JPH10226599A - Vapor phase epitaxial growth system - Google Patents

Vapor phase epitaxial growth system

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Publication number
JPH10226599A
JPH10226599A JP2737097A JP2737097A JPH10226599A JP H10226599 A JPH10226599 A JP H10226599A JP 2737097 A JP2737097 A JP 2737097A JP 2737097 A JP2737097 A JP 2737097A JP H10226599 A JPH10226599 A JP H10226599A
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JP
Japan
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source gas
substrate
group
group iii
supplied
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Application number
JP2737097A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuaki Sasaki
和明 佐々木
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication of JPH10226599A publication Critical patent/JPH10226599A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress crystal defects by using a system equipped with a growing room where the source gas of group III elements and the source gas of group V elements are separately supplied to a substrate and a compd. semiconductor layer is grown on the substrate, and by irradiating the substrate with UV rays in the region where the group III source gas is supplied. SOLUTION: A substrate 8 is placed on a substrate holding face 10 of a substrate holder 9 and the substrate is heated at 400 to 550 deg.C as held. The group III source gas such as trimethylgallium and the group V source gas such as arsine are supplied through source gas supply ports 2, 3 for group III and group V elements, respectively, to the inside of a cylindrical part 1a. The region where the group III source gas is supplied is repeatedly irradiated with light from an ALF excimer laser. The group III and group V source gases and hydrogen gas for acceleration are supplied in each specified flow amt. The substrate holder 9 is rotated around the center line of the cylindrical part 1a so that the group III source gas and the group V source gas are alternately supplied, while the region where the group III source gas is supplied is irradiated with UV rays 105 to activate the substrate surface. Thus, migration of the group III elements is accelerated to grow single atom layers of a compd. semiconductor such as GaAs.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、化合物半導体材料
を成長させるための気相成長装置に関する。より詳しく
は、発光デバイス及び高周波デバイスに利用されるよう
な化合物半導体層を成長させるための気相成長装置に関
する。
[0001] The present invention relates to a vapor phase growth apparatus for growing a compound semiconductor material. More specifically, the present invention relates to a vapor phase growth apparatus for growing a compound semiconductor layer used for a light emitting device and a high frequency device.

【0002】[0002]

【従来の技術】化合物半導体材料の成長方法として有機
金属気相成長法(MOCVD)がよく知られており、様
々なデバイス作製に用いられている。また、デバイス性
能の向上には、原子層程度の成長の制御性が必要とさ
れ、原子層成長法(以下、ALEと記す)が提案されて
いる。
2. Description of the Related Art Metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) is well known as a method for growing a compound semiconductor material, and is used for manufacturing various devices. Further, in order to improve device performance, controllability of the growth of about an atomic layer is required, and an atomic layer growth method (hereinafter referred to as ALE) has been proposed.

【0003】図9(a)はALEによりGaAsを成長
させるための従来の装置を模式的に示した透視斜視図、
図9(b)はその横断面図である。図9(a)に示すよ
うに、この気相成長装置は略円筒状の成長室1を備えて
いる。この成長室1は、円筒部1aと、円筒部1aの上
流側端部をふさぐ蓋部1bと、下流側をふさぐ底部1c
を備えている。蓋部1bには、III族原料ガスを供給
するための供給口2と、V族原料ガスを供給するための
供給口3とが設けられている。
FIG. 9A is a perspective view schematically showing a conventional apparatus for growing GaAs by ALE.
FIG. 9B is a cross-sectional view thereof. As shown in FIG. 9A, the vapor phase growth apparatus includes a growth chamber 1 having a substantially cylindrical shape. The growth chamber 1 includes a cylindrical portion 1a, a lid portion 1b for closing the upstream end of the cylindrical portion 1a, and a bottom portion 1c for closing the downstream side.
It has. The lid 1b is provided with a supply port 2 for supplying a group III source gas and a supply port 3 for supplying a group V source gas.

【0004】成長室1の下には、円筒部1aよりも小さ
い径寸法の円筒状の支持管4が立設されている。また、
成長室1は底部1cの中央に設けられた開口を通して支
持管4と連通し、支持管4はその外周面に設けられた排
気管5と連通している。円筒部1a内のガスは、支持管
4、排気管5を通して真空ポンプ(図示せず)によって
排気されるようになっている。支持管4内には、駆動軸
6と駆動モータ(図示せず)が設置されている。
Under the growth chamber 1, a cylindrical support tube 4 having a smaller diameter than the cylindrical portion 1a is provided upright. Also,
The growth chamber 1 communicates with the support pipe 4 through an opening provided at the center of the bottom 1c, and the support pipe 4 communicates with an exhaust pipe 5 provided on the outer peripheral surface thereof. The gas in the cylindrical portion 1a is exhausted by a vacuum pump (not shown) through the support pipe 4 and the exhaust pipe 5. A drive shaft 6 and a drive motor (not shown) are provided in the support tube 4.

【0005】上記円筒部1aには、ガス分離手段として
仕切板7が設けられている。仕切板7は原料ガス供給口
2、3の間を通る平面内に設けられ、円筒部1a内を原
料ガス供給口2、3のそれぞれに対応する2つの領域に
区分している。仕切板7は円筒部1a、蓋部1b及び底
部1cの内壁にそれぞれ接している。基板8は円板状の
基板ホルダ9の基板保持面10上に搭載されている。そ
して、この基板ホルダ9が、前記2つの分離されたガス
供給領域を回転動作によって通過できるように、仕切板
7には切欠き11が形成されている。
[0005] A partition plate 7 is provided in the cylindrical portion 1a as gas separating means. The partition plate 7 is provided in a plane passing between the raw material gas supply ports 2 and 3, and divides the inside of the cylindrical portion 1a into two regions corresponding to the raw material gas supply ports 2 and 3, respectively. The partition plate 7 is in contact with the inner walls of the cylindrical portion 1a, the lid 1b, and the bottom 1c. The substrate 8 is mounted on a substrate holding surface 10 of a disk-shaped substrate holder 9. A notch 11 is formed in the partition plate 7 so that the substrate holder 9 can pass through the two separated gas supply regions by a rotation operation.

【0006】上記仕切板7は、成長時に、各原料ガス供
給口2、3から基板保持面10に各原料ガスが単独で供
給される2つの原料ガス供給領域を形成する。この気相
成長装置を用いて、ALEによりGaAs基板上に化合
物半導体層としてGaAs層を成長させる場合、以下の
ようにしていた。
The partition plate 7 forms two source gas supply regions in which each source gas is independently supplied from the respective source gas supply ports 2 and 3 to the substrate holding surface 10 during growth. In the case where a GaAs layer is grown as a compound semiconductor layer on a GaAs substrate by ALE using this vapor phase growth apparatus, the following has been performed.

