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

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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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JP
Japan
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chamber
substrate
gas
growth
reaction tube
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JP12351781A
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Akira Usui
彰 碓井
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JAPAN ELECTRONIC IND DEV ASSOC<JEIDA>
NEC Corp
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JAPAN ELECTRONIC IND DEV ASSOC<JEIDA>
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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    • C23CCOATING 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
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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。

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。
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
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。
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。
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。
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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 。
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
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。
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。
【図面の簡単な説明】
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

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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。
JP12351781A 1981-08-06 1981-08-06 3−v族化合物半導体の気相成長装置 Pending JPS5825223A (ja)

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