JPH02296791A - 液相エピタキシャル成長方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液層エピタキシャル成長方法に関するもので
ある。

［従来の技術］ 発光素子など化合物半導体素子を製造する場合は各種の
プロセスが用いられるが、素子特性に大きな影響を与え
るプロセスの一つにエピタキシャル成長プロセスがある
。このエピタキシャル成長プロセスにも各種の方法が知
られているが発光素子等化合物半導体素子を作製する場
合は低温で良質の結晶を育成できる方法として通常、液
層エピタキシャル成長方法が用いられる。

第３図は従来より用いられているスライド式エピタキシ
ャル成長装置を示すもので、１ａ〜１ｄはそれぞれ組成
の異なる原料の溶液、２ａ〜２ｄはそれぞれ溶液１ａ〜
１ｄの一部が分配される分配槽、３はウェハ、４はウェ
ハ３を支持するホルダ、５は溶液１ａ−１ｄを移動させ
て溶液分配槽２ａ〜２ｄに配分する溶液移動棒、６はホ
ルダ４を矢印向に移動させウェハ３を溶液分配槽２ａ〜
２ｄの下面を通過させてウェハ表面に成長溶液を接触さ
せるホルダ移動棒である。

一般に液相エピタキシャル成長法の場合は膜厚の制御性
に劣るといわれているので、この成長装置では溶液分配
槽２ａ〜２ｄの厚さを一様に薄くし、成長溶液の厚さが
約１■になるようにして膜厚制御が安定に行なえるよう
にしている。

［発明が解決しようとする課題］ 上述したように第３図に示す装置の場合は成長溶液の厚
さを薄くしであるので薄いエピタキシャル層を形成する
場合は制御性も良く良好な薄膜が得られるが、厚い層を
形成する場合は膜厚が成長溶液のｍと成長温度とにより
定められるため、この装置をそのまま用いることは適当
ではない。すなわち、厚膜のエピタキシャル層を得るた
めには成ｇｃ温度を上昇させねばならないが、成長温度
を高温にすると基板結晶の表面に荒損が生じ不純物の混
入が増大する危険性があり、また多元系混晶の場合は目
的とする組成の得られる温度が特定温度に定められて変
更できない場合がある。

本発明の目的は、エピタキシャル成長時における膜厚の
制御を安定化させ、高品質ウェハが得られる液相エピタ
キシャル成長方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、化合物半導体を構成する原料の溶液を貯溜す
る慢数個の溶液分配槽を具え、分配槽の下面をホルダに
セットされたウェハを移動させつつその表面に溶液を順
次接触させてエピタキシャル層を成長させるスライド式
液相エピタキシャル成長方法において、ウェハと順次接
触する各成長溶液の厚さを、エピタキシャル成長層の各
層の厚さに対応する厚さに調整してエピタキシャル層を
成長させることを特徴としており、膜厚の制御が良好で
高品質ウェハが得られるようにして目的の達成を計って
いる。

［作用］ 本発明の液相エピタキシャル成長方法では厚いエピタキ
シャル層を形成する場合は成長溶液の厚さを厚くし、薄
いエピタキシャル層を形成する場合は成長溶液の厚さも
薄くなるようにし、成長層の膜厚に対応して成長溶液の
厚さを調整するようにしているので、成長温度を特に高
温にしなくとも低温度領域で良好なエピタキシャル層を
形成することができる。

［実施例］ 以下、本発明の液相エピタキシャル成長方法による一実
施例について図を用いて説明する。第１図は本発明の液
相エピタキシャル成長方法を適用するエピタキシャル成
長装置の一実施例を示す断面図である。第３図と同一部
分には同一符号が付けられている。同図において、７ａ
〜７ｄは分配槽で、この場合は分配槽７ａ、７ｃ、７ｄ
の厚さを３１１１１とし、７ｂの厚さのみ１ｍｍとなる
ようにしである。

この装置を用いてエピタキシャル成長を行なわせる場合
は、装置を成長炉に挿入して純水素ガスの雰囲気下で９
５０℃に加熱し、炉内温度が安定した状態で溶液移動棒
５により原料溶液１ａ〜１ｄを移動させて分配＃ｆＪ？
ａ〜７ｄに分配する。

次に炉内温度を１℃／分の割合で降下させホルダ４を移
動させてウェハ３を順次分配Ｎ！？ａ〜７ｄに分配され
た成長溶液と接触させて多層エピタキシャル層を形成す
る。

第２図はこのようにして得られたエピタキシャルウェハ
の断面を示すもので、８はＰ型ガリウム・ヒ素（Ｐ−Ｇ
ａＡｓ）ウェハを示す。同図Ａ層はＰ−ＧａＡ、ｐＡｓ
層、Ｂ層はアンド−〇、４　　０．８ ブＧａ　　　ＡＩ！　　Ａｓ層、Ｃ層はｎ　　Ｇ　ａ　
ｏ　、　４０．０５　　０．３５ ＡＩｏ、６Ａｓ層、Ｄ層はＰ−Ｇａ　　　Ａｊ）０．４
　　０．６ Ａｓ層を示すもので、膜厚はそれぞれ５０μｍ。

１μｍ、１００μｍおよび２μｍである。

この実施例の場合は第３図に示す装置を用いて同一温度
、同一原料組成の下でエピタキシャル層を成長させた場
合と比較すると、Ａ層が２０μｍより５０μｍに、Ｃ層
が５０μｍから１００　μｍへとそれぞれ約２倍の厚さ
に成長させることができた。この結果エピタキシャル層
の結晶性が著し。

く改善され、発光素子を作成した場合、輝度を従来の１
００１００Ｏ（ミリカンデラ）より５０００ｍｃｄ　（
電流は２０ｍＡ）と大幅に向上させることができた。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば次のような結果が得ら
れる。

（１）エピタキシャル層を形成する場合厚膜および薄膜
とも簡易な手段で安定に成長させることができる。

（２）従来の成長法に比べて同一処理条件で成長膜厚を
大幅に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液相エピタキシャル成長方法を適用す
るスライド式成長装置の断面図、第２図は第１図装置を
用いて得られたエピタキシャルウェハの断面図、第３図
は従来のスライド式エピタキシャル成長装置の断面図で
ある。 １ａ〜１ｄ：原料溶液、 ２　ａ　〜２　ｄ、　　？　ａ　〜７　ｄ　：分配槽、
３：ウェハ、 ４：ホルダ、 ｇ：Ｐ−ＧａＡｓ基板。 ；Ｐ−ＣＩ良ハＳ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、化合物半導体を構成する原料の溶液を貯溜する複数
   個の溶液分配槽を具え、該分配槽の下面を移動可能なホ
   ルダにウェハをセットして前記ホルダを移動させつつ前
   記ウェハ表面に前記溶液を順次接触させて複数のエピタ
   キシャル層を成長させるスライド式液相エピタキシャル
   成長方法において、前記各溶液分配槽の厚さを各エピタ
   キシャル成長層の設定した厚さに対応させて調整して前
   記エピタキシャル層を形成することを特徴とする液相エ
   ピタキシャル成長方法。