JPH0321516B2 - - Google Patents
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- JPH0321516B2 JPH0321516B2 JP19472682A JP19472682A JPH0321516B2 JP H0321516 B2 JPH0321516 B2 JP H0321516B2 JP 19472682 A JP19472682 A JP 19472682A JP 19472682 A JP19472682 A JP 19472682A JP H0321516 B2 JPH0321516 B2 JP H0321516B2
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- JP
- Japan
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- substrate
- crystal
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- gases
- compound semiconductor
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- Expired
Links
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 13
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45561—Gas plumbing upstream of the reaction chamber
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
- C30B25/14—Feed and outlet means for the gases; Modifying the flow of the reactive gases
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はGaAs、GaAlAs、InP、InGaAsP
等で代表される二種以上の元素から構成される化
合物半導体結晶の気相成長装置に関する。
等で代表される二種以上の元素から構成される化
合物半導体結晶の気相成長装置に関する。
近年、GaAs、GaAlAs、InP、InGaAsP等の
−族化合物半導体結晶を気相法により成長さ
せる方法として、Ga（CH3）3、Al（CH3）3、In
（C2H5）3等の族元素のアルキル化物と、AsH3、
PH3等の族元素の水素化物とを結晶成長用材料
として用いる気相成長法（以下MO−CVD法と
略記する）が注目されている。
−族化合物半導体結晶を気相法により成長さ
せる方法として、Ga（CH3）3、Al（CH3）3、In
（C2H5）3等の族元素のアルキル化物と、AsH3、
PH3等の族元素の水素化物とを結晶成長用材料
として用いる気相成長法（以下MO−CVD法と
略記する）が注目されている。
第１図に従来用いられている横形MO−CVD
装置の概念構成図を示す。図において、１０は成
長炉部で、１１は成長炉、１２はグラフアイトサ
セプタ、１３は基板結晶、１４はグラフアイトサ
セプタ１２を高周波電力により加熱するためのコ
イルである。また、２０は結晶成長用材料供給部
で、PH3、AsH3は常温で気体であり、通常それ
ぞれ高圧ガスシリンダ２１ａ，２１ｂから供給さ
れる。
装置の概念構成図を示す。図において、１０は成
長炉部で、１１は成長炉、１２はグラフアイトサ
セプタ、１３は基板結晶、１４はグラフアイトサ
セプタ１２を高周波電力により加熱するためのコ
イルである。また、２０は結晶成長用材料供給部
で、PH3、AsH3は常温で気体であり、通常それ
ぞれ高圧ガスシリンダ２１ａ，２１ｂから供給さ
れる。
一方、In（C2H5）3、Ga（CH3）3は常温で液体で
あるので、それぞれ容器２２ａ，２２ｂに収容さ
れており、H2等のキヤリヤガスにより気化させ
て供給される。また、この時の蒸気圧を制御する
ために、これらの容器２２ａ，２２ｂはそれぞれ
恒温槽２３ａ，２３ｂ内に収められる。２４はキ
ヤリヤガス供給管である。
あるので、それぞれ容器２２ａ，２２ｂに収容さ
れており、H2等のキヤリヤガスにより気化させ
て供給される。また、この時の蒸気圧を制御する
ために、これらの容器２２ａ，２２ｂはそれぞれ
恒温槽２３ａ，２３ｂ内に収められる。２４はキ
ヤリヤガス供給管である。
これらPH3、AsH3とH2によつて気化されたIn
（C2H5）3、Ga（CH3）3とは雰囲気ガスとしてのH2
と共に結晶成長材料供給部２０において互いに混
合された後、材料ガス供給管２５を経て成長炉部
１０へ供給される。なお、２６は排気管である。
（C2H5）3、Ga（CH3）3とは雰囲気ガスとしてのH2
と共に結晶成長材料供給部２０において互いに混
合された後、材料ガス供給管２５を経て成長炉部
１０へ供給される。なお、２６は排気管である。
ところが、上述の従来のMO−CVD装置にお
いては、PH3およびAsH3並びにIn（C2H5）3およ
びGa（CH3）3の結晶成長用材料が結晶成長材料供
給部２０において互いに混合されるので、これら
の気体が成長炉１１内の結晶させるべき基板結晶
１３に到達する迄に互いに反応してしまい、基板
結晶１３上に所望の結晶を成長させる事が容易で
はなかつた。
いては、PH3およびAsH3並びにIn（C2H5）3およ
びGa（CH3）3の結晶成長用材料が結晶成長材料供
給部２０において互いに混合されるので、これら
の気体が成長炉１１内の結晶させるべき基板結晶
１３に到達する迄に互いに反応してしまい、基板
結晶１３上に所望の結晶を成長させる事が容易で
はなかつた。
この発明は従来のMO−CVD装置における上
記の欠点を克服するためになされたものであり、
結晶成長用材料を成長炉内の基板結晶直前まで互
いに独立に供給することにより、これら結晶成長
用材料が基板結晶に到達する前に互いに反応して
いまうことを防止し、従つて基板結晶上に所望の
品質の結晶を成長することが出来るようにするこ
とを目的としている。
記の欠点を克服するためになされたものであり、
結晶成長用材料を成長炉内の基板結晶直前まで互
いに独立に供給することにより、これら結晶成長
用材料が基板結晶に到達する前に互いに反応して
いまうことを防止し、従つて基板結晶上に所望の
品質の結晶を成長することが出来るようにするこ
とを目的としている。
第２図にこの発明の一実施例になるMO−
CVD装置の概念構成図を示す。従来例と同一符
号は同等部分を示し説明を省略する。図におい
て、２７は雰囲気ガス専用供給管、２８は族元
素のアルキル化物専用供給管、２９は族元素の
水素化物専用供給管である。第２図に示したよう
に結晶成長用材料供給部２０において、族元素
のアルキル化物専用供給管２８と族元素の水素
化物専用供給管２９とを別個に設けたことによ
り、これらの結晶成長用材料を基板結晶１３の直
前まで互いに独立に供給することができ、従つて
これらの結晶成長用材料が基板結晶１３に到達す
る前に互いに反応してしまうことがなく、従つて
所望の結晶を基板結晶１３上に成長させることが
できる。
CVD装置の概念構成図を示す。従来例と同一符
号は同等部分を示し説明を省略する。図におい
て、２７は雰囲気ガス専用供給管、２８は族元
素のアルキル化物専用供給管、２９は族元素の
水素化物専用供給管である。第２図に示したよう
に結晶成長用材料供給部２０において、族元素
のアルキル化物専用供給管２８と族元素の水素
化物専用供給管２９とを別個に設けたことによ
り、これらの結晶成長用材料を基板結晶１３の直
前まで互いに独立に供給することができ、従つて
これらの結晶成長用材料が基板結晶１３に到達す
る前に互いに反応してしまうことがなく、従つて
所望の結晶を基板結晶１３上に成長させることが
できる。
第３図はこの発明の他の実施例を示す概念構成
図である。ここでは、族元素のアルキル化物専
用供給管２８と族元素の水素化物専用供給管２
９とは二重管を構成するように配置されている。
この場合には族元素のアルキル化物と族元素
の水素化物とは成長炉１１内でその流れ方向に対
して垂直な断面で互いに均一に混ざり合うので、
基板結晶１３上に成長する結晶がより一層均質に
なることが期待できる。
図である。ここでは、族元素のアルキル化物専
用供給管２８と族元素の水素化物専用供給管２
９とは二重管を構成するように配置されている。
この場合には族元素のアルキル化物と族元素
の水素化物とは成長炉１１内でその流れ方向に対
して垂直な断面で互いに均一に混ざり合うので、
基板結晶１３上に成長する結晶がより一層均質に
なることが期待できる。
上記各実施例とも族元素のアルキル化物を２
種および族元素の水素化物を２種同時に供給す
る構成を示したが、これは例えば、InGaAsPの
ような化合物半導体結晶の気相成長の場合を想定
したもので、GaAsまたはInPのような化合物半
導体結晶の場合には図示は省略したが各高圧ガス
シリンダ２１ａ，２１ｂおよび各容器２２ａ，２
２ｂの出口にバルブを設け供給材料気体を適当に
選択すればよい。
種および族元素の水素化物を２種同時に供給す
る構成を示したが、これは例えば、InGaAsPの
ような化合物半導体結晶の気相成長の場合を想定
したもので、GaAsまたはInPのような化合物半
導体結晶の場合には図示は省略したが各高圧ガス
シリンダ２１ａ，２１ｂおよび各容器２２ａ，２
２ｂの出口にバルブを設け供給材料気体を適当に
選択すればよい。
なお、PH3やAsH3の代わりに（CH3）3P、
（CH3）3Asのようなアルキル化物が用いられるこ
とがあるが、この場合にはこれら族元素のアル
キル化物を族元素のアルキル化物と独立に供給
することにより同様の効果が得られる事はいうま
でもない。
（CH3）3Asのようなアルキル化物が用いられるこ
とがあるが、この場合にはこれら族元素のアル
キル化物を族元素のアルキル化物と独立に供給
することにより同様の効果が得られる事はいうま
でもない。
なお以上の説明では、GaAsやInP等の−
族化合物半導体結晶の場合について示したが、
Zn（C2H5）2、Cd（CH3）2、Hg（CH3）2等の族元
素のアルキル化物およびH2Te等の族元素の水
素化物とを用いてのCdTe、HgCdTeといつた
−族化合物半導体結晶の気相成長の場合にもこ
の発明は適用できる。
族化合物半導体結晶の場合について示したが、
Zn（C2H5）2、Cd（CH3）2、Hg（CH3）2等の族元
素のアルキル化物およびH2Te等の族元素の水
素化物とを用いてのCdTe、HgCdTeといつた
−族化合物半導体結晶の気相成長の場合にもこ
の発明は適用できる。
以上説明したように、この発明になる化合物半
導体結晶成長装置では結晶成長用材料気体を互い
に別個の送給管によつて成長炉に送給し、成長炉
中の基板直前で混合させるようにしたので、品質
のよい成長結晶を効率よく得ることができる。
導体結晶成長装置では結晶成長用材料気体を互い
に別個の送給管によつて成長炉に送給し、成長炉
中の基板直前で混合させるようにしたので、品質
のよい成長結晶を効率よく得ることができる。
第１図は従来の横形MO−CVD装置の一例を
示す概念構成図、第２図はこの発明の一実施例を
示す概念構成図、第３図はこの発明の他の実施例
を示す概念構成図である。 図において、１０は成長炉部、１１は成長炉、
１３は基板、２０は結晶成長用材料供給部、２８
は族元素のアルキル化物専用供給管、２９は
族元素の水素化物専用供給管である。なお、図中
同一符号は同一または相当部分を示す。
示す概念構成図、第２図はこの発明の一実施例を
示す概念構成図、第３図はこの発明の他の実施例
を示す概念構成図である。 図において、１０は成長炉部、１１は成長炉、
１３は基板、２０は結晶成長用材料供給部、２８
は族元素のアルキル化物専用供給管、２９は
族元素の水素化物専用供給管である。なお、図中
同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- １ 複数種の元素からなる化合物半導体結晶を、
上記それぞれの元素が含まれる複数種の気体を成
長炉中で加熱された基板上に供給し、これらの気
体を反応させて上記基板上に成長させる装置にお
いて、上記各気体が上記基板の直前まで反応しな
いように上記各気体を上記成長炉中の上記基板の
直前までは多重管構造を有する互いに独立の供給
管によつて供給するようにしたことを特徴とする
化合物半導体結晶気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19472682A JPS5988395A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | 化合物半導体結晶気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19472682A JPS5988395A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | 化合物半導体結晶気相成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5988395A JPS5988395A (ja) | 1984-05-22 |
| JPH0321516B2 true JPH0321516B2 (ja) | 1991-03-22 |
Family
ID=16329216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19472682A Granted JPS5988395A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | 化合物半導体結晶気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5988395A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6016898A (ja) * | 1983-07-08 | 1985-01-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 気相成長装置 |
| JPS6163599A (ja) * | 1984-09-05 | 1986-04-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 気相成長装置 |
| JPS6183700A (ja) * | 1984-09-28 | 1986-04-28 | Hitachi Ltd | 気相エピタキシヤル成長方法およびその装置 |
| JPS6251209A (ja) * | 1985-08-30 | 1987-03-05 | Hitachi Ltd | 気相成長装置 |
| JPS62291020A (ja) * | 1986-06-10 | 1987-12-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 気相成長装置および気相成長方法 |
| JPH0626187B2 (ja) * | 1987-04-14 | 1994-04-06 | 三菱電機株式会社 | 半導体結晶の製造装置 |
| JP2722833B2 (ja) * | 1991-03-18 | 1998-03-09 | 富士通株式会社 | 気相エピタキシャル成長装置および気相エピタキシャル成長方法 |
| JP5500953B2 (ja) * | 2009-11-19 | 2014-05-21 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 成膜装置および成膜方法 |
-
1982
- 1982-11-08 JP JP19472682A patent/JPS5988395A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5988395A (ja) | 1984-05-22 |
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