DE3129449A1 - "verfahren zur regelung des partialdruckes mindestens eines stoffes oder stoffgemisches" - Google Patents

"verfahren zur regelung des partialdruckes mindestens eines stoffes oder stoffgemisches"

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Description

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH Ulm, 24.O7.8l Theodor-Stern-Kai 1 Z13 PTL-UL/Ja/rß
D-6000 Frankfurt (Main) 70 UL
Beschreibung
Verfahren zur Regelung des Partialdruckes mindestens eines Stoffes oder Stoffgemisches
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die Erfindung betrifft insbesondere sogenannte Fliissigphasenepitaxie-Verfahren, die zur Herstellung von Halbleiter-Dauelementen dienen.
Ein derartiges Verfahren wird im folgenden beispielhaft anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Die FIGUR zeigt ein sogenanntes Epitaxieboot 1 mit einem Raum 2, z.B. einer Vex-tiefung, der "einen Stoff oder ein Stoffgemisch in Form eines sogenannten Aufwachssubstrates 3 enthält. Das Aufwachssubstrat 3 wird während einer herstel lungsbedingten Aufheizphase mittels eines verschiebbaren
- 5 - UL 81/55
Deckels 4 abgedeckt, der in einer Ausnehmung eine sogenannte Aufwächsschmelze 5 enthält. Nach der Aufheizphase wird der Deckel Ί derart verschoben·, daß sich die Aufwachsschmelze 5 oberhaLb des Aufwachssubstrntes 3 befindet, so daß 0$ B. eine dotierte Iialbleit erschicht aufwachsen kann.
Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß während der Aufheizphase ein Anteil des Stoffes oder Stoffgemisches derart verdampft, daß das Aufwachssubstrat 3 eine mit Fehlern be- **, haftete Oberfläche 6 erhält. Derartige thermische Zerstörungen bewirken z.B. fehlerhafte Halbleiter-Bauelemente.
Zur Vermeidung derartiger thermischer Zerstörungen wurde vorgeschlagen, in dem Deckel k eine Ausnehmung anzubringen, die einen Körper 7, z.B. ein sogenanntes Abdecksubstrat, aufnimmt, der eine ähnliche chemische Zusammensetzung besitzt wie das Aufwachssubstrat. Bei einem derartigen Verfahren treten immer noch·thermische Zerstörungen der Oberfläche 6 auf, die es nicht ermöglichen z.B. zuverlässige Halbleiter-Bauelemente herzustellen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Re-■"**· 20 gelung des Partialdruckes eines Stoffes oder Stoff gemisches 'anzugeben, das eine einfach zu handhabende, zuverlässige und sehr genaue Regelung ermöglicht derart, daß insbesondere bei einem in fester Phase vorliegenden Stoff oder Stoffgemisch eine thermische Zerstörung von dessen Oberfläche bei einer herstellungsbedingten thermischen Belastung vermieden wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale,
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Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß insbesondere bei der Herstellung sogenannten III/V-Halbleiter-Bauelemente eine derart gute Oberflächenqualität einzelner Halbleiterschichten entsteht, daß nachfolgende Bearbeitungsschritte zum Glätten von Unebenheiten, z.B. Ätzen und/ oder Anlösen der Halbleiterschicht, überflüssig werden.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß der Partial1-druck eines Stoffes oder Stoffgemisches nicht nur von der chemischen Zusammensetzung eines Körpers sowie dessen Umgebung abhängt, sondern auch sehr stark von. dem Gefüge- und/oder Kristallaufbau des Körpers. Überraschenderweise wurde festgestellt, daß ein aus einem Stoff oder Stoffgemisch aufgebauter Kristallt bei gleichen physikalischen Bödingungen, an unterschiedlich orientierten Kristallflächen, z.B. (110)-Fläche bzw. (111)-Fläche, einen unterschiedlichen Partialdruck des Stoffes oder Stoffgemisches aufweist. Dieser Effekt wird für das erfindungsgemäße Verfahren ausgenutzt, das im folg'enden anhand des eingans erwähnten Anwotiilungsbei spielfis sowie der FIGUR näher erläutert wird.
. Als Stoffgemisch wird beispielsweise ein InP-Kristall als Aufwachssubstrat 3 verwendet, wobei die Oberfläche 6 z.B. durch eine (lOO)-Kristallfläche gebildet wird. Als Körper 7i das Abdecksubstrat, wird ebenfalls ein InP-Kristall verwendet, der jedoch derart orientiert wird, daß dessen Fläche 8, die der Oberfläche 6 zugewandt wird, durch eine ( lll)-B-Kristallfläche gebildet wird. Die beiden Kristallflächen werden durch einen Abstand 9 räumlich voneinander getrennt. Während der eingangs erwähnten AufheLzphase, die
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eine thermische Belastung bewirkt, verdampft z.B. der
flüchtigere P(Phosphor)-Anteil des InP lediglich von der Fläche 8, da diese aufgrund ihrer Kristallorientierung
bei den angewandten Temperaturen einen höheren Phosphor-Partialdruck bewirkt als die zu schützende Oberfläche 6. Unter Berücksichtigung weiterer, leicht einstellbarer Bedingungen, z.B. Größe des Abstandes 9» Material und Form des Epitaxiebootes 1, wird während der Aufheizphase eine derartige Regelung des Phosphor-Partialdruckes erreicht, daß thermische Zerstörungen der Oberflläche 6 vermieden
werden.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern auf alle kristallisierenden Stoffe oder Stoffgemische anwendbar, deren unterschiedlich orientierte Kristallflächen einen jeweils verschiedenen
Partialdruck von mindestens einer chemischen Komponente
des Stoffes oder Stoffgemisches bewirken.
Leerseite

Claims (6)

Licentiä Patent-Verwaltungs-GmbH Ulm, 24.O7.8l Theodor-Stern-Kai 1 Z 13 PTL-üL/Ja/rß D-6000 Frankfurt (Main) 70 UL 8l/55 Patentansprüche
1. Verfahren zur Regelung des Partialdruckes mindestens eines Stoffes oder Stoffgemisches, wobei der Stoff oder das Stoffgemisch gleichzeitig in einer flüssigen oder festen Phase vorliegt, dadurch gekennzeichnet, daß in einem den Stoff oder das Stoffgemisch enthaltenden Raum (2) mindestens ein den Stoff oder das Stoffgemisch enthaltender
Körper (7) angebracht wird, dessen Gefüge- und/oder Kristallaufbau derart gewählt wird, daß in dem Raum (2) der "**> gewünschte Partialdruck entsteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens einer Phasengrenze des Stoffes oder Stoffgemisches im wesentlichen eine Fläche (8) des Körpers (7). zugewandt wird, die im wesentlichen einen einheitlichen
Gefüge- und/oder Kristallaufbau besitzt.
3· Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Körper (7) und/oder dessen Fläche (8) ein derartiger Partialdruck erzeugt wird, daß ther-
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misch bedingte Zerstörungen einer Obörflache (6)y die im wesentlichen identisch ist mit der Phasengrenze, vermieden werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (7) und der Stoff oder das Stoffgemisch im wesentlichen eine gleiche chemische Zusammensetzung sowie einen im wesentlichen gleichen Kristallaufbau besitzen und daß eine einer Oberfläche. (6) des Stoffes oder Stoffgemisches gegenüberstehende Fläche (8) des Körpers derart gewählt wird, daß sich deren Kristallstruktur von derjenigen der Oberfläche (6) unterscheidet.
5. Verfahren nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß die Kristallstrukturen der Fläche (8) sowie der Oberfläche
(6) so gewählt werden, daß der Partialdruck im Bereich der Fläche (8) gleich oder größer wird als der Partialdruck url·· mittelbar an der Oberfläche (6).
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Berührung zwischen einer Fläche (8) und einer Oberfläche (6) vermieden wird und daß zwischen der Fläche (8) und der Oberfläche (6) ein Abstand (9) gewählt wird, der kleiner ist'als eine Begrenzungslinie der Oberfläche (6) bzw. kleiner ist als die Dicke eines Aufwachssubstrates (3).
7· Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Stoffgemisch und als Körper (7) jewe.ils ein in fester Phase befindlicher III/V-Halbleiter gewählt wird, der eine flüchtige fünfwertige Komponente besitzt.
- 3 - "L O1/35
8« Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß als ΪΙΙ/V-Halbleiter im wesentliche In P bzw. GaAs bzw, GaP verwendet wird, daß als Fläche (8) des Körpers (7) im wesentlichen eine kristallographische (lll)-B-Fläche 0> verwendet wird und daß als Oberfläche (6) eine von dieser Kristallorientierung abweichende Kristallfläche gewählt wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2557154A1 (fr) * 1983-12-22 1985-06-28 Rondot Michel Creuset pour epitaxie en phase liquide, a jeu reglable entre substrat et cloisons interbains

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5997595A (ja) * 1982-11-22 1984-06-05 Fujitsu Ltd 液相エピタキシヤル成長方法
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
DE19843255A1 (de) * 1998-09-10 2000-03-16 Ver Energiewerke Ag Verfahren und Vorrichtung zum Eintragen körniger Feststoffe in Drucksysteme oder -reaktoren

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2648275A1 (de) * 1975-10-30 1977-05-05 Western Electric Co Einkristallzuechtungsverfahren fuer ii-vi- und iii-v-verbindungshalbleiter
DE3009300A1 (de) * 1979-03-12 1980-09-25 Varian Associates Verfahren zum verhindern der zersetzung eines phosphorhaltigen substrats

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3533856A (en) * 1967-07-17 1970-10-13 Bell Telephone Labor Inc Method for solution growth of gallium arsenide and gallium phosphide
US3664294A (en) * 1970-01-29 1972-05-23 Fairchild Camera Instr Co Push-pull structure for solution epitaxial growth of iii{14 v compounds
US3752118A (en) * 1971-10-13 1973-08-14 Fairchild Camera Instr Co Apparatus for liquid epitaxy

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2648275A1 (de) * 1975-10-30 1977-05-05 Western Electric Co Einkristallzuechtungsverfahren fuer ii-vi- und iii-v-verbindungshalbleiter
DE3009300A1 (de) * 1979-03-12 1980-09-25 Varian Associates Verfahren zum verhindern der zersetzung eines phosphorhaltigen substrats

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2557154A1 (fr) * 1983-12-22 1985-06-28 Rondot Michel Creuset pour epitaxie en phase liquide, a jeu reglable entre substrat et cloisons interbains

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