DE10325629A1 - Process for the deposition of compounds on a substrate by means of organometallic gas phase deposition - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abscheidung von Verbindungen auf einem Substrat mittels metallorganischer Gasphasendeposition und einem ersten Gemisch aus mindestens einem Trägergas und mindestens einem Metallorganikum sowie einem zweiten Gemisch aus mindestens einem Trägergas und mindestens einer Gruppe V- oder Gruppe VI-Verbindung, wobei beide Gemische separat in eine MOCVD-Anlage geleitet werden. DOLLAR A Das erste Gemisch aus mindestens einem Trägergas und mindestens einem Metallorganikum wird erfindungsgemäß zwischen das Substrat und das zweite Gemisch aus mindestens einem Trägergas und mindestens einer Gruppe V- oder Gruppe VI-Verbindung in die Anlage geleitet. DOLLAR A Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, daß keine parasitäre Deposition an den Wänden der MOCVD-Anlage entstehen. Die Abscheidungsraten sind daher gegenüber Verfahren aus dem bisherigen Stand der Technik erhöht.The invention relates to a method for the deposition of compounds on a substrate by means of organometallic gas phase deposition and a first mixture of at least one carrier gas and at least one metal organic and a second mixture of at least one carrier gas and at least one Group V or Group VI compound, both mixtures separately into a MOCVD system. DOLLAR A According to the invention, the first mixture of at least one carrier gas and at least one metal organic is passed into the system between the substrate and the second mixture of at least one carrier gas and at least one Group V or Group VI compound. DOLLAR A This has the advantageous effect that no parasitic deposition occurs on the walls of the MOCVD system. The deposition rates are therefore increased compared to processes from the prior art.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abscheidung von Verbindungen auf einem Substrat mittels metallorganischer Gasphasendeposition.The invention relates to a method for the deposition of compounds on a substrate by means of organometallic Gas phase deposition.

Die metallorganische Gasphasendeposition (metal organic chemical vapor deposition: MOCVD) ist ein Verfahren zur Herstellung komplex aufgebauter Schichtstrukturen, wie sie in Bauelementen, z.B. Lasern, Hochgeschwindigkeitstransistoren für Handys oder Leuchtdioden verwendet werden. Im Gegensatz zum bekannten Silizium bestehen diese Strukturen nicht nur aus einem, sondern aus zwei oder auch mehr Elementen. Sie werden daher auch als Verbindungshalbleiter bezeichnet. Die metallorganische Gasphasendeposition findet in einer sogenannten MOCVD-Anlage statt.The organometallic gas phase deposition (metal organic chemical vapor deposition: MOCVD) is a process for the production of complex layer structures as described in Components, e.g. Lasers, high-speed transistors for cell phones or LEDs are used. In contrast to the well-known silicon these structures are not just one, but two or more elements. They are therefore also called compound semiconductors designated. The organometallic gas phase deposition takes place in one so-called MOCVD system instead of.

Mit der MOCVD-Anlage können unter anderem Nitridschichten abgeschieden werden, die aus zwei Elementen, wie z.B. GaN, InN oder AlN oder aus mehreren Elementen, wie z.B. GaInN oder AlGaN bestehen. Diese Verbindungen werden als binäre bzw. ternäre Systeme bezeichnet. Für die einkristalline Abscheidung von Nitrid-Verbindungen werden Saphir (Al2O3) oder Siliziumcarbid (SiC) oder Silizium, die ähnliche Kristalleigenschaften wie die Nitride aufweisen, als Substrate verwendet.The MOCVD system can be used to deposit nitride layers that consist of two elements, such as GaN, InN or AlN, or of several elements, such as GaInN or AlGaN. These connections are called binary or ternary systems. Sapphire (Al 2 O 3 ) or silicon carbide (SiC) or silicon, which have similar crystal properties to the nitrides, are used as substrates for the single-crystal deposition of nitride compounds.

Die Gruppe III-Nitride, spannen durch ihre Vertreter ein Halbleitersystem mit direkter Bandlücke von 1,9 eV für das InN bis 6,2 eV für das AlN auf.The group III nitrides, go through their representatives a semiconductor system with a direct band gap of 1.9 eV for the InN up to 6.2 eV for the AlN on.

Diese Nitridschichten sind wirtschaftlich sehr bedeutsam, da sie durch elektrische Anregung den blauen Teil des sichtbaren Spektrums entsenden können und daher zur Realisierung optoelektronischer Bauelemente in dem entsprechenden Energiebereich nutzbar gemacht werden. Als ein Beispiel hierfür seien pn-Leuchtdioden auf Basis von GaN genannt.These nitride layers are economical very significant since it excites the blue part of the visible spectrum and can therefore be realized optoelectronic components in the corresponding energy range be made usable. Pn light-emitting diodes are an example of this Called base of GaN.

Zur metallorganischen Gasphasendeposition von Nitridschichten benötigt man gasförmige Verbindungen von Gallium, Indium oder Aluminium sowie NH3 als sogenannte Precursor. Im Falle von Gallium wird eine metallorganische Verbindung, z.B. Trimethylgallium (TMG), verwendet. Mittels eines Trägergases, z.B. Wasserstoff, werden die Precursor in einen Reaktionsraum der Anlage eingebracht. Dort befindet sich das Substrat, eine einkristalline, sehr dünne Scheibe (Wafer), die erhitzt wird. Der Wafer ist auf einem sogenannten Suszeptor drehbar gelagert, um eine gleichmäßige Verteilung von Temperatur und Precursor in der Gasphase über dem Substrat zu erzielen. Über Infrarotstrahler oder eine Hochfrequenzheizung werden der Suszeptor und das Substrat geheizt. Die Temperatur am Substrat reicht bis ca. 1500°C, je nachdem, welches Materialsystem abgeschieden wird. Dieser Bereich wird auch als heiße Zone bezeichnet.For the metal-organic gas phase deposition of nitride layers, gaseous compounds of gallium, indium or aluminum as well as NH 3 are required as so-called precursors. In the case of gallium, an organometallic compound, for example trimethylgallium (TMG), is used. The precursors are introduced into a reaction space of the plant by means of a carrier gas, for example hydrogen. There is the substrate, a single-crystal, very thin disc (wafer) that is heated. The wafer is rotatably mounted on a so-called susceptor in order to achieve a uniform distribution of temperature and precursor in the gas phase over the substrate. The susceptor and the substrate are heated via infrared radiators or high-frequency heating. The temperature on the substrate ranges up to approx. 1500 ° C, depending on which material system is being deposited. This area is also known as the hot zone.

Zur Abscheidung auf dem Substrat, werden die Precursor umgesetzt. Dies geschieht zum Teil schon in der Gasphase durch die Hitze, die vom Substrat ausgeht, oder durch Zusammenstöße mit den Molekülen des Trägergases. Die Molekül-Bruchstücke setzen sich auf der Substrat oberfläche ab. Infolge der hohen Temperatur zersetzen sich die ursprünglichen Precursorverbindungen und reagieren je nach eingesetzten Edukten neu, z.B. zu GaN, InN oder AlN. Auf diese Weise wächst auf dem Wafer Atomlage für Atomlage eine neue Schicht aus GaN, InN oder AlN auf. Die Reste der Ausgangsmoleküle, beispielsweise Methylgruppen vom TMG und Wasserstoff, verbinden sich teilweise miteinander zu Methan. Nicht abgeschiedene Moleküle und Molekülbruchstücke lösen sich von der Oberfläche, werden wie das Methan vom Trägergasstrom erfaßt und aus der MOCVD-Anlage in ein Gasreinigungssystem, den sogenannten Scrubber gespült.For deposition on the substrate, the precursors are implemented. This already happens in part the gas phase by the heat emanating from the substrate or by Clashes with the Molecules of Carrier gas. Put the molecule fragments itself on the substrate surface from. Due to the high temperature, the original ones decompose Precursor compounds and react new depending on the starting materials used, e.g. to GaN, InN or AlN. In this way, atomic layer grows on the wafer for atomic location a new layer of GaN, InN or AlN. The residues of the starting molecules, for example Methyl groups from the TMG and hydrogen partially combine together to methane. Molecules and fragments of molecules that are not separated dissolve from the surface, become like the methane from the carrier gas stream detected and from the MOCVD system into a gas cleaning system, the so-called Scrubber rinsed.

MOCVD-Anlagen weisen hierzu zwei Gaseinlässe und Möglichkeiten zur Teilung der einzuleitenden Gasströme auf, da eine sofortige Mischung innerhalb der Anlage wegen der Bildung von Säure-Base-Addukten häufig unerwünscht ist. Hierzu ist eine Teilerplatte hinter den Gaseinlässen der Anlage derartig angeordnet, daß die MOCVD-Anlage in einen oberen und einen unteren Raum kompartimentiert wird. Außerhalb der Anlage sind Gassammelleitungen angeordnet, die zu den Vorratsbehältern führen. In diesen Vorratsbehältern werden die Ausgangsstoffe, also einerseits Metallorganika und andererseits Gruppe V- oder Gruppe VI-Verbindungen, aufbewahrt.MOCVD systems show two gas inlets and opportunities to divide the gas flows to be introduced, since an immediate mixture is often undesirable within the plant because of the formation of acid-base adducts. For this purpose, a divider plate is arranged behind the gas inlets of the system in such a way that the MOCVD system is divided into an upper and a lower room. Outside Gas collecting lines are arranged in the system, which lead to the storage containers. In these storage containers become the raw materials, i.e. metal organics on the one hand and Group V or Group VI compounds.

Nachteilig ist es bisher nicht möglich, Gase flexibel auf die Kompartimente innerhalb der Anlage zu verteilen.So far, it has not been possible to use gases can be flexibly distributed to the compartments within the system.

Bei der verfahrenstechnischen Herstellung von z.B. Gruppe-III-Nitridschichten mittels Gasphasendeposition in MOCVD-Anlagen werden die Precursor somit mittels ih rer Trägergase (H2, N2, Argon) jeweils separat in die Anlage eingeleitet. Die Gasströme werden erst in der heißen Zone der Anlage gemischt. Um die Stabilisierung der Nitrid-Oberfläche zu gewährleisten, an der bevorzugt bei Wachstumstemperatur der Stickstoff inkongruent verdampft, wird das Trägergas/NH3-Gemisch (Gruppe V-Verbindung) gemäß Stand der Technik örtlich gesehen näher zur Wachstumsoberfläche auf dem Substrat eingebracht als das Trägergas/Metallorganikum-Gemisch. Dies hat zur Folge, dass durch die heiße Oberfläche des Substrats Stickstoff aus Ammoniak freigesetzt wird und für die Reaktion auf dem Substrat zur Verfügung steht. Diese Vorgehensweise wird auch für Abscheidungen anderer Verbindungen gewählt.In the process engineering production of, for example, Group III nitride layers by means of gas phase deposition in MOCVD systems, the precursors are each introduced separately into the system by means of their carrier gases (H 2 , N 2 , argon). The gas flows are only mixed in the hot zone of the plant. In order to ensure the stabilization of the nitride surface, at which the nitrogen evaporates incongruently, preferably at the growth temperature, the carrier gas / NH 3 mixture (group V compound) is introduced locally, closer to the growth surface on the substrate than the carrier gas / Metallorganikum mixture. The consequence of this is that nitrogen is released from ammonia by the hot surface of the substrate and is available for the reaction on the substrate. This procedure is also used for the deposition of other compounds.

Nachteilig lagern sich im genannten Fall die gebildeten Nitride aber als parasitäre Depositionen auch an den heißen Wänden der Anlage rasch ab. Die Beschaffenheit und die Dicke der Depositionen ändert sich im Laufe des Verfahrens. Die Depositionen verändern das Wachstum auf dem Substrat durch katalytische Zerlegung der Ausgangsverbindungen und verursachen eine Verarmung in der Gasphase. Da die abgeschiedenen Verbindungen dunkel gefärbt sind, beeinflußt dies die Gasphasen- und die Oberflächentemperatur über dem Substrat. Die Nitridschichten können daher nicht reproduzierbar auf dem Substrat abgeschieden werden.Disadvantageously store in the above If the nitrides formed are also deposited as parasitic deposits on the be called walls the plant quickly. The nature and the thickness of the depositions change in the Course of the procedure. The depositions change the growth on the Substrate by catalytic decomposition of the starting compounds and cause depletion in the gas phase. Because the secluded Connections darkened are influenced this is the gas phase and surface temperature above the Substrate. The nitride layers can therefore cannot be reproducibly deposited on the substrate.

Die parasitäre Deposition blättert zudem nach kurzer Zeit ab. Die Partikel fallen von mit parasitärer Deposition belegten Bauteilen der Anlage auf das Substrat bzw. die Probe und beeinflussen nachteilig die Eigenschaften der dort aufgebrachten Schicht(en).The parasitic deposition is also leafing through after a short time. The particles fall off with parasitic deposition occupied components of the system on the substrate or the sample and adversely affect the properties of those applied there Layers).

Als Lösung dieser Probleme könnten die mit parasitärer Deposition belegten Bauteile der Anlage, die mit dem Substrat in Verbindung stehen, ausgetauscht oder gereinigt werden, sobald sich dort eine kritische parasitäre Deposition abgelagert hat.As a solution to these problems, the with parasitic Deposition occupied components of the plant that are in contact with the substrate Connected, exchanged or cleaned as soon as possible there a critical parasitic Deposition.

Dies ist aber nachteilig teuer, da die Anlage in der Zwischenzeit nicht benutzt werden kann.However, this is disadvantageously expensive because the system cannot be used in the meantime.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Abscheidung von Verbindungen auf einem Substrat mittels metallorganischer Gasphasendeposition bereit zu stellen, ohne dass parasitäre Deposition auftritt.The object of the invention is a Process for the deposition of compounds on a substrate by means of to provide organometallic gas phase deposition without parasitic Deposition occurs.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 und durch eine MOCVD-Anlage mit den Merkmalen von Patentanspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweils darauf rückbezogenen Patentansprüchen.The task is accomplished through a process with the features of claim 1 and by a MOCVD system solved with the features of claim 15. Advantageous configurations result from the respective patent claims referring back to it.

Erfindungsgemäß wird bei dem Verfahren ein erstes Gemisch aus mindestens einem Trägergas und mindestens einem Metallorganikum sowie ein zweites Gemisch aus mindestens einem Trägergas und mindestens einer Gruppe V- oder Gruppe VI-Verbindung verwendet, wobei beide Gemische separat in eine Anlage zur Abscheidung der Verbindung auf dem Substrat eingeleitet werden. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Metallorganikum zwischen das Substrat und der Gruppe V- oder Gruppe VI-Verbindung eingeleitet wird.According to the invention, in the method first mixture of at least one carrier gas and at least one Organometallic and a second mixture of at least one carrier gas and at least one group V- or Group VI compound used, both mixtures separately in initiated a plant for depositing the compound on the substrate become. The process is characterized in that at least a metal organic between the substrate and the Group V or Group VI compound is initiated.

Das mindestens eine Metallorganikum wird also örtlich gesehen näher an das Substrat geleitet, als die Gruppe V- oder Gruppe VI-Verbindung.The at least one metal organic so becomes local seen closer passed to the substrate as the Group V or Group VI compound.

Vorteilhaft wird dadurch bewirkt, daß die Dicke an parasitärer Deposition erheblich vermindert wird, da die Abscheidung nur dort vollzogen wird, wo sie erwünscht ist, nämlich auf dem Substrat. Die Abscheidungsrate wird regelmäßig erhöht und die Schichten sind hochrein im Vergleich zu Schichten, die gemäß Stand der Technik abgeschieden wurden.This advantageously results in that the Thickness of parasitic Deposition is significantly reduced because the deposition is only there is carried out where it is desired is, namely on the substrate. The deposition rate is increased regularly and the Layers are highly pure compared to layers that are the technology were deposited.

Die Partikelbildung an den Wänden und an der Decke der Anlage wird auf ein Minimum reduziert. Es können reproduzierbar viele Schichten abgeschieden werden, ohne dass mit parasitärer Deposition belegte Teile der Anlage aufwendig gewechselt werden müssen und ohne dass abgeschiedene Schichten durch abblätternde Deposition verunreinigt werden.Particle formation on the walls and on the ceiling of the system is reduced to a minimum. It can be reproduced many layers are deposited without using parasitic deposition occupied parts of the system have to be changed and without deposited layers becoming contaminated by flaking deposition become.

Als Metallorganikum kann eine Gruppe II- oder eine Gruppe III- oder eine Gruppe IV-Verbindung oder Mischungen hieraus gewählt werden. Nur beispielhaft seien Barium-Strontium-Verbindungen (Gruppe II) oder Trimethylgallium, Trimethylaluminium und Trimethylindium (Gruppe III) oder Titanisopropoxid (Gruppe IV) als Metallorganika genannnt.A group can be used as organometallic II or a Group III or a Group IV compound or mixtures chosen from here become. Barium-strontium compounds (group II) or trimethyl gallium, trimethyl aluminum and trimethyl indium (Group III) or titanium isopropoxide (Group IV) as metal organics genannnt.

Als Gruppe V-Verbindung kann NH3 und/oder AsH3 und/oder PH3 und als Gruppe VI-Verbindungen Sauerstoff oder Diethytellur gewählt werden.NH 3 and / or AsH 3 and / or PH 3 can be selected as the group V compound and oxygen or diethyl tellurium as the group VI compound.

Selbstverständlich ist das Verfahren aber nicht auf die Wahl derartiger Verbindungen eingeschränkt. Vielmehr kann das Verfahren grundsätzlich zur Abscheidung von Verbindungen auf einem Substrat mittels metallorganischer Gasphasendeposition verwendet werden.Of course, the procedure is not limited to the choice of such connections. Much more can basically the procedure for the deposition of compounds on a substrate by means of organometallic Gas phase deposition can be used.

Als Trägergas für die Verbindungen kommt Wasserstoff und/oder Stickstoff und/oder Argon in Betracht.Hydrogen comes as the carrier gas for the compounds and / or nitrogen and / or argon.

Zur Abscheidung von z.B. GaN kann Trimethylgallium als Gruppe III-Verbindung und NH3 als Gruppe-V-Verbindung mit jeweils Wasserstoff als Trägergas gewählt werden.For the deposition of, for example, GaN, trimethyl gallium can be selected as the group III compound and NH 3 as the group V compound, each with hydrogen as the carrier gas.

Dabei wird das Metallorganikum/Trägergas-Gemisch zwischen dem Substrat und dem NH3/Trägergas-Gemisch eingeleitet. Es ist aber ohne Einschränkung der Erfindung möglich, das erfindungsgemäße Verfahren auf andere Verbindungen zu übertragen, um parasitäre Deposition zu vermeiden.The metal organic / carrier gas mixture is introduced between the substrate and the NH 3 / carrier gas mixture. However, without restricting the invention, it is possible to transfer the method according to the invention to other compounds in order to avoid parasitic deposition.

Eine MOCVD-Anlage weist mindestens zwei Gaseinlässe auf. Einen ersten für ein erstes Gemisch und mindestens einen zweiten für ein weiteres Gemisch. Die Gase selbst befinden sich in Vorratsbehältern. Zwischen den Gaseinlässen der Anlage und den Vorratsbehältern für die Gase sind erfindungsgemäß Mittel, insbesondere mindestens zwei Drei-Wege-Ventile in sogenannten Gassammelleitungen angeordnet. Es können aber auch geeignete Schnellverschlusskupplungen angeordnet sein.A MOCVD system has at least two gas inlets on. A first for a first mixture and at least a second one for another Mixture. The gases themselves are in storage containers. Between the gas inlets the system and the storage containers for the According to the invention, gases are agents, in particular at least two three-way valves in so-called gas manifolds arranged. It can but also suitable quick release couplings can be arranged.

Dies bewirkt vorteilhaft, daß die Anlage an die Vorratsbehälter angeschlossen werden kann und die Gase je nach Bedürfnissen flexibel in verschiedene Kompartimente der MOCVD-Anlage eingeleitet werden können, ohne dass die Anlage umständlich von den Vorratsbehältern getrennt und neu verbunden werden muß.This has the advantageous effect that the system can be connected to the storage container and the gases can be introduced flexibly into various compartments of the MOCVD system, depending on requirements can without having to laboriously separate and reconnect the system from the storage containers.

Mit anderen Worten, der Betreiber einer solchen Anlage ist in der Lage, Gase nach seinen Vorstellungen bequem und flexibel in die Teile der Anlage zu leiten, wo sie benötigt werden. Dadurch können die Gaseinlässe für die Gasgemische schnell miteinander vertauscht werden.In other words, the operator Such a facility is able to produce gases according to his ideas to be guided conveniently and flexibly into the parts of the system where they are needed. This allows the gas inlets for the Gas mixtures can be swapped quickly.

Es ist aber auch denkbar, zu diesem Zweck andere bauliche Veränderungen an der Anlage vorzunehmen.But it is also conceivable for this Purpose of other structural changes to make on the system.

Im weiteren wird die Erfindung an Hand einiger Ausführungsbeispiele und der beigefügten 5 Figuren näher beschrieben.In the further the invention Hand of some examples and the attached 5 figures closer described.

1 zeigt schematisch eine MOCVD-Anlage gemäß Stand der Technik mit zwei Gaseinlässen 4, 5 für ein oberes und ein unteres Kompartiment. Die Precursor werden durch eine Teilerplatte 1 voneinander getrennt an ein zu beschichtendes Substrat 2 geführt. Die MOCVD-Anlage ist durch die Teilerplatte 1 in einen oberen und einen unteren Raum hinter den Gaseinlässen 4, 5 kompartimentiert. Das Substrat 2 kann beispielsweise ein zwei Zoll-Wafer sein. Selbstverständlich ist das Verfahren aber nicht auf etwaige Größen oder Formen des Substrats eingeschränkt. Das Substrat 2 ist in einem Suszeptor 6 eingebracht, der hier als drehbarer Teller ausgeführt ist. Die Wände der Anlage sind nur angedeutet. Das heißt, dass im vorliegenden Fall nur eine Wand 3 dargestellt wurde. Die in Blickrichtung gesehen vordere Wand sowie die Decke sind nicht dargestellt, um einen Einblick in die Anlage zu gewährleisten. 1 shows schematically a MOCVD system according to the prior art with two gas inlets 4 . 5 for an upper and a lower compartment. The precursors are separated by a divider plate 1 separated from each other on a substrate to be coated 2 guided. The MOCVD system is through the divider plate 1 into an upper and a lower room behind the gas inlets 4 . 5 compartmentalized. The substrate 2 can be, for example, a two inch wafer. Of course, the method is not restricted to any sizes or shapes of the substrate. The substrate 2 is in a susceptor 6 introduced, which is designed here as a rotating plate. The walls of the plant are only hinted at. That means that in the present case only one wall 3 was shown. The front wall and the ceiling, as seen in the viewing direction, are not shown in order to ensure an insight into the system.

2 ist ein Querschnitt durch die Anlage entlang einer gedachten Linie zwischen den Gaseinlässen und einer Kühlung 7 vor dem Suszeptor (nicht dargestellt). Die Kühlung 7 ist in 2 nur angedeutet. Im vorliegenden Fall werden der Gaseinlass 5 durch das Metallorgani kum/Trägergas-Gemisch (TMG/H2) und der Gaseinlaß 4 durch das NH3/Trägergasgemisch (NH3/H2) belegt. Nach dem Eintritt der Gase in die Anlage bleiben die beiden Gasströme zunächst durch die Teilerplatte 1 voneinander getrennt, bis sie hinter der Teilerplatte 1 vermischt werden und an das Substrat auf dem Suszeptor gelangen. Das Metallorganikum/Trägergas-Gemisch wird erfindungsgemäß zwischen das Substrat und das NH3/Trägergasgemisch geleitet. 2 is a cross section through the plant along an imaginary line between the gas inlets and a cooling 7 in front of the susceptor (not shown). The cooling 7 is in 2 only hinted at. In the present case, the gas inlet 5 through the Metallorgani kum / carrier gas mixture (TMG / H 2 ) and the gas inlet 4 occupied by the NH 3 / carrier gas mixture (NH 3 / H 2 ). After the gases have entered the system, the two gas flows initially remain through the divider plate 1 separated from each other until they are behind the divider plate 1 are mixed and reach the substrate on the susceptor. According to the invention, the metal organic / carrier gas mixture is passed between the substrate and the NH 3 / carrier gas mixture.

3 zeigt die Vermischung der Reaktanden oberhalb der angedeuteten Kühlung 7 kurz vor dem Suszeptor 6. Das dichtere Ammoniak/Trägergas-Gasgemisch diffundiert in Richtung des Substrats auf dem Suszeptor 6, wo es sich mit dem Metallorganikum/Trägergasgemisch vermischt. Auf und vor dem Substrat, das die Zerlegung der Precursor katalytisch beschleunigt, kommt es zur Abscheidung von GaN. Die Gesamtgasmischung erreicht nicht die Decke der Anlage, so dass dort die parasitäre Deposition an GaN vermieden wird. 3 shows the mixing of the reactants above the indicated cooling 7 just before the susceptor 6 , The denser ammonia / carrier gas / gas mixture diffuses in the direction of the substrate on the susceptor 6 where it mixes with the metal organic / carrier gas mixture. GaN is deposited on and in front of the substrate, which catalytically accelerates the decomposition of the precursors. The total gas mixture does not reach the ceiling of the plant, so that parasitic deposition on GaN is avoided there.

4a stellt den Verlauf der Abscheidungen von GaN dar, wie sie im Stand der Technik auftritt. Die X-Achse zeigt die lokalen Koordinaten entlang eines Substrates bzw. eines Wafers. Der Wafer ist durch den schwarzen Balken angedeutet. Die Abscheidungsrate beträgt nach einer Stunde nur ca. 1,3 Mikrometer GaN. 4a represents the course of the deposits of GaN, as occurs in the prior art. The X-axis shows the local coordinates along a substrate or a wafer. The wafer is indicated by the black bar. The deposition rate after one hour is only about 1.3 microns GaN.

Das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem das TMG/H2-Gemisch erfindungsgemäß zwischen das Substrat und das NH3/Trägergasgemisch, also örtlich gesehen näher an das Substrat geleitet wird, ermöglicht eine durchschnittlich viel höhere Abscheidungsrate von ca. 4 bis 5 Mik rometer GaN. Auf Grund des drehbaren Suszeptors 6 vollzieht sich die Abscheidung gleichmäßig auf dem Wafer (4b). Die hohen Abscheidungsraten vor dem Wafer ermöglichen eine Abscheidung von GaN mit sehr hoher Reinheit auf diesem Wafer.The method according to the invention, in which the TMG / H 2 mixture according to the invention is conducted between the substrate and the NH 3 / carrier gas mixture, that is to say locally closer to the substrate, enables an average much higher deposition rate of approximately 4 to 5 micrometers GaN. Due to the rotatable susceptor 6 the deposition takes place evenly on the wafer ( 4b ). The high deposition rates upstream of the wafer enable GaN to be deposited on this wafer with very high purity.

Die hohe Abscheidungsrate kommt im letzteren Fall dadurch zustande, dass die Gasphase nicht durch parasitäre Deposition an den Anlagenwänden verarmt. Die Gase stehen also der Abscheidung auf dem Substrat zur Verfügung.The high deposition rate comes in the latter case arises from the fact that the gas phase is not caused by parasitic deposition on the system walls impoverished. The gases are then available for deposition on the substrate Available.

Die in den 2 bis 4 dargestellte Abscheidung von GaN ist nur beispielhaft.The in the 2 to 4 deposition of GaN shown is only an example.

Als ein weiteres Beispiel für das erfindungsgemäße Verfahren sei die Abscheidung von Zinktellurid genannt. Dabei wird zwischen Substrat und der Gruppe VI-Verbindung Diethyltellur die Gruppe II-Verbindung Dimethylzink in die Anlage eingeleitet.As a further example of the method according to the invention the separation of zinc telluride may be mentioned. It is between Substrate and the Group VI compound Diethyltellur the group II compound dimethyl zinc into the plant initiated.

Es ist auch möglich, zur Abscheidung für das Dielektrikum (Ba, Sr)-Titanat ein Gemisch aus zwei oder drei Metallorganika zwischen Sauerstoff und dem Substrat in die Anlage einzuleiten. Die Metallorganika umfassen z.B. ein Gemisch aus Diketonaten des Barium und Strontium sowie Alkoxiden des Titan, z.B. Titanisopropoxid. Dabei wird zwischen Substrat und Sauerstoff als Gruppe VI-Verbindung das Gemisch aus Metallorganika in die Anlage eingeleitet.It is also possible to deposit for the dielectric (Ba, Sr) titanate is a mixture of two or three metal organics between Introduce oxygen and the substrate into the system. The metal organics include e.g. a mixture of barium and strontium diketonates and alkoxides of titanium, e.g. Titanium isopropoxide. It is between Substrate and oxygen as a Group VI compound the mixture Metal organics introduced into the plant.

Es ist darüber hinaus möglich zur Herstellung der jeweiligen Schichtverbindungen jeweils geeignete Kombina tionen von Metallorganika und Gruppe V- bzw. Gruppe VI-Verbindungen, wie in Tab. 1 angegeben, auszuwählen.It is also possible to Production of the respective layer connections each suitable combinations of metal organics and group V or group VI compounds, as indicated in Tab. 1, select.

5 zeigt eine Umschaltvorrichtung für die Gaseinlässe einer MOCVD-Anlage. 5 shows a switching device for the gas inlets of a MOCVD system.

Die Sammelleitung 52 ist mit einem Vorratsbehälter (nicht dargestellt) für ein Trägergas/Metallorganikum-Gasgemisch verbunden und wird auf das pneumatische 3/2-Wege-Ventil V2 geführt. Die Sammelleitung 51 ist mit einem Vorratsbehälter für ein Trägergas/Gruppe V- oder Gruppe VI-Gasgemisch verbunden und wird auf das pneumatische 3/2-Wege-Ventil V1 geführt. Die Ventile V1 und V2 sind über die Leitungen mit dem oberen Kompartiment 4' und dem unteren Kompartiment 5' der Gaseinlässe verbunden. Im drucklosen Zustand ist V2 zum oberen Kompartiment 4' und V1 zum unteren Kompartiment 5' hin geöffnet (s. 5). Die Gase werden wie im Stand der Technik in die Anlage geleitet.The manifold 52 is connected to a storage container (not shown) for a carrier gas / metal organic gas mixture and is guided to the pneumatic 3/2-way valve V2. The manifold 51 is connected to a reservoir for a carrier gas / group V or group VI gas mixture and will led to the pneumatic 3/2-way valve V1. Valves V1 and V2 are via the lines with the upper compartment 4 ' and the lower compartment 5 ' connected to the gas inlets. When depressurized, V2 is to the upper compartment 4 ' and V1 to the lower compartment 5 ' open towards (see 5 ). The gases are fed into the system as in the prior art.

Beide Ventile V1 und V2 werden mit nur einer N2-Druckleitung 53 über ein handbetriebenes Ventil V3 umgeschaltet. Das Gemisch aus Trägergas(en) und mindestens einem Metallorganikum wird dann unter Druck in Kompartiment 5' geleitet, also zwischen einem Substrat auf einem Suszeptor 6 und einem Gemisch aus Trägergas(en) und mindestens einer Gruppe V oder Gruppe VI-Verbindung. Letztgenanntes Gasgemisch wird dann in Kompartiment 4' geleitet. Die Teilerplatte 1 ist in 5 nur angedeutet und führt wie in den 1 bis 3 gezeigt fast bis zum Suszeptor 6.Both valves V1 and V2 come with only one N 2 pressure line 53 switched via a manually operated valve V3. The mixture of carrier gas (s) and at least one organometallic is then compartmentalized under pressure 5 ' passed, that is, between a substrate on a susceptor 6 and a mixture of carrier gas (s) and at least one Group V or Group VI compound. The latter gas mixture is then in the compartment 4 ' directed. The divider plate 1 is in 5 only hinted at and leads as in the 1 to 3 shown almost up to the susceptor 6 ,

Somit ist gewährleistet, dass niemals die unterschiedlichen Gasgemische gleichzeitig auf ein und dasselbe Kompartiment 4', 5' gegeben werden können. Eine derartige Verbesserung erlaubt eine sichere und zugleich flexible Zuleitung der Gasgemische in das obere und untere Kompartiment 4', 5' der Anlage.This ensures that the different gas mixtures are never in the same compartment at the same time 4 ' . 5 ' can be given. Such an improvement allows a safe and at the same time flexible supply of the gas mixtures into the upper and lower compartments 4 ' . 5 ' the plant.

Teileliste:

  • – 3/2-Wegeventile (V1, V2): 1/4 Zoll VCR-FFF
  • – 3/2-Wegeventil (V3) handbetätigt, Schalttafel-Einbauventil (Bosch) 0820 402 024 3/2 WV NG4 (1/8 Zoll)
  • – Edelstahlrohr 1/8 Zoll elektropoliert
  • – Pneumatikschlauch 1/8 Zoll
Parts list:
  • - 3/2-way valves (V1, V2): 1/4 inch VCR-FFF
  • - 3/2-way valve (V3) manually operated, panel mount valve (Bosch) 0820 402 024 3/2 WV NG4 (1/8 inch)
  • - 1/8 inch stainless steel tube electropolished
  • - Pneumatic hose 1/8 inch

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Claims (17)

Verfahren zur Abscheidung von Verbindungen auf einem Substrat mittels metallorganischer Gasphasendeposition und einem ersten Gemisch aus mindestens einem Trägergas und mindestens einem Metallorganikum sowie einem zweiten Gemisch aus mindestens einem Trägergas und mindestens einer Gruppe V- oder Gruppe VI-Verbindung, wobei beide Gemische separat in eine MOCVD-Anlage geleitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gemisch aus mindestens einem Trägergas und mindestens einem Metallorganikum zwischen das Substrat und das zweite Gemisch aus mindestens einem Trägergas und mindestens einer Gruppe V- oder Gruppe VI-Verbindung in die Anlage geleitet wird.Process for the deposition of compounds on a substrate by means of organometallic gas phase deposition and a first mixture of at least one carrier gas and at least one organometallic compound and a second mixture of at least one carrier gas and at least one Group V or Group VI compound, the two mixtures being separated into a MOCVD System are passed, characterized in that the first mixture of at least one carrier gas and at least one metal organic between the substrate and the second mixture of at least one carrier gas and at least one Group V or Group VI compound is passed into the system. Verfahren nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass für das erste Gemisch mindestens eine Gruppe II-Verbindung als Metallorganikum gewählt wird.Method according to the preceding claim, characterized in that that for the first mixture at least one Group II compound is selected as the metal organic. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Dimethylzink als Metallorganikum.Method according to one of the preceding claims, characterized due to dimethyl zinc as a metal organic. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch (Ba, Sr)-Verbindungen als Metallorganika.Method according to one of the preceding claims, characterized through (Ba, Sr) compounds as metal organics. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für das erste Gemisch mindestens eine Gruppe III-Verbindung als Metallorganikum gewählt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized that for the first mixture, at least one Group III compound, is selected as the metal organic. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Trimethylgallium und/oder Trimetylaluminium und/oder Trimethylindium als Metallorganika.Method according to one of the preceding claims, characterized by trimethyl gallium and / or trimethyl aluminum and / or trimethyl indium as metal organics. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für das erste Gemisch mindestens eine Gruppe IV-Verbindung als Metallorganikum gewählt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized that for the first mixture, at least one Group IV compound, is selected as the metal organic. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Titanisopropoxid als Metallorganikum.Method according to one of the preceding claims, characterized with titanium isopropoxide as a metal organic. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass AsH3 und/oder PH3 und/oder NH3 als Gruppe V-Verbindung gewählt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that AsH 3 and / or PH 3 and / or NH 3 is selected as the group V compound. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Sauerstoff oder Diethyltellur als Gruppe VI-Verbindung gewählt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that oxygen or diethyl tellurium is chosen as Group VI compound. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass III/V-Verbindungen und/oder II/VI-Verbindungen abgeschieden werden.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized that III / V compounds and / or II / VI compounds be deposited. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass GaN, AlN oder InN oder Legierungen dieser Verbindungen abgeschieden werden.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized that GaN, AlN or InN or alloys of these compounds be deposited. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Oxide, insbesondere (Ba, Sr)-Titanat abgeschieden werden.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that oxides, in particular (Ba, Sr) titanate are deposited become. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Trägergas Wasserstoff und/oder Stickstoff und/oder Argon verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the carrier gas is hydrogen and / or nitrogen and / or argon is used. MOCVD-Anlage für die Gasphasendeposition mit mindestens zwei Gaseinlässen (4, 5), gekennzeichnet durch Mittel zur flexiblen Einleitung von Gasen in die Anlage.MOCVD system for gas phase deposition with at least two gas inlets ( 4 . 5 ), characterized by means for the flexible introduction of gases into the system. MOCVD-Anlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Gaseinlässen (4, 5) und den Vorratsbehältern für in die Anlage einzuleitenden Gase Gassammelleitungen (51, 52, 53) mindestens zwei Ventile (V1, V2, V3) angeordnet sind.MOCVD system according to claim 15, characterized in that between the gas inlets ( 4 . 5 ) and the storage tanks for gases to be introduced into the system. 51 . 52 . 53 ) at least two valves (V1, V2, V3) are arranged. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass SiC, Saphir, Silizium, InP (Indiumphosphid), InAs (Indiumarsenid), GaAs (Galliumarsenid), GaN (Galliumnitrid), AlN (Aluminiumnitrid), GaSb (Galliumantimonid) und/oder GaP (Galliumphosphid) als Substrate gewählt werden.Method according to one of claims 1 to 14, characterized in that that SiC, sapphire, silicon, InP (indium phosphide), InAs (indium arsenide), GaAs (gallium arsenide), GaN (gallium nitride), AlN (aluminum nitride), GaSb (gallium antimonide) and / or GaP (gallium phosphide) as substrates chosen become.
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DE502004010071T DE502004010071D1 (en) 2003-03-21 2004-02-20 DEVICE FOR SEPARATING COMPOUNDS ON A SUBSTRATE USING THE METALORGANIC GAS PHASE DEPOSITION
KR1020057017675A KR101105629B1 (en) 2003-03-21 2004-02-20 Method for depositing compounds on a substrate by means of metalorganic chemical vapor deposition
US10/550,365 US20070031991A1 (en) 2003-03-21 2004-02-20 Method for depositing compounds on a substrate by means of metalorganic chemical vapor deposition
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2957939A1 (en) * 2010-03-29 2011-09-30 Koolerheadz Modular injector to inject gas in treatment chamber, comprises injectors including inlet to receive gas wave, curved section to dilate gas in direction perpendicular to propagation axis of gas and outlet to eject gas, and connection zone
WO2011121508A1 (en) * 2010-03-29 2011-10-06 Koolerheadz Modular gas injection device

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5215267B2 (en) * 2009-08-31 2013-06-19 日本電信電話株式会社 Method for producing compound semiconductor film
JP6283245B2 (en) * 2014-03-28 2018-02-21 旭化成エレクトロニクス株式会社 Method for manufacturing compound semiconductor substrate
JP2016174071A (en) * 2015-03-17 2016-09-29 日本電信電話株式会社 Method for crystal growth

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2661554A1 (en) * 1990-04-30 1991-10-31 Philips Electronique Lab Device for introducing gases into the chamber of an epitaxy reactor, reactor chamber including such a gas-introduction device, and use of such a chamber for producing semiconducting layers
EP0505249A1 (en) * 1991-03-18 1992-09-23 Fujitsu Limited Apparatus for growing mixed compound semiconductor and growth method using the same
WO1997008356A2 (en) * 1995-08-18 1997-03-06 The Regents Of The University Of California Modified metalorganic chemical vapor deposition of group iii-v thin layers
WO1998014322A1 (en) * 1996-10-04 1998-04-09 Northwestern University Doped barium/strontium titanate thin films and method of doping
EP1207215A2 (en) * 2000-11-15 2002-05-22 Ngk Insulators, Ltd. A method for fabricating a III-V nitride film and an apparatus for fabricating the same

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2646931B2 (en) * 1991-04-11 1997-08-27 松下電器産業株式会社 Vapor phase growth apparatus and vapor phase growth method using the same
JPH1112740A (en) * 1997-06-23 1999-01-19 Nissin Electric Co Ltd Vaporization device of liquid raw material, and cleaning method of cvd device provided therewith
KR100330749B1 (en) * 1999-12-17 2002-04-03 서성기 Thin film deposition apparatus for semiconductor
JP2001250783A (en) * 2000-03-08 2001-09-14 Japan Pionics Co Ltd Vapor growth device and method
JP3472282B2 (en) * 2001-08-30 2003-12-02 東京エレクトロン株式会社 Fluid control device, heat treatment device, and fluid control method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2661554A1 (en) * 1990-04-30 1991-10-31 Philips Electronique Lab Device for introducing gases into the chamber of an epitaxy reactor, reactor chamber including such a gas-introduction device, and use of such a chamber for producing semiconducting layers
EP0505249A1 (en) * 1991-03-18 1992-09-23 Fujitsu Limited Apparatus for growing mixed compound semiconductor and growth method using the same
WO1997008356A2 (en) * 1995-08-18 1997-03-06 The Regents Of The University Of California Modified metalorganic chemical vapor deposition of group iii-v thin layers
WO1998014322A1 (en) * 1996-10-04 1998-04-09 Northwestern University Doped barium/strontium titanate thin films and method of doping
EP1207215A2 (en) * 2000-11-15 2002-05-22 Ngk Insulators, Ltd. A method for fabricating a III-V nitride film and an apparatus for fabricating the same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2957939A1 (en) * 2010-03-29 2011-09-30 Koolerheadz Modular injector to inject gas in treatment chamber, comprises injectors including inlet to receive gas wave, curved section to dilate gas in direction perpendicular to propagation axis of gas and outlet to eject gas, and connection zone
WO2011121508A1 (en) * 2010-03-29 2011-10-06 Koolerheadz Modular gas injection device
US9410248B2 (en) 2010-03-29 2016-08-09 Koolerheadz Modular gas injection device
US10221479B2 (en) 2010-03-29 2019-03-05 Koolerheadz Modular gas injection device

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Publication number Publication date
JP2006520851A (en) 2006-09-14
JP4712687B2 (en) 2011-06-29
ATE443165T1 (en) 2009-10-15
DE502004010071D1 (en) 2009-10-29

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