JPS6047237B2 - 光半導体装置の製造方法 - Google Patents
光半導体装置の製造方法Info
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- JPS6047237B2 JPS6047237B2 JP16793682A JP16793682A JPS6047237B2 JP S6047237 B2 JPS6047237 B2 JP S6047237B2 JP 16793682 A JP16793682 A JP 16793682A JP 16793682 A JP16793682 A JP 16793682A JP S6047237 B2 JPS6047237 B2 JP S6047237B2
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- indium gallium
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B19/00—Liquid-phase epitaxial-layer growth
- C30B19/02—Liquid-phase epitaxial-layer growth using molten solvents, e.g. flux
- C30B19/04—Liquid-phase epitaxial-layer growth using molten solvents, e.g. flux the solvent being a component of the crystal composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/40—AIIIBV compounds wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
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- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（１）発明の技術分野
本発明は液相エピタキシャル成長方法に関する。
特に、光通信用の半導体装置等に使用され、インジウム
ガリウムヒ素（Ｉｎｏ、５。Ｇａｏ、Ｏ、Ａｓ）層を下
層に有し、インジウムリン（ＩｎＰ）を上層に有し、無
欠陥てあり高品質の半導体積層体を形成する液相エピタ
キシャル成長方法の改良に関する。（２）技術の背景液
相エピタキシャル成長方法とは、結晶成長に適する温度
プログラムを任意に設定しうる容器と、この容器内に設
けられ、成長させるべき物質の溶融液（以下、メルトと
いう。
ガリウムヒ素（Ｉｎｏ、５。Ｇａｏ、Ｏ、Ａｓ）層を下
層に有し、インジウムリン（ＩｎＰ）を上層に有し、無
欠陥てあり高品質の半導体積層体を形成する液相エピタ
キシャル成長方法の改良に関する。（２）技術の背景液
相エピタキシャル成長方法とは、結晶成長に適する温度
プログラムを任意に設定しうる容器と、この容器内に設
けられ、成長させるべき物質の溶融液（以下、メルトと
いう。
）収容用の開口を有するスライダと、このスライダに対
接して配置された基板収容用の凹部を有するカーボンボ
ートよりなる装置を使用し、上記のスライダの開口のそ
れぞれに所望の組成を有するメルトを収容し、上記のカ
ーボンボートに設けられた凹部に収容された基板とメル
トとが接触するようにスライダを順次移動させて、予め
設定された温度プログラムにもとづいてそれぞれの結晶
よりなる層を成長させる方法をいい、特に、組成の類似
した複数の層よりなる積層体を連続的に形成しうるとい
う点において有効ある。一方、光通信用に使用される石
英ガラス （Ｓｉ００）を主成分とする光ファイバの低損失波長域
が１ 〔μｍ〕帯である関係上、動作波長領域を１〜２
〔μ几〕域に有する発光素子、受光素子等の光通信用半
導体装置が求められている。
接して配置された基板収容用の凹部を有するカーボンボ
ートよりなる装置を使用し、上記のスライダの開口のそ
れぞれに所望の組成を有するメルトを収容し、上記のカ
ーボンボートに設けられた凹部に収容された基板とメル
トとが接触するようにスライダを順次移動させて、予め
設定された温度プログラムにもとづいてそれぞれの結晶
よりなる層を成長させる方法をいい、特に、組成の類似
した複数の層よりなる積層体を連続的に形成しうるとい
う点において有効ある。一方、光通信用に使用される石
英ガラス （Ｓｉ００）を主成分とする光ファイバの低損失波長域
が１ 〔μｍ〕帯である関係上、動作波長領域を１〜２
〔μ几〕域に有する発光素子、受光素子等の光通信用半
導体装置が求められている。
かかる波長領域に基礎吸収端波長を有する半導体として
インジウムガリウムヒ素（Ｉｎ０．５３Ｇａ０、Ｏ、Ａ
ｓ）が知られており、この半導体を動作層（発光層、光
吸収層等の活性層）となしうる半導体積層体を形成する
技術を開発する努力がフなされている。
インジウムガリウムヒ素（Ｉｎ０．５３Ｇａ０、Ｏ、Ａ
ｓ）が知られており、この半導体を動作層（発光層、光
吸収層等の活性層）となしうる半導体積層体を形成する
技術を開発する努力がフなされている。
具体的には、インジウムガリウムヒ素
（Ｉｎｏ、、。
Ｇａｏ、Ｏ、Ａｓ）を光吸収層とし、インジウムリン（
ＩｎＰ）を増倍層とするアバランシフオトダイオードを
製造するため、インジウムガリウムヒ素５（Ｉｎｏ、、
。Ｇａｏ、Ｏ、Ａｓ）とインジウムリン（ＩｎＰ）とが
積層された無欠陥て高品質の積層体を形成する技術等に
対する開発の努力がなされており、そのため上記の液相
エピタキシャル成長方法等の種々な半導体堆積方法の改
良が推進されている。（３）従来技術と問題点 液相エピタキシャル成長方法を使用して、インジウムリ
ン（ＩｒｌＰ）よりなる基板の（１００）面上にインジ
ウムガリウムヒ素（ＩｒｌＯ．５３ＧａＯ．４７ＡＳ）
よりなる光吸収層を形成し、この上にインジウムリンよ
りなる増倍層を形成する場合、上層の増倍層成長時に、
その成長液が下層の光吸収層を溶融してしまい、上層の
増倍層が堆積しにくいという現象（以下、メルトバック
という。
ＩｎＰ）を増倍層とするアバランシフオトダイオードを
製造するため、インジウムガリウムヒ素５（Ｉｎｏ、、
。Ｇａｏ、Ｏ、Ａｓ）とインジウムリン（ＩｎＰ）とが
積層された無欠陥て高品質の積層体を形成する技術等に
対する開発の努力がなされており、そのため上記の液相
エピタキシャル成長方法等の種々な半導体堆積方法の改
良が推進されている。（３）従来技術と問題点 液相エピタキシャル成長方法を使用して、インジウムリ
ン（ＩｒｌＰ）よりなる基板の（１００）面上にインジ
ウムガリウムヒ素（ＩｒｌＯ．５３ＧａＯ．４７ＡＳ）
よりなる光吸収層を形成し、この上にインジウムリンよ
りなる増倍層を形成する場合、上層の増倍層成長時に、
その成長液が下層の光吸収層を溶融してしまい、上層の
増倍層が堆積しにくいという現象（以下、メルトバック
という。
）がある。そこで、これを避けるために、従来、光吸収
層と増倍層との間に上記のメルトバックを阻止する機能
を有する層（以下、アンチメルトバツク層という。）と
してインジウムガリウムヒ素リン（■ｎ１−０ＧａＸＡ
Ｓ１−，Ｐ，）層を介在させる技術が知られていた。
層と増倍層との間に上記のメルトバックを阻止する機能
を有する層（以下、アンチメルトバツク層という。）と
してインジウムガリウムヒ素リン（■ｎ１−０ＧａＸＡ
Ｓ１−，Ｐ，）層を介在させる技術が知られていた。
ところが、このアンチメルトバツク層の有すべき要件は
、アンチメルトバツク層自体の成長過程において下層を
メルトバックしないこと、かつ、上層の成長によつてア
ンチメルトバツク層がメルトバックされないことの二点
であるから、その組成は比較的厳しい制限を受け、波長
