JPH02123735A - 液相エピタキシャル成長方法 - 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方法に関し、 エピタキシャル成長後に基板を回転移動し、基板上に付
着せる残留メルトを下部に落下させるワイプオフにより
、エピタキシャル成長を停止した時、基板上に付着する
残留メルトの接触面積が少なくなるような液相エピタキ
シャル成長方法の提供を目的とし、 アンプル内に封入された固定治具でエピタキシャル成長
用基板を支持し、該基板の下部に収容されて溶融したエ
ピタキシャル成長用メルトにアンプルを回転させて基板
を接触させて、前記メルトの温度を降下させながら基板
上にエピタキシャル結晶を成長させた後、該アンプルを
再度回転させて基板上に残留付着しているメルトを落下
させてエピタキシャル結晶を成長する方法に於いて、前
記基板を溶融したエピタキシャル成長用メルトに接触さ
せエピタキシャル結晶を成長させた後、該基板を回転さ
せて基板がメルトより離れる直前でアンプルの回転を一
時停止させた後、前記回転速度をアンプルを停止する以
前の回転速度以下の所定の回転速度にして更にアンプル
を回転させて基板とメルトを分離させるようにして構成
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方法に関する。

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（Ｈｇ＋−＊　Ｃｄｘ　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Ｈｇ＋−ｘ　Ｃｄｘ　Ｔｅの結晶を、カドミ
ウム（ＣｄＴｅ）の基板上にエピタキシャル成長する場
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（ｇ＋−ｘＣ
ｄ、　Ｔｅのメルトを基板に接触させてエピタキシャル
層を基板上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形成されるエピタキシャ
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〕

従来の液相エピタキシャル成長装置は、第３図に示すよ
うにエピタキシャル成長用基板１を保持する基板ホルダ
２を挟持する溝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を有した対向せる一対の円柱形状の石英
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。

このような従来の液相エピタキシャル成長装置を用いて
、従来の方法によりエピタキシャル層を基板上に形成す
る場合に付いて説明する。

第３図のｎｔ−ｍ　’線に沿った断面図の第４図（ａ）
に示すように、基板１を基板ホルダ２に設置し、該基板
ホルダ２を前記した固定治具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成るエピタ
キシャル成長用のメルト形成材料４を充填した状態でア
ンプル７内に封入する。

次いで上記アンプル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７内のメル
ト形成材料４を溶融する。

次いでアンプル７を矢印入方向に沿ってｌｅｏ　型回転
し、第４図（ｂ）に示すように、溶融したエピタキシャ
ル成長用メルト４に基板ｌを接触させ、加熱炉の温度を
降下させることでメルト４の温度を降下させ、該降下温
度に対応する飽和蒸気圧を有する飽和メルトを基板上に
接触させることで基板上にエピタキシャル層を析出形成
している。

次いで該アンプル７を矢印Ｂ方向に更に１８０度回型回
転基板を傾斜させ、最終的には第４図（ａ）に示すよう
な状態にして基板上に付着しているメルトを下部に落下
させるワイプオフの作業によってエピタキシャル成長を
停止している。

〔発明が解決しようとする課題〕

然し、上記した方法では基板にエピタキシャル層を成長
した後、該基板をメルトの表面より１８０度回型回転て
、基板上に付着している溶融メルトを下部に落下させる
際に、第５図に示すようにこの溶融メルトが表面張力に
よって球状に成って広がって残留メルト４＾となり、こ
の球状に成って広がった残留メルト４Ａがエピタキシャ
ル成長用基板１の周縁部１＾より基板の内部に迄入り込
み、この残留メルト４八が固化する際に、基板上に形成
されたエピタキシャル層−ヒの突起となって現れ、その
ため、エピタキシャル層の素子として使用できる面積が
減少する問題がある。

本発明は上記した問題点を除去し、残留メルトがエピタ
キシャル層の周縁部に移動するようにし、形成されたエ
ピタキシャル層の素子形成領域に迄入り込まないように
して、素子に使用できるエピタキシャル層の面積が大き
く採れるようにした液相エピタキシャル成長方法の提供
を目的とする。

〔課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するための本発明の液相エピタキシャル
成長方法は、アンプル内に封入された固定治具でエピタ
キシャル成長用基板を支持し、該基板の下部に収容され
て溶融したエピタキシャル成長用メルトにアンプルを回
転させて基板を接触させて、前記メルトの温度を降下さ
せながら基板上にエピタキシャル結晶を成長させた後、
該アンプルを再度回転させて基板上に残留付着している
メルトを落下させてエピタキシャル結晶を成長する方法
に於いて、 前記基板を溶融したエピタキシャル成長用メルトに接触
させエピタキシャル結晶を成長させた後、該基板を回転
させて基板がメルトより離れる直前でアンプルの回転を
一時停止させた後、前記回転速度をアンプルを停止する
以前の回転速度以下の所定の回転速度にして更にアンプ
ルを回転させて基板とメルトを分離させるようにして構
成する。

〔作　用］ 本発明の方法は、基板を溶融メルトに接触させエピタキ
シャル成長させ基板を回転させて基板がメルト表面より
離れる寸前で、回転を停止させて基板の周縁部の残留メ
ルトをメルトの表面張力を利用して下部に確実に落下さ
せる。更にこの位置より基板を回転させる速度を、基板
の回転を停止させる以前の回転速度以下の所定の回転速
度に低下させることで、基板の周縁部よりメルトを基板
に再度すくいあげることがないようにして、基板−ヒに
残留メルトが仮に残ったとしても微小猾残るようにして
、素子形成領域内に残留メルトが入らないようにする。

〔実施例〕

以下、図面を用いて本発明の一実施例につき詳細に説明
する。

第１図（ａ）より第１図（Ｃ）までは本発明の液相エピ
タキシャル成長方法の説明図である。

第１図（ａ）に示すように、前記した基板ホルダ２にＣ
ｄＴｅのエピタキシャル成長用基板１を設置したのち、
基板ホルダ２を固定治具６の溝３内にはめこみ、固定治
具６の空間部にエピタキシャル成長用メルト４を設置し
た後、これら固定治具６およびメルトをアンプル７内に
封入し、このアンプルを加熱炉内に挿入してメルトを溶
融させる。

次いで第１図（ｂ）に示すように、アンプル７を矢印Ｃ
方向に沿って１８０度回転させ、基板１に溶融メルト４
を接触させた後、二〇メルト４の温度を低下させて基板
上にメルト成分のエピタキシャル層を形成する。ここ迄
の工程は従来の方法と同様な方法である。

次いでアンプル７を更に矢印り方向に沿って１３０〜１
４０度まで１秒間に３度の回転速度で回転させ、第１図
（Ｃ）に示すように基板１の周縁部ＩＡがメルト４より
離れる直前の位置迄到達した時点で一旦アンプルの回転
を停止して１０〜６０秒間静置し、基板の周縁部に付着
しているメルトを確実に下部へ落下させる。

次いで更にアンプル７を矢印Ｅ方向に沿って、アンプル
を停止する以前の回転速度の１／２以下の回転速度、つ
まり１秒間に１度の回転速度で４０〜５０度回転させ、
第１図（ａ）の状態にする。

、このような回転速度を調節するには、アンプルの封止
部に石英棒を取りつけ、この石英棒に更にギアを取りつ
け、このギヤを回転させるモータの回転速度を調節する
ことにより可能である。

このようにすれば、基板の周縁部ＩＡが再度メルトを基
板上にすくいあげることがなくなり、第２図に示すよう
に残留メル）４Ａが基板の周縁部ｌ＾に極（微量に溜ま
るようになって検知素子の形成領域に入り込まなく成り
、−枚の基板より多数の検知素子が歩留まり良（形成で
きる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明の方法によれば
、ワイプオフ後の残留メルトが基板の周縁部に微量な量
となって残留するため、エピタキシャル層の素子形成領
域が大きくとれ、赤外線検知素子の製造コストの低下に
つながる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）より第１図（Ｃ）迄は本発明の液相エピタ
キシャル成長方法を示す断面図、 第２図は本発明の方法で形成した基板の平面図、第３図
は従来の液相エピタキシャル成長装置の断面図、 第４図（ａ）より第４図（ｂ）までは従来の液相エピタ
キシャル成長方法を示す断面図、 第５図は従来の方法で形成した基板の平面図である。 図において、 ■はエピタキシャル成長用基板、ＩＡは基板周縁部、２
は基板ホルダ、３は溝、４はエピタキシャル成長用メル
ト、４Ａは残留メルト、５は空間部、６は固定治具、７
はアンプルを示す。 ＣＣ） 」ミ発υｆ４ｔｈｊ夜不ｇｒ仁・７穴シτ１１．ρ文表
方返セ遇忙Ｔ紅順うＧ７第１図 第 図 第 図 ｃｂ） 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　アンプル（７）内に封入された固定治具（６）でエピ
   タキシャル成長用基板（１）を支持し、該基板の下部に
   収容されて溶融したエピタキシャル成長用メルト（４）
   にアンプル（７）を回転させて基板を接触させて、前記
   メルトの温度を降下させながら基板上にエピタキシャル
   結晶を成長させた後、該アンプルを再度回転させて基板
   上に残留付着しているメルトを落下させてエピタキシャ
   ル結晶を成長する方法に於いて、 前記基板（１）を溶融したエピタキシャル成長用メルト
   （４）に接触させエピタキシャル結晶を成長させた後、
   該基板を回転させて基板がメルトより離れる直前でアン
   プル（７）の回転を一時停止させた後、前記回転速度を
   アンプルの回転を停止する以前の回転速度以下の所定の
   回転速度にして更にアンプルを回転させて基板（１）と
   メルト（４）を分離させるようにすることを特徴とする
   液相エピタキシャル成長方法。