JPS58213414A - 半導体気相成長用装置 - Google Patents
半導体気相成長用装置Info
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体基数上に半導体層を気相成長させる半
導体気相成長用装置に関する３゜このような半導体気相
成長用装置として、従来、第１図を伴なって次に述べる
ような構成を有するものが提案されている。
導体気相成長用装置に関する３゜このような半導体気相
成長用装置として、従来、第１図を伴なって次に述べる
ような構成を有するものが提案されている。
即ち、一端を閉塞端とし、他端庖開放端としている管体
１と、その開放端を閉基づる益体２とよりなる反応容器
３とを有する。この反応容器３は、その管体１の管軸を
水平として固定部（図示せず）に固定されている。
１と、その開放端を閉基づる益体２とよりなる反応容器
３とを有する。この反応容器３は、その管体１の管軸を
水平として固定部（図示せず）に固定されている。
また、半導体基板４を保持りるためのホルダ５を有する
。このボルダ５は、反応容器３の蓋体２を、管体１より
一且開けて、管体１内に、その開放端側より、半導体基
板４の板面が水平になるように、配される。
。このボルダ５は、反応容器３の蓋体２を、管体１より
一且開けて、管体１内に、その開放端側より、半導体基
板４の板面が水平になるように、配される。
さらに、半導体基板４を加熱するための加熱手段６を有
する。この加熱１段６は、反応容器３の周りの、／トル
グ５の配される領域に対応する゛′領領域巻装された一
１了ルヒータ７ Ｔ：＜Ｔ ６ａさらに、反応容器３外
からイの反応容器３内に延長しくいる原料ガス供給管８
を右づる。この原料ガス供給菅８は内管９ど外管１０と
の二重管構成を有し、反応容器３の管体１の閉塞端側か
ら反応容器３内に導入されている。原料ガス供給管８の
内管９のノズル１１及び外包・１０のノズル１２の軸は
、反応容器３の管体１の管軸に略々平行し、１つノズル
゛１１及び１２の先端は、反応容器３内に配されたボル
ダ５に保持されている半導体基板４の板面から遠く離れ
ている、反応容器３の管体１の閉塞端側の位置に位置し
ている。
する。この加熱１段６は、反応容器３の周りの、／トル
グ５の配される領域に対応する゛′領領域巻装された一
１了ルヒータ７ Ｔ：＜Ｔ ６ａさらに、反応容器３外
からイの反応容器３内に延長しくいる原料ガス供給管８
を右づる。この原料ガス供給菅８は内管９ど外管１０と
の二重管構成を有し、反応容器３の管体１の閉塞端側か
ら反応容器３内に導入されている。原料ガス供給管８の
内管９のノズル１１及び外包・１０のノズル１２の軸は
、反応容器３の管体１の管軸に略々平行し、１つノズル
゛１１及び１２の先端は、反応容器３内に配されたボル
ダ５に保持されている半導体基板４の板面から遠く離れ
ている、反応容器３の管体１の閉塞端側の位置に位置し
ている。
尚さらに、反応容器３内からその反応容器３外に延長し
ている排気用管１３をイｊづる。この排気用管１３は、
反応容器３の蓋体２側から反、□１、 応容器３外に導出されている。
ている排気用管１３をイｊづる。この排気用管１３は、
反応容器３の蓋体２側から反、□１、 応容器３外に導出されている。
以上が、従来提案されでいる半導体気相成長用装置であ
る。
る。
このような半導体気相成長用装置を用れば、半導体基板
４が、例えばｌ ｎ ’ ｐでなるしのとして、その半
導体基板４−１に、例えばｌ０８Ｇ ａ ＋−ＸＡｓ
（但し０＜、Ｘ＜１＞でなる半導体層を気相成長さけ
ることが出来る。
４が、例えばｌ ｎ ’ ｐでなるしのとして、その半
導体基板４−１に、例えばｌ０８Ｇ ａ ＋−ＸＡｓ
（但し０＜、Ｘ＜１＞でなる半導体層を気相成長さけ
ることが出来る。
即ら、反応容器３外Ｃ１小ルダ５−１に半導体基板４を
適当な保持１段を用いて保持さける。
適当な保持１段を用いて保持さける。
次に、反応容器３の蓋体２を−［Ｊ開ｔ）で、半導体基
板４を保持しくいるホルダ５を反応容器３内に配置する
。
板４を保持しくいるホルダ５を反応容器３内に配置する
。
次に、反応容器３内に、原料ガス供給管８の例えば内管
９を介して、窒糸ガスを一旦流した後、反応容器３内を
、υ１気用管１３を介して排気することによって、真空
状態にする。
９を介して、窒糸ガスを一旦流した後、反応容器３内を
、υ１気用管１３を介して排気することによって、真空
状態にする。
次に、反応容器３内に、１京籾ガス供給管８の例えば内
管９を介して、水系ガスを流し、その状態で、加熱１段
６の二」イルヒータ７に、高周波電流を供給して、ホル
ダ５Ｆに保持されている半導体基板４を加熱し、その温
石が、約５００℃に達したところで、反応容器３内に、
ＡＳＩ（３ガス庖、原料カス供給管８の例えば外管１０
を介しく、流入さ口る。
管９を介して、水系ガスを流し、その状態で、加熱１段
６の二」イルヒータ７に、高周波電流を供給して、ホル
ダ５Ｆに保持されている半導体基板４を加熱し、その温
石が、約５００℃に達したところで、反応容器３内に、
ＡＳＩ（３ガス庖、原料カス供給管８の例えば外管１０
を介しく、流入さ口る。
次に、反応容器３内に、ΔＳ １１．カスを流入させ−
（いる状態で、半導体基板４の温石が約６５０℃に達し
たどころＣ１反反応容器３外、Ｇ ａ（Ｃ□１１５）、
ガス及びＩｎ（Ｃユ１」、）３ガスを、イれぞれ原料ガ
