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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- JP
- 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 |