JPH0883775A - 有機金属化学気相成長方法、およびその装置 - Google Patents
有機金属化学気相成長方法、およびその装置Info
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- JPH0883775A JPH0883775A JP6220208A JP22020894A JPH0883775A JP H0883775 A JPH0883775 A JP H0883775A JP 6220208 A JP6220208 A JP 6220208A JP 22020894 A JP22020894 A JP 22020894A JP H0883775 A JPH0883775 A JP H0883775A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 キャリアガスを通じて反応室内に導入された
有機金属の分布状態をサセプタ上において均一化させ、
膜厚にバラツキのない結晶層を基板の表面上に成長させ
る。 【構成】 ＮＨ3 の材料ガスが供給される反応室２と、
この反応室２内に配設されて基板１１がセットされるサ
セプタ６と、気化された有機金属をキャリアガスを通じ
て上記反応室２内に導入する有機金属導入管４と、を備
えてなる有機金属化学気相成長装置１において、上記有
機金属導入管４を通じて反応室２内に導入される有機金
属を帯電させる帯電手段と、反応室２内におけるサセプ
タ６上に至る上記有機金属の流れを電場および／または
磁場により制御するスクリーングリッド７およびサプレ
ッサーグリッド８を備える。
有機金属の分布状態をサセプタ上において均一化させ、
膜厚にバラツキのない結晶層を基板の表面上に成長させ
る。 【構成】 ＮＨ3 の材料ガスが供給される反応室２と、
この反応室２内に配設されて基板１１がセットされるサ
セプタ６と、気化された有機金属をキャリアガスを通じ
て上記反応室２内に導入する有機金属導入管４と、を備
えてなる有機金属化学気相成長装置１において、上記有
機金属導入管４を通じて反応室２内に導入される有機金
属を帯電させる帯電手段と、反応室２内におけるサセプ
タ６上に至る上記有機金属の流れを電場および／または
磁場により制御するスクリーングリッド７およびサプレ
ッサーグリッド８を備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本願発明は、有機金属化学気相成
長方法およびその装置に関し、特に、反応室内に配設さ
れているサセプタ上の基板の表面全域に対して有機金属
を均一に分布させて結晶層を成長させるための技術に関
する。
長方法およびその装置に関し、特に、反応室内に配設さ
れているサセプタ上の基板の表面全域に対して有機金属
を均一に分布させて結晶層を成長させるための技術に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年においては、サファイア基板上に窒
化ガリウム系化合物半導体の結晶を成長させることなど
により、高輝度特性を備えた青色発光用の半導体発光素
子が開発されるに至っている。
化ガリウム系化合物半導体の結晶を成長させることなど
により、高輝度特性を備えた青色発光用の半導体発光素
子が開発されるに至っている。
【０００３】その具体的構成の一例は、透明のサファイ
ア基板上にＧａＮのバッファ層を成長させ、このバッフ
ァ層の表面上に、Ｎ型半導体層（ＧａＮ層、ＡｌＧａＮ
層）、発光層（ＩｎＧａＮ層）、およびＰ型半導体層
（ＡｌＧａＮ層、ＧａＮ層）を積層状に成長させたもの
である。そして、上記Ｎ型半導体層におけるＧａＮ層
と、Ｐ型半導体層におけるＧａＮ層とに、Ｎ側電極およ
びＰ側電極がそれぞれ形成される。
ア基板上にＧａＮのバッファ層を成長させ、このバッフ
ァ層の表面上に、Ｎ型半導体層（ＧａＮ層、ＡｌＧａＮ
層）、発光層（ＩｎＧａＮ層）、およびＰ型半導体層
（ＡｌＧａＮ層、ＧａＮ層）を積層状に成長させたもの
である。そして、上記Ｎ型半導体層におけるＧａＮ層
と、Ｐ型半導体層におけるＧａＮ層とに、Ｎ側電極およ
びＰ側電極がそれぞれ形成される。
【０００４】一方、この種の半導体発光素子は、有機金
属化学気相成長（以下、ＭＯＣＶＤという）による方法
あるいは装置を利用して製造されるのが通例である。
属化学気相成長（以下、ＭＯＣＶＤという）による方法
あるいは装置を利用して製造されるのが通例である。
【０００５】上記ＭＯＣＶＤ装置は、基本的には、材料
ガスが供給される反応室（チャンバ）内にサセプタを配
設し、このサセプタ上にサファイア基板をセットした状
態で、水素等のキャリアガスに含まれた有機金属を上記
サセプタ上に導くように構成される。そして、上記有機
金属導入の結果として、上記サファイア基板の表面部に
上記材料ガスと有機金属とによる気相反応を生じさせ、
これにより上記サファイア基板の表面上に既述の窒化ガ
リウム系化合物半導体層などを成長させる構成である。
ガスが供給される反応室（チャンバ）内にサセプタを配
設し、このサセプタ上にサファイア基板をセットした状
態で、水素等のキャリアガスに含まれた有機金属を上記
サセプタ上に導くように構成される。そして、上記有機
金属導入の結果として、上記サファイア基板の表面部に
上記材料ガスと有機金属とによる気相反応を生じさせ、
これにより上記サファイア基板の表面上に既述の窒化ガ
リウム系化合物半導体層などを成長させる構成である。
【０００６】この場合において、上記有機金属として
は、Ｇａ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｉｎなどが気化された状態で使
用され、また上記材料ガスとしては、ＮＨ3 などが使用
される。そして、上記気相反応を生じさせる際には、上
記反応室内が所定の温度条件下で真空状態に維持される
とともに、上記サセプタ上のサファイア基板は、高周波
誘導加熱手段等により加熱された状態にある。
は、Ｇａ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｉｎなどが気化された状態で使
用され、また上記材料ガスとしては、ＮＨ3 などが使用
される。そして、上記気相反応を生じさせる際には、上
記反応室内が所定の温度条件下で真空状態に維持される
とともに、上記サセプタ上のサファイア基板は、高周波
誘導加熱手段等により加熱された状態にある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ＭＯＣＶＤ装置は、単に水素等のキャリアガスを通じて
有機金属を反応室内に導入する構成であることから、そ
の導入後に上記有機金属が自然的流れに沿ってサセプタ
周辺に至った場合、その周辺における有機金属の分布状
態を均一なものとすることは困難であった。
ＭＯＣＶＤ装置は、単に水素等のキャリアガスを通じて
有機金属を反応室内に導入する構成であることから、そ
の導入後に上記有機金属が自然的流れに沿ってサセプタ
周辺に至った場合、その周辺における有機金属の分布状
態を均一なものとすることは困難であった。
【０００８】このため、サセプタ上にセットされている
サファイア基板の表面部に対する気相反応にバラツキが
生じ、基板上に均一な膜厚の結晶層を成長させることが
できなくなるという問題を有していた。このような膜厚
不均一の問題は、単一のウエハについて生じるのみなら
ず、サセプタ上に複数個のウエハが存在する場合には、
各ウエハ相互間においても生じることになる。
サファイア基板の表面部に対する気相反応にバラツキが
生じ、基板上に均一な膜厚の結晶層を成長させることが
できなくなるという問題を有していた。このような膜厚
不均一の問題は、単一のウエハについて生じるのみなら
ず、サセプタ上に複数個のウエハが存在する場合には、
各ウエハ相互間においても生じることになる。
【０００９】本願発明は、上述の事情のもとで考え出さ
れたものであって、キャリアガスを通じて反応室内に導
入された有機金属の分布状態をサセプタ上において均一
化させ、膜厚にバラツキのない結晶層を基板の表面上に
成長させることをその課題とする。
れたものであって、キャリアガスを通じて反応室内に導
入された有機金属の分布状態をサセプタ上において均一
化させ、膜厚にバラツキのない結晶層を基板の表面上に
成長させることをその課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
め、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１１】すなわち、本願の請求項１に記載した発明
は、材料ガスが供給される反応室に対して、気化された
有機金属をキャリアガスを通じて導入し、この反応室内
におけるサセプタ上にセットされている基板の表面上
に、上記有機金属と材料ガスとによる気相反応を生じさ
せるようにしたＭＯＣＶＤ方法において、上記有機金属
を帯電させて反応室内に導入し、この反応室内における
上記サセプタ上に向かう有機金属の流れを、電場および
／または磁場を利用して制御するようにしたことを特徴
としている。
は、材料ガスが供給される反応室に対して、気化された
有機金属をキャリアガスを通じて導入し、この反応室内
におけるサセプタ上にセットされている基板の表面上
に、上記有機金属と材料ガスとによる気相反応を生じさ
せるようにしたＭＯＣＶＤ方法において、上記有機金属
を帯電させて反応室内に導入し、この反応室内における
上記サセプタ上に向かう有機金属の流れを、電場および
／または磁場を利用して制御するようにしたことを特徴
としている。
【００１２】一方、本願の請求項２に記載した発明は、
材料ガスが供給される反応室と、この反応室内に配設さ
れて基板がセットされるサセプタと、気化された有機金
属をキャリアガスを通じて上記反応室内に導入する有機
金属導入手段と、を備えてなるＭＯＣＶＤ装置におい
て、上記有機金属導入手段により反応室内に導入される
有機金属を帯電させる帯電手段と、反応室内におけるサ
セプタ上に至る上記有機金属の流れを電場および／また
は磁場により制御する有機金属流制御手段と、を備えた
ことを特徴としている。
材料ガスが供給される反応室と、この反応室内に配設さ
れて基板がセットされるサセプタと、気化された有機金
属をキャリアガスを通じて上記反応室内に導入する有機
金属導入手段と、を備えてなるＭＯＣＶＤ装置におい
て、上記有機金属導入手段により反応室内に導入される
有機金属を帯電させる帯電手段と、反応室内におけるサ
セプタ上に至る上記有機金属の流れを電場および／また
は磁場により制御する有機金属流制御手段と、を備えた
ことを特徴としている。
【００１３】この場合において、上記有機金属流制御手
段の一例としては、上記反応室内におけるサセプタ上に
至る流通経路の上流側に配設されて上記有機金属の流れ
を加速する加速用グリッドと、上記流通経路の下流側に
配設されて上記サセプタの外周部付近に至った有機金属
を上記サセプタ上の中央部側に電気的反発力によって移
行させる反発力付与部材と、を備えた構成とすることが
できる（請求項３）。
段の一例としては、上記反応室内におけるサセプタ上に
至る流通経路の上流側に配設されて上記有機金属の流れ
を加速する加速用グリッドと、上記流通経路の下流側に
配設されて上記サセプタの外周部付近に至った有機金属
を上記サセプタ上の中央部側に電気的反発力によって移
行させる反発力付与部材と、を備えた構成とすることが
できる（請求項３）。
【００１４】また、上記有機金属流制御手段の他の例と
しては、上記反応室内における有機金属を上記サセプタ
上に集束させる静電または電磁レンズ系と、この集束さ
れた有機金属を上記サセプタ上において走査させる偏向
系と、を備えた構成とすることができる（請求項４）。
しては、上記反応室内における有機金属を上記サセプタ
上に集束させる静電または電磁レンズ系と、この集束さ
れた有機金属を上記サセプタ上において走査させる偏向
系と、を備えた構成とすることができる（請求項４）。
【００１５】
【発明の作用および効果】上記請求項１に記載した発明
によれば、気化（霧化をも含む概念）された状態にある
有機金属は、帯電されて反応室内に導入され、この帯電
有機金属がサセプタ上に至る過程において、その流れが
電場および／または磁場を利用して制御される。したが
って、上記帯電有機金属は、電場、磁場の影響を受ける
ことにより、サセプタ上において強制的に均一分布状態
にされることが可能になる。この結果、サセプタ上の基
板の表面上には、材料ガスと有機金属とによるバラツキ
のない気相反応が生じて、均一な膜厚の結晶層を形成で
きることになり、品質が一定した半導体発光素子の製造
が可能になる。
によれば、気化（霧化をも含む概念）された状態にある
有機金属は、帯電されて反応室内に導入され、この帯電
有機金属がサセプタ上に至る過程において、その流れが
電場および／または磁場を利用して制御される。したが
って、上記帯電有機金属は、電場、磁場の影響を受ける
ことにより、サセプタ上において強制的に均一分布状態
にされることが可能になる。この結果、サセプタ上の基
板の表面上には、材料ガスと有機金属とによるバラツキ
のない気相反応が生じて、均一な膜厚の結晶層を形成で
きることになり、品質が一定した半導体発光素子の製造
が可能になる。
【００１６】一方、上記請求項２に記載した発明によれ
ば、帯電手段と有機金属流制御手段との動作により、上
記請求項１に係るＭＯＣＶＤ方法と同様の作用が行わ
れ、したがって基板上に均一な膜厚の結晶層を形成する
ことが可能になる等の上記と同様の利点が得られる。
ば、帯電手段と有機金属流制御手段との動作により、上
記請求項１に係るＭＯＣＶＤ方法と同様の作用が行わ
れ、したがって基板上に均一な膜厚の結晶層を形成する
ことが可能になる等の上記と同様の利点が得られる。
【００１７】この場合、上記有機金属流制御手段の一例
として、上記請求項３に記載した発明のように、加速用
グリッドと反発力付与部材とを備えるようにすれば、上
記反応室に導入された帯電有機金属は、まず加速用グリ
ッドにおける所定の規則性を有する格子状部を通過する
ことにより、ある程度の分布均一性をもって加速された
状態でサセプタの周辺に達する。この結果として、上記
サセプタの外周部付近に至った帯電有機金属は、上記反
発力付与部材からの電気的反発力を受けて上記サセプタ
の中央部側に寄せられる。すなわち、この反発力付与部
材が存在しなかったならば、上記サセプタの中央部に上
記帯電有機金属が偏在することになるが、この反発力付
与部材の作用により上記サセプタの外周部付近の帯電有
機金属が中央部側に寄せられ、結果的には、サセプタ上
に帯電有機金属が均一に分布した状態となる。
として、上記請求項３に記載した発明のように、加速用
グリッドと反発力付与部材とを備えるようにすれば、上
記反応室に導入された帯電有機金属は、まず加速用グリ
ッドにおける所定の規則性を有する格子状部を通過する
ことにより、ある程度の分布均一性をもって加速された
状態でサセプタの周辺に達する。この結果として、上記
サセプタの外周部付近に至った帯電有機金属は、上記反
発力付与部材からの電気的反発力を受けて上記サセプタ
の中央部側に寄せられる。すなわち、この反発力付与部
材が存在しなかったならば、上記サセプタの中央部に上
記帯電有機金属が偏在することになるが、この反発力付
与部材の作用により上記サセプタの外周部付近の帯電有
機金属が中央部側に寄せられ、結果的には、サセプタ上
に帯電有機金属が均一に分布した状態となる。
【００１８】また、上記有機金属流制御手段の他の例と
して、上記請求項４に記載した発明のように、静電また
は電磁レンズ系と偏向系とを備えるようにすれば、上記
反応室内に導入された帯電有機金属が上記レンズ系の作
用によりサセプタ上の一点（単位面積）に集束される。
そして、このような動作を伴わせて、上記帯電有機金属
のサセプタ上における集束点を移動させていくことによ
り、詳しくは、サセプタ上におけるＸ−Ｙ座標に対して
上記集束点を走査させていくことにより、上記サセプタ
上においては均一な気相反応が生じる。この結果、サセ
プタ上の基板の表面部には均一な膜厚の結晶層が形成さ
れることになる。
して、上記請求項４に記載した発明のように、静電また
は電磁レンズ系と偏向系とを備えるようにすれば、上記
反応室内に導入された帯電有機金属が上記レンズ系の作
用によりサセプタ上の一点（単位面積）に集束される。
そして、このような動作を伴わせて、上記帯電有機金属
のサセプタ上における集束点を移動させていくことによ
り、詳しくは、サセプタ上におけるＸ−Ｙ座標に対して
上記集束点を走査させていくことにより、上記サセプタ
上においては均一な気相反応が生じる。この結果、サセ
プタ上の基板の表面部には均一な膜厚の結晶層が形成さ
れることになる。
【００１９】
【実施例の説明】以下、本願発明の好ましい実施例を、
図面を参照しつつ具体的に説明する。
図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００２０】図１は本願発明の第１実施例に係るＭＯＣ
ＶＤ装置を示す概略正面図、図２はその主たる作用を示
す要部概略正面図である。
ＶＤ装置を示す概略正面図、図２はその主たる作用を示
す要部概略正面図である。
【００２１】図１に示すように、第１実施例に係るＭＯ
ＣＶＤ装置１は、反応室２を構成する室形成体３と、こ
の反応室２に通じる有機金属導入管４と、材料ガスが供
給されるガス供給管５と、上記反応室２の底部に配設さ
