JPS61242012A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
- Publication number
- JPS61242012A JPS61242012A JP60083740A JP8374085A JPS61242012A JP S61242012 A JPS61242012 A JP S61242012A JP 60083740 A JP60083740 A JP 60083740A JP 8374085 A JP8374085 A JP 8374085A JP S61242012 A JPS61242012 A JP S61242012A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- growth
- substrate
- furnace
- phase growth
- 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.)
- Pending
Links
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
- H10P14/29—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by the substrates
- H10P14/2901—Materials
- H10P14/2902—Materials being Group IVA materials
- H10P14/2903—Carbon, e.g. diamond-like carbon
-
- 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
- H10P14/3421—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】
産業上の利用分野
本発明は広範囲にわたって均一な膜厚をもつ半導体結晶
成長層を得ることができる気相成長装置に関するもので
ある。
成長層を得ることができる気相成長装置に関するもので
ある。
従来の技術
半導体装置を製作する上で必要な半導体結晶のエピタキ
シャル成長技術として、原料ガスの熱分解を利用した気
相成長法がある。たとえばモノシフ ｙ （Ｓ ＩＨ４
）を用いたシリコン（Ｓｉ）の気相成長法や、有機金属
（アルキル化物）を用いて化合物半導体結晶を成長する
有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）などである。これ
らの気相成長装置においては一般に基板を成長温度に加
熱し、原料ガスを基板表面上で熱分解させて結晶を成長
させる。
シャル成長技術として、原料ガスの熱分解を利用した気
相成長法がある。たとえばモノシフ ｙ （Ｓ ＩＨ４
）を用いたシリコン（Ｓｉ）の気相成長法や、有機金属
（アルキル化物）を用いて化合物半導体結晶を成長する
有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）などである。これ
らの気相成長装置においては一般に基板を成長温度に加
熱し、原料ガスを基板表面上で熱分解させて結晶を成長
させる。
このような気相成長の場合、成長炉内の原料ガスの流れ
方が、結晶成長速度に大きく影響を与える。そのため原
料ガスの導入機構をいろいろ工夫し、均一な膜厚を得る
ことが試みられている。例えば第５図に示すように、原
料ガスのガス導入口の水平方向の幅を、基板の幅に対し
て十分広くすることにより均一な膜厚を得ていた（た左
えば、特開昭５８−１１１３１３号公報）。すなわち、
成長炉６内に基板１を支持台２の上に載置する。
方が、結晶成長速度に大きく影響を与える。そのため原
料ガスの導入機構をいろいろ工夫し、均一な膜厚を得る
ことが試みられている。例えば第５図に示すように、原
料ガスのガス導入口の水平方向の幅を、基板の幅に対し
て十分広くすることにより均一な膜厚を得ていた（た左
えば、特開昭５８−１１１３１３号公報）。すなわち、
成長炉６内に基板１を支持台２の上に載置する。
炉内に原料ガスを導入する導入管４は水平方向に延びて
おり、反対側に排気管４１が設けられている。ガス導入
管４の先端部は水平方向に広がった幅広部４２として形
成されている。幅広部の先端面には原料ガス導入口３が
水平方向に配置されており、その形状は水平方向に薄く
スリット状に形成した１つの開口よりなる。このため、
導入口３から出た原料ガスは基板表面上を均一に拡散し
て、均一な膜が形成できた。
おり、反対側に排気管４１が設けられている。ガス導入
管４の先端部は水平方向に広がった幅広部４２として形
成されている。幅広部の先端面には原料ガス導入口３が
水平方向に配置されており、その形状は水平方向に薄く
スリット状に形成した１つの開口よりなる。このため、
導入口３から出た原料ガスは基板表面上を均一に拡散し
て、均一な膜が形成できた。
発明が解決しようとする問題点
しかし、このような形状の導入口をもつ気相成長装置で
は、基板の幅より十分広い幅を持つ導入口のガス導入管
が必要となシ、したがって成長炉の大きさも大きくなら
ざるを得ない。なぜならば、ガスが管内を流れる場合ガ
スの流速は管壁に近づくにつれて遅くなるためである。
は、基板の幅より十分広い幅を持つ導入口のガス導入管
が必要となシ、したがって成長炉の大きさも大きくなら
ざるを得ない。なぜならば、ガスが管内を流れる場合ガ
スの流速は管壁に近づくにつれて遅くなるためである。
したがってガス導入口の幅が基板の幅と同程度であると
、ガス導入口の両端部ではガスの流出速度が中央部より
遅いため、基板表面上を流れる原料ガスも基板の両端部
が遅くなる。したがって基板の両端部の結晶成長速度が
遅くなり膜厚が薄くなってしまう。
、ガス導入口の両端部ではガスの流出速度が中央部より
遅いため、基板表面上を流れる原料ガスも基板の両端部
が遅くなる。したがって基板の両端部の結晶成長速度が
遅くなり膜厚が薄くなってしまう。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決する本発明の技術的手段は、成長炉の
ガス流方向に垂直に横切り、かつ基板表面と平行に並べ
た複数個のガス導入口を備え、前記ガス導入口のすべて
から同一構成の結晶成長用原料ガスが同一方向に流れ出
て基板表面上を均一な流速でもって流れることを特徴と
する気相成長装置を提供するものである。
ガス流方向に垂直に横切り、かつ基板表面と平行に並べ
た複数個のガス導入口を備え、前記ガス導入口のすべて
から同一構成の結晶成長用原料ガスが同一方向に流れ出
て基板表面上を均一な流速でもって流れることを特徴と
する気相成長装置を提供するものである。
作 用
管内のガスの流れは、管壁近くで遅く、中央部で速い。
したがって１個のガス導入口から出るガスの流れも、導
入口周辺部で遅く、中心部で速くなる。ところがガス導
入口が複数個、ガスの流れを横切って横一列に並べるこ
とによシ、ガスの流れの遅い部分と速い部分とが交互に
なるため、導入ガスの全体の流れとしては、ならされて
均一となる。
入口周辺部で遅く、中心部で速くなる。ところがガス導
入口が複数個、ガスの流れを横切って横一列に並べるこ
とによシ、ガスの流れの遅い部分と速い部分とが交互に
なるため、導入ガスの全体の流れとしては、ならされて
均一となる。
したがって、ガス導入口から出てくるガスの流速が一定
である部分が、前に述べた薄いスリット型の１つのガス
導入口の場合より広範囲になる。このため、基板表面を
流れるガスの流速の一定である幅１が広がるため、均一
な膜厚が得られる幅が広くなる。
である部分が、前に述べた薄いスリット型の１つのガス
導入口の場合より広範囲になる。このため、基板表面を
流れるガスの流速の一定である幅１が広がるため、均一
な膜厚が得られる幅が広くなる。
したがってこのことは、前述のスリット状の導入口と同
じ幅で、複数個の導入口をガスの流れを横切って並べる
と、基板の幅が従来より大きくすることが可能であり、
逆に基板の幅が同じであるならば、前述のスリット状の
導入口をもつ成長炉より、複数個の導入口を並べた場合
の成長炉の方が小型で済む。
じ幅で、複数個の導入口をガスの流れを横切って並べる
と、基板の幅が従来より大きくすることが可能であり、
逆に基板の幅が同じであるならば、前述のスリット状の
導入口をもつ成長炉より、複数個の導入口を並べた場合
の成長炉の方が小型で済む。
実施例
以下、本発明の一実施例を第１図〜第４図に基づいて説
明する。第１図に示すように基板１１をカーボン製の支
持台１２の上に載置する。同一構成の結晶成長用原料ガ
スは７本を図のようにガス流を垂直に横切り、かつ基板
表面に平行になるように、それぞれのガス導入口１３を
並べたガス導入管１４から成長炉１６へ供給される。そ
れぞれのガス導入口１３の口径は５鵡、並べたガス導入
口１３の全体の幅は４７鵬、成長炉１５の内径は６０１
ＣＩである。なお本実施例では複数個のガス導入口を接
して並べたが、各導入口から同一構成の結晶成長用ガス
が流出し、流出するガスの流れが同様の流れであればガ
ス導入管の形状、数、ガス導入口の間隔にはこだわらな
い。例えば、第２図に示すように複数個のガス導入口１
３が仕切り板６１によって仕切られた構造を有するスリ
ット状のガス導入管４を用いてもよい。第１図のような
構造の成長炉をもつＭＯＣＶＤ装置でＧａＡｓを成長し
た。このＭＯＣＶＤ装置のガス系統概略図を第３図に示
す。ＧａＡａをＭＯＣＶＤ法で成長する場合、Ｇａ の
原料としてはＧａ のアルキル化物であるトリエチルガ
リウム（ＴＥＧ（Ｃ２Ｈ５）３Ｇａ）を用い、Ａｓ の
原料としては水素化物であるアルシン（ＡｓＨ３）を用
いた。キャリアガスである水素（Ｈ２）をマスフローコ
ントローラー２１で５０’がｉｎに流量制御した後、恒
温槽２２で３℃に保温されたトリエチルガリウム２３の
入った容器２４に供給し、バブリングを行なう。その後
、トリエチルガリウムを含んだ水素ガスは、ガス導入管
１４を通り第１図で示したように並ぶガス導入口３から
成長炉５に供給される。一方、アルシンは水素で６優に
希釈された高圧ボンベ２５からマスフローコントローラ
ー２６で２００ ”／−、ユに流量制御されて、ガス導
入管２７で成長炉１５へ供給された。ＧａＡｓ＋基板１
１は高周波コイル２８で高周波加熱されたカーボン製の
支持台２に載置され、成長温度７００℃になっている。
明する。第１図に示すように基板１１をカーボン製の支
持台１２の上に載置する。同一構成の結晶成長用原料ガ
スは７本を図のようにガス流を垂直に横切り、かつ基板
表面に平行になるように、それぞれのガス導入口１３を
並べたガス導入管１４から成長炉１６へ供給される。そ
れぞれのガス導入口１３の口径は５鵡、並べたガス導入
口１３の全体の幅は４７鵬、成長炉１５の内径は６０１
ＣＩである。なお本実施例では複数個のガス導入口を接
して並べたが、各導入口から同一構成の結晶成長用ガス
が流出し、流出するガスの流れが同様の流れであればガ
ス導入管の形状、数、ガス導入口の間隔にはこだわらな
い。例えば、第２図に示すように複数個のガス導入口１
３が仕切り板６１によって仕切られた構造を有するスリ
ット状のガス導入管４を用いてもよい。第１図のような
構造の成長炉をもつＭＯＣＶＤ装置でＧａＡｓを成長し
た。このＭＯＣＶＤ装置のガス系統概略図を第３図に示
す。ＧａＡａをＭＯＣＶＤ法で成長する場合、Ｇａ の
原料としてはＧａ のアルキル化物であるトリエチルガ
リウム（ＴＥＧ（Ｃ２Ｈ５）３Ｇａ）を用い、Ａｓ の
原料としては水素化物であるアルシン（ＡｓＨ３）を用
いた。キャリアガスである水素（Ｈ２）をマスフローコ
ントローラー２１で５０’がｉｎに流量制御した後、恒
温槽２２で３℃に保温されたトリエチルガリウム２３の
入った容器２４に供給し、バブリングを行なう。その後
、トリエチルガリウムを含んだ水素ガスは、ガス導入管
１４を通り第１図で示したように並ぶガス導入口３から
成長炉５に供給される。一方、アルシンは水素で６優に
希釈された高圧ボンベ２５からマスフローコントローラ
ー２６で２００ ”／−、ユに流量制御されて、ガス導
入管２７で成長炉１５へ供給された。ＧａＡｓ＋基板１
１は高周波コイル２８で高周波加熱されたカーボン製の
支持台２に載置され、成長温度７００℃になっている。
したがって供給された原料ガスは熱分解反応でもって基
板１１表面上にＧａＡｓがエピタキシャル成長した。成
長反応後のガスは排気系２９へ排気される。
板１１表面上にＧａＡｓがエピタキシャル成長した。成
長反応後のガスは排気系２９へ排気される。
このＭＯＣＶＤ装置で成長したＧａＡｓの成長速度の基
板の横方向の分布を第４図の（ｂ）に示す。成長層の膜
厚の均一部分は、３５１１１の幅で得られた。
板の横方向の分布を第４図の（ｂ）に示す。成長層の膜
厚の均一部分は、３５１１１の幅で得られた。
なお、並べたガス導入口の全体の幅は４７１０１である
。比較として従来のスリット状の１つのガス導入口（幅
４７鵡）をもつガス導入管を用いてＧａＡｓの成長を試
みた。この場合のＧａＡｓ＋の成長速度の基板の横方向
の分布を（ａ）に示す。成長層の膜厚の均一部分は２５
鱈であった。したがって複数個のガス導入口を並べた方
が膜厚の均一部が幅広く得られることがわかる。なお、
本実施例では、Ｍ。
。比較として従来のスリット状の１つのガス導入口（幅
４７鵡）をもつガス導入管を用いてＧａＡｓの成長を試
みた。この場合のＧａＡｓ＋の成長速度の基板の横方向
の分布を（ａ）に示す。成長層の膜厚の均一部分は２５
鱈であった。したがって複数個のガス導入口を並べた方
が膜厚の均一部が幅広く得られることがわかる。なお、
本実施例では、Ｍ。
ＣＶＤ装置で説明したが、原料ガスの熱分解反応を利用
した気相成長装置であれば、他の気相成長方法でも構わ
ない。
した気相成長装置であれば、他の気相成長方法でも構わ
ない。
発明の効果
以上述べてきたように、本発明によれば、従来に比べ比
較的小型の成長炉で広範囲にわたって均一な膜厚をもつ
結晶成長が可能となり、今後、気相成長において極めて
有用である。
較的小型の成長炉で広範囲にわたって均一な膜厚をもつ
結晶成長が可能となり、今後、気相成長において極めて
有用である。
第１図は本発明の一実施例における気相成長装置の成長
炉部の構造を示す斜視図、第２図は本発明の他の実施例
の気相成長装部のガス導入管の構造を示す斜視図、第３
図は本発明の一実施例の気相成長装置のガス系統を示す
図、第４図は従来の気相成長装置および本発明の一実施
例の気相成長装置によってそれぞれ成長した結晶の成長
速度の基板横方向の分布を比較して説明するための図、
第５図は従来の気相成長装置の成長炉の構造を示す図で
ある。 １１・・・・・・基板、１３・・・・・・ガス導入口、
１５・・・・・・成長炉。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名罐
へ第４図
炉部の構造を示す斜視図、第２図は本発明の他の実施例
の気相成長装部のガス導入管の構造を示す斜視図、第３
図は本発明の一実施例の気相成長装置のガス系統を示す
図、第４図は従来の気相成長装置および本発明の一実施
例の気相成長装置によってそれぞれ成長した結晶の成長
速度の基板横方向の分布を比較して説明するための図、
第５図は従来の気相成長装置の成長炉の構造を示す図で
ある。 １１・・・・・・基板、１３・・・・・・ガス導入口、
１５・・・・・・成長炉。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名罐
へ第４図
Claims (3)
- （１）成長炉のガス流方向を、垂直に横切りかつ基板の
表面と平行に並べた複数個のガス導入口を備え、前記ガ
ス導入口のすべてから同一構成の結晶成長用原料ガスが
同一方向に流れ出て基板表面上をほぼ均一な流速でもっ
て流れることを特徴とする気相成長装置。 - （２）複数個のガス導入口が、１つ以上の仕切り板によ
って仕切られた構造を有するスリット状のガス導入管を
備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の気
相成長装置。 - （３）結晶成長用原料ガスが有機金属を含む原料ガスで
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の気相
成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60083740A JPS61242012A (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60083740A JPS61242012A (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61242012A true JPS61242012A (ja) | 1986-10-28 |
Family
ID=13810917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60083740A Pending JPS61242012A (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61242012A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62241343A (ja) * | 1986-04-11 | 1987-10-22 | Fujitsu Ltd | 気相エピタキシヤル成長装置 |
| JPH02291111A (ja) * | 1989-04-29 | 1990-11-30 | Toyoda Gosei Co Ltd | 化合物半導体の気相成長装置 |
-
1985
- 1985-04-19 JP JP60083740A patent/JPS61242012A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62241343A (ja) * | 1986-04-11 | 1987-10-22 | Fujitsu Ltd | 気相エピタキシヤル成長装置 |
| JPH02291111A (ja) * | 1989-04-29 | 1990-11-30 | Toyoda Gosei Co Ltd | 化合物半導体の気相成長装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0502209B1 (en) | Method and apparatus for growing compound semiconductor crystals | |
| JPS62263629A (ja) | 気相成長装置 | |
| JPH0230119A (ja) | 気相成長装置 | |
| JPS61242012A (ja) | 気相成長装置 | |
| US20010021593A1 (en) | Chemical vapor deposition apparatus and chemical vapor deposition process | |
| JPS60112694A (ja) | 化合物半導体の気相成長方法 | |
| JPS5973496A (ja) | 気相成長装置 | |
| JPH0658880B2 (ja) | 気相エピタキシヤル成長装置 | |
| JPH05226263A (ja) | 気相シリコンエピタキシャル成長装置 | |
| JPS58176196A (ja) | 化合物結晶成長装置 | |
| JPS61174624A (ja) | 半導体成長装置 | |
| JPH0682626B2 (ja) | 気相成長装置 | |
| JPS6144179A (ja) | 化学的蒸着ウエ−フア−ボ−ト | |
| JPH01157519A (ja) | 気相成長装置 | |
| JPH04163912A (ja) | 気相成長装置 | |
| JPS5940905B2 (ja) | 気相成長装置 | |
| JPS62119919A (ja) | 化合物半導体の結晶成長装置 | |
| JPS637620A (ja) | 揮発性物質の気化装置 | |
| JPS6369794A (ja) | 気相エピタキシヤル成長装置 | |
| JPH10256166A (ja) | 気相成長装置および気相成長方法 | |
| JPS62291021A (ja) | 気相成長装置 | |
| JP2501436Y2 (ja) | 気相成長装置 | |
| JPS63292620A (ja) | 単原子層薄膜堆積装置 | |
| JPS59207899A (ja) | 気相反応容器 | |
| JPS6266621A (ja) | 気相成長装置 |