JPH0597574A - 液相エピタキシヤル成長装置及び成長方法 - Google Patents
液相エピタキシヤル成長装置及び成長方法Info
- Publication number
- JPH0597574A JPH0597574A JP25797591A JP25797591A JPH0597574A JP H0597574 A JPH0597574 A JP H0597574A JP 25797591 A JP25797591 A JP 25797591A JP 25797591 A JP25797591 A JP 25797591A JP H0597574 A JPH0597574 A JP H0597574A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- melt
- growth
- chamber
- handle
- semiconductor substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
ピタキシャル成長させるに於て、膜厚制御をし易く、か
つ一連の工程に於て作業し易く、かつウェハの割れを少
なくするための成長装置および方法を提供するものであ
る。 【構成】 本発明は上述の課題を解決するために、融液
を溜めた成長室と、その成長室の中にあって複数の半導
体基板を保持する基板保持具と、前記半導体基板を略垂
直になる様に、及び露出した前記半導体基板を上方又は
下方で前記融液と接触させるべく略水平になる様に、前
記成長室を内蔵しかつ回転させる容器とを設けるもので
ある。
Description
層に係る液相エピタキシャル成長装置及び成長方法に関
する。
lAsの液相エピタキシャル成長は特開昭63−516
24号公報の如くスライド法により行っており、図6に
示す様に下側ホルダ31に半導体基板32を配置し、そ
の上に融液33を摺動移動させて、露出した半導体基板
32を上方で融液33と接触させ、徐冷してエピタキシ
ャル成長させている。しかし実験によると、950℃か
ら600℃までエピタキシャル成長させると図5のCの
如く高々100μmしか厚くならない。そしてこの第1
の装置を使って、半導体基板32の上に複数のGaAl
As成長層を成長させて、ダブルヘテロ型発光ダイオー
ドを製作すると、特開昭60−206184号公報に示
される様に、成長層は15〜40μmと薄く、割れ易く
作業性も悪い。
報の如く、露出した半導体基板を下方で融液と接触させ
成長させると、図5のDの如く成長層の膜厚を厚く成長
できる。そしてこの第2の装置を使ってダブルヘテロ型
発光ダイオードを製作すると半導体基板上の第1の成長
層は120μmと厚く形成できる。しかし0.5〜2μ
mの厚さを要求される活性層、すなわち第1の成長層の
上に形成される第2の成長層も厚く成長し、0.5〜2
μmの厚さを制御するのが極めて困難である。そしてこ
の従来の装置で上述の様に、第1、第2の成長層を厳密
に膜厚制御しようとすれば、製造工程中に第1と第2の
装置を切り替えてエピタキシャル成長させる必要があ
り、作業性が悪い。更に半導体基板を水平に、又は垂直
に配置して回転させる従来の回転エピタキシャル成長方
法でも、第1、第2の成長層の膜厚をそれぞれ厳密に制
御するのは困難である。
の欠点を鑑みてなされたものであり、すなわちそれぞれ
厚さの異なる複数の層を積層してエピタキシャル成長さ
せるに於て、膜厚制御をし易く、かつ一連の工程に於て
作業し易く、かつウェハの割れを少なくするための成長
装置及び方法を提供するものである。
決するために、融液を溜めた成長室と、その成長室の中
にあって複数の半導体基板を保持する基板保持具と、前
記半導体基板を略垂直になる様に、及び露出した前記半
導体基板を上方又は下方で前記融液と接触させるべく略
水平になる様に、前記成長室を内蔵しかつ回転させる容
器とを設けるものである。
らなる露出した半導体基板を上方又は下方で成長室内の
融液と接触させ第1の成長層を成長させ、前記成長室を
回転させ、露出した前記半導体基板を逆に下方又は上方
で前記成長室内の別の融液と接触させ第2の成長層を成
長させるものである。
を接触させることにより、濡れ性が向上し成長層が成長
し易くなる。そして露出した半導体基板を上方又は下方
で融液と接触させて成長させるので、それぞれ薄膜、厚
膜の成長層が容易な制御の下で得られ、ウェハの割れも
少なくなる。しかもこれは一連の工程で行なえるので作
業性もよい。
明する。図1は本実施例に係る液相エピタキシャル成長
装置の断面図であり、図2はそのAA断面図である。こ
れらの図に於て、容器1はカーボン、石英等から成り、
中央近傍の外形は略円筒状であり、回転軸2を有し、こ
れに係合するハンドル3により回転可能な構成になって
いる。容器1の内部は略直方体状の空洞となる成長室4
が形成される。成長室4には半導体基板5を多数枚、略
垂直に保持する複数の基板保持具6が固定される。基板
保持具6はカーボン、石英等から成り、半導体基板5を
接着剤又はそれと同等の働きをするもので貼りつけた
り、あるいは爪や折り曲げを設けて半導体基板5を係止
したりして保持している。容器1の略真上に小判状をし
た成長室の透孔7が形成されている。
1を保持する様に形成され、下部に排出孔が形成され
る。そして図2の様に成長室の透孔7が略真上の位置に
ある時に、この透孔7と同じ位置に容器保持具8の透孔
が形成される。メルトホルダガイド9はカーボン等から
成り、容器保持具8の透孔と同じ位置に透孔が形成され
容器保持具8の上に固定される。メルトホルダ10はカ
ーボン等から成り、仕切り壁によって複数の融液溜1
1,12,13が形成され、その下部に融液溜の透孔1
4が形成され、メルトホルダガイド9の上に位置してい
る。ガイド15は容器保持具8とメルトガイド9とメル
トホルダ10を固定している。メルトホルダ10に係止
されたフック16により、メルトホルダ10は水平方向
に摺動移動することができる。これらにより液相エピタ
キシャル成長装置17は構成される。
ヘテロ型発光ダイオードを製作するためにGaAsから
成る半導体基板5にGaAlAs層を成長させる成長方
法を述べる。最初に融液溜11の中へGa100gにG
aAsを6g、Alを600mg、Znを100mg混
入した融液18を準備する。融液溜12の中へGa10
0gにGaAsを6g、Alを300mg、Znを60
0mg混入した別の融液19を準備する。そして融液溜
13の中へGa100gにGaAsを6g、Alを50
0mg、Teを2mg混入した次の融液20を準備す
る。
の透孔を異なる位置にして、融液18、19、20を約
940℃で約1時間保持する。その後、メルトホルダ1
0を摺動させ、融液溜11の透孔14とメルトホルダガ
イド9の透孔を位置合わせする。融液18が落下して成
長室4の中を満たす。
ると図3の様に、成長室の透孔7と容器保持具8の透孔
の位置が離れて、成長室4は密室となる。この時、露出
した半導体基板5を下方で融液18と接触させ、約0.
5〜1℃/分の温度勾配で徐冷することにより、エピタ
キシャル成長を行う。各半導体基板5が接触する融液1
8の厚さ(B)は約5mmである。融液18の温度が約
835℃まで降温したら、ハンドル3を更に右回りに9
0度回転させ、成長室の透孔7を下に向けて、融液18
を容器保持具8の排出孔から排出させる。これにより半
導体基板5の表面に約120μmの厚さのP型GaAl
As層から成る第1の成長層が形成される。
度回転させ、元の位置に戻すと共にメルトホルダ10を
摺動させる。融液溜12の透孔14とメルトガイド9の
透孔の位置が一致して、別の融液19が落下して成長室
4の中を満たす。
図4の様に、露出した半導体基板5を上方で別の融液1
9と接触させ、徐冷し、別の融液19の温度を約833
℃まで降温させる。そしてハンドル3を更に左回りに9
0度回転させ、成長室の透孔7を下に向け、別の融液1
9を容器保持具8の排出孔から排出する。これにより第
1の成長層の表面に約1.5μmの厚さの第2の成長
層、すなわち活性層が形成される。
と共にメルトホルダ10を摺動させ次の融液20を落下
させ、成長室4の中を満たす。そしてハンドル3を左回
りに90度回転させ、再び図4の様に露出した半導体基
板5を上方で次の融液20と接触させ、1〜3℃/分の
温度勾配で徐冷し、次の融液20の温度が約690℃ま
で降温させ、その後ハンドルを回して、次の融液20を
排出する。これにより第2の成長層の表面に約30μm
の厚さのN型GaAlAs層が形成される。
ングして除去し、電極を形成し、メサエッチングし、ダ
イシングして、発光ダイオードを完成させる。
成長させた時のエピタキシャル成長層の厚さの特性図を
図5に再び示す。この図5に於て特性Dは図3の様に露
出した半導体基板5を下方で融液と接触させた時の成長
層を、特性Cは図4の様に露出した半導体基板5を上方
で融液と接触させた時の成長層を示す。特性Dでは融液
の厚さ(B)を厚くする程、厚い成長層が得られるが、
定まった大きさの成長室4に収容できる半導体基板5の
数が減るので、本実施例の様に約5mm位の融液の厚さ
が適切である。また本実施例ではP型GaAlAs層か
ら成る第1の成長層の成長温度を940〜835℃にし
ているので、成長層の厚さは特性Dより少し薄い。
の半導体基板と融液を接触させるので濡れ性が向上し、
成長層が容易に成長し易くなる。そして容器を回転させ
ることによって、露出した半導体基板を下方又は上方で
融液と接触させることができるので、第1の成長層は厚
く、第2の成長層は薄くすることができるから、膜厚の
制御がし易い。そしてこの作業を一つの装置で行えるの
で作業性も良い。
直に、又は上方に、又は下方にそれぞれ独立して融液と
接触させて成長させることもできるので、それぞれ任意
の膜厚を持つ積層された成長層を容易に形成することが
できる。
なる膜厚を有する成長層の形成の制御がし易い。更にこ
の方法では異なる膜厚を形成するのに、従来の様な装置
の切り替えなしに一連の工程で行えるので作業性が良
い。また複数のGaAlAs層から成る厚い半導体層を
製作できるので、取扱中のウェハの割れが激減する。
半導体基板を上方で融液と接触させ次に露出した半導体
基板を下方で別の融液と接触させれば、第1の成長層は
薄く第2の成長層は厚くなる様に、容易な制御の下で形
成することもできる。これによって第2の成長層、例え
ば活性層の位置を変えることができる。
融液をスライドさせるので、半導体基板及びその上の成
長層の界面にストレスがかかる。これに対して、本発明
は融液を自由落下させるので、半導体基板及びその上の
成長層にストレスがかからないので、結晶内の歪みが少
なくなり、均一なかつ寿命の長い成長層が得られる。
装置の断面図である。
明図(成長室の透孔が右回りに90度回転した時)であ
る。
明図(成長室の透孔が左回りに90度回転した時)であ
る。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 融液を溜めた成長室と、その成長室の中
にあって複数の半導体基板を保持する基板保持具と、前
記半導体基板を略垂直になる様に、及び露出した前記半
導体基板を上方又は下方で前記融液と接触させるべく略
水平になる様に、前記成長室を内蔵しかつ回転させる容
器とを具備した事を特徴とする液相エピタキシャル成長
装置。 - 【請求項2】 GaAlAs又はGaAsからなる露出
した半導体基板を上方又は下方で成長室内の融液と接触
させ第1の成長層を成長させ、前記成長室を回転させ、
露出した前記半導体基板を逆に下方又は上方で前記成長
室内の別の融液と接触させ第2の成長層を成長させた事
を特徴とする液相エピタキシャル成長方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3257975A JP2975740B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 液相エピタキシャル成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3257975A JP2975740B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 液相エピタキシャル成長方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0597574A true JPH0597574A (ja) | 1993-04-20 |
JP2975740B2 JP2975740B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=17313808
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3257975A Expired - Fee Related JP2975740B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 液相エピタキシャル成長方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2975740B2 (ja) |
-
1991
- 1991-10-04 JP JP3257975A patent/JP2975740B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2975740B2 (ja) | 1999-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7833346B2 (en) | Method and apparatus for manufacturing group III nitride crystals | |
US3854447A (en) | Apparatus for deposition of semiconductor thin layers | |
US3853643A (en) | Epitaxial growth of group iii-v semiconductors from solution | |
JPH0597574A (ja) | 液相エピタキシヤル成長装置及び成長方法 | |
US6824609B2 (en) | Liquid phase growth method and liquid phase growth apparatus | |
US4386975A (en) | Method for the manufacture of epitaxial Ga1-x Alx As:Si film | |
JP2009234824A (ja) | 自立Mg含有ZnO系混晶単結晶ウエファーおよびそれに用いるMg含有ZnO系混晶単結晶の製造方法 | |
JP2001163698A (ja) | 液相エピタキシャル成長方法 | |
JPH0419196B2 (ja) | ||
JPH02192487A (ja) | 液相エピタキシャル成長方法 | |
JPH0930891A (ja) | 半導体液相エピタキシャル装置 | |
JP2811902B2 (ja) | 液相エピタキシャル成長装置 | |
JPH0279422A (ja) | 液相エピタキシヤル成長装置及び成長方法 | |
JPH08274038A (ja) | 液相エピタキシャル成長方法及びその成長装置 | |
JPH08316586A (ja) | Ii−vi 族化合物半導体単結晶体の転位密度測定方法 | |
JP4010439B2 (ja) | 半導体混晶の成長方法 | |
JPH0772117B2 (ja) | 液相エピタキシャル成長方法及び装置 | |
JPH0328187A (ja) | 液相エピタキシャル成長方法 | |
JPS6311596A (ja) | 多元化合物半導体の二相融液法による液相エピタキシヤル成長法 | |
JPS587052B2 (ja) | 半導体結晶の液相成長装置 | |
JPH0784359B2 (ja) | 液相エピタキシャル成長装置 | |
JPH06128079A (ja) | 縦型液相エピタキシャル成長装置 | |
JPH07315984A (ja) | 縦型液相エピタキシャル成長方法及び装置 | |
JPH07516B2 (ja) | 液相エピタキシヤル成長方法およびそのための装置 | |
JPS63112494A (ja) | 液相エピタキシヤル成長方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080903 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080903 Year of fee payment: 9 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080903 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080903 |
|
R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 10 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090903 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090903 Year of fee payment: 10 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090903 Year of fee payment: 10 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |