JPH02116119A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
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- JPH02116119A JPH02116119A JP26817788A JP26817788A JPH02116119A JP H02116119 A JPH02116119 A JP H02116119A JP 26817788 A JP26817788 A JP 26817788A JP 26817788 A JP26817788 A JP 26817788A JP H02116119 A JPH02116119 A JP H02116119A
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- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 22
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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、反応炉内の複数の成長室に異なるガスを流し
、基板を順次多成長室に移ＩＪＪさせることにより該基
板に組成の異なる複数層の膜を形成する気相成長装置に
関するものである。
、基板を順次多成長室に移ＩＪＪさせることにより該基
板に組成の異なる複数層の膜を形成する気相成長装置に
関するものである。
［従来技術］
特開昭６２−２４７５２０号に示された従来のこの種の
気相成長装置は、第４図に示すような構造であった。図
において、１は石英よりなる反応炉、２Ａ、２Ｂは成長
室３Ａ、３Ｂを区画する石英よりなる可動仕切板、４は
成長室３Ａ、３Ｂを区画する石英よりなる固定仕切板、
５Ａ、５Ｂは成長室３Ａ、３Ｂに対応して反応炉１の上
部に設けられたガス導入孔、６は反応炉１の底板、７Ａ
。
気相成長装置は、第４図に示すような構造であった。図
において、１は石英よりなる反応炉、２Ａ、２Ｂは成長
室３Ａ、３Ｂを区画する石英よりなる可動仕切板、４は
成長室３Ａ、３Ｂを区画する石英よりなる固定仕切板、
５Ａ、５Ｂは成長室３Ａ、３Ｂに対応して反応炉１の上
部に設けられたガス導入孔、６は反応炉１の底板、７Ａ
。
７Ｂは該底板６に設けられたガス排出口、８は高周波加
熱コイル、９は円鐘形状のサセプタ、１０はサセプタ９
の回転軸、１１Ａ、１１Ｂは可動仕切板２Ａ、２ｂの上
下動軸、１２はサセプタ９に支持された基板である。
熱コイル、９は円鐘形状のサセプタ、１０はサセプタ９
の回転軸、１１Ａ、１１Ｂは可動仕切板２Ａ、２ｂの上
下動軸、１２はサセプタ９に支持された基板である。
この図では、可動仕切板２Ａ、２Ｂが下方に下げられて
気相成長処理を行う位置にある。この位置では、可動仕
切板２Ａ、２Ｂの中央部２Ｃの下端の凸部がサセプタ９
の溝９Ａに嵌合し、またその中央部２Ｃの上端の凹部に
固定仕切板４の下端が嵌合され、成長室３Ａ、３Ｂの相
互間が気密に分離されている。この状態で、ガス導入孔
５Ａから成長室３Ａにガスを導入して基板１２に気相成
長を行わせ１つの膜を形成する。次に、上Ｆ動軸１１Ａ
、１１Ｂの操作により可動仕切板２Ａ、２Ｂを上昇させ
て中央部２Ｃをサセプタ９の溝９△から外し、かかる状
態で回転軸１ｏを回してサセプタ９を回転し、基板１２
が成長室３Ｂに位置するようにする。しかる後、再び可
動仕切板２Ａ。
気相成長処理を行う位置にある。この位置では、可動仕
切板２Ａ、２Ｂの中央部２Ｃの下端の凸部がサセプタ９
の溝９Ａに嵌合し、またその中央部２Ｃの上端の凹部に
固定仕切板４の下端が嵌合され、成長室３Ａ、３Ｂの相
互間が気密に分離されている。この状態で、ガス導入孔
５Ａから成長室３Ａにガスを導入して基板１２に気相成
長を行わせ１つの膜を形成する。次に、上Ｆ動軸１１Ａ
、１１Ｂの操作により可動仕切板２Ａ、２Ｂを上昇させ
て中央部２Ｃをサセプタ９の溝９△から外し、かかる状
態で回転軸１ｏを回してサセプタ９を回転し、基板１２
が成長室３Ｂに位置するようにする。しかる後、再び可
動仕切板２Ａ。
２Ｂを前述したような状態に下して成長室３Ｂにガス導
入孔５Ｂからガスを導入して基板１２に気相成長を行わ
せ、他の異なる組成の膜を形成する。
入孔５Ｂからガスを導入して基板１２に気相成長を行わ
せ、他の異なる組成の膜を形成する。
［発明を解決するための課題１
しかしながら、このような従来の気相成長装置では、構
造が複雑となる問題点がある。また、可動仕切板２Ａ、
２Ｂは石英製であるが、複雑な形をしているので加工が
困難で、高価となる問題点がある。
造が複雑となる問題点がある。また、可動仕切板２Ａ、
２Ｂは石英製であるが、複雑な形をしているので加工が
困難で、高価となる問題点がある。
本発明の目的は、構造が簡単で、製作が容易な気相成長
装置を捉供することにある。
装置を捉供することにある。
［課題を解決するための手段］
上記の目的を達成するための本発明の詳細な説明すると
、本発明は反応炉内の複数の成長室に異なるガスを流し
、基板を順次前記各成長室に移動させることにより該基
板に組成の異なる複数層の膜を形成する気相成長装置に
おいて、前記反応炉内に前記基板を支持するサセプタが
その回転中心のまわりに回転自在に配置され、前記サセ
プタの上面にはその回転中心に中心を一致させてテーパ
凹面が形成され、前記サセプタの上面における前記テー
パ凹面の底部に位置する前記回転中心には集中排気口の
入口が開口され、前記反応炉内には前記テーパ凹面上で
前記集中排気口の入口に対応する位置で該反応炉内を複
数の成長室に仕切る固定仕切板が設けられ、前記反応炉
の上部には前記各成長室に対応してガス導入孔がそれぞ
れ設けられていることを特徴とする。
、本発明は反応炉内の複数の成長室に異なるガスを流し
、基板を順次前記各成長室に移動させることにより該基
板に組成の異なる複数層の膜を形成する気相成長装置に
おいて、前記反応炉内に前記基板を支持するサセプタが
その回転中心のまわりに回転自在に配置され、前記サセ
プタの上面にはその回転中心に中心を一致させてテーパ
凹面が形成され、前記サセプタの上面における前記テー
パ凹面の底部に位置する前記回転中心には集中排気口の
入口が開口され、前記反応炉内には前記テーパ凹面上で
前記集中排気口の入口に対応する位置で該反応炉内を複
数の成長室に仕切る固定仕切板が設けられ、前記反応炉
の上部には前記各成長室に対応してガス導入孔がそれぞ
れ設けられていることを特徴とする。
［作用］
このような構造にすると、従来の可動仕切板が不要にな
り、構造が簡単になる。また、集中排気口が回転中心に
あるので、位置が変らず、常に所定の排気を行える。し
かも、各成長室の境界で排気しているので、成る成長室
のガスが隣の成長室に入るのを防止できる。
り、構造が簡単になる。また、集中排気口が回転中心に
あるので、位置が変らず、常に所定の排気を行える。し
かも、各成長室の境界で排気しているので、成る成長室
のガスが隣の成長室に入るのを防止できる。
［実施例］
以下、本発明の実施例を第１図乃至第３図を参照して説
明する。なお、前述した第４図と対応する部分には同−
符号牽つけて示している。本実施例の気相成長装置では
、サセプタ９の上面に、その回転中心に中心を一致させ
四角錐形のテーパ凹面１３が設けられている。該テーパ
凹面１３上に基板１２が支持されるようになっている。
明する。なお、前述した第４図と対応する部分には同−
符号牽つけて示している。本実施例の気相成長装置では
、サセプタ９の上面に、その回転中心に中心を一致させ
四角錐形のテーパ凹面１３が設けられている。該テーパ
凹面１３上に基板１２が支持されるようになっている。
また、該サセプタ９の上面におけるテーパ凹面１３の底
部に位置する回転中心には、集中排気口１４の入口１４
Ａが開口して設けられている。また、サセプタ９の中心
下方突出底部９Ｂの外周には、放射状に集中排気口１４
の出口１４Ｂｔｆｉ設けられている。反応炉１内には、
テーパ凹面１３上で集中排気口１４の入口１４Ａに対応
する位置で該反応炉１内を複数の成長室３Ａ、３Ｂに仕
切る固定仕切板４が設けられている。これら成長室３Ａ
、３Ｂに対応して反応炉１の上部にガス導入孔５Ａ、５
Ｂが設けられている。
部に位置する回転中心には、集中排気口１４の入口１４
Ａが開口して設けられている。また、サセプタ９の中心
下方突出底部９Ｂの外周には、放射状に集中排気口１４
の出口１４Ｂｔｆｉ設けられている。反応炉１内には、
テーパ凹面１３上で集中排気口１４の入口１４Ａに対応
する位置で該反応炉１内を複数の成長室３Ａ、３Ｂに仕
切る固定仕切板４が設けられている。これら成長室３Ａ
、３Ｂに対応して反応炉１の上部にガス導入孔５Ａ、５
Ｂが設けられている。
第１図は、成長室３内で基板１２に気相成長を行わせて
いる状態を示したものである。この状態では、ガス導入
孔５Ａから原料ガスを導入し、高周波加熱コイル８で反
応炉１内のサセプタ９を誘導加熱し、サセプタ９上の基
板１２に第１層目の薄膜を成長させる。この時、隣の成
長室３Ｂにも同じ流量のキャリアガス（水素ガス）を流
す。成長室３Ａでの気相成長が終了近くになった時に、
成長条件と同じガスを成長室３Ｂに流し、成長室３Ａで
の成長が終了したらサセプタ９を回転させ、幕板１２を
成長室３Ｂに移す。そして、成長室３Ｂに他の原料ガス
をガス導入孔５Ｂから流し、基板１２に第１層とは異な
る組成の薄膜を成長させる。このとき、排気流量は反応
炉１内で一定であリ、回転により各成長室３Ａ、３Ｂの
集中排気口１４の入口１４△の位置はずれないので、常
に一定の排気が行われる。よって、圧力変動を小さくす
ることができる。また、各成長室３Ａ、３Ｂの境界で排
気しているので、成る成長室３△のガスが隣の成長室３
Ｂに入ることはほとんどない。
いる状態を示したものである。この状態では、ガス導入
孔５Ａから原料ガスを導入し、高周波加熱コイル８で反
応炉１内のサセプタ９を誘導加熱し、サセプタ９上の基
板１２に第１層目の薄膜を成長させる。この時、隣の成
長室３Ｂにも同じ流量のキャリアガス（水素ガス）を流
す。成長室３Ａでの気相成長が終了近くになった時に、
成長条件と同じガスを成長室３Ｂに流し、成長室３Ａで
の成長が終了したらサセプタ９を回転させ、幕板１２を
成長室３Ｂに移す。そして、成長室３Ｂに他の原料ガス
をガス導入孔５Ｂから流し、基板１２に第１層とは異な
る組成の薄膜を成長させる。このとき、排気流量は反応
炉１内で一定であリ、回転により各成長室３Ａ、３Ｂの
集中排気口１４の入口１４△の位置はずれないので、常
に一定の排気が行われる。よって、圧力変動を小さくす
ることができる。また、各成長室３Ａ、３Ｂの境界で排
気しているので、成る成長室３△のガスが隣の成長室３
Ｂに入ることはほとんどない。
具体的には、前述した特開昭６２−２４７５２０号と同
じ条件の成長を行って評価を行った。即ち、ｎ型ＩｎＰ
基板上に、不純物濃度２×１１０１８ｃｔ ’ 、厚さ
２μｍのｎ型１ｎＰ層、厚さ０．２μｍのノーンドープ
（ｎＱａΔＳ層、不純物濃度１×１０１８ＣＩＲ−３、
厚さｏ、ｓμｍ（７）ｎ型１ｎＰＦｉを順次エピタキシ
ャル成長させた。この場合、成長室３△でＩｎＰ層を成
長させ、成長室３Ｂで１ｎＱｓＡＳ層を成長させた。
じ条件の成長を行って評価を行った。即ち、ｎ型ＩｎＰ
基板上に、不純物濃度２×１１０１８ｃｔ ’ 、厚さ
２μｍのｎ型１ｎＰ層、厚さ０．２μｍのノーンドープ
（ｎＱａΔＳ層、不純物濃度１×１０１８ＣＩＲ−３、
厚さｏ、ｓμｍ（７）ｎ型１ｎＰＦｉを順次エピタキシ
ャル成長させた。この場合、成長室３△でＩｎＰ層を成
長させ、成長室３Ｂで１ｎＱｓＡＳ層を成長させた。
成長は、サセプタ９上にＩｎＰ基板１２をセットし、成
長室３Ａ、３Ｂにキャリアガスを流し、２００℃まで加
熱し、ガス導入孔５ＡからＰＨ３を導入し、次に６００
℃まで加熱してガス導入孔５Ａから（Ｃ２Ｈ５）３ Ｉ
ｎと５ｆＨ４を導入し、成長させる。このとき、ＰＨ３
と（Ｃ２Ｈ５）３１ｎ、ＳＩＨ＊の濃度はｌＸ１０−２
．３Ｘ１０−５１ Ｘ １０−’とし、全流量は５０β
／分で供給した。
長室３Ａ、３Ｂにキャリアガスを流し、２００℃まで加
熱し、ガス導入孔５ＡからＰＨ３を導入し、次に６００
℃まで加熱してガス導入孔５Ａから（Ｃ２Ｈ５）３ Ｉ
ｎと５ｆＨ４を導入し、成長させる。このとき、ＰＨ３
と（Ｃ２Ｈ５）３１ｎ、ＳＩＨ＊の濃度はｌＸ１０−２
．３Ｘ１０−５１ Ｘ １０−’とし、全流量は５０β
／分で供給した。
またこのとき、成長室３Ｂでも同量５０β／分のキャリ
アガスを流しておく。このとぎ、すてにＡＳＨ３は成長
室３Ｂに流しておく。成長室３Ａの成長終了３０秒前か
ら成長室３Ｂに（０２Ｈ５）３Ｉｎと（Ｃ２Ｈ５）３
Ｇａを流す。このときＡｓ Ｈ３、（Ｃ２Ｈｓ ） ２
ｉｎ 、 （Ｃ２Ｈ５） ３ Ｇａの濃度はｌＸ１
０’ ２Ｘ１０’ ２Ｘ１０−５とした。成長室３
Ａでの成長終了後、サセプタ９を回転させ、基板１２を
成長室３Ｂに移動し、ｌｎ Ｇａ Ａｓの成長に入る。
アガスを流しておく。このとぎ、すてにＡＳＨ３は成長
室３Ｂに流しておく。成長室３Ａの成長終了３０秒前か
ら成長室３Ｂに（０２Ｈ５）３Ｉｎと（Ｃ２Ｈ５）３
Ｇａを流す。このときＡｓ Ｈ３、（Ｃ２Ｈｓ ） ２
ｉｎ 、 （Ｃ２Ｈ５） ３ Ｇａの濃度はｌＸ１
０’ ２Ｘ１０’ ２Ｘ１０−５とした。成長室３
Ａでの成長終了後、サセプタ９を回転させ、基板１２を
成長室３Ｂに移動し、ｌｎ Ｇａ Ａｓの成長に入る。
このとぎ、成長室３Ａでは（Ｃ２Ｈ５）３ Ｉｎ、Ｓｉ
Ｈｓの供給を止め、代りにキャリアガスを流す。しかし
、全流量は５０℃／分に保つ。また、このときＩｎＰと
ＩｎＧａＡＳ及びＩｎＧａＡｓとＩｎＰとのへテロ接合
面の組成遷移領域の厚さは３ｎｍ以下で特開昭６２−２
４７５２０号とはほぼ同じレベルであった。
Ｈｓの供給を止め、代りにキャリアガスを流す。しかし
、全流量は５０℃／分に保つ。また、このときＩｎＰと
ＩｎＧａＡＳ及びＩｎＧａＡｓとＩｎＰとのへテロ接合
面の組成遷移領域の厚さは３ｎｍ以下で特開昭６２−２
４７５２０号とはほぼ同じレベルであった。
これにより本装置のような簡単な構造でもヘテロ接合面
での組成の急峻な切換えが可能であることがわかった。
での組成の急峻な切換えが可能であることがわかった。
なお、テーパ凹面１３は成長室の数に合せて多角鐘形に
すればよく、また場合によっては円錐形でもよい。
すればよく、また場合によっては円錐形でもよい。
［発明の効宋］
以上説明したように本発明に係る気相成長装置では、サ
セプタの上面にその回転中心に向うにつれて内径が小さ
くなる形状のテーパ凹面を設（プ、該サセプタの上面に
おける該テーパ凹部の底部に位置する回転中心に集中排
気口の入口を設け、該テーパ凹面上で該集中排気口の入
口に対応する位置で反応炉内を固定仕切板で複数の成長
室に仕切ったので、サセプタの回転に拘らず集中排気口
の入口は動かず、このため各成長室から均等に排気でき
、しかも各成長室に隣の成長室のガスが混入しにくくな
り、ヘテロ接合面での組成の急峻な切換えを簡単な構造
の安価な装置で実施できる利点がある。
セプタの上面にその回転中心に向うにつれて内径が小さ
くなる形状のテーパ凹面を設（プ、該サセプタの上面に
おける該テーパ凹部の底部に位置する回転中心に集中排
気口の入口を設け、該テーパ凹面上で該集中排気口の入
口に対応する位置で反応炉内を固定仕切板で複数の成長
室に仕切ったので、サセプタの回転に拘らず集中排気口
の入口は動かず、このため各成長室から均等に排気でき
、しかも各成長室に隣の成長室のガスが混入しにくくな
り、ヘテロ接合面での組成の急峻な切換えを簡単な構造
の安価な装置で実施できる利点がある。
第１図は本発明に係る気相成長装置の一実施例の縦断面
図、第２図は第１図で用いているサセプタの拡大縦断面
図、第３図は第２図のＡ−Δ線断面図、第４図は従来の
気相成長装置の縦断面図である。 １・・・反応炉、３Ａ、３Ｂ・・・成長室、４・・・固
定仕切板、５Ａ、５Ｂ・・・ガス導入孔、６・・・底板
、７Ａ。 ７Ｂ・・・ガス排気口、８・・・高周波加熱コイル、９
・・・サセプタ、１０・・・回転軸、１２・・・基板、
１３・・・テーパ凹部、１４・・・集中排気口、１４△
・・・入口、１４Ｂ・・・出口。 第 図 第 図 第 図 第 図
図、第２図は第１図で用いているサセプタの拡大縦断面
図、第３図は第２図のＡ−Δ線断面図、第４図は従来の
気相成長装置の縦断面図である。 １・・・反応炉、３Ａ、３Ｂ・・・成長室、４・・・固
定仕切板、５Ａ、５Ｂ・・・ガス導入孔、６・・・底板
、７Ａ。 ７Ｂ・・・ガス排気口、８・・・高周波加熱コイル、９
・・・サセプタ、１０・・・回転軸、１２・・・基板、
１３・・・テーパ凹部、１４・・・集中排気口、１４△
・・・入口、１４Ｂ・・・出口。 第 図 第 図 第 図 第 図
Claims (1)
- 反応炉内の複数の成長室に異なるガスを流し、基板を順
次前記各成長室に移動させることにより該基板に組成の
異なる複数層の膜を形成する気相成長装置において、前
記反応炉内に前記基板を支持するサセプタがその回転中
心のまわりに回転自在に配置され、前記サセプタの上面
にはその回転中心に中心を一致させてテーパ凹面が形成
され、前記サセプタの上面における前記テーパ凹面の底
部に位置する前記回転中心には集中排気口の入口が開口
され、前記反応炉内には前記テーパ凹面上で前記集中排
気口の入口に対応する位置で該反応炉内を複数の成長室
に仕切る固定仕切板が設けられ、前記反応炉の上部には
前記各成長室に対応してガス導入孔がそれぞれ設けられ
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 |
|---|---|---|---|
| JP26817788A JPH02116119A (ja) | 1988-10-26 | 1988-10-26 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26817788A JPH02116119A (ja) | 1988-10-26 | 1988-10-26 | 気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02116119A true JPH02116119A (ja) | 1990-04-27 |
Family
ID=17454985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26817788A Pending JPH02116119A (ja) | 1988-10-26 | 1988-10-26 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02116119A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017191897A (ja) * | 2016-04-15 | 2017-10-19 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法および基板処理装置 |
-
1988
- 1988-10-26 JP JP26817788A patent/JPH02116119A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017191897A (ja) * | 2016-04-15 | 2017-10-19 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法および基板処理装置 |
| KR20180122389A (ko) * | 2016-04-15 | 2018-11-12 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 |
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