JPS62128518A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
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- JPS62128518A JPS62128518A JP26970985A JP26970985A JPS62128518A JP S62128518 A JPS62128518 A JP S62128518A JP 26970985 A JP26970985 A JP 26970985A JP 26970985 A JP26970985 A JP 26970985A JP S62128518 A JPS62128518 A JP S62128518A
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- susceptor
- growth
- substrate
- heating
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
高速デバイス、光デバイス用材料である化合物半導体の
気相エピタキシャル成長を行なう気相成長装置に関する
ものである。
気相エピタキシャル成長を行なう気相成長装置に関する
ものである。
従来の技術
ペテロ接合デバイスにはエヒリキシャル薄膜が不可欠で
ある。このエビタキンヤル薄膜の成長方法としては、気
相成長法（ｖａｐｏｒ ｐｈａｓｅ ｅｐｉｔａｘｙ＞
が有望である。特にＭ ＯＣＶ Ｄ （ｍｅ ｔａ ｌ
ｏｒｇａｎｉ ｃｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄ
ｅｐｏｓｉｔｉｏｎ） 法は制御性。
ある。このエビタキンヤル薄膜の成長方法としては、気
相成長法（ｖａｐｏｒ ｐｈａｓｅ ｅｐｉｔａｘｙ＞
が有望である。特にＭ ＯＣＶ Ｄ （ｍｅ ｔａ ｌ
ｏｒｇａｎｉ ｃｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄ
ｅｐｏｓｉｔｉｏｎ） 法は制御性。
量産性の点で最近特に注目を浴びているものである。第
２図に従来のＭＯＣＶＤ装置の概略を示す。
２図に従来のＭＯＣＶＤ装置の概略を示す。
１は成長用石英管、２は石英管を保持するエンドキャン
プ、３は反応ガス導入管、４は反応ガス排気口である。
プ、３は反応ガス導入管、４は反応ガス排気口である。
基板６はサセプタの上に載置し、ＲＦコイル７により誘
導加熱する。基板温度はサセプタ６内に位置する熱電灯
８によりモニタされ、フィードバック回路により温度制
御される。例えばＩｎＰ 基板上にＩｎＧａＡｇＰ４元
混晶を作製する場合、例えば成長温度６ＢＯ”Ｃ，１５
０Ｔｏｒ ｒ、。
導加熱する。基板温度はサセプタ６内に位置する熱電灯
８によりモニタされ、フィードバック回路により温度制
御される。例えばＩｎＰ 基板上にＩｎＧａＡｇＰ４元
混晶を作製する場合、例えば成長温度６ＢＯ”Ｃ，１５
０Ｔｏｒ ｒ、。
Ｔ ｏ ｔ ａ ｌ Ｈ２６Ｎ 汐ｍ 、 ＴＭ Ｉ
／Ｔ ＭＧ ＝３ 、 Ｐ Ｈ３／Ａ ５Ｈ３＝９の成
長条件で行なえばよい。
／Ｔ ＭＧ ＝３ 、 Ｐ Ｈ３／Ａ ５Ｈ３＝９の成
長条件で行なえばよい。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、この方法において数回以上の工ピタキシ
ャル成長を実施する。すなわちラン（ｒｕｎ）を行なう
と、サセプタに反応生成物の付着物が増えてきて、次の
成長時に再蒸発し、エビ成長層の結晶性、１１１成の制
御が難しいことから、数回のランの後、サセフリを成長
温度以上に上げ（例えば９００°Ｃ）で空焼きをし、そ
の後エビ成長していた。しかしこの方法においては、サ
セプタ６をこの成長用石英管１から取り出し、別の空焼
き炉で空焼きを行なうことは、せっかく、空焼きしたサ
セプタ６を又この成長用石英管１内に載置する時空気に
触れ、成長によくないことがわかった。又この成長用石
英管１内で空焼きを行なうことは、エビ成長のラン回数
が空焼き工程分だけ減ることになりエビ成長効率が悪い
という問題が発生していた。
ャル成長を実施する。すなわちラン（ｒｕｎ）を行なう
と、サセプタに反応生成物の付着物が増えてきて、次の
成長時に再蒸発し、エビ成長層の結晶性、１１１成の制
御が難しいことから、数回のランの後、サセフリを成長
温度以上に上げ（例えば９００°Ｃ）で空焼きをし、そ
の後エビ成長していた。しかしこの方法においては、サ
セプタ６をこの成長用石英管１から取り出し、別の空焼
き炉で空焼きを行なうことは、せっかく、空焼きしたサ
セプタ６を又この成長用石英管１内に載置する時空気に
触れ、成長によくないことがわかった。又この成長用石
英管１内で空焼きを行なうことは、エビ成長のラン回数
が空焼き工程分だけ減ることになりエビ成長効率が悪い
という問題が発生していた。
問題点を解決するだめの手段
上記、サセプタを空焼きするに際し、エビ成長効率の低
下やあるいは空焼きしたサセプタの空気の汚染による結
晶の質の低下といった問題点を解決するだめの本発明の
技術的手段は、エピタキシャル成長させる成長室と別に
上記サセプタを空′尭きする空焼き室を設け、これらの
成長室と空焼き室をエアーロック式に連結することにあ
る。
下やあるいは空焼きしたサセプタの空気の汚染による結
晶の質の低下といった問題点を解決するだめの本発明の
技術的手段は、エピタキシャル成長させる成長室と別に
上記サセプタを空′尭きする空焼き室を設け、これらの
成長室と空焼き室をエアーロック式に連結することにあ
る。
作 用
本発明の作用は以下のように説明できる。つまり、エビ
成長とサセプタの空焼きを並列的に処理できるため、サ
セプタの空焼きの分の時間がエビ成長層として得をする
。特に１回のラン時間が３時間とすると一日のエビのラ
ン回数は３回行なえることになり極めてエビ成長の効率
がよい。又空焼きの際は温度を９００℃に上げること、
流すガスはキャリアガスとしてのＨ２ガスのみであり、
エビ成長の条件とは異なるので、今までは成長プログラ
ムを空焼きの都度変更していたがこの手間もはぶける。
成長とサセプタの空焼きを並列的に処理できるため、サ
セプタの空焼きの分の時間がエビ成長層として得をする
。特に１回のラン時間が３時間とすると一日のエビのラ
ン回数は３回行なえることになり極めてエビ成長の効率
がよい。又空焼きの際は温度を９００℃に上げること、
流すガスはキャリアガスとしてのＨ２ガスのみであり、
エビ成長の条件とは異なるので、今までは成長プログラ
ムを空焼きの都度変更していたがこの手間もはぶける。
そして、エビ成長室と空焼き室はエアーロック式に連結
されているので空焼き終了後のサセプタが空気に触れる
ことなくエビ成長室にチャージできるので最初から良好
なエビ膜が得られる。
されているので空焼き終了後のサセプタが空気に触れる
ことなくエビ成長室にチャージできるので最初から良好
なエビ膜が得られる。
実施例
本発明の実施例を第１図を用いて説明する３装置は大き
く分けて３つに分かれており、エビ成長室９．空焼き室
８．そして待機室（この実施例ではこの待機室は３つに
分かれており、１１は待機室Ｉ、１２は待機室Ｈ１１３
は待機室ＩＩＩ）がある５そしてこれらの室はゲートパ
ルプ１４．ＩＩｌ、％４でしきられている。エビ成長室
９に関しては成長用石英管１８に対し、成長用ガス導入
口１９とガス排気口２ｏが設けられており、この中に基
板５を載置したサセプター２１がおかれ、例えば高周波
加熱により熱せられ、成長用ガス導入口１９から導入さ
れた反応ガスにより基板５上にエビ薄膜が成長する。空
焼き室１ｏに関しては空焼き用石英管２２に対し、Ｈ２
導入口２３とガス排気口２Ａが設けられており、この中
にサセプタ２６が載置され、エビ成長温度よりも高い温
度（例えば９００°ＣでＨ２ガスを流しつつ、空焼きを
行なう。待機室に関しては、待機室１において、サセプ
タ導入口２６、サセプタを空焼き室１０や、待機室■に
移動させる操作棒２６．２７があり、それぞれの操作棒
は移動の時外気と接触しないようにベローズ２８が設け
られている。待機室■に関しては、ウェハ導入口２９と
ウェハ及びサセプタをエビ成長室９を待機室■及び待機
室■間と移動させるに用いる操作棒３ｏがある。
く分けて３つに分かれており、エビ成長室９．空焼き室
８．そして待機室（この実施例ではこの待機室は３つに
分かれており、１１は待機室Ｉ、１２は待機室Ｈ１１３
は待機室ＩＩＩ）がある５そしてこれらの室はゲートパ
ルプ１４．ＩＩｌ、％４でしきられている。エビ成長室
９に関しては成長用石英管１８に対し、成長用ガス導入
口１９とガス排気口２ｏが設けられており、この中に基
板５を載置したサセプター２１がおかれ、例えば高周波
加熱により熱せられ、成長用ガス導入口１９から導入さ
れた反応ガスにより基板５上にエビ薄膜が成長する。空
焼き室１ｏに関しては空焼き用石英管２２に対し、Ｈ２
