JPH01244612A - 砒化ガリウムの気相成長方法及び気相成長装置 - Google Patents
砒化ガリウムの気相成長方法及び気相成長装置Info
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- JPH01244612A JPH01244612A JP7229088A JP7229088A JPH01244612A JP H01244612 A JPH01244612 A JP H01244612A JP 7229088 A JP7229088 A JP 7229088A JP 7229088 A JP7229088 A JP 7229088A JP H01244612 A JPH01244612 A JP H01244612A
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、砒化ガリウムの気相成長方法及び気相成長装
置に関する。
置に関する。
近年、各種電子デバイスの需要の急激な増加に伴ない、
デバイス形成に必要なＧａＡｓエピタキシャルウェーハ
の量産が望まれ、効率良く多数のＧａＡｓ基板上に同時
にエピタキシャル成長を行うために、三塩化砒素（Ａｓ
Ｃｊ’３）−ガリウム（Ｇａ）−水素（Ｈ２）反応系の
気相成長が多く用いられている。
デバイス形成に必要なＧａＡｓエピタキシャルウェーハ
の量産が望まれ、効率良く多数のＧａＡｓ基板上に同時
にエピタキシャル成長を行うために、三塩化砒素（Ａｓ
Ｃｊ’３）−ガリウム（Ｇａ）−水素（Ｈ２）反応系の
気相成長が多く用いられている。
第３図は従来の気相成長装置の断面図である。
第３図に示すように、ＡｓＣｅ３とキャリヤーガスとし
てのＨ２を混合した成長ガス６を成長用ガス供給管５よ
り石英反応管１内の高温領域へ供給し、Ｇａソース７と
の化学反応により、ＧａＣｅとＡｓ４の反応生成ガス８
となる。この反応生成ガス８が比較的低温な成長領域に
設置されたＧａＡｓ基板９上で反応し、エピタキシャル
成長することになる。この時、エピタキシャルウェーハ
の生産性を上げるため、ＧａＡｓ基板９は、ガスの流れ
方向に平行に設置されている。
てのＨ２を混合した成長ガス６を成長用ガス供給管５よ
り石英反応管１内の高温領域へ供給し、Ｇａソース７と
の化学反応により、ＧａＣｅとＡｓ４の反応生成ガス８
となる。この反応生成ガス８が比較的低温な成長領域に
設置されたＧａＡｓ基板９上で反応し、エピタキシャル
成長することになる。この時、エピタキシャルウェーハ
の生産性を上げるため、ＧａＡｓ基板９は、ガスの流れ
方向に平行に設置されている。
上述した従来の気相成長方法では、得られるエピタキシ
ャルウェーハの表面に異常核を基にしたヒルロックが生
じ易いという欠点があった。この原因は次のように考え
られる。すなわち、成長領域においては、ＧａＡｓ基板
９上のエピタキシャル成長だけではなく、石英反応管１
の内壁部にもＧａＡｓ多結晶粒子の析出が起こる。この
多結晶粒子と石英は、分子間力で結合しているだけで、
付着力は弱く、第３図に示すように、エピタキシャル成
長時に反応管内壁、特にＧａＡｓ基板９上の領域Ａに析
出した多結晶粒子がある程度大きくなりな時、基板表面
に落下して異常核となり、ヒルロックの原因となる。従
って、従来の気相成長ではエピタキシャルウェーハの表
面にヒルロックが生じ易く、歩留低下の原因となるばか
りでなく、１回の成長毎に反応管内壁に付着した多結晶
粒子の除去が必要となり、非常に作業能率が低くなって
いた。
ャルウェーハの表面に異常核を基にしたヒルロックが生
じ易いという欠点があった。この原因は次のように考え
られる。すなわち、成長領域においては、ＧａＡｓ基板
９上のエピタキシャル成長だけではなく、石英反応管１
の内壁部にもＧａＡｓ多結晶粒子の析出が起こる。この
多結晶粒子と石英は、分子間力で結合しているだけで、
付着力は弱く、第３図に示すように、エピタキシャル成
長時に反応管内壁、特にＧａＡｓ基板９上の領域Ａに析
出した多結晶粒子がある程度大きくなりな時、基板表面
に落下して異常核となり、ヒルロックの原因となる。従
って、従来の気相成長ではエピタキシャルウェーハの表
面にヒルロックが生じ易く、歩留低下の原因となるばか
りでなく、１回の成長毎に反応管内壁に付着した多結晶
粒子の除去が必要となり、非常に作業能率が低くなって
いた。
本発明の目的は、反応管内壁部に多結晶粒子が析出しな
いようにすることにより、歩留を向上させ、作業能率を
改善することができる気相成長法及び気相成長装置を提
供することにある。
いようにすることにより、歩留を向上させ、作業能率を
改善することができる気相成長法及び気相成長装置を提
供することにある。
本発明の気相成長法は、三塩化砒素−ガリウム−水素の
反応系での砒化ガリウムエピタキシャル層の気相成長方
法において、反応管内部に配置された砒化ガリウム基板
上部の前記反応管内壁部近傍に塩化水素ガスを流通させ
ることを含んで構成され、更に、本発明の気相成長装置
は、三塩化砒素−ガリウム−水素の反応系での砒化ガリ
ウムエピタキシャル層の気相成長装置において、石英反
応管と、前記石英反応管内に成長用ガスを供給する成長
用ガス供給管と、前記石英反応管内の予じめ定めた位置
に配置された砒化ガリウム基板と、前記石英反応管内の
前記砒化ガリウム基板と前記成長ガス供給管との間に設
置されたガリウムソースと、前記砒化ガリウム基板上部
の反応管内壁部近傍にガスの噴出孔が設けられた塩化水
素ガスを供給する少なくとも１本以上のガス供給管とを
含んで構成される。
反応系での砒化ガリウムエピタキシャル層の気相成長方
法において、反応管内部に配置された砒化ガリウム基板
上部の前記反応管内壁部近傍に塩化水素ガスを流通させ
ることを含んで構成され、更に、本発明の気相成長装置
は、三塩化砒素−ガリウム−水素の反応系での砒化ガリ
ウムエピタキシャル層の気相成長装置において、石英反
応管と、前記石英反応管内に成長用ガスを供給する成長
用ガス供給管と、前記石英反応管内の予じめ定めた位置
に配置された砒化ガリウム基板と、前記石英反応管内の
前記砒化ガリウム基板と前記成長ガス供給管との間に設
置されたガリウムソースと、前記砒化ガリウム基板上部
の反応管内壁部近傍にガスの噴出孔が設けられた塩化水
素ガスを供給する少なくとも１本以上のガス供給管とを
含んで構成される。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の第１の実施例を説明す
るための気相成長装置の断面図及びその温度分布図であ
る。第１図に示すように、ＡｓＣｌ！ ｓとキャリヤー
ガスとしてのＨ２を混合した成長ガス６を成長用ガス供
給管５より電気炉１１内に設置された石英反応管１内の
高温領域Ｂへ供給し、Ｇａソース７との化学反応により
、ＧａＣ１！とＡｓ４の反応生成ガス８となる。この反
応生成ガス８が比較的低温な成長領域Ｃに設置されたＧ
ａＡｓ基板９上で反応し、エピタキシャル成長すること
になる。本発明において、エピタキシャル成長時に、Ｇ
ａＡｓ基板９上部の反応管内壁部近傍にまで延びたガス
供給管２にＡｓＣ＆’３と１−１２の混合ガス４を供給
する。この時、混合ガス４は熱反応を起こし、ＨＣｅと
Ａｓ４となり、この塩化水素ガスが小孔３から上方に流
出することにより、ＧａＡｓ基板９上部の反応管内壁部
近傍が気相エツチングの状態となるため、この領域のＧ
ａＡｓ多結晶粒子の析出を抑制し、多結晶粒子がＧａＡ
ｓ基板９上に落下することがないため、ヒルロックを防
止することが可能となる。この際、塩素ガスの量は、反
応生成ガス８に比べ小量であるため、エピタキシャル成
長には何ら影響は及ぼさない。
るための気相成長装置の断面図及びその温度分布図であ
る。第１図に示すように、ＡｓＣｌ！ ｓとキャリヤー
ガスとしてのＨ２を混合した成長ガス６を成長用ガス供
給管５より電気炉１１内に設置された石英反応管１内の
高温領域Ｂへ供給し、Ｇａソース７との化学反応により
、ＧａＣ１！とＡｓ４の反応生成ガス８となる。この反
応生成ガス８が比較的低温な成長領域Ｃに設置されたＧ
ａＡｓ基板９上で反応し、エピタキシャル成長すること
になる。本発明において、エピタキシャル成長時に、Ｇ
ａＡｓ基板９上部の反応管内壁部近傍にまで延びたガス
供給管２にＡｓＣ＆’３と１−１２の混合ガス４を供給
する。この時、混合ガス４は熱反応を起こし、ＨＣｅと
Ａｓ４となり、この塩化水素ガスが小孔３から上方に流
出することにより、ＧａＡｓ基板９上部の反応管内壁部
近傍が気相エツチングの状態となるため、この領域のＧ
ａＡｓ多結晶粒子の析出を抑制し、多結晶粒子がＧａＡ
ｓ基板９上に落下することがないため、ヒルロックを防
止することが可能となる。この際、塩素ガスの量は、反
応生成ガス８に比べ小量であるため、エピタキシャル成
長には何ら影響は及ぼさない。
第２図（ａ）、（ｂ）は本発明の第２の実施例を説明す
るための気相成長装置の断面図である。
るための気相成長装置の断面図である。
第２図に示すように、本実施例では、ガス供給管２を反
応管内壁に沿って３本設置して小孔３より塩化水素ガス
を流出することにより、より効果的にＧａＡｓ基板９上
部の反応管内壁部のＧａＡｓ多結晶粒子の析出を抑制す
ることができる。尚、ガス供給管２は、複数であれば同
様な効果が得られる。
応管内壁に沿って３本設置して小孔３より塩化水素ガス
を流出することにより、より効果的にＧａＡｓ基板９上
部の反応管内壁部のＧａＡｓ多結晶粒子の析出を抑制す
ることができる。尚、ガス供給管２は、複数であれば同
様な効果が得られる。
以上説明したように、本発明は、砒化ガリウム基板上部
の反応管内壁部近傍に塩化水素ガスを流通させることに
より、その領域の多結晶粒子析出を防止可能し、多結晶
粒子がＧＡａｓ基板９上に落下することがないため、ヒ
ルロックの少ないエピタキシャル成長を形成することが
できるので、大幅に歩留を向上することができるばかり
でなく、従来１回の成長毎に反応管内壁に付着した多結
晶粒子の除去が必要であったものが、本発明により、１
０数回の連続成長が可能となり、作業能率が大きく改善
される効果がある。
の反応管内壁部近傍に塩化水素ガスを流通させることに
より、その領域の多結晶粒子析出を防止可能し、多結晶
粒子がＧＡａｓ基板９上に落下することがないため、ヒ
ルロックの少ないエピタキシャル成長を形成することが
できるので、大幅に歩留を向上することができるばかり
でなく、従来１回の成長毎に反応管内壁に付着した多結
晶粒子の除去が必要であったものが、本発明により、１
０数回の連続成長が可能となり、作業能率が大きく改善
される効果がある。
第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の第１の実施例を説明す
るための気相成長装置の断面図及びその温度分布図、第
２図（ａ）、（ｂ）は本発明の第２の実施例を説明する
ための気相成長装置の断面図、第３図は従来の気相成長
装置の断面図である。 １・・・石英反応管、２・・・ガス供給管、３・・・小
孔、４・・・ＡＳＣＩ２３とＨ２との混合ガス、５・・
・成長用ガス供給管、６・・・成長用ガス、７・・・Ｇ
ａソース、８・・・反応生成ガス、９・・・ＧａＡｓ基
板、１０・・・反応管内壁、１１・・・電気炉。
るための気相成長装置の断面図及びその温度分布図、第
２図（ａ）、（ｂ）は本発明の第２の実施例を説明する
ための気相成長装置の断面図、第３図は従来の気相成長
装置の断面図である。 １・・・石英反応管、２・・・ガス供給管、３・・・小
孔、４・・・ＡＳＣＩ２３とＨ２との混合ガス、５・・
・成長用ガス供給管、６・・・成長用ガス、７・・・Ｇ
ａソース、８・・・反応生成ガス、９・・・ＧａＡｓ基
板、１０・・・反応管内壁、１１・・・電気炉。
Claims (2)
- （１）三塩化砒素−ガリウム−水素の反応系での砒化ガ
リウムエピタキシャル層の気相成長方法において、反応
管内部に配置された砒化ガリウム基板上部の前記反応管
内壁部近傍に塩化水素ガスを流通させることを含むこと
を特徴とする砒化ガリウムの気相成長方法。 - （２）三塩化砒素−ガリウム−水素の反応系での砒化ガ
リウムエピタキシャル層の気相成長装置において、石英
反応管と、前記石英反応管内に成長用ガスを供給する成
長用ガス供給管と、前記石英反応管内の予じめ定めた位
置に配置された砒化ガリウム基板と、前記石英反応管内
の前記砒化ガリウム基板と前記成長ガス供給管との間に
設置されたガリウムソースと、前記砒化ガリウム基板上
部の反応管内壁部近傍にガスの噴出孔が設けられた塩化
水素ガスを供給する少なくとも１本以上のガス供給管と
を含むことを特徴とする気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7229088A JPH01244612A (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 砒化ガリウムの気相成長方法及び気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7229088A JPH01244612A (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 砒化ガリウムの気相成長方法及び気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01244612A true JPH01244612A (ja) | 1989-09-29 |
Family
ID=13484995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7229088A Pending JPH01244612A (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 砒化ガリウムの気相成長方法及び気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01244612A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100941207B1 (ko) * | 2003-01-28 | 2010-02-10 | 엘지전자 주식회사 | 질화갈륨 기판 제조 장치 |
| MD176Z (ro) * | 2009-04-15 | 2010-10-31 | Институт Электронной Инженерии И Промышленных Технологий Академии Наук Молдовы | Procedeu de fabricare a diodei de tensiune înaltă |
-
1988
- 1988-03-25 JP JP7229088A patent/JPH01244612A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100941207B1 (ko) * | 2003-01-28 | 2010-02-10 | 엘지전자 주식회사 | 질화갈륨 기판 제조 장치 |
| MD176Z (ro) * | 2009-04-15 | 2010-10-31 | Институт Электронной Инженерии И Промышленных Технологий Академии Наук Молдовы | Procedeu de fabricare a diodei de tensiune înaltă |
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