JPS5825223A - ３−ｖ族化合物半導体の気相成長装置 - Google Patents
３−ｖ族化合物半導体の気相成長装置Info
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- JPS5825223A JPS5825223A JP12351781A JP12351781A JPS5825223A JP S5825223 A JPS5825223 A JP S5825223A JP 12351781 A JP12351781 A JP 12351781A JP 12351781 A JP12351781 A JP 12351781A JP S5825223 A JPS5825223 A JP S5825223A
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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
- C23C16/458—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 characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
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- C23C16/4587—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially vertically
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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】
本発明は反応管内部に２つ以上の独立した反応室を有す
るｌｌ［−Ｖ族化合物半導体の気相成長装置における基
板支持具に関するもので、他の反応室からの汚染を防ぎ
、相互汚染による成長速度、結晶組成や不純物濃度への
影響を除き、さらに多層構造にした場合の各層間の境界
層を薄くすることを目的としている。
るｌｌ［−Ｖ族化合物半導体の気相成長装置における基
板支持具に関するもので、他の反応室からの汚染を防ぎ
、相互汚染による成長速度、結晶組成や不純物濃度への
影響を除き、さらに多層構造にした場合の各層間の境界
層を薄くすることを目的としている。
Ｈ−ｖ族化合物半導体の気相成長装置において。
例えば半導体レーザ構造のように異なる半導体の多層構
造を成長させる場合、単にガス組成を切り換えるという
方式では、各層間の境界層が厚くなり、また境界層その
ものの格子定数が基板結晶と異なったり、欠陥の多いも
のになって、非発光中心が増加し半導体レーザな作成す
ることができなかった。この点を克服するために％便数
の独立な成長室を有する気相成長装置が用いられている
。
造を成長させる場合、単にガス組成を切り換えるという
方式では、各層間の境界層が厚くなり、また境界層その
ものの格子定数が基板結晶と異なったり、欠陥の多いも
のになって、非発光中心が増加し半導体レーザな作成す
ることができなかった。この点を克服するために％便数
の独立な成長室を有する気相成長装置が用いられている
。
この方式にも２通りの方法があって、基板を各成長１１
０内部に挿入すゐ方法、もう一つは、基板を各成長室の
出口近傍に設置して成長する方法がある。前者の場合に
は、各成長室はほぼ完全に独立した部屋と見なせるため
に、各々の成長室にどのようなガスが流れていても、は
とんど成長室の基板挿入位置まで他Ｏ成長室のガスが影
響を及ぼすことはない。しかし、この場合に基板が成長
室間を移動するときには、基板を後方に引き出す操作と
、上下にまたは左右に平行移動させる操作と、前方に押
し込む操作の連続した複雑な操作が必要である。そのた
めの機械装置も煩雑とならざる管得ない。
０内部に挿入すゐ方法、もう一つは、基板を各成長室の
出口近傍に設置して成長する方法がある。前者の場合に
は、各成長室はほぼ完全に独立した部屋と見なせるため
に、各々の成長室にどのようなガスが流れていても、は
とんど成長室の基板挿入位置まで他Ｏ成長室のガスが影
響を及ぼすことはない。しかし、この場合に基板が成長
室間を移動するときには、基板を後方に引き出す操作と
、上下にまたは左右に平行移動させる操作と、前方に押
し込む操作の連続した複雑な操作が必要である。そのた
めの機械装置も煩雑とならざる管得ない。
そこで、後者のように、単１／ｃｍ転操作によってのみ
、基板を成長室間にわたって移動させることができる方
法は簡便かっ、移動時間が短縮できるために、境界層の
薄い多層構造の結晶を得るためには前者よりすぐれてい
る。しかし、この場合には、各成長室からのガス出口に
おいて移動操作を行なうているために、各成長室が異な
るガス組成を有する時他の成長室からのガスが成長速度
結晶組成や不純物濃度、多層前ａＫＬ、た場合の各層間
の境界層などに影響するという欠点を有していた。
、基板を成長室間にわたって移動させることができる方
法は簡便かっ、移動時間が短縮できるために、境界層の
薄い多層構造の結晶を得るためには前者よりすぐれてい
る。しかし、この場合には、各成長室からのガス出口に
おいて移動操作を行なうているために、各成長室が異な
るガス組成を有する時他の成長室からのガスが成長速度
結晶組成や不純物濃度、多層前ａＫＬ、た場合の各層間
の境界層などに影響するという欠点を有していた。
本発明の目的は、このような従来の欠点を除失せしめて
、単に回転操作によってのみ基板を成長室間にわたって
移動できるＨ−ｖ族化合物半導体気相成長装置において
、一つの成長室で結晶を成長させるとき、他の成長室の
ガスがその成長に影響を及ぼさない新規な基板支持具を
有する半導体ｏ１榴威長装置を鳥供することＫある。
、単に回転操作によってのみ基板を成長室間にわたって
移動できるＨ−ｖ族化合物半導体気相成長装置において
、一つの成長室で結晶を成長させるとき、他の成長室の
ガスがその成長に影響を及ぼさない新規な基板支持具を
有する半導体ｏ１榴威長装置を鳥供することＫある。
本発明によれば１反応管内部に２つ以上の独立した成長
室を設け、基板支持具の回転操作によって、ひとつの成
長ｌｌＢ５０近傍より他の成長室ｔＨＯ近傍に基板結晶
を移動させて用いる１−ｖ３化合物半導体の気相成長装
置において、基板のおかれた成長室からのガスの流出が
主に反応管中心軸方向に向かうようにした基板支持具を
備えた璽−Ｖ族化合物半導体の気相成長装置が得られる
。
室を設け、基板支持具の回転操作によって、ひとつの成
長ｌｌＢ５０近傍より他の成長室ｔＨＯ近傍に基板結晶
を移動させて用いる１−ｖ３化合物半導体の気相成長装
置において、基板のおかれた成長室からのガスの流出が
主に反応管中心軸方向に向かうようにした基板支持具を
備えた璽−Ｖ族化合物半導体の気相成長装置が得られる
。
本発明に月いた気相成長装置における基板設置７ｃ！−
に対して垂直に設置する方法が優れている。
に対して垂直に設置する方法が優れている。
ぼ塞ぐようＫＩ＆板が設置される。この時成長室のガス
は基板支持具の間腋をぬって放出されることになり％
［Ｉｏ大きな所での流量は当然大きくなる。今、２つの
成長室を備えた成長装置を例にとれば、こＯ［隙が他の
成長室と遠い場所、すなゎち反応管壁側で大きな場合は
、もう一方の成長室のガスのまわり込みが生じ望みの結
晶組成や不純物濃度とは異なる結晶が成長する。逆に、
中心軸方向で間腋が大きな場合には、そこから放出され
たガスが一種のカーテンの役割りを果し、もう一方の成
長室からのガスのまわり込みを防止することができる。
は基板支持具の間腋をぬって放出されることになり％
［Ｉｏ大きな所での流量は当然大きくなる。今、２つの
成長室を備えた成長装置を例にとれば、こＯ［隙が他の
成長室と遠い場所、すなゎち反応管壁側で大きな場合は
、もう一方の成長室のガスのまわり込みが生じ望みの結
晶組成や不純物濃度とは異なる結晶が成長する。逆に、
中心軸方向で間腋が大きな場合には、そこから放出され
たガスが一種のカーテンの役割りを果し、もう一方の成
長室からのガスのまわり込みを防止することができる。
本発明である成長室からのガスの流出が主として反応管
中心軸に向かうようにした基板支持具を備えた！−Ｖ３
Ｉ化合物半導体の気相成長装置はこのような原理に基づ
いている。
中心軸に向かうようにした基板支持具を備えた！−Ｖ３
Ｉ化合物半導体の気相成長装置はこのような原理に基づ
いている。
この結果、次の実施例で述べるように、他の成長室から
の汚染は大きく減少し、成長速度、結晶組成や不純物濃
度の制御性が著しく向上した。
の汚染は大きく減少し、成長速度、結晶組成や不純物濃
度の制御性が著しく向上した。
次に本発明を実施例に基づき１図を参照しながら詳述す
る。
る。
実施例
第１図およびｆＪｚ図は本発明の一実施例を示し。
本発明を用いてＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰのダブルへテロ
接合を成長させた例について説明する。１は反応管でそ
Ｏ内部にはＩｆｉＧａＡｓＰを成長させる第１の成長１
１２とＩｎＰ を成長させる第２の成長室３を備えてい
る。第１の成長室の上流では石英ボートに入れられた金
属インジウム４と金属ガリウム５は水素によつて希釈さ
れた塩化水素ガスと反応しそれぞれＸｎＣ１，ＣｈＣＬ
となって下流に輸送される。第１の成長室の導入口６か
らは水素で希釈されたホｘ ｙ ４ ｙ （Ｐｕｓ）、
７ ｓｒ シｙ （ＡｓＨｓ）およヒトーヒンダ用の
硫化水素（Ｈ鵞８）を供給する。以上の原料ガスＯＷ！
Ａ合ガス中に基板結晶８を置くことＫよってＩｎＧａＡ
ｓＰがエピタキシャル成長する。
接合を成長させた例について説明する。１は反応管でそ
Ｏ内部にはＩｆｉＧａＡｓＰを成長させる第１の成長１
１２とＩｎＰ を成長させる第２の成長室３を備えてい
る。第１の成長室の上流では石英ボートに入れられた金
属インジウム４と金属ガリウム５は水素によつて希釈さ
れた塩化水素ガスと反応しそれぞれＸｎＣ１，ＣｈＣＬ
となって下流に輸送される。第１の成長室の導入口６か
らは水素で希釈されたホｘ ｙ ４ ｙ （Ｐｕｓ）、
７ ｓｒ シｙ （ＡｓＨｓ）およヒトーヒンダ用の
硫化水素（Ｈ鵞８）を供給する。以上の原料ガスＯＷ！
Ａ合ガス中に基板結晶８を置くことＫよってＩｎＧａＡ
ｓＰがエピタキシャル成長する。
ｆｓ２の成長室の上流では金属インジウムと水素によっ
て希釈された塩化水素ガスの反応により発生したＩｎ０
Ａが下流に輸送される。第２の成長室の導入ロアからは
水素によって希釈されたホスフィｙ詔よび硫化水素を供
給する。以上の原料ガスＯ滉合ガス中に基板結晶を置く
ことＫよつてＩｎＰが成長する。基板支持具９は図のよ
うＫそれぞれＯ成長Ｗ１の出口を塞ぐように設置され１
反応管壁側でのｗＩａｌｌはせまく、反応管の中ｊｂｌ
ｌｌｌｒ付近の間瞭が広い。従ってガスの流量は中心軸
に向う方向で大きくなっている。
て希釈された塩化水素ガスの反応により発生したＩｎ０
Ａが下流に輸送される。第２の成長室の導入ロアからは
水素によって希釈されたホスフィｙ詔よび硫化水素を供
給する。以上の原料ガスＯ滉合ガス中に基板結晶を置く
ことＫよつてＩｎＰが成長する。基板支持具９は図のよ
うＫそれぞれＯ成長Ｗ１の出口を塞ぐように設置され１
反応管壁側でのｗＩａｌｌはせまく、反応管の中ｊｂｌ
ｌｌｌｒ付近の間瞭が広い。従ってガスの流量は中心軸
に向う方向で大きくなっている。
第２図は第１図の人−人′における断面図で成長室の出
口と基板支持具の位置関係をよく示したものである。第
１の成長室のガスの組成は金属インジウム、金属ガリウ
ム上に流す塩化水素はそれぞれ、６ ｃｃ、Ｉｒｄｎ
、 Ｑ、３ ｃｔ７ｆｔｍｍ 、 ＰＨｓが４ ｃｃ、
Ａｄｎ 。
口と基板支持具の位置関係をよく示したものである。第
１の成長室のガスの組成は金属インジウム、金属ガリウ
ム上に流す塩化水素はそれぞれ、６ ｃｃ、Ｉｒｄｎ
、 Ｑ、３ ｃｔ７ｆｔｍｍ 、 ＰＨｓが４ ｃｃ、
Ａｄｎ 。
ムｓＨｓが１ ｃｃ／ＩｎＩｎ 、 Ｈｚ８ （ムｒ希
釈２００ ｐｐｍ）が９ｃｃ／ｌｒｄ ｎ水素流量を２
０００ｃシーｎとした。また第２の成長室のガス組成は
塩化水素を６ ｃｃ、Ａｄｎ 、 ＰＨｓを６ ｃｃ、
ｋｄｎ 、 Ｈｚ８ （Ａｒ希釈２ｏｏｐｐｍ）を３ｃ
ｃ７ｂｘＩｎ 、水素流量を２０００ ｃｃ廓ｎとした
。
釈２００ ｐｐｍ）が９ｃｃ／ｌｒｄ ｎ水素流量を２
０００ｃシーｎとした。また第２の成長室のガス組成は
塩化水素を６ ｃｃ、Ａｄｎ 、 ＰＨｓを６ ｃｃ、
ｋｄｎ 、 Ｈｚ８ （Ａｒ希釈２ｏｏｐｐｍ）を３ｃ
ｃ７ｂｘＩｎ 、水素流量を２０００ ｃｃ廓ｎとした
。
７００℃で第１の成長室をＩｎＧａＡｓＰ成長雰囲気に
、第２の成長室をＩｎＰ威長雰囲気にし、まず第２の成
長室でＩｎＰ基板にＩｎＰをエピタキシャル成長させた
後、基板ホルダーを回転させ、第１の成長室に基板を移
動させてＩｎＧ５ム一を成長させ、更に第２の成長室に
おいてＩｎＰを成長させた。
、第２の成長室をＩｎＰ威長雰囲気にし、まず第２の成
長室でＩｎＰ基板にＩｎＰをエピタキシャル成長させた
後、基板ホルダーを回転させ、第１の成長室に基板を移
動させてＩｎＧ５ム一を成長させ、更に第２の成長室に
おいてＩｎＰを成長させた。
以上の手続きでＩｎＰ格子整会した０、２ｊｍＯ厚さの
ＩｎＧａＡｓＰを活性層とするダブルヘテ璽構造オ １ をＩｎＰ基板結晶上にエピタキシャル成長させることが
できた０このウェハのヘテ四界面の境界層を１価した所
３０Ｘ以下である事が判り本発明の効果が明らかとなっ
た０ 本実施例では第１の成長室と第２の成長室のガス組成は
１１４なりているが雫相互に影響を及ぼすことはなく
再現性の良い成長速度 結晶組成不純物濃度を持つ結晶
を得ることができた。
ＩｎＧａＡｓＰを活性層とするダブルヘテ璽構造オ １ をＩｎＰ基板結晶上にエピタキシャル成長させることが
できた０このウェハのヘテ四界面の境界層を１価した所
３０Ｘ以下である事が判り本発明の効果が明らかとなっ
た０ 本実施例では第１の成長室と第２の成長室のガス組成は
１１４なりているが雫相互に影響を及ぼすことはなく
再現性の良い成長速度 結晶組成不純物濃度を持つ結晶
を得ることができた。
第１図は本発明による璽−Ｖ族化合切半導体の気相成長
装置ｔｏ−実施例を示し、ＩｎＧａＡｓＰとＩｓＰのダ
ブルヘテｐ構造の気相成長に適用した場合の装置の模式
図、第２図は第１図ＯＡ−人′における断面図を示す。 図において、１は反応管、２は第１の成長室、３は第２
の成長室％４，５は履族元素原料、６゜７はＶ族および
不純物元素の導入口、８は基板結晶、９は基板支持具、
１０はガスの排気口を示す。 口
装置ｔｏ−実施例を示し、ＩｎＧａＡｓＰとＩｓＰのダ
ブルヘテｐ構造の気相成長に適用した場合の装置の模式
図、第２図は第１図ＯＡ−人′における断面図を示す。 図において、１は反応管、２は第１の成長室、３は第２
の成長室％４，５は履族元素原料、６゜７はＶ族および
不純物元素の導入口、８は基板結晶、９は基板支持具、
１０はガスの排気口を示す。 口
Claims (1)
- 反応管内部に２つ以上の独立した成長室を段け、基板支
持具の回転操作によって、ひとつの成長室出口近傍より
他の成長室出口近傍に基板結晶を移動させて用いる１ｌ
ｉ−Ｖ族化合物半導体気相成長装置において、基板のお
かれた成長室からのガスの流出が主に反応管中心軸方向
に向かうようにした基板支持具を備えたことを特徴とす
るＨ−ｖ族化合物半導体の気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12351781A JPS5825223A (ja) | 1981-08-06 | 1981-08-06 | ３−ｖ族化合物半導体の気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12351781A JPS5825223A (ja) | 1981-08-06 | 1981-08-06 | ３−ｖ族化合物半導体の気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5825223A true JPS5825223A (ja) | 1983-02-15 |
Family
ID=14862566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12351781A Pending JPS5825223A (ja) | 1981-08-06 | 1981-08-06 | ３−ｖ族化合物半導体の気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5825223A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61275194A (ja) * | 1985-05-29 | 1986-12-05 | Nec Corp | 化合物半導体の気相成長装置 |
| JPS6298615A (ja) * | 1985-09-16 | 1987-05-08 | エイ・ティ・アンド・ティ・コーポレーション | リンを含む半導体デバイスの製造方法 |
| JPS62104120A (ja) * | 1985-10-31 | 1987-05-14 | Fujitsu Ltd | 化合物半導体の成長方法 |
