JPS63104324A - 半導体結晶の成長方法 - Google Patents
半導体結晶の成長方法Info
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- JPS63104324A JPS63104324A JP25027586A JP25027586A JPS63104324A JP S63104324 A JPS63104324 A JP S63104324A JP 25027586 A JP25027586 A JP 25027586A JP 25027586 A JP25027586 A JP 25027586A JP S63104324 A JPS63104324 A JP S63104324A
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Links
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (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】
〔概要〕
ガリウム−砒素（ＧａＡｓ）、或いはインジウム−燐（
ＩｎＰ）のような化合物半導体基板に、エピタキシャル
成長を行った時、そのエピタキシャル成長後の表面が平
坦な状態となるような化合物半導体結晶の製造方法であ
って、エピタキシャル成長前の基板表面に高濃度に不純
物原子をイオン注入して基板表面の結晶の原子の配列状
態を乱した状態でこれを核として結晶成長させて表面が
平坦で、かつ所定の成長速度が得られるようにした半導
体結晶の成長方法。
ＩｎＰ）のような化合物半導体基板に、エピタキシャル
成長を行った時、そのエピタキシャル成長後の表面が平
坦な状態となるような化合物半導体結晶の製造方法であ
って、エピタキシャル成長前の基板表面に高濃度に不純
物原子をイオン注入して基板表面の結晶の原子の配列状
態を乱した状態でこれを核として結晶成長させて表面が
平坦で、かつ所定の成長速度が得られるようにした半導
体結晶の成長方法。
半導体レーザ素子のような半導体発光装置を製造する際
、装置が簡単で大面積の結晶層が容易に得やすいために
、例えばＩｎＰ基板上にＩｎＰのエピタキシャル結晶を
液相エピタキシャル成長法等を用いて形成している。
、装置が簡単で大面積の結晶層が容易に得やすいために
、例えばＩｎＰ基板上にＩｎＰのエピタキシャル結晶を
液相エピタキシャル成長法等を用いて形成している。
このようなエピタキシャル結晶はできるだけ、その表面
を平坦な状態で形成することが、このエピタキシャル結
晶を用いて半導体レーザ素子のような光半導体装置を形
成する際に望まれている。
を平坦な状態で形成することが、このエピタキシャル結
晶を用いて半導体レーザ素子のような光半導体装置を形
成する際に望まれている。
従来、このようなＴｎＰの化合物半導体基板で（１００
）面や、（１１１）Ａ面、（１１１）８面のような低次
の結晶面を有し、鏡面仕上げを行った基板上に例えば液
相エピタキシャル成長法、或いは気相エピタキシャル成
長法を用いてエピタキシャル成長する際、エピタキシャ
ル成長の成長速度が所定の値に得られるように、また成
長後のエピタキシャル層に積層欠陥や、ヒロック、ピン
ト等の結晶欠陥が発生しないようにするため、これ等の
低次の結晶面より所定の角度をずらしたオフアングルの
基板結晶が用いられている。
）面や、（１１１）Ａ面、（１１１）８面のような低次
の結晶面を有し、鏡面仕上げを行った基板上に例えば液
相エピタキシャル成長法、或いは気相エピタキシャル成
長法を用いてエピタキシャル成長する際、エピタキシャ
ル成長の成長速度が所定の値に得られるように、また成
長後のエピタキシャル層に積層欠陥や、ヒロック、ピン
ト等の結晶欠陥が発生しないようにするため、これ等の
低次の結晶面より所定の角度をずらしたオフアングルの
基板結晶が用いられている。
特に気相エピタキシャル成長法では、これらの低次の結
晶面より角度を１度以上ずらしたオフアングルの基板が
用いられている。
晶面より角度を１度以上ずらしたオフアングルの基板が
用いられている。
然し、このようにエピタキシャル成長前の基板を基板表
面の結晶面より所定の角度だけ、位置ずれさせた基板を
用いてエピタキシャル層を形成した場合、そのエピタキ
シャル成長層も当然低次の（１００）面や（１１１，）
Ａ面や、（１１１）Ｂ面より所定の角度位置ずれしたエ
ピタキシャル成長層が形成される。
面の結晶面より所定の角度だけ、位置ずれさせた基板を
用いてエピタキシャル層を形成した場合、そのエピタキ
シャル成長層も当然低次の（１００）面や（１１１，）
Ａ面や、（１１１）Ｂ面より所定の角度位置ずれしたエ
ピタキシャル成長層が形成される。
ところで上記した光半導体装置を形成する際、その後の
工程でエピタキシャル成長層に不純物原子を拡散する工
程があり、その場合は低次の結晶面より位置ずれしない
エピタキシャル結晶が要求される場合がある。
工程でエピタキシャル成長層に不純物原子を拡散する工
程があり、その場合は低次の結晶面より位置ずれしない
エピタキシャル結晶が要求される場合がある。
その場合には当然、成長用基板も低次の結晶面より位置
ずれさせない面方位のものが要求されている。
ずれさせない面方位のものが要求されている。
然し、このような低次の結晶面より位置ずれしない結晶
を基板結晶として用いた場合、前記したようにエピタキ
シャル結晶の成長速度が遅くなったり、エピタキシャル
成長面に積層欠陥等の結晶欠陥が発生する問題がある。
を基板結晶として用いた場合、前記したようにエピタキ
シャル結晶の成長速度が遅くなったり、エピタキシャル
成長面に積層欠陥等の結晶欠陥が発生する問題がある。
本発明は上記した問題点を解決し、（１００）面、（１
１１）Ａ面、（１１１）Ｂ面等の低次の結晶面より所定
の角度位置ずれさせない基板結晶を用いた場合でも、形
成されるエピタキシャル結晶に結晶欠陥が発生せず、か
つ所定の成長速度が得られるような半導体結晶の成長方
法の提供を目的とする。
１１）Ａ面、（１１１）Ｂ面等の低次の結晶面より所定
の角度位置ずれさせない基板結晶を用いた場合でも、形
成されるエピタキシャル結晶に結晶欠陥が発生せず、か
つ所定の成長速度が得られるような半導体結晶の成長方
法の提供を目的とする。
Ｃ問題点を解決するための手段〕
本発明の半導体結晶の成長方法は、化合物半導体基板に
予め不純物原子を１×１０′４個／ ｃｍ ’以上のド
ーズ量でイオン注入した後、該基板上にエピタキシャル
成長する。
予め不純物原子を１×１０′４個／ ｃｍ ’以上のド
ーズ量でイオン注入した後、該基板上にエピタキシャル
成長する。
本発明の半導体結晶の成長方法は、低次の結晶面より所
定の角度位置ずれさせないエピタキシャル成長用基板に
予め高濃度に不純物原子をイオン注入してその基板表面
の結晶状態を一様に乱し、それによって結晶の核生成が
容易に行い得るようにしてエピタキシャル成長の成長速
度を向上させるとともに、この基板結晶表面を均一に乱
していることで積層欠陥等の発生を無くすようにしたも
のである。
定の角度位置ずれさせないエピタキシャル成長用基板に
予め高濃度に不純物原子をイオン注入してその基板表面
の結晶状態を一様に乱し、それによって結晶の核生成が
容易に行い得るようにしてエピタキシャル成長の成長速
度を向上させるとともに、この基板結晶表面を均一に乱
していることで積層欠陥等の発生を無くすようにしたも
のである。
以下、図面を用いながら本発明の一実施例につき詳細に
説明する。
説明する。
第１図に示すように、不純物原子濃度が１×１０１１Ｉ
／ ｃｍ ”で、（１００）面からのオフアングルが０
．０１度以内のＮゝ型のＩｎＰの基板１の表面にシリコ
ン（Ｓｉ）イオンを矢印Ａ方向より５Ｘ１０”／（２）
２０ドーズ量でイオン注入して基板表面に高濃度イオン
注入層２を形成する。
／ ｃｍ ”で、（１００）面からのオフアングルが０
．０１度以内のＮゝ型のＩｎＰの基板１の表面にシリコ
ン（Ｓｉ）イオンを矢印Ａ方向より５Ｘ１０”／（２）
２０ドーズ量でイオン注入して基板表面に高濃度イオン
注入層２を形成する。
次いで、この基板１を第２図に示す液相エピタキシャル
成長装置の基板支持台１１の凹所１２に設置し、この基
板支持台１工上に設置されたスライド部材１３と共に図
示しないが反応管内に導入する。
成長装置の基板支持台１１の凹所１２に設置し、この基
板支持台１工上に設置されたスライド部材１３と共に図
示しないが反応管内に導入する。
そして反応管内を加熱してスライド部材１３の液溜め１
４内に設置されたＩｎＰより成るエピタキシャル成長用
材料１５を６５０℃の温度に溶融した後、この液溜め１
４を基板１上に設置し、この溶融温度より１０℃温度を
低下させた過冷却温度で、基板１０表面に形成されてい
る高濃度イオン注入層が浸食されない状態で液相エピタ
キシャル成長を行う。
４内に設置されたＩｎＰより成るエピタキシャル成長用
材料１５を６５０℃の温度に溶融した後、この液溜め１
４を基板１上に設置し、この溶融温度より１０℃温度を
低下させた過冷却温度で、基板１０表面に形成されてい
る高濃度イオン注入層が浸食されない状態で液相エピタ
キシャル成長を行う。
その後、このエピタキシャル成長された結晶面の表面を
顕微鏡にて観察したところ、積層欠陥の発生しない鏡面
状態のエピタキシャル層の表面が得られた。
顕微鏡にて観察したところ、積層欠陥の発生しない鏡面
状態のエピタキシャル層の表面が得られた。
本実施例と比較するため、基板１にイオン注入を行わな
い状態で液相エピタキシャル成長を行つたところ、その
エピタキシャル成長面は凹凸が発生して本実施例のよう
に鏡面を有するエピタキシャル結晶は得られなかった。
い状態で液相エピタキシャル成長を行つたところ、その
エピタキシャル成長面は凹凸が発生して本実施例のよう
に鏡面を有するエピタキシャル結晶は得られなかった。
尚・本実施例では基板にＩｎＰの結晶を用いたが、Ｉｎ
Ｐに限らず、ＧａＡｓの結晶を用いてもよい。
Ｐに限らず、ＧａＡｓの結晶を用いてもよい。
またイオン注入する不純物原子はＳｉに限らず、その化
合物半導体と同一の導電型を示す不純物原子であるなら
ば、イオウ（Ｓ）や亜鉛（Ｚｎ）やベリリウム（Ｂｅ）
等の不純物原子をイオン注入しても良い。
合物半導体と同一の導電型を示す不純物原子であるなら
ば、イオウ（Ｓ）や亜鉛（Ｚｎ）やベリリウム（Ｂｅ）
等の不純物原子をイオン注入しても良い。
以上述べたように、本発明の半導体結晶の成長方法によ
れば、結晶欠陥を発生しないエピタキシャル結晶が、所
定の結晶速度で成長でき、本発明の方法で形成したエピ
タキシャル結晶を用いて光半導体装置を形成すれば、高
信頼度の半導体装置が得られる効果がある。
れば、結晶欠陥を発生しないエピタキシャル結晶が、所
定の結晶速度で成長でき、本発明の方法で形成したエピ
タキシャル結晶を用いて光半導体装置を形成すれば、高
信頼度の半導体装置が得られる効果がある。
第１図は本発明の方法に用いる半導体基板の断面図、
第２図は本発明の方法に用いるエピタキシャル成長装置
の断面図である。 図に於いて、 １はＩｎＰ基板、２は高濃度イオン注入層、１１は支持
台、１２は凹所、１３はスライド部材、１４は液溜め、
１５はエピタキシャル層成長用材料、Ａはイオン注入の
方向を示す矢印である。
の断面図である。 図に於いて、 １はＩｎＰ基板、２は高濃度イオン注入層、１１は支持
台、１２は凹所、１３はスライド部材、１４は液溜め、
１５はエピタキシャル層成長用材料、Ａはイオン注入の
方向を示す矢印である。
Claims (1)
- 化合物半導体基板（１）に予め不純物原子を１×１０＾
１＾４個／ｃｍ＾３以上のドーズ量でイオン注入した後
、該基板（１）上にエピタキシャル成長することを特徴
とする半導体結晶の成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25027586A JPS63104324A (ja) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | 半導体結晶の成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25027586A JPS63104324A (ja) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | 半導体結晶の成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63104324A true JPS63104324A (ja) | 1988-05-09 |
Family
ID=17205472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25027586A Pending JPS63104324A (ja) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | 半導体結晶の成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63104324A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010118672A (ja) * | 2002-02-08 | 2010-05-27 | Cree Inc | 改良エピタキシャル堆積のために炭化珪素基板を処理する方法、及びその方法によって得られる構造とデバイス |
-
1986
- 1986-10-20 JP JP25027586A patent/JPS63104324A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010118672A (ja) * | 2002-02-08 | 2010-05-27 | Cree Inc | 改良エピタキシャル堆積のために炭化珪素基板を処理する方法、及びその方法によって得られる構造とデバイス |
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