JPH02267185A - 液相エピタキシャル成長装置および液相エピタキシャル成長方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、エピタキシトル成長装置およびエピタキシャ
ル成長方法しこ関するものである。

１従来の技術］ 化合物半導体を用いて作製される例えばレーリ゛は■溝
形ス１ヘライブレーザや埋込みヘテ１］構造レリ“（Ｂ
　ｔ−ル−ザ）等、各科のものが開発されているが、活
性層にお（Ｊる渦部を形成する場合は従来まり液相成長
法又【よ気相成長法を用いて結晶表面の全面に均一に結
晶成長を行わＵ、その後）Ａｌ−、Ｉツヂング等により
パターンを作製して渦部を形成し、その上に更に液相法
又は気相法を用いて溝部を押めるように結晶を成長さひ
る方法が用いられている。この方法は微細パターンを形
成づ−る場合に有効であり、半導体レーザ等の光素子を
はじめ、種々の半導体素子の作製に広く用いられている
。

Ｕ発明が解決しようとＪ−る課題Ｊ 上述したように半導体レーザ等の半導体素子を作製リ−
る場合は結晶成長を行う工程と結晶を取出して渦部を作
製覆る工程とその上に結晶成長を１１わせる工程とが必
要であるが、これらの各工程は工程毎に前処理、後処理
を行わねばならず非常に手数と時間とを要しその土高度
の熟練が必要である。更に土ツヂングによる溝と成長界
面との密着が不確実となる場合があり、ボイドの発勺そ
の他種々のｉ−ラブルが発生ずる嫌いがあった。

本発明の目的は、半導体シー１ｆ等の゛１′導体索了子
の製作１−稈を短縮覆る−「ピッ４シヤル成長装買及び
エピタキシャル成長方法提供することにある。

「課題を解決１−るための手段１ 本発明（，１、化合物半導体を構成する原石の溶液が収
容されている溶液溜めと、溶液溜めに対向して溶液溜め
より分配される溶液を貯溜１）る分配槽とを偵Ｉえ、ス
ライダにレッ１〜された阜根を分配槽の下面を通過させ
つつ基板表面に上記溶液を順次接触させてエピタキシャ
ル層を成Ｉ（δぜるスライドボート式液相エビクニ１シ
Ａフル成艮”Ａ　Ｉ’７にａ３いで、上記分配槽に、基
板表面と対向する平面に縞状のスリットを有し基板表面
に溶液が接触Ｊる部分どジ１接触部分とを交互に形成さ
ゼるｌこめの部分成長治具を設（〕たことを第１の特徴
とし、又フライ１ミボー１−式の液相１−ピタキシＸ・
ル成長プノ法にＡ３いて、上述の第１の特徴にａ３ける
エピタ１シトル成艮装冒の部分成長治具を用い−Ｃ十記
阜根表面の任意の部分にエピタキシトル層を成長さ氾る
か、名しくは上記部分成長治具を用い−で上記基板表面
の１１息の部分のみをヌル１〜バツクして四部を形成し
、そのＪＡＭ板上にエピタキシャル層を成長させること
を第２の特徴としてｄ３す、この製作工程が短縮δれる
ようにして目的の達成を計っている。

「作　　用」 本発明のエピターＡ−シャル成長装置およびエピタキシ
ャル成長方法では基板表面に成長溶液を接触させる分配
槽の中に基板表面と対向する平面に縞状のスリブ１〜を
イｉ　１Ｊ−る部分成長治具をセラ１へし、基板表面に
溶液の接触する部分と非接触部分とを交Ｈに形成させて
エピタキシャル層を成長させるようにし、例えば発光ダ
イス−ドアレイを作製する場合Ｃま部分成長治具を使用
する場合と使用しない場合とを交りに行ってエピタキシ
ャル層を成長さぼるよ−うにし、基板トに必要な成長層
を有する発光ダイオードアレイを短期間で作製すること
ができる。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例について図を用いながら説明Ｊる
。第１図（Ｊ本発明のＴピッキシＸフル成長装置の一実
施例を承り説明図、第２図（ａ）　、　（ｂ）は第１図
の部分成長治ｆ−Ｊの平面図及び△−Δ′線断面図であ
る。

両図において、１はグラフアイ］〜ボー１〜本体、２は
基板、３Ａ、３Ｂ、３Ｃは夫々原料の溶液が入っている
溶液溜め、４△、４＋３．＝ｌＩＣは溶液溜め３Ａ、３
Ｂ、３Ｃより溶液の分配を受ける分配槽、と）は溶液溜
め／Ｉ１１にセットされた部分成長治具、６はそのスリ
ブ１へ、７は基板２を移動させるスライダ、８はスライ
ダ操負棒、９は溶液溜め３△〜３Ｃを移動させる溶液溜
め操作棒である。

この装置を動作ざゼる場合は基板２に例えばガリウム・
ヒ素（Ｇ：１Δｓ）、溶液に１．Ｊ　Ｑ　ａ溶液を用い
、ボーｌ−全イホを高温に保持して−・定時間経過後溶
液溜め操作捧９を移動ざぜて各溶液溜め３△３Ｂ、３Ｇ
の溶液の一部を分配槽４△、４Ｂ、／ＩＣに移づ。次に
スライダ操作棒８によりスライダ７を移動して基板２を
分配槽４△、／ｌＩ３　　／ＩＣの溶液と接触するよう
に移動させる。この時分配槽４［３には部分成長治具５
ｊがセットされており、又部分成長治具５にはスリブ１
〜６が設（）られているので基板２が分配槽４Ｂの下面
に達した時、基板２の表面にはスリット６により溶液が
接触刃る部分と接触しない部分とが縞状に交Ｈに生ずる
ことになる。尚、部分成長部具４のスリブ１〜６は第１
図、第２図に限られるものではなく、任意の形状及び配
列の方向を自由に選択することがｒｌ　ｆｉｔ：である
。

第３図（ａ）は部分成長治具５を用いてメルトバックを
行った場合の部分拡大図を示すもので。

１０はＧａ溶液の未飽和液、１１は空隙部、１２は溶液
溜め４Δの溶液と接触した後の基板を承り。

第３図（ｂ）はメルトバック後のｌＪ板面断面図承りも
ので１３がメルトバック部である。

第４図はＪビタキシトル層の成長の様子を承り−もので
同図（ａ）は溶液と基板との接触状況を示し同図（ｂ）
は結晶成長後の状況を示す。１４が部分成長部である。

このように本発明の部分成長部具を用いてエピ全１シ１
フル成長を行わけることにより、安定したメルトバック
を行うことができる。

次に第１図及び第２図に示づ装置を用いて］−ビター１
−シャル成長を行わける場合の二個について説明する。

実施例く△）第５図は］）型ａ　ａ　Ａ　ｓ　Ｗ板２の
上にＰ型Ｇａ１−ｘＡρＸ△Ｓ　（ｘ＝０．２）１５を
２０　ａ　ｍの厚さに成長さμ、次の部分成長治具によ
る二層目の部分に０ａＡｊ　Ａｓを溶解させた未飽和の
Ｇａ溶液を入れてメルトバックを行い、その後ｎ型のＧ
ａＡＳ層１６全１６０ｌ１の厚さに成長させたしのであ
る。ｌｌｉｌ図に示りように成艮条１′１を適切に調整
することにＪ、り表面の平坦なれ１１品を得ることがで
きる。

実施例（Ｂ　）第６図はＰ型ＱａＡｓ基板２の十にＰ型
Ｇ　ａ　ｉ−ｘ　Ａ　Ｄ　ＸΔｓ　（ｘ　＝０．０５）
　１７を２０μｍの厚さに成長さけ、次に部分成長部具
を用いてメル１へバックを行なって四部１８を形成し、
その後基板２ど部分成長部（１５とを切離し、溶液溜め
５１３の温度を下げて再び部分成長治具５と基板とを組
合Ｖてｎ型Ｇａ１−ＸΔＱｘΔｓ（ｘ０．３＞１９を成
長さけ、ぞの１にｎ型Ｇ　ａ△Ｓ２０を成長さけたムの
である。

このようにしてｒ］型Ｇａ　　　Ａρ　　ＡＳ層１９を
波長６７０　ｎ　ｒｒの光導波路とする、断面発光タイ
オードアレイを（’ｌ製することが−ｔ’　Ｑる。［発
明の効果］ 以上述べたように本発明にＪ、れば次のような効果が寄
られる。

（１）Ｖ渦形ス１へライブレーリ”或いは押込形へ）−
［１接合レーリ゛等、高瓜な技術を要１）る素子を類１
稈で容易に作製覆ることができる。

（２）知丁稈で処理Ｊることができるので結晶成長時の
渇１σ管理が容易とイヱリ、多］−稈処理１１．）に牛
する熱歪等の悲影響を除去することができる。

（３）Ｔ程の短縮や熱歪の除去等により素了品貿を向上
させ原価低減をＳすることができる。

４、図面の簡甲イＪ　＆ｆ明 第１図（３１本発明の１−ピクキシャル成長装置の＝一
実施例を示づ説明図、第２図は部分成長部具の平面図及
び△−Δ′線ＩＩＪｉ面図、第こ３図εＪ１り）２図の
７Ｈ１（分成艮治［，１を用いて形成したヌル１ヘハツ
クにＪ、ろ基板の部分断面図、第４図は部分成長部具を
・用い（結晶成［１１わせた場合の３．（板面Ｊ！ｊ図
、第）〕同図び第６図は部分成長部（−１を用いて（’
ｌ装した発光素子の断面図である。

２　　：　　ｉｌを根、 ３△、　３Ｆ３．３０　：溶液溜め、 ４△、４Ｉ３，４Ｃ：分配槽、 ５：部分成長部具、 ６：スリブ１〜． １３１８：メル１へバック部。

代理人　づｒ押土　λ９１１１　　利　ぺ・り

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、化合物半導体を構成する原料の溶液が収容されてい
   る溶液溜めと、該溶液溜めに対向して溶液溜より分配さ
   れる前記溶液の一部を貯溜する分配槽とを備え、スライ
   ダにセットされた基板を前記分配槽の下面を通過させつ
   つ基板表面に前記分配槽内の溶液を接触させるスライド
   ボート式液相エピタキシャル成長装置において、前記分
   配槽に、前記基板表面と対向する平面の縞状のスリット
   を有し、前記基板表面に前記溶液が接触する部分と非接
   触部分とを交互に形成させるための部分成長治具が設け
   てあることを特徴とする液相エピタキシャル成長装置。 ２、化合物半導体を構成する原料の溶液を溶液溜めに収
   容し、該溶液溜めより分配された前記溶液を分配槽に貯
   溜し、該分配槽の下面をスライダにセットされた基板を
   通過させて基板表面に前記溶液を接触させてエピタキシ
   ャル層を成長させるスライドボート式液相エピタキシャ
   ル成長方法におい特許請求の範囲第１項記載のエピタキ
   シャル成長装置の部分成長治具を用いて前記基板表面の
   任意の部分にエピタキシャル層を成長させるか若しくは
   前記部分成長治具を用いて前記基板表面の任意の部分の
   みをメルトバックして凹部を形成し、その後基板上にエ
   ピタキシャル層を成長させることを特徴とする液相エピ
   タキシャル成長方法。