JPH0551294A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
- Publication number
- JPH0551294A JPH0551294A JP23113991A JP23113991A JPH0551294A JP H0551294 A JPH0551294 A JP H0551294A JP 23113991 A JP23113991 A JP 23113991A JP 23113991 A JP23113991 A JP 23113991A JP H0551294 A JPH0551294 A JP H0551294A
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- Japan
- Prior art keywords
- susceptor
- gas
- raw material
- buffer plate
- thin film
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 反応管内部に被処理基板を設置するサセプタ
と、該サセプタの外周部に該サセプタより熱伝導率の低
い材質からなる緩衝板とを有するようにし、さらに該緩
衝板に原料を含まないガスを吹き付けるようにした気相
成長装置。 【効果】 エピタキシャル薄膜の膜厚および膜質を均一
にでき、エピタキシャル薄膜中の組成（濃度）の変化を
急峻にできる。
と、該サセプタの外周部に該サセプタより熱伝導率の低
い材質からなる緩衝板とを有するようにし、さらに該緩
衝板に原料を含まないガスを吹き付けるようにした気相
成長装置。 【効果】 エピタキシャル薄膜の膜厚および膜質を均一
にでき、エピタキシャル薄膜中の組成（濃度）の変化を
急峻にできる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、膜厚および膜質が均一
で、膜中の組成或いは濃度の変化が急峻な薄膜を形成可
能であり、かつ、原料利用効率の高い気相成長装置に関
する。
で、膜中の組成或いは濃度の変化が急峻な薄膜を形成可
能であり、かつ、原料利用効率の高い気相成長装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来の気相成長装置の構造を図３に示
す。反応管１の内部に被処理基板２を設置するサセプタ
３があり、サセプタ３は回転軸４を介して図示しない駆
動装置により回転され、ヒ−タ５で所定温度に加熱され
る。原料ガスを原料ガス導入口６から導入する。原料ガ
スは反応管１内で分解、反応し、被処理基板２上に所定
のエピタキシャル薄膜が成長する。残った原料ガスは、
排気口７を介して排気される。
す。反応管１の内部に被処理基板２を設置するサセプタ
３があり、サセプタ３は回転軸４を介して図示しない駆
動装置により回転され、ヒ−タ５で所定温度に加熱され
る。原料ガスを原料ガス導入口６から導入する。原料ガ
スは反応管１内で分解、反応し、被処理基板２上に所定
のエピタキシャル薄膜が成長する。残った原料ガスは、
排気口７を介して排気される。
【０００３】しかし、このような従来の装置では、サセ
プタ外周部が、気相成長方法におけるキャリアガスであ
るＨ2と接触し、Ｈ2の熱伝導率が高いため熱をうばわれ
やすく、サセプタ外周部の温度が低くなり、サセプタ全
域が均一に加熱されず、被処理基板上に成長したエピタ
キシャル薄膜の膜厚および膜質が均一にならないという
問題点があった。
プタ外周部が、気相成長方法におけるキャリアガスであ
るＨ2と接触し、Ｈ2の熱伝導率が高いため熱をうばわれ
やすく、サセプタ外周部の温度が低くなり、サセプタ全
域が均一に加熱されず、被処理基板上に成長したエピタ
キシャル薄膜の膜厚および膜質が均一にならないという
問題点があった。
【０００４】また、エピタキシャル薄膜の膜厚および膜
質を均一にする方法として、サセプタを高速回転させる
方法が考えられる。サセプタを高速回転させることによ
り原料ガスは、サセプタ表面にひきつけられ、境界層厚
がうすくなるとともに均一化し、膜厚および膜質が均一
なエピタキシャル薄膜を得ようとするものである。
質を均一にする方法として、サセプタを高速回転させる
方法が考えられる。サセプタを高速回転させることによ
り原料ガスは、サセプタ表面にひきつけられ、境界層厚
がうすくなるとともに均一化し、膜厚および膜質が均一
なエピタキシャル薄膜を得ようとするものである。
【０００５】しかしながら、サセプタを高速で回転した
場合、ガスの流れはサセプタ外周部上空で渦を巻いてい
る。そのガス流れ線図を図４に示す。これは、外周部と
内周部では、回転時の線速度が異なるため圧力差を生じ
ることにより発生する渦である。この渦により、原料ガ
スがよどみなく流れないために、エピタキシャル薄膜中
の組成や不純物濃度を変化させる場合にその変化を急峻
にすることができないという問題点があった。
場合、ガスの流れはサセプタ外周部上空で渦を巻いてい
る。そのガス流れ線図を図４に示す。これは、外周部と
内周部では、回転時の線速度が異なるため圧力差を生じ
ることにより発生する渦である。この渦により、原料ガ
スがよどみなく流れないために、エピタキシャル薄膜中
の組成や不純物濃度を変化させる場合にその変化を急峻
にすることができないという問題点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の欠点を
解決したもので、成長したエピタキシャル薄膜の膜厚お
