JPH05221797A - エピタキシャル成長方法 - Google Patents
エピタキシャル成長方法Info
- Publication number
- JPH05221797A JPH05221797A JP5673692A JP5673692A JPH05221797A JP H05221797 A JPH05221797 A JP H05221797A JP 5673692 A JP5673692 A JP 5673692A JP 5673692 A JP5673692 A JP 5673692A JP H05221797 A JPH05221797 A JP H05221797A
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- JP
- Japan
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- single crystal
- crystal substrate
- intermediate layer
- layer
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 １枚の単結晶基板で複数枚のエピタキシャル
層を成長させることができるよう、単結晶基板の再利用
が図れるエピタキシャル成長方法を提供する。 【構成】 単結晶基板１上に、後にエッチングにより除
去される中間層２を先に成長させる。次に、この中間層
２の上に所定の製品層３をエピタキシャル成長させる。
そして、中間層２のみを溶解しうる溶液で、中間層２を
エッチングして除去し、前記単結晶基板１と製品層３と
を分離することにより、単結晶基板１を再利用する。
層を成長させることができるよう、単結晶基板の再利用
が図れるエピタキシャル成長方法を提供する。 【構成】 単結晶基板１上に、後にエッチングにより除
去される中間層２を先に成長させる。次に、この中間層
２の上に所定の製品層３をエピタキシャル成長させる。
そして、中間層２のみを溶解しうる溶液で、中間層２を
エッチングして除去し、前記単結晶基板１と製品層３と
を分離することにより、単結晶基板１を再利用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＧａＡｓ等の化合物半
導体のエピタキシャル成長方法に関するものである。
導体のエピタキシャル成長方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】エピタキシャル成長法には種々のものが
あるが、例えば液相エピタキシャル成長法は、図３に示
すようなスライドボートを用いて行われている（特開平
２−２８９２０号参照）。これは、上部に溶液溜１１、
１２、１３を有する基体１０に、単結晶基板１５を載せ
るスライダ１４をはめ込んだもので、各溶液溜１１、１
２、１３にはエピタキシャル層の原料が、溶液状にて収
容されている。このようなボート全体を、一定温度に加
熱し、その後徐冷しながら、単結晶基板１５を載せたス
ライダ１４をスライドさせて、順次各溶液に基板１５を
接触させ、多層構造のエピタキシャル層を成長させるの
である。
あるが、例えば液相エピタキシャル成長法は、図３に示
すようなスライドボートを用いて行われている（特開平
２−２８９２０号参照）。これは、上部に溶液溜１１、
１２、１３を有する基体１０に、単結晶基板１５を載せ
るスライダ１４をはめ込んだもので、各溶液溜１１、１
２、１３にはエピタキシャル層の原料が、溶液状にて収
容されている。このようなボート全体を、一定温度に加
熱し、その後徐冷しながら、単結晶基板１５を載せたス
ライダ１４をスライドさせて、順次各溶液に基板１５を
接触させ、多層構造のエピタキシャル層を成長させるの
である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の成
長法では、一般に厚み３００μｍ程度の単結晶基板を使
用している。使用した基板は、成長したエピタキシャル
層と一体に取り出され、後処理時に選択してエッチング
して、又は研磨により、除去されていた。この工程の説
明図を図２に示す。このように単結晶基板は、製品の構
造上必要ないか、或は薄い厚み部分しか必要ないもので
ある。
長法では、一般に厚み３００μｍ程度の単結晶基板を使
用している。使用した基板は、成長したエピタキシャル
層と一体に取り出され、後処理時に選択してエッチング
して、又は研磨により、除去されていた。この工程の説
明図を図２に示す。このように単結晶基板は、製品の構
造上必要ないか、或は薄い厚み部分しか必要ないもので
ある。
【０００４】しかし、成長時の操作性の点、及びエピタ
キシャル成長に必要であるため、成長させるエピタキシ
ャル層の数に対応した枚数の単結晶基板を用意しなけれ
ばならなかった。
キシャル成長に必要であるため、成長させるエピタキシ
ャル層の数に対応した枚数の単結晶基板を用意しなけれ
ばならなかった。
【０００５】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、単結晶基板の再利用を図ることに
より、１枚の単結晶基板で複数枚のエピタキシャル層
（製品層）を成長させることができるエピタキシャル成
長方法を提供することを目的とする。
されたものであって、単結晶基板の再利用を図ることに
より、１枚の単結晶基板で複数枚のエピタキシャル層
（製品層）を成長させることができるエピタキシャル成
長方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明エピタキシャル成長法は、単結晶基板上に、
後にエッチングにより除去される中間層を成長させ、こ
の中間層の上に所定の製品層をエピタキシャル成長させ
て、前記中間層のみを溶解しうる溶液で、中間層をエッ
チングして除去し、前記単結晶基板と製品層とを分離す
ることを特徴とするものである。
に、本発明エピタキシャル成長法は、単結晶基板上に、
後にエッチングにより除去される中間層を成長させ、こ
の中間層の上に所定の製品層をエピタキシャル成長させ
て、前記中間層のみを溶解しうる溶液で、中間層をエッ
チングして除去し、前記単結晶基板と製品層とを分離す
ることを特徴とするものである。
【０００７】前記中間層及び製品層は、液相エピタキシ
ャル成長法、例えばスライドボート法により成長させる
ことができる。即ち、複数の溶液溜を有するスライドボ
ートを用意し、ある溶液溜に中間層の原料を投入し、他
の溶液溜に製品層の原料を投入しておくのである。そし
て、スライダを操作して、先ず中間層を単結晶基板上に
成長させ、さらにスライダを操作して、中間層の上に所
定のエピタキシャル層を成長させるのである。その後、
中間層のみを溶解しうる溶液で、中間層のみを選択的に
エッチングして除去すれば、単結晶基板と製品層とを分
離することができる。
ャル成長法、例えばスライドボート法により成長させる
ことができる。即ち、複数の溶液溜を有するスライドボ
ートを用意し、ある溶液溜に中間層の原料を投入し、他
の溶液溜に製品層の原料を投入しておくのである。そし
て、スライダを操作して、先ず中間層を単結晶基板上に
成長させ、さらにスライダを操作して、中間層の上に所
定のエピタキシャル層を成長させるのである。その後、
中間層のみを溶解しうる溶液で、中間層のみを選択的に
エッチングして除去すれば、単結晶基板と製品層とを分
離することができる。
【０００８】ここで用いる単結晶基板、中間層、製品層
の材質は種々のものが考えられる。例えば、単結晶基板
がＧａＡｓ、中間層がＡｌx Ｇａ1-x Ａｓ（Ｘ≧０．３
５）、製品層の全てがＧａＡｓであるものや、単結晶基
板がＡｌx Ｇａ1-x Ａｓ（Ｘ≧０．３５）、中間層がＡ
ｌx Ｇａ1-x Ａｓ（Ｘ＜０．３５）、製品層の全てがＡ
ｌx Ｇａ1-x Ａｓ（Ｘ≧０．３５）であるものなどが挙
げられる。
の材質は種々のものが考えられる。例えば、単結晶基板
がＧａＡｓ、中間層がＡｌx Ｇａ1-x Ａｓ（Ｘ≧０．３
５）、製品層の全てがＧａＡｓであるものや、単結晶基
板がＡｌx Ｇａ1-x Ａｓ（Ｘ≧０．３５）、中間層がＡ
ｌx Ｇａ1-x Ａｓ（Ｘ＜０．３５）、製品層の全てがＡ
ｌx Ｇａ1-x Ａｓ（Ｘ≧０．３５）であるものなどが挙
げられる。
【０００９】
【作用】このように、中間層のみを選択的にエッチング
することで単結晶基板と製品層を分離すれば、残った単
結晶基板を再度エピタキシャル成長に用いることができ
る。従って、従来のように、成長させるエピタキシャル
層の数に対応した枚数の単結晶基板を用意する必要がな
く、１枚の単結晶基板で複数枚のエピタキシャル層を製
造することができる。尚、中間層の厚みが厚ければ、切
断により製品層と単結晶基板を分離し、この単結晶基板
を、中間層のみを溶解する溶液に浸漬して、単結晶基板
に残った中間層を除去することもできる。
することで単結晶基板と製品層を分離すれば、残った単
結晶基板を再度エピタキシャル成長に用いることができ
る。従って、従来のように、成長させるエピタキシャル
層の数に対応した枚数の単結晶基板を用意する必要がな
く、１枚の単結晶基板で複数枚のエピタキシャル層を製
造することができる。尚、中間層の厚みが厚ければ、切
断により製品層と単結晶基板を分離し、この単結晶基板
を、中間層のみを溶解する溶液に浸漬して、単結晶基板
に残った中間層を除去することもできる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明実施例を説明する。中間層及び
製品層となるエピタキシャル層の成長には、図３に示し
たものと同様のスライドボートを用いた。スライドボー
トの構成及びその操作手順は以下の通りである。上部に
開口してなる溶液溜１１、１２、１３を備えた基体１０
に、単結晶基板１５を載せるスライダ１４がはめ込ま
れ、この基体１０とスライダ１４は相互にスライドさせ
ることができる。
製品層となるエピタキシャル層の成長には、図３に示し
たものと同様のスライドボートを用いた。スライドボー
トの構成及びその操作手順は以下の通りである。上部に
開口してなる溶液溜１１、１２、１３を備えた基体１０
に、単結晶基板１５を載せるスライダ１４がはめ込ま
れ、この基体１０とスライダ１４は相互にスライドさせ
ることができる。
【００１１】（実施例１）このようなスライドボートの
溶液溜１１に中間層の原料を、同１２に製品層の原料を
投入する。一方、スライダ１４の基板ホルダに単結晶基
板１５を配置する。そして、スライドボート全体を所定
の成長開始温度まで加熱し、スライダ１４を操作して単
結晶基板１５に溶液状となった中間層の原料を接触させ
て、先ず中間層を成長させる。次に、再度スライダ１４
を操作して、単結晶基板上の中間層に、溶液状となった
製品層の原料を接触させて、製品層をエピタキシャル成
長する。尚、溶液溜１３は、本実施例では用いていな
い。
溶液溜１１に中間層の原料を、同１２に製品層の原料を
投入する。一方、スライダ１４の基板ホルダに単結晶基
板１５を配置する。そして、スライドボート全体を所定
の成長開始温度まで加熱し、スライダ１４を操作して単
結晶基板１５に溶液状となった中間層の原料を接触させ
て、先ず中間層を成長させる。次に、再度スライダ１４
を操作して、単結晶基板上の中間層に、溶液状となった
製品層の原料を接触させて、製品層をエピタキシャル成
長する。尚、溶液溜１３は、本実施例では用いていな
い。
【００１２】上記成長における具体的条件、原料等は以
下の通りである。 単結晶基板 ：Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓ（Ｘ≧０．３５） 初期の厚み，３００μｍ 中間層原料 ：Ｇａ，１ｇについて多結晶ＧａＡｓ，
２２０ｍｇを添加 溶液の全重量で４０ｇ 製品層原料 ：Ｇａ，１ｇについて多結晶ＧａＡｓ，
８０ｍｇを添加 Ｇａ，１ｇについてＡｌ，２．５ｍｇを添加 溶液の全重量で４０ｇ 成長開始温度：９５０℃ 徐冷速度 ：０．５℃／分
下の通りである。 単結晶基板 ：Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓ（Ｘ≧０．３５） 初期の厚み，３００μｍ 中間層原料 ：Ｇａ，１ｇについて多結晶ＧａＡｓ，
２２０ｍｇを添加 溶液の全重量で４０ｇ 製品層原料 ：Ｇａ，１ｇについて多結晶ＧａＡｓ，
８０ｍｇを添加 Ｇａ，１ｇについてＡｌ，２．５ｍｇを添加 溶液の全重量で４０ｇ 成長開始温度：９５０℃ 徐冷速度 ：０．５℃／分
【００１３】このような条件で、９００℃まで降温して
中間層（ＧａＡｓ）を成長させ、スライダを操作した
後、さらに７００℃まで降温して製品層（Ａｌx Ｇａ
1-x Ａｓ「Ｘ≧０．３５」）を成長させた。尚、中間層
はＧａＡｓに限らず、組成比ｘ＜０．３５のＡｌx Ｇａ
1-x Ａｓであってもよい。
中間層（ＧａＡｓ）を成長させ、スライダを操作した
後、さらに７００℃まで降温して製品層（Ａｌx Ｇａ
1-x Ａｓ「Ｘ≧０．３５」）を成長させた。尚、中間層
はＧａＡｓに限らず、組成比ｘ＜０．３５のＡｌx Ｇａ
1-x Ａｓであってもよい。
【００１４】出来上がった製品を取り出し、中間層のみ
を選択的にエッチングした。エッチングは、アンモニア
と過酸化水素水を１：３０の割合で混合した混合液を用
い、この混合液に出来上がった製品を浸漬して攪拌し、
中間層のみを溶解して単結晶基板と製品層を分離した。
以上の工程説明図を図１に示す。
を選択的にエッチングした。エッチングは、アンモニア
と過酸化水素水を１：３０の割合で混合した混合液を用
い、この混合液に出来上がった製品を浸漬して攪拌し、
中間層のみを溶解して単結晶基板と製品層を分離した。
以上の工程説明図を図１に示す。
【００１５】以上の操作により、単結晶基板を再度エピ
タキシャル成長に用いることができるため、前記一連の
操作を繰り返し行うことで、１枚の単結晶基板で複数の
製品層を得ることができる。本実施例の場合、操作途中
に誤って単結晶基板を破損するまでに、１枚の単結晶基
板で、７２枚のエピタキシャル層を製造することができ
た。
タキシャル成長に用いることができるため、前記一連の
操作を繰り返し行うことで、１枚の単結晶基板で複数の
製品層を得ることができる。本実施例の場合、操作途中
に誤って単結晶基板を破損するまでに、１枚の単結晶基
板で、７２枚のエピタキシャル層を製造することができ
た。
【００１６】（実施例２）次に、前記実施例１と異なる
組性の単結晶基板、中間層、製品層について、同様の処
理を行った。この成長における具体的条件、原料等は以
下の通りである。尚、エピタキシャル成長に用いたスラ
イドボートは、前記実施例１のものと同様である。 単結晶基板 ：ＧａＡｓ 初期の厚み，３００μｍ 中間層原料 ：Ｇａ，１ｇについて多結晶ＧａＡｓ，
１３０ｍｇを添加 Ｇａ，１ｇについてＡｌ，８ｍｇを添加 溶液の全重量で４０ｇ 製品層原料 ：Ｇａ，１ｇについて多結晶ＧａＡｓ，
１４０ｍｇを添加 Ｇａ，１ｇについてＳｉ，１００ｍｇを添加 溶液の全重量で４０ｇ 成長開始温度：１０００℃ 徐冷速度 ：０．５℃／分
組性の単結晶基板、中間層、製品層について、同様の処
理を行った。この成長における具体的条件、原料等は以
下の通りである。尚、エピタキシャル成長に用いたスラ
イドボートは、前記実施例１のものと同様である。 単結晶基板 ：ＧａＡｓ 初期の厚み，３００μｍ 中間層原料 ：Ｇａ，１ｇについて多結晶ＧａＡｓ，
１３０ｍｇを添加 Ｇａ，１ｇについてＡｌ，８ｍｇを添加 溶液の全重量で４０ｇ 製品層原料 ：Ｇａ，１ｇについて多結晶ＧａＡｓ，
１４０ｍｇを添加 Ｇａ，１ｇについてＳｉ，１００ｍｇを添加 溶液の全重量で４０ｇ 成長開始温度：１０００℃ 徐冷速度 ：０．５℃／分
【００１７】このような条件で、９００℃まで降温して
中間層（Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓ「Ｘ≧０．３５」）を成長
させ、スライダを操作した後、さらに７００℃まで降温
して製品層（ＧａＡｓ）を成長させた。
中間層（Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓ「Ｘ≧０．３５」）を成長
させ、スライダを操作した後、さらに７００℃まで降温
して製品層（ＧａＡｓ）を成長させた。
【００１８】出来上がった製品を取り出し、中間層のみ
を選択的にエッチングした。エッチングは、塩酸を用い
た。これに出来上がった製品を浸漬して攪拌し、中間層
のみを溶解して単結晶基板と製品層を分離した。
を選択的にエッチングした。エッチングは、塩酸を用い
た。これに出来上がった製品を浸漬して攪拌し、中間層
のみを溶解して単結晶基板と製品層を分離した。
【００１９】本例においても前記実施例１と同様に、単
結晶基板を再度エピタキシャル成長に用いることができ
るため、前記一連の操作を繰り返し行うことで、１枚の
単結晶基板で複数の製品層を得ることができる。
結晶基板を再度エピタキシャル成長に用いることができ
るため、前記一連の操作を繰り返し行うことで、１枚の
単結晶基板で複数の製品層を得ることができる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明方法を用い
れば、エピタキシャル成長に用いる単結晶基板を再利用
することができるため、大量のエピタキシャル層を成長
させるのに際し、１枚の単結晶基板を用いるだけでよ
い。従って、単結晶基板の購入コストを大幅に削減する
ことができる。
れば、エピタキシャル成長に用いる単結晶基板を再利用
することができるため、大量のエピタキシャル層を成長
させるのに際し、１枚の単結晶基板を用いるだけでよ
い。従って、単結晶基板の購入コストを大幅に削減する
ことができる。
【図１】本発明方法の工程説明図。
【図２】従来例の工程説明図。
【図３】エピタキシャル成長に用いるスライドボートの
構成図。
構成図。
１、１５ 単結晶基板 ２ 中間層 ３ 製品層 １０ 基体 １１、１２、１３ 溶液溜 １４ スライダ
Claims (4)
- 【請求項１】 単結晶基板上に、後にエッチングにより
除去される中間層を成長させ、この中間層の上に所定の
製品層をエピタキシャル成長させて、前記中間層のみを
溶解しうる溶液で、中間層をエッチングして除去し、前
記単結晶基板と製品層とを分離することを特徴とするエ
ピタキシャル成長方法。 - 【請求項２】 中間層及び製品層を、液相エピタキシャ
ル成長法にて成長させることを特徴とする請求項１記載
のエピタキシャル成長方法。 - 【請求項３】 単結晶基板がＧａＡｓ、中間層がＡｌx
Ｇａ1-x Ａｓ（Ｘ≧０．３５）、製品層の全てがＧａＡ
ｓであることを特徴とする請求項１記載のエピタキシャ
ル成長方法。 - 【請求項４】 単結晶基板がＡｌx Ｇａ1-x Ａｓ（Ｘ≧
０．３５）、中間層がＡｌx Ｇａ1-x Ａｓ（Ｘ＜０．３
５）、製品層の全てがＡｌx Ｇａ1-x Ａｓ（Ｘ≧０．３
５）であることを特徴とする請求項１記載のエピタキシ
ャル成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5673692A JPH05221797A (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | エピタキシャル成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5673692A JPH05221797A (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | エピタキシャル成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05221797A true JPH05221797A (ja) | 1993-08-31 |
Family
ID=13035807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5673692A Pending JPH05221797A (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | エピタキシャル成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05221797A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010021623A1 (en) * | 2008-08-21 | 2010-02-25 | Midwest Research Institute | Epitaxial growth of silicon for layer transfer |
-
1992
- 1992-02-07 JP JP5673692A patent/JPH05221797A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010021623A1 (en) * | 2008-08-21 | 2010-02-25 | Midwest Research Institute | Epitaxial growth of silicon for layer transfer |
| US8987115B2 (en) | 2008-08-21 | 2015-03-24 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Epitaxial growth of silicon for layer transfer |
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