JPH0642454B2 - 気相成長方法 - Google Patents
気相成長方法Info
- Publication number
- JPH0642454B2 JPH0642454B2 JP59237824A JP23782484A JPH0642454B2 JP H0642454 B2 JPH0642454 B2 JP H0642454B2 JP 59237824 A JP59237824 A JP 59237824A JP 23782484 A JP23782484 A JP 23782484A JP H0642454 B2 JPH0642454 B2 JP H0642454B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- pressure
- growth
- source gas
- flow rate
- Prior art date
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/24—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials using chemical vapour deposition [CVD]
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/34—Deposited materials, e.g. layers
- H10P14/3402—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition
- H10P14/3414—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition being group IIIA-VIA materials
- H10P14/3418—Phosphides
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は半導体の気相成長過程における原料ガスの供給
方法に関する。
方法に関する。
従来の技術 半導体の気相成長法は、液相エピタキシャル成長法と比
べて、はるかに薄い成長層を均一な厚さで精度よく形成
できる事から、半導体薄膜形成法として最も有力な方法
となっている。最近では、異なる組成の薄膜層を交互に
成長させる気相成長技術によって、量子井戸型レーザや
高性能電界効果トランジスタなどが実現されるようにな
ってきている。
べて、はるかに薄い成長層を均一な厚さで精度よく形成
できる事から、半導体薄膜形成法として最も有力な方法
となっている。最近では、異なる組成の薄膜層を交互に
成長させる気相成長技術によって、量子井戸型レーザや
高性能電界効果トランジスタなどが実現されるようにな
ってきている。
発明が解決しようとする問題点 上記のような従来の気相成長法では、成長層の均一性を
増し、さらに精度良い薄膜層を得るために、装置内の圧
力を下げ、減圧下で成長を行なうようになってきてい
る。このような場合、気相成長用原料ガスを、空流し状
態から成長装置内へ導入する際、原料ガスや成長装置内
の圧力が変動するため、過渡的に原料ガスの流量制御が
できなくなり、結果として、成長層の組成や特性を成長
開始時では制御できなくなるなど、不安定性を生ずる。
増し、さらに精度良い薄膜層を得るために、装置内の圧
力を下げ、減圧下で成長を行なうようになってきてい
る。このような場合、気相成長用原料ガスを、空流し状
態から成長装置内へ導入する際、原料ガスや成長装置内
の圧力が変動するため、過渡的に原料ガスの流量制御が
できなくなり、結果として、成長層の組成や特性を成長
開始時では制御できなくなるなど、不安定性を生ずる。
問題点を解決するための手段 本発明は、上記問題点が原料ガス導入前後での導入ガス
総量の変化に起因している事に注目し、これを解決する
ため、原料ガスと並列に圧力調整された水素ガスあるい
は不活性ガスによる非原料ガスの供給ラインを設け、さ
らに原料ガスと前記圧力調整された非原料ガスが互いに
反対に、排気ラインと成長装置への導入ラインとに接続
されるように切換える供給方法であり、装置には、切換
えコックを設置した。
総量の変化に起因している事に注目し、これを解決する
ため、原料ガスと並列に圧力調整された水素ガスあるい
は不活性ガスによる非原料ガスの供給ラインを設け、さ
らに原料ガスと前記圧力調整された非原料ガスが互いに
反対に、排気ラインと成長装置への導入ラインとに接続
されるように切換える供給方法であり、装置には、切換
えコックを設置した。
作用 本発明によると、上記構成のもとに、前記圧力調整され
た非原料ガスの流量を原料ガスと同等量になし、成長装
置内へ流入するガスの総量を原料ガス導入の前後で一定
に保つことにより、成長装置内および原料ガス供給ライ
ンの圧力変動を抑え、成長開始時での流量制御を容易に
することができる。
た非原料ガスの流量を原料ガスと同等量になし、成長装
置内へ流入するガスの総量を原料ガス導入の前後で一定
に保つことにより、成長装置内および原料ガス供給ライ
ンの圧力変動を抑え、成長開始時での流量制御を容易に
することができる。
実施例 第１図は本発明実施例に用いた装置の概要図であり、第
２図はその応用例である。本発明の方法を燐化インジウ
ム（InP）の有機金属熱分解成長法に応用した例でのべ
る。原料ガスとしては、供給ライン１からは、ホスフィ
ン（PH3）とトリエチルインジウム（TEI）との混合物を
供給する。
２図はその応用例である。本発明の方法を燐化インジウ
ム（InP）の有機金属熱分解成長法に応用した例でのべ
る。原料ガスとしては、供給ライン１からは、ホスフィ
ン（PH3）とトリエチルインジウム（TEI）との混合物を
供給する。
TEIは常温で液体であるため、この混合物を形成するに
は、第２図のように水素ガス（H2）をTEI容器１１内で
バブリングさせ、飽和蒸気圧までTEIを蒸発させること
により供給している。したがって、TEIの供給量は、H2
流量、温度及び容器内の圧力により変化するため、これ
らを正確に制御しなければならない。非原料ガスは、供
給ライン２より、原料ガスの供給と同様に、ガス流量制
御器３を介して、排気ライン４または導入ライン５に供
給される。始めに、導入ライン５の圧力は搬送用ガス供
給ライン６を通じ流量調整器７により大気圧に調節され
る。これは、切換えコック８（81または82）を通じ大気
圧の排気ライン４から流量調整器７を介して、減圧Ｆ
（0.1気圧とした）の導入ライン５へ切換える際の容器
内圧力の大きな変動をなくすためである。初期状態にお
いて、ガス切換えコック８１は排気ライン４へ接続さ
れ、一方、切換えコック８２は導入ライン５へ接続され
ており、TEIバブリングによる原料ガスと同流量に制御
された非原料ガスのH2ガスを同時に切換え供給するよう
に構成されている。なお、第２図では、ホスフィンは別
の供給ライン１２を通じて、切換えコック８３より供給
される。
は、第２図のように水素ガス（H2）をTEI容器１１内で
バブリングさせ、飽和蒸気圧までTEIを蒸発させること
により供給している。したがって、TEIの供給量は、H2
流量、温度及び容器内の圧力により変化するため、これ
らを正確に制御しなければならない。非原料ガスは、供
給ライン２より、原料ガスの供給と同様に、ガス流量制
御器３を介して、排気ライン４または導入ライン５に供
給される。始めに、導入ライン５の圧力は搬送用ガス供
給ライン６を通じ流量調整器７により大気圧に調節され
る。これは、切換えコック８（81または82）を通じ大気
圧の排気ライン４から流量調整器７を介して、減圧Ｆ
（0.1気圧とした）の導入ライン５へ切換える際の容器
内圧力の大きな変動をなくすためである。初期状態にお
いて、ガス切換えコック８１は排気ライン４へ接続さ
れ、一方、切換えコック８２は導入ライン５へ接続され
ており、TEIバブリングによる原料ガスと同流量に制御
された非原料ガスのH2ガスを同時に切換え供給するよう
に構成されている。なお、第２図では、ホスフィンは別
の供給ライン１２を通じて、切換えコック８３より供給
される。
この状態から、切換えコック８１，８２を同時に、互い
に反対になるように切換えて、TEIを導入した場合の圧
力および流量の変動量を調べたところ、ほとんど変動は
観測されなかった。
に反対になるように切換えて、TEIを導入した場合の圧
力および流量の変動量を調べたところ、ほとんど変動は
観測されなかった。
一方、本発明の方法である非原料ガス供給ライン２を用
いない場合の例として、搬送ガス流量をH2：500cc／分
とし、TEI・バブリングガス流量をH2：200cc／分として
同様に圧力変動を調べた。コック切換え後、圧力は1.4
気圧まで増加し、これはTEIの蒸発量が約２／３に減少
した事に対応する。また、圧力変動に要した時間は約１
５秒程度であり、成長層厚に換算すると約５０Åの過渡
領域層を形成する事になる。
いない場合の例として、搬送ガス流量をH2：500cc／分
とし、TEI・バブリングガス流量をH2：200cc／分として
同様に圧力変動を調べた。コック切換え後、圧力は1.4
気圧まで増加し、これはTEIの蒸発量が約２／３に減少
した事に対応する。また、圧力変動に要した時間は約１
５秒程度であり、成長層厚に換算すると約５０Åの過渡
領域層を形成する事になる。
第３図は以上の結果をまとめたものであり、従来法にお
けるガス切換時の圧力変動は、特性Ａのように大きな変
動がみられるのに対し、本発明の方法では特性Ｂのよう
に、ほとんど観測されず、圧力変動に伴なう問題点は著
しく改善される事が確認できた。
けるガス切換時の圧力変動は、特性Ａのように大きな変
動がみられるのに対し、本発明の方法では特性Ｂのよう
に、ほとんど観測されず、圧力変動に伴なう問題点は著
しく改善される事が確認できた。
発明の効果 以上説明してきたように、本発明の方法ではガス切換時
の圧力変動がなくなるため、成長開始時での成長条件の
不安定性を取り除くことができ、成長層の品質を著しく
向上できる。また、圧力変動に伴なう過渡層がなくなる
ため、品質の良い薄膜層を再現性よく提供する事を可能
にし、その工業的価値は大といえる。
の圧力変動がなくなるため、成長開始時での成長条件の
不安定性を取り除くことができ、成長層の品質を著しく
向上できる。また、圧力変動に伴なう過渡層がなくなる
ため、品質の良い薄膜層を再現性よく提供する事を可能
にし、その工業的価値は大といえる。
第１図は本発明の方法の構成を示す図、第２図は本発明
の一実施例の構成を示す図、第３図は導入ラインの圧力
変動を従来法と本発明の実施例とで比較した特性図であ
る。 １……原料ガス供給ライン、２……非原料ガス供給ライ
ン、３……ガス流量制御器、４……排気ライン、５……
導入ライン、８（８１，８２，８３）……ガス切換コッ
ク。
の一実施例の構成を示す図、第３図は導入ラインの圧力
変動を従来法と本発明の実施例とで比較した特性図であ
る。 １……原料ガス供給ライン、２……非原料ガス供給ライ
ン、３……ガス流量制御器、４……排気ライン、５……
導入ライン、８（８１，８２，８３）……ガス切換コッ
ク。
Claims (1)
- 【請求項１】圧力、流量を制御した気相成長用原料ガス
供給の第１の系統から、これと異なる圧力、流量に制御
された非原料ガス供給の第２の系統とを切換える際に、
前記原料ガスと同等量に制御した非原料ガスを前記第２
の系統から前記第１の系統に切換える事を特徴とした気
相成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59237824A JPH0642454B2 (ja) | 1984-11-12 | 1984-11-12 | 気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59237824A JPH0642454B2 (ja) | 1984-11-12 | 1984-11-12 | 気相成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61115324A JPS61115324A (ja) | 1986-06-02 |
| JPH0642454B2 true JPH0642454B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=17020943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59237824A Expired - Lifetime JPH0642454B2 (ja) | 1984-11-12 | 1984-11-12 | 気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0642454B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES202111Y (es) * | 1974-04-06 | 1976-11-01 | Standard Electrica, S. A. | Mejoras en cables electricos protegidos contra la penetra- cion de agua. |
| JPS5513922A (en) * | 1978-07-14 | 1980-01-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Vapor phase growthing method and its device |
-
1984
- 1984-11-12 JP JP59237824A patent/JPH0642454B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61115324A (ja) | 1986-06-02 |
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