JPS5967621A - 気相反応装置 - Google Patents
気相反応装置Info
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- JPS5967621A JPS5967621A JP17790582A JP17790582A JPS5967621A JP S5967621 A JPS5967621 A JP S5967621A JP 17790582 A JP17790582 A JP 17790582A JP 17790582 A JP17790582 A JP 17790582A JP S5967621 A JPS5967621 A JP S5967621A
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02532—Silicon, silicon germanium, germanium
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/48—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
- C23C16/481—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation by radiant heating of the substrate
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
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】
産業上の利用分野
本発明は、半導体製造に」、・ける気＝１１−１反応装
置に関するものである。
置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来、この種の気相反応装置としては、第１図に示すよ
うに、透明石英からなる一体製作されたペルジャー１及
び基台２で反応容器を構成し、この反応容器内部に、半
導体基板３を支持するためのツーセプター４と、ガス導
入ノズル５−（ａ）と、基台２に設けられたガスυ１出
孔６−（−）を有し、上記サセプタ−４に半導体基板３
を載置し、これを石英ペルジャー１上面に設けられた加
熱用ランプ７で加熱しながら反応容ｄ、ｙと連結さ７し
たガス供給手段５ｂよりガス導入ノズル５ａを通して反
応ガスを流入して半導体基板上に気相成長さぜ、排ガス
はガス排出孔６ａｆ：通してガス供給手段６ｂにＪＪｔ
出されるものがあった。
うに、透明石英からなる一体製作されたペルジャー１及
び基台２で反応容器を構成し、この反応容器内部に、半
導体基板３を支持するためのツーセプター４と、ガス導
入ノズル５−（ａ）と、基台２に設けられたガスυ１出
孔６−（−）を有し、上記サセプタ−４に半導体基板３
を載置し、これを石英ペルジャー１上面に設けられた加
熱用ランプ７で加熱しながら反応容ｄ、ｙと連結さ７し
たガス供給手段５ｂよりガス導入ノズル５ａを通して反
応ガスを流入して半導体基板上に気相成長さぜ、排ガス
はガス排出孔６ａｆ：通してガス供給手段６ｂにＪＪｔ
出されるものがあった。
しかしこのような反応装置においては、石英ペルジャー
１か加熱用ランプ７の加熱を受け、蓄熱さノする結果、
商扁力１ノ熱状５軒てイ１英へルノヤ−１に熱ｔ３、力
によるクラックを生じること、徒だ石英ペルジャー１の
内壁に反応生成物が付着し易く、一度＋ｊ着が始まると
、その部分が不透明になり力１１熱され易くなるため、
捷す捷す伺着速度が早められ、たち１ち石英ペルジャー
１の内壁は（＝Ｊ着物で覆われてし１つ。特にジクロー
ル７ラン（５ｘＨ２ｃ６２）を反応ガスとして用いた場
合、ガス温度が６００“Ｃ以」二て、壁面の温度が３５
０ ”Ｃ以上になると、壁面に反応生成物の付着か開始
される。寸だモノ７ラン（５ＩＨ４） ｆ反応ガスとし
て用いた場合には、ガスの分解６ｍ度が４００°″Ｃ以
下と低いため壁面への（＝Ｊ着は著るしいものがあった
。以りの反応生成物のｔ）７而への付着のため、半導体
基イ反の渦度分布か不均一になり、気相成長層の１９み
のバラツキが生じ易い、また壁面に付着した反応生成物
が半導体基イ反りへ飛散する結果、気相成長層の異常突
起等の結晶欠陥が生じやすいという欠点を有していた。
