JP2002093727A - Method and device for liquid-phase epitaxial growth - Google Patents

Method and device for liquid-phase epitaxial growth

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JP2002093727A
JP2002093727A JP2000276384A JP2000276384A JP2002093727A JP 2002093727 A JP2002093727 A JP 2002093727A JP 2000276384 A JP2000276384 A JP 2000276384A JP 2000276384 A JP2000276384 A JP 2000276384A JP 2002093727 A JP2002093727 A JP 2002093727A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a device for liquid-phase epitaxial growth, with which temperature variation on the surface of a semiconductor wafer is eliminated and the thickness of a film grown on the surface can be made uniform. SOLUTION: A semiconductor wafer 2 is placed on the bottom surface 13a of a recessed portion 13 of a wafer-supporting table 3. A dummy member 18, made of single crystals of the same material as that of the semiconductor wafer 2, is placed on the bottom surface 13a of the recessed portion 13, so as to surround the semiconductor wafer 2. Consequently, the semiconductor wafer 2 is placed at a distant from the inner wall of a solution tank 5 and heat from the inner wall of the solution tank 5 will not affect the semiconductor wafer 2. Thus, the thickness of a film grown on the surface of the semiconductor wafer 2 can be distributed uniformly.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、溶液に温度差をつ
けて結晶基板上に溶液の溶質を析出する液相エピタキシ
ャル成長に係わり、ウェハー成長膜厚の均一性向上を成
し得る液相エピタキシャル成長方法及びその装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid phase epitaxial growth method in which a solute of a solution is deposited on a crystal substrate by applying a temperature difference to the solution, and a liquid phase epitaxial growth method capable of improving the uniformity of the film thickness grown on a wafer. And its device.

【0002】[0002]

【従来の技術】Ga等の低融点金属を溶媒とし、GaA
s,GaPを溶質とした溶液に温度差をつけ、高温側に
は原料結晶を置き低温側には結晶基板を置くと、溶液中
の飽和溶解度の違いと熱エネルギーにより低温側に向か
っての結晶材料の拡散が起こる。従来より、この結晶材
料の拡散を利用して結晶基板上への結晶成長を行う液相
エピタキシャル成長方法がある。このエピタキシャル成
長方法は、溶液中に効果的に温度差をつけるためにガス
等の冷却媒体を使用し、低温側(結晶基板側)の吸熱を行
う場合がある。
2. Description of the Related Art GaAs is used as a solvent with a low melting point metal such as Ga as a solvent.
When a temperature difference is applied to a solution containing s, GaP as a solute, a raw material crystal is placed on the high-temperature side, and a crystal substrate is placed on the low-temperature side. Material diffusion occurs. Conventionally, there is a liquid phase epitaxial growth method in which a crystal is grown on a crystal substrate by utilizing the diffusion of the crystal material. In this epitaxial growth method, a cooling medium such as a gas is used to make a temperature difference effectively in a solution, and heat may be absorbed on a low temperature side (crystal substrate side).

【0003】特に、横型構造の電気炉においては、溶液
の上下方向に温度差を付ける場合、溶液の加熱ヒーター
を上下に分割して、上下の加熱ヒーターを別々に温度設
定することが可能になっている。しかしながら、それだ
けでは十分な温度差は得られず、溶液の下側を強制冷却
によって吸熱することが必要である。
[0003] In particular, in a horizontal type electric furnace, when a temperature difference is provided in the vertical direction of the solution, it is possible to divide the heater for the solution into upper and lower portions and to set the temperature of the upper and lower heaters separately. ing. However, a sufficient temperature difference cannot be obtained by itself, and it is necessary to absorb heat on the lower side of the solution by forced cooling.

【0004】以下、III−V族化合物であるGaAsを
例にとって説明する。
Hereinafter, GaAs, which is a group III-V compound, will be described as an example.

【0005】溶液中の温度差を利用した液相エピタキシ
ャル成長方法では、GaAs基板をボートの基板支持台
にセットすると共に、ドーパントの入った溶媒としての
Gaと、溶質(原料結晶)としてのGaAs多結晶とをボ
ートの溶液溜めにセットし、更にGaAs多結晶の上方
に均熱板を配置する。そして、上記ボートを水素ガス雰
囲気中の炉芯管に入れて、基板温度が600〜800℃
になるように昇温すると共に、炉芯管下部では空気やN
2のガス等の冷却媒体で吸熱を行う。この状態におい
て、飽和状態となった溶液をGaAs基板の上面に接触
させると、飽和溶液の温度差に伴う材料拡散によってG
aAs基板上に結晶成長が行なわれる。上記均熱板をボ
ートに設置する理由は、溶液の液面上に浮かせた板形状
の原料結晶の表面がボートへのセット前のエッチング処
理等で反射面になっている場合、均熱板がボートに設置
されていないと、溶液において上部からの幅射熱の受け
方のバラツキ要因になる可能性があるためである。
In the liquid phase epitaxial growth method utilizing a temperature difference in a solution, a GaAs substrate is set on a substrate support of a boat, and Ga as a solvent containing a dopant and GaAs polycrystal as a solute (raw material crystal) are used. Are set in the solution reservoir of the boat, and a soaking plate is placed above the GaAs polycrystal. Then, the boat was placed in a furnace core tube in a hydrogen gas atmosphere, and the substrate temperature was set to 600 to 800 ° C.
And the air and N at the bottom of the furnace core tube.
Endotherm is performed with a cooling medium such as gas of 2 . In this state, when the saturated solution is brought into contact with the upper surface of the GaAs substrate, material diffusion due to the temperature difference of the saturated solution causes G
Crystal growth is performed on the aAs substrate. The reason for installing the heat equalizing plate on the boat is that if the surface of the plate-shaped raw material crystal floating on the liquid surface of the solution is a reflecting surface due to etching treatment before setting to the boat, the heat equalizing plate If not installed on the boat, the solution may cause a variation in how the solution receives the widespread heat from above.

【0006】図4(a),(b)に、炉芯管下部に冷却部を
設けた横型成長炉を用いて、溶液中の温度差を利用して
エピタキシャル成長を行う液相エピタキシャル成長装置
の断面を示す。
FIGS. 4 (a) and 4 (b) show cross sections of a liquid phase epitaxial growth apparatus for performing epitaxial growth utilizing a temperature difference in a solution by using a horizontal growth furnace provided with a cooling section below a furnace core tube. Show.

【0007】図4(a)に示すように、その液相エピタキ
シャル成長装置を用いた液相エピタキシャル成長方法で
はスライド式ボート41を用いる。このスライド式ボー
ト(以下、単にボートと言う)41によれば、基板支持台
43上に横方向にセットされた半導体基板42上を、溶
液槽45を有する溶液溜め46が相対的に摺動すること
によって、溶液槽45の溶液44を半導体基板42に被
せたり拭い取ったりするようになっている。また、上記
溶液44には板形状の原料結晶52が投入されていて、
その原料結晶52の上方には均熱板50が配置されてい
る。また、上記ボート41の素材として、高純度処理が
施されたグラファイト(黒鉛)が使用されている。
As shown in FIG. 4A, a slide boat 41 is used in a liquid phase epitaxial growth method using the liquid phase epitaxial growth apparatus. According to the sliding boat (hereinafter, simply referred to as a boat) 41, a solution reservoir 46 having a solution tank 45 relatively slides on a semiconductor substrate 42 set in a lateral direction on a substrate support 43. As a result, the solution 44 in the solution tank 45 is put on the semiconductor substrate 42 or wiped off. Further, a plate-shaped raw material crystal 52 is charged into the solution 44,
Above the raw material crystal 52, a soaking plate 50 is arranged. As a material of the boat 41, graphite (graphite) subjected to high-purity processing is used.

【0008】上記構成の液相エピタキシャル成長装置を
用いた液相エピタキシャル成長方法は以下のようにして
行われる。
[0008] The liquid phase epitaxial growth method using the liquid phase epitaxial growth apparatus having the above configuration is performed as follows.

【0009】まず、上記基板支持台43上に半導体基板
42がセットされたボート41を、炉芯管としての石英
管48内に投入する。そして、上記石英管48内の水素
雰囲気中において、加熱ヒータ49でボート41を昇温
し、且つ、冷却媒体51で石英管48の下部を冷却す
る。その状態で、上記溶液44が飽和溶液になるまで所
定時間保持する。
First, the boat 41 in which the semiconductor substrate 42 is set on the substrate support 43 is put into a quartz tube 48 as a furnace core tube. Then, in a hydrogen atmosphere in the quartz tube 48, the temperature of the boat 41 is raised by the heater 49, and the lower part of the quartz tube 48 is cooled by the cooling medium 51. In this state, the solution 44 is maintained for a predetermined time until the solution 44 becomes a saturated solution.

【0010】その後、図4(b)に示すように、操作棒4
7によって溶液留め46を操作して、溶液槽45を半導
体基板42上に位置させて、溶液44を半導体基板42
の表面に接触させる。これにより、エピタキシャル成長
が行われて、半導体基板42上に結晶が成長する。
[0010] Thereafter, as shown in FIG.
7, the solution holder 46 is operated to position the solution tank 45 on the semiconductor substrate 42, and the solution 44 is transferred to the semiconductor substrate 42.
Contact surface. Thereby, epitaxial growth is performed, and a crystal grows on the semiconductor substrate 42.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記液相エ
ピタキシャル成長方法では、半導体基板42の表面にお
ける成長膜厚分布の均一化を図るために、半導体基板4
2の表面に対して垂直方向の温度勾配(温度差)を持たせ
つつ、半導体基板42の表面に対して平行方向(水平方
向)の温度均一性が要求されている。しかしながら、上
記溶液44の熱伝導率と、ボート41の素材であるグラ
ファイトの熱伝導率との違いにより、ボート41の各部
において上下に流れる熱量(熱流量)が異なる。そして、
上記溶液槽45は素材にグラファイトを使用しているか
ら、溶液44に比べて熱伝導率が大きく、溶液槽45の
内壁近傍において上下方向の温度勾配(温度差)がつきに
くい。その結果、図5に示すように、上記半導体基板4
2の表面では、中央部に比べ周辺部は溶液槽45の素材
であるグラファイトの熱伝導率の影響で成長速度が遅
く、その周辺部の成長膜厚が薄くなってしまう。すなわ
ち、上記半導体基板42の表面において成長膜厚にバラ
ツキが生ずるという問題がある。
By the way, in the above-mentioned liquid phase epitaxial growth method, in order to make the growth film thickness distribution on the surface of the semiconductor substrate 42 uniform, the semiconductor substrate 4 is formed.
The temperature uniformity in the parallel direction (horizontal direction) with respect to the surface of the semiconductor substrate 42 is required while giving a temperature gradient (temperature difference) in the vertical direction to the surface of the semiconductor substrate 42. However, due to the difference between the thermal conductivity of the solution 44 and the thermal conductivity of graphite, which is the material of the boat 41, the amount of heat (heat flow) flowing vertically in each part of the boat 41 is different. And
Since the solution tank 45 uses graphite as a material, the solution tank 45 has a higher thermal conductivity than the solution 44 and is less likely to have a vertical temperature gradient (temperature difference) near the inner wall of the solution tank 45. As a result, as shown in FIG.
On the surface of No. 2, the growth rate is slower in the peripheral part than in the central part due to the thermal conductivity of graphite as the material of the solution tank 45, and the thickness of the peripheral part becomes thinner. That is, there is a problem that the thickness of the grown film varies on the surface of the semiconductor substrate 42.

【0012】また、上部からボート41に供給された熱
が、均熱板50/原料結晶52/溶液44/半導体基板
42/基板支持台43を順に通って冷却媒体51に吸収
されるのが好ましい。それには、上記原料結晶52と均
熱板50とが水平方向に均等に密着しているのが望まし
い。しかし、上記原料結晶52が板形状であるために、
図6に示すように、実際は、原料結晶52と均熱板50
との間に溶液44が回り込んでしまう。しかも、上記溶
媒44が低融点金属である溶液44は粘性を有するため
に、溶液44が回り込む箇所と、溶液44が回り込まな
い箇所とが存在してしまう。上記原料結晶52と均熱板
50との間において溶液44が回り込まない箇所には雰
囲気ガスが存在する。このような状態は、ボート41ヘ
の溶液44のセット毎に異なる。このように、上記原料
結晶52と均熱板50との間において、熱伝導率が小さ
い雰囲気ガスが部分的に存在するため、均熱板50から
溶液44への熱の流れのなかで雰囲気ガスが熱の抵抗と
なって、水平方向の熱分布が不均一になる。その結果、
上記原料結晶52と均熱板50との間において溶液44
が回り込んでいる箇所は、雰囲気ガスが存在する箇所に
比べて上部からの熱が伝わり易い。その結果、上記原料
結晶52と均熱板50との間において溶液44が入り込
んでいる箇所の直下では温度が高くなって、半導体基板
42の表面に温度ムラが出来る。すなわち、上記半導体
基板42の表面において温度が異なり、成長膜厚にバラ
ツキが生じる。
Further, it is preferable that the heat supplied to the boat 41 from above is absorbed by the cooling medium 51 through the soaking plate 50 / raw material crystal 52 / solution 44 / semiconductor substrate 42 / substrate support 43 in this order. . To this end, it is desirable that the raw material crystal 52 and the heat equalizing plate 50 are evenly and closely adhered in the horizontal direction. However, since the raw material crystal 52 has a plate shape,
As shown in FIG. 6, the raw material crystal 52 and the soaking plate 50 are actually
The solution 44 wraps around between the two. In addition, since the solution 44 in which the solvent 44 is a low melting point metal has viscosity, there are portions where the solution 44 goes around and portions where the solution 44 does not go around. Atmospheric gas exists in a portion where the solution 44 does not flow between the raw material crystal 52 and the soaking plate 50. Such a state differs for each set of the solution 44 in the boat 41. As described above, since the atmosphere gas having a small thermal conductivity partially exists between the raw material crystal 52 and the soaking plate 50, the atmosphere gas in the flow of heat from the soaking plate 50 to the solution 44. Becomes heat resistance, and the heat distribution in the horizontal direction becomes non-uniform. as a result,
The solution 44 is placed between the raw material crystal 52 and the soaking plate 50.
The heat from the upper part is easily transmitted to the part where the gas flows around as compared with the part where the atmospheric gas exists. As a result, the temperature becomes high immediately below the portion where the solution 44 enters between the raw material crystal 52 and the soaking plate 50, and the surface of the semiconductor substrate 42 becomes uneven in temperature. That is, the temperature differs on the surface of the semiconductor substrate 42, and the thickness of the grown film varies.

【0013】そこで、本発明の目的は、半導体基板の表
面における温度ムラをなくして、その表面における成長
膜厚を均一にすることができる液相エピタキシャル成長
方法及びその装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a liquid phase epitaxial growth method and an apparatus therefor which can eliminate temperature unevenness on the surface of a semiconductor substrate and make the grown film thickness on the surface uniform.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の液相エピタキシャル成長方法は、反応炉内
で、水平にセットされた半導体基板上を、下部に開口を
有する溶液槽が相対的に摺動することにより、上記溶液
槽の溶液を上記半導体基板上に被せたり拭い取ったりす
ると共に、上記溶液に温度差をつけ、この温度差を利用
して上記半導体基板上に結晶を成長させる液相エピタキ
シャル成長方法において、上記半導体基板を収容する凹
部の底面において上記溶液槽の開口に対向する対向部上
に、上記半導体基板を配置し、上記対向部上に、上記半
導体基板を取り囲むように上記半導体基板と同材料の単
結晶または多結晶からなるダミー部材を配置することを
特徴としている。
In order to achieve the above object, a liquid phase epitaxial growth method according to the present invention is characterized in that a solution tank having an opening at a lower portion is placed on a horizontally set semiconductor substrate in a reactor. By sliding over the solution, the solution in the solution bath is covered or wiped on the semiconductor substrate, and a temperature difference is applied to the solution, and a crystal is grown on the semiconductor substrate using the temperature difference. In the liquid phase epitaxial growth method, the semiconductor substrate is disposed on an opposing portion facing the opening of the solution tank on the bottom surface of the recess accommodating the semiconductor substrate, and on the opposing portion, the semiconductor substrate is surrounded by the semiconductor substrate. It is characterized in that a dummy member made of single crystal or polycrystal of the same material as the semiconductor substrate is arranged.

【0015】上記構成の液相エピタキシャル成長方法に
よれば、上記半導体基板を取り囲むようにダミー部材を
配置するから、溶液槽の内壁から半導体基板が遠ざか
り、溶液槽の内壁から供給される熱の影響が半導体基板
に及ばない。その結果、上記半導体基板の表面に対して
垂直方向の温度勾配が生じると共に、半導体基板の表面
に対して平行方向の温度が均一になって、半導体基板の
表面における成長膜厚分布の均一化を達成することがで
きる。
According to the liquid-phase epitaxial growth method having the above-described structure, since the dummy member is arranged so as to surround the semiconductor substrate, the semiconductor substrate moves away from the inner wall of the solution tank, and the influence of heat supplied from the inner wall of the solution tank is reduced. It does not reach the semiconductor substrate. As a result, a temperature gradient occurs in a direction perpendicular to the surface of the semiconductor substrate, and a temperature in a direction parallel to the surface of the semiconductor substrate becomes uniform. Can be achieved.

【0016】もし、上記半導体基板の周囲にダミー部材
が無いと、半導体基板の周囲の溶液が過飽和状態となる
ため、結晶材料が溶液槽の内周から中央部へと拡散し
て、膜厚分布バラツキの原因となる。
If there is no dummy member around the semiconductor substrate, the solution around the semiconductor substrate becomes supersaturated, so that the crystal material diffuses from the inner periphery of the solution tank to the central portion, and the film thickness distribution increases. It causes variation.

【0017】また、一実施形態の発明の液相エピタキシ
ャル成長方法は、上記半導体基板と上記ダミー部材とが
略同じ厚みであることを特徴としている。
In one embodiment of the present invention, the semiconductor substrate and the dummy member have substantially the same thickness.

【0018】上記一実施形態の発明の液相エピタキシャ
ル成長方法によれば、上記半導体基板の表面において膜
厚分布バラツキをなくす上で、半導体基板とダミー部材
とを略同じ厚みにするのが好ましい。
According to the liquid phase epitaxial growth method of one embodiment of the present invention, it is preferable that the semiconductor substrate and the dummy member have substantially the same thickness in order to eliminate variations in film thickness distribution on the surface of the semiconductor substrate.

【0019】また、一実施形態の発明の液相エピタキシ
ャル成長方法は、反応炉内で、水平にセットされた半導
体基板上を、下部に開口を有する溶液槽が相対的に摺動
することにより、上記溶液槽の溶液を上記半導体基板上
に被せたり拭い取ったりすると共に、上記溶液に温度差
をつけ、この温度差を利用して上記半導体基板上に結晶
を成長させる液相エピタキシャル成長方法において、上
記溶液の溶質となる原料結晶を、上記溶液に沈めている
ことを特徴としている。
In one embodiment of the liquid phase epitaxial growth method according to the present invention, the solution tank having an opening at the bottom slides relatively on a horizontally set semiconductor substrate in a reaction furnace. In the liquid phase epitaxial growth method of covering or wiping the solution in the solution bath onto the semiconductor substrate, applying a temperature difference to the solution, and utilizing the temperature difference to grow a crystal on the semiconductor substrate, Characterized in that raw material crystals to be solutes are submerged in the solution.

【0020】上記一実施形態の発明の液相エピタキシャ
ル成長方法によれば、上記溶液内において垂直方向途中
に原料結晶を置く、すなわち、原料結晶を溶液に沈め、
故意に原料結晶を溶液内に位置させているから、原料結
晶の上方に配置された例えば均熱板と原料結晶との間に
溶液が回り込んで空隙が存在しない。つまり、上記均熱
板と原料結晶との間に雰囲気ガスが存在しない。したが
って、上記均熱板において溶液との接触状態が各部で同
じになって、水平方向において均熱板から溶液への熱の
流れが均一になる。その結果、上記半導体基板の表面に
対して垂直方向の温度勾配が生じると共に、半導体基板
の表面に対して平行方向の温度が均一になって、半導体
基板の表面における成長膜厚分布の均一化を達成するこ
とができる。
According to the liquid phase epitaxial growth method of one embodiment of the present invention, the raw material crystal is placed in the solution in the vertical direction, that is, the raw material crystal is submerged in the solution,
Since the raw material crystal is intentionally positioned in the solution, there is no gap between the raw material crystal and the solution, for example, between the soaking plate and the raw material crystal disposed above the raw material crystal. That is, there is no atmospheric gas between the soaking plate and the raw material crystal. Therefore, the state of contact with the solution in the soaking plate becomes the same in each part, and the flow of heat from the soaking plate to the solution in the horizontal direction becomes uniform. As a result, a temperature gradient occurs in a direction perpendicular to the surface of the semiconductor substrate, and a temperature in a direction parallel to the surface of the semiconductor substrate becomes uniform. Can be achieved.

【0021】また、一実施形態の発明の液相エピタキシ
ャル成長方法は、上記溶液に対して上部が下部より高温
になるように温度差をつけ、上記溶液の高温側に上記原
料結晶を配置することを特徴としている。
The liquid phase epitaxial growth method according to one embodiment of the present invention is characterized in that a temperature difference is set so that an upper part of the solution is higher than a lower part of the solution, and the raw material crystal is arranged on a high temperature side of the solution. Features.

【0022】上記一実施形態の発明の液相エピタキシャ
ル成長方法によれば、上記溶液の高温側に原料結晶を配
置するから、原料結晶を効果的に拡散させることができ
る。
According to the liquid phase epitaxial growth method of the embodiment of the present invention, since the source crystal is arranged on the high temperature side of the solution, the source crystal can be effectively diffused.

【0023】また、一実施形態の発明の液相エピタキシ
ャル成長方法は、上記溶液の溶媒は低融点金属であるこ
とを特徴としている。
In one embodiment of the liquid phase epitaxial growth method according to the present invention, the solvent of the solution is a low melting point metal.

【0024】上記一実施形態の発明の液相エピタキシャ
ル成長方法によれば、上記溶液の溶媒は低融点金属であ
るから、半導体基板上の結晶成長を良好に行うことがで
きる。
According to the liquid phase epitaxial growth method of the embodiment of the present invention, since the solvent of the solution is a metal having a low melting point, crystal growth on the semiconductor substrate can be favorably performed.

【0025】また、一実施形態の発明の液相エピタキシ
ャル成長方法は、上記低融点金属はGaであることを特
徴としている。
In one embodiment of the present invention, the low-melting-point metal is Ga.

【0026】上記一実施形態の発明の液相エピタキシャ
ル成長方法によれば、上記低融点金属はGaであるか
ら、半導体基板上にIII−V化合物を成長させることがで
きる。
According to the liquid phase epitaxial growth method of the embodiment of the present invention, since the low melting point metal is Ga, a III-V compound can be grown on a semiconductor substrate.

【0027】また、一実施形態の発明の液相エピタキシ
ャル成長方法は、上記原料結晶はGaAsまたはGaP
であることを特徴としている。
In one embodiment of the present invention, the source crystal is GaAs or GaP.
It is characterized by being.

【0028】上記一実施形態の発明の液相エピタキシャ
ル成長方法によれば、上記原料結晶はGaAsまたはG
aPであるから、半導体基板上にIII−V化合物を成長さ
せることができる。
According to the liquid phase epitaxial growth method of one embodiment of the present invention, the raw material crystal is GaAs or G
Since it is aP, a III-V compound can be grown on a semiconductor substrate.

【0029】また、本発明の液相エピタキシャル成長装
置は、反応炉内で、水平にセットされた半導体基板上
を、下部に開口を有する溶液槽が相対的に摺動すること
により、上記溶液槽の溶液を上記半導体基板上に被せた
り拭い取ったりすると共に、上記溶液に温度差をつけ、
この温度差を利用して上記半導体基板上に結晶を成長さ
せる液相エピタキシャル成長装置において、上記半導体
基板を収容する凹部の底面において、上記半導体基板の
周囲にダミー部材を配置するための配置部を備えて、上
記半導体基板の全面に略均一に結晶を成長させるように
したことを特徴としている。
Further, in the liquid phase epitaxial growth apparatus of the present invention, a solution tank having an opening at a lower portion relatively slides on a horizontally set semiconductor substrate in a reaction furnace, thereby forming the solution tank. While covering or wiping the solution on the semiconductor substrate, giving a temperature difference to the solution,
In the liquid phase epitaxial growth apparatus for growing a crystal on the semiconductor substrate by utilizing the temperature difference, the liquid crystal epitaxial growth apparatus further includes an arrangement portion for disposing a dummy member around the semiconductor substrate on a bottom surface of the recess accommodating the semiconductor substrate. Thus, the present invention is characterized in that crystals are grown substantially uniformly on the entire surface of the semiconductor substrate.

【0030】上記構成の液相エピタキシャル成長装置に
よれば、上記半導体基板の周囲にダミー部材を配置する
ための配置部を備えているから、その配置部にダミー部
材を配置することにより、半導体基板がダミー部材で取
り囲まれて、溶液槽の内壁から半導体基板が遠ざかり、
溶液槽の内壁から供給される熱の影響が半導体基板に及
ばない。その結果、上記半導体基板の表面に対して垂直
方向の温度勾配が生じると共に、半導体基板の表面に対
して平行方向の温度が均一になって、半導体基板の表面
における成長膜厚分布の均一化を達成することができ
る。
According to the liquid phase epitaxial growth apparatus having the above-described configuration, since the arrangement portion for disposing the dummy member is provided around the semiconductor substrate, the semiconductor substrate can be arranged by disposing the dummy member in the arrangement portion. Surrounded by the dummy member, the semiconductor substrate moves away from the inner wall of the solution tank,
The heat supplied from the inner wall of the solution tank does not affect the semiconductor substrate. As a result, a temperature gradient occurs in a direction perpendicular to the surface of the semiconductor substrate, and a temperature in a direction parallel to the surface of the semiconductor substrate becomes uniform. Can be achieved.

【0031】また、一実施形態の発明の液相エピタキシ
ャル成長装置は、上記溶液槽の上部に配置され、先端が
尖がった突起が規則的に表面に形成された均熱板を備え
たことを特徴としている。
The liquid phase epitaxial growth apparatus according to one embodiment of the present invention further comprises a heat equalizing plate disposed on the upper portion of the solution tank and having projections with sharp tips formed regularly on the surface. Features.

【0032】上記一実施形態の発明の液相エピタキシャ
ル成長装置によれば、上記均熱板を溶液槽の上部に配置
しているので、溶液槽の溶液内に例えば原料結晶を投入
したとき、原料結晶が均熱板の突起で均等に押さえられ
て、原料結晶が溶液中に位置する。その結果、上記突起
間には溶液が回り込み、均熱板と原料結晶との間に空隙
が存在しなくなって、均熱板における溶液との接触状態
を各部で同じにすることができる。
According to the liquid-phase epitaxial growth apparatus of the embodiment of the present invention, since the soaking plate is arranged above the solution tank, when the raw material crystal is put into the solution in the solution tank, for example, Are uniformly pressed by the protrusions of the soaking plate, and the raw material crystals are located in the solution. As a result, the solution wraps around between the protrusions, and no gap exists between the soaking plate and the raw material crystal, and the contact state with the solution in the soaking plate can be made the same in each part.

【0033】また、一実施形態の発明の液相エピタキシ
ャル成長装置は、上記溶液内に配置されたスノコ形状の
浮上り防止部材を備えたことを特徴としている。
Further, the liquid phase epitaxial growth apparatus according to the invention of one embodiment is characterized in that it has a slanting-shaped floating prevention member disposed in the solution.

【0034】上記一実施形態の発明の液相エピタキシャ
ル成長装置によれば、上記溶液槽の溶液内に投入した例
えば原料結晶を浮上り防止部材下に潜り込ませて、原料
結晶を溶液中に位置させる。このとき、上記浮上り防止
部材がスノコ形状であるので、原料結晶の上方に配置さ
れた例えば均熱板と原料結晶との間に溶液が回り込み、
均熱板と原料結晶との間に空隙が存在しなくなって、均
熱板における溶液との接触状態を各部で同じにすること
ができる。
According to the liquid phase epitaxial growth apparatus of one embodiment of the present invention, for example, the raw material crystal charged into the solution in the solution tank is sunk under the floating preventing member, and the raw material crystal is positioned in the solution. At this time, since the floating prevention member is in the shape of a snowboard, the solution wraps around, for example, between the raw material crystal and the soaking plate arranged above the raw material crystal,
Since there is no gap between the soaking plate and the raw material crystals, the state of contact with the solution in the soaking plate can be made the same in each part.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】以下、本発明の液相エピタキシャ
ル成長方法およびその装置を図示の実施の形態により詳
細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a liquid phase epitaxial growth method and apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.

【0036】図1(a)に、本発明の実施の一形態の液相
エピタキシャル成長方法を行うエピタキシャル成長装置
の概略断面図を示し、図1(b)に、上記液相エピタキシ
ャル成長装置の要部の概略断面図を示している。なお、
図1(a),(b)では、ボート1の溶液溜め6に設けられ
た溶液槽5の開口15と、ボート1の基板支持台3の凹
部13とを対向させた状態を示している。
FIG. 1 (a) is a schematic sectional view of an epitaxial growth apparatus for performing a liquid phase epitaxial growth method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 (b) is a schematic view of a main part of the liquid phase epitaxial growth apparatus. FIG. In addition,
FIGS. 1A and 1B show a state in which the opening 15 of the solution tank 5 provided in the solution reservoir 6 of the boat 1 is opposed to the recess 13 of the substrate support 3 of the boat 1.

【0037】上記液相エピタキシャル成長装置は、図1
(a)に示すように、反応炉としての石英管8と、この石
英管8を加熱するヒータ9と、石英管8内に収容された
スライド式ボート(以下、単にボート言う)1とを備えて
いる。このボート1は、半導体基板2を収容する凹部1
3が設けられた基板支持台3と、この基板支持台3上に
載置され、基板支持台3に対して相対的に摺動する溶液
溜め6とを有している。上記溶液溜め6が基板支持台3
上を相対的に摺動することによって、溶液溜め6に形成
された溶液槽5の溶液4を半導体基板2に被せたり拭っ
たりするようになっている。なお、上記石英管8内に
は、図示しない供給口から水素ガスが供給されている。
また、上記石英管8の下部における吸熱を冷却媒体11
で行っている。
The above liquid phase epitaxial growth apparatus is shown in FIG.
As shown in FIG. 1A, a quartz tube 8 as a reaction furnace, a heater 9 for heating the quartz tube 8, and a slide boat (hereinafter simply referred to as a boat) 1 accommodated in the quartz tube 8 are provided. ing. The boat 1 has a recess 1 for accommodating a semiconductor substrate 2.
The substrate support 3 includes a substrate support 3 provided thereon, and a solution reservoir 6 mounted on the substrate support 3 and sliding relative to the substrate support 3. The solution reservoir 6 serves as the substrate support 3
The solution 4 in the solution tank 5 formed in the solution reservoir 6 is covered or wiped on the semiconductor substrate 2 by relatively sliding on the upper side. A hydrogen gas is supplied into the quartz tube 8 from a supply port (not shown).
Further, the heat absorption in the lower part of the quartz tube 8 is reduced by the cooling medium 11.
It is done in.

【0038】また、図1(b)に示すように、上記基板支
持台3の凹部13の底面積と溶液槽5の開口面積とは等
しくなっていて、溶液槽5の開口15に対向する凹部1
3の対向部としての底面13aには、半導体基板2が配
置されている。この半導体基板2上にIII−V化合物を成
長させる場合、溶液4の溶媒としては例えば低融点金属
のGa等を用いることができ、溶液4の溶質となる原料
結晶12としては例えばGaAsまたはGaPを用いる
ことできる。上記原料結晶12は溶液4の上部に位置し
ている。また、上記原料結晶12の上方、つまり溶液槽
5の上部には均熱板10が配置されていて、その均熱板
10の原料結晶側の表面には、先端が尖った円錐形状の
突起20が規則的に形成されている。また、上記凹部1
3の底面13aにおいて、半導体基板2の周囲にダミー
部材18を配置するための配置部23を設けている。上
記ダミー部材18は、図2に示すように、4つあって、
半導体基板2を取り囲むように配置部23に配置されて
いる。上記ダミー部材18間には略隙間がなく、ダミー
部材18が略連続して半導体基板2を取り囲んでいる。
また、上記ダミー部材18は、半導体基板2と同材料の
単結晶からなっている。
Further, as shown in FIG. 1B, the bottom area of the recess 13 of the substrate support 3 is equal to the opening area of the solution tank 5, and the recess facing the opening 15 of the solution tank 5. 1
The semiconductor substrate 2 is disposed on a bottom surface 13a as an opposing portion of the semiconductor substrate 3. When a III-V compound is grown on the semiconductor substrate 2, for example, a low melting point metal such as Ga can be used as a solvent of the solution 4, and GaAs or GaP is used as a raw material crystal 12 as a solute of the solution 4. Can be used. The source crystal 12 is located above the solution 4. Above the source crystal 12, that is, above the solution tank 5, a heat equalizing plate 10 is disposed. Are regularly formed. In addition, the recess 1
On the bottom surface 13 a of the third substrate 3, an arrangement portion 23 for disposing the dummy member 18 around the semiconductor substrate 2 is provided. As shown in FIG. 2, there are four dummy members 18,
It is arranged in the arrangement part 23 so as to surround the semiconductor substrate 2. There is substantially no gap between the dummy members 18, and the dummy members 18 surround the semiconductor substrate 2 substantially continuously.
The dummy member 18 is made of a single crystal of the same material as the semiconductor substrate 2.

【0039】上記構成の液相エピタキシャル成長装置を
用いた液相エピタキシャル成長方法では、基板支持台3
の凹部13に半導体基板2を水平にセットすると共に、
原料結晶12を含む溶液4を溶液槽5に充填した後、そ
の原料結晶12上に均熱板10を配置する。そして、上
記ボート1を水素雰囲気中の石英管8内にいれて、所定
の基板温度になるまで昇温すると共に、石英管8下部に
おいて冷却媒体11で吸熱を行う。これにより、上記溶
液4において上部が下部より高温になって、原料結晶1
2が溶液4の高温側に位置することになる。その後、図
示しない、操作棒を操作して溶液溜め6を基板支持台3
に対して摺動させて、飽和状態となった溶液4を半導体
基板2の上面に接触させると、飽和状態の溶液4の温度
差に伴って溶質が拡散し、半導体基板2上に結晶が成長
する。このとき、上記半導体基板2を取り囲むように、
ダミー部材18を凹部13配置しているから、溶液槽5
の内壁から半導体基板2が遠ざかっており、溶液槽5の
内壁から供給される熱の影響が半導体基板2に及ばな
い。その結果、上記半導体基板2の表面に対して垂直方
向の温度勾配が生じると共に、半導体基板2の表面に対
して平行方向の温度が均一になって、図2に示すよう
に、半導体基板2の表面における成長膜厚分布の均一化
を達成することができる。
In the liquid phase epitaxial growth method using the liquid phase epitaxial growth apparatus having the above structure, the substrate support 3
The semiconductor substrate 2 is set horizontally in the recess 13 of
After filling the solution 4 containing the raw material crystal 12 into the solution tank 5, the soaking plate 10 is arranged on the raw material crystal 12. Then, the boat 1 is placed in the quartz tube 8 in a hydrogen atmosphere, the temperature is raised until a predetermined substrate temperature is reached, and heat is absorbed by the cooling medium 11 below the quartz tube 8. As a result, the temperature of the upper part of the solution 4 becomes higher than that of the lower part thereof,
2 will be located on the hot side of solution 4. After that, the operation reservoir (not shown) is operated to move the solution reservoir 6 to the substrate support 3.
When the saturated solution 4 is brought into contact with the upper surface of the semiconductor substrate 2 by sliding with respect to the solute, the solute is diffused with the temperature difference of the saturated solution 4 and crystals grow on the semiconductor substrate 2. I do. At this time, so as to surround the semiconductor substrate 2,
Since the dummy member 18 is disposed in the recess 13, the solution tank 5
The semiconductor substrate 2 is far away from the inner wall of the substrate, and the heat supplied from the inner wall of the solution tank 5 does not affect the semiconductor substrate 2. As a result, a temperature gradient in the direction perpendicular to the surface of the semiconductor substrate 2 is generated, and the temperature in the direction parallel to the surface of the semiconductor substrate 2 becomes uniform, as shown in FIG. Uniformity of the growth film thickness distribution on the surface can be achieved.

【0040】また、上記凹部13の底面13aにおい
て、半導体基板2の周囲にダミー部材18を配置するた
めの配置部23を設けているから、その配置部23にダ
ミー部材18を配置することにより、半導体基板2をダ
ミー部材18で取り囲むことができる。
Further, since the placement portion 23 for placing the dummy member 18 around the semiconductor substrate 2 is provided on the bottom surface 13a of the concave portion 13, the placement of the dummy member 18 in the placement portion 23 The semiconductor substrate 2 can be surrounded by the dummy member 18.

【0041】また、上記半導体基板2の表面において膜
厚分布バラツキをなくす上で、半導体基板2とダミー部
材18とを略同じ厚みにするのが好ましい。
In order to eliminate variations in film thickness distribution on the surface of the semiconductor substrate 2, it is preferable that the semiconductor substrate 2 and the dummy member 18 have substantially the same thickness.

【0042】また、上記均熱板10を溶液槽5の上部に
配置しているので、溶液槽5の溶液4内の原料結晶12
が均熱板10の突起20で均等に押さえられて、原料結
晶12が溶液4中に位置する。すなわち、上記原料結晶
12が沈んで溶液4内に位置している。その結果、上記
突起20間には溶液4が回り込み、均熱板10と原料結
晶12との間に空隙が存在しなくなって、均熱板10に
おける溶液4との接触状態が各部で同じになって、水平
方向において均熱板10から溶液4への熱の流れが均一
になる。その結果、上記半導体基板2の表面に対して垂
直方向の温度勾配を持たせつつ、半導体基板2の表面に
対して平行方向の温度がより均一になって、半導体基板
2の表面における成長膜をより均一にすることができ
る。
Further, since the heat equalizing plate 10 is disposed above the solution tank 5, the raw material crystals 12 in the solution 4 in the solution tank 5 are formed.
Are uniformly pressed by the projections 20 of the soaking plate 10, and the raw material crystal 12 is located in the solution 4. That is, the raw material crystal 12 sinks and is located in the solution 4. As a result, the solution 4 wraps around between the protrusions 20, and no gap exists between the soaking plate 10 and the raw material crystal 12, and the contact state of the soaking plate 10 with the solution 4 becomes the same in each part. Thus, the flow of heat from the heat equalizing plate 10 to the solution 4 becomes uniform in the horizontal direction. As a result, the temperature in the direction parallel to the surface of the semiconductor substrate 2 becomes more uniform while the temperature gradient in the direction perpendicular to the surface of the semiconductor substrate 2 is provided, and the growth film on the surface of the semiconductor substrate 2 is reduced. It can be more uniform.

【0043】また、上記溶液4の上部つまり高温側に原
料結晶12が配置されているから、原料結晶12を効果
的に拡散させることができる。
Further, since the source crystal 12 is disposed above the solution 4, that is, on the high temperature side, the source crystal 12 can be effectively diffused.

【0044】上記実施の形態では、ヒータ9は上下に分
割されていなかったが、分割されていてもよい。また、
上記石英管8は縦型でも横型でもよい。
In the above embodiment, the heater 9 is not divided into upper and lower parts, but may be divided. Also,
The quartz tube 8 may be vertical or horizontal.

【0045】また、上記実施の形態では、ダミー部材1
8は半導体基板2と同材料の単結晶からなっていたが、
多結晶からなっていてもよい。
In the above embodiment, the dummy member 1
8 was made of a single crystal of the same material as the semiconductor substrate 2,
It may be made of polycrystal.

【0046】また、上記ダミー部材18の数は4つであ
ったが、例えば1つでもよい。この場合、上記半導体基
板2を取り囲むように環状のダミー部材を配置すること
によって、本実施形態と同様の効果を奏する。要する
に、上記ダミー部材の数は特に限定されないのである。
The number of the dummy members 18 is four, but may be one, for example. In this case, by arranging an annular dummy member so as to surround the semiconductor substrate 2, the same effect as in the present embodiment can be obtained. In short, the number of the dummy members is not particularly limited.

【0047】また、上記ダミー部材18間に略隙間を設
けずに、半導体基板2を取り囲むようにダミー部材18
を略連続に配置していたが、上記ダミー部材間に隙間を
設けずに、半導体基板2を取り囲むようにダミー部材を
連続に配置してもよい。また、上記ダミー部材間に隙間
を設けて、半導体基板2の周囲にダミー部材を不連続に
配置してもよい。
Further, the dummy member 18 is formed so as to surround the semiconductor substrate 2 without providing a substantial gap between the dummy members 18.
Are arranged substantially continuously, but the dummy members may be arranged continuously so as to surround the semiconductor substrate 2 without providing a gap between the dummy members. Further, a gap may be provided between the dummy members, and the dummy members may be discontinuously arranged around the semiconductor substrate 2.

【0048】また、上記実施の形態では、凹部13の底
面積と溶液槽5の開口面積とは等しかったが、等しくし
なくてもよく、例えば、凹部の底面積が溶液槽の開口面
積よりも大きくなるようにしてもよい。
In the above embodiment, the bottom area of the recess 13 and the opening area of the solution tank 5 are equal, but they need not be equal. For example, the bottom area of the recess is larger than the opening area of the solution tank. It may be made larger.

【0049】また、上記実施の形態では、均熱板10の
突起20は円錐形状であったが、例えば、三角錐や四角
錐等の形状であってもよい。
In the above embodiment, the projections 20 of the heat equalizing plate 10 have a conical shape, but may have a triangular or quadrangular pyramid shape, for example.

【0050】図3は、本発明の他の実施の形態の液相エ
ピタキシャル成長装置における要部の断面図である。な
お、図1と同一部材には同一番号を付して説明を省略す
る。この液相エピタキシャル成長装置によれば、図3に
示すように、均熱板10(図1参照)の代わりに原料結晶
12側の表面が平滑面である均熱板30を用いると共
に、溶液槽5の溶液4内にスノコ形状の浮上り防止部材
39を配置している。そして、上記浮上り防止部材39
下には原料結晶12を潜り込ませていて、原料結晶12
を溶液4内に位置させている。このとき、上記浮上り防
止部材39がスノコ形状であるので、均熱板30と原料
結晶12との間に溶液4が回り込み、均熱板30と原料
結晶12との間に空隙が存在しなくなって、均熱板10
における溶液4との接触状態を各部で同じにできて、本
実施形態と同様の効果を奏する。
FIG. 3 is a sectional view of a main part of a liquid phase epitaxial growth apparatus according to another embodiment of the present invention. The same members as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. According to this liquid phase epitaxial growth apparatus, as shown in FIG. 3, instead of using the soaking plate 10 (see FIG. 1), a soaking plate 30 having a smooth surface on the side of the raw material crystal 12 is used. The floating prevention member 39 in the shape of a mushroom is disposed in the solution 4. Then, the floating prevention member 39
Underneath the raw material crystal 12,
Is located in solution 4. At this time, since the floating prevention member 39 is in the shape of a saw, the solution 4 wraps between the heat equalizing plate 30 and the raw material crystal 12, so that no gap exists between the heat equalizing plate 30 and the raw material crystal 12. And soaking plate 10
Can be made the same in each part in the contact state with the solution 4, and the same effect as in the present embodiment can be obtained.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上より、本発明の液相エピタキシャル
成長方法は、半導体基板を取り囲むようにダミー部材を
配置するから、溶液槽の内壁から半導体基板が遠ざか
り、半導体基板の表面に対して垂直方向の温度勾配が生
じると共に、半導体基板の表面に対して平行方向の温度
が均一になり、半導体基板の表面における成長膜厚分布
の均一にできる。
As described above, according to the liquid phase epitaxial growth method of the present invention, since the dummy member is arranged so as to surround the semiconductor substrate, the semiconductor substrate moves away from the inner wall of the solution tank, and the semiconductor substrate extends in a direction perpendicular to the surface of the semiconductor substrate. A temperature gradient is generated, and the temperature in the direction parallel to the surface of the semiconductor substrate becomes uniform, so that the growth film thickness distribution on the surface of the semiconductor substrate can be made uniform.

【0052】一実施形態の発明の液相エピタキシャル成
長方法は、上記半導体基板の表面において膜厚分布バラ
ツキをなくす上で、半導体基板とダミー部材とを略同じ
厚みにするのが好ましい。
In the liquid phase epitaxial growth method according to one embodiment of the present invention, it is preferable that the semiconductor substrate and the dummy member have substantially the same thickness in order to eliminate variations in film thickness distribution on the surface of the semiconductor substrate.

【0053】一実施形態の発明の液相エピタキシャル成
長方法は、原料結晶を溶液に沈め、故意に原料結晶を溶
液内に位置させているから、原料結晶の上方に配置され
た例えば均熱板と原料結晶との間に空隙が存在せず、均
熱板において溶液との接触状態が各部で同じになって、
水平方向において均熱板から溶液への熱の流れが均一に
なる。その結果、上記半導体基板の表面に対して垂直方
向の温度勾配が生じると共に、半導体基板の表面に対し
て平行方向の温度が均一になって、半導体基板の表面に
おける成長膜厚分布の均一化を達成することができる。
In the liquid phase epitaxial growth method according to one embodiment of the present invention, the raw material crystal is immersed in the solution, and the raw material crystal is intentionally positioned in the solution. There is no gap between the crystal and the contact state with the solution in the soaking plate is the same in each part,
The flow of heat from the soaking plate to the solution becomes uniform in the horizontal direction. As a result, a temperature gradient occurs in a direction perpendicular to the surface of the semiconductor substrate, and a temperature in a direction parallel to the surface of the semiconductor substrate becomes uniform. Can be achieved.

【0054】一実施形態の発明の液相エピタキシャル成
長方法は、上記溶液の高温側に原料結晶を配置するか
ら、原料結晶を効果的に拡散させることができる。
In the liquid phase epitaxial growth method according to one embodiment of the present invention, the source crystals are arranged on the high temperature side of the solution, so that the source crystals can be effectively diffused.

【0055】一実施形態の発明の液相エピタキシャル成
長方法によれば、上記溶液の溶媒は低融点金属であるか
ら、半導体基板上の結晶成長を良好に行うことができ
る。
According to the liquid phase epitaxial growth method of one embodiment of the present invention, since the solvent of the solution is a low melting point metal, it is possible to favorably grow a crystal on a semiconductor substrate.

【0056】一実施形態の発明の液相エピタキシャル成
長方法によれば、上記低融点金属はGaであるから、半
導体基板上にIII−V化合物を成長させることができる。
According to the liquid phase epitaxial growth method of one embodiment of the present invention, since the low melting point metal is Ga, a III-V compound can be grown on a semiconductor substrate.

【0057】一実施形態の発明の液相エピタキシャル成
長方法によれば、上記原料結晶はGaAsまたはGaP
であるから、半導体基板上にIII−V化合物を成長させる
ことができる。
According to the liquid phase epitaxial growth method of one embodiment of the present invention, the raw material crystal is GaAs or GaP.
Therefore, the III-V compound can be grown on the semiconductor substrate.

【0058】また、本発明の液相エピタキシャル成長装
置は、上記半導体基板の周囲にダミー部材を配置するた
めの配置部を備えているから、その配置部にダミー部材
を配置することにより、半導体基板の表面に対して垂直
方向の温度勾配が生じると共に、半導体基板の表面に対
して平行方向の温度が均一になって、半導体基板の表面
における成長膜厚分布の均一化を達成することができ
る。
Further, since the liquid phase epitaxial growth apparatus of the present invention has an arrangement portion for disposing a dummy member around the semiconductor substrate, by disposing the dummy member at the arrangement portion, A temperature gradient in the direction perpendicular to the surface is generated, and the temperature in the direction parallel to the surface of the semiconductor substrate becomes uniform, so that the growth thickness distribution on the surface of the semiconductor substrate can be made uniform.

【0059】一実施形態の発明の液相エピタキシャル成
長装置は、上記均熱板を溶液槽の上部に配置しているの
で、溶液槽の溶液内に例えば原料結晶を投入したとき、
原料結晶が均熱板の突起で均等に押さえられて、原料結
晶が溶液中に位置し、均熱板における溶液との接触状態
を各部で同じにできる。
In the liquid phase epitaxial growth apparatus according to one embodiment of the present invention, since the above-mentioned soaking plate is arranged above the solution tank, when a raw material crystal is put into the solution in the solution tank, for example,
The raw material crystals are evenly pressed by the protrusions of the heat equalizing plate, and the raw material crystals are located in the solution, so that the contact state of the heat equalizing plate with the solution can be the same in each part.

【0060】一実施形態の発明の液相エピタキシャル成
長装置は、スノコ形状の浮上り防止部材を溶液内に配置
しているから、原料結晶の上方に配置された例えば均熱
板と原料結晶との間に溶液が回り込み、均熱板と原料結
晶との間に空隙が存在しなくなって、均熱板における溶
液との接触状態を各部で同じにできる。
In the liquid-phase epitaxial growth apparatus according to one embodiment of the present invention, since the slant-shaped floating prevention member is disposed in the solution, the liquid crystal epitaxial growth apparatus is disposed between the raw material crystal and the soaking plate, for example, above the raw material crystal. The solution wraps around the soaking plate and there is no gap between the soaking plate and the raw material crystals, and the contact state of the soaking plate with the solution can be made the same in each part.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 図1(a)は本発明の実施の一形態の液相エピ
タキシャル成長装置の概略断面図であり、図1(b)は上
記液相エピタキシャル成長装置の要部の拡大断面図であ
る。
FIG. 1A is a schematic sectional view of a liquid phase epitaxial growth apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is an enlarged sectional view of a main part of the liquid phase epitaxial growth apparatus.

【図2】 図2は、上記液相エピタキシャル成長装置の
成長エリアの上面図、および、その成長エリアの半導体
基板の厚み分布を示すグラフである。
FIG. 2 is a top view of a growth area of the liquid phase epitaxial growth apparatus and a graph showing a thickness distribution of a semiconductor substrate in the growth area.

【図3】 図3は本発明の他の実施の形態の液相エピタ
キシャル成長装置の要部の拡大断面図である。
FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part of a liquid phase epitaxial growth apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図4】 図4は従来の液相エピタキシャル成長装置の
断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of a conventional liquid phase epitaxial growth apparatus.

【図5】 図5は、上記従来の液相エピタキシャル成長
装置の概略断面図、上記従来の液相エピタキシャル成長
装置の成長エリアの上面図、およびその成長エリアの半
導体基板の厚み分布を示すグラフである。
FIG. 5 is a schematic sectional view of the conventional liquid phase epitaxial growth apparatus, a top view of a growth area of the conventional liquid phase epitaxial growth apparatus, and a graph showing a thickness distribution of the semiconductor substrate in the growth area.

【図6】 図6は上記従来の液相エピタキシャル成長装
置の要部の拡大断面図である。
FIG. 6 is an enlarged sectional view of a main part of the conventional liquid phase epitaxial growth apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 半導体基板 5 溶液槽 8 石英管 13 凹部 13a 凹部の底面 15 開口 18 ダミー部材 Reference Signs List 2 semiconductor substrate 5 solution tank 8 quartz tube 13 recess 13a bottom of recess 15 opening 18 dummy member

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 反応炉内で、水平にセットされた半導体
基板上を、下部に開口を有する溶液槽が相対的に摺動す
ることにより、上記溶液槽の溶液を上記半導体基板上に
被せたり拭い取ったりすると共に、上記溶液に温度差を
つけ、この温度差を利用して上記半導体基板上に結晶を
成長させる液相エピタキシャル成長方法において、 上記半導体基板を収容する凹部の底面において上記溶液
槽の開口に対向する対向部上に、上記半導体基板を配置
し、 上記対向部上に、上記半導体基板を取り囲むように上記
半導体基板と同材料の単結晶または多結晶からなるダミ
ー部材を配置することを特徴とする液相エピタキシャル
成長方法。
1. A solution tank having an opening at a lower portion relatively slides on a semiconductor substrate set horizontally in a reaction furnace, so that the solution in the solution tank is covered on the semiconductor substrate. In addition to wiping, a temperature difference is applied to the solution, and a liquid phase epitaxial growth method is used to grow a crystal on the semiconductor substrate by using the temperature difference. On the opposing portion facing the opening, the semiconductor substrate is arranged, and on the opposing portion, a dummy member made of a single crystal or polycrystal of the same material as the semiconductor substrate is arranged so as to surround the semiconductor substrate. Characteristic liquid phase epitaxial growth method.
【請求項2】 請求項1に記載の液相エピタキシャル成
長方法において、 上記半導体基板と上記ダミー部材とが略同じ厚みである
ことを特徴とする液相エピタキシャル成長方法。
2. The liquid phase epitaxial growth method according to claim 1, wherein said semiconductor substrate and said dummy member have substantially the same thickness.
【請求項3】 反応炉内で、水平にセットされた半導体
基板上を、下部に開口を有する溶液槽が相対的に摺動す
ることにより、上記溶液槽の溶液を上記半導体基板上に
被せたり拭い取ったりすると共に、上記溶液に温度差を
つけ、この温度差を利用して上記半導体基板上に結晶を
成長させる液相エピタキシャル成長方法において、 上記溶液の溶質となる原料結晶を、上記溶液に沈めてい
ることを特徴とする液相エピタキシャル成長方法。
3. A solution tank having an opening at a lower portion relatively slides on a semiconductor substrate set horizontally in a reaction furnace, so that the solution in the solution tank is put on the semiconductor substrate. In the liquid phase epitaxial growth method of wiping and applying a temperature difference to the solution and using the temperature difference to grow a crystal on the semiconductor substrate, a raw material crystal serving as a solute of the solution is submerged in the solution. And a liquid phase epitaxial growth method.
【請求項4】 請求項1乃至3のいずれか1つに記載の
液相エピタキシャル成長方法において、 上記溶液に対して上部が下部より高温になるように温度
差をつけ、上記溶液の高温側に上記原料結晶を配置する
ことを特徴とする液相エピタキシャル成長方法。
4. The liquid phase epitaxial growth method according to claim 1, wherein a temperature difference is set so that an upper part of the solution is higher than a lower part of the solution, and A liquid phase epitaxial growth method comprising arranging raw material crystals.
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか1つに記載の
液相エピタキシャル成長方法において、 上記溶液の溶媒は低融点金属であることを特徴とする液
相エピタキシャル成長方法。
5. The liquid phase epitaxial growth method according to claim 1, wherein the solvent of the solution is a low melting point metal.
【請求項6】 請求項5に記載の液相エピタキシャル成
長方法において、 上記低融点金属はGaであることを特徴とする液相エピ
タキシャル成長方法。
6. The liquid phase epitaxial growth method according to claim 5, wherein said low melting point metal is Ga.
【請求項7】 請求項1乃至6のいずれか1つに記載の
液相エピタキシャル成長方法において、 上記原料結晶はGaAsまたはGaPであることを特徴
とする液相エピタキシャル成長方法。
7. The liquid phase epitaxial growth method according to claim 1, wherein the material crystal is GaAs or GaP.
【請求項8】 反応炉内で、水平にセットされた半導体
基板上を、下部に開口を有する溶液槽が相対的に摺動す
ることにより、上記溶液槽の溶液を上記半導体基板上に
被せたり拭い取ったりすると共に、上記溶液に温度差を
つけ、この温度差を利用して上記半導体基板上に結晶を
成長させる液相エピタキシャル成長装置において、 上記半導体基板を収容する凹部の底面において、上記半
導体基板の周囲にダミー部材を配置するための配置部を
備えて、上記半導体基板の全面に略均一に結晶を成長さ
せるようにしたことを特徴とする液相エピタキシャル成
長装置。
8. A solution tank having an opening at a lower portion relatively slides on a semiconductor substrate set horizontally in a reaction furnace, so that the solution in the solution tank is covered on the semiconductor substrate. In the liquid phase epitaxial growth apparatus for wiping and applying a temperature difference to the solution and utilizing the temperature difference to grow a crystal on the semiconductor substrate, the semiconductor substrate is provided at the bottom surface of the recess accommodating the semiconductor substrate. A liquid phase epitaxial growth apparatus, comprising: an arrangement portion for arranging a dummy member around the semiconductor substrate, wherein crystals are grown substantially uniformly over the entire surface of the semiconductor substrate.
【請求項9】 請求項8に記載の液相エピタキシャル成
長装置において、 上記溶液槽の上部に配置され、先端が尖がった突起が規
則的に表面に形成された均熱板を備えたことを特徴とす
る液相エピタキシャル成長装置。
9. The liquid phase epitaxial growth apparatus according to claim 8, further comprising: a heat equalizing plate disposed on the upper portion of the solution tank and having projections with sharp tips formed regularly on the surface. Characteristic liquid phase epitaxial growth equipment.
【請求項10】 請求項9に記載の液相エピタキシャル
成長装置において、 上記溶液内に配置されたスノコ形状の浮上り防止部材を
備えたことを特徴とする液相エピタキシャル成長装置。
10. The liquid-phase epitaxial growth apparatus according to claim 9, further comprising a slanting-shaped floating prevention member disposed in the solution.
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