JPS59172717A - 半導体気相成長装置 - Google Patents
半導体気相成長装置Info
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- JPS59172717A JPS59172717A JP4743983A JP4743983A JPS59172717A JP S59172717 A JPS59172717 A JP S59172717A JP 4743983 A JP4743983 A JP 4743983A JP 4743983 A JP4743983 A JP 4743983A JP S59172717 A JPS59172717 A JP S59172717A
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- 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
- C23C16/455—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 introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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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
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- 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
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- 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
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-
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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】
本発明は半導体気相成長装置に関し、特にその原料ガス
供給製電に関する。
供給製電に関する。
従来、半導体の気相成長においては、種々の組成の半導
体を一台の成長装置で成長させるため、原料ガスが異な
る毎にガス流量誠節器、蒸発器。
体を一台の成長装置で成長させるため、原料ガスが異な
る毎にガス流量誠節器、蒸発器。
切換弁等から成るガス供給の組を一系統につき一組づつ
必要組数だけ設置していた。
必要組数だけ設置していた。
第１因は従来の気相成長装置のガス供給部の一例のブロ
ック図である。
ック図である。
原料ガスは、蒸発器１１に入れた固体または液体の原料
を気化することにより供給される。輸送用ガスは流入口
１２から供給され、流量調節器１３で流匍繊節され、切
換弁１４へ送られる。切換弁１４で原料ガスと輸送用ガ
スが混合され、流出口１５から反応室へ送られる。
を気化することにより供給される。輸送用ガスは流入口
１２から供給され、流量調節器１３で流匍繊節され、切
換弁１４へ送られる。切換弁１４で原料ガスと輸送用ガ
スが混合され、流出口１５から反応室へ送られる。
原料ガスが２櫓以上になるときは、第１図に示した系統
を一組として、原料ガス毎に一組づつ設置していた。こ
れは原料の種類が異なる場合は当然必要なことであるが
、同一原料を二以上の系統に供給する場合には無駄が多
くなる。すなわち、蒸発器及び切替弁も数多く必要とな
ると共に蒸発器の温度を制御する装置もその数だけ必要
となる。
を一組として、原料ガス毎に一組づつ設置していた。こ
れは原料の種類が異なる場合は当然必要なことであるが
、同一原料を二以上の系統に供給する場合には無駄が多
くなる。すなわち、蒸発器及び切替弁も数多く必要とな
ると共に蒸発器の温度を制御する装置もその数だけ必要
となる。
また、蒸発器から供給される原料ガスの濃度は蒸茜器の
圧力と温度たけでなく、蒸発器の構造や蒸発器内の原料
の量の差による飽和度の差によっても変動する。従っ、
て、蒸発器や切換弁を多数使用することは、装置を高価
なものにしてしまうという欠点のみならず、成長半導体
の品質の再現性をも悪くしてしまうという欠点を生ずる
。
圧力と温度たけでなく、蒸発器の構造や蒸発器内の原料
の量の差による飽和度の差によっても変動する。従っ、
て、蒸発器や切換弁を多数使用することは、装置を高価
なものにしてしまうという欠点のみならず、成長半導体
の品質の再現性をも悪くしてしまうという欠点を生ずる
。
本発明は上記欠点を除去し、同一原料を二以上の系統に
供給するときに要する部品数を減らすことによって価格
の低減と成長め再現性の向上とを計れる原料ガス供給装
置を有する半導体気相成長装置を提供するものである。
供給するときに要する部品数を減らすことによって価格