１か加熱用ランプ７の加熱を受け、蓄熱さノする結果、
商扁力１ノ熱状５軒てイ１英へルノヤ−１に熱ｔ３、力
によるクラックを生じること、徒だ石英ペルジャー１の
内壁に反応生成物が付着し易く、一度＋ｊ着が始まると
、その部分が不透明になり力１１熱され易くなるため、
捷す捷す伺着速度が早められ、たち１ち石英ペルジャー
１の内壁は（＝Ｊ着物で覆われてし１つ。特にジクロー
ル７ラン（５ｘＨ２ｃ６２）を反応ガスとして用いた場
合、ガス温度が６００“Ｃ以」二て、壁面の温度が３５
０ ”Ｃ以上になると、壁面に反応生成物の付着か開始
される。寸だモノ７ラン（５ＩＨ４） ｆ反応ガスとし
て用いた場合には、ガスの分解６ｍ度が４００°″Ｃ以
下と低いため壁面への（＝Ｊ着は著るしいものがあった
。以りの反応生成物のｔ）７而への付着のため、半導体
基イ反の渦度分布か不均一になり、気相成長層の１９み
のバラツキが生じ易い、また壁面に付着した反応生成物
が半導体基イ反りへ飛散する結果、気相成長層の異常突
起等の結晶欠陥が生じやすいという欠点を有していた。
発明の目的
不発１すｊは上記従来の欠点をＩ’ｌ（消するもので、
反応容器の強度をもだぜ、かつ反り巳、生成物の４１１
着をなくシ、気相成長層の厚さのバラツキの少ない、ま
た結晶欠陥の少ない気相反応装置を提供することを目的
とする。
反応容器の強度をもだぜ、かつ反り巳、生成物の４１１
着をなくシ、気相成長層の厚さのバラツキの少ない、ま
た結晶欠陥の少ない気相反応装置を提供することを目的
とする。
発明の構成
本発明は、笛体と、この鎖体トｊｆｌｉの開１」部に固
着された透明石英よりなるトッププレート及び筐体を固
着した基台とで反ＵＥ、室を構成し、反応室内部にある
基板支持手段上に半導体基板を載置し、反１５室外部に
あって基板支持手段と対面するよう設置された力］１熱
用ランプて半導体基板を力１１熱しながら反応室と連結
されたガス供給手段により反応ガス供給口を通して反応
ガスを流し、かつ前記筐体部に設けられた非凡Ｌ６、ガ
ス供給口より非反応ガスをトッププレートに当てるよう
流入させ、各々設けられた刊出口よりガスを排出させる
ことにより、透明石英からなるトップグレートには反応
ガスの接触を避けることにより、反応生成物の（＝ｊ着
をなくすという効果を有する。
着された透明石英よりなるトッププレート及び筐体を固
着した基台とで反ＵＥ、室を構成し、反応室内部にある
基板支持手段上に半導体基板を載置し、反１５室外部に
あって基板支持手段と対面するよう設置された力］１熱
用ランプて半導体基板を力１１熱しながら反応室と連結
されたガス供給手段により反応ガス供給口を通して反応
ガスを流し、かつ前記筐体部に設けられた非凡Ｌ６、ガ
ス供給口より非反応ガスをトッププレートに当てるよう
流入させ、各々設けられた刊出口よりガスを排出させる
ことにより、透明石英からなるトップグレートには反応
ガスの接触を避けることにより、反応生成物の（＝ｊ着
をなくすという効果を有する。
実施例の説明
以下に、本発明の一実施例を第２図及び第３図にもとづ
いて説明する。第２図及び第３図において、８はステン
レスからなる基台、その基台の上に、非反応ガス供給口
９及び非反応ガス排出口１０を備え、かつ内部に冷却流
体の循環孔１１を有するステンレスからなる筐体１２及
びこの筐体の上方開口部に透明石英からなる平板形状の
トッププレート１３で反応容器を構成している。トップ
プレート１３は冷却流体の循環孔１１を有する押えリン
グ１４で筺体１２に固定されている。また反応容器内部
には、半導体基板１６を支持するサセプタ−１６及び反
応ガス供給Ｉ］ １７と、基台８に設けられた反応ガス
排出口１８と、反応ガスυ１気［’１１８に非反応ガス
を非反応ガス排出１」１０にそれぞれ導くよう設けた抽
出用ガイド１９及び筐体１２に設けた非反応ガス供給口
９に非反応ガスかトップグレート１３に１０って流れる
よう設けた非凡Ｌムガス案内板２０を備えている。捷だ
反応容器外部にはトッププレート１３の上方にサセプタ
ー１６と対面するよう）回熱用ランプ２１が配置され、
また反応容器の反応ガス供給口１７及び非反応ガス供給
１ｊ ９と連結されたガス供給手段２２と、反応ガス排
出口１８及び非反応ガスυ１出口１０と連結されたガス
排出手段２３が配置さり、でいる。
いて説明する。第２図及び第３図において、８はステン
レスからなる基台、その基台の上に、非反応ガス供給口
９及び非反応ガス排出口１０を備え、かつ内部に冷却流
体の循環孔１１を有するステンレスからなる筐体１２及
びこの筐体の上方開口部に透明石英からなる平板形状の
トッププレート１３で反応容器を構成している。トップ
プレート１３は冷却流体の循環孔１１を有する押えリン
グ１４で筺体１２に固定されている。また反応容器内部
には、半導体基板１６を支持するサセプタ−１６及び反
応ガス供給Ｉ］ １７と、基台８に設けられた反応ガス
排出口１８と、反応ガスυ１気［’１１８に非反応ガス
を非反応ガス排出１」１０にそれぞれ導くよう設けた抽
出用ガイド１９及び筐体１２に設けた非反応ガス供給口
９に非反応ガスかトップグレート１３に１０って流れる
よう設けた非凡Ｌムガス案内板２０を備えている。捷だ
反応容器外部にはトッププレート１３の上方にサセプタ
ー１６と対面するよう）回熱用ランプ２１が配置され、
また反応容器の反応ガス供給口１７及び非反応ガス供給
１ｊ ９と連結されたガス供給手段２２と、反応ガス排
出口１８及び非反応ガスυ１出口１０と連結されたガス
排出手段２３が配置さり、でいる。
以上のように構成した気相反応装置において、シリコン
カーバイド（ＳｉＣ）をコートしたグラファイト製のサ
セプター１６の上に半導体基板１５を載置し、反応容器
外部に設けた加熱用ランプ２１でサセプター１６及び半
導体基板１５を加熱する。この時筐体１２及び押えリン
グ１４に設けた冷却流体の循環孔１１に冷却水を流し、
かつトッププレート１３と輻射加熱用赤外線ランプ２１
との間は図示していない強制空冷装置て十分冷却を行な
う。そしてガス供給手段２２を通して、反応ガス供給口
１７からは、Ｈｅ又はＨ２などのキャリアガスを流しな
がら、同時に筐体１２に設けた非反応ガス供給口９から
は、Ｈｅ又１ｌ−ｉＨ２斤との非反応ガスを流します。
カーバイド（ＳｉＣ）をコートしたグラファイト製のサ
セプター１６の上に半導体基板１５を載置し、反応容器
外部に設けた加熱用ランプ２１でサセプター１６及び半
導体基板１５を加熱する。この時筐体１２及び押えリン
グ１４に設けた冷却流体の循環孔１１に冷却水を流し、
かつトッププレート１３と輻射加熱用赤外線ランプ２１
との間は図示していない強制空冷装置て十分冷却を行な
う。そしてガス供給手段２２を通して、反応ガス供給口
１７からは、Ｈｅ又はＨ２などのキャリアガスを流しな
がら、同時に筐体１２に設けた非反応ガス供給口９から
は、Ｈｅ又１ｌ−ｉＨ２斤との非反応ガスを流します。
この状態の時に反応ガス供給１］１７より流れているキ
ャリアガスの中に量導入する。この際Ｈｅ又はＨ２と５
ＩＨ２Ｃ１２ガスを混合した反ｌ芯ガスの流速に応して
トッププレー ト１３に反応生成物が堆積しないように
、かつ半導体差板１５上の反応ガスの流れが実質的に乱
れないように、非反応ガス供給「１９から導入する非反
応ガスの流速及びガス案内板２０の取付位置と形状及び
ガス案内板２０とトッププレート１３とのスキマ等を決
め、反ＬＱ、ガスｄ、制出用ガイド１９に沿って反応ガ
ス排出口１８へ、寸だ非反応ガスは筐体１２に設けられ
た非反応ガス排出口１０よりそｉｌ−それガス排出手段
２３により排出される。
ャリアガスの中に量導入する。この際Ｈｅ又はＨ２と５
ＩＨ２Ｃ１２ガスを混合した反ｌ芯ガスの流速に応して
トッププレー ト１３に反応生成物が堆積しないように
、かつ半導体差板１５上の反応ガスの流れが実質的に乱
れないように、非反応ガス供給「１９から導入する非反
応ガスの流速及びガス案内板２０の取付位置と形状及び
ガス案内板２０とトッププレート１３とのスキマ等を決
め、反ＬＱ、ガスｄ、制出用ガイド１９に沿って反応ガ
ス排出口１８へ、寸だ非反応ガスは筐体１２に設けられ
た非反応ガス排出口１０よりそｉｌ−それガス排出手段
２３により排出される。
丑だサセプタ−１６及び半導体基板１５の加熱温度は気
相成長層の目的、反応ガスによって異なるが、約４００
”Ｃ乃至１２００’Ｃの範囲の一定温度に保つ。以」
−のような条件でもって反応ガスを反応さゼ、半導体基
板−」二に気相成長層を形成する。
相成長層の目的、反応ガスによって異なるが、約４００
”Ｃ乃至１２００’Ｃの範囲の一定温度に保つ。以」
−のような条件でもって反応ガスを反応さゼ、半導体基
板−」二に気相成長層を形成する。
