JPH0222038B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0222038B2 JPH0222038B2 JP18642583A JP18642583A JPH0222038B2 JP H0222038 B2 JPH0222038 B2 JP H0222038B2 JP 18642583 A JP18642583 A JP 18642583A JP 18642583 A JP18642583 A JP 18642583A JP H0222038 B2 JPH0222038 B2 JP H0222038B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- melt
- substrate
- phase epitaxial
- liquid phase
- crystal growth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B19/00—Liquid-phase epitaxial-layer growth
- C30B19/06—Reaction chambers; Boats for supporting the melt; Substrate holders
- C30B19/063—Sliding boat system
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は液相エピタキシヤル結晶成長装置の
改良に関するものである。
改良に関するものである。
第１図ａはスライド式ボートと呼ばれる従来の
液相エピタキシヤル結晶成長装置の一例を示す平
面図、第１図ｂはそのIB−IB線での断面図であ
る。図において、１は本体、２は本体１の上に載
せられ、図示矢印Ｘ，Ｙ方向にスライド可能に構
成されたスライダ、３はスライダ２に設けられ開
放底が本体１の上面で覆われているメルト槽、４
はメルト槽３内に収容されたメルト、５は本体１
の上面に設けられた凹部からなる基板ホールダ、
６は基板ホールダ５に収容された基板、７はスラ
イダ２の端部に設けられた孔、８は孔７に挿入し
てスライダ２を矢印Ｘ，Ｙ方向にスライドさせる
操作棒である。
液相エピタキシヤル結晶成長装置の一例を示す平
面図、第１図ｂはそのIB−IB線での断面図であ
る。図において、１は本体、２は本体１の上に載
せられ、図示矢印Ｘ，Ｙ方向にスライド可能に構
成されたスライダ、３はスライダ２に設けられ開
放底が本体１の上面で覆われているメルト槽、４
はメルト槽３内に収容されたメルト、５は本体１
の上面に設けられた凹部からなる基板ホールダ、
６は基板ホールダ５に収容された基板、７はスラ
イダ２の端部に設けられた孔、８は孔７に挿入し
てスライダ２を矢印Ｘ，Ｙ方向にスライドさせる
操作棒である。
次に、ガリウム・ヒ素（GaAs）基板上にガリ
カム・アルミニウム・ヒ素（GaAlAs）層を成長
させる場合を例に挙けて、上記従来装置の動作を
説明する。メルト槽３内にGa、AlおよびAsから
なるメルト４を仕込む。仕込み成分の割合は成長
させるべき結晶層の組成に応じて定められ、ま
た、必要に応じてｐ形またはｎ形の不純物を所要
量添加しておく。基板ホルダ５には成長用GaAs
基板６を収容しておく。これらは予め昇温させた
炉（図示せず）中に入れられ温度が安定になるま
で保たれる。温度が安定になつた後に操作棒８に
よつてスライダ２をＸ方向にスライドさせ、基板
６の上にメルト槽３がくるようにする。これによ
つてメルト４は基板６の上に流れ出してその上に
載る。次に炉の温度を適当な速度で低下させる。
これによつて、過飽和となつたGaAlAsが析出
し、液相エピタキシヤル結晶成長が行なわれる。
必要な成長層厚さが得られれば、操作棒８でスラ
イダ２をもとの位置に戻し、基板６上のメルト４
を除去した後、炉からこの液相エピタキシヤル結
晶成長装置を引出し、基板６を取り出せば、
GaAs基板上にGaAlAs結晶を液相エピタキシヤ
ル成長させたウエーハが得られる。
カム・アルミニウム・ヒ素（GaAlAs）層を成長
させる場合を例に挙けて、上記従来装置の動作を
説明する。メルト槽３内にGa、AlおよびAsから
なるメルト４を仕込む。仕込み成分の割合は成長
させるべき結晶層の組成に応じて定められ、ま
た、必要に応じてｐ形またはｎ形の不純物を所要
量添加しておく。基板ホルダ５には成長用GaAs
基板６を収容しておく。これらは予め昇温させた
炉（図示せず）中に入れられ温度が安定になるま
で保たれる。温度が安定になつた後に操作棒８に
よつてスライダ２をＸ方向にスライドさせ、基板
６の上にメルト槽３がくるようにする。これによ
つてメルト４は基板６の上に流れ出してその上に
載る。次に炉の温度を適当な速度で低下させる。
これによつて、過飽和となつたGaAlAsが析出
し、液相エピタキシヤル結晶成長が行なわれる。
必要な成長層厚さが得られれば、操作棒８でスラ
イダ２をもとの位置に戻し、基板６上のメルト４
を除去した後、炉からこの液相エピタキシヤル結
晶成長装置を引出し、基板６を取り出せば、
GaAs基板上にGaAlAs結晶を液相エピタキシヤ
ル成長させたウエーハが得られる。
ところが、この従来の装置ではメルト４中には
その酸化物、ボート材料であるカーボンが削られ
て生じたカーボン粉末などの夾雑物からなり基板
６表面を汚染する汚染物質が存在している。これ
らの汚染物質は基板６上にメルト４を被せたとき
に、いちはやく基板６の表面に附着し結晶成長不
良、結晶欠陥の原因となつている。
その酸化物、ボート材料であるカーボンが削られ
て生じたカーボン粉末などの夾雑物からなり基板
６表面を汚染する汚染物質が存在している。これ
らの汚染物質は基板６上にメルト４を被せたとき
に、いちはやく基板６の表面に附着し結晶成長不
良、結晶欠陥の原因となつている。
この発明は以上のような点に鑑みてなされたも
ので、メルトを基板ホールダへ導く通路に汚染物
質を吸着除去する吸着板を設けることによつて良
質の液相エピタキシヤル結晶の成長の可能な装置
を提供するものである。
ので、メルトを基板ホールダへ導く通路に汚染物
質を吸着除去する吸着板を設けることによつて良
質の液相エピタキシヤル結晶の成長の可能な装置
を提供するものである。
第２図ａはこの発明の一実施例の構成を示す平
面図、第２図ｂはそのＢ−Ｂ線での断面図
で、第１図と同一符号は同等部分を示す。９はメ
ルト４を流す通路で、基板６を収容する基板ホー
ルダ５はこの通路９に面して設けられている。１
０は通路９の本体１の上面に開いているメルト導
入口、１１は通路９の端末部に基板６の上面より
やや高い位置に開口するメルト排出口、１２はメ
ルト排出口１１から排出された使用ずみのメルト
４を貯えるメルト溜め、１３および１４は通路９
のメルト導入口１０と基板ホールダ５との間に設
けられそれぞれ汚染物質吸着板１５および１６を
収容する吸着板ホールダ部である。汚染物質吸着
板１５，１６は基板６または成長結晶層と同一物
質がよい。
面図、第２図ｂはそのＢ−Ｂ線での断面図
で、第１図と同一符号は同等部分を示す。９はメ
ルト４を流す通路で、基板６を収容する基板ホー
ルダ５はこの通路９に面して設けられている。１
０は通路９の本体１の上面に開いているメルト導
入口、１１は通路９の端末部に基板６の上面より
やや高い位置に開口するメルト排出口、１２はメ
ルト排出口１１から排出された使用ずみのメルト
４を貯えるメルト溜め、１３および１４は通路９
のメルト導入口１０と基板ホールダ５との間に設
けられそれぞれ汚染物質吸着板１５および１６を
収容する吸着板ホールダ部である。汚染物質吸着
板１５，１６は基板６または成長結晶層と同一物
質がよい。
この実施例でも、GaAs基板上にGaAlAs層を
成長させる場合を例に挙げて説明する。メルト槽
３には従来例の場合と同様にGa、AlおよびAsを
所要成分比に含み必要に応じて不純物を添加した
メルト４を仕込み、装置全体を昇温炉（図示せ
ず）中で昇温させ、温度が安定した後に操作棒８
によつて、スライダ２をＸ方向にスライドさせ、
メルト槽３をメルト導入口１０の直上に移行させ
る。これによつて、メルト４はメルト導入口１０
から通路９を通つて基板ホールダ５に収容された
基板６の上に供給され、メルト排出口１１が少し
高い位置に設けられているので、基板６の上には
その高さのメルト４が保持される。そして、余分
のメルト４はメルト排出口１１からメルト溜め１
２へ流出する。このメルト導入口１０から導入さ
れたメルト４は、基板６の上に到達するまでに、
汚染物質吸着板１５，１６の上を通過し、メルト
４中の酸化物やボート材であるカーボンの粉末な
どはこの汚染物質吸着板１５，１６によつて容易
に吸着除去され、成長用基板６の上には殆んど到
達しない。従つて、基板６の表面には清浄なメル
ト４が触れることになる。
成長させる場合を例に挙げて説明する。メルト槽
３には従来例の場合と同様にGa、AlおよびAsを
所要成分比に含み必要に応じて不純物を添加した
メルト４を仕込み、装置全体を昇温炉（図示せ
ず）中で昇温させ、温度が安定した後に操作棒８
によつて、スライダ２をＸ方向にスライドさせ、
メルト槽３をメルト導入口１０の直上に移行させ
る。これによつて、メルト４はメルト導入口１０
から通路９を通つて基板ホールダ５に収容された
基板６の上に供給され、メルト排出口１１が少し
高い位置に設けられているので、基板６の上には
その高さのメルト４が保持される。そして、余分
のメルト４はメルト排出口１１からメルト溜め１
２へ流出する。このメルト導入口１０から導入さ
れたメルト４は、基板６の上に到達するまでに、
汚染物質吸着板１５，１６の上を通過し、メルト
４中の酸化物やボート材であるカーボンの粉末な
どはこの汚染物質吸着板１５，１６によつて容易
に吸着除去され、成長用基板６の上には殆んど到
達しない。従つて、基板６の表面には清浄なメル
ト４が触れることになる。
以下、従来例と同様に炉温を低下させることに
よつてGaAs基板６上にGaAlAsの液相エピタキ
シヤル成長させ、所要厚さが得られれば、炉から
装置を引出し、冷却後、基板ウエーハ６を取り出
せばよい。
よつてGaAs基板６上にGaAlAsの液相エピタキ
シヤル成長させ、所要厚さが得られれば、炉から
装置を引出し、冷却後、基板ウエーハ６を取り出
せばよい。
汚染物質吸着板の表面は波状、鋸歯状など凹凸
を形成して表面積を大きくすれば当然吸着能力は
増大する。
を形成して表面積を大きくすれば当然吸着能力は
増大する。
ところで、吸着板を設けた場合とそうでない場
合とを比較すると、基板ウエーハにおける成長不
良（ピツト数）の数が１桁近く異なることが実験
結果として得られている。
合とを比較すると、基板ウエーハにおける成長不
良（ピツト数）の数が１桁近く異なることが実験
結果として得られている。
第３図はこの実験結果をプロツトしたものであ
り、図中の×印は吸着板なしの場合を、〇印は吸
着板ありの場合をそれぞれ示している。この第３
図に示されるごとく、吸着板を設けた場合には成
長不良（ピツト）の数が１桁近く減少し、その効
果は明らかである。
り、図中の×印は吸着板なしの場合を、〇印は吸
着板ありの場合をそれぞれ示している。この第３
図に示されるごとく、吸着板を設けた場合には成
長不良（ピツト）の数が１桁近く減少し、その効
果は明らかである。
なお、上記実施例ではGaAs基板上にGaAlAs
層を成長させる場合について説明したが、他の材
料の結晶成長にも適用できるのは当然であり、ま
た上例はエピタキシヤル成長層が一層の場合につ
いて述べたが、メルト槽を複数個設けて多層の液
相エピタキタル成長を行なわせる場合にも適用で
き、いわゆるプツシユアウト方式でメルトを基板
上に導く形式の装置にもこの発明は適用できる。
層を成長させる場合について説明したが、他の材
料の結晶成長にも適用できるのは当然であり、ま
た上例はエピタキシヤル成長層が一層の場合につ
いて述べたが、メルト槽を複数個設けて多層の液
相エピタキタル成長を行なわせる場合にも適用で
き、いわゆるプツシユアウト方式でメルトを基板
上に導く形式の装置にもこの発明は適用できる。
以上説明したように、この発明になる液相エピ
タキシヤル結晶成長装置では、結晶成長用メルト
を成長用基板上へ導く通路に汚染物質吸着板を設
けたので、メルト中の汚染物質は吸着除去され清
浄なメルトが基板上に供給され良質のエピタキシ
ヤル成長層が得られる。
タキシヤル結晶成長装置では、結晶成長用メルト
を成長用基板上へ導く通路に汚染物質吸着板を設
けたので、メルト中の汚染物質は吸着除去され清
浄なメルトが基板上に供給され良質のエピタキシ
ヤル成長層が得られる。
第１図ａは従来の液相エピタキシヤル結晶成長
装置の一例を示す平面図、第１図ｂはそのＢ−
Ｂ線での断面図、第２図ａはこの発明の一実施
例を示す平面図、第２図ｂはそのＢ−Ｂ線で
の断面図、第３図は吸着板を設けた場合とそうで
ない場合とを比較するための実験結果をプロツト
した図である。 図において、１は本体、２はスライダ、３はメ
ルト槽、４はメルト、５は基板ホールダ、６は基
板、９は通路、１０はメルト導入口、１５，１６
は汚染物質吸着板である。なお、図中同一符号は
同一または相当部分を示す。
装置の一例を示す平面図、第１図ｂはそのＢ−
Ｂ線での断面図、第２図ａはこの発明の一実施
例を示す平面図、第２図ｂはそのＢ−Ｂ線で
の断面図、第３図は吸着板を設けた場合とそうで
ない場合とを比較するための実験結果をプロツト
した図である。 図において、１は本体、２はスライダ、３はメ
ルト槽、４はメルト、５は基板ホールダ、６は基
板、９は通路、１０はメルト導入口、１５，１６
は汚染物質吸着板である。なお、図中同一符号は
同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板上にエピタキシヤル成長させるべき結晶
層の組成に対応する組成を有する融液（メルト）
を上記基板上にかぶせて上記所望の結晶層を成長
させるものにおいて、上記メルトを上記基板上に
導く通路に上記メルトの夾雑物を吸着除去する汚
染物質吸着板を設けたことを特徴とする液相エピ
タキシヤル結晶成長装置。 ２ 汚染物質吸着板は基板と同一成分の材料から
なることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の液相エピタキシヤル結晶成長装置。 ３ 汚染物質吸着板は成長させるべき結晶層と同
一成分の材料からなることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の液相エピタキシヤル結晶成長
装置。 ４ 汚染物質吸着板はその表面に凹凸を設け表面
積を大きくなされたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項、第２項または第３項記載の液相エピ
タキシヤル結晶成長装置。 ５ 汚染物質吸着板をメルト通路の上下に設けた
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
４項のいずれかに記載の液相エピタキシヤル結晶
成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18642583A JPS6077193A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | 液相エピタキシヤル結晶成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18642583A JPS6077193A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | 液相エピタキシヤル結晶成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6077193A JPS6077193A (ja) | 1985-05-01 |
| JPH0222038B2 true JPH0222038B2 (ja) | 1990-05-17 |
Family
ID=16188196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18642583A Granted JPS6077193A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | 液相エピタキシヤル結晶成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6077193A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6283399A (ja) * | 1985-10-04 | 1987-04-16 | Mitsubishi Electric Corp | 液相エピタキシヤル成長用ボ−ト |
-
1983
- 1983-10-03 JP JP18642583A patent/JPS6077193A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6077193A (ja) | 1985-05-01 |
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