TW201361B - - Google Patents

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TW201361B TW081107337A TW81107337A TW201361B TW 201361 B TW201361 B TW 201361B TW 081107337 A TW081107337 A TW 081107337A TW 81107337 A TW81107337 A TW 81107337A TW 201361 B TW201361 B TW 201361B
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Description

A(i H(; 201361 五、發明説明(·) 本發明偽關於用以製造磊晶生長在半導體材料用晶基 板表面之多層晶體的方法及裝置》 先前技術 為要在多數晶基板之各表面上,同時生長晶膜層起見 ,已知液相磊晶法係將多個晶基板以各基板面保持垂直 之方式收容於保持器内,並使各基板面以預定之垂直延 伸間隙,面向鄰接基板面,該間隙被填充以維持高溫飽 狀態或溫度稍低之過飽和狀態之晶體生長用熔體(熔化 液),保持該熔髏與晶基板表面接觭.並藉如徐冷降溫 等適當溫度控制,將一晶膜層沉積於各晶基板之表面。 依照傳統液相磊晶法,較易在各晶基板表面上僅磊晶 生長一個層。迄今亦有為此目的而提出之種種方法。原 則上,熔體被保持於比整齊排列之基板排較低之位置, 將基板下降浸於熔體中,使磊晶生長在各基板之表面, 然後升起基板排使其移離熔體。 有一種磊晶法係以偏心旋轉軸支持晶基板排(alignment of crystalline substrate),利用偏心旋轉軸之轉動, 經濟部中央標準局R工消费合作社印製 使晶基板排泡於熔液中,然後移離熔體。另一磊晶法係 用活塞升起熔體,使熔體與配置於較高位置的晶基板排 接觸。 在這些已知方法中,熔體像相對地注相鄰晶基板之間 81.9.20,000 本紙張疋度適用中國國家作準(CNS)甲4現格(210 X 釐) R(; 201361 五、發明説明(> ) 隙的上方循環,然後在適當晶膜層生長後流下。由於熔 體所産生之氣化膜及徹晶體浮於熔體表面或懸浮於熔體 上層,在浸於熔化液之期間中或從熔體中升起基板時, 氣化膜及/或微晶體容易附著於所獲得晶膜層之表面。 氧化膜及/或徹晶體之附箸,亦即被污染的晶膜層表面 ,使得正常晶膜層在其上生長發生困難,尤以在繼接之' 磊晶術步驟中堆積第2或更多膜層時為然。 例如,為了形成第2層而施行接下來的晶生長步驟之 場合,如將受到氣化膜及/或微晶體之污染之第1晶膜 層接觸到第2層形成用之另一熔體時,會形成如肇因於 附著有氣化膜及/或微晶體之部分的附箸障礙等之堆昼 缺陷。如果是在受氣化膜及/或撤晶體之有意義影礬之 部位,該部份即會成為無生長之位元。具有此種缺陷之 晶膜層不適於當做電子元件之材料。用此種材料製造之 電子元件,再由此製得之産品其性能極低,缺乏可信性。 若第3層或更多的膜層堆叠成多層狀態,上述缺陷之 影饗將更大。最上層相當缺乏平坦性,使得甚至在製造 電子元件之過程中無法處理多層晶膜。 如上述,在液相磊晶法中,只要熔體像相對地向上方 循環進入相鄰晶基板間之間隙内,然後在適當晶膜層生 長後流下,即無法避免受浮於溶體表面或懸浮於熔體上 層之氣化膜及/或徹晶髏之影轡。 為了消除氣化膜及/或撤晶體之影逛,另一種已知方 表紙張又度通用中國國家標準(CNS) ’ρ .Π見恪(210 X L»J7公译) 81.9.20,000 ------------------------裝!----·玎------^ f.'.-vts:·.-1!背.?,,/;!:* 莽項冉場寫衣頁) 經濟部中央標準局κ工消费合作社印製 Λ(; Ρ,(ί 201361 五、發明説明(4 ) 法偽將熔體保持於晶基板排之上方,然後讓其流下通過 相鄰基板之間隙。 參閲圖1,在水平管狀電阻爐a内,設有用來收容晶 基板排之保持器b。晶生長用熔體之儲槽c位置於保持 器b之上方,已用於晶生長之熔體之儲槽d即位置於保 持器b之下方。兩儲槽c及d係沿垂直方向互相面對,並 有上擋門片及下擋門片e介於兩儲槽c , d及保持器b之間 ,且各檔門Η可沿爐a之軸方向滑動。上擋門Me在其 厚度方向穿設有可讓熔體g通過流下之循環孔 當上擋門片e之循環孔h隨檔門片之移動而移到對應 於儲槽c底壁所形成之孔之位置時,熔體g即從儲槽c 流下而注入保持器b内。如此一來,只有儲槽c内之下 層熔體流下到保持器b,受到所産生氣化膜及/或撤晶 蘼污染之上層熔體卻留在儲槽c内。結果,填充於保持 器b者,乃為不含夾雜物之純熔體g。保持器b内之晶 基板排i與此未受污染之純熔體g接觸,從而可在各基 板面生長適當的晶膜層。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 磊晶生長完畢後,下擋門片f被移到該下擋門Mf之 循環孔j與保持器b底壁所形成之排出孔對應之位置。 保持器b内之己使用過之熔體g即流下到儲槽d,解除 晶基板排i與熔體g之接觸狀態。 兩擋門片e,f俱藉操作捍k而各自沿嫌軸向移動。待 使用於晶生長之熔化液g之儲槽c係藉另一操作捍JI而 -5 - 81.9.20,000 本紙張又度適用中國國家棵準(CNS)甲Ο見格(21U X 297 X穿) 201361 ΛΓ» Βί; 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 1 觸t可。晶設搭並b,c之 爐 常大於産 -管接成容裝U ,器度槽方 阻置通龐由之 e 英 果形收 置持濃儲上 電 。間。等 槽 石 排“結之在序Μ位保,此一lb 狀“g空間Η0 以板 i 。疵須順 央於類這器 管 溫佔空圓 體 偽基止内瑕,之 中置種。持 平 定所大晶 熔 區晶防b上程驟Iffl略配物同保 水bo預爐很如 個 應與器學工步 W 之地雜相至 於器CK故之造 多 反 ,’持晶産長 向動摻不動 列持 e ,用製 持 之下d«保結生生 方滑之此移 排保槽例設來 保 用 流槽入之之晶CO軸可體彼地 接於體比施本 , 長 g儲流致體依槽之 e熔,歇 串體熔成助成 下 生體體體導晶,儲 a 槽各成間 像熔持度輔高 態 晶熔熔熔體層方之爐儲。組, e 入維長等較 狀 。 