JPS60192323A - 半導体の気相成長装置 - Google Patents
半導体の気相成長装置Info
- Publication number
- JPS60192323A JPS60192323A JP4782584A JP4782584A JPS60192323A JP S60192323 A JPS60192323 A JP S60192323A JP 4782584 A JP4782584 A JP 4782584A JP 4782584 A JP4782584 A JP 4782584A JP S60192323 A JPS60192323 A JP S60192323A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- growth
- temperature
- substrate
- reaction tube
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- C23C16/46—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 characterised by the method used for heating the substrate
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】
〔発明の属する技術分野の説明〕
本発明は熱分解法によシ半導体の気相成長装置、特に成
長反応管内のガスの流れを整形した半導体の気相成長装
置に関する。
長反応管内のガスの流れを整形した半導体の気相成長装
置に関する。
半導体を用いた各種デバイスでは、複雑な不純物濃度分
布を有する多層構造であって、しかも各成長層の濃度は
安定し、成長層間で不純物濃度および組成が急峻な変化
を有する成長層が要求される。気相成長において、これ
らを実現するために最も重要なことは成長反応管内のガ
スの流れが整形され、かつ成長反応管に供給されるガス
流量が急激に変化し、ただちに定常状態になることであ
る。
布を有する多層構造であって、しかも各成長層の濃度は
安定し、成長層間で不純物濃度および組成が急峻な変化
を有する成長層が要求される。気相成長において、これ
らを実現するために最も重要なことは成長反応管内のガ
スの流れが整形され、かつ成長反応管に供給されるガス
流量が急激に変化し、ただちに定常状態になることであ
る。
従来の気相成長装置では、成長反応管に供給される成長
原料、不純物および組成制御のガス流量が急激に変化し
たとしても基板サセプタによシ暖められたガスと反応管
管壁近傍を流れるガスとの温度差が犬キ＜、この温度差
によって生じる密度の相違が対流を引起こして、成長領
域に送入されたガスの切シ変シは緩慢となってしまう。
原料、不純物および組成制御のガス流量が急激に変化し
たとしても基板サセプタによシ暖められたガスと反応管
管壁近傍を流れるガスとの温度差が犬キ＜、この温度差
によって生じる密度の相違が対流を引起こして、成長領
域に送入されたガスの切シ変シは緩慢となってしまう。
また分解された原料ガスは基板上流側の反応管管壁に付
着し、温度上昇と共に蒸発してガス中の汚染、固形物が
成長基板表面に降下しこれが凸凹の原因となる。
着し、温度上昇と共に蒸発してガス中の汚染、固形物が
成長基板表面に降下しこれが凸凹の原因となる。
第１図は従来の熱分解法による気相成長装置の模式図で
ある。成長反応管１内に成長用ガス、組成制御ガスおよ
び不純物添加用ガスは導入管２を通して出口１０よシ送
入され、また、希釈ガスはパイプ３よシ送入される。気
相成長は成長基板４を乗せた基板サセプタ５を高周波加
熱コイル６によシ加熱し、熱電対７によ多温度を制御す
ることによって行われる。サセプタ５は支持台８上に固
定されている。なお、反応管１内に流入した送入ガスは
成長領域を通過後ガス排出孔９よシ排気される。
ある。成長反応管１内に成長用ガス、組成制御ガスおよ
び不純物添加用ガスは導入管２を通して出口１０よシ送
入され、また、希釈ガスはパイプ３よシ送入される。気
相成長は成長基板４を乗せた基板サセプタ５を高周波加
熱コイル６によシ加熱し、熱電対７によ多温度を制御す
ることによって行われる。サセプタ５は支持台８上に固
定されている。なお、反応管１内に流入した送入ガスは
成長領域を通過後ガス排出孔９よシ排気される。
このような従来の装置では、基板サセプタ５を加熱する
ため、成長基板４の近傍のガス温度は上昇する。しかし
反応管１の温度は室温によって定まシ、管壁近傍のガス
温度も下げられるため、成長領域の各部ではガスの温度
に大きな温度差が生じ、密度の相違によって対流が起こ
シまた、成長領域を通過したガスがガス導入管２および
３の反応管１内の出口１０付近へもどるため、分解した
原料ガスの一部は基板サセプタ５の上流側へ流れて反応
管１内の管壁に付着する、これらが原因となって；原料
濃度は安定せず、ドーピング濃度、組成制御を不可能と
するばかシでなく、成長層界面の急峻性を損なわれる。
ため、成長基板４の近傍のガス温度は上昇する。しかし
反応管１の温度は室温によって定まシ、管壁近傍のガス
温度も下げられるため、成長領域の各部ではガスの温度
に大きな温度差が生じ、密度の相違によって対流が起こ
シまた、成長領域を通過したガスがガス導入管２および
３の反応管１内の出口１０付近へもどるため、分解した
原料ガスの一部は基板サセプタ５の上流側へ流れて反応
管１内の管壁に付着する、これらが原因となって；原料
濃度は安定せず、ドーピング濃度、組成制御を不可能と
するばかシでなく、成長層界面の急峻性を損なわれる。
また管壁に付着した物が、管壁温度変動により成長基板
４表面に降下し表面凸凹の原因になる。
４表面に降下し表面凸凹の原因になる。
本発明は上記の従来の装置の欠点を除去し、成長反応管
内の成長基板上流部のガスの流れを整形した半導体の気
相成長装＃全提供することを目的とするものである。
内の成長基板上流部のガスの流れを整形した半導体の気
相成長装＃全提供することを目的とするものである。
本発明は、熱分解法による半導体の気相成長装置におい
て、成長反応管の周囲に基板サセプタに対する原料ガス
の上流側空間を２００℃以上で成長原料ガスが分解しな
い温度に加熱し、反応管管壁と基板サセプタの温度差全
少なくし温度変動を無くしたことを特徴とする半導体の
気相成長装置である。
て、成長反応管の周囲に基板サセプタに対する原料ガス
の上流側空間を２００℃以上で成長原料ガスが分解しな
い温度に加熱し、反応管管壁と基板サセプタの温度差全
少なくし温度変動を無くしたことを特徴とする半導体の
気相成長装置である。
以下本発明の実施例を熱分解法の気相成長に適用した場
合について説明する。第２図は本発明の実施例を示す模
式図である。
合について説明する。第２図は本発明の実施例を示す模
式図である。
成長反応管１１の上部に成長原料ガス導入管１３および
希釈ガス送入・９イブ１３を備え、支持台１８上に基板
サセプタ１５が設定されている。
希釈ガス送入・９イブ１３を備え、支持台１８上に基板
サセプタ１５が設定されている。
また、基板サセプタ１５の位置に対応して反応管１１の
周囲には高周波加熱コイル１６が巻装され、反応管１１
の底部にはガス排出口１９が設けられている点は従来と
同じである。なお、１７は成長基板１４を乗せた基板サ
セプタ１５の温度検知用の熱電対を示す。本発明は高周
波加熱コイル１６の上方の反応管１１の周囲に、基板１
４の上方空間を加熱するヒータ２０を設置したものであ
る。
周囲には高周波加熱コイル１６が巻装され、反応管１１
の底部にはガス排出口１９が設けられている点は従来と
同じである。なお、１７は成長基板１４を乗せた基板サ
セプタ１５の温度検知用の熱電対を示す。本発明は高周
波加熱コイル１６の上方の反応管１１の周囲に、基板１
４の上方空間を加熱するヒータ２０を設置したものであ
る。
実施例において、成長反応管１１内に上方よシ成長用ガ
ス、組成制御用ガスおよび不純物添加用ガス全導入管１
２よシ送入し、希釈ガスを・量イゾ１３より送入する。
ス、組成制御用ガスおよび不純物添加用ガス全導入管１
２よシ送入し、希釈ガスを・量イゾ１３より送入する。
気相成長は成長基板１４を乗せた基板サセプタ１５を高
周波加熱コイル１６によシ加熱し、熱電対１７にょ多温
度を制御し行々う。送入ガスは成長領域を通過後下部の
ガス排出孔１９よシ排気される。ここで、成長基板１４
の上流部の空間をヒータ２０によｐ２ｏｏ℃以上で原料
ガスが分解しない温度に加熱する。これによって、反応
管１１内のガスの温度差は一定になシ、且つガスの温れ
が整形される。また基板サセプタ（５） １５よシ下流側空間は室温によシ冷却されるためガス流
は上流側で速く、下流側で遅くなシ対流は起こシにくい
。そのため、成長基板１４の上流側への原料ガスの逆流
は低減することができ、分解した原料ガスが上流側に付
着することはない。
周波加熱コイル１６によシ加熱し、熱電対１７にょ多温
度を制御し行々う。送入ガスは成長領域を通過後下部の
ガス排出孔１９よシ排気される。ここで、成長基板１４
の上流部の空間をヒータ２０によｐ２ｏｏ℃以上で原料
ガスが分解しない温度に加熱する。これによって、反応
管１１内のガスの温度差は一定になシ、且つガスの温れ
が整形される。また基板サセプタ（５） １５よシ下流側空間は室温によシ冷却されるためガス流
は上流側で速く、下流側で遅くなシ対流は起こシにくい
。そのため、成長基板１４の上流側への原料ガスの逆流
は低減することができ、分解した原料ガスが上流側に付
着することはない。
したがって、本発明によるときには、管壁成長および逆
流による成長層の濃度変動を防止して製品品質の向上を
図ることができる効果を有するものである。なお、実施
例では縦型反応管について示したが、横型または傾斜型
反応管でも同様の効果がある。
流による成長層の濃度変動を防止して製品品質の向上を
図ることができる効果を有するものである。なお、実施
例では縦型反応管について示したが、横型または傾斜型
反応管でも同様の効果がある。
第１図は従来の熱分解法による気相成長装置の一例の模
式図、第２図は本発明の一つの実施例の熱分解法の気相
成長装置の模式図である。 １１・・・成長反応管、１２・・・成長原料ガス導入管
、１３・・・希釈ガス送入・臂イブ、１４・・・成長基
板、１５・・・基板サセプタ、１６・・・高周波加熱コ
イル、１７・・・熱電対、１８・・・支持台、１９・・
・ガス排出孔、（６） ２０・・・成長基板の上流側の反応管加熱用ヒータ。 （７） 第１図
式図、第２図は本発明の一つの実施例の熱分解法の気相
成長装置の模式図である。 １１・・・成長反応管、１２・・・成長原料ガス導入管
、１３・・・希釈ガス送入・臂イブ、１４・・・成長基
板、１５・・・基板サセプタ、１６・・・高周波加熱コ
イル、１７・・・熱電対、１８・・・支持台、１９・・
・ガス排出孔、（６） ２０・・・成長基板の上流側の反応管加熱用ヒータ。 （７） 第１図
Claims (1)
- （１）熱分解法による半導体の気相成長装置において、
成長反応管の周囲に基板サセプタに対する原料ガスの上
流側空間を２００℃以上で成長原料ガスが分解しない温
度に加熱するヒータを設置したことを特徴とする半導体
の気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4782584A JPS60192323A (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | 半導体の気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4782584A JPS60192323A (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | 半導体の気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60192323A true JPS60192323A (ja) | 1985-09-30 |
Family
ID=12786123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4782584A Pending JPS60192323A (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | 半導体の気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60192323A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5174825A (en) * | 1990-08-23 | 1992-12-29 | Texas Instruments Incorporated | Uniform gas distributor to a wafer |
| US5728223A (en) * | 1995-06-09 | 1998-03-17 | Ebara Corporation | Reactant gas ejector head and thin-film vapor deposition apparatus |
-
1984
- 1984-03-13 JP JP4782584A patent/JPS60192323A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5174825A (en) * | 1990-08-23 | 1992-12-29 | Texas Instruments Incorporated | Uniform gas distributor to a wafer |
| US5728223A (en) * | 1995-06-09 | 1998-03-17 | Ebara Corporation | Reactant gas ejector head and thin-film vapor deposition apparatus |
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