JPS6223104A - 分子線エピタキシヤル成長方法 - Google Patents
分子線エピタキシヤル成長方法Info
- Publication number
- JPS6223104A JPS6223104A JP16371585A JP16371585A JPS6223104A JP S6223104 A JPS6223104 A JP S6223104A JP 16371585 A JP16371585 A JP 16371585A JP 16371585 A JP16371585 A JP 16371585A JP S6223104 A JPS6223104 A JP S6223104A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- molecular beam
- thin film
- epitaxial growth
- crystal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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分子線エピタキシャル成長方法
に関する。
に関する。
特に、基板結晶面内で膜厚および濃度の均一性が高く、
また混晶製作時に組成の均一性の高いエピタキシャル層
が再現性良く得られる分子線エピタキシャル成長方法に
関する。
また混晶製作時に組成の均一性の高いエピタキシャル層
が再現性良く得られる分子線エピタキシャル成長方法に
関する。
本発明は、分子線エピタキシャル成長を行う基板への支
持体からの熱伝導を均一にする方法において、 接触面にアルミニウムその他の金属の熱良導体を介在さ
せることにより、 熱伝導を均一にして、均一な膜厚のエピタキシャル層を
形成することができるようにしたものである。
持体からの熱伝導を均一にする方法において、 接触面にアルミニウムその他の金属の熱良導体を介在さ
せることにより、 熱伝導を均一にして、均一な膜厚のエピタキシャル層を
形成することができるようにしたものである。
分子線エピタキシャル成長は、砒化ガリウム（以下、Ｇ
ａＡｓという。）を例にとると、超高真空中でガリウム
（以下、Ｇａという。）と砒素（以下、。
ａＡｓという。）を例にとると、超高真空中でガリウム
（以下、Ｇａという。）と砒素（以下、。
Ａｓという。）を加熱蒸発させ、５５０〜６５０℃の温
度に保持された基板結晶上に蒸着させるものであり、そ
して砒化アルミニウムガリウム（以下、ＡｌＧａＡｓと
いう。）、砒化インジウムアルミニウム（以下、ＩｎＧ
ａＡｓという。）などの混晶を成長させるにはアルミニ
ウム（以下、ＡＩという。）およびインジウム（以下、
Ｉｎという、）をさらに加熱蒸発源にする。ここで、基
板結晶は真空容器内にほぼ垂直に設置された基板支持治
具（通常はモリブデン（以下、Ｍｏという。）ブロック
製）にＩｎを用いて接着する方法が一般に行われており
、基板結晶は加熱されたＭｏブロックからのＩｎを介し
ての熱伝導により５５０〜６５０℃に加熱される。
度に保持された基板結晶上に蒸着させるものであり、そ
して砒化アルミニウムガリウム（以下、ＡｌＧａＡｓと
いう。）、砒化インジウムアルミニウム（以下、ＩｎＧ
ａＡｓという。）などの混晶を成長させるにはアルミニ
ウム（以下、ＡＩという。）およびインジウム（以下、
Ｉｎという、）をさらに加熱蒸発源にする。ここで、基
板結晶は真空容器内にほぼ垂直に設置された基板支持治
具（通常はモリブデン（以下、Ｍｏという。）ブロック
製）にＩｎを用いて接着する方法が一般に行われており
、基板結晶は加熱されたＭｏブロックからのＩｎを介し
ての熱伝導により５５０〜６５０℃に加熱される。
第３図は通常用いられている分子線エピタキシャル成長
装置の断面図を示し、ＧａＡｓを成長させる場合を説明
する。ソース物質Ｇａ ９とＡｓ１Ｏがオーブンセール
８内にチャージされ、基板結晶１はＩｎ６によって基板
支持治具３に接着され、真空容器７内は超高真空に保た
れている。基板支持治具３をヒータ５によって加熱して
Ｉｎ ６を介して熱伝導で基板結晶１を５５０〜６５０
℃に保持し、ソース物質を加熱蒸発させ、シャッタ１１
を開けると分子線が基板結晶に飛来し、ＧａＡｓエピタ
キシャル成長層が形成される。
装置の断面図を示し、ＧａＡｓを成長させる場合を説明
する。ソース物質Ｇａ ９とＡｓ１Ｏがオーブンセール
８内にチャージされ、基板結晶１はＩｎ６によって基板
支持治具３に接着され、真空容器７内は超高真空に保た
れている。基板支持治具３をヒータ５によって加熱して
Ｉｎ ６を介して熱伝導で基板結晶１を５５０〜６５０
℃に保持し、ソース物質を加熱蒸発させ、シャッタ１１
を開けると分子線が基板結晶に飛来し、ＧａＡｓエピタ
キシャル成長層が形成される。
さて、均一な膜厚、濃度または組成を有すエピタキシャ
ル成長層を形成するには、基板結晶の温度を面内金体に
わたって均一に保持する必要がある。ＧａＡｓの熱伝導
度は低いので、従来方法では、基板結晶の裏面全体にＩ
ｎを融着する方法が行われているが、裏面全体に一様に
Ｉｎを融着することは困難であり、したがって面内金体
を均一濃度にすることは困難であった。基板結晶のサイ
ズを大型化した場合に、面内の温度分布の不均一性はさ
らに顕著になる。したがって、限られるエピタキシャル
成長装置の膜厚および濃度の不均一性が大きく、また再
現性も良くなかった。第４図は従来方法で直径５０ｍ■
の基板結晶上に形成したエピタキシャル成長層の膜厚お
よび濃度の面内分布を示したものであり、それらの面内
バラツキはそれぞれが±４％および±３％である。同様
に、ＡｌＧａＡｓを成長させた場合ＡＩとＧａの組成比
ＡＩ／Ｇａの面内バラツキは約±２％になる。また、基
板結晶の裏面にＩｎを融着する際に、表面へのＩｎの廻
り込みによって生ずる表面汚れが避けられず、デバイス
製作時歩留が低下する問題点もあった。
ル成長層を形成するには、基板結晶の温度を面内金体に
わたって均一に保持する必要がある。ＧａＡｓの熱伝導
度は低いので、従来方法では、基板結晶の裏面全体にＩ
ｎを融着する方法が行われているが、裏面全体に一様に
Ｉｎを融着することは困難であり、したがって面内金体
を均一濃度にすることは困難であった。基板結晶のサイ
ズを大型化した場合に、面内の温度分布の不均一性はさ
らに顕著になる。したがって、限られるエピタキシャル
成長装置の膜厚および濃度の不均一性が大きく、また再
現性も良くなかった。第４図は従来方法で直径５０ｍ■
の基板結晶上に形成したエピタキシャル成長層の膜厚お
よび濃度の面内分布を示したものであり、それらの面内
バラツキはそれぞれが±４％および±３％である。同様
に、ＡｌＧａＡｓを成長させた場合ＡＩとＧａの組成比
ＡＩ／Ｇａの面内バラツキは約±２％になる。また、基
板結晶の裏面にＩｎを融着する際に、表面へのＩｎの廻
り込みによって生ずる表面汚れが避けられず、デバイス
製作時歩留が低下する問題点もあった。
本発明は均一な膜厚、濃度または組成を有するエピタキ
シャル層を形成する分子線エピタキシャル成長方法を提
供することを目的とする。
シャル層を形成する分子線エピタキシャル成長方法を提
供することを目的とする。
本発明は、支持体に固定された基板の一方の面上に半導
体物質のエピタキシャル層を形成させる分子線エピタキ
シャル成長方法において、上記基板の他方の面に熱良導
体物質の薄膜を形成し、上記支持体に上記基板の他方の
面が接触する状態に固定し、上記エピタキシャル層を形
成することを特徴とする。
体物質のエピタキシャル層を形成させる分子線エピタキ
シャル成長方法において、上記基板の他方の面に熱良導
体物質の薄膜を形成し、上記支持体に上記基板の他方の
面が接触する状態に固定し、上記エピタキシャル層を形
成することを特徴とする。
従来例方法では、基板にＩｎが融着されていた。
このＩｎは面全体に均等に分布させることが困難であっ
た。本発明では、Ｉｎに代りＡＩなどの金属膜が融着さ
れる。この膜は均等に分布させることが容易であり、し
たがって熱伝導は均一になる。
た。本発明では、Ｉｎに代りＡＩなどの金属膜が融着さ
れる。この膜は均等に分布させることが容易であり、し
たがって熱伝導は均一になる。
これにより、均一な膜厚を有するエピタキシャル層を形
成することができる。
成することができる。
以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明による実施例を説明するための図であっ
て、真空容器内の基板結晶設置領域部分を示したもので
ある。図で、符号１は基板結晶、符号２はＡＩ薄膜、符
号３は基板支持治具、符号４は基板止め具、符号５はヒ
ータである。基板結晶ｌは裏面全体にＡ１薄膜２を３０
００〜４０００人の厚さに蒸着させた後に、基板支持治
具３に基板止め具４を用いて取り付けられている。した
がって、基板面内の温度分布は裏面全体に一様に蒸着さ
れているＡｌｉ膜の熱伝導によって均一になり、また、
Ａｌは融点が高いので基板支持治具への接着のためのＩ
ｎを用いていなので、基板表面のＩｎが廻り込むことが
なく表面汚れが発生しない。
て、真空容器内の基板結晶設置領域部分を示したもので
ある。図で、符号１は基板結晶、符号２はＡＩ薄膜、符
号３は基板支持治具、符号４は基板止め具、符号５はヒ
ータである。基板結晶ｌは裏面全体にＡ１薄膜２を３０
００〜４０００人の厚さに蒸着させた後に、基板支持治
具３に基板止め具４を用いて取り付けられている。した
がって、基板面内の温度分布は裏面全体に一様に蒸着さ
れているＡｌｉ膜の熱伝導によって均一になり、また、
Ａｌは融点が高いので基板支持治具への接着のためのＩ
ｎを用いていなので、基板表面のＩｎが廻り込むことが
なく表面汚れが発生しない。
第２図は本発明を用いて直径５０龍の基板結晶上に形成
したエピタキシャル成長層の膜厚および濃度の面内分布
を示したものであり、それらの面内バラツキはそれぞれ
±２％および±１％で、従来方法に比して小さい。同様
に、ＡｌＧａＡｓを成長させた場合はＡＩとＧａの組成
比ＡＩ／ＧａＯ面内バラツキは約±０．５％であり、従
来方法と比して著しく小さい。
したエピタキシャル成長層の膜厚および濃度の面内分布
を示したものであり、それらの面内バラツキはそれぞれ
±２％および±１％で、従来方法に比して小さい。同様
に、ＡｌＧａＡｓを成長させた場合はＡＩとＧａの組成
比ＡＩ／ＧａＯ面内バラツキは約±０．５％であり、従
来方法と比して著しく小さい。
なお、基板結晶の裏面に蒸着する金属はＡＩに限定する
必要はないが、融点がエピタキシャル成長時の工程温度
より高く、しかもエピタキシャル成長後に塩酸（ＩＩｃ
Ｉ）、リン酸（Ｈ，ＰＯ，、）などの酸処理で除去し易
い金属を選ぶことが好ましい。
必要はないが、融点がエピタキシャル成長時の工程温度
より高く、しかもエピタキシャル成長後に塩酸（ＩＩｃ
Ｉ）、リン酸（Ｈ，ＰＯ，、）などの酸処理で除去し易
い金属を選ぶことが好ましい。
以上説明したように、本発明によれば高均一なエピタキ
シャル成長層を再現性よく得ることができ、また、ウェ
ハーの表面に汚れが生じないので、デバイス歩留を大幅
に向上させる効果がある。
シャル成長層を再現性よく得ることができ、また、ウェ
ハーの表面に汚れが生じないので、デバイス歩留を大幅
に向上させる効果がある。
第１図は本発明による分子線エピタキシャル成長方法を
示す説明図。 第２図は本発明方法を用いて形成したエピタキシャル成
長層の膜厚および濃度の面内分布図。 第３図は従来方法が用いられている分子線エピタキシャ
ル成長装置の断面図。 第４図は従来方法を用いて形成したエピタキシャル成長
層の膜厚、濃度の面内分布図。 １・・・基板結晶、２・・・Ａ１薄膜、３・・・基板支
持治具、４・・・基板止め具、５・・・ヒータ、６・・
・Ｉｎ、７・・・真空容器、８・・・オーブンセール、
９・・・Ｇａ 、 １０・・・Ａｓ −。 １１・・・シャッタ。 冗 １ 図 兇 ２ 図 Ｘ ３ 図 九 ４ 図
示す説明図。 第２図は本発明方法を用いて形成したエピタキシャル成
長層の膜厚および濃度の面内分布図。 第３図は従来方法が用いられている分子線エピタキシャ
ル成長装置の断面図。 第４図は従来方法を用いて形成したエピタキシャル成長
層の膜厚、濃度の面内分布図。 １・・・基板結晶、２・・・Ａ１薄膜、３・・・基板支
持治具、４・・・基板止め具、５・・・ヒータ、６・・
・Ｉｎ、７・・・真空容器、８・・・オーブンセール、
９・・・Ｇａ 、 １０・・・Ａｓ −。 １１・・・シャッタ。 冗 １ 図 兇 ２ 図 Ｘ ３ 図 九 ４ 図
Claims (2)
- （１）支持体に固定された基板の一方の面上に半導体物
質のエピタキシャル層を形成させる分子線エピタキシャ
ル成長方法において、 上記基板の他方の面に熱良導体物質の薄膜を形成し、 上記支持体に上記基板の他方の面が接触する状態に固定
し、 上記エピタキシャル層を形成することを特徴とする分子
線エピタキシャル成長方法。 - （２）熱良導体物質がアルミニウムを含む金属物質であ
る特許請求の範囲第（１）項に記載の分子線エピタキシ
ャル成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16371585A JPS6223104A (ja) | 1985-07-23 | 1985-07-23 | 分子線エピタキシヤル成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16371585A JPS6223104A (ja) | 1985-07-23 | 1985-07-23 | 分子線エピタキシヤル成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6223104A true JPS6223104A (ja) | 1987-01-31 |
Family
ID=15779262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16371585A Pending JPS6223104A (ja) | 1985-07-23 | 1985-07-23 | 分子線エピタキシヤル成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6223104A (ja) |
-
1985
- 1985-07-23 JP JP16371585A patent/JPS6223104A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0834180B2 (ja) | 化合物半導体薄膜の成長方法 | |
| JPS6223104A (ja) | 分子線エピタキシヤル成長方法 | |
| JPS61101488A (ja) | 分子線結晶成長装置 | |
| JPS62123093A (ja) | 分子線エピタキシヤル成長装置の基板装着方法 | |
| JPH02233585A (ja) | 基板ホルダ | |
| JPS60120514A (ja) | 分子線エピタキシャル成長方法 | |
| JPS60240119A (ja) | 分子線結晶成長法 | |
| JPS63242993A (ja) | 分子線結晶成長方法 | |
| JP2810175B2 (ja) | 気相成長方法 | |
| JP2747823B2 (ja) | ガリウムヒ素層の製造方法及びガリウムヒ素・アルミニウムガリウムヒ素積層体の製造方法 | |
| JPS63282190A (ja) | 分子線結晶成長装置 | |
| JPS62196814A (ja) | 分子線エピタキシ用基板ホルダ | |
| JPS6091622A (ja) | 半導体基板の製造方法 | |
| JPS62241894A (ja) | ウエハホルダ− | |
| JPH03271193A (ja) | 基板保持具 | |
| JPH0543109Y2 (ja) | ||
| JPS6235514A (ja) | 分子線結晶成長方法 | |
| JPH06132221A (ja) | 分子線結晶成長用基板ホルダ | |
| JPH03110833A (ja) | 化合物半導体の熱処理方法 | |
| JPS63229811A (ja) | 半導体基板の加熱方法 | |
| JPS6358916A (ja) | 分子線エピタキシ−装置 | |
| JPS60215593A (ja) | 単結晶膜成長方法 | |
| JPH0474794A (ja) | 基板ホルダおよび基板の装着方法 | |
| JPS63232314A (ja) | 分子線結晶成長用基板ホルダ | |
| JPS6193616A (ja) | 分子線エピタキシヤル結晶成長装置 |