JPH0787180B2 - Vapor growth method - Google Patents

Vapor growth method

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JPH0787180B2
JPH0787180B2 JP60128230A JP12823085A JPH0787180B2 JP H0787180 B2 JPH0787180 B2 JP H0787180B2 JP 60128230 A JP60128230 A JP 60128230A JP 12823085 A JP12823085 A JP 12823085A JP H0787180 B2 JPH0787180 B2 JP H0787180B2
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rotation
susceptor
wafer
rotary table
revolution
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弘巳 伊藤
田中  均
和美 河西
達也 大堀
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は、一般に有機金属熱分解気相成長法と呼ばれ化
合物半導体膜を気相成長させるのに好適な方法に於い
て、カーボンを材料とし複数の自転用回転台及びその自
転用回転台を同一平面上で公転させる公転用回転台をも
つサセプタに於ける前記各自転用回転台上にウエハを載
置し、前記サセプタを高周波加熱しつつ原料ガスと共に
バイパス・キャリア・ガスとしてH2を前記サセプタの自
転及び公転平面と平行方向に流し、前記各ウエハを自転
及び公転させ前記自転する各ウエハの位置を前記ガス流
の上流と下流とに入れ替えつつ化合物半導体膜を有機金
属熱分解気相成長させるようにし、化合物半導体集積回
路装置は勿論のこと、HEMTやヘテロ接合高速半導体装置
などの量産化を実現できるようにしたものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Outline] The present invention is a method generally called organometallic pyrolysis vapor phase epitaxy and suitable for vapor phase growth of a compound semiconductor film. In a susceptor having a revolving rotary table and a revolving rotary table for revolving the revolving rotary table on the same plane, a wafer is placed on each of the revolving rotary tables, and the susceptor is high-frequency heated and bypassed with a source gas. H 2 as a carrier gas is caused to flow in a direction parallel to the rotation and revolution planes of the susceptor, and the respective semiconductor wafers are rotated and revolved so that the position of each wafer that is rotated is switched between upstream and downstream of the gas flow. The film is made to undergo metalorganic pyrolysis vapor phase growth so that not only compound semiconductor integrated circuit devices, but also HEMTs and heterojunction high-speed semiconductor devices can be mass-produced. That.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、均一な膜厚の化合物半導体膜を成長させるこ
とができる有機金属熱分解気相成長法に関する。
The present invention relates to a metal organic thermal decomposition vapor phase growth method capable of growing a compound semiconductor film having a uniform film thickness.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

有機金属熱分解気相成長(metalorganics chemical vap
our deposition:MOCVD)法は、液相エピタキシャル成長
(1iquid phaseepitaxy:LPE)法に比較すると成長膜厚
の均一性の点で優れ、また、分子線エピタキシャル成長
(molecular beam epitaxy:MBE)法に比較すると半導体
ウエハのバッチ処理など量産性の点で優れているとされ
ている。
Metalorganics chemical vap
Our deposition: MOCVD method is superior in the uniformity of the grown film thickness compared to liquid phase epitaxial growth (1iquid phase epitaxy: LPE) method, and it is a semiconductor wafer compared to molecular beam epitaxy (MBE) method. It is said to be excellent in mass productivity such as batch processing.

このMOCVD法で化合物半導体膜を成長させる場合には、
半導体ウエハは静止させたまま、或いは、自転または公
転させながら実施するようにしている。
When growing a compound semiconductor film by this MOCVD method,
The semiconductor wafer may be held stationary, or may be rotated or revolved.

(発明が解決しようとする問題点) ところで、MOCVD法で成長させた化合物半導体膜の膜厚
が均一性の点で優れているとは言え、それを用いて集積
回路装置を製造できるまでには到達していない。
(Problems to be Solved by the Invention) By the way, although the film thickness of the compound semiconductor film grown by the MOCVD method is excellent in terms of uniformity, it is not possible to manufacture an integrated circuit device using it. Has not reached

一般に、半導体膜を成長させる場合、半導体ウエハを静
止させたまま行うよりも、自転または公転させながら行
った方が膜厚は均一になることが知られている。
It is generally known that when a semiconductor film is grown, the film thickness becomes more uniform when the semiconductor wafer is rotated or revolved than when the semiconductor wafer is kept stationary.

このようなことから、半導体ウエハを自転及び公転させ
ながら半導体膜を成長させれば、膜厚の均一性が向上す
るであろうことは容易に推測されるところであるが、現
在に至るまで全く実施されていない。
From this, it is easily conjectured that if the semiconductor film is grown while rotating and revolving the semiconductor wafer, the uniformity of the film thickness will be improved. It has not been.

その理由として最大のものは、自転及び公転させる為の
機構が複雑になり、その機構の複雑さ故に摩擦を生ずる
部分が多くなり、それに依って機構構成物質の微粉体が
生成され、その微粉体が成長させつつある半導体膜中に
汚物物質として取り込まれる虞があることが挙げられ
る。
The biggest reason is that the mechanism for rotating and revolving becomes complicated, and the frictional part increases due to the complexity of the mechanism. There is a possibility that it may be taken in as a pollutant substance into the growing semiconductor film.

前記のように、成長させつつある半導体膜中に汚染物質
が取り込まれる危険性は特にMOCVD法を実施する場合に
顕著である。
As described above, the risk of contaminants being taken into the growing semiconductor film is particularly remarkable when the MOCVD method is performed.

即ち、MOCVD法を適用し、例えばGaAs膜を成長させよう
とする場合には、半導体ウエハの温度を約600〜700
〔℃〕程度にすることが必要となり、また、AlGaAs膜を
成長させようとする場合には、約700〜800〔℃〕程度に
することが必要となる。従って、MOCVD装置に於ける半
導体ウエハを保持するサセプタも同程度の温度には充分
に耐える材料を用いなければならず、しかも、このサセ
プタは、高周波加熱されるものであるから、誘電物質で
あることが必要である。このような条件を満足させる材
料としては、従来、サセプタとして多用され且つその取
り扱いに慣熱しているカーボンがある。然しながら、カ
ーボンを材料として前記のように半導体ウエハが自転及
び公転できるような機構を構成した場合には、発生した
カーボン微粉体が汚染物質として半導体膜中に取り込ま
れるであろうことは想像に難くない。尚、従来技術に依
るMOCVD法を実施する装置のように、半導体ウエハを自
転或いは公転の何れか一方を実現させる場合には、単
に、半導体ウエハを載置する回転台に一本の回転軸を取
り付ければ良いものであるから、その構成は自転及び公
転を同時に行うものとは全く比較にならないくらい簡単
であり、従って、汚染物質の発生に関しては考慮を要し
ない。
That is, when the MOCVD method is applied to grow a GaAs film, for example, the temperature of the semiconductor wafer is set to about 600 to 700.
It is necessary to set the temperature to about [° C.], and to grow the AlGaAs film, it is necessary to set the temperature to about 700 to 800 [° C.]. Therefore, the susceptor that holds the semiconductor wafer in the MOCVD apparatus must be made of a material that can withstand the same temperature, and this susceptor is a dielectric material because it is heated at high frequency. It is necessary. As a material satisfying such a condition, there has been conventionally used carbon which is often used as a susceptor and which is conventionally heated. However, it is difficult to imagine that when the mechanism that allows the semiconductor wafer to rotate and revolve as described above is formed from carbon as a material, the generated carbon fine powder will be taken into the semiconductor film as a contaminant. Absent. In the case of realizing either one of rotation and revolution of a semiconductor wafer, as in the apparatus for performing the MOCVD method according to the conventional technique, simply use one rotary shaft on the rotary table on which the semiconductor wafer is mounted. Since it can be installed, its structure is completely incomparable to the one in which the rotation and the revolution are simultaneously performed, and therefore, the generation of pollutants need not be considered.

