JPH0665209B2 - 気相成長による半導体製造装置 - Google Patents
気相成長による半導体製造装置Info
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- JPH0665209B2 JPH0665209B2 JP5922785A JP5922785A JPH0665209B2 JP H0665209 B2 JPH0665209 B2 JP H0665209B2 JP 5922785 A JP5922785 A JP 5922785A JP 5922785 A JP5922785 A JP 5922785A JP H0665209 B2 JPH0665209 B2 JP H0665209B2
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
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- H01L21/02518—Deposited layers
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- H01L21/02538—Group 13/15 materials
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は気相成長による半導体製造装置に関し、更に詳
しくいえば、その内部に液体あるいは固体原料を有し該
原料をその内部にキヤリアガスを流すことによつて蒸気
化するバブラーから供給される原料ガスの流量変動の防
止に関する。
しくいえば、その内部に液体あるいは固体原料を有し該
原料をその内部にキヤリアガスを流すことによつて蒸気
化するバブラーから供給される原料ガスの流量変動の防
止に関する。
従来の技術 最近、半導体薄膜デバイスの製造技術として、例えばOM
VPE法や塩化物VPE法等の気相成長法を利用する試みがな
されている。
VPE法や塩化物VPE法等の気相成長法を利用する試みがな
されている。
OMVPE法は通常液体や固体の状態でバブラーの中に収め
られた有機金属化合物をＨ２などのキヤリアガスでバブ
リングして有機金属化合物の蒸気とし、これを水素化物
等と同時に成長炉に導入し、熱，プラズマあるいは光の
エネルギーを用いて化学反応を励起し、化合物半導体を
成長する気相成長法であり、有機金属化合物としてGa
（CH３）３とIn（CH３）３，水素化物としてAsH３を用
いてInGaAsをInP基板上に成長させる例等がある。
られた有機金属化合物をＨ２などのキヤリアガスでバブ
リングして有機金属化合物の蒸気とし、これを水素化物
等と同時に成長炉に導入し、熱，プラズマあるいは光の
エネルギーを用いて化学反応を励起し、化合物半導体を
成長する気相成長法であり、有機金属化合物としてGa
（CH３）３とIn（CH３）３，水素化物としてAsH３を用
いてInGaAsをInP基板上に成長させる例等がある。
塩化物VPE法は通常液体の状態でバブラーの中に収めら
れたＶ族元素の塩化物をＨ２などのキヤリアガスでバブ
リングして塩化物の蒸気とし、これを成長炉に導入しあ
らかじめ成長炉に収められIII族金属と熱的に化学反応
させ、化合物半導体等を成長する気相成長法であり、塩
化物としてAsCl３とPCl３，金属としてInとGaを用いてI
nGaAsPをInP基板上に成長させる例等がある。
れたＶ族元素の塩化物をＨ２などのキヤリアガスでバブ
リングして塩化物の蒸気とし、これを成長炉に導入しあ
らかじめ成長炉に収められIII族金属と熱的に化学反応
させ、化合物半導体等を成長する気相成長法であり、塩
化物としてAsCl３とPCl３，金属としてInとGaを用いてI
nGaAsPをInP基板上に成長させる例等がある。
ところで、このようなOMVPE法や塩化物VPE法においてバ
ブラーから原料ガスを供給する場合は、原料ガスの流量
はバブラー内に導入されるキヤリアガスの流量以外にバ
ブラー内の圧力によつても左右されるため、原料ガスの
流量を精密に制御するためにはバブラー内の圧力を精密
に制御することが不可欠となる。
ブラーから原料ガスを供給する場合は、原料ガスの流量
はバブラー内に導入されるキヤリアガスの流量以外にバ
ブラー内の圧力によつても左右されるため、原料ガスの
流量を精密に制御するためにはバブラー内の圧力を精密
に制御することが不可欠となる。
このような要求から、従来は添付第２図に示すように、
バブラー９から伸びる原料ガス供給管２にニードルバル
ブ10,圧力計（絶対圧力計）11,圧力計11の出力によつて
制御される制御バルブ13を具備するバブラー内圧力調節
用キヤリアガス導入管12を設け、バブラー９内の圧力を
制御する。
バブラー９から伸びる原料ガス供給管２にニードルバル
ブ10,圧力計（絶対圧力計）11,圧力計11の出力によつて
制御される制御バルブ13を具備するバブラー内圧力調節
用キヤリアガス導入管12を設け、バブラー９内の圧力を
制御する。
しかしながら、このような従来法では、バブラー内圧力
を高い値に制御しようとするほど、フルスケールの大き
な圧力計を用いる必要があり、このため、圧力計の分解
能が下がり、これに伴いバブラー内圧力の制御精度も下
がるという欠点がある。
を高い値に制御しようとするほど、フルスケールの大き
な圧力計を用いる必要があり、このため、圧力計の分解
能が下がり、これに伴いバブラー内圧力の制御精度も下
がるという欠点がある。
発明が解決しようとする問題点 そこで、蒸気のような従来法の欠点を解決し、新しい気
相成長による半導体製造装置を開発することは、これら
技術の応用分野の拡大、例えば、化合物半導体デバイス
の作製などにとつて大きな意義を有するものと思われ
る。
相成長による半導体製造装置を開発することは、これら
技術の応用分野の拡大、例えば、化合物半導体デバイス
の作製などにとつて大きな意義を有するものと思われ
る。
本発明の目的は、その内部に液体あるいは固体原料を有
し該原料をその内部にキヤリアガスを流すことによつて
蒸気化するバブラーから供給される原料ガスの流量の変
動を抑制し得る新たな気相成長による半導体製造装置を
提供することにあり、それによつて化合物半導体の成長
における原料ガス供給量の制御性の向上を図ることにあ
る。
し該原料をその内部にキヤリアガスを流すことによつて
蒸気化するバブラーから供給される原料ガスの流量の変
動を抑制し得る新たな気相成長による半導体製造装置を
提供することにあり、それによつて化合物半導体の成長
における原料ガス供給量の制御性の向上を図ることにあ
る。
問題点を解決するための手段 本発明は上記のような気相成長による半導体製造装置の
現状に鑑みて、その諸欠点を改善すべく種々検討した結
果、従来のようにバブラー内圧力を測定する圧力計とし
て絶対圧力計を用いる代りに、圧力計として差圧計を用
い、該差圧計の測定圧力側ポートをバブラーから伸びる
原料ガス供給管に連結し、上記差圧計の基準圧力側ポー
トを絶対圧力計を具備してその内部に任意の圧力でガス
を導入し封じ込めることができる基準圧力設定用ガス導
入管に連結し、上記差圧計の出力をバブラー内圧力調節
用キヤリアガス導入管に設けた制御バルブに帰還してキ
ヤリアガスを制御することが上記本発明の目的を達する
上で極めて有効であることを見出した。
現状に鑑みて、その諸欠点を改善すべく種々検討した結
果、従来のようにバブラー内圧力を測定する圧力計とし
て絶対圧力計を用いる代りに、圧力計として差圧計を用
い、該差圧計の測定圧力側ポートをバブラーから伸びる
原料ガス供給管に連結し、上記差圧計の基準圧力側ポー
トを絶対圧力計を具備してその内部に任意の圧力でガス
を導入し封じ込めることができる基準圧力設定用ガス導
入管に連結し、上記差圧計の出力をバブラー内圧力調節
用キヤリアガス導入管に設けた制御バルブに帰還してキ
ヤリアガスを制御することが上記本発明の目的を達する
上で極めて有効であることを見出した。
本発明の気相成長による半導体製造装置の１例を添付第
１図に従つて説明すると、成長炉７と、該成長炉７に連
結されてその内部にキヤリアガスを流す成長炉導入管３
と、成長炉７をバイパスして排気装置８に連結されてそ
の内部にキヤリアガスを流す排気管４と、その内部に納
められた液体あるいは固体原料をその内部にキヤリアガ
スを流すことによつて蒸気化するバブラー９と、原料ガ
ス供給管1,2と、原料ガス供給管1,2の成長炉導入管３と
排気管４への分岐部分に設けられた三方バルブ5,6と、
バブラー９を原料ガス供給源とする原料ガス供給管２に
設けられたニードルバルブ10と、バブラー９とニードル
バルブ10の間に測定圧力側ポートを連結された差圧計14
と、バブラー９とニードルバルブ10の間に連結されてそ
の内部にバブラー内圧力を調節するキヤリアガスを流す
バブラー内圧力調節用キヤリアガス導入管12と、該バブ
ラー内圧力調節用キヤリアガス導入管12に設けられて差
圧計14の出力を受けてキヤリアガスの流量を制御する制
御バルブ13と、差圧計14の基準圧力側ポートに連結され
てバルブ16を有しその内部に任意の圧力でガスを導入し
