JPS62211929A - 真空蒸着方式エピタキシヤル成長法とその装置 - Google Patents
真空蒸着方式エピタキシヤル成長法とその装置Info
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- JPS62211929A JPS62211929A JP5533186A JP5533186A JPS62211929A JP S62211929 A JPS62211929 A JP S62211929A JP 5533186 A JP5533186 A JP 5533186A JP 5533186 A JP5533186 A JP 5533186A JP S62211929 A JPS62211929 A JP S62211929A
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Landscapes
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (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】
〔擾既要〕
真空槽内の坩堝に成長材料を置き、坩堝を加熱して坩堝
上の基板に、エピタキシャル層を積層する成長法が化合
物半導体のエピタキシャル成長に多く使用されている。
上の基板に、エピタキシャル層を積層する成長法が化合
物半導体のエピタキシャル成長に多く使用されている。
本発明ではエピタキシャル成長とエネルギー照射の２工
程を同一の真空槽内で繰り返すことにより良質のエピタ
キシャル成長層を得る方法とその装置について述べる。
程を同一の真空槽内で繰り返すことにより良質のエピタ
キシャル成長層を得る方法とその装置について述べる。
本発明は、真空薄着方式を用いたエピタキシャル成長法
及びその装置の改善に関する。
及びその装置の改善に関する。
半導体装置のエピタキシャル成長には、成長ずべき半導
体材料の性質、要求される成長層の膜質、生産性等によ
り多くの手法が選択使用されている。
体材料の性質、要求される成長層の膜質、生産性等によ
り多くの手法が選択使用されている。
現在ＬＰＥ、、ＣＶＤＸＭＯＣＶＤ、ＭＢＥ等の方法が
多く使用されている。
多く使用されている。
このらの中で真空蒸着法は古くより利用されているが、
エピタキシャル成長用としてはその結晶性に問題があり
、真空蒸着法を発展させて超高真空中で方向性の良い分
子ビームの流れを基板にあてて薄膜結晶の成長を行うＭ
ｎ１Ｅ法が主流となっている。
エピタキシャル成長用としてはその結晶性に問題があり
、真空蒸着法を発展させて超高真空中で方向性の良い分
子ビームの流れを基板にあてて薄膜結晶の成長を行うＭ
ｎ１Ｅ法が主流となっている。
然し、ＭＢＥ法はその装置は大型で高価であり量産性に
は問題があるので、従来の簡ｍなる真空蒸着法で、更に
結晶性の改善したエピタキシャル成長法の出現が要望さ
れている。
は問題があるので、従来の簡ｍなる真空蒸着法で、更に
結晶性の改善したエピタキシャル成長法の出現が要望さ
れている。
従来の真空蒸着方式のエピタキシャル成長法を第３図に
より節屯に説明する。真空蒸着すべき半導体の蒸着材料
２を石英、アルミナ、グラファイト等の坩堝１に投入し
、坩堝の周囲に設けられたヒータ３、あるいば高周波コ
イ−ル等により坩堝を蒸着＋Ａ料の蒸発温度まで加熱す
る。
より節屯に説明する。真空蒸着すべき半導体の蒸着材料
２を石英、アルミナ、グラファイト等の坩堝１に投入し
、坩堝の周囲に設けられたヒータ３、あるいば高周波コ
イ−ル等により坩堝を蒸着＋Ａ料の蒸発温度まで加熱す
る。
蒸着材料の加熱には、電子ビームを用い電圧が印加され
た蒸着材料に照射する方法も使用されている。前者の坩
堝を加熱する方式はホット・ウオール型とも称されてい
る。
た蒸着材料に照射する方法も使用されている。前者の坩
堝を加熱する方式はホット・ウオール型とも称されてい
る。
エピタキシャル成長に当たっては、基板４を坩１品の上
部に移動して、所望の厚さのエピタキシャル層が積層さ
れる迄基板は蒸着位置に固定される。
部に移動して、所望の厚さのエピタキシャル層が積層さ
れる迄基板は蒸着位置に固定される。
（発明が解決しよ・うとする問題点〕
上記に述べた従来の真空蒸着法では、基板上に成長せる
エピタキシャル層の結晶性が良（ないという欠点がある
。
エピタキシャル層の結晶性が良（ないという欠点がある
。
即ち、結晶欠陥、結晶転位等の発生、ソース材料あるい
は坩堝等よりの不純物の混入等の問題が付随し、基板−
Ｌに成長廿るエピタキシャル層の結晶性は他の成長法に
比して劣ることが多い。
は坩堝等よりの不純物の混入等の問題が付随し、基板−
Ｌに成長廿るエピタキシャル層の結晶性は他の成長法に
比して劣ることが多い。
然し一方、真空蒸着法は装置及び取扱いが簡単であると
いう長所があり、成長方法の改善により結晶性が向−ヒ
すれば利用価値シ１）、（３）大きい。
いう長所があり、成長方法の改善により結晶性が向−ヒ
すれば利用価値シ１）、（３）大きい。
」−記問題点は、真空槽内で基板−１−に真空蒸着する
工程と光エネルギー照射する工程を繰返し行って、所望
の厚さのエピタキシャル層を成長させることよりなる本
発明の真空蒸着１ｂ’ ｒｓエピター１゛・中ル成長方
法とその装置によって解決さ旧Ｚ）。
工程と光エネルギー照射する工程を繰返し行って、所望
の厚さのエピタキシャル層を成長させることよりなる本
発明の真空蒸着１ｂ’ ｒｓエピター１゛・中ル成長方
法とその装置によって解決さ旧Ｚ）。
エピタキシャル成長方法としては、蒸着材料を加熱して
蒸着位置に基板を移動して薄膜を積層する第１工程と、
該基板を照射位置に移動し、該基板−トの積層に光エネ
ルギーを照射する第２工程よりなり、第１工程と第２工
程を複数回繰返すことより成長を行う。
蒸着位置に基板を移動して薄膜を積層する第１工程と、
該基板を照射位置に移動し、該基板−トの積層に光エネ
ルギーを照射する第２工程よりなり、第１工程と第２工
程を複数回繰返すことより成長を行う。
その装置としては、真空槽内に蒸着材料を収容して加熱
蒸発させる機構と光エネルギー＋ｔｌｆｆ射機構を分離
して設け、蒸着すべき基板を保持して、前記加熱蒸着位
置と光エネルギー照射位置に該基板を移動する機構を設
けた構造よりなる。
蒸発させる機構と光エネルギー＋ｔｌｆｆ射機構を分離
して設け、蒸着すべき基板を保持して、前記加熱蒸着位
置と光エネルギー照射位置に該基板を移動する機構を設
けた構造よりなる。
基板を間欠的にエピタキシャル成長位置から離し、光エ
ネルギー照射を行うことにより、結晶表面に蒸着せる分
子あるいは原子の再配列化が行われ結晶欠陥あるいは結
晶の転位の発生が防止される。
ネルギー照射を行うことにより、結晶表面に蒸着せる分
子あるいは原子の再配列化が行われ結晶欠陥あるいは結
晶の転位の発生が防止される。
また、表面に付着せる不安定な不純物は、外部、１、リ
エネルギーを受けて表面より再蒸発される。
エネルギーを受けて表面より再蒸発される。
これにより結晶性の良好なるエピタキシャルｊ１・１が
得られる。
得られる。
本発明による一実施例を図面により詳細説明する。第１
図は装置の模式的に示す断面図である。
図は装置の模式的に示す断面図である。
全体の装置は真空槽５に収められ、真空槽には排気装置
に接続された排気孔６が設けられる。
に接続された排気孔６が設けられる。
真空槽内には石英の坩堝１とその周囲に加熱用のヒータ
３が配置されている。
３が配置されている。
真空槽の他の領域には赤外綿ランプ７が設置されている
。赤外線ランプは光エネルギーを基板表面に照射するも
ので、赤外線に限定されるものでなく、紫外線、可視光
等のランプあるいはレーザ光等も利用可能である。
。赤外線ランプは光エネルギーを基板表面に照射するも
ので、赤外線に限定されるものでなく、紫外線、可視光
等のランプあるいはレーザ光等も利用可能である。
基板４は保持機構８に保持され、保持機構は外部の駆動
装置により基板を坩堝上の蒸着位置９と赤外線ランプの
照射位置１０に移動可能となっている。７１Ｅだ基板の
川面側には補助のヒータ１１が設置）られでいる。
装置により基板を坩堝上の蒸着位置９と赤外線ランプの
照射位置１０に移動可能となっている。７１Ｅだ基板の
川面側には補助のヒータ１１が設置）られでいる。
ｉ記の装置を用いたエピタキシャル成長法の一例をＰ
ｂ Ｔ ｅの場合について第２図により説明する。
ｂ Ｔ ｅの場合について第２図により説明する。
坩堝１内にはＰ ｂ Ｔ ｅの合金が収容され、５（１
０°Ｃに加熱される。ヒータ１１により３（１０℃に加
熱されたｐ ｂ Ｔ ｅの基板４を坩堝上の蒸着位置９
に移動して約１分間のＰ ｂ Ｔ ｅの蒸着を行う。
０°Ｃに加熱される。ヒータ１１により３（１０℃に加
熱されたｐ ｂ Ｔ ｅの基板４を坩堝上の蒸着位置９
に移動して約１分間のＰ ｂ Ｔ ｅの蒸着を行う。
次いで、保持機構８を動かして基板を照射位置１０に移
動する。この位置で赤外線ランプ７により基板表面を１
０秒間照照射る。
動する。この位置で赤外線ランプ７により基板表面を１
０秒間照照射る。
照射が終われば、再度蒸着位置に基板を移動し、更に１
分間のＩ）ｂＴｅの衆着を実施する。次いて赤外線ラン
プの照射を同様１０秒間行う。
分間のＩ）ｂＴｅの衆着を実施する。次いて赤外線ラン
プの照射を同様１０秒間行う。
−１−記の操作を繰返すことにより必要なるエピタキシ
ャル層が得られる。ＰｂＴｅ分子あるいは原了し、１赤
外線ランプで照射されることにより、活性化されて基板
表面を自由に動き回り、より安定なる位置に落着く。更
に不純物も活性化し真空中に蒸発するので結晶性の良い
エピタキシャル層が得られる。
ャル層が得られる。ＰｂＴｅ分子あるいは原了し、１赤
外線ランプで照射されることにより、活性化されて基板
表面を自由に動き回り、より安定なる位置に落着く。更
に不純物も活性化し真空中に蒸発するので結晶性の良い
エピタキシャル層が得られる。
以上に説明せるごとく、本発明の真空蒸着方式のエピタ
キシャル成長法により、比較的籠屯なる装ｒで従来の問
題点である結晶性を改善したエピタキシャル層の形成が
可能となった。
キシャル成長法により、比較的籠屯なる装ｒで従来の問
題点である結晶性を改善したエピタキシャル層の形成が
可能となった。
第１図は本発明にかかわるエピタキシャル成長装置の断
面図、 第２図は本発明にかかわるエピタキシャル成長法を説明
する図、 第３図は従来の成長装置を説明する図、を示ず。 図面において、 １は坩堝、 ２は蒸着材料、 ３．１１はヒータ、 ４は基板、 ５は真空槽、 ６は排気孔、 ７は赤外線ランプ、 ８は保持機構、 ９は蒸着位置、 １０は照射位置、 をそれぞれ示す。 盈トミ亘′ 偵ご」５のに−ｆ；、、茗冒」９９とＧ耳１１刀＄３＠ 第２図
面図、 第２図は本発明にかかわるエピタキシャル成長法を説明
する図、 第３図は従来の成長装置を説明する図、を示ず。 図面において、 １は坩堝、 ２は蒸着材料、 ３．１１はヒータ、 ４は基板、 ５は真空槽、 ６は排気孔、 ７は赤外線ランプ、 ８は保持機構、 ９は蒸着位置、 １０は照射位置、 をそれぞれ示す。 盈トミ亘′ 偵ご」５のに−ｆ；、、茗冒」９９とＧ耳１１刀＄３＠ 第２図
Claims (2)
- （１）蒸着材料（２）を加熱して、蒸着位置（９）に基
板（４）を移動して薄膜を積層する第１工程と、 該基板を照射位置（１０）に移動し、該基板上の積層に
光エネルギーを照射する第２工程と、 前記、第１工程と第２工程を複数回繰返すことを特徴と
する真空蒸着方式エピタキシャル成長法。 - （２）真空槽（５）内に、蒸着材料（２）を収容して加
熱蒸発させる機構（１）、（３）と光エネルギー照射機
構（７）を分離して設け、 蒸着すべき基板（４）を保持して、前記加熱蒸着位置（
９）と光エネルギー照射位置（１０）に該基板を移動す
る機構（８）を設けたことを特徴とする真空蒸着方式エ
ピタキシャル成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5533186A JPS62211929A (ja) | 1986-03-12 | 1986-03-12 | 真空蒸着方式エピタキシヤル成長法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5533186A JPS62211929A (ja) | 1986-03-12 | 1986-03-12 | 真空蒸着方式エピタキシヤル成長法とその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62211929A true JPS62211929A (ja) | 1987-09-17 |
Family
ID=12995552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5533186A Pending JPS62211929A (ja) | 1986-03-12 | 1986-03-12 | 真空蒸着方式エピタキシヤル成長法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62211929A (ja) |
-
1986
- 1986-03-12 JP JP5533186A patent/JPS62211929A/ja active Pending
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