JP2714802B2 - 有機金属化学気相反応装置 - Google Patents
有機金属化学気相反応装置Info
- Publication number
- JP2714802B2 JP2714802B2 JP63063405A JP6340588A JP2714802B2 JP 2714802 B2 JP2714802 B2 JP 2714802B2 JP 63063405 A JP63063405 A JP 63063405A JP 6340588 A JP6340588 A JP 6340588A JP 2714802 B2 JP2714802 B2 JP 2714802B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- reaction vessel
- chemical vapor
- substrate
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は有機金属化学気相反応装置に関し、更に詳細
にはII−VI族化合物又はIII−Ｖ族化合物のエピタキシ
ャル膜形成装置に関する。
にはII−VI族化合物又はIII−Ｖ族化合物のエピタキシ
ャル膜形成装置に関する。
（従来の技術） 従来、III−Ｖ族化合物又はII−VI族化合物の種々の
結晶膜の形成については、分子線エピタキシャル法（MB
E法;Molecular Beam Epitaxial Method）や有機金属化
学気相反応法（MOCVD法;Metal Organic Chemical Vapor
Deposition Method）等の低温結晶育成技術がよく知ら
れている。
結晶膜の形成については、分子線エピタキシャル法（MB
E法;Molecular Beam Epitaxial Method）や有機金属化
学気相反応法（MOCVD法;Metal Organic Chemical Vapor
Deposition Method）等の低温結晶育成技術がよく知ら
れている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前者のMBE法は膜厚の制御性に秀れて
いるが、生産性が悪いという問題がある。他方、後者の
MOCVD法は生産性に秀れてはいるが膜厚の制御性とその
均一性の点で劣るという問題があった。
いるが、生産性が悪いという問題がある。他方、後者の
MOCVD法は生産性に秀れてはいるが膜厚の制御性とその
均一性の点で劣るという問題があった。
MOCVDのかかる欠点を改善する試みは種々なされてお
り、ある程度改善されてきているが、いまだ目標とする
レベルには達していない。
り、ある程度改善されてきているが、いまだ目標とする
レベルには達していない。
本発明の目的は、かかる従来の問題点を解決するため
になされたもので、MOCVD法によるIII−Ｖ族化合物又は
II−VI族化合物のエピタキシャル成長について膜厚の均
一性および膜厚の制御性の向上した有機金属化学気相反
応装置を提供することにある。
になされたもので、MOCVD法によるIII−Ｖ族化合物又は
II−VI族化合物のエピタキシャル成長について膜厚の均
一性および膜厚の制御性の向上した有機金属化学気相反
応装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明の有機金属化学気相反応装置は、結晶基板上に
III−Ｖ族,II−VI族化合物のエピタキシャル成長を行な
わせる有機金属化学気相反応装置において、ガス流を壁
面に沿って下方向へ指向させるべく縦断面又は横断面で
みて湾曲形状の天井面を備えた密閉形の反応容器と、該
反応容器内部に下方から設置され且つ該反応容器の中央
部又はやや上部に位置してその上に基板が載せられる支
持面を備えた支持台と、少なくとも前記支持面を加熱す
る加熱装置と、一端開口部が前記支持台の側面近くで前
記支持面より下方５〜100mmの範囲に位置し且つ他端が
前記反応容器外のＶ族,VI族系ガス供給源に接続された
１又は複数の導入管と、一端開口部が前記支持面の直上
20〜100mmの範囲に位置し且つ他端が前記反応容器外のI
I族,III族系有機金属ガス供給源に接続された１又は複
数の導入管とを含んでなる。
III−Ｖ族,II−VI族化合物のエピタキシャル成長を行な
