JPH02107593A - 気相エピタキシヤル成長用クラスト形成装置 - Google Patents
気相エピタキシヤル成長用クラスト形成装置Info
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- JPH02107593A JPH02107593A JP25735788A JP25735788A JPH02107593A JP H02107593 A JPH02107593 A JP H02107593A JP 25735788 A JP25735788 A JP 25735788A JP 25735788 A JP25735788 A JP 25735788A JP H02107593 A JPH02107593 A JP H02107593A
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、クロライド法、ハイドライド法等により、Ｉ
ＩＩ−Ｖ族化合物半導体、■−■族化合物半導体等を気
相エピタキシャル成長させるときに用いる化合物クラス
トを形成する装置に関する。
ＩＩ−Ｖ族化合物半導体、■−■族化合物半導体等を気
相エピタキシャル成長させるときに用いる化合物クラス
トを形成する装置に関する。
（従来の技術）
第２図は、ＧａＡｓ半導体を例にした従来のクロライド
法を実施するための装置の概念図である。
法を実施するための装置の概念図である。
原料領域にＧａｍ液を収容したボートを置き、方、Ａｓ
ｃＩｙ液を水素でバブリングして原料領域に送り、＾Ｓ
雰囲気の下でＧａ融液の表面にＧａＡｓのクラストを形
成しく予砒化）、その後、原料領域を８５０℃に加熱し
てＧａＡｓ（クラスト）とＩＩＣＦを反応させ、ＧａＣ
１とＡｓ４を生成して成長領域に輸送し、７５０ ’Ｃ
に加熱された成長領域ではＧａＣ１が水素により還元さ
れ、Ａｓ４と反応して、基板ヒにＧａＡｓ単結晶薄膜を
形成する。クラスト上の反応と基板上の反応を式で示す
と次ぎの様になる。
ｃＩｙ液を水素でバブリングして原料領域に送り、＾Ｓ
雰囲気の下でＧａ融液の表面にＧａＡｓのクラストを形
成しく予砒化）、その後、原料領域を８５０℃に加熱し
てＧａＡｓ（クラスト）とＩＩＣＦを反応させ、ＧａＣ
１とＡｓ４を生成して成長領域に輸送し、７５０ ’Ｃ
に加熱された成長領域ではＧａＣ１が水素により還元さ
れ、Ａｓ４と反応して、基板ヒにＧａＡｓ単結晶薄膜を
形成する。クラスト上の反応と基板上の反応を式で示す
と次ぎの様になる。
２ＡｓＣＩ３＋３１１．＝ ｌ／２Ａｓ＋ ６１１ＣＪ
２ＧａＡｓ （クラスト） ＋ ２ＨＣ１＝ ２ＧａＣ
ｆ ＋ １／２Ａｓ４＋ｌ１ｙ２ＧａＣｌ＋ １／２Ａ
ｓ、＋ ＩＩ、−２ＧａＡｓ（単結晶）＋２１１Ｃ／（
発明が解決しようとする課題） 従来の装置では、結晶成長を行う反応管内に原料領域を
設けて、クラストを形成していたので、原料の消費量が
多い場合、クラスト形成の反応効率を厳密に制御しよう
とする場合には、結晶成長に要する時間よりも、クラス
ト形成により多（の時間を必要とするため、気相エピタ
キシャル成長装置の稼働率を大きく制約するという問題
があった。
２ＧａＡｓ （クラスト） ＋ ２ＨＣ１＝ ２ＧａＣ
ｆ ＋ １／２Ａｓ４＋ｌ１ｙ２ＧａＣｌ＋ １／２Ａ
ｓ、＋ ＩＩ、−２ＧａＡｓ（単結晶）＋２１１Ｃ／（
発明が解決しようとする課題） 従来の装置では、結晶成長を行う反応管内に原料領域を
設けて、クラストを形成していたので、原料の消費量が
多い場合、クラスト形成の反応効率を厳密に制御しよう
とする場合には、結晶成長に要する時間よりも、クラス
ト形成により多（の時間を必要とするため、気相エピタ
キシャル成長装置の稼働率を大きく制約するという問題
があった。
本発明は、上記の問題点を解消し、結晶成長から分離し
た状態で効率的にクラスト形成を行うための装置を提供
しようとするものである。
た状態で効率的にクラスト形成を行うための装置を提供
しようとするものである。
（課題を解決するための手段）
本発明は、原料ガス雰囲気の下で原料融液の表面に化合
物クラストを形成する気相エピタキシャル成長用クラス
ト形成装置において、反応管を隔壁で複数の隔室をつく
り、原料融液を収容するボートを該隔室に挿入可能とし
、また、反応管の一端に端板を設け、原料ガス導入管を
該端板をｒ１通させてそれぞれのボートのＬ方に開放さ
せたことを特徴とするクラスト形成装置である。
物クラストを形成する気相エピタキシャル成長用クラス
ト形成装置において、反応管を隔壁で複数の隔室をつく
り、原料融液を収容するボートを該隔室に挿入可能とし
、また、反応管の一端に端板を設け、原料ガス導入管を
該端板をｒ１通させてそれぞれのボートのＬ方に開放さ
せたことを特徴とするクラスト形成装置である。
（作用）
第１図は、本発明の１具体例である気相エピタキシャル
成長用クラスト形成装置の概念図であり、同図（Ａ）は
正断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＩＩ断面図である。この装
置は、反応管ｌを隔壁２で区画して８つの隔室を設け、
原料融液４を収容したボート３をそれぞれの隔室に挿入
する。
成長用クラスト形成装置の概念図であり、同図（Ａ）は
正断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＩＩ断面図である。この装
置は、反応管ｌを隔壁２で区画して８つの隔室を設け、
原料融液４を収容したボート３をそれぞれの隔室に挿入
する。
反応管１の一端は端板７で閉じ、水素導入管５を端板７
に結合して隔室に水素を導入可能とし、かつ、原料ガス
導入管６は端板７を貫通してボート３の上方で開放させ
る。なお、ボート３の一端にはリング８が設けられてお
り、ソースボート青脱時に操作棒を引っ掛け、隔室から
引き出す役割をする。また、反応管１の右方には、ライ
ナー管９が挿入されており、反応管に反応生成物等が直
接凝固することを防止する役割をする。そして、ヒータ
から外れたライナー管９内には未反応生成物等１０が付
着するので、適当な時点で別のライナー管と交換するこ
とができる。
に結合して隔室に水素を導入可能とし、かつ、原料ガス
導入管６は端板７を貫通してボート３の上方で開放させ
る。なお、ボート３の一端にはリング８が設けられてお
り、ソースボート青脱時に操作棒を引っ掛け、隔室から
引き出す役割をする。また、反応管１の右方には、ライ
ナー管９が挿入されており、反応管に反応生成物等が直
接凝固することを防止する役割をする。そして、ヒータ
から外れたライナー管９内には未反応生成物等１０が付
着するので、適当な時点で別のライナー管と交換するこ
とができる。
以下、ＧａＡｓクラストを形成する場合を例にして説明
する。それぞれのボートにＧａを収容して、該ボートを
反応管の隔室に挿入する。その後、反応管の外側より加
熱して、Ｇａ融液を所定の温度に維持する。次いで、＾
ｓＣ１液中にキャリアガスを吹き込んで、＾５ＣＱ３ガ
スをＧａ融液上に供給する。そして、別途水素を隔室に
供給することにより、総てのボート内のＧａ融液上にＧ
ａＡｓクラストを形成する。それから、ＧａＡｓを保有
するボートの１つを隔室から取り出して、気相成長装置
に装填することにより、気相成長を繰り返す。気相成長
の反応率が低下してＧａＡｓクラストが一定量消費され
た段階で新たなボートと交換して気相成長を続ける。
する。それぞれのボートにＧａを収容して、該ボートを
反応管の隔室に挿入する。その後、反応管の外側より加
熱して、Ｇａ融液を所定の温度に維持する。次いで、＾
ｓＣ１液中にキャリアガスを吹き込んで、＾５ＣＱ３ガ
スをＧａ融液上に供給する。そして、別途水素を隔室に
供給することにより、総てのボート内のＧａ融液上にＧ
ａＡｓクラストを形成する。それから、ＧａＡｓを保有
するボートの１つを隔室から取り出して、気相成長装置
に装填することにより、気相成長を繰り返す。気相成長
の反応率が低下してＧａＡｓクラストが一定量消費され
た段階で新たなボートと交換して気相成長を続ける。
このようにクラスト形成装置を、気相成長装置から分離
して多数のソースボートにクラストを同時に形成可能で
あるところから、ソースボートの交換時を除いて気相成
長を続けて行うことができるようになり、また、反応効
率の均一なソースボートを次々に交換できるところから
、長期間に亙って気相成長を効率的に行うことができる
。
して多数のソースボートにクラストを同時に形成可能で
あるところから、ソースボートの交換時を除いて気相成
長を続けて行うことができるようになり、また、反応効
率の均一なソースボートを次々に交換できるところから
、長期間に亙って気相成長を効率的に行うことができる
。
以１：、 ＧａＡｓを例にして説明したが、ＩｎＰ、
ＺｎＳ。
ＺｎＳ。
Ｚｎ５ｅなどにも同様に適用することができる。
（実施例）
第１図のクラスト形成装置を用いて、ＧａＡｓクラスト
を作製し、ソースボート交換方式でＧａＡｓを気相エピ
タキシャル成長させた。
を作製し、ソースボート交換方式でＧａＡｓを気相エピ
タキシャル成長させた。
８つのボートにはそれぞれ８００ｇのＧａをチャージし
、９００°Ｃに加熱して溶融した。一方、２５°Ｃに保
ったＡｓＣＬ液中に水素をバブリングさせ、八ｓ（Ｊ！
３／ｆｉｔを１０００ｓｃｃａ＋ （０°Ｃ，Ｉａｔｍ
の標準状態におけるガス流ｆｆ１ｃｍ’／ｗｉｎ）で原
料ガス導入管を介してＧａ融液上に供給し、水素導入管
を介して水素キャリアガスを１０００ｓｃｃＬ１で送り
、Ａｓの過飽和状態を１０時間維持し、ＧａＡｓクラス
トを形成した。
、９００°Ｃに加熱して溶融した。一方、２５°Ｃに保
ったＡｓＣＬ液中に水素をバブリングさせ、八ｓ（Ｊ！
３／ｆｉｔを１０００ｓｃｃａ＋ （０°Ｃ，Ｉａｔｍ
の標準状態におけるガス流ｆｆ１ｃｍ’／ｗｉｎ）で原
料ガス導入管を介してＧａ融液上に供給し、水素導入管
を介して水素キャリアガスを１０００ｓｃｃＬ１で送り
、Ａｓの過飽和状態を１０時間維持し、ＧａＡｓクラス
トを形成した。
このようにＧａＡｓクラストを形成したボートを、気相
成長装置に移して、エピタキシャル成長を５回繰り返し
た。１回目の成長速度は３．２μｍ／ｈｒであったが、
５回目には２．４μａ＋／ｈｒに低下した。その時点で
別のボートと交換して同様のエピタキシャル成長を行っ
たところ、１回目に３．１μＩｌ／ｈｒで、５回目には
２．４μｍ／ｈｒであって、エピタキシャル層の厚さに
再現性が得られた。
成長装置に移して、エピタキシャル成長を５回繰り返し
た。１回目の成長速度は３．２μｍ／ｈｒであったが、
５回目には２．４μａ＋／ｈｒに低下した。その時点で
別のボートと交換して同様のエピタキシャル成長を行っ
たところ、１回目に３．１μＩｌ／ｈｒで、５回目には
２．４μｍ／ｈｒであって、エピタキシャル層の厚さに
再現性が得られた。
（発明の効果）
本発明は、」１記の構成を採用することにより、−度に
多数の化合物クラストを準備することができ、気相成長
装置に安定した原料の供給を可能とし、かつ、気相成長
装置の稼働率を向上させることができた。
多数の化合物クラストを準備することができ、気相成長
装置に安定した原料の供給を可能とし、かつ、気相成長
装置の稼働率を向上させることができた。
第１図は本発明の１具体例である化合物クラストの形成
装置の概念図、第２図は従来の気相エビタキ／ヤル成長
装置の概念図である。 代理人（弁理士〕 半石不１ｊ子
装置の概念図、第２図は従来の気相エビタキ／ヤル成長
装置の概念図である。 代理人（弁理士〕 半石不１ｊ子
Claims (1)
- 原料ガス雰囲気の下で原料融液の表面に化合物クラスト
を形成する気相エピタキシャル成長用クラスト形成装置
において、反応管を隔壁で複数の隔室をつくり、原料融
液を収容するボートを該隔室に挿入可能とし、また、反
応管の一端に端板を設け、原料ガス導入管を該端板を貫
通させてそれぞれのボートの上方に開放させたことを特
徴とするクラスト形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63257357A JP2711327B2 (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | 気相エピタキシヤル成長用クラスト形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63257357A JP2711327B2 (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | 気相エピタキシヤル成長用クラスト形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02107593A true JPH02107593A (ja) | 1990-04-19 |
| JP2711327B2 JP2711327B2 (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=17305259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63257357A Expired - Lifetime JP2711327B2 (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | 気相エピタキシヤル成長用クラスト形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2711327B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010502833A (ja) * | 2006-08-31 | 2010-01-28 | アドバンスド テクノロジー マテリアルズ，インコーポレイテッド | 制御された固体モルフォロジを利用する、固体前駆体に基づいた流体の送出 |
| US9004462B2 (en) | 2002-07-23 | 2015-04-14 | Entegris, Inc. | Method and apparatus to help promote contact of gas with vaporized material |
| US10385452B2 (en) | 2012-05-31 | 2019-08-20 | Entegris, Inc. | Source reagent-based delivery of fluid with high material flux for batch deposition |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6272592A (ja) * | 1985-09-27 | 1987-04-03 | New Japan Radio Co Ltd | 半導体気相成長装置 |
-
1988
- 1988-10-14 JP JP63257357A patent/JP2711327B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6272592A (ja) * | 1985-09-27 | 1987-04-03 | New Japan Radio Co Ltd | 半導体気相成長装置 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9004462B2 (en) | 2002-07-23 | 2015-04-14 | Entegris, Inc. | Method and apparatus to help promote contact of gas with vaporized material |
| US9469898B2 (en) | 2002-07-23 | 2016-10-18 | Entegris, Inc. | Method and apparatus to help promote contact of gas with vaporized material |
| US10465286B2 (en) | 2002-07-23 | 2019-11-05 | Entegris, Inc. | Method and apparatus to help promote contact of gas with vaporized material |
| JP2010502833A (ja) * | 2006-08-31 | 2010-01-28 | アドバンスド テクノロジー マテリアルズ，インコーポレイテッド | 制御された固体モルフォロジを利用する、固体前駆体に基づいた流体の送出 |
| US10895010B2 (en) | 2006-08-31 | 2021-01-19 | Entegris, Inc. | Solid precursor-based delivery of fluid utilizing controlled solids morphology |
| US10385452B2 (en) | 2012-05-31 | 2019-08-20 | Entegris, Inc. | Source reagent-based delivery of fluid with high material flux for batch deposition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2711327B2 (ja) | 1998-02-10 |
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