JPH01270589A - 液相エピタキシャル成長装置 - Google Patents

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】 「概　要〕 液相エピタキシャル成長時置に関し、 エピタキシャル成長用基板の裏面側に溶融したエピタキ
シャル成長用メルトが入り込んで、基板裏面に結晶が異
常成長するのを防止するのを目的とし、 エピタキシャル成長用基板を保持する基板ホルダを挟持
する溝を有し、該基板と対向する位置に溶融したエピタ
キシャル成長用メルトを収容する空間部を有する固定治
具と、該固定治具を封入するアンプルとより成り、前記
アンプルを回転して基板」二に溶融したエピタキシャル
成長用ノルドを接触させて基板上にエピタキシャル層を
成長する装置であって、 前記基板ホルダの側縁部の一方をアンプル（１７）の内
壁に接触させるとともに、該基板ホルダの基板保持側と
反対側の面が前記アンプルの内壁より隔たる方向に沿っ
て薄く成り、かつ前記アンプルを回転させる際に側縁部
でノルドの一部をすくって載せるようなテーパーを設け
、前記アンプルを１８０度回軸回転たエピタキシャル成
長時にテーパー面上にメルＩ・の一部をすくうことで、
基板とメルト表面に空間部を形成し、かつ該メルトをテ
ーパー面に沿って自重で落下させることで、基板とメル
トの接触時に基板のエピタキシャル成長時とメル１−の
表面がほぼ平行になるようにしたごとで構成する。

〔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り、特に基板
とメルトの接触時に基板の裏面側に熔融メルトが入り込
んでメルトの結晶が異常成長するのを防止した装置に関
する。

赤外線検知素子や、赤外線レーザ素子のような光電変換
素子にはエネルギーバンドギャップの狭い水銀　カドミ
ウム・テルル（Ｈｇｌ−ＸＣｄＸ　Ｔｅ）のような化合
物半導体結晶が用いられている。

このようなＩｔ（、＋−ｘ　Ｃｄｘ　Ｔｅの結晶をカド
ミウムテルル（ＣｄＴｅ）の基板」二にエビタギシャル
成長する場合、水銀が易蒸発性の元素であるため、密閉
構造のアンプルを用いて水銀の蒸発を防ぎ、溶融したｌ
Ｉｇｌ−ｘ　ｃａ、　Ｔｅのメル１〜を基板に接触させ
てエピタキシャル層を基板トに形成する傾斜型液相エピ
タキシャル成長装置が、装置の構造が簡単でかつエピタ
キシャル層の組成制御性が良い等の理由により多用され
ている。

〔従来の技術〕

第４ｖは従来の液相エピタキシャル成長時置の＝　３− 断面図で、第５図（ａ）より第５図（Ｃ）迄は該成長装
置のＩＶ−ＴＶ　’線に沿った断面図で、第５図（ａ）
はエピタキシャル成長前の図、第５図（ｂ）は第５図（
ａ）を矢印へ方向に１２０度回転した関で、メルトと基
板の接触開始点に於ける状態図で、第５図（Ｃ）は第５
図（ａ）を矢印へ方向に１８０度回軸回転図でエピタキ
シャル成長時の図である。

第４し］、第５１１ａ（ａ）より第５図（Ｃ）迄に示す
ように、従来の液相エピタキシャル成長装置は、エピタ
キシャル成長法板１を保持する基板ホルダ２を挾持する
溝３を有し、エピタキシャル成長時の装置の回転時に溶
融したエピタキシャル成長用メルト４を収容する空間部
５を有した対向・ｌる一対の同月形状の石英よりなる固
定治具６と、該固定治具６を封入するアンプル７とより
なる。

そして前記基板１を基板ホルダ２に設置し、該基板ホル
ダ２を固定治具６の溝３内に設置し、該基板１を設置し
た固定治具６を、該基板と対向する反対側の位置に水銀
、カドミウムおよびテルルよりなり、エピタキシャル成
長相メルー−４を挿入した状態−（アンプル７内に封入
する。

次いて上記アンプル７を加熱炉内の炉芯管（図示せず）
内に挿入し、アンプル７を加熱してアンプル内のエピタ
キシャル成長相メルト４を？容融する。

次い−でアンプル７を第５図（１つ）に示すように、矢
Ｅｌ］　Ａ方向に沿って回転し、基板１と溶融したメル
ト４との接触を開始し、次いてアンプル７を第５Ｉｋ　
（Ｃ）に示すように、矢印Ａ方向に沿って１８０度回軸
回転溶融したエピタキシャル成長用メルト４にエピタキ
シャル成長用基板１を接触させ、加熱炉の温度を降下さ
せることでメル１−４の温度を降下さ−せ、該陵ド温度
乙こ対応する飽和蒸気圧を有する飽和メルＩ・を基板上
に接触させることで基板十にエピタキシャル層を析出形
成していた。

