JPS6273621A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
- Publication number
- JPS6273621A JPS6273621A JP60212910A JP21291085A JPS6273621A JP S6273621 A JPS6273621 A JP S6273621A JP 60212910 A JP60212910 A JP 60212910A JP 21291085 A JP21291085 A JP 21291085A JP S6273621 A JPS6273621 A JP S6273621A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- susceptor
- vapor phase
- phase growth
- growth apparatus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
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
高速デバイス、光デバイス用材料である化合物半導体の
気相エピタキシャル成長に関するものである。
気相エピタキシャル成長に関するものである。
従来の技術
最近化合物半導体を用いたヘテロ接合デバイスの研究開
発が活発化してきている。エピタキシャル薄膜の成長方
法としては、従来の液相成長法にかわり、超薄膜多層構
造の形成が容易なこと、及びヘテロ接合界面の急峻性が
すぐれている点で、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ）や
気相成長法（ハライドＶＰＥやＭＯＣＶＤ）が主流を占
めている。このうちＭ ＯＣＶ Ｄ （ｍｅｔ ａｌ
ｏｒｇａｎｉｃｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｎ ｄｅｐ
ｏｓｉｔｉｏｎ ）法は有機金属を用いた有機金属熱分
解法のことで、最近特に注目を浴びている気相成長方法
である。第３図に従来のＭＯＣＶＤ装置のリアクタ（石
英反応炉）付近の概略図を示す。１は石英反応管、２は
石英反応管１を保持するエンドキャップ、３は反応ガス
導入管、４は反応ガス排出口である。基板６はサセプタ
６の上に載置し、ＲＦコイル７により誘導加熱する。基
板温度は、サセプタ６内に位置する熱電対８によりモニ
タされ、フィードバック回路により温度制御される。ヘ
テロ接合薄膜のへテロ界面の急峻性を上げるため、石英
反応管１内壁とサセプタ６の間隔ｄを１〜２１と狭くし
て、ガス流速の実質速度を上げる工夫をしている。
発が活発化してきている。エピタキシャル薄膜の成長方
法としては、従来の液相成長法にかわり、超薄膜多層構
造の形成が容易なこと、及びヘテロ接合界面の急峻性が
すぐれている点で、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ）や
気相成長法（ハライドＶＰＥやＭＯＣＶＤ）が主流を占
めている。このうちＭ ＯＣＶ Ｄ （ｍｅｔ ａｌ
ｏｒｇａｎｉｃｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｎ ｄｅｐ
ｏｓｉｔｉｏｎ ）法は有機金属を用いた有機金属熱分
解法のことで、最近特に注目を浴びている気相成長方法
である。第３図に従来のＭＯＣＶＤ装置のリアクタ（石
英反応炉）付近の概略図を示す。１は石英反応管、２は
石英反応管１を保持するエンドキャップ、３は反応ガス
導入管、４は反応ガス排出口である。基板６はサセプタ
６の上に載置し、ＲＦコイル７により誘導加熱する。基
板温度は、サセプタ６内に位置する熱電対８によりモニ
タされ、フィードバック回路により温度制御される。ヘ
テロ接合薄膜のへテロ界面の急峻性を上げるため、石英
反応管１内壁とサセプタ６の間隔ｄを１〜２１と狭くし
て、ガス流速の実質速度を上げる工夫をしている。
例えばＧ ａ Ａ ｓ基板上にＧａＡｓ／７Ｌも、３Ｇ
＆ｏ 、ｙＡ Ｉ！の超格子構造を作成する場合、Ｇ
ａ Ａ ｇに対しＴＭＧ（トリメチルガリウム）−１０
帆Ａ工、ＡｓＨ３（アルシン） ＝ １ｔｓｃｒ４／／
ｍｉｎ、 Ｈ２ガス＝１ｏ１／”＋基板温度＝ ７８
０ ℃ｒ Ａ ｔｏ 、３Ｇ ａ ｏ 、 −ｒ Ａ
８ に対しては上記の条件に対しＴＭＡ（トリメチ
ルアルミニウム）＝１０ＣＱ／−を加えるだけでよい。
＆ｏ 、ｙＡ Ｉ！の超格子構造を作成する場合、Ｇ
ａ Ａ ｇに対しＴＭＧ（トリメチルガリウム）−１０
帆Ａ工、ＡｓＨ３（アルシン） ＝ １ｔｓｃｒ４／／
ｍｉｎ、 Ｈ２ガス＝１ｏ１／”＋基板温度＝ ７８
０ ℃ｒ Ａ ｔｏ 、３Ｇ ａ ｏ 、 −ｒ Ａ
８ に対しては上記の条件に対しＴＭＡ（トリメチ
ルアルミニウム）＝１０ＣＱ／−を加えるだけでよい。
（ＧａＡｓ（〜１００人）／Ａｚ０．３Ｇａ０．７Ａｓ
（−ｔｏｏ人））の６層のｐａｉｎを作製する場合、
１０ｔのＨ２と１５ ＣＣＡｓＨ３を流している時に、
ＴＭＧ３０秒。
（−ｔｏｏ人））の６層のｐａｉｎを作製する場合、
１０ｔのＨ２と１５ ＣＣＡｓＨ３を流している時に、
ＴＭＧ３０秒。
ＴＭＧ 、ＴＭＡ２０秒、ＴＭＧのみ（ＴＭＡｏｆｆ）
３０秒・・・・・・のガスの切り換えを行なえばよい。
３０秒・・・・・・のガスの切り換えを行なえばよい。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、この従来の方法だと、基板５はサセプタ
６の上面に自重と摩擦力で保持されていの るだけであり、１０ｔ／−という大量ゞガスの流れに対
し、ガス流速の急激な変化の時、基板６が移動したり、
特には吹きとばされてしまうことがあって正常を成長が
できない。又基板６の厚みが５００μｍ程度あり、たと
えば角の点との近傍ではガス流が乱れ、基板６上のエビ
層の周辺領域では結晶性が悪くなるという問題が発生し
ていた。
６の上面に自重と摩擦力で保持されていの るだけであり、１０ｔ／−という大量ゞガスの流れに対
し、ガス流速の急激な変化の時、基板６が移動したり、
特には吹きとばされてしまうことがあって正常を成長が
できない。又基板６の厚みが５００μｍ程度あり、たと
えば角の点との近傍ではガス流が乱れ、基板６上のエビ
層の周辺領域では結晶性が悪くなるという問題が発生し
ていた。
問題点を解決するための手段
上記、大量のガス流に対する基板の移動や基板上エビ層
周辺部分での結晶性が悪いという問題点を解決するため
の本発明の技術的手段は、基板を載置するサセプタの表
面において、基板載置位置は基板の形状、厚みに応じた
凹部とし、サセプタの表面と載置基板表面とは面一とな
るサセプタを用いること、更にこのサセプタの凹部の底
に単一あるいは複数の穴を備え、サセプタ内に設けられ
た貫通孔と凹部底の孔とが結合し、この貫通孔にガスを
流すことにより解決することが可能となる。
周辺部分での結晶性が悪いという問題点を解決するため
の本発明の技術的手段は、基板を載置するサセプタの表
面において、基板載置位置は基板の形状、厚みに応じた
凹部とし、サセプタの表面と載置基板表面とは面一とな
るサセプタを用いること、更にこのサセプタの凹部の底
に単一あるいは複数の穴を備え、サセプタ内に設けられ
た貫通孔と凹部底の孔とが結合し、この貫通孔にガスを
流すことにより解決することが可能となる。
作 用
本発明の作用は以下のように説明できる。つまり、サセ
プタの表面と基板表面を面一にすることで、ガス流に対
する基板近傍でのサセグタ面がなめらかとなり、ガス流
の乱れがなくなり、良好なエビ結晶が得られる。又、サ
セプタと基板表面が面一なため、大量のガス流やガス流
の変動に対しても基板が移動したり、吹き飛ぶことも起
こらない。基板の保持を確実にするためには、ベルヌー
イの原理により、基板の裏面から引っばることにより更
に強固なものとなる。よって、本発明を用いることによ
り、大量のガス流に対する基板の移動や、基板上エビ層
周辺部分での結晶性が悪いという問題は解決される。
プタの表面と基板表面を面一にすることで、ガス流に対
する基板近傍でのサセグタ面がなめらかとなり、ガス流
の乱れがなくなり、良好なエビ結晶が得られる。又、サ
セプタと基板表面が面一なため、大量のガス流やガス流
の変動に対しても基板が移動したり、吹き飛ぶことも起
こらない。基板の保持を確実にするためには、ベルヌー
イの原理により、基板の裏面から引っばることにより更
に強固なものとなる。よって、本発明を用いることによ
り、大量のガス流に対する基板の移動や、基板上エビ層
周辺部分での結晶性が悪いという問題は解決される。
実施例
本発明の実施例を第１図、第２図を用いて説明する。化
合物等の半導体基板６はカーボン製サセプタの凹部９に
セットされていて、サセプタ６の表面と基板６の表面と
は而−になっている。凹部９は基板６の形状、厚みに応
じた形となっている。
合物等の半導体基板６はカーボン製サセプタの凹部９に
セットされていて、サセプタ６の表面と基板６の表面と
は而−になっている。凹部９は基板６の形状、厚みに応
じた形となっている。
今この状態でサセプタ表面と石英反応管１内壁との隙間
Ｗを１〜２１とし、反応ガス導入管３から１０ ｔ／ｒ
ｔｉｎのＨ２キャリアガスを流してＡ Ｚｏ 、 ３Ｇ
ａ ｏ 、 ７Ａ ｓ ／Ｇ ａ Ａ ｓ超格子を従
来例同様の有機金属ガスおよび成長条件で形成したとこ
ろ、例えばＧ ａ Ａ ｓ基板２．６αＸ２．６（至）
角に対し、周辺まで鏡面かつ薄膜積層制御された超格子
が形成できた。Ｗは急速にガスを変えるためには２ｃｍ
以下が望ましい。又Ｇ ａ Ａ ｓ基板がガスの切換え
時などに基板が凹部から飛び出して移動したり、吹き飛
ばされることはなかった。
Ｗを１〜２１とし、反応ガス導入管３から１０ ｔ／ｒ
ｔｉｎのＨ２キャリアガスを流してＡ Ｚｏ 、 ３Ｇ
ａ ｏ 、 ７Ａ ｓ ／Ｇ ａ Ａ ｓ超格子を従
来例同様の有機金属ガスおよび成長条件で形成したとこ
ろ、例えばＧ ａ Ａ ｓ基板２．６αＸ２．６（至）
角に対し、周辺まで鏡面かつ薄膜積層制御された超格子
が形成できた。Ｗは急速にガスを変えるためには２ｃｍ
以下が望ましい。又Ｇ ａ Ａ ｓ基板がガスの切換え
時などに基板が凹部から飛び出して移動したり、吹き飛
ばされることはなかった。
基板６の保持をさらに強固なものとするために、第１図
のようにサセプタ６の基板載置凹部９の底部に複数の孔
１０を設けてもよい。孔１ｏは、サセプタ内の貫通孔１
１とつながっておシ貫通孔１１には、例えば石英製のガ
ス導入管１２よりＮ２ガスあるいはＮ２ガスを多量に流
すことにより（例えば１０１７ｍＭ ） 、基板５と凹
部９とはベルヌーイの原理で密着度が増す。基板の有効
な領域（中央部の）温度均一性を高めるためには、第２
図のように基板６の周囲に孔１ｏを設けるのがよい。こ
のような構造をとることによシ基板６は大量の反応ガス
の流れに対しても十分保持されると共に、エビ結晶の基
板面内の均一性（例えば膜厚設定値０．５μｍ±０．０
２）及び良好な光学・電気（例えばＰＬの半値幅Δλ（
１０ｍｅｖ ）結晶性が得られることがわかった。本実
施例では基板の加熱は誘導加熱方式で説明したが、ラン
プを用いた光加熱でもよい。
のようにサセプタ６の基板載置凹部９の底部に複数の孔
１０を設けてもよい。孔１ｏは、サセプタ内の貫通孔１
１とつながっておシ貫通孔１１には、例えば石英製のガ
ス導入管１２よりＮ２ガスあるいはＮ２ガスを多量に流
すことにより（例えば１０１７ｍＭ ） 、基板５と凹
部９とはベルヌーイの原理で密着度が増す。基板の有効
な領域（中央部の）温度均一性を高めるためには、第２
図のように基板６の周囲に孔１ｏを設けるのがよい。こ
のような構造をとることによシ基板６は大量の反応ガス
の流れに対しても十分保持されると共に、エビ結晶の基
板面内の均一性（例えば膜厚設定値０．５μｍ±０．０
２）及び良好な光学・電気（例えばＰＬの半値幅Δλ（
１０ｍｅｖ ）結晶性が得られることがわかった。本実
施例では基板の加熱は誘導加熱方式で説明したが、ラン
プを用いた光加熱でもよい。
発明の効果
以上の結果かられかるように、本発明を用いて、例えば
Ｇ ａ Ａ ｓ基板上にＧａ １−ｘ Ａ Ｚ ｘ Ａ
ｓ ／Ｇ ａ Ａ ’の超格子を形成すΣ場合、大面
積にわたって、膜厚。
Ｇ ａ Ａ ｓ基板上にＧａ １−ｘ Ａ Ｚ ｘ Ａ
ｓ ／Ｇ ａ Ａ ’の超格子を形成すΣ場合、大面
積にわたって、膜厚。
組成の均−性及び良好な光学・電気的特性が得られると
共に、大量のガス流に対する基板の移動や吹き飛ばされ
ることもなく、ヘテロ接合界面の組成、不純物の急峻性
を上げるため、大量のキャリアガスを流す必要がある超
格子構造デバイスの作製には極めて有効である。本発明
は実施例のＧａ１−、ＡｔｘＡ ｔａ ／Ｇ ａＡ ｓ
系だけでな（Ｉ ｎ１１Ｇ ａ ｘＧ ｍ ｙ Ｐ４．
、、ｙ／ Ｉ ｎ Ｐ ＋ （ＡＺｘＧ ａ 、＋＋ｘ
）ｙ Ｉｎ１−ｙＰ／ＧａＡｓ等のへテロ接合デバイ
スにも十分適用でき、化合物半導体へテロ接合デバイス
の作製には欠くことのできない発明である。
共に、大量のガス流に対する基板の移動や吹き飛ばされ
ることもなく、ヘテロ接合界面の組成、不純物の急峻性
を上げるため、大量のキャリアガスを流す必要がある超
格子構造デバイスの作製には極めて有効である。本発明
は実施例のＧａ１−、ＡｔｘＡ ｔａ ／Ｇ ａＡ ｓ
系だけでな（Ｉ ｎ１１Ｇ ａ ｘＧ ｍ ｙ Ｐ４．
、、ｙ／ Ｉ ｎ Ｐ ＋ （ＡＺｘＧ ａ 、＋＋ｘ
）ｙ Ｉｎ１−ｙＰ／ＧａＡｓ等のへテロ接合デバイ
スにも十分適用でき、化合物半導体へテロ接合デバイス
の作製には欠くことのできない発明である。
第１図は本発明の一実施例の成長装置の構造図、第２図
は本発明の装置のサセプタを上部よりみた模式図、第３
図は従来の装置の構造図である。 １・・・・・・石英反応管、５・・・・・・基板、６・
・・・・・サセプタ、９・・・・・・凹部、１０・・・
・・・孔、１１・・・・・・貫通孔、１２・・・・・・
ガス導入管。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 第３図 尺Ｆコイル
は本発明の装置のサセプタを上部よりみた模式図、第３
図は従来の装置の構造図である。 １・・・・・・石英反応管、５・・・・・・基板、６・
・・・・・サセプタ、９・・・・・・凹部、１０・・・
・・・孔、１１・・・・・・貫通孔、１２・・・・・・
ガス導入管。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 第３図 尺Ｆコイル
Claims (6)
- （１）複数の反応ガスを用いて半導体基板上に薄膜をエ
ピタキシャル成長させる際、上記基板を載置するサセプ
タの表面において、基板載置位置は上記基板の形状、厚
みに応じた凹部とし、上記サセプタの表面と載置基板表
面とは面一となる上記サセプタを成長用炉芯管内に具備
してなることを特徴とする気相成長装置。 - （２）サセプタの凹部の底に単一あるいは複数の孔を備
え、上記サセプタにおいて反応ガスの流れの上流側から
下流側に対して設けられた貫通孔と上記凹部底の孔とが
結合してなる特許請求の範囲第１項に記載の気相成長装
置。 - （３）サセプタに設けられた貫通孔にＮ＿２あるいはＨ
＿２を複数の反応ガス系とは別系統で流すことを特徴と
する特許請求の範囲第２項に記載の気相成長装置。 - （４）サセプタの凹部の複数孔は載置基板の周辺に位置
することを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の気
相成長装置。 - （５）サセプタはカーボン製であり、基板の加熱は誘導
加熱あるいは光加熱方式で行なうことを特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載の気相成長装置。 - （６）複数の反応ガスの中に有機金属ガスを含むことを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の気相成長装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60212910A JPH077746B2 (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60212910A JPH077746B2 (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | 気相成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6273621A true JPS6273621A (ja) | 1987-04-04 |
| JPH077746B2 JPH077746B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=16630303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60212910A Expired - Lifetime JPH077746B2 (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH077746B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003046966A1 (en) * | 2001-11-30 | 2003-06-05 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Susceptor, gaseous phase growing device, device and method for manufacturing epitaxial wafer, and epitaxial wafer |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5343021A (en) * | 1976-09-29 | 1978-04-18 | Amax Inc | Method of producing molybdenummiron |
| JPS5638454U (ja) * | 1979-08-31 | 1981-04-11 | ||
| JPS59159941U (ja) * | 1983-04-12 | 1984-10-26 | ソニー株式会社 | 半導体装置の製造装置 |
| JPS59187139U (ja) * | 1983-05-31 | 1984-12-12 | 株式会社東芝 | 半導体ウエハホルダ装置 |
-
1985
- 1985-09-26 JP JP60212910A patent/JPH077746B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5343021A (en) * | 1976-09-29 | 1978-04-18 | Amax Inc | Method of producing molybdenummiron |
| JPS5638454U (ja) * | 1979-08-31 | 1981-04-11 | ||
| JPS59159941U (ja) * | 1983-04-12 | 1984-10-26 | ソニー株式会社 | 半導体装置の製造装置 |
| JPS59187139U (ja) * | 1983-05-31 | 1984-12-12 | 株式会社東芝 | 半導体ウエハホルダ装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003046966A1 (en) * | 2001-11-30 | 2003-06-05 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Susceptor, gaseous phase growing device, device and method for manufacturing epitaxial wafer, and epitaxial wafer |
| US7270708B2 (en) | 2001-11-30 | 2007-09-18 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Susceptor, vapor phase growth apparatus, epitaxial wafer manufacturing apparatus, epitaxial wafer manufacturing method, and epitaxial wafer |
| CN100338734C (zh) * | 2001-11-30 | 2007-09-19 | 信越半导体株式会社 | 基座、气相生长装置、外延晶片的制造装置、外延晶片的制造方法和外延晶片 |
| KR100937343B1 (ko) | 2001-11-30 | 2010-01-20 | 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 | 서셉터, 기상 성장 장치, 에피택셜 웨이퍼의 제조 장치,에피택셜 웨이퍼의 제조 방법 및 에피택셜 웨이퍼 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH077746B2 (ja) | 1995-01-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0502209A1 (en) | Method and apparatus for growing compound semiconductor crystals | |
| JPS6291495A (ja) | 半導体薄膜気相成長法 | |
| JP3772621B2 (ja) | 気相成長方法および気相成長装置 | |
| JPH0355433B2 (ja) | ||
| JPS5973496A (ja) | 気相成長装置 | |
| JPH077746B2 (ja) | 気相成長装置 | |
| JP3702403B2 (ja) | 気相成長方法 | |
| JPH02126632A (ja) | 化合物半導体結晶層の気相成長方法及びそれに用いる反応管 | |
| JPS6266621A (ja) | 気相成長装置 | |
| JP2732622B2 (ja) | ▲ｉｉｉ▼−▲ｖ▼族化合物半導体の気相成長方法 | |
| JPH07193007A (ja) | エピタキシャル成長方法 | |
| JP2952831B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH03280419A (ja) | 化合物半導体薄膜の成長方法 | |
| JPS5984417A (ja) | ３−５族混晶半導体装置 | |
| JPH0760800B2 (ja) | 化合物半導体の気相成長法 | |
| JP4802442B2 (ja) | 化合物半導体エピタキシャル基板およびその製造方法 | |
| JPH0265125A (ja) | Ｍｏｃｖｄ結晶成長装置の反応管 | |
| JP2793239B2 (ja) | 化合物半導体薄膜の製造方法 | |
| JPS63114117A (ja) | 半導体製造装置 | |
| JPH01244612A (ja) | 砒化ガリウムの気相成長方法及び気相成長装置 | |
| JPH05217903A (ja) | 気相成長装置及び気相成長法 | |
| Mullin | Single crystal growth II: epitaxial growth | |
| Dapkus | Epitaxial Processes For Multilayer Electronic Device Structures | |
| JPS62291022A (ja) | 気相成長装置 | |
| JPS62291021A (ja) | 気相成長装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |