JPH06172085A - Vapor-phase growth method - Google Patents

Vapor-phase growth method

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Publication number
JPH06172085A
JPH06172085A JP33266292A JP33266292A JPH06172085A JP H06172085 A JPH06172085 A JP H06172085A JP 33266292 A JP33266292 A JP 33266292A JP 33266292 A JP33266292 A JP 33266292A JP H06172085 A JPH06172085 A JP H06172085A
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JP
Japan
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pipe
gas
raw material
substrate
phase growth
Prior art date
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Application number
JP33266292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nagahito Makino
修仁 牧野
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Eneos Corp
Original Assignee
Japan Energy Corp
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Publication date
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Publication of JPH06172085A publication Critical patent/JPH06172085A/en
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Abstract

PURPOSE:To form an epitaxial layer having high purity on a substrate by an organometallic vapor growth process by interrupting the supply of a raw material and exhausting the residual gas while passing a purge gas before starting the epitaxial growth of a semiconductor layer on a substrate. CONSTITUTION:The apparatus to be used for the process is provided with a gas-introducing pipe 18, a by-pass pipe 19 to discharge a gas by-passing a reaction pipe 2 and plural pipes 31-36 for the supply of raw material gases. Changeover valves V1-V8 are provided at the connection parts of the pipes 31-36 and the introducing pipe 18 and the by-pass pipe 19. Raw material gases are introduced into the reaction pipe 2 by operating the valves V1-V8 to effect the vapor-phase growth of a desired compound semiconductor layer on the substrate 4. Before starting the vapor-phase growth, the supply of the raw material is interrupted and the valves V1-V6 are alternately and repeatedly opened and closed while passing a purge gas through the pipes. The residual gas is exhausted even from a dead space between the branch point of the pipe and the valve.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、エピタキシャル成長技
術に関し、特にMOCVD法(有機金属気相成長法)に
より高純度の化合物半導体層をエピタキシャル成長させ
る場合に利用して好適な技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an epitaxial growth technique, and more particularly to a technique suitable for use in epitaxially growing a high-purity compound semiconductor layer by MOCVD (metal organic chemical vapor deposition).

【0002】[0002]

【従来の技術】化合物半導体のエピタキシャル成長技術
として、VPE法(気相エピタキシャル成長方法)やM
OCVD法、MBE法(分子線エピタキシャル法)が知
られている。このうち、MOCVD法は膜厚制御性が良
好で大量生産に適しているため、化合物半導体層のエピ
タキシャル成長に利用されている。MOCVD法は、原
料ガスとしてアルキル化物や水素化物を用い、これらの
熱分解反応を利用した気相成長方法である。例えばIII
−V族化合物半導体層の成長では、III族の原料としてI
II族元素のアルキル化物(トリメチル・インジウム,ト
リエチル・ガリウム等)を用いる。これらは室温で数〜
数10Torrの蒸気圧を持つ液体または固体であり、
水素等のキャリアガスに含ませて反応管に供給する。一
方、V族の原料はV族元素の水素化物(室温で気体)と
して反応管に供給する場合と、アルキル化物(液体)と
して反応管に供給する場合とがある。
2. Description of the Related Art VPE method (vapor phase epitaxial growth method) and M are used as epitaxial growth technology for compound semiconductors.
OCVD method and MBE method (molecular beam epitaxial method) are known. Among them, the MOCVD method has good film thickness controllability and is suitable for mass production, and is therefore used for epitaxial growth of compound semiconductor layers. The MOCVD method is a vapor phase growth method that uses an alkyl compound or a hydride as a source gas and utilizes a thermal decomposition reaction of these. For example III
In the growth of the group V compound semiconductor layer, as a group III raw material, I
An alkylated group II element (trimethyl indium, triethyl gallium, etc.) is used. These are a few at room temperature
A liquid or solid with a vapor pressure of several tens Torr,
It is contained in a carrier gas such as hydrogen and supplied to the reaction tube. On the other hand, the group V raw material may be supplied to the reaction tube as a hydride (gas at room temperature) of the group V element, or may be supplied to the reaction tube as an alkylated product (liquid).

【0003】図1には、MOCVD法の実施に使用され
る装置の概略が示されている。この気相成長装置では、
III族の原料はアルキル化物(TMI,TEG等)とし
てバブラと呼ばれるステンレス製の容器11,12内に
充填され、バブラには水素等のキャリアガスが純化装置
13およびマスフローコントローラと呼ばれる流量制御
装置21,22を介して接続され、III族原料はこのキ
ャリアガスに含ませて配管33,34を介してマニホー
ルドと呼ばれる混合器1に供給可能にされる。また、V
族の原料水素化物(PH3,AsH3)は、ボンベ15,
16に充填されており、マスフローコントローラ23,
24により流量調整され、配管35,36を通してマニ
ホールド1に供給可能にされる。
FIG. 1 schematically shows an apparatus used for carrying out the MOCVD method. In this vapor phase growth apparatus,
The group III raw material is filled as an alkylated product (TMI, TEG, etc.) in stainless steel containers 11 and 12 called a bubbler, and the bubbler is filled with a carrier gas such as hydrogen by a purifier 13 and a mass flow controller 21 called a mass flow controller. , 22, and the group III raw material can be contained in this carrier gas and supplied to the mixer 1 called a manifold through the pipes 33, 34. Also, V
Group hydrides (PH 3 , AsH 3 ) are cylinders 15,
16 are filled with the mass flow controller 23,
The flow rate is adjusted by 24 and can be supplied to the manifold 1 through the pipes 35 and 36.

【0004】上記マニホールド1内には切換え弁V1〜
V8が設けられておりこれらの切換え弁を切り換えるこ
とで所望の割合で混合された原料ガスが、ガス導入管1
8を介して反応管2内に導入され、バレル型のサセプタ
3上に載置された基板4に向かって流下し、高周波コイ
ル5によって加熱された基板上で熱分解して基板表面に
エピタキシャル層が成長される。上記マニホールド1の
出力側には上記反応管2へのガス導入管18とバイパス
管19とが接続されており、マニホールド1内の切換え
弁V1〜V8を切り換えることで所望の原料ガスを反応
管2内へ供給したり反応管2を通さずにそのまま廃棄で
きるように構成されている。さらに、マニホールド1へ
向かう各配管31〜38の途中にも切換え弁41〜45
が設けられており、これらを制御することにより原料ガ
スの供給/遮断あるいはキャリアガス(H2)やパージ
用ガス(N2)のみを流せるようになっている。図1に
おいて、6はフィルタ、7は圧力調整弁、8は真空ポン
プ、9は廃ガス処理装置、10は基板回転用モータ、1
7はドーパントガスが充填されたボンベである。
Switching valves V1 to V1 are provided in the manifold 1.
V8 is provided, and the raw material gas mixed at a desired ratio by switching these switching valves,
8 is introduced into the reaction tube 2 and flows down toward the substrate 4 placed on the barrel type susceptor 3, and is thermally decomposed on the substrate heated by the high frequency coil 5 to form an epitaxial layer on the substrate surface. Will be grown. A gas introduction pipe 18 and a bypass pipe 19 to the reaction pipe 2 are connected to the output side of the manifold 1, and by switching the switching valves V1 to V8 in the manifold 1, a desired raw material gas is supplied to the reaction pipe 2 It is configured so that it can be discarded as it is without being supplied to the inside or passing through the reaction tube 2. Further, the switching valves 41 to 45 are also provided in the middle of the pipes 31 to 38 heading to the manifold 1.
Are provided, and by controlling these, only the supply / cutoff of the source gas or the carrier gas (H 2 ) or the purging gas (N 2 ) can be made to flow. In FIG. 1, 6 is a filter, 7 is a pressure adjusting valve, 8 is a vacuum pump, 9 is a waste gas treatment device, 10 is a substrate rotation motor, and 1 is a substrate rotation motor.
Reference numeral 7 is a cylinder filled with a dopant gas.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記構成の気相成長装
置にあつては、原料ガスを反応管2へ誘導する配管33
〜36の温度が低いと原料が配管の内壁面に析出または
吸着されたり、残留原料ガスをパージ用ガスで一掃する
際にマニホールド1内の管の1部がデッドスペースとな
って原料ガスが残ってしまうことがある。すなわち、マ
ニホールド1内の管の1部を図2において、成長時には
バルブV1を開、V2を閉とし、原料ガスを配管36か
ら分岐管51を通してガス導入管18へ流す。このと
き、分岐管52がガスの溜まり場となる。これら配管内
に残留した原料は、次回以降の成長時に徐々に放出され
て、成長膜が所望の組成比からずれたり成長結晶の純度
が低下する原因になるという問題点がある。
In the vapor phase growth apparatus having the above structure, the pipe 33 for guiding the source gas to the reaction tube 2 is provided.
When the temperature of ~ 36 is low, the raw material is deposited or adsorbed on the inner wall surface of the pipe, or when the residual raw material gas is swept with the purging gas, a part of the pipe in the manifold 1 becomes a dead space and the raw material gas remains. It may happen. That is, in FIG. 2, a part of the pipe in the manifold 1 is opened during growth, the valve V1 is opened and V2 is closed, and the raw material gas is flowed from the pipe 36 to the gas introduction pipe 18 through the branch pipe 51. At this time, the branch pipe 52 serves as a gas reservoir. The raw materials remaining in these pipes are gradually released at the time of subsequent growth, causing a problem that the growth film deviates from a desired composition ratio or the purity of the grown crystal decreases.

