JPH0210799B2 - - Google Patents

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JPH0210799B2
JPH0210799B2 JP59216654A JP21665484A JPH0210799B2 JP H0210799 B2 JPH0210799 B2 JP H0210799B2 JP 59216654 A JP59216654 A JP 59216654A JP 21665484 A JP21665484 A JP 21665484A JP H0210799 B2 JPH0210799 B2 JP H0210799B2
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liquid phase
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Yoichi Sasai
Minoru Kubo
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B19/00—Liquid-phase epitaxial-layer growth
    • C30B19/06—Reaction chambers; Boats for supporting the melt; Substrate holders
    • C30B19/063—Sliding boat system
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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、液相成長法において、特に極薄膜エ
ピタキシヤル成長層を作製する際に用いられる成
長方法に関するものである。
従来例の構成とその問題点 これまで液相成長法は、GaAs、InPなどの
−族化合物半導体を中心にエピタキシヤル成長
技術の根幹として用いられて来た。この成長法の
特徴は、簡便で高品質の結晶が得られるというこ
とであるが、欠点として500Å以下の極薄膜成長
は原理的に困難といわれて来た。その理由は、本
来液相成長法では成長速度がはやいため成長時間
が短く成長層厚を制御することが難しいことによ
るものである。そのため上記のような極薄いエピ
膜の成長に対しては、成長速度の遅い分子線エピ
タキシヤル成長法（MBE）や気相成長法
（VPE、MOCVD）で行なわれているのが現状で
ある。しかしこれらの方法は、液相成長法に比べ
装置が高価で結晶性も劣ることが一般に知られて
いる。
ここで従来の液相成長法による結晶の作製方法
について述べる。第１図は通常用いられている成
長ボートの概略図である。１は基板、２は溶液、
３は摺動板、４は溶液ホルダー、５は基台であ
る。成長は、溶媒に溶質を溶かし込んだ溶液２
を、摺動板３を摺動させて基板１上に停止させ、
その保持時間で成長層厚を制御している。このと
き例えばInPの液相成長において成長速度は、成
長温度が600℃で過飽和度が５℃、過冷却速度0.7
℃／分の過冷却法で成長を行なう場合、約0.5μ
ｍ／分程度である。もちろん成長層厚ｄと成長時
間tgの関係はｄ∝√gで表わされる。したがつて
この場合、成長層厚500Å成長させる時間は１秒
以下になる。そうすると従来法ではこのような短
時間の成長時間の制御は非常に困難になる。
この従来法の欠点の原因について、第２図を用
いて具体的に説明する。第２図は液相成長を行な
う際の図を示す。基板１上に溶液２を接触させて
成長を行なう工程において、第２図ａは、基板１
を摺動して該基板１を溶液２と接触させて保持す
るまでの工程を示す図で、第２図ｂは、基板１と
溶液２とを接触保持させた状態からワイプオフす
るまでの工程を示す図である。
従来の基板１と溶液２を一定時間接触保持させ
る方法では、第２図ａに示す工程の基板１を摺動
させて１′の位置に保持させるまでの時間をt1、
接触保持時間をt2及び第２図ｂに示す工程の基板
１を１′から摺動させて溶液２からワイプオフさ
せる時間をt3とすると、基板１を摺動中にも基板
１と溶液２とが接触しているため成長が行なわ
れ、実効的な成長時間を正確に規定することは不
可能である。したがつて短時間の成長は成長時間
を制御出来ないため、極薄い成長層の厚みを再現
性良く得ることは非常に困難となつている。
第３図に従来の成長方法によるInPの成長層厚
と成長時間の関係の我々の実験データを示す。第
３図を見てわかるように成長時間が１秒以下にお
いて、成長時間に関係なく成長層厚が約500Åで
飽和化し、またバラツキも起きていることがわか
る。
発明の目的 本発明は上記欠点に鑑み、液相成長において極
薄膜を再現性良く形成することが出来る成長方法
を提供するものである。
発明の構成 本発明は、基板を具備した摺動板と溶液を収納
した溶液ホルダーからなる成長ボートを用いた液
相成長において、極薄膜のエピタキシヤル膜を作
製する際、前記摺動板を停止することなく摺動さ
せて前記溶液と接触させ、前記摺動時における溶
液と基板の接触時間で成長時間を制御したエピタ
キシヤル成長を行なうことを特徴とする液相成長
方法である。
実施例の説明 以下本発明の実施例について説明する。極薄膜
のエピタキシヤル膜を形成する場合、従来の方法
では基板を摺動させて溶液と完全に接触させるま
での時間t1と基板を摺動させて溶液を完全にワイ
プオフさせるまでの時間t3の和が、基板と溶液と
が停止して保持される時間t2と同程度か長い場
合、成長時間を規定出来ず成長層厚を制御出来な
いという欠点を有している。そこで本発明におい
ては、上記の欠点を除くため溶液と接触させる間
は基板を停止させることなく基板を摺動させた状
態にして成長を行なうことにある。また成長時間
は摺動板３の摺動速度を一定にして、溶液２と基
板１との接触時間を算出することにより精度良く
制御できる。具体的にいえば成長時間tgは摺動方
向における溶液２の長さｌと基板１の摺動速度ｖ
の比ｌ／ｖで算出される。このような本実施例の
方法を用いたInPの液相成長の実験結果を第４図
に示す。ここで溶液２の長さｌは５mmであり、し
たがつて例えば成長時間tg＝0.2秒のとき摺動速
度Ｖは10mm／秒である。
従来例との比較のため成長条件を同じにした。
いわゆる成長温度が600℃、過飽和度が５℃、過
冷却度0.7℃／分の過冷却法で行なつた。第４図
を見てわかるように10分の１秒台の短い成長時間
に対しても成長層厚が理論直線にのつており従来
法の第３図のような成長層厚が飽和化することが
起きず、制御性良く膜厚制御が可能になつている
ことがわかる。
なお、実施例において、基板１を摺動させて溶
液２と接触させるとしたが、成長ボートの構造を
変更して溶液２を摺動させて基板１と接触させる
方法をとつても同様の効果が得られることはいう
までもない。
発明の効果 以上のように、本発明によれば、基板を停止す
ることなく摺動させた状態で溶液を接触させて液
相成長を行なうことにより短い成長時間の制御が
精度良く行なうことが出来、極薄膜の成長層を得
ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来より用いられている液相成長ボー
トの構造図、第２図ａ，ｂは従来の成長過程を示
す図、第３図は従来法によるInP液相成長の成長
レート図、第４図は本発明の実施例におけるInP
液相成長の成長レート図である。 １……基板、２……溶液、３……摺動板、４…
…溶液ホルダー。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 基板を具備した摺動板と溶液を収納した溶液
    ホルダーを有する成長ボートを用いた液相成長に
    おいて、500Å以下の極薄膜の厚みを有する成長
    層を作製する際、前記摺動板又は前記溶液ホルダ
    ーを一定速度で摺動して、前記基板と前記溶液が
    接触している時間を制御することにより、前記成
    長層の厚みを制御することを特徴とする液相成長
    方法。
JP59216654A 1984-10-16 1984-10-16 液相成長方法 Granted JPS6197189A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59216654A JPS6197189A (ja) 1984-10-16 1984-10-16 液相成長方法
US06/787,369 US4702781A (en) 1984-10-16 1985-10-15 Liquid phase epitaxial growth method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59216654A JPS6197189A (ja) 1984-10-16 1984-10-16 液相成長方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6197189A JPS6197189A (ja) 1986-05-15
JPH0210799B2 true JPH0210799B2 (ja) 1990-03-09

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ID=16691838

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JP59216654A Granted JPS6197189A (ja) 1984-10-16 1984-10-16 液相成長方法

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JP (1) JPS6197189A (ja)

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US4702781A (en) 1987-10-27
JPS6197189A (ja) 1986-05-15

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