JPH02206113A - 液相エピタキシャル成長膜形成方法 - Google Patents
液相エピタキシャル成長膜形成方法Info
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- JPH02206113A JPH02206113A JP2592389A JP2592389A JPH02206113A JP H02206113 A JPH02206113 A JP H02206113A JP 2592389 A JP2592389 A JP 2592389A JP 2592389 A JP2592389 A JP 2592389A JP H02206113 A JPH02206113 A JP H02206113A
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Landscapes
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- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
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。
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法により基板の片面のみ
にエピタキシャル成長膜を形成する方法である。
にエピタキシャル成長膜を形成する方法である。
(従来の技術及び解決すべき課題)
光スィッチ、光変調器、5HGi子、光アイソレータな
ど光デバイスの製造に際しては、各種の基板の上に種々
の酸化物結晶膜を形成させ、この結晶膜の表面を基板と
平行に研磨する必要が生ずる場合が多くある。
ど光デバイスの製造に際しては、各種の基板の上に種々
の酸化物結晶膜を形成させ、この結晶膜の表面を基板と
平行に研磨する必要が生ずる場合が多くある。
ところで、基板の表面に液相エピタキシャル法によりエ
ピタキシャル成長膜を形成するには、従来は、基板を爪
で固定して融液中に浸漬し、基板表面に薄膜結晶を成長
させる方法が採用されている。この方法では基板の表面
のみならず、裏面にも結晶膜が形成される。液相エピタ
キシャル成長の場合、通常基板を回転させながら結晶を
育成するために、結晶膜は基板中央部には薄く、周辺部
には厚く育成し、マクロ的にみて結晶膜表面に凹凸が生
じるので、このように裏面にも結晶膜が形成されている
と、基板の表面に形成された結晶膜を研磨するとき、裏
面の結晶膜の凹凸のため研磨の基準面が設定できなく、
従って基板と結晶膜との平行度の高い研磨を行うことが
困難である。
ピタキシャル成長膜を形成するには、従来は、基板を爪
で固定して融液中に浸漬し、基板表面に薄膜結晶を成長
させる方法が採用されている。この方法では基板の表面
のみならず、裏面にも結晶膜が形成される。液相エピタ
キシャル成長の場合、通常基板を回転させながら結晶を
育成するために、結晶膜は基板中央部には薄く、周辺部
には厚く育成し、マクロ的にみて結晶膜表面に凹凸が生
じるので、このように裏面にも結晶膜が形成されている
と、基板の表面に形成された結晶膜を研磨するとき、裏
面の結晶膜の凹凸のため研磨の基準面が設定できなく、
従って基板と結晶膜との平行度の高い研磨を行うことが
困難である。
本発明は、上記の欠点を除くため、基板の表面のみ(す
なわち、基板の片面のみ)に液相エピタキシャル成長に
よる結晶膜を形成させることを目的とする。
なわち、基板の片面のみ)に液相エピタキシャル成長に
よる結晶膜を形成させることを目的とする。
しかして、本発明とは異なる目的で、すなわち融液の浪
費を避け、融液の寿命を延ばす目的で基板を融液に浮か
せて液相エピタキシャル成長を行わせ、基板の片面のみ
に結晶膜を形成する方法が知られている(特開昭57−
76822号公報)が、この方法では、基板の位置制御
が難しく、結晶育成操作中に基板の熱分布が不均一にな
るため歪が生じやすい欠点がある。又、基板の一部分を
予め白金などでマスクしておき、この基板を融液中に浸
漬し、該マスクを施さない部分のみに結晶膜を形成する
方法も知られている(特開昭55−55511号公報)
が、この方法も白金などのマスク材料が高価であり、且
つ除去が困難であり、又マスク材料が融液中に混入して
膜を劣化させる欠点があった。
費を避け、融液の寿命を延ばす目的で基板を融液に浮か
せて液相エピタキシャル成長を行わせ、基板の片面のみ
に結晶膜を形成する方法が知られている(特開昭57−
76822号公報)が、この方法では、基板の位置制御
が難しく、結晶育成操作中に基板の熱分布が不均一にな
るため歪が生じやすい欠点がある。又、基板の一部分を
予め白金などでマスクしておき、この基板を融液中に浸
漬し、該マスクを施さない部分のみに結晶膜を形成する
方法も知られている(特開昭55−55511号公報)
が、この方法も白金などのマスク材料が高価であり、且
つ除去が困難であり、又マスク材料が融液中に混入して
膜を劣化させる欠点があった。
本発明は、こhら従来法の欠点を除き、簡単に基板の片
面のみに液体エピタキシャル成長法によりエピタキシャ
ル成長膜を形成させる方法を提供するものである。
面のみに液体エピタキシャル成長法によりエピタキシャ
ル成長膜を形成させる方法を提供するものである。
(課題を解決するための手段)
本発明者等は、液体エピタキシャル成長により基板上に
成長させたエピタキシャル膜の結晶の性質、状態は、基
板の表面の粗さの程度に著しく影響され、基板の表面の
粗さがある程度以上になると、結晶膜の形成そのものが
阻害され、また結晶膜が形成されてもその膜質は極度に
劣悪であり化学的エツチングで簡単に除去できることを
知見し、この現象を巧みに利用して本発明を完成した。
成長させたエピタキシャル膜の結晶の性質、状態は、基
板の表面の粗さの程度に著しく影響され、基板の表面の
粗さがある程度以上になると、結晶膜の形成そのものが
阻害され、また結晶膜が形成されてもその膜質は極度に
劣悪であり化学的エツチングで簡単に除去できることを
知見し、この現象を巧みに利用して本発明を完成した。
すなわち、本発明は、片面を鏡面状態にし、他面に粗面
加工を施した基板に、液相エピタキシャル法によって結
晶成長を行わせることにより、基板の片面のみに液相エ
ピタキシャル成長膜を形成すること特徴とする液相エピ
タキシャル成長膜形成方法である。
加工を施した基板に、液相エピタキシャル法によって結
晶成長を行わせることにより、基板の片面のみに液相エ
ピタキシャル成長膜を形成すること特徴とする液相エピ
タキシャル成長膜形成方法である。
本発明は、液相エピタキシャル成長法に通常使用されて
いる方法、装置をそのまま使用して、又融液を汚染する
ことなく、しかも粗面加工という極めて簡単な方法で、
基板の片面のみにエピタキシャル成長膜を形成できるの
で非常に有利である。
いる方法、装置をそのまま使用して、又融液を汚染する
ことなく、しかも粗面加工という極めて簡単な方法で、
基板の片面のみにエピタキシャル成長膜を形成できるの
で非常に有利である。
本発明方法で適用できる基板は、ガドリニウム・ガリウ
ム・ガーネット(GGG、Gd3Ga、01.)、サマ
リウム・ガリウム・ガーネット(SmGG、Sn+3G
aiOiz)、ネオジウム・ガリウム・ガーネット(N
dGG、Nd、Ga、O,)、一 サファイア(ALO3)、ニオブ酸リチウム(LiNb
Oa )タンタル酸リチウム(LiTaOa)をはじめ
とする光学用単結晶基板である。
ム・ガーネット(GGG、Gd3Ga、01.)、サマ
リウム・ガリウム・ガーネット(SmGG、Sn+3G
aiOiz)、ネオジウム・ガリウム・ガーネット(N
dGG、Nd、Ga、O,)、一 サファイア(ALO3)、ニオブ酸リチウム(LiNb
Oa )タンタル酸リチウム(LiTaOa)をはじめ
とする光学用単結晶基板である。
これら基板の片面を粗面加工し、他の面は鏡面状態にし
ておく。粗面加工には、表面を機械的に処理して粗面に
する機械的方法、表面を化学薬品で処理して粗面にする
化学的方法があるが、機械的方法を採用するのが好まし
い。この機械的方法は、研磨紙で擦る方法が簡単で能率
的である。研磨紙としては#3000より粗いのものを
用いるのが好ましい。粗面加工した面の粗いの程度によ
ってエピタキシャル成長による膜が全く育成されない場
合と、膜の育成は見られるが、膜の結晶性が著しく劣悪
で化学的エツチングで容易に除去できる場合がある。液
相エピタキシャル操作の条件にもよるが、#1500〜
#3000の範囲の研磨紙でラッピングした場合には上
記した現象が見られる。
ておく。粗面加工には、表面を機械的に処理して粗面に
する機械的方法、表面を化学薬品で処理して粗面にする
化学的方法があるが、機械的方法を採用するのが好まし
い。この機械的方法は、研磨紙で擦る方法が簡単で能率
的である。研磨紙としては#3000より粗いのものを
用いるのが好ましい。粗面加工した面の粗いの程度によ
ってエピタキシャル成長による膜が全く育成されない場
合と、膜の育成は見られるが、膜の結晶性が著しく劣悪
で化学的エツチングで容易に除去できる場合がある。液
相エピタキシャル操作の条件にもよるが、#1500〜
#3000の範囲の研磨紙でラッピングした場合には上
記した現象が見られる。
従って、本発明によれば、粗面加工した面に膜が形成さ
れない場合にはそのままで、また粗面加工した面にも膜
が形成された場合には基板全体に施す簡単な化学的エツ
チングで膜を除去することにより、鏡面状態の面のみ、
すなわち片面のみに結晶膜が育成した基板が得られる。
れない場合にはそのままで、また粗面加工した面にも膜
が形成された場合には基板全体に施す簡単な化学的エツ
チングで膜を除去することにより、鏡面状態の面のみ、
すなわち片面のみに結晶膜が育成した基板が得られる。
そして、この基板の他の面には粗面加工した状態のまま
で、膜の形成に起因する前述した結晶膜の凹凸がないた
め、この面を基準にすると基板の平行面を容易に決める
ことができる。・その為、基板の片面に形成させた結晶
膜の表面を基板と平行に研磨することが容易となる。
で、膜の形成に起因する前述した結晶膜の凹凸がないた
め、この面を基準にすると基板の平行面を容易に決める
ことができる。・その為、基板の片面に形成させた結晶
膜の表面を基板と平行に研磨することが容易となる。
本発明は、基板表面に液相エピタキシャル成長法により
酸化物結晶膜を育成する際に好適であり、例えば、(B
i*Y)a (FetA Q )sexs p (Bi
tGd)a (Fe、Ga)sQ1* t (Bf、v
)3(FevGa)solt * (BLGd)a (
Fe、A M )sOxx eLiNbO2,Ba2N
aNb、 01.などの結晶膜の形成に適用される。
酸化物結晶膜を育成する際に好適であり、例えば、(B
i*Y)a (FetA Q )sexs p (Bi
tGd)a (Fe、Ga)sQ1* t (Bf、v
)3(FevGa)solt * (BLGd)a (
Fe、A M )sOxx eLiNbO2,Ba2N
aNb、 01.などの結晶膜の形成に適用される。
本発明方法は、通常の液相エピタキシャル法および装置
が使用される。
が使用される。
実施例1
1)直径2インチ、厚さ0 、5mmのGGG(Gd、
Ga、01!、ガドリニウム・ガリウム・ガーネット)
単結晶ウエハを平行度かく2μmとなるように片面を鏡
面研磨、もう一方の面を5ioooの耐水研磨紙でラッ
ピングした後、超音波洗浄、乾燥した。
Ga、01!、ガドリニウム・ガリウム・ガーネット)
単結晶ウエハを平行度かく2μmとなるように片面を鏡
面研磨、もう一方の面を5ioooの耐水研磨紙でラッ
ピングした後、超音波洗浄、乾燥した。
2)得たウェハを、基板を回転させながら融液中に浸漬
し基板上に結晶膜を育成させるLPE成長育成装置にセ
ットし、PbO,Bi2O,、B2O3をフラックス成
分としたB11V、 Fe、A D □O□2+PbO
+Bi、 O,+B20.の混合物融液中で、(Biy
Y)a (Fe、A lt )s01□単結晶薄膜をウ
ェハ上に育成した。育成条件は、基板回転数1100r
p、育成温度840℃、育成時間10分であった。
し基板上に結晶膜を育成させるLPE成長育成装置にセ
ットし、PbO,Bi2O,、B2O3をフラックス成
分としたB11V、 Fe、A D □O□2+PbO
+Bi、 O,+B20.の混合物融液中で、(Biy
Y)a (Fe、A lt )s01□単結晶薄膜をウ
ェハ上に育成した。育成条件は、基板回転数1100r
p、育成温度840℃、育成時間10分であった。
次いで基板回転数1100Orp、30秒間融液上で融
液を振り切る。徐冷の後、酢酸に12時間浸漬すること
により余剰な付着・物であるフラックス成分を除去した
。
液を振り切る。徐冷の後、酢酸に12時間浸漬すること
により余剰な付着・物であるフラックス成分を除去した
。
3)鏡面研磨面には、膜厚が8〜12μ園の良質な(B
lpY)3(Fe、A Q )sOiz単結晶薄膜が成
長したが、研磨紙でラッピングした研磨面には結晶薄膜
は何ら成長せず、ラップ研磨面のままであった。
lpY)3(Fe、A Q )sOiz単結晶薄膜が成
長したが、研磨紙でラッピングした研磨面には結晶薄膜
は何ら成長せず、ラップ研磨面のままであった。
4)このラップ研磨面を基準面とし、(nity)i
(Fe。
(Fe。
A Q )s’□2単結晶薄膜のラッピング、鏡面研磨
を行ったところ、基板との平行度かく2μIと、GGG
単結晶ウェハと同等の平行度を有する(BitY)a
(Fe。
を行ったところ、基板との平行度かく2μIと、GGG
単結晶ウェハと同等の平行度を有する(BitY)a
(Fe。
A Q )se1s単結晶薄膜を得た。
実施例2
1)直径2インチ、厚さ0.5+*mのGGc (Gd
3aas ox 2、ガドリニウム・ガリウム・ガーネ
ット)単結晶ウェハを平行度が〈2μ腫となるように片
面を鏡面研磨、もう一方の面を#2000の耐水研磨紙
でラッピングした後、超音波洗浄、乾燥した。
3aas ox 2、ガドリニウム・ガリウム・ガーネ
ット)単結晶ウェハを平行度が〈2μ腫となるように片
面を鏡面研磨、もう一方の面を#2000の耐水研磨紙
でラッピングした後、超音波洗浄、乾燥した。
2)得たウェハを実施例1と同じLPE成長育成装置に
セットし、PbO,Bi、0.、B2O3をフラックス
成分としたB11Y、Fe、A Q 1o□、+pbo
+Bi、o、+B、o、の混合物融液中で、(BlsY
)a (Fe、A Q )sOxa単結晶薄膜をウェハ
上に育成した。育成条件は、基板回転数1100rp、
育成温度840℃、育成時間10分であった。実施例1
と同様に融液を振り切り、徐冷の後、酢酸に12時間浸
漬することにより余剰な付着物であるフラックス成分を
除去した。
セットし、PbO,Bi、0.、B2O3をフラックス
成分としたB11Y、Fe、A Q 1o□、+pbo
+Bi、o、+B、o、の混合物融液中で、(BlsY
)a (Fe、A Q )sOxa単結晶薄膜をウェハ
上に育成した。育成条件は、基板回転数1100rp、
育成温度840℃、育成時間10分であった。実施例1
と同様に融液を振り切り、徐冷の後、酢酸に12時間浸
漬することにより余剰な付着物であるフラックス成分を
除去した。
3)鏡面研磨面には、膜厚が8〜12μmの良質な(B
lwY)a (Fe、A Q )sOxz単結晶薄膜が
成長した。ラ−7= ツブ研磨面には、かなり膜質が劣る(BijY)a C
FetAll)、01□、即ち若干の単結晶部位を含む
多結晶薄膜が成長した。次いで、90℃リン酸で10分
間化学エツチングを行ったところ、単結晶薄膜には何ら
変化が見られなかったが、単結晶含有多結晶薄膜は消失
し、元来のGGGラップ研磨面が露出した64)このラ
ップ研磨面を基準面とし、(BitY)3 (Fe。
lwY)a (Fe、A Q )sOxz単結晶薄膜が
成長した。ラ−7= ツブ研磨面には、かなり膜質が劣る(BijY)a C
FetAll)、01□、即ち若干の単結晶部位を含む
多結晶薄膜が成長した。次いで、90℃リン酸で10分
間化学エツチングを行ったところ、単結晶薄膜には何ら
変化が見られなかったが、単結晶含有多結晶薄膜は消失
し、元来のGGGラップ研磨面が露出した64)このラ
ップ研磨面を基準面とし、(BitY)3 (Fe。
A n )$012単結晶薄膜のラッピング、鏡面研磨
を行ったところ、基板との平行度が〈2μmと、GGG
単結晶ウェハと同等の平行度を有する(BitY)a
(FetjA Q )gOi□単結晶薄膜を得た。
を行ったところ、基板との平行度が〈2μmと、GGG
単結晶ウェハと同等の平行度を有する(BitY)a
(FetjA Q )gOi□単結晶薄膜を得た。
実施例3
1)直径2インチ、厚さ0.5■のSmGG (Sm、
Ga、 01. 。
Ga、 01. 。
サマリウム・ガリウム・ガーネット)単結晶ウェハおよ
び、NdGG (Nd、 GaF、01. 、ネオジウ
ム・ガリウム・ガーネット)単結晶ウェハを平行度かく
2μlとなるように片面を鏡面研磨、もう一方の面を#
1000の耐水研磨紙でラッピングした後、超音波洗浄
、乾燥した。
び、NdGG (Nd、 GaF、01. 、ネオジウ
ム・ガリウム・ガーネット)単結晶ウェハを平行度かく
2μlとなるように片面を鏡面研磨、もう一方の面を#
1000の耐水研磨紙でラッピングした後、超音波洗浄
、乾燥した。
2)得たウェハを実施例1と同じLPEPE成長育成装
置− 8セットし、PbO、Bi、 03. B、 O,をフ
ラックス成分としたB11Y、Fe、A 111012
+PbO+Bi、03+B、O,の混合物融液中で、(
Bi、Y)a(Fe、A n )s01g単結晶薄膜を
ウェハ上に育成した。育成条件は、基板回転数1100
rp、育成温度840℃、育成時間10分であった。実
施例1と同様に融液を振り切り、徐冷の後、酢酸に12
時間浸漬することにより余剰な付着物であるフラックス
成分を除去した。
置− 8セットし、PbO、Bi、 03. B、 O,をフ
ラックス成分としたB11Y、Fe、A 111012
+PbO+Bi、03+B、O,の混合物融液中で、(
Bi、Y)a(Fe、A n )s01g単結晶薄膜を
ウェハ上に育成した。育成条件は、基板回転数1100
rp、育成温度840℃、育成時間10分であった。実
施例1と同様に融液を振り切り、徐冷の後、酢酸に12
時間浸漬することにより余剰な付着物であるフラックス
成分を除去した。
3)鏡面研磨面には、膜厚が8〜12μmの良質な(B
i、Y)3(Fe、A Q )SO,、単結晶薄膜が成
長したが、研磨紙でラッピングした面には何ら成長せず
、ラップ研磨面のままであった。
i、Y)3(Fe、A Q )SO,、単結晶薄膜が成
長したが、研磨紙でラッピングした面には何ら成長せず
、ラップ研磨面のままであった。
4)このラップ研磨面を基準面とし、(Bi、Y)a
(Fe。
(Fe。
A Q )、0□8単結晶薄膜のラッピング、鏡面研磨
を行ったところ、基板との平行度かく2μmと、SmG
G(S”3GaSO12Mサマリウム・ガリウム・ガー
ネット)単結晶ウェハおよび、NdGG(Nd3Ga5
0□2.ネオジウム・ガリウム・ガーネット)単結晶ウ
ェハと同等の平行度を有する(Bi、Y)a (Fe=
A Q )!、01z単結晶薄膜を得た。
を行ったところ、基板との平行度かく2μmと、SmG
G(S”3GaSO12Mサマリウム・ガリウム・ガー
ネット)単結晶ウェハおよび、NdGG(Nd3Ga5
0□2.ネオジウム・ガリウム・ガーネット)単結晶ウ
ェハと同等の平行度を有する(Bi、Y)a (Fe=
A Q )!、01z単結晶薄膜を得た。
(発明の効果)
本発明によれば、片面を鏡面状態にし、他面に粗面加工
を施すという極めて簡単な手段を採用するだけで、通常
の液相エピタキシャル成長法および装置により、基板の
片面にのみにエピタキシャル成長の結晶膜を育成するこ
とができる。その結果、基板の表面に育成した結晶膜の
表面を、基板と平行度良く研磨するのが容易となるとい
う格別の効果を奏するとともに、融液の浪費を避け、そ
の寿命を延ばすという効果をも発揮する。
を施すという極めて簡単な手段を採用するだけで、通常
の液相エピタキシャル成長法および装置により、基板の
片面にのみにエピタキシャル成長の結晶膜を育成するこ
とができる。その結果、基板の表面に育成した結晶膜の
表面を、基板と平行度良く研磨するのが容易となるとい
う格別の効果を奏するとともに、融液の浪費を避け、そ
の寿命を延ばすという効果をも発揮する。
Claims (1)
- 1、片面を鏡面状態にし、他面に粗面加工を施した基板
に、液相エピタキシャル法によって結晶成長を行わせる
ことにより、基板の片面のみに液相エピタキシャル成長
膜を形成すること特徴とする液相エピタキシャル成長膜
形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2592389A JP2751063B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | 液相エピタキシャル成長膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2592389A JP2751063B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | 液相エピタキシャル成長膜形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02206113A true JPH02206113A (ja) | 1990-08-15 |
JP2751063B2 JP2751063B2 (ja) | 1998-05-18 |
Family
ID=12179300
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2592389A Expired - Lifetime JP2751063B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | 液相エピタキシャル成長膜形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2751063B2 (ja) |
-
1989
- 1989-02-06 JP JP2592389A patent/JP2751063B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2751063B2 (ja) | 1998-05-18 |
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