JPS62219514A - 液相エピタキシヤル成長法及び装置 - Google Patents
液相エピタキシヤル成長法及び装置Info
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- JPS62219514A JPS62219514A JP6312486A JP6312486A JPS62219514A JP S62219514 A JPS62219514 A JP S62219514A JP 6312486 A JP6312486 A JP 6312486A JP 6312486 A JP6312486 A JP 6312486A JP S62219514 A JPS62219514 A JP S62219514A
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Landscapes
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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】
産業上の利用分野
本発明は、半導体基板上に良質な半導体エピタキシャル
成長法及びその実施に直接使用する装置の提案に関する
。
成長法及びその実施に直接使用する装置の提案に関する
。
従来の技術
液相エピタキシャル成長法は、半導体材料を加熱により
溶融させた後、該融液中の過飽和分を半導体基板上に結
晶成長させる方法であり、その実施に際してはスライド
ボートと称されるボートが不可欠的に使用される。
溶融させた後、該融液中の過飽和分を半導体基板上に結
晶成長させる方法であり、その実施に際してはスライド
ボートと称されるボートが不可欠的に使用される。
第４図にスライドボートの一例を示す。ボートは溶液溜
め１・・・を有する本体部分２とこれに対して水平方向
にスライドできる基板ホルダ３とからなる。溶液溜め１
・・・は、多層構造の半導体結晶薄膜を連続成長させる
ために薄膜の種類だけ作られる。溶液溜め１・・・は基
□板ホルダ３を挿通ずるスリット孔４と連通している。
め１・・・を有する本体部分２とこれに対して水平方向
にスライドできる基板ホルダ３とからなる。溶液溜め１
・・・は、多層構造の半導体結晶薄膜を連続成長させる
ために薄膜の種類だけ作られる。溶液溜め１・・・は基
□板ホルダ３を挿通ずるスリット孔４と連通している。
□基板ホルダ３はその上面側に、半導体基板５を入れる
浅い四部６が形成され、また、操作棒７によって水平方
向に移動可能に構成されている。
浅い四部６が形成され、また、操作棒７によって水平方
向に移動可能に構成されている。
上記構成のボートの材料として従来はカーボンを用いる
のが一般的であった。こればカーボンが、■融液との濡
れ性がない。■融液に対する耐食性が良い。■熱衝撃性
が良い（熱膨張率が小さく熱伝導度が大きい。）■融点
が高く耐熱性が良い。■気体と反応せず、蒸気圧が低い
。■純度が高い。■加工性に優れている。等といった諸
条件を備えているからである。
のが一般的であった。こればカーボンが、■融液との濡
れ性がない。■融液に対する耐食性が良い。■熱衝撃性
が良い（熱膨張率が小さく熱伝導度が大きい。）■融点
が高く耐熱性が良い。■気体と反応せず、蒸気圧が低い
。■純度が高い。■加工性に優れている。等といった諸
条件を備えているからである。
発Ｈが解決しようとする問題点
しかしながら、上記のようにスライドボートの材料とし
てカーボンを用いた場合には、カーボン自体が多孔質で
あるために、カーボンの中に残留した酸素により融液が
酸化され、エピタキシャル成長が阻害されるといった問
題がある。
てカーボンを用いた場合には、カーボン自体が多孔質で
あるために、カーボンの中に残留した酸素により融液が
酸化され、エピタキシャル成長が阻害されるといった問
題がある。
加えて、カーボン自体が融液中に一部溶は込むために、
例えば、ＧａＡＳ結晶のようにｌｌｌ−■族混晶エピタ
キシャル結晶を成長させる場合において融液中に溶は込
んだカーボンが成長膜に取り込まれ、不所望なアクセプ
タレベルを形成するといった問題もある。
例えば、ＧａＡＳ結晶のようにｌｌｌ−■族混晶エピタ
キシャル結晶を成長させる場合において融液中に溶は込
んだカーボンが成長膜に取り込まれ、不所望なアクセプ
タレベルを形成するといった問題もある。
問題点を解決するための手段
本発明は、スライドボートの材料を選択することにより
カーボンボートの持つ上記問題点を解消しようとするも
のである。
カーボンボートの持つ上記問題点を解消しようとするも
のである。
即ち、本発明の液相エピタキシャル成長法は表面がＰＢ
Ｎで覆われたスライドボートを用いることを特徴として
いる。
Ｎで覆われたスライドボートを用いることを特徴として
いる。
又、本発明の液相エピタキシャル成長装置は、スライド
ボートの表面がＰＢＮで覆われていることを特徴として
いる。
ボートの表面がＰＢＮで覆われていることを特徴として
いる。
作 用
ＰＢＮは、Ｐｙｒｏｌｙｔｉｃ Ｂｏｒｏｎ Ｎ１ｔ
ｒｉｄｅの略で、熱焼結ＢＮとも称される。性質として
は、既述した。■〜■の条件を備える点でカーボンと共
通しているが、多孔質でなく、またｍ−Ｖ族である点で
カーボンと異なる。ＰＢＮが多孔質でないところから、
ＰＢＮでスライドボートの外表面を覆えば、液相エピタ
キシャル成長の実施に際して残留酸素の影響を解消する
ことができる。
ｒｉｄｅの略で、熱焼結ＢＮとも称される。性質として
は、既述した。■〜■の条件を備える点でカーボンと共
通しているが、多孔質でなく、またｍ−Ｖ族である点で
カーボンと異なる。ＰＢＮが多孔質でないところから、
ＰＢＮでスライドボートの外表面を覆えば、液相エピタ
キシャル成長の実施に際して残留酸素の影響を解消する
ことができる。
また、ＰＢＮが■−■族あるところから、ＧａＡＳのよ
うに■−■族混晶エピタキシャル結晶を形成する場合に
は■族のカーボンよりも結晶性への影響が少なく、従っ
てカーボンの場合に生じた不所望なアクセプタレベルを
形成するといった問題も解消し得る。
うに■−■族混晶エピタキシャル結晶を形成する場合に
は■族のカーボンよりも結晶性への影響が少なく、従っ
てカーボンの場合に生じた不所望なアクセプタレベルを
形成するといった問題も解消し得る。
実 施 例
第１図は、本発明の液相エピタキシャル成長法に用いる
スライドボートの一例を示す断面図である。外観は、第
４図に示したカーボンボートと異ならない。即ち、本体
部分２には溶液溜め１・・・が形成され、基板ホルダ３
には半導体基板５を入れる浅い凹部６が形成され、かつ
操作棒７によって本体部分２のスリット孔４内を水平方
向に移動可能に構成されている。しかし、カーボンボー
トと異なり、本体部分２及び基板ホルダ３とも内部がＢ
Ｎ（Ｂｏｒｏｎ Ｎ１ｔｒｉｄｅ）２１．３１で形成
され、かつ外表面がＰＢＮ２２．３２で覆われている。
スライドボートの一例を示す断面図である。外観は、第
４図に示したカーボンボートと異ならない。即ち、本体
部分２には溶液溜め１・・・が形成され、基板ホルダ３
には半導体基板５を入れる浅い凹部６が形成され、かつ
操作棒７によって本体部分２のスリット孔４内を水平方
向に移動可能に構成されている。しかし、カーボンボー
トと異なり、本体部分２及び基板ホルダ３とも内部がＢ
Ｎ（Ｂｏｒｏｎ Ｎ１ｔｒｉｄｅ）２１．３１で形成
され、かつ外表面がＰＢＮ２２．３２で覆われている。
外表面全面をＰＢＮで覆ったのは一部でも内部の構成材
料が露出していると、その材料が溶は出したり或いは残
留酸素の影響が生じたりすることとなるからである。
料が露出していると、その材料が溶は出したり或いは残
留酸素の影響が生じたりすることとなるからである。
上記構成のスライドボートの製作は、本体部分２及び基
板ホルダ３とも加工性の良いＢＮで整形した後、その表
面全面にＣＶＤ法でＰＢＮを約０．５ｍの厚さで形成す
ることにより行なうことができる。ＰＢＮの形成は、ポ
ロンのハロゲン化合物例えばＢｃ１３に、チッソ気体例
えばアンモニアを流して熱分解生成することにより行な
う。このとき、温度を約８００℃に保てば、成長速度が
約７０μｍ／ｍｉｎとなり、約７分で０．５ｍの膜厚が
得られる。
板ホルダ３とも加工性の良いＢＮで整形した後、その表
面全面にＣＶＤ法でＰＢＮを約０．５ｍの厚さで形成す
ることにより行なうことができる。ＰＢＮの形成は、ポ
ロンのハロゲン化合物例えばＢｃ１３に、チッソ気体例
えばアンモニアを流して熱分解生成することにより行な
う。このとき、温度を約８００℃に保てば、成長速度が
約７０μｍ／ｍｉｎとなり、約７分で０．５ｍの膜厚が
得られる。
尚、上記実施例では、スライドボートの内部をＢＮで構
成しているが、本発明は外表面をＰＢＮで覆ったスライ
ドボートであれば良く、内部の構成材料がＢＮに限られ
るものでないことはいうまでもない。
成しているが、本発明は外表面をＰＢＮで覆ったスライ
ドボートであれば良く、内部の構成材料がＢＮに限られ
るものでないことはいうまでもない。
第２図は、上記スライドボートを備えた液相エピタキシ
ャル成長装置を示す図である。
ャル成長装置を示す図である。
図中、１０はスライドボートを収容する反応室、１１は
反応室内を加熱するための外部ヒータである。
反応室内を加熱するための外部ヒータである。
次に、この装置によってｍ−ｖ族混晶液相エピタキシャ
ル結晶を形成する手順を説明する。先ずスライドボート
本体部分２の一方の溶溶液溜め１に第１層成長用の過Ｇ
ａＡＳ −Ｇａ融液を、また他方の溶液溜め１に第２層
成長用のＧａＡＳ −Ｇａ融液を入れる。そして、基板
ホルダ３の凹部６に基板５を設置し、スライドボート全
体を石英の反応室１０内に入れた状態で、雰囲気として
超高純度水素ガスを流し、外部ヒータ１１で反応室１０
内を加熱する。
ル結晶を形成する手順を説明する。先ずスライドボート
本体部分２の一方の溶溶液溜め１に第１層成長用の過Ｇ
ａＡＳ −Ｇａ融液を、また他方の溶液溜め１に第２層
成長用のＧａＡＳ −Ｇａ融液を入れる。そして、基板
ホルダ３の凹部６に基板５を設置し、スライドボート全
体を石英の反応室１０内に入れた状態で、雰囲気として
超高純度水素ガスを流し、外部ヒータ１１で反応室１０
内を加熱する。
結晶の成長は第３図に示す温度プログラムに従って行な
われる。即ち、スライドボートを所定温度Ｔｉ （７０
０〜８００℃）まで加熱し、融液中の原料のＧａＡＳを
十分融解させる。所定の時間が経過し融解が終わった時
点で冷却を開始する。第１層成長開始温度Ｔ２になった
時点で基板ホルダ３を図示の状態から矢印Ｘ方向に移動
させ、融液１２と基板５とを接触させて第１層の成長を
行なう。所定の厚みが得られる時間が経過した後、基板
ホルダ３を更に移動させ、基板５を融液１２と１３の間
に第２層の成長開始温度Ｔ３になるまで待機させる。そ
して、Ｔ！Ｉに達すると、基板ホルダ３を更に移動させ
て基板５を融液１３と接触させ第２層の成長を行なう。
われる。即ち、スライドボートを所定温度Ｔｉ （７０
０〜８００℃）まで加熱し、融液中の原料のＧａＡＳを
十分融解させる。所定の時間が経過し融解が終わった時
点で冷却を開始する。第１層成長開始温度Ｔ２になった
時点で基板ホルダ３を図示の状態から矢印Ｘ方向に移動
させ、融液１２と基板５とを接触させて第１層の成長を
行なう。所定の厚みが得られる時間が経過した後、基板
ホルダ３を更に移動させ、基板５を融液１２と１３の間
に第２層の成長開始温度Ｔ３になるまで待機させる。そ
して、Ｔ！Ｉに達すると、基板ホルダ３を更に移動させ
て基板５を融液１３と接触させ第２層の成長を行なう。
所定時間が経過した後、基板ホルダ３を移動させて成長
を終える。成長終了後はボートをそのままでゆっくり冷
却するか、ボートを低温部まで引き出す或いは外部ヒー
タを反応室より移動する等の方法により急却する。
を終える。成長終了後はボートをそのままでゆっくり冷
却するか、ボートを低温部まで引き出す或いは外部ヒー
タを反応室より移動する等の方法により急却する。
上記の如くして、液相エピタキシャル成長を行なった場
合、スライドボート表面がＰＢＮで覆われているところ
から、融液が残留酸素によって酸化されるといったこと
がないし、また、ＰＢＮがＩ−Ｖ族であるので、ｍ−ｖ
族混晶エピタキシャル結晶の形成に際してカーボンのよ
うな結晶性への影響もない。
合、スライドボート表面がＰＢＮで覆われているところ
から、融液が残留酸素によって酸化されるといったこと
がないし、また、ＰＢＮがＩ−Ｖ族であるので、ｍ−ｖ
族混晶エピタキシャル結晶の形成に際してカーボンのよ
うな結晶性への影響もない。
光ヲ町」と１１来
以上説明したように本発明によれば、スライドボートの
表面をＰＢＮで覆っているので、残留酸素による融液の
酸化が防止できる上、ｍ−ｖ族混晶の成長に際しては成
長層内へ■族のカーボンが混入するといったことがない
ため、結晶性の良いエピタキシャル結晶が得られるとい
った優れた効果がある。
表面をＰＢＮで覆っているので、残留酸素による融液の
酸化が防止できる上、ｍ−ｖ族混晶の成長に際しては成
長層内へ■族のカーボンが混入するといったことがない
ため、結晶性の良いエピタキシャル結晶が得られるとい
った優れた効果がある。
第１図は、本発明に用いるスライドボートの一例を示す
断面図、第２図は前記スライドボートを備えた液相エピ
タキシャル成長装置を示す図、第３図は結晶成長の温度
プログラム図、第４図は従来スライドボートの斜視図で
ある。 ２・・・本体部分、 ３・・・基板ホルダ、２２．３２
・・・ＰＢＮ。
断面図、第２図は前記スライドボートを備えた液相エピ
タキシャル成長装置を示す図、第３図は結晶成長の温度
プログラム図、第４図は従来スライドボートの斜視図で
ある。 ２・・・本体部分、 ３・・・基板ホルダ、２２．３２
・・・ＰＢＮ。
Claims (4)
- （１）表面がＰＢＮで覆われたスライドボートを用いる
ことを特徴とする液相エピタキシャル成長法。 - （２）前記スライドボートを、III−Ｖ族混晶液相エピ
タキシャル結晶の成長に用いることを特徴とする特許請
求の範囲第（１）項に記載の液相エピタキシャル成長法
。 - （３）スライドボートの表面がＰＢＮで覆われているこ
とを特徴とする液相エピタキシャル成長装置。 - （４）前記スライドボートは溶液溜めを有する本体部分
とこれに対して水平方向にスライドできる基板ホルダと
からなり、本体部分と基板ホルダの両者が内部をＢＮで
形成し、かつ外表面全面をＰＢＮで覆ってなる構成をし
ていることを特徴とする特許請求の範囲第（３）項に記
載の液相エピタキシャル成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6312486A JPS62219514A (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 液相エピタキシヤル成長法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6312486A JPS62219514A (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 液相エピタキシヤル成長法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62219514A true JPS62219514A (ja) | 1987-09-26 |
Family
ID=13220210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6312486A Pending JPS62219514A (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 液相エピタキシヤル成長法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62219514A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5185288A (en) * | 1988-08-26 | 1993-02-09 | Hewlett-Packard Company | Epitaxial growth method |
| EP0977247A2 (en) * | 1998-07-29 | 2000-02-02 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method and apparatus for diffusing zinc into groups III-V compound semiconductors crystals |
-
1986
- 1986-03-19 JP JP6312486A patent/JPS62219514A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5185288A (en) * | 1988-08-26 | 1993-02-09 | Hewlett-Packard Company | Epitaxial growth method |
| EP0977247A2 (en) * | 1998-07-29 | 2000-02-02 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method and apparatus for diffusing zinc into groups III-V compound semiconductors crystals |
| US6516743B2 (en) * | 1998-07-29 | 2003-02-11 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method and apparatus diffusing zinc into groups III-V compound semiconductor crystals |
| EP0977247A3 (en) * | 1998-07-29 | 2005-01-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method and apparatus for diffusing zinc into groups III-V compound semiconductors crystals |
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