JPH0633232B2 - 半導体薄膜気相成長装置 - Google Patents
半導体薄膜気相成長装置Info
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- JPH0633232B2 JPH0633232B2 JP11837985A JP11837985A JPH0633232B2 JP H0633232 B2 JPH0633232 B2 JP H0633232B2 JP 11837985 A JP11837985 A JP 11837985A JP 11837985 A JP11837985 A JP 11837985A JP H0633232 B2 JPH0633232 B2 JP H0633232B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は半導体薄膜気相成長装置に関し、特に気相成長
時にゲートバルブや基板取付け台の支持棒等への反応生
成物の付着を防止したものである。
時にゲートバルブや基板取付け台の支持棒等への反応生
成物の付着を防止したものである。
従来の技術 半導体薄膜の気相成長において、GaAs等のIII−Ｖ族化
合物半導体は成長室の残留酸素によつて結晶特性が劣化
する。この為III−Ｖ族化合物半導体を成長させる気相
成長装置の成長室を空気にさらさないで基板の交換がで
きる様に基板交換室を設けることが多い。横型気相成長
装置は、第３図に示すように原料ガスの導入口(2)と排
出口(3)を設けた反応室(1)の外周に水冷ジヤケツト(4)
を介してＲＦコイル(5)を設け、反応室(1)の排出口(3)
側端部にゲートバルブ(6)を介して基板交換室(7)を同軸
状に取付け、内部に両室(1)(7)内を移動する基板(11)取
付けのためのサセプタ(12)を設けたものである。基板交
換室(7)にはパージガスの導入口(8)と排出口(9)と基板
交換口(10)が設けられ、更に後端にサセプタ(12)移動用
の支持棒(13)が移動可能に取付けられている。縦型気相
成長装置は、第４図に示すように第３図に示す横型気相
成長装置を縦方向に配置したものである。
合物半導体は成長室の残留酸素によつて結晶特性が劣化
する。この為III−Ｖ族化合物半導体を成長させる気相
成長装置の成長室を空気にさらさないで基板の交換がで
きる様に基板交換室を設けることが多い。横型気相成長
装置は、第３図に示すように原料ガスの導入口(2)と排
出口(3)を設けた反応室(1)の外周に水冷ジヤケツト(4)
を介してＲＦコイル(5)を設け、反応室(1)の排出口(3)
側端部にゲートバルブ(6)を介して基板交換室(7)を同軸
状に取付け、内部に両室(1)(7)内を移動する基板(11)取
付けのためのサセプタ(12)を設けたものである。基板交
換室(7)にはパージガスの導入口(8)と排出口(9)と基板
交換口(10)が設けられ、更に後端にサセプタ(12)移動用
の支持棒(13)が移動可能に取付けられている。縦型気相
成長装置は、第４図に示すように第３図に示す横型気相
成長装置を縦方向に配置したものである。
このような装置により半導体薄膜を気相成長させるに
は、サセプタを基板交換室内に移動させ、ゲートバルブ
を閉じて基板交換口を開き、サセプタに基板を取付け
る。次に基板交換口を閉じてパージガスの導入口と排出
口を開き、基板交換室内をパージした後、パージガスの
導入口と排出口を閉じるか又は開いたまま（通常は閉じ
る）ゲートバルブを開き、基板を反応室内に挿入する。
このようにして、原料ガス導入口より反応室内にキヤリ
アガス、原料ガスを導入し、基板をＲＦコイルにより所
定温度に加熱し、基板近傍の原料ガスを反応させて基板
上に半導体薄膜を成長させる。この時縦型気相成長装置
では支持棒を回転して基板に回転を与える。次に原料ガ
スの導入を停止し、基板の温度を下げた後、基板を基板
交換室に移しゲートバルブを閉じ基板交換口を開いて基
板を取換える。
は、サセプタを基板交換室内に移動させ、ゲートバルブ
を閉じて基板交換口を開き、サセプタに基板を取付け
る。次に基板交換口を閉じてパージガスの導入口と排出
口を開き、基板交換室内をパージした後、パージガスの
導入口と排出口を閉じるか又は開いたまま（通常は閉じ
る）ゲートバルブを開き、基板を反応室内に挿入する。
このようにして、原料ガス導入口より反応室内にキヤリ
アガス、原料ガスを導入し、基板をＲＦコイルにより所
定温度に加熱し、基板近傍の原料ガスを反応させて基板
上に半導体薄膜を成長させる。この時縦型気相成長装置
では支持棒を回転して基板に回転を与える。次に原料ガ
スの導入を停止し、基板の温度を下げた後、基板を基板
交換室に移しゲートバルブを閉じ基板交換口を開いて基
板を取換える。
発明が解決しようとする問題点 反応室内における基板上の半導体薄膜気相成長時に、第
３図乃至第４図に矢印で示すように原料ガスが基板交換
室内に入り込み、反応生成物がゲートバルブや支持棒に
付着し、ゲートバルブの開閉及び支持棒の移動を困難に
するばかりか、ゲートバルブを閉じた時にリークを生
じ、支持棒のシール部からもリークを生ずるようにな
る。
３図乃至第４図に矢印で示すように原料ガスが基板交換
室内に入り込み、反応生成物がゲートバルブや支持棒に
付着し、ゲートバルブの開閉及び支持棒の移動を困難に
するばかりか、ゲートバルブを閉じた時にリークを生
じ、支持棒のシール部からもリークを生ずるようにな
る。
このようなリークは気相成長させた半導体薄膜の特性を
劣化するばかりか、原料ガスが外部に漏れると安全性が
損なわれることになる。これを回避するため、ゲートバ
ルブや支持棒の洗浄やシール用Ｏリングの交換を頻繁に
行なう必要があり、一方ゲートバルブや支持棒の洗浄直
後に気相成長させた半導体薄膜は特性が悪く、これが装
置の正常な稼動率を著しく低下する欠点がある。
劣化するばかりか、原料ガスが外部に漏れると安全性が
損なわれることになる。これを回避するため、ゲートバ
ルブや支持棒の洗浄やシール用Ｏリングの交換を頻繁に
行なう必要があり、一方ゲートバルブや支持棒の洗浄直
後に気相成長させた半導体薄膜は特性が悪く、これが装
置の正常な稼動率を著しく低下する欠点がある。
問題点を解決するための手段 本発明はこれに鑑み種々検討の結果、半導体薄膜の気相
成長時にゲートバルブや支持棒に反応生成物が付着する
のを防止することができる半導体薄膜気相成長装置を開
発したもので、原料ガスの導入口と排出口を設けた反応
室の排出口側端部に、ゲートバルブを介して基板交換室
を取付け、内部に両室内を移動できるサセプタを設け、
反応室内の原料ガスの流れの中で基板を加熱することに
より、基板上に半導体薄膜を成長させた後、基板を基板
交換室内に移して交換する装置において、サセプタより
原料ガスの流れの下流側に、装置内壁との間に間隙を有
する移動可能のガス仕切板を設け、反応室内で基板上の
半導体薄膜成長時に、反応室の排出口とゲートバルブ間
にガス仕切板を配置することを特徴とするものである。
成長時にゲートバルブや支持棒に反応生成物が付着する
のを防止することができる半導体薄膜気相成長装置を開
発したもので、原料ガスの導入口と排出口を設けた反応
室の排出口側端部に、ゲートバルブを介して基板交換室
を取付け、内部に両室内を移動できるサセプタを設け、
反応室内の原料ガスの流れの中で基板を加熱することに
より、基板上に半導体薄膜を成長させた後、基板を基板
交換室内に移して交換する装置において、サセプタより
原料ガスの流れの下流側に、装置内壁との間に間隙を有
する移動可能のガス仕切板を設け、反応室内で基板上の
半導体薄膜成長時に、反応室の排出口とゲートバルブ間
にガス仕切板を配置することを特徴とするものである。
これを第１図に示す横型気相成長装置を例に説明する
と、原料ガスの導入口(2)と排出口(3)を設けた反応室
(1)の外周に水冷ジヤケツト(4)を介してＲＦコイル(5)
を設け、反応室(1)の排出口(3)側端部にゲートバルブ
(6)を介して基板交換室(7)を同軸状に取付け、内部に両
室(1)(7)内を移動する基板取付け用サセプタ(12)とサセ
プタ(12)の後方で装置内壁との間に間隙を有する移動可
能のガス仕切板(14)を設けたものである。基板交換室
(7)にはパージガスの導入口(8)と排出口(9)と基板交換
口(10)が設けられ、更に後端にサセプタ(12)移動用の支
持棒(13)とガス仕切板(14)移動用の支持棒(15)が移動可
能に取付けられ、ガス仕切板(14)にはサセプタ(12)移動
用の支持棒(13)を通す貫通口が設けられ、サセプタ(12)
とサセプタ(12)より原料ガスの流れの下流側でガス仕切
板(14)とが移動できるようになつている。また第２図は
縦型気相成長装置の例を示すもので、第１図に示す横型
気相成長装置を縦方向に配置し、かつガス仕切板(14)を
サセプタ(12)の支持棒に固定して、サセプタ(12)の後方
でサセプタ(12)と共に移動するようにしたものである。
と、原料ガスの導入口(2)と排出口(3)を設けた反応室
(1)の外周に水冷ジヤケツト(4)を介してＲＦコイル(5)
を設け、反応室(1)の排出口(3)側端部にゲートバルブ
(6)を介して基板交換室(7)を同軸状に取付け、内部に両
室(1)(7)内を移動する基板取付け用サセプタ(12)とサセ
プタ(12)の後方で装置内壁との間に間隙を有する移動可
能のガス仕切板(14)を設けたものである。基板交換室
(7)にはパージガスの導入口(8)と排出口(9)と基板交換
口(10)が設けられ、更に後端にサセプタ(12)移動用の支
持棒(13)とガス仕切板(14)移動用の支持棒(15)が移動可
能に取付けられ、ガス仕切板(14)にはサセプタ(12)移動
用の支持棒(13)を通す貫通口が設けられ、サセプタ(12)
