JPS60118691A - 結晶成長方法 - Google Patents
結晶成長方法Info
- Publication number
- JPS60118691A JPS60118691A JP22203183A JP22203183A JPS60118691A JP S60118691 A JPS60118691 A JP S60118691A JP 22203183 A JP22203183 A JP 22203183A JP 22203183 A JP22203183 A JP 22203183A JP S60118691 A JPS60118691 A JP S60118691A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- crystal
- groove
- coating film
- temperature
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
- C30B25/04—Pattern deposit, e.g. by using masks
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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】
〔発明の利用分野〕
本発明はＭＯ−ＣＶＤ法によるエピタキシャル成長に係
シ、特に基板上の一部に選択成長させるに好適な成長方
法に関する。
シ、特に基板上の一部に選択成長させるに好適な成長方
法に関する。
ＭＯ−ＣＶＤ法で基板単結晶上の所望の部分のみに選択
的にエピタキシャル成長する場合、従来、成長させたい
部分のみ該基板表面を露出させ、他の部分は酸化物膜等
で該基板表面を被覆して、基板全体を一様の温度に昇温
保持してエピタキシャル成長を行なう方法を用いていた
。この場合、該被覆を目的とする膜上にも結晶が付着、
成長して被覆膜の除去等、その後の工程で該被覆膜上に
付着、成長した結晶が悪影響を及ばすといった欠点があ
った。
的にエピタキシャル成長する場合、従来、成長させたい
部分のみ該基板表面を露出させ、他の部分は酸化物膜等
で該基板表面を被覆して、基板全体を一様の温度に昇温
保持してエピタキシャル成長を行なう方法を用いていた
。この場合、該被覆を目的とする膜上にも結晶が付着、
成長して被覆膜の除去等、その後の工程で該被覆膜上に
付着、成長した結晶が悪影響を及ばすといった欠点があ
った。
本発明の目的は、該被覆膜上に結晶が付着、成長し々い
、もしくはしにくい選択エピタキシャル法を提供するこ
とにある。
、もしくはしにくい選択エピタキシャル法を提供するこ
とにある。
エピタキシャル成長する結晶の、基板単結晶や該基板表
面核種膜上への飛着係数、成長速度は温度依存性をもち
、温度が高くなるにつれ飛着係数は大きくなシ、成長速
度は速くなる領域がある。
面核種膜上への飛着係数、成長速度は温度依存性をもち
、温度が高くなるにつれ飛着係数は大きくなシ、成長速
度は速くなる領域がある。
したがって、この領域において選択的にエピタキシャル
成長したい部分を周囲より高温に保持した状態で成長を
行なえば、不必要な部分での成長は阻止できるか、ある
いは成長量を減少させることができる。上記の部分的高
温化の具体的手段として、レーザ光を所望の部分にのみ
照射する方法を用いた。
成長したい部分を周囲より高温に保持した状態で成長を
行なえば、不必要な部分での成長は阻止できるか、ある
いは成長量を減少させることができる。上記の部分的高
温化の具体的手段として、レーザ光を所望の部分にのみ
照射する方法を用いた。
以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図により説明
する。半絶縁性ＧａＡＳ基板１の表面に５ｉ０２膜３を
飛着し、ホトリソグラフィにより該５ｉ０２膜に幅３０
μｍのストライプ状窓を形成後、Ｈｚ８０４’／ＨｚＯ
ｚ ／ＨｚＯ系エツチング液で該ＧａＡＳ基板にストラ
イプ状＃４２（溝深さ５μｍ）を形成した。この状態の
基板をグラファイト治具上にセットして周知のＭＯＣＶ
Ｄ装置の結晶成長室に入れ、高周波加熱方式で該基板全
体の温度を３００Ｃに加熱、さらにビーム径を２０μｍ
程度に絞ったアルゴン・レーザ光４を該ストライプ状溝
内を走査して該溝近傍の温度を５ｏｏｃとした状態でＭ
ＯＣＶＤ法により第２図（ａ）に示す如く、該溝内にエ
ピタキシャル層” Ｇａｔ−ｘＡｔｘＡＳ７Ｈｎ Ｇａ
ｘ−ｙＡｔｙＡｓ ８ 、ｎ Ｇａｔ−ｙＡｔｙＡｓ９
。
する。半絶縁性ＧａＡＳ基板１の表面に５ｉ０２膜３を
飛着し、ホトリソグラフィにより該５ｉ０２膜に幅３０
μｍのストライプ状窓を形成後、Ｈｚ８０４’／ＨｚＯ
ｚ ／ＨｚＯ系エツチング液で該ＧａＡＳ基板にストラ
イプ状＃４２（溝深さ５μｍ）を形成した。この状態の
基板をグラファイト治具上にセットして周知のＭＯＣＶ
Ｄ装置の結晶成長室に入れ、高周波加熱方式で該基板全
体の温度を３００Ｃに加熱、さらにビーム径を２０μｍ
程度に絞ったアルゴン・レーザ光４を該ストライプ状溝
内を走査して該溝近傍の温度を５ｏｏｃとした状態でＭ
ＯＣＶＤ法により第２図（ａ）に示す如く、該溝内にエ
ピタキシャル層” Ｇａｔ−ｘＡｔｘＡＳ７Ｈｎ Ｇａ
ｘ−ｙＡｔｙＡｓ ８ 、ｎ Ｇａｔ−ｙＡｔｙＡｓ９
。
ｎ−ＧａＡＳ １０を順番に、各々〜２μｍ、〜０．１
μｍ、〜２μｍ、〜０．４μｍの厚さに作製した。
μｍ、〜２μｍ、〜０．４μｍの厚さに作製した。
なお、前記溝近傍の温度を６００Ｃ程度となした状態で
もそれなりの効果を奏し得た。次に８ｉ０ｚ膜１１をフ
ッ酸により除去した後、Ｚｎの選択拡散領域１４．１５
を設け、ｎ−ＧａＡｓ層１０を中央で分離後、電極１２
．１３を付け、半絶縁性基・板１６上に電気回路を作υ
付け、全体として光−電気集積素子（ＯＥＩＣ）を作製
した第２図（ｂ）。
もそれなりの効果を奏し得た。次に８ｉ０ｚ膜１１をフ
ッ酸により除去した後、Ｚｎの選択拡散領域１４．１５
を設け、ｎ−ＧａＡｓ層１０を中央で分離後、電極１２
．１３を付け、半絶縁性基・板１６上に電気回路を作υ
付け、全体として光−電気集積素子（ＯＥＩＣ）を作製
した第２図（ｂ）。
２番目の実施例を第３図によね説明する。＋１−Ｇ４Ａ
Ｓ基板１７にＭＯ−ＣＶＤ法で８００Ｃにてｎ −ｏａ
ｏ、ｓ ５Ａ７ｏ、４．Ａ Ｓ （Ｓ ｅ ドープ、
ｎ ＝５Ｘ１０”ｃｒｒｌ−’）１８を成長後、高周波
加熱方式によるウェーハ温度を５００Ｃまで降下後、レ
ーザ・ビームの走査により、直線状に基板の特定箇所を
５ｏｏｃまで加熱し、Ｇａ０．８６Ａ４０．１４ＡＳ活
性層１９を作製、次にウェーハ全体の温度を高周波加熱
によシ再び８００ｔ：’まで昇温稜、Ｐ Ｇａｏ、５ｓ
Ａｔｏ、４５Ａｓ（Ｚｎドープ＊ ｎ ＝５ Ｘ １０
”１ｆｆ−”） ２０ 、 ｎ −ＧａＡｓ（Ｓｅドー
プ、 ＩＸＩ Ｏ”ａｎ−”） ２１を順次成長した。
Ｓ基板１７にＭＯ−ＣＶＤ法で８００Ｃにてｎ −ｏａ
ｏ、ｓ ５Ａ７ｏ、４．Ａ Ｓ （Ｓ ｅ ドープ、
ｎ ＝５Ｘ１０”ｃｒｒｌ−’）１８を成長後、高周波
加熱方式によるウェーハ温度を５００Ｃまで降下後、レ
ーザ・ビームの走査により、直線状に基板の特定箇所を
５ｏｏｃまで加熱し、Ｇａ０．８６Ａ４０．１４ＡＳ活
性層１９を作製、次にウェーハ全体の温度を高周波加熱
によシ再び８００ｔ：’まで昇温稜、Ｐ Ｇａｏ、５ｓ
Ａｔｏ、４５Ａｓ（Ｚｎドープ＊ ｎ ＝５ Ｘ １０
”１ｆｆ−”） ２０ 、 ｎ −ＧａＡｓ（Ｓｅドー
プ、 ＩＸＩ Ｏ”ａｎ−”） ２１を順次成長した。
本つォーハの活性層上にＺｎ選択拡散によりｐ１領域を
作シ付け、一種の埋め込みへテロ構造のレーザを作成し
た。尚、ＭＯ−ＣＶＤに用いたガスは、トリ・メチル・
ガリウム、トリ・メチル・アルミニウム、アルシン、セ
レン化水素、ジメチル・亜鉛とした。
作シ付け、一種の埋め込みへテロ構造のレーザを作成し
た。尚、ＭＯ−ＣＶＤに用いたガスは、トリ・メチル・
ガリウム、トリ・メチル・アルミニウム、アルシン、セ
レン化水素、ジメチル・亜鉛とした。
一番目の実施例であるＯＥＩＣ作製においては、酸化膜
上の成長結晶量が少なく、該酸化膜除去工程が容易にな
り、かつストライプ状溝肩近傍での成長層のオーバー・
グロウスが少ないため、成長後のＯＥＩＣ作製工程が容
易になる効果がある。
上の成長結晶量が少なく、該酸化膜除去工程が容易にな
り、かつストライプ状溝肩近傍での成長層のオーバー・
グロウスが少ないため、成長後のＯＥＩＣ作製工程が容
易になる効果がある。
二番目の埋め込みへテロ構造のレーザ作製においては、
平らな基板上に１回の成長で、マスクレスでレーザ構造
が作製できる効果がある。
平らな基板上に１回の成長で、マスクレスでレーザ構造
が作製できる効果がある。
第１図は光を並用した加熱方式のＭＯ−ＣＶＤ法を示す
斜視図、第２図は０ＥＩＣ用レーザの断面図、第３図は
埋め込みへテロレーザの断面図を示す。 １・・・ＱａＡｓ半絶縁性基板、２・・・ストライプ状
溝、３・・・８ｉ０ｚ膜、４・・・基板加熱用レーザ光
、５・・・レーザ光の走査方向、７ 、９ ”−ｎ−Ｇ
ａ ｚ−ｘＡｔ ＩＡｓ。 ｇ＋・・ｎ Ｇａ１−ｙＡｔｙＡｓ、 Ｉ Ｑ・・−ｎ
ＧａＡｓ ％１１・・・酸化膜、１２・・・ｐ電極、
１３・・・ｎ−電極、１４・・・ｐ１領域、１５・・・
ｐ領域、１６・・・ＧａＡＳ半絶縁性基板、１７ ・−
ｎ−ＧａＡＳ基板、１８−ｎ −ＧａＡｔＡｓクラッド
層、１９・・・ＧａＡｔＡｓ活性層、２０・・・ｐ−Ｇ
ａＡｔＡＳクシツド層、２１”・’ＧａＡｓキャ第１頁
の続き ０発 明 者 大 石 昭 夫 国分寺市東恋ケ；央研
究所内
斜視図、第２図は０ＥＩＣ用レーザの断面図、第３図は
埋め込みへテロレーザの断面図を示す。 １・・・ＱａＡｓ半絶縁性基板、２・・・ストライプ状
溝、３・・・８ｉ０ｚ膜、４・・・基板加熱用レーザ光
、５・・・レーザ光の走査方向、７ 、９ ”−ｎ−Ｇ
ａ ｚ−ｘＡｔ ＩＡｓ。 ｇ＋・・ｎ Ｇａ１−ｙＡｔｙＡｓ、 Ｉ Ｑ・・−ｎ
ＧａＡｓ ％１１・・・酸化膜、１２・・・ｐ電極、
１３・・・ｎ−電極、１４・・・ｐ１領域、１５・・・
ｐ領域、１６・・・ＧａＡＳ半絶縁性基板、１７ ・−
ｎ−ＧａＡＳ基板、１８−ｎ −ＧａＡｔＡｓクラッド
層、１９・・・ＧａＡｔＡｓ活性層、２０・・・ｐ−Ｇ
ａＡｔＡＳクシツド層、２１”・’ＧａＡｓキャ第１頁
の続き ０発 明 者 大 石 昭 夫 国分寺市東恋ケ；央研
究所内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、基板上に、有機金属の熱分解による気相成長（λ４
０ＣＶＤ）法で結晶成長を行なうにあたり、基板の高温
保持手段として、光線もしくは該光線と他の基板高温化
方法を併用することを特徴とする結晶成長方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の結晶成長方法において
、該光線にて基板の特定部分を周囲よシ相対的に高温化
し、該高温化部分の基板上に選択的に結晶を成長させる
ことを特徴とする結晶成長力法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22203183A JPS60118691A (ja) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | 結晶成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22203183A JPS60118691A (ja) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | 結晶成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60118691A true JPS60118691A (ja) | 1985-06-26 |
Family
ID=16775999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22203183A Pending JPS60118691A (ja) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | 結晶成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60118691A (ja) |
-
1983
- 1983-11-28 JP JP22203183A patent/JPS60118691A/ja active Pending
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