JPH0572359B2 - - Google Patents

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JPH0572359B2
JPH0572359B2 JP62253842A JP25384287A JPH0572359B2 JP H0572359 B2 JPH0572359 B2 JP H0572359B2 JP 62253842 A JP62253842 A JP 62253842A JP 25384287 A JP25384287 A JP 25384287A JP H0572359 B2 JPH0572359 B2 JP H0572359B2
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JP
Japan
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melt
crystal
wafer
substrate
slider
Prior art date
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JP62253842A
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English (en)
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JPH0196091A (ja
Inventor
Masaaki Sakata
Kyotaka Benzaki
Hideo Kusuzawa
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Stanley Electric Co Ltd
Original Assignee
Stanley Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Stanley Electric Co Ltd filed Critical Stanley Electric Co Ltd
Priority to JP25384287A priority Critical patent/JPH0196091A/ja
Publication of JPH0196091A publication Critical patent/JPH0196091A/ja
Publication of JPH0572359B2 publication Critical patent/JPH0572359B2/ja
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  • Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体結晶のエピタキシヤル成長装
置に係り、特に温度差法により半導体結晶をエピ
タキシヤル成長させる装置に関するものである。
〔従来の技術及び問題点〕
従来、例えばGaAlAs等の−族化合物半導
体を液相でエピタキシヤル成長させる場合、第5
図に示すように、半導体材料GaAs、Alとドーピ
ング用不純物Zn、Te等を溶解したGa溶液(メル
ト)1を複数の、第5図の場合3個のメルト槽2
に入れ、水素雰囲気中で高温に加熱して該メルト
1中にGaAs、Al、ドーピング用不純物を溶かし
込んだ後、これらに温度差を付与して、一方向に
直線運動されるウエハースライダ3の上面にセツ
トされたGaAs基板結晶4をこれらのメルト1の
低温側に接触させて一定時間保持することによ
り、該メルト1中の過飽和成分が基板結晶4上に
析出することにより、該基板結晶4上に半導体結
晶をエピタキシヤル成長させるようにした温度差
法が広く知られている。この場合、例えばウエハ
ースライダ3の下側には冷却板5が接触せしめら
れており、これによつて各メルト槽2内のメルト
1に温度差を付与するようにしている。
上述した温度差法において、所謂エピウエハー
を例えばダブルヘテロ構造に作製する場合、各メ
ルト槽2a,2b,2c内に受容されたメルト1
a,1b,1cをそれぞれp型、p型、n型にド
ーピングしておき、ウエハースライダ3の上面に
複数の基板結晶4をセツトして、これらの基板結
晶4を順次各メルト槽2a,2b,2c内に受容
されたメルト1a,1b,1cに接触させること
により、例えば第6図Aに示すように基板結晶4
a上に順次p−Ga0.2Al0.8Asの第一層6と、p−
Ga0.65Al0.35Asの第二層7と、そしてn−Ga0.2
Al0.8Asの第三層8とが結晶成長されて、エピウ
エハーが完成する。
しかし、このとき奇数番目、即ち一番目の基板
結晶4aについて、所望の厚さの結晶成長を得る
ように、即ち第一層6及び第三層8を比較的厚
く、また第二層7を比較的薄くなるように結晶成
長を行わせるように結晶成長時間を選定し、例え
ば第一のメルト1aに対して60分、第二のメルト
1bに対して1分、第三のメルト1cに対して60
分の結晶成長時間を選定すると、偶数番目、即ち
二番目の基板結晶4b上には、第6図Bに示すよ
うに、第一のメルト1aに対して1分、第二のメ
ルト1bに対して60分、第三のメルト1cに対し
て1分という結晶成長時間となつてしまい、従つ
て第一層6及び第三層8が比較的薄く、第二層7
が比較的厚くなつてしまう。
かくして、ダブルヘテロ構造のエピウエハーと
して、例えばLEDチツプを製造するために使用
し得るエピウエハーは奇数番目のものに限られ、
このため、奇数番目のエピウエハーの歩留まりが
100%であつても、エピウエハー全体としては最
大50%の歩留まりしか達成できないことになり、
生産性の点で問題があつた。
また、上述した基板結晶4を載置するウエハー
スライダ3の送り装置として、間欠駆動装置が必
要となり、しかもその間隔が一定ではない等、構
造が複雑となりコスト高になつていた。
〔発明の目的〕
本発明は、以上の点に鑑み、構造が簡単でしか
も歩留まりのよい半導体結晶の液相エピタキシヤ
ル成長装置を提供することを目的としている。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕
上記目的は、本発明によれば、複数のメルト槽
内にそれぞれ受容された成長素材を溶解したメル
トに対して、一方向に直線運動されるウエハース
ライダ上に載置した基板結晶をこれらのメルトに
順次接触させて所定時間保持することにより、基
板結晶上に複数の半導体結晶をエピタキシヤル成
長させるようにした、半導体結晶の液相エピタキ
シヤル成長装置において、上記複数のメルト槽の
それぞれに対応してウエハースライダの下側に冷
却板を接触させ、この冷却板に、該ウエハースラ
イダと実質的に同じ横断面積で結晶成長時に該ウ
エハースライダをカバーするような中空部を形成
したことにより達成される。
本発明による半導体結晶の液相エピタキシヤル
成長装置において、好ましくは、上記冷却板の中
空部内に、結晶成長温度にて液体となる金属が任
意の量だけ充填されている。
この発明によれば、ウエハースライダの下方に
配設された冷却板に、該ウエハースライダとほぼ
同じ横断面積を有する中空部が備えられているの
で、この中空部の存在によりメルト槽内のメルト
からウエハースライダへの熱の流れが冷却板の該
中空部の上方部分で抑制されることになり、これ
によつてメルト槽内のメルトの上下方向の温度差
が低減され、従つて該ウエハースライダの上面に
載置された基板結晶上での結晶成長がゆるやかに
なる。
さらに、上記冷却板の中空部内に例えばGaを
任意の量だけ充填することにより、それぞれのメ
ルトの温度差を適宜に制御することができ、これ
により基板結晶上での結晶成長速度が調整され得
るので、各メルト槽に対する冷却板の中空部にそ
れぞれ適宜にGaを充填すれば、各メルト槽に対
して順次一定時間だけ基板結晶を接触させること
によつて、該基板結晶上に順次各メルト槽内のメ
ルトが析出して所定の厚さに結晶成長されること
になる。
かくして、すべての基板結晶によるエピウエハ
ーが所望の構造を有することにより、歩留まりが
向上せしめられ、また一定間隔の間欠送り装置に
よつて基板結晶の自動送りが可能であることもあ
つて、コストが低減されることになる。
〔実施例〕
以下、図面に示した一実施例に基づいて本発明
をさらに詳細に説明する。
第1図は本発明によるエピタキシヤル成長装置
の一実施例を示しており、複数のメルト槽2に対
してウエハースライダ3の下側に接触するように
冷却板5が配設されている。
この冷却板5には、結晶成長時に各メルト槽2
a,2b,2c内の各メルト1a,1b,1cに
接触保持されている基板結晶4を載置しているウ
エハースライダ3と実質的に同じ横断面積を有す
る、即ち少なくとも該ウエハースライダ3のメル
トに接触している部分をカバーし得る横断面積を
有する中空部5a,5bが備えられている。
ここで、中空部5a,5bには、任意の量の
Gaが充填され得るが、各中空部5a,5bのGa
充填量と該中空部に関連するメルト1の温度差と
は第2図に示す関係にあり、Ga充填量と結晶成
長速度との関係は第3図に示すようになつてい
る。即ち、それぞれ第2図及び第3図に鎖線Xで
示す従来の中空部を有しない冷却板の場合に比較
して、該中空部にGaを充填せず空洞のままにし
た場合には、第2図及び第3図に実線Yで示すよ
うにメルトの温度差が小さくなつて結晶成長速度
が低くなり、該中空部にGaを充填した場合には、
それぞれ点線Zで示すように従来の場合と中空部
を空洞にした場合のほぼ中間の状態を示す。その
他の構成は、第5図に示した従来のエピタキシヤ
ル成長装置と同様の構成である。
本発明によるエピタキシヤル成長装置は以上の
ように構成されており、基板結晶上に結晶成長さ
せてダブルヘテロ構造のエピウエハーを作製する
場合には、メルト槽2の各メルト槽2a,2b,
2c内のメルト1a,1b,1cをそれぞれp
型、p型、n型にドーピングしておき、ウエハー
スライダ3の上面にそれぞれ基板結晶4をセツト
して、これらの基板結晶4を矢印Aで示す方向に
移動させることにより、順次各メルト槽2a,2
b,2c内に受容されたメルト1a,1b,1c
に接触させれば、基板結晶4上には、従来と同様
に順次p−Ga0.2Al0.8Asの第一層6と、p−
Ga0.65Al0.35Asの第二層7と、そしてn−Ga0.2
Al0.8Asの第三層8とが結晶成長されて、第4図
に示すエピウエハーが作製される。
その際、冷却板5の各中空部5a,5bは、そ
れぞれ第1図に示すように、中空部5aについて
はGaが充填されており、また中空部5bについ
てはGaは充填されておらず、これにより基板結
晶4を順次各メルト槽2a,2b,2c内のメル
ト1a,1b,1cに対して、一定時間、例えば
60分接触保持することにより、該基板結晶4上に
順次所定の厚さの第一槽6、第二槽7及び第三槽
8が形成されることになる。ここで、各メルト槽
2a,2b,2cに対して基板結晶を保持する時
間は一定であるが、各メルト1a,1b,1cの
温度差はそれぞれ異なつているので、すべての基
板結晶4について、第4図に示すように第一層6
及び第三層8が比較的厚くまた第二層7が比較的
薄く形成された、適正なダブルヘテロ構造のエピ
ウエハーが作製される。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、複数のメル
ト槽内にそれぞれ受容された成長素材を溶解した
メルトに対して、一方向に直線運動されるウエハ
ースライダ上に載置した基板結晶をこれらのメル
トに順次接触させて所定時間保持することにより
基板結晶上に複数の半導体結晶のエピタキシヤル
成長させるようにした、半導体結晶の液相エピタ
キシヤル成長装置において、上記複数のメルト槽
のそれぞれに対応してウエハースライダの下側に
接触せしめられた冷却板に、該ウエハースライダ
と実質的に同じ横断面積で結晶成長時に該ウエハ
ースライダをカバーするように形成された中空部
を備えるように、好ましくは上記中空部内に、結
晶成長温度にて液体となる金属を任意の量だけ充
填し得るように構成したので、この中空部の存在
によりメルト槽内のメルトからウエハースライダ
への熱の流れが冷却板の該中空部の上方部分で抑
制されることになり、これによつてメルト槽内の
メルトの上下方向の温度差が低減され、従つて該
ウエハースライダの上面に載置された基板結晶上
での結晶成長がゆるやかになる。
さらに、上記冷却板の中空部内に例えばGaを
任意の量だけ充填することにより、メルトの温度
差を適宜に制御することができ、これによつて基
板結晶上での結晶成長速度が任意に調整され得る
ので、各メルト槽に対する冷却板の中空部にそれ
ぞれ適宜の量でGaを充填すれば、各メルト槽に
対して順次一定時間だけ基板結晶を接触させるこ
とによつて、該基板結晶上に順次各メルト槽内の
メルトが析出して所定の厚さに結晶成長されるこ
とになる。
従つて、スライダ上に順次配列されたすべての
基板結晶によるエピウエハーが所望のダブルヘテ
ロ構造を有するように、歩留まりよく作製され、
また一定間隔の間欠送り装置によつて基板結晶の
自動送りが可能であることもあつて、エピウエハ
ーの製造コストが低減されることになる。
かくして、本発明によれば、構造が簡単で、し
かもすべての基板結晶に対して適正なダブルヘテ
ロ構造のエピウエハーが得られる、歩留まりのよ
い半導体結晶の液相エピタキシヤル成長装置が提
供され得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による液相エピタキシヤル成長
装置の一実施例を示す概略断面図、第2図は中空
部のGa充填量とメルトの温度差との関係を示す
グラフ、第3図は中空部のGa充填量と結晶成長
速度との関係を示すグラフ、第4図は第1図の装
置により作製したエピウエハーの概略断面図であ
る。 第5図は従来の液相エピタキシヤル成長装置の
一例を示す概略断面図、第6図は第5図の装置に
より作製したエピウエハーの概略断面図であり、
Aは奇数番目、Bは偶数番目のエピウエハーを示
す。 1,1a,1b,1c……メルト;2,2a,
2b,2c……メルト槽;3……ウエハースライ
ダ;4,4a,4b……基板結晶;5……冷却
板;5a,5b……中空部;6……第一層;7…
…第二層;8……第三層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 複数のメルト槽内にそれぞれ受容された成長
    素材を溶解したメルトに対して、一方向に直線運
    動されるウエハースライダ上に載置した基板結晶
    をこれらのメルトに順次接触させて所定時間保持
    することにより、基板結晶上に複数の半導体結晶
    をエピタキシヤル成長させるようにした、半導体
    結晶の液相エピタキシヤル成長装置において、上
    記複数のメルト槽のそれぞれに対応してウエハー
    スライダの下側に接触せしめられた冷却板に、該
    ウエハースライダと実質的に同じ横断面積で結晶
    成長時に該ウエハースライダをカバーするように
    形成された中空部が備えられていることを特徴と
    する、半導体結晶の液相エピタキシキル成長装
    置。 2 前記冷却板の中空部内に、結晶成長温度にて
    液体となる金属が任意の量だけ充填されているこ
    とを特徴とする、特許請求の範囲第1項に記載の
    半導体結晶の液相エピタキシヤル成長装置。
JP25384287A 1987-10-09 1987-10-09 半導体結晶の液相エピタキシャル成長装置 Granted JPH0196091A (ja)

Priority Applications (1)

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JP25384287A JPH0196091A (ja) 1987-10-09 1987-10-09 半導体結晶の液相エピタキシャル成長装置

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Publication Number Publication Date
JPH0196091A JPH0196091A (ja) 1989-04-14
JPH0572359B2 true JPH0572359B2 (ja) 1993-10-12

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JP25384287A Granted JPH0196091A (ja) 1987-10-09 1987-10-09 半導体結晶の液相エピタキシャル成長装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS491174A (ja) * 1972-04-14 1974-01-08
JPS6127976U (ja) * 1984-07-25 1986-02-19 株式会社ボッシュオートモーティブ システム 圧縮機における脈動減衰装置

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JPH0196091A (ja) 1989-04-14

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