JPH05190465A - 光励起気相成長装置 - Google Patents
光励起気相成長装置Info
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- JPH05190465A JPH05190465A JP4006811A JP681192A JPH05190465A JP H05190465 A JPH05190465 A JP H05190465A JP 4006811 A JP4006811 A JP 4006811A JP 681192 A JP681192 A JP 681192A JP H05190465 A JPH05190465 A JP H05190465A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 超格子のように原子層オーダーの制御性を要
する成長と、例えば発光ダイオート作製に必要な１０μ
ｍオーダーの厚膜成長の両方を可能にする光励起気相成
長装置を実現する。 【構成】 従来の光励起ＡＬＥ装置と略同様の構造をと
り、フローチャネル５の構造を変える。すなわち、ガス
流を層流化するためのフローチャネル５の内壁にもパー
ジ用ガスとしてのＨ2ガスを噴射する噴射口２６を形成
する。これにより、汚れやすいフローチャネル５の上部
内壁２５は反応性の高いＨ2ガスの流れが支配するた
め、分解した原料ガスによる汚染はほとんどない。ま
た、フローチャネル５により層流が作られるため、ガス
のきれもよく、非常に均一な成長層が作製される。ま
た、ＧａＡｓを１原子層だけ成長するような場合は、原
料ガスの供給方法はガス供給口４′よりＡｓＨ3を２秒
流して１秒待機し、ガス供給口４よりＴＭＧを２秒流し
てまた１秒待機するといったやり方をとる。この時、Ｔ
ＭＧの供給にあわせてレーザ光が照射される。
する成長と、例えば発光ダイオート作製に必要な１０μ
ｍオーダーの厚膜成長の両方を可能にする光励起気相成
長装置を実現する。 【構成】 従来の光励起ＡＬＥ装置と略同様の構造をと
り、フローチャネル５の構造を変える。すなわち、ガス
流を層流化するためのフローチャネル５の内壁にもパー
ジ用ガスとしてのＨ2ガスを噴射する噴射口２６を形成
する。これにより、汚れやすいフローチャネル５の上部
内壁２５は反応性の高いＨ2ガスの流れが支配するた
め、分解した原料ガスによる汚染はほとんどない。ま
た、フローチャネル５により層流が作られるため、ガス
のきれもよく、非常に均一な成長層が作製される。ま
た、ＧａＡｓを１原子層だけ成長するような場合は、原
料ガスの供給方法はガス供給口４′よりＡｓＨ3を２秒
流して１秒待機し、ガス供給口４よりＴＭＧを２秒流し
てまた１秒待機するといったやり方をとる。この時、Ｔ
ＭＧの供給にあわせてレーザ光が照射される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、反応室内に導入された
原料ガスの励起・分解および該反応室内に配置された基
板表面の活性化を光によって行い、該原料ガスの流れを
層流状態にするためのフローチャネルを備えた光励起気
相成長装置に関する。
原料ガスの励起・分解および該反応室内に配置された基
板表面の活性化を光によって行い、該原料ガスの流れを
層流状態にするためのフローチャネルを備えた光励起気
相成長装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】化合物半導体をエピタキシャル成長させ
る方法として、有機金属熱分解気相成長（ＭＯＣＶＤ）
方法や分子線エピタキシャル（ＭＢＥ）方法が良く知ら
れている。これらの成長方法は、特に発光素子等の良質
な結晶性を要求される化合物半導体を製造するのに用い
られているが、中でも成長層の均一性にすぐれ、例えば
発光ダイオート（ＬＥＤ）のような、１０〜２０μｍ程
度の厚い層厚のデバイスを成長するのにはＭＯＣＶＤ法
が主として用いられている。
る方法として、有機金属熱分解気相成長（ＭＯＣＶＤ）
方法や分子線エピタキシャル（ＭＢＥ）方法が良く知ら
れている。これらの成長方法は、特に発光素子等の良質
な結晶性を要求される化合物半導体を製造するのに用い
られているが、中でも成長層の均一性にすぐれ、例えば
発光ダイオート（ＬＥＤ）のような、１０〜２０μｍ程
度の厚い層厚のデバイスを成長するのにはＭＯＣＶＤ法
が主として用いられている。
【０００３】図１０はＭＯＣＶＤ装置の一般的な従来例
を示す。本装置は横型の装置で、外周に冷却用の水７を
循環した石英製のリアクター１の中に、例えばＳｉＣコ
