JPH11251249A - 半導体膜の形成方法 - Google Patents

半導体膜の形成方法

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JPH11251249A
JPH11251249A JP4702298A JP4702298A JPH11251249A JP H11251249 A JPH11251249 A JP H11251249A JP 4702298 A JP4702298 A JP 4702298A JP 4702298 A JP4702298 A JP 4702298A JP H11251249 A JPH11251249 A JP H11251249A
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JP
Japan
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susceptor
semiconductor film
temperature
substrate
depositing
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Application number
JP4702298A
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English (en)
Inventor
Akira Watanabe
暁 渡辺
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の半導体膜の形成方法では、半導体膜を
形成するための基板の正確な温度校正ができず、成長温
度を再現性よく制御することができないという問題があ
った。 【解決手段】 サセプタ上に載置した基板をヒータで加
熱しながら、この基板上に半導体膜を堆積させる半導体
膜の形成方法において、前記半導体膜を堆積させる前
に、同心円状に複数の溝を設けたサセプタを用いて前記
ヒータの温度と前記サセプタの温度との関係を測定し、
しかる後前記基板が収納される複数の凹部を有するサセ
プタを用いて前記基板上に前記半導体膜を堆積させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体膜の形成方法
に関し、特にMOCVD法やMBE法などで基板上に化
合物半導体膜を堆積させる半導体膜の形成方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、単結晶半導体基板や単結晶絶縁基
板などから成る基板上に、GaAsなどの化合物半導体
膜を形成する場合、MOCVD(有機金属化学気相成
長)法やMBE(分子線エピタキシー)法などで形成し
ていた。
【0003】MOCVD法やMBE法で化合物半導体膜
を形成する場合、サセプタ上に半導体膜を堆積させるた
めの基板を載置して、この基板を650〜750℃程度
に加熱して化合物半導体膜を堆積させていた。すなわ
ち、図2に示すように、従来のMOCVD装置では、サ
セプタ11の下部に設けられたカーボン製の抵抗加熱ヒ
ータ12の温度を熱電対13により測定しながら抵抗加
熱ヒータ12の温度を制御することによってサセプタ1
1の温度を制御している。
【0004】この従来のMOCVD装置で用いられるサ
セプタ11の構造を図3に示す。サセプタ11は、例え
ばカーボンの表面にグラファイトや炭化珪素などをコー
ティングして構成され、このサセプタ11上に半導体膜
を堆積させるための基板(不図示)が複数セッティング
できるように、複数個、例えば6個の凹部11aが形成
されている。この凹部11aは半導体膜を堆積させるた
めの基板を保持するために、基板よりやや大きい形状に
形成されている。また、このサセプタ11は回転しなが
ら複数の基板上に化合物半導体膜を均一に堆積できるよ
うに、全体が円盤状に形成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この従来の半導体膜の
形成方法では、図2に示すように、半導体膜を基板上に
堆積させる前に、サセプタ11の表面温度をチャンバー
14の外部から放射温度計15で測定し、その測定結果
に基づいて、サセプタ11の温度が所望温度になるよう
に抵抗加熱ヒータ12の温度を熱電対13で検知しなが
ら制御して成膜していた。なお、サセプタ11の表面温
度は、石英(SiO2 )などから成る監視窓14aを介
して測定される。
【0006】ところが、サセプタ11の表面温度を放射
温度計15で測定する場合、円周方向での温度ムラを防
ぐために、図3に示すようなサセプタ11を2〜3rp
mで回転しながら測定するが、このサセプタ11には半
導体膜を堆積させるための基板をセッティングするため
の凹部11aが複数形成されており、この凹部11a部
分と他の部分とでは抵抗加熱式ヒータ12からの熱の伝
わり方が異なることから、このサセプタ11における凹
部11aとそれ以外の部分では温度が異なり、放射温度
計15による温度の測定値幅が広くなるという問題があ
った。例えば図3におけるサセプタ11の〜の位置
の温度を放射温度計で測定した場合、例えばの位置で
は674〜686℃(Δ12℃)の測定温度となり、
の位置では674〜690℃(Δ16℃)の測定温度と
なり、の位置では666〜675℃(Δ9℃)の測定
温度になる。
【0007】このようにサセプタ11の測定温度幅が広
くなると、正確な温度校正ができず、半導体膜の成長温
度を再現性よく制御することができないという問題を誘
発する。
【0008】本発明はこのような従来方法の問題点に鑑
みてなされたものであり、正確な温度校正ができず、半
導体膜の成長温度を再現性よく制御することができない
という従来方法の問題点を解消した半導体膜の形成方法
を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る半導体膜の形成方法では、サセプタ上
に載置した基板をヒータで加熱しながら、この基板上に
半導体膜を堆積させる半導体膜の形成方法において、前
記半導体膜を堆積させる前に、同心円状に複数の溝を設
けたサセプタを用いて前記ヒータの温度と前記サセプタ
の温度との関係を測定し、しかる後前記基板が収納され
る複数の凹部を有するサセプタを用いて前記基板上に前
記半導体膜を堆積させる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づき
詳細に説明する。図1は、本発明に係る半導体膜の形成
方法に用いられる温度校正用のサセプタを示す図であ
り、1はサセプタ、2は溝である。
【0011】この温度校正用サセプタ1も前述した半導
体膜堆積用のサセプタ11とほぼ同一であるが、この温
度校正用サセプタ1には、その一主面側に同心円状の複
数の溝2が設けられている。
【0012】この複数の溝2は、例えば17mm程度の
間隔をもって例えば22mm程度の幅に形成され、例え
ば1mm程度の深さに形成される。なお、サセプタ1自
体は例えばφ340mm程度の直径で、例えば5.15
mm程度の厚みに形成される。
【0013】このような温度校正用サセプタ1を用いて
抵抗加熱式ヒータ12(図2参照)の温度とサセプタ1
の温度との関係を測定する。つまり、抵抗加熱式ヒータ
12の温度を熱電対13で測定し、温度校正用サセプタ
1の温度を放射温度計15で測定し、抵抗加熱式ヒータ
12による加熱温度とサセプタ1の表面温度との関係を
知得する。なお、熱電対とは、一対の異種金属導線を二
つの点で結合したものであって、これらの結合点が異な
った温度に保たれるとき、熱電効果によって温度差に比
例して生じた起電力を検出して指示計で読み取るもので
ある。また、放射温度計とは、物体からの放射をうけ
て、その全放射エネルギーの量を測定することによって
温度を知るものであり、物体からの放射をレンズか反射
鏡で集めて受熱板に吸収させ、その温度上昇を熱電対、
バイメタル、測温抵抗体などで検出して、指示計で読み
取るものである。
【0014】図1におけるサセプタ1の位置〜は、
図3におけるサセプタの位置〜とほぼ同じ位置を示
している。このサセプタ1における〜の位置の温度
を放射温度計15で測定したところ、の部分では67
1〜672℃(Δ1℃)、の部分では675〜676
℃(Δ1℃)、の部分では665〜666℃(Δ1
℃)の測定結果を得た。つまり、従来のサセプタでは、
放射温度計によって測定された温度幅が、サセプタ11
の場所によって9〜16℃と大きかったのに対し、本発
明による方法では放射温度計15によって測定された温
度幅は、いずれの場所でも1℃の差しかなく、サセプタ
1の表面温度を極めて正確に測定できる。
【0015】また、サセプタ1の表面に同心円状の溝2
を複数形成すると、この同心円状の溝2が放射温度計に
よって温度を測定する際の目印になるので、基板14の
サセプタ中心部()、基板14の中心()、基板1
4の外周部()を測定しやすい。
【0016】このように同心円状の溝2が形成された温
度校正用サセプタ1を用いて抵抗加熱式ヒータ12への
供給電流とサセプタ1の温度との関係を測定した後、図
3に示すような半導体膜堆積用のサセプタ11上に半導
体膜堆積用の基板14を載置して、この基板14上に半
導体膜を形成する。
【0017】この半導体膜堆積用のサセプタ11は従来
のサセプタ11と同様に、カーボンなどから成り、基板
14上に堆積される化合物半導体膜に不純物が混入しな
いようにするために、その表面には例えばグラファイト
や炭化珪素などが100μm程度の厚みにコーティング
される。また、このサセプタ11には、従来のサセプタ
11と同様に複数の基板14をセッティングできるよう
に、複数の凹部11aが形成されている。
【0018】前記サセプタ11の凹部11aの大きさ
は、化合物半導体膜を堆積させる基板14の大きさに応
じて設定されるが、化合物半導体膜を例えば直径4イン
チの基板に堆積させる場合は、凹部11aは直径102
mm程度で、深さ0.85mm程度に形成される。
【0019】基板はGaAs、Si、GaP、SiC、
ZnS、ZnSeなどの単結晶半導体基板やサファイア
(Al2 3 )などの単結晶絶縁基板が用いられ、この
基板上には、例えばGaAs、AlGaAs、GaAs
P、InGaP、GaNなどの化合物半導体膜やSiな
どの半導体膜が形成される。
【0020】これらの半導体膜を例えばMOCVD法で
形成する場合は、TMG、TMA、TMI、AsH3
PH3 、NH3 などの原料ガスが用いられ、また導電型
を制御するための半導体不純物用ガスとしては、DMZ
やSiH4 などが用いられる。また、これらの半導体膜
を例えばMBE法で形成する場合は、個々の構成元素を
蒸発るつぼに入れて加熱して蒸発させ、出てくる蒸気を
分子線の形で加熱されている基板に当てて単結晶薄膜を
成長させる。このようにして形成される半導体膜は、例
えば発光ダイオードなどの発光素子や電界効果トランジ
スタの半導体膜として用いられる。
【0021】前記基板上に化合物半導体膜を堆積させる
場合は、基板をサセプタ11の凹部11a内にセッティ
ングして、サセプタ11の裏面側から抵抗加熱式ヒータ
12で基板を650〜750℃に加熱して堆積させる。
この場合、抵抗加熱式ヒータ12の温度とサセプタ11
の温度との関係は正確に得られていることから、抵抗加
熱式ヒータ12で基板を正確に加熱して所望の半導体膜
を堆積させることができる。
【0022】なお、上記実施形態では、ヒータとして抵
抗加熱式ヒータを用いることについて述べたが、誘導加
熱式ヒータを用いてもよい。
【0023】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る半導体膜の
形成方法によれば、半導体膜を堆積させる前に、同心円
状に複数の溝を設けたサセプタを用いてヒータの温度と
サセプタの温度との関係を測定し、しかる後基板が収納
される複数の凹部を有するサセプタを用いて基板上に半
導体膜を堆積させることから、サセプタ温度のふれが小
さくなり、正確な温度校正が可能となる。よって、成長
温度を再現性よく制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る半導体膜の形成方法に用いられる
温度校正用サセプタを示す図であり、(a)は平面図、
(b)は断面図である。
【図2】従来の半導体膜の形成方法に用いられる装置の
概要を示す図である。
【図3】従来の半導体膜の形成方法に用いられる温度校
正用サセプタを示す図であり、(a)は平面図、(b)
は断面図である。
【符号の説明】
1‥‥‥サセプタ、2‥‥‥溝

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サセプタ上に載置した基板をヒータで加
    熱しながら、この基板上に半導体膜を堆積させる半導体
    膜の形成方法において、前記半導体膜を堆積させる前
    に、同心円状に複数の溝を設けたサセプタを用いて前記
    ヒータの温度と前記サセプタの温度との関係を測定し、
    しかる後前記基板が収納される複数の凹部を有するサセ
    プタを用いて前記基板上に前記半導体膜を堆積させるこ
    とを特徴とする半導体膜の形成方法。
  2. 【請求項2】 前記ヒータが抵抗加熱式ヒータであるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の半導体膜の形成方法。
  3. 【請求項3】 前記半導体膜が化合物半導体膜であるこ
    とを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体
    膜の形成方法。
JP4702298A 1998-02-27 1998-02-27 半導体膜の形成方法 Pending JPH11251249A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100392796B1 (ko) * 2001-07-16 2003-07-28 주식회사 세미텔 웨이퍼 가열용 턴테이블 장치
JP2007258734A (ja) * 2002-02-28 2007-10-04 Tokyo Electron Ltd シャワーヘッド構造及び成膜処理装置
JP2021193726A (ja) * 2021-03-26 2021-12-23 日機装株式会社 窒化物半導体発光素子の製造方法

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KR100392796B1 (ko) * 2001-07-16 2003-07-28 주식회사 세미텔 웨이퍼 가열용 턴테이블 장치
JP2007258734A (ja) * 2002-02-28 2007-10-04 Tokyo Electron Ltd シャワーヘッド構造及び成膜処理装置
JP2021193726A (ja) * 2021-03-26 2021-12-23 日機装株式会社 窒化物半導体発光素子の製造方法

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