JPH05190476A - 半導体層製造装置 - Google Patents
半導体層製造装置Info
- Publication number
- JPH05190476A JPH05190476A JP243992A JP243992A JPH05190476A JP H05190476 A JPH05190476 A JP H05190476A JP 243992 A JP243992 A JP 243992A JP 243992 A JP243992 A JP 243992A JP H05190476 A JPH05190476 A JP H05190476A
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- Japan
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- growth
- semiconductor layer
- semiconductor
- substrate
- boat
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- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光半導体デバイス、高速半導体デバイス等に
使用される半導体結晶を成長する半導体層製造装置に関
し、大面積の半導体結晶層を成長することができ、しか
も、半導体結晶層の強度を十分高くすることのできる半
導体層製造装置を提供することを目的とする。 【構成】 シード部13の形成された基板８が装入される
凹部２を有する成長用ボート台１と、底部に線状の開口
６が形成されている成長溶液溜４を有し、成長用ボート
台１上をスライドする成長用ボート３とをもって構成す
る。
使用される半導体結晶を成長する半導体層製造装置に関
し、大面積の半導体結晶層を成長することができ、しか
も、半導体結晶層の強度を十分高くすることのできる半
導体層製造装置を提供することを目的とする。 【構成】 シード部13の形成された基板８が装入される
凹部２を有する成長用ボート台１と、底部に線状の開口
６が形成されている成長溶液溜４を有し、成長用ボート
台１上をスライドする成長用ボート３とをもって構成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光半導体デバイス、高
速半導体デバイス等に使用される半導体結晶を成長する
半導体層製造装置に関する。
速半導体デバイス等に使用される半導体結晶を成長する
半導体層製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光半導体デバイス、高速半導体デバイス
等に使用される化合物半導体結晶としては、引き上げ法
を使用して製造されたインジュウムリン（ＩｎＰ）、ガ
リウムヒ素（ＧａＡｓ）等の２元化合物半導体基板上に
化合物半導体結晶を成長したものが伝統的に使用されて
いた。
等に使用される化合物半導体結晶としては、引き上げ法
を使用して製造されたインジュウムリン（ＩｎＰ）、ガ
リウムヒ素（ＧａＡｓ）等の２元化合物半導体基板上に
化合物半導体結晶を成長したものが伝統的に使用されて
いた。
【０００３】しかし、これらの材料は埋蔵量が少ないた
め製造コストが高いこと、機械的強度が低く半導体ウェ
ーハの大口径化が難しいこと、２元結晶であるため基板
の結晶性をシリコン程度のレベルにまで高めることが極
めて困難であること等の問題点が存在する。
め製造コストが高いこと、機械的強度が低く半導体ウェ
ーハの大口径化が難しいこと、２元結晶であるため基板
の結晶性をシリコン程度のレベルにまで高めることが極
めて困難であること等の問題点が存在する。
【０００４】そこで、シリコン基板上に有機金属気相エ
ピタキシ法（ＭＯＶＰＥ法）、分子線エピタキシ法（Ｍ
ＢＥ法）等を使用してＧａＡｓ等の化合物半導体層を成
長したものを基板として使用することで製造コストを下
げるとゝもに機械的強度を高める方法が試みられた。
ピタキシ法（ＭＯＶＰＥ法）、分子線エピタキシ法（Ｍ
ＢＥ法）等を使用してＧａＡｓ等の化合物半導体層を成
長したものを基板として使用することで製造コストを下
げるとゝもに機械的強度を高める方法が試みられた。
【０００５】ところが、このようにして製造されたＧａ
Ａｓ等の化合物半導体層の表面には多数の格子欠陥が存
在し、また、化合物半導体層表面の平坦性が悪いため、
その上に良質の結晶性を有する化合物半導体層を成長す
ることは困難である。
Ａｓ等の化合物半導体層の表面には多数の格子欠陥が存
在し、また、化合物半導体層表面の平坦性が悪いため、
その上に良質の結晶性を有する化合物半導体層を成長す
ることは困難である。
【０００６】そこで、結晶性を改善するために、シリコ
ン基板上に成長したＧａＡｓ等の化合物半導体層上に絶
縁膜を形成し、その絶縁膜を一部領域から除去してライ
ン状のシード部を複数本平行に形成し、液相成長法を使
用してそのシード部を起点として絶縁膜上に横方向に良
質の化合物半導体層を成長する方法が開発された。
ン基板上に成長したＧａＡｓ等の化合物半導体層上に絶
縁膜を形成し、その絶縁膜を一部領域から除去してライ
ン状のシード部を複数本平行に形成し、液相成長法を使
用してそのシード部を起点として絶縁膜上に横方向に良
質の化合物半導体層を成長する方法が開発された。
【０００７】しかし、この方法では、横方向に成長する
結晶の長さは数１００μｍ程度であって結晶が小さす
ぎ、また、複数のシード部から絶縁膜上に横方向に成長
する半導体層が素子領域にて相互に連結する際に歪等の
影響によって結晶性が低下するという問題がある。
結晶の長さは数１００μｍ程度であって結晶が小さす
ぎ、また、複数のシード部から絶縁膜上に横方向に成長
する半導体層が素子領域にて相互に連結する際に歪等の
影響によって結晶性が低下するという問題がある。
【０００８】そこで、シリコン基板上に成長したＧａＡ
ｓ等の化合物半導体層上に絶縁膜を形成し、その絶縁膜
を一部領域から除去してシード部を１箇所だけ形成し、
液相成長法を使用して成長溶液をこのシード部から絶縁
膜の方向に向かって横方向に移動させながら絶縁膜上に
化合物半導体層を成長する方法が開発された。
ｓ等の化合物半導体層上に絶縁膜を形成し、その絶縁膜
を一部領域から除去してシード部を１箇所だけ形成し、
液相成長法を使用して成長溶液をこのシード部から絶縁
膜の方向に向かって横方向に移動させながら絶縁膜上に
化合物半導体層を成長する方法が開発された。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】成長溶液をシード部か
ら絶縁膜の方向に向かって横方向に移動させながら結晶
成長することによって大面積の半導体結晶を成長するこ
とが可能になり、また、素子領域での横方向成長の連結
がなくなったが、このようにして製造された半導体結晶
層は絶縁膜との結合が弱いため面積が大きくなると半導
体結晶層の強度が低下して、デバイス製造プロセスに耐
えられなくなり、剥離が生じるという欠点がある。
ら絶縁膜の方向に向かって横方向に移動させながら結晶
成長することによって大面積の半導体結晶を成長するこ
とが可能になり、また、素子領域での横方向成長の連結
がなくなったが、このようにして製造された半導体結晶
層は絶縁膜との結合が弱いため面積が大きくなると半導
体結晶層の強度が低下して、デバイス製造プロセスに耐
えられなくなり、剥離が生じるという欠点がある。
【００１０】本発明の目的は、この欠点を解消すること
にあり、大面積の半導体結晶層を成長することができ、
しかも、半導体結晶層の強度を十分高くすることのでき
る半導体層製造装置を提供することにある。
にあり、大面積の半導体結晶層を成長することができ、
しかも、半導体結晶層の強度を十分高くすることのでき
る半導体層製造装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、シード部
（13）の形成された基板（８）が装入される凹部（２）
を有する成長用ボート台（１）と、底部に線状の開口
（６）が形成されている成長溶液溜（４）を有し、前記
の成長用ボート台（１）上をスライドする成長用ボート
（３）とからなる半導体層製造装置によって達成され
る。なお、前記の成長溶液溜（４）の底面（５）が前記
の開口（６）に向かって下方に傾斜していることが好ま
しく、また、前記の成長溶液溜（４）に貯溜される成長
溶液の高さが前記の開口（６）部において小さくされて
いることが好ましい。
（13）の形成された基板（８）が装入される凹部（２）
を有する成長用ボート台（１）と、底部に線状の開口
（６）が形成されている成長溶液溜（４）を有し、前記
の成長用ボート台（１）上をスライドする成長用ボート
（３）とからなる半導体層製造装置によって達成され
る。なお、前記の成長溶液溜（４）の底面（５）が前記
の開口（６）に向かって下方に傾斜していることが好ま
しく、また、前記の成長溶液溜（４）に貯溜される成長
溶液の高さが前記の開口（６）部において小さくされて
いることが好ましい。
【００１２】
【作用】図３・４に示すように、半導体基板11上に絶縁
膜12を形成し、この絶縁膜12を一部領域から除去して複
数のライン状のシード部13を形成した被成長基板８を図
１に示すように半導体層製造装置の成長用ボート台１の
凹部２に装入し、成長溶液溜４の底部の線状の開口部６
を介して成長溶液をシード部13の一つに接触させた後、
隣接するシード部の方向に向かって成長用ボート３をゆ
っくり移動することによって絶縁膜12上に大面積の半導
体結晶を成長することができるとゝもに、この半導体結
晶は複数のシード部13において半導体基板11と結合され
るので、デバイス加工のためのプロセスに十分耐えうる
強度が得られる。なお、成長溶液溜４の線状の開口部６
が同時に二つ以上のシード部13と接触しないようにその
大きさを選定しておけば、複数のシード部から同時に結
晶成長することがなくなるので、複数のシード部から成
長した半導体結晶が相互に連結する領域はシードの近傍
となる。このため、素子領域においては、この連結の際
に生ずる歪み等の影響はなくなる。
膜12を形成し、この絶縁膜12を一部領域から除去して複
数のライン状のシード部13を形成した被成長基板８を図
１に示すように半導体層製造装置の成長用ボート台１の
凹部２に装入し、成長溶液溜４の底部の線状の開口部６
を介して成長溶液をシード部13の一つに接触させた後、
隣接するシード部の方向に向かって成長用ボート３をゆ
っくり移動することによって絶縁膜12上に大面積の半導
体結晶を成長することができるとゝもに、この半導体結
晶は複数のシード部13において半導体基板11と結合され
るので、デバイス加工のためのプロセスに十分耐えうる
強度が得られる。なお、成長溶液溜４の線状の開口部６
が同時に二つ以上のシード部13と接触しないようにその
大きさを選定しておけば、複数のシード部から同時に結
晶成長することがなくなるので、複数のシード部から成
長した半導体結晶が相互に連結する領域はシードの近傍
となる。このため、素子領域においては、この連結の際
に生ずる歪み等の影響はなくなる。
【００１３】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例に
係る半導体層製造装置について説明する。
係る半導体層製造装置について説明する。
【００１４】図１に半導体層製造装置の構成図を示す。
図において、１は被成長基板８を装入する凹部２が形成
されている成長用ボート台であり、３は成長溶液溜４が
形成されている成長用ボートであり、成長溶液溜４の底
部には線状の開口６が形成されている。７は成長溶液溜
４の蓋である。なお、線状の開口６は通常成長用ボート
３の移動方向と直交する方向に線状に形成される。
図において、１は被成長基板８を装入する凹部２が形成
されている成長用ボート台であり、３は成長溶液溜４が
形成されている成長用ボートであり、成長溶液溜４の底
部には線状の開口６が形成されている。７は成長溶液溜
４の蓋である。なお、線状の開口６は通常成長用ボート
３の移動方向と直交する方向に線状に形成される。
【００１５】なお、成長溶液溜４の底面５を、図１に示
すように、線状の開口６に向かって下方に傾斜するよう
に形成すれば、成長溶液が線状開口部６に供給され易く
なる。また、図１に示すように、線状開口部６における
成長溶液の高さが小さくなるように成長溶液溜４を形成
すれば、垂直方向の結晶成長が抑制されて横方向の成長
が促進されるようになり、大面積の結晶成長に有効であ
る。
すように、線状の開口６に向かって下方に傾斜するよう
に形成すれば、成長溶液が線状開口部６に供給され易く
なる。また、図１に示すように、線状開口部６における
成長溶液の高さが小さくなるように成長溶液溜４を形成
すれば、垂直方向の結晶成長が抑制されて横方向の成長
が促進されるようになり、大面積の結晶成長に有効であ
る。
【００１６】この装置を使用して結晶成長するには、ま
ず、図３の平面図と図４の断面図とに示すように、半導
体基板11上にＣＶＤ法を使用して２００ｎｍ厚の二酸化
シリコン（ＳｉＯ2 ）膜12を形成し、これをフォトリソ
グラフィー法を使用してパターニングして１ｍｍの間隔
をもって２００μｍの幅にＳｉＯ2 膜12を除去し、複数
のシード部13を形成する。
ず、図３の平面図と図４の断面図とに示すように、半導
体基板11上にＣＶＤ法を使用して２００ｎｍ厚の二酸化
シリコン（ＳｉＯ2 ）膜12を形成し、これをフォトリソ
グラフィー法を使用してパターニングして１ｍｍの間隔
をもって２００μｍの幅にＳｉＯ2 膜12を除去し、複数
のシード部13を形成する。
【００１７】図１に示すように、シード部13の形成され
た被成長基板８を成長用ボート台１の凹部２に装入し、
成長溶液溜４に８００℃の温度で飽和するＧａＡｓを入
れて蓋７で覆い、これを８２０℃の温度に昇温して均一
な溶液とする。次に、溶液温度が７９９℃になるように
制御し、図２に示すように成長用ボート３の線状の開口
６を介して成長溶液を被成長基板８のシード部に接触さ
せ、成長溶液の温度を０．１℃／ｍｉｍの速度で冷却し
ながら０．１ｍｍ／ｍｉｍの速度をもって成長用ボート
３を図において右方向に移動させて結晶成長を行う。そ
の結果、図５に示すように半導体層11に形成されたシー
ド部13において半導体基板11と結合するＧａＡｓ層14が
絶縁膜12上に形成される。
た被成長基板８を成長用ボート台１の凹部２に装入し、
成長溶液溜４に８００℃の温度で飽和するＧａＡｓを入
れて蓋７で覆い、これを８２０℃の温度に昇温して均一
な溶液とする。次に、溶液温度が７９９℃になるように
制御し、図２に示すように成長用ボート３の線状の開口
６を介して成長溶液を被成長基板８のシード部に接触さ
せ、成長溶液の温度を０．１℃／ｍｉｍの速度で冷却し
ながら０．１ｍｍ／ｍｉｍの速度をもって成長用ボート
３を図において右方向に移動させて結晶成長を行う。そ
の結果、図５に示すように半導体層11に形成されたシー
ド部13において半導体基板11と結合するＧａＡｓ層14が
絶縁膜12上に形成される。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係る半導
体層製造装置においては、成長溶液をシード部の形成さ
れた被成長基板上に線状に接触させて基板上を横方向に
移動させながら結晶成長を行うので、大面積の半導体結
晶を成長することができ、しかも、半導体結晶は複数の
シード部において基板と結合するのでデバイス加工のた
めのプロセスに十分耐えうる強度が得られるようにな
り、光半導体デバイス、高速半導体デバイス等の開発に
寄与するところが大きい。
体層製造装置においては、成長溶液をシード部の形成さ
れた被成長基板上に線状に接触させて基板上を横方向に
移動させながら結晶成長を行うので、大面積の半導体結
晶を成長することができ、しかも、半導体結晶は複数の
シード部において基板と結合するのでデバイス加工のた
めのプロセスに十分耐えうる強度が得られるようにな
り、光半導体デバイス、高速半導体デバイス等の開発に
寄与するところが大きい。
【図１】半導体層製造装置の構成図である。
【図２】成長用ボートをスライドした状態の半導体層製
造装置の構成図である。
造装置の構成図である。
【図３】シード部の形成された被成長基板の平面図であ
る。
る。
【図４】図３のＡ−Ａ′断面図である。
【図５】シード部を有する被成長基板上に形成された半
導体層を示す断面図である。
導体層を示す断面図である。
１ 成長用ボート台 ２ 凹部 ３ 成長用ボート ４ 成長溶液溜 ５ 底面 ６ 線状開口 ７ 蓋 ８ 被成長基板 11 半導体基板 12 ＳｉＯ2 膜 13 シード部 14 ＧａＡｓ層
Claims (3)
- 【請求項１】 シード部（13）の形成された基板（８）
が装入される凹部（２）を有する成長用ボート台（１）
と、 底部に線状の開口（６）が形成されてなる成長溶液溜
（４）を有し、前記成長用ボート台（１）上をスライド
する成長用ボート（３）とからなることを特徴とする半
導体層製造装置。 - 【請求項２】 前記成長溶液溜（４）の底面（５）が前
記開口（６）に向かって下方に傾斜してなることを特徴
とする請求項１記載の半導体層製造装置。 - 【請求項３】 前記成長溶液溜（４）に貯溜される成長
溶液の高さが前記開口（６）部において小さくされてな
ることを特徴とする請求項１または２記載の半導体層製
造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP243992A JPH05190476A (ja) | 1992-01-09 | 1992-01-09 | 半導体層製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP243992A JPH05190476A (ja) | 1992-01-09 | 1992-01-09 | 半導体層製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05190476A true JPH05190476A (ja) | 1993-07-30 |
Family
ID=11529310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP243992A Withdrawn JPH05190476A (ja) | 1992-01-09 | 1992-01-09 | 半導体層製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05190476A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11214744A (ja) * | 1998-01-27 | 1999-08-06 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体発光素子 |
| JP2008034862A (ja) * | 1997-04-11 | 2008-02-14 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体の成長方法 |
-
1992
- 1992-01-09 JP JP243992A patent/JPH05190476A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008034862A (ja) * | 1997-04-11 | 2008-02-14 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体の成長方法 |
| JPH11214744A (ja) * | 1998-01-27 | 1999-08-06 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体発光素子 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990408 |