JPS6283399A - 液相エピタキシヤル成長用ボ−ト - Google Patents

液相エピタキシヤル成長用ボ−ト

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JPS6283399A
JPS6283399A JP60222098A JP22209885A JPS6283399A JP S6283399 A JPS6283399 A JP S6283399A JP 60222098 A JP60222098 A JP 60222098A JP 22209885 A JP22209885 A JP 22209885A JP S6283399 A JPS6283399 A JP S6283399A
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JP
Japan
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chamber
epitaxial growth
liquid phase
phase epitaxial
boat
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JP60222098A
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Susumu Yoshida
進 吉田
Takao Oda
織田 隆雄
Katsumi Sato
克己 佐藤
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-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
    • C30B19/00Liquid-phase epitaxial-layer growth
    • C30B19/06Reaction chambers; Boats for supporting the melt; Substrate holders
    • C30B19/063Sliding boat system

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、液相エピタキシャル成長用ボートの改良に
関する。
[従来の技術] ■−V族化合物半導体を用いた半導体装置において、液
相エピタキシャル法を用いた量産技術は重要な技術であ
る。特に、素子サイズの大きいGaAS太陽電池におい
ては、この」産技術は非常に重要であう。
第2図は、Qa AS太陽電池のように量産性を必要と
するものに、従来から用いられている液相エピタキシャ
ル成長用ボートの構成を示す断面図である。
第2図において、液相エピタキシャル成長用ボート1は
、上段の第1の室2.中段の第2の掌3および下段の第
3の室4の3段IN造か成り立っている。第1の室2は
、液相エピタキシャル成長に用いられる結晶融液8を溜
めるものである。第2の室3は、液相エピタキシャル成
長をさせるべき基板9を収納するものである。第3の室
4は液相エピタキシャル成長に用いられた結晶融液を収
納するものであり、その中には引出容器5が挿入される
。第1の室2と第2の室3との間には仕切板6が挿入さ
れ、第2のv3と第3の交4との間には、仕切板7が挿
入される。仕切板6には、第1の室2から第2の杢3に
結晶融液8を導入するための開口部10が設けられてい
る。また、仕切板7には、第2の室3から第3の室4に
結晶融液8を導入するための開口部11が設けられてい
る。
また、仕切板6の端部には、仕切板6を第1図に示す矢
印六方向に移動させたとき、一定時間の遅れをもって仕
切板7を矢印六方向に移動させるL字形板12が設けら
れている。
次に、従来の液相エピタキシャル成長用ボートの動作に
ついて説明する。
まず、第2図に示した状態でボート本体1を炉内(図示
せず)に入れ、成長温度まで昇温する。
炉内が所定の温度に達したとき、仕切板6を第2図に示
す矢印六方向に移動させ、第1の至2に溜めている結晶
融液8を仕切板6に設けている開口部10を介して、第
2の室3に流入させ、基板9を結晶@液8に浸漬させる
。この状態で、徐冷すると、基板9の表面にエピタキシ
ャル成長が行なわれる。
液相エピタキシャル成長終了後、仕切板6をさらに矢印
六方向に移動させ、L字形板12で仕切板7を連動させ
て、仕切板7に設けられている開口部11を第2の室3
下に位置させる。これにより、結晶融液8は第2の室3
から第3の室4に流入し、引出容器5に収容される。
[発明が解決しようとする問題点〕 従来の液相エピタキシャル成長用ボートは、以上のよう
に構成されており、かつボートの材質として、炭素が用
いられているので、仕切板の[)1に伴って、炭素粉が
発生し、結晶融液を汚染していた。また、結晶融液の中
には、固形の酸化物質が含まれている。このような酸素
粉や酸化物質を含んだ結晶融液を用いた場合には、基板
表面に凹凸が生じるため、液相エピタキシャル成長させ
た基板の表面が不良になるという問題点があった。
それゆえに、この発明は上述のような問題点を解消する
ためになされたもので、良好な基板表面が得られるよう
な液相エピタキシャル成長用ボートを得ることを目的と
する。
[問題点を解決するための手段] この発明に係る液相エピタキシャル成長用ボートは、第
1の変に溜めている結晶成長に用いられるl1ii晶融
液を、第1の室と第2の窟とを仕切る仕切板に設けられ
ている取入口から取入れ、第2の至に至る経路に設けら
れている?!数の固形物除去手段を介して、結晶成長さ
せるべき基板を収納している第2の室に流入させるよう
にしたものである。
[作用コ この発明の複数の固形物除去手段は、第1の室から取入
れられた結晶融液から固形物を除去するので、良好な液
相エピタキシャル成長表面が得られる。
[実施例] 以下、この発明の実施例を図について説明する。
第1図はこの発明の一実施例の液相エピタキシャル成長
用ボートの断面を示ず図である。第1図において、第2
図に示す従来例と同一部分には同−符号を付し、説明を
省略する。仕切板6の開口部13は、第1図に示す位置
に設けられる。また、第2の室に関連して、結晶融液を
清浄にするためのスリットが形成された隔壁16が設け
られる。
隔壁16の面する穴14には、仕切板6に対して、たと
えばほぼ平行に隅115が設けられる。この隔壁15に
も、スリットが形成されている。好ましくは、Ill壁
15,16には複数のスリットが形成される。さらに、
仕切板6の関口部13に瀾まプた結晶融液を収納するた
めの穴17が設けられる。
次に、この実施例のボートを用いて液相エピタキシャル
成長を行なう方法を、(3aAs太陽IF池の液相エピ
タキシャル成長を例にとって説明する。
仕切板6および仕切板7を摺動させ、第1図に示す所定
の位置にし、Ga As !SSO2第2の交3に設置
する。そして、Qa、Qa、A、s、AfLおよびzn
からなる結晶融液8(飽和(3a融液)を第1の室2に
溜めた侵、ボート本体1を炉内の所定の位It(図示せ
ず)に挿入し、所定の成長濃度まで昇温する。炉内が所
定の温度で平行に達したとき、仕切板6を矢印六方向と
は反対方向に摺動させる。すると、第1の室2に瀾めら
れている飽和Ga融液8が開口部13から穴14を通り
、第2の室3の側面から、Qa As基板9の設置され
ている第2の室3に流入する。
第1の室には、十分なlの飽和Qa融液8が貯蔵されて
いるので、すべてのQa As基板9は飽和Ga融液8
に浸漬される。このとき、飽和Qa融液8はスリットが
形成された隔壁15および16を通過するとき濾過され
るので、飽和Ga融液8中の固形物である炭素や酸化物
質は、第1の室2および穴14に残留する。
続いて、エピタキシャル成長を行なわせるために、成長
炉の温度を下げ、ボート1を徐冷する。
ボート1が所定温度まで下がり、所望のエピタキシャル
成長層の厚みが得られたとき、仕切板6を第1図に示す
矢印A方向に摺動させる。すると、L字形板12により
仕切板7が連動し、仕切板7に設けられている開口部1
1を介して、第2の室3から第3の室4に結晶融液8が
流入する。第3の交4に流入した結晶融液は引出容器5
に収納される。
このような構成からなるこの実施例の液相エピタキシャ
ル成長用ボートを用いれば、飽和Ga融液8が第1の室
から、基板が収納されている第2の雫に、スリットが形
成された2つの隔壁を通過して流入するため、飽和(3
a融液中の固形物は除去され、正常な融液のみが基板と
接触するので、鏡面で光沢の良いエピタキシャル成長層
が得られる。
なお、上述の実fi1例では、ALGaASの液相エピ
タキシャル成長について説明したが、結晶融液および基
板の材質を変えることにより、たとえば(3a As 
、Qa p、In Pあるいはin A9等のエピタキ
シャル成長層を鏡面で光沢の良い状態で得ることができ
る。また上述の実施例では、スリットが形成された2つ
の隔壁のうち、その1つを仕切板6と平行になるように
設けているが、これに限らず、仕切板6の開口部13を
スリット状にして、隔壁15と置換えてもよく、その場
合にも同様の効果を得ることができる。
なお、この実施例では、スリットが形成された2つの隔
壁を互いに垂直に配置しているが、これに限らず互いに
平行に配置してもよく、結晶融液が一方のスリットを通
過した後、他方のスリットを通過するような配置であれ
ばいかなる配置でもよい。この場合において、結晶融液
が先に通過する隔壁の隙間の大きさは、結晶融液が後に
通過する隔壁の隙間の大きさよりも等しいか太き(しな
ければならない。
さらに、上述の実施例では、スリットが形成された隔壁
を2つ設けている場合について説明したが、結晶融液の
汚染度(I!化しやすさ、酸化程度)により、2つ以上
設けてもよい。
[発明の効果] 以上のように、この発明によれば、結晶成長に用いられ
る結晶融液は、第1の室から取入れられ、複数の固形物
除去手段を介して、固形物が除去された侵、液相エピタ
キシャル成長させるべき基板が収納された第2の室に導
入されるので、清浄な結晶融液のみが基板と接触するた
め、鏡面なエピタキシャル成長表面が得られ、成長表面
の不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の液相エピタキシャル成長
用ボートの断面を示す図である。第2図は従来の液相エ
ピタキシャル成長用ボートの断面を示す図である。 図において、1はボート本体、2は第1の室、3は第2
の室、4は第3の室、5は引出容器、6および7は仕切
板、8は結晶融液、9は基板、11J5よび13は開口
部、14は穴、15および16はスリットが形成された
隔壁、17は開口部13に溜まった結晶融液を収納する
ための穴を示す。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)結晶成長に用いられる結晶融液を溜めるための第
    1の室と、 前記第1の室の下方に隣接して設けられ、液相エピタキ
    シャル成長させるべき基板を収納するための第2の室と
    、 摺動自在であつて、前記第1の室と前記第2の室とを仕
    切り、かつ前記結晶融液を前記第1の室から取り入れる
    ための取入口が設けられた仕切板と、 前記第1の室から前記取入口を介して、前記第2の室に
    至る経路に設けられ、前記結晶融液から固形物を除去す
    るための複数の固形物除去手段とを備えたことを特徴と
    する液相エピタキシャル成長用ボート。
  2. (2)前記複数の固形物除去手段は、第1および第2の
    隔壁を含み、 前記第1および第2の隔壁には、前記結晶融液に含まれ
    る固形物の通過を防止して、清浄な融液のみを通過させ
    るための複数の間隙が設けられていて、 前記第1の隔壁は、前記第2の室に関連して、かつ前記
    仕切板に対し、ほぼ垂直に設けられ、前記第2の隔壁は
    、前記仕切板に対し、ほぼ平行に設けられることを特徴
    とする、特許請求の範囲第1項記載の液相エピタキシャ
    ル成長用ボート。
  3. (3)前記複数の固形物除去手段は、 前記第2の室に関連して、かつ前記仕切板に対し、ほぼ
    垂直に設けられ、かつ複数の間隙が形成された隔壁と、 前記仕切板の前記取入口に形成された複数の間隙とを含
    む、特許請求の範囲第1項記載の液相エピタキシャル成
    長用ボート。
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