JPH0232783B2 - - Google Patents

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JPH0232783B2
JPH0232783B2 JP56205353A JP20535381A JPH0232783B2 JP H0232783 B2 JPH0232783 B2 JP H0232783B2 JP 56205353 A JP56205353 A JP 56205353A JP 20535381 A JP20535381 A JP 20535381A JP H0232783 B2 JPH0232783 B2 JP H0232783B2
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susceptor
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radiant heat
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Arufuretsudo Kurorii Jon
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KENBURITSUJI INSUTORUMENTSU Ltd
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KENBURITSUJI INSUTORUMENTSU Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/14—Feed and outlet means for the gases; Modifying the flow of the reactive gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/48—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
    • C23C16/481—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation by radiant heating of the substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は基板上へのフイルムの蒸着とくにエレ
クトロニクス工業に常用される基板の表面へのヒ
化ガリウム等のようなエピタキシアルフイルムの
蒸着またはシリコン等の蒸着に関する。
このような蒸着は基板を反応室内で加熱し、ガ
ス状化学反応成分を加熱された基板と接触させて
その間で反応させることにより達成される。
基板を加熱するため所定の短波長で伝達される
放射熱エネルギーに対し透過性の壁を有する反応
室を使用することは公知である。基板をサセプタ
（この語は選択された波長のエネルギーを吸収す
る物体を表わすため使用される。）上に支持する
ことによつて、サセプタは反応室へ伝達される熱
エネルギー吸収の結果として加熱され、それによ
つて基板が次に加熱される。
米国特許第3623712号明細書にはこのような反
応室および方法が記載される。この特許に記載の
方法および装置によれば、反応ゾーンは閉鎖され
た反応室によつて仕切られ、その壁は反応に使用
するために選択された所定の材料から形成され、
エピタキシアルに被覆される１つまたは多数の基
板はその中に配置される。サセプタは反応室内に
基板を支持するため使用され、１つまたは多数の
適当な反応成分からなるガス状の化学的混合物は
加熱された基板と接触するように反応室へ導入さ
れる。基板はRF熱源、一般には赤外線によつて、
反応室の壁をほとんど加熱しないように加熱さ
れ、その際反応室の壁は比較的低温に、かつ被覆
されずに留まる。
本発明によれば放射熱源、この放射熱源によつ
て加熱する基板を支持する支持装置、加熱された
基板上にエピタキシアル蒸着させるように、基板
上に反応ガスを流す手段および反応ガスが放射熱
源と基板の間を流れるのを防止するシールド装置
からなる、基板上にフイルムを蒸着させるための
蒸着装置が得られる。
さらに本発明によれば赤外線透過性材料からな
るほぼ円筒形の第１シールド、第１シールドの内
側にほぼ均一に支持され、このシールドの軸を中
心に軸から離れてシールドの軸方向長さの１部に
沿つて互いに平行に拡がる多数の赤外ランプ、第
１シールドとともに第１流体通路を仕切るよう
に、第１シールドの外側にこれと同軸に支持され
るほぼ円筒形のサセプタ、サセプタ上の基板の表
面が第１シールドを通して赤外線を受け、サセプ
タがそれによつて基板を加熱するように、基板を
収容するための多数の位置を仕切るサセプタ上の
装置、サセプタとともに第２流体通路を仕切るよ
うにサセプタの外側にこれと同軸に支持されるほ
ぼ円筒形の第２シールド、第１、第２シールドの
端部およびサセプタをシールする装置、基板上に
エピタキシアル蒸着させるように第２通路を介し
て加熱された基板上に反応ガスを流す装置ならび
に第１通路を介してパージ流体を流す装置を有す
る基板上にフイルムを蒸着させるための蒸着装置
が得られる。
パージ流体を流すことによつて、放射熱源２０
と基板３０の間を反応ガスが流れることを防ぐこ
とができ、透過性壁部２２への反応ガスの蒸着に
よる妨害なしに、本願発明の目的を達成すること
ができる。
さらに本発明により基板上にエピタキシアルフ
イルムを蒸着させる方法が得られ、この方法は１
面に基板の１表面が支持されるサセプタを介して
基板を加熱し、基板上にエピタキシアルフイルム
の蒸着が行われるように基板の他面上に反応ガス
を流し、反応ガスがサセプタと放射熱源の間を流
れないようにシールドすることからなる。
次に本発明を図面により説明する。
基板にフイルムを蒸着させるための反応室が示
される。この装置は外側反射面１０および内側表
面１２を有する円錐台形レフレクタを備え、この
２つの面は水の通路を仕切るようにスペーサ１４
によつて離され、この通路にパイプ１６から冷却
水が供給される。冷却水はパイプ１８によつて還
流する。
レフレクタの周囲にこれから離れて2KW赤外
線ランプ２０が30本配置される。断面図にはその
うちの２本だけが示される。
ランプは上端がほぼ閉鎖されたもう１つの円錐
台形シールド部材２２によつて包囲される。この
部材は赤外線が通過しうるけれど、ガスに対して
障壁となる透明スクリンを形成する。上端はベル
ジヤーのように閉鎖しているけれど、この部材は
適当なシールによつてシールされる孔を有し、後
述のように装置内部の上端の複合ジヨイントの１
部を形成するスリーブ２６のフランジに固定され
る。
たとえば透明石英からなる部材２２の周囲に黒
鉛サセプタ２８が配置され、このサセプタもほぼ
円錐台形であるけれど、その外側に１０の面を有
し、ここにヒ化ガリウム基板を支持することがで
き、その基板の１つが３０で示される。黒鉛サセ
プタ自体は炭化ケイ素で被覆される。
サセプタ２８はシールド部材２２から離れ、水
素がほぼ下向きに通過する環状ガス通路３２を仕
切る。サセプタ下端の内側を向くフランジ３４と
シールド２２の間に小さい環状空隙３３があり、
ガスはここから大きい気密室へ逃げる。
サセプタ２８の周囲に外側シールドカバー３８
によつて完全な気密室３６が形成され、このカバ
ーも同様ベルジヤーハウジングの形を有し、不透
明石英からなる。外側シールドカバーは円錐台形
であることを要せず、半球状に彎曲した上部閉鎖
端を有する真の円筒形または他の形で性能を発揮
することができる。
シールド３８の下端にリング状の脚４０が形成
され、この脚は気密シールを有する環状溝４２内
へ嵌入し、ベースプレート４６のもう１つのシー
ル４４に支持される。ベースプレートを貫通して
空間３６からガスが真空ポンプ（図示されず）へ
引かれる接続管４８が拡がる。
基板上に沈着する材料のための反応ガスは入口
管５０からパツキンボツクスを介して中心回転ス
リーブ５２へ入り、このスリーブはエンドキヤツ
プ５６の孔に通ずる軸方向の孔５４を有し、この
孔からガスは室３６へ入る。
スリーブ５２自体は駆動装置５８により少なく
ともユニバーサルカプリング６０，６１および真
空シール６２を介して回転される。
シールド２２とサセプタ２８の背面の空間をパ
ージするための水素ガスまたは不活性ガスは適当
なガス源から管６４を介して装置内へ導入され、
中心回転駆動軸６８と外側円筒スリーブ７０の間
の環状空間６６を介して接続管７２へ送られ、こ
の接続管は環状空間６６をスリーブ７０の上端と
中心回転スリーブ５２の間の第２の環状空間７４
と連絡する。
円筒スリーブ７０の上端は大径部７６を有し、
この部分に前記のようにスリーブ２６が収容さ
れ、この部分で水素ガスが通過する環状空間はス
リーブ２６の内径と中心回転スリーブ５２によつ
て仕切られる。
スリーブ２６の上端は水素が環状空間３２へ流
出する環状出口７８が得られるように外側へ拡げ
られる。
水素がキヤツプ５６から出る反応ガスまたはプ
ロセスに混入しないように、ほぼ半球状のシエル
８０はキヤツプ５６の下で回転スリーブ５２に対
しシールされ、かつシールド２２のドーム端８２
の周囲に拡がり、サセプタの上端に８４で気密に
支持される。
２つのほぼ半球状のドーム８２とシエル８０の
間の空間は空間３２への水素ガス通路として役立
つ。
ランプ２０の熱がドーム形シールド２２へ伝達
するのを低下するため、冷却空気が入口８８から
装置へ送られ、この空気はレフレクタ１２の中空
空間を通り、レフレクタ装置のほぼ円形の上端開
口９０からランプ列２０とドーム形シールド２２
の内面の間のほぼ環状の空間を矢９２で示すよう
に下向きに通る。シールド２２の下端から空気は
出口９４を通り、この空気は冷却して再循環し、
または単に冷却してもしくはしないで大気へ排出
される。
流入する冷却空気と出口９４へ流出する空気を
分離するため、レフレクタ装置の下端は中心の円
筒部９８を有する環状板９６によつて閉鎖され、
円筒部の下端は端板１００によつて閉鎖され、こ
の端板を管１６および１８ならびに端板の中心を
駆動軸５８が貫通する。
駆動軸５８は管状シールド１０２によつて冷却
空気から分離され、このシールドはその下端で端
板１００にシールおよび固定され、その上端は前
述の外側円筒スリーブ７０を支持する。
必要に応じて金属または他の材料のカバーを１
部１０４で示すように全装置の上に設けることが
できる。
この装置の利点は放射熱が通過しなければなら
ない反応室の内壁が蒸着材料で全部または１部被
覆される可能性が減少することにある。このよう
な被覆または部分被覆は蒸着材料がヒ化ガリウム
の場合とくに不利であるけれど、他の材料の場合
も不利である。
本装置はエピタキシアル蒸着に限定されず、他
の蒸着法にも使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の装置の縦断面図である。 １０，１２……レフレクタ、２０……赤外ラン
プ、２２……シールド、２８……サセプタ、３０
……基板、４６……ベースプレート、４８……真
空ポンプ接続管、５２……中心回転スリーブ、５
４……軸方向孔、５６……エンドキヤツプ、５８
……駆動装置、６２……真空シール、６８……駆
動軸、７０……外側円筒スリーブ、８０……半球
状シエル、８２……ドーム。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 放射熱源２０、この熱源２０からの放射熱に
    対し透過性の少なくとも１つの壁部２２を有する
    室３６、熱源２０から透過性壁部を通過する放射
    熱によつて加熱されるように室３６内に基板３０
    を支持するサセプタ２８および加熱された基板３
    ０上に蒸着するように室３６内の基板３０上に反
    応ガスを流す装置５２，５６からなる、基板３０
    上にフイルムを沈着させる蒸着装置において、基
    板３０がサセプタ２８の１面に支持され、サセプ
    タ２８が透過性壁部の外側に閉鎖した流体通路３
    ２を仕切る装置によつて支持され、それによつて
    パージガスがサセプタ２８と透過性壁部の間を通
    過することを特徴とする蒸着装置。 ２ 放射熱源２０から基板３０に向かつて放射熱
    を反射するようにレフレクタ１０，１２が配置さ
    れている特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 室３６が放射熱源２０および透過性壁部を包
    囲する第１シールド２２と第１シールド２２の外
    側の第２シールド３８の間に仕切られている特許
    請求の範囲第１項または第２項記載の装置。 ４ 第１および第２シールド２２，３８が共通軸
    を有し、放射熱源２０と、サセプタ２８および基
    板３０との間に軸を中心に相対的回転を生じさせ
    るための回転装置を有する特許請求の範囲第３項
    記載の装置。 ５ 室３６が赤外線透過性壁部を含むほぼ円筒形
    の第１シールド２２によつて部分的に仕切られ、
    熱源が第１シールド２２の内側にほぼ均一に支持
    された、シールド２２の軸を中心に軸から離れて
    軸方向長さの一部にわたつて互いに平行に拡がる
    多数の赤外ランプ２０からなり、第１シールド２
    ２とともに第１流体通路３２を仕切るように、第
    １シールド２２の外側にこれと同軸に支持される
    ほぼ円筒形のサセプタ２８を有し、このサセプタ
    ２８が基板３０を収容する多数の位置を有し、サ
    セプタ２８上の基板３０の表面が第１シールド２
    ２およびサセプタ２８を介して赤外線を受け、そ
    れによつて基板３０が加熱され、第２のほぼ円筒
    形のシールド３８がサセプタ２８および第１シー
    ルド２２と同軸にその外側に支持され、第１およ
    び第２シールド２２，３８の端部ならびにサセプ
    タ２８を室３６が仕切られるようにシールする装
    置、および第１通路３２を介してパージガスを送
    るガス源を有する特許請求の範囲第１項記載の装
    置。
JP56205353A 1980-12-20 1981-12-21 Depositiong device Granted JPS57128919A (en)

Applications Claiming Priority (1)

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GB8040921 1980-12-20

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JPS57128919A JPS57128919A (en) 1982-08-10
JPH0232783B2 true JPH0232783B2 (ja) 1990-07-23

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ID=10518141

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JP (1) JPS57128919A (ja)
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