JPS6066418A - 化合物半導体の気相成長装置 - Google Patents
化合物半導体の気相成長装置Info
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- JPS6066418A JPS6066418A JP17429083A JP17429083A JPS6066418A JP S6066418 A JPS6066418 A JP S6066418A JP 17429083 A JP17429083 A JP 17429083A JP 17429083 A JP17429083 A JP 17429083A JP S6066418 A JPS6066418 A JP S6066418A
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- substrates
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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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は化合物半導体に於いて、良好な表面モホロジー
を有する成長層を得る方法に関する。
を有する成長層を得る方法に関する。
半導体レーザ、例えばガリウムアルミニウム砒素（Ｇａ
ＡｄＡｓ）半導体レーザの製造法としては、有機金属の
一種であるトリメチルガリウム（ＴＭＧ）、トリメチル
アルミニウム（ＴＭＡ）と砒素の水素化物であるアルク
ｙ （ＡｓＨｓ）との熱分解を利用して行なう有機金属
熱分解気相成長法（ＭＯＯＶＩ）法）が知られている。
ＡｄＡｓ）半導体レーザの製造法としては、有機金属の
一種であるトリメチルガリウム（ＴＭＧ）、トリメチル
アルミニウム（ＴＭＡ）と砒素の水素化物であるアルク
ｙ （ＡｓＨｓ）との熱分解を利用して行なう有機金属
熱分解気相成長法（ＭＯＯＶＩ）法）が知られている。
ＭＯＯＶＤ法を実施するに際しては、原料ガスの節約の
観点から、最近では横型のものに比して縦型の気相成長
炉が多く使用されている。すなわち、縦型の成長炉にお
いては、試料である結晶基板の上面に略垂直に原料ガス
が供給されるので、ガスの供給方向と、気相成長方向と
が一致し、このため少ないガスの供給で気相成長を行な
うことができる。しかし、成長層に高さく：、１μｍ）
】の小さな丘状突起が生じ易く、この丘状突起がその後
の種々の工程、例えば、その上ＶＣＣ複層層エピタキシ
ャル成長を行なう工程、あるいはマスクを用いるフォト
レジストの露光あるいはウェハー内のエピタキシャル膜
厚の高均一性を要求するデバイス作成上の加工工程にお
いて大きｆｘ障害になり、最終的にはウェハー一枚当り
の有効面積利用率を悪化させる原因となっている。この
丘状突起をなくすために、ＧａＡＳ基板に於いては反応
管中で塩化水素ガス（ＨＯＩＩ）によシ表面を鏡面状に
エツチングする対策がとられている。しかし、この基板
エソチングの条件が微妙であり、ＩｎＰに於いては特に
鏡面状エツチングが困難である。
観点から、最近では横型のものに比して縦型の気相成長
炉が多く使用されている。すなわち、縦型の成長炉にお
いては、試料である結晶基板の上面に略垂直に原料ガス
が供給されるので、ガスの供給方向と、気相成長方向と
が一致し、このため少ないガスの供給で気相成長を行な
うことができる。しかし、成長層に高さく：、１μｍ）
】の小さな丘状突起が生じ易く、この丘状突起がその後
の種々の工程、例えば、その上ＶＣＣ複層層エピタキシ
ャル成長を行なう工程、あるいはマスクを用いるフォト
レジストの露光あるいはウェハー内のエピタキシャル膜
厚の高均一性を要求するデバイス作成上の加工工程にお
いて大きｆｘ障害になり、最終的にはウェハー一枚当り
の有効面積利用率を悪化させる原因となっている。この
丘状突起をなくすために、ＧａＡＳ基板に於いては反応
管中で塩化水素ガス（ＨＯＩＩ）によシ表面を鏡面状に
エツチングする対策がとられている。しかし、この基板
エソチングの条件が微妙であり、ＩｎＰに於いては特に
鏡面状エツチングが困難である。
本発明は、上述した従来方法の欠点を改良したもので、
塩化水素ガス（ＩＯ７）などの腐食性ガスを流すことな
く基板の清浄な面を出す方法を提供することを目的とす
る。
塩化水素ガス（ＩＯ７）などの腐食性ガスを流すことな
く基板の清浄な面を出す方法を提供することを目的とす
る。
本発明は基板の上にエピタキシャル成長させる前に、昇
温した状態で高純度水床ガスを基板表面ｒ（、吹出口か
ら吹き出し、清浄化した表面金山し、良好な表面モホロ
ジーを得るものである。
温した状態で高純度水床ガスを基板表面ｒ（、吹出口か
ら吹き出し、清浄化した表面金山し、良好な表面モホロ
ジーを得るものである。
化付物半得体の気相成長に於いて、成長１−表面ｒ（生
し易い小突起は、成長装置内ｒ（セントされる前ＶＣ基
板上に生じた酸化物などによる汚染が原因であることが
わかった。即ち、インゴットから切り出され、表向を鏡
面０１騎されたウェハーを化学エツチ７グ液に浸して表
面をエツチングし、洗浄、乾燥する過程で生じたもので
ある。
し易い小突起は、成長装置内ｒ（セントされる前ＶＣ基
板上に生じた酸化物などによる汚染が原因であることが
わかった。即ち、インゴットから切り出され、表向を鏡
面０１騎されたウェハーを化学エツチ７グ液に浸して表
面をエツチングし、洗浄、乾燥する過程で生じたもので
ある。
本発明によれば基板ｔＣＩ！化物の汚染があっても昇温
状態で高純度ガスを基板に吹きつけることによシ還元反
応シζよυ、酸化物の汚染を除去することができる。本
発明を実施したところ、小突起のサイズが小さくなり、
その密度も、〜ｌ Ｑ ’ （ｃｍ−” ）から〜２
Ｘ ｌ Ｏ” （ｍ−２）程度に減少した。
状態で高純度ガスを基板に吹きつけることによシ還元反
応シζよυ、酸化物の汚染を除去することができる。本
発明を実施したところ、小突起のサイズが小さくなり、
その密度も、〜ｌ Ｑ ’ （ｃｍ−” ）から〜２
Ｘ ｌ Ｏ” （ｍ−２）程度に減少した。
以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。
第１図は本発明の一実施例に係わる継型気相成長装置を
示す概略構成図である。図中１は縦型の気相成長炉でこ
の成長炉１内Ｖこは試料２を載置した支持体３が配置さ
れている。この支持体３は／ギフト４を介して回転機Ｈ
４５ｖこより回転するものとなっている。反応炉１０ド
部にはガス導出ダクト６が接続され、反応炉ｌの上部シ
ζはガス導入ダクト７が淡続されている。そして、ガス
導入ダクト７から導入された原料ガスは反応炉ｌ内をド
方Ｖこ流れ、ガス導入ダクト６から排出される。
示す概略構成図である。図中１は縦型の気相成長炉でこ
の成長炉１内Ｖこは試料２を載置した支持体３が配置さ
れている。この支持体３は／ギフト４を介して回転機Ｈ
４５ｖこより回転するものとなっている。反応炉１０ド
部にはガス導出ダクト６が接続され、反応炉ｌの上部シ
ζはガス導入ダクト７が淡続されている。そして、ガス
導入ダクト７から導入された原料ガスは反応炉ｌ内をド
方Ｖこ流れ、ガス導入ダクト６から排出される。
一方前記ガス尋人ダクト７には夫々流債副ｉｎ弁を介し
てガス源が接続されている。この実施例ではカス源とし
て、水素で希釈したアル７ン（ＡｓＨ３）ガスの供給源
、水素で希釈したドーピングガスとなる水素化セレ／（
Ｈ，Ｓｅ）ガスの供給源と水素ガスの供給源と、この水
素ガス供給源からの水素ガスにより蒸気化すｔシて供Ｉ
＠されるトリメチルガリウム（’ｌ’ＭＧ）の供給源、
トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）の供給源とドーピン
グガスとなるジエチルジンク（ＤＥＺ）の供給源とが接
続されている。
てガス源が接続されている。この実施例ではカス源とし
て、水素で希釈したアル７ン（ＡｓＨ３）ガスの供給源
、水素で希釈したドーピングガスとなる水素化セレ／（
Ｈ，Ｓｅ）ガスの供給源と水素ガスの供給源と、この水
素ガス供給源からの水素ガスにより蒸気化すｔシて供Ｉ
＠されるトリメチルガリウム（’ｌ’ＭＧ）の供給源、
トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）の供給源とドーピン
グガスとなるジエチルジンク（ＤＥＺ）の供給源とが接
続されている。
前記アルソンとトリメチルガリウム、トリメチルアルミ
ニウムは炉内で熱分解されて、カリウムアルミニウム離
床の気イ目成長を果し、前記水素ガスはキャリアガスと
して働く。尚、第１図中９は前記支持体３を介し゛Ｃ試
料を成長温度に加熱するための几Ｆコイルである。反応
炉ｌにはノ＆板に高純並水素カスを吹きつける吹田口８
がついていて吹田の方向と基板とのなす角度が斜めＶＣ
なっている。
ニウムは炉内で熱分解されて、カリウムアルミニウム離
床の気イ目成長を果し、前記水素ガスはキャリアガスと
して働く。尚、第１図中９は前記支持体３を介し゛Ｃ試
料を成長温度に加熱するための几Ｆコイルである。反応
炉ｌにはノ＆板に高純並水素カスを吹きつける吹田口８
がついていて吹田の方向と基板とのなす角度が斜めＶＣ
なっている。
次に上ｉビのような構成の気相成長装置を１史用して、
半導体レーザ用、カリウム砒素及びカリウムアルミニウ
ム砒素多層Ｏｋ長層を形成する場合につき、説明する。
半導体レーザ用、カリウム砒素及びカリウムアルミニウ
ム砒素多層Ｏｋ長層を形成する場合につき、説明する。
盪ず鏡面研磨した１０〔儂２〕の面積を有する面方位が
（１００）のｎ −Ｇ ａ Ａ ｓ 基板を有機溶済で
洗浄した後に、硫酸系エツチング溶液で化学エツチング
する。なお、この基板としては、（１００）±５度の範
囲の面方位のＧａＡｓ基板を使用することが好ましい。
（１００）のｎ −Ｇ ａ Ａ ｓ 基板を有機溶済で
洗浄した後に、硫酸系エツチング溶液で化学エツチング
する。なお、この基板としては、（１００）±５度の範
囲の面方位のＧａＡｓ基板を使用することが好ましい。
次いで、上記基板を前記第１図に示す装置の支持体３の
上に複数個載置し、これを）Ｉ Ｆコイル９によｐ約７
００じＣ）に加熱する。
上に複数個載置し、これを）Ｉ Ｆコイル９によｐ約７
００じＣ）に加熱する。
このときＧ ａ Ａ ｓ基板からのＡｓＯ熱分解蒸発を
防ぐため、供給源から水素で希釈され＃度が５〔チ〕の
アルミ／ガスを９００ 〔ｍｌ１分〕の流量でそして供
給源から水素カスをキャリアガスとして炉内に、これら
のガスの全流量が１５〔ｌ／分〕 となるようにガス宵
、入ダクト７よυ流入させる。７００ （℃） ｖｃ力
ロ熱された後に、前記吹出口８からＳｌ刊１１８：水素
ガスをｌ（ｌ／分〕の流樋で基板表＋Ａｉ Ｖこ向かつ
て、１０分間吹き出す。基板表面にはキャリアカスとし
−Ｃの水素が流れているが、ＡｓＯ熱分屏を４１１１え
るだめのアルノンガスに含まれる不純物や反応炉の基板
上流側の内壁に付着した汚染を運んで米て、基板表向を
汚染する可能性が強い。このキャリアガスとは別に、細
い（内径≦５朋φ）吹出口から清浄な尚純度水床ガスを
基板表面に吹き出すことにより基板の清浄化ができる。
防ぐため、供給源から水素で希釈され＃度が５〔チ〕の
アルミ／ガスを９００ 〔ｍｌ１分〕の流量でそして供
給源から水素カスをキャリアガスとして炉内に、これら
のガスの全流量が１５〔ｌ／分〕 となるようにガス宵
、入ダクト７よυ流入させる。７００ （℃） ｖｃ力
ロ熱された後に、前記吹出口８からＳｌ刊１１８：水素
ガスをｌ（ｌ／分〕の流樋で基板表＋Ａｉ Ｖこ向かつ
て、１０分間吹き出す。基板表面にはキャリアカスとし
−Ｃの水素が流れているが、ＡｓＯ熱分屏を４１１１え
るだめのアルノンガスに含まれる不純物や反応炉の基板
上流側の内壁に付着した汚染を運んで米て、基板表向を
汚染する可能性が強い。このキャリアガスとは別に、細
い（内径≦５朋φ）吹出口から清浄な尚純度水床ガスを
基板表面に吹き出すことにより基板の清浄化ができる。
。
このよう＋Ｃして清ｒ子化した基板上に、ガリウム砒素
及びカリウムアルミニウム砒素多層成長′！ｉ：形成し
た半導体レーザ用ウェハーは丘状突起の密度が〜１０３
［：ｔｘ”）に械シサイズも小さくなり、デバイス工程
による歩留りが上がった。
及びカリウムアルミニウム砒素多層成長′！ｉ：形成し
た半導体レーザ用ウェハーは丘状突起の密度が〜１０３
［：ｔｘ”）に械シサイズも小さくなり、デバイス工程
による歩留りが上がった。
なお本発明は北述した実施例に限定されるものではない
。前記実施例では有機金属と砒素の水素化物とによるＵ
ａＡｌＡｓの気相成長に適用したが、他の物質によるＧ
ａＡｌＡｓの気ａ成長法、あるいはＧａＡｌＡｓ以外の
化合物半導体の気相成長に適用することが可能である。
。前記実施例では有機金属と砒素の水素化物とによるＵ
ａＡｌＡｓの気相成長に適用したが、他の物質によるＧ
ａＡｌＡｓの気ａ成長法、あるいはＧａＡｌＡｓ以外の
化合物半導体の気相成長に適用することが可能である。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で檎々変形して
実施することができる０
実施することができる０
ｇ１図は本発明の一実施例に糸わる気相成長装置を示す
概略構成図でちる。 １、 気相１或艮炉 ２ 試料 ３、支持体 ４．／ギフト ５、回転機構 ６．導出ダクト ７、＠入ダクト ８ 吹出口 ９、ＲＦコイル
概略構成図でちる。 １、 気相１或艮炉 ２ 試料 ３、支持体 ４．／ギフト ５、回転機構 ６．導出ダクト ７、＠入ダクト ８ 吹出口 ９、ＲＦコイル
Claims (1)
- ■族の有機金属と■族の水素化物との熱分解を利用して
行なう有機金属熱分解気相成長法に於いて、基板に第一
層を成長させる前に、加熱状態で
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17429083A JPS6066418A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 化合物半導体の気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17429083A JPS6066418A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 化合物半導体の気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6066418A true JPS6066418A (ja) | 1985-04-16 |
Family
ID=15976088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17429083A Pending JPS6066418A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 化合物半導体の気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6066418A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04234112A (ja) * | 1990-09-04 | 1992-08-21 | Motorola Inc | 多結晶シリコンの選択的デポジション方法 |
-
1983
- 1983-09-22 JP JP17429083A patent/JPS6066418A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04234112A (ja) * | 1990-09-04 | 1992-08-21 | Motorola Inc | 多結晶シリコンの選択的デポジション方法 |
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