JPS62182196A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
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- JPS62182196A JPS62182196A JP2441486A JP2441486A JPS62182196A JP S62182196 A JPS62182196 A JP S62182196A JP 2441486 A JP2441486 A JP 2441486A JP 2441486 A JP2441486 A JP 2441486A JP S62182196 A JPS62182196 A JP S62182196A
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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〕
本発明は半導体素子の製造等に用いられる気相成長装置
に関する。
に関する。
高集積回路、半導体レーザー及び光検知等の微細構造を
有する半導体装置を作成するにあたり、薄膜成長は極め
て重要な工程の一つである。薄膜成長法としては気相成
長法、液相成長法及び分子線エピタキシ法が一般に用い
られているが、気相成長法は原料ガスから基板へ直接薄
膜を成長させるという有利さから量産性の点で最も優れ
て１（る。
有する半導体装置を作成するにあたり、薄膜成長は極め
て重要な工程の一つである。薄膜成長法としては気相成
長法、液相成長法及び分子線エピタキシ法が一般に用い
られているが、気相成長法は原料ガスから基板へ直接薄
膜を成長させるという有利さから量産性の点で最も優れ
て１（る。
従来の気相成長法においては、原料ガスはガスボンベよ
り又液体原料の場合はバブラより輸送ガスとともに反応
管内に供給される。基板は反応管内にて抵抗加熱、高周
波加熱等により加熱され、送られた原料ガスはこの基板
上又はその近傍にて化学反応を起こし基板上にエピタキ
シャル成長する。
り又液体原料の場合はバブラより輸送ガスとともに反応
管内に供給される。基板は反応管内にて抵抗加熱、高周
波加熱等により加熱され、送られた原料ガスはこの基板
上又はその近傍にて化学反応を起こし基板上にエピタキ
シャル成長する。
原料ガスは反応管の上流部のガス導入口よりキャリアガ
スとともに、反応管の形状によって決定されるガス流に
沿って基板上に達する。このような状態において、たと
えばトリメチルガリウム及びアルシンを用いる■−Ｖ族
の結晶成長の場合、基板上ばかりでなく基板を支持台さ
らに基板周囲の反応管の内壁等、加熱されて原料が分解
する温度以上になっている部分に結晶等の付随反応物が
析出する。
スとともに、反応管の形状によって決定されるガス流に
沿って基板上に達する。このような状態において、たと
えばトリメチルガリウム及びアルシンを用いる■−Ｖ族
の結晶成長の場合、基板上ばかりでなく基板を支持台さ
らに基板周囲の反応管の内壁等、加熱されて原料が分解
する温度以上になっている部分に結晶等の付随反応物が
析出する。
特に付随反応物と密着しにくい石英のような材料と反応
管等に用いた場合、基板を反応管内に導入しなり、反応
管内を昇温し薄膜を成長行う間に付随反応物が基板周囲
の反応管内に付着し、反応管内壁より脱離して薄膜表面
に付着し表面をよごすという問題点がある。特に減圧成
長を行なう場合の基板の出し入れの時は反応管内を減圧
しなければならないが、その操作の段階での圧力変動に
より、付随反応物が基板上に落下して薄膜表面を劣化さ
せる。
管等に用いた場合、基板を反応管内に導入しなり、反応
管内を昇温し薄膜を成長行う間に付随反応物が基板周囲
の反応管内に付着し、反応管内壁より脱離して薄膜表面
に付着し表面をよごすという問題点がある。特に減圧成
長を行なう場合の基板の出し入れの時は反応管内を減圧
しなければならないが、その操作の段階での圧力変動に
より、付随反応物が基板上に落下して薄膜表面を劣化さ
せる。
本発明の目的は基板上に形成される薄膜の劣化を防止し
た気相成長装置を提供することにある。
た気相成長装置を提供することにある。
本発明の気相成長装置は、反応管内に原料ガスを供給し
、この反応管内に置かれた基板上に薄膜成長を行なわせ
る気相成長装置であって、前記基板を取囲む治具が薄膜
成長に伴う付随反応物を吸着する材料で作られているも
のである。
、この反応管内に置かれた基板上に薄膜成長を行なわせ
る気相成長装置であって、前記基板を取囲む治具が薄膜
成長に伴う付随反応物を吸着する材料で作られているも
のである。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第１図（ａ＞、（ｂ）は本発明の一実施例の反応管部の
断面図及び基板の出入口の方向から見た正面図である。
断面図及び基板の出入口の方向から見た正面図である。
第１図（ａ）、（ｂ）において石英反応管３内に設置し
たグラファイト支持台２上にガリウム砒素結晶基板（以
下単に結晶基板という）１を配置し、高周波コイル４に
より結晶基板１の近傍を加熱する。一方、有機金属原料
であるトリメチルガリウム及び砒素の原料であるアルシ
ンはガス導入口５より導入され、反応管内管６をとおり
、加熱され結晶基板１の近傍及びガス流を制御するため
のグラファイト内装治具７近傍で熱分解し結晶基板１の
表面にエピタキシャル成長する。同時にグラファイト内
装治具７にも付随反応物として析出する６ グラファイトはこの付随反応物を吸着するため、この析
出した付随反応物は圧力変動等によってもグラファイト
内装治具７より脱離することがなく、従って結晶基板上
に形成される薄膜を汚染することは極めて少くなる。
たグラファイト支持台２上にガリウム砒素結晶基板（以
下単に結晶基板という）１を配置し、高周波コイル４に
より結晶基板１の近傍を加熱する。一方、有機金属原料
であるトリメチルガリウム及び砒素の原料であるアルシ
ンはガス導入口５より導入され、反応管内管６をとおり
、加熱され結晶基板１の近傍及びガス流を制御するため
のグラファイト内装治具７近傍で熱分解し結晶基板１の
表面にエピタキシャル成長する。同時にグラファイト内
装治具７にも付随反応物として析出する６ グラファイトはこの付随反応物を吸着するため、この析
出した付随反応物は圧力変動等によってもグラファイト
内装治具７より脱離することがなく、従って結晶基板上
に形成される薄膜を汚染することは極めて少くなる。
一方、このようなカーボン内装治具７を用いず反応管等
の材料である石英による内装治具を用いてガス流を制御
した場合は、石英製の内装治具の内壁に付着した付随反
応物は圧力変動等によって薄膜表面に落下してその表面
を劣化させる。
の材料である石英による内装治具を用いてガス流を制御
した場合は、石英製の内装治具の内壁に付着した付随反
応物は圧力変動等によって薄膜表面に落下してその表面
を劣化させる。
次に、本発明の一実施例を用いてガリウム砒素の薄膜を
形成した場合について説明する。
形成した場合について説明する。
気相成長装置は第１図（ａ＞、（ｂ＞に示した反応管を
用いた。原料ガスであるトリメチルガリウム及び砒素の
原料ガスのアルシン（１０−’Ｔｏｒｒ）を反応管内に
供給しながら、高周波コイル４により結晶基板周囲を薄
膜成長温度である７２０℃に加熱する。キャリアガスと
しては水素（１０１！／ｗｉｎ）を用い、減圧（約１０
０ Ｔｏｒｒ）成長を行った。そして温度が安定したと
ころで原料ガスのトリメチルガリウム（４Ｘ １０−５
Ｔｏｒｒ）を加えガリウム砒素薄膜を成長させた。
用いた。原料ガスであるトリメチルガリウム及び砒素の
原料ガスのアルシン（１０−’Ｔｏｒｒ）を反応管内に
供給しながら、高周波コイル４により結晶基板周囲を薄
膜成長温度である７２０℃に加熱する。キャリアガスと
しては水素（１０１！／ｗｉｎ）を用い、減圧（約１０
０ Ｔｏｒｒ）成長を行った。そして温度が安定したと
ころで原料ガスのトリメチルガリウム（４Ｘ １０−５
Ｔｏｒｒ）を加えガリウム砒素薄膜を成長させた。
その結果、１時間の膜成長において、付随反応物に起因
する表面欠陥の数はガリウム砒素薄膜ＩＣｌＩ２あたり
２００個以下となった。この値は従来の石英製内装治具
を用いた場合の表面欠陥密度の１１５以下である。
する表面欠陥の数はガリウム砒素薄膜ＩＣｌＩ２あたり
２００個以下となった。この値は従来の石英製内装治具
を用いた場合の表面欠陥密度の１１５以下である。
以上説明したように本発明は、基板を取囲む治具を薄膜
成長に、伴う付随反応物を吸着する材料で作ることによ
り、基板上に形成される薄膜の劣化を防止できるという
効果がある。
成長に、伴う付随反応物を吸着する材料で作ることによ
り、基板上に形成される薄膜の劣化を防止できるという
効果がある。
第１図（ａ＞、（ｂ）は本発明の一実施例の反応管部の
断面図及び基板の出入口の方向から見た正面図である。 １、・・・結晶基板、２・・・グラファイト支持台、３
・・・石英反応管、４・・・高周波コイル、５・・・ガ
ス導入口、６・・・反応管内管、７・・・グラファイト
内装治具。 第１図色） 第１図 （！：））
断面図及び基板の出入口の方向から見た正面図である。 １、・・・結晶基板、２・・・グラファイト支持台、３
・・・石英反応管、４・・・高周波コイル、５・・・ガ
ス導入口、６・・・反応管内管、７・・・グラファイト
内装治具。 第１図色） 第１図 （！：））
Claims (1)
- 反応管内に原料ガスを供給し、該反応管内に置かれた基
板上に薄膜成長を行なわせる気相成長装置において、前
記基板を取囲む治具が薄膜成長に伴う付随反応物を吸着
する材料で作られている事を特徴とする気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2441486A JPS62182196A (ja) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2441486A JPS62182196A (ja) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | 気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62182196A true JPS62182196A (ja) | 1987-08-10 |
Family
ID=12137497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2441486A Pending JPS62182196A (ja) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62182196A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0471227A (ja) * | 1990-07-11 | 1992-03-05 | Nec Kyushu Ltd | 減圧式気相成長装置 |
-
1986
- 1986-02-05 JP JP2441486A patent/JPS62182196A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0471227A (ja) * | 1990-07-11 | 1992-03-05 | Nec Kyushu Ltd | 減圧式気相成長装置 |
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