【0006】そこで、バルブV1を閉、V2を開として
パージ用ガスを配管36から分岐管52を通してバイパ
ス管19へ流すことで分岐管52内の残留ガスをパージ
する方法がある。このとき、分岐管51や53,54が
デッドスペースとなって原料ガスが残ってしまう。上記
の場合、バルブV1とV2を共に開としてパージ用ガス
を配管36から分岐管51および52を通してパージす
ることが有効にみえる。ところが、バルブV1とV2が
共に開とされると、バイパス管19内の残留ガスがガス
導入管18を通して反応管2内に逆流して管内を汚染す
るおそれがある。そのため、バルブV1とV2を共に開
とすることは、避けなければならない。
Therefore, there is a method of purging the residual gas in the branch pipe 52 by closing the valve V1 and opening V2 and flowing the purging gas from the pipe 36 through the branch pipe 52 to the bypass pipe 19. At this time, the branch pipes 51, 53, and 54 become dead spaces, and the raw material gas remains. In the above case, it seems effective to open both valves V1 and V2 to purge the purging gas from the pipe 36 through the branch pipes 51 and 52. However, when the valves V1 and V2 are both opened, the residual gas in the bypass pipe 19 may flow back into the reaction pipe 2 through the gas introduction pipe 18 and contaminate the inside of the pipe. Therefore, opening both valves V1 and V2 must be avoided.

【0007】また、上記問題点の解決策として、配管や
バルブ内面を平滑化処理して吸着面積を減少させて脱着
を早めたり、デッドスペースを減らす配管設計、施工を
行なったり、成長時に配管を室温よりも数10℃高くな
るように加熱して原料の析出、吸着を防ぐ等の方法が提
案され、ある程度の効果をあげている。しかしながら、
特に一台の装置で高キャリア濃度のエピタキシャル層の
成長後に、低キャリア濃度のエピタキシャル層の成長を
行なおうとした場合には、従来の方法では高純度化が困
難であり充分に低いキャリア濃度のエピタキシャル層が
得られないと欠点があることが明らかになった。本発明
は上記のような問題点に着目してなされたもので、その
目的とするところは、MOCVD法等により半導体基板
上に化合物半導体をエピタキシャル成長させる場合に配
管内の残留ガスによる悪影響を防止し、高純度のエピタ
キシャル層を成長できるような気相エピタキシャル成長
方法を提供することにある。
As a solution to the above problems, the inner surfaces of pipes and valves are smoothed to reduce the adsorption area to accelerate desorption, and to design and construct pipes to reduce dead space, and to develop pipes during growth. A method has been proposed in which the material is heated to a temperature of several tens of degrees Celsius higher than room temperature to prevent the precipitation and adsorption of the raw materials, and some effects have been achieved. However,
In particular, when it is attempted to grow an epitaxial layer having a low carrier concentration after growing an epitaxial layer having a high carrier concentration with one device, it is difficult to achieve high purification by the conventional method, and a sufficiently low carrier concentration is obtained. It became clear that there was a defect when the epitaxial layer was not obtained. The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to prevent adverse effects due to residual gas in a pipe when a compound semiconductor is epitaxially grown on a semiconductor substrate by a MOCVD method or the like. The object of the present invention is to provide a vapor phase epitaxial growth method capable of growing a high-purity epitaxial layer.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するため、反応管内へ原料ガスを供給するガス導入管
と、上記反応管を迂回してガスを廃棄させるためのバイ
パス管と、ガス供給源に接続され上記ガス導入管および
バイパス管に原料ガスを供給する複数の配管とを備え、
上記ガス導入管およびバイパス管と上記配管との接続部
にはそれぞれ切換え弁が設けられ、これらの切換え弁を
適宜に切り替えて反応管内に原料ガスを導入して反応管
内に配置された基板上に所望の化合物半導体層を成長さ
せる気相成長装置を用いる気相成長方法において、上記
基板上に所望の化合物半導体層を成長させる前に、原料
の供給を中断して上記配管にパージ用のガスを流しなが
ら上記切換え弁を交互に繰返し開閉させて残留ガスを排
気するようにしたものである。さらに、好ましくは上記
残留ガスの排気の際に上記配管を加熱するようにする。
In order to achieve the above object, the present invention has a gas introduction pipe for supplying a raw material gas into a reaction pipe, a bypass pipe for bypassing the reaction pipe and discarding the gas, and a gas. A plurality of pipes connected to a supply source and supplying a raw material gas to the gas introduction pipe and the bypass pipe,
A switching valve is provided at each of the connecting portions of the gas introduction pipe and the bypass pipe and the pipe, and these switching valves are appropriately switched to introduce the raw material gas into the reaction tube and to dispose on the substrate arranged in the reaction tube. In a vapor phase growth method using a vapor phase growth apparatus for growing a desired compound semiconductor layer, before the desired compound semiconductor layer is grown on the substrate, the supply of raw materials is interrupted and a gas for purging is supplied to the pipe. While flowing, the switching valve is alternately repeatedly opened and closed to exhaust the residual gas. Further, preferably, the pipe is heated when the residual gas is exhausted.

【0009】[0009]

【作用】上記した手段によれば、配管の分岐点と切換え
弁との間にデッドスペースがあっても、切換え弁の繰返
し開閉により配管内の残留ガスを排気することができ、
これによって反応管内の基板表面に高純度のエピタキシ
ャル層を成長させることができるようになる。
According to the above means, even if there is a dead space between the branch point of the pipe and the switching valve, the residual gas in the pipe can be exhausted by repeatedly opening and closing the switching valve,
As a result, a high-purity epitaxial layer can be grown on the surface of the substrate in the reaction tube.

【0010】[0010]

【実施例】【Example】

(実施例1)一例として、図1に示す装置を用いて、ま
ず、キャリア濃度が4×1018cm−のn型InP
単結晶基板上61に、図3に示されている半導体レーザ
用エピ構造となるようにn型InP層62、アンドープ
InGaAsP層63、P型InP層64およびP型I
nGaAsP層をMOCVD法によりエピタキシャル成
長させた。次に、半導体レーザ用エピ構造を成長させた
単結晶基板61を装置から取り出した後、バルブV7と
43を閉じ、代わりにバルブ42を開いて水素ガスをパ
ージ用ガスとして配管35を通してマニホールド1へ送
り、マニホールド1内のバルブV3とV4を、30秒の
インターバルで交互に100回(計100分)閉じたり
開いたりして、ガス導入管18とバイパス管19内のク
リーニングを行なった。同時にマニホールド1および配
管35を70℃に加熱しておいた。その後、新たにn型
InP単結晶基板61を装置に装入し、その上にアンド
ープInP層をMOCVD法によりエピタキシャル成長
させた。得られたアンドープInP層のキャリア濃度と
移動度を測定したところ、キャリア濃度は2×1014
cm−で、移動度は2×105cm2/V・sであり、極
めて高純度であることが分かった。
(Example 1) As an example, using the apparatus shown in FIG. 1, first, n-type InP having a carrier concentration of 4 × 10 18 cm −3 was used.
On a single crystal substrate 61, an n-type InP layer 62, an undoped InGaAsP layer 63, a P-type InP layer 64 and a P-type I are formed so as to have the epi structure for a semiconductor laser shown in FIG.
The nGaAsP layer was epitaxially grown by the MOCVD method. Next, after taking out the single crystal substrate 61 on which the epitaxial structure for the semiconductor laser is grown from the apparatus, the valves V7 and 43 are closed, and instead the valve 42 is opened and hydrogen gas is used as a purging gas to the manifold 1 through the pipe 35. The valves V3 and V4 in the manifold 1 were alternately closed and opened 100 times (total 100 minutes) at intervals of 30 seconds to clean the gas introduction pipe 18 and the bypass pipe 19. At the same time, the manifold 1 and the pipe 35 were heated to 70 ° C. After that, an n-type InP single crystal substrate 61 was newly loaded into the apparatus, and an undoped InP layer was epitaxially grown thereon by the MOCVD method. When the carrier concentration and the mobility of the obtained undoped InP layer were measured, the carrier concentration was 2 × 10 14
The mobility was 2 × 10 5 cm 2 / V · s at cm −3 , and it was found that the purity was extremely high.

【0011】(比較例)上記実施例とは、クリーニング
の条件をパージ用ガス(水素)を配管35に流し1度だ
け30秒ずつバルブV3とV4の開閉を行なった以外は
同一の条件とした。得られたアンドープInP層のキャ
リア濃度と移動度を測定したところ、キャリア濃度は1
×1016cm-3で、移動度は2×104cm2/V・sであ
り、純度はかなり低かった。
(Comparative Example) The cleaning conditions were the same as those of the above example except that the purge gas (hydrogen) was flown through the pipe 35 and the valves V3 and V4 were opened and closed once for 30 seconds. . When the carrier concentration and the mobility of the obtained undoped InP layer were measured, the carrier concentration was 1
In × 10 16 cm- 3, the mobility is 2 × 10 4 cm 2 / V · s, the purity was considerably lower.

【0012】なお、上記実施例では、マニホールド1に
おけるバルブの切換えを100回行なった場合について
説明したがバルブの切換え回数は100回に限定され
ず、任意の回数でよい。その場合、切換え回数が多けれ
ば多いほど成長結晶の純度は高くなる。デットスペース
内の残留吸着物が1回のバルブの開閉で1/a(a分の
1)に減少すると仮定すると、これをn回繰り返すこと
で残留吸着物はaのn乗分の1に減少する。また、実施
例では、パージ用ガスとしてキャリアガスである水素ガ
スを使用しているが、パージ用ガスはそれに限定され
ず、窒素ガスその他配管やバルブにダメージを与えず原
料ガスと反応性のないガスであれば良い。さらに、本発
明はMOCVD法以外の気相成長方法により半導体基板
上にエピタキシャル層を成長させる場合に利用すること
ができる。
In the above embodiment, the case where the valve switching in the manifold 1 is performed 100 times has been described, but the number of valve switching is not limited to 100 and any number of times may be used. In that case, the higher the number of switching times, the higher the purity of the grown crystal. Assuming that the residual adsorbate in the dead space decreases to 1 / a (1 / a) by opening and closing the valve once, repeating this n times reduces the residual adsorbate to 1 / n of a. To do. Further, in the embodiment, hydrogen gas which is a carrier gas is used as the purging gas, but the purging gas is not limited thereto, and it does not damage the nitrogen gas or other pipes or valves and has no reactivity with the raw material gas. Any gas will do. Furthermore, the present invention can be used when an epitaxial layer is grown on a semiconductor substrate by a vapor phase growth method other than MOCVD.

【0013】[0013]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、反応管内
へ原料ガスを供給するガス導入管と、上記反応管を迂回
してガスを廃棄させるためのバイパス管と、ガス供給源
に接続され上記ガス導入管およびバイパス管に原料ガス
を供給する複数の配管とを備え、上記ガス導入管および
バイパス管と上記配管との接続部にはそれぞれ切換え弁
が設けられ、これらの切換え弁を適宜に切り替えて反応
管内に原料ガスを導入して反応管内に配置された基板上
に所望の化合物半導体層を成長させる気相成長装置を用
いる気相成長方法において、上記基板上に所望の化合物
半導体層を成長させる前に、原料の供給を中断して上記
配管にパージ用のガスを流しながら上記切換え弁を交互
に繰返し開閉させて残留ガスを排気するようにしたの
で、配管の分岐点と切換え弁との間にデッドスペースが
あっても、切換え弁の繰返し開閉により配管内の残留ガ
スを排気することができ、これによって反応管内の基板
表面に高純度のエピタキシャル層を成長させることがで
きるようになるという効果がある。
As described above, the present invention is connected to a gas introduction pipe for supplying a raw material gas into a reaction pipe, a bypass pipe for bypassing the reaction pipe and discarding the gas, and a gas supply source. A plurality of pipes for supplying a raw material gas to the gas introduction pipe and the bypass pipe are provided, and a switching valve is provided at a connection portion between the gas introduction pipe and the bypass pipe and the pipe, respectively. In a vapor phase growth method using a vapor phase growth apparatus for switching a source gas into a reaction tube and growing a desired compound semiconductor layer on a substrate arranged in the reaction tube, a desired compound semiconductor layer is formed on the substrate. Before the growth, the supply of the raw material was interrupted, and while the purge gas was allowed to flow through the pipe, the switching valve was alternately opened and closed repeatedly to exhaust the residual gas. Even if there is a dead space between the exchange valve and the switching valve, the residual gas in the pipe can be exhausted by repeatedly opening and closing the switching valve, whereby a high-purity epitaxial layer can be grown on the substrate surface in the reaction tube. The effect is that

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明方法を適用して好適な気相成長装置の一
例を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a suitable vapor phase growth apparatus to which the method of the present invention is applied.

【図2】マニホールド内の要部の構造を示す説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a structure of a main part in a manifold.

【図3】半導体レーザ用エピ構造の一例を示す断面図で
ある。
FIG. 3 is a sectional view showing an example of an epi structure for a semiconductor laser.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 マニホールド 2 反応管 3 サセプタ 4 半導体基板 5 高周波コイル 11,12 バブラ(ガス供給源) 15,16 ボンベ(ガス供給源) 18 ガス導入管 19 バイパス管 21〜24 マスフローコントローラ 31〜36 配管 V1〜V8 切換え弁(バルブ) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Manifold 2 Reaction tube 3 Susceptor 4 Semiconductor substrate 5 High frequency coil 11,12 Bubbler (gas supply source) 15,16 Cylinder (gas supply source) 18 Gas introduction pipe 19 Bypass pipe 21-24 Mass flow controller 31-36 Piping V1-V8 Switching valve (valve)

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─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年1月29日[Submission date] January 29, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0010[Correction target item name] 0010

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0010】[0010]

【実施例】 (実施例1)一例として、図1に示す装置を用いて、ま
ず、キャリア濃度が4×1018cm−のn型InP
単結晶基板上61に、図3に示されている半導体レーザ
用エピ構造となるようにn型InP層62、アンドープ
InGaAsP層63、P型InP層64およびP型I
nGaAsP層をMOCVD法によりエピタキシャル成
長させた。次に、半導体レーザ用エピ構造を成長させた
単結晶基板61を装置から取り出した後、バルブV7と
43を閉じ、代わりにバルブ42を開いて水素ガスをパ
ージ用ガスとして配管35を通してマニホールド1へ送
り、マニホールド1内のバルブV3とV4を、30秒の
インターバルで交互に100回(計100分)閉じたり
開いたりして、ガス導入管18とバイパス管19内のク
リーニングを行なった。同時にマニホールド1および配
管35を70℃に加熱しておいた。その後、新たに半絶
縁性InP単結晶基板61を装置に装入し、その上にア
ンドープInP層をMOCVD法によりエピタキシャル
成長させた。得られたアンドープInP層のキャリア濃
度と移動度を測定したところ、キャリア濃度は2×10
14cm−で、移動度は1.5×10cm/V・
sであり、極めて高純度であることが分かった。
Example 1 As an example, using the apparatus shown in FIG. 1, first, n-type InP having a carrier concentration of 4 × 10 18 cm −3 was used.
On a single crystal substrate 61, an n-type InP layer 62, an undoped InGaAsP layer 63, a P-type InP layer 64 and a P-type I are formed so as to have the epi structure for a semiconductor laser shown in FIG.
The nGaAsP layer was epitaxially grown by the MOCVD method. Next, after taking out the single crystal substrate 61 on which the epi structure for the semiconductor laser is grown from the apparatus, the valves V7 and 43 are closed, and instead the valve 42 is opened and hydrogen gas is used as a purging gas to the manifold 1 through the pipe 35. The valves V3 and V4 in the manifold 1 were alternately closed and opened 100 times (total 100 minutes) at intervals of 30 seconds to clean the gas introduction pipe 18 and the bypass pipe 19. At the same time, the manifold 1 and the pipe 35 were heated to 70 ° C. After that, new abstinence
The limbal InP single crystal substrate 61 was loaded into the apparatus, and an undoped InP layer was epitaxially grown thereon by the MOCVD method. When the carrier concentration and the mobility of the obtained undoped InP layer were measured, the carrier concentration was 2 × 10 5.
The mobility is 14 cm −3 and the mobility is 1.5 × 10 5 cm 2 / V ·.
s and was found to be extremely high in purity.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 反応管内へ原料ガスを供給するガス導入
管と、上記反応管を迂回してガスを廃棄させるためのバ
イパス管と、ガス供給源に接続され上記ガス導入管およ
びバイパス管に原料ガスを供給する複数の配管とを備
え、上記ガス導入管およびバイパス管と上記配管との接
続部にはそれぞれ切換え弁が設けられ、これらの切換え
弁を適宜に切り替えて反応管内に原料ガスを導入して反
応管内に配置された基板上に所望の化合物半導体層を成
長させる気相成長装置を用いる気相成長方法において、
上記基板上に所望の化合物半導体層を成長させる前に、
原料の供給を中断して上記配管にパージ用ガスを流しな
がら上記切換え弁を交互に繰返し開閉させて残留ガスを
排気するようにしたことを特徴とする気相エピタキシャ
ル成長方法。
1. A gas introducing pipe for supplying a raw material gas into a reaction pipe, a bypass pipe for bypassing the reaction pipe and discarding the gas, and a raw material for the gas introducing pipe and the bypass pipe connected to a gas supply source. A plurality of pipes for supplying gas are provided, and a switching valve is provided at each of the connecting portions of the gas introduction pipe and the bypass pipe and the pipe, and the raw material gas is introduced into the reaction pipe by appropriately switching these switching valves. Then, in a vapor phase growth method using a vapor phase growth apparatus for growing a desired compound semiconductor layer on a substrate arranged in a reaction tube,
Before growing the desired compound semiconductor layer on the substrate,
A vapor phase epitaxial growth method characterized in that the supply of the raw material is interrupted and the purge gas is caused to flow through the pipe to alternately open and close the switching valve to exhaust the residual gas.
【請求項2】 上記残留ガスの排気の際に上記配管を加
熱するようにしたことを特徴とする請求項1記載の気相
成長方法。
2. The vapor phase growth method according to claim 1, wherein the pipe is heated when the residual gas is exhausted.
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