JP2010073968A

JP2010073968A - Mocvd device

Info

Publication number: JP2010073968A
Application number: JP2008240975A
Authority: JP
Inventors: Shojiro Araki; 昌二郎荒木
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2008-09-19
Filing date: 2008-09-19
Publication date: 2010-04-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an MOCVD device configured to grow crystal after sufficiently decomposing sources by heating at temperatures showing optimum decomposition efficiency for the respective sources before reaching a substrate surface. <P>SOLUTION: In the MOCVD device for forming a film of a metal compound on a substrate by supplying a plurality of semiconductor material gases prepared by vaporizing an organic metal complex, the inside of a reaction chamber supplied with the plurality of semiconductor material gases is controlled to have a plurality of temperature regions partially different from one another. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明はＭＯＣＶＤ装置に関し、複数の半導体材料ガスが供給される反応室内に部分的に異なる複数の温度領域を設け、それぞれのガスごとにガスの完全分解をはかったＭＯＣＶＤ装置に関する。 The present invention relates to an MOCVD apparatus, and relates to an MOCVD apparatus in which a plurality of different temperature regions are partially provided in a reaction chamber to which a plurality of semiconductor material gases are supplied, and gas is completely decomposed for each gas.

ＭＯＣＶＤはＩｎｐやＧａＡｓといった化合物半導体基板上に同種もしくは異種の結晶を成長させる装置である。基本的な原理として加熱し反応しやすくなった半導体基板上にＩＩＩ族やＶ族の雰囲気を流しこれらを分解し基板上に成長を行うものである。 MOCVD is an apparatus for growing the same or different kinds of crystals on a compound semiconductor substrate such as Inp or GaAs. As a basic principle, a group III or group V atmosphere is passed over a semiconductor substrate that has been heated and easily reacted, and these are decomposed to grow on the substrate.

ＩＩＩ族としてはトリメチルガリウム（ＴＭＧａ）やトリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）が一般的であり、これらは有機金属（ＭｅｔａｌＯｒｇａｎｉｃ）と呼ばれている。Ｖ族としてはトリブチルフォスファー（ＴＢＰ）等もあるが、まだ一般的とは言えず、ガスソースであるＡｓＨ３やＰＨ３を使用している。 As the group III, trimethylgallium (TMGa) and trimethylindium (TMIn) are generally used, and these are called organic metals. The group V includes tributyl phosphor (TBP) and the like, but it is not yet common and uses AsH3 and PH3 which are gas sources.

化合物半導体では、例えばＩｎＰ基板上には同種のＩｎＰだけでなくＩｎＧａＡｓといったものを同じ格子常数で成長できることが特徴である。
反応式としてＩｎＰでは
（Ｃｈ_３）_３Ｉｎ＋ＰＨ_３＋Ｈ_２→Ｉｎｐ＋３ＣＨ_４＋Ｈ２
ＩｎＧａＡｓでは
２（ＣＨ_３）_３Ｉｎ＋２（ＣＨ_３）_３Ｇａ＋２ＡｓＨ_３＋３Ｈ_２→２ＩｎＧａＡｓ＋６ＣＨ_４
と表される。
ここでＨ_２はキャリアガスとして一般的に使用されている。 In the compound semiconductor, for example, not only the same kind of InP but also InGaAs can be grown on the InP substrate with the same lattice constant.
In InP, (Ch ₃ ) ₃ In + PH ₃ + H ₂ → Inp + 3CH ₄ + H 2
For InGaAs, 2 (CH ₃ ) ₃ In + 2 (CH ₃ ) ₃ Ga + 2AsH ₃ + 3H ₂ → 2InGaAs + 6CH ₄
It is expressed.
Here, H ₂ is generally used as a carrier gas.

図２（ａ，ｂ）は従来のＭＯＣＶＤ装置の一例を示す要部断面構成図である。
図２（ａ）において、２０はＭＯＣＶＤ装置を構成する反応室、２１は基板ステージ２２上に載置されたウエハ（基板）、２３は基板ステージを加熱するヒータである。２４は反応室の上流側に設けられたＩＩＩ族＋Ｖ族ソースの導入ライン、２５は反応室の下流側に設けられた排気ラインである。 FIG. 2A and FIG. 2B are cross-sectional configuration diagrams of main parts showing an example of a conventional MOCVD apparatus.
In FIG. 2A, 20 is a reaction chamber constituting an MOCVD apparatus, 21 is a wafer (substrate) placed on a substrate stage 22, and 23 is a heater for heating the substrate stage. Reference numeral 24 is a group III + V source introduction line provided on the upstream side of the reaction chamber, and 25 is an exhaust line provided on the downstream side of the reaction chamber.

上述の構成において、反応室２０の上流側からＩＩＩ族＋Ｖ族ソースの導入ライン２４を介して半導体材料ガス（ソース）を導入する。
半導体材料ガスがヒーター２２によって加熱された基板（ウエハ）２１上に到達すると、それらが分解し基板２１の上に成長する。 In the above-described configuration, the semiconductor material gas (source) is introduced from the upstream side of the reaction chamber 20 via the group III + V source introduction line 24.
When the semiconductor material gas reaches the substrate (wafer) 21 heated by the heater 22, they decompose and grow on the substrate 21.

その場合、成長に寄与しなかったソースは排気されるが、多数のウェハを処理する場合はＨ_２で浮上させたり、ギアを用いてウェハを自公転させウェハ面内組成均一性を向上させるものがある。 In that case, the source that did not contribute to the growth is exhausted, but when processing a large number of wafers, the wafer is levitated with H ₂ or the wafer is revolved using a gear to improve the in-plane composition uniformity. There is.

図２（ｂ）は他の従来例を示す要部断面構成図であり、図２（ａ）と同一要素には同一符号を付している。この従来例においてはＩＩＩ族とＶ族のソースを別々に反応室内に導入するタイプである。基本的な成膜プロセスは図２（ａ）に示すものと同じである。 FIG. 2B is a cross-sectional view of a main part showing another conventional example, and the same elements as those in FIG. In this conventional example, the group III and group V sources are separately introduced into the reaction chamber. The basic film formation process is the same as that shown in FIG.

このような装置によれば、ＩＩＩ族とＶ族系ソースを別々に導入することで膜の組成分布均一性が改善される。このタイプではウェハのは移動は公転のみである。自公転にしない理由は機械的に装置構造が複雑になるためと考えられる。
According to such an apparatus, the compositional distribution uniformity of the film is improved by separately introducing the group III and group V sources. In this type, the wafer moves only by revolution. The reason for not revolving is considered to be mechanically complicated device structure.

特開２０００−１００７２８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2000-100728 特開２００１−０１９５９０号公報JP 2001-019590 A 特開２００３−２５３４４６号公報JP 2003-253446 A

しかし、図２（ａ，ｂ）に示すＭＯＣＶＤ装置には、次のような問題点があった。
１）基板を加熱する温度だけでソースを分解しているが、文献（西澤潤一編，半導体研究２７ｐ１０４（財）半導体研究振興会，工業調査会）によれば、ＡｓＨ３が十分分解する温度は７００℃以上とされている、 However, the MOCVD apparatus shown in FIGS. 2A and 2B has the following problems.
1) Although the source is decomposed only by the temperature at which the substrate is heated, according to the literature (Nishizawa Junichi, Semiconductor Research 27 p104, Semiconductor Research Promotion Society, Industrial Research Committee), the temperature at which AsH3 is sufficiently decomposed is 700 ° C or higher,

また、文献（西澤潤一編，半導体研究２３ｐ４０（財）半導体研究振興会，工業調査会）によれば、ＰＨ３も分解を開始する温度は３００〜４００℃であるが、完全に分解するのは７００℃程度で、ＩｎＰ基板上に結晶成長を行う場合の一般的な６５０℃程度()より高く、基板のみの加熱では非効率である。 Moreover, according to the literature (Seiichi Nishizawa, Semiconductor Research 23 p40, Semiconductor Research Promotion Association, Industrial Research Committee), the temperature at which PH3 also begins to decompose is 300 to 400 ° C. The temperature is about 700 ° C., which is higher than the general 650 ° C. () when crystal growth is performed on an InP substrate, and heating only the substrate is inefficient.

２）分解しなかったガスは排気系から排出されるが、大気中に排出された場合危険である。危険防止のため一般的に排気側に必ず付属している除害システムの負担となる。 2) Undecomposed gas is exhausted from the exhaust system, but it is dangerous if exhausted into the atmosphere. In order to prevent danger, it is generally a burden for the abatement system that is always attached to the exhaust side.

３）ＴＭＩｎやＴＭＧａもこの６５０℃という温度では十分に分解していると思われるが、それは表面近傍に到達した分子だけで、他はＡｓＨ３同様分解しないまま排気されてしまう。これらソースは純度が高いため非常に高価であるにも関わらず、コスト的にも膜の生成にも非効率である。 3) Although it seems that TMIn and TMGa are also sufficiently decomposed at this temperature of 650 ° C., they are only molecules that have reached the vicinity of the surface, and the others are exhausted without being decomposed in the same manner as AsH 3. Although these sources are very expensive due to their high purity, they are inefficient in terms of cost and film formation.

４）一方図２（ａ）のようなタイプでＩｎＧａＡｓを成長する際、ＴＭＩｎとＴＭＧａの分解温度が異なるため、ソースの上流側では分解温度の高いＴＭＧａより低いＴＭＩｎの分解が先に分解して半導体表面に速く到達するため、ここの領域では相対的にＩｎの多い膜となるが、下流になるにつれＴＭＧａも分解されていくため、下流になるほどＧａの多い膜となる。つまり分解温度の差は半導体基板表面に成長する結晶中の組成分布に斑が発生する。
従って本発明は、基板表面到達前にソースそれぞれに最適な分解効率を示す温度で加熱し、十分な分解をさせた後に結晶成長を行うようにしたＭＯＣＶＤ装置を提供することを目的としている。 4) On the other hand, when growing InGaAs with the type as shown in FIG. 2A, the decomposition temperature of TMIn is different from that of TMGa having a high decomposition temperature on the upstream side of the source because the decomposition temperatures of TMIn and TMGa are different. In order to reach the semiconductor surface quickly, a film with a relatively large amount of In is formed in this region. However, TMGa is also decomposed as it goes downstream, so that the film becomes rich in Ga as it goes downstream. That is, the difference in decomposition temperature causes spots in the composition distribution in the crystal growing on the surface of the semiconductor substrate.
Accordingly, an object of the present invention is to provide an MOCVD apparatus in which the crystal growth is performed after heating at a temperature showing optimum decomposition efficiency for each source before reaching the surface of the substrate and sufficiently decomposing.

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、請求項１に記載のＭＯＣＶＤ装置においては、
有機金属錯体を気化した複数の半導体材料ガスを供給して、基板上に金属化合物を成膜するＭＯＣＶＤ装置において、前記複数の半導体材料ガスが供給される反応室内は部分的に異なる複数の温度領域を有するように制御されていることを特徴とする。 The present invention was made to solve the above problems, and in the MOCVD apparatus according to claim 1,
In an MOCVD apparatus for supplying a plurality of semiconductor material gases vaporized from an organometallic complex to form a metal compound on a substrate, a plurality of temperature regions in which reaction chambers to which the plurality of semiconductor material gases are supplied are partially different It is controlled to have.

請求項２においては、請求項１に記載のＭＯＣＶＤ装置装置において、
前記部分的に異なる温度領域の温度は前記複数種の半導体材料ガスがそれぞれの温度領域に供給されたときに完全に分解する温度に制御されていることを特徴とする。 In claim 2, in the MOCVD apparatus apparatus according to claim 1,
The temperature in the partially different temperature region is controlled to a temperature at which the plurality of types of semiconductor material gases are completely decomposed when supplied to each temperature region.

請求項３においては、請求項１または２に記載のＭＯＣＶＤ装置装置において、
前記複数の半導体材料ガスの第１はホスフィン（ＰＨ３）、第２はアルシン（ＡｓＨ３）であって７００℃程度に、第３はＩＩＩ族若しくはＶ族系ソースであって５５０℃程度に制御されていることを特徴とする。 In Claim 3, in the MOCVD apparatus apparatus of Claim 1 or 2,
The first of the plurality of semiconductor material gases is phosphine (PH3), the second is arsine (AsH3), which is controlled to about 700 ° C., and the third is a group III or group V source, controlled to about 550 ° C. It is characterized by being.

請求項４においては、請求項１乃至３に記載のＭＯＣＶＤ装置において、
前記複数種の半導体材料ガスの供給口はホスフィン（ＰＨ３）、アルシン（ＡｓＨ３）の供給口を反応室の下方付近に、ＩＩＩ族若しくはＶ族系ソースの供給口を反応室の上方付近に配置したことを特徴とする。 In claim 4, in the MOCVD apparatus according to claims 1 to 3,
As the supply ports for the plurality of types of semiconductor material gases, the supply ports for phosphine (PH3) and arsine (AsH3) are arranged near the lower part of the reaction chamber, and the supply ports for the group III or V group source are arranged near the upper part of the reaction chamber. It is characterized by that.

請求項５においては、請求項１乃至４に記載のＭＯＣＶＤ装置において、
前記半導体材料ガスを加熱するヒータおよび基板加熱用ヒータを含んで前記反応室全体を覆ったことを特徴とする。 In claim 5, in the MOCVD apparatus according to claims 1 to 4,
The whole reaction chamber is covered including a heater for heating the semiconductor material gas and a heater for heating the substrate.

請求項６においては、請求項１乃至５に記載のＭＯＣＶＤ装置において、
前記半導体材料ガスの排気系は前記反応室の上方に配置されると共に、前記基板の表面は前記反応室の天井から内側に向かって配置されたことを特徴とする。 In claim 6, in the MOCVD apparatus according to claims 1 to 5,
The semiconductor material gas exhaust system is disposed above the reaction chamber, and the surface of the substrate is disposed inward from the ceiling of the reaction chamber.

以上説明したことから明らかなように本発明の請求項１，２によれば、複数の半導体材料ガスが供給される反応室内を部分的に異なる複数の温度領域に設定し、複数種の半導体材料ガスがそれぞれの温度領域に供給されたときに完全に分解する温度に制御したので、斑がなく効率的な結晶成長を行うことができる。 As is apparent from the above description, according to the first and second aspects of the present invention, the reaction chamber to which a plurality of semiconductor material gases are supplied is partially set to a plurality of different temperature regions, and a plurality of types of semiconductor materials are provided. Since the temperature is controlled so as to completely decompose when the gas is supplied to each temperature region, efficient crystal growth can be performed without spots.

請求項３，４によれば、複数の半導体材料ガスとしてホスフィン（ＰＨ３）、アルシン（ＡｓＨ３）を７００℃程度に、ＩＩＩ族若しくはＶ族系ソースを５５０℃程度に制御し、ホスフィン（ＰＨ３）、アルシン（ＡｓＨ３）の供給口を反応室の下方付近に、ＩＩＩ族若しくはＶ族系ソースの供給口を反応室の上方付近に配置したので、斑がなく効率的な結晶成長を行うことができる。 According to claims 3 and 4, phosphine (PH3) and arsine (AsH3) are controlled to about 700 ° C., and a group III or group V source is controlled to about 550 ° C. as phosphine (PH3), Since the arsine (AsH3) supply port is disposed near the lower part of the reaction chamber and the group III or V source source is disposed near the upper part of the reaction chamber, efficient crystal growth can be performed without spots.

