JP2692198B2 - 化合物半導体装置の製造方法 - Google Patents
化合物半導体装置の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は，有機金属化合物を原料として使用する化合
物半導体のMOCVD装置，特に，基板を載せるためのサセ
プターの構造に関し， 加工精度を必要とせずに，窪みや膨らみの大きさを精
度良く設定できるMOCVD装置のサセプターを提供するこ
とを目的として， 基板を載置する基板回転部表面に回転により該基板回
転部内にねじ込まれる１つまたは複数個の温度調整板を
設け，該基板回転部表面に該基板を載せて該基板裏面と
該温度調整板表面とが所定の距離となるようにし，該基
板回転部表面及び該温度調整板表面より該基板を加熱し
ながら該基板上に化合物半導体層を気相成長するように
構成する。
物半導体のMOCVD装置，特に，基板を載せるためのサセ
プターの構造に関し， 加工精度を必要とせずに，窪みや膨らみの大きさを精
度良く設定できるMOCVD装置のサセプターを提供するこ
とを目的として， 基板を載置する基板回転部表面に回転により該基板回
転部内にねじ込まれる１つまたは複数個の温度調整板を
設け，該基板回転部表面に該基板を載せて該基板裏面と
該温度調整板表面とが所定の距離となるようにし，該基
板回転部表面及び該温度調整板表面より該基板を加熱し
ながら該基板上に化合物半導体層を気相成長するように
構成する。
本発明は，有機金属化合物を原料として使用する化合
物半導体の有機金属熱分解気相成長（MOCVD＝Metal Org
anic Chemical Vapour Deposition）法，特に，基板を
載せるためのサセプターによる加熱の改良に関する。
物半導体の有機金属熱分解気相成長（MOCVD＝Metal Org
anic Chemical Vapour Deposition）法，特に，基板を
載せるためのサセプターによる加熱の改良に関する。
化合物半導体の気相成長膜を使ってICを製造する場
合，集積度の増大とともに，成長膜の膜厚および不純物
濃度の均一性の一層の向上が要求されている。
合，集積度の増大とともに，成長膜の膜厚および不純物
濃度の均一性の一層の向上が要求されている。
このため，化合物半導体素子の製造において，基板上
の成長膜の不純物濃度がより均一に出来る構造の化合物
半導体のMOCVD方法を開発する必要がある。
の成長膜の不純物濃度がより均一に出来る構造の化合物
半導体のMOCVD方法を開発する必要がある。
従来のMOCVD方法においては、サセプターに基板回転
機構を設けることにより，成長膜の均一性を上げてい
た。
機構を設けることにより，成長膜の均一性を上げてい
た。
ところが，化合物半導体基板の径が大きくなるに従っ
て，基板中心部と周辺部の温度差が大きくなり，基板を
回転しても．成長膜の不純物濃度の分布が大きくなって
しまう傾向があった。
て，基板中心部と周辺部の温度差が大きくなり，基板を
回転しても．成長膜の不純物濃度の分布が大きくなって
しまう傾向があった。
このため，サセプターに窪みあるいは膨らみを設けて
温度分布の調整を行う方法（特開昭61−222221号公報）
が取られていたが，この場合，成長する化合物半導体の
種類によってガス流量，成長温度といった成長条件が異
なり，その都度窪みや膨らみの大きさを変える必要があ
った。
温度分布の調整を行う方法（特開昭61−222221号公報）
が取られていたが，この場合，成長する化合物半導体の
種類によってガス流量，成長温度といった成長条件が異
なり，その都度窪みや膨らみの大きさを変える必要があ
った。
従って，サセプターに窪みや膨らみを付ける場合，不
純物濃度の微妙なコントロールのために,0.1mm単位の精
度で加工する必要があるが，その再現性には多くの問題
があった。
純物濃度の微妙なコントロールのために,0.1mm単位の精
度で加工する必要があるが，その再現性には多くの問題
があった。
本発明は，このサセプターの加工精度を必要とせず
に，窪みや膨らみの大きさを精度良く設定できる化合物
半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
に，窪みや膨らみの大きさを精度良く設定できる化合物
半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
第１図は，本発明の原理説明図である。
図中，（１）は化合物半導体基板，（２）は基板回転
部，（３）はねじ込み式温度調整板である。
部，（３）はねじ込み式温度調整板である。
本発明は、化合物半導体基板（１）を載せる基板回転
部（２）表面に回転により該基板回転部（２）内にねじ
込まれる１つまたは複数個の温度調整板（３）を設け，
該基板回転部（２）表面に該基板（１）を載せて該基板
（１）裏面と該温度調整板（３）表面とが所定の距離と
なるようにし，該基板回転部（２）表面及び該温度調整
板（３）表面より該基板（１）を加熱しながら該基板
（１）上に化合物半導体層を気相成長する化合物半導体
装置の製造方法を提供することにより達成される。
部（２）表面に回転により該基板回転部（２）内にねじ
込まれる１つまたは複数個の温度調整板（３）を設け，
該基板回転部（２）表面に該基板（１）を載せて該基板
（１）裏面と該温度調整板（３）表面とが所定の距離と
なるようにし，該基板回転部（２）表面及び該温度調整
板（３）表面より該基板（１）を加熱しながら該基板
（１）上に化合物半導体層を気相成長する化合物半導体
装置の製造方法を提供することにより達成される。
本発明では，基板を載せて加熱するサセプターの窪み
または膨らみの大きさをサセプター表面に回転によりね
じ込むまれる温度調整板の位置により調整している。
または膨らみの大きさをサセプター表面に回転によりね
じ込むまれる温度調整板の位置により調整している。
従って，加工精度に関係なく，窪みや膨らみの大きさ
を精密に設定できる利点がある。
を精密に設定できる利点がある。
第２図は，本発明の一実施例に依る化合物半導体のMO
CVD装置の構成図である。
CVD装置の構成図である。
第２図で（１）は化合物半導体基板，（２）は基板回
転部，（３）はねじ込み式温度調整板，（４）は反応
管，（５）はサセプター本体，（６）はガス流入口，
（７）はガス流出口，（８）は高周波コイルである。
転部，（３）はねじ込み式温度調整板，（４）は反応
管，（５）はサセプター本体，（６）はガス流入口，
（７）はガス流出口，（８）は高周波コイルである。
実施例として，ガリウム砒素（GaAs）とアルミニウム
・ガリウム砒素（AlGaAs）へのシリコン（Si）ドーピン
グの場合を示す。
・ガリウム砒素（AlGaAs）へのシリコン（Si）ドーピン
グの場合を示す。
本例では，第１図に示した化合物半導体基板（１）に
径１が76.5mmのものを，又，ねじ込み式温度調整板
（３）は，径l2が30mmのものを１つ使用した。
径１が76.5mmのものを，又，ねじ込み式温度調整板
（３）は，径l2が30mmのものを１つ使用した。
第２図の化合物半導体のMOCVD装置を使用して高周波
コイル（８）でサセプターを加熱し,GaAsの場合、成長
温度を650℃，キャリアガスとして水素（H2）ガスを10l
/min流し，原料にトリメチル・ガリウム（TMG:(CH3)3G
a)及び，アルシン（AsH3）を使用し，シラン（SiH4）ガ
スをドーパントに使用して成長させた。TMGは０℃でバ
ブリングしてガス流量20cc/min,アルシンは水素ベース1
0％でガス流量300cc/minの条件で行った。
コイル（８）でサセプターを加熱し,GaAsの場合、成長
温度を650℃，キャリアガスとして水素（H2）ガスを10l
/min流し，原料にトリメチル・ガリウム（TMG:(CH3)3G
a)及び，アルシン（AsH3）を使用し，シラン（SiH4）ガ
スをドーパントに使用して成長させた。TMGは０℃でバ
ブリングしてガス流量20cc/min,アルシンは水素ベース1
0％でガス流量300cc/minの条件で行った。
第３図に成長膜の不純物濃度分布ほ示す。図におい
て,Aは化合物半導体基板（１）の裏面が全てサセプター
の基板回転部（２）及びねじ込み式温度調整板（３）に
接触した場合,Bは化合物半導体基板（１）からねじ込み
式温度調整板（３）までの距離が0.5mm,Cは化合物半導
体基板（１）からねじ込み式温度調整板（３）までの距
離が1.0mmになるようにねじ込み式温度調整板（３）を
化合物半導体基板（１）を載せる側から基板回転部
（２）に摩擦等によりねじ込んだ場合である。
て,Aは化合物半導体基板（１）の裏面が全てサセプター
の基板回転部（２）及びねじ込み式温度調整板（３）に
接触した場合,Bは化合物半導体基板（１）からねじ込み
式温度調整板（３）までの距離が0.5mm,Cは化合物半導
体基板（１）からねじ込み式温度調整板（３）までの距
離が1.0mmになるようにねじ込み式温度調整板（３）を
化合物半導体基板（１）を載せる側から基板回転部
（２）に摩擦等によりねじ込んだ場合である。
この時，ねじのピッチを2mmとしたので,0.5mm移動す
るには，ねじ込み式温度調整板（３）を90度回転すれば
良い。
るには，ねじ込み式温度調整板（３）を90度回転すれば
良い。
一方,AlGaAsの成長の場合，良質な成長膜を得るため
には成長温度を高くする必要があり,700℃で成長を行っ
た。原料にはGaAsの成長原料であるTMG及びアルシン
に，トリメチルアルミニウム（TMA:［(CH3)3Al］2）を
追加した。流量はTMAが17℃で8cc/min,TMGが０℃で20cc
/min,アルシンはガス流量500cc/min,シランは100ppm水
素ベースでガス流量30cc/minの条件て成長を行った。
には成長温度を高くする必要があり,700℃で成長を行っ
た。原料にはGaAsの成長原料であるTMG及びアルシン
に，トリメチルアルミニウム（TMA:［(CH3)3Al］2）を
追加した。流量はTMAが17℃で8cc/min,TMGが０℃で20cc
/min,アルシンはガス流量500cc/min,シランは100ppm水
素ベースでガス流量30cc/minの条件て成長を行った。
この場合の不純物濃度の分布も基本的には第３図と同
様であるが，成長温度が高い程，化合物半導体基板中心
部の濃度が高めになり，第３図のＢの分布を得るために
はねじ込み式温度調整板（３）を上側から0.6mmねじ込
む必要が生じた。
様であるが，成長温度が高い程，化合物半導体基板中心
部の濃度が高めになり，第３図のＢの分布を得るために
はねじ込み式温度調整板（３）を上側から0.6mmねじ込
む必要が生じた。
又,GaInP,GaInAs等の成長においても，物質によりそ
れぞれの最適な成長条件が存在する。
れぞれの最適な成長条件が存在する。
更に，ガス流量についても，流量が多い程周辺部が冷
やされるので，均一性を向上させるためにはねじ込み量
を増やして，化合物半導体基板（１）とねじ込み式温度
調整板（３）の距離を広げる必要がある。
やされるので，均一性を向上させるためにはねじ込み量
を増やして，化合物半導体基板（１）とねじ込み式温度
調整板（３）の距離を広げる必要がある。
このように，化合物の種類により成長条件を変えざる
を得ない場合でも，ねじ込み式温度調整板（３）を回転
させて，化合物半導体基板（１）からの距離を変えるこ
とにより容易に不純物濃度分布を微調整することができ
る。
を得ない場合でも，ねじ込み式温度調整板（３）を回転
させて，化合物半導体基板（１）からの距離を変えるこ
とにより容易に不純物濃度分布を微調整することができ
る。
実施例においては,1つのねじ込み式温度調整板（３）
を設けた場合について説明したが，複数個の温度調整板
を基板載置部内に設けた場合には，より微細な温度調整
が可能となる。
を設けた場合について説明したが，複数個の温度調整板
を基板載置部内に設けた場合には，より微細な温度調整
が可能となる。
本発明によればサセプターの窪みまたは膨らみを精度
良く調節できるので，成長条件を変えた場合にも容易に
均一な不純物濃度を持った化合物半導体の成長膜を得る
ことかできる。
良く調節できるので，成長条件を変えた場合にも容易に
均一な不純物濃度を持った化合物半導体の成長膜を得る
ことかできる。
第１図は本発明の原理説明図， 第２図は本発明の一実施例に係る装置の構成図， 第３図は本発明の一実施例の不純物濃度分布図， 図において， １は化合物半導体基板,2は基板回転部,3はねじ込み式温
度調整板,4は反応管,5はサセプター本体,6はガス流入
口,7はガス流出口,8は高周波コイル である。
度調整板,4は反応管,5はサセプター本体,6はガス流入
口,7はガス流出口,8は高周波コイル である。
Claims (1)
- 【請求項１】基板（１）を載置する基板回転部（２）表
面に回転により該基板回転部（２）内にねじ込まれる１
つまたは複数個の温度調整板（３）を設け，該基板回転
部（２）表面に該基板（１）を載せて該基板（１）裏面
と該温度調整板（３）表面とが所定の距離となるように
し，該基板回転部（２）表面及び該温度調整板（３）表
面より該基板（１）を加熱しながら該基板（１）上に化
合物半導体層を気相成長することを特徴とする化合物半
導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29261388A JP2692198B2 (ja) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | 化合物半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29261388A JP2692198B2 (ja) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | 化合物半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02138726A JPH02138726A (ja) | 1990-05-28 |
| JP2692198B2 true JP2692198B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=17784065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29261388A Expired - Fee Related JP2692198B2 (ja) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | 化合物半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2692198B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2603909B2 (ja) * | 1992-06-24 | 1997-04-23 | アネルバ株式会社 | Ｃｖｄ装置、マルチチャンバ方式ｃｖｄ装置及びその基板処理方法 |
| JP2003086522A (ja) * | 2001-09-13 | 2003-03-20 | Sumitomo Chem Co Ltd | 半導体製造装置 |
-
1988
- 1988-11-18 JP JP29261388A patent/JP2692198B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02138726A (ja) | 1990-05-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |