JPS6247119A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS6247119A JPS6247119A JP60187865A JP18786585A JPS6247119A JP S6247119 A JPS6247119 A JP S6247119A JP 60187865 A JP60187865 A JP 60187865A JP 18786585 A JP18786585 A JP 18786585A JP S6247119 A JPS6247119 A JP S6247119A
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- Japan
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- crystal
- substrate
- grown
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- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Led Devices (AREA)
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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】
〔概要〕
結晶基板の表面が真の面指数から多少ズしているため、
この上に成長した結晶層に形成された素子は素子特性が
悪い。その対策として基板に段差をつけることにより結
晶層を真の結晶面に平行に成長させ、ここに素子形成を
行う。
この上に成長した結晶層に形成された素子は素子特性が
悪い。その対策として基板に段差をつけることにより結
晶層を真の結晶面に平行に成長させ、ここに素子形成を
行う。
本発明は半導体装置、特に受発光素子の特性を向上させ
る製造方法に関する。
る製造方法に関する。
現在、混晶結晶で形成される半導体装置は高速集積回路
や、受発光素子等の光半導体装置に多用されている。
や、受発光素子等の光半導体装置に多用されている。
このような半導体装置は、混晶よりなる結晶基板上に液
相エピタキシャル成長（ＬＰＩＩりにより複数層よりな
る結晶層を成長して、ここに種々の素子を形成している
。
相エピタキシャル成長（ＬＰＩＩりにより複数層よりな
る結晶層を成長して、ここに種々の素子を形成している
。
この場合、結晶基板はスライス、ミラー加工等により作
成されるため、面指数は真の面より良くて±０．１°程
度ズしてしまう。このような基板上にＬＰＥを行うと、
テラス模様のギザギザの表面をもつ結晶層が成長したり
、あるいは受光素子形成時のように第２のＬＰＥで成長
した結晶層に凸部を形成して、その上に第２のＬＰＥを
行うと結晶層表面がズしてしまうという障害を生じ、対
策が望まれている。
成されるため、面指数は真の面より良くて±０．１°程
度ズしてしまう。このような基板上にＬＰＥを行うと、
テラス模様のギザギザの表面をもつ結晶層が成長したり
、あるいは受光素子形成時のように第２のＬＰＥで成長
した結晶層に凸部を形成して、その上に第２のＬＰＥを
行うと結晶層表面がズしてしまうという障害を生じ、対
策が望まれている。
第２図（１１〜（５）は従来例による受光素子の製造方
法を工程順に説明する断面図である。
法を工程順に説明する断面図である。
第２図（１１において、２１は結晶基板で、例えばイン
ジウム燐（ＩｎＰ）基板で、点線は真の結晶面、例えば
（１００） 、あるいは（１１１）Ａ面を示す。
ジウム燐（ＩｎＰ）基板で、点線は真の結晶面、例えば
（１００） 、あるいは（１１１）Ａ面を示す。
図では、真の結晶面の傾きを拡大してあられしている。
第２図（２）において、１回目のＬＰＨにより、バッフ
ァ層としてｎ型１ｎＰ （ｎ−１ｎＰ）層２３１、受光
層としてｎ型インジウムガリウム砒素（ｎ−Ｉｎ＋−イ
ＧａえＡｓ）層２３２、増倍層としてｎ−１ｎＰ層２３
３を基板上に順次成長する。
ァ層としてｎ型１ｎＰ （ｎ−１ｎＰ）層２３１、受光
層としてｎ型インジウムガリウム砒素（ｎ−Ｉｎ＋−イ
ＧａえＡｓ）層２３２、増倍層としてｎ−１ｎＰ層２３
３を基板上に順次成長する。
この場合、各成長層の表面はテラス模様を発生するが、
面全体としては基板と平行になる。
面全体としては基板と平行になる。
第２図（３）において、受光領域のｎ−ＩｎＰ層２３３
に、メサエッチングにより凸部を形成する。
に、メサエッチングにより凸部を形成する。
第２図（４）において、２回目のＬＰＨにより、前記凸
部を覆ってガードリング領域層としてｎ−ＩｎＰ層２３
４を成長する。
部を覆ってガードリング領域層としてｎ−ＩｎＰ層２３
４を成長する。
この場合、基板上に凸部を有するため、成長は真の結晶
面に垂直方向に行われ、１回目のＬＰＥで成長させた層
の表面と２回目のＬＰＥで成長させた層の表面が平行に
ならない。
面に垂直方向に行われ、１回目のＬＰＥで成長させた層
の表面と２回目のＬＰＥで成長させた層の表面が平行に
ならない。
第２図（５）において、受光領域に表面より増倍層のｎ
−１ｎＰ層２３３に届くように亜鉛（Ｚｎ）を拡散して
ｐ型頭域２３５を形成する。
−１ｎＰ層２３３に届くように亜鉛（Ｚｎ）を拡散して
ｐ型頭域２３５を形成する。
以上で受光素子の要部の形成を終わり、この後電極を通
常の工程により形成する。
常の工程により形成する。
以」二のように、埋め込み型受光装置は平坦な基板上に
受光層、増倍層を含む多層を１回目のＬＰＥで成長し、
表面に凸部を設けてその上にガードリング領域層を２回
目のＬＰＥで成長させて作成している。この際、基板が
真の結晶面からズしていると１回目のＬＰＥで成長させ
た層の表面と２回目のＬＰＥで成長させた層の表面が平
行にならないため、受光素子を完成させるに必要なＺｎ
拡散のフロントが受光層と平行にならず、面内感度分布
が不均一になりやすい。
受光層、増倍層を含む多層を１回目のＬＰＥで成長し、
表面に凸部を設けてその上にガードリング領域層を２回
目のＬＰＥで成長させて作成している。この際、基板が
真の結晶面からズしていると１回目のＬＰＥで成長させ
た層の表面と２回目のＬＰＥで成長させた層の表面が平
行にならないため、受光素子を完成させるに必要なＺｎ
拡散のフロントが受光層と平行にならず、面内感度分布
が不均一になりやすい。
第４図（１１、（２）は従来例による発光素子の製造方
法を工程順に説明する断面図である。
法を工程順に説明する断面図である。
第４図（１）において、４１は結晶基板で、例えばＩｎ
Ｐ基板で、点線は真の結晶面、例えば（１００）面を示
す。
Ｐ基板で、点線は真の結晶面、例えば（１００）面を示
す。
第４図（２）において、ＬＰＥにより、クラッド層とし
てｎ−１ｎＰ層４３１、活性層としてインジウムガリウ
ム砒素燐（Ｉｎ＋−ｘＧａＪｓ＋−ｙＰｙ）層４３２、
クラッド層としてｐ７ＩｎＰ層４３３を基板上に順次成
長する。
てｎ−１ｎＰ層４３１、活性層としてインジウムガリウ
ム砒素燐（Ｉｎ＋−ｘＧａＪｓ＋−ｙＰｙ）層４３２、
クラッド層としてｐ７ＩｎＰ層４３３を基板上に順次成
長する。
以上で発光素子の要部の形成を終わり、この後紙面に平
行な面でへき関し、電極を通常の工程により形成する。
行な面でへき関し、電極を通常の工程により形成する。
この場合、各成長層の表面はテラス模様を発生するが、
面全体としては基板と平行になる。活性層４３２のテラ
ス模様の谷には不純物の析出が起こり、最適不純物濃度
よりズして発光効率は落ち、発光が不均一になりやすい
。
面全体としては基板と平行になる。活性層４３２のテラ
ス模様の谷には不純物の析出が起こり、最適不純物濃度
よりズして発光効率は落ち、発光が不均一になりやすい
。
結晶基板の結晶面ズレにより、成長層にテラス模様が発
生し、′発光効率を低下させる。またメサエッチングを
はさんで２回成長する受光素子形成の場合は、それぞれ
の成長層の表面は平行にならないため受光感度が不均一
になる。
生し、′発光効率を低下させる。またメサエッチングを
はさんで２回成長する受光素子形成の場合は、それぞれ
の成長層の表面は平行にならないため受光感度が不均一
になる。
上記問題点の解決は、表面に凸部（２）を設けた結晶基
板（１）上に結晶層（３）を成長し、該凸部（２）上の
領域を含んだ該結晶層（３）に素子を形成する本発明に
よる半導体装置の製造方法により達成される。
板（１）上に結晶層（３）を成長し、該凸部（２）上の
領域を含んだ該結晶層（３）に素子を形成する本発明に
よる半導体装置の製造方法により達成される。
前記素子が発受光素子である場合は特に効果がある。
〔作用〕
第５図は段差を有する基板上にＬＰＥを行った場合の状
態を示す断面図である。
態を示す断面図である。
、図において、第２図（４）で既に触れたように、基板
上に段差があると点線で示されたように最下層の真の面
上にまず成長して、その成長は段差で停止し、つぎに２
番目に低い層上に成長して、その成長は段差で停止し、
以下順次同様の成長を繰り返して真の面に垂直な方向に
成長が進む。
上に段差があると点線で示されたように最下層の真の面
上にまず成長して、その成長は段差で停止し、つぎに２
番目に低い層上に成長して、その成長は段差で停止し、
以下順次同様の成長を繰り返して真の面に垂直な方向に
成長が進む。
図において、Ｓは実際に得られた成長層の表面を示す。
本発明は、このようにして得られた成長層に素子を形成
して、素子特性の向上をはかるものである。
して、素子特性の向上をはかるものである。
第１図（１）〜（５）は本発明による受光素子の製造方
法を工程順に説明する断面図である。
法を工程順に説明する断面図である。
第１図（１）において、ｌは結晶基板で、例えばＩｎＰ
基板で、点線は真の結晶面、例えば（１００）、あるい
は（１１１）Ａ面を示す。
基板で、点線は真の結晶面、例えば（１００）、あるい
は（１１１）Ａ面を示す。
通常のフォトプロセスにより基板上に凸部２を形成する
。
。
第１図（２）において、１回目のＬＰＨにより、バッフ
ァ層としてキャリア濃度１〜２Ｘ１０”、厚さ約３μｍ
のｎ−１ｎＰ層３１、受光層としてキャリア濃度３〜１
０×１０１５、厚さ約２μｍのｎ−Ｉｎ＋−８ＧａＸＡ
ｓ層３２、増倍層としてキャリア濃度１〜２ Ｘ １０
”、厚さ約３μｍのｎ−ＴｎＰ層３３を基板上に順次成
長する。
ァ層としてキャリア濃度１〜２Ｘ１０”、厚さ約３μｍ
のｎ−１ｎＰ層３１、受光層としてキャリア濃度３〜１
０×１０１５、厚さ約２μｍのｎ−Ｉｎ＋−８ＧａＸＡ
ｓ層３２、増倍層としてキャリア濃度１〜２ Ｘ １０
”、厚さ約３μｍのｎ−ＴｎＰ層３３を基板上に順次成
長する。
この場合、各成長層の表面は真の結晶面に平行になる。
第１図（３）において、受光領域のｎ−１ｎＰ層３３に
、メサエッチングにより直径約１００μｍφの凸部を形
成する。
、メサエッチングにより直径約１００μｍφの凸部を形
成する。
第１図（４）において、２回目のＬＰＨにより、前記凸
部を覆ってガードリング領域層としてキャリア濃度０．
１〜８Ｘ１０１５、厚さ約３μｍのｎ−ＩｎＰ層３４を
成長する。
部を覆ってガードリング領域層としてキャリア濃度０．
１〜８Ｘ１０１５、厚さ約３μｍのｎ−ＩｎＰ層３４を
成長する。
この場合の成長も真の結晶面に垂直方向に行われ、１回
目のＬＰＥで成長させた層の表面と２回目のＬＰＥで成
長させた層の表面は平行になる。
目のＬＰＥで成長させた層の表面と２回目のＬＰＥで成
長させた層の表面は平行になる。
第１図（５）において、受光領域に表面より増倍層のｎ
−１ｎＰ層３３に届くようにＺｎを拡散してｐ型頭域３
５を形成する。
−１ｎＰ層３３に届くようにＺｎを拡散してｐ型頭域３
５を形成する。
結晶層３はそれぞれの成長層３１〜３４よりなり、ここ
に素子が形成されている。
に素子が形成されている。
以上で受光素子の要部の形成を終わり、この後電極を通
常の工程により形成する。
常の工程により形成する。
以上のように形成された埋め込み型受光装置は、基板が
真の結晶面からズしていても、１回目のＬＰＥで成長さ
せた層の表面と２回目のＬＰＥで成長させた層の表面が
平行になり、受光素子を完成させるに必要なＺｎ拡散の
フロントが受光層と平行になり、面内感度分布が均一と
なる。
真の結晶面からズしていても、１回目のＬＰＥで成長さ
せた層の表面と２回目のＬＰＥで成長させた層の表面が
平行になり、受光素子を完成させるに必要なＺｎ拡散の
フロントが受光層と平行になり、面内感度分布が均一と
なる。
第３図（１）、（２）は本発明による発光素子の製造方
法を工程順に説明する断面図である。
法を工程順に説明する断面図である。
第３図（１）において、１は結晶基板で、例えばＩｎＰ
基板で、点線は真の結晶面、例えば（１００）面を示す
。
基板で、点線は真の結晶面、例えば（１００）面を示す
。
通常のフォトプロセスにより基板上に凸部２を形成する
。
。
第３図（２）において、ＬＰＨにより、クラッド層とし
てｎ−１ｎＰ層３６、活性層として Ｉｎ＋−）Ｉ ＧａＪＳ＋−ｙＰｙ層３７、クラッド層
としてｐ−１ｎＰ層３８を基板上に順次成長する。
てｎ−１ｎＰ層３６、活性層として Ｉｎ＋−）Ｉ ＧａＪＳ＋−ｙＰｙ層３７、クラッド層
としてｐ−１ｎＰ層３８を基板上に順次成長する。
この場合、結晶層３はそれぞれの成長層３６〜３８より
なり、ここに素子が形成されている。
なり、ここに素子が形成されている。
以上で発光素子の要部の形成を終わり、この後紙面に平
行な面でへき関し、電極を通常の工程により形成する。
行な面でへき関し、電極を通常の工程により形成する。
この場合、各成長層の表面はテラス模様を発生すること
なく、従って活性層３２には不純物が析出しないため、
発光の不均一を無くすることができる。
なく、従って活性層３２には不純物が析出しないため、
発光の不均一を無くすることができる。
以上詳細に説明したように本発明によれば、結晶基板に
結晶面のズレがあっても、真の結晶面に平行に結晶層を
成長でき、この結晶層に素子を形成することにより素子
特性を向上させることができる。
結晶面のズレがあっても、真の結晶面に平行に結晶層を
成長でき、この結晶層に素子を形成することにより素子
特性を向上させることができる。
例えば、発光素子においては結晶層にテラス模様の発生
を抑制し、発光の不均一を無くすことができる。また受
光素子においては接合面と受光層を平行に形成でき、面
内感度分布を均一にすることができる。
を抑制し、発光の不均一を無くすことができる。また受
光素子においては接合面と受光層を平行に形成でき、面
内感度分布を均一にすることができる。
第１図（１）〜（５）は本発明による受光素子の製造方
法を工程順に説明する断面図、 第２図（１）〜（５）は従来例による受光素子の製造方
法を工程順に説明する断面図、 第３図（１）、（２）は本発明による発光素子の製造方
法を工程順に説明する断面図、 第４図（１）、（２）は従来例による発光素子の製造方
法を工程順に説明する断面図、 第５図は段差を有する基板上にＬＰＥを行った場合の状
態を示す断面図である。 図において、 １は結晶基板で、例えばＩｎＰ基板、 ２は凸部、 ３は結晶層、 ３１はバッファ層で１−ＩｎｐＪＷ１ ３２は受光層でｎ−１ｎｌ−ＸＧａＸＡｓ層、３３は増
倍層でｎ−ＴｎＰ層、 ３４はガードリング領域層でｎ−ｌｎＰ層、３５はｐ型
領域、 ３６はクラッド層でｎ−ＩｎＰ層、 ３７は活性層でＩｎｋ−ＸＧａＪＳ＋−ｙＰｖ層、Ｉ Ｎ大− 〇〜） ＼ ｊ （１）［１２１、ＩｎＦ 揉未骨１．ｆ１唾光＋羊勇断面図 第２ 図 木りｏＲ，）全り東！υ断面図 揺３図 （１）ロ］＝コ柑ＩＩルＰ
法を工程順に説明する断面図、 第２図（１）〜（５）は従来例による受光素子の製造方
法を工程順に説明する断面図、 第３図（１）、（２）は本発明による発光素子の製造方
法を工程順に説明する断面図、 第４図（１）、（２）は従来例による発光素子の製造方
法を工程順に説明する断面図、 第５図は段差を有する基板上にＬＰＥを行った場合の状
態を示す断面図である。 図において、 １は結晶基板で、例えばＩｎＰ基板、 ２は凸部、 ３は結晶層、 ３１はバッファ層で１−ＩｎｐＪＷ１ ３２は受光層でｎ−１ｎｌ−ＸＧａＸＡｓ層、３３は増
倍層でｎ−ＴｎＰ層、 ３４はガードリング領域層でｎ−ｌｎＰ層、３５はｐ型
領域、 ３６はクラッド層でｎ−ＩｎＰ層、 ３７は活性層でＩｎｋ−ＸＧａＪＳ＋−ｙＰｖ層、Ｉ Ｎ大− 〇〜） ＼ ｊ （１）［１２１、ＩｎＦ 揉未骨１．ｆ１唾光＋羊勇断面図 第２ 図 木りｏＲ，）全り東！υ断面図 揺３図 （１）ロ］＝コ柑ＩＩルＰ
Claims (3)
- （１）表面に凸部（２）を設けた結晶基板（１）上に結
晶層（３）を成長し、該凸部（２）上の領域を含んだ該
結晶層（３）に素子を形成することを特徴とする半導体
装置の製造方法。 - （２）前記素子が受光素子であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の半導体装置の製造方法。 - （３）前記素子が発光素子であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60187865A JPS6247119A (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60187865A JPS6247119A (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6247119A true JPS6247119A (ja) | 1987-02-28 |
Family
ID=16213566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60187865A Pending JPS6247119A (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6247119A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6422072A (en) * | 1987-07-17 | 1989-01-25 | Nec Corp | Manufacture of pin type semiconductor photodetector |
| JPH01140780A (ja) * | 1987-11-27 | 1989-06-01 | Hikari Gijutsu Kenkyu Kaihatsu Kk | 半導体受光装置 |
-
1985
- 1985-08-27 JP JP60187865A patent/JPS6247119A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6422072A (en) * | 1987-07-17 | 1989-01-25 | Nec Corp | Manufacture of pin type semiconductor photodetector |
| JPH01140780A (ja) * | 1987-11-27 | 1989-06-01 | Hikari Gijutsu Kenkyu Kaihatsu Kk | 半導体受光装置 |
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