JPH07153705A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
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- JPH07153705A JPH07153705A JP10657594A JP10657594A JPH07153705A JP H07153705 A JPH07153705 A JP H07153705A JP 10657594 A JP10657594 A JP 10657594A JP 10657594 A JP10657594 A JP 10657594A JP H07153705 A JPH07153705 A JP H07153705A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡易な構成で、反応炉内のガスの流れ方や流
量，圧力に変動を与えない気相成長装置を提供する。 【構成】 マスフロー３で４リッター/分に流量制御した水
素ガスをメインガスライン４で供給する。マスフロー５
で１リッター/分に流量制御した水素ガス101を３族元素供給
ライン６から反応炉２に供給、またマスフロー７で１リッ
ター/分に流量制御した水素ガス102を５族元素供給ライン
８から反応炉２に供給する。よって反応炉２内を流れる
ガスの全流量は６リッター/分である。マスフロー１１で200
cc/分に流量制御して、直接排気系１２へ流していたＰ
Ｈ3１３をバルブ１４を閉めバルブ１５を開けることに
より５族元素供給ライン８を通して反応炉２へ供給す
る。この時、同時に５族元素供給ライン８で供給してい
た水素ガス102をＰＨ3の供給量200cc/分だけ、マスフロ
ー７を調節して減らして供給する。
量，圧力に変動を与えない気相成長装置を提供する。 【構成】 マスフロー３で４リッター/分に流量制御した水
素ガスをメインガスライン４で供給する。マスフロー５
で１リッター/分に流量制御した水素ガス101を３族元素供給
ライン６から反応炉２に供給、またマスフロー７で１リッ
ター/分に流量制御した水素ガス102を５族元素供給ライン
８から反応炉２に供給する。よって反応炉２内を流れる
ガスの全流量は６リッター/分である。マスフロー１１で200
cc/分に流量制御して、直接排気系１２へ流していたＰ
Ｈ3１３をバルブ１４を閉めバルブ１５を開けることに
より５族元素供給ライン８を通して反応炉２へ供給す
る。この時、同時に５族元素供給ライン８で供給してい
た水素ガス102をＰＨ3の供給量200cc/分だけ、マスフロ
ー７を調節して減らして供給する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、所望の半導体結晶層を
成長させることができる気相成長装置に関するものであ
る。
成長させることができる気相成長装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置を製作する上で必要な半導体
結晶の成長技術として、結晶成長用ガスのある種の反応
を利用した気相成長法がある。たとえばモノシラン（Ｓ
ｉＨ4）を用いたシリコン（Ｓｉ）の気相成長法や、金
属の塩化物などを原料に用いるハライド気相成長法，金
属の水素化物を原料に用いるハイドライド気相成長法、
および有機金属（アルキル化物）を用いた有機金属気相
成長法（Metal-OrganicChemical Vapor Deposition、略
してＭＯＣＶＤ法）などがある。
結晶の成長技術として、結晶成長用ガスのある種の反応
を利用した気相成長法がある。たとえばモノシラン（Ｓ
ｉＨ4）を用いたシリコン（Ｓｉ）の気相成長法や、金
属の塩化物などを原料に用いるハライド気相成長法，金
属の水素化物を原料に用いるハイドライド気相成長法、
および有機金属（アルキル化物）を用いた有機金属気相
成長法（Metal-OrganicChemical Vapor Deposition、略
してＭＯＣＶＤ法）などがある。
【０００３】これらの気相成長法では、基板を一定の温
度にまで加熱し、基板表面上で結晶成長用ガスを反応さ
せて、基板表面上に所望の結晶を成長させる。例えばＭ
ＯＣＶＤ法によりＩｎＰ基板上にＩｎＧａＡｓＰを成長
する場合を図４に示すガス系統概略図で説明する。反応
炉２にＩｎＰ基板１を載置し、マスフロー３で流量制御
された水素ガスをメインガスライン４で供給し、反応炉
２内を水素置換し、かつロータリーポンプ９で減圧にす
る。その後基板１の温度を上げ、２００℃以上になる
と、ＩｎＰ基板表面のサーマルダメージを防ぐため、ホ
スフィン（ＰＨ3）１３をマスフロー１１で流量制御し
ながら反応炉２へ供給する。基板１が成長温度に達した
とき、ホスフィン以外の結晶成長用ガスであるアルシン
（ＡｓＨ3）１７，トリエチルインジウム（ＴＥＩ）２
２，トリエチルガリウム（ＴＥＧ）２３をそれぞれマス
フロー１６，２０，２１，で流量制御しながら供給す
る。ＴＥＩ２２，ＴＥＧ２３は、揮発性の液体であるた
めキャリアガスである水素をそれぞれの容器に流し、蒸
気の形で供給する。それぞれの結晶成長用ガスは基板表
面上で熱分解反応をおこし、ＩｎＧａＡｓＰが成長す
る。
度にまで加熱し、基板表面上で結晶成長用ガスを反応さ
せて、基板表面上に所望の結晶を成長させる。例えばＭ
ＯＣＶＤ法によりＩｎＰ基板上にＩｎＧａＡｓＰを成長
する場合を図４に示すガス系統概略図で説明する。反応
炉２にＩｎＰ基板１を載置し、マスフロー３で流量制御
された水素ガスをメインガスライン４で供給し、反応炉
２内を水素置換し、かつロータリーポンプ９で減圧にす
る。その後基板１の温度を上げ、２００℃以上になる
と、ＩｎＰ基板表面のサーマルダメージを防ぐため、ホ
スフィン（ＰＨ3）１３をマスフロー１１で流量制御し
ながら反応炉２へ供給する。基板１が成長温度に達した
とき、ホスフィン以外の結晶成長用ガスであるアルシン
（ＡｓＨ3）１７，トリエチルインジウム（ＴＥＩ）２
２，トリエチルガリウム（ＴＥＧ）２３をそれぞれマス
フロー１６，２０，２１，で流量制御しながら供給す
る。ＴＥＩ２２，ＴＥＧ２３は、揮発性の液体であるた
めキャリアガスである水素をそれぞれの容器に流し、蒸
気の形で供給する。それぞれの結晶成長用ガスは基板表
面上で熱分解反応をおこし、ＩｎＧａＡｓＰが成長す
る。
【０００４】このような気相成長法では、それぞれの結
晶成長用ガスの流量により、成長した結晶の組成，成長
速度が変わるので、精密に制御しなくてはならない。ま
た、反応炉内の圧力も結晶性、成長速度に大きく影響す
るため、正確に制御する必要がある。
晶成長用ガスの流量により、成長した結晶の組成，成長
速度が変わるので、精密に制御しなくてはならない。ま
た、反応炉内の圧力も結晶性、成長速度に大きく影響す
るため、正確に制御する必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の気相
成長方法では、結晶成長用ガスを供給し、結晶成長を始
める以前に、反応炉内の圧力やガスの流量，流れ方，基
板温度等を結晶成長に対し最適の条件に設定しておい
た。これは、成長開始後では遅すぎるためである。この
ため成長を始めるとき等、結晶成長用ガスを反応炉に供
給を始めた際、反応炉内を流れるガスの流量が増え、反
応炉内の圧力が増すことになる。したがって、これまで
供給していた他のガスの流量も変化をうけてしまう。更
に反応炉のガスの流れ方も影響を受ける。故に、結晶成
長に対し最適に設定しておいた条件が変わってしまうこ
とになった。そこで結晶成長用ガスを供給してから最適
になるように条件を設定しておくことも考えられるが、
それを予測することは難かしく、また、結晶成長用ガス
を供給し始めてから、ガスの流れ方や流量、圧力が最適
条件になるまでの過渡期が生じてしまう。更に、組成の
異なる結晶を連続成長する場合、結晶成長用ガスの流量
がそれぞれ異なるため、この方法をとることは困難であ
った。
成長方法では、結晶成長用ガスを供給し、結晶成長を始
める以前に、反応炉内の圧力やガスの流量，流れ方，基
板温度等を結晶成長に対し最適の条件に設定しておい
た。これは、成長開始後では遅すぎるためである。この
ため成長を始めるとき等、結晶成長用ガスを反応炉に供
給を始めた際、反応炉内を流れるガスの流量が増え、反
応炉内の圧力が増すことになる。したがって、これまで
供給していた他のガスの流量も変化をうけてしまう。更
に反応炉のガスの流れ方も影響を受ける。故に、結晶成
長に対し最適に設定しておいた条件が変わってしまうこ
とになった。そこで結晶成長用ガスを供給してから最適
になるように条件を設定しておくことも考えられるが、
それを予測することは難かしく、また、結晶成長用ガス
を供給し始めてから、ガスの流れ方や流量、圧力が最適
条件になるまでの過渡期が生じてしまう。更に、組成の
異なる結晶を連続成長する場合、結晶成長用ガスの流量
がそれぞれ異なるため、この方法をとることは困難であ
った。
【０００６】本発明はかかる点を鑑みてなされたもの
で、簡易な構成で、結晶成長用ガスを供給したり、供給
を止めたりしても、反応炉内のガスの流れ方や流量，圧
力に変動を与えない気相成長装置を提供することを目的
としている。
で、簡易な構成で、結晶成長用ガスを供給したり、供給
を止めたりしても、反応炉内のガスの流れ方や流量，圧
力に変動を与えない気相成長装置を提供することを目的
としている。
【０００７】
【課題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、基板を内部に設置する反応炉と、
前記反応炉に接続され、前記基板に成長させる結晶の原
料ガスを流すための、結晶成長用ガス供給ラインと、前
記結晶成長用ガス供給ラインに接続され、前記反応炉に
導入されるガスの流量を制御するための、流量制御ガス
を流す、流量制御ガスラインとを備え、前記反応炉に供
給する前記結晶成長用ガスの流量に応じて、前記流量制
御ガスの流量を調整する流量制御ガス調整手段を、前記
流量制御ガスラインに設けた気相成長装置とするもので
ある。
発明の技術的手段は、基板を内部に設置する反応炉と、
前記反応炉に接続され、前記基板に成長させる結晶の原
料ガスを流すための、結晶成長用ガス供給ラインと、前
記結晶成長用ガス供給ラインに接続され、前記反応炉に
導入されるガスの流量を制御するための、流量制御ガス
を流す、流量制御ガスラインとを備え、前記反応炉に供
給する前記結晶成長用ガスの流量に応じて、前記流量制
御ガスの流量を調整する流量制御ガス調整手段を、前記
流量制御ガスラインに設けた気相成長装置とするもので
ある。
【０００８】
【作用】この技術的手段による作用は次のとおりであ
る。すなわち、第１のガスの反応炉への供給量を変化さ
せても、その変化量の分だけ、第２のガスの反応炉への
供給量を増減することによって、反応炉内を流れるガス
の全流量を変化させないため、反応炉内のガスの流れ方
や、他のガスの反応炉への供給量や、反応炉内の圧力に
変動を与えずに済む。
る。すなわち、第１のガスの反応炉への供給量を変化さ
せても、その変化量の分だけ、第２のガスの反応炉への
供給量を増減することによって、反応炉内を流れるガス
の全流量を変化させないため、反応炉内のガスの流れ方
や、他のガスの反応炉への供給量や、反応炉内の圧力に
変動を与えずに済む。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例として、ＩｎＰ基板
上にＭＯＣＶＤ法でＩｎＧａＡｓＰを結晶成長する場合
について図１〜図３とともに説明する。Ｉｎ，Ｇａ，Ａ
ｓ，Ｐの結晶成長用ガスとしては、それぞれトリエチル
インジウム（ＴＥＩ），トリエチルガリウム（ＴＥ
Ｇ），アルシン（ＡｓＨ3），ホスフィン（ＰＨ3）が用
いられる。有機金属であるＴＥＩ，ＴＥＧは蒸気圧の高
い液体であるため、キャリアガス（水素ガス）を通すこ
とによって、蒸気の形で供給することになる。成長に用
いたＭＯＣＶＤ装置のガス系統概略図を図１に示す。成
長方法は次の通りである。
上にＭＯＣＶＤ法でＩｎＧａＡｓＰを結晶成長する場合
について図１〜図３とともに説明する。Ｉｎ，Ｇａ，Ａ
ｓ，Ｐの結晶成長用ガスとしては、それぞれトリエチル
インジウム（ＴＥＩ），トリエチルガリウム（ＴＥ
Ｇ），アルシン（ＡｓＨ3），ホスフィン（ＰＨ3）が用
いられる。有機金属であるＴＥＩ，ＴＥＧは蒸気圧の高
い液体であるため、キャリアガス（水素ガス）を通すこ
とによって、蒸気の形で供給することになる。成長に用
いたＭＯＣＶＤ装置のガス系統概略図を図１に示す。成
長方法は次の通りである。
【００１０】まず、ＩｎＰ基板１を反応炉２に載置した
あと、マスフロー３で４リッター／ｍｉｎに流量制御した水
素ガスをメインガスライン４で供給し、反応炉２内を水
素ガス置換する。更に、マスフロー５で１リッター／ｍｉｎ
に流量制御した水素ガス１０１をIII族元素供給ライン
６から反応炉２に供給、またマスフロー７で１リッター／ｍ
ｉｎに流量制御した水素ガス１０２をＶ族元素供給ライ
ン８から反応炉２に供給する。したがって反応炉２内を
流れるガスの全流量は６リッター／ｍｉｎである。
あと、マスフロー３で４リッター／ｍｉｎに流量制御した水
素ガスをメインガスライン４で供給し、反応炉２内を水
素ガス置換する。更に、マスフロー５で１リッター／ｍｉｎ
に流量制御した水素ガス１０１をIII族元素供給ライン
６から反応炉２に供給、またマスフロー７で１リッター／ｍ
ｉｎに流量制御した水素ガス１０２をＶ族元素供給ライ
ン８から反応炉２に供給する。したがって反応炉２内を
流れるガスの全流量は６リッター／ｍｉｎである。
【００１１】次にロータリーポンプ９で反応炉２内を１
５０Ｔｏｒｒに減圧にし、高周波加熱方式で基板１を加
熱する。１０は高周波用コイルである。基板温度が２０
０℃ぐらいになると、ＩｎＰ基板１の表面のサーマルダ
メージを防ぐため、あらかじめ水素ガスで５％に希釈さ
れ、マスフロー１１で２００ＣＣ／ｍｉｎに流量制御し
て、直接排気系１２へ流していたＰＨ3１３をバルブ１
４を閉めバルブ１５を開けることによりＶ族元素供給ラ
イン８を通して反応炉２へ供給する。この時、同時にＶ
族元素供給ライン８で供給していた水素ガス１０２をＰ
Ｈ3の供給量２００ＣＣ／ｍｉｎ分、マスフロー７を調
節して減らし、５００ＣＣ／ｍｉｎに変えて供給する。
したがってＶ族元素供給ライン８から反応炉２へ供給さ
れるガスは、水素ガス１０２とＰＨ3１３とであり、合
計流量はＰＨ3を流す前と同じく１リッター／ｍｉｎであ
る。ゆえに反応炉２内のガスの流れ方、流量、圧力に変
動を与えない。
５０Ｔｏｒｒに減圧にし、高周波加熱方式で基板１を加
熱する。１０は高周波用コイルである。基板温度が２０
０℃ぐらいになると、ＩｎＰ基板１の表面のサーマルダ
メージを防ぐため、あらかじめ水素ガスで５％に希釈さ
れ、マスフロー１１で２００ＣＣ／ｍｉｎに流量制御し
て、直接排気系１２へ流していたＰＨ3１３をバルブ１
４を閉めバルブ１５を開けることによりＶ族元素供給ラ
イン８を通して反応炉２へ供給する。この時、同時にＶ
族元素供給ライン８で供給していた水素ガス１０２をＰ
Ｈ3の供給量２００ＣＣ／ｍｉｎ分、マスフロー７を調
節して減らし、５００ＣＣ／ｍｉｎに変えて供給する。
したがってＶ族元素供給ライン８から反応炉２へ供給さ
れるガスは、水素ガス１０２とＰＨ3１３とであり、合
計流量はＰＨ3を流す前と同じく１リッター／ｍｉｎであ
る。ゆえに反応炉２内のガスの流れ方、流量、圧力に変
動を与えない。
【００１２】基板温度が成長温度に達すると、あらかじ
め水素ガスで５％に希釈され、マスフロー１６で１００
ＣＣ／ｍｉｎに流量制御して直接、排気系１２へ流して
いたＡｓＨ3１７をバルブ１８を閉めバルブ１９を開け
ることにより、Ｖ族供給ライン８を通して供給する。ま
た、マスフロー２０および２１でそれぞれ３５０ＣＣ／
ｍｉｎ，１４０ＣＣ／ｍｉｎにあらかじめ流量制御され
た水素ガスを、それぞれＴＥＩ２２，ＴＥＧ２３，の中
を通してその蒸気を含ませて直接排気系１２へ流してい
たガスを、バルブ２４を閉め、バルブ２５を開けてIII
族元素供給ライン６を通して供給する。それと同時にマ
スフロー７を調節してＡｓＨ3の供給量１００ＣＣ／ｍ
ｉｎ分減らし、７００ＣＣ／ｍｉｎとして水素ガス１０
２をＶ族元素供給ライン８に流す。一方、同様にしてマ
スフロー５を調節して、ＴＥＩおよびＴＥＧの供給量４
９０ＣＣ／ｍｉｎ分減らし５１０ＣＣ／ｍｉｎとして水
素ガス１０１をIII族元素供給ライン６に流す。したが
ってＶ族元素供給ライン８から反応炉２に供給されるガ
スは、水素７００ＣＣ／ｍｉｎ，ＡｓＨ3１００ＣＣ／
ｍｉｎ，ＰＨ3２００ＣＣ／ｍｉｎで合計１リッター／ｍｉ
ｎであり、変化していない。一方、III族元素供給ライ
ン６から反応炉２に供給されるガスは、ＴＥＩ，３５０
ＣＣ／ｍｉｎ，ＴＥＧ１４０ＣＣ／ｍｉｎ，水素５１０
ＣＣ／ｍｉｎであり、合計１リッター／ｍｉｎで変化してい
ない。したがって反応炉２内を流れるガスの流れ方，全
流量，圧力に変動は与えない。以上のようにして結晶成
長用ガスを供給してＩｎＧａＡｓＰ成長を行なう。
め水素ガスで５％に希釈され、マスフロー１６で１００
ＣＣ／ｍｉｎに流量制御して直接、排気系１２へ流して
いたＡｓＨ3１７をバルブ１８を閉めバルブ１９を開け
ることにより、Ｖ族供給ライン８を通して供給する。ま
た、マスフロー２０および２１でそれぞれ３５０ＣＣ／
ｍｉｎ，１４０ＣＣ／ｍｉｎにあらかじめ流量制御され
た水素ガスを、それぞれＴＥＩ２２，ＴＥＧ２３，の中
を通してその蒸気を含ませて直接排気系１２へ流してい
たガスを、バルブ２４を閉め、バルブ２５を開けてIII
族元素供給ライン６を通して供給する。それと同時にマ
スフロー７を調節してＡｓＨ3の供給量１００ＣＣ／ｍ
ｉｎ分減らし、７００ＣＣ／ｍｉｎとして水素ガス１０
２をＶ族元素供給ライン８に流す。一方、同様にしてマ
スフロー５を調節して、ＴＥＩおよびＴＥＧの供給量４
９０ＣＣ／ｍｉｎ分減らし５１０ＣＣ／ｍｉｎとして水
素ガス１０１をIII族元素供給ライン６に流す。したが
ってＶ族元素供給ライン８から反応炉２に供給されるガ
スは、水素７００ＣＣ／ｍｉｎ，ＡｓＨ3１００ＣＣ／
ｍｉｎ，ＰＨ3２００ＣＣ／ｍｉｎで合計１リッター／ｍｉ
ｎであり、変化していない。一方、III族元素供給ライ
ン６から反応炉２に供給されるガスは、ＴＥＩ，３５０
ＣＣ／ｍｉｎ，ＴＥＧ１４０ＣＣ／ｍｉｎ，水素５１０
ＣＣ／ｍｉｎであり、合計１リッター／ｍｉｎで変化してい
ない。したがって反応炉２内を流れるガスの流れ方，全
流量，圧力に変動は与えない。以上のようにして結晶成
長用ガスを供給してＩｎＧａＡｓＰ成長を行なう。
【００１３】成長後、ＴＥＩ，ＴＥＧ，ＡｓＨ3の供給
を止める時、III族元素供給ライン６，Ｖ族元素供給ラ
イン８に流す水素ガス１０１，１０２をそれぞれ４９０
ＣＣ／ｍｉｎ，１００ＣＣ／ｍｉｎ増やして反応炉２へ
の全供給量を変えないようにする。その後、基板を冷却
し、２００℃以下でＰＨ3を止める。この時も同時に、
Ｖ族元素供給ライン８への水素ガスを２００ＣＣ／ｍｉ
ｎ増加させて、全供給量を変化させないようにする。以
上で成長プロセスを終わる。なお、反応炉２へガスを供
給するガスライン（メインガスライン４，III族元素供
給ライン６，Ｖ族元素供給ライン８）の流れるガスとそ
の流量の変動を図５に示す。
を止める時、III族元素供給ライン６，Ｖ族元素供給ラ
イン８に流す水素ガス１０１，１０２をそれぞれ４９０
ＣＣ／ｍｉｎ，１００ＣＣ／ｍｉｎ増やして反応炉２へ
の全供給量を変えないようにする。その後、基板を冷却
し、２００℃以下でＰＨ3を止める。この時も同時に、
Ｖ族元素供給ライン８への水素ガスを２００ＣＣ／ｍｉ
ｎ増加させて、全供給量を変化させないようにする。以
上で成長プロセスを終わる。なお、反応炉２へガスを供
給するガスライン（メインガスライン４，III族元素供
給ライン６，Ｖ族元素供給ライン８）の流れるガスとそ
の流量の変動を図５に示す。
【００１４】以上の実施例では、ＴＥＩ２２，ＴＥＧ２
３，ＰＨ3１３，ＡｓＨ3１７が結晶成長用ガスであり、
第１のガスである。そして水素ガス１０１，１０２が第
２のガスである。
３，ＰＨ3１３，ＡｓＨ3１７が結晶成長用ガスであり、
第１のガスである。そして水素ガス１０１，１０２が第
２のガスである。
【００１５】このように各ガスを操作することによっ
て、反応炉内のガスの流れ方、全流量、圧力は最初に成
長に対し最適に設定したまま変動することなく、成長を
行なうことができる。
て、反応炉内のガスの流れ方、全流量、圧力は最初に成
長に対し最適に設定したまま変動することなく、成長を
行なうことができる。
【００１６】なお、この実施例では結晶成長用ガスの変
化に対し、水素ガスの流量を制御するマスフローを調節
することによって、反応炉内への供給量が変動しないよ
うにしたが、他の方法でもかまわない。例えば、図２に
示すように、マスフロー３０を水素ガスを流量制御する
マスフロー５と並列に設け、結晶成長用ガスの供給量と
同量に設定して水素ガス２０１を流しておく、結晶成長
用ガスを反応炉２へ供給する時、マスフロー３０で流し
ておいた水素ガス２０１の供給を止めることにより、供
給ライン６から反応炉２へ供給するガスの流量を変化さ
せないで結晶成長用ガス２０２を反応炉２へ供給するこ
とができる。また、結晶成長用ガス２０２の供給を止め
る時には、再びマスフロー３０を流れる水素ガス２０１
を供給すれば良い。
化に対し、水素ガスの流量を制御するマスフローを調節
することによって、反応炉内への供給量が変動しないよ
うにしたが、他の方法でもかまわない。例えば、図２に
示すように、マスフロー３０を水素ガスを流量制御する
マスフロー５と並列に設け、結晶成長用ガスの供給量と
同量に設定して水素ガス２０１を流しておく、結晶成長
用ガスを反応炉２へ供給する時、マスフロー３０で流し
ておいた水素ガス２０１の供給を止めることにより、供
給ライン６から反応炉２へ供給するガスの流量を変化さ
せないで結晶成長用ガス２０２を反応炉２へ供給するこ
とができる。また、結晶成長用ガス２０２の供給を止め
る時には、再びマスフロー３０を流れる水素ガス２０１
を供給すれば良い。
【００１７】更に他の方法として、図３のように、水素
ガスを流量制御するマスフロー５とその水素ガス３０１
と結晶成長用ガス３０２との合流部４０との間に、直接
排気系へ流れるガスライン４１とバルブ４２、マスフロ
ー４３を設け、結晶成長用ガス３０１を供給する時、結
晶成長用ガス３０１の供給量と同量の水素ガス３０３を
マスフロー４３で流量制御しながらガスライン４１を通
して排気系へ直接流すことにより、反応炉２へのガス供
給量は変化しないようにする。
ガスを流量制御するマスフロー５とその水素ガス３０１
と結晶成長用ガス３０２との合流部４０との間に、直接
排気系へ流れるガスライン４１とバルブ４２、マスフロ
ー４３を設け、結晶成長用ガス３０１を供給する時、結
晶成長用ガス３０１の供給量と同量の水素ガス３０３を
マスフロー４３で流量制御しながらガスライン４１を通
して排気系へ直接流すことにより、反応炉２へのガス供
給量は変化しないようにする。
【００１８】要するに、本発明では、結晶成長用ガスを
反応炉に供給するとき、反応炉への供給するガスの全流
量が変化しないように、水素ガスで補償すればよいわけ
で、その方法、手段はとわない。また、これまでの説明
で第２のガスを水素ガスで説明したが、他のガス、例え
ば窒素ガスでも良い。更に、第１のガスが結晶成長用ガ
スで説明したが、他のガス、例えば、窒素ガス置換工程
を含む場合の窒素ガス，気相エッチング工程を含む場合
のエッチングガスでも良い。
反応炉に供給するとき、反応炉への供給するガスの全流
量が変化しないように、水素ガスで補償すればよいわけ
で、その方法、手段はとわない。また、これまでの説明
で第２のガスを水素ガスで説明したが、他のガス、例え
ば窒素ガスでも良い。更に、第１のガスが結晶成長用ガ
スで説明したが、他のガス、例えば、窒素ガス置換工程
を含む場合の窒素ガス，気相エッチング工程を含む場合
のエッチングガスでも良い。
【００１９】また、減圧成長で説明を行ったが、炉内の
圧力は減圧、常圧を問わない。ただ反応炉の圧力が低け
れば低いほど本発明の効果は大きい。
圧力は減圧、常圧を問わない。ただ反応炉の圧力が低け
れば低いほど本発明の効果は大きい。
【００２０】更に、結晶組成の異なる結晶を連続成長行
うときにも、各々の結晶成長用ガスについて、前述と同
様の操作を行えば、反応炉内のガスの流れ方、全流量、
圧力に変動を与えないで、連続成長が可能である。
うときにも、各々の結晶成長用ガスについて、前述と同
様の操作を行えば、反応炉内のガスの流れ方、全流量、
圧力に変動を与えないで、連続成長が可能である。
【００２１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、反応炉内
のガスの流れ方、全流量、圧力を最初に結晶成長に最適
な条件に設定しておけば、その後変動させることなく結
晶成長が行える。したがって、反応炉内のガスの流れ方
や全流量、圧力の変動から生じる成長層の結晶性の悪
さ、組成のバラツキ、基板面内の不均一性を防ぐことが
できる。
のガスの流れ方、全流量、圧力を最初に結晶成長に最適
な条件に設定しておけば、その後変動させることなく結
晶成長が行える。したがって、反応炉内のガスの流れ方
や全流量、圧力の変動から生じる成長層の結晶性の悪
さ、組成のバラツキ、基板面内の不均一性を防ぐことが
できる。
【図１】本発明の一実施例における気相成長方法を説明
するためのＭＯＣＶＤ装置のガス系統の概略図
するためのＭＯＣＶＤ装置のガス系統の概略図
【図２】本発明の他の実施例方法を説明するためのガス
系統の部分的概略図
系統の部分的概略図
【図３】本発明のさらに他の実施例方法を説明するため
のガス系統の部分的概略図
のガス系統の部分的概略図
【図４】従来の気相成長方法を説明するためのガス系統
の概略図
の概略図
【図５】実施例のガスの種類とその流量の変動を示す図
１ 基板 ２ 反応炉 １３，１７，２２，２３ 第１のガス（結晶成長用ガ
ス） １０１，１０２ 第２のガス
ス） １０１，１０２ 第２のガス
Claims (5)
- 【請求項１】基板を内部に設置する反応炉と、 前記反応炉に接続され、前記基板に成長させる結晶の原
料ガスを流すための、結晶成長用ガス供給ラインと、 前記結晶成長用ガス供給ラインに接続され、前記反応炉
に導入されるガスの流量を制御するための、流量制御ガ
スを流す、流量制御ガスラインとを備え、 前記反応炉に供給する前記結晶成長用ガスの流量に応じ
て、前記流量制御ガスの流量を調整する流量制御ガス調
整手段が前記流量制御ガスラインに設けられたことを特
徴とする気相成長装置。 - 【請求項２】メインガスを流すためのメインガスライン
が、反応炉に接続されていることを特徴とする請求項１
に記載の気相成長装置。 - 【請求項３】流量制御ガスラインには、流量制御ガス調
整手段が、並列に設けられており、そのうちの一つの前
記流量制御ガス調整手段には、結晶成長用ガスと同量の
キャリアガスが流れるよう構成されていることを特徴と
する請求項１に記載の気相成長装置。 - 【請求項４】流量制御ガスラインは、流量制御ガス調整
手段を介して排気系にも接続されており、前記調整手段
には、結晶成長用ガスと同量のキャリアガスが流れるよ
う構成されていることを特徴とする請求項１に記載の気
相成長装置。 - 【請求項５】基板を内部に設置する反応炉と、 前記反応炉に接続され、前記基板に成長させる結晶の原
料ガスを流すための、III族元素供給ラインと、 前記III族元素供給ラインとは別に、前記反応炉に接続
され、前記基板に成長させる結晶の原料ガスを流すため
の、Ｖ族元素供給ラインと、 前記III族元素供給ラインに接続され、前記反応炉に導
入されるIII族元素ガスの流量を制御するための、流量
制御ガスを流す、III族元素ガス流量制御ガスライン
と、 前記Ｖ族元素供給ラインに接続され、前記反応炉に導入
されるＶ族元素ガスの流量を制御するための、流量制御
ガスを流す、Ｖ族元素ガス流量制御ガスラインとを備
え、 前記反応炉に供給する前記III族およびＶ族元素ガスの
流量に応じて、前記流量制御ガスの流量を調整する流量
制御ガス調整手段が、前記III族およびＶ族元素ガス流
量制御ガスラインにそれぞれ設けらていることを特徴と
する気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10657594A JPH07153705A (ja) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10657594A JPH07153705A (ja) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | 気相成長装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60070254A Division JPH0713945B2 (ja) | 1985-04-03 | 1985-04-03 | 気相成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07153705A true JPH07153705A (ja) | 1995-06-16 |
Family
ID=14437038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10657594A Pending JPH07153705A (ja) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07153705A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5136587A (ja) * | 1974-04-06 | 1976-03-27 | Int Standard Electric Corp | |
| JPS5513922A (en) * | 1978-07-14 | 1980-01-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Vapor phase growthing method and its device |
-
1994
- 1994-05-20 JP JP10657594A patent/JPH07153705A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5136587A (ja) * | 1974-04-06 | 1976-03-27 | Int Standard Electric Corp | |
| JPS5513922A (en) * | 1978-07-14 | 1980-01-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Vapor phase growthing method and its device |
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