JPH0328187A - 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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- JPH0328187A JPH0328187A JP15841289A JP15841289A JPH0328187A JP H0328187 A JPH0328187 A JP H0328187A JP 15841289 A JP15841289 A JP 15841289A JP 15841289 A JP15841289 A JP 15841289A JP H0328187 A JPH0328187 A JP H0328187A
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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、半導体基板」二にＧａＡｓ， Ａ］ＧａＡｓ
，ＩｎＣａＡｓＰ等の半導体エピタキシャル層を液相成
長させる方法に関し、特に、発光ダイオード素子等を製
造するのに適したものである。
，ＩｎＣａＡｓＰ等の半導体エピタキシャル層を液相成
長させる方法に関し、特に、発光ダイオード素子等を製
造するのに適したものである。
〈従来の技術）
従来、半導体基板を溶媒、溶質、ドーバントからなる原
料融故に接触させ、降泥することにより、液相エピタキ
シャル成長させる装訴には、半導体基板を水平に移動す
ることにより、原料融液との接触及び分離を行うスライ
ドボート装置と、半導体ｌλ板を受皿で支持し、該受冊
をカセットに多数積層して収納し、原料融液を収容する
縦型容器に該カセッ１・を浸漬してエピタキシャル層を
形成し、原料融液から分離する縦型ディッピング装１ｄ
とがある。
料融故に接触させ、降泥することにより、液相エピタキ
シャル成長させる装訴には、半導体基板を水平に移動す
ることにより、原料融液との接触及び分離を行うスライ
ドボート装置と、半導体ｌλ板を受皿で支持し、該受冊
をカセットに多数積層して収納し、原料融液を収容する
縦型容器に該カセッ１・を浸漬してエピタキシャル層を
形成し、原料融液から分離する縦型ディッピング装１ｄ
とがある。
第６図は、縦型ディッピング装置の操作手順を示した説
明図である。四図（ａ）は、縦型容器５内に原料融液４
を収容し、半導体７＾板１を装着した受皿２をカセット
３内に積層した状態を示し、同図（ｂ）は、カセット３
を原料融液内に浸漬させ、半導体基板ｌ上に原料融液４
を接触させた状態を示し、また、同図（ｃ）は、液相エ
ピタキシャル成長終了後、カセット３を原料融液４から
引き上げた状態を示したものである。
明図である。四図（ａ）は、縦型容器５内に原料融液４
を収容し、半導体７＾板１を装着した受皿２をカセット
３内に積層した状態を示し、同図（ｂ）は、カセット３
を原料融液内に浸漬させ、半導体基板ｌ上に原料融液４
を接触させた状態を示し、また、同図（ｃ）は、液相エ
ピタキシャル成長終了後、カセット３を原料融液４から
引き上げた状態を示したものである。
特開昭６１− ２６１２９１号公報には、」二記カセ・
，トを縦型容器内に置いた状態で、異なる原料融液を順
次導入、排出することにより、多層エピタキシャル層を
形成する装置が記載されている。
，トを縦型容器内に置いた状態で、異なる原料融液を順
次導入、排出することにより、多層エピタキシャル層を
形成する装置が記載されている。
（発明が解決しようとする課題）
従来の縦型ディッピング装置は、多数の半導体基板に対
して同時に液相エピタキシャル成長を行うことができる
ので、量産性に優れているが、エピタキシャル層の厚さ
に大きな分布が伴う。この装置は、エピタキシャル成長
後に原料融液を半導体基板から短時間で分離するために
、該基板を傾斜させている。即ち、傾斜した半導体基板
」二の原料融液の厚さを均一に保持して液相成長させる
と、エピタキシャル層厚さは、この傾斜に対して下方に
向かって薄くなる。そこで、結晶成長時には半導体基板
を水平に保持し、原料融液から分離するときに成長炉全
体を傾けることも考えられるが、装置が複雑になる。
して同時に液相エピタキシャル成長を行うことができる
ので、量産性に優れているが、エピタキシャル層の厚さ
に大きな分布が伴う。この装置は、エピタキシャル成長
後に原料融液を半導体基板から短時間で分離するために
、該基板を傾斜させている。即ち、傾斜した半導体基板
」二の原料融液の厚さを均一に保持して液相成長させる
と、エピタキシャル層厚さは、この傾斜に対して下方に
向かって薄くなる。そこで、結晶成長時には半導体基板
を水平に保持し、原料融液から分離するときに成長炉全
体を傾けることも考えられるが、装置が複雑になる。
そこで、本発明は、従来の液相エピタキシャル成長方法
の欠点を解消し、原料融液の厚さを半導体基板の上下方
向、必要に応じて半径方向に調節することにより、半導
体基板全面に渡りほぼ均一な成長速度を確保し、均一な
厚さのエピタキシャル層を形成する液相エピタキシャル
或長方法を提供しようとするものである。
の欠点を解消し、原料融液の厚さを半導体基板の上下方
向、必要に応じて半径方向に調節することにより、半導
体基板全面に渡りほぼ均一な成長速度を確保し、均一な
厚さのエピタキシャル層を形成する液相エピタキシャル
或長方法を提供しようとするものである。
（課題を解決するための手段）
本発明は、（１）半導体基板を受皿に載せ、該受皿を傾
斜した状態で積層してカセット内に収納し、該カセット
を原料融液に浸漬して該基板上に液相エピタキシャル成
長させる方法において、該基板直上の受皿の下面により
規定される原料融液の厚さを傾斜した受皿の上方に向か
って薄く保持しながら結晶成長を行うこと．を特徴とす
る液相エピタキシャル成長・方法、及び、（２）原料融
液の厚さを傾斜した受皿の１二方に向かって薄くし、か
つ、周囲より中央を薄く保持しなから桔晶成長を行うこ
とを特徴とする上記０）に記載の液相エピタキシャル成
長方法である。
斜した状態で積層してカセット内に収納し、該カセット
を原料融液に浸漬して該基板上に液相エピタキシャル成
長させる方法において、該基板直上の受皿の下面により
規定される原料融液の厚さを傾斜した受皿の上方に向か
って薄く保持しながら結晶成長を行うこと．を特徴とす
る液相エピタキシャル成長・方法、及び、（２）原料融
液の厚さを傾斜した受皿の１二方に向かって薄くし、か
つ、周囲より中央を薄く保持しなから桔晶成長を行うこ
とを特徴とする上記０）に記載の液相エピタキシャル成
長方法である。
（作用）
第１図は、本発明を実施するための縦聖液相或長装置の
カセット内部の拡大図であり、第２図は、第１図の装置
に用いる受皿の斜視図である。受■２は円筒状の側壁５
を有し、半導体基板を支持する底面は原料融液の分離を
容躬にするために僅かに傾斜し、かつ、原料融液の流入
出のための切り欠き６をイイする。
カセット内部の拡大図であり、第２図は、第１図の装置
に用いる受皿の斜視図である。受■２は円筒状の側壁５
を有し、半導体基板を支持する底面は原料融液の分離を
容躬にするために僅かに傾斜し、かつ、原料融液の流入
出のための切り欠き６をイイする。
該側壁５はカセット３の内壁に沿って収納される。側壁
５の高さは同一として受■の底面に装着する半導体基板
Ｉを一定の間隔で傾斜して保持するようにしたもので、
本発明の第１の特徴である半導体基板」―の原料融液４
の厚さを上方に向かって薄くするために、受ｎｔｔの底
部の厚さを上方に向かって厚くしている。
５の高さは同一として受■の底面に装着する半導体基板
Ｉを一定の間隔で傾斜して保持するようにしたもので、
本発明の第１の特徴である半導体基板」―の原料融液４
の厚さを上方に向かって薄くするために、受ｎｔｔの底
部の厚さを上方に向かって厚くしている。
第３図は該受皿の１具体例の断面図である。
なお、同図は、理解を容易にするために、切り欠きを省
略して描いたものである。
略して描いたものである。
このように、受皿の上方に位置する半導体基板の部分は
、本来、液相エピタキシャル成長において下方に比べて
成長速度が速いので、原料融液の厚さを薄くすることに
より、成長速度を抑制し、下方に拉置する半導体基板の
部分は、本来、成長速度が遅いので、原料融液厚さを厚
くすることにより、成長速度を速くして、半導体基板全
面でほぼ均一の成長速度とし、均一な膜厚のエピタキシ
ャル層を形成するようにしたものである。
、本来、液相エピタキシャル成長において下方に比べて
成長速度が速いので、原料融液の厚さを薄くすることに
より、成長速度を抑制し、下方に拉置する半導体基板の
部分は、本来、成長速度が遅いので、原料融液厚さを厚
くすることにより、成長速度を速くして、半導体基板全
面でほぼ均一の成長速度とし、均一な膜厚のエピタキシ
ャル層を形成するようにしたものである。
第４図は、第３図の受皿を変形させたものであり、本発
明の別の具体例である。この受面ば、半導体基板の半径
方向についても、周囲より中央の方が成長速度が速く、
エピタキシャル層の中央が厚ぐなるこ゜とを見いだした
ので、第３図の受皿の下面に中央が僅かに盛り」二げた
凸面となし、周囲より中央の原料融液の厚さを薄くする
ことにより、成長速度を抑制し、半径方向の成長速度を
均一にしてエピタキシャル層厚さの均一化を図ったもの
である。
明の別の具体例である。この受面ば、半導体基板の半径
方向についても、周囲より中央の方が成長速度が速く、
エピタキシャル層の中央が厚ぐなるこ゜とを見いだした
ので、第３図の受皿の下面に中央が僅かに盛り」二げた
凸面となし、周囲より中央の原料融液の厚さを薄くする
ことにより、成長速度を抑制し、半径方向の成長速度を
均一にしてエピタキシャル層厚さの均一化を図ったもの
である。
（実施例）
第３図、第４図及び第５図に示した受皿を用い、直径５
０問で厚さ３００μ園の亜鉛ドーブ、面方位（１００）
のＧａＡｓ基板の上に亜鉛ドーブの＾１（ｉａＡｓエピ
タキシャル層を形成した。第３図及び第４図は本発明に
係る受■であり、第５図は従来の受血である。
０問で厚さ３００μ園の亜鉛ドーブ、面方位（１００）
のＧａＡｓ基板の上に亜鉛ドーブの＾１（ｉａＡｓエピ
タキシャル層を形成した。第３図及び第４図は本発明に
係る受■であり、第５図は従来の受血である。
第３図の受冊は、その下面が水平からｌＯ″傾斜し、底
面の直径が５１ａｍの円形であり、側壁の高さは４．４
■で、底部の厚さは上端で１．８■、下端で１．０ｓｅ
ｓである。」一記の受皿を７つ用意し、下方の６つには
半導体基板を装着し、これらの受皿を積層してカセット
に収納し．た。
面の直径が５１ａｍの円形であり、側壁の高さは４．４
■で、底部の厚さは上端で１．８■、下端で１．０ｓｅ
ｓである。」一記の受皿を７つ用意し、下方の６つには
半導体基板を装着し、これらの受皿を積層してカセット
に収納し．た。
縦型容器には、Ｇａを２００ｇ％ＡＩをｌｏｌｌｍｇ，
ＧａＡｓ多結昂を８ｇ， ドーパントとして亜鉛を２
ＱＱｗ＋ｇ投入し、高純度水素雰囲気中で９００℃まで
加熱溶融した。次に、」二記カセットを該原料融液に浸
漬させ、冷却速度０．３℃／ｓｉｎで６００℃まで降温
し、その間に半導体基板上にエピタキシャル成長させた
。その際の原料融液埠さは」一端で２． ６ａｍ、下端
で３．４ｍ一であった。
ＧａＡｓ多結昂を８ｇ， ドーパントとして亜鉛を２
ＱＱｗ＋ｇ投入し、高純度水素雰囲気中で９００℃まで
加熱溶融した。次に、」二記カセットを該原料融液に浸
漬させ、冷却速度０．３℃／ｓｉｎで６００℃まで降温
し、その間に半導体基板上にエピタキシャル成長させた
。その際の原料融液埠さは」一端で２． ６ａｍ、下端
で３．４ｍ一であった。
第４図の受皿は、第３図の受皿の下面に中央で０．４■
の〜．さをイｆする凸面を付加したものであり、中央は
周囲より原料融液の厚さが０．４■薄くなっている。そ
の他の条件は、上記と同様であった。
の〜．さをイｆする凸面を付加したものであり、中央は
周囲より原料融液の厚さが０．４■薄くなっている。そ
の他の条件は、上記と同様であった。
第５図の受皿は、底部の厚さがｌ． ｈ＋ｓであり、原
料融液厚さも３．０問で全面均一で、その他の条件は」
二記と同様であった。
料融液厚さも３．０問で全面均一で、その他の条件は」
二記と同様であった。
得られたエピタキシャルウエハは、第７図に示した２１
箇所におけるエピタキシャル層の厚さを測定してその分
布を調べ゛た。
箇所におけるエピタキシャル層の厚さを測定してその分
布を調べ゛た。
まず、第９図は、第５図の従来の受皿を用いて形成した
エピタキシャル層について、半導体基板の傾斜に沿って
、第７図の黒丸の１５箇所における厚さを同じ高さの３
箇所の平均値として示したグラフであり、上下位置にお
けるエピタキシャル層厚さの最大最小差が１４μｍであ
るのに対して、第３図の受皿を用いて形成したエピタキ
シャル層は、第８図に示したように、エピタキシャル層
厚さの最大最小差は僅か４μ一と大幅に抑えることがで
きた。
エピタキシャル層について、半導体基板の傾斜に沿って
、第７図の黒丸の１５箇所における厚さを同じ高さの３
箇所の平均値として示したグラフであり、上下位置にお
けるエピタキシャル層厚さの最大最小差が１４μｍであ
るのに対して、第３図の受皿を用いて形成したエピタキ
シャル層は、第８図に示したように、エピタキシャル層
厚さの最大最小差は僅か４μ一と大幅に抑えることがで
きた。
また、第１１図は、第５図の受皿で得た」―記のエピタ
キシャル層の中心からの半径方向の１ｖさ分布の平均植
を示したグラフであり、中央と周囲との最大最小差は７
μ亀であるのに対して、第４図の受皿を用いて得たエピ
タキシャル層は、第１０図に示したように、最大最小差
は３μ勢であり、均一性はさらに向」ニした。
キシャル層の中心からの半径方向の１ｖさ分布の平均植
を示したグラフであり、中央と周囲との最大最小差は７
μ亀であるのに対して、第４図の受皿を用いて得たエピ
タキシャル層は、第１０図に示したように、最大最小差
は３μ勢であり、均一性はさらに向」ニした。
（発明の効果〉
本発明は、」二記の構成を採用することにより、縦型デ
ィッピング装置で傾斜する半導体Ｊｋ板の上に液相エビ
タ牛シャル成長させる場合に、半導体基板上の原料融液
厚さを調節することにより、該半導体基板上の成長速度
を全面均一に調整することができ、均一な厚さをＴＴす
る液相エピタキシャル層を形成することが極めて容呂に
なった。
ィッピング装置で傾斜する半導体Ｊｋ板の上に液相エビ
タ牛シャル成長させる場合に、半導体基板上の原料融液
厚さを調節することにより、該半導体基板上の成長速度
を全面均一に調整することができ、均一な厚さをＴＴす
る液相エピタキシャル層を形成することが極めて容呂に
なった。
第１図は本発明を実施するための液相エビタキシャル成
長装置のカセット内部の構造を示した断面図、第２図は
第１図で用いる受■の斜視図、第３図及び第４図は実施
例で用いる具体的な受皿の拡大断面図、第５図は従来の
受皿の拡大断面図、第６図（ａ）〜（ｃ）は液相エピタ
キシャル成長方法の捏作手順を示した説明図であり、第
７図は実施例及び比較例で得たエピタキシャル層の測定
点を示した説明図、第８図並びに第９図は第３図並びに
第５図の受皿を用いて得たエピタキシャル層の上下方向
の平均厚さ分布を示したグラフ、第１０図並びに第１１
図は第４図並びに第５図の受皿を用いて得たエピタキシ
ャル層の中心から半径方向の平均厚さ分布を示したグラ
フである。 第８図 ■ Ｔ［ ［ＩＶ Ｖ ス１１１ 定イ立置 エ ｎｍ ■ ｖ 淵］定位置 第６図 （α） （ｂ） 第７図 第１１図 中心力゛らの距甜（ｉｎ）
長装置のカセット内部の構造を示した断面図、第２図は
第１図で用いる受■の斜視図、第３図及び第４図は実施
例で用いる具体的な受皿の拡大断面図、第５図は従来の
受皿の拡大断面図、第６図（ａ）〜（ｃ）は液相エピタ
キシャル成長方法の捏作手順を示した説明図であり、第
７図は実施例及び比較例で得たエピタキシャル層の測定
点を示した説明図、第８図並びに第９図は第３図並びに
第５図の受皿を用いて得たエピタキシャル層の上下方向
の平均厚さ分布を示したグラフ、第１０図並びに第１１
図は第４図並びに第５図の受皿を用いて得たエピタキシ
ャル層の中心から半径方向の平均厚さ分布を示したグラ
フである。 第８図 ■ Ｔ［ ［ＩＶ Ｖ ス１１１ 定イ立置 エ ｎｍ ■ ｖ 淵］定位置 第６図 （α） （ｂ） 第７図 第１１図 中心力゛らの距甜（ｉｎ）
Claims (2)
- （１）半導体基板を受皿に載せ、該受皿を傾斜した状態
で積層してカセット内に収納し、該カセットを原料融液
に浸漬して該基板上に液相エピタキシャル成長させる方
法において、該基板直上の受皿の下面により規定される
原料融液の厚さを傾斜した受皿の上方に向かって薄く保
持しながら結晶成長を行うことを特徴とする液相エピタ
キシャル成長方法。 - （２）原料融液の厚さを傾斜した受皿の上方に向かゥて
薄くし、かつ、周囲より中央を薄く保持しながら結晶成
長を行うことを特徴とする請求項（１）記載の液相エピ
タキシャル成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15841289A JPH0328187A (ja) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | 液相エピタキシャル成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15841289A JPH0328187A (ja) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | 液相エピタキシャル成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0328187A true JPH0328187A (ja) | 1991-02-06 |
Family
ID=15671193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15841289A Pending JPH0328187A (ja) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | 液相エピタキシャル成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0328187A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006176369A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Kobe Steel Ltd | 高圧液相エピタキシャル成長装置 |
| US9250785B2 (en) | 2004-06-28 | 2016-02-02 | Nokia Technologies Oy | Electronic device and method for providing extended user interface |
-
1989
- 1989-06-22 JP JP15841289A patent/JPH0328187A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9250785B2 (en) | 2004-06-28 | 2016-02-02 | Nokia Technologies Oy | Electronic device and method for providing extended user interface |
| JP2006176369A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Kobe Steel Ltd | 高圧液相エピタキシャル成長装置 |
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