JPS61284915A - 薄膜気相成長装置 - Google Patents
薄膜気相成長装置Info
- Publication number
- JPS61284915A JPS61284915A JP12655085A JP12655085A JPS61284915A JP S61284915 A JPS61284915 A JP S61284915A JP 12655085 A JP12655085 A JP 12655085A JP 12655085 A JP12655085 A JP 12655085A JP S61284915 A JPS61284915 A JP S61284915A
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- JP
- Japan
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- nozzle
- growth
- quartz
- gas
- substrate
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- Pending
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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
本発明は気相からの半導体または誘電体薄膜析出を行う
装置に関するものである。
装置に関するものである。
従来の技術
半導体または誘電体等の薄膜を基板上に析出させる方法
として、気体状の原料を用いるいわゆるＣＶＤ法（Ｃｈ
ｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ化学
気相蒸着）が広く用いられている。このとき大面積ない
し複数枚の基板上に均一に析出を行うのには反応する気
体の流れ方をうまく制御する必要がある。すなわち基板
表面全域にわたって均一に反応気体が供給されることが
必要である。この条件を実現するために従来から行われ
ている方法は、（１）反応槽内を減圧にして、気体分子
の平均自由行程を長くする（拡散係数を大きくする）（
２）気体の噴出するノズルを複数個設ける（３）気体の
噴出するノズルの先端をラッパ状に広げ、その開口部に
小孔を多数開けた板をつけたものを用いる、 等のことが行なわれている。
として、気体状の原料を用いるいわゆるＣＶＤ法（Ｃｈ
ｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ化学
気相蒸着）が広く用いられている。このとき大面積ない
し複数枚の基板上に均一に析出を行うのには反応する気
体の流れ方をうまく制御する必要がある。すなわち基板
表面全域にわたって均一に反応気体が供給されることが
必要である。この条件を実現するために従来から行われ
ている方法は、（１）反応槽内を減圧にして、気体分子
の平均自由行程を長くする（拡散係数を大きくする）（
２）気体の噴出するノズルを複数個設ける（３）気体の
噴出するノズルの先端をラッパ状に広げ、その開口部に
小孔を多数開けた板をつけたものを用いる、 等のことが行なわれている。
発明が解決しようとする問題点
先に述べた従来の技術のうち、第１番目の減圧下での反
応を用いるものは、そのだめの排気及び圧力制御のだめ
の機構が必要であり、装置の構成が複雑となるばかりで
なく、メンテナンスのだめの時間的、費用的負担も多大
なものがある。第２゜第３番目の方法は簡便ではあるが
、得られる均一性は必ずしも十分ではない。特に多元系
における場合の化学量論比及び組成比の制御や、不純物
ド−ピングにおける均一性の制御において問題があった
◇ 問題点を解決するだめの手段 本発明は上記方法のうち第３番目の方法の改良に関する
ものであって、反応気体を供給するノズルの先端部分を
ラッパ状に広げ、その広がった開口部に多数の小孔を開
けた板をとりつけ、さらにこの多数の小孔を開けた板よ
り先に、ノズル先端部と同一径の円筒状の張出しを設け
、この張出し部分の先端を、基板保持台に十分近付くよ
うな長さとする構成となっている。
応を用いるものは、そのだめの排気及び圧力制御のだめ
の機構が必要であり、装置の構成が複雑となるばかりで
なく、メンテナンスのだめの時間的、費用的負担も多大
なものがある。第２゜第３番目の方法は簡便ではあるが
、得られる均一性は必ずしも十分ではない。特に多元系
における場合の化学量論比及び組成比の制御や、不純物
ド−ピングにおける均一性の制御において問題があった
◇ 問題点を解決するだめの手段 本発明は上記方法のうち第３番目の方法の改良に関する
ものであって、反応気体を供給するノズルの先端部分を
ラッパ状に広げ、その広がった開口部に多数の小孔を開
けた板をとりつけ、さらにこの多数の小孔を開けた板よ
り先に、ノズル先端部と同一径の円筒状の張出しを設け
、この張出し部分の先端を、基板保持台に十分近付くよ
うな長さとする構成となっている。
作 用
本発明は上記した構成の反応気体導入ノズルを用いるこ
とにより、ノズルの小孔から噴出した反応気体は、周辺
の円筒状の張出しに案内されるため流れが均一化される
。また円筒状の張出しが基板保持台に十分近付けである
ことから、周囲の低反応気体を巻込むこともなくなり、
これも均一性を向上させる上で効果がある。またこの方
法によれば、基板保持台として基板の大きさより十分大
きな寸法のものを用いることができ、基板加熱の際に温
度の均一性を向上させることもでき、成長させる薄膜の
組成や不純物ドーピングの均一性を向上させるのに大き
な効果がある。
とにより、ノズルの小孔から噴出した反応気体は、周辺
の円筒状の張出しに案内されるため流れが均一化される
。また円筒状の張出しが基板保持台に十分近付けである
ことから、周囲の低反応気体を巻込むこともなくなり、
これも均一性を向上させる上で効果がある。またこの方
法によれば、基板保持台として基板の大きさより十分大
きな寸法のものを用いることができ、基板加熱の際に温
度の均一性を向上させることもでき、成長させる薄膜の
組成や不純物ドーピングの均一性を向上させるのに大き
な効果がある。
実施例
以下図面を用いて本発明の一実施例を示す。第１図は本
発明の一実施例の薄膜気相成長装置の反応気体導入ノズ
ルの斜視図である。石英製のノズル１の先端部１ａはラ
ッパ状に広げてあり、その広がりは直径子Ｏｎとしであ
る。この開口部に直径１．５．、の小孔を多数開けた石
英製の小孔付円板２を融着し、さらに直径７ｏｆｌの円
筒状の石英製張出し部（以下張り出し部という）３を同
じく融着しである。このようなノズルを用いて、有機金
属気相成長を行った。
発明の一実施例の薄膜気相成長装置の反応気体導入ノズ
ルの斜視図である。石英製のノズル１の先端部１ａはラ
ッパ状に広げてあり、その広がりは直径子Ｏｎとしであ
る。この開口部に直径１．５．、の小孔を多数開けた石
英製の小孔付円板２を融着し、さらに直径７ｏｆｌの円
筒状の石英製張出し部（以下張り出し部という）３を同
じく融着しである。このようなノズルを用いて、有機金
属気相成長を行った。
その反応容器の概念的構成を第２図に示す。石英製の反
応容器６の中にカーボン製の基板保持台５がシャフト７
によって所定の位置に設置される。
応容器６の中にカーボン製の基板保持台５がシャフト７
によって所定の位置に設置される。
この基板保持台６は外部からシャフト７を介して回転で
きるようにしである。この基板保持台５はさらに反応容
器６の外側に設置された高周波コイル（図示せず）によ
って供給される電力により発熱し、その上におかれた砒
化ガリウム結晶基板４を必要な温度例えば５５０℃〜９
０ｏ℃に加熱できるようになっている。ノズル１の張出
し部３の直径は基板結晶の直径６０．に対して２０％以
上大きくすることから７０属冨とし、基板保持台はそれ
よりさらに２ｏ％以上大きくした。また張出し部３の先
端と基板保持台５の上面との間隔は５ｍ１１以下とした
。このような装置で、高純度の水素ガスによって希釈さ
れたトリメチルガリウムとアルシンをノズル１を通して
基板結晶４の設置された反応系に供給し、砒化ガリウム
のエピタキシャル成長を行った。その結果、周辺の３〜
６ｎの部分を除いた領域で厚さの変動が±５％以内と均
一な成長が得られた。
きるようにしである。この基板保持台５はさらに反応容
器６の外側に設置された高周波コイル（図示せず）によ
って供給される電力により発熱し、その上におかれた砒
化ガリウム結晶基板４を必要な温度例えば５５０℃〜９
０ｏ℃に加熱できるようになっている。ノズル１の張出
し部３の直径は基板結晶の直径６０．に対して２０％以
上大きくすることから７０属冨とし、基板保持台はそれ
よりさらに２ｏ％以上大きくした。また張出し部３の先
端と基板保持台５の上面との間隔は５ｍ１１以下とした
。このような装置で、高純度の水素ガスによって希釈さ
れたトリメチルガリウムとアルシンをノズル１を通して
基板結晶４の設置された反応系に供給し、砒化ガリウム
のエピタキシャル成長を行った。その結果、周辺の３〜
６ｎの部分を除いた領域で厚さの変動が±５％以内と均
一な成長が得られた。
上と同一の装置を用いて、トリメチルガリウムとアルシ
ンの他に微量の硫化水素を供給したところｎ型のドーピ
ングを行うことができ、その場合にも周辺部を除いてキ
ャリア濃度の変動が±５％以内であった。
ンの他に微量の硫化水素を供給したところｎ型のドーピ
ングを行うことができ、その場合にも周辺部を除いてキ
ャリア濃度の変動が±５％以内であった。
またトリメチルガリウムとアルシンの他にトリメチルア
ルミニウムも供給したところ砒化ガリウムアルミニウム
がエピタキシャル成長し、そのときのガリウムとアルミ
ニウムの比率は周辺６ｆｌを除いて±３％の範囲内に入
っていた。
ルミニウムも供給したところ砒化ガリウムアルミニウム
がエピタキシャル成長し、そのときのガリウムとアルミ
ニウムの比率は周辺６ｆｌを除いて±３％の範囲内に入
っていた。
以上のように本実施例によれば、反応気体の熱分解反応
による薄膜形成において、その面内均一性を向上させる
方法を与えるものであって、実施例においては砒化ガリ
ウムや砒化ガリウムアルミニウムについて述べたが、こ
の方法はこれに限るものでなく、反応に用いる気体の種
類を変えれば、他の■−■族、Ｉｔ−■族等の化合物半
導体のエピタキシャル成長あるいは、Ｓ ｉ Ｏ２他の
誘電体膜の形成等にも応用できることは明きらかである
。
による薄膜形成において、その面内均一性を向上させる
方法を与えるものであって、実施例においては砒化ガリ
ウムや砒化ガリウムアルミニウムについて述べたが、こ
の方法はこれに限るものでなく、反応に用いる気体の種
類を変えれば、他の■−■族、Ｉｔ−■族等の化合物半
導体のエピタキシャル成長あるいは、Ｓ ｉ Ｏ２他の
誘電体膜の形成等にも応用できることは明きらかである
。
発明の効果
以上のように本発明は、熱分解気相成長における反応気
体導入ノズルとして、気体の流れを案内する円筒状張出
し部を設けた形状のものを用’−ａ＝１＝。
体導入ノズルとして、気体の流れを案内する円筒状張出
し部を設けた形状のものを用’−ａ＝１＝。
＝
いて、基板上に均一な薄膜成長を行うことができ、その
効果は大なるものがある。
効果は大なるものがある。
第１図は本発明の一実施例における薄膜気相成長装置の
反応気体導入ノズルの斜視図、第２図は同装置の反応容
器部分を示す概念構成図である。 １・・・・・・ノズル、１ａ・・・・・・先端部、２・
・・・・・小孔付円板、３・・・・・・石英製張出し部
、４・・・・・・基板、５・・・・・・基板保持台、６
・・・・・・反応容器、７・・・・・・シャフト。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図
反応気体導入ノズルの斜視図、第２図は同装置の反応容
器部分を示す概念構成図である。 １・・・・・・ノズル、１ａ・・・・・・先端部、２・
・・・・・小孔付円板、３・・・・・・石英製張出し部
、４・・・・・・基板、５・・・・・・基板保持台、６
・・・・・・反応容器、７・・・・・・シャフト。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図
Claims (1)
- 反応気体を導入するノズルと、前記ノズルの先端が拡大
された先端拡大部と、前記先端拡大部には反応気体を放
出する多数の小孔とを具備し、前記先端拡大部の周縁部
に気体案内用の円筒状張出し部を有し、熱分解気相成長
法によって薄膜形成を行う薄膜気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12655085A JPS61284915A (ja) | 1985-06-11 | 1985-06-11 | 薄膜気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12655085A JPS61284915A (ja) | 1985-06-11 | 1985-06-11 | 薄膜気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61284915A true JPS61284915A (ja) | 1986-12-15 |
Family
ID=14937946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12655085A Pending JPS61284915A (ja) | 1985-06-11 | 1985-06-11 | 薄膜気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61284915A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6447017A (en) * | 1987-08-18 | 1989-02-21 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
-
1985
- 1985-06-11 JP JP12655085A patent/JPS61284915A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6447017A (en) * | 1987-08-18 | 1989-02-21 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
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