JPH04287912A - 半導体製造装置 - Google Patents
半導体製造装置Info
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- JPH04287912A JPH04287912A JP2468391A JP2468391A JPH04287912A JP H04287912 A JPH04287912 A JP H04287912A JP 2468391 A JP2468391 A JP 2468391A JP 2468391 A JP2468391 A JP 2468391A JP H04287912 A JPH04287912 A JP H04287912A
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 19
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 133
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 abstract description 13
- RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N arsane Chemical compound [AsH3] RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 13
- 229910000070 arsenic hydride Inorganic materials 0.000 abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
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- XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N trimethylgallium Chemical compound C[Ga](C)C XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、化合物半導体結晶を原
子オーダで制御して結晶成長させることが可能な半導体
製造装置に関するものである。
子オーダで制御して結晶成長させることが可能な半導体
製造装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図9は従来の半導体製造装置を示す図で
あり、図10は原料ガスのタイムシーケンスを示す図で
ある。これらの図において、反応管12内のサセプタ3
上で加熱されたGaAs基板4に、まず始めにAsH3
ガス(原料ガス)を流し、GaAs基板4上に熱分解
したAs原子を付着させる。次にH2 を流し、反応管
12内のAsH3 ガスをすべておい出す。そしてTM
G(トリメチルガリウム)ガス(原料ガス)をH2 を
キャリアガスとして反応管12内に流し、GaAs基板
4上に熱分解したGa原子を付着させる。次にH2 を
流し、反応管12内のTMGガスをすべておい出す。以
上のガスの切り換えをくり返すことにより、AsとGa
を交互に成長して原子オーダで制御した結晶成長を行う
。AsH3 ガスとTMGガスを流す間にH2 ガスを
流すのは、AsH3 ガスとTMGガスの混合をさける
ためである。また、ガスの切り換えはすべてバルブのオ
ン・オフにより行っている。
あり、図10は原料ガスのタイムシーケンスを示す図で
ある。これらの図において、反応管12内のサセプタ3
上で加熱されたGaAs基板4に、まず始めにAsH3
ガス(原料ガス)を流し、GaAs基板4上に熱分解
したAs原子を付着させる。次にH2 を流し、反応管
12内のAsH3 ガスをすべておい出す。そしてTM
G(トリメチルガリウム)ガス(原料ガス)をH2 を
キャリアガスとして反応管12内に流し、GaAs基板
4上に熱分解したGa原子を付着させる。次にH2 を
流し、反応管12内のTMGガスをすべておい出す。以
上のガスの切り換えをくり返すことにより、AsとGa
を交互に成長して原子オーダで制御した結晶成長を行う
。AsH3 ガスとTMGガスを流す間にH2 ガスを
流すのは、AsH3 ガスとTMGガスの混合をさける
ためである。また、ガスの切り換えはすべてバルブのオ
ン・オフにより行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の結晶成長装置は
、以上のように構成されているので、結晶成長する際に
、バルブのオン・オフを数多く行うことが必要で、バル
ブから発生するゴミや、バルブの寿命の点で問題点があ
った。
、以上のように構成されているので、結晶成長する際に
