JPH02222530A - 液相成長装置 - 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】 〔概　要〕 半導体の基板面に半導体のメルトを接触させてエピタキ
シャル成長を主にした処理を行うスライドボート法の液
相成長装置に関し、 基板の両面に対する処理を可能にすることを目的とし、 相互の対向面で接しながら相対的に移動可能なスライダ
ーとブロック台とを有し、スライダー及びブロック台は
、それぞれに基板を平らに収容する基板穴と処理前のメ
ルトを収容するメルト穴とを上記対向面に具え、且つ一
体になって反転可能であり、これらの基板穴及びメルト
穴は、スライダーの基板穴がブロック台の基板穴及びメ
ルト穴と、またスライダーのメルト穴がブロック台の基
板穴と対向可能な、且つその対向の際にメルト穴同士が
対向せぬ配列をなし、基板穴に収容された基板は、基板
穴同士が上下に対向した状態でスライダーとブロック台
を反転した際に、該基板の自重により該基板穴同士の相
互間を移動するように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、半導体の基板面に半導体のメルトを接触させ
てエピタキシャル成長を主にした処理を行うスライドボ
ート法の液相成長装置に関する。

上記液相成長装置は、メルト（半導体を加熱溶解した溶
液）の組成の選択により成長のみならずメルトバック（
表面の溶解除去）を行うことも可能であり、主として化
合物半導体を用いた半導体装置の製造に用いられている
。

〔従来の技術〕

上記液相成長装置の従来のものは、相互の対向面で接し
ながら相対的に移動可能なスライダーとブロック台とを
有し、スライダー及びブロック台の一方に基板を平らに
収容する基板穴を、他方には処理前のメルトを収容する
１個以上のメルト穴をそれぞれの上記対向面に具え、上
記移動により基板穴とメルト穴が対向したり非対向にず
れたりするものである。

従って、基板の片面に対して成長やメルトバックの処理
を行うことができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら近年、例えば後述する半導体装置（第２図
参照）のように、基板の両面に対する処理を行う要求が
出されている。

この処理は、２回に分けて片面宛の処理で行ってもよい
が、できることならば−貫した作業の中で行い得るのが
望ましい。

そこで本発明は、半導体の基板面に半導体のメルトを接
触させてエピタキシャル成長を主にした処理を行うスラ
イドボート法の液相成長装置において、基板の両面に対
する処理を可能にすることを目的とする。

〔課題を解決するだめの手段〕

上記目的は、相互の対向面で接しながら相対的に移動可
能なスライダーとブロック台とを有し、スライダー及び
ブロック台は、それぞれに基板を平らに収容する基板穴
と処理前のメルトを収容するメルト穴とを上記対向面に
具え、且つ一体になって反転可能であり、これらの基板
穴及びメルト穴は、スライダーの基板穴がブロック台の
基板穴及びメルト穴と、またスライダーのメルト穴がブ
ロック台の基板穴と対向可能な、且つその対向の際にメ
ルト穴同士が対向せぬ配列をなし、基板穴に収容された
基板は、基板穴同士が上下に対向した状態でスライダー
とブロック台を反転した際に、該基板の自重により該基
板穴同士の相互間を移動する本発明の液相成長装置によ
って解決される。

〔作　用〕

この装置では、基板がスライダーの基板穴に収容されて
いる際に、ブロック台のメルト穴に収容されているメル
トが該基板のブロック台側の面を処理し、基板がブロッ
ク台の基板穴に収容されている際に、スライダーのメル
ト穴に収容されているメルトが該基板のスライダー側の
面を処理する。

そして上記の反転により基板の収容が両基板穴の間で切
り替わる。然も基板穴とメルト穴の上記配列により処理
作業中に個々のメルトが相互に混合し合うことがない。

このことによりこの装置は、基板の両面に対し各回毎の
所望の処理を継続して行うことができるようになり、両
面に対する処理を一貫した作業の中で行うことが可能で
ある。

〔実施例〕

以下本発明による液相成長装置の実施例及びその使用例
について第１図〜第３図を用いて説明する。第１図（ａ
）（ｂ）は実施例の断面図、第２図は実施例を用いて製
造する半導体装置例の断面図、第３図（ａ）〜（ｅ）は
第２図の半導体装置の場合の実施例の使用手順説明図、
である。

第１図において、１はスライダー、ｌａはスライダー１
に設けた基板穴、ｌｂはスライダーｌに設けたメルト穴
、２はブロック台、２ａはブロック台２に設けた基板穴
、２ｂはブロック台２に設けたメルト穴、３はスライダ
ー操作杆、４はブロック台操作杆、５はブロック台支持
部材、６は炉芯管、７はフランジ（炉芯管６の蓋）、８
はヒータ、である。

スライダー１とブロック台２は、水素流により水素雰囲
気にされる炉芯管６の中に配置され、グラファイト（黒
鉛）製でスライダー１がブロック台２の中を図（ａ）の
左右方向に移動可能に形成されてスライドボートを構成
するものであり、スライダー１に１個の基板穴１ａ及び
適宜個数（ここでは１個）のメルト穴１ｂを、またブロ
ック台２に１個の基板穴２ａと適宜個数（ここでは３個
）のメルト穴２ｂを具え、基板穴１ａまたは２ａとメル
ト穴１ｂまたは２ｂを設けたスライダー１の而及びブロ
ック台２の面が相互に対向して常時接している。

ここで、基板穴１ａ及び２ａは基板１１を平らに収容す
る穴、メルト穴１ｂ及び２ｂは成長またはメルトバック
の処理に用いるメルト２２．２３、〜を個別に収容する
穴である。

そしてこれらの基板穴１ａ及び２ａとメルト穴１ｂ及び
２ｈは、基板穴１ａが基板穴２ａ及びメルト穴２ｂと、
またメルト穴１ｂが基板穴２ａと対向可能な、且つその
対向の際にメルト穴１ｂと２ｂが対向せぬ配列をなして
いる。即ちここでは、図（ａ）に示すように、右側から
、基板穴１ａ、基板穴２ａ、３個のメルト穴２ｂ、メル
ト穴１ｂ、が順次に並ぶ配列となっている。なお図では
、この配列を判り易く拡げて示しであるために、基板穴
１ａから右側のスライダー１の余裕とメルト穴１ｂから
左側のブロック台２の余裕が所要よりも短く示されてい
る。

スライダー１は、スライダー１に係合するスライダー操
作杆３の操作により移動し、また、ブロック台２は、ブ
ロック台支持部材５を介してブロック台２に係合するブ
ロック台操作杆４の操作により、炉芯管６の中でスライ
ダー１を伴って図（ｂ）の時計方向または反時計方向に
回転する。スライダー操作杆３、ブロック台操作杆４、
ブロック台支持部材５及び炉芯管６は石英ガラス製であ
る。

また、フランジ７は、ステンレス鋼製であり、上記回転
の際に一緒に回転する。

そして、基板穴１ａまたは２ａに収容された基板１１は
、基板穴１ａと２ａが上下に対向した状態で上記回転に
よりブロック台２を反転した際に、基板１１の自重によ
り基板穴１ａと２ａとの間を移動する。

ヒータ８は、炉芯管６の外側に配設されてブロック台２
及びスライダー１を加熱し、基板１１及びメルト２２．
２３、〜を所定の処理温度にする。

従ってこの成長装置は、先に作用の項で述べた理由によ
り、基板１１の両面に対し各回毎に所望の成長またはメ
ルトバックの処理が可能となり、両面に対する処理を一
貫した作業の中で行うことができる。

第２図に示す半導体装置は、次期のＡＰＤ　（アバラン
シ・ホトダイオード）として期待されているもので、Ａ
ｌＧａＳｂを用いて裏面入射構造をなすものである。

第２図において、１１はＧａＳｂ基板、１２は基板１１
上′のＡｌＧａＡｓＳｂ成長層（Ｅｇ’＝１．ＯｅＶ、
厚さ一２８μｍ）、１３は成長層１２上のＡｌＧａＳｂ
成長層（ｎ　＝　６　ｘｌＱｌｓ／ｄ、厚さ−１，５μ
ｍ　）　、１４は成長層１３上のへ１ＧａＳｂ成長層（
ｎ　＝　６　Ｘ　１０′６／　ｃ＋ｆｌ、厚さ−１，５
μｍ　）、１５は基板１１を下側から決った窓、である
。また、破線で示す１６は窓１５を形成するためのマス
クで用済み後に除去されているものである。

このＡＰＤは、窓１５の形成をメルトバックで行う必要
がある。それは、ＧａＳｂ　／　Ａ　ｌＧａＡｓ５ｂエ
ンチングレート比の大きなエツチング液を見出し得ない
こと、成長層１２の下面にダメージを与えたくないこと
のためである。

このことからこのＡＰＤは、製造に上記成長装置を用い
ることにより、成長層１２．１３及び１４の成長と窓１
５の形成とを一貫した作業の中で行うことができる。

即ち第１図のスライダー１及びブロック台２の部分を示
した第３図において、 先ず図（ａ）を参照して、マスク１６（図示省略）を設
けた基板１１をマスク１６と反対側の面を表にして基板
穴１ａに、成長層１２．１３及び１４を成長させるメル
ト２２．２３及び２４のそれぞれ（固体状態）を３個の
メルト穴２ｂに右側から順次に、また基板１１をメルト
バックさせるメルト２５（固体状態）をメルト穴１ｂに
入れ、基板穴１ａ及びメルト穴１ｂを基板穴２ａ及びメ
ルト穴２ｂの下方両側に位置させる。メルト２５は、窓
１５を形成するためのものであり、窓１５が形成された
時点で組成が成長層１２に合致するように組成を設定す
る。そしてメルト１２〜１５を溶解して所定の温度にす
る。

次いで図（ｂ）を参照して、スライダーｌの左方移動に
より、基板１１のマスク１６と反対側の面をメルト２２
．２３及び２４に順次接触させてその面上に成長層１２
．１３及び１４（図示省略）を順次成長し、その後基板
穴１ａを基板穴２ａに対向させる。

次いで図（Ｃ）を参照して、ブロック台２を反転させて
基板穴２ａ及びメルト穴２ｂを基板穴１ａ及びメルト穴
１ｂの下方に位置させる。これにより基板１１は基板穴
１ａから基板穴２ａに移動しマスク１６側が表になる。

次いで図（ｄ）を参照して、スライダー１の右方移動に
よりメルト２５を基板１１のマスク１６側の面に接触さ
せ、基板１１をメルトバックして窓１５（図示省略）を
形成する。メルトバックが進んで窓１５が形成された時
点でメルト２５の組成が成長層１２と合致するので、再
成長が生じても成長１１２の下面が異常組成になること
はない。

次いで図（ｅ）を参照して、スライダー１の左方移動に
よりメルト２５を基板１１から外し、冷却して基板１１
を取り出す。メルト２５は、通常の場合その表面張力に
より基板１１から外れる際に基板１１部に残ることがな
い。若しその残りが生ずる場合には、メルト２５を収容
するメルト穴１ｂに基板１１が入り込まないようにメル
ト穴１ｂを形成しておき、ブロック台２の反転を加えれ
ば良い。

このようにして第１図の装置は、両面の処理を必要とす
る成長Ｎ１２〜１４及び窓１５の形成を一貫した作業の
中で行うことができる。

なお、基板１１が厚いために、窓１５形成のメルトバッ
クに長時間を要して不都合である場合、またはメルト２
５の組成設定が困難な場合には、予め基板１１に窓１５
の予備加工即ち基板１１が突き抜けない範囲のエツチン
グを施しておけば良い。その場合も窓１５の仕上がりが
メルトバックによるため成長層１２の下面にダメージを
与えることがない。

上述の使用例は基板１１の片面が成長のみまた反対面が
メルトバックのみの場合であったが、以上の説明からし
て本発明の成長装置は、メルト穴１ｂ及び２ｂの数を適
宜にしこれに収容するメルトの組成を適宜にすることに
より、基板の両面に対して所望の成長及びメルトバック
を一貫した作業の中で行い得るものであることが容易に
理解されよう。

なお、第１図には示されないが、スライダーｌ及びブロ
ック台２の一方または両方に処理後のメルトを一括プー
ルするメルト穴を設けることにより、メルトの後始末を
簡素化することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の構成によれば、半導体の基
板面に半導体のメルトを接触させてエピタキシャル成長
を主にした処理を行うスライドボート法の液相成長装置
において、基板の両面に対し各回毎の所望の成長及びメ
ルトバックの処理を継続して行うことができるようにな
り、基板の両面に対する処理を一貫した作業の中で行う
ことを可能にさせる効果があ°る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）は実施例の断面図、第２図は実施例
を用いて製造する半導体装置例の断面図、 第３図（ａ）〜（ｅ）は第２図の半導体装置の場合の実
施例の使用手順説明図、 である。 図において、 １はスライダー ２はブロック台、 ｌａ、　２ａは基板穴、 ｌｂ、　２ｂはメルト穴、 ３はスライダー操作杆、 ４はブロック台操作杆、 ５はブロック台支持部材、 ６は炉芯管、 ７はフランジ、 ８はヒータ、 １１は基板、 ２２〜２５はメルト、 である。 実施例を用いτ製造オるヰ導体装置イクｊの吋面図箒 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 相互の対向面で接しながら相対的に移動可能なスライダ
   ーとブロック台とを有し、 スライダー及びブロック台は、それぞれに基板を収容す
   る基板穴と処理前のメルトを収容するメルト穴とを上記
   対向面に具え、且つ一体になって反転可能であり、 これらの基板穴及びメルト穴は、スライダーの基板穴が
   ブロック台の基板穴及びメルト穴と、またスライダーの
   メルト穴がブロック台の基板穴と対向可能な、且つその
   対向の際にメルト穴同士が対向せぬ配列をなし、 基板穴に収容された基板は、基板穴同士が上下に対向し
   た状態でスライダーとブロック台を反転した際に、該基
   板の自重により該基板穴同士の相互間を移動することを
   特徴とする液相成長装置。