ートしたカーボン製のサセプター２、該サセプター２を
支持し、場合によってはサセプター２を回転させる機構
を持った支持シャフト３およびサセプター３を加熱する
ための高周波誘導コイル（ＲＦコイル）６等を有する。
を示す。本装置は横型の装置で、外周に冷却用の水７を
循環した石英製のリアクター１の中に、例えばＳｉＣコ
ートしたカーボン製のサセプター２、該サセプター２を
支持し、場合によってはサセプター２を回転させる機構
を持った支持シャフト３およびサセプター３を加熱する
ための高周波誘導コイル（ＲＦコイル）６等を有する。
【０００４】今、ＧａＡｌＡＳを成長する場合を例にと
って説明すると、ＲＦコイル６により基板１０を７００
℃程度に加熱して、図のようにトリメチルガリウム（Ｔ
ＭＧ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）のようなII
I族原料ガスとアルシン（ＡｓＨ3）のようなＶ族原料ガ
スを、水素（Ｈ2）をキャリアガスとしてガス導入口４
からリアクター１内に導入する。
って説明すると、ＲＦコイル６により基板１０を７００
℃程度に加熱して、図のようにトリメチルガリウム（Ｔ
ＭＧ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）のようなII
I族原料ガスとアルシン（ＡｓＨ3）のようなＶ族原料ガ
スを、水素（Ｈ2）をキャリアガスとしてガス導入口４
からリアクター１内に導入する。
【０００５】また、ガスの供給口からサセプター２の当
りにかけてフローチャネル５と呼ばれる石英製の部品が
設けられている。該フローチャネル５の設置により、図
１１に示すように、ガスの流れがいわゆる層流状態とな
り、ガスの切り換え時の切れが良くなるため、基板１０
に成長した成長層の界面の急峻性や均一性が向上する。
このようなＭＯＣＶＤ装置によりＧａＡｌＡｓ系に限ら
ず、ＩｎＧａＡ１Ｐ系の半導体レーザや発光ダイオート
も作製される。
りにかけてフローチャネル５と呼ばれる石英製の部品が
設けられている。該フローチャネル５の設置により、図
１１に示すように、ガスの流れがいわゆる層流状態とな
り、ガスの切り換え時の切れが良くなるため、基板１０
に成長した成長層の界面の急峻性や均一性が向上する。
このようなＭＯＣＶＤ装置によりＧａＡｌＡｓ系に限ら
ず、ＩｎＧａＡ１Ｐ系の半導体レーザや発光ダイオート
も作製される。
【０００６】また最近、数原子層オーダーのいわゆる超
格子と呼ばれる層厚（１原子層は約０．３ｎｍ）の構造
を利用して種々のデバイスの検討がなされており、例え
ば多重量子障壁という構造の採用により、ＩｎＧａＡ１
Ｐ系半導体レーザの温度特性の改善等が報告されてい
る。
格子と呼ばれる層厚（１原子層は約０．３ｎｍ）の構造
を利用して種々のデバイスの検討がなされており、例え
ば多重量子障壁という構造の採用により、ＩｎＧａＡ１
Ｐ系半導体レーザの温度特性の改善等が報告されてい
る。
【０００７】数原子層の層厚の層構造を制御性良く形成
するために、通常のＭＯＣＶＤ法を改良して、原子層成
長法（ＡＬＥ）という方法が考案されている。ＡＬＥ成
長を行うための装置を図１２に示した。本装置ではIII
族ガスとＶ族原料ガスを別々の供給口４、４′から交互
に供給するが、すなわち、一方を供給している時は他方
の供給を停止する。そして、適当な成長条件下で、III
族原子の表面吸着が表面被覆率が１になった時に自己抑
制的に停止する。これにより、原子層成長が実現され
る。
するために、通常のＭＯＣＶＤ法を改良して、原子層成
長法（ＡＬＥ）という方法が考案されている。ＡＬＥ成
長を行うための装置を図１２に示した。本装置ではIII
族ガスとＶ族原料ガスを別々の供給口４、４′から交互
に供給するが、すなわち、一方を供給している時は他方
の供給を停止する。そして、適当な成長条件下で、III
族原子の表面吸着が表面被覆率が１になった時に自己抑
制的に停止する。これにより、原子層成長が実現され
る。
【０００８】但し、一般に原子層成長が起こる成長温度
域は非常に小さいため、成長時に光１１（例えば、Ｋｒ
Ｆエキシマレーザ１２の２４６ｎｍ光）をミラー１３で
反射させてリアクター１内に導入して基板１０に照射す
ることが多い。光照射により基板１０の表面が励起さ
れ、それによって原子層成長が起こる温度域が増大する
ためである。
域は非常に小さいため、成長時に光１１（例えば、Ｋｒ
Ｆエキシマレーザ１２の２４６ｎｍ光）をミラー１３で
反射させてリアクター１内に導入して基板１０に照射す
ることが多い。光照射により基板１０の表面が励起さ