れたサセプタ６と、を備えている。さらに、上記反応室
２の上部には、加速用グリッドであるスクリーングリッ
ド７が配設されているとともに、上記サセプタ６の直上
方には、その外周部全域を取り囲むようにして、反発力
付与部材であるサプレッサーグリッド８が配設されてい
る。
ＣＶＤ装置１は、反応室２を構成する室形成体３と、こ
の反応室２に通じる有機金属導入管４と、材料ガスが供
給されるガス供給管５と、上記反応室２の底部に配設さ
れたサセプタ６と、を備えている。さらに、上記反応室
２の上部には、加速用グリッドであるスクリーングリッ
ド７が配設されているとともに、上記サセプタ６の直上
方には、その外周部全域を取り囲むようにして、反発力
付与部材であるサプレッサーグリッド８が配設されてい
る。
【００２２】上記有機金属導入管４の基端部には、Ｇ
ａ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｉｎなどの有機金属とキャリアガスで
ある水素とを貯留する貯留部４ａが設けられているとと
もに、この貯留部４ａには、必要に応じて、液体として
貯留されている有機金属を気化させるための気化手段が
配備される（図示略）。
ａ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｉｎなどの有機金属とキャリアガスで
ある水素とを貯留する貯留部４ａが設けられているとと
もに、この貯留部４ａには、必要に応じて、液体として
貯留されている有機金属を気化させるための気化手段が
配備される（図示略）。
【００２３】さらに、上記貯留部４ａの近傍には、たと
えば高圧電源からの電力供給を受けて放電を行うことな
どにより上記気化された有機金属を帯電させる帯電手段
が備えられている（図示略）。この実施例においては、
上記帯電手段は、上記有機金属を正電位に帯電させる作
用を行う。
えば高圧電源からの電力供給を受けて放電を行うことな
どにより上記気化された有機金属を帯電させる帯電手段
が備えられている（図示略）。この実施例においては、
上記帯電手段は、上記有機金属を正電位に帯電させる作
用を行う。
【００２４】また、上記ガス供給管５からはＮＨ3 のガ
スが供給されるようになっており、後述する気相反応が
行われる際には、反応室２のたとえば底部中央から真空
引きが行われた状態で、その反応室２内に上記ＮＨ3 の
ガスが貯留された状態となる。
スが供給されるようになっており、後述する気相反応が
行われる際には、反応室２のたとえば底部中央から真空
引きが行われた状態で、その反応室２内に上記ＮＨ3 の
ガスが貯留された状態となる。
【００２５】一方、上記有機金属導入管４、サセプタ
６、スクリーングリッド７、サプレッサーグリッド８
と、電源９との間には、電気制御回路１０が構成されて
おり、たとえば上記スクリーングリッド７には正電圧８
０Ｖが、上記サプレッサーグリッド８には正電圧１００
Ｖが加えられているのに対して、上記サセプタ６には負
の電圧が加えられている。
６、スクリーングリッド７、サプレッサーグリッド８
と、電源９との間には、電気制御回路１０が構成されて
おり、たとえば上記スクリーングリッド７には正電圧８
０Ｖが、上記サプレッサーグリッド８には正電圧１００
Ｖが加えられているのに対して、上記サセプタ６には負
の電圧が加えられている。
【００２６】以上のような構成によれば、上記有機金属
導入管４に沿って気化された有機金属が水素キャリアガ
スにより搬送される過程において、帯電手段の作用によ
って上記有機金属がプラスの状態に帯電される。そし
て、この帯電有機金属は、導入口４ｘを通じて反応室２
内に導入され、まず上記スクリーングリッド７を通過す
ることにより、加速された状態で流下する。
導入管４に沿って気化された有機金属が水素キャリアガ
スにより搬送される過程において、帯電手段の作用によ
って上記有機金属がプラスの状態に帯電される。そし
て、この帯電有機金属は、導入口４ｘを通じて反応室２
内に導入され、まず上記スクリーングリッド７を通過す
ることにより、加速された状態で流下する。
【００２７】この場合、上記帯電有機金属は平面視中央
部に偏在した状態で導入されることから、たとえば上記
スクリーングリッド７における平面視中央部の格子網目
の配設状態を疎にしておき、外周側に移行するにしたが
って密になるように設定しておけば、上記グリッド７の
通過後における帯電有機金属の分布状態がある程度均一
化される。
部に偏在した状態で導入されることから、たとえば上記
スクリーングリッド７における平面視中央部の格子網目
の配設状態を疎にしておき、外周側に移行するにしたが
って密になるように設定しておけば、上記グリッド７の
通過後における帯電有機金属の分布状態がある程度均一
化される。
【００２８】そして、上記加速されて流下する帯電有機
金属が上記サセプタ６の直上方に達した場合には、サセ
プタ６の外周部付近に存在している帯電有機金属が、図
２に矢印ａで示すように、上記サプレッサーグリッド８
から反発力を受けて中央部側に押しやられて、サセプタ
６上の各サファイア基板１１の表面上に達する。
金属が上記サセプタ６の直上方に達した場合には、サセ
プタ６の外周部付近に存在している帯電有機金属が、図
２に矢印ａで示すように、上記サプレッサーグリッド８
から反発力を受けて中央部側に押しやられて、サセプタ
６上の各サファイア基板１１の表面上に達する。
【００２９】したがって、仮に上記サプレッサーグリッ
ド８を設けなければ、帯電有機金属の分布状態は同図に
符号Ｓ１で示す状態（一点鎖線で示す状態）、すなわち
サセプタ６の外周部付近の帯電有機金属の分布密度が小
さくなり、帯電有機金属は中央部に偏在した状態にな
る。
ド８を設けなければ、帯電有機金属の分布状態は同図に
符号Ｓ１で示す状態（一点鎖線で示す状態）、すなわち
サセプタ６の外周部付近の帯電有機金属の分布密度が小
さくなり、帯電有機金属は中央部に偏在した状態にな
る。
【００３０】しかしながら、上記のようにサプレッサー
グリッド８を設けておくことにより、帯電有機金属の分
布状態は同図に符号Ｓ２で示す状態（点線で示す状
態）、すなわちサセプタ６上における各サファイア基板
１１の載置箇所である所定領域に対する帯電有機金属の
均一な分布状態が得られる。なお、このような分布状態
の調整は、上記スクリーングリッド７とサプレッサーグ
リッド８とに加えられる電位差を変化させることによっ
て行われる。
グリッド８を設けておくことにより、帯電有機金属の分
布状態は同図に符号Ｓ２で示す状態（点線で示す状
態）、すなわちサセプタ６上における各サファイア基板
１１の載置箇所である所定領域に対する帯電有機金属の
均一な分布状態が得られる。なお、このような分布状態
の調整は、上記スクリーングリッド７とサプレッサーグ
リッド８とに加えられる電位差を変化させることによっ
て行われる。
【００３１】この結果、個々のサファイア基板１１につ
いて考察すれば、帯電有機金属とＮＨ3 ガスとの気相反
応による均一な膜厚の窒化ガリウム系化合物半導体層が
形成されるばかりでなく、各サファイア基板１１の相互
間についてもバラツキなく均一な膜厚の半導体層が形成
される。
いて考察すれば、帯電有機金属とＮＨ3 ガスとの気相反
応による均一な膜厚の窒化ガリウム系化合物半導体層が
形成されるばかりでなく、各サファイア基板１１の相互
間についてもバラツキなく均一な膜厚の半導体層が形成
される。
【００３２】図３および図４は、本願発明に係るＭＯＣ
ＶＤ装置１の第２実施例を示している。なお、この第２
実施例の説明に際して、上述の第１実施例と共通の構成
要件については同一符号を付してその説明を省略する。
ＶＤ装置１の第２実施例を示している。なお、この第２
実施例の説明に際して、上述の第１実施例と共通の構成
要件については同一符号を付してその説明を省略する。
【００３３】図２に示すように、この第２実施例が上述
の第１実施例と異なる点は、反応室２内に、静電レンズ
２０と偏向コイル２１とを配設した点である。そして、
上記偏向コイル２１は、図４に示すように、Ｘ−Ｘ方向
およびＹ−Ｙ方向に対して偏向作用を行い得るように配
設されている。なお、上記偏向コイル２１の配設状態
は、上記に限定されるわけではなく、複数個のものをた
とえば円弧状に配設するなどのバリエーションが可能で
ある。また、上記静電レンズ２０についても、帯電有機
金属の流通経路の外周側を包囲する状態に配設されてお
り、帯電有機金属の集束作用を行い得る構成とされてい
る。
の第１実施例と異なる点は、反応室２内に、静電レンズ
２０と偏向コイル２１とを配設した点である。そして、
上記偏向コイル２１は、図４に示すように、Ｘ−Ｘ方向
およびＹ−Ｙ方向に対して偏向作用を行い得るように配
設されている。なお、上記偏向コイル２１の配設状態
は、上記に限定されるわけではなく、複数個のものをた
