JPS59123221A - 半導体結晶成長方法 - Google Patents
半導体結晶成長方法Info
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- JPS59123221A JPS59123221A JP22944182A JP22944182A JPS59123221A JP S59123221 A JPS59123221 A JP S59123221A JP 22944182 A JP22944182 A JP 22944182A JP 22944182 A JP22944182 A JP 22944182A JP S59123221 A JPS59123221 A JP S59123221A
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- JP
- Japan
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- crystal
- substrate
- growing
- semiconductor
- crystal plate
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- H01L21/02617—Deposition types
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- H01L21/02367—Substrates
- H01L21/0237—Materials
- H01L21/02387—Group 13/15 materials
- H01L21/02395—Arsenides
-
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- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
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- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02538—Group 13/15 materials
- H01L21/02546—Arsenides
-
- H—ELECTRICITY
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- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/02623—Liquid deposition
- H01L21/02625—Liquid deposition using melted materials
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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成長方法に関するものである。
従来例の構成とその問題点
通常行なわれている半導体結晶成長方法の代表的なもの
として、液相エピタキシャル成長、気相エピタキシャル
成長がある。液相エピタキシャル成長においてはスライ
ドポート方式がよく採用される。
として、液相エピタキシャル成長、気相エピタキシャル
成長がある。液相エピタキシャル成長においてはスライ
ドポート方式がよく採用される。
半導体結晶成長方法での問題点としては次の項目が挙げ
られる。
られる。
■ 結晶成長系への望まれない不純物及びミクロン程度
の大きさのゴミの混入が避けにくく、又混入したものを
除去することが難しい。
の大きさのゴミの混入が避けにくく、又混入したものを
除去することが難しい。
■ 特に液相成長の場合、１μｍ以下の嗅厚の成、＆層
の再現性の良い成長が稚しい。
の再現性の良い成長が稚しい。
■ メルトバックの問題がある。
以上の問題を解決する方法として、第１図に示されるよ
うな基板ホルダー（１）上の半２卑休蛍結晶基板（２）
と結晶成長浴液（３）の間に結晶板（４）を置く方法が
試みられている。（５）は結晶成長溶液溜めとなるスラ
イドボートである。矢印は浴液スライド方向である。前
述の問題点■での不純物やゴミを結晶板（４）に付着さ
せて取り、しかも結晶板（４）に結晶成長溶液（３）を
覆い被せてエピタキシャル成長させることにより過飽和
度を調節し、間１点■と共に問題点■をも解決しようと
するものであるが、問題点■〜■を十分解決したとは言
えない。
うな基板ホルダー（１）上の半２卑休蛍結晶基板（２）
と結晶成長浴液（３）の間に結晶板（４）を置く方法が
試みられている。（５）は結晶成長溶液溜めとなるスラ
イドボートである。矢印は浴液スライド方向である。前
述の問題点■での不純物やゴミを結晶板（４）に付着さ
せて取り、しかも結晶板（４）に結晶成長溶液（３）を
覆い被せてエピタキシャル成長させることにより過飽和
度を調節し、間１点■と共に問題点■をも解決しようと
するものであるが、問題点■〜■を十分解決したとは言
えない。
発明の目的
本発明は上記従来の問題点■〜■を全て解決することを
目的とするものであろう 発明の構成 上記目的を４成するため、本発明の半導体結晶成長方法
は、スライド式液相エピタキシャル成長法又ハ気相エピ
タキシャル成長法において、半導体結晶基板の横に、表
面に段差や溝等の凹凸を有する結晶板を配置し、結晶成
長溶液又は結晶成長ガスを前記結晶板上を通過させた後
前記半み体結晶基板に達せしめるものである。
目的とするものであろう 発明の構成 上記目的を４成するため、本発明の半導体結晶成長方法
は、スライド式液相エピタキシャル成長法又ハ気相エピ
タキシャル成長法において、半導体結晶基板の横に、表
面に段差や溝等の凹凸を有する結晶板を配置し、結晶成
長溶液又は結晶成長ガスを前記結晶板上を通過させた後
前記半み体結晶基板に達せしめるものである。
実施例の説明
以下、本発明の実施例について、図１面に基づいて説明
する。第２図にスライドボート方式による液相エピタキ
シャル成長の実施例ケ示す。図において（１１）は基板
ホルダーで、この基板ホルダー（１１）上には半導体結
晶基板１１２＋と結晶成長芯１？Ｕ Ｉ１３）とそれら
の間に結晶板０４）を設けである。０５）は前記結晶成
長溶液溜めとなるスライドボートである。前記半導体単
結晶基板（Ｉ２１及び結晶板（Ｉ４１はＧａＡｓ基板で
構成１７ている。ところで前記結晶板（１４）の表面に
は探さ１．５μｍ 、 ２００ｔｔｍピッチの段差（１
４ａ）を逆メサ形状に設けである。成長温度は８５０℃
で以下帆り℃／分の冷却速度で冷却して約５℃の過飽和
度をつけ、スライドボートＪ５）を第２図（ａ）の矢印
方向にスライ異なる結晶成長溶液をスライドさせて多層
成長を行なった。結晶成長後、成長表面を観察し、多層
エピタキシャル層各層の膜厚を測定した。
する。第２図にスライドボート方式による液相エピタキ
シャル成長の実施例ケ示す。図において（１１）は基板
ホルダーで、この基板ホルダー（１１）上には半導体結
晶基板１１２＋と結晶成長芯１？Ｕ Ｉ１３）とそれら
の間に結晶板０４）を設けである。０５）は前記結晶成
長溶液溜めとなるスライドボートである。前記半導体単
結晶基板（Ｉ２１及び結晶板（Ｉ４１はＧａＡｓ基板で
構成１７ている。ところで前記結晶板（１４）の表面に
は探さ１．５μｍ 、 ２００ｔｔｍピッチの段差（１
４ａ）を逆メサ形状に設けである。成長温度は８５０℃
で以下帆り℃／分の冷却速度で冷却して約５℃の過飽和
度をつけ、スライドボートＪ５）を第２図（ａ）の矢印
方向にスライ異なる結晶成長溶液をスライドさせて多層
成長を行なった。結晶成長後、成長表面を観察し、多層
エピタキシャル層各層の膜厚を測定した。
第４１匁に代表的な結晶膜長後の表面状態を示す。
又次表はそれらの表面状態全定寸化したもので、全表面
に占める噂面成長の割合いを百分率で示した。又次表に
おいては各５０ツトづつ調べだ結果を示す。
に占める噂面成長の割合いを百分率で示した。又次表に
おいては各５０ツトづつ調べだ結果を示す。
表
第４図（ａ）は平坦な結晶板を前置した場合、第４図（
ｂ）は第４図（ａ）の結晶板の代りに段差を設けた結晶
板を置いた場合である。第４図において斜線部分がくも
り部分、白い部分が鏡面を示す。鏡面成長の割合いは半
導体単結晶基板に関しては（ａ）に比べ（１））の方が
良いことがわかる。これに対して結晶板に関しては（ａ
）の方が良いが、（ａ） （ｂ）共余り差はない。
ｂ）は第４図（ａ）の結晶板の代りに段差を設けた結晶
板を置いた場合である。第４図において斜線部分がくも
り部分、白い部分が鏡面を示す。鏡面成長の割合いは半
導体単結晶基板に関しては（ａ）に比べ（１））の方が
良いことがわかる。これに対して結晶板に関しては（ａ
）の方が良いが、（ａ） （ｂ）共余り差はない。
又結晶板の段差の深さは帆５μｍ以上、ピッチ１は小さ
いほど効果が犬で、順メサと逆メサでは逆メサの方が段
差の効果が大きいということが他の実験より１４）られ
ている。以上より結晶板（１４）に凹凸部を設けること
によって半導体単結晶基板（１２）土への成長の際の汚
れを効果的に取り除き得ることがわかった。又フォトル
ミネッセンス測定等により、第４図（ｂ）の場合の半導
体単結晶基板（１２）上の成長膜の方が強い発光を示す
ことも観測され、望まれない不βＨ物のゲッタリング効
果も持つことが明らかとなった。又この成長では膜厚０
．５μｍの層を成長したが、そのときの膜ノ皇のばらつ
きは第４図（ａ）の方法で上帆２μｍ、第４図（ｂ）の
方法で±０．１μｍと再現性が向上した。更に半導体氷
結晶基板（１２）上にも段差を設け、結晶板（１４）上
への段差構造の有無に対するメルトバックの影響を調べ
た。段差構造のある結晶板（１４）を用いると約３割メ
ルトバック毎が減り、それにつれてメルトバック後の形
状の再現性及びその上へのエピタキシャル成長層の形状
の再現性が向上することが観察された。尚前言己鯖晶板
（Ｉ４１及び半導体単結晶基板ｆ１２１ばＧａＡｓ基板
で構成してｂるが、ＧａＰ、工ｎＰ等の他の化合物半導
体、Ｓｉ、Ｇθ等の半導体を用いることも可能である。
いほど効果が犬で、順メサと逆メサでは逆メサの方が段
差の効果が大きいということが他の実験より１４）られ
ている。以上より結晶板（１４）に凹凸部を設けること
によって半導体単結晶基板（１２）土への成長の際の汚
れを効果的に取り除き得ることがわかった。又フォトル
ミネッセンス測定等により、第４図（ｂ）の場合の半導
体単結晶基板（１２）上の成長膜の方が強い発光を示す
ことも観測され、望まれない不βＨ物のゲッタリング効
果も持つことが明らかとなった。又この成長では膜厚０
．５μｍの層を成長したが、そのときの膜ノ皇のばらつ
きは第４図（ａ）の方法で上帆２μｍ、第４図（ｂ）の
方法で±０．１μｍと再現性が向上した。更に半導体氷
結晶基板（１２）上にも段差を設け、結晶板（１４）上
への段差構造の有無に対するメルトバックの影響を調べ
た。段差構造のある結晶板（１４）を用いると約３割メ
ルトバック毎が減り、それにつれてメルトバック後の形
状の再現性及びその上へのエピタキシャル成長層の形状
の再現性が向上することが観察された。尚前言己鯖晶板
（Ｉ４１及び半導体単結晶基板ｆ１２１ばＧａＡｓ基板
で構成してｂるが、ＧａＰ、工ｎＰ等の他の化合物半導
体、Ｓｉ、Ｇθ等の半導体を用いることも可能である。
第３［シ１に本発明の第２実施例としての気相エビタキ
／ヤル成畏法を示しており、ｌ′Ａにおいて１２１）は
サセプタ（基板ホルタ゛−）、ｌｚ・及び＋２３ｉ １
ｄこのサセプタ′２１）上に設けられた半導体単結晶基
板及び結晶板、（２４）はこれを入れる石英反応管１．
２５：ばこの石英反応管（２４１の一端に設けた結晶成
長用ガス流入口である。前記結晶板Ｉ２３）はその表面
に段差等の凹凸部を有して結晶成長用ガス流入口力１か
ら流入するガスの流れ方向上手側に位置し、半導体単結
晶基板ｆ２Ｚは下手側に位置する。このように構成して
、前記結晶成長用ガスが前記結晶板間）上を通過した後
、半導体単結晶基板（２ｚに達するようにしても前記第
１実施例と同様の結果が得られる。
／ヤル成畏法を示しており、ｌ′Ａにおいて１２１）は
サセプタ（基板ホルタ゛−）、ｌｚ・及び＋２３ｉ １
ｄこのサセプタ′２１）上に設けられた半導体単結晶基
板及び結晶板、（２４）はこれを入れる石英反応管１．
２５：ばこの石英反応管（２４１の一端に設けた結晶成
長用ガス流入口である。前記結晶板Ｉ２３）はその表面
に段差等の凹凸部を有して結晶成長用ガス流入口力１か
ら流入するガスの流れ方向上手側に位置し、半導体単結
晶基板ｆ２Ｚは下手側に位置する。このように構成して
、前記結晶成長用ガスが前記結晶板間）上を通過した後
、半導体単結晶基板（２ｚに達するようにしても前記第
１実施例と同様の結果が得られる。
発明の効果
本発明半導体結晶成長方法は以上述べたように実施し得
るもので、結晶板に段差等の凹凸部（溝でも良い）を設
けることにより、半導体短結晶基板上への成長の；絵の
汚れを効果的に取り除き得る。
るもので、結晶板に段差等の凹凸部（溝でも良い）を設
けることにより、半導体短結晶基板上への成長の；絵の
汚れを効果的に取り除き得る。
又フォトルミネッセンス測定等により、短結晶基板上の
成長膜が強い発光を示すことが観測され、不純物のゲッ
タリング効果を持つことが判明した。
成長膜が強い発光を示すことが観測され、不純物のゲッ
タリング効果を持つことが判明した。
更にメルトバック竜も２ｆ２ Ｄ、メルトバック後の形
状の再現性及びその上へのエピタキシャル成長層の形状
の再現性が向上する。
状の再現性及びその上へのエピタキシャル成長層の形状
の再現性が向上する。
第１１ｐ＋は従来のスライドボート方式による液相エピ
タキシャル成長法を示す説、明文、第２［Ｆ（ａ）は本
発明の第１実施例に訃けるスライドボート方式による液
相エピタキシャル成長法を示す説明図、同図（ｂ）は同
成長法に用いる結晶板の平面図、第３図ｄ本発明の第２
実施例における気相エピタキシャル成長法を示す説明図
、第４図（ａ）及び（ｂ）は結晶成長後の表面状縛を示
す説明図である。 （１１）・・・基板ホルダー、（Ｉ２１・・半導体単結
晶基板、Ｉ１３）・・・結晶成長溶液、（１４）・・・
結晶板、Ｕ４ａ）・・・段差、（１５）・・スライドボ
ート、（２１）・・サセプタ、（２２１・・・半導体単
結晶基板、因）・・・結晶板、（２４・・・・石英反応
管、・２（５）・・・結晶成長用ガス流入口 代理人 森 本 稿 弘 第ｆ図 ） 第２図 、Ｉ４ １ 第３図 ２り Ｚ／ 第４図 （Ｕ） 範監晶井扱 系古晶扱 （ル）
タキシャル成長法を示す説、明文、第２［Ｆ（ａ）は本
発明の第１実施例に訃けるスライドボート方式による液
相エピタキシャル成長法を示す説明図、同図（ｂ）は同
成長法に用いる結晶板の平面図、第３図ｄ本発明の第２
実施例における気相エピタキシャル成長法を示す説明図
、第４図（ａ）及び（ｂ）は結晶成長後の表面状縛を示
す説明図である。 （１１）・・・基板ホルダー、（Ｉ２１・・半導体単結
晶基板、Ｉ１３）・・・結晶成長溶液、（１４）・・・
結晶板、Ｕ４ａ）・・・段差、（１５）・・スライドボ
ート、（２１）・・サセプタ、（２２１・・・半導体単
結晶基板、因）・・・結晶板、（２４・・・・石英反応
管、・２（５）・・・結晶成長用ガス流入口 代理人 森 本 稿 弘 第ｆ図 ） 第２図 、Ｉ４ １ 第３図 ２り Ｚ／ 第４図 （Ｕ） 範監晶井扱 系古晶扱 （ル）
Claims (1)
- 】 スライド式液相エピタキシャル成長法又は気相エピ
タキシャル成長法において半導体結晶基板の横に、表面
に段差や溝等の凹凸部を有する結晶板を配置し、結晶成
長溶液又は結晶成長ガスを前記結晶板上を通過させた後
前記半導体結晶基板に達せしめる半導体結晶成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57229441A JPH0763052B2 (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 半導体結晶成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57229441A JPH0763052B2 (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 半導体結晶成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59123221A true JPS59123221A (ja) | 1984-07-17 |
| JPH0763052B2 JPH0763052B2 (ja) | 1995-07-05 |
Family
ID=16892261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57229441A Expired - Lifetime JPH0763052B2 (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 半導体結晶成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0763052B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5334465A (en) * | 1976-09-10 | 1978-03-31 | Sharp Corp | Manufacture for semiconductor epitaxial grown layer |
| JPS5792598A (en) * | 1980-11-26 | 1982-06-09 | Fujitsu Ltd | Unit for liquid-phase epitaxial growth |
-
1982
- 1982-12-28 JP JP57229441A patent/JPH0763052B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5334465A (en) * | 1976-09-10 | 1978-03-31 | Sharp Corp | Manufacture for semiconductor epitaxial grown layer |
| JPS5792598A (en) * | 1980-11-26 | 1982-06-09 | Fujitsu Ltd | Unit for liquid-phase epitaxial growth |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0763052B2 (ja) | 1995-07-05 |
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