JP2007042899A - Vapor phase epitaxial growth apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、気相成長装置、特に均熱板の材質に関するものである。 The present invention relates to a vapor phase growth apparatus, and more particularly to a material for a soaking plate.
半導体薄膜結晶の成長方法の一つに気相成長法がある。気相成長法では、原料としてガスを使用し、加熱された半導体基板上に原料ガスを流し、半導体基板の表面に半導体結晶を成長させる。原料としてガスを使用するため、厚さ数nmという超薄膜を成長できるという特長がある。また、分子線エピタキシー(MBE)のような超高真空を必要としないため、量産性に優れているという特長もある。 One of the methods for growing semiconductor thin film crystals is a vapor phase growth method. In the vapor phase growth method, a gas is used as a raw material, a raw material gas is flowed over a heated semiconductor substrate, and a semiconductor crystal is grown on the surface of the semiconductor substrate. Since gas is used as a raw material, it has an advantage that an ultra-thin film having a thickness of several nm can be grown. In addition, since it does not require an ultra-high vacuum like molecular beam epitaxy (MBE), it has the feature of being excellent in mass productivity.
ここで従来の主なMOVPE(有機金属気相成長)装置が採用している反応炉を構成する方式を図10に示す。図10(a)はサセプタ31の角錐斜面に半導体基板4を保持したバレル型、図10(b)はガスが反応管2の一側から他側に向かって一方向に流れ且つ半導体基板4がサセプタ32の開口部内にフェイスダウンで設けられるタイプ(横型フェイスダウン)、図10(c)は上から下に向かうガスがサセプタ33の中央から半径方向外側に流れ且つ半導体基板4がサセプタ33の開口部内にフェイスアップで設けられるタイプ(自転公転型フェイスアップ)、そして図10(d)は下から上に向かうガスがサセプタ34中央から半径方向外側に流れ且つ半導体基板4がサセプタ34の開口部内にフェイスダウンで設けられるタイプ(自転公転型フェイスダウン)を示す。
Here, FIG. 10 shows a system for constituting a reaction furnace adopted by a conventional main MOVPE (metal organic chemical vapor deposition) apparatus. 10A is a barrel type in which the
これらの反応炉内で、半導体基板4をセットする部分周辺には主にカーボン・石英等の治具が用いられている。また図10(b)〜図10(d)に示すように、半導体基板4を均一に熱するために、基板に隣接して均熱板7と呼ぶ治具がセットされる。
In these reactors, jigs such as carbon and quartz are mainly used around the portion where the
図5に従来技術の自転公転型フェイスダウン式の反応炉1の構成を示す。これは加熱装置で加熱され且つIII族およびV族原料ガスが流通する反応管2内にガス流路の上部壁の一部を構成するように回転する板状の公転サセプタ3を設け、この公転サセプタ3に設けた開口部13内に自転サセプタ5を挿入し、この自転サセプタ5内に半導体基板4をその表面(成長面)を下向きにして支持すると共に、半導体基板を加熱する加熱源たるヒータ12に面するように自転サセプタ5内に均熱板7をはめ込んだエピタキシャル装置として構成されている。
FIG. 5 shows a configuration of a conventional revolution / revolution type face-down
自転サセプタ5は円筒形であり、上端には外周に歯型が形成された外向フランジを有し、下端には半導体基板の支持する手段として3本の内向ツメ6を有する。半導体基板4は表面を下向きにして、この自転サセプタ5内に収納され下端の内向ツメ6に保持される。自転サセプタ5は、その外向フランジの部分にて、公転サセプタ3にベアリング14を介して載っていて、回転自在に支持されている。自転サセプタ5の外向フランジの外周には小歯車の歯8が加工されており、公転サセプタ3の外周側に配設された内歯車(大歯車)9の歯と噛み合っている。
The
公転サセプタ3は中心部に接続された軸10をモーター11によって回転させることで回転する。公転サセプタ3が回転すると、自転サセプタ5も内歯車9と噛み合っているため、回転する。つまり、半導体基板4は公転と自転を行うことになる。
The
原料ガス15は、図5のように公転サセプタ3の中心部の原料導入口2aより、下方から上方に向けて導入され、公転サセプタ3の中心から半導体基板4の表面に沿って半径方向外側に向かって流れ、ガス排出口2bより出る。その間に、ヒータ12によって加熱された半導体基板4上で熱分解し、結晶成長が行われる。半導体基板4が公転及び自転しているため、半導体基板4上に高均一の半導体結晶を成長することができる。
The source gas 15 is introduced from the lower side to the upper side through the
従来技術では、図6に拡大して示すように、半導体基板4は自転サセプタ5の下端に設けられた内向ツメ6で保持されている。その際、半導体基板4と自転サセプタ5との間には1mm程度の遊びが設けられている。そして半導体基板4は、半導体基板内の温度を均一にするために、グラファイト製の均熱板7で覆われている。
In the prior art, as shown in an enlarged view in FIG. 6, the
成長する結晶の純度には、これら治具の純度も影響を及ぼす。そこで、従来、基板がセットされる部分周辺の治具の表面、例えば均熱板7の表面に、III−V族化合物半導体結晶薄膜をコートして、炉内および治具自体に残存する不純物が、成長する結晶に影響を及ぼさないようにすることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1は、均熱板の材質として炭化珪素を使用することについては開示がない。
However,
従来技術の反応炉は、図5のような装置構成であり、公転サセプタ3、自転サセプタ5及び均熱板7に、高純度グラファイトが使用される。半導体結晶は不純物の混入に敏感であり、不純物の混入により特性が劣化してしまうため、気相成長装置では、高純度で耐久性に優れた高純度グラファイトを使用している。
The reactor of the prior art has an apparatus configuration as shown in FIG. 5, and high-purity graphite is used for the
高純度グラファイトには重金属等の不純物はほとんど含まれていないが、気孔性が高いため脱ガスが発生しやすいという短所がある。そこで従来の気相成長法では、成長を繰り返すことで、図7に示すように、高純度グラファイトからなる部位の表面、つまり公転サセプタ3、自転サセプタ5及び内歯車9の下面を、半導体結晶の堆積物16で覆い、高純度グラファイト表面からの脱ガスを抑制し、不純物の混入を抑えた良質な半導体結晶を得ている。
High-purity graphite contains almost no impurities such as heavy metals, but has a disadvantage that degassing is likely to occur due to its high porosity. Therefore, in the conventional vapor phase growth method, by repeating the growth, as shown in FIG. 7, the surface of the portion made of high-purity graphite, that is, the
しかしながら、従来技術では、高純度グラファイト製の均熱板7には半導体結晶を堆積させないため、図8(a)(b)に矢印で示すように、均熱板7からの脱ガス17が、自転サセプタ5と半導体基板4に隙間18から半導体基板4の表面に回り込んでしまう。このため、半導体基板4に成長する半導体結晶の特性が劣化してしまうという問題点がある。
However, in the prior art, semiconductor crystals are not deposited on the
不純物混入の影響を調べるため、Al0.3Ga0.7As(アルミニウムガリウム砒素)結晶を気相成長し、光学特性であるフォトルミネッセンス強度を調べた。ちなみに、フォトルミネッセンスとは、半導体結晶にレーザー光線を照射した時に半導体結晶が発光する光のことであり、発光を阻害するような不純物が存在するとフォトルミネッセンス強度が低くなる。半導体基板4の直径は76mmである。Al(アルミニウム)原料にはAl(CH3)3(トリメチルアルミニウム)、Ga(ガリウム)原料にはGa(CH3)3(トリメチルガリウム)、As(砒素)原料にはAsH3(アルシン)を用いた。
In order to investigate the influence of impurities, an Al 0.3 Ga 0.7 As (aluminum gallium arsenide) crystal was grown in a vapor phase, and the photoluminescence intensity, which is an optical characteristic, was examined. Incidentally, photoluminescence is light emitted from a semiconductor crystal when the semiconductor crystal is irradiated with a laser beam. If there is an impurity that inhibits light emission, the photoluminescence intensity decreases. The diameter of the
結果を図9に示す。横軸は基板中心からの距離であり、単位はmmである。縦軸はフォトルミネッセンス強度であり、単位は任意である。図から、半導体基板4の周辺部でフォトルミネッセンス強度が低くなっており、フォトルミネッセンスを阻害するような不純物が混入していることがわかる。フォトルミネッセンスを阻害するような不純物が混入すると、レーザーダイオードや発光ダイオードといった発光素子の特性が劣化してしまうという問題がある。
The results are shown in FIG. The horizontal axis is the distance from the substrate center, and the unit is mm. The vertical axis represents photoluminescence intensity, and the unit is arbitrary. From the figure, it can be seen that the photoluminescence intensity is low in the peripheral portion of the
