JPH0574719A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
- Publication number
- JPH0574719A JPH0574719A JP23163491A JP23163491A JPH0574719A JP H0574719 A JPH0574719 A JP H0574719A JP 23163491 A JP23163491 A JP 23163491A JP 23163491 A JP23163491 A JP 23163491A JP H0574719 A JPH0574719 A JP H0574719A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- thin film
- gas
- growth
- stopped
- Prior art date
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- Pending
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 薄膜成長開始時と薄膜成長停止時での基板の
急激な温度変化を防止して高品質な薄膜を得る。 【構成】 ガス流量制御装置８により、基板２への薄膜
成長開始時には原料ガスを徐々に供給し、薄膜成長停止
時には原料ガスを徐々に供給停止することによって、基
板２近傍の伝熱状態を徐々に変化させるようにしている
ので、薄膜成長開始時と薄膜成長停止時に基板２の急激
な温度変化を防止することができる。
急激な温度変化を防止して高品質な薄膜を得る。 【構成】 ガス流量制御装置８により、基板２への薄膜
成長開始時には原料ガスを徐々に供給し、薄膜成長停止
時には原料ガスを徐々に供給停止することによって、基
板２近傍の伝熱状態を徐々に変化させるようにしている
ので、薄膜成長開始時と薄膜成長停止時に基板２の急激
な温度変化を防止することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体等の製造に用い
られる気相成長装置に関する。
られる気相成長装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】反応炉内にガス流量制御手段によりガス
（原料ガス、キャリアガス等）を供給し、ヒータ等の加
熱手段により加熱される反応炉内に配置した基板ホルダ
上の基板に薄膜を気相成長させる従来の気相成長装置で
は、図５に示すように薄膜成長開始時から反応炉内にガ
ス（原料ガス、キャリアガス等）を急激に所定の量供給
し、薄膜成長終了時にガス（原料ガス、キャリアガス
等）の供給を急激に停止していた。
（原料ガス、キャリアガス等）を供給し、ヒータ等の加
熱手段により加熱される反応炉内に配置した基板ホルダ
上の基板に薄膜を気相成長させる従来の気相成長装置で
は、図５に示すように薄膜成長開始時から反応炉内にガ
ス（原料ガス、キャリアガス等）を急激に所定の量供給
し、薄膜成長終了時にガス（原料ガス、キャリアガス
等）の供給を急激に停止していた。
【０００３】また、従来の気相成長装置では、一般に薄
膜成長開始時から薄膜成長終了時まで加熱手段によって
基板温度が一定に保たれるように温度制御されていた。
膜成長開始時から薄膜成長終了時まで加熱手段によって
基板温度が一定に保たれるように温度制御されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、薄膜
成長開始時に原料ガスを急激に所定の量供給したり、薄
膜成長終了時に原料ガスの供給を急激に停止すると、基
板近傍のガスの物性が急激に変化する。
成長開始時に原料ガスを急激に所定の量供給したり、薄
膜成長終了時に原料ガスの供給を急激に停止すると、基
板近傍のガスの物性が急激に変化する。
【０００５】この結果、基板近傍の伝熱状態が急激に変
化することによって、基板温度が急激に変化する。ま
た、基板温度を一定に保つような温度制御が行われてい
る場合には、薄膜成長終了時に原料ガスの供給が急激に
停止されると、基板温度がハンチングする現象が生じ
る。
化することによって、基板温度が急激に変化する。ま
た、基板温度を一定に保つような温度制御が行われてい
る場合には、薄膜成長終了時に原料ガスの供給が急激に
停止されると、基板温度がハンチングする現象が生じ
る。
【０００６】また、装置内の圧力を一定に保つような手
段を講じている場合には、ガスの物性や流量が急激に変
化することにより圧力が変化してしまう。
段を講じている場合には、ガスの物性や流量が急激に変
化することにより圧力が変化してしまう。
【０００７】このように、基板温度が急激に変化した
り、ハンチングが生じ装置内の圧力が変化すると、基板
に熱応力による結晶欠陥が生じたり、成長する薄膜の物
性が変化し、高品質な薄膜を得ることができなかった。
り、ハンチングが生じ装置内の圧力が変化すると、基板
に熱応力による結晶欠陥が生じたり、成長する薄膜の物
性が変化し、高品質な薄膜を得ることができなかった。
【０００８】本発明は上記した課題を解決する目的でな
され、基板の急激な温度変化や基板温度のハンチングを
防止して高品質な薄膜を得ることができる気相成長装置
を提供しようとするものである。
