JPS6325294A - 有機金属化学気相成長方法 - Google Patents
有機金属化学気相成長方法Info
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- JPS6325294A JPS6325294A JP16732286A JP16732286A JPS6325294A JP S6325294 A JPS6325294 A JP S6325294A JP 16732286 A JP16732286 A JP 16732286A JP 16732286 A JP16732286 A JP 16732286A JP S6325294 A JPS6325294 A JP S6325294A
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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- Chemical Vapour Deposition (AREA)
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、有機金属化学気相法にかかり、特にキャリア
ガスの有効利用に関するものである。
ガスの有効利用に関するものである。
［従来の技術］
有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶ Ｄ法）は、原料に
有機金属化合物を用いて、熱分解等の化学反応を利用し
て気相から物質を析出させる技術である。電界効果トラ
ンジスタ（ＦＥＴ）や半導体レーザ（ＬＤ）素子を制作
するには、動作１層をエピタキシャル成長により形成す
る必要がある。特に最近注目されている高移動度トラン
ジスタ（ＨＥＭＴ） 、超格子素子、量子井戸（ＱＷ）
型ＬＤ等には、多層薄膜の厚さを精密に制御できるＭＯ
ＣＶＤ法が用いられる。
有機金属化合物を用いて、熱分解等の化学反応を利用し
て気相から物質を析出させる技術である。電界効果トラ
ンジスタ（ＦＥＴ）や半導体レーザ（ＬＤ）素子を制作
するには、動作１層をエピタキシャル成長により形成す
る必要がある。特に最近注目されている高移動度トラン
ジスタ（ＨＥＭＴ） 、超格子素子、量子井戸（ＱＷ）
型ＬＤ等には、多層薄膜の厚さを精密に制御できるＭＯ
ＣＶＤ法が用いられる。
このＭＯＣＶＤ法では、他のエピタキシャル成長法に比
べ均一性の高い膜を大面積で成長させることができるだ
けでなく、量産性において優れている。
べ均一性の高い膜を大面積で成長させることができるだ
けでなく、量産性において優れている。
このＭＯＣＶＤ法では、基板をセットした反応管内部に
■族または■族の有機金属化合物とＶ族または■族の水
素化合物のガスの他にキャリアガスを流している。この
キャリアガスとしては、一般に水素ガスが用いられてい
る。
■族または■族の有機金属化合物とＶ族または■族の水
素化合物のガスの他にキャリアガスを流している。この
キャリアガスとしては、一般に水素ガスが用いられてい
る。
第２図は従来のＭＯＣＶＤ法を示す説明図であり、キャ
リアガスである水素ガスは、水素ガス用高圧容器１より
水素ガス精製装置４を通過させて精製した後２方向に分
割される。一方はマスフッ−コントローラー５ａて流量
を制御し、反応管７内に水素ガスが供給され、もう一方
は、同様にマスフローコントローラー５ｂで制御された
流量の水素ガスが、トリメチルガリウムのバブラー６に
供給される。アルシンガスは、アルシンガスボンベ２よ
り出てマスフローコントローラー５ｃにより制御され反
応管７に達する。またドーピングガスも同じようにドー
ピングガス用ボンベ３より出てマスフローコントローラ
ー５ｄにより制御され反応管７に達する。反応管７は、
縦型でその内部に回転軸９ａにより回転するグラファイ
ト製サセプター９があり、その上にＧａＡｓ基板１ｏを
セットできる。サセプター９の加熱は、高周波コイル８
によって行う。反応管７を出たトリメチルガリウムガス
、アルシンガス、水素ガス及びその他の生成物は、排出
ガス処理装置１１により処理され、キャリアガスは希釈
して捨てられていた。
リアガスである水素ガスは、水素ガス用高圧容器１より
水素ガス精製装置４を通過させて精製した後２方向に分
割される。一方はマスフッ−コントローラー５ａて流量
を制御し、反応管７内に水素ガスが供給され、もう一方
は、同様にマスフローコントローラー５ｂで制御された
流量の水素ガスが、トリメチルガリウムのバブラー６に
供給される。アルシンガスは、アルシンガスボンベ２よ
り出てマスフローコントローラー５ｃにより制御され反
応管７に達する。またドーピングガスも同じようにドー
ピングガス用ボンベ３より出てマスフローコントローラ
ー５ｄにより制御され反応管７に達する。反応管７は、
縦型でその内部に回転軸９ａにより回転するグラファイ
ト製サセプター９があり、その上にＧａＡｓ基板１ｏを
セットできる。サセプター９の加熱は、高周波コイル８
によって行う。反応管７を出たトリメチルガリウムガス
、アルシンガス、水素ガス及びその他の生成物は、排出
ガス処理装置１１により処理され、キャリアガスは希釈
して捨てられていた。
しかし、実際エピタキシャル成長を行なう場合には、有
機金属化合物や水素化合物の原料ガスよりも、キャリア
ガスである水素ガスの方が使用量が多い。このためエピ
タキシャルウェハの原材料費の中で、水素ガスの占める
割合は大きい。また量産装置となった場合には水素ガス
量も、相当大量となる。
機金属化合物や水素化合物の原料ガスよりも、キャリア
ガスである水素ガスの方が使用量が多い。このためエピ
タキシャルウェハの原材料費の中で、水素ガスの占める
割合は大きい。また量産装置となった場合には水素ガス
量も、相当大量となる。
［発明の目的コ
本発明の目的は、前述した従来技術の欠点を解消し、キ
ャリアガスの消費量を大幅に減らし、安価に生産する技
術を提供することにある。
ャリアガスの消費量を大幅に減らし、安価に生産する技
術を提供することにある。
［発明の概要コ
本発明の要旨は、キャリアガスを再利用できるように排
出ガス処理したガスを、精製し、圧縮装置により加圧し
、高圧ガス容器に蓄え、再び初段の精製装置に供給して
使用することにある。
出ガス処理したガスを、精製し、圧縮装置により加圧し
、高圧ガス容器に蓄え、再び初段の精製装置に供給して
使用することにある。
［実施例］
第１図は本発明の一実施例を示す説明図であり、先に説
明した第２図と同一部分については説明を省略する。本
実施例の装置では、キャリアガスを再利用できるような
ガス系となっている。すなわち、反応管７を出たガスは
、排出ガス処理装置１１によりトリメチルガリウムとア
ルシンのガス及びその他の生成物を除去する。排出ガス
処理装置１１の後方には、三方バルブ１２が取り付けら
れている。排出ガスは、水素ガス用のスクラバーに流せ
るとともにキャリアガス再生ライン２０に流すことがで
きる。
明した第２図と同一部分については説明を省略する。本
実施例の装置では、キャリアガスを再利用できるような
ガス系となっている。すなわち、反応管７を出たガスは
、排出ガス処理装置１１によりトリメチルガリウムとア
ルシンのガス及びその他の生成物を除去する。排出ガス
処理装置１１の後方には、三方バルブ１２が取り付けら
れている。排出ガスは、水素ガス用のスクラバーに流せ
るとともにキャリアガス再生ライン２０に流すことがで
きる。
再生ライン２０は、水素ガス精製装置１６、ガス圧縮装
置１３及び高圧ガス容器１４から構成されている。供給
ガス用水素精製装置４の前には三方バルブ１５が取り付
けられ、高圧水素ガス容器１又は１４から供給すること
ができる。
置１３及び高圧ガス容器１４から構成されている。供給
ガス用水素精製装置４の前には三方バルブ１５が取り付
けられ、高圧水素ガス容器１又は１４から供給すること
ができる。
以下に上記装置を用いたＧａＡｓのＭＯＣＶＤ成長の実
施例を示す。縦型の反応管７内のサセプター９上にＧａ
Ａｓ基板１０をセットする。水素ガス高圧容器１より供
給される水素ガスを水素ガス精製装置４を用いて精製し
、反応管７に供給する。三方バルブ１２は、排出ガス処
理装置１１より出たガスが水素ガス用スクラバーに流れ
るようになっている。約２０分間水素ガスを流してガス
系を十分に置換したら、三方バルブ１２を切り変えて排
出ガス処理装置１１から出たガスをガス再生ライン２０
に流す。
施例を示す。縦型の反応管７内のサセプター９上にＧａ
Ａｓ基板１０をセットする。水素ガス高圧容器１より供
給される水素ガスを水素ガス精製装置４を用いて精製し
、反応管７に供給する。三方バルブ１２は、排出ガス処
理装置１１より出たガスが水素ガス用スクラバーに流れ
るようになっている。約２０分間水素ガスを流してガス
系を十分に置換したら、三方バルブ１２を切り変えて排
出ガス処理装置１１から出たガスをガス再生ライン２０
に流す。
この状態で更に水素ガスを３０分流すと、排出ガス処理
装置１１から出たガスは、水素精製装置１６で精製され
、水素ガス圧縮装置１３により圧縮され、高圧ガス容器
１４に蓄えられる。ガスが蓄えられたら、三方バルブ１
５を切り変え、水素ガス精製装置４へのガスの供給を水
素ガス高圧容器１から水素ガス高圧容器１４にする。次
にアルシンガを流し始め、水素ガスに対して１０％の割
合になるようにする。約３０分流した後で高周波誘導加
熱により、サセプター及びＧａＡｓ基板を６５０℃まで
昇温する。ＧａＡｓ基板の温度が安定したらトリメチル
ガリウムを流し始め、成長を開始する。
装置１１から出たガスは、水素精製装置１６で精製され
、水素ガス圧縮装置１３により圧縮され、高圧ガス容器
１４に蓄えられる。ガスが蓄えられたら、三方バルブ１
５を切り変え、水素ガス精製装置４へのガスの供給を水
素ガス高圧容器１から水素ガス高圧容器１４にする。次
にアルシンガを流し始め、水素ガスに対して１０％の割
合になるようにする。約３０分流した後で高周波誘導加
熱により、サセプター及びＧａＡｓ基板を６５０℃まで
昇温する。ＧａＡｓ基板の温度が安定したらトリメチル
ガリウムを流し始め、成長を開始する。
所定の厚さが成長終了したら、トリメチルガリウムの供
給を停止し、しばらくして高周波誘導加熱を停止して、
ＧａＡｓ基板の温度を下げる。
給を停止し、しばらくして高周波誘導加熱を停止して、
ＧａＡｓ基板の温度を下げる。
ＧａＡｓ基板の温度が十分に冷えたら、アルシンガスの
供給を停止する。反応管内部のガスを十分に置換し、ア
ルシンガスが無くなったら三方バルブ１２及び１５を両
方とも切り変え、セツティングの状態にもどす。
供給を停止する。反応管内部のガスを十分に置換し、ア
ルシンガスが無くなったら三方バルブ１２及び１５を両
方とも切り変え、セツティングの状態にもどす。
この方法により再生ライン２０を使用している時には、
水素ガスを消費せずに成長で、きる。この方法により、
水素ガスが消費されるのは、ガス置換の時だけである。
水素ガスを消費せずに成長で、きる。この方法により、
水素ガスが消費されるのは、ガス置換の時だけである。
成長厚さに依存するが、この方法を使用することにより
水素ガスの消費量は、従来の２０％以下にすることがで
きるようになった。
水素ガスの消費量は、従来の２０％以下にすることがで
きるようになった。
本実施例においては、キャリアガスとして水素ガスを用
いたが、アンボン等の他のキャリアガスを用いた場合に
も、ガス精製装置４．１５をそのガス用を用いることで
対応できる。またキャリアガスとして２種類以上の混合
ガスを用いる場合には、ガス再生ライン２０をガスの種
類に応じて並列にすることによりキャリアガスをまた使
用することができる。
いたが、アンボン等の他のキャリアガスを用いた場合に
も、ガス精製装置４．１５をそのガス用を用いることで
対応できる。またキャリアガスとして２種類以上の混合
ガスを用いる場合には、ガス再生ライン２０をガスの種
類に応じて並列にすることによりキャリアガスをまた使
用することができる。
以上に説明したように、本発明によれば、キャリアガス
を成長装置の中で循環することができるため、従来に比
べてキャリアガスの使用量を大幅に少くすることができ
経済的であるという顕著な効果を奏する。
を成長装置の中で循環することができるため、従来に比
べてキャリアガスの使用量を大幅に少くすることができ
経済的であるという顕著な効果を奏する。
第１図は本発明の一実施例を示す説明図、第２図は従来
例を示す説明図である。 １：水素ガス高圧容器、 ２：アルシンガスボンベ、 ３ニド−ピングガスボンベ、 ４．１５：水素ガス精製装置、 ５：マスフローコントローラー、 ６：トリメチルガリウムバブラー、 ７：石英管、 ８：サセプター、 ９二Ｇ ａ Ａ Ｓ基板、 １０：加熱用高周波コイル、 １１：排出ガス処理装置、 １２．１５７三方バルブ、 １３：水素ガス圧縮装置、 １４：再利用用高圧水素ガス容器、 牙 １目 オ２図
例を示す説明図である。 １：水素ガス高圧容器、 ２：アルシンガスボンベ、 ３ニド−ピングガスボンベ、 ４．１５：水素ガス精製装置、 ５：マスフローコントローラー、 ６：トリメチルガリウムバブラー、 ７：石英管、 ８：サセプター、 ９二Ｇ ａ Ａ Ｓ基板、 １０：加熱用高周波コイル、 １１：排出ガス処理装置、 １２．１５７三方バルブ、 １３：水素ガス圧縮装置、 １４：再利用用高圧水素ガス容器、 牙 １目 オ２図
Claims (1)
- （１）有機金属化合物及び水素化合物と共に反応管に供
給されるキャリアガスを前記反応管から排出された後に
回収して精製し、前記キャリアガスをガス圧縮装置によ
り加圧して圧縮ガス容器に蓄え、再度成長用のキャリア
ガスとして使用することを特徴とする有機金属化学気相
成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16732286A JPS6325294A (ja) | 1986-07-16 | 1986-07-16 | 有機金属化学気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16732286A JPS6325294A (ja) | 1986-07-16 | 1986-07-16 | 有機金属化学気相成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6325294A true JPS6325294A (ja) | 1988-02-02 |
Family
ID=15847597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16732286A Pending JPS6325294A (ja) | 1986-07-16 | 1986-07-16 | 有機金属化学気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6325294A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0945628A (ja) * | 1995-07-28 | 1997-02-14 | Nec Corp | 半導体製造装置 |
| JP2004006511A (ja) * | 2002-05-31 | 2004-01-08 | Toppan Printing Co Ltd | プラズマ処理装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60215596A (ja) * | 1984-04-09 | 1985-10-28 | Sumitomo Chem Co Ltd | 有機金属熱分解気相エピタキシヤル成長法 |
| JPS6196728A (ja) * | 1984-10-17 | 1986-05-15 | Toshiba Ceramics Co Ltd | Ｃｖｄ炉用水素ガス回収装置 |
-
1986
- 1986-07-16 JP JP16732286A patent/JPS6325294A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60215596A (ja) * | 1984-04-09 | 1985-10-28 | Sumitomo Chem Co Ltd | 有機金属熱分解気相エピタキシヤル成長法 |
| JPS6196728A (ja) * | 1984-10-17 | 1986-05-15 | Toshiba Ceramics Co Ltd | Ｃｖｄ炉用水素ガス回収装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0945628A (ja) * | 1995-07-28 | 1997-02-14 | Nec Corp | 半導体製造装置 |
| JP2004006511A (ja) * | 2002-05-31 | 2004-01-08 | Toppan Printing Co Ltd | プラズマ処理装置 |
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