JP3554582B2 - 気相成長方法 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は気相成長（ＣＶＤ） 方法に関する。
半導体装置の製造において，基板上に原料の反応生成物を成長または堆積して成膜する気相成長プロセスが多用されている。
【０００２】
【従来の技術】
従来の気相成長法における原料供給過程を有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ） 法を例にとり説明する。
【０００３】
図２に気相成長法の一つである有機金属気相成長法の基本的な配管系統図を示す。
図で，ＭＦＣ １ 〜７ はマスフローコントローラである。この例では， ＩＩＩ 族原料の有機金属としてトリメチルインジウム（ＴＭＩ），トリエチルガリウム（ＴＥＧ） が用いられている。また， Ｖ族原料としてフォスヒン（ＰＨ３），アルシン（ＡｓＨ３）が用いられている。
【０００４】
図３はＭＯＣＶＤ 法を用いて成膜した受光装置の断面図を示す。
この例は，ＩｎＰ 基板 １上に， ＩｎＰ バッファ層 ２， ＩｎＧａＡｓ光吸収層 ３， ＩｎＰ 窓層４，ＩｎＧａＡｓコンタクト層 ５が順次成長された半導体層構造を示す。
【０００５】
図４はＭＯＣＶＤ 法の各原料の流量制御シーケンスを示す。
従来の技術よれば，図４の流量制御シーケンスに示されるように，原料は成長対象となる層以外の成長過程においても，成長対象となる層を成長するのに必要な量がベントラインに流れている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来例では，原料は成長時以外でも常に成長時の流量が流されているため，原料の使用効率が悪く，デバイスの製造原価高となる。
【０００７】
本発明は気相成長時の原料消費量の低減を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題の解決は，定格最大流量が異なる複数の流量制御器を用いて原料の流量を制御し，組成の異なる複数の層を成長する気相成長方法において，成長対象の層を成長する際には，該成長対象の層に不必要な原料をベントラインに流す流量を該不必要な原料の該流量制御器の定格最小流量に制御し，該不必要な原料を用いる層を成長する際には，反応炉に該不必要な原料を流す流量を使用する数分前から成長に必要な所定流量に制御して該ベントラインに予め流しておく気相成長方法により達成される。
【０００９】
【作用】
本発明では，成長に使用していないベントラインに流れる原料は，成長時になるまで流量を十分絞っておき，使用する数分前に成長に必要な所定流量に制御することにより，原料を有効利用している。
【００１０】
例えば，図３に示した受光装置の積層膜を成長する際に，使用していない原料のマスフローコントローラの最小設定値まで少なくすることにより，原料消費量を減らすことができる。
【００１１】
【実施例】
図１は本発明の実施例の説明図で，流量制御シーケンスを示す。
始めに昇温時はＩｎＰ 基板からりん（Ｐ ）の離脱を防ぐため， Ｖ 族原料のフォスヒン（ＰＨ３） ガスを流している。
【００１２】
次に， ＩｎＰ バッフア層 ２の成長 ５分前になったならば， トリメチルインジウム（ＴＭＩ）−２ の流量を成長時の所定値に増やしてゆく。この場合の時間 ５分は配管の太さやガス圧力や流量により， 必ずしも ５分とは限らない。有機金属材料の取り出しの安定性により多少変わる。同じく， Ｖ 族原料のアルシン（ＡｓＨ３）も設定流量にしておく。
【００１３】
昇温時間終了後，ＴＭＩ−２，ＰＨ ３ を反応炉に供給し，ＩｎＰ バッフア層２を成長する。ＩｎＰ バッフア層２の成長終了５分前になったら，次の層であるＩｎＧａＡｓ光吸収層３の原料の流量を設定する。
【００１４】
ＩｎＧａＡｓ光吸収層３の成長が始まったならば，ＩｎＰ 層成長で用いたＴＭＩ− ２，ＰＨ３ は必要がないため，マスフローコントローラの最低流量まで絞る。
以上のような操作を最後の層であるＩｎＧａＡｓコンタクト層５まで行う。これらの操作はマスフローコントローラに付属しているポテンショメータで手動操作してもよいが，実施例では，全層についてプログラムによる自動操作で行った。
【００１５】
但し， 最後のＩｎＧａＡｓコンタクト層 ５の成長時には，この後ＩｎＰ の成長をする必要がないので，ＰＨ３ のラインはバイパスの水素（Ｈ２）を流している。また，成長中において，原料を使用していない場合に， 水素をバイパスで流していないのは， 制御の安定性に問題があるためである。
【００１６】
ここで，実施例に使用したマスフローコントローラの最大， 最小定格流量を表１に示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば，気相成長時の原料消費量を実施例では４５％程度低減することができる。この結果， 半導体装置の製造原価低減に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の説明図
【図２】有機金属気相成長法の配管系統図
【図３】実施例に使用した受光装置の断面図
【図４】従来例の各原料の流量制御シーケンス図
【符号の説明】
１ ＩｎＰ 基板
２ ＩｎＰ バッファ層
３ ＩｎＧａＡｓ光吸収層
４ ＩｎＰ 窓層
５ ＩｎＧａＡｓコンタクト層
Claims (1)
- 定格最大流量が異なる複数の流量制御器を用いて原料の流量を制御し，組成の異なる複数の層を成長する気相成長方法において，
成長対象の層を成長する際には，該成長対象の層に不必要な原料をベントラインに流す流量を該不必要な原料の該流量制御器の定格最小流量に制御し，
該不必要な原料を用いる層を成長する際には，反応炉に該不必要な原料を流す流量を使用する数分前から成長に必要な所定流量に制御して該ベントラインに予め流しておくことを特徴とする気相成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09712794A JP3554582B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09712794A JP3554582B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 気相成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07307290A JPH07307290A (ja) | 1995-11-21 |
| JP3554582B2 true JP3554582B2 (ja) | 2004-08-18 |
Family
ID=14183904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09712794A Expired - Lifetime JP3554582B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3554582B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007329252A (ja) * | 2006-06-07 | 2007-12-20 | Sharp Corp | 気相成長方法および気相成長装置 |
-
1994
- 1994-05-11 JP JP09712794A patent/JP3554582B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07307290A (ja) | 1995-11-21 |
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