とえば円弧状に配設するなどのバリエーションが可能で
ある。また、上記静電レンズ２０についても、帯電有機
金属の流通経路の外周側を包囲する状態に配設されてお
り、帯電有機金属の集束作用を行い得る構成とされてい
る。
【００３４】このような構成によれば、有機金属導入管
４を通じて反応室２内に導入された帯電有機金属は、静
電レンズ２０の作用によりサセプタ６上の点（単位面
積）に集束される。これと同時に、上記偏向コイル２１
の作用により、帯電有機金属の集束点が、上記サセプタ
６上を図４に符号Ｌで示すような経路に沿って走査され
る。
４を通じて反応室２内に導入された帯電有機金属は、静
電レンズ２０の作用によりサセプタ６上の点（単位面
積）に集束される。これと同時に、上記偏向コイル２１
の作用により、帯電有機金属の集束点が、上記サセプタ
６上を図４に符号Ｌで示すような経路に沿って走査され
る。
【００３５】したがって、上記帯電有機金属のそれぞれ
の集束点において、帯電有機金属とＮＨ3 ガスとの気相
反応による結晶層が各サファイア基板１１の表面上に形
成されることになり、これによっても上記第１実施例と
同様にして均一な膜厚の窒化ガリウム系化合物半導体層
が形成される。
の集束点において、帯電有機金属とＮＨ3 ガスとの気相
反応による結晶層が各サファイア基板１１の表面上に形
成されることになり、これによっても上記第１実施例と
同様にして均一な膜厚の窒化ガリウム系化合物半導体層
が形成される。
【００３６】なお、上記第２実施例においては、集束用
レンズ系として静電レンズを使用したが、これ以外に電
磁レンズ等を使用することが可能であり、また同様にし
て、偏向系として偏向コイル２１を使用したが、これ以
外に偏向板等を使用してもよいことは言うまでもない。
レンズ系として静電レンズを使用したが、これ以外に電
磁レンズ等を使用することが可能であり、また同様にし
て、偏向系として偏向コイル２１を使用したが、これ以
外に偏向板等を使用してもよいことは言うまでもない。
【図１】本願発明の第１実施例に係る有機金属化学気相
成長装置を示す概略正面図である。
成長装置を示す概略正面図である。
【図２】上記第１実施例に係る有機金属化学気相成長装
置の主たる作用を示す要部拡大概略正面図である。
置の主たる作用を示す要部拡大概略正面図である。
【図３】本願発明の第２実施例に係る有機金属化学気相
成長装置を示す概略正面図である。
成長装置を示す概略正面図である。
【図４】上記第２実施例に係る有機金属化学気相成長装
置の主たる作用を示す要部拡大概略平面図である。
置の主たる作用を示す要部拡大概略平面図である。
１ 有機金属化学気相成長装置（ＭＯＣＶＤ装置） ２ 反応室 ４ 有機金属導入手段（有機金属導入管） ６ サセプタ ７ 加速用グリッド（スクリーングリッド） ８ 反発力付与部材（サプレッサーグリッド） １１ 基板（サファイア基板） ２０ 静電または電磁レンズ系 ２１ 偏向系
Claims (4)
- 【請求項１】 材料ガスが供給される反応室に対して、
気化された有機金属をキャリアガスを通じて導入し、こ
の反応室内におけるサセプタ上にセットされている基板
の表面上に、上記有機金属と材料ガスとによる気相反応
を生じさせるようにした有機金属化学気相成長方法にお
いて、 上記有機金属を帯電させて反応室内に導入し、この反応
室内における上記サセプタ上に向かう有機金属の流れ
を、電場および／または磁場を利用して制御するように
したことを特徴とする、有機金属化学気相成長方法。 - 【請求項２】 材料ガスが供給される反応室と、この反
応室内に配設されて基板がセットされるサセプタと、気
化された有機金属をキャリアガスを通じて上記反応室内
に導入する有機金属導入手段と、を備えてなる有機金属
化学気相成長装置において、 上記有機金属導入手段により反応室内に導入される有機
金属を帯電させる帯電手段と、反応室内におけるサセプ
タ上に至る上記有機金属の流れを電場および／または磁
場により制御する有機金属流制御手段と、を備えたこと
を特徴とする、有機金属化学気相成長装置。 - 【請求項３】 上記有機金属流制御手段は、上記反応室
内におけるサセプタ上に至る流通経路の上流側に配設さ
れて上記有機金属の流れを加速する加速用グリッドと、
上記流通経路の下流側に配設されて上記サセプタの外周
部付近に至った有機金属を上記サセプタ上の中央部側に
電気的反発力によって移行させる反発力付与部材と、を
備えている、請求項２に記載の有機金属化学気相成長装
置。 - 【請求項４】 上記有機金属流制御手段は、上記反応室
内における有機金属を上記サセプタ上に集束させる静電
または電磁レンズ系と、この集束された有機金属を上記
サセプタ上において走査させる偏向系と、を備えてい
る、請求項２に記載の有機金属化学気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22020894A JP3355449B2 (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 有機金属化学気相成長方法、およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22020894A JP3355449B2 (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 有機金属化学気相成長方法、およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0883775A true JPH0883775A (ja) | 1996-03-26 |
| JP3355449B2 JP3355449B2 (ja) | 2002-12-09 |
Family
ID=16747586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22020894A Expired - Fee Related JP3355449B2 (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 有機金属化学気相成長方法、およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3355449B2 (ja) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6153719A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-03-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体結晶性膜製造装置 |
| JPS61206217A (ja) * | 1985-03-08 | 1986-09-12 | Sharp Corp | 有機金属気相成長法 |
| JPS6367728A (ja) * | 1986-07-11 | 1988-03-26 | ウンバラ リミテツド | 化学的気相成長方法および装置 |
| JPS63125684A (ja) * | 1986-11-14 | 1988-05-28 | Anelva Corp | 真空処理装置 |
| JPS63235476A (ja) * | 1987-03-25 | 1988-09-30 | Mitsubishi Electric Corp | 化合物薄膜形成装置 |
| JPH01117019A (ja) * | 1987-10-29 | 1989-05-09 | Ricoh Co Ltd | 薄膜形成装置 |
| JPH02187920A (ja) * | 1989-01-13 | 1990-07-24 | Konica Corp | 磁気記録媒体 |
| JPH02192489A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-07-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 膜成長装置および成長方法 |
| JPH02229425A (ja) * | 1989-03-01 | 1990-09-12 | Rikagaku Kenkyusho | ３―５族化合物半導体のドーピング法 |
-
1994
- 1994-09-14 JP JP22020894A patent/JP3355449B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3355449B2 (ja) | 2002-12-09 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |