JPS62196813A - 化合物半導体の成長方法 - Google Patents
化合物半導体の成長方法Info
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- JPS62196813A JPS62196813A JP3746686A JP3746686A JPS62196813A JP S62196813 A JPS62196813 A JP S62196813A JP 3746686 A JP3746686 A JP 3746686A JP 3746686 A JP3746686 A JP 3746686A JP S62196813 A JPS62196813 A JP S62196813A
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- Recrystallisation Techniques (AREA)
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】
（産業上の利用分野）
本発明は、化合物半導体の成長方法に関し、特にシリコ
ン（以下Ｓｔという）の半導体基板上に化合物半導体層
をエピタキシャル成長させる方法に関する。
ン（以下Ｓｔという）の半導体基板上に化合物半導体層
をエピタキシャル成長させる方法に関する。
（従来の技術）
一般に、Ｓｉ等の半導体基板上に砒化ガリウム（以下Ｇ
ａＡｓという）等の化合物半導体を成長させる場合、文
献アゲライド・フィシ２クス・レターズ（Ａｐｐｌｉｅ
ｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ）３８ （１０
）、１５Ｍａｙ１９８１、ｐｐ ７７９〜７８１に開示
されているように、Ｇｅ膜等のバッファ層を介して成長
させたり、文献日経マイクロデバイス１９８６年１月号
（昭和６１年１月１日発行）ｐ＋＋ｐ、１１３〜１２７
に開示されているように、有機金属化合気相成長（以下
ＭＯＣＶＤという）法や分子線エピタキシャル（以下Ｍ
ＢＥという）法等によって前記基板上に直接化合物半導
体層を成長させたりしている。
ａＡｓという）等の化合物半導体を成長させる場合、文
献アゲライド・フィシ２クス・レターズ（Ａｐｐｌｉｅ
ｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ）３８ （１０
）、１５Ｍａｙ１９８１、ｐｐ ７７９〜７８１に開示
されているように、Ｇｅ膜等のバッファ層を介して成長
させたり、文献日経マイクロデバイス１９８６年１月号
（昭和６１年１月１日発行）ｐ＋＋ｐ、１１３〜１２７
に開示されているように、有機金属化合気相成長（以下
ＭＯＣＶＤという）法や分子線エピタキシャル（以下Ｍ
ＢＥという）法等によって前記基板上に直接化合物半導
体層を成長させたりしている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながらこのような化合物半導体の成長方法におい
て、一般に、化合物半導体の熱膨張係数は、Ｓｉ等の半
導体基板の熱膨張係数よりも太きく化合物半導体の高い
成長温度から室温程度まで温度を下げると強い引っばり
応力が化合物半導体成長層にかかっていた。このために
、基板が成長面の方向に凹に反ったシ、また成長膜厚が
厚くなると、この応力のために成長層にクラックが入っ
たシするという問題があった。
て、一般に、化合物半導体の熱膨張係数は、Ｓｉ等の半
導体基板の熱膨張係数よりも太きく化合物半導体の高い
成長温度から室温程度まで温度を下げると強い引っばり
応力が化合物半導体成長層にかかっていた。このために
、基板が成長面の方向に凹に反ったシ、また成長膜厚が
厚くなると、この応力のために成長層にクラックが入っ
たシするという問題があった。
本発明は、このＳｉの基板と化合物半導体の熱膨張係数
の差による応力を低減し、ウェハの反りや化合物半導体
成長層の膜厚を淳＜シた時のクラック等の発生を低減す
ることを目的とする。
の差による応力を低減し、ウェハの反りや化合物半導体
成長層の膜厚を淳＜シた時のクラック等の発生を低減す
ることを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明は前記問題点を解決するために、Ｓｔの半導体基
板の裏面に、この半導体基板よりも熱膨張係数の小さい
Ｓ ｉ Ｏ２等の裏面膜を所定の温度で被着させ、この
半導体基板の表面にＧａＡｇ等の化合物半導体層を前記
所定温度よシ高い温度で成長させるものである。
板の裏面に、この半導体基板よりも熱膨張係数の小さい
Ｓ ｉ Ｏ２等の裏面膜を所定の温度で被着させ、この
半導体基板の表面にＧａＡｇ等の化合物半導体層を前記
所定温度よシ高い温度で成長させるものである。
（作 用）
以上説明したように本発明によれば、半導体基板の裏面
に熱膨張係数の小さい裏面膜を所定温度で被着させてい
るので、この基板を化合物半導体の成長温度である前記
所定温度よシ高塩にすることによシ基板側に凸に反りが
生じ、さらにこの状態で化合物半導体を成長させている
ので、この凸に反った基板を室温程度まで温度を下げる
と元にもどる力が働き、平坦な基板を得ることができる
。
に熱膨張係数の小さい裏面膜を所定温度で被着させてい
るので、この基板を化合物半導体の成長温度である前記
所定温度よシ高塩にすることによシ基板側に凸に反りが
生じ、さらにこの状態で化合物半導体を成長させている
ので、この凸に反った基板を室温程度まで温度を下げる
と元にもどる力が働き、平坦な基板を得ることができる
。
（実施例）
第１図■〜（Ｃ）は本発明の詳細な説明するための基板
の断面図である。以下、図面に沿って説明する。
の断面図である。以下、図面に沿って説明する。
まず第１図囚に示すように、Ｓｉ基板１を準備し、この
Ｓｉ基板１の裏面にスパッタ法を用いて３０℃程度の温
度でＳ ｉＯ２膜２を約１μｍ厚さに被着する。
Ｓｉ基板１の裏面にスパッタ法を用いて３０℃程度の温
度でＳ ｉＯ２膜２を約１μｍ厚さに被着する。
次に、このＳｉ基板１をＧａＡｓ層を成長させる装置内
に入れてＧａＡｓ層の成長温度である６００℃〜７５０
℃にすると、ｓｉの熱膨張係数（２，４Ｘ １０Ｊｅｇ
）は５ｉ０２の熱膨張係数（０，４Ｘ １ ｏ−６／ｄ
ｅｇ ）よりも大きいために、第１図（Ｂ）に示すよう
に、Ｓｔ基板ｌ側に凸に反シが生ずる。
に入れてＧａＡｓ層の成長温度である６００℃〜７５０
℃にすると、ｓｉの熱膨張係数（２，４Ｘ １０Ｊｅｇ
）は５ｉ０２の熱膨張係数（０，４Ｘ １ ｏ−６／ｄ
ｅｇ ）よりも大きいために、第１図（Ｂ）に示すよう
に、Ｓｔ基板ｌ側に凸に反シが生ずる。
この状態で、ＧａＡｓ層３ ｆｔＭＯＣＶＤ法を用いて
表面に成長させた後、このＳｉ基板１を室温（２５℃）
程度まで冷却すると、凸に反っていたＳｉ基基板上第１
図（Ｃ）に示すように平坦にもどる。実際にはＧａＡｓ
の熱膨張係数は約６ Ｘ １０−６／ｄｅｇであるため
、もしＳｉ基板１上に５ｉ０２膜２を室温程度で被着す
ると、ＧａＡｓ層３を成長させ友後、室温程度まで冷却
すると、平坦よりもＧａＡｓ層３の成長面の方向にわず
かに凹になる。しかし、Ｓ ｓ Ｏ２膜２を室温又は室
温よシ高く且つＧａＡｓ層３の成長温度より充分低い温
度で被着した場合でも、Ｓ ｉＯ２膜２がない場合と比
較すると、ＧａＡｓ層３を成長させる温度から室温まで
降温した時の反シは少なくなる。
表面に成長させた後、このＳｉ基板１を室温（２５℃）
程度まで冷却すると、凸に反っていたＳｉ基基板上第１
図（Ｃ）に示すように平坦にもどる。実際にはＧａＡｓ
の熱膨張係数は約６ Ｘ １０−６／ｄｅｇであるため
、もしＳｉ基板１上に５ｉ０２膜２を室温程度で被着す
ると、ＧａＡｓ層３を成長させ友後、室温程度まで冷却
すると、平坦よりもＧａＡｓ層３の成長面の方向にわず
かに凹になる。しかし、Ｓ ｓ Ｏ２膜２を室温又は室
温よシ高く且つＧａＡｓ層３の成長温度より充分低い温
度で被着した場合でも、Ｓ ｉＯ２膜２がない場合と比
較すると、ＧａＡｓ層３を成長させる温度から室温まで
降温した時の反シは少なくなる。
尚、本発明の実施例において、ＳｉＯ□膜２の被着温度
は室温よりも低い方が望ましく、またその膜厚は厚い方
が望しい。
は室温よりも低い方が望ましく、またその膜厚は厚い方
が望しい。
また、ＧａＡ ｓ層３は６００℃〜７５０℃の温度でＭ
ＯＣＶＤ法によシ成長させたが、４００℃程度の温度で
２０℃ｍ（らいのＧａＡｓを成長させたのち７５０℃程
度の温度で所定の厚さに成長させる温度勾配を持たせた
方法により成長させることもでき、またＭＢＥ法等の良
好なエピタキシャル成長法であれば他の成長方法を用い
ることもできる。
ＯＣＶＤ法によシ成長させたが、４００℃程度の温度で
２０℃ｍ（らいのＧａＡｓを成長させたのち７５０℃程
度の温度で所定の厚さに成長させる温度勾配を持たせた
方法により成長させることもでき、またＭＢＥ法等の良
好なエピタキシャル成長法であれば他の成長方法を用い
ることもできる。
また、本発明の実施例では８１基板上にＧａＡｓ層を成
長させる場合について説明したが、化合物半導体はすべ
てＳｉよりも熱膨張係数が大きいため、他の化合物半導
体を成長させる場合にも適用できる。
長させる場合について説明したが、化合物半導体はすべ
てＳｉよりも熱膨張係数が大きいため、他の化合物半導
体を成長させる場合にも適用できる。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、Ｓｌの基板上に
化合物半導体を成長させた場合に、基板と化合物半導体
成長層との熱膨張係数の差による反シを低減できるので
、成長させた化合物半導体上に良好な素子を歩留シ良く
形成することができ、また、大面積の基板に使用するこ
とも可能であるため高品質の大面積化合物半導体成長層
を得ることができ、さまざまな素子の製作に利用できる
。
化合物半導体を成長させた場合に、基板と化合物半導体
成長層との熱膨張係数の差による反シを低減できるので
、成長させた化合物半導体上に良好な素子を歩留シ良く
形成することができ、また、大面積の基板に使用するこ
とも可能であるため高品質の大面積化合物半導体成長層
を得ることができ、さまざまな素子の製作に利用できる
。
第１図（４）〜（Ｑは本発明の詳細な説明するための基
板の断面図である。 １・・・Ｓｔ基板、２・・・ＳｉＯ□膜、３・・・Ｇａ
Ａｓ層。
板の断面図である。 １・・・Ｓｔ基板、２・・・ＳｉＯ□膜、３・・・Ｇａ
Ａｓ層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、シリコンの半導体基板を準備する工程と、該半導体
基板の裏面に該半導体基板よりも熱膨張係数の小さい裏
面膜を所定温度で被着させる工程と、 該半導体基板の表面に化合物半導体層を前記所定温度よ
り高い温度で成長させる工程とを備えてなることを特徴
とする化合物半導体の成長方法。 ２、前記裏面膜はシリコン酸化膜であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の化合物半導体の成長方法
。 ３、前記化合物半導体層は砒化ガリウム層であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の化合物半導体の
成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3746686A JPH0752713B2 (ja) | 1986-02-24 | 1986-02-24 | 化合物半導体の成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3746686A JPH0752713B2 (ja) | 1986-02-24 | 1986-02-24 | 化合物半導体の成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62196813A true JPS62196813A (ja) | 1987-08-31 |
| JPH0752713B2 JPH0752713B2 (ja) | 1995-06-05 |
Family
ID=12498298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3746686A Expired - Lifetime JPH0752713B2 (ja) | 1986-02-24 | 1986-02-24 | 化合物半導体の成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0752713B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002343717A (ja) * | 2001-05-18 | 2002-11-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体結晶の製造方法 |
| CN101901752A (zh) * | 2009-05-25 | 2010-12-01 | 夏普株式会社 | 半导体层积结构体的制造方法 |
| US8169004B2 (en) | 2004-05-31 | 2012-05-01 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Compound semiconductor epitaxial substrate and process for producing the same |
| JP2013513944A (ja) * | 2009-12-11 | 2013-04-22 | ナショナル セミコンダクター コーポレーション | ガリウム窒化物又は他の窒化物ベースの半導体デバイスの裏側応力補償 |
| JP2015216329A (ja) * | 2014-05-13 | 2015-12-03 | 日本電信電話株式会社 | 半導体素子の製造方法 |
| CN109312491A (zh) * | 2016-06-16 | 2019-02-05 | 赛奥科思有限公司 | 氮化物半导体模板、氮化物半导体模板的制造方法以及氮化物半导体自支撑基板的制造方法 |
-
1986
- 1986-02-24 JP JP3746686A patent/JPH0752713B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002343717A (ja) * | 2001-05-18 | 2002-11-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体結晶の製造方法 |
| US8169004B2 (en) | 2004-05-31 | 2012-05-01 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Compound semiconductor epitaxial substrate and process for producing the same |
| CN101901752A (zh) * | 2009-05-25 | 2010-12-01 | 夏普株式会社 | 半导体层积结构体的制造方法 |
| JP2010272781A (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Sharp Corp | 半導体積層構造体の製造方法 |
| JP2013513944A (ja) * | 2009-12-11 | 2013-04-22 | ナショナル セミコンダクター コーポレーション | ガリウム窒化物又は他の窒化物ベースの半導体デバイスの裏側応力補償 |
| JP2015216329A (ja) * | 2014-05-13 | 2015-12-03 | 日本電信電話株式会社 | 半導体素子の製造方法 |
| CN109312491A (zh) * | 2016-06-16 | 2019-02-05 | 赛奥科思有限公司 | 氮化物半导体模板、氮化物半导体模板的制造方法以及氮化物半导体自支撑基板的制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0752713B2 (ja) | 1995-06-05 |
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