JPH0577934U - 横型気相成長装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 II−VI族または、III−Ｖ族の気相成長にお
いて、原料ガスを広面積均一に供給することによって、
成長される結晶の層厚，組成の均一化を図る。 【構成】 ＲＦコイル４を巻いた反応管５の原料ガス導
入口６より原料ガスを導入し、図面内の矢印で示すよう
に上面湾曲凹形状フード７内の断面積の変化を利用し
て、流れに対し垂直横方向の拡散をうながすことによ
り、サセプタ２上のウェーハ３に均一に原料ガスを輸送
する。それによって、ウェーハ３上に成長される結晶の
層厚，組成の均一性は向上する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ＭＯ−ＣＶＤ（Ｍetal−Ｏrganic Ｃhemica Ｖapou Ｄepos it） on）法を用いたII−VI族または、III −Ｖ族化合物半導体の気相成長装置の改善 技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来技術を用いた装置の一例として図３（ａ）〜（ｅ）に、ＭＯ−ＣＶＤ法に よる横型気相成長装置の反応炉部を示す。

【０００３】 従来の横型気相成長装置は、支持棒（１）にて支えられたサセプタ（２）上に ウェーハ（３）を乗せ、加熱装置のＲＦコイル（４）を周囲に巻いた反応管（５ ）を持つ。

【０００４】 その反応管（５）内に原料ガス導入口（６）から水素ガスに希釈された原料ガ スを導入し、フード（９）にて広がりを持たせ、ウェーハ（３）上に供給する。 ウェーハ（３）上に供給された原料ガスは、ＲＦコイル（４）により高周波加熱 されたサセプタ（２）上のウェーハ（３）に接触して熱分解し、ウェーハ（３） にエピタキシャルせい気相成長による結晶成長が行われる。そして、水素ガスと 反応生成物は、排気口（１０）より排気される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述した横型気相成長装置のフード形状では原料ガスの横広が りが不十分のため、原料ガス流に垂直方向のガス濃度分布は、ウェーハ中央部で 濃く、周辺部に向かって薄くなる。

【０００６】 このため、ウェーハ上に成長される結晶成膜の層厚分布は、図４（ａ）に示す ように、ウェーハ中央部で厚く、ウェーハ端部に向かって薄くなる。

【０００７】 また、組成についても、原料ガス濃度分布の差により、気相から固相である結 晶成膜への取り込み率が変化し、図４（ｂ）に示すように、ウェーハ端部にて組 成ずれを生じる。

【０００８】 この考案は、上述の問題点を解決するためになされたもので結晶成膜の相厚， 組成の均一性の向上を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

この考案の構成を図１（ａ）〜（ｅ）を参照しながら説明する。

【００１０】 本考案の横型気相成長装置は、支持棒（１）にて支えられたサセプタ（２）上 にエプタキシャル成長基板となるウェーハ（３）を乗せ、加熱装置の加熱源とし てのＲＦコイル（４）を周囲に巻いた、反応管（５）を持つ。

【００１１】 その反応管（５）に原料ガスを導入する原料ガス導入口（６）とそれにつなが る上面湾曲凹形状のフード（７）があり、ここで原料ガスを横広がりさせ、サセ プタ（２）上のウェーハ（３）に均一に原料ガスを輸送して、ＲＦコイル（４） により高周波誘導加熱されて熱分解し、エピタキシャル結晶成長を行う。そして 、結晶成長後の反応した原料ガスは排気口（１０）から排気される構成となって いる。

【００１２】

【作用】

上記の構成によると、原料ガス導入口（６）より導入された原料ガスは、上面 湾曲凹形状フード（７）内に入り、湾曲凹形状によるフード内断面線の変化によ り、ガスの流れ方向に対し、垂直横方向への拡散が進行して、図１（ｃ）に示す 原料ガスの流れとなり、サセプタ（２）上のウェーハ（３）に原料ガスが輸送さ れるまでに、原料ガスの濃度分布を均一化することができる。

