JPH01301585A - 半導体結晶成長装置 - Google Patents
半導体結晶成長装置Info
- Publication number
- JPH01301585A JPH01301585A JP13396588A JP13396588A JPH01301585A JP H01301585 A JPH01301585 A JP H01301585A JP 13396588 A JP13396588 A JP 13396588A JP 13396588 A JP13396588 A JP 13396588A JP H01301585 A JPH01301585 A JP H01301585A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- concentration
- reaction tube
- raw material
- growth
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- 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
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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半導体
結晶成長装置に関し、特にＭＯＣＶＤ法により均一なエ
ピタキシャル層を制御性良く得ることのできる半導体結
晶成長装置に関するものである。
結晶成長装置に関し、特にＭＯＣＶＤ法により均一なエ
ピタキシャル層を制御性良く得ることのできる半導体結
晶成長装置に関するものである。
従来ｍ−ｖ族化合物半導体等の結晶成長方法としてＭＯ
ＣＶＤ法がある。第２図は従来のＭＯＣＶＤ装置の模式
図であり、図において、１は有機金属のバブラー、２は
原料ガスボンベ、３はマスフローコントローラ、４は反
応管、５は基板結晶、６はＲＦコイルである。
ＣＶＤ法がある。第２図は従来のＭＯＣＶＤ装置の模式
図であり、図において、１は有機金属のバブラー、２は
原料ガスボンベ、３はマスフローコントローラ、４は反
応管、５は基板結晶、６はＲＦコイルである。
次に従来のＭＯＣＶＤ装置の動作をＧａＡｓエピタキシ
ャル成長を行う場合を例に説明する。
ャル成長を行う場合を例に説明する。
まず、反応管４内に基板結晶５をセットした後、Ｈ！ガ
スを流しながら、ＲＦコイル６に電流を流し基板を加熱
する。そして有機金属（ここでは（ＣＨａ ） ｓ Ｇ
ａ ： ＴＭ Ｃ）の入ったバブラー１にマスフロー
コントローラ３を通してＨ！ガスを流しバブリングして
反応管４に導入する。一方、Ｈｔにより希釈されたＡＳ
Ｈ３が充填された原料ガスボンベ２の元パルプを開け、
マスフローコントローラ３で流量調整を行い、反応管内
に原料ガスとして導入する。これらのガスは基板結晶５
の表面付近で熱分解し、ＧａＡｓの結晶となって基板上
に堆積する。
スを流しながら、ＲＦコイル６に電流を流し基板を加熱
する。そして有機金属（ここでは（ＣＨａ ） ｓ Ｇ
ａ ： ＴＭ Ｃ）の入ったバブラー１にマスフロー
コントローラ３を通してＨ！ガスを流しバブリングして
反応管４に導入する。一方、Ｈｔにより希釈されたＡＳ
Ｈ３が充填された原料ガスボンベ２の元パルプを開け、
マスフローコントローラ３で流量調整を行い、反応管内
に原料ガスとして導入する。これらのガスは基板結晶５
の表面付近で熱分解し、ＧａＡｓの結晶となって基板上
に堆積する。
なお、エピタキシャル層の膜厚はＴＭＧの流量にほぼ比
例し、また結晶中の不純物濃度はＴＭＧの流量とＡＳＨ
：ｌの流ｌの比によって代わることが良く知られている
。
例し、また結晶中の不純物濃度はＴＭＧの流量とＡＳＨ
：ｌの流ｌの比によって代わることが良く知られている
。
従来の半導体結晶成長装置は以上のように構成されてい
るので、有機金属バブラーの温度変動による蒸気圧のバ
ラツキやボンベガスの濃度のバラツキ等によってエピタ
キシャル層の膜厚や不純物濃度などが変動しやく、マス
フローコントローラによって一定のガス流量で成長して
もガス濃度の変化により制御性が悪くなる可能性がある
という問題点があった。
るので、有機金属バブラーの温度変動による蒸気圧のバ
ラツキやボンベガスの濃度のバラツキ等によってエピタ
キシャル層の膜厚や不純物濃度などが変動しやく、マス
フローコントローラによって一定のガス流量で成長して
もガス濃度の変化により制御性が悪くなる可能性がある
という問題点があった。
この発明は上記のような欠点を解消するためになされた
もので、常に一定の膜厚、又は不純物濃度のエピタキシ
ャル層を成長することができる半導体結晶成長装置を得
ることを目的とする。
もので、常に一定の膜厚、又は不純物濃度のエピタキシ
ャル層を成長することができる半導体結晶成長装置を得
ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係る半導体結晶成長装置は反応管の成長ガス
導入口の付近に設けられたバイパスラインと、赤外分光
又はラマン分光により上記バイパスラインに分岐された
原料ガスの濃度や組成をモニタする定量分析装置とを備
えたものである。
導入口の付近に設けられたバイパスラインと、赤外分光
又はラマン分光により上記バイパスラインに分岐された
原料ガスの濃度や組成をモニタする定量分析装置とを備
えたものである。
この発明においては、反応管の成長ガス導入口の付近に
設けられたバイパスラインに分岐された原料ガスの濃度
や組成をモニタする定量分析装置とを備えた構成とした
から、成長前にガスの濃度等をモニタすることができ、
その値をもとに最適流量を設定できるから、常に一定の
膜厚、不純物濃度のエピタキシャル層を成長することが
できる。
設けられたバイパスラインに分岐された原料ガスの濃度
や組成をモニタする定量分析装置とを備えた構成とした
から、成長前にガスの濃度等をモニタすることができ、
その値をもとに最適流量を設定できるから、常に一定の
膜厚、不純物濃度のエピタキシャル層を成長することが
できる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図は本発明の一実施例による半導体結晶成長装置を
示す構成図であり、図において１は有機金属のバブラー
、２は原料ガスボンベ、３はマスフローコントローラ、
４は反応管、５は基板結晶、６はＲＦコイル、７はバイ
パスライン、８は定量分析装置である。
示す構成図であり、図において１は有機金属のバブラー
、２は原料ガスボンベ、３はマスフローコントローラ、
４は反応管、５は基板結晶、６はＲＦコイル、７はバイ
パスライン、８は定量分析装置である。
なお従来の半導体結晶成長装置と同様、有機金属のバブ
ラーは恒温槽に入れて一定の温度に保つようにし、また
原料ガスボンベはＨ２ガスで一定の濃度に希釈されたも
のを使用する。
ラーは恒温槽に入れて一定の温度に保つようにし、また
原料ガスボンベはＨ２ガスで一定の濃度に希釈されたも
のを使用する。
次に本実施例の動作を従来例と同様にＧａＡｓエピタキ
シャル成長を行う場合を例に説明する。
シャル成長を行う場合を例に説明する。
まず、反応管４内にＧａＡｓ基板結晶５をセットした後
、Ｈ２ガスを流しなからＲＦコイル６に電流を流し基板
を加熱する。そして有機金属（ＴＭＧ）の入ったバブラ
ー１にマスフローコントローラー３を通してＨｚガスを
流しバブリングする。
、Ｈ２ガスを流しなからＲＦコイル６に電流を流し基板
を加熱する。そして有機金属（ＴＭＧ）の入ったバブラ
ー１にマスフローコントローラー３を通してＨｚガスを
流しバブリングする。
一方Ａ ｓ Ｈｓガスボンベ２の元バルブを開け、マス
フローコントローラで流量調整を行う、従来例において
はこれらのガスをすぐに反応管に流し、成長を開始して
いるが本発明においてはまずこれらのガスを一旦、バイ
パスラインに流し赤外分光（又はラマン分光）による定
量分析装置にかけて原料ガスの濃度や組成を調べ、所望
の膜厚、不純物濃度をもったエピタキシャル層が得られ
るよう各ガス流量を設定した後、反応管内に原料ガスを
導入し、エピタキシャル成長を行う。
フローコントローラで流量調整を行う、従来例において
はこれらのガスをすぐに反応管に流し、成長を開始して
いるが本発明においてはまずこれらのガスを一旦、バイ
パスラインに流し赤外分光（又はラマン分光）による定
量分析装置にかけて原料ガスの濃度や組成を調べ、所望
の膜厚、不純物濃度をもったエピタキシャル層が得られ
るよう各ガス流量を設定した後、反応管内に原料ガスを
導入し、エピタキシャル成長を行う。
さらに本実施例では成長開始後、排ガスの一部を上記の
分析装置にかけ、成長温度と原料ガスの熱分解速度の関
係を調べるようにしており、この結果に基づいて最適を
成長温度を求めることができる。
分析装置にかけ、成長温度と原料ガスの熱分解速度の関
係を調べるようにしており、この結果に基づいて最適を
成長温度を求めることができる。
なお、上記実施例ではＧａＡｓエピタキシャル成長を行
う場合を例に説明したが、本発明はそれのみによるもの
ではなく、ＡｌＧａＡｓやＩｎＧａＡｓＰのような他の
化合物半導体の結晶成長においても同様の効果があるこ
とはいうまでもない。
う場合を例に説明したが、本発明はそれのみによるもの
ではなく、ＡｌＧａＡｓやＩｎＧａＡｓＰのような他の
化合物半導体の結晶成長においても同様の効果があるこ
とはいうまでもない。
（発明の効果〕
以上のように、この発明によればＭＯＣＶＤ法の半導体
結晶成長装置において、原料ガスの濃度や組成をモニタ
できるようにしたので、該モニタ結果に基づいてガスの
流量を制御することによって常に一定の条件で結晶成長
を行うことができる効果がある。
結晶成長装置において、原料ガスの濃度や組成をモニタ
できるようにしたので、該モニタ結果に基づいてガスの
流量を制御することによって常に一定の条件で結晶成長
を行うことができる効果がある。
さらに成長温度と原料ガスの熱分解速度の関係を調べる
ようにすれば最適な成長温度を求めることができる効果
がある。
ようにすれば最適な成長温度を求めることができる効果
がある。
第１図はこの発明の一実施例による半導体結晶成長装置
の模式図、第２図は従来の半導体結晶成長装置の模式図
である。 １は有機金属のバブラー、２は原料ガスボンベ、３はマ
スフローコントローラー、４は反応管、５は基板結晶、
６はＲＦコイル、７はバイパスライン、８は定量分析装
置である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
の模式図、第２図は従来の半導体結晶成長装置の模式図
である。 １は有機金属のバブラー、２は原料ガスボンベ、３はマ
スフローコントローラー、４は反応管、５は基板結晶、
６はＲＦコイル、７はバイパスライン、８は定量分析装
置である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- （１）有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）法により化合物
半導体の結晶成長を行う半導体結晶成長装置において、 反応管の成長ガス導入口の付近に設けられたバイパスラ
インと、 赤外分光又はラマン分光により上記バイパスラインに分
岐された原料ガスの濃度や組成をモニタする定量分析装
置とを備え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 |
|---|---|---|---|
| JP13396588A JPH01301585A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 半導体結晶成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13396588A JPH01301585A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 半導体結晶成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01301585A true JPH01301585A (ja) | 1989-12-05 |
Family
ID=15117223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13396588A Pending JPH01301585A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 半導体結晶成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01301585A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7105059B2 (en) * | 2002-07-15 | 2006-09-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Reaction apparatus for atomic layer deposition |
-
1988
- 1988-05-30 JP JP13396588A patent/JPH01301585A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7105059B2 (en) * | 2002-07-15 | 2006-09-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Reaction apparatus for atomic layer deposition |
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