わせる有機金属化学気相反応装置において、ガス流を壁
面に沿って下方向へ指向させるべく縦断面又は横断面で
みて湾曲形状の天井面を備えた密閉形の反応容器と、該
反応容器内部に下方から設置され且つ該反応容器の中央
部又はやや上部に位置してその上に基板が載せられる支
持面を備えた支持台と、少なくとも前記支持面を加熱す
る加熱装置と、一端開口部が前記支持台の側面近くで前
記支持面より下方５〜100mmの範囲に位置し且つ他端が
前記反応容器外のＶ族,VI族系ガス供給源に接続された
１又は複数の導入管と、一端開口部が前記支持面の直上
20〜100mmの範囲に位置し且つ他端が前記反応容器外のI
I族,III族系有機金属ガス供給源に接続された１又は複
数の導入管とを含んでなる。
（作 用） 本発明の有機金属化学気相反応装置では、基板が支持
台の支持面に載置された後、導入管からＶ族又はVI族系
ガスが反応容器内に供給され、このガスは支持台の横を
通ってスムースな上昇流となり、基板表面上を極めて均
一に薄く覆う。これに、別の導入管によって反応容器内
に供給されたII族又はIII族の有機金属ガスが上方から
下りてきて、熱せられた基板の直上で混合反応し基板上
に結晶化する。Ｖ族,VI族ガスや反応ガスは反応容器の
天井面などから側壁に沿ってスムースに流れ降り、排出
口から排出される。
台の支持面に載置された後、導入管からＶ族又はVI族系
ガスが反応容器内に供給され、このガスは支持台の横を
通ってスムースな上昇流となり、基板表面上を極めて均
一に薄く覆う。これに、別の導入管によって反応容器内
に供給されたII族又はIII族の有機金属ガスが上方から
下りてきて、熱せられた基板の直上で混合反応し基板上
に結晶化する。Ｖ族,VI族ガスや反応ガスは反応容器の
天井面などから側壁に沿ってスムースに流れ降り、排出
口から排出される。
（実施例） 以下、本発明の有機金属化学気相反応装置を添付図面
に示された実施例について更に詳細に説明する。
に示された実施例について更に詳細に説明する。
第１図には、本発明の一実施例に係る有機金属化学気
相反応装置１が示されている。この有機金属化学気相反
応装置１は、特にIII−Ｖ族，又はII−VI族化合物のエ
ピタキシャル成長を行なわせるもので、密閉形の反応容
器２を備えている。この反応容器２の天井面2a即ち容器
内の上面は反応ガスを内壁面に沿って下方向へスムース
に流すため湾曲した形に形成されている。この天井面2a
の湾曲形状は、反応ガスの下方向への流れを得るためで
あり、従って、球状，やや偏平な楕円球状，太鼓状，又
はドラム状などが含まれ、要するには縦断面又は横断面
でみたとき湾曲した形状であればよい。
相反応装置１が示されている。この有機金属化学気相反
応装置１は、特にIII−Ｖ族，又はII−VI族化合物のエ
ピタキシャル成長を行なわせるもので、密閉形の反応容
器２を備えている。この反応容器２の天井面2a即ち容器
内の上面は反応ガスを内壁面に沿って下方向へスムース
に流すため湾曲した形に形成されている。この天井面2a
の湾曲形状は、反応ガスの下方向への流れを得るためで
あり、従って、球状，やや偏平な楕円球状，太鼓状，又
はドラム状などが含まれ、要するには縦断面又は横断面
でみたとき湾曲した形状であればよい。
反応容器２の内部には、基板３を支持する支持台４が
配置されている。この支持台４は反応容器２の中央部又
はやや上部に支持面4aが位置するように設置され、支持
面4aたる上面が水平なもので、この支持面4aを加熱する
ために該支持面4aの裏面に隣接した位置であって当該支
持台４の内部に加熱装置５が配置されている。
配置されている。この支持台４は反応容器２の中央部又
はやや上部に支持面4aが位置するように設置され、支持
面4aたる上面が水平なもので、この支持面4aを加熱する
ために該支持面4aの裏面に隣接した位置であって当該支
持台４の内部に加熱装置５が配置されている。
この加熱装置５は支持台４の支持面4aに載置された基
板３を温度制御するためのもので、板部材5aに取付けら
れたヒータ5bから構成されている。この加熱装置５とし
ては抵抗加熱方式のヒーターのほかハロゲンランプ等で
もよい。また、支持台４の支持面4aのみならず、該支持
面4aに隣接する側面4bも加熱することも好ましい。この
場合、側面4bの温度は10〜100℃，時にはそれ以上で基
板３の温度よりも高温に保持することが後述する理由に
より好ましい。
板３を温度制御するためのもので、板部材5aに取付けら
れたヒータ5bから構成されている。この加熱装置５とし
ては抵抗加熱方式のヒーターのほかハロゲンランプ等で
もよい。また、支持台４の支持面4aのみならず、該支持
面4aに隣接する側面4bも加熱することも好ましい。この
場合、側面4bの温度は10〜100℃，時にはそれ以上で基
板３の温度よりも高温に保持することが後述する理由に
より好ましい。
このような反応容器２にはII族又はIII族系の有機金
属ガスを導入するための導入管6,7が設けられている。
各導入管6,7の一端開口部6a,7aは支持台４の支持面4aの
直上であって該支持面4aからl1の間隔内に位置決めされ
ている。
属ガスを導入するための導入管6,7が設けられている。
各導入管6,7の一端開口部6a,7aは支持台４の支持面4aの
直上であって該支持面4aからl1の間隔内に位置決めされ
ている。
このl1の寸法は、II族,III族有機金属ガスをいかに均
一に基板３の直上で後述するＶ族又はVI族系ガスと反応
させるかという点で極めて重要である。これらの導入管
6,7の一端開口部6a,7aは基板３から離れ過ぎるとIII−
Ｖ族,II−VI族化合物の形成が早く起こり過ぎ膜質を損
い、又近付き過ぎると基板３の中央部のみ結晶の形成が
進み、膜厚の均一性が損われる。従って、種々検討の結
果、l1は20〜100mmであることがよく、好ましくは30〜5
0mmである。l1は、導入管6,7における反応容器２内での
長さを調節したり、或いは取り替えたり、支持体４を上
下に移動することにより、調節することができる。
一に基板３の直上で後述するＶ族又はVI族系ガスと反応
させるかという点で極めて重要である。これらの導入管
6,7の一端開口部6a,7aは基板３から離れ過ぎるとIII−
Ｖ族,II−VI族化合物の形成が早く起こり過ぎ膜質を損
い、又近付き過ぎると基板３の中央部のみ結晶の形成が
進み、膜厚の均一性が損われる。従って、種々検討の結
果、l1は20〜100mmであることがよく、好ましくは30〜5
0mmである。l1は、導入管6,7における反応容器２内での
長さを調節したり、或いは取り替えたり、支持体４を上
下に移動することにより、調節することができる。
また、この開口部6a,7aは、直管，ラッパ状管，又は
分散板入りのものなど種々の形状のものを使用すること
ができる。
分散板入りのものなど種々の形状のものを使用すること
ができる。
各導入管6,7の他端は反応容器２の外壁部に取付けら
れた逆止弁8,9を介してII族,III族系ガス供給源10,11に
接続され、その間に上流側から順次減圧弁12,マスフロ
ーコントローラー13および制御バルブ14が設けられてい
る。
れた逆止弁8,9を介してII族,III族系ガス供給源10,11に
接続され、その間に上流側から順次減圧弁12,マスフロ
ーコントローラー13および制御バルブ14が設けられてい
る。
反応容器２の上部には更に水素ガスを供給するための
導入管15が設けられ、この導入管15の一端開口部15aは
反応容器２の天井面2aに近く、且つ他端は反応容器２の
外壁部に取付けられた逆止弁16を介して水素ガス供給源
17に接続され、その間に上流側から順次減圧弁12,純化
装置18,マスフローコントローラー13および制御バルブ1
4が設けられている。
導入管15が設けられ、この導入管15の一端開口部15aは
反応容器２の天井面2aに近く、且つ他端は反応容器２の
外壁部に取付けられた逆止弁16を介して水素ガス供給源
17に接続され、その間に上流側から順次減圧弁12,純化
装置18,マスフローコントローラー13および制御バルブ1
4が設けられている。
また、Ｖ族,VI族系ガスを反応容器２内に導入する導
入管19,20の一端開口部19a,20aは、支持台４の側面4bに
沿い且つ支持面4aよりl2だけ低い位置で上方に向けて位
置決めされている。種々の検討によれば、l2は５〜100m
mがよく、好ましくは10〜50mmがよい。
入管19,20の一端開口部19a,20aは、支持台４の側面4bに
沿い且つ支持面4aよりl2だけ低い位置で上方に向けて位
置決めされている。種々の検討によれば、l2は５〜100m
mがよく、好ましくは10〜50mmがよい。
これらの導入管19,20は反応容器２内を上方から側方
にかけてその内壁沿いに配管すると、反応容器２内の気
流を乱す要因となるので、第１図に示されるように反応
容器２の下部から反応容器２中に配管されることが望ま
しい。その結果として反応容器２内でのこれら導入管1
9,20は支持台４の側面にほぼ沿うように立ち上がって配
置される。これにより、反応容器２内での導入管19,20
は、基板支持台４の加熱による輻射熱により必然的に昇
温し、その結果、Ｖ族又はVI族系ガスのスムースな上昇
流と基板３の表面での拡がりを助けることができる。
にかけてその内壁沿いに配管すると、反応容器２内の気
流を乱す要因となるので、第１図に示されるように反応
容器２の下部から反応容器２中に配管されることが望ま
しい。その結果として反応容器２内でのこれら導入管1
9,20は支持台４の側面にほぼ沿うように立ち上がって配
置される。これにより、反応容器２内での導入管19,20
は、基板支持台４の加熱による輻射熱により必然的に昇
温し、その結果、Ｖ族又はVI族系ガスのスムースな上昇
流と基板３の表面での拡がりを助けることができる。
すなわち、Ｖ族又はVI族系ガスは導入管19,20内の流
速に起因する慣性と導入管19,20の昇温による加熱を得
て上昇流となり、基板３の表面付近では、反応容器２の
天井2aの形状と支持台４の上面の方が側面よりも温度が
低いことによる温度差と更には上方より放出されるIII
族又はII族有機金属ガスの下降流の助けを得てゆるやか
な横方向の流れとなり、基板３表面をＶ族又はVI族系ガ
スがおおうこととなる。この場合、前述したように支持
台４の側面4bを積極的に加熱すれば、導入管19,20の開
口部19a,20aから基板３の表面の高さに至るまでの間に
更に支持台側面からの加熱を得て上昇を続けることにな
り、基板３の表面へのＶ族又はVI族系ガスの流れが一層
効果的になる。なお、支持台側面に対する加熱の副次的
効果として該支持台側面4bへの不要な多結晶の付着を防
止することができる。
速に起因する慣性と導入管19,20の昇温による加熱を得
て上昇流となり、基板３の表面付近では、反応容器２の
天井2aの形状と支持台４の上面の方が側面よりも温度が
低いことによる温度差と更には上方より放出されるIII
族又はII族有機金属ガスの下降流の助けを得てゆるやか
な横方向の流れとなり、基板３表面をＶ族又はVI族系ガ
スがおおうこととなる。この場合、前述したように支持
台４の側面4bを積極的に加熱すれば、導入管19,20の開
口部19a,20aから基板３の表面の高さに至るまでの間に
更に支持台側面からの加熱を得て上昇を続けることにな
り、基板３の表面へのＶ族又はVI族系ガスの流れが一層
効果的になる。なお、支持台側面に対する加熱の副次的
効果として該支持台側面4bへの不要な多結晶の付着を防
止することができる。
これら導入管19,20の他端は反応容器２の下部外壁部
に取付けられた逆止弁21,22を介してＶ族,VI族系ガス供
給源23,24に接続され、その間に上流側から順次減圧弁1
2,マスフローコントローラー13および制御バルブ14が設
けられている。
に取付けられた逆止弁21,22を介してＶ族,VI族系ガス供
給源23,24に接続され、その間に上流側から順次減圧弁1
2,マスフローコントローラー13および制御バルブ14が設
けられている。
次に、反応容器２の下方側において導入管19,20の反
応側又は、支持体脚部の直下には排出口25が形成され、
排気弁26を介して排気管27に接続されている。通常、MO
CVD法ではIII族,II族化合物に対してＶ族,VI族化合物が
２倍から100倍程度過剰に用いられ、従って未反応の過
剰分は反応容器２より外部に排出される。また、III族,
II族有機金属ガスはHe,Arなどの不活性ガスで希釈して
用いられるので、この不活性ガスも排出される。この排
出は、常圧MOCVD法の場合には自然放出であるが、本実
施例のように減圧MOCVD法の場合、真空ポンプなどで積
極的に行なわれる。いずれの場合にも排出口25は第１図
のように反応容器２の下方部に設けられることがよい。
このように、排出口25が下方部にあると、Ｖ族又はVI族
系ガスは、反応容器２の湾曲した天井面2aから側壁に沿
って下方向へゆっくりと流れ、基板３の上面を効果的に
覆うことができる。
応側又は、支持体脚部の直下には排出口25が形成され、
排気弁26を介して排気管27に接続されている。通常、MO
CVD法ではIII族,II族化合物に対してＶ族,VI族化合物が
２倍から100倍程度過剰に用いられ、従って未反応の過
剰分は反応容器２より外部に排出される。また、III族,
II族有機金属ガスはHe,Arなどの不活性ガスで希釈して
用いられるので、この不活性ガスも排出される。この排
出は、常圧MOCVD法の場合には自然放出であるが、本実
施例のように減圧MOCVD法の場合、真空ポンプなどで積
極的に行なわれる。いずれの場合にも排出口25は第１図
のように反応容器２の下方部に設けられることがよい。
このように、排出口25が下方部にあると、Ｖ族又はVI族
系ガスは、反応容器２の湾曲した天井面2aから側壁に沿
って下方向へゆっくりと流れ、基板３の上面を効果的に
覆うことができる。
なお、第１図において、符号28は排気系に設けられた
トラップ、29は同じく排気系に設けられたロータリポン
プ、30は同様に排気管27の末端部に設けられた排ガス処
理装置をそれぞれ示している。また、各導入管6,7,15,1
9,20に設けられた制御バルブ14及びマスフローコントロ
ーラー13は電磁弁31により制御され、該電磁弁31は例え
ばコンピュータなどのような電子制御装置32によりその
駆動が制御されて、反応容器内に導入されるガスの供給
量、供給時間、供給タイミングが制御される。
トラップ、29は同じく排気系に設けられたロータリポン
プ、30は同様に排気管27の末端部に設けられた排ガス処
理装置をそれぞれ示している。また、各導入管6,7,15,1
9,20に設けられた制御バルブ14及びマスフローコントロ
ーラー13は電磁弁31により制御され、該電磁弁31は例え
ばコンピュータなどのような電子制御装置32によりその
駆動が制御されて、反応容器内に導入されるガスの供給
量、供給時間、供給タイミングが制御される。
この制御バルブ14には１秒以内の高速で作動するもの
が用いられ、短時間でのガスの導入遮断を可能としてい
る。このような高速応答性のよい制御バルブ14を用いる
理由は、エピタキシャル成長は数時間程の反応時間を要
することもあるが、時には５〜10秒程度の極めて短い反
応時間に膜形成を行うこともあり、このような場合制御
バルブ14の切替えに時間を要していては膜厚の制御がで
きないからである。従って長時間のエピタキシャル成長
を行う場合には緩慢な動きの制御バルブを使っても差し
仕えないが、極めて薄い均一な膜を形成するためにはMO
CVD装置では速い動きのできる制御バルブ14と電子制御
装置32による制御バルブ14のシークエンスコントロール
が必要となる。
が用いられ、短時間でのガスの導入遮断を可能としてい
る。このような高速応答性のよい制御バルブ14を用いる
理由は、エピタキシャル成長は数時間程の反応時間を要
することもあるが、時には５〜10秒程度の極めて短い反
応時間に膜形成を行うこともあり、このような場合制御
バルブ14の切替えに時間を要していては膜厚の制御がで
きないからである。従って長時間のエピタキシャル成長
を行う場合には緩慢な動きの制御バルブを使っても差し
仕えないが、極めて薄い均一な膜を形成するためにはMO
CVD装置では速い動きのできる制御バルブ14と電子制御
装置32による制御バルブ14のシークエンスコントロール
が必要となる。
また、本発明の反応装置の材質としては、通常用いら
れている石英、ステンレススチール、アルミニウム等を
用いることができるが、反応系の組合せによっては、石
英からのSi,ステンレススチールからのNiその他の重金
属、アルミニウム等がエピタキシャル膜へ汚染物質とし
て混入する場合があるため注意を要する。例えば、II−
VI族化合物の場合には、高純度アルミニウムの表面を窒
化チタンで皮覆したものが特に好適であり、またパッキ
ング（ガスケット）の材質としてはアルミニウムが好適
である。
れている石英、ステンレススチール、アルミニウム等を
用いることができるが、反応系の組合せによっては、石
英からのSi,ステンレススチールからのNiその他の重金
属、アルミニウム等がエピタキシャル膜へ汚染物質とし
て混入する場合があるため注意を要する。例えば、II−
VI族化合物の場合には、高純度アルミニウムの表面を窒
化チタンで皮覆したものが特に好適であり、またパッキ
ング（ガスケット）の材質としてはアルミニウムが好適
である。
ところで、前述した有機金属化学気相反応装置１によ
りIII−Ｖ族化合物又はII−VI族化合物などのエピタキ
シャル膜を基板３の表面に形成する場合、III族有機金
属ガスには、トリメチルガリウム（Ga（CH3）３），ト
リエチルアルミニウム（Al（C2H5）３）などの有機金属
化合物が用いられ、Ｖ族系ガスにはアルシン（AsH3），
ホスフィン（PH3）などの水素化物を用いることが多
い。これらのガスよりGaAs,GaAlAs,GaAsPなどIII−Ｖ族
化合物のエピタキシャル膜が形成されるが、必要に応じ
てSi,Sn,Ge,Znなどのガス状物を同伴供給し、膜形成と
同時にドーピングを行ない、Ｎ型,P型などの半導体とす
ることができる。
りIII−Ｖ族化合物又はII−VI族化合物などのエピタキ
シャル膜を基板３の表面に形成する場合、III族有機金
属ガスには、トリメチルガリウム（Ga（CH3）３），ト
リエチルアルミニウム（Al（C2H5）３）などの有機金属
化合物が用いられ、Ｖ族系ガスにはアルシン（AsH3），
ホスフィン（PH3）などの水素化物を用いることが多
い。これらのガスよりGaAs,GaAlAs,GaAsPなどIII−Ｖ族
化合物のエピタキシャル膜が形成されるが、必要に応じ
てSi,Sn,Ge,Znなどのガス状物を同伴供給し、膜形成と
同時にドーピングを行ない、Ｎ型,P型などの半導体とす
ることができる。
また、II族有機金属ガスには、ジメチル亜鉛（Zn（CH
3）２）、ジエチル亜鉛（Zn（C2H5）２），ジメチルカ
ドミウム（Cd（CH3）２）などの有機金属化合物が用い
られ、Ｖ族系ガスにはH2S,H2Seの水素化物のほかTe（CH
3）2,Te（C2H5）２などの有機系化合物ガスも用いられ
る。これらのガスよりZnS,ZnSe,ZnSSe,CdS,CdTe,CdHgTe
などII−VI族化合物のエピタキシャル膜が形成される
が、これらにI,Al,Naなどの化合物を同伴させ、ドーピ
ングすることもできる。
3）２）、ジエチル亜鉛（Zn（C2H5）２），ジメチルカ
ドミウム（Cd（CH3）２）などの有機金属化合物が用い
られ、Ｖ族系ガスにはH2S,H2Seの水素化物のほかTe（CH
3）2,Te（C2H5）２などの有機系化合物ガスも用いられ
る。これらのガスよりZnS,ZnSe,ZnSSe,CdS,CdTe,CdHgTe
などII−VI族化合物のエピタキシャル膜が形成される
が、これらにI,Al,Naなどの化合物を同伴させ、ドーピ
ングすることもできる。
このようなエピタキシャル成長を行なう結晶基板３と
しては、III−Ｖ族化合物のエピキシャル成長にはGaAs,
GaP,InPなどのIII−Ｖ族単結晶基板が用いられ、他方、
II−VI族化合物のエピタキシャル成長には従来から用い
られているSi,GaAsなどの異種単結晶基板又は近時用い
られているZnSe,ZnSのバルク結晶基板などが使用されて
いる。
しては、III−Ｖ族化合物のエピキシャル成長にはGaAs,
GaP,InPなどのIII−Ｖ族単結晶基板が用いられ、他方、
II−VI族化合物のエピタキシャル成長には従来から用い
られているSi,GaAsなどの異種単結晶基板又は近時用い
られているZnSe,ZnSのバルク結晶基板などが使用されて
いる。
また、Si単結晶基板上にGaAsをMOCVD法でエピタキシ
ャル成長させる場合にも本実施例の装置１を使用できる
ことはいうまでもない。
ャル成長させる場合にも本実施例の装置１を使用できる
ことはいうまでもない。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明の有機金属化学気相反応
装置によれば、基板上をゆっくりと流れるＶ族又はVI族
系ガスに、制御された量のIII族又はII族有機金属ガス
を基板の直上で反応させ、エピタキシャル成長させるこ
とができることから、従来MOCVD法では均一膜として達
成したことのない10Å程度の薄さの均一な膜を形成する
ことができる。更に、本発明によれば、III−Ｖ族及びI
I−VI族の単層エピタキシャル成長だけではなく、混晶
系のエピタキシャル膜，同一膜のホモ接合，異種原子を
含むヘテロ接合のほか極めて薄いエピタキシャル成長の
くり返し等を可能とできるなど秀れた効果を奏する。
装置によれば、基板上をゆっくりと流れるＶ族又はVI族
系ガスに、制御された量のIII族又はII族有機金属ガス
を基板の直上で反応させ、エピタキシャル成長させるこ
とができることから、従来MOCVD法では均一膜として達
成したことのない10Å程度の薄さの均一な膜を形成する
ことができる。更に、本発明によれば、III−Ｖ族及びI
I−VI族の単層エピタキシャル成長だけではなく、混晶
系のエピタキシャル膜，同一膜のホモ接合，異種原子を
含むヘテロ接合のほか極めて薄いエピタキシャル成長の
くり返し等を可能とできるなど秀れた効果を奏する。
第１図は本発明の一実施例に係る有機金属化学気相反応
装置を概略的に示す構成説明図である。 １……有機金属化学気相反応装置、２……反応容器、2a
……天井面、３……基板、４……支持台、4a……支持
面、５……加熱装置、6,7,19,20……導入管、6a,7a,19
a,20a……開口部、10,11……II族,III族系ガス供給源、
14……制御バルブ、23,24……Ｖ族,VI族系ガス供給源、
31……電磁弁、32……電子制御装置。
装置を概略的に示す構成説明図である。 １……有機金属化学気相反応装置、２……反応容器、2a
……天井面、３……基板、４……支持台、4a……支持
面、５……加熱装置、6,7,19,20……導入管、6a,7a,19
a,20a……開口部、10,11……II族,III族系ガス供給源、
14……制御バルブ、23,24……Ｖ族,VI族系ガス供給源、
31……電磁弁、32……電子制御装置。
Claims (1)
- 【請求項１】結晶基板上にIII−Ｖ族,II−VI族化合物の
エピタキシャル成長を行なわせる有機金属化学気相反応
装置において、ガス流を壁面に沿って下方向へ指向させ
るべく縦断面又は横断面でみて湾曲形状の天井面を備え
た密閉形の反応容器と、該反応容器内部に下方から設置
され且つ該反応容器の中央部又はやや上部に位置してそ
の上に基板が載せられる支持面を備えた支持台と、少な
くとも前記支持面を加熱する加熱装置と、一端開口部が
前記支持台の側面近くで前記支持面より下方５〜100mm
の範囲に位置し且つ他端が前記反応容器外のＶ族,VI族
系ガス供給源に接続された１又は複数の導入管と、一端
開口部が前記支持面の直上20〜100mmの範囲に位置し且
つ他端が前記反応容器外のII族,III族系有機金属ガス供
給源に接続された１又は複数の導入管とを含んでなる有
機金属化学気相反応装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63063405A JP2714802B2 (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 有機金属化学気相反応装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63063405A JP2714802B2 (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 有機金属化学気相反応装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01239086A JPH01239086A (ja) | 1989-09-25 |
| JP2714802B2 true JP2714802B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=13228361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63063405A Expired - Fee Related JP2714802B2 (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 有機金属化学気相反応装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2714802B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3360265B2 (ja) * | 1996-04-26 | 2002-12-24 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 |
| JP5029340B2 (ja) * | 2007-12-14 | 2012-09-19 | 信越半導体株式会社 | エピタキシャル成長方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59103770U (ja) * | 1982-12-28 | 1984-07-12 | クラリオン株式会社 | 薄膜気相成長装置 |
-
1988
- 1988-03-18 JP JP63063405A patent/JP2714802B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01239086A (ja) | 1989-09-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2084304B1 (en) | Method and apparatus for the epitaxial deposition of monocrystalline group iii-v semiconductor material using gallium trichloride | |
| US8382898B2 (en) | Methods for high volume manufacture of group III-V semiconductor materials | |
| US8585820B2 (en) | Abatement of reaction gases from gallium nitride deposition | |
| US9580836B2 (en) | Equipment for high volume manufacture of group III-V semiconductor materials | |
| US5250148A (en) | Process for growing GaAs monocrystal film | |
| US8465587B2 (en) | Modern hydride vapor-phase epitaxy system and methods | |
| US20090223441A1 (en) | High volume delivery system for gallium trichloride | |
| US4773355A (en) | Growth of epitaxial films by chemical vapor deposition | |
| US20130104802A1 (en) | Gallium trichloride injection scheme | |
| JP2714802B2 (ja) | 有機金属化学気相反応装置 | |
| JP2717786B2 (ja) | 半導体結晶のエピタキシャル成長法及びその方法に用いる分子層エピタキシー装置 | |
| JP2657513B2 (ja) | ▲ｉｉ▼−▲ｖｉ▼族化合物超格子の製造方法 | |
| JP2934740B2 (ja) | 半導体結晶のエピタキシャル成長装置 | |
| JP2881828B2 (ja) | 気相成長装置及び気相成長方法 | |
| JPH0527598B2 (ja) | ||
| JPH02291113A (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体の気相成長装置 | |
| JPH08264459A (ja) | 化学ビーム堆積方法並びに化学ビーム堆積装置 | |
| KR950008842B1 (ko) | 반도체 제조장치 | |
| KR950008843B1 (ko) | 반도체 제조장치 | |
| JPS63190327A (ja) | 気相成長装置 | |
| JPH01103996A (ja) | 化合物半導体の気相成長法 | |
| JPH02291112A (ja) | 化合物半導体の気相成長装置 | |
| JP2743970B2 (ja) | 化合物半導体の分子線エピタキシャル成長法 | |
| JPS6333811A (ja) | 気相成長方法 | |
| JPS60264395A (ja) | 有機金属気相エピタキシヤル成長方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |