JPS6140027A - 結晶成長法 - Google Patents
結晶成長法Info
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- JPS6140027A JPS6140027A JP16171884A JP16171884A JPS6140027A JP S6140027 A JPS6140027 A JP S6140027A JP 16171884 A JP16171884 A JP 16171884A JP 16171884 A JP16171884 A JP 16171884A JP S6140027 A JPS6140027 A JP S6140027A
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- Japan
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- layer
- concentration
- xas
- substrate
- mesas
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- 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
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- H—ELECTRICITY
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- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
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- H01L21/02518—Deposited layers
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- H01L21/02573—Conductivity type
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Semiconductor Lasers (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】
産業上の利用分野
本発明は化合物半導体の結晶成長法に関するものである
。
。
従来例の構成とその問題点
近年、光通信や光情報分野の発展には著しいものがあシ
、それらの実用化が急速に進展している。
、それらの実用化が急速に進展している。
そうした中で、半導体レーザー素子は発光素子として、
またフォトダイオードは受光素子として不可欠なものと
なっている。これらの発光・受光素子の動作には、駆動
回路や増幅回路の電子回路が必要であるが、従来、それ
らは個々のデバイスによるハイブリッド構成をしていた
。この回路の小型化、高速化を行うために、光半導体素
子と電子回路を同一半導体基板上に集積した光・電子集
積回路が考えられるようになった。ところで、集積回路
では配線を行う面に段差があるとそこで断線が生じやす
く、また、多層配線や３次元回路などを考えていく上で
は、平坦なエピタキシャル面を作製できることが重要で
ある。
またフォトダイオードは受光素子として不可欠なものと
なっている。これらの発光・受光素子の動作には、駆動
回路や増幅回路の電子回路が必要であるが、従来、それ
らは個々のデバイスによるハイブリッド構成をしていた
。この回路の小型化、高速化を行うために、光半導体素
子と電子回路を同一半導体基板上に集積した光・電子集
積回路が考えられるようになった。ところで、集積回路
では配線を行う面に段差があるとそこで断線が生じやす
く、また、多層配線や３次元回路などを考えていく上で
は、平坦なエピタキシャル面を作製できることが重要で
ある。
也の基礎技術として、段差を設けたムｌｌｘ”ｔ−ｘ”
（Ｏ≦χ〈１）層上に、液相エピタキシャル成長法で８
１１５層あるいはム’Ｘ”１−！ムｓ（ｏ＜ｘ＜１）層
を成長させたとき、エピタキシャル成長層の上面が平坦
にならずに段差が生じるという問題があった。
（Ｏ≦χ〈１）層上に、液相エピタキシャル成長法で８
１１５層あるいはム’Ｘ”１−！ムｓ（ｏ＜ｘ＜１）層
を成長させたとき、エピタキシャル成長層の上面が平坦
にならずに段差が生じるという問題があった。
第１図はその一例である。ｎ型叶ムＳ基板１上にメサ２
（高さ１１＝ １．５ ｐｍ１幅１１２＝’Ｏｐｍ＞’
ｘｘｙチングによシ１ｏＯμｍ間隔（１１５）で形成し
ておき、その上へ液相エピタキシャル成長法にょ９、メ
サ２上の膜厚１４を１μｍＶＣなるようにＰ型ＧａＡｓ
層３（Ｚｎドープ）を成長させた。昨溶液中のＺｎの濃
度は４．３ａｔ％、成長温度は８６０″Ｃ％過飽和度は
７℃とした。第２図はウェハーの骨間部分を示した図で
ある。縦１８Ｍ１横３７酎のウェハーの中央矢印部分を
臂゛開し、端から５１１℃Ｍ間隔で断面の測定を行った
。測定した所はｎ型ＧａＡｓ基板１の♀面′からメサ２
上に成長したＰ、型ＧａＡｇ層３の上面まで −の膜厚
（４＋１４）とメサ間の中央のＰ型ＧａＡｇ層３の膜厚
１５である。第３図はｇ、４−１．及び１５をウェハー
位置に対してプロットしたものである。黒丸はｌ１１＋
ｌａ、Ｘ印は１５を示す。（！１＋１４と１５の差は
平均で１．１μｍであった。第３図から明らかなように
、成長層の上面は平坦にならず、約１．１μｍの高低差
で凹凸状にな゛っている。０ａ溶液中のＺｎ濃度を０．
１６ａｔ％、’２．１！Ｌｔ％に変えて同様の成長を行
った力）、やけシ成長層の上面は平坦にはならなかった
。
（高さ１１＝ １．５ ｐｍ１幅１１２＝’Ｏｐｍ＞’
ｘｘｙチングによシ１ｏＯμｍ間隔（１１５）で形成し
ておき、その上へ液相エピタキシャル成長法にょ９、メ
サ２上の膜厚１４を１μｍＶＣなるようにＰ型ＧａＡｓ
層３（Ｚｎドープ）を成長させた。昨溶液中のＺｎの濃
度は４．３ａｔ％、成長温度は８６０″Ｃ％過飽和度は
７℃とした。第２図はウェハーの骨間部分を示した図で
ある。縦１８Ｍ１横３７酎のウェハーの中央矢印部分を
臂゛開し、端から５１１℃Ｍ間隔で断面の測定を行った
。測定した所はｎ型ＧａＡｓ基板１の♀面′からメサ２
上に成長したＰ、型ＧａＡｇ層３の上面まで −の膜厚
（４＋１４）とメサ間の中央のＰ型ＧａＡｇ層３の膜厚
１５である。第３図はｇ、４−１．及び１５をウェハー
位置に対してプロットしたものである。黒丸はｌ１１＋
ｌａ、Ｘ印は１５を示す。（！１＋１４と１５の差は
平均で１．１μｍであった。第３図から明らかなように
、成長層の上面は平坦にならず、約１．１μｍの高低差
で凹凸状にな゛っている。０ａ溶液中のＺｎ濃度を０．
１６ａｔ％、’２．１！Ｌｔ％に変えて同様の成長を行
った力）、やけシ成長層の上面は平坦にはならなかった
。
一方、上記と同様にして、メサ形成したｎ型ＧａＡｓ層
上にＺｎドープム１ｘＧａ、−ｘＡｓ （ｏ＜ｘ ＜
１ ）層を成長させた場合、及びメサ形成したｎ型ムｌ
ｚ Ｇａ ＋ −ｚ Ａｓ層上にＺｎドープＧＩＬＡＩ
層あるいはＺｎドーブム／ｘＧａｐ−ｘＡｓ （０（ｘ
（１）Ｊｉｉヲ成長すｉり場合のいずれも、成長層の上
面は平坦にはならす凹凸状に、なっていた。
上にＺｎドープム１ｘＧａ、−ｘＡｓ （ｏ＜ｘ ＜
１ ）層を成長させた場合、及びメサ形成したｎ型ムｌ
ｚ Ｇａ ＋ −ｚ Ａｓ層上にＺｎドープＧＩＬＡＩ
層あるいはＺｎドーブム／ｘＧａｐ−ｘＡｓ （０（ｘ
（１）Ｊｉｉヲ成長すｉり場合のいずれも、成長層の上
面は平坦にはならす凹凸状に、なっていた。
発明の目的
本発明は上記欠点に鑑みて、段差が形成されたム７ｘＧ
ａ１−ｘＡｓ （、ｏ≦ｘく１）層上にム＄ｘＧａ、−
ｘＡｓ（０≦ｘく１）層を平坦に液相エピタキシャル成
長させることのできる結晶成長法を提供するものである
。
ａ１−ｘＡｓ （、ｏ≦ｘく１）層上にム＄ｘＧａ、−
ｘＡｓ（０≦ｘく１）層を平坦に液相エピタキシャル成
長させることのできる結晶成長法を提供するものである
。
発明の構成 ゛
この目的を達成するために本発明の結晶成長法は、段差
が形成された＊１ｘＧａ、−、ムｓ（ｏ≦ｘく１）層上
に、液相エピタキシャル成長法によ５．Ｔ。
が形成された＊１ｘＧａ、−、ムｓ（ｏ≦ｘく１）層上
に、液相エピタキシャル成長法によ５．Ｔ。
ドープｋｌｚＧａ ＋ −）ＣＡｓ （０≦ｘく１）層
を成長させることから構成されておシ、この構成によっ
て、成長層の上面が平坦となる。
を成長させることから構成されておシ、この構成によっ
て、成長層の上面が平坦となる。
実施例の説明 −
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。第４図は本発明の一実施例の構造を示したもの
である。Ｐ型ＧａＡｓ基板４上にメサ２（高さｊ７６＝
１．５μｍ 、幅１７＝ １ｏμｍ ） ｆ：ｒ−ｙテ
ングによシ１００μｍ間隔（１８）で形成した。その上
へ液相エピタキシャル成長法により、メサ２上の膜厚１
９が１μｍとなるようにｎ型ＧａＡｓ層５ （Ｔ。
明する。第４図は本発明の一実施例の構造を示したもの
である。Ｐ型ＧａＡｓ基板４上にメサ２（高さｊ７６＝
１．５μｍ 、幅１７＝ １ｏμｍ ） ｆ：ｒ−ｙテ
ングによシ１００μｍ間隔（１８）で形成した。その上
へ液相エピタキシャル成長法により、メサ２上の膜厚１
９が１μｍとなるようにｎ型ＧａＡｓ層５ （Ｔ。
ドープ）を成長させた。Ｇａ溶液中のＴｅ濃度を１．５
Ｘ１０ ａｔ％成長温度は８６０℃、過飽和度は７℃
とした。第２図で示した骨間位置での断面の測定を行っ
た。測定した所はＰ型ＧａＡｓ基板４の上面からメサ２
上に成長したｎ型ＧａＡｓ層６の上面までの膜厚（ｔｌ
＋Ｔｏ）とメサ間の中央のｎ型ＧａＡｇ層５の膜厚１１
ｏである。第５図は（１６−Ｈ’、ｉ、）及び１１ｏを
ウェハー位置に対してプロットした図である。黒丸は１
６＋ｇ、 ！ Ｘ印はｌ、ｏを示す。
Ｘ１０ ａｔ％成長温度は８６０℃、過飽和度は７℃
とした。第２図で示した骨間位置での断面の測定を行っ
た。測定した所はＰ型ＧａＡｓ基板４の上面からメサ２
上に成長したｎ型ＧａＡｓ層６の上面までの膜厚（ｔｌ
＋Ｔｏ）とメサ間の中央のｎ型ＧａＡｇ層５の膜厚１１
ｏである。第５図は（１６−Ｈ’、ｉ、）及び１１ｏを
ウェハー位置に対してプロットした図である。黒丸は１
６＋ｇ、 ！ Ｘ印はｌ、ｏを示す。
Ｉ１６＋１９とｌ、。との差はウェハーの同一位置では
０であった。即ち、メサの近傍ではｎ型ＧａＡｓ層６の
上面は平坦になっていることが確認できた。
０であった。即ち、メサの近傍ではｎ型ＧａＡｓ層６の
上面は平坦になっていることが確認できた。
Ｇａ溶液中（ＤＴｅ＠度ｆ ２．Ｏｘｌｏ−２ａｔ％、
１．２Ｘ１０−２ａｔ％、 ０．８ Ｘ １０””ｌＬ
ｔ％と変えて同様に平坦さを調べたが、Ｔｅ濃度が１．
ｓ Ｘｌ、０’−２ａｔ％以上ではメサＤ近傍で液相エ
ピタキシャル成長層の上面が平坦になシ、 １．５Ｘ１
０””ＩＬｔ％未満では平坦にならずに凹凸状になるこ
とが確認できた。
１．２Ｘ１０−２ａｔ％、 ０．８ Ｘ １０””ｌＬ
ｔ％と変えて同様に平坦さを調べたが、Ｔｅ濃度が１．
ｓ Ｘｌ、０’−２ａｔ％以上ではメサＤ近傍で液相エ
ピタキシャル成長層の上面が平坦になシ、 １．５Ｘ１
０””ＩＬｔ％未満では平坦にならずに凹凸状になるこ
とが確認できた。
前記実施例では成長温度を８５０’Ｃ、過飽和度を７°
Ｃとしたときに、 Ｇａ溶液中のＴｅ濃度が１，６×１
０”２１Ｌｔ％以上では成長層の上面が平坦になること
を示したが、成長温度あるいは過飽和度のいずれか一方
を変えることによシ平坦になるＴｅ濃度は変わる。
Ｃとしたときに、 Ｇａ溶液中のＴｅ濃度が１，６×１
０”２１Ｌｔ％以上では成長層の上面が平坦になること
を示したが、成長温度あるいは過飽和度のいずれか一方
を変えることによシ平坦になるＴｅ濃度は変わる。
その−例としては、成長温度を８６０°Ｃ１過飽和度を
１０°Ｃとすると、Ｇａ溶液中のＴｅ濃度が１．３Ｘ１
０−２ａｔ％以上では成長層上面が平坦となった。また
成長温度を８００°Ｃ１過飽和度を７°Ｃとすると、１
．２ Ｘ １Ｏ−２ａｔ％以上のＴｅ濃度では成長層上
面が平坦となった。
１０°Ｃとすると、Ｇａ溶液中のＴｅ濃度が１．３Ｘ１
０−２ａｔ％以上では成長層上面が平坦となった。また
成長温度を８００°Ｃ１過飽和度を７°Ｃとすると、１
．２ Ｘ １Ｏ−２ａｔ％以上のＴｅ濃度では成長層上
面が平坦となった。
また、前記実施例では、Ｐ型ＧａＡＳ基板上に液相エピ
タキシャル成長させたが、ノンドープまたはｎ型ＧＩＬ
ＡＳ層上あるいはノンドープまたはＰ型またはｎ型ム／
ｘＧａ 、−エムｓ （０＜Ｘ＜１ ）層上に液相エピ
タキシャル成長させてもよい。
タキシャル成長させたが、ノンドープまたはｎ型ＧＩＬ
ＡＳ層上あるいはノンドープまたはＰ型またはｎ型ム／
ｘＧａ 、−エムｓ （０＜Ｘ＜１ ）層上に液相エピ
タキシャル成長させてもよい。
また前記実施例では、 ＴｅドープＧ３１８層を液相エ
ピタキシャル成長させたが、Ｔｅドープム１ｚＧｆＬ＋
−ｘＡｓ （０＜ｘ（１）層を成長させてもよい。
ピタキシャル成長させたが、Ｔｅドープム１ｚＧｆＬ＋
−ｘＡｓ （０＜ｘ（１）層を成長させてもよい。
また本発明の結晶成長法では、段差の形状は問わない。
発明の効果
以上のように本発明は、段差が形成されたムＩＸ” １
−Ｘムｓ（０≦ｘく１）層上に、ＴｅドープムＩＸ”
ｊ−、ムｓ（０≦ｘ〈１）層を液相エピタキシャル成長
させることにより、ＴｅドープＡｌ、Ｇａ１−ｘＡ５（
０≦ｘく１）層の上面を平坦にすることができる。本発
明は、集積回路での段差による配線の断線の問題を解決
することができ、また、多層配線や、３次元回路にも応
用でき、その実用的効果には大なるものがある。
−Ｘムｓ（０≦ｘく１）層上に、ＴｅドープムＩＸ”
ｊ−、ムｓ（０≦ｘ〈１）層を液相エピタキシャル成長
させることにより、ＴｅドープＡｌ、Ｇａ１−ｘＡ５（
０≦ｘく１）層の上面を平坦にすることができる。本発
明は、集積回路での段差による配線の断線の問題を解決
することができ、また、多層配線や、３次元回路にも応
用でき、その実用的効果には大なるものがある。
第１図は従来の方法による成長層の断面図、第２図はウ
ェハーの襞間部分を示した図、第３図は従来例の方法に
よる成長層について測定したウェハー位置ごとの成長層
の高さを示す図、第４図は本発明の一実施例における成
長層の断面図、第５図は本発明の一実施例で測定したウ
エノ・−位置ごとの成長層の高さを示す図である。 １・・・・・・ｎ型Ｇ＆ムＳ基板、２・・・・・・メサ
、３・・・・・・Ｐ型Ｇ！ＬＡＩ層、４・・・・・・Ｐ
型ＧａＡｓ基板、６・・・・・・ｎ型ｅａＡｓ層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 第４図 第５図
ェハーの襞間部分を示した図、第３図は従来例の方法に
よる成長層について測定したウェハー位置ごとの成長層
の高さを示す図、第４図は本発明の一実施例における成
長層の断面図、第５図は本発明の一実施例で測定したウ
エノ・−位置ごとの成長層の高さを示す図である。 １・・・・・・ｎ型Ｇ＆ムＳ基板、２・・・・・・メサ
、３・・・・・・Ｐ型Ｇ！ＬＡＩ層、４・・・・・・Ｐ
型ＧａＡｓ基板、６・・・・・・ｎ型ｅａＡｓ層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 第４図 第５図
Claims (1)
- 段差が形成されたＡｌ＿ｘＧａ＿１＿−＿ｘＡｓ（０
≦ｘ＜１）層上に、ＴｅドープＡｌ＿ｘＧａ＿１＿−＿
ｘＡｓ（０≦ｘ＜１）層を液相エピタキシャル成長させ
ることを特徴とする結晶成長法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16171884A JPS6140027A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 結晶成長法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16171884A JPS6140027A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 結晶成長法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6140027A true JPS6140027A (ja) | 1986-02-26 |
Family
ID=15740557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16171884A Pending JPS6140027A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 結晶成長法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6140027A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5947790A (ja) * | 1982-09-13 | 1984-03-17 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
-
1984
- 1984-07-31 JP JP16171884A patent/JPS6140027A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5947790A (ja) * | 1982-09-13 | 1984-03-17 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
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