JP2807750B2 - 気相成長方法 - Google Patents
気相成長方法Info
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- JP2807750B2 JP2807750B2 JP31054593A JP31054593A JP2807750B2 JP 2807750 B2 JP2807750 B2 JP 2807750B2 JP 31054593 A JP31054593 A JP 31054593A JP 31054593 A JP31054593 A JP 31054593A JP 2807750 B2 JP2807750 B2 JP 2807750B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、結晶の気相成長さらに
は有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）に関し、例えば
気相成長装置の基板載置部材に適用して有用な技術に関
する。なお、本明細書中、基板載置部材とは、所謂サセ
プタやトレーなどを含むものであるが、その表面に基板
の裏面を直接接触させた状態で基板を載せるのに使用さ
れるものである。
は有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）に関し、例えば
気相成長装置の基板載置部材に適用して有用な技術に関
する。なお、本明細書中、基板載置部材とは、所謂サセ
プタやトレーなどを含むものであるが、その表面に基板
の裏面を直接接触させた状態で基板を載せるのに使用さ
れるものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＭＯＣＶＤなどの気相成長法に
より、基板上にエピタキシャル膜を成長させる場合に
は、以下のようにしている。即ち、サセプタやトレーな
どの基板載置部材上に基板を取り付け、それを結晶成長
室内に設置し、基板載置部材を原料ガスの分解可能な温
度に保ちながら、その結晶成長室内に原料ガスを導入す
る。その際、通常、上記基板載置部材については、その
成長処理中に載置部材に被着してなる膜がパーティクル
の発生源となる虞があるため、常に清浄なものを用いる
ようにしている。つまり、一ｒｕｎ（一回）の成長処理
の終了毎に、基板載置部材の洗浄及びベーキングを行っ
ている。
より、基板上にエピタキシャル膜を成長させる場合に
は、以下のようにしている。即ち、サセプタやトレーな
どの基板載置部材上に基板を取り付け、それを結晶成長
室内に設置し、基板載置部材を原料ガスの分解可能な温
度に保ちながら、その結晶成長室内に原料ガスを導入す
る。その際、通常、上記基板載置部材については、その
成長処理中に載置部材に被着してなる膜がパーティクル
の発生源となる虞があるため、常に清浄なものを用いる
ようにしている。つまり、一ｒｕｎ（一回）の成長処理
の終了毎に、基板載置部材の洗浄及びベーキングを行っ
ている。
【０００３】ところで、基板載置部材の洗浄・ベーキン
グを行なうにはかなりの長時間を要す。従って、上述し
たように、一ｒｕｎ毎にそのような洗浄・ベーキングを
行ったのでは、エピタキシャル膜付き基板の生産性は低
い。そこで、頻繁に気相成長を行い間断なくエピタキシ
ャル膜付き基板を生産するためには、基板載置部材の洗
浄を十数〜二十ｒｕｎ毎に１回程度行なうのが好まし
い。
グを行なうにはかなりの長時間を要す。従って、上述し
たように、一ｒｕｎ毎にそのような洗浄・ベーキングを
行ったのでは、エピタキシャル膜付き基板の生産性は低
い。そこで、頻繁に気相成長を行い間断なくエピタキシ
ャル膜付き基板を生産するためには、基板載置部材の洗
浄を十数〜二十ｒｕｎ毎に１回程度行なうのが好まし
い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように基板載置部材の洗浄を一ｒｕｎ毎に行わない場
合には、以下のような問題点のあることが本発明者によ