に換算して１．３〔μｍ〕程度である必要があり、工業
的に利用する場合の大きな隘路となつていた。
、アンチメルトバツク層自体の成長過程において下層を
メルトバックしないこと、かつ、上層の成長によつてア
ンチメルトバツク層がメルトバックされないことの二点
であるから、その組成は比較的厳しい制限を受け、波長
に換算して１．３〔μｍ〕程度である必要があり、工業
的に利用する場合の大きな隘路となつていた。
更に、組一成が適切に選択されたとしても、このアンチ
メルトバツク層にスライド傷、未成長ビット等の欠陥が
存在すると、アンチメルトバツク層上に増倍層を成長さ
せるときに、これらの欠陥から下層の光吸収層がメルト
バックされてしまうという問題がｊあつた。アンチメル
トバツク層の厚さは本来厚いことを必要とせす、むしろ
、厚すぎると機能上の不都合を生じやすいので、かなり
薄く形成されているため、僅かなスライド傷等をもつて
貫通されやすいからである。このような不利益を避ける
た３めに、アンチメルトバツク層の成長が終了した時点
で一旦成長を止め、ウェーハ表面を観察して欠陥の生じ
た領域を除去したのち、改めて増倍層を成長させる方法
が使用されているが、この方法では、アンチメルトバツ
ク層と増倍層の成長が連続４１的に行なわれないので、
ヘテロ界面が必ずしも良好でないという欠点があり、更
に、一つのウェーハの不良部分を切除して良好な部分の
みを選択するという工程は工程管理上容易ではなく、工
業的利用性に劣るとう欠点を有していた。これらの欠点
を解消する他の手段として、本特許出願人は基板である
インジウムリン（ＩｎＰ）の（１００）面に代えて（１
１１）Ａ面上に光吸収層であ夕るインジウムガリウムヒ
素（ＩｒｌＯ．５３ＧａＯ．４７ＡＳ）層を増倍層であ
るインジウムリン（ＩｎＰ）層とを順次成長させると、
上記せる如きアンチメルトバツク層を必要とすることな
く、十分に無欠陥で高品質の積層体の形成が可能てある
ことを発見して特Ｏ許出願（（特願昭５７−０５０１０
３号）をなしている。
メルトバツク層にスライド傷、未成長ビット等の欠陥が
存在すると、アンチメルトバツク層上に増倍層を成長さ
せるときに、これらの欠陥から下層の光吸収層がメルト
バックされてしまうという問題がｊあつた。アンチメル
トバツク層の厚さは本来厚いことを必要とせす、むしろ
、厚すぎると機能上の不都合を生じやすいので、かなり
薄く形成されているため、僅かなスライド傷等をもつて
貫通されやすいからである。このような不利益を避ける
た３めに、アンチメルトバツク層の成長が終了した時点
で一旦成長を止め、ウェーハ表面を観察して欠陥の生じ
た領域を除去したのち、改めて増倍層を成長させる方法
が使用されているが、この方法では、アンチメルトバツ
ク層と増倍層の成長が連続４１的に行なわれないので、
ヘテロ界面が必ずしも良好でないという欠点があり、更
に、一つのウェーハの不良部分を切除して良好な部分の
みを選択するという工程は工程管理上容易ではなく、工
業的利用性に劣るとう欠点を有していた。これらの欠点
を解消する他の手段として、本特許出願人は基板である
インジウムリン（ＩｎＰ）の（１００）面に代えて（１
１１）Ａ面上に光吸収層であ夕るインジウムガリウムヒ
素（ＩｒｌＯ．５３ＧａＯ．４７ＡＳ）層を増倍層であ
るインジウムリン（ＩｎＰ）層とを順次成長させると、
上記せる如きアンチメルトバツク層を必要とすることな
く、十分に無欠陥で高品質の積層体の形成が可能てある
ことを発見して特Ｏ許出願（（特願昭５７−０５０１０
３号）をなしている。
この方法は十分ぐれているが、増倍層であるインジウム
リン（ＩｎＰ）の成長開始温度を５８０〔℃〕以下にす
ることが必須であるため、（イ）成長速度が遅いこと、
（口）低キャリヤ濃度となし難いこと、等夕の欠点があ
り、更に改良が望まれている。（４）発明の目的本発明
の目的は、この要請に応えることにあり、光通信用の半
導体装置等に使用さる、インジウムガリウムヒ素（１１
１０．５３Ｇａ０．４７ＡＳ）層上にインｊジウムリン
（ＩｎＰ）層が堆積されてなる積層体の形成に最適な液
相エピタキシャル成長方法において、アンチメルトバツ
ク層を使用するが、その半導体の組成に対する制限が緩
和されており、連続的成長が可能で、しかも、成長温度
を自由に選択することができ、結果として、工業的に効
率的な成長温度を使用することがてき、光素子として望
ましい程度の低キャリヤ濃度を実現しうる等、多くの利
点を有する液相エピタキシャル成長方法を提供すること
にある。
リン（ＩｎＰ）の成長開始温度を５８０〔℃〕以下にす
ることが必須であるため、（イ）成長速度が遅いこと、
（口）低キャリヤ濃度となし難いこと、等夕の欠点があ
り、更に改良が望まれている。（４）発明の目的本発明
の目的は、この要請に応えることにあり、光通信用の半
導体装置等に使用さる、インジウムガリウムヒ素（１１
１０．５３Ｇａ０．４７ＡＳ）層上にインｊジウムリン
（ＩｎＰ）層が堆積されてなる積層体の形成に最適な液
相エピタキシャル成長方法において、アンチメルトバツ
ク層を使用するが、その半導体の組成に対する制限が緩
和されており、連続的成長が可能で、しかも、成長温度
を自由に選択することができ、結果として、工業的に効
率的な成長温度を使用することがてき、光素子として望
ましい程度の低キャリヤ濃度を実現しうる等、多くの利
点を有する液相エピタキシャル成長方法を提供すること
にある。
（５）発明の構成
本発明に係る液相エピタキシャル成長方法は、（イ）イ
ンジウムリン（ＩｎＰ）よりなる基板の（１１１）Ａ面
上にインジウムガリウムヒ素（ＩｎＯ．５３ＧａＯ．４
７ＡＳ）よりなる層を形成し、該インジウムガリウムヒ
素（ＩｒｌＯ．５３ＧａＯ．４７，ＡＳ）よりなる層上
にインジウムガリウムヒ素リン（Ｉｎｌ−ＸＧａｘＡｓ
ｌ−ＹＰｙ）よりなるアンチメルトバツク層を形成し、
該インジウムガリウムヒ素リン（Ｉｎｌ−ＸＧａｘＡｓ
ｌ−，Ｐ，）よりなるアンチメルトバツク層上にインジ
ウムリン（ＩｎＰ）よりなる層を形成することにより達
成され、更に、（口）上記（イ）の構成において、前記
インジウムガリウムヒ素リン（Ｉｎｌ−ＸＧａｘＡｓｌ
−ＹＰｙ）よりなるアンチメルトバツク層の数は複数で
あり、前記インジウムガリウムヒ素（ＩｎＯ．５３Ｇａ
Ｏ．４７ＡＳ）よりなる層に接する層から前記インジウ
ムリン（ＩｎＰ）よりなる層に接する層に向つてそのＸ
値は次第に小さくされ、そのｙ値は次第に大きくされて
いることにより達成される。
ンジウムリン（ＩｎＰ）よりなる基板の（１１１）Ａ面
上にインジウムガリウムヒ素（ＩｎＯ．５３ＧａＯ．４
７ＡＳ）よりなる層を形成し、該インジウムガリウムヒ
素（ＩｒｌＯ．５３ＧａＯ．４７，ＡＳ）よりなる層上
にインジウムガリウムヒ素リン（Ｉｎｌ−ＸＧａｘＡｓ
ｌ−ＹＰｙ）よりなるアンチメルトバツク層を形成し、
該インジウムガリウムヒ素リン（Ｉｎｌ−ＸＧａｘＡｓ
ｌ−，Ｐ，）よりなるアンチメルトバツク層上にインジ
ウムリン（ＩｎＰ）よりなる層を形成することにより達
成され、更に、（口）上記（イ）の構成において、前記
インジウムガリウムヒ素リン（Ｉｎｌ−ＸＧａｘＡｓｌ
−ＹＰｙ）よりなるアンチメルトバツク層の数は複数で
あり、前記インジウムガリウムヒ素（ＩｎＯ．５３Ｇａ
Ｏ．４７ＡＳ）よりなる層に接する層から前記インジウ
ムリン（ＩｎＰ）よりなる層に接する層に向つてそのＸ
値は次第に小さくされ、そのｙ値は次第に大きくされて
いることにより達成される。
本発明の発明者は、インジウムリン（ＩｎＰ）基板の（
１１１）Ａ面上に（１１１）Ａ面を有するインジウムガ
リウムヒ素（ＩｒｌＯ．５３ＧａＯ．４７ＡＳ）層を形
成し、この（１１１）Ａ面を有するインジウムガリウム
ヒ素（ＩｒｌＯ．５３ＧａＯ．４７ＡＳ）層上にインジ
ウムリン（ＩＴｌＰ）を成長することによりアンチメル
トバツク層を省略する液相エピタキシャル成長方法にお
ける成長開始温度を低くしなければならない理由は、イ
ンジウムガリウムヒ素（ＩｎＯ．５３ＧａＯ．４７ＡＳ
）のメルトバックを避けるためであるから（１１１）Ａ
面を利用する場合でもアンチメルトバツク層を併用すれ
ば上記の欠点を解消しうるとの着想を得て、この着想を
具体化するためにインジウムリン（ＩＴｌＰ）基板の（
１１１）Ａ面にインジウムガリウムヒ素（ＩｎＯ．５３
ＧａＯ．４７ＡＳ）よりなる層と、インジウムガリウム
ヒ素リン（Ｉｎｌ−ＸＧａｘＡｓｌ−，Ｐｙ）よりなる
アンチメルトバツク層と、インジウムリン（ＩｎＰ）よ
りなる層とを連続的に順次形成することとなすと各層の
結晶状態が良好であることを実験的に確認して本発明を
完成した。
１１１）Ａ面上に（１１１）Ａ面を有するインジウムガ
リウムヒ素（ＩｒｌＯ．５３ＧａＯ．４７ＡＳ）層を形
成し、この（１１１）Ａ面を有するインジウムガリウム
ヒ素（ＩｒｌＯ．５３ＧａＯ．４７ＡＳ）層上にインジ
ウムリン（ＩＴｌＰ）を成長することによりアンチメル
トバツク層を省略する液相エピタキシャル成長方法にお
ける成長開始温度を低くしなければならない理由は、イ
ンジウムガリウムヒ素（ＩｎＯ．５３ＧａＯ．４７ＡＳ
）のメルトバックを避けるためであるから（１１１）Ａ
面を利用する場合でもアンチメルトバツク層を併用すれ
ば上記の欠点を解消しうるとの着想を得て、この着想を
具体化するためにインジウムリン（ＩＴｌＰ）基板の（
１１１）Ａ面にインジウムガリウムヒ素（ＩｎＯ．５３
ＧａＯ．４７ＡＳ）よりなる層と、インジウムガリウム
ヒ素リン（Ｉｎｌ−ＸＧａｘＡｓｌ−，Ｐｙ）よりなる
アンチメルトバツク層と、インジウムリン（ＩｎＰ）よ
りなる層とを連続的に順次形成することとなすと各層の
結晶状態が良好であることを実験的に確認して本発明を
完成した。
上記の構成において、インジウムガリウムヒ素リン（Ｉ
ｎｌ−ＸＧａｘＡｓ，−，Ｐ，）よりなるアンチメルト
バツク層は、下層であるインジウムガリウムヒ素（Ｉｎ
Ｏ．５３ＧａＱ．，７ＡＳ）層から、上層であるインジ
ウムリン（Ｉｒｌｌ））層に近づくほどそのバンドギャ
ップが小さくなるようにインジウム（Ｉｎ）、ガリウム
（Ｇａ）及びリン（Ｐ）の混晶比が整択される。
ｎｌ−ＸＧａｘＡｓ，−，Ｐ，）よりなるアンチメルト
バツク層は、下層であるインジウムガリウムヒ素（Ｉｎ
Ｏ．５３ＧａＱ．，７ＡＳ）層から、上層であるインジ
ウムリン（Ｉｒｌｌ））層に近づくほどそのバンドギャ
ップが小さくなるようにインジウム（Ｉｎ）、ガリウム
（Ｇａ）及びリン（Ｐ）の混晶比が整択される。
すなわち、増倍層へ近づくほどインジウム（Ｉｎ）とリ
ン（Ｐ）との混晶比は大きくされ、ガリウム（Ｇａ）の
それは小さくされる。換言すれば、アンチメルトバツク
層を１層となし、かつ、その層内で混晶比Ｘの値は０．
４７からＯまで、ｙの値はＯから１までそれぞれ連続的
に変化しいることが望ましい。しかし、液相エピタキシ
ャル成長方法では、このような混晶比の連続的変化は不
可能であるため、０．４７〉Ｘ〉０、及び、０くｙ〈１
の範囲で選択されたｘ値及びｙ値を有するインジウムガ
リウムヒ素リン（Ｉｎｌ−ＸＧａｘＡｓｌ−ＹＰｙ）層
を１層またはそれ以上設けることとなすことが効果的で
ある。アンチメルトバツク層の数を複数とする場合には
、そのＸ値は上記の範囲において、光吸収層に接する層
から増倍層に接する層に向つて次第に小さくされ、その
ｙ値は同様に大きくされなければならないことは言うま
でもない。（６）発明の実施例 以下図面を参照しつつ、本発明の一実施例に係る液相エ
ピタキシャル成長方法について説明し、本発明の構成と
特有の効果とを明らかにする。
ン（Ｐ）との混晶比は大きくされ、ガリウム（Ｇａ）の
それは小さくされる。換言すれば、アンチメルトバツク
層を１層となし、かつ、その層内で混晶比Ｘの値は０．
４７からＯまで、ｙの値はＯから１までそれぞれ連続的
に変化しいることが望ましい。しかし、液相エピタキシ
ャル成長方法では、このような混晶比の連続的変化は不
可能であるため、０．４７〉Ｘ〉０、及び、０くｙ〈１
の範囲で選択されたｘ値及びｙ値を有するインジウムガ
リウムヒ素リン（Ｉｎｌ−ＸＧａｘＡｓｌ−ＹＰｙ）層
を１層またはそれ以上設けることとなすことが効果的で
ある。アンチメルトバツク層の数を複数とする場合には
、そのＸ値は上記の範囲において、光吸収層に接する層
から増倍層に接する層に向つて次第に小さくされ、その
ｙ値は同様に大きくされなければならないことは言うま
でもない。（６）発明の実施例 以下図面を参照しつつ、本発明の一実施例に係る液相エ
ピタキシャル成長方法について説明し、本発明の構成と
特有の効果とを明らかにする。
一例として、インジウムリン（ＩｎＰ）基板の（１１１
）Ａ面を利用し、インジウムガリウムヒ素（ＩｎＯ．５
３ＧａＯ．４７ＡＳ）よりなり、動作波長が１．６５〔
μ”ｍ〕である光吸収層とインジウムリン（ＩｎＰ）よ
りなる増倍層との間に波長１．２０〔μｍ〕のインジウ
ム ガ゛ リ ウ ム ヒ 素 リ
ン（ＩｎＯ・７６Ｇａ０・２４ＡＳ０・５２ｙＰ０
・４８）よりなるアンチメルトバツク層を介在させた場
合について述べる。第１図に本発明の一実施例に使用さ
れる液相エピタキシャル成長装置の断面を示す。図にお
いて、１は基板収容用の凹部を有するカーボンボートで
あり、２はインジウムリン（ＩｎＰ）よりなり、（１１
１）Ａ面を上面とする基板であり、３はそ）れぞれの結
晶のメルトを有するスライダである。また４〜８は本実
施例に使用されるメルトであり、４はメルトバック用メ
ルト、５はバッファ層用メルト、６は光吸収層用メルト
、７はアンチメルトバツク層用メルトであり、更に８は
増倍層用タメルトである。それぞれのメルトの組成及び
飽和温度を第１図における番号と共に下記に表記する。
各メルトの飽和温度Ｔｓは６５０〔℃〕近傍てあるため
、成長に先立つて６７０〔゜Ｃ〕で約１時間放置してそ
れぞれのメルトを均一な状態に保つ。
）Ａ面を利用し、インジウムガリウムヒ素（ＩｎＯ．５
３ＧａＯ．４７ＡＳ）よりなり、動作波長が１．６５〔
μ”ｍ〕である光吸収層とインジウムリン（ＩｎＰ）よ
りなる増倍層との間に波長１．２０〔μｍ〕のインジウ
ム ガ゛ リ ウ ム ヒ 素 リ
ン（ＩｎＯ・７６Ｇａ０・２４ＡＳ０・５２ｙＰ０
・４８）よりなるアンチメルトバツク層を介在させた場
合について述べる。第１図に本発明の一実施例に使用さ
れる液相エピタキシャル成長装置の断面を示す。図にお
いて、１は基板収容用の凹部を有するカーボンボートで
あり、２はインジウムリン（ＩｎＰ）よりなり、（１１
１）Ａ面を上面とする基板であり、３はそ）れぞれの結
晶のメルトを有するスライダである。また４〜８は本実
施例に使用されるメルトであり、４はメルトバック用メ
ルト、５はバッファ層用メルト、６は光吸収層用メルト
、７はアンチメルトバツク層用メルトであり、更に８は
増倍層用タメルトである。それぞれのメルトの組成及び
飽和温度を第１図における番号と共に下記に表記する。
各メルトの飽和温度Ｔｓは６５０〔℃〕近傍てあるため
、成長に先立つて６７０〔゜Ｃ〕で約１時間放置してそ
れぞれのメルトを均一な状態に保つ。
しかるのち、毎分０．７〔℃〕の冷却速度で冷却すると
、６５２〔℃〕から最初のバッファ層の成長が開始され
、６３９〔゜Ｃ〕て最後の増倍層の成長が終了する。こ
の間、スライダ３を矢印Ａの方向へ逐次スライドさせ基
板２にそれぞれのメルトを所望の時間接触させることと
なす。第２図は、上記の工程により実現された積層体の
断面図てあり、１２はインジウムリン（ＩｎＰ）基板、
１５〜１８はそれぞれバッファ層、光吸収層、アンチメ
ルトバツク層、増倍層を示し、１５〜１８の各層の厚さ
はそれぞれ２．５〔μｍ〕、２〔μｍ〕、１〔μｍ〕、
２〔μｍ〕である。
、６５２〔℃〕から最初のバッファ層の成長が開始され
、６３９〔゜Ｃ〕て最後の増倍層の成長が終了する。こ
の間、スライダ３を矢印Ａの方向へ逐次スライドさせ基
板２にそれぞれのメルトを所望の時間接触させることと
なす。第２図は、上記の工程により実現された積層体の
断面図てあり、１２はインジウムリン（ＩｎＰ）基板、
１５〜１８はそれぞれバッファ層、光吸収層、アンチメ
ルトバツク層、増倍層を示し、１５〜１８の各層の厚さ
はそれぞれ２．５〔μｍ〕、２〔μｍ〕、１〔μｍ〕、
２〔μｍ〕である。
この積層体を臂関することによつてその断面を観察した
結果、これらの層間のヘテロ接合界面は極めて平坦であ
り、メルトバックが生じていないことが確認された。更
に、表面状態も良好であり、欠陥のない高品質の積層体
を実現することが可能である。以上の工程によれは、ア
ンチメルトバツク層を構成する半導体の組成に対する制
限は、従来技術におけるそれに比してかなり緩和されて
おり、か７つ、成長温度を任意に選択することが可能で
あるため、短時間ての連続成長が実現でき、工業的利用
性の向上に有効に寄与する。
結果、これらの層間のヘテロ接合界面は極めて平坦であ
り、メルトバックが生じていないことが確認された。更
に、表面状態も良好であり、欠陥のない高品質の積層体
を実現することが可能である。以上の工程によれは、ア
ンチメルトバツク層を構成する半導体の組成に対する制
限は、従来技術におけるそれに比してかなり緩和されて
おり、か７つ、成長温度を任意に選択することが可能で
あるため、短時間ての連続成長が実現でき、工業的利用
性の向上に有効に寄与する。
（７）発明の効果
以上説明せるとおり、本発明によれば、光通信用の半導
体装置等に使用される、インジウムガリウムヒ素（Ｉｎ
Ｏ．５３ＧａＯ．４７ＡＳ）層上にインジウムリＯン（
ＩｒｌＰ）が堆積されてなる積層体の形成に最適な液相
エピタキシャル成長方法において、アンチメルトパツク
層を使用するが、その半導体の組成に対する制限が緩和
されており、連続的成長が可能て、しかも、成長温度を
自由に選択することが５でき、結果として、工業的に効
率的な成長温度を使用することができ、光半導体素子と
して望ましい程度の低キャリヤ濃度を実現しうる等、多
くの利点を有する液相エピタキシャル成長方法を提供す
ることができる。
体装置等に使用される、インジウムガリウムヒ素（Ｉｎ
Ｏ．５３ＧａＯ．４７ＡＳ）層上にインジウムリＯン（
ＩｒｌＰ）が堆積されてなる積層体の形成に最適な液相
エピタキシャル成長方法において、アンチメルトパツク
層を使用するが、その半導体の組成に対する制限が緩和
されており、連続的成長が可能て、しかも、成長温度を
自由に選択することが５でき、結果として、工業的に効
率的な成長温度を使用することができ、光半導体素子と
して望ましい程度の低キャリヤ濃度を実現しうる等、多
くの利点を有する液相エピタキシャル成長方法を提供す
ることができる。
第１図は、本発明の一実施例に係る液相エピタキシャル
成長方法に使用される装置の断面図てあり、第２図は、
本実施例により実現された積層体の構造を示す基板断面
図である。 １・・・・・・カーボンボート、２，１２・・・・・基
板（ＩｎＰ）、３・・・・・・スライダ、４・・・・・
・メルトバック用メルト（ＩｒｌＰ）、５，１５・・・
・・・バッファ層用メルト及びバッファ層（ＩｎＰ）、
６，１６・・・・・光吸収層用メルト及び光吸収層（Ｉ
ｎＯ．５３ＧａＯ．４７ＡＳ）、７，１７・・・・・・
アンチメルトバツク層用メルト及びアンチメルトバツク
層（ＩｎＯ◆７６Ｇａ０●２４ＡＳ０●５２Ｐ０●４８
）〜８，１８・・・・・・増倍層用メルト及び増倍層（
ＩｎＰ）。
成長方法に使用される装置の断面図てあり、第２図は、
本実施例により実現された積層体の構造を示す基板断面
図である。 １・・・・・・カーボンボート、２，１２・・・・・基
板（ＩｎＰ）、３・・・・・・スライダ、４・・・・・
・メルトバック用メルト（ＩｒｌＰ）、５，１５・・・
・・・バッファ層用メルト及びバッファ層（ＩｎＰ）、
６，１６・・・・・光吸収層用メルト及び光吸収層（Ｉ
ｎＯ．５３ＧａＯ．４７ＡＳ）、７，１７・・・・・・
アンチメルトバツク層用メルト及びアンチメルトバツク
層（ＩｎＯ◆７６Ｇａ０●２４ＡＳ０●５２Ｐ０●４８
）〜８，１８・・・・・・増倍層用メルト及び増倍層（
ＩｎＰ）。
Claims (1)
- １ インジウムリン（ＩｎＰ）よりなる基板の（１１１
）Ａ面上にバッファ層を介して該基板に格子整合するイ
ンジウムガリウムヒ素（ＩｎＧａＡｓ）よりなる光吸収
層を形成し、それに連続して該光吸収層上に液相エピタ
キシャル成長により該光吸収層に格子整合するインジウ
ムガリウムヒ素リン（Ｉｎ＿１−ｘＧａｘＡｓ＿１−ｙ
Ｐｙ）よりなるアンチメルトバツク層を形成し、それに
連続して該アンチメルトバツク層上に液相エピタキシャ
ル成長によりインジウムリン（ＩｎＰ）よりなる増倍層
を形成する工程を含む、光半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16793682A JPS6047237B2 (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 光半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16793682A JPS6047237B2 (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 光半導体装置の製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60093330A Division JPS6110100A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 光半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5957988A JPS5957988A (ja) | 1984-04-03 |
| JPS6047237B2 true JPS6047237B2 (ja) | 1985-10-21 |
Family
ID=15858796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16793682A Expired JPS6047237B2 (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 光半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6047237B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0419446U (ja) * | 1990-06-04 | 1992-02-18 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6110100A (ja) * | 1985-04-30 | 1986-01-17 | Fujitsu Ltd | 光半導体装置の製造方法 |
-
1982
- 1982-09-27 JP JP16793682A patent/JPS6047237B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0419446U (ja) * | 1990-06-04 | 1992-02-18 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5957988A (ja) | 1984-04-03 |
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