、バルブのオン・オフを数多く行うことが必要で、バル
ブから発生するゴミや、バルブの寿命の点で問題点があ
った。
【0004】本発明は、上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、バルブの切り換えなしに、原子
オーダの制御が可能な半導体結晶を成長させることがで
きる半導体製造装置を得ることを目的とする。
ためになされたもので、バルブの切り換えなしに、原子
オーダの制御が可能な半導体結晶を成長させることがで
きる半導体製造装置を得ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体製造
装置は、複数の半導体基板が配置されたサセプタと、複
数種の結晶成長用の原料ガスを噴出させてそれぞれ異な
る原料ガス領域を形成するとともに、原料ガス領域間を
原料ガス以外の分離ガスの噴出による分離ガス領域で区
切るガス供給手段と、複数の原料ガス領域内に半導体基
板を順次入れるサセプタ駆動手段とを有するとを備えた
ものである。
装置は、複数の半導体基板が配置されたサセプタと、複
数種の結晶成長用の原料ガスを噴出させてそれぞれ異な
る原料ガス領域を形成するとともに、原料ガス領域間を
原料ガス以外の分離ガスの噴出による分離ガス領域で区
切るガス供給手段と、複数の原料ガス領域内に半導体基
板を順次入れるサセプタ駆動手段とを有するとを備えた
ものである。
【0006】
【作用】本発明における半導体製造装置は、各々の原料
ガスの境界に原料ガス以外の分離ガスを流すことによっ
て、原料ガスの混合をさけることにより各々の原料ガス
のみの原料ガス領域を形成し、この原料ガス領域内を半
導体基板を順次移動することにより、半導体基板に原子
オーダで成膜を行う。
ガスの境界に原料ガス以外の分離ガスを流すことによっ
て、原料ガスの混合をさけることにより各々の原料ガス
のみの原料ガス領域を形成し、この原料ガス領域内を半
導体基板を順次移動することにより、半導体基板に原子
オーダで成膜を行う。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例をGaAsを結晶成長
する例について説明する。図1は本発明の第1の実施例
を示す半導体製造装置の構成斜視図、図2はガス供給配
管を示すもので、図1のガス供給配管1のAーA線によ
る拡大断面図である。
する例について説明する。図1は本発明の第1の実施例
を示す半導体製造装置の構成斜視図、図2はガス供給配
管を示すもので、図1のガス供給配管1のAーA線によ
る拡大断面図である。
【0008】図2に示すように、8つに区切られたガス
供給配管1内をH2 ,AsH3 ,TMGガスを流す
。AsH3 ,TMGは原料ガスであり、H2 ガスは
原料ガス以外の分離ガスである。各々のガスはガス供給
配管1を上から下に流れ、図1のノズル2に設けられた
複数のガス噴出口からサセプタ3の円周方向に向かって
ひろがりながら流れる。このことにより、サセプタ3上
には、図2で示したガスと同じ原料ガス領域が形成され
る。
供給配管1内をH2 ,AsH3 ,TMGガスを流す
。AsH3 ,TMGは原料ガスであり、H2 ガスは
原料ガス以外の分離ガスである。各々のガスはガス供給
配管1を上から下に流れ、図1のノズル2に設けられた
複数のガス噴出口からサセプタ3の円周方向に向かって
ひろがりながら流れる。このことにより、サセプタ3上
には、図2で示したガスと同じ原料ガス領域が形成され
る。
【0009】サセプタ3下にあるヒータ(図示は省略)
で加熱されたGaAs基板4は、サセプタ3がサセプタ
駆動手段(図示は省略)により回転することにより、原
料ガス領域内を順次移動し、図10で示したタイムシー
ケンスと同じガス供給をうけ、原子オーダで制御された
結晶成長を行うことができる。
で加熱されたGaAs基板4は、サセプタ3がサセプタ
駆動手段(図示は省略)により回転することにより、原
料ガス領域内を順次移動し、図10で示したタイムシー
ケンスと同じガス供給をうけ、原子オーダで制御された
結晶成長を行うことができる。
【0010】なお、TMG,AsH3 ガス流量よりH
2 ガス流量を多くすることにより、また、ノズル2の
口径をTMG,AsH3ガスより、H2 ガスの方を大
きくすることにより、AsH3ガスとTMGガスの混合
をより少なくすることができる。
2 ガス流量を多くすることにより、また、ノズル2の
口径をTMG,AsH3ガスより、H2 ガスの方を大
きくすることにより、AsH3ガスとTMGガスの混合
をより少なくすることができる。
【0011】また、上記実施例では、8つに区切られた
ガス領域を備えたガス供給配管1と2種類の原料ガス(
AsH3 ガス,TMGガス)について示したが、Ga
As基板4がそれぞれのガス領域に完全に覆われてさえ
