JPS5838603Y2 - 半導体気相ド−ピング装置 - Google Patents
半導体気相ド−ピング装置Info
- Publication number
- JPS5838603Y2 JPS5838603Y2 JP1758679U JP1758679U JPS5838603Y2 JP S5838603 Y2 JPS5838603 Y2 JP S5838603Y2 JP 1758679 U JP1758679 U JP 1758679U JP 1758679 U JP1758679 U JP 1758679U JP S5838603 Y2 JPS5838603 Y2 JP S5838603Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- container
- doping
- dopant
- vapor phase
- semiconductor vapor
- Prior art date
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- Expired
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は半導体気相成長に際して使用するドーピング装
置の改良に関する。
置の改良に関する。
［［−Ｖ族化合物等の半導体の気相成長に於いて、従来
使用′していた半導体気相ドーピング装置は、ドーパン
トを収容せしめたガスの送入管及び送出管を有するドー
パント容器を直かに電子恒温槽に挿入し、電子恒温槽の
温度を変化させることにより、ドーピングガスのドーパ
ント濃度を変化させるようにしてなる半導体気相ドーピ
ング装置であった。
使用′していた半導体気相ドーピング装置は、ドーパン
トを収容せしめたガスの送入管及び送出管を有するドー
パント容器を直かに電子恒温槽に挿入し、電子恒温槽の
温度を変化させることにより、ドーピングガスのドーパ
ント濃度を変化させるようにしてなる半導体気相ドーピ
ング装置であった。
然し上記従来の半導体気相ドーピング装置は、電子恒温
槽の構造上、ドーパント温度を７０℃以上に上昇せしめ
ることができないため高濃度のドーピングガスが得られ
ず、高不純物濃度のエピタキシャル層が成長できないこ
と、又電子恒温槽の熱容量が大きいために、ドーピング
ガスのドーパント濃度変化の勾配は電子恒温槽の熱容量
によって制限され、エピタキシャル成長層の不純物濃度
を急激に変化せしめることや、所望の濃度勾配を持った
エピタキシャル層を成長せしめることが困難である等の
問題を有していた。
槽の構造上、ドーパント温度を７０℃以上に上昇せしめ
ることができないため高濃度のドーピングガスが得られ
ず、高不純物濃度のエピタキシャル層が成長できないこ
と、又電子恒温槽の熱容量が大きいために、ドーピング
ガスのドーパント濃度変化の勾配は電子恒温槽の熱容量
によって制限され、エピタキシャル成長層の不純物濃度
を急激に変化せしめることや、所望の濃度勾配を持った
エピタキシャル層を成長せしめることが困難である等の
問題を有していた。
本考案は上記問題点に鑑みドーピングガスの濃度を所望
の勾配で変化させることができるような構造を有せしめ
た半導体気相ドーピング装置を提供するものである。
の勾配で変化させることができるような構造を有せしめ
た半導体気相ドーピング装置を提供するものである。
即ち本考案による半導体気相ドーピング装置は、ガスの
送入管及び送出管を有するドーパント容器の外周に、比
熱の小さい液状金属等の熱媒体を収容した外部容器を有
し、該外部容器の周囲に電流調節機構を持つ温度制御装
置を附属せしめた加熱体が配設せしめられてなる、熱容
量の小さい小型ドーピング容器を電子恒温槽に出し入れ
することにより、前記ドーピング容器の有する加熱体の
加熱容量と電子恒温槽の冷却能力との組み合わせにより
、ドーパントの温度を種々の勾配により変化せしめうる
ごと（してなることを特徴とする。
送入管及び送出管を有するドーパント容器の外周に、比
熱の小さい液状金属等の熱媒体を収容した外部容器を有
し、該外部容器の周囲に電流調節機構を持つ温度制御装
置を附属せしめた加熱体が配設せしめられてなる、熱容
量の小さい小型ドーピング容器を電子恒温槽に出し入れ
することにより、前記ドーピング容器の有する加熱体の
加熱容量と電子恒温槽の冷却能力との組み合わせにより
、ドーパントの温度を種々の勾配により変化せしめうる
ごと（してなることを特徴とする。
以下本考案を実権例により詳細に説明する。
第１図は本考案による半導体気相ドーピング装置の主要
構造図で、該装置は図に示すように、キャリヤーガス送
入管１とドーピングガス送出管２を有する５０ｍ／、程
度の小型ドーパント容器３を内部に有し、該ドーパント
容器３の外周に、金属ガリウム成るいは水銀等の比熱の
小さい液状金属熱媒体４が封入され、該金属熱媒体中に
は熱電対５が挿入され、外周にテープ状の発熱体６が巻
きつげられてなる小型ドーピング容器７が、電子恒泥槽
８に収容された熱媒体９の中に挿入せしめられた構造を
有し１前記小型ドーピング容器の有する発熱体６の温度
及びパワーの制御は、電流の制御機能を持たせたドーピ
ング容器用温度制御装置１０によって行わしめるような
構造を有してなっている。
構造図で、該装置は図に示すように、キャリヤーガス送
入管１とドーピングガス送出管２を有する５０ｍ／、程
度の小型ドーパント容器３を内部に有し、該ドーパント
容器３の外周に、金属ガリウム成るいは水銀等の比熱の
小さい液状金属熱媒体４が封入され、該金属熱媒体中に
は熱電対５が挿入され、外周にテープ状の発熱体６が巻
きつげられてなる小型ドーピング容器７が、電子恒泥槽
８に収容された熱媒体９の中に挿入せしめられた構造を
有し１前記小型ドーピング容器の有する発熱体６の温度
及びパワーの制御は、電流の制御機能を持たせたドーピ
ング容器用温度制御装置１０によって行わしめるような
構造を有してなっている。
次に上記本考案の装置を用いて、固形硫黄をドーパント
としてＧａＡｓ ＦＥＴ用のエピタキシャル成長を行
った一例について第１図を用いて説明する。
としてＧａＡｓ ＦＥＴ用のエピタキシャル成長を行
った一例について第１図を用いて説明する。
先づドーパント容器３に固形硫黄を収容せしめたドーピ
ング容器７を、該ドーピング容器７の有する加熱体６の
電流をＯＦＦ にした状態で０℃の電子恒温槽８に挿
入した状態で、該ドーピング容器７かも成長炉にドーピ
ングガスを供給し・半絶縁性のＧａＡｓ基板上に第一の
エピタキシャル層即ち高抵抗のＧａＡｓバッファ一層を
成長せしめて後、該ドーピング容器７を電子恒温槽８か
ら取り出し、加熱体６に所定の電流を流して、ドーパン
トの温度を７０℃附近まで急激に上昇せしめ、然る後該
ドーピング容器７を約３０℃の温度にした電子恒温槽８
に挿入し、該電子恒温槽８の冷却能力と前記ドーピング
容器７の加熱体６に与えられたパワーとの組み合わせに
より、ドーパントを所定の湯度勾配で冷却せしめながら
ドーピングガスを供給し１第二のエピタキシャル層即ち
アクティブ層を成長せしめて後、該ドーピング容器７を
電子恒温槽８から取り出し、加熱体６によりドーパント
の温度を９０℃附近まで急激に上昇させ、第三のエピタ
キシャル層即ちコンタクト層を成長せしめる。
ング容器７を、該ドーピング容器７の有する加熱体６の
電流をＯＦＦ にした状態で０℃の電子恒温槽８に挿
入した状態で、該ドーピング容器７かも成長炉にドーピ
ングガスを供給し・半絶縁性のＧａＡｓ基板上に第一の
エピタキシャル層即ち高抵抗のＧａＡｓバッファ一層を
成長せしめて後、該ドーピング容器７を電子恒温槽８か
ら取り出し、加熱体６に所定の電流を流して、ドーパン
トの温度を７０℃附近まで急激に上昇せしめ、然る後該
ドーピング容器７を約３０℃の温度にした電子恒温槽８
に挿入し、該電子恒温槽８の冷却能力と前記ドーピング
容器７の加熱体６に与えられたパワーとの組み合わせに
より、ドーパントを所定の湯度勾配で冷却せしめながら
ドーピングガスを供給し１第二のエピタキシャル層即ち
アクティブ層を成長せしめて後、該ドーピング容器７を
電子恒温槽８から取り出し、加熱体６によりドーパント
の温度を９０℃附近まで急激に上昇させ、第三のエピタ
キシャル層即ちコンタクト層を成長せしめる。
上記のようにして成長させた多層エピタキシャル層の不
純物濃度プロファイルを、第２図に示す。
純物濃度プロファイルを、第２図に示す。
第２図において、不純物濃度Ｃ／ｃｉ（縦軸）とエピタ
キシャル層表面からの距離ｄμｍ（横軸）との関係で示
したように、不純物濃度１０ ” ／ｃｇｆ、以下のバ
ッファ一層ａ上に該バッファ一層ａと不純物濃度が大き
く異なり、１Ｏ１７ＡｄからｌＯ〆一の濃度下降勾配を
持ったアクティブ層すが、更にその上に該アクティブ層
すと急峻な濃度差を持たせて１０１８．／２−ｄ以上の
高不純物濃度を有するコンタクト層Ｃが多層に成長せし
められた構造を有している。
キシャル層表面からの距離ｄμｍ（横軸）との関係で示
したように、不純物濃度１０ ” ／ｃｇｆ、以下のバ
ッファ一層ａ上に該バッファ一層ａと不純物濃度が大き
く異なり、１Ｏ１７ＡｄからｌＯ〆一の濃度下降勾配を
持ったアクティブ層すが、更にその上に該アクティブ層
すと急峻な濃度差を持たせて１０１８．／２−ｄ以上の
高不純物濃度を有するコンタクト層Ｃが多層に成長せし
められた構造を有している。
上記実施例に於いては、不純物濃度の異なるＧａＡｓエ
ピタキシャル層を多層に成長せしめるに際して、本装置
を用いる一例について説明したが、本考案による装置は
上記以外の半導体の気相エピタキシャル成長を行う場合
にも使用しうろことは勿論である。
ピタキシャル層を多層に成長せしめるに際して、本装置
を用いる一例について説明したが、本考案による装置は
上記以外の半導体の気相エピタキシャル成長を行う場合
にも使用しうろことは勿論である。
以上説明したように、本考案による半導体気相ドーピン
グ装置は、半導体の気相エピタキシャル成長に於いて、
所定の不純物濃度勾配を持ったエピタキシャル層の成長
を可能にするとともに、各エピタキシャル層間に急峻な
濃度差を形成せしめることを可能にするので、耐圧の向
上、スイッチングスピードの向上及びパワー損失の減少
等半導体装置の性能向上に対して極めて有効である。
グ装置は、半導体の気相エピタキシャル成長に於いて、
所定の不純物濃度勾配を持ったエピタキシャル層の成長
を可能にするとともに、各エピタキシャル層間に急峻な
濃度差を形成せしめることを可能にするので、耐圧の向
上、スイッチングスピードの向上及びパワー損失の減少
等半導体装置の性能向上に対して極めて有効である。
第１図は本考案による半導体気相ドーピング装置の主要
構造図で、第２図は本考案の装置を使用して多層に成長
せしめたＧａＡｓエピタキシャル層の不純物濃度プロフ
ァイル図であるみ
構造図で、第２図は本考案の装置を使用して多層に成長
せしめたＧａＡｓエピタキシャル層の不純物濃度プロフ
ァイル図であるみ
Claims (1)
- ガスの送入管及び送出管を有するドーパント容器の外周
に、比熱の小さい液状金属等の熱媒体を収容した外部容
器を有し、該外部容器の周囲に電流調節機構を持つ温度
側（財）装置を附属せしめた加熱体が配設せしめられて
なる、熱容量の小さい小型ドーピング容器を電子恒温槽
に出し入れすることにより、前記ドーピング容器の有す
る１１ｕ熱体の加熱容量と電子恒温槽の冷却能力との組
み合わせにより、ドーパントの温度を種々の勾配により
変化せしめうるごとくしてなることを特徴とする半導体
気相ドーピング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1758679U JPS5838603Y2 (ja) | 1979-02-13 | 1979-02-13 | 半導体気相ド−ピング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1758679U JPS5838603Y2 (ja) | 1979-02-13 | 1979-02-13 | 半導体気相ド−ピング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55117840U JPS55117840U (ja) | 1980-08-20 |
| JPS5838603Y2 true JPS5838603Y2 (ja) | 1983-09-01 |
Family
ID=28843251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1758679U Expired JPS5838603Y2 (ja) | 1979-02-13 | 1979-02-13 | 半導体気相ド−ピング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5838603Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2514348Y2 (ja) * | 1990-02-16 | 1996-10-16 | ローム株式会社 | 半導体における不純物拡散用恒温槽 |
-
1979
- 1979-02-13 JP JP1758679U patent/JPS5838603Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55117840U (ja) | 1980-08-20 |
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