され、基板の急激な温度変化や基板温度のハンチングを
防止して高品質な薄膜を得ることができる気相成長装置
を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
ために請求項１に記載の発明では、反応炉内にガス流量
制御手段により原料ガスを供給し、前記反応炉内に配置
した基板ホルダ上に載置され加熱手段により加熱される
基板に薄膜を気相成長させる気相成長装置において、前
記ガス流量制御手段は、前記基板への薄膜成長開始時に
原料ガスを徐々に供給する、もしくは前記基板への薄膜
成長停止時に原料ガスを徐々に供給停止することの少な
くともいずれか一方を行うように流量制御を行うことを
特徴としている。
ために請求項１に記載の発明では、反応炉内にガス流量
制御手段により原料ガスを供給し、前記反応炉内に配置
した基板ホルダ上に載置され加熱手段により加熱される
基板に薄膜を気相成長させる気相成長装置において、前
記ガス流量制御手段は、前記基板への薄膜成長開始時に
原料ガスを徐々に供給する、もしくは前記基板への薄膜
成長停止時に原料ガスを徐々に供給停止することの少な
くともいずれか一方を行うように流量制御を行うことを
特徴としている。
【００１０】また、請求項２に記載の発明では、反応炉
内に原料ガスを供給し、前記反応炉内に配置した基板ホ
ルダ上に載置され加熱手段により加熱される基板に薄膜
を気相成長させる気相成長装置において、前記基板への
薄膜成長停止時に原料ガスの供給を停止するのとほぼ同
時に前記基板温度を徐々に低下させることを特徴として
いる。
内に原料ガスを供給し、前記反応炉内に配置した基板ホ
ルダ上に載置され加熱手段により加熱される基板に薄膜
を気相成長させる気相成長装置において、前記基板への
薄膜成長停止時に原料ガスの供給を停止するのとほぼ同
時に前記基板温度を徐々に低下させることを特徴として
いる。
【００１１】
【作用】請求項１に記載の発明によれば、薄膜成長開始
時に原料ガスを徐々に供給する、もしくは薄膜成長停止
時に原料ガスを徐々に供給停止することにより、基板近
傍の伝熱状態が徐々に変化するために、基板温度が急変
するのを防止することができる。また、装置内の圧力を
一定に保つような手段を講じている場合には、装置内の
圧力の変化を少なくすることができる。
時に原料ガスを徐々に供給する、もしくは薄膜成長停止
時に原料ガスを徐々に供給停止することにより、基板近
傍の伝熱状態が徐々に変化するために、基板温度が急変
するのを防止することができる。また、装置内の圧力を
一定に保つような手段を講じている場合には、装置内の
圧力の変化を少なくすることができる。
【００１２】また、請求項２に記載の発明によれば、薄
膜成長停止時に原料ガスの供給を停止するのとほぼ同時
に、基板温度が徐々に低下するようになり基板温度の急
激な変化が防止でき、ハンチングを防止することができ
る。
膜成長停止時に原料ガスの供給を停止するのとほぼ同時
に、基板温度が徐々に低下するようになり基板温度の急
激な変化が防止でき、ハンチングを防止することができ
る。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。
に説明する。
【００１４】図１は、第１の実施例に係る気相成長装置
を示す概略図である。この図に示すように、反応炉１内
には基板２を載置した基板ホルダ３と、ヒータ４が配設
されており、基板ホルダ３は、回転駆動装置５が接続さ
れている回転軸６に着脱自在に連結されている。
を示す概略図である。この図に示すように、反応炉１内
には基板２を載置した基板ホルダ３と、ヒータ４が配設
されており、基板ホルダ３は、回転駆動装置５が接続さ
れている回転軸６に着脱自在に連結されている。
【００１５】反応炉１の上部には、ガス導入管７を介し
て原料ガス、キャリアガス等のガスを反応炉１内に供給
するガス流量制御装置８が接続されており、反応炉１の
下部には、ガス排出管９を介して反応炉１内の圧力調整
および未反応ガス等を排気する排気装置１０が接続され
ている。
て原料ガス、キャリアガス等のガスを反応炉１内に供給
するガス流量制御装置８が接続されており、反応炉１の
下部には、ガス排出管９を介して反応炉１内の圧力調整
および未反応ガス等を排気する排気装置１０が接続され
ている。
【００１６】ガス流量制御装置８は、基板２への薄膜成
長開始時にはガス（原料ガス、キャリアガス等）を徐々
に供給し、薄膜成長停止時にはガス（原料ガス、キャリ
アガス等）を徐々に供給停止するようにして、反応炉１
内にガス導入管７を介してガスを供給する（詳細は後述
する）。
長開始時にはガス（原料ガス、キャリアガス等）を徐々
に供給し、薄膜成長停止時にはガス（原料ガス、キャリ
アガス等）を徐々に供給停止するようにして、反応炉１
内にガス導入管７を介してガスを供給する（詳細は後述
する）。
【００１７】ヒータ４には、基板ホルダ３および基板２
への加熱温度を制御する温度制御装置１１が接続されて
いる。
への加熱温度を制御する温度制御装置１１が接続されて
いる。
【００１８】本実施例に係る気相成長装置は上記のよう
に構成されており、排気装置１０で反応炉１内を排気し
て反応炉内圧力を調整し、ヒータ４の加熱によって基板
２を所定温度に上昇させると共に、回転駆動装置５の回