導入口２３とガス排気口２Ａが設けられており、この中
にサセプタ２６が載置され、エビ成長温度よりも高い温
度（例えば９００°ＣでＨ２ガスを流しつつ、空焼きを
行なう。待機室に関しては、待機室１において、サセプ
タ導入口２６、サセプタを空焼き室１０や、待機室■に
移動させる操作棒２６．２７があり、それぞれの操作棒
は移動の時外気と接触しないようにベローズ２８が設け
られている。待機室■に関しては、ウェハ導入口２９と
ウェハ及びサセプタをエビ成長室９を待機室■及び待機
室■間と移動させるに用いる操作棒３ｏがある。
本発明の実施方法としては、いろんな方法があるが、エ
ビ成長とサセプタの空焼きを並列処理する場合の１例に
ついて述べる。今、成長用石英管１８内にはサセプタ２
１上に基板６がおかれ、高周波加熱方式で基板５は６８
０’Ｃに保たれ、成長用ガス導入口１９からは反応ガス
つまりＴＭＩ 。
ビ成長とサセプタの空焼きを並列処理する場合の１例に
ついて述べる。今、成長用石英管１８内にはサセプタ２
１上に基板６がおかれ、高周波加熱方式で基板５は６８
０’Ｃに保たれ、成長用ガス導入口１９からは反応ガス
つまりＴＭＩ 。
ＴＭＧ 、ＡｓＨ２，ＰＨ３が導入され、基板Ｓ上にＩ
ｎＧａＡｓＰ ４元混晶が成長する。一方、空焼き室１
ｏ内には、別のサセプタ２６がおかれ、Ｈ２導入口２３
からＨ２が例えば２ Ｉｔ ／ｍｒｎで導入され、）
高周波加熱方式で９００°Ｃの高温で空焼きが行なわれ
る。エビ成長に関与する時間と１１ぼ同じ所用時間空焼
きを行なう。エビ成長終了後、サセプタ２１の温度が室
温近くまで下がった後、サセプタ２１、基板６をゲート
バルブＩＩＶｉ開いて、待機室■まで、移動させ、基板
５を待機室ｍに残して、サセプタ２１をゲートバルブ■
を用いて操作棒３０゜２６で待機室ｉへと移動する。
ｎＧａＡｓＰ ４元混晶が成長する。一方、空焼き室１
ｏ内には、別のサセプタ２６がおかれ、Ｈ２導入口２３
からＨ２が例えば２ Ｉｔ ／ｍｒｎで導入され、）
高周波加熱方式で９００°Ｃの高温で空焼きが行なわれ
る。エビ成長に関与する時間と１１ぼ同じ所用時間空焼
きを行なう。エビ成長終了後、サセプタ２１の温度が室
温近くまで下がった後、サセプタ２１、基板６をゲート
バルブＩＩＶｉ開いて、待機室■まで、移動させ、基板
５を待機室ｍに残して、サセプタ２１をゲートバルブ■
を用いて操作棒３０゜２６で待機室ｉへと移動する。
一方空焼きが終了したサセプタ２５はゲートバルブ１１
１５を介して待機室Ｉへ導かれ、操作棒２６にて待機室
Ｈへと移動すると共に、エビ成長に使用されたサセプタ
２１は操作棒２７にて空焼き室１０の所定の位置に導か
れる。一方、エビ成長した基板６はウェハ導入口２９よ
り取り出され、次の新しい基板が待機室■の所定の位置
にセットされる。この時待機室■には空気が混入するの
で（真空−Ｎ２パージ系）３１にて−たん１０ Ｔｏ
ｒｒ棉度まで真空に引き、その後純粋のＮ２をパージし
て、ゲートバルブ■を介して待機室■内のサセプタ２６
を待機室川内に導き、新しい基板をセットした後、エビ
成長室内の所定の位置に移動される。このようにして再
度エビ成長及び空焼きがく９返されることになる。
１５を介して待機室Ｉへ導かれ、操作棒２６にて待機室
Ｈへと移動すると共に、エビ成長に使用されたサセプタ
２１は操作棒２７にて空焼き室１０の所定の位置に導か
れる。一方、エビ成長した基板６はウェハ導入口２９よ
り取り出され、次の新しい基板が待機室■の所定の位置
にセットされる。この時待機室■には空気が混入するの
で（真空−Ｎ２パージ系）３１にて−たん１０ Ｔｏ
ｒｒ棉度まで真空に引き、その後純粋のＮ２をパージし
て、ゲートバルブ■を介して待機室■内のサセプタ２６
を待機室川内に導き、新しい基板をセットした後、エビ
成長室内の所定の位置に移動される。このようにして再
度エビ成長及び空焼きがく９返されることになる。
上の説明ではエビ成長と空焼きを同時に行ない、サセプ
タはエビ成長毎に空焼きを行なう方法を説明したが、空
焼き時間をエビ成長時間よりも長くとりたい場合は２回
あるいは３回のエビ成長の毎に空焼きされたサセプタを
用いればよい。又空焼きは複数個のサセプタを一度に行
なってもよい。
タはエビ成長毎に空焼きを行なう方法を説明したが、空
焼き時間をエビ成長時間よりも長くとりたい場合は２回
あるいは３回のエビ成長の毎に空焼きされたサセプタを
用いればよい。又空焼きは複数個のサセプタを一度に行
なってもよい。
サセプタの外からの導入はサセプタ導入口２５より待機
室Ｉの所定の位置に置き、真空−Ｎパージ系３２により
、−たん１ｏ Ｔｏｒｒａ度の真空引きをし、Ｎ２パー
ジをしてからゲートバルブＨを介して空焼き室１０の所
定の位置に操作棒２７にて移動させる。
室Ｉの所定の位置に置き、真空−Ｎパージ系３２により
、−たん１ｏ Ｔｏｒｒａ度の真空引きをし、Ｎ２パー
ジをしてからゲートバルブＨを介して空焼き室１０の所
定の位置に操作棒２７にて移動させる。
本発明の一実施方法として、毎回サセプタを空焼き交換
する方法を取った場合、３回毎に空焼きする方法に比べ
、ＩｎＧａＡｓＰ ４元混晶の組成及び不純物濃度の制
御は大幅に向上しく変動率として±２０％→±１０％に
減少）９時間的にも３時間の短縮を得、量産的に大きい
価置かあることがわかった。
する方法を取った場合、３回毎に空焼きする方法に比べ
、ＩｎＧａＡｓＰ ４元混晶の組成及び不純物濃度の制
御は大幅に向上しく変動率として±２０％→±１０％に
減少）９時間的にも３時間の短縮を得、量産的に大きい
価置かあることがわかった。
本発明の実施例としてＩｕＧａＡｓＰ ４元混晶のＭＯ
ＣＶＤ装置として説明しだが、一般のＭＯＣＶＤ装置並
びにサセプタに付着物が生じる他の結晶成長法、例えば
・・ライドＶＰＥ法や結晶成長外のサセプタを用いる薄
膜デポ装置等にも適用できることはいうまでもない。サ
セプタの空焼きの加熱方式も誘導加熱の地元加熱や抵抗
加熱のどの方法でもよい。エビ成長の加熱方式と同じ方
法をとるのも時間的同期の点で都合がよい。
ＣＶＤ装置として説明しだが、一般のＭＯＣＶＤ装置並
びにサセプタに付着物が生じる他の結晶成長法、例えば
・・ライドＶＰＥ法や結晶成長外のサセプタを用いる薄
膜デポ装置等にも適用できることはいうまでもない。サ
セプタの空焼きの加熱方式も誘導加熱の地元加熱や抵抗
加熱のどの方法でもよい。エビ成長の加熱方式と同じ方
法をとるのも時間的同期の点で都合がよい。
発明の効果
本発明によれば、基板上のエビ膜の結晶性及び混晶組成
の制御性に大きく影響を及ぼすサセプタに付着物の再蒸
発をなくすことができ、しかも空焼きしたサセプタは空
気に触れることなく、新しい次のエビ成長へと使用でき
るため良好なエビ膜が再現性良く得られる。又、空焼き
を含めたｒｕｎｎｉｎｇ 時間が大幅に短縮できる故、
工業的利用価値は極めて高いものである。
の制御性に大きく影響を及ぼすサセプタに付着物の再蒸
発をなくすことができ、しかも空焼きしたサセプタは空
気に触れることなく、新しい次のエビ成長へと使用でき
るため良好なエビ膜が再現性良く得られる。又、空焼き
を含めたｒｕｎｎｉｎｇ 時間が大幅に短縮できる故、
工業的利用価値は極めて高いものである。
第１図は本発明の一実施例における気相成長装置の概略
構成図、第２図は従来のＭＯＣＶＤ装置の成長室の概略
構成図である。 ５・・・・・・基板、９・・・・エビ成長室、１ｏ・・
・・・空焼き室、２１．２５・・・・・−サセプタ、１
１，１２．１３・・・・・・待機室。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名５−
一基薄 Ｑ′−に°Ａ長て ′′−￥滉４生 イ２−−−，７シｐ：ｖｚ イご１−−ｑ フ’−−２’−；’シ：”：′ ’ｇ−−、、π τ’ｌ−，７ 第１図 °ｇ−呪うＴ石１７唱−５，５シズ
！λつ ？Ｃ潤−−σれ！Ｐ五つ ？１．７Ｊ−−−□、フーグー ２２−ゴＵごπ石英管 ２３−−−−ｐ ４ ｌ、コ ２（２７ンーーー１．ア埠 ２８°ψＡ番つ一ズ ２９２１→エバ４ベフ 第２図 １−ムシ小石で１ ３−一列亮カズ鼻２・、１ ５−峯仄 Ｇ−−−７でアタ ７−−−ＲＦＪＩ・ｂ
構成図、第２図は従来のＭＯＣＶＤ装置の成長室の概略
構成図である。 ５・・・・・・基板、９・・・・エビ成長室、１ｏ・・
・・・空焼き室、２１．２５・・・・・−サセプタ、１
１，１２．１３・・・・・・待機室。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名５−
一基薄 Ｑ′−に°Ａ長て ′′−￥滉４生 イ２−−−，７シｐ：ｖｚ イご１−−ｑ フ’−−２’−；’シ：”：′ ’ｇ−−、、π τ’ｌ−，７ 第１図 °ｇ−呪うＴ石１７唱−５，５シズ
！λつ ？Ｃ潤−−σれ！Ｐ五つ ？１．７Ｊ−−−□、フーグー ２２−ゴＵごπ石英管 ２３−−−−ｐ ４ ｌ、コ ２（２７ンーーー１．ア埠 ２８°ψＡ番つ一ズ ２９２１→エバ４ベフ 第２図 １−ムシ小石で１ ３−一列亮カズ鼻２・、１ ５−峯仄 Ｇ−−−７でアタ ７−−−ＲＦＪＩ・ｂ
Claims (3)
- （１）サセプタ上に載置した基板上に反応ガスを導入し
、この基板上に薄膜をエピタキシャル成長させる気相成
長装置であって、上記薄膜を成長させる成長室と上記サ
セプタを空焼きする空焼き室を備え、上記成長室と空焼
き室とがエアーロック式に連結していることを特徴とす
る気相成長装置。 - （２）加熱は、成長室及び空焼き室共に誘導加熱かある
いは光加熱であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の気相成長装置。 - （３）反応ガス内に有機金属を含むことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26970985A JPS62128518A (ja) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26970985A JPS62128518A (ja) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | 気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62128518A true JPS62128518A (ja) | 1987-06-10 |
Family
ID=17476082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26970985A Pending JPS62128518A (ja) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62128518A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62296510A (ja) * | 1986-06-17 | 1987-12-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 化合物半導体薄膜の形成方法およびそのための装置 |
| JPH01234568A (ja) * | 1988-03-15 | 1989-09-19 | Fujitsu Ltd | 気相成長方法 |
| JPH02106932A (ja) * | 1988-10-17 | 1990-04-19 | Rohm Co Ltd | 半導体製造装置 |
| US5065698A (en) * | 1988-04-11 | 1991-11-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Film forming apparatus capable of preventing adhesion of film deposits |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57149748A (en) * | 1981-03-12 | 1982-09-16 | Anelva Corp | Treating device for substrate |
-
1985
- 1985-11-29 JP JP26970985A patent/JPS62128518A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57149748A (en) * | 1981-03-12 | 1982-09-16 | Anelva Corp | Treating device for substrate |
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| US5112185A (en) * | 1988-04-14 | 1992-05-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for replacing a deposit shield in an evacuated film forming chamber |
| JPH02106932A (ja) * | 1988-10-17 | 1990-04-19 | Rohm Co Ltd | 半導体製造装置 |
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