JPS61500994A - 材料蒸着技術 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 材料蒸着技術 発明の背景 １、　発明の分野 本発明は材料蒸着に関する。

２、　背景技術 基板上に半導体などの材料を堆積させるために数多くの方法が開発されて来た。

その中の１つの方法では前駆体ガスが用いられる。この前、Ｕ体ガスは基板と接 触すると化学反応のような変化を受け堆積層を生み出す。（典型的には前駆体ガ スはガス状成分の混合物である。）これらの蒸着法においては、一般にガス流及 び基板とガス流との空間的関係は注意深く制御される。例えば化学蒸着法（ＣＶ Ｄ）に用いられる最も多い空間配置では、第１［ｉｌに示されるよう（Ｃ容器の 一端でガス流が生成され、基板が容器内（（配置され、基板１２の主表面に平行 な矢印１０の方向にガス流は生成される。ＣＶＤ法に用いられる他の配置では基 板は点線１４で示されるように配置され、ガス流の方向は基板の主表面に概して 垂直となる。

前者の配置即ち平行配置は前駆体ガス流の乱れが最小となるので最もよ欠使われ る。しかしながら、ｆ内の対応する軸方向温度勾配によってもたらされる基板の 温度勾配を最小にしたＡ場合には時に後者の配置が使われる。

ある例では、基板は両装置の利点を組合わせるために平行と垂直の間の位置に傾 けて配置される。

一般に近接堆積と呼ばれる他の配置では、第２図に示されるように容器の底に昇 華材料が置かれる。ここでは容器の大きさは基板１５の大きさと本質的に同一に なるように選ばれる。基板は容器１γの上に置かれ、材料１８を加熱することで 蒸気が生じ、こうして昇苺が行なわれる。生じた蒸気は容器を通して拡散し、昇 華材料の温度以下に維持された基板上に薄膜を堆積させる。近接堆積は典型的に は装置を簡略化したい場合に使われる。

しかし、多くの場合制御が難しく、厚さや組成の変化がおきやすい。

特定の応用例、例えば組成の異なる複数の層を堆積させる必要がある場合には他 の配置活用いられる。例えば第３図の配置も従来用いられている。（詳しくはブ イ。

ジー、ケラミダス（ｖ、Ｇ−Ｋｅｒａｍｉｄａａ　）及びＸス、マハジャン（Ｓ 、　Ｍａｈａｊａｎ　）　８４エレクトロケミカル　ソサイアテイ（Ｅｌｅｃｔ ｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　５ｏｃｉｅｔｙ　）　Ｖｏｌ、　８３−１３．２３１− ２５１頁、１９８３年中のｍ−ｖ族光電エピタキシー及びデバイス関連プロセス に関するシンポジウム０１ｓｅｎ　）のｒｍ−ｖ化合物光電デバイスの気相エピ タキシーＪ　（’　Ｖａｐｏｒ　Ｐｈａｓｅ　Ｅｐｉｔａｘｙ　ｏｆ　ＩＩＩ　 −Ｖ　ＣｏｍｐｏｕｎｄＯｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｄｅｖｉｃｅｓ　’　 ）　を参照。）基本的には基板２０は管２２の出口に主表面が萱の長軸に垂直に なるように置かれる。その後前駆体ガス流２５は管に石って流れ管から放出され て基板と接触する。このような管を２本用いると容管を介して異なる前駆体ガス 流を生成することができる。２６で示す外部シャフトの回りに偏心回転のよって 移動させることによって基板は初めに１つのガス流にさらされ、次に２７におい て２番めのガス流にさらされる。このようにして異なる組成を持つ堆積層が１つ の基板上に順に形成される。１つの変形例では基板□は平行、垂直または中間配 置にして管内に挿入される。

組成変化を望む場合には、基板は引き抜かれ、偏心回転して第２の管に挿入され る。このような穴管技術によれば眉間の遷移領域の組成勾配を、前述の単一ガス 流法において前駆体ガスを変化させて得られる場合よりもよりゆるやかにするこ とができる。しかし、どの多管技術においても基板を移動させると実質的にガス 流に乱れを生じる。このような乱れがあると１つのガスにより他のガスが汚染さ れ、眉間に比較的急俊な組成変化を生じるのではなく一般に望ましくない遷移領 域を生じてしまう。

各堆積配置はそれぞれ特定の目的を達成するために設計され、特定の応用例に用 いられて来た。しかし、層の均一性を向上させ、眉間の遷移領域を減少させるこ とが望ましい。さらに現存のさまざまな技術の利点を組合わせるために方法の柔 軟性を向上させることが望ましい。

発明の概要 特定のガス流パターンと特定の空間配置を用いて、優れた特性例えば組成と厚さ の均一性を有する堆積層があるシステムで形成される。このシステムは、眉間の 組成変化が比較的急俊な多層構造を急速に形成する方法を含む多くの利用法に適 用できる。これらの利点は基板を以下のように配置することで得られる。即ち、 １）最終的に堆積層を生じるガス流を指向させる表面が基板の堆積表面から、基 板の有効半径の１／４に相当する平均距離以下、好ましくは該半径の１／１０　 以下の距離になるように配置し、かつ２）堆積を意図する領域において最終的に 基板と接触するガス流の少くとも５０チが、基板の周縁に沿って全ての点で堆積 表面と接しかつこの表面に垂直な仮想表面を切断する前に該、領域と接触するよ うに配置する。（基板の有効半径とは、基板上の堆積を行なうべき表面と同じ面 積を持つ仮想円の半径である。）この条件を満足する配置の例は第４図の多孔性 バッフル１０１、例えばフリットを用いるものである。このフリットは比較的小 さい孔即ち、典型的には基板の有効半径の１／１０　より小さい断面積をもつ孔 を有し、基板２３はフリット１０１かも基板の有効半径の１／４よりも小さい距 離、好ましくは１／１０　よりも小さい距離だけ離れて置かれる。ガス前駆体は フリットの基板と反対の側で生成され、フリットを介して流れ、基板と接触し、 そして基板表面に沿って基板周縁へと流れそこで流出する。前駆体ガスとフリッ トに面する基板主表面との接触によりこの主表面上に厚さと組成の均一性の良好 な層が堆積される。その均一性は例えば直径５．０８　ｃｍ　（２インチ）の基 板で厚さは３％未満、組成は０．５チ未満の変動であり、インジウム・リンの基 板上に名目組成Ｉｎ、５３　Ｇａ、４ｔ　Ａｓ　の層を成長させる。（基板とガ ス流を指向する表面とが接触するとガス流を厳しく制限し、均一性を損なうので 、禁止されるものではないが望ましくはない。）フリットット領域を介して別々 のガス流を流す別々の容器を備えると、フリットの第１のガス流領域上に基板を 保持し、適切な時間の後基板を第２のガス流領域に移動させることによシ、連続 する層を容易に堆積させることができる。

この移動１は簡単な動作であって容易に行なうことができる。

好適な実施例においては前駆体ガス自身の圧力を用いて、基板をフリットの上に つるす即ち浮揚させることが実際可能である。従って、基板はフリット上に機械 的に固定されるのではなく、フリットから発出されて基板の周縁に流れるガスの 圧力が基板をつるすのに用いられるめである。ガス流は、フリットと基板の間の 領域をガス流が通過する時にこれによって生じる圧力が基板を浮揚させるのに充 分となるよう調節される。典型的なガス流、一般的な基板サイズ、即ち直径が５ ．０８ｆｆｉ（２インチ）以上の■−ｖ族半導体基板であり厚さが０．０６３５ ｃｒ＋＋（２５ミル）未満のサイズについては、ガスの変向百と基板の間を基板 の有効半径の１１５０　以下の距離だけ離すことで浮揚させることができる。基 板はつるし上げられフリット領域への移動、または１つの炉領域から他の炉領域 への移動は機械的にまたは、堆積のためには使用されないが望ましい方向に移動 させる目的のみで使用される第２のガス流を用いて容易に達成できる。さらに、 堆積中に基板を回転させるために第２のガス流を使用することも可能であり、こ うして堆積層の均一性をさらに向上させることも可能である。

詳細な説明 本発明の非常に望ましい利点を達成するには２つの条件を満たさなければならな ハ。この条件には１）ガスを指向する表面と堆積をしようとする基板衣！との平 均距離が含まれる。さらに２）堆積をしようとする領域において最終的に基板と 接触するガスの少くとも５０チが、基板の周縁に沿って全ての点で接しかつ堆積 表面に垂直な仮想表面を切断する前にこの領域と接触することが必要である。第 １の条件はガス流を指向する表面から基板への平均距離（指向表面の各点から基 板の堆積表面上の最近接点まで）が基板の有効半径の１／４未満、好ましくは１ ７１０　未満最適には１１５０　未満であれば満足される。

指向表面は極めて特殊な方法で規定される。特に、直径が基板半径の１／１０　 の仮想球が基板に最も近い点から始まって、前駆体ガスの少くとも一部を指向さ せる全ての接近可能な表面に沿い、ガスと堆積表面の直接接触を引き起こす方向 に通過する。（等距離の点が複数あれば、それらの１つが任意に選択される。基 板自体は移動を阻止するものと考えられず、また接近可能とも考えられないもの であって、球が固体で変形されないと仮定すると、移動する際にこの球が物理的 にある表面に到達できないとすればその表面は接近可能ではない。）指向表面は この球が触れた全ての点で規定される。従って例えば第１図の配置では仮想球は 第１４図の管表面に沿って回転し、陰影を施した指向表面３１が決定される。同 様に第３図の配置では球は第１５図の表面に沿って回転し陰影領域３γにより示 される表面が決定される。明らかにこれらの表面は第１条件を満たさない。しか し第４図に示す本発明の実施例においては、基板の有効半径のｌ／１０　よシ小 さい出口を有するフリットを使用しており、球は第５図の平面図に示されるよう に表面に沿って回転する。第５図には一点鎖線７１で示される仮想基板７０が示 されている。球は各表面出口にわずかに入りこむがこれらの出口孔に完全に合う 訳ではない。従って陰影領域で示されるよ５な表面が規定され、これは第１条件 を満足す・る。

（この表面は孔を有しており、そこでは球はガス指向部材に接触しないことに注 意されたい。これらの孔領域は基板堆積表ｇｔでの平均距離を決定する際には考 慮されない。さらに、第５図の孔は明確に表わすために誇張しており、既して基 板の大きさに比べて極めて小さいことに注意されたい。また、簡単にするため、 孔と陰影はフリットの一部のみに示しである。） 第２の条件は成長を意図する領域において基板と接触するガスの少くとも５０％ が、基板周縁に接しかつ堆積表面に垂直な仮想表面を切断する前に、基板の内部 領域で最初に基板と接触するよ、−にすれば満足される。（内部領域とは基板の 周縁上の最も近い点から基板有効半径の１／１００よシ大きい領域である。）こ のようにして、例えば第４図に示されるようにフリットから発する矢印で示され るガスはほぼ基板の表面でこれと接触しそれからその表面に沿って流れ最後に周 縁４２に到達する。これに対し、第６図の配置では第１の条件も第２の条件も満 足されない。それは方向５０の方に流れるガスの最初の接触は前述の仮想表面５ １をはじめに切断するからである。

明らかに、本発明の条件を満足するては多くの配置が可能である。本発明の一実 施例では基板はガス源例えば基板の有効半径の１７１０　より小さい孔を有する フリットの下に機械的手段によって機械的に保持される。特別な利点を有する一 実施例では前駆体ガス自体がガス流指向表面と堆積表面との所望の距離を維持す るために用いられる。この実施例ではガス流はフリ′ノドの上に基板を浮揚させ るのに元弁になるように調節される。ガス流は基板が指向表面の位置から、基板 の有効半径の１／４未満、好ましくは１／１０　未満の平均距離に保たれるよう に調整される。典型的には、断Ｉ積が１００μｍから１５０μｍの範囲の出口を 有するフリットの場合、直径５．０８ｚ（２インチ）の基板に対しわずかなガス 流を用いて０．０１１ＩＩＩｌ＋から０．５　ｍの範囲の距離を保つことができ る。

（浮揚させるのに寄与しないフリット領域：Ｃおけるガス流は必要とする全ガス 流を明らかに増加させるが、概ね有効的に制限される。）この方法によれば、指 向表面に対する正確な位置に基板を保持するための機械的手段は何ら必要とせず 、そのような機械的手段を用いたがために起り得る損傷を受けることもなの。さ らに浮揚された基板をフリットの一つの領域から他の領域へ機械的移動手段また はガス流を用ので移動させることができる。例えばＭ７図に示されるように、移 動手段６０は６２で基板６１と接触し、移動手段の対応する動作により方力６３ の方に移動動作を行なう。他の実施例においては、移動は堆積を生じない指向性 ガス流を用いて行なわれる。

さらに、第７図に示されるように横方向に隔離された異なるフリット領域に別々 のガス流７０及び７１を生成することにより、ある組成をもつ層をはじめに堆積 させ、基板を第２の領域に移動させ、第２の組成をもつ層を重ねることができる 。

前駆体ガスの組成（ｄ本発明を使用するにあたり特に問題ではない。ＣＶＤある いは他のガス堆積法に用・ハられるような組成を用いることができる。例えば１ ）インジウム・リン、２）ガリウムヒ素、３）ガリウム・インジウムヒ素、また は４）ガリウム・インジウムヒ素リンを堆積したいのであればそれぞれ１）　Ｉ ｎｃｔ、Ｐ　ｔ　、Ｐ　４　及びＨ２，２）Ｇａα　、Ｈ２及びＡｇ３．３）　 Ｇａα、Ｉｎα、Ａｓ４及びＨ２、及び４）　ｒｎα、ＧａＬＪ、　Ｐ２　、Ｐ ４　、Ａｓ４及び旦、を主として含むガス流を用いることができる。

（望むならば例えば水素中の濃度６００　ｐｐＩｐの硫化水素などの従来型ドー パント前駆体ガスを用いてドーパントが導入される。）この方法により、シリコ ン等の材料と同様、■＝ｖ族半導体のような半導体材料を堆積することができる 。しかし、例えばフリットの多孔性通路における実質的な堆積によりガス流をか なり妨害してしまう状態は避けなければならない。所望の堆積を生じるガス流と の接触は所望の厚みが得られるまで継続される。その後、例えばガス流を止める か基板をガス流から移動させるかによって堆積を終了する。

以下の例は本発明の説明である。

例　１ 主表面が（１００：１面から［：１１Ｑ］面へ６度傾いた、直径５．０８ｗ（２ インチ）のガリウムヒ素基板を沸騰トリクロロエチレン、沸騰アセトン及び沸騰 メタツル中に１５分間で周期的に浸した。次に、５重量部硫酸、１部過駿化水素 （水中に３０チ）及び１部脱イオン水溶液中に２分間基板を浸した。洗浄した基 板を脱イオン水ですすいて回転乾燥した。

成長装置によってほぼ４リットル／分のヘリウム流が生成された。第８図に示さ れるようなこの成長装置は浮揚トラック１１０と２つの成長容器１２０及び１３ ０を含んでいた。浮揚トラックは断面がほぼ６．９８５α×２、２２２　ｃｍ　 （２３／インチ×７／８インチ）で長さが７３．６６、ｚ（２９インチ）の方形 水晶管であった。ガス入口と、トラックの上面にあって直径が７．６２　Ｘ　１ ０−２ｃｍ　（３０ミル）あり、この上面の中央にほぼ８個７５．１ｃｍ　（４ 個／インチ）になるように離して配置された一連の孔を除いて被管（吐密封され た。浮揚トラックは２つの堆積領域を含む体部に融着された。堆積領域は初めに 直径６０鴫厚さ６聾の水晶フリットを内径がほぼ６０間の水晶管の端部に封じこ んで作られた。（フリットの孔の大きさはほぼ１２０μｍでヘラウス　アメルシ ル（Ｈｅｒａｕｓ　Ａｍｅｒｓｉｌ　）　からポラス　ディスク、ポロシティ１ 　（Ｐｏｒｏｕｓ　Ｄｉｓｋ　、　Ｐｏｒｏｓｉｔｙ　１　）　という商標で購 入した。）　７．６２　ｃｍ　Ｘ　１２．７　ｃｒｎ　（３インチ×５インチ） の大きさの水晶板を、直径０．　ｌ　５２　ｃｌｎ（６０ミル）の２つ。

の孔をあけて卑情した。次にフリットを備えた管をこの孔に封じこみ、フリット がこの板の主表面とほぼ同一面になるようにした。全体を研寧して実質的に同一 面になるようにした。板から出る容管を縮少してほぼ１０団の入口サイズにした 。内径がほぼ５５調、厚さがほぼ０．３１８　ａｎ　（１／８インチ）の水晶リ ングを基板の移動手段として用いた。この移動手段は初めは第８図に示すように 置いた。ローラ１５０をゆるく結合した水晶アーム１５１によって該リングに取 りつけた。次にローラを棒１７０に取りつけた。この棒は装置の外て出ており、 水晶移動手段を外から動かすことができる。浮揚トラックの主表面とフリットは 水平にした。浮揚トランク／フリットの全体部分を水晶ｆ管１６０で囲んだ。成 長室１３０及び１２０用のガス入口１６１及び１６２、浮揚トラック１１０用の ガス入口１６３、ガス排気用の出口１６４はそれぞれの端部から管１６０内に入 っている。

棒１７０は水晶移動手段が屓対側の搬入ポート１８０に位置するまで引き抜いた 。搬入ポートのふたを取り外し、この搬入ポートから基板を挿入し、移動手段の 領域内に入れ、そしてふたを取りつけた。ヘリウム流はさらに約５分間流し続け た。入力管１６１及び１６２を介して流すヘリウム流を止め、はぼ１５００　ｓ ｅｃｍ　の水素流を各入力管において生成した。最初：で生成された浮揚トラッ クの入口１６３のガス流は１０００　ｓｅｃｍ　の水素から５０　、０００　ｓ ｅｃｍ　の窒素／水素混合ガス（窒素９８チ）に増加した。このように増加され たガス流により基板は浮揚トラックと完全に接触しないようになるまで浮揚され た。

基板がほぼ１６５の位置、つまり炉１９０の端部に位置するように移動手段を動 かした。炉は成長室の位置で約６８０℃の温度に調整した。フリット入口に向け られたほぼ３００９ＣＣｍ　の水素を、１８℃に保ったヒ素トリクロライドを含 むバブラを介して変向させ、次に８００℃に保たれたガリウムを含む溶融水晶ボ ート上を入力管１６２と室１２０に入るガス流と再結合する前に通過させた。同 様に１５０　ｓｅｃｍ　の水素ガスを１８℃に保たれたヒ素トリクロライドを含 む第２のバブラを介して変向させ、人力管１６２に入る水素流と再結合させた。

新しく生成されたガス流が約５分間平衡するようにした。次に移動手段を用いて 基板を１６６の位置へ動かした。こうして基板は新しく生成されたガス流で浮揚 された。

３０分後移動手段を再び取り外して搬入ボートに動かし、そして取り出した。こ のような処理で厚さが約３μｍのガリウムヒ素の層が生じた。成長された層を標 準的な割れ及び汚損測定技術で調べたが、いかなる組成欠陥も厚さの非均一性も 見られなかった。ミラー・プロファイラ（ＭＮｌｅｒ　ｐｒｏｆｉｌｅｒ　）を 用いて測定したドーパントと厚さの均一性は第９図に示されている。ここで曲線 はそれぞれ、基板の周縁上等距離０４点と基板の中心点の下にある景に対応する 。

例　２ 例１の工程を、堆積ガス流をはじめに以下のようにして生成した点を除き実行し た。即ち、１）　３１０５ｃａｎの水素をヒ素トリクロライド　バブラを介しか っガリウムを含むボート上に変向させ、一方２）　９３０　ｓｅｃｍ　の水素を ヒ素トリクロライド　バブラを介して変向させた。

さらに１６γの位置でフリット領域１３０を介して第２のガス流を流した。この ガス流は、３００　ｓｅｃｍ　の水素をヒ素トリクロライド　バブラ（１８℃） を介し、ガリウムを含む８００℃のボート上に変向させ、一方、１５０　ｓｅｃ ｍ　の水素を（３０００ｓｅｃｍ　の全ガス流から）第２のヒ素トリクロライド 　バブラを介して変向させて生成した。基板をフリント位置１６６の上に移動し 、そこに３分間室いた。この後移動手段を用いて基板をフリット位置１６γの上 に移動し、１０分間そこに置いた。

この１０分間の成長間隔の間に、フリット領域１６６を介するガス流を、（３１ ０ｓｅｃｍ　でな（）３００ｓｅｃｍの水素を１つのバブラを介しガリウム　ボ ート上に流し、−万（９３０ｓｅｃｍ　でな（）　１５０　ｓｃｃｍ　の水素を 第２のバブラを介して変向させることによシ変更した。さらに水素中の濃、Ｉ［ ＳＱＯ部／ミリオンの硫化水素から形成された充分量のガスをガス流に加えて最 終堆積層中の主キャリア濃度が約３　Ｘ　Ｉ　Ｑ　”　ｃｍ−”になるようにし た。移動手段を用いて１６６の位置に基板を戻し、ボート１８０の位置に引き抜 く前に３分間そこに置いた。

領域１６６を介する最初のガス流が本来の場所にエッチを生じ、それに続く領域 １６γを介するガスによる堆積が、１０１３０４未満のキャリア濃度をもつ非ド ープバッファ層を形成した。この値はミラー帰還型プロファイラの検出限度であ る。位置１６６における第２間隔の間に始められた第３の成長によりドープされ たガリウムヒ素領域が生じた。厚さの均一性は±２％より小さかつｔ０例　３ インジウム　リン基板上にいくつかのインジウム　リン領域を成長した点を除き 例２の工程を実行した。インジウム　リン基板の主表面は［：１００：］面から Ｃ１１０３面へ向けて３度傾けた。最初、各フリット領域を介して生成される水 素の全量はほぼ１　、５００　ｓｅｃｍ　であった。

最初の水素ガスを生成した後、入力１６２に到達する約３００　ｓｅｃｍ　の水 素を、−１２℃に保ったリン　トリクロライド　バブラを介して７５０℃の温度 のインジウムを含む水晶ボートの上に変向させた。さらにこの水素ガスの５０５ ｃａｎ　を、−１２℃に保たれた第２のリン　トリクロライド　バブラを介して 変向させ、入力１６２に入る水素ガスと再結合させた。６８（Ｍ：のフリット領 域１６６に基板を入れ、結合ガスで１１７２分間処理した。

次にフリット領域１６６を介する最初のガス流を１　、５００　ｓｅｃｍ　の全 水素流に代えた。ここで、この水素流のうち２４０ｓｃｃｒｒｌ　は−１２℃の リン　トリクロライド　バブラを介して７５０℃に保たれたインジウムを含むボ ートの上に変向させたものであり、８０３℃ｃｍ　は−１７℃のリン　トリクロ ライド　ボートを介して７５０℃に保たれた多結晶インジウム　リンを含むボー トの上に変向させたものである。この新しいガス流は４５分間維持した。この４ ５分の成長期間中、５分間隔で、水素混合物１，０００，０００部（Ｃ対し６０ ０部の硫化水素をこのガス流に数回にわたり５分間隔で加えた。充分量の硫化水 素を第１０図のドーピング結果を得るため、に加えた。図かられかるように、イ ンジウム　リンとドープされたインジウム　リンの鋭く規定された領域が形成さ れた。（使用した最初のガス流は本来の場所にエッチを生じさせるために用いた ものであることを理解され用いられた成長間隔が４５分でなく７４分であること 、硫化水素を加えなかったことを除いて例３の工程を実行した。生成された層の キャリア濃度は２　Ｘ　１０−”ｃｍ−”でインジウム　リン基板が自身を半絶 縁性（でするのに充分な濃度の鉄ドーパントを含む点を除き例３の工程を実行し た。基板の主表面は〔１００〕面から〔１１ｏ〕面へ２１／２度傾けた。フリッ ト領域１６６を介する初期ガス流は例３と同一にした。このガス流を生成した時 、フリット領域１６Ｔを介する第２のガス流も生成した。この第２のガス流は、 １．５００　ｓｃｃｍ　の全水素流から９０　ｓｅｃｍ　を１１℃のヒ素トリク ロライド　バブラを介して、７５０℃に保たれたガリウムヒ素を含むボートの上 に変向させ、−万、３００　ｓｅｃｍ　を１８℃のヒ素トリクロライド　バブラ を介して、７５０℃に保たれたインジウムを含むボートの上に夏向させて生成し た。はじめに基板をフリット領域１６６で１１／２分間処理した後フリット領域 １６７に移して６０分間置きその後炉から取り出した。この工程の結果、インジ ウム　リン基板と本質的に完全に格子整合し、約３μｍの厚さを持ち、第１１図 に示されるような、温度の関数としての移動度を持つインジウム　ガリウムヒ素 層か得られた。

例　６ 最初のエッチ開講を再び１１／２分にして例５の工程を実行した。しかし、この １１／２分間のエッチの後、フリット領域１６６におけるガス流を、全量１，５ ００ｆｉｃｅｍ　の水素から）　３００　ｓｅｃｍ　を−１８℃のリン　トリク ロライド　バブラを介して、７５０℃に保たれたインジウムを含むボートの上に 変向させて再生成した。さらにこの１５００　ｓｃｃｍ　のうち３０　ｓｃｃｍ 　を−１８℃のりン　トリクロライド　バブラを介して、７５０Ｃに保たれた多 結晶インジウム　リンを含むボートの上に変向させた。この３０分間の成長期間 の後、約６０オングストロームの厚さのｎ型堆積領域を形成するため、水素中濃 度６００部／ミリオンの硫化水素を５秒間にわたり入口１６２に加えた。この５ 秒間の後約１０秒間硫化水素流を止めたが、この結果約１２ｎｍ（１２０オング ストローム）の非ドープ堆積領域が形成された。次に基板をフリット領域１６７ に移した。ここではガス流は、全量１５００　ｓｅｃｍ　の水素流から８５　ｓ ｅｃｍ　を変向させ、１０℃のヒ素トリクロライド　バブラを介してこの部分を 通過させ、さらにガリウムヒ素を含むボート上（７５０℃）を通過させ、一方１ ８℃のヒ素トリクロライド　バブラを介して３　Ｑ　−０’　ｓｅａｍ　を変向 させ７５０ｔ：のインジウムを含むボート上に向けることにより、既に変更して いた。基板を８分間フリット位置１６７に保ち、その後デから取９出した。第１ ２図に示される構造が形成された。この構造の移動度は標単的なホール（Ｈａｌ ｌ）移動度技術を用いて測定し、温度の関数として第１３図に示した。

図面の簡単な説明 第１ないし３図、６．１４及び１５図は文献中に報告された蒸着技術に用いられ る空間配置の説明図、第４．５．７、及び８ないし１３図は本発明の堆積配置と 得られた結果の説明図である。

ＦＩＧ、　／ ＦＩＧ　４ ＦＩＧ　６ ＲＧ、７ 厚さくメートル） ＦＩＧ、１０ 厚さくメートル） 温度ＩＫＩ 温度＋Ｋｌ 手続補正書 昭和６０年　９月１９日 特許庁長官　宇　賀　道　部　殿 １、事件の表示 ＰＣＴ／ＵＳ　８４１０１８１３ ２、発明の名称 ザイ　リ′ａウ　−ｇウ　チャフ　ギ　ジュノ材料蒸着技術 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ６、補正の内容　別紙の通り 男１！８Ｆ４　請求の範囲の翻訳文 嗜−一−＾””””’　１１＠？ＣＴ／　ＬＩＳ　８４　／　Ｏｉ　８１３

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．基板の表面上に材料層を形成する方法であつて、ガス流を形成する工程と該 基板と接触するよう指向手段を用いて該ガス流を指向させる工程とを含み、もつ て該材料層を形成する方法において、 １）該材料層形成を行なう間、該基板の有効半径の１／１０の直径を持つ圧縮不 可能な仮想球を該指向手段の全ての接近可能な表面に沿つて移動させることによ つて該指向手段から規定される指向表面から、該基板の有効半径の１／４より小 さい平均距離だけ該基板の該表面が誰れていることと ２）該基板と接触する該ガス流の少くとも５０％が、該基板の周縁に接しかつ該 基板の堆積しようとする表面に垂直な面を切断する前に、該表面の内部の点にお いて最初に接触すること を特徴とする材料層の形成方法。
2. ２．請求の範囲第１項記載の方法において、該指向手段はフリツトを含むことを 特徴とする材料層の形成方法。
3. ３．請求の範囲第１項または第２項記載の方法において、該基板表面と該指向表 面との間の該平均距離は該基板有効半径の１／１０より小さいことを特徴とする 材料層の形成方法。
4. ４．請求の範囲第３項記載の方法において、該基板表面と該指向表面との間の該 距離は該基板有効半径の１／１００より小さいことを特徴とする材料層の形成方 法。
5. ５．請求の範囲第２項記載の方法において、該材料層はＩＩＩ−Ｖ族半導体材料 を含むことを特徴とする材料層の形成方法。
6. ６．請求の範囲第５項記載の方法において、該基板はインジウムリンとガリウム ヒ素とから成る群から選ばれた材料を含むことを特徴とする材料層の形成方法。
7. ７．請求の範囲第５項記載の方法において、該ＩＩＩ−Ｖ族半導体材料はインジ ウムリン、ガリウムヒ素、ガリウムインジウムヒ素リン及びガリウムインジウム ヒ素から成る群から選ばれた組成を含むことを特徴とする材料層の形成方法。
8. ８．請求の範囲第７項記載の方法において、該基板はインジウムリンを含むこと を特徴とする材料層の形成方法。
9. ９．請求の範囲第７項記載の方法において、該基板はガリウムヒ素を含むことを 特徴とする材料層の形成方法。