JPH03194918A - 気相成長装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、気相成長法により、半導体薄膜を得る目的に
使用される気相成長装置に係り、特に薄膜の膜厚、或い
は、電気的特性の高均一化を達成せしめるに適切な気相
成長装置に関する。

〔従来の技術〕

Ｓｌ等の元素半導体に限らずＧａＡｓ、Ａｌ１　ＧａＡ
ｓ。

或いは、ＩｎＰ等の■−ｖ族化合物半導体薄膜の一つの
成長方法として、気相成長法（Ｖａｐｏｒ　Ｐｈａｓｅ
Ｅｐｌｔａｘｙ　：　ＶＰＥ法）が知られている。この
ＶＰＥ法に於いては、薄膜の成長に供するための原料、
若しくは成長に関与する分子種、並びに所望の電気的特
性を得るべく故意に添加される不純物、所謂ドーパント
も気体（ガス）状で薄膜の被堆積物である基体近傍に導
入される。この様にＶＰＥ法では、薄膜の成長に関与す
る化学種を上記基体近傍にガス状で導入されることを一
つの特徴としているが、一方では、膜厚、電気的特性等
の均一化を果すためには、これらガス種を基体に可能な
限り均一に供給せしめる必要がある。このため、従来よ
り、これらのガス種を基体に均一に供給すべく、例えば
、ノズル等の治具を基体近傍に設けることが実施されて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記の如く、ノズル等を設ける場合にあ
っても、例えば、薄膜成長の実際の作業に於いて、被堆
積物である基体上に供給するガスの総量を変化させる必
要が生じた際には、均一な特性を得るためにそれに応じ
た形状を有するノズル等の変更が余儀なくされる場合が
あった。また、薄膜の成長を実施する温度を例えば、所
望の電気的特性を得るべく変化せしめる事例に於いても
、上記温度を変更するに伴い、基体近傍に、供給される
ガス種の体積膨張、或いは熱拡散等の現象を勘案し、そ
れに適する形状を有するノズル等を新たに具備させるか
、または、ノズルと基体との間隔を変更せしめるなどの
煩雑な施策がなされていた。

このため、従来は、均一な特性を有する薄膜を成長条件
の変化に対応して得るべく、ノズル等を逐一その条件に
合わせて脱着する操作を繰返し行う等の頻繁で煩雑な作
業を要していた。また、この作業を実施するに当っては
、反応系を一時分解しなければならず、従って反応系を
大気にさらす状態を招き、然る後の薄膜成長、特に易酸
化性の元素を含む場合、或いは添加してなる薄膜を成長
させる場合にあっては、上記の分解操作に伴い反応系内
に侵入し、吸着した酸素、水等の影響により、膜質の安
定的成長にとって重大な支障を来たす問題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、従来例に見られる如く、ノズル等の脱着
に伴う頻繁で煩雑な作業を回避し、もって、該ノズル等
の脱着装置に起因する反応系への外気の侵入、並びに汚
染等を抑制し、もって易酸化元素を含む薄膜の安定に寄
与する方法を提供すべく鋭意検討を進めた結果、上記ノ
ズルの前記基体に対する位置を反応系の外部より操作し
て変化せしめる機構を具備させることによって、上述の
様な従来法に伴う欠点を除去出来るとの知見を得、本発
明に至った。

即ち、本発明は、被堆積物近傍に、堆積物成長用の原料
ガス類を供給する目的をもって設けられたノズルの治具
を成長を実施するに設けた反応容器内に収納してなる気
相成長装置に於いて、該ノズルの上記被堆積物に対する
距Ｍ（位置）を、上記反応容器の外部より自由に変化、
調整せしめる機構を具備してなることを、特徴とする気
相成長装置である。

〔実　施　例〕

以下、本発明に依る一実施例をもとに、具体的に説明す
る。

第１図に、本発明に基づく、ノズル位置を反応系の外部
より変化させるための機構を示す。同図中１０１は、所
望の薄膜の堆積がなされる基体で、また、１０２は、基
体１０１に原料となる反応ガスを供給するノズルである
。このノズル１０２は、支持具１０３によって支持され
ている。該支持具１０３には、反応容器１１０に取付け
られたフランジ１０４を貫通して反応系１０５の外部に
至る雄ネジ部１０６が連結されている。この雄ネジ部１
０６は、上記フランジ１０４に接続されてなる雌ネジ部
１０７と連動し、動作する様になっている。雌ネジ部１
０７はフランジ１０４に附属した摺動固定治具１１１を
介して、回転摺動可能な状態でフランジ１０４に固定さ
れている。また、雄ネジ部１０６は中空に構成されてお
り、内部には反応ガスを供給するための反応ガスバイブ
１１２が貫通しており、一端はノズル１０２に他端はガ
ス供給系（図示省略）に接続されている。１０８はベロ
ーズであり、その一端は上記支持具１０３に接続され、
他端はフランジ１０４に接続され、雄ネジ部１０Ｂへの
原料ガス類の侵入を防止し、もって、反応系１０５外部
への原料ガス類の漏えい、また逆に、外気の反応系１０
５内への侵入を防止する役目を任っている。

以上の様な構成により、ノズル１０２の基体ｌｏｔに対
する距離（位置）を変化せしめるには、上記雌ネジ部１
０７を所望の方向に回転せしめ、もって雄ネジ部１０Ｂ
を上、下方向に動作せしめれば、上記ノズル１０２の距
離を、反応系１０５の外部から簡便にしかも迅速に変化
せしめ得る。

更に、ノズル１０２の基体１０１に対する位置を把握す
るに、例えば、フランジ部１０４の一部に、その位置関
係を示す目盛１０９等を設けておけば位置関係を容易に
認識出来る。

〔作　　用〕

本発明に依れば、反応系の気密を破ることなく外部から
自由にノズルの基体に対する距離を変化させることが出
来る。従って例えば、成長時に反応系へ供給されるガス
の流量を変化せしめる必要が生じた場合にあっても、迅
速に且つ容易に基体に対するノズルの距離を変化させら
れるので、得られる薄膜の電気的特性の均−化等が簡便
に図られる利点を有する。

〔効　　果〕

以上述べた如く、本発明に依れば、何ら煩雑な操作を伴
うこともなく、また、反応系を分解せしめる要もなく容
易に、簡便に基体に対するノズルの位置を変化せしめら
れる利点を有すが故に、従来例に見られる如く、ノズル
の位置の変更に伴う、反応系の外気への解放により、薄
膜の安定成長が損われることがないという実用上の効果
を与える。

ましてや、本発明に依る機構を利用すれば、ノズルと基
体間の位置関係を迅速に変化可能であることから、薄膜
成長時に、その中途に於いて原料ガス類を急速に変化さ
せる必要が生じた場合に於いても、それに対応し速やか
に均一な特性を有する薄膜を得るべくその位置関係を修
正することが可能であり、もって、高均一な薄膜の成長
に寄与するところ多大なものがある。

尚、本実施例では、ノズルの位置を雄ネジと雌ネジによ
る回転運動の上下運動への変換により可変としたが、本
発明の効果は、この様な動力伝達機構に拘らず、例えば
直線運動のみで反応系の外部よりノズルの位置関係を可
変ならしめる機構を使用した場合に於いても発揮され得
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に基づき構成されたノズルの基体に対
する位置を変化せしめられる機構を模式的に示したもの
で、同図中１０１は、薄膜の堆積がなされる基体を、１
０２はノズルを、１０３はノズル用の支持具を、１０４
はフランジを、１０５は反応系を、１０６は雄ネジ部を
、１０７は雌ネジ部を、１０８はベローズを、１０９は
目盛を各々示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）被堆積物近傍に、堆積物成長用の原料ガス類を供給
   する目的をもって設けられたノズルを、反応容器内に収
   納してなる気相成長装置に於いて、該ノズルの上記被堆
   積物に対する距離を上記反応容器の外部より変化、調整
   ならしめる機構を具備してなることを特徴とする気相成
   長装置。 ２）反応容器に取付けたフランジを貫通させて中空の雄
   ネジを備え、該フランジには雄ネジにかみ合う雌ネジが
   摺動回転可能に取付けられており、該雄ネジの下端には
   支持具を介してノズルが設置されていることからなる調
   整機構を有することを特徴とする第１項記載の気相成長
   装置。