JPH01270600A - ＨｇＣｄＴｅの液相エピタキシヤル成長方法及びその装置 - Google Patents
ＨｇＣｄＴｅの液相エピタキシヤル成長方法及びその装置Info
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、Ｉｔ ｇ Ｃｄ Ｔ ｃの液相エピタキシャ
ル成長方法及びその装置に関する。
ル成長方法及びその装置に関する。
（従来の技術）
米国特許筒４：（１５４７７弼明細書には第２図に示す
縦型ディッピング方法を用いてｌ１ｇＣｄＴｅを液相エ
ピタキシャル成長させる装置か記載されている。この装
置は、るっは１に原料を収容してフランジ３て蓋をし、
導入管１１より不活性ガスを導入した後、ヒータ４で加
熱熔融し、」−軸８に固定した基板７を原料融液５に浸
／ｌＩｊシて基板７上にＩｔ ｇ Ｃｄ １’ ｅ単結
晶を液相成長させるものである。その際、るっはＩＩ一
方の最低湿部周囲に冷却管９を配置し、かつ、るっは１
内には多数のバッフル板１０を取り付けることにより、
原料融液５から蒸発する水銀蒸気を、１−記のバノフル
板１０て凝縮して原料融液５に還流するものである。
縦型ディッピング方法を用いてｌ１ｇＣｄＴｅを液相エ
ピタキシャル成長させる装置か記載されている。この装
置は、るっは１に原料を収容してフランジ３て蓋をし、
導入管１１より不活性ガスを導入した後、ヒータ４で加
熱熔融し、」−軸８に固定した基板７を原料融液５に浸
／ｌＩｊシて基板７上にＩｔ ｇ Ｃｄ １’ ｅ単結
晶を液相成長させるものである。その際、るっはＩＩ一
方の最低湿部周囲に冷却管９を配置し、かつ、るっは１
内には多数のバッフル板１０を取り付けることにより、
原料融液５から蒸発する水銀蒸気を、１−記のバノフル
板１０て凝縮して原料融液５に還流するものである。
（発明か解決しようとする課題）
−１，記の液相エピタキシャル成長装置てＩｆ ｇＣｄ
’ｌ’ （！ｒ１１結晶を成長させるときには、水銀
蒸気をバッフル板で凝縮して原料融液に滴Ｆ還流させる
ために、原料融液のΔ。１、度と組成の変動を来し、基
板−１−に均一・なＩｆ ｇ Ｃｄ Ｔａ中結晶を成長
させることを困難にしている。また、バッフル板にイ・
１石する水銀は原料融液に還流しないこともあり、原料
融液組成を水銀不足にするという問題もあったうさらに
、バッフル板で水銀蒸気を１−ランプするために、雰囲
気ガス中の水銀蒸気分圧が低下し、原料融液から引き」
−げたＩＩｇＣｄＴｅ中結晶表面から水銀か解離して水
銀空孔を生ずる。その結果、常にｐ型半導体を生成する
という問題もある。
’ｌ’ （！ｒ１１結晶を成長させるときには、水銀
蒸気をバッフル板で凝縮して原料融液に滴Ｆ還流させる
ために、原料融液のΔ。１、度と組成の変動を来し、基
板−１−に均一・なＩｆ ｇ Ｃｄ Ｔａ中結晶を成長
させることを困難にしている。また、バッフル板にイ・
１石する水銀は原料融液に還流しないこともあり、原料
融液組成を水銀不足にするという問題もあったうさらに
、バッフル板で水銀蒸気を１−ランプするために、雰囲
気ガス中の水銀蒸気分圧が低下し、原料融液から引き」
−げたＩＩｇＣｄＴｅ中結晶表面から水銀か解離して水
銀空孔を生ずる。その結果、常にｐ型半導体を生成する
という問題もある。
本発明は、上記の問題を解消するために、従来例とは逆
に水銀蒸気の凝縮を防１＋７． Ｌ、雰囲気ガス中の水
銀蒸気圧を原料融液と平衡状態に保つことにより、１３
；ｊ料融液や成長結晶からの水銀の解離を回避し、所定
の組成比を有する均一なＩｆ ｇＣ（１’ｌ’ （！
ＩＪｉ結晶の製造を可能とする液相エピタキシャル成長
方法及びその装置を提供しようとするもの−Ｃある。
に水銀蒸気の凝縮を防１＋７． Ｌ、雰囲気ガス中の水
銀蒸気圧を原料融液と平衡状態に保つことにより、１３
；ｊ料融液や成長結晶からの水銀の解離を回避し、所定
の組成比を有する均一なＩｆ ｇＣ（１’ｌ’ （！
ＩＪｉ結晶の製造を可能とする液相エピタキシャル成長
方法及びその装置を提供しようとするもの−Ｃある。
（課題を解決するためのＬ段）
本発明は、（１）テルル溶媒中にカドミウム、水銀等を
溶解させた原料融液に基板を浸漬することにより、基板
１にｌＩｇｃｄｌ’ｅを液相エピタキシャル成長させる
方法において、原料融液の上方空間の最低？！ｌ、１１
部の７！□１、度を２２０〜２７０°Ｃに保持すること
により、］、記空間の水銀蒸気圧を平衡状態に保ら、力
ｌ・ミウｌ＼組成Ｘを０．２〜ｏ３とする１１’ｇ ＋
、ＣｄｘＴｅ甲結晶を成長させることを特徴とするｒ
ｆｋ相エビタキンヤル成長方法、及び（２）原料融液を
収容する気密容器と、ノ１（仮を原料融液にｉ’ｘ’
？ｔ’ｊするための１，７降１１Ｊ能なＬ軸と、原料融
液を加熱するだめのメインヒータとを有する液相エピタ
キシャル成長装ｊｆ（において、上記気密容器のＩ一方
最低Δ１．′冒″＄に結晶成分の蒸気圧を制御するため
のヅブヒータを設けたことを特徴とする液相エピタキシ
ャル成長装置である。
溶解させた原料融液に基板を浸漬することにより、基板
１にｌＩｇｃｄｌ’ｅを液相エピタキシャル成長させる
方法において、原料融液の上方空間の最低？！ｌ、１１
部の７！□１、度を２２０〜２７０°Ｃに保持すること
により、］、記空間の水銀蒸気圧を平衡状態に保ら、力
ｌ・ミウｌ＼組成Ｘを０．２〜ｏ３とする１１’ｇ ＋
、ＣｄｘＴｅ甲結晶を成長させることを特徴とするｒ
ｆｋ相エビタキンヤル成長方法、及び（２）原料融液を
収容する気密容器と、ノ１（仮を原料融液にｉ’ｘ’
？ｔ’ｊするための１，７降１１Ｊ能なＬ軸と、原料融
液を加熱するだめのメインヒータとを有する液相エピタ
キシャル成長装ｊｆ（において、上記気密容器のＩ一方
最低Δ１．′冒″＄に結晶成分の蒸気圧を制御するため
のヅブヒータを設けたことを特徴とする液相エピタキシ
ャル成長装置である。
（作用）
第１図は、本発明の１具体例である液相エピタキシャル
成長装置の概念図である。
成長装置の概念図である。
以−ド、Ｉｌｇｎ ８ｃｄｏ 、Ｔｅ中結晶の液相エビ
タキンヤル成長を例にして説明する。あらかじめ、組成
比をＴｃ：ｌＩｇ：ＣｃｌＯ，８：０．１８：０．０１
に調製した原料を石英るつぼ１に収容し、十分真空排気
した後、純化水素を充填し、るつぼ１を包む石英管２の
上端をフランジ３で密封する。次いて、るー）は１の周
囲に配置したメインヒータ４で原料を加熱して原料融液
５を形成するとともに、石英管２の１一方の最低温部を
サブヒータ６て加熱して水銀蒸気の凝縮を防１１−する
。
タキンヤル成長を例にして説明する。あらかじめ、組成
比をＴｃ：ｌＩｇ：ＣｃｌＯ，８：０．１８：０．０１
に調製した原料を石英るつぼ１に収容し、十分真空排気
した後、純化水素を充填し、るつぼ１を包む石英管２の
上端をフランジ３で密封する。次いて、るー）は１の周
囲に配置したメインヒータ４で原料を加熱して原料融液
５を形成するとともに、石英管２の１一方の最低温部を
サブヒータ６て加熱して水銀蒸気の凝縮を防１１−する
。
旧誼組成比の原料をｔＪｉ品成長温反の４８０°Ｃに保
つと水銀の蒸気圧は９８ ’ｌ’ ｏ ｒ ｒとなる。
つと水銀の蒸気圧は９８ ’ｌ’ ｏ ｒ ｒとなる。
原料融液から蒸発する水銀は、温度勾配及び濃１（勾配
により、最低温部である石英管の１一方に輸送される。
により、最低温部である石英管の１一方に輸送される。
この最低温部で水銀蒸気の凝縮を防１トするために、水
銀蒸気圧９８Ｔｏｒｒと平衡状態を保つ２６１１°Ｃ以
１．に加熱する。この状態では水銀蒸気の凝縮も、凝縮
水銀の原料融液への滴下も生しない。最低温部の高度を
±０．５°Ｃの精度て制御するときには、・Ｔ２衡蒸気
圧は９６〜１００Ｔｏｒｒに維持される。次いて、Ｊ、
Ｅ板７を１．輔８により降ドして原料融液に浸漬し、所
定の液相エピタキシャル成長を行った後、基板７を引き
［、げて冷却し、中結晶を間服する。Ｉ−記の最低温部
の温度制御、即し、水銀蒸気圧の制御により、Ｉ１ｇ＋
ｘＣｄｘＴｃ’ｌ’結晶の組成はＸ−０，２０（１１
，０，００１のバラツキの範囲に抑えることかできる。
銀蒸気圧９８Ｔｏｒｒと平衡状態を保つ２６１１°Ｃ以
１．に加熱する。この状態では水銀蒸気の凝縮も、凝縮
水銀の原料融液への滴下も生しない。最低温部の高度を
±０．５°Ｃの精度て制御するときには、・Ｔ２衡蒸気
圧は９６〜１００Ｔｏｒｒに維持される。次いて、Ｊ、
Ｅ板７を１．輔８により降ドして原料融液に浸漬し、所
定の液相エピタキシャル成長を行った後、基板７を引き
［、げて冷却し、中結晶を間服する。Ｉ−記の最低温部
の温度制御、即し、水銀蒸気圧の制御により、Ｉ１ｇ＋
ｘＣｄｘＴｃ’ｌ’結晶の組成はＸ−０，２０（１１
，０，００１のバラツキの範囲に抑えることかできる。
また、下記の制御内容を変更することによりカドミウム
組成Ｘを０２〜０．３の範囲で選択することもてきる。
組成Ｘを０２〜０．３の範囲で選択することもてきる。
（実施例）
第１図の装置を用いてＣｄｏ、５ａＺｎｎ、ｏ＜Ｔｅ基
板１−にＩ１ｇｏ８Ｃｄ。２Ｔｅ−中結晶を成長させた
。
板１−にＩ１ｇｏ８Ｃｄ。２Ｔｅ−中結晶を成長させた
。
まず、原料組成の調製のために石英アンプルにＴｅ３０
０ｇ、 ｌ１ｇ１０６ｇ及びＣｄＴａ７．０５ｇを収容
し、石乾アンプルを封じ切り、これを７００°Ｃで２時
間加熱することにより、原料インコツトを作製した。
０ｇ、 ｌ１ｇ１０６ｇ及びＣｄＴａ７．０５ｇを収容
し、石乾アンプルを封じ切り、これを７００°Ｃで２時
間加熱することにより、原料インコツトを作製した。
次に、内径６０ｍｍ、長さ４００ｍｍの石英管の底に、
内径５８ｍｍ−、高さ８０ｍｍの石英るつぼを設置し、
この中に前記インボッ１〜を入れた。また、」−軸のポ
ルターにＣｄＺｎＴｅ基板をセットし、ＳＵＳフランジ
により石英管をシールした。石英管は】０−５〜ＩＱ”
’Ｉ”ｏｒｒまで真空排気してから純化水素を３２０１
’ ｏ ｒ ｒとなるように充填して密封した。この状
態でメインヒータを４°Ｃ／分、サブヒータを３℃／分
で昇温して、それぞれ５００°Ｃ及び２６０℃に保持し
た。この時、フランジ底部の温度が先に設定温度になる
ために、原料融液から蒸発したＨｇ蒸気はフランジ底部
に到達しても凝縮しないので、平衡状態になったのちは
原料融液からのＨｇ抜けは防止された。その後、メイン
ヒータを４８２℃まで１°Ｃ／分で冷却して３０分間保
持した後、０１’Ｃ７分て再び冷却を開始して４８０°
Ｃに達した時に、基板を原料融液中にディッピングし、
４７８°Ｃになるまて結晶成長を継続した。そして、基
板を原料融液から引き−１，げた後、メインヒータを２
’Ｃ７分て、サブヒータを１°Ｃ／分て１００°Ｃまで
冷却してから、急冷した。
内径５８ｍｍ−、高さ８０ｍｍの石英るつぼを設置し、
この中に前記インボッ１〜を入れた。また、」−軸のポ
ルターにＣｄＺｎＴｅ基板をセットし、ＳＵＳフランジ
により石英管をシールした。石英管は】０−５〜ＩＱ”
’Ｉ”ｏｒｒまで真空排気してから純化水素を３２０１
’ ｏ ｒ ｒとなるように充填して密封した。この状
態でメインヒータを４°Ｃ／分、サブヒータを３℃／分
で昇温して、それぞれ５００°Ｃ及び２６０℃に保持し
た。この時、フランジ底部の温度が先に設定温度になる
ために、原料融液から蒸発したＨｇ蒸気はフランジ底部
に到達しても凝縮しないので、平衡状態になったのちは
原料融液からのＨｇ抜けは防止された。その後、メイン
ヒータを４８２℃まで１°Ｃ／分で冷却して３０分間保
持した後、０１’Ｃ７分て再び冷却を開始して４８０°
Ｃに達した時に、基板を原料融液中にディッピングし、
４７８°Ｃになるまて結晶成長を継続した。そして、基
板を原料融液から引き−１，げた後、メインヒータを２
’Ｃ７分て、サブヒータを１°Ｃ／分て１００°Ｃまで
冷却してから、急冷した。
得られたＩｌｇ、 、Ｃｄｘ’ｌ’ｅ）１１結晶のエピ
タキシャル層は鏡面を有しており、Ｃｄ絹組成は０．２
００であった。また、成長方向への組成分布に変動は見
られず、結晶Ｘ線回折のロッキング曲線において、Ｆ
Ｗ ＨＭ （Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ ａｔ ｌ１ａｌｆ
Ｍａｘｉｍｕｍ）が１６秒と非常に結晶性に優れたエ
ピタキシャル層か得られた。
タキシャル層は鏡面を有しており、Ｃｄ絹組成は０．２
００であった。また、成長方向への組成分布に変動は見
られず、結晶Ｘ線回折のロッキング曲線において、Ｆ
Ｗ ＨＭ （Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ ａｔ ｌ１ａｌｆ
Ｍａｘｉｍｕｍ）が１６秒と非常に結晶性に優れたエ
ピタキシャル層か得られた。
（発明の効果）
本発明は、１ニ記の構成を採用することにより、原料融
液からのｌ１ｇ蒸気を最低温部に凝縮させることな（、
モ衡状態を保持するので、還流方式の従来例における、
凝縮［、たＩｌｇの滴下で原料融液の温度や組成が変動
するという不都合はなく、安定した温度条件と原料組成
の下でｌ１ｇ抜けのない良質のｌ１ｇｃｄＴｃ単結晶を
エピタキシャル成長させることができるようになった。
液からのｌ１ｇ蒸気を最低温部に凝縮させることな（、
モ衡状態を保持するので、還流方式の従来例における、
凝縮［、たＩｌｇの滴下で原料融液の温度や組成が変動
するという不都合はなく、安定した温度条件と原料組成
の下でｌ１ｇ抜けのない良質のｌ１ｇｃｄＴｃ単結晶を
エピタキシャル成長させることができるようになった。
第１図は本発明の１具体例である液相エピタキシャル装
置の概念図、第２図は従来装置の概念図である。 一
置の概念図、第２図は従来装置の概念図である。 一
Claims (2)
- （１）テルル溶媒中にカドミウム、水銀等を溶解させた
原料融液に基板を浸漬することにより、基板上にＨｇＣ
ｄＴｅを液相エピタキシャル成長させる方法において、
原料融液の上方空間の最低温部の温度を２２０〜２７０
℃に保持することにより、上記空間の水銀蒸気圧を平衡
状態に保ち、カドミウム組成Ｘを０．２〜０．３とする
Ｈｇ＿１＿−＿ＸＣｄ＿ＸＴｅ単結晶を成長させること
を特徴とする液相エピタキシャル成長方法。 - （２）原料融液を収容する気密容器と、基板を原料融液
に浸漬するための昇降可能な上軸と、原料融液を加熱す
るためのメインヒータとを有する液相エピタキシャル成
長装置において、上記気密容器の上方最低温部に結晶成
分の蒸気圧を制御するためのサブヒータを設けたことを
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 |
|---|---|---|---|
| JP63096722A JP2700123B2 (ja) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | ＨｇＣｄＴｅの液相エピタキシヤル成長方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63096722A JP2700123B2 (ja) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | ＨｇＣｄＴｅの液相エピタキシヤル成長方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01270600A true JPH01270600A (ja) | 1989-10-27 |
| JP2700123B2 JP2700123B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=14172628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63096722A Expired - Lifetime JP2700123B2 (ja) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | ＨｇＣｄＴｅの液相エピタキシヤル成長方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2700123B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112160024A (zh) * | 2020-09-02 | 2021-01-01 | 中国电子科技集团公司第十一研究所 | 多片式薄膜垂直液相外延的石墨舟、生长装置及生长方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53907A (en) * | 1976-06-25 | 1978-01-07 | Nec Corp | Decentrallized exchange control system |
| JPS5431665A (en) * | 1977-08-15 | 1979-03-08 | Meikou Sangiyou Kk | Dryer for clothings |
-
1988
- 1988-04-21 JP JP63096722A patent/JP2700123B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53907A (en) * | 1976-06-25 | 1978-01-07 | Nec Corp | Decentrallized exchange control system |
| JPS5431665A (en) * | 1977-08-15 | 1979-03-08 | Meikou Sangiyou Kk | Dryer for clothings |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112160024A (zh) * | 2020-09-02 | 2021-01-01 | 中国电子科技集团公司第十一研究所 | 多片式薄膜垂直液相外延的石墨舟、生长装置及生长方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2700123B2 (ja) | 1998-01-19 |
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