JPS63304618A - 半導体ウエハの製造方法 - Google Patents
半導体ウエハの製造方法Info
- Publication number
- JPS63304618A JPS63304618A JP13936587A JP13936587A JPS63304618A JP S63304618 A JPS63304618 A JP S63304618A JP 13936587 A JP13936587 A JP 13936587A JP 13936587 A JP13936587 A JP 13936587A JP S63304618 A JPS63304618 A JP S63304618A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- compound semiconductor
- same
- main surfaces
- semiconductor wafer
- 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
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 13
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 title description 29
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 39
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 19
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- UUFQTNFCRMXOAE-UHFFFAOYSA-N 1-methylmethylene Chemical compound C[CH] UUFQTNFCRMXOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100167062 Caenorhabditis elegans chch-3 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000257465 Echinoidea Species 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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、３ｉ塁板にこれとは異種結晶構造を有する化
合物半導体をエピタキシャル成長させた半導体つＴハ及
びその製造方法に関する。
合物半導体をエピタキシャル成長させた半導体つＴハ及
びその製造方法に関する。
［従来の技術］
Ｓｉ基板にＧａＡＳ等の化合物半導体をエピタキシャル
成長させることは、有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ
）法や分子線丁ピタキシー（ＭＢＥ）法を用いて行われ
ている。
成長させることは、有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ
）法や分子線丁ピタキシー（ＭＢＥ）法を用いて行われ
ている。
しかし、これらは全てＳ ｉ 基板の片主面に対して二
［ピタキシｐル成長されている１、ところが、ＳｌとＧ
ａＡＳ等の化合物半導体は熱膨張係数が異なるため、エ
ピタキシャルウェハにそりやクラックが生じてしまうと
いう問題があった。このクラックは勿論、若干のそりも
デバイス作成プロセスにおいては重要な障害となり、甲
りな解決策が必要であった。
［ピタキシｐル成長されている１、ところが、ＳｌとＧ
ａＡＳ等の化合物半導体は熱膨張係数が異なるため、エ
ピタキシャルウェハにそりやクラックが生じてしまうと
いう問題があった。このクラックは勿論、若干のそりも
デバイス作成プロセスにおいては重要な障害となり、甲
りな解決策が必要であった。
［発明の目的］
本発明の目的は、前記した従来技術の問題点を解消し、
Ｓｉ基板に化合物半導体をエピタキシャル成長させても
クラック及びそりが発生することのない半導体ウェハ及
びその製造方法を提供することにある、。
Ｓｉ基板に化合物半導体をエピタキシャル成長させても
クラック及びそりが発生することのない半導体ウェハ及
びその製造方法を提供することにある、。
［発明の概要］
本発明の第１の要旨は、Ｓｉ基板に化合物半導体をエピ
タキシャル成長させた半導体ウェハにおいて、上記３ｉ
基板の鏡面加工された飼主面に、エピタキシャル成長に
より同時に同厚かつ同材質の上記化合物半導体層少なく
とも一層以上が形成されていることにある。
タキシャル成長させた半導体ウェハにおいて、上記３ｉ
基板の鏡面加工された飼主面に、エピタキシャル成長に
より同時に同厚かつ同材質の上記化合物半導体層少なく
とも一層以上が形成されていることにある。
本発明の第２の要旨は、上記半導体ウェハの製造方法に
おいて、飼主面が鏡面加工された３ｉ基板の一端を反応
炉中で支持し、上記Ｓ）基板の飼主面を均等に加熱しな
がら前記反応炉中に原料ガスを供給し、少なくとも一層
以上の同厚かつ同材質の化合物半導体層を前記３ｉ基板
の飼主面に同時にエピタキシャル成長させることにある
。
おいて、飼主面が鏡面加工された３ｉ基板の一端を反応
炉中で支持し、上記Ｓ）基板の飼主面を均等に加熱しな
がら前記反応炉中に原料ガスを供給し、少なくとも一層
以上の同厚かつ同材質の化合物半導体層を前記３ｉ基板
の飼主面に同時にエピタキシャル成長させることにある
。
［実 施 例］
以下、本発明の実施例を図面に基づいてβ１明する。
第１図は本発明の半導体ウェハの一実施例を示す説明図
であり、Ｓｉ基板２の鏡面加工された飼主面には同厚か
つ同材質の化合物半導体層３．３例えばＧａＡｓ、Ｇａ
ＡｓＰ、Ｇａｌ Ａｓ等のエピタキシャル成長層が形成
されている。この化合物半導体層３，３は以下に説明す
る製造方法により、同時にＳｉ基板２の飼主面に成長さ
れているため、３ｉ基板２と化合物半導体層３，３との
熱膨張係数が異なっていてもこれら相互の伸縮が相殺さ
れてこの半導体ウェハ１がそったり或はクラックが発生
したりすることがない。尚、化合物半導体層３，３は複
数層でもよいが、同時に成長される同志は必ず同厚、同
材質でなければならない。
であり、Ｓｉ基板２の鏡面加工された飼主面には同厚か
つ同材質の化合物半導体層３．３例えばＧａＡｓ、Ｇａ
ＡｓＰ、Ｇａｌ Ａｓ等のエピタキシャル成長層が形成
されている。この化合物半導体層３，３は以下に説明す
る製造方法により、同時にＳｉ基板２の飼主面に成長さ
れているため、３ｉ基板２と化合物半導体層３，３との
熱膨張係数が異なっていてもこれら相互の伸縮が相殺さ
れてこの半導体ウェハ１がそったり或はクラックが発生
したりすることがない。尚、化合物半導体層３，３は複
数層でもよいが、同時に成長される同志は必ず同厚、同
材質でなければならない。
次に、本発明の半導体ウェハの製造方法の実施例につい
て説明する。
て説明する。
第２図は本発明の半導体ウェハの製造方法を実施するた
めの横型気相成長を示す説明図である。
めの横型気相成長を示す説明図である。
３ｉ基板２はその一端がウェハ支持具４に固定されて反
応管５内にセットされている。このＳｉ基板２の飼主面
を赤外線ランプ６．６で均一に加熱し、反応管５のガス
導入口５ａから成長させる化合物半導体の原料ガスを供
給すると、原料ガスは３ｉ基板２の両生面上（図面にお
いては上側及び下側）を同量流れ、これにより同じ厚さ
の化合物半導体エビタキシャル成長層３，３が３ｉ基板
２上に形成される。尚、排気ガスは排気口５ｂから排出
される。又、図中矢印はガスの流れを示している。この
ようにして得られた半導体ウェハ１は、３ｉ基板２の飼
主面に同厚、同材質の化合物半導体エピタキシャル層３
が同時に成長されているため、そり及びクラックが発生
することがない。
応管５内にセットされている。このＳｉ基板２の飼主面
を赤外線ランプ６．６で均一に加熱し、反応管５のガス
導入口５ａから成長させる化合物半導体の原料ガスを供
給すると、原料ガスは３ｉ基板２の両生面上（図面にお
いては上側及び下側）を同量流れ、これにより同じ厚さ
の化合物半導体エビタキシャル成長層３，３が３ｉ基板
２上に形成される。尚、排気ガスは排気口５ｂから排出
される。又、図中矢印はガスの流れを示している。この
ようにして得られた半導体ウェハ１は、３ｉ基板２の飼
主面に同厚、同材質の化合物半導体エピタキシャル層３
が同時に成長されているため、そり及びクラックが発生
することがない。
実施例１
厚さが３００μｍ、主面が（１００）面から２°ＯＦＦ
したＳｉ基板（飼主面は鏡面）を使用し、原料ガスとし
てＧａ（ＣＨ） 、Ａ、Ｑ（ＣＨ） 、ＡｓＨ、ｎ
型ドーパントカスとしてＳ＋＋ 、キャリアガスとし
て）−１２を使用し、第２図に示す装置により３ｉ基板
の飼主面にｎ型ＧａＡ、Ｑ Ａｓを各々２０．ｕｍ成長
させた。この得られた半導体ウェハにはそり及びクラッ
クが全く発生しておらず、電気的特性も良好であった。
したＳｉ基板（飼主面は鏡面）を使用し、原料ガスとし
てＧａ（ＣＨ） 、Ａ、Ｑ（ＣＨ） 、ＡｓＨ、ｎ
型ドーパントカスとしてＳ＋＋ 、キャリアガスとし
て）−１２を使用し、第２図に示す装置により３ｉ基板
の飼主面にｎ型ＧａＡ、Ｑ Ａｓを各々２０．ｕｍ成長
させた。この得られた半導体ウェハにはそり及びクラッ
クが全く発生しておらず、電気的特性も良好であった。
実施例２
上記実施例１と同様な方法により厚さ３００μｍ、３ｉ
基板の飼主面にＧａへ、ＱＡｓを２Ｃ１ｍ成長させた後
、ト」２ガス以外の供給を停止して放置し、その後、原
料ガスとしてＧａ （ＣＨ３）３、ＡｓＨ３、Ｐ型ドー
パントガスとしてＺｎ（ＣＨＣＨ３）２を供給し、ｐ型
ＧａＡｓ層を各々５μｍ成長させた。この場合も得られ
た半導体ウェハにそり及びクラックは発生せず、電気的
特性も良好であった。
基板の飼主面にＧａへ、ＱＡｓを２Ｃ１ｍ成長させた後
、ト」２ガス以外の供給を停止して放置し、その後、原
料ガスとしてＧａ （ＣＨ３）３、ＡｓＨ３、Ｐ型ドー
パントガスとしてＺｎ（ＣＨＣＨ３）２を供給し、ｐ型
ＧａＡｓ層を各々５μｍ成長させた。この場合も得られ
た半導体ウェハにそり及びクラックは発生せず、電気的
特性も良好であった。
第３図は本発明の半導体ウェハの製造方法を実施するた
めの縦型気相成長装置を示す説明図であり、第３図（ａ
）は正面から見た図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）にお
けるＡ−Ａ断面図、第３図（Ｃ）は第３図（ａ）におけ
るＢ−Ｂ断面図である。
めの縦型気相成長装置を示す説明図であり、第３図（ａ
）は正面から見た図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）にお
けるＡ−Ａ断面図、第３図（Ｃ）は第３図（ａ）におけ
るＢ−Ｂ断面図である。
図において１２はガス導入口１２ａ及び排気口−２ｃを
有する石英製の反応管、１３は反応管１２内に設置され
ガス流通路１２ｂを形成するための内管、１４はＳｉ基
板２の一端を支持するためのウェハ支持具、１５及び１
６はＳｉ基板２の飼主面を均一に加熱するための赤外線
ランプである。この縦型気相成長装置は、複数枚の３ｉ
基板２の両主面に同時に化合物半導体層３，３を成長さ
せることができるため、前述の横型気相成長装置に比較
してｍ産性に優れている。
有する石英製の反応管、１３は反応管１２内に設置され
ガス流通路１２ｂを形成するための内管、１４はＳｉ基
板２の一端を支持するためのウェハ支持具、１５及び１
６はＳｉ基板２の飼主面を均一に加熱するための赤外線
ランプである。この縦型気相成長装置は、複数枚の３ｉ
基板２の両主面に同時に化合物半導体層３，３を成長さ
せることができるため、前述の横型気相成長装置に比較
してｍ産性に優れている。
ガス導入口１２ａから導入された成長される化合物半導
体の原料ガスは、ガス流通路１２ｂを通り、赤外線ラン
プ１５．１６により均一に加熱されたＳｉ基板２の両生
面上を流れ、反応して生成した化合物半導体は、Ｓｌ基
板２の両生面上に同じ厚さ成長する。尚、反応後のガス
は、内管１３、ウェハ支持具１４、反応管１２の夫々の
隙間を流れて排出口１２ｃから排出されるが、内管１３
とウェハ支持具１４の間を流れるガスはウェハ支持具１
４の底部に設けた孔１４ａから排出口１２ｃへ排出され
るようにしである。又、図中矢印はガスの流れを示して
いる。このようにして得られた半導体ウェハ１は前記横
型気相成長装置で得られたものと同様にそり及びクラッ
クが発生することがない。
体の原料ガスは、ガス流通路１２ｂを通り、赤外線ラン
プ１５．１６により均一に加熱されたＳｉ基板２の両生
面上を流れ、反応して生成した化合物半導体は、Ｓｌ基
板２の両生面上に同じ厚さ成長する。尚、反応後のガス
は、内管１３、ウェハ支持具１４、反応管１２の夫々の
隙間を流れて排出口１２ｃから排出されるが、内管１３
とウェハ支持具１４の間を流れるガスはウェハ支持具１
４の底部に設けた孔１４ａから排出口１２ｃへ排出され
るようにしである。又、図中矢印はガスの流れを示して
いる。このようにして得られた半導体ウェハ１は前記横
型気相成長装置で得られたものと同様にそり及びクラッ
クが発生することがない。
実施例３
横型気相成長装置を使用した前記実施例１と同面上にｎ
型ＧａＡ、ｌｌ Ａｓ層を各々２０μｍｆ；ｔ、長させ
た。得られた半導体ウェハにはそり及びクラックが全く
発生しておらず、電気的特性も良好であった。
型ＧａＡ、ｌｌ Ａｓ層を各々２０μｍｆ；ｔ、長させ
た。得られた半導体ウェハにはそり及びクラックが全く
発生しておらず、電気的特性も良好であった。
実施例４
前記実施例２と同じ条件で８枚の３ｉ基板に成長させた
ｎ型ＧａＡρＡＳ層の上に更にｐ型ＧａＡＳ層を各々５
μｍ成長させた。これにより得られた半導体ウェハには
そり及びクラックが全く発生しておらず、電気的特性も
良好であった。
ｎ型ＧａＡρＡＳ層の上に更にｐ型ＧａＡＳ層を各々５
μｍ成長させた。これにより得られた半導体ウェハには
そり及びクラックが全く発生しておらず、電気的特性も
良好であった。
［発明の効果］
以上に説明した如く、本発明の半導体ウェハ及びその製
造方法によれば次ような顕著な効果を奏する。
造方法によれば次ような顕著な効果を奏する。
（１） Ｓ ｉ ｐ板の鏡面加工された両主面に、エピ
タキシャル成長により同時に同厚かつ同材質の化合物半
導体層が少なくとも一層以上形成されているため、この
半導体ウェハにそり及びクラックが発４Ｆすることがな
い。
タキシャル成長により同時に同厚かつ同材質の化合物半
導体層が少なくとも一層以上形成されているため、この
半導体ウェハにそり及びクラックが発４Ｆすることがな
い。
（２）両主面が鏡面加工されたＳｉ基板の一端を反応炉
中で支持し、前記３ｉ基板の両主面を均等に加熱しなが
ら前記反応炉中に原料ガスを供給し、少なくとも一層以
上の同厚かつ同材質の化合物半導体層を前記Ｓｌ基板の
両主面に同時にエピタキシャル成長させているため、そ
り及びクラックが発生していない半導体ウェハを得るこ
とができる。
中で支持し、前記３ｉ基板の両主面を均等に加熱しなが
ら前記反応炉中に原料ガスを供給し、少なくとも一層以
上の同厚かつ同材質の化合物半導体層を前記Ｓｌ基板の
両主面に同時にエピタキシャル成長させているため、そ
り及びクラックが発生していない半導体ウェハを得るこ
とができる。
第１図は本発明の半導体ウェハの一実施例を示す説明図
、第２図及び第３図は本発明の半導体ウェハの製造方法
の実施例を示す説明図である。 １：半導体ウェハ、 ２：Ｓｉ 基 板、 ３：化合物半導体層。 図面の浄書 蕗 １ 目 １：半導体ウェハ 第 ２ 図 ら 牛°ウニへ東持艮 ５：反応管 ６：寺叫塊ランア １３図 （ａ−） （ｂ） 第 ３ 図 ｔＣ） １２：反罠・管 １３：自重 １４：クエへ東埒具 Ｉ５，１６：東外線ランプ 手続補正書く方式） ％式％ １事件の表示 昭和 ６２ 年 特 許 願第 １３９３６５
号２発明の名称 半導体ウェハ及びその製造方法 ３補正をする者 ６ 補 正 の 対 象 図面企図。 ７ 補 正 の 内 容 別紙の通り。 ８ 添付書類の目録 図 面 １通 以 上
、第２図及び第３図は本発明の半導体ウェハの製造方法
の実施例を示す説明図である。 １：半導体ウェハ、 ２：Ｓｉ 基 板、 ３：化合物半導体層。 図面の浄書 蕗 １ 目 １：半導体ウェハ 第 ２ 図 ら 牛°ウニへ東持艮 ５：反応管 ６：寺叫塊ランア １３図 （ａ−） （ｂ） 第 ３ 図 ｔＣ） １２：反罠・管 １３：自重 １４：クエへ東埒具 Ｉ５，１６：東外線ランプ 手続補正書く方式） ％式％ １事件の表示 昭和 ６２ 年 特 許 願第 １３９３６５
号２発明の名称 半導体ウェハ及びその製造方法 ３補正をする者 ６ 補 正 の 対 象 図面企図。 ７ 補 正 の 内 容 別紙の通り。 ８ 添付書類の目録 図 面 １通 以 上
Claims (2)
- （１）Ｓｉ基板の鏡面加工された両主面に、エピタキシ
ャル成長により同時に同厚かつ同材質の化合物半導体層
が少なくとも一層以上形成されていることを特徴とする
半導体ウェハ。 - （２）両主面が鏡面加工されたＳｉ基板の一端を反応炉
中で支持し、前記Ｓｉ基板の両主面を均等に加熱しなが
ら前記反応炉中に原料ガスを供給し、少なくとも一層以
上の同厚かつ同材質の化合物半導体層を前記Ｓｉ基板の
両主面に同時にエピタキシャル成長させることを特徴と
する半導体ウェハの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62139365A JPH0760803B2 (ja) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | 半導体ウエハの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62139365A JPH0760803B2 (ja) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | 半導体ウエハの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63304618A true JPS63304618A (ja) | 1988-12-12 |
| JPH0760803B2 JPH0760803B2 (ja) | 1995-06-28 |
Family
ID=15243632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62139365A Expired - Fee Related JPH0760803B2 (ja) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | 半導体ウエハの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0760803B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006332228A (ja) * | 2005-05-25 | 2006-12-07 | Showa Denko Kk | 半導体素子形成用基板及びエピタキシャルウェーハ並びにそれらを利用した半導体素子及び半導体デバイス |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62101024A (ja) * | 1985-10-28 | 1987-05-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | エピタキシヤル成長ウエフア |
-
1987
- 1987-06-03 JP JP62139365A patent/JPH0760803B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62101024A (ja) * | 1985-10-28 | 1987-05-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | エピタキシヤル成長ウエフア |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006332228A (ja) * | 2005-05-25 | 2006-12-07 | Showa Denko Kk | 半導体素子形成用基板及びエピタキシャルウェーハ並びにそれらを利用した半導体素子及び半導体デバイス |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0760803B2 (ja) | 1995-06-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101094913B1 (ko) | Iii-v 족 반도체 물질을 형성하기 위한 제조 공정 시스템 | |
| JP3581388B2 (ja) | 均一性が向上した堆積ポリシリコン膜と、そのための装置 | |
| JPS6115322A (ja) | 均質化学蒸着方法及びその装置 | |
| WO1992005577A1 (en) | Method and apparatus for growing compound semiconductor crystals | |
| JPS5820151B2 (ja) | ハツコウダイオ−ドノセイゾウホウホウ | |
| JPS63227007A (ja) | 気相成長方法 | |
| EP0164928A2 (en) | Vertical hot wall CVD reactor | |
| CN1988109A (zh) | 生产自支撑iii－n层和自支撑iii－n基底的方法 | |
| KR100447855B1 (ko) | 3-5족 질화물막의 제조 방법 및 제조 장치 | |
| JPH08236458A (ja) | 半導体基板の製造方法 | |
| JP2881828B2 (ja) | 気相成長装置及び気相成長方法 | |
| JPS6010621A (ja) | 減圧エピタキシヤル成長装置 | |
| JPH0547674A (ja) | 気相成長装置および気相成長方法 | |
| JP3104677B2 (ja) | Ｉｉｉ族窒化物結晶成長装置 | |
| JPH04338636A (ja) | 半導体気相成長装置 | |
| JP2804959B2 (ja) | Ш−ｖ族化合物半導体のエピタキシャル成長方法 | |
| JPH01144620A (ja) | 半導体成長装置 | |
| JPH06244109A (ja) | 化合物半導体の気相成長方法 | |
| JPS6372111A (ja) | 半導体基板の温度調整方法 | |
| JPS62247520A (ja) | 気相処理装置 | |
| JPH0760803B2 (ja) | 半導体ウエハの製造方法 | |
| JPS6235516A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH04139816A (ja) | 気相成長方法 | |
| JPH0559080B2 (ja) | ||
| JPS62291021A (ja) | 気相成長装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |