JPS63198322A - Semiconductor crystal growing apparatus - Google Patents
Semiconductor crystal growing apparatusInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、化合物半導体素子の製造に用いられるMO
CVD装置に係り、特に均一なエピタキシャル層を制御
性良く得るための半導体結晶成長装置に関するものであ
る。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention is directed to MO
The present invention relates to a CVD apparatus, and particularly to a semiconductor crystal growth apparatus for obtaining a uniform epitaxial layer with good controllability.
従来、III −V族化合物半導体等の薄膜成長方法と
してMOCVD法がある。Conventionally, MOCVD has been used as a method for growing thin films of III-V compound semiconductors and the like.
第2図は従来のMOCVD装置の反応管およびサセプタ
の概略的な構成図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a reaction tube and a susceptor of a conventional MOCVD apparatus.
第2図において、1はウェハサセプタ、2は前記ウェハ
サセプタ1を支持するサセプタホルダ、3は前記ウェハ
サセプタ1に固定されたウェハ、6は石英反応管、7は
前記ウェハサセプタ1を誘導加熱するためのRFコイル
、8は原料ガスを含むキャリアガスである。In FIG. 2, 1 is a wafer susceptor, 2 is a susceptor holder that supports the wafer susceptor 1, 3 is a wafer fixed to the wafer susceptor 1, 6 is a quartz reaction tube, and 7 is for induction heating of the wafer susceptor 1. RF coil 8 is a carrier gas containing source gas.
次に、MOCVD装置の動作をAuGaAs系結晶のエ
ピタキシャル成長を行う場合を例にして説明する。Next, the operation of the MOCVD apparatus will be explained using an example in which epitaxial growth of an AuGaAs crystal is performed.
まず、ウェハサセプタ1の所定の位置にウェハ3として
GaAs基板結晶をのせたものを石英反応管6内に挿入
した後、RFコイル7内に高周波電流を流し、導電体で
あるカーボン類のウェハサセプタ1を誘導加熱する。こ
の時、図中矢印で示すキャリアガス8として原料ガス(
AsH3,TMG、TMA)とH2ガスを混合したもの
を石英反応管6の上部のガス導入口より供給する。First, a wafer 3 on which a GaAs substrate crystal is placed is inserted into a quartz reaction tube 6 at a predetermined position on a wafer susceptor 1, and then a high frequency current is passed through an RF coil 7 to remove a wafer susceptor made of carbon, which is a conductor. 1 is heated by induction. At this time, the raw material gas (
A mixture of AsH3, TMG, TMA) and H2 gas is supplied from the gas inlet at the top of the quartz reaction tube 6.
ウェハサセプタ1は誘導加熱により700〜800℃前
後に加熱された後、マスフローコントローラによって流
量が精密に制御された原料ガスが導入されることにより
、高温に加熱されたウェハ3表面での熱分解反応により
AJZGaAsとして堆積する。なお、均一性を良くす
るため、ウェハサセプタ1はサセプタホルダ2の回転に
従ってゆっくり回転させられる。After the wafer susceptor 1 is heated to around 700 to 800°C by induction heating, raw material gas whose flow rate is precisely controlled by a mass flow controller is introduced, thereby causing a thermal decomposition reaction on the surface of the wafer 3 heated to a high temperature. is deposited as AJZGaAs. Note that in order to improve uniformity, the wafer susceptor 1 is slowly rotated in accordance with the rotation of the susceptor holder 2.
エピタキシャル成長層の結晶性、均−性等は、エピタキ
シャル成長温度やガス流速その他で決定されるが、ウェ
ハサセプタ1の形状やウェハ3の位置などによっても左
右されるものであり、中でもウェハ3の最適位置は成長
条件によって異なることが予想される。The crystallinity, uniformity, etc. of the epitaxial growth layer are determined by the epitaxial growth temperature, gas flow rate, etc., but they are also influenced by the shape of the wafer susceptor 1, the position of the wafer 3, etc. Among them, the optimum position of the wafer 3 is determined. is expected to vary depending on growth conditions.
しかし、従来のウェハサセプタ1では、ウェハ3の位置
は固定であり、自由に変えることができないという問題
点があった。However, the conventional wafer susceptor 1 has a problem in that the position of the wafer 3 is fixed and cannot be changed freely.
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、ウェハサセプタを交換することなく自由に
ウェハのイ装置を変えることができ、成長条件に合わせ
て最適位置で成長が行えるようにした半導体結晶成長装
置を提供することを目的とする。This invention was made to solve the above-mentioned problems.The wafer susceptor can be changed freely without replacing the wafer susceptor, and the wafer can be grown at the optimal position according to the growth conditions. An object of the present invention is to provide a semiconductor crystal growth apparatus which is configured as follows.
この発明に係る半導体結晶成長装置は、ウェハの位置を
成長条件に合った最適な位置に自由に変えることができ
るようにウェハサセプタにウェハ保持用のピンを差し替
えるためのピン差込穴を複数設けたものである。In the semiconductor crystal growth apparatus according to the present invention, the wafer susceptor is provided with a plurality of pin insertion holes for replacing wafer holding pins so that the wafer position can be freely changed to an optimal position that matches the growth conditions. It is something that
(作用〕
この発明においては、成長温度を変えてエピタキシャル
成長を行う場合、ウェハサセプタ付近では熱対流の影響
などによって熱分解反応過程に変化が生じ、それまでの
位置では均一なエピタキシャル層が得られない場合があ
るが、ウェハ保持用のピンを差し替えることによってウ
ェハを最適位置に移し替えることで、ウェハサセプタを
交換することなく、均一なエピタキシャル層が得られる
。(Function) In this invention, when epitaxial growth is performed by changing the growth temperature, changes occur in the thermal decomposition reaction process near the wafer susceptor due to the influence of thermal convection, and a uniform epitaxial layer cannot be obtained at the previous position. In some cases, by replacing the wafer holding pins and moving the wafer to the optimal position, a uniform epitaxial layer can be obtained without replacing the wafer susceptor.
以下、この発明の一実施例を第1図について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
第2図において、1〜3は第2図と同じものであり、4
は前記ウェハ3を所定の位置で保持するためのウェハ保
持用のピン、5は前記ピン4を差し替えるためウェハサ
セプタ1に複数設けられたピン差込穴である。In Figure 2, 1 to 3 are the same as in Figure 2, and 4
5 is a wafer holding pin for holding the wafer 3 in a predetermined position, and 5 is a plurality of pin insertion holes provided in the wafer susceptor 1 for replacing the pin 4.
ウェハ3を上下方向に自由に移動できるようにするため
、ピン4を差し込むピン差込穴5を複数箇所設けており
、ピン4は簡単に所望位置に差し替えることかできる。In order to allow the wafer 3 to move freely in the vertical direction, a plurality of pin insertion holes 5 into which pins 4 are inserted are provided, and the pins 4 can be easily replaced at desired positions.
次に、従来例と同様にAJZGaAs結晶のエピタキシ
ャル成長をこの発明によって行う場合を例に説明する。Next, a case in which epitaxial growth of an AJZ GaAs crystal is performed according to the present invention as in the conventional example will be described as an example.
まず、成長条件に合った最適位置にウェハ3が設置され
るようにウェハサセプタ1のピン差込穴5にピン4を差
し込み、その上にウェハ3をのせる。そして、第2図に
示したような5英反応管6内にウェハサセプタ1を挿入
し、誘導加熱によって700〜800℃前後に加熱した
後、マスフロフロートローラにより精密に制御された原
料ガスを導入する。First, the pin 4 is inserted into the pin insertion hole 5 of the wafer susceptor 1 so that the wafer 3 is placed at an optimal position matching the growth conditions, and the wafer 3 is placed thereon. Then, the wafer susceptor 1 is inserted into a 5-Engine reaction tube 6 as shown in FIG. Introduce.
ウェハ3上では、原料ガス(A s H3、TMGTM
A)が熱分解し、下記のような化学反応によってAIL
GaAs層が成長する。On the wafer 3, source gas (A s H3, TMGTM
A) is thermally decomposed and AIL is produced through the following chemical reaction.
A GaAs layer is grown.
2ASH3+Ga (CH3)3 +Au(CH3)3
−AuGaAs+6CH4
従来のウェハサセプタ1では、ウェハ3の位置は固定で
あり、自由に変えることはできなかったが、この発明に
よれば、成長条件を変更する場合でもピン4の差し替え
だけでウェハ3の位置を変えることが可能になり、ウェ
ハサセプタ1の交換を行わなくても常に結晶性、均一性
の優れたエピタキシャル層が得られる。2ASH3+Ga (CH3)3 +Au(CH3)3
-AuGaAs+6CH4 In the conventional wafer susceptor 1, the position of the wafer 3 was fixed and could not be changed freely, but according to the present invention, even when changing the growth conditions, the position of the wafer 3 can be changed simply by replacing the pin 4. The position can be changed, and an epitaxial layer with excellent crystallinity and uniformity can always be obtained without replacing the wafer susceptor 1.
なお、上記実施例ではAuGaAs系化合物半導体のエ
ピタキシャル成長を行う場合を例に説明したが、この発
明はそれのみによるものではなく熱分解反応法による結
晶成長装置全般について、また、他の半導体材料におい
ても同様の効果がある。In the above embodiments, the epitaxial growth of an AuGaAs-based compound semiconductor was explained as an example, but the present invention is not limited to this, but can also be applied to crystal growth apparatuses in general using a thermal decomposition reaction method, and also to other semiconductor materials. It has a similar effect.
以上説明したように、この発明は、ウェハの位置を成長
条件にあフた最適な位置に自由に変えることができるよ
うにウェハサセプタにウェハ保持用のピンを差し替える
ためのピン差込穴を複数設けたので、ウェハ保持用のピ
ンを差し替えるだけでウェハの位置を成長条件に応じた
最適な位置に変えることができ、結晶性、均一性の良い
エピタキシャル成長層を得ることができる効果がある。As explained above, the present invention provides a wafer susceptor with multiple pin insertion holes for replacing wafer holding pins so that the wafer position can be freely changed to the optimal position depending on the growth conditions. Since the wafer is provided, the position of the wafer can be changed to the optimum position according to the growth conditions simply by replacing the wafer holding pin, and an epitaxially grown layer with good crystallinity and uniformity can be obtained.
第1図はこの発明の一実施例を示すMOCVD装置に使
用するウェハサセプタの側面図、第2図は従来のMOC
VD装置の反応系を示す断面側面図である。
図において、1はウェハサセプタ、2はサセプタホルダ
、3はウェハ、4はウェハ保持用のピン、5はピン差込
穴である。
なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。
第1図
手続補正書(自発)
昭和 6へ 3月24ET
1、事件の表示 特願昭82−32019号2、発
明の名称 半導体結晶成長装置3、補正をする者
5、補正の対象
明細書の発明の詳細な説明の欄
6、補正の内容
(1)明細書第5頁4行の「第2図」を、「第1図」と
補正する。
(2)同じく第6頁1〜2行の「マスフロフロートロー
ラ」を、「マスフローコントローラ」と補正する。
以上FIG. 1 is a side view of a wafer susceptor used in an MOCVD apparatus showing an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional side view showing the reaction system of the VD device. In the figure, 1 is a wafer susceptor, 2 is a susceptor holder, 3 is a wafer, 4 is a pin for holding the wafer, and 5 is a pin insertion hole. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts. Figure 1 Procedural amendment (voluntary) To 1932 March 24 ET 1. Indication of the case Japanese Patent Application No. 82-32019 2. Title of the invention Semiconductor crystal growth apparatus 3. Person making the amendment 5. Specification subject to amendment Detailed Description of the Invention Column 6, Contents of Amendment (1) "Figure 2" on page 5, line 4 of the specification is amended to read "Figure 1." (2) Similarly, "mass flow float roller" in lines 1 and 2 of page 6 is corrected to "mass flow controller."that's all
Claims (1)
うMOCVD装置において、前記ウェハをウェハサセプ
タに設けられたウェハ保持用のピンで保持するとともに
、前記ウェハの位置を成長条件にあった最適な位置に保
持するために前記ウェハ保持用のピンを移し替えるピン
差込穴を前記ウェハサセプタに複数設けたことを特徴と
する半導体結晶成長装置。In an MOCVD device that grows crystals on a wafer using a thermal decomposition reaction of a raw material gas, the wafer is held by wafer holding pins provided on a wafer susceptor, and the wafer is positioned at an optimum position according to the growth conditions. 1. A semiconductor crystal growth apparatus characterized in that said wafer susceptor is provided with a plurality of pin insertion holes into which said wafer holding pins are transferred in order to hold the wafer in a certain position.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3201987A JPS63198322A (en) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | Semiconductor crystal growing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3201987A JPS63198322A (en) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | Semiconductor crystal growing apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63198322A true JPS63198322A (en) | 1988-08-17 |
Family
ID=12347149
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3201987A Pending JPS63198322A (en) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | Semiconductor crystal growing apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63198322A (en) |
-
1987
- 1987-02-13 JP JP3201987A patent/JPS63198322A/en active Pending
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