JPH0715133Y2 - 半導体薄膜形成装置の反応管 - Google Patents
半導体薄膜形成装置の反応管Info
- Publication number
- JPH0715133Y2 JPH0715133Y2 JP1989046307U JP4630789U JPH0715133Y2 JP H0715133 Y2 JPH0715133 Y2 JP H0715133Y2 JP 1989046307 U JP1989046307 U JP 1989046307U JP 4630789 U JP4630789 U JP 4630789U JP H0715133 Y2 JPH0715133 Y2 JP H0715133Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- semiconductor thin
- reaction tube
- susceptor
- film forming
- 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.)
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Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、半導体薄膜結晶成長装置の反応管に係り、特
に、有機金属気相成長法（MOVPE:Metal−organic Vapor
Phase Epitaxy又はMOCVD:Metal−organic Chemical Va
por Deposition）を用いる装置の反応管の構造に関する
ものである。
に、有機金属気相成長法（MOVPE:Metal−organic Vapor
Phase Epitaxy又はMOCVD:Metal−organic Chemical Va
por Deposition）を用いる装置の反応管の構造に関する
ものである。
（従来の技術） 従来、このような分野の技術としては、例えばJournal
of Applied Physics vol.52 No.4,April 1981,第2792〜
279頁に示すものがあった。
of Applied Physics vol.52 No.4,April 1981,第2792〜
279頁に示すものがあった。
まず、有機金属気相成長法（MOVPE）及びその成長装置
について、Inp結晶の成長を例にして第３図を参照しな
がら説明する。
について、Inp結晶の成長を例にして第３図を参照しな
がら説明する。
原料として、一般にフォスフィン(PH3)１とトリメチル
インジウム（TMI）２又はトリエチルインジウム（TEI）
を用い、これらのガスを水素等のキャリアガス３によ
り、反応室である石英製の反応管４に導入する。この反
応管４の外部には高周波加熱用コイル７が設けられ、そ
の反応管４の内部には、カーボンでできたサセプタ（ホ
ルダ）６上に基板（単結晶InP基板）５がセットされて
いる。この基板５は、高周波加熱によりサセプタ６とと
もに600〜750℃の高温に加熱される。この熱により、基
板５上に到達したPH31,TMI2は分解してP2（又はP4）,In
を生成し、これらが基板５上に達し、InP単結晶とな
る。
インジウム（TMI）２又はトリエチルインジウム（TEI）
を用い、これらのガスを水素等のキャリアガス３によ
り、反応室である石英製の反応管４に導入する。この反
応管４の外部には高周波加熱用コイル７が設けられ、そ
の反応管４の内部には、カーボンでできたサセプタ（ホ
ルダ）６上に基板（単結晶InP基板）５がセットされて
いる。この基板５は、高周波加熱によりサセプタ６とと
もに600〜750℃の高温に加熱される。この熱により、基
板５上に到達したPH31,TMI2は分解してP2（又はP4）,In
を生成し、これらが基板５上に達し、InP単結晶とな
る。
ガスの切換は反応管４に入る成長ライン８と、反応管４
に入らないベントライン９の切換により行う。また、10
は排気ポンプである。
に入らないベントライン９の切換により行う。また、10
は排気ポンプである。
なお、この図においては、Inp単結晶を成長させるため
の系のみが記載されているにすぎないが、GaInAsPのラ
イン及びｎタイプ,pタイプのドーパントのラインも取り
付けることができることは言うまでもない。このように
設置することにより、InP,GaInAsP等の多層構造の結晶
成長が可能となる。
の系のみが記載されているにすぎないが、GaInAsPのラ
イン及びｎタイプ,pタイプのドーパントのラインも取り
付けることができることは言うまでもない。このように
設置することにより、InP,GaInAsP等の多層構造の結晶
成長が可能となる。
（考案が解決しようとする課題） しかしながら、かかる従来の半導体薄膜形成装置の反応
管においては、 （１）ガス切換の際、ベントライン９が反応管４とは異
なる配管で、通常は反応管４に比べて、極端に細いた
め、ベントライン９と成長ライン８に圧力差が生じる。
管においては、 （１）ガス切換の際、ベントライン９が反応管４とは異
なる配管で、通常は反応管４に比べて、極端に細いた
め、ベントライン９と成長ライン８に圧力差が生じる。
この圧力差のため、ガスの流量が変動したり、ガスの
「切れ」が悪くなり、必要な組成の結晶が得られなかっ
たり、急峻な結晶界面が得られないという問題があっ
た。
「切れ」が悪くなり、必要な組成の結晶が得られなかっ
たり、急峻な結晶界面が得られないという問題があっ
た。
（２）結晶成長中は、加熱されたサセプタ６付近で原料
ガスが分解されるが、分解したIn,P等がInP基板５上だ
けでなく、サセプタ６の上部、側部の反応管４内壁及び
後方内壁に、固体物（ゴミ）として堆積するようにな
る。特に、サセプタ６上部の反応管４内壁に付着した固
体物の量が増えると、結晶成長中、又は次回の結晶成長
時に基板５上に落下するようになり、その部分に単結晶
が成長しないという問題があった。
ガスが分解されるが、分解したIn,P等がInP基板５上だ
けでなく、サセプタ６の上部、側部の反応管４内壁及び
後方内壁に、固体物（ゴミ）として堆積するようにな
る。特に、サセプタ６上部の反応管４内壁に付着した固
体物の量が増えると、結晶成長中、又は次回の結晶成長
時に基板５上に落下するようになり、その部分に単結晶
が成長しないという問題があった。
本考案は、上記問題点を除去し、組成の制御性が良く、
界面の急峻な結晶が得られ、しかもゴミの落下がない半
導体薄膜形成装置の反応管を提供することを目的とす
る。
界面の急峻な結晶が得られ、しかもゴミの落下がない半
導体薄膜形成装置の反応管を提供することを目的とす
る。
（課題を解決するための手段） 本考案は、上記目的を達成するために、半導体薄膜を結
晶成長させるための半導体薄膜形成装置における反応管
において、排気用ベントラインが接続される外管（11）
と、結晶成長ラインが接続され、前記外管（11）よりは
短く設置される内管（12）と、この内管（12）内に設け
られ、半導体薄膜を結晶成長させる基板（16）がセット
されるサセプタ（15）の上部及び側面部に開口部を有す
るダスト防止用カバー（18）と、このダスト防止用カバ
ー（18）の開口部にサセプタ（15）及び基板（16）を覆
う蓋（19）とを設け、前記外管（11）と内管（12）とに
二系列のガスを導入し、ガスの流出口付近で前記外管
（11）と内管（12）の圧力が等しくなるようにガスを合
流させるようにしたものである。
晶成長させるための半導体薄膜形成装置における反応管
において、排気用ベントラインが接続される外管（11）
と、結晶成長ラインが接続され、前記外管（11）よりは
短く設置される内管（12）と、この内管（12）内に設け
られ、半導体薄膜を結晶成長させる基板（16）がセット
されるサセプタ（15）の上部及び側面部に開口部を有す
るダスト防止用カバー（18）と、このダスト防止用カバ
ー（18）の開口部にサセプタ（15）及び基板（16）を覆
う蓋（19）とを設け、前記外管（11）と内管（12）とに
二系列のガスを導入し、ガスの流出口付近で前記外管
（11）と内管（12）の圧力が等しくなるようにガスを合
流させるようにしたものである。
（作用） 本考案によれば、上記のように、反応管の構成を外管
（11）と内管（12）の２本にし、ガス導入部分を成長ラ
インとベントラインに分離し、ガス出口付近で合流する
ようにしたので、ガス切換時の圧力変動がなくなり、結
晶組成が安定し、界面の急峻な多層構造の結晶を得るこ
とができる。
（11）と内管（12）の２本にし、ガス導入部分を成長ラ
インとベントラインに分離し、ガス出口付近で合流する
ようにしたので、ガス切換時の圧力変動がなくなり、結
晶組成が安定し、界面の急峻な多層構造の結晶を得るこ
とができる。
また、内管（12）の内側のサセプタ（15）付近に、容易
に取換可能なダスト防止用カバー（18）をセットできる
ようにしたので、各成長毎に切り換えることができ、基
板（16）上にゴミ（P,Inの多結晶等がフレーク、粉末に
なったもの）が落下することがなくなり、表面のきれい
な結晶が得られる。
に取換可能なダスト防止用カバー（18）をセットできる
ようにしたので、各成長毎に切り換えることができ、基
板（16）上にゴミ（P,Inの多結晶等がフレーク、粉末に
なったもの）が落下することがなくなり、表面のきれい
な結晶が得られる。
更に、内管（12）内には半導体薄膜を結晶成長させる基
板（16）がセットされるサセプタ（15）の上部及び側面
部に開口部を有するダスト防止用カバー（18）が設けら
れ、しかも、このダスト防止用カバー（18）の開口部に
サセプタ（15）及び基板（16）を覆う蓋とを設けるよう
にしたので、結晶成長時に、サセプタ（15）の上部及び
側面部、つまり、ダスト防止用カバー本体（18）の蓋
（19）の内壁に付着する固体物（ゴミ）は、蓋（19）の
みを取り替えることにより、容易に除去することができ
る。
板（16）がセットされるサセプタ（15）の上部及び側面
部に開口部を有するダスト防止用カバー（18）が設けら
れ、しかも、このダスト防止用カバー（18）の開口部に
サセプタ（15）及び基板（16）を覆う蓋とを設けるよう
にしたので、結晶成長時に、サセプタ（15）の上部及び
側面部、つまり、ダスト防止用カバー本体（18）の蓋
（19）の内壁に付着する固体物（ゴミ）は、蓋（19）の
みを取り替えることにより、容易に除去することができ
る。
（実施例） 以下、本考案の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。
に説明する。
第１図は本考案の実施例を示す半導体薄膜形成装置の反
応管の構成図であり、第１図（ａ）はその反応管の断面
図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ａ線断面図であ
る。第２図はその反応管のダスト防止用カバーの分解斜
視図である。
応管の構成図であり、第１図（ａ）はその反応管の断面
図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ａ線断面図であ
る。第２図はその反応管のダスト防止用カバーの分解斜
視図である。
図に示すように、本実施例の反応管は、外管11と、その
外管11の内部に設けられる内管12から構成されており、
外管11のガス導入口14はベントラインに接続され、内管
12のガス導入口13は成長ラインに接続される。このよう
に、上記反応管は、ガス導入部では成長ラインとベント
ラインに分かれているが、ガス出口部分では合流するよ
うに構成されている。このため、内管12内の反応部分の
圧力と、ベントラインの反応管内部Ｂの圧力は略等しく
なる。
外管11の内部に設けられる内管12から構成されており、
外管11のガス導入口14はベントラインに接続され、内管
12のガス導入口13は成長ラインに接続される。このよう
に、上記反応管は、ガス導入部では成長ラインとベント
ラインに分かれているが、ガス出口部分では合流するよ
うに構成されている。このため、内管12内の反応部分の
圧力と、ベントラインの反応管内部Ｂの圧力は略等しく
なる。
次に、この半導体薄膜形成装置の内管の構造について説
明する。
明する。
第２図に示すように、内管12の内側にダスト防止用カバ
ー本体18、把手21及び蓋19を具備するダスト防止用カバ
ーを配置する。ここで、ダスト防止用カバー本体18は反
応部分20に開口部を有し、この開口部に対応したサセプ
タ（基板ホルダ）15及び基板16を覆う蓋19が、ダスト防
止用カバー本体18に着脱自在に設けられる。
ー本体18、把手21及び蓋19を具備するダスト防止用カバ
ーを配置する。ここで、ダスト防止用カバー本体18は反
応部分20に開口部を有し、この開口部に対応したサセプ
タ（基板ホルダ）15及び基板16を覆う蓋19が、ダスト防
止用カバー本体18に着脱自在に設けられる。
このように構成したので、結晶成長時に、サセプタ15の
上部及び側面部、つまりダスト防止用カバー本体18の蓋
19の内壁に付着する固体物（ゴミ）は、蓋19のみを取り
替えることにより、容易に除去することができる。な
お、図において、17は排気のためのポンプである。
上部及び側面部、つまりダスト防止用カバー本体18の蓋
19の内壁に付着する固体物（ゴミ）は、蓋19のみを取り
替えることにより、容易に除去することができる。な
お、図において、17は排気のためのポンプである。
なお、本考案は上記実施例に限定されるものではなく、
本考案の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本考案の範囲から排除するものではない。
本考案の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本考案の範囲から排除するものではない。
（考案の効果） 以上、詳細に説明したように、本考案によれば、次のよ
うな効果を奏することができる。
うな効果を奏することができる。
（１）内管内には、半導体薄膜を結晶成長させる基板が
セットされるサセプタの上部及び側面部に開口部を有す
るダスト防止用カバーが設けられ、しかも、このダスト
防止用カバーの開口部にサセプタ及び基板を覆う蓋とを
設けるようにしたので、結晶成長時に、サセプタの上部
及び側面部、つまりダスト防止用カバー本体の蓋の内壁
に付着する固体物（ゴミ）は、蓋のみを取り替えること
により、容易に除去することができる。
セットされるサセプタの上部及び側面部に開口部を有す
るダスト防止用カバーが設けられ、しかも、このダスト
防止用カバーの開口部にサセプタ及び基板を覆う蓋とを
設けるようにしたので、結晶成長時に、サセプタの上部
及び側面部、つまりダスト防止用カバー本体の蓋の内壁
に付着する固体物（ゴミ）は、蓋のみを取り替えること
により、容易に除去することができる。
（２）反応管の構成を外管と内管の２本にし、ガス導入
部分を成長ラインとベントラインに分離し、ガス出口付
近でガスを合流させるようにしたため、ガス切換時の圧
力変動がなくなり、結晶組成が安定し、界面の急峻な多
層構造の結晶を得ることができる。
部分を成長ラインとベントラインに分離し、ガス出口付
近でガスを合流させるようにしたため、ガス切換時の圧
力変動がなくなり、結晶組成が安定し、界面の急峻な多
層構造の結晶を得ることができる。
（３）内管の内側のサセプタ付近に、容易に取換可能な
ダスト防止用カバーをセットできるようにしたので、各
成長毎に取り換えることができ、基板上にゴミ（P,Inの
多結晶等がフレーク、粉末になったもの）が落下するこ
とがなくなり、表面のきれいな結晶が得られる。
ダスト防止用カバーをセットできるようにしたので、各
成長毎に取り換えることができ、基板上にゴミ（P,Inの
多結晶等がフレーク、粉末になったもの）が落下するこ
とがなくなり、表面のきれいな結晶が得られる。
第１図は本考案の実施例を示す半導体薄膜形成装置の反
応管の構成図、第２図はその反応管のダスト防止用カバ
ーの分解斜視図、第３図は従来の半導体薄膜形成装置の
概略構成図である。 11……外管、12……内管、13,14……ガス導入口、15…
…サセプタ（基板ホルダ）、16……基板、17……ポン
プ、18……ダスト防止用カバー本体、19……蓋、20……
反応部分、21……把手。
応管の構成図、第２図はその反応管のダスト防止用カバ
ーの分解斜視図、第３図は従来の半導体薄膜形成装置の
概略構成図である。 11……外管、12……内管、13,14……ガス導入口、15…
…サセプタ（基板ホルダ）、16……基板、17……ポン
プ、18……ダスト防止用カバー本体、19……蓋、20……
反応部分、21……把手。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−226919（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−8136（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−119743（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】半導体薄膜を結晶成長させるための半導体
薄膜形成装置における反応管において、 （ａ）排気用ベントラインが接続される外管と、 （ｂ）結晶成長ラインが接続され、前記外管よりは短く
設置される内管と、 （ｃ）該内管内に設けられ、半導体薄膜を結晶成長させ
る基板がセットされるサセプタの上部及び側面部に開口
部を有するダスト防止用カバーと、 （ｄ）該ダスト防止用カバーの開口部にサセプタ及び基
板を覆う蓋とを設け、 （ｅ）前記外管と内管とに二系列のガスを導入し、ガス
の流出口付近で前記外管と内管の圧力が等しくなるよう
にガスを合流させてなる半導体薄膜形成装置の反応管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989046307U JPH0715133Y2 (ja) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | 半導体薄膜形成装置の反応管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989046307U JPH0715133Y2 (ja) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | 半導体薄膜形成装置の反応管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02138419U JPH02138419U (ja) | 1990-11-19 |
| JPH0715133Y2 true JPH0715133Y2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=31561276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989046307U Expired - Lifetime JPH0715133Y2 (ja) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | 半導体薄膜形成装置の反応管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0715133Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60119743U (ja) * | 1984-01-23 | 1985-08-13 | サンケン電気株式会社 | 化学的気相付着装置 |
| JPS63226919A (ja) * | 1987-03-16 | 1988-09-21 | Nec Corp | 気相成長装置 |
-
1989
- 1989-04-21 JP JP1989046307U patent/JPH0715133Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02138419U (ja) | 1990-11-19 |
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