用過染晶多上體於個側之序 槽注能區室以 長 動長用污徹於 b 熔置多左比順 儲歇始熱淨不 加 移 生己之或用器類設之或合之 之間,均潔得 不 向。晶於體 \ 應持種地體 \混驟 體便區與如不 區 軸離當卸晶及法保同定熔及層步 熔以熱長他, 熱 沿隔,排徹膜此之不固種側積長 之,均全其高 均 内氣述方或化將i有b多右沉生 用方的之要本 在 a 大上下 \ 氣要排儲器容之定晶。使上長體需成 欲 爐外如往及止為板個持收方決依置待之很嫌又備。若 在與 後膜防 基多保將上及傷位 a 要,,設品 ------------------------裝——-----玎------線 ί Hft>'l..'··背,5之;1-*$冉填寫本頁) 本紙張又度適用中國國家櫟準(CNS) ψ 4峴恪(210 X 297公釐) 81.9.20,000 201361 ΛΓ. HC, 經濟部中央標準局S工消費合作社印製 五、發明説明(『) 各儲槽 C須具深陷底部始能儲存足夠磊晶用的熔體量β 於此場合,電阻爐之内徑必須夠大,始能牧容深底之儲 槽 C。但爐C之内徑擴大,則其沿徑方向之均熱條件降 低,致無法得到適當磊晶生長所需之適當條件。 在多層晶膜用液相磊晶法中,毎次用過之熔體於流下後 被分別回收於對應之用過熔體儲槽 d内。回收之熔體被 送回(如有必要則補充些成分後送回)至保持器b,以供 下次再使用。為了熔髏之再使用,需要將多數用過熔體 儲槽 d間歇地送至固定於爐a内之保持器b之下方位置 的操作機構β結果,需要沿爐a之軸方向移送之内部構 件總共有4種,即上擋門片e,下擋門片f,熔體儲槽 c 及用過熔體儲槽 de其中有些被設計為可連動操作,以 簡化操作機構。 即使有此種合適的連動機構,也至少要有3支可從爐 體之反應管滑動抽出之操作桿。通常生産半導體材料之 磊晶生長法使用高純度氣體,因此其裝置具有非常複雜 又難以處理操作的密封設備。此密封設備往往成為故障 或事故之原因。若装置中組裝有用來抽拉 3支操作桿之 機構,則也需要3種密封設備。結果,裝置變成非常複 雜,且操作困難。 在用以生長如GaAs或Gai-xAlxAs之晶膜層而在熔體中 使用鎵(Ga)做為主成分之液相磊晶法中,自然形成在Ga 熔體表面之G a 2 0 3膜像藉烘烤處理加以蒸發。在烘烤 f-;t-問-.-1-11之 rv-'-^i-F# 塡寫本頁) 丨裝- *1T. —線. 本紙張又度過用中國國家抒半 (CNS)甲4規恪(2丨0 X 297 乂'货) S1.9.20,()〇〇 C·:! 01361 λ R(; 五、發明説明(k ) 處理期間,尚未經過如z n , C (1或T e等具高蒸發壓之摻雜 劑之摻雜的熔體係以約601TC以上之溫度加熱數分至數 十分鐘。烘烤處理中,Ga2 03膜與熔體中之Ga反應變 為揮發生Ga2 03氣體。此Ga2 03氣體擴散於在熔體上 方循環之氫氣流中,而從熔體中被取除。 以具高蒸發壓之摻雜劑摻雜各熔體時,即於烘烤處理之 末尾令熔體與設在上擋門He之摻雜物接受器接觸。此 時若熔體儲槽 c不具封蓋設備,反應管in内之低溫部份 會受到摻雜劑蒸氣凝縮的污染。此凝縮導致下次晶生長 步驟用之另一熔體的污染。 此相互污染可藉在每一個熔體儲槽c之上開口加蓋而 予以防止。但是此種加蓋需要另一操作桿,以打開或覆 蓋儲槽 c之頂面,以導入摻雜劑至熔體,或延長滑動構 件之行程,以利蓋子之開閉蓮動。結果,操作機構變成 更加複雜,或爐體變長。無論何者,都無法以低成本生 産晶圓。 依照上述習知方法,反應管内須設有可分別從反應管 抽出之3或4支操作桿。如此一來,晶生長所需使各構 件滑動之操作機構複雜,難以操作。 為避免上述操作機構之複雜化,曾有種種方法,其中 熔體儲槽及已用過熔體儲槽均被固設於水平管狀爐内而 沿軸方向排列,收容晶基板排之保持器即可滑動地配設 於其間。於此場合,上下擋門片被附箸於保持器。 本紙張又度適用中國國家桴爷(CNS)甲4峴格(2Ui X 2'J7 W货) ------------------------裝——----.玎------線 f:,vt:VJ‘..,llH-:T.?">/;.i-*f;i>JT!冉場寫本頁) 經濟部中央標準局員工消f合作社印製 81.9.20,000 201361 Λί; I川 五、發明説明Γ 7 ) 經濟部中央標準局w工消费合作社印製 度。觸 度 動晶面時會器種排蓋,構非基保置被 溫動接 U 溫 滑行面離制持化之器果機而晶在配法 的變板1°密 之施表距控保簡體持結雜爐數板向方 制度基士嚴 上實散長度於以熔保。複狀多基徑干 控溫晶如種 以確擴動溫由難過之構的管將各値若 密的與例此 鐘度熱移,,以用後機難直,使一之 毅良,在, 分精及向壞來所,雜之困垂中並接中 於不時常送 \ 高量軸破一入長摻等作用法,個其 持起體通移 分以容爐而此,生或 口操使方面一 C 維引導,向 公法熱沿器如力晶中開要傜之表置態 須會半度方 數無之器持。耱,烤器需,爐上位狀 務動合溫軸 以而器持保態影給烘持法法狀之之之 份移複確箸 係因持保因狀感供,保晶晶管器旁斜 部向産精沿 器,保當會之敏之體開磊磊直持近傾 之軸生常被 持送。。衡衡最體溶打知之垂保邊微 板爐法非排 保移制同平平具熔之時習出用型周面 基沿晶於板。,複控相熱熱動如過雜之提採盤之平 晶之磊制基能法反度不之持變諸用摻爐被些或圍水 持份相控晶可方向溫件散維度,收及狀已這型周從 保部液須若不述軸之構擴法溫構回以管種在筒軸或 。 ,此以必。屬上爐需他與無對機別,平一 。圓心狀用 而。是體内實照沿所其收為動作個閉水有式持中平採 然件其熔圍制依度長與吸變移操,關用又平保器水業 條尤之範控 速生積,暫之種卸之使 水板持成工 -------:-----------------裝——----tr------.¾ f,:fr'L:^.,H-,l-:;r,.JlI->:!:*^*项冉填·KT本頁) 本紙張尺度適用中阄國家桴哗(CNS) τ 4 )見格(21U X 297父货) 81.9.20,000 201361 ΛΓ» m; 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(S ) 但是此法如與多數晶基板被垂立配置成其待晶生長之 各基板之面與相郯基板之面垂立而以約2至3ιηιη之間隙 互相面對,俾便晶生長用熔體經由該間隙流下之方法比 較,同時供晶生長之晶基板數目甚少。在此觀點上,已 知使用垂直管狀爐之方法不同於本發明之方法。 概略言之,採用垂直管狀爐之己知方法乃為滑動法的 一種變更,其中晶基板被保持成大致水平狀,晶生長用 熔體水平流動以與各基板面接觸,晶生長完畢後之熔體 被水平移走循環。在此觀點上,此法屬于具有水乎周向 滑動方向之回轉滑動法。依此滑動法,晶基板及熔體傜 單純地結合成數對,且配置在圓筒型或盤型保持器上表 面之晶基板數目,如以3英寸大之晶圓Η而言,僅限於 4至8片,除非管狀鑪之内徑極大。 此滑動法與本發明所適用 之使用 晶基板排者截 然不同,技術内容的生理本質也不相同。依照滑動法, 熔體傑在被保持於與晶基板之表面接觸或近乎接觸之狀 態下,藉熔體保持器沿與晶基板面平行之方向的移送而 供給到晶基板面或移離晶基板面。反觀本發明所適用之 使用晶基板排之方法,其中熔體儲槽之位置明顯與晶基 板排分開,且熔體偽通過垂立配置之相鄰基板之間隙流 下,然後從間隙排出。 採用晶基板排之方法如與滑動法相較,其共同點在於 使用滑動擋門機構以注入及排出熔體。不過,採用晶基 -1 0 - i1·''''"^"^·""r: *E冉塡寫本頁) 裝· .1Τ. -線- 本紙張尺度適用中囤阀家桴準(CNS) Y 4覘格(210 X 297 y釐) 81.9.20,000 201361 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明(今) 板排者之滑動擋門機構與滑動法者,不同點主要偽在於 滑動檔門機構位置與晶基板面分開,且其滑動方向與基 板面並不平行。 液相裔晶法用之裝置之設計的另一基本事項為,在晶 生長终了時如何從晶基板面完全移除用過之熔體。如果 在晶生長完畢後之晶基板面i遣留有用過之熔體,該殘 留熔體會引起不正常的晶生長或形成結晶學上之瑕疵。 在滑動法中,重要的是如何設計以與晶基板面接觸狀 態移送之保持器與晶基板面之撤米级的間距。依移送速 度,晶生長用溫度,熔體種類等等而預先決定之晶體基 板面與保持器之間距,通常被保持於〇至200# m範圍内 之適當值。 反觀,在採用晶基板排之方法中,重要的是,如何在 晶基板相互間保持公厘级之間隙。通常此間隙是在2至 4mni範圍内之適當值,而20片以上之晶基板各値偽以此 間隙互相隔間。此間隙傷依種種條件如晶生長溫度下之 熔體之凝聚力和表面張力及熔體對晶基板面之附箸力等 而定。由於使用晶基板排之方法與滑動法傺根據技術上 彼此截然不相同之物理現象,故前者之間隙與後者滑動 法中之間距,極端的不相同》 發明之槪述 本發明之目的在於解決習知使用晶基板排之方法中之 問題。 -1 1 - f'-J_»Mt:-;l-..n:r-?>/ Π;έΐ4.-Τ>冉埸寫本頁) .裝. .1T. 線. 本紙張尺度適用中阀阀家I?唯(CNS)甲‘U見格(2U) X 297父釐) 81.9.20,000 Λ(; R(i 201361 五、發明説明() 本發明之3 —目的在提供液相磊晶之方法及製造裝置。 依本發明,與上述回轉滑動法不同之處在於以使用垂 直管狀爐為前提。保持器係在垂直管狀爐之中央設置成 保持器中央部與爐中心軸線一致之狀態。多數晶基板傜 以其各基板表面垂立且與相鄰基板面互柑面對之方式收 容於保持器内β 收容晶生長用熔體之容器係被支持於保持器上方位置 。熔體容器具有嬈嫌中心軸線徑向配置之多傾熔體儲槽 。熔體容器偽經由一回轉擋門而與保持器相對。在保持 器下方設有用以收容用過熔體之容器。此容器亦具有同 樣徑向配置之多個用過熔體儲槽。另一回轉擋門介設於 保持器與用過熔體容器之間。保持器及兩容器較好是由 石墨製成。 晶生長用之各熔體係利用保持器與兩容器之相關位置 ,從熔體容器流下至保持器,但熔體之上層部份仍留於 熔體容器中。注入保持器内之熔體通過保持器内之相鄰晶 基板表面間之間隙,並於晶生長完畢後向下排卸至用過 熔體容器。因此,浮於熔體上面或懸浮於熔體上層之如 氣化物及微晶體等之夾雜物不致被送到與晶基板面接觸 之位置,而仍留在殘留於熔體容器内之熔體部份。結果 ,由於氣化膜及/或撤晶體不致附著於晶膜表面,可防 止氣化膜及/或徹晶體所引起之結晶瑕疵。 熔體容器及用過熔體容器分別設有同樣繞垂直管狀爐 _ 1 2 _ 本紙張又度適用中阀國家桴爭(CNS)甲Η見格(21(J X 297公釐) 81.9.20,000 fL''Mt"''"r 也 >/:t;;v''¥v^ 再填寫本頁) *-Β‘ 線. 經濟部中央標準局8工消#合作社印製 201361 ΛΓ, [·!(; 經濟部中央標準局員工消#合作社印¾ 五、發明説明(、1 ) 中心軸線而徑向排列之多痼熔體儲槽及多個用過熔體儲 槽。因為具有此構造,不需如習知水平管狀爐所設沿爐 $由線方向串聯排列之多個熔體儲槽。如此一來,可縮短 S之均熱區長度,進而縮短爐本身之長度。 結果,可避免使用如習知方法中之大規模設備。 此外,由於均具圓筒形狀之用過熔體容器,保持器及 溶體容器係由下往上依序堆叠之配置,僅將保持器間歇 回轉預定之角度,即可使所需熔體供給到保持器,及使 用過熔體從保持器排出。 依本發明之裝置之其餘特點可由下面說明而更加清楚》 可藉由回轉軸之轉角調整而開閉熔體通路之回轉擋門 傜設置在熔體容器與保持器間之位置,以截斷熔體自熔 體容器流向保持器。在保持器與用過熔體容器之間亦設 有類似的回轉擋門,以截斷用過之熔體自保持器流向用 過熔體容器。具有筒狀體之該用過熔體容器之中央部貫 穿設有軸向孔。桿狀回轉軸插通該軸向孔而連結於保持 器。保持器傷藉此回轉軸之操作而回轉,以控制熔體之 供給及用過熔體從保持器排出。 可與保持器一起回轉之另一支軸偽從附箸於保持器之 蓋朝上方伸出,並插通熔體容器之中央部所形成之軸向 孔。附著於熔髏容器之蓋係利用該軸之回轉運動作為驅 動力而容易移離該容器。 在可回轉保持器上面所設之蓋之頂面,設有用來做為 -------------------------裝——----1T------線 ΐ·'ι·ι-,:^,';.ί .?之;1*^.碩冉堝寫本頁) 本紙張疋度適用中國阈家梂?(CNS)甲4現格(1U0 X 297 W釐) 81.9.20,000 AC I如 201361 五、發明説明() 慘雜劑儲存窩之多値凹部。各凹部内所收容之摻雜劑ί系 藉由保持器回轉用之同一檔門機構的操作而被送到與晶 生長用熔體接觸之位置。因此,摻雜操作容易施行。 此外,由於收容晶基板排之部份傺繞管狀爐之軸心而 回轉,以執行晶生長所需之各種操作,此收容晶基板排 之部份不需沿爐之縱長方向移動。