【0007】まず、基板ホルダ9に基板8をセットす
る。基板ホルダ9に内蔵されているヒータによって基板
8を一定の温度(400℃〜450℃)に保持する。こ
の状態で、原料ガス供給口2、3を通して、それぞれI
II族原料ガスとしてのトリメチルガリウム(以下、T
MGと記す)とV族ガスとしてのアルシンを円筒部1a
に供給する。ここで、TMGの流量を20SCCM、ア
ルシンの流量を200SCCMとし、TMG及びアルシ
ンをそれぞれ、流量5SLMの水素ガスで加速する。
First, the substrate 8 is set on the substrate holder 9. The substrate 8 is held at a constant temperature (400 ° C. to 450 ° C.) by a heater built in the substrate holder 9. In this state, I
Trimethylgallium (hereinafter referred to as T
MG) and arsine as a group V gas in a cylindrical portion 1a.
To supply. Here, the flow rate of TMG is set to 20 SCCM, the flow rate of arsine is set to 200 SCCM, and TMG and arsine are each accelerated by hydrogen gas at a flow rate of 5 SLM.

【0008】一方、下流側の支持管4、排気管5を通し
て真空ポンプによって排気して、成長室1内の圧力を2
0Torrとする。この結果、円筒部1a内には高速の
ガス流が生成される。
On the other hand, the pressure inside the growth chamber 1 is reduced to 2
0 Torr. As a result, a high-speed gas flow is generated in the cylindrical portion 1a.

【0009】原料ガス供給口2、3を通して円筒部1a
内に供給されたTMG、アルシンは仕切板7によって分
離されて、互いに混ざることなく基板ホルダ9の基板保
持面10に到達する。この結果、図9(b)に示すよう
に、基板保持面10にそれぞれTMG、アルシンが単独
で供給される2つの原料ガス供給領域(TMG供給領域
12とアルシン供給領域13)が形成される。ここで、
駆動モータによって基板ホルダ9は円筒部1aの中心線
の回りに回転される。
The cylindrical portion 1a passes through the raw material gas supply ports 2 and 3.
The TMG and arsine supplied to the inside are separated by the partition plate 7 and reach the substrate holding surface 10 of the substrate holder 9 without being mixed with each other. As a result, as shown in FIG. 9B, two source gas supply regions (TMG supply region 12 and arsine supply region 13) to which TMG and arsine are independently supplied are formed on the substrate holding surface 10. here,
The substrate holder 9 is rotated around the center line of the cylindrical portion 1a by the drive motor.

【0010】従って、基板保持面10にセットされた基
板8の表面には、図10に示すように、原料ガス供給口
2からTMGが、また原料ガス供給口3からアルシンが
交互に供給される。つまり、TMG供給期間とアルシン
供給期間との2つの期間からなるガス供給サイクルが形
成される。基板ホルダ9の回転数を毎分6回(等速)と
すると、GaAs基板8はTMGとアルシンとをそれぞ
れ5秒づつ接触させることになる。これにより、基板8
の表面に、1回転毎にGaAsの単原子層(厚さ約2.
8Å)を成長させることができる。
Therefore, as shown in FIG. 10, TMG is supplied from the source gas supply port 2 and arsine is alternately supplied from the source gas supply port 3 to the surface of the substrate 8 set on the substrate holding surface 10. . That is, a gas supply cycle including two periods of the TMG supply period and the arsine supply period is formed. Assuming that the number of rotations of the substrate holder 9 is 6 times per minute (constant speed), the GaAs substrate 8 comes into contact with TMG and arsine for 5 seconds each. Thereby, the substrate 8
A monolayer of GaAs (about 2.
8Å) can be grown.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにして成長させたGaAsの結晶性は充分なものでは
なかった。なぜならば、GaAsの単原子層ずつ成長さ
せるため、基板保持温度を400℃〜450℃の低温に
する必要があったため、III族元素のマイグレーショ
ンが充分ではなく、多くのヒロック(1000個/cm
2以上)等の結晶欠陥が発生していたためである。この
欠陥は、V族原料であるアルシンが低温では分解効率が
悪いことにも起因していた。
However, the crystallinity of GaAs grown in this manner is not sufficient. This is because the substrate holding temperature had to be lowered to 400 ° C. to 450 ° C. in order to grow GaAs monoatomic layers at a time.
2 or more). This defect was also attributed to the fact that arsine, which is a group V raw material, had poor decomposition efficiency at low temperatures.

【0012】また、本装置では、400℃〜450℃の
基板温度でGaAsをALEで成長することはできて
も、混晶のAlGaAsは成長させることができなかっ
た。この理由は、単原子層成長が可能な温度が、AlG
aAsの構成結晶のGaAs(400℃〜450℃)と
AlAs(500℃〜550℃)で異なっているためで
ある。
In this apparatus, GaAs can be grown by ALE at a substrate temperature of 400 ° C. to 450 ° C., but mixed crystal AlGaAs cannot be grown. The reason is that the temperature at which monoatomic layer growth is possible is caused by AlG
This is because GaAs (400 ° C. to 450 ° C.), which is a constituent crystal of aAs, is different from AlAs (500 ° C. to 550 ° C.).

【0013】ところで、低温でのIII族元素のマイグ
レーションを促進する手段として、紫外線を基板に照射
し、光触媒作用によって基板表面を活性化することが提
案されている。
By the way, as a means for promoting the migration of the group III element at a low temperature, it has been proposed to irradiate the substrate with ultraviolet rays to activate the substrate surface by photocatalysis.

【0014】図11はこの光導入が可能なMOCVD装
置を示している。この装置は、略円筒状の反応管100
と、この反応管100内にTMGとアルシンを供給する
ための供給管101を備えている。反応管100の略中
央には基板ホルダ102が設けられ、反応管100の他
端面103から延びるアーム部材104によって支持さ
れている。また、反応管100の上部より紫外光10
5、例えばArFエキシマレーザ(波長193nm)を
導入することのできる窓106と光学系107を備えて
いる。
FIG. 11 shows a MOCVD apparatus capable of introducing the light. This apparatus has a substantially cylindrical reaction tube 100.
And a supply tube 101 for supplying TMG and arsine into the reaction tube 100. A substrate holder 102 is provided substantially at the center of the reaction tube 100, and is supported by an arm member 104 extending from the other end surface 103 of the reaction tube 100. Further, the ultraviolet light 10 from the upper part of the reaction tube 100.
5, for example, a window 106 and an optical system 107 into which an ArF excimer laser (wavelength 193 nm) can be introduced.

【0015】本装置でGaAsを成長する場合、基板保
持温度を400℃〜550℃の低温にし、図12に示す
ように、供給管101を通してTMGとアルシンを同時
に供給し、紫外光105を入れる。この時、基板表面が
励起され、III族元素のマイグレーションが促進さ
れ、紫外光を入れない場合(400℃〜450℃)より
も広い温度範囲で単原子層成長が可能である。
When GaAs is grown by this apparatus, the substrate holding temperature is lowered to 400 ° C. to 550 ° C., and as shown in FIG. 12, TMG and arsine are simultaneously supplied through a supply pipe 101, and ultraviolet light 105 is supplied. At this time, the substrate surface is excited, the migration of the group III element is promoted, and the monoatomic layer can be grown in a wider temperature range than when no ultraviolet light is applied (400 ° C. to 450 ° C.).

【0016】しかしながら、本装置では、導入された紫
外光により、原料ガスのTMGとアルシンが装置内で分
解され、基板に達する前に反応して微結晶を形成し、基
板に堆積して新たな結晶欠陥を生み出す原因となってい
た。
However, in this apparatus, TMG and arsine as raw material gases are decomposed in the apparatus by the introduced ultraviolet light, react before reaching the substrate, form microcrystals, deposit on the substrate, and deposit a new crystal. This was the cause of crystal defects.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明による気相成長装置は、III族原料ガスとV
族原料ガスとが互いに分離された状態で基板に供給さ
れ、該基板上に化合物半導体層が成長される成長室を備
え、且つ前記III族原料ガスが供給される領域におい
て前記基板に紫外光が照射されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a vapor phase growth apparatus according to the present invention comprises a group III source gas and V
A group source gas is supplied to the substrate in a state where they are separated from each other, a growth chamber for growing a compound semiconductor layer on the substrate is provided, and ultraviolet light is applied to the substrate in a region where the group III source gas is supplied. It is characterized by being irradiated.

【0018】このように、III族原料ガスとV族原料
ガスとが分離された状態で、III族ガスが供給される
領域において基板に対し紫外光が照射されるので、従来
のように、複数の原料ガスが基板に到達する前に紫外光
によって分解、反応し、微結晶を生じ、これが基板上に
堆積するといった問題を回避できる。基板は、紫外光に
よって活性化され、マイグレーションが十分となり、結
晶性を向上できる。
As described above, in a state where the group III source gas and the group V source gas are separated, the substrate is irradiated with ultraviolet light in the region where the group III gas is supplied. Before the raw material gas reaches the substrate, it is decomposed and reacted by ultraviolet light to produce microcrystals, which can be prevented from being deposited on the substrate. The substrate is activated by ultraviolet light, migration is sufficient, and the crystallinity can be improved.

【0019】また、III族原料ガスとV族原料ガスと
が互いに分離された状態で基板に供給され、該基板上に
化合物半導体層が成長される成長室を備え、且つ前記I
II族原料ガスが供給される領域において前記基板に紫
外光が照射される一方、前記V族原料ガスが供給される
領域において前記基板に赤外光が照射されることを特徴
とする。
A group III source gas and a group V source gas are supplied to a substrate in a state of being separated from each other, and a growth chamber for growing a compound semiconductor layer on the substrate is provided.
The substrate is irradiated with ultraviolet light in a region where the group II source gas is supplied, and the substrate is irradiated with infrared light in a region where the group V source gas is supplied.

【0020】このように、V族原料ガスの供給領域にお
いて基板に対し赤外光が照射されるので、V族原料ガス
の分解効率を向上でき、成長室に供給すべきV族原料ガ
スの量を低減できる。
As described above, since the substrate is irradiated with infrared light in the supply region of the group V source gas, the decomposition efficiency of the group V source gas can be improved, and the amount of the group V source gas to be supplied to the growth chamber can be improved. Can be reduced.

【0021】ここで、前記成長室に、前記紫外光または
赤外光を外部より前記基板に導入する窓部が形成されて
なることを特徴とする。
Here, a window for introducing the ultraviolet light or the infrared light into the substrate from the outside is formed in the growth chamber.

【0022】また、前記成長室は円筒形状であり、該成
長室の内部に、前記III族原料ガス及びV族原料ガス
のそれぞれの供給領域を分離させる板状の仕切板が設け
られ、且つ該仕切板には、前記基板が搭載された円板状
の基板ホルダが回転動作によって前記両供給領域を通過
できるように切欠きが形成されてなることを特徴とす
る。
Further, the growth chamber has a cylindrical shape, and a plate-like partition plate for separating respective supply regions of the group III source gas and the group V source gas is provided inside the growth chamber. A notch is formed in the partition plate so that a disk-shaped substrate holder on which the substrate is mounted can pass through the two supply areas by a rotation operation.

【0023】他の例として、前記成長室は円筒形状であ
り、該成長室の上部に、前記III族原料ガス及びV族
原料ガスのそれぞれの供給領域を分離させるためのガス
流を形成する分離ガス供給口を設けてなることを特徴と
する。
As another example, the growth chamber has a cylindrical shape, and a separation for forming a gas flow for separating the respective supply regions of the group III source gas and the group V source gas above the growth chamber. A gas supply port is provided.

【0024】さらに他の例として、前記成長室は円筒形
状であり、該成長室の内部に、前記III族原料ガス及
びV族原料ガスのそれぞれの供給領域を分離させる板状
の仕切板が設けられ、且つ該仕切板には、前記基板が複
数搭載される略円錐形状の基板ホルダが回転動作によっ
て前記両供給領域を通過できるように切欠きが形成され
てなることを特徴とする。
As still another example, the growth chamber has a cylindrical shape, and a plate-like partition plate for separating the supply regions of the group III source gas and the group V source gas is provided inside the growth chamber. A notch is formed in the partition plate so that a substantially conical substrate holder on which a plurality of the substrates are mounted can pass through the two supply areas by a rotation operation.

【0025】さらに他の例として、前記成長室は円筒形
状であり、該成長室の内部に、内壁部に基板が載置され
る略円筒形状の基板ホルダが設けられ、該基板ホルダの
内部において前記III族原料ガス及びV族原料ガスの
それぞれの供給領域を分離させる板状の仕切板が設けら
れてなることを特徴とする。
As still another example, the growth chamber has a cylindrical shape, and a substantially cylindrical substrate holder on which a substrate is mounted on an inner wall portion is provided inside the growth chamber. A plate-like partition plate for separating the supply regions of the group III source gas and the group V source gas is provided.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】本発明の一実施例について、図1
を参照して説明する。図1(a)及び(b)はそれぞ
れ、本実施例による気相成長装置を模式的に示す透視斜
視図及びその横断面図である。ここでは主に、図9及び
図11に示した従来例と異なる点について説明する。図
9と同一機能部分には同一記号を付している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG.
This will be described with reference to FIG. 1A and 1B are a perspective view schematically showing a vapor phase growth apparatus according to the present embodiment and a cross-sectional view thereof, respectively. Here, mainly the points different from the conventional example shown in FIGS. 9 and 11 will be described. The same functional portions as those in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals.

【0027】本実施例の気相成長装置においては、上部
の蓋部1bのIII族原料ガス供給口2側に、紫外光1
05を導入するための石英窓20が設けられている。さ
らに、この石英窓20に図示しない紫外光励起光源(例
えばArFエキシマレーザ)からの光を導入するための
光学系21が設けられている。
In the vapor phase growth apparatus of this embodiment, the ultraviolet light 1 is placed on the group III source gas supply port 2 side of the upper lid 1b.
There is provided a quartz window 20 for introducing 05. Further, an optical system 21 for introducing light from an unillustrated ultraviolet light excitation light source (for example, an ArF excimer laser) is provided in the quartz window 20.

【0028】本装置を用いて、ALFでGaAs基板上
に化合物半導体層としてGaAs層を成長させる方法
は、以下のようにして行う。
A method of growing a GaAs layer as a compound semiconductor layer on a GaAs substrate by ALF using this apparatus is performed as follows.

【0029】従来と同様に、まず、基板ホルダ9の基板
保持面10に基板8をセットし、内蔵ヒータによって基
板8を一定の温度(400℃〜550℃)に保持する。
この状態で、原料ガス供給口2、3を通して、それぞれ
III族原料ガスとしてのトリメチルガリウム(TM
G)とV族原料ガスとしてのアルシンを円筒部1a内に
供給し、III族原料ガス供給領域にはALFエキシマ
レーザを繰り返し100Hz、平均パワー密度5W/c
2で常時照射を行う。TMG、アルシン、TMGとア
ルシンの加速のための水素流量は従来例通り、それぞれ
20SCCM、200SCCM、5SLMとする。
As in the prior art, first, the substrate 8 is set on the substrate holding surface 10 of the substrate holder 9, and the substrate 8 is held at a constant temperature (400 ° C. to 550 ° C.) by the built-in heater.
In this state, trimethylgallium (TM) as a group III source gas is supplied through the source gas supply ports 2 and 3, respectively.
G) and arsine as a group V source gas are supplied into the cylindrical portion 1a, and an ALF excimer laser is repeatedly applied to the group III source gas supply region at 100 Hz and an average power density of 5 W / c.
Irradiation is always performed at m 2 . The hydrogen flow rates for accelerating TMG, arsine, and TMG and arsine are 20 SCCM, 200 SCCM, and 5 SLM, respectively, as in the conventional example.

【0030】また、基板ホルダ9は駆動モータによって
円筒部1aの中心線の周りに回転される。従って、基板
保持面10にセットされた基板8の表面には、図2に示
すように、TMGとアルシンとが交互に供給され、かつ
TMG供給領域に紫外光105が照射される2つの期間
からなるガス供給サイクルが形成される。
The substrate holder 9 is rotated around the center line of the cylindrical portion 1a by a drive motor. Therefore, as shown in FIG. 2, TMG and arsine are alternately supplied to the surface of the substrate 8 set on the substrate holding surface 10, and the TMG supply region is irradiated with the ultraviolet light 105 from two periods. One gas supply cycle is formed.

【0031】ここで、基板ホルダ9の回転数を毎分6回
(等速)とすると、GaAs基板8にはTMGとアルシ
ンとがそれぞれ5秒づつ接触されることになり、基板8
の表面に、1回転毎にGaAsの単原子層(厚さ約2.
8Å)を成長させることができる。本方法で作製された
結晶表面モフォロジーは良好で、ヒロック密度は100
個/cm2であった。
Here, assuming that the number of rotations of the substrate holder 9 is 6 times per minute (constant speed), TMG and arsine come into contact with the GaAs substrate 8 for 5 seconds each.
A monolayer of GaAs (about 2.
8Å) can be grown. The crystal surface morphology produced by this method is good, and the hillock density is 100
Pieces / cm 2 .

【0032】図3(a)及び(b)はそれぞれ、本発明
の他の実施例による気相成長装置の透視斜視図及びその
横断面図である。図1と同一機能部分には同一記号を付
している。
FIGS. 3A and 3B are a perspective view and a cross sectional view, respectively, of a vapor phase growth apparatus according to another embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0033】本装置では、III族原料ガス、V族ガス
供給領域の区分を仕切板ではなく、ガス流によって分離
する構成としている。このため、上部の蓋部1bの中央
に、直線状に並ぶ複数個の分離用ガス供給口30を設け
ている。ここでは3個設けている。
In the present apparatus, the division of the group III source gas and the group V gas supply region is separated not by the partition plate but by the gas flow. Therefore, a plurality of separating gas supply ports 30 arranged in a straight line are provided at the center of the upper lid 1b. Here, three are provided.

【0034】また、III族原料ガス供給側に紫外光1
05を導入するための石英窓20と光学系21とを設け
るとともに、V族原料ガス供給側に赤外光31を導入す
るための石英窓32と光学系33とを設けている。
Further, an ultraviolet light 1 is supplied to the group III raw material gas supply side.
In addition to providing a quartz window 20 and an optical system 21 for introducing 05, a quartz window 32 and an optical system 33 for introducing infrared light 31 are provided on the group V source gas supply side.

【0035】この気相成長装置を用いて、ALFでGa
As基板10上に化合物半導体層としてGaAs層を成
長させる工程について、以下説明する。
Using this vapor phase growth apparatus, Ga
The step of growing a GaAs layer as a compound semiconductor layer on the As substrate 10 will be described below.

【0036】III族原料ガスとしてTMG、V族原料
ガスとしてアルシン、分離用ガスとして水素を用いる。
成長条件として、基板温度400℃〜550℃、成長圧
力を20Torr、TMG、アルシン、TMGとアルシ
ンの加速のための水素流量をそれぞれ、20SCCM、
100SCCM、5SLMとする。また、分離用ガスの
流量は各供給口毎に10SLMとする。基板ホルダ7の
回転数は毎分6回転(等速)とする。
TMG is used as a group III source gas, arsine is used as a group V source gas, and hydrogen is used as a separation gas.
The growth conditions were a substrate temperature of 400 ° C. to 550 ° C., a growth pressure of 20 Torr, a flow rate of hydrogen for accelerating TMG, arsine, and TMG and arsine of 20 SCCM, respectively.
100 SCCM, 5 SLM. The flow rate of the separation gas is set to 10 SLM for each supply port. The number of rotations of the substrate holder 7 is 6 rotations per minute (constant speed).

