JPH01253230A - Ｍｏｃｖｄ装置 - Google Patents
Ｍｏｃｖｄ装置Info
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- JPH01253230A JPH01253230A JP8075788A JP8075788A JPH01253230A JP H01253230 A JPH01253230 A JP H01253230A JP 8075788 A JP8075788 A JP 8075788A JP 8075788 A JP8075788 A JP 8075788A JP H01253230 A JPH01253230 A JP H01253230A
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- crystal
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
化合物半導体デバイス材料の結晶成長法の１つであるＭ
ＯＣＶ Ｄ （ｍｅｔａｌｏｒｇａｎｉｃ ｃｈｅｍ
ｉｃａｌｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法に関し
、特に１度に多数枚の結晶を成長できる多数枚同時処理
用ＭＯＣＶＤ装置に関し、 結晶を成長させる各結晶基板間の温度分布及び各結晶基
板上のａ！度分布を均一にして、高品質な結晶を山産性
良く成長できるようにすることを目的とし、 複数の結晶基板を載置できるドーナツ状サセプタと、ド
ーナツ状サセプタを収容する反応管と、反応管の外側に
設けられた第１の加熱用高周波コイルと、反応管の内側
に設けられた第２の加熱用高周波コイルとを備えて構成
する。
ＯＣＶ Ｄ （ｍｅｔａｌｏｒｇａｎｉｃ ｃｈｅｍ
ｉｃａｌｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法に関し
、特に１度に多数枚の結晶を成長できる多数枚同時処理
用ＭＯＣＶＤ装置に関し、 結晶を成長させる各結晶基板間の温度分布及び各結晶基
板上のａ！度分布を均一にして、高品質な結晶を山産性
良く成長できるようにすることを目的とし、 複数の結晶基板を載置できるドーナツ状サセプタと、ド
ーナツ状サセプタを収容する反応管と、反応管の外側に
設けられた第１の加熱用高周波コイルと、反応管の内側
に設けられた第２の加熱用高周波コイルとを備えて構成
する。
本発明は、化合物半導体デバイス材料の結晶成長法の１
つであるＭ ＯＣＶ Ｄ （ｍｅｔａｌｏｒｏａｎｉｃ
Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ
）法に関し、特に１度に多数枚の結晶を成長できる多数
枚同時処理用ＭＯＣＶＤ装置に関する。
つであるＭ ＯＣＶ Ｄ （ｍｅｔａｌｏｒｏａｎｉｃ
Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ
）法に関し、特に１度に多数枚の結晶を成長できる多数
枚同時処理用ＭＯＣＶＤ装置に関する。
化合物半導体デバイス材料の結晶成長法として、近年Ｍ
ＯＣＶＤ法が注目されている。この成長法は、超格子レ
ーザ等に利用される超薄膜多層結晶が成長できる上に、
そうした結晶を大面積に、また多数枚同時に成長できる
という点で量産性にも優れている。
ＯＣＶＤ法が注目されている。この成長法は、超格子レ
ーザ等に利用される超薄膜多層結晶が成長できる上に、
そうした結晶を大面積に、また多数枚同時に成長できる
という点で量産性にも優れている。
（従来の技術〕
ＭＯＣＶＤ法にお（プる多数枚同時処理、すなわちバッ
チ処理の方法として、これまで第３図に示すようなバレ
ル型発熱体を備えた成長室が用いられてぎた。図中、１
は反応管、２はカーボンサセプタ（発熱体）、３は結晶
基板、４はサセプタ加熱用高周波コイル、５は反応ガス
導入口、６は排気口である。均一成長を実現するために
、カーボンサセプタ４は軸方向に回動可能に支持されて
いる。
チ処理の方法として、これまで第３図に示すようなバレ
ル型発熱体を備えた成長室が用いられてぎた。図中、１
は反応管、２はカーボンサセプタ（発熱体）、３は結晶
基板、４はサセプタ加熱用高周波コイル、５は反応ガス
導入口、６は排気口である。均一成長を実現するために
、カーボンサセプタ４は軸方向に回動可能に支持されて
いる。
一般に、ＭＯＣＶＤ法では、ガスの流れを均一にするこ
と、及び各基板間及び各基板上での温度分布を均一にす
ることが、均一な結晶を得るために必要である。
と、及び各基板間及び各基板上での温度分布を均一にす
ることが、均一な結晶を得るために必要である。
しかし、この構成では、カーボンサセプタ４を回転させ
ているが、結晶基板３の上流側と下流側のガスの流れが
必然的に異なり、ガスの流れ方向に対して結晶を均一に
成長させることができない。
ているが、結晶基板３の上流側と下流側のガスの流れが
必然的に異なり、ガスの流れ方向に対して結晶を均一に
成長させることができない。
また、カーボンサセプタ２の断面積は上側部分と下側部
分で異なるので、カーボンサセプタ２の上側に載置され
た結晶基板３と下側に載置された結晶基板３との温度分
布が異なる。しかも、各結晶基板３内の温度分布も異な
る。
分で異なるので、カーボンサセプタ２の上側に載置され
た結晶基板３と下側に載置された結晶基板３との温度分
布が異なる。しかも、各結晶基板３内の温度分布も異な
る。
このような問題点、特にガスを各結晶基板３に均一に流
すために、第４図に示す構成が考えられる。同図におい
て、１１は反応管、１２はカーボンサセプタ、１３は結
晶基板、１４はサセプタ加熱用高周波コイル、１５は反
応ガス導入口、１６は排気口である。カーボンサセプタ
１２はドーナツ状円板の形状を持ち、結晶基板１３をそ
の円板上に並べる。反応ガスは反応ガス導入口１５より
反応管１１に導入され、結晶基板１３全面に吹き付１プ
られた後、排気口１６より排気される。
すために、第４図に示す構成が考えられる。同図におい
て、１１は反応管、１２はカーボンサセプタ、１３は結
晶基板、１４はサセプタ加熱用高周波コイル、１５は反
応ガス導入口、１６は排気口である。カーボンサセプタ
１２はドーナツ状円板の形状を持ち、結晶基板１３をそ
の円板上に並べる。反応ガスは反応ガス導入口１５より
反応管１１に導入され、結晶基板１３全面に吹き付１プ
られた後、排気口１６より排気される。
上記反応管１１を用いれば、結晶基板１３にわたって均
等にガスを流すことができ、高い均一性をもつ結晶を成
長することが可能となる。
等にガスを流すことができ、高い均一性をもつ結晶を成
長することが可能となる。
しかしながら、第４図に示す高周波コイル１４の配置で
は、カーボンサセプタ１２の外周側が内周波より高く加
熱され、各結晶基板１３上に均一な温度分布を得ること
ができず、従って結晶全面にわたる高品質な結晶が成長
できず、量産性に問題がある。
は、カーボンサセプタ１２の外周側が内周波より高く加
熱され、各結晶基板１３上に均一な温度分布を得ること
ができず、従って結晶全面にわたる高品質な結晶が成長
できず、量産性に問題がある。
従って、本発明は各結晶基板間の温度分布及び各結晶基
板上の温度分布を均一にして、高品質な結晶を聞産性良
く成長できるようにすることを目的とする。
板上の温度分布を均一にして、高品質な結晶を聞産性良
く成長できるようにすることを目的とする。
本発明は、複数の結晶基板２３を載置できるドーナツ状
セサブタ２２と、ドーナツ状サセプタ２２を収容する反
応管２１と、反応管２１の外側に設けられた第１の加熱
用高周波コイル２７と、反応管２１の内側に設けられた
第２の加熱用高周波コイル２８とを具備して構成する。
セサブタ２２と、ドーナツ状サセプタ２２を収容する反
応管２１と、反応管２１の外側に設けられた第１の加熱
用高周波コイル２７と、反応管２１の内側に設けられた
第２の加熱用高周波コイル２８とを具備して構成する。
ドーナツ状サセプタ２２に載置された結晶基板２３は、
第１の加熱用高周波コイル２７が形成する１１１ｉの作
用で誘導される高周波電流により加熱される。このとき
、各結晶基板２３の外周部に流れる電流は内周部に流れ
る電流よりも大なので、外周部の温度が内周部にくらべ
