JPH0323624A - 気相成長方法およびその装置 - Google Patents
気相成長方法およびその装置Info
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- JPH0323624A JPH0323624A JP15868189A JP15868189A JPH0323624A JP H0323624 A JPH0323624 A JP H0323624A JP 15868189 A JP15868189 A JP 15868189A JP 15868189 A JP15868189 A JP 15868189A JP H0323624 A JPH0323624 A JP H0323624A
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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、高品質な半導体結晶成長層を再現性良く戒長
ずることのできる気相成長方法および気相成長装置に関
するものである。
ずることのできる気相成長方法および気相成長装置に関
するものである。
従来の技術
化合物半導体結晶の成長技術として、原料ガスの反応、
例えば熱分解反応を利用した気相成長法があシ、その中
でも量産性，制御性の点で注目されている有機金属気相
成長法（ＭＯＶＰＥ）がある。
例えば熱分解反応を利用した気相成長法があシ、その中
でも量産性，制御性の点で注目されている有機金属気相
成長法（ＭＯＶＰＥ）がある。
第３図に従来の典型的なＭＯＶＰＥ装置のガス系統概略
図を示す。
図を示す。
反応炉１内部に基板２を載置したカーボン製のサセプタ
３が置れておシ、高周波コイ／Ｉ／４によυ、成長温度
に高周波加熱されている。このＭＯＶＰＥ装置で、例え
ばＩｎＧａＡｓＰ四元混晶を成長する場合、それぞれの
元素の原料であるトリエチルインジウム（ＴＥＩｎ），
｝リエ千μガリウム（ＴＥＧ）およびア〃シン（ＡｓＨ
ａ）ｅホスフイン（ＰＨ３）は、原料ガス供給源である
それぞれのボンベ５，６．７，８から、それぞれの供給
管９，１０，１１．１２およびガス導入管１３．１４を
通って反応炉１へ導入され、結晶成長が行われる。成長
を止める場合は、それぞれの供給バルブ２１，２２，２
３．２４を閉じると同時に排気バノレプ６１，６２，６
３．６４が開き、ベント管４２．４３へ原料ガスを流入
させ、排気系へ流す。それと同時に、配管３４ ，３５
，３６ ．３７でもって、それぞれの原料ガスの導入
量と同流量に制御された）ガス等のキャリアガスが、ベ
ント管４２．４３へ流入していたのをガス導入管１３．
１４へ流入するよう切換える。これによシ、ガス導入管
１３，１４とベント管４２ ．４３を流れるガスの総量
を一定に保ち、それぞれの管内の圧力を同一にかつ変動
を抑える。このことは結晶戒長を始める際、原料ガスを
ガス導入管へ導入する時にも、今とは逆のガス切換えが
行われ、ガス導入管とベント管内の圧力を同一にかつ変
動を抑える。これは、ガスの切換え時の圧力変化によシ
、原料ガスの導入量の変動を抑えるためである。
３が置れておシ、高周波コイ／Ｉ／４によυ、成長温度
に高周波加熱されている。このＭＯＶＰＥ装置で、例え
ばＩｎＧａＡｓＰ四元混晶を成長する場合、それぞれの
元素の原料であるトリエチルインジウム（ＴＥＩｎ），
｝リエ千μガリウム（ＴＥＧ）およびア〃シン（ＡｓＨ
ａ）ｅホスフイン（ＰＨ３）は、原料ガス供給源である
それぞれのボンベ５，６．７，８から、それぞれの供給
管９，１０，１１．１２およびガス導入管１３．１４を
通って反応炉１へ導入され、結晶成長が行われる。成長
を止める場合は、それぞれの供給バルブ２１，２２，２
３．２４を閉じると同時に排気バノレプ６１，６２，６
３．６４が開き、ベント管４２．４３へ原料ガスを流入
させ、排気系へ流す。それと同時に、配管３４ ，３５
，３６ ．３７でもって、それぞれの原料ガスの導入
量と同流量に制御された）ガス等のキャリアガスが、ベ
ント管４２．４３へ流入していたのをガス導入管１３．
１４へ流入するよう切換える。これによシ、ガス導入管
１３，１４とベント管４２ ．４３を流れるガスの総量
を一定に保ち、それぞれの管内の圧力を同一にかつ変動
を抑える。このことは結晶戒長を始める際、原料ガスを
ガス導入管へ導入する時にも、今とは逆のガス切換えが
行われ、ガス導入管とベント管内の圧力を同一にかつ変
動を抑える。これは、ガスの切換え時の圧力変化によシ
、原料ガスの導入量の変動を抑えるためである。
さて、次に原料ガス供給源の元バ〃プ２６，２６，２７
．２８を閉じ、配管６５，６６，６７．６８からＨ２ガ
ス等のキャリアガスを流すことで、供給管９，１０，１
１．１２内から原料ガスを排気する。そして更に、すべ
ての結晶層の成長が終ったのち、真空系とガス導入管１
３．１４とを接続している真空用配管４０．４１によっ
て、ガス導入管，供給管の内部を真空に引き、残留ガス
を除去する。
．２８を閉じ、配管６５，６６，６７．６８からＨ２ガ
ス等のキャリアガスを流すことで、供給管９，１０，１
１．１２内から原料ガスを排気する。そして更に、すべ
ての結晶層の成長が終ったのち、真空系とガス導入管１
３．１４とを接続している真空用配管４０．４１によっ
て、ガス導入管，供給管の内部を真空に引き、残留ガス
を除去する。
さて、化合物半導体装置は、例えば半導体レーザのよう
に異なる組戊、異なる電気伝導型、異なるキャリア濃度
の結晶を積層して作製されることが多い。このため、原
料ガスは、それぞれ流量制御装置であるマスフロー１５
，１６，１７．１８で所望の結晶成長をするための流量
に制御される。
に異なる組戊、異なる電気伝導型、異なるキャリア濃度
の結晶を積層して作製されることが多い。このため、原
料ガスは、それぞれ流量制御装置であるマスフロー１５
，１６，１７．１８で所望の結晶成長をするための流量
に制御される。
発明が解決しようとする課題
ところが、以上のような戒長方法，成長装置では、結晶
戒長を止めた後、供給管からの原料ガスの排気は、排気
流量が原料ガスの導入量を制御しているマス７ローで、
同一流量に制御されるので、特に導入量が少量の場合、
すみやかに、かつ充分に行われない。また原料ガスが管
壁に吸着する。
戒長を止めた後、供給管からの原料ガスの排気は、排気
流量が原料ガスの導入量を制御しているマス７ローで、
同一流量に制御されるので、特に導入量が少量の場合、
すみやかに、かつ充分に行われない。また原料ガスが管
壁に吸着する。
特に、有機金属は常温では液体であるものが多いため、
管壁に付着しやすい。したがって、次の結晶成長の際、
これら残留した原料ガス，管壁に吸着していたガスや付
着した有機金属が、再び出て、反応炉へ導入されること
となり、所望の結晶が、高品質で再現性良く得られない
といった問題点があった。積層成長、特に超格子構造の
ように異なる結晶をすばやく積層していく場合、この影
響は著しい。また、残留ガスや管壁に吸着したガス付着
した有機金属が、すみやかに排気されないため、酸化等
の反応を起して反応物を形成する。この反応物が、結晶
成長時の不純物となシ、品質を悪化させるといった問題
点があった。
管壁に付着しやすい。したがって、次の結晶成長の際、
これら残留した原料ガス，管壁に吸着していたガスや付
着した有機金属が、再び出て、反応炉へ導入されること
となり、所望の結晶が、高品質で再現性良く得られない
といった問題点があった。積層成長、特に超格子構造の
ように異なる結晶をすばやく積層していく場合、この影
響は著しい。また、残留ガスや管壁に吸着したガス付着
した有機金属が、すみやかに排気されないため、酸化等
の反応を起して反応物を形成する。この反応物が、結晶
成長時の不純物となシ、品質を悪化させるといった問題
点があった。
課題を解決するための手段
上記問題点を解決するための本発明の技術的手段は原料
ガスを反応炉に導入し、反応させ、前記反応炉内に載置
された基板上に結晶を成長させる気相成長方法であって
、前記原料ガスの前記反応炉への導入を止めると同時に
、ベント管内の圧力変動を生じないように前記原料ガス
の導入量を制御した流量制御装置を通して、その導入量
と同流量のキャリアガスをベント管へ直接流入させると
ともに、前記原料ガス供給源の元パルプから前記反応炉
にガスを導入するガス導入管へ前記原料ガスを供給する
供給バルプ筐での配管内の前記原料ガスを直接、排気系
へ強制排気することを特徴とする気相成長方法、１たは
、原料ガス供給源の元パルブから、結晶成長時に前記原
料ガスを反応炉へ導入する導入管に前記原料ガスを供給
する供給バルブ１での供給管に、その内部を真空に引け
るよう真空系と接続してある真空排気管と、前記原料ガ
スの導入量を制御する流量制御装置とベント管とを直接
接続し、前記原料ガスの導入量と同流量のキャリアガス
を前記ベント管へ流入させるパイバス管とを備えたこと
を特徴とする気相成長装置、または原料ガス供給源の元
パμプから、結晶成長時に前記原料ガスを反応炉へ導入
するガス導入管に前記原料ガスを供給する供給バ〃プま
での供給管に、排気用ガスが導入される排気用ガス導入
管と、前記排気用ガスが前記供給管から排気されるよう
排気系と接続した排気用ガス排気管と前記原料ガスの導
入量を制御する流量制御装置とベント管とを直接接続し
、前記原料ガスの導入量と同流量のキャリアガスを前記
ベント管へ流入させるバイパス管とを備えたことを特徴
とする気相成長装置を提供するものである。
ガスを反応炉に導入し、反応させ、前記反応炉内に載置
された基板上に結晶を成長させる気相成長方法であって
、前記原料ガスの前記反応炉への導入を止めると同時に
、ベント管内の圧力変動を生じないように前記原料ガス
の導入量を制御した流量制御装置を通して、その導入量
と同流量のキャリアガスをベント管へ直接流入させると
ともに、前記原料ガス供給源の元パルプから前記反応炉
にガスを導入するガス導入管へ前記原料ガスを供給する
供給バルプ筐での配管内の前記原料ガスを直接、排気系
へ強制排気することを特徴とする気相成長方法、１たは
、原料ガス供給源の元パルブから、結晶成長時に前記原
料ガスを反応炉へ導入する導入管に前記原料ガスを供給
する供給バルブ１での供給管に、その内部を真空に引け
るよう真空系と接続してある真空排気管と、前記原料ガ
スの導入量を制御する流量制御装置とベント管とを直接
接続し、前記原料ガスの導入量と同流量のキャリアガス
を前記ベント管へ流入させるパイバス管とを備えたこと
を特徴とする気相成長装置、または原料ガス供給源の元
パμプから、結晶成長時に前記原料ガスを反応炉へ導入
するガス導入管に前記原料ガスを供給する供給バ〃プま
での供給管に、排気用ガスが導入される排気用ガス導入
管と、前記排気用ガスが前記供給管から排気されるよう
排気系と接続した排気用ガス排気管と前記原料ガスの導
入量を制御する流量制御装置とベント管とを直接接続し
、前記原料ガスの導入量と同流量のキャリアガスを前記
ベント管へ流入させるバイパス管とを備えたことを特徴
とする気相成長装置を提供するものである。
作 用
この技術的手段による作用は次のようになる。
原料ガスの反応炉への導入を止めたあと、同時に、バイ
パス管を通じて原料ガスの導入量と同流量がベント管へ
流入し、ベント管の圧力変動を抑えるとともに原料ガス
供給源の元バルプから、反応炉へガスを導入する導入管
へ、原料ガスを供給する供給バ〃プ筐での供給管内を、
この供給管と真空系とを接続した真空排気管でもって真
空に引く、筐たは、排気用ガス導入管から大量の排気用
ガスを導入し、排気系と接続された排気用ガス排気管を
通して、大量の排気用ガスを排気することで、この供給
管内を強制排気を行ない、それによって、供給管内に残
留する原料ガスや管壁に吸着したガス付着した有機金属
を取ｂ除くことができる。また、結晶成長を止めると同
時、もしくはすみやかに強制排気するため、酸化等の反
応を起して反応物を形或することもない。したがって次
の戒長への影響はなくなるため、所望の結晶が高品質で
、再現性良く得られることとなる。
パス管を通じて原料ガスの導入量と同流量がベント管へ
流入し、ベント管の圧力変動を抑えるとともに原料ガス
供給源の元バルプから、反応炉へガスを導入する導入管
へ、原料ガスを供給する供給バ〃プ筐での供給管内を、
この供給管と真空系とを接続した真空排気管でもって真
空に引く、筐たは、排気用ガス導入管から大量の排気用
ガスを導入し、排気系と接続された排気用ガス排気管を
通して、大量の排気用ガスを排気することで、この供給
管内を強制排気を行ない、それによって、供給管内に残
留する原料ガスや管壁に吸着したガス付着した有機金属
を取ｂ除くことができる。また、結晶成長を止めると同
時、もしくはすみやかに強制排気するため、酸化等の反
応を起して反応物を形或することもない。したがって次
の戒長への影響はなくなるため、所望の結晶が高品質で
、再現性良く得られることとなる。
実施例
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
第１の実施例として、第１図に示すように、反応炉１の
内部に基板２を載置したカーボン製のサセプタ３が置れ
ておシ、高周波コイμ４によυ、結晶成長温度（６００
〜７００℃）に高周波加熱されている。以後、この実施
例でもって気相成長方法の実施例としてＩｎＧａＡｓＰ
四元混晶成長の場合について述べる。原料としては、Ｔ
ＥＩ，，ＴＥＧ，ＰＨ３，Ａｇｅ３を用い、それぞれ原
料ガス供給源であるボンベ５，６，７．８から、それぞ
れの供給管９，１０，１１．１２および、ガス導入管１
３．１４を通って反応炉１へ導入される。導入された原
料ガスは基板２上で熱分解反応をおこし、結晶成長が行
われる。それぞれの原料ガスの流量は流量制御装置であ
るマスフロー１５，１６，１７．１８で制御されておｆ
ｉ，ＴＥＩｎは３ ０ ０ ａｃ／ｍｌｎＴ Ｅ
Ｇ １ ６ ０ ｃｃ／ｍｉｎ， ＰＨ３１
０ ａａ／ｍ１ｎ，ＡｓＨ３１． ４ ｃｑ／ｗ
ｉｎである。反応炉１内はロータリーポンプ１９によっ
て７ ６ Ｔｏｒｒの減圧に保たれている。反応後のガ
スは、排気管２０を通して排気系へ排出される。
内部に基板２を載置したカーボン製のサセプタ３が置れ
ておシ、高周波コイμ４によυ、結晶成長温度（６００
〜７００℃）に高周波加熱されている。以後、この実施
例でもって気相成長方法の実施例としてＩｎＧａＡｓＰ
四元混晶成長の場合について述べる。原料としては、Ｔ
ＥＩ，，ＴＥＧ，ＰＨ３，Ａｇｅ３を用い、それぞれ原
料ガス供給源であるボンベ５，６，７．８から、それぞ
れの供給管９，１０，１１．１２および、ガス導入管１
３．１４を通って反応炉１へ導入される。導入された原
料ガスは基板２上で熱分解反応をおこし、結晶成長が行
われる。それぞれの原料ガスの流量は流量制御装置であ
るマスフロー１５，１６，１７．１８で制御されておｆ
ｉ，ＴＥＩｎは３ ０ ０ ａｃ／ｍｌｎＴ Ｅ
Ｇ １ ６ ０ ｃｃ／ｍｉｎ， ＰＨ３１
０ ａａ／ｍ１ｎ，ＡｓＨ３１． ４ ｃｑ／ｗ
ｉｎである。反応炉１内はロータリーポンプ１９によっ
て７ ６ Ｔｏｒｒの減圧に保たれている。反応後のガ
スは、排気管２０を通して排気系へ排出される。
さて、次に結晶成長を止める場合は、原料ガスをガス導
入管１３．１４に供給していたそれぞれの供給パμプ２
１，２２．２３を閉める。ここでＰＨ３は成長温度が約
６００℃と高いため、Ｐ抜けによる結晶表面のサーマル
ダメージを防ぐため流しつづける。供給バルブを閉める
と同時に配管３４，３５．３６でもってそれぞれの原料
ガスの導入量と同流量に制御されたＨ２ガス（キャリア
ガス）がベント管４２ ．４３へ流入していたのをガス
導入管１３．１４へ流入するように切換える。
入管１３．１４に供給していたそれぞれの供給パμプ２
１，２２．２３を閉める。ここでＰＨ３は成長温度が約
６００℃と高いため、Ｐ抜けによる結晶表面のサーマル
ダメージを防ぐため流しつづける。供給バルブを閉める
と同時に配管３４，３５．３６でもってそれぞれの原料
ガスの導入量と同流量に制御されたＨ２ガス（キャリア
ガス）がベント管４２ ．４３へ流入していたのをガス
導入管１３．１４へ流入するように切換える。
そして更に原料ガスの導入量を制御していたマスフロー
１５，１６，１７およびパイバス管４６，４６，４７を
ｄじて導入量と同流量のＨ２ガス（キャリアガス）をベ
ント管４２．４３へ流入させる。これによシガス導入管
１３．１４とベント管４２ ．４３を流れるガスの総量
を一定に保ち、従来と同じくそれぞれの管内の圧力を同
一にかつ変動を抑える。更に供給バルブを閉めると同時
に原料ガス供給源の元バルブ２５ ，２６ ．２７を閉
め、そして供給管９，１０，１１，と真空系のターボボ
ンプ２９と接続した真空排気管３０，３１．３２を通し
て供給管９，１０．１１を高真空に引き、残留ガスを強
制排気する。こうすることで、原料ガス供給管内に残留
する時間はきわめて短かく、酸化等の反応物を形成する
こともない。また管壁に吸着したガスや付着した有機金
属も、高真空にすることで取シ除かれる。したがって次
の結晶成長時には、マスフロー１５，１６．１７で制御
された流量のみの原料ガスが、反応物も含筐ずに反応炉
へ供給されるため、所望の結晶が、制御よく、高品質に
成長する。この原料ガスを反応炉ヘ再び導入し成長を始
める手順は次の通シである。
１５，１６，１７およびパイバス管４６，４６，４７を
ｄじて導入量と同流量のＨ２ガス（キャリアガス）をベ
ント管４２．４３へ流入させる。これによシガス導入管
１３．１４とベント管４２ ．４３を流れるガスの総量
を一定に保ち、従来と同じくそれぞれの管内の圧力を同
一にかつ変動を抑える。更に供給バルブを閉めると同時
