JPS6285425A - Vapor growth apparatus - Google Patents

Vapor growth apparatus

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Publication number
JPS6285425A
JPS6285425A JP22524185A JP22524185A JPS6285425A JP S6285425 A JPS6285425 A JP S6285425A JP 22524185 A JP22524185 A JP 22524185A JP 22524185 A JP22524185 A JP 22524185A JP S6285425 A JPS6285425 A JP S6285425A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
susceptor
boron nitride
substrate
growth apparatus
high temperature
Prior art date
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Pending
Application number
JP22524185A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Tanaka
均 田中
Hiromi Ito
伊藤 弘己
Tatsuya Ohori
達也 大堀
Kazumi Kasai
和美 河西
Junji Komeno
純次 米野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6285425A publication Critical patent/JPS6285425A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To grow a semiconductor of high purity even if used in high temperature growing step using strong reactive reaction gas by coating the susceptor of a vapor growth apparatus with a porolytic boron nitride. CONSTITUTION:A susceptor substrate 5 is sealed in a quartz tube, boron trichloride and ammonia are supplied, thermal decomposition vapor growth reaction is proceeded at high temperature under low pressure to form a pyrolytic boron nitride layer approx. 10Xm thick on the substrate 5 to form a susceptor 6. Since it is necessary to bring the thermal expansion coefficient of the substrate 5 substantially into coincidence with that of the boron nitride at this time, the substrate material having 3.5X10<-6> per one degree of thermal expansion coefficient is used. Thus, since it is coated with the boron nitride, a semiconductor of high purity can be grown even is used in high temperature growing step using strong reactive reaction gas.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 約 1,000℃の高温においても化学的に安定であり
ガス放出の可能性が小さい特性を有するパイロリティッ
クボロンナイトライドをもってコートされたカーボンサ
セプタを有する気相成長装置であり、高純度の半導体を
気相成長することができる。
Detailed Description of the Invention [Summary] A gas phase carbon susceptor coated with pyrolytic boron nitride, which is chemically stable even at high temperatures of about 1,000°C and has a low possibility of gas release. This is a growth device that can grow high-purity semiconductors in a vapor phase.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は気相成長装置に関する。特に、メタルオーガニ
ックCVD法等反応性の強い反応ガスを使用してなす高
温成長工程を必要とする場合でも、高純度の半導体を成
長することが可能な気相成長装置に関する。
The present invention relates to a vapor phase growth apparatus. In particular, the present invention relates to a vapor phase growth apparatus that can grow high-purity semiconductors even when a high-temperature growth process using a highly reactive reaction gas is required, such as in a metal-organic CVD method.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来技術に係る横型の気相成長装置の1例の構造図を第
3図に示す。図において、lは石英製反応管であり、図
において、左方向から反応ガスが供給され、右方向に流
れ、右端から排出される。
FIG. 3 shows a structural diagram of an example of a horizontal vapor phase growth apparatus according to the prior art. In the figure, l is a quartz reaction tube, and in the figure, a reaction gas is supplied from the left, flows to the right, and is discharged from the right end.

2は加熱装置であり、電熱加熱方式、高周波誘導加熱方
式等種々な方式がある。3は基板4を支持するサセプタ
であり、カーボン酸である。
2 is a heating device, and there are various methods such as an electric heating method and a high frequency induction heating method. 3 is a susceptor that supports the substrate 4, and is a carbon acid.

サセプタの材料としてカーボンが使用される理由は、カ
ーボンが化学的に安定であり、熱伝導車番熱容量がとも
に大きく、電熱加熱方式の場合にも高周波誘導加熱方式
の場合にも好適だからである。
The reason why carbon is used as a material for the susceptor is that carbon is chemically stable, has a large heat conduction capacity, and is suitable for both electric heating and high-frequency induction heating.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかし、カーボンは、僅かながらガスを吸収し、高真空
・高温度においてこれを放出し、また、特に約1,00
0℃の高温においては、反応性の高いガスとはいくらか
反応する。例えば、四塩化炭素、アルミニウムやメタル
オーガニックCVD法等において広く使用されるトリメ
チルガリュウム、トリエチルガリュウム等とはいくらか
反応するので、成長する半導体の純度を低下するおそれ
がある。
However, carbon absorbs a small amount of gas and releases it under high vacuum and high temperature.
At high temperatures of 0°C, there is some reaction with highly reactive gases. For example, it reacts to some extent with carbon tetrachloride, aluminum, trimethyl gallium, triethyl gallium, etc., which are widely used in metal organic CVD methods, etc., so there is a risk of reducing the purity of the grown semiconductor.

本発明の目的は、この欠点を解消し、反応性の強い反応
ガスを使用してなす高温成長工程に使用しても、高純度
の半導体を成長することの可能な気相成長装置を提供す
ることにある。
An object of the present invention is to eliminate this drawback and provide a vapor phase growth apparatus that can grow high-purity semiconductors even when used in high-temperature growth processes using highly reactive reaction gases. There is a particular thing.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記の目的を達成するために本発明が採った手段は、気
相成長装置のサセプタ6をパイロリティックボロンナイ
トライドをもってコートすることにある。
The means taken by the present invention to achieve the above object is to coat the susceptor 6 of the vapor phase growth apparatus with pyrolytic boron nitride.

〔作用〕[Effect]

パイロリティックボロンナイトライドは、高温・低圧下
における熱分解型気相成長法を使用して製造したポロン
ナイトライドの多結晶体であるが、グラファイト」−に
成長した場合、高純度にすることが容易であり、高温に
おいても化学的に安定であり、耐酸化性があり、高温度
においても機械的強度が大きく、しかも、ガスの吸収が
少なく、したがって、ガス放出の可能性が少ない等の特
徴を有する。
Pyrolytic boron nitride is a polycrystalline form of polon nitride produced using a pyrolytic vapor phase growth method under high temperature and low pressure. It is easy to use, is chemically stable even at high temperatures, is oxidation resistant, has high mechanical strength even at high temperatures, and has low gas absorption and therefore low possibility of gas release. has.

そこで、本発明は、カーボンサセプタを、厚さ10pm
程度のパイロリティックボロンナイトライドをもってコ
ートすることとしたものである。
Therefore, the present invention provides a carbon susceptor with a thickness of 10 pm.
It was decided to coat it with a certain amount of pyrolytic boron nitride.

たり、半導体の成長温度は600〜1.000度程度が
一般であるから、気相成長装置用のサセプタはサーマル
サイクリングに曝されるので、熱膨張係数に配慮しなけ
ればならない。パイロリティックボロンナイトライドは
、その成長方向と成長方向に直交する方向(同一平面を
形成する方向)とで、熱膨張係数が20:l程度相違し
、前者が温度1度当り 3.8X lo−5であり、後
者が温度1度当り1.5〜1.9X 10−6である。
In addition, since the growth temperature of semiconductors is generally about 600 to 1,000 degrees Celsius, the susceptor for a vapor phase growth apparatus is exposed to thermal cycling, so consideration must be given to the coefficient of thermal expansion. Pyrolytic boron nitride has a thermal expansion coefficient that differs by about 20:l between its growth direction and the direction perpendicular to the growth direction (direction forming the same plane), with the former having a coefficient of thermal expansion of 3.8X lo- per degree temperature. 5, and the latter is 1.5 to 1.9X 10-6 per degree of temperature.

そのため、熱膨張係数が、温度1度当り10−6オーダ
ーであるカーボンを使用することが望ましい。
Therefore, it is desirable to use carbon whose coefficient of thermal expansion is on the order of 10<-6 >per degree temperature.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照しつ〜、本発明の一実施例に係る気相
成長装置についてさらに説明する。
Hereinafter, a vapor phase growth apparatus according to an embodiment of the present invention will be further described with reference to the drawings.

第2図参照 図示する形状にグラファイトを切り出してサセプタ基材
5を製造する。寸法は予定する半導体ウェーハの寸法に
見合ったものにする。例えば2インチの円形ウェーハを
予定する場合は、上底の1片が60〜80W11テあり
、下底は60〜80x80〜100mmであり、高さは
20■璽程度の台形が望ましい。斜辺の傾斜が30°程
度の台形とする理由は、ガスが乱流になることを防止す
るためであり、高さが比較的高い理由は、熱容量を確保
するためである。
Referring to FIG. 2, a susceptor base material 5 is manufactured by cutting graphite into the shape shown. The dimensions should be commensurate with the dimensions of the planned semiconductor wafer. For example, if a 2-inch circular wafer is planned, one piece of the upper base should be 60 to 80 mm wide, the lower base should be 60 to 80 mm x 80 to 100 mm, and the height should preferably be a trapezoid of about 20 mm. The reason why the trapezoid shape with the slope of the oblique side is about 30° is to prevent gas from becoming turbulent, and the reason why the height is relatively high is to ensure heat capacity.

このサセプタ基材5を石英管中に封入し、三塩化ポロン
とアンモニヤとを供給し、高温低圧において熱分解気相
成長反応を進行させて、サセプタ基材5の表面にパイロ
リティックボロンナイトライド層を約10IL璽の厚さ
に形成してサセプタ6を形成する。このとき、サセプタ
基材5の熱膨張係数はパイロリティックボロンナイトラ
イドのそれ第1図参照 サセプタ6を石英製反応管1中に装入する。
This susceptor base material 5 is enclosed in a quartz tube, poron trichloride and ammonia are supplied, and a pyrolytic vapor phase growth reaction is advanced at high temperature and low pressure to form a pyrolytic boron nitride layer on the surface of the susceptor base material 5. The susceptor 6 is formed by forming the susceptor 6 to a thickness of about 10 IL. At this time, the coefficient of thermal expansion of the susceptor base material 5 is that of pyrolytic boron nitride (see FIG. 1).The susceptor 6 is placed in the reaction tube 1 made of quartz.

気相成長にあたっては、サセプタ6上に半導体基板4を
載せ、反応ガスを供給し、加熱装置2を動作させる。
In vapor phase growth, the semiconductor substrate 4 is placed on the susceptor 6, a reaction gas is supplied, and the heating device 2 is operated.

サセプタ6にコートされているパイロリティックボロン
ナイトライドは、グラファイト−ヒに成長した場合、高
純度にすることが容易であり、高温においても化学的に
安定であり、耐酸化性があり、高温度においても機械的
強度が大きく、しかも、ガスの吸収が少なく、したがっ
て、ガス放出の可能性が少ない等の特徴を有するので、
反応ガスの反応性が強い場合でも、また、成長温度が高
い場合でも、高純度の半導体を成長することができる。
When the pyrolytic boron nitride coated on the susceptor 6 is grown into graphite, it can be easily made to high purity, is chemically stable even at high temperatures, has oxidation resistance, and is resistant to high temperatures. It has characteristics such as high mechanical strength, low gas absorption, and therefore low possibility of gas release.
High purity semiconductors can be grown even when the reaction gas is highly reactive and even when the growth temperature is high.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明せるとおり、本発明に係る気相成長装置のサセ
プタは、グラファイト上に成長した場合、高純度にする
ことが容易であり、高温においても化学的に安定であり
、耐酸化性があり、高温度においても機械的強度が大き
く、しかも、ガスの吸収が少なく、したがって、ガス放
出の可能性が少ない等の特徴を有するパイロリティック
ボロンナイトライドをもってコートされているので、反
応性の強い反応ガス、例えば、四塩化炭素、アルミニウ
ムやメタルオーガニックCVD法等において広く使用さ
れるトリメチルガリュウム、トリエチルガリュウム等を
使用してなす高温成長工程に使用しても、高純度の半導
体を成長することができる。
As explained above, when the susceptor of the vapor phase growth apparatus according to the present invention is grown on graphite, it is easy to make it highly pure, it is chemically stable even at high temperatures, and has oxidation resistance. It is coated with pyrolytic boron nitride, which has high mechanical strength even at high temperatures and has low absorption of gas, so there is little possibility of gas release, so it can handle highly reactive reactive gases. For example, high-purity semiconductors cannot be grown even when used in high-temperature growth processes using carbon tetrachloride, aluminum, trimethyl gallium, triethyl gallium, etc., which are widely used in metal organic CVD methods, etc. can.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の一実施例に係る気相成長装置のサセ
プタの斜視図である。 第2図は、本発明の一実施例に係る気相成長装置の構成
図である。 第3図は、従来技術に係る気相成長装置の構成図である
。 1・・・石英反応管、 2・・・加熱装置、3・争・従
来技術に係るサセプタ、 4・−拳基板、 5・1木発
明に係るサセプタ基材、6・・争木発明に係るサセプタ
FIG. 1 is a perspective view of a susceptor of a vapor phase growth apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram of a vapor phase growth apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a configuration diagram of a vapor phase growth apparatus according to the prior art. 1...Quartz reaction tube, 2...Heating device, 3.Susceptor according to the conventional technology, 4. - fist substrate, 5.1 Susceptor base material according to the wood invention, 6...Regarding the wood invention Susceptor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] パイロリティックボロンナイトライドをもってコートさ
れたカーボンサセプタ(6)を有する気相成長装置。
A vapor phase growth apparatus having a carbon susceptor (6) coated with pyrolytic boron nitride.
JP22524185A 1985-10-09 1985-10-09 Vapor growth apparatus Pending JPS6285425A (en)

Priority Applications (1)

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JP22524185A JPS6285425A (en) 1985-10-09 1985-10-09 Vapor growth apparatus

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JP (1) JPS6285425A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008244396A (en) * 2007-03-29 2008-10-09 Furukawa Co Ltd Vapor phase growth device and substrate supporting member thereof
US7514120B2 (en) 1999-11-17 2009-04-07 Tokyo Electron Limited Precoat film forming method
JP2020096055A (en) * 2018-12-11 2020-06-18 トヨタ自動車株式会社 Film forming apparatus and film forming method

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7514120B2 (en) 1999-11-17 2009-04-07 Tokyo Electron Limited Precoat film forming method
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