JPH05335253A - 気相成長装置 - Google Patents

気相成長装置

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JPH05335253A
JPH05335253A JP14024692A JP14024692A JPH05335253A JP H05335253 A JPH05335253 A JP H05335253A JP 14024692 A JP14024692 A JP 14024692A JP 14024692 A JP14024692 A JP 14024692A JP H05335253 A JPH05335253 A JP H05335253A
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JP
Japan
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crystal substrate
susceptor
supporting member
reaction tube
phase growth
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Pending
Application number
JP14024692A
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English (en)
Inventor
Keiichi Akagawa
慶一 赤川
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP14024692A priority Critical patent/JPH05335253A/ja
Publication of JPH05335253A publication Critical patent/JPH05335253A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 気相成長後における結晶基板を支持した結晶
基板支持部材の取り外しならびに載置を容易にし、か
つ、これらの破損を防止できるとともに、頻繁に装置の
洗浄を行う必要がない気相成長装置を提供することを目
的とする。 【構成】 反応管1内には回転軸2上に固定されたザグ
リ部6を有するサセプタ3が配置されており、また、サ
セプタ3の下部にはサセプタ3を介して結晶基板4を加
熱するためのヒータ7が設置されており、さらに、反応
管1の上方には成長ガスを供給するための給気口8が形
成され、反応管1の下方には反応管1内の圧力を一定に
したり未反応ガスを排気するための排気口9が設けられ
ている気相成長装置であって、上記したサセプタ3のザ
グリ部6に結晶基板4を支持した結晶基板支持部材5を
載置したとき、結晶基板支持部材5の上面の位置がサセ
プタ3の上面の位置よりも高くなるように構成すること
を特徴とする気相成長装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばヘテロ構造の化
合物半導体などの製造に用いられる気相成長装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図6は、結晶基板上に化合物半導体の薄
膜を気相成長させる従来の気相成長装置の概略を示した
ものである。図に示すように、反応管101内には回転
軸102上に固定されたサセプタ103が配置され、サ
セプタ103の上面には結晶基板104を支持した結晶
基板支持部材105を載置するためのザグリ部10形成
されている。また、サセプタ103の下部にはサセプタ
103を介して結晶基板104を加熱するためのヒータ
107が設置されている。さらに、反応管101の上方
には成長ガスを供給するための給気口108が形成さ
れ、反応管101の下方には反応管101内の圧力を一
定にしたり未反応ガスを排気するための排気口109が
設けられている。
【0003】図7は、結晶基板を支持した結晶基板支持
部材を載置したサセプタ部分を拡大した図である。図中
で、図6に示した部分と同一部分に関しては、同一番号
を付すことにより重複説明を省略する。図に示すよう
に、従来の気相成長装置においては、結晶基板支持部材
105の上面の位置とサセプタ103上面の位置を比較
すると、サセプタ103上面の方が高い位置にある構成
になっている。このような構成としているのは、気相成
長過程において、サセプタ103が高速回転(例えば1
000rpm程度)するため、その遠心力によりサセプ
タ103上から結晶基板104が離脱飛散するのを防止
するためである。
【0004】次に、本装置を用いて結晶基板上に化合物
半導体の薄膜を気相成長させる方法について説明する。
結晶基板104を載置した結晶基板支持部材105をサ
セプタ103上のザグリ部106に載置する。その後、
反応管101をOリング110を介して閉鎖することに
より反応管101内を機密状態にする。
【0005】次に、回転軸102を介して、図示しない
モータの回転により、サセプタ103を適宜回転させ、
反応管101内の空気を不活性ガスで置換した後、所定
のガス、例えば水素(H2)やアルシン(AsH3)を
流して反応管101内の圧力を一定にする。そして、ヒ
ータ107に通電することによりサセプタ103を加熱
し、それによって結晶基板104の温度を上昇させる。
ここで、結晶基板104は、結晶基板支持部材105に
よってサセプタ103表面から一定の間隔を隔てた位置
に載置されているため、結晶基板104の温度は、サセ
プタ103表面からの輻射により、結晶基板104上で
均一かつ一定になるようになっている。このため、サセ
プタ103のザグリ部106の表面粗さは、適正値に維
持される必要がある。
【0006】しかる後に、給気口108から反応管10
1内に成長ガス、例えばトリメチルガリウム(TMG)
やトリメチルアルミニウム(TMA)を導入し、結晶基
板104上に化合物半導体の薄膜を気相成長させる。
【0007】ここで問題となるのは、成長ガスが図6に
示す矢印の方向に流れることにより、サセプタ103の
ザグリ部106の側壁部やサセプタ103および結晶基
板支持部材104の上面にも化合物半導体の薄膜が成長
してしまうことである。これは、気相成長の回数を重ね
るごとにその膜厚が厚くなり、そのまま放置すると、図
7に示すように顕著な反応生成物111となる。
【0008】結晶基板104を気相成長装置内から取り
外す際には、通常、結晶基板支持部材105ごとサセプ
タ103上から取り外す。その際、上記したような反応
生成物111が付着していると、結晶基板支持部材10
5がサセプタ103上から取り外しにくくなったり、場
合によっては取り外せなくなったりする。また、この取
り外しを無理に行おうとすると、結晶基板104や結晶
基板支持部材105を破損するおそれがある。特に、結
晶基板104は、厚さが350ミクロン程度のものであ
るため非常に破損し易く、とりわけ結晶基板104が砒
化ガリウム製の場合は破損する危険性が高い。さらに、
上記したような反応生成物111が付着していると、結
晶基板104を支持した結晶基板支持部材105をサセ
プタ103のザグリ部106内に載置する際の障害にな
ると同時に、サセプタ103のザグリ部106の表面を
汚したり、傷つけたりするおそれもある。
【0009】このような事態を防止するためには、気相
成長を行うごとにサセプタ103を洗浄する必要があ
る。しかし、サセプタ103は回転軸102上に固定さ
れており、また、上記したようにサセプタ103のザグ
リ部106の表面粗さを適正値に維持するため、その洗
浄は慎重に行わなければならず、結晶基板104を交換
する度にサセプタ103を装置から取り外して洗浄しよ
うとすれば、作業効率を著しく低下させることにもな
る。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来の気相成長装置においては、気相成長過程でサセプ
タ上に付着した反応生成物の影響により、結晶基板を支
持した結晶基板支持部材がサセプタ上から取り外しにく
くなったり、場合によっては取り外せなくなったりする
といった問題があった。また、この取り外しを無理に行
うと、結晶基板や結晶基板支持部材を破損するおそれも
あった。さらに、結晶基板を支持した結晶基板支持部材
をサセプタのザグリ部内に載置する際の障害になると同
時に、サセプタのザグリ部の表面を汚したり、傷つける
おそれもあった。このような事態を防止するためには気
相成長を行う度にサセプタを洗浄する必要があり、その
作業効率を著しく低下させるといった問題もあった。
【0011】そこで、本発明では、上記問題を解決し、
気相成長後の結晶基板および結晶基板支持部材の取り外
しならびに載置を容易にし、かつ、これらの破損を防止
できるとともに、頻繁に装置の洗浄を行う必要がない気
相成長装置を提供することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、基板を支持する基板支持部材と、前記
基板支持部材を載置するザグリ部を有するサセプタとを
具備してなる気相成長装置において、前記基板支持部材
の上面の位置が前記サセプタの上面の位置よりも高くな
るように構成されていることを特徴とする気相成長装置
を提供する。
【0013】
【作用】本発明に係る気相成長装置においては、結晶基
板支持部材の上面の位置がサセプタの上面の位置よりも
高くなるように構成されているため、サセプタのザグリ
部の側壁部分には反応生成物が付着しないため、結晶基
板および結晶基板支持部材を、サセプタから取り外す際
ならびにサセプタ上のザグリ部に載置する際の障害を除
去することができる。このため、結晶基板4を交換する
際に結晶基板4を破損するおそれがなくなるとともに、
サセプタ3のザグリ部6の表面を汚したり、傷つけたり
するおそれもなくなる。これにより、気相成長の度にサ
セプタ3の洗浄を行う必要がなくなり作業効率を向上さ
せることがでる。
【0014】
【実施例】本発明の実施例について、図面を参照しつつ
詳細に説明する。
【0015】図1は、本発明に係る気相成長装置の概略
を示したものである。図に示すように、反応管1内には
回転軸2上に固定されたサセプタ3が配置され、サセプ
タ3の上面には結晶基板4を支持した結晶基板支持部材
5を載置するためのザグリ部6が形成されている。ま
た、サセプタ3の下部にはサセプタ3を介して結晶基板
4を加熱するためのヒータ7が設置されている。さら
に、反応管1の上方には成長ガスを供給するための給気
口8が形成され、反応管1の下方には反応管1内の圧力
を一定にしたり未反応ガスを排気するための排気口9が
設けられている。
【0016】実際に気相成長をさせる際は、結晶基板4
を載置した結晶基板支持部材5をサセプタ3上のザグリ
部6に載置する。その後、反応管1をOリング10を介
して閉鎖することにより反応管1内を機密状態にする。
なお、本実施例により結晶基板上に化合物半導体の薄膜
を気相成長させる方法は、従来の技術において説明した
従来の気相成長装置の場合と同様なので、ここでは重複
説明を省略する。
【0017】図2は、本発明の気相成長装置において、
結晶基板を支持した結晶基板支持部材を載置したサセプ
タ部分を拡大した図である。図中で、図1に示した部分
と同一部分に関しては、同一番号を付すことにより重複
説明を省略する。以下、各図においても同様とする。
【0018】図に示すように、結晶基板支持部材5の上
面の位置とサセプタ3の上面の位置とを比較すると、結
晶基板支持部材5の上面の方が高い位置にある構成にな
っている。
【0019】このような構成にすることにより、図に示
すように、サセプタ3のザグリ部6の側壁部分には反応
生成物11が付着しないため、結晶基板4を支持した結
晶基板支持部材5をサセプタ3から取り外す際ならびに
サセプタ3上のザグリ部6に載置する際の障害が除去さ
れる。このため、結晶基板4を交換する際に結晶基板4
を破損するおそれがなくなるとともに、サセプタ3のザ
グリ部6の表面を汚したり、傷つけたりするおそれもな
くなる。これにより、気相成長の度にサセプタ3の洗浄
を行う必要がなくなるため作業効率を向上させることが
でる。また、気相成長過程において、サセプタ3が高速
回転(例えば1000rpm)する際は、結晶基板4
は、結晶基板支持部材5の内側壁に支持されるため、遠
心力により離脱飛散することはない。
【0020】なお、本実施例においては、結晶基板支持
部材5の内側壁にも気相成長が生じるが、一回の気相成
長過程で成長する薄膜はせいぜい10ミクロン程度であ
り、結晶基板4を結晶基板支持部材5から取り外す際の
障害にはならない。また、結晶基板支持部材5はガラス
等の材料で製作することにより、取り外した際に、王水
等につけるだけで容易に洗浄することができるため、作
業効率を損なうことなく反応生成物11の付着を防止す
ることができる。図3および図4は、上記実施例におい
て、結晶基板と結晶基板支持部材の位置関係を変化させ
た場合の変形例を示したものである。
【0021】図3に示す変形例においては、結晶基板支
持部材5の上面の位置と結晶基板4の上面の位置が同じ
高さになるように構成されている。本変形例において
も、上記実施例と同様の効果が得られる。
【0022】一方、図4に示す変形例においては、結晶
基板4の上面の位置が結晶基板支持部材5の上面の位置
よりも高くなるように構成されている。本変形例におい
ても、上記実施例と同様の効果が得られる。ただし、こ
うのような構成にする場合、結晶基板支持部材5の上面
の位置が結晶基板4の厚さ方向の中心位置よりも高くな
るようにすることが望ましい。これは、気相成長過程に
おいて、サセプタ3の高速回転にともなう遠心力によ
り、サセプタ3上から結晶基板4が離脱飛散するのを防
止するためである。
【0023】以上説明した各実施例において、サセプタ
3上のザグリ部6上に載置される結晶基板支持部材5に
は少なくとも1枚の結晶基板が載置できれば良く、複数
枚の結晶基板を同時に載置できる構造でもかまわない。
例えば、図5は、4枚の結晶基板を同時に載置できるサ
セプタを示したものである。図5(a)は、結晶基板4
および結晶基板支持部材5を載置したサセプタ3の上面
図、図5(b)は、図5(a)中のA−A断面図をそれ
ぞれ表している。図に示すようにサセプタ3には結晶基
板4および結晶基板支持部材5を載置するためのザグリ
部6が形成され、そこに結晶基板4を4枚載置すること
が可能な結晶基板支持部材5が載置されている。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
結晶基板を支持した結晶基板支持部材をサセプタから取
り外す際ならびに載置する際の障害が除去されるため、
結晶基板を交換する際に結晶基板を破損するおそれがな
くなるとともに、サセプタのザグリ部の表面を傷つける
おそれもなくなる。これにより、気相成長の度にサセプ
タの洗浄を行う必要がなくなり作業効率を向上させるこ
とがでる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る気相成長装置の概略図。
【図2】同実施例に係る気相成長装置のサセプタ部分の
拡大図。
【図3】同実施例の変形例に係る気相成長装置のサセプ
タ部分の拡大図。
【図4】同実施例の変形例に係る気相成長装置のサセプ
タ部分の拡大図。
【図5】4枚の結晶基板を同時に載置した同実施例に係
る気相成長装置のサセプタ部分を示した図。
【図6】従来の気相成長装置の概略図。
【図7】従来の気相成長装置のサセプタ部分の拡大図。
【符号の説明】
1,101 反応管 2,102 回転軸 3,103 サセプタ 4,104 結晶基板 5,105 結晶基板支持部材 6,106 ザグリ部 7,107 ヒータ 8,108 給気孔 9,109 排気孔 10,110 Oリング 11,111 反応生成物

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板を支持するための基板支持部材と、
    この基板支持部材を載置するザグリ部を有するサセプタ
    とを具備してなる気相成長装置において、前記基板支持
    部材の上面の位置が前記サセプタの上面の位置よりも高
    くなるように構成されていることを特徴とする気相成長
    装置。
JP14024692A 1992-06-01 1992-06-01 気相成長装置 Pending JPH05335253A (ja)

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JP14024692A JPH05335253A (ja) 1992-06-01 1992-06-01 気相成長装置

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JP14024692A JPH05335253A (ja) 1992-06-01 1992-06-01 気相成長装置

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