JPH0547683A - 液相エピタキシー用融液の製造方法 - Google Patents
液相エピタキシー用融液の製造方法Info
- Publication number
- JPH0547683A JPH0547683A JP22455491A JP22455491A JPH0547683A JP H0547683 A JPH0547683 A JP H0547683A JP 22455491 A JP22455491 A JP 22455491A JP 22455491 A JP22455491 A JP 22455491A JP H0547683 A JPH0547683 A JP H0547683A
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- Japan
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- solvent
- liquid
- melt
- fused
- phase epitaxy
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 エピタキシャル成長させるべき一種以上の半
導体原料を溶媒中に溶解させることによって液相エピタ
キシー用融液を製造するにあたり、該原料のうち、溶媒
より比重の大きいものを溶媒の上部に、溶媒より比重の
小さいものを溶媒の下部に配位し、溶解点以上の温度に
加熱して溶解させることを特徴とする液相エピタキシー
用融液の製造方法。 【効果】 本発明方法によれば、従来法におけるよりも
低い加熱温度で液相エピタキシー用融液が得られるの
で、原料の劣化の心配がない上に、溶媒の厚みが厚い場
合でも均一な融液を製造することができる。
導体原料を溶媒中に溶解させることによって液相エピタ
キシー用融液を製造するにあたり、該原料のうち、溶媒
より比重の大きいものを溶媒の上部に、溶媒より比重の
小さいものを溶媒の下部に配位し、溶解点以上の温度に
加熱して溶解させることを特徴とする液相エピタキシー
用融液の製造方法。 【効果】 本発明方法によれば、従来法におけるよりも
低い加熱温度で液相エピタキシー用融液が得られるの
で、原料の劣化の心配がない上に、溶媒の厚みが厚い場
合でも均一な融液を製造することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、化合物半導体の液相エ
ピタキシーに使用するエピタキシャル成長融液の製造方
法に関する。
ピタキシーに使用するエピタキシャル成長融液の製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】化合物半導体の各種結晶成長技術のう
ち、液相エピタキシーは、低融点の金属を溶媒として用
い、その中にエピタキシャル成長させるべき半導体原料
を高温で溶解させた成長融液を調製し、この融液を冷却
することによって基板上に半導体結晶を析出させるもの
である。
ち、液相エピタキシーは、低融点の金属を溶媒として用
い、その中にエピタキシャル成長させるべき半導体原料
を高温で溶解させた成長融液を調製し、この融液を冷却
することによって基板上に半導体結晶を析出させるもの
である。
【０００３】成長融液の調製は、通常、低融点の金属を
融解させて液体とし、この溶媒にエピタキシャル成長さ
せるべき半導体原料を溶解させることにより行っている
が、溶媒の厚みが例えば５ｍｍ以上というように厚い場
合には、溶媒中における半導体原料の濃度勾配が大き
く、均一な融液を調製することが困難であった。均一な
融液を得ようとすれば溶解点よりかなり高い温度、例え
ば溶解点より５０℃以上も高い温度での加熱が必要であ
り、これがために原料の劣化を招くという欠点があっ
た。
融解させて液体とし、この溶媒にエピタキシャル成長さ
せるべき半導体原料を溶解させることにより行っている
が、溶媒の厚みが例えば５ｍｍ以上というように厚い場
合には、溶媒中における半導体原料の濃度勾配が大き
く、均一な融液を調製することが困難であった。均一な
融液を得ようとすれば溶解点よりかなり高い温度、例え
ば溶解点より５０℃以上も高い温度での加熱が必要であ
り、これがために原料の劣化を招くという欠点があっ
た。
【０００４】近年、液相エピタキシーにおいて複数枚の
基板上に同時に成長させる技術が提案されている。この
場合には、比較的大きな融液溜めに溶媒および半導体原
料を仕込んで加熱、融解させて融液を調製し、これを複
数枚の基板がセットされている成長室の各融液槽に分配
してエピタキシャル成長させる方法が採られているが、
基板枚数が多いほど融液溜めにおける溶媒の厚みが厚く
なってしまうため、上記の問題は更に深刻なものとな
る。その上、濃度勾配を有する融液が融液溜めから各融
液槽に分配されたときには、各融液槽における飽和度に
差が生じる結果、エピタキシャル成長させたときの各基
板のメルトバック量に大きな差が認められ、これがため
に均一な性能を有する製品が得られないという欠点もあ
った。
基板上に同時に成長させる技術が提案されている。この
場合には、比較的大きな融液溜めに溶媒および半導体原
料を仕込んで加熱、融解させて融液を調製し、これを複
数枚の基板がセットされている成長室の各融液槽に分配
してエピタキシャル成長させる方法が採られているが、
基板枚数が多いほど融液溜めにおける溶媒の厚みが厚く
なってしまうため、上記の問題は更に深刻なものとな
る。その上、濃度勾配を有する融液が融液溜めから各融
液槽に分配されたときには、各融液槽における飽和度に
差が生じる結果、エピタキシャル成長させたときの各基
板のメルトバック量に大きな差が認められ、これがため
に均一な性能を有する製品が得られないという欠点もあ
った。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
前記欠点を解消し、高温加熱による原料の劣化のおそれ
がなく、しかも融液の厚みが厚い場合にも均一な融液を
調製し得る方法を提供すことを目的とする。
前記欠点を解消し、高温加熱による原料の劣化のおそれ
がなく、しかも融液の厚みが厚い場合にも均一な融液を
調製し得る方法を提供すことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するため種々検討を重ねた結果、エピタキシャル
成長させるべき半導体原料を溶媒中に溶解させて液相エ
ピタキシー用融液を調製するとき、原料の仕込みを或る
特定条件下で行うことによって前記目的が達成されるこ
とを見出した。
を達成するため種々検討を重ねた結果、エピタキシャル
成長させるべき半導体原料を溶媒中に溶解させて液相エ
ピタキシー用融液を調製するとき、原料の仕込みを或る
特定条件下で行うことによって前記目的が達成されるこ
とを見出した。
【０００７】即ち、本発明は、エピタキシャル成長させ
るべき一種以上の半導体原料を溶媒中に溶解させること
によって液相エピタキシー用融液を製造するにあたり、
該原料のうち、溶媒より比重の大きいものを溶媒の上部
に、溶媒より比重の小さいものを溶媒の下部に配位し、
溶解点以上の温度に加熱して溶解させることを特徴とす
る液相エピタキシー用融液の製造方法に係るものであ
る。
るべき一種以上の半導体原料を溶媒中に溶解させること
によって液相エピタキシー用融液を製造するにあたり、
該原料のうち、溶媒より比重の大きいものを溶媒の上部
に、溶媒より比重の小さいものを溶媒の下部に配位し、
溶解点以上の温度に加熱して溶解させることを特徴とす
る液相エピタキシー用融液の製造方法に係るものであ
る。
【０００８】本発明方法によれば、従来法におけるより
も低い加熱温度で溶媒中に原料を均一に溶解させること
ができ、しかも溶媒の厚みが厚いときでも均一な融液を
調製することができる。本発明方法に従えば、溶媒の厚
みが３０ｍｍ程度であっても均一な融液を得ることが可
能である。
も低い加熱温度で溶媒中に原料を均一に溶解させること
ができ、しかも溶媒の厚みが厚いときでも均一な融液を
調製することができる。本発明方法に従えば、溶媒の厚
みが３０ｍｍ程度であっても均一な融液を得ることが可
能である。
【０００９】本発明において用いられる溶媒には特に限
定はなく、液相エピタキシーに通常用いられるものがい
ずれも使用でき、例えばGa (ｄ30＝6.1)、Al（ｄ25＝2.
69)、In（ｄ25＝7.28) 、Bi（ｄ20＝9.80) 、Te（ｄ20
＝6.24) 、Se（ｄ25＝4.42)等を具体的に挙げることが
できる。
定はなく、液相エピタキシーに通常用いられるものがい
ずれも使用でき、例えばGa (ｄ30＝6.1)、Al（ｄ25＝2.
69)、In（ｄ25＝7.28) 、Bi（ｄ20＝9.80) 、Te（ｄ20
＝6.24) 、Se（ｄ25＝4.42)等を具体的に挙げることが
できる。
【００１０】前記溶媒中に溶解させる半導体原料につい
ても特に制限はないが、具体例を挙げれるとすれば、Ga
As（ｄ25＝5.91) 、Al（ｄ25＝2.69) 、AlP （ｄ25＝5.
46)、InP （ｄ25＝4.79) 、GaP （ｄ25＝5.41) 、As
（ｄ25＝5.73) 、Hg（ｄ20＝13.54 ) 、Cd（ｄ20＝8.6
5) 、Se（ｄ25＝4.42) 、Zn（ｄ16.3＝7.14) 等があ
り、これらの一種以上を前記溶媒と組み合わせて使用す
ればよい。
ても特に制限はないが、具体例を挙げれるとすれば、Ga
As（ｄ25＝5.91) 、Al（ｄ25＝2.69) 、AlP （ｄ25＝5.
46)、InP （ｄ25＝4.79) 、GaP （ｄ25＝5.41) 、As
（ｄ25＝5.73) 、Hg（ｄ20＝13.54 ) 、Cd（ｄ20＝8.6
5) 、Se（ｄ25＝4.42) 、Zn（ｄ16.3＝7.14) 等があ
り、これらの一種以上を前記溶媒と組み合わせて使用す
ればよい。
【００１１】本発明においては、半導体原料と溶媒との
比重の差が問題となるのであって、どのような組合せで
あっても本発明方法を適用し得るものである。
比重の差が問題となるのであって、どのような組合せで
あっても本発明方法を適用し得るものである。
【００１２】液相エピタキシーを行うにあたって使用す
る溶媒を決定し、エピタキシャル成長させるべき一種以
上の半導体原料を選択したら、これらを液相エピタキシ
ー装置の融液溜め等に仕込むときに、溶媒よりも比重の
大きい原料を溶媒の上部に、溶媒よりも比重の小さい原
料を溶媒の下部に配位し、加熱溶融させて成長融液を調
製する。
る溶媒を決定し、エピタキシャル成長させるべき一種以
上の半導体原料を選択したら、これらを液相エピタキシ
ー装置の融液溜め等に仕込むときに、溶媒よりも比重の
大きい原料を溶媒の上部に、溶媒よりも比重の小さい原
料を溶媒の下部に配位し、加熱溶融させて成長融液を調
製する。
【００１３】その際の加熱温度は、従来法におけるそれ
よりもずっと低くてよく、例えば溶解点より１０℃程度
高い温度での加熱で充分に均一な融液が得られる。この
とき、原料の劣化を最小限に抑えるために昇温を速やか
に行うのがよく、例えば６０分以内程度で所期の温度ま
で昇温することが奨められる。
よりもずっと低くてよく、例えば溶解点より１０℃程度
高い温度での加熱で充分に均一な融液が得られる。この
とき、原料の劣化を最小限に抑えるために昇温を速やか
に行うのがよく、例えば６０分以内程度で所期の温度ま
で昇温することが奨められる。
【００１４】
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明するが、本発明が実施例に限定されるものでないこと
は言うまでもない。
明するが、本発明が実施例に限定されるものでないこと
は言うまでもない。
【００１５】溶媒としてGaを、エピタキシャル成長させ
るべき半導体原料としてAlとGaAsを使用し、本発明方法
に従って成長融液を調製した。図１は、複数枚の基板上
にエピタキシャル成長させる際に使用されるスライドボ
ートの概略断面図であるが、このボートの融液溜め６の
中に、Al２ｇとGaAs３２ｇとを入れ、その上にGa２５０
ｇを仕込んだ後、９８０℃まで３０分で昇温し、この温
度を３時間保持して成長融液７を調製した。
るべき半導体原料としてAlとGaAsを使用し、本発明方法
に従って成長融液を調製した。図１は、複数枚の基板上
にエピタキシャル成長させる際に使用されるスライドボ
ートの概略断面図であるが、このボートの融液溜め６の
中に、Al２ｇとGaAs３２ｇとを入れ、その上にGa２５０
ｇを仕込んだ後、９８０℃まで３０分で昇温し、この温
度を３時間保持して成長融液７を調製した。
【００１６】このようにして得られた融液の均一性を次
のようにして調べた。上記の工程に引き続き、９７０℃
まで２０分で冷却し、この温度で３０分間保持した後、
スライダー８を動かして融液７を融液溜め６から成長室
９に流し込み、９７０℃で３０分保持した後、0.５℃／
分の割合で冷却を行い、成長室９内にセットされた５枚
のGaAs基板１〜５上に成長を開始した。このときの各Ga
As基板１〜５のメルトバック量を測定し、その結果を表
１に示した。
のようにして調べた。上記の工程に引き続き、９７０℃
まで２０分で冷却し、この温度で３０分間保持した後、
スライダー８を動かして融液７を融液溜め６から成長室
９に流し込み、９７０℃で３０分保持した後、0.５℃／
分の割合で冷却を行い、成長室９内にセットされた５枚
のGaAs基板１〜５上に成長を開始した。このときの各Ga
As基板１〜５のメルトバック量を測定し、その結果を表
１に示した。
【００１７】比較例 AlとGaAsを、溶媒Gaの上に仕込んだ以外は、前記実施例
と同様にして成長融液を作り、その均一性についても前
記と同様にして調べた。その結果を表１に示した。
と同様にして成長融液を作り、その均一性についても前
記と同様にして調べた。その結果を表１に示した。
【００１８】
【表１】
【００１９】表１に示された結果より明らかな如く、本
発明による融液は均一であるのに対し、比較例における
融液の場合は、メルトバック量に著しい差が認められ、
不均一であることが判る。
発明による融液は均一であるのに対し、比較例における
融液の場合は、メルトバック量に著しい差が認められ、
不均一であることが判る。
【００２０】なお、前記実施例における９８０℃までの
昇温時間を変化させた場合（１時間、３時間、６時
間）、昇温時間が短い程、各GaAs基板間のメルトバック
量の差が小さくなる傾向がみられた。
昇温時間を変化させた場合（１時間、３時間、６時
間）、昇温時間が短い程、各GaAs基板間のメルトバック
量の差が小さくなる傾向がみられた。
【００２１】
【発明の効果】以上述べた通り、本発明の液相エピタキ
シー用融液の製造方法は、原料の仕込みを特定条件下に
行うものであり、本発明に従えば、従来法によるよりも
低い加熱温度で均一な融液が得られるので、原料の劣化
の心配がなく、しかも融液の厚みがかなり厚い場合であ
っても均一な融液が得られる利点を有する。
シー用融液の製造方法は、原料の仕込みを特定条件下に
行うものであり、本発明に従えば、従来法によるよりも
低い加熱温度で均一な融液が得られるので、原料の劣化
の心配がなく、しかも融液の厚みがかなり厚い場合であ
っても均一な融液が得られる利点を有する。
【図１】複数枚の基板上に同時にエピタキシャル成長さ
せる際に使用されるスライドボートの概略断面図であ
る。
せる際に使用されるスライドボートの概略断面図であ
る。
１，２，３，４，５：GaAs基板 ６ ：融液溜め ７ ：Al-Ga-As成長融液 ８ ：スライダー ９ ：成長室
Claims (1)
- 【請求項１】 エピタキシャル成長させるべき一種以上
の半導体原料を溶媒中に溶解させることによって液相エ
ピタキシー用融液を製造するにあたり、該原料のうち、
溶媒より比重の大きいものを溶媒の上部に、溶媒より比
重の小さいものを溶媒の下部に配位し、溶解点以上の温
度に加熱して溶解させることを特徴とする液相エピタキ
シー用融液の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22455491A JPH0547683A (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 液相エピタキシー用融液の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22455491A JPH0547683A (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 液相エピタキシー用融液の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0547683A true JPH0547683A (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=16815604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22455491A Pending JPH0547683A (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 液相エピタキシー用融液の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0547683A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3144573A1 (en) | 2015-09-18 | 2017-03-22 | Nagashima Manufacturing Co., Ltd. | Pipe joint |
-
1991
- 1991-08-08 JP JP22455491A patent/JPH0547683A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3144573A1 (en) | 2015-09-18 | 2017-03-22 | Nagashima Manufacturing Co., Ltd. | Pipe joint |
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