JPS6131394A - 気相成長方法 - Google Patents
気相成長方法Info
- Publication number
- JPS6131394A JPS6131394A JP15435384A JP15435384A JPS6131394A JP S6131394 A JPS6131394 A JP S6131394A JP 15435384 A JP15435384 A JP 15435384A JP 15435384 A JP15435384 A JP 15435384A JP S6131394 A JPS6131394 A JP S6131394A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- susceptor
- substrate
- vapor phase
- reaction tube
- phase growth
- Prior art date
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- Pending
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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
本発明は化合物半導体の良好な成長層を再現性よく得る
ことが出来る気相成長方法に関するものである。
ことが出来る気相成長方法に関するものである。
従来例の構成とその問題点
化合物半導体のエピタキシャル成長法としては液相成長
法や気相成長法等があり、気相成長法の中でも、量産性
、制御性にすぐれているといわれるＭＯＣＶＤ法（ｍｅ
ｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃ ＣＶ Ｄ ）がある。
法や気相成長法等があり、気相成長法の中でも、量産性
、制御性にすぐれているといわれるＭＯＣＶＤ法（ｍｅ
ｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃ ＣＶ Ｄ ）がある。
第１図に従来のＭＯＣＶＤ法を示す。同図において、炉
芯管１の両端部にエンドキャップ２，３を設けてあり、
エンドキャップ２にはガス供給管４．６が設けである。
芯管１の両端部にエンドキャップ２，３を設けてあり、
エンドキャップ２にはガス供給管４．６が設けである。
例えば４元化合物のＩｎＧａＡｓＰ を結晶成長する
場合、ソース材料としてのＴＥＩ、ＴＥＧはＨ２ガスと
共に供給管４より、Ｐ Ｈ３，Ａ ｓ Ｈ３はＨ２ガス
と共に供給管６よりそれぞれ炉芯管１内に導入される。
場合、ソース材料としてのＴＥＩ、ＴＥＧはＨ２ガスと
共に供給管４より、Ｐ Ｈ３，Ａ ｓ Ｈ３はＨ２ガス
と共に供給管６よりそれぞれ炉芯管１内に導入される。
基板６はカーボンサセプタＴ上に載置され、高周波コイ
ル８を用いて高周波加熱され、基板６上に導入された反
応ガスが熱分解してＩｎＧａＡｓＰ が基板上にエピ
タキンヤル成長する。基板９の温度は熱電対９により検
知し、通常フィードバックをかけ、一定温度調節を行な
う。炉芯管１内を流れ出だガスは出口１０より排気され
る。
ル８を用いて高周波加熱され、基板６上に導入された反
応ガスが熱分解してＩｎＧａＡｓＰ が基板上にエピ
タキンヤル成長する。基板９の温度は熱電対９により検
知し、通常フィードバックをかけ、一定温度調節を行な
う。炉芯管１内を流れ出だガスは出口１０より排気され
る。
この場合、炉芯管１内に導入された反応ガスは熱分解し
、基板上だけでなく炉芯管１内の内壁やサセプタ上に付
着物１１．１２として堆積し、次の成長のｒｕｎに対し
、これらの付着物１１．１２が再蒸発し、成長層の組成
や電気的特性を著しく乱し再現性よく得ることができな
い。そのためＫ、新しく成長開始前は必ず空焼きするの
も一方法であるが、それだと総合的にみると２倍の成長
時間を費すことになり、極めて生産効率が悪い。
、基板上だけでなく炉芯管１内の内壁やサセプタ上に付
着物１１．１２として堆積し、次の成長のｒｕｎに対し
、これらの付着物１１．１２が再蒸発し、成長層の組成
や電気的特性を著しく乱し再現性よく得ることができな
い。そのためＫ、新しく成長開始前は必ず空焼きするの
も一方法であるが、それだと総合的にみると２倍の成長
時間を費すことになり、極めて生産効率が悪い。
発明の目的
本発明は前述のごとき不要な付着物にする成長層の汚染
や組成の乱れをなくし、再現性のよい良好な成長層が形
成できる気相成長法を提供するものである。
や組成の乱れをなくし、再現性のよい良好な成長層が形
成できる気相成長法を提供するものである。
発明の構成
本発明は、反応管内に反応ガスを導入して基板上に薄膜
を成長するに際し、筒状のサセプターの内側に上記基板
を保持し、上記反応ガスは一ト記筒状サセプターの内側
を流れ、上記基板の上記反応管への出入れは上記筒状サ
セプターごと行なうことにより化合物半導体層を形成す
るものである。
を成長するに際し、筒状のサセプターの内側に上記基板
を保持し、上記反応ガスは一ト記筒状サセプターの内側
を流れ、上記基板の上記反応管への出入れは上記筒状サ
セプターごと行なうことにより化合物半導体層を形成す
るものである。
すなわち、従来の上記欠点にがんかの、例えばＩｎＧａ
ＡｓＰ をＩｎＰ 基板上に形成する場合、縦型円筒
状反応管内に反応管より径の小さい円筒状サセプターの
内側にＩｎＰ 基板を載置し、反応管の下部から上部へ
と円筒状サセプターの内側を反応ガス（ＰＨ３，ＡＳＨ
３，ＴＥＩ、ＴＥＣｉ、Ｈ２）を流すことＫより、Ｉｎ
Ｐ 基板近傍で外部からの熱により反応ガスが熱分解
し、基板上にＩｎＧａＡｓＰ が成長する。次の成長
時には円筒状サセプターごと外部にとり出し、新しいサ
セプターに新たに基板全載置して、反応管内にセットし
成長を開始する。
ＡｓＰ をＩｎＰ 基板上に形成する場合、縦型円筒
状反応管内に反応管より径の小さい円筒状サセプターの
内側にＩｎＰ 基板を載置し、反応管の下部から上部へ
と円筒状サセプターの内側を反応ガス（ＰＨ３，ＡＳＨ
３，ＴＥＩ、ＴＥＣｉ、Ｈ２）を流すことＫより、Ｉｎ
Ｐ 基板近傍で外部からの熱により反応ガスが熱分解
し、基板上にＩｎＧａＡｓＰ が成長する。次の成長
時には円筒状サセプターごと外部にとり出し、新しいサ
セプターに新たに基板全載置して、反応管内にセットし
成長を開始する。
こうすることにより再現性よく良好な半導体層が得られ
る。
る。
実施例の説明
第２図に本発明の実施例の概略図を示す。炉芯管１３は
縦型で、内部に筒状のサセプター１４がすっぽり入るよ
う忙装置する。成長用の基板１６けサセプター１４の内
壁にセットする。これは、サセプターの内側にスリット
を形成して、そのスリット内に基板１５を置くことＫよ
り、簡単に載置できる。炉芯管１３とサセプター１４の
間にけグラファイト１６を載置し、高周波コイル１７で
高周波加熱する。炉芯管１３の両端部はエンドキャップ
１８，１９があり、たとえばＩｎＰ 基板１６上にＩｎ
ＧａＡｓＰ を成長させる場合エンドキャップ１８側
のガス供給管２０からは、ＴＥＩ、ＴＥＧ。
縦型で、内部に筒状のサセプター１４がすっぽり入るよ
う忙装置する。成長用の基板１６けサセプター１４の内
壁にセットする。これは、サセプターの内側にスリット
を形成して、そのスリット内に基板１５を置くことＫよ
り、簡単に載置できる。炉芯管１３とサセプター１４の
間にけグラファイト１６を載置し、高周波コイル１７で
高周波加熱する。炉芯管１３の両端部はエンドキャップ
１８，１９があり、たとえばＩｎＰ 基板１６上にＩｎ
ＧａＡｓＰ を成長させる場合エンドキャップ１８側
のガス供給管２０からは、ＴＥＩ、ＴＥＧ。
Ｈ２の反応ガスを、ＰＨ３，ＡｓＨ３は反応管１３内の
一部の領域２１を介して導入し、基板加熱用の熱で予備
加熱し、領域２２の付近でこれらが混合され、ＩｎＰ
基板１６上にＩｎＧａＡｓＰ が成長する。反応ガス
はエンドキャップ１９側の出口２３より外部に排気され
る。
一部の領域２１を介して導入し、基板加熱用の熱で予備
加熱し、領域２２の付近でこれらが混合され、ＩｎＰ
基板１６上にＩｎＧａＡｓＰ が成長する。反応ガス
はエンドキャップ１９側の出口２３より外部に排気され
る。
成長終了後はエンドキャップ１９をはずして円筒サセプ
タ−１４ごと外部に取り出し、新たに成長する時は新し
い円筒サセプターを用いて反応管１３内にセントする。
タ−１４ごと外部に取り出し、新たに成長する時は新し
い円筒サセプターを用いて反応管１３内にセントする。
円筒サセプター１４内に付着した不要なデポジット物（
堆積物）は酸等のエツチング液で容易に除去できる故、
２本の円筒サセプターがあればサイクリックにスムーズ
に成長が可能となる。こうすることにより、反応管の内
壁やサセプターに付着するデポジットの再蒸発による成
長層への汚染は全く除去できる。反応ガスの流れとして
は、ＭＯＣＶＤ法の場合、ガス流の乱れ、例えば対流、
乱流などがないほうが望ましく、特に基板上近傍でのガ
ス流は極めてスムーズに流れるべきなので、ガスの流れ
に対し基板の上流、下流側には障害物がないほうがよい
。
堆積物）は酸等のエツチング液で容易に除去できる故、
２本の円筒サセプターがあればサイクリックにスムーズ
に成長が可能となる。こうすることにより、反応管の内
壁やサセプターに付着するデポジットの再蒸発による成
長層への汚染は全く除去できる。反応ガスの流れとして
は、ＭＯＣＶＤ法の場合、ガス流の乱れ、例えば対流、
乱流などがないほうが望ましく、特に基板上近傍でのガ
ス流は極めてスムーズに流れるべきなので、ガスの流れ
に対し基板の上流、下流側には障害物がないほうがよい
。
本発明は、反応管が縦型でしかも反応ガスが下から上へ
と流れるいわゆる煙突型の場合が、筒状サセプターのセ
ントもスムーズで、しかもガスの流れも自然で最も望ま
しい。もちろん横型や縦型のＬから下へのガスの流れの
場合にも適用できる。
と流れるいわゆる煙突型の場合が、筒状サセプターのセ
ントもスムーズで、しかもガスの流れも自然で最も望ま
しい。もちろん横型や縦型のＬから下へのガスの流れの
場合にも適用できる。
筒状サセプターも反応管の形状を考えて円筒でも角筒で
もその地形状は問わない。基板の加熱方式もゴールドフ
ァーネス等の抵抗加熱方式やランプ加熱方式でもよい。
もその地形状は問わない。基板の加熱方式もゴールドフ
ァーネス等の抵抗加熱方式やランプ加熱方式でもよい。
実施例ではＩ ｎＧ ａ Ａｓ Ｐ 成長の場合を述
べたが、従来の方法では組成（Ｉｎ、−ｘＧａＸＡ８ｙ
Ｐ１−ｙのｘ、ｙ）のバラツキがｗｕｎｔｏ ｒｕｎで
１０％程度あったが、本発明により６％以内に十分押え
られることがわかった。本発明は他の化合物半導体例え
ばＧａ１−ｘＡ／ｘＡｓ／ＧａＡｓ系や■−■化合物半
導体等にも適用できることは言うまでもない。
べたが、従来の方法では組成（Ｉｎ、−ｘＧａＸＡ８ｙ
Ｐ１−ｙのｘ、ｙ）のバラツキがｗｕｎｔｏ ｒｕｎで
１０％程度あったが、本発明により６％以内に十分押え
られることがわかった。本発明は他の化合物半導体例え
ばＧａ１−ｘＡ／ｘＡｓ／ＧａＡｓ系や■−■化合物半
導体等にも適用できることは言うまでもない。
発明の効果
以上から明らかなように、化合物半導体の量産性に最も
適していると考えられているＭＯＣＶＤ法に本発明を適
用すると、エピタキ／ヤル層内の組成、不純物濃度や膜
厚等が極めて再現性よく得られ、本発明は今後の化合物
半導体量産には欠くことのできないものである。
適していると考えられているＭＯＣＶＤ法に本発明を適
用すると、エピタキ／ヤル層内の組成、不純物濃度や膜
厚等が極めて再現性よく得られ、本発明は今後の化合物
半導体量産には欠くことのできないものである。
第１図は従来の気相成長装置の概略図、第２図は本発明
の一実施例に用いる成長装置の概略図である。 １３・・・・反応炉、１５−・・基板、１４ ・筒状
サセプター、１６ ・・・グラファイト。
の一実施例に用いる成長装置の概略図である。 １３・・・・反応炉、１５−・・基板、１４ ・筒状
サセプター、１６ ・・・グラファイト。
Claims (6)
- （１）反応管内に反応ガスを導入して基板上に薄膜を成
長するに際し、筒状のサセプターの内側に上記基板を保
持し、上記反応ガスは上記筒状サセプターの内側を流れ
、上記基板の上記反応管への出入れは上記筒状サセプタ
ーごと行なうことを特徴とする気相成長方法。 - （２）反応管は縦型であることを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載の気相成長方法。 - （３）縦型反応管においてガスの流れは下から上へ向う
ことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の気相成
長方法。 - （４）筒状サセプターは石英製であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の気相成長方法。 - （５）基板の加熱方法は抵抗加熱あるいはランプ加熱で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の気
相成長方法。 - （６）反応管内に反応ガスの予備加熱用領域を設けるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の気相成長
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15435384A JPS6131394A (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | 気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15435384A JPS6131394A (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | 気相成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6131394A true JPS6131394A (ja) | 1986-02-13 |
Family
ID=15582302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15435384A Pending JPS6131394A (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | 気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6131394A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4759572B2 (ja) * | 2004-12-24 | 2011-08-31 | アイクストロン、アーゲー | Ｒｆ−加熱されるプロセス室を備えたｃｖｄ反応装置 |
-
1984
- 1984-07-25 JP JP15435384A patent/JPS6131394A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4759572B2 (ja) * | 2004-12-24 | 2011-08-31 | アイクストロン、アーゲー | Ｒｆ−加熱されるプロセス室を備えたｃｖｄ反応装置 |
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