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、均熱板の材質を改善し、不純物の混入の少ない半導体結晶を成長することが可能な気相成長装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a vapor phase growth apparatus capable of solving the above-described problems, improving the material of the soaking plate, and growing a semiconductor crystal with less impurities.
上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成したものである。 In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
請求項1の発明に係る気相成長装置は、加熱した基板上に原料ガスを流し、基板上に半導体結晶を気相成長する気相成長装置において、基板を均一に熱するために、基板と加熱源との間に均熱板をセットし、この均熱板の材質に炭化珪素またはガス不透過性のカーボンを用いたことを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a vapor phase growth apparatus for flowing a source gas over a heated substrate and vapor-phase-growing a semiconductor crystal on the substrate. It is characterized in that a soaking plate is set between the heating source and silicon carbide or gas-impermeable carbon is used as the material of the soaking plate.
ここでガス不透過性のカーボンとは、例えば東海カーボン株式会社製の商品名「グラッシーカーボン」などを指す。 Here, the gas-impermeable carbon refers to, for example, a product name “Grassy Carbon” manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.
請求項2の発明に係る気相成長装置は、加熱した基板上にIII族およびV族原料ガス、ドーピング原料及びキャリアガスを供給し、基板上に化合物半導体結晶を気相成長する気相成長装置において、基板を均一に熱するために、基板と加熱源との間に均熱板をセットし、この均熱板の材質に炭化珪素またはガス不透過性のカーボンを用いたことを特徴とする。 A vapor phase growth apparatus according to a second aspect of the present invention supplies a group III and group V source gas, a doping source material and a carrier gas onto a heated substrate, and vapor phase grows a compound semiconductor crystal on the substrate. In order to heat the substrate uniformly, a soaking plate is set between the substrate and the heating source, and silicon carbide or gas-impermeable carbon is used as the material of the soaking plate. .
請求項1、2の発明は、均熱板を用いた反応炉であれば、その全てに適用がある。すなわち、本発明は、基板が自転するか又は公転するか又は静止したままであるかの別を問わず、また基板をフェイスダウン又はフェイスアップのいずれで設けるかを問わず、さらには原料ガスをサセプタの直径方向に流すか又は半径方向に流すかの別を問わずに、適用することができる。従って、プラズマCVD装置において半導体基板の載置台として兼用されるところの、均熱板などにも適用することができるものである。
The inventions of
本発明を適用できる代表的な反応炉のタイプとしては、(1)ガスが反応管の一側から他側に向かって一方向に流れ且つ基板がフェイスダウンで設けられるタイプ(図10(b))の他に、(2)上から下に向かうガスがサセプタ中央から半径方向外側に流れ且つ基板がフェイスアップで設けられるタイプ(図10(c))及び(3)下から上に向かうガスがサセプタ中央から半径方向外側に流れ且つ基板がフェイスダウンで設けられるタイプ(図10(d))がある。 As a typical reactor type to which the present invention can be applied, (1) a type in which gas flows in one direction from one side of the reaction tube to the other side and the substrate is provided face down (FIG. 10B). (2) A type in which the gas flowing from the top to the bottom flows radially outward from the center of the susceptor and the substrate is provided face-up (FIG. 10C) and (3) the gas from the bottom to the top There is a type (FIG. 10D) in which the substrate flows face down from the center of the susceptor in the radial direction.
また、均熱板のタイプとしては、(1)サセプタの開口部内に入り込み基板と共に開口部下部の内向フランジで支持される構成のものと、(2)均熱板と基板との厚さの和がサセプタより厚くなるようにし、且つ均熱板の基板と接触しない面側に外周を半径方向に広げたつば状部を形成し、該つば状部により基板とサセプタ間の隙間を覆う構成のものをも含む。 In addition, as the type of soaking plate, (1) a structure that enters into the opening of the susceptor and is supported by an inward flange at the bottom of the opening with the substrate, and (2) the sum of the thickness of the soaking plate and the substrate. Is made thicker than the susceptor, and a rib-like portion is formed on the surface side of the heat equalizing plate that does not contact the substrate, and the outer periphery is radially expanded, and the rib-like portion covers the gap between the substrate and the susceptor. Is also included.
請求項3の発明に係る気相成長装置は、原料ガスが流通する反応管内に又は反応管の壁の一部として板状のサセプタを設け、このサセプタに設けた開口部内に気相エピタキシャル成長の対象である基板を、その表面を反応管の内側に向けて支持すると共に、前記開口部内に基板の裏面と加熱源との間に均熱板をはめ込んだ気相成長装置において、均熱板の材質に炭化珪素またはガス不透過性のカーボンを用いたことを特徴とする。
The vapor phase growth apparatus according to the invention of
請求項3の発明における反応炉のタイプとしては、(1)ガスが反応管の一側から他側に向かって一方向に流れ且つ基板がフェイスダウンで設けられるタイプ(図10(b))の他に、(2)上から下に向かうガスがサセプタ中央から半径方向外側に流れ且つ基板がフェイスアップで設けられるタイプ(図10(c))及び(3)下から上に向かうガスがサセプタ中央から半径方向外側に流れ且つ基板がフェイスダウンで設けられるタイプ(図10(d))を含む。
The type of reactor in the invention of
請求項4の発明に係る気相成長装置は、原料ガスが流通する反応管内に又は反応管の壁の一部として回転する板状の公転サセプタを設け、この公転サセプタに開けた開口部内に自転サセプタを挿入し、この自転サセプタ内に、半導体基板をその成長面を下向きにして支持すると共に、半導体基板を加熱する加熱源に面するように前記自転サセプタ内に均熱板をはめ込んだ気相成長装置において、均熱板の材質として炭化珪素またはガス不透過性のカーボンを用いたことを特徴とする。
The vapor phase growth apparatus according to the invention of
請求項5の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の気相成長装置において、前記サセプタの材質として炭化珪素またはガス不透過性のカーボンを用いたことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the vapor phase growth apparatus according to any one of the first to fourth aspects, silicon carbide or gas-impermeable carbon is used as a material of the susceptor.
請求項5の発明は、請求項1〜5のいずれかに記載の気相成長装置において、前記基板と前記均熱板を接触させたことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the vapor phase growth apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the substrate and the soaking plate are brought into contact with each other.
本発明は、上記請求項2〜6のいずれかに記載の気相成長装置において、III−V族化合物半導体結晶をエピタキシャル成長させる気相成長装置として構成し、半導体基板としてGaAs(ガリウム砒素)を用い、V族原料として、AsH3(アルシン)、PH3(ホスフィン)を用い、またIII族原料として、Ga(CH3)3(トリメチルガリウム)、Al(CH3)3(トリメチルアルミニウム)、In(CH3)3(トリメチルインジウム)を用いることを特徴とする気相成長装置として構成することができる。また半導体基板としては、InP(インジウム燐)、GaN(窒化ガリウム)、SiC(炭化珪素)またはサファイアを用いることもできる。
The present invention is a vapor phase growth apparatus according to any one of
<発明の要点>
従来技術では、均熱板7の材質として気孔性の高い高純度グラファイトを使用しているため、高純度グラファイトからの脱ガスが半導体結晶中に不純物として混入し、半導体結晶の特性が劣化するという問題点があった。
<Key points of the invention>
In the prior art, high-purity graphite having high porosity is used as the material of the soaking
本発明では、気体不透過性を有するSiC(炭化珪素)またはガス不透過性のカーボン(例えば東海カーボン株式会社製の商品名「グラッシーカーボン」)で均熱板を製作する。これにより、均熱板からの脱ガスを抑えることができることから、不純物の混入の少ない良質な半導体結晶を成長することができる。 In the present invention, the soaking plate is made of gas-impermeable SiC (silicon carbide) or gas-impermeable carbon (for example, “Grassy Carbon” manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.). As a result, degassing from the soaking plate can be suppressed, and a high-quality semiconductor crystal with few impurities can be grown.
また、均熱板と半導体基板との距離は0.7mm以下とするのが好ましく、これにより、原料ガスの回りこみを抑えることができ、高純度な半導体結晶を得ることができる。 In addition, the distance between the soaking plate and the semiconductor substrate is preferably 0.7 mm or less, whereby the wraparound of the source gas can be suppressed and a high-purity semiconductor crystal can be obtained.
気相成長法では、反応性の強いガスを使用するため化学的に安定な材質が必要である。また高温(約600〜800℃)で使用するため耐熱性も重要である。さらに良質の半導体結晶を成長するためには脱ガスが少なく、かつ高純度な材質が必要である。 The vapor phase growth method requires a chemically stable material because it uses a highly reactive gas. Moreover, since it is used at high temperature (about 600-800 degreeC), heat resistance is also important. Furthermore, in order to grow a high-quality semiconductor crystal, a high-purity material with less outgassing is required.
本発明で均熱板の材質として使用したSiC及びガス不透過性のカーボン(例えば東海カーボン株式会社製の商品名「グラッシーカーボン」)は、耐熱性、耐薬品性及びガス不透過性に優れた高純度な材質であり、気相成長法で使用するのに最適な材質である。ただし、SiC及びグラッシーカーボン(商品名)は加工性が悪く、また高純度グラファイトに比べて高価であり、従来技術では使用されることはなかった。 SiC and gas impervious carbon (for example, “Glassy Carbon” manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) used as the material for the soaking plate in the present invention are excellent in heat resistance, chemical resistance and gas impermeability. It is a high-purity material and is the most suitable material for use in vapor phase epitaxy. However, SiC and glassy carbon (trade name) have poor processability and are more expensive than high-purity graphite, and have not been used in the prior art.
従来技術では、均熱板を高純度グラファイトで製作しており脱ガスが多いため半導体結晶中に不純物が混入し、半導体結晶の特性が劣化してしまう。 In the prior art, the soaking plate is made of high-purity graphite, and since there is much degassing, impurities are mixed in the semiconductor crystal and the characteristics of the semiconductor crystal are deteriorated.
これに対し、本発明では、均熱板をSiCで製作するか、またはガス不透過性のカーボン、例えば東海カーボン株式会社製の商品名「グラッシーカーボン」で製作しており、脱ガスを抑制できるため、不純物の混入の少ない半導体結晶を生産できる。このため、本発明の気相成長装置によれば、半導体結晶の特性が劣化せず、歩留の向上が期待でき、生産性を大幅に向上できる。 On the other hand, in the present invention, the soaking plate is made of SiC or made of gas-impermeable carbon, for example, “Grassy Carbon” manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd., which can suppress degassing. Therefore, a semiconductor crystal with less impurities can be produced. For this reason, according to the vapor phase growth apparatus of the present invention, the characteristics of the semiconductor crystal are not deteriorated, the improvement of the yield can be expected, and the productivity can be greatly improved.
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments.
図1に、本発明の第一の実施例に係る気相成長装置の反応炉1の構成を示す。
FIG. 1 shows a configuration of a
これはIII族およびV族原料ガスが流通する反応管2内に、ガス流路の上部壁の一部を構成するように回転する板状の公転サセプタ3を設け、この公転サセプタ3に気相エピタキシャル成長の対象である半導体基板とほぼ同じ形状に開口部13を開け、この開口部13内に自転サセプタ5を挿入し、この自転サセプタ5内の下端に半導体基板4の成長面を下向きにして支持すると共に、半導体基板4を加熱する加熱源たるヒータ12に面するように、自転サセプタ5内に、SiCからなる均熱板70をはめ込んだ自転公転型フェイスダウン式の反応炉として構成されている。
均熱板70と半導体基板4との距離は0.15mmである。
In this case, a plate-shaped
The distance between the soaking
本発明に従い、均熱板70の材質としては、SiCを使用している。
In accordance with the present invention, SiC is used as the material of the soaking
自転サセプタ5は円筒形であり、上端には外周に歯型が形成された外向フランジを有し、下端には半導体基板の支持する手段として3本の内向ツメ6を有する。半導体基板4は表面を下向きにして、この自転サセプタ5内に収納され下端の内向ツメ6に保持される。自転サセプタ5は、その外向フランジの部分にて、公転サセプタ3にベアリング14を介して載っており、回転自在に支持されている。自転サセプタ5の外向フランジの外周には小歯車の歯8が加工されており、公転サセプタ3の外周側に設置された内歯車9の歯と噛み合っている。
The
公転サセプタ3は、中心部に接続された軸10をモーター11によって回転させることで回転する。公転サセプタ3が回転すると、自転サセプタ5の歯8も内歯車9と噛み合っているため、回転する。つまり、半導体基板4は公転と自転を行うことになる。これら軸10及びモーター11はサセプタを公転させるための駆動機構であり、また自転サセプタ5の歯8及び内歯車9はサセプタを自転させるための駆動機構である。
The
原料ガス15は、図1のように公転サセプタ3の中心部の原料導入口2aより、下方から上方に向けて導入され、公転サセプタ3の中心から半導体基板4の表面に沿って半径方向外側に向かって流れ、ガス排出口2bより出る。その間に、ヒータ12によって加熱された半導体基板4上で熱分解し、結晶成長が行われる。半導体基板4が公転及び自転しているため、半導体基板4上に高均一の半導体結晶を成長することができる。
The source gas 15 is introduced from the lower side to the upper side through the
この実施例では、均熱板70の材質に脱ガスの少ないSiC(炭化珪素)を使用しているので、不純物の混入の少ない良質な半導体結晶を成長することができる。
In this embodiment, SiC (silicon carbide) with less degassing is used as the material of the soaking
均熱板70の材質としては、SiCの他に、ガス不透過性のカーボン(商品名グラッシーカーボン)を用いることもでき、これによっても同様に脱ガスを抑制して、不純物の混入の少ない良質な半導体結晶を成長することができる。
As the material of the soaking
従来技術では、気孔性が高く脱ガスの多い高純度グラファイトを使用しているため、図8のように均熱板7からの脱ガス17が半導体基板4の表面に回り込み、半導体結晶中に不純物が混入し、半導体の性能が劣化するという問題があった。本発明の特長は、均熱板7の材質としてSiCまたはグラッシーカーボン(商品名)を使用していることにある。
In the prior art, since high-purity graphite having high porosity and high degassing is used, degassing 17 from the soaking
不純物混入の影響を調べるため、Al0.3Ga0.7As結晶を気相成長し、光学特性であるフォトルミネッセンス強度を調べた。 In order to investigate the influence of impurities, an Al 0.3 Ga 0.7 As crystal was vapor-phase grown and the photoluminescence intensity, which is an optical characteristic, was examined.
すなわち、半導体基板4として(100)面を表面とする直径76mmのn型GaAs基板(キャリア濃度1〜5×1024m-3)を用い、その上に、MOVPE法により、Al0.3Ga0.7As結晶を1μmの厚さに気相成長した。原料にはAl(CH3)3(トリメチルアルミニウム)、Ga(CH3)3(トリメチルガリウム)、及びAsH3(アルシン)を用いた。成長条件として、成長温度:650℃、Al(CH3)3流量:2.9cc/分、Ga(CH3)3流量:7.2cc/分、AsH3流量:1000cc/分とした。
That is, an n-type GaAs substrate (carrier concentration: 1 to 5 × 10 24 m −3 ) having a diameter of (100) as a surface is used as the
結果を図2に示す。横軸の「測定位置」は基板中心からの距離であり、単位はmmである。縦軸は「フォトルミネッセンス強度」であり、単位は任意である。従来技術(図2の曲線B)では、半導体基板の周辺部でフォトルミネッセンス強度の低下が見られるが、本発明の実施例(図2の曲線A)では、半導体基板周辺部での急激な強度低下は見られない。つまり、本発明を使用すれば、フォトルミネッセンスを阻害するような不純物の混入が少ないことから、レーザーダイオードや発光ダイオードといった発光素子の特性が劣化しない。このため歩留が向上し、生産性を大幅に向上することができる。 The results are shown in FIG. The “measurement position” on the horizontal axis is the distance from the center of the substrate, and the unit is mm. The vertical axis represents “photoluminescence intensity”, and the unit is arbitrary. In the prior art (curve B in FIG. 2), a decrease in the photoluminescence intensity is observed at the periphery of the semiconductor substrate, but in the embodiment of the present invention (curve A in FIG. 2), the abrupt intensity at the periphery of the semiconductor substrate. There is no decline. That is, if the present invention is used, since there is little mixing of impurities that inhibit photoluminescence, the characteristics of light-emitting elements such as laser diodes and light-emitting diodes do not deteriorate. For this reason, a yield improves and productivity can be improved significantly.
〈変形例1〉
図3は本発明の変形例を示したもので、SiCからなる公転サセプタ30及びSiCからなる自転サセプタ50を使用した例である。均熱板70のみならず、公転サセプタ30及び自転サセプタ50をもSiC又はガス不透過性のカーボン(商品名グラッシーカーボン)で構成していることから、脱ガスをさらに低減することができる。
<
FIG. 3 shows a modification of the present invention, which is an example using a
〈変形例2〉
図4は本発明の他の変形例を示したものである。これは均熱板70と半導体基板4を接触させたことが特徴である。
<
FIG. 4 shows another modification of the present invention. This is characterized in that the soaking
この変形例においても、均熱板70をSiC製または商品名「グラッシーカーボン」製とすることで、均熱板70そのものからの脱ガスを抑制している。しかし均熱板70と半導体基板4との間に隙間があると、原料ガスが回り込んでしまうため、原料ガスの吸着と脱離が発生する。そこで、均熱板70と半導体基板4を接触させることで、原料ガスの回り込みを抑止し、さらに高純度な半導体結晶の生産を可能としている。
Also in this modified example, degassing from the soaking
1 反応炉
2 反応管
3 公転サセプタ
4 半導体基板
5 自転サセプタ
6 内向ツメ
7 均熱板
8 小歯車の歯
9 内歯車
10 軸
11 モーター
12 ヒータ
13 開口部
14 ベアリング
15 原料ガス
16 半導体結晶の堆積物
17 脱ガス
18 隙間
30 公転サセプタ
50 自転サセプタ
70 均熱板
DESCRIPTION OF
Claims (6)
基板を均一に熱するために、基板と加熱源との間に均熱板をセットし、この均熱板の材質に炭化珪素またはガス不透過性のカーボンを用いたことを特徴とする気相成長装置。 In a vapor phase growth apparatus for flowing a source gas over a heated substrate and vapor-depositing a semiconductor crystal on the substrate,
In order to heat the substrate uniformly, a soaking plate is set between the substrate and a heating source, and silicon carbide or gas-impermeable carbon is used as the material of the soaking plate. Growth equipment.
基板を均一に熱するために、基板と加熱源との間に均熱板をセットし、この均熱板の材質に炭化珪素またはガス不透過性のカーボンを用いたことを特徴とする気相成長装置。 In a vapor phase growth apparatus for supplying a group III and group V source gas, a doping source material and a carrier gas on a heated substrate, and vapor-phase-growing a compound semiconductor crystal on the substrate,
In order to heat the substrate uniformly, a soaking plate is set between the substrate and a heating source, and silicon carbide or gas-impermeable carbon is used as the material of the soaking plate. Growth equipment.
均熱板の材質に炭化珪素またはガス不透過性のカーボンを用いたことを特徴とする気相成長装置。 A plate-shaped susceptor is provided in the reaction tube through which the source gas flows or as a part of the wall of the reaction tube, the substrate that is the target of vapor phase epitaxial growth is placed in the opening provided in the susceptor, and the surface thereof is placed inside the reaction tube. In the vapor phase growth apparatus in which a soaking plate is inserted between the back surface of the substrate and the heating source in the opening,
A vapor phase growth apparatus characterized in that silicon carbide or gas-impermeable carbon is used as a material for the soaking plate.
均熱板の材質として炭化珪素またはガス不透過性のカーボンを用いたことを特徴とする気相成長装置。 A plate-shaped revolution susceptor that rotates in the reaction tube through which the source gas flows or as a part of the wall of the reaction tube is provided. The rotation susceptor is inserted into an opening opened in the revolution susceptor, and the semiconductor substrate is placed in the rotation susceptor. In the vapor phase growth apparatus in which a soaking plate is fitted in the rotation susceptor so as to face the heating source for heating the semiconductor substrate, while supporting the growth surface downward.
A vapor phase growth apparatus characterized in that silicon carbide or gas-impermeable carbon is used as a material for the soaking plate.
前記サセプタの材質として炭化珪素またはガス不透過性のカーボンを用いたことを特徴とする気相成長装置。 In the semiconductor manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 4,
A vapor phase growth apparatus using silicon carbide or gas-impermeable carbon as a material of the susceptor.
前記基板と前記均熱板を接触させたことを特徴とする気相成長装置。 In the semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1,
A vapor phase growth apparatus characterized in that the substrate and the soaking plate are brought into contact with each other.
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CN102439698A (en) * | 2009-05-22 | 2012-05-02 | 大阳日酸株式会社 | Vapor phase growth apparatus |
CN102804339A (en) * | 2009-06-19 | 2012-11-28 | 大阳日酸株式会社 | Vapor Deposition Device |
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2005
- 2005-08-03 JP JP2005225968A patent/JP2007042899A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008258508A (en) * | 2007-04-06 | 2008-10-23 | Sharp Corp | Vapor phase growth device and vapor phase growth method |
CN102439698A (en) * | 2009-05-22 | 2012-05-02 | 大阳日酸株式会社 | Vapor phase growth apparatus |
TWI497570B (en) * | 2009-05-22 | 2015-08-21 | Taiyo Nippon Sanso Corp | Gas growth device |
CN102804339A (en) * | 2009-06-19 | 2012-11-28 | 大阳日酸株式会社 | Vapor Deposition Device |
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