とサセプタ(12)より原料ガスの流れの下流側でガス仕切
板(14)とが移動できるようになつている。また第２図は
縦型気相成長装置の例を示すもので、第１図に示す横型
気相成長装置を縦方向に配置し、かつガス仕切板(14)を
サセプタ(12)の支持棒に固定して、サセプタ(12)の後方
でサセプタ(12)と共に移動するようにしたものである。
このようにして反応室内に基板を挿入し、原料ガスの流
れの中で基板を加熱することにより、基板周辺の原料ガ
スを反応させて、基板上に半導体薄膜を成長させる時、
ガス仕切板を反応室の排出口とゲートバルブ間に配置す
るものである。
れの中で基板を加熱することにより、基板周辺の原料ガ
スを反応させて、基板上に半導体薄膜を成長させる時、
ガス仕切板を反応室の排出口とゲートバルブ間に配置す
るものである。
作用 本発明によれば基板上の半導体薄膜の成長時に、反応室
の排出口とゲートバルブ間にガス仕切板があるため、第
１図及び第２図に矢印で示すように原料ガスが基板交換
室内に進入するのを阻止し、ゲートバルブや支持棒に反
応生成物が付着するのを有効に防止することができる。
更に半導体薄膜の成長時に、パージガスの導入口を開い
たままパージガスの排出口を閉じれば第１図及び第２図
に矢印で示すようにガス仕切板の周辺からパージガスが
反応室内に吹き出し、原料ガスの基板交換室内への進入
を一層効果的に防止することができる。しかもパージガ
スの吹き出しは小さなガスの流量でも有効に作用し、反
応室内の原料ガスの流れを乱すことがなく、ゲートバル
ブと支持棒のシール寿命を伸ばし、メンテナンスの必要
性は反応室内の洗浄とサセプタのガスエツチングだけと
なり、装置の稼動率を大巾に向上することができる。
の排出口とゲートバルブ間にガス仕切板があるため、第
１図及び第２図に矢印で示すように原料ガスが基板交換
室内に進入するのを阻止し、ゲートバルブや支持棒に反
応生成物が付着するのを有効に防止することができる。
更に半導体薄膜の成長時に、パージガスの導入口を開い
たままパージガスの排出口を閉じれば第１図及び第２図
に矢印で示すようにガス仕切板の周辺からパージガスが
反応室内に吹き出し、原料ガスの基板交換室内への進入
を一層効果的に防止することができる。しかもパージガ
スの吹き出しは小さなガスの流量でも有効に作用し、反
応室内の原料ガスの流れを乱すことがなく、ゲートバル
ブと支持棒のシール寿命を伸ばし、メンテナンスの必要
性は反応室内の洗浄とサセプタのガスエツチングだけと
なり、装置の稼動率を大巾に向上することができる。
実施例 石英ガラスからなるガス仕切板を用いて第１図に示す本
発明装置を組立て、キヤリアガス、パージ用ガスに
Ｈ2、原料ガスにアルシン(AsH3)及びトリメチルガリウ
ム(TMG)を用いてGaAs基板上にGaAs薄膜を成長させた。
先ずサセプタとガス仕切板を基板交換室内に移動させ
て、ゲートバルブを閉じてから基板交換口を開いてサセ
プタ上にGaAs基板を取付け、しかる後基板交換口を閉じ
てからパージガス導入口と排出口を開いて基板交換室内
をパージし、続いてゲートバルブを開いて基板を反応室
内に挿入すると共に、ガス仕切板を反応室の排出口とゲ
ートバルブ間に配置した。このようにして基板交換室の
パージガス排出口を閉じ、パージガス導入口を少し開い
た状態として反応室内に原料ガスを導入し、基板を所定
温度に加熱して基板上にGaAs薄膜を成長させた後、原料
ガスの導入を止め基板温度を下げてから基板を基板交換
室内に移し、ゲートバルブを閉じてから基板交換口を開
いて基板の交換を行なつた。このようにして基板上のGa
As薄膜の成長を数回繰返し、ゲートバルブとサセプタへ
の反応生成物の付着状態を調べ、第３図に示す従来装置
の場合と比較した。
発明装置を組立て、キヤリアガス、パージ用ガスに
Ｈ2、原料ガスにアルシン(AsH3)及びトリメチルガリウ
ム(TMG)を用いてGaAs基板上にGaAs薄膜を成長させた。
先ずサセプタとガス仕切板を基板交換室内に移動させ
て、ゲートバルブを閉じてから基板交換口を開いてサセ
プタ上にGaAs基板を取付け、しかる後基板交換口を閉じ
てからパージガス導入口と排出口を開いて基板交換室内
をパージし、続いてゲートバルブを開いて基板を反応室
内に挿入すると共に、ガス仕切板を反応室の排出口とゲ
ートバルブ間に配置した。このようにして基板交換室の
パージガス排出口を閉じ、パージガス導入口を少し開い
た状態として反応室内に原料ガスを導入し、基板を所定
温度に加熱して基板上にGaAs薄膜を成長させた後、原料
ガスの導入を止め基板温度を下げてから基板を基板交換
室内に移し、ゲートバルブを閉じてから基板交換口を開
いて基板の交換を行なつた。このようにして基板上のGa
As薄膜の成長を数回繰返し、ゲートバルブとサセプタへ
の反応生成物の付着状態を調べ、第３図に示す従来装置
の場合と比較した。
その結果従来装置では５〜１０回の繰返し毎にゲートバ
ルブと支持棒の洗浄と、Ｏリングの交換が必要であつ
た。これに対し本発明装置では２０回繰返し後もゲート
バルブと支持棒には何等異常が認められず、装置の稼動
率が大巾に向上した。
ルブと支持棒の洗浄と、Ｏリングの交換が必要であつ
た。これに対し本発明装置では２０回繰返し後もゲート
バルブと支持棒には何等異常が認められず、装置の稼動
率が大巾に向上した。
発明の効果 このように本発明によれば基板上の半導体薄膜の気相成
長時のゲートバルブ及び支持棒の反応生成物による汚染
を防止し、装置のメンテナンスの回数を減少し、装置の
稼動率を著しく向上する等工業上顕著な効果を奏するも
のである。
長時のゲートバルブ及び支持棒の反応生成物による汚染
を防止し、装置のメンテナンスの回数を減少し、装置の
稼動率を著しく向上する等工業上顕著な効果を奏するも
のである。
第１図は本発明横型装置の一例を示す説明図、第２図は
本発明縦型装置の一例を示す説明図、第３図は従来の横
型気相成長装置の一例を示す説明図、第４図は従来の縦
型気相成長装置の説明図である。 １……反応室、２……原料ガス導入口 ３……原料ガス排出口、４……水冷ジヤケツト ５……ＲＦコイル、６……ゲートバルブ ７……基板交換室 ８……パージガス導入口 ９……パージガス排出口、10……基板交換口 11……基板、12……サセプタ 13……支持棒、14……ガス仕切板
本発明縦型装置の一例を示す説明図、第３図は従来の横
型気相成長装置の一例を示す説明図、第４図は従来の縦
型気相成長装置の説明図である。 １……反応室、２……原料ガス導入口 ３……原料ガス排出口、４……水冷ジヤケツト ５……ＲＦコイル、６……ゲートバルブ ７……基板交換室 ８……パージガス導入口 ９……パージガス排出口、10……基板交換口 11……基板、12……サセプタ 13……支持棒、14……ガス仕切板
Claims (1)
- 【請求項１】原料ガスの導入口と排出口を設けた反応室
の排出口側端部に、ゲートバルブを介して基板交換室を
取付け、内部に両室内を移動できる基板取付台を設け、
反応室内の原料ガスの流れの中で基板を加熱することに
より、基板上に半導体薄膜を成長させた後、基板を基板
交換室内に移して交換する装置において、基板取付け台
より原料ガスの流れの下流側に、装置内壁との間に間隙
を有する移動可能のガス仕切板を設け、反応室内で基板
上の半導体薄膜成長時に、反応室の排出口とゲートバル
ブ間にガス仕切板を配置することを特徴とする半導体薄
膜気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11837985A JPH0633232B2 (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | 半導体薄膜気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11837985A JPH0633232B2 (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | 半導体薄膜気相成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61281099A JPS61281099A (ja) | 1986-12-11 |
| JPH0633232B2 true JPH0633232B2 (ja) | 1994-05-02 |
Family
ID=14735239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11837985A Expired - Fee Related JPH0633232B2 (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | 半導体薄膜気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0633232B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5443096B2 (ja) * | 2009-08-12 | 2014-03-19 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 半導体製造装置および半導体製造方法 |
-
1985
- 1985-05-31 JP JP11837985A patent/JPH0633232B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61281099A (ja) | 1986-12-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |