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 |
---|---|---|---|---|
JPH05234911A (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 |
JPH05234912A (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 |
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 |
-
1986
- 1986-03-14 JP JP5741886A patent/JPS62214616A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05234911A (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 |
JPH05234912A (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 |
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 |
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