JPS5917238A - 多層連続気相成長装置 - Google Patents
多層連続気相成長装置Info
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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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- growth
- substrate
- growth chamber
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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
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02538—Group 13/15 materials
- H01L21/02543—Phosphides
-
- H—ELECTRICITY
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- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02538—Group 13/15 materials
- H01L21/02546—Arsenides
-
- H—ELECTRICITY
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- H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
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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】
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。
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。
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。
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。
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。
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。
、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。
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。
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。
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。
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。
°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。
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。
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。
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
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)
- 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12596982A JPS5917238A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | 多層連続気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12596982A JPS5917238A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | 多層連続気相成長装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5917238A true JPS5917238A (ja) | 1984-01-28 |
Family
ID=14923459
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12596982A Pending JPS5917238A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | 多層連続気相成長装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5917238A (ja) |
-
1982
- 1982-07-20 JP JP12596982A patent/JPS5917238A/ja active Pending
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