よび膜質が均一になり、かつエピタキシャル薄膜中の組
成や不純物濃度を変化させる場合にその変化を急峻にす
ることができる気相成長装置を提供するものである。
解決したもので、成長したエピタキシャル薄膜の膜厚お
よび膜質が均一になり、かつエピタキシャル薄膜中の組
成や不純物濃度を変化させる場合にその変化を急峻にす
ることができる気相成長装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、反応
管内部に被処理基板を設置するサセプタと、該サセプタ
の外周部に該サセプタより熱伝導率の低い材質からなる
緩衝板とを有するようにした気相成長装置を提供するも
のである。
管内部に被処理基板を設置するサセプタと、該サセプタ
の外周部に該サセプタより熱伝導率の低い材質からなる
緩衝板とを有するようにした気相成長装置を提供するも
のである。
【０００８】さらに、原料を含まないガスを上記緩衝板
に供給する流入口を有し、該流入口から流入する原料を
含まないガスの流量と原料ガス導入部から流入する原料
ガスの流量とを独立に制御する手段を有するようにした
気相成長装置を提供するものである。
に供給する流入口を有し、該流入口から流入する原料を
含まないガスの流量と原料ガス導入部から流入する原料
ガスの流量とを独立に制御する手段を有するようにした
気相成長装置を提供するものである。
【０００９】本発明者らは、サセプタの均熱を得難くす
る要因として外周部が冷却されやすいという問題を解決
するために、サセプタの外側にサセプタの冷却を防ぐた
めに、サセプタより熱伝導率の低い材質でつくられた緩
衝板を設けることを見出した。
る要因として外周部が冷却されやすいという問題を解決
するために、サセプタの外側にサセプタの冷却を防ぐた
めに、サセプタより熱伝導率の低い材質でつくられた緩
衝板を設けることを見出した。
【００１０】緩衝板を設けることにより、サセプタ全域
が均一に加熱され、被処理基板上に成長したエピタキシ
ャル薄膜の膜厚および膜質を均一にできた。
が均一に加熱され、被処理基板上に成長したエピタキシ
ャル薄膜の膜厚および膜質を均一にできた。
【００１１】また、緩衝板をサセプタと一体として回転
するようにしたので、原料ガスの流れを乱すこともな
い。
するようにしたので、原料ガスの流れを乱すこともな
い。
【００１２】なお、緩衝板はサセプタより熱伝導率の低
い材質でつくられるが、当然原料ガスや反応生成物と容
易に反応せず、曝される温度に耐える材質でなければな
らない。このような材質として、石英、アルミナなどが
ある。
い材質でつくられるが、当然原料ガスや反応生成物と容
易に反応せず、曝される温度に耐える材質でなければな
らない。このような材質として、石英、アルミナなどが
ある。
【００１３】次に、緩衝板を設けたことにより、原料ガ
スの渦がサセプタ外周部上空でなく緩衝板上空で生じる
ようになり、サセプタへ向うガスの流れのよどみがなく
なったが、依然として渦による原料ガスの逆流という問
題が残り、エピタキシャル薄膜中の組成や不純物濃度を
変化させる場合にその変化を急峻にするには不十分であ
る。
スの渦がサセプタ外周部上空でなく緩衝板上空で生じる
ようになり、サセプタへ向うガスの流れのよどみがなく
なったが、依然として渦による原料ガスの逆流という問
題が残り、エピタキシャル薄膜中の組成や不純物濃度を
変化させる場合にその変化を急峻にするには不十分であ
る。
【００１４】この渦の影響を除外する手段として、緩衝
板に原料を含まないガスを原料ガストとは独立に吹きつ
け、渦による原料ガスのサセプタへの逆流をさえぎると
ともに原料ガスをサセプタに集中させ、エピタキシャル
薄膜中の組成や不純物濃度を変化させる場合にその変化
を急峻にすることができた。
板に原料を含まないガスを原料ガストとは独立に吹きつ
け、渦による原料ガスのサセプタへの逆流をさえぎると
ともに原料ガスをサセプタに集中させ、エピタキシャル
薄膜中の組成や不純物濃度を変化させる場合にその変化
を急峻にすることができた。
【００１５】
【実施例】図１に本発明の実施例の気相成長装置を示
す。直径６０ｍｍのグラファイト製サセプタ３に、外径
１００ｍｍの石英製緩衝板１０をはめ込んだ。また、緩
衝板１０の上部には原料を含まないガスを供給する流入
口１１を設け、気相成長中に水素ガスを流入口１１から
緩衝板１０へ向けて流した。
す。直径６０ｍｍのグラファイト製サセプタ３に、外径
１００ｍｍの石英製緩衝板１０をはめ込んだ。また、緩
衝板１０の上部には原料を含まないガスを供給する流入
口１１を設け、気相成長中に水素ガスを流入口１１から
緩衝板１０へ向けて流した。
【００１６】本装置における被処理基板表面付近の温度
分布を図２に示す。図２には従来の装置における温度分
布も示した。図２より温度分布の均一性が向上している
ことが分かる。
分布を図２に示す。図２には従来の装置における温度分
布も示した。図２より温度分布の均一性が向上している
ことが分かる。
【００１７】本装置により成長したエピタキシャル薄膜
は従来の装置に比較して、膜厚および膜質を均一にで
き、またエピタキシャル薄膜中の組成や不純物濃度を変
化させる場合にその変化を急峻にすることができた。
は従来の装置に比較して、膜厚および膜質を均一にで
き、またエピタキシャル薄膜中の組成や不純物濃度を変
化させる場合にその変化を急峻にすることができた。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、反応管
