JPH04321593A - 液相エピタキシャル成長方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はＧａＡｓ，ＡｌＧａＡ
ｓ，ＩｎＰ等の化合物半導体のウェハーの表面に半導体
の薄膜をエピタキシャル成長させる液相成長法（ＬＰＥ
法）の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から化合物半導体のウェハーに液相
エピタキシャル成長させるのにスライドボート法が用い
られている。この方法は，図５に示すように（例えば応
用物理学会編「応用物理ハンドブック」丸善（株）発行
，１９９０．３．３０　，Ｐ．３４８　参照），電気炉
中にカーボン製基体８の上に基板ウエハホールダー１を
置く。基板ホールダー１の上面には基板ウエハ２を嵌め
て装着する凹部９がもうけられ，その中に基板ウエハ２
を取りつける。また基板ウエハホールダー１の上に開口
部７を有する原料融液収容治具４がもうけられ，その開
口部７には原料融液３が入れてある。基板ホールダー１
は基体８と原料融液収容治具４の間に挟まれており，そ
の間を図５の矢印の方向に操作棒６によってスライドし
移動できるようになっている。治具全体を電気炉に入れ
て加熱し原料を融解して原料融液とし基板ホールダー１
をスライドして基板ウエハ２の表面を原料融液３の下面
と接触させ，温度を徐々に下降させることによって基板
ウエハ２の表面に原料融液３の成分の結晶をエピタキシ
ャル成長させるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記方法において基板
ウエハ２として矩形の基板ウエハが用いられている。と
ころがこれらの化合物半導体のバルク結晶は通常液体封
止引き上げ法（ＬＥＣ法，Ｌｉｑｕｉｄ　Ｅｎｃａｐｓ
ｕｌａｔｅｄ　Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ　法）により成
長させるので円柱形であり，それをスライスして切り出
した基板ウエハは円形である。そこでエピタキシャル成
長用の基板ウエハとして矩形ウエハを用いるには円板型
基板ウエハから加工（切断，ヘキ開等）して矩形にする
必要があり，その際に基板ウエハからのロスが多く歩留
りが悪いという課題がある。

【０００４】これに対し円形の基板ウエハを用いること
も考えられるが，基板ウエハホールダーの円形の凹部９
に円形の基板ウエハ２を入れて成長させるとエピタキシ
ャル成長が終わった後，原料融液収容治具４を基板ウエ
ハ上で移動させた際に基板ウエハが回転し易く，そのた
め基板ウエハ表面にキズが発生したり又エピタキシャル
層の上に微小な原料融液が残留し易いという欠点が生ず
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は基板ウエハの
表面にエピタキシャル成長をさせるのに，一部を弓形に
ヘキ開除去し且つヘキ開した弦の角部をラウンディング
加工を施した円形の基板ウエハを用い，該円形基板ウエ
ハの形状に適合し弦が原料融液が移動する方向に直角で
且つ移動の入口側にあるようにした凹部を有する基板ウ
エハホールダーに基板ウエハを取りつけて液相エピタキ
シャル成長を行うことを特徴とする液相エピタキシャル
成長方法であり，前記従来の課題を解消するものである
。

【０００６】以下図面を用いて本発明を説明する。図１
は本発明のエピタキシャル成長装置の断面図である。基
板ウエハホールダー１には凹部９がもうけられ，その中
にエピタキシャル成長する基板ウエハ２が入れられる。 基板ウエハホールダー１の上には開口部７を有する原料
融液収容治具４があり，開口部７には原料融液３が収容
されている。また平面図を図２に示すように，基板ホー
ルダー１の表面に一端を弓形に切った円形の凹部９がも
うけられている。この凹部９の形状では弦の線は原料融
液収容治具４の移動方向と直角方向にしてある。凹部９
にその形に適合した即ち弓形に一部をヘキ開した基板ウ
エハ２が固定される。図３には図１のＡ部の詳細を示す
ように，基板ウエハ２のヘキ開した弦の角部はｒ半径の
（エッヂ）ラウンディング加工を施してある。

【０００７】

【作用】この方法を用いてエピタキシャル成長を行うに
は，基板ウエハホールダー１の凹部に一部をヘキ開した
基板ウエハ２を取り付け，原料融液収容治具４の開口部
７に原料を挿入する。基板ウエハ２と原料融液が接触し
ない位置に原料融液収容治具４を置き，治具全体を電気
炉に入れて雰囲気及びその気圧を調整し，昇温して原料
融液３を溶融する。次に原料融液収容治具４を図の矢印
の方向に移動して基板ウエハ２の上に原料融液３を移動
し，温度を徐々に降下させると基板ウエハ２の表面に原
料成分のエピタキシャル結晶が成長する。エピタキシャ
ル成長が終了すると原料融液収容治具４を移動して基板
ウエハ２と原料融液３との接触を外し，温度を降下して
エピタキシャル成長した基板ウエハを取り出す。

【０００８】本発明のようにすると基板ウエハ２は基板
ウエハホールダー１の凹部７の形に適合しているのでエ
ピタキシャル成長工程，特にエピタキシャル層成長後の
原料融液収容治具４の移動中に基板ウエハ２が回転する
ことがない。それ故エピタキシャル層表面に原料融液が
残留することが少ない。

【０００９】また基板ウエハ２の切欠き端部の弦が原料
融液が移動して入ってくる側で移動方向と直角にしてあ
るので，図４に示すように，弦を移動方向に平行にした
場合に比しウエハ端部でのエッヂ成長が少ない。従って
エピタキシャル層表面にキズが発生しにくい。またヘキ
開した基板ウエハの角部をエッヂラウンディング加工し
てあるのでエッヂグロースによるキズの発生もさらに低
減される。

【００１０】この場合，基板ウエハは円形の一方の端部
を弓形にヘキ開するだけであり元の円形の基板ウエハと
比較して殆ど無視できる程度の面積を除去するだけでよ
いので歩留がよく，コスト安でエピタキシャル層を有す
る基板ウエハを製造することができる。

【００１１】

【実施例】厚さ０．４ｍｍで直径５０ｍｍφのＧａＡｓ
基板ウエハを用いてその上にＬＰＥ法により厚さ１０μ
ｍ　のエピタキシャル成長を行った。本発明のように基
板ウエハの一端を弦の長さが２０ｍｍになるようにヘキ
開して適合する基板ウエハホールダーを用いた場合と円
形のままの基板ウエハを用いた場合を比較した。結果は

【表１】 の通りであった。

【００１２】この場合に弦に対する中心角は約４８°で
あり，　従って基板ウエハの面積は円形基板ウエハに比
し９８％以上と面積減少は２％以下であり，矩形の基板
ウエハを使用する場合に比しロスは非常に少ない。そし
て以上の結果から本発明の方法によると良質なエピタキ
シャル成長層を有する基板ウエハを製造するることがで
きることが分かる。

【００１３】

【発明の効果】以上に詳しく説明したように，本発明の
方法によると，単に円形の基板ウエハの一端を弓形にヘ
キ開するだけで従来の矩形の基板ウエハを用いるより基
板ウエハのロスを減少してエピタキシャル成長のコスト
を大幅に下げることができる。またエピタキシャル成長
工程において基板ウエハが回転することがないので，良
好な品質のエピタキシャル層を有する基板ウエハを製造
することができる有効なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明に用いるエピタキシャル成長装置の
断面図

【図２】　　図１の場合の基板ウエハホールダーの平面
図

【図３】　　図１のＡ部の詳細断面図

【図４】　　基板ウエハの弦を移動方向に平行にした場
合の基板ウエハホールダーの平面図

【図５】　　従来のエピタキシャル成長装置の断面図

【
符号の説明】 １　　基板ウエハホールダー ２　　基板ウエハ ３　　原料融液 ４　　原料融液収容治具 ６　　操作棒 ７　　開口部 ８　　基体 ９　　凹部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板ウエハの表面に液相エピタキシャル成
   長をする方法において，円形の一端を弓形にヘキ開除去
   し且つヘキ開した弦の角部をラウンディング加工を施し
   た円形の基板ウエハを用い，該弦が原料融液が移動する
   方向に直角で且つ移動の入口側にあるようにした円形基
   板ウエハの形状に適合した凹部を有する基板ウエハホー
   ルダーに前記基板ウエハを取りつけて液相エピタキシャ
   ル成長を行うことを特徴とする液相エピタキシャル成長
   方法
2. 【請求項２】　　エッヂラウンディングの半径が０．１
   ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の液相エ
   ピタキシャル成長方法