JPS5846628A - 半導体の液相エピタキシヤル成長方法 - Google Patents
半導体の液相エピタキシヤル成長方法Info
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- JPS5846628A JPS5846628A JP56144296A JP14429681A JPS5846628A JP S5846628 A JPS5846628 A JP S5846628A JP 56144296 A JP56144296 A JP 56144296A JP 14429681 A JP14429681 A JP 14429681A JP S5846628 A JPS5846628 A JP S5846628A
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- substrate crystal
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/34—Deposited materials, e.g. layers
- H10P14/3402—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition
- H10P14/3414—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition being group IIIA-VIA materials
- H10P14/3418—Phosphides
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/26—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials using liquid deposition
- H10P14/263—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials using liquid deposition using melted materials
-
- H—ELECTRICITY
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- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/26—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials using liquid deposition
- H10P14/265—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials using liquid deposition using solutions
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は半導体の液相エピタキシャル成長方法に関す
るものである。
るものである。
レーザダイオード、発光ダイオードなどの半導体装置は
インジウム・リン（工ｎＰ）などの■−マ族化合物牛導
体基板上に同種または異種の半導体材料を液相エピタキ
シャル成長させて作られる０液相エピタキシヤル成長に
おいては、工。などの溶媒にＩｎＰなどの成長させるべ
き結晶の組成に見合った溶質を高温で溶かし込み、徐冷
し々から上記基板に接触させて、その基板表面に結晶を
析出させるのである。ところが、一様な組成の溶液を得
るためには、通常１００℃程度の高温に一定時間保持し
ておく要がある０周知のスライディングボート法による
液相エピタキシャル成長方法においても、上記高温保持
期間中Ｋｌ液だめ（メルトだめ）が載置されたスライダ
の表面に穿設された凹部内に収容された基板結晶の表面
が分解し、良好なエピタキシャル成長が行なえないとい
う問題がおった０ そこで、これに対処する従来の方法として、成長炉中に
ホスフィン（ＰＨａ）などを流すことＫよって気相中の
リンの蒸気圧を高めて基板結晶の分解をおさえる方法や
、シリコン（Ｓｌ）、別個の工ｎＰ結晶などで、結晶成
長をさせるべき工ｎＰ基板結晶を覆い、■ｎＰ基板結晶
が一部分解しそできるリンの蒸気圧を利用して、それ以
上分解が進むのを防止する方法が試みられている。
インジウム・リン（工ｎＰ）などの■−マ族化合物牛導
体基板上に同種または異種の半導体材料を液相エピタキ
シャル成長させて作られる０液相エピタキシヤル成長に
おいては、工。などの溶媒にＩｎＰなどの成長させるべ
き結晶の組成に見合った溶質を高温で溶かし込み、徐冷
し々から上記基板に接触させて、その基板表面に結晶を
析出させるのである。ところが、一様な組成の溶液を得
るためには、通常１００℃程度の高温に一定時間保持し
ておく要がある０周知のスライディングボート法による
液相エピタキシャル成長方法においても、上記高温保持
期間中Ｋｌ液だめ（メルトだめ）が載置されたスライダ
の表面に穿設された凹部内に収容された基板結晶の表面
が分解し、良好なエピタキシャル成長が行なえないとい
う問題がおった０ そこで、これに対処する従来の方法として、成長炉中に
ホスフィン（ＰＨａ）などを流すことＫよって気相中の
リンの蒸気圧を高めて基板結晶の分解をおさえる方法や
、シリコン（Ｓｌ）、別個の工ｎＰ結晶などで、結晶成
長をさせるべき工ｎＰ基板結晶を覆い、■ｎＰ基板結晶
が一部分解しそできるリンの蒸気圧を利用して、それ以
上分解が進むのを防止する方法が試みられている。
しかし、前者の方法では炉中のリンの蒸気圧を高める必
要がおるので、人体に極めて有害なホスフィンなどのリ
ン化合物を大量に用いねばならず、作業に危険性を伴う
。また、後者の方法では十分なリンの蒸気圧を得られず
、基板結晶の一部分解が起こるので、為温保持の温度や
時間に制約が生じ、一様な所望組成の液相エピタキシャ
ル成長がむつかしくなる。
要がおるので、人体に極めて有害なホスフィンなどのリ
ン化合物を大量に用いねばならず、作業に危険性を伴う
。また、後者の方法では十分なリンの蒸気圧を得られず
、基板結晶の一部分解が起こるので、為温保持の温度や
時間に制約が生じ、一様な所望組成の液相エピタキシャ
ル成長がむつかしくなる。
この発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、上
記溶液保持温度で液状を呈する金属に■−マ族化合物半
導体を溶かしたものからのその組成のＶ族元素の蒸気圧
は同じ温度での固体の上記■−マ族化合物半導体からの
上記Ｖ族元素の蒸気圧に比して、はるかに大きいことを
利用して、基板結晶の表面分解を抑止して、平坦な結晶
欠陥の少ない良質の液相エピタキシャル成長結晶を得る
方法を提供することを目的としている。
記溶液保持温度で液状を呈する金属に■−マ族化合物半
導体を溶かしたものからのその組成のＶ族元素の蒸気圧
は同じ温度での固体の上記■−マ族化合物半導体からの
上記Ｖ族元素の蒸気圧に比して、はるかに大きいことを
利用して、基板結晶の表面分解を抑止して、平坦な結晶
欠陥の少ない良質の液相エピタキシャル成長結晶を得る
方法を提供することを目的としている。
図は、この発明の一実施例を説明するための装置の断面
図で、（１）は炭素などで作られたスライペ（２）は同
じく炭素などからなシスライダ（１）の上に載置され、
図示矢印方向にスライド可能なメルトだめ、（３）はメ
ルトだめ（２）中に収容され、工。中に工ｎＰや各種不
純物などが溶かし込まれた溶液（メルト）、（４）はス
ライダ（１）の上面部に穿設された凹部に収容された工
ｎＰの基板結晶、（５）は工ｎＰがらなシ、上記凹部を
覆うように置かれたふた、（６）はふた（５）の基板結
晶（４）と対向する部分に真空蒸着法などＫよって付着
させたスズ層である。
図で、（１）は炭素などで作られたスライペ（２）は同
じく炭素などからなシスライダ（１）の上に載置され、
図示矢印方向にスライド可能なメルトだめ、（３）はメ
ルトだめ（２）中に収容され、工。中に工ｎＰや各種不
純物などが溶かし込まれた溶液（メルト）、（４）はス
ライダ（１）の上面部に穿設された凹部に収容された工
ｎＰの基板結晶、（５）は工ｎＰがらなシ、上記凹部を
覆うように置かれたふた、（６）はふた（５）の基板結
晶（４）と対向する部分に真空蒸着法などＫよって付着
させたスズ層である。
さて、結晶成長を行なうには、まず、図示の状態で１０
０℃程度の温度で約１時間保持する。このとき、ふた（
５）ｋ付着したスズ層（６）は溶けて液状になっておシ
、ふた（５）のｘｎＰが一部液相のスズ中に爵は出し、
飽和する程１ｔＫＩｎＰを含むスズ溶液になっている。
０℃程度の温度で約１時間保持する。このとき、ふた（
５）ｋ付着したスズ層（６）は溶けて液状になっておシ
、ふた（５）のｘｎＰが一部液相のスズ中に爵は出し、
飽和する程１ｔＫＩｎＰを含むスズ溶液になっている。
さきに述べたように、ＩｎＰの溶けたスズ溶液からはリ
ンが気相に放出され、その蒸気圧Ｆｉ一温度におけるＩ
ｎＰ固相からの蒸気圧に比して十分高くなる。従って、
基板結晶（４）とふた（５）との間の空間はリンの蒸気
で満されるととｋなり、基板結晶（４）を構成する工ｎ
Ｐからのリンの放出、すなわち、基板結晶（４）の分解
はほとんど起こらない。
ンが気相に放出され、その蒸気圧Ｆｉ一温度におけるＩ
ｎＰ固相からの蒸気圧に比して十分高くなる。従って、
基板結晶（４）とふた（５）との間の空間はリンの蒸気
で満されるととｋなり、基板結晶（４）を構成する工ｎ
Ｐからのリンの放出、すなわち、基板結晶（４）の分解
はほとんど起こらない。
このようにして、メルト（３）が十分に平衡状態に達し
たのち、温度を下降させながら スライダ（１）の上を
メルトだめ（２）を図示矢印方向に移動させると、ふた
（５） ｔ；ｊ自動的に除去され、メルト（３）を基板
結晶（４）の上Ｋかぶせることができる。それ以後の結
晶成長は周知の通常の手順と同様で、温度が下降するに
つれて、基板結晶（４）の上に薄層の結晶がエピタキシ
ャル成長する。多層結晶を得るために１次次と別のメル
トをかぶせるｋも何等支障はない。
たのち、温度を下降させながら スライダ（１）の上を
メルトだめ（２）を図示矢印方向に移動させると、ふた
（５） ｔ；ｊ自動的に除去され、メルト（３）を基板
結晶（４）の上Ｋかぶせることができる。それ以後の結
晶成長は周知の通常の手順と同様で、温度が下降するに
つれて、基板結晶（４）の上に薄層の結晶がエピタキシ
ャル成長する。多層結晶を得るために１次次と別のメル
トをかぶせるｋも何等支障はない。
上記実施例では工ｎＰ結晶の成長の場合、しかも徹状金
鵬としてスズを用いた場合を説明したが、一般４Ｃ瓜−
マ族化合物牛導体についても、その高温保持温度で液状
を呈する金属を用いてマ族元索の気相中の蒸気圧を高く
して、基板の分解を防ぎ、同様の効果が期待できる。
鵬としてスズを用いた場合を説明したが、一般４Ｃ瓜−
マ族化合物牛導体についても、その高温保持温度で液状
を呈する金属を用いてマ族元索の気相中の蒸気圧を高く
して、基板の分解を防ぎ、同様の効果が期待できる。
以上説明したように１この発明では■−マ族化合物半導
体結晶め液相エピタキシャル成長前の上記成長結晶の材
料となるメルト準備のための高温保持段階において結晶
を成長させるべき基板結晶に対峙して、この基板結晶と
同様の半導体からなり、上記対峙面の少なくとも一部に
上記高温で液状を呈する金属が付着された蓋体を設置す
るようＫしたので、液状になった金属に２＞けたＶ族元
素の大きい蒸気圧によって基板結晶からのＶ族元素の蒸
発は抑えられ、基板結晶の表面分解は殆んど起らず、平
坦で、かつ結晶欠陥の少ない良質なエピタキシャル成長
層が得られる。
体結晶め液相エピタキシャル成長前の上記成長結晶の材
料となるメルト準備のための高温保持段階において結晶
を成長させるべき基板結晶に対峙して、この基板結晶と
同様の半導体からなり、上記対峙面の少なくとも一部に
上記高温で液状を呈する金属が付着された蓋体を設置す
るようＫしたので、液状になった金属に２＞けたＶ族元
素の大きい蒸気圧によって基板結晶からのＶ族元素の蒸
発は抑えられ、基板結晶の表面分解は殆んど起らず、平
坦で、かつ結晶欠陥の少ない良質なエピタキシャル成長
層が得られる。
図はこの発明の一実施例を説明するための装置の断面図
である。 図において、（１）はスライダ、（２）はメルトだめ、
（３）はメルト、（４）は基板結晶、（６ンはふた（ｍ
体）、（６）はスズ層（金属）である。
である。 図において、（１）はスライダ、（２）はメルトだめ、
（３）はメルト、（４）は基板結晶、（６ンはふた（ｍ
体）、（６）はスズ層（金属）である。
Claims (2)
- （１）ｉｌｌ−Ｖ族化合物半導体の基板結晶上に同種ま
たは異柚の■−Ｖ族化合物半導体結晶を液相エピタキシ
ャル成長法で成長させるに除して、上記半導体結晶の成
長前の上記成長させるべき結晶の材料となるメルト準備
のだめの高温保持段階において、上記高温とほぼ同じ温
度にある上記基板結晶に対向して、上記基板結晶と同種
の半導体からカリ上記基板結晶との対向面の少なくとも
一部に上記高温で液状を呈する金属が付着された蓋体を
設置することを特徴とする半導体の液相エピタキシャル
成長方法。 - （２） 基板結晶がインジウム・リンからなシ、金属
としてスズを用いることを特徴とする特許ｄｉの範囲ｍ
１項記載の半導体の液相エピタキシャル成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56144296A JPS5846628A (ja) | 1981-09-12 | 1981-09-12 | 半導体の液相エピタキシヤル成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56144296A JPS5846628A (ja) | 1981-09-12 | 1981-09-12 | 半導体の液相エピタキシヤル成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5846628A true JPS5846628A (ja) | 1983-03-18 |
Family
ID=15358763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56144296A Pending JPS5846628A (ja) | 1981-09-12 | 1981-09-12 | 半導体の液相エピタキシヤル成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5846628A (ja) |
-
1981
- 1981-09-12 JP JP56144296A patent/JPS5846628A/ja active Pending
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