以１−のよつに構成した気相反応装置に尤・いて、筐体
１２は循環冷却水で十分に冷却され、丑だ非反応ガスか
ｌ・ノブプレート１３而に沿って流れることで反応ガス
供給１」１７より流入される反応ガスかトップグレート
１３に接触することなく排出用ガイド１９に導かれ反応
ガス排出口１８より排出されるため反応生成物の壁面へ
の付着がない。
１２は循環冷却水で十分に冷却され、丑だ非反応ガスか
ｌ・ノブプレート１３而に沿って流れることで反応ガス
供給１」１７より流入される反応ガスかトップグレート
１３に接触することなく排出用ガイド１９に導かれ反応
ガス排出口１８より排出されるため反応生成物の壁面へ
の付着がない。
なお気相成長層はＳｔだけでなく、反応ガスの組成を変
えることにより、Ｓｉ３Ｎ４．ＳｉＯ２゜Ａｌ２Ｏ３等
の絶縁物でも良く、ＧａＡｓ、ＧａＰのような化合物半
導体層の成長でもよい。
えることにより、Ｓｉ３Ｎ４．ＳｉＯ２゜Ａｌ２Ｏ３等
の絶縁物でも良く、ＧａＡｓ、ＧａＰのような化合物半
導体層の成長でもよい。
また基台８に冷却流体の循環孔を設けてもよいことは言
うまでもない。また、実施例において筐体１２及びトッ
ププレート１３よりなる反応容器を円形としたが、矩形
でもよい。また、反応ガス供給（−１１７及び反応ガス
排１１０１１８を基台８に設けたが、筐体１２に設けて
もよいことは言う寸でもない。
うまでもない。また、実施例において筐体１２及びトッ
ププレート１３よりなる反応容器を円形としたが、矩形
でもよい。また、反応ガス供給（−１１７及び反応ガス
排１１０１１８を基台８に設けたが、筐体１２に設けて
もよいことは言う寸でもない。
発明の効果
以上のように本発明は、筐体と透明石英よりなるトップ
プレートで反応容器を構成し、この反応容器内において
、気相成長中に、反応ガス供給１」より反応ガスを、非
反応ガス供給口より非反応カスを流すことにより、トッ
ププレートに非反応ガスの膜をつくり、反応ガスの接触
を避けることにより、トッププレートの壁面への反応生
成物の付着がないため、気相成長層の埋さの）くラツキ
の少ない、１だ結晶欠陥も少ない気相反応装置を得Ｚ）
ことがてきるという効果を発揮するものである。。
プレートで反応容器を構成し、この反応容器内において
、気相成長中に、反応ガス供給１」より反応ガスを、非
反応ガス供給口より非反応カスを流すことにより、トッ
ププレートに非反応ガスの膜をつくり、反応ガスの接触
を避けることにより、トッププレートの壁面への反応生
成物の付着がないため、気相成長層の埋さの）くラツキ
の少ない、１だ結晶欠陥も少ない気相反応装置を得Ｚ）
ことがてきるという効果を発揮するものである。。
第１図は従来の気相反応装置の断面図、第２図は本発明
の一実施例における気相反応装置の断面図、第３図は第
２図におけるＡ−Ａ’線の断面図である。 ３．１５・・・・・半導体基板、４，１６・・・・・・
サセプター、５−（ａｌ 、 １７・・・・・・反応ガ
ス供給［」、６−（ａｌ。 １８・・・・反応ガス排出口、７，２１・・・・・−加
熱用ランプ、８・・・・・・基台、１２・・・・・・筐
体、１３・・・・・・トノシブレート 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ７ 第２図
の一実施例における気相反応装置の断面図、第３図は第
２図におけるＡ−Ａ’線の断面図である。 ３．１５・・・・・半導体基板、４，１６・・・・・・
サセプター、５−（ａｌ 、 １７・・・・・・反応ガ
ス供給［」、６−（ａｌ。 １８・・・・反応ガス排出口、７，２１・・・・・−加
熱用ランプ、８・・・・・・基台、１２・・・・・・筐
体、１３・・・・・・トノシブレート 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ７ 第２図
Claims (4)
- （１）筐体とこの筐体上部の開口部に固着された透明石
英よりなるトッププレート及び前記筐体を固着した基台
から構成された反応容器と、前記反応容器内ｉＢにあっ
て前記基台とドッググレートとの間に設けられた基板支
持手段と、前記反応容器外部にあって反応容器と連結さ
れたガス供給手段及びガス排出手段と、このガス供給手
段に連結されて反応容器内の基板支持手段上の半導体基
板に反応ガスを供給する反応ガス供給口と、ｌ−ノブプ
レート内面に非反応ガスを供給する非反応ガス供給口と
、前記ガス供給手段に連結されて反応容器内の反応ガス
を主として排出する反応ガス排出口と、非反応ガスを主
として排出する非反応ガスＩｌｌ出口と、前記反応容器
外部にあって前記基板支持手段と対向するよう配置した
加熱用ランプとからなる気相反応装置。 - （２） 前記反応ガス供給口よりＳｉＨ４，５ｉＨ２
Ｃ１２゜Ｓ Ｉ Ｃ１４等から選択した少くとも１つの
ガスを田及び又はＨ２等のキャリアガスと混合した反応
ガスを流し、非反応ガス供給口よりＨｅ及び、又はＨ２
等の非反応ガスを流しなから基板上にエビ層の単結晶Ｓ
ｔ層を成長させるようにした特許請求の範囲第１項記載
の気相反応装置。 - （３）前記反応ガス供給口より供給された非反応ガスが
トッププレートに沿って流入されるよう透明石英からな
るガス案内板を非反応ガス供給「−Ｉ出１」側に設けた
ｑＩｌ訂請求の範囲第１項記載の気相反ＬＬ、装置節。 - （４） １ｉｉｌ記基板支持手段のガス排出側に反応
ガス及び非反応ガスが、それぞれ反応ガスＪＩＩ出口及
び非反応ガスｕ１出口に排出されるよう透明石英からｈ
る排出用ガイドを設けた特許月１１１求の範囲第１項記
載の気相反応装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17790582A JPS5967621A (ja) | 1982-10-08 | 1982-10-08 | 気相反応装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17790582A JPS5967621A (ja) | 1982-10-08 | 1982-10-08 | 気相反応装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5967621A true JPS5967621A (ja) | 1984-04-17 |
Family
ID=16039106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17790582A Pending JPS5967621A (ja) | 1982-10-08 | 1982-10-08 | 気相反応装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5967621A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0255454A2 (en) * | 1986-07-26 | 1988-02-03 | Nihon Shinku Gijutsu Kabushiki Kaisha | Apparatus for chemical vapor deposition |
| US5244501A (en) * | 1986-07-26 | 1993-09-14 | Nihon Shinku Gijutsu Kabushiki Kaisha | Apparatus for chemical vapor deposition |
-
1982
- 1982-10-08 JP JP17790582A patent/JPS5967621A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0255454A2 (en) * | 1986-07-26 | 1988-02-03 | Nihon Shinku Gijutsu Kabushiki Kaisha | Apparatus for chemical vapor deposition |
| US4924807A (en) * | 1986-07-26 | 1990-05-15 | Nihon Shinku Gijutsu Kabushiki Kaisha | Apparatus for chemical vapor deposition |
| US5244501A (en) * | 1986-07-26 | 1993-09-14 | Nihon Shinku Gijutsu Kabushiki Kaisha | Apparatus for chemical vapor deposition |
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