内部に被処理基板を設置するサセプタと、該サセプタの
外周部に該サセプタより熱伝導率の低い材質からなる緩
衝板とを有するようにしたので、エピタキシャル薄膜の
膜厚および膜質を均一にできた。
内部に被処理基板を設置するサセプタと、該サセプタの
外周部に該サセプタより熱伝導率の低い材質からなる緩
衝板とを有するようにしたので、エピタキシャル薄膜の
膜厚および膜質を均一にできた。
【００１９】さらに、原料を含まないガスを上記緩衝板
に供給する流入口を有し、該流入口から流入する原料を
含まないガスの流量と原料ガス導入部から流入する原料
ガスの流量とを独立に制御する手段を有するようにした
ので、エピタキシャル薄膜中の組成や不純物濃度を変化
させる場合にその変化を急峻にすることができた。
に供給する流入口を有し、該流入口から流入する原料を
含まないガスの流量と原料ガス導入部から流入する原料
ガスの流量とを独立に制御する手段を有するようにした
ので、エピタキシャル薄膜中の組成や不純物濃度を変化
させる場合にその変化を急峻にすることができた。
【図１】本発明に係る気相成長装置を示す断面正面図で
ある。
ある。
【図２】本発明に係る気相成長装置と従来の気相成長装
置における被処理基板表面付近の温度分布を示す図であ
る。
置における被処理基板表面付近の温度分布を示す図であ
る。
【図３】従来の気相成長装置を示す断面正面図である。
【図４】従来の気相成長装置における原料ガス流れ図で
ある。
ある。
Claims (2)
- 【請求項１】 反応管内部に被処理基板を設置するサセ
プタと、該サセプタの外周部に該サセプタより熱伝導率
の低い材質からなる緩衝板とを有することを特徴とする
気相成長装置。 - 【請求項２】 原料を含まないガスを上記緩衝板に供給
する流入口を有し、該流入口から流入する原料を含まな
いガスの流量と原料ガス導入部から流入する原料ガスの
流量とを独立に制御する手段を有することを特徴とする
請求項１記載の気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23113991A JPH0551294A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23113991A JPH0551294A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0551294A true JPH0551294A (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=16918898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23113991A Pending JPH0551294A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0551294A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7216496B2 (en) | 2001-10-10 | 2007-05-15 | Tokyo Electron Limited | Heating medium circulating device and thermal, treatment equipment using the device |
| JP2008116199A (ja) * | 2007-10-26 | 2008-05-22 | Tokyo Electron Ltd | 熱媒体循環装置及びこれを用いた熱処理装置 |
| JP2014504023A (ja) * | 2010-12-30 | 2014-02-13 | ビーコ・インストゥルメンツ・インコーポレイテッド | キャリア拡張部を用いるウェハ処理 |
-
1991
- 1991-08-20 JP JP23113991A patent/JPH0551294A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7216496B2 (en) | 2001-10-10 | 2007-05-15 | Tokyo Electron Limited | Heating medium circulating device and thermal, treatment equipment using the device |
| JP2008116199A (ja) * | 2007-10-26 | 2008-05-22 | Tokyo Electron Ltd | 熱媒体循環装置及びこれを用いた熱処理装置 |
| JP2014504023A (ja) * | 2010-12-30 | 2014-02-13 | ビーコ・インストゥルメンツ・インコーポレイテッド | キャリア拡張部を用いるウェハ処理 |
| US9938621B2 (en) | 2010-12-30 | 2018-04-10 | Veeco Instruments Inc. | Methods of wafer processing with carrier extension |
| US10167554B2 (en) | 2010-12-30 | 2019-01-01 | Veeco Instruments Inc. | Wafer processing with carrier extension |
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