JPS6110100A - 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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- JPS6110100A JPS6110100A JP60093330A JP9333085A JPS6110100A JP S6110100 A JPS6110100 A JP S6110100A JP 60093330 A JP60093330 A JP 60093330A JP 9333085 A JP9333085 A JP 9333085A JP S6110100 A JPS6110100 A JP S6110100A
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- light absorption
- inp
- absorption layer
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- Semiconductor Lasers (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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】
（１）発明の技術分野
木光明は光半導体装置−の液相エビタシャル成長方法Ｖ
Ｃ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（Ｉ ｎｏ、。Ｇａｏ、＋ｔＡ
ｓＪ層な下層に有し、インジウムリン（ＩｎＰ）を上層
に有し、無欠陥で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力法の改良に関する。
Ｃ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（Ｉ ｎｏ、。Ｇａｏ、＋ｔＡ
ｓＪ層な下層に有し、インジウムリン（ＩｎＰ）を上層
に有し、無欠陥で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力法の改良に関する。
（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つる容器と、この容器内Ｖ
Ｃ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な有する
カーボンボートよりなる装ｆｆ１ｉす使用し、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罠設けられた凹部に収容
された基板とメルトとか接触するようにスライダを順次
移ねさせて、予め設定さねた温度プログラムにもとづい
てそれぞれの組品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な連続的
に形成しつるという点において有効である。
度プログラムを任意に設定しつる容器と、この容器内Ｖ
Ｃ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な有する
カーボンボートよりなる装ｆｆ１ｉす使用し、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罠設けられた凹部に収容
された基板とメルトとか接触するようにスライダを順次
移ねさせて、予め設定さねた温度プログラムにもとづい
てそれぞれの組品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な連続的
に形成しつるという点において有効である。
一万、光通信用に使用される石英ガラス（ＳｉＯｚ）を
王戚長をする光ファイバの低損失波長域が１〔μｍ〕帯
である門係上、東１作波長領域を１〜２〔μｍ〕域に有
する発光素子、受光素子等の光通信用半導体装酷゛が求
められている。
王戚長をする光ファイバの低損失波長域が１〔μｍ〕帯
である門係上、東１作波長領域を１〜２〔μｍ〕域に有
する発光素子、受光素子等の光通信用半導体装酷゛が求
められている。
かかる波長領域に基礎吸収４波長を有する半導体として
インジウムガリウムヒ素ＣＩ ｎｏ、５ｓＧｋ 、４？
Ａｓ） が知られており、この半導体を動作Ｉ８（発
光層、光吸収層等の活性層）とだしうる半導体積層体を
