JPS63104417A - 半導体薄膜形成装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、゛ｈ導体ド勢膜形成装置に関し、さらに詳
しくは、化合物゛１′：導体ｄル膜製造の際の有機金属
熱分解法（以下９Ｍ０ＣＶＤ′Ｉ）：と叶ぶ）による゛
１′、導体薄膜形成装置の改良に係るものである。

〔従来の技術〕

従来例によるこの種のＭＯＣＶＤ装置における反応管お
よびウェハサセプタの概要構成を第３図に模式的に示す
。

すなわち、この第３図において、符号１は石英反応管、
２はこの石英反応’ｒ？１内に配置された炭素製つ円ハ
サセプタ、３はこのサセプタ２に装架させた被処理対象
としてのＧａＡｓ基板、４は反応管ｌの外部からサセプ
タ２を誘導加熱するための高周波コイル、５は反応管１
の上部に設けられたガス導入口、６は同下部に設けられ
たガス排出口であり、また、７ａはガス導入口５から導
入される原料ガスとキャリアガスとを混合した反応ガス
、７ｂはガス排出口６から排出される反応処理後の排ガ
ス、８は反応管１の内壁に付着したＡｓなどの堆積物で
ある。

しかして、前記従来例装置の場合、原料ガスとして（ｃ
Ｈ３）３ｃａとＡｓＨ３，キャリアガスとしてＨ２を用
いる。こ〜で、この（ｃｎ３）３ｃａ　、ＡｓＨａ　、
Ｈ２の混合反応ガス７ａが、反応管ｌの上部に設けられ
たガス導入口５から導入されると、高周波コイル４で誘
導加熱されたサセプタ２の熱により、次の化学式。

（ＣＨ３）３Ｇａ　＋　Ａｓ１３→ＧａＡｓ　＋　３Ｃ
Ｈ４に基づいて非可逆反応を生じ、この反応で生成され
たＧａＡｓの薄膜、つまり目的とする化合物半導体薄膜
が、サセプタ２に装架されている基板３の薄膜成長面上
にエピタキシャル成長される。

そして、反応終了後のガス、ならびに中間生成物、未反
応ガスなどの排ガス７ｂは、反応管１の下部に設けられ
たガス排出口６を通して外部に排出されるのである。

なおこへで、この反応に際しては、反応管ｌの内壁にあ
って、その上部のガス導入口５側からサセプタ２に対向
する部分にかけて、ＧａＡｓ　、　ＡＳＩ　、中間生成
物などの堆積物８が、成長を重ねるたびに堆積される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このように構成される従来例でのＭＯＣ
ＶＤ装置においては、反応管１の内壁面、それも上部の
ガス導入口５側からサセプタ２に対向する部分にかけ、
その成長を重ねるたびに堆積物８が堆積されてゆき、こ
の堆積物８が剥れ落ち、被処理対象基板３の薄膜成長面
上に旧情されることがあって、そのイζ１着領域部分に
結晶欠陥を生じ易いと云う問題点があった。

従って、この発明の［１的とするところは、従来例での
このような問題点に鑑み、反応管の内壁面に付着生成さ
れたｊ４ｊ積物が、たとえ剥れ落ちても被処理対象基板
の薄膜成長面］−に伺ニア１されることのないように構
成した。この種の半導体薄膜形成装置を提供することで
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

前記目的を達成させるために、この発明に係る半導体薄
膜形成装置は、石英反応管に対して、ガス導入口を下部
に、ガス排出口を上部にそれぞれ設けると共に、サセプ
タ上に装架される被処理対象基板の薄膜成長面を、下部
のガス導入口に向うようにしたものである。

〔作　　　用〕

すなわち、この発明においては、被処理対象基板の薄膜
成長面を下向きにしてサセプタ−ヒに装架させているた
めに、反応管の内壁に付着堆積された堆積物が剥れ落ち
ても、この基板の薄膜成長面一ヒには付着されることが
なく、従って、成長不良とか結晶欠陥などを生ずる惧れ
かない。

〔実　施　例〕

以下この発明に係る半導体薄膜形成装置の一実施例につ
き、第１図および第２図を参照して詳細に説明する。

第１図はこの実施例構造を適用した半導体薄膜形成装置
、すなわちＭＯＣＶＤ装置における反応管およびウェハ
サセプタの概要構成を模式的に示す断面説明図であり、
また、第２図は同上ウェハサセプタを拡大して示す断面
構成図であり、これらの第１図および第２図実施例構造
において、前記第３図従来例構造と同一符号は同一・ま
たは相当部分を示している。

この実施例構造では、前記石英反応管１に対して、その
反応ガス７ａのガス導入口５を下部の両側部に、排ガス
７ｂのガス拮出１−１６を上部の中心部にそれぞれ設け
ると共に、ウェハサセプタ２を下向きに配設し、かつこ
のサセプタ２には、その下向き周面に基板装東用のくぼ
み２ａ、および図示省略した外部の真空源に接続される
同吸着用の開口２ｂを形成させ、このくぼみ２ａトに被
処理対象のＧａＡｓ基板３を装架させて、同基板３の薄
膜成長面を、下部のガス導入口に向わせるようにしたも
のである。

従って、この実施例構造の場合には、反応管１内にあっ
て、被処理対象の基板３をサセプタ２の下向き周面に形
成したくぼみ２ａに装架させ、下部に設けたガス導入口
５から反応ガス７ａを導入し、かつ反応処理後の排ガス
７ｂなどをガス排出口６させることによって、従来例の
場合と同様に、同基板３の薄膜成長面に、化合物半導体
の薄膜、こ覧ではＧａＡｓの薄膜が、サセプタ２に装架
されている基板３の薄膜成長面上にエピタキシャル成長
されるのである。

しかして、この反応に際しても、反応管ｌの内壁にあっ
て、従来例の場合と同様に、その成長を重ねるたびにＧ
ａＡｓ、Ａｓ、中間生成物などの堆積物８が堆積される
が、この堆積物８の堆積は、下部のガス導入口５側から
サセプタ２に対向する部分にかけてであり、しかも被処
理対象の基板３がくぼみ２ａｌ−で下向きに装架支持さ
れているために、同堆積物８が熱的ショックなどによっ
て剥れ落ちても、基板３の薄膜成長面上に付着されるこ
とがない。

なお、前記実施例構造においては、石英反応管内でのウ
ェハサセプタに対して、被処理対象の基板を真空吸着手
段で装架支持させるようにしているが、例えば、適宜の
爪などによる機械的手段などで装架支持させるようにし
てもよいことは勿論である。

〔発明の効果〕

以−Ｌ詳述したように、この発明によれば、装置を構成
する石英反応管に対して、反応ガスのガス導入口を下部
に、排ガスのガス刊出口を−１一部にそれぞれ設け、ま
た、反応管内に配設されるサセプタ１−での被処理対象
基板の装架支持を、その薄膜成長面が下部のガス導入［
ｉに向けられるようにしたから、反応処理に際して、反
応管の内壁に付着堆積される堆積物が剥れ落ちても、こ
れが基板の薄膜成長面上には付着されることがなく、こ
のために薄膜成長面での化合物半導体薄膜の成長不良と
か結晶欠陥などを生ずる惧れなどを完全に解消でき、併
せて構造的にも比較的筒中で容易に実施し得るなどの優
れた特長がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る半導体薄膜形成装置の一実施例
を適用したＭＯＣＶＤ装置における反応管およびウェハ
サセプタの概霊構成を模式的に示す断面説明図、第２図
は同一１．ウェハサセプタを拡大して示す断面構成図で
あり、また、第３図は同上従来例装置での反応管および
ウェハサセプタの概要構成を模式的に示す断面説明図で
ある。 Ｉ・・・・石英反応管、２・・・・ウェハサセプタ、２
ａ・・・・サセプタの基板装架用くぼみ、２ｂ・・・・
サセプタの基板吸着用量［１，３・・・・被処理対象の
ＧａＡｓ基板、４・・・・誘導加熱用の高周波コイル、
５・・・・反応管下部のガス導入口、６・・・・反応管
上部のガス排出口、７ａ・・・・反応ガス、７ｂ・・・
・排ガス、８・・・・堆積物。 代理人　　大　　岩　　増　　雄 第１図 ７ｂ；耕〃ス 第２図 前文配管へ フ〜工 ２０：サヤ７°りの基碩若架用り１５濤２ｂ＝サヤアク
の基択咳看用原口 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）石英反応管内で、ウェハサセプタに装架させた被
   処理対象基板の薄膜成長面上に、有機金属熱分解法によ
   り、化合物半導体の薄膜を成長形成するようにした半導
   体薄膜形成装置において、前記石英反応管に対し、反応
   ガスのガス導入口を下部に、かつ排ガスのガス排出口を
   上部にそれぞれ設けると共に、前記サセプタ上に装架さ
   れる被処理対象基板の薄膜成長面を、下部のガス導入口
   に向うようにしたことを特徴とする半導体薄膜形成装置
   。
2. （２）ウェハサセプタには、真空源に接続される真空吸
   着用の開口を形成させ、被処理対象基板を真空吸着によ
   り装架支持し得るようにしたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の半導体薄膜形成装置。