JPH01145806A - 有機金属気相成長装置 - Google Patents

有機金属気相成長装置

Info

Publication number
JPH01145806A
JPH01145806A JP30522787A JP30522787A JPH01145806A JP H01145806 A JPH01145806 A JP H01145806A JP 30522787 A JP30522787 A JP 30522787A JP 30522787 A JP30522787 A JP 30522787A JP H01145806 A JPH01145806 A JP H01145806A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chamber
growth
radical
wafer
vacuum
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.)
Pending
Application number
JP30522787A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigenori Takagishi
成典 高岸
Hideki Mori
英樹 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP30522787A priority Critical patent/JPH01145806A/ja
Publication of JPH01145806A publication Critical patent/JPH01145806A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業−1−の利用分野] 本発明は、自°機金属気相成長法による結晶成長装置に
係わり、特に外界からの水分、酸素の侵入を排除して高
品質のエピタキシャル結晶をfUることができる装置に
関する。
[従来の技術] 半導体r1を結晶層を成長させる際、半導体基板上に半
導体111結晶層を成長するエピタキシャル成長法が広
く用いられる。このエピタキシャル成長法のなかで、有
機金属成長法(Metal Organic Vapo
rPhase i:pltaxyN以下MOVPEと略
記)が注目されている。
これは、トリメチルガリウム(Ga (CHa) 3)
やトリx +ルフルミニウムCAQ (C2H5)3)
 ”r(1)6m金属ガスとアルシン(A S H3)
やホスフィン(PH3)を原料として、それらを熱分解
させて、エビタキ/ヤル成長させる方法である。
MOVPE法は、精密な制御が可能であり、大量生産に
も向いているといわれ、半導体製造技術の中で重要な地
位を占めるようになった。
MOVPE法により製造されたエピタキシャル成長層の
特性は、成長装置内の雰囲気に強く影腎を受ける。すな
わち、アルミニウムやアンチモン等の酸化しやすい成分
を含む半導体製品を製造する場合、酸素や水分がMOV
PE装置内に少しでも残留していると、その特性が2し
く劣化するという問題があった。そのため、酸素や水分
がMOVPE成長装置内に侵入しないようにするための
工夫が従来よりなされている。
[発明が解決しようとする問題点] 従来から酸素や水分等の侵入を防ぐため、配管の高気密
化や、単独に真空排気できる準備室を設け、成長用半導
体ウェハは、この準備室を通じて成長室内を大気にさら
すことなく、チャージできるような方法がとられてきた
特に、真空準備室を設ける方法は、有効ではあるが、ウ
ェハやウェハホルダー等に吸着した打害ガス成分を完全
に除去するには相当時間にわたる1°〔空JJI気を必
要とする問題があった。
[発明の構成コ 本発明の目的は、」二連の問題点に鑑み、外界の水分、
酸素の侵入を防ぎ高品質のエピタキシャル結晶を安定に
成長できる量産型の有機金属気相成長装置を提供するこ
とにあり、端的にはf〔空準備室に半導体ウェハ及びウ
ェハホルダーの加熱機構を設けるか、更にこの加熱機構
を設けた1°〔空準備室にラジカルを導入できるように
構成したものである。
以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。
第1図はr〔空準備室内に加熱機構を設けた例である。
11は二重壁よりなる成長室を示し、この二重壁に上下
位置で冷却水人口13と冷却水出[112が取り付けら
れる。8は原料ガス供給系であり、成長室11の原料ガ
ス導入口9とパイプで連結される。
図示していないが、原料ガス導入口9は成長室内におい
