JPS60250619A - GaAs層の気相成長方法 - Google Patents
GaAs層の気相成長方法Info
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- JPS60250619A JPS60250619A JP10684084A JP10684084A JPS60250619A JP S60250619 A JPS60250619 A JP S60250619A JP 10684084 A JP10684084 A JP 10684084A JP 10684084 A JP10684084 A JP 10684084A JP S60250619 A JPS60250619 A JP S60250619A
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- heating
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- 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
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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〕
この発明はGaAs層の気相成長方法に関し、特にGa
As層のエピタキシャル成長中におけるキャリア密度、
成長層厚さなどの結晶特性を再現性良く得るための気相
成長方法に係るものである。
As層のエピタキシャル成長中におけるキャリア密度、
成長層厚さなどの結晶特性を再現性良く得るための気相
成長方法に係るものである。
従来例によるこの種のGaAs層の気相成長方法として
、例えばGa−AsにJlj 3−H2系を用いたエピ
タキシャル成長方法のためには、第3図に模式的に示し
たような結晶成長装置が利用されている。
、例えばGa−AsにJlj 3−H2系を用いたエピ
タキシャル成長方法のためには、第3図に模式的に示し
たような結晶成長装置が利用されている。
すなわち、この第3図において、符号lは外周に加熱部
2を配した反応管、3および4はこの反応管lのガス導
入口および導出口、5は成長用原料となるGaを収容し
て反応管l内に装入されたポート、6はエピタキシャル
成長させる表面を上にして同様に反応管l内に設置され
た半導体基板である。
2を配した反応管、3および4はこの反応管lのガス導
入口および導出口、5は成長用原料となるGaを収容し
て反応管l内に装入されたポート、6はエピタキシャル
成長させる表面を上にして同様に反応管l内に設置され
た半導体基板である。
また第4図はエピタキシャル成長時の加熱部2の温度分
布の一例を示し、通常の場合、前記ポート5を装入させ
た領域7は800〜800℃、半導体基板6を設置させ
た領域8は700〜800°C程度に設定され、その温
度差がお覧よそ50〜100°Cに保持されるようにし
ている。
布の一例を示し、通常の場合、前記ポート5を装入させ
た領域7は800〜800℃、半導体基板6を設置させ
た領域8は700〜800°C程度に設定され、その温
度差がお覧よそ50〜100°Cに保持されるようにし
ている。
こ〜でエピタキシャル成長は、予めAsで飽和させたG
aを収容するポート5と、半導体基板6とを反応管l内
に図示のように配置させた状態で、ガス導入口3から制
御されたH2を導入させながら加熱部2により昇温させ
、一定温度に判御後にガス導入口3からAsCJlj
を含むH2を導入させることにより、Gaの設置領域で
はGaとAsC見。′との反応によって 3Ga + AsC513→3GaCfL + K A
saとなり、このGa層又とA S 4と舒基板領域偏
に運ばれ、 GaC1+’AAs4+%H2−+GaAs+HC1の
反応によって、半導体基板6の表面上に所期のGaAs
層を成長させるのである。
aを収容するポート5と、半導体基板6とを反応管l内
に図示のように配置させた状態で、ガス導入口3から制
御されたH2を導入させながら加熱部2により昇温させ
、一定温度に判御後にガス導入口3からAsCJlj
を含むH2を導入させることにより、Gaの設置領域で
はGaとAsC見。′との反応によって 3Ga + AsC513→3GaCfL + K A
saとなり、このGa層又とA S 4と舒基板領域偏
に運ばれ、 GaC1+’AAs4+%H2−+GaAs+HC1の
反応によって、半導体基板6の表面上に所期のGaAs
層を成長させるのである。
そしてこの場合9通常のエピタキシャル成長においては
、同一のGaにより数十回の成長が行なわれるために、
ポート5内のGa量が次第に減少されてきて、Ga自体
の形状1表面積などが変化し、これに伴なってAsC1
゜との反応性にも差を生じ、半導体基板6の表面上への
GaAsの析出量もまた変化する。すなわち、エピタキ
シャル層の成長速度あるいは電気的特性に変化を生じて
、成長中あるいは成長毎のGaAs層の再現性を悪化さ
せる大きな原因となるものであった。
、同一のGaにより数十回の成長が行なわれるために、
ポート5内のGa量が次第に減少されてきて、Ga自体
の形状1表面積などが変化し、これに伴なってAsC1
゜との反応性にも差を生じ、半導体基板6の表面上への
GaAsの析出量もまた変化する。すなわち、エピタキ
シャル層の成長速度あるいは電気的特性に変化を生じて
、成長中あるいは成長毎のGaAs層の再現性を悪化さ
せる大きな原因となるものであった。
この発明は従来のこのような欠点に鑑み、Gaを収容す
るポートを複数個設置させると共に、それぞれのポート
の温度を個々に制御させることにより、常時、AsCf
L3とGaとの反応を可及的に一定に維持し得るように
したものである。
るポートを複数個設置させると共に、それぞれのポート
の温度を個々に制御させることにより、常時、AsCf
L3とGaとの反応を可及的に一定に維持し得るように
したものである。
以下この発明に係る半導体基板へのGaAs層の気相成
長方法の一実施例につき、第1図および第2図を参照し
て詳細に説明する。
長方法の一実施例につき、第1図および第2図を参照し
て詳細に説明する。
第1図および第2図実施例方法は、前記第3図および第
4図従来例方法に対応して表わしたもので、各図中、同
一符号は同一または相当部分を示している。
4図従来例方法に対応して表わしたもので、各図中、同
一符号は同一または相当部分を示している。
この実施例方法では、まず前記ポート5.ならびにこれ
を装入させる温度領域7に関し、これらをそれぞれに複
数個用意する。すなわち、同温度領域を複数箇所、つま
りこ翫では2つの温度領域7a、7bとするために、該
当する加熱部を同様に加熱部2a、2bとして配置させ
ると共に、これらの各加熱部2a、2b内にあって、そ
れぞれに成長用原料□となるGaを収容した2つのポー
ト5a、5bを装入させるようにし、ついでそのエピタ
キシャル成長に際しては、各加熱部2a、2bの温度制
御をなすことにより、温度領域’7 a 、 7bの温
度、ひいては各ポー) 5 ’a ’、 ’5 bに対
する加熱温度をそれぞれに調節して、#馳従来例方法と
同様の作用により、目的とする半導体基板6面上へのG
a層の成長形成をなし得るようにしたものである。
を装入させる温度領域7に関し、これらをそれぞれに複
数個用意する。すなわち、同温度領域を複数箇所、つま
りこ翫では2つの温度領域7a、7bとするために、該
当する加熱部を同様に加熱部2a、2bとして配置させ
ると共に、これらの各加熱部2a、2b内にあって、そ
れぞれに成長用原料□となるGaを収容した2つのポー
ト5a、5bを装入させるようにし、ついでそのエピタ
キシャル成長に際しては、各加熱部2a、2bの温度制
御をなすことにより、温度領域’7 a 、 7bの温
度、ひいては各ポー) 5 ’a ’、 ’5 bに対
する加熱温度をそれぞれに調節して、#馳従来例方法と
同様の作用により、目的とする半導体基板6面上へのG
a層の成長形成をなし得るようにしたものである。
より一層詳細に述べると、従来例方法の場合には、前記
したように、同一のGaによ゛り数十回の成長が行なわ
れることで、ポート5内に収容したGa量が次第に減少
し、このGa自体の形状1表面積がどが変化してAsC
1との反応性にも差を生じ。
したように、同一のGaによ゛り数十回の成長が行なわ
れることで、ポート5内に収容したGa量が次第に減少
し、このGa自体の形状1表面積がどが変化してAsC
1との反応性にも差を生じ。
半導体基板6の表面上へのGaAsの析出量もまた変化
する。すなわち、エピタキシャル層の成長速度あるいは
電気的特性に変化を生じて、成長中あるいは成長毎のG
aAs層の再現性を悪化させ゛るものであったが、この
実施例方法の場合には、各加熱部2a、2bの温度制御
により、一方のポート5a内のGa量が減少して、その
形状9表面積などの変化に伴い、反応生成量が減少した
としても、この反応生成量の減少分を他方のポー)5b
内のGa量の反応によって補うことができる。そしてこ
の場合の温度制御は、全体としてのGa量、あるいはそ
の反応性を評価して、各ポー) 5 a’ 、 5 b
に対する加熱温度を最適条件に設定させればよく、この
操作により結果的に安定したエピタキシャル成長を行い
得るのである。 □ 〔発明の効果〕 以上詳述したようにこの発明方法によれば。
する。すなわち、エピタキシャル層の成長速度あるいは
電気的特性に変化を生じて、成長中あるいは成長毎のG
aAs層の再現性を悪化させ゛るものであったが、この
実施例方法の場合には、各加熱部2a、2bの温度制御
により、一方のポート5a内のGa量が減少して、その
形状9表面積などの変化に伴い、反応生成量が減少した
としても、この反応生成量の減少分を他方のポー)5b
内のGa量の反応によって補うことができる。そしてこ
の場合の温度制御は、全体としてのGa量、あるいはそ
の反応性を評価して、各ポー) 5 a’ 、 5 b
に対する加熱温度を最適条件に設定させればよく、この
操作により結果的に安定したエピタキシャル成長を行い
得るのである。 □ 〔発明の効果〕 以上詳述したようにこの発明方法によれば。
外周部に加熱部を配した反応管内番孔成長用原料として
のGaを収容したポートを装入させ、かつ被成長対象と
しての半導体基板を設置させ、半導体基板面にGaAs
層をエピタキシャル成長させる気相成長方法において、
複数個のポートを装入させると共に、各ポートに対する
加熱温度を個々に制御させてエピタキシャル成長作用を
得るようにしたので、数十回に及ぶ成長をなしても、各
ポートに収容するGaによって、その反応性変化を相互
に補い合うことができ、成長中あるいは成長毎のエピタ
キシャル成長層の電気的特性を常時一定に維持し得る利
点があり、しかも構成が簡単でかつ操作も容易であるな
どの特長を有するものである。
のGaを収容したポートを装入させ、かつ被成長対象と
しての半導体基板を設置させ、半導体基板面にGaAs
層をエピタキシャル成長させる気相成長方法において、
複数個のポートを装入させると共に、各ポートに対する
加熱温度を個々に制御させてエピタキシャル成長作用を
得るようにしたので、数十回に及ぶ成長をなしても、各
ポートに収容するGaによって、その反応性変化を相互
に補い合うことができ、成長中あるいは成長毎のエピタ
キシャル成長層の電気的特性を常時一定に維持し得る利
点があり、しかも構成が簡単でかつ操作も容易であるな
どの特長を有するものである。
第1図はこの発明に係るGaAs層の気相成長方法の一
実施例を適用する気相成長装置の構成を示す模式図、第
2図は同上エピタキシャル成長時の加熱温度分布の一例
を示す説明図、第3図は同上従来例方法に用いられる気
相成長装置の構成を示す模式図、第4図は同上エピタキ
シャル成長時の加熱温度分布の一例を示す説明図である
。 ■・・・・反応管、2・・・・加熱部、3および4・・
・・反応管のガス導入口および導出口、5・・・・Ga
を収容するポート、6・・・・被成長対象としての半導
体基板、7および7a、7b・・・・ポートを装入させ
た加熱部領域、8・・・・半導体基板を設置させた加熱
部領域。 第1図 第2図 粍シ随
実施例を適用する気相成長装置の構成を示す模式図、第
2図は同上エピタキシャル成長時の加熱温度分布の一例
を示す説明図、第3図は同上従来例方法に用いられる気
相成長装置の構成を示す模式図、第4図は同上エピタキ
シャル成長時の加熱温度分布の一例を示す説明図である
。 ■・・・・反応管、2・・・・加熱部、3および4・・
・・反応管のガス導入口および導出口、5・・・・Ga
を収容するポート、6・・・・被成長対象としての半導
体基板、7および7a、7b・・・・ポートを装入させ
た加熱部領域、8・・・・半導体基板を設置させた加熱
部領域。 第1図 第2図 粍シ随
Claims (1)
- 外周部に加熱部を配した反応管を設け、この反応管内に
成長用原料としてのGaを収容したポートを装入させる
と共に、被、成長対象としての半導体基板を設置させ、
半導体基板面にGaAs層をエピタキシャル成長させる
気相成長方法において、前記ポートを複数個装入させ、
各ポートに対する加熱温度を個々に制御させるようにし
たことを特徴とするGaAs層の気相成長方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10684084A JPS60250619A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | GaAs層の気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10684084A JPS60250619A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | GaAs層の気相成長方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60250619A true JPS60250619A (ja) | 1985-12-11 |
Family
ID=14443883
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10684084A Pending JPS60250619A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | GaAs層の気相成長方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60250619A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6613143B1 (en) * | 2001-07-06 | 2003-09-02 | Technologies And Devices International, Inc. | Method for fabricating bulk GaN single crystals |
US6936357B2 (en) | 2001-07-06 | 2005-08-30 | Technologies And Devices International, Inc. | Bulk GaN and ALGaN single crystals |
US6955719B2 (en) | 2001-03-30 | 2005-10-18 | Technologies And Devices, Inc. | Manufacturing methods for semiconductor devices with multiple III-V material layers |
US7501023B2 (en) | 2001-07-06 | 2009-03-10 | Technologies And Devices, International, Inc. | Method and apparatus for fabricating crack-free Group III nitride semiconductor materials |
US8647435B1 (en) | 2006-10-11 | 2014-02-11 | Ostendo Technologies, Inc. | HVPE apparatus and methods for growth of p-type single crystal group III nitride materials |
-
1984
- 1984-05-25 JP JP10684084A patent/JPS60250619A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6955719B2 (en) | 2001-03-30 | 2005-10-18 | Technologies And Devices, Inc. | Manufacturing methods for semiconductor devices with multiple III-V material layers |
US7670435B2 (en) | 2001-03-30 | 2010-03-02 | Technologies And Devices International, Inc. | Apparatus for epitaxially growing semiconductor device structures with sharp layer interfaces utilizing HVPE |
US6613143B1 (en) * | 2001-07-06 | 2003-09-02 | Technologies And Devices International, Inc. | Method for fabricating bulk GaN single crystals |
US6936357B2 (en) | 2001-07-06 | 2005-08-30 | Technologies And Devices International, Inc. | Bulk GaN and ALGaN single crystals |
US7279047B2 (en) | 2001-07-06 | 2007-10-09 | Technologies And Devices, International, Inc. | Reactor for extended duration growth of gallium containing single crystals |
US7501023B2 (en) | 2001-07-06 | 2009-03-10 | Technologies And Devices, International, Inc. | Method and apparatus for fabricating crack-free Group III nitride semiconductor materials |
US8647435B1 (en) | 2006-10-11 | 2014-02-11 | Ostendo Technologies, Inc. | HVPE apparatus and methods for growth of p-type single crystal group III nitride materials |
US9416464B1 (en) | 2006-10-11 | 2016-08-16 | Ostendo Technologies, Inc. | Apparatus and methods for controlling gas flows in a HVPE reactor |
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