JPH06132230A - 有機金属気相成長装置 - Google Patents
有機金属気相成長装置Info
- Publication number
- JPH06132230A JPH06132230A JP28118292A JP28118292A JPH06132230A JP H06132230 A JPH06132230 A JP H06132230A JP 28118292 A JP28118292 A JP 28118292A JP 28118292 A JP28118292 A JP 28118292A JP H06132230 A JPH06132230 A JP H06132230A
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- Japan
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- ring
- heating element
- substrate
- heating
- metal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 有機金属気相成長装置の構造に関し、基板を
全面均一に加熱して組成が均一な化合物半導体結晶を成
長させることを目的とする。 【構成】 発熱体11上面に接するテーブル13上に基板１
を載置し、発熱体11を高周波誘導加熱して熱伝導により
テーブル13を介して基板１を加熱する有機金属気相成長
装置において、発熱体11の上面に径の異なる複数のリン
グ状凹部11a を同心的に設けると共に、各リング状凹部
11a と寸法・形状の等しい複数の充填リング14を準備す
る。先ず総てのリング状凹部11a に充填リング14を挿入
し、その後、適宜充填リング14を除去し、そのリング状
凹部11a 内には冷却ガスを流すことにより、加熱した基
板の温度分布を減少させる。
全面均一に加熱して組成が均一な化合物半導体結晶を成
長させることを目的とする。 【構成】 発熱体11上面に接するテーブル13上に基板１
を載置し、発熱体11を高周波誘導加熱して熱伝導により
テーブル13を介して基板１を加熱する有機金属気相成長
装置において、発熱体11の上面に径の異なる複数のリン
グ状凹部11a を同心的に設けると共に、各リング状凹部
11a と寸法・形状の等しい複数の充填リング14を準備す
る。先ず総てのリング状凹部11a に充填リング14を挿入
し、その後、適宜充填リング14を除去し、そのリング状
凹部11a 内には冷却ガスを流すことにより、加熱した基
板の温度分布を減少させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は有機金属気相成長装置の
構造に関する。有機金属気相成長装置はＭＯＶＰＥ装置
とも呼ばれ（以前はＭＯＣＶＤ装置とも呼ばれた）、加
熱された基板上で有機金属ガスを熱分解することにより
基板上に結晶をエピタキシアル成長させる装置であり、
化合物半導体の結晶成長に適している。
構造に関する。有機金属気相成長装置はＭＯＶＰＥ装置
とも呼ばれ（以前はＭＯＣＶＤ装置とも呼ばれた）、加
熱された基板上で有機金属ガスを熱分解することにより
基板上に結晶をエピタキシアル成長させる装置であり、
化合物半導体の結晶成長に適している。
【０００２】近年、超高速デバイス（ＨＥＭＴ、 GaAs-
ＦＥＴ等）や光デバイス（半導体レーザ等）等、化合物
半導体デバイスが大量に生産されるようになったため、
この有機金属気相成長装置が広く使用されるようになっ
た。
ＦＥＴ等）や光デバイス（半導体レーザ等）等、化合物
半導体デバイスが大量に生産されるようになったため、
この有機金属気相成長装置が広く使用されるようになっ
た。
【０００３】
【従来の技術】従来の有機金属気相成長装置を図４を参
照しながら説明する。図４は従来例の説明図である。同
図において、図１と同じものには同一の符号を付与し
た。１は被処理物の基板、21はカーボン等の導体からな
る発熱体、22は発熱体11を支持する支持軸、13は基板１
を載置して搬送し、発熱体21上に接して発熱体21の熱を
基板１に伝えるテーブル、15は石英からなる反応管、16
は加熱用の高周波コイルである。
照しながら説明する。図４は従来例の説明図である。同
図において、図１と同じものには同一の符号を付与し
た。１は被処理物の基板、21はカーボン等の導体からな
る発熱体、22は発熱体11を支持する支持軸、13は基板１
を載置して搬送し、発熱体21上に接して発熱体21の熱を
基板１に伝えるテーブル、15は石英からなる反応管、16
は加熱用の高周波コイルである。
【０００４】基板１を載置したテーブル13を発熱体21上
に装着し、この発熱体21を高周波誘導加熱法で加熱し、
その熱をテーブル13を介して基板１に伝える。この基板
１上に原料ガスを供給して、結晶を成長させる。
に装着し、この発熱体21を高周波誘導加熱法で加熱し、
その熱をテーブル13を介して基板１に伝える。この基板
１上に原料ガスを供給して、結晶を成長させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
有機金属気相成長装置では、高周波誘導加熱方式に特有
の表皮効果（高周波電流が導体の表面層に局限されて内
部に入らない現象）のために、その発熱体上面の温度は
周辺部が中心部より高くなり、テーブルを介して加熱さ
れる基板の温度も同様の温度分布を生じる、という問題
があった。基板に温度分布があると、成長する化合物半
導体結晶の組成の均一性が悪くなる。特にAsとP の二種
類のＶ族元素を含む混晶の場合（ InGaAsP、InAsP 等）
に組成の温度依存性が大きい。
有機金属気相成長装置では、高周波誘導加熱方式に特有
の表皮効果（高周波電流が導体の表面層に局限されて内
部に入らない現象）のために、その発熱体上面の温度は
周辺部が中心部より高くなり、テーブルを介して加熱さ
れる基板の温度も同様の温度分布を生じる、という問題
があった。基板に温度分布があると、成長する化合物半
導体結晶の組成の均一性が悪くなる。特にAsとP の二種
類のＶ族元素を含む混晶の場合（ InGaAsP、InAsP 等）
に組成の温度依存性が大きい。
【０００６】本発明は、このような問題を解決して、基
板を均一に加熱することが可能な有機金属気相成長装置
を提供することを目的とする。
板を均一に加熱することが可能な有機金属気相成長装置
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的は本発明によれ
ば、〔１〕発熱体を高周波誘導加熱して熱伝導により該
発熱体上の基板を加熱する有機金属気相成長装置におい
て、該発熱体はその上面にリング状凹部を有すると共に
該リング状凹部内に開口する給気路及び排気路を有し、
冷却ガスを該給気路から該リング状凹部内に流して該排
気路から排出するようにしたことを特徴とする有機金属
気相成長装置とすることで、〔２〕前記〔１〕におい
て、前記発熱体は径の異なる複数の前記リング状凹部を
同心的に有し、各リング状凹部に嵌着可能で該リング状
凹部を充填する複数の充填リングを備え、該充填リング
の着脱により前記基板の温度分布を変化させるように構
成することで、〔３〕前記〔２〕において、前記充填リ
ングは前記発熱体とは発熱効率の異なる材料からなるも
のとすることで、達成される。
ば、〔１〕発熱体を高周波誘導加熱して熱伝導により該
発熱体上の基板を加熱する有機金属気相成長装置におい
て、該発熱体はその上面にリング状凹部を有すると共に
該リング状凹部内に開口する給気路及び排気路を有し、
冷却ガスを該給気路から該リング状凹部内に流して該排
気路から排出するようにしたことを特徴とする有機金属
気相成長装置とすることで、〔２〕前記〔１〕におい
て、前記発熱体は径の異なる複数の前記リング状凹部を
同心的に有し、各リング状凹部に嵌着可能で該リング状
凹部を充填する複数の充填リングを備え、該充填リング
の着脱により前記基板の温度分布を変化させるように構
成することで、〔３〕前記〔２〕において、前記充填リ
ングは前記発熱体とは発熱効率の異なる材料からなるも
のとすることで、達成される。
【０００８】
【作用】前述のように、従来の有機金属気相成長装置で
は高周波誘導加熱方式に特有の表皮効果のために、その
発熱体上面の温度は周辺部が中心部より高くなり、テー
ブルを介して加熱される基板の温度も同様の温度分布を
生じる。これに対して本発明では、発熱体の上面周辺部
にリング状凹部が設けられており、この部分ではテーブ
ルへの熱伝導の効率が低下するから、テーブルに載置し
た基板の周辺部の温度が若干低下し、温度の均一性が多
少改善される。リング状凹部内に冷却ガスを流すと、テ
ーブルのリング状凹部真上部が冷却されて基板周辺部の
温度は更に低下し、温度の均一性は更に改善される。
は高周波誘導加熱方式に特有の表皮効果のために、その
発熱体上面の温度は周辺部が中心部より高くなり、テー
ブルを介して加熱される基板の温度も同様の温度分布を
生じる。これに対して本発明では、発熱体の上面周辺部
にリング状凹部が設けられており、この部分ではテーブ
ルへの熱伝導の効率が低下するから、テーブルに載置し
た基板の周辺部の温度が若干低下し、温度の均一性が多
少改善される。リング状凹部内に冷却ガスを流すと、テ
ーブルのリング状凹部真上部が冷却されて基板周辺部の
温度は更に低下し、温度の均一性は更に改善される。
【０００９】このリング状凹部を基板の周辺部から中間
部へかけて同心的に複数個設け、一方、これらのリング
状凹部と寸法・形状が等しく、且つ発熱体と同一材料の
複数個の充填リングを準備し、適宜、リング状凹部に充
填リングを挿入することにより、テーブルに載置した基
板の温度分布を変化させることが出来る。これにより、
処理条件の変化に対応して、温度分布が最小となる構成
を選択することが可能となる。更に、この充填リングの
一部若しくは全部の材質を発熱体とは発熱効率の異なる
他の材料とすることにより、より高度の最適化が可能と
なる。
部へかけて同心的に複数個設け、一方、これらのリング
状凹部と寸法・形状が等しく、且つ発熱体と同一材料の
複数個の充填リングを準備し、適宜、リング状凹部に充
填リングを挿入することにより、テーブルに載置した基
板の温度分布を変化させることが出来る。これにより、
処理条件の変化に対応して、温度分布が最小となる構成
を選択することが可能となる。更に、この充填リングの
一部若しくは全部の材質を発熱体とは発熱効率の異なる
他の材料とすることにより、より高度の最適化が可能と
なる。
【００１０】
【実施例】本発明に係る有機金属気相成長装置の実施例
を図１及び図２を参照しながら説明する。図において、
１は被処理物の基板、11は発熱体、12は発熱体11を支持
する中空の支持軸、13は基板１を載置して搬送し、発熱
体11上に接して発熱体11の熱を基板１に伝えるテーブ
ル、14は充填リング、15は石英からなる反応管、16は加
熱用の高周波コイルである。
を図１及び図２を参照しながら説明する。図において、
１は被処理物の基板、11は発熱体、12は発熱体11を支持
する中空の支持軸、13は基板１を載置して搬送し、発熱
体11上に接して発熱体11の熱を基板１に伝えるテーブ
ル、14は充填リング、15は石英からなる反応管、16は加
熱用の高周波コイルである。
【００１１】発熱体11はカーボンからなり、高周波誘導
加熱により発熱する。その上面には径の異なる複数のリ
ング状凹部11a が同心的に設けられている。又、内部に
は給気路11b と排気路11c が設けられている。給気路11
a は一端が発熱体11下面に設けられた支持軸挿入穴11d
に開口して中空の支持軸12を介して冷却ガス源（図示は
省略）に連通しており、他端は総てのリング状凹部11a
に開口している。排気路11c は一端が発熱体11側面に開
口し、他端は総てのリング状凹部11a に開口している。
加熱により発熱する。その上面には径の異なる複数のリ
ング状凹部11a が同心的に設けられている。又、内部に
は給気路11b と排気路11c が設けられている。給気路11
a は一端が発熱体11下面に設けられた支持軸挿入穴11d
に開口して中空の支持軸12を介して冷却ガス源（図示は
省略）に連通しており、他端は総てのリング状凹部11a
に開口している。排気路11c は一端が発熱体11側面に開
口し、他端は総てのリング状凹部11a に開口している。
【００１２】充填リング14は発熱体11と同じくカーボン
からなり、径の異なる複数のリング状凹部11a の各々に
対応して複数個準備されている。各充填リング14の寸法
・形状は対応するリング状凹部11a のそれに等しく、対
応するリング状凹部11a に挿入することが出来る。
からなり、径の異なる複数のリング状凹部11a の各々に
対応して複数個準備されている。各充填リング14の寸法
・形状は対応するリング状凹部11a のそれに等しく、対
応するリング状凹部11a に挿入することが出来る。
【００１３】本装置の使用に際しては、先ず発熱体11の
総てのリング状凹部11a に総ての充填リング14を挿入し
（この状態では従来の装置における発熱体21と同等とな
り、加熱される基板１には周縁部に近付く程高温となる
温度分布を生じる）、その後、最外側のリング状凹部11
a から順次充填リング14を除去して、テーブル13上面の
温度分布が最小となる構成を見出す。この際、充填リン
グ14を除去したリング状凹部11a に流れる冷却ガスの流
量も適宜変化させる。
総てのリング状凹部11a に総ての充填リング14を挿入し
（この状態では従来の装置における発熱体21と同等とな
り、加熱される基板１には周縁部に近付く程高温となる
温度分布を生じる）、その後、最外側のリング状凹部11
a から順次充填リング14を除去して、テーブル13上面の
温度分布が最小となる構成を見出す。この際、充填リン
グ14を除去したリング状凹部11a に流れる冷却ガスの流
量も適宜変化させる。
【００１４】次に、本装置を使用した結果を、従来装置
を使用した結果と共に図３に示す。図３は温度分布の測
定結果を示すグラフであり、次の条件で加熱した際のテ
ーブル13上面温度の分布を放射温度計で測定したもので
ある。以下、条件を記す。成長温度は 600℃、成長圧力
は 50torr 、発熱体の直径は 100mm、発熱体の材質はカ
ーボン、テーブルの材質はカーボン、テーブルの厚さは
0.5mm（以上は本発明の装置と従来装置に共通の条件)
、充填リングを挿入しないリング状凹部の数は３、同
じく中心径は45, 35, 25mm、同じく幅は３mm、同じく深
さは10mm、冷却ガスの種類は N2 若しくは H2 、同じく
流量は１Ｌ／分（以上は本発明の装置の条件) 。
を使用した結果と共に図３に示す。図３は温度分布の測
定結果を示すグラフであり、次の条件で加熱した際のテ
ーブル13上面温度の分布を放射温度計で測定したもので
ある。以下、条件を記す。成長温度は 600℃、成長圧力
は 50torr 、発熱体の直径は 100mm、発熱体の材質はカ
ーボン、テーブルの材質はカーボン、テーブルの厚さは
0.5mm（以上は本発明の装置と従来装置に共通の条件)
、充填リングを挿入しないリング状凹部の数は３、同
じく中心径は45, 35, 25mm、同じく幅は３mm、同じく深
さは10mm、冷却ガスの種類は N2 若しくは H2 、同じく
流量は１Ｌ／分（以上は本発明の装置の条件) 。
【００１５】同図から明らかなように、本発明の装置で
はテーブル13上面の温度分布は僅少であり、従来装置の
場合よりも均熱性が大幅に改善されている。本発明は以
上の実施例に限定されることなく、更に種々変形して実
施することが出来る。例えば、発熱体11及び充填リング
14の材質がカーボン以外であっても、又、充填リング14
の材質を発熱体11のそれと異なるものとした場合でも、
本発明は有効である。
はテーブル13上面の温度分布は僅少であり、従来装置の
場合よりも均熱性が大幅に改善されている。本発明は以
上の実施例に限定されることなく、更に種々変形して実
施することが出来る。例えば、発熱体11及び充填リング
14の材質がカーボン以外であっても、又、充填リング14
の材質を発熱体11のそれと異なるものとした場合でも、
本発明は有効である。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板を全面均一に加熱して組成が均一な結晶を成長する
ことが可能な有機金属気相成長装置を提供することが出
来、化合物半導体デバイス等の製造歩留り向上等に寄与
する。
基板を全面均一に加熱して組成が均一な結晶を成長する
ことが可能な有機金属気相成長装置を提供することが出
来、化合物半導体デバイス等の製造歩留り向上等に寄与
する。
【図１】 本発明の実施例の装置要部を示す断面図であ
る。
る。
【図２】 本発明の実施例の装置各部を示す図である。
【図３】 温度分布の測定結果を示すグラフ。
【図４】 従来例の装置要部を示す断面図である。
１ 基板 11, 21 発熱体 11a リング状凹部 11b 給気路 11c 排気路 11d 支持軸挿入穴 12, 22 支持軸 13 テーブル 14 充填リング 15 反応管 16 高周波コイル
Claims (3)
- 【請求項１】 発熱体(11)を高周波誘導加熱して熱伝導
により該発熱体(11)上の基板(1) を加熱する有機金属気
相成長装置において、 該発熱体(11)はその上面にリング状凹部(11a) を有する
と共に、該リング状凹部(11a) 内に開口する給気路(11
b) 及び排気路(11c) とを有し、 冷却ガスを該給気路(11b) から該リング状凹部(11a) 内
に流して該排気路(11c) から排出するようにしたことを
特徴とする有機金属気相成長装置。 - 【請求項２】 前記発熱体(11)は径が異なる複数の前記
リング状凹部(11a)を同心的に有し、各リング状凹部(11
a) に嵌着可能で該リング状凹部(11a) を充填する複数
の充填リング(14)を備え、 該充填リング(14)の着脱により前記基板(1) の温度分布
を変化させるようにしたことを特徴とする請求項１記載
の有機金属気相成長装置。 - 【請求項３】 前記充填リング(14)は前記発熱体(11)と
は発熱効率の異なる材料からなることを特徴とする請求
項２記載の有機金属気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28118292A JPH06132230A (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | 有機金属気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28118292A JPH06132230A (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | 有機金属気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06132230A true JPH06132230A (ja) | 1994-05-13 |
Family
ID=17635490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28118292A Withdrawn JPH06132230A (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | 有機金属気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06132230A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014016306A (ja) * | 2012-07-11 | 2014-01-30 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 油井管継手の気密性評価試験装置 |
| KR101534022B1 (ko) * | 2008-09-22 | 2015-07-27 | 주성엔지니어링(주) | 기판처리장치 |
-
1992
- 1992-10-20 JP JP28118292A patent/JPH06132230A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101534022B1 (ko) * | 2008-09-22 | 2015-07-27 | 주성엔지니어링(주) | 기판처리장치 |
| JP2014016306A (ja) * | 2012-07-11 | 2014-01-30 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 油井管継手の気密性評価試験装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000104 |