JPS6254446A - 化合物の成長方法 - Google Patents
化合物の成長方法Info
- Publication number
- JPS6254446A JPS6254446A JP19320285A JP19320285A JPS6254446A JP S6254446 A JPS6254446 A JP S6254446A JP 19320285 A JP19320285 A JP 19320285A JP 19320285 A JP19320285 A JP 19320285A JP S6254446 A JPS6254446 A JP S6254446A
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- JP
- Japan
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- substrate
- compound
- gas
- reaction chamber
- mixed crystal
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- Pending
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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】
〔概 要〕
ＭＯＣＶＤにより析出する化合物の組成が反応器に沿っ
て変化するので、反応器の１点で基板上に化合物を成長
させることによって、組成を均一にする。
て変化するので、反応器の１点で基板上に化合物を成長
させることによって、組成を均一にする。
本発明は化合物の成長方法、とりわけ、有機金属化学気
相成長法（ＭＯＣＶＤ）による化合物、特に混晶半導体
の成長方法に係る。
相成長法（ＭＯＣＶＤ）による化合物、特に混晶半導体
の成長方法に係る。
ＭＯＣＶＤは有機金属を含む不活性ガスを炉内に導き、
加熱してを機金届を反応あるいは分解させて金属あるい
はその化合物を基板上に析出あるいは成長させるもので
ある。例えば、（ｔｌｇ ＋ −ｘｃｄ Ｘ） Ｔｅは
ＣｄＴｅあるいはサファイヤ基板上に成長されドープ領
域を形成して（Ｈｇ ＋ −ｘｃｄ Ｘ） Ｔｅ中にｐ
ｎ接合を形成することによって赤外線検知器として利用
されている。この（Ｈｇ Ｉ−ｘＣｄ ｘ） Ｔｅは、
Ｈ２ガスをキャリヤガスとして（Ｃｆ１３ＬＣｄと（Ｃ
２Ｈｓ）Ｔｅを炉内に導き、同時に炉内の水銀溜から水
銀蒸気を供給し、加熱して基板上に成長される。
加熱してを機金届を反応あるいは分解させて金属あるい
はその化合物を基板上に析出あるいは成長させるもので
ある。例えば、（ｔｌｇ ＋ −ｘｃｄ Ｘ） Ｔｅは
ＣｄＴｅあるいはサファイヤ基板上に成長されドープ領
域を形成して（Ｈｇ ＋ −ｘｃｄ Ｘ） Ｔｅ中にｐ
ｎ接合を形成することによって赤外線検知器として利用
されている。この（Ｈｇ Ｉ−ｘＣｄ ｘ） Ｔｅは、
Ｈ２ガスをキャリヤガスとして（Ｃｆ１３ＬＣｄと（Ｃ
２Ｈｓ）Ｔｅを炉内に導き、同時に炉内の水銀溜から水
銀蒸気を供給し、加熱して基板上に成長される。
上記（ｔ！ｇ＋−ｘｃｄｘ）ＴｅのＭＯＣＶＤにおいて
、。
、。
（ＣＨ３）ｚＣｄは（ＣｚＨｓ） ｚＴｅにくらべ分解
速度がはやいため、反応器中の基板を配置した帯域が均
熱帯域であると、（ＣＩ＋３）ｚＣｄは反応ガスの上流
側で（Ｃｚｌｌｓ） ｚＴｅと比べてより多く分解する
ため、反応ガスの流れに沿って反応ガス中の（Ｃ）（ａ
）Ｃｄ ト（ＣｚＨ５）ｚＴｅの組成比が変化する。そ
のため、成長する（ｔ１ｇ＋−ｘＣｄ、）Ｔｅの組成も
反応ガスの流れに沿って変動が見られる。そのため、大
面積の基板に均一な組成を成長させることは従来困難で
あった。
速度がはやいため、反応器中の基板を配置した帯域が均
熱帯域であると、（ＣＩ＋３）ｚＣｄは反応ガスの上流
側で（Ｃｚｌｌｓ） ｚＴｅと比べてより多く分解する
ため、反応ガスの流れに沿って反応ガス中の（Ｃ）（ａ
）Ｃｄ ト（ＣｚＨ５）ｚＴｅの組成比が変化する。そ
のため、成長する（ｔ１ｇ＋−ｘＣｄ、）Ｔｅの組成も
反応ガスの流れに沿って変動が見られる。そのため、大
面積の基板に均一な組成を成長させることは従来困難で
あった。
ところが、（ｆｉｇ、−、Ｃｄ、）Ｔｅはその僅かな組
成変化、に対応して赤外線の吸収特性が変化するので、
基板上の（Ｈｇ＋−ｘｃｄＸ）Ｔｅの組成が変動すると
、製品の歩留りが低下するという問題がある。
成変化、に対応して赤外線の吸収特性が変化するので、
基板上の（Ｈｇ＋−ｘｃｄＸ）Ｔｅの組成が変動すると
、製品の歩留りが低下するという問題がある。
このような反応ガスの流れに沿う組成変動の問題は、上
記（Ｈｇ＋−ｘｃｄＸ）Ｔｅに限らず、化合物、特に混
晶半導体を成長するＭＯＣＶＤ一般に共通の問題である
。
記（Ｈｇ＋−ｘｃｄＸ）Ｔｅに限らず、化合物、特に混
晶半導体を成長するＭＯＣＶＤ一般に共通の問題である
。
本発明は、上記問題点を解決するために、反応器に隔壁
を設けて、化合物成長帯域を反応ガスが流れる反応室と
基板収納室に分離し、そして隔壁に設けたスリットを介
して基板上に化合物を成長させることによって、化合物
の組成をスリットの位置の特定組成に限定する。大面積
の基板の全面に化合物を成長させるためには、基板を基
板収納室中において上記スリットに関して均一な速度で
平行移動させる。
を設けて、化合物成長帯域を反応ガスが流れる反応室と
基板収納室に分離し、そして隔壁に設けたスリットを介
して基板上に化合物を成長させることによって、化合物
の組成をスリットの位置の特定組成に限定する。大面積
の基板の全面に化合物を成長させるためには、基板を基
板収納室中において上記スリットに関して均一な速度で
平行移動させる。
隔壁は反応ガスに不活性な材質であればよく、例えば反
応器と同じく石英製であることができる。
応器と同じく石英製であることができる。
スリットは反応ガスの流れ方向に直角な方向に長い細幅
の開口であり、その長さは基板の全幅より大きく形成す
る。このスリットの幅は反応ガスの流速等と共に基板上
に成長する化合物の組成の均一さを規定するが、例えば
、ｌ ａｓ程度の幅にすれば充分に均一な組成の化合物
が成長するであろう。
の開口であり、その長さは基板の全幅より大きく形成す
る。このスリットの幅は反応ガスの流速等と共に基板上
に成長する化合物の組成の均一さを規定するが、例えば
、ｌ ａｓ程度の幅にすれば充分に均一な組成の化合物
が成長するであろう。
本発明の方法が適用されるＭＯＣＶＤは少なくとも１種
の有機金属ガスが反応ガスとして供給されかつ化合物、
特に混晶半導体を成長するものである。
の有機金属ガスが反応ガスとして供給されかつ化合物、
特に混晶半導体を成長するものである。
化合物の各成分はその全部が有機金属によって供給され
てもよいが、その一部は元素状蒸気として供給されても
よい。
てもよいが、その一部は元素状蒸気として供給されても
よい。
本発明によるＭＯＣＶＤでは反応ガスの流れのうちスリ
・ノドのある位置の反応ガスの組成だけに依存して化合
物、特に混晶半導体が成長するので、成長した化合物あ
るいは混晶半導体の組成は非常に均一である。
・ノドのある位置の反応ガスの組成だけに依存して化合
物、特に混晶半導体が成長するので、成長した化合物あ
るいは混晶半導体の組成は非常に均一である。
本発明によるＭＯＣＶＤを実施するための装置を第１図
〜３図に示す。第１図はその概略図である。
〜３図に示す。第１図はその概略図である。
石英製反応器１の中央に設けられて石英製隔壁２が反応
器１を反応室３と基板収納室４とに分離する。供給ガス
は人口５から反応室３だけに導入され出口６から出てゆ
（。隔壁２にはスリット７が形成されている。基板収納
室４においてスリット７の直ぐ下に基板８を搭載したサ
セプタ９があり、サセプタ９はロッド１０により移動可
能でそれによって基板８がスリット７に対向し、隔壁２
に対して平行移動する。反応器１の外側にはヒータ１１
とＲＦコイル１２があり、炉内および基板８を加熱する
。この実施例では、隔壁２にポート１３が形成され、こ
こから水銀が蒸気として反応室３中に供給される。第２
図は隔壁２上からスリット７、基板８およびサセプタ９
を見た図、第３図は第２図の部分を側面から見た図であ
る。
器１を反応室３と基板収納室４とに分離する。供給ガス
は人口５から反応室３だけに導入され出口６から出てゆ
（。隔壁２にはスリット７が形成されている。基板収納
室４においてスリット７の直ぐ下に基板８を搭載したサ
セプタ９があり、サセプタ９はロッド１０により移動可
能でそれによって基板８がスリット７に対向し、隔壁２
に対して平行移動する。反応器１の外側にはヒータ１１
とＲＦコイル１２があり、炉内および基板８を加熱する
。この実施例では、隔壁２にポート１３が形成され、こ
こから水銀が蒸気として反応室３中に供給される。第２
図は隔壁２上からスリット７、基板８およびサセプタ９
を見た図、第３図は第２図の部分を側面から見た図であ
る。
このような装置において、人口５から（ＣＩＩｚＬＣｄ
とＣＣｚＨｓ）ｚＴｅをキャリヤガスとしてのＨ２ガス
により反応室３中に導入する。ヒーター１１によって４
００℃以上に加熱された炉内にはボート１３から水銀蒸
気が充満しているので、（ＣＬ）ｚｃｄと（ＣｚＨｓ）
、Ｔｅが供給されると、これらが熱分解してＣｄＴｅ
とＨｇＴｅが生成し、（Ｈｇ ＋ −ｘｃｄｘ） Ｔｅ
の混晶が成長する。このとき、（ＣＨ３） ｚｃｄは熱
分解温度が低いので反応室３の上流付近でいち早く分解
し、ＣｄＴｅを析出して消費されるので、反応ガスの流
れに沿ってその濃度分布が低下する。一方、（Ｃ２１１
５） ｚＴｅは熱分解温度が（ＣＨ：ｌ） ｚｃｄより
高いので反応室３の上流付近で急激に分解されることは
ないが、下流に到って（ＣＨ：ｌ） ｚｃｄの濃度分布
の低下に対応して（ＣｚＨｓ） ｚＴｅの相対濃度が増
大することによってｔｌｇＴｅの析出が相対的に増大す
る。従って、反応器３中で析出（成長）する（ｈ ＋
−ｘｃｄｘ） Ｔｅの組成は反応器３の上流から下流へ
向ってＸの値がわずかではあるが減少する（頃向がある
。このとき、基１反９がロッド１０によりサセプタ９と
共にスリット７に対向して隔壁２に対して平行移動され
ることによって、スリット７を介して基板８上の全面に
混晶層１４（第３図）が成長する。この成長層１４はス
リット７を介して基板８上に成長するので、反応室３中
の反応ガスの流れ方向の濃度分布に関係なく一定の組成
の混晶（Ｈｇ ＋□ＣｄＸ）Ｔｅが成長する。
とＣＣｚＨｓ）ｚＴｅをキャリヤガスとしてのＨ２ガス
により反応室３中に導入する。ヒーター１１によって４
００℃以上に加熱された炉内にはボート１３から水銀蒸
気が充満しているので、（ＣＬ）ｚｃｄと（ＣｚＨｓ）
、Ｔｅが供給されると、これらが熱分解してＣｄＴｅ
とＨｇＴｅが生成し、（Ｈｇ ＋ −ｘｃｄｘ） Ｔｅ
の混晶が成長する。このとき、（ＣＨ３） ｚｃｄは熱
分解温度が低いので反応室３の上流付近でいち早く分解
し、ＣｄＴｅを析出して消費されるので、反応ガスの流
れに沿ってその濃度分布が低下する。一方、（Ｃ２１１
５） ｚＴｅは熱分解温度が（ＣＨ：ｌ） ｚｃｄより
高いので反応室３の上流付近で急激に分解されることは
ないが、下流に到って（ＣＨ：ｌ） ｚｃｄの濃度分布
の低下に対応して（ＣｚＨｓ） ｚＴｅの相対濃度が増
大することによってｔｌｇＴｅの析出が相対的に増大す
る。従って、反応器３中で析出（成長）する（ｈ ＋
−ｘｃｄｘ） Ｔｅの組成は反応器３の上流から下流へ
向ってＸの値がわずかではあるが減少する（頃向がある
。このとき、基１反９がロッド１０によりサセプタ９と
共にスリット７に対向して隔壁２に対して平行移動され
ることによって、スリット７を介して基板８上の全面に
混晶層１４（第３図）が成長する。この成長層１４はス
リット７を介して基板８上に成長するので、反応室３中
の反応ガスの流れ方向の濃度分布に関係なく一定の組成
の混晶（Ｈｇ ＋□ＣｄＸ）Ｔｅが成長する。
本発明により、ＭＯＣＶＤにより成長する化合物、特に
混晶半導体層の組成を大面積において均一化することが
可能になる。
混晶半導体層の組成を大面積において均一化することが
可能になる。
第１図は本発明の方法を実施する？ｌ０ＣＶＤ装置の概
要図、第２図はその一部平面図、第３図は同しく一部側
面図である。 １・・・反応器、 ２・・・隔壁、３・・・反応
室、 ４・・・基板収納室、５・・・入口、
６・・・出口、７・・・スリット、 ８
・・・基板、９・・・サセプタ、 １０・・・ロ
ッド、１１・・・ヒータ、 １２・・・ＲＦコイ
ル、１３・・・ボート、 １４・・・成長層。
要図、第２図はその一部平面図、第３図は同しく一部側
面図である。 １・・・反応器、 ２・・・隔壁、３・・・反応
室、 ４・・・基板収納室、５・・・入口、
６・・・出口、７・・・スリット、 ８
・・・基板、９・・・サセプタ、 １０・・・ロ
ッド、１１・・・ヒータ、 １２・・・ＲＦコイ
ル、１３・・・ボート、 １４・・・成長層。
Claims (1)
- １、化合物を析出する有機金属化学気相成長法において
、反応器に隔壁を配置して化合物析出帯域を反応ガスが
流れる反応室と基板収納室とに分離し、該隔壁に開口部
を形成し、基板収納室中の基板を該開口部に関して平行
に移動させ、よって該基板の全面に、均一な組成の化合
物を成長することを可能にすることを特徴とする化合物
の成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19320285A JPS6254446A (ja) | 1985-09-03 | 1985-09-03 | 化合物の成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19320285A JPS6254446A (ja) | 1985-09-03 | 1985-09-03 | 化合物の成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6254446A true JPS6254446A (ja) | 1987-03-10 |
Family
ID=16303998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19320285A Pending JPS6254446A (ja) | 1985-09-03 | 1985-09-03 | 化合物の成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6254446A (ja) |
-
1985
- 1985-09-03 JP JP19320285A patent/JPS6254446A/ja active Pending
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