JPH09129553A - 気相エピタキシャル成長方法及びその装置 - Google Patents

気相エピタキシャル成長方法及びその装置

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JPH09129553A
JPH09129553A JP7281891A JP28189195A JPH09129553A JP H09129553 A JPH09129553 A JP H09129553A JP 7281891 A JP7281891 A JP 7281891A JP 28189195 A JP28189195 A JP 28189195A JP H09129553 A JPH09129553 A JP H09129553A
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JP
Japan
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semiconductor substrate
vapor phase
epitaxial growth
susceptor
thin film
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Application number
JP7281891A
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English (en)
Inventor
Shunichi Minagawa
俊一 皆川
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多品種少量生産が可能で生産性の高い気相エ
ピタキシャル成長方法及びその装置を提供する。 【解決手段】 2つ以上のサセプタ2a,2bで半導体
基板1a,1bをそれぞれ垂直に保持するので、同時に
2倍以上の数の半導体基板に薄膜の気相成長を施すこと
ができる。また、半導体基板1a,1bが垂直に保持さ
れるので、異物が半導体基板1a,1b表面に付着する
のが防止され、装置の敷地面積が減少し、かつ、原料ガ
スが効率的に使用される。このため気相エピタキシャル
半導体基板の多品種少量生産が可能であり、しかも生産
性が向上する。また、薄膜の気相成長時にサセプタ2
a,2bを回転させる場合には、半導体基板1a,1b
上に均一な薄膜が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、気相エピタキシャ
ル成長方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図3(a)は従来の気相エピタキシャル
成長方法を適用した気相成長装置の概念図を示す図であ
り、図3(b)はそのA−A線断面図である。
【0003】図3(a)に示す半導体基板(以下「基
板」という。)1は加熱手段(図示せず)で加熱された
円盤状のサセプタ2で基板1の表面が下側になるように
支持される。基板1の上には加熱されたときに基板1を
均一な温度にする均熱板3が載置されている。原料ガス
供給口4から供給される原料ガス5は、原料ガス整流治
具6を通り基板1の表面に沿って水平に流れ、反応する
ことにより基板1の表面に結晶が成長する。過剰な原料
ガスは、排気口7より排気される。尚、8はサセプタ2
を支持するサセプタ支持棒、9はサセプタ支持棒8をそ
の中心軸の回りに回転させるモータである。
【0004】気相成長装置内にあるサセプタ2は、図3
に示すように開口部10が数箇所設けてある。その開口
部10に基板1の表面を下側にして支持する。サセプタ
2の中心から各開口部10までの距離はすべて等しくな
っており、サセプタ2が回転することにより開口部10
に支持された各基板1のエピタキシャル成長後の特性が
均一になる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図3
(a)、(b)に示した従来の気相成長装置に用いられ
るサセプタ2には、複数(図3(b)では4個)の開口
部10が形成されている。この開口部10はすべて大き
さが等しく、サセプタ2の中心から同一距離になるよう
な構成となっている。
【0006】この開口部10に基板をその表面が下側に
なるように支持し、サセプタ2が回転しながらエピタキ
シャル成長すると基板1に成長したエピタキシャル層の
特性はどの開口部で成長しても均一となる。
【0007】このようなサセプタ2を用いた気相成長装
置の生産性を向上させるためには、開口部10を4個か
ら8個或いは10個に増やすことが考えられる。開口部
10を4個から8個或いは10個に増加する場合、サセ
プタ2の直径は開口部10が4個のものより数倍大きく
なる。
【0008】サセプタ2の直径を大きくすると、それに
伴い反応炉(装置自体)も大きくなり、原料ガスの使用
量も増加するので、多品種少量生産には向かない装置に
なってしまう。
【0009】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、多品種少量生産が可能で生産性の高い気相エピタキ
シャル成長方法及びその装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、サセプタで半導体基板を保持しつつ加熱手
段で加熱し、その半導体基板上に原料ガスを供給して薄
膜を気相成長させる気相エピタキシャル成長方法におい
て、2つ以上のサセプタで半導体基板をそれぞれ垂直に
保持し、原料ガスを半導体基板に沿って上から下に供給
するものである。
【0011】上記構成に加え本発明は、薄膜の気相成長
時にサセプタを水平な中心軸の回りに回転させてもよ
い。
【0012】上記構成に加え本発明は、2つのサセプタ
で半導体基板が互いに対向するように垂直に保持し、そ
の間に原料ガスを上から下に流すようにしてもよい。
【0013】上記構成に加え本発明は、半導体基板を垂
直に保持したn個(n≧3)のサセプタを準備し、仮想
のn角柱の各面にサセプタを半導体基板がn角柱の内側
を向くように配置し、原料ガスを上から下に流すように
してもよい。
【0014】また本発明は、半導体基板をそれぞれ垂直
に保持する2つ以上のサセプタと、半導体基板を加熱す
る加熱手段と、半導体基板に沿って原料ガスを上から下
に供給し半導体基板に薄膜を成長させるガス供給手段と
を備えたものである。
【0015】上記構成に加え本発明は、薄膜の気相成長
時にサセプタを水平な中心軸の回りに回転させる回転手
段を設けてもよい。
【0016】上記構成によって、2つ以上のサセプタで
半導体基板をそれぞれ垂直に保持するので、同時に2倍
以上の数の半導体基板に薄膜の気相成長を施すことがで
きる。半導体基板が垂直に保持されるので、異物が半導
体基板表面に付着するのが防止され、装置の敷地面積が
減少し、かつ、原料ガスが効率的に使用される。しかも
原料ガスが上から下に供給されるので、半導体基板に異
物が付着しても強制的に除去される。
【0017】このため多品種少量生産が可能で生産性の
高い気相エピタキシャル成長方法及びその装置が実現す
る。
【0018】薄膜の気相成長時にサセプタを回転させる
場合には、半導体基板上に均一な薄膜が形成される。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。
【0020】図1は本発明の気相エピタキシャル成長方
法を適用した装置の一実施の形態を示す概念図である。
【0021】同図において、垂直に保持され、かつ対向
する2つの同一形状の円盤状のサセプタ(図3(b)参
照)2a,2bに円盤状の基板1a,1bがその表面が
内側になるように支持されている。
【0022】基板1の各裏面側(外側)には基板1a,
1bを均一な温度にするための円盤状の均熱板3a,3
bが設けられている。2つのサセプタ2a,2bの上側
には原料ガス5の流れを整える原料ガス整流治具11が
設けられており、原料ガス供給口12から供給された原
料ガス5が各基板1a,1bの表面に沿って平行に流
れ、反応することにより基板1の表面に結晶が気相成長
する。尚、過剰な原料ガスは2つのサセプタ2a,2b
の下側にある排気口13より排気される。
【0023】尚、8a,8bはサセプタ2a,2bを支
持するサセプタ支持棒、9a,9bはサセプタ支持棒2
a,2b及びサセプタ2a,2bを回転させるためのモ
ータである。
【0024】このように、2つのサセプタ2a,2bで
8つの半導体基板1a,1bをそれぞれ垂直に保持する
ので、同時に2倍の数の半導体基板1a,1bに薄膜の
気相成長を施すことができる。また、異物が半導体基板
1a,1bの表面に付着するのが防止され、装置の敷地
面積が減少し、かつ、原料ガスが効率的に使用される。
このため気相エピタキシャルによる半導体基板の生産性
が向上する。
【0025】また、薄膜の気相成長時にサセプタ2a,
2bをモータ9a,9bで回転させるので、半導体基板
1a,1b上に均一な薄膜が形成される(尚、モータ9
a,9bの回転方向は逆方向が好ましい。)。さらにサ
セプタ2a,2bは従来のものを流用することができる
ので、新たにサセプタ2a,2bを製作する必要がな
い。
【0026】図2は本発明の気相エピタキシャル成長方
法を適用した装置の他の実施の形態の平面図である。
【0027】図1に示した実施の形態との相違点は、4
つのサセプタ2a,2b,2c,2dで半導体基板1を
垂直かつ、2つのサセプタ2a,2c(2b,2d)に
保持された半導体基板1a,1c(1b,1d)が互い
に向かい合うようにし、原料ガスを上から下(紙面に垂
直な方向、表から裏)に流すようにした点である。
【0028】同図において紙面に垂直に4つのサセプタ
2a,2b,2c,2dが配置され、かつ表から裏にわ
たって原料ガスが供給される。サセプタ2a,2b,2
c,2dの上(紙面表側)には断面が正方形のガス整流
治具が設けられている。
【0029】このような構成にすることにより、従来の
サセプタ2a,2b,2c,2dで4倍の数の基板1
a,1b,1c,1dの気相成長を行うことができる。
尚、上述した実施の形態ではサセプタの数が2つ或いは
4つの場合で説明したが、これに限定されるものではな
く3つでも5つ以上であってもよい。すなわち、半導体
基板を垂直に保持したn個(n≧3)のサセプタを準備
し、仮想のn角柱の各面にサセプタを半導体基板がn角
柱の内側を向くように配置し、原料ガスを上から下に流
すようにしてもよい。
【0030】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
【0031】2つ以上のサセプタで半導体基板をそれぞ
れ垂直に保持し、原料ガスを半導体基板に沿って上から
下に供給するので、多品種少量生産が可能で生産性の高
い気相エピタキシャル成長方法及びその装置を実現する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の気相エピタキシャル成長方法を適用し
た装置の一実施の形態を示す概念図である。
【図2】本発明の気相エピタキシャル成長方法を適用し
た装置の他の実施の形態の平面図である。
【図3】(a)は従来の気相エピタキシャル成長方法を
適用した気相成長装置の概念図を示す図であり、(b)
は(a)のA−A線断面図である。
【符号の説明】
1a,1b 半導体基板 2a,2b サセプタ 3a,3b 均熱板 9a,9b モータ 11 原料ガス整流治具

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サセプタで半導体基板を保持しつつ加熱
    手段で加熱し、その半導体基板上に原料ガスを供給して
    薄膜を気相成長させる気相エピタキシャル成長方法にお
    いて、2つ以上のサセプタで半導体基板をそれぞれ垂直
    に保持し、原料ガスを半導体基板に沿って上から下に供
    給することを特徴とする気相エピタキシャル成長方法。
  2. 【請求項2】 薄膜の気相成長時に上記サセプタを水平
    な中心軸の回りに回転させる請求項1記載の気相エピタ
    キシャル成長方法。
  3. 【請求項3】 2つのサセプタで半導体基板が互いに対
    向するように垂直に保持し、その間に原料ガスを上から
    下に流すようにした請求項1又は2記載の気相エピタキ
    シャル成長方法。
  4. 【請求項4】 半導体基板を垂直に保持したn個(n≧
    3)のサセプタを準備し、仮想のn角柱の各面にサセプ
    タを半導体基板がn角柱の内側を向くように配置し、原
    料ガスを上から下に流すようにした請求項1又は2記載
    の気相エピタキシャル成長方法。
  5. 【請求項5】 半導体基板をそれぞれ垂直に保持する2
    つ以上のサセプタと、上記半導体基板を加熱する加熱手
    段と、上記半導体基板に沿って原料ガスを上から下に供
    給し半導体基板に薄膜を成長させるガス供給手段とを備
    えたことを特徴とする気相エピタキシャル成長装置。
  6. 【請求項6】 薄膜の気相成長時に上記サセプタを水平
    な中心軸の回りに回転させる回転手段を設けた請求項5
    記載の気相エピタキシャル成長装置。
JP7281891A 1995-10-30 1995-10-30 気相エピタキシャル成長方法及びその装置 Pending JPH09129553A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6863735B1 (en) * 1998-07-27 2005-03-08 Super Silicon Crystal Research Institute Corp. Epitaxial growth furnace
JP2021116465A (ja) * 2020-01-28 2021-08-10 住友金属鉱山株式会社 成膜装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6863735B1 (en) * 1998-07-27 2005-03-08 Super Silicon Crystal Research Institute Corp. Epitaxial growth furnace
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