いればガス供給配管数、原料ガスの種類および数はいく
つであってもよい。
ガス領域を備えたガス供給配管1と2種類の原料ガス(
AsH3 ガス,TMGガス)について示したが、Ga
As基板4がそれぞれのガス領域に完全に覆われてさえ
いればガス供給配管数、原料ガスの種類および数はいく
つであってもよい。
【0012】図3は本発明の第2の実施例を示す構成斜
視図であり、図1の第1の実施例がガス供給手段として
ガス供給配管1とノズル2とで構成したが、第2の実施
例ではガス供給板を用いたものである。図4にガス供給
板6の上から見た図を示す。ガス供給板6には、その中
心から放射状に、一列にガス噴出口7が形成されており
、この一列のガス噴出口7からは同種のガスがそれぞれ
噴き出す構成となっている。また、ガス供給板6の上部
には、図3では省略されているが、図5に示すようなガ
ス吸引口10が多数形成されたガス吸収板9が設置され
、ガス供給板6のガス噴出口7から噴出したガスは、こ
のガス吸収板9のガス吸引口10より吸い上げられる。 その様子を図6に示す。
視図であり、図1の第1の実施例がガス供給手段として
ガス供給配管1とノズル2とで構成したが、第2の実施
例ではガス供給板を用いたものである。図4にガス供給
板6の上から見た図を示す。ガス供給板6には、その中
心から放射状に、一列にガス噴出口7が形成されており
、この一列のガス噴出口7からは同種のガスがそれぞれ
噴き出す構成となっている。また、ガス供給板6の上部
には、図3では省略されているが、図5に示すようなガ
ス吸引口10が多数形成されたガス吸収板9が設置され
、ガス供給板6のガス噴出口7から噴出したガスは、こ
のガス吸収板9のガス吸引口10より吸い上げられる。 その様子を図6に示す。
【0013】一方、ガス供給板6の中心にある回転軸5
の先端にあるサセプタ3上に載置されたGaAs基板4
は、サセプタ3により区切られたそれぞれの原料ガス領
域を、回転軸5がある速度で回転することにより通過し
て、図10と同じタイムシーケンスでガス供給をうけ原
子オーダで制御された結晶成長を行うことができる。
の先端にあるサセプタ3上に載置されたGaAs基板4
は、サセプタ3により区切られたそれぞれの原料ガス領
域を、回転軸5がある速度で回転することにより通過し
て、図10と同じタイムシーケンスでガス供給をうけ原
子オーダで制御された結晶成長を行うことができる。
【0014】なお、GaAs基板4の加熱は、サセプタ
3の裏にあるヒータ8により行う。また、上記実施例で
は、ガス噴出口7から出るガス系(分離ガスであるH2
が2系統、原料ガスであるAsH3 ,TMGがそれ
ぞれ1系統)が4つ,サセプタ3が4つの場合について
示したが、原料ガス系とサセプタ3の数が同じであって
もよく、また、回転軸5とサセプタ3のなす角度および
回転方向は任意であってもよく、上記実施例と同じ効果
を奏する。
3の裏にあるヒータ8により行う。また、上記実施例で
は、ガス噴出口7から出るガス系(分離ガスであるH2
が2系統、原料ガスであるAsH3 ,TMGがそれ
ぞれ1系統)が4つ,サセプタ3が4つの場合について
示したが、原料ガス系とサセプタ3の数が同じであって
もよく、また、回転軸5とサセプタ3のなす角度および
回転方向は任意であってもよく、上記実施例と同じ効果
を奏する。
【0015】図7は本発明の第3の実施例を示す構成斜
視図である。この図において、11はガス供給板で、ガ
ス噴出口7が図4の実施例と異なる配列をなしている。 このガス供給板11を上から見た図を図8に示す。この
図8において、中心から放射状に全面に、ガスの種類別
に多数のガス噴出口7が形成され、噴き出す領域は少な
くともGaAs基板4が充分覆いつくされる大きさに区
分されて、この区分内の各ガス噴出口7からは原料ガス
ならびに分離ガスが噴出して原料ガス領域と分離ガス領
域を形成する。また、ガス供給板11の上部には、図5
に示したものと同様のガス吸引板9があり、ガスを下か
ら上に流す。
視図である。この図において、11はガス供給板で、ガ
ス噴出口7が図4の実施例と異なる配列をなしている。 このガス供給板11を上から見た図を図8に示す。この
図8において、中心から放射状に全面に、ガスの種類別
に多数のガス噴出口7が形成され、噴き出す領域は少な
くともGaAs基板4が充分覆いつくされる大きさに区
分されて、この区分内の各ガス噴出口7からは原料ガス
ならびに分離ガスが噴出して原料ガス領域と分離ガス領
域を形成する。また、ガス供給板11の上部には、図5
に示したものと同様のガス吸引板9があり、ガスを下か
ら上に流す。
【0016】一方、GaAs基板4は、ガス供給板11
とある所望の距離はなれ水平に回転するサセプタ3の裏
面に取り付けられており、前記原料ガス領域内のガス噴
出口7から出た原料ガスは、垂直にGaAs基板4に噴
き付けられる。回転軸5を回転させることによりそれぞ
れの原料ガス領域内を通過して図10と同じタイムシー
ケンスでガス供給をうけ、成膜が行われる。
とある所望の距離はなれ水平に回転するサセプタ3の裏
面に取り付けられており、前記原料ガス領域内のガス噴
出口7から出た原料ガスは、垂直にGaAs基板4に噴
き付けられる。回転軸5を回転させることによりそれぞ
れの原料ガス領域内を通過して図10と同じタイムシー
ケンスでガス供給をうけ、成膜が行われる。
【0017】なお、GaAs基板4の加熱は、サセプタ
3上面にあるヒータ8により行う。また、上記実施例で
は、ガス噴出口7の領域を8つに別けたが成膜する条件
や膜の種類によって、領域の大きさ、数を変えても上記
実施例と同様の効果を奏する。
3上面にあるヒータ8により行う。また、上記実施例で
は、ガス噴出口7の領域を8つに別けたが成膜する条件
や膜の種類によって、領域の大きさ、数を変えても上記
実施例と同様の効果を奏する。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
原料ガス領域間を分離ガス領域で区切り、各原料ガス領
域内を順次半導体基板を移動させて成膜するように構成
したので、従来例のようにバルブの切り換えをする必要
がなく、原子オーダに制御した結晶が得られる効果があ
る。
原料ガス領域間を分離ガス領域で区切り、各原料ガス領
域内を順次半導体基板を移動させて成膜するように構成
したので、従来例のようにバルブの切り換えをする必要
がなく、原子オーダに制御した結晶が得られる効果があ
る。
【図1】本発明の第1の実施例による半導体製造装置を
示す構成斜視図である。
示す構成斜視図である。
【図2】図1のガス供給配管のAーA線による拡大断面
を、模式的に示した図である。
を、模式的に示した図である。
【図3】本発明の第2の実施例を示す半導体製造装置の
構成斜視図である。
構成斜視図である。
【図4】図3のガス供給板の上面図である。
【図5】第2の実施例で用いるガス吸収板の上面図であ
る。
る。
【図6】第2の実施例におけるガス供給板とガス吸収板
との関連を示す側断面略図である。
との関連を示す側断面略図である。
【図7】本発明の第3の実施例を示す半導体製造装置の
構成斜視図である。
構成斜視図である。
【図8】図7のガス供給板の上面図である。
【図9】従来の半導体装置を示す図である。
【図10】図9における原料ガスのタイムシ−ケンスを
示す図である。
示す図である。
1 ガス供給配管
2 ノズル
3 サセプタ
4 GaAs基板
5 回転軸
6 ガス供給板
7 ガス噴出口
8 ヒ−タ
9 ガス吸収板
10 ガス吸引口
Claims (1)
- 【請求項1】複数の半導体基板が配置されたサセプタと
、複数種の結晶成長用の原料ガスを噴出させてそれぞれ
異なる原料ガス領域を形成するとともに、前記原料ガス
領域間を前記原料ガス以外の分離ガスの噴出による分離
ガス領域で区切るガス供給手段と、前記複数の原料ガス
領域内に前記半導体基板を順次入れるサセプタ駆動手段
とを有することを特徴とする半導体製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2468391A JPH04287912A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2468391A JPH04287912A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 半導体製造装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04287912A true JPH04287912A (ja) | 1992-10-13 |
Family
ID=12144955
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2468391A Pending JPH04287912A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 半導体製造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04287912A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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1991
- 1991-02-19 JP JP2468391A patent/JPH04287912A/ja active Pending
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