JPS6018914A - 液相成長装置 - Google Patents
液相成長装置Info
- Publication number
- JPS6018914A JPS6018914A JP58127302A JP12730283A JPS6018914A JP S6018914 A JPS6018914 A JP S6018914A JP 58127302 A JP58127302 A JP 58127302A JP 12730283 A JP12730283 A JP 12730283A JP S6018914 A JPS6018914 A JP S6018914A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- holding block
- solution
- melt
- liquid phase
- Prior art date
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- Pending
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02367—Substrates
- H01L21/0237—Materials
- H01L21/02387—Group 13/15 materials
- H01L21/02395—Arsenides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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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
- H01L21/02628—Liquid deposition using solutions
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】
＋１１発明の技術分野
本発明は液相成長装置、詳しくはＧａＡｓ基板上のｊＧ
ａＰまたばＩｎＧａＡｓＰの液相成長を行うにおいて、
燐（Ｐ）蒸気によるＧａＡｓ基板の汚染を防止し、良好
なエピタキシャル結晶を得ることができる液相成長装置
に関する。
ａＰまたばＩｎＧａＡｓＰの液相成長を行うにおいて、
燐（Ｐ）蒸気によるＧａＡｓ基板の汚染を防止し、良好
なエピタキシャル結晶を得ることができる液相成長装置
に関する。
（２）技術の背景
ダブルへテロ構造エピタキシャルウエハは、一般にスラ
イドボート法で作られ、それには例えばカーボンボート
が用いられる。ボートは２部分からなり、その一方は基
板を入れる基板設置部をもフた基板保持ブロック（固定
部）であり、他方は基板保持ブロックの上をスライドす
る溶液保持ブロックである。溶液保持ブロックには溶液
溜となる孔があけてなり、その中に原料を入れる。そし
て所望の層構造に応じて各々の層に必要な原料をそれぞ
れ異なった溶液溜に用意する。所定の温度で原料を熔か
して溶液（メルト）を作り、溶液保持ブロックを動かし
て第１の溶液溜を基板の上にもってくる。、第１Ｎが所
定の厚さに成長した後に溶液保持ブロックを動かし、第
２の溶液を前記第１の層と接触すしめ第２層を成長し、
以下同様の工程を繰り返す。かかるエピタキシャル成長
は高純度の水素雰囲気中で厳密な温度制御の下に行う。
イドボート法で作られ、それには例えばカーボンボート
が用いられる。ボートは２部分からなり、その一方は基
板を入れる基板設置部をもフた基板保持ブロック（固定
部）であり、他方は基板保持ブロックの上をスライドす
る溶液保持ブロックである。溶液保持ブロックには溶液
溜となる孔があけてなり、その中に原料を入れる。そし
て所望の層構造に応じて各々の層に必要な原料をそれぞ
れ異なった溶液溜に用意する。所定の温度で原料を熔か
して溶液（メルト）を作り、溶液保持ブロックを動かし
て第１の溶液溜を基板の上にもってくる。、第１Ｎが所
定の厚さに成長した後に溶液保持ブロックを動かし、第
２の溶液を前記第１の層と接触すしめ第２層を成長し、
以下同様の工程を繰り返す。かかるエピタキシャル成長
は高純度の水素雰囲気中で厳密な温度制御の下に行う。
（３）従来技術と問題点 。
従来のＧａＡｓ基板上のＩｎＧａＰまたはＪｒ＋ＧａＡ
ｓＰの液相成長においては、第１図の概略正面図に示さ
れるボートを用い、同図において、■は基板保持ブロッ
ク、２は溶液保持ブロック、３は基板設置部、４はＧａ
Ａｓ基板、５ａ、 ５ｂ、 ５ｃはそれぞれ溶液溜を示
す。
ｓＰの液相成長においては、第１図の概略正面図に示さ
れるボートを用い、同図において、■は基板保持ブロッ
ク、２は溶液保持ブロック、３は基板設置部、４はＧａ
Ａｓ基板、５ａ、 ５ｂ、 ５ｃはそれぞれ溶液溜を示
す。
溶液溜５ｂ内の原料（例えばＩｎＧａＰ ）を溶がして
溶液を作るために、図示のボートがおかれた雰囲気が高
温にされると、ＩｎＧａＰが溶けるとき燐蒸気（Ｐ２ま
たはＰｕガス）が雰囲気中に流出する。
溶液を作るために、図示のボートがおかれた雰囲気が高
温にされると、ＩｎＧａＰが溶けるとき燐蒸気（Ｐ２ま
たはＰｕガス）が雰囲気中に流出する。
ところで、Ｐ２またはＰｑガスは雰囲気の水素（Ｈ２）
ガスより重いため、燐蒸気が低い方すなわち基板設置部
３に流れ、ＧａＡｓ基板を汚染することが経験された。
ガスより重いため、燐蒸気が低い方すなわち基板設置部
３に流れ、ＧａＡｓ基板を汚染することが経験された。
その汚染とは、燐蒸気でＧａＡｓ基板表面が変化しくそ
の結果良好なエピタキシャル結晶が得られないことにな
る）、場合によってはピットが形成されることもある。
の結果良好なエピタキシャル結晶が得られないことにな
る）、場合によってはピットが形成されることもある。
前記した燐蒸気によるＧａＡｓ基板の汚染を防止するた
め、従来は第１図に示される如く基板設置部３に最も近
い溶液溜５ａは空にしておき、そこに燐蒸気を溜めるこ
とにより燐蒸気の基板設置部３への流入を防止すること
が期待された。しかし現実の使用においては、燐蒸気は
水素より重いので燐蒸気が図に点線で示す如くに基板設
置部３に流入することが観察され、燐蒸気による汚染防
止の問題は完全に解決されない状態にある。
め、従来は第１図に示される如く基板設置部３に最も近
い溶液溜５ａは空にしておき、そこに燐蒸気を溜めるこ
とにより燐蒸気の基板設置部３への流入を防止すること
が期待された。しかし現実の使用においては、燐蒸気は
水素より重いので燐蒸気が図に点線で示す如くに基板設
置部３に流入することが観察され、燐蒸気による汚染防
止の問題は完全に解決されない状態にある。
（４）発明の目的
本発明は上記従来の問題に鑑み、ＩｎＧａＰまたはＩｎ
ＧａＡｓＰを用いる液相成長において、燐蒸気によるＧ
ａＡｓ基板の汚染を防止し、良好なエピタキシャル結晶
を得ることのできる液相成長装置を提供することを目的
とする。
ＧａＡｓＰを用いる液相成長において、燐蒸気によるＧ
ａＡｓ基板の汚染を防止し、良好なエピタキシャル結晶
を得ることのできる液相成長装置を提供することを目的
とする。
（４）発明の目的
そしてこの目的は本発明によれば、スライド式液相成長
ボートにおいて、基板設置部と溶液溜との間の位置にお
いて、溶液保持ブロックに、スライド方向と直角な方向
に基板保持ブロック表面に沿う溝を、当該溝の端が基板
保持ブロック上面より下の位置で雰囲気中に開放する如
くに形成したことを特徴とする液相成長装置を提供する
ことによって達成される。
ボートにおいて、基板設置部と溶液溜との間の位置にお
いて、溶液保持ブロックに、スライド方向と直角な方向
に基板保持ブロック表面に沿う溝を、当該溝の端が基板
保持ブロック上面より下の位置で雰囲気中に開放する如
くに形成したことを特徴とする液相成長装置を提供する
ことによって達成される。
（６）発明の実施例
以下本発明実施例を図面によって詳説する。
本願発明者は、燐蒸気の比重が水素ガスの比重より大き
いため、燐蒸気が水素ガス中ではより低いところへ流れ
る現象を利用することを考え、燐蒸気が基板保持ブロッ
ク上面に滞留することを防止することにより、燐蒸気に
よるＧａＡｓ基板の汚染を防止することを考え、そのた
めにＧａＡｓ基板と溶液溜との間の位置に、基板保持ブ
ロック上面より下の位置で水素雰囲気中に開放している
溝を、スライド方向と直角方向に基板保持ブロック表面
に沿って溶液保持ブロックに設置し、燐蒸気を水素雰囲
気中に放出する構成の装置を提供する。
いため、燐蒸気が水素ガス中ではより低いところへ流れ
る現象を利用することを考え、燐蒸気が基板保持ブロッ
ク上面に滞留することを防止することにより、燐蒸気に
よるＧａＡｓ基板の汚染を防止することを考え、そのた
めにＧａＡｓ基板と溶液溜との間の位置に、基板保持ブ
ロック上面より下の位置で水素雰囲気中に開放している
溝を、スライド方向と直角方向に基板保持ブロック表面
に沿って溶液保持ブロックに設置し、燐蒸気を水素雰囲
気中に放出する構成の装置を提供する。
ＧａＡｓ基板上にＩｎＧａＰ次いでＧａＡｓを連続成長
する場合の成長ボートを第２図（ａｌの正面図と同図Ｂ
−Ｂ線に沿う第２図（ｂ）に示す。なお第２図において
１１は基板保持ブロックで、それには基板設置部１２が
形成されている。基板設置部１２には、ＧａＡｓ基板１
３を設置する６１４は溶液保持ブロック（スライダ）で
、溶液溜１５．１６およびＢ−Ｂ断面である第２図（ｂ
ｌに示されるような燐蒸気抜き溝１９．２０が設けられ
ている。溶液溜１５には、Ｉｎ＝ １ ｇｒ、 ＩｎＰ
＝２１．０６ｍｇ、 ＧａＰ ＝ １０．１３ ｒｎ
ｇのメルト・１７、そして溶液溜１６には、Ｇａ＝ １
ｇｒ、 ＧａＡｓ＝ ３７．２２ ｍｇのメルト１８
を入れる。この成長ボートを水素雰囲気中に入れ、８０
０℃まで昇温し４０分間保持する。その後徐冷し７８０
℃に到達すると保持ブロック１４をスライドし、順次適
当な成長時間ずつメルト１７とメルト１８をＧａＡｓ基
板１３の上で保持することにより、ＧａＡｓ基板上にＩ
ｎＧａＰ、 ＧａＡｓの多層成長を行う。
する場合の成長ボートを第２図（ａｌの正面図と同図Ｂ
−Ｂ線に沿う第２図（ｂ）に示す。なお第２図において
１１は基板保持ブロックで、それには基板設置部１２が
形成されている。基板設置部１２には、ＧａＡｓ基板１
３を設置する６１４は溶液保持ブロック（スライダ）で
、溶液溜１５．１６およびＢ−Ｂ断面である第２図（ｂ
ｌに示されるような燐蒸気抜き溝１９．２０が設けられ
ている。溶液溜１５には、Ｉｎ＝ １ ｇｒ、 ＩｎＰ
＝２１．０６ｍｇ、 ＧａＰ ＝ １０．１３ ｒｎ
ｇのメルト・１７、そして溶液溜１６には、Ｇａ＝ １
ｇｒ、 ＧａＡｓ＝ ３７．２２ ｍｇのメルト１８
を入れる。この成長ボートを水素雰囲気中に入れ、８０
０℃まで昇温し４０分間保持する。その後徐冷し７８０
℃に到達すると保持ブロック１４をスライドし、順次適
当な成長時間ずつメルト１７とメルト１８をＧａＡｓ基
板１３の上で保持することにより、ＧａＡｓ基板上にＩ
ｎＧａＰ、 ＧａＡｓの多層成長を行う。
燐蒸気抜き溝１９を設置することにより、メル１−１７
より発生する燐蒸気は、燐蒸気抜き溝１９の開放端によ
り水素雰囲気中に放出される。このため燐蒸気によるＧ
ａＡｓ基板１３の汚染がなくなり、ピットのない良好な
エピタキシャル結晶が成長できる。
より発生する燐蒸気は、燐蒸気抜き溝１９の開放端によ
り水素雰囲気中に放出される。このため燐蒸気によるＧ
ａＡｓ基板１３の汚染がなくなり、ピットのない良好な
エピタキシャル結晶が成長できる。
また燐蒸気抜き溝１９と同じ溝２０を設けると、それは
メルト１８の燐蒸気吸収によるメルト１８の液相組成の
ずれを防止する効果がある。
メルト１８の燐蒸気吸収によるメルト１８の液相組成の
ずれを防止する効果がある。
このような構造のボートを使用することにより、メルト
１７より発生する燐蒸気の悪影響を除去することができ
る。
１７より発生する燐蒸気の悪影響を除去することができ
る。
なお前記した溝１９は、第２図ｆｂ）に符号２１で示す
如く横方向に延びる構成とすることも考えられたが、実
験によると、燐蒸気は重いために横方向に延びる溝では
ボートの外部に導き出すことは難しく、前記した構成の
溝が最適であることが確認された。
如く横方向に延びる構成とすることも考えられたが、実
験によると、燐蒸気は重いために横方向に延びる溝では
ボートの外部に導き出すことは難しく、前記した構成の
溝が最適であることが確認された。
なお上記においてはＩｎＧａＰを材料として用いる例に
ついて説明したが、本発明の適用範囲はその場合に限定
されるものではなく、その他の燐を含む材料を用いる場
合も及ぶものである。
ついて説明したが、本発明の適用範囲はその場合に限定
されるものではなく、その他の燐を含む材料を用いる場
合も及ぶものである。
（７）発明の効果
以上詳細に説明した如く、本発明の構造をもつボートに
よれば、燐蒸気による悪影響を防止することができ、良
好な表面をもち、所望の固相組成をもつエピタキシャル
結晶を成長することが可能となった。
よれば、燐蒸気による悪影響を防止することができ、良
好な表面をもち、所望の固相組成をもつエピタキシャル
結晶を成長することが可能となった。
第１図は従来の液相成長ボートの概略正面図、第２図ｆ
ａｔと（ｂｌは本発明実施例の正面図と断面図である。 １１・一基板保持ブロック、１２−基板設置部、１３−
−ＧａＡｓ基板、１４−溶液保持ブロック、１５、１６
・・−溶液溜、１７．１８−メルト、１９．２叶−燐蒸
気抜き溝
ａｔと（ｂｌは本発明実施例の正面図と断面図である。 １１・一基板保持ブロック、１２−基板設置部、１３−
−ＧａＡｓ基板、１４−溶液保持ブロック、１５、１６
・・−溶液溜、１７．１８−メルト、１９．２叶−燐蒸
気抜き溝
Claims (1)
- スライド式液相成長ボートにおいて、基板設置部と溶液
溜、との間の位置において、溶液保持ブロックに、スラ
イド方向と直角な方向に基板保持ブロック表面に沿う溝
を、当該溝の端が基板保持ブロック上面より下の位置で
雰囲気中に開放する如くに形成したことを特徴とする液
相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58127302A JPS6018914A (ja) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | 液相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58127302A JPS6018914A (ja) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | 液相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6018914A true JPS6018914A (ja) | 1985-01-31 |
Family
ID=14956589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58127302A Pending JPS6018914A (ja) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | 液相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6018914A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4856707B2 (ja) * | 2005-09-19 | 2012-01-18 | セダ エス．ピー．エイ． | 容器及びその製造のための素材 |
-
1983
- 1983-07-13 JP JP58127302A patent/JPS6018914A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4856707B2 (ja) * | 2005-09-19 | 2012-01-18 | セダ エス．ピー．エイ． | 容器及びその製造のための素材 |
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