JPS61150323A - 半導体材料の製造方法 - Google Patents
半導体材料の製造方法Info
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- JPS61150323A JPS61150323A JP27534284A JP27534284A JPS61150323A JP S61150323 A JPS61150323 A JP S61150323A JP 27534284 A JP27534284 A JP 27534284A JP 27534284 A JP27534284 A JP 27534284A JP S61150323 A JPS61150323 A JP S61150323A
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- reaction unit
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体材料の製造方法に係わり、特に有機金属
熱分解法（ＭＯ−ＣＶＤ法）による化合物半導体材料の
製造方法に関するものである。
熱分解法（ＭＯ−ＣＶＤ法）による化合物半導体材料の
製造方法に関するものである。
第４図は従来のＭＯ−ＣＶＤ法による気相成長装置を説
明するための模式配置図である。
明するための模式配置図である。
製造例として、ガリウム、アルミニウム、砒素（ＧａＡ
ＩＡｓ）材料を製造する場合を例にとり説明をする。
ＩＡｓ）材料を製造する場合を例にとり説明をする。
反応ガス供給装置ｌがあり、ＧａＡｌＡｓの気相成長を
する場合には、その成分を構成する有機金属ガスとして
、ジメチル亜鉛（Ｚｎ（ＣＨ３） ２ ）ガス、セレン
化水素 （Ｈ２Ｓｅ）ガス、アルシンガス（ＡｓＨ８）
ガスが内蔵されるガスボンベ２．３．４があり、又これ
らのガスを搬送するためのキャリアガスとして水素ガス
純化装置５、又は窒素ガス純化装置６を介して配管され
、その他ドーパントガスの配管７がある。
する場合には、その成分を構成する有機金属ガスとして
、ジメチル亜鉛（Ｚｎ（ＣＨ３） ２ ）ガス、セレン
化水素 （Ｈ２Ｓｅ）ガス、アルシンガス（ＡｓＨ８）
ガスが内蔵されるガスボンベ２．３．４があり、又これ
らのガスを搬送するためのキャリアガスとして水素ガス
純化装置５、又は窒素ガス純化装置６を介して配管され
、その他ドーパントガスの配管７がある。
それぞれのガスボンベやガスの純化装置には、マスフロ
ーコントロール（ＭＦＣ）８がそれぞれ設置され、必要
部分にガスコック９が設けられている。
ーコントロール（ＭＦＣ）８がそれぞれ設置され、必要
部分にガスコック９が設けられている。
反応装置１０は真空可能の容器１１があって、内部には
回転するサセプタ１２があって、その上に基板１３が配
置され、容器の外部から基板の温度を上げるために、高
周波加熱装置１４がある。
回転するサセプタ１２があって、その上に基板１３が配
置され、容器の外部から基板の温度を上げるために、高
周波加熱装置１４がある。
反応装置で所定の反応を行ったガスは排ガス処理装置１
５によって廃棄処理される。
５によって廃棄処理される。
従来の製造方法では、良質のＧａＡｌＡｓを成長させる
場合には、反応装置における気密性が重要であり、酸素
や水蒸気が存在しないことと、良質の原料を使用するこ
とに留意して酸素や水蒸気を低減するようにしているが
、酸素濃度が０．０ＩＰ、Ｐ、Ｍ以下が必要とされるた
め従来の製造方法では不十分である。
場合には、反応装置における気密性が重要であり、酸素
や水蒸気が存在しないことと、良質の原料を使用するこ
とに留意して酸素や水蒸気を低減するようにしているが
、酸素濃度が０．０ＩＰ、Ｐ、Ｍ以下が必要とされるた
め従来の製造方法では不十分である。
インジウム、アルミニウム、ガリウムの合金を用いて酸
素や水蒸気を除去する方法、特にアルミニウムを含む有
機金属を除去するにはマツフルを用いて除去する方法が
あるが、効果的に除去するにはガス流速等に制限があり
、良質のＧａＡｌＡｓを成長させることは困難である。
素や水蒸気を除去する方法、特にアルミニウムを含む有
機金属を除去するにはマツフルを用いて除去する方法が
あるが、効果的に除去するにはガス流速等に制限があり
、良質のＧａＡｌＡｓを成長させることは困難である。
上記の構成のＭＣ）−ＣＶＤ法による気相成長装置にお
いては、反応装置内に酸素や水蒸気が存在することが問
題点であり、そのために良質の半導体材料を製作するこ
とが困難であるという不都合を生ずる。
いては、反応装置内に酸素や水蒸気が存在することが問
題点であり、そのために良質の半導体材料を製作するこ
とが困難であるという不都合を生ずる。
本発明は上記問題点を解消したＭＯ−ＣＶＤ法による気
相成長装置を提供するもので、その手段は、反応ガス供
給装置と反応装置と排ガス処理装置を具備した気相成長
装置で、有機金属熱分解法による化合物半導体材料の製
造方法において、該反応ガス供給装置と該反応装置の間
に第２の反応装置を設け、加熱された該第２の反応装置
に有機金属を含む水素又は不活性ガスを通じて有機金属
から、該反応ガスに含む残留酸素、水分、酸化炭素の酸
素化合物と、酸素と結合しやすいアルミニウム等を析出
せしめた後、該第２の反応装置を冷却してから有機金属
とＶ属元素水素化物を通じ、更に上記混合ガスを反応装
置に（Ｊ４給して半導体気相成長を行うことを特徴とす
る半導体材料の製造方法によって達成できる。
相成長装置を提供するもので、その手段は、反応ガス供
給装置と反応装置と排ガス処理装置を具備した気相成長
装置で、有機金属熱分解法による化合物半導体材料の製
造方法において、該反応ガス供給装置と該反応装置の間
に第２の反応装置を設け、加熱された該第２の反応装置
に有機金属を含む水素又は不活性ガスを通じて有機金属
から、該反応ガスに含む残留酸素、水分、酸化炭素の酸
素化合物と、酸素と結合しやすいアルミニウム等を析出
せしめた後、該第２の反応装置を冷却してから有機金属
とＶ属元素水素化物を通じ、更に上記混合ガスを反応装
置に（Ｊ４給して半導体気相成長を行うことを特徴とす
る半導体材料の製造方法によって達成できる。
本発明はＭＯ−ＣＶＤ法による気相成長装置における反
応装置内の酸素や水蒸気を除去するために、反応ガス供
給装置と反応装置の間に第２の反応装置を設け、加熱さ
れた第２の反応装置内で、有機金属からアルミニウム等
の酸素と結合しやすい金属を析出せしめた後、第２の反
応装置を冷却し、次いで有機金属と第Ｖ属元素水素化物
を通じ、更に上記混合ガスを反応装置に供給して半導体
気相成長を行なうように考慮したものである。
応装置内の酸素や水蒸気を除去するために、反応ガス供
給装置と反応装置の間に第２の反応装置を設け、加熱さ
れた第２の反応装置内で、有機金属からアルミニウム等
の酸素と結合しやすい金属を析出せしめた後、第２の反
応装置を冷却し、次いで有機金属と第Ｖ属元素水素化物
を通じ、更に上記混合ガスを反応装置に供給して半導体
気相成長を行なうように考慮したものである。
アルミニウムは酸素ガスや水蒸気と親和力が大きいため
に酸素ガスや水蒸気を除去する方法として利用されるが
、実用上アルミニウムが酸素ガスや水蒸気と反応してア
ルミニウムの酸化膜を形成してしまうと、この酸化膜が
アルミニウムの保護膜となってしまい、それ以上の酸素
ガスを除去することが出来なくなる。
に酸素ガスや水蒸気を除去する方法として利用されるが
、実用上アルミニウムが酸素ガスや水蒸気と反応してア
ルミニウムの酸化膜を形成してしまうと、この酸化膜が
アルミニウムの保護膜となってしまい、それ以上の酸素
ガスを除去することが出来なくなる。
十分に気密化された反応装置では酸素ガスの残留量が成
る程度少なくなっているので、反応するアルミニウムの
量が十分にあれば、酸素ガスを更にそれ以下に低減する
ことは可能である。
る程度少なくなっているので、反応するアルミニウムの
量が十分にあれば、酸素ガスを更にそれ以下に低減する
ことは可能である。
本発明は、このような発想から、アルミニウムを生成す
る方法と、その利用を考慮したものである。
る方法と、その利用を考慮したものである。
第１図は本発明の実施例であるＭＯ−ＣＶＤ法による気
相成長装置を説明するための模式配置図である。
相成長装置を説明するための模式配置図である。
ガス供給装置２１は従来とほぼ同様に構成され、反応装
置２２と、排ガス装置２３と、本発明である第２の反応
装置２４とから成り立っているが、第２の反応装置には
、反応管３１と加熱装置３２から構成されている。
置２２と、排ガス装置２３と、本発明である第２の反応
装置２４とから成り立っているが、第２の反応装置には
、反応管３１と加熱装置３２から構成されている。
第２図は、本発明になる第２の反応装置２２の内部に配
置されているケージの主要部を説明するための模式斜視
図である。
置されているケージの主要部を説明するための模式斜視
図である。
直径が約８０ｍｍの円筒型の石英で製作されたケージ２
５の内部に、直径が約２１の複数のカーボンロソド２６
がケージの軸方向に配置され、実効的に壁面積を増大す
るようになされている。
５の内部に、直径が約２１の複数のカーボンロソド２６
がケージの軸方向に配置され、実効的に壁面積を増大す
るようになされている。
又、このケージは移動可能の加熱炉２７によって外部か
ら加熱される。
ら加熱される。
本発明のＭＯ−ＣＶＤ法について説明すると、第２の反
応装置２４を６５０℃で加熱し、トリメチルアルミニウ
ムを含む水素を最初に供給して、反応装置内部に設けら
れたケージ型の炭素材の表面にアルミニウムを析出し、
然る後反応装置とは独立に排ガス処理部に送られる。
応装置２４を６５０℃で加熱し、トリメチルアルミニウ
ムを含む水素を最初に供給して、反応装置内部に設けら
れたケージ型の炭素材の表面にアルミニウムを析出し、
然る後反応装置とは独立に排ガス処理部に送られる。
次に、第２の反応装置２４は冷却して４００℃以下にし
、ＭＯ−ＣＶＤの反応ガスを供給して、更にこのガスは
主たる反応装置２２に送られて気相成長が行われるが、
この第２の反応装置２４は冷却速度が大きいことが望ま
しい。
、ＭＯ−ＣＶＤの反応ガスを供給して、更にこのガスは
主たる反応装置２２に送られて気相成長が行われるが、
この第２の反応装置２４は冷却速度が大きいことが望ま
しい。
尚、ＭＯ−ＣＶＤ法による気相成長装置で行われる通用
種類として、インジニウム。ガリウム。
種類として、インジニウム。ガリウム。
アルミニウム、燐（ＩｎＧａＡＩＰ） 、ＩｎＡｌＡｓ
等アルミニウムを含むｍ−ｖ属化合物半導体等に適用可
能である。
等アルミニウムを含むｍ−ｖ属化合物半導体等に適用可
能である。
又、アルミニウムの代わりにマグネシウム等の酸素と結
合力が強い金属が使用可能である。
合力が強い金属が使用可能である。
第３図はＧａＡｌＡｓ結晶のホトルミネッセンス特性の
結晶成長温度の依存性を示したものである。
結晶成長温度の依存性を示したものである。
横軸が成長温度であり、縦軸がホトルミネッセンスの相
対強度であるが、Ａは従来方法によって成長させりもの
であり、Ｂは本発明による製造方法によって成長させた
ものである。
対強度であるが、Ａは従来方法によって成長させりもの
であり、Ｂは本発明による製造方法によって成長させた
ものである。
Ａ、Ｂ曲線共に成長温度が高くなると発光強度が大きく
なり、品質が改善されてくるが、本発明の方法が従来方
法に比較して約５０℃程度以上低くすることが可能であ
る。
なり、品質が改善されてくるが、本発明の方法が従来方
法に比較して約５０℃程度以上低くすることが可能であ
る。
この理由は第２の反応装置のガスを処理することにより
、反応ガス中に酸素ガスの残留分が低減されたことによ
る。
、反応ガス中に酸素ガスの残留分が低減されたことによ
る。
以上詳細に説明したように本発明のＭＯ−ＣＶＤの反応
ガスによる気相成長を行うことにより、結晶の成長温度
の低減と結晶の品質向上に供し得るという効果大なるも
のがある。
ガスによる気相成長を行うことにより、結晶の成長温度
の低減と結晶の品質向上に供し得るという効果大なるも
のがある。
第１図は本発明のＭＯ−ＣＶＤの反応ガスによる気相成
長を説明するための配置図、 第２図はケージ内部の主要部の斜視図、第３図はＧａＡ
ＩＡ＋結晶のホトルミネッセンス特性と結晶成長温度と
の関係図、 第４図は従来のＭＯ−ＣＶＤの反応ガスによる気相成長
を説明するための配置図、 図において、２１はガス供給装置、２２は反応装置、２
３は排ガス装置、２４は第２の反応装置、２５はケージ
、２６はカーボンロンド、２７は移動用の加熱炉をそれ
ぞれ示す。
長を説明するための配置図、 第２図はケージ内部の主要部の斜視図、第３図はＧａＡ
ＩＡ＋結晶のホトルミネッセンス特性と結晶成長温度と
の関係図、 第４図は従来のＭＯ−ＣＶＤの反応ガスによる気相成長
を説明するための配置図、 図において、２１はガス供給装置、２２は反応装置、２
３は排ガス装置、２４は第２の反応装置、２５はケージ
、２６はカーボンロンド、２７は移動用の加熱炉をそれ
ぞれ示す。
Claims (1)
