JPH0214894A - 液相エピタキシャル成長方法 - Google Patents
液相エピタキシャル成長方法Info
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- JPH0214894A JPH0214894A JP16432888A JP16432888A JPH0214894A JP H0214894 A JPH0214894 A JP H0214894A JP 16432888 A JP16432888 A JP 16432888A JP 16432888 A JP16432888 A JP 16432888A JP H0214894 A JPH0214894 A JP H0214894A
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Landscapes
- 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〕
本発明は半導体製造に用いられる液相エピタキシャル成
長方法に関し、特に異種組成の成長層を複数形成する連
続スライド式液相エピタキシャル成長方法に関する。
長方法に関し、特に異種組成の成長層を複数形成する連
続スライド式液相エピタキシャル成長方法に関する。
従来、異種ｉ＋ｉ成、特に四元化合物半導体の場合の成
長層を得るなめには、溶解度曲線により決められる溶質
材料を精密に秤量して用い、一般に行なわれている液相
エピタキシャル成長法に従って異種組成の成長層を得て
いた。
長層を得るなめには、溶解度曲線により決められる溶質
材料を精密に秤量して用い、一般に行なわれている液相
エピタキシャル成長法に従って異種組成の成長層を得て
いた。
又、飽和溶解量が大きな元素と、小さな元素を用いる場
合、同時に溶解すると、溶解量が大きい元素が必要以上
溶けて所望の混晶比が得られなくなるため、先に飽和溶
解量が小さな元素のみを溶媒に入れて溶融した後、あら
ためて上記溶解度の大きな元素を入れて溶融し溶解量の
大きな元素の溶解を抑えて成長溶液を形成してエピタキ
シャル成長を行っていた。
合、同時に溶解すると、溶解量が大きい元素が必要以上
溶けて所望の混晶比が得られなくなるため、先に飽和溶
解量が小さな元素のみを溶媒に入れて溶融した後、あら
ためて上記溶解度の大きな元素を入れて溶融し溶解量の
大きな元素の溶解を抑えて成長溶液を形成してエピタキ
シャル成長を行っていた。
上述した従来の溶液形成方法では、所望の混晶比を得る
ために、あらかじめ、溶解度の小さい元素を溶媒に入れ
て成長装置もしくは、成長装置と同等の清浄度及び温度
制御性を有する装置で、上記材料を昇温保持し、溶液が
均一になった時点で冷却して収り出し、再び溶解度の大
きい元素を投入して昇温、保持してエピタキシャル成長
を行っていた。従って、溶液形成のための装置と多くの
工数が必要となり、かつ、工程増のために溶液の清浄度
保証も困難であった。
ために、あらかじめ、溶解度の小さい元素を溶媒に入れ
て成長装置もしくは、成長装置と同等の清浄度及び温度
制御性を有する装置で、上記材料を昇温保持し、溶液が
均一になった時点で冷却して収り出し、再び溶解度の大
きい元素を投入して昇温、保持してエピタキシャル成長
を行っていた。従って、溶液形成のための装置と多くの
工数が必要となり、かつ、工程増のために溶液の清浄度
保証も困難であった。
本発明の液相エピタキシャル成長方法は、成長用浴槽下
部を構成し基板結晶を保持するスライド板と、前記スラ
イド板上に設けられ成長用浴槽を構成する複数の貫通孔
を有する溶液分離板と、前記溶液分離板上に設けられ前
記溶液分離板の貫通孔と共に溶解度の小さい元素を溶す
ための溶媒用浴槽を構成する複数の貫通孔を有し、前記
溶液分離板の貫通孔にそれぞれ対応した位置にへこみを
有する浴槽板とを含んでなる成長装置を用い、前記ｌ＼
こみに溶解度の大きい元素を含む種結晶を取り付け、か
つ前記溶媒用浴槽に溶解度の小さい元素を含む溶媒を入
れる工程と、前記溶解度の小さい元素が均一に溶融した
後前記浴槽板と前記溶液分離板とを相対的に移動せしめ
て成長用浴槽を構成すると共に前記種結晶に接触する成
長用溶液を形成する工程とを含んで構成される。
部を構成し基板結晶を保持するスライド板と、前記スラ
イド板上に設けられ成長用浴槽を構成する複数の貫通孔
を有する溶液分離板と、前記溶液分離板上に設けられ前
記溶液分離板の貫通孔と共に溶解度の小さい元素を溶す
ための溶媒用浴槽を構成する複数の貫通孔を有し、前記
溶液分離板の貫通孔にそれぞれ対応した位置にへこみを
有する浴槽板とを含んでなる成長装置を用い、前記ｌ＼
こみに溶解度の大きい元素を含む種結晶を取り付け、か
つ前記溶媒用浴槽に溶解度の小さい元素を含む溶媒を入
れる工程と、前記溶解度の小さい元素が均一に溶融した
後前記浴槽板と前記溶液分離板とを相対的に移動せしめ
て成長用浴槽を構成すると共に前記種結晶に接触する成
長用溶液を形成する工程とを含んで構成される。
次に本発明を光通信用ＩｎＰ系半導体レーザダイオード
の液相成長に適用した実施例を、図面を参照して説明す
る。
の液相成長に適用した実施例を、図面を参照して説明す
る。
第１図（ａ ）は本発明の第１の実施例を説明するため
の成長前の液相成長用ボートの断面図である。
の成長前の液相成長用ボートの断面図である。
すなわち、成長用ホードは成長用浴槽の下部を構成し基
板結晶１６を保持するスライド板１７と、このスライド
板１７上に設けられ成長用浴槽を構成する複数の貫通孔
を有する溶液分離板１４と、この溶液分離板１４上に設
けられ、溶液分離板１４の貫通孔と共に溶解度の小さい
元素を溶すための溶媒用浴槽を構成する複数の貫通孔を
有し、溶液分離板の貫通孔にそれぞれ対応した位置にへ
こみ１８を有する浴槽板１１から構成されており、溶媒
用の第１浴槽１９Ａと第２浴槽１９Ｂに溶液が配置され
た様子を示している。
板結晶１６を保持するスライド板１７と、このスライド
板１７上に設けられ成長用浴槽を構成する複数の貫通孔
を有する溶液分離板１４と、この溶液分離板１４上に設
けられ、溶液分離板１４の貫通孔と共に溶解度の小さい
元素を溶すための溶媒用浴槽を構成する複数の貫通孔を
有し、溶液分離板の貫通孔にそれぞれ対応した位置にへ
こみ１８を有する浴槽板１１から構成されており、溶媒
用の第１浴槽１９Ａと第２浴槽１９Ｂに溶液が配置され
た様子を示している。
成長については、特願昭５３−４９２６にも述べられて
いるが、例えば、第１層、第２層用として、溶媒Ｉｎと
溶解度の小さい溶質であるＩｎＡｓと、ＧａＡｓを、さ
らに不純物としてのＳｏおよびＺｎをあらかじめ溶解度
曲線から求められる必要量を秤量し、第１層用浴槽１９
Ａと第２層用浴槽１９Ｂに投入配置し、さらに、基板結
晶１６および各層の溶解度が大きい元素を含むＩｎＰ種
結晶１３を配置する。
いるが、例えば、第１層、第２層用として、溶媒Ｉｎと
溶解度の小さい溶質であるＩｎＡｓと、ＧａＡｓを、さ
らに不純物としてのＳｏおよびＺｎをあらかじめ溶解度
曲線から求められる必要量を秤量し、第１層用浴槽１９
Ａと第２層用浴槽１９Ｂに投入配置し、さらに、基板結
晶１６および各層の溶解度が大きい元素を含むＩｎＰ種
結晶１３を配置する。
第１図（ａ）の状態で水素雰囲気中で約８００℃、２時
間保持し、溶媒Ｉｎおよび溶質ＩｎＡｓとＧａＡｓを含
む溶液を形成する。
間保持し、溶媒Ｉｎおよび溶質ＩｎＡｓとＧａＡｓを含
む溶液を形成する。
その後、浴槽板１１を矢印の方向に移動せしめる事によ
って、第１図（ｂンの状態にする。即ち、スライド板１
７と溶液分離板１４とで成長浴槽を構成し、ＩｎＰ種結
晶１３に対する成長用溶液１５を形成する。この状態で
さらに１〜２時間保時する事によって先に溶解度が小さ
い元素が溶は込んだ溶液に溶解度が大きい元素が種結晶
より溶は込んで平衡となる。即ち、所望の混晶比を得る
に必要な、溶解度の大きい元素が必要以上溶は込まない
溶液が実現する。
って、第１図（ｂンの状態にする。即ち、スライド板１
７と溶液分離板１４とで成長浴槽を構成し、ＩｎＰ種結
晶１３に対する成長用溶液１５を形成する。この状態で
さらに１〜２時間保時する事によって先に溶解度が小さ
い元素が溶は込んだ溶液に溶解度が大きい元素が種結晶
より溶は込んで平衡となる。即ち、所望の混晶比を得る
に必要な、溶解度の大きい元素が必要以上溶は込まない
溶液が実現する。
その後、一定の降温速度（０，１〜０．８℃／ｍ１ｎ）
で降温し第１層１ｎｘＧａ１−ｘＡｓｙＰｔ−ｙの活性
層（波長１．５５μｍ帯の場合混晶比はＸ崎ｏ、６．ｙ
崎０゜４）成長開始温度に達したならば、第１図に示し
たスライド板１７を矢印の方向に移動させ、第１Ｍ成長
用溶液の下側に基板結晶１６を位置せしめる。所ソの成
長層厚を得るに必要な時間保持した後、順次スライド板
１７を矢印の方向に移動させ成長層を得る。
で降温し第１層１ｎｘＧａ１−ｘＡｓｙＰｔ−ｙの活性
層（波長１．５５μｍ帯の場合混晶比はＸ崎ｏ、６．ｙ
崎０゜４）成長開始温度に達したならば、第１図に示し
たスライド板１７を矢印の方向に移動させ、第１Ｍ成長
用溶液の下側に基板結晶１６を位置せしめる。所ソの成
長層厚を得るに必要な時間保持した後、順次スライド板
１７を矢印の方向に移動させ成長層を得る。
従って、本実施例の波長１．５５μｍ帯の混晶比を得る
ために、従来行っていた２段階の溶液形成工程が不要と
なり、溶解度の大きいＰが多く溶は込むことによって生
ずる波長の短波側へのシフトが抑えられ、混晶比制御は
１度のエピタキシャル成長工程で実現できた。
ために、従来行っていた２段階の溶液形成工程が不要と
なり、溶解度の大きいＰが多く溶は込むことによって生
ずる波長の短波側へのシフトが抑えられ、混晶比制御は
１度のエピタキシャル成長工程で実現できた。
第２図（ａ＞、（ｂ）は本発明の第２の実施例を説明す
るための液相成長用ボートの断面図である。即ち、第１
の実施例と同様、溶解度の小さい元素があらかじめ溶か
し込まれた溶液２２を成長層境界の急峻性を向上させる
ための洗浄溶液として導入するという点に本発明を適用
したものである。
るための液相成長用ボートの断面図である。即ち、第１
の実施例と同様、溶解度の小さい元素があらかじめ溶か
し込まれた溶液２２を成長層境界の急峻性を向上させる
ための洗浄溶液として導入するという点に本発明を適用
したものである。
まず、第２図（ａ）に示す様に、溶解度が大きい元素を
含む洗浄溶液用種結晶２３に接する、溶解度が小さい元
素を溶し込んだ溶液２２を作ったのち、第２図（ｂ）に
示す様に、スライド板１７と溶液分離板２４とで成長浴
槽を形成し、成長用溶液２５と洗浄用溶液２６とを分離
することにより、洗浄溶液２６の液相組成が制御される
ため、洗浄溶液２６による、メルトバック、又は異常成
長を抑えることができる。
含む洗浄溶液用種結晶２３に接する、溶解度が小さい元
素を溶し込んだ溶液２２を作ったのち、第２図（ｂ）に
示す様に、スライド板１７と溶液分離板２４とで成長浴
槽を形成し、成長用溶液２５と洗浄用溶液２６とを分離
することにより、洗浄溶液２６の液相組成が制御される
ため、洗浄溶液２６による、メルトバック、又は異常成
長を抑えることができる。
以上説明した様に本発明は、溶解度が小さい元素を多く
、かつ溶解度が大きい元素を少なく溶かし込むことによ
り、所望の混晶比（組成）の成長層を得るために従来採
用していた２度にわたる溶液形成工程をなくし、１度の
成長工程で所望の混晶比の成長層を得る事が可能となっ
たため溶液の清浄度を保ち、かつ成長装置の台数および
作業工数の低減を計ることができた。即ち成長結晶の品
質及び生産性を向上できる効果がある。
、かつ溶解度が大きい元素を少なく溶かし込むことによ
り、所望の混晶比（組成）の成長層を得るために従来採
用していた２度にわたる溶液形成工程をなくし、１度の
成長工程で所望の混晶比の成長層を得る事が可能となっ
たため溶液の清浄度を保ち、かつ成長装置の台数および
作業工数の低減を計ることができた。即ち成長結晶の品
質及び生産性を向上できる効果がある。
第１図（ａ）、（ｂ）および第２図（ａ）。
（ｂ）は本発明の第１及び第２の実施例を説明するため
の工程順に示した液相成長用ボートの断面図である。 １１．２１・・・浴槽板、１２．２２・・・溶解度が小
さい元素を含む溶液、１３．２３・・・溶解度が太きい
元素を含む種結晶、１４．２４・・・溶液分解板、１５
．２５・・・成長用溶液、１６・・・基板結晶、１７・
・スライド板、１８・・・へこみ、１９Ａ・・・第１の
浴槽、１９Ｂ・・・第２の浴槽、２６・・・洗浄用溶液
。
の工程順に示した液相成長用ボートの断面図である。 １１．２１・・・浴槽板、１２．２２・・・溶解度が小
さい元素を含む溶液、１３．２３・・・溶解度が太きい
元素を含む種結晶、１４．２４・・・溶液分解板、１５
．２５・・・成長用溶液、１６・・・基板結晶、１７・
・スライド板、１８・・・へこみ、１９Ａ・・・第１の
浴槽、１９Ｂ・・・第２の浴槽、２６・・・洗浄用溶液
。
Claims (1)
- 成長用浴槽下部を構成し基板結晶を保持するスライド板
と、前記スライド板上に設けられ成長用浴槽を構成する
複数の貫通孔を有する溶液分離板と、前記溶液分離板上
に設けられ前記溶液分離板の貫通孔と共に溶解度の小さ
い元素を溶すための溶媒用浴槽を構成する複数の貫通孔
を有し、前記溶液分離板の貫通孔にそれぞれ対応した位
置にへこみを有する浴槽板とを含んでなる成長装置を用
い、前記へこみに溶解度の大きい元素を含む種結晶を取
り付け、かつ前記溶媒用浴槽に溶解度の小さい元素を含
む溶媒を入れる工程と、前記溶解度の小さい元素が均一
に溶融した後前記浴槽板と前記溶液分離板とを相対的に
移動せしめて成長用浴槽を構成すると共に前記種結晶に
接触する成長用溶液を形成する工程とを含むことを特徴
とする液相エピタキシャル成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16432888A JPH0214894A (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | 液相エピタキシャル成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16432888A JPH0214894A (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | 液相エピタキシャル成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0214894A true JPH0214894A (ja) | 1990-01-18 |
Family
ID=15791079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16432888A Pending JPH0214894A (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | 液相エピタキシャル成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0214894A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6217791B1 (en) | 1991-12-18 | 2001-04-17 | Asahi Denka Kogyo K.K. | Refrigerant incorporating a polyoxyalkylene glycol monomethylether |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56149399A (en) * | 1980-04-16 | 1981-11-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Liquid phase epitaxial growing method |
| JPS58120594A (ja) * | 1981-12-28 | 1983-07-18 | ジヤン−ルイ・ブンチモル | 液相エピタキシヤル析出法 |
| JPS60166297A (ja) * | 1984-02-06 | 1985-08-29 | Nec Corp | 液相エピタキシヤル成長用装置及び成長方法 |
-
1988
- 1988-06-30 JP JP16432888A patent/JPH0214894A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56149399A (en) * | 1980-04-16 | 1981-11-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Liquid phase epitaxial growing method |
| JPS58120594A (ja) * | 1981-12-28 | 1983-07-18 | ジヤン−ルイ・ブンチモル | 液相エピタキシヤル析出法 |
| JPS60166297A (ja) * | 1984-02-06 | 1985-08-29 | Nec Corp | 液相エピタキシヤル成長用装置及び成長方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6217791B1 (en) | 1991-12-18 | 2001-04-17 | Asahi Denka Kogyo K.K. | Refrigerant incorporating a polyoxyalkylene glycol monomethylether |
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