JPS6283398A - 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
- JPS6283398A JPS6283398A JP22035285A JP22035285A JPS6283398A JP S6283398 A JPS6283398 A JP S6283398A JP 22035285 A JP22035285 A JP 22035285A JP 22035285 A JP22035285 A JP 22035285A JP S6283398 A JPS6283398 A JP S6283398A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- growth
- substrate
- soln
- holder
- epitaxial growth
- Prior art date
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- Pending
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (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〕
この発明は、導電型あるいは組成の異なる結晶層を連続
して多層成長させる液相エピタキシャル成長装置の改良
に関するものである。
して多層成長させる液相エピタキシャル成長装置の改良
に関するものである。
周知の如く、化合物半導体を用いた光半導体素子は、２
層以上の結晶層で構成されている。その製法は、気相法
と液相法に大別される。
層以上の結晶層で構成されている。その製法は、気相法
と液相法に大別される。
液相エピタキシャル成長法は、ＧａＰ 、 ＧａＡｓ
、 ＩｎＰなどの光半導体素子の製造に利用されており
、産業上極めて重要な技術となっている。成長装置に関
しても、目的に応じて種々の装置が提案されているが、
一長一短があった。すなわち連続して多層成長を行う装
置としては、一般に図４に示すような成長溶液槽が２個
以上で構成された横型スライドポート装置が用いられて
いる。スライドボート装置は、半導体レーザーなどの薄
層形成法としての利点を有する反面、下記のような問題
点を持っている。
、 ＩｎＰなどの光半導体素子の製造に利用されており
、産業上極めて重要な技術となっている。成長装置に関
しても、目的に応じて種々の装置が提案されているが、
一長一短があった。すなわち連続して多層成長を行う装
置としては、一般に図４に示すような成長溶液槽が２個
以上で構成された横型スライドポート装置が用いられて
いる。スライドボート装置は、半導体レーザーなどの薄
層形成法としての利点を有する反面、下記のような問題
点を持っている。
■ 基板１枚に対して各々複数の成長溶液が必要であり
、基板を多数枚処理する場合には、治具構造が複雑にな
り量産に不向きである。
、基板を多数枚処理する場合には、治具構造が複雑にな
り量産に不向きである。
■ スライドによる結晶表面のスクラッチの発生や成長
溶液の混合による成長界面及び表面の特性の悪化がある
。
溶液の混合による成長界面及び表面の特性の悪化がある
。
■ 酸素やその他の不純物を除去する為には、成長溶液
を長時間、ベーキングすることが必要であるが、基板結
晶と成長溶液が同一温度ゾーンに配置されている為、ベ
ーキング時間は、基板の熱劣化が生じない範囲に限定さ
れる。
を長時間、ベーキングすることが必要であるが、基板結
晶と成長溶液が同一温度ゾーンに配置されている為、ベ
ーキング時間は、基板の熱劣化が生じない範囲に限定さ
れる。
上記の問題点を解決する為に、改良型のスライドボート
装置が種々提案されているが、装置としては、より複雑
になると云う欠点がある。
装置が種々提案されているが、装置としては、より複雑
になると云う欠点がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、従来より
公知の縦型浸漬法を採用し、これに独自の改良を加える
ことにより、特性のバラツキの少ない量産性に優れた連
続して多層成長させることを可能としだ液相エピタキシ
ャル成長装置を提供するものである。
公知の縦型浸漬法を採用し、これに独自の改良を加える
ことにより、特性のバラツキの少ない量産性に優れた連
続して多層成長させることを可能としだ液相エピタキシ
ャル成長装置を提供するものである。
すなわち、本発明においては上下、駆動及び回転駆動が
可能な操作棒に装着された基板保持具と固定支持台また
は回転駆動及び上下駆動が可能な支持台の上に配置され
た複数個の成長溶液槽を具備した縦型浸漬型の液相エピ
タキシャル成長装置である。
可能な操作棒に装着された基板保持具と固定支持台また
は回転駆動及び上下駆動が可能な支持台の上に配置され
た複数個の成長溶液槽を具備した縦型浸漬型の液相エピ
タキシャル成長装置である。
この装置により、基板をセットした基板保持具を、第１
の成長溶液槽から順次、溶液槽を移し換えて行くことに
よシ、連続してエピタキシャル層を多層成長させること
を可能とした。
の成長溶液槽から順次、溶液槽を移し換えて行くことに
よシ、連続してエピタキシャル層を多層成長させること
を可能とした。
第１の発明は基板を回転させる方式の装置であり、第２
の発明は溶液槽を回転させる方式の装置に関するもので
ある。
の発明は溶液槽を回転させる方式の装置に関するもので
ある。
以下、図を参照して実施例を説明する。
第１図は、本発明の装置の断面を模式的に示したもので
ある。５は縦型電気炉、４は石英管である。１は操作棒
で先端に基板保持具３が装着される。操作棒の先端は、
各成長溶液槽６ａ、５ｂ。
ある。５は縦型電気炉、４は石英管である。１は操作棒
で先端に基板保持具３が装着される。操作棒の先端は、
各成長溶液槽６ａ、５ｂ。
・・・の中心と一致するように反応管の中心から距離Ｘ
だけずらすように加工されている。２は操作棒の上下及
び回転、駆動装置である。また電気炉内の均熱部に支持
台７の上に複数の成長溶液槽５ａ。
だけずらすように加工されている。２は操作棒の上下及
び回転、駆動装置である。また電気炉内の均熱部に支持
台７の上に複数の成長溶液槽５ａ。
６ｂ・・・が配置されている。各溶液槽にはそれぞれ組
成の異なる結晶を成長させるだめの溶液が入っている。
成の異なる結晶を成長させるだめの溶液が入っている。
組成の異なる結晶とは単に溶液組成が異なるものばかり
でなく、ｐ型あるいはｎ型半導体を得る為のドーパント
の異なるものや、不純物濃度の異なるものまで含むこと
を意味している。８は支持台の上下及び回転駆動装置で
ある。第２図。
でなく、ｐ型あるいはｎ型半導体を得る為のドーパント
の異なるものや、不純物濃度の異なるものまで含むこと
を意味している。８は支持台の上下及び回転駆動装置で
ある。第２図。
第３図は支持台７の上の成長溶液槽６の平面図である。
第２図は成長溶液槽６が２槽の場合、第３図ば４槽の場
合の例を示す。
合の例を示す。
第１図は基板保持具３および支持台７の両方を上下、回
転、駆動可能として説明しであるが、いずれか一方のみ
を回転駆動可能としても本発明の目的を十分達成できる
ことは言うまでもない。
転、駆動可能として説明しであるが、いずれか一方のみ
を回転駆動可能としても本発明の目的を十分達成できる
ことは言うまでもない。
次に操作法について、２槽の場合を例にして、説明する
。
。
■ 基板保持具を回転させる場合である。基板（図示せ
ず）を取付けた基板保持具３は、成長開始前は電気炉５
の上部の低温ゾーンに保持し、高温で成長溶液１４を飽
和させた後、操作棒２を下げ成長溶液の直上で予熱後筒
１の成長溶液１４ａに浸漬し、所望の温度まで除冷し、
第１の層を成長させる。所望の温度に到達した時、基板
保持具３の下端が成長溶液槽６ａの上端以上になるまで
引き上げ、操作棒１を１８０°回転し、再び操作棒１を
下げ、基板保持具３を第２の成長溶液槽６ｂに浸漬し第
２の層を成長させる。
ず）を取付けた基板保持具３は、成長開始前は電気炉５
の上部の低温ゾーンに保持し、高温で成長溶液１４を飽
和させた後、操作棒２を下げ成長溶液の直上で予熱後筒
１の成長溶液１４ａに浸漬し、所望の温度まで除冷し、
第１の層を成長させる。所望の温度に到達した時、基板
保持具３の下端が成長溶液槽６ａの上端以上になるまで
引き上げ、操作棒１を１８０°回転し、再び操作棒１を
下げ、基板保持具３を第２の成長溶液槽６ｂに浸漬し第
２の層を成長させる。
■ 支持台７を上下、回転させる場合である。
■と同様に、第１の層を成長させた後、基板保持具３の
下端が成長溶液槽６ａの上端よシ出るまで支持台７を下
げ、支持台７を１８００回転した後、再び支持台７を上
昇し、基板保持具３を第２の成長溶液槽６ｂに浸漬し、
第２の層を成長させる。
下端が成長溶液槽６ａの上端よシ出るまで支持台７を下
げ、支持台７を１８００回転した後、再び支持台７を上
昇し、基板保持具３を第２の成長溶液槽６ｂに浸漬し、
第２の層を成長させる。
基板保持具３には１枚の基板を取付けても良いが、複数
枚の基板を取付けた方が能率的である。
枚の基板を取付けた方が能率的である。
本発明の装置は、以下のような効果を有する。
■ 装置の構造が単純で、操作及び原料の調整が容易で
あり、量産性に優れている。
あり、量産性に優れている。
すなわち、基板保持具には５０間φの基板を２０枚セッ
トすることが可能である。２０枚同時に成長させる場合
でも、２層を成長させるのであれば、成長溶液は２個で
良いが、スライドｉｔ？−ト装置では４０個必要となる
。
トすることが可能である。２０枚同時に成長させる場合
でも、２層を成長させるのであれば、成長溶液は２個で
良いが、スライドｉｔ？−ト装置では４０個必要となる
。
■ 成長溶液の移し換えの時または成長終了の時に溶液
は自重で落下することによって結晶表面から取り去られ
るので、結晶表面のスクラッチの発生や成長溶液の混合
などもなく、極めて平滑な界面とウエノ・−全面に渡っ
て鏡面が得られる。
は自重で落下することによって結晶表面から取り去られ
るので、結晶表面のスクラッチの発生や成長溶液の混合
などもなく、極めて平滑な界面とウエノ・−全面に渡っ
て鏡面が得られる。
■ 高温でベーキングする時に、基板は炉外の低温部に
保持しである為、基板の熱劣化がなく、ベーキング時間
を設定でき、高純度の結晶層が得られる。
保持しである為、基板の熱劣化がなく、ベーキング時間
を設定でき、高純度の結晶層が得られる。
本発明の装置は、特に、酸化の激しいアルミニウムを含
むＧａＡｔＡｓ系、あるいは、熱分解の影響の大きいＩ
ｎＰ基板を用いたＩｎＧａＡｓＰ系の多層成長に適する
。また第２図の石英管上部にグートノ々ルブによシ成長
系（加熱部分）と遮断可能な予備室またはグローブデッ
クスを設置した装置としても良い。
むＧａＡｔＡｓ系、あるいは、熱分解の影響の大きいＩ
ｎＰ基板を用いたＩｎＧａＡｓＰ系の多層成長に適する
。また第２図の石英管上部にグートノ々ルブによシ成長
系（加熱部分）と遮断可能な予備室またはグローブデッ
クスを設置した装置としても良い。
第１図は、本発明の縦型浸漬型成長装置の一例を示す図
である。 １・・・操作棒、２・・・上部上下及び回転駆動装置、
３・・・基板保持具、４・・・石英管、５・・・縦型電
気炉、６、・・成長溶液槽、７・・・支持台、８・・・
下部上下及び回転駆動装置、Ｘ・・・基板保持具３及び
成長溶液槽６の中心と石英管４の中心との距離 第２図は、成長溶液槽が２槽の場合の例を示す平面図で
ある。 ６ａ 、６ｂ・・・成長溶液槽 第３図は、同じく、４槽の場合の例を示す平面図である
。 ６ ａ 、 ６ ｂ 、 ６ ｃ 、 ６ ｄ ＝−成
長溶液槽第４図は、従来技術のスライドコート装置を示
す説明図である。 ４−１・・・石英管、４−２・・・溶液槽、４−３・・
・基板スラ・ｆダー、４−４・・・基板結晶、４−５．
４−６゜４−７．４−８・・・成長溶液。 特許出願人 昭和電工株式会社 代理人 弁理士 菊 地 精 −第４図
である。 １・・・操作棒、２・・・上部上下及び回転駆動装置、
３・・・基板保持具、４・・・石英管、５・・・縦型電
気炉、６、・・成長溶液槽、７・・・支持台、８・・・
下部上下及び回転駆動装置、Ｘ・・・基板保持具３及び
成長溶液槽６の中心と石英管４の中心との距離 第２図は、成長溶液槽が２槽の場合の例を示す平面図で
ある。 ６ａ 、６ｂ・・・成長溶液槽 第３図は、同じく、４槽の場合の例を示す平面図である
。 ６ ａ 、 ６ ｂ 、 ６ ｃ 、 ６ ｄ ＝−成
長溶液槽第４図は、従来技術のスライドコート装置を示
す説明図である。 ４−１・・・石英管、４−２・・・溶液槽、４−３・・
・基板スラ・ｆダー、４−４・・・基板結晶、４−５．
４−６゜４−７．４−８・・・成長溶液。 特許出願人 昭和電工株式会社 代理人 弁理士 菊 地 精 −第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）、化合物半導体基板上に、組成の異なる結晶層を連
続して多層成長させる液相エピタキシャル成長装置であ
って、上下駆動及び回転駆動が可能な操作棒に装着され
た基板保持具と、支持台の上に配置された複数個の成長
溶液槽とを具備したことを特徴とする、縦型浸漬型の液
相エピタキシャル成長装置 ２）、化合物半導体基板上に組成の異なる結晶層を連続
して多層成長させる液相エピタキシャル成長装置であっ
て、操作棒に装着された基板保持具と、上下駆動及び回
転駆動が可能な支持台の上に配置された複数個の成長溶
液槽とを具備したことを特徴とする、縦型浸漬型の液相
エピタキシャル成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22035285A JPS6283398A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | 液相エピタキシヤル成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22035285A JPS6283398A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | 液相エピタキシヤル成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6283398A true JPS6283398A (ja) | 1987-04-16 |
Family
ID=16749788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22035285A Pending JPS6283398A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | 液相エピタキシヤル成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6283398A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6350392A (ja) * | 1986-08-20 | 1988-03-03 | Nec Corp | エピタキシヤル成長法 |
| US5922126A (en) * | 1996-05-31 | 1999-07-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor liquid phase epitaxial growth method and apparatus, and its wafer holder |
| US6231667B1 (en) * | 1997-11-28 | 2001-05-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid phase growth method and liquid phase growth apparatus |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4939221A (ja) * | 1972-08-23 | 1974-04-12 |
-
1985
- 1985-10-04 JP JP22035285A patent/JPS6283398A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4939221A (ja) * | 1972-08-23 | 1974-04-12 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6350392A (ja) * | 1986-08-20 | 1988-03-03 | Nec Corp | エピタキシヤル成長法 |
| US5922126A (en) * | 1996-05-31 | 1999-07-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor liquid phase epitaxial growth method and apparatus, and its wafer holder |
| US6231667B1 (en) * | 1997-11-28 | 2001-05-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid phase growth method and liquid phase growth apparatus |
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