形成する技術を開発する勢力がなされているＱ 具体的には、インジウムガリウムヒ素（Ｉ ｎｏ、ａｓ
Ｇａｏ 、ｎｙＡｓ ）を光吸収層とし、インジウムリ
ン（ＩｎＰ）を堀・倍層とするアバランシフォトダイオ
ードを製造するため、インジウムガリウムヒ素（Ｉ ｎ
ａ、５３Ｇａｏ、＋ｔ Ａａ ）とインジウムリン（Ｉ
ｎＰ）とが積層された無欠陥で商品質のｆ＊層体を形成
する技術等九対する開発の努力がなされており、そのた
め上記の液相エビタ番シャル成長方法等の神々な半導体
堆積方法の改良が推進されている０ｆ３１ 従来技術
と問題点 液相エピタキシャル成長７７法？使用して、インジウム
リン（ＩｎＰｌよりなる基板０１（１（１０１面上にイ
ンジウムガリウムとｆ＝ （Ｉ ｎｏ、５ｓＧａｏ、＋
ｔ Ａ Ｓ）よりなる光吸収層な形成し、この上に−ｆ
ンジ【シム１ｊンよりなる増倍Ｉ−を形成する場合、上
層のｉ−倍層成長時に、その成長液か下！？ｊの光吸収
ｒｉＩＩｔか融してしまい、ｈＱ６の増倍層が堆積しＨ
（ｔ・とり・５現象（以下、メルトバックという０）が
あみ。そこで、これを避けるために、従来、光吸収層と
増倍ＩＭトノｌｉ１］Ｋ上！ｅのメルトノく９りを閉１
１−する機仙を打する＋脅（ＬＪ下、アンチメルトバッ
クＩ僧と（智Ｏンとしてインジウムガリウムヒ素リン（
Ｉ Ｉｌｌ −ｘＧａｘＡｓｌ −ＹＰｙ ） ｉ鉛を
ノ゛１′在させる技術が知らねていた２ 〉ころが、このアンチメルトバ９り層の有すべき要件は
、アンチメルトバック層自体の成長過程←ておいて下４
；＆メルトバックしないこと、かつ、上層の成長１（よ
ってアンチメルトバック層がメルトバックされないこと
の二点であるから、その組成は比校的蔽りい側限を受け
、波長に換鍾１て１３〔μｍ〕程曵である必要かあり、
工業的に利用を石場合の大きな陰路となっていた。更に
、組成が適切ニ選択さ）またとしても、このアンチメル
トバ、ツクＩ＠にスライド傷、未成長ピリド等の欠陥が
存在すると、アンチメルトバヴク１−上Ｋｊ＠倍層を成
長させるときに、これらの欠陥かち下層の光吸収層かメ
ルトバックされてしまうという問題があった。了ンチメ
ｌｌトバヅク層の〜さは本来厚いこと本・心眼ｉとせず
、むしろ、厚すぎると成能士の不都合を生じやすいので
、かなり纂く形成されているため、僅かなスライドか等
をもって貫通されやすいからである。このような不利益
を避けるために、了ンチＩルトバ９り１＠の副長が終了
した時点で一、ＦＬ砂尺＾・１トめ、リエーハ虐面？観
察して欠陥の生じた領域を除去したの本、改めて増倍層
を成長させろ方法が使用されているが、この方法では、
アンチメルトバ・ンク層と増倍層の成長が連続的に竹な
かれｔ〔いので、ヘデロ界面か必寸しも良好でｔｃいと
いう欠点かあり、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な選択するという工枚は工程管理
上容易ではｔＣり、工秦的イ・Ｊ用件にｔ・るという欠
点を有していた。
インジウムガリウムヒ素ＣＩ ｎｏ、５ｓＧｋ 、４？
Ａｓ） が知られており、この半導体を動作Ｉ８（発
光層、光吸収層等の活性層）とだしうる半導体積層体を
形成する技術を開発する勢力がなされているＱ 具体的には、インジウムガリウムヒ素（Ｉ ｎｏ、ａｓ
Ｇａｏ 、ｎｙＡｓ ）を光吸収層とし、インジウムリ
ン（ＩｎＰ）を堀・倍層とするアバランシフォトダイオ
ードを製造するため、インジウムガリウムヒ素（Ｉ ｎ
ａ、５３Ｇａｏ、＋ｔ Ａａ ）とインジウムリン（Ｉ
ｎＰ）とが積層された無欠陥で商品質のｆ＊層体を形成
する技術等九対する開発の努力がなされており、そのた
め上記の液相エビタ番シャル成長方法等の神々な半導体
堆積方法の改良が推進されている０ｆ３１ 従来技術
と問題点 液相エピタキシャル成長７７法？使用して、インジウム
リン（ＩｎＰｌよりなる基板０１（１（１０１面上にイ
ンジウムガリウムとｆ＝ （Ｉ ｎｏ、５ｓＧａｏ、＋
ｔ Ａ Ｓ）よりなる光吸収層な形成し、この上に−ｆ
ンジ【シム１ｊンよりなる増倍Ｉ−を形成する場合、上
層のｉ−倍層成長時に、その成長液か下！？ｊの光吸収
ｒｉＩＩｔか融してしまい、ｈＱ６の増倍層が堆積しＨ
（ｔ・とり・５現象（以下、メルトバックという０）が
あみ。そこで、これを避けるために、従来、光吸収層と
増倍ＩＭトノｌｉ１］Ｋ上！ｅのメルトノく９りを閉１
１−する機仙を打する＋脅（ＬＪ下、アンチメルトバッ
クＩ僧と（智Ｏンとしてインジウムガリウムヒ素リン（