【0037】原料ガス供給口2、3を通して円筒部1a
に供給されたTMG、アルシンは水素ガスの層状の流れ
によって分離されて、互いに混ざることなく、基板ホル
ダ9の基板保持面10に到達する。この結果、図3
(b)に示すように、基板保持面10でTMG供給領域
34とアルシン供給領域35とは水素による分離領域3
6によって分離される。ここで、TMG供給領域34に
は紫外光105が、アルシン供給領域35には赤外光3
1が照射されている。
The cylindrical portion 1a passes through the raw material gas supply ports 2 and 3.
Are separated by the layered flow of the hydrogen gas and reach the substrate holding surface 10 of the substrate holder 9 without being mixed with each other. As a result, FIG.
As shown in (b), the TMG supply region 34 and the arsine supply region 35 on the substrate holding surface 10 are separated from each other by hydrogen.
6 separated. Here, the TMG supply region 34 receives the ultraviolet light 105, and the arsine supply region 35 receives the infrared light 3.
1 has been irradiated.

【0038】この結果、時間的な経過でみると、図4に
示すように、紫外光励起されたTMG供給期間、水素に
よる分離期間、赤外光励起されたアルシン供給期間、水
素による分離期間の4つの期間からなるガス供給サイク
ルが形成される。これにより、基板8の表面に、1回転
毎にGaAsの単原子層を成長させることができた。こ
の気相成長装置では、各原料ガスの流路を、円筒部1b
内に何等部材を設けることなく分離できるので、装置の
保守を簡単化できる利点がある。
As a result, as shown in FIG. 4, as shown in FIG. 4, there are four periods: a TMG supply period excited by ultraviolet light, a separation period by hydrogen, an arsine supply period excited by infrared light, and a separation period by hydrogen. A gas supply cycle consisting of periods is formed. As a result, a monolayer of GaAs could be grown on the surface of the substrate 8 for each rotation. In this vapor phase growth apparatus, the flow path of each source gas is formed by the cylindrical portion 1b.
Since it can be separated without providing any members inside, there is an advantage that maintenance of the apparatus can be simplified.

【0039】また、本実施例によれば、アルシンの供給
流量を100SCCMと、図9の従来例の200SCC
Mに比較して半分に減少できたが、これはアルシン供給
領域35に赤外光31を照射し、基板の温度をアルシン
供給期間のみ上昇させ、アルシンの分解効率を増大する
ことができたためである。
Further, according to the present embodiment, the supply flow rate of arsine is 100 SCCM and the conventional 200 SCC shown in FIG.
M was reduced by half compared to M, because the arsine supply region 35 was irradiated with infrared light 31 to increase the temperature of the substrate only during the arsine supply period, thereby increasing the arsine decomposition efficiency. is there.

【0040】図5(a)及び(b)はそれぞれ、本発明
のさらに他の実施例による気相成長装置の透視斜視図及
びその横断面図である。図1と同一機能部分には同一記
号を付している。
FIGS. 5A and 5B are a perspective view and a cross-sectional view, respectively, of a vapor phase growth apparatus according to still another embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0041】本実施例においては、ガス分離手段とし
て、仕切板と分離用ガスを併用した点に特徴がある。即
ち、成長室1の蓋部1bの原料ガス供給口2、3の中間
を通る直線上に分離用ガスを供給するための供給口4
1、41を設けている。また、円筒部1a内には、仕切
板40a、40bが設けられている。これらの仕切板4
0a、40bは円筒部1aの中心線で交差し、円筒部1
a内を原料ガス供給口2、3、分離用ガス供給口41、
41に対応する4つの領域に区画して、各ガスの流路を
分離している。
The present embodiment is characterized in that a partition plate and a separating gas are used in combination as a gas separating means. That is, the supply port 4 for supplying the separation gas on a straight line passing through the middle of the source gas supply ports 2 and 3 of the lid 1 b of the growth chamber 1.
1, 41 are provided. Further, partition plates 40a and 40b are provided in the cylindrical portion 1a. These partition plates 4
0a, 40b intersect at the center line of the cylindrical portion 1a,
a, the source gas supply ports 2 and 3, the separation gas supply port 41,
The flow path of each gas is divided into four regions corresponding to 41.

【0042】ここで、仕切板40a、40bが交差する
角度は、各原料ガスをそれぞれ基板8に供給するべき期
間の長さに応じて設定される。
Here, the angle at which the partition plates 40a and 40b intersect is set in accordance with the length of the period in which each source gas is to be supplied to the substrate 8.

【0043】このように、本実施例によれば、仕切板4
0a、40bと分離ガスを併用しているので、各原料ガ
スの流路をさらに確実に分離できる。
As described above, according to the present embodiment, the partition plate 4
Since the separation gas is used in combination with Oa and 40b, the flow paths of the source gases can be more reliably separated.

【0044】III族原料ガス供給側に紫外光105を
導入するための光学系21及び石英窓20、V族原料ガ
ス供給側に赤外光31を導入するための光学系33及び
石英窓32を設ける点は図3の実施例と同じである。
An optical system 21 and a quartz window 20 for introducing ultraviolet light 105 to the group III source gas supply side, and an optical system 33 and a quartz window 32 for introducing infrared light 31 to the group V source gas supply side are provided. The provision is the same as in the embodiment of FIG.

【0045】また、本実施例ではさらに、長期にわたっ
て装置を使用した際に、反応生成物が回り込んでこれら
の窓に付着し曇るのを防ぐため、窓の装置内側にパージ
用の水素ガスを導入するパージ用ガス供給口42をさら
に設けている。
Further, in this embodiment, when the apparatus is used for a long period of time, hydrogen gas for purging is installed inside the window apparatus in order to prevent reaction products from wrapping around and adhering to these windows and fogging. A purge gas supply port 42 to be introduced is further provided.

【0046】この気相成長装置を用いて、GaAs基板
8上に化合物半導体層としてGa0.5In0.5Pを成長さ
せる例を示す。III族原料ガスとして1系統に同時に
供給するTMGとTMI(以下、(TMG+TMI)と
記す)を用い、V族原料ガスとして1系統のフォスフィ
ンを用いる。また、分離用ガスとして2系統の水素を用
いる。
An example in which Ga 0.5 In 0.5 P is grown as a compound semiconductor layer on a GaAs substrate 8 using this vapor phase growth apparatus will be described. TMG and TMI (hereinafter referred to as (TMG + TMI)) which are simultaneously supplied to one system are used as the group III source gas, and one system of phosphine is used as the group V source gas. In addition, two systems of hydrogen are used as the separation gas.

【0047】成長条件は、基板温度を300℃〜500
℃、成長圧力を35Torr、TMGの流量を5SCC
M、TMIの流量を10SCCM、フォスフィンの流量
を200SCCMとして、これらのTMG、TMI、フ
ォスフィンをそれぞれ3SLMの水素ガスで加速する。
分離用の水素ガスの流量は各3SLMとする。基板ホル
ダ9の回転数は毎分3回転とする。
The growth condition is such that the substrate temperature is 300 ° C. to 500 ° C.
° C, growth pressure 35 Torr, TMG flow rate 5SCC
Assuming that the flow rates of M and TMI are 10 SCCM and the flow rate of phosphine is 200 SCCM, these TMG, TMI and phosphine are accelerated by 3 SLM of hydrogen gas.
The flow rate of hydrogen gas for separation is 3 SLM. The number of rotations of the substrate holder 9 is 3 rotations per minute.

【0048】この実施例では、図5(b)に示すよう
に、基板保持面10に、周方向に紫外光励起された(T
MG+TMI)供給領域43と、水素による分離領域4
4と、赤外光励起されたフォスフィン供給領域45と、
水素による分離領域46とが、順に形成される。ここ
で、基板ホルダ9は円筒部1aの中心線の回りに回転さ
れる。
In this embodiment, as shown in FIG. 5B, the substrate holding surface 10 is excited by ultraviolet light (T
MG + TMI) supply region 43 and hydrogen separation region 4
4, a phosphine supply region 45 excited by infrared light,
Hydrogen separation regions 46 are sequentially formed. Here, the substrate holder 9 is rotated around the center line of the cylindrical portion 1a.

【0049】この結果、図6に示すように、紫外光励起
された(TMG+TMI)供給期間、水素による分離期
間、赤外光励起されたフォスフィン供給期間、水素によ
る分離期間の4つの期間からなるガス供給サイクルが形
成される。これにより、基板10の表面に、1回転毎に
Ga0.5In0.5P単原子層(厚さ約2.8Å)を成長さ
せることができた。
As a result, as shown in FIG. 6, a gas supply cycle consisting of four periods: (TMG + TMI) supply period excited by ultraviolet light, separation period by hydrogen, phosphine supply period by infrared light excitation, and separation period by hydrogen. Is formed. As a result, a Ga 0.5 In 0.5 P monoatomic layer (thickness of about 2.8 °) could be grown on the surface of the substrate 10 for each rotation.

【0050】また、III族原料ガスとしてTMGとT
MAを、V族原料ガスとしてアルシンを用い、成長条件
として基板温度を400℃〜550℃、成長圧力を20
Torrとした場合、図12に示した従来例とは違っ
て、AlGaAsの単原子層成長が可能である。
TMG and T are used as group III source gases.
MA was used, arsine was used as a group V source gas, the substrate temperature was 400 ° C. to 550 ° C., and the growth pressure was 20.
In the case of Torr, unlike the conventional example shown in FIG. 12, a monoatomic layer of AlGaAs can be grown.

【0051】なお、上記各実施例では、基板上に成長さ
せる化合物半導体層の各層の組成を1種類としたが、途
中で原料ガスの種類を切り替えることにより、化合物半
導体層の組成を複数種類としてもよい。また、成長させ
る化合物半導体層に導電性を付与するため、不純物元素
を含有する原料ガスを用いても良い。さらに、上記各実
施例では、III族原料ガスとして有機金属化合物を用
いたが、これ以外の原料ガス、例えばハロゲン化合物を
用いても良い。
In each of the above embodiments, the composition of each layer of the compound semiconductor layer grown on the substrate was one type. However, the composition of the compound semiconductor layer was changed to a plurality of types by switching the type of the source gas on the way. Is also good. Further, in order to impart conductivity to the compound semiconductor layer to be grown, a source gas containing an impurity element may be used. Furthermore, in each of the above embodiments, an organometallic compound was used as the group III source gas, but another source gas, for example, a halogen compound may be used.

【0052】また、図1、図3、図5に示した気相成長
装置では、成長室1は鉛直方向に延びる円筒部1aを備
えているが、これに限られるものではない。円筒部1a
を水平方向に設けて、原料ガスや分離用ガスを水平方向
に流すようにしてもよい。
Further, in the vapor phase growth apparatus shown in FIGS. 1, 3 and 5, the growth chamber 1 has the cylindrical portion 1a extending in the vertical direction, but the invention is not limited to this. Cylindrical part 1a
May be provided in the horizontal direction so that the raw material gas and the separation gas flow in the horizontal direction.

【0053】また、基板ホルダ9はヒータ内蔵のもので
はなく、円筒部1aの周囲にコイルを設けて高周波で加
熱するようにしてもよい。紫外光源はArFエキシマレ
ーザに限られるものではなく、KrFエキシマレーザ
(波長248nm)や水銀ランプ光を用いても良い。
The substrate holder 9 does not have a built-in heater, but may be provided with a coil around the cylindrical portion 1a to heat it at a high frequency. The ultraviolet light source is not limited to an ArF excimer laser, and a KrF excimer laser (wavelength: 248 nm) or a mercury lamp may be used.

【0054】図7は、本発明のさらに他の実施例を説明
する気相成長装置の透視斜視図である。図1の実施例と
同一機能部分には同一記号を付している。
FIG. 7 is a perspective view of a vapor phase growth apparatus for explaining still another embodiment of the present invention. The same functional portions as those in the embodiment of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0055】この気相成長装置では、円筒部1aの内側
略中央部に、円筒部1aの中心線と一致した中心線をも
つ略円錐台状の基板ホルダ50が設けられている。この
基板ホルダ50の外周面51は、厳密には円錐というよ
りも、角錐(多角錐)の外側面の形状に仕上げられてい
る。そして、外周面51の稜線の間の各小面は、基板8
を密着できるような平坦性を持ち、成長時に基板8がセ
ットされる基板保持面となる。
In this vapor phase growth apparatus, a substantially frustoconical substrate holder 50 having a center line coinciding with the center line of the cylindrical portion 1a is provided at a substantially central portion inside the cylindrical portion 1a. Strictly speaking, the outer peripheral surface 51 of the substrate holder 50 is finished in a shape of an outer surface of a pyramid (polygonal pyramid) rather than a cone. Each small surface between the ridges of the outer peripheral surface 51 is
And a substrate holding surface on which the substrate 8 is set during growth.

【0056】この基板ホルダ8では、基板保持面を水平
に設ける場合に比較して、基板保持のための面積を拡張
することができる。従って、基板保持面に多数の基板8
をセットすることができ、生産性を向上できる。
In the substrate holder 8, the area for holding the substrate can be expanded as compared with the case where the substrate holding surface is provided horizontally. Therefore, a large number of substrates 8 are provided on the substrate holding surface.
Can be set, and productivity can be improved.

【0057】また、円筒部1a内には、ガス分離手段と
して、基板ホルダ50、駆動軸6の形状に切った切り抜
きを持つ仕切板52が設けられている。この仕切板52
は円筒部1aの中心線を含み、且つ原料ガス供給口2、
3の中間を通る平面内に設けられ、円筒部1a内を原料
ガス供給口2、3のそれぞれに対応する2つの領域に区
画している。
Further, in the cylindrical portion 1a, a partition plate 52 having a cutout cut into the shape of the substrate holder 50 and the drive shaft 6 is provided as gas separating means. This partition plate 52
Includes the center line of the cylindrical portion 1a, and the raw material gas supply port 2,
3 and is provided in a plane passing through the middle of the cylindrical portion 3 and divides the inside of the cylindrical portion 1a into two regions corresponding to the source gas supply ports 2 and 3, respectively.

【0058】このように仕切板52によって各原料ガス
の流路を分離しているので、基板ホルダ50の回転によ
って基板8の表面にIII族原料ガスとV族原料ガスと
を交互に供給することができる。
Since the flow paths of the source gases are separated by the partition plate 52 in this manner, the III-group source gas and the V-group source gas are alternately supplied to the surface of the substrate 8 by the rotation of the substrate holder 50. Can be.

【0059】なお、図1の実施例と同様の機能として、
円筒部1a内のIII族原料ガス供給領域側に紫外光1
05を導入することのできる窓53と、この窓53に紫
外光105を導入する光学系54を備えている。
The functions similar to those of the embodiment of FIG.
Ultraviolet light 1 is applied to the group III source gas supply area side in the cylindrical portion 1a.
There is provided a window 53 through which the light 05 can be introduced, and an optical system 54 through which the ultraviolet light 105 is introduced into the window 53.

【0060】図8は、本発明のさらに他の実施例を説明
する気相成長装置の透視斜視図である。図1の実施例と
同一機能部分には同一記号を付している。
FIG. 8 is a perspective view of a vapor phase growth apparatus for explaining still another embodiment of the present invention. The same functional portions as those in the embodiment of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0061】この気相成長装置では、円筒部1a内に円
筒部の中心線と一致した中心線を有する略円筒状の基板
ホルダ60が設けられている。この基板ホルダ60は、
下方の支持管4内の駆動モータから延びる駆動軸6と、
駆動軸6の外周から基板ホルダ60の下端へ放射状に延
びるアーム部材(図示せず)とによって支持されてい
る。基板ホルダ60の内側面61は、厳密には円筒とい
うよりも、角筒(多角筒)の形状に仕上げられている。
内側面61の谷間の間の各小面は、基板8を密着できる
ような平坦性を持ち、成長時に基板8がセットされる基
板保持面となる。
In this vapor phase growth apparatus, a substantially cylindrical substrate holder 60 having a center line coinciding with the center line of the cylindrical portion is provided in the cylindrical portion 1a. This substrate holder 60
A drive shaft 6 extending from a drive motor in the lower support tube 4;
It is supported by an arm member (not shown) extending radially from the outer periphery of the drive shaft 6 to the lower end of the substrate holder 60. Strictly speaking, the inner side surface 61 of the substrate holder 60 is finished in a rectangular tube (polygonal tube) rather than a cylinder.
Each small surface between the valleys of the inner side surface 61 has flatness so that the substrate 8 can be in close contact, and serves as a substrate holding surface on which the substrate 8 is set during growth.

【0062】この基板ホルダ60によれば、基板保持面
を水平に設ける場合に比較して、基板保持面の面積を拡
張することができる。従って、基板保持面に基板8を多
数セットすることができ、生産性を向上できる。
According to the substrate holder 60, the area of the substrate holding surface can be expanded as compared with the case where the substrate holding surface is provided horizontally. Therefore, many substrates 8 can be set on the substrate holding surface, and productivity can be improved.

【0063】また、円筒部1a内には、ガス分離手段と
して、略T字状の形状を有する仕切板62が設けられて
いる。仕切板62は円筒部1aの中心線を含み、且つ原
料ガス供給口2、3の中間を通る平面内に設けられ、円
筒部1a内を原料ガス供給口2、3のそれぞれに対応す
る2つの領域に区画している。
In the cylindrical portion 1a, a partition plate 62 having a substantially T-shape is provided as gas separating means. The partition plate 62 is provided in a plane including the center line of the cylindrical portion 1a and passing through the middle of the raw material gas supply ports 2 and 3, and the inside of the cylindrical portion 1a corresponds to two raw material gas supply ports 2 and 3, respectively. It is divided into areas.

【0064】このように仕切板62によって各原料ガス
の流路を分離しているので、基板ホルダ60の回転によ
って基板8の表面にIII族原料ガスとV族原料ガスと
を交互に供給することができる。なお、図1の実施例と
同様の機能として、円筒部1a内のIII族原料ガス供
給領域に紫外光105を導入することのできる窓63
と、この窓63に紫外光を導入する光学系64を設けて
いる。
As described above, the flow paths of the source gases are separated by the partition plate 62, so that the group III source gas and the group V source gas are alternately supplied to the surface of the substrate 8 by the rotation of the substrate holder 60. Can be. In addition, as a function similar to the embodiment of FIG. 1, a window 63 through which ultraviolet light 105 can be introduced into the group III source gas supply region in the cylindrical portion 1a.
And an optical system 64 for introducing ultraviolet light into the window 63.

【0065】上記図7、図8の実施例によっても、図1
の実施例と同様、結晶表面の良好な化合物半導体を、生
産性良く得る事ができる。
The embodiment shown in FIGS. 7 and 8 also
As in the embodiment, a compound semiconductor having a good crystal surface can be obtained with high productivity.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
III族原料ガスを供給する領域の基板保持面のみを紫
外光で照射できるので、低温においてもIII族のマイ
グレーションを促進でき、かつ、従来装置のように、装
置内でIII族原料ガスとV族原料ガスとが基板に到達
する前に分解反応して微結晶を発生する現象を回避でき
る。
As described above, according to the present invention,
Since only the substrate holding surface in the region for supplying the group III source gas can be irradiated with the ultraviolet light, the migration of the group III can be promoted even at a low temperature, and the group III source gas and the group V can be mixed in the apparatus as in the conventional apparatus. It is possible to avoid a phenomenon in which a source gas and a decomposition reaction occur before reaching the substrate to generate microcrystals.

【0067】また、V族原料ガスを供給する領域に赤外
光を照射することで、基板がこの領域に存在する間のみ
加熱することができ、V族原料ガスの分解効率を上げる
ことができる。
By irradiating the region to which the group V source gas is supplied with infrared light, heating can be performed only while the substrate is present in this region, and the decomposition efficiency of the group V source gas can be increased. .

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

【図1】(a)及び(b)はそれぞれ、本発明の一実施
例による気相成長装置の透視斜視図及びその横断面図。
FIGS. 1A and 1B are a perspective view and a cross-sectional view, respectively, of a vapor phase growth apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の気相成長装置における成長工程のタイミ
ング図。
FIG. 2 is a timing chart of a growth step in the vapor phase growth apparatus of FIG.

【図3】(a)及び(b)はそれぞれ、本発明の他の実
施例による気相成長装置の透視斜視図及びその横断面
図。
3A and 3B are a perspective view and a cross-sectional view, respectively, of a vapor phase growth apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図4】図3の気相成長装置における成長工程のタイミ
ング図。
FIG. 4 is a timing chart of a growth step in the vapor phase growth apparatus of FIG. 3;

【図5】(a)及び(b)はそれぞれ、本発明のさらに
他の実施例による気相成長装置の透視斜視図及びその横
断面図。
5A and 5B are a perspective view and a cross-sectional view, respectively, of a vapor phase growth apparatus according to still another embodiment of the present invention.

【図6】図5の気相成長装置における成長工程のタイミ
ング図。
FIG. 6 is a timing chart of a growth step in the vapor phase growth apparatus of FIG.

【図7】本発明のさらに他の実施例による気相成長装置
の透視斜視図。
FIG. 7 is a perspective view of a vapor phase growth apparatus according to still another embodiment of the present invention.

【図8】本発明のさらに他の実施例による気相成長装置
の透視斜視図。
FIG. 8 is a perspective view of a vapor phase growth apparatus according to still another embodiment of the present invention.

【図9】(a)及び(b)はそれぞれ、従来例による気
相成長装置の透視斜視図及びその横断面図。
FIGS. 9A and 9B are a perspective view and a cross-sectional view, respectively, of a vapor phase growth apparatus according to a conventional example.

【図10】図9の気相成長装置における成長工程のタイ
ミング図。
FIG. 10 is a timing chart of a growth step in the vapor phase growth apparatus of FIG. 9;

【図11】他の従来例による気相成長装置の縦断面図。FIG. 11 is a longitudinal sectional view of a vapor phase growth apparatus according to another conventional example.

【図12】図11の気相成長装置における成長工程のタ
イミング図。
FIG. 12 is a timing chart of a growth step in the vapor phase growth apparatus of FIG. 11;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 成長室 2 III族原料ガス供給口 3 V族原料ガス供給口 7 仕切板 9 基板ホルダ 10 基板 11 切欠 20 窓 31 赤外光 105 紫外光 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Growth chamber 2 Group III source gas supply port 3 Group V source gas supply port 7 Partition plate 9 Substrate holder 10 Substrate 11 Notch 20 Window 31 Infrared light 105 Ultraviolet light

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 III族原料ガスとV族原料ガスとが互
いに分離された状態で基板に供給され、該基板上に化合
物半導体層が成長される成長室を備え、且つ前記III
族原料ガスが供給される領域において前記基板に紫外光
が照射されることを特徴とする気相成長装置。
A group III source gas and a group V source gas are supplied to a substrate in a state where they are separated from each other, and a growth chamber for growing a compound semiconductor layer on the substrate is provided.
A vapor phase growth apparatus, wherein the substrate is irradiated with ultraviolet light in a region to which a group source gas is supplied.
【請求項2】 III族原料ガスとV族原料ガスとが互
いに分離された状態で基板に供給され、該基板上に化合
物半導体層が成長される成長室を備え、且つ前記III
族原料ガスが供給される領域において前記基板に紫外光
が照射される一方、前記V族原料ガスが供給される領域
において前記基板に赤外光が照射されることを特徴とす
る気相成長装置。
2. A group III source gas and a group V source gas are supplied to a substrate in a state of being separated from each other, and a growth chamber for growing a compound semiconductor layer on the substrate is provided.
Wherein the substrate is irradiated with ultraviolet light in a region where the group V source gas is supplied, while the substrate is irradiated with infrared light in a region where the group V source gas is supplied. .
【請求項3】 前記成長室に、前記紫外光または赤外光
を外部より前記基板に導入する窓部が形成されてなるこ
とを特徴とする請求項1または2のいづれかに記載の気
相成長装置。
3. The vapor phase growth according to claim 1, wherein a window portion for introducing the ultraviolet light or the infrared light from the outside to the substrate is formed in the growth chamber. apparatus.
【請求項4】 前記成長室は円筒形状であり、該成長室
の内部に、前記III族原料ガス及びV族原料ガスのそ
れぞれの供給領域を分離させる板状の仕切板が設けら
れ、且つ該仕切板には、前記基板が搭載された円板状の
基板ホルダが回転動作によって前記両供給領域を通過で
きるように切欠きが形成されてなることを特徴とする請
求項1または2のいづれかに記載の気相成長装置。
4. The growth chamber has a cylindrical shape, and a plate-like partition plate for separating respective supply regions of the group III source gas and the group V source gas is provided inside the growth chamber; The notch is formed in the partition plate so that a disk-shaped substrate holder on which the substrate is mounted can pass through the two supply areas by a rotation operation. The vapor phase growth apparatus according to the above.
【請求項5】 前記成長室は円筒形状であり、該成長室
の上部に、前記III族原料ガス及びV族原料ガスのそ
れぞれの供給領域を分離させるためのガス流を形成する
分離ガス供給口を設けてなることを特徴とする請求項1
または2のいづれかに記載の気相成長装置。
5. A separation gas supply port for forming a gas flow for separating supply regions of the group III source gas and the group V source gas at an upper portion of the growth chamber, wherein the growth chamber has a cylindrical shape. 2. The method according to claim 1, further comprising:
Or the vapor phase epitaxy apparatus according to any one of 2.
【請求項6】 前記成長室は円筒形状であり、該成長室
の内部に、前記III族原料ガス及びV族原料ガスのそ
れぞれの供給領域を分離させる板状の仕切板が設けら
れ、且つ該仕切板には、前記基板が複数搭載される略円
錐形状の基板ホルダが回転動作によって前記両供給領域
を通過できるように切欠きが形成されてなることを特徴
とする請求項1または2のいづれかに記載の気相成長装
置。
6. The growth chamber has a cylindrical shape, and a plate-like partition plate for separating respective supply regions of the group III source gas and the group V source gas is provided inside the growth chamber; The notch is formed in the partition plate so that a substantially conical substrate holder on which a plurality of the substrates are mounted can pass through the two supply regions by a rotation operation. 3. The vapor phase growth apparatus according to claim 1.
【請求項7】 前記成長室は円筒形状であり、該成長室
の内部に、内壁部に基板が載置される略円筒形状の基板
ホルダが設けられ、該基板ホルダの内部において前記I
II族原料ガス及びV族原料ガスのそれぞれの供給領域
を分離させる板状の仕切板が設けられてなることを特徴
とする請求項1または2に記載の気相成長装置。
7. The growth chamber has a cylindrical shape, and a substantially cylindrical substrate holder on which a substrate is mounted on an inner wall portion is provided inside the growth chamber.
The vapor phase growth apparatus according to claim 1 or 2, further comprising a plate-like partition plate for separating supply regions of the group II source gas and the group V source gas.
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