JPH04186823A - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、化合物半導体等の製造に用いられる気相成長
装置に関する。

（従来の技術） 基板上に半導体等の結晶薄膜を気相成長させて半導体等
を製造する気相成長装置は、例えば第７図に示すように
構成されている。

この図に示すように、この気相成長装置は、ベースプレ
ート１上に気密状態に固着された反応管２内に、基板３
を載置するサセプタ４と、サセプタ４を着脱自在に支持
する筒状のサセプタ受け５と、サセプタ４を介して基板
３を加熱するヒータ６と、ヒータ６を支持すると共にヒ
ータ６に通電する電極７が配設されている。

反応管２の上部には、ガス（反応ガス、キャリアガス等
）を反応管２内に供給するための供給口２ａが形成され
、反応管２の下部には、反応管２内の未反応ガスを排出
するための排気口２ｂが形成されている。

サセプタ受け５の上部の内周面には段部５ｆが形成され
ており、サセプタ４は、この段部５ｆにサセプタ４の外
周面および外周面下部の全面が接触するようにして着脱
自在にされている。また、ヒータ６は、サセプタ４を支
持するサセプタ受け５内に配設されている。

尚、図では省略したが、反応管２の外側には反応管２の
内壁面を水冷冷却するための冷却装置が配設されており
、サセプタ受け５の下部には、サセプタ４を回転させる
ための回転駆動装置か連結されている。

従来の気相成長装置は上記のように構成されており、サ
セプタ４上に載置された基板３をヒータ６による加熱に
よって所定温度に上昇させて、供給口２ａから反応管２
内に反応ガス（例えば、ＳｉＨ４，５ｔＨ２Ｃｌ□、５
ｉＨＣ１，，５ｉＣ１４等）をキャリアガス（例えば、
Ｈ２等）と共に供給し、基板３上に化合物半導体の薄膜
を気相成長させる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記した従来の気相成長装置では、サセプタ
４の外周面および外周面下部がサセプタ受け５の上部の
内周面に形成した段部５ｆに面接触で接している。

このため、ヒータ６によって加熱されるサセプタ４の熱
は、サセプタ４とサセプタ受け５の段部５ｆとの接触面
積か大きいので、サセプタ４の外周面からサセプタ受け
５側に伝導によってかなり逃げていく。よって、サセプ
タ４の外周側の温度か中心側に比べて下がることによっ
て温度分布か不均一になるので（第８図参照）、サセプ
タ４に載置されている基板３の温度も不均一になる。従
って、基板３に気相成長される化合物半導体の薄膜か不
均一なものとなり、特にこのような薄膜によって例えば
レーザダイオードを作製した時に発振周波数がばらつく
等の問題か生しる。

本発明は上記した課題を解決する目的でなされ、ヒータ
によって加熱されるサセプタの熱かサセプタ受は側に逃
げるのを低減し、サセプタの温度分布を均一にすること
によって基板上に良好な化合物半導体薄膜を気相成長さ
せることができる気相成長装置を提供しようとするもの
である。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 前記した課題を解決するために本発明は、反応管内に基
板を載置するサセプタと、該サセプタを着脱自在に支持
するサセプタ受けが配設され、加熱手段により前記サセ
プタ上に載置された基板を加熱して、前記反応管内に供
給されるガスにより前記基板上に薄膜を気相成長させる
気相成長装置において、前記サセプタ受けに前記サセプ
タをほぼ線接触あるいは点接触で着脱自在に支持したこ
とを特徴としている。

（作用） 本発明によれば、サセプタ受けにサセプタを線接触ある
いは点接触で着脱自在に支持することにより、サセプタ
とサセプタ受けの接触面積が小さくなるので、サセプタ
の熱がサセプタ受は側に逃げるのを低減することができ
る。よって、サセプタの外周側の温度低下が少なくなる
ことにより、サセプタの温度分布を略均−にすることが
できるので、基板上に良好な化合物半導体の薄膜を気相
成長させることができる。

（実施例） 以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
。

第１図は、本発明に係る気相成長装置を示す断面図であ
る。尚、従来と同一部材には同一符号を付して説明する
。

この図に示すように、ベースプレート１上に気密状態で
固着された反応管２内には、基板３を載置する円板状の
モリブデン等から成るサセプタ４と、サセプタ４を着脱
自在に支持する筒状のモリブデン等から成るサセプタ受
け５と、サセプタ４を介して基板３を加熱するヒータ６
と、ヒータ６を支持すると共にヒータ６に通電する電極
７が配設されている。

反応管２の上部には、ガス（反応ガス、キャリアガス等
）を反応管２内に供給するための供給口２ａが形成され
、反応管２の下部には、反応管２内の未反応ガスを排出
するための排気口２ｂが形成されている。

サセプタ受け５の上部の斜面状の内周面には溝部５ａが
形成されており、この溝部５ａの先端の突起部５ｂ、５
ｃて、それぞれサセプタ４の外周面と外周面下部が線接
触で着脱自在に支持されている。

ヒータ６は、サセプタ受け５内のサセプタ４の下方に配
設されており、ヒータ６を支持している電極７を通して
通電される。

また、図では省略したが、反応管２の外側には反応管２
の内壁面を水冷冷却するための冷却装置か配設されてお
り、サセプタ受け５の下部には、サセプタ４を回転させ
るための回転駆動装置か連結されている。

本発明に係る気相成長装置は上記のように構成されてお
り、図示省略の回転駆動装置の駆動によってサセプタ受
け５を回転させてサセプタ４に載置した基板３を回転（
例えば１０ｒｐｍ以上の回転数）させると共に、基板３
を載置したサセプタ４をヒータ６て加熱して所定温度に
上昇させ、供給口２ａから反応ガス（例えば、ＳｉＨ４
，ＳｉＨ２Ｃｌ　２　、　　Ｓ　Ｉ　ＨＣｌ　３　、　
　Ｓ　ＩＣｌ　４等）をキャリアガス（例えば、Ｈ２等
）と共に供給して基板３上に化合物半導体の薄膜を気相
成長させる。

この時、サセプタ４はサセプタ受け５の突起部５ｂ、５
ｃに線接触で支持されているので、ヒータ６によって加
熱されるサセプタ４の熱のサセプタ受け５側への熱伝導
か低減され、サセプタ４の熱かサセプタ受け５側に逃げ
るのを大幅に低減することかできる。よって、サセプタ
４の外周側の温度低下が少なくなることにより、ヒータ
６によって加熱されるサセプタ４の温度分布が略均−に
なるので（第８図参照）、基板３の温度も略均−になる
。従って、基板３の全面にわたって均一で良好な化合物
半導体の薄膜を気相成長させることができる。

このように、サセプタ４の温度分布を略均−にすること
によって、良好な化合物半導体の薄膜を得ることができ
るので、例えばこの薄膜でレーザダイオードを作製する
ことにより、発振周波数のばらつき等のない良好なレー
ザダイオードを得ることができる。

第２図乃至第５図、および第６図は、それぞれ本発明の
他の実施例に係るサセプタとサセプタ受けの接触面を示
す断面図、および平面図である。

第２図においては、サセプタ４の外周面の下部に段部４
ａを形成すると共に、サセプタ受け５の上部を内側に傾
斜させて、サセプタ受け５の先端面でサセプタ４の外周
面に形成した段部４ａを線接触で支持した構成である。

第３図においては、第１図で示したサセプタ受け５に形
成した溝部５ａの先端の突起部５ｂ、５Ｃのサセプタ４
と線接触する面の面積を少し大きくし突起部５ｂ、５ｃ
の先端に平面部を形成した構成である。

第４図においては、サセプタ受け５の上部の内周面に溝
部５ａを形成し、この溝部５ａの先端の突起部５ｂ、５
ｃて前記第１図で示した実施例同様サセプタ４を支持す
る構成であるが、突起部５ｂをサセプタ４の外周面にほ
ぼ全周にわたって線接触させ、突起部５ｃはサセプタ４
の外周面下部に全周にわたらずに複数箇所で点接触（突
起部５Ｃは少なくとも３つ以上形成されている）させて
サセプタ４を支持している。

また、これとは逆にサセプタ４の外周面にサセプタ受け
５の突起部５ｂを複数箇所で点接触させ、サセプタ４の
外周面下部にサセプタ受け５の突起部５ｃを線接触させ
てサセプタ４を支持してもよい。

第５図においては、第７図に示した従来のサセプタ受け
５の上部に別体の例えば熱伝導率の小さなセラミックや
ガラス等からなるサセプタ受け８を配設して、別体のサ
セプタ受け８の上部に形成した溝部８ａの先端の突起部
８ｂ、８ｃて、サセプタ４の外周面と外周面下部を線接
触で支持した構成であり、サセプタ４の熱が逃げるのを
さらに低減させることができる。

また、別体のサセプタ受け８をサセプタ４とサセプタ受
け５間に複数個介装してもよい。

第６図においては、サセプタ受け５の内周面に形成した
サセプタ５を配置する段部５ｄに、先端に平面部を有す
る複数の突起部（図では３つ）５ｅを形成し、この突起
部５ｅでサセプタ５をほぼ点接触で支持した構成である
。

この場合、サセプタ４をサセプタ受け５に点接触だけで
支持することにより、サセプタ４の熱のサセプタ受け５
側への熱伝導を効果的に小さくすることができる。

このように、第２図から第６図に示した各実施例におい
ても第１図に示した実施例同様、ヒータ６によって加熱
されるサセプタ４の熱のサセプタ受け５側への熱伝導が
低減されるので、サセプタ４の熱のサセプタ受け５側へ
の逃げが大幅に低減され、サセプタ４の温度分布の均一
化を図ることができる。

また、前記した各実施例において、サセプタ受け５を熱
伝導率の小さいセラミックスやガラス等で形成すること
によって、サセプタ４の熱のサセプタ受け５側への逃げ
をより低減することができる。

［発明の効果］ 以上、実施例に基づいて具体的に説明したように本発明
によれば、ヒータによって加熱されるサセプタの温度分
布を略均−にすることができるので、基板上の全面に均
一で良好な化合物半導体の薄膜を気相成長させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る気相成長装置を示す断面図、第
２図乃至第５図、および第６図は、それぞれ本発明の他
の実施例に係るサセプタとサセプタ受けの接触面を示す
断面図、および平面図、第７図は、従来の気相成長装置
を示す断面図、第８図は、本発明と従来の気相成長装置
のサセプタの温度分布を示す図である。 １・・・ベースプレート ２・・・反応管　　　３・・・基板 ４・・・サセプタ　　５・・・サセプタ受け５ａ・・・
溝部　　　５ｂ、５ｃ・・・突起部６・・ヒータ　　　
７・・電極

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 反応管内に基板を載置するサセプタと、該サセプタを着
   脱自在に支持するサセプタ受けが配設され、加熱手段に
   より前記サセプタ上に載置された基板を加熱して、前記
   反応管内に供給されるガスにより前記基板上に薄膜を気
   相成長させる気相成長装置において、前記サセプタ受け
   に前記サセプタをほぼ線接触あるいは点接触で着脱自在
   に支持したことを特徴とする気相成長装置。