れ、それによって原子層成長が起こる温度域が増大する
ためである。
【０００９】図１２に示した装置では、光導入型ＭＯＣ
ＶＤ装置とするためにいくつかの工夫がなされている。
まず第１に、光導入をするための窓、すなわち冷却用の
水を流さない部分２１をリアクター１に設けている点で
ある。この光導入窓２１におけるＲＦコイル６の幅も若
干広げている。第２に、図中２２で示すように、光導入
窓２１が原料ガスを構成しているＡｓ等で汚れないよう
にリアクター１壁の光導入窓２１にパージ用のＨ2を別
途流して点である。第３に、フローチヤネル５において
も光導入部分に穴状の窓２３が明けられている。本装置
によりＡｌＡｓ、ＧａＡｓの超格子が制御性良く作製さ
れる。
ＶＤ装置とするためにいくつかの工夫がなされている。
まず第１に、光導入をするための窓、すなわち冷却用の
水を流さない部分２１をリアクター１に設けている点で
ある。この光導入窓２１におけるＲＦコイル６の幅も若
干広げている。第２に、図中２２で示すように、光導入
窓２１が原料ガスを構成しているＡｓ等で汚れないよう
にリアクター１壁の光導入窓２１にパージ用のＨ2を別
途流して点である。第３に、フローチヤネル５において
も光導入部分に穴状の窓２３が明けられている。本装置
によりＡｌＡｓ、ＧａＡｓの超格子が制御性良く作製さ
れる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】図１２に示した従来の
光励起ＡＬＥ装置におけるフローチヤネル５内のガスの
流れを図１３に示す。この場合、基本的なＭＯＣＶＤ装
置におけるガス流（図１１参照）と異なり、光導入部分
２３の当たりでガス流は層流が乱れている。このような
場合、III族原子の自己抑止作用に基づく原子層成長を
行う限りは影響は少ないが、通常のＭＯＣＶＤ法による
成長で厚膜成長を行う場合は、界面の急峻性が悪くなっ
たり、成長層の均一性も悪くなる。ここでいう厚膜と
は、半導体レーザの活性層やクラッド層のような０．１
〜１０μmオーダーの層厚をいい、超格子に比べてかな
り大きい層厚を意味する。
光励起ＡＬＥ装置におけるフローチヤネル５内のガスの
流れを図１３に示す。この場合、基本的なＭＯＣＶＤ装
置におけるガス流（図１１参照）と異なり、光導入部分
２３の当たりでガス流は層流が乱れている。このような
場合、III族原子の自己抑止作用に基づく原子層成長を
行う限りは影響は少ないが、通常のＭＯＣＶＤ法による
成長で厚膜成長を行う場合は、界面の急峻性が悪くなっ
たり、成長層の均一性も悪くなる。ここでいう厚膜と
は、半導体レーザの活性層やクラッド層のような０．１
〜１０μmオーダーの層厚をいい、超格子に比べてかな
り大きい層厚を意味する。
【００１１】この問題を避けるために、光導入を行う場
合でも図１４に示すように、フローチャネル５を窓のな
い形状にすることが考えられる。しかるに、この方法に
よる場合は、層流は形成されるものの、成長中に徐々に
分解した原料ガス（主にＡｓＨ3）によってフローチャ
ネル５の基板１０上、すなわち光導入部分２５が汚れて
しまい、光が吸収されて基板に照射されなくなってしま
う不具合を生じる。
合でも図１４に示すように、フローチャネル５を窓のな
い形状にすることが考えられる。しかるに、この方法に
よる場合は、層流は形成されるものの、成長中に徐々に
分解した原料ガス（主にＡｓＨ3）によってフローチャ
ネル５の基板１０上、すなわち光導入部分２５が汚れて
しまい、光が吸収されて基板に照射されなくなってしま
う不具合を生じる。
【００１２】本発明はこのような従来技術の課題を解決
するものであり、その目的とするところは、超格子のよ
うに原子層オーダーの制御性を要する成長と、例えば発
光ダイオート作製に必要な１０μｍオーダーの厚膜成長
の両方を可能にする光励起気相成長装置を提供すること
にある。
するものであり、その目的とするところは、超格子のよ
うに原子層オーダーの制御性を要する成長と、例えば発
光ダイオート作製に必要な１０μｍオーダーの厚膜成長
の両方を可能にする光励起気相成長装置を提供すること
にある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の光励起気相成長
装置は、反応室内に導入された原料ガスの励起・分解お
よび該反応室内に配置された基板表面の活性化を光によ
って行い、該原料ガスの流れを層流状態にするためのフ
ローチャネルを備えた光励起気相成長装置において、該
フローチャネルの該光が導入される部分の少なくとも内
壁に、反応性の高いパージ用ガスを噴射できる噴射口を
設けてなり、そのことにより上記目的が達成される。
装置は、反応室内に導入された原料ガスの励起・分解お
よび該反応室内に配置された基板表面の活性化を光によ
って行い、該原料ガスの流れを層流状態にするためのフ
ローチャネルを備えた光励起気相成長装置において、該
フローチャネルの該光が導入される部分の少なくとも内
壁に、反応性の高いパージ用ガスを噴射できる噴射口を
設けてなり、そのことにより上記目的が達成される。
【００１４】好ましくは、噴射口を光導入部分の直前で
フローチャネルに接続する。
フローチャネルに接続する。
【００１５】また、好ましくは、噴射口を複数設ける。
【００１６】また、好ましくは、噴射口をフローチャネ
ルの内壁および外壁に設ける。
ルの内壁および外壁に設ける。
【００１７】
【作用】上記のように、フローチャネルの内壁に、パー
ジ用ガス（例えば、Ｈ2）の噴射口を設けると、成長中
常時Ｈ2を吹き付けているために分解した原料ガスによ
る汚染が防止されるので、光が吸収されることがない。
従って、基板への光導入が容易となり、光励起型の成長
が可能となる。
ジ用ガス（例えば、Ｈ2）の噴射口を設けると、成長中
常時Ｈ2を吹き付けているために分解した原料ガスによ
る汚染が防止されるので、光が吸収されることがない。
従って、基板への光導入が容易となり、光励起型の成長
が可能となる。
【００１８】また、フローチャネルは通常サセプターよ
りも下流側まで設けられているために、基板上において
原料ガスの層流状態を容易に保つことができる。従っ
て、界面の急峻性及び均一性の優れた厚膜成長と、超格
子のような原子層オーダーの制御性の必要な微妙な成長
の両立が可能となる。
りも下流側まで設けられているために、基板上において
原料ガスの層流状態を容易に保つことができる。従っ
て、界面の急峻性及び均一性の優れた厚膜成長と、超格
子のような原子層オーダーの制御性の必要な微妙な成長
の両立が可能となる。
【００１９】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。
【００２０】（光励起気相成長装置およびフローチャネ
ルの第１実施例）図１は本発明光励起気相成長装置の第
１実施例を示す。この光励起気相成長装置の大部分は、
図１４に示す従来の光励起ＡＬＥ装置と同様であるの
で、対応する部分に同一の番号を付して具体的な説明を
省略し、以下異なる部分について説明する。
ルの第１実施例）図１は本発明光励起気相成長装置の第
１実施例を示す。この光励起気相成長装置の大部分は、
図１４に示す従来の光励起ＡＬＥ装置と同様であるの
で、対応する部分に同一の番号を付して具体的な説明を
省略し、以下異なる部分について説明する。
【００２１】この光励起気相成長装置は、フローチャネ
ル５の構成において、その内壁にもパージガスとしての
Ｈ2ガスを噴射する噴射口２６が形成されているところ
が上記従来例とは異なっている。
ル５の構成において、その内壁にもパージガスとしての
Ｈ2ガスを噴射する噴射口２６が形成されているところ
が上記従来例とは異なっている。
【００２２】このフローチャネル５の斜視図を図２に、
そのｘ−ｘ断面図とガスの流れを図３に模式的に示す。
図３において、破線はフローチヤネル５の上部を流れる
Ｈ2を、一点鎖線は原料ガスの流れを示している。汚れ
やすいフローチャネル５の上部内壁２５は反応性の高い
Ｈ2ガスの流れが支配するため、分解した原料ガスによ
る汚染はほとんどない。
そのｘ−ｘ断面図とガスの流れを図３に模式的に示す。
図３において、破線はフローチヤネル５の上部を流れる
Ｈ2を、一点鎖線は原料ガスの流れを示している。汚れ
やすいフローチャネル５の上部内壁２５は反応性の高い
Ｈ2ガスの流れが支配するため、分解した原料ガスによ
る汚染はほとんどない。
【００２３】本成長装置によって、例えばＧａＡｌＡｓ
バルク層を成長する場合、光を導入しない通常のＭＯＣ
ＶＤ法で２〜３μｍ／ｈｏｕｒの標準的なレートで成長
を行う。フローチャネル５により層流が作られるためガ
スのきれもよく、非常に均一な成長層が作製される。
バルク層を成長する場合、光を導入しない通常のＭＯＣ
ＶＤ法で２〜３μｍ／ｈｏｕｒの標準的なレートで成長
を行う。フローチャネル５により層流が作られるためガ
スのきれもよく、非常に均一な成長層が作製される。
【００２４】また、ＧａＡｓを１原子層だけ成長するよ
うな場合、原料ガスの供給方法はガス供給口４′よりＡ
ｓＨ3を２秒流して１秒待機し、ガス供給口４よりＴＭ
Ｇを２秒流してまた１秒待機するといったやり方をと
る。この時、ＴＭＧの供給にあわせてレーザ光が照射さ
れる。なお、成長温度は４５０℃とした。
うな場合、原料ガスの供給方法はガス供給口４′よりＡ
ｓＨ3を２秒流して１秒待機し、ガス供給口４よりＴＭ
Ｇを２秒流してまた１秒待機するといったやり方をと
る。この時、ＴＭＧの供給にあわせてレーザ光が照射さ
れる。なお、成長温度は４５０℃とした。
【００２５】ＡＬＥ特有の自己抑止効果により１原子層
成長が行われた時点で成長が停止する。また、このよう
なサイクルを多数回繰り返すことで、所望の厚さの成長
層を原子層オーダーの制御性をもって形成できる。ま
た、III族原料としてＴＭＡを用いれば、同様にしてＡ
ｌＡｓの１原子成長も可能となり、（ＧａＡｓ）ｍ／
（ＡｌＡｓ）ｎといった超格子構造の作製もできる。な
お、成長中は原子層成長であっても通常のバルク層成長
であってもフローチャネル５の光導入部分を曇らせない
ために、上述したように噴射口２６から常時Ｈ2ガスを
適量流していることは言うまでもない。
成長が行われた時点で成長が停止する。また、このよう
なサイクルを多数回繰り返すことで、所望の厚さの成長
層を原子層オーダーの制御性をもって形成できる。ま
た、III族原料としてＴＭＡを用いれば、同様にしてＡ
ｌＡｓの１原子成長も可能となり、（ＧａＡｓ）ｍ／
（ＡｌＡｓ）ｎといった超格子構造の作製もできる。な
お、成長中は原子層成長であっても通常のバルク層成長
であってもフローチャネル５の光導入部分を曇らせない
ために、上述したように噴射口２６から常時Ｈ2ガスを
適量流していることは言うまでもない。
【００２６】このような本装置により、超格子オーダー
の微細な結晶成長と、通常の厚膜成長の両立が可能とな
り、超格子量子井戸活性層と、厚い（１０μｍ以上）ク
ラッド層（電流拡散層）を有したＡｌＧａＡｓ系発光ダ
イオードの作製等が可能となる。
の微細な結晶成長と、通常の厚膜成長の両立が可能とな
り、超格子量子井戸活性層と、厚い（１０μｍ以上）ク
ラッド層（電流拡散層）を有したＡｌＧａＡｓ系発光ダ
イオードの作製等が可能となる。
【００２７】（フローチャネルの第２実施例）図４およ
び図５はフローチャネル５の第２実施例を示す。このフ
ローチャネル５の構成は上記第１実施例のフローチャネ
ル５に類似しているが、Ｈ2ガスの噴射口２６が光導入
部分の直前でフローチャネル５の内部に接続された形状
となっている点が異なる。このフローチャネル５を用い
る場合も、以下に示すように、上記第１実施例同様の効
果を奏することができる。
び図５はフローチャネル５の第２実施例を示す。このフ
ローチャネル５の構成は上記第１実施例のフローチャネ
ル５に類似しているが、Ｈ2ガスの噴射口２６が光導入
部分の直前でフローチャネル５の内部に接続された形状
となっている点が異なる。このフローチャネル５を用い
る場合も、以下に示すように、上記第１実施例同様の効
果を奏することができる。
【００２８】（光励起気相成長装置の第２実施例）図６
は図４および図５に示すフローチャネル５を搭載した本
発明光励起ＭＯＣＶＤ装置の第２実施例を示す。
は図４および図５に示すフローチャネル５を搭載した本
発明光励起ＭＯＣＶＤ装置の第２実施例を示す。
【００２９】本置では、ＲＦコイル６の代わりの加熱手
段として、ヒーター６が用いられるる。また、リアクタ
ー１の形状もＴ字管と呼ばれる形になっており、サセプ
ター支持シャフト３が下側に延びている。また、レーザ
光の光路に選択成長用のマスク１４が設けられている。
段として、ヒーター６が用いられるる。また、リアクタ
ー１の形状もＴ字管と呼ばれる形になっており、サセプ
ター支持シャフト３が下側に延びている。また、レーザ
光の光路に選択成長用のマスク１４が設けられている。
【００３０】本装置では、III族原料としてトリエチル
ガリウム（ＴＥＧ）、トリエチルアルミニウム（ＴＥ
Ａ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩ）を、Ｖ族原料と
してアルシン（ＡｓＨ3）、フォスフィン（ＰＨ3）を使
用した。
ガリウム（ＴＥＧ）、トリエチルアルミニウム（ＴＥ
Ａ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩ）を、Ｖ族原料と
してアルシン（ＡｓＨ3）、フォスフィン（ＰＨ3）を使
用した。
【００３１】今、ＩｎＧａＰの１原子層成長を行う場合
を例にとって説明すると、フローチャネル５の内壁にＨ
2ガスを流しながら、原料ガスに関してはガス供給口
４′よりＰＨ3を２秒、続いてガス供給口４よりＴＥＧ
とＴＭＩを２秒、交互に流すことになる。レーザ光の照
射のタイミングは第１実施例の場合と同様でIII族原料
を供給する時に同期させればよい。
を例にとって説明すると、フローチャネル５の内壁にＨ
2ガスを流しながら、原料ガスに関してはガス供給口
４′よりＰＨ3を２秒、続いてガス供給口４よりＴＥＧ
とＴＭＩを２秒、交互に流すことになる。レーザ光の照
射のタイミングは第１実施例の場合と同様でIII族原料
を供給する時に同期させればよい。
【００３２】ＩｎＡＩＰの１原子層成長を行う場合も同
様で、この時は、III族原料としてはＴＥＡとＴＭＩを
同時に供給することになる。ＩｎＧａＰとＩｎＡｌＰの
原子層成長の組み合わせにより、（ＩｎＧａＰ）ｍ／
（ＩｎＡｌＰ）ｎといった超格子構造の作製も可能とな
る。もちろん通常のＭＯＣＶＤ法でＩｎＧａＡｌＰ混晶
の成長も可能であるため、本装置を用いてＩｎＧａＡｌ
Ｐ系の超格子構造を活性層とするような半導体レーザや
発光ダイオードが作製できる。
様で、この時は、III族原料としてはＴＥＡとＴＭＩを
同時に供給することになる。ＩｎＧａＰとＩｎＡｌＰの
原子層成長の組み合わせにより、（ＩｎＧａＰ）ｍ／
（ＩｎＡｌＰ）ｎといった超格子構造の作製も可能とな
る。もちろん通常のＭＯＣＶＤ法でＩｎＧａＡｌＰ混晶
の成長も可能であるため、本装置を用いてＩｎＧａＡｌ
Ｐ系の超格子構造を活性層とするような半導体レーザや
発光ダイオードが作製できる。
【００３３】（フローチャネルの第３実施例）図７はフ
ローチャネルの第３実施例を示す。このフローチャネル
５においては、Ｈ2噴射口２６が複数の部分２６ａ〜２
６ｄに分けられている。このようにすれば、Ｈ2ガスの
流速が増大するため、光導入部分を汚染から保護する効
果を更に一層向上できる利点がある。但し、ガスの流れ
方は基本的に第１実施例の場合と同様である。
ローチャネルの第３実施例を示す。このフローチャネル
５においては、Ｈ2噴射口２６が複数の部分２６ａ〜２
６ｄに分けられている。このようにすれば、Ｈ2ガスの
流速が増大するため、光導入部分を汚染から保護する効
果を更に一層向上できる利点がある。但し、ガスの流れ
方は基本的に第１実施例の場合と同様である。
【００３４】（フローチャネルの第４実施例）図８およ
び図９はフローチャネルの第４実施例を示す。このフロ
ーチャネル５は、Ｈ2ガスの噴射口２６をフローチャネ
ル５の光導入部分の内壁２５に加えて外壁２５′にも設
ける構成をとる。
び図９はフローチャネルの第４実施例を示す。このフロ
ーチャネル５は、Ｈ2ガスの噴射口２６をフローチャネ
ル５の光導入部分の内壁２５に加えて外壁２５′にも設
ける構成をとる。
【００３５】フローチャネルの外壁２５’上にはわずか
に原料ガスが回り込むのみで、それほど汚染されること
はないが、本構成により外壁２５′上が汚れる可能性は
全くなくなる。
に原料ガスが回り込むのみで、それほど汚染されること
はないが、本構成により外壁２５′上が汚れる可能性は
全くなくなる。
【００３６】図示する実施例の全容は以上の通りである
が、本発明は上記の例に限られるものではなく、原料ガ
スの層流を形成するフローチャネルは、光を導入する部
分の内壁が汚れないように、Ｈ2ガスが光導入部分に噴
射される構造になっていればいかなる構造のものであっ
ても良い。また導入されるガスもＨ2に限られるもので
はなく、反応性があり内壁の汚染を防止するのであれば
ＨＣｌ等の他のガスを用いることもできる。また、形成
される材料系も上記の例に限られるものではなく、Ｉｎ
ＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＡｓ、ＺｎＳｅＳ等であっても良
い。また励起用として使われる光もエキシマレーザ光に
限られるものではなく、Ａｒレーザ、Ｈｅ−Ｃｄレー
ザ、ハロゲンランプ、水銀ランプ等の光であっても良
い。
が、本発明は上記の例に限られるものではなく、原料ガ
スの層流を形成するフローチャネルは、光を導入する部
分の内壁が汚れないように、Ｈ2ガスが光導入部分に噴
射される構造になっていればいかなる構造のものであっ
ても良い。また導入されるガスもＨ2に限られるもので
はなく、反応性があり内壁の汚染を防止するのであれば
ＨＣｌ等の他のガスを用いることもできる。また、形成
される材料系も上記の例に限られるものではなく、Ｉｎ
ＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＡｓ、ＺｎＳｅＳ等であっても良
い。また励起用として使われる光もエキシマレーザ光に
限られるものではなく、Ａｒレーザ、Ｈｅ−Ｃｄレー
ザ、ハロゲンランプ、水銀ランプ等の光であっても良
い。
【００３７】
【発明の効果】本発明による光励起気相成長装置は、そ
