DE2210371A1 - Einrichtung zum Flüssigphasenepitaxialwachsen von mehrschichtigen Platten - Google Patents

Einrichtung zum Flüssigphasenepitaxialwachsen von mehrschichtigen Platten

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Description

patentanwalts büro Thomson - Tieütke - Bohlinq22 10371
TEL. (0811) 530211 TELEX: β-24303 topat
53 0212
PATENTANWÄLTE München: Frankfurt/M.:
Dipl.-Chem.Dr.D.Thomson Dipl.-Ing. W. Welnkauff Dipl.-Ing. H. Tledtke (Fudithohl 71)
Dipl.-Chem. G. Bühling Dlpl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Chem. Dr. U. Egger·
8000 München 2
Kalser-Ludwig-Platz 63. Mär ζ 1972
Matsushita Electric Industrial Company, Limited
Osaka / Japan
Einrichtung zum Plüssigphasenepitaxialwachsen von mehrschichtigen Platten
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Herstellung von Halbleiterplatten und insbesondere auf eine Einrichtung zum epitaxialen Wachsen von mehrschichtigen Halbleiterplatten auf einem Substrat.
Es ist bereits eine Einrichtung zur Herstellung von vielschichtigen Halbleiterplatten vorgeschlagen worden (Applied Physics Letters, vol. 17, Nr. 3, 197o, Seite Io9), die eine Vielzahl von Bädern besitzt, welche Lösungen tragen, die Substanzen zur Bildung, einer der vielen Schichten enthalten, und einen Halter zum Halten eines Substrats und zum aufeinanderfolgenden Eintauchen des Substrats in die
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Bäder, damit die Substanzen sich auf dem Substrat niederschlagen und darauf in mehrschichtiger Form wachsen. Da mit dieser Einrichtung das Epitaxialwachsen für jede der Schichten ohne Freisetzen des Substrats in die Atmosphäre erreicht wird, wird eine unerwünschte Verschmutzung (Vergiftung) der Schichten vermieden.
Es tritt jedoch noch ein Problem darin auf, daß eine durch eines der Bäder getragene Lösung unerwünscht an dem Substrat bleiben und dem folgenden Bad zugeführt werden kann und dadurch eine in dem folgenden Bad getragene andere Lösung vergiftet.
Mit der Erfindung wird eine Einrichtung zum Flüssigphasenepitaxialwachsen einer mehrschichtigen Platte geschaffen, die ein hitzefestes Ofenrohr besitzt, das horizontal derart angeordnet ist, daß es von einer Heizeinrichtung erhitzt wird, ein in dem Ofenrohr angeordnetes Schiff mit zumindest zwei Bädern, die in einer Richtung parallel zur Zentralachse des Ofenrohrs fluchten und Lösungen tragen, die jeweils Halbleitersubstanzen enthalten, ein säulenartiges Halteorgan, dessen zentrale Achse im wesentlichen parallel zur Zentralachse des hitzefesten Ofenrohrs ist und das ein Substrat hält, auf dem die mehrschichtige Platte epitaxial wächst und das das Substrat mit der einen Lösung überflutet und es von der einen Lösung trennt, während es das Substrat umdreht um
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die eine Lösung von dem Substrat abzutropfen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine konventionelle Einrichtung;
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt der Einrichtung nach Fig. 1 nach Lxnio 2-21;
Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt, aurch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung;
Fig. 1I A und l\ B zeigen Querschnitte nach Linie 4-Ί' in Fig. 3;
Fig. 5 zeigt eine Ansicht einer anderer? Ausfv'hrungsform der erfindungsgemäßen Einfiel· ■* tung;
Fig. 6 zeigt einen Längsschnitt der Einrichtung nach Fig. 5; und
Fig. 7 A und 7 B zeigen Querschnitte nach Linie 7-7' in Fig. 6·
;:r ~ 3 u 1 /1 ο ι b
Gleiche Teile in den verschiedenen Darstellungen sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
In den Fig. 1 und 2 ist eine bekannte Einrichtung dargestellt, die ein hitzefestes Ofenrohr 2o aus einem hitzefesten Material, wie Quarz, besitzt. Das Ofenrohr 2o kann mittels eine Heizspule (nicht gezeigt) erhitzt werden, die das Ofenrohr 2o umgibt. In dem Ofenrohr ein säulenförmiges Schiff 21 angeordnet, das eine durch sich erstreckende Bohrung 22 und eine Anzahl - in diesem Fall vier - Bäder 23a, 23b, 23c und 23d auf seinem oberen Abschnitt aufweist. Jedes dieser Bäder steht mit der Bohrung 22 in Verbindung. In die bohrung 22 des Schiffs 21 ist ein Halteorgan 2*4 bündig und verschiebbar eingesetzt, das ein Substrat 25 in einer in seiner oberen Oberfläche vorgesehenen Aussparung hält. Das Halteorgan 2^ wird durch ein Anschlagorgan 26 an einer Bewegung nach links (in der Zeichnung) gehindert. Das Schiff 21 ist mit einer weiteren Bohrung 27 versehen, die durch es in der gleichen Richtung wie die Bohrung 22 hindurchläuft. Eine _ Fühlerspitze eines Thermoelements 28 ist derart in der Bohrung 27 angeordnet,daß sie unter dem Substrat 25 in dem Halteorgan 2l\ liegt. Durch das Thermoelement 28 wird die Temperatur in der Nachbarschaft des Substrats 25 ermittelt. Mit einer Seitenwand des Schiffs 21 ist eine Schiebestange 29 verbunden. Die Schiebestange 29 ist derart angeordnet, daß sie in Längsrichtung des Ofenrohrs
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beweglich ist. Die Bäder 23a, 23b, 23c und 23d tragen Lösungen 3oa, 3ob, 3oc bzw. 3od, die jeweils Halbleitersubstanzen in vorgewählten Verhältnissen enthalten.
Beim Betrieb ist das Schiff 21 derart angeordnet, daß es das Substrat 25 von jeder Lösung 3oa, 3ob, 3oc und 3od trennt. Die Lösung 3oa wird zuerst auf etwa 8oo°C vorerhitzt, und dann wird das Schiff 21 nach links (in der Zeichnung) durch die Schiebestange 29 verschoben, bis das Substrat 25 mit der Lösung 3oa überschwemmt wird. Danach wird die Temperatur der Lösung 3oa auf etwa 79o°C abgesenkt, so daß sich die Halbleitersubstanzen, die in der Lösung 3oa enthalten sind, abscheiden und auf dem Substrat 25 eine epitaxiale Schicht wächst. Die Stärke der epitaxialen Schicht stimmt mit dem Grad der Abkühlung der Lösung 3oa überein. Nach Vollendung des epitaxialen Wachsens wird das Schiff 21 durch die Schiebestange 29 weiter verschoben, bis das Substrat 25 von der Lösung 3°b überschwemmt wird, während die Temperatur der Lösung 3ob gesteuert wird. Die Lösung 3ob wird dann um einige oder um Io und einige Celsiusgrade abgekühlt, um die Substanzen in der Lösung abzuscheiden, wodurch eine andere epitaxiale Schicht auf der zuvor gewachsenen epitaxialen Schicht wächst. Den im vorhergehenden genannten Vorgängen gleiche Vorgänge werden nacheinander wiederholt, um eine mehrachichtige Platte auf dem Substrat 25 zu bilden.
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Mit der im vorhergehenden beschriebenen Einrichtung kann eine mehrschichtige Platte mit einer Anzahl von epitaxialen Schichten gebildet werden, die durch Steuerung der Temperatur des Substrats und der Lösung jeweils eine gewünschte Stärke haben. Da alle Stufen zur Bildung der mehrschichtigen Platte durchgeführt werden, ohne daß das Substrat der Atmosphäre ausgesetzt wird, wird eine unerwünschte Verschmutzung (Vergiftung) der epitaxialen Schichten vermieden. Es ist jedoch ein Problem daß eine kleine Menge an Lösung an der epitaxialen Schicht nach Vollendung des Wachsens der epitaxialen Schicht verbleibt. Diese an der epitaxialen Schicht verbliebene Lösung wird unerwünschterweise dem folgenden Bad zugeführt und mit der Lösung in diesem Bad gemischt, wodurch die Lösung verschmutzt oder die Proportionen des Inhalts der Lösung geändert sind. Mit der Erfindung wird eine verbesserte Einrichtung zum epitaxialen Wachsen einer mehrschichtigen Platte geschaffen, die dieses Problem löst.
