JPH065513A - 化合物半導体気相成長方法及び装置 - Google Patents
化合物半導体気相成長方法及び装置Info
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- JPH065513A JPH065513A JP16258392A JP16258392A JPH065513A JP H065513 A JPH065513 A JP H065513A JP 16258392 A JP16258392 A JP 16258392A JP 16258392 A JP16258392 A JP 16258392A JP H065513 A JPH065513 A JP H065513A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ３−５族化合物半導体の気相成長を行なうに
際して、反応系から発生する不純物の低減を図り、高純
度なエピタキシャル層を成長する。 【構成】 エピタキシャル成長時、３族原料ソースボー
ト回転台２０５上の３族原料ソースボート２０６を回転
させながら、覆部２０７中へ３族原料輸送ガス及び酸素
ガス流入孔２０８より３族原料輸送ガス及び酸素ガスを
供給し、３族原料と反応させ、３族原料輸送ガス及び酸
素ガス流出孔２０９より排出させる。又、５族原料ガス
及びドーピングガス供給管２０４より５族成分の水素化
物を供給し、ガスディフューザー２１１を通して撹拌し
た後、反応管２０２内の低温領域に設置された基板ホル
ダー２１２上の基板２１３に輸送し、ここで反応させて
所望の組成のエピタキシャル層を成長させる。
際して、反応系から発生する不純物の低減を図り、高純
度なエピタキシャル層を成長する。 【構成】 エピタキシャル成長時、３族原料ソースボー
ト回転台２０５上の３族原料ソースボート２０６を回転
させながら、覆部２０７中へ３族原料輸送ガス及び酸素
ガス流入孔２０８より３族原料輸送ガス及び酸素ガスを
供給し、３族原料と反応させ、３族原料輸送ガス及び酸
素ガス流出孔２０９より排出させる。又、５族原料ガス
及びドーピングガス供給管２０４より５族成分の水素化
物を供給し、ガスディフューザー２１１を通して撹拌し
た後、反応管２０２内の低温領域に設置された基板ホル
ダー２１２上の基板２１３に輸送し、ここで反応させて
所望の組成のエピタキシャル層を成長させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、３−５族化合物半導
体、例えばＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＧａＡｓ等の気相成
長方法及び装置に関するものである。
体、例えばＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＧａＡｓ等の気相成
長方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年化合物半導体を用いた長波長帯通信
用受光素子、例えばアバランシェフォトダイオード（以
下ＡＰＤと記す）やＰＩＮフォトダイオード（以下ＰＩ
Ｎ−ＰＤと記す）の需要が増加している。ＡＰＤやＰＩ
Ｎ−ＰＤはｎ+ ＩｎＰ基板上に成長させた多層構造のヘ
テロエピタキシャル層に形成されるが、このエピタキシ
ャル層を成長させる為には一般にハイドライド法による
気相成長が用いられている。（Ｙ．Ｓｕｇｉｍｏｔｏ
Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ Ｖｏｌ．１
２０ Ｎｏ．１６）図６に従来のハイドライド法による
気相成長に用いられている結晶成長装置を示す。図６に
おいて６０１は成長炉、６０２は反応管、６０３は３族
原料輸送ガス及び酸素ガス供給管、６０４は５族原料ガ
ス及びドーピングガス供給管、６０５は３族原料、６０
６はガスディフューザー、６０７は基板ホルダー、６０
８は基板、６０９は上部反応室、６１０は下部反応室で
ある。この方法は成長炉６０１により加熱された反応管
６０２内の約８５０℃高温領域に置かれた３族原料６０
５、例えばＧａあるいはＩｎ上に３族原料輸送ガス及び
酸素ガス供給管６０３より３族原料輸送ガスであるＨＣ
ｌガスを供給し、３族原料と反応せしめ、この反応生成
ガスを３族原料ガスとし、又、５族原料ガス及びドーピ
ングガス供給管６０４より５族成分の水素化物、例えば
ＡｓＨ3 あるいはＰＨ3 を供給して５族原料ガスとし、
多孔板を数枚組合わせた構造のガスディフューザー６０
６を通して十分撹拌した後反応管６０２内の約７００℃
の低温領域に置かれた基板ホルダー６０７上の基板６０
８に輸送しここで反応させて所望の組成のエピタキシャ
ル層を成長させるものである。
用受光素子、例えばアバランシェフォトダイオード（以
下ＡＰＤと記す）やＰＩＮフォトダイオード（以下ＰＩ
Ｎ−ＰＤと記す）の需要が増加している。ＡＰＤやＰＩ
Ｎ−ＰＤはｎ+ ＩｎＰ基板上に成長させた多層構造のヘ
テロエピタキシャル層に形成されるが、このエピタキシ
ャル層を成長させる為には一般にハイドライド法による
気相成長が用いられている。（Ｙ．Ｓｕｇｉｍｏｔｏ
Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ Ｖｏｌ．１
２０ Ｎｏ．１６）図６に従来のハイドライド法による
気相成長に用いられている結晶成長装置を示す。図６に
おいて６０１は成長炉、６０２は反応管、６０３は３族
原料輸送ガス及び酸素ガス供給管、６０４は５族原料ガ
ス及びドーピングガス供給管、６０５は３族原料、６０
６はガスディフューザー、６０７は基板ホルダー、６０
８は基板、６０９は上部反応室、６１０は下部反応室で
ある。この方法は成長炉６０１により加熱された反応管
６０２内の約８５０℃高温領域に置かれた３族原料６０
５、例えばＧａあるいはＩｎ上に３族原料輸送ガス及び
酸素ガス供給管６０３より３族原料輸送ガスであるＨＣ
ｌガスを供給し、３族原料と反応せしめ、この反応生成
ガスを３族原料ガスとし、又、５族原料ガス及びドーピ
ングガス供給管６０４より５族成分の水素化物、例えば
ＡｓＨ3 あるいはＰＨ3 を供給して５族原料ガスとし、
多孔板を数枚組合わせた構造のガスディフューザー６０
６を通して十分撹拌した後反応管６０２内の約７００℃
の低温領域に置かれた基板ホルダー６０７上の基板６０
８に輸送しここで反応させて所望の組成のエピタキシャ
ル層を成長させるものである。
【０００３】なお基板ホルダー６０７は反応管６０２内
で回転し反応管内の上部反応室６０９と下部反応室６１
０の前に位置する事が出来る為、例えば上部反応室６０
９の３族原料としてＧａ及びＩｎ、５族原料ガスとして
ＡｓＨ3 を、又、下部反応室６１０の３族原料としてＩ
ｎ、５族原料ガスとしてＰＨ3 を用い、まず基板ホルダ
ー６０７を下部反応室６１０前に位置させ、基板６０８
上にＩｎＰ層をエピタキシャル成長させ、次に基板ホル
ダー６０７を上部反応室６０９前に移動し基板６０８上
にＩｎＧａＡｓ層を成長させる事によりＩｎＧａ／Ｉｎ
Ｐヘテロエピタキシャル層を成長させる事が出来る。
で回転し反応管内の上部反応室６０９と下部反応室６１
０の前に位置する事が出来る為、例えば上部反応室６０
９の３族原料としてＧａ及びＩｎ、５族原料ガスとして
ＡｓＨ3 を、又、下部反応室６１０の３族原料としてＩ
ｎ、５族原料ガスとしてＰＨ3 を用い、まず基板ホルダ
ー６０７を下部反応室６１０前に位置させ、基板６０８
上にＩｎＰ層をエピタキシャル成長させ、次に基板ホル
ダー６０７を上部反応室６０９前に移動し基板６０８上
にＩｎＧａＡｓ層を成長させる事によりＩｎＧａ／Ｉｎ
Ｐヘテロエピタキシャル層を成長させる事が出来る。
【０００４】又、ｎ型エピタキシャル層を成長させる際
には必要に応じて５族原料ガス及びドーピングガス供給
管６０４よりＳｉ、Ｓ等のｎ型ドーパントを供給してエ
ピタキシャル層を成長させる。さてＡＰＤやＰＩＮ−Ｐ
Ｄでは光吸収層としてＩｎＧａＡｓ層を用いているが、
この層はデバイス特性上、高純度である事が要求され、
ｎ型不純物濃度がｎ≦１×１０15ｃｍ-3である事が望ま
しい。
には必要に応じて５族原料ガス及びドーピングガス供給
管６０４よりＳｉ、Ｓ等のｎ型ドーパントを供給してエ
ピタキシャル層を成長させる。さてＡＰＤやＰＩＮ−Ｐ
Ｄでは光吸収層としてＩｎＧａＡｓ層を用いているが、
この層はデバイス特性上、高純度である事が要求され、
ｎ型不純物濃度がｎ≦１×１０15ｃｍ-3である事が望ま
しい。
【０００５】バックグラウンドレベルに影響を及ぼす不
純物は、反応系石英治工具から発生するＳｉと３族原料
輸送ガスであるＨＣｌガスに含まれるＳ等の不純物であ
るが、この内主なものは反応系石英治工具、特にに３族
原料ソースボートから発生するＳｉである。これはソー
スボートの原料であるＳｉＯ2 と３族原料であるＧａ、
Ｉｎが反応し、Ｇａ、Ｉｎの酸化物とＳｉが生成する事
による。
純物は、反応系石英治工具から発生するＳｉと３族原料
輸送ガスであるＨＣｌガスに含まれるＳ等の不純物であ
るが、この内主なものは反応系石英治工具、特にに３族
原料ソースボートから発生するＳｉである。これはソー
スボートの原料であるＳｉＯ2 と３族原料であるＧａ、
Ｉｎが反応し、Ｇａ、Ｉｎの酸化物とＳｉが生成する事
による。
【０００６】これに対して従来はＩｎＧａＡｓ層成長時
に３族原料輸送ガス及び酸素ガス供給管６０３より酸素
ガスを添加し、反応系中のＳｉと反応せしめ、ＳｉＯ2
とし、ＩｎＧａＡｓ層中への不純物Ｓｉの取り込みを低
減していた。
に３族原料輸送ガス及び酸素ガス供給管６０３より酸素
ガスを添加し、反応系中のＳｉと反応せしめ、ＳｉＯ2
とし、ＩｎＧａＡｓ層中への不純物Ｓｉの取り込みを低
減していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらＩｎＧａ
Ａｓ層成長中に３族原料輸送ガス及び酸素ガス供給管か
ら酸素ガスを反応系中に添加しただけでは、酸素ガスが
反応系中全体に拡散してしまう為に主なＳｉの発生源で
ある３族原料ソースボート中のＳｉの発生を抑制し、Ｉ
ｎＧａＡｓ層へのＳｉの取り込みを低減させ、所望の純
度の結晶を得る事は出来ず、特に３族原料ソースボート
等反応系の洗浄直後などには石英治工具から遊離するＳ
ｉが増加する為、ｎ≦１×１０15ｃｍ-3を達成する事が
出来なかった。
Ａｓ層成長中に３族原料輸送ガス及び酸素ガス供給管か
ら酸素ガスを反応系中に添加しただけでは、酸素ガスが
反応系中全体に拡散してしまう為に主なＳｉの発生源で
ある３族原料ソースボート中のＳｉの発生を抑制し、Ｉ
ｎＧａＡｓ層へのＳｉの取り込みを低減させ、所望の純
度の結晶を得る事は出来ず、特に３族原料ソースボート
等反応系の洗浄直後などには石英治工具から遊離するＳ
ｉが増加する為、ｎ≦１×１０15ｃｍ-3を達成する事が
出来なかった。
【０００８】図７は従来法成長による反応系洗浄後数回
成長のＩｎＧａＡｓ層不純物濃度の推移を示している。
成長のＩｎＧａＡｓ層不純物濃度の推移を示している。
【０００９】図７に示す様に従来法による成長ではＩｎ
ＧａＡｓ層ｎ型不純物濃度ｎ≦１×１０15ｃｍ-3達成率
は５０％以下で、特に反応系洗浄直後では０％であっ
た。
ＧａＡｓ層ｎ型不純物濃度ｎ≦１×１０15ｃｍ-3達成率
は５０％以下で、特に反応系洗浄直後では０％であっ
た。
【００１０】本発明は上述した不都合を排除すべくなさ
れたもので、反応系洗浄直後でも安定してｎ≦１０15ｃ
ｍ-3のＩｎＧａＡｓ層を成長する事が出来る気相成長方
法を提供するものである。
れたもので、反応系洗浄直後でも安定してｎ≦１０15ｃ
ｍ-3のＩｎＧａＡｓ層を成長する事が出来る気相成長方
法を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、間仕切りによ
って数個の小室に分割され、かつ、回転可能な３族原料
ソースボートを反応系中の高温領域に配置し、数個の小
室のうちの一部と、反応系中を流れる原料ガスが接触す
るのを防止する覆部を３族原料ソースボート上に配置
し、この覆部に１個又は複数個の３族原料輸送ガス及び
酸素ガス流入孔と１個又は複数個の３族原料輸送ガス及
び酸素ガス流出孔を開口し、エピタキシャル成長時に３
族原料ソースボートを回転させ又、覆部に３族原料輸送
ガス及び酸素ガス流入孔から３族原料輸送ガス及び酸素
ガスを流入させる構成により、前記課題を解決するもの
である。
って数個の小室に分割され、かつ、回転可能な３族原料
ソースボートを反応系中の高温領域に配置し、数個の小
室のうちの一部と、反応系中を流れる原料ガスが接触す
るのを防止する覆部を３族原料ソースボート上に配置
し、この覆部に１個又は複数個の３族原料輸送ガス及び
酸素ガス流入孔と１個又は複数個の３族原料輸送ガス及
び酸素ガス流出孔を開口し、エピタキシャル成長時に３
族原料ソースボートを回転させ又、覆部に３族原料輸送
ガス及び酸素ガス流入孔から３族原料輸送ガス及び酸素
ガスを流入させる構成により、前記課題を解決するもの
である。
【００１２】
【実施例】以下図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。
る。
【００１３】図１は本発明の３族原料ソースボートと覆
部の一実施例を示す斜視図である。
部の一実施例を示す斜視図である。
【００１４】１０１は３族原料ソースボート、１０２は
間仕切板、１０３は覆部、１０４は３族原料輸送ガス及
び酸素ガス流入孔、１０５は３族原料輸送ガス及び酸素
ガス流出孔である。
間仕切板、１０３は覆部、１０４は３族原料輸送ガス及
び酸素ガス流入孔、１０５は３族原料輸送ガス及び酸素
ガス流出孔である。
【００１５】図２は本発明による気相成長方法の第１実
施例を説明するための気相成長装置の模式断面図であ
る。
施例を説明するための気相成長装置の模式断面図であ
る。
【００１６】２０１は成長炉、２０２は反応管、２０３
は３族原料輸送ガス及び酸素ガス供給管、２０４は５族
原料ガス及びドーピングガス供給管、２０５は３族原料
ソースボート回転台、２０６は３族原料ソースボート、
２０７は覆部、２０８は３族原料輸送ガス及び酸素ガス
流入孔、２０９は３族原料輸送ガス及び酸素ガス流出
孔、２１０は３族原料、２１１はガスディフューザー、
２１２は基板ホルダー、２１３は基板、２１４は上部反
応室、２１５は下部反応室である。
は３族原料輸送ガス及び酸素ガス供給管、２０４は５族
原料ガス及びドーピングガス供給管、２０５は３族原料
ソースボート回転台、２０６は３族原料ソースボート、
２０７は覆部、２０８は３族原料輸送ガス及び酸素ガス
流入孔、２０９は３族原料輸送ガス及び酸素ガス流出
孔、２１０は３族原料、２１１はガスディフューザー、
２１２は基板ホルダー、２１３は基板、２１４は上部反
応室、２１５は下部反応室である。
【００１７】成長炉２０１内に反応管２０２を挿入し、
成長炉２０１により加熱する。反応管２０２内の約８５
０℃の高温領域の３族原料ソースボート回転台２０５の
上に３族原料ソースボート２０６を設置し、又、図１に
示す様にソースボートの半分の領域を覆う様に覆部２０
７を設置する。
成長炉２０１により加熱する。反応管２０２内の約８５
０℃の高温領域の３族原料ソースボート回転台２０５の
上に３族原料ソースボート２０６を設置し、又、図１に
示す様にソースボートの半分の領域を覆う様に覆部２０
７を設置する。
【００１８】３族原料ソースボート２０６内には３族原
料２１０としてＧａ４００ｇ、Ｉｎ８００ｇが入ってい
る。３族原料輸送ガス及び酸素ガス供給管２０３より３
族原料輸送ガスである１０％ＨＣｌを２５ｍｌ／ｍｉ
ｎ、又、０．１％Ｏ2 を５ｍｌ／ｍｉｎ供給する。
料２１０としてＧａ４００ｇ、Ｉｎ８００ｇが入ってい
る。３族原料輸送ガス及び酸素ガス供給管２０３より３
族原料輸送ガスである１０％ＨＣｌを２５ｍｌ／ｍｉ
ｎ、又、０．１％Ｏ2 を５ｍｌ／ｍｉｎ供給する。
【００１９】又、５族原料ガス及びドーピングガス供給
管２０４より５族成分の水素化物であるＡｓＨ3 を２５
ｍｌ／ｍｉｎ供給する。
管２０４より５族成分の水素化物であるＡｓＨ3 を２５
ｍｌ／ｍｉｎ供給する。
【００２０】一方３族原料ソースボート回転台２０５を
１０ｒｐｍの速度で回転させ、又、覆部２０７には３族
原料輸送ガス及び酸素ガス流入孔２０８より１０％ＨＣ
ｌガスを５ｍｌ／ｍｉｎ、０．１％Ｏ2 を５ｍｌ／ｍｉ
ｎ供給する。
１０ｒｐｍの速度で回転させ、又、覆部２０７には３族
原料輸送ガス及び酸素ガス流入孔２０８より１０％ＨＣ
ｌガスを５ｍｌ／ｍｉｎ、０．１％Ｏ2 を５ｍｌ／ｍｉ
ｎ供給する。
【００２１】これらの操作により約７００℃の低温領域
に設置した基板ホルダー２１２上の基板２１３上にＩｎ
ＧａＡｓ層がエピタキシャル成長する。
に設置した基板ホルダー２１２上の基板２１３上にＩｎ
ＧａＡｓ層がエピタキシャル成長する。
【００２２】図３は本発明による気相成長法によってＩ
ｎＧａＡｓ層のエピタキシャル成長を行なった際の不純
物濃度の推移を示している。
ｎＧａＡｓ層のエピタキシャル成長を行なった際の不純
物濃度の推移を示している。
【００２３】図３に示す様に本発明による成長ではＩｎ
ＧａＡｓ層の不純物濃度は全成長においてｎ≦１×１０
15ｃｍ-3となっており、反応系洗浄直後の成長において
もｎ≦１×１０15ｃｍ-3を満足している。
ＧａＡｓ層の不純物濃度は全成長においてｎ≦１×１０
15ｃｍ-3となっており、反応系洗浄直後の成長において
もｎ≦１×１０15ｃｍ-3を満足している。
【００２４】第１実施例では本発明による気相成長方法
をハイドライド法によるＩｎＧａＡｓ層の成長に適用し
た場合について述べたが、クロライド法による高純度Ｇ
ａＡｓ層の成長に適用した場合にも同様の効果が得ら
れ、第２実施例に述べる。
をハイドライド法によるＩｎＧａＡｓ層の成長に適用し
た場合について述べたが、クロライド法による高純度Ｇ
ａＡｓ層の成長に適用した場合にも同様の効果が得ら
れ、第２実施例に述べる。
【００２５】クロライド法によって成長したＧａＡｓ層
はマイクロ波デバイスであるＧａＡｓＦＥＴに一般に用
いられ、特に緩衝層を形成するＧａＡｓ層は高純度であ
る事が要求され、ｎ型不純物濃度がｎ≦１×１０14ｃｍ
-3である事が望ましい。しかしながら従来は先に述べて
来たハイドライド法と同じ理由によりｎ≦１×１０14ｃ
ｍ-3を達成する事は出来なかった。
はマイクロ波デバイスであるＧａＡｓＦＥＴに一般に用
いられ、特に緩衝層を形成するＧａＡｓ層は高純度であ
る事が要求され、ｎ型不純物濃度がｎ≦１×１０14ｃｍ
-3である事が望ましい。しかしながら従来は先に述べて
来たハイドライド法と同じ理由によりｎ≦１×１０14ｃ
ｍ-3を達成する事は出来なかった。
【００２６】図４は本発明の第２実施例を説明するため
の気相成長装置の模式断面図である。
の気相成長装置の模式断面図である。
【００２７】４０１は成長炉、４０２は反応管、４０３
は原料ガス及び酸素ガス供給管、４０４はドーピングガ
ス供給管、４０５は３族原料ソースボート回転台、４０
６は３族原料ソースボート、４０７は覆部、４０８は原
料ガス及び酸素ガス流入孔、４０９は原料ガス及び酸素
ガス流出孔、４１０は３族原料、４１１はガスディフュ
ーザー、４１２は基板ホルダー、４１３は基板である。
は原料ガス及び酸素ガス供給管、４０４はドーピングガ
ス供給管、４０５は３族原料ソースボート回転台、４０
６は３族原料ソースボート、４０７は覆部、４０８は原
料ガス及び酸素ガス流入孔、４０９は原料ガス及び酸素
ガス流出孔、４１０は３族原料、４１１はガスディフュ
ーザー、４１２は基板ホルダー、４１３は基板である。
【００２８】成長炉４０１内に反応管４０２を挿入し、
成長炉４０１により加熱する。反応管４０２内の約８７
０℃の高温領域の３族原料ソースボート回転台４０５の
上に３族原料ソースボート４０６を設置し、又、図１に
示す様に３族原料ソースボート４０６の半分の領域を覆
う様に覆部４０７を設置する。３族原料ソースボート４
０６中には３族原料としてＧａが２００ｇ入っている。
成長炉４０１により加熱する。反応管４０２内の約８７
０℃の高温領域の３族原料ソースボート回転台４０５の
上に３族原料ソースボート４０６を設置し、又、図１に
示す様に３族原料ソースボート４０６の半分の領域を覆
う様に覆部４０７を設置する。３族原料ソースボート４
０６中には３族原料としてＧａが２００ｇ入っている。
【００２９】原料ガス及び酸素ガス供給管よりＡａＣｌ
3 とＨ2 との反応によって生成したＡｓを４．４×１０
-4ｍｏｌ／ｍｉｎで供給し、又、０．１％Ｏ2 を５ｍｌ
／ｍｉｎ供給する。
3 とＨ2 との反応によって生成したＡｓを４．４×１０
-4ｍｏｌ／ｍｉｎで供給し、又、０．１％Ｏ2 を５ｍｌ
／ｍｉｎ供給する。
【００３０】一方３族原料ソースボート回転台４０５を
１０ｒｐｍの速度で回転させ、又、覆部４０７には原料
ガス及び酸素ガス流入孔４０８よりＡｓＣｌ3 とＨ2 と
の反応によって生成したＡｓを１．０×１０-14 ｍｏｌ
／ｍｉｎ、０．１％Ｏ2 を５ｍｌ／ｍｉｎ供給する。
１０ｒｐｍの速度で回転させ、又、覆部４０７には原料
ガス及び酸素ガス流入孔４０８よりＡｓＣｌ3 とＨ2 と
の反応によって生成したＡｓを１．０×１０-14 ｍｏｌ
／ｍｉｎ、０．１％Ｏ2 を５ｍｌ／ｍｉｎ供給する。
【００３１】これらの操作により約７５０℃の低温領域
に設置した基板ホルダー４１２上の基板４１３上にＧａ
Ａｓ層がエピタキシャル成長する。
に設置した基板ホルダー４１２上の基板４１３上にＧａ
Ａｓ層がエピタキシャル成長する。
【００３２】図５は本発明の第２実施例による気相成長
法によってＧａＡｓのエピタキシャル成長を行なった際
の不純物濃度の推移を示している。
法によってＧａＡｓのエピタキシャル成長を行なった際
の不純物濃度の推移を示している。
【００３３】図５に示す様に、本発明の第２実施例によ
る成長では、ＧａＡｓ層の不純物濃度は、全成長におい
てｎ≦１×１０14ｃｍ-3となっている。
る成長では、ＧａＡｓ層の不純物濃度は、全成長におい
てｎ≦１×１０14ｃｍ-3となっている。
【００３４】
【発明の効果】本発明は、以上に述べた方法で化合物半
導体の気相成長を行なうもので、３族原料ソースボート
の数個に分割された小室の一部に覆部を設けて覆部内に
集中的に酸素ガスを供給する事により、３族原料とソー
スボートの原料であるＳｉＯ2との反応によって生成し
たＳｉと、供給酸素ガスとの反応効率を高め、覆部内の
ソースボート小室中のＳｉを低減し、このＳｉを低減し
た小室がソースボートの回転によって常に反応系中に現
われる為、バックグラウンドに影響を及ぼす主たる不純
物Ｓｉの発生が抑制され、従ってエピタキシャル層への
不純物の取り込みも減少し、高純度なエピタキシャル層
を成長する事が出来る。
導体の気相成長を行なうもので、３族原料ソースボート
の数個に分割された小室の一部に覆部を設けて覆部内に
集中的に酸素ガスを供給する事により、３族原料とソー
スボートの原料であるＳｉＯ2との反応によって生成し
たＳｉと、供給酸素ガスとの反応効率を高め、覆部内の
ソースボート小室中のＳｉを低減し、このＳｉを低減し
た小室がソースボートの回転によって常に反応系中に現
われる為、バックグラウンドに影響を及ぼす主たる不純
物Ｓｉの発生が抑制され、従ってエピタキシャル層への
不純物の取り込みも減少し、高純度なエピタキシャル層
を成長する事が出来る。
【００３５】なお覆部中で酸素ガスと共に第１実施例に
おいては３族原料輸送ガスであるＨＣｌガスを、又、第
２実施例においては原料ガスであるＡｓＣｌ3 ＋Ｈ2 ガ
スを供給するのは、３族原料上の酸化膜等を除去する、
いわゆるベーキングを覆部内でも行なうためである。
おいては３族原料輸送ガスであるＨＣｌガスを、又、第
２実施例においては原料ガスであるＡｓＣｌ3 ＋Ｈ2 ガ
スを供給するのは、３族原料上の酸化膜等を除去する、
いわゆるベーキングを覆部内でも行なうためである。
【図１】本発明の３族原料ソースボートと覆部の一実施
例を示す斜視図である。
例を示す斜視図である。
【図２】本発明による気相成長方法の第１実施例を説明
するための気相成長装置模式断面図である。
するための気相成長装置模式断面図である。
【図３】本発明による気相成長方法の第１実施例により
成長したＩｎＧａＡｓ層の不純物濃度の推移を示す図で
ある。
成長したＩｎＧａＡｓ層の不純物濃度の推移を示す図で
ある。
【図４】本発明による気相成長方法の第２実施例を説明
するための気相成長装置模式断面図である。
するための気相成長装置模式断面図である。
【図５】本発明による気相成長方法第２実施例により成
長したＧａＡｓ層の不純物濃度の推移を示す図である。
長したＧａＡｓ層の不純物濃度の推移を示す図である。
【図６】従来法による気相成長方法を説明するための気
相成長装置模式断面図である。
相成長装置模式断面図である。
【図７】従来法による気相成長方法により成長したＩｎ
ＧａＡｓ層の不純物濃度の推移を示す図である。
ＧａＡｓ層の不純物濃度の推移を示す図である。
１０１ ３族原料ソースボート １０２ 間仕切板 １０３ 覆部 １０４ ３族原料輸送ガス及び酸素ガス流入孔 １０５ ３族原料輸送ガス及び酸素ガス流出孔 ２０１ 成長炉 ２０２ 反応管 ２０３ ３族原料輸送ガス及び酸素ガス供給管 ２０４ ５族原料ガス及びドーピングガス供給管 ２０５ ３族原料ソースボート回転台 ２０６ ３族原料ソースボート ２０７ 覆部 ２０８ ３族原料輸送ガス及び酸素ガス流入孔 ２０９ ３族原料輸送ガス及び酸素ガス流出孔 ２１０ ３族原料 ２１１ ガスディフューザー ２１２ 基板ホルダー ２１３ 基板 ２１４ 上部反応室 ２１５ 下部反応室 ４０１ 成長炉 ４０２ 反応管 ４０３ 原料ガス及び酸素ガス供給管 ４０４ ドーピングガス供給管 ４０５ ３族原料ソースボート回転台 ４０６ ３族原料ソースボート ４０７ 覆部 ４０８ 原料ガス及び酸素ガス流入孔 ４０９ 原料ガス及び酸素ガス流出孔 ４１０ ３族原料 ４１１ ガスディフューザー ４１２ 基板ホルダー ４１３ 基板 ６０１ 成長炉 ６０２ 反応管 ６０３ ３族原料輸送ガス及び酸素ガス供給管 ６０４ ５族原料ガス及びドーピングガス供給管 ６０５ ３族原料 ６０６ ガスディフューザー ６０７ 基板ホルダー ６０８ 基板 ６０９ 上部反応室 ６１０ 下部反応室
Claims (2)
- 【請求項１】 気相成長法により３−５族化合物半導体
のエピタキシャル成長を行なうに際し、間仕切りによっ
て数個の小室に分割され、かつ、回転可能な３族原料ソ
ースボートを反応系中の高温領域に配置し、数個の小室
のうちの一部と反応系中を流れる原料ガスが接触するの
を防止する覆部を該ソースボート上に配置し、該覆部に
１個又は複数個の３族原料輸送ガス及び酸素ガス流入孔
と１個又は複数個の３族原料輸送ガス及び酸素ガス流出
孔を開口し、該ソースボートを回転させながら、又、覆
部に該流入孔から３族原料輸送ガス及び酸素ガスを流入
しながら反応系中の低温領域に配置した基板上に３−５
族化合物半導体のエピタキシャル成長を行なう事を特徴
とする化合物半導体気相成長方法。 - 【請求項２】 間仕切りによって数個の小室に分割され
た回転可能な３族原料ソースボートを反応系中の高温領
域に配置し、数個の小室のうちの一部と反応系中を流れ
る原料ガスが接触するのを防止する覆部を該ソースボー
ト上に配置し、該覆部に１個又は複数個の３族原料輸送
ガス及び酸素ガス流入孔と、１個又は複数個の３族原料
輸送ガス及び酸素ガス流出孔を開口する事を特徴とする
３−５族化合物半導体気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16258392A JPH065513A (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | 化合物半導体気相成長方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16258392A JPH065513A (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | 化合物半導体気相成長方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH065513A true JPH065513A (ja) | 1994-01-14 |
Family
ID=15757354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16258392A Withdrawn JPH065513A (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | 化合物半導体気相成長方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065513A (ja) |
-
1992
- 1992-06-22 JP JP16258392A patent/JPH065513A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990831 |