て横方向に移動できるように構成する。15はサセプタ
ーであり、サセプター回転機横目によって回転できるよ
うに構成される。サセプター15の裏面にはヒーターI
6が配置され、成長室11の外側のヒーター用電流導入
端子I7と接続される。成長室IIは成長室排気系IO
と連結される。
成長室■の上部にはゲートバルブ7により、成長室■と
分離して真空準備室3が設けられる。1゛〔空準備室3
はターボ分子ポンプよりなる真空準備室用排気系2と連
結される。4はウェハ出し入れ用の扉である。
6はj1空準備室3内に設置される加熱機構であり、図
示していないが、横方向に移動できる構成となっている
。5は加熱機構6の上面に載置されたウェハホルダーで
ある。このウェハホルダー5に対応して、r〔空準備室
3のに部にウェハ搬送機構1が取り付けられ、その把手
1′は0i1記サセプター15の上面までのびるように
構成されている。
真空準備室3は、このように扉4により外界に通じ、ま
た気密に閉じることができ、ゲートバルブ7により成長
室IIと分離され、加熱機構6を備え、独立に排気でき
る。
ここに、本装置によりGaAsウエノ1」二にAQGa
A−エビタキ7ヤル成長させた例について説明する。
エピタキシャル成長用GaAsウエノ1はウェハホルダ
ーに搭載され、1′r、空学備室3の加熱機構6−1−
に配置される。1′c空準備室排気系2により約15分
で3 X lO−@Torrの11空度まで排気される
。その後、加熱機構6に通電し、G−Asウニ/%温度
が約400℃となるまで加熱し、約30分間保持する。
この際、外温直後は一時的に10−’Torr台の11
空度まで悪化するが、次第に回復し、10−’Torr
台となる。
次にゲートバルブ7を開けてl0=Torr台に維持さ
れた成長室II内のサセプター15上に、ウニ/1はウ
ェハホルダー5と一緒に、搬送機構1の把手1′によっ
て運ばれ、セットされる。このとき、加熱機構6及び原
料ガス導入口9は、さきに説明したように移動できるよ
うに構成されており、搬送の邪魔にならない位置に後退
させているので、ゲートバルブ7を閉じてから、すくな
くとも原料ガス導入口9は元位置に復帰させる。
0℃に保持したトリメチルガリウムをバブリングした水
素を7.5sec+In 20’Cに保持したトリメチ
ルアルミニウムをバブリングした水素を10 、O8(
!011%水素ベースIO%アルシンを300scc騰
、トータル流量がl000scc■となるよう純水素ガ
スを原料ガス導入口9より導入し、成長圧力15Tor
r、基板温度890℃、サセプター回転数10rpmで
約3峙間成長させ、A12GaAsエピタキシヤル結晶
を得た。その後、上記と逆の順序で成長済みのウェハを
外部に取り出した。
比較のため、上記と全く同一の条件で、真空準備室で加
熱による吸若ガスの放出促進を施さず、AQGaAsエ
ピタキシャル成長を行った。この際、成長室ヘウエハ搬
送する前1特間真空排気し、2.5X IF” Tor
rであった。
上記双方のエピタキシャル結晶を室温のフォトルミネッ
センス測定により評価を行ったところ、真空準備室で加
熱処理したものの発光強度は加熱処理しないものに比較
して重0倍程度大きく、良好な光学特性を示した。
1“〔空準備室にセットされたウェハ及びウェハホルダ
ーなどに吸若したり、これらを真空準備室にセットする
ときに導入された大気中の酸素、水分等エピタキシャル
特性にとって有害となる成分は、大部分1′〔空準備室
を排気することにより除去されるが、短時間で排気でき
ない。この点本発明によればこれらウェハ、ウェハホル
ダーに吸若した水分、酸素等有害成分は加熱により促進
される。
しかし、これでも十分ではない場合のため、rL空準備
室内に水素ラジカルや塩素ラジカルを導入し、ウェハ、
ウェハホルダーに対する加熱しつつ、化学反応によって
吸若した有害成分の除去をより完全に行ない、短時間の
うちに清浄な状態で成長室に投入できる状態とすること
が必要である。
第2図に示す実施例は上述の目的にそう一実施例を示し
ている。
第1図に示した実施例と同一部分は同一符号で示すが、
異なるところは、ラジカル発生装置I8が付設され、こ
のラジカル発生装置I8が真空準備室3のラノカル導入
口19とパイプで連結された点である。
ここに、第2図の装置を用い、GaAsウェハ上にAQ
GaAsエピタキシャル成長させた例について説明する
エピタキシャル成長用GaA1ウェハはウェハホルダー
に搭載され、fc空準備室3の加熱機構6上に配置され
る。ターボ分子ポンプからなる排気系2により約15分
間で約3 X IO= Torrまで排気される。次に
カーボン製ヒータからなる加熱機構6に通電し、ウェハ
温度が約250℃になるまで加熱し、ラジカル発生装置
+8より水素ラジカルを導入し30分間保持した。
ラジカル発生装置18においては、通常の高周波方式の
プラズマ発生装置を用い、ラジカルのみを抽出し、1°
〔空準備室内の水圧圧力が1.5X IF3Torrと
なるように導入した。前記30分程経過後、水素ラジカ
ルを止めて% 1.5X 1G−@Torrまで真空度
を上げてから、ゲートバルブ7を開けて、搬送機構1の
把手1′によりウェハホルダー5をIO−@Torr台
に推持された成長室■内のサセプター15にセットする
ゲートバルブ7を閉じてから、0℃に保持したトリメチ
ルガリウムをバブリングした水素を7.5sec園、2
0℃に保持したトリメチルアルミニウムをバブリングし
た水素をIO,Osccm、水素ベース10窩アルシン
ガスを300scc園、全流nがl000scc園とな
るように水素ガスを導入し、成長圧力15Torrs基
板温度700℃、サセプター回転数10rp−で約3時
間成長させ、AQGaAsエピタキシャル結晶を得た。
比較のため、上記と全く同一条件で真空準備室での水素
ラジカル下での加熱処理を実施せず、AQGaAsエピ
タキシャル成長を行った。このとき、成長室へのウェハ
の搬送前に、1峙間rc″12!排気し、2.4X 1
G−’ Torrの真空であった。
双方のエピタキシャル結晶を室温の7オトルミネ1セン
ス測定により評価したところ、真空準備室で水素ラジカ
ル雰囲気下で加熱処理したものの発光強度は、加熱処理
しないものと比較して約10倍大きく、良好な光学特性
を示した。
第2図に示した実施例装置によれば、化学反応により吸
むしたイ丁害成分の除去を完全に行うことができる。そ
して短時間のうちにin tfflな杖態で成長室に投
入できる。
また、加熱だけでは、相当高温に昇温する必要があるが
、活性なラジカルを導入することにより、それ程高温に
半導体ウェハを加熱する必要もなくなる。
塩素ラジカルを用いても同等の効果が得られる。
以上、第1図、第2図により説明した実施例ではウェハ
1枚成長の装置として示したが、本発明装置によれば、
多数枚同峙成長の量産装置にも適用できる。
[発明の効果] 以上述べたように、本発明によれば、MOVPE成長室
への半導体ウェハの投入に際し、酸素や水分等エピタキ
シャル特性にとってを害成分の成長室内への侵入を防ぐ
ことができ、その結果、高品質なエピタキシャル成長が
可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図はそれぞれ本発明の実施例を示す。 1・・・ウェハ搬送機構、2・・・ji[空塗備室用排
気系、3・・・1′〔空帛備室、4・・・出し入れ用扉
、5・・・ウェハホルダー、6・・・加熱機構、7・・
・ゲートバルブ、8・・・原料ガス供給系、9・・・原
料ガス導入口、■・・・成長室IJ[気系、■・・・成
長室、!2・・・冷却水出口、13・・・冷却水入口、
14・・・サセプター回転機構、15・・・サセプター
、+6・・・ヒーター、17・・・ヒーター用電流導入
端子、+8・・・ラジカル発生、 19・・・ラジカル
導入L1゜寡 IFiA 第 2 図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)気密に閉じることができ、ゲートバルブにより成
    長室と分離され、独立に真空排気することができる真空
    準備室を持ち、該真空準備室を通じてエピタキシャル成
    長用半導体ウェハを成長室内のサセプターに搬送し、エ
    ピタキシャル成長を行う有機金属気相成長装置において
    、前記真空準備室内に、半導体ウェハ、半導体ウェハホ
    ルダーを加熱できる加熱機構を設けたことを特徴とする
    有機金属気相成長装置。
  2. (2)気密に閉じることができ、ゲートバルブによって
    成長室と分離され、独立に真空排気することができる真
    空準備室を持ち、該真空準備室を通じてエピタキシャル
    成長用半導体ウェハを成長室のサセプターに搬送し、エ
    ピタキシャル成長を行う有機金属気相成長装置において
    、前記真空準備室に、半導体ウェハ、半導体ウェハホル
    ダーを加熱する加熱機構を設けるとともに、別に設置し
    たラジカル発生装置からのラジカルの導入口を設けたこ
    とを特徴とする有機金属気相成長装置。
JP30522787A 1987-12-01 1987-12-01 有機金属気相成長装置 Pending JPH01145806A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30522787A JPH01145806A (ja) 1987-12-01 1987-12-01 有機金属気相成長装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30522787A JPH01145806A (ja) 1987-12-01 1987-12-01 有機金属気相成長装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01145806A true JPH01145806A (ja) 1989-06-07

Family

ID=17942565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30522787A Pending JPH01145806A (ja) 1987-12-01 1987-12-01 有機金属気相成長装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01145806A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0382015A (ja) * 1989-08-24 1991-04-08 Toshiba Corp 半導体気相成長装置
JPH10135138A (ja) * 1996-10-30 1998-05-22 Sharp Corp 有機金属気相成長装置
CN113684537A (zh) * 2021-06-28 2021-11-23 华灿光电(浙江)有限公司 金属有机化学气相沉积设备及使用方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0382015A (ja) * 1989-08-24 1991-04-08 Toshiba Corp 半導体気相成長装置
JPH10135138A (ja) * 1996-10-30 1998-05-22 Sharp Corp 有機金属気相成長装置
CN113684537A (zh) * 2021-06-28 2021-11-23 华灿光电(浙江)有限公司 金属有机化学气相沉积设备及使用方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH01125821A (ja) 気相成長装置
JPH0760804B2 (ja) 半導体気相成長方法及びその装置
JP3895410B2 (ja) Iii−v族窒化物結晶膜を備えた素子、およびその製造方法
JPH01145806A (ja) 有機金属気相成長装置
WO2003088332A1 (fr) Procede de formation d'une couche epitaxiale de silicium
JP3986202B2 (ja) 選択成長方法
JP3779831B2 (ja) 窒化物系iii−v族化合物半導体の結晶成長方法、その方法で得られた半導体の積層構造
JP4324418B2 (ja) 基板処理装置および半導体デバイスの製造方法
JPH09213673A (ja) 半導体製造装置及びシリコン酸化膜の除去方法
JP2004537855A (ja) 薄いエピタキシャル半導体層の製造方法および装置
JP3157280B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH01313927A (ja) 化合物半導体結晶成長方法
JP2004084001A (ja) 酸化亜鉛結晶膜の育成方法
JPH0794409A (ja) Iii−v族化合物半導体薄膜の形成方法
JPH03195016A (ja) Si基板の熱清浄化法及びエピタキシャル成長及び熱処理装置
JPS63166215A (ja) 半導体気相成長装置
JP2566488B2 (ja) 薄膜製造方法
JP3448695B2 (ja) 気相成長方法
JP2753832B2 (ja) 第▲iii▼・v族化合物半導体の気相成長法
JPS62189727A (ja) 有機金属熱分解気相成長装置
JPH0737822A (ja) 化学気相成長装置,及び半導体薄膜の形成方法
JPH01173708A (ja) 半導体素子
JP2001093848A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2514359Y2 (ja) サセプタ浄化用真空ベ―キング装置
JPS62297295A (ja) 有機金属熱分解気相成長法および装置