- 反応ガス供給装置と反応装置と排ガス処理装置を具備し
た気相成長装置で、有機金属熱分解法による化合物半導
体材料の製造方法において、該反応ガス供給装置と該反
応装置の間に第２の反応装置を設け、加熱された該第２
の反応装置に有機金属を含む水素又は不活性ガスを通じ
て有機金属から、該反応ガスに含む残留酸素、水分、酸
化炭素の酸素化合物と、酸素と結合しやすいアルミニウ
ム等を析出せしめた後、該第２の反応装置を冷却してか
ら有機金属とｖ族元素水素化物を通じ、更に上記混合ガ
スを反応装置に供給して半導体気相成長を行うことを特
徴とする半導体材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27534284A JPS61150323A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | 半導体材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27534284A JPS61150323A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | 半導体材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61150323A true JPS61150323A (ja) | 1986-07-09 |
Family
ID=17554132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27534284A Pending JPS61150323A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | 半導体材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61150323A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010095084A (ko) * | 2000-03-30 | 2001-11-03 | 추후제출 | 유체 가열 장치 |
| US7968362B2 (en) | 2001-03-27 | 2011-06-28 | Ricoh Company, Ltd. | Semiconductor light-emitting device, surface-emission laser diode, and production apparatus thereof, production method, optical module and optical telecommunication system |
-
1984
- 1984-12-25 JP JP27534284A patent/JPS61150323A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010095084A (ko) * | 2000-03-30 | 2001-11-03 | 추후제출 | 유체 가열 장치 |
| US7968362B2 (en) | 2001-03-27 | 2011-06-28 | Ricoh Company, Ltd. | Semiconductor light-emitting device, surface-emission laser diode, and production apparatus thereof, production method, optical module and optical telecommunication system |
| US8293555B2 (en) | 2001-03-27 | 2012-10-23 | Ricoh Company, Ltd. | Semiconductor light-emitting device, surface-emission laser diode, and production apparatus thereof, production method, optical module and optical telecommunication system |
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