JPS60150623A - 液相成長方法 - Google Patents
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- JPS60150623A JPS60150623A JP745184A JP745184A JPS60150623A JP S60150623 A JPS60150623 A JP S60150623A JP 745184 A JP745184 A JP 745184A JP 745184 A JP745184 A JP 745184A JP S60150623 A JPS60150623 A JP S60150623A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（ａ） 発明の技術分野
本発明は？ｌｔ相エピタキ７ヤル成灸ヲ行う成長方法に
関する。
関する。
（ｂ）技術の背景
半導体にはシリコン（８１）のような単体半導体とガリ
ウム・砒素（ＧａＡｓ）％インジウム燐（Ｉｎｋ）のよ
うな化合物半導体とがあり、これを基板として用い各機
の半導体装置が作られている◎こ＼でガリウム・砒素（
以下ＧａＡｓ）化θ切半導体は電界幼果トランジスタ（
ｋ″ＥＴ） 、マイクロ波発振ダイオード（ガン醗ダイ
オード）９発光ダイオード、半導体レーザなどの構成材
料として極めて皇要な化合物半導体である口そしてこれ
らの半導体装置はエピタキシャル成幾技術により導電タ
イプや不純物含有量の異る半導体層を作り、薄膜形成技
術により絶ｋｌ蛤や尋体層を形成し写真蝕刻技術（ホト
リソグラフィ）１に用いて微細パターンを形成すること
により、これらの半導体装置が作られている。
ウム・砒素（ＧａＡｓ）％インジウム燐（Ｉｎｋ）のよ
うな化合物半導体とがあり、これを基板として用い各機
の半導体装置が作られている◎こ＼でガリウム・砒素（
以下ＧａＡｓ）化θ切半導体は電界幼果トランジスタ（
ｋ″ＥＴ） 、マイクロ波発振ダイオード（ガン醗ダイ
オード）９発光ダイオード、半導体レーザなどの構成材
料として極めて皇要な化合物半導体である口そしてこれ
らの半導体装置はエピタキシャル成幾技術により導電タ
イプや不純物含有量の異る半導体層を作り、薄膜形成技
術により絶ｋｌ蛤や尋体層を形成し写真蝕刻技術（ホト
リソグラフィ）１に用いて微細パターンを形成すること
により、これらの半導体装置が作られている。
本発明は液相エピタキシャルＦＪｕＬ′Ｊｋ用いてＧａ
Ａｌ１基板上に多層のエピタキシャル成長１０ヲ形成す
る場合に、エピタキシャルノー表面に欠顛のう６生を防
さ乍ら容易にエピタキシャル成長を行うことができる成
長方法に関するものである。
Ａｌ１基板上に多層のエピタキシャル成長１０ヲ形成す
る場合に、エピタキシャルノー表面に欠顛のう６生を防
さ乍ら容易にエピタキシャル成長を行うことができる成
長方法に関するものである。
（ｃ） 従来技術と問題点
半導体基板上に液相エピタキシャル成長法で結晶成長を
行うには液相成長方法が用いられている。
行うには液相成長方法が用いられている。
この装置は高純度のカーボンブロックで構成された固鼠
部ボードとスライダとから構成されており、スライダは
固定部ボードに跨りスライド可能に構成されている０こ
＼で固定部ボードの上面には切削加工により方形の凹部
が設けられてエピタキシャル成長を行う基板が嵌入され
ている。
部ボードとスライダとから構成されており、スライダは
固定部ボードに跨りスライド可能に構成されている０こ
＼で固定部ボードの上面には切削加工により方形の凹部
が設けられてエピタキシャル成長を行う基板が嵌入され
ている。
またスライダにはエピタキンヤル成長を行う基板と同形
の貫通穴が複数個直列に設けられて溶液溜めが乍られて
おり、この浴液蘭めにはエピタキシャル成長を行う溶質
を低融点の金属からなる溶媒の中にエピタキシャル成長
温度で飽和する成分比で混合したものが入れられている
。
の貫通穴が複数個直列に設けられて溶液溜めが乍られて
おり、この浴液蘭めにはエピタキシャル成長を行う溶質
を低融点の金属からなる溶媒の中にエピタキシャル成長
温度で飽和する成分比で混合したものが入れられている
。
か＼る装置は反応管の中のセットした後、不活性雰囲気
欺、は還元雰囲気中で昇温してエピタキシャル成長開始
温度にまで昇温し、溶ｔＬ溜めの中の融液原料が融けて
装置が安定した状態に達した後、スライダを移動させて
被処理基板と溶液溜めとを−ｉせＬめ、以後一定の速度
で降温することにより溶媒中の溶質が過飽知の状態とな
りエピタキンヤル成長が始バ以後同様な操作を繰返すこ
とにより多層構造をもつエピタキンヤル成長が行われて
いる。然し乍ら溶質の成分の中に容易に酸化され易い活
性金属が含まれている場合は、この方法では良質のエピ
タキシャル成長層ヲ得ることができない。
欺、は還元雰囲気中で昇温してエピタキシャル成長開始
温度にまで昇温し、溶ｔＬ溜めの中の融液原料が融けて
装置が安定した状態に達した後、スライダを移動させて
被処理基板と溶液溜めとを−ｉせＬめ、以後一定の速度
で降温することにより溶媒中の溶質が過飽知の状態とな
りエピタキンヤル成長が始バ以後同様な操作を繰返すこ
とにより多層構造をもつエピタキンヤル成長が行われて
いる。然し乍ら溶質の成分の中に容易に酸化され易い活
性金属が含まれている場合は、この方法では良質のエピ
タキシャル成長層ヲ得ることができない。
例えばＧａＡｓレーザ用結晶はＧａＡｓ基板の上に第１
層としてｎ型のＧａＡＪＡｓからなるクラッド層、第２
層としてｐ型のＧａＡＪＡｓ層からなる活性層、第３層
としてｐ型のＧａＡＪＡｓ層からなるが、アルミニウム
（ＡＡりは頗る活性な金属である次めｌＣ，このような
方法でエピタキシャル成長を行うとＡｔが酸化しこれが
原因してエピタキシャル成長面に多数の未成長ピットが
発生すると云う問題点がある。
層としてｎ型のＧａＡＪＡｓからなるクラッド層、第２
層としてｐ型のＧａＡＪＡｓ層からなる活性層、第３層
としてｐ型のＧａＡＪＡｓ層からなるが、アルミニウム
（ＡＡりは頗る活性な金属である次めｌＣ，このような
方法でエピタキシャル成長を行うとＡｔが酸化しこれが
原因してエピタキシャル成長面に多数の未成長ピットが
発生すると云う問題点がある。
そこで活性金属（この場合ＡＡ）を別に扱い、融液（以
下メルト）がエピタキシャル成長を行う高温に達した後
初めてメルト中に混入する方法をとることが望ましい。
下メルト）がエピタキシャル成長を行う高温に達した後
初めてメルト中に混入する方法をとることが望ましい。
然し乍らか＼る操作を簡単に行える方法は知られていな
い。
い。
（ω 発明の目的
本発明はメルトが成長温度に遅した彼、活性金属を該メ
ルト中に簡便に添加できる液相成長方法を提供すること
を目的とする〇 （ｅ） 発明の（４成 本発明の目的は処理基板をボート上に載置し、該ボート
上をスライドする第１のスライダの浴液収容溜めにメル
トを収容し、該浴液収容溜めに貫通孔を有する蓋をした
後、前記第１のスライダ上をスライドする第２のスライ
ダに設けた穴に活性金属からなる湛質金入れ前記メルト
が成長温度に達した後、該貫通孔と穴との位置を一致さ
せることによる該溶質を前記メルト中に混入し、前記処
理基板上に該溶質が混入されたメルトを接触させること
により、前記処理基板上に化合物半導体を成長させるこ
とを特徴とする液相成長方法により達成することができ
る。
ルト中に簡便に添加できる液相成長方法を提供すること
を目的とする〇 （ｅ） 発明の（４成 本発明の目的は処理基板をボート上に載置し、該ボート
上をスライドする第１のスライダの浴液収容溜めにメル
トを収容し、該浴液収容溜めに貫通孔を有する蓋をした
後、前記第１のスライダ上をスライドする第２のスライ
ダに設けた穴に活性金属からなる湛質金入れ前記メルト
が成長温度に達した後、該貫通孔と穴との位置を一致さ
せることによる該溶質を前記メルト中に混入し、前記処
理基板上に該溶質が混入されたメルトを接触させること
により、前記処理基板上に化合物半導体を成長させるこ
とを特徴とする液相成長方法により達成することができ
る。
（ｆ） 発明の実施例
第１図囚、田）、（ｃ）は本発明の実施法を示す側断１
図、また第２図はこれと直焚する方向からの断面図であ
る。
図、また第２図はこれと直焚する方向からの断面図であ
る。
すなわち溶液溜めと倫からなる従来のスライダを第１ス
ライダ１と第２スライダ２として共に独立して動くよう
にすると共に、第２スライダ２に活性金属（この場合Ａ
ｎをメルト中に入れるための摺シ鉢状の穴３ｔ−設け、
一方第１スライダｌされた浴液収容溜めに嵌入し、第１
スライダ１と＠２スライダ２の穴は両者を正しく位置合
わせした時にのみ一致し、それ以外の時は第１図囚で示
すように第２スライダ２の穴３の下には蓋５があるよう
Ｋｍ成する。そしてこの実施例の場合４個ある溶液溜め
６にはＡ）を除いた溶質とガリウム溶媒とを入れる＠ 例えばＧａ Ａｓレーザ用結晶を成長させる本実施例の
場合第１の溶液溜めにはＧａ溶媒とＧａＡｓおよびｎ型
半導体を作るテルル（Ｔｅ）或は錫（Ｓｎ）を、また用
２の溶液溜にはＧａ溶媒とＧａＡｓおよびｐ型半導体を
作るゲルマニウム（Ｇｅ） 、 或はノリコン（Ｓｉ）
を、以下第３および第４の溶液溜にも同様にＧａｇ媒と
Ｇａ Ａｓおよびドーパント元素とを正確に秤量して入
れ、一方第２スライダ２の摺り鉢ち状の穴３には摺り鉢
ち状の穴３と蓋５に設けられた穴とが一致しない状態で
少量のＧａと正確に秤量されたＡＪ７とを載置する０こ
＼でＡＪと共に置かれているＧａは融点か低くＡｔの酸
化を防ぐ目的で置かれている。そしてか＼る成長装置を
反応管の中にセットし水素ガス（Ｈｔ） ＊流し乍らエ
ピタキシャル成長温度まで昇温する。このようにするこ
とによりＡｔの酸化は阻止されている。
ライダ１と第２スライダ２として共に独立して動くよう
にすると共に、第２スライダ２に活性金属（この場合Ａ
ｎをメルト中に入れるための摺シ鉢状の穴３ｔ−設け、
一方第１スライダｌされた浴液収容溜めに嵌入し、第１
スライダ１と＠２スライダ２の穴は両者を正しく位置合
わせした時にのみ一致し、それ以外の時は第１図囚で示
すように第２スライダ２の穴３の下には蓋５があるよう
Ｋｍ成する。そしてこの実施例の場合４個ある溶液溜め
６にはＡ）を除いた溶質とガリウム溶媒とを入れる＠ 例えばＧａ Ａｓレーザ用結晶を成長させる本実施例の
場合第１の溶液溜めにはＧａ溶媒とＧａＡｓおよびｎ型
半導体を作るテルル（Ｔｅ）或は錫（Ｓｎ）を、また用
２の溶液溜にはＧａ溶媒とＧａＡｓおよびｐ型半導体を
作るゲルマニウム（Ｇｅ） 、 或はノリコン（Ｓｉ）
を、以下第３および第４の溶液溜にも同様にＧａｇ媒と
Ｇａ Ａｓおよびドーパント元素とを正確に秤量して入
れ、一方第２スライダ２の摺り鉢ち状の穴３には摺り鉢
ち状の穴３と蓋５に設けられた穴とが一致しない状態で
少量のＧａと正確に秤量されたＡＪ７とを載置する０こ
＼でＡＪと共に置かれているＧａは融点か低くＡｔの酸
化を防ぐ目的で置かれている。そしてか＼る成長装置を
反応管の中にセットし水素ガス（Ｈｔ） ＊流し乍らエ
ピタキシャル成長温度まで昇温する。このようにするこ
とによりＡｔの酸化は阻止されている。
次に平衡状態に達した後％第１図ＣＢ）に示すように第
２スライダ２を移動させて第２スライダ２の穴３と鉦５
の穴とを一致せしめてｋ１７をメルト４の中に滴下せし
める。
２スライダ２を移動させて第２スライダ２の穴３と鉦５
の穴とを一致せしめてｋ１７をメルト４の中に滴下せし
める。
次に纂１図（ｃＪに示すように第１スライダ１を第１番
目のメルト４が固足部ボード８のＧａＡｓ基板９と合致
するまでスライドさせてエピタキシャル成長を行わしめ
て第１のエピタキシャル成長１輔ヲ作り、以下順次第１
スライダｔ’６スラトドさせると共に一定の温度プログ
ラムで降温して４層までの液相エピタキシャル成長を行
う０ 次に本発明は第１スライダ１と第２スライダ２の、ｎｌ
制御を１本のスライド棒のみで行う点に特徴がある。
目のメルト４が固足部ボード８のＧａＡｓ基板９と合致
するまでスライドさせてエピタキシャル成長を行わしめ
て第１のエピタキシャル成長１輔ヲ作り、以下順次第１
スライダｔ’６スラトドさせると共に一定の温度プログ
ラムで降温して４層までの液相エピタキシャル成長を行
う０ 次に本発明は第１スライダ１と第２スライダ２の、ｎｌ
制御を１本のスライド棒のみで行う点に特徴がある。
すなわち固定部ボード８で第１スライダ１が跨ってスラ
イドする屑の部分にストッパーピン１０を設は第１スラ
イダ１の移動範囲を制限する０また第１スライダ［の両
端にはピン挿入穴１１を設け、また第２スライダ２にも
同様なピン挿入穴１２を設けこの中にカーボン製のスト
ッパーピン１３を入れておく・ すなわちｍ２スライダ２の一端に設けであるスラトド棒
１４を引いて第２スライダ２を移動せしめ２つのピン挿
入穴１２．ｔｌが一致すると、ストッパーピン１３が第
１スラトダｌのピン挿入穴ＩＬＫまで落ち、この場合は
第２スライダ２の摺り鉢ち状の人３と第１スライダ１０
蓋５にある穴とは一致しｋ１７がメルト４の中に洛ちる
ことになる〇そこで本発明に係る液相成長装置の操作と
しては、メルト４の温度が安定してエピタキシャル成長
状態に達すると第１図（４）の状態の状態からスライド
ｆｉｔ １４ ｆ−引いて同図（Ｂ）に示すように第１
スライダ１がストッパピン１０により停止するまで引く
。
イドする屑の部分にストッパーピン１０を設は第１スラ
イダ１の移動範囲を制限する０また第１スライダ［の両
端にはピン挿入穴１１を設け、また第２スライダ２にも
同様なピン挿入穴１２を設けこの中にカーボン製のスト
ッパーピン１３を入れておく・ すなわちｍ２スライダ２の一端に設けであるスラトド棒
１４を引いて第２スライダ２を移動せしめ２つのピン挿
入穴１２．ｔｌが一致すると、ストッパーピン１３が第
１スラトダｌのピン挿入穴ＩＬＫまで落ち、この場合は
第２スライダ２の摺り鉢ち状の人３と第１スライダ１０
蓋５にある穴とは一致しｋ１７がメルト４の中に洛ちる
ことになる〇そこで本発明に係る液相成長装置の操作と
しては、メルト４の温度が安定してエピタキシャル成長
状態に達すると第１図（４）の状態の状態からスライド
ｆｉｔ １４ ｆ−引いて同図（Ｂ）に示すように第１
スライダ１がストッパピン１０により停止するまで引く
。
この状態では第２スライダ２のストッパーピン１３は２
ｇ１スライダｌのピン挿入穴１【まで落ちているＯ 次にスライド棒１４ ｆｃ押すと第１スライダ１と第２
スライダ２は一体化して動きｇｔ図（Ｑに示すようにメ
ルト４をＧａＡｓ基板９と順次位置会わせすることによ
り、多層エピタキシャルｌｉｔ作ることができる。
ｇ１スライダｌのピン挿入穴１【まで落ちているＯ 次にスライド棒１４ ｆｃ押すと第１スライダ１と第２
スライダ２は一体化して動きｇｔ図（Ｑに示すようにメ
ルト４をＧａＡｓ基板９と順次位置会わせすることによ
り、多層エピタキシャルｌｉｔ作ることができる。
実施例によれば従来の液相成長装置は活性金属を別個に
メルト中に混入させることが難しく、またスライダの蓋
およびスライダをスライドさせる＋＋ １．％でれそれ
にスライド棒が設けられていて操作が行われていたため
操作が栓雑で且つ反応管内の気密を保つことが困難であ
ったが、活性金属を別に扱い且つ１本のスライド棒で操
作する本発明の実施により、これらの問題が解決きれる
。
メルト中に混入させることが難しく、またスライダの蓋
およびスライダをスライドさせる＋＋ １．％でれそれ
にスライド棒が設けられていて操作が行われていたため
操作が栓雑で且つ反応管内の気密を保つことが困難であ
ったが、活性金属を別に扱い且つ１本のスライド棒で操
作する本発明の実施により、これらの問題が解決きれる
。
（２）） 発明の効果
本発明によればメルトが成長温度に達した後、活性金属
を該メルト中に簡便に添加できる。
を該メルト中に簡便に添加できる。
第１図囚、 （Ｂ）、 （Ｃ）は本発明に係る装置の操
作法を説明するｌｌｉ断面図、また＠２図はこれと直角
方向の断面図である。 図において、Ｌは第１スライダ、２は第２スライダ、３
は摺り鉢状の穴、４はメルト、６は溶液溜め、７はアル
ミニウム、８は固足部ボード、９はＧａＡｓ基板、ｔｏ
、ｔａはストッパーピン、１４はスライド棒。
作法を説明するｌｌｉ断面図、また＠２図はこれと直角
方向の断面図である。 図において、Ｌは第１スライダ、２は第２スライダ、３
は摺り鉢状の穴、４はメルト、６は溶液溜め、７はアル
ミニウム、８は固足部ボード、９はＧａＡｓ基板、ｔｏ
、ｔａはストッパーピン、１４はスライド棒。
Claims (1)
- 処理基板をボート上に載置し、該ボート上全スライドす
る第１のスライダの浴赦収８４めにメルトを収容し、該
浴液収容溜めにＬｕＩ孔を有する量をした恢、前記第１
のスライダ上をスライドする第２のスライダに設けた穴
に活性金属からなる溶ｇｉを入れ、前記メルトが成長温
度に通した彼、該貫通孔と穴との位１１を一致させるこ
とにより該溶質を前記メルト中に混入し、前記処理基板
上に該溶質が混入されたメルトを接触させることにより
、前記処理基板上に化合物半纏体を成長させることを特
徴とする液相成長力法０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP745184A JPS60150623A (ja) | 1984-01-19 | 1984-01-19 | 液相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP745184A JPS60150623A (ja) | 1984-01-19 | 1984-01-19 | 液相成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60150623A true JPS60150623A (ja) | 1985-08-08 |
Family
ID=11666188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP745184A Pending JPS60150623A (ja) | 1984-01-19 | 1984-01-19 | 液相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60150623A (ja) |
-
1984
- 1984-01-19 JP JP745184A patent/JPS60150623A/ja active Pending
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