JPH01292812A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
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- JPH01292812A JPH01292812A JP12199388A JP12199388A JPH01292812A JP H01292812 A JPH01292812 A JP H01292812A JP 12199388 A JP12199388 A JP 12199388A JP 12199388 A JP12199388 A JP 12199388A JP H01292812 A JPH01292812 A JP H01292812A
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- pressure control
- baffle plate
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Landscapes
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、熱分解反応や化学反応によって、ＧａＡｓ系
、ＩｎＰ系等の化合物半導体のエピタキシャル薄膜結晶
、Ｓｔｏｗ、 Ｓ＋ｓＮ、等の絶縁体薄膜、及びｆｓｉ
ｘ、 ＴｉＳｉｘ等の導電性多結晶薄膜を気相成長する
装置に関する。
、ＩｎＰ系等の化合物半導体のエピタキシャル薄膜結晶
、Ｓｔｏｗ、 Ｓ＋ｓＮ、等の絶縁体薄膜、及びｆｓｉ
ｘ、 ＴｉＳｉｘ等の導電性多結晶薄膜を気相成長する
装置に関する。
（従来の技術）
従来、気相成長装置には、バレル型サセプタを縦型反応
室に内蔵するものや、パンケーキ型サセプタを横型反応
室に内蔵するものがあり、また、加熱方式も高周波加熱
の外に抵抗加熱や赤外線加熱もある。薄膜の気相成長法
としては、原料ガスやキャリアガスにより搬送されるガ
ス状物質を反応室に導入して、熱分解反応や化学反応に
より基板上に薄膜を形成する方法がある。
室に内蔵するものや、パンケーキ型サセプタを横型反応
室に内蔵するものがあり、また、加熱方式も高周波加熱
の外に抵抗加熱や赤外線加熱もある。薄膜の気相成長法
としては、原料ガスやキャリアガスにより搬送されるガ
ス状物質を反応室に導入して、熱分解反応や化学反応に
より基板上に薄膜を形成する方法がある。
第２図のバレル型気相成長装置を例にして以下説明する
。基板１を搭載したバレル型サセプタ２を回転軸３で反
応室４の中央に支持し、排気管５の圧力制御弁６を開放
してロータリーポンプ７により反応室を高真空に引く。
。基板１を搭載したバレル型サセプタ２を回転軸３で反
応室４の中央に支持し、排気管５の圧力制御弁６を開放
してロータリーポンプ７により反応室を高真空に引く。
次いで、高周波コイル８に通電して基板１を成長温度に
加熱してから、原料ガスを導入管９から導入し、基板１
の一ヒに薄膜を堆積する。未反応物及び反応生成物を随
伴するガス流はバレル型サセプタ２の周囲を流下して排
気管５、圧力制御弁６及びロータリーポンプ７を経てダ
ストフィルターなどを介して系外に排出される。この圧
力制御弁６は反応室４の圧力を調整するものであり、ス
ロットバルブやコンダクタンスコントロールバルブなど
が用いられる。なお、１０は冷却水を流す冷却ジャケッ
トである。
加熱してから、原料ガスを導入管９から導入し、基板１
の一ヒに薄膜を堆積する。未反応物及び反応生成物を随
伴するガス流はバレル型サセプタ２の周囲を流下して排
気管５、圧力制御弁６及びロータリーポンプ７を経てダ
ストフィルターなどを介して系外に排出される。この圧
力制御弁６は反応室４の圧力を調整するものであり、ス
ロットバルブやコンダクタンスコントロールバルブなど
が用いられる。なお、１０は冷却水を流す冷却ジャケッ
トである。
（発明が解決しようとする課題）
この種の気相成長装置では、未反応物や反応生成物のダ
ストがガス流に搬送されて排気管や圧力制御弁さらには
ロータリーポンプまで送られ、付着したり堆積するため
、排気系統の排気コンダクタンスが減少して、反応室の
圧力を上昇させるという問題があった。１回の薄膜成長
過程で反応室の圧力が変動すると、例えば薄膜結晶のド
ーピングレベルが一定せず、電気的光学的特性が不均一
になる。
ストがガス流に搬送されて排気管や圧力制御弁さらには
ロータリーポンプまで送られ、付着したり堆積するため
、排気系統の排気コンダクタンスが減少して、反応室の
圧力を上昇させるという問題があった。１回の薄膜成長
過程で反応室の圧力が変動すると、例えば薄膜結晶のド
ーピングレベルが一定せず、電気的光学的特性が不均一
になる。
また、同様の気相成長を繰り返すと、圧力制御弁を閉塞
して反応室の圧力制御が不能となったり、ときにはロー
タリーポンプが止まるという問題もあった。この種の問
題はバレル型気相成長装置に特有のものではなく、上記
の気相成長装置に共通するものである。
して反応室の圧力制御が不能となったり、ときにはロー
タリーポンプが止まるという問題もあった。この種の問
題はバレル型気相成長装置に特有のものではなく、上記
の気相成長装置に共通するものである。
本発明は、上記の問題を解消し、排気系統へのダストの
飛散を防止することにより、反応室圧力を一定に保持す
ることを可能とし、品質の安定した薄膜を容易に形成す
ることのできる気相成長装置を提供しようとするもので
ある。
飛散を防止することにより、反応室圧力を一定に保持す
ることを可能とし、品質の安定した薄膜を容易に形成す
ることのできる気相成長装置を提供しようとするもので
ある。
（課題を解決するための手段）
本発明は、基板を内部に設置する反応室と、原料ガス導
入管と、圧力制御弁を有する真空排気系に接続する排気
管とを有する気相成長装置において、圧力制御弁の前段
にバッフル板を有するダスト除去装置を設置したことを
特徴とする気相成長装置である。
入管と、圧力制御弁を有する真空排気系に接続する排気
管とを有する気相成長装置において、圧力制御弁の前段
にバッフル板を有するダスト除去装置を設置したことを
特徴とする気相成長装置である。
（作用）
第１図は、本発明の１具体例であるバレル型気相成長装
置の概念図である。この装置は、第２図の装置の圧力制
御弁６の前段に、バッフル板を有するダスト除去装置１
１を設置したものである。この装置では、バレル型サセ
プタ２の周囲を流下する未反応物及び反応生成物のダス
トが上記のダスト除去装置１１を通過する間にバクフル
板−に衝突して底部に落ち、捕捉される。そして、ダス
トを除いた清浄な排気ガスは、圧力制御弁６及びロータ
リーポンプ７に流れるが、ダストの付着や堆積が生じな
いので、排気系統の機器は常時正確に作動し、反応室圧
力の制御も確実となる。その結果、一定の圧力雰囲気の
下で品質の安定した薄膜を気相成長させることが可能と
なった。
置の概念図である。この装置は、第２図の装置の圧力制
御弁６の前段に、バッフル板を有するダスト除去装置１
１を設置したものである。この装置では、バレル型サセ
プタ２の周囲を流下する未反応物及び反応生成物のダス
トが上記のダスト除去装置１１を通過する間にバクフル
板−に衝突して底部に落ち、捕捉される。そして、ダス
トを除いた清浄な排気ガスは、圧力制御弁６及びロータ
リーポンプ７に流れるが、ダストの付着や堆積が生じな
いので、排気系統の機器は常時正確に作動し、反応室圧
力の制御も確実となる。その結果、一定の圧力雰囲気の
下で品質の安定した薄膜を気相成長させることが可能と
なった。
（実施例）
第１図の装置を用いて有機金属気相成長法により、直径
３インチのＧａＡｓウェハの上にＳｉドープＧａＡｓ単
結晶をエピタキシャル成長させた。
３インチのＧａＡｓウェハの上にＳｉドープＧａＡｓ単
結晶をエピタキシャル成長させた。
まず、ＧａＡｓウェハをバレル型サセプタに搭載してか
ら、反応室を真空排気し、高周波コイルに通電して該ウ
ェハを成長温度の６５０℃に加熱した。次いで、トリメ
チルガリウムを１５ｓｃｃｍ（０℃、 ｆａｔｓの標準
状態における流量ａｍ３７ｓｉｎ）、アルシンを１．
ＯＳＬＭ（０℃、ｆａｔｓの標準状態における流ｆｆ１
ｌ／５ｉｎ）、シランを５ｓｃｃｇ及び水素をキャリア
ガスとし、全流量をＩＯ３ＬＭに維持して２０Ｔｏｒｒ
の成長圧力の下で１時間エピタキシャル成長を行った。
ら、反応室を真空排気し、高周波コイルに通電して該ウ
ェハを成長温度の６５０℃に加熱した。次いで、トリメ
チルガリウムを１５ｓｃｃｍ（０℃、 ｆａｔｓの標準
状態における流量ａｍ３７ｓｉｎ）、アルシンを１．
ＯＳＬＭ（０℃、ｆａｔｓの標準状態における流ｆｆ１
ｌ／５ｉｎ）、シランを５ｓｃｃｇ及び水素をキャリア
ガスとし、全流量をＩＯ３ＬＭに維持して２０Ｔｏｒｒ
の成長圧力の下で１時間エピタキシャル成長を行った。
１回の結晶成長で反応室の圧力変動は設定値に対して０
．５％以内で極めて安定していた。ウェハの上には、約
１．６μ烏のＧａＡｓエピタキシャル層が形成されてお
り、ＳＩＭＳ分析によると該層のＳｉ濃度分布は第３図
に実線で示すように深さ方向に一定であった。なお、深
さ約１．６μｍ以上のＳｉ濃度はバックグランドレベル
である。
．５％以内で極めて安定していた。ウェハの上には、約
１．６μ烏のＧａＡｓエピタキシャル層が形成されてお
り、ＳＩＭＳ分析によると該層のＳｉ濃度分布は第３図
に実線で示すように深さ方向に一定であった。なお、深
さ約１．６μｍ以上のＳｉ濃度はバックグランドレベル
である。
比較のために、第２図の装置を用いて上記実施例と同様
の条件の下でＳｉドープＧａＡｓ単結晶のエピタキシャ
ル成長を行ったところ、１回の結晶成長で反応室の圧力
変動は設定値に対して１５〜２０％を越えた。ＧａＡｓ
エピタキシャル層は、厚さが約１．６μｍであり、ＳＩ
ＭＳ分析の結果は第３図に点線で示したように層の深さ
方向にＳｉ濃度勾配ができていた。
の条件の下でＳｉドープＧａＡｓ単結晶のエピタキシャ
ル成長を行ったところ、１回の結晶成長で反応室の圧力
変動は設定値に対して１５〜２０％を越えた。ＧａＡｓ
エピタキシャル層は、厚さが約１．６μｍであり、ＳＩ
ＭＳ分析の結果は第３図に点線で示したように層の深さ
方向にＳｉ濃度勾配ができていた。
（発明の効果）
本発明は、上記の構成を採用することにより、気相成長
過程で反応室の圧力変動を防止することができ、品質の
安定した薄膜を容易に形成することが可能となった。ま
た、圧力制御弁の操作性を改善し、装置全体のメンテナ
ンスを大幅に省略できるようになった。
過程で反応室の圧力変動を防止することができ、品質の
安定した薄膜を容易に形成することが可能となった。ま
た、圧力制御弁の操作性を改善し、装置全体のメンテナ
ンスを大幅に省略できるようになった。
第１図は本発明の１具体例であるバレル型気相成長装置
の概念図、第２図は従来のバレル型気相成長装置の概念
図、第３図は実施例及び比較例で得たエピタキシャル層
内のＳｉ濃度分布を示したグラフである。 深さハ
の概念図、第２図は従来のバレル型気相成長装置の概念
図、第３図は実施例及び比較例で得たエピタキシャル層
内のＳｉ濃度分布を示したグラフである。 深さハ
Claims (1)
- 基板を内部に設置する反応室と、原料ガス導入管と、
圧力制御弁を有する真空排気系に接続する排気管とを有
する気相成長装置において、圧力制御弁の前段にバッフ
ル板を有するダスト除去装置を設置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 |
|---|---|---|---|
| JP12199388A JPH01292812A (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12199388A JPH01292812A (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | 気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01292812A true JPH01292812A (ja) | 1989-11-27 |
Family
ID=14824907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12199388A Pending JPH01292812A (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01292812A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS601827A (ja) * | 1983-06-20 | 1985-01-08 | Nec Corp | Ｃｖｄ装置 |
| JPS61265815A (ja) * | 1985-05-20 | 1986-11-25 | Sharp Corp | 半導体製造装置 |
-
1988
- 1988-05-20 JP JP12199388A patent/JPH01292812A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS601827A (ja) * | 1983-06-20 | 1985-01-08 | Nec Corp | Ｃｖｄ装置 |
| JPS61265815A (ja) * | 1985-05-20 | 1986-11-25 | Sharp Corp | 半導体製造装置 |
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