って明らかとされた。即ち、基板載置部材を洗浄するこ
となく連続して繰り返し使用することにより得られた各
ｒｕｎのエピタキシャル膜の組成に、各ｒｕｎ間でのば
らつきが生じてしまう。それによって、エピタキシャル
膜付き基板の製造歩留りが低下してしまうというもので
ある。
たように基板載置部材の洗浄を一ｒｕｎ毎に行わない場
合には、以下のような問題点のあることが本発明者によ
って明らかとされた。即ち、基板載置部材を洗浄するこ
となく連続して繰り返し使用することにより得られた各
ｒｕｎのエピタキシャル膜の組成に、各ｒｕｎ間でのば
らつきが生じてしまう。それによって、エピタキシャル
膜付き基板の製造歩留りが低下してしまうというもので
ある。
【０００５】例えば、ＭＯＣＶＤ法でＩｎＰよりなる基
板上にＩｎ0.73Ｇａ0.27Ａｓ0.61Ｐ0.39混晶膜を、同一
成長条件で同じ厚さ（約１μｍ）となるように、複数ｒ
ｕｎにわたってエピタキシャル成長させ、各ｒｕｎにお
いて得られたエピタキシャル膜のフォトルミネセンス
（ＰＬ）波長を調べたところ、図２に示すような結果が
得られた。即ち、ＰＬの目標波長１．３μｍに対して、
各ｒｕｎにおける成長膜のＰＬ波長は、１ｒｕｎ目（基
板載置部材の洗浄直後）では約１．２４μｍであり、２
ｒｕｎ目以降はｒｕｎを重ねる毎に徐々に長波長側へシ
フトしていき、６ｒｕｎ目で略洗浄前の波長、即ち目標
波長となっている。これは、基板載置部材の洗浄を行っ
た後では、成長したエピタキシャル膜の混晶組成が上記
所望の組成からずれてしまい、数ｒｕｎを経た後でなけ
れば混晶組成が安定しないということを意味している。
板上にＩｎ0.73Ｇａ0.27Ａｓ0.61Ｐ0.39混晶膜を、同一
成長条件で同じ厚さ（約１μｍ）となるように、複数ｒ
ｕｎにわたってエピタキシャル成長させ、各ｒｕｎにお
いて得られたエピタキシャル膜のフォトルミネセンス
（ＰＬ）波長を調べたところ、図２に示すような結果が
得られた。即ち、ＰＬの目標波長１．３μｍに対して、
各ｒｕｎにおける成長膜のＰＬ波長は、１ｒｕｎ目（基
板載置部材の洗浄直後）では約１．２４μｍであり、２
ｒｕｎ目以降はｒｕｎを重ねる毎に徐々に長波長側へシ
フトしていき、６ｒｕｎ目で略洗浄前の波長、即ち目標
波長となっている。これは、基板載置部材の洗浄を行っ
た後では、成長したエピタキシャル膜の混晶組成が上記
所望の組成からずれてしまい、数ｒｕｎを経た後でなけ
れば混晶組成が安定しないということを意味している。
【０００６】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、洗浄すること
なく複数ｒｕｎにわたって同一の基板載置部材を用いて
気相成長を行なう場合に、各ｒｕｎのエピタキシャル膜
の組成に、各ｒｕｎ間でのばらつきが生じるのを有効に
防止し、以てエピタキシャル膜付き基板の製造歩留りの
向上を図り得る気相成長方法を提供することにある。
されたもので、その目的とするところは、洗浄すること
なく複数ｒｕｎにわたって同一の基板載置部材を用いて
気相成長を行なう場合に、各ｒｕｎのエピタキシャル膜
の組成に、各ｒｕｎ間でのばらつきが生じるのを有効に
防止し、以てエピタキシャル膜付き基板の製造歩留りの
向上を図り得る気相成長方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、１ｒｕｎ目
の気相成長において得られたエピタキシャル膜の混晶組
成にずれが生じるのは、洗浄前に基板載置部材の表面に
被着していた膜を洗浄により除去してしまうため、基板
載置部材の表面における熱伝導率が異なってしまい、気
相成長時に基板載置部材の温度を一定に保っても（一般
には、その裏側において計測してなる温度に基いて制御
されている。）、洗浄の前後において気相成長時の載置
部材の表面温度、つまり基板温度に僅かなずれが生じて
しまうことが原因であると考えた。そして、本発明者は
さらに熟考を重ね、その上述した原因を取り除いて、上
記目的を達成するためには、洗浄後の基板載置部材の表
面温度が洗浄前における表面温度に等しくなり得るだけ
の厚さの膜で、洗浄後の載置部材の表面を予め被覆して
おくことが有効であると考え、本発明の完成に至った。
の気相成長において得られたエピタキシャル膜の混晶組
成にずれが生じるのは、洗浄前に基板載置部材の表面に
被着していた膜を洗浄により除去してしまうため、基板
載置部材の表面における熱伝導率が異なってしまい、気
相成長時に基板載置部材の温度を一定に保っても（一般
には、その裏側において計測してなる温度に基いて制御
されている。）、洗浄の前後において気相成長時の載置
部材の表面温度、つまり基板温度に僅かなずれが生じて
しまうことが原因であると考えた。そして、本発明者は
さらに熟考を重ね、その上述した原因を取り除いて、上
記目的を達成するためには、洗浄後の基板載置部材の表
面温度が洗浄前における表面温度に等しくなり得るだけ
の厚さの膜で、洗浄後の載置部材の表面を予め被覆して
おくことが有効であると考え、本発明の完成に至った。
【０００８】即ち、本発明は、結晶成長室内に原料ガス
を導入して、結晶成長室内の基板載置部材上に設置され
てなる基板の表面上に薄膜を気相成長させるにあたり、
予め、上記基板載置部材の洗浄後、同基板載置部材の、
上記基板が載せられる領域を除く表面を、上記薄膜と同
一組成の皮膜又は上記薄膜がＧａＩｎＡｓＰである場合
にＩｎＰからなる皮膜で被覆しておくことを提案するも
のである。
を導入して、結晶成長室内の基板載置部材上に設置され
てなる基板の表面上に薄膜を気相成長させるにあたり、
予め、上記基板載置部材の洗浄後、同基板載置部材の、
上記基板が載せられる領域を除く表面を、上記薄膜と同
一組成の皮膜又は上記薄膜がＧａＩｎＡｓＰである場合
にＩｎＰからなる皮膜で被覆しておくことを提案するも
のである。
【０００９】ところで、実際の基板上に気相成長させる
エピタキシャル膜が化合物半導体からなる場合には、そ
の成長膜と同じ組成か又は似たような組成若しくは特性
の化合物半導体膜を上記基板載置部材の表面に被着させ
ればよい。例えば、図２の例においては、載置部材表面
に、６ｒｕｎ分のエピタキシャル成長により得られる膜
に相当する厚さ、即ち約６μｍ（１ｒｕｎあたりの膜厚
は約１μｍである。）の厚さの膜を被着させるのが適当
であると考えられる。この場合、典型的な成長速度が
０．８〜１．０μｍ／時であることに鑑みれば、上記厚
さの膜の被着に要する時間は６〜８時間となり、生産性
という観点から見ると甚だ不都合である。
エピタキシャル膜が化合物半導体からなる場合には、そ
の成長膜と同じ組成か又は似たような組成若しくは特性
の化合物半導体膜を上記基板載置部材の表面に被着させ
ればよい。例えば、図２の例においては、載置部材表面
に、６ｒｕｎ分のエピタキシャル成長により得られる膜
に相当する厚さ、即ち約６μｍ（１ｒｕｎあたりの膜厚
は約１μｍである。）の厚さの膜を被着させるのが適当
であると考えられる。この場合、典型的な成長速度が
０．８〜１．０μｍ／時であることに鑑みれば、上記厚
さの膜の被着に要する時間は６〜８時間となり、生産性
という観点から見ると甚だ不都合である。
【００１０】そこで、本発明者は、鋭意研究を行った結
果、以下のような方法を見い出し、原料ガスの供給量の
増大や基板温度の低下などの手法によっては従来不可能
であった短時間（通常の数分の一程度の時間）での膜形
成を可能なものとし、基板載置部材の表面に短時間で膜
を形成することを実現するに至った。
果、以下のような方法を見い出し、原料ガスの供給量の
増大や基板温度の低下などの手法によっては従来不可能
であった短時間（通常の数分の一程度の時間）での膜形
成を可能なものとし、基板載置部材の表面に短時間で膜
を形成することを実現するに至った。
【００１１】即ち、本発明は、上記基板載置部材を被覆
する皮膜は、少なくとも蒸気圧のより低い第１の構成元
素と蒸気圧のより高い第２の構成元素とを含む化合物半
導体膜であり、その化合物半導体膜の被覆にあたって
は、ダミー基板を載せてなる洗浄済みの基板載置部材を
結晶成長室内に設置し、その基板載置部材を上記第１の
構成元素の原料ガスが分解可能な温度に保ちながら、結
晶成長室内に上記第１の構成元素の原料ガスを導入し
て、それらダミー基板及び基板載置部材の表面上に第１
の構成元素よりなる基礎皮膜を形成した後、第１の構成
元素の原料ガスの導入を停止し、続いて、前記基板載置
部材を上記第２の構成元素の原料ガスが分解可能な温度
に保ちながら、結晶成長室内に上記第２の構成元素の原
料ガスを導入して、上記基礎皮膜と第２の構成元素とを
化合させてから、上記ダミー基板を取り除き、基板を載
せる領域を除く基板載置部材の表面に化合物半導体膜を
形成することを提案するものである。
する皮膜は、少なくとも蒸気圧のより低い第１の構成元
素と蒸気圧のより高い第２の構成元素とを含む化合物半
導体膜であり、その化合物半導体膜の被覆にあたって
は、ダミー基板を載せてなる洗浄済みの基板載置部材を
結晶成長室内に設置し、その基板載置部材を上記第１の
構成元素の原料ガスが分解可能な温度に保ちながら、結
晶成長室内に上記第１の構成元素の原料ガスを導入し
て、それらダミー基板及び基板載置部材の表面上に第１
の構成元素よりなる基礎皮膜を形成した後、第１の構成
元素の原料ガスの導入を停止し、続いて、前記基板載置
部材を上記第２の構成元素の原料ガスが分解可能な温度
に保ちながら、結晶成長室内に上記第２の構成元素の原
料ガスを導入して、上記基礎皮膜と第２の構成元素とを
化合させてから、上記ダミー基板を取り除き、基板を載
せる領域を除く基板載置部材の表面に化合物半導体膜を
形成することを提案するものである。
【００１２】
【作用】上記した手段によれば、予め、洗浄後の基板載
置部材の、本来基板が載せられる領域を除く表面に皮膜
を形成しておくようにしたため、洗浄後の基板載置部材
の表面状態は洗浄前の状態と略同じになる。それによっ
て、洗浄の前後において、基板載置部材の表面における
熱伝導率が変化してしまうのが防止され、気相成長時に
基板温度にずれが生じるのが防止される。従って、基板
載置部材の洗浄後のｒｕｎ数によらず、常時同じ基板温
度でエピタキシャル成長を行うことができ、各ｒｕｎ間
においてエピタキシャル膜の組成にばらつきが生じるの
が防止される。
置部材の、本来基板が載せられる領域を除く表面に皮膜
を形成しておくようにしたため、洗浄後の基板載置部材
の表面状態は洗浄前の状態と略同じになる。それによっ
て、洗浄の前後において、基板載置部材の表面における
熱伝導率が変化してしまうのが防止され、気相成長時に
基板温度にずれが生じるのが防止される。従って、基板
載置部材の洗浄後のｒｕｎ数によらず、常時同じ基板温
度でエピタキシャル成長を行うことができ、各ｒｕｎ間
においてエピタキシャル膜の組成にばらつきが生じるの
が防止される。
【００１３】また、基板載置部材上に化合物半導体膜を
被着させる場合、結晶成長室内に、先ず蒸気圧のより低
い構成元素の原料ガスのみを導入した後、蒸気圧のより
高い構成元素の原料ガスのみを導入するようにしたた
め、基板載置部材の表面に蒸気圧のより低い構成元素か
らなる膜（基礎皮膜）が生成した後、蒸気圧のより高い
構成元素の基礎皮膜表面への吸着が効率よく起こり、両
構成元素の化合が速やかに起こって短時間で化合物半導
体膜が形成される。
被着させる場合、結晶成長室内に、先ず蒸気圧のより低
い構成元素の原料ガスのみを導入した後、蒸気圧のより
高い構成元素の原料ガスのみを導入するようにしたた
め、基板載置部材の表面に蒸気圧のより低い構成元素か
らなる膜（基礎皮膜）が生成した後、蒸気圧のより高い
構成元素の基礎皮膜表面への吸着が効率よく起こり、両
構成元素の化合が速やかに起こって短時間で化合物半導
体膜が形成される。
【００１４】
【実施例】以下に、実施例及び従来例を挙げて本発明の
特徴とするところを明らかとする。なお、実施例及び従
来例においては、ＭＯＣＶＤ法により、一般的な成長条
件下において、ＩｎＰ基板上に膜厚約１μｍのＩｎ0.73
Ｇａ0.27Ａｓ0.61Ｐ0.39膜（ＰＬ波長１．３μｍ）をエ
ピタキシャル成長させた。なお、III族元素の有機金属
原料としてトリメチルインジウム（ＴＭＩ）とトリエチ
ルガリウム（ＴＥＧ）を用い、V族元素の原料ガスとし
てアルシン（ＡｓＨ3）とホスフィン（ＰＨ3）を用い
た。
特徴とするところを明らかとする。なお、実施例及び従
来例においては、ＭＯＣＶＤ法により、一般的な成長条
件下において、ＩｎＰ基板上に膜厚約１μｍのＩｎ0.73
Ｇａ0.27Ａｓ0.61Ｐ0.39膜（ＰＬ波長１．３μｍ）をエ
ピタキシャル成長させた。なお、III族元素の有機金属
原料としてトリメチルインジウム（ＴＭＩ）とトリエチ
ルガリウム（ＴＥＧ）を用い、V族元素の原料ガスとし
てアルシン（ＡｓＨ3）とホスフィン（ＰＨ3）を用い
た。
【００１５】（実施例）先ず、洗浄及びベーキング済み
の基板載置部材の、本来基板を設置すべき部分に所謂ダ
ミー基板（本来の基板と同一形状をなす薄板）を置い
た。これは、基板設置領域の表面には、半導体膜を被着
させる必要がないからである。そして、その基板載置部
材を成長装置の結晶成長室内に設置し、上記有機金属原
料（ここでは、ＴＭＩとＴＥＧ）が十分に効率良く分解
する温度、例えば５００℃で基板載置部材を保持した。
基板載置部材の温度が安定してから、結晶成長室内にＴ
ＭＩ及びＴＥＧを夫々正味１sccmの流量で３０分間導入
した。
の基板載置部材の、本来基板を設置すべき部分に所謂ダ
ミー基板（本来の基板と同一形状をなす薄板）を置い
た。これは、基板設置領域の表面には、半導体膜を被着
させる必要がないからである。そして、その基板載置部
材を成長装置の結晶成長室内に設置し、上記有機金属原
料（ここでは、ＴＭＩとＴＥＧ）が十分に効率良く分解
する温度、例えば５００℃で基板載置部材を保持した。
基板載置部材の温度が安定してから、結晶成長室内にＴ
ＭＩ及びＴＥＧを夫々正味１sccmの流量で３０分間導入
した。
【００１６】しかる後、それらＴＭＩとＴＥＧの導入を
停止し、上記V族の原料ガス（ここでは、ＡｓＨ3とＰＨ
3）が十分に分解する温度、例えば６５０℃になるよう
に基板載置部材の温度を上げ、保持した。そして、Ａｓ
Ｈ3及びＰＨ3を夫々正味１００sccmの流量で３０分間導
入した。その後、基板載置部材を冷却しながらＡｓＨ3
及びＰＨ3の導入を停止し、室温に達するまで冷却して
から、結晶成長室内から基板載置部材を取り出した。基
板載置部材を目視観察したところ、その表面全体は灰白
色を呈しており、半導体膜で覆われていることがわかっ
た。ダミー基板を取り外して劈開し、その劈開面を顕微
鏡観察したところ、半導体膜の厚さは約５μｍであるこ
とがわかった。
停止し、上記V族の原料ガス（ここでは、ＡｓＨ3とＰＨ
3）が十分に分解する温度、例えば６５０℃になるよう
に基板載置部材の温度を上げ、保持した。そして、Ａｓ
Ｈ3及びＰＨ3を夫々正味１００sccmの流量で３０分間導
入した。その後、基板載置部材を冷却しながらＡｓＨ3
及びＰＨ3の導入を停止し、室温に達するまで冷却して
から、結晶成長室内から基板載置部材を取り出した。基
板載置部材を目視観察したところ、その表面全体は灰白
色を呈しており、半導体膜で覆われていることがわかっ
た。ダミー基板を取り外して劈開し、その劈開面を顕微
鏡観察したところ、半導体膜の厚さは約５μｍであるこ
とがわかった。
【００１７】以上のようにして、表面を半導体膜で被覆
してなる基板載置部材が得られ、その載置部材を用い
て、実際にエピタキシャル膜の成長を、その載置部材を
洗浄することなく連続して１５ｒｕｎ行った。各ｒｕｎ
において得られたエピタキシャル膜のＰＬ波長を測定し
たところ、図１に示す結果が得られた。即ち、１ｒｕｎ
目のエピタキシャル膜におけるＰＬ波長は１．２８μｍ
であり、３ｒｕｎ目以降のＰＬ波長は所望の１．３μｍ
であった。なお、基板載置部材上に被着させた半導体膜
の厚さを最適化することにより、１ｒｕｎ目の成長から
所望のＰＬ波長となり、目標の組成の混晶膜を形成する
ことも可能である。
してなる基板載置部材が得られ、その載置部材を用い
て、実際にエピタキシャル膜の成長を、その載置部材を
洗浄することなく連続して１５ｒｕｎ行った。各ｒｕｎ
において得られたエピタキシャル膜のＰＬ波長を測定し
たところ、図１に示す結果が得られた。即ち、１ｒｕｎ
目のエピタキシャル膜におけるＰＬ波長は１．２８μｍ
であり、３ｒｕｎ目以降のＰＬ波長は所望の１．３μｍ
であった。なお、基板載置部材上に被着させた半導体膜
の厚さを最適化することにより、１ｒｕｎ目の成長から
所望のＰＬ波長となり、目標の組成の混晶膜を形成する
ことも可能である。
【００１８】ここで、基板載置部材を洗浄することなく
連続してエピタキシャル成長させることのできるｒｕｎ
数については、パーティクル発生等の関係により上限が
あると考えられるが、現段階ではその限界は未知であ
り、図１より少なくとも１５ｒｕｎまでは問題なく行え
ることがわかる。また、成長ｒｕｎ数が増えれば基板載
置部材上の半導体膜は厚くなるが、少なくとも１５ｒｕ
ｎまでであれば、その半導体膜の表面、即ち実際の気相
成長の際に基板の裏面と接触する面の温度が著しく変化
するほどの膜厚増大にはならないと考えられる。
連続してエピタキシャル成長させることのできるｒｕｎ
数については、パーティクル発生等の関係により上限が
あると考えられるが、現段階ではその限界は未知であ
り、図１より少なくとも１５ｒｕｎまでは問題なく行え
ることがわかる。また、成長ｒｕｎ数が増えれば基板載
置部材上の半導体膜は厚くなるが、少なくとも１５ｒｕ
ｎまでであれば、その半導体膜の表面、即ち実際の気相
成長の際に基板の裏面と接触する面の温度が著しく変化
するほどの膜厚増大にはならないと考えられる。
【００１９】（従来例）洗浄及びベーキング済みの基板
載置部材をそのまま用いて、洗浄することなく連続して
１５ｒｕｎのエピタキシャル膜の成長を上記実施例と同
一の条件で行い、得られたエピタキシャル膜のＰＬ波長
を測定したところ、図２に示したように、５ｒｕｎ目ま
では目標とする波長よりも短いＰＬ波長が観測され、６
ｒｕｎ目でようやく目標波長のＰＬ波長となった。
載置部材をそのまま用いて、洗浄することなく連続して
１５ｒｕｎのエピタキシャル膜の成長を上記実施例と同
一の条件で行い、得られたエピタキシャル膜のＰＬ波長
を測定したところ、図２に示したように、５ｒｕｎ目ま
では目標とする波長よりも短いＰＬ波長が観測され、６
ｒｕｎ目でようやく目標波長のＰＬ波長となった。
【００２０】以上、実施例及び従来例の結果より、基板
上にエピタキシャル膜を気相成長させるにあたり、本発
明が極めて優れていることがわかる。また、本発明によ
れば、１ｒｕｎ目からばらつきのない目標組成のエピタ
キシャル膜が基板上に生成されるので、その製造歩留り
が向上し、基板コストの低減が図れ、経済効果は極めて
大である。
上にエピタキシャル膜を気相成長させるにあたり、本発
明が極めて優れていることがわかる。また、本発明によ
れば、１ｒｕｎ目からばらつきのない目標組成のエピタ
キシャル膜が基板上に生成されるので、その製造歩留り
が向上し、基板コストの低減が図れ、経済効果は極めて
大である。
【００２１】なお、上記実施例においては、原料として
ＴＭＩ、ＴＥＧ、ＡｓＨ3及びＰＨ3を用いたが、他の原
料、例えばトリエチルインジウム（ＴＥＩ）、トリメチ
ルガリウム（ＴＭＧ）、ターシャリーブチルアルシン
（ｔＢＡ）、ターシャリーブチルホスフィン（ｔＢＰ）
を用いても同様の効果、即ち１ｒｕｎ目から目標組成の
エピタキシャル膜が得られるという効果とともに、基板
載置部材上に短時間で効率よく半導体膜を生成させるこ
とができるという効果が得られる。また、基板載置部材
上に半導体膜を生成する際の載置部材の温度や各原料ガ
スの流量やその流す時間などは、上記実施例の値に何等
制限されないのはいうまでもない。
ＴＭＩ、ＴＥＧ、ＡｓＨ3及びＰＨ3を用いたが、他の原
料、例えばトリエチルインジウム（ＴＥＩ）、トリメチ
ルガリウム（ＴＭＧ）、ターシャリーブチルアルシン
（ｔＢＡ）、ターシャリーブチルホスフィン（ｔＢＰ）
を用いても同様の効果、即ち１ｒｕｎ目から目標組成の
エピタキシャル膜が得られるという効果とともに、基板
載置部材上に短時間で効率よく半導体膜を生成させるこ
とができるという効果が得られる。また、基板載置部材
上に半導体膜を生成する際の載置部材の温度や各原料ガ
スの流量やその流す時間などは、上記実施例の値に何等
制限されないのはいうまでもない。
【００２２】さらに、基板載置部材上に半導体膜を生成
する際に、蒸気圧のより低い構成元素の原料ガスと蒸気
圧のより高い構成元素の原料ガスとを交互に結晶成長室
内に導入するようにしてもよく、このようにすれば基板
載置部材の表面にさらに効率よく半導体膜が生成される
ものと期待される。さらにまた、基板載置部材上に生成
させる半導体膜の組成は、好ましくは実際に基板上に成
長させるエピタキシャル膜の組成に等しいのがよいが、
熱伝導率などの特性が類似していれば必ずしも厳密に組
成を一致させる必要はなく、例えば上記実施例の場合
に、基板上にＩｎＧａＡｓＰエピタキシャル膜を成長さ
せるのに使用する基板載置部材の表面に、ＩｎＰを被着
させてもよい。
する際に、蒸気圧のより低い構成元素の原料ガスと蒸気
圧のより高い構成元素の原料ガスとを交互に結晶成長室
内に導入するようにしてもよく、このようにすれば基板
載置部材の表面にさらに効率よく半導体膜が生成される
ものと期待される。さらにまた、基板載置部材上に生成
させる半導体膜の組成は、好ましくは実際に基板上に成
長させるエピタキシャル膜の組成に等しいのがよいが、
熱伝導率などの特性が類似していれば必ずしも厳密に組
成を一致させる必要はなく、例えば上記実施例の場合
に、基板上にＩｎＧａＡｓＰエピタキシャル膜を成長さ
せるのに使用する基板載置部材の表面に、ＩｎＰを被着
させてもよい。
【００２３】また、上記実施例においては、本発明をII
I−V族化合物半導体混晶膜の気相成長に適用した場合に
ついて説明したが、混晶膜に限らないのはいうまでもな
いし、II−VI族化合物半導体膜を気相成長させる場合に
も本発明を適用可能であるのは勿論である。さらに、有
機金属気化学相成長法に限らず、分子線エピタキシー
（ＭＢＥ）にも本発明を適用可能であるのは勿論であ
る。
I−V族化合物半導体混晶膜の気相成長に適用した場合に
ついて説明したが、混晶膜に限らないのはいうまでもな
いし、II−VI族化合物半導体膜を気相成長させる場合に
も本発明を適用可能であるのは勿論である。さらに、有
機金属気化学相成長法に限らず、分子線エピタキシー
（ＭＢＥ）にも本発明を適用可能であるのは勿論であ
る。
【００２４】
【発明の効果】本発明に係る気相成長方法によれば、予
め、洗浄後の基板載置部材の表面に皮膜を形成して、そ
の表面状態が洗浄前の載置部材の表面状態と略同じにな
るようにしておくことにより、得られたエピタキシャル
膜の組成に各ｒｕｎ間においてばらつきが生じるのを防
ぐことができ、エピタキシャル膜付き基板の製造歩留り
が向上する。また、基板載置部材上に化合物半導体膜を
被着させる場合、結晶成長室内に、蒸気圧のより低い構
成元素の原料ガスのみの導入に続いて、蒸気圧のより高
い構成元素の原料ガスのみを導入するようにしたため、
基板載置部材の表面に初めに生成した蒸気圧のより低い
構成元素からなる膜の表面に、蒸気圧のより高い構成元
素が吸着し易くなり、短時間で化合物半導体膜が形成さ
れ、エピタキシャル膜付き基板の生産性に優れる。
め、洗浄後の基板載置部材の表面に皮膜を形成して、そ
の表面状態が洗浄前の載置部材の表面状態と略同じにな
るようにしておくことにより、得られたエピタキシャル
膜の組成に各ｒｕｎ間においてばらつきが生じるのを防
ぐことができ、エピタキシャル膜付き基板の製造歩留り
が向上する。また、基板載置部材上に化合物半導体膜を
被着させる場合、結晶成長室内に、蒸気圧のより低い構
成元素の原料ガスのみの導入に続いて、蒸気圧のより高
い構成元素の原料ガスのみを導入するようにしたため、
基板載置部材の表面に初めに生成した蒸気圧のより低い
構成元素からなる膜の表面に、蒸気圧のより高い構成元
素が吸着し易くなり、短時間で化合物半導体膜が形成さ
れ、エピタキシャル膜付き基板の生産性に優れる。
【図１】本発明に係る気相成長方法の実施例において得
られた成長回数とＰＬ波長との関係を表す特性図であ
る。
られた成長回数とＰＬ波長との関係を表す特性図であ
る。
【図２】従来の気相成長方法において得られた成長回数
とＰＬ波長との関係を表す特性図である。
とＰＬ波長との関係を表す特性図である。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C30B 25/12 C23C 16/04 C30B 23/08 C30B 28/00 - 35/00 H01L 21/203 H01L 21/205
Claims (2)
- 【請求項１】 結晶成長室内に原料ガスを導入して、結
晶成長室内の基板載置部材上に設置されてなる基板の表
面上に薄膜を気相成長させるにあたり、予め、上記基板
載置部材の洗浄後、同基板載置部材の、上記基板が載せ
られる領域を除く表面を、上記薄膜と同一組成の皮膜又
は上記薄膜がＧａＩｎＡｓＰである場合にＩｎＰからな
る皮膜で被覆しておくことを特徴とする気相成長方法。 - 【請求項２】 上記基板載置部材を被覆する皮膜は、少
なくとも蒸気圧のより低い第１の構成元素と蒸気圧のよ
り高い第２の構成元素とを含む化合物半導体膜であり、
その化合物半導体膜の被覆にあたっては、ダミー基板を
載せてなる洗浄済みの基板載置部材を結晶成長室内に設
置し、その基板載置部材を上記第１の構成元素の原料ガ
スが分解可能な温度に保ちながら、結晶成長室内に上記
第１の構成元素の原料ガスを導入して、それらダミー基
板及び基板載置部材の表面上に第１の構成元素よりなる
基礎皮膜を形成した後、第１の構成元素の原料ガスの導
入を停止し、続いて、前記基板載置部材を上記第２の構
成元素の原料ガスが分解可能な温度に保ちながら、結晶
成長室内に上記第２の構成元素の原料ガスを導入して、
上記基礎皮膜と第２の構成元素とを化合させてから、上
記ダミー基板を取り除き、基板を載せる領域を除く基板
載置部材の表面に化合物半導体膜を形成することを特徴
とする請求項１記載の気相成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31054593A JP2807750B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31054593A JP2807750B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 気相成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07157392A JPH07157392A (ja) | 1995-06-20 |
| JP2807750B2 true JP2807750B2 (ja) | 1998-10-08 |
Family
ID=18006531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31054593A Expired - Fee Related JP2807750B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2807750B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6131908B2 (ja) * | 2014-05-08 | 2017-05-24 | 豊田合成株式会社 | Ｉｉｉ族窒化物半導体の製造方法、発光素子の製造方法 |
-
1993
- 1993-12-10 JP JP31054593A patent/JP2807750B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07157392A (ja) | 1995-06-20 |
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