WO2010134471A1 - 気相成長装置 - Google Patents

気相成長装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2010134471A1
WO2010134471A1 PCT/JP2010/058185 JP2010058185W WO2010134471A1 WO 2010134471 A1 WO2010134471 A1 WO 2010134471A1 JP 2010058185 W JP2010058185 W JP 2010058185W WO 2010134471 A1 WO2010134471 A1 WO 2010134471A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
external gear
substrate
susceptor
gear member
vapor phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2010/058185
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
優哉 山岡
康右 内山
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.)
TN EMC Ltd
Nippon Sanso Holdings Corp
Original Assignee
TN EMC Ltd
Nippon Sanso Holdings Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TN EMC Ltd, Nippon Sanso Holdings Corp filed Critical TN EMC Ltd
Priority to CN201080022518.5A priority Critical patent/CN102439698B/zh
Priority to US13/318,890 priority patent/US20120048198A1/en
Publication of WO2010134471A1 publication Critical patent/WO2010134471A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4584—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally the substrate being rotated
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/70—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping
    • H10P72/76—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches
    • H10P72/7604—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H10P72/7618—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating carrousel
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/70—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping
    • H10P72/76—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches
    • H10P72/7604—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H10P72/7621—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by supporting two or more semiconductor substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/70—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping
    • H10P72/76—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches
    • H10P72/7604—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H10P72/7624—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support

Definitions

  • the present invention relates to a vapor phase growth apparatus, and more particularly, to a self-revolution type vapor phase growth apparatus in which a thin film, particularly a nitride-based compound semiconductor thin film, is vapor grown on a substrate surface while the substrate is rotated and revolved.
  • a vapor phase growth apparatus capable of vapor phase growth on a large number of substrates at a time
  • a plurality of rotation susceptors and a heat equalizing plate are arranged in the circumferential direction of the outer periphery of the revolution susceptor, and bearings are provided on the outer peripheral portions of the rotation susceptor and the heat equalizing plate.
  • a self-revolving vapor phase growth apparatus is known in which an external gear is provided and a substrate being formed is revolved by meshing an internal gear provided on the inner surface of a reaction vessel with the external gear (for example, Patent Documents). 1).
  • an object of the present invention is to provide a self-revolving vapor phase growth apparatus that can increase the area of a semiconductor thin film that can be vapor phase grown at a time without increasing the size of a susceptor.
  • a first configuration of the vapor phase growth apparatus of the present invention includes a disk-shaped susceptor rotatably provided in a chamber and a plurality of circular shapes formed in the circumferential direction of the outer periphery of the susceptor.
  • Ring-shaped bearing members respectively provided in the openings, disk-shaped heat equalizing plates rotatably mounted on the respective bearing members, and external gear members respectively mounted on the respective heat equalizing plates
  • a ring-shaped fixed internal gear member having an internal gear meshing with the external gear member, a heating means for heating the substrate held on the surface of the external gear member from the back side of the susceptor, and the surface of the substrate
  • the horizontal vapor phase growth apparatus having a self-revolving mechanism provided with a flow channel for guiding the source gas in a direction parallel to the outer diameter of the bearing member is smaller than the outer diameter of the substrate.
  • the second configuration of the vapor phase growth apparatus of the present invention is provided in a disc-shaped susceptor rotatably provided in the chamber and a plurality of circular openings provided in the circumferential direction of the outer peripheral portion of the susceptor.
  • Ring-shaped bearing members, disk-shaped soaking plates that are rotatably mounted on the respective bearing members, external gear members that are respectively placed on the soaking plates, and the external gear members A ring-shaped fixed internal gear member having an internal gear meshing with the external gear, a heating means for heating the substrate held on the surface of the external gear member from the back side of the susceptor, and a direction parallel to the surface of the substrate
  • a horizontal vapor phase growth apparatus having a self-revolving mechanism provided with a flow channel for introducing a raw material gas, wherein the gear reference circle diameter of the external gear member is smaller than the outer diameter of the substrate.
  • the vapor phase growth apparatus provides a soaking space between the soaking plate and the external gear member in the first configuration and the second configuration, and the surface of the substrate. It is possible to grow a nitride compound semiconductor thin film.
  • the processing can be performed at a time without increasing the size of the susceptor.
  • the number of substrates that can be increased can be increased, and the area of the semiconductor thin film that can be vapor-phase grown at a time can be greatly increased.
  • a disk-shaped susceptor 12 is rotatably provided in a chamber 11, and is provided in each of a plurality of circular openings 12 a formed in the circumferential direction of the outer periphery of the susceptor 12.
  • Ring-shaped bearing member 13, disk-shaped soaking plate 14 rotatably mounted on each bearing member 13, and external gear member (spinning susceptor) respectively placed on each soaking plate 14 15, a ring-shaped fixed internal gear member 17 having an internal gear 16 meshing with the external gear member 15, and a substrate 18 held on the surface of the external gear member 15 are heated from the back side of the susceptor 12.
  • a heating means (heater) 19 and a flow channel 20 for introducing a source gas in a direction parallel to the surface of the substrate 18 are provided.
  • a hollow shaft member 21 extending downward from the susceptor 12 and penetrating the bottom plate 11a of the chamber 11 is provided.
  • the inside of the hollow shaft member 21 serves as a source gas passage.
  • a driving means (not shown) for rotating the susceptor 12 via the hollow shaft member 21 is provided below the hollow shaft member 21.
  • a gas introduction part 22 for introducing a raw material gas into the flow channel 20 is provided at the upper end of the hollow shaft member 21, and a plurality of gas discharge parts 23 are provided on the outer periphery of the flow channel 20. ing.