| WO2002080225A2 (en) | 2001-03-30 | 2002-10-10 | Technologies And Devices International Inc. | Method and apparatus for growing submicron group iii nitride structures utilizing hvpe techniques |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5333055A (en) * | 1976-09-09 | 1978-03-28 | Fujitsu Ltd | Vapor phase growing apparatus of semiconductor crystals |
-
1981
- 1981-08-06 JP JP12351781A patent/JPS5825223A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5333055A (en) * | 1976-09-09 | 1978-03-28 | Fujitsu Ltd | Vapor phase growing apparatus of semiconductor crystals |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61275194A (ja) * | 1985-05-29 | 1986-12-05 | Nec Corp | 化合物半導体の気相成長装置 |
| JPS6298615A (ja) * | 1985-09-16 | 1987-05-08 | エイ・ティ・アンド・ティ・コーポレーション | リンを含む半導体デバイスの製造方法 |
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| WO2002080225A2 (en) | 2001-03-30 | 2002-10-10 | Technologies And Devices International Inc. | Method and apparatus for growing submicron group iii nitride structures utilizing hvpe techniques |
| EP1381718A2 (en) * | 2001-03-30 | 2004-01-21 | Technologies and Devices International Inc. | Method and apparatus for growing submicron group iii nitride structures utilizing hvpe techniques |
| US6706119B2 (en) * | 2001-03-30 | 2004-03-16 | Technologies And Devices International, Inc. | Apparatus for epitaxially growing semiconductor device structures with submicron group III nitride layer utilizing HVPE |
| EP1381718A4 (en) * | 2001-03-30 | 2008-05-21 | Technologies And Devices Inter | METHOD AND APPARATUS FOR THE DEVELOPMENT OF SUBMICRONIC GROUP III NITRIDE STRUCTURES USING HVPE TECHNIQUES |
| US7670435B2 (en) * | 2001-03-30 | 2010-03-02 | Technologies And Devices International, Inc. | Apparatus for epitaxially growing semiconductor device structures with sharp layer interfaces utilizing HVPE |
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