JPS6072222A - 半導体薄膜成長装置 - Google Patents
半導体薄膜成長装置Info
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- JPS6072222A JPS6072222A JP58179884A JP17988483A JPS6072222A JP S6072222 A JPS6072222 A JP S6072222A JP 58179884 A JP58179884 A JP 58179884A JP 17988483 A JP17988483 A JP 17988483A JP S6072222 A JPS6072222 A JP S6072222A
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- 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
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- H—ELECTRICITY
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- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H—ELECTRICITY
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- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- 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
- H10P14/3421—Arsenides
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】
（発明の技術分野）
木発明は半導体薄膜特に化合物半導体薄膜を成長させる
に好適な半導体薄膜成長装置に関する。
に好適な半導体薄膜成長装置に関する。
（従来技術の説明）
ＧａＡｓ、ＡｌＡｓ等の化合物半導体膜１１りのエピタ
キシャル成長法として、従来の液相エピタキシャル成長
法とは異なる有機金属化合物熱分解法が提案されている
。この方法は有機金属を熱分解することにより化合物半
導体薄膜を結晶成長させる方法でＭＯ−ＣＶＤ法と呼ば
れている。このＭＯ−ＣＶＤ法は、成長膜の組成及び成
長速度を原料物質輸送律則で制御可能であること、非可
逆反応であり基板エッチ作用の悲影響かないこと等の基
本的な特徴を有しているため、光半導体デバイス、超高
周波・超高速デバイスのための基幹技術として最近非常
に注目されている。
キシャル成長法として、従来の液相エピタキシャル成長
法とは異なる有機金属化合物熱分解法が提案されている
。この方法は有機金属を熱分解することにより化合物半
導体薄膜を結晶成長させる方法でＭＯ−ＣＶＤ法と呼ば
れている。このＭＯ−ＣＶＤ法は、成長膜の組成及び成
長速度を原料物質輸送律則で制御可能であること、非可
逆反応であり基板エッチ作用の悲影響かないこと等の基
本的な特徴を有しているため、光半導体デバイス、超高
周波・超高速デバイスのための基幹技術として最近非常
に注目されている。
しかし、有機金属の熱分解反応、成長反応の理論が未整
備であるため、不明瞭な事象が多い。特に、反応塔の構
造、各種カスの供給方法等により、成長エピタキシャル
層の品質が大きく左右される傾向があり、大きな課題と
なっていた。
備であるため、不明瞭な事象が多い。特に、反応塔の構
造、各種カスの供給方法等により、成長エピタキシャル
層の品質が大きく左右される傾向があり、大きな課題と
なっていた。
第１図はＭＯ−ＣＶＤ法に用いられている従来の反応塔
の代表的な構造を簡略的に示す断面図である。
の代表的な構造を簡略的に示す断面図である。
この構造では、反応塔１は石英カラスで作られた二重構
造とし、内側の反応管２の外周囲に外側管３を設け、外
側管３の上下に設けられた流入・排出口４．５を経て冷
却水を流して反応管２の外壁を水冷する冷却装置を有す
る構造となっている。
造とし、内側の反応管２の外周囲に外側管３を設け、外
側管３の上下に設けられた流入・排出口４．５を経て冷
却水を流して反応管２の外壁を水冷する冷却装置を有す
る構造となっている。
反応管２の上部にはガス流入口６、また、下部にはカス
排出ロアが設けられており、ガス流入口６からエピタキ
シャル成長に関与する有機金属化合物カス（例えば、Ｇ
ａ（ＣＨ３） ３、Ａ立（Ｃ４１３） ３等のガス）及
び水素化物カス（例えば、 ＡｓＨ３、ＰＨ３等のカス
）をキャリヤガス（例えば、 Ｈ２、Ａｒ等のガス）と
共に反応管内に供給し、反応後の不要ガスをガス流出管
７から排出させてり＼る。
排出ロアが設けられており、ガス流入口６からエピタキ
シャル成長に関与する有機金属化合物カス（例えば、Ｇ
ａ（ＣＨ３） ３、Ａ立（Ｃ４１３） ３等のガス）及
び水素化物カス（例えば、 ＡｓＨ３、ＰＨ３等のカス
）をキャリヤガス（例えば、 Ｈ２、Ａｒ等のガス）と
共に反応管内に供給し、反応後の不要ガスをガス流出管
７から排出させてり＼る。
また、エピタキシャル成長層が成長されるべき化合物半
導体基板８は反応管２中に支持体９ｔこより設装置され
たカーボンペデスタル１０の上面１０ａ ｉこ搭載し、
これを外側？６・３の外周に設けた加熱装置である高周
波誘導線輪１１によって、６００〜８００°Ｃに加熱す
るような構造となっている。そして、この基板８に対し
均等にガスを供給するために石英ガラス製のメツシュ部
ｔｊＡ１２をガス流入口６の下側に設け、これによりガ
ス流入口６からの混合力゛ス流を混合分散させている。
導体基板８は反応管２中に支持体９ｔこより設装置され
たカーボンペデスタル１０の上面１０ａ ｉこ搭載し、
これを外側？６・３の外周に設けた加熱装置である高周
波誘導線輪１１によって、６００〜８００°Ｃに加熱す
るような構造となっている。そして、この基板８に対し
均等にガスを供給するために石英ガラス製のメツシュ部
ｔｊＡ１２をガス流入口６の下側に設け、これによりガ
ス流入口６からの混合力゛ス流を混合分散させている。
（従来技術の欠点）
ＭＯ−ＣＶＤ法で均質な成長層を得るためには、有害な
反応が生じないような適切な低い温度で、熱分解反応を
行わせることが必要である。上述した従来の反応塔構造
では、エピタキシャル成長時１こおけるペデスタルの温
度上Ｒに起因して、化合物半導体基板及びペデスタル付
近のガスが温度」二重してしまい、これがため、混合ガ
ス流の対流１３が強烈に生じ、カス流入口６或いは混合
分散用メ・ンシュ部材１２を通過した混合ガス流１４を
太きく攪拌し、その結果、反応管？内における混合ガス
の温度が過度に上昇してしまう。へれかため、エピタキ
シャル成長に関与する混合ガスが化合物半導体８の付近
に到達する以前に、各成分カスカル熱う）解反応を起し
てしまう。この熱分解反応ｌよ、化合物半導体基板８の
表面に到達する混合力スの各成分元素の比率に重大な影
響を与えるので、このような混合カス流の対流は、基板
表面での面内不均一性を含めて、良質のエピタキシャル
成長層を実現するために極めて大きな障害となる。
反応が生じないような適切な低い温度で、熱分解反応を
行わせることが必要である。上述した従来の反応塔構造
では、エピタキシャル成長時１こおけるペデスタルの温
度上Ｒに起因して、化合物半導体基板及びペデスタル付
近のガスが温度」二重してしまい、これがため、混合ガ
ス流の対流１３が強烈に生じ、カス流入口６或いは混合
分散用メ・ンシュ部材１２を通過した混合ガス流１４を
太きく攪拌し、その結果、反応管？内における混合ガス
の温度が過度に上昇してしまう。へれかため、エピタキ
シャル成長に関与する混合ガスが化合物半導体８の付近
に到達する以前に、各成分カスカル熱う）解反応を起し
てしまう。この熱分解反応ｌよ、化合物半導体基板８の
表面に到達する混合力スの各成分元素の比率に重大な影
響を与えるので、このような混合カス流の対流は、基板
表面での面内不均一性を含めて、良質のエピタキシャル
成長層を実現するために極めて大きな障害となる。
（発明の目的）
木発明の目的はかかる従来の欠点を根木的に解決して、
原料混合ガスを低温に維持した状態でイし合物半導体基
板に供給すると共に５反応後の高温の使用済ガス或いは
その他の不要カスを１１；ｊ料混合ガスから確実に分離
して排気するようになし、しかも、高温の混合ガスによ
り発生するイＩ害な微粉末が化合物半導体表面に落下し
なり）ような構造とした半導体薄膜成長装置を提供する
にある。
原料混合ガスを低温に維持した状態でイし合物半導体基
板に供給すると共に５反応後の高温の使用済ガス或いは
その他の不要カスを１１；ｊ料混合ガスから確実に分離
して排気するようになし、しかも、高温の混合ガスによ
り発生するイＩ害な微粉末が化合物半導体表面に落下し
なり）ような構造とした半導体薄膜成長装置を提供する
にある。
（発明の構成）
この目的の達成を図るため、本発明１こよれば、反応管
内にガス流路規制装置を設け、反応管内における混合ガ
スと、化合物半導体基板との相対関係の根本的に改善す
ることにあり、従って、本発明の半導体薄膜成長装置に
よれば、反応管の上部端部に原料カス供粕用のカス流入
口と、上昇排ガス排出用のガス損出１コとを設け、さら
に、この反応管内にガス流路規制装置を配設して具え、
このカス流路規制装置には、ガス流入口から供給された
原料カスを反応管の内壁に沿ってこの内壁伺近を下降さ
せると共に、原料ガスと分離して上昇排ガスを排出する
ために、ガス流出口及びペデスタルの上側表面間に配設
され、がっ、上昇排ガスを吸入するガス吸入部及びこの
上昇排ガスをガス排出口へと排出する頚部を含む流路規
制スペーサを設けたことを特徴とする。
内にガス流路規制装置を設け、反応管内における混合ガ
スと、化合物半導体基板との相対関係の根本的に改善す
ることにあり、従って、本発明の半導体薄膜成長装置に
よれば、反応管の上部端部に原料カス供粕用のカス流入
口と、上昇排ガス排出用のガス損出１コとを設け、さら
に、この反応管内にガス流路規制装置を配設して具え、
このカス流路規制装置には、ガス流入口から供給された
原料カスを反応管の内壁に沿ってこの内壁伺近を下降さ
せると共に、原料ガスと分離して上昇排ガスを排出する
ために、ガス流出口及びペデスタルの上側表面間に配設
され、がっ、上昇排ガスを吸入するガス吸入部及びこの
上昇排ガスをガス排出口へと排出する頚部を含む流路規
制スペーサを設けたことを特徴とする。
本発明の好適実施例では、このガス流路規制装置には、
ペデスタルの上側表面伺近の位置の所に、反応管内の空
間を部分する隔壁を設けるのことが出来る。
ペデスタルの上側表面伺近の位置の所に、反応管内の空
間を部分する隔壁を設けるのことが出来る。
さらに、本発明の実施に当り、この流路規制スペーサに
は前述の頚部と、ガス吸入部の下側端部との間に設けら
れかつガス対流空間を形成する膨大部とを設けるのが好
適である。
は前述の頚部と、ガス吸入部の下側端部との間に設けら
れかつガス対流空間を形成する膨大部とを設けるのが好
適である。
さらに、本発明では、この膨大部のガス対流空間内に綿
状繊維を挿入するのが好適である。
状繊維を挿入するのが好適である。
（実施例の説明）
以下、第２図に沿って本発明の実施例につき説明をする
。尚、これらの図において、第１図に示した構成成分と
同様な構成成分については同一符号をイリして示し、そ
の詳細な説明は省略する。また、これら図は本発明の構
成が理解出来る程度に部分的に省略して概略的に示しで
あるにすぎない。
。尚、これらの図において、第１図に示した構成成分と
同様な構成成分については同一符号をイリして示し、そ
の詳細な説明は省略する。また、これら図は本発明の構
成が理解出来る程度に部分的に省略して概略的に示しで
あるにすぎない。
第２図は本発明の半導体薄膜成長装置の反応塔の一実施
例を示す略図的断面図である。
例を示す略図的断面図である。
本発明によれば、第２図からも明らかなように、反応管
２の上部端部に一個以上設けたカス流入口２１から原料
ガスを供給し、同じく上側に設けたガス排出口２２から
排出させる構造とする。この反応管２内にガス流路規制
装置を配設する。エビクキシャル成長に関与する各種の
ガスとしては、Ｇａ（、ＣＨ３） ３、 ＡＩ （ＣＨ
３） ３等の有機金属化合物カス、 ＡｓＨ３、ＰＨ３
等の水素化物ガス、不純物添加用カス及びＨ２、Ａｔ等
のキャリヤガス等を用いており、これらの原料ガス類は
、数種づつのサブ・グループで混合した後にガス流入口
２１から反応管２内へと供給される。上述のガス流路規
制装置はこれら原料ガスの流路を規制するため、例えば
、石英ガラス製の流路規制スペーサ２３を有している。
２の上部端部に一個以上設けたカス流入口２１から原料
ガスを供給し、同じく上側に設けたガス排出口２２から
排出させる構造とする。この反応管２内にガス流路規制
装置を配設する。エビクキシャル成長に関与する各種の
ガスとしては、Ｇａ（、ＣＨ３） ３、 ＡＩ （ＣＨ
３） ３等の有機金属化合物カス、 ＡｓＨ３、ＰＨ３
等の水素化物ガス、不純物添加用カス及びＨ２、Ａｔ等
のキャリヤガス等を用いており、これらの原料ガス類は
、数種づつのサブ・グループで混合した後にガス流入口
２１から反応管２内へと供給される。上述のガス流路規
制装置はこれら原料ガスの流路を規制するため、例えば
、石英ガラス製の流路規制スペーサ２３を有している。
このスペーサ２３はガスυ［出口２２と、ペデスタルｌ
Ｏとの間に着脱１１在に挿入配設されている。
Ｏとの間に着脱１１在に挿入配設されている。
このスペーサ２３は、図示例では、ガス排出口２２と連
通ずるように配設された頚部２４と、この頚部２４に連
続した膨大部２５と、この膨大部２５の下側端部からこ
れに連続して形成され、反応管２の中央のガス排出口２
２側へと」三方へ傾刺して伸びかつ半導体基板８の上方
に聞【」２６が形成されたガス吸入部２７とを有してい
る。このガス吸入部２７は上側に絞られかつ下側に末広
がり状の形状をしていて、反応管２の中心軸付近で１荷
ガス流を収集する。
通ずるように配設された頚部２４と、この頚部２４に連
続した膨大部２５と、この膨大部２５の下側端部からこ
れに連続して形成され、反応管２の中央のガス排出口２
２側へと」三方へ傾刺して伸びかつ半導体基板８の上方
に聞【」２６が形成されたガス吸入部２７とを有してい
る。このガス吸入部２７は上側に絞られかつ下側に末広
がり状の形状をしていて、反応管２の中心軸付近で１荷
ガス流を収集する。
また、膨大部２５は、その中央部分を、例えば、円筒状
部分とし、流入した原料ガスを冷却されている反応！＄
２の内壁に沿って壁面付近を下降出来るように案内誘導
する働きを有する。この膨大部２５とガス吸入部２７と
によって、スペーサ２３の内部にガス対流空間２８を形
成するようにするのが好適である。或いはまた、この膨
大部２５を設けずに頚部２４を直接ガス吸入部２７の中
央開口２６に煙突状に連通させる構造としても良い。こ
の場合、ガス吸入部２７をペデスタル１０、半導体基板
８に対して適当に離間配設させてこれらの間に空隙を設
け、よって、反応管２の上部のガス流入口２１から管内
に供給された原料ガスが、スペーサ２３の外部を通り有
効的に、ペデスタル１０の表面中央部に搭載された化合
物半導体基板８に向けて、供給出来るように構成する。
部分とし、流入した原料ガスを冷却されている反応！＄
２の内壁に沿って壁面付近を下降出来るように案内誘導
する働きを有する。この膨大部２５とガス吸入部２７と
によって、スペーサ２３の内部にガス対流空間２８を形
成するようにするのが好適である。或いはまた、この膨
大部２５を設けずに頚部２４を直接ガス吸入部２７の中
央開口２６に煙突状に連通させる構造としても良い。こ
の場合、ガス吸入部２７をペデスタル１０、半導体基板
８に対して適当に離間配設させてこれらの間に空隙を設
け、よって、反応管２の上部のガス流入口２１から管内
に供給された原料ガスが、スペーサ２３の外部を通り有
効的に、ペデスタル１０の表面中央部に搭載された化合
物半導体基板８に向けて、供給出来るように構成する。
さらに、このスペーサ２３は、ペデスタル１０の上側表
面１０ａ付近で加熱されて高温の上昇排ガス２９をカス
流入口２１から供給される原料混合ガス３０から完全に
分離するように作用する。
面１０ａ付近で加熱されて高温の上昇排ガス２９をカス
流入口２１から供給される原料混合ガス３０から完全に
分離するように作用する。
またこのスペーサ２３に膨大部２５を設けている構造の
場合には、排出されるべきガスがガス対流空間２８内テ
局部的に−ｋＪ ３Ｇｆ ３１ 、Ｉ ）＃ ｆるか、
この対流３１は本来の上昇排ガス流２９及び原料ガス流
３ｏに悪影響を及ぼす程のものではない。このカス対疏
空間２８は高温となった混合ガスすなわち上昇排ガス２
９が系内の微量な残留不純物カス等と反応して生ずるＡ
ｓ或いはＧａの酸化物等の微粉末の集塵場所を提供する
ように作用し、これら有害な微粉末が化合物半導体基板
表面に落下するのを防止する。このようにすれば、半導
体表面に付着した微粉末が核となって発生するピット状
の微細なエピタキシャル成長面の荒を防止することが出
来る。この局部的ガス対流空間２８に、例えば、石英ガ
ラス製の綿状繊維３２を挿入して微粉末のフィルタ効果
を更に有効的に高めることが出来る。
場合には、排出されるべきガスがガス対流空間２８内テ
局部的に−ｋＪ ３Ｇｆ ３１ 、Ｉ ）＃ ｆるか、
この対流３１は本来の上昇排ガス流２９及び原料ガス流
３ｏに悪影響を及ぼす程のものではない。このカス対疏
空間２８は高温となった混合ガスすなわち上昇排ガス２
９が系内の微量な残留不純物カス等と反応して生ずるＡ
ｓ或いはＧａの酸化物等の微粉末の集塵場所を提供する
ように作用し、これら有害な微粉末が化合物半導体基板
表面に落下するのを防止する。このようにすれば、半導
体表面に付着した微粉末が核となって発生するピット状
の微細なエピタキシャル成長面の荒を防止することが出
来る。この局部的ガス対流空間２８に、例えば、石英ガ
ラス製の綿状繊維３２を挿入して微粉末のフィルタ効果
を更に有効的に高めることが出来る。
さらに、スペーサ２３には、適当な大きさの開口３３が
形成された、原料ガスの１１シ合分散を行うガス程合分
散空間３４を形成する仕切板３５を設けるのが好適であ
る。この仕切板３５の形状配置は任意所望とし得るが、
図示例では頚部２４に一体的に形成しである。この仕切
板３５は固定部材として用い、これを反応管２の内側に
設けた鍔状突起３８で着脱自在に支持固定する。
形成された、原料ガスの１１シ合分散を行うガス程合分
散空間３４を形成する仕切板３５を設けるのが好適であ
る。この仕切板３５の形状配置は任意所望とし得るが、
図示例では頚部２４に一体的に形成しである。この仕切
板３５は固定部材として用い、これを反応管２の内側に
設けた鍔状突起３８で着脱自在に支持固定する。
さらに、ガス流路規制装置には、その−構成部分として
、上述したスペーサ２３と別体の、例えば、石英ガラス
製の隔壁３７を含ませることが出来る。図示のように、
この隔壁３７はペデスタル１０の伺近に、例えば、ペデ
スタル１０の」二面１０ａ上であって、これに搭載した
半導体基板８を適当な間隔を以って、取り囲むように、
反応管２の内壁に設けた鍔状の突起３８で着脱自在に支
持固定させるのが好適である。この隔壁３７により、反
応管内の空間が上下に部分され、ペデスタル１０の上！
−１’＋１１０ ａ以外の他の面に接して加熱されたガ
スがこのｌ！ＦＩ＋壁３７の位置より上側に上昇してス
ペーサ周辺のカス流に混流するのを防止することが出来
ると共に、管壁に沿って下降してきた原Ｉｔカスを効果
的に半導体基板表面に向けるように誘導するよに作用す
る。そして、この隔壁３７より下側のガスはカス刊出口
３７から排出させるようにする。
、上述したスペーサ２３と別体の、例えば、石英ガラス
製の隔壁３７を含ませることが出来る。図示のように、
この隔壁３７はペデスタル１０の伺近に、例えば、ペデ
スタル１０の」二面１０ａ上であって、これに搭載した
半導体基板８を適当な間隔を以って、取り囲むように、
反応管２の内壁に設けた鍔状の突起３８で着脱自在に支
持固定させるのが好適である。この隔壁３７により、反
応管内の空間が上下に部分され、ペデスタル１０の上！
−１’＋１１０ ａ以外の他の面に接して加熱されたガ
スがこのｌ！ＦＩ＋壁３７の位置より上側に上昇してス
ペーサ周辺のカス流に混流するのを防止することが出来
ると共に、管壁に沿って下降してきた原Ｉｔカスを効果
的に半導体基板表面に向けるように誘導するよに作用す
る。そして、この隔壁３７より下側のガスはカス刊出口
３７から排出させるようにする。
このような本発明の装置も従来の装置と同様に二重管構
造となっており、水或いはその他の冷却媒体によって、
反応塔を冷却出来るようになしてあり、また、加熱装置
である高周波誘導線輪１１を具えていて、ペデスタル１
０の表面上に搭載された化合物半導体基板８をエピタキ
シャル成長温度、例えば、６００〜８００°Ｃに加熱す
ることが出来る。
造となっており、水或いはその他の冷却媒体によって、
反応塔を冷却出来るようになしてあり、また、加熱装置
である高周波誘導線輪１１を具えていて、ペデスタル１
０の表面上に搭載された化合物半導体基板８をエピタキ
シャル成長温度、例えば、６００〜８００°Ｃに加熱す
ることが出来る。
（動作の説明）
次に、上述した本発明の一実施例の反応塔構造における
本発明の特徴的な動作原理を説明する。
本発明の特徴的な動作原理を説明する。
本発明においては、反応塔２０の上部のガス流入口２１
を経て反応管２の内部に供給された各種の原料カスは、
先ず、ガス混合分散空間３４内で良くＲ合分散された後
に、仕りＪｆｉ３５の開口３３を通過し、流路規制スペ
ーサ２３の外壁によって、冷却されている反応管２の壁
面（＝１近に導かれる。この領域で原料の混合ガス流３
０は充分に低温を確保した状態でペデスタルｌＯの周辺
から化合物半導体基板８へと導かれるので、基板８への
良好なエピタキシャル成長が行われる。
を経て反応管２の内部に供給された各種の原料カスは、
先ず、ガス混合分散空間３４内で良くＲ合分散された後
に、仕りＪｆｉ３５の開口３３を通過し、流路規制スペ
ーサ２３の外壁によって、冷却されている反応管２の壁
面（＝１近に導かれる。この領域で原料の混合ガス流３
０は充分に低温を確保した状態でペデスタルｌＯの周辺
から化合物半導体基板８へと導かれるので、基板８への
良好なエピタキシャル成長が行われる。
この際、ペデステル１０の表面ＩＱａ付近で温度上昇を
受けた混合ガス流は、スペーサ２３のガス吸入部２７に
よって収集され、このスペーサ２３内での煙突効果も加
わって、上昇排カス流２９となってカス排出口２２から
急速に排出される。これがため、流路規制スペーサ２３
によって、原料ガス流の低温域流線３０と、上昇ガス流
の高温域流線２８とが混流しないように、これらを完全
に分離することが出来る。これがため、化合物半導体基
板８の表面に到達するまでの混合ガスの温度を低く維持
出来、よって、混合ガスの各成分ガスの有害な熱分解反
応を最小限に押えることが出来るので、従来装置か有す
る最大の欠点を解決し得る。
受けた混合ガス流は、スペーサ２３のガス吸入部２７に
よって収集され、このスペーサ２３内での煙突効果も加
わって、上昇排カス流２９となってカス排出口２２から
急速に排出される。これがため、流路規制スペーサ２３
によって、原料ガス流の低温域流線３０と、上昇ガス流
の高温域流線２８とが混流しないように、これらを完全
に分離することが出来る。これがため、化合物半導体基
板８の表面に到達するまでの混合ガスの温度を低く維持
出来、よって、混合ガスの各成分ガスの有害な熱分解反
応を最小限に押えることが出来るので、従来装置か有す
る最大の欠点を解決し得る。
このようにして、この低温状態のままでＩＩ＋！合原料
ガス流３０をペデスタル１０の中心部に搭載した化合物
半導体基板８に供給することが出来ることとなり、従っ
て、前述したガス流の泥流防止効果とあいまって、各成
分ガスの有害な熱分解反応を更に有効的に抑制し得る。
ガス流３０をペデスタル１０の中心部に搭載した化合物
半導体基板８に供給することが出来ることとなり、従っ
て、前述したガス流の泥流防止効果とあいまって、各成
分ガスの有害な熱分解反応を更に有効的に抑制し得る。
また、第２図に示した本発明の一実施例において、ペデ
スタル１０の付近に設けた隔壁３７はこのペデスタル１
０の表面１０ａ以外の他の面によって加熱されたカスが
流路規制スペーサ２１の温度上昇を来さないようにする
ために設けたものである。この隔壁２９によって、本発
明の上述したような効果を一層確実に有効に作用せしめ
ることが出来る。
スタル１０の付近に設けた隔壁３７はこのペデスタル１
０の表面１０ａ以外の他の面によって加熱されたカスが
流路規制スペーサ２１の温度上昇を来さないようにする
ために設けたものである。この隔壁２９によって、本発
明の上述したような効果を一層確実に有効に作用せしめ
ることが出来る。
（発明の効果）
」＝述した第２図の実施例で説明したように、本発明の
半導体薄膜成長装置によれば、ＭＯ−ＣＶＤ法の反応塔
内において、各種の原料ガスの混合ガスが化合物半導体
基板表面に到達するまでに有害な熱分解反応を起すのを
防にしてエピタキシャル成長に関与する各成分元素の比
率を定量的に確保し、また、高温の混合ガスにより発生
する有害な微粉末が化合物半導体基板表面に落下するの
を効果的に防止し得るので、良好な結晶性、表面平担性
、゛電導特性を有するエピタキシャル成長層を再現性良
く成長させることが出来るという従来装置では見られな
い優れた効果を奏し得る。
半導体薄膜成長装置によれば、ＭＯ−ＣＶＤ法の反応塔
内において、各種の原料ガスの混合ガスが化合物半導体
基板表面に到達するまでに有害な熱分解反応を起すのを
防にしてエピタキシャル成長に関与する各成分元素の比
率を定量的に確保し、また、高温の混合ガスにより発生
する有害な微粉末が化合物半導体基板表面に落下するの
を効果的に防止し得るので、良好な結晶性、表面平担性
、゛電導特性を有するエピタキシャル成長層を再現性良
く成長させることが出来るという従来装置では見られな
い優れた効果を奏し得る。
かかる本発明の半導体薄膜成長装置は、高効率発光素子
、超高速ＦＥＴ素子及びそれらの集積化素子等の構成基
材として用いられるエピタキシャル結晶層の結晶特性を
向上せしめるので、素子性能の向上、素子製造の歩留り
の向上等に大きく貢献し得る。
、超高速ＦＥＴ素子及びそれらの集積化素子等の構成基
材として用いられるエピタキシャル結晶層の結晶特性を
向上せしめるので、素子性能の向上、素子製造の歩留り
の向上等に大きく貢献し得る。
尚、本発明は上述した実施例にのみ限定されるものでは
ないこと明らかである。例えば、ガス流路規制装置の構
造は他の構造であっても良い。ようするに、温度上昇さ
れた使用済或いは不要ガス流と、原料ガス流とを効果的
に分離し、しかも、この原料ガス流を、冷却されている
反応管の内壁に沿って下降させて半導体基板表面に供給
出来るような構造となっていれば良い。
ないこと明らかである。例えば、ガス流路規制装置の構
造は他の構造であっても良い。ようするに、温度上昇さ
れた使用済或いは不要ガス流と、原料ガス流とを効果的
に分離し、しかも、この原料ガス流を、冷却されている
反応管の内壁に沿って下降させて半導体基板表面に供給
出来るような構造となっていれば良い。
さらに、この反応塔は石英ガラス以外の他の羽斜を用い
て構成することが出来る。
て構成することが出来る。
さらに、仕切板は流路規制スペーサと一体構造としても
良いし、別体としても良い。
良いし、別体としても良い。
また、当然のことながら、冷却装置、加熱装置は上述し
た実施例で、説明した以外の装置であっても良い。
た実施例で、説明した以外の装置であっても良い。
第１図は従来の半導体薄膜成長装置を示す断面図、
第２図は本発明の半導体薄膜成長装置の一実施例を示す
略図的断面図である。 ｌ・・・反応塔、 ２・・・反応管 ３・・・外側管、 ４．５・・・流入・排出管６・・・
ガス流入管、 ７・・・ガスυ１出管８・・・化合物半
導体基板、９・・・支持体１０・・・ペデスタル、 １
０ａ・・・ペデスタルの表面１１・・・高周波誘導線輪
、 １２・・・メツシュ部材１３・・・混合ガス流の対
流、１４・・・混合ガス流２０・・・反応塔、 ２１・
・・ガス流入口２２．３８・・・カス排出口 ２３・・・流路規制スペーサ ２４・・・疏路規制スペーサの頚部 ２５・・・疏路規制スペーサの膨大部 ２６・・・開口 ２７・・・流路規制スペーサのガス吸入部２８・・・ガ
ス対流空間 ２８・・・上昇排ガス（流） ３０・・・原料（混合）ガス（流） ３１・・・対流、 ３２・・・綿状繊維３３・・・開口
、 ３４・・・ガス混合空間３５・・・仕切板、 ３６
．３８・・・鍔状突起３７・・・隔壁。 第２図
略図的断面図である。 ｌ・・・反応塔、 ２・・・反応管 ３・・・外側管、 ４．５・・・流入・排出管６・・・
ガス流入管、 ７・・・ガスυ１出管８・・・化合物半
導体基板、９・・・支持体１０・・・ペデスタル、 １
０ａ・・・ペデスタルの表面１１・・・高周波誘導線輪
、 １２・・・メツシュ部材１３・・・混合ガス流の対
流、１４・・・混合ガス流２０・・・反応塔、 ２１・
・・ガス流入口２２．３８・・・カス排出口 ２３・・・流路規制スペーサ ２４・・・疏路規制スペーサの頚部 ２５・・・疏路規制スペーサの膨大部 ２６・・・開口 ２７・・・流路規制スペーサのガス吸入部２８・・・ガ
ス対流空間 ２８・・・上昇排ガス（流） ３０・・・原料（混合）ガス（流） ３１・・・対流、 ３２・・・綿状繊維３３・・・開口
、 ３４・・・ガス混合空間３５・・・仕切板、 ３６
．３８・・・鍔状突起３７・・・隔壁。 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、カス流入口及びガス排出口を有する反応管と、 該反応管の内部に配設され前記ガス流入口に対向させて
化合物半導体基板を搭載出来る表面を有するペデスタル
と、 該反応管の外部に設けられ該反応管を冷却するための冷
却装器と、 前記化合物半導体基板を加熱するための加熱装置とを有
する、有機金属化合物熱分解法用の半導一体膜膜成長装
置において、 前記反応管の上部端部に原料ガス供給用のガス流入１コ
と、上昇排ガス排出用のガス排出口とを具え、 さらに、前記反応管内に配設されたガス流路規制装置を
具え、 該ガス流路規制装置は、前記ガス流入口から供給された
原料ガスを前記反応管の内壁に沿って該内壁付近を下降
させると共に、該原料ガスと分離して前記上昇排ガスを
排出するために、前記ガス流出口及び前記ペデスタルの
上側表面間に配設され、かつ、該上昇排ガスを吸入する
ガス吸入部及び該上昇排ガスを前記ガス排出口へと排出
する頚部を含む流路規制スペーサを有する ことを特徴とする半導体薄膜成長装置。 ２、前記ガス流路規制装置は、前記ペデスタルの上側表
面付近の位置の所に、前記反応管内の空間を二分する隔
壁を有していることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の半導体薄膜成長装置。 ３、前記流路規制スペーサは、前記頚部と、前記ガス吸
入部の下側端部との間に設けられかつガス対流空間を形
成する膨大部とを、有していること 。 を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体薄膜成
長装置。 ４、前記膨大部のガス対流空間内に綿状繊維を有してい
ることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の半導体
薄膜成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58179884A JPS6072222A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 半導体薄膜成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58179884A JPS6072222A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 半導体薄膜成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6072222A true JPS6072222A (ja) | 1985-04-24 |
| JPH0136980B2 JPH0136980B2 (ja) | 1989-08-03 |
Family
ID=16073580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58179884A Granted JPS6072222A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 半導体薄膜成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6072222A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5430891A (en) * | 1992-08-18 | 1995-07-04 | U.S. Philips Corporation | Tuning detection circuit for a high-frequency receiver, and receiver including such detection circuit |
| JP2008248998A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Osaka Gas Co Ltd | 輸送管の包囲体および包囲体の装着方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50347A (ja) * | 1973-05-09 | 1975-01-06 |
-
1983
- 1983-09-28 JP JP58179884A patent/JPS6072222A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50347A (ja) * | 1973-05-09 | 1975-01-06 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5430891A (en) * | 1992-08-18 | 1995-07-04 | U.S. Philips Corporation | Tuning detection circuit for a high-frequency receiver, and receiver including such detection circuit |
| JP2008248998A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Osaka Gas Co Ltd | 輸送管の包囲体および包囲体の装着方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0136980B2 (ja) | 1989-08-03 |
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