JPS5992521A - 半導体の気相成長方法及び装置 - Google Patents
半導体の気相成長方法及び装置Info
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- JPS5992521A JPS5992521A JP57202672A JP20267282A JPS5992521A JP S5992521 A JPS5992521 A JP S5992521A JP 57202672 A JP57202672 A JP 57202672A JP 20267282 A JP20267282 A JP 20267282A JP S5992521 A JPS5992521 A JP S5992521A
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- gases
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- 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
- C23C16/45519—Inert gas curtains
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- 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
-
- 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
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- 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
- H10P14/3404—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition being Group IVA materials
- H10P14/3408—Silicon carbide
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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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】
本発明（ハ、半導体の気相成長方法及びこの方法を実施
する装置に関する。
する装置に関する。
ｌｎＰやＧ ａＡ Ｓ等の基板結晶表面に組成が異なる
俸純吻の導電型の異なる場合を含む）結晶を積層する技
術は、半導体レーザ、フォトダイオード等の光デバイス
ｐ′ＥＴ（電界効果トランジスタ）を始めとする半導体
電子デバイスを製作するうえで必須の技術である。これ
らのデバイス開発を目的として、置所に適した気相成長
方法及び装置の開発が進められている。従来開発が進め
られて六た成長方法は、多室成長法と呼ばれる方法であ
る。
俸純吻の導電型の異なる場合を含む）結晶を積層する技
術は、半導体レーザ、フォトダイオード等の光デバイス
ｐ′ＥＴ（電界効果トランジスタ）を始めとする半導体
電子デバイスを製作するうえで必須の技術である。これ
らのデバイス開発を目的として、置所に適した気相成長
方法及び装置の開発が進められている。従来開発が進め
られて六た成長方法は、多室成長法と呼ばれる方法であ
る。
８１図は従来の多室成長法を実施するための気相成長装
置の要部を模式的に示した断面図であり、１１＋１２は
互いに組成が異なる気体流、１４は半導体基板、１３は
成長層、１５は基板ホルダー、１６は支持棒である。こ
の方法により半導体結晶を成長させるには、例えばＩｎ
Ｐ結晶基板１４を７００°Ｃの成長室ｌ内の一方の気体
出口１７に設置し、１．ｃ／気本、ＰＲ，気体、Ｈ２気
体の混合気体１１を基板１４表面上に流す。すると、上
記気体中では■ｎＰ基板１４表面にＩｎＰ結晶がホモ成
長する。このＩｎＰ結晶のホモ成長後、ＩｎＣｌ気体、
ＧａＣｌ気体、Ａ ＳＨ３気体、ＰＨ３気体、Ｈ！気体
の混合された気体１２が流れている他方の気体出口１８
にｌｎＰ結晶基板１４を移動すると、ＩｎＰの成長層１
３表面に１ ｎＧａＡ３ ）’結晶が成長する。ところ
が、混合気体の組成が安定するのに数分間を要すること
から気体出口１７ｅ ｔｓからそれぞれ異なる組成の気
体を同時に流出させる必要があるから、基板表面に気体
出口１７から流出した気体も微量ながら到達し、成長層
の組成が所定値に制御できなかった。また、基板１４を
気体出口１７から１８へ移動させる際に両川口から出た
気体が均等に混ざっている中間層を通過し、その間にも
気相成長があるから、成長層間におけるペテロ境界層で
の組成が急峻に変化しないという欠点があった。これら
の欠点は、各気体出口から流出する気体の分離が十分で
なく気体が一方の気体出口より流出される聚、他方の気
体出口側へ１０１９込むことにより生じるものである。
置の要部を模式的に示した断面図であり、１１＋１２は
互いに組成が異なる気体流、１４は半導体基板、１３は
成長層、１５は基板ホルダー、１６は支持棒である。こ
の方法により半導体結晶を成長させるには、例えばＩｎ
Ｐ結晶基板１４を７００°Ｃの成長室ｌ内の一方の気体
出口１７に設置し、１．ｃ／気本、ＰＲ，気体、Ｈ２気
体の混合気体１１を基板１４表面上に流す。すると、上
記気体中では■ｎＰ基板１４表面にＩｎＰ結晶がホモ成
長する。このＩｎＰ結晶のホモ成長後、ＩｎＣｌ気体、
ＧａＣｌ気体、Ａ ＳＨ３気体、ＰＨ３気体、Ｈ！気体
の混合された気体１２が流れている他方の気体出口１８
にｌｎＰ結晶基板１４を移動すると、ＩｎＰの成長層１
３表面に１ ｎＧａＡ３ ）’結晶が成長する。ところ
が、混合気体の組成が安定するのに数分間を要すること
から気体出口１７ｅ ｔｓからそれぞれ異なる組成の気
体を同時に流出させる必要があるから、基板表面に気体
出口１７から流出した気体も微量ながら到達し、成長層
の組成が所定値に制御できなかった。また、基板１４を
気体出口１７から１８へ移動させる際に両川口から出た
気体が均等に混ざっている中間層を通過し、その間にも
気相成長があるから、成長層間におけるペテロ境界層で
の組成が急峻に変化しないという欠点があった。これら
の欠点は、各気体出口から流出する気体の分離が十分で
なく気体が一方の気体出口より流出される聚、他方の気
体出口側へ１０１９込むことにより生じるものである。
本発明の目的は、成長１−の組成制御性がよく、ペテロ
境界噛での組成が急峻に変化する半導体の気相成長方法
及びこの方法を実施する装置の提供にある。
境界噛での組成が急峻に変化する半導体の気相成長方法
及びこの方法を実施する装置の提供にある。
本発明による半導体の気相成長方法の構成は、伝いに異
なる成分をそれぞれ含む複数の気体内に半導体基板を順
次置きこの半導体基板上に異なる組成の半導体結晶を多
層に成長させる半導体の気相成長方法においで、前記結
晶の組成に変化を及ぼさない気体を前記複数の気体相互
間に流すことによって前記＃故の気体を呈いに分離して
前記成長を行わせることを特徴とする。
なる成分をそれぞれ含む複数の気体内に半導体基板を順
次置きこの半導体基板上に異なる組成の半導体結晶を多
層に成長させる半導体の気相成長方法においで、前記結
晶の組成に変化を及ぼさない気体を前記複数の気体相互
間に流すことによって前記＃故の気体を呈いに分離して
前記成長を行わせることを特徴とする。
本発明による半導体の気相成長装を青の構成は、互いに
異なる組成の気体をそれぞれ異なる出口から流出させる
手段と、これら出口近傍に半導体基板を順次に移動させ
る手段とを有し、前記半導体基板上に互いに異なる半導
体結晶を多ｌｉｌに成長させる半導体気相成長装置にお
いて、少なくとも前記結晶の組成に変化を及ぼさない気
体を前記出口とは別の出口から流出させる手段を備える
ことを特徴とする。
異なる組成の気体をそれぞれ異なる出口から流出させる
手段と、これら出口近傍に半導体基板を順次に移動させ
る手段とを有し、前記半導体基板上に互いに異なる半導
体結晶を多ｌｉｌに成長させる半導体気相成長装置にお
いて、少なくとも前記結晶の組成に変化を及ぼさない気
体を前記出口とは別の出口から流出させる手段を備える
ことを特徴とする。
次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第２図は本発明の一実施例を説明するための気相成長装
置の模式図である。気体流１１と気体流１２の間を気体
流１９が気体流１１と１２より高速で流れているから、
気体流１１と１２とは混合する事がない。このため、半
導体基板１４には、気体流１２は到達できず気体流１１
の組成気体だけが成長層１３を成長させる。
置の模式図である。気体流１１と気体流１２の間を気体
流１９が気体流１１と１２より高速で流れているから、
気体流１１と１２とは混合する事がない。このため、半
導体基板１４には、気体流１２は到達できず気体流１１
の組成気体だけが成長層１３を成長させる。
本実施例において試みられた条件は、気体出口を２つと
し、半導体基板１４の温度７００℃、半導体基板の直径
２５１ｍ５気体流１１ｗ１２の気体流速は５ｃＩｒＬ／
５ｅＣ１気体流１９をＨ３気体とし、流速１０α／ ｓ
ｅｃとした。気体流１１の組成を５− １ ｎＣ１気体、Ｐｉ（、気体、Ｈ８気体とし、気体流
１２をＧａの蒸気を含むＨ２気体とした条件のもで成長
させたＩｎＰの成長層にはまったくＧａが含まれておら
ず、気体流１２と気体流１１とが混合しなかった。よっ
て、組成の制御性を改善することが出来た。さらに気体
流１１の組成を１ｎＣ）気体、ｔ’Ｈ３気体、Ｈ２気体
とし、気体流１２の組成をＩｎＣｌ気体体、Ａ Ｓ Ｈ
３気体、ＰＨ，気体、ｌ−１２気体とし、前記成長に続
いて半導体結晶を成長させた結果、Ｉｎ）’成長層と１
ｎＧａＡ＠Ｐ成長層の境界ノー幅を従来法に比べて３０
〜４０係狭く改善し、本発明の効果が充分確認された。
し、半導体基板１４の温度７００℃、半導体基板の直径
２５１ｍ５気体流１１ｗ１２の気体流速は５ｃＩｒＬ／
５ｅＣ１気体流１９をＨ３気体とし、流速１０α／ ｓ
ｅｃとした。気体流１１の組成を５− １ ｎＣ１気体、Ｐｉ（、気体、Ｈ８気体とし、気体流
１２をＧａの蒸気を含むＨ２気体とした条件のもで成長
させたＩｎＰの成長層にはまったくＧａが含まれておら
ず、気体流１２と気体流１１とが混合しなかった。よっ
て、組成の制御性を改善することが出来た。さらに気体
流１１の組成を１ｎＣ）気体、ｔ’Ｈ３気体、Ｈ２気体
とし、気体流１２の組成をＩｎＣｌ気体体、Ａ Ｓ Ｈ
３気体、ＰＨ，気体、ｌ−１２気体とし、前記成長に続
いて半導体結晶を成長させた結果、Ｉｎ）’成長層と１
ｎＧａＡ＠Ｐ成長層の境界ノー幅を従来法に比べて３０
〜４０係狭く改善し、本発明の効果が充分確認された。
上記実砲例においては、気体流１９の組成をＨ！とし、
流速は気体流１ ’１ 、 ｌ ２の２倍としたが、本
発明は組成及び倍率は限定されないのは明らかである。
流速は気体流１ ’１ 、 ｌ ２の２倍としたが、本
発明は組成及び倍率は限定されないのは明らかである。
前記倍率を高める程、各気体出口より流出する気体流の
混合は抑制される。
混合は抑制される。
また、上記実＠列においては、気体出口を２つとしたが
、本発明はこの数に限定されないのは明らかである。
、本発明はこの数に限定されないのは明らかである。
６一
さらに、上記実施例においては、気相組成はｌｎＣ／気
体、ＧａＣＪ気体、Ａｓｈ３気体、ＰＨ３気体、Ｈ１気
体であったが、本発明はこの組成に限定されないのは明
らかである。
体、ＧａＣＪ気体、Ａｓｈ３気体、ＰＨ３気体、Ｈ１気
体であったが、本発明はこの組成に限定されないのは明
らかである。
また、上記実施例は化合物半導体について述べたが、本
発明はＳ量等の単一元素の半導体にも適用できることは
明らかである。
発明はＳ量等の単一元素の半導体にも適用できることは
明らかである。
以上説明したように、本発明によれば、成長層の組成制
御性がよく、ヘテロ境界層での組成が急峻に変化する半
導体の気相成長方法及びこの方法を実施する装置が得ら
れる。
御性がよく、ヘテロ境界層での組成が急峻に変化する半
導体の気相成長方法及びこの方法を実施する装置が得ら
れる。
第１図は従来の気相成長方法を説明するために漢式的に
示した気相成長装置の断面□□□、第２１閑は本発明の
一実施例を説明するために模式的に示した気相成長装置
の断面図である。 １１＋１２°°°・・・互いに組成の異なる気体流、１
３・・・・・・成長層、１４・・・・・・半導体基板、
１５・・・・・・基板＄／圀 第２１ １０９−
示した気相成長装置の断面□□□、第２１閑は本発明の
一実施例を説明するために模式的に示した気相成長装置
の断面図である。 １１＋１２°°°・・・互いに組成の異なる気体流、１
３・・・・・・成長層、１４・・・・・・半導体基板、
１５・・・・・・基板＄／圀 第２１ １０９−
Claims (2)
- （１）互いに異なる成分をそれぞれ含む複数の気体内１
（半導体基板を順次四角この半導体基板上に異なる組成
の半導体結晶を多層に成長させる半導体の気相成長方法
において、前記結晶の組成に変化を及はさない気体を前
記複数の気体相互間に流すことによって前記複数の気体
を互いに分離して前記成長を行わせることを特徴とする
半導体の気相成長方法。 - （２）丸いに異なる組成の気体をそれぞれ異なる出口か
ら流出させる手段と、これら出口近傍に半導体基板を順
次に移動させる手段とを有し、前記半導体基板上に互い
に異なる半導体結晶を多１−に成長させる半導体気相成
長装置において、少なくとも前記出口近傍においては前
記気体が互いに分れているように前記結晶の組成に変化
を及ぼさない気体を前記出口とは別の出口から流出させ
る手段を備えることを特徴とする半導体の気相成長装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57202672A JPS5992521A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 半導体の気相成長方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57202672A JPS5992521A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 半導体の気相成長方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5992521A true JPS5992521A (ja) | 1984-05-28 |
Family
ID=16461234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57202672A Pending JPS5992521A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 半導体の気相成長方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5992521A (ja) |
-
1982
- 1982-11-18 JP JP57202672A patent/JPS5992521A/ja active Pending
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