JPS59480B2 - 化合物半導体の気相成長法 - Google Patents
化合物半導体の気相成長法Info
- Publication number
- JPS59480B2 JPS59480B2 JP16360180A JP16360180A JPS59480B2 JP S59480 B2 JPS59480 B2 JP S59480B2 JP 16360180 A JP16360180 A JP 16360180A JP 16360180 A JP16360180 A JP 16360180A JP S59480 B2 JPS59480 B2 JP S59480B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crystal
- vapor phase
- substrate
- phase growth
- dummy
- Prior art date
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- Expired
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は化合物半導体の気相成長法に関するものであり
、更に詳しくは基板結晶面内で膜厚の均一性が良い高抵
抗エピタキシャル層を再現性良く得るための気相成長法
に関する。
、更に詳しくは基板結晶面内で膜厚の均一性が良い高抵
抗エピタキシャル層を再現性良く得るための気相成長法
に関する。
ＧａＡｓなどのＢｌ−Ｖ族化合物を用いる半導体装置、
例えば電界効果型トランジスターなどでは、従来ＧａＡ
ｓ半絶縁性結晶基板上に直接サブミクロンの厚さの能動
層を気相エピタキシャル成長させることにより半導体装
置が製造されていたが、結晶成長過程に半絶縁性基板に
由来する結晶欠陥又は電気的変成がその上に成長する能
動層に及ぶという問題が避けられず、これが半導体装置
の特性、特に出力及び効率などを低下させる原因となつ
ていた。
例えば電界効果型トランジスターなどでは、従来ＧａＡ
ｓ半絶縁性結晶基板上に直接サブミクロンの厚さの能動
層を気相エピタキシャル成長させることにより半導体装
置が製造されていたが、結晶成長過程に半絶縁性基板に
由来する結晶欠陥又は電気的変成がその上に成長する能
動層に及ぶという問題が避けられず、これが半導体装置
の特性、特に出力及び効率などを低下させる原因となつ
ていた。
この様な問題を解決するために半絶縁性結晶基板と能動
層の間に前記悪影響を排除するための高抵抗バッファ−
層を設けることが一般に行なわれている。例えばＧａ−
ＡｓＣ１３−Ｈ２系においてＧａＡｓの高抵抗バッファ
層を得るには、従来ＡｓＣｌ３モル比を著しく大きくし
た成長条件で気相成長を行う方法と、基板結晶と同じ面
積で両方位の異なる別の基板結晶（ダミー用結晶）を前
記基板結晶と対面させ成長を行う方法があるが、前者は
再現性良く高抵抗バッファ層が得られにくく且つバッフ
ァ層の膜厚均一性が悪いという欠点があり後者は再現性
良く高抵抗バッファ層が得られるが、前者同様基板結晶
面内での膜厚均一性が悪いという欠点があり、特に大面
積基板結晶土あるいは任意の面積形を有する基板結晶上
に膜厚均一度の良い高抵抗バッファ層を成長する場合に
大きな問題となつていた。
層の間に前記悪影響を排除するための高抵抗バッファ−
層を設けることが一般に行なわれている。例えばＧａ−
ＡｓＣ１３−Ｈ２系においてＧａＡｓの高抵抗バッファ
層を得るには、従来ＡｓＣｌ３モル比を著しく大きくし
た成長条件で気相成長を行う方法と、基板結晶と同じ面
積で両方位の異なる別の基板結晶（ダミー用結晶）を前
記基板結晶と対面させ成長を行う方法があるが、前者は
再現性良く高抵抗バッファ層が得られにくく且つバッフ
ァ層の膜厚均一性が悪いという欠点があり後者は再現性
良く高抵抗バッファ層が得られるが、前者同様基板結晶
面内での膜厚均一性が悪いという欠点があり、特に大面
積基板結晶土あるいは任意の面積形を有する基板結晶上
に膜厚均一度の良い高抵抗バッファ層を成長する場合に
大きな問題となつていた。
本発明の目的は、上記の問題点を排除し、任意の面積形
を有する基板結晶上に膜厚均一度の良い高抵抗エピタキ
シャル層を再現性良く得る方法をＪ 提供することにあ
る。
を有する基板結晶上に膜厚均一度の良い高抵抗エピタキ
シャル層を再現性良く得る方法をＪ 提供することにあ
る。
本発明は、基板結晶上に□−Ｖ族化合物半導体の気相成
長を行う方法において、前記基板結晶と異なる結晶方位
又は、同じ結晶方位の別の基板結晶を前記基板結晶と１
０ｎ以下の間隔ｙを保つて５ 対面させて、且つガス流
方向基板結晶両側面に沿つて基板結晶側面より５ｍｍ〜
１０？！ｌｍ離、前記基板結晶と対面させて置かれた別
の基板結晶の間隔ｙ以上の幅を有するダミー板を配置さ
せ、エピタキシヤル層の気相成長を行うようにしたもの
である。
長を行う方法において、前記基板結晶と異なる結晶方位
又は、同じ結晶方位の別の基板結晶を前記基板結晶と１
０ｎ以下の間隔ｙを保つて５ 対面させて、且つガス流
方向基板結晶両側面に沿つて基板結晶側面より５ｍｍ〜
１０？！ｌｍ離、前記基板結晶と対面させて置かれた別
の基板結晶の間隔ｙ以上の幅を有するダミー板を配置さ
せ、エピタキシヤル層の気相成長を行うようにしたもの
である。
第２図は本発明による方法をガス流上方向から見た図で
ある。ダミー用結晶２２と基板結晶２１の距離をｙ（ｎ
′）．基板結晶２１の両側面よりダミー板２４までの距
離をｘ（０）で示している。ダミー用結晶２２としてＧ
ａＡｓｌｌｌＡ面、ダミー板２４としては石英を使用し
、ｙを７１１１に固定し、ｘを０，２５，５．０，１０
，１５ｕ変化させた場合のＧａＡｓ基板結晶２１上に成
長したエピタキシヤル層のガス流垂直方向膜厚分布を第
３図に示す。図中の破線は従来方法の結果である。膜厚
分布は基板結晶中心位置で規格化して示している。従来
方法では、膜厚均一度が著しく悪かつたのに対し、第３
図の実線で示した。Ｘ−５〜１０１１の範囲では、膜厚
均一度が±５％以下と著しく改良されていることがわか
る。一方、ｘが５ｎ以下になると、基板結晶両端で成長
速度が著しく減少し膜厚均一度が悪くなる。なお実施例
で示したエピタキシヤル層の比抵抗は１０５〜１０６Ω
儂の値である。第４図、第５図は、本発明の他の実施例
を示すもので、第２図と異なるのは、基板結晶用ホルダ
ー４４あるいはダミー用結晶ホルダーとダミー板が一体
になつている点５２，５４である。この実施例では、ホ
ルダーの構造を簡単にできる利点があり、更には基板結
晶側面からの基板面上への反応ガスの拡散を最小に押え
ることができるという効果がある。上記実施例はＧａ−
ＡｓＣｌ３−Ｈ２系のＧａＡｓエピタキシヤル成長につ
いて述べてきたが、本発明は一般に化合物半導体の気相
エピタキシヤル成長全般に同様の効果が得られるもので
ある。又、本実施例ではダミー板としては石英を使用し
たが、他の材料でも同様の効果がある。例えば、ダミー
用結晶と同じ材料を使用することもできる。本発明によ
れば任意の面積形の基板結晶上に膜厚均一度の良い高抵
抗エピタキシヤル層を再現性良く成長することができる
のでデバイス製作用エピタキシヤルウエハ一を安定に供
給することができ、コスト低減に大きく寄与する効果が
ある。
ある。ダミー用結晶２２と基板結晶２１の距離をｙ（ｎ
′）．基板結晶２１の両側面よりダミー板２４までの距
離をｘ（０）で示している。ダミー用結晶２２としてＧ
ａＡｓｌｌｌＡ面、ダミー板２４としては石英を使用し
、ｙを７１１１に固定し、ｘを０，２５，５．０，１０
，１５ｕ変化させた場合のＧａＡｓ基板結晶２１上に成
長したエピタキシヤル層のガス流垂直方向膜厚分布を第
３図に示す。図中の破線は従来方法の結果である。膜厚
分布は基板結晶中心位置で規格化して示している。従来
方法では、膜厚均一度が著しく悪かつたのに対し、第３
図の実線で示した。Ｘ−５〜１０１１の範囲では、膜厚
均一度が±５％以下と著しく改良されていることがわか
る。一方、ｘが５ｎ以下になると、基板結晶両端で成長
速度が著しく減少し膜厚均一度が悪くなる。なお実施例
で示したエピタキシヤル層の比抵抗は１０５〜１０６Ω
儂の値である。第４図、第５図は、本発明の他の実施例
を示すもので、第２図と異なるのは、基板結晶用ホルダ
ー４４あるいはダミー用結晶ホルダーとダミー板が一体
になつている点５２，５４である。この実施例では、ホ
ルダーの構造を簡単にできる利点があり、更には基板結
晶側面からの基板面上への反応ガスの拡散を最小に押え
ることができるという効果がある。上記実施例はＧａ−
ＡｓＣｌ３−Ｈ２系のＧａＡｓエピタキシヤル成長につ
いて述べてきたが、本発明は一般に化合物半導体の気相
エピタキシヤル成長全般に同様の効果が得られるもので
ある。又、本実施例ではダミー板としては石英を使用し
たが、他の材料でも同様の効果がある。例えば、ダミー
用結晶と同じ材料を使用することもできる。本発明によ
れば任意の面積形の基板結晶上に膜厚均一度の良い高抵
抗エピタキシヤル層を再現性良く成長することができる
のでデバイス製作用エピタキシヤルウエハ一を安定に供
給することができ、コスト低減に大きく寄与する効果が
ある。
第１図は従来法を示す図、第２図は本発明の方法を示す
図でガス流上方向から見た図、第３図は膜厚均一性を示
す図でガス流垂直方向を示す。 又、破線は従来法による結果である。第４図、第５図は
本発明の他の実施例を示す図である。１１，２１，４１
，５１・・・・・・結晶基板、１２，２２，４２，５２
・・・・・・ダミー用結晶基板、１３，２３，４３，５
３・・・・・・反応管、１４・・・・・・結晶基板用ホ
ルダー ２４，４４，５４・・・・・・ダミー板、１５
・・・・・・ダミー用結晶基板ホルダー。
図でガス流上方向から見た図、第３図は膜厚均一性を示
す図でガス流垂直方向を示す。 又、破線は従来法による結果である。第４図、第５図は
本発明の他の実施例を示す図である。１１，２１，４１
，５１・・・・・・結晶基板、１２，２２，４２，５２
・・・・・・ダミー用結晶基板、１３，２３，４３，５
３・・・・・・反応管、１４・・・・・・結晶基板用ホ
ルダー ２４，４４，５４・・・・・・ダミー板、１５
・・・・・・ダミー用結晶基板ホルダー。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板結晶と異なる結晶方位或は同じ結晶方位の別の
基板結晶（ダミー用結晶）を基板結晶と１０ｍｍ以下の
間隔ｙを保つて対面するように配置させ、基板結晶上に
III−Ｖ族化合物半導体の気相成長を行う方法において
、基板結晶のガス流方向両側面に、基板結晶とダミー用
結晶の少なくとも一方をはさみ込むようにダミー板を対
面配置させたことを特徴とする化合物半導体の気相成長
法。 ２ ダミー板の幅が間隔ｙ以上であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の化合物半導体の気相成長
法。 ３ 基板結晶とダミー板の間隔が５〜１０ｍｍであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の化合物半
導体の気相成長法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16360180A JPS59480B2 (ja) | 1980-11-20 | 1980-11-20 | 化合物半導体の気相成長法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16360180A JPS59480B2 (ja) | 1980-11-20 | 1980-11-20 | 化合物半導体の気相成長法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5788099A JPS5788099A (en) | 1982-06-01 |
| JPS59480B2 true JPS59480B2 (ja) | 1984-01-06 |
Family
ID=15777018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16360180A Expired JPS59480B2 (ja) | 1980-11-20 | 1980-11-20 | 化合物半導体の気相成長法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59480B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59107998A (ja) * | 1982-12-07 | 1984-06-22 | Fujitsu Ltd | 結晶成長装置 |
-
1980
- 1980-11-20 JP JP16360180A patent/JPS59480B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5788099A (en) | 1982-06-01 |
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