JPH0296327A - 砒化ガリウムの気相成長方法 - Google Patents
砒化ガリウムの気相成長方法Info
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- JPH0296327A JPH0296327A JP24837388A JP24837388A JPH0296327A JP H0296327 A JPH0296327 A JP H0296327A JP 24837388 A JP24837388 A JP 24837388A JP 24837388 A JP24837388 A JP 24837388A JP H0296327 A JPH0296327 A JP H0296327A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、■−ｖ族（ヒ合物半導体の気相成長に関し、
特に、ショットキバリヤゲート型電界効果ｌ・ランジス
タに使用される砒化ガリウム（ＧａＡｓ）の気相成長方
法に関する。
特に、ショットキバリヤゲート型電界効果ｌ・ランジス
タに使用される砒化ガリウム（ＧａＡｓ）の気相成長方
法に関する。
従来の技術
近年、各種電子デバイスの需要の急激な増加に伴いデバ
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（ＡｓＣ１
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。
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（ＡｓＣ１
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。
ＡｓＣｌ３ Ｇａ Ｈ２反応系の気相成長は、反応
管内の高温領域で化学反応により生成した塩化ガリウム
（ＧａＣ１）と砒素（Ａｓ４ ）を、キャリヤガスであ
るＨ２によって反応管内の比較的低温の成長領域に設置
されたＧａＡｓ基板上に輸送して反応させ、エピタキシ
ャル成長を行わせる。そして従来、エピタキシャルウェ
ーハの生産性を上げるために、ガス流れ方向に平行に多
数枚の（ｉａＡｓ基板を設置する方法が行われている。
管内の高温領域で化学反応により生成した塩化ガリウム
（ＧａＣ１）と砒素（Ａｓ４ ）を、キャリヤガスであ
るＨ２によって反応管内の比較的低温の成長領域に設置
されたＧａＡｓ基板上に輸送して反応させ、エピタキシ
ャル成長を行わせる。そして従来、エピタキシャルウェ
ーハの生産性を上げるために、ガス流れ方向に平行に多
数枚の（ｉａＡｓ基板を設置する方法が行われている。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、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。
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。成長領域においては
ＧａＡｓ基板上へのエピタキシャル成長のみならず、石
英製の反応管内壁へＧ４Ａｓ多結晶粒子の析出が起こる
。この多結晶粒子と石英とは分子間力で結合していて付
着力は弱く、エピタキシャル成長時に、反応管内壁へ析
出した多結晶粒子がある程度大きくなった時、落下して
基板表面で異常様となりヒルロックの原因となる。
ＧａＡｓ基板上へのエピタキシャル成長のみならず、石
英製の反応管内壁へＧ４Ａｓ多結晶粒子の析出が起こる
。この多結晶粒子と石英とは分子間力で結合していて付
着力は弱く、エピタキシャル成長時に、反応管内壁へ析
出した多結晶粒子がある程度大きくなった時、落下して
基板表面で異常様となりヒルロックの原因となる。
従って、従来の気相成長方法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、歩留低下の問題が起
こり、また１回の成長毎に、気相エツチングによって反
応管内壁に付着したＧａＡｓ多結晶粒子の除去が必要と
なり、極めて作業能率が低いという欠点があった。
ハの表面にヒルロックが生じ易く、歩留低下の問題が起
こり、また１回の成長毎に、気相エツチングによって反
応管内壁に付着したＧａＡｓ多結晶粒子の除去が必要と
なり、極めて作業能率が低いという欠点があった。
本発明は従来の上記実情に鑑みてなされたものであり、
従って本発明の目的は、従来の技術に内在する上記欠点
を解消することを可能とした砒化ガリウムの新規な気相
成長方法を提供することにある。
従って本発明の目的は、従来の技術に内在する上記欠点
を解消することを可能とした砒化ガリウムの新規な気相
成長方法を提供することにある。
発明の従来技術に対する相違点
上述した従来の気相成長方法に対し、本発明は、ＧａＡ
ｓ基板と対向する石英製反応管の温度をＧａ Ａｓ基板
の温度よりも高くすることによって、反応管内壁へのＧ
ａＡｓ多結晶粒子の析出を抑制し、もって基板上べの多
結晶粒子の落下を防止し、ヒルロックのないエピタキシ
ャル成長層を形成するという相違点を有する。
ｓ基板と対向する石英製反応管の温度をＧａ Ａｓ基板
の温度よりも高くすることによって、反応管内壁へのＧ
ａＡｓ多結晶粒子の析出を抑制し、もって基板上べの多
結晶粒子の落下を防止し、ヒルロックのないエピタキシ
ャル成長層を形成するという相違点を有する。
課題を解決するための手段
前記目的を達成する為に、本発明に係る砒化ガリウムの
気相成長方法は、ＡｓＣｌ３−Ｇａ−）１２の反応系で
ＧａＡｓエピタキシャル成長層を気相成長させる方法に
おいて、成長領域に設置したＧａＡｓ基板と対向する反
応管の温度をＧａＡｓ基板の温度よりも高くすることを
特徴としている。
気相成長方法は、ＡｓＣｌ３−Ｇａ−）１２の反応系で
ＧａＡｓエピタキシャル成長層を気相成長させる方法に
おいて、成長領域に設置したＧａＡｓ基板と対向する反
応管の温度をＧａＡｓ基板の温度よりも高くすることを
特徴としている。
実施例
以下本発明をその好ましい各実施例について図面を参照
しながら詳述する。
しながら詳述する。
第１図（ａ）および（ｂ）は本発明による第１の実施例
を説明するための反応装置の縦断面図および反応管内の
温度状態を示した特性図である。
を説明するための反応装置の縦断面図および反応管内の
温度状態を示した特性図である。
第１図（ａ）において、参照番号１１は石英製反応管、
１２はＡｓＣｌ３とＨ２の混合ガス、１３はＧａソース
。
１２はＡｓＣｌ３とＨ２の混合ガス、１３はＧａソース
。
１４は反応生成ガス、１５はＧａＡｓ基板、１６は反応
管内壁、１７は上部ヒータ、１８は下部ヒータをそれぞ
れ示す。
管内壁、１７は上部ヒータ、１８は下部ヒータをそれぞ
れ示す。
かかる装置によりＧａＡｓエピタキシャルウェーハを製
造するための気相成長工程は次のように行う。
造するための気相成長工程は次のように行う。
即ち、石英製反応管１１の高温領域に設置されたＧａソ
ース１３とＡｓＣｌ３とＨ２の混合ガス１２とを反応せ
しめ、生じたＧａＣ１，ＡＳ４等の反応生成ガス１４を
成長領域に設置されたＧａＡｓ基板１５上に輸送し、反
応させてエピタキシャル成長させる。従来の気相成長方
法では成長領域においてＧａＡｓ基板１５と反応管１１
の温度が同じであるために、エピタキシャル成長時にＧ
ａ Ａｓ多結晶粒子が反応管内ｗ１６に析出し、それが
ＧａＡｓ基板１５上に落下し、エピタキシャルウェーハ
表面にヒルロックが生じ易かった０本発明では、第１図
（ｂ）に示すように、上部ヒータ１７、下部ヒータ１８
を制御して、成長領域において反応管１１の温度をＧａ
Ａｓ基板１５の温度よりも約２５℃高くすることにより
、エピタキシャル成長時に反応管内壁１６へのＧａＡｓ
多結晶粒子の析出を抑制する。ここで、反応管１１の温
度はＧａＡｓ基板１５の温度よりも約２０℃以上高くな
いと反応管内壁へのＧａＡｓ多結晶粒子の抑制が充分で
ない。またヒータの温度制御性から温度差を約３０℃以
上とすることは好ましくない。従って、反応管とＧａＡ
ｓ基板との温度差は２０〜３０℃とするのが良い。
ース１３とＡｓＣｌ３とＨ２の混合ガス１２とを反応せ
しめ、生じたＧａＣ１，ＡＳ４等の反応生成ガス１４を
成長領域に設置されたＧａＡｓ基板１５上に輸送し、反
応させてエピタキシャル成長させる。従来の気相成長方
法では成長領域においてＧａＡｓ基板１５と反応管１１
の温度が同じであるために、エピタキシャル成長時にＧ
ａ Ａｓ多結晶粒子が反応管内ｗ１６に析出し、それが
ＧａＡｓ基板１５上に落下し、エピタキシャルウェーハ
表面にヒルロックが生じ易かった０本発明では、第１図
（ｂ）に示すように、上部ヒータ１７、下部ヒータ１８
を制御して、成長領域において反応管１１の温度をＧａ
Ａｓ基板１５の温度よりも約２５℃高くすることにより
、エピタキシャル成長時に反応管内壁１６へのＧａＡｓ
多結晶粒子の析出を抑制する。ここで、反応管１１の温
度はＧａＡｓ基板１５の温度よりも約２０℃以上高くな
いと反応管内壁へのＧａＡｓ多結晶粒子の抑制が充分で
ない。またヒータの温度制御性から温度差を約３０℃以
上とすることは好ましくない。従って、反応管とＧａＡ
ｓ基板との温度差は２０〜３０℃とするのが良い。
第２図は本発明による第２の実施例を説明するための反
応装置における成長領域部分の概略縦断面図である。第
２図を参照するに、反応装置の他の部分、反応管内の温
度状態そして気相成長工程は上記第１の実施例と同様で
あるので説明を省略する。本第２の実施例ではＧａＡｓ
基板１５と対向する反応管に近接して肉厚５＋ａｍの石
英板１９を設置することによって石英部分の熱容量を大
きくしている。
応装置における成長領域部分の概略縦断面図である。第
２図を参照するに、反応装置の他の部分、反応管内の温
度状態そして気相成長工程は上記第１の実施例と同様で
あるので説明を省略する。本第２の実施例ではＧａＡｓ
基板１５と対向する反応管に近接して肉厚５＋ａｍの石
英板１９を設置することによって石英部分の熱容量を大
きくしている。
そのために第１の実施例に比べてヒータ１７．１８によ
る温度制御が容易になり、石英板１９とＧａＡｓ基板１
５の温度差を約４０℃と大きくすることができる。
る温度制御が容易になり、石英板１９とＧａＡｓ基板１
５の温度差を約４０℃と大きくすることができる。
従って、石英板１９のＧａ Ａｓ基板１５と対向する面
２０へのＧａ Ａｓ多結晶粒子への析出はより効果的に
抑制できる。
２０へのＧａ Ａｓ多結晶粒子への析出はより効果的に
抑制できる。
発明の詳細
な説明したように、本発明によれば、ＧａＡｓ基板と対
向する石英製反応管の温度をＧａＡｓ基板の温度よりも
高くすることによって、ヒルロックの少ないエピタキシ
ャル成長層を形成することができ、大幅に歩留を向上さ
せることができる。
向する石英製反応管の温度をＧａＡｓ基板の温度よりも
高くすることによって、ヒルロックの少ないエピタキシ
ャル成長層を形成することができ、大幅に歩留を向上さ
せることができる。
また従来１回の成長毎に気相エツチングが必要であった
が、本発明によればｌＯ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。このように本発、明に
よれば多数枚の基板上にヒルロックの少ないエピタキシ
ャル成長層が効率良く得られ、その効果は極めて大きい
といえる。
が、本発明によればｌＯ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。このように本発、明に
よれば多数枚の基板上にヒルロックの少ないエピタキシ
ャル成長層が効率良く得られ、その効果は極めて大きい
といえる。
第１図（ａ）および（ｂ）は本発明による第１の実施例
を説明するための反応装置の縦断面図および反応管内の
温度状態を示した特性図である。 １１・・・石英製反応管、１２・・・ＡｓＣｌ３とＨ２
の混合ガス。 １３・・・Ｇａソース、１４・・・反応生成ガス、１５
・・・ＧａＡｓ基板、１６・・・反応管内壁、１７・・
・上部ヒータ、１８・・・下部ヒータ ある。 １９・・・石英板、２０・・・石英板のＧａＡｓ基板と
対向する面
を説明するための反応装置の縦断面図および反応管内の
温度状態を示した特性図である。 １１・・・石英製反応管、１２・・・ＡｓＣｌ３とＨ２
の混合ガス。 １３・・・Ｇａソース、１４・・・反応生成ガス、１５
・・・ＧａＡｓ基板、１６・・・反応管内壁、１７・・
・上部ヒータ、１８・・・下部ヒータ ある。 １９・・・石英板、２０・・・石英板のＧａＡｓ基板と
対向する面
Claims (1)
- 三塩化砒素−ガリウム−水素の反応系で砒化ガリウム
エピタキシャル層を気相成長させる方法において、成長
領域に設置された砒化ガリウム基板と対向する反応管の
温度を前記砒化ガリウム基板の温度よりも高くすること
を特徴とする砒化ガリウムの気相成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24837388A JPH0296327A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 砒化ガリウムの気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24837388A JPH0296327A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 砒化ガリウムの気相成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0296327A true JPH0296327A (ja) | 1990-04-09 |
Family
ID=17177136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24837388A Pending JPH0296327A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 砒化ガリウムの気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0296327A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5759263A (en) * | 1996-12-05 | 1998-06-02 | Abb Research Ltd. | Device and a method for epitaxially growing objects by cvd |
| 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
- 1988-09-30 JP JP24837388A patent/JPH0296327A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5759263A (en) * | 1996-12-05 | 1998-06-02 | Abb Research Ltd. | Device and a method for epitaxially growing objects by cvd |
| 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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