また、請求項５，６によれば、半導体材料ガスを加熱するヒータおよび基板加熱用ヒータを含んで前記反応室全体を覆い、半導体材料ガスの排気系を反応室の上方に配置し、基板の表面を反応室の天井から内側に向かって配置したので斑がなく効率的な結晶成長を行うことができる。 According to the fifth and sixth aspects, the reaction chamber including the heater for heating the semiconductor material gas and the heater for heating the substrate is covered, the exhaust system for the semiconductor material gas is disposed above the reaction chamber, Since the surface is arranged inward from the ceiling of the reaction chamber, there is no spot and efficient crystal growth can be performed.

図１（ａ，ｂ）はＭＯＣＶＤ装置を構成する反応室の要部構成図で、図１（ａ）は要部断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示す反応室１を矩形状とした場合のガス導入ライン（２〜５）の一例を示す平面図である。なお、反応室は円、若しくは多角形状であってもよい。
この反応室１は温度領域がガス導入ライン付近で異なった温度に制御されている。即ち、底部全面を覆って底部ヒータ１０が配置され、下部側面に第１側面ヒータ１１および第２側面ヒータ１２が周囲を覆って配置されている。 1A and 1B are main part configuration diagrams of a reaction chamber constituting the MOCVD apparatus, FIG. 1A is a main part sectional view, and FIG. 1B is a diagram showing the reaction chamber 1 shown in FIG. It is a top view which shows an example of the gas introduction line (2-5) at the time of setting it as a rectangular shape. The reaction chamber may be circular or polygonal.
The temperature of the reaction chamber 1 is controlled at different temperatures in the vicinity of the gas introduction line. That is, the bottom heater 10 is disposed so as to cover the entire bottom surface, and the first side heater 11 and the second side heater 12 are disposed on the lower side surface so as to cover the periphery.

１３，１４は反応室の中部付近にその周囲を覆って配置された第３、第４側面ヒータ、１５，１６は反応室の上部部付近にその周囲を覆って配置された第５、第６側面ヒータである。２は第２，第４側面ヒータの間に配置されたホスフィン（ＰＨ３）導入ライン。３は同じく第１，第３側面ヒータの間に配置されたアルシン（ＡｓＨ３）導入ラインであり（ＰＨ３）導入ラインよりはわずかに上方に配置されている。 Reference numerals 13 and 14 denote third and fourth side heaters arranged around the middle of the reaction chamber, and the fifth and sixth side heaters 15 and 16 are arranged around the upper part of the reaction chamber to cover the circumference. Side heater. 2 is a phosphine (PH3) introduction line disposed between the second and fourth side heaters. Similarly, 3 is an arsine (AsH3) introduction line arranged between the first and third side heaters, and is arranged slightly above the (PH3) introduction line.

４は第３側面ヒータ１３と第５側面ヒータ１５の間に配置されたＩＩＩ族系ソース第１導入ライン、５は同じく第４側面ヒータ１４と第６側面ヒータ１６の間に配置されたＩＩＩ族系ソース第２導入ラインであり、ＩＩＩ族系ソース第１導入ラインと対向する位置に、これよりはわずかに上方に配置されている。 4 is a group III source first introduction line arranged between the third side heater 13 and the fifth side heater 15, and 5 is a group III arranged similarly between the fourth side heater 14 and the sixth side heater 16. It is a system source second introduction line, and is disposed slightly above the position facing the group III source first introduction line.

１８は反応室１の上部に反応室を覆って配置された基板ステージであり、一方の面（外側）に上部ヒータ１７が配置され、他方の面（反応室側）には基板（ウエハ）１７がフェイスダウン状態で配置されている。７，８は反応室１の上方で基板の周囲に対向して配置された第１，第２排気ラインである。 Reference numeral 18 denotes a substrate stage disposed at the upper part of the reaction chamber 1 so as to cover the reaction chamber. An upper heater 17 is disposed on one surface (outside), and a substrate (wafer) 17 is disposed on the other surface (reaction chamber side). Is placed face down. Reference numerals 7 and 8 denote first and second exhaust lines disposed above the reaction chamber 1 so as to face the periphery of the substrate.

上述の構成において、反応室は減圧下に置かれ、排気は反応室の上部から行われる。そして、底部ヒータ１０、第１側面ヒータ１１および第２側面ヒータ１２は７００℃程度に加熱されホスフィン（ＰＨ３）の分解用として機能する。
また、第３側面ヒータ１３および第４側面ヒータ１４も７００℃程度に加熱されホスフィン（ＰＨ３）の分解用として機能する。 In the above-described configuration, the reaction chamber is placed under reduced pressure, and the exhaust is performed from the top of the reaction chamber. The bottom heater 10, the first side heater 11, and the second side heater 12 are heated to about 700 ° C. and function as phosphine (PH3) decomposition.
In addition, the third side heater 13 and the fourth side heater 14 are also heated to about 700 ° C. and function to decompose phosphine (PH3).

また、第５側面ヒータ１５および第６側面ヒータ１６は５５０℃程度に加熱されＩＩＩ族分解用として機能する。
これらの温度がソースが分解するのに十分な温度であることは、有機金属ガリウムＴＭＧａ（ＴｒｉｍｅｔｈｙｌＧａｌｌｉｕｍ）が西澤潤一編，半導体研究２７ｐ１０３（財）半導体研究振興会，工業調査会の文献に記載されており、ＴＭＩｎはＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｒｙｓｔａｌＧｒｏｗｔｈ９２（１９８８）５９１−６０４に記載されている。
なお、基板（ウエハ）６は基板ステージ１８を介して上部ヒータにより６５０℃に加熱される。図では反応室１の断面図の左右で側面ヒ−タを異なる番号で表示しているが位置説明の都合によるもので特別の意味はない。 Further, the fifth side heater 15 and the sixth side heater 16 are heated to about 550 ° C. and function for group III decomposition.
The fact that these temperatures are sufficient for the source to decompose is described in the literature of Organometallic Gallium TMGa (Trimethyl Gallium) by Junichi Nishizawa, Semiconductor Research 27 p103, Semiconductor Research Promotion Society, Industrial Research Association. TMIn is described in Journal of Crystal Growth 92 (1988) 591-604.
The substrate (wafer) 6 is heated to 650 ° C. by the upper heater through the substrate stage 18. In the figure, the side heaters are indicated by different numbers on the left and right of the cross-sectional view of the reaction chamber 1, but there is no special meaning for the convenience of explanation of the position.

導入されたＡｓＨ３やＰＨ３およびＩＩＩ族ソースのＴＭＩｎやＴＭＧａが反応室１の外部に配置されたヒータ１０〜１６により完全に分解され、上昇気流となって第１，第２排気ライン方向に向かって流れる。そして、完全に分解したソースは６５０℃に加熱された半導体基板表面に到達し結晶の成長がなされる。 The introduced AsH3, PH3, and group III sources TMIn and TMGa are completely decomposed by the heaters 10 to 16 disposed outside the reaction chamber 1 and become an upward airflow toward the first and second exhaust lines. Flowing. The completely decomposed source reaches the surface of the semiconductor substrate heated to 650 ° C., and crystal is grown.

このとき成長に寄与しなかったものは排気系から排出されが、基板（ウェハ）はフェイスダウンにして下向きに配置されているので、ＡｓやＩｎの固形物がウェハ表面に付着するのを防止することができる。 What does not contribute to the growth at this time is discharged from the exhaust system, but the substrate (wafer) is placed face down so that the solid matter of As and In is prevented from adhering to the wafer surface. be able to.

上述の構成によれば、
各々のソースが分解するのに適した温度で加熱してから結晶成長を行うため、供給したソースに対して成長に寄与する割合を高くすることができ、その結果、成長速度も速くなり、除害装置を含む排気系にかかる負担を少なくすることができる。 According to the above configuration,
Since each source is heated at a temperature suitable for decomposition before crystal growth is performed, the proportion of the source that contributes to the growth can be increased, resulting in a faster growth rate. The burden on the exhaust system including the harmful device can be reduced.

以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。従って本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形を含むものである。 The foregoing description is merely illustrative of certain preferred embodiments for purposes of explanation and illustration of the invention. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes many changes and modifications without departing from the essence thereof.

本発明のＭＯＣＶＤ装置の実施形態の一例を示す要部断面構成図である。It is a principal part cross-section block diagram which shows an example of embodiment of the MOCVD apparatus of this invention. 従来例を示す要部断面構成図である。It is a principal part cross-section block diagram which shows a prior art example.

Explanation of symbols

１，２０反応室
２ＰＨ３導入ラインＡｓＨ３導入ライン
３ＡｓＨ３導入ライン
４ＩＩＩ族系ソース第１導入ライン
５ＩＩＩ族系ソース第２導入ライン
６，２１基板（ウエハ）
７第１排気ライン
８第２排気ライン
１０底部ヒータ
１１第１側面ヒータ
１２第２側面ヒータ
１３第３側面ヒータ
１４第４側面ヒータ
１５第５側面ヒータ
１６第６側面ヒータ
１７上部ヒータ
１８，２２基板ステージ
２３ヒータ
２４ａＩＩＩ族系ソース導入ライン
２４ｂＶ族系ソース導入ライン
２５排気ライン 1,20 Reaction chamber 2 PH3 introduction line AsH3 introduction line 3 AsH3 introduction line 4 Group III source first introduction line 5 Group III source second introduction line 6,21 Substrate (wafer)
7 First exhaust line 8 Second exhaust line 10 Bottom heater 11 First side heater 12 Second side heater 13 Third side heater 14 Fourth side heater 15 Fifth side heater 16 Sixth side heater 17 Upper heater 18, 22 Substrate Stage 23 Heater 24a Group III source introduction line 24b Group V source introduction line 25 Exhaust line

Claims

In an MOCVD apparatus for supplying a plurality of semiconductor material gases vaporized from an organometallic complex to form a metal compound on a substrate, a plurality of temperature regions in which reaction chambers to which the plurality of semiconductor material gases are supplied are partially different The MOCVD apparatus is controlled to have:

2. The MOCVD according to claim 1, wherein the temperature in the partially different temperature region is controlled to a temperature at which the plurality of types of semiconductor material gases are completely decomposed when supplied to each temperature region. Equipment device.

The first of the plurality of semiconductor material gases is phosphine (PH3), the second is arsine (AsH3), which is about 700 ° C., and the third is a group III or group V semiconductor material gas, which is controlled to about 550 ° C. The MOCVD apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is an MOCVD apparatus.

The plurality of types of semiconductor material gas supply ports are phosphine (PH3) and arsine (AsH3) supply ports near the lower part of the reaction chamber, and group III or group V semiconductor material gas supply ports are near the upper part of the reaction chamber. 4. The MOCVD apparatus according to claim 1, wherein the MOCVD apparatus is arranged.

5. The MOCVD apparatus according to claim 1, wherein the whole reaction chamber is covered including a heater for heating the semiconductor material gas and a heater for heating the substrate.

6. The semiconductor material gas exhaust system is disposed above the reaction chamber, and the surface of the substrate is disposed inward from the ceiling of the reaction chamber. MOCVD equipment.