DE4206373A1

DE4206373A1 - Liq. phase epitaxy appts. - comprises several walls enclosing melt and boundary wall bordering growing plane

Info

Publication number: DE4206373A1
Application number: DE19924206373
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl Ing Bommer
Original assignee: Temic Telefunken Microelectronic GmbH
Current assignee: Vishay Semiconductor GmbH
Priority date: 1992-02-29
Filing date: 1992-02-29
Publication date: 1993-09-02
Anticipated expiration: 2012-03-01
Also published as: DE4206373C2

Abstract

Liq. phase epitaxy appts. comprises several walls to enclose a melt, in which is dissolved the material to be grown on a substrate (16) in a growing plane (18). There is a boundary wall (11) that borders the growing plane at a start or at right angles. The novelty is that at least one slot (19.1) is located in the boundary wall (11) at a distance from the boundary line (17) between the growing plane and the boundary wall. USE - The appts. is used to grow thin layers on a substrate.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Flüssigphasen epitaxie. Mit Hilfe von Flüssigphasenepitaxie werden dünne Schichten aus einer Substanz, die in einer Schmelze gelöst ist, durch Abkühlen der Schmelze in Form kristalliner Schichten auf einem Substrat abgeschieden. Das Material des Substrats und der gelösten Substanz ist z. B. GaAs und das Lösungsmittel ist geschmolzenes Gallium. Ein anderes Bei spiel ist Silizium für das Material des Substrats und des gelösten Stoffes, in welchem Fall ebenfalls Gallium Lösungs mittel sein kann, aber auch z. B. Indium oder Wismut. Das Substrat kann liegend angeordnet sein, wie z. B. in einem Artikel von K. Pak et al. beschrieben, der unter dem Titel "Two-dimensional Computer Analysis of Liquid Phase Epitaxy" in Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 18, No. 9, Sep tember 1979, S. 1699 bis 1707 erschienen ist, oder es kann stehend angeordnet sein, wie aus DE-A-33 15 794 bekannt.The invention relates to a device for liquid phases epitaxy. With the help of liquid phase epitaxy thin Layers of a substance dissolved in a melt is crystalline by cooling the melt Layers deposited on a substrate. The material of the Substrate and the solute is e.g. B. GaAs and that Solvent is molten gallium. Another case is silicon for the material of the substrate and the solute, in which case also gallium solution can be medium, but also z. B. indium or bismuth. The Substrate can be arranged horizontally, such as. B. in one Article by K. Pak et al. described under the title "Two-dimensional Computer Analysis of Liquid Phase Epitaxy" in Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 18, No. 9, Sep tember 1979, pp. 1699 to 1707, or it can be arranged upright, as from DE-A-33 15 794 known.

Die beigefügte Fig. 5 zum Stand der Technik entspricht Fig. 13c des eben zitierten Artikels von Pak et al. Es sind al lerdings zusätzlich Kristallite 10 in Form langgestreckter Whisker eingezeichnet, die in etwa rechtwinklig auf einer Angrenzwand 11 stehend auf dieser aufgewachsen sind. Die Darstellung gemäß Fig. 5 zeigt schematisch eine übliche Bootanordnung mit einem Schmelzenhalter 12 und einem darun ter angeordneten Schieber 13. Im Schmelzenhalter 12 ist ein konusförmiger Schmelzenaufnahmeraum 14 ausgespart, der sich nach unten hin aufweitet und der von der genannten Angrenz wand 11 umschlossen wird. Im Schieber 13 ist eine Substrat aufnahmevertiefung 15 vorhanden, in die in der Darstellung gemäß Fig. 5 ein Substrat 16 eingelegt ist. Der Durchmesser des Substrates 16 ist etwas größer als der untere Umfang des Schmelzenaufnahmeraums 14.The accompanying Figure 5 of the prior art corresponds to Figure 13c of the Pak et al. Article just cited. However, there are additionally drawn in crystallites 10 in the form of elongated whiskers, which have grown on the adjacent wall 11 at approximately a right angle. The illustration in Fig. 5 schematically shows a conventional boat assembly with a melting holder 12 and a slider 13 arranged Darun ter. In the melt holder 12 , a cone-shaped melt receiving space 14 is recessed, which widens towards the bottom and is enclosed by the abutting wall 11 . In the slide 13 there is a substrate receiving recess 15 , into which a substrate 16 is inserted in the illustration according to FIG. 5. The diameter of the substrate 16 is somewhat larger than the lower circumference of the melt receiving space 14 .

Die konische Form des Schmelzenaufnahmeraums 14 und damit auch der Angrenzwand 11 ist aus Gründen gewählt, wie sie im zitierten Artikel von Pak et al. ausführlich beschrieben sind. Einem Teilchen der abzuscheidenden Substanz, wie sie mit einigen Molprozenten in der Schmelze gelöst ist, stehen nämlich in der Mitte der Schmelze mehr Möglichkeiten zur Abscheidung zur Verfügung als einem Teilchen am Rand; anders gesprochen kommen für die Abscheidung entlang dem Rand mehr Teilchen pro Flächeneinheit in Frage als für die Abscheidung in der Mitte. Dies führt zu verstärktem Randwachstum, wenn nicht besondere Maßnahmen ergriffen werden. Eine mögliche Maßnahme ist die konische Ausführung der Angrenzwand. Da durch wird nämlich die Anzahl der Teilchen in einem Volumen rechtwinklig über einer Flächeneinheit des Substrats am Rand gegenüber der Anzahl von Teilchen in einem Volumen über einer Flächeneinheit in der Mitte des Substrats verringert. Dies wirkt offensichtlich dem zunächst genannten Effekt ent gegen. Eine andere, ebenfalls im zitierten Artikel von Pak et al. erwähnte Möglichkeit, die Wachstumsgeschwindigkeit am Rand in etwa auf einen Wert zu erniedrigen, der der Wachs tumsgeschwindigkeit in der Mitte entspricht, besteht darin, in der Angrenzwand 11 eine Angrenznut auszusparen, die di rekt an die Grenzlinie 17 zwischen einer Aufwachsebene 18 und der Angrenzwand anschließt. Bei der Aufwachsebene 18 handelt es sich bei in den Schieber 13 eingelegtem Substrat 16 um die Oberfläche des Substrates, während es sich ansons ten um eine Ebene handelt, die mit der Oberfläche des Schie bers bzw. der Unterfläche des Schmelzenhalters 12 überein stimmt. Die Aufwachsebene 18 ist also als Vorrichtungsebene auch dann definiert, wenn kein Substrat in die Vorrichtung eingelegt ist.The conical shape of the melt receiving space 14 and thus also the adjoining wall 11 is chosen for reasons such as those described in the cited article by Pak et al. are described in detail. A particle of the substance to be separated, as it is dissolved in the melt with a few molar percentages, has more possibilities for deposition in the middle of the melt than a particle at the edge; in other words, more particles per unit area are possible for the deposition along the edge than for the deposition in the middle. This leads to increased marginal growth unless special measures are taken. One possible measure is the conical design of the adjoining wall. This is because the number of particles in a volume at right angles above a unit area of the substrate at the edge is reduced compared to the number of particles in a volume above a unit area in the center of the substrate. This obviously counteracts the initially mentioned effect. Another, also in the Pak et al. The possibility mentioned, to reduce the growth rate at the edge approximately to a value which corresponds to the growth rate in the middle, is to leave out an adjoining groove in the adjoining wall 11 , which connects directly to the boundary line 17 between a growth plane 18 and the adjoining wall . In the growth plane 18 is in the slide 13 inserted substrate 16 to the surface of the substrate, while it is otherwise a plane that coincides with the surface of the slide bers or the lower surface of the melt holder 12 . The growth plane 18 is therefore also defined as the device plane when no substrate is inserted into the device.

Problematisch ist nun, insbesondere beim Wachstum dicker Epitaxieschichten, daß es im Randbereich des Substrats nicht nur Effekte gibt, die die Wachstumsgeschwindigkeit beschleu nigen, sondern auch solche, die dieselbe in stark ortsabhän giger Weise verringern. Diese Effekte sind durch die bereits genannten Kristallite 10 bedingt, die als Whisker oder Den driten auf der Angrenzwand 11 aufwachsen. Diese Kristallite wachsen in einer Kristallrichtung mit hoher Wachstumsge schwindigkeit, sind also dazu in der Lage, gelöste, abzu scheidende Teilchen mit hohem Wirkungsgrad zu binden. Daher verarmt dort, wo ein solcher Kristallit 10 wächst, die Schmelze an gelöster Substanz, so daß im zugehörigen Bereich weniger Teilchen zur Abscheidung auf der Substratoberfläche zur Verfügung stehen. Bei dicken Schichten von typischerwei se über 200 µm kommt es daher in einem um das Substrat um laufenden Randbereich von einigen Millimetern zu starken Einschnitten in der Dicke der Epitaxieschicht Beim Aufwach sen sehr dicker Schichten von z. B. 300 µm oder mehr können diese Einschnitte bis zu 1 cm vom Rand weg in Richtung zur Substratmitte führen.It is problematic, especially when growing thick epitaxial layers, that there are not only effects in the edge region of the substrate which accelerate the growth rate, but also those which reduce it in a highly location-dependent manner. These effects are caused by the crystallites 10 already mentioned, which grow as whiskers or thirds on the adjoining wall 11 . These crystallites grow in a crystal direction with high growth speed, so they are able to bind dissolved, separated particles with high efficiency. Therefore, where such crystallite 10 grows, the melt of dissolved substance becomes poor, so that fewer particles are available for deposition on the substrate surface in the associated area. With thick layers of typically more than 200 µm, there are severe cuts in the thickness of the epitaxial layer in a peripheral area around the substrate around a few millimeters. When waxing up very thick layers of e.g. B. 300 microns or more, these cuts can lead up to 1 cm from the edge towards the center of the substrate.

Es bestand demgemäß das Problem, eine Flüssigphasenepitaxie vorrichtung anzugeben, die so ausgebildet ist, daß sich der Effekt von an einer Angrenzwand wachsenden Kristalliten mög lichst vermeiden läßt.Accordingly, there was a problem, a liquid phase epitaxy specify device that is designed so that the Effect of crystallites growing on an adjacent wall is possible as far as possible.

Die erfindungsgemäße Flüssigphasenepitaxievorrichtung zeich net sich dadurch aus, daß in der rechtwinklig oder schräg an die Aufwachsebene angrenzenden Wand mindestens eine Nut aus gespart ist, die von der Grenzlinie zwischen Aufwachsebene und Angrenzwand beabstandet ist. The liquid phase epitaxy device according to the invention net is characterized in that in the right angle or at an angle the growth level adjacent wall from at least one groove is saved by the boundary line between growth level and the adjoining wall is spaced apart.

Dieser Erfindung liegt folgende Erkenntnis zugrunde. Das Ab senken der Temperatur der Schmelze zum Verringern der Lös lichkeit der gelösten, aufzuwachsenden Substanz erfolgt durch entsprechende Temperaturabsenkung der Wände, die die Schmelze einschließen. Ist nun in einer solchen Wand eine Nut vorhanden, wird hier ein bestimmtes Schmelzenvolumen von einer größeren Wandfläche umgeben als ein gleiches Volumen, das an eine gerade Wand stößt. Daher werden Kristallite, falls solche bei der gewählten Temperaturführung überhaupt auftreten, in der Nut entstehen. Da die Nut von der Auf wachsebene getrennt ist, besteht keine Gefahr, daß die Kri stallite direkt auf das Substrat zu wachsen und dieses be schädigen. Weiterhin besteht hohe Wahrscheinlichkeit, daß sich in der Nut eventuell gebildete Kristallite dort verkei len, wodurch die Gefahr verringert ist, daß sie bei durch ein Verschieben des Substrats erzeugten Erschütterungen ab brechen, auf das Substrat fallen und die dort aufgewachsene Epitaxieschicht stören. Schließlich ist gewährleistet, daß die in der Nut wachsenden Kristalle nicht oder nur wenig über die Ebene der Angrenzwand hinaus in die Schmelze ragen, was gewährleistet, daß sich ihre Existenz kaum oder gar nicht auf die Dicke der Epitaxieschicht im Randbereich aus wirkt.This invention is based on the following finding. The Ab lower the temperature of the melt to reduce the dissolving dissolved, growing substance by correspondingly lowering the temperature of the walls that Include melt. Now there is one in such a wall If there is a groove, a certain melt volume of surrounded by a larger wall area than an equal volume, that hits a straight wall. Therefore crystallites, if any at all with the selected temperature control occur arise in the groove. Since the groove from the up is separated, there is no danger that the Kri stallite to grow directly on the substrate and this be damage. There is also a high probability that any crystallites formed in the groove are there len, which reduces the risk that it is due to shifting of the substrate generated vibrations break, fall onto the substrate and the grown up there Disrupt epitaxial layer. Finally, it is guaranteed that the crystals growing in the groove do not or only little protrude into the melt beyond the level of the adjoining wall, which ensures that their existence scarcely or not at all not on the thickness of the epitaxial layer in the edge area works.

Die Länge eventueller Kristallite hängt von der Wachstums dauer und damit der Dicke der gewünschten Epitaxieschicht ab. Es ist daher zweckmäßig, die Abmessungen der Nut von der Dauer des Epitaxieprozesses, der mit der Vorrichtung ausge führt werden soll, abhängig zu machen. Allerdings müssen die Abmessungen einige wenige Millimeter in keinem Fall über schreiten, selbst dann nicht, wenn Kristallite in einer Vor richtung ohne eine solche Nut beinahe 1 cm Länge erreichen können. Dies, weil sich, wie bereits erwähnt, Kristallite in der Nut verkeilen und daher nicht mit solcher Länge wachsen können wie in einer Vorrichtung ohne eine solche Nut.The length of any crystallites depends on the growth duration and thus the thickness of the desired epitaxial layer from. It is therefore appropriate to measure the dimensions of the groove Duration of the epitaxial process that out with the device should be made dependent. However, they have to Dimensions in no case over a few millimeters not even if crystallites are in a pre direction without such a groove almost 1 cm in length can. This is because, as already mentioned, crystallites in wedge the groove and therefore not grow to such a length can as in a device without such a groove.

Insbesondere bei senkrecht stehenden Substraten kann es noch andere die Schmelze einschließende Wände geben als die An grenzwand. Es ist von Vorteil, Wände, die zwar nicht direkt an das Substrat angrenzen, diesem aber relativ dicht benach bart sind, so weit vom Substrathalteort zu beabstanden, daß sie von dort einen Mindestabstand halten, der größer ist, als es der Tiefe der Nut in der Angrenzwand entspricht. Ist dann ein Substrat in den Halteort eingesetzt und wachsen Kristallite auf der benachbarten Wand auf, stören diese auf grund des gewählten Abstandes das Kristallwachstum im Rand bereich des Substrates nicht oder nur wenig.In particular with vertical substrates, it can still other walls enclosing the melt than the An boundary wall. It is an advantage to have walls that are not direct border on the substrate, but relatively close to it are so far from the substrate holding location that keep a minimum distance from there that is larger, than it corresponds to the depth of the groove in the adjoining wall. Is then put a substrate in the holding location and grow Crystallites on the neighboring wall disrupt them due to the chosen distance the crystal growth in the edge area of the substrate not or only slightly.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von durch Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated below by means of figures illustrated embodiments explained in more detail. It demonstrate:

Fig. 1 einen schematischen Teilquerschnitt durch eine Flüs sigphasenepitaxievorrichtung mit einer an ein Substrat an grenzenden schrägen Wand, in der eine vom Substrat beabstan dete Nut ausgespart ist; Figure 1 is a schematic partial cross section through a liquid sigphasenepitaxievorrichtung with a sloping wall adjacent to a substrate in which a groove spaced from the substrate is recessed.

Fig. 2A und 2B Querschnitte von Nuten, wobei die Tiefe ge ringer ist als die Breite (A) bzw. Breite und Tiefe gleich sind (B); Figs. 2A and 2B are cross-sections of grooves wherein the depth ge is ringer than the width (A) and width and depth are equal (B);

Fig. 3 schematische Teilansicht einer Flüssigphasenepita xievorrichtung mit einer an ein Substrat angrenzenden senk rechten Wand, in der eine vom Substrat beabstandete Nut, wie auch eine an das Substrat angrenzende Angrenznut ausgespart sind; Fig. 3 is schematic partial view of a Flüssigphasenepita xievorrichtung with an adjacent to a substrate perpendicular right wall in a spaced from the substrate groove, as well as a layer adjacent to the substrate Angrenznut are recessed;

Fig. 4 schematischer Teilquerschnitt durch eine Flüssigpha senepitaxievorrichtung mit senkrecht stehenden Substratpaa ren und einer Nut entlang der Zusammenstoplinie zwischen Wänden, die an benachbarte Substratpaare angrenzen; und Fig. 4 shows a schematic partial cross section through a liquid phase senepitaxy device with perpendicular substrate pairs and a groove along the stop line between walls which adjoin adjacent substrate pairs; and

Fig. 5: Teilquerschnitt entsprechend dem von Fig. 1, jedoch für eine Flüssigphasenepitaxievorrichtung gemäß dem Stand der Technik ohne Nut in der schrägen Angrenzwand. FIG. 5: partial cross section corresponding to that of FIG. 1, but for a liquid phase epitaxy device according to the prior art without a groove in the inclined adjoining wall.

Die Flüssigphasenepitaxievorrichtung gemäß Fig. 1 ist ent sprechend aufgebaut wie die bereits erläuterte bekannte gemäß Fig. 5. Jeweils gleiche Teile sind mit den gleichen Be zugszeichen versehen. Einziger Unterschied ist, daß in der Angrenzwand 11 eine umlaufende Nut 19.1 mit in etwa recht eckigem Querschnitt beabstandet von der Grenzlinie 17 ausge spart ist. Nach welchen Gesichtspunkten die Abmessungen der Nut zu wählen sind, wird nun anhand der Fig. 2A und 2B be schrieben.The liquid phase epitaxy device according to FIG. 1 is constructed accordingly as the already known known according to FIG. 5. The same parts are provided with the same reference numerals. The only difference is that in the boundary wall 11 a circumferential groove 19.1 with an approximately rectangular cross-section spaced from the boundary line 17 is saved. From which point of view the dimensions of the groove are to be selected will now be described with reference to FIGS. 2A and 2B.

Die Nut 19.2 von Fig. 2A weist eine Tiefe auf, die erheblich geringer ist als ihre Breite, während bei der Nut gemäß Fig. 2B Breite und Tiefe gleich groß sind. In beiden Nuten sind Kristallite 10 in Form gerader Whisker eingezeichnet. Diese Kristallite sind als rechtwinklig auf der jeweiligen Unter grundfläche stehend dargestellt. In diesem Zusammenhang sei auf das Folgende hingewiesen. Kristallite werden vor allem dort entstehen, wo dies durch eine entsprechende Temperatur verteilung der Schmelze und durch eine besondere Oberflä chenrauhigkeit einer die Schmelze begrenzenden Wand begün stigt ist. Diese Rauhigkeit wird in der Regel dazu führen, daß Kristallite nicht genau rechtwinklig zur Unterlage wach sen, also anders als dargestellt. Allerdings interessiert ein unter ziemlich spitzem Winkel zur Unterlage oder gar flächig wachsender Kristallit nicht, da ein solcher nur we nig von der Wand in die Schmelze ragt und damit das Wachstum im Randbereich des Substrats 16 nur wenig stört. The groove 19.2 of FIG. 2A has a depth which is considerably less than its width, while in the groove according to FIG. 2B the width and depth are the same. Crystallites 10 in the form of straight whiskers are shown in both grooves. These crystallites are shown as standing at right angles on the respective sub surface. In this connection, the following should be noted. Crystallites will mainly form where this is due to an appropriate temperature distribution of the melt and a special surface roughness of a wall delimiting the melt. This roughness will usually result in crystallites not growing at right angles to the substrate, i.e. differently than shown. However, a crystallite growing at a rather acute angle to the substrate or even flat growing is of no interest, since such protrudes only a little from the wall into the melt and thus only slightly disturbs the growth in the edge region of the substrate 16 .

Bei der Nutausbildung gemäß Fig. 2A ist wegen der geringen Tiefe der Nut die Diffusion von gelösten Teilchen im gesam ten Schmelzenvolumen innerhalb der Nut im wesentlichen die selbe, weswegen die zwei rechtwinklig zueinander wachsenden Kristallite 10 mit gleicher Länge eingezeichnet sind; hier bei ist angenommen, daß beide Kristallite in etwa zum selben Zeitpunkt zu wachsen begannen. Bei der Nutform gemäß Fig. 2B nimmt dagegen die Diffusion zum Boden der Nut 19.3 hin ab, weswegen der vom Nutboden wachsende Kristallit mit kürzerer Länge dargestellt ist als der von der oberen Nutwand herab wachsende. Die zweidimensionale Darstellung von Fig. 2 er weckt den Eindruck, als würde der von der Wand her wachsende Kristallit bald an den von oben her wachsenden anstoßen und dadurch in seinem Wachstum begrenzt werden. Derartiges muß aber nicht notwendigerweise der Fall sein, da innerhalb der dreidimensionalen Nut von der Wand her wachsende Kristallite vor oder hinter dem von oben her wachsenden liegen können. Es ist aber zu beachten, dar von oben und unten wachsende Kristallite bei ihrem Wachstum gelöste Teilchen verbrauchen, wodurch für vom Nutboden her wachsende Kristallite nur weni ger Material zur Verfügung steht. Dadurch wird die Wachs tumsgeschwindigkeit dieser Kristallite, die bei starkem Wachstum bis über die Angrenzwand 11 überstehen könnten, so stark gebremst, daß sie bei den ausgeführten Versuchen so gut wie immer innerhalb der Nut verblieben. Dies gilt für die Nutform gemäß Fig. 2A nicht, weswegen die Nutform von Fig. 2B vorteilhafter ist. Welche Abmessungen der Nut kon kret gewählt werden, hängt vom Wärmefluß in einer jeweiligen konkreten Vorrichtung, von unter Umständen unterschiedlichen Rauhigkeiten des Nutbodens und der Nutwände und von den Diffusionsverhältnissen in der jeweils verwendeten Schmelze ab. Entsprechend ist der Abstand der Nut von der Aufwachs ebene 18 abhängig von den jeweils vorliegenden Verhältnissen zu optimieren. Dieser Abstand liegt typischerweise im Be reich bis zu maximal einigen Millimetern. . In the groove formation shown in FIG 2A is due to the low depth of the groove, the diffusion of solute particles in the TOTAL th melting volume within the groove is substantially the same, so the two orthogonal growing crystallites 10 are drawn with the same length; here it is assumed that both crystallites started to grow at approximately the same time. In contrast, in the groove shape according to FIG. 2B, the diffusion to the bottom of the groove 19.3 decreases, which is why the crystallite growing from the groove bottom is shown with a shorter length than that growing down from the upper groove wall. The two-dimensional representation of FIG. 2 gives the impression that the crystallite growing from the wall will soon hit the one growing from above and its growth will thus be limited. This does not necessarily have to be the case, however, since crystallites growing from the wall within the three-dimensional groove can lie in front of or behind the one growing from above. It should be noted, however, that crystallites growing from above and below consume dissolved particles during their growth, which means that less material is available for crystallites growing from the bottom of the groove. As a result, the growth rate of these crystallites, which could protrude beyond the adjoining wall 11 in the case of vigorous growth, is braked so much that they almost always remained within the groove during the tests carried out. This does not apply to the groove shape according to FIG. 2A, which is why the groove shape from FIG. 2B is more advantageous. Which dimensions of the groove are chosen specifically depends on the heat flow in a particular concrete device, on possibly different roughnesses of the groove bottom and the groove walls and on the diffusion ratios in the melt used in each case. Accordingly, the distance of the groove from the growth plane 18 is to be optimized depending on the prevailing conditions. This distance is typically in the range up to a maximum of a few millimeters.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 3 unterscheidet sich in zweierlei Hinsicht von derjenigen gemäß Fig. 1. Zum einen ist die An grenzwand 11 nicht konisch, sondern kreiszylindrisch ausge bildet. Um am (nicht dargestellten) Substrat dennoch im Randbereich für eine Verarmung an aufwachsbarem Material zu sorgen, ist eine direkt an die Grenzlinie 17 angrenzende Angrenznut 20 in der Angrenzwand 11 ausgespart. Dies ent spricht der Anordnung gemäß Fig. 13D des eingangs zitierten Artikels von Pak et al. Der zweite Unterschied ist der, daß die Nut 19.4 nicht rechteckigen, sondern halbkreisförmigen Querschnitt aufweist.The device according to FIG. 3 differs in two respects from that according to FIG. 1. On the one hand, the boundary wall 11 is not conical, but instead forms a cylindrical cylinder. In order to ensure depletion of material that can be grown on the substrate (not shown) in the edge region, an adjoining groove 20 directly adjacent to the boundary line 17 is recessed in the adjoining wall 11 . This corresponds to the arrangement according to FIG. 13D of the article by Pak et al. The second difference is that the groove 19.4 does not have a rectangular but a semicircular cross section.

In Fig. 3 ist kein Substrat eingezeichnet, um zu veranschau lichen, daß die maßgeblichen Bezugsgrößen der Angrenzwand 11, der Aufwachsebene 18 und der Grenzlinie 17 an der Vor richtung selbst definiert sind. So ist besser als aus den Fig. 1 und 5 erkennbar, daß die Aufwachsebene 18 mit der Un terfläche des Schmelzenhalters 12 und der Oberfläche des Schiebers 13 übereinstimmt.In Fig. 3, no substrate is shown to illustrate that the relevant reference values of the adjoining wall 11 , the growth plane 18 and the boundary line 17 are defined on the device itself. So the better from FIGS. 1 and 5 can be seen that the growth plane 18 terfläche with Un of the melt holder 12 and the surface of the slider 13 coincides.

Im Gegensatz zu den Vorrichtungen gemäß den Fig. 1 und 3 für liegende Substrate betrifft Fig. 4 eine Vorrichtung für Paa re stehender Substrate 16.1 und 16.2, die Rücken an Rücken stehend von einem Substrathalter 21 gehalten werden. Es kann sich hierbei um einen solchen handeln, wie er in DE-A- 33 15 794 ausführlich beschrieben ist. Die Ränder der Substrate 18.1 und 18.2 werden in umlaufenden Haltenuten 22 gehalten. Von jeder der beiden Grenzlinien 17 der Haltenut 22 ausgehend erstreckt sich eine jeweilige An grenzwand 11. Die Angrenzwände, die von benachbarten Halte fluten 22 ausgehen, stoßen in einer Zusammenstoplinie 23 zu sammen, entlang der eine Nut 19.5 ausgespart ist. Diese ist mit rechteckigem Querschnitt dargestellt, wie die Nuten 19.1, 19.2 und 19.3, jedoch kann der Querschnitt auch gerun det sein, z. B. halbkreisförmig wie bei der Nut 19.4.In contrast to the devices according to FIGS. 1 and 3 for lying substrates, FIG. 4 relates to a device for pairs of standing substrates 16.1 and 16.2 , which are held back-to-back by a substrate holder 21 . It can be one such as is described in detail in DE-A-33 15 794. The edges of the substrates 18.1 and 18.2 are held in circumferential holding grooves 22 . Starting from each of the two boundary lines 17 of the holding groove 22 , a respective boundary wall 11 extends. The adjoining walls, which flow from adjacent holding floods 22 , come together in a stop line 23 , along which a groove 19.5 is recessed. This is shown with a rectangular cross section, like the grooves 19.1 , 19.2 and 19.3 , but the cross section can also be gerun det, z. B. semicircular as in the groove 19.4 .

Im Substrathalter 21 der Vorrichtung gemäß Fig. 4 wird der Schmelzenaufnahmeraum 14 nicht nur von den Angrenzwänden 11 umschlossen, sondern an seinen beiden Enden ist auch jeweils eine Endwand 24 vorhanden, von denen in Fig. 4 die rechte eingezeichnet ist. Auch auf dieser Endwand 24 können Kri stallite aufwachsen. Damit diese das Wachstum auf dem ihr benachbarten Substrat möglichst wenig stören, hält diese Endwand 24 beim Ausführungsbeispiel vom benachbarten Sub strat einen Abstand ein, der etwa doppelt so groß ist, wie es der Tiefe der Nut 19.5 entspricht. Abhängig vom jeweils konkreten Aufbau einer Vorrichtung können noch andere die Schmelze einschließende Wände vorhanden sein, die nicht di rekt an das Substrat angrenzen, aber ziemlich dicht bei die sem verlaufen. Alle diese Wände weisen vorzugsweise vom Sub strat einen Mindestabstand auf, der größer ist, als es der Tiefe der Nut in der Angrenzwand entspricht.In the substrate holder 21 of the device according to FIG. 4, the melt-receiving space 14 is not only enclosed by the adjoining walls 11 , but at both ends there is also an end wall 24 , the right one of which is shown in FIG. 4. Crystals can also grow on this end wall 24 . So that these disturb the growth on the neighboring substrate as little as possible, this end wall 24 in the exemplary embodiment of the neighboring sub strate maintains a distance which is approximately twice as large as the depth of the groove 19.5 . Depending on the specific structure of a device, there may be other walls enclosing the melt, which do not directly adjoin the substrate, but which run fairly close to it. All of these walls preferably have a minimum distance from the sub strate that is greater than the depth of the groove in the adjoining wall.

Claims

1. Liquid-phase epitaxy device with multiple walls for enclosing a melt, in which the substance to be grown on a substrate ( 16 ) in a growth plane ( 18 ) is dissolved, to which walls a border wall ( 11 ) belongs, which adjoins the growth plane at right angles or at an angle , characterized in that in the boundary wall at least one groove ( 19.1 ; 19.3 ; 19.4 ; 19.5 ) is recessed, which is spaced from the boundary line ( 17 ) between the growth plane and the boundary wall.

2. Device according to claim 1, characterized in that the distance is in the range of a few millimeters.

3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the dimensions of the groove ( 19.1 ; 19.3 ; 19.4 ; 19.5 ) are in the range of a few millimeters.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the depth of the groove ( 19.1 ; 19.3 ; 19.4 ; 19.5 ) corresponds to its width.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the dimensions of the groove ( 19.1 ; 19.3 ; 19.4 ; 19.5 ) are selected depending on the duration of the epitaxial process to be carried out with the device, whereby they are so are larger, the longer this epitaxy process should last.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that for two abutting boundary walls ( 11 ), one of which belongs to one of two spaced substrates ( 16.2 -16.1), a common groove ( 19.5 ) along the Stop line ( 23 ) between the two adjacent walls is recessed.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that in addition to said groove ( 19.1 ; 19.3 ; 19.4 ; 19.5 ) a known adjacent groove ( 20 ) is recessed, which is directly adjacent to the boundary line ( 17 ).

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that other, the melt enclosing walls de ( 24 ) from the substrate ( 16.2 ) maintain a minimum distance which is greater than the depth of the groove ( 19.1 ; 19.3 ; 19.4 ; 19.5 ) in the adjacent wall ( 11 ).