JPS6047237B2 - Method for manufacturing optical semiconductor devices - Google Patents

Method for manufacturing optical semiconductor devices

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JPS6047237B2
JPS6047237B2 JP16793682A JP16793682A JPS6047237B2 JP S6047237 B2 JPS6047237 B2 JP S6047237B2 JP 16793682 A JP16793682 A JP 16793682A JP 16793682 A JP16793682 A JP 16793682A JP S6047237 B2 JPS6047237 B2 JP S6047237B2
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JP
Japan
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layer
melt
gallium arsenide
indium
indium gallium
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JP16793682A
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Japanese (ja)
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進 山崎
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-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
    • C30B19/00Liquid-phase epitaxial-layer growth
    • C30B19/02Liquid-phase epitaxial-layer growth using molten solvents, e.g. flux
    • C30B19/04Liquid-phase epitaxial-layer growth using molten solvents, e.g. flux the solvent being a component of the crystal composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-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
    • C30B29/00Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/40AIIIBV compounds wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi

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Description

【発明の詳細な説明】 (1)発明の技術分野 本発明は液相エピタキシャル成長方法に関する。[Detailed description of the invention] (1) Technical field of the invention The present invention relates to a liquid phase epitaxial growth method.

特に、光通信用の半導体装置等に使用され、インジウム
ガリウムヒ素(Ino、5。Gao、O、As)層を下
層に有し、インジウムリン(InP)を上層に有し、無
欠陥てあり高品質の半導体積層体を形成する液相エピタ
キシャル成長方法の改良に関する。(2)技術の背景液
相エピタキシャル成長方法とは、結晶成長に適する温度
プログラムを任意に設定しうる容器と、この容器内に設
けられ、成長させるべき物質の溶融液(以下、メルトと
いう。
In particular, it is used in semiconductor devices for optical communication, etc., and has an indium gallium arsenide (Ino, 5. Gao, O, As) layer in the lower layer and indium phosphide (InP) in the upper layer, and is defect-free and has high performance. This invention relates to improvements in liquid phase epitaxial growth methods for forming quality semiconductor stacks. (2) Background of the technology The liquid phase epitaxial growth method consists of a container in which a temperature program suitable for crystal growth can be arbitrarily set, and a molten liquid (hereinafter referred to as melt) of the substance to be grown, which is provided inside the container.

)収容用の開口を有するスライダと、このスライダに対
接して配置された基板収容用の凹部を有するカーボンボ
ートよりなる装置を使用し、上記のスライダの開口のそ
れぞれに所望の組成を有するメルトを収容し、上記のカ
ーボンボートに設けられた凹部に収容された基板とメル
トとが接触するようにスライダを順次移動させて、予め
設定された温度プログラムにもとづいてそれぞれの結晶
よりなる層を成長させる方法をいい、特に、組成の類似
した複数の層よりなる積層体を連続的に形成しうるとい
う点において有効ある。一方、光通信用に使用される石
英ガラス (Si00)を主成分とする光ファイバの低損失波長域
が1 〔μm〕帯である関係上、動作波長領域を1〜2
〔μ几〕域に有する発光素子、受光素子等の光通信用半
導体装置が求められている。
) Using a device consisting of a slider having a housing opening and a carbon boat having a recess for housing a substrate placed in opposition to the slider, a melt having a desired composition is poured into each of the openings of the slider. The slider is sequentially moved so that the melt contacts the substrate accommodated in the recess provided in the carbon boat, and a layer consisting of each crystal is grown based on a preset temperature program. A method that is particularly effective in that it allows the continuous formation of a laminate consisting of a plurality of layers having similar compositions. On the other hand, since the low-loss wavelength range of optical fibers mainly composed of silica glass (Si00) used for optical communication is the 1 [μm] band, the operating wavelength range is 1 to 2 μm.
There is a demand for semiconductor devices for optical communications, such as light emitting elements and light receiving elements, which are in the [μ] range.

かかる波長領域に基礎吸収端波長を有する半導体として
インジウムガリウムヒ素(In0.53Ga0、O、A
s)が知られており、この半導体を動作層(発光層、光
吸収層等の活性層)となしうる半導体積層体を形成する
技術を開発する努力がフなされている。
Indium gallium arsenide (In0.53Ga0, O, A
s) is known, and efforts are being made to develop a technique for forming a semiconductor stack in which this semiconductor can be used as an active layer (active layer such as a light emitting layer or a light absorbing layer).

具体的には、インジウムガリウムヒ素 (Ino、、。Specifically, indium gallium arsenide (Ino...

Gao、O、As)を光吸収層とし、インジウムリン(
InP)を増倍層とするアバランシフオトダイオードを
製造するため、インジウムガリウムヒ素5(Ino、、
。Gao、O、As)とインジウムリン(InP)とが
積層された無欠陥て高品質の積層体を形成する技術等に
対する開発の努力がなされており、そのため上記の液相
エピタキシャル成長方法等の種々な半導体堆積方法の改
良が推進されている。(3)従来技術と問題点 液相エピタキシャル成長方法を使用して、インジウムリ
ン(IrlP)よりなる基板の(100)面上にインジ
ウムガリウムヒ素(IrlO.53GaO.47AS)
よりなる光吸収層を形成し、この上にインジウムリンよ
りなる増倍層を形成する場合、上層の増倍層成長時に、
その成長液が下層の光吸収層を溶融してしまい、上層の
増倍層が堆積しにくいという現象(以下、メルトバック
という。
Gao, O, As) as the light absorption layer, and indium phosphide (
In order to manufacture an avalanche photodiode with a multiplier layer of InP), indium gallium arsenide
. Efforts are being made to develop technologies for forming defect-free, high-quality laminates of GaO, O, As) and indium phosphide (InP), and for this reason, various methods such as the liquid phase epitaxial growth method described above are being developed. Improvements in semiconductor deposition methods are being pursued. (3) Prior art and problems Using the liquid phase epitaxial growth method, indium gallium arsenide (IrlO.53GaO.47AS) is grown on the (100) plane of a substrate made of indium phosphide (IrlP).
When forming a light absorbing layer made of 100% phosphorus and a multiplier layer made of indium phosphide on top of this, when growing the upper multiplier layer,
The growth solution melts the lower light absorption layer, making it difficult for the upper multiplication layer to deposit (hereinafter referred to as meltback).

)がある。そこで、これを避けるために、従来、光吸収
層と増倍層との間に上記のメルトバックを阻止する機能
を有する層(以下、アンチメルトバツク層という。)と
してインジウムガリウムヒ素リン(■n1−0GaXA
S1−,P,)層を介在させる技術が知られていた。
). Therefore, in order to avoid this, indium gallium arsenide phosphide (■ n1 -0GaXA
A technique of interposing an S1-, P, ) layer was known.

ところが、このアンチメルトバツク層の有すべき要件は
、アンチメルトバツク層自体の成長過程において下層を
メルトバックしないこと、かつ、上層の成長によつてア
ンチメルトバツク層がメルトバックされないことの二点
であるから、その組成は比較的厳しい制限を受け、波長
に換算して1.3〔μm〕程度である必要があり、工業
的に利用する場合の大きな隘路となつていた。
However, this anti-melt back layer must have two requirements: the lower layer should not melt back during the growth process of the anti-melt back layer itself, and the anti-melt back layer should not melt back as the upper layer grows. Therefore, its composition is subject to relatively severe restrictions, and must be approximately 1.3 [μm] in terms of wavelength, which has been a major bottleneck for industrial use.

更に、組一成が適切に選択されたとしても、このアンチ
メルトバツク層にスライド傷、未成長ビット等の欠陥が
存在すると、アンチメルトバツク層上に増倍層を成長さ
せるときに、これらの欠陥から下層の光吸収層がメルト
バックされてしまうという問題がjあつた。アンチメル
トバツク層の厚さは本来厚いことを必要とせす、むしろ
、厚すぎると機能上の不都合を生じやすいので、かなり
薄く形成されているため、僅かなスライド傷等をもつて
貫通されやすいからである。このような不利益を避ける
た3めに、アンチメルトバツク層の成長が終了した時点
で一旦成長を止め、ウェーハ表面を観察して欠陥の生じ
た領域を除去したのち、改めて増倍層を成長させる方法
が使用されているが、この方法では、アンチメルトバツ
ク層と増倍層の成長が連続41的に行なわれないので、
ヘテロ界面が必ずしも良好でないという欠点があり、更
に、一つのウェーハの不良部分を切除して良好な部分の
みを選択するという工程は工程管理上容易ではなく、工
業的利用性に劣るとう欠点を有していた。これらの欠点
を解消する他の手段として、本特許出願人は基板である
インジウムリン(InP)の(100)面に代えて(1
11)A面上に光吸収層であ夕るインジウムガリウムヒ
素(IrlO.53GaO.47AS)層を増倍層であ
るインジウムリン(InP)層とを順次成長させると、
上記せる如きアンチメルトバツク層を必要とすることな
く、十分に無欠陥で高品質の積層体の形成が可能てある
ことを発見して特O許出願((特願昭57−05010
3号)をなしている。
Furthermore, even if the composition is appropriately selected, if defects such as sliding scratches and ungrown bits exist in this anti-melt back layer, these defects will be removed when a multiplication layer is grown on the anti-melt back layer. There was a problem that the underlying light absorption layer was melted back due to defects. The thickness of the anti-melt back layer is essentially required to be thick.In fact, if it is too thick, it tends to cause functional problems, so it is formed quite thin, so it is easily penetrated by slight sliding scratches, etc. It is. In order to avoid such disadvantages, once the growth of the anti-melt back layer is completed, the growth is stopped, the wafer surface is observed and the defective area is removed, and then the multiplication layer is grown again. However, in this method, the anti-melt back layer and the multiplication layer are not grown continuously.
There is a disadvantage that the hetero interface is not necessarily good, and furthermore, the process of cutting out the defective parts of one wafer and selecting only the good parts is not easy in terms of process control, and has the disadvantage of poor industrial applicability. Was. As another means to overcome these drawbacks, the applicant of the present patent has developed a (100) plane of indium phosphide (InP) as a substrate.
11) When an indium gallium arsenide (IrlO.53GaO.47AS) layer, which serves as a light absorption layer, and an indium phosphide (InP) layer, which serves as a multiplication layer, are sequentially grown on the A-plane,
It was discovered that it was possible to form a laminate of high quality with no defects without requiring the anti-melt back layer as described above, and filed a patent application ((Patent Application No. 57-05010)
No. 3).

この方法は十分ぐれているが、増倍層であるインジウム
リン(InP)の成長開始温度を580〔℃〕以下にす
ることが必須であるため、(イ)成長速度が遅いこと、
(口)低キャリヤ濃度となし難いこと、等夕の欠点があ
り、更に改良が望まれている。(4)発明の目的本発明
の目的は、この要請に応えることにあり、光通信用の半
導体装置等に使用さる、インジウムガリウムヒ素(11
10.53Ga0.47AS)層上にインjジウムリン
(InP)層が堆積されてなる積層体の形成に最適な液
相エピタキシャル成長方法において、アンチメルトバツ
ク層を使用するが、その半導体の組成に対する制限が緩
和されており、連続的成長が可能で、しかも、成長温度
を自由に選択することができ、結果として、工業的に効
率的な成長温度を使用することがてき、光素子として望
ましい程度の低キャリヤ濃度を実現しうる等、多くの利
点を有する液相エピタキシャル成長方法を提供すること
にある。
Although this method is quite advanced, it is essential to keep the growth start temperature of indium phosphide (InP), which is the multiplication layer, below 580 [°C], so (a) the growth rate is slow;
(Example) There are several drawbacks such as low carrier concentration, which is difficult to achieve, and further improvements are desired. (4) Purpose of the Invention The purpose of the present invention is to meet this demand, and the purpose of the present invention is to meet this demand by producing indium gallium arsenide (11
An anti-melt back layer is used in the liquid phase epitaxial growth method, which is most suitable for forming a stack consisting of an indium phosphide (InP) layer deposited on a layer (10.53Ga0.47AS), but there are restrictions on the composition of the semiconductor. The growth temperature is relaxed and continuous growth is possible, and the growth temperature can be freely selected.As a result, it is possible to use an industrially efficient growth temperature, which is as low as desired for optical devices. It is an object of the present invention to provide a liquid phase epitaxial growth method which has many advantages such as being able to realize a carrier concentration.

(5)発明の構成 本発明に係る液相エピタキシャル成長方法は、(イ)イ
ンジウムリン(InP)よりなる基板の(111)A面
上にインジウムガリウムヒ素(InO.53GaO.4
7AS)よりなる層を形成し、該インジウムガリウムヒ
素(IrlO.53GaO.47,AS)よりなる層上
にインジウムガリウムヒ素リン(Inl−XGaxAs
l−YPy)よりなるアンチメルトバツク層を形成し、
該インジウムガリウムヒ素リン(Inl−XGaxAs
l−,P,)よりなるアンチメルトバツク層上にインジ
ウムリン(InP)よりなる層を形成することにより達
成され、更に、(口)上記(イ)の構成において、前記
インジウムガリウムヒ素リン(Inl−XGaxAsl
−YPy)よりなるアンチメルトバツク層の数は複数で
あり、前記インジウムガリウムヒ素(InO.53Ga
O.47AS)よりなる層に接する層から前記インジウ
ムリン(InP)よりなる層に接する層に向つてそのX
値は次第に小さくされ、そのy値は次第に大きくされて
いることにより達成される。
(5) Structure of the Invention The liquid phase epitaxial growth method according to the present invention includes (a) indium gallium arsenide (InO.53GaO.4) on the (111)A plane of a substrate made of indium phosphide (InP);
A layer made of indium gallium arsenide (IrlO.53GaO.47,AS) is formed, and a layer made of indium gallium arsenide phosphide (Inl-XGaxAs
forming an anti-melt back layer consisting of
The indium gallium arsenide phosphide (Inl-XGaxAs
This is achieved by forming a layer made of indium phosphide (InP) on the anti-melt back layer made of -XGaxAsl
The number of anti-melt back layers made of indium gallium arsenide (InO.53Ga
O. The X
This is achieved by making the values progressively smaller and the y values progressively larger.

本発明の発明者は、インジウムリン(InP)基板の(
111)A面上に(111)A面を有するインジウムガ
リウムヒ素(IrlO.53GaO.47AS)層を形
成し、この(111)A面を有するインジウムガリウム
ヒ素(IrlO.53GaO.47AS)層上にインジ
ウムリン(ITlP)を成長することによりアンチメル
トバツク層を省略する液相エピタキシャル成長方法にお
ける成長開始温度を低くしなければならない理由は、イ
ンジウムガリウムヒ素(InO.53GaO.47AS
)のメルトバックを避けるためであるから(111)A
面を利用する場合でもアンチメルトバツク層を併用すれ
ば上記の欠点を解消しうるとの着想を得て、この着想を
具体化するためにインジウムリン(ITlP)基板の(
111)A面にインジウムガリウムヒ素(InO.53
GaO.47AS)よりなる層と、インジウムガリウム
ヒ素リン(Inl−XGaxAsl−,Py)よりなる
アンチメルトバツク層と、インジウムリン(InP)よ
りなる層とを連続的に順次形成することとなすと各層の
結晶状態が良好であることを実験的に確認して本発明を
完成した。
The inventor of the present invention has developed an indium phosphide (InP) substrate (
111) An indium gallium arsenide (IrlO.53GaO.47AS) layer having a (111) A-plane is formed on the A-plane, and an indium gallium arsenide (IrlO.53GaO.47AS) layer having a (111) A-plane is formed on the A-plane. The reason why the growth starting temperature must be lowered in the liquid phase epitaxial growth method in which the anti-melt back layer is omitted by growing indium gallium arsenide (InO.53GaO.47AS)
) to avoid the meltback of (111)A
We came up with the idea that even when using a surface, the above-mentioned drawbacks could be overcome by using an anti-melt back layer, and in order to put this idea into practice, we developed an indium phosphide (ITlP) substrate (
111) Indium gallium arsenide (InO.53
GaO. 47AS), an anti-melt back layer made of indium gallium arsenide phosphide (Inl- The present invention was completed after experimentally confirming that the condition was good.

上記の構成において、インジウムガリウムヒ素リン(I
nl−XGaxAs,−,P,)よりなるアンチメルト
バツク層は、下層であるインジウムガリウムヒ素(In
O.53GaQ.,7AS)層から、上層であるインジ
ウムリン(Irll))層に近づくほどそのバンドギャ
ップが小さくなるようにインジウム(In)、ガリウム
(Ga)及びリン(P)の混晶比が整択される。
In the above configuration, indium gallium arsenide phosphide (I
The anti-melt back layer made of nl-XGaxAs,-,P,
O. 53GaQ. The mixed crystal ratio of indium (In), gallium (Ga), and phosphorus (P) is adjusted so that the band gap becomes smaller from the indium phosphide (Irll) layer, which is the upper layer, from the indium phosphide (Irll) layer, which is the upper layer. .

すなわち、増倍層へ近づくほどインジウム(In)とリ
ン(P)との混晶比は大きくされ、ガリウム(Ga)の
それは小さくされる。換言すれば、アンチメルトバツク
層を1層となし、かつ、その層内で混晶比Xの値は0.
47からOまで、yの値はOから1までそれぞれ連続的
に変化しいることが望ましい。しかし、液相エピタキシ
ャル成長方法では、このような混晶比の連続的変化は不
可能であるため、0.47〉X〉0、及び、0くy〈1
の範囲で選択されたx値及びy値を有するインジウムガ
リウムヒ素リン(Inl−XGaxAsl−YPy)層
を1層またはそれ以上設けることとなすことが効果的で
ある。アンチメルトバツク層の数を複数とする場合には
、そのX値は上記の範囲において、光吸収層に接する層
から増倍層に接する層に向つて次第に小さくされ、その
y値は同様に大きくされなければならないことは言うま
でもない。(6)発明の実施例 以下図面を参照しつつ、本発明の一実施例に係る液相エ
ピタキシャル成長方法について説明し、本発明の構成と
特有の効果とを明らかにする。
That is, the closer to the multiplication layer, the larger the mixed crystal ratio of indium (In) and phosphorus (P), and the smaller that of gallium (Ga). In other words, the anti-melt back layer is one layer, and the value of the mixed crystal ratio X in that layer is 0.
It is desirable that the value of y continuously change from O to 1, respectively. However, in the liquid phase epitaxial growth method, such a continuous change in the mixed crystal ratio is not possible, so 0.47>X>0 and 0xy<1
It is advantageous to provide one or more indium gallium arsenide phosphide (Inl-XGaxAsl-YPy) layers having x and y values selected in the range . When the number of anti-melt back layers is plural, the X value thereof is gradually decreased from the layer in contact with the light absorption layer to the layer in contact with the multiplication layer within the above range, and the y value thereof is similarly increased. It goes without saying that this must be done. (6) Embodiments of the Invention A liquid phase epitaxial growth method according to an embodiment of the present invention will be explained below with reference to the drawings, and the structure and unique effects of the present invention will be clarified.

一例として、インジウムリン(InP)基板の(111
)A面を利用し、インジウムガリウムヒ素(InO.5
3GaO.47AS)よりなり、動作波長が1.65〔
μ”m〕である光吸収層とインジウムリン(InP)よ
りなる増倍層との間に波長1.20〔μm〕のインジウ
ム ガ゛ リ ウ ム ヒ 素 リ
ン(InO・76Ga0・24AS0・52yP0
・48)よりなるアンチメルトバツク層を介在させた場
合について述べる。第1図に本発明の一実施例に使用さ
れる液相エピタキシャル成長装置の断面を示す。図にお
いて、1は基板収容用の凹部を有するカーボンボートで
あり、2はインジウムリン(InP)よりなり、(11
1)A面を上面とする基板であり、3はそ)れぞれの結
晶のメルトを有するスライダである。また4〜8は本実
施例に使用されるメルトであり、4はメルトバック用メ
ルト、5はバッファ層用メルト、6は光吸収層用メルト
、7はアンチメルトバツク層用メルトであり、更に8は
増倍層用タメルトである。それぞれのメルトの組成及び
飽和温度を第1図における番号と共に下記に表記する。
各メルトの飽和温度Tsは650〔℃〕近傍てあるため
、成長に先立つて670〔゜C〕で約1時間放置してそ
れぞれのメルトを均一な状態に保つ。
As an example, (111
) Using the A side, indium gallium arsenide (InO.5
3GaO. 47AS) with an operating wavelength of 1.65 [
Indium gallium arsenide phosphorus (InO・76Ga0・24AS0・52yP0
The case where an anti-melt back layer consisting of 48) is interposed will be described. FIG. 1 shows a cross section of a liquid phase epitaxial growth apparatus used in an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a carbon boat having a recess for accommodating a substrate, 2 is made of indium phosphide (InP), and (11
1) A substrate with the A side as the upper surface, and 3) a slider having melts of respective crystals. Further, 4 to 8 are melts used in this example, 4 is a melt back melt, 5 is a buffer layer melt, 6 is a light absorption layer melt, 7 is an anti-melt back layer melt, and 8 is a tamel for the multiplication layer. The composition and saturation temperature of each melt are shown below along with the numbers in FIG.
Since the saturation temperature Ts of each melt is around 650 [°C], each melt is kept in a uniform state by leaving it at 670 [°C] for about 1 hour prior to growth.

しかるのち、毎分0.7〔℃〕の冷却速度で冷却すると
、652〔℃〕から最初のバッファ層の成長が開始され
、639〔゜C〕て最後の増倍層の成長が終了する。こ
の間、スライダ3を矢印Aの方向へ逐次スライドさせ基
板2にそれぞれのメルトを所望の時間接触させることと
なす。第2図は、上記の工程により実現された積層体の
断面図てあり、12はインジウムリン(InP)基板、
15〜18はそれぞれバッファ層、光吸収層、アンチメ
ルトバツク層、増倍層を示し、15〜18の各層の厚さ
はそれぞれ2.5〔μm〕、2〔μm〕、1〔μm〕、
2〔μm〕である。
Thereafter, when cooling is performed at a cooling rate of 0.7 [°C] per minute, the growth of the first buffer layer starts at 652 [°C], and the growth of the last multiplication layer ends at 639 [°C]. During this time, the slider 3 is successively slid in the direction of arrow A to bring each melt into contact with the substrate 2 for a desired time. FIG. 2 is a cross-sectional view of the laminate realized by the above steps, in which 12 is an indium phosphide (InP) substrate;
15 to 18 represent a buffer layer, a light absorption layer, an anti-melt back layer, and a multiplication layer, respectively, and the thickness of each layer of 15 to 18 is 2.5 [μm], 2 [μm], 1 [μm], respectively.
It is 2 [μm].

この積層体を臂関することによつてその断面を観察した
結果、これらの層間のヘテロ接合界面は極めて平坦であ
り、メルトバックが生じていないことが確認された。更
に、表面状態も良好であり、欠陥のない高品質の積層体
を実現することが可能である。以上の工程によれは、ア
ンチメルトバツク層を構成する半導体の組成に対する制
限は、従来技術におけるそれに比してかなり緩和されて
おり、か7つ、成長温度を任意に選択することが可能で
あるため、短時間ての連続成長が実現でき、工業的利用
性の向上に有効に寄与する。
As a result of observing the cross section of this laminate by holding the laminate under one's arm, it was confirmed that the heterojunction interface between these layers was extremely flat and no meltback had occurred. Furthermore, the surface condition is good, and it is possible to realize a high-quality laminate without defects. According to the above process, restrictions on the composition of the semiconductor constituting the anti-melt back layer are considerably relaxed compared to those in the prior art, and it is possible to arbitrarily select the growth temperature. Therefore, continuous growth can be achieved in a short period of time, effectively contributing to improving industrial applicability.

(7)発明の効果 以上説明せるとおり、本発明によれば、光通信用の半導
体装置等に使用される、インジウムガリウムヒ素(In
O.53GaO.47AS)層上にインジウムリOン(
IrlP)が堆積されてなる積層体の形成に最適な液相
エピタキシャル成長方法において、アンチメルトパツク
層を使用するが、その半導体の組成に対する制限が緩和
されており、連続的成長が可能て、しかも、成長温度を
自由に選択することが5でき、結果として、工業的に効
率的な成長温度を使用することができ、光半導体素子と
して望ましい程度の低キャリヤ濃度を実現しうる等、多
くの利点を有する液相エピタキシャル成長方法を提供す
ることができる。
(7) Effects of the invention As explained above, according to the present invention, indium gallium arsenide (Indium gallium arsenide) used in semiconductor devices for optical communication, etc.
O. 53GaO. 47AS) layer on the indium ion (
In the liquid phase epitaxial growth method that is most suitable for forming a stack formed by depositing IrlP, an anti-melt pack layer is used, but restrictions on the composition of the semiconductor are relaxed, continuous growth is possible, and The growth temperature can be freely selected5, and as a result, an industrially efficient growth temperature can be used, and a low carrier concentration desirable for optical semiconductor devices can be achieved, among other advantages. It is possible to provide a liquid phase epitaxial growth method having the following methods.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の一実施例に係る液相エピタキシャル
成長方法に使用される装置の断面図てあり、第2図は、
本実施例により実現された積層体の構造を示す基板断面
図である。 1・・・・・・カーボンボート、2,12・・・・・基
板(InP)、3・・・・・・スライダ、4・・・・・
・メルトバック用メルト(IrlP)、5,15・・・
・・・バッファ層用メルト及びバッファ層(InP)、
6,16・・・・・光吸収層用メルト及び光吸収層(I
nO.53GaO.47AS)、7,17・・・・・・
アンチメルトバツク層用メルト及びアンチメルトバツク
層(InO◆76Ga0●24AS0●52P0●48
)〜8,18・・・・・・増倍層用メルト及び増倍層(
InP)。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an apparatus used in a liquid phase epitaxial growth method according to an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a substrate showing the structure of a laminate realized by this example. 1... Carbon boat, 2, 12... Substrate (InP), 3... Slider, 4...
・Melt for meltback (IrlP), 5, 15...
...Buffer layer melt and buffer layer (InP),
6, 16... Melt for light absorption layer and light absorption layer (I
nO. 53GaO. 47AS), 7, 17...
Melt for anti-melt back layer and anti-melt back layer (InO◆76Ga0●24AS0●52P0●48
) ~ 8, 18... Melt for multiplication layer and multiplication layer (
InP).

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 インジウムリン(InP)よりなる基板の(111
)A面上にバッファ層を介して該基板に格子整合するイ
ンジウムガリウムヒ素(InGaAs)よりなる光吸収
層を形成し、それに連続して該光吸収層上に液相エピタ
キシャル成長により該光吸収層に格子整合するインジウ
ムガリウムヒ素リン(In_1−xGaxAs_1−y
Py)よりなるアンチメルトバツク層を形成し、それに
連続して該アンチメルトバツク層上に液相エピタキシャ
ル成長によりインジウムリン(InP)よりなる増倍層
を形成する工程を含む、光半導体装置の製造方法。
1 A substrate made of indium phosphide (InP) (111
) A light absorption layer made of indium gallium arsenide (InGaAs) lattice-matched to the substrate is formed on the A-plane via a buffer layer, and then the light absorption layer is formed by liquid phase epitaxial growth on the light absorption layer. Lattice-matched indium gallium arsenide phosphide (In_1-xGaxAs_1-y
A method for manufacturing an optical semiconductor device, comprising the steps of forming an anti-melt back layer made of Py) and subsequently forming a multiplication layer made of indium phosphide (InP) on the anti-melt back layer by liquid phase epitaxial growth. .
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