JPS5816332B2 - 半導体結晶の選択液相成長方法 - Google Patents
半導体結晶の選択液相成長方法Info
- Publication number
- JPS5816332B2 JPS5816332B2 JP12244476A JP12244476A JPS5816332B2 JP S5816332 B2 JPS5816332 B2 JP S5816332B2 JP 12244476 A JP12244476 A JP 12244476A JP 12244476 A JP12244476 A JP 12244476A JP S5816332 B2 JPS5816332 B2 JP S5816332B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- liquid phase
- crystal plate
- phase growth
- gaas single
- Prior art date
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- Expired
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体結晶の選択液相成長方法に関する。
半導体装置の製造において、半導体基板上面にこの基板
の結晶軸とそろった結晶を成長析出させるエピタキシャ
ル成長方法のうち液相成長方法がある。
の結晶軸とそろった結晶を成長析出させるエピタキシャ
ル成長方法のうち液相成長方法がある。
従来、半導体結晶を選択的に液相成長させる一方法とし
て次に述べるスライド式液相成長法が採られている。
て次に述べるスライド式液相成長法が採られている。
すなわち第１図で示すように、サセプタ１上面に凹陥部
２が形成され、ここにＧａＡｓ単結晶板３が配置される
ようになっている。
２が形成され、ここにＧａＡｓ単結晶板３が配置される
ようになっている。
そして前記ＧａＡｓ単結晶板３の配置個所以外のサセプ
タ１上面には貫孔部４が設けられたスライダ５が配設さ
れ、これは前記ＧａＡｓ単結晶板３上面をスライドでき
るようになっている。
タ１上面には貫孔部４が設けられたスライダ５が配設さ
れ、これは前記ＧａＡｓ単結晶板３上面をスライドでき
るようになっている。
前記ＧａＡｓ単結晶板３は、平面図である第２図ａおよ
び第２図ａのＡ−Ａにおける断面を示した第２図すで示
すように、主表面にマスクとなるシリコン酸化膜６を例
えば格子状に被着させたものである。
び第２図ａのＡ−Ａにおける断面を示した第２図すで示
すように、主表面にマスクとなるシリコン酸化膜６を例
えば格子状に被着させたものである。
なお、このシリコン酸化膜形成は、例えばＣＶＤ方法等
でＧａＡｓ単結晶板３上面全域に形成し、フォトエツチ
ングで適当個所を選択除去してなされるものである。
でＧａＡｓ単結晶板３上面全域に形成し、フォトエツチ
ングで適当個所を選択除去してなされるものである。
そしてこのＧａＡｓ単結晶板３上に液相成長層を形成す
る場合には、前記スライダ５０貫孔部４内に成長層の導
伝型および濃度に応じた融液７を充填する。
る場合には、前記スライダ５０貫孔部４内に成長層の導
伝型および濃度に応じた融液７を充填する。
この融液７は例えばＧａ中にＧａＡｓを成長温度におけ
る飽和量以上に溶がしたもので、ｎ型成長層形成の場合
はＳｎ等が、またＰ型成長層形成の場合はＧｅ等が適当
な量で添加されている。
る飽和量以上に溶がしたもので、ｎ型成長層形成の場合
はＳｎ等が、またＰ型成長層形成の場合はＧｅ等が適当
な量で添加されている。
次に前記ＧａＡｓ単結晶板３が配置されたサセプタ１を
温度約８００℃の炉中に挿入し、温度分布の安定化がな
された後、融液７が充填されたスライダ５をＧａＡｓ単
結晶板３上までスライドさせる。
温度約８００℃の炉中に挿入し、温度分布の安定化がな
された後、融液７が充填されたスライダ５をＧａＡｓ単
結晶板３上までスライドさせる。
そして炉中の温度を０．５℃／分の割合で降下させるこ
とにより、融液７中のＧａＡｓをＧａＡｓ単結晶板３上
面に析出させる。
とにより、融液７中のＧａＡｓをＧａＡｓ単結晶板３上
面に析出させる。
このようにして液相成長がなされたＧａＡｓ単結晶板３
は第３図の断面図で示す如く、マスクとなったシリコン
酸化膜６から露出されたＧａＡｓ単結晶板３面にエピタ
キシャル成長層８が形成される。
は第３図の断面図で示す如く、マスクとなったシリコン
酸化膜６から露出されたＧａＡｓ単結晶板３面にエピタ
キシャル成長層８が形成される。
しかしながら、このような液相成長方法において、Ｇａ
Ａｓ単結晶板３と融液Ｔとを接触させた際、これらが均
一になじ°まないといった欠点を有していた。
Ａｓ単結晶板３と融液Ｔとを接触させた際、これらが均
一になじ°まないといった欠点を有していた。
そのためにＧａＡｓ単結晶板３上に形成されるエピタキ
シャル成長層８は第４図ａで示す如くシリコン酸化膜６
周辺部に、あるいは第４図すで示す如く露出されたＧａ
Ａｓ単結晶板３の中央部に形成されるのみとなったり、
たとえ露出されたＧａＡｓ単結晶板３の全域にかけて形
成されたとしても第４図Ｃに示す如く層厚の不均一なエ
ピタキシャル成長層８が得られたりする。
シャル成長層８は第４図ａで示す如くシリコン酸化膜６
周辺部に、あるいは第４図すで示す如く露出されたＧａ
Ａｓ単結晶板３の中央部に形成されるのみとなったり、
たとえ露出されたＧａＡｓ単結晶板３の全域にかけて形
成されたとしても第４図Ｃに示す如く層厚の不均一なエ
ピタキシャル成長層８が得られたりする。
そしてさらには第４図ｄに示す如くまったくエピタキシ
ャル成長層が形成されないということもあった。
ャル成長層が形成されないということもあった。
このような現象は特にマスクから露出されたＧａＡｓ単
結晶単結晶板３屏 それ数本発明の目的は半導体基板上面に均一な厚さでエ
ピタキシャル成長層を形成する半導体結晶の選択液相成
長方法を提供するものである。
結晶単結晶板３屏 それ数本発明の目的は半導体基板上面に均一な厚さでエ
ピタキシャル成長層を形成する半導体結晶の選択液相成
長方法を提供するものである。
このような目的を達成するために本発明は、半導体基板
表面にマスクを形成する工程と、少なくとも前記マスク
から露出された半導体基板面に金属膜を被着させる工程
と、前記金属膜上面に融液を接触させて液相成長を行う
工程とからなるもので、前記金属膜としてはＳｎ， Ｚ
ｎ， ＡＩ， Ｎｉ， Ｃｒ等の被膜が用いられる。
表面にマスクを形成する工程と、少なくとも前記マスク
から露出された半導体基板面に金属膜を被着させる工程
と、前記金属膜上面に融液を接触させて液相成長を行う
工程とからなるもので、前記金属膜としてはＳｎ， Ｚ
ｎ， ＡＩ， Ｎｉ， Ｃｒ等の被膜が用いられる。
一例としてＳｎ膜を使用した場合の工程およびエピタキ
シャル成長層が形成される過程を第５図ａないしｄを用
いて詳細に説明する。
シャル成長層が形成される過程を第５図ａないしｄを用
いて詳細に説明する。
第５図ａ ＧａＡｓ単結晶基板３上面全域に例えばＣ
ＶＤ方法によりシリコン酸化膜４を形成し、フォトエツ
チングでエピタキシャル成長層形成領域部を除去するこ
とによりＧａＡｓ単結晶基板３表面の一領域を露出させ
る。
ＶＤ方法によりシリコン酸化膜４を形成し、フォトエツ
チングでエピタキシャル成長層形成領域部を除去するこ
とによりＧａＡｓ単結晶基板３表面の一領域を露出させ
る。
そして露出されたＧａＡｓ単結晶基板３およびシリコン
酸化膜４上に蒸着法等でＳｎ膜９を形成する。
酸化膜４上に蒸着法等でＳｎ膜９を形成する。
この場合のＳｎｎ膜形形成蒸着に限定されるものではな
くメッキ法等によりなされてもよい。
くメッキ法等によりなされてもよい。
第５図ｂ このように表面加工されたＧａＡｓ単結晶基
板３をサセプタに配置し、そのまま温度約８００℃の炉
中に挿入する。
板３をサセプタに配置し、そのまま温度約８００℃の炉
中に挿入する。
その結果、Ｓｎ膜９は溶融し、特に、ＧａＡｓ単結晶基
板上の溶融されたＳｎはＧａＡｓを若干溶し込む。
板上の溶融されたＳｎはＧａＡｓを若干溶し込む。
第５図Ｃ 炉中において温度分布の安定化がなされた後
、Ｇａ中にＧａＡｓを成長温度における飽和量以上に溶
かした融液が充填されたスライダをＧａＡｓ単結晶板３
上にまでスライドさせることにより前記融液７とＧａＡ
ｓ単結晶板３を接触させる。
、Ｇａ中にＧａＡｓを成長温度における飽和量以上に溶
かした融液が充填されたスライダをＧａＡｓ単結晶板３
上にまでスライドさせることにより前記融液７とＧａＡ
ｓ単結晶板３を接触させる。
その結果、ＧａＡｓ単結晶板３上面は溶融されたＳｎで
ぬれていることから、融液７とのぬれ性は良好となると
ともに、Ｓｎ膜９のＳｎは急速に融液中に溶は込む。
ぬれていることから、融液７とのぬれ性は良好となると
ともに、Ｓｎ膜９のＳｎは急速に融液中に溶は込む。
第５図ｄ 炉中の温度を０．５℃／分の割合で降下させ
る。
る。
これにより、融液７中のＧａＡｓをシリコン酸化膜４か
ら露出されたＧａＡｓ単結晶板３上面に析出させる。
ら露出されたＧａＡｓ単結晶板３上面に析出させる。
その後所定の厚さでエピタキシャル成長がなされた後は
、スライダをもとの個所に移動させることによりＧａＡ
ｓ単結晶板３から融液７を切り離し、前記ＧａＡｓ単結
晶板３を載置したサセプタを炉中から取出して終了する
。
、スライダをもとの個所に移動させることによりＧａＡ
ｓ単結晶板３から融液７を切り離し、前記ＧａＡｓ単結
晶板３を載置したサセプタを炉中から取出して終了する
。
この結果、ＧａＡｓ単結晶板３上面にはｎ型ドーパント
であるＳｎが含まれたＧａＡｓのエピタキシャル成長層
１１が得られろ。
であるＳｎが含まれたＧａＡｓのエピタキシャル成長層
１１が得られろ。
このようにマスク上およびマスクから露出されたＧａＡ
ｓ単結晶板上にＳｎ膜を形成した状態で液相成長を行な
えば、溶融状態となったＳｎが融液とＧａＡｓ単結晶板
とのぬれ性を向上させるので、マスクから露出されたＧ
ａＡｓ単結晶板全域にかけて均一な厚さでエピタキシャ
ル成長がなされる。
ｓ単結晶板上にＳｎ膜を形成した状態で液相成長を行な
えば、溶融状態となったＳｎが融液とＧａＡｓ単結晶板
とのぬれ性を向上させるので、マスクから露出されたＧ
ａＡｓ単結晶板全域にかけて均一な厚さでエピタキシャ
ル成長がなされる。
本実施例では金属膜としてＳｎを一例としてあげたが、
Ｐ型エピタキシャル成長層を形成する際はＺｎ１・Ｇａ
ＡｌＡｓのエピタキシャル成長層を形成する際はＡＩ、
また半絶縁層あるいは高抵抗層のエピタキシャル成長層
を形成する際はＮｉやＣｒ等を用いることができる。
Ｐ型エピタキシャル成長層を形成する際はＺｎ１・Ｇａ
ＡｌＡｓのエピタキシャル成長層を形成する際はＡＩ、
また半絶縁層あるいは高抵抗層のエピタキシャル成長層
を形成する際はＮｉやＣｒ等を用いることができる。
また半導体基板としてはＧａＡｓ単結晶板に限らず、Ｇ
ａＰ単結晶板、ＩｎＰ単結晶板等であってもよく、選択
成長のマスクとしてはシリコン酸化膜に限らず、シリコ
ン窒化膜あるいは酸化アルミニウム膜であってもよい。
ａＰ単結晶板、ＩｎＰ単結晶板等であってもよく、選択
成長のマスクとしてはシリコン酸化膜に限らず、シリコ
ン窒化膜あるいは酸化アルミニウム膜であってもよい。
さらに本実施例では、Ｓｎ膜をマスク面、およびマスク
から露出されたＧａＡｓ単結晶板面に形成したものであ
るが、これに限定されることはなくマスクから露出され
たＧａＡｓ単結晶板面のみであってもよい。
から露出されたＧａＡｓ単結晶板面に形成したものであ
るが、これに限定されることはなくマスクから露出され
たＧａＡｓ単結晶板面のみであってもよい。
本発明はスライド式液相成長法を一例として掲げたもの
であるが、ネルノン法あるいはディッピング法等他の全
ての液相成長法に応用できるものである。
であるが、ネルノン法あるいはディッピング法等他の全
ての液相成長法に応用できるものである。
以上述べたように本発明に係る半導体結晶の選択液相成
長方法によれば、半導体基板上面に均一にエピタキシャ
ル成長層を形成することができる。
長方法によれば、半導体基板上面に均一にエピタキシャ
ル成長層を形成することができる。
第１図はスライド式液相成長法に使用されるポートを示
す構成図、第２図ａおよびｂは液相成長すべき基板の平
面図および断面図、第３図は液相成長された基板を示す
断面図、第４図ａないしｄは従来におげろ液相成長され
た基板の欠点を示す断面図、第５図ａないしｄは本発明
に係る半導体結晶の選択液相成長方法の一実施例を説明
するための説明図である。 １・・・・・・サセプタ、２・・・・・・凹陥部、３・
・・・・・ＧａＡｓ単結晶板、４・・・・・・貫孔部、
５・・・・・・スライダ、６・・・、・・シリコン酸化
膜、７・・・・・・融液、８・・・・°・エピタキシャ
ル成長層、９・・・・・・Ｓｎ膜。
す構成図、第２図ａおよびｂは液相成長すべき基板の平
面図および断面図、第３図は液相成長された基板を示す
断面図、第４図ａないしｄは従来におげろ液相成長され
た基板の欠点を示す断面図、第５図ａないしｄは本発明
に係る半導体結晶の選択液相成長方法の一実施例を説明
するための説明図である。 １・・・・・・サセプタ、２・・・・・・凹陥部、３・
・・・・・ＧａＡｓ単結晶板、４・・・・・・貫孔部、
５・・・・・・スライダ、６・・・、・・シリコン酸化
膜、７・・・・・・融液、８・・・・°・エピタキシャ
ル成長層、９・・・・・・Ｓｎ膜。
Claims (1)
- １ 半導体基板表面にマスクを形成する工程と、少なく
とも前記マスクから露出された半導体基板面に金属膜を
被着させる工程と、前記金属膜上面に融液を接触させて
液相成長を行う工程とからなることを特徴とする半導体
結晶の選択液相成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12244476A JPS5816332B2 (ja) | 1976-10-12 | 1976-10-12 | 半導体結晶の選択液相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12244476A JPS5816332B2 (ja) | 1976-10-12 | 1976-10-12 | 半導体結晶の選択液相成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5347271A JPS5347271A (en) | 1978-04-27 |
| JPS5816332B2 true JPS5816332B2 (ja) | 1983-03-30 |
Family
ID=14835992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12244476A Expired JPS5816332B2 (ja) | 1976-10-12 | 1976-10-12 | 半導体結晶の選択液相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5816332B2 (ja) |
-
1976
- 1976-10-12 JP JP12244476A patent/JPS5816332B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5347271A (en) | 1978-04-27 |
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