JPS61225821A - 液相エピタキシャル成長方法 - Google Patents
液相エピタキシャル成長方法Info
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- JPS61225821A JPS61225821A JP60068281A JP6828185A JPS61225821A JP S61225821 A JPS61225821 A JP S61225821A JP 60068281 A JP60068281 A JP 60068281A JP 6828185 A JP6828185 A JP 6828185A JP S61225821 A JPS61225821 A JP S61225821A
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- Japan
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- type semiconductor
- solution
- epitaxial growth
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- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/29—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by the substrates
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10P14/3402—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition
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- H10P14/3421—Arsenides
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- Semiconductor Lasers (AREA)
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、液相エピタキシャル成長装置に係わり、特に
多槽の半導体液層成長により高濃度の多層エピタキシャ
ル成長を行う装置に関する。
多槽の半導体液層成長により高濃度の多層エピタキシャ
ル成長を行う装置に関する。
近時、半導体装置のエピタキシャル成長方法の手段とし
て、液相エピタキシャル方法が実用化されているが、特
に、ガリウム砒素(G a A s )化合物半導体を
使用する高速度の素子を形成するためには、GaAs化
合物半導体上に高純度の半導体材料であって、且つ高濃
度のn型及びp型のエピタキシャル成長をする必要があ
り、これが実現できる液相エピタキシャル成長装置が要
望されている。
て、液相エピタキシャル方法が実用化されているが、特
に、ガリウム砒素(G a A s )化合物半導体を
使用する高速度の素子を形成するためには、GaAs化
合物半導体上に高純度の半導体材料であって、且つ高濃
度のn型及びp型のエピタキシャル成長をする必要があ
り、これが実現できる液相エピタキシャル成長装置が要
望されている。
第2図は、液相エピタキシャル成長装置の要部斜視図で
ある。
ある。
カーボンボート台1があり、そのカーボンボート台には
、溝2が設けてあって、その溝の高さよりやや低めに、
被エピタキシャル成長基板3が載置され、それに隣接し
て多結晶GaAs板4が連続的に載置されている。
、溝2が設けてあって、その溝の高さよりやや低めに、
被エピタキシャル成長基板3が載置され、それに隣接し
て多結晶GaAs板4が連続的に載置されている。
カーボンボート台上には、半導体溶液槽群5がスライド
して移動するように配置されており、それぞれの半導体
溶液槽6は、側壁面の材料が多結晶GaAsで形成され
、又カーボンボート台とスライドする底面部は開口して
いて、カーボンボート台上の多結晶GaAs板4に接し
ている。
して移動するように配置されており、それぞれの半導体
溶液槽6は、側壁面の材料が多結晶GaAsで形成され
、又カーボンボート台とスライドする底面部は開口して
いて、カーボンボート台上の多結晶GaAs板4に接し
ている。
これらの半導体溶液槽には、所定のGaAsの半導体溶
液7が充填され、これらの装置全体が石英管の内部に収
納されていて、外部から温度が約800℃〜900℃に
加熱されていて、そのために側壁面8と底部からの多結
晶GaAsが、高温に加熱されて溶液内に熔は込むこと
になり、半導体溶液槽内では常にGaAsの過飽和溶液
が生成されていて、生成すべき半導体によって半導体溶
液槽に成分に応じた、適宜ドーパントを混入して、所定