封じ込める基準圧力設定用ガス導入管15と、該基準圧力
設定用ガス導入管15に設けられて基準圧力を測定する圧
力計（絶対圧力計）17から主として構成される。
１図に従つて説明すると、成長炉７と、該成長炉７に連
結されてその内部にキヤリアガスを流す成長炉導入管３
と、成長炉７をバイパスして排気装置８に連結されてそ
の内部にキヤリアガスを流す排気管４と、その内部に納
められた液体あるいは固体原料をその内部にキヤリアガ
スを流すことによつて蒸気化するバブラー９と、原料ガ
ス供給管1,2と、原料ガス供給管1,2の成長炉導入管３と
排気管４への分岐部分に設けられた三方バルブ5,6と、
バブラー９を原料ガス供給源とする原料ガス供給管２に
設けられたニードルバルブ10と、バブラー９とニードル
バルブ10の間に測定圧力側ポートを連結された差圧計14
と、バブラー９とニードルバルブ10の間に連結されてそ
の内部にバブラー内圧力を調節するキヤリアガスを流す
バブラー内圧力調節用キヤリアガス導入管12と、該バブ
ラー内圧力調節用キヤリアガス導入管12に設けられて差
圧計14の出力を受けてキヤリアガスの流量を制御する制
御バルブ13と、差圧計14の基準圧力側ポートに連結され
てバルブ16を有しその内部に任意の圧力でガスを導入し
封じ込める基準圧力設定用ガス導入管15と、該基準圧力
設定用ガス導入管15に設けられて基準圧力を測定する圧
力計（絶対圧力計）17から主として構成される。
尚、原料ガス供給源として複数のバブラーを用いる装置
において各バブラー内圧力を同一圧力に制御する場合
は、各バブラーから伸びる原料ガス供給管に測定圧力側
ポートを連結された各差計の基準圧力側ポートを連結し
て総合し単一ポートとして、該単一ポートにバルブと圧
力計（絶対圧力計）を具備した単一の基準圧力設定用ガ
ス導入管を連結することが有効である。
において各バブラー内圧力を同一圧力に制御する場合
は、各バブラーから伸びる原料ガス供給管に測定圧力側
ポートを連結された各差計の基準圧力側ポートを連結し
て総合し単一ポートとして、該単一ポートにバルブと圧
力計（絶対圧力計）を具備した単一の基準圧力設定用ガ
ス導入管を連結することが有効である。
作 用 本発明の装置によれば、バブラー内圧力は圧力計（絶対
圧力計）17によつてモニタして任意に設定された基準圧
力（基準圧力設定用ガス導入管内圧力）に制御され、設
定された基準圧力の値の大小に関係なく差圧計14が持つ
分解能で決まる一定の精度でバブラー内圧力が基準圧力
に制御される。
圧力計）17によつてモニタして任意に設定された基準圧
力（基準圧力設定用ガス導入管内圧力）に制御され、設
定された基準圧力の値の大小に関係なく差圧計14が持つ
分解能で決まる一定の精度でバブラー内圧力が基準圧力
に制御される。
発明の効果 以上説明したように、本発明の気相成長による半導体製
造装置によれば、制御しようとするバブラー内圧力の値
の大小に関係なくフルスケールが小さく従つて分解能が
高い差圧計を使用することが可能であるため、バブラー
内圧力を高い値に制御しようとする場合でも精度良く制
御でき、いわゆるOMVPE法や塩化物VPE法による半導体成
長の際に従来みられたようなバブラーを供給源とする原
料ガスのバブラー内圧力の変動による流量変動を有利に
回避し、その結果、半導体成長の制御性および再現性が
向上し、半導体薄膜デバイスの性能においても大きく改
善されるものと期待する。
造装置によれば、制御しようとするバブラー内圧力の値
の大小に関係なくフルスケールが小さく従つて分解能が
高い差圧計を使用することが可能であるため、バブラー
内圧力を高い値に制御しようとする場合でも精度良く制
御でき、いわゆるOMVPE法や塩化物VPE法による半導体成
長の際に従来みられたようなバブラーを供給源とする原
料ガスのバブラー内圧力の変動による流量変動を有利に
回避し、その結果、半導体成長の制御性および再現性が
向上し、半導体薄膜デバイスの性能においても大きく改
善されるものと期待する。
第１図は本発明の装置を説明するための模式的な図であ
り、第２図は従来の気相成長（OMVPE）による半導体製
造装置を説明するための模式的な図である。 （参照番号） 1,2……原料ガス供給管、３……成長炉導入管、４……
排気管、5,6……三方バルブ、７……成長炉、８……排
気装置、９……バブラー、10……ニードルバルブ、11,1
7……圧力計（絶対圧力形）、12……バブラー内圧力調
節用キヤリアガス導入管、13……制御バルブ、14……差
圧計、15……基準圧力設定用ガス導入管、16……バルブ
り、第２図は従来の気相成長（OMVPE）による半導体製
造装置を説明するための模式的な図である。 （参照番号） 1,2……原料ガス供給管、３……成長炉導入管、４……
排気管、5,6……三方バルブ、７……成長炉、８……排
気装置、９……バブラー、10……ニードルバルブ、11,1
7……圧力計（絶対圧力形）、12……バブラー内圧力調
節用キヤリアガス導入管、13……制御バルブ、14……差
圧計、15……基準圧力設定用ガス導入管、16……バルブ
Claims (1)
- 【請求項１】成長炉と、該成長炉に連結されて成長に必
要な原料ガスを上記成長炉に運ぶための成長炉導入管
と、上記成長炉をバイパスして排気装置に連結されて上
記原料ガスを上記排気装置に運ぶための排気管と、その
内部に液体あるいは固体原料を有し該原料をその内部に
キヤリアガスを流すことによつて蒸気化するバブラーを
それらの一部として含む原料ガス供給源と、該原料ガス
供給源の各々から上記成長炉導入管と上記排気管に分岐
して連結されかつ該分岐部分に三方バルブを有するかあ
るいは該分岐管の各々にバルブを有する原料ガス供給管
を具備することを特徴とする気相成長による半導体製造
装置において、上記バブラーを原料ガス供給源とする各
々の上記原料ガス供給管の上記成長炉導入管と上記排気
管への分岐部分と上記バブラーの間に設けたニードルバ
ルブと、各々の上記原料ガス供給管の上記ニードルバル
ブと上記バブラーの間に測定圧力側ポートを連結した差
圧計と、各々の上記原料ガス供給管の上記ニードルバル
ブと上記バブラーの間に連結されてその内部に上記バブ
ラー内の圧力を調節するためのキヤリアガスを流すバブ
ラー内圧力調節用キヤリアガス導入管と、該バブラー内
圧力調節用キヤリアガス導入管に設けて上記差圧計の出
力を受けてキヤリアガスの流量を制御する制御バルブ
と、上記差圧計の基準圧力側ポートに連結されてその内
部に任意の圧力でガスを導入する基準圧力設定用ガス導
入管と、該基準圧力設定用ガス導入管に設けたバルブ
と、上記基準圧力設定用ガス導入管の上記差圧計の基準
圧力側ポートとの連結部分と上記バルブの間に設けた圧
力計（絶対圧力計）を具備することを特徴とする気相成
長による半導体製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5922785A JPH0665209B2 (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 気相成長による半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5922785A JPH0665209B2 (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 気相成長による半導体製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61216423A JPS61216423A (ja) | 1986-09-26 |
| JPH0665209B2 true JPH0665209B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=13107276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5922785A Expired - Fee Related JPH0665209B2 (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 気相成長による半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0665209B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2906006B2 (ja) * | 1992-10-15 | 1999-06-14 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理方法及びその装置 |
-
1985
- 1985-03-22 JP JP5922785A patent/JPH0665209B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61216423A (ja) | 1986-09-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |