JPS5984421A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPS5984421A
JPS5984421A JP19410582A JP19410582A JPS5984421A JP S5984421 A JPS5984421 A JP S5984421A JP 19410582 A JP19410582 A JP 19410582A JP 19410582 A JP19410582 A JP 19410582A JP S5984421 A JPS5984421 A JP S5984421A
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長尾　茂
Susumu Furuike
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、インジウム（Ｉｎ）を溶媒とする溶液から、
■−ｖ族化合物牛導体層を液相エピタキシャル成長させ
、エピタキシャル成長後に、化合物半導体表面に付着し
ているＩｎ溶媒を、成長温度よりも十分に低温において
、金属ガリウム（Ｇ＆）と固溶し、成長ボート内におい
てＩｎ溶媒の除去を行なう半導体装置の製造方法に関す
る。
従来例の構成とその問題点 Ｉｎ　ｆ構成元素とするｌ−Ｖ化合物半導体としてＩｎ
Ｐ　、　Ｉｎ　ＧａＡｓ　、　Ｉｎ　ＧａＡｓＰ等が挙
げられるが、最近光通信用受発光デバイス材料として、
ＩｎＧａＡｓＰか注目されており、これを素材として、
半導体レーザ、アバランシェ・ホトダイオード（ＡＰＤ
　）等の開発が積極的に行なわれている。
通常、これらの素子を得るための結晶製作方法として、
液相エピタキシャル法（ＬＰＥ法）が用いられ、比較的
簡便な装置で高品質の結晶が再現性良く得られている。
ところで、ＬＰＥ法によって、エピタキシャル成長層が
形成された半導体基板上には、量に多少の差はあっても
、Ｉｎ溶媒が残存する場合が多く、この点が、従来のＬ
ＰＥ法の持つ欠点の一つである。
このような、液相成長後に基板に付着しているＩｎはも
はや不要なものでアク、特性の土からも基板上から確実
に除去する必要がある。
従来は、　Ｉｎが付着した基板ｉＩｎの融点温度１６６
℃以上に加熱し、たとえば、湿潤の綿球により払拭する
方法が採られていた。しかしながら、このような除去方
法を用いた場合、成長基板を高温に加熱するため温度が
光分に土っていない場合には、ともすると基板表面に損
傷を与えたり、基板に割れを生じることが多く、テバイ
ス製作上極めて問題となる。また、付着しているＩｎ　
が微量な場合には、完全に払拭することが困難であり、
基板上にＩｎが残留することもある。
Ｉｎの残留に、ｒ、る具体的な不都合は、（１）電極金
属と反応して、合金を形成し、エツチング精度を著しく
悪化させる。
（２１Ｉｎの残留により、化合物半導体層が歪み等の影
響全受け、半導体装置を作成した時には、その特性が著
しく損なわれる。さらに、前記の物理的除去方法では、
応力、ストレスの影響により半導体装置の経時特性を損
う場合もある。
などが挙げられる。
このため、残留１＞　ｆ薬品中に浸し、化学的に除去す
る方法も検討されているが、Ｉｎ　Ｋ去と同時に基板お
よびエピタキシャル層重でかエラチン−グされてしまい
、その表面に損傷を招くことが多く間型しい除去方法と
は言えない。
発明の目的 本発明は、Ｉｎを溶媒とする溶液からのＩＩＩ　−Ｖ化
合物半導体層全エピタキシャル成長した後、基板に付着
しているＩｎ　ｆ除去するため、残留Ｉｎを確実に除去
することが可能で、しかもエピタキシャル表面に損傷全
米さない半導体装置の製造方法を与えるものである。
発明の構成 本発明の方法は、Ｉｎ　を溶媒とする溶液から化合物半
導体層を順次エピタキシャル成長させ、成長終了後、成
長温度よりも十分に低温で溶液溜めの一つに入れられた
金属Ｇ＆　と成長基板全接触させ、基板上に付着してい
るＩｎ　と反応させて、Ｉｎ−Ｇａ共晶合金をつ（シ、
この後Ｉｎ−Ｇａ溶液を基板上から移動することによっ
て基板上からＩｎを除去するところにあり、これにより
、残存のＩｎはＩｎ　−Ｇａ合金溶液として室温程度の
低温で除去でき、上述の目的を達し得る。
、−実施例の説明 以下に、本発明の製造方法を゛ＩｎＰ基板にＬＰＥ法で
成長させたＩｎＧａＡｓ　Ｐ／　Ｉｎ　Ｐダブルへテロ
構造に適用した場合について実施例を述べる。
第１図は、実験に使用したＬＰＥ法による成長装置の概
略を示す。成長に用いた基板は、ｎ型ＩｎＰ　（Ｓドー
プｔｓ　Ｘ　１ｏ”　ｃｍ−３）で（１ｏｏ）面を使用
した。
成長ボートを温度６７５℃まで昇温し、金属Ｉｎを溶媒
とするＩｎＰ溶液およびＩｙｌ　ＧａＡｓ　Ｐ溶液を完
全に融解させるため、一定時間作詩した。この後。
冷却速度０７℃／馴で冷却を開始した。
温度６６５℃で、金属Ｉｎ溶液１をｎ型ＩｎＰ基板６に
２０秒間接触させて、表面をメルトバックさせ成長に悪
影響を与える表面層をなくした。この後、溶液２を基板
６の上に移動し、ｎ−ＩＭＰ層（ＴｅドープＩ　Ｘ　１
０１８ａｍ−’　）を約１０　ｌｉｍ形成した。続いて
、温度６３５℃で溶液２を移動させ、不純物無添加の溶
液３と基板とを接触させ不純物ドープのないＩｎＧａＡ
ｓＰ層を成長した。厚さは約２μｍである。破波に温度
６３１℃で、溶液４を基板６に接触させＰ−ＩｎＰ層（
ＺｎドープｌＸ１０１９ＣｒＩＬ−３）を６２０℃１で
成長し、溶液４を基板上か　　□らスライドして、Ｉｎ
を溶媒とする溶液の大部分を取り去り、ＬＰＥ法による
成長を停止する。
とのま捷の状態で、反応管内の成長ボートを２００℃ま
で急冷する。温度２ｏｏ℃で溶液６とエピタキシャル成
長済の基板６とを接触させる。
溶液５は、金属Ｇａであり、このＧａはＬＰＥ法で成長
させた基板６上に残存しているＩｎ　を固溶し、（ｙａ
　を溶媒とするＩｎ　−Ｇａ溶液が生成される。基板６
土に残留するＩｎを完全に固溶するため、温度２ｏｏ℃
で３０分程度作持した後室温まで冷却し、溶液５をスラ
イドし、大部分のＧａ溶媒５を取り去った。ここで、温
度２ｏｏ℃でＩｎ−Ｃｒ＆合金を形成するのは、既に成
長したエビクキシャル層がＧａ中へ溶は込むのを防ぐた
めである。以上のようにして得られたＩｎＰ　／　Ｉｎ
ＧａＡｓ　Ｐ　／Ｉｎ　Ｐダブルへテロ構造を有する成
長基板は、微量なＧａ溶媒を残している場合もある。
しかしながら、ＧａリッチなＩｎ−Ｇａ合金として基板
表面に残留しているため、第２図に示すように従来法の
ようにＩｎ除去のために、　Ｉｎ融点温度１６６℃以上
に加熱する必要はなく、Ｇａ融点温度２９．８℃以下の
室温で、基板上に付着するＩｎ　−Ｇａ溶液を確実に除
去することができ、基板の高温加熱により生じる機械的
な損傷および割扛を取り除くことができる。
発明の詳細 な説明してきたことから明らかなように、本発明の方法
を用いれば、Ｉｎを溶媒とする溶液からのＬ　Ｐ　Ｅ法
によってｌ１ｌ−Ｖ化合物半導体層をエピタキシャル成
長させた基板に付着するＩｎをＩｎ−ｔｒａ合金の形に
して室温程度の低い湿層で基板上より除去することがで
き、従来にみられりＩｎの残留によって招来される欠点
をことごとく排除することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に用いられるＬＰＥ法による成長装置
の概略間、第２図は、Ｉｎ−Ｇａ２元合金の状態を示す
特性図である。 １・・・・・・金属Ｉｎ溶液、２・・川・ｎ−ＩｎＰ溶
液（Ｔ。 ドープ〕、３　・川・−１ｎＧａＡｓＰ溶液（ｎｏｎｄ
ｏｐｅ　）、４・・・・・・Ｐ　−１ｎＰ溶液（Ｚｎド
ープ〕、５・・・・・・金属Ｇａ溶液、６・・・・・・
ｎ　−ＩｎＰ基板。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. Ｉｎを溶媒に用いた液相エピタキシャル法により■−ｖ
    族化合物半導体層を基板上に形成し、この後前記半導体
    層上に残留するＩｎをＧａ溶液と反応させ、Ｉｎ　−Ｇ
    ａ溶液とし、前記半導体層上に残留付着するＩｎｉ除去
    すること全特徴とする半導体装置の製造方法。
JP19410582A 1982-11-04 1982-11-04 半導体装置の製造方法 Granted JPS5984421A (ja)

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