JPS62247520A - 気相処理装置 - Google Patents
気相処理装置Info
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- JPS62247520A JPS62247520A JP9031686A JP9031686A JPS62247520A JP S62247520 A JPS62247520 A JP S62247520A JP 9031686 A JP9031686 A JP 9031686A JP 9031686 A JP9031686 A JP 9031686A JP S62247520 A JPS62247520 A JP S62247520A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
この発明は、連続処理を目的とする気相処理装置にかか
り、 処理容器内に複数の処理室を画定する少なくとも一部が
移動可能な内壁と、被処理基体の該処理室相互間の移動
を行う手段とを備え、該被処理基体の該処理室相互間の
移動に際して該内壁を退避させる構造により、 該処理室相互間の良好な分離と、該被処理基体の迅速か
つ容易な移動とを可能とするものである。
り、 処理容器内に複数の処理室を画定する少なくとも一部が
移動可能な内壁と、被処理基体の該処理室相互間の移動
を行う手段とを備え、該被処理基体の該処理室相互間の
移動に際して該内壁を退避させる構造により、 該処理室相互間の良好な分離と、該被処理基体の迅速か
つ容易な移動とを可能とするものである。
本発明は連続処理を目的とする気相処理装置の改善に関
する。
する。
例えば半導体装置の製造プロセスにおいて、半導体層・
のエピタキシャル成長、絶縁膜、金属膜の形成等に際し
、気相の原材料物質を用いて所要の組成の物質を析出す
る気相処理が多く適用されているが、半導体装置等の特
性向上、或いはスループットの増大などを目的として、
連続処理の際に原料ガス交換の迅速化が強く要望されて
いる。
のエピタキシャル成長、絶縁膜、金属膜の形成等に際し
、気相の原材料物質を用いて所要の組成の物質を析出す
る気相処理が多く適用されているが、半導体装置等の特
性向上、或いはスループットの増大などを目的として、
連続処理の際に原料ガス交換の迅速化が強く要望されて
いる。
例えば半導体基体上に半導体層をエピタキシャル成長す
る方法として、気相成長方法、液相成長方法、分子線エ
ピタキシャル成長方法等が目的に応じて選択されている
が、気相エピタキシャル成長方法（ＶＰＥ法）は中でも
長い歴史をもち、塩化物を水素で還元する水素還元法、
無機化合物の熱分解法、有機化合物の熱分解法などが含
まれる。
る方法として、気相成長方法、液相成長方法、分子線エ
ピタキシャル成長方法等が目的に応じて選択されている
が、気相エピタキシャル成長方法（ＶＰＥ法）は中でも
長い歴史をもち、塩化物を水素で還元する水素還元法、
無機化合物の熱分解法、有機化合物の熱分解法などが含
まれる。
例えば有機金属熱分解気相成長法（ＭＯ−ＣＶＤ法）に
よるＩｎＰ／ ＩｎＧａＡｓ／ ＩｎＰダブルへテロ接
合のエピタキシャル成長は、例えばキャリアガスを水素
（）１ｇ）とし、Ｉｎはトリメチルインジウム（（Ｃ１
ｌ ３） ３ Ｉｎ）又はトリエチルインジウム（（Ｃ
ｚｌｌｓ） ：ｌ Ｉｎ）、Ｇａはトリメチルガリウム
（（ＣＨ３） ＊Ｇａ） 又はトリエチルガリウム（
（Ｃｚｌｌｓ） ３Ｇａ）、Ｐはホスフィン（Ｐ）１３
）、Ａｓはアルシン（Ａｓｌｌ、ｌ）、不純物とするシ
リコン（Ｓｉ）はモノシラン（ＳｉＨ４）を原材料とし
て、 （ＣＨ３）、Ｉｎ＋ＰＩｌｚ −１ｎＰ ＋３ＣＨ
４（ＣＩ＋３） ｚｌｎ ＋ ＡｓＨ３−＊ ｒｎＡｓ
＋ ３Ｃ１１４（ＣＩＩ３） ｘＧａ ＋ Ａｓ１１
３−ＧａＡｓ ＋ ３Ｃ１１４Ｓｉｌｌａ→Ｓｉ＋２１
１□ などの反応を利用している。
よるＩｎＰ／ ＩｎＧａＡｓ／ ＩｎＰダブルへテロ接
合のエピタキシャル成長は、例えばキャリアガスを水素
（）１ｇ）とし、Ｉｎはトリメチルインジウム（（Ｃ１
ｌ ３） ３ Ｉｎ）又はトリエチルインジウム（（Ｃ
ｚｌｌｓ） ：ｌ Ｉｎ）、Ｇａはトリメチルガリウム
（（ＣＨ３） ＊Ｇａ） 又はトリエチルガリウム（
（Ｃｚｌｌｓ） ３Ｇａ）、Ｐはホスフィン（Ｐ）１３
）、Ａｓはアルシン（Ａｓｌｌ、ｌ）、不純物とするシ
リコン（Ｓｉ）はモノシラン（ＳｉＨ４）を原材料とし
て、 （ＣＨ３）、Ｉｎ＋ＰＩｌｚ −１ｎＰ ＋３ＣＨ
４（ＣＩ＋３） ｚｌｎ ＋ ＡｓＨ３−＊ ｒｎＡｓ
＋ ３Ｃ１１４（ＣＩＩ３） ｘＧａ ＋ Ａｓ１１
３−ＧａＡｓ ＋ ３Ｃ１１４Ｓｉｌｌａ→Ｓｉ＋２１
１□ などの反応を利用している。
このｌｎＰ／ＩｎＧａＡｓ或いはＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ
などのへテロ接合界面を急峻にする方法としては、 ■ 反応ガス（原料ガス）の成分、組成を急激に変化さ
せる。
などのへテロ接合界面を急峻にする方法としては、 ■ 反応ガス（原料ガス）の成分、組成を急激に変化さ
せる。
■ 異なる半導体組成に対しそれぞれ別個の処理室を設
け、被成長基体が処理室間を移動する。
け、被成長基体が処理室間を移動する。
などの方法が従来行われている。
しかしながら、この■の方法は処理室などのガス交換速
度に制約され、反応ガスの吸着性が強い場合には目的達
成が特に困難である。
度に制約され、反応ガスの吸着性が強い場合には目的達
成が特に困難である。
また■の方法には第２図に例示する如き気相処理装置が
従来用いられている。同図において、２１は処理容器の
外壁、２２は処理室２３Ａ、 ２３Ｂを区画する内壁、
２４八、２４Ｂはそれぞれ処理室２３八、２３Ｂに反応
ガスを供給するガス導入管、２５は底板、２６はガス排
出管、２７は高周波コイル、２８はサセプタ、２９は回
転軸、３１は被成長基体である。例えばこの気相処理装
置の処理室２３ＡをＩｎＰ成長に、処理室２３１１を１
ｎＧａＡｓ成長に使用し、回転軸２９によってサセプタ
２８を回転して、処理室２３Ａ内でＩｎＰ層を成長した
被成長基体３１を処理室２３Ｂ内に移動させる。
従来用いられている。同図において、２１は処理容器の
外壁、２２は処理室２３Ａ、 ２３Ｂを区画する内壁、
２４八、２４Ｂはそれぞれ処理室２３八、２３Ｂに反応
ガスを供給するガス導入管、２５は底板、２６はガス排
出管、２７は高周波コイル、２８はサセプタ、２９は回
転軸、３１は被成長基体である。例えばこの気相処理装
置の処理室２３ＡをＩｎＰ成長に、処理室２３１１を１
ｎＧａＡｓ成長に使用し、回転軸２９によってサセプタ
２８を回転して、処理室２３Ａ内でＩｎＰ層を成長した
被成長基体３１を処理室２３Ｂ内に移動させる。
第２図に例示した従来例では、処理室を区画する内壁２
２とサセプタ２８との間を例えば擦り合わせ仕上げとす
るなど画処理室の分離に努めているが、反応ガスの廻り
込み等により処理室相互間の分離が不十分でなお急峻な
ヘテロ接合界面が得難く、更に不純物等について特に重
要な相互汚染の問題など、不満足な場合が少なくない。
２とサセプタ２８との間を例えば擦り合わせ仕上げとす
るなど画処理室の分離に努めているが、反応ガスの廻り
込み等により処理室相互間の分離が不十分でなお急峻な
ヘテロ接合界面が得難く、更に不純物等について特に重
要な相互汚染の問題など、不満足な場合が少なくない。
ＭＯ−ＣＶＤ以外の気相処理においてもこれにｆｉ（１
２する問題点があり、半導体装置等の特性、経済性など
の向上のために、従来より良好な原料ガス分離が迅速に
実現される気相処理装置が強く要望されている。
２する問題点があり、半導体装置等の特性、経済性など
の向上のために、従来より良好な原料ガス分離が迅速に
実現される気相処理装置が強く要望されている。
前記問題点は、処理容器内に複数の処理室を画定する少
なくとも一部が移動可能な内壁と、各該処理室に原料ガ
スを選択的に導入する手段と、被処理基体の該処理室相
互間の移動を行う手段とを備え、該被処理基体の該処理
室相互間の移動に際して該内壁の移動を伴う本発明によ
る気相処理装置により解決される。
なくとも一部が移動可能な内壁と、各該処理室に原料ガ
スを選択的に導入する手段と、被処理基体の該処理室相
互間の移動を行う手段とを備え、該被処理基体の該処理
室相互間の移動に際して該内壁の移動を伴う本発明によ
る気相処理装置により解決される。
本発明による気相処理装置は、処理容器内に複数の処理
室を相互間で原料ガスがよく分離される様に画定し、か
つ処理室を画定する内壁の少なくとも一部を可動とし、
これを一旦移動、退避させることにより被処理基体の一
つの処理室から他の処理室への迅速かつ容易な移動を可
能にしている。
室を相互間で原料ガスがよく分離される様に画定し、か
つ処理室を画定する内壁の少なくとも一部を可動とし、
これを一旦移動、退避させることにより被処理基体の一
つの処理室から他の処理室への迅速かつ容易な移動を可
能にしている。
この構造により、被処理基体に作用する原料ガスの交換
が良く分離して迅速に行われ、例えばエピタキシャル成
長において急峻なヘテロ接合界面が得られ、残留不純物
等による汚染が防止されるなど、従来の問題点が解決さ
れる。
が良く分離して迅速に行われ、例えばエピタキシャル成
長において急峻なヘテロ接合界面が得られ、残留不純物
等による汚染が防止されるなど、従来の問題点が解決さ
れる。
以下本発明を第１図に模式側断面図を示す実施例により
具体的に説明する。
具体的に説明する。
同図において、■は処理容器の外壁、２Ｍは処理室３Ａ
、３Ｂを区画する内壁の可動部分、２１）はこの内壁の
固定部分、４Ａ、４Ｂはそれぞれ処理室３＾、３Ｂに反
応ガスを供給するガス浬入管、５は底板、６はガス排出
管、７は高周波コイル、８はサセプタ、９は回転軸、１
０は処理室の可動内壁２Ｍの上下駆動軸、１１は被成長
基体であり、処理容器の外壁１、処理室の内壁２Ｍ、２
Ｆには例えば石英、サセプタ８には例えばカーボン、底
板５、回転軸９、上下駆動軸１０等には例えばセラミッ
ク等が用いられている。
、３Ｂを区画する内壁の可動部分、２１）はこの内壁の
固定部分、４Ａ、４Ｂはそれぞれ処理室３＾、３Ｂに反
応ガスを供給するガス浬入管、５は底板、６はガス排出
管、７は高周波コイル、８はサセプタ、９は回転軸、１
０は処理室の可動内壁２Ｍの上下駆動軸、１１は被成長
基体であり、処理容器の外壁１、処理室の内壁２Ｍ、２
Ｆには例えば石英、サセプタ８には例えばカーボン、底
板５、回転軸９、上下駆動軸１０等には例えばセラミッ
ク等が用いられている。
この図では、処理室の可動内壁２Ｍは下方に下げられた
気相処理を行う位置にあり、この位置で可動内壁２Ｍは
、その先端がサセプタ８に設けられた溝に嵌合し、また
その中央上部では固定内壁針の先端との嵌合が保たれて
、処理室３Ａ、３Ｂ相互間が気密に分離されている。
気相処理を行う位置にあり、この位置で可動内壁２Ｍは
、その先端がサセプタ８に設けられた溝に嵌合し、また
その中央上部では固定内壁針の先端との嵌合が保たれて
、処理室３Ａ、３Ｂ相互間が気密に分離されている。
可動内壁２Ｍはこの図示の位置より上方に例えば数ｃｍ
程度移動することが可能であり、この上下移動は例えば
上下駆動軸１０によるが、上方に上げられた位置ではそ
の先端とサセプタ８の溝との嵌合か外れ、サセプタ８を
従来例と同様に回転軸９により回転させることが可能と
なる。
程度移動することが可能であり、この上下移動は例えば
上下駆動軸１０によるが、上方に上げられた位置ではそ
の先端とサセプタ８の溝との嵌合か外れ、サセプタ８を
従来例と同様に回転軸９により回転させることが可能と
なる。
例えば半鹿体受光装置用に、ｎ型ＩｎＰ基板上に、不純
物濃度２ Ｘ １０”ｃｍ−”、厚さ２μｍのｎ型Ｉｎ
Ｐ層、厚さ０．２μｍのノンドープのＩｎＧａＡｓ層、
不純物濃度Ｉ Ｘ １０”’ｃｍ−’、厚さ０．５μｍ
のｎ型１ｎＰ層を順次エピタキシャル成長するに際して
、本実施例の気相処理装置の処理室３八をｎ型［ｎＰ層
の成長に、処理室３ＢをノンドープのＩｎＧａＡｓ層の
成長に用いることとし、ｎ型１ｎＰ ’４板を被成長基
体１１としてサセプタ８に装着し、これを先ず処理室３
八内に置いて温度を６００℃とし、ガス導入管４八から
例えば１１１１ ｆｆをｌＸｌ０−２、（Ｃｚｌｌｓ）
ｓｉｎを３ ｘｔｏ−Ｓ、 ＳｉＨ，を１．ＯＸ１Ｏ−
８含む１１□キヤリアガスを流Ｍ２Ｏ１／分で供給して
第１のｎ型１ｎＰ層を成長し、次いで上述の如く処理室
３Ｂに被成長基体１１を移動し、同一温度でガス導入管
４Ｂから例えば八５ｌ１３をｌＸｌ０−”、（Ｃｚｌｌ
ｓ）ｚｌｎ及び（ＣＪｓ） ２ｃａをそれぞれ２Ｘ１０
−５含む１］２ガスを流量２０β／分で供給してＩｎＧ
ａＡｓ層を成長し、再び処理室３＾内に戻し′ζ同一条
件で第２のｎ型［ｎＰ層を成長した。
物濃度２ Ｘ １０”ｃｍ−”、厚さ２μｍのｎ型Ｉｎ
Ｐ層、厚さ０．２μｍのノンドープのＩｎＧａＡｓ層、
不純物濃度Ｉ Ｘ １０”’ｃｍ−’、厚さ０．５μｍ
のｎ型１ｎＰ層を順次エピタキシャル成長するに際して
、本実施例の気相処理装置の処理室３八をｎ型［ｎＰ層
の成長に、処理室３ＢをノンドープのＩｎＧａＡｓ層の
成長に用いることとし、ｎ型１ｎＰ ’４板を被成長基
体１１としてサセプタ８に装着し、これを先ず処理室３
八内に置いて温度を６００℃とし、ガス導入管４八から
例えば１１１１ ｆｆをｌＸｌ０−２、（Ｃｚｌｌｓ）
ｓｉｎを３ ｘｔｏ−Ｓ、 ＳｉＨ，を１．ＯＸ１Ｏ−
８含む１１□キヤリアガスを流Ｍ２Ｏ１／分で供給して
第１のｎ型１ｎＰ層を成長し、次いで上述の如く処理室
３Ｂに被成長基体１１を移動し、同一温度でガス導入管
４Ｂから例えば八５ｌ１３をｌＸｌ０−”、（Ｃｚｌｌ
ｓ）ｚｌｎ及び（ＣＪｓ） ２ｃａをそれぞれ２Ｘ１０
−５含む１］２ガスを流量２０β／分で供給してＩｎＧ
ａＡｓ層を成長し、再び処理室３＾内に戻し′ζ同一条
件で第２のｎ型［ｎＰ層を成長した。
このエピタキシャル成長において、ＩｎＰ層及びＩｎＧ
ａＡｓ層の成長速度はそれぞれ約４００ｎｍ／分である
が、ヘテロ接合界面の組成遷移領域の厚さは３ ｎｍ以
下であり、従来の同一処理室内で原料ガス成分を変更す
る成長法によればこの組成遷移領域の厚さは５Ｂｍ程度
、第２図に示す如き装置により被成長基体を移動する成
長法によればこの組成遷移領域の厚さは ｎｍ程度であ
るのに対して、ヘテロ接合界面の急峻性が向上し本発明
の効果が実証された。
ａＡｓ層の成長速度はそれぞれ約４００ｎｍ／分である
が、ヘテロ接合界面の組成遷移領域の厚さは３ ｎｍ以
下であり、従来の同一処理室内で原料ガス成分を変更す
る成長法によればこの組成遷移領域の厚さは５Ｂｍ程度
、第２図に示す如き装置により被成長基体を移動する成
長法によればこの組成遷移領域の厚さは ｎｍ程度であ
るのに対して、ヘテロ接合界面の急峻性が向上し本発明
の効果が実証された。
上述の説明は効果判定が最も明確であるエピタキシャル
成長を引例しているが、例えば組成の異なる絶縁膜を積
層形成するなど種々の気相処理について同様の効果を得
ることができる。また本発明は縦型気相処理装置に限ら
れず、横（水平）型気相処理装置に適用することも可能
である。
成長を引例しているが、例えば組成の異なる絶縁膜を積
層形成するなど種々の気相処理について同様の効果を得
ることができる。また本発明は縦型気相処理装置に限ら
れず、横（水平）型気相処理装置に適用することも可能
である。
以上説明した如く本発明による気相処理装置は、エピタ
キシャル成長、絶縁膜、金属膜形成等の気相処理を連続
して実施するに際して急峻性と相互汚染の問題を解決し
、かつその構造、操作も簡明であり、半導体装置等の製
造プロセスに利用して特性向上、及びスループットの増
大などの大きい効果が得られる。
キシャル成長、絶縁膜、金属膜形成等の気相処理を連続
して実施するに際して急峻性と相互汚染の問題を解決し
、かつその構造、操作も簡明であり、半導体装置等の製
造プロセスに利用して特性向上、及びスループットの増
大などの大きい効果が得られる。
第１図は本発明の実施例の模式側断面図、第２図は従来
例の模式側断面図である。 図において、 ■は処理容器の外壁、 ２Ｍは処理室を区画する内壁の可動部分、２Ｆは内壁の
固定部分、 ３Ａ及び３Ｂは処理室、 ４Ａ及び４Ｂはガス導入管、 ５は底板、 ６はガス排出管、７は高周波
コイル、 ８はサセプタ、９は回転軸、 １０は可動内壁２Ｍの上下駆動軸、 １１は被成長基体を示す。
例の模式側断面図である。 図において、 ■は処理容器の外壁、 ２Ｍは処理室を区画する内壁の可動部分、２Ｆは内壁の
固定部分、 ３Ａ及び３Ｂは処理室、 ４Ａ及び４Ｂはガス導入管、 ５は底板、 ６はガス排出管、７は高周波
コイル、 ８はサセプタ、９は回転軸、 １０は可動内壁２Ｍの上下駆動軸、 １１は被成長基体を示す。
Claims (1)
- 処理容器内に複数の処理室を画定する少なくとも一部が
移動可能な内壁と、各該処理室に原料ガスを選択的に導
入する手段と、被処理基体の該処理室相互間の移動を行
う手段とを備え、該被処理基体の該処理室相互間の移動
に際して該内壁の移動を伴うことを特徴とする気相処理
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9031686A JPS62247520A (ja) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | 気相処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9031686A JPS62247520A (ja) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | 気相処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62247520A true JPS62247520A (ja) | 1987-10-28 |
| JPH0455524B2 JPH0455524B2 (ja) | 1992-09-03 |
Family
ID=13995122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9031686A Granted JPS62247520A (ja) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | 気相処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62247520A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6425521A (en) * | 1987-07-22 | 1989-01-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Vapor phase epitaxy method for compound semiconductor |
| JPH0227742A (ja) * | 1988-07-15 | 1990-01-30 | Fujitsu Ltd | 気相エピタキシャル成長方法 |
| JPH0455391A (ja) * | 1990-06-20 | 1992-02-24 | Hikari Gijutsu Kenkyu Kaihatsu Kk | 気相成長装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55162221A (en) * | 1979-06-05 | 1980-12-17 | Mitsubishi Electric Corp | Apparatus for vapor growth |
-
1986
- 1986-04-18 JP JP9031686A patent/JPS62247520A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55162221A (en) * | 1979-06-05 | 1980-12-17 | Mitsubishi Electric Corp | Apparatus for vapor growth |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6425521A (en) * | 1987-07-22 | 1989-01-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Vapor phase epitaxy method for compound semiconductor |
| JPH0227742A (ja) * | 1988-07-15 | 1990-01-30 | Fujitsu Ltd | 気相エピタキシャル成長方法 |
| JPH0455391A (ja) * | 1990-06-20 | 1992-02-24 | Hikari Gijutsu Kenkyu Kaihatsu Kk | 気相成長装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0455524B2 (ja) | 1992-09-03 |
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