JPS631027A - 半導体製造装置 - 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〕 （発明の技術分野） 本発明は、特ＫＧａ　Ｐ、ＧａＡｓ　、ＧａＡＡＡ、ｓ
等の発光素子の製造に使用する半導体製造装置に関する
。

（従来の技術） 従来、上紀発光素子を製造する装置としては、例えば第
３図に示す如く結晶基板を水平にセットするものが知ら
れている。

図中の１は、結晶基板収納部材である。この収納部材１
には、排気口２を有した第１回転部材３、及び第２回転
部材４が対向して設けられている。

前記第２回転部材４上には基板セット治具５がセットさ
れ、この治具５の上に結晶基板６が載置される。なお１
図中の７は注入路である。前記収納部材１の上部には、
溶液溜部材８が設けられている。この溶液溜部材８は上
部にＭ９を、底部に注出口１０をＭした溶液槽１１ａ、
ｌｌｂからなり、溶液槽１１ａ、ｌｌｂ間には排気口１
２が設けられている。前記収納部材１の下部には排液溜
部杓１３が設けられ、この部材１３には排液槽１４が設
けられている。

しかしながら、第３図の半導体製造装置は、結晶基板６
ｆ水平にセットして液相成長を行う構造であるため、エ
ピタキシャル成長層（ＬＰＥ層）は均一に成長する特長
を有するが、ＬＰＥ層形成後、結晶基板６の周辺にはパ
リが発生し、その析出量に相当する分だけ成長が阻害さ
れる。

また、従来、結晶基板を傾斜してセットするスリット方
式の半導体製造装置として第４図に示すものが知られて
いる。但し、第３図と同部材のものは同符号を付す、 図中の２１は結晶基板収納部材１と溶液溜部材８間に設
けられた第１中間部材であり、該中間部材２ノにはｔト
入ロ２２が設けられている。また。

前記収納部材ｆＫは、該部材１の指動によって前記注入
口２２と連通ずる注入ガイド２３が設けられている。前
記収納部材１と排液溜部材１３間には第２中間部材２４
が設けられ、この中間部材２４には排出口２５が設けら
れている。なお、図中の２６ａ、２６ｂ、２６ｃは、夫
々溶液溜部材８、収納部材１及び第２中間部材２４に設
けられたスライド棒である。

こうした構造の半導体製造装置によれば、ＧａＰ、Ｇ　
ａ　Ａ　Ｓ　、　Ｏｎ　Ａ　ＩＩ　Ａ　Ｓ等（７）　Ｌ
　Ｐ　Ｅ層を１回のＬＰＥでＰ型・Ｎ型の（）ａ溶液を
使い分けて、結晶基板上に各々のＪ、　Ｐ　Ｅ層を形成
することが出来る。しかし、このスリット方式の装置に
よれば、結晶基板内のＬＰＥＪＩ厚にムラが生じるとと
もに１周辺に発生するパリの為、Ｐ型・Ｎ型Ｇａ溶液の
入れ替え時の溶液切れの度合が、ＬＰＥ層の特性に影響
を与える。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明はＬ記事情に鑑みてなされたもので、結晶基板の
周辺ｒこパリが発生するのを防止し得る半導体製造装置
を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段と作用）本発明は、基板
セット治具が複数に分割可能で、かつ合体時には結晶基
板を該基板の局側部をト′覆うようにして把持する構造
となっている。従って、成長後結晶基板の周辺にパリが
発生するのを防止できる。

（実施例） 以下１本発明の一実施例を第１図（ａ）〜（ｆｌ及び第
２図（ａ）　、　（ｂ）を参照して説明する。ここで、
第１図（ａ）〜（ｆｌは夫々本発明に係る半導体製造装
置を用いた各エピタキシャル成長工程の断面図、第２図
（ａｌ　、　（ｂ）は夫々同装置に係る基板セット治具
の断面図である。

本装置は、主として基板収納部材３１、この基板収納部
材３１内に該部材３ノの長手方向に貫通して設けられた
スライド回部な回転部材３２、前記基板収納部材３１−
ヒに設けられたスライド可能な溶液溜部材３３及び、前
記基板収納部材３１の下に設けられた廃液Ｈ部材３４か
ら構成される。

前記基板収納部材３１には、排気ガイド３５（第１図（
ｂ）　、　（ｅ）　、　（ｆ）　、　（ｇ）図示）、成
長溶液を後記注入路に麻入するための注入ガイド３６（
第１図（ｂ）　、　（ｆ）図示）、及び排出口ｓ　７１
Ｒ１図ｔｅ１．（ｇ）図示）が夫々設けられている。

前記回転部材３２は、上方に位置する第１回転部材３２
ａと下方に位置する第２回転部材３２ｂとから構成され
る。前記第１回転部材３２２には、上記排気ガイド３５
と連通する排気口３８が設けられている、前記第２回転
部材３２ｂ上には、結晶基板３９をセットするための基
板セット治具４０が設けられている。前ｒ基板セット治
具４゜は、例えば第２図（ａ）　、　（ｂ）に示す如く
部材４０ａ。

４０ｂに２分割可能な４ｉ造となっている。そして、第
２図（ａ）の状態で結晶基板３９をセットし、同図（ｂ
）の状態で基板３９の周側部を把持して前記治具４０に
セットされる。前記第１回転部材３２ａ。

第２回転部材３２ｂの間は、結晶基板３９Ｖ（成長溶液
を供給するだめの注入路４１となっている。

前記溶液溜部材３３ば、２つの溶液槽３３．。

３３２からなる。これら溶液槽３３．．３３．の上部に
は蓋４２が、かつ底部には注出口４３が夫々設けられて
いる。また、前記溶液槽３３．。

３３２間には、排気口４４が設けられている。

前記廃液溜部材３４には、反応後の成長溶液を収容する
廃液槽４５が設けられている。

次に゛、前述した構造の半導体製造装着の作用について
説明する。

（７）　まず、基板セット治具４０に結晶基板３９をセ
ットする（第２図（ａ１図示）。つづいて、前記治具４
０を第２図（ｂ）の状態にし、結晶基板３９の周側部を
把持・固定する。

（イ）　次に、前記治具３９を第２回転部材３２ｂ上に
セットした後、溶液溜部材３３の溶液槽３３、．３３．
に夫々第１・第２成長溶液を収容する。つづいて、上記
装置を反応管内に設置し、反応管内を真空度Ｉ　Ｘ　１
０”　Ｔｏｒｒ以下にした後、Ｈ２ガスを充填し反応管
内をヒータで昇温しで任意の温度にし、この状態で１２
０分間保持する（第１図（２１図示）６ （勿　次に、−方の溶液槽３３．をスライドした後、前
記治具４０を回転させる。その結果、第１図（ｂｌに示
す如く、溶液槽３３１の注出口４３と収納部材３１の注
入ガイド３６とが位置合わされる。

ここで、溶液槽３３．より第１成長液を注入ガイド３６
よシ前記注入路４１に注入し、治具４ｏに予めセットさ
れた結晶基板３９と接触させる。

（に）次に、直ちに第１図（ｃｌの如く溶液溜部材３３
を元の位置に戻し、治具４０を水平状態にする。なお、
第１図（ｄｌ　Ｋ示す如く治具４ｏを１８０度回転させ
て水平状態にしてもよい。つづいて、冷却速度２〜０．
２°Ｃ／分の割合いで降温し、結晶基板３９上に第１Ｌ
ＰＥ層を形成する。

（３）次に、任意の温度まで降温した時点で、第１図（
ｅ）の如く、溶液溜部材３３の排気口４４と収納部材３
ノの排気ガイド３５とを位置合わせとともに、治具４０
を回転させて治具４ｏの注入路４ノと結晶収納部材３１
の排出口３２とを位置合わせる。これにより、第１成長
溶液を排液溜部材３４の排液槽４５に排出する。

（２））　次に、溶液［Ｊ　３　、をスライドした後、
治具４Ｑを回転させ、第１図（ｆ）に示す如く溶液溜部
材３３の注出口４３と収納部材３１の注入ガイド３６と
を位置合わせ、溶液溜部材３３の溶液槽３３、から第２
成長溶液を収納部材３ノの注入ガイド３６より治具４０
の注入路４ノに注入し、結晶基板３９と接触させる。

（鰯　次に、直に第１図（Ｃ）の如く溶液溜部材３３を
元の位置に戻し、治具４０を水平の状態にするか、ある
いＶｉ第１図ｆｄ）の如く１８０度回転させて水平状態
にする。つづいて、冷却速度２〜０．２℃／分の割合い
で降温して、結晶基板３９の第１ＬＰＥ層の上に第２　
Ｌ　Ｐ　Ｅ　！ｉを形成する。

（イ）　次に、任意の温度まで降温した時点で第１図（
ｇ）の如く、溶液溜部材３３の排気口４４と収納部材３
ノの排気ガイド３５とを位置合わせするとともに、治具
４０を回転させて治具４θの注入路４１と収納部材３ノ
の排出口３７とを位置合わせ、第２成長溶液を排液溜部
材３４の排液槽４５に排出する。

上記実施例に係る半導体製造装置によれば、基板セット
治具３５が第２図（ａ）　、　（ｂ）に示す如く２分割
可能で、合体時には結晶基板３６を該基板３６の周側部
を覆うように把持するｆ４造となっているため、従来と
比べ結晶基板３６の周辺のバリを大幅に低減できる。事
実、基板を水平にセットするスライド方式の従来装置に
よれば、第４図（ａ）に示す如く基板５１及びＴ、　Ｐ
　Ｅ層５２周辺に大きなバリ５３が発生する。これに対
し、本発明装置によれば、同図（ｂ）に示す如くバリ５
３が大幅に減少する。、ｔた、基板を傾斜してセットす
るスリット方式の従来装置によれば１例えばＰ型の結晶
基板を使用し、途中で成長溶液を入７″Ｌ替えて速続し
てＬＰＥ層を形成し、Ｐ−Ｎジャンクションを形成する
場合、第５図（ａ）に示す如く結晶基板５ノ、ＬＰＥ層
５２ａ　、５２ｂの周辺に大きなバリが発生するととも
に、ＬＰＥ層５２ａ、５２ｂの膜厚にバラツキが生ずる
。

こＡＫ対し、本発明装置によれば、バリ５３を大幅に低
減できるとともに、ＬＰＥ層５２ａ。

５２ｂの膜厚を均一にできた。

なお、基板セット治具の用い方は上記実施例の場合に限
らす、第６図の祠造り装置のように用いてもよい。この
場合、Ｌ　ｌ’　Ｂ３ｇ厚のバラツキ（４変らないが基
板周辺のパリは減少できる。また、基板を水平にセット
するスライド方式の場合も同様でちる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば、結晶基板周辺のパ
リを大幅に減少するとともに、ＬＰＥ層厚を均一にし得
る半導体製造装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌ〜け）は夫々本発明の一実施例に係る半導
体製造装置をエピタキシャル成長工程順に示す断面図、
第２図（ａｌ　、　（ｂ）は夫々同装置に係る基板セッ
ト治具の断面図、第３図は従来の半導体製造装置の断面
図、第４図（ａ）　、　（ｂ）及び第５図（ａ）　、　
（ｂ）は夫々従来及び本発明装置による結晶基板のパリ
の説明図、第６図は従来の他の半導体製造装置の断面図
である。 ３　Ｊ−・・結晶基板収納部材、３２．３２ａ、３２ｂ
・・・回転部材、３３・・・溶液溜部材、３３１．３３
゜・・・溶液槽、３４・・・廃液溜部材、３５・・・排
気ガイド。 ３６・・・注入ガイド、３７・・・排出口％　３８．４
４・・・パ排気口、３９・・・結晶基板、４０・・・基
板セット治具、４ノ・・・注入路、４３・・・注畠口％
４５・・・廃液槽。 出願人代理人　弁理士　　鈴　　江　　武　　愚弟′ （ｂ） １１］ （ｅ） （ｆ） 第１図 （ａ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 結晶基板上に液相エピタキシャル層を形成する半導体製
   造装置において、排気ガイド、成長溶液を前記結晶基板
   へ導くための注入ガイド及び反応後の成長溶液を排出す
   るための排出口を夫々有した基板収納部材と、この基板
   収納部材に貫通して設けられ内部に基板セット治具、成
   長溶液用の注入路及び排気口を夫々有したスライド可能
   な回転部材と、前記基板収納部材上に設けられ成長溶液
   を収容するスライド可能な溶液溜部材と、前記基板収納
   部材下に設けられ反応後の成長溶液を収容する廃液溜部
   材とを具備し、前記基板セット治具が複数に分割可能で
   、かつ合体時には前記結晶基板を該基板の周側部を覆う
   ようにして把持する構造となっていることを特徴とする
   半導体製造装置。