転駆動により基板ホルダ３および基板２を回転させ、ガ
ス流量制御装置８により原料ガス（例えばＳi Ｈ2 Ｃｌ
2 ）、キャリアガス（例えばＨ2 ）等のガスを反応炉１
内に供給することによって、基板２上に半導体薄膜が気
相成長する。
に構成されており、排気装置１０で反応炉１内を排気し
て反応炉内圧力を調整し、ヒータ４の加熱によって基板
２を所定温度に上昇させると共に、回転駆動装置５の回
転駆動により基板ホルダ３および基板２を回転させ、ガ
ス流量制御装置８により原料ガス（例えばＳi Ｈ2 Ｃｌ
2 ）、キャリアガス（例えばＨ2 ）等のガスを反応炉１
内に供給することによって、基板２上に半導体薄膜が気
相成長する。
【００１９】この時、図２に示すようにガス流量制御装
置８により基板２への薄膜成長開始時（原料ガス供給開
始時）には、原料ガスを徐々に供給し（本実施例で例え
ば５秒間で所定（一定）の供給量（例えば５リットル／
分）にする）、薄膜成長停止時には、原料ガスを徐々に
供給停止する（本実施例では例えば５秒間で供給停止に
する）。
置８により基板２への薄膜成長開始時（原料ガス供給開
始時）には、原料ガスを徐々に供給し（本実施例で例え
ば５秒間で所定（一定）の供給量（例えば５リットル／
分）にする）、薄膜成長停止時には、原料ガスを徐々に
供給停止する（本実施例では例えば５秒間で供給停止に
する）。
【００２０】このように本実施例では、薄膜成長開始時
に原料ガスを徐々に供給して、薄膜成長停止時に原料ガ
スを徐々に供給停止にすることによって、基板２近傍の
伝熱状態が徐々に変化（変化の割合が小さく）するの
で、基板２の温度が急激に変化するのを防止でき、薄膜
に結晶欠陥が発生するのを防止することがてきる。
に原料ガスを徐々に供給して、薄膜成長停止時に原料ガ
スを徐々に供給停止にすることによって、基板２近傍の
伝熱状態が徐々に変化（変化の割合が小さく）するの
で、基板２の温度が急激に変化するのを防止でき、薄膜
に結晶欠陥が発生するのを防止することがてきる。
【００２１】図３は、本発明の第２の実施例に係る気相
成長装置を示す概略図である。
成長装置を示す概略図である。
【００２２】本実施例では図１に示した気相成長装置に
おいて、ヒータ４の温度制御装置（基板温度を一定に制
御するフィードバック制御を行なっている）１１とガス
流量制御装置８との間に温度制御停止装置１２を接続し
た構成であり、他の構成は図１に示した第１の実施例と
同様である。
おいて、ヒータ４の温度制御装置（基板温度を一定に制
御するフィードバック制御を行なっている）１１とガス
流量制御装置８との間に温度制御停止装置１２を接続し
た構成であり、他の構成は図１に示した第１の実施例と
同様である。
【００２３】このように、本実施例では図４示すように
温度制御停止装置１２によって、薄膜成長停止時にガス
流量制御装置８による原料ガスの供給停止（この場合、
ガス供給は急激に停止してもよく、あるいは上記実施例
のように徐々に停止してもよい）とほぼ同時に温度制御
装置１１による基板温度を一定に制御している制御を停
止することにより、基板温度のハンチングを抑制して薄
膜に結晶欠陥が発生するのを防止することができる。
温度制御停止装置１２によって、薄膜成長停止時にガス
流量制御装置８による原料ガスの供給停止（この場合、
ガス供給は急激に停止してもよく、あるいは上記実施例
のように徐々に停止してもよい）とほぼ同時に温度制御
装置１１による基板温度を一定に制御している制御を停
止することにより、基板温度のハンチングを抑制して薄
膜に結晶欠陥が発生するのを防止することができる。
【００２４】なお、従来のように原料ガスの供給を停止
した後もしばらくの間、基板温度を一定にする温度制御
装置を動作させておくと、前述したように原料ガスの急
激な停止により基板ガスの物性が急激に変化して、温度
制御装置が追従制御するように働くが、この制御が温度
変化に追従しようとして逆に基板温度がハンチングして
いた。本発明ではこれが防止でき、基板温度は徐々に低
下する。
した後もしばらくの間、基板温度を一定にする温度制御
装置を動作させておくと、前述したように原料ガスの急
激な停止により基板ガスの物性が急激に変化して、温度
制御装置が追従制御するように働くが、この制御が温度
変化に追従しようとして逆に基板温度がハンチングして
いた。本発明ではこれが防止でき、基板温度は徐々に低
下する。
【００２５】また、前記実施例では薄膜成長停止時に温
度制御停止装置１２によって、温度制御装置１１による
基板温度の制御を停止し基板温度を徐々に低下させる構
成であったが、薄膜成長停止時に単にヒータ４の電源を
切る構成でもよく、更に、薄膜成長終了後にヒータ４を
一定のパワーに低下させたり、ヒータ４のパワーを低下
させた後に再び温度制御装置１１で温度制御を行っても
よい。
度制御停止装置１２によって、温度制御装置１１による
基板温度の制御を停止し基板温度を徐々に低下させる構
成であったが、薄膜成長停止時に単にヒータ４の電源を
切る構成でもよく、更に、薄膜成長終了後にヒータ４を
一定のパワーに低下させたり、ヒータ４のパワーを低下
させた後に再び温度制御装置１１で温度制御を行っても
よい。
【００２６】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように請求項１に記載の第１の発明によれば、薄膜成