高くなる。
第１の加熱用高周波コイル２７が形成する１１１ｉの作
用で誘導される高周波電流により加熱される。このとき
、各結晶基板２３の外周部に流れる電流は内周部に流れ
る電流よりも大なので、外周部の温度が内周部にくらべ
高くなる。
一方、第２の加熱用高周波コイル２８が形成する磁場の
作用で誘導される高周波電流により加熱される。このと
き、各結晶基板２３の内周部に流れる電流は外周部に流
れる電流よりも大なので、内側部分の温度が外側部分に
くらべ高くなる。
作用で誘導される高周波電流により加熱される。このと
き、各結晶基板２３の内周部に流れる電流は外周部に流
れる電流よりも大なので、内側部分の温度が外側部分に
くらべ高くなる。
この結果、全体として第１及び第２の加熱用高周波コイ
ル２７及び２８により各結晶基板２３間の温度分布はも
ちろん、各結晶基板２３上の温度分布も均一にすること
ができる。
ル２７及び２８により各結晶基板２３間の温度分布はも
ちろん、各結晶基板２３上の温度分布も均一にすること
ができる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細にに説明す
る。
る。
第１図は本発明の実施例の構成図である。同図は、本発
明実施例のＭＯＣＶＤ装置の要部断面図である。
明実施例のＭＯＣＶＤ装置の要部断面図である。
第１図において、反応管２１は外管２１ａと内情２１ｂ
で構成された２重構造に形成されており、内管２１ｂの
内側に空間を有する。反応管２１は例えば石英でつくら
れている。図示の形状は、各結晶基板２３に対するガス
の流れを均一にすることができる。このガスは、反応管
２１の頂部に設けられた反応ガス導入口２５を介して、
矢印で示すように反応管２１内に導入される。反応管２
１内には、ドーナツ円板状のカーボンサセプタ（以下、
ドーナツ状サセプタと称す）２２が収容されている。ド
ーナツ状サセプタ２２は、第４図に示したカーボンサセ
プタ１２と同様である。ドーナツ状サセプタ２２上には
、複数の結晶基板２３が載置される。
で構成された２重構造に形成されており、内管２１ｂの
内側に空間を有する。反応管２１は例えば石英でつくら
れている。図示の形状は、各結晶基板２３に対するガス
の流れを均一にすることができる。このガスは、反応管
２１の頂部に設けられた反応ガス導入口２５を介して、
矢印で示すように反応管２１内に導入される。反応管２
１内には、ドーナツ円板状のカーボンサセプタ（以下、
ドーナツ状サセプタと称す）２２が収容されている。ド
ーナツ状サセプタ２２は、第４図に示したカーボンサセ
プタ１２と同様である。ドーナツ状サセプタ２２上には
、複数の結晶基板２３が載置される。
ドーナツ状サセプタ２２は、回転支持棒３１により回動
自在に支持されている。回転機構３４は例えばマグネッ
トカップルであり、回転支持棒３１を回転させる。回転
支持棒３１の内部には、支持棒３０が貫通している。支
持棒３０の上側端部は、反応管２の内管２１ｂに固着さ
れている。
自在に支持されている。回転機構３４は例えばマグネッ
トカップルであり、回転支持棒３１を回転させる。回転
支持棒３１の内部には、支持棒３０が貫通している。支
持棒３０の上側端部は、反応管２の内管２１ｂに固着さ
れている。
支持棒３０と回転支持棒３１との間は、真空シール３２
でシールされている。また、回転支持棒３１と金属性の
マニホールド２９との間は、真空シール３３でシールさ
れている。マニホールド２９には排気口２６が設けられ
ている。
でシールされている。また、回転支持棒３１と金属性の
マニホールド２９との間は、真空シール３３でシールさ
れている。マニホールド２９には排気口２６が設けられ
ている。
反応管２１の外側及び内側にはそれぞれ、加熱用高周波
コイル２７及び２８が設けられている。
コイル２７及び２８が設けられている。
加熱用高周波コイル２７及び２８は、図示するように、
同心円柱状に配置する。ドーナツ状サセプタ２２は、加
熱用高周波コイル２７及び２８の双方で発生する高周波
ｒｔａｓによって加熱される。各コイルに流す電流の位
相を反転させておけば、ドーナツ状サセプタ２２に印加
される高周波磁場エネルギは、双方の加熱用高周波コイ
ル２７及び２８の出力の和になる。ドーナツ状サセプタ
２２の外周部は主に加熱用高周波コイル２７によって加
熱され、内周部は主に加熱用高周波コイル２８により加
熱される。従って、各コイルの径及び出力を調整するこ
とにより、結晶基板２３全面にわたるほぼ均一な温度分
布が実現でき、高い均一性をもった多数枚の結晶を成長
することができる。
同心円柱状に配置する。ドーナツ状サセプタ２２は、加
熱用高周波コイル２７及び２８の双方で発生する高周波
ｒｔａｓによって加熱される。各コイルに流す電流の位
相を反転させておけば、ドーナツ状サセプタ２２に印加
される高周波磁場エネルギは、双方の加熱用高周波コイ
ル２７及び２８の出力の和になる。ドーナツ状サセプタ
２２の外周部は主に加熱用高周波コイル２７によって加
熱され、内周部は主に加熱用高周波コイル２８により加
熱される。従って、各コイルの径及び出力を調整するこ
とにより、結晶基板２３全面にわたるほぼ均一な温度分
布が実現でき、高い均一性をもった多数枚の結晶を成長
することができる。
好ましくは、内側に位置する加熱用高周波コイル２８の
出力を外側の加熱用高周波コイル２７の出力の数倍程度
にする。これは、結晶基板２３に作用する加熱用高周波
コイル２の高周波磁場はその外側に形成されたものであ
り、一方、結晶基板２３に作用する加熱用高周波コイル
２７の高周波磁場はその内側に形成されたものであるこ
とによる。
出力を外側の加熱用高周波コイル２７の出力の数倍程度
にする。これは、結晶基板２３に作用する加熱用高周波
コイル２の高周波磁場はその外側に形成されたものであ
り、一方、結晶基板２３に作用する加熱用高周波コイル
２７の高周波磁場はその内側に形成されたものであるこ
とによる。
第２図は、加熱用高周波コイル２７及び２８と電源との
関係を示す図である。同図（ａ）は単一の＾周波電源３
５を用い、加熱用高周波コイル２７と２８を直列に接続
している。一方のコイルに対しては右まわりに電流を流
し、他方のコイルに対しては左まわりに電流を流してい
る。また、内側の加熱用高周波コイル２８のコイル密度
は外側の加熱用高周波コイル２７のそれよりも数倍程度
高く設定する。この構成によれば、価格及びスペースを
節約することができる。
関係を示す図である。同図（ａ）は単一の＾周波電源３
５を用い、加熱用高周波コイル２７と２８を直列に接続
している。一方のコイルに対しては右まわりに電流を流
し、他方のコイルに対しては左まわりに電流を流してい
る。また、内側の加熱用高周波コイル２８のコイル密度
は外側の加熱用高周波コイル２７のそれよりも数倍程度
高く設定する。この構成によれば、価格及びスペースを
節約することができる。
第２図（ｂ）は（ａ）と同じく、単一の高周波Ｎ源３５
を用いた例である。分配器３６は電流１１と、これと逆
相で電流値がｈより大の電流１２とを生成する。電流１
１及び１２はそれぞれ、加熱用高周波コイル２７及び２
８に与えられる。
を用いた例である。分配器３６は電流１１と、これと逆
相で電流値がｈより大の電流１２とを生成する。電流１
１及び１２はそれぞれ、加熱用高周波コイル２７及び２
８に与えられる。
この場合、両方のコイルはほぼ等しいコイル密度をもつ
。尚、ｉｌ と１２の電流値がほぼ等しいときには、加
熱用高周波コイル２８のコイル密度を加熱用高周波コイ
ルよりも大とする。
。尚、ｉｌ と１２の電流値がほぼ等しいときには、加
熱用高周波コイル２８のコイル密度を加熱用高周波コイ
ルよりも大とする。
第２図（Ｃ）は２つの高周波電源３５及び３７を用いた
例である。
例である。
以上、本発明の詳細な説明した。尚、ガスの流れを軸対
称に制御するためにドーナツ状サセプタ２３は回転させ
ておくことが好ましいが、必ずしも必須の構成部材では
ない。
称に制御するためにドーナツ状サセプタ２３は回転させ
ておくことが好ましいが、必ずしも必須の構成部材では
ない。
以上説明したように、本発明によれば、ドーナツ状サセ
プタの両側に加熱用高周波コイルを設けたため、結晶基
板間の温度分布及び各結晶基板上の温度分布を均一にし
て、高品質な結晶を量産性良く成長させることができる