ス供給管８の内管９及び外管１０を介しＣ，流入させる
。
（いる状態で、半導体基板４の温石が約６５０℃に達し
たどころＣ１反反応容器３外、Ｇ ａ（Ｃ□１１５）、
ガス及びＩｎ（Ｃユ１」、）３ガスを、イれぞれ原料ガ
ス供給管８の内管９及び外管１０を介しＣ，流入させる
。
然るときは１、半導体基板４上で、Ａ ｓ 、Ｈ３ガス
、Ｑａ（Ｃ辻１い、ガス及びＩ ｎ （Ｃ，１１５）
３ガスが熱分解することによっ−Ｃ１半導体基根４Ｆに
、ｌ ｎｘＧ ａ １−ｘ Ａ ”ぐ表される半導体層
１４が気相成長づる。
、Ｑａ（Ｃ辻１い、ガス及びＩ ｎ （Ｃ，１１５）
３ガスが熱分解することによっ−Ｃ１半導体基根４Ｆに
、ｌ ｎｘＧ ａ １−ｘ Ａ ”ぐ表される半導体層
１４が気相成長づる。
次Ｃ：、 、 Ｇ ａ （Ｃ，ＩＩ’、）３ガス及び
ｉ ｎ （ＣｘＨ３Ｂ）３ガスを反応容器３内に流入
させていＩこのを停止さゼ、続いて、加熱手段６のコイ
ルヒータ７に高周波電流を供給していたのを停止さけて
、半導体基板４の温度を一ト降させる。
ｉ ｎ （ＣｘＨ３Ｂ）３ガスを反応容器３内に流入
させていＩこのを停止さゼ、続いて、加熱手段６のコイ
ルヒータ７に高周波電流を供給していたのを停止さけて
、半導体基板４の温度を一ト降させる。
次に、半導体基板４の温度が、約５００℃に下陪したと
ころで、ＡｓＨ□ガスを反応容器３内に流入さ口ていた
のを佇ＩＩさ口る、。
ころで、ＡｓＨ□ガスを反応容器３内に流入さ口ていた
のを佇ＩＩさ口る、。
次に、反応容器３内に流入させでいた水系ガスの流量を
減少さＵ、ぞの状態を、半導体基板４の温度が室温にな
るまで保たせる３、次に反応容器３内に水素ガスを流入
さけでいたのを停止１させ、反応容器３の蓋体２を １
４開（）（、ホルダ５を反応容器３外に取り出し、続い
てそのホルダ５上に保持され（いる半導体基板を、ホル
ダ５より取り出づ。
減少さＵ、ぞの状態を、半導体基板４の温度が室温にな
るまで保たせる３、次に反応容器３内に水素ガスを流入
さけでいたのを停止１させ、反応容器３の蓋体２を １
４開（）（、ホルダ５を反応容器３外に取り出し、続い
てそのホルダ５上に保持され（いる半導体基板を、ホル
ダ５より取り出づ。
然るとき番、東、その半導体基板４Ｊ（Ｊ）￥導体層１
４がＩｎ、Ｇａ１−ＸＡｓで表わされる一１′導体層と
して得られる。
４がＩｎ、Ｇａ１−ＸＡｓで表わされる一１′導体層と
して得られる。
上述したように、第１図に承り従来の＝′ｉ′導体気相
成長用装買によれば、これを用いて、半導体基板４土に
半導体層１４を気相成長させることができる。
成長用装買によれば、これを用いて、半導体基板４土に
半導体層１４を気相成長させることができる。
然しながら、第１図に承り従来の半導体気相成長用装置
の場合、半導体基板４を保持づるためのホルダ５が、反
応容器３内に、半導体基板４の板面が略々水平どなるよ
うに、固定して配されるように構成され、−ｈ、ｙＡ利
）ｆス供給管８のノズル１１及び１２の軸が、反応容器
３内に＋５い（ボルダ３５」−に保持され（いる１′導
体基軟４の板面に対して略々平行し、１１つノズル１１
及び１２の先端が、反応容器３内に二重されたホルダ５
に保持されている半導体基数４の板面から遠く離れ“（
位置に位置しくいる構成を右する。このため、反応容器
３内において、原料ガスを、半導体基板４Ｆに各部均一
に供給することが（・きないと共に、半導体基数４（！
−加熱手段６によって各部均一に加熱することがＣきな
い。
の場合、半導体基板４を保持づるためのホルダ５が、反
応容器３内に、半導体基板４の板面が略々水平どなるよ
うに、固定して配されるように構成され、−ｈ、ｙＡ利
）ｆス供給管８のノズル１１及び１２の軸が、反応容器
３内に＋５い（ボルダ３５」−に保持され（いる１′導
体基軟４の板面に対して略々平行し、１１つノズル１１
及び１２の先端が、反応容器３内に二重されたホルダ５
に保持されている半導体基数４の板面から遠く離れ“（
位置に位置しくいる構成を右する。このため、反応容器
３内において、原料ガスを、半導体基板４Ｆに各部均一
に供給することが（・きないと共に、半導体基数４（！
−加熱手段６によって各部均一に加熱することがＣきな
い。
従っ−（、第１図に示づ従来の半導体気相成長用装置の
場合、半導体基板４上に、半導体層１４を、各部均一に
形成し難いという欠点を有していた。
場合、半導体基板４上に、半導体層１４を、各部均一に
形成し難いという欠点を有していた。
また、第１図に示す従来の半導体気相成長用装置の場合
、加熱手段６が、反応容器３の周りに巻装されたコイル
ヒータ７でなり、従って加熱一手段６が、反応容器３外
に配されている。このＩこめ半導体基数４が、反応容器
３を介しＣ加熱手段６によって加熱される。従つ（、了
導体基板４を、効果的（Ｊ、制御竹良く、各部均一に加
熱することが困１ｒある３゜ 従って、第１図に承り従来の￥導体気相成長用＠薗の場
合、半導体基板４を加熱づるに、人なる電力演費を伴う
と北に、半導体基数４を、所要の渇亀に、ｉｌ制御すり
１すく、各部均 に加熱づるのが困難である。
、加熱手段６が、反応容器３の周りに巻装されたコイル
ヒータ７でなり、従って加熱一手段６が、反応容器３外
に配されている。このＩこめ半導体基数４が、反応容器
３を介しＣ加熱手段６によって加熱される。従つ（、了
導体基板４を、効果的（Ｊ、制御竹良く、各部均一に加
熱することが困１ｒある３゜ 従って、第１図に承り従来の￥導体気相成長用＠薗の場
合、半導体基板４を加熱づるに、人なる電力演費を伴う
と北に、半導体基数４を、所要の渇亀に、ｉｌ制御すり
１すく、各部均 に加熱づるのが困難である。
まｌこ、第１図Ｍ、 ｌＪ、り従来の寥導体気相成長用
装置の場合、加熱手段６か反応容器３外に配されている
ので、反応容器３自体が不必要に加熱され、このため反
応容器３を構成している材料が、反応容器３内に飛ｕ’
Ｌ”Ｊ ＋３それを有するので、反応容器３を石英系材
料て一構成する心数がある。
装置の場合、加熱手段６か反応容器３外に配されている
ので、反応容器３自体が不必要に加熱され、このため反
応容器３を構成している材料が、反応容器３内に飛ｕ’
Ｌ”Ｊ ＋３それを有するので、反応容器３を石英系材
料て一構成する心数がある。
このため、反応容器３が高価になる３、また、上述した
ように反応容器３を石英系４４お１で構成した場合、そ
の反応容器３が割れるおそれを有する。
ように反応容器３を石英系４４お１で構成した場合、そ
の反応容器３が割れるおそれを有する。
従って、第１図に示す従来の半。導体気相成長用具Ｗの
場合、その半導体気相成長用装置が高価になると共に、
安全対策］−問題になるなどの欠点を自していた。。
場合、その半導体気相成長用装置が高価になると共に、
安全対策］−問題になるなどの欠点を自していた。。
」、つ−（、本発明は、１達した欠点のない、新規な半
導体気相成長用装置を提案せんとするものである。
導体気相成長用装置を提案せんとするものである。
第２図及び第３図には、本発明による半導体気相成長用
装置の実施例を示し、 端が端板２１で閉塞され、他端
が開放端どしている筒体２２ど、ｅの開放端を閉塞する
器機２３と、上りなる反応容器２４をイｊづる。
装置の実施例を示し、 端が端板２１で閉塞され、他端
が開放端どしている筒体２２ど、ｅの開放端を閉塞する
器機２３と、上りなる反応容器２４をイｊづる。
この反応容器２ ／ｌ Ｇ、Ｌ、スＩンレス等の金属材
料で製られ、その筒体２２の軸を垂１とし、Ｈつ端板２
１を下゛と（７（、固定部２５に固定されている。また
、反応容器２４には、ぞの端板２１、筒体２２及び詰機
！２３内に、冷却用水を通す−ための通路２６．２７及
び２８を設（ノＣいる。
料で製られ、その筒体２２の軸を垂１とし、Ｈつ端板２
１を下゛と（７（、固定部２５に固定されている。また
、反応容器２４には、ぞの端板２１、筒体２２及び詰機
！２３内に、冷却用水を通す−ための通路２６．２７及
び２８を設（ノＣいる。
さらに、各板２３には、筒体２２内に監視することので
きる窓２９を設けている。
きる窓２９を設けている。
また、半導体基数３０を保持するためのホルダ３１を有
づる。
づる。
このホルダ３１は、（１矢系の＋４ Ｉ′４−（−製ら
れ、後述づる七−夕３３の反応容器２１内に延長してい
る回転軸３４の延長端ｌに、崖導体見様３０の数面が水
平になるように、取り（−Ｊけられ（、反応容器２１内
に配され（いる。
れ、後述づる七−夕３３の反応容器２１内に延長してい
る回転軸３４の延長端ｌに、崖導体見様３０の数面が水
平になるように、取り（−Ｊけられ（、反応容器２１内
に配され（いる。
さらに、１述したホルダ３１を回転さけるための回転１
段３２を４４りる、。
段３２を４４りる、。
この回転手段３２は、反応容器２４外の反応容器２４）
に配され−（いる［−夕３３を有する。
に配され−（いる［−夕３３を有する。
この七−タ３３の回転輪３４は、反応容器２４の端板２
１を貫通して、反応容器２４の筒体２２の軸と平行に、
反応容器２４内に延長している。この回転軸３４の延長
端子には、ホルダ３１が前述したように取り付けられて
いる。この場合、回転軸３４は、端＆２１に設けられた
軸受３５によって、軸ｌＪ向に可動自在に支持されてい
る。
１を貫通して、反応容器２４の筒体２２の軸と平行に、
反応容器２４内に延長している。この回転軸３４の延長
端子には、ホルダ３１が前述したように取り付けられて
いる。この場合、回転軸３４は、端＆２１に設けられた
軸受３５によって、軸ｌＪ向に可動自在に支持されてい
る。
また、モータ３３下に、固定部（図示せず）に軸支され
（その手段は図示せず）、１１つ［−タ３６によって同
転される回転軸３７が配され、その回転軸３７にカム３
８が取り＋１ ＩＪられ、そしく、イのカム３８１に、
上述しＩごし−９３２３が載置されている。。
（その手段は図示せず）、１１つ［−タ３６によって同
転される回転軸３７が配され、その回転軸３７にカム３
８が取り＋１ ＩＪられ、そしく、イのカム３８１に、
上述しＩごし−９３２３が載置されている。。
尚さらに、半導体基板３０を加熱づるための加熱−１段
４２をイＪりる。
４２をイＪりる。
この加熱手段４２は、ホルダ３１を周心的に内装りるよ
うに、反応容器２４内に配されている円環状カーボンヒ
ータ４３でなる。この円環状ｈ−ボンヒータ４３は、反
応容器２４の端板２１に、絶縁環４４及び４５を介しく
反応容器２４の内外に延長Ｊるように植立された、棒状
の支持兼電極子４６及び４７の遊端Ｆ−に、支持されで
いる。この場合、支持兼電極′ｆ４６及び４７ ＆、Ｌ
、円環状カーボンヒータ４３を、ぞの軸を挟んだ対称位
置において、支持しくいる。、まｌこ、支持兼電極子４
６及び４７は、反応容器２４外の高周波電源５〕４に接
続されＣいる。
うに、反応容器２４内に配されている円環状カーボンヒ
ータ４３でなる。この円環状ｈ−ボンヒータ４３は、反
応容器２４の端板２１に、絶縁環４４及び４５を介しく
反応容器２４の内外に延長Ｊるように植立された、棒状
の支持兼電極子４６及び４７の遊端Ｆ−に、支持されで
いる。この場合、支持兼電極′ｆ４６及び４７ ＆、Ｌ
、円環状カーボンヒータ４３を、ぞの軸を挟んだ対称位
置において、支持しくいる。、まｌこ、支持兼電極子４
６及び４７は、反応容器２４外の高周波電源５〕４に接
続されＣいる。
また、反応容器２４外からその反応容器２４内に延長し
でいる複数、例えば３本の反応ガス供給管４８Ａ、４８
［３及び４８Ｇとを右りる。
でいる複数、例えば３本の反応ガス供給管４８Ａ、４８
［３及び４８Ｇとを右りる。
これら反応ガス供給管４８Ａ、４８［３及び４８Ｃのそ
れぞれは、内管４９と外管し）０とのΦ管構成を有し、
反応容器２４の筒体２２の１−す部から反応容器２４内
に導入されている。また、この反応ガス供給管４８Δ、
４８［３及び４８Ｃの内管４９のノズル５１及び外ｔＡ
ｂ、ｏのノズル５２の軸は、ホルダ３１Ｆに保持された
半導体基板３０の根面に対しで、１０°・〜・Ｂ Ｏ’
の角度Ｏだ（Ｊ傾斜している。さらに、ノズル５１及び
５２の先端は、ホルダ３１１に保持された半導体基板３
０の板面から３−・５ｃｍ程度しか離れていない、半導
体先！板３０の板面に近接しＣいる位置に、位置してい
る。
れぞれは、内管４９と外管し）０とのΦ管構成を有し、
反応容器２４の筒体２２の１−す部から反応容器２４内
に導入されている。また、この反応ガス供給管４８Δ、
４８［３及び４８Ｃの内管４９のノズル５１及び外ｔＡ
ｂ、ｏのノズル５２の軸は、ホルダ３１Ｆに保持された
半導体基板３０の根面に対しで、１０°・〜・Ｂ Ｏ’
の角度Ｏだ（Ｊ傾斜している。さらに、ノズル５１及び
５２の先端は、ホルダ３１１に保持された半導体基板３
０の板面から３−・５ｃｍ程度しか離れていない、半導
体先！板３０の板面に近接しＣいる位置に、位置してい
る。
さらに、反応容器２４内から反応容器２４外に延長して
いる複数、例えば２本のＩＪＩ気用管５３Ａ及び５３Ｂ
を有する。これら排気用管５３Ａ及び５３Ｂは、反応容
器２４の端板２１側から反応容器２４外に導出されてい
る。
いる複数、例えば２本のＩＪＩ気用管５３Ａ及び５３Ｂ
を有する。これら排気用管５３Ａ及び５３Ｂは、反応容
器２４の端板２１側から反応容器２４外に導出されてい
る。
以上が、本発明による半導体気相成長用装置の 個構成
であるが、このような１本発明による半導体気相成長用
装置を用いれば、第１図で１゜述した従来の半導体気相
成長用装置の場合と同様ｋ、半導体基板３０が、例えば
ＩｎＰでなるものとして、その半導体基＆３０Ｊに例え
ば１ｎｘＧ ａｌ−ＸＡ ｓ （ＷｉしＱ＜Ｘ＜ｌ）
’（”なる崖導体廟を気相成長によって形成させること
が出来る。
であるが、このような１本発明による半導体気相成長用
装置を用いれば、第１図で１゜述した従来の半導体気相
成長用装置の場合と同様ｋ、半導体基板３０が、例えば
ＩｎＰでなるものとして、その半導体基＆３０Ｊに例え
ば１ｎｘＧ ａｌ−ＸＡ ｓ （ＷｉしＱ＜Ｘ＜ｌ）
’（”なる崖導体廟を気相成長によって形成させること
が出来る。
即も、反応容器２４の蓋板２３を一旦開ｔプて、反応容
器２４内に配されているボルダ３１１に、板面が鏡面仕
トげされ１１つＩｎ））ぐなる、例えば直径５ｃ＋ａの
半導体基板３０を、適当な保持１段を用いて保持さける
。
器２４内に配されているボルダ３１１に、板面が鏡面仕
トげされ１１つＩｎ））ぐなる、例えば直径５ｃ＋ａの
半導体基板３０を、適当な保持１段を用いて保持さける
。
次に、反応容器２４内に、例えば、原料ガス供給管４８
Ａ、４８Ｂ及び４８Ｃ中の１つ、例えば原料ガス供給゛
管４８Ａの、例えば内管４９を介して、窒素ガスを約３
１／′分の流開ぐ流し、その状態で、ホルダ回転手段３
２のモータ３３を駆動させて、ホルダ３１を反応容器２
４の筒体２２の軸と略々直交する面内で、即ち、略々水
平面内で、約５−・１０回／分の速度で回転させる。ま
た、七−タ；３６を駆動さｔ！（、）ｊム３８を同転さ
せ、これ（二応じて、を−夕３；３を比較的ゆっくりｌ
”Ｉ−動さ口、Ｊ、ってホルダ：３１を、反応容器２
４の筒体２２の軸へ向（、二、ＩＬ！１ら、垂直り向に
比較的ゆっくりトド動させる５゜さらに、反応容器２４
の端＆２１、筒体２２及び蓋板２３内に設（］られた冷
却水用通路２６．２７及び２８に、外部から冷却用水を
通し、反応容器２４を冷却さＵる１゜ 次に、反応容器２４内を、梼気用管ｂ３Ａ及び５４Ｅ３
を介して拮気りることによつ（、真空状態にする。
Ａ、４８Ｂ及び４８Ｃ中の１つ、例えば原料ガス供給゛
管４８Ａの、例えば内管４９を介して、窒素ガスを約３
１／′分の流開ぐ流し、その状態で、ホルダ回転手段３
２のモータ３３を駆動させて、ホルダ３１を反応容器２
４の筒体２２の軸と略々直交する面内で、即ち、略々水
平面内で、約５−・１０回／分の速度で回転させる。ま
た、七−タ；３６を駆動さｔ！（、）ｊム３８を同転さ
せ、これ（二応じて、を−夕３；３を比較的ゆっくりｌ
”Ｉ−動さ口、Ｊ、ってホルダ：３１を、反応容器２
４の筒体２２の軸へ向（、二、ＩＬ！１ら、垂直り向に
比較的ゆっくりトド動させる５゜さらに、反応容器２４
の端＆２１、筒体２２及び蓋板２３内に設（］られた冷
却水用通路２６．２７及び２８に、外部から冷却用水を
通し、反応容器２４を冷却さＵる１゜ 次に、反応容器２４内を、梼気用管ｂ３Ａ及び５４Ｅ３