  • the bearing member 13 is formed in an L-shaped cross section having a rising portion 13a on the outer peripheral portion, and corresponds to an upward locking step portion 12b provided on the opening edge of the circular opening 12a on the outer periphery of the lower surface.
  • a downward locking step portion 13b is provided.
  • a circumferential groove 13d for holding a plurality of rolling members (balls) 13c is provided on the upper surface on the inner peripheral side of the rising portion 13a.
  • the heat equalizing plate 14 has a ring-shaped accommodation groove 14a for accommodating the bearing member 13 in the circumferential direction of the lower surface outer circumferential portion, and an upward direction for placing the external gear member 15 on the outer circumferential portion. It has a locking step 14b. Furthermore, a small protrusion 14c is provided in a ring shape on the outer peripheral portion of the upper surface, and a circular concave portion 14d surrounded by the small protrusion 14c is formed on the inner peripheral side of the small protrusion 14c. .
  • the external gear member 15 is provided with a ring-shaped external gear portion 15 a on the outer peripheral portion of the lower surface, and the inner diameter and height (thickness) of the external gear portion 15 a correspond to the locking step portion 14 b of the heat equalizing plate 14. It is formed in the dimension. Further, a concave portion 15 b for holding the substrate 18 is provided on the upper surface of the external gear member 15.
  • the outer diameter A of the bearing member 13 and the gear reference circular diameter B of the outer gear portion 15 a of the outer gear member 15 are set to be smaller than the outer diameter C of the substrate 18. That is, by providing the external gear portion 15 a on the outer peripheral portion of the lower surface of the external gear member 15 that holds the substrate 18 and with the tip circle positioned on the inner peripheral side of the outer peripheral edge of the external gear member 15, In the gear member 15, the outer peripheral portion of the substrate holding portion 15 b provided on the surface side of the external gear member 15 has the maximum outer diameter of the external gear member 15.
  • a small protrusion piece 14c is provided on the outer peripheral portion of the upper surface of the heat equalizing plate 14, and a concave portion 14d is formed on the inner peripheral side of the small protrusion piece 14c.
  • a soaking space 24 for equalizing the temperature of the external gear member 15, that is, the surface temperature of the substrate 18 held on the upper surface of the external gear member 15. Can be formed.
  • the shape, structure, material, etc. of the external gear member 15, soaking plate 14 and bearing member 13 are different from each other via the heating means 19 below.
  • the amount of heat transferred to the substrate 18 can be made uniform, the temperature distribution on the surface of the substrate 18 can be reduced, and the semiconductor thin film formed on the surface of the substrate 18 can be made uniform.
  • the composition stability condition range during crystal growth is extremely narrow, and the light emitting layer is most sensitive to the growth temperature. Therefore, it is desirable to reduce the temperature distribution on the surface of the substrate 18, that is, to grow the InGaN thin film at a uniform substrate temperature.
  • the temperature distribution is measured in a state where each member is manufactured and assembled, and the depth of the concave portion 14d with respect to the small protrusion 14c and the surface state of the concave portion 14d are adjusted to optimize the soaking space portion 24.
  • the temperature difference between a plurality of substrates processed simultaneously can be eliminated.
  • FIG. 5 shows an example of the result of measuring the temperature distribution on the upper surface of the external gear member 15 corresponding to the center of the substrate 18 (the surface in contact with the substrate 18).
  • the temperature distribution in the case where the soaking space portion 24 is not provided has a temperature difference of 5.3 ° C. as indicated by the line M, but the temperature distribution in the case where the soaking space portion 24 is provided is a line.
  • the temperature difference is 1.3 ° C., and it can be seen that the temperature difference can be reduced by the soaking space 24.
  • the temperature of the upper surface of the external gear member 15 corresponding to two points that are ⁇ 30 mm away from the center of the substrate 18 at each susceptor position is also measured.
  • the temperature difference between the upper surface of the external gear member 15 corresponding to two points that are separated from each other by ⁇ 30 mm from the center of the substrate 18 is about 2 ° C. at maximum, and the temperature uniformity of each substrate is maintained.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

サセプタなどを大型化することなく、一度に気相成長できる半導体薄膜の面積を多くできる自公転型の気相成長装置である。該気相成長装置は、円盤状のサセプタ１２に形成された円形開口内に設けられた軸受部材１３と、軸受部材に回転可能に載置された均熱板１４と、均熱板上に載置された外歯車部材１５と、該外歯車部材に噛合する内歯車を備えたリング状の固定内歯車部材１７と、外歯車部材に保持された基板１８をサセプタの裏面側から加熱する加熱手段１９と、基板表面に平行な方向に原料ガスを導くフローチャンネル２０とを備えた自公転機構を有する横形気相成長装置であって、軸受部材の外径又は外歯車部材の歯車基準円直径を基板の外径より小さい寸法とする。

Description

気相成長装置
　本発明は、気相成長装置に関し、詳しくは、基板を自公転させながら基板面に薄膜、特に窒化物系化合物半導体薄膜を気相成長させる自公転型の気相成長装置に関する。
　一度に多数枚の基板に気相成長できる気相成長装置として、公転サセプタの外周部周方向に複数の自転サセプタ及び均熱板を配置し、該自転サセプタ及び均熱板の外周部に軸受と外歯車とを設け、反応容器内面に設けた内歯車と前記外歯車とを噛み合わせることによって成膜中の基板を自公転させる自公転型気相成長装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００７－２６６１２１号公報
　しかしながら、前記特許文献１に記載された自公転型気相成長装置では、軸受が基板外周より外側に配置されているので、自転サセプタの最小外径は、基板外径に更に軸受の寸法を加えた寸法になるため、公転サセプタの外周部に配置する自転サセプタの数が制限されてしまい、多数枚の基板を処理するためには大径の公転サセプタを用いなければならず、フローチャンネルやチャンバーの大型化も招くことになり、原料ガスの使用量も増大するという問題がある。
　そこで本発明は、サセプタなどを大型化することなく、一度に気相成長できる半導体薄膜の面積を大きくできる自公転型の気相成長装置を提供することを目的としている。
　上記目的を達成するため、本発明の気相成長装置における第１の構成は、チャンバー内に回転可能に設けられた円盤状のサセプタと、該サセプタの外周部周方向に形成された複数の円形開口内にそれぞれ設けられたリング状の軸受部材と、各軸受部材上にそれぞれ回転可能に載置された円盤状の均熱板と、各均熱板上にそれぞれ載置された外歯車部材と、該外歯車部材に噛合する内歯車を備えたリング状の固定内歯車部材と、前記外歯車部材の表面に保持された基板を前記サセプタの裏面側から加熱する加熱手段と、前記基板の表面に平行な方向に原料ガスを導くフローチャンネルとを備えた自公転機構を有する横形気相成長装置であって、前記軸受部材の外径を前記基板の外径より小さい寸法としている。
　また、本発明の気相成長装置における第２の構成は、チャンバー内に回転可能に設けられた円盤状のサセプタと、該サセプタの外周部周方向に設けられた複数の円形開口内にそれぞれ設けられたリング状の軸受部材と、各軸受部材上にそれぞれ回転可能に載置された円盤状の均熱板と、各均熱板上にそれぞれ載置された外歯車部材と、該外歯車部材に噛合する内歯車を備えたリング状の固定内歯車部材と、前記外歯車部材の表面に保持された基板を前記サセプタの裏面側から加熱する加熱手段と、前記基板の表面に平行な方向に原料ガスを導くフローチャンネルとを備えた自公転機構を有する横形気相成長装置であって、前記外歯車部材の歯車基準円直径を前記基板の外径より小さい寸法としている。
　さらに、本発明の気相成長装置は、前記第１の構成及び前記第２の構成において、前記均熱板と外歯車部材との間に、均熱空間部を設け、また、前記基板の表面に窒化物系化合物半導体薄膜を成長させることができる。
　本発明の気相成長装置によれば、軸受部材の外径又は外歯車部材の歯車基準円直径を基板の外径より小さい寸法としたことにより、サセプタなどを大型化することなく、一度に処理できる基板の枚数を多くすることができ、一度に気相成長させることができる半導体薄膜の面積を大幅に増加させることができる。
本発明の気相成長装置の一形態例を示す断面正面図である。 同じく要部の断面正面図である。 同じく各部材を分離して示す断面正面図である。 一度に気相成長できる基板の枚数を比較した説明図である。 外歯車部材の上面温度を比較した図である。
　本形態例に示す気相成長装置は、チャンバー１１内に円盤状のサセプタ１２を回転可能に設けるとともに、該サセプタ１２の外周部周方向に形成された複数の円形開口１２ａ内にそれぞれ設けられたリング状の軸受部材１３と、各軸受部材１３上にそれぞれ回転可能に載置された円盤状の均熱板１４と、各均熱板１４上にそれぞれ載置された外歯車部材（自転サセプタ）１５と、該外歯車部材１５に噛合する内歯車１６を備えたリング状の固定内歯車部材１７と、前記外歯車部材１５の表面に保持された基板１８を前記サセプタ１２の裏面側から加熱する加熱手段（ヒーター）１９と、前記基板１８の表面に平行な方向に原料ガスを導くフローチャンネル２０とを備えている。
　前記サセプタ１２の中央には、該サセプタ１２の下方に向かって延設され、チャンバー１１の底板１１ａを貫通する中空軸部材２１が設けられており、該中空軸部材２１の内部が原料ガス通路として用いられ、中空軸部材２１の下部には、該中空軸部材２１を介してサセプタ１２を回転させる駆動手段（図示せず）が設けられている。さらに、中空軸部材２１の上端部には、前記フローチャンネル２０内に原料ガスを導入するガス導入部２２が設けられており、フローチャンネル２０の外周には、複数のガス排出部２３が設けられている。
　前記軸受部材１３は、外周部に立ち上がり部１３ａを有する断面Ｌ字状に形成されており、下面外周には、前記円形開口１２ａの開口縁に設けられた上向きの係止段部１２ｂに対応した下向きの係止段部１３ｂが設けられている。立ち上がり部１３ａの内周側上面には、複数の転動部材（ボール）１３ｃを保持する周溝１３ｄが設けられている。
　また、均熱板１４は、下面外周部周方向に、前記軸受部材１３を収容するリング状の収容溝１４ａを有するとともに、外周部には、前記外歯車部材１５を載置するための上向きの係止段部１４ｂを有している。さらに、上面外周部には小突片１４ｃがリング状に設けられており、該小突片１４ｃの内周側には、小突片１４ｃに囲まれた円形の凹状部１４ｄが形成されている。
　外歯車部材１５は、下面外周部にリング状の外歯車部１５ａを設けたもので、外歯車部１５ａの内径及び高さ（厚さ）は、均熱板１４の係止段部１４ｂに対応した寸法に形成されている。また、外歯車部材１５の上面には、前記基板１８を保持する凹部１５ｂが設けられている。
　軸受部材１３、均熱板１４及び外歯車部材１５を組み付けて外歯車部材１５に基板１８を保持した状態で、軸受部材１３の下面及び均熱板１４の下面とサセプタ１２の下面とが面一になり、外歯車部材１５の外周部上面及び基板１８の上面とサセプタ１２の上面とが面一になるように形成されている。
　そして、本形態例では、軸受部材１３の外径Ａ及び外歯車部材１５における外歯車部１５ａの歯車基準円直径Ｂを基板１８の外径Ｃより小さい寸法に設定している。すなわち、基板１８を保持する外歯車部材１５の下面外周部で、かつ、歯先円が外歯車部材１５の外周縁の内周側に位置するようにして外歯車部１５ａを設けることにより、外歯車部材１５は、外歯車部材１５の表面側に設けられている基板保持部１５ｂの外周部分が外歯車部材１５における最大外径としている。
　このように、基板保持部１５ｂの外周部分を外歯車部材１５における最大外径とすることにより、例えば、図４（ａ）、図４（ｂ）に比較して示すように、同一径のサセプタ５１を使用した場合、図４（ｂ）に示すように、外歯車５２が最外周に位置する従来の構造では、基板５３を６枚しか同時処理できないのに対し、図４（ａ）に示すように、基板保持部５４が最外周に位置し、外歯車５５が内周に位置する前述の構造を採用することにより、同じ基板５３を７枚同時に処理することが可能となり、一度に成膜できる半導体薄膜の面積を大幅に増大させることができる。
　また、本形態例に示すように、均熱板１４の上面外周部に小突片１４ｃを設け、該小突片１４ｃの内周側に凹状部１４ｄを形成することにより、均熱板１４の上面と外歯車部材１５の下面との間に、外歯車部材１５の温度、すなわち、外歯車部材１５の上面に保持される基板１８の表面温度の均一化を図るための均熱空間部２４を形成することができる。
　このような均熱空間部２４を形成することにより、外歯車部材１５、均熱板１４及び軸受部材１３の形状、構造、材質などが異なっていても、下方の加熱手段１９からこれらを介して基板１８に伝達される熱量の均一化を図ることができ、基板１８の表面の温度分布を小さくすることができ、基板１８の表面に形成される半導体薄膜の均一化を図ることができる。
　例えば、窒化物系化合物半導体薄膜の場合、特に青色ＬＥＤの材料となるＩｎＧａＮ薄膜の成長においては、結晶成長する際の組成安定条件範囲が極めて狭く、最も成長温度に敏感な発光層であるとされるため、基板１８の表面の温度分布を小さくすること、すなわち、均一な基板温度でＩｎＧａＮ薄膜を成長させることが望ましい。
　また、各部材を製作して組み付けた状態で温度分布を測定し、小突片１４ｃに対する凹状部１４ｄの深さや、凹状部１４ｄの表面状態を調節することにより、均熱空間部２４の最適化を図ることができ、１枚の基板の温度だけでなく、同時に処理する複数枚の基板間における温度差も解消することができる。
　これにより、軸受部材１３の外径Ａ及び外歯車部材１５における外歯車部１５ａの歯車基準円直径Ｂを基板１８の外径Ｃより小さい寸法に設定しても、均一な半導体薄膜を効率よく安定して得ることができる。特に、基板１８の加熱温度が高く、基板表面の温度差によって形成した半導体薄膜の性能にばらつきが生じやすい窒化物系化合物半導体薄膜を気相成長させる場合は、前記均熱空間部２４を形成することにより、均一で高品質の窒化物系化合物半導体薄膜を得ることができる。
　図５は、基板１８の中心に相当する外歯車部材１５の上面（基板１８に接する面）の温度分布を測定した結果の一例を示すものである。前記均熱空間部２４を設けていない場合の温度分布は線Ｍに示すように、５．３℃の温度差が発生していたが、均熱空間部２４を設けた場合の温度分布は線Ｎに示すように、温度差は１．３℃であり、均熱空間部２４によって温度差を小さくできることがわかる。
　また、各サセプタ位置において、基板１８の中心から±３０ｍｍ離れた２点に相当する外歯車部材１５の上面の温度もそれぞれ測定した結果、基板１８の中心に相当する外歯車部材１５の上面の温度と基板１８の中心から±３０ｍｍ離れた２点に相当する外歯車部材１５の上面の温度との温度差は最大で２℃程度であり、基板毎の温度均一性も保たれていた。
　１１…チャンバー、１１ａ…底板、１２…サセプタ、１２ａ…円形開口、１２ｂ…係止段部、１３…軸受部材、１３ａ…立ち上がり部、１３ｂ…係止段部、１３ｃ…転動部材、１３ｄ…周溝、１４…均熱板、１４ａ…収容溝、１４ｂ…係止段部、１４ｃ…小突片、１４ｄ…凹状部、１５…外歯車部材、１５ａ…外歯車部、１５ｂ…凹部、１６…内歯車、１７…固定内歯車部材、１８…基板、１９…加熱手段、２０…フローチャンネル、２１…中空軸部材、２２…ガス導入部、２３…ガス排出部、２４…均熱空間部、５１…サセプタ、５２…外歯車、５３…基板、５４…基板保持部、５５…外歯車、Ａ…軸受部材１３の外径、Ｂ…外歯車部１５ａの歯車基準円直径、Ｃ…基板１８の外径

