JPS6086822A - 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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- JPS6086822A JPS6086822A JP19548883A JP19548883A JPS6086822A JP S6086822 A JPS6086822 A JP S6086822A JP 19548883 A JP19548883 A JP 19548883A JP 19548883 A JP19548883 A JP 19548883A JP S6086822 A JPS6086822 A JP S6086822A
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- baffle plate
- small holes
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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】
本発明は半導体薄膜気相成長装置の改良に関するもので
あり、詳しくは該装置のガス導入管と結晶基板間に小孔
を有するバッフル板を複数枚配置して導入ガス速度の均
一化をはかることにより、半導体ｍ膜の均一な成長を達
成するようにしたものである。従来の半導体薄膜気相成
長装置においては反応管へのガスの導入には第１図に示
すような口径の小さいガス導入管（１）が用いられてい
る。このためガス導入管（１）の口径と反応管（２）の
口径が大きく違い、ガス（３）は同図（ロ）に示すよう
にジェット状となってサセプタ（４）上の基板（５）に
導入されるため反応管（２）中の半径方向断面上でガス
速度に大きな分布を生じ、基板（５）上での半導体薄膜
の均一な成長は困難となる。そこでこれを回避するため
に反応管（２）のガス導入部（６）をコーン状にして反
応管口径を徐々に大きくしガス速度の均一化をはかって
いるが、コーン状のガス導入部（６）を十分長くしなけ
れば効果がなく、装置は過大となり好ましくない。図中
（７）は排出口である。
あり、詳しくは該装置のガス導入管と結晶基板間に小孔
を有するバッフル板を複数枚配置して導入ガス速度の均
一化をはかることにより、半導体ｍ膜の均一な成長を達
成するようにしたものである。従来の半導体薄膜気相成
長装置においては反応管へのガスの導入には第１図に示
すような口径の小さいガス導入管（１）が用いられてい
る。このためガス導入管（１）の口径と反応管（２）の
口径が大きく違い、ガス（３）は同図（ロ）に示すよう
にジェット状となってサセプタ（４）上の基板（５）に
導入されるため反応管（２）中の半径方向断面上でガス
速度に大きな分布を生じ、基板（５）上での半導体薄膜
の均一な成長は困難となる。そこでこれを回避するため
に反応管（２）のガス導入部（６）をコーン状にして反
応管口径を徐々に大きくしガス速度の均一化をはかって
いるが、コーン状のガス導入部（６）を十分長くしなけ
れば効果がなく、装置は過大となり好ましくない。図中
（７）は排出口である。
又、特公昭５６−３６５６４号公報には第２図に示すよ
うな薄膜気相成長装置が示されている。この図の（イ）
のガス流入口（１４）側にはスクリュー型の回転羽根（
１７）を有する管（１８）が設けられていて導入される
ガスに回転を与え、ガスの粘性を利用してガス速度の均
一化をはかっている。図中（１１）は基板、（１２）は
反応管、（１３）は固定部、（１６）はボート、（１９
）は排出口を示す。また同図（ロ）では板状のものをね
じり形成した部分（２１）を反応管（１２）に複数個取
り付は前記と同様にガスに回転を与えているが、これら
は反応管（２１）の口径が大きくなると効果が減少する
恐れがある。また同図（ハ）ではガス流入口（１４）に
気体噴出部（２３）を設けてガスを回転させてから混合
し反応管（１２）に導入するものであるが、各入口より
導入されるガス流量のバランスがくずれるとガス速度均
一化の効果は損なわれる。
うな薄膜気相成長装置が示されている。この図の（イ）
のガス流入口（１４）側にはスクリュー型の回転羽根（
１７）を有する管（１８）が設けられていて導入される
ガスに回転を与え、ガスの粘性を利用してガス速度の均
一化をはかっている。図中（１１）は基板、（１２）は
反応管、（１３）は固定部、（１６）はボート、（１９
）は排出口を示す。また同図（ロ）では板状のものをね
じり形成した部分（２１）を反応管（１２）に複数個取
り付は前記と同様にガスに回転を与えているが、これら
は反応管（２１）の口径が大きくなると効果が減少する
恐れがある。また同図（ハ）ではガス流入口（１４）に
気体噴出部（２３）を設けてガスを回転させてから混合
し反応管（１２）に導入するものであるが、各入口より
導入されるガス流量のバランスがくずれるとガス速度均
一化の効果は損なわれる。
次に第３図に示す薄膜気相成長装置ではガス導入口（３
１）と反応管（３２）内の基板（３３）との間にガス中
のＯｚ 、Ｈｚ Ｏ吸着のためのグラファイト製バッフ
ル板（３４）を複数個設置しているが、ガス出口はバッ
フル板の中央部にのみあるため、ガスがジェット状でふ
き出しガス速度の均一化は達成されない。図中（３５）
はＲＦコイル、（３６）はペデスタル、（３７）は排出
口である。
１）と反応管（３２）内の基板（３３）との間にガス中
のＯｚ 、Ｈｚ Ｏ吸着のためのグラファイト製バッフ
ル板（３４）を複数個設置しているが、ガス出口はバッ
フル板の中央部にのみあるため、ガスがジェット状でふ
き出しガス速度の均一化は達成されない。図中（３５）
はＲＦコイル、（３６）はペデスタル、（３７）は排出
口である。
本発明はこのような従来の薄膜気相装置とは異なり、短
かいスペースで効果的にガス速度の均一化をはかり、半
導体薄膜を均一に成長させるようにした気相成長装置を
提供するものである。
かいスペースで効果的にガス速度の均一化をはかり、半
導体薄膜を均一に成長させるようにした気相成長装置を
提供するものである。
即ち本発明はガス導入管より複数の原料ガス及びドーピ
ングガスを導入して反応管内の結晶基板上に半導体薄膜
を成長させる気相成長装置において、ガス導入、管と結
晶基板との間の反応管内にその半径方向に沿って、１個
の中央小孔ないしはガスが均等に噴出するように複数個
の小孔を配列したバッフル板を、相隣れるバッフル板の
小孔の位置が相対的にずれた状態になるよう組合わせて
所定間隔で複数枚配置すると共に、それらのうち結晶基
板に面するバッフル板に板面にわたって少なくとも５個
の小孔を均等に配列した半導体薄膜気相成長装置である
。
ングガスを導入して反応管内の結晶基板上に半導体薄膜
を成長させる気相成長装置において、ガス導入、管と結
晶基板との間の反応管内にその半径方向に沿って、１個
の中央小孔ないしはガスが均等に噴出するように複数個
の小孔を配列したバッフル板を、相隣れるバッフル板の
小孔の位置が相対的にずれた状態になるよう組合わせて
所定間隔で複数枚配置すると共に、それらのうち結晶基
板に面するバッフル板に板面にわたって少なくとも５個
の小孔を均等に配列した半導体薄膜気相成長装置である
。
このように構成した本発明の気相成長装置によれば、反
応管内に導入されるガスの混合とその速度の均一化がで
きるので半導体薄膜の均一な成長が可能であるばかりで
なく、ガス速度の均一化を行なう領域のスペースが小さ
く結晶基板上流側の管長が短かくできるので、ガスの置
換時間が小さくでき急峻なドーピングプロファイルが得
られる。
応管内に導入されるガスの混合とその速度の均一化がで
きるので半導体薄膜の均一な成長が可能であるばかりで
なく、ガス速度の均一化を行なう領域のスペースが小さ
く結晶基板上流側の管長が短かくできるので、ガスの置
換時間が小さくでき急峻なドーピングプロファイルが得
られる。
又大口径の反応管への適用も可能である。
以下図面に示す実施例により本発明を詳述する。
第４図（イ）に示す半導体薄膜気相成長装置において、
ガス導入管（４１）と反応管（４２）内のサセプタ（４
３）上に置かれた結晶基板（４４）との間に、同図（ロ
）及び（ハ）に示す石英製の２枚のバッフル板を組込ん
だ冶具（４５）を該反応管（４２）の半径方向に沿って
設置して、ガス導入管（４１）より反応管（４２）内に
導入される原料及びドーピングガス（４６）のガス速度
の均一化に用いた。同図（ロ）は冶具（４５）の側断面
図、同図（ハ）はその右側からみた正面図を示すもので
、ガス導入側のバッフル板（４７）に対して間隔をおい
て結晶基板側にバッフル板（４８）が組込まれており、
その板面には小孔（４９）が均等に配列されると共にバ
ッフル板（４１）にはこれら小孔（４９）に対して相対
的にずれて中間に位置するように小孔（５ｏ）が配列さ
れていて、バッフル板（４８）の各小孔（４９）から同
量のガス（４６）が噴出するよう工夫されている。
ガス導入管（４１）と反応管（４２）内のサセプタ（４
３）上に置かれた結晶基板（４４）との間に、同図（ロ
）及び（ハ）に示す石英製の２枚のバッフル板を組込ん
だ冶具（４５）を該反応管（４２）の半径方向に沿って
設置して、ガス導入管（４１）より反応管（４２）内に
導入される原料及びドーピングガス（４６）のガス速度
の均一化に用いた。同図（ロ）は冶具（４５）の側断面
図、同図（ハ）はその右側からみた正面図を示すもので
、ガス導入側のバッフル板（４７）に対して間隔をおい
て結晶基板側にバッフル板（４８）が組込まれており、
その板面には小孔（４９）が均等に配列されると共にバ
ッフル板（４１）にはこれら小孔（４９）に対して相対
的にずれて中間に位置するように小孔（５ｏ）が配列さ
れていて、バッフル板（４８）の各小孔（４９）から同
量のガス（４６）が噴出するよう工夫されている。
この結果、１個の導入口よりガス（４Ｇ）が導入される
場合よりも小さいガス速度でバッフル板（４８）の各小
孔（４９）よりガス（４６）が噴出するので、それら各
小孔（４９）におけるガス噴出開き角（Ｅ）は第５図に
示すように前者の場合より大きくなり、バッフル板（４
８）より結晶基板（４４）側の位置でガス速度の均一化
ができた。又同時にガスの混合も達成できたものである
。
場合よりも小さいガス速度でバッフル板（４８）の各小
孔（４９）よりガス（４６）が噴出するので、それら各
小孔（４９）におけるガス噴出開き角（Ｅ）は第５図に
示すように前者の場合より大きくなり、バッフル板（４
８）より結晶基板（４４）側の位置でガス速度の均一化
ができた。又同時にガスの混合も達成できたものである
。
又、第４図に示す装置において口径４６＃Ｉｌ＋Ｉφの
反応管を使用してバッフル板を用いた場合と用いなかっ
た場合のガスの流れの状態をＴｔ Ｏｚスモークで可視
化し実験観察した結果、前者ではバッフル板より約２α
結晶基板側の位置でガス速度は均一化しており本発明の
効果が確認されたが、後者ではガスが前記第１図（ロ）
に示すようなジェット状に導入され、その長さは導入口
より３０Ｊ程度に達し、ガス速度が均一化されないこと
がわかった。
反応管を使用してバッフル板を用いた場合と用いなかっ
た場合のガスの流れの状態をＴｔ Ｏｚスモークで可視
化し実験観察した結果、前者ではバッフル板より約２α
結晶基板側の位置でガス速度は均一化しており本発明の
効果が確認されたが、後者ではガスが前記第１図（ロ）
に示すようなジェット状に導入され、その長さは導入口
より３０Ｊ程度に達し、ガス速度が均一化されないこと
がわかった。
ついで第４図に示す装置において口径４８．φの反応管
を使用してその中に１５Ｘ１５．２のＧ’ａＡｓ基板２
枚を第６図に示ずように２０ａｍの間隔をおいて配置し
、ＭＯ−ＣＶＤ法によりＧａＡｓを成長させ、夫々ガス
の流れの方向に対し順次Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの測定点でその
膜厚を測定した。その結果、次の第１表に示すようにバ
ッフル板を用いた方が膜厚の均一化性がよくなることが
わかり、本発明の効果が確認された。なお、この場合ガ
スの全流量は１０ｅ／ｍｉｎであった。
を使用してその中に１５Ｘ１５．２のＧ’ａＡｓ基板２
枚を第６図に示ずように２０ａｍの間隔をおいて配置し
、ＭＯ−ＣＶＤ法によりＧａＡｓを成長させ、夫々ガス
の流れの方向に対し順次Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの測定点でその
膜厚を測定した。その結果、次の第１表に示すようにバ
ッフル板を用いた方が膜厚の均一化性がよくなることが
わかり、本発明の効果が確認された。なお、この場合ガ
スの全流量は１０ｅ／ｍｉｎであった。
第 １ 表
測定点 ＡＢＣＤ
バッフル板なしくμ） ６．０ ５．２ ４．３ ３．
６バツフル板あり（μ）５．９ ５．５ ５．４ ５．
２第７図に示すものはバッフル板４枚を組込んだ冶具の
例であって、冶具（５２）にはガスの流れの方向に対し
て順次バッフル板（５３） （５４） （５５）（５６
）が等間隔で組込まれている。同図（ロ）はバッフル板
（５３）の小孔（５７）とバッフル板（５４）の小孔（
５８）の位置関係、同図（ハ）はバッフル板（５４）の
小孔（５８）とバッフル板（５５）の小孔（５９）の位
置関係、同図（ニ）はバッフル板（５５）の小孔（５９
）とバッフル板（５６）の小孔（６０）の位置関係を夫
々示す図であって、夫々相隣なれるバッフル板の小孔の
位置が相対的にずれた状態になるように配置されている
。又バッフル板（５４）の中心小孔（５８）を除いて各
バッフル板の小孔は相互に均等にガスが噴出するよう略
等間隔が配列されており、特に結晶基板に面するバッフ
ル板（５６）には板面全体にわたって小孔（６０）が均
等に配列され、噴出するガス速度が均一化されるよう工
夫されている。このような冶具（５２）を用いると、ガ
スの均一化ができることは勿論、ガスの混合については
バッフル板２枚を組込んだ冶具（４５）よりも効果が大
きかった。
６バツフル板あり（μ）５．９ ５．５ ５．４ ５．
２第７図に示すものはバッフル板４枚を組込んだ冶具の
例であって、冶具（５２）にはガスの流れの方向に対し
て順次バッフル板（５３） （５４） （５５）（５６
）が等間隔で組込まれている。同図（ロ）はバッフル板
（５３）の小孔（５７）とバッフル板（５４）の小孔（
５８）の位置関係、同図（ハ）はバッフル板（５４）の
小孔（５８）とバッフル板（５５）の小孔（５９）の位
置関係、同図（ニ）はバッフル板（５５）の小孔（５９
）とバッフル板（５６）の小孔（６０）の位置関係を夫
々示す図であって、夫々相隣なれるバッフル板の小孔の
位置が相対的にずれた状態になるように配置されている
。又バッフル板（５４）の中心小孔（５８）を除いて各
バッフル板の小孔は相互に均等にガスが噴出するよう略
等間隔が配列されており、特に結晶基板に面するバッフ
ル板（５６）には板面全体にわたって小孔（６０）が均
等に配列され、噴出するガス速度が均一化されるよう工
夫されている。このような冶具（５２）を用いると、ガ
スの均一化ができることは勿論、ガスの混合については
バッフル板２枚を組込んだ冶具（４５）よりも効果が大
きかった。
なお、以上の実施例では横−型の気相成長装置について
示したが、本発明は縦型の気相成長装置においても同様
の効果が得ｑれる。
示したが、本発明は縦型の気相成長装置においても同様
の効果が得ｑれる。
第１図〜第３図は従来の薄膜気相成長装置の例の概略断
面図、第４図は実施例に示す本発明の半導体薄膜気相成
長装置で（イ）はその概略断面図、（ロ）はバッフル板
を組込んだ冶具の側断面図、（ハ）は同上正面図であり
、第５図は第４図の装置を用いてガスを導入した場合の
ガスの流れ状態の説明図、第６図は用いた結晶基板の１
例を示す平面図、第７図はバッフル板４枚を組込んだ冶
具の１例を示すもので（イ）は側断面図、（０）、（ハ
）、（ニ）は夫々バッフル板相互の関係を示す平面図で
ある。 ４１ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・ ガス導入管４２ ・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・ 反応管４３ ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・ サセプタ４４
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・ 結晶基板４５．５２ ・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 冶
具４６ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・ ガ ス４１．４Ｂ、５３．
５４．５５．５６ ・・・ バッフル板４９．５０．５
７．５８．５９．６０・・・小孔５１ ・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・ 排出口第゛１ 図 （イ） （ロ） 第２図 第３図 第４図 ４６−ン□ （Ｄ） （’り 第５図
面図、第４図は実施例に示す本発明の半導体薄膜気相成
長装置で（イ）はその概略断面図、（ロ）はバッフル板
を組込んだ冶具の側断面図、（ハ）は同上正面図であり
、第５図は第４図の装置を用いてガスを導入した場合の
ガスの流れ状態の説明図、第６図は用いた結晶基板の１
例を示す平面図、第７図はバッフル板４枚を組込んだ冶
具の１例を示すもので（イ）は側断面図、（０）、（ハ
）、（ニ）は夫々バッフル板相互の関係を示す平面図で
ある。 ４１ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・ ガス導入管４２ ・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・ 反応管４３ ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・ サセプタ４４
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・ 結晶基板４５．５２ ・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 冶
具４６ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・ ガ ス４１．４Ｂ、５３．
５４．５５．５６ ・・・ バッフル板４９．５０．５
７．５８．５９．６０・・・小孔５１ ・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・ 排出口第゛１ 図 （イ） （ロ） 第２図 第３図 第４図 ４６−ン□ （Ｄ） （’り 第５図
Claims (1)
- （１）ガス導入管より複数の原料ガス及びドーピングガ
スを導入して反応管内の結晶基板上に半導体薄膜を成長
させる気相成長装置において、ガス導入管と結晶基板と
の間の反応管内にその半径方向に沿って、１個の中央小
孔ないしはガスが均等に噴出するように複数個の小孔を
配列したバッフル板を、相隣れるバッフル板の小孔の位
置が相対的にずれた状態になるよう組合わせて所定間隔
で複数枚配置すると共に、それらのうちの結晶基板に面
するバッフル板に板面に少なくとも５個の小孔を均等に
配列したことを特徴とする半導体ＩＮ膜気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19548883A JPS6086822A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 半導体薄膜気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19548883A JPS6086822A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 半導体薄膜気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6086822A true JPS6086822A (ja) | 1985-05-16 |
Family
ID=16341916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19548883A Pending JPS6086822A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 半導体薄膜気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6086822A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61174624A (ja) * | 1985-01-29 | 1986-08-06 | Nec Corp | 半導体成長装置 |
| JPS62202524A (ja) * | 1986-02-28 | 1987-09-07 | Rohm Co Ltd | 半導体ウエハの加工処理装置 |
| KR100445635B1 (ko) * | 2002-03-04 | 2004-08-25 | 삼성전자주식회사 | 웨이퍼 제조용 가스분배판 |
| US10349964B2 (en) | 2003-09-19 | 2019-07-16 | Flowcardia, Inc. | Connector for securing ultrasound catheter to transducer |
| US10357263B2 (en) | 2012-01-18 | 2019-07-23 | C. R. Bard, Inc. | Vascular re-entry device |
| US10376272B2 (en) | 2002-08-26 | 2019-08-13 | Flowcardia, Inc. | Ultrasound catheter for disrupting blood vessel obstructions |
| US10537712B2 (en) | 2006-11-07 | 2020-01-21 | Flowcardia, Inc. | Ultrasound catheter having improved distal end |
| US11103261B2 (en) | 2003-02-26 | 2021-08-31 | C.R. Bard, Inc. | Ultrasound catheter apparatus |
| US11109884B2 (en) | 2003-11-24 | 2021-09-07 | Flowcardia, Inc. | Steerable ultrasound catheter |
-
1983
- 1983-10-19 JP JP19548883A patent/JPS6086822A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
| JPS61174624A (ja) * | 1985-01-29 | 1986-08-06 | Nec Corp | 半導体成長装置 |
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