JPH08274038A - Liquid phase epitaxial growth method and growth device for the method - Google Patents

Liquid phase epitaxial growth method and growth device for the method

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JPH08274038A
JPH08274038A JP7434795A JP7434795A JPH08274038A JP H08274038 A JPH08274038 A JP H08274038A JP 7434795 A JP7434795 A JP 7434795A JP 7434795 A JP7434795 A JP 7434795A JP H08274038 A JPH08274038 A JP H08274038A
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JP
Japan
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melt
epitaxial growth
growth
liquid phase
slider
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Withdrawn
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JP7434795A
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Japanese (ja)
Inventor
Shusaku Maeda
修作 前田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Publication date
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  • Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide a liquid phase epitaxial growth method, which grows a thick and uniform epitaxial layer with good quality in a short time and can cope with also in the mass production manner of the epitaxial layer, and a growth device for the epitaxial growth method. CONSTITUTION: A growth chamber 3 with a seed substrate 1 held in a vertically placed state thereon is provided on a freely rotatable slider 5 formed into a cylindrical form. After a melt 7 is introduced from a melt tank 6 into a growth chamber 3, the slider 5 is rotated 90 deg. to grow epitaxially the seed substrate 1 in a laterally placed state. When the epitaxial growth ends, the slider 5 is further rotated 90 deg. to discharge the melt 7 in a waste liquor tank 8.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、発光ダイオードのエピ
タキシャルウェハ製造プロセスに用いる液相エピタキシ
ャル成長方法及びその成長装置に関し、特に化合物半導
体のエピタキシャル成長層を短時間で厚く、均一に成長
させる液相エピタキシャル成長装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid phase epitaxial growth method and a growth apparatus for use in a light emitting diode epitaxial wafer manufacturing process, and more particularly to a liquid phase epitaxial growth apparatus for growing a compound semiconductor epitaxial growth layer thickly and uniformly in a short time. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】III −V族化合物半導体基板上に、砒化
ガリウム(以下、GaAsと称す)、砒化ガリウムアル
ミニウム(以下、GaAlAsと称す)又は燐化ガリウ
ム(以下、GaPと称す)等の良質のエピタキシャル層
を得る手段の一つとして、液相エピタキシャル成長法が
ある。ガリウム(以下、Gaと称す)を溶媒とする液相
エピタキシャル成長法では、一般的にウェハ横置きスラ
イドボート方式が主流である。
2. Description of the Related Art On a III-V compound semiconductor substrate, gallium arsenide (hereinafter referred to as GaAs), gallium aluminum arsenide (hereinafter referred to as GaAlAs), gallium phosphide (hereinafter referred to as GaP), or the like of high quality is used. A liquid phase epitaxial growth method is one of means for obtaining an epitaxial layer. In the liquid phase epitaxial growth method using gallium (hereinafter, referred to as Ga) as a solvent, generally, a horizontal wafer slide boat method is the mainstream.

【0003】以下、ウェハ横置きスライドボート方式の
液相エピタキシャル成長装置について説明する。図5は
ウェハ横置きスライドボート方式の液相エピタキシャル
成長装置の概略側方断面図である。図5において、50
は種基板、51は種基板50を保持する架台、52は架
台51上に配された自在に摺動し得る溶融液槽、53は
溶融液、54は電気炉である。
A liquid boat epitaxial growth apparatus of a horizontal wafer slide boat system will be described below. FIG. 5 is a schematic lateral cross-sectional view of a laterally mounted slide boat type liquid phase epitaxial growth apparatus. In FIG. 5, 50
Is a seed substrate, 51 is a pedestal for holding the seed substrate 50, 52 is a freely slidable melt bath disposed on the pedestal 51, 53 is a melt, and 54 is an electric furnace.

【0004】この装置を用いGaAsの液相エピタキシ
ャル成長を行なう場合の例を説明すると、溶融液槽52
の内部に、溶媒としてGaを、溶質として多結晶のGa
As及び必要に応じて少量の活性不純物をそれぞれ入れ
た後、溶融液槽52を電気炉54で加熱して溶融液53
を形成する。
An example of liquid phase epitaxial growth of GaAs using this apparatus will be described below.
Ga is used as a solvent and polycrystalline Ga is used as a solute.
After adding As and, if necessary, a small amount of active impurities, the melt bath 52 is heated in an electric furnace 54 to melt 53.
To form.

【0005】その後、溶融液53が所定の温度に達した
時、この溶融液槽52を矢印B方向に移動させ、溶融液
53が種基板50に接する状態で温度を一定の冷却速度
(例えば1℃/min)で徐冷していくと、溶融液53
内に存在した過飽和成分のGaAsが種基板50上に析
出し単結晶を形成する。これが液相エピタキシャル成長
である。エピタキシャル成長の停止は、種基板50と溶
融液53とを切り離すことにより行なう。
After that, when the melt 53 reaches a predetermined temperature, the melt tank 52 is moved in the direction of the arrow B, and the temperature of the melt 53 is kept constant while the melt 53 is in contact with the seed substrate 50. When gradually cooled at a temperature of ℃ / min), the melt 53
The supersaturated component GaAs existing inside is deposited on the seed substrate 50 to form a single crystal. This is liquid phase epitaxial growth. The epitaxial growth is stopped by separating the seed substrate 50 and the melt 53.

【0006】しかしながら、この方法ではエピタキシャ
ル成長を行なう種基板50を1、2枚程度しかセットで
きず量産性に問題がある。また、種基板50と溶融液5
3との切り放しの際、種基板50表面に機械的損傷が発
生することもある。この点を考慮したのがウェハ縦置き
スライドボート方式である。
However, this method has a problem in mass productivity because only one or two seed substrates 50 for epitaxial growth can be set. In addition, the seed substrate 50 and the melt 5
When it is cut off from the substrate 3, mechanical damage may occur on the surface of the seed substrate 50. In consideration of this point, the vertical wafer slide boat method is adopted.

【0007】以下、ウェハ縦置きスライドボート方式に
ついて説明する。図6はウェハ縦置きスライドボート方
式の液相エピタキシャル成長装置の概略側方断面図であ
る。図6において、55は保持具、56は成長室、57
は廃液槽である。また、図6において、図5と同一の部
材については同一の符号を付して説明を省略する。
The wafer vertical slide boat system will be described below. FIG. 6 is a schematic side cross-sectional view of a vertical boat slide boat type liquid phase epitaxial growth apparatus. In FIG. 6, 55 is a holder, 56 is a growth chamber, and 57.
Is a waste liquid tank. Further, in FIG. 6, the same members as those in FIG. 5 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0008】この方式は、架台の代わりに成長室56を
用い、成長室56内の保持具55に種基板50を多数枚
縦置きに固定して、成長室56内に溶融液53を導入し
てエピタキシャル成長を行ない、終了時は溶融液53を
廃液槽57に排出して種基板50と溶融液53との切り
放しを行なうものである。この方式では数枚から数十枚
の基板を保持できるため量産性に適している。
In this system, a growth chamber 56 is used instead of a pedestal, a large number of seed substrates 50 are vertically fixed to a holder 55 in the growth chamber 56, and a melt 53 is introduced into the growth chamber 56. Epitaxial growth is carried out, and at the end, the melt 53 is discharged into the waste liquid tank 57 to separate the seed substrate 50 and the melt 53. This method is suitable for mass production because it can hold several to several tens of substrates.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】これらの液相エピタキ
シャル成長法は溶質の拡散律速により結晶成長速度が決
定される。しかし、実際の液相エピタキシャル成長で
は、溶媒と溶質の比重の違いから溶融液槽52又は成長
室56内の溶融液53の縦方向に溶媒と溶質との濃度差
が発生する。これによりウェハ横置きスライドボート方
式では種基板50を溶融液53の下部に保持しているた
め、結晶成長速度が遅くなる。このため、ウェハ横置き
スライドボート方式でエピタキシャル層を厚く成長させ
るためには、広範囲の温度差が必要で且つ長時間かかる
ことになる。
In these liquid phase epitaxial growth methods, the crystal growth rate is determined by the solute diffusion rate control. However, in actual liquid phase epitaxial growth, a difference in concentration between the solvent and the solute occurs in the vertical direction of the melt 53 in the melt tank 52 or the growth chamber 56 due to the difference in specific gravity between the solvent and the solute. Thus, in the horizontal wafer slide boat method, the seed substrate 50 is held below the melt 53, so that the crystal growth rate becomes slow. Therefore, a wide temperature difference is required and it takes a long time to grow the epitaxial layer thickly by the horizontal wafer slide boat method.

【0010】一方、ウェハ縦置きスライドボート方式で
はウェハ横置きスライドボート方式に比べ、厚く成長す
ることは可能であるが、前述したように成長室56内の
溶融液53の縦方向に濃度差が発生するため、得られた
エピタキシャル層は種基板50上部が厚く下部が薄い、
つまり厚さのバラツキの大きいエピタキシャル層とな
り、厚く均一なエピタキシャル層を得ることは困難であ
る。
On the other hand, in the vertical wafer slide boat method, it is possible to grow thicker than in the horizontal wafer slide boat method, but as described above, there is a difference in concentration in the vertical direction of the melt 53 in the growth chamber 56. As a result, the obtained epitaxial layer is thick in the upper part of the seed substrate 50 and thin in the lower part.
That is, the epitaxial layer has a large variation in thickness, and it is difficult to obtain a thick and uniform epitaxial layer.

【0011】前記に鑑み、本発明は、短時間で厚く均一
なエピタキシャル層を品質良く成長し、且つ量産的にも
対応可能な液相エピタキシャル成長方法及び成長装置を
提供することを目的とする。
In view of the above, it is an object of the present invention to provide a liquid phase epitaxial growth method and a growth apparatus capable of growing a thick and uniform epitaxial layer with high quality in a short time and being compatible with mass production.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、半導体基板を縦置き状態に保持した成長
室に溶融液を導入し、その後、半導体基板を横置き状態
にして半導体基板表面にエピタキシャル成長させるもの
である。
In order to achieve the above object, the present invention provides a semiconductor substrate in which a melt is introduced into a growth chamber in which a semiconductor substrate is held vertically and then the semiconductor substrate is placed horizontally. It is for epitaxial growth on the surface.

【0013】具体的に請求項1の発明が講じた解決手段
は、液相エピタキシャル成長方法を、半導体基板を縦置
き状態で保持している成長室に溶融液を導入する工程
と、前記半導体基板を縦置き状態から横置き状態に変化
させる工程と、横置き状態の半導体基板の表面にエピタ
キシャル層を形成する工程とを備えている構成とするも
のである。
Specifically, the solution means taken by the invention of claim 1 is a liquid phase epitaxial growth method, in which a melt is introduced into a growth chamber in which a semiconductor substrate is held vertically, and the semiconductor substrate is The configuration includes a step of changing from a vertically placed state to a horizontally placed state, and a step of forming an epitaxial layer on the surface of the semiconductor substrate in the horizontally placed state.

【0014】具体的に請求項2の発明が講じた解決手段
は、液相エピタキシャル成長装置を、半導体基板を保持
すると共に保持した半導体基板の表面にエピタキシャル
成長させる成長室と、前記成長室を水平方向の軸を中心
に回転させる回転手段とを備えている構成とするもので
ある。
Specifically, the solution means taken by the invention of claim 2 is that a liquid phase epitaxial growth apparatus holds a semiconductor substrate and a growth chamber for epitaxially growing the semiconductor substrate on the surface of the held semiconductor substrate; And a rotation means for rotating the shaft.

【0015】具体的に請求項3の発明が講じた解決手段
は、液相エピタキシャル成長装置を、水平方向へ移動可
能且つ水平方向の軸を中心に回転可能に設けられたスラ
イダーと、該スライダーに設けられ、半導体基板を保持
すると共に保持した半導体基板の表面にエピタキシャル
成長させる成長室とを備えている構成とするものであ
る。
Specifically, a solution means taken by the invention of claim 3 is that a liquid phase epitaxial growth apparatus is provided with a slider provided so as to be movable in the horizontal direction and rotatable about an axis in the horizontal direction, and the slider. And a growth chamber for holding the semiconductor substrate and performing epitaxial growth on the surface of the held semiconductor substrate.

【0016】請求項4の発明は、請求項3の構成に、前
記スライダーは、水平方向へ延びる円柱状に形成されて
いると共にその中心軸回りに回転自在に設けられている
という構成を付加するものである。
According to a fourth aspect of the invention, in addition to the structure of the third aspect, the slider is formed in a columnar shape extending in the horizontal direction and is provided rotatably around its central axis. It is a thing.

【0017】[0017]

【作用】請求項1の構成により、半導体基板を縦置き状
態に保持するため、同一面積に多数の半導体基板が収納
できると共に、半導体基板を溶質の濃度が高い溶融液部
分に横置き状態でエピタキシャル成長させるので厚く均
一なエピタキシャル層を形成することができる。
According to the structure of the present invention, since the semiconductor substrates are held vertically, a large number of semiconductor substrates can be accommodated in the same area, and the semiconductor substrates are epitaxially grown horizontally in a melt portion having a high solute concentration. As a result, a thick and uniform epitaxial layer can be formed.

【0018】請求項2の構成により、半導体基板を縦置
き状態に保持する成長室を水平方向の軸を中心に回転さ
せるので、半導体基板を溶質の濃度が高い溶融液部分に
横置き状態でエピタキシャル成長させれば、厚く均一な
エピタキシャル層を形成することができる。また、反対
方向に回転させて半導体基板を溶質の濃度が低い溶融液
部分に横置き状態でエピタキシャル成長させれば、薄く
均一なエピタキシャル層も形成することができる。
According to the structure of claim 2, since the growth chamber for holding the semiconductor substrate in a vertical position is rotated about a horizontal axis, the semiconductor substrate is epitaxially grown in a horizontal position in a melt portion having a high solute concentration. By doing so, a thick and uniform epitaxial layer can be formed. Further, if the semiconductor substrate is rotated in the opposite direction and the semiconductor substrate is laterally laid on a melt portion having a low solute concentration in a horizontal state, a thin and uniform epitaxial layer can be formed.

【0019】請求項3の構成により、半導体基板を縦置
き状態に保持する成長室を有するスライダーが水平方向
へ移動可能且つ水平方向の軸を中心に回転可能に設けら
れているので、成長室を溶融液槽に接近させて成長室に
溶融液槽から溶融液を導入したり、成長室を廃液槽に接
近させて成長室から廃液槽へ溶融液を排出することがで
きると共に、スライダーを水平方向を軸として回転させ
ることにより成長室に収納した半導体基板を縦置き状態
にしたり横置き状態にしたりすることができる。
According to the structure of claim 3, since the slider having the growth chamber for holding the semiconductor substrate in a vertical position is provided so as to be movable in the horizontal direction and rotatable about the axis in the horizontal direction, the growth chamber is The slider can be introduced horizontally from the melt tank to the growth chamber by approaching the melt tank, or the melt can be discharged from the growth chamber to the waste tank by approaching the growth chamber to the waste tank and the slider can be moved horizontally. The semiconductor substrate housed in the growth chamber can be placed vertically or horizontally by rotating it about the axis.

【0020】請求項4の構成により、前記スライダー
は、水平方向へ延びる円柱状に形成され、その中心軸回
りに回転自在に設けられているので、スライダーをその
中心軸回りに回転することにより、成長室内の半導体基
板を縦置き状態にしたり横置き状態にしたりできる。
According to the structure of claim 4, since the slider is formed in a columnar shape extending in the horizontal direction and is rotatably provided around its central axis, by rotating the slider about its central axis, The semiconductor substrate in the growth chamber can be placed vertically or horizontally.

【0021】[0021]

【実施例】本発明の一実施例について図面を参照しなが
ら説明する。図1(a)は本発明の一実施例に係る液相
エピタキシャル成長装置の概略側方断面図であり、図1
(b)は前記液相エピタキシャル成長装置の概略縦断面
図である。図2は液相エピタキシャル成長の各工程にお
ける成長室内の基板と溶融液との状態を示す図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a schematic side sectional view of a liquid phase epitaxial growth apparatus according to an embodiment of the present invention.
(B) is a schematic longitudinal sectional view of the liquid phase epitaxial growth apparatus. FIG. 2 is a diagram showing the state of the substrate and the melt in the growth chamber in each step of liquid phase epitaxial growth.

【0022】図1及び図2において、1は種基板、2は
種基板1を保持する保持具、3は成長室、4は成長室3
に設けられた溶融液口、5はグラファイトからなる回転
自在のスライダー、6は溶融液槽、7は溶融液、8は廃
液槽である。
In FIGS. 1 and 2, 1 is a seed substrate, 2 is a holder for holding the seed substrate 1, 3 is a growth chamber, and 4 is a growth chamber 3.
A melted liquid port provided in, a rotatable slider made of graphite, 6 a melted liquid tank, 7 a melted liquid, and 8 a waste liquid tank.

【0023】図1に示すように、本装置は、エピタキシ
ャル成長の材料である溶融液7を入れる溶融液槽6と、
成長終了後の溶融液7を落とす廃液槽8と、溶融液槽6
及び廃液槽8の間にエピタキシャル成長させる種基板1
を保持する成長室3を有するスライダー5とを設けたも
のである。スライダー5はその移動方向Aと平行に軸を
持つ円柱状をしており、軸を中心に回転自在である。成
長室3は溶融液7の導入と排出を兼ねた溶融液口4を有
し、種基板1は保持具2によってスライダー5の軸と基
板面が平行になるように成長室3内に保持されている。
As shown in FIG. 1, this apparatus comprises a melt bath 6 for containing a melt 7 which is a material for epitaxial growth,
A waste liquid tank 8 for dropping the melt 7 after the growth and a melt tank 6
And seed substrate 1 epitaxially grown between the waste liquid tank 8
And a slider 5 having a growth chamber 3 for holding The slider 5 has a cylindrical shape having an axis parallel to the moving direction A, and is rotatable around the axis. The growth chamber 3 has a melt port 4 that serves as both introduction and discharge of the melt 7, and the seed substrate 1 is held in the growth chamber 3 by a holder 2 so that the axis of the slider 5 and the substrate surface are parallel to each other. ing.

【0024】一例として、種基板1にZnをドーピング
したP型基板を用い、溶媒としてGa、溶質としてAl
及びAsを用いてAlの組成比が75%となるように秤
量した溶融液7を使用し、Ga1-x Alx As(x=
0.75)の三元混晶のエピタキシャル層を形成する場
合について図2に基づいて説明する。
As an example, a P-type substrate doped with Zn is used as the seed substrate 1, and Ga is used as a solvent and Al is used as a solute.
And a molten liquid 7 which was weighed so that the Al composition ratio was 75%, and Ga 1-x Al x As (x =
A case of forming a 0.75) ternary mixed crystal epitaxial layer will be described with reference to FIG.

【0025】種基板1及び溶融液7の装填された液相エ
ピタキシャル成長装置は、純度の高い水素雰囲気中の電
気炉内(図示せず)で、溶質が溶媒飽和する所定温度ま
で昇温される。この時、種基板1は垂直、即ち縦置きで
保持具2に対し種基板1が右側に貼り付けられた状態に
配置する(図2(a))。
The liquid phase epitaxial growth apparatus in which the seed substrate 1 and the melt 7 are charged is heated to a predetermined temperature at which the solute is saturated with the solvent in an electric furnace (not shown) in a hydrogen atmosphere of high purity. At this time, the seed substrate 1 is placed vertically, that is, in a state of being placed vertically, with the seed substrate 1 attached to the right side of the holder 2 (FIG. 2A).

【0026】その後、溶融液7が種基板1に接触させる
所定温度になったところで、スライダー5を矢印Aの方
向に引き、溶融液7を溶融液口4を通じて成長室3内に
導入し、種基板1と接触させる。溶融液7が成長室3に
充満した時点で、スライダー5を時計周りに90゜回転
させる。この時、種基板1は水平、即ち横置き状態で、
且つ溶融液7に対して上部に保持されることになる(図
2(b))。
After that, when the melt 7 reaches a predetermined temperature at which the melt 7 comes into contact with the seed substrate 1, the slider 5 is pulled in the direction of arrow A, and the melt 7 is introduced into the growth chamber 3 through the melt port 4 to form the seed. Contact with the substrate 1. When the melt 7 fills the growth chamber 3, the slider 5 is rotated clockwise by 90 °. At this time, the seed substrate 1 is horizontal, that is, in a horizontal position,
Moreover, it is held on the upper side with respect to the melt 7 (FIG. 2B).

【0027】この状態で温度を一定の冷却速度例えば1
℃/minで徐冷していくと、エピタキシャル成長が開
始する。その後、エピタキシャル成長を終了させる温度
になったところで、スライダー5をさらに時計周りに9
0゜回転させ種基板1が縦置きで保持具2に対して左側
へ貼り付けられた状態にする(図2(c))。
In this state, the temperature is kept at a constant cooling rate, for example, 1
Epitaxial growth starts when the material is gradually cooled at ° C / min. After that, when the temperature reached the end of epitaxial growth, slide the slider 5 further clockwise.
The seed substrate 1 is rotated vertically by 0 ° so that the seed substrate 1 is vertically attached to the left side of the holder 2 (FIG. 2C).

【0028】この時、溶融液口4は下向きになる。スラ
イダー5を矢印Aの方向に引き、溶融液口4を廃液槽8
に合わせ、溶融液7を排出してエピタキシャル成長を終
了する。
At this time, the melt port 4 faces downward. Pull the slider 5 in the direction of arrow A, and set the melt port 4 to the waste liquid tank 8
Then, the melt 7 is discharged and the epitaxial growth is completed.

【0029】ここでは一層のみのエピタキシャル成長工
程を述べたが、複数のエピタキシャル層を成長させる場
合は、成長させる層数分の溶融液を準備し、前記実施例
を必要回数繰り返せばよい。
Although the epitaxial growth step for only one layer is described here, when growing a plurality of epitaxial layers, it is sufficient to prepare the melts for the number of layers to be grown and repeat the above-described embodiment a necessary number of times.

【0030】ここで、本実施例でのエピタキシャル成長
状態の溶融液7の高さと溶融液7内の濃度分布との関係
を図3に示す。種基板1は、エピタキシャル層を成長す
る過程において、溶融液7の上部に保持されている。一
方、成長室3内の溶融液7には溶質と溶媒とに濃度分布
が発生する。図に示すように、種基板1直下には溶質の
濃度が高いことがわかる。
FIG. 3 shows the relationship between the height of the melt 7 in the epitaxial growth state and the concentration distribution in the melt 7 in this embodiment. The seed substrate 1 is held above the melt 7 during the process of growing the epitaxial layer. On the other hand, the melt 7 in the growth chamber 3 has a concentration distribution in the solute and the solvent. As shown in the figure, it can be seen that the solute concentration is high just below the seed substrate 1.

【0031】エピタキシャル成長速度は、溶質の拡散律
速により決定されることから種基板1直下には、多くの
拡散源が有り拡散距離も短くなる。従って、種基板1を
成長室3の下部に保持する場合よりも、エピタキシャル
層の成長速度は速くなる。また、種基板1直下の溶質の
濃度分布は横置きのため一様になるので、ウェハ縦置き
スライドボート方式に見られる同一基板上のエピタキシ
ャル層の厚さのバラツキも改善される。
Since the epitaxial growth rate is determined by the diffusion rate control of the solute, there are many diffusion sources immediately below the seed substrate 1 and the diffusion distance is short. Therefore, the growth rate of the epitaxial layer is higher than that when the seed substrate 1 is held below the growth chamber 3. In addition, since the solute concentration distribution immediately below the seed substrate 1 is uniform because it is placed horizontally, the variation in the thickness of the epitaxial layer on the same substrate, which is seen in the wafer vertical placement slide boat method, is also improved.

【0032】さらに、スライダー5を、即ち成長室3及
び種基板1を回転自在としたことにより、溶融液7の導
入・排出時にウェハは縦置き状態にできるので、多数枚
同時に成長する際、各種基板1の間への溶融液導入が均
一にできる。また、排出時も種基板1に機械的損傷を与
えず、成長室3内に残った溶融液7を取り除くことが可
能となり良質のエピタキシャル層が得られる。
Further, by making the slider 5 rotatable, that is, the growth chamber 3 and the seed substrate 1, the wafers can be placed vertically when the melt 7 is introduced and discharged, so that various wafers can be grown at the same time. The melt can be introduced uniformly between the substrates 1. Further, even when discharged, the seed substrate 1 is not mechanically damaged and the melt 7 remaining in the growth chamber 3 can be removed, and a high-quality epitaxial layer can be obtained.

【0033】最後に、従来の液相エピタキシャル成長装
置で成長したエピタキシャル層と本発明の一実施例に係
る液相エピタキシャル成長装置で成長したエピタキシャ
ル層との厚さ及び厚さのバラツキの比較グラフを図4に
示す。
Finally, FIG. 4 is a comparative graph showing the thickness and variation of the thickness of the epitaxial layer grown by the conventional liquid phase epitaxial growth apparatus and the epitaxial layer grown by the liquid phase epitaxial growth apparatus according to one embodiment of the present invention. Shown in.

【0034】図4に示すように、本発明の一実施例に係
る液相エピタキシャル成長装置による種基板1のエピタ
キシャル層厚さは、ウェハ横置きスライドボート方式の
約3倍(尚、同一時間でエピタキシャル成長を行なう)
であり、厚さのばらつきは、ウェハ横置きスライドボー
ト方式と同等以上の結果が得られたことがわかる。
As shown in FIG. 4, the epitaxial layer thickness of the seed substrate 1 obtained by the liquid phase epitaxial growth apparatus according to the embodiment of the present invention is about three times as large as that of the horizontal wafer slide boat method (epitaxial growth at the same time). Do)
It can be seen that the thickness variation is equal to or more than the result obtained by the horizontal wafer slide boat method.

【0035】尚、ここではエピタキシャル層の厚さを厚
くすることを主眼として、溶融液の上部に種基板1を配
置してエピタキシャル成長した例を説明したが、薄いエ
ピタキシャル層の厚さにするには、スライダー5の回転
を反対に、即ち反時計周りにすれば種基板1を溶融液7
の下部に配置することになり、同じ装置で厚い層及び薄
い層のどちらでも均一に形成できる。
Here, an example in which the seed substrate 1 is arranged on the upper portion of the molten liquid to perform epitaxial growth is explained mainly for the purpose of increasing the thickness of the epitaxial layer. , If the rotation of the slider 5 is reversed, that is, counterclockwise, the seed substrate 1 will melt 7
Therefore, it is possible to uniformly form both thick and thin layers with the same device.

【0036】[0036]

【発明の効果】請求項1の発明に係る液相エピタキシャ
ル成長方法によると、多数の半導体基板を収納すること
ができるので、量産性に優れていると共に、エピタキシ
ャル成長時には半導体基板を横置き状態でエピタキシャ
ル成長させるので、多数の基板に対して厚く均一なエピ
タキシャル層が得られる。
According to the liquid phase epitaxial growth method of the first aspect of the present invention, since a large number of semiconductor substrates can be accommodated, the mass productivity is excellent, and at the time of epitaxial growth, the semiconductor substrates are epitaxially grown horizontally. Therefore, a thick and uniform epitaxial layer can be obtained for many substrates.

【0037】請求項2の発明に係る液相エピタキシャル
成長装置によると、半導体基板を縦置き状態に保持する
成長室を水平方向の軸を中心に回転させるため、半導体
基板を縦置き状態で収納できると共に横置き状態の半導
体基板に対してエピタキシャル成長させることができ
る。このため、厚く均一なエピタキシャル層が形成され
た基板を量産性良く製造することができる。従って、安
価で性能の優れた発光ダイオードの提供が可能となる。
According to the liquid phase epitaxial growth apparatus of the second aspect of the present invention, since the growth chamber for holding the semiconductor substrate in the vertical state is rotated about the horizontal axis, the semiconductor substrate can be stored in the vertical state. Epitaxial growth can be performed on a semiconductor substrate in a horizontal position. Therefore, a substrate on which a thick and uniform epitaxial layer is formed can be manufactured with good mass productivity. Therefore, it is possible to provide a light emitting diode that is inexpensive and has excellent performance.

【0038】請求項3の発明に係る液相エピタキシャル
成長装置によると、半導体基板を縦置き状態に保持する
成長室を有するスライダーが水平方向へ移動し且つ水平
方向の軸を中心に回転するので、従来の横置きスライド
ボート方式と縦置きスライドボート方式の両方式の利点
を生かし、厚く均一なエピタキシャル層が形成された基
板や薄く均一なエピタキシャル層が形成された基板を大
量に製造することができる。
According to the liquid phase epitaxial growth apparatus of the third aspect of the present invention, the slider having the growth chamber for holding the semiconductor substrate in a vertical position moves in the horizontal direction and rotates about the horizontal axis. By utilizing the advantages of both the horizontal slide boat method and the vertical slide boat method, it is possible to mass-produce a substrate on which a thick and uniform epitaxial layer is formed and a substrate on which a thin and uniform epitaxial layer is formed.

【0039】請求項4の発明に係る液相エピタキシャル
成長装置によると、スライダーは、水平方向へ延びる円
柱状に形成され、その中心軸回りに回転するので、従来
の横置きスライドボート方式と縦置きスライドボート方
式の両方式の利点を生かした装置をコンパクトにするこ
とができる。
According to the liquid phase epitaxial growth apparatus of the fourth aspect of the present invention, since the slider is formed in a columnar shape extending in the horizontal direction and rotates about its central axis, the conventional horizontal slide boat system and vertical slide system are used. It is possible to make the device compact by making use of the advantages of both boat types.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(a)本発明の一実施例に係る液相エピタキシ
ャル成長装置の概略側方断面図である。 (b)本発明の一実施例に係る液相エピタキシャル成長
装置の概略縦断面図である。
FIG. 1A is a schematic side sectional view of a liquid phase epitaxial growth apparatus according to an embodiment of the present invention. (B) It is a schematic longitudinal cross-sectional view of the liquid phase epitaxial growth apparatus which concerns on one Example of this invention.

【図2】本発明の一実施例に係る液相エピタキシャル成
長工程における成長室内の基板と溶融液との状態を示す
図である。
FIG. 2 is a diagram showing a state of a substrate and a melt in a growth chamber in a liquid phase epitaxial growth process according to an example of the present invention.

【図3】本実施例でのエピタキシャル成長状態の溶融液
の高さと溶融液内の濃度分布との関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the height of the melt in the epitaxial growth state and the concentration distribution in the melt in this example.

【図4】従来の液相エピタキシャル成長装置で成長した
エピタキシャル層及び本発明の一実施例に係る液相エピ
タキシャル成長装置で成長したエピタキシャル層の厚さ
及び厚さのバラツキの比較グラフである。
FIG. 4 is a comparative graph of the thickness and variation in thickness of an epitaxial layer grown by a conventional liquid phase epitaxial growth apparatus and an epitaxial layer grown by a liquid phase epitaxial growth apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図5】従来のウェハ横置きスライドボート方式の液相
エピタキシャル成長装置の概略側方断面図である。
FIG. 5 is a schematic side sectional view of a conventional wafer lateral slide boat type liquid phase epitaxial growth apparatus.

【図6】従来のウェハ縦置きスライドボート方式の液相
エピタキシャル成長装置の概略側方断面図である。
FIG. 6 is a schematic lateral cross-sectional view of a conventional wafer vertical slide boat type liquid phase epitaxial growth apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 種基板 2 保持具 3 成長室 4 溶融液口 5 スライダー 6 溶融液槽 7 溶融液 8 廃液槽 50 種基板 51 架台 52 溶融液槽 53 溶融液 54 電気炉 55 保持具 56 成長室 57 廃液槽 1 type substrate 2 holding tool 3 growth chamber 4 melting liquid port 5 slider 6 melting liquid tank 7 melting liquid 8 waste liquid tank 50 seed substrate 51 mount 52 melting liquid tank 53 melting liquid 54 electric furnace 55 holding tool 56 growth chamber 57 waste liquid tank

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板を縦置き状態で保持している
成長室に溶融液を導入する工程と、 前記半導体基板を縦置き状態から横置き状態に変化させ
る工程と、 横置き状態の半導体基板の表面にエピタキシャル層を形
成する工程とを備えていることを特徴とする液相エピタ
キシャル成長方法。
1. A step of introducing a melt into a growth chamber holding a semiconductor substrate in a vertical state, a step of changing the semiconductor substrate from a vertical state to a horizontal state, and a semiconductor substrate in a horizontal state. And a step of forming an epitaxial layer on the surface of the liquid phase epitaxial growth method.
【請求項2】 半導体基板を保持すると共に保持した半
導体基板の表面にエピタキシャル成長させる成長室と、 前記成長室を水平方向の軸を中心に回転させる回転手段
とを備えていることを特徴とする液相エピタキシャル成
長装置。
2. A liquid comprising: a growth chamber for holding a semiconductor substrate and performing epitaxial growth on the surface of the held semiconductor substrate; and a rotating means for rotating the growth chamber about a horizontal axis. Phase epitaxial growth system.
【請求項3】 水平方向へ移動可能且つ水平方向の軸を
中心に回転可能に設けられたスライダーと、 該スライダーに設けられ、半導体基板を保持すると共に
保持した半導体基板の表面にエピタキシャル成長させる
成長室とを備えていることを特徴とする液相エピタキシ
ャル成長装置。
3. A slider provided horizontally movable and rotatable about a horizontal axis, and a growth chamber provided on the slider for holding a semiconductor substrate and performing epitaxial growth on the surface of the held semiconductor substrate. And a liquid phase epitaxial growth apparatus comprising:
【請求項4】 前記スライダーは、水平方向へ延びる円
柱状に形成されていると共にその中心軸回りに回転自在
に設けられていることを特徴とする請求項3に記載の液
相エピタキシャル成長装置。
4. The liquid phase epitaxial growth apparatus according to claim 3, wherein the slider is formed in a columnar shape that extends in the horizontal direction and is rotatably provided around its central axis.
JP7434795A 1995-03-31 1995-03-31 Liquid phase epitaxial growth method and growth device for the method Withdrawn JPH08274038A (en)

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