に原料ガス供給源の元バルブ２５ ，２６ ．２７を閉
め、そして供給管９，１０，１１，と真空系のターボボ
ンプ２９と接続した真空排気管３０，３１．３２を通し
て供給管９，１０．１１を高真空に引き、残留ガスを強
制排気する。こうすることで、原料ガス供給管内に残留
する時間はきわめて短かく、酸化等の反応物を形成する
こともない。また管壁に吸着したガスや付着した有機金
属も、高真空にすることで取シ除かれる。したがって次
の結晶成長時には、マスフロー１５，１６．１７で制御
された流量のみの原料ガスが、反応物も含筐ずに反応炉
へ供給されるため、所望の結晶が、制御よく、高品質に
成長する。この原料ガスを反応炉ヘ再び導入し成長を始
める手順は次の通シである。
まず強制排気を止め、次にバイパス管４５，４６．４７
を止めて供給管９，１０．１ １でもってＨ２（キャリ
アガス）をペンド管４２ ．４３へ流す。
を止めて供給管９，１０．１ １でもってＨ２（キャリ
アガス）をペンド管４２ ．４３へ流す。
そのあと原料ガスに切換えた後、原料ガスをガス導入管
１３．１４の方へ切換えて流すとともに、配管３４，３
５．３６のＨ２はベンド管４２．４３へ切換える。こう
することで、ガス導入管及びベント管内の圧力を同一に
かつ変動を抑えることができ、ガス導入量の変動を抑え
る。
１３．１４の方へ切換えて流すとともに、配管３４，３
５．３６のＨ２はベンド管４２．４３へ切換える。こう
することで、ガス導入管及びベント管内の圧力を同一に
かつ変動を抑えることができ、ガス導入量の変動を抑え
る。
以上のような方法でＩｎＧａＡｓＰ結晶の成長をくう返
し行ない、ホトμミネッセンスでその組或の変化を評価
した。その結果、発光波長のバラッキは±５ｎｍとなシ
、従来の±１０ｎｍに比べ、そのパラツキが小さくなシ
、組成の再現性が向上していることがわかる。
し行ない、ホトμミネッセンスでその組或の変化を評価
した。その結果、発光波長のバラッキは±５ｎｍとなシ
、従来の±１０ｎｍに比べ、そのパラツキが小さくなシ
、組成の再現性が向上していることがわかる。
なお、基板温度が下がったシ、結晶表面がＰを含筐ない
場合のようにＰ抜けによる表面のサーマ〃ダメージの影
響が無い場合は、ＰＨ３も止め、その供給管１２は真空
排気管３３でもって、前述同様、強制排気される。
場合のようにＰ抜けによる表面のサーマ〃ダメージの影
響が無い場合は、ＰＨ３も止め、その供給管１２は真空
排気管３３でもって、前述同様、強制排気される。
次に本発明の第２の実施ρＪを第２図でもって示す。
なお、第１の実施例と構或要素が同じ部分には第１図と
同じ番号を付している。この実施例におけるＭＯＶＰＥ
装置においても結晶成長中は、その原料ガスは、第１の
実施例の場合と全く同じ様に反応炉へ導入される。次に
結晶成長を止める場合は、原料ガスをガス導入管１３．
１４に供給していたそれぞれの供給パ〃プ２１ ，２２
．２３を閉める。
同じ番号を付している。この実施例におけるＭＯＶＰＥ
装置においても結晶成長中は、その原料ガスは、第１の
実施例の場合と全く同じ様に反応炉へ導入される。次に
結晶成長を止める場合は、原料ガスをガス導入管１３．
１４に供給していたそれぞれの供給パ〃プ２１ ，２２
．２３を閉める。
ただしＰＨ３の供給バルプ２４を閉めないのは、第１の
実施−１で説明した様に結晶表面のサーマμダメージを
防ぐためである。供給パ〃プ２１，２２．２３を閉める
と同時に原料ガス供給源の元パｐプ２５，２６．２７を
閉め、１０７３７ｗｉｎ以上の流量に制御されたＮ２ガ
スが導入される排気用ガス導入管５１，５２．５３のパ
ルプ８５ ， ５６ ，６７、および、排気系と接続し
ている排気用ガス排気管６０，６１．６２のバ〃プ６４
， ６５ ． ８８を開ける。これによシ、供給管９
，１０．１１内の残留ガスは、排気用ガス導入管５１，
５２．５３から導入される１ ０ ｌ！／ｍｉｎ以上の
Ｎ２ガスと共に、排気用ガス排気管６０，６１．６２を
通って排気系６９へ強制排気される。こうすることで、
第１の実施例の場合と同様の効果が得られる。なお、バ
イパス管４５，４６，４７．４８および配管３４，３５
，３６．３７によシ、第１の実施例と同様にしてガス導
入管１３．１４およびベント管４２ ．４３の圧力を同
一にかつ変動を抑える。
実施−１で説明した様に結晶表面のサーマμダメージを
防ぐためである。供給パ〃プ２１，２２．２３を閉める
と同時に原料ガス供給源の元パｐプ２５，２６．２７を
閉め、１０７３７ｗｉｎ以上の流量に制御されたＮ２ガ
スが導入される排気用ガス導入管５１，５２．５３のパ
ルプ８５ ， ５６ ，６７、および、排気系と接続し
ている排気用ガス排気管６０，６１．６２のバ〃プ６４
， ６５ ． ８８を開ける。これによシ、供給管９
，１０．１１内の残留ガスは、排気用ガス導入管５１，
５２．５３から導入される１ ０ ｌ！／ｍｉｎ以上の
Ｎ２ガスと共に、排気用ガス排気管６０，６１．６２を
通って排気系６９へ強制排気される。こうすることで、
第１の実施例の場合と同様の効果が得られる。なお、バ
イパス管４５，４６，４７．４８および配管３４，３５
，３６．３７によシ、第１の実施例と同様にしてガス導
入管１３．１４およびベント管４２ ．４３の圧力を同
一にかつ変動を抑える。
更に、すべての結晶層の成長が終ったのち、真空用ガス
管４０．４１でもって、ガス導入管１３．１４および供
給管９，１０，１１．１２等の配管を、従来と同じく真
空に引き、残留ガスの除去を行なうが、以上のように供
給管９，１０，１１．１２は、それぞれの原料ガスの反
応炉への供給を止めた時点から残留ガスの強制排気を行
っているので、配管内の真空引きは、従来よシ短時間で
済む。また特に第一の実施例の場合では、ガス導入管１
３．１４内は真空用ガス管４０．４１でもって、供給管
９，１０，１１．１２はそれぞれの真空排気管３０，３
１ ，３２．３３でもって真空に引けるため、残留ガス
，管内吸着ガス，反応物の除去に大きな効果がある。
管４０．４１でもって、ガス導入管１３．１４および供
給管９，１０，１１．１２等の配管を、従来と同じく真
空に引き、残留ガスの除去を行なうが、以上のように供
給管９，１０，１１．１２は、それぞれの原料ガスの反
応炉への供給を止めた時点から残留ガスの強制排気を行
っているので、配管内の真空引きは、従来よシ短時間で
済む。また特に第一の実施例の場合では、ガス導入管１
３．１４内は真空用ガス管４０．４１でもって、供給管
９，１０，１１．１２はそれぞれの真空排気管３０，３
１ ，３２．３３でもって真空に引けるため、残留ガス
，管内吸着ガス，反応物の除去に大きな効果がある。
１た、再び原料ガスを流す際は、供給管９，１０，１１
．１２を通してベント管４２．４３へ原料ガスを流しな
がら、流量をマスフロー１５，１６，１７．１８で制御
し、そののちバ〃プ操作でもってガス導入管１３．１４
に原料ガスの流れを切ｂ換える。
．１２を通してベント管４２．４３へ原料ガスを流しな
がら、流量をマスフロー１５，１６，１７．１８で制御
し、そののちバ〃プ操作でもってガス導入管１３．１４
に原料ガスの流れを切ｂ換える。
なお、以上の実施例において、排気用ガスとしてＮ２ガ
スを用いたが、不活性ガス、またそれに類似した原料ガ
スとは反応しないガス、例えばＡ ｒ ， Ｈ ２ ，
Ｈ ｅガス等を用いてもかまわない。また、ＩｎＧａ
ＡｓＰ四元混晶をＭＯＶＰＥ法で成長する場合について
述べたが、原料ガスを供給して結晶成長を行なう気相戒
長方法およびその装置であれば、他の場合でも本発明を
適用することは可能である。
スを用いたが、不活性ガス、またそれに類似した原料ガ
スとは反応しないガス、例えばＡ ｒ ， Ｈ ２ ，
Ｈ ｅガス等を用いてもかまわない。また、ＩｎＧａ
ＡｓＰ四元混晶をＭＯＶＰＥ法で成長する場合について
述べたが、原料ガスを供給して結晶成長を行なう気相戒
長方法およびその装置であれば、他の場合でも本発明を
適用することは可能である。
また、不純物ドープをした結晶成長の際のドーピング原
料ガスについても同様である。
料ガスについても同様である。
発明の効果
以上述べてきたように本発明によれば、原料ガスの供給
を止める毎に、供給管を強制排気し、残留ガス，吸着ガ
ス，反応物を除去できるため、毎回、原料ガスは所望の
流量を、純度良く供給することができる。したがって成
長した結晶の組或，キャリア濃度，品質の再現性の向上
が図れ、気相成長において極めて有用である。また、す
べての成長が終ったあと、配管内の残留ガス，反応物除
去のための真空引きも、短時間で済み、その分、気相成
長装置の稼動効率が向上する。
を止める毎に、供給管を強制排気し、残留ガス，吸着ガ
ス，反応物を除去できるため、毎回、原料ガスは所望の
流量を、純度良く供給することができる。したがって成
長した結晶の組或，キャリア濃度，品質の再現性の向上
が図れ、気相成長において極めて有用である。また、す
べての成長が終ったあと、配管内の残留ガス，反応物除
去のための真空引きも、短時間で済み、その分、気相成
長装置の稼動効率が向上する。
第１図は本発明の第一の夾施例であるＭＯＶＰＥ装置の
ガス系統の概略図、第２図は本発明の第二の実施例であ
るＭＯＶＰＥ装置のガス系統の概略図、第３図は従来の
ＭＯＶＰＥ装置のガス系統の概略図である。 １・・・・・・反応炉、２・・・・・・基板、５，６，
７．８・・・・・・原料ガス供給源、９，１０，１１．
１２・・・・・・供給管、１３．１４・・・・・・ガス
導入管、２１，２２，２３．２４・・・・・・供給バ〃
プ、２５ ， ２６ ， ２７ ，２８・・・・・・元
バ〃プ、３０，３１ ，３２．３３・・・・・・真空排
気管、５１−，！２，５３，５４・・・・・・排気用ガ
ス導入管、６０，６１ ，６２．６３・・・・・・排気
用ガス排気管、４２．４３・・・・・・ペン｝ 管、’
５ ＃４８，４７．４８・・・・・・バイパス管、１
５，１６，１７．１８・・・・・・流量制御装置。
ガス系統の概略図、第２図は本発明の第二の実施例であ
るＭＯＶＰＥ装置のガス系統の概略図、第３図は従来の
ＭＯＶＰＥ装置のガス系統の概略図である。 １・・・・・・反応炉、２・・・・・・基板、５，６，
７．８・・・・・・原料ガス供給源、９，１０，１１．
１２・・・・・・供給管、１３．１４・・・・・・ガス
導入管、２１，２２，２３．２４・・・・・・供給バ〃
プ、２５ ， ２６ ， ２７ ，２８・・・・・・元
バ〃プ、３０，３１ ，３２．３３・・・・・・真空排
気管、５１−，！２，５３，５４・・・・・・排気用ガ
ス導入管、６０，６１ ，６２．６３・・・・・・排気
用ガス排気管、４２．４３・・・・・・ペン｝ 管、’
５ ＃４８，４７．４８・・・・・・バイパス管、１
５，１６，１７．１８・・・・・・流量制御装置。
Claims (5)
- （１）原料ガスを反応炉に導入し、反応させ、前記反応
炉内に載置された基板上に結晶を成長させる気相成長方
法であって、前記原料ガスの前記反応炉への導入を止め
ると同時に、ベント管内の圧力変動を生じないように前
記原料ガスの導入量を制御した流量制御装置を通して、
その導入量と同流量のキャリアガスをベント管へ直接流
入させるとともに、前記原料ガス供給源の元バルブから
前記反応炉にガスを導入するガス導入管へ前記原料ガス
を供給する供給バルブまでの配管内の前記原料ガスを直
接排気系へ強制排気することを特徴とする気相成長方法
。 - （２）強制排気が、真空引きであることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の気相成長方法。 - （３）強制排気が不活性ガスを原料ガスの供給管に導入
し、その後排気系へ直接排気することを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の気相成長装置。 - （４）原料ガス供給源の元バルブから、結晶成長時に前
記原料ガスを反応炉へ導入する導入管に前記原料ガスを
供給する供給バルブまでの供給管に、その内部を真空に
引けるよう真空系と接続してある真空排気管と、前記原
料ガスの導入量を制御する流量制御装置とベント管とを
直接接続し、前記原料ガスの導入量と同流量のキャリア
ガスを前記ベント管へ流入させるバイパス管とを備えた
ことを特徴とする気相成長装置。 - （５）原料ガス供給源の元バルブから、結晶成長時に前
記原料ガスを反応炉へ導入するガス導入管に前記原料ガ
スを供給する供給バルブまでの供給管に、排気用ガスが
導入される排気用ガス導入管と、前記排気用ガスが前記
供給管から排気されるよう排気系と接続した排気用ガス
排気管と、前記原料ガスの導入量を制御する流量制御装
置とべント管とを直接接続し、前記原料ガスの導入量と
同流量のキャリアガスを前記ベント管へ流入させるバイ
パス管とを備えたことを特徴とする気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15868189A JPH0323624A (ja) | 1989-06-21 | 1989-06-21 | 気相成長方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15868189A JPH0323624A (ja) | 1989-06-21 | 1989-06-21 | 気相成長方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0323624A true JPH0323624A (ja) | 1991-01-31 |
Family
ID=15677036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15868189A Pending JPH0323624A (ja) | 1989-06-21 | 1989-06-21 | 気相成長方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0323624A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6169955A (ja) * | 1984-08-15 | 1986-04-10 | ブリティッシュ・テクノロジー・グループ・リミテッド | 金属のフローコーテイング |
| JPH08274029A (ja) * | 1995-03-31 | 1996-10-18 | Nec Yamagata Ltd | ガス供給装置 |
| US6924235B2 (en) | 2002-08-16 | 2005-08-02 | Unaxis Usa Inc. | Sidewall smoothing in high aspect ratio/deep etching using a discrete gas switching method |
| US7968362B2 (en) | 2001-03-27 | 2011-06-28 | Ricoh Company, Ltd. | Semiconductor light-emitting device, surface-emission laser diode, and production apparatus thereof, production method, optical module and optical telecommunication system |
-
1989
- 1989-06-21 JP JP15868189A patent/JPH0323624A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6169955A (ja) * | 1984-08-15 | 1986-04-10 | ブリティッシュ・テクノロジー・グループ・リミテッド | 金属のフローコーテイング |
| JPH0524228B2 (ja) * | 1984-08-15 | 1993-04-07 | Buriteitsushu Tekunorojii Guruupu Ltd | |
| JPH08274029A (ja) * | 1995-03-31 | 1996-10-18 | Nec Yamagata Ltd | ガス供給装置 |
| US7968362B2 (en) | 2001-03-27 | 2011-06-28 | Ricoh Company, Ltd. | Semiconductor light-emitting device, surface-emission laser diode, and production apparatus thereof, production method, optical module and optical telecommunication system |
| US8293555B2 (en) | 2001-03-27 | 2012-10-23 | Ricoh Company, Ltd. | Semiconductor light-emitting device, surface-emission laser diode, and production apparatus thereof, production method, optical module and optical telecommunication system |
| US6924235B2 (en) | 2002-08-16 | 2005-08-02 | Unaxis Usa Inc. | Sidewall smoothing in high aspect ratio/deep etching using a discrete gas switching method |
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