JP2591018B2 - 液相エピタキシャル成長方法 - Google Patents
液相エピタキシャル成長方法Info
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- JP2591018B2 JP2591018B2 JP63036954A JP3695488A JP2591018B2 JP 2591018 B2 JP2591018 B2 JP 2591018B2 JP 63036954 A JP63036954 A JP 63036954A JP 3695488 A JP3695488 A JP 3695488A JP 2591018 B2 JP2591018 B2 JP 2591018B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はInGaAsP（インジウムガリウムヒ素リン）の
液相エピタキシャル成長方法に関するものである。
液相エピタキシャル成長方法に関するものである。
従来、この種の液相エピタキシャル成長は第１図に示
すように、InAs（インジウムヒ素）結晶３及びGaAs（ガ
リウムヒ素）結晶４とIn（インジウム）２を浴槽６中に
入れ、さらにInP結晶１をIn2上全面に配置して630℃の
高温に２時間程度保ったのち、成長基板５を浴槽６の下
に移動させて成長基板５上に成長を行っていた。
すように、InAs（インジウムヒ素）結晶３及びGaAs（ガ
リウムヒ素）結晶４とIn（インジウム）２を浴槽６中に
入れ、さらにInP結晶１をIn2上全面に配置して630℃の
高温に２時間程度保ったのち、成長基板５を浴槽６の下
に移動させて成長基板５上に成長を行っていた。
第１図に示す従来の成長方法はInP結晶１を溶液上全
面に配置しているのに対し、InAs結晶３とGaAs結晶４は
浴槽６内の局部領域に配置されているにすぎず、かつこ
れらを同時に溶解する為、溶解前に配置したInAs結晶３
とGaAs結晶４から離れた浴槽内の位置においてAsやGaが
拡散されてくる前に近い距離にあるInP結晶１からＰが
拡散されることとなる。ここで上記溶液内のうちのInAs
結晶３及びGaAs結晶４から離れた位置ではAsとGaが十分
拡散されていない為に、未飽和の程度が大きく、Ｐは極
所的に過剰に溶解する。このとき、このＰの溶解量が溶
液全体として本来Ｐが溶液内に溶解すべき量を越えてし
まったとき、逆にInAs結晶３とGaAs結晶４が溶け残り、
溶液の組成はずれてしまう。
面に配置しているのに対し、InAs結晶３とGaAs結晶４は
浴槽６内の局部領域に配置されているにすぎず、かつこ
れらを同時に溶解する為、溶解前に配置したInAs結晶３
とGaAs結晶４から離れた浴槽内の位置においてAsやGaが
拡散されてくる前に近い距離にあるInP結晶１からＰが
拡散されることとなる。ここで上記溶液内のうちのInAs
結晶３及びGaAs結晶４から離れた位置ではAsとGaが十分
拡散されていない為に、未飽和の程度が大きく、Ｐは極
所的に過剰に溶解する。このとき、このＰの溶解量が溶
液全体として本来Ｐが溶液内に溶解すべき量を越えてし
まったとき、逆にInAs結晶３とGaAs結晶４が溶け残り、
溶液の組成はずれてしまう。
さらにその組成のずれ量はInAs結晶３とGaAs結晶４の
溶解前の浴槽内６での配置によって変動し、成長毎に溶
液の組成が変化し、ひいては成長層の組成が変動すると
いう欠点を従来方法は有していた。
溶解前の浴槽内６での配置によって変動し、成長毎に溶
液の組成が変化し、ひいては成長層の組成が変動すると
いう欠点を従来方法は有していた。
本発明によれば保持温度ｙ℃，保持時間をｘ分とした
とき （ただしｙ＞0,x＞０）を満足する条件の下で少なくと
も溶質のうちのAsとGa及び溶媒のInをｙ℃でｘ分混合す
る工程を経たのちＰを混合させてInGaAsP溶液を作製
し、エピタキシャル成長を施すことにより、従来の問題
点を解決することができる。
とき （ただしｙ＞0,x＞０）を満足する条件の下で少なくと
も溶質のうちのAsとGa及び溶媒のInをｙ℃でｘ分混合す
る工程を経たのちＰを混合させてInGaAsP溶液を作製
し、エピタキシャル成長を施すことにより、従来の問題
点を解決することができる。
次に本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
エピタキシャル成長に先だち、第２図に示すようにIn
As結晶３とGaAs結晶４及びIn2を水素雰囲気中で750℃５
時間混合する。ここで、AsとGaのIn中での拡散を考えた
場合例えば、InAs結晶及び、GaAs結晶の初期に配置した
位置におけるAs及びGaの溶液中での濃度と5mm離れた溶
液中での濃度の比はそれぞれ第３図及び第４図に示すよ
うに保持温度ｙ℃と保持時間ｘ分によって変化する。本
実施例の条件は＊印の点としてプロットされているが、
これは第３図，第４図における斜視部領域の条件を満足
している。
As結晶３とGaAs結晶４及びIn2を水素雰囲気中で750℃５
時間混合する。ここで、AsとGaのIn中での拡散を考えた
場合例えば、InAs結晶及び、GaAs結晶の初期に配置した
位置におけるAs及びGaの溶液中での濃度と5mm離れた溶
液中での濃度の比はそれぞれ第３図及び第４図に示すよ
うに保持温度ｙ℃と保持時間ｘ分によって変化する。本
実施例の条件は＊印の点としてプロットされているが、
これは第３図，第４図における斜視部領域の条件を満足
している。
次に、第２図において浴槽上部９を移動させてInP結
晶１を溶液に一定時間接触させることによりＰを溶解さ
せる。さらにスライド板８を移動させ成長基板５を溶液
下に位置させてエピタキシャル成長を実施する。ここ
で、InAs結晶及びGaAs結晶等を溶解する際、成長基板５
を低温部に保管する等の施策によって成長基板の熱によ
る損傷を低減する事も可能である。実際このようにして
製作されたエピタキシャル成長層は従来方法に比べ、成
長毎の組成のばらつき及び成長層面内の組成のばらつき
は従来の1/2以下に低減された。
晶１を溶液に一定時間接触させることによりＰを溶解さ
せる。さらにスライド板８を移動させ成長基板５を溶液
下に位置させてエピタキシャル成長を実施する。ここ
で、InAs結晶及びGaAs結晶等を溶解する際、成長基板５
を低温部に保管する等の施策によって成長基板の熱によ
る損傷を低減する事も可能である。実際このようにして
製作されたエピタキシャル成長層は従来方法に比べ、成
長毎の組成のばらつき及び成長層面内の組成のばらつき
は従来の1/2以下に低減された。
以上の実施例では同一のカーボンボートを使用してAs
とGaのIn中への溶解混合工程と、エピタキシャル成長工
程を実施する事を述べたが、In中へのAsとGaの溶解混合
工程を専用のカーボンボートを使用して行ってもよい。
この場合、AsとGaの溶解混合工程とエピタキシャル成長
工程の２つの工程を必要とすることとなるが、反面、As
とGaの溶解混合工程の際、一括して多数の混合溶液を製
作することが可能となる。例えば第５図に示すごとく母
体混合溶液2aから多数の分配混合溶液2bを作れば、成長
材料の秤量作業の手間がはぶけ、さらに成長毎に同一組
成の溶液を使うことができる為、エピタキシャル成長層
の組成の再現性の向上につながる。この場合、AsとGaを
Inの中に溶解したのち一度固化させて、再び溶解して成
長を行うこととなるが、固化させる際、短時間のうちに
冷却させて固化させればAsとGaのIn中での濃度の均一性
をそこなうことなく前述の実施例と同様の効果を得るこ
とができる。
とGaのIn中への溶解混合工程と、エピタキシャル成長工
程を実施する事を述べたが、In中へのAsとGaの溶解混合
工程を専用のカーボンボートを使用して行ってもよい。
この場合、AsとGaの溶解混合工程とエピタキシャル成長
工程の２つの工程を必要とすることとなるが、反面、As
とGaの溶解混合工程の際、一括して多数の混合溶液を製
作することが可能となる。例えば第５図に示すごとく母
体混合溶液2aから多数の分配混合溶液2bを作れば、成長
材料の秤量作業の手間がはぶけ、さらに成長毎に同一組
成の溶液を使うことができる為、エピタキシャル成長層
の組成の再現性の向上につながる。この場合、AsとGaを
Inの中に溶解したのち一度固化させて、再び溶解して成
長を行うこととなるが、固化させる際、短時間のうちに
冷却させて固化させればAsとGaのIn中での濃度の均一性
をそこなうことなく前述の実施例と同様の効果を得るこ
とができる。
以上、本発明の実施例では、AsとGaをIn中に先に溶解
することを述べたが、この際、溶液の飽和量に達しない
程度のInP結晶をInAs結晶とGaAs結晶と同時に溶解さ
せ、その後飽和量に達する量のInP結晶を溶解させても
同様の効果が得られる。
することを述べたが、この際、溶液の飽和量に達しない
程度のInP結晶をInAs結晶とGaAs結晶と同時に溶解さ
せ、その後飽和量に達する量のInP結晶を溶解させても
同様の効果が得られる。
以上説明したように、本発明の液相エピタキシャル成
長方法はIn中にAsとGaを先に溶解させたのちＰを溶解さ
せる方法があるから、従来方法の欠点があったＰの溶液
中への過剰な溶解という不具合は生じない。またAsとGa
の溶解混合の際保持温度ｙ〔℃〕と保持時間ｘ〔分〕が ただし、ｙ＞0,x＞０を満足する条件で混合することに
よって、溶液内のAsとGaの均一性を増し、この結果、成
長毎及び成長層面内とも再現性が良く、均一な組成のエ
ピタキシャル成長層が得られる効果がある。
長方法はIn中にAsとGaを先に溶解させたのちＰを溶解さ
せる方法があるから、従来方法の欠点があったＰの溶液
中への過剰な溶解という不具合は生じない。またAsとGa
の溶解混合の際保持温度ｙ〔℃〕と保持時間ｘ〔分〕が ただし、ｙ＞0,x＞０を満足する条件で混合することに
よって、溶液内のAsとGaの均一性を増し、この結果、成
長毎及び成長層面内とも再現性が良く、均一な組成のエ
ピタキシャル成長層が得られる効果がある。
第１図及び第２図はそれぞれ、従来の方法及び本発明の
一実施例による方法を説明する為の成長用カーボンボー
トの断面図、第３図，第４図は溶解中のAsとGaの濃度の
均一性を保持温度と保持時間の関数として描いたグラ
フ、第５図は本発明の方法のうちの溶液を混合する工程
で用いるカーボンボートの断面図である。 １……InP結晶、２……In、３……InAs結晶、４……GaA
s結晶、５……成長基板、６……浴槽、７……カーボン
蓋、８……スライド板、９……浴槽上部、10……浴槽下
部、11……母溶液だめ、12……分配溶液だめ、2a……母
体混合溶液、2b……分配溶液だめ。
一実施例による方法を説明する為の成長用カーボンボー
トの断面図、第３図，第４図は溶解中のAsとGaの濃度の
均一性を保持温度と保持時間の関数として描いたグラ
フ、第５図は本発明の方法のうちの溶液を混合する工程
で用いるカーボンボートの断面図である。 １……InP結晶、２……In、３……InAs結晶、４……GaA
s結晶、５……成長基板、６……浴槽、７……カーボン
蓋、８……スライド板、９……浴槽上部、10……浴槽下
部、11……母溶液だめ、12……分配溶液だめ、2a……母
体混合溶液、2b……分配溶液だめ。
Claims (1)
- 【請求項１】保持温度ｙ℃、保持時間ｘ分としたときｙ
≧11250/x＋687.5（ｙ＞0,x＞０）を満足する条件の下
で少なくとも溶質のうちのヒ素及びガリウムと、溶媒で
あるインジウムとｙ℃でｘ分混合させる工程を経たの
ち、上記混合された溶液にリンを混合し、エピタキシャ
ル溶液の一部または全部として用いて、インジウムガリ
ウムヒ素リン層を成長させる工程を含むことを特徴とす
る液相エピタキシャル成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63036954A JP2591018B2 (ja) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | 液相エピタキシャル成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63036954A JP2591018B2 (ja) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | 液相エピタキシャル成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01211916A JPH01211916A (ja) | 1989-08-25 |
| JP2591018B2 true JP2591018B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=12484140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63036954A Expired - Lifetime JP2591018B2 (ja) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | 液相エピタキシャル成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2591018B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60254611A (ja) * | 1984-05-31 | 1985-12-16 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
-
1988
- 1988-02-18 JP JP63036954A patent/JP2591018B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01211916A (ja) | 1989-08-25 |
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