Ｉ Ｉｌｌ −ｘＧａｘＡｓｌ −ＹＰｙ ） ｉ鉛を
ノ゛１′在させる技術が知らねていた２ 〉ころが、このアンチメルトバ９り層の有すべき要件は
、アンチメルトバック層自体の成長過程←ておいて下４
；＆メルトバックしないこと、かつ、上層の成長１（よ
ってアンチメルトバック層がメルトバックされないこと
の二点であるから、その組成は比校的蔽りい側限を受け
、波長に換鍾１て１３〔μｍ〕程曵である必要かあり、
工業的に利用を石場合の大きな陰路となっていた。更に
、組成が適切ニ選択さ）またとしても、このアンチメル
トバ、ツクＩ＠にスライド傷、未成長ピリド等の欠陥が
存在すると、アンチメルトバヴク１−上Ｋｊ＠倍層を成
長させるときに、これらの欠陥かち下層の光吸収層かメ
ルトバックされてしまうという問題があった。了ンチメ
ｌｌトバヅク層の〜さは本来厚いこと本・心眼ｉとせず
、むしろ、厚すぎると成能士の不都合を生じやすいので
、かなり纂く形成されているため、僅かなスライドか等
をもって貫通されやすいからである。このような不利益
を避けるために、了ンチＩルトバ９り１＠の副長が終了
した時点で一、ＦＬ砂尺＾・１トめ、リエーハ虐面？観
察して欠陥の生じた領域を除去したの本、改めて増倍層
を成長させろ方法が使用されているが、この方法では、
アンチメルトバ・ンク層と増倍層の成長が連続的に竹な
かれｔ〔いので、ヘデロ界面か必寸しも良好でｔｃいと
いう欠点かあり、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な選択するという工枚は工程管理
上容易ではｔＣり、工秦的イ・Ｊ用件にｔ・るという欠
点を有していた。
こｔｌらの欠点を解消する伯の手段としイ、本物＃ＴＩ
ｆ！ ｉｆ人は基板で夛）るインジつム”７（ＩｎＰ）
の（１００）而に代えて（１１１）Ａｌｉｌｌに光吸収
層でキ、るインジウムガリウノヒ紫（Ｉ ｎｏ、５ｘＧ
Ａｏ、＜ｔＡａ １層＞ｐ１倍層であるインジウムリン
（ＩｎＰｌ噂とを１１１次成長させど）と、上記せる如
きアンチメルトバック層を必要とすることなく、十分に
カル欠陥で品品質の積層体の形成がｂ］能である。−と
を発％して４＞許Ｗ・ハｐ（％１昭５７−０５０１．０
３号）なｆｘシている。この方法は十分すぐねでいるが
、増倍１１であ２・インジウムリン（ＩｎＰ）の成長開
始温度を８８＋：＋（’Ｃ）以下にすることか心尖であ
るため（イ）成長速度ががいこ、？−、ｆ口）低キャリ
アか、度となし戸りいこと、等の欠点かあり、更に改良
が望ま１している。
ｆ！ ｉｆ人は基板で夛）るインジつム”７（ＩｎＰ）
の（１００）而に代えて（１１１）Ａｌｉｌｌに光吸収
層でキ、るインジウムガリウノヒ紫（Ｉ ｎｏ、５ｘＧ
Ａｏ、＜ｔＡａ １層＞ｐ１倍層であるインジウムリン
（ＩｎＰｌ噂とを１１１次成長させど）と、上記せる如
きアンチメルトバック層を必要とすることなく、十分に
カル欠陥で品品質の積層体の形成がｂ］能である。−と
を発％して４＞許Ｗ・ハｐ（％１昭５７−０５０１．０
３号）なｆｘシている。この方法は十分すぐねでいるが
、増倍１１であ２・インジウムリン（ＩｎＰ）の成長開
始温度を８８＋：＋（’Ｃ）以下にすることか心尖であ
るため（イ）成長速度ががいこ、？−、ｆ口）低キャリ
アか、度となし戸りいこと、等の欠点かあり、更に改良
が望ま１している。
（４） 発明の目的
本発明の目的は、この要罪に応えることにあり、元通信
用の半尋体装―等に使用される、インジウムガリウムヒ
素＜１ｎｏ、５ｓＧａｏ、＊ｑＡｓ） 層上にインジ
ウムリン（Ｉｎｋ）Ｎ４か堆積されてなる槓Ｉｖ９体の
形５又に最赤な成用エピタキシャル成長’ｈｂＶＣおい
て、アンチメルトバック層を使用するか、その半畳体の
＃１故に対する制限か緩和されており、連続的ｂｋ長か
可−［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、１采的に効８１１＋３９な成長温度を
使用することかでき、元素子として望讐しい程度の低キ
ャリヤ次度を冥胡し５る等、多くの利点を有する液相エ
ピタキシャルｂｋ長方法を提供することにある。
用の半尋体装―等に使用される、インジウムガリウムヒ
素＜１ｎｏ、５ｓＧａｏ、＊ｑＡｓ） 層上にインジ
ウムリン（Ｉｎｋ）Ｎ４か堆積されてなる槓Ｉｖ９体の
形５又に最赤な成用エピタキシャル成長’ｈｂＶＣおい
て、アンチメルトバック層を使用するか、その半畳体の
＃１故に対する制限か緩和されており、連続的ｂｋ長か
可−［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、１采的に効８１１＋３９な成長温度を
使用することかでき、元素子として望讐しい程度の低キ
ャリヤ次度を冥胡し５る等、多くの利点を有する液相エ
ピタキシャルｂｋ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ＣＩ ｎｏ、ｓａ Ｇａｏ
、４ｔＡｓ） よりなる層を形成し、該インジウムガ
１１ウムヒ素（Ｉｎｏ、。Ｇａｏ、、 Ａｓ ）よりな
る層上にインジウムガリウムヒ素リン（Ｉｎ＋−ｘＧａ
ｘＡｓ＋ −ｙＰｙ）よりなるアンチメルトバック層を
形成し、該インジウムガリウムヒ素リン（Ｉｎ１−ｘＧ
ａｘＡｓ＋−ｙｐｙ）よりなるアンチメルトバック層上
にインジウム１ノン（ＩｎＰｌよりなる層を形成するこ
とにより達成され、更に、（ロ）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（Ｉ ｎｌ −
ｘＧａｘＡｓ＋ −ｙｐｙ ）よりなるアンチメルトバ
ック層の数は複数であり、前駅インジウムガリウムヒ素
（Ｉ ｎｏ、ｓｘ Ｇａｏ、＊ｔ Ａｓ ）よりなる＃
に接する智から＠記インジウムリン（ＩｎＰ）よりなる
／ｌＫ接する＃に向ってそのｙ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ＣＩ ｎｏ、ｓａ Ｇａｏ
、４ｔＡｓ） よりなる層を形成し、該インジウムガ
１１ウムヒ素（Ｉｎｏ、。Ｇａｏ、、 Ａｓ ）よりな
る層上にインジウムガリウムヒ素リン（Ｉｎ＋−ｘＧａ
ｘＡｓ＋ −ｙＰｙ）よりなるアンチメルトバック層を
形成し、該インジウムガリウムヒ素リン（Ｉｎ１−ｘＧ
ａｘＡｓ＋−ｙｐｙ）よりなるアンチメルトバック層上
にインジウム１ノン（ＩｎＰｌよりなる層を形成するこ
とにより達成され、更に、（ロ）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（Ｉ ｎｌ −
ｘＧａｘＡｓ＋ −ｙｐｙ ）よりなるアンチメルトバ
ック層の数は複数であり、前駅インジウムガリウムヒ素
（Ｉ ｎｏ、ｓｘ Ｇａｏ、＊ｔ Ａｓ ）よりなる＃
に接する智から＠記インジウムリン（ＩｎＰ）よりなる
／ｌＫ接する＃に向ってそのｙ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（ＩｎＰＪＭ仮の（
１１１） Ａ面上に（Ｉｌｌ）Ａ面を有するインジウム
ガリウムヒ素（Ｉ ｎｏ、ｓｓ Ｇａｏ、＊ｔ Ａｓ
） 層を形成し、この（１１１１Ａ面な有するインジ
ウムガリウムヒ素ＣＩ ｎｏ、ｓｓ Ｇａ６．、 Ａｓ
）層上にインジウム１１ン（ＩｎＰ）を改良すること
罠よりアンチメルトバッ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な低くしなければな
らない理由は、インジウムガリウムヒ素（Ｉ ｎｏ、ｓ
ｓ ＧａｏａｔＡｓｌ のメルトバックを避けるため
であるから（１１１）Ａｉを利用する場合でもアンチメ
ルトバック層を併用すれば上記の欠点を解消しつるとの
着想を得て、この着想な具体Ｖ−１するためにインジウ
ム１１ン（ＩｎＰ）基板の（１１１）Ａ面にインジウム
ガ１）ウムヒ素（Ｉｎｏ、ｓｘ Ｇａｏ、４ｔ Ａｓ
）よりなる層と、インジウムガリウムヒ素リン（Ｉｎ、
−ｘＧａｘＡｓ、−ｙｐｙ＋よりなるアンチメルトバッ
ク層と、インジウム１１ン（ＩｎＰ）よりなる層とを連
続的に１偵次形１＆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蓚認して本発明を完成した。
１１１） Ａ面上に（Ｉｌｌ）Ａ面を有するインジウム
ガリウムヒ素（Ｉ ｎｏ、ｓｓ Ｇａｏ、＊ｔ Ａｓ
） 層を形成し、この（１１１１Ａ面な有するインジ
ウムガリウムヒ素ＣＩ ｎｏ、ｓｓ Ｇａ６．、 Ａｓ
）層上にインジウム１１ン（ＩｎＰ）を改良すること
罠よりアンチメルトバッ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な低くしなければな
らない理由は、インジウムガリウムヒ素（Ｉ ｎｏ、ｓ
ｓ ＧａｏａｔＡｓｌ のメルトバックを避けるため
であるから（１１１）Ａｉを利用する場合でもアンチメ
ルトバック層を併用すれば上記の欠点を解消しつるとの
着想を得て、この着想な具体Ｖ−１するためにインジウ