Claims (4)

  1. 　チャンバー内に回転可能に設けられた円盤状のサセプタと、該サセプタの外周部周方向に形成された複数の円形開口内にそれぞれ設けられたリング状の軸受部材と、各軸受部材上にそれぞれ回転可能に載置された円盤状の均熱板と、各均熱板上にそれぞれ載置された外歯車部材と、該外歯車部材に噛合する内歯車を備えたリング状の固定内歯車部材と、前記外歯車部材の表面に保持された基板を前記サセプタの裏面側から加熱する加熱手段と、前記基板の表面に平行な方向に原料ガスを導くフローチャンネルとを備えた自公転機構を有する横形気相成長装置であって、前記軸受部材の外径を前記基板の外径より小さい寸法とした気相成長装置。
  2. 　チャンバー内に回転可能に設けられた円盤状のサセプタと、該サセプタの外周部周方向に設けられた複数の円形開口内にそれぞれ設けられたリング状の軸受部材と、各軸受部材上にそれぞれ回転可能に載置された円盤状の均熱板と、各均熱板上にそれぞれ載置された外歯車部材と、該外歯車部材に噛合する内歯車を備えたリング状の固定内歯車部材と、前記外歯車部材の表面に保持された基板を前記サセプタの裏面側から加熱する加熱手段と、前記基板の表面に平行な方向に原料ガスを導くフローチャンネルとを備えた自公転機構を有する横形気相成長装置であって、前記外歯車部材の歯車基準円直径を前記基板の外径より小さい寸法とした気相成長装置。
  3. 　前記均熱板と外歯車部材との間に、均熱空間部が設けられている請求項１又は２記載の気相成長装置。
  4. 　前記基板の表面に窒化物系化合物半導体薄膜を成長させる請求項１乃至３のいずれか１項記載の気相成長装置。
PCT/JP2010/058185 2009-05-22 2010-05-14 気相成長装置 Ceased WO2010134471A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201080022518.5A CN102439698B (zh) 2009-05-22 2010-05-14 气相生长装置
US13/318,890 US20120048198A1 (en) 2009-05-22 2010-05-14 Vapor phase growth apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009-123662 2009-05-22
JP2009123662A JP5436043B2 (ja) 2009-05-22 2009-05-22 気相成長装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010134471A1 true WO2010134471A1 (ja) 2010-11-25

Family

ID=43126152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2010/058185 Ceased WO2010134471A1 (ja) 2009-05-22 2010-05-14 気相成長装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20120048198A1 (ja)
JP (1) JP5436043B2 (ja)
KR (1) KR101650837B1 (ja)
CN (1) CN102439698B (ja)
TW (1) TWI497570B (ja)
WO (1) WO2010134471A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012153927A (ja) * 2011-01-25 2012-08-16 Sharp Corp 回転支持構造を有する成膜装置
US20130298836A1 (en) * 2011-02-03 2013-11-14 Tn Emc Ltd. Vapor phase growth apparatus

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102485935B (zh) * 2010-12-06 2013-11-13 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 均热板及应用该均热板的基片处理设备
US20130305992A1 (en) * 2011-02-04 2013-11-21 Micro System Co., Ltd. Rotating and holding apparatus for semiconductor substrate and conveying apparatus of rotating and holding apparatus for semiconductor substrate
JP2012227231A (ja) * 2011-04-15 2012-11-15 Japan Pionics Co Ltd Ｉｉｉ族窒化物半導体の気相成長装置
CN103834926A (zh) * 2012-11-22 2014-06-04 上海法德机械设备有限公司 真空镀膜工件转台
JP6013155B2 (ja) * 2012-11-28 2016-10-25 大陽日酸株式会社 気相成長装置
JP2015056635A (ja) * 2013-09-13 2015-03-23 株式会社東芝 気相成長装置及び気相成長方法
US9748113B2 (en) 2015-07-30 2017-08-29 Veeco Intruments Inc. Method and apparatus for controlled dopant incorporation and activation in a chemical vapor deposition system
JP6661437B2 (ja) * 2016-03-29 2020-03-11 大陽日酸株式会社 気相成長装置
CN106987899B (zh) * 2016-10-31 2021-08-31 姜全忠 使用气相传输的材料生长装置、生长方法以及检测装置
JP6763321B2 (ja) * 2017-03-01 2020-09-30 東京エレクトロン株式会社 自転検出用冶具、基板処理装置及び基板処理装置の運転方法
TWM597506U (zh) 2018-04-13 2020-06-21 美商維高儀器股份有限公司 具有多區域噴射器塊的化學氣相沉積設備

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04313220A (ja) * 1991-04-10 1992-11-05 Sumitomo Electric Ind Ltd 有機金属気相成長装置
JP2003347228A (ja) * 2002-05-30 2003-12-05 Renesas Technology Corp 半導体装置の製造方法および熱処理装置
JP2006114547A (ja) * 2004-10-12 2006-04-27 Hitachi Cable Ltd 気相成長装置
JP2008308747A (ja) * 2007-06-15 2008-12-25 Sumitomo Electric Ind Ltd 気相成長装置および気相成長方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02130922A (ja) * 1988-11-11 1990-05-18 Toshiba Corp 半導体基板エッチング装置
JP4537566B2 (ja) * 2000-12-07 2010-09-01 大陽日酸株式会社 基板回転機構を備えた成膜装置
JP2003224074A (ja) * 2002-01-29 2003-08-08 Hitachi Cable Ltd 気相エピタキシャル成長方法及びその装置並びにそれに用いられる均熱板
CN1865495A (zh) * 2005-05-20 2006-11-22 中国科学院半导体研究所 金属有机物化学气相淀积设备反应室中的公转自转机构
JP2007042899A (ja) * 2005-08-03 2007-02-15 Hitachi Cable Ltd 気相成長装置
JP4706531B2 (ja) 2006-03-27 2011-06-22 日立電線株式会社 気相成長装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04313220A (ja) * 1991-04-10 1992-11-05 Sumitomo Electric Ind Ltd 有機金属気相成長装置
JP2003347228A (ja) * 2002-05-30 2003-12-05 Renesas Technology Corp 半導体装置の製造方法および熱処理装置
JP2006114547A (ja) * 2004-10-12 2006-04-27 Hitachi Cable Ltd 気相成長装置
JP2008308747A (ja) * 2007-06-15 2008-12-25 Sumitomo Electric Ind Ltd 気相成長装置および気相成長方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012153927A (ja) * 2011-01-25 2012-08-16 Sharp Corp 回転支持構造を有する成膜装置
US20130298836A1 (en) * 2011-02-03 2013-11-14 Tn Emc Ltd. Vapor phase growth apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
CN102439698A (zh) 2012-05-02
CN102439698B (zh) 2014-10-22
KR101650837B1 (ko) 2016-08-24
TWI497570B (zh) 2015-08-21
JP2010272708A (ja) 2010-12-02
US20120048198A1 (en) 2012-03-01
KR20120024798A (ko) 2012-03-14
TW201108303A (en) 2011-03-01
JP5436043B2 (ja) 2014-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5436043B2 (ja) 気相成長装置
JP5092975B2 (ja) エピタキシャルウェーハの製造方法
US8685855B2 (en) Tray for CVD and method for forming film using same
US20100282170A1 (en) Vapor phase growth susceptor and vapor phase growth apparatus
US20120321788A1 (en) Rotation system for thin film formation
JP6101591B2 (ja) エピタキシャルウェハの製造装置および製造方法
JP2005260095A (ja) エピタキシャル成長装置
JP5139105B2 (ja) 気相成長装置
TWI559440B (zh) 晶圓承載裝置
US8038793B2 (en) Epitaxial growth method
JP2018107289A (ja) サセプタ、気相成長装置及び気相成長方法
JP5139107B2 (ja) 気相成長装置
JP5432041B2 (ja) 気相成長装置
JP5292963B2 (ja) 成膜装置およびそれを用いた製造方法
TW201406983A (zh) 承載器及氣相成長裝置
JP2013004956A (ja) 薄膜形成のための回転システム及びその方法
JP5215033B2 (ja) 気相成長方法
JP2009275255A (ja) 気相成長装置
KR102727620B1 (ko) 기판지지부
JP2011187695A (ja) 気相成長方法
KR101238842B1 (ko) 반도체 제조용 서셉터 및 이를 포함한 에피택셜 성장 장치
JP6732483B2 (ja) 基板保持部材及び気相成長装置
US20120321790A1 (en) Rotation system for thin film formation
JP4720692B2 (ja) 気相成長用サセプタ、気相成長装置及び気相成長方法
JP2011192731A (ja) 気相成長装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080022518.5

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10777704

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13318890

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20117030366

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10777704

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1