のn型又はp型半導体溶液を生成することができる。
液7が充填され、これらの装置全体が石英管の内部に収
納されていて、外部から温度が約800℃〜900℃に
加熱されていて、そのために側壁面8と底部からの多結
晶GaAsが、高温に加熱されて溶液内に熔は込むこと
になり、半導体溶液槽内では常にGaAsの過飽和溶液
が生成されていて、生成すべき半導体によって半導体溶
液槽に成分に応じた、適宜ドーパントを混入して、所定
のn型又はp型半導体溶液を生成することができる。
第3図は、−例として液相エピタキシャル成長によって
形成された、ガリウム、アルミニウム。
形成された、ガリウム、アルミニウム。
砒素化合物(GaAIAs)半導体の要部断面図である
が、厚みが300〜400μmのGaAs単結晶基板1
1の表面に、液相エピタキシャル成長によって、順次厚
みが40〜55umのn−GaAlAs層12、厚みが
0.8〜2.011mのp−GaAlAs層13、厚み
が0.8〜2.0μmのp−GaAlAs層14、厚み
が0.8〜2.0 μmのp−GaAlAs層15が積
層されている。
が、厚みが300〜400μmのGaAs単結晶基板1
1の表面に、液相エピタキシャル成長によって、順次厚
みが40〜55umのn−GaAlAs層12、厚みが
0.8〜2.011mのp−GaAlAs層13、厚み
が0.8〜2.0μmのp−GaAlAs層14、厚み
が0.8〜2.0 μmのp−GaAlAs層15が積
層されている。
第4図(a)〜第4図(C)は、従来の液相エピタキシ
ャル成長装置によって、第3図の積層を液相エピタキシ
ャル成長によって形成する工程を示す要部断面図である
。
ャル成長装置によって、第3図の積層を液相エピタキシ
ャル成長によって形成する工程を示す要部断面図である
。
第4図(a)で、カーボンボート台1があり、その表面
の所定の位置に被エピタキシャル成長基板であるG a
A s単結晶ウェハ3が載置されていて、更に半導体
溶液槽群5の底部の開口部には、カーボンポート台上に
載置された、多結晶GaAs板4a 、4b s 4c
% 4d % 4eが連続的に載置されていて、上部
にある半導体溶液槽6a、6b、6c、6d、6eの底
部を形成するようになっている。
の所定の位置に被エピタキシャル成長基板であるG a
A s単結晶ウェハ3が載置されていて、更に半導体
溶液槽群5の底部の開口部には、カーボンポート台上に
載置された、多結晶GaAs板4a 、4b s 4c
% 4d % 4eが連続的に載置されていて、上部
にある半導体溶液槽6a、6b、6c、6d、6eの底
部を形成するようになっている。
半導体溶液槽群の先頭にはカーボンスライダ10があっ
て、カーボンスライダに隣接して、半導体溶液槽6a内
には、n−GaAlAs溶液が充填され、6b、6c、
6d、6eにはp−GaAlAs溶液が充填されている
。
て、カーボンスライダに隣接して、半導体溶液槽6a内
には、n−GaAlAs溶液が充填され、6b、6c、
6d、6eにはp−GaAlAs溶液が充填されている
。
図はカーボンスライダの温度が約900℃に加熱され、
基板3もその温度に昇温された状態である。
基板3もその温度に昇温された状態である。
第4図中)は、半導体溶液槽群が矢印の方向にスライド
して移動し、最初にカーボンスライダによって加熱され
た単結晶基板3は、半導体溶液槽の1槽分の長さだけ移
動することにより、基板の上に半導体溶液槽6aの半導
体溶液が移動してきて、基板にn GaAlAs層1
2(第3図)が形成されるが、厚みが40〜55μmと
厚いので約250分の時間を要する。
して移動し、最初にカーボンスライダによって加熱され
た単結晶基板3は、半導体溶液槽の1槽分の長さだけ移
動することにより、基板の上に半導体溶液槽6aの半導
体溶液が移動してきて、基板にn GaAlAs層1
2(第3図)が形成されるが、厚みが40〜55μmと
厚いので約250分の時間を要する。
第4図(C)は、順次半導体溶液槽群がスライドするこ
とによって、第3図に示すp−GaAlAs層13、p
−GaAlAs層14、I) GaAlAs層15が
、半導体溶液槽6b、6c、6dによって形成積層され
るが、これらは厚みが0.8〜2.0μm程度であるの
で、それぞれの液相エピタキシャル成長時間は2〜15
分で完成する。
とによって、第3図に示すp−GaAlAs層13、p
−GaAlAs層14、I) GaAlAs層15が
、半導体溶液槽6b、6c、6dによって形成積層され
るが、これらは厚みが0.8〜2.0μm程度であるの
で、それぞれの液相エピタキシャル成長時間は2〜15
分で完成する。
この際に、カーボンポート台上に配置された多結晶Ga
As板4は移動しないで固定されているために、例えば
多結晶GaAs板4aの上に6aのn型半導体溶液槽が
ある時には、多結晶GaAs板4aの上にn型半導体溶
液が付着しており、次に半導体溶液槽群が移動して、多
結晶GaAs板4aの上に6bのp型半導体溶液槽が来
た時には、多結晶GaAs板4aの上に付着していたn
型半導体溶液が、6bのp型半導体溶液と混合すること
になる。
As板4は移動しないで固定されているために、例えば
多結晶GaAs板4aの上に6aのn型半導体溶液槽が
ある時には、多結晶GaAs板4aの上にn型半導体溶
液が付着しており、次に半導体溶液槽群が移動して、多
結晶GaAs板4aの上に6bのp型半導体溶液槽が来
た時には、多結晶GaAs板4aの上に付着していたn
型半導体溶液が、6bのp型半導体溶液と混合すること
になる。
然も、このn型半導体を形成する時間が長く、又温度が
900℃に加熱されていることもあって混合する度合が
大きく、そのためにp型半導体溶液槽6bのの溶液の純
度が劣化してしまい、このような積層がなされた半導体
では、p−n接合が不均一となり、2層とn層との障壁
電圧が低くなるという欠点がある。
900℃に加熱されていることもあって混合する度合が
大きく、そのためにp型半導体溶液槽6bのの溶液の純
度が劣化してしまい、このような積層がなされた半導体
では、p−n接合が不均一となり、2層とn層との障壁
電圧が低くなるという欠点がある。
上記の液相エピタキシャル成長装置では、n型半導体溶
液槽に隣接してp型半導体溶液槽が位置するために、底
部にある多結晶GaAs板に付着したn型半導体溶液が
p型半導体溶液槽に熔は込むことが問題点である。
液槽に隣接してp型半導体溶液槽が位置するために、底
部にある多結晶GaAs板に付着したn型半導体溶液が
p型半導体溶液槽に熔は込むことが問題点である。
(問題を解決するための手段〕
本発明は、上記問題点を解消した液相エピタキシャル成
長装置を提供するもので、その手段は、少なくとも1槽
以上のp型半導体溶液槽とn型半導体溶液槽とが直列に
配列された半導体溶液槽群が、カーボンボート台上に配
置された被エピタキシャル成長基板上を移動しながら、
被エピタキシャル成長基板上にp型半導体層とn型半導
体層を生成する液相エピタキシャル成長装置において、
半導体溶液槽群のp型半導体溶液槽とn型半導体溶液槽
との境界に位置する半導体溶液槽が空槽になされた液相
エピタキシャル成長装置によって達成できる。
長装置を提供するもので、その手段は、少なくとも1槽
以上のp型半導体溶液槽とn型半導体溶液槽とが直列に
配列された半導体溶液槽群が、カーボンボート台上に配
置された被エピタキシャル成長基板上を移動しながら、
被エピタキシャル成長基板上にp型半導体層とn型半導
体層を生成する液相エピタキシャル成長装置において、
半導体溶液槽群のp型半導体溶液槽とn型半導体溶液槽
との境界に位置する半導体溶液槽が空槽になされた液相
エピタキシャル成長装置によって達成できる。
本発明は、液相エピタキシャル成長が行われる半導体溶
液を充填した溶液槽で、p型の半導体溶液槽とn型の半
導体溶液槽とが、移動する際に底面の半導体材料板に付
着した、反対型の半導体溶液の残渣が混入することを防
止するもので、そのためにn型の半導体溶液槽とp型の
半導体溶液槽との間に空槽を設けることにより、長時間
によって形成されるn−GaAlAsの形成時間中は、
p型の半導体溶液槽が先行したn型半導体溶液槽の底部
の多結晶GaAS板に接触しないようにしりものであり
、これによって高純度のp−GaAlAs層ができるこ
とになる。
液を充填した溶液槽で、p型の半導体溶液槽とn型の半
導体溶液槽とが、移動する際に底面の半導体材料板に付
着した、反対型の半導体溶液の残渣が混入することを防
止するもので、そのためにn型の半導体溶液槽とp型の
半導体溶液槽との間に空槽を設けることにより、長時間
によって形成されるn−GaAlAsの形成時間中は、
p型の半導体溶液槽が先行したn型半導体溶液槽の底部
の多結晶GaAS板に接触しないようにしりものであり
、これによって高純度のp−GaAlAs層ができるこ
とになる。
第1図(al〜第1図(C1は、本発明による液相エピ
タキシャル成長装置の要部断面図である。
タキシャル成長装置の要部断面図である。
第4図(a)で、カーボンボート台1の表面の所定の位
置に被エピタキシャル成長基板であるGaAS単結晶基
板3が載置されていて、更に半導体溶液槽群5の底部の
開口部には、カーボンボート台上に載置された、多結晶
GaAs基板4a、4b、4c、4d、4eが連続的に
載置され、上部にある半導体溶液槽6a、6b、6c、
6d、、6eの底部を形成するようになっている。
置に被エピタキシャル成長基板であるGaAS単結晶基
板3が載置されていて、更に半導体溶液槽群5の底部の
開口部には、カーボンボート台上に載置された、多結晶
GaAs基板4a、4b、4c、4d、4eが連続的に
載置され、上部にある半導体溶液槽6a、6b、6c、
6d、、6eの底部を形成するようになっている。
半導体溶液槽群の先頭にはカーボンスライダ10があり
、カーボンスライダに隣接して、半導体溶液槽6a内に
は、n−GaAlAs溶液21が充填されているが、半
導体溶液槽6bは空槽として、6c、6d、6eにはp
−GaAlAs溶液22.23.24を充填している。
、カーボンスライダに隣接して、半導体溶液槽6a内に
は、n−GaAlAs溶液21が充填されているが、半
導体溶液槽6bは空槽として、6c、6d、6eにはp
−GaAlAs溶液22.23.24を充填している。
図はカーボンスライダの温度が約900℃に加熱され、
基板3もその温度に昇温された状態である。
基板3もその温度に昇温された状態である。
第4図(b)は、半導体溶液槽群が矢印の方向にスライ
ドして移動し、加熱された単結晶基板3は、半導体溶液
槽の1槽分の長さだけ移動することにより、基板の上に
半導体溶液槽6aの半導体溶液が移動してきて、基板に
n−GaAlAs層12(第3図)が形成されるが、厚
みが40〜55μmと厚いので約250分の時間を要す
る。
ドして移動し、加熱された単結晶基板3は、半導体溶液
槽の1槽分の長さだけ移動することにより、基板の上に
半導体溶液槽6aの半導体溶液が移動してきて、基板に
n−GaAlAs層12(第3図)が形成されるが、厚
みが40〜55μmと厚いので約250分の時間を要す
る。
第4図(C)は、空槽である半導体溶液槽6bを、その
ままとばして、順次p−GaAlAsの溶液が充填され
た半導体溶液槽6c、6d、6eがスライドして基板上
に位置することによって、第3図に示すp−GaAlA
s層13、p−GaAlAs層14、p −G a A
I A s層15が、半導体溶液槽6b、6c、6d
によって形成積層される。
ままとばして、順次p−GaAlAsの溶液が充填され
た半導体溶液槽6c、6d、6eがスライドして基板上
に位置することによって、第3図に示すp−GaAlA
s層13、p−GaAlAs層14、p −G a A
I A s層15が、半導体溶液槽6b、6c、6d
によって形成積層される。
このような半導体溶液槽群の溶液の配置にすることによ
り、例えば多結晶GaAs板4aの上に6aのn型半導
体溶液槽がある時には、多結晶GaAs板4aの上にn
型半導体溶液が付着しても、次に半導体溶液槽群が移動
して、多結晶GaAs板4aの上に空槽6bが位置する
ために、このn型半導体を形成する時間が長く、又温度
が900℃に加熱されていても、多結晶GaAs板4a
の上に付着していたn型半導体溶液が、p型半導体溶液
と混入することがない。
り、例えば多結晶GaAs板4aの上に6aのn型半導
体溶液槽がある時には、多結晶GaAs板4aの上にn
型半導体溶液が付着しても、次に半導体溶液槽群が移動
して、多結晶GaAs板4aの上に空槽6bが位置する
ために、このn型半導体を形成する時間が長く、又温度
が900℃に加熱されていても、多結晶GaAs板4a
の上に付着していたn型半導体溶液が、p型半導体溶液
と混入することがない。
次に、p型半導体溶液槽6Cが基板3上に位置してp
−G a A I A sを形成する際には、液相エピ
タキシャル成長時間が短時間なので殆ど問題がない。
−G a A I A sを形成する際には、液相エピ
タキシャル成長時間が短時間なので殆ど問題がない。
このような半導体溶液槽群の配列は、更に純度を高める
ためには、n型半導体溶液槽とp型半導体溶液槽との中
間に確実に空槽を配置することにって、より確実に高純
度の半導体層を得ることができる。
ためには、n型半導体溶液槽とp型半導体溶液槽との中
間に確実に空槽を配置することにって、より確実に高純
度の半導体層を得ることができる。
この結果p−n接合が均一になることができ、2層から
n層にかかる電圧も高くすることができる。
n層にかかる電圧も高くすることができる。
以上、詳細に説明したように、本発明の液相エピタキシ
ャル成長方法により、良質のエピタキシャル層を成長す
ることができ、その材料を使用した半導体装置は高性能
の機能を供し得るという効果大なるものがある。
ャル成長方法により、良質のエピタキシャル層を成長す
ることができ、その材料を使用した半導体装置は高性能
の機能を供し得るという効果大なるものがある。
第1図(al〜第1図(c)は、本発明の実施例である
液相エピタキシャル成長装置の要部断面図、第2図は、
液相エピタキシャル成長装置の要部斜視図、 第3図は、液相エピタキシャル成長によって形成する半
導体層の断面図、 第4図(a)〜第4図(e)は、従来の実施例である液
相エピタキシャル成長装置の要部断面図、図において、 ■はカーボンボート台、3はGaAs @結晶基板、4
8〜4eは多結晶GaAS板、 5は半導体溶液槽群、 68〜6eは半導体溶液槽、 10はカーボンスライダ、 21はn−Ga、A、IAs溶液、
液相エピタキシャル成長装置の要部断面図、第2図は、
液相エピタキシャル成長装置の要部斜視図、 第3図は、液相エピタキシャル成長によって形成する半
導体層の断面図、 第4図(a)〜第4図(e)は、従来の実施例である液
相エピタキシャル成長装置の要部断面図、図において、 ■はカーボンボート台、3はGaAs @結晶基板、4
8〜4eは多結晶GaAS板、 5は半導体溶液槽群、 68〜6eは半導体溶液槽、 10はカーボンスライダ、 21はn−Ga、A、IAs溶液、
Claims (1)
- 少なくとも1槽以上のp型半導体溶液槽とn型半導体溶
液槽とが直列に配列された半導体溶液槽群が、カーボン
ボート台上に配置された被エピタキシャル成長基板上を
移動しながら、該被エピタキシャル成長基板上にp型半
導体層とn型半導体層を生成する液相エピタキシャル成
長装置において、上記半導体溶液槽群のp型半導体溶液
槽とn型半導体溶液槽との境界に位置する半導体溶液槽
が空槽になされたことを特徴とする液相エピタキシャル
成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60068281A JPS61225821A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 液相エピタキシャル成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60068281A JPS61225821A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 液相エピタキシャル成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61225821A true JPS61225821A (ja) | 1986-10-07 |
| JPH0476491B2 JPH0476491B2 (ja) | 1992-12-03 |
Family
ID=13369222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60068281A Granted JPS61225821A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 液相エピタキシャル成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61225821A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5185288A (en) * | 1988-08-26 | 1993-02-09 | Hewlett-Packard Company | Epitaxial growth method |
Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| JPS4940858A (ja) * | 1972-08-25 | 1974-04-17 | ||
| JPS4977573A (ja) * | 1972-11-27 | 1974-07-26 | ||
| JPS5056873A (ja) * | 1973-09-14 | 1975-05-17 | ||
| JPS5263088A (en) * | 1975-11-19 | 1977-05-25 | Mitsubishi Electric Corp | Production of gaas light emitting diode |
| JPS61185921A (ja) * | 1985-02-13 | 1986-08-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液相エピタキシヤル成長方法 |
-
1985
- 1985-03-29 JP JP60068281A patent/JPS61225821A/ja active Granted
Patent Citations (5)
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| JPS4977573A (ja) * | 1972-11-27 | 1974-07-26 | ||
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5185288A (en) * | 1988-08-26 | 1993-02-09 | Hewlett-Packard Company | Epitaxial growth method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0476491B2 (ja) | 1992-12-03 |
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