JPH03180025A - 半導体基板の作製方法 - Google Patents

半導体基板の作製方法

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JPH03180025A
JPH03180025A JP1319732A JP31973289A JPH03180025A JP H03180025 A JPH03180025 A JP H03180025A JP 1319732 A JP1319732 A JP 1319732A JP 31973289 A JP31973289 A JP 31973289A JP H03180025 A JPH03180025 A JP H03180025A
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JP
Japan
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layer
substrate
mixed crystal
crystal semiconductor
mixed
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Pending
Application number
JP1319732A
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English (en)
Inventor
Masami Tachikawa
太刀川 正美
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NTT Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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  • Recrystallisation Techniques (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
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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AlGaAs、 rnGaAsP+ GaAs
、 InPなどの混晶半導体基板および化合物半導体基
板の作製方法に関するものである。
(従来の技術及び発明が解決しようとする課B)GaA
s、 InP等の化合物半導体基板は、LEC法ブリブ
リッジマン法より作製された、大きなインゴット単結晶
を薄く切取り、表面研磨する方法により広く作製されて
いる。また、上記基板の上にLPE法あるいはVPE、
MBE、MOCVD法により、更に高品質膜を形成した
エピタキシャル層を形成することも行われている。他方
、AlGaAs。
GaAsP混晶半導体基板においては上記インゴット単
結晶を作製する方法の他に、化合物半導体基板上にエピ
タキシャル層を形成した後、化合物半導体基板を除去す
る方法がとられている。 AlGaAs混晶基板を例に
その作製方法を説明する。 AlGaAs1l晶半導体
は、GaAs化合物半導体と格子定数が近く、LPE法
等により比較的容易にGaAs基板にエピタキシャル成
長する。 GaAs基板上に、AlGaAs (AIA
sM威0.3)を約300pm成長させる。その後、機
械化学的研磨によりGaAs5板を除去すると、AlG
aAs混晶基板が出来上がる。ただし、この方法では、
300nと厚いため、大きな成長速度で成長するなどの
理由により、成長したAlGaAs表面は荒れており、
成長表面側も鏡面研磨して、AlGaAs混晶半導体基
板となる。
他方、表面を除去する際に、混晶組成の異なる混晶層を
複数積層して、化学的に、ある組成の所でエツチングを
停止させて、鏡面をえる方法が行われている。AlGa
As −GaAsを例にこれを説明する。
GaAsW板上にGaAsエピタキシャル層を2n積層
した後、AlGaAs層(AIAsi[威0.3)を2
1IN積層する。
このように作製された基板を、Kl、 l□H80から
なるアイオダインエッチング液に浸すとAlGaAsと
GaAsのエツチング速度の違いにより、GaAs層を
除去することなしに、AIGaAsjiiを除去するこ
とができる。
AlGaAs等の混晶半導体基板を用いて、LED。
LD、太陽電池、光検知器等の半導体装置を作製するこ
とが行われている。そのためにAlGaAs基板上にA
[GaAs、 GaAs等の半導体膜を成長する必要が
ある。AlGaAs基板はGaAs基板と異なり、表面
の酸化等の問題から、−旦大気に曝した後の成長は難し
い。AlGaAs基板の上に良好な半導体層を得る方法
として、LPE法においては、成長とは異なる過飽和度
を負としたメルトによりAlGaAs表面を少しメルト
バックした後に、成長装置から取り出す事なしに目的と
するGaAs又はAlGaAs結晶層を成長する方法が
取られている。他方、このようなメルトバックの手法を
とることのできない、VPE。
MBE、MOCVD等では、AlGaAs基板表面処理
に特別の注意を払い、かつ成長装置内においても成長前
に表面処理をするなど、GaAs基板に比べ難しくなっ
ている。
本発明は上記の欠点を改善するために提案されたもので
、その目的は、再成長が容易な(混晶)半導体基板の作
製方法を提供することにある。
(課題を解決するための手段) 上記の目的を達成するため、本発明は、化合物半導体基
板上に化合物半導体あるいは混晶半導体(以下第1の混
晶半導体と呼ぶ)を成長した後に、前記化合物半導体基
板を除去させることにより化合物半導体あるいは混晶半
導体を含む半導体基板を作製させる方法であって、前記
化合物半導体基板に第1の混晶半導体層を積層し、続い
て前記第1の混晶半導体層とは異なる組成を持つ第2の
混晶半導体層および前記第2の混晶半導体層とは異なる
&ll戒を持つ半導体層からなる積層基板を形成する工
程lと、その後、前記化合物半導体基板および第1の混
晶半導体層を化学的選択エツチングにより除去する工程
■を含むことを特徴とする半導体基板の作製方法を発明
の要旨とするものである。
(作用) 従来の技術の混晶半導体基板は、全てが同一組成の層高
半導体であるのに対して、本発明によれば、混晶半導体
基板の表面のごく薄・い部分を、混晶組成の異なる半導
体層からなっている。そのため、屋晶組戒の異なる半導
体層を、再成長しやすい組成とすることにより、再成長
することを可能としている。また、この層をごく薄くす
ることにより、基板としての特性を保つことができる作
用を有するものである。
(実施例) 次に本発明の実施例について説明する。なお、実施例は
一つの例示であって、本発明の精神を逸脱しない範囲で
、種々の変更あるいは改良を行いうることは言うまでも
ない。
(実施例1) 第1図は本発明による実施例として、GaAs膜付のA
lGaAs基板作製の工程における半導体基板の模式的
断面図である。LEC法によるGaAs基板lの上にL
PE法によりAlGaAs層2を211mM1層した後
、その上にGaAs層3を2tta積層した。その後、
さらにAlGaAs層4を35On積層した。その後、
成長装置から取り出した。(第1図a参照) この工程は全て同一の成長装置内で行っている。
この工程でAlGaAs層2およびGaAs層3の膜厚
は成長方法により制御され、膜厚は1%以内の精度を有
している。しかしながら、AlGaAs層4は速い戒長
条性で行っているため、AlGaAs成長層4の表面は
凹凸が激しいため、機械化学的研磨により表面層を30
0μまで研磨して、鏡面とした0作製された混晶基板は
GaAs層3のついている面が必要とされ、裏面となる
AlGaAs 4の表面層の荒れが問題とならない場合
には、この工程を省略することもできる。つづいて、A
lGaAs1W 4の表面を耐水性のワックスで覆い、
過酸化水素水とアンモニアからなる第1のエツチング液
でGaAs層Iを除去した。この第1のエツチング液は
、GaAs層をエツチングするが、AlGaAs層はエ
ツチングしない選択エツチング液である。ここで、機械
化学的研磨によりGaAs層lを20/1m程度に研磨
した後にこのエツチングを行うことにより、工程に要す
る時間を短くすることも可能である。その後、AlGa
As層を選択的にエツチングする。 Kl、 1.、 
H,0からなる第2のアイオダインエッチング液に浸し
、A lGaAs層2を除去した。その後、有機溶媒に
よりAlGaAs 4を覆ったワックスを除去して、2
n膜厚のGaAs層を有するAlGaAs基板が得られ
た。(第1図す参照)従来のAlGaAs5板によって
は成長することが難しいMOCVD法により、このAl
GaAs基板のG’aAs面にA lGaAs −Ga
AsからなるLEDを作製した。赤外の発光がAlGa
As面から得られた。ここで、発光層からの光はGaA
s 3およびAlGaAs4を通過する。
しかしながら、吸収係数の大きいGaAs層3は薄いた
め吸収は少なく、また厚いAlGaAs 4は吸収係数
が少なく結局吸収が無く、これまでのAlGaAs基板
と同等のLEDが得られた。また、AlGaAs −G
aAsからなる光検知器を作製した。これらの応用にお
いては、いずれも基板から光の出し入れが可能であるた
め、表面に形成した機能デバイスとのモノリシックを可
能とする。
なお、前記の混晶半導体層3は化合物半導体基板と同一
の組成を有するものであってもよい。
(実施例2) 第2図は本発明による他の実施例として、InP膜付の
InGaAsP基板作製の工程における半導体基板の模
式的断面図である。LEC法によるInP基板5の上に
LPE法によりInGaAsP層6を2n積層した後、
その上にInP層7を2771積層した。その後、さら
にInGaAsP層8を35on積層した。その後、成
長装置から取り出した。(第2図a参照)この工程は全
て同一の成長装置内で行っている。
この工程でInGaAsP層6およびInP層7の#厚
は成長方法により制御され、膜厚は1%以内の精度を有
している。しかしながら、InGaAsP層8は速い成
長条件で行っているため、InGaAsP戊長層8の表
面は凹凸が激しいため、機械化学的研磨により表面層を
300nまで研磨して、鏡面とした0作製された混晶基
板はInP層7のついている面が必要とされ、裏面とな
るInGaAsP 8の表面層の荒れが問題とならない
場合には、この工程を省略することもできる。つづいて
、InGaAsP層8の表面を耐水性のワックスで覆い
、希釈HCIからなる第3のエツチング液でInP基板
5を除去した。この第3のエツチング液は、 InP層
をエツチングするが、InGaAsP層はエツチングし
ない選択エツチング液である。ここで、機械化学的研磨
により rnP層7を20n程度に研磨した後に、この
エツチングを行うことにより、工程に要する時間を短く
することも可能である。その後、 InGaAsP層を
選択的にエツチングする。硫酸+過酸化水素水子水から
なる第4のエツチング液に浸し、1nGaAsPIi 
6を除去した。その後、有機溶媒により [nGaAs
P 8を覆ったワックスを除去して、2n膜厚のInP
層を有するInGaAsP基板が得られた。(第2図す
参照)この実施例ではエピタキシャル成長にLPE法の
例を示したが、VPE法、MOCVD法、MBE法によ
っても、同様の結果が得られた。
また、AlGaP−GaPなどの■−■化合物(混晶)
半導体、II−Vl化合物(混晶)半導体基板において
も同様であることはいうまでもない。
(発明の効果) 本発明によれば、化合物半導体基板上に化合物半導体あ
るいは混晶半導体(以下第1の混晶半導体と呼ぶ)を成
長した後に、前記化合物半導体基板を除去させることに
より化合物半導体あるいは混晶半導体を含む半導体基板
を作製させる方法であって、前記化合物半導体基板に第
1の混晶半導体層をall、続いて前記第1の混晶半導
体層とは異なる組成を持つ第2の混晶半導体層および前
記第2の混晶半導体層とは異なる組成を持つ半導体層か
らなる積N基板を形成する工程!と、その後、前記化合
物半導体基板および第1の混晶半導体層を化学的選択エ
ツチングにより除去する工程■を含むことにより、混晶
半導体基板の表面のごく薄い部分を、混晶m戒の異なる
半導体層からなっている。そのため、混晶&II或の異
なる半導体層を、再成長しやすい組成とすることにより
、再成長することを可能としている。また、この層をご
く薄くすることにより、基板としての特性を保つことが
できる等の大きな効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)、 (b)は本発明の半導体基板の作製方
法の実施例、第2図(a)、 (b)は他の実施例を示
す。 1・・・GaAs基板 2−− ・AlGaAs層 3・・・GaAs層 4 ・−−AlGaAs層 ・InP基板 −InGaAsP層 ・InP層 −InGaAsP層

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 化合物半導体基板上に化合物半導体あるいは混晶半導体
    (以下第1の混晶半導体と呼ぶ)を成長した後に、前記
    化合物半導体基板を除去させることにより化合物半導体
    あるいは混晶半導体を含む半導体基板を作製させる方法
    であって、 前記化合物半導体基板に第1の混晶半導体層を積層し、
    続いて前記第1の混晶半導体層とは異なる組成を持つ第
    2の混晶半導体層および前記第2の混晶半導体層とは異
    なる組成を持つ半導体層からなる積層基板を形成する工
    程Iと、 その後、前記化合物半導体基板および第1の混晶半導体
    層を化学的選択エッチングにより除去する工程IIを含む
    ことを特徴とする 半導体基板の作製方法。
JP1319732A 1989-12-08 1989-12-08 半導体基板の作製方法 Pending JPH03180025A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013047059A1 (ja) * 2011-09-30 2013-04-04 シャープ株式会社 化合物半導体太陽電池製造用積層体、化合物半導体太陽電池およびその製造方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013047059A1 (ja) * 2011-09-30 2013-04-04 シャープ株式会社 化合物半導体太陽電池製造用積層体、化合物半導体太陽電池およびその製造方法
JP2013077724A (ja) * 2011-09-30 2013-04-25 Sharp Corp 化合物半導体太陽電池製造用積層体、化合物半導体太陽電池およびその製造方法

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