JPH0930891A - 半導体液相エピタキシャル装置 - Google Patents
半導体液相エピタキシャル装置Info
- Publication number
- JPH0930891A JPH0930891A JP18542695A JP18542695A JPH0930891A JP H0930891 A JPH0930891 A JP H0930891A JP 18542695 A JP18542695 A JP 18542695A JP 18542695 A JP18542695 A JP 18542695A JP H0930891 A JPH0930891 A JP H0930891A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- growth
- melt
- jig
- crystal
- 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
Landscapes
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の半導体液相エピタキシャル装置では、
エピタキシャル成長後のエピタキシャル成長ウェハーに
該ウェハー割れの原因となる異常成長部及び未成長部が
発生した。 【課題解決手段】 本発明のエピタキシャル装置は、基
板３０裏面のエピタキシャル成長を防止する背面板３１
を固定治具２９の２８溝と嵌合する嵌合部３１ａと前記
基板３０を保持する保持部３１ｂより構成し、該保持部
３１ｂは基板３０裏面と密着する面と鋭角をなし基板３
０表面の角部を保持する傾斜面からなり、前記嵌合部３
１ｂを固定治具２９の溝２８に嵌合させた際に前記固定
治具２９表面より離れた位置となるよう配置してなる。
エピタキシャル成長後のエピタキシャル成長ウェハーに
該ウェハー割れの原因となる異常成長部及び未成長部が
発生した。 【課題解決手段】 本発明のエピタキシャル装置は、基
板３０裏面のエピタキシャル成長を防止する背面板３１
を固定治具２９の２８溝と嵌合する嵌合部３１ａと前記
基板３０を保持する保持部３１ｂより構成し、該保持部
３１ｂは基板３０裏面と密着する面と鋭角をなし基板３
０表面の角部を保持する傾斜面からなり、前記嵌合部３
１ｂを固定治具２９の溝２８に嵌合させた際に前記固定
治具２９表面より離れた位置となるよう配置してなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、III−Ｖ族化合物
半導体の液相エピタキシャル装置に関し、特に基板縦置
き型半導体エピタキシャル装置に関するものである。
半導体の液相エピタキシャル装置に関し、特に基板縦置
き型半導体エピタキシャル装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は従来の基板縦置き型半導体液相エ
ピタキシャル装置及びその動作を説明するための図であ
り、（ａ）は結晶成長開始前の状態を示す縦断面図であ
り、（ｂ）は結晶成長時の状態を示す縦断面図である。
ピタキシャル装置及びその動作を説明するための図であ
り、（ａ）は結晶成長開始前の状態を示す縦断面図であ
り、（ｂ）は結晶成長時の状態を示す縦断面図である。
【０００３】従来の基板縦置き型半導体液相エピタキシ
ャル装置（以下、単に「エピタキシャル装置」と称
す。）は、全体を支持する基台となる底板１の上に成長
室２が形成された成長用ボート３が一定方向（図の左右
方向）に往復移動可能に設けられ、この成長用ボート３
の上部に、結晶原料の融液４を貯溜する融液溜５が形成
された上部部材６が配置された構造となっている。これ
らの系は、図示しない電気炉内の石英管に収納され、温
度制御されるようになっている。
ャル装置（以下、単に「エピタキシャル装置」と称
す。）は、全体を支持する基台となる底板１の上に成長
室２が形成された成長用ボート３が一定方向（図の左右
方向）に往復移動可能に設けられ、この成長用ボート３
の上部に、結晶原料の融液４を貯溜する融液溜５が形成
された上部部材６が配置された構造となっている。これ
らの系は、図示しない電気炉内の石英管に収納され、温
度制御されるようになっている。
【０００４】前記成長用ボート３には、その一端側に操
作棒７が形成されており、この操作棒７の操作により、
成長用ボート３を水平方向に移動させるようになってい
る。 前記成長用ボート３の成長室２内底面には、該成長用ボ
ート３の移動方向に一定の間隔を存じて複数の溝８が形
成された固定治具９が配置され、前記各溝８により表面
側が結晶成長される基板１０と、該基板１０の裏面と密
着し該裏面の結晶成長を防止する背面板１１とが縦置き
保持されるようになっている。図７に、溝８にて基板１
０及び背面板１１を縦置き保持してなる状態を示す。
作棒７が形成されており、この操作棒７の操作により、
成長用ボート３を水平方向に移動させるようになってい
る。 前記成長用ボート３の成長室２内底面には、該成長用ボ
ート３の移動方向に一定の間隔を存じて複数の溝８が形
成された固定治具９が配置され、前記各溝８により表面
側が結晶成長される基板１０と、該基板１０の裏面と密
着し該裏面の結晶成長を防止する背面板１１とが縦置き
保持されるようになっている。図７に、溝８にて基板１
０及び背面板１１を縦置き保持してなる状態を示す。
【０００５】前記上部部材６に形成された融液溜５に
は、融液落下口１２が形成されている。該融液落下口１
２は、図６（ａ）に示す状態（結晶成長開始前の状態）
で、成長用ボート３の上面によって閉塞された状態とな
っている。そして、成長用ボート３を図６（ｂ）に示す
位置まで移動させると、融液落下口１２と成長室２とが
連通することから、この時点で融液溜５内の融液４が成
長室２内に落下して、結晶成長（エピタキシャル成長）
が行われるようになっている。
は、融液落下口１２が形成されている。該融液落下口１
２は、図６（ａ）に示す状態（結晶成長開始前の状態）
で、成長用ボート３の上面によって閉塞された状態とな
っている。そして、成長用ボート３を図６（ｂ）に示す
位置まで移動させると、融液落下口１２と成長室２とが
連通することから、この時点で融液溜５内の融液４が成
長室２内に落下して、結晶成長（エピタキシャル成長）
が行われるようになっている。
【０００６】次に、上記構成のエピタキシャル装置によ
る結晶成長の手順について、ＧａＡｓの結晶成長を例に
あげて説明する。ここで、前記基板１０として、例え
ば、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）基板を用いる。
る結晶成長の手順について、ＧａＡｓの結晶成長を例に
あげて説明する。ここで、前記基板１０として、例え
ば、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）基板を用いる。
【０００７】まず、成長用ボート３の成長室２内に、固
定治具９及び基板１０並びに背面板１１を配置する。こ
こで、該固定治具９の各溝８にて一枚背面板１１を二枚
の基板１０の裏面にて挟持した一端側が嵌合保持され
る。
定治具９及び基板１０並びに背面板１１を配置する。こ
こで、該固定治具９の各溝８にて一枚背面板１１を二枚
の基板１０の裏面にて挟持した一端側が嵌合保持され
る。
【０００８】結晶成長開始前では、成長用ボート３の位
置は図６（ａ）に示す位置となっている。この状態にお
いて、上部部材６の融液溜５に成長させる結晶原料（Ｇ
ａ，ＧａＡｓ多結晶，Ｓｉ等のドーパント等）を収容
し、これらの系をＨ2 雰囲気中で特定の温度（摂氏９０
０〜１０００度）まで昇温し、融液溜５に収容した結晶
原料を十分に溶融する。
置は図６（ａ）に示す位置となっている。この状態にお
いて、上部部材６の融液溜５に成長させる結晶原料（Ｇ
ａ，ＧａＡｓ多結晶，Ｓｉ等のドーパント等）を収容
し、これらの系をＨ2 雰囲気中で特定の温度（摂氏９０
０〜１０００度）まで昇温し、融液溜５に収容した結晶
原料を十分に溶融する。
【０００９】次に、操作棒７によって成長用ボート３を
図６（ｂ）に示す状態まで移動させ、融液溜５内の結晶
原料が溶融してなる融液（Ｇａ，ＧａＡｓ多結晶，Ｓｉ
等のドーパント等の混合融液）４を融液落下口１２から
成長室２内へ落下させ、この後徐々に降温してＧａＡｓ
の結晶を基板１０の表面に成長させるものである。
図６（ｂ）に示す状態まで移動させ、融液溜５内の結晶
原料が溶融してなる融液（Ｇａ，ＧａＡｓ多結晶，Ｓｉ
等のドーパント等の混合融液）４を融液落下口１２から
成長室２内へ落下させ、この後徐々に降温してＧａＡｓ
の結晶を基板１０の表面に成長させるものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８に
示すように、上記エピタキシャル装置にて製造されるエ
ピタキシャル成長ウェハー、即ち表面にエピタキシャル
成長層１３が形成されてなる基板１０は、固定治具９表
面と基板１０表面の接触部近傍１４（図７参照）で突起
状の異常成長部１３ａが発生し、また、固定治具９の溝
８で保持されている部分に未成長部１０ａが発生してい
た。
示すように、上記エピタキシャル装置にて製造されるエ
ピタキシャル成長ウェハー、即ち表面にエピタキシャル
成長層１３が形成されてなる基板１０は、固定治具９表
面と基板１０表面の接触部近傍１４（図７参照）で突起
状の異常成長部１３ａが発生し、また、固定治具９の溝
８で保持されている部分に未成長部１０ａが発生してい
た。
【００１１】前記異常成長部１３ａが発生する理由は、
徐冷法による結晶成長中に基板１０表面に固定治具９が
接触していることにある。
徐冷法による結晶成長中に基板１０表面に固定治具９が
接触していることにある。
【００１２】前記基板１０と固定治具９とは、材質（基
板：ガリウムリン，ガリウム砒素、固定治具：グラファ
イト）が異なり、これにより熱伝導率も大きく異なる。
このような熱伝導率の大きな違いから結晶成長中の冷却
速度が微妙に異なる。即ち、固定治具９の熱伝導率が基
板１０の熱伝導率よりも高いため、固定治具９が基板１
０に対して冷却媒体として作用し、接触部近傍１４の基
板部分が他の部分（正常な結晶成長が行われる基板部
分）に比べて結晶成長が速くなっている。これによっ
て、異常成長が突起状に発生する。
板：ガリウムリン，ガリウム砒素、固定治具：グラファ
イト）が異なり、これにより熱伝導率も大きく異なる。
このような熱伝導率の大きな違いから結晶成長中の冷却
速度が微妙に異なる。即ち、固定治具９の熱伝導率が基
板１０の熱伝導率よりも高いため、固定治具９が基板１
０に対して冷却媒体として作用し、接触部近傍１４の基
板部分が他の部分（正常な結晶成長が行われる基板部
分）に比べて結晶成長が速くなっている。これによっ
て、異常成長が突起状に発生する。
【００１３】また、前記固定治具９は、融液（主にガリ
ウムＧａ）４に対しても冷却媒体として作用し、その接
触部分で融液４が冷却され、部分的に温度差を生じる。
これによって、前記接触部近傍１４の基板部分が他の基
板部分に比べて結晶成長が速くなり、異常成長が突起状
発生する原因となっている。図９に、ガリウムとグラフ
ァイトとの熱伝導率特性を示す。
ウムＧａ）４に対しても冷却媒体として作用し、その接
触部分で融液４が冷却され、部分的に温度差を生じる。
これによって、前記接触部近傍１４の基板部分が他の基
板部分に比べて結晶成長が速くなり、異常成長が突起状
発生する原因となっている。図９に、ガリウムとグラフ
ァイトとの熱伝導率特性を示す。
【００１４】前記未成長部１０ａが発生する理由は、結
晶成長時に基板１０を固定治具９の溝８におさめること
にある。このため、溝８におさめられた基板部分は融液
４に浸されずに結晶成長が行われる。
晶成長時に基板１０を固定治具９の溝８におさめること
にある。このため、溝８におさめられた基板部分は融液
４に浸されずに結晶成長が行われる。
【００１５】即ち、固定治具９の溝８で基板１０の保持
される部分をマスクする形となり、結晶成長できずに未
成長部１０ａとなる。
される部分をマスクする形となり、結晶成長できずに未
成長部１０ａとなる。
【００１６】このような異常成長部１３ａ及び未成長部
１０ａは、後工程においてウェハー割れ、クラック、か
け等の不具合の原因となっている。
１０ａは、後工程においてウェハー割れ、クラック、か
け等の不具合の原因となっている。
【００１７】即ち、前記エピタキシャル成長ウェハーの
表面（エピタキシャル成長層側）が後工程の研磨工程に
より研磨されるが、図１０に示すように、該研磨工程に
おいてエピタキシャル成長ウェハーの基板１０側を上に
し、間に研磨板１７を介して上方より圧力１５をかけて
ウェハー表面を研磨する際、前記異常成長部１３ａによ
りエピタキシャル成長ウェハーにかかる圧力が不均一
（異常成長部１３ａに圧力が加わる）となり、ウェハー
割れの原因となった。
表面（エピタキシャル成長層側）が後工程の研磨工程に
より研磨されるが、図１０に示すように、該研磨工程に
おいてエピタキシャル成長ウェハーの基板１０側を上に
し、間に研磨板１７を介して上方より圧力１５をかけて
ウェハー表面を研磨する際、前記異常成長部１３ａによ
りエピタキシャル成長ウェハーにかかる圧力が不均一
（異常成長部１３ａに圧力が加わる）となり、ウェハー
割れの原因となった。
【００１８】また、未成長部１０ａのエピタキシャル成
長層１３ｂの層厚が他の正常なエピタキシャル成長層厚
が形成されている部分より薄いため、研磨工程において
常盤１６に接触せず、上方からの圧力１５に極度に弱く
なり、ウェハーのクラック、かけの原因となった。この
クラック、かけはさらなる後工程の作業時において、ウ
ェハー割れのきっかけとなる。
長層１３ｂの層厚が他の正常なエピタキシャル成長層厚
が形成されている部分より薄いため、研磨工程において
常盤１６に接触せず、上方からの圧力１５に極度に弱く
なり、ウェハーのクラック、かけの原因となった。この
クラック、かけはさらなる後工程の作業時において、ウ
ェハー割れのきっかけとなる。
【００１９】上述したウェハー割れは、ウェハー加工工
程の作業上で手間のかかる要因の一つとなっており、作
業効率を低下させることになる。即ち、ウェハーが割れ
ることによって１ピースが２ピース，３ピースとなり、
処理回数が増えることになる。
程の作業上で手間のかかる要因の一つとなっており、作
業効率を低下させることになる。即ち、ウェハーが割れ
ることによって１ピースが２ピース，３ピースとなり、
処理回数が増えることになる。
【００２０】本発明は、上記課題に鑑み、ウェハー割れ
の原因となる異常成長部及び未成長部を有しないエピタ
キシャル成長ウェハーを製造することのできるエピタキ
シャル成長装置の提供を目的とするものである。
の原因となる異常成長部及び未成長部を有しないエピタ
キシャル成長ウェハーを製造することのできるエピタキ
シャル成長装置の提供を目的とするものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
半導体液相エピタキシャル装置は、結晶原料の融液を貯
溜する融液溜が形成された上部部材と、基板を収納する
成長室が形成された成長用ボートと、前記成長室内に配
置され前記基板裏面と密着して該裏面の結晶成長を防止
する背面板と、該背面板を縦置き保持する溝を備え前記
基板の熱伝導率よりも大きな熱伝導率を有する治具とを
具備し、一定温度に昇温された電気炉内で、前記融液溜
内に貯溜されている融液を前記成長室内に落下させ、そ
の後降温して基板表面に結晶を成長させる半導体液相エ
ピタキシャル装置において、前記背面板が前記治具の溝
と嵌合する嵌合部と前記基板を保持する保持部とを備え
てなることを特徴とするものである。
半導体液相エピタキシャル装置は、結晶原料の融液を貯
溜する融液溜が形成された上部部材と、基板を収納する
成長室が形成された成長用ボートと、前記成長室内に配
置され前記基板裏面と密着して該裏面の結晶成長を防止
する背面板と、該背面板を縦置き保持する溝を備え前記
基板の熱伝導率よりも大きな熱伝導率を有する治具とを
具備し、一定温度に昇温された電気炉内で、前記融液溜
内に貯溜されている融液を前記成長室内に落下させ、そ
の後降温して基板表面に結晶を成長させる半導体液相エ
ピタキシャル装置において、前記背面板が前記治具の溝
と嵌合する嵌合部と前記基板を保持する保持部とを備え
てなることを特徴とするものである。
【００２２】また、本発明の請求項２記載の半導体液相
エピタキシャル装置は、前記治具が融液の熱伝導率より
も大きな熱伝導率を有してなり、前記保持部が前記嵌合
部を治具の溝に嵌合させた状態で前記治具表面より離れ
た位置となるよう配置されてなることを特徴とするもの
である。
エピタキシャル装置は、前記治具が融液の熱伝導率より
も大きな熱伝導率を有してなり、前記保持部が前記嵌合
部を治具の溝に嵌合させた状態で前記治具表面より離れ
た位置となるよう配置されてなることを特徴とするもの
である。
【００２３】さらに、本発明の請求項３記載の半導体液
相エピタキシャル装置は、前記保持部が基板表面の角部
及び又は基板側面を保持してなることを特徴とするもの
である。
相エピタキシャル装置は、前記保持部が基板表面の角部
及び又は基板側面を保持してなることを特徴とするもの
である。
【００２４】上記構成によれば、本発明の請求項１記載
の半導体液相エピタキシャル装置は、背面板が治具の溝
と嵌合する嵌合部と、基板を保持する保持部とを備えて
なる構成なので、基板が治具に直接接触することがなく
なり、熱伝導率の違いから結晶成長中に前記治具によっ
て基板が冷却され、異常成長することを防止することが
できる。
の半導体液相エピタキシャル装置は、背面板が治具の溝
と嵌合する嵌合部と、基板を保持する保持部とを備えて
なる構成なので、基板が治具に直接接触することがなく
なり、熱伝導率の違いから結晶成長中に前記治具によっ
て基板が冷却され、異常成長することを防止することが
できる。
【００２５】また、本発明の請求項２記載の半導体液相
エピタキシャル装置は、前記治具が融液の熱伝導率より
も大きな熱伝導率を有してなり、前記保持部が前記嵌合
部を治具の溝に嵌合させた状態で前記治具表面より離れ
た位置となるよう配置されてなる構成なので、熱伝導率
の違いから治具表面にて冷却された融液によって結晶成
長が行われることを防止でき、異常成長を防止すること
ができる。
エピタキシャル装置は、前記治具が融液の熱伝導率より
も大きな熱伝導率を有してなり、前記保持部が前記嵌合
部を治具の溝に嵌合させた状態で前記治具表面より離れ
た位置となるよう配置されてなる構成なので、熱伝導率
の違いから治具表面にて冷却された融液によって結晶成
長が行われることを防止でき、異常成長を防止すること
ができる。
【００２６】さらに、本発明の請求項３記載の半導体液
相エピタキシャル装置は、前記保持部が基板表面の角部
及び又は基板側面を保持してなる構成なので、基板表面
全体がマスクされることなく結晶成長でき、結晶成長さ
れる基板表面に未成長部の形成を防止することができ
る。
相エピタキシャル装置は、前記保持部が基板表面の角部
及び又は基板側面を保持してなる構成なので、基板表面
全体がマスクされることなく結晶成長でき、結晶成長さ
れる基板表面に未成長部の形成を防止することができ
る。
【００２７】
【発明の実施の形態】図１は本発明の基板縦置き型半導
体液相エピタキシャル装置及びその動作を説明するため
の図であり、（ａ）は結晶成長開始前の状態を示す縦断
面図であり、（ｂ）は結晶成長時の状態を示す縦断面図
である。
体液相エピタキシャル装置及びその動作を説明するため
の図であり、（ａ）は結晶成長開始前の状態を示す縦断
面図であり、（ｂ）は結晶成長時の状態を示す縦断面図
である。
【００２８】本実施例の基板縦置き型半導体液相エピタ
キシャル装置（以下、単に「エピタキシャル装置」と称
す。）は、全体を支持する基台となる底板２１の上に成
長室２２が形成された成長用ボート２３が一定方向（図
の左右方向）に往復移動可能に設けられ、この成長用ボ
ート２３の上部に、結晶原料の融液２４を貯溜する融液
溜２５が形成された上部部材２６が配置された構造とな
っている。これらの系は、図示しない電気炉内の石英管
に収納され、温度制御されるようになっている。
キシャル装置（以下、単に「エピタキシャル装置」と称
す。）は、全体を支持する基台となる底板２１の上に成
長室２２が形成された成長用ボート２３が一定方向（図
の左右方向）に往復移動可能に設けられ、この成長用ボ
ート２３の上部に、結晶原料の融液２４を貯溜する融液
溜２５が形成された上部部材２６が配置された構造とな
っている。これらの系は、図示しない電気炉内の石英管
に収納され、温度制御されるようになっている。
【００２９】前記成長用ボート２３には、その一端側に
操作棒２７が形成されており、この操作棒２７の操作に
より、成長用ボート２３を水平方向に移動させるように
なっている。
操作棒２７が形成されており、この操作棒２７の操作に
より、成長用ボート２３を水平方向に移動させるように
なっている。
【００３０】前記成長用ボート２３の成長室２２内底面
には、該成長用ボート２３の移動方向に一定の間隔を存
じて複数の溝２８が形成された固定治具２９が配置さ
れ、前記各溝２８には、該溝２８にて嵌合保持される嵌
合部３１ａと表面側が結晶成長される基板３０の裏面側
を密着させた状態で保持する保持部３１ｂとを備えた背
面板（基板保持板）３１が縦置き保持されるようになっ
ている。図２に、溝２８に背面板３１の嵌合部３１ａを
嵌合保持させて、背面板３１を縦置き保持してなる状態
を示す。なお、前記固定治具２９は、従来同様、融液２
４及び基板３０の熱伝導率よりも大きな熱伝導率を有す
るグラファイト等からなる。
には、該成長用ボート２３の移動方向に一定の間隔を存
じて複数の溝２８が形成された固定治具２９が配置さ
れ、前記各溝２８には、該溝２８にて嵌合保持される嵌
合部３１ａと表面側が結晶成長される基板３０の裏面側
を密着させた状態で保持する保持部３１ｂとを備えた背
面板（基板保持板）３１が縦置き保持されるようになっ
ている。図２に、溝２８に背面板３１の嵌合部３１ａを
嵌合保持させて、背面板３１を縦置き保持してなる状態
を示す。なお、前記固定治具２９は、従来同様、融液２
４及び基板３０の熱伝導率よりも大きな熱伝導率を有す
るグラファイト等からなる。
【００３１】前記保持部３１ｂは、例えば背面板３１の
表裏面に形成され、基板３０裏面と密着する面と鋭角を
なし成長室２２底面側に位置する基板３０表面の角部を
保持する傾斜面から構成され、さらに前記嵌合部３１ａ
を溝２８に嵌合保持した状態において固定治具２９表面
より上方に離れた位置に設けられている。なお、前記保
持部３１ｂは、基板３０表面を保持しない構成であれば
何でも良い。しかしながら、基板倒れの対策として基板
３０表面の角部を保持することが望ましい。
表裏面に形成され、基板３０裏面と密着する面と鋭角を
なし成長室２２底面側に位置する基板３０表面の角部を
保持する傾斜面から構成され、さらに前記嵌合部３１ａ
を溝２８に嵌合保持した状態において固定治具２９表面
より上方に離れた位置に設けられている。なお、前記保
持部３１ｂは、基板３０表面を保持しない構成であれば
何でも良い。しかしながら、基板倒れの対策として基板
３０表面の角部を保持することが望ましい。
【００３２】前記上部部材２６に形成された融液溜２５
には、融液落下口３２が形成されている。該融液落下口
３２は、図１（ａ）に示す状態（結晶成長開始前の状
態）で、成長用ボート２３の上面によって閉塞された状
態となっている。そして、成長用ボート２３を図１
（ｂ）に示す位置まで移動させると、融液落下口３２と
成長室２２とが連通することから、この時点で融液溜２
５内の融液２４が成長室２２内に落下して、結晶成長
（エピタキシャル成長）が行われるようになっている。
には、融液落下口３２が形成されている。該融液落下口
３２は、図１（ａ）に示す状態（結晶成長開始前の状
態）で、成長用ボート２３の上面によって閉塞された状
態となっている。そして、成長用ボート２３を図１
（ｂ）に示す位置まで移動させると、融液落下口３２と
成長室２２とが連通することから、この時点で融液溜２
５内の融液２４が成長室２２内に落下して、結晶成長
（エピタキシャル成長）が行われるようになっている。
【００３３】次に、上記構成のエピタキシャル装置によ
る結晶成長の手順について、ＧａＡｓの結晶成長を例に
あげて説明する。ここで、前記基板３０として、例え
ば、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）基板等を用いる。
る結晶成長の手順について、ＧａＡｓの結晶成長を例に
あげて説明する。ここで、前記基板３０として、例え
ば、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）基板等を用いる。
【００３４】まず、成長用ボート２３の成長室２２内に
固定治具２９及び基板３０並びに背面板３１を配置す
る。
固定治具２９及び基板３０並びに背面板３１を配置す
る。
【００３５】結晶成長開始前では、成長用ボート２３の
位置は図１（ａ）に示す位置となっている。この状態に
おいて、上部部材２６の融液溜２５に成長させる結晶原
料（Ｇａ，ＧａＡｓ多結晶，Ｓｉ等のドーパント等）を
収容し、これらの系をＨ2 雰囲気中で特定の温度（摂氏
９００〜１０００度）まで昇温し、融液溜２５に収容し
た結晶原料を十分に溶融する。
位置は図１（ａ）に示す位置となっている。この状態に
おいて、上部部材２６の融液溜２５に成長させる結晶原
料（Ｇａ，ＧａＡｓ多結晶，Ｓｉ等のドーパント等）を
収容し、これらの系をＨ2 雰囲気中で特定の温度（摂氏
９００〜１０００度）まで昇温し、融液溜２５に収容し
た結晶原料を十分に溶融する。
【００３６】次に、操作棒２７によって成長用ボート３
を図１（ｂ）に示す状態まで移動させ、融液溜２５内の
結晶原料が溶融してなる融液（Ｇａ，ＧａＡｓ多結晶，
Ｓｉ等のドーパント等の混合融液）２４を融液落下口３
２から成長室２２内へ落下させ、この後徐々に降温して
ＧａＡｓの結晶を基板３０の表面に成長させるものであ
る。
を図１（ｂ）に示す状態まで移動させ、融液溜２５内の
結晶原料が溶融してなる融液（Ｇａ，ＧａＡｓ多結晶，
Ｓｉ等のドーパント等の混合融液）２４を融液落下口３
２から成長室２２内へ落下させ、この後徐々に降温して
ＧａＡｓの結晶を基板３０の表面に成長させるものであ
る。
【００３７】図３に、本実施例よりなる半導体エピタキ
シャル装置にて結晶成長してなるエピタキシャル成長ウ
ェハーを示す。図中、３０は基板であり、３３はエピタ
キシャル成長層である。
シャル装置にて結晶成長してなるエピタキシャル成長ウ
ェハーを示す。図中、３０は基板であり、３３はエピタ
キシャル成長層である。
【００３８】このように、本実施例の半導体液相エピタ
キシャル装置は、背面板３１が固定治具２９の溝２８と
嵌合する嵌合部３１ａと、基板３０を保持する保持部３
１ｂとを備えてなる構成なので、基板３０が固定治具２
９に直接接触することがなくなり、熱伝導率の違いから
結晶成長中に前記固定治具２９によって基板３０が冷却
され、これによる異常成長を防止することができる。し
たがって、基板冷却による異常成長部の有しないエピタ
キシャル成長ウェハーを提供することができる。 また、前記保持部３１ｂは、前記嵌合部３１ａを固定
治具２９の溝２８に嵌合させた状態において前記固定治
具２９表面より離れた位置となるよう配置されてなる構
成なので、固定治具２９表面にて冷却された融液２４に
て結晶成長が行われることを防止でき、これによる異常
成長を防止することができる。したがって、融液冷却に
よる異常成長部の有しないエピタキシャル成長ウェハー
を提供することができる。
キシャル装置は、背面板３１が固定治具２９の溝２８と
嵌合する嵌合部３１ａと、基板３０を保持する保持部３
１ｂとを備えてなる構成なので、基板３０が固定治具２
９に直接接触することがなくなり、熱伝導率の違いから
結晶成長中に前記固定治具２９によって基板３０が冷却
され、これによる異常成長を防止することができる。し
たがって、基板冷却による異常成長部の有しないエピタ
キシャル成長ウェハーを提供することができる。 また、前記保持部３１ｂは、前記嵌合部３１ａを固定
治具２９の溝２８に嵌合させた状態において前記固定治
具２９表面より離れた位置となるよう配置されてなる構
成なので、固定治具２９表面にて冷却された融液２４に
て結晶成長が行われることを防止でき、これによる異常
成長を防止することができる。したがって、融液冷却に
よる異常成長部の有しないエピタキシャル成長ウェハー
を提供することができる。
【００３９】さらに、前記保持部３１ｂが、基板３０裏
面と密着する面と鋭角をなし基板３０表面の角部を保持
する傾斜面からなる構成なので、基板３０表面全体がマ
スクされることなく結晶成長でき、結晶成長される基板
表面に未成長部の形成を防止することができる。したが
って、未成長部の有しないエピタキシャル成長ウェハー
を提供することができる。
面と密着する面と鋭角をなし基板３０表面の角部を保持
する傾斜面からなる構成なので、基板３０表面全体がマ
スクされることなく結晶成長でき、結晶成長される基板
表面に未成長部の形成を防止することができる。したが
って、未成長部の有しないエピタキシャル成長ウェハー
を提供することができる。
【００４０】この結果、異常成長部及び未成長部が原因
で起こる後工程でのウェハー割れが無くなり、後工程で
の作業効率を向上することができる。
で起こる後工程でのウェハー割れが無くなり、後工程で
の作業効率を向上することができる。
【００４１】なお、上記実施例において、図４に示すよ
うに、背面板３１から基板３０が前倒れする可能性が懸
念される。しかしながら、結晶成長時はこれらが融液に
て浸されているため、図５に示すように、融液が基板３
０を背面板３１側に押す形になり、基板３０は背面板３
１に固定される。これにより、回転式エピタキシャル装
置にも応用することが可能である。
うに、背面板３１から基板３０が前倒れする可能性が懸
念される。しかしながら、結晶成長時はこれらが融液に
て浸されているため、図５に示すように、融液が基板３
０を背面板３１側に押す形になり、基板３０は背面板３
１に固定される。これにより、回転式エピタキシャル装
置にも応用することが可能である。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
記載の半導体液相エピタキシャル装置によれば、結晶成
長される基板が治具に直接接触することなく配置され、
熱伝導率の違いから結晶成長中に前記治具によって基板
が冷却されて異常成長することが防止される。したがっ
て、基板冷却による異常成長部の有しないエピタキシャ
ル成長ウェハーを提供することができる。
記載の半導体液相エピタキシャル装置によれば、結晶成
長される基板が治具に直接接触することなく配置され、
熱伝導率の違いから結晶成長中に前記治具によって基板
が冷却されて異常成長することが防止される。したがっ
て、基板冷却による異常成長部の有しないエピタキシャ
ル成長ウェハーを提供することができる。
【００４３】また、本発明の請求項２記載の半導体液相
エピタキシャル装置によれば、前記保持部が前記嵌合部
を治具の溝に嵌合させた状態で前記治具表面より離れた
位置となるよう配置されてなる構成なので、治具表面に
て冷却された融液により異常成長が行われることが防止
される。したがって、融液冷却による異常成長部の有し
ないエピタキシャル成長ウェハーを提供することができ
る。
エピタキシャル装置によれば、前記保持部が前記嵌合部
を治具の溝に嵌合させた状態で前記治具表面より離れた
位置となるよう配置されてなる構成なので、治具表面に
て冷却された融液により異常成長が行われることが防止
される。したがって、融液冷却による異常成長部の有し
ないエピタキシャル成長ウェハーを提供することができ
る。
【００４４】さらに、本発明の請求項３記載の半導体液
相エピタキシャル装置は、前記保持部が基板表面の角部
及び又は基板側面を保持してなる構成なので、基板表面
全体がマスクされることなく結晶成長される。したがっ
て、未成長部の有しないエピタキシャル成長ウェハーを
提供することができる。 この結果、異常成長部及び未成長部が原因で起こる後工
程でのウェハー割れが無くなり、後工程での作業効率が
向上する。
相エピタキシャル装置は、前記保持部が基板表面の角部
及び又は基板側面を保持してなる構成なので、基板表面
全体がマスクされることなく結晶成長される。したがっ
て、未成長部の有しないエピタキシャル成長ウェハーを
提供することができる。 この結果、異常成長部及び未成長部が原因で起こる後工
程でのウェハー割れが無くなり、後工程での作業効率が
向上する。
【図１】本発明の一実施例よりなる半導体液相エピタキ
シャル装置及びその動作を説明するための縦断面図であ
り、（ａ）は結晶成長開始前の状態を示す図であり、
（ｂ）は結晶成長時の状態を示す図である。
シャル装置及びその動作を説明するための縦断面図であ
り、（ａ）は結晶成長開始前の状態を示す図であり、
（ｂ）は結晶成長時の状態を示す図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】図１に示す半導体液相エピタキシャル装置にて
結晶成長してなるエピタキシャル成長ウェハーを示す断
面図である。
結晶成長してなるエピタキシャル成長ウェハーを示す断
面図である。
【図４】基板の前倒れ状態を示す断面図である。
【図５】結晶成長時の基板の状態を示す断面図である。
【図６】従来の半導体液相エピタキシャル装置及びその
動作を説明するための縦断面図であり、（ａ）は結晶成
長開始前の状態を示す図であり、（ｂ）は結晶成長時の
状態を示す図である。
動作を説明するための縦断面図であり、（ａ）は結晶成
長開始前の状態を示す図であり、（ｂ）は結晶成長時の
状態を示す図である。
【図７】図６の要部拡大図である。
【図８】図６に示す半導体液相エピタキシャル装置にて
結晶成長してなるエピタキシャル成長ウェハーを示す断
面図である。
結晶成長してなるエピタキシャル成長ウェハーを示す断
面図である。
【図９】ガリウムとグラファイトとの熱伝導率特性を示
す図である。
す図である。
【図１０】研磨工程を説明するための断面図である。
２１ 底板 ２２ 成長室 ２３ 成長用ボート ２４ 融液 ２５ 融液溜 ２６ 上部部材 ２８ 溝 ２９ 固定治具 ３０ 基板 ３１ 背面板 ３１ａ 嵌合部 ３１ｂ 保持部（傾斜面）
Claims (3)
- 【請求項１】 結晶原料の融液を貯溜する融液溜が形成
された上部部材と、基板を収納する成長室が形成された
成長用ボートと、前記成長室内に配置され前記基板裏面
と密着して該裏面の結晶成長を防止する背面板と、該背
面板を縦置き保持する溝を備え前記基板の熱伝導率より
も大きな熱伝導率を有する治具とを具備し、一定温度に
昇温された電気炉内で、前記融液溜内に貯溜されている
融液を前記成長室内に落下させ、その後降温して基板表
面に結晶を成長させる半導体液相エピタキシャル装置に
おいて、 前記背面板は前記治具の溝と嵌合する嵌合部と前記基板
を保持する保持部とを備えてなることを特徴とする半導
体液相エピタキシャル装置。 - 【請求項２】 前記治具は融液の熱伝導率よりも大きな
熱伝導率を有してなり、前記保持部は前記嵌合部を治具
の溝に嵌合させた状態で前記治具表面より離れた位置と
なるよう配置されてなることを特徴とする請求項１記載
の半導体液相エピタキシャル装置。 - 【請求項３】 前記保持部は基板表面の角部及び又は基
板側面を保持してなること特徴とする請求項１又は２記
載の半導体液相エピタキシャル装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18542695A JP3210840B2 (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 半導体液相エピタキシャル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18542695A JP3210840B2 (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 半導体液相エピタキシャル装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0930891A true JPH0930891A (ja) | 1997-02-04 |
| JP3210840B2 JP3210840B2 (ja) | 2001-09-25 |
Family
ID=16170585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18542695A Expired - Fee Related JP3210840B2 (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 半導体液相エピタキシャル装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3210840B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6911673B2 (en) | 2002-03-01 | 2005-06-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light emitting diode device |
| JP2008290929A (ja) * | 2007-04-24 | 2008-12-04 | Toyoda Gosei Co Ltd | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体の製造方法 |
| US8361222B2 (en) | 2007-04-24 | 2013-01-29 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Method for producing group III nitride-based compound semiconductor |
-
1995
- 1995-07-21 JP JP18542695A patent/JP3210840B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6911673B2 (en) | 2002-03-01 | 2005-06-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light emitting diode device |
| JP2008290929A (ja) * | 2007-04-24 | 2008-12-04 | Toyoda Gosei Co Ltd | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体の製造方法 |
| JP2012025662A (ja) * | 2007-04-24 | 2012-02-09 | Toyoda Gosei Co Ltd | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体の製造方法 |
| JP2012046423A (ja) * | 2007-04-24 | 2012-03-08 | Ngk Insulators Ltd | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体の製造方法 |
| US8361222B2 (en) | 2007-04-24 | 2013-01-29 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Method for producing group III nitride-based compound semiconductor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3210840B2 (ja) | 2001-09-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7611586B2 (en) | Reactor for extended duration growth of gallium containing single crystals | |
| US6936357B2 (en) | Bulk GaN and ALGaN single crystals | |
| US7556688B2 (en) | Method for achieving low defect density AlGaN single crystal boules | |
| EP1801269B1 (en) | Process for producing a free-standing III-N layer, and free-standing III-N substrate | |
| US3632431A (en) | Method of crystallizing a binary semiconductor compound | |
| JP2002305160A (ja) | 化合物半導体基板の製造方法 | |
| KR100272139B1 (ko) | 반도체 액상에피택셜성장방법 및 그 장치 | |
| JP2009149452A (ja) | 半導体結晶成長方法 | |
| JPH0930891A (ja) | 半導体液相エピタキシャル装置 | |
| US4470368A (en) | LPE Apparatus with improved thermal geometry | |
| US4261770A (en) | Process for producing epitaxial semiconductor material layers on monocrystalline substrates via liquid phase shift epitaxy | |
| US5223079A (en) | Forming thin liquid phase epitaxial layers | |
| JPH0536602A (ja) | 六方晶半導体の結晶成長方法 | |
| JP7046242B1 (ja) | リン化インジウム単結晶インゴットの製造方法及びリン化インジウム基板の製造方法 | |
| JP3515858B2 (ja) | 液相エピタキシャル成長用ボート | |
| JPH09106955A (ja) | エピタキシャルウエハおよび半導体発光素子 | |
| JP2811902B2 (ja) | 液相エピタキシャル成長装置 | |
| EP0525617B1 (en) | Liquid-phase growth process of compound semiconductor | |
| JPS6235998B2 (ja) | ||
| JPH0582488A (ja) | 化合物半導体の結晶成長方法 | |
| JP2005123417A (ja) | 液相エピタキシャル成長方法 | |
| JPS628518A (ja) | 液相成長法 | |
| JPH08316586A (ja) | Ｉｉ−ｖｉ 族化合物半導体単結晶体の転位密度測定方法 | |
| JPS5941959B2 (ja) | 液相エピタキシャル成長装置 | |
| JPH08325091A (ja) | 半導体液相エピタキシャル装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070713 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 7 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080713 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080713 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090713 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |