JP2805865B2 - リン化合物半導体結晶の気相成長方法 - Google Patents
リン化合物半導体結晶の気相成長方法Info
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- JP2805865B2 JP2805865B2 JP1182614A JP18261489A JP2805865B2 JP 2805865 B2 JP2805865 B2 JP 2805865B2 JP 1182614 A JP1182614 A JP 1182614A JP 18261489 A JP18261489 A JP 18261489A JP 2805865 B2 JP2805865 B2 JP 2805865B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、有機金属原料ガスを用いて半導体基板上に
リン化合物半導体結晶を気相成長させる方法に関する。
リン化合物半導体結晶を気相成長させる方法に関する。
（従来の技術） 従来の有機金属気相成長方法は、半導体基板を準備室
や搬送室を介して成長室に移し、有機金属原料ガスを該
基板上で熱分解させ、結晶成長させる方法である。成長
室の半導体基板の交換は、成長室及び搬送室を個々に
真空に引いてから両者の仕切りを開けて交換する方法、
両者を大気圧にしてから仕切りを開けて交換する方
法、成長室より搬送室にガスを流しながら交換する方
法などが採用されている。
や搬送室を介して成長室に移し、有機金属原料ガスを該
基板上で熱分解させ、結晶成長させる方法である。成長
室の半導体基板の交換は、成長室及び搬送室を個々に
真空に引いてから両者の仕切りを開けて交換する方法、
両者を大気圧にしてから仕切りを開けて交換する方
法、成長室より搬送室にガスを流しながら交換する方
法などが採用されている。
（発明が解決しようとする課題） 有機金属気相成長方法では、蒸気圧の高い物質、例え
ば、リンなどが結晶超過程で成長室内に堆積しており、
上記の半導体基板の交換方法では、搬送室と成長室の仕
切りを開けると、上記堆積物が搬送室に拡散して半導体
基板を汚染するという問題があった。
ば、リンなどが結晶超過程で成長室内に堆積しており、
上記の半導体基板の交換方法では、搬送室と成長室の仕
切りを開けると、上記堆積物が搬送室に拡散して半導体
基板を汚染するという問題があった。
本発明は、上記の問題点を解消し、上記堆積物による
半導体基板の汚染を回避して、半導体基板の交換を可能
とするリン化合物半導体結晶の気相成長方法を提供しよ
うとするものである。
半導体基板の汚染を回避して、半導体基板の交換を可能
とするリン化合物半導体結晶の気相成長方法を提供しよ
うとするものである。
（課題を解決するための手段） 本発明は、半導体基板を搬送室中のサセプタに装着
し、前記基板を前記サセプタとともに成長室内に移送し
た後、少なくとも有機金属を含有する原料ガスを前記基
板上に導入してリン化合物半導体結晶を気相成長する方
法において、前記搬送室と前記成長室の間で前記基板を
移送する間、一定流量の不活性ガス又は水素ガスを前記
搬送室から前記成長室に向けて流すことを特徴とするリ
ン化合物半導体結晶の気相成長方法である。
し、前記基板を前記サセプタとともに成長室内に移送し
た後、少なくとも有機金属を含有する原料ガスを前記基
板上に導入してリン化合物半導体結晶を気相成長する方
法において、前記搬送室と前記成長室の間で前記基板を
移送する間、一定流量の不活性ガス又は水素ガスを前記
搬送室から前記成長室に向けて流すことを特徴とするリ
ン化合物半導体結晶の気相成長方法である。
（作用） 第１図は本発明の気相結晶成長方法を説明するための
説明図である。同図（ａ）は結晶成長中か、待機中の状
態を示し、同図（ｂ）は半導体基板の搬送時の状態を示
したものである。この結晶成長装置は、同図（ａ）のよ
うに、主に反応室１、搬送室８及び準備室11からなり、
反応室１には軸４に支持されたサセプタ２が配置され、
半導体基板３を反応室１の中央に保持している。原料ガ
スは反応室１頂部の導入口５より導入され、半導体基板
３の表面で熱分解して結晶成長を行うとともに、下部の
排気口６より排気される。その間、成長室１の開閉底７
は閉鎖されている。結晶成長を終了した後、原料ガスの
供給を停止し、成長室１内の残留ガスを排気してから、
同図（ｂ）のように、上記開閉底７を下げてガス導入口
９より不活性ガス又は水素ガスを導入し、点線矢印のよ
うに搬送室８から反応室１を経て排気口６より排気す
る。その間に、サセプタ２上の半導体基板３を搬送用ア
ーム13によりカセット12の新しいものと交換する。この
不活性ガス又は水素ガスの流れにより、成長時に堆積し
た汚染物質が成長室から搬送室に拡散することを抑止
し、搬送室の汚染、ひいては新しい半導体基板の汚染を
防止することができる。なお、不活性ガスとしては、窒
素ガス等を用いることができ、不活性ガスの供給量は、
汚染物質の拡散速度に見合うもの以上に設定する必要が
ある。半導体基板を交換した後は、サセプタ２は、再び
成長室１に戻し、開閉底７を閉じて結晶成長を開始する
とともに、所定のエピタキシャル層を形成した半導体基
板は、搬送室８から準備室11の基板用カセット12に戻
し、ゲートバルブ10を閉じてから、装置の外に取り出
す。
説明図である。同図（ａ）は結晶成長中か、待機中の状
態を示し、同図（ｂ）は半導体基板の搬送時の状態を示
したものである。この結晶成長装置は、同図（ａ）のよ
うに、主に反応室１、搬送室８及び準備室11からなり、
反応室１には軸４に支持されたサセプタ２が配置され、
半導体基板３を反応室１の中央に保持している。原料ガ
スは反応室１頂部の導入口５より導入され、半導体基板
３の表面で熱分解して結晶成長を行うとともに、下部の
排気口６より排気される。その間、成長室１の開閉底７
は閉鎖されている。結晶成長を終了した後、原料ガスの
供給を停止し、成長室１内の残留ガスを排気してから、
同図（ｂ）のように、上記開閉底７を下げてガス導入口
９より不活性ガス又は水素ガスを導入し、点線矢印のよ
うに搬送室８から反応室１を経て排気口６より排気す
る。その間に、サセプタ２上の半導体基板３を搬送用ア
ーム13によりカセット12の新しいものと交換する。この
不活性ガス又は水素ガスの流れにより、成長時に堆積し
た汚染物質が成長室から搬送室に拡散することを抑止
し、搬送室の汚染、ひいては新しい半導体基板の汚染を
防止することができる。なお、不活性ガスとしては、窒
素ガス等を用いることができ、不活性ガスの供給量は、
汚染物質の拡散速度に見合うもの以上に設定する必要が
ある。半導体基板を交換した後は、サセプタ２は、再び
成長室１に戻し、開閉底７を閉じて結晶成長を開始する
とともに、所定のエピタキシャル層を形成した半導体基
板は、搬送室８から準備室11の基板用カセット12に戻
し、ゲートバルブ10を閉じてから、装置の外に取り出
す。
（実施例） 第１図の装置を用い、内径200mmの反応室内で半導体
基板上にInPエピタキシャル層を気相成長させた。半導
体基板を交換するため、成長室の開閉底20mm開口し、水
素ガスを３/minで搬送室のガス導入口より導入し、反
応室に流したところ、搬送室内にはリンの堆積を見いだ
すことはできなかった。
基板上にInPエピタキシャル層を気相成長させた。半導
体基板を交換するため、成長室の開閉底20mm開口し、水
素ガスを３/minで搬送室のガス導入口より導入し、反
応室に流したところ、搬送室内にはリンの堆積を見いだ
すことはできなかった。
なお、水素ガスの供給量は、次のように決定した。上
記開閉底の開口面積は約125.6cm2（２πrh＝20×3.14×
２）となり、リンの拡散係数は正確に調べられていない
ので、リンより分子量が大きく、拡散係数も大き炭酸ガ
スの空気中の拡散係数Ｄ＝0.135cm2/secを仮にリンの拡
散係数として拡散距離Ｌ及び拡散速度Ｓを求めると、 Ｌ＝２（Dt）1/2＝0.73cm Ｓ＝L/t＝0.73cm/sec となり、この拡散速度に見合う不活性ガスの供給量Ｖを
求めると、 Ｖ≒92cm/sec＝5.5/min となったので、上記の６/minで供給した。
記開閉底の開口面積は約125.6cm2（２πrh＝20×3.14×
２）となり、リンの拡散係数は正確に調べられていない
ので、リンより分子量が大きく、拡散係数も大き炭酸ガ
スの空気中の拡散係数Ｄ＝0.135cm2/secを仮にリンの拡
散係数として拡散距離Ｌ及び拡散速度Ｓを求めると、 Ｌ＝２（Dt）1/2＝0.73cm Ｓ＝L/t＝0.73cm/sec となり、この拡散速度に見合う不活性ガスの供給量Ｖを
求めると、 Ｖ≒92cm/sec＝5.5/min となったので、上記の６/minで供給した。
（発明の効果） 本発明は、上記の構成を採用することにより、半導体
基板を成長室に移送するときに、基板表面を堆積物で汚
染することを防止することができ、清浄な基板表面にエ
ピタキシャル成長を行うことができるようになった。
基板を成長室に移送するときに、基板表面を堆積物で汚
染することを防止することができ、清浄な基板表面にエ
ピタキシャル成長を行うことができるようになった。
第１図（ａ）及び（ｂ）は本発明の半導体基板の交換操
作を説明するための図である。
作を説明するための図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−99524（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−210843（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C30B 1/00 - 35/00 H01L 21/205
Claims (1)
- 【請求項１】半導体基板を搬送室中のサセプタに装着
し、前記基板を前記サセプタとともに成長室内に移送し
た後、少なくとも有機金属を含有する原料ガスを前記基
板上に導入してリン化合物半導体結晶を気相成長する方
法において、前記搬送室と前記成長室の間で前記基板を
移送する間、一定流量の不活性ガス又は水素ガスを前記
搬送室から前記成長室に向けて流すことを特徴とするリ
ン化合物半導体結晶の気相成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1182614A JP2805865B2 (ja) | 1989-07-17 | 1989-07-17 | リン化合物半導体結晶の気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1182614A JP2805865B2 (ja) | 1989-07-17 | 1989-07-17 | リン化合物半導体結晶の気相成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0350184A JPH0350184A (ja) | 1991-03-04 |
| JP2805865B2 true JP2805865B2 (ja) | 1998-09-30 |
Family
ID=16121371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1182614A Expired - Fee Related JP2805865B2 (ja) | 1989-07-17 | 1989-07-17 | リン化合物半導体結晶の気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2805865B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58210843A (ja) * | 1982-06-02 | 1983-12-08 | Hitachi Ltd | 気相成長装置 |
-
1989
- 1989-07-17 JP JP1182614A patent/JP2805865B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0350184A (ja) | 1991-03-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |