JPS62214616A - 有機金属気相成長装置 - Google Patents
有機金属気相成長装置Info
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- JPS62214616A JPS62214616A JP5741886A JP5741886A JPS62214616A JP S62214616 A JPS62214616 A JP S62214616A JP 5741886 A JP5741886 A JP 5741886A JP 5741886 A JP5741886 A JP 5741886A JP S62214616 A JPS62214616 A JP S62214616A
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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】
［概要］
原料ガスを前分解させる導入管の中途に、原料ガスに分
解エネルギーを与える波長の光を照射できるように構成
して、結晶成長層の成長効率を向上し、且つ、ウェハー
の高品質化を図る。
解エネルギーを与える波長の光を照射できるように構成
して、結晶成長層の成長効率を向上し、且つ、ウェハー
の高品質化を図る。
［産業上の利用分野］
本発明はｆｉ金属気相成長装置（ＭＯＣＶ［）装置）の
改善に関する。
改善に関する。
従来、半導体装置を製造する際、半導体基板上に半導体
結晶層を成長するエピタキシャル成長法が知られており
、これは半導体製造の基本的技術である。
結晶層を成長するエピタキシャル成長法が知られており
、これは半導体製造の基本的技術である。
このようなエピタキシャル成長法は、気相成長（ＣＶＤ
）、液相成長（ＬＰＥ）、固相成長（ＰＶＤ）の３つに
大別されるが、そのうちの気相成長法に有機金属熱分解
気相成長法（ＭＯＣＶＤ：Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ
Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ ）が開発されており、これは有機金属ガスを原料
ガスとして、それを熱分解させて結晶成長する方法であ
る。
）、液相成長（ＬＰＥ）、固相成長（ＰＶＤ）の３つに
大別されるが、そのうちの気相成長法に有機金属熱分解
気相成長法（ＭＯＣＶＤ：Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ
Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ ）が開発されており、これは有機金属ガスを原料
ガスとして、それを熱分解させて結晶成長する方法であ
る。
ＭＯＣＶＤ法は常圧または減圧中で低温度で成長できて
、特に、化合物半導体デバイスを製造する場合、化合物
半導体層のへテロ接合やグレーテッドへテロ接合が容易
に得られる利点があるものである。
、特に、化合物半導体デバイスを製造する場合、化合物
半導体層のへテロ接合やグレーテッドへテロ接合が容易
に得られる利点があるものである。
このようなＭＯＣＶＤ法では、被成長結晶基板（ウェハ
ー）には損傷（ダメージ）を与えずに、且つ、結晶層の
成長効率を向上させることが要望されている。
ー）には損傷（ダメージ）を与えずに、且つ、結晶層の
成長効率を向上させることが要望されている。
［従来の技術］
さて、上記のようなＭＯＣＶＤ法で結晶成長するＭＯＣ
ＶＤ装置の従来例の概要断面図を第２図に示している。
ＶＤ装置の従来例の概要断面図を第２図に示している。
同図において、１は縦型反応管。
２はウェハー、３はウェハーを載置して回転するサセプ
タ、４は高周波加熱コイル、５は排気口。
タ、４は高周波加熱コイル、５は排気口。
６は第１原料ガスの流入口、７は加熱炉、８は加熱炉を
有する第１原料ガスの導入管、９は第２原料ガスの流入
口、 １０は反応管内の第２原料ガスの導入管で、縦型
反応管および導入管はすべて透明石英材である。
有する第１原料ガスの導入管、９は第２原料ガスの流入
口、 １０は反応管内の第２原料ガスの導入管で、縦型
反応管および導入管はすべて透明石英材である。
このようなＭＯＣＶＤ装置を用いて、例えば、ＩｎＰ
（インジウム燐）結晶層を成長する場合、第１原料ガス
としてホスフィン（ＰＨ３）を流入口６から流入し、導
入管８の中途で加熱炉７によって、約８００℃に加熱し
てウェハー２面上に送り込む。また、第２原料ガスとし
てトリメチルインジウム（ＴＭＩ）を流入口９から導入
管１０を通じてウェハー２面の直上に送り込む。且つ、
ウェハーの加熱温度を６００°Ｃ程度にして、ウェハー
面で熱分解したインジウムと燐を混合してＩｎＰ結晶成
長層を成長させる。
（インジウム燐）結晶層を成長する場合、第１原料ガス
としてホスフィン（ＰＨ３）を流入口６から流入し、導
入管８の中途で加熱炉７によって、約８００℃に加熱し
てウェハー２面上に送り込む。また、第２原料ガスとし
てトリメチルインジウム（ＴＭＩ）を流入口９から導入
管１０を通じてウェハー２面の直上に送り込む。且つ、
ウェハーの加熱温度を６００°Ｃ程度にして、ウェハー
面で熱分解したインジウムと燐を混合してＩｎＰ結晶成
長層を成長させる。
この場合、第１原料ガス（ホスフィン）を加熱炉で加熱
して上方より送入する理由は、第１原料ガスがウェハー
の低い加熱温度では分解反応を十分に起こさないためで
あって、そのため、予め高温度で前分解させておいて、
ウェハー面に接触させるようにしたものである。
して上方より送入する理由は、第１原料ガスがウェハー
の低い加熱温度では分解反応を十分に起こさないためで
あって、そのため、予め高温度で前分解させておいて、
ウェハー面に接触させるようにしたものである。
また、このようなＭＯＣＶ Ｄ装置において、結晶成長
層の成長温度を更に低くして、結晶成長層の熱損傷を防
ぎ、且つ、成長効率を向上させる目的で、レーザ光を原
料ガスに照射する方式も採られており、例えば、第２図
における１１はレーザの照射光を示している。
層の成長温度を更に低くして、結晶成長層の熱損傷を防
ぎ、且つ、成長効率を向上させる目的で、レーザ光を原
料ガスに照射する方式も採られており、例えば、第２図
における１１はレーザの照射光を示している。
［発明が解決しようとする問題点］
ところが、第２図に示すようなＭＯＣＶＤ装置において
は、加熱して分解された第１原料ガスが、第２原料ガス
の導入管１０の部分に接触することになるから、第２原
料ガスがウェハー面に噴射する前に加熱され、ウェハー
面に到達する前に熱分解を起こして、結晶成長層の成長
効率が悪くなると云う問題がある。
は、加熱して分解された第１原料ガスが、第２原料ガス
の導入管１０の部分に接触することになるから、第２原
料ガスがウェハー面に噴射する前に加熱され、ウェハー
面に到達する前に熱分解を起こして、結晶成長層の成長
効率が悪くなると云う問題がある。
また、導入管８を加熱炉で８００℃の高温に加熱すると
云うことは、導入管から不純物を放出させて原料ガスを
汚染する心配がある。
云うことは、導入管から不純物を放出させて原料ガスを
汚染する心配がある。
且つ、レーザの照射光９をウェハーに直接照射する方式
は、ウェハーが光照射で不必要に加熱されて、照射光に
よって折角成長した結晶成長層が損傷を受けると云う問
題がある。例えば、ＩｎＰ結晶層を成長しようとすると
、燐（Ｐ）が蒸発してＩｎＰの組成が変化すると云う不
具合が起きる。
は、ウェハーが光照射で不必要に加熱されて、照射光に
よって折角成長した結晶成長層が損傷を受けると云う問
題がある。例えば、ＩｎＰ結晶層を成長しようとすると
、燐（Ｐ）が蒸発してＩｎＰの組成が変化すると云う不
具合が起きる。
本発明はこのような問題点を解消させたＭＯＣＶＤ装置
を提案するものである。
を提案するものである。
［問題点を解決するための手段］
その目的は、原料ガスを流入して前分解させる導入管の
中途を、該原料ガスに分解エネルギーを与える波長の光
で照射するように構成したＭＯＣＶＤ装置によって達成
される。
中途を、該原料ガスに分解エネルギーを与える波長の光
で照射するように構成したＭＯＣＶＤ装置によって達成
される。
［作用］
即ち、本発明にかかるＭＯＣＶＤ装置は、原料ガスを流
入して、前分解させる導入管の中途を、その原料ガスに
分解エネルギーを与える波長の光で照射できるように構
成する。
入して、前分解させる導入管の中途を、その原料ガスに
分解エネルギーを与える波長の光で照射できるように構
成する。
そうすれば、結晶成長層の成長効率が向上し、且つ、ウ
ェハーは高品質化される。
ェハーは高品質化される。
［実施例］
以下、図面を参照して実施例によって詳細に説明する。
第１図は本発明にかかるＭＯＣＶＤ装置の概要側断面図
を示しており、１８は水平方向に折れ曲がった加熱炉７
を有する第１原料ガスの導入管、２０はレーザ光源で、
その他の第２図と同一部材には同一記号が付しである。
を示しており、１８は水平方向に折れ曲がった加熱炉７
を有する第１原料ガスの導入管、２０はレーザ光源で、
その他の第２図と同一部材には同一記号が付しである。
このようなＭＯＣＶＤ装置を用いて、第１原料ガスに分
解エネルギーを与える波長のレーザ光で照射すると、加
熱炉の加熱温度を低くしても第１原料ガスが分解でき、
その結果、第２原料ガスの導入管１０の加熱温度も低下
して、第２原料ガスが流入管１０内で未然に熱分解を起
こすことが少なくなり、結晶成長層の成長効率が改善さ
れる。且つ、ウェハーは光で照射されないから、成長し
た結晶成長層がダメージを受けなくなって、高品質化さ
れる。
解エネルギーを与える波長のレーザ光で照射すると、加
熱炉の加熱温度を低くしても第１原料ガスが分解でき、
その結果、第２原料ガスの導入管１０の加熱温度も低下
して、第２原料ガスが流入管１０内で未然に熱分解を起
こすことが少なくなり、結晶成長層の成長効率が改善さ
れる。且つ、ウェハーは光で照射されないから、成長し
た結晶成長層がダメージを受けなくなって、高品質化さ
れる。
次に、ＩｎＰ （インジウム燐）結晶層を成長する具体
例を説明する。第１原料ガスとしてホスフィンを流入口
６から流入して、水平に位置した導入管１８の中途に加
熱炉７を設ける。且つ、水平に位置した導入管１８の一
方にレーザ光源２０を配置して、水平に位置した導入管
１８の部分を照射する。ホスフィンの吸収波長は約１９
０ｎｍであるから、その波長と同程度またはそれ以下の
波長のレーザ照射光２１を照射する。例えば、発振波長
が１７２ｎｍのキセノンエキシマレーザを用いて、導入
管工８の水平部分の長さを数１０国にして、その部分を
照射する。
例を説明する。第１原料ガスとしてホスフィンを流入口
６から流入して、水平に位置した導入管１８の中途に加
熱炉７を設ける。且つ、水平に位置した導入管１８の一
方にレーザ光源２０を配置して、水平に位置した導入管
１８の部分を照射する。ホスフィンの吸収波長は約１９
０ｎｍであるから、その波長と同程度またはそれ以下の
波長のレーザ照射光２１を照射する。例えば、発振波長
が１７２ｎｍのキセノンエキシマレーザを用いて、導入
管工８の水平部分の長さを数１０国にして、その部分を
照射する。
そうすると、加熱炉７の加熱温度を４００〜５００℃と
低くしても、ボスフィンをｍ （ｐ２．Ｐ４など）に熱
分解させることができる。一方、第２原料ガスとしてト
リメチルインジウムを流入口９から導入管１０を通じて
ウェハー２面の直上に送り込む。
低くしても、ボスフィンをｍ （ｐ２．Ｐ４など）に熱
分解させることができる。一方、第２原料ガスとしてト
リメチルインジウムを流入口９から導入管１０を通じて
ウェハー２面の直上に送り込む。
ウェハー２は６００℃程度に加熱されており、かくして
、ウェハー２面上で熱分解したインジウムと燐が混合さ
れてＩｎＰ結晶成長層が成長する。
、ウェハー２面上で熱分解したインジウムと燐が混合さ
れてＩｎＰ結晶成長層が成長する。
このようにすれば、トリメチルインジウムが流入管１０
内で加熱されて熱分解を起こす問題は低減されて、Ｉｎ
Ｐ結晶成長層の成長効率が向上する。
内で加熱されて熱分解を起こす問題は低減されて、Ｉｎ
Ｐ結晶成長層の成長効率が向上する。
且つ、導入管の加熱温度が低くなるから、導入管からの
不純物放出が低減されて、原料ガスが汚染され難くなる
。更に、ウェハー２が光で照射されることがないから、
ダメージがなくなって、ＩｎＰ結晶成長層は高品質化さ
れる。
不純物放出が低減されて、原料ガスが汚染され難くなる
。更に、ウェハー２が光で照射されることがないから、
ダメージがなくなって、ＩｎＰ結晶成長層は高品質化さ
れる。
［発明の効果］
以上の説明から明らかなように、本発明にかかるＭＯＣ
ＶＤ装置によれば、成長効率が向上して、且つ、結晶成
長層が高品質化される効果がある。
ＶＤ装置によれば、成長効率が向上して、且つ、結晶成
長層が高品質化される効果がある。
第１図は本発明にかかるＭＯＣＶＤ装置の断面図、第２
図は従来のＭＯＣＶＤ装置の断面図である。 図において、 １は反応管、 ２はウェハー、３はサセプタ、
４は高周波加熱コイル、５は排気口、 ６は第１原料ガスの流入口、 ７は加熱炉、 ８．１８は第１原料ガスの導入管、 ９は第２原料ガスの流入口、 １０は第２原料ガスの導入管、 １１、２１はレーザ照射光、２０はレーザ光源を示して
いる。 ４ｉ ｅＦＪ、 ＋： ｎ−ｔｙ−５ＭＯＣＶＤ￥、、
！＠ １ 図
図は従来のＭＯＣＶＤ装置の断面図である。 図において、 １は反応管、 ２はウェハー、３はサセプタ、
４は高周波加熱コイル、５は排気口、 ６は第１原料ガスの流入口、 ７は加熱炉、 ８．１８は第１原料ガスの導入管、 ９は第２原料ガスの流入口、 １０は第２原料ガスの導入管、 １１、２１はレーザ照射光、２０はレーザ光源を示して
いる。 ４ｉ ｅＦＪ、 ＋： ｎ−ｔｙ−５ＭＯＣＶＤ￥、、
！＠ １ 図
Claims (1)
- 原料ガスを流入して前分解させる導入管の中途を、該原
料ガスに分解エネルギーを与える波長の光で照射するよ
うに構成したことを特徴とする有機金属気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5741886A JPS62214616A (ja) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | 有機金属気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5741886A JPS62214616A (ja) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | 有機金属気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62214616A true JPS62214616A (ja) | 1987-09-21 |
Family
ID=13055100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5741886A Pending JPS62214616A (ja) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | 有機金属気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62214616A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05234908A (ja) * | 1992-02-20 | 1993-09-10 | Nippon Steel Corp | エピタキシャル結晶成長装置用励起セル装置 |
| JPH05234912A (ja) * | 1992-02-20 | 1993-09-10 | Nippon Steel Corp | 有機金属化学気相成長装置 |
| JPH05234914A (ja) * | 1992-02-20 | 1993-09-10 | Nippon Steel Corp | エピタキシャル結晶成長装置用励起セル装置 |
| JPH05234911A (ja) * | 1992-02-20 | 1993-09-10 | Nippon Steel Corp | 有機金属化学気相成長装置 |
| JPH05234910A (ja) * | 1992-02-20 | 1993-09-10 | Nippon Steel Corp | 有機金属化学気相成長装置 |
-
1986
- 1986-03-14 JP JP5741886A patent/JPS62214616A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05234908A (ja) * | 1992-02-20 | 1993-09-10 | Nippon Steel Corp | エピタキシャル結晶成長装置用励起セル装置 |
| JPH05234912A (ja) * | 1992-02-20 | 1993-09-10 | Nippon Steel Corp | 有機金属化学気相成長装置 |
| JPH05234914A (ja) * | 1992-02-20 | 1993-09-10 | Nippon Steel Corp | エピタキシャル結晶成長装置用励起セル装置 |
| JPH05234911A (ja) * | 1992-02-20 | 1993-09-10 | Nippon Steel Corp | 有機金属化学気相成長装置 |
| JPH05234910A (ja) * | 1992-02-20 | 1993-09-10 | Nippon Steel Corp | 有機金属化学気相成長装置 |
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