JPS62296417A - 液相エピタキシヤル成長法 - Google Patents
液相エピタキシヤル成長法Info
- Publication number
- JPS62296417A JPS62296417A JP61139522A JP13952286A JPS62296417A JP S62296417 A JPS62296417 A JP S62296417A JP 61139522 A JP61139522 A JP 61139522A JP 13952286 A JP13952286 A JP 13952286A JP S62296417 A JPS62296417 A JP S62296417A
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- growth
- growing
- grown
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- Pending
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- 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
本発明は光素子や電気素子さらにそれらをモノリシック
江一体化した光集積回路を作製するのに必要な液相エピ
タキシャル成長法に関する。
江一体化した光集積回路を作製するのに必要な液相エピ
タキシャル成長法に関する。
従来の技術
発光・受光素子等の光素子やＨＢＴ（ヘテロバイポーラ
トランジスタ）等の電気素子およびそれらを一体化した
光集積回路等は多くの場合へテロ接合を含む多層エピタ
キシャル構造から成る。ここで各層の組成やキャリヤ濃
度が他の層に影響されず独立に制御することが非常に重
要である。しかしながら実際には、エピタキシャル層界
面を超えての固相拡散の影響や、成長メルト間の気相汚
染の影響等によりあるエピタキシャル層に他のエピタキ
シャル層の構成元素が導入され、各層の独立制御を阻害
する。特に気相汚染の影響は蒸気圧の高い物質を含むエ
ピタキシャル成長で顕著になって来る。例えば■−■族
化合物半導体で典型的なｐ型ドーパントであるＣｄやＺ
ｎを含むメルトが低不純物濃度のメルトと隣接する場合
、後者が前者によって汚染され低不純物濃度の層が得ら
れないという問題が生じてくる。またＩ−Ｖ族化合物半
導体および混晶の一つの構成要素であるＰは７００’Ｃ
以上の高−で蒸発の影響が顕著となシＰを含まないメル
トへの汚染が深刻になってくる。
トランジスタ）等の電気素子およびそれらを一体化した
光集積回路等は多くの場合へテロ接合を含む多層エピタ
キシャル構造から成る。ここで各層の組成やキャリヤ濃
度が他の層に影響されず独立に制御することが非常に重
要である。しかしながら実際には、エピタキシャル層界
面を超えての固相拡散の影響や、成長メルト間の気相汚
染の影響等によりあるエピタキシャル層に他のエピタキ
シャル層の構成元素が導入され、各層の独立制御を阻害
する。特に気相汚染の影響は蒸気圧の高い物質を含むエ
ピタキシャル成長で顕著になって来る。例えば■−■族
化合物半導体で典型的なｐ型ドーパントであるＣｄやＺ
ｎを含むメルトが低不純物濃度のメルトと隣接する場合
、後者が前者によって汚染され低不純物濃度の層が得ら
れないという問題が生じてくる。またＩ−Ｖ族化合物半
導体および混晶の一つの構成要素であるＰは７００’Ｃ
以上の高−で蒸発の影響が顕著となシＰを含まないメル
トへの汚染が深刻になってくる。
ところで多層エピタキシャル構造を作製するには通常第
３図にその断面を示すようなスライド式多槽グラファイ
トボートを用いる。これはボート本体１上に基板４を収
納する凹部を有し可動であるスライダー２．および成長
に必要な溶質を含むメルト５を収納する複数の成長槽６
を有するメルトホルダー３で構成されている。成長温度
において基板４はスライダー２に接続された操作棒２１
をスライドすることによシ順次成長メルト６に接触して
成長が行なわれる。ここで成長温度は熱電対管２０内の
熱電対によりモニターされており、成長メルト５上には
キャップ７が搭載されている。
３図にその断面を示すようなスライド式多槽グラファイ
トボートを用いる。これはボート本体１上に基板４を収
納する凹部を有し可動であるスライダー２．および成長
に必要な溶質を含むメルト５を収納する複数の成長槽６
を有するメルトホルダー３で構成されている。成長温度
において基板４はスライダー２に接続された操作棒２１
をスライドすることによシ順次成長メルト６に接触して
成長が行なわれる。ここで成長温度は熱電対管２０内の
熱電対によりモニターされており、成長メルト５上には
キャップ７が搭載されている。
ここで成長メルトに成長温度付近で揮発性を有する物質
を含むと、成長前の温度での溶かし込み時に隣接メルト
に蒸発・吸収される。例えばＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ系
で典型的なｐ型不純物であるＺｎの場合、元来ドープし
た量の６６０°Ｃ前後の成長温度では５チ程度の量のＺ
ｎが導入される（石野他昭和６０年春季応用物理学会誌
Ｐ６７９）ことがわかっている。この影響を低減するに
は揮発性のＺｎを含むメルトを他の成長メルトに対し１
成長槽以上隔てることにより大きく低減でき、この手法
により高濃度のＺｎ ドープ層と高純度のアンドープ層
を隣接して成長することができる（特許出願６０−４９
０１−ｒ ）。しかしながらこのように揮発性物質を含
むメルトを図２に示すようなボートで隔離した場合、ボ
ートの長さが必要以上に大きくなり、多数のメルトを用
いた多層エピタキシャル成長では均熱長が保証できなく
なる。さらにメルトが隔離された分だけスライド時に基
板が高温のＨ２気流中にさらされる時間が長くなりエピ
タキシャル層界面の結晶性の劣化が考えられる。
を含むと、成長前の温度での溶かし込み時に隣接メルト
に蒸発・吸収される。例えばＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ系
で典型的なｐ型不純物であるＺｎの場合、元来ドープし
た量の６６０°Ｃ前後の成長温度では５チ程度の量のＺ
ｎが導入される（石野他昭和６０年春季応用物理学会誌
Ｐ６７９）ことがわかっている。この影響を低減するに
は揮発性のＺｎを含むメルトを他の成長メルトに対し１
成長槽以上隔てることにより大きく低減でき、この手法
により高濃度のＺｎ ドープ層と高純度のアンドープ層
を隣接して成長することができる（特許出願６０−４９
０１−ｒ ）。しかしながらこのように揮発性物質を含
むメルトを図２に示すようなボートで隔離した場合、ボ
ートの長さが必要以上に大きくなり、多数のメルトを用
いた多層エピタキシャル成長では均熱長が保証できなく
なる。さらにメルトが隔離された分だけスライド時に基
板が高温のＨ２気流中にさらされる時間が長くなりエピ
タキシャル層界面の結晶性の劣化が考えられる。
発明が解決しようとする問題点
以上述べたように、従来の方法の液相エピタキシャル成
長で、揮発性物質を含む多層エピタキシャル層を形成す
る場合、メルト間の汚染の影響により隣接層に本来存在
しない揮発性物質が導入される。またこの影響を低減す
るために揮発性物質を含むメルトを隔離すれば、多層エ
ピタキシャル成長が不利になるばかりでなく、エピタキ
シャル層界面の結晶性も劣化する。
長で、揮発性物質を含む多層エピタキシャル層を形成す
る場合、メルト間の汚染の影響により隣接層に本来存在
しない揮発性物質が導入される。またこの影響を低減す
るために揮発性物質を含むメルトを隔離すれば、多層エ
ピタキシャル成長が不利になるばかりでなく、エピタキ
シャル層界面の結晶性も劣化する。
問題点を解決するための手段
本発明では上記問題点を克服すべく、揮発性物質を含む
メルトの成長ボート中での位置がメルトの溶かし込みを
含む成長以前の過程と成長時において可変にして液相エ
ピタキシャル成長を行なうものである。
メルトの成長ボート中での位置がメルトの溶かし込みを
含む成長以前の過程と成長時において可変にして液相エ
ピタキシャル成長を行なうものである。
作 用
上記手段により、溶かし込み時においては揮発性メルト
を隔離して汚染の影響を低減し、また成長時においては
前記メルトを他のメルトと隣接することにより、成長ボ
ートを有効に利用でき界面の結晶性も損なわない。
を隔離して汚染の影響を低減し、また成長時においては
前記メルトを他のメルトと隣接することにより、成長ボ
ートを有効に利用でき界面の結晶性も損なわない。
実施例
以下本発明の一実施例について述べる。第２図に本実施
例に用いた成長ボートの斜視図を示す。
例に用いた成長ボートの斜視図を示す。
１はボート本体、２はスライダー、３は成長槽６を含む
メルトホルダーで、第２図との違いは上方に貫通孔９を
有する可動の底板８を底面とする別個の隔離用成長槽１
ｏを具備している点である。
メルトホルダーで、第２図との違いは上方に貫通孔９を
有する可動の底板８を底面とする別個の隔離用成長槽１
ｏを具備している点である。
第１図はこの成長ボートの局部断面図で、この図に従い
本発明を表わすものである。まず通常の成長メルト５は
成長槽６に収納するが、揮発性物質を含むメルト１１は
別個の隔離用成長槽１ｏに収め、高温でのメルトの溶か
し込みを行なう（第１図・ａ）。次に降温して成長直前
に可動底板８をスライドし、貫通孔９を通してメルト１
１を成長槽１０′へ落下させ各成長メルトが隣接した状
態で成長を行なう（第１図ｂ）。通常成長メルトを隣接
した状態で溶かし込みを行なった場合、揮発性物質の隣
接メルトへの汚染経路は主に各成長槽の間のしきシ板と
スライダーの間のわずかなすきまである。本発明では揮
発性物質を含むメルトは成長直前まで第１図ａに示すよ
うに上方に隔離されており、最大の汚染の導入経路は防
がれている。また本発明では成長時に揮発性メルト１１
を落下させ隣接する成長槽で成長を行なうので、第３図
に示したボートで一槽以上メルトを離して成長を行なう
場合に比べて、多層成長を行なう場合に横方向の長さす
なわち有限の均熱長間の空間を有効に使用することがで
きる。さらに各メルト間で基板をスライドする際にＨ２
気流中に基板表面がさらされる時間が少なくて済む各エ
ピタキシャル層界面の結晶性の劣化は心配するに及ばな
い。
本発明を表わすものである。まず通常の成長メルト５は
成長槽６に収納するが、揮発性物質を含むメルト１１は
別個の隔離用成長槽１ｏに収め、高温でのメルトの溶か
し込みを行なう（第１図・ａ）。次に降温して成長直前
に可動底板８をスライドし、貫通孔９を通してメルト１
１を成長槽１０′へ落下させ各成長メルトが隣接した状
態で成長を行なう（第１図ｂ）。通常成長メルトを隣接
した状態で溶かし込みを行なった場合、揮発性物質の隣
接メルトへの汚染経路は主に各成長槽の間のしきシ板と
スライダーの間のわずかなすきまである。本発明では揮
発性物質を含むメルトは成長直前まで第１図ａに示すよ
うに上方に隔離されており、最大の汚染の導入経路は防
がれている。また本発明では成長時に揮発性メルト１１
を落下させ隣接する成長槽で成長を行なうので、第３図
に示したボートで一槽以上メルトを離して成長を行なう
場合に比べて、多層成長を行なう場合に横方向の長さす
なわち有限の均熱長間の空間を有効に使用することがで
きる。さらに各メルト間で基板をスライドする際にＨ２
気流中に基板表面がさらされる時間が少なくて済む各エ
ピタキシャル層界面の結晶性の劣化は心配するに及ばな
い。
発明の効果
以上、本発明による液相エピタキシャル成長法によれば
、揮発性物質を含むメルトを成長前のメルトの溶かし込
み時においては別個の成長槽に収納して他のメルトと隔
離し、成長時において他のメルトと隣接する成長槽に移
動することにより、メルトの溶かし込み時の揮発性物質
によるメルト間汚染の影響を低減できた多層エピタキシ
ャル層を、界面の結晶性の劣化なしに、かつ成長ボート
の均熱長間を有効に利用して得ることができ、その実用
的効果は大きい。
、揮発性物質を含むメルトを成長前のメルトの溶かし込
み時においては別個の成長槽に収納して他のメルトと隔
離し、成長時において他のメルトと隣接する成長槽に移
動することにより、メルトの溶かし込み時の揮発性物質
によるメルト間汚染の影響を低減できた多層エピタキシ
ャル層を、界面の結晶性の劣化なしに、かつ成長ボート
の均熱長間を有効に利用して得ることができ、その実用
的効果は大きい。
尚、本発明で述べた揮発性物質は、成長時に他のメルト
に汚染の影響を及ぼすものであればこれに限定されない
。またボートの構造も本発明の主旨を満たすものであれ
ばこれに限定されるものではない。
に汚染の影響を及ぼすものであればこれに限定されない
。またボートの構造も本発明の主旨を満たすものであれ
ばこれに限定されるものではない。
第１図ａ、ｂは本発明の一実施例における液相エピタキ
シャル成長法を示す説明するための液相１成長ボートの
断面図、第２図は同液相成長ボードの概観斜視図、第３
図は典型的なスライド式多槽グラファイトボートの断面
図である。 １・・・・・・ボート本体、２・・・・・・スライダー
、３・・・・・・メルトホルダー、４・・・・・・基板
、５・旧・・成長メルト、６・・・・・・成長槽、７・
・・・・・キャップ、８・・・・・・可動底板、１０・
・・・・・隔離用成長槽、１１・・・・・・揮発性物質
を含む成長メルト。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名２・
−一又ライタ１ ７−４ヤツフ。 ８−−〜町１カオ艮硯 ’ｉ’−ｔｉ凡 ｌＯ−一一陽気差用或ン不曹 第３図
シャル成長法を示す説明するための液相１成長ボートの
断面図、第２図は同液相成長ボードの概観斜視図、第３
図は典型的なスライド式多槽グラファイトボートの断面
図である。 １・・・・・・ボート本体、２・・・・・・スライダー
、３・・・・・・メルトホルダー、４・・・・・・基板
、５・旧・・成長メルト、６・・・・・・成長槽、７・
・・・・・キャップ、８・・・・・・可動底板、１０・
・・・・・隔離用成長槽、１１・・・・・・揮発性物質
を含む成長メルト。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名２・
−一又ライタ１ ７−４ヤツフ。 ８−−〜町１カオ艮硯 ’ｉ’−ｔｉ凡 ｌＯ−一一陽気差用或ン不曹 第３図
Claims (2)
- （１）複数の成長槽を有するスライド式成長ボートを用
い、かつ成長温度で揮発性を有する物質を溶質として含
むメルトを少なくとも一つは用い、前記揮発性物質を含
むメルトの前記ボート中での位置が、メルトの溶かし込
み過程を含む成長以前の過程における位置とメルトが成
長用基板と接触している成長時における位置とは異なる
ようにした液相エピタキシャル成長法。 - （２）揮発性物質がＺｎ、Ｃｄ、もしくはＰである特許
請求の範囲第１項記載の液相エピタキシャル成長法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61139522A JPS62296417A (ja) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | 液相エピタキシヤル成長法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61139522A JPS62296417A (ja) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | 液相エピタキシヤル成長法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62296417A true JPS62296417A (ja) | 1987-12-23 |
Family
ID=15247247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61139522A Pending JPS62296417A (ja) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | 液相エピタキシヤル成長法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62296417A (ja) |
-
1986
- 1986-06-16 JP JP61139522A patent/JPS62296417A/ja active Pending
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