DE3009300A1 - Verfahren zum verhindern der zersetzung eines phosphorhaltigen substrats - Google Patents

Verfahren zum verhindern der zersetzung eines phosphorhaltigen substrats

Info

Publication number
DE3009300A1
DE3009300A1 DE19803009300 DE3009300A DE3009300A1 DE 3009300 A1 DE3009300 A1 DE 3009300A1 DE 19803009300 DE19803009300 DE 19803009300 DE 3009300 A DE3009300 A DE 3009300A DE 3009300 A1 DE3009300 A1 DE 3009300A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
phosphorus
substrate
solution
partial pressure
losses
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.)
Granted
Application number
DE19803009300
Other languages
English (en)
Other versions
DE3009300C2 (de
Inventor
Georg A Antypas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Varian Medical Systems Inc
Original Assignee
Varian Associates Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Varian Associates Inc filed Critical Varian Associates Inc
Publication of DE3009300A1 publication Critical patent/DE3009300A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3009300C2 publication Critical patent/DE3009300C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02538—Group 13/15 materials
    • H01L21/02543—Phosphides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367—Substrates
    • H01L21/0237—Materials
    • H01L21/02387—Group 13/15 materials
    • H01L21/02392—Phosphides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/02623—Liquid deposition
    • H01L21/02625—Liquid deposition using melted materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/02623—Liquid deposition
    • H01L21/02628—Liquid deposition using solutions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
    • H01L21/3245—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering of AIIIBV compounds
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
    • Y10S117/906—Special atmosphere other than vacuum or inert
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
    • Y10S438/971—Stoichiometric control of host substrate composition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Description

PATENTANWÄLTE
DR. CLAUS REINLÄNDER DIPL.-ING. KLAUS BERNHARDT
Orthstraße 12 · D-8000 München 60 · Telefon 832024/5
Telex 5212744 · Telegramme Interpatent
71 P511 D
Varian Associates Inc. Palo Alto, GaI., USA
Verfahren zum Verhindern der Zersetzung eines phoaphorhaltigen Substrats
Priorität: 12. März 1979 - UoA - Serial 3To. 19 375
Bei einem phosphorhaltigen Substrat werden Phosphorverluste dadurch vermieden, daß in der Nähe des Substrats ein Partialdruck des Phosphors aufrechterhalten wird, der höher ist als der natürliche Partialdruck des Phosphors über dem Material des Substrats. Um einen solchen höheren Partialdruck des Phosphors zu erreichen, wird in der Nähe des Substrats eine Phosphor enthaltende Lösung eines Elements, z.B. von Zinn oder Antimon, angeordnet. Diese als Lösungsmittel wirkenden Elemente bzw. Metalle v/erden so gewählt, daß sie im Vergleich zu der Phosphorlösung im Material des Substrats eine höhere Lösungsfähigkeit für Phosphor auf-
.../2 030039/0711
weisen. Die Lösung wird in unmittelbarer Nähe des Substrats angeordnet, ohne daß .jedoch eine physikalische Berührung mit dem Substrat eintritt. Hierbei ist der Phosphordampfdruck oberhalb der Lösung proportional zur Konzentration des Phosphors in der Lösung. D? die Lösung so gewählt wird, daß sie im Vergleich zu aus den Substrateleiaenten bestehenden Lösungen ein stärkeres Lösungsvermögen für Phosphor besitzt, ist daher der Danpfdruck proportional höher. Infolgedessen enthält der Bereich oberhalb des der Wirkung der Lösung ausgesetzten Substrats Phosphor unter einem Dampfdruck, der höher ist als der natürliche Dampfdruck des Materials des Substrats, so daß Phopphorverluste vermieden werden.
Die Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für die epitaxiale Züchtung von phosphorhfiltigen Verbindungen mit einer bestimmten Stöchiometrie und betrifft insbesondere ein Verfahren zum Verhindern des Auftretens von Phosphorverlusten bei phosphorhaltigen Verbindungen während einer Arbeitsfolge für die epitaxiale Züchtung.
Phosphorhaltige Verbindungen werden in ständig zunehmendem Ausmaß als elektronische Werkstoffe für Elektrooptik-, Mikrowellen- und Sperrschichtphotozellen verwendet. Zu diesen Verbindungen gehören Indiumphosphid, Galliumphosphid, Aluminiumphosphid sowie solche Verbindungen enthaltende Legierungen der Elemente der Gruppen III und. V des Periodischen Systems. Zu den Standardverfahren für die epitaxiale Züchtung solcher Verbindungen gehören die Flüssigphasenepitaxie und die Dampfphasenepitaxie einschließlich der Molekülstrahlepitaxie. Bei diesen verschiedenen epitaxialen Züchtungsverfahren ist es gewöhnlich erforderlich, das Substrat oder mindestens seine Oberfläche auf einer effektiven Temperatur von über 600 C zu halten. Dies ist notwendig,
030039/0711
um während der Epitaxie eine ausreichende ¥achsturnsgeschwindigkcit zu erzielen. Jedoch ist bei solchen Temperaturen der Fartialdruck des Phosphors oberhalb eines Substrats aus solchen phosphorhaltigen Verbindungen so hoch, daß aus dem Substrat erhebliche Kengen an elementarem Phosphor verloren gehen. Bei jedem praktisch anwendbaren System für die epitaxiale Züchtung gibt es eine bestimmte Zeit, die erforderlich ist, um das System auf eine geeignete Züchtungstemperatur zu bringen, sov.ie eine weitere bestimmte Zeitspanne, die benötigt wird, um das System abzukühlen. Hierbei besteht ein Nachteil darin, daS während dieser Zeitspannen Phosphorverluste auftreten können. Solche Verluste können zur Folge haben, daß die Zusammensetzung des Materials nicht genau bestimmt ist, daß sich das Oberflächengefüge verschlechtert und daß die Leistung der betreffenden Vorrichtung beeinträchtigt wird.
Es sind bereits verschiedene Verfahren in Gebrauch, die den Zveck haben, das Entstehen von Phosphorverlusten während des epitaxialen Wachstums bei phosphorhaltigen Verbindungen zu verhindern. Bei einem dieser bekannten Verfahren vird vor dem Beginn des Züchtungsvorgangs über dem Substrat ein Stopfen aus Graphit angeordnet, der den Raum oberhalb des Substrats ausfüllt, so daß der Parti?!druck des Phosphors aufrechterhalten wird und eine erheblich geringere Phosphorinenge aus dein Substrat verloren geht. Allerdings geht in der Praxis insbesondere anden Rändern des Substrats eine gewisse Phosphormenge verloren. Bei einem anderen bekannten Verfahren wird die Oberfläche der phosphorhaltigen Verbindung der Wirkung einer metallischen Schmelze ausgesetzt, welche die Oberfläche bis zu einer gewählten Tiefe löst, so daß eine saubere Fläche zurückbleibt. Besteht das Substrat z.B. aus Indiumphosphid, wird eine Indiumschmelze über eine teil- \\'eise zersetzte, zu wenig Phosphor enthaltende Fläche hinweggezogen, um den obersten Teil der Fläche unmittelbar vor der
030039/0711
D ORIGINAL
Flüssigphasenepitaxie des Indiu;,iphosphids zu entfernen. Bei diesem Verfahren ergeben sich .jedoch HaturialVerluste, und es entsteht eine Fläche, die nicht die gewünschte Spiegelglatte aufweist. Bei einem weiteren bekannten Verfahren wird ein poliertes Plättchen aus dem gleichen Material wie dar. Substrat in inniger Berührung mit dem Substrat verwendet. Der dazwischenliegende kleine liaum \^ird durch die beiden aus dem gleichen Material bestehenden Flächen abgegrenzt, so daß sich die Phosphorverluste um etwa 50£, verringern. Dieses Verfahren ist ebenfalls kostspielig, und es wird keine vollständige Verhinderung der Zersetzung, sondern nur eine Verringerung erzielt. Den genannten Verfahren ist die Tatsache gemeinsam, daß sie zwar die Geschwindigkeit verringern, mit der Phosphor verloren geht, daß jedoch die Phosphorverluste nicht vollständig vermieden werden. Somit wie die Möglichkeit, fehlerfreie epitaxiale Schichten herzustellen, beeinträchtigt.
Um den Pnrtialdruck des Phosphors über einem phosphorhaltigen Substrat zu erhöhen, wurde ferner bereits vorgeschlagen, ein phosphorhaltiges Gas über das Substrat hinwegströmen zu lassen. Beispielsweise leitet mnn verdünnte Lösungen von PIU in II., über die Oberfläche. Zwrr ermöglicht es dier.es Verfahren, Phosphorverluste des Substrats zu verhindern, doch besteht infolge der Kinetik des Garsr. troi.ir. die Möglichkeit, daß Phosphor auf unbeabsichtigte Veise in die bei der Epitaxie zu verwendende Lösung eingeführt wird, so daß sich eine Änderung der Zusammensetzung der Lösung ergibt. Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, würde es zumindest erforderlich sein, den Züchtungsbehälter zu unterteilen, um einander benachbarte Schmelzen zu schützen und eine genaue Durchflußregelung zu ermöglichen-, damit eine übermäßige Einwirkung vermieden wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Phosphorverluste bei einem phor.phorhaltigon Mibntrat dadurch zu verhindern,
030039/071 1
daß über dem Substrat ein Phosphordanipf druck erzeugt wird, der den Partinidruck des Phosphors beim Material des Substrats überschreitet. Ferner soll gemäß der Erfindung in der Nähe eines phosphorhaltigen Substrats eine phosphorhaltige Lösung eines Materials angeordnet verden, in dem Phosphor in einem größeren Ausmaß löslich ist als im Material des Substrats. Schließlich sollen Phosphorverluste bei einer phosphoric ltigen Verbindung dadurch verhindert werden, daß örtlich ein Dampfdruck erzeugt wird, der ausreicht, um Phosphorverluste im wesentlichen unmöglich zu machen.
Gemäß der Erfindung werden Phosphorverluste bei einem phosphorhaltigen Substrat dadurch verhindert, daß in der Nähe des Substrats ein Partialdruck des Phosphors aufrechterhalten wird, der höher ist als der natürliche Phosphorpartialdruck des Materials des Substrats. Um einen solchen höheren Phosphorpartialdruck zu erzeugen, vird in der ftähe des Substrats eine Lösung eines Elements, z.y. von Zinn oder Antimon, angeordnet, in der Phosphor in höherem Maße löslich ist als im Material des Substrats. Die Lösung enthält als gelösten Ctoff Phosphor oder eine phosphorhaltige Verbindung. Zwar wird die Lösung in unmittelbarer Nähe des Substrats angeordnet, doch kommt sie nicht in physikalische Berührung mit dem Substrat. Hierbei ist der fampfdruck des Phosphors oberhalb der Lösung proportion?1 zur Konzentration des Phosphors in der Lösung. Da die Lösung so gewählt wird, da" sie im Vergleich zu Losungen der öubstratelemente ein höheres Lösungsvenaögen für Phosphor besitzt, ist eier Dampfdruck proportional höher. Infoljodcfi^cn enthält der !ioreich oberhalb der freiliegenden Fläche uc· öubstrpts Phosphor unter einem Dampfdruck, der höher ist als der natürliche licinpfdruck des Materials des ::ub.c5trntr.
ä'iii Ausführuriijsbeispiel der Krfiuciun^ vird ii:t folgenden anhand .scholar1 tischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
030039/071 1
Fig. 1 die Draufsicht eines Schiffchenträgers in einem Behälter für die Durchführung der Flüssigphasenepitaxie mit zwei Schiffchen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 2 den Schnitt 2-2 in Fig. 1;
Fig. 3 eine Schrägansicht der Unterseite eines bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zu benutzenden Schiffchens; und
Fig. 4 eine graphische Darstellung zum Vergleich der Löslichkeit von Indiumphosphid in Zinn bzw. Kadmium bzw. Indium in Abhängigkeit von der Temperatur (siehe J. Crystal Growth, Band "5, S. 60, 1976).
Aus der Thermodynamik ist bekannt, daß beim Gleichgewichtszustand der Partialdruck eines Elements oberhalb einer das Element als gelösten Stoff enthaltenden Lösung zur Konzentration des gelösten Stoffs in der Lösung proportional ist. Somit gilt
P = KX P°
*A ΛΛ A^ A
Hierin bezeichnet K eine Proportionalitätskonstante, P, den Partialdruck des Elements A, -X . die Konzentration des Elements A in der Lösung und P . den Partialdruck oberhalb des Grundmaterials A (bulk element A). Um z.B. den Partialdruck von Phosphor über einer Lösung von Indium bzw. Zinn bzw.-Antimon bei einem bestimmten Konzentrationswert zu ermitteln, ist es erforderlich, Phosphor in jeder der Lösungen zu lösen, um die Proportionalitätskonstante festzustellen, und dann P. für jeden gegebenen Wert von _χ . zu berechnen.
Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß bei einer gegebenen Temperatur die Löslichkeit von Indiumphosphid in Zinn z.B. an-
030039/0711
nähernd ui.i eine Größenordnung holier ist als die Löslichkeit von Indiumphosphid in Indium, veηη man den hier interessierenden Temperaturbereich von 600 bis 7TjO0C betrachtet. Daher ist der Dampfdruck von Phosphor oberhalb einer Lösung in Zinn entsprechend der vorstehenden Gleichung erheblich höher als oberhalb einer Lösung in Indium. Bei einem praktisch brauchbaren System ist es natürlich erforderlich, in der Lösung einen ausreichenden Vorrat an Phosphor bereitzuhalten, denn anderenfalls läßt sich vegen eines ständigen Verlustes an Phosphor der hohe Partinidruck nicht aufrechterhplten. Hei dor Ausführungsform nach Fig. i und 2 wird daher festes InP der Lösung in einer Menge zugesetzt, die höher ist, air, es für eine vollständige Sättigung erforderlich väre; dies hat zur Folge, dn/j das ungelöste feste InP als Phosphorc;uelle vrirkt, um den Verlust an Phosphor zu ersetzen. Alternativ kann man der Lösung festen elementaren Phosphor zusetzen; dieses Verfahren ist in Fällen geeignet, in denen ein Vakuum vorhanden ist.
-Nach« teilend vird das erf in dungs gemäße Verfahren zum Verbindern von Phosphorverlusten anhand von Fig. Ϊ bis 5 mit weiteren Einzelheiten erläutert, v.ährend einer Auf heiz-, /•bkühlungs- oder Wartezeit muß bei einem Behälter zur Durchführung tU'i- Flüssigphasenepitaxie dns freiliegende Substrat '26 oder die r-ul der Oberfläche des Substrats gezüchtete epitnxinle :chicht 1O gegen "eine Zersetzung geschützt verden. ',,'enn sich die Ueihc 35 von Schiffchen oder Tiegeln gemäß Fig. 1 und f von rechts nach links bewegt, ist der Tiegel 33 vährend der Aufheizzeit oberhalb des Substrats Ξ6 auf einer Unterstützung ?0 angeordnet, und der Tiegel 22 befindet sich vährend der /ibkühlzeit obei'halb des Substrats 9.6. Gemäß der Erfindung wird in der Nähe des Substrats eine Schmelze aus einem Material angeordnet, in dom Phosphor in einem höheren Ausmaß löslich ist als im Material des Substrats. Gemäß der Zeichnung befindet sich diese Schmelze in dem Tiegel 33 oder
030039/071 1
dom Tiegel 1Vl unmittelbar oberhalb des i.ubs trots oder tiur gezüchteten epitaxialen Schicht. T'enn or, sich un ein Tub- ^trat aus Indiumphosphid handele, kann der Tiegel Γ.-Γ". bzv. 22 eine Lösung von Zinn enthalten. Tlm in der l'innlosung die erforderliche rhosphormenge auf rechtzuerh.-lten, IrIt :;ian auf der.i geschmolzenen Zinn .'; bz.- . .' ; einen .-.topfen ':i bzv. Γ') r.us Indiumphosphid Fch-'iniiK'n. i-er ': topfen '. -j bzv. CO überdeckt vorzugsweise die gesrritc Oberfläche C.cv Cchnel- y.c, so ur'1 kein Teil der Schmelze an Phosphor verarmen kann. \'ürde eine Verarmung an Phosphor