を介して拮気りることによつ（、真空状態にする。
次に、反応容器２４内が、約ｉＱｌ’Ｏｒｒ稈喰の真空
度になったところで、反応容器２４内に、原料ガス供給
管４８Ａの例えば内管４９を介して、水素ガスを比較的
大なる流けで流入させ、その状態を約１０分保たせ、次
に、反応容器２４内に水素ガスを流入させていたの合停
止させ、次に、再び、反応容器２４内に、水素ガスを比
較的大なる流轍Ｃ約１０分間流入させ、次に、イの水素
ガスの流−をｏ、ｈｌ、７分に減少させ、イの状態で、
加熱１段４２の円環状／Ｊ−ボンヒータ３４に、支持兼
電極子４（５及び４７を介しく、高置波電１１５４から
高周波電流を供給して、ホルダ３１土に保持されている
半導体基板３０を加熱さＵる。
度になったところで、反応容器２４内に、原料ガス供給
管４８Ａの例えば内管４９を介して、水素ガスを比較的
大なる流けで流入させ、その状態を約１０分保たせ、次
に、反応容器２４内に水素ガスを流入させていたの合停
止させ、次に、再び、反応容器２４内に、水素ガスを比
較的大なる流轍Ｃ約１０分間流入させ、次に、イの水素
ガスの流−をｏ、ｈｌ、７分に減少させ、イの状態で、
加熱１段４２の円環状／Ｊ−ボンヒータ３４に、支持兼
電極子４（５及び４７を介しく、高置波電１１５４から
高周波電流を供給して、ホルダ３１土に保持されている
半導体基板３０を加熱さＵる。
次に、半導体３．を根３０の温度が、約５００℃に達し
たところ（・、反応容器２４内に、△ｓ １−１３刀ス
を、原料ガス供給管、４８△の例えば外管５２を介して
、ｉｃｅ、／分の流部で、流入させる。
たところ（・、反応容器２４内に、△ｓ １−１３刀ス
を、原料ガス供給管、４８△の例えば外管５２を介して
、ｉｃｅ、／分の流部で、流入させる。
次に、反応容器２４内に、］述したΔ５１１３ガスを流
入さヒている状態で、半導体樋板３０の温度が約６５０
°０に達したところぐ、−１述した水素ガスの流量庖３
１／分に増加さｌｑ、Ｊ、た、上述（）たＡＳＨ３ガス
の流量を５ＱＣｒＺ分に増加させる。
入さヒている状態で、半導体樋板３０の温度が約６５０
°０に達したところぐ、−１述した水素ガスの流量庖３
１／分に増加さｌｑ、Ｊ、た、上述（）たＡＳＨ３ガス
の流量を５ＱＣｒＺ分に増加させる。
次に、反、応容器２４内に、Ｇａ （ｃ２Ｈ，）３ガ
スを、原料ガス供給管４８Ａの内管５１を介して、５
ｃｃ／分の流量で、流入させる。これと同時に、１”ｎ
（ＣユＨ２）３ガスを、原料ガス供給管４８△の外管５
２を介し−（’、０．０５ｃｃ／分の流量て゛流入さ口
、その状態を約３０分間作たＵる。
スを、原料ガス供給管４８Ａの内管５１を介して、５
ｃｃ／分の流量で、流入させる。これと同時に、１”ｎ
（ＣユＨ２）３ガスを、原料ガス供給管４８△の外管５
２を介し−（’、０．０５ｃｃ／分の流量て゛流入さ口
、その状態を約３０分間作たＵる。
然るときは、半導体Ｖ扱３０１”（・、△Ｓト１３ガス
、Ｑ ａ （ｃ２＋１＝）３ガス及びｌ ｎ （に
、ｔｌ、’）３カスが熱分解しＣ１半導体基板３０上に
、 Ｉ ｎＸＧａ１−ｙＡｓで表わされる半導体層５
！′）が気相成長する。
、Ｑ ａ （ｃ２＋１＝）３ガス及びｌ ｎ （に
、ｔｌ、’）３カスが熱分解しＣ１半導体基板３０上に
、 Ｉ ｎＸＧａ１−ｙＡｓで表わされる半導体層５
！′）が気相成長する。
次に、Ｇａ （Ｃ２＋１．）、ガス及びＩ ｎ （
ｃ、＋１．５）３ガスを反応容器２４内に流入さｔ！（
いｌＪのを件ＩＦさせ、続いて、加熱手段４２の円環状
カーボンヒータ３４に高周波電流を供給し−（いたのを
停止トさせて、半導体Ｍ根３０の調度を］・降さＵる。
ｃ、＋１．５）３ガスを反応容器２４内に流入さｔ！（
いｌＪのを件ＩＦさせ、続いて、加熱手段４２の円環状
カーボンヒータ３４に高周波電流を供給し−（いたのを
停止トさせて、半導体Ｍ根３０の調度を］・降さＵる。
次に、半導体基板３０の温度が、約５００℃に下降した
ところで、△５１１３ガス４反応容器２４内に流入させ
ていたのを停止させる１、次に、反応容器２４内に流入
させていた水素ガスの流量を１１／分に減少させ、その
状態を、半導体塞板３０の温度が室温になるまぐ保ｌ、
：せる。
ところで、△５１１３ガス４反応容器２４内に流入させ
ていたのを停止させる１、次に、反応容器２４内に流入
させていた水素ガスの流量を１１／分に減少させ、その
状態を、半導体塞板３０の温度が室温になるまぐ保ｌ、
：せる。
次に、水素ガスを反応容器２４内に流、入させていたの
を停止させ、反応容器２４内の基板２３４−、、 ｉｇ
ｉ開Ｇノで、ホルタ３１．ｌ−から、半導体基板３０を
取出ず。
を停止させ、反応容器２４内の基板２３４−、、 ｉｇ
ｉ開Ｇノで、ホルタ３１．ｌ−から、半導体基板３０を
取出ず。
次に、冷却用水を反応容器２４の冷却水用通路２６．２
７及び２８に通していたのを件」１さゼる。
７及び２８に通していたのを件」１さゼる。
然るときは、上述したようにホルタ３１土から取出され
た半導体基板３０上の半導体層５５が、Ｉ ｎ、Ｇ ａ
Ｉ−ｘ Ａ ３１表わされ、そのＸが略々０．６であ
り、１つキャリー２ｍ度（トノーー濃度Ｎ９とアクしブ
タｍ曵ＮＡとの差（ＮＤＮＡ） ）が略々２Ｘ１０Ｃ−
である半導体層とし′Ｃ得られていた。
た半導体基板３０上の半導体層５５が、Ｉ ｎ、Ｇ ａ
Ｉ−ｘ Ａ ３１表わされ、そのＸが略々０．６であ
り、１つキャリー２ｍ度（トノーー濃度Ｎ９とアクしブ
タｍ曵ＮＡとの差（ＮＤＮＡ） ）が略々２Ｘ１０Ｃ−
である半導体層とし′Ｃ得られていた。
上述したように、第２図及び第３図に示づ本発明による
半導体気相成長用装置によれば、これを用い−Ｃ１第１
図ぐ上述し！、：従来の２Ｆ轡休気相成長用装置を用い
る場合と損１様に、半導体基板３０−１に、半導体層５
５を気相成長によって形成させることがｒきる。
半導体気相成長用装置によれば、これを用い−Ｃ１第１
図ぐ上述し！、：従来の２Ｆ轡休気相成長用装置を用い
る場合と損１様に、半導体基板３０−１に、半導体層５
５を気相成長によって形成させることがｒきる。
然しながら、第２図及び第３図に示す本発明による半導
体気相成長用装置の１合、半導体基板３０を保持りるｌ
ごめのホルタ３１か、反応容器２４内に配され、そのホ
ルタ３１が回転１段３２によって回転されるように構成
されている。
体気相成長用装置の１合、半導体基板３０を保持りるｌ
ごめのホルタ３１か、反応容器２４内に配され、そのホ
ルタ３１が回転１段３２によって回転されるように構成
されている。
−ｈ、原料ガス供給＠４８Ａ、４８１３及び４８Ｃのノ
ズル５１及び５２の軸が、反応容器２４内においＣ、ホ
ルダ３１．１に保持され−（いる半導体基板３０の板面
に対しく傾斜し、１つノズル５１及び５２の先端が、半
導体４を根３３０の根面に近接している位置に位置して
いる構成を有する。
ズル５１及び５２の軸が、反応容器２４内においＣ、ホ
ルダ３１．１に保持され−（いる半導体基板３０の板面
に対しく傾斜し、１つノズル５１及び５２の先端が、半
導体４を根３３０の根面に近接している位置に位置して
いる構成を有する。
このため、反応容器２４内におい（、原料ガスを半導体
基板３０ Ｆに、各部均一に、供給りることができると
共に、半導体基板３０を、加熱手段４２によって各部均
一に加熱りることかできる。
基板３０ Ｆに、各部均一に、供給りることができると
共に、半導体基板３０を、加熱手段４２によって各部均
一に加熱りることかできる。
従つＣ１第２図及び第３図に示づ本発明による半導体気
相成長用装置の場合、半導体基板３０上に、半導体層５
５を、各部均一に良好に形成することができるという特
徴を有する。
相成長用装置の場合、半導体基板３０上に、半導体層５
５を、各部均一に良好に形成することができるという特
徴を有する。
また、第２図及び第３図に示す本発明によるＴカ体気相
成Ｉ、用装置の場合、複数の１≦を料ガス供給管４８Ａ
、４８１３及び４８ Ｇを右刀るので、１述したＪ、う
に、１京籾ガス供給管４８Ａ、４８１３及び４８Ｃの１
つのみを用い（、原料ガスを反応容器２４内に供給して
、半導体基板３０ Ｊ−に４で導体層５５を気相成長に
よって形成させる場合ばかりでなく、例□えば、原料ガ
ス供給管４８Ａを用いて、反応容器２４内に、原料ガス
を流入させて、半導体基板３０十に、例えば、上述した
１ｎｘＧａｌ−ＸΔＳで表わされる″４′−導体層４第
１の半導体層としく気相成長によって形成し、次に、ロ
；ミ利ガス供給管４８Ｂを用いで、他の原料ガスを、反
応容器２／Ｉ内に流入さｔ！Ｕｌ述した第１の半導体層
」に、例えば１ｎＸＧａ＋−ｘΔＳ。
成Ｉ、用装置の場合、複数の１≦を料ガス供給管４８Ａ
、４８１３及び４８ Ｇを右刀るので、１述したＪ、う
に、１京籾ガス供給管４８Ａ、４８１３及び４８Ｃの１
つのみを用い（、原料ガスを反応容器２４内に供給して
、半導体基板３０ Ｊ−に４で導体層５５を気相成長に
よって形成させる場合ばかりでなく、例□えば、原料ガ
ス供給管４８Ａを用いて、反応容器２４内に、原料ガス
を流入させて、半導体基板３０十に、例えば、上述した
１ｎｘＧａｌ−ＸΔＳで表わされる″４′−導体層４第
１の半導体層としく気相成長によって形成し、次に、ロ
；ミ利ガス供給管４８Ｂを用いで、他の原料ガスを、反
応容器２／Ｉ内に流入さｔ！Ｕｌ述した第１の半導体層
」に、例えば１ｎＸＧａ＋−ｘΔＳ。
］）トン（但しＯ＜ｘ ＜ｌ、 Ｏ＜ｙ ＜１．）で表
わされる半導体層を第２の半導体層としく、同様に、気
相成長によっ（形成し、続いて、原料ガス供給管４８Ｃ
を用いＣ１他の原料ガスを、反応容器２４内に流入さけ
で、上述した第２の￥導体層トに、例えばＩｎＰ’ｒ表
わされる半導体層を第３の半導体層としく気相成長に、
」、）（形成しｌＪりりることが−（・きる。よＩこ、
半導１本人４根３０十に上述したＩｎｘＧａ１−メＡｓ
て゛表わされるｆ導体層５５を、ｌ ｎ （ｃ、ＩＩ
５＞３ガス、Ｇ ａ （（’：２＋１５）３ガス及び
ＡＳＨ３ガスを用いて、気相成長によって形成りる場合
、でれ等カスを、１述し！、：ように、１つの原料ガス
供給管４８Ａを用い（反応容器２４内に導入せしめるの
Ｃ１はｈく、反応容器２４内に、原料ガス供給管４８Ａ
を用いて、上述したＩ ｎ （Ｃ２１−１３）、ガス
を流入きし１京料ガス（ｌｔ給管４８Ｂを用イー（、上
述した（２ａ （Ｃ，Ｈ５）３ガスを流入さけ、原料
カス供給管４８ Ｃを用い−（上述したΔＳ Ｉ山を流
入させるよ°うにして、半導体基板３０十に、半導体層
５５を気相成長によって形成することも出来る。従って
、反応容器２４内に、複数種の原料ガスを、各別の１京
料ガス供給管を用い゛て流入さヒるようにりることがで
きる。
わされる半導体層を第２の半導体層としく、同様に、気
相成長によっ（形成し、続いて、原料ガス供給管４８Ｃ
を用いＣ１他の原料ガスを、反応容器２４内に流入さけ
