JP2003224074A - 気相エピタキシャル成長方法及びその装置並びにそれに用いられる均熱板 - Google Patents
気相エピタキシャル成長方法及びその装置並びにそれに用いられる均熱板Info
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- JP2003224074A JP2003224074A JP2002020327A JP2002020327A JP2003224074A JP 2003224074 A JP2003224074 A JP 2003224074A JP 2002020327 A JP2002020327 A JP 2002020327A JP 2002020327 A JP2002020327 A JP 2002020327A JP 2003224074 A JP2003224074 A JP 2003224074A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 均熱板の寸法精度や加工精度が悪くてもＨＥ
ＭＴデバイス特性の面内分布のバラツキを小さくできる
気相エピタキシャル成長方法及びその装置並びにそれに
用いられる均熱板を提供する。 【解決手段】 成長炉内に、半導体基板１と共にこの半
導体基板１の裏面側に半導体基板の面内温度均一性を安
定させるための均熱板２０を配置して収容し、上記半導
体基板１の表面側に成長用原料ガス及び希釈用ガスを供
給して結晶成長させる気相エピタキシャル成長方法及び
その装置並びにそれに用いられる均熱板において、上記
均熱板２０を、上記半導体基板１から所定間隔ｇを隔て
て配置する。
ＭＴデバイス特性の面内分布のバラツキを小さくできる
気相エピタキシャル成長方法及びその装置並びにそれに
用いられる均熱板を提供する。 【解決手段】 成長炉内に、半導体基板１と共にこの半
導体基板１の裏面側に半導体基板の面内温度均一性を安
定させるための均熱板２０を配置して収容し、上記半導
体基板１の表面側に成長用原料ガス及び希釈用ガスを供
給して結晶成長させる気相エピタキシャル成長方法及び
その装置並びにそれに用いられる均熱板において、上記
均熱板２０を、上記半導体基板１から所定間隔ｇを隔て
て配置する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、加熱された基板上
に化合物半導体結晶の成長用原料ガス及び希釈用ガスを
供給し結晶成長させる気相エピタキシャル成長方法及び
その装置並びにそれに用いられる均熱板に係り、特に厚
さが面内均一の化合物半導体を成長させることができる
気相エピタキシャル成長方法及びその装置並びにそれに
用いられる均熱板に関するものである。
に化合物半導体結晶の成長用原料ガス及び希釈用ガスを
供給し結晶成長させる気相エピタキシャル成長方法及び
その装置並びにそれに用いられる均熱板に係り、特に厚
さが面内均一の化合物半導体を成長させることができる
気相エピタキシャル成長方法及びその装置並びにそれに
用いられる均熱板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＧａＡｓやＩｎＧａＡｓなどの化合物半
導体は、Ｓｉ（シリコン）半導体に比べて電子移動度が
高いという特長がある。この特長を活かして、ＧａＡｓ
やＩｎＧａＡｓは、高速動作や高効率動作が要求される
デバイスに多く用いられている。代表例としてＨＥＭＴ
（高電子移動度トランジスタ：High Electron Mobility
Transistor）が挙げられる。
導体は、Ｓｉ（シリコン）半導体に比べて電子移動度が
高いという特長がある。この特長を活かして、ＧａＡｓ
やＩｎＧａＡｓは、高速動作や高効率動作が要求される
デバイスに多く用いられている。代表例としてＨＥＭＴ
（高電子移動度トランジスタ：High Electron Mobility
Transistor）が挙げられる。
【０００３】図４にＨＥＭＴの構造の概略図を示す。
【０００４】図４に示すように、ＨＥＭＴは、基板１上
に順次結晶成長したバッファ層２、チャネル層３、スペ
ーサ層４、電子供給層５及びコンタクト層６よりなる。
に順次結晶成長したバッファ層２、チャネル層３、スペ
ーサ層４、電子供給層５及びコンタクト層６よりなる。
【０００５】基板１は単結晶成長するための下地であ
る。バッファ層２は、基板１表面の残留不純物によるデ
バイス特性劣化を防ぐ働きがあり、またチャネル層３の
リーク電流を抑える役目を持つ。スペーサ層４は、イオ
ン散乱を防止する働きがある。チャネル層３は、電子供
給層５で発生した自由電子が流れる層である。電子供給
層５は、ｎ型不純物がドーピングされており、自由電子
を発生させる。コンタクト層６は、電極を形成するため
の層である。
る。バッファ層２は、基板１表面の残留不純物によるデ
バイス特性劣化を防ぐ働きがあり、またチャネル層３の
リーク電流を抑える役目を持つ。スペーサ層４は、イオ
ン散乱を防止する働きがある。チャネル層３は、電子供
給層５で発生した自由電子が流れる層である。電子供給
層５は、ｎ型不純物がドーピングされており、自由電子
を発生させる。コンタクト層６は、電極を形成するため
の層である。
【０００６】また、各層の厚さとキャリア濃度を表１に
示す。
示す。
【０００７】
【表１】
【０００８】尚、結晶成長のことをエピタキシャルとい
い、エピタキシャル層の名称のｎ−，ｉ−は、エピタキ
シャル層がそれぞれｎ型、半絶縁性であることを表して
いる。
い、エピタキシャル層の名称のｎ−，ｉ−は、エピタキ
シャル層がそれぞれｎ型、半絶縁性であることを表して
いる。
【０００９】厚さの単位はｎｍ（１０-9ｍ）である。キ
ャリア濃度の単位はｃｍ-3である。
ャリア濃度の単位はｃｍ-3である。
【００１０】この表１に示したＨＥＭＴエピタキシャル
ウエハの成長方法を説明する。
ウエハの成長方法を説明する。
【００１１】先ず、図２（ａ）に示すように、エピタキ
シャル層を成長させる基板をサセプタ１０と呼ばれる基
板保持具にセットし、成長炉内で加熱する。
シャル層を成長させる基板をサセプタ１０と呼ばれる基
板保持具にセットし、成長炉内で加熱する。
【００１２】サセプタ１０に基板をセットする際、図２
（ｂ）に示すような均熱板９と呼ばれる治具を基板上に
載せる。均熱板９は基板面内の温度分布を均一にする働
きがある。
（ｂ）に示すような均熱板９と呼ばれる治具を基板上に
載せる。均熱板９は基板面内の温度分布を均一にする働
きがある。
【００１３】そして、成長炉内に原料ガスを供給する
と、原料ガスが熱により分解し、基板上にエピタキシャ
ル層が成長する。
と、原料ガスが熱により分解し、基板上にエピタキシャ
ル層が成長する。
【００１４】ｉ−ＧａＡｓを成長する場合には、原料と
して、Ｇａ原料のＧａ（ＣＨ3 ）3（トリメチルガリウ
ム）とＡｓ原料のＡｓＨ3 （アルシン）を基板に供給す
る。尚、Ｇａ原料として他にＧａ（ＣＨ3 ＣＨ2 ）3
（トリエチルガリウム）がある。Ａｓ原料として他にＡ
ｓ（ＣＨ3 ）3 （トリメチル砒素）、ＴＢＡ（ターシャ
リーブチルアルシン）がある。
して、Ｇａ原料のＧａ（ＣＨ3 ）3（トリメチルガリウ
ム）とＡｓ原料のＡｓＨ3 （アルシン）を基板に供給す
る。尚、Ｇａ原料として他にＧａ（ＣＨ3 ＣＨ2 ）3
（トリエチルガリウム）がある。Ａｓ原料として他にＡ
ｓ（ＣＨ3 ）3 （トリメチル砒素）、ＴＢＡ（ターシャ
リーブチルアルシン）がある。
【００１５】ｉ−Ａｌ0.28ＧａＡｓを成長する場合に
は、Ｇａ（ＣＨ3 ）3 、ＡｓＨ3 、及びＡｌ原料のＡｌ
（ＣＨ3 ）3 （トリメチルアルミニウム）を基板に供給
する。尚、Ａｌ原料として他にＡｌ（ＣＨ3 ＣＨ2 ）3
（トリエチルアルミニウム）がある。Ａｌ0.28ＧａＡｓ
とは、Ａｌ0.28Ｇａ0.72Ａｓを略したものであり、Ａｌ
とＧａの比が０．２８：０．７２であることを意味す
る。
は、Ｇａ（ＣＨ3 ）3 、ＡｓＨ3 、及びＡｌ原料のＡｌ
（ＣＨ3 ）3 （トリメチルアルミニウム）を基板に供給
する。尚、Ａｌ原料として他にＡｌ（ＣＨ3 ＣＨ2 ）3
（トリエチルアルミニウム）がある。Ａｌ0.28ＧａＡｓ
とは、Ａｌ0.28Ｇａ0.72Ａｓを略したものであり、Ａｌ
とＧａの比が０．２８：０．７２であることを意味す
る。
【００１６】ｎ−ＧａＡｓを成長する場合には、Ｇａ
（ＣＨ3 ）3 、ＡｓＨ3 及びｎ型ドーパントを基板に供
給する。ｎ型ドーパントの元素としてはＳｉやＳｅ（セ
レン）がある。Ｓｉ原料としてＳｉＨ4 （モノシラ
ン）、Ｓｉ2 Ｈ6 （ジシラン）がある。Ｓｅ原料として
は、Ｈ2 Ｓｅ（セレン化水素）がある。
（ＣＨ3 ）3 、ＡｓＨ3 及びｎ型ドーパントを基板に供
給する。ｎ型ドーパントの元素としてはＳｉやＳｅ（セ
レン）がある。Ｓｉ原料としてＳｉＨ4 （モノシラ
ン）、Ｓｉ2 Ｈ6 （ジシラン）がある。Ｓｅ原料として
は、Ｈ2 Ｓｅ（セレン化水素）がある。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、表１に示し
たような構造のＨＥＭＴを作製する場合、膜厚やキャリ
ア濃度などの面内分布特性はヒータの温度バランスによ
って調整するが、均熱板の寸法精度、加工精度にも影響
される。
たような構造のＨＥＭＴを作製する場合、膜厚やキャリ
ア濃度などの面内分布特性はヒータの温度バランスによ
って調整するが、均熱板の寸法精度、加工精度にも影響
される。
【００１８】しかしながら、従来の均熱板９は直接基板
と接しているため、均熱板９の寸法精度や加工精度が悪
いと面内分布特性のバラツキが大きくなって、ヒータの
温度調整でも修正しきれない場合があった。
と接しているため、均熱板９の寸法精度や加工精度が悪
いと面内分布特性のバラツキが大きくなって、ヒータの
温度調整でも修正しきれない場合があった。
【００１９】そこで、本発明の目的は、均熱板の寸法精
度や加工精度が悪くてもＨＥＭＴデバイス特性の面内分
布のバラツキを小さくできる気相エピタキシャル成長方
法及びその装置並びにそれに用いられる均熱板を提供す
ることにある。
度や加工精度が悪くてもＨＥＭＴデバイス特性の面内分
布のバラツキを小さくできる気相エピタキシャル成長方
法及びその装置並びにそれに用いられる均熱板を提供す
ることにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１の発明は、成長炉内に、半導体基板と共にこ
の半導体基板の裏面側に半導体基板の面内温度均一性を
安定させるための均熱板を配置して収容し、上記半導体
基板の表面に成長用原料ガス及び希釈用ガスを供給して
結晶成長させる気相エピタキシャル成長方法において、
上記均熱板を、上記半導体基板から所定間隔を隔てて配
置する方法である。
に請求項１の発明は、成長炉内に、半導体基板と共にこ
の半導体基板の裏面側に半導体基板の面内温度均一性を
安定させるための均熱板を配置して収容し、上記半導体
基板の表面に成長用原料ガス及び希釈用ガスを供給して
結晶成長させる気相エピタキシャル成長方法において、
上記均熱板を、上記半導体基板から所定間隔を隔てて配
置する方法である。
【００２１】請求項２の発明は、上記均熱板と上記半導
体基板との間隔を０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内にす
る方法である。
体基板との間隔を０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内にす
る方法である。
【００２２】請求項３の発明は、成長用原料ガス及び希
釈用ガスが供給される成長炉と、この成長炉内に収容さ
れ、表面に結晶成長が行われる半導体基板の裏面側に、
半導体基板の面内温度均一性を安定させるべく配置され
る均熱板と、この均熱板を上記半導体基板と共に保持す
るサセプタとを有する気相エピタキシャル成長装置にお
いて、上記サセプタに、上記均熱板を上記半導体基板か
ら所定間隔を隔てて保持するための支持部が形成されて
いるものである。
釈用ガスが供給される成長炉と、この成長炉内に収容さ
れ、表面に結晶成長が行われる半導体基板の裏面側に、
半導体基板の面内温度均一性を安定させるべく配置され
る均熱板と、この均熱板を上記半導体基板と共に保持す
るサセプタとを有する気相エピタキシャル成長装置にお
いて、上記サセプタに、上記均熱板を上記半導体基板か
ら所定間隔を隔てて保持するための支持部が形成されて
いるものである。
【００２３】請求項４の発明は、成長炉内に収容され、
表面に成長用原料ガス及び希釈用ガスが供給されて結晶
成長が行われる半導体基板の裏面側に、半導体基板の面
内温度均一性を安定させるべく配置される均熱板におい
て、上記均熱板に、上記半導体基板から所定間隔を隔て
て保持するためのつば部が形成されているものである。
表面に成長用原料ガス及び希釈用ガスが供給されて結晶
成長が行われる半導体基板の裏面側に、半導体基板の面
内温度均一性を安定させるべく配置される均熱板におい
て、上記均熱板に、上記半導体基板から所定間隔を隔て
て保持するためのつば部が形成されているものである。
【００２４】すなわち、本発明にあっては、ＨＥＭＴの
面内均一性を向上させるため、基板と均熱板とを非接触
とした。
面内均一性を向上させるため、基板と均熱板とを非接触
とした。
【００２５】上記構成によれば、基板と均熱板は非接触
であるため、均熱板の寸法精度や加工精度などが悪い場
合であっても均熱板からの熱は基板との隙間で加熱ムラ
が緩和されて基板に伝えられ、基板温度が面内均一とな
る。
であるため、均熱板の寸法精度や加工精度などが悪い場
合であっても均熱板からの熱は基板との隙間で加熱ムラ
が緩和されて基板に伝えられ、基板温度が面内均一とな
る。
【００２６】
【発明の実施の形態】次に、本発明の好適一実施の形態
を添付図面に基づいて詳述する。
を添付図面に基づいて詳述する。
【００２７】本発明にかかる気相エピタキシャル成長装
置は、成長用原料ガス及び希釈用ガスを導入するための
ガス導入口と分解後のガスを排出するための排出口とが
形成され内部にヒータを有する成長炉と、成長させる化
合物半導体の基板を保持するための円形トレイ状のサセ
プタと、基板と共にサセプタに設置され基板の面内温度
均一性を安定させるための均熱板とで主に構成されてい
る。
置は、成長用原料ガス及び希釈用ガスを導入するための
ガス導入口と分解後のガスを排出するための排出口とが
形成され内部にヒータを有する成長炉と、成長させる化
合物半導体の基板を保持するための円形トレイ状のサセ
プタと、基板と共にサセプタに設置され基板の面内温度
均一性を安定させるための均熱板とで主に構成されてい
る。
【００２８】サセプタは、図２（ａ）に示したように、
円形状の保持板１１上に基板を保持する保持穴１２が形
成されており、図２（ｄ）に示すように、その保持穴１
２に基板１が収容され、その基板１の上に均熱板２０が
設置されている。
円形状の保持板１１上に基板を保持する保持穴１２が形
成されており、図２（ｄ）に示すように、その保持穴１
２に基板１が収容され、その基板１の上に均熱板２０が
設置されている。
【００２９】この均熱板２０は、図２（ｃ）に示すよう
に、基板１を覆うように基板１とほぼ同じ円形状の本体
２１に、その本体２１を保持するためのつば部２２が形
成されている。
に、基板１を覆うように基板１とほぼ同じ円形状の本体
２１に、その本体２１を保持するためのつば部２２が形
成されている。
【００３０】図１に示すように、均熱板２０は、基板１
から０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内の間隔ｇを隔てて
サセプタ１０の側壁に保持されている。
から０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内の間隔ｇを隔てて
サセプタ１０の側壁に保持されている。
【００３１】次に、本発明にかかる気相エピタキシャル
成長方法を作用と共に説明する。
成長方法を作用と共に説明する。
【００３２】成長時の基板温度は７００°、成長炉内圧
力は７０Ｔｏｒｒ、希釈用ガスは水素である。
力は７０Ｔｏｒｒ、希釈用ガスは水素である。
【００３３】基板にはＧａＡｓ基板を用い、また、ｉ−
ＧａＡｓ層の成長にはＧａ（ＣＨ3）3 とＡｓＨ3 を用
いる。Ｇａ（ＣＨ3 ）3 の流量は１２．６４ｃｍ3 ／分
である。ＡｓＨ3 の流量は２５５ｃｍ3 ／分である。
ＧａＡｓ層の成長にはＧａ（ＣＨ3）3 とＡｓＨ3 を用
いる。Ｇａ（ＣＨ3 ）3 の流量は１２．６４ｃｍ3 ／分
である。ＡｓＨ3 の流量は２５５ｃｍ3 ／分である。
【００３４】ｉ−Ａｌ0.28ＧａＡｓ層の成長にはＧａ
（ＣＨ3 ）3 とＡｌ（ＣＨ3 ）3 及びＡｓＨ3 を使用す
る。それらの流量はそれぞれ２０．５ｃｍ3／分、３１
０ｃｍ3／分及び１０２０ｃｍ3／分である。
（ＣＨ3 ）3 とＡｌ（ＣＨ3 ）3 及びＡｓＨ3 を使用す
る。それらの流量はそれぞれ２０．５ｃｍ3／分、３１
０ｃｍ3／分及び１０２０ｃｍ3／分である。
【００３５】スペーサ層を構成するｉ−Ａｌ0.28ＧａＡ
ｓは、ｉ−Ａｌ0.28ＧａＡｓの成長に使用するＧａ（Ｃ
Ｈ3 ）3 、Ａｌ（ＣＨ3 ）3 、ＡｓＨ3 に加えて酸素を
加える。ドーピングする酸素の濃度は１×１０14〜１０
16ｃｍ-3の範囲とする。
ｓは、ｉ−Ａｌ0.28ＧａＡｓの成長に使用するＧａ（Ｃ
Ｈ3 ）3 、Ａｌ（ＣＨ3 ）3 、ＡｓＨ3 に加えて酸素を
加える。ドーピングする酸素の濃度は１×１０14〜１０
16ｃｍ-3の範囲とする。
【００３６】ｎ+ −Ａｌ0.28ＧａＡｓ層の成長には、ｉ
−Ａｌ0.28ＧａＡｓの成長に使用するＧａ（ＣＨ3 ）
3 、Ａｌ（ＣＨ3 ）3 、ＡｓＨ3 に加えてＳｉ2Ｈ6を使
用する。Ｓｉ2Ｈ6の流量は２３０ｃｍ3 ／分である。Ｓ
ｉ2 Ｈ6 以外の流量は、ｉ−ＧａＡｓ層の場合と同じで
ある。
−Ａｌ0.28ＧａＡｓの成長に使用するＧａ（ＣＨ3 ）
3 、Ａｌ（ＣＨ3 ）3 、ＡｓＨ3 に加えてＳｉ2Ｈ6を使
用する。Ｓｉ2Ｈ6の流量は２３０ｃｍ3 ／分である。Ｓ
ｉ2 Ｈ6 以外の流量は、ｉ−ＧａＡｓ層の場合と同じで
ある。
【００３７】ｎ+ −ＧａＡｓ層の成長にはｉ−ＧａＡｓ
の成長に使用するＧａ（ＣＨ3 ）3、ＡｓＨ3 に加えて
Ｓｉ2 Ｈ6 を用いる。Ｓｉ2 Ｈ6 の流量は４０８ｃｍ3
／分である。Ｓｉ2 Ｈ6 以外の流量は、ｉ−ＧａＡｓ層
の場合と同じである。
の成長に使用するＧａ（ＣＨ3 ）3、ＡｓＨ3 に加えて
Ｓｉ2 Ｈ6 を用いる。Ｓｉ2 Ｈ6 の流量は４０８ｃｍ3
／分である。Ｓｉ2 Ｈ6 以外の流量は、ｉ−ＧａＡｓ層
の場合と同じである。
【００３８】この条件で化合物半導体結晶を成長させる
には、先ず、図２（ａ）に示したように、エピタキシャ
ル層を成長させる基板１をサセプタ１０の保持穴１２に
セットし、さらにその基板１の上に均熱板２０をセット
し、このサセプタ１０を成長炉内に収容させる。
には、先ず、図２（ａ）に示したように、エピタキシャ
ル層を成長させる基板１をサセプタ１０の保持穴１２に
セットし、さらにその基板１の上に均熱板２０をセット
し、このサセプタ１０を成長炉内に収容させる。
【００３９】このとき、均熱板２０は、つば部２２がサ
セプタ１０の側壁に支持され、基板１との間に０．５ｍ
ｍ〜２．０ｍｍの間隔が隔てられる。
セプタ１０の側壁に支持され、基板１との間に０．５ｍ
ｍ〜２．０ｍｍの間隔が隔てられる。
【００４０】そして、この状態でヒータで加熱しなが
ら、成長炉内に上述した原料ガスを供給口から供給する
と、原料ガスが熱により分解し、基板１上にエピタキシ
ャル層が成長する。
ら、成長炉内に上述した原料ガスを供給口から供給する
と、原料ガスが熱により分解し、基板１上にエピタキシ
ャル層が成長する。
【００４１】このとき、基板１と均熱板２０は非接触で
あるため、均熱板２０の寸法精度や加工精度などが悪い
場合であっても、均熱板２０からの熱は基板１との隙間
でムラが緩和されて基板１に伝えられ、基板温度が面内
均一になる。
あるため、均熱板２０の寸法精度や加工精度などが悪い
場合であっても、均熱板２０からの熱は基板１との隙間
でムラが緩和されて基板１に伝えられ、基板温度が面内
均一になる。
【００４２】このように、本発明は、均熱板２０と基板
１を非接触にしたことにより、均熱板の寸法精度及び加
工精度依存性を排除でき、成長させたエピタキシャルウ
エハから製造されるＨＥＭＴデバイス特性の面内分布の
バラツキを小さくできる。
１を非接触にしたことにより、均熱板の寸法精度及び加
工精度依存性を排除でき、成長させたエピタキシャルウ
エハから製造されるＨＥＭＴデバイス特性の面内分布の
バラツキを小さくできる。
【００４３】また、本発明の他の実施の形態として、図
３に示すように、本発明のサセプタ３０として、均熱板
９を基板１から０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内の間隔
ｇを隔てて支持する支持部３１が側壁に形成されたもの
を用いても良い。
３に示すように、本発明のサセプタ３０として、均熱板
９を基板１から０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内の間隔
ｇを隔てて支持する支持部３１が側壁に形成されたもの
を用いても良い。
【００４４】このように構成しても、本実施の形態と同
様に、均熱板９の寸法精度や加工精度などが悪い場合で
あっても、均熱板９からの熱は基板１との隙間でムラが
緩和されて基板１に伝えられ、基板温度が面内均一にな
る。
様に、均熱板９の寸法精度や加工精度などが悪い場合で
あっても、均熱板９からの熱は基板１との隙間でムラが
緩和されて基板１に伝えられ、基板温度が面内均一にな
る。
【００４５】次に、本発明と従来技術により製造したＨ
ＥＭＴについて、その特性のウエハ面内分布として、図
５に寸法精度に対するシート抵抗バラツキを示し、図６
に表面粗さに対するシート抵抗バラツキを示す。
ＥＭＴについて、その特性のウエハ面内分布として、図
５に寸法精度に対するシート抵抗バラツキを示し、図６
に表面粗さに対するシート抵抗バラツキを示す。
【００４６】図中、四角を繋いだ線ｈは本発明の実施例
の特性を示し、菱形を繋いだ線ｊは従来技術の特性を示
している。
の特性を示し、菱形を繋いだ線ｊは従来技術の特性を示
している。
【００４７】図５、図６に示すように、均熱板の肉厚の
寸法差、または基板との接触面の表面粗さＲｙ（最大高
さ）が大きくなると、ヒータの温度バランス調整を行っ
ても均一性は改善されなくなる。しかしながら本発明の
ように均熱板と基板を非接触として間隙を設けた場合
は、均熱板の精度に影響を受けず、均一性を向上できる
ことが分かる。従って本発明により製造されたエピタキ
シャルウエハは、従来技術により製造されたエピタキシ
ャルウエハよりも均一性が優れていることが分かる。
寸法差、または基板との接触面の表面粗さＲｙ（最大高
さ）が大きくなると、ヒータの温度バランス調整を行っ
ても均一性は改善されなくなる。しかしながら本発明の
ように均熱板と基板を非接触として間隙を設けた場合
は、均熱板の精度に影響を受けず、均一性を向上できる
ことが分かる。従って本発明により製造されたエピタキ
シャルウエハは、従来技術により製造されたエピタキシ
ャルウエハよりも均一性が優れていることが分かる。
【００４８】また、図７に均熱板と基板とを非接触とし
た場合のギャップの大きさとＨＥＭＴ特性の面内均一性
の関係を示す。
た場合のギャップの大きさとＨＥＭＴ特性の面内均一性
の関係を示す。
【００４９】図７に示すように、加工精度が悪い場合
は、ギャップが０．５ｍｍ〜２ｍｍの範囲が適切である
ことが分かる。ギャップが多きすぎるとヒータによる熱
が伝わりにくくなり、逆に均一性を悪くさせてしまう傾
向にある。
は、ギャップが０．５ｍｍ〜２ｍｍの範囲が適切である
ことが分かる。ギャップが多きすぎるとヒータによる熱
が伝わりにくくなり、逆に均一性を悪くさせてしまう傾
向にある。
【００５０】尚、本実施の形態では、ＨＥＭＴの製造方
法について説明したが、他のエピタキシャル層にも適用
できる。
法について説明したが、他のエピタキシャル層にも適用
できる。
【００５１】また、ＨＥＭＴと同様に電子デバイスであ
るＦＥＴ（Field Effect Transistor）、ＨＢＴ（Heter
o Junction Bipolar Transistor）のエピタキシャル層
にも適用可能である。
るＦＥＴ（Field Effect Transistor）、ＨＢＴ（Heter
o Junction Bipolar Transistor）のエピタキシャル層
にも適用可能である。
【００５２】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、以下に示
すような優れた効果を発揮する。 （１）ＨＥＭＴのウエハ面内のデバイス特性を均一化で
きる。 （２）デバイスへのプロセス時の歩留向上が期待でき
る。
すような優れた効果を発揮する。 （１）ＨＥＭＴのウエハ面内のデバイス特性を均一化で
きる。 （２）デバイスへのプロセス時の歩留向上が期待でき
る。
【図１】本発明にかかる実施形態を示すサセプタ及び均
熱板の側面図である。
熱板の側面図である。
【図２】（ａ）は本発明にかかる気相エピタキシャル成
長装置に設けられたサセプタの上面図、（ｂ）は従来技
術にかかる均熱板の斜視図、（ｃ）は（ａ）に配置され
る均熱板の斜視図、（ｄ）は（ａ）のサセプタの部分側
面図である。
長装置に設けられたサセプタの上面図、（ｂ）は従来技
術にかかる均熱板の斜視図、（ｃ）は（ａ）に配置され
る均熱板の斜視図、（ｄ）は（ａ）のサセプタの部分側
面図である。
【図３】本発明にかかる他の実施形態を示すサセプタ及
び均熱板の側面図である。
び均熱板の側面図である。
【図４】ＨＥＭＴエピタキシャルウエハの構造を示す図
である。
である。
【図５】本発明と従来技術の寸法精度に対するシート抵
抗バラツキを比較した図である。
抗バラツキを比較した図である。
【図６】本発明と従来技術の表面粗さに対するシート抵
抗バラツキを比較した図である。
抗バラツキを比較した図である。
【図７】本発明の均熱板と基板とのギャップに対するシ
ート抵抗バラツキを示した図である。
ート抵抗バラツキを示した図である。
【符号の説明】
１ 基板
１０ サセプタ
２０ 均熱板
２１ 本体
２２ つば部
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4K030 AA05 AA11 AA17 BA02 BA08
BA25 BB02 BB12 CA04 FA10
GA02 JA03 KA24 LA14
5F045 AA04 AB10 AC08 AD11 AE23
AF04 BB01 CA07 EM02 EM09
Claims (4)
- 【請求項１】 成長炉内に、半導体基板と共に該半導体
基板の裏面側に該半導体基板の面内温度均一性を安定さ
せるための均熱板を配置して収容し、上記半導体基板の
表面に成長用原料ガス及び希釈用ガスを供給して結晶成
長させる気相エピタキシャル成長方法において、上記均
熱板を、上記半導体基板から所定間隔を隔てて配置する
ことを特徴とする気相エピタキシャル成長方法。 - 【請求項２】 上記均熱板と上記半導体基板との間隔を
０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内にする請求項１記載の
気相エピタキシャル成長方法。 - 【請求項３】 成長用原料ガス及び希釈用ガスが供給さ
れる成長炉と、該成長炉内に収容され、表面に結晶成長
が行われる半導体基板の裏面側に、該半導体基板の面内
温度均一性を安定させるべく配置される均熱板と、該均
熱板を上記半導体基板と共に保持するサセプタとを有す
る気相エピタキシャル成長装置において、上記サセプタ
に、上記均熱板を上記半導体基板から所定間隔を隔てて
保持するための支持部が形成されていることを特徴とす
る気相エピタキシャル成長装置。 - 【請求項４】 成長炉内に収容され、表面に成長用原料
ガス及び希釈用ガスが供給されて結晶成長が行われる半
導体基板の裏面側に、該半導体基板の面内温度均一性を
安定させるべく配置される均熱板において、上記均熱板
に、上記半導体基板から所定間隔を隔てて保持するため
のつば部が形成されていることを特徴とする均熱板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002020327A JP2003224074A (ja) | 2002-01-29 | 2002-01-29 | 気相エピタキシャル成長方法及びその装置並びにそれに用いられる均熱板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002020327A JP2003224074A (ja) | 2002-01-29 | 2002-01-29 | 気相エピタキシャル成長方法及びその装置並びにそれに用いられる均熱板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003224074A true JP2003224074A (ja) | 2003-08-08 |
Family
ID=27743849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002020327A Pending JP2003224074A (ja) | 2002-01-29 | 2002-01-29 | 気相エピタキシャル成長方法及びその装置並びにそれに用いられる均熱板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003224074A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102439698A (zh) * | 2009-05-22 | 2012-05-02 | 大阳日酸株式会社 | 气相生长装置 |
-
2002
- 2002-01-29 JP JP2002020327A patent/JP2003224074A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102439698A (zh) * | 2009-05-22 | 2012-05-02 | 大阳日酸株式会社 | 气相生长装置 |
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