JPS62122121A - 半導体基板の加熱方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （座業上の利用分野］ 本発明は半導体基板の加熱方法に関し、特に半導体基板
上に半導体薄膜をエピタキシャル成長させる際に、該基
板を均一に、かつ基板表面を汚染することなく加熱する
方法に関する。

（従来の技術〉 半導体基板上に分子線エピタキシャル成長を行なうとき
の基板の加熱は従来第２図に示す工うな方法で行なって
いた。即ち、モリブデンブロック６に半導体基板１をイ
ンジウム２を浴解させて貼り付け、該ブロック３を抵抗
体ヒーター４で加熱した。該ブロック３には熱電対６を
付設して加熱＠度を測定し、ヒーターコントローラー５
に工ってヒーター４の加熱を調節し九この方法では次の
ような重大な欠点がある。

（：）基板加熱中にインジウムが浴解したり、蒸発して
基板表面にまわり込み、エビタキシャ形成長面を汚染す
る。

（１１）　　エピタキシャル成長後、半導体基板をモリ
７”　テア　７’ロツクから剥すためにインジウムを加
熱溶解するか、塩酸中で溶解する必要があり、後処理が
極めて面倒である。

０１Ｄ　　ヒーター形状による温度分布が庄する。

（発明が解決しょうとする問題点） 本発明は、従来の半導体基板の加熱方法の欠点を解消し
、基板表面を汚染することなく均一に基板を加熱するこ
とを可能とし、かつ基板とブロックとの着脱を容易にし
た半導体基板の加熱方法を提供しょうとするものである
。

（問題点を屏決するための手段） 本発明は半導体基板裏面に、赤外領域に共鳴吸収帯を有
する誘導体薄膜を形成し、該薄膜に赤外線を照射するこ
とを特徴とする半導体基板の加熱方法である。

ここで誘導体薄膜は８１０２　、８１１Ｎ４　、８１０
：ｃＮｙ　。

ＡｚＮ、　Ａｔ２０３　、　ＢＮ　、　ＧａＮ等の酸化
物又は窒化物を単独で若しくは混合物として用い、膜形
成は１層若しくは２層以上にプラズマ、ＯＶＤ、熱ＣＶ
Ｄ　。

スパッタリングなどの方法で行なうことができる。その
際に、各層が異なる光吸収波長範囲の物質で構成すると
全体として加熱効率が向上する。

半導体基板として門−Ｖ族、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
或いはそれらの混晶半導体を用いることができる。しか
し、これらの半導体は赤外光を透過するので赤外光によ
る直接加熱することができないので、赤外光を工く吸収
する誘電体薄膜が意味を持つのである。

また、ＧａＡ、　　半導体基板については裏面を酸化し
て酸化物誘電体薄膜を形成することもできる。例えば、
次亜塩素酸ンーダでＧａ２ｏ３とＡ８，０゜の混晶を形
成する方法や陽極酸化法で形成することができる。

これらの誘電体薄膜は半導体素子として支障を来すこと
がないときには、膜を除去する必要がない。除去するた
めには窒化物糸の膜に対してはリン酸、酸化物系の膜に
は弗化水素が用いられる。

なお、赤外線光源としてハロゲンランプを１つ以上並べ
て反射鏡を用いて均一な光を照射することが好ましい。

（実施例） 第１図は本発明を実施するために用いる加熱装置の概念
図である。予じめ誘電体薄膜７を形成した半導体基板１
を該薄膜７を下方にして基板ホルダー８に取付け、押え
板９で固定する。

赤外線ランプ１０は反射板を兼ね次ランプホルダ１１に
並べて配置され、半導体基板１と赤外線ランプ１０とが
一定の間隔を置いて対峙する工うに基板ホルダ８の底部
にセットされる。熱電対６は半導体基板１の裏面に付設
して加熱温度を測定することにＬリランプ側Ｉ２を制御
して所定の加熱温度に調整する。

２′φお工び３′φの半絶縁性ＧａＡｓ　基板の裏面Ｋ
　５ｉＯｚ　　ト５ｉＮｔ　ｐＯＶＤ　法’Ｔ：９互Ｋ
　２０　ｏ　（Ｉ　Ｘづつ、各３層８Ｉ層したものをこ
の装置を用いて、該基板上にＧａＡｇ又はＧａＡｔＡ３
のエピタキシャル層を分子線エピタキシャル成長法で１
μｍ成長させた。そのときの基板の最高温度はａｏｏ℃
で、基板ウニ八面内の温度差は±２℃と高い均一性を有
していた。成長後前記８１０．　、　Ｊ３Ｎ４　　の誘
電体薄膜はＨＦ液を用いて除去した。

他方、第２図の装置で基板をＩｎで貼付けた従来法で他
の条件は上記と同様にしてエピタキシャル成長を行なっ
た結果を上記の本発明の実施例の結果と対比すると、本
発明の実施例が下記のエフに優れていることが判明した
。

（１，１表面の欠陥密度が５００　ｃｍ−”　１）ｈら
５０６ｎ−”と減少し念。

（！ｉ）エピタキシャル層の厚さの面内分布が、５チの
バラツキから１％まで減少した。

０１０　Ｓｌ　　を添加してｎ型とするときに、電子密
度Ｖ１１ｘ　１ｏｔｓ、−ｓ　　＠ｘら１．５　Ｘ　１
０”　ｃｍ−”　　と増加し、移動度も６５００　ｃｍ
”／　Ｖｓｅｃから７０００　ｏｎ”／Ｖｓｅｃと増加
するとともにそのウェハ面内分布も５％から２％１で減
少した。

（発明の効果） 本発明は半導体基板裏面に、赤外領域に共鳴吸収帯を有
する誘電体薄膜を形成して赤外線照射に工す加熱するた
め、基板表面を汚染することなく均一加熱が可能となり
、基板とブロックの着脱が容易となり、基板と薄膜との
闇で反応が生じないので基板自体の特性を変えることも
なかった。そして、本発明の加熱方法を用いてエピタキ
シャル成長等を行なうときには、半導体材料の高品質化
、高均一化及び生産の高歩留化に大きく寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の力ロ熱方法を実施するための加熱装置
の概念図、第２図は従来の加熱装置の概念図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体基板裏面に、赤外領域に共鳴吸収帯を有す
   る誘電体薄膜を形成し、該薄膜に赤外線を照射すること
   を特徴とする半導体基板の加熱方法。
2. （２）誘電体薄膜が、ＳｉＯ＿２、Ｓｉ＿３Ｎ＿４、Ｓ
   ｉＯｘＮｙ、ＡｌＮ、Ａｌ＿２Ｏ＿３、ＢＮ、ＧａＮ等
   の酸化物又は窒化物を単独で、若しくは２種類以上の混
   合物として１層若しくは２層以上に膜形成されたもので
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導
   体基板の加熱方法。
3. （３）半導体基板がIII−Ｖ族若しくはII−VI族化合物
   半導体或いはそれらの混晶半導体であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項又は第２項記載の半導体基板の
   加熱方法。
4. （４）ＧａＡｓ半導体基板の裏面を酸化することにより
   酸化物誘電体薄膜を形成することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の半導体基板の加熱方法。