(57)【要約】【課題】基板の両面に、化学的気相成長により異なる組成のエピタキシャル層を得ることが出来る気相エピタキシャル成長装置およびエピタキシャルウェハを提供すること。【解決手段】反応管６と、該反応管を上部室６１と下部室６２とに分離する分離板４と、上部室６１に第１の成長ガスを導入する第１のガス導入口１０と、下部室６２に第２の成長ガスを導入する第２のガス導入口１４と、分離板４の開口４ａ内に分離板４とほぼ同一平面を形成するように配置され基板設置用の開口部２ａを備えた板状のサセプタ２と、基板３を加熱するヒータ１とを具備し、サセプタ２が備える開口部２ａを閉鎖するように基板３を設置することにより、開口部２ａから下部室６２側に露出した基板の裏面に第２の成長ガスによる第２のエピタキシャル層を形成するとともに、基板３の表面に第１の成長ガスによる第１のエピタキシャル層を形成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応管と、
前記反応管を上部室と下部室とに分離する分離板と、
前記上部室に第１の成長ガスを導入する第１のガス導入口と、
前記下部室に第２の成長ガスを導入する第２のガス導入口と、
前記分離板の開口内に分離板とほぼ同一平面を形成するように配置された板状のサセプタであって、基板を設置する開口部を備えたサセプタと、
前記基板を加熱する手段とを具備し、
前記サセプタが備える開口部を閉鎖するように前記基板を設置することにより、前記開口部から前記下部室側に露出した前記基板の裏面に前記第２の成長ガスによる第２のエピタキシャル層を形成するとともに、前記基板の表面に前記第１の成長ガスによる第１のエピタキシャル層を形成することを可能としたことを特徴とする気相エピタキシャル成長装置。
【請求項２】
前記基板を前記平面内で回転させる手段を具備していることを特徴とする請求項１に記載の気相エピタキシャル成長装置。
【請求項３】
前記サセプタは、前記サセプタと前記分離板の隙間から漏れ出た第１の成長ガスが前記基板の裏面に付着しない程度の半径、又は第２の成長ガスが前記基板の表面に付着しない程度の半径を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の気相エピタキシャル成長装置。
【請求項４】
前記上部室に導入する第１の成長ガスの圧力と、前記下部室に導入する第２の成長ガスの圧力とをほぼ一定にしたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の気相エピタキシャル成長装置。
【請求項５】
前記上部室に導入する第１の成長ガスの流速と、前記下部室に導入する第２の成長ガスの流速とをほぼ一定にしたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の気相エピタキシャル成長装置。
【請求項６】
前記第１の成長ガスにより形成されるエピタキシャル層が、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｌＡｓ、ＧａＰ、ＧａＩｎＰ、ＧａＡｌＩｎＰ、ＧａＩｎＡｓＰのいずれかから選ばれたものであり、前記第２の成長ガスにより形成されるエピタキシャル層が、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｌＡｓ、ＧａＰ、ＧａＩｎＰ、ＧａＡｌＩｎＰ、ＧａＩｎＡｓＰ、のいずれかから選ばれたものであり、前記第１の成長ガスにより形成されるエピタキシャル層と前記第２の成長ガスにより形成されるエピタキシャル層とが異なる組合せからなることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の気相エピタキシャル成長装置。
【請求項７】
前記第１の成長ガスにより形成されるエピタキシャル層が、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮのいずれかから選ばれたものであり、前記第２の成長ガスにより形成されるエピタキシャル層が、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、のいずれかから選ばれたものであり、前記第１の成長ガスにより形成されるエピタキシャル層と前記第２の成長ガスにより形成されるエピタキシャル層とが異なる組合せからなることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の気相エピタキシャル成長装置。
【請求項８】
２つの面にそれぞれ異なる組成のエピタキシャル層を有することを特徴とするエピタキシャルウェハ。
