JPH01167296A - 液相エピタキシャル成長装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液相エピタキシャル成長装置に関わり、一般に
ボートと呼称される成形体の形状に関わる。

〔従来の技術〕

半導体レーザの如く、異種半導体層を多数積層した構造
の素子の形成には、液相エピタキシャル成長が利用され
ることが多い。複数層のエピタキシャル成長には、通常
、第３図に断面構造が示される装置が使用される。

該装置で、１はエピタキシャル成長が行われる基板、２
は原料融液、３ば基板を保持する側のボートで通常ボー
ト台と呼ばれるもの、４は原料融液を保持し、移送する
側のボートで通常スライダと呼ばれるもの、５は基板保
護板である。２個のホードは、Ｇａ或いはＩ　ｎを主成
分とする原料融液との濡れが悪い材料で形成され、通常
グラファイトが用いられる。また図面からは明らかでな
いが、スライダ４はポート台３に対し、サドル状に跨が
る形となっている。

該装置によるエピタキシャル成長は次のように行われる
。

第３図（ａ）のように基板１と原料融液２が夫々のポー
トに装填される。複数の原料融液は成長ずべき半導体層
に合わせて調合され、堆積すべき順に各槽に貯えられる
。保護板５の主たる目的はＰを含む基板の解離を防くこ
とであり、必要なＰの蒸気圧を供給する化合物が選ばれ
る。

これを加熱炉に入れ、所定の温度に到達した後、温度を
降下させて第１の融液を過飽和状態にし、ポートを移動
させて基板上に第１の融液を載せると、過飽和の組成が
析出し、エピタキシャル成長が行われる。

所定時間経過後、更にホードを移動させ、第２の融液を
基板上に載せて、第２層をエピタキシャル成長させる。

このポート移動によって第１の融液は基板上から取り除
かれ、融液溜６に収容される。

この操作がくり返されて、基板上に所定組成の層が順次
エピタキシャル成長する。３層のエピタキシャル成長を
終了した状態が第３図（ｂｌに示されでいる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

通常、上記の装置及び方法によって液相エピタキシャル
成長が行われているが、その場合、次のような不都合を
伴い、有効な解決手段は未だ見出されていない。

基板はホード台ムこ設けられた窪みに収められているが
、これは融液を移動させる時にスライダをスムースに移
動させるために必要な処理である。

窪みの深さは基板の厚さに合わせて設定されるが、エピ
タキシャル成長を積み重ねた後にも、基板の厚さが窪み
の深さを越えないようにしなければならないので、スラ
イダの下面と基板上面との間には若干の隙間が生ずるこ
とは避けられない。

そのため、成長終了後に融液を移動させると、第３図（
Ｃ）に示されているように、基板の下流側端部」二に残
留融液７が発生ずる。その結果、基板の下流側端部では
異常な結晶成長が進行し、所望の積層構造が得られない
ので、該部分は切り捨てなければならず、歩留まりが低
下することになる。

６は使用済の融液を集める融液溜である。

本発明の目的は残留融液が発生することのないエビクキ
シャ用成長用ボートを提供することであり、それによっ
て素子形成の歩留まりを向上させることである。

〔問題点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
装置、特にそのポート、の形状は、下方ポー１−に設け
られた基板保持用窪みの周囲壁面のうち、エピタキシャ
ル成長終了後に前記原料融液が移動除去される側の壁面
の高さが、前記基板の厚さを越えないように設定されて
いる。

実施例に従って言い換えれば、基板保持用の窪みの下流
側の引っ掛かりの高さが、基板の厚さよりも低くなって
いる。

〔作　用〕

第１図に本発明の要点が示されている。同図（ａｌは融
液が基板上にある状態を示しており、成長終了後、融液
は図の左方向に移動する。基板１を保持する窪みの側壁
は、図の右側のものは通常の高さであるが、左側のもの
は基板の厚さより低くなっている。

このような構造の装置で、同図（ｂｌに示されるように
融液を左方に移動させると、融液はその表面張力の故に
、一体となって移動しようとする。

ポートの構造が本発明のようであれば、スライダの槽間
仕切り部分とホード台の基板保持用囲み部分との間に生
ずる剪断力によって融液が千切られることがなく、一体
となって移動するので残留融液は発生しない。

なお（ａ）図の状態に於いて、融液槽の左側の仕切りと
ポート台台との間に、通常化しない間隙ができるが、こ
の間隙は僅かなものであり、融液がこの間を抜けて流出
することはない。また＋ｂｉ図に於いて、融液を左に移
送した状態で、基板上に来ている融液槽に融液が描かれ
ていないのは、煩瑣にわたることを避けたためで、特別
な意味を持つものではない。

［実施例］ 第２図は本発明の１実施例である液相成長装置の断面を
示す模式図であって、基板や原料融液、装置の各部分を
示す記号は第１図、第３図と同じである。

該実施例の装置に於いては、基板保持用窪みの左側（下
流側）にボート台上面から掘り込んだ窪み８が設けられ
ており、そのため、基板保持用窪みの左側壁面の高さは
基板１の厚さよりも小になっている。

追加された窪み８の更に左側ではボート台は通常の高さ
になっているが、これは成長開始前に基板が高温に保持
されることから、密閉して保護板の使用効果を畜めるた
めの構造である。

同図（ａｌはエピタキシャル成長開始前の状態を示して
おり、その終了後はＦｂ１図に示された状態になる。−
旦基板上に載せられた融液はスライダの移動によって廃
液溜６に送り出されるが、その一部は左側の窪み８上に
残留する。この状況の詳細が同図（Ｃ）に示されている
。残留位置が基板上でないのは、既に説明したように、
基板止めの高さが低いため、融液がその部分で切れるこ
とがなく左方に移動するからである。

かかる状況は、複数の融液を使用して複数の崖導体層を
成長させる場合、各成長毎に同様に発生し、いずれの成
長処理でも基板上に融液が残留することはない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のボートを使用すれば液相
エピタキシャル成長処理で基板上に融液が残留すること
はなく、不所望の成長が起こることがない。そのため、
半導体レーザ等の素子形成の歩留まりが向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明する断面模式図、第２図は
本発明の成長装置の断面を示す模式図、第３図は従来の
装置の構造を示す断面模式図であって、図に於いて １は基板、 ２は原料融液、 ３ばポート台、 ４はスライダ、 ５は保護板、 ６は融液溜、 ７は残留融液、 ８は窪み である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　互に嵌合した状態で摺動可能な２個の成形体から成り
   、該成形体の一方に単結晶基板を保持し、他方に原料融
   液を保持する如く構成された液相エピタキシャル成長装
   置に於いて、 前記一方の成形体に設けられた基板保持用窪みの周囲壁
   面のうち、エピタキシャル成長終了後に前記原料融液が
   移動除去される側の壁面の高さが、前記基板の厚さを越
   えないように設定されていることを特徴とする液相エピ
   タキシャル成長装置。