JPS6373618A - 半導体結晶成長装置 - Google Patents
半導体結晶成長装置Info
- Publication number
- JPS6373618A JPS6373618A JP22023786A JP22023786A JPS6373618A JP S6373618 A JPS6373618 A JP S6373618A JP 22023786 A JP22023786 A JP 22023786A JP 22023786 A JP22023786 A JP 22023786A JP S6373618 A JPS6373618 A JP S6373618A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- reaction tube
- wafer susceptor
- flow
- tmg
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 49
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims abstract description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 11
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract description 5
- RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N arsane Chemical compound [AsH3] RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 229910000070 arsenic hydride Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
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〕
この発明は、化合物半導体素子の製造に用いられるＭＯ
ＣＶＤ装置において、均一なエピタキシャル層を制御性
良く得るための半導体結晶成長装置に関するものである
。
ＣＶＤ装置において、均一なエピタキシャル層を制御性
良く得るための半導体結晶成長装置に関するものである
。
従来、ＧａＡｓ等の化合物半導体のエピタキシャル結晶
を得ろ方法としてＭＯＣＶＤ法がある。
を得ろ方法としてＭＯＣＶＤ法がある。
第２ＬＫは従来のＭＯＣＶＤ装置の反応管およびサセプ
タの概略的な構成図であり、この図において、１は石英
等からなる反応管、２はウェハサセプタ、３は基板結晶
、４は前記ウェハサセプタ２を誘導加熱するためのＲＦ
コイル、５はＱ ｉ４ カスとキャリアガスを含む混合
ガス、６はこの混合ガス５を導入するガス導入口である
。
タの概略的な構成図であり、この図において、１は石英
等からなる反応管、２はウェハサセプタ、３は基板結晶
、４は前記ウェハサセプタ２を誘導加熱するためのＲＦ
コイル、５はＱ ｉ４ カスとキャリアガスを含む混合
ガス、６はこの混合ガス５を導入するガス導入口である
。
次に、第２図のＭＯＣＶＤ装置の動作をＧａＡｓ系結晶
のエピタキシャル成長を行う場合を例に説明する。
のエピタキシャル成長を行う場合を例に説明する。
まず、ウェハサセプタ２の上に基板結晶３を乗せたもの
を反応管１内の所定位置にセットした後、加熱を開始す
る。原料ガス（Ａ ｓＨｚ、 Ｔ Ｍ Ｇ ）と■（２
ガスを混合した混合ガス５を反応管１内に供給する。そ
して、ウェハサセプタ２は、■えＦコイル４の誘導加熱
により７００〜８００℃的後に加熱する。この時、基板
結晶３上゛Ｃは前記原料ガス中のＡｓＨＪ、ＴＭＧがと
もに熱分解し、化学反応によりＧａＡｓ層がエピタキシ
ャル成長する。
を反応管１内の所定位置にセットした後、加熱を開始す
る。原料ガス（Ａ ｓＨｚ、 Ｔ Ｍ Ｇ ）と■（２
ガスを混合した混合ガス５を反応管１内に供給する。そ
して、ウェハサセプタ２は、■えＦコイル４の誘導加熱
により７００〜８００℃的後に加熱する。この時、基板
結晶３上゛Ｃは前記原料ガス中のＡｓＨＪ、ＴＭＧがと
もに熱分解し、化学反応によりＧａＡｓ層がエピタキシ
ャル成長する。
なお、エピタキシャル成長層の膜厚は、原料ガスの濃度
、キャリアガスの流量と原材ガスの導入時間により制御
される。
、キャリアガスの流量と原材ガスの導入時間により制御
される。
従来のＭＯＣＶＤ装置では、第２図の破線矢印で示すよ
うに、ウェハサセプタ２付近で混合ガス５の対流が発生
する。これは反応管１のガス導入口６より導入された混
合ガスが加熱されたウェハサセプタ２の付近で高温とな
り、上昇気流を作るためである。
うに、ウェハサセプタ２付近で混合ガス５の対流が発生
する。これは反応管１のガス導入口６より導入された混
合ガスが加熱されたウェハサセプタ２の付近で高温とな
り、上昇気流を作るためである。
したがって、未反応ガスの一部が上昇気流に乗って再び
基板結晶３上に運ばれ、熱分解によって再成長が起こる
。よって、エピタキシャル成長層は不均一になり易く、
再現性も良くないという問題点があった。
基板結晶３上に運ばれ、熱分解によって再成長が起こる
。よって、エピタキシャル成長層は不均一になり易く、
再現性も良くないという問題点があった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、反応管内部でのガスの対流をなりシ、常に
均一なエピタキシャル成長層が制御性良く成長できるＭ
ＯＣＶＤ装置を提供することを目的とする。
れたもので、反応管内部でのガスの対流をなりシ、常に
均一なエピタキシャル成長層が制御性良く成長できるＭ
ＯＣＶＤ装置を提供することを目的とする。
この発明に係るＭＯＣＶＤ装置は、反応管のガス導入口
を側面に設け、斜め上方からガスを送り込むようにし、
反応管内のガスの流れが一定方向の渦流になるようにし
たものである。
を側面に設け、斜め上方からガスを送り込むようにし、
反応管内のガスの流れが一定方向の渦流になるようにし
たものである。
この発明においては、反応管内にできた渦流は、上昇気
流の発生を抑制し、常に一定のガスの流れを作る。した
がって、ガスの流れが一定であることから、均一なエピ
タキシャル成長層を制御性良く成長させることができる
。
流の発生を抑制し、常に一定のガスの流れを作る。した
がって、ガスの流れが一定であることから、均一なエピ
タキシャル成長層を制御性良く成長させることができる
。
以下、この発明の一実施例を第１図について説明する。
第１図において、第２図と同一符号は同一構成部分を示
すが、ガス導入口６は、反応管１の側面にあり、斜め上
方からガスが導入されるように形成されており、これに
より、このガス導入口６から導入されたガスは反応管１
内郡では一定方向の渦流を形成する。
すが、ガス導入口６は、反応管１の側面にあり、斜め上
方からガスが導入されるように形成されており、これに
より、このガス導入口６から導入されたガスは反応管１
内郡では一定方向の渦流を形成する。
次に、ＧａＡｓ結晶のエピタキシャル成長を乙の発明に
よるＭＯＣＶＤ装置で行う場合を例に説明する。
よるＭＯＣＶＤ装置で行う場合を例に説明する。
まず、基板結晶３を多数枚成長できるピラミッド型のウ
ェハサセプタ２の上に乗せ、反応管１内の所定の位置に
セットシた後、加熱を開始する。
ェハサセプタ２の上に乗せ、反応管１内の所定の位置に
セットシた後、加熱を開始する。
ウェハサセプタ２はＲＦコイル４の誘導加熱によって７
００〜８００℃前後の高温に加熱され、同時に原料ガス
（Ａ ｓＨｓ、 Ｔ Ｍ Ｇ ）とキャリアガスを混合
しｔこ混合ガス５を反応管１のガス導入口６より導入す
る。
００〜８００℃前後の高温に加熱され、同時に原料ガス
（Ａ ｓＨｓ、 Ｔ Ｍ Ｇ ）とキャリアガスを混合
しｔこ混合ガス５を反応管１のガス導入口６より導入す
る。
基板結晶３上では原料ガス（Ａ ｓ Ｈ３ｙ Ｔ Ｍ
Ｇ ）が熱分解し、化学反応によってＧａＡｓ層が成長
する。
Ｇ ）が熱分解し、化学反応によってＧａＡｓ層が成長
する。
従来例では、上昇気流の発生によりエピタキシャル成長
層が不均一になるという問題があったが、この実施例に
よれば、反応管１内部に一定方向の渦流ができ、この渦
流によって上昇気流を抑制するという効果によりエピタ
キシャル成長層は均一に成長される。
層が不均一になるという問題があったが、この実施例に
よれば、反応管１内部に一定方向の渦流ができ、この渦
流によって上昇気流を抑制するという効果によりエピタ
キシャル成長層は均一に成長される。
なお、上記実施例では、ＧａＡｓ結晶のエピタキシャル
成長を行う場合を例に説明したが、この発明はそれのみ
によるものではな（、熱分解反応管による結晶成長装置
全般について、また、他の半導体材料においても同様の
効果がある。
成長を行う場合を例に説明したが、この発明はそれのみ
によるものではな（、熱分解反応管による結晶成長装置
全般について、また、他の半導体材料においても同様の
効果がある。
また、上記実施例では、ＲＦコイルによる誘導加熱方式
を例に説明したが、他の加熱方式（抵抗加熱やランプ加
熱等）によっても同様の効果がある。
を例に説明したが、他の加熱方式（抵抗加熱やランプ加
熱等）によっても同様の効果がある。
以上説明したように、この発明は、原料ガスとキャリア
ガスの混合ガスを導入するガス導入口を、前記混合ガス
が斜め上方から導入されるように反応管の上部側面に設
けたので、反応管内に導入されたガスの流れは渦流とな
り、上昇気流の発生を抑え、常に一定のガスが流れるた
め、基板結晶全面にわたって均一なエピタキシャル成長
層が制御性よく得られる効果がある。
ガスの混合ガスを導入するガス導入口を、前記混合ガス
が斜め上方から導入されるように反応管の上部側面に設
けたので、反応管内に導入されたガスの流れは渦流とな
り、上昇気流の発生を抑え、常に一定のガスが流れるた
め、基板結晶全面にわたって均一なエピタキシャル成長
層が制御性よく得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示すＭＯＣＶＤ装置の反
応系の概略構成図、第２図は従来のＭＯＶＤ装置を示す
概略構成図である。 図において、１は反応管、２はウェハサセプタ、３は基
板結晶、４はＲＦコイル、５は混合ガス、６はガス導入
口である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 （外２名）第１図
応系の概略構成図、第２図は従来のＭＯＶＤ装置を示す
概略構成図である。 図において、１は反応管、２はウェハサセプタ、３は基
板結晶、４はＲＦコイル、５は混合ガス、６はガス導入
口である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 （外２名）第１図
Claims (1)
- 化合物半導体のエピタキシャル成長を行うＭＯＣＶＤ装
置において、原料ガスとキャリアガスの混合ガスを導入
するガス導入口を、前記混合ガスが斜め上方から導入さ
れるように反応管の上部側面に設けたことを特徴とする
半導体結晶成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22023786A JPS6373618A (ja) | 1986-09-17 | 1986-09-17 | 半導体結晶成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22023786A JPS6373618A (ja) | 1986-09-17 | 1986-09-17 | 半導体結晶成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6373618A true JPS6373618A (ja) | 1988-04-04 |
Family
ID=16748038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22023786A Pending JPS6373618A (ja) | 1986-09-17 | 1986-09-17 | 半導体結晶成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6373618A (ja) |
-
1986
- 1986-09-17 JP JP22023786A patent/JPS6373618A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS5973495A (ja) | 気相成長方法 | |
| JPS6373618A (ja) | 半導体結晶成長装置 | |
| JPS6220160B2 (ja) | ||
| JPH0658880B2 (ja) | 気相エピタキシヤル成長装置 | |
| JP2528912B2 (ja) | 半導体成長装置 | |
| JPS607378B2 (ja) | Ｃｖｄ装置 | |
| JPS63277591A (ja) | 気相エピタキシャル成長装置 | |
| JPS6153197A (ja) | 結晶成長装置 | |
| JPS6353918A (ja) | 半導体結晶成長装置 | |
| JPS63318733A (ja) | 気相成長反応管 | |
| JPS63198322A (ja) | 半導体結晶成長装置 | |
| JPS6389492A (ja) | 半導体結晶成長装置 | |
| JPS59164697A (ja) | 気相成長方法 | |
| JPH0529637B2 (ja) | ||
| JPH06151339A (ja) | 半導体結晶成長装置及び半導体結晶成長方法 | |
| JPS63227007A (ja) | 気相成長方法 | |
| JPS573797A (en) | Vapor phase growing method of compound semiconductor and its vapor phase growing apparatus | |
| JPH0235814Y2 (ja) | ||
| JPS6131394A (ja) | 気相成長方法 | |
| JPH0388325A (ja) | 気相成長装置 | |
| JPS62291021A (ja) | 気相成長装置 | |
| JPH04179222A (ja) | 化合物半導体の気相成長装置 | |
| JPS58140391A (ja) | 気相成長装置 | |
| JPS63266816A (ja) | ３−５族化合物半導体結晶成長方法 | |
| JPS62119919A (ja) | 化合物半導体の結晶成長装置 |