JPS63190327A - 気相成長装置 - 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】 ［発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は気相成長法により基板上に半導体単結晶をエピ
タキシャル成長させる気相成長装置に関する。

（従来の技術） 有機金属化合物と水素化物の熱分解反応を利用するエピ
タキシャル層の製造方法は有機金＠気相成長法として知
られてお９、例えば第２図に示すような気相成長装置が
使用されている０図において、反応管１内に回転軸２に
支持されたグラファイト製サセプタ３が設置され、サセ
プタ３゛上には単結晶基板４が置かれている。サセプタ
３は高周波コイル７によシ加熱され、基板４を適当な温
度に保持する。成長用ガス導入口８より成長用ガス９と
して有機金属比合物と水素比物を送入すると、基板４上
で熱分解反応と生じ、エピタキシャル層が成長し、未反
応ガスは排出口１２より排出される。この方法は、原料
がすべて気体状で供給されるためエピタキシャル１−の
組成制御も容易であり、生産上極めて有力な方法として
実用比が進められている。

（発明が解決しようとする問題点り ところで、熱分解反応により生じた反応生成物がサセプ
タや反応管の内壁さらには回転軸に付着する。このため
、結晶成長回数４重ねるにつれて付着が厚くなり、つい
にははがれ落ちて回転軸のシール部等に人り込んでしま
うので、頻繁に保守をする必要がある。また、基板を装
填する際基板上に付着物が落下し、それが核となりヒロ
ックが生じて鏡面成長が得らｆ′Ｌなくなりてしまう。

上述の間１点を解決するため、反応生成物が回転軸のシ
ール部に入り込まない７構造で、かつ鏡面成長が歩留り
良く達成できる気相成長装置を提供することが本発明の
目的である。

〔発明の構成〕

（間頂点を解決するための手段） 本発明は１反応２内の下流側に内ｗＩｋ設け内外二重管
構造とし、回転軸の内Ｗ開口部位置に内管の内径よりわ
ずかに小さい匝を有した受は皿を付け、内α内に気相成
長中宮にパージ用ガスを下流側から下流側に向けて送９
込むようにした気相成長装置である。

（作用〕 本発明は内管の開口部において内管と受は皿によって狭
い隙間が形成されてお９、この隙間を速い流速でパージ
用ガスが下流側から上流側に向けて流れ出るため、反応
生成物を含んだ成長用ガスは内管内に入り込むことはな
い、また、サセプタ等からの落下物は受は皿によって捕
獲されるので内管内は常に清浄に保たれる。

（実施例〕 以下、本発明を図面？用いて実施列により説明する。第
１図は本発明を有機金属気相成長法に適用した場合の実
ｍ列に用いられる成長装置の列を示す図である。反応管
１内に回転軸２に支持されたサセプタ３が設（覆され、
サセプタ３上には単結晶基板４が置かれている６反応ｆ
１内のサセプタ設置位置領域より下流側に内管５を設け
二重Ｗ構造とし、サセプタ３ｒ内管５の中を通して反１
６管１内へ出し入れ可能に挿入しである。回転４＠２の
内管５の開口部位置には内Ｗ５の内径よりわずかに小さ
い径を有し、周辺部が上側に折れ曲りた受は皿６が付け
である。サセプタ３は高周疫コイル７１Ｃより０口熱さ
れ、基板４を適当な温度に保針る。成長用ガス導入口８
より成長用ガス９として有機金部化合物と水素化物と供
給すると、基板４上で熱分解反応が生じ、エピタキシャ
ル層が成長する。内Ｗ５内に気相成長中宮にパージ用ガ
ス導入口１０よりパージガス１１と下流側から上流側に
向けて送９込むとともに、基板部分を通過した成長用ガ
スとともに内管５の開口部で反転した前記パージ用ガス
と反応Ｗ１と内管５の間に形晟されている隙間に導き入
れて排出口１２より反応管外に排出する。

この装置上用いてＧ　ａ　Ａ　ｓと成長させてみた。成
長用ガスとしては（（、’ｆ（、）ｓＧａとＡｓＨ３（
ｉ用いた。

大部分の反応生成物は反応管と内管の間に形成されてい
る隙間に堆積し、内Ｗ内部に入シ込むことは無かった。

さらに、成長回数を重ねていくとサセプタへの付着物が
厚くなり、はがれ落ちてきたが、その落下物は受は皿に
よって受は取られるので、内言内部に落下することは無
かった。受は皿の形状としては上述の形状に限られたも
のではなく、落下物を確実に捕獲できる形状であれば良
い。

しかし、平板状のものを用いた場合には、一旦受は取っ
た落下物がさらに受は皿より内管内に落下してしまうこ
とがありた。また、成長表面にはヒロックが存在せず良
好な鏡面成長が常に実現できた。

〔発明の効果〕

本発明によれば、反応管内のナセプタ回伝軸のシール部
分に反応生成物が人９込むことはなく、成長装置の保守
が極めて容易となるとともに、鏡面成長が歩留９良く実
現できるので、その工業上の効果は大きい、なり１本発
明の説明に当っては有機金属気相成長法？列にとって説
明したが、他の気相成長法にも適用できることはもちろ
んである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施列に用いらする気相成長装置の
列を示す図、第２図は従来の気相成長装置の列を示す図
である。 １・・・反応ｚ、２・・・回転軸、３・・・サセプタ、
４・・・早結晶基板、５・・・内管、６・・・受は皿、
７・・・高周波コイル、８・・・成長用ガス導入口、９
・・・成長用ガス、１０・・・パージ用ガス導入口、１
１・・・パージ用ガス、１２・・・排出口。 代理人　弁理士　　則　近　憲　佑 同　　　　　竹　花　喜久男 第　　１　　図 第　　２　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 縦型気相成長装置において、反応管内のサセプタ設置領
   域より下流側に内管を設け内外二重管構造とし、少なく
   とも落下物を捕獲するための受け皿を有するサセプタ支
   持棒を前記内管の中を通して前記反応管内へ出し入れ可
   能に挿入し、前記内管内にパージ用ガスを下流側から上
   流側に向けて送り込み、基板部分を通過した成長ガスと
   ともに前記内管の開口部で反転した前記パージ用ガスを
   前記反応管と内管の間に形成されている隙間を通して反
   応管外へ排出させることを特徴とする気相成長装置。