で、上述した第２の￥導体層トに、例えばＩｎＰ’ｒ表
わされる半導体層を第３の半導体層としく気相成長に、
」、）（形成しｌＪりりることが−（・きる。よＩこ、
半導１本人４根３０十に上述したＩｎｘＧａ１−メＡｓ
て゛表わされるｆ導体層５５を、ｌ ｎ （ｃ、ＩＩ
５＞３ガス、Ｇ ａ （（’：２＋１５）３ガス及び
ＡＳＨ３ガスを用いて、気相成長によって形成りる場合
、でれ等カスを、１述し！、：ように、１つの原料ガス
供給管４８Ａを用い（反応容器２４内に導入せしめるの
Ｃ１はｈく、反応容器２４内に、原料ガス供給管４８Ａ
を用いて、上述したＩ ｎ （Ｃ２１−１３）、ガス
を流入きし１京料ガス（ｌｔ給管４８Ｂを用イー（、上
述した（２ａ （Ｃ，Ｈ５）３ガスを流入さけ、原料
カス供給管４８ Ｃを用い−（上述したΔＳ Ｉ山を流
入させるよ°うにして、半導体基板３０十に、半導体層
５５を気相成長によって形成することも出来る。従って
、反応容器２４内に、複数種の原料ガスを、各別の１京
料ガス供給管を用い゛て流入さヒるようにりることがで
きる。
このため、第２図及び第３図に示４本発明による半導体
気相成長用装置の場合、反応容器２４内に、原料カスを
導入さけるだめの構成が簡易となるという特徴を右する
。
気相成長用装置の場合、反応容器２４内に、原料カスを
導入さけるだめの構成が簡易となるという特徴を右する
。
さらに、第２図及び第ご３図に示寸本発明による一゛ト
導体気相成長用装置の場合、反応容器２４内に配された
ホルダ３１１−に保持されている半導体基板３３０を加
熱するための加熱１段４２が、反応容器２４内に配され
ているので、半導体基板３０を、加熱手段４２が反応容
器２４外に配されているとした場合に比し、効果的に、
制御性良く、加熱することができる３、また、加熱１段
４２が、ボルダ３１を同心的に内装づるように配してい
る円環状カーボンヒータであるので、ホルダ３１が、上
述したように回転されるように構成されていることと相
俟って、半導体Ｍ＆３０を効果的に、且つ各部均一に、
制ｍ＋竹良く加熱りることがでさ゛る。
導体気相成長用装置の場合、反応容器２４内に配された
ホルダ３１１−に保持されている半導体基板３３０を加
熱するための加熱１段４２が、反応容器２４内に配され
ているので、半導体基板３０を、加熱手段４２が反応容
器２４外に配されているとした場合に比し、効果的に、
制御性良く、加熱することができる３、また、加熱１段
４２が、ボルダ３１を同心的に内装づるように配してい
る円環状カーボンヒータであるので、ホルダ３１が、上
述したように回転されるように構成されていることと相
俟って、半導体Ｍ＆３０を効果的に、且つ各部均一に、
制ｍ＋竹良く加熱りることがでさ゛る。
従っＣ１第２図及び第３図に承り本発明による才導体気
相成枝用装置の譬合、￥導体基板３０を、少ない電力で
所要の温度に、制御性良く、名部均 に加熱（、て、半
導体層を良好に形成することが出来る特徴をイｊす、る
。
相成枝用装置の譬合、￥導体基板３０を、少ない電力で
所要の温度に、制御性良く、名部均 に加熱（、て、半
導体層を良好に形成することが出来る特徴をイｊす、る
。
：１ｋ、第２図及び第３図に示１本発明にＪ、る半導体
気相成長用装置の場合、上述したように、加熱手段４２
が、反応容器２／′Ｉ外に配され“Ｃいるの（゛、反応
容器２／Ｉが、加熱手段１２ににつで、不必要に加熱さ
れることがない。一方、反応容器２４を冷却水用通路２
６．２７及び２８に冷ｆＪＩ用水を流゛づことによっ−
（、冷７．ＩＩす′るＣとが出来る。このため、反応容
器２４が高温に加熱されることがない。従って反応容器
２４を容易廉！１ｌｌｉに入手し１ｑる金属製としても
、その金属が反応容器２４内に不必要に飛出づことがな
いので、何等問題はなく、従って、反応容器２４が廉価
になる。一方反応容器２４を金属製とする場合、それが
反応容器２／ｌを石英系材料で製っているどした場合の
ように、割れたり覆るおそれを有しない。
気相成長用装置の場合、上述したように、加熱手段４２
が、反応容器２／′Ｉ外に配され“Ｃいるの（゛、反応
容器２／Ｉが、加熱手段１２ににつで、不必要に加熱さ
れることがない。一方、反応容器２４を冷却水用通路２
６．２７及び２８に冷ｆＪＩ用水を流゛づことによっ−
（、冷７．ＩＩす′るＣとが出来る。このため、反応容
器２４が高温に加熱されることがない。従って反応容器
２４を容易廉！１ｌｌｉに入手し１ｑる金属製としても
、その金属が反応容器２４内に不必要に飛出づことがな
いので、何等問題はなく、従って、反応容器２４が廉価
になる。一方反応容器２４を金属製とする場合、それが
反応容器２／ｌを石英系材料で製っているどした場合の
ように、割れたり覆るおそれを有しない。
従って、第２図及び第３図に示づ本発明による半導体気
相成長用装置の場合、その半導体気相成長用装置を癩価
に提供することができると共に、安全性に問題を有しな
い等の特徴を右づる。
相成長用装置の場合、その半導体気相成長用装置を癩価
に提供することができると共に、安全性に問題を有しな
い等の特徴を右づる。
、４、図面の簡単な説明
第１図は、従来の半導体気相成長用装置を示り略Ｆｉ！
図である。
図である。
第２図は、本発明による半導体気相成長用装置の一例を
示す−１路線的断面図Ｃある。
示す−１路線的断面図Ｃある。
第３図は、第２図に承り本発明による半導体気相成長用
装置の、反応容器の蓋板を取外した状態での路線的平面
図である。
装置の、反応容器の蓋板を取外した状態での路線的平面
図である。
２１・・・・・・・・・・・・・・・反応容器の端板２
２・・・・・・・・・・・・・・・反応容器の筒体２３
・・・・・・・・・・・・・・・反応容器の蓋板２４・
・・・・・・・・・・・・・・反応容器２６．２７．２
８ ・・・・・・・・・・・・・・・冷却水用通路３０・・
・・・・・・・・・・・・・半導体基板３１・・・・・
・・・・・・・・・・ホルダ３２・・・・・・・・・・
・・・・・回転手段３３・・・・・・・・・・・・・・
・モータ３４・・・・・・・・・・・・・・・ヒータの
回転軸３５・・・・・・・・・・・・・・・軸受４２・
・・・・・・・・・・・・・・加熱手段４３・・・・・
・・・・・・・・・・カーボンヒータ４４．４５・・・
・・・絶縁環 ４６．４７・・・・・・支持兼電極子 ４８Ａ、 ４８Ｂ、 ４８Ｃ ・・・・・・・・・・・・・・・反応ガス供給管４９・
・・・・・・・・・・・・・・内管５０・・・・・・・
・・・・・・−・外管５１．５２・・・・・−ノズル ５３Ａ、 ５３Ｂ ・・・・−・・・・・・・・・・排気用管５４・・・・
・・・・・・・・・・・高周波電源出願人 日本電信
電話公社
２・・・・・・・・・・・・・・・反応容器の筒体２３
・・・・・・・・・・・・・・・反応容器の蓋板２４・
・・・・・・・・・・・・・・反応容器２６．２７．２
８ ・・・・・・・・・・・・・・・冷却水用通路３０・・
・・・・・・・・・・・・・半導体基板３１・・・・・
・・・・・・・・・・ホルダ３２・・・・・・・・・・
・・・・・回転手段３３・・・・・・・・・・・・・・
・モータ３４・・・・・・・・・・・・・・・ヒータの
回転軸３５・・・・・・・・・・・・・・・軸受４２・
・・・・・・・・・・・・・・加熱手段４３・・・・・
・・・・・・・・・・カーボンヒータ４４．４５・・・
・・・絶縁環 ４６．４７・・・・・・支持兼電極子 ４８Ａ、 ４８Ｂ、 ４８Ｃ ・・・・・・・・・・・・・・・反応ガス供給管４９・
・・・・・・・・・・・・・・内管５０・・・・・・・
・・・・・・−・外管５１．５２・・・・・−ノズル ５３Ａ、 ５３Ｂ ・・・・−・・・・・・・・・・排気用管５４・・・・
・・・・・・・・・・・高周波電源出願人 日本電信
電話公社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、反応容器と、 該反応容器内に配された、ｖ置体Ｍ板を保持するための
ホルダと、 該ホルダを回転させるためのホルダ回転手段と、 ト紀反応容器内に配された、ｌ二記半導体基板を加熱す
るための加熱手段と、 上記反応容器外から当該反応容器内に延長している反応
ガス供給管と、 上記反応容器内から当該反応容器外に延長している排気
管とを有し、 上記加熱手段が、１−記ホルダを）口１心的に内装する
ように配され−でいる円環状カーボンヒータでなること
を特徴と４６半導体気相成長用装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の半導体気相成長装置に
おいて、上記反応容器が、金属製でなり■１つ水冷手段
を内装しくいる、ことを特徴とりる崖導体気相成１×用
装置、１
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9575682A JPS58213414A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | 半導体気相成長用装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9575682A JPS58213414A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | 半導体気相成長用装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58213414A true JPS58213414A (ja) | 1983-12-12 |
Family
ID=14146334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9575682A Pending JPS58213414A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | 半導体気相成長用装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58213414A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0198305A (ja) * | 1987-10-12 | 1989-04-17 | Toshiba Corp | 差動増幅回路 |
-
1982
- 1982-06-04 JP JP9575682A patent/JPS58213414A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0198305A (ja) * | 1987-10-12 | 1989-04-17 | Toshiba Corp | 差動増幅回路 |
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