、原料ガス導入孔32に原料ガス導入管
39が曲率半径10mmで接続され、該原料ガス導入孔32から
反応炉側壁に向けて水平線との角で５゜上壁内面37を持
ち上げ、上壁内面と側壁とを曲率半径30mmで接続してな
る点で相違し、他は同一とした装置でGaAs膜を基板36上
に成長させたところ、その膜厚の均一性は同一原料ガス
流量で従来装置で作成したものと比較して従来品が±10
％であったのに対し±２％以下と均一性が著しく向上し
た。
に示す実施例とは、原料ガス導入孔32に原料ガス導入管
39が曲率半径10mmで接続され、該原料ガス導入孔32から
反応炉側壁に向けて水平線との角で５゜上壁内面37を持
ち上げ、上壁内面と側壁とを曲率半径30mmで接続してな
る点で相違し、他は同一とした装置でGaAs膜を基板36上
に成長させたところ、その膜厚の均一性は同一原料ガス
流量で従来装置で作成したものと比較して従来品が±10
％であったのに対し±２％以下と均一性が著しく向上し
た。
なお、反応炉上壁内面の傾きはサセプタ面と平行な面
に対し２゜〜15゜であることが好ましい。15゜以上であ
ると原料ガスの乱流が再び起き、また、２゜以下では乱
流を防ぐまでには行かないようである。
に対し２゜〜15゜であることが好ましい。15゜以上であ
ると原料ガスの乱流が再び起き、また、２゜以下では乱
流を防ぐまでには行かないようである。
以上詳述したように本発明の気相成長装置によれば膜
一の均一な製品を短時間にしかも熟練を要することなく
製造できる。
一の均一な製品を短時間にしかも熟練を要することなく
製造できる。
第１図は気相成長装置を説明するための断面図、第２図
（Ａ）は本発明気相成長装置の一実施例を示す断面図、
第２図（Ｂ）は本発明装置で製造した製品と従来装置で
製造した製品とを比較した特性図、第３図は本発明の第
２の実施例を示す断面図、第４図は従来の装置を示す説
明図である。 1,21,31,41は反応炉 2,22,32,42は原料ガス導入孔 3,23,33,43はサセプタ 6,26,36,46は基板 27,37,47は上壁内面
（Ａ）は本発明気相成長装置の一実施例を示す断面図、
第２図（Ｂ）は本発明装置で製造した製品と従来装置で
製造した製品とを比較した特性図、第３図は本発明の第
２の実施例を示す断面図、第４図は従来の装置を示す説
明図である。 1,21,31,41は反応炉 2,22,32,42は原料ガス導入孔 3,23,33,43はサセプタ 6,26,36,46は基板 27,37,47は上壁内面
Claims (1)
- 【請求項１】円筒型反応炉内に該反応炉中の上壁中央部
に開口の原料ガス導入孔と対峙するサセプタを配置して
なり、前記反応炉の上壁は、反応炉側壁から前記原料ガ
ス導入孔に向かうに従って鉛直下方に突出するよう構成
したことを特徴とする気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14872288A JP2618443B2 (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14872288A JP2618443B2 (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 気相成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01317196A JPH01317196A (ja) | 1989-12-21 |
| JP2618443B2 true JP2618443B2 (ja) | 1997-06-11 |
Family
ID=15459141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14872288A Expired - Lifetime JP2618443B2 (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2618443B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02279589A (ja) * | 1989-04-19 | 1990-11-15 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 気相成長装置 |
| KR101810532B1 (ko) * | 2010-03-12 | 2017-12-19 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 다중 인젝트를 이용하는 원자 층 증착 챔버 |
-
1988
- 1988-06-16 JP JP14872288A patent/JP2618443B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01317196A (ja) | 1989-12-21 |
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