eintreten, könnte die Lösung, die die Tendenz hat, Phosphor zu lösen, nicht nlr, rhosphorr-uellu, .'.omiorn :■ 1 ? Tho^phor- aufnahne oder -sammler wirken. ;oi den Tiegel 1? gev.ährleistet die Abdeckung '/8 einen guten Kontakt zwischen dom Stopfen Γ>1 und der Schmelze. Die Tiegel aus Graphit haben eine solche Forr.i, c'n" sie das Substrat vollständifi überdekken, und sie sind unmittelbar über dom Substrat angeordnet. Der Hoden Γ-7 jedes Graphittiegel.'- v.eisl gcnäH Vip;. 1 und Γ eine .'.nzrhl kleiner Cf.fnunr;on Γ ' ruf, so drß ein Toil der Oberflüche des geschmolzenen !'inns unmittelbar über di'ii Substrat angeordnet ist. Die J-ffnung^n '■■! v.erden Möglichst gro'1. gemacht, um oine erhebliche Flüche der Lösung für einen schnellen l'ruckrusgleich i'U^in^lieh zu :;:achon, doch nüssen die Öffnungen hinreichoiii;! klein ;-oin, .-.o d;·." dit· Lösun-j durch ihre Oberfl achonsp^nnunr: d;inn rrehindert \irc], in Berührung jui t de;.i ' üb:- trr t zu trot<.'i;. Voi ninei· bevorzugten /usf lihrungsf orin vurclc ein Gr.|Vihi ttie;;;j"l boni'tzL, !jci de:;i die . ffnun:;en ? 1 einen h'urchnorr-or von elvr: '.',.5 r.'üi hvcton.
' ei.-n Petricb eines !ioaktionsbehälters zur iAirchfiihrung iler Flüssigph."senepitaxie v.erden die 'T'iegel, die Lösungen zur Vorhinderunfj einer Zersetzung enthalten, zus.-imii.cn r.ii t Tiegeln, in denen sich Lösungen zur Trzougung eines epitaxialen ' achstums befinden, nacheinander über dns Hiilv-trnt hin-, eggoz.ogcn. !'oni t befindet sicli während der Aufhi?iz})(^rio>K-
030039/071 1
ΊΟ
gemäß Fig. 1 und Ί ein Graphittiegel 33, der die Sn-InP-Lösung "-i enthält, oberhalb dos Substrats. Nach der Herstellung des Gleichgewichtszustands der Lösung enthält der Tiegel SG verschiedene vorbestimm te Lösungen 27, die zur Durchführung eine;? enitnxinlen Züchtungsvorgangs in Berührung uit dem Substrat gebracht v/erden. Nach dem epitsxialen Züchtungsvorgong wird eine bn-InP-Lösung 31 in dem Tiegel 'Vl während der Abkühlungsperiode über dem Substrat angeordnet. Gemä Ί der Erfindung wurde festgestellt, daß die Vorwondung einer mit Phosphor gesättigten Zinnlösung im Temperaturbereich von GOO bis 750 C eine Zersetzung eines !Substrats «τ.us. Indiumphosphid im wesentlichen vollständig verhindert, öomit ist es nicht erforderlich, eine Schmelze zur Vermeidung von Unregelmäßigkeiten an der Oberfläche des fJubstrats oder ein Plättchen der beschriebenen Art aus dem Material des Substrats oder einen phosphorhaltigen Gasstrom zu verwenden.
.•«ί .'iic'h ilie erLe der .^ittigungslöslichkeit von Phosphor in verschiedenen Lösungen, ζ.Γ·. in /!inn oder in Indium, unterscheiden, ist es möglich, den i'rirlialdruck des Phosphors dadurch genau -/.n regeln, cin.i mn η ciai» Verhältnis zwischen (<<Mi ."t'Hfvcn vcrsfhi edcncr [',et.'illc in einer zusammengesetzten Losung enii^jircchend variiert, i.-omit ist es uöglich, eine . .-MiOuU lino.-re I roijr(.j; sion der Tnrti.i ldrücke zwischen dem .-.ich bei "inn ^r-vobendon rhoi-:;)hor;>"rtinldruck und den sich Lioi Indium ('!',^ebenden i Ίο.· vjhcrrp-,r r.i luruck zu erreichen. ..ei der boi ciu-J.cbeiivii ;.u:sf;.ihrun,';raona, bei der ein stopfen .-•us ranssive:.. InP r'if einer gtv-chKolzenen Zinn.lösung sch^.-imint, \.-ird dor Verlust cn Iho^r.hor durch das al:-· Phosphorquelle \. irki'tiiie ΙηΓ ; usgegliehcn; dieses Wiederauffüllen mit Phosphor i.'-t von einer I. teip'rung :'or Xonzontrr tion des Indiums und u''iicr einer /J^n^hnc >c■■:· Phojsphornartinldrucks begleitet, j.urch uie.son Vorgang v.iivl clic ue'-'bare Lebensdauer der lösung en'. := iivc'u'üü i-'^v.i Ph'.)r'>horvcir2ii'" t je "oitcinheit begrenzt.
.../10
030039/071 1
■'-·-■* /■■■ BAD ORIQiNAL
Zvar ist das erfindungsgemäße Verfahren vorstehend insbesondere bezüglich reiner /nvendung zur Verhinderung einer Oberflächenzersetzung bei Substraten aus Indiumphosphid beschrieben, doch sei bemerkt, daß sich das Verfahren a ην/enden läßt, um eine Zersetzung bei einer beliebigen rnderon phosphorhaltigen Verbindung zu verhindern. Ferner vurdc «Ini= Verfahren bezüglich seiner Ληνό η dung bei der Flil.-'si-nhrsonepitaxie beschrieben, doch ist e;:· nach in beliebigen anöeren Fällen anwendbar, in denen verhindert vcnien roll, c'ri bei einem Substrat Fhosphorverluste auftreten. iVispiel;;v-cise können während der V.'Srmebehnndlung iinplnnlior ler r-.chichten flüchtige Elemente verloren gehen. In tjpischen Fällen verwendet man Siliziumdioxid oder '"iliziunnitrid, ur.i einen Phosphorverlust während der V/ännebchnnolung von mit Ionon implantiertem Indiumphosphid zu verhindern. Das Verfahren nach der Erfindung kann während der Värmebehandlung angewendet werden, um einen Verlust an Phosphor zu verhindern, so daß sich ein Abdecken mit oiliziumdioxid oder Ciliziur.initrid erübrigt. Somit bezieht sich din Anwendbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens sowohl auf die vorstehend genannten Gebiete als auch auf alle übrigen sich aus den Ansprüchen ergebenden Gebiete.
030039/0711
eerse
ite

Claims (1)

Vl Pol 1 υ Patentansprüche J. Verfahren zum Verhindern der ^ersetzun^ eines phosphorhaltigen Lubstrats, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe des .Jubstrnts eine phosphorhaltige Lösung angeordnet wird, in der Phosphor in einem höheren Ausmaß löslich ist als in ilaterial des Substrats, und daß in der Lösung eine Phosphormonge gelöst wird, die ausreicht, um übe** dem Krterial des Jub^tr."ts einfn Phosphorpartirildruck zu erzeugen, ''er höher ist al:, der natürliche Partirldruck des Phosphors über dem Substrat. ^. Verfahren nnch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ut?. die phosphorhn.1 tige lösung in einem mit mehreren kleinen Öffnungen versehenen Tiegel boroitgestellt vird, dor in der Nähe des i-ubstrats so angeordnet vird, da°. die ..£[.-nungcn dem Substrat benrchbarh tind, und dr.1 die kleinen öffnungen hinreichend groß r.ind, um eine Einwirkung der Lösung auf dns Substrat zu ermöglichen, jedoch so klein, daß die Lösung durch ihre Oberflächenspannung daron zc~ hindert vird, durch die Öffnungen zu strömen. '■. Vorfahren nnch Anspruch ri, dadurch gekennzeichnet, dn'. ein !"topfen aus man si vom Indiunnhosphid in Dorühning mit der Lösung ^ebrncht vird, clr-.ni L e'er I osutr!; ständig i'liosphor sugoführt vird.
1. Verfahren nach /m-.pruch Γ:, d.-lurch gokennix'iclinot, i'r>". die Lösung "in,i enthält.
■'"■. Verfahren nr.ch /.n-v-nruch I, c .lurch ζοΐιοηηζυί c hnut, ■·■'·:''■ die Lösung /.nLi..ion cnthrslc.
030039/0711
BAD ORiGiNAL,
DE19803009300 1979-03-12 1980-03-11 Verfahren zum verhindern der zersetzung eines phosphorhaltigen substrats Granted DE3009300A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/019,375 US4227962A (en) 1979-03-12 1979-03-12 Prevention of decomposition of phosphorous containing substrates during an epitaxial growth sequence

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3009300A1 true DE3009300A1 (de) 1980-09-25
DE3009300C2 DE3009300C2 (de) 1988-03-10

Family

ID=21792860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19803009300 Granted DE3009300A1 (de) 1979-03-12 1980-03-11 Verfahren zum verhindern der zersetzung eines phosphorhaltigen substrats

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4227962A (de)
JP (1) JPS55162498A (de)
CA (1) CA1144453A (de)
DE (1) DE3009300A1 (de)
GB (1) GB2048227B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3129449A1 (de) * 1981-07-25 1983-02-10 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt "verfahren zur regelung des partialdruckes mindestens eines stoffes oder stoffgemisches"

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4482423A (en) * 1982-06-25 1984-11-13 At&T Bell Laboratories Protection of semiconductor substrates during epitaxial growth processes
US4662983A (en) * 1982-10-26 1987-05-05 American Telephone And Telegraph Company At&T Bell Laboratories Multiple meltback procedure for LPE growth on InP
DE3483164D1 (de) * 1983-01-19 1990-10-18 British Telecomm Zuechtung von halbleiter.
US4578126A (en) * 1983-06-22 1986-03-25 Trw Inc. Liquid phase epitaxial growth process
JPS607720A (ja) * 1983-06-28 1985-01-16 Nec Corp エピタキシヤル成長方法
US4818722A (en) * 1986-09-29 1989-04-04 Siemens Aktiengesellschaft Method for generating a strip waveguide
US20070217987A1 (en) * 2006-03-17 2007-09-20 Thermal Energy International Inc. Method and apparatus for ozone generation

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2944975A (en) * 1955-09-14 1960-07-12 Siemens Ag Method for producing and re-melting compounds having high vapor pressure at the meltig point
US3021196A (en) * 1955-09-23 1962-02-13 Siemens Ag Method for producing multi-component substances comprising a component of high volatility
US3556732A (en) * 1968-01-31 1971-01-19 Westinghouse Electric Corp Apparatus for the thermal treatment of a semiconductor material having a volatile component
US3925119A (en) * 1973-05-07 1975-12-09 Ibm Method for vapor deposition of gallium arsenide phosphide upon gallium arsenide substrates
DE2346198A1 (de) * 1973-07-27 1975-05-07 Siemens Ag Verfahren zur herstellung gelb leuchtender galliumphosphid-dioden
US4095004A (en) * 1975-03-31 1978-06-13 Hughes Aircraft Company Process for low temperature stoichiometric recrystallization of compound semiconductor films

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3129449A1 (de) * 1981-07-25 1983-02-10 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt "verfahren zur regelung des partialdruckes mindestens eines stoffes oder stoffgemisches"

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0217519B2 (de) 1990-04-20
GB2048227A (en) 1980-12-10
CA1144453A (en) 1983-04-12
GB2048227B (en) 1983-01-26
DE3009300C2 (de) 1988-03-10
JPS55162498A (en) 1980-12-17
US4227962A (en) 1980-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3009300A1 (de) Verfahren zum verhindern der zersetzung eines phosphorhaltigen substrats
DE3239570A1 (de) Verfahren zur verfestigung von materialien
DE3123234A1 (de) &#34;verfahren zur herstellung eines pn-uebergangs in einem halbleitermaterial der gruppe ii-vi&#34;
DE2305019A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum epitaktischen aufwachsen von halbleitermaterial aus der schmelze
DE1285465B (de) Verfahren zum epitaktischen Aufwachsen von Schichten aus Silicium oder Germanium
DE2449305A1 (de) Verfahren zur herstellung von defektlosen epitaxialschichten
DE2062041A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Haiblei terubergangen in festen Losungen durch Epitaxie m flussiger Phase, sowie diese Übergänge enthaltende Lichtdetektoren und lichtemittierende Vorrichtungen
DE2338244B2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines mehrschichtig aufgebauten Halbleiter-Bauelementes mit epitaktischen Aufwachsschichten
DE1913565C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kristalls einer halbleitenden Am Bv -Verbindung
DE2931432A1 (de) Eindiffundieren von aluminium in einem offenen rohr
DE1922892B2 (de) Verfahren zum aufwachsenlassen epitaktischer filme aus a iii b v-verbindungen
DE2425747C3 (de) Verfahren zum Herstellen epitaktischer Schichten auf einem Substrat mittels Flüssigphasen-Epitaxie
DE2508121C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum epitaktischen Abscheiden einer Verbindungshalbleiterschicht aus einer Lösungsschmelze auf einem Halbleiterplättchen
DE2544286C3 (de) Verfahren zum epitaktischen Abscheiden einer III-V-Halbleiterkristallschicht auf einem Substrat
DE2161072B2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Einkristalls aus einer Halbleiterverbindung und Schiffchen zur Durchführung dieses Verfahrens
DE2730358C3 (de) Verfahren zum aufeinanderfolgenden Abscheiden einkristalliner Schichten auf einem Substrat nach der Flüssigphasen-Schiebeepitaxie
DE2942203C2 (de)
DE68908929T2 (de) Verfahren und Tiegel zur Herstellung einer ternären, heteroepitaktischen Schicht auf einer binären Schicht.
DE3323699C2 (de) Verfahren zum Umkristallisieren eines ZnSe-Kristalls aus einer Se-Schmelzlösung
DE2754856B2 (de) Verfahren zur Verhinderung unerwünschter Abscheidungen beim Kristallziehen nach Czochralski in Schutzgasatmosphäre sowie Vorrichtung hierfür
DE2535160C3 (de) Vorrichtung zum epitaktischen Züchten einer Kristallschicht auf einem Halbleitersubstrat
DE3026573A1 (de) Herstellungs-verfahren magneto-optischer kristalle aus bilu (pfeil abwaerts)2 fe (pfeil abwaerts)5 o (pfeil abwaerts)12
DE2728314C3 (de) Verfahren zum Ziehen eines Gadolinium-Gallium-Granat-Einkristalls aus einer Schmelze
DE2249144C3 (de) 11.09.72 Japan 47-91536 Vorrichtung zum epitaktischen Aufwachsen einer Halbleiterschicht auf ein Substrat
DE2111946B2 (de) Verfahren und vorrichtung zum epitaktischen aufwachsenlassen eines kristalls auf einer unterlage

Legal Events

Date Code Title Description
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: BERNHARDT, K., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 8000 MUENCHE

8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: DERZEIT KEIN VERTRETER BESTELLT

8339 Ceased/non-payment of the annual fee