JPH10284425A - 半導体装置の製法 - Google Patents
半導体装置の製法Info
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- JPH10284425A JPH10284425A JP9200897A JP9200897A JPH10284425A JP H10284425 A JPH10284425 A JP H10284425A JP 9200897 A JP9200897 A JP 9200897A JP 9200897 A JP9200897 A JP 9200897A JP H10284425 A JPH10284425 A JP H10284425A
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- platter
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- gallium nitride
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エピタキシャル成長中の基板の温度を均一に
すると共に正確に測定し、均一な結晶層をエピタキシャ
ル成長をすることができる半導体装置の製法を提供す
る。 【解決手段】 反応装置内で基板２をプラッター１上に
載置し、前記プラッターを加熱しながら反応ガスを反応
させて前記基板表面にチッ化ガリウム系化合物半導体層
をエピタキシャル成長する半導体装置の製法であって、
前記プラッター１の表面に予めＡｌx Ｉｎy Ｇａ1-x-y
Ｎ（ｘ＋ｙ＜１）からなるコーティング膜５を設けてお
き、その表面に前記基板を載置してエピタキシャル成長
をする。
すると共に正確に測定し、均一な結晶層をエピタキシャ
ル成長をすることができる半導体装置の製法を提供す
る。 【解決手段】 反応装置内で基板２をプラッター１上に
載置し、前記プラッターを加熱しながら反応ガスを反応
させて前記基板表面にチッ化ガリウム系化合物半導体層
をエピタキシャル成長する半導体装置の製法であって、
前記プラッター１の表面に予めＡｌx Ｉｎy Ｇａ1-x-y
Ｎ（ｘ＋ｙ＜１）からなるコーティング膜５を設けてお
き、その表面に前記基板を載置してエピタキシャル成長
をする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はチッ化ガリウム系化
合物半導体をエピタキシャル成長する半導体装置の製法
に関する。さらに詳しくは、チッ化ガリウム系化合物半
導体層をエピタキシャル成長する基板の温度を正確に管
理しながらエピタキシャル成長することができる半導体
装置の製法に関する。
合物半導体をエピタキシャル成長する半導体装置の製法
に関する。さらに詳しくは、チッ化ガリウム系化合物半
導体層をエピタキシャル成長する基板の温度を正確に管
理しながらエピタキシャル成長することができる半導体
装置の製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、たとえばＭＯＣＶＤ（有機金属化
学気相成長）法などによりウェハ状の基板に半導体層を
エピタキシャル成長する場合、図３に示されるように、
反応装置内のプラッター１１の凹部にウェハ状の基板１
２を載置し、図示しないモータなどによりプラッター１
１を回転させながらプラッター１１の下から図示しない
ヒータにより加熱すると共に、放射温度計（赤外線温度
計）１４などにより基板１２およびプラッター１１の表
面の温度を測定しながら所定の温度にして反応ガスを装
置内に導入し、反応させることにより基板１２上に半導
体層をエピタキシャル成長する。このプラッター１１と
しては、たとえばＭｏ、カーボン（Ｃ）、ＳｉＣなどが
用いられる。そして、温度の測定は、プラッター１１を
回転させながら行うため、基板１２の部分と基板１２の
ないプラッター１１の表面部分の両方を測定することに
なり、その平均値で測定される。
学気相成長）法などによりウェハ状の基板に半導体層を
エピタキシャル成長する場合、図３に示されるように、
反応装置内のプラッター１１の凹部にウェハ状の基板１
２を載置し、図示しないモータなどによりプラッター１
１を回転させながらプラッター１１の下から図示しない
ヒータにより加熱すると共に、放射温度計（赤外線温度
計）１４などにより基板１２およびプラッター１１の表
面の温度を測定しながら所定の温度にして反応ガスを装
置内に導入し、反応させることにより基板１２上に半導
体層をエピタキシャル成長する。このプラッター１１と
しては、たとえばＭｏ、カーボン（Ｃ）、ＳｉＣなどが
用いられる。そして、温度の測定は、プラッター１１を
回転させながら行うため、基板１２の部分と基板１２の
ないプラッター１１の表面部分の両方を測定することに
なり、その平均値で測定される。
【０００３】この方法で、チッ化ガリウム系化合物半導
体を積層する場合、ウェハ状の基板１２としてサファイ
ア基板が用いられる場合は透明であるため、エピタキシ
ャル成長する前は基板１２の部分では基板１２の下のプ
ラッター１１の表面温度を測定することになる。一方、
基板１２のない部分ではプラッター１１の表面部分の温
度を直接測定することになる。また、エピタキシャル成
長中は、図４に示されるように、基板１２上に成長する
チッ化ガリウム系化合物半導体層１５は結晶構造が揃っ
てエピタキシャル成長され、透明になるため、基板１２
の下のプラッター１１の表面の温度を測定することにな
る。一方、基板１２のない部分は、プラッター１１の表
面上に堆積されるチッ化ガリウム系化合物半導体層１６
がエピタキシャル成長されていないため透明にはなら
ず、堆積（デポジション）されたチッ化ガリウム系化合
物半導体層１６の表面の温度を測定することになる。な
お、プラッター１１が一度エピタキシャル成長に使われ
たものを使用する場合は、基板１２が載置されない部分
はすでにチッ化ガリウム系化合物半導体層が結晶方向が
揃わないで堆積されているため、エピタキシャル成長を
始める前から基板１２のない部分はプラッター１１上に
堆積されたチッ化ガリウム系化合物半導体層１６の表面
の温度を測定することになる。
体を積層する場合、ウェハ状の基板１２としてサファイ
ア基板が用いられる場合は透明であるため、エピタキシ
ャル成長する前は基板１２の部分では基板１２の下のプ
ラッター１１の表面温度を測定することになる。一方、
基板１２のない部分ではプラッター１１の表面部分の温
度を直接測定することになる。また、エピタキシャル成
長中は、図４に示されるように、基板１２上に成長する
チッ化ガリウム系化合物半導体層１５は結晶構造が揃っ
てエピタキシャル成長され、透明になるため、基板１２
の下のプラッター１１の表面の温度を測定することにな
る。一方、基板１２のない部分は、プラッター１１の表
面上に堆積されるチッ化ガリウム系化合物半導体層１６
がエピタキシャル成長されていないため透明にはなら
ず、堆積（デポジション）されたチッ化ガリウム系化合
物半導体層１６の表面の温度を測定することになる。な
お、プラッター１１が一度エピタキシャル成長に使われ
たものを使用する場合は、基板１２が載置されない部分
はすでにチッ化ガリウム系化合物半導体層が結晶方向が
揃わないで堆積されているため、エピタキシャル成長を
始める前から基板１２のない部分はプラッター１１上に
堆積されたチッ化ガリウム系化合物半導体層１６の表面
の温度を測定することになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、エピタ
キシャル成長の状況により、ウェハのある部分とない部
分とで温度測定の対象の材料が異なる。材料が異なると
その輻射率（放射率）が異なり、輻射率が異なるとその
熱の逃げ方も異なるためプラッター自身の温度も異な
る。しかも、放射温度計（赤外線温度計）で温度を測定
する場合でも、輻射率が場所により異なると正確な温度
を測定することができない。その結果、プラッター上の
場所により反応ガスの反応温度が変化して均一なエピタ
キシャル成長をすることができないという問題がある。
キシャル成長の状況により、ウェハのある部分とない部
分とで温度測定の対象の材料が異なる。材料が異なると
その輻射率（放射率）が異なり、輻射率が異なるとその
熱の逃げ方も異なるためプラッター自身の温度も異な
る。しかも、放射温度計（赤外線温度計）で温度を測定
する場合でも、輻射率が場所により異なると正確な温度
を測定することができない。その結果、プラッター上の
場所により反応ガスの反応温度が変化して均一なエピタ
キシャル成長をすることができないという問題がある。
【０００５】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、エピタキシャル成長中の基板の温度を
均一にすると共に正確に測定し、均一な結晶層をエピタ
キシャル成長をすることができる半導体装置の製法を提
供することを目的とする。
なされたもので、エピタキシャル成長中の基板の温度を
均一にすると共に正確に測定し、均一な結晶層をエピタ
キシャル成長をすることができる半導体装置の製法を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体装置
の製法は、反応装置内で基板をプラッター上に載置し、
前記プラッターを加熱しながら反応ガスを反応させて前
記基板表面にチッ化ガリウム系化合物半導体層をエピタ
キシャル成長する半導体装置の製法であって、前記プラ
ッターの表面に予めＡｌx Ｉｎy Ｇａ1-x-y Ｎ（ｘ＋ｙ
＜１）からなるコーティング膜を設けておき、その表面
に前記基板を載置してエピタキシャル成長をするもので
ある。このようにすることにより、基板の下に予め設け
られたコーティング膜と、ウェハのない部分でプラッタ
ー上に堆積されるチッ化ガリウム系化合物半導体とは、
共に共通のチッ化ガリウム系化合物半導体であり、輻射
率（放射率）が近く、プラッター表面での温度が均一に
なる。そのため、温度管理が容易となり、均一なエピタ
キシャル成長をすることができる。
の製法は、反応装置内で基板をプラッター上に載置し、
前記プラッターを加熱しながら反応ガスを反応させて前
記基板表面にチッ化ガリウム系化合物半導体層をエピタ
キシャル成長する半導体装置の製法であって、前記プラ
ッターの表面に予めＡｌx Ｉｎy Ｇａ1-x-y Ｎ（ｘ＋ｙ
＜１）からなるコーティング膜を設けておき、その表面
に前記基板を載置してエピタキシャル成長をするもので
ある。このようにすることにより、基板の下に予め設け
られたコーティング膜と、ウェハのない部分でプラッタ
ー上に堆積されるチッ化ガリウム系化合物半導体とは、
共に共通のチッ化ガリウム系化合物半導体であり、輻射
率（放射率）が近く、プラッター表面での温度が均一に
なる。そのため、温度管理が容易となり、均一なエピタ
キシャル成長をすることができる。
【０００７】ここにチッ化ガリウム系化合物半導体と
は、III 族元素のＧａとＶ族元素のＮとの化合物または
III 族元素のＧａの一部がＡｌ、Ｉｎなどの他のIII 族
元素と置換したものおよび／またはＶ族元素のＮの一部
がＰ、Ａｓなどの他のＶ族元素と置換した化合物からな
る半導体をいう。また、プラッターとは、反応装置内で
半導体層をエピタキシャル成長させる基板を載置する載
置台を意味する。
は、III 族元素のＧａとＶ族元素のＮとの化合物または
III 族元素のＧａの一部がＡｌ、Ｉｎなどの他のIII 族
元素と置換したものおよび／またはＶ族元素のＮの一部
がＰ、Ａｓなどの他のＶ族元素と置換した化合物からな
る半導体をいう。また、プラッターとは、反応装置内で
半導体層をエピタキシャル成長させる基板を載置する載
置台を意味する。
【０００８】前記プラッター上の基板が載置される部分
の温度を放射温度計を用いて測定しながら前記半導体層
をエピタキシャル成長することにより、共に放射率が近
いため、同等の条件で温度測定をすることができ、正確
な温度管理をすることができる。
の温度を放射温度計を用いて測定しながら前記半導体層
をエピタキシャル成長することにより、共に放射率が近
いため、同等の条件で温度測定をすることができ、正確
な温度管理をすることができる。
【０００９】前記基板が前記放射温度計により測定する
波長の電磁波を透過させる材料であれば、基板およびそ
の上にエピタキシャル成長されるチッ化ガリウム系化合
物半導体が透明となり、基板のある部分もない部分もプ
ラッターの表面で同種のチッ化ガリウム系化合物半導体
からの放射による温度を測定することができるため、一
層温度管理をしやすい。
波長の電磁波を透過させる材料であれば、基板およびそ
の上にエピタキシャル成長されるチッ化ガリウム系化合
物半導体が透明となり、基板のある部分もない部分もプ
ラッターの表面で同種のチッ化ガリウム系化合物半導体
からの放射による温度を測定することができるため、一
層温度管理をしやすい。
【００１０】前記プラッターの表面に設けられるコーテ
ィング膜がＡｌx Ｉｎy Ｇａ1-x-yＮ（ｘ＋ｙ＜１、０
＜ｘ）からなれば、Ａｌの存在によりエピタキシャル成
長中にプラッター表面のコーティング材が蒸発しにくい
ため、何度もコーティングをし直さなくてもよく好まし
い。
ィング膜がＡｌx Ｉｎy Ｇａ1-x-yＮ（ｘ＋ｙ＜１、０
＜ｘ）からなれば、Ａｌの存在によりエピタキシャル成
長中にプラッター表面のコーティング材が蒸発しにくい
ため、何度もコーティングをし直さなくてもよく好まし
い。
【００１１】
【発明の実施の形態】つぎに、図面を参照しながら本発
明の半導体装置の製法について説明をする。
明の半導体装置の製法について説明をする。
【００１２】本発明の半導体装置の製法は、図１に反応
装置内のプラッター１とその上の凹部に載置されるウェ
ハ状の基板２の部分の断面説明図が示されているよう
に、基板２をプラッター１上に載置し、プラッター１を
ヒータ３により加熱しながら反応ガスを反応させて基板
２の表面にチッ化ガリウム系化合物半導体層をエピタキ
シャル成長する場合に、プラッター１の表面に予めＡｌ
x Ｉｎy Ｇａ1-x-y Ｎ（ｘ＋ｙ＜１）からなるコーティ
ング膜５を付着しておき、その表面に基板２を載置して
エピタキシャル成長をするものである。
装置内のプラッター１とその上の凹部に載置されるウェ
ハ状の基板２の部分の断面説明図が示されているよう
に、基板２をプラッター１上に載置し、プラッター１を
ヒータ３により加熱しながら反応ガスを反応させて基板
２の表面にチッ化ガリウム系化合物半導体層をエピタキ
シャル成長する場合に、プラッター１の表面に予めＡｌ
x Ｉｎy Ｇａ1-x-y Ｎ（ｘ＋ｙ＜１）からなるコーティ
ング膜５を付着しておき、その表面に基板２を載置して
エピタキシャル成長をするものである。
【００１３】プラッター１は、その表面にウェハ状の基
板２を載置することができるように、凹部が複数個形成
されており、その裏面の中心部には棒状部１ａが固定さ
れてモータなどにより回転できるようにされている。プ
ラッター１は、Ｍｏ、Ｃ、ＳｉＣなどの耐熱性の材料か
らなり、凹部内も含めてその表面に、たとえばＡｌ0. 1
Ｇａ0.9 Ｎからなるコーティング膜５が５μｍ程度の厚
さに設けられている。このコーティング膜５は、たとえ
ば通常の半導体基板にＡｌ0.1 Ｇａ0.9 Ｎを成長する場
合と同様に、プラッター１をＭＯＣＶＤ装置内に入れて
７００〜１１００℃程度に昇温し、装置内で反応ガスを
反応させることにより堆積される。この場合、プラッタ
ー１が単結晶基板ではないため、Ａｌ0.1 Ｇａ0.9 Ｎも
エピタキシャル成長されないで堆積（デポジション）さ
れる。
板２を載置することができるように、凹部が複数個形成
されており、その裏面の中心部には棒状部１ａが固定さ
れてモータなどにより回転できるようにされている。プ
ラッター１は、Ｍｏ、Ｃ、ＳｉＣなどの耐熱性の材料か
らなり、凹部内も含めてその表面に、たとえばＡｌ0. 1
Ｇａ0.9 Ｎからなるコーティング膜５が５μｍ程度の厚
さに設けられている。このコーティング膜５は、たとえ
ば通常の半導体基板にＡｌ0.1 Ｇａ0.9 Ｎを成長する場
合と同様に、プラッター１をＭＯＣＶＤ装置内に入れて
７００〜１１００℃程度に昇温し、装置内で反応ガスを
反応させることにより堆積される。この場合、プラッタ
ー１が単結晶基板ではないため、Ａｌ0.1 Ｇａ0.9 Ｎも
エピタキシャル成長されないで堆積（デポジション）さ
れる。
【００１４】このＡｌ0.1 Ｇａ0.9 Ｎからなるコーティ
ング膜５が設けられたプラッター１を用い、ＭＯＣＶＤ
装置内でチッ化ガリウム系化合物半導体を積層するウェ
ハ状の基板２をプラッター１の凹部にセッティングす
る。そして、図１に示されるように、基板２上から温度
を測定することができるように、放射温度計（赤外線温
度計）４をセッティングし、ＭＯＣＶＤ装置内を不活性
ガス雰囲気にしてヒータ３によりプラッター１の温度を
上昇させ、基板２の温度を上昇させる。そして、たとえ
ば図２に示され、以下に示すように半導体層をエピタキ
シャル成長して積層する。このときの基板２の温度は、
放射温度計４により測定されるが、プラッター１は図示
しないモータにより棒状部１ａを介して回転しており、
放射温度計４に入射する電磁波（赤外線）は、プラッタ
ー１上の基板２に対向するときは、基板２がサファイ基
板からなっている場合には、基板２の下のプラッター１
の表面から輻射される赤外線が、また、基板２が載置さ
れていないところに放射温度計４が対向する場合は、そ
のプラッター１の表面またはその上に堆積される半導体
層から輻射される赤外線により温度が測定され、その平
均値により基板２の温度が測定される。
ング膜５が設けられたプラッター１を用い、ＭＯＣＶＤ
装置内でチッ化ガリウム系化合物半導体を積層するウェ
ハ状の基板２をプラッター１の凹部にセッティングす
る。そして、図１に示されるように、基板２上から温度
を測定することができるように、放射温度計（赤外線温
度計）４をセッティングし、ＭＯＣＶＤ装置内を不活性
ガス雰囲気にしてヒータ３によりプラッター１の温度を
上昇させ、基板２の温度を上昇させる。そして、たとえ
ば図２に示され、以下に示すように半導体層をエピタキ
シャル成長して積層する。このときの基板２の温度は、
放射温度計４により測定されるが、プラッター１は図示
しないモータにより棒状部１ａを介して回転しており、
放射温度計４に入射する電磁波（赤外線）は、プラッタ
ー１上の基板２に対向するときは、基板２がサファイ基
板からなっている場合には、基板２の下のプラッター１
の表面から輻射される赤外線が、また、基板２が載置さ
れていないところに放射温度計４が対向する場合は、そ
のプラッター１の表面またはその上に堆積される半導体
層から輻射される赤外線により温度が測定され、その平
均値により基板２の温度が測定される。
【００１５】図２に示されるようなチッ化ガリウム系化
合物半導体を積層するには、まず、基板２１の温度がた
とえば４００〜７００℃程度になったところで、ＮＨ3
と、ＴＭＧ（トリメチルガリウム）とをキャリアガスの
Ｈ2 および必要なドーパントガス（ｎ形の場合、たとえ
ばＳｉＨ4 、ｐ形の場合、たとえばシクロペンタジエニ
ルマグネシウム）と共に導入して反応させ、ＧａＮから
なる低温バッファ層２２を０.０１〜０.２μｍ程度形成
し、ついで基板２１の温度をたとえば８００〜１１００
℃程度にして、同じ組成でｎ形のｎ形層（クラッド層）
２３を１〜２μｍ程度成膜する。さらに基板２１の温度
をたとえば６００〜１０００℃程度にして、ドーパント
ガスを止め、反応ガスとしてＴＭＩｎ（トリメチルイン
ジウム）を追加し、ＩｎＧａＮ系（ＩｎとＧａの比率が
種々変り得ることを意味する）化合物半導体からなる活
性層２４を０.０５〜０.３μｍ程度成膜する。
合物半導体を積層するには、まず、基板２１の温度がた
とえば４００〜７００℃程度になったところで、ＮＨ3
と、ＴＭＧ（トリメチルガリウム）とをキャリアガスの
Ｈ2 および必要なドーパントガス（ｎ形の場合、たとえ
ばＳｉＨ4 、ｐ形の場合、たとえばシクロペンタジエニ
ルマグネシウム）と共に導入して反応させ、ＧａＮから
なる低温バッファ層２２を０.０１〜０.２μｍ程度形成
し、ついで基板２１の温度をたとえば８００〜１１００
℃程度にして、同じ組成でｎ形のｎ形層（クラッド層）
２３を１〜２μｍ程度成膜する。さらに基板２１の温度
をたとえば６００〜１０００℃程度にして、ドーパント
ガスを止め、反応ガスとしてＴＭＩｎ（トリメチルイン
ジウム）を追加し、ＩｎＧａＮ系（ＩｎとＧａの比率が
種々変り得ることを意味する）化合物半導体からなる活
性層２４を０.０５〜０.３μｍ程度成膜する。
【００１６】ついで、基板２１の温度を再度たとえば８
００〜１１００℃程度にして、反応ガスのＴＭＩｎをＴ
ＭＡ（トリメチルアルミニウム）に変更し、ドーパント
ガスをｐ形のガスとして、ｐ形のＡｌＧａＮ系（Ａｌと
Ｇａの比率が種々変り得ることを意味する）化合物半導
体層を０.１〜０.５μｍ程度、さらに基板２の温度を同
じに維持しながら再度反応ガスのＴＭＡを止めてｐ形の
ＧａＮ層を０.１〜０.５μｍ程度それぞれ積層し、ｐ形
層（クラッド層）２５を形成する。
００〜１１００℃程度にして、反応ガスのＴＭＩｎをＴ
ＭＡ（トリメチルアルミニウム）に変更し、ドーパント
ガスをｐ形のガスとして、ｐ形のＡｌＧａＮ系（Ａｌと
Ｇａの比率が種々変り得ることを意味する）化合物半導
体層を０.１〜０.５μｍ程度、さらに基板２の温度を同
じに維持しながら再度反応ガスのＴＭＡを止めてｐ形の
ＧａＮ層を０.１〜０.５μｍ程度それぞれ積層し、ｐ形
層（クラッド層）２５を形成する。
【００１７】その結果、チッ化ガリウム系化合物半導体
からなる発光層形成部が積層される。この後は図示され
ていないが、アニール処理によりｐ形層２５の活性化を
して、ＮｉおよびＡｕの合金層からなる拡散メタル層を
５ｎｍ程度形成し、その表面に、および積層した半導体
層の一部をエッチング除去することにより露出するｎ形
層２３にそれぞれ電極を形成することにより、チッ化ガ
リウム系化合物半導体からなる青色系の半導体発光素子
が得られる。
からなる発光層形成部が積層される。この後は図示され
ていないが、アニール処理によりｐ形層２５の活性化を
して、ＮｉおよびＡｕの合金層からなる拡散メタル層を
５ｎｍ程度形成し、その表面に、および積層した半導体
層の一部をエッチング除去することにより露出するｎ形
層２３にそれぞれ電極を形成することにより、チッ化ガ
リウム系化合物半導体からなる青色系の半導体発光素子
が得られる。
【００１８】本発明によれば、積層する半導体層と同種
の、たとえばＡｌ0.1 Ｇａ0.9 Ｎがプラッターの表面に
予め被覆されているため、基板上に半導体層がエピタキ
シャル成長される状況の如何に拘らず、プラッター上の
表面は基板のある部分もない部分も同種の材料となり、
輻射率（放射率）がどの場所でも殆ど同じになる。その
結果、輻射率の差に基づく熱の逃げなどによる温度差が
殆ど生じなくてプラッター上で均一な温度を維持するこ
とができる。さらに、輻射率が殆ど一定になるため、赤
外線温度計により温度を測定する場合にも、その測定に
差が出ることがなく、場所による測定上の差も生じな
い。たとえば、プラッターとしてグラファイトにＳｉＣ
をコーティングしたものを使用した従来の方法では、１
０００℃程度の状態でプラッター上の基板のある部分と
ない部分とで２０〜５０℃程度の差が発生していたもの
が、本発明のＡｌ0.1 Ｇａ0.9 Ｎからなるコーティング
膜を設けた場合には、１０℃程度の差におさまった。そ
のため、温度管理が正確になされ、積層される半導体層
の膜質が均一になり、膜質の優れた半導体層を積層する
ことができる。
の、たとえばＡｌ0.1 Ｇａ0.9 Ｎがプラッターの表面に
予め被覆されているため、基板上に半導体層がエピタキ
シャル成長される状況の如何に拘らず、プラッター上の
表面は基板のある部分もない部分も同種の材料となり、
輻射率（放射率）がどの場所でも殆ど同じになる。その
結果、輻射率の差に基づく熱の逃げなどによる温度差が
殆ど生じなくてプラッター上で均一な温度を維持するこ
とができる。さらに、輻射率が殆ど一定になるため、赤
外線温度計により温度を測定する場合にも、その測定に
差が出ることがなく、場所による測定上の差も生じな
い。たとえば、プラッターとしてグラファイトにＳｉＣ
をコーティングしたものを使用した従来の方法では、１
０００℃程度の状態でプラッター上の基板のある部分と
ない部分とで２０〜５０℃程度の差が発生していたもの
が、本発明のＡｌ0.1 Ｇａ0.9 Ｎからなるコーティング
膜を設けた場合には、１０℃程度の差におさまった。そ
のため、温度管理が正確になされ、積層される半導体層
の膜質が均一になり、膜質の優れた半導体層を積層する
ことができる。
【００１９】前述の例では、コーティング膜としてＡｌ
0.1 Ｇａ0.9 Ｎを用いたが、積層する半導体層のチッ化
ガリウム系化合物半導体と輻射率が同程度のものであれ
ばよく、一般にＡｌx Ｉｎy Ｇａ1-x-y Ｎ（ｘ＋ｙ＜
１）で表されるチッ化ガリウム系化合物半導体を用いる
ことができる。この場合、Ａｌの比率が０のＧａＮまた
はＩｎＧａＮでもよいが、半導体層をエピタキシャル成
長する前にチャンバ（ＭＯＣＶＤ装置）内で１１００〜
１２００℃程度のサーマルクリーニングを行うとき、ま
たはプラッターの定期的クリーニング（１２００℃程
度）を行うときの高温により蒸発してコーティング膜が
なくなる可能性があるため、Ａｌが少しでも含まれてい
る（０＜ｘ）ことが好ましい。Ａｌが含まれることによ
り、高温状態での蒸発を抑制することができるため、コ
ーティング膜をいつまでも維持することができる。しか
も、エピタキシャル成長に使用したプラッターで、表面
にＧａＮが堆積されたものを高温にすることによりＧａ
Ｎを再蒸発させることができ、元のコーティング膜の状
態に戻すことができる。
0.1 Ｇａ0.9 Ｎを用いたが、積層する半導体層のチッ化
ガリウム系化合物半導体と輻射率が同程度のものであれ
ばよく、一般にＡｌx Ｉｎy Ｇａ1-x-y Ｎ（ｘ＋ｙ＜
１）で表されるチッ化ガリウム系化合物半導体を用いる
ことができる。この場合、Ａｌの比率が０のＧａＮまた
はＩｎＧａＮでもよいが、半導体層をエピタキシャル成
長する前にチャンバ（ＭＯＣＶＤ装置）内で１１００〜
１２００℃程度のサーマルクリーニングを行うとき、ま
たはプラッターの定期的クリーニング（１２００℃程
度）を行うときの高温により蒸発してコーティング膜が
なくなる可能性があるため、Ａｌが少しでも含まれてい
る（０＜ｘ）ことが好ましい。Ａｌが含まれることによ
り、高温状態での蒸発を抑制することができるため、コ
ーティング膜をいつまでも維持することができる。しか
も、エピタキシャル成長に使用したプラッターで、表面
にＧａＮが堆積されたものを高温にすることによりＧａ
Ｎを再蒸発させることができ、元のコーティング膜の状
態に戻すことができる。
【００２０】また、前述の例のように、基板がサファイ
アのような赤外線温度計で測定する波長の赤外線を透過
する材料からなっておれば、基板のあるところもないと
ころも、共にプラッターの表面から輻射される赤外線に
より温度を測定することができるため、本発明の効果が
大きい。
アのような赤外線温度計で測定する波長の赤外線を透過
する材料からなっておれば、基板のあるところもないと
ころも、共にプラッターの表面から輻射される赤外線に
より温度を測定することができるため、本発明の効果が
大きい。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、基板を載置するプラッ
ターの表面の輻射率を均一化することができるため、プ
ラッターの表面での温度の均一化を図ることができる。
その結果、基板表面での反応ガスの反応が、場所に拘ら
ず均一な温度で行われ、均一なエピタキシャル成長をす
ることができる。
ターの表面の輻射率を均一化することができるため、プ
ラッターの表面での温度の均一化を図ることができる。
その結果、基板表面での反応ガスの反応が、場所に拘ら
ず均一な温度で行われ、均一なエピタキシャル成長をす
ることができる。
【００２２】さらに、赤外線温度計により回転するプラ
ッターの表面の温度を測定する場合でも、基板のある場
所もない場所も輻射率がほぼ一定であるため、誤差なく
正確に温度測定をすることができ、一層温度管理を正確
にすることができる。
ッターの表面の温度を測定する場合でも、基板のある場
所もない場所も輻射率がほぼ一定であるため、誤差なく
正確に温度測定をすることができ、一層温度管理を正確
にすることができる。
【図１】本発明の製法に用いるプラッター上に基板を載
置した状態の断面説明図である。
置した状態の断面説明図である。
【図２】基板上にチッ化ガリウム系化合物半導体を積層
した例の説明図である。
した例の説明図である。
【図３】従来のエピタキシャル成長をするときのプラッ
ター部の説明図である。
ター部の説明図である。
【図４】エピタキシャル成長する場合の基板上とプラッ
ター上の半導体層の堆積の様子の説明図である。
ター上の半導体層の堆積の様子の説明図である。
１ プラッター ２ 基板 ４ 赤外線温度計 ５ コーティング膜
Claims (4)
- 【請求項１】 反応装置内で基板をプラッター上に載置
し、前記プラッターを加熱しながら反応ガスを反応させ
て前記基板表面にチッ化ガリウム系化合物半導体層をエ
ピタキシャル成長する半導体装置の製法であって、前記
プラッターの表面に予めＡｌx Ｉｎy Ｇａ1-x-y Ｎ（ｘ
＋ｙ＜１）からなるコーティング膜を設けておき、その
表面に前記基板を載置してエピタキシャル成長をする半
導体装置の製法。 - 【請求項２】 前記プラッター上の基板が載置される部
分の温度を放射温度計を用いて測定しながら前記半導体
層をエピタキシャル成長する請求項１記載の半導体装置
の製法。 - 【請求項３】 前記基板が前記放射温度計により測定す
る波長の電磁波を透過させる材料である請求項２記載の
製法。 - 【請求項４】 前記プラッターの表面に設けられるコー
ティング膜がＡｌxＩｎy Ｇａ1-x-y Ｎ（ｘ＋ｙ＜１、
０＜ｘ）からなる請求項１、２または３記載の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9200897A JPH10284425A (ja) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | 半導体装置の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9200897A JPH10284425A (ja) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | 半導体装置の製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10284425A true JPH10284425A (ja) | 1998-10-23 |
Family
ID=14042447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9200897A Pending JPH10284425A (ja) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | 半導体装置の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10284425A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1207215A2 (en) | 2000-11-15 | 2002-05-22 | Ngk Insulators, Ltd. | A method for fabricating a III-V nitride film and an apparatus for fabricating the same |
| JP2002231645A (ja) * | 2001-02-02 | 2002-08-16 | Ngk Insulators Ltd | 窒化物半導体膜の製造方法 |
| US6569238B2 (en) | 2000-05-31 | 2003-05-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus and method for depositing semi conductor film |
| KR100663749B1 (ko) | 2005-04-28 | 2007-01-03 | 에피밸리 주식회사 | 발광소자 기판용 서셉터 |
| JP2007320849A (ja) * | 2006-06-01 | 2007-12-13 | Samsung Corning Co Ltd | ＧａＮバルク単結晶の成長方法および成長装置 |
| JP2021180295A (ja) * | 2020-05-15 | 2021-11-18 | 株式会社豊田中央研究所 | サセプタ、窒化物半導体装置の製造方法及び窒化物半導体装置 |
-
1997
- 1997-04-10 JP JP9200897A patent/JPH10284425A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6569238B2 (en) | 2000-05-31 | 2003-05-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus and method for depositing semi conductor film |
| EP1207215A2 (en) | 2000-11-15 | 2002-05-22 | Ngk Insulators, Ltd. | A method for fabricating a III-V nitride film and an apparatus for fabricating the same |
| EP1207215A3 (en) * | 2000-11-15 | 2003-11-19 | Ngk Insulators, Ltd. | A method for fabricating a III-V nitride film and an apparatus for fabricating the same |
| JP2002231645A (ja) * | 2001-02-02 | 2002-08-16 | Ngk Insulators Ltd | 窒化物半導体膜の製造方法 |
| US6727164B2 (en) | 2001-02-02 | 2004-04-27 | Ngk Insulators, Ltd. | Method for fabricating a semiconducting nitride film, susceptor tray, and apparatus for fabricating a semiconducting nitride film |
| KR100663749B1 (ko) | 2005-04-28 | 2007-01-03 | 에피밸리 주식회사 | 발광소자 기판용 서셉터 |
| JP2007320849A (ja) * | 2006-06-01 | 2007-12-13 | Samsung Corning Co Ltd | ＧａＮバルク単結晶の成長方法および成長装置 |
| JP2021180295A (ja) * | 2020-05-15 | 2021-11-18 | 株式会社豊田中央研究所 | サセプタ、窒化物半導体装置の製造方法及び窒化物半導体装置 |
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