本発明は、半導体ウエハを自転及び公転させながら、MO
CVD法を適用し半導体膜を成長させることに依り、従
来、全く不可能であった膜厚の均一性が得られるように
する。
The present invention is a method for producing a MO wafer while rotating and revolving a semiconductor wafer.
By applying a CVD method to grow a semiconductor film, it is possible to obtain a film thickness uniformity that has never been possible in the past.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明に依る気相成長法に於いては、カーボンを材料と
し複数の自転用回転台及びその自転用回転台を同一平面
上で公転させる公転用回転台をもつサセプタに於ける前
記各自転用回転台上にウエハを載置し、前記サセプタを
高周波加熱しつつ原料ガスと共にバイパス・キャリヤ・
ガスとしてH2を前記サセプタの自転及び公転平面と平行
方向に流し、前記各ウエハを自転及び公転させ前記自転
する各ウエハの位置を前記ガス流の上流と下流とに入れ
替えつつ化合物半導体膜を有機金属熱分解気相成長させ
るようにしている。
In the vapor phase epitaxy method according to the present invention, each rotation for rotation in a susceptor having a plurality of rotation rotary tables made of carbon and a rotation rotary table for revolving the rotation rotary tables on the same plane. Place the wafer on the table and heat the susceptor at high frequency while bypassing the carrier gas with the source gas.
H 2 as a gas is caused to flow in a direction parallel to the rotation and revolution planes of the susceptor, the wafer is rotated and revolved, and the position of each wafer that rotates is exchanged between the upstream and downstream of the gas flow while the organic compound semiconductor film is formed. Metal pyrolysis vapor growth is attempted.

〔作用〕[Action]

前記手段に依ると、成長された化合物半導体膜に於ける
膜厚の均一性は極めて高く、ウエハ全面内で例えば±1.
5〔%〕以内に抑えることが可能であり、また、危惧さ
れたサセプタの材料物質に依る汚染は発生しなかった。
According to the above means, the uniformity of the film thickness in the grown compound semiconductor film is extremely high, for example ± 1.
It was possible to suppress it within 5 [%], and there was no contamination due to the feared susceptor material.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の気相成長法を実施するMOCVD装置の要
部説明図、第2図は同じくその要部横断説明図を表して
いる。
FIG. 1 is an explanatory view of the essential parts of a MOCVD apparatus for carrying out the vapor phase growth method of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view of the essential parts thereof.

各図に於いて、1は例えば石英で作られた反応管、1Aは
反応ガス供給管、1Bは排気管、2は高周波加熱用コイ
ル、3は半導体ウエハのサセプタ、4は公転用回転台、
5は自転用回転台、6は先端に歯車用の歯を切ってある
自公転駆動用棒、7は電動機、8は自転用回転台上に載
置された半導体ウエハをそれぞれ示している。
In each figure, 1 is a reaction tube made of, for example, quartz, 1A is a reaction gas supply tube, 1B is an exhaust tube, 2 is a high frequency heating coil, 3 is a semiconductor wafer susceptor, 4 is an orbiting table for revolution,
Reference numeral 5 is a rotation rotary table, 6 is a rotation / revolution driving rod having gear teeth cut at the tip thereof, 7 is an electric motor, and 8 is a semiconductor wafer mounted on the rotation rotary table.

このMOCVD装置を用いてGaAs結晶膜或いはAlGaAs結晶膜
を成長させる場合について説明する。
A case of growing a GaAs crystal film or an AlGaAs crystal film using this MOCVD apparatus will be described.

第1図に見られる三つの自転用回転台5の上に直径が約
5〔cm〕(2〔吋〕)である三枚のGaAsウエハをそれぞ
れ載置する。
Three GaAs wafers each having a diameter of about 5 cm (2 [inch]) are placed on the three rotation rotary tables 5 shown in FIG.

公転用回転台4を1〔分〕間に約20〔回〕の割合で、ま
た、自転回転台5を1〔分〕間に数十〔回〕の割合でそ
れぞれ回転させながらエピタキシャル成長を行う。
Epitaxial growth is performed while rotating the orbiting rotary table 4 at a rate of about 20 [times] per 1 minute, and rotating the rotary table 5 at a rate of several tens of times per 1 minute.

このエピタキシャル成長を行う場合の他の条件は次の通
りである。
Other conditions for performing this epitaxial growth are as follows.

(1)バイパス・キャリヤ・ガスとしてH2を20〔l/分〕
の割合で流す。
(1) H 2 as bypass carrier gas 20 [l / min]
Flow at a rate of.

(2)温度を0〔℃〕に維持したトリメチルガリウム
(TMG:(CH3)3Ga)を25〔cc/分〕の割合で流す。
(2) Trimethylgallium (TMG: (CH 3 ) 3 Ga) whose temperature is maintained at 0 [° C] is flowed at a rate of 25 [cc / min].

(3)H2をベースとした6〔%〕アルシン(AsH3)を25
0〔cc/分〕の割合で流す。
(3) 25% 6 [%] arsine (AsH 3 ) based on H 2
Flow at a rate of 0 [cc / min].

(4)成長温度は650〔℃〕とした。(4) The growth temperature was 650 ° C.

このようにしてエピタキシャル成長されたGaAs結晶膜に
於けるV/IIIの比は6.6となり、そして、ウエハ全面内に
於ける膜厚のバラツキとしては±1.5〔%〕以内であっ
た。
The V / III ratio in the GaAs crystal film epitaxially grown in this way was 6.6, and the variation in film thickness within the entire surface of the wafer was within ± 1.5%.

また、AlGaAs結晶膜を成長させようとする場合には、前
記した諸条件に加え、温度を16〔℃〕に維持したトリメ
チルアルミニウム(TMA:(CH3)3Al)を16〔cc/分〕の割
合で流すと良い。
In addition, in order to grow an AlGaAs crystal film, in addition to the above-mentioned conditions, trimethylaluminum (TMA: (CH 3 ) 3 Al) maintained at a temperature of 16 ° C was used at 16 [cc / min]. It is good to flow at the ratio of.

尚、従来のMOCVD法を適用しAlGaAs結晶膜を成長させ、
ウエハ面内に於ける膜厚バラツキが±1.5〔%〕程度の
データが得られた旨の報告がなされている例もあるが、
これはガス流方向に測定したものであって、本発明に於
けるようなウエハ全面内に関するものではない。因に、
従来のMOCVD法を適用した場合に得られるウエハ全面内
に於ける膜厚の均一性は最良の状態で±数〔%〕であ
り、通常は±10〔%〕程度にしかならない。
In addition, the conventional MOCVD method is applied to grow the AlGaAs crystal film,
In some cases, it was reported that the data obtained was about ± 1.5% of the film thickness variation within the wafer surface.
This is measured in the gas flow direction and does not relate to the entire surface of the wafer as in the present invention. By the way,
When the conventional MOCVD method is applied, the uniformity of the film thickness on the entire surface of the wafer is ± several [%] in the best condition, and usually only ± 10 [%].

ここで、半導体ウエハを自転及び公転させる機構につい
て詳細に説明する。
Here, the mechanism for rotating and revolving the semiconductor wafer will be described in detail.

第3図は第1図及び第2図に見られるサセプタ3の要部
平面説明図であり、第1図及び第2図に関して説明した
部分と同部分は同記号で指示してある。
FIG. 3 is a plan view of a main part of the susceptor 3 shown in FIGS. 1 and 2, and the same parts as those described with reference to FIGS. 1 and 2 are designated by the same symbols.

図に於いて、11は公転用回転台4に於ける裏面円周に沿
い帯状に形成された歯車部分、12はサセプタ3と一体的
に形成された歯車部分、13は自転用回転台5と一体的に
形成されて周囲に歯車の歯が切ってある回転軸をそれぞ
れ示している。
In the figure, 11 is a gear portion formed in a belt shape along the circumference of the back surface of the revolution rotary table 4, 12 is a gear portion integrally formed with the susceptor 3, and 13 is a rotary rotary table 5. Each of the rotating shafts is integrally formed and has teeth around which gear teeth are cut.

第4図は公転用回転台4の要部切断側面図を表し、第1
図乃至第3図に関して説明した部分と同部分は同記号で
指示してある。
FIG. 4 shows a cutaway side view of an essential part of the revolution rotary table 4,
The same parts as those described with reference to FIGS. 3 to 3 are designated by the same symbols.

図に於いて、14は公転用回転台4の回転軸、15はサセプ
タ3と一体的に形成された歯車部分12が嵌入される凹
所、16は自転用回転台5が嵌入される凹所、17は自転用
回転台5の回転軸13が嵌入される孔をそれぞれ示してい
る。
In the figure, 14 is the rotary shaft of the revolution rotary table 4, 15 is a recess into which the gear part 12 formed integrally with the susceptor 3 is fitted, and 16 is a recess into which the rotary table 5 is fitted. Reference numerals 17 and 17 respectively denote holes into which the rotary shaft 13 of the rotary turntable 5 is fitted.

第5図は自転用回転台5の要部切断側面図を表し、第1
図乃至第4図に関して説明した部分と同部分は同記号で
指示してある。
FIG. 5 shows a cutaway side view of a main part of the rotation table 5 for rotation,
The same parts as those described with reference to FIGS. 4 to 4 are designated by the same symbols.

第6図はサセプタ3の要部切断側面図を表し、第1図乃
至第5図に関して説明した部分と同部分は同記号で指示
してある。
FIG. 6 shows a cutaway side view of a main part of the susceptor 3, and the same parts as those described with reference to FIGS. 1 to 5 are designated by the same symbols.

図に於いて、18は公転用回転台4が嵌入される凹所、19
は公転用回転台4の回転軸13が嵌入される孔、21は自公
転駆動用棒6が嵌入される孔をそれぞれ示している。
In the figure, 18 is a recess into which the revolving rotary table 4 is fitted, 19
Is a hole into which the rotary shaft 13 of the revolution rotary base 4 is fitted, and 21 is a hole into which the auto-revolution driving rod 6 is fitted.

第3図乃至第6図から明らかなように、公転用回転台4
に自転用回転台5を装着すると、自転用回転台5の回転
軸13の一部が凹所15に対向して露出される。その状態
で、公転回転台4をサセプタ3に装着すると、自転用回
転台5に於ける回転軸13の周囲に形成された歯車はサセ
プタ3に一体的に形成されている歯車部分12と係合す
る。そこで、サセプタ3の孔21に自公転駆動用棒6の歯
車の歯を切ってある先端を嵌入すると、その歯と公転用
回転台4に於ける裏面円周に沿って帯状に形成された歯
車部分11とが係合する。
As is clear from FIG. 3 to FIG. 6, the revolving rotary table 4
When the rotation table 5 for rotation is mounted on, the rotation shaft 13 of the rotation table 5 for rotation is partially exposed to face the recess 15. In this state, when the revolution rotary table 4 is mounted on the susceptor 3, the gear formed around the rotary shaft 13 in the rotation rotary table 5 engages with the gear portion 12 formed integrally with the susceptor 3. To do. Then, when the toothed end of the gear of the revolving drive rod 6 is fitted into the hole 21 of the susceptor 3, the gear formed in a belt shape along the tooth and the back surface circumference of the revolving rotary table 4. The part 11 engages.

このようにセットされた状態で、自公転駆動用棒6を回
転させると公転用回転台4が駆動され、公転用回転台4
が回転すると固定されている歯車部分12と係合している
回転軸13が駆動されて自転用回転台5が回転するもので
ある。
When the auto-revolution driving rod 6 is rotated in the state of being set in this way, the revolving rotary table 4 is driven, and the revolving rotary table 4 is rotated.
When is rotated, the rotating shaft 13 engaged with the fixed gear portion 12 is driven to rotate the rotation table 5 for rotation.

前記説明したサセプタ3に関連する各部材は全てカーボ
ンを材料としていることは云うまでもない。
It goes without saying that all the members related to the susceptor 3 described above are made of carbon.

ところで、本発明に於いて、半導体ウエハ8を自公転さ
せるようにしても、サセプタ3等からはカーボンの微粉
体などの汚染物質は発生しなかった。その理由として
は、成長中、例えばH2からなるバイパス・キャリヤ・ガ
スを多量に流していることが大きな影響を及ぼしている
のであろうと考えられている。
By the way, in the present invention, even if the semiconductor wafer 8 is revolved around the axis, contaminants such as carbon fine powder are not generated from the susceptor 3 and the like. It is believed that the reason is that a large amount of bypass carrier gas composed of, for example, H 2 is allowed to flow during growth.

即ち、通常、この種のガスは数〔l/分〕程度となるよう
に流しているが、本発明では、前記実施例にも見られる
ように、20〔l/分〕も流すようにしている。このように
するとガスは一種の潤滑剤的な働きをなし、機構の摩擦
が低減されるので、カーボンの微粉体が発生しないので
あろうと思われる。これは、バイパス・キャリヤ・ガス
としてN2に比較して粘性が高いH2を用いた方が好結果が
得られることからも推定されるところである。尚、バイ
パス・キャリヤ・ガスの流量を少なくしたり、N2を用い
たりすると機構の円滑な動きは阻害されることが確認さ
れている。また、前記ガスの流量に関しては未だ規格化
された値は得られていないが機構の円滑な動作に対する
影響の有無を実験的に確認することは容易である。
That is, normally, this kind of gas is flowed so as to be about several (l / min), but in the present invention, as is also seen in the above-mentioned examples, 20 (l / min) is also allowed to flow. There is. In this way, the gas acts as a kind of lubricant, and the friction of the mechanism is reduced, so it seems that fine carbon powder is not generated. This is also estimated from the fact that the use of H 2 having a viscosity higher than that of N 2 as the bypass carrier gas gives better results. It has been confirmed that reducing the flow rate of the bypass carrier gas or using N 2 hinders the smooth movement of the mechanism. Although a standardized value has not yet been obtained for the flow rate of the gas, it is easy to experimentally confirm whether or not there is an influence on the smooth operation of the mechanism.

さて、次に、本発明を実施して得られる半導体膜の膜厚
が均一性の点で優れていることを説明する。
Now, it will be explained that the semiconductor film obtained by carrying out the present invention is excellent in uniformity in film thickness.

第7図及び第8図は本発明を実施してGaAs基板上にGaAs
膜を形成した同じ試料に関する測定結果を纒めて線図と
して表したものであり、縦軸には規格化した膜厚を、横
軸にはウエハ中心からの距離をそれぞれ採ってある。
FIGS. 7 and 8 show the GaAs on the GaAs substrate according to the present invention.
The measurement results of the same sample on which the film is formed are shown as a diagram, and the vertical axis represents the normalized film thickness and the horizontal axis represents the distance from the wafer center.

第7図は添え書きされているウエハに見られるB−D方
向について測定した結果を、また、第8図は同じく添え
書きされているウエハのA−C方向について測定した結
果をそれぞれ表していて、両方向とも膜厚の分布は極め
て僅少であることが明らかである。
FIG. 7 shows the result of measurement in the B-D direction seen on the annexed wafer, and FIG. 8 shows the result of measurement in the A-C direction of the similarly attached wafer. In both cases, it is clear that the distribution of the film thickness is extremely small.

第9図及び第10図は第7図及び第8図について説明した
試料とは別の試料に関する同じ測定結果を纒めて線図と
して表したものである。
FIGS. 9 and 10 show the same measurement results for samples other than the samples described with reference to FIGS. 7 and 8 as a diagram.

この試料の場合にも、膜厚の分布は極めて僅少であるこ
とが明らかである。
Even in the case of this sample, it is clear that the distribution of the film thickness is extremely small.

第11図は或る試料について円周方向の膜厚分布を測定し
て得られた結果を纒めて線図にしたものであり、縦軸に
は成長速度を、横軸にはウエハ中心からの角度をそれぞ
れ採ってある。
FIG. 11 is a diagram in which the results obtained by measuring the film thickness distribution in the circumferential direction of a certain sample are compiled, and the growth rate is plotted on the vertical axis and the wafer center is plotted on the horizontal axis. Each angle is taken.

この方向に関しても、膜厚の分布は極めて少ないことが
看取されよう。
It can be seen that the distribution of the film thickness is extremely small in this direction as well.

第12図は本発明に依り自公転させた場合と静止させた場
合とを比較して示した膜厚分布に関する線図であり、縦
軸に規格化された膜厚を、横軸にウエハ中心からの距離
をそれぞれ採ってある。
FIG. 12 is a diagram relating to the film thickness distribution showing a comparison between the case of revolving and orbiting according to the present invention and the case of standing still. The normalized film thickness is plotted on the vertical axis and the wafer center is plotted on the horizontal axis. The distance from each is taken.

図から明らかなように、自公転させた場合には膜厚分布
は殆どないが、静止させた場合にはガス流の影響が大き
く現れている。
As is clear from the figure, there is almost no film thickness distribution when it is revolved, but when it is stationary, the effect of the gas flow is significant.

前記測定データを得た試料は何れもGaAs基板上にGaAs膜
を成長させたものであるが、このようなGaAs系に限ら
ず、InP系、3元系や4元系の半導体膜を成長させた場
合も全く同様に高い膜厚均一性が得られている。
The samples for which the above measurement data were obtained were all obtained by growing a GaAs film on a GaAs substrate, but not limited to such a GaAs system, an InP system, a ternary system, or a quaternary system semiconductor film was grown. In the case of the above, high film thickness uniformity is obtained.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明に依る気相成長法に於いては、カーボンを材料と
し複数の自転用回転台及びその自転用回転台を同一平面
上で公転させる公転用回転台をもつサセプタに於ける前
記各自転用回転台上にウエハを載置し、前記サセプタを
高周波加熱しつつ原料ガスと共にバイパス・キャリヤ・
ガスとしてH2を前記サセプタの自転及び公転平面と平行
方向に流し、前記各ウエハを自転及び公転させ前記自転
する各ウエハの位置を前記ガス流の上流と下流とに入れ
替えつつ化合物半導体膜を有機金属熱分解気相成長させ
るようにしている。
In the vapor phase growth method according to the present invention, each rotation for rotation in a susceptor having a plurality of rotation rotary tables made of carbon and a rotation rotary table for revolving the rotation rotary tables on the same plane. Place the wafer on the table and heat the susceptor at high frequency while bypassing the carrier gas with the source gas.
H 2 as a gas is caused to flow in a direction parallel to the rotation and revolution planes of the susceptor, the wafer is rotated and revolved, and the position of each wafer that rotates is exchanged between the upstream and downstream of the gas flow while the organic compound semiconductor film is formed. Metal pyrolysis vapor growth is attempted.

このようにすると、膜厚が均一な化合物半導体膜を成長
させることができ、化合物半導体を用いた集積回路装
置、HEMT、ヘテロ接合高速半導体装置などを安価に製造
することが可能になる。
By doing so, it is possible to grow a compound semiconductor film having a uniform film thickness, and it is possible to inexpensively manufacture an integrated circuit device, a HEMT, a heterojunction high-speed semiconductor device and the like using a compound semiconductor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の気相成長法を実施するMOCVD装置の要
部説明図、第2図は第1図に見られるMOCVD装置の要部
横断説明図、第3図は第1図及び第2図に見られるサセ
プタ3の要部平面説明図、第4図は公転用回転台4の要
部切断側面図、第5図は自転用回転台5の要部切断側面
図、第6図はサセプタ3の要部切断側面図、第7図乃至
第10図は所定方向の膜厚分布に関する線図、第11図は円
周方向の膜厚分布に関する線図、第12図は本発明に依る
場合と従来技術に依る場合とを比較した膜厚分布に関す
る線図をそれぞれ表している。 図に於いて、1は反応管、1Aは反応ガス供給管、1Bは排
気管、2は高周波加熱用コイル、3は半導体ウエハのサ
セプタ、4は公転用回転台、5は自転用回転台、6は自
公転駆動用棒、7は電動機、8は半導体ウエハをそれぞ
れ示している。
FIG. 1 is an explanatory view of the essential parts of a MOCVD apparatus for carrying out the vapor phase growth method of the present invention, FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view of the essential parts of the MOCVD apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 2 is an explanatory plan view of the main part of the susceptor 3 shown in FIG. 2, FIG. 4 is a side view of a main part of the revolution rotary table 4, and FIG. 5 is a side view of the main part of the rotation table 5 for rotation. FIG. 7 to FIG. 10 are diagrams showing a film thickness distribution in a predetermined direction, FIG. 11 is a diagram showing a film thickness distribution in a circumferential direction, and FIG. 12 is according to the present invention. FIG. 3 is a diagram showing a film thickness distribution comparing the case and the case using the conventional technique. In the figure, 1 is a reaction tube, 1A is a reaction gas supply tube, 1B is an exhaust tube, 2 is a high-frequency heating coil, 3 is a semiconductor wafer susceptor, 4 is a rotation table for revolution, 5 is a rotation table for rotation, Reference numeral 6 is a rotation / revolution driving rod, 7 is an electric motor, and 8 is a semiconductor wafer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 均 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 河西 和美 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 大堀 達也 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−111298(JP,A) 実公 昭49−17196(JP,Y1) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hitoshi Tanaka, 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture, Fujitsu Limited (72) Inventor Kazumi Kasai, 1015, Kamikodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki, Kanagawa Prefecture, Fujitsu Limited ( 72) Inventor Tatsuya Ohori, 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa, Fujitsu Limited (56) References JP 57-111298 (JP, A) S.K.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】カーボンを材料とし複数の自転用回転台及
びその自転用回転台を同一平面上で公転させる公転用回
転台をもつサセプタに於ける前記各自転用回転台上にウ
エハを載置し、 前記サセプタを高周波加熱しつつ原料ガスと共にバイパ
ス・キャリヤ・ガスとしてH2を前記サセプタの自転及び
公転平面と平行方向に流し、 前記各ウエハを自転及び公転させ前記自転する各ウエハ
の位置を前記ガス流の上流と下流とに入れ替えつつ化合
物半導体膜を有機金属熱分解気相成長させること を特徴とする気相成長法。
1. A wafer is placed on each rotation rotary table in a susceptor having a plurality of rotation rotary tables made of carbon as a material and a rotation rotary table for revolving the rotation rotary tables on the same plane. , the susceptor and of H 2 flowing in rotation and revolution plane parallel direction of the susceptor as a bypass carrier gas with the raw material gas with high-frequency heating, the position of each wafer to said rotation is rotation and revolution of each wafer the A vapor phase growth method characterized in that a compound semiconductor film is subjected to metalorganic pyrolysis vapor phase growth while switching upstream and downstream of a gas flow.
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