結果,可防止在收容 晶基板之部份發生對液相磊晶生長構成有害影饗之溫度 變動。 具體化之説明: 參照圖2, 11為設在垂立管狀爐1〇内而沿垂直方向延 伸之反應石英管。高純度氫氣像由上往下通過反應石英 管1 1 〇 用以收容未用於晶生長之熔體之容器20位置於反應石 英管11内。該熔體容器20具有石墨製圓筒體。4锢熔體 儲槽2 1 a〜2 1 d在熔體容器2 Q内配置成繞著爐10軸心之輻 射狀。各熔體儲槽21a〜21d之晶生長用熔體的組成互不 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 已已熔部 接 容於過外 連 收定用在 於 以固在承 置 用地定支 配 至轉固被 被 接回由地60 連對經定 器 30相又固 持 筒能40而 保 英不及50之 石此 2 筒 排 用藉器英 板 接,容石 基 連40値用 晶 由器二持 容 經容。支 收 ο * ο - 2 1 4 之 I 器另器側 示 容之容下 所 體體之403 。熔熔體器。圖 同該過熔容件如 相用用體構 81.9.20,000 本紙張又度適用中國國家桴準(CNS)甲見格(2iU X 297公货) 201361
At; P,(i 經濟部中央標準局員工消费合作杜印製 五、發明説明(G ) 用石英筒3 ϋ内。保持器6 ϋ具有圓筒體,其直徑稍小於連 接用石英筒3 此保持器6 0連結於並支承於回轉軸7 0。 回轉軸7 0之下部7 1伸至爐1 0之外部。將此下部7 1回轉預 定角度,可以選擇地使晶生長所需之熔體從容器20之各 熔體儲槽21a〜21d流下進入保持器6G,然後接連地從保 持器60排卸於用過熔體儲槽40。 80為配置在熔體容器2Q上之盤狀帽蓋。當未使用過之 熔體在摻雜前接受烘烤處理時,此帽蓋80從熔體容器20 之頂面被提起,如画2及3所示,俾從各儲槽21a〜21d 分別蒸發如氧化物等之夾雜物。摻雜完畢後,藉回轉軸 70之旋轉動作,使帽蓋80降落在熔體容器20之頂面,以 闢閉所有的熔體儲槽21a〜21d。由此可知,摻雜操作端 賴回轉軸70之回轉動作,即可達成。帽蓋80之中央最好 設有穿孔8 1,供熱電偶管9 0插入,以檢測液柑晶生長反 應區中之溫度。 己用過熔體之容器40具有略圓筒狀本體,並在其側壁 穿設固定用孔41,如圖3所示。g方面,在支持用石英 筒50之側壁亦穿設有S —通孔5U藉插通於兩孔41及51 之固定銷(未繪出),用過熔體容器40被固定於固設在外 部構件之支持用石英筒50。 42為固定地裝附於用過熔體容器40之頂面的蓋。在此 蓋42形成4個用遇熔體落下孔43a〜43d。保持器60之回 轉軸61插通蓋42之中央所形成之支承孔44。回轉軸61向 -1 5 - (,^^:^..1片'(u>冉塡寫本710 裝. *ΤΓ. —線. 本紙張义度適用中围1¾家惊準(CNS)甲4岘格(2l() X 2D7公译) 81.9.20,000 .\<i 201361 五、發明説明(K ) 下延伸,並在其下部形成固定用孔6 2 ^在g —回轉軸7 0 之上部亦形成一固定用孔72,並藉插通於兩固定用孔62 及7 2之固定銷(未繪出)而被結合於回轉軸6 1。 在保持器60之中央頂面形成略平行長方形之凹窩部, 用以做為晶基板排之收容窩6 3。2 0 Η以上之多數晶基板 64偽以其表面平行於垂直方向之狀態被配置於收容窩63 内,如圖4a所示。蓋65係於晶基板排64被容納後,覆蓋 於保持器6 0頂面。 .裝- 熔體供給孔66及多個摻雜劑保持窩67(67a〜67d)被形 成在蓋65之一同心圓周上。蓋65亦具有固定用孔或窩( 未繪出),供保持器60頂面所形成之突起60a, 60b插入。 蓋65之相對於保持器60之回轉方向係藉由突起60a, 60b 分別插入固定用孔或窩之方式加以控制。 線· 蓋65傲藉回轉軸之回轉運動而與保持器60 —起回轉 ,以將熔體供給孔66及摻雜劑保持窩67移送至與形成在 熔體容器2Q之對應熔體儲槽21a〜21d之底孔的位置。因 此,保持器65可成為一種回轉擋門,好讓熔體從熔體容 器20流下至保持器60,並將摻雜劑移送使其與各熔體儲 槽21a至21d内之熔體接觸,並溶解於熔體中。 經濟部中央標準局員工消费合作杜印奴 至少有1値用過熔體落下孔68被形成在保持器60底壁 之偏離保持器6 0軸心之位置,如圖4 c所示。已用於晶生 長之熔體偽通過熔體落下孔6 8流下,然後由蓋4 2之各用 過熔體落下孔4 3 a〜4 3 d提供與蓋6 5 —樣的回轉擋門機構 -1 6 - 81.9.20,000 本紙張又度適用中國國家抒举(CNS)甲〇見丨各(21U X L>97 乂'货) Λ(; 201361 五、發明説明(π ) (':''t:v,.·-^*--'-/--^·^再塡."本頁) 。接之,已用過熔體被收容於用過熔體容器40之各用過 熔體儲槽内。於此場合,收容窩63最好具有朝向用過熔 體落下孔6 8漸低之傾斜底面6 3。 附加於保持器6 〇之蓋6 5設有半缺口軸6 9 ,用以插通於 熔體容器20之中央部所設之支承孔22。從帽蓋80之下表 面向下突出之另一半缺口軸82即朝下插入該支承孔22内。 兩半缺口軸69及82之缺口之相關位置被設定為能以帽 蓋80先打開熔體容器20之頂面然後予以關閉之情況。詳 言之,最初,兩半缺口軸68及82被保持於其最長狀部互 相接觸之狀態。當保持器60被回轉時,兩半缺口軸69及 82就互相嚙合。此嚙合使得帽蓋80下降而與熔體容器20 之頂面接觸。如此可使帽蓋80覆蓋於熔體儲槽21a〜21d。 熔體容器20之支承孔22在其内表面刻設垂直溝23,並 具有擴大内徑之下部。垂直溝23係用來做為收容形成在 從蓋80突出之半缺口軸82下側面之小突起(未繪出),以 便防止帽蓋8 0在初期時回轉。當帽蓋80下降至熔體容器 20頂面後,半缺口軸82之小突起亦下降到面對支承孔22 之擴大部之位置,而解除垂直溝23對帽蓋80之阻止回轉 狀態。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 由於上述構成,液相磊晶法中之4層晶膜生長所必要 之所有操作,亦即晶生長前階段之烘烤處理,烘烤後之 各熔體的摻雜處理,對保持器之收容窩63供給已摻雜熔 體以及從收容窩S3排卸已用於晶生長之熔髏之操作,端 -1 7 - H1.9.20,000 本紙張尺度適用中國國家榨導(CNS)肀見格(2〖0 X 2‘J7 X绛) 經濟部中央標準局員工消t合作杜印製 201361 Λ(; __H(i__ 五、發明説明(· k ) 賴保持器6 0之回轉動作即可換每一熔體施行4次。結果 在保持高純度氫蒙氣之反應石英管11内,僅需一支驅動 軸從該反應石英管U内部伸出外部即可。因有此待徽, 故不需使用複雜密封機構。多數晶基板64傷在保持器60之 收容窩63内收容成其各表面呈垂立且與相鄰基板面對之 狀態,如圖4a, 4b所示。各晶基板64分別與石墨製熱沉. 頭(heat sink)64a結合成其待磊晶生長之表面面向外側 之狀態。包括隔件64b之熱沉頭64a與鄰接熱沉頭64a均 以3mm之節距排列,因而在相鄰晶基板之晶生長面之間 形成約2mm之間隙。 實例 1 : « 此實例中,使用上逑之裝置,在GaAs晶基板表面生長 4 層 Gai -xAlxAs 晶膜。 晶考板6 4使用摻有Zn之p型GaAs晶基板。ftGaAs晶基 舟皿辛辨 板為藉#〇31:-01>(^688>並以載體濃度1\1(3 19/(;1113製 備之(100)面之晶圓片(wafer)。 保持器60之收容窩63内有22片晶基板64,並在相鄰晶 基板64間插入熱沉頭64ae各晶基板64之表面僳以2.5ιβιπ 之間隙與郯接基板6 4面相對。此晶基板排被收容於收容 窩63内後,蓋65被裝附於保持器60。 4種摻雜劑分別裝入蓋65所形成之4痼摻雜劑保持窩 67内。詳言之,在熔體供給孔66右侧之摻雜劑保持窩67a 裝入4 2公克之切成薄Η之Zn摻雜劑。在從供給孔66起朝 —1 8 _ f」?'1.匁..'!7如.>-;|-:&|'項再塡寫本頁) .裝. -1T_ 丨線, 本紙張尺度適用中阀阀家標準(CNS)甲4 >見格X四7公釐) 81.9.^0,000 201361 A(i 經濟部中央標準局S工消費合作杜印製 五、發明説明(1 7 ) 右方向之第2個摻雜劑保持窩67b裝入4.0公克之同樣Z 11 慘雜劑。在第3個保持窩67c裝入粉碎成粒狀之Te摻雜 劑140mg^在第4個保持窩67d收容280rag之同樣Te摻雜 劑。 晶基板64及摻雜劑之裝填完後,分別位置於保持器60 上下方之熔體容器20及附蓋42之用過熔體容器4Q像與保 持器60堆疊成垂直方向延伸狀。熔體容器20俗經由連接 用石英筒30而與用過熔體容器40結合。 熔體容器2 0與用過熔體容器4 0連結時,將回轉軸6 1回 轉以調整熔體容器20之轉角至預定值,以設定熔體容器 20之固定位置,俥使附箸於保持器60之蓋65所具有之所 有熔體供給孔66及4値摻雜劑保持窩67a〜67d不致於完 全與熔體容器2 0底部之對應熔髏儲槽21a〜21d之4個通孔 (未繪出)重叠β用過熔體容器40之固定位置如同樣以調 整其轉角之方式加以設定,俾使蓋42所形成之所有4個 用過熔體落下孔43a〜43d位置於從保持器60之用過熔體 滑落孔68離開最遠之位置。 用以決定未用及用過熔體容器20及40之轉角調整,可 採用在容器2 0,4 0及連接用石英筒3 0形成凹凸部(未繪 出)以便以自動方式使容器20, 40結合並使凹部與凸部 _合之構成。舉例而言,在熔體容器20之適當部位形成 多値定位凸起,並在連接用石英筒30形成對應之定位孔 或定位凹部。選澤其中之一凸起與一凹部嵌合,可將熔 fL'''tM, ώ>/:;,'-;ν".^再塡寫本頁) -裝. -1T. .線. 本紙張又度適用中國國家標肀(CNS) ^丨現格(21U X L)(J7 ) 81.9.20,000 201361 Λ(; 經濟部中央標準局R工消费合作社印製 _Μ__ 五、發明説明(d ) 體容器2ϋ保持於柑對於連接用石英茼3ϋ之一預定轉角位 置。 配置於熔體器容器20與用過熔體容器40間之保持器60 的位置調整,可在保持器6〇之周邊形成刻度,並在焰體 容器20及/或用過熔醴容器40之周邊亦形成刻度,以便 用手操作回轉軸61之方式達成之。 用過熔體容器40,保持器60及熔體容器20像自下方依 序堆叠,並使彼等軸線保持與垂直方向平行之狀態被支 承在裝置檯上。 熔體容器20之熔體儲槽21a〜21d填充有如下4種溶賭 。在右側接近蓋65之熔體供給孔66之熔髅儲槽21a裝有 P型被覆層用之熔體》從熔體供給孔6 6朝向右方之第2 位置的熔體儲槽21b裝有p型複合層用熔體,在第3儲 槽21c裝有η型被覆層用熔體,在第4儲槽21 d裝有覆蓋 層用熔體β 各熔體之成分量如下。Ρ型被覆層用熔體材料偽在1500 g之Ga加人18QQfflg Α1及14Gg之GaAs而製得。Ρ型複合 層用熔體材料係在1500g之Ga加入370rag A1及146g之GaAs 而得。n型被覆層用熔體材料係在1500g之Ga加入900mg A1及146g之GaAs而得。覆蓋層用熔體材料係在15Q0g之 Ga加人140g之GaAs而得,亦即不加Ai。各熔體材料被控 制於當此熔體材料被加熱熔解後經由對應熔體儲槽21a〜 21d而注入已裝有晶基板64之保持器60牧容窩63時,具 -2 0 - 5-也'"-背而之注-"-項再塡寫衣頁) 丨裝·
*1T 本紙張又度適用中四®家抒卒(CNS)甲4現格(2U) X 297 乂'货) «1.9.20,000 201361 \(; HC. 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(ι9 ) 有超過足以请谋收容窩6 3之量。如果熔體材料呈散裝固 態狀而難以装入對應之熔體儲槽21a〜21d,較好是採用 以G a為主成分之熔體材料並以約3 Q°C以上溫度加熱成熔 解狀態者。但是熔解狀態之Ga容易氣化,故Ga之加熱及 加熱過之熔體材料的製備較好是在氮蒙氣中進行。 在收容窩63内安置晶基板64,並在摻雜劑保持窩67a 〜67d内装入摻雜劑以及晶生長用熔體之製備完畢後, 將帽蓋8G覆蓋於熔體容器20之頂面。在此之前,因為半 缺口軸82與保持器60之半缺口軸69未嚙合,帽蓋80被保 持於打開熔體儲槽2 0頂面之位置(圖2 > ^當半缺口軸8 2 外周面之小凸起(未繪出)嵌入熔體容器20之中央支承孔 22内周面之垂直溝23内時,則自動調定半缺口軸82之轉 角。當保持器60從該位置往反時針方向轉動約22.5度之 角度時,半缺口軸82即成為與另一半缺口軸69嚙合之狀 態。嚙合之結果,帽蓋80即降落,以覆蓋熔體容器20之 頂面。 裝有帽蓋80之熔體容器20與用過熔體容器40以及保持 器6D—起被安裝於支承石英筒50,如圖2所示。支承石 英筒5Q連結於回轉軸70,且從上方插設有熱電偶9叭如 此組裝而成之熔體容器20,用過熔體容器40及保持器60 被配置於垂直管狀電爐10内部之反應石英管11内。 上述裝置完畢後,反應石英管11内之蒙氣被換成高純 氫氣流。將伸至各摻雜劑保持窩67a〜67d及熔體供給孔 -2 1 - 7Τ":Ϊ,-^而之·"-&"項再塡寫本頁) 本紙張又/?:適用ta國家棵苹(CNS)甲4规格(210 X 297 H ) 81.9.20,000 Λ(; ΗΓ. 經濟部中央標準局員工消t合作社印鉍 五、發明説明(> β ) 66之垂直孔(未繪出)與從用過熔體容器4ϋ之側壁延伸至 各用過熔體儲槽上部之水平孔(未繪出)相連通,以促進 氫氣流之蒙氣更換。 收容窩63之換氣俗經由形成帽蓋80内之孔81與熱電偶 管9 0之間隙以及半缺口軸6 9,8 2與支承孔2 2之間隙進行 。開放於收容窩6 3之氣體通路可形成在另一位置,以利 氫氣流的換氣。 當熔體注入收容窩63或用過熔體被排卸至用過熔體儲 槽時,伸至保持器60之收容窩63及用過熔體容器40之各 用過熔體儲槽之氣體通路被用來做為從收容窩63及用過 熔體儲槽排出氣體之排出孔。但是,只要能確保熔體及 已用過之熔體之表面之通氣及供給熔體和用過熔體之不 洩漏即可,故上述氣體通路之構造與位置並非用來限定 本發明。 反應石英管11内之蒙氣換成高純度氫氣之程序如下。 首先,令2公升/分鐘流量之氫氣循環通過反應石英 管11 30分鐘。然後,用真空泵將反應石英管11内部抽 空減壓至1〇_3 torr·,旋即以1氣壓之氫氣再瑱充反應 石英管11。反復此處理3次。然後令氫氣以2公升/分 鐘之流量繼續循環3Q分鐘,接之對爐10通電以將熔體容 器20,用過熔體容器40及含有收容窩63之保持器6Q加熱 至6G(TC。這些構件接受上述溫度之烘烤處理30分鐘。 在烘烤中,大部份之氣化膜蒸發成Ga20氣體而從熔體 -11- f;irtIV.I.';_JbTliy>/;.i-4:'w!rt·項冉塡寫本?!) .I裝. •1T_ i線. 本紙張又/1適用中國國家標苹(CNS)甲4 >見格(210 X 297父货) 81.9.20,000 201361 經濟部中央標準局員工消费合作社印« 五、發明説明(μ ) 容器20内之熔體表面去除。 操容 €鐙 As 71熔 部 0 伸度 5 延. - 2 之 2 結轉 連回 構向 機方 動針 驅時 部之 外視 與面 M平 ,朝後柳 理轉 處回 烤使 烘’ 作 到 6 來窩 而?ϊ持 轉保 回劑 此雜 由摻 藉應 體對 熔之 之面 内頂 Id之 2 5 6 a~i盡 21之 槽60 儲器 體持 熔保 各於 之著 20附 量與 置 轉 回 該 5 J轉 之回 d i 67進 因 軸 中 體 熔 於 解 溶 別 分 劑 雜 摻 器 容 體 熔 在 落 即 ο 8 蓋 帽 溶作 止操 防的 可後 此以 如 〇 C 散 Id逸 2發 ca 蒸 21之 槽劑 儲雜 體摻 熔之 r e 各 τ 閉及 關ΖΙ1 以如 ,之 上中 面體 頂熔 之於 被 下 態 狀 之 ο 8 蓋 帽 被 ο 2 體 容 體 熔 在 都 ο 6 器 持 保 0 > 轉 中回 各 8 趨 到度 鐘 分 ο 5 度 溫 ο,此 2持 器If。 容 1¾ 後 體c^¾ 熔0°於 熱 加 被 均 ο 6 器 持 保 及 ο 4 器 容 體 熔 過 用 作 操60 長器 生持 晶保 次及 ο 4* 第器 在容 就體 熔 ί清t閲--'!背)(«之-^&#項再填寫本1) 濃 及 分 成 之 撞 熔 各 使 俥 始 開 之 以 均 個 各 過率 用速 , 卻 20冷 器之 容鐘 體分 熔 \ ,l°c 前ί 時給 順供 間體 時熔 之之 鐘65 分蓋 5 , 於動 70移 軸轉 轉回 回此 > 由 後經 始 c 開度 冷5 徐22 C轉 卻回 冷向 漸方 逐針 儲ap6 體21窩 熔槽容 之儲收 體 ,該 熔是充 用於请 層。以 覆置 , 被位下 型之流 P 應 6 容對窩 收孔容 與開收 至之之 送成60 移形器 被所持 6 部保 孔底往 時 體 熔 滿 Λ21 被槽 全儲 完體 63熔 窩於 容存 收留 仍 内 槽 镫 Map 熔 之 層 項 之 體 熔 之 備 製 量 超 在 及 膜 化 氣 之 成 形 中 體 熔 在 Μ氏張又度適用中园阀家彳苹(CNS)甲4规格CMO X 297公货) 81.9.20,000 201361 \(; H(i 五、發明説明(》) 徐冷中沉積之徹晶體因其比重輕於熔體而浮於殘留於熔 體儲槽2 1 a内之殘留熔體表面或懸浮於該熔體内,而不 致流入保持器6 0之收容窩6 3内。 P型被覆層用熔體從熔體儲槽2 1 a通過具有回轉擋門 機構作用之蓋65而完全填滿於保持器60之收容窩63之時 間約需3 0秒。填滿後,再藉由轉軸7 0之回轉操作,使保 持器60進一步朝相同方向回轉22. 5度。於是,熔體供給 孔66被移送至從殘留有熔體之熔體儲槽21a之底孔離開 之位置,同時使收容窩6 3與蓋6 5之任何熔體儲槽2 1 a〜21 d 隔離。在有些情況中,此隔離被省略。 例如P型被覆層用熔體之第1次熔體之供給後經過60 分鐘時,保持器60藉回轉軸70操作而往相同方向進一步 回轉45度,以將保持器60底部之用過熔體落下孔68移動 至與附著於用過熔體容器40之蓋42之頂面所形成之用過 熔體落下孔43 a對應之位置。於是,收容窩63内之熔體 往下流入用過熔體容器40之一個用過熔體儲槽内。大約 在10秒内,用過熔體從保持器60之收容窩63完全排卸於 用過熔體容器40之用過熔體儲槽内。 經濟部中央標準局WT工消费合作社印製 2 功6303| 第門?需 C 。擋? 約秒 g ST P 作30 4 回操持 動之0-2之維 5 6 3 116 6 被 向蓋 Ϊ 窩態 持 方用 ¥ 容狀 同利 I; 收之 到 往樣滿體 60同U填熔 器即 b 全次 持1)21完 2 保ifl槽,第 令 1 儲樣滿 I 合 即之同填 立 d20體内 t s if fr 3 後器馆 6 卸ΙΠΡ容次窩 排{ 體 1 容 體熔第牧 Μ氏張尺度適用中阀國家梂苹(CNS)甲4岘格(2i0 X 2D7 乂货) 81.9.20,000 801¾61_;_ 五、發明説明(Μ ) 接之,保持器“往同方向回轉4 5度。第2次熔體逐漸 排卸入用過熔體容器40之次一個熔體儲槽内,其時間約 經濟部中央標準局員工消费合作杜印製 器 持 保 動 轉 向 方 同 往 即 立 。後 秒卸 0 tr 1 衫 需 器 容 從 \)/ 用 層 覆 被 型 容 態體 狀熔 滿過 注用 持於 維卸 。排 内體 63熔 窩過 U容用 體收將 熔之作 次 3 第 使 度 器 持 保 人 注 C ii 2 槽 儲 之 ο 器 操儲 70體 軸熔 轉過 回用 0 3 後第 然之 回 向 方 同 往 卽 立 後 出 排 全 完 體 熔 3 第 之 内 3 6 窩 。容 内收 槽 第 2 。持 髏維 熔被 次態 4 狀 第觸 即接 ,之 體 6 熔板 用基 層晶 蓋之 覆内 3 充 6 填窩 以容 ,牧 60與 器體 持熔 保次 轉 4 之儲 過體 用熔 已過 之用 内値 3 6 4 窩第 容之 收40 使器 ,容 作體 操熔 Λυ rtf 7 過 軸用 轉於 回卸 藉排 後體 然熔 ,次 鐘 4 分第 成 完 式 方 述 上 如 以 像 驟 步 部 全 之 用 長 生 晶 。層 内多 槽 °c 等 卻 冷 氣 空 力 壓 止 , 停卻 ,冷 後間 畢瞬 完以 長後 生然 晶 0 作 操 冷 徐 的 率 .1?- 卻 冷 之 鐘 分 迅 加 施 ο 11- 爐 對 及 , 40部 量外 容10 體瀘 熔出 過拉 用下 ,往 20起 器一 容11 體管 熔英 將石 可應 ,反 況與 情部 視全 ο Ο 6 卻器 冷持 速保 下 以 P ο ο IX 約 至 卻 冷 後 然 係箸容 60持體 器保熔 持以通 保並插 及,具 40出 Η 器取的 容被宜 體態適 熔狀用 過之 。 用結上 ,連檯 2 相置 器30載 容筒於 體英置 熔石被 之用勢 後接姿 卻連立 冷與垂 以其 本紙張尺度適用中阀國家桴準(CNS>甲4 >見格(211) X 2ί)7 X釐) 81.9.20,000 201361 Λ(; Η(; 五、發明説明(〗4·) 器2 ϋ之支承孔2 2以進入半缺口軸6 9之軸孔内,以將蓋6 5 提起。因此,可在不致使熔體儲槽2 1 a〜2 1 d内殘留熔體 洩漏之狀態下,將熔體容器20及蓋65—起往上方提起而 移離保持器60。被移開之熔體容器20被置於S —載置檀 上接之,往上拉起保持器6 0,從收容窩6 3回收晶基板 6 4 〇 回收之晶基板具有如圖5所示之多層表面結構。與基 質接觸之第1層為P型被覆層19a,第2層為p型複合 層19b,第3層為η型被覆層19c,第4層為n+ 覆蓋層 19de各層之厚度,在Gai-xAlxAs中之混合tt X及載體濃度如表1。 表1多層晶膜之結構 層種類 厚度 混合比 傳導型式 載體濃度 第1層 3 0 ^ in 0.45 t y p e - p 2 X 1018 /cm3 第2層 0 . 2 Λί ffi 0.15 t y p e - p lx 1 0 / cm 3 第3層 0 7 迅 0 . 5 (j t y p e - n 3 x 10^ /cm3 第4層 1 . 0 ju ^ 0 t y p e - n + 6x lO^/cnt3 f埼'1,:»']-..'!背面>/注念灰?/!再堉寫本頁) 裝. *1Τ. .線.
經濟部中央標準局B工消費合作社印S 所獲得之多層晶圓Η對於當做半導體材料很有用,以 製造具有高光視效率之雙異質接面的紅外線發光二極體 。用過熔體容器40之各用過熔體儲槽分別所存之用過熔 -26- i紙張又度適用中國阀家標準(CNS)甲4現格(210 X L>97公货) 81.9.20,000 Λ(; Ιί(; 五、發明説明(W) 體偽分別送回到熔體容器2 Q之對應熔體儲槽2 1 a〜2 1 d , 而毫無問題地供下一次晶生長循璟使用。若已摻有Ζ η或 T e之用過熔體被回收再使用之埸合,最好從開始就在熔 體容器2 0之頂面加帽蓋8 (3 ,而不用施行烘烤處理。於此 場合,可免除摻雜處理用之回轉軸7 G操作。就上述具體 例及實例說明之液相磊晶法所採用之多層晶膜製造用之 装置之構造中,熔體容器20内配設有4锢熔體儲槽21a-21d,而盤狀帽蓋80傜利用兩半缺口軸82及69之相對運 動而閉塞在熔體容器20之頂面,但此掲露僅為說明之方 便而提出之例子,在不逸離附帶申請專利範圍中所定之 範醻下,尚有其他種種修改及變態自不待言。 依照上述之本發明,在使用晶基板排並在各晶基板面 » .Λ- 再 塡 寫 本 π 裝 經濟部中央標準局員工消t合作社印製 本如基軸構熔移度晶 , ,止各動機過的溫層 置 較防之驅封用向之多 裝 相可層支密及方區的 之 法僅膜 一雜給線應質 造 方不晶僅複供軸反品 構 知即長且需之之用異 同 習亦生。不體爐晶優 不 與,欲度-熔電磊産 種 如長於長構於狀相生 各 ,生箸之機由管液率 他 中晶附區作,立制效 其 法行物熱操外垂控好 於 晶進雜均化此沿度良 用 裔下夾之簡。器確以 適 相件之爐可煩持精並 可 液條等短,麻保高模 亦 的定體縮外種需以規 明 膜穩晶可管種不易業 發 晶較徹亦應免都容工 本 層在或,反避出能以 , 多可膜面於可排故能 然 長明化表出亦之,而。當 生發氣板伸,體送進膜 ΪΤ------線 本紙張尺度適用中國國家懔苹(CNS)屮4現格(21() X 297 ) 8L9.20.000 201¾61
Af; H(; 五、發明説明(4) 亦可適用於其他多層晶膜生長。舉例而言,不使用帽蓋 80之裝置,或使用其他型式蓋之裝置亦同樣可採用。更 且,本發明可適用於2層或3層晶膜生長,或另一多層 晶膜生長包括使用InP基體之ini -xGaxAsi -yPy型混 合晶膜。只要具備··晶生長用熔體之容器2 Q,晶基板排 用之保持器60及用以收容來自保持器6Q之用過熔體之用 過熔體容器40偽在垂直延伸軸心之周圍豎立推叠在一起 :在保持器60之包括軸心之中央部形成有略呈長方平行 六面形凹陷之晶基板排用收容窩63;以及僅控制保持器 60繞軸心回轉,卽可令組成互不相罔之多値熔體從位於 上方之熔體容器20所設而被徑向配置於軸心周圍之4艏 熔體儲槽21a〜21d,逐一注入保持器60之收容窩63;之 條件,仍可在本發明之範躊下,構成構造不相同之任何 :v| ·,々 塡 寫 π 裝 經濟部中央標準局員工消f合作社印製 驟基圓槽向40外作之 步晶呈儲徑器於動過 種將略體有容結動用 3 傷將熔設體連轉出 之驟係個内熔定度排 面步驟多其過 角60 下 1 步之在用 定器 有第 2 圍並之且預持 含。第周狀槽並之保 是化 ·,心筒儲 ,60從 要變内軸圓體方器或 只以63於呈熔下持體 ,加窩置略過方保熔 法内容配及用上賴給 方畴收向20個之僅供 長範之徑器多 6 偽6 生之 6 有容之器驟器 晶明器設體圍持步持 磊發持内熔周保 3 保 。層本保其之心於第對 置多在入在Id軸置 ·,地 裝於可置並~2於配件擇 他至即排狀 a 置別構選 其 ,板筒 2 配分部 , 訂------線 本紙張尺度適用中因阀家桴平-(CNS)甲4坭格(LUU X 297 乂'货) 81,9.20,000 201361 經濟部中央標準局員工消#合作社印製 Λ(; ΗΓ» 五、發明説明(*7 ) 熔體。 圖式之簡單說明: 圖1為習用方法所使用之裝置之示意圖,其中^扳排 被收容於保持器内,在各基板之表面堆叠2個晶膜層。 圖2為本發明具體例所使用之製造裝置之示意圖,係 用以磊晶生長多層晶膜於各晶基板表面者。 圖3為顯示分解成熔體容器,晶基板排用保持器及用 過熔體容器之狀態的製造裝置之斜視圖。 圖4a至4c分別表示保持器頂面之平面,保持器内部構 造之縱剖面及保持器下表面之底面。 ~ 圖5為由本發明實例獲得之多層晶膜之堆叠結構的剖 面圖。 本紙張尺Λ適用中國國家桴準(CNS)甲Ο見恪(2L0 X 297 ) 81.9.20,000

Claims (1)

  1. 201361 Β7 C7 F)7 六、專利範L8 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 基 中與對 上之心用 間體用晶 體 體之 應於 晶 之成面 之置軸及 便熔己各 熔 熔部 對持 各 心持相 器配該器 以該將在 該 各窩 從保 在··軸保互.,持向箸容 ,從地此 中 中凹 中被 偽驟括被面軸保徑繞體 次,歇藉。其 其器 其俱 ,步包面板轉於而有熔 數體間,層, ,持 ,體 法列之表基回置心設該;轉熔且槽膜法 法保 法熔 方下部之晶之設軸亦且件回用,儲晶方 方滿 方各 晶括上板鄰伸別該器,構度長内體個晶 晶填 晶之 晶包之基相延分著容槽部角生隙熔多磊 磊以 磊内 相激器晶與下.器繞之儲外轉晶間過之相。相足 相部 液特持各隙向容有體體於回種之用類液態液過 液窩 之其保,間一之設熔熔結之多間該種之狀之超 之凹 體,狀内設有體器過過連設之板於同項之項量 項器 晶膜筒部預具熔容用用地預成基卸不1劑1體 1持 層晶於窩以器過體該個定以組晶排積第雜第熔 第保 多層容凹且持用熔,多固別同鄰體堆圍摻圍之 圍入 造多收之行保及該槽之都分不相熔上範當範備 範給 製成排成平該器,儲置器器有到之面利適利製 利供 於形板形向,容方體配容持具給長表專有專所 專槽 用面基所方態體下熔向體保將供生之諳摻請内 請儲 種表晶部直狀熔及個徑熔將地槽晶板申於申槽。申體 一 板將央垂之將方多而過只歇儲於基如處如儲量如熔 · · (蚧先枓說势面之注意事項再填寫本百) 木紙诋尺度適川屮阀闲家標半(CNS)〒仙ί格(210X297公处) 81. 4. 5,000 (11) 201361 Λ 7 Β7 C7 07 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 容直 配且:器有直 方熔 轉 落過器 直 配 體垂 器,槽容設垂 下過 回 體用容 垂 器 熔用 容置儲體部與 之用 僅 熔有體 用 容 過使 此位體熔央面 器値 以 供具熔 使 此 用係 ,方熔之中板;持多 用 ,部過 偽 , 到, 體上値上之基態保之 , 孔底用 , 體 卸置 熔較多線心晶狀之置 伸 下之入 置 熔 排裝 種之之心軸各之上配 延 落部流 裝 種 後之 多線置軸該成對線向 下 體窩下 之 多 然體 之心配該有容面心徑 向 熔凹落 體 之 , 晶 用軸向在含收相軸而 器 有該體 晶 用 態層 長伸徑置其排互該心 容 具,熔 層 長 狀。多 生延而設在板面在軸 體 部内之。多 生 之槽造:晶直心被器基板置該 熔 底部過内造··晶 觸儲製括存垂軸,持晶基設繞 過 其窩用槽製括存 接體法包儲沿該器保該鄰,有 用 在凹供儲法包儲 面熔晶擞以之繞持此將相器具 該 槽之,體晶徽以 表過磊特用部有保,以與容器 過 儲器孔熔磊恃用 板用相其,内具用置用且之容及穿;體持下過相其 , 基應液,器爐内排位,行體此.,軸器熔保落用液,器 晶對以爐容該器板方部平熔,槽轉持各下之應以爐容 各之種狀體在容基下窩向過置儲回保中流體對種狀體 與器一管熔置此晶之凹方用位體一該其下熔之一管熔 5.6 (琦先^讀背*之注意事項再填寫本頁) 木紙張尺度適川屮明闲家標半(CNS) ΗΜΜ格(210x297公 31. 4. 5.000 (H) 201¾61 A7 B7 C7 07 六、申3專刊觅園 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 置在該爐内部之沿垂直延伸軸心線之較上方位置,且 此容器内具有繞該軸心而徑向配置之多個熔體儲槽; 帽蓋設備,可分離地附箸於熔體容器之頂面,並具有 一半缺口軸從下表面向下伸出而插入於熔體容器之中 央部所形成之支承孔内; 晶基板排用保持器,被設置在該軸心線上之熔體容器 之下方位置,此保持器在其含有該軸心之中央部設有 凹窩部,用以將該晶基板排收容成各晶基板面與垂直 方向平行且與相鄰基板面互相面對之狀態; 蓋設備,附加於保持器之頂面,並具有一半缺口軸從 其上表面向上伸出而插人於該熔體容器内所形成之支 承孔内,以便於烘烤處理期間成為與帽蓋設備之半缺 口軸相對接以解除帽蓋設備對熔體容器附著的狀態, 或於摻雜處理後成為與帽蓋設備之半缺口軸相嚙合以 關閉該熔體容器之狀態; 用過熔體之容器,設置在該軸心線上之保持器之下方 位置,此容器具有繞該軸心而徑向配置之多個用過熔 體儲槽;及 一回轉軸,傲從保持器下表面突出向下延伸穿過該用 過熔體容器,以便僅對該保持器施加回轉力; 其中各熔體儲槽在其底部具有熔體落下孔,供熔體落 下流入保持器之凹窩部内,該凹窩部之底部具有用過 熔體之落下孔,供用過之熔體落下流入用過熔體容器 之對應用過熔體儲槽内 3 2 木紙诋又度適川屮阀阑家橾苹(CNS) 格(210x297公k) 81. 4, 5,000 (Η) (>.tT先¾¾¾¾之注意事項再填寫本頁 .訂· -綠·
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