JP2721235B2 - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
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- JP2721235B2 JP2721235B2 JP9023789A JP9023789A JP2721235B2 JP 2721235 B2 JP2721235 B2 JP 2721235B2 JP 9023789 A JP9023789 A JP 9023789A JP 9023789 A JP9023789 A JP 9023789A JP 2721235 B2 JP2721235 B2 JP 2721235B2
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- Japan
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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および性質
が均一な気相成長製品を効率よく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。
が均一な気相成長製品を効率よく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。
現在用いられている気相成長装置には、縦型反応装置
とバレル型反応装置があるが、量産用には後者のバレル
型反応装置の方が適しているため、この装置が多く使わ
れるようになっている。この装置の構造は第２図に示す
ように、テーパのついた円筒状のサセプタ３面上に平行
に基板６が載せられている。セサプタ３の上端にはキャ
ップ７が載せられ、原料ガスがサセプタ３表面に沿って
流れるようになっている。符号１は反応炉、符号２は原
料ガス導入孔、符号４は回転自在なサセプタ駆動軸、符
号５はヒーターである。
とバレル型反応装置があるが、量産用には後者のバレル
型反応装置の方が適しているため、この装置が多く使わ
れるようになっている。この装置の構造は第２図に示す
ように、テーパのついた円筒状のサセプタ３面上に平行
に基板６が載せられている。セサプタ３の上端にはキャ
ップ７が載せられ、原料ガスがサセプタ３表面に沿って
流れるようになっている。符号１は反応炉、符号２は原
料ガス導入孔、符号４は回転自在なサセプタ駆動軸、符
号５はヒーターである。
しかしながら、第２図に示したようにこのような従来
のバレル型反応装置は、キャップ７に対して垂直に導入
された原料ガスは反応炉１に入ったところで流れが乱さ
れ、円筒状のサセプタ３上の基板６に達する流れは層流
ではなくなり、流速を早めればこの傾向はさらに著しく
なり、基板上に成長する膜厚の均一性は劣化する。
のバレル型反応装置は、キャップ７に対して垂直に導入
された原料ガスは反応炉１に入ったところで流れが乱さ
れ、円筒状のサセプタ３上の基板６に達する流れは層流
ではなくなり、流速を早めればこの傾向はさらに著しく
なり、基板上に成長する膜厚の均一性は劣化する。
また、反応炉１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。
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。
このため、バレル型反応装置は縦型反応装置よりも量
産化には適してはいるものの、基板への膜厚の均一姓が
悪く、安定性に欠ける恐れが大きく、歩留りが悪かっ
た。
産化には適してはいるものの、基板への膜厚の均一姓が
悪く、安定性に欠ける恐れが大きく、歩留りが悪かっ
た。
本発明の目的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、
膜厚の均一な製品を短時間に製造できる気層成長装置を
提供することにある。
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、
膜厚の均一な製品を短時間に製造できる気層成長装置を
提供することにある。
上述の目的を達成するために、本発明は、円筒型反応
炉内に、該反応炉の上壁中央に開口の原料ガス導入孔と
中心軸を共有する円筒状のサセプタを配置してなり、該
サセプタの上端部にはキャップが装着され、該キャップ
上には凸部が設けられ、該凸部の先端は前記原料ガス導
入孔の略中心軸上に位置し、該凸部の周端部は前記キャ
ップ面になめらかに接続しており、かつ該凸部の周端部
より外側におけるキャップの上面と反応炉の上壁内面と
は平行面が形成されていることを特徴とするものであ
る。
炉内に、該反応炉の上壁中央に開口の原料ガス導入孔と
中心軸を共有する円筒状のサセプタを配置してなり、該
サセプタの上端部にはキャップが装着され、該キャップ
上には凸部が設けられ、該凸部の先端は前記原料ガス導
入孔の略中心軸上に位置し、該凸部の周端部は前記キャ
ップ面になめらかに接続しており、かつ該凸部の周端部
より外側におけるキャップの上面と反応炉の上壁内面と
は平行面が形成されていることを特徴とするものであ
る。
以下、本発明の作用を図示した実施例により説明す
る。第１図は本発明の一実施例を示すもので、11は円筒
型反応炉で、該反応炉11の上壁中央部には原料ガス導入
孔12が開口している。13は円筒型反応炉11内に配置され
たサセプタでその上端には円筒状のキャップ17が装着さ
れ、原料ガス導入孔12と対峙している。15はキャップ17
上面上に設けられた凸部で円錐状をなし、その中心軸と
略一致するように位置している。この凸部15はなめらか
にキャップ17上面に接続している。また、キャップ17の
上面と反応炉11の上壁内面は平行になっている。従っ
て、原料ガスの流路は原料ガス導入孔12の開口部で凸部
15により絞りこまれて最も狭く、反応炉11内に入るに従
って広くなるように構成されている。
る。第１図は本発明の一実施例を示すもので、11は円筒
型反応炉で、該反応炉11の上壁中央部には原料ガス導入
孔12が開口している。13は円筒型反応炉11内に配置され
たサセプタでその上端には円筒状のキャップ17が装着さ
れ、原料ガス導入孔12と対峙している。15はキャップ17
上面上に設けられた凸部で円錐状をなし、その中心軸と
略一致するように位置している。この凸部15はなめらか
にキャップ17上面に接続している。また、キャップ17の
上面と反応炉11の上壁内面は平行になっている。従っ
て、原料ガスの流路は原料ガス導入孔12の開口部で凸部
15により絞りこまれて最も狭く、反応炉11内に入るに従
って広くなるように構成されている。
以上説明したように、本発明の装置によれば原料ガス
の流路が反応炉11の中心部で最も狭く、反応炉11内に入
るに従って広くなり、また、サセプタ13上面と反応炉11
の上壁内面が平行であるため、原料ガスの流れがサセプ
タ13上で均一に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16上への膜成長が均一となる。
の流路が反応炉11の中心部で最も狭く、反応炉11内に入
るに従って広くなり、また、サセプタ13上面と反応炉11
の上壁内面が平行であるため、原料ガスの流れがサセプ
タ13上で均一に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16上への膜成長が均一となる。
〔実施例〕 以下図面に示した実施例を説明する。
第１図は本発明による気相成長装置の一実施例を示す
要部断面図でもある。内径50mmの原料ガス導入孔12には
曲率半径16mmで原料ガス導入管10が接続されている。反
応炉11の内径は200mmであり、反応炉内11には径160mmの
円筒状のサセプタ13が配置され、サセプタ13の上端には
円筒状のキャップ17が装着され、キャップ17の上面と反
応炉11の上壁内面は平行になっており、それらの間隔は
10mmとなっている。キャップ17の中央には略円錐状の高
さ20mmの凸部15が設けられ、その周端部は外径50mmでキ
ャップ17面になめらかに接続している。14はサセプタ13
の駆動軸である。このような反応装置において、サセプ
タ13の周面に２″の基板16を16枚セットし、原料ガスを
反応炉11に送り込んでGaAs膜を気相成長させた。完成し
たGaAs膜の膜厚および電気特性を測定したところ、特性
のバラツキは５％以内であった。なお、凸部15の高さを
5mm以下にすると特性の均一化の効果は得られなかっ
た。
要部断面図でもある。内径50mmの原料ガス導入孔12には
曲率半径16mmで原料ガス導入管10が接続されている。反
応炉11の内径は200mmであり、反応炉内11には径160mmの
円筒状のサセプタ13が配置され、サセプタ13の上端には
円筒状のキャップ17が装着され、キャップ17の上面と反
応炉11の上壁内面は平行になっており、それらの間隔は
10mmとなっている。キャップ17の中央には略円錐状の高
さ20mmの凸部15が設けられ、その周端部は外径50mmでキ
ャップ17面になめらかに接続している。14はサセプタ13
の駆動軸である。このような反応装置において、サセプ
タ13の周面に２″の基板16を16枚セットし、原料ガスを
反応炉11に送り込んでGaAs膜を気相成長させた。完成し
たGaAs膜の膜厚および電気特性を測定したところ、特性
のバラツキは５％以内であった。なお、凸部15の高さを
5mm以下にすると特性の均一化の効果は得られなかっ
た。
比較例として凸部のないサセプタで前記と同一条件で
GaAs膜を完成させたところ、膜厚および電気特性のバラ
ツキが±10％程度とバラツキの大きな製品であった。
GaAs膜を完成させたところ、膜厚および電気特性のバラ
ツキが±10％程度とバラツキの大きな製品であった。
以上説明したように本発明によれば、円筒型反応炉内
に、該反応炉の上壁中央に開口の原料ガス導入孔と中心
軸を共有する円筒状のサセプタを配置してなり、該サセ
プタの上端部にはキャップが装着され、該キャップ上に
は凸部が設けられ、該凸部の先端は前記原料ガス導入孔
の略中心軸上に位置し、該凸部の周端部は前記キャップ
面になめらかに接続しており、かつ該凸部の周端部より
外側におけるキャップの上面と反応炉の上面壁面とは平
行面が形成されているので、反応炉内でのガスの流れが
乱れず安定するから、膜の厚さ、電気的特性が均一化、
安定化するほか、歩留りが向上し、さらに原料ガスの高
速化が可能となるので、生産性を高めることができると
いう優れた効果がある。
に、該反応炉の上壁中央に開口の原料ガス導入孔と中心
軸を共有する円筒状のサセプタを配置してなり、該サセ
プタの上端部にはキャップが装着され、該キャップ上に
は凸部が設けられ、該凸部の先端は前記原料ガス導入孔
の略中心軸上に位置し、該凸部の周端部は前記キャップ
面になめらかに接続しており、かつ該凸部の周端部より
外側におけるキャップの上面と反応炉の上面壁面とは平
行面が形成されているので、反応炉内でのガスの流れが
乱れず安定するから、膜の厚さ、電気的特性が均一化、
安定化するほか、歩留りが向上し、さらに原料ガスの高
速化が可能となるので、生産性を高めることができると
いう優れた効果がある。
第１図は本発明にかかる気相成長装置の一実施例を示す
要部断面図、第２図は従来例を示す要部断面図である。 10……原料ガス導入管 11……反応炉 12……原料ガス導入孔 13……サセプタ 14……駆動軸 15……凸部 16……基板 17……キャップ
要部断面図、第２図は従来例を示す要部断面図である。 10……原料ガス導入管 11……反応炉 12……原料ガス導入孔 13……サセプタ 14……駆動軸 15……凸部 16……基板 17……キャップ
Claims (1)
- 【請求項１】円筒型反応炉内に、該反応炉の上壁中央に
開口の原料ガス導入孔と中心軸を共有する円筒状のサセ
プタを配置してなり、該サセプタの上端部にはキャップ
が装着され、該キャップ上には凸部が設けられ、該凸部
の先端は前記原料ガス導入孔の略中心軸上に位置し、該
凸部の周端部は前記キャップ面になめらかに接続してお
り、かつ該凸部の周端部より外側におけるキャップの上
面と反応炉の上壁内面とは平行面が形成されていること
を特徴とする気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9023789A JP2721235B2 (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9023789A JP2721235B2 (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 気相成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02267191A JPH02267191A (ja) | 1990-10-31 |
| JP2721235B2 true JP2721235B2 (ja) | 1998-03-04 |
Family
ID=13992889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9023789A Expired - Fee Related JP2721235B2 (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2721235B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8021487B2 (en) * | 2007-12-12 | 2011-09-20 | Veeco Instruments Inc. | Wafer carrier with hub |
| CN103541001A (zh) * | 2013-10-31 | 2014-01-29 | 中国电子科技集团公司第四十六研究所 | 一种改善外延片电阻率和厚度一致性的制备方法 |
-
1989
- 1989-04-10 JP JP9023789A patent/JP2721235B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02267191A (ja) | 1990-10-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |