JPS6024079B2 - 液相エピタキシヤル成長装置 - Google Patents
液相エピタキシヤル成長装置Info
- Publication number
- JPS6024079B2 JPS6024079B2 JP4058077A JP4058077A JPS6024079B2 JP S6024079 B2 JPS6024079 B2 JP S6024079B2 JP 4058077 A JP4058077 A JP 4058077A JP 4058077 A JP4058077 A JP 4058077A JP S6024079 B2 JPS6024079 B2 JP S6024079B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- boat
- slider
- liquid phase
- epitaxial growth
- phase epitaxial
- 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.)
- Expired
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体の結晶成長過程において、ボート内に入
れた半導体溶液の表面に析出した不要の団体薄膜等の析
出物を除去し、清浄な溶液を基板に接触させるとともに
、前記析出物を保持したスライダーがボートに設定され
た不要固体の落し穴に落ち込むよう形成した液相ェピタ
キシャル成長装置の改善に関する。
れた半導体溶液の表面に析出した不要の団体薄膜等の析
出物を除去し、清浄な溶液を基板に接触させるとともに
、前記析出物を保持したスライダーがボートに設定され
た不要固体の落し穴に落ち込むよう形成した液相ェピタ
キシャル成長装置の改善に関する。
液相ェピタキシャル成長法における基本原理は成長させ
る半導体の飽和溶液を種結晶となる基板に接触させるこ
とにより該基板上に単結晶を成長させることにある。
る半導体の飽和溶液を種結晶となる基板に接触させるこ
とにより該基板上に単結晶を成長させることにある。
しかし従釆の装置では成長に長時間を要するため、その
間に不純物の拡散によりＰ−ｎ接合位置の制御、格子不
整合による欠陥層の拡がりおよび異種溶液の混入等によ
り清浄な多元単結晶を種結晶となる基板に成長させるこ
とは困難であった。本発明は前述の欠点を解決したもの
で、溶液を入れたボ−トの上面に基板結晶を保持するス
ライダーを雰囲気ガスと接する形で配置し、かつボート
には液溜めと不要固体の落し穴を交互に配置してスライ
ダーには液相の表面に析出した不要の固体薄膜等を収容
する穴を設け、前記スライダーは移動とともに前記の穴
に収容した不要な固体析出物を不要固体の落し穴に落ち
込むよう形成したものであるご以下図面について本発明
に係る液相ェピタキシャル成長装置の実施例を詳細に説
明する。
間に不純物の拡散によりＰ−ｎ接合位置の制御、格子不
整合による欠陥層の拡がりおよび異種溶液の混入等によ
り清浄な多元単結晶を種結晶となる基板に成長させるこ
とは困難であった。本発明は前述の欠点を解決したもの
で、溶液を入れたボ−トの上面に基板結晶を保持するス
ライダーを雰囲気ガスと接する形で配置し、かつボート
には液溜めと不要固体の落し穴を交互に配置してスライ
ダーには液相の表面に析出した不要の固体薄膜等を収容
する穴を設け、前記スライダーは移動とともに前記の穴
に収容した不要な固体析出物を不要固体の落し穴に落ち
込むよう形成したものであるご以下図面について本発明
に係る液相ェピタキシャル成長装置の実施例を詳細に説
明する。
第１図は従来の液相ェピタキシャル成長装置の菱部断面
図であって、１は加熱炉−、２はボートおよび種結晶を
保持するスライダーを収容する石英製の炉心管、３は半
導体溶液を入れるボート、４は半導体溶液、５は種結晶
を保持するスライダー、６は種結晶となる半導体単結晶
薄板（以下基板という）、７は雰囲気ガスで一般に精製
された水素（日２）が使用される。
図であって、１は加熱炉−、２はボートおよび種結晶を
保持するスライダーを収容する石英製の炉心管、３は半
導体溶液を入れるボート、４は半導体溶液、５は種結晶
を保持するスライダー、６は種結晶となる半導体単結晶
薄板（以下基板という）、７は雰囲気ガスで一般に精製
された水素（日２）が使用される。
しかしこの構造では過飽和となった溶質のかなりの部分
がボートの壁に付着して結晶速度を遅らせたり、ボート
の壁に吸着しているガス等の放出により溶液表面に酸化
物層が浮かんだりして清浄な溶液を基板６に接触させる
ことが困難であり、かつ雰囲気ガスの流れの影響により
成長効率が非常に悪かった。第２図は本発明に係る液相
ヱピタキシャル成長装置の一実施例を示す要部断面図で
あり、図中前図と同等部分については同符号を用いてい
る。
がボートの壁に付着して結晶速度を遅らせたり、ボート
の壁に吸着しているガス等の放出により溶液表面に酸化
物層が浮かんだりして清浄な溶液を基板６に接触させる
ことが困難であり、かつ雰囲気ガスの流れの影響により
成長効率が非常に悪かった。第２図は本発明に係る液相
ヱピタキシャル成長装置の一実施例を示す要部断面図で
あり、図中前図と同等部分については同符号を用いてい
る。
図からわかるように本実施例では基板６を保持するスラ
イダー５を前図と反対に上側に設けており、半導体溶液
を入れたボート３が下側に位置するような構造に改善し
たもので、舷ま半導体溶液４の表面に析出した半導体結
晶または酸化物の固体薄膜で、当初表面張力により突出
した液面に浮いていたものであり、９は不要の固体薄膜
、細片等を収容する穴、１０はスライダーの移動に伴な
つて９が収容している不要の析出物が落ち込むようにボ
ートに設けられた不要固体の落し穴、矢印１１は雰囲気
ガスの流路である。本図からわかるように半導体溶液４
の表面に析出した半導体結晶片または酸化物等の不要な
固体は表面張力現象により突出した液面上に浮かぶので
〜該突出部分をスライダー５の移動によりかすり取って
スライダー５に形成した収容穴９に収容し〜 さらにス
ライダー５を移動させると、ボート３に設けられた不要
固体の落し穴１０の上に来たときにスライダーの収容穴
９に保持されていた不要固体８が落し穴１０に落ち込む
。したがって異種溶液が混入することがなくなるので清
浄な多元単結晶の成長が可能となる。ただし「不要」と
は基板６の表面に付着させる必要がないことをいう。雰
囲気ガスは炉心管２の中を矢印７のように流れ込むが、
雰囲気ガスに水素（日２）を使用した場合、ガスはボー
ト３にさえぎられて矢印１１のように炉心管２の上部を
主に流れるので、成長装置上部に位置するスライダー５
の温度を該スライダーに接する雰囲気ガスで迅速に制御
することができる。従って、結晶成長段階においてスラ
イダーに保持された基板の温度を容易に降下させること
ができ結晶成長速度が早くなるわけで、従来のボートを
上側においた構造の場合と比較して３〜４倍の結晶成長
速度が得られる。またボートとスライダーのギャップを
溶液の流れ込まない程度に設定するので各ヱピタキシャ
ル成長層を薄層にすることが可能となる。たとえばレー
ザ素子を目的としたェピタキシャル構造では活性層の厚
さを１／２〜１／３とすることが可能となり、ダブルヘ
テロ構造としたときに該構造の利点が充分発揮できる。
また溶液と種結晶となる基板との密着性は溶液の表面張
力現象により非常に良好となる。基板に半導体溶液を接
触させるとき‘こボートに対してスライダーが摺動する
が、基板とボートの間に若干のギャップが設けてあるの
で基板上に結晶が成長しても滑らかな沼動が可能である
。またボートの液溜めおよび不要固体の落し穴は形成せ
んとするェピタキシャル成長層の数に応じた所要数を設
ければよく、スライダーの不要固体収容穴も同機である
が、この収容穴は１箇所だけでもよい。第３図は、本発
明に係るボートとスライダーの端面の形状を示す図で、
図中前図と同等の部分については同符号を用いている。
イダー５を前図と反対に上側に設けており、半導体溶液
を入れたボート３が下側に位置するような構造に改善し
たもので、舷ま半導体溶液４の表面に析出した半導体結
晶または酸化物の固体薄膜で、当初表面張力により突出
した液面に浮いていたものであり、９は不要の固体薄膜
、細片等を収容する穴、１０はスライダーの移動に伴な
つて９が収容している不要の析出物が落ち込むようにボ
ートに設けられた不要固体の落し穴、矢印１１は雰囲気
ガスの流路である。本図からわかるように半導体溶液４
の表面に析出した半導体結晶片または酸化物等の不要な
固体は表面張力現象により突出した液面上に浮かぶので
〜該突出部分をスライダー５の移動によりかすり取って
スライダー５に形成した収容穴９に収容し〜 さらにス
ライダー５を移動させると、ボート３に設けられた不要
固体の落し穴１０の上に来たときにスライダーの収容穴
９に保持されていた不要固体８が落し穴１０に落ち込む
。したがって異種溶液が混入することがなくなるので清
浄な多元単結晶の成長が可能となる。ただし「不要」と
は基板６の表面に付着させる必要がないことをいう。雰
囲気ガスは炉心管２の中を矢印７のように流れ込むが、
雰囲気ガスに水素（日２）を使用した場合、ガスはボー
ト３にさえぎられて矢印１１のように炉心管２の上部を
主に流れるので、成長装置上部に位置するスライダー５
の温度を該スライダーに接する雰囲気ガスで迅速に制御
することができる。従って、結晶成長段階においてスラ
イダーに保持された基板の温度を容易に降下させること
ができ結晶成長速度が早くなるわけで、従来のボートを
上側においた構造の場合と比較して３〜４倍の結晶成長
速度が得られる。またボートとスライダーのギャップを
溶液の流れ込まない程度に設定するので各ヱピタキシャ
ル成長層を薄層にすることが可能となる。たとえばレー
ザ素子を目的としたェピタキシャル構造では活性層の厚
さを１／２〜１／３とすることが可能となり、ダブルヘ
テロ構造としたときに該構造の利点が充分発揮できる。
また溶液と種結晶となる基板との密着性は溶液の表面張
力現象により非常に良好となる。基板に半導体溶液を接
触させるとき‘こボートに対してスライダーが摺動する
が、基板とボートの間に若干のギャップが設けてあるの
で基板上に結晶が成長しても滑らかな沼動が可能である
。またボートの液溜めおよび不要固体の落し穴は形成せ
んとするェピタキシャル成長層の数に応じた所要数を設
ければよく、スライダーの不要固体収容穴も同機である
が、この収容穴は１箇所だけでもよい。第３図は、本発
明に係るボートとスライダーの端面の形状を示す図で、
図中前図と同等の部分については同符号を用いている。
以上、本発明に係る液相ェピタキシャル成長装置を使用
して成長工程を行なえば結晶成長の速度を著しく向上さ
せ、かつ厚さの薄い極めて良質な多元半導体のェピタキ
シャル成長層を形成することを可能とする利点がある。
して成長工程を行なえば結晶成長の速度を著しく向上さ
せ、かつ厚さの薄い極めて良質な多元半導体のェピタキ
シャル成長層を形成することを可能とする利点がある。
図面の簡単な説明第１図は従来の液相ェピタキシャル成
長装置の姿部断面図、第２図は本発明に係る液相ェピタ
キシャル成長装置の一実施例構造を示す要部断面図、第
３図はボートおよびスライダーの端面形状を示す図であ
る。
長装置の姿部断面図、第２図は本発明に係る液相ェピタ
キシャル成長装置の一実施例構造を示す要部断面図、第
３図はボートおよびスライダーの端面形状を示す図であ
る。
１：加熱炉、２：炉心管、３：ボート、４：半導体溶液
、５：基板を保持するスライダー、６：基板、７，１１
：雰囲気ガス流路、８：不要固体薄膜、９：不要固体薄
膜収容穴、１０：不要固体の落し穴。
、５：基板を保持するスライダー、６：基板、７，１１
：雰囲気ガス流路、８：不要固体薄膜、９：不要固体薄
膜収容穴、１０：不要固体の落し穴。
第１図
第３図
第２図
Claims (1)
- １ 多元半導体を含む液相を収容するための液溜めを有
するボートと、下面に基板結晶を保持するスライダーを
具備し、前記ボートに液溜めと不要固体の落し穴を交互
に形成するとともに、該ボートの上面に雰囲気ガスと接
する形で前記スライダーを配置し、かつ該スライダーに
はボートの液溜めに連通して液溜め内の液表面に浮かぶ
不要固体を収容する穴を設けて成ることを特徴とする液
相エピタキシヤル成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4058077A JPS6024079B2 (ja) | 1977-04-08 | 1977-04-08 | 液相エピタキシヤル成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4058077A JPS6024079B2 (ja) | 1977-04-08 | 1977-04-08 | 液相エピタキシヤル成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53125276A JPS53125276A (en) | 1978-11-01 |
| JPS6024079B2 true JPS6024079B2 (ja) | 1985-06-11 |
Family
ID=12584419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4058077A Expired JPS6024079B2 (ja) | 1977-04-08 | 1977-04-08 | 液相エピタキシヤル成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6024079B2 (ja) |
-
1977
- 1977-04-08 JP JP4058077A patent/JPS6024079B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53125276A (en) | 1978-11-01 |
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