JPH03171718A - 気相成長装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、気相成長装置の改良に関するものである。

［従来の技術コ 従来の気相成長装置は、第６図に示すように反応容器１
内にサセプタ２に支持されて置かれた半導体基板３に対
してガス供給口４から原料ガス５をキャリアガス６に混
合して送って該半導体基板３の表面に薄膜を気相成長さ
せていた。なお、図において、７は原料ガス供給源、８
はキャリアガス供給源、９は原料ガス５とキャリアガス
６との混合ガスを反応容器１に送る配管、１０は配管９
に設けられたバルプ、１１は反応容器１，の外周に配置
された高周波加熱コイルよりなる加熱手段、１２は反応
容器１からの排ガスを処理する排ガス処理装置である。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の気相成長装置では、原
料ガスを薄膜或長に必要な半導体基板３の近傍だけでな
く、反応容器１の全体に流していたので、半導体基板３
に捕捉される原料の収率が数％程度であり、このため原
料の収率が非常に悪い問題点があった。

本発明の目的は、原料の収率を向上させることができる
気相成長装置を提供することにある。

［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構成を説明すると
、本発明は反応容器内に置かれた半導体基板に原料ガス
をキャリアガスと共に送って薄膜を気相成長させる気相
成長装置において、前記反応容器内に前記原料ガスを送
る原料ガス供給口が前記反応容器内に前記キャリアガス
を送るキャリアガス供給口とは別に設けられ、前記原料
ガス供給口は前記半導体基板の表面寄りに流れる前記キ
ャリアガスの流路に沿った位置で前記半導体基板の上流
側に設けられていることを特徴とする。

［作用コ このように原料ガスを供給すると、半導体基板の表面に
沿った部分にだけ主として原料ガスが流れるようになり
、原料ガスの供給量を減らして、原料の収率を従来に比
べて著しく上げることができる。

［実施例コ 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。なお、前述した第６図と対応する部分には、同一符号
を付して示している。

第１図及び第２図は、本発明を横型の気相成長装置に適
用した本発明の第１実施例を示したものである。図示の
ように本実施例では、反応容器１には原料ガス５を送る
原料ガス供給口１３がキャリアガス６を送るキャリアガ
ス供給口１４とは別に設けられている。該原料ガス供給
口１３は、半導体基板３の表面寄りに流れるキャリアガ
ス６の流路に沿った位置で半導体基板３の近くで該半導
体基板３の上流側に設けられている。これに伴い、原料
ガス５は原料ガス供給管１５で原料ガス供給口１３に供
給され、キャリアガス６はキャリアガス供給管１６でキ
ャリアガス供給口１４に供給されるようになっている。

このようにすると、キャリアガス６は層流として反応容
器１内を流れるため、原料ガス５を原料ガス供給口１３
より反応容器１内に供給すると、該原料ガス５はキャリ
アガス６に乱されることなく、サセプタ２の表面をはう
ようにして半導体基板３の表面に到達することが実験に
より確かめられた。

このような気相成長装置によれば、薄膜とじてＩｎＰ結
晶を戒長させる場合、従来はキャリアガス６の流量１０
ＳＬＭ　％原料ガス５の流量２　ＳＬＭであったのに対
し、キャリアガス６の流量１０ＳＬＭ　ｓ原料ガス５の
流量ＩＳＬＭでも成長条件や戊長時間を変更することな
く、同様に薄膜を得ることができた。ただし、従来と同
様な効果を得るためには、原料ガス供給口１３から半導
体基板３までの距離は７０ｃｍ以下が好ましい。なぜな
らば、キャリアガス６と原料ガス５との境界がはっきり
しているのは、せいぜい７０ｃｍまでであるからである
。

また、キャリアガス６と原料ガス５との比は、２：１ま
では上限として問題なく流すことができる。

この場合の原料の収率は約１０〜２０％であり、従来よ
り原料の収率を著しく高めることができた。

第３図は、本発明をＴ型の気相成長装置に適用した本発
明の第２実施例を示したものである。図において、１７
はサセプタ２を回転及び昇降自在に支持する支持軸、１
８は支持軸１７を回転するモータ等の駆動部、１９は支
持軸１７内を通る熱電対等の取出し部である。なお、こ
の場合には、サセプタ２を挿入する空間２０より原料ガ
ス５を流してもよい。

第４図は、本発明を縦型の気相成長装置に適用した本発
明の第３実施例を示したものである。本実施例では、原
料ガス供給口１３が反応容器１内のサセプタ２の表面に
設けられている。これに伴い支持軸１７が原料ガス供給
管１５を兼ねた構造になっている。図において、２１は
支持軸１７を昇降させる昇降機構である。

第５図は、本発明を縦型の気相成長装置に適用した本発
明の第４実施例を示したものである。本実施例では、原
料ガス供給口１４に対向するサセプタ２の上面を半球面
状とし、該サセプタ２の側面に原料ガス供給口１３を設
けると共に、それより下流側の側面に半導体基板３を支
持させている。

このように本発明は、各種のタイプの気相成長装置に適
用することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明では、原料ガス供給口とキャ
リアガス供給口とを別にし、該原料ガス供給口は半導体
基板の表面寄りに流れるキャリアガスの流路に沿った位
置で該半導体基板の近くの上流側に設けたので、半導体
基板の表面に沿った部分にだけ主として原料ガスを流す
ことができ、原料ガスの供給量を減らして、原料の収率
を従来に比べて著しく上げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１−図乃至第５図は本発明に係る気相成長装置の第１
〜第４実施例を示したものであり、第１図及び第２図は
第１実施例の縦断側面図及び縦断平面図、第３図乃至第
５図は第２〜第４実施例の縦断側面図、第６図は従来の
気相成長装置の縦断側面図である。 １・・・反応容器、２・・・サセプタ、３・・・半導体
基板、５・・・原料ガス、６・・・キャリアガス、１３
・・・原料ガス供給口、１４・・・キャリアガス供給口
。 第 １ 図 第 ２ 図 １３ 第 ３ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 反応容器内に置かれた半導体基板に原料ガスをキャリア
   ガスと共に送って薄膜を気相成長させる気相成長装置に
   おいて、前記反応容器内に前記原料ガスを送る原料ガス
   供給口が前記反応容器内に前記キャリアガスを送るキャ
   リアガス供給口とは別に設けられ、前記原料ガス供給口
   は前記半導体基板の表面寄りに流れる前記キャリアガス
   の流路に沿った位置で前記半導体基板の上流側に設けら
   れていることを特徴とする気相成長装置。