（発明か解決しようとする課題〕 然し、上記した装置では第５図（ｂ）に示すようにエピ
タキシャル成長用基板１にメルＩ・を接触させろ際に、
ｊｌ（板を始めの位置より回転させた時に、基板１と基
板ホルダ２との側縁部との間の隙間より矢印Ｂに示すよ
うに溶融したメルト４が基板１の裏面側に入り込み、基
板１の裏面側にメルトの結晶が異常成長する問題がある
。

このよう′に結晶が異常成長すると、基板１が基板ホル
ダ２より外れなくなったり、或いは基板１を基板ホルダ
２より外ず際に割れたり、或いはエピタキシャル成長後
の基板１の裏面側を除去する必要が生じ、工程が煩雑と
なる。

本発明は上記した問題点を除去し、アンプルを回転して
基板、トにエピタキシャル成長用メルトを接触させ、基
板上にエピタキシャル層を形成する際、基板と基板ホル
ダとの隙間を通して溶融したエピタキシャル成長用メル
トが基板の裏面側に入り込まないようにし、基板の裏面
側でメルトの結晶が異常成長する功を防止した液相エピ
タキシャル成長装置の提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

一ヒ記目的を達成する本発明の液相エピタキシャル成長
装置は、基板ホルダの側縁部の一方をアンプルの内壁に
接触させるとともに、該基板ホルダの基板保持側と反対
側の面が前記アンプルの内壁より隔たる方向に沿って薄
く成り、かつ前記アンプルを回転させる際に側縁部でメ
ルトの一部をすくって載せるようなテーパーを設け、前
記アンプルを１８０度回転させたエピタキシャル成長時
にテーパー面上にメルトの一部をすくうことで、基板と
メルト表面間に空間部を形成し、かつ該メルトをテーパ
ー面に沿って自重で落下させることで、基板とメルトの
接触時に基板のエピタキシャル成長面とメルトの表面が
平行になるようにしたことを特徴とする。

〔作　用〕

本発明の装置は、基板ホルダの側縁部をアンプルの内壁
に接触させるとともに基板を設置する側と反対側の基板
ホルダの面に、前記アンプルの内壁より基板ホルダが遠
ざかる側に沿って基板ホルダが薄くなるようなテーパー
を設け、アンプルを１８０度回転させて基板とメルトの
接触作業を始める時点では、テーパー面上に沿って溶融
したエピタキシャル成長用メルトの一部をテーパー面」
−にすくうようにして、基板とメルトの間に空間部を形
成し、次いでテーパー面に沿ってテーパー面上のメルト
が下部に自重で落下するようにして基板とタルト表面が
平行な状態で接触するようにして、基板の裏面側にメル
ト□が入り込まないようにして、基板の裏側にメルトの
結晶が異常成長しないようにする。

〔実施例〕 以下、図面を用いながら本発明の一実施例につき詳細に
説明する。

第１回は本発明の液相エピタキシャル成長装置の斜視口
、第２図は本発明の装置の基板ホルダの斜視図、第３図
（ａ）より第３図（ｄ）迄は本発明の装置の動作時の説
明図で第１図のＩ−１′線に沿った断面図である。

第１図、第２図および第３図（ａ）より第３ｉ（ｄ）迄
−８　＝ に示ずように、本発明の液相エピタキシャル成長装置は
、ＣｄＴｅよりなるエピタキシャル成長用基板１１を支
持する基板ホルダ１２と該基板ホルダ１２を挟持する溝
１３を設け、対向する一対の円柱状の石英よりなる固定
治具１４と該固定治具１４を封入するアンプル１５とよ
りなる。

この基板ホルダ１２は基板１１を設置する凹部１６を設
けた面と反対側の面にテーパーを有する樹状の形状を有
し、この基板ホルダ１２の厚さｌはアンプル１５の内管
より遠ざかる方向に薄くなっている。

また基板ホルダ１２の一方の側縁部１２八はアンプル１
５の内壁に接触するようにしている。

このような本発明の装置の固定治具１４の空間部１７に
水銀、カドミウム、テルルを所定量測定したメルト形成
材料】８を設置し、基板ホルダ１２にＣｄＴｅの基板１
１を設置した状態で基板ホルダ１２を、アンプル１５内
に挿入し、該アンプル１５内を排気後、アンプル１５の
一端部Ｃを封止してアンプル１５の内部に１．１人する
。

次いてこのアンプル〕５を加熱炉内の炉芯管（図示せず
）内に挿入した後、５００°Ｃの温度で加熱した後、前
記したエピタキシャル成長用メルト１８を５００°Ｃの
温度で加熱溶融する。この状態を第３図（ａ）に示す。

次いで該アンプル１５を矢印■〕力方向１８０度回転す
る。すると第３図（ｂ）に示すように基板ホルダ１２の
側縁部１２Ａがアンプル１５の内壁に接触しており、か
つ基板設置側と反対の面１２Ｂがテーパーを有している
ため、このテーパー面１９に沿って溶融メルト１８が移
動し、テーパー面１９上に溶融したエピタキシャル成長
相メル］・１８の一部が移動して、基板１１とメルト］
８の表面の間に空間部２０が形成される。

更に第３図（Ｃ）に示すように、テーパー面１９よりテ
ーパー面１９−ＬにすくわれたメルＩ・が自重で落下し
、基板のエピタキシャル成長面１１Ａ　とメルト１８の
表面１８Ａが平行となって接触するため、基板１１の裏
面側に溶融したメルト１８が廻り込まない。

次いで加熱炉の温度を降下してメルト１８の温度を降下
さゼ、基板１１の表面にエピタキシャル結晶を成長させ
た後、第３図（ｄ）に示すように更にアンプル１５を矢
印Ｅ方向にフイ）って１８０度回転して基板１１−にの
余分なメルＩ・をテーパー状の基板ホルダ１２によって
下方に落下させて基板上にエピタキシャル層を形成する
。

このようにすれば、エピタキシャル成長を開始する時点
て、基板の表面とエピタキシャル成長用メルトが平行と
なるため、基板の裏面側にメルトが入り込まず、高品質
のエピタキシャル結晶が得られる。

〔発明の効果］ 以北の説明から明らかなように本発明の液相エピタキシ
ャル成長装置によれば、エピタキシャル成長用基板の裏
面側に溶融したメルトが入り込まないため、基板の裏面
側でメルトの結晶成長が発生しない高晶質のエピタキシ
ャル結晶が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液相エピタキシャル成長装置の斜視図
、 第２図は本発明の装置の基板ホルダの斜視図、第３図（
ａ）より第３図（ｄ）までは本発明の装置の状態を示す
断面図、 第４図は従来の装置の断面図、 第５１１ｆｆｌ（ａ）より第５図（Ｃ）までは従来の装
置の動作状態を示す断面図である。 図に於いて、 １１はＣｄＴｅ基板、１２は基板ホルダ、１２八　は基
板ホルダの側縁部、Ｉ３は溝、１４は固定治具、１５ば
アンプル、１６は凹部、１７．２０は空間部、１８はエ
ピタキシャル成長用メルト、１８Ａはメルト表面、１９
はテーパー面を示す。 代理人　弁理士　　井　桁　貞　− −１２＝ オづ界弓呼め４υ遍工Ｕ・７代シでルへ゛長麓慢【のチ
千子！凹第１図 オ空茫ｊ用Ｊ＆氷ルタ゛の９＋イ１石乙第２図 （ｂ） 徴募１１の断面舅 第４図 Δ （Ｃ） （ｄ） ４−４日月の装■。杖゛懸９才１１Ｈ酌図第３図 （Ｃ） イ白表、家二１の萱力炸イｒ゛戸シジＲ＃Ｉｆ］の第５
図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　エピタキシャル成長用基板（１１）を保持する基板ホ
   ルダ（１２）と、該基板ホルダを挟持する溝（１３）を
   有し、該基板（１１）と対向する位置に溶融したエピタ
   キシャル成長用メルト（１８）を収容する空間部（１７
   ）を有する固定治具（１４）と、該固定治具（１４）を
   封入するアンプル（１５）とより成り、前記アンプル（
   １５）を回転して基板（１１）上に溶融したエピタキシ
   ャル成長用メルト（１８）を接触させて基板上にエピタ
   キシャル層を成長する装置であって、 前記基板ホルダ（１２）の側縁部（１２Ａ）の一方をア
   ンプル（１５）の内壁に接触させるとともに、該基板ホ
   ルダの基板保持側と反対側の面が前記アンプルの内壁よ
   り隔たる方向に沿って薄く成り、かつ前記アンプル（１
   ５）を回転させる際に側縁部（１２Ａ）でメルト（１８
   ）の一部をすくって載せるようなテーパー面（１９）を
   設け、前記アンプル（１５）を１８０度回転させたエピ
   タキシャル成長時にテーパー面（１９）上にメルト（１
   ８）の一部をすくうことで、基板とメルト表面に空間部
   （２０）を形成し、かつ該メルトをテーパー面（１９）
   に沿って自重で落下させることで、基板（１１）とメル
   ト（１８）の接触時に基板のエピタキシャル成長面とメ
   ルトの表面がほぼ平行になるようにしたことを特徴とす
   る液相エピタキシャル成長装置。