JPS59207898A - 結晶成長装置 - Google Patents
結晶成長装置Info
- Publication number
- JPS59207898A JPS59207898A JP8353983A JP8353983A JPS59207898A JP S59207898 A JPS59207898 A JP S59207898A JP 8353983 A JP8353983 A JP 8353983A JP 8353983 A JP8353983 A JP 8353983A JP S59207898 A JPS59207898 A JP S59207898A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crystal
- substrate
- chamber
- atmosphere
- growth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
- C30B25/08—Reaction chambers; Selection of materials therefor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は気相結晶成長装置、就中、清浄雰囲気での結晶
成長を可能ならしめる結晶装置に関するＯ気相結晶成長
は、その成長結晶の面内における結晶諸物性（結晶組成
、キャリア濃度など）の均一性がすぐれている点、更に
は量産性の点で１液相結晶成長に比し優れており、研究
開発が活発におこなわれている。良質な結晶を気相成長
にて得ようとするとき、使用する原料として高純耽のも
のを用いることが重要であることは論を待たない。
成長を可能ならしめる結晶装置に関するＯ気相結晶成長
は、その成長結晶の面内における結晶諸物性（結晶組成
、キャリア濃度など）の均一性がすぐれている点、更に
は量産性の点で１液相結晶成長に比し優れており、研究
開発が活発におこなわれている。良質な結晶を気相成長
にて得ようとするとき、使用する原料として高純耽のも
のを用いることが重要であることは論を待たない。
しかし、原料として如何に高純度品を使おうとも結晶基
板の装填にともない、成長室が大気により汚染され、成
長中に成長室壁面からの大気構成ガスの離脱が生じる。
板の装填にともない、成長室が大気により汚染され、成
長中に成長室壁面からの大気構成ガスの離脱が生じる。
このため酸素、水分等が成長中に成長室に存在すること
となり、結晶品質を低下せしめ１又良質結晶を得るため
の再現性を低下せしめる。基板結晶を成長室に導入する
際又は成長室から取出す際に、成長室雰囲気への大気の
混入を軽減するために、従来上記作業の際に、成長室に
不活性ガスを流しつづける等の措置を取ることが多かっ
た。しかし１こつした措置”によっても大気の混入を大
巾に軽減することは困難であり、例えばｋｌＧａｋｓの
ような大気成分又は大気中不純物ガスの影響を受けやす
い結晶を成長する場合には九この混入により結晶性の著
しい悪化がひきおこされるため、高品質結晶を得る上で
又結晶成長の高歩留まりを得る上で大きなｔハ」題とな
ってきていた。
となり、結晶品質を低下せしめ１又良質結晶を得るため
の再現性を低下せしめる。基板結晶を成長室に導入する
際又は成長室から取出す際に、成長室雰囲気への大気の
混入を軽減するために、従来上記作業の際に、成長室に
不活性ガスを流しつづける等の措置を取ることが多かっ
た。しかし１こつした措置”によっても大気の混入を大
巾に軽減することは困難であり、例えばｋｌＧａｋｓの
ような大気成分又は大気中不純物ガスの影響を受けやす
い結晶を成長する場合には九この混入により結晶性の著
しい悪化がひきおこされるため、高品質結晶を得る上で
又結晶成長の高歩留まりを得る上で大きなｔハ」題とな
ってきていた。
本発明の目的は、これら結晶成長上悪影響のある大気の
成長室への混入を最小にすることにある。
成長室への混入を最小にすることにある。
本発明によれば結晶成長の行なわれる成長室への結晶基
板装Ｎｔｉ、デぢよび取出し時におりる大気の混入を最
小にした、高品質結晶の成長が可能な、かつ取扱いの容
易な結晶・成長装置を得る。
板装Ｎｔｉ、デぢよび取出し時におりる大気の混入を最
小にした、高品質結晶の成長が可能な、かつ取扱いの容
易な結晶・成長装置を得る。
以下に従来の結晶成長の実際及び本ｌＡ明につい左端細
管より成長に用いられる原料カスがキャリアガスと共に
反応前玉に導入され、高周波コイル６で加熱されたカー
ボンブロック衷基版ボルダー２上に搭載された基板結晶
７の上で熱分解が行なわれ結晶成長が進行する。反応を
終了したカス又は未反応カスは反応′Ｕ上下流り排出さ
れる。
管より成長に用いられる原料カスがキャリアガスと共に
反応前玉に導入され、高周波コイル６で加熱されたカー
ボンブロック衷基版ボルダー２上に搭載された基板結晶
７の上で熱分解が行なわれ結晶成長が進行する。反応を
終了したカス又は未反応カスは反応′Ｕ上下流り排出さ
れる。
結晶成長終了後、基板結晶７は基板ホルダー２の運搬棒
３と共に反応′Ｕ後部シール９を通って反応管より抜き
とられ、外部に取出される。
３と共に反応′Ｕ後部シール９を通って反応管より抜き
とられ、外部に取出される。