【請求項９】
一方の面に形成されたエピタキシャル層が、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｌＡｓ、ＧａＰ、ＧａＩｎＰ、ＧａＡｌＩｎＰ、ＧａＩｎＡｓＰ、のいずれかから選ばれたものであり、他方の面に形成されたエピタキシャル層が、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｌＡｓ、ＧａＰ、ＧａＩｎＰ、ＧａＡｌＩｎＰ、ＧａＩｎＡｓＰのいずれかから選ばれたものであり、前記一方の面に形成されたエピタキシャル層と前記他方の面に形成されたエピタキシャル層とが異なる組合せからなることを特徴とする請求項８に記載のエピタキシャルウェハ。
【請求項１０】
一方の面に形成されたエピタキシャル層が、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、のいずれかから選ばれたものであり、他方の面に形成されたエピタキシャル層が、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮのいずれかから選ばれたものであり、前記一方の面に形成されたエピタキシャル層と前記他方の面に形成されたエピタキシャル層とが異なる組合せからなることを特徴とする請求項８に記載のエピタキシャルウェハ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の両面に化学的気相成長法によりエピタキシャル層を形成する気相エピタキシャル成長装置およびエピタキシャルウェハに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、エピタキシャル層は、加熱した基板の表面に成長ガスを供給し、化学反応により基板上に薄膜をエピタキシャル成長させる化学的気相成長法により形成されている。
【０００３】
このエピタキシャル層を形成する気相エピタキシャル成長装置としては、たとえば図３に示すようなものがある。
【０００４】
この気相エピタキシャル成長装置では、反応管６内に設けられた台１８にサセプタ１７を取りつけ、サセプタ１７上に基板３を載せ、回転軸５によりサセプタ１７を回転させ、基板３を反応管６の上下面に設けたヒータ１により加熱しつつ、形成したいエピタキシャル層に合わせたキャリアガス１９、III族成長ガス２０、Ｖ族成長ガス２１を、導入口２２から供給し、基板３上にエピタキシャル層を形成して、エピタキシャルウェハを得ている。なお、２３は排気口である。
【０００５】
この気相エピタキシャル成長装置で、基板の反りを防止する目的で、基板の両面にエピタキシャル層を形成する場合、一度基板の表面にエピタキシャル層を成長させた後、基板を裏返し、基板の裏面に同様にエピタキシャル層を成長させる必要がある。しかし、かかる方法は、二段階の成長プロセスを必要とすることから生産効率が低い。
【０００６】
そこで、基板の両面に同時にエピタキシャル層を形成する気相エピタキシャル成長装置として、たとえば図４に示すようなものがある（特許文献１）。これは、一端側にガス供給口３０を有し、他端側がキャップ３２で閉じられ、且つその片端側側壁にガス排気口３１が設けられた反応管２９内に、ガス供給口３０側に位置して反応ガスとキャリアガスとの混合ガスを上下に分離する分離板２５と、この分離板２５の下流側に位置して、ウェハ（基板３）を保持するリング状の載置台２６と、この載置台２６を操作する操作棒２７と、載置台２６を保持する保持板２８とを備え、また反応管２９の外側に赤外線ランプ２４を備えてなる半導体成長装置である。
【０００７】
この気相エピタキシャル成長装置では、基板３の両面に同一組成のエピタキシャル層を形成してエピタキシャルウェハを得ている。
【特許文献１】特開平１−１４４６２０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図３のような気相エピタキシャル成長装置においては、基板の両面に異なる組成のエピタキシャル層を形成する場合、基板を裏返すための所要時間を設ける必要があり、基板の両面に所望の厚さまでエピタキシャル層を形成するのに要する時間が長くなるという問題点がある。
【０００９】
また、図４のような気相エピタキシャル成長装置においては、基板の両面に同一組成のエピタキシャル層しか形成できないという問題点がある。
【００１０】
一方で、１チップで様々な混合色を表現するための手段のひとつとして、両面発光ＬＥＤ、ＬＤが考案されている（特開平５−３３５６２５号公報参照）。これは基板の両面で、発光層の組成あるいは添加する不純物を変えることで２波長で発振するレーザダイオード（ＬＤ）又は発光ダイオード（ＬＥＤ）を得るものである。
【００１１】
しかしながら、従来の発光素子と同様の成長速度で、両面にエピタキシャル層が成長できる製造装置は考案されていない。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、基板の両面に、化学的気相成長法により異なる組成のエピタキシャル層を得ることが出来る気相エピタキシャル成長装置およびエピタキシャルウェハを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成したものである。
【００１４】
請求項１の発明に係る気相エピタキシャル成長装置は、反応管と、前記反応管を上部室と下部室とに分離する分離板と、前記上部室に第１の成長ガスを導入する第１のガス導入口と、前記下部室に第２の成長ガスを導入する第２のガス導入口と、前記分離板の開口内に分離板とほぼ同一平面を形成するように配置された板状のサセプタであって、基板を設置する開口部を備えたサセプタと、前記基板を加熱する手段とを具備し、前記サセプタが備える開口部を閉鎖するように前記基板を設置することにより、前記開口部から前記下部室側に露出した前記基板の裏面に前記第２の成長ガスによる第２のエピタキシャル層を形成するとともに、前記基板の表面に前記第１の成長ガスによる第１のエピタキシャル層を形成することを可能としたことを特徴とする。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１に記載の気相エピタキシャル成長装置において、前記基板を前記平面内で回転させる手段を具備していることを特徴とする。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１又２に記載の気相エピタキシャル成長装置において、前記サセプタは、前記サセプタと前記分離板の隙間から漏れ出た第１の成長ガスが前記基板の裏面に付着しない程度の半径、又は第２の成長ガスが前記基板の表面に付着しない程度の半径を有することを特徴とする。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の気相エピタキシャル成長装置において、前記上部室に導入する第１の成長ガスの圧力と、前記下部室に導入する第２の成長ガスの圧力とをほぼ一定にしたことを特徴とする。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の気相エピタキシャル成長装置において、前記上部室に導入する第１の成長ガスの流速と、前記下部室に導入する第２の成長ガスの流速とをほぼ一定にしたことを特徴とする。
【００１９】
請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の気相エピタキシャル成長装置において、前記第１の成長ガスにより形成されるエピタキシャル層が、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｌＡｓ、ＧａＰ、ＧａＩｎＰ、ＧａＡｌＩｎＰ、ＧａＩｎＡｓＰのいずれかから選ばれたものであり、前記第２の成長ガスにより形成されるエピタキシャル層が、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｌＡｓ、ＧａＰ、ＧａＩｎＰ、ＧａＡｌＩｎＰ、ＧａＩｎＡｓＰ、のいずれかから選ばれたものであり、前記第１の成長ガスにより形成されるエピタキシャル層と前記第２の成長ガスにより形成されるエピタキシャル層とが異なる組合せからなることを特徴とする。
【００２０】
請求項７の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の気相エピタキシャル成長装置において、前記第１の成長ガスにより形成されるエピタキシャル層が、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮのいずれかから選ばれたものであり、前記第２の成長ガスにより形成されるエピタキシャル層が、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、のいずれかから選ばれたものであり、前記第１の成長ガスにより形成されるエピタキシャル層と前記第２の成長ガスにより形成されるエピタキシャル層とが異なる組合せからなることを特徴とする。
【００２１】
請求項８の発明に係るエピタキシャルウェハは、２つの面にそれぞれ異なる組成のエピタキシャル層を有することを特徴とする。
【００２２】
請求項９の発明は、請求項８に記載のエピタキシャルウェハにおいて、一方の面に形成されたエピタキシャル層が、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｌＡｓ、ＧａＰ、ＧａＩｎＰ、ＧａＡｌＩｎＰ、ＧａＩｎＡｓＰ、のいずれかから選ばれたものであり、他方の面に形成されたエピタキシャル層が、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｌＡｓ、ＧａＰ、ＧａＩｎＰ、ＧａＡｌＩｎＰ、ＧａＩｎＡｓＰのいずれかから選ばれたものであり、前記一方の面に形成されたエピタキシャル層と前記他方の面に形成されたエピタキシャル層とが異なる組合せからなることを特徴とする。
【００２３】
請求項１０の発明は、請求項８に記載のエピタキシャルウェハにおいて、一方の面に形成されたエピタキシャル層が、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、のいずれかから選ばれたものであり、他方の面に形成されたエピタキシャル層が、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮのいずれかから選ばれたものであり、前記一方の面に形成されたエピタキシャル層と前記他方の面に形成されたエピタキシャル層とが異なる組合せからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、反応管内を分離板により独立した上部室と下部室とに分離し、その上部室と下部室との境界にサセプタをおき、これに設置した基板の一面を上部室に望ませ、他方の一面を下部室に望ませた構成としたので、次のような優れた効果が得られる。
【００２５】
すなわち、本発明によれば、基板を裏返すことなく基板の両面に異なる組成のエピタキシャル層を同時に成長させることができ、従来の基板の片面にのみエピタキシャル成長させる場合と同様の成長速度でエピタキシャル層を形成し、エピタキシャルウェハを製造できる。
【００２６】
また本発明のエピタキシャルウェハは、２つの面にそれぞれ異なる組成のエピタキシャル層を有するので、これを用いて両面の発光波長の異なるＬＤ又はＬＥＤを作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００２８】
図１に示す気相エピタキシャル成長装置は、反応管６と、この反応管６内に横方向に延在して置かれた分離板４により、上部室６１と下部室６２とに分離されている。正確には、この分離板４は、図２に示すように、側部は反応管６の側壁と気密に接合しており、これにより分離された上部室６１及び下部室６２の下流側端は、それぞれ排気口１５及び排気口１６を除いて端板６３で閉鎖されている。一方、分離板４で分離された上部室６１及び下部室６２の上流側の端部は、それぞれ第１のガス導入口１０及び第２のガス導入口１４として形成されている。
【００２９】
この第１のガス導入口（上部室側成長ガス導入口）１０は配管１０ａを通して、上部室側キャリアガス（ガス源）７、III族成長ガス（ガス源）８、Ｖ族成長ガス（ガス源）９と接続されている。また第２のガス導入口１４（下部室側成長ガス導入口）は配管１４ａを通して、下部室側キャリアガス（ガス源）１１、III族成長ガス（ガス源）１２、Ｖ族成長ガス（ガス源）１３と接続されている。
【００３０】
上記分離板４にはほぼ中央に開口４ａ（図２）が設けられ、この開口４ａ内に、分離板４とほぼ同一平面を形成するように板状のサセプタ２が配置されている。このサセプタ２には、基板を設置するため上下に貫通された開口部２ａが設けられ、その開口部２ａ下面から内向きに突き出した支持爪２ｂを備えており、この支持爪２ｂにより開口部２ａ内にセットした基板３を平らに支持する構成となっている。
【００３１】
上記サセプタ２にセットされた基板３を加熱すべく、反応管６の外側には、上下に加熱手段たるヒータ１が配設されている。また端板６３を貫いて回転軸５が設けられ、その先端のベベルギヤ５ａによって、上記サセプタ２にセットされた基板３を、分離板４とほぼ同一の平面内で回転させる構成となっている。
【００３２】
換言すれば、この気相エピタキシャル成長装置は、反応管６と、この反応管を上部室６１と下部室６２とに分離する分離板４と、上部室６１に第１の成長ガスを導入する第１のガス導入口１０と、下部室６２に第２の成長ガスを導入する第２のガス導入口１４と、分離板４の開口４ａ内に分離板４と同一平面を形成するように配置された板状のサセプタ２であって、基板３を設置する開口部２ａを備えたサセプタ２と、上記基板３を加熱する手段としてのヒータ１とを具備する。そして、上記サセプタ２が備える開口部２ａを閉鎖するように基板３を設置することにより、開口部２ａから下部室６２側に露出した基板３の裏面に第２の成長ガスによる第２のエピタキシャル層を形成するとともに、基板３の表面に第１の成長ガスによる第１のエピタキシャル層を形成する。
【００３３】
本実施形態において、上記サセプタ２は、当該サセプタ２と分離板３の隙間から漏れ出た第１の成長ガスが、基板３の裏面に付着しない程度の半径、又は第２の成長ガスが基板３の表面に付着しない程度の半径とする。また上部室６１に導入する第１の成長ガスの圧力と、下部室６２に導入する第２の成長ガスの圧力とをほぼ一定にする。そして、上部室６１に導入する第１の成長ガスの流速と、下部室６２に導入する第２の成長ガスの流速もほぼ一定にする。
【００３４】
次に、上記気相エピタキシャル成長装置を用いて、２つの面にそれぞれ異なる組成のエピタキシャル層を有するエピタキシャルウェハを製造する形態について説明する。
【００３５】
本発明における気相エピタキシャル成長装置では、上部室６１において、反応管６内に設けられた分離板４にサセプタ２を取りつけ、サセプタ２上に基板３を載せ、回転軸５によりサセプタ２を回転させ、基板３をヒータ１により加熱しつつ、形成したいエピタキシャル層に合わせた第１の成長ガス、つまり、上部室側キャリアガス７、ドーパント用成長ガス、III族成長ガス８、Ｖ族成長ガス９による第１の成長ガスを第１のガス導入口１０から供給し、基板３の表面にエピタキシャル層を得る。
【００３６】
また、下部室６２においても、同様に、上部室６１における成長開始と同時に、形成したいエピタキシャル層に合わせた第２の成長ガス、つまり、下部室側キャリアガス１１、ドーパント用成長ガス、III族成長ガス１２、Ｖ族成長ガス１３による第２の成長ガスを第２のガス導入口１４から供給し、基板３の裏面に表面と異なる組成のエピタキシャル層を得る。
【００３７】
既に述べたように、本気相エピタキシャル成長装置においては、上部室側の第１の成長ガスと下部室側の第２の成長ガスを分離する分離板４を設置し、基板３の両面に異なる成長ガスを独立に供給し、基板３の両面に異なる組成のエピタキシャル層を得ることが出来るようになっている。また、基板３の両面が露出する構成のサセプタ２と、サセプタ２を平面内で回転させる回転軸５を備える。
【００３８】
基板３を加熱するヒータ１は、コイルヒータ、誘導加熱方式、ランプ加熱方式等複数の加熱方式を用いることが出来る。
【００３９】
基板３はエピタキシャル層に適した材料、例えば、ＧａＡｓ系、ＡｌＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓ系、ＧａＰ系、ＩｎＰ系、Ｓｉ系、ＳｉＣ系、Ｇｅ系、ＧａＮ系、Ａｌ2Ｏ3系を用いることが出来る。
【００４０】
エピタキシャル層を形成する成長ガスは必ずしもキャリアガス７、１１、III族成長ガス８、１２、Ｖ族成長ガス９、１３が一種類ずつである必要は無く、複数保持することが出来る。
【００４１】
＜成長例＞
本発明の成長装置を用いたエピタキシャルウェハの製造方法は概ね次のようになる。すなわち、基板の表面に第１のエピタキシャル層を備え、基板の裏面に第２のエピタキシャル層を備えたエピタキシャルウェハの製造方法において、反応管６を上部室６１と下部室６２とに分離する分離板４の開口４ａにサセプタ２を配置し、このサセプタ２が備える開口部２ａを閉鎖するように基板３を設置し、上部室６１内に導入された第１の成長ガスと下部室６２内に導入された第２の成長ガスとを独立させた状態で、上記開口部２ａから下部室６２側に露出した基板３の裏面に第２の成長ガスによる第２のエピタキシャル層を形成すると同時に、基板３の表面に第１の成長ガスによる第１のエピタキシャル層を形成する。
【００４２】
ここで、上記開口部２ａから下部室６２側に露出した基板３の裏面に第２の成長ガスによる第２のエピタキシャル層を形成すると同時に、基板３の表面に第１の成長ガスによる第１のエピタキシャル層を形成する工程では、基板３を回転させる工程を含ませる。
【００４３】
次に、より具体的な成長例について説明する。
【００４４】
前提となる成長装置は、図１、図２で説明した構造のものである。すなわち、この気相エピタキシャル成長装置は例えば石英からなる反応管６と上下に設置したヒータ１とから構成されている。
【００４５】
上部室６１においては、第１のガス導入口１０から、キャリアガス７、ドーパント用成長ガス、III族成長ガス８、Ｖ族成長ガス９により第１の成長ガスが供給される。キャリアガス７は必要に応じてＨ2、Ｎ2またはその両方より構成される。III族成長ガス８、Ｖ族成長ガス９は必要に応じて（ＣＨ3）3Ａｌ、（Ｃ2Ｈ5）3Ａｌ、（ＣＨ3）3Ｇａ、（Ｃ2Ｈ5）3Ｇａ、（ＣＨ3）3Ｉｎ、（Ｃ2Ｈ5）3Ｉｎ、ＮＨ3、ＰＨ3、ＡｓＨ3、Ｃ4Ｈ9ＡｓＨ2、Ｃ4Ｈ9ＰＨ2、等を含むガスにより構成される。ドーパント用成長ガスはＨ2Ｓ、Ｈ2Ｓｅ、（ＣＨ3）2Ｔｅ、（Ｃ2Ｈ5）2Ｔｅ、ＳｉＨ4、Ｓｉ2Ｈ6、ＧｅＨ4、（ＣＨ3）4Ｓｎ、（Ｃ2Ｈ5）4Ｓｎ、（ＣＨ3）2Ｚｎ、（Ｃ2Ｈ5）2Ｚｎ、（ＣＨ3）2Ｃｄ、（Ｃ5Ｈ5）Ｍｇ、（Ｃ5Ｈ4ＣＨ3）2Ｍｇ等を含むガスにより構成される。
【００４６】
上記の成長ガスより得られるエピタキシャル層には、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｌＡｓ、ＧａＰ、ＧａＩｎＰ、ＧａＡｌＩｎＰ、ＧａＩｎＡｓＰ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、等が挙げられる。
【００４７】
下部室６２においても上部室と同様に第２のガス導入口１４にキャリアガス１１、ドーパント用成長ガス、III族成長ガス１２、Ｖ族成長ガス１３により第２の成長ガスが供給される。ただし、下部室６２におけるエピタキシャル層と上部室６１におけるエピタキシャル層とは異なる組み合わせでなければならない。
【００４８】
反応管６内において上部室６１と下部室６２を分離する分離板４は石英からなっている。これは輻射熱による成長ガスの対流の影響を考慮したためである。分離板４にサセプタ２を取りつけ、サセプタ２上に基板３を載せる。サセプタ２は黒鉛からなり、耐熱性向上と傷防止のためＳｉＣがコートされている。
【００４９】
ここで、サセプタ２と分離板４の隙間から、成長ガスの漏れによる上部室と下部室の成長ガスが混合するのを防ぎ、基板３上に不必要なエピタキシャル層が堆積するといった影響を少なくするため、サセプタ２の長さを反応管側面付近まで長くする。
【００５０】
またサセプタ２と分離板４の隙間から、成長ガスの漏れによる上部室６１と下部室６２の成長ガスが混合するのを防ぎ、基板３上に不必要なエピタキシャル層が堆積するといった影響を少なくするため、上部室６１と下部室６２との圧力差を１００Ｔｏｒｒ以下とし、上部室と下部室との成長ガスの流速差を５０ｍ／ｓｅｃ以下とする。
【００５１】
反応管６内のサセプタ２を回転させる回転軸５は石英製とする。これは、黒鉛からなるサセプタ２との摩擦を考慮したためである。この回転軸５によりサセプタ２を回転させ、基板３を回転させながらエピタキシャル成長させる。これにより、基板３の面内で成長ガスの濃度や温度のばらつきを抑えることが出来る。
【００５２】
回転軸５によりサセプタ２を回転させ、基板３を反応管の上下に設置したヒータ１により加熱しつつ、形成したいエピタキシャル層に合わせた成長ガスを、第１のガス導入口１０と第２のガス導入口１４からそれぞれ上部室６１と下部室６２に供給し、基板３の両面にエピタキシャル層を形成しエピタキシャルウェハを得る。エピタキシャル層を形成した後のガスは、第１のガス導入口１０、第２のガス導入口１４の反対側の反応管端部に設けた排気口１５、１６より排気される。なお、この排気口１５、１６の先には図示しない開閉バルブが接続され、第１のガス導入口１０、第２のガス導入口１４から供給された成長ガスの処理ガスを外部へと排気するようになっている。この開閉バルブは所望のタイミングで開閉できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施形態にかかる気相エピタキシャル成長装置の構造を一部断面にて示す図である。
【図２】図１の上部室の構造を示す図である。
【図３】従来の気相エピタキシャル成長装置を示す図である。
【図４】従来の他の気相エピタキシャル成長装置を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  ヒータ
２  サセプタ
２ａ  開口部
２ｂ  支持爪
３  基板
４  分離板
４ａ  開口
５  回転軸
５ａ  ベベルギア
６  反応管
１０  第１のガス導入口（上部室側成長ガス導入口）
１４  第２のガス導入口（下部室側成長ガス導入口）
６１  上部室
６２  下部室
【図１】
2006019461.tif 000003
【図２】
2006019461.tif 000004
【図３】
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【図４】
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