。
プタの両側に加熱用高周波コイルを設けたため、結晶基
板間の温度分布及び各結晶基板上の温度分布を均一にし
て、高品質な結晶を量産性良く成長させることができる
。
第１図は本発明の一実施例の構成図、
第２図は本発明実施例の加熱用高周波コイルと電源との
関係を示す図、 第３図は従来のＭＯＣＶＤ装置の一構成例を示す図、及
び 第４図は従来のＭＯＣＶＤ装置の別の構成例を示す図で
ある。 図において、 ２１は反応管、 ２１ａは外管、 ２１ｂは内管、 ２２はドーナツ状サセプタ、 ２３は結晶基板、 ２７．２８は加熱用高周波コイル、 ２９はマニホールド である。 ２１ 反応管 ２１０：外管 ２１ｂ 内管 ２２° ドープ′ノυＷブタ ２３、結晶基板 ３４、回転ｍａｔ 本発明の一実施例を示す図 第１図 （ａ） （ｂ） （ｃ） 加熱用高周波コイルと電源の接続関係の説明図第２図
関係を示す図、 第３図は従来のＭＯＣＶＤ装置の一構成例を示す図、及
び 第４図は従来のＭＯＣＶＤ装置の別の構成例を示す図で
ある。 図において、 ２１は反応管、 ２１ａは外管、 ２１ｂは内管、 ２２はドーナツ状サセプタ、 ２３は結晶基板、 ２７．２８は加熱用高周波コイル、 ２９はマニホールド である。 ２１ 反応管 ２１０：外管 ２１ｂ 内管 ２２° ドープ′ノυＷブタ ２３、結晶基板 ３４、回転ｍａｔ 本発明の一実施例を示す図 第１図 （ａ） （ｂ） （ｃ） 加熱用高周波コイルと電源の接続関係の説明図第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 複数の結晶基板（２３）を載置できるドーナツ状サセ
プタ（２２）と、 ドーナツ状サセプタを収容する反応管（２１）と、 反応管（２１）の外側に設けられた第１の加熱用高周波
コイル（２７）と、 反応管（２１）の内側に設けられた第２の加熱用高周波
コイル（２８）とを具備することを特徴とするＭＯＣＶ
Ｄ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8075788A JPH01253230A (ja) | 1988-04-01 | 1988-04-01 | Ｍｏｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8075788A JPH01253230A (ja) | 1988-04-01 | 1988-04-01 | Ｍｏｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01253230A true JPH01253230A (ja) | 1989-10-09 |
Family
ID=13727283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8075788A Pending JPH01253230A (ja) | 1988-04-01 | 1988-04-01 | Ｍｏｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01253230A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011054993A (ja) * | 1996-02-22 | 2011-03-17 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | 誘導結合プラズマ・リアクタ |
-
1988
- 1988-04-01 JP JP8075788A patent/JPH01253230A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011054993A (ja) * | 1996-02-22 | 2011-03-17 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | 誘導結合プラズマ・リアクタ |
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