に準備される。
このように基板結晶の取出し、装填を行なうときに、反
ｌ芯管の後部５は大気と接せしめられるが、このとき、
反応管内カスと大気とは比重が一般には異なるため反応
管内部に大気が這入り込み、反応管内壁に接触する。こ
のことによって反応管内壁には水分や酸素が吸着する。
ｌ芯管の後部５は大気と接せしめられるが、このとき、
反応管内カスと大気とは比重が一般には異なるため反応
管内部に大気が這入り込み、反応管内壁に接触する。こ
のことによって反応管内壁には水分や酸素が吸着する。
特に反応管内壁には、反応生成物力行ＰＩ層しており、
これらには燐など、水分等を極めてよく吸着しやすい物
質が含まれることが間々ある。更に逓搬棒３及び基板ホ
ルダー２も大気に曝されるときに、大量の水分や酸素等
、結晶成長のとき不純物ガスとして好ましくないカスを
その壁面に吸着する。これら反応管内壁及び基板ホルダ
ー、運搬棒表面に耐着した大気構成カスは、結晶成長中
途々に成長雰囲気中に放出され、その一部は成長結晶中
に取込まれ、格子欠陥を形成して、結晶品質の低下をも
たらす。従来これらの大気の影響を最小限に押えるため
に、基板結晶の取出し、交換中には原料カスの変わりに
Ｎ２やＡｒなどの不活性カスを流しつづけて、大気の反
応管中への逆流を抑ル１」すること等が試みられてきて
いるが、乱流等のために、完全には有効な手段たりえな
かった。
これらには燐など、水分等を極めてよく吸着しやすい物
質が含まれることが間々ある。更に逓搬棒３及び基板ホ
ルダー２も大気に曝されるときに、大量の水分や酸素等
、結晶成長のとき不純物ガスとして好ましくないカスを
その壁面に吸着する。これら反応管内壁及び基板ホルダ
ー、運搬棒表面に耐着した大気構成カスは、結晶成長中
途々に成長雰囲気中に放出され、その一部は成長結晶中
に取込まれ、格子欠陥を形成して、結晶品質の低下をも
たらす。従来これらの大気の影響を最小限に押えるため
に、基板結晶の取出し、交換中には原料カスの変わりに
Ｎ２やＡｒなどの不活性カスを流しつづけて、大気の反
応管中への逆流を抑ル１」すること等が試みられてきて
いるが、乱流等のために、完全には有効な手段たりえな
かった。
又、その際も、カーボンブロックや支持棒の汚染は避け
ようが無力・った。本発明は、以上の欠点の無い、成長
雰囲気を前浄にだもっことによって、る。
ようが無力・った。本発明は、以上の欠点の無い、成長
雰囲気を前浄にだもっことによって、る。
右側は準備室になっており、現社ゲートバルブ４は「開
」の状態にある。運搬律３により基板ボルダ−２は支え
られて成長室にあり、結晶基板７が基板ホルダー２上に
搭載されている。運搬棒３は基板ボルダ−２の後部に明
けられた穴Ｈ，Ｘに差し込まれている。結晶基板７はゲ
ートバルブ４を通っｌにおいて（ハ成長案（才人より水
素又は窒累等のカスが流れていてＢを排出口にしている
。又カス搬棒で運ばれて米た基板ホルダー２は移動を停
止可能な支持棒１５が来るようにする。次に支持棒１５
をオーリング１４等を使った運動機構により上方へ迫り
出させ、穴Ｈ，に挿入する。次に穴Ｈ１より運逗搬俸３
が” ４ｔＭ室まで引きぬかれ結晶基板７を乗せた基板
ホルダー２を成長室に率直に突き出させた支持棒１５に
より支えた状態籐示している４でゲートバルブ４をｒ閉
」の状態にし、結晶成長の準備を完了する。結晶成長後
は、成長室は水素や窒素等のカスで充分に置換しその後
にゲートバルブ４を開いて運搬枠３を移動して穴ｉ（ｘ
に差し込み、支持棒１５を下方に動かして穴Ｈ！より引
き抜きつづいて運搬枠３ゲートバルブ４の右側に移動口
１２より排出されている。ゲートバルブ１７を……状態
にし、ゲートバルブ１７より成長基板７のみをとり出し
、ただちに次回成長する結晶基板を基板ホルダー２の上
に乗せる。準備室内を真空排気し上記の繰り返しである
。かくの如く成長室と外界との間に準備室を設け、かつ
、成長中成長室に存在するものとしては太−気にふれた
ものとしては結晶基板のみとすることによって、大気の
影響を極力小さくすることができ、良質な結晶を再現性
よく得ることが出来る。本成長装置は就中、アルミニウ
ム等、大気中の酸素や水分の影響を受けやすい元素を含
む結晶の成長に有効である。
」の状態にある。運搬律３により基板ボルダ−２は支え
られて成長室にあり、結晶基板７が基板ホルダー２上に
搭載されている。運搬棒３は基板ボルダ−２の後部に明
けられた穴Ｈ，Ｘに差し込まれている。結晶基板７はゲ
ートバルブ４を通っｌにおいて（ハ成長案（才人より水
素又は窒累等のカスが流れていてＢを排出口にしている
。又カス搬棒で運ばれて米た基板ホルダー２は移動を停
止可能な支持棒１５が来るようにする。次に支持棒１５
をオーリング１４等を使った運動機構により上方へ迫り
出させ、穴Ｈ，に挿入する。次に穴Ｈ１より運逗搬俸３
が” ４ｔＭ室まで引きぬかれ結晶基板７を乗せた基板
ホルダー２を成長室に率直に突き出させた支持棒１５に
より支えた状態籐示している４でゲートバルブ４をｒ閉
」の状態にし、結晶成長の準備を完了する。結晶成長後
は、成長室は水素や窒素等のカスで充分に置換しその後
にゲートバルブ４を開いて運搬枠３を移動して穴ｉ（ｘ
に差し込み、支持棒１５を下方に動かして穴Ｈ！より引
き抜きつづいて運搬枠３ゲートバルブ４の右側に移動口
１２より排出されている。ゲートバルブ１７を……状態
にし、ゲートバルブ１７より成長基板７のみをとり出し
、ただちに次回成長する結晶基板を基板ホルダー２の上
に乗せる。準備室内を真空排気し上記の繰り返しである
。かくの如く成長室と外界との間に準備室を設け、かつ
、成長中成長室に存在するものとしては太−気にふれた
ものとしては結晶基板のみとすることによって、大気の
影響を極力小さくすることができ、良質な結晶を再現性
よく得ることが出来る。本成長装置は就中、アルミニウ
ム等、大気中の酸素や水分の影響を受けやすい元素を含
む結晶の成長に有効である。
移送されてきた１、又は、外部から新しい試料が装填さ
れた状態の卓＝Ｖ＝室の平面図である。
れた状態の卓＝Ｖ＝室の平面図である。
図中１は反応管、２は基板ホルダー、３は運搬枠、４は
ゲートバルブ、５は反応管後部、６（Ｊ高周波コイル、
７は結晶基板、８は試料導入管、９は反応管後部シール
、１１は置換用ガス導入部、１２は置換用カス排出口、
１３は支持棒導入用反応管ｉｔｆ：ｉ管１１４は支持棒
導入用運動機構のオーリング、１５は支持棒、１７は試
料導入用ゲートバルブ、Ａは原料カス導入口、Ｂは反応
カス、未反応カス排出口、Ｈｌは運搬枠角の穴、Ｈｔは
垂直支持棒用穴、をそれぞれ示す。
ゲートバルブ、５は反応管後部、６（Ｊ高周波コイル、
７は結晶基板、８は試料導入管、９は反応管後部シール
、１１は置換用ガス導入部、１２は置換用カス排出口、
１３は支持棒導入用反応管ｉｔｆ：ｉ管１１４は支持棒
導入用運動機構のオーリング、１５は支持棒、１７は試
料導入用ゲートバルブ、Ａは原料カス導入口、Ｂは反応
カス、未反応カス排出口、Ｈｌは運搬枠角の穴、Ｈｔは
垂直支持棒用穴、をそれぞれ示す。
Claims (1)
- リゲートバルブを通じて基板ホルダーを成長室に導入す
るための、基板ホルダーの着脱可能な基板ホルダー運搬
棒と、成長室内におかれて１該運搬棒と連動して基板ホ
ルダーを支える基板ホルダー支持棒とより構成されるこ
とを特徴とする結晶成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8353983A JPS59207898A (ja) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | 結晶成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8353983A JPS59207898A (ja) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | 結晶成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59207898A true JPS59207898A (ja) | 1984-11-26 |
Family
ID=13805306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8353983A Pending JPS59207898A (ja) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | 結晶成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59207898A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113604875A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-11-05 | 楚赟精工科技(上海)有限公司 | 一种气相外延系统及其维护操作方法 |
| CN113604873A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-11-05 | 楚赟精工科技(上海)有限公司 | 一种气相外延系统及其维护操作方法 |
-
1983
- 1983-05-13 JP JP8353983A patent/JPS59207898A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113604875A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-11-05 | 楚赟精工科技(上海)有限公司 | 一种气相外延系统及其维护操作方法 |
| CN113604873A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-11-05 | 楚赟精工科技(上海)有限公司 | 一种气相外延系统及其维护操作方法 |
| CN113604875B (zh) * | 2021-07-26 | 2022-03-15 | 楚赟精工科技(上海)有限公司 | 一种气相外延系统及其维护操作方法 |
| CN113604873B (zh) * | 2021-07-26 | 2022-06-03 | 楚赟精工科技(上海)有限公司 | 一种气相外延系统及其维护操作方法 |
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