ム１１ン（ＩｎＰ）基板の（１１１）Ａ面にインジウム
ガ１）ウムヒ素（Ｉｎｏ、ｓｘ Ｇａｏ、４ｔ Ａｓ
）よりなる層と、インジウムガリウムヒ素リン（Ｉｎ、
−ｘＧａｘＡｓ、−ｙｐｙ＋よりなるアンチメルトバッ
ク層と、インジウム１１ン（ＩｎＰ）よりなる層とを連
続的に１偵次形１＆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蓚認して本発明を完成した。
上みピの構成において、インジウムガリウムヒ素す７
（Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｌ−ｙＰｙ）よりなるアンチメ
ルトバックｒｖＩは、下層であるインジウムガリウムヒ
素（Ｉｎｏ、５ｓＧａｏ、＋ｔＡｓ ）Ｗｒから、上Ｉ
−で慶するインジウム１ンン（ＩｎＰ）Ｉｍ［ｙ５づく
はどそのバンドギャップが小さく ｒｒるようにイン７
ウム（Ｉｎｌ、ガリウム（ＧａＩ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
１）つ五（Ｇａ）のそれげ小さくさねる。換言すれは、
アンチメルトバック層をＩＭとなし、かつ、そＪ）層内
で混晶比ｚｏ”）値は０４７ からＯまで、ｙのｆ、ｒ
ｉけ０から１壮でそれぞれ連続的に変化しているこＪか
望ｚ！′シい。しかし、液相エビタ處シャルｌ々長方７
ｂで（ま、このよ５な混晶比の連続的変化は不可能であ
るため、０．４７＞ｘ＞Ｏ５及び、（１＜ｙ＜１の範囲
で選択されたｙ値及びｙ値を有するインジウノ、ガリウ
ムヒ素Ｉ）ン（Ｉｎ＋−ｘＧａｘＡｓ＋−）’Ｐｙｌ
７ｆｌを１１々またけそわ９上設けることとなすことか
効果的である。アンチメルトバック層のＯを（）敵とす
る場合には、そのｙ値は上記の範囲において、光吸収層
に！する層から増倍層ＶＣ接する層に向って次第に小さ
くされ、そのｙ値は同様九人きくされなければならない
ことは言うまでもない。
（Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｌ−ｙＰｙ）よりなるアンチメ
ルトバックｒｖＩは、下層であるインジウムガリウムヒ
素（Ｉｎｏ、５ｓＧａｏ、＋ｔＡｓ ）Ｗｒから、上Ｉ
−で慶するインジウム１ンン（ＩｎＰ）Ｉｍ［ｙ５づく
はどそのバンドギャップが小さく ｒｒるようにイン７
ウム（Ｉｎｌ、ガリウム（ＧａＩ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
１）つ五（Ｇａ）のそれげ小さくさねる。換言すれは、
アンチメルトバック層をＩＭとなし、かつ、そＪ）層内
で混晶比ｚｏ”）値は０４７ からＯまで、ｙのｆ、ｒ
ｉけ０から１壮でそれぞれ連続的に変化しているこＪか
望ｚ！′シい。しかし、液相エビタ處シャルｌ々長方７
ｂで（ま、このよ５な混晶比の連続的変化は不可能であ
るため、０．４７＞ｘ＞Ｏ５及び、（１＜ｙ＜１の範囲
で選択されたｙ値及びｙ値を有するインジウノ、ガリウ
ムヒ素Ｉ）ン（Ｉｎ＋−ｘＧａｘＡｓ＋−）’Ｐｙｌ
７ｆｌを１１々またけそわ９上設けることとなすことか
効果的である。アンチメルトバック層のＯを（）敵とす
る場合には、そのｙ値は上記の範囲において、光吸収層
に！する層から増倍層ＶＣ接する層に向って次第に小さ
くされ、そのｙ値は同様九人きくされなければならない
ことは言うまでもない。
（６）発明の冥施例
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絢明し、本発明の構成と
特有の効果とを明らか罠する。
ピタキシャル成長方法について絢明し、本発明の構成と
特有の効果とを明らか罠する。
−例として、インジウムリン（ＩｎＰ３基板の（１１１
）Ａ面を利用し、インジウムガリウムヒ素（Ｉ ｎｏ、
５ｎＧａｏ、＋ｔ Ａｓ ）よりなり、動作波長が１．
６５〔μｍ〕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Ｋｉｔ長１２０〔μｍ〕のイン
ジウムガリウムヒ素リン（Ｉ ｎｏ、？ｅ Ｇａｏ、ｚ
番Ａ ｓｏ、ｗｔ Ｐｏ、番ｓ ）よりなるアンチメル
トバック層を介在させた場合について述べる。
）Ａ面を利用し、インジウムガリウムヒ素（Ｉ ｎｏ、
５ｎＧａｏ、＋ｔ Ａｓ ）よりなり、動作波長が１．
６５〔μｍ〕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Ｋｉｔ長１２０〔μｍ〕のイン
ジウムガリウムヒ素リン（Ｉ ｎｏ、？ｅ Ｇａｏ、ｚ
番Ａ ｓｏ、ｗｔ Ｐｏ、番ｓ ）よりなるアンチメル
トバッ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、ｌ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（ＩｎＰＪよりなり、Ｃ１１ｌ）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！
ａ用メルト、６は光吸収層相メルト、７はアンチメルト
・・ツタ層相メルトであり、更ＶＣ８は増倍層用メルト
である。それぞれのメルトの組成及び飽和温度を第１図
における番号と共九下記に表記する。
ャル成長装置の断面を示す。図において、ｌ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（ＩｎＰＪよりなり、Ｃ１１ｌ）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！
ａ用メルト、６は光吸収層相メルト、７はアンチメルト
・・ツタ層相メルトであり、更ＶＣ８は増倍層用メルト
である。それぞれのメルトの組成及び飽和温度を第１図
における番号と共九下記に表記する。
メルトの組成及び飽和温度
番号 物質名 組成 飽和温度σ８）
１４ インジウムリン（ＩｎＰ） Ｉｎ：１（
ｇ） 約６１０（’Ｃ）Ｉｎ：０．００６［ｇ） ５ インジウム１ノン（ＺｎＰＪ Ｉｎ：１（
ｇ’Ｊ 約６６０〔℃〕１ｎＰ：０．０１１２Ｃｇ
〕 ６ インジウムガリウムヒ素 Ｉｎ：１（ｇ）
約６５０（’Ｃ）（Ｉｎ、ａ、！ａＧａｏ、番ｔ
Ａｓ ） ＩｎＡｓ ：０．０６２
２８９（ｇ）ＧａＡｓ：０．０３６４０２（ｇ） ７ インジウムガリウムヒ素リン エｎ：１〔ｇ）
約６５０（’Ｃ）ＣＩｎｏ、？ａＧａｏ、ｚ＜Ａａ
ｏ、５ｘＰｏ、＋ｓ） ＩｎＡｓ：ＯＤ７０３０８Ｃ
ｇ〕ＧａＡｓ：０．００９（ｇ） ＩｎＰ：０００５（ｇ） ８ インジウムリン（Ｉｎｋ） Ｉｎ：ｌ（ｇ
） 約６４８（’Ｃ）ＩｎＰ：０．０１０１（ｇ） 各メルトの飽和温度Ｔｓは６５０（ｔ）近傍であるため
、成長に先立って６７０［℃］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０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（℃） で最
後の増倍層の成長が終了する。
１４ インジウムリン（ＩｎＰ） Ｉｎ：１（
ｇ） 約６１０（’Ｃ）Ｉｎ：０．００６［ｇ） ５ インジウム１ノン（ＺｎＰＪ Ｉｎ：１（
ｇ’Ｊ 約６６０〔℃〕１ｎＰ：０．０１１２Ｃｇ
〕 ６ インジウムガリウムヒ素 Ｉｎ：１（ｇ）
約６５０（’Ｃ）（Ｉｎ、ａ、！ａＧａｏ、番ｔ
Ａｓ ） ＩｎＡｓ ：０．０６２
２８９（ｇ）ＧａＡｓ：０．０３６４０２（ｇ） ７ インジウムガリウムヒ素リン エｎ：１〔ｇ）
約６５０（’Ｃ）ＣＩｎｏ、？ａＧａｏ、ｚ＜Ａａ
ｏ、５ｘＰｏ、＋ｓ） ＩｎＡｓ：ＯＤ７０３０８Ｃ
ｇ〕ＧａＡｓ：０．００９（ｇ） ＩｎＰ：０００５（ｇ） ８ インジウムリン（Ｉｎｋ） Ｉｎ：ｌ（ｇ
） 約６４８（’Ｃ）ＩｎＰ：０．０１０１（ｇ） 各メルトの飽和温度Ｔｓは６５０（ｔ）近傍であるため
、成長に先立って６７０［℃］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０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（℃） で最
後の増倍層の成長が終了する。
この間、スライスダ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Ｑタメルトを所望の時間接触させる
こととなす。本発明ではアンチメルトバック層は複数層
であって、光吸収層に接する層から光増倍層ＶＬ−接す
る層に向けてＩｎ濃度とＰ濃度が増大するように形成さ
れるため、アンチメルトバック層のメルト７は複数心安
である。
せ基板２にそれぞれＱタメルトを所望の時間接触させる
こととなす。本発明ではアンチメルトバック層は複数層
であって、光吸収層に接する層から光増倍層ＶＬ−接す
る層に向けてＩｎ濃度とＰ濃度が増大するように形成さ
れるため、アンチメルトバック層のメルト７は複数心安
である。
第２図は、上記の工程により実現された積層体の断面図
であり、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
ック層、増倍層を示し、１５〜１８の各層の厚さはそれ
ぞれ２５〔μｍ）、２（μｍ〕、１〔μｍ〕、２〔μｍ
〕 である。
であり、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
ック層、増倍層を示し、１５〜１８の各層の厚さはそれ
ぞれ２５〔μｍ）、２（μｍ〕、１〔μｍ〕、２〔μｍ
〕 である。
この積層体を骨間することＫよってその断面を観察した
結果、これらの層間のヘテＣ１接合界面は極めて平担で
あり、メルトバ・りが生じていないことが確認された。
結果、これらの層間のヘテＣ１接合界面は極めて平担で
あり、メルトバ・り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。
体を実現することが可能である。
本発明ではアンチメルトバック層を複数層にして、その
Ｐ濃度が光吸収層から光増倍層に向って次第に増加する
よ５ＶｃＬでいる。そのため光吸収層ＩｎＧａＡｓ
上圧はＰ濃度が比較的小なるＩｎＧａＡｓＰ 層が形成
され、さらにその上にはＰ濃度が比較的大なるＩｎＧａ
ＡｓＰ層が形成され、さらＫその上に増倍層のＩｎＰ
層が形成される。そのため被成長層と成長層用メルトと
の間のＰ＃度の違いが常に小であるため、その成長条件
は大きく緩和されるのである。
Ｐ濃度が光吸収層から光増倍層に向って次第に増加する
よ５ＶｃＬでいる。そのため光吸収層ＩｎＧａＡｓ
上圧はＰ濃度が比較的小なるＩｎＧａＡｓＰ 層が形成
され、さらにその上にはＰ濃度が比較的大なるＩｎＧａ
ＡｓＰ層が形成され、さらＫその上に増倍層のＩｎＰ
層が形成される。そのため被成長層と成長層用メルトと
の間のＰ＃度の違いが常に小であるため、その成長条件
は大きく緩和されるのである。
以上の工程罠よれば、光半導体装置のＬＰＥ成長に対す
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、かつ、成長温度を任意に選択することが可能
であるため、頬時間で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。
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、かつ、成長温度を任意に選択することが可能
であるため、頬時間で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） 発明の詳細
な説明せるとおり、本発明によれば、光通信用の半導体
装置等圧使用される、インジウムガリウムヒ素（Ｉｎｏ
、５ｓＧａｏ、＋ｔＡｓ）層上にインジウムリン（Ｉ
ｎＰ ）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九おいて、アンチメルトバック層
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でき、光半導体素子として
望ましい程度の低キャリヤ伽度を実現しうる等、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。
装置等圧使用される、インジウムガリウムヒ素（Ｉｎｏ
、５ｓＧａｏ、＋ｔＡｓ）層上にインジウムリン（Ｉ
ｎＰ ）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九おいて、アンチメルトバック層
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でき、光半導体素子として
望ましい程度の低キャリヤ伽度を実現しうる等、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。
キシャル成長方法に使用される装置の断面図であり、第
２図は、本実施例罠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（ＩｎＰＪ
５、］５・・バッファ層用メルト及びバッファ層（Ｉｎ
ＰＪ、６．１６・・・光吸収層相メルト及び光吸収／ｄ
（Ｉｎｏ、５ｓＧａｏＡｙＡｓ ）、７．１７・アン
チメルトバック層用メルト及びアンチメルトバック層４
２（ＩｎＩ−ｘＧａｘＡａ＋−ｙＰｙ）、８．１８・増
倍層用メルト及び増倍層（ＩｎＰ）。 代理人 弁理士 松 岡 宏四岐′１ｒ６−“よ−
２図は、本実施例罠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（ＩｎＰＪ
５、］５・・バッファ層用メルト及びバッファ層（Ｉｎ
ＰＪ、６．１６・・・光吸収層相メルト及び光吸収／ｄ
（Ｉｎｏ、５ｓＧａｏＡｙＡｓ ）、７．１７・アン
チメルトバック層用メルト及びアンチメルトバック層４
２（ＩｎＩ−ｘＧａｘＡａ＋−ｙＰｙ）、８．１８・増
倍層用メルト及び増倍層（ＩｎＰ）。 代理人 弁理士 松 岡 宏四岐′１ｒ６−“よ−
Claims (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−ｙＰｙ
）よりなるアンチメルトバック層を複数層形成し、それ
に連続して該アンチメルトバッ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み、前記複数のアンチメルトバッ
ク層は、前記光吸収層に接する層から前記増倍層に接す
る層に向って、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ることを特徴とする光半導体装置の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60093330A JPS6110100A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 光半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60093330A JPS6110100A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 光半導体装置の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16793682A Division JPS6047237B2 (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 光半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6110100A true JPS6110100A (ja) | 1986-01-17 |
Family
ID=14079254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60093330A Pending JPS6110100A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 光半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6110100A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6471450A (en) * | 1987-09-11 | 1989-03-16 | Iseki Agricult Mach | Apparatus for continuous dipping treatment of grain |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5957988A (ja) * | 1982-09-27 | 1984-04-03 | Fujitsu Ltd | 光半導体装置の製造方法 |
-
1985
- 1985-04-30 JP JP60093330A patent/JPS6110100A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5957988A (ja) * | 1982-09-27 | 1984-04-03 | Fujitsu Ltd | 光半導体装置の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6471450A (en) * | 1987-09-11 | 1989-03-16 | Iseki Agricult Mach | Apparatus for continuous dipping treatment of grain |
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