長開始時と薄膜成長停止時に基板の急激な温度変化や装
置内圧力変化を防止することができるので、薄膜に結晶
欠陥が発生するのを防止し、ほぼ一定の結晶成長条件で
結晶成長を行わせることにより、高品質な薄膜を得るこ
とができる。
たように請求項１に記載の第１の発明によれば、薄膜成
長開始時と薄膜成長停止時に基板の急激な温度変化や装
置内圧力変化を防止することができるので、薄膜に結晶
欠陥が発生するのを防止し、ほぼ一定の結晶成長条件で
結晶成長を行わせることにより、高品質な薄膜を得るこ
とができる。
【００２７】また、請求項２に記載の第２の発明によれ
ば、薄膜成長停止時に基板温度のハンチングを抑制する
ことができるので、薄膜に結晶欠陥が発生するのを防止
して高品質な薄膜を得ることができる。
ば、薄膜成長停止時に基板温度のハンチングを抑制する
ことができるので、薄膜に結晶欠陥が発生するのを防止
して高品質な薄膜を得ることができる。
【図１】本発明の第１の実施例に係る気相成長装置を示
す概略図である。
す概略図である。
【図２】図１に示した気相成長装置による気相成長開始
から停止までの原料ガスの供給を示す図である。
から停止までの原料ガスの供給を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施例に係る気相成長装置を示
す概略図である。
す概略図である。
【図４】図３に示した気相成長装置による気相成長開始
から停止までのヒータによる温度制御を示す図である。
から停止までのヒータによる温度制御を示す図である。
【図５】従来の気相成長装置による気相成長開始から停
止までの原料ガスの供給を示す図である。
止までの原料ガスの供給を示す図である。
１ 反応炉 ２ 基板 ３ 基板ホルダ ４ ヒータ ５ 駆動装置 ８ ガス流量制御装置 １０ 排気装置 １１ 温度制御装置 １２ 温度制御停止装置
Claims (2)
- 【請求項１】 反応炉内にガス流量制御手段により原料
ガスを供給し、前記反応炉内に配置した基板ホルダ上に
載置され加熱手段により加熱される基板に薄膜を気相成
長させる気相成長装置において、前記ガス流量制御手段
は、前記基板への薄膜成長開始時に原料ガスを徐々に供
給する、もしくは前記基板への薄膜成長停止時に原料ガ
スを徐々に供給停止することの少なくともいずれか一方
を行うように流量制御を行うことを特徴とする気相成長
装置。 - 【請求項２】 反応炉内に原料ガスを供給し、前記反応
炉内に配置した基板ホルダ上に載置され加熱手段により
加熱される基板に薄膜を気相成長させる気相成長装置に
おいて、前記基板への薄膜成長停止時に原料ガスの供給
を停止するのとほぼ同時に前記基板温度を徐々に低下さ
せることを特徴とする気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23163491A JPH0574719A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23163491A JPH0574719A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0574719A true JPH0574719A (ja) | 1993-03-26 |
Family
ID=16926584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23163491A Pending JPH0574719A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0574719A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6059885A (en) * | 1996-12-19 | 2000-05-09 | Toshiba Ceramics Co., Ltd. | Vapor deposition apparatus and method for forming thin film |
| JP2015216269A (ja) * | 2014-05-12 | 2015-12-03 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 気相成長方法及び気相成長装置 |
-
1991
- 1991-09-11 JP JP23163491A patent/JPH0574719A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6059885A (en) * | 1996-12-19 | 2000-05-09 | Toshiba Ceramics Co., Ltd. | Vapor deposition apparatus and method for forming thin film |
| JP2015216269A (ja) * | 2014-05-12 | 2015-12-03 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 気相成長方法及び気相成長装置 |
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