JP3153666B2

JP3153666B2 - 気相成長装置およびその気相成長方法

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Publication number: JP3153666B2
Application number: JP00534593A
Authority: JP
Inventors: 弘志中津; 和明佐々木
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-01-14
Filing date: 1993-01-14
Publication date: 2001-04-09
Anticipated expiration: 2016-04-09
Also published as: JPH06216041A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体、誘電体または
超伝導体などの成長に用いられる有機金属気相成長装置
やプラズマ気相成長装置などの気相成長装置および気相
成長方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体の気相成長における光照射
効果が提案され、各種レーザの普及もあいまって、半導
体の気相エピタキシャル成長における光励起プロセスが
注目されている。また、化合物半導体をエピタキシャル
成長させる方法としては、有機金属熱分解気相成長（Ｍ
ＯＣＶＤ）法、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法などが
よく知られている。

【０００３】例えば、ＭＯＣＶＤ法を用いて、光素子や
電気素子の原料として重要な、ＧａＡｌＡｓ／ＧａＡｓ
系、ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ系およびＩｎＧａＡｌＰ／
ＧａＡｓ系などのIII-V族化合物半導体を成長させる場
合には、以下のようにして行われる。上記ＭＯＣＶＤ法
では、Ｇａ、Ａｌ、ＩｎなどのIII族の原料ガスとし
て、ＴＭＧ（トリメチルガリウム）、ＴＭＡ（トリメチ
ルアルミニウム）、ＴＭＩ（トリメチルインジウム）な
どの有機金属ガスを用い、Ｐ、ＡｓなどのV族原料ガス
としては、ＰＨ₃、ＡｓＨ₃などのハイドライドガスを用
いる。この場合、原料ガスであるIII族有機金属ガス、V
属ハイドライドガスおよびドーパントガスの分解効率を
空間選択的に制御し、または成長基板表面の活性化を行
って、成長速度やドーパント濃度を制御するため、外部
から光励起することが行われる。また、半導体の膜厚や
結晶性をモニターするために、半導体成長中の基板に、
反応室の外部からプローブ光を照射して、その反射光ま
たは回折光を反応室外部で検出する方法も検討されてい
る。以下、このような気相成長方法を光励起型気相成長
方法と称する。

【０００４】上記光励起型気相成長方法に用いられる光
励起型ＣＶＤ（気相成長）装置には、外部から光を導入
するために、光導入窓が設けられている。気相成長（Ｃ
ＶＤ）装置の反応室（リアクタ）は、通常石英ガラスで
できており、内壁は水冷ジャケットによる二重管構造と
なっている。よって、誘導加熱されるカーボン製サセプ
タの部分を除いて、リアクタ内部の温度は低くなってい
る。そのため、反応性がきわめて強い原料ガスをサセプ
タにおいて加熱・分解すると、サセプタより温度が低い
リアクタ内のフローチャンネル内壁に付着し、光導入窓
にもガスが付着する。これを防ぐため、光励起型ＭＯＣ
ＶＤ装置では光をリアクタ内に導入するだけでなく、い
くつかの改良が加えられている。

【０００５】図６に、従来の光励起型ＭＯＣＶＤ装置を
示す。このＭＯＣＶＤ装置は、半導体の成長速度やドー
ピング濃度を選択的に制御し、またはモニターするため
に、光導入窓を備えたリアクタ構造になっている。リア
クタ１は二重水冷管７を有しており、その中に冷却水が
流されている。リアクタ１内には原料ガスが流れ、成長
基板８上で原料ガスを層流にするため、フローチャンネ
ル５が設けられている。フローチャンネル５の内壁（下
側）は、カーボン製のサセプタ２と向かい合っており、
成長基板８上で気流が乱れないように工夫されている。
フローチャンネル５の上側には、リアクタ１内が汚れな
いように、キャリアガス導入配管１５を通してキャリア
ガスＨ₂が流される。原料ガスであるIII族有機金属ガス
とV族ハイドライドガスおよびキャリアガスＨ₂は、配管
導入４を通してフローチャンネル５内に流される。成長
基板８は、サセプタ２の上に設けられ、サセプタホルダ
３により支えられている。サセプタ２はＲＦコイル６に
より誘導加熱され、そのことにより成長基板８が加熱さ
れる。原料ガス・キャリアガスは排出配管１４を通じ
て、ポンプ１６によって排出される。

【０００６】上記光励起型のＭＯＣＶＤ装置では、エキ
シマレーザやＸｅアークランプなどの光源１０から発振
された励起光９を、ミラー１１を通してリアクタ１内に
導入する。この時、光のパターンや位相が乱れないよう
にするため、リアクタ１の二重管壁７を光導入部分だけ
一重にして、光導入窓１３を設けている。さらに、フロ
ーチャンネル５の内壁に、昇華した原料が付着して曇る
のを避けるため、フローチャンネル５の光導入部分に穴
１２を設けて光を遮らないようにしている。この２点の
改良によって、通常のリアクタを用いて気相成長におけ
る光励起および光によるモニターが可能となった。

【０００７】また、図７に示すように、フローチャンネ
ル５内の光導入窓２３部分に、Ｈ₂などのパージガスを
供給するパージガス導入ライン１８を設けることによっ
て、原料がフローチャンネル５の光導入部に付着しない
ようにすることもできる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図６に示した
ようなＭＯＣＶＤ装置では、フローチャンネル５に穴１
２が設けられているので、フローチャンネル５内の気流
が穴１２の部分で乱れる恐れがある。穴１２の径が小さ
い場合にはフローチャンネル５の上側の気流が乱れるだ
けで、成長基板８上の気流には影響が及ばないが、穴１
２の径が大きい場合は成長用基板８上の気流が乱れてエ
ピタキシャル成長に影響を与える。また、昇華した原料
がリアクタ１の内部に付着して性能を低下させたり、光
導入窓１３にまで付着して光が導入できなくなる恐れも
ある。従って、上記のように光導入のためにフローチャ
ンネル５に穴１２を開ける方法は、成長基板が小さい場
合、つまり穴１２の径が小さい場合には用いることがで
きるが、大きい成長基板の場合には用いることができな
い。

【０００９】また、図７に示したようなＭＯＣＶＤ装置
では、フローチャンネル５内の光導入２３にパージガス
を流しているので、パージガスが成長基板８上で原料ガ
スと混合して成長基板８上の気流が乱れる虞がある。そ
の場合、原料ガスが層流状態にならず、エピタキシャル
特性に悪影響を与える。

【００１０】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、原料ガスの気流を乱すことや昇華し
た原料が付着して光導入部分を曇らせることがなく、原
料ガスを均一に再現性よく光励起でき、または、成長基
板上の成長状態をモニターすることができる気相成長方
法および気相成長装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の気相成長装置
は、反応室内にセットされた基板上に気相成長膜を形成
するための励起光、または気相成長膜を対象として測定
するための測定光が、該当する光の光路上に設けられた
１または２以上の光導入窓を介して該基板に照射される
構成の気相成長装置において、室外から供給されたパー
ジガスを、主として気相成長用の原料ガスが通流する領
域近傍に存在する光導入窓に案内するパージガス導入手
段と、該パージガス導入手段から流出して該光導入窓に
案内された該パージガスを導入し、該パージガスの排出
流量を制御しながら室外に排出するパージガス排出手段
と、を備え、該パージガスの排出流量が該パージガスの
導入流量よりも小さくなるように該排出流量を制御する
ものであり、そのことにより上記目的が達成される。

【００１２】前記測定光の基板からの反射光を室外に導
出すべく、該反射光の光路上に設けられた１または２以
上の光導出窓と、室外から供給されたパージガスを、主
として気相成長用の原料ガスが通流する領域近傍に存在
する光導出窓に案内するパージガス導入手段と、該パー
ジガス導入手段から流出して該光導出窓に案内されたパ
ージガスを導入し、導入したパージガスをその排出量を
制御しながら室外に排出するパージガス排出手段とが設
けられていてもよい。

【００１３】前記排出手段および前記導入手段に流量制
御手段が設けられ、該流量制御手段により、前記導入手
段を通流するガス流量および該排出手段を通流するガス
流量を、原料ガスの通流量と独立的に制御する構成とな
してもよい。

【００１４】本発明の気相成長方法は、反応室内にセッ
トされた基板上に気相成長膜を形成するための励起光、
または気相成長膜を対象として測定するための測定光
を、室外から室内へ導入する光導入窓と、該測定光の反
射光を室内から室外へ導出する光導出窓とを有し、室外
から導入したパージガスを該光導入窓および／または光
導出窓に案内し、案内されたパージガスを室外に排出す
る構成となした気相成長装置を用いて、該パージガスの
排出流量が該パージガスの導入流量よりも少なくなるよ
うに該排出流量を制御して気相成長を行い、そのことに
より上記目的が達成される。

【００１５】

【作用】本発明においては、反応室内に導入された原料
ガスが励起・分解して光導入窓および／または光導出窓
に付着することを、パージガスによって抑えている。そ
して、光導入窓・光導出窓にパージガスを導入するため
に、原料ガスの導入手段および排出手段とは別に、専用
のパージガス導入手段および排出手段を設け、パージガ
スの排出量を制御している。このため、原料ガスおよび
パージガスの流量を独立的に制御することができ、パー
ジガスが原料ガスの流速や気流の状態に影響を与えない
ようにすることができる。

【００１６】このパージガス導入手段および排出手段
は、流量制御装置または圧力制御装置などにより、その
流量を独立的に制御することができる。

【００１７】パージガスの排出流量を導入流量より少な
く制御すると、光導入窓・光導出窓の表面近傍にパージ
ガスのみを流すことができる。このため、原料ガスが光
導入窓・光導出窓近傍に回り込むことがなくなり、光導
入窓・光導出窓に原料ガスの生成物が付着せず、曇るこ
とがない。よって、原料ガスの流れの状態に影響せずに
安定して光を基板に照射することができ、また、成長基
板上の成長状態のモニターを行うことができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１９】（実施例１）図１は、本発明の実施例１の
ＭＯＣＶＤ装置を示す縦断面図である。尚、同一機能を
有する部分の番号は、従来のＭＯＣＶＤ装置と同一のも
のを用いた。以下の実施例でも同様とする。

【００２０】このＭＯＣＶＤ装置は、リアクタ１は従来
の光励起型ＭＯＣＶＤ装置と同様、二重水冷管７を有し
ており、その中に冷却水が流されている。リアクタ１内
には原料ガスが流れ、基板上で反応ガスを層流にするた
めのフローチャンネル５が設けられている。フローチャ
ンネル５の内側は、カーボン製のサセプタ２と向かい合
っており、成長基板８上で気流が乱れないように工夫さ
れている。フローチャンネル５の上側には、リアクタが
汚れないようにキャリアガス配管１５を通して、キャリ
アガスＨ₂が流されている。原料ガスであるIII族有機金
属ガス、V族ハイドライドガスおよびキャリアガスＨ
₂は、原料ガス導入配管４を通してフローチャンネル５
の内側に流される。成長基板８は、サセプタ２の上に設
けられ、サセプタホルダ３で支えられている。成長基板
８は、ＲＦコイル６によって誘導加熱される。その状態
で、エキシマレーザやアークランプなどの光源１０から
ミラー１１を通して励起光９をリアクタ内に導入する。
この際、光のパターンや位相が乱れないようにするた
め、光が通る部分だけリアクタ１を一重にして、石英製
の光導入窓１３を設けている。

【００２１】さらに、フローチャンネル５の内部には、
光導入窓２３に導入するパージガス導入ライン１８と、
パージガスをリアクタ１内部から排出するためのパージ
排出ライン１９とが設けられている。リアクタ１の上方
にはパージガス導入ライン１８と連結された導入配管１
７と、その流量を制御する流量制御手段としてのマスフ
ロ−コントローラ（ＭＦＣ）２０とが設けられている。
ここで、パージガスとしては、キャリアガスと同じ原料
であるガスが好ましく、例えば水素が挙げられる。ま
た、リアクタ１の下方にはパージガス排出ライン１９と
連結された排出配管２１が設けられている。排出配管２
１は、その排出流量を制御するＭＦＣ２２を介して、原
料ガス排出配管１４とつながっており、排気ポンプ１６
によって排出される。

【００２２】本発明の光励起気相成長方法の原理を、図
３を用いて説明する。この図は、図１のＭＯＣＶＤ装置
において、リアクタ１の周辺の配管を模式的に表したも
のである。ここで単純化するために、キャリアガスを光
導入窓２３用のパージガスとして用いる。また、パージ
ガス導入配管２１の抵抗をＲ1、原料ガス導入配管４の
抵抗をＲ2、パージガス排出配管２１の抵抗をＲ3、原料
ガス排出配管１４の抵抗をＲ4とする。

【００２３】各配管の抵抗は、流量制御装置の制御値や
配管形状で決まる。例えば、Ｒ1およびＲ3は、各々、Ｍ
ＦＣ２０および２１の制御値によって決まり、Ｒ3およ
びＲ4は、各々、原料ガス導入配管４および原料ガス排
出配管１４の配管形状によって決まる。

【００２４】ここで、パージガス導入ライン１８の流量
をＬ1、パージガス排出ライン１９の流量をＬ2、原料ガ
ス導入ラインの流量をＬ3、原料ガス排出ラインの流量
をＬ4とする。

【００２５】キャリアガスの元圧をＰ0、排気ポンプ入
口の圧力をＰGとするとパージガスと原料ガスとが流れ
る条件は、Ｐ0＞ＰG （１）である。

【００２６】光導入窓２３を確実にパージガスで覆い、
反応性の高い原料ガスを近づけないためには、Ｌ3がＬ2
に入り込まないようにするとよい。このためには、光導
入窓２３部分におけるパージガスラインの圧力ＰAと原
料ガスラインの圧力ＰBとが、ＰA≧ＰB （２）であればよい。

【００２７】ここで、パージガスラインと原料ガスライ
ンとの間に設けられている穴の抵抗をＲとすると、穴を
通ってパージガスライン側から原料ガスライン側に流れ
るパージガスの流量ΔＬは、 ΔＬ＝（ＰA−ＰB）／Ｒ（３）となる。

【００２８】ΔＬ≧０にするための条件は、（Ｒ1／Ｒ2）≧（Ｒ3／Ｒ4）（４）となり、この条件は同時にＰA≧ＰBを満足する。

【００２９】ここで、△Ｌは０であるのが望ましいが、
成長基板上の原料ガスの流れを妨げないように、Ｒ2を
調整して少量流してもよい。

【００３０】上記条件を満足させるためには、パージガ
ス導入配管１７およびパージガス排出配管２１の抵抗Ｒ
1、Ｒ3を独立的に制御できることが望ましい。制御でき
ない場合には、（１）の条件を満足させることはできる
が、（４）の条件を制御できなくなる。この場合、パー
ジガスラインに原料ガスが回り込んで、光導入窓２３に
付着物が付く虞れがある。

【００３１】Ｒ2とＲ4とは成長条件や配管およびライン
の形状で決るので、パージガス排出配管２１に流量調節
器や圧力調節器を設けてＲ3を制御して、（４）の条件
を満足させることが好ましい。

【００３２】穴の抵抗Ｒは、光導入窓２３の径と、光導
入窓２３近傍のパージガス導入ライン１８およびパージ
ガス排気ライン１９の形状とで決まる。図１の光導入窓
２３近傍の拡大図を図２に示す。この図のように、原料
ガスの流れを乱さないように、また、Ｌ3からＬ2へ回り
込みにくい形状にすることが望ましい。

【００３３】この実施例では、リアクタ圧力が７６Ｔｏ
ｒｒ、フローチャンネル５内の原料ガス＋キャリアガス
の流量が１０リットル／分の時に、ＭＦＣ２０の流量を
１．５リットル／分、ＭＦＣ２１の流量を１．３リット
ル／分に制御することによって、上記（１）、（２）お
よび（４）の条件が実現できた。この時、光導入窓２３
に付着物が着くことはなく、安定した光励起を行うこと
ができた。また、パージガス排気ライン１９から排出さ
れなかった残りの余分なパージガスは、フローチャンネ
ル５の内側を流れるが、原料ガスに比べて微小な流量で
あるので、原料ガスの流れを乱すことはなく、成長基板
８上のエピタキシャル成長に影響を与えることはなかっ
た。

【００３４】（実施例２）図４は、本発明の実施例２の
ＭＯＣＶＤ装置を示す縦断面図である。この実施例にお
いては、縦型のリアクタを用いており、プローブ光の光
源（アルゴンレーザやＸ線源など）２４から出射される
光をリアクタ内に導入して、その反射光や回折光を検出
器２５により検出して、膜厚や結晶性などの成長状態を
モニターしている。

【００３５】リアクタ１内には、光導入窓１３および光
導出窓１３’をパージするために、パージガス導入ライ
ン１８とパージガス排気ライン１９とが設けられ、独立
的に流量が制御されている。そして、専用のパージガス
導入配管１７およびパージガス排気配管２１が設けら
れ、各々パージガス導入ライン１８およびパージガス排
気ライン１９に連結されている。

【００３６】このＭＯＣＶＤ装置は、常圧で用いるため
に、パージガス排気配管２１の流量調節を行っていな
い。そして、圧力センサ２６と、圧力センサ２６に電気
的に連結されている圧力調整バルブ２７とによって、パ
ージガス排気配管２１の圧力を原料ガス排気配管１４に
比べて常に少し高めの圧力になるように設定して、パー
ジガス排気ライン１９における流量を制御している。こ
のことにより、実施例１と同様に、光導入窓１３および
光導出窓１３’に原料ガスが付着することを防ぐことが
できる。よって、プローブ光の光源の光量や光のパター
ンが安定して導入できるだけでなく、反射光・回折光の
光量や反射・回折角度も安定して検出できる。尚、この
実施例において、ＭＦＣ等によって流量調節を行っても
同様の効果を得ることができる。

【００３７】この実施例では、リアクタ圧力が７６０Ｔ
ｏｒｒ、リアクタ１内の原料ガス＋キャリアガスの流量
が１０リットル／分、原料ガス排気管１４の圧力が７５
８Ｔｏｒｒの時に、ＭＦＣ２０の流量を５リットル／
分、圧力センサの設定値を７６２Ｔｏｒｒに制御するこ
とによって、上記（１）、（２）および（４）の条件が
実現できた。この時、光導入窓１３および光導出窓１
３’・・・に付着物が着くことはなく、安定した測定結
果が得られた。

【００３８】（実施例３）図５は、本発明の実施例３の
ＭＯＣＶＤ装置を示す縦断面図である。この実施例にお
いては、バレル型の多数枚成長用リアクタを用いて光励
起型気相成長を行う。このＭＯＣＶＤ装置は、ステンレ
ス製のリアクタ１に、基板８ａ、８ｂ、・・・を据え付
けるサセプタ２が設けられ、その上方に光導入窓１３
ａ、１３ｂ、・・・が各々設けられて、励起光９ａ、９
ｂ、・・・が導入される。各々の光導入窓には、パージ
ガス導入ライン１８ａ、１８ｂ、・・・と、パージガス
排気ライン１９ａ、１９ｂ・・・とが取り付けられて
いる。

【００３９】パージガス導入ライン１８ａ、１８ｂ、・
・・は上流側で共通導入配管３１に連結されており、Ｍ
ＦＣ２０によりまとめてパージガスの流量制御を行う。
同様に、パージガス排気ライン１９ａ、１９ｂ、・・・
は下流側で連結され、排気ポンプ３０を介して共通排気
配管３２からパージガスを排気する。

【００４０】この実施例においては、ＭＦＣ２０と排気
ポンプ３０とによって、パージガス導入ライン１８ａ、
１８ｂ、・・・におけるパージガスの流量Ｌ1ａ、Ｌ1
b、・・・およびパージガス排気ライン１９ａ、１９
ｂ、・・・におけるパージガスの流量Ｌ2a、Ｌ2b、・・
・を、原料ガスの流量Ｌ3a、Ｌ3b、・・・と独立的に制
御する。ここで、パージガス用の排気ポンプ３０の排気
量を、原料ガスのポンプ１６の排気量より少し低めに設
定すると、Ｌ1a、Ｌ1b、・・・＞Ｌ2a、Ｌ2b、・・・（５）とすることができる。このことにより、実施例１と同様
に、光導入窓１３ａ、１３ｂ、・・・に原料ガスが付着
することなく、安定に外部から光を導入できる。よっ
て、用いる光源によって光量がばらつくとことはなく、
また、成長基板ごとに得られる効果がばらつくことはな
い。

【００４１】この実施例では、リアクタ圧力が７６Ｔｏ
ｒｒ、フローチャンネル５内の原料ガス＋キャリアガス
の流量が３０リットル／分、原料ガスの排気ポンプ１６
の排気量が１５００リットル／分の時に、ＭＦＣ２０の
流量を１０リットル／分、パージガス用の排気ポンプ３
０の排気量を５００リットル／分に制御することによっ
て、上記（１）、（２）および（４）の条件が実現でき
た。この時、光導入窓１３ａ、１３ｂ・・・に付着物が
着くことはなく、安定した光励起光を行うことができ
た。

【００４２】上記の実施例においては、光励起型ＭＯＣ
ＶＤ装置およびそれを用いた気相成長方法を示したが、
本発明はこれに限られず、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｗ、Ａｌなどの
成長に用いられる減圧ＣＶＤ型装置や、窒化物等の成長
に用いられるプラズマＣＶＤ装置による気相成長にも同
様の効果を得ることができる。

【００４３】また、励起光によって原料ガスを分解した
り、成長基板温度を上昇させるだけでなく、外部からプ
ローブ光として可視光線やＸ線・電子線を導入する光導
入窓や、反射光・回折光を検出するための光導出用の窓
に対しても、同様の効果がある。

【００４４】また、パージガスとして、キャリアガスを
用いて説明したが、内壁の汚れを防止するものであれ
ば、いずれも用いることができ、例えば、ＨＣｌ、ＨＦ
などの他のガスを用いてもよい。

【００４５】

【発明の効果】本発明の気相成長装置および気相成長方
法によれば、光導入窓・光導出窓に、パージガス排気流
量を独立的に制御してパージガスを導入している。この
ことにより、パージガス流量を原料ガス流量と独立して
設定することができ、成長基板上の原料ガスの流速や気
流の状態に影響を与えないようにすることができる。よ
って、成長されたエピタキシャル成長層に悪影響を与え
ることはなく、大型の基板に気相成長を行うことができ
る。

【００４６】また、パージガス排気ラインにおける流量
をパージガス導入ラインにおける流量より少なくするこ
とによって、原料ガスが光導入窓・光導出窓に付着する
のを防ぐことができる。よって、安定して光励起を行う
ことが可能となり、また、成長基板上の成長状態をモニ
ターすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１のＭＯＣＶＤ装置を示す縦断
面図である。

【図２】図１のＭＯＣＶＤ装置の要部拡大図である。

【図３】図１のＭＯＣＶＤ装置における、リアクタ１周
辺の配管を模式的に表した図である。

【図４】本発明の実施例２のＭＯＣＶＤ装置の縦断面図
である。

【図５】本発明の実施例３のＭＯＣＶＤ装置の縦断面図
である。

【図６】従来の光励起型ＭＯＣＶＤ装置を示す縦断面図
である。

【図７】従来の光励起型ＭＯＣＶＤ装置を示す縦断面図
である。

【符号の説明】

１リアクタ４原料ガス導入配管５フローチャンネル８成長基板１３リアクタ光導入窓１３’リアクタ光導出窓１４原料ガス排気配管１５キャリアガス導入配管１６フローチャンネル光導入窓１７パージガス導入配管１８パージガス導入ライン１９パージガス排気ライン２０導入パージガス流量制御装置２１パージガス排気配管２２排気パージガス流量制御装置２３光導入窓２６圧力センサ２７圧力調整バルブ３０パージガス排気ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−245722（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−119028（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−224220（ＪＰ，Ａ) 特開平４−14826（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/205 H01L 21/31 C23C 16/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】反応室内にセットされた基板上に気相成
長膜を形成するための励起光、または気相成長膜を対象
として測定するための測定光が、該当する光の光路上に
設けられた１または２以上の光導入窓を介して該基板に
照射される構成の気相成長装置において、室外から供給されたパージガスを、主として気相成長用
の原料ガスが通流する領域近傍に存在する光導入窓に案
内するパージガス導入手段と、該パージガス導入手段から流出して該光導入窓に案内さ
れた該パージガスを導入し、該パージガスの排出流量を
制御しながら室外に排出するパージガス排出手段と、を備え、該パージガスの排出流量が該パージガスの導入流量より
も小さくなるように該排出流量を制御してなる気相成長
装置。
【請求項２】前記測定光の基板からの反射光を室外に
導出すべく、該反射光の光路上に設けられた１または２
以上の光導出窓と、室外から供給されたパージガスを、主として気相成長用
の原料ガスを通流する領域近傍に存在する光導出窓に案
内するパージガス導入手段と、該パージガス導入手段から流出して該光導出窓に案内さ
れたパージガスを導入し、導入したパージガスをその排
出量を制御しながら室外に排出するパージガス排出手段
と、が設けられた請求項１に記載の気相成長装置。
【請求項３】前記排出手段および前記導入手段に流量
制御手段が設けられ、該流量制御手段により、前記導入
手段を通流するガス流量および該排出手段を通流するガ
ス流量を、原料ガスの通流量と独立的に制御する構成と
なした請求項１又は２に記載の気相成長装置。
【請求項４】反応室内にセットされた基板上に気相成
長膜を形成するための励起光、または気相成長膜を対象
として測定するための測定光を、室外から室内へ導入す
る光導入窓と、該測定光の反射光を室内から室外へ導出
する光導出窓とを有し、室外から導入したパージガスを
該光導入窓および／または光導出窓に案内し、案内され
たパージガスを室外に排出する構成となした気相成長装
置を用いて、該パージガスの排出流量が該パージガスの導入流量より
も少なくなるように該排出流量を制御して気相成長を行
う気相成長方法。