JPS5917238A - 多層連続気相成長装置 - Google Patents

多層連続気相成長装置

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JPS5917238A
JPS5917238A JP12596982A JP12596982A JPS5917238A JP S5917238 A JPS5917238 A JP S5917238A JP 12596982 A JP12596982 A JP 12596982A JP 12596982 A JP12596982 A JP 12596982A JP S5917238 A JPS5917238 A JP S5917238A
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JP
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growth chamber
purge gas
crystal
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JP12596982A
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Inventor
Shinichi Iguchi
井口　信一
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • 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
    • C23C16/54—Apparatus specially adapted for continuous coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
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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】 発明の技術分野 本発明は化合物半導体の多層連続気相成長装置（以下Ｍ
ＯＣ１ｆＤ装置と記す）の改良に関するものである。
技術の背景 化合物半導体のＭＯＣＶＤ装置の構成の一例を第１図に
示す。１は原料ガス供給部、２は成長室。
５は廃ガス処理部でるる。成長室２は第２図の構造概略
図に示すように、基板ホルダ４．基板加熱機構５．原料
ガス吹出口６．廃ガス排出ロア、反応管９などから構成
され、基板ホルタ“４上に結晶を成長させる基板８を載
置してるる。
従来技術と問題点 従来のＭＯＣＶＤ装置は構造が簡単で取扱いが容易でお
るが、成長室２が１個しかないため、組成が異なる層を
基板８上に多層に積層する場合や、各層のドーピングを
変えるような場合には、原料ガスの切替を行う必要がア
シ、このときガスを切替え７’ｌとも成長室２に残留す
るもとの原料ガスのために組成やドーピングの急峻な変
化ができないという問題がわった。さらに従来のＭＯＣ
ＶＤ装置では一回の成長ごとに成長室２を開いて基板８
を出し入れするため、成長室２内がその都度空気にさら
され、反応管９の内壁や基板ホルダ４に水蒸気、酸素な
どが吸着する。この吸着した水蒸気や酸素などは次の層
成長に悪影響を与えるため、真空引き、゛ベークアウト
などの処理を行うことが必要である。
このように従来のＭＯＣＴＩＤ装置は組成やドーピング
の異る多層の成長が難しく、また多数のウェハを連続し
て成長させるのには適していないという欠点があった。
発明の目的 本発明は従来のＭＯＣＶＤ装置の欠点を解消するもので
、その目的は多層の気相成長を連続的に行うことのでき
るＭＯＣＶＤ装置を提供することにある。以下本発明を
図について説明する。
発明の実施例 第３図は本発明のＮｏ　ＣＶＤ装置の一実施例の要部概
略図である。第２図と同じ符号は同じ部分を示す。第３
図の実施例は、原料ガス吹出口６．基板加熱機構５およ
び廃ガス排出ロアからなる成長室ユニット１２−１　、
１２−２．１２−５の３個を連接して設けた３層成長用
の例である。結晶成長用の基板８は基板搬送機構１１の
上に載置する。基板搬送機構１１は矢印の方向に移動し
基板８に搬送する。第１番目の成長室ユニツ）１２−１
において基板８は加熱機構５によって所定の温度に加熱
され、原料ガス吹出口６から流入した有機金属化合物そ
の他の原料ガスが基板８の上で熱分解反応によ部分解し
、基板８の上に薄膜結晶となって堆積する。
一実施例としてＧａ　Ａｓ結晶を成長させる場合は、Ｇ
αＡ８基板８を温度７００°Ｃに保ち、原料ガスとして
トリメチルガリウム（ＴＭＧ　）とアルシンを用い水素
ガスで稀釈して原料ガス吹出口６から流す。
ＧａＡａを外形にドーピングする場合はジエチルテルル
を、ｐ形にドーピングする場合は亜鉛蒸気をそれぞれ原
料ガス中に混合して流す。第１番目の成長室ユニッ）１
２−１内で基板８上の第１層目の結晶成長が終ったあと
、基板８は基板搬送機構１１によって矢印の方向に搬送
され第２番目の成長室ユニットに入る。第１番目と第２
番目の成長室ユニッ）１２−１及び１２−２の間には、
各成長室ユニットの仕切シ壁を兼ねたパージガス吹出口
１０が設けてオシ、水素ガスが常時パージガスとして流
しである。該仕切シ壁とパージガスによって第１番目と
第２番目の成長室１２−１及び１２−２の間のガスの相
互の混入が防止されている。またここで水素ガスが基板
８の上に吹きつけられているため、結晶の成長はこの境
界の場所では完全に停止する。
したがって第１番目の成長室１２−１での結晶成長と第
２番目の成長室１２−２での成長が完全に切り換ること
になシ、成長室１２−１において成長した第１層目の結
晶層と、成長室１２−２において第１層目の結晶層の上
に成長した第２層目の結晶層との間の組成やドーピング
の移シ変りを急峻なものにすることができる。続いて第
３層目の成長室１２−３へ２層の結晶層の成長した基板
８を搬送し第３層を成長させる。本実施例では次の条件
で次の特性の３層の結晶成長を得た。
（１ン結晶成長条件 基板Ｇａ　Ａｓ　　亜鉛ドープｐ型　・・・温度７５０
°ＣパージガスＨ２流量５に１０ 成長速度的０．１μｒＩＬ／分 （２）成長した結晶 本実施例は３層成長の場合であるが、さらに第４層目、
第５層目、・・・・・・と成長室ユニットを順次矢印の
方向に設けることにより多層の結晶を連続的に成長させ
ることができる。
また本実施例はＧａＡａ結晶について述べだが、この外
にＧａＡｌ１．Ａａ　、　ＩｎＧａＡｓ　、　ＩｎＧａ
ＡｓＰなどの混晶材料の成長も原料ガスの切換によって
容易に行うことができる。さらに■−■族化合物以外に
もＺＨ８、ｌｌｎ５ｇなどのＩＩ−ＶＩ族化合物の結晶
成長にも本発明の多層連続気相成長装置が適用できるこ
とは云うまでもない。
発明の効果 以上述べたように本発明の多層連続気相成長装置によれ
ば、複数個連続して設けられた成長室ユニット間を貫通
して基板に成長した結晶が搬送されるため、多層の結晶
成長を連続的に何枚も行うことができる。まだ各成長室
ユニット間には仕切シ壁を兼ねたパージガス吹出口が設
けられ、基板上にパージガスが吹き付けられるようにな
っているため、各層の間での組成やドーピングの切換が
極めて急峻に行われる。したがって本発明の多層連続気
相成長装置を半導体レーザやその他の電子素子など、急
峻な成長層界面を要求される場合に適用することによル
その効果大である。
【図面の簡単な説明】
第１図はＮ０ＣＹＤ装置の楢成を示すブロック図、第２
図は従来のＭＯＣＶＤ装置の成長室の構造概略図、第３
図は本発明のＭＯＣＶＤ装置の一実施例の要部概略図で
おる。 １・・・原料ガス供給部、２・・・成長室、６・・・廃
ガス処理部、４・・・基板ホルダ、５・・・基板加熱機
構、６・・・原料ガス吹出口、７・・・廃ガス排出口、
８・・・基板、９・・・反応管、１０・・・パージガス
吹出口兼仕切壁、１１・・・基板搬送機構、１２−１．
１２−２．１２−５・・・成長室ユニット 特許出願人　住友電気工業株式会社 代理人弁理士玉蟲久五部 第１図 第３図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 有機金属化合物を原料とする気相成長装置において、原
    料ガス吹出口、基板加熱機構および廃ガス排出口からな
    る成長室ユニットを複数個連接して設け、各該成長室ユ
    ニットを連接する境界部にパージガス吹出口を設け、前
    記複数個の成長室ユニットを貫通して基板を搬送する基
    板搬送機溝を設けてなることを特徴とする多層連続気相
    成長装置。
JP12596982A 1982-07-20 1982-07-20 多層連続気相成長装置 Pending JPS5917238A (ja)

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JP12596982A JPS5917238A (ja) 1982-07-20 1982-07-20 多層連続気相成長装置

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