In Fig. 3, 1Ia und ^b ist eine vorzugsweise gewählte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung dargestellt, die ein hitzefestes Ofenrohr Ίο besitzt, das aus einem hitzefesten Material, wie Quarz, besteht. Das Ofenrohr 4o wird durch eine Heizeinrichtung, beispielsweise einer Heizspule (nicht gezeigt) erhitzt und iat um seine zentrale Achse drehbar angeordnet. In dem Ofenrohr Ίο ist ein zylindrisches Schiff Ml angeordnet, das aus Graphit
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bestehen kann und im Bedarfsfall eine andere Form haben kann. Das Schiff 41 besitzt an seiner ümfangswand eine Nut 42, die sich in Längsrichtung zum Schiff Ml erstreckt. In die Nut 42 ist ein Greiforgan 43 eingesetzt, das an dem Ofenrohr 4o befestigt ist, so daß das Schiff 41 in Umfangsrichtung gegenüber dem Ofenrohr 4o festgelegt ist, jedoch in Längsrichtung gegenüber diesem verschiebbar ist. Das Schiff 41 ist mit einer durch es in Längsrichtung hindurchgehenden Bohrung versehen, die in diesem Fall Rechteckquerschnitt besitzt. Das Schiff 41 besitzt zwei Bäder 45a und 45b, die mit der Bohrung M4 in Verbindung stehen und jeweils Lösungen 46a bzw. 46b tragen, die Halbleitersubstanzen in vorgewählten Verhältnissen enthalten. Im Bedarfsfall kann das Schiff 41 beliebig weitere Bäder besitzen. Das Schiff 4l besitzt eine weitere Bohrung 4*7, die parallel zu der Bohrung 44 verläuft. In die Bohrung 44 ist ein säulenförmiges Halteorgan 48 bündig ur.d verschiebbar eingesetzt, das ein Substrat 5o in eineir ausgesparten Abschnitt 51 hält., der den Bädern 45 zugewandt gebildet ist. Das Substrat 5° ist mittels eines Klemmorgans 52 an dem ausgesparten Abschnitt, befestigt. Ein Anschlagorgan 53 verhindert die Bewegung des Halteorgans 48 nach links (in der Zeichnung). Zur Ermittlung der Temperatur in der Nachbarschaft des Substrats 52 ist ein Thermoelement 54 in die Bohrung 47 des Schiffs 4l eingesetzt. Mit einer Seitenwand des Schiffs 41 ist eine Schie-
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bestange 55 zum Verschieben des Schiffs 1Jl nach links verbunden. Im Betrieb wird das Schiff zuerst derart angeordnet, daß es dem Bad 45a, das die Lösung 46a trägt, zugewandt ist und sich darüber befindet, wie dies in Fig. und 4A gezeigt ist. Das Substrat kann gegen das äußerste linke Ende des Schiffs 4l angeordnet sein, wenn die Substanzen in der Lösung 46a bei einer relativ niedrigen Temperatur verdampfen. Das Ofenrohr 41 wird dann durch die Heizeinrichtung erhitzt, um die Lösung 46a und das Substrat 5o auf eine vorbestimmte Temperatur vorzuerhitzen. Danach wird das Ofenrohr 4o zusammen mit dem Schiff 4l um die zentrale Achse des Ofenrohrs 4o über gedreht, wie dies in Fig. 1JB gezeigt ist.
Wie aus Fig. 4B ersichtlich ist, wird das Substrat 5o von der Lösung 46a überschwemmt. Die Tempera tur des Ofenrohrs 4o wird verringert, um die Lösung 46a abzukühlen, wodurch die in der Lösung 46a gelösten Substanzen sich abscheiden und auf dem Substrat 5o niederschlagen und in Form einer ernten epitaxialen Schicht wachsen. Erreicht die Stärke der ersten epitaxialen Schicht ei"'5n vorbestimmten Wert, wird das Ofenrohr 4o um die zentrale Achse um I8o° gedreht, damit das Schiff umgedreht wird v;ie dies in Fig, 4A gezeigt ist, wodurch das
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substrat 5o von der Löstung 46a getrennt wird. Dann wird das Schiff 41 durch die Schiebestange 55 nach links verschoben, während die Temperatur der Lösung und des Substrats 5o gesteuert wird, bis das Substrat dem die Lösung 46b tragenden Bad 45b zugewandt ist und sich darüber befindet. Das Ofenrohr 4o wird dann um seine zentrale Achse um l8o° gedreht, so daß das Schiff '41 gedreht und das Substrat 5o und die erste epitaxiale Schicht mit der Lösung 46b überschwemmt werden. Die Temperatur des Ofenrohrs 4o wird dann verringert, damit sich die in der Lösung 46b enthaltenen Substanzen abscheiden und niederschlagen können und auf der ersten epitaxialen Schicht in Form einer zweiten epitaxialen Schicht wachsen können. Nach Vollendung des Wachsens der zweiten epitaxialen Schicht wird das Ofenrohr 4o um seine zentrale Achse um I8o° gedreht, um das Substrat 5o von der Lösung 46b zu trennen. Es kann eine gewünschte Anzahl von Bädern vorgesehen sein, und der gleiche Vorgang wie die oben beschriebenen kann wiederholt werden, um nacheinander epitaxiale Schichten wachsen zu lassen, die in Form einer mehrschichtigen Platte übereinanderliegen.
Dabei ist zu bemerken, daß das Schiff 41 im Bedarfsfall derart angeordnet sein kann, daß es an der Innenumfangswand des Ofenrohrs 4o in Umfangsrichtunp, dieses Ofenrohrs 4o verschiebbar ist, indem das Greiforgan weggelassen wird.
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- Io -
Aus den vorhergehenden Ausführungen ergibt sich folgendes: Wird das Schiff *J1 verschoben, damit das Substrat 50 der folgenden Lösung zugewandt sein kann und sich darüber befinden kann, sind das Substrat 5o und der ausgesparte Abschnitt 51 umgekehrt, wodurch die beim epitaxialen Wachsen mit dem Substrat 5o in Berührung stehende Lösung vollständig von dem Substrat 5o abgetropft wird, wodurch die ungewünschte Vermischung zwischen den einander benachbarten Lösungen vermieden werden kann.
In Fig. 5 ist ein Hauptabschnitt einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung gezeigt, die ein Schiff Il mit zwei Bädern *15a und 15b aufweist, die jeweils eine Lösung tragen, die Halbleitersubstanzen enthält. An einander gegenüberliegenden Schulterabschnitten des Schiffs 4l ist ein Paar Buchsenorgane 6o und 6o' angeordnet, die in ihrem zentralen Abschnitt jeweils eine Bohrung haben. Ein Säulenhalteorgan 48 ist auf diesen Buchsenorganen 6o und 6o' gelagert. Das Halteorgan 48 besitzt eine Ausladung 51 mit einem äußeren Ende zum Tragen eines Substrats 5o, auf dem eine Mehrschichtplatte wachsen soll. Die Ausladung 51 sollte eine derartige Höhe haben, daß ihr Endabschnitt durch das Bad 45a oder 45b läuft, wenn das Halteorgan 48 einmal um sich selbst gedreht wird.
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Die' obige Anordnung ist in einem hitzefesten Ofenrohr 1Io angeordnet, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist.
Beim Betrieb wird das Halteorgan 48 zuerst so angeordnet, daß das Substrat 5o von der Lösung 45a getrennt ist, wie dies in Fig. 7A gezeigt ist. Das Ofenrohr 4o wird dann durch die Heizeinrichtung erhitzt, so daß die Lösung 46a und das Substrat 5o auf eine vorbestimmte Temperatur vorerhitzt wird. Danach wird das Halteorgan 48 derait gedreht, daß es das Substrat 5o in die Lösung 46a eintraucht, wie dies in Fig. 7B gezeigt ist. Die Temperatur des Ofenrohrs 4o wird verringert, um die Lösung 46a ab= zukühlen, wodurch die in der Lösung νβα gelösten Substanzen sich abscheiden und niadersehla^a '<:.nö. auf dem Substrat in Form einer epitaxialen Schicht achsen Erreicht die Stärke der epitaxialen Schicht einen vorbestimmten Wert, wird das Halteorgan 48 gedreht; urr· das Substrat in seine Anfangslage zu bringen. I -vo λ wird das Halteorgan 48 in dex1 Bohrung der Buchsenorgane 6o und 6o' verschoben, bis das Substrat 5o sieh über der folgenden Lösung 46b befindet, während die Temperaturen der Lösung 46b und des Substrats 5o gesteuert werden. Das Halteorgan 48 wird wieder um seine zentrale Achse gedreht, um das Substrat 5o und die vorher gewachsene eDiiaxiaLe.ächiclit in die Lösung 46b
einzutauchen. Die Temperatur der Lösung 46a wird dann verringert, damit die in der Lösung 46b enthaltenen Substanzen sich abscheiden und niederschlagen und auf der zuvor gewachsenen epitaxialen Schicht wachsen. Nach Vollendung des Wachsens der folgenden epitaxialen Schicht wird das Halteorgan 48 derart gedreht, daß es das Substrat 5o von der Lösung 1JOb trennt. Es kann natürlich eine beliebige Anzahl an Bädern vorgesehen sein und der gleiche Vorgang wie die im vorhergehenden beschriebenen Vorgänge wiederholt werden, um aufeinanderfolgend eine beliebige Anzahl von epitaxialen Schichten zu wachsen, die in mehrschichtiger Form übereinanderliegen.
Durch Verwendung der Einrichtung nach Fig. 3, 4A und 4B wurden verschiedene Verfahren zur Bildung einer mehrschichtigen Platte durchgeführt, die in den folgenden Beispielen beschrieben sind:
Beispiel I:
Als Substrat 5o wurde eine kristalline n-GaAs-Plat-te verwendet. Die Lösung 46a enthielt eine bestimmte Menge an Gallium als Lösungsmittel und Galliumarsenid in einer solchen Menge, daß sich eine gewünschte Menge an Galliumarsenid durch Verringerung der Temperatur der Lösung abscheidet. Die Lösung 46a enthielt ferner Alumi-
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nium in einer Menge von ο,15 Gew.% des Lösungsmittels Gallium und eine kleine Menge Silizium als Störstoff. Die Lösung 46b enthielt Gallium als Lösungsmittel und Galliumarsenid in einer derartigen Menge, daß sich eine gewünschte Menge an Galliumarsenid durch Verringerung der Temperatur der Lösung 46b abscheidet. Die Lösung 46b enthielt ferner Aluminium in einer Menge von o,3 Gew.? des Lösungsmittels Gallium und eine kleine Menge an Silizium als Störstoff. Vor Eintauchen des Substrats 5o in die Lösung 46a wurde das Substrat und die Lösung 46a auf etwa 86o°C vorerhitzt. Das Ofenrohr 4o wurde dann gedreht, um das Substrat 5o mit der Lösung 46a in Berührung zu bringen, und die Lösung 46a und das Substrat 5o wurden zuerst mit einer Geschwindigkeit von 15° C/min. abgekühlt und dann mit einer anderen Geschwindigkeit, nämlich 2°C/min. abgekühlt, um dadurch eine erste epitaxiale Schicht aus GaAlAs-Kristall mit Si-Störstoff zu wachsen. Die erste epitaxiale Schicht hatte daher wegen der Eigenschaft des Siliziumstörstoffs einen p-leitfähigen Bereich und einen anderen Bereich mit n-Leitfähigkeit. Nach Vollendung des im vorhergehenden beschriebenen Wachsens der ersten epitaxialen Schicht wurde das Ofenrohr 4o gedreht, um das Substrat 5o von der Lösung 46a zu trennen, und in Richtung der zentralen Achse des Ofenrohrs 4ö verschoben, damit das Substrat 5o der Lösung 46b zugewandt wurde und sich über dieser befand. Das gleiche Verfahren wie für die erste
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epitaxiale Schicht wurde wiederholt, um eine zweite epitaxiale Schicht auf der ersten epitaxialen Schicht aus GaAlAs-Kristall herzustellen. Die zweite epitaxiale Schicht hatte ebenfalls p-leitfähige und n-leitfähige Bereiche. Die erste epitaxiale Schicht aus GaAlAs-Kristall enthielt AlAe-Komponente in 2o % des Molenbruchs, und die zweite epitaxiale Schicht aus GaAlAs enthielt die AlAs-Komponente in 5o % des Molenbruchs. Weiterhin hatte die zweite epitaxiale Schicht ein breiteres verbotenes Band als die erste epitaxiale Schicht, so daß Lichtstrahlen, die in dem verbotenen Band in der ersten epitaxialen Schicht erzeugt werden, weitestgehend abgestrahlt werden ohne in der zweiten Schicht absorbiert zu werden, wenn die Mehrschichtplatte als Leuchtelement verwendet wird.
Beispiel II:
Als Substrat 5o wurde eine Platte aus n-leitfähigem GaP-Krietall mit einer großen Menge an Gitterfehlern verwendet. Die Lösung 46a enthielt ein Lösungsmittel aus Gallium und gelöstes Galliumphosphid in einer solchen Menge, daß sich eine gewünschte Menge an Galliumphosphid durch Verringerung der Temperatur der Lösung 46a abscheidet. Die Lösung 46a enthielt ferner Tellur mit o,ol Mol.* des Lösungsmittels als Störstoff. Die Lösung 46b enthielt ein Lö-
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sungsmittel von Galliumphosphid, gelöstes Gallium in der gleichen Menge wie die Lösung 46a und Zink mit o,o2 Mol.? des Lösungsmittels als Störstoff.
Die im vorhergehenden beschriebene Einrichtung arbeitete in gleicher Weise mit der Ausnahme, daß die Lösung und das Substrat auf etwa 1 ooo°C vorerhitzt und mit einer Geschwindigkeit von ll°C/min. abgekühlt wurden. Als Ergebnis wurde eine Platte erhalten, die eine erste epitaxiale Schicht aus n-GaP und eine zweite epitaxiale Schicht aus p-GaP enthält. Zwischen der ersten und der zweiten Schicht wurde ein pn-übergang gebildet. Der pn-übergang strahlt bei Erregung durch eine elektrische Energie grüne oder gelbe Lichtstrahlen aus.
Beispiel III:
Das Schiff 41 hatte in diesem Fall drei Bäder. Als Substrat 5o wurde eine Platte aus Galliumarsenid verwendet. Die erste und dritte Lösung enthielten jeweils ein Lösungsmittel aus Gallium und gelöstes Galliumarsenid in einer derartigen Menge, daß die Lösung bei etwa 8500C gesättigt ist. Die Lösungen enthielten ferner Aluminium mit ofo2 Gew.? des Lösungsmittels und eine Spur an Störstoff aus Zink und Zinn. Eine zwei-
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te Lösung enthielt ein Lösungsmittel Gallium und gelöstes Galliumarsenid in einer derartigen Menge, daß die Lösung bei etwa 850 C gesättigt ist. Die zweite Lösung erhielt ferner eine Spur an Siliziumstörstoff.
Die im vorhergehenden beschriebene Einrichtung wurde in gleicher Weise wie bei Beispiel II betrieben. Die resultierende Platte strahlte Laserstrahlen mit einem Spektrum mit einer Spitze bei 1,^5 eV aus, wenn die Platte als Fabry-Perot-Halbleiterlaser verwendet wurde.
Beispiel IV:
Selbst wenn die Oberfläche des Substrats vergiftet ist oder eine Menge an Störstellen oder Verunreinigungen enthält, wurde eine vorteilhafte Halbleiterplatte mit dem folgenden Verfahren erhalten:
Eine erste Lösung enthielt ein Lösungsmittel und in Lösung die gleiche Substanz wie eine das Substrat bildende Substanz. Die Menge der gelösten Substanz wurde derart "gewählt, daß sie die erste Lösung nicht sättigt, wenn diese vorerhitzt wurde. Somit wurde die Substanz in der Oberfläche des Substrats gelöst, bis die Substanz die erste Lösung sättigte, so daß die Oberfläche gereinigt
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wurde, wenn das Substrat in die Lösung eingetaucht wurde. Danach wurde das gleiche Verfahren wie in den vorhergehenden Beispielen wiederholt, um eine Anzahl von epitaxialen Schichten auf der so gereinigten Oberfläche des Substrats herzustellen.
Aus den vorhergehenden Ausführungen und Beispielen geht hervor, daß mit der erfindungsgemäßen Einrichtung eine unerwünschte Mischung zwischen den einander benachbarten Quellenlösungen vermieden werden kann durch die Drehung des Halteorgans zum Umdrehen des Substrats zum Entfernen der auf dem Substrat verbliebenen Lösung vor dem folgenden Schritt.
Da mit dieser Einrichtung eine Anzahl von epitaxialen Schichten auf einem Substrat wächst, ohne daß das Substrat der Atmosphäre ausgesetzt wird, kann eine unerwünschte Verschmutzung der Substratoberfläche vermieden werden. Da alle Verfahrensstufen für die Einrichtung nur durch Steuerung des Ofenrohrs erreicht werden, kann die Temperatursteuerung für die Lösung und das Substrat und die Steuerung der Stärke der epitaxialen Schicht leicht erreicht werden.
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Claims (5)

Patentansprüche
1. Einrichtung zum Flüssigphasenepitaxialwachsen von mehrschichtigen Platten, gekennzeichnet durch ein hitzefestes Ofenrohr (1Jo), das horizontal derart angeordnet ist, daß es von einer Heizeinrichtung geheizt werden kann, ein in dem Ofenrohr (Ίο) angeordnetes Schiff (41) mit zumindest zwei Bädern (45a, 45b), die in einer Richtung parallel zur zentralen Achse des Ofenrohrs (Ίο) fluchten und Lösungen (46a, 46b) tragen, die jeweils Halbleitersubstanzen enthalten, ein säulenförmiges Halteorgan (48), dessen zentrale Achse im wesentlichen par~ allel zu der zentralen Achse des hitzefesten Ofenrohrs (4o) ist und das ein Substrat (5o) hält, auf dem die mehrschichtige Platte epitaxial wächst, und das Substrat (5o) mit einer der Lösungen (46a, 46b) überschwemmt und das Substrat (5o) von dieser einen Lösung trennt, während es das Substrat (5o) umdreht, damit diese eine Lösung von ihm abtropft.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiff (41) in Umfangsrichtung des Ofenrohrs (4o) drehbar ist und mit einer Bohrung (44) versehen ist, die in Axialrichtung verläuft, und daß das Halteorgan (48) an seiner Umfangswand einen ausgesparten Abschnitt (51) besitzt, in dem das Substrat (5o) gehalten wird, und bündig und verschiebbar in der Bohrung (44) des Schiffs (41) sitzt.
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3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiff (41) in der genannten Richtung verschiebbar ist und das Halteorgan (48) gegenüber dem Schiff (41) in dieser Richtung festgelegt ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiff (Ml) zylindrisch ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteorgan (48) eine Ausladung (51) besitzt, an deren äußerem Ende das Substrat (5o) angeordnet ist, und daß es um seine zentrale Achse drehbar und in Axialrichtung verschiebbar ist (Fig. 5)·
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DE19722210371 1971-03-05 1972-03-03 Vorrichtung zur Abscheidung von epitaktisch gewachsenen Halbleiterschichten auf ein Substrat Expired DE2210371C3 (de)

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JP1206771A JPS53271B1 (de) 1971-03-05 1971-03-05

Publications (3)

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NL7202844A (de) 1972-09-07
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DE2210371B2 (de) 1975-06-05
US3783825A (en) 1974-01-08
FR2128642A1 (de) 1972-10-20
CA953618A (en) 1974-08-27
FR2128642B1 (de) 1974-09-13
GB1344437A (en) 1974-01-23

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