JPH0475651B2 - - Google Patents

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JPH0475651B2
JPH0475651B2 JP57194105A JP19410582A JPH0475651B2 JP H0475651 B2 JPH0475651 B2 JP H0475651B2 JP 57194105 A JP57194105 A JP 57194105A JP 19410582 A JP19410582 A JP 19410582A JP H0475651 B2 JPH0475651 B2 JP H0475651B2
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Shigeru Nagao
Susumu Furuike
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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、インジウム（In）を溶媒とする溶液
から、−族化合物半導体層を液相エピタキシ
ヤル成長させ、エピタキシヤル成長後に、化合物
半導体表面に付着しているIn溶媒を、成長温度よ
りも十分に低温において、金属ガリウム（Ga）
と固溶し、成長ボート内においてIn溶媒の除去を
行なう半導体装置の製造方法に関する。
従来例の構成とその問題点 Inを構成元素とする−化合物半導体として
InP，InGaAs，InGaAsP等が挙げられるが、最
近光通信用受発光デバイス材料として、
InGaAsPが注目されており、これを素材として、
半導体レーザ、アバランシエ・ホトダイオート
（APD）等の開発が積極的に行なわれている。
通常、これらの素子を得るための結晶製作方法
として、液相エピタキシヤル法（LPE法）が用
いられ、比較的簡便な装置で高品質の結晶が再現
性良く得られている。ところで、LPE法によつ
て、エピタキシヤル成長層が形成された半導体基
板上には、量に多少の差はあつても、In溶媒が残
存する場合が多く、この点が、従来のLPE法の
持つ欠点の一つである。
このような、液相成長後に基板に付着している
Inはもはや不要なものであり、特性の上からも基
板上から確実に除去する必要がある。
従来は、Inが付着した基板をInの融点温度156
℃以上に加熱し、たとえば、湿潤の綿球により払
拭する方法が採られていた。しかしながら、この
ような除去方法を用いた場合、成長基板を高温に
加熱するため温度が充分に上つていない場合に
は、ともすると基板表面に損傷を与えたり、基板
に割れを生じることが多く、デバイス製作上極め
て問題となる。また、付着しているInが微量な場
合には、完全に払拭することが困難であり、基板
上にInが残留することもある。
Inの残留による具体的な不都合は、 (1) 電極金属と反応して、合金を形成し、エツチ
ング精度を著しく悪化させる。
(2) Inの残留により、化合物半導体層が歪み等の
影響を受け、半導体装置を作成した時には、そ
の特性が著しく損なわれる。さらに、前記の物
理的除去方法では、応力、ストレスの影響によ
り半導体装置の経時特性を損う場合もある。
などが挙げられる。
このため、残留Inを薬品中に浸し、化学的に除
去する方法も検討されているが、In除去と同時に
基板およびエピタキシヤル層までがエツチングさ
れてしまい、その表面に損傷を招くことが多く望
ましい除去方法とは言えない。
発明の目的 本発明は、Inを溶媒とする溶液からの−化
合物半導体層をエピタキシヤル成長した後、基板
に付着しているInを除去するため、残留Inを確実
に除去することが可能で、しかもエピタキシヤル
表面に損傷を来さない半導体装置の製造方法を与
えるものである。
発明の構成 本発明の方法は、Inを溶媒とする溶液から化合
物半導体層を順次エピタキシヤル成長させ、成長
終了後、成長温度よりも十分に低温で溶液溜めの
一つに入れられた金属Gaと成長基板を接触させ、
基板上に付着しているInと反応させて、In−Ga
共晶合金をつくり、この後In−Ga溶液を基板上
から移動することによつて基板上からInを除去す
るところにあり、これにより、残存のInはIn−
Ga合金溶液として室温程度の低温で除去でき、
上述の目的を達し得る。
実施例の説明 以下に、本発明の製造方法をInP基板にLPE法
で成長させたInGaAsP／InPダブルヘテロ構造に
適用した場合について実施例を述べる。
第１図は、実験に使用したLPE法による成長
装置の概略を示す。成長に用いた基板は、ｎ型
InP（Ｓドープ５×1018cm-3）で（100）面を使用
した。
成長ボートを温度675℃まで昇温し、金属Inを
溶媒とするInP溶液およびInGaAsP溶液を完全に
融解させるため、一定時間保持した。この後、冷
却速度07℃／minで冷却を開始した。
温度655℃で、金属In溶液１をｎ型InP基板６
に20秒間接触させて、表面をメルトバツクさせ成
長に悪影響を与える表面層をなくした。この後、
Teドープのｎ−InP溶液２を基板６の上に移動
し、ｎ−InP層（Teドープ１×1018cm-3）を約
10μｍ形成した。続いて、温度635℃で溶液２を
移動させ、不純物無添加のInGaAsP溶液３と基
板６とを接触させ不純物ドープのないInGaAsP
層を成長した。厚さは約2μｍである。最後に温
度631℃で、Znドープのｐ−InP溶液を基板６に
接触させＰ−InP層（Znドープ１×1018cm-3）を
620℃まで成長し、溶液４を基板上からスライド
して、Inを溶媒とする溶液の大部分を取り去り、
LPE法による成長を停止する。
このままの状態で、反応管内の成長ボートを
200℃まで急冷する。温度200℃で溶液５とエピタ
キシヤル成長済の基板６とを接触させる。溶液５
は、金属Gaであり、このGaはLPE法で成長させ
た基板６上に残存しているInを固溶し、Gaを溶
媒とするIn−Ga溶液が生成される。基板６上に
残留するInを完全に固溶するため、温度200℃で
30分程度保持した後室温まで冷却し、溶液５をス
ライドし、大部分のGa溶媒５を取り去つた。こ
こで、温度200℃でIn−Ga合金を形成するのは、
既に成長したエピタキシヤル層がGa中へ溶け込
むのを防ぐためである。以上のようにして得られ
たInP／InGaAsP／InPダブルヘテロ構造を有す
る成長基板は、微量なGa溶媒を残している場合
もある。
しかしながら、GaリツチなIn−Ga合金として
基板表面に残留しているため、第２図に示すよう
に従来法のようにIn除去のために、In融点温度
156℃以上に加熱する必要はなく、Ga融点温度
29.8℃以下の室温で、基板上に付着するIn−Ga
溶液を確実に除去することができ、基板の高温加
熱により生じる機械的な損傷および割れを取り除
くことができる。
発明の効果 以上説明してきたことから明らかなように、本
発明の方法を用いれば、Inを溶媒とする溶液から
のLPE法によつて−化合物半導体層をエピ
タキシヤル成長させた基板に付着するInをIn−
Ga合金の形にして室温程度の低い温度で基板上
より除去することができ、従来にみられたInの残
留によつて招来される欠点をことごとく排除する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に用いられるLPE法による
成長装置の概略図、第２図は、In−Ga2元合金の
状態を示す特性図である。 １……金属In溶液、２……ｎ−InP溶液（Teド
ープ）、３……InGaAsP溶液（nondope）、４…
…Ｐ−InP溶液（Znドープ）、５……金属Ga溶
液、６……ｎ−InP基板。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ Inを溶媒に用いた液相エピタキシヤル法によ
    り−族化合物半導体層を基板上に形成し、
    200℃以下に急冷後、前記基板をGa溶液と接触さ
    せ前記半導体基板上に残留するInと反応させ、In
    −Ga溶液とし、さらに室温近くにまで冷却した
    後、Inを除去することを特徴とする半導体装置の
    製造方法。
JP19410582A 1982-11-04 1982-11-04 半導体装置の製造方法 Granted JPS5984421A (ja)

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