JPS6020509A - 液相エピタキシヤル成長方法 - Google Patents
液相エピタキシヤル成長方法Info
- Publication number
- JPS6020509A JPS6020509A JP58128409A JP12840983A JPS6020509A JP S6020509 A JPS6020509 A JP S6020509A JP 58128409 A JP58128409 A JP 58128409A JP 12840983 A JP12840983 A JP 12840983A JP S6020509 A JPS6020509 A JP S6020509A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor
- substrate
- solution
- epitaxial growth
- seed crystal
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- 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
- H10P14/3421—Arsenides
-
- 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
- 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
- H10P14/26—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
- 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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は液相エピタキシャル成長方法に関し、特に液相
エピタキシャル成長に改良された種基板を使用した液相
エピタキシャル成長方法に関する。
エピタキシャル成長に改良された種基板を使用した液相
エピタキシャル成長方法に関する。
従来、光半導体素子の製造には液相エピタキシャル成長
方法によりエピタキシャル層の形成された半導体基板が
用いられる。これらの液相エピタキシャル成長において
は、０．１μｍ程度の薄い層を再現性よく成長する必要
がある。すなわちエピタキシャル成長の成長速度を再現
性よく制御しなければならない。
方法によりエピタキシャル層の形成された半導体基板が
用いられる。これらの液相エピタキシャル成長において
は、０．１μｍ程度の薄い層を再現性よく成長する必要
がある。すなわちエピタキシャル成長の成長速度を再現
性よく制御しなければならない。
液相エピタキシャル成長において、その成長速度は溶質
の溶媒に対する過飽オロ度に大さく依存するっ この過飽和度の制御をする一つの方法としては、溶媒に
溶込む量を超える量の溶質を仕込んでおき、液の上に常
に種結晶が浮いている状態に保って成長を行う方法があ
るが、過飽和度が大さくなり、エピタキシャル層の初期
の成長速度がはやく、かつ溶液の均一性が得られ難く、
薄く均一なエピタキシャル層の形成は困難である。
の溶媒に対する過飽オロ度に大さく依存するっ この過飽和度の制御をする一つの方法としては、溶媒に
溶込む量を超える量の溶質を仕込んでおき、液の上に常
に種結晶が浮いている状態に保って成長を行う方法があ
るが、過飽和度が大さくなり、エピタキシャル層の初期
の成長速度がはやく、かつ溶液の均一性が得られ難く、
薄く均一なエピタキシャル層の形成は困難である。
壕だ、他の方法としては、初期の過飽和度緩和のため成
長基板を半導体溶液に接触する直前に種結晶を半導体溶
液に接触する方法があるが組成の均一な薄いエピタキシ
ャル層は得られがたい。
長基板を半導体溶液に接触する直前に種結晶を半導体溶
液に接触する方法があるが組成の均一な薄いエピタキシ
ャル層は得られがたい。
これらの問題点を改良した第３の方法として薄く形成し
た半導体溶液の上に種結晶を配置して半導体溶液を制御
する方法が用いられるようになった。
た半導体溶液の上に種結晶を配置して半導体溶液を制御
する方法が用いられるようになった。
第１図乃至第３図は第３の方法を説明するだめの説明図
である。第１図はこの方法で用いられる種結晶基板ｌを
示し通常成長用基板と同一組成の単結晶基板が用しられ
る。
である。第１図はこの方法で用いられる種結晶基板ｌを
示し通常成長用基板と同一組成の単結晶基板が用しられ
る。
第２図に示すように、カーボンボート３の所定の位置に
形成するエピタキシャル層の組成を有する半導体溶液４
が配Ｉｆれ、その半導体溶液に接して上部に種結晶基板
１が配置される。その結果、一定時間後に半導体装１夜
４の過飽和度は一定値となる。次に炉の己度を徐徐に下
げ、一定時間後にカーボンボート３をスライドさせ、エ
ピタキシャル成長用基板５を第３図に示すように半導体
溶液４の下に持ってきて、炉の温度を徐徐に下げて行く
ことにより、半導体溶液４から種結晶基板ｌに向けて過
飽和なエピタキシャル組成分が析出し、半導体溶液４の
過飽和度は常に一定値に保たれるので、このエピタキシ
ャル成長用基板５に半導体溶液４を接触させることによ
！７０．１μｍ程度の薄い成長層の層厚を制御すること
ができる。
形成するエピタキシャル層の組成を有する半導体溶液４
が配Ｉｆれ、その半導体溶液に接して上部に種結晶基板
１が配置される。その結果、一定時間後に半導体装１夜
４の過飽和度は一定値となる。次に炉の己度を徐徐に下
げ、一定時間後にカーボンボート３をスライドさせ、エ
ピタキシャル成長用基板５を第３図に示すように半導体
溶液４の下に持ってきて、炉の温度を徐徐に下げて行く
ことにより、半導体溶液４から種結晶基板ｌに向けて過
飽和なエピタキシャル組成分が析出し、半導体溶液４の
過飽和度は常に一定値に保たれるので、このエピタキシ
ャル成長用基板５に半導体溶液４を接触させることによ
！７０．１μｍ程度の薄い成長層の層厚を制御すること
ができる。
しかしながら本成長方法に用いられる種結晶基板は前記
したように成長用基板と同一の単結晶基板が用いられる
。この種結晶基板は一回エビタキシャルをすると表面を
研摩し清浄化して使用するが数回が限度である。しかも
半導体装置に必要なエピタキシャル層は通常は多層形成
する必要があるので１枚の生長基板を製作するには多数
板の単結晶基板が必要となり、しかも単結晶基板は非常
に高価であるため光半導体素子に使われるエピタキシャ
ル成長層を形成した基板の単価が非常に高いものになる
という欠点がある。
したように成長用基板と同一の単結晶基板が用いられる
。この種結晶基板は一回エビタキシャルをすると表面を
研摩し清浄化して使用するが数回が限度である。しかも
半導体装置に必要なエピタキシャル層は通常は多層形成
する必要があるので１枚の生長基板を製作するには多数
板の単結晶基板が必要となり、しかも単結晶基板は非常
に高価であるため光半導体素子に使われるエピタキシャ
ル成長層を形成した基板の単価が非常に高いものになる
という欠点がある。
本発明の目的は、上記欠点を除去し、安価で薄いエピタ
キシャル成長層を形成することのできる液相エピタキシ
ャル成長方法を提供することにある。
キシャル成長層を形成することのできる液相エピタキシ
ャル成長方法を提供することにある。
〔発明の構成」
本発明のエピタキシャル成長方法は、溶融した半導体成
長溶液に種結晶板を接触させることにより組成が制御さ
れた前記半導体成長溶液にエピタキシャル成長用基板を
接触させてエピタキシャル層を形成する液相エピタキシ
ャル成長方法において、前記半導体成長溶液に溶解しな
い素材基板表面に前記エピタキシャル成長用基板と同一
材質ある囚は前記半導体成長溶液夜と同一材質の多結晶
層を均一に形成せしめ、該多結晶ＷＪを種結晶として用
いることにょすｉ’／ｆ成珀れる。
長溶液に種結晶板を接触させることにより組成が制御さ
れた前記半導体成長溶液にエピタキシャル成長用基板を
接触させてエピタキシャル層を形成する液相エピタキシ
ャル成長方法において、前記半導体成長溶液に溶解しな
い素材基板表面に前記エピタキシャル成長用基板と同一
材質ある囚は前記半導体成長溶液夜と同一材質の多結晶
層を均一に形成せしめ、該多結晶ＷＪを種結晶として用
いることにょすｉ’／ｆ成珀れる。
次に、不発明の実施例について、図面全参照しための工
程順に示した断面図である。なお本実施例ではガリウム
砒素を成長基板としアルミニウムガリウム砒素を成長さ
せる場合につき説明する。
程順に示した断面図である。なお本実施例ではガリウム
砒素を成長基板としアルミニウムガリウム砒素を成長さ
せる場合につき説明する。
第４図は本発明に使用する種結晶板の断面図である。素
材基板１１は半導体溶液に溶解しない素材、例えばシリ
コンカーバイトで約１ｙ＋ｍの厚さに作られた板である
つＣの素材基板１１の片方の表面にエピタキシャル成長
用基板と同一材質のガリウム砒素の多結晶層１２を形成
するうこの多結晶層は例えばＭＬ） ＣＶ Ｄ （Ｍｅ
ｔａｌ Ｑｒｇａｎｉｃ ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒ
Ｄｅｐｏｓｉｔｉ’ｆｆ ）法等を用いることにより
比較的容易に均一に再現性よく形成することができる。
材基板１１は半導体溶液に溶解しない素材、例えばシリ
コンカーバイトで約１ｙ＋ｍの厚さに作られた板である
つＣの素材基板１１の片方の表面にエピタキシャル成長
用基板と同一材質のガリウム砒素の多結晶層１２を形成
するうこの多結晶層は例えばＭＬ） ＣＶ Ｄ （Ｍｅ
ｔａｌ Ｑｒｇａｎｉｃ ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒ
Ｄｅｐｏｓｉｔｉ’ｆｆ ）法等を用いることにより
比較的容易に均一に再現性よく形成することができる。
多結晶層１２はエピタキシャル成長させる半導体溶液と
同一材質、この実施例ではアルミニウムガリウム砒素で
形成しても良い。
同一材質、この実施例ではアルミニウムガリウム砒素で
形成しても良い。
次に、第５図に示すように、種結晶板１ｏをカーボンボ
ート３の所定の位置にセットする。ガリウムにガリウム
砒素とアルミニウム及びドーパントを溶かし込み、溶媒
に対する溶質の飽和点以下に下げた所で半導体溶液４を
このガリウム砒素の多結晶層１２を有する種結晶基板１
０の下にもぐり込ませる。その結果、薄く形成された半
導体溶液４の上部に種結晶板１０が接触した構成になろ
うこの時点で半導体溶液４はわずかに過飽和の状態にな
っているので種結晶基板ｌＯから多結晶ガリウム砒素が
溶は出すことはなく、逆に半導体溶液４から多結晶ガリ
ウム砒素１曽１２に対しアルミニウムガリウム砒素が析
出する。すなわち多結晶ガリウム砒素層１２の表面は半
導体溶液と同じ組成となる。このような状態で一定時間
保つと半導体溶９４の過飽和度は一定の値となる。
ート３の所定の位置にセットする。ガリウムにガリウム
砒素とアルミニウム及びドーパントを溶かし込み、溶媒
に対する溶質の飽和点以下に下げた所で半導体溶液４を
このガリウム砒素の多結晶層１２を有する種結晶基板１
０の下にもぐり込ませる。その結果、薄く形成された半
導体溶液４の上部に種結晶板１０が接触した構成になろ
うこの時点で半導体溶液４はわずかに過飽和の状態にな
っているので種結晶基板ｌＯから多結晶ガリウム砒素が
溶は出すことはなく、逆に半導体溶液４から多結晶ガリ
ウム砒素１曽１２に対しアルミニウムガリウム砒素が析
出する。すなわち多結晶ガリウム砒素層１２の表面は半
導体溶液と同じ組成となる。このような状態で一定時間
保つと半導体溶９４の過飽和度は一定の値となる。
次に、第６図に示すように、炉の温度を徐徐に下げ、一
定時間後にカーボンボート３をスライドさせ、エピタキ
シャル成長用基板５を半導体溶液４の下に移動させる。
定時間後にカーボンボート３をスライドさせ、エピタキ
シャル成長用基板５を半導体溶液４の下に移動させる。
その間炉の温度を徐徐に下げて行くことにより、半導体
溶液４から多結晶ガリウム砒素層１２に対し、アルミニ
ウムガリウム砒素の析出が起り、シかも半導体溶液４の
厚さは薄いので半導体溶液の均一化は早急に進むため、
半導体溶液４の過飽和度は常に一定の値に保たれるよう
になる。この状態でエピタキシャル成長用基板５を半導
体溶液４に接触させることにより０．１μｍ程度の薄い
成長層の層厚を！ｌＩ脚することができる。
溶液４から多結晶ガリウム砒素層１２に対し、アルミニ
ウムガリウム砒素の析出が起り、シかも半導体溶液４の
厚さは薄いので半導体溶液の均一化は早急に進むため、
半導体溶液４の過飽和度は常に一定の値に保たれるよう
になる。この状態でエピタキシャル成長用基板５を半導
体溶液４に接触させることにより０．１μｍ程度の薄い
成長層の層厚を！ｌＩ脚することができる。
なお、本実施例に使用した種結晶板の素材基板は一般に
使われているガリウム砒素基板にくらべ機械的に強く、
また寸法も自由に選定でさ、その上本実施例に使用した
種結晶板は１回成長に使用した後はエツチングにより多
結晶層を容易に除去できる。また素材基板に対する多結
晶層の付着は一度に大量に付着形成することが可能であ
る。
使われているガリウム砒素基板にくらべ機械的に強く、
また寸法も自由に選定でさ、その上本実施例に使用した
種結晶板は１回成長に使用した後はエツチングにより多
結晶層を容易に除去できる。また素材基板に対する多結
晶層の付着は一度に大量に付着形成することが可能であ
る。
従って、上記の種結晶板を用いることにより低コストで
制御性のよい液相エピタキシャル成長を行うことができ
る。
制御性のよい液相エピタキシャル成長を行うことができ
る。
以上の実施例ではガリウム砒素基の材料について説明し
たが、ｆｎＰ系の材料を用いた場合も同様の効果を得る
ことができる。
たが、ｆｎＰ系の材料を用いた場合も同様の効果を得る
ことができる。
一方、溶媒に溶解しない素材としては、シリコンカーバ
イトを用いたが、カーボン、アルミナ。
イトを用いたが、カーボン、アルミナ。
シリコンナイトライド等を用いることもでさる。
また、基板物質または成長物質の多結晶層の何着は先に
のべたＭＵＣＶＤ 法の他にＭＢＥ（Ｍｏｌｅ−ｃｕｌ
ａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉ ｔａｘｙ）、蒸着等の方法に
より形成した場合も同様の効果が得られることは明らか
である。
のべたＭＵＣＶＤ 法の他にＭＢＥ（Ｍｏｌｅ−ｃｕｌ
ａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉ ｔａｘｙ）、蒸着等の方法に
より形成した場合も同様の効果が得られることは明らか
である。
以上説明したとおり１本発明によれば、エピタキシャル
成長半導体溶液の過飽和度の制御が容易で、生産性が優
れ、生産価格の安い光半導体素子用のエビタキクヤル層
を形成した基板を容易に製造するＣとができる。
成長半導体溶液の過飽和度の制御が容易で、生産性が優
れ、生産価格の安い光半導体素子用のエビタキクヤル層
を形成した基板を容易に製造するＣとができる。
本発明の詳細な説明のための工程順に示した断面図であ
るっ １・・・・・・種結晶板、３・・・・・・ガリウム砒素
種結晶板、４・・・・・・半導体成畏溶ＦＥ、５・・・
・・・エピタキシャル成長用基板、１０・・・・・・種
結晶板、１１・・・・・・素材基板’１−１２・・・・
・・多結晶層、 Ａ 察１函 と を′２−口 讐４−別 半ｌ
るっ １・・・・・・種結晶板、３・・・・・・ガリウム砒素
種結晶板、４・・・・・・半導体成畏溶ＦＥ、５・・・
・・・エピタキシャル成長用基板、１０・・・・・・種
結晶板、１１・・・・・・素材基板’１−１２・・・・
・・多結晶層、 Ａ 察１函 と を′２−口 讐４−別 半ｌ
Claims (1)
- 溶融した半導体成長溶液に種結晶板を接触させるにより
組成が制御された前記半導体成長溶液にエピタキシャル
成長用基板を接触させてエピタキシャル層を形成する液
相エピタキシャル成長方法において、前記半導体成長溶
液に溶解しない素材基板表面に前記エピタキシャル成長
用基板と同一材質あるいは前記半導体成長溶液と同一材
質の多結晶層を均一に形成せしめ、該多結晶層を種結晶
板として用いることを特徴とする液相エピタキシャル成
長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58128409A JPS6020509A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | 液相エピタキシヤル成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58128409A JPS6020509A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | 液相エピタキシヤル成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6020509A true JPS6020509A (ja) | 1985-02-01 |
Family
ID=14984063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58128409A Pending JPS6020509A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | 液相エピタキシヤル成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6020509A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007532203A (ja) * | 2004-04-19 | 2007-11-15 | ザ プロクター アンド ギャンブル カンパニー | 印刷された湿り度インジケータを有する使い捨て吸収性物品 |
-
1983
- 1983-07-14 JP JP58128409A patent/JPS6020509A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007532203A (ja) * | 2004-04-19 | 2007-11-15 | ザ プロクター アンド ギャンブル カンパニー | 印刷された湿り度インジケータを有する使い捨て吸収性物品 |
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