の低減と成長め再現性の向上とを計れる原料ガス供給装
置を有する半導体気相成長装置を提供するものである。
本発明によれば、固体または液体の半導体成長用原料を
収納し蒸発せしめて原料ガスを送出する蒸発器と、該蒸
発器からの原料ガスを気相成長室へ輸送するための輸送
用ガスの圧力を調整する圧力調整装置と、該圧力調整装
置から送出される輸送用ガスと前記蒸発器から供給され
る原料ガスとを混合もしくは遮断するための切換弁と、
該切換弁の硫出口に並列に接続される輝数の流量調節器
とから成る原料ガス供給装置を含むことを特徴とする半
導体気相成長装置が得られる。
収納し蒸発せしめて原料ガスを送出する蒸発器と、該蒸
発器からの原料ガスを気相成長室へ輸送するための輸送
用ガスの圧力を調整する圧力調整装置と、該圧力調整装
置から送出される輸送用ガスと前記蒸発器から供給され
る原料ガスとを混合もしくは遮断するための切換弁と、
該切換弁の硫出口に並列に接続される輝数の流量調節器
とから成る原料ガス供給装置を含むことを特徴とする半
導体気相成長装置が得られる。
次に本発明について図面を用いて説明する。
第２図は本発明の詳細な説明するだめのブロック図であ
る。
る。
本発明の半導体気相成長装置は、固体または液体の半導
体成長用原料を収納し蒸発せしめて原料ガスを送出する
蒸発器１１と、この蒸発器１１からの原料ガスを気相成
長室へ輸送するための輸送用ガスの圧力を調する圧力調
整装置１６と、この圧力調整装置から送出される輸送用
ガスと蒸発器１１から供給される原料ガス−とを混合も
しくは遮断するための切換弁１４と、この切換弁の流出
口に並列に接続される複数の流量調節器１３ａ、１３ｂ
。
体成長用原料を収納し蒸発せしめて原料ガスを送出する
蒸発器１１と、この蒸発器１１からの原料ガスを気相成
長室へ輸送するための輸送用ガスの圧力を調する圧力調
整装置１６と、この圧力調整装置から送出される輸送用
ガスと蒸発器１１から供給される原料ガス−とを混合も
しくは遮断するための切換弁１４と、この切換弁の流出
口に並列に接続される複数の流量調節器１３ａ、１３ｂ
。
・・・・・・１３ｎ とから成る原料ガス供給装置を
含んで構成される。
含んで構成される。
蒸発器１１内の全ガス圧力は蒸発器の温度と共に気相成
長室へ供給されるガス中の原料ガス濃度を決定するから
、蒸発器を通過するガス流量によらず一定とすることが
重要である。このために輸送用ガス供給配管に圧力調整
装置１６を設置して蒸発器１１及び気相成長室（図示せ
ず）に供給される輸送用ガス圧を一定にする。こｆｌは
第１図で説明した従来の装置と大きく異なる点である。
長室へ供給されるガス中の原料ガス濃度を決定するから
、蒸発器を通過するガス流量によらず一定とすることが
重要である。このために輸送用ガス供給配管に圧力調整
装置１６を設置して蒸発器１１及び気相成長室（図示せ
ず）に供給される輸送用ガス圧を一定にする。こｆｌは
第１図で説明した従来の装置と大きく異なる点である。
上記のような構成にすると、流量調節器１３ａ。
１３ｂ、・・・・・・１３ｎを所要系統数だけ設置して
独立に流量を調整して各系統に原料ガスを供給すること
が可能となり、従来のように各系統毎に蒸発器及′び切
換弁を設置する必要はなく、部品数を減らすことができ
、その分だけ装置の価格を低減することができる。しか
もガス圧力を一定にし、供給されるガス中の原料ガス濃
度を一定にしであるので成長の再現性も極めて改善され
る。
独立に流量を調整して各系統に原料ガスを供給すること
が可能となり、従来のように各系統毎に蒸発器及′び切
換弁を設置する必要はなく、部品数を減らすことができ
、その分だけ装置の価格を低減することができる。しか
もガス圧力を一定にし、供給されるガス中の原料ガス濃
度を一定にしであるので成長の再現性も極めて改善され
る。
次に、本発明の実施例について説明する。
第３図は本発明の第１の実施例のブロック図である。
この実施例は三塩化砒素を用いたハロゲン輸送法による
Ｇ ａ Ａ ｓの気相成長を行う装置に本発明を適用し
たものである。
Ｇ ａ Ａ ｓの気相成長を行う装置に本発明を適用し
たものである。
輸送用ガスとしての高純度水素ガスは流入口１２から圧
力調節装置１６を通して供給される。蒸発器１１には三
塩化砒素２０が収容され、恒温装置２１によって一定温
度に保たれる。圧力調整装置１６から送られる水素ガス
によって蒸発器１１内の三塩化砒素が搬出され、切替弁
１４の所で更に水素ガスが添加される。この三塩化砒素
を含む水素ガスはそれぞれ切替弁１７．１８、流量調節
器１３ａ、１３ｂにより二系統に分割されて気相成長室
へと送られる。二つの系統はそれぞれ成長用と、カス・
エツチング用に使用される。この装置によれば、従来二
組必要であった蒸発器、恒温装置等が一組でよい。さら
Ｋ、ハロゲン輸送法によるＧ ａ Ａ ｓ気相成長にお
いて、ガス・エツチング用術は極めて重要となっている
が、良好な鏡面ガス・エツチングを実現するＫは、成長
用と、ガス・エツチング用の両系統に、同時に、適当量
の三塩化砒素を含む水素ガスを流す仁とが重要で、両者
の均衡が大切である。従来のように成長用とガス・エツ
チング用とを独立の蒸発器によった場合は、それぞれの
温度だけでなく、蒸発器中の三塩化砒素の髄まで管理し
ないと再現性が恕くなる。これは輸送用ガス中への三塩
化砒素蒸気飽和度が三塩化ＪＢ％ｉの量により変化する
ためである。これに対して、同一の蒸発器を用いた時は
、°たとえ三塩化砒素の柘が減少して、飽和度が変化し
ても、成長用とガス・エツチング用の両方が同時に同じ
割合で変化するため、両層のバランスの変化はごくわず
かですむ利点がある。
力調節装置１６を通して供給される。蒸発器１１には三
塩化砒素２０が収容され、恒温装置２１によって一定温
度に保たれる。圧力調整装置１６から送られる水素ガス
によって蒸発器１１内の三塩化砒素が搬出され、切替弁
１４の所で更に水素ガスが添加される。この三塩化砒素
を含む水素ガスはそれぞれ切替弁１７．１８、流量調節
器１３ａ、１３ｂにより二系統に分割されて気相成長室
へと送られる。二つの系統はそれぞれ成長用と、カス・
エツチング用に使用される。この装置によれば、従来二
組必要であった蒸発器、恒温装置等が一組でよい。さら
Ｋ、ハロゲン輸送法によるＧ ａ Ａ ｓ気相成長にお
いて、ガス・エツチング用術は極めて重要となっている
が、良好な鏡面ガス・エツチングを実現するＫは、成長
用と、ガス・エツチング用の両系統に、同時に、適当量
の三塩化砒素を含む水素ガスを流す仁とが重要で、両者
の均衡が大切である。従来のように成長用とガス・エツ
チング用とを独立の蒸発器によった場合は、それぞれの
温度だけでなく、蒸発器中の三塩化砒素の髄まで管理し
ないと再現性が恕くなる。これは輸送用ガス中への三塩
化砒素蒸気飽和度が三塩化ＪＢ％ｉの量により変化する
ためである。これに対して、同一の蒸発器を用いた時は
、°たとえ三塩化砒素の柘が減少して、飽和度が変化し
ても、成長用とガス・エツチング用の両方が同時に同じ
割合で変化するため、両層のバランスの変化はごくわず
かですむ利点がある。
第４図は本発明の第２の実施例のブロック図である。
この実施例は畠純度塩化水素ガスを三塩化砒素から作り
、ＩｎおよびＧａの金属ソースとＡＳＨ３゜ＰＨａ
ｆ用いるハイドライド法のＩｎＧａＡｓＰ 気相成長装
置に供給するための装置である。
、ＩｎおよびＧａの金属ソースとＡＳＨ３゜ＰＨａ
ｆ用いるハイドライド法のＩｎＧａＡｓＰ 気相成長装
置に供給するための装置である。
通常のボンベ入りの塩化水素ガスには比較的多量の不純
物が含まれており、成長層の高純度化のためには、三塩
化砒素と水素の反応によって作られる塩化水素を用いた
方が有利であることが知られている。これは、三塩化砒
素、水素共にきわめて高純度の原料が容易に入手可能だ
からである。
物が含まれており、成長層の高純度化のためには、三塩
化砒素と水素の反応によって作られる塩化水素を用いた
方が有利であることが知られている。これは、三塩化砒
素、水素共にきわめて高純度の原料が容易に入手可能だ
からである。
図において輸送用ガスであると同時に塩化水素の原料と
もなる高純度水素は圧力調節装置１６を通し°Ｃ供給さ
れる。蒸発器１１には三塩化砒素２０が収容され、恒温
装置４７によって一定温度に保たれる。圧力調整装置１
６から送られる水素ガスに蒸発器１１内の三塩化砒素が
搬出され、切替弁１４の所で更に水素ガスが添加される
。こうして作られる三塩化砒素を含む水素ガスは約８０
０℃に加熱された反応室２２に送られる。ここでＡＳＣ
／３＋３／２Ｈ２−３ＨＣ１＋１／４ＡＳ４なる反応で
塩化水素と砒素になる。このうちの砒素を冷却されたト
ラップ２３（・こよって、取り除き、得られた塩化水素
と水素の混合ガスは三系統に分割され、それぞれガス切
替弁１７〜１９、流ｌ調節器１３８％１３Ｃを通じて反
応管へと送られる。
もなる高純度水素は圧力調節装置１６を通し°Ｃ供給さ
れる。蒸発器１１には三塩化砒素２０が収容され、恒温
装置４７によって一定温度に保たれる。圧力調整装置１
６から送られる水素ガスに蒸発器１１内の三塩化砒素が
搬出され、切替弁１４の所で更に水素ガスが添加される
。こうして作られる三塩化砒素を含む水素ガスは約８０
０℃に加熱された反応室２２に送られる。ここでＡＳＣ
／３＋３／２Ｈ２−３ＨＣ１＋１／４ＡＳ４なる反応で
塩化水素と砒素になる。このうちの砒素を冷却されたト
ラップ２３（・こよって、取り除き、得られた塩化水素
と水素の混合ガスは三系統に分割され、それぞれガス切
替弁１７〜１９、流ｌ調節器１３８％１３Ｃを通じて反
応管へと送られる。
これらはそれぞれＩｎソース、Ｇａソース上および管壁
成長防止のために反応管内のソースと基板の中間へと導
入される。
成長防止のために反応管内のソースと基板の中間へと導
入される。
以上詳細に説明したように、本発明によれば、同一原料
を二辺上の系統に供給するときに要する部品数を減ら゛
し、価格の低減と成長の再現性の向上とが莫現される半
導体気相成長装置が得られるのでその効果は大きい。
を二辺上の系統に供給するときに要する部品数を減ら゛
し、価格の低減と成長の再現性の向上とが莫現される半
導体気相成長装置が得られるのでその効果は大きい。
第１図は従来の気相成長装置のガス供給部の一例のブロ
ック図、第２図は本発明の詳細な説明するためのブロッ
ク図、第３図は本発明の第１の実施例のブロック図、第
４図は本発明の第２の実施例のブロック図である。 １１・・・・・・蒸発器、１２・・・・・・流入口、１
３．１３ａ〜ｉａｎ ・・・・・・流量調節器、１４
−・・・・・切替弁、１５゜１５ａ〜１５ｎ ・・・・
・・流出口、１６・・川・圧力調整装置、１７．１８，
１９・・・・・・切替弁、２ｏ・・川・三塩化砒素、２
１・・・・・・ 温槽、２２・・川・反応室、２３・・
・・・・トラップ。 岑１個 賽Ｚ甜
ック図、第２図は本発明の詳細な説明するためのブロッ
ク図、第３図は本発明の第１の実施例のブロック図、第
４図は本発明の第２の実施例のブロック図である。 １１・・・・・・蒸発器、１２・・・・・・流入口、１
３．１３ａ〜ｉａｎ ・・・・・・流量調節器、１４
−・・・・・切替弁、１５゜１５ａ〜１５ｎ ・・・・
・・流出口、１６・・川・圧力調整装置、１７．１８，
１９・・・・・・切替弁、２ｏ・・川・三塩化砒素、２
１・・・・・・ 温槽、２２・・川・反応室、２３・・
・・・・トラップ。 岑１個 賽Ｚ甜
Claims (1)
- 固体または液体の半導体成長用原料を収納し蒸発せしめ
て原料ガスを送出する蒸発器と、該蒸発器からの原料ガ
スを気相成長室へ輸送するための輸送用カスの圧力を調
整する圧力調整装置と、該圧力調整装置から送出される
輸送用ガスと前記蒸発器から供給される原料ガスとを混
合もしくけ遮断するだめの切換弁と、該切換弁の流出口
１に並列に接続される複数の流量調節器とから成る原料
ガス供給装置を含むことを特徴とする半導体気相成長装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4743983A JPS59172717A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | 半導体気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4743983A JPS59172717A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | 半導体気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59172717A true JPS59172717A (ja) | 1984-09-29 |
Family
ID=12775179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4743983A Pending JPS59172717A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | 半導体気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59172717A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5074954A (en) * | 1985-10-16 | 1991-12-24 | Research Development Corporation | Process and apparatus for growing compound semiconductor monocrystal |
| EP0931861A1 (en) * | 1998-01-27 | 1999-07-28 | Mitsubishi Materials Silicon Corporation | Method and apparatus for feeding a gas for epitaxial growth |
-
1983
- 1983-03-22 JP JP4743983A patent/JPS59172717A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5074954A (en) * | 1985-10-16 | 1991-12-24 | Research Development Corporation | Process and apparatus for growing compound semiconductor monocrystal |
| EP0931861A1 (en) * | 1998-01-27 | 1999-07-28 | Mitsubishi Materials Silicon Corporation | Method and apparatus for feeding a gas for epitaxial growth |
| CN1113977C (zh) * | 1998-01-27 | 2003-07-09 | 三菱硅材料株式会社 | 外延生长用气体的供给方法及其装置 |
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