JPS587052B2 - 半導体結晶の液相成長装置 - Google Patents
半導体結晶の液相成長装置Info
- Publication number
- JPS587052B2 JPS587052B2 JP49114998A JP11499874A JPS587052B2 JP S587052 B2 JPS587052 B2 JP S587052B2 JP 49114998 A JP49114998 A JP 49114998A JP 11499874 A JP11499874 A JP 11499874A JP S587052 B2 JPS587052 B2 JP S587052B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- susceptor
- liquid phase
- phase growth
- melt
- semiconductor crystals
- 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.)
- Expired
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- Led Devices (AREA)
- 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液相成長装置に関するものであり
、例えばＧａ Ａｓ結晶のような化合物半導体を液相成
長させる場合に用いられる成長装置の改良に関するもの
である。
、例えばＧａ Ａｓ結晶のような化合物半導体を液相成
長させる場合に用いられる成長装置の改良に関するもの
である。
発光ダイオードやガンダイオード等の化合物半導体素子
の製造においては、多くの場合基板半導体に対し外部よ
り別な半導体層を形成するためにいわゆる液相成長法が
採用されている。
の製造においては、多くの場合基板半導体に対し外部よ
り別な半導体層を形成するためにいわゆる液相成長法が
採用されている。
このために液相成長装置が用いられる。
第１図は従来用いられている液相成長装置の一例として
スライド式ボートを使用するものを示すものであり、か
かるボートは大別して処理すべき半導体結晶を収容すべ
きサセブタ１と、上記半導体結晶に対する成長用融液を
収容すべきスライダ２とから成っている。
スライド式ボートを使用するものを示すものであり、か
かるボートは大別して処理すべき半導体結晶を収容すべ
きサセブタ１と、上記半導体結晶に対する成長用融液を
収容すべきスライダ２とから成っている。
３は半導体結晶４を収容するために例えばグラファイト
のサセブタ１内に水平方向に設けられた溝であり、５は
同様に例えばグラファイトのスライダ２に設けられた貫
通空所であり、この内部には成長用融液６が満たされて
いる。
のサセブタ１内に水平方向に設けられた溝であり、５は
同様に例えばグラファイトのスライダ２に設けられた貫
通空所であり、この内部には成長用融液６が満たされて
いる。
上記貫通空所５は半導体結晶４に対じ液相成長させるべ
き材料の必要回数によって決定される。
き材料の必要回数によって決定される。
例えばＮ＋Ｎ Ｎ＋構造のＧａ Ａｓ結晶からなるガン
ダイオードを製造する場合について示すと、上記頴、Ｎ
−、炉の各層を成長させるために各々対応した３個の貫
通空所が必要になり、各貫通空所に対してはそれぞれ一
例として次のような成分比からなる融液が満たされてい
る。
ダイオードを製造する場合について示すと、上記頴、Ｎ
−、炉の各層を成長させるために各々対応した３個の貫
通空所が必要になり、各貫通空所に対してはそれぞれ一
例として次のような成分比からなる融液が満たされてい
る。
以下第２図の温度スケジュールを参照して上記Ｎ＋ＮＮ
＋結晶を液相成長させる場合について説明する。
＋結晶を液相成長させる場合について説明する。
サセブタ１の溝３に対し、基板結晶４として不純物濃度
Ｉ Ｘ １ ０ ／ｃｍｌの（１００）面Ｎ型Ｇａ
Ａｓを用いて収容する。
Ｉ Ｘ １ ０ ／ｃｍｌの（１００）面Ｎ型Ｇａ
Ａｓを用いて収容する。
次に電気炉内に収容されているサセブタ１に対し、第２
図の時間Ａにおいてスライダ２を矢印方向にスライドさ
せ、空所５Ａ内に満たされている上記成分の融液をＧａ
Ａｓ基板４に接触させるようにして時間Ｂ迄保つ。
図の時間Ａにおいてスライダ２を矢印方向にスライドさ
せ、空所５Ａ内に満たされている上記成分の融液をＧａ
Ａｓ基板４に接触させるようにして時間Ｂ迄保つ。
次に時間Ｃの間迄約１ ℃／分の割合で温度上昇させる
と、この間においてＧａ Ａｓ基板４の表面が融液６
Ａ内にわずかに溶け出してＧａ Ａｓ基板４の清浄な表
面が融液６Ａと接触するようになる。
と、この間においてＧａ Ａｓ基板４の表面が融液６
Ａ内にわずかに溶け出してＧａ Ａｓ基板４の清浄な表
面が融液６Ａと接触するようになる。
上記温度を時間Ｄ迄保った後、１℃ ／分の割合で時間
Ｅ迄温度下降させ、更に時間Ｅ−Ｆの間０．２℃／分の
割合で温度下降させると、融液６ＡからＧａ Ａｓ基
板４表面に先づ２×１０／ｃｍ３の濃度のＮ層が成長す
る。
Ｅ迄温度下降させ、更に時間Ｅ−Ｆの間０．２℃／分の
割合で温度下降させると、融液６ＡからＧａ Ａｓ基
板４表面に先づ２×１０／ｃｍ３の濃度のＮ層が成長す
る。
次いで時間Ｆにおいてスライダ２を更に左にスライドさ
せて今度は融液６Ｂを基板４表面に接触させて時間Ｇ迄
保っておくと、この間においてｌ×ｌ０／ｃｍ３のＮ層
が成長する。
せて今度は融液６Ｂを基板４表面に接触させて時間Ｇ迄
保っておくと、この間においてｌ×ｌ０／ｃｍ３のＮ層
が成長する。
更にスライダ２を左にスライドさせて基板４表面に融液
６Ｃを接触させて時間Ｈ迄保つと２Ｘ１０／ｃｍ３の濃
度のＮ 層が成長し、上記２回の処理と合せてＮＮＮ
成長層が得られたことになる。
６Ｃを接触させて時間Ｈ迄保つと２Ｘ１０／ｃｍ３の濃
度のＮ 層が成長し、上記２回の処理と合せてＮＮＮ
成長層が得られたことになる。
基板４を電気炉から取り出すに当っては、基板４上から
融液を完全にぬぐい去るようにし、急冷しながら行う。
融液を完全にぬぐい去るようにし、急冷しながら行う。
ところで上記のような従来の成長装置を用いて液相成長
を行う場合には、一回のヒートサイクルによって一枚の
基板（ウエハ）しか処理できないことになり、非常に能
率が悪いことになる。
を行う場合には、一回のヒートサイクルによって一枚の
基板（ウエハ）しか処理できないことになり、非常に能
率が悪いことになる。
強いて多数の基板を処理しようとすれば、サセブタの溝
を大きくして複数枚の基板に対して融液を供給すること
が考えられるが、そのためにはボート全体を大形化する
ことは避けられず、その結果として電気炉の大形化につ
ながることとなり実用的とは言い難たかった。
を大きくして複数枚の基板に対して融液を供給すること
が考えられるが、そのためにはボート全体を大形化する
ことは避けられず、その結果として電気炉の大形化につ
ながることとなり実用的とは言い難たかった。
本発明の目的は、上記欠点を除去し、特にボートを大型
化することなしに多数の基板を処理し得る新しい構成の
成長装置を提供することにある。
化することなしに多数の基板を処理し得る新しい構成の
成長装置を提供することにある。
以下、第３図を参照して本発明の一実施例を説明する。
第３図においてボートを構成するサセブタ１とスライダ
２とは、スライダ２がサセブタ１に対しスライドし得る
ように構成されているのは第１図と同じであるが、本発
明におけるサセブタ１の溝３は特に処理すべき半導体結
晶を鉛直方向に同時に多数個収容し得るように第４図の
ように構成されている。
２とは、スライダ２がサセブタ１に対しスライドし得る
ように構成されているのは第１図と同じであるが、本発
明におけるサセブタ１の溝３は特に処理すべき半導体結
晶を鉛直方向に同時に多数個収容し得るように第４図の
ように構成されている。
またスライダ２は特に上記サセブタ１を上下から挾むよ
うに配置されかつサセブタに対し相対的にスライドし得
るように構成された一対のスライダ２Ａ，２Ｂとから成
っているものである。
うに配置されかつサセブタに対し相対的にスライドし得
るように構成された一対のスライダ２Ａ，２Ｂとから成
っているものである。
また上記一対のスライダ２Ａ，２Ｂには各々対応する三
対の空所５Ａ−７Ａ ，５Ｂ−７Ｂ ，５Ｃ−７Ｃが具
えられており、各空所には成長川融液が収容されること
になる。
対の空所５Ａ−７Ａ ，５Ｂ−７Ｂ ，５Ｃ−７Ｃが具
えられており、各空所には成長川融液が収容されること
になる。
上記対を成している各々の空所は互いに位置がずれて形
成されており、同時間に各対の空所が共にサセブタの空
所と連通しないように構成されている。
成されており、同時間に各対の空所が共にサセブタの空
所と連通しないように構成されている。
以下図面を参照して本発明による成長装置を用いた場合
の成長方法について説明する。
の成長方法について説明する。
対を成しているスライダ２Ａ ，２Ｂのうち上面のスラ
イダ２人の各空所５Ａ，５Ｂ，５Ｃに対し従来と同じく
前記表に示した各成分から成る成長用融液６Ａ，６Ｂ
，６Ｃを満たした状態でボートを電気炉に収容する。
イダ２人の各空所５Ａ，５Ｂ，５Ｃに対し従来と同じく
前記表に示した各成分から成る成長用融液６Ａ，６Ｂ
，６Ｃを満たした状態でボートを電気炉に収容する。
そして第２図における時間Ａにおいてスライダ２人を左
方向にスライドさせ、第５図のようにサセブタ１の溝３
上面に空所５Ａを接触させるようにして時間Ｆ迄保つよ
うにすると、この間に溝３内に収容されている第４図に
示される多数の基板４には融液６Ａが反応してＮ＋層が
成長するようになる。
方向にスライドさせ、第５図のようにサセブタ１の溝３
上面に空所５Ａを接触させるようにして時間Ｆ迄保つよ
うにすると、この間に溝３内に収容されている第４図に
示される多数の基板４には融液６Ａが反応してＮ＋層が
成長するようになる。
次に時間Ｆで下面のスライダ２Ｂを左方向にスライドさ
せ、第６図のように空所７Ａをサセブタ１の溝３の下側
に位置させるようにすると溝３から処理ずみの融液６Ａ
が空所７Ａ内に落とされる。
せ、第６図のように空所７Ａをサセブタ１の溝３の下側
に位置させるようにすると溝３から処理ずみの融液６Ａ
が空所７Ａ内に落とされる。
同様にして、次に空所５Ｂを溝３上面に接触させて時間
Ｇ迄保つと、Ｎ一層が成長する。
Ｇ迄保つと、Ｎ一層が成長する。
そして同様にして溝３の下側に空所７Ｂを位置させて融
液６Ｂを回収する。
液６Ｂを回収する。
更に空所５Ｃを溝３上面に接触させて時間Ｈ迄保つと、
Ｎ＋層か成長し、結果としてＮＮＮ成長層が得られる。
Ｎ＋層か成長し、結果としてＮＮＮ成長層が得られる。
そして処理ずみの融液６Ｃは空所７Ｃ内に回収される。
以上説明して明らかなように本発明の液相成長装置によ
れば、同時に多数個の半導体結晶を処理することができ
従来に比べて大巾に能率を向上させることができる。
れば、同時に多数個の半導体結晶を処理することができ
従来に比べて大巾に能率を向上させることができる。
また処理すべき半導体結晶をサセブタ表面に対し鉛直方
向に位置させることにより、成長層を半導体結晶の両表
面に形成することができるため、半導体素子の製造に当
ってはどちらか良い方を選ぶことができるので製造歩留
りも向上させることができるという利点を有する。
向に位置させることにより、成長層を半導体結晶の両表
面に形成することができるため、半導体素子の製造に当
ってはどちらか良い方を選ぶことができるので製造歩留
りも向上させることができるという利点を有する。
対のスライダを形成すべき上面のスライダと、下面のス
ライダとは一体に形成しても良く、また各々独立に形成
しても差し支えない。
ライダとは一体に形成しても良く、また各々独立に形成
しても差し支えない。
要するに成長処理において、同時に両スライダの対をな
す空所がサセブタの溝に対し連通しないような機構にな
っていれば良い。
す空所がサセブタの溝に対し連通しないような機構にな
っていれば良い。
空所の数は目的に応じて任意に選び得るものであり、ま
た成長させるべき半導体材料も実施例に限定されず任意
のものを選び得るものである。
た成長させるべき半導体材料も実施例に限定されず任意
のものを選び得るものである。
更にまたガンダイオードに限らず、レーザーダイオード
や、インバットダイオードなど他の半導体素子の製造に
も適用し得るものである。
や、インバットダイオードなど他の半導体素子の製造に
も適用し得るものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の成長装置を示す断面図、第２図は液相成
長させる場合の一例を示す温度スケジュール図、第３図
は本発明の成長装置の一例を示す断面図、第４図は本発
明の成長装置の一部を示す斜視図、第５図および第６図
はそれぞれ本発明の成長装置の一例を示す断面図である
。 図中、同一符号は同一または相当部分を示し、１はサセ
ブタ、２ ，２Ａ ，２Ｂはスライダ、３はサセブタの
溝、４は半導体結晶、５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，７，７Ａ
，７Ｂ，７Ｃは空所、６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃは成長用融
液である。
長させる場合の一例を示す温度スケジュール図、第３図
は本発明の成長装置の一例を示す断面図、第４図は本発
明の成長装置の一部を示す斜視図、第５図および第６図
はそれぞれ本発明の成長装置の一例を示す断面図である
。 図中、同一符号は同一または相当部分を示し、１はサセ
ブタ、２ ，２Ａ ，２Ｂはスライダ、３はサセブタの
溝、４は半導体結晶、５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，７，７Ａ
，７Ｂ，７Ｃは空所、６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃは成長用融
液である。
Claims (1)
- １ 処理すべき半導体結晶を鉛直方向に同時に多数個収
容し得る貫通孔を具えたサセブタと、上記サセブタを上
下から挾むように配置され、かつサセブタに対し相対的
に摺動し得るように構成された上下一対のスライダとか
ら放り、該上下一対のスライダには成長用融液を収容し
得る複数の空所が上下に対応させて具えられており、且
つ各々対応する上下の空所はスライダを摺動させること
により上記サセブタの貫通孔と交互に連通させるように
配設されて構成されていることを特徴とする半導体結晶
の液相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49114998A JPS587052B2 (ja) | 1974-10-04 | 1974-10-04 | 半導体結晶の液相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49114998A JPS587052B2 (ja) | 1974-10-04 | 1974-10-04 | 半導体結晶の液相成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5140864A JPS5140864A (en) | 1976-04-06 |
| JPS587052B2 true JPS587052B2 (ja) | 1983-02-08 |
Family
ID=14651759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP49114998A Expired JPS587052B2 (ja) | 1974-10-04 | 1974-10-04 | 半導体結晶の液相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS587052B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0680636B2 (ja) * | 1983-10-26 | 1994-10-12 | 三洋電機株式会社 | 液相エピタキシヤル成長方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49130767U (ja) * | 1973-03-08 | 1974-11-09 |
-
1974
- 1974-10-04 JP JP49114998A patent/JPS587052B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5140864A (en) | 1976-04-06 |
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