【００１３】

【実施例】

次に本考案について図面を参照して説明する。

【００１４】 図１（ａ）〜（ｆ）は、本考案の実施例１を示す横型気相成長装置の図面であ る。

【００１５】 本考案の横型気相成長装置は、支持棒１に支えられているサセプタ２上に、エ ピタキシャル成長基板となるウェーハ３を載置し、加熱源となるＲＦコイル４を 外周に巻き付けた、例えば石英製の円筒状反応管５を有する。

【００１６】 そして、この装置の特徴は、ＲＦコイル（４）を巻いた反応管（５）の原料ガ ス導入口（６）より原料ガスを導入し、図１（ｃ）の矢印で示すように、上面湾 曲凹形状フード（７）内の断面積の変化を利用して原料ガスの流れに対し垂直横 方向への拡散をうながして、サセプタ（２）上のウェーハ（３）について、中央 部では垂直方向ガス濃度分布を薄く、端部で次第に濃くするおうにガスを流し、 均一に原料ガスを供給する。それにより、ウェーハ（３）に成長される結晶の層 厚，組成の均一性を向上することができる。

【００１７】

【実施例２】 図２（ａ）〜（ｆ）は、本考案の実施例２を示す横型気相成長装置の図面であ る。この実施例は、前記実施例１の上面湾曲凹形状フード（７）に代えて、上下 面湾曲形状フード（８）を用いた点を除いて実施例と同様であるため、同一部分 には、同一参照符号を付して、その説明を省略する。この実施例では、上下面湾 曲凹形状フード（８）を採用することにより、実施例１と同様ウェーハ（３）の 中央では、層厚分布を抑え、端部では厚みを壊すガス流となる。フード（８）内 の断面積変化を、実施例１の２倍にすることができ、原料ガスの垂直横方向への 広がりをもつことができ、ウェーハ（３）に成長される結晶の層厚，組成均一性 をさらに向上することができる。

【００１８】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案を採用することにより、成長される結晶の層厚 ，組成の均一性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （ａ）は、本校案に係る実施例１の横型気相
成長装置反応部の上面図 （ｂ） （ａの上面湾曲凹形状フード（７）の正面図 （ｃ） 同上図面 （ｄ） 同側面図 （ｅ） 同斜視図 （ｆ） （ａ）のＩ−Ｉ’線に沿う縦断面図

【図２】 （ａ）は本考案に係る実施例２の横型気相成
長装置反応部の上面図 （ｂ） （ａ）の上下面湾曲凹形状フード（８）の正面
図 （ｃ） 同上面図 （ｄ） 同側面図 （ｅ） 同斜視図 （ｆ） （ａ）のＩ−Ｉ’線に沿う縦断面図

【図３】 （ａ）は、従来の横型気相成長装置反応部の
上面図 （ｂ） （ａ）のフード（９）の正面図 （ｃ） 同上面図 （ｄ） 同側面図 （ｅ） 同斜視図 （ｆ） （ａ）のＩ−Ｉ’線に沿う縦断面図

【図４】 （ａ）は従来技術のウェーハ上のInGaAs結晶
層厚分布図 （ｂ） 同組成分布図

【符号の説明】

１ 支持棒 ２ サセプタ ３ ウェーハ ５ 反応管 ６ 原料ガス導入口 ７ 上面湾曲凹形状フード ８ 上下面湾曲凹形状フード ９ フード １０ 排気口

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】II−VI族または、III −Ｖ族の化合物半導
   体の結晶成膜を成長させる気相成長装置において、反応
   炉の原料ガス導入口に中央部が湾曲凹形状のフードを有
   することを特徴とする横型気相成長装置。
2. 【請求項２】上面の１辺が湾曲凹形状をしたフードを有
   する請求項１記載の横型気相成長装置。
3. 【請求項３】上下面の２辺が湾曲凹形状をしたフードを
   有する請求項１記載の横型気相成長装置。