JPS6358917A - 分子線エピタキシ−装置 - Google Patents
分子線エピタキシ−装置Info
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- JPS6358917A JPS6358917A JP20408886A JP20408886A JPS6358917A JP S6358917 A JPS6358917 A JP S6358917A JP 20408886 A JP20408886 A JP 20408886A JP 20408886 A JP20408886 A JP 20408886A JP S6358917 A JPS6358917 A JP S6358917A
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Landscapes
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、分子線エピタキシー装置に関し、特に基板加
熱用のサセプタに関するものである。
熱用のサセプタに関するものである。
従来の技術
分子線エピタキシー（以下ｒＭＢＥＪと称す）は、高品
質・高制御性を持つ結晶成長法の一つである。これは、
超高真空（１０−’ＴＯＲＲ以下）中で、加熱されたセ
ルからでる分子線を、比較的低温の半導体基板にあてる
ことにより、エピタキシャル成長させる方法である。
質・高制御性を持つ結晶成長法の一つである。これは、
超高真空（１０−’ＴＯＲＲ以下）中で、加熱されたセ
ルからでる分子線を、比較的低温の半導体基板にあてる
ことにより、エピタキシャル成長させる方法である。
従来のＭＢＥ装置では、半導体基板を基板ホルダーに溶
融したインジウム（以下ｒ ＩｎＪと称す）で貼付け、
基板ホルダーの裏面にあるヒーターで基板加熱を行って
いた。Ｉｎが用いられるのは、基板の温度を均一にする
ためであるが、その貼付や剥離によるプロセスの複雑化
や、基板に与える悪影響のため、ＭＢＨにおける量産性
の問題点の一つとなっていた。そこで近年、Ｉｎを用い
ないＩｎフリー法が検討され始めた。Ｉｎフリー法では
、ヒーターからの熱を直接半導体基板に伝えず、サセプ
タと呼ばれる等方性の熱伝導率を有する均熱板を間に挾
むのが一般的である。このＩｎフリー法の構成図を第２
図に示す。
融したインジウム（以下ｒ ＩｎＪと称す）で貼付け、
基板ホルダーの裏面にあるヒーターで基板加熱を行って
いた。Ｉｎが用いられるのは、基板の温度を均一にする
ためであるが、その貼付や剥離によるプロセスの複雑化
や、基板に与える悪影響のため、ＭＢＨにおける量産性
の問題点の一つとなっていた。そこで近年、Ｉｎを用い
ないＩｎフリー法が検討され始めた。Ｉｎフリー法では
、ヒーターからの熱を直接半導体基板に伝えず、サセプ
タと呼ばれる等方性の熱伝導率を有する均熱板を間に挾
むのが一般的である。このＩｎフリー法の構成図を第２
図に示す。
半導体基板１４とサセプタ１１は、タンタル製の基板ホ
ルダー１２に、タンタル製のリング１３を用いて装着さ
れ、成長時には、ヒーター１５により加熱される。
ルダー１２に、タンタル製のリング１３を用いて装着さ
れ、成長時には、ヒーター１５により加熱される。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、上記のような構成では、同図のように、
ヒーター１５は基板の全域には広がらず、特に中央部は
基板温度を測定するための熱電対１６があるので、半導
体基板１４の面内方向における熱分布は不均一になり易
い。このとき、熱伝導率の低い材料板をサセプタに用い
た場合は、基板の中央部と周辺部の温度が他の部分に比
べて低くなり、そのため、結晶性の不均一が生じるとい
う欠点を有していた。また、熱伝導率の高い材料板をサ
セプタに用いた場合は、ヒーターの熱が周辺部に逃げ、
基板が温まりに（いという問題があった。
ヒーター１５は基板の全域には広がらず、特に中央部は
基板温度を測定するための熱電対１６があるので、半導
体基板１４の面内方向における熱分布は不均一になり易
い。このとき、熱伝導率の低い材料板をサセプタに用い
た場合は、基板の中央部と周辺部の温度が他の部分に比
べて低くなり、そのため、結晶性の不均一が生じるとい
う欠点を有していた。また、熱伝導率の高い材料板をサ
セプタに用いた場合は、ヒーターの熱が周辺部に逃げ、
基板が温まりに（いという問題があった。
本発明は上記問題点に鑑み、良好な結晶成長を可能にす
るサセプタを有するＭＢＥ装置を提供するものである。
るサセプタを有するＭＢＥ装置を提供するものである。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するため、本発明のＭＢＥ装置は、内
面方向の熱伝導率が面垂直方向の熱伝導率よりも高い材
料板をサセプタに用いることを特徴とする。
面方向の熱伝導率が面垂直方向の熱伝導率よりも高い材
料板をサセプタに用いることを特徴とする。
作用
上記構成のＭＢＥ装πは、サセプタの面内方向の熱伝導
率が面垂直方向の熱伝導率よりも高いため、面内方向に
均一な熱分布になり易く、それに比べて、周辺部から熱
が逃げにくいという特徴を有し、良好な結晶成長を可能
にする。
率が面垂直方向の熱伝導率よりも高いため、面内方向に
均一な熱分布になり易く、それに比べて、周辺部から熱
が逃げにくいという特徴を有し、良好な結晶成長を可能
にする。
実施例
以下に本発明のＭ Ｂ Ｅ 装置の一実施例について、
図面を用いて説明する。本発明のＭＢＥ装薗により成長
したｎ型砒化ガリウム（以下ｒｎ−ＧａＡｓｊと称す）
膜のキャリア濃度の面内分布を、第１図ｉａ）に示す。
図面を用いて説明する。本発明のＭＢＥ装薗により成長
したｎ型砒化ガリウム（以下ｒｎ−ＧａＡｓｊと称す）
膜のキャリア濃度の面内分布を、第１図ｉａ）に示す。
キャリア濃度の測定は容量法で行った。
横軸は基板中心からの距離を示し、縦軸はキャリア濃度
を示す。成長は、有機溶剤および酸で前処理した、２イ
ンチの半絶縁性ＧａＡｓ基板上に、ｎ−ＧａＡｓを基板
温度約６００度、成長速度約１ミクロン／時、分子線フ
ラツクス比（Ａｓ／Ｇａ）約２で１時間成長した。サセ
プタには高温（１８００℃以上）減圧（ｉ０ＴＯＲＲ以
下）下で、三塩化硼素とアンモニアの反応による熱化学
沈着法（熱ＣＶＤ法）製造され、面垂直方向にＣ軸配向
した六方晶形結晶の窒化硼素（Ｐｙｒｏｌｙｔｉｃ Ｂ
ｏｒｏｎ Ｎ１ｔｒｉｃ！ｅ ：以下ｒＰＢＮＪと称す
）板を用いた。この場合、面内方向の熱伝導率は、面垂
直方向の熱伝導率の約２０倍になる。
を示す。成長は、有機溶剤および酸で前処理した、２イ
ンチの半絶縁性ＧａＡｓ基板上に、ｎ−ＧａＡｓを基板
温度約６００度、成長速度約１ミクロン／時、分子線フ
ラツクス比（Ａｓ／Ｇａ）約２で１時間成長した。サセ
プタには高温（１８００℃以上）減圧（ｉ０ＴＯＲＲ以
下）下で、三塩化硼素とアンモニアの反応による熱化学
沈着法（熱ＣＶＤ法）製造され、面垂直方向にＣ軸配向
した六方晶形結晶の窒化硼素（Ｐｙｒｏｌｙｔｉｃ Ｂ
ｏｒｏｎ Ｎ１ｔｒｉｃ！ｅ ：以下ｒＰＢＮＪと称す
）板を用いた。この場合、面内方向の熱伝導率は、面垂
直方向の熱伝導率の約２０倍になる。
（久保田芳宏：電子材料 １９８５年 ７月ｐ３４）第
１図（ｂ）は、比較のために従来のＩｎ法を用いて、同
一の条件で成長したｎ−ＧａＡｓ膜のキャリア濃度の面
内分布である。同図のように、サセプタにＰＢＮを用い
たものは、従来のＩｎ法に比べて、キャリア濃度の面内
均一性が良く、良好な成長膜が得られているのがわかる
。
１図（ｂ）は、比較のために従来のＩｎ法を用いて、同
一の条件で成長したｎ−ＧａＡｓ膜のキャリア濃度の面
内分布である。同図のように、サセプタにＰＢＮを用い
たものは、従来のＩｎ法に比べて、キャリア濃度の面内
均一性が良く、良好な成長膜が得られているのがわかる
。
発明の効果
以上に記したように、本発明の構成のＭＢＥ装置は、面
内方向の熱伝導率が面垂直方向の熱伝導率より高い材料
板をサセプタに用いることにより、良好な結晶成長を可
能にし、このことは、成長膜の均一性やそこに作製され
るデバイスの歩留り向上に大きく貢献する。
内方向の熱伝導率が面垂直方向の熱伝導率より高い材料
板をサセプタに用いることにより、良好な結晶成長を可
能にし、このことは、成長膜の均一性やそこに作製され
るデバイスの歩留り向上に大きく貢献する。
第１図（ａ）は本発明の構成によりＭＩ３Ｅ成長したｎ
−ＧａＡｓ膜のキャリア濃度の面内分布を示すグラフ、
同図（ｂ）は従来のＩｎ法によりＭＢＥ成長したｎ−Ｇ
ａＡｓ膜のキャリア濃度の面内分布を示すグラフ、第２
図はＩｎフリー法の構成を示す断面図である。 １１・・・・・・サセプタ、１２・・・・・・基板ホル
ダー、１３・・・・・・リング、１４・・・・・・半導
体基板、１５・・・・・・ヒーター、１６・・・・・・
熱電対。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名キＹワア濃
ＪＸ（ＣＩ１１力 ε ゞ
−ＧａＡｓ膜のキャリア濃度の面内分布を示すグラフ、
同図（ｂ）は従来のＩｎ法によりＭＢＥ成長したｎ−Ｇ
ａＡｓ膜のキャリア濃度の面内分布を示すグラフ、第２
図はＩｎフリー法の構成を示す断面図である。 １１・・・・・・サセプタ、１２・・・・・・基板ホル
ダー、１３・・・・・・リング、１４・・・・・・半導
体基板、１５・・・・・・ヒーター、１６・・・・・・
熱電対。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名キＹワア濃
ＪＸ（ＣＩ１１力 ε ゞ
Claims (2)
- （１）基板加熱用のサセプタとして、面内方向の熱伝導
率が面垂直方向の熱伝導率より高い材料板をサセプタに
用いることを特徴とする分子線エピタキシー装置。 - （２）サセプタとして、面垂直方向にｃ軸配向した六方
晶形結晶の窒化硼素板を用いることを特徴とする特許請
求の範囲第（１）項記載の分子線エピタキシー装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20408886A JPS6358917A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 分子線エピタキシ−装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20408886A JPS6358917A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 分子線エピタキシ−装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6358917A true JPS6358917A (ja) | 1988-03-14 |
Family
ID=16484586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20408886A Pending JPS6358917A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 分子線エピタキシ−装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6358917A (ja) |
-
1986
- 1986-08-29 JP JP20408886A patent/JPS6358917A/ja active Pending
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