の構成部品であるフローチャネルに光導入部分が設けら
れ、その内壁が分解した原料ガスで汚れないようにＨ2
ガス流が吹き付けられているために光導入が確実に行わ
れる。従って、光励起ＡＬＥ成長が可能になり、超格子
のような原子層オーダーの制御性の要る成長が容易にで
きる。また光を導入しない通常のＭＯＣＶＤ成長を行う
ときでも、フローチャネルの形状は原料ガスの層流状態
を保つように形成されているために界面の急峻性が秀
れ、及び厚膜成長が可能である。
の構成部品であるフローチャネルに光導入部分が設けら
れ、その内壁が分解した原料ガスで汚れないようにＨ2
ガス流が吹き付けられているために光導入が確実に行わ
れる。従って、光励起ＡＬＥ成長が可能になり、超格子
のような原子層オーダーの制御性の要る成長が容易にで
きる。また光を導入しない通常のＭＯＣＶＤ成長を行う
ときでも、フローチャネルの形状は原料ガスの層流状態
を保つように形成されているために界面の急峻性が秀
れ、及び厚膜成長が可能である。
【００３８】また、特に請求項３記載の光励起気相成長
装置によれば、フローチャネルが複数の噴射口を有する
ので、パージ用ガスの流速を増大でき、光導入部分を汚
染から保護する効果を更に一層向上できる利点がある。
装置によれば、フローチャネルが複数の噴射口を有する
ので、パージ用ガスの流速を増大でき、光導入部分を汚
染から保護する効果を更に一層向上できる利点がある。
【００３９】また、特に請求項４記載の光励起気相成長
装置によれば、フローチャネルの外壁の汚染も併せて行
える利点がある。
装置によれば、フローチャネルの外壁の汚染も併せて行
える利点がある。
【図１】本発明光励起気相成長装置の第１実施例を示す
断面図。
断面図。
【図２】フローチャネルの第１実施例を示す斜視図。
【図３】フローチャネルの第１実施例をガス流と共に示
す断面図。
す断面図。
【図４】フローチャネルの第２実施例を示す斜視図。
【図５】フローチャネルの第２実施例をガス流と共に示
す断面図。
す断面図。
【図６】本発明光励起気相成長装置の第２実施例を示す
断面図。
断面図。
【図７】フローチャネルの第３実施例を示す斜視図。
【図８】フローチャネルの第４実施例を示す斜視図。
【図９】フローチャネルの第４実施例をガス流と共に示
す断面図。
す断面図。
【図１０】ＭＯＣＶＤ装置の一般的な従来例を示す断面
図。
図。
【図１１】図１０に示すＭＯＣＶＤ装置に設けられるフ
ローチャネルを示す断面図。
ローチャネルを示す断面図。
【図１２】光励起ＡＬＥ成長装置の従来例を示す断面
図。
図。
【図１３】従来の光励起ＡＬＥ装置におけるフローチャ
ネル内のガスの流れを示す断面図。
ネル内のガスの流れを示す断面図。
【図１４】窓のないフローチャネルを有した光励起ＡＬ
Ｅ成長装置を示す断面図。
Ｅ成長装置を示す断面図。
１ リアクター ２ サセプター ３ サセプタ支持シャフト ４、４′ガス供給口 ５ フローチャネル ６ ＲＦコイル ６′ヒーター ７ 冷却水 １０ 基板 １１ レーザ光 １２ レーザ １３ ミラー １４ マスク ２１、２３ 光導入窓 ２２ Ｈ2供給口 ２５ 内壁 ２５′外壁 ２６ Ｈ2ガスの噴射口
Claims (4)
- 【請求項１】反応室内に導入された原料ガスの励起・分
解および該反応室内に配置された基板表面の活性化を光
によって行い、該原料ガスの流れを層流状態にするため
のフローチャネルを備えた光励起気相成長装置におい
て、 該フローチャネルの該光が導入される部分の少なくとも
内壁に、反応性の高いパージ用ガスを噴射できる噴射口
を設けた光励起気相成長装置。 - 【請求項２】前記噴射口が光導入部分の直前で前記フロ
ーチャネルに接続されている請求項１記載の光励起気相
成長装置。 - 【請求項３】前記噴射口を複数設けた請求項１記載の光
励起気相成長装置。 - 【請求項４】前記噴射口が前記フローチャネルの内壁お
よび外壁に設けられている請求項１記載の光励起気相成
長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP681192A JP2765685B2 (ja) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | 光励起気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP681192A JP2765685B2 (ja) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | 光励起気相成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05190465A true JPH05190465A (ja) | 1993-07-30 |
| JP2765685B2 JP2765685B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=11648586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP681192A Expired - Fee Related JP2765685B2 (ja) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | 光励起気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2765685B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000070662A1 (fr) * | 1999-05-17 | 2000-11-23 | Applied Materials Inc. | Dispositif pour former un depot d'un film |
| JP2003078207A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-03-14 | Ricoh Co Ltd | 半導体発光素子の製造方法および半導体発光素子の製造装置 |
| KR100407507B1 (ko) * | 2001-05-18 | 2003-12-01 | 주식회사 피에스티 | 원자층 증착장치의 가스 분사장치 |
| 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 |
| JP2011181580A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Stanley Electric Co Ltd | 気相成長装置 |
| JP2012167865A (ja) * | 2011-02-14 | 2012-09-06 | Ulvac-Riko Inc | 熱処理装置 |
| JP2014127668A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Showa Denko Kk | ＳｉＣ膜成膜装置およびＳｉＣ膜の製造方法 |
-
1992
- 1992-01-17 JP JP681192A patent/JP2765685B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000070662A1 (fr) * | 1999-05-17 | 2000-11-23 | Applied Materials Inc. | Dispositif pour former un depot d'un film |
| 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 |
| KR100407507B1 (ko) * | 2001-05-18 | 2003-12-01 | 주식회사 피에스티 | 원자층 증착장치의 가스 분사장치 |
| JP2003078207A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-03-14 | Ricoh Co Ltd | 半導体発光素子の製造方法および半導体発光素子の製造装置 |
| JP2011181580A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Stanley Electric Co Ltd | 気相成長装置 |
| JP2012167865A (ja) * | 2011-02-14 | 2012-09-06 | Ulvac-Riko Inc | 熱処理装置 |
| JP2014127668A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Showa Denko Kk | ＳｉＣ膜成膜装置およびＳｉＣ膜の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2765685B2 (ja) | 1998-06-18 |
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