JPH0247436B2 - Ekisoepitakisharuseichosochi - Google Patents
EkisoepitakisharuseichosochiInfo
- Publication number
- JPH0247436B2 JPH0247436B2 JP14428882A JP14428882A JPH0247436B2 JP H0247436 B2 JPH0247436 B2 JP H0247436B2 JP 14428882 A JP14428882 A JP 14428882A JP 14428882 A JP14428882 A JP 14428882A JP H0247436 B2 JPH0247436 B2 JP H0247436B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- sealed tube
- epitaxial growth
- liquid phase
- growth apparatus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-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
- C30B19/00—Liquid-phase epitaxial-layer growth
- C30B19/06—Reaction chambers; Boats for supporting the melt; Substrate holders
- C30B19/061—Tipping system, e.g. by rotation
Landscapes
- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
(a) 発明の技術分野
本発明は密閉構造の回転式液相エピタキシヤル
成長装置の改良に関するものである。
成長装置の改良に関するものである。
(b) 技術の背景
水銀（Hg）を含む化合物半導体結晶、例えば
水銀・カドミウム・テルル（Hg1-xCdxTe）等は
エネルギーギヤツプが狭く、赤外線検知素子のよ
うな光電変換素子の形成材料として用いられてい
る。
水銀・カドミウム・テルル（Hg1-xCdxTe）等は
エネルギーギヤツプが狭く、赤外線検知素子のよ
うな光電変換素子の形成材料として用いられてい
る。
このようなHg1-xCdxTeの結晶を素子形成に都
合が良いように大面積で、しかも薄層の状態で形
成する方法として液相エピタキシヤル成長方法が
ある。
合が良いように大面積で、しかも薄層の状態で形
成する方法として液相エピタキシヤル成長方法が
ある。
ところでHgは非常に易蒸発性元素であるので、
このようなHg1-xCdxTeの結晶を液相エピタキシ
ヤル方法で形成するための装置として本発明者等
は密閉構造の回転式液相エピタキシヤル成長装置
を以前に提案している。
このようなHg1-xCdxTeの結晶を液相エピタキシ
ヤル方法で形成するための装置として本発明者等
は密閉構造の回転式液相エピタキシヤル成長装置
を以前に提案している。
(c) 従来技術と問題点
第１図は先に提案した液相エピタキシヤル成長
装置の斜視図で、第２図はそのＡ−A′断面図で
第３図はそのＢ−B′断面図である。
装置の斜視図で、第２図はそのＡ−A′断面図で
第３図はそのＢ−B′断面図である。
第１図、第２図、第３図に示すように、先に提
案した液相エピタキシヤル成長装置は、耐熱性の
石英よりなる封管１内に内接するよう一対の石英
棒よりなる支持部材２を設置した構成を有する。
該支持部材２にはそのセンターをはずれた位置で
対向する長方形状の溝３が切削されており、この
溝の中に長方形状の石英板よりなる基板設置台４
がはまり込むようになつている。そしてこの溝の
縦方向の寸法Ｃはこの基板設置台４の厚さとその
上に設置するテルル化カドミウム（CdTe）の基
板〓５〓の厚さの和に等しい寸法とする。
案した液相エピタキシヤル成長装置は、耐熱性の
石英よりなる封管１内に内接するよう一対の石英
棒よりなる支持部材２を設置した構成を有する。
該支持部材２にはそのセンターをはずれた位置で
対向する長方形状の溝３が切削されており、この
溝の中に長方形状の石英板よりなる基板設置台４
がはまり込むようになつている。そしてこの溝の
縦方向の寸法Ｃはこの基板設置台４の厚さとその
上に設置するテルル化カドミウム（CdTe）の基
板〓５〓の厚さの和に等しい寸法とする。
このようなエピタキシヤル成長装置の基板設置
台４上にCdTeの基板５を設置し、該基板設置台
の下部に基板上に形成すべきHg1-xCdxTeのエピ
タキシヤル層形成用材料６を充填した状態で該エ
ピタキシヤル成長装置を加熱炉内に挿入し、該加
熱炉を加熱してHg1-xCdxTeの材料を溶融する。
その後Hg1-xCdxTeの材料が溶融した時点で、封
管１を180゜回転させ基板にHg1-xCdxTeの溶液を
接触させてから加熱炉の温度を所定の降温速度で
低下させ基板上にHg1-xCdxTeの結晶をエピタキ
シヤル成長させる。その後基板上に所定の厚さエ
ピタキシヤル成長した段階で再び封管１を180゜回
転させて基板上に付着しているHg1-xCdxTeの溶
液を除去して基板上に所定の厚さのエピタキシヤ
ル層を形成するようにしている。
台４上にCdTeの基板５を設置し、該基板設置台
の下部に基板上に形成すべきHg1-xCdxTeのエピ
タキシヤル層形成用材料６を充填した状態で該エ
ピタキシヤル成長装置を加熱炉内に挿入し、該加
熱炉を加熱してHg1-xCdxTeの材料を溶融する。
その後Hg1-xCdxTeの材料が溶融した時点で、封
管１を180゜回転させ基板にHg1-xCdxTeの溶液を
接触させてから加熱炉の温度を所定の降温速度で
低下させ基板上にHg1-xCdxTeの結晶をエピタキ
シヤル成長させる。その後基板上に所定の厚さエ
ピタキシヤル成長した段階で再び封管１を180゜回
転させて基板上に付着しているHg1-xCdxTeの溶
液を除去して基板上に所定の厚さのエピタキシヤ
ル層を形成するようにしている。
しかし、前述したHg1-xCdxTeの材料の溶液に
は該材料を形成する際に用いたカーボン膜中の不
純物や、あるいは封管１内に微量に残存している
酸化性のガスによる材料の酸化物、あるいは材料
が溶融した際に生じる結晶核が原因となつて薄い
膜状のスラツジが形成され、このスラツジが基板
を溶液に接触させたとき、基板表面に接触し、そ
のためエピタキシヤル成長層がそのスラツジによ
つて未成長となつたり、あるいは成長層に結晶欠
陥を生じたりする欠点を生じている。
は該材料を形成する際に用いたカーボン膜中の不
純物や、あるいは封管１内に微量に残存している
酸化性のガスによる材料の酸化物、あるいは材料
が溶融した際に生じる結晶核が原因となつて薄い
膜状のスラツジが形成され、このスラツジが基板
を溶液に接触させたとき、基板表面に接触し、そ
のためエピタキシヤル成長層がそのスラツジによ
つて未成長となつたり、あるいは成長層に結晶欠
陥を生じたりする欠点を生じている。
(d) 発明の目的
本発明は上述した欠点を除去し、前述したエピ
タキシヤル層形成用の溶液上に形成されているス
ラツジが基板表面に付着しないような、また該ス
ラツジがエピタキシヤル層を形成した基板上に付
着しないようにした新規な液相エピタキシヤル成
長装置の提供を目的とするものである。
タキシヤル層形成用の溶液上に形成されているス
ラツジが基板表面に付着しないような、また該ス
ラツジがエピタキシヤル層を形成した基板上に付
着しないようにした新規な液相エピタキシヤル成
長装置の提供を目的とするものである。
(e) 発明の構成
かかる目的を達成するための本発明の液相エピ
タキシヤル成長装置は、耐熱封管内に内接し、基
板と基板設置台とを管軸方向に保持する凹所を有
した一対の支持部材よりなり、前記凹所に基板と
基板設置台とを設置して、前記基板と基板設置台
とで支持部材を連結するようにし、前記封管を回
転させることで、基板下に充填している結晶層形
成材料の融液に基板を接触させて基板上にエピタ
キシヤル層を形成する液相エピタキシヤル成長装
置において、前記基板設置台の側端部の一方を耐
熱封管の内壁に近接して設け、前記封管を回転す
る際、溶液上のスラツジを前記基板設置台の側端
部で除去するようにしたことを特徴とするもので
ある。
タキシヤル成長装置は、耐熱封管内に内接し、基
板と基板設置台とを管軸方向に保持する凹所を有
した一対の支持部材よりなり、前記凹所に基板と
基板設置台とを設置して、前記基板と基板設置台
とで支持部材を連結するようにし、前記封管を回
転させることで、基板下に充填している結晶層形
成材料の融液に基板を接触させて基板上にエピタ
キシヤル層を形成する液相エピタキシヤル成長装
置において、前記基板設置台の側端部の一方を耐
熱封管の内壁に近接して設け、前記封管を回転す
る際、溶液上のスラツジを前記基板設置台の側端
部で除去するようにしたことを特徴とするもので
ある。
(f) 発明の実施例
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。
に説明する。
第４図および第５図は本発明の液相エピタキシ
ヤル成長装置の斜視図とそのＢ−B′線に沿つて
切断した断面図で、第６図，第７図，第８図は本
発明の成長装置の動作を示す前述のＢ−B′断面
図である。
ヤル成長装置の斜視図とそのＢ−B′線に沿つて
切断した断面図で、第６図，第７図，第８図は本
発明の成長装置の動作を示す前述のＢ−B′断面
図である。
第４図、第５図に図示するように本発明の液相
エピタキシヤル成長装置が従来の装置と異なる点
は基板設置台１１の側端部の一方Ｄが封管１２の
内壁面に殆んど接するように近接して設置されて
おり、その上にCdTeの基板１３の側端部Ｅが基
板設置台１１の側端部Ｄより内側になるようにず
らして設置されている点にある。そして基板設置
台１１の他の側端部Ｇは封管１２の内壁面と広い
間隔を保つようにしエピタキシヤル成長後その広
い隙間より容易に溶液が流れるようにしておく。
エピタキシヤル成長装置が従来の装置と異なる点
は基板設置台１１の側端部の一方Ｄが封管１２の
内壁面に殆んど接するように近接して設置されて
おり、その上にCdTeの基板１３の側端部Ｅが基
板設置台１１の側端部Ｄより内側になるようにず
らして設置されている点にある。そして基板設置
台１１の他の側端部Ｇは封管１２の内壁面と広い
間隔を保つようにしエピタキシヤル成長後その広
い隙間より容易に溶液が流れるようにしておく。
このように基板設置台１１上にCdTeの基板１
３を設置し、該封管の底部にHg1-xCdxTeの材料
を充填してから該封管内を排気後、一端を封止す
る。その後該封管１２を加熱炉中に挿入し、加熱
炉の温度を上昇させてHg1-xCdxTeの材料１４を
溶融して溶液状とする。その後封管１２を矢印Ｆ
のように傾けて回転し第６図の状態とする。する
とHg1-xCdxTeの溶液１４上のスラツジ１５は基
板設置台の端部Ｄと封管１２の内壁との間の微少
な間隙は通らず、基板設置台１１によつて左方向
に集められる。次いで第７図のように更に封管１
２を180゜回転させることで溶液上のスラツジ１５
は基板設置台１１上に片寄せられスラツジ１５の
ない溶液と基板１３とが接触するようになり、基
板上に結晶欠陥が発生しない状態でエピタキシヤ
ル層が得られる。
３を設置し、該封管の底部にHg1-xCdxTeの材料
を充填してから該封管内を排気後、一端を封止す
る。その後該封管１２を加熱炉中に挿入し、加熱
炉の温度を上昇させてHg1-xCdxTeの材料１４を
溶融して溶液状とする。その後封管１２を矢印Ｆ
のように傾けて回転し第６図の状態とする。する
とHg1-xCdxTeの溶液１４上のスラツジ１５は基
板設置台の端部Ｄと封管１２の内壁との間の微少
な間隙は通らず、基板設置台１１によつて左方向
に集められる。次いで第７図のように更に封管１
２を180゜回転させることで溶液上のスラツジ１５
は基板設置台１１上に片寄せられスラツジ１５の
ない溶液と基板１３とが接触するようになり、基
板上に結晶欠陥が発生しない状態でエピタキシヤ
ル層が得られる。
次いでエピタキシヤル成長が終了すると、更に
封管を第８図に示すようにさらに180゜回転するこ
とで基板に溶液が接触しなくなり、そのためエピ
タキシヤル成長が停止する。このとき溶液上には
スラツジが前述の基板設置台にて除去されている
ので、基板上に成長したエピタキシヤル層の表面
にスラツジが付着することがなくなり、結晶欠陥
の生じない高品質なエピタキシヤル結晶層が得ら
れる。
封管を第８図に示すようにさらに180゜回転するこ
とで基板に溶液が接触しなくなり、そのためエピ
タキシヤル成長が停止する。このとき溶液上には
スラツジが前述の基板設置台にて除去されている
ので、基板上に成長したエピタキシヤル層の表面
にスラツジが付着することがなくなり、結晶欠陥
の生じない高品質なエピタキシヤル結晶層が得ら
れる。
(g) 発明の効果
以上述べたように本発明の液相エピタキシヤル
成長装置によれば、エピタキシヤル成長用基板表
面に溶液上のスラツジが付着し難くなるので、平
坦なエピタキシヤル層が得られ、またエピタキシ
ヤル成長後の表面にスラツジが残ることも少なく
なるので、基板上に平坦な高品質なエピタキシヤ
ル層が得られる利点を生じる。
成長装置によれば、エピタキシヤル成長用基板表
面に溶液上のスラツジが付着し難くなるので、平
坦なエピタキシヤル層が得られ、またエピタキシ
ヤル成長後の表面にスラツジが残ることも少なく
なるので、基板上に平坦な高品質なエピタキシヤ
ル層が得られる利点を生じる。
第１図より第３図までは従来の液相エピタキシ
ヤル成長装置の斜視図とそのＡ−A′断面図およ
びそのＢ−B′断面図、第４図、第５図は本発明
の液相エピタキシヤル成長装置の一実施例を示す
斜視図とそのＢ−B′断面図、第６図、第７図、
第８図は本発明の装置の動作状態を示す断面図で
ある。 図において、１，１２は封管、２は支持部材、
３は隙間、４，１１は基板設置台、５，１３は基
板、６，１４はHg1-xCdxTeの材料、１５はスラ
ツジ、Ｃは隙間の寸法、Ｄ，Ｇは基板設置台の側
端部、Ｅは基板の側端部、Ｆは回転方向を示す矢
印である。
ヤル成長装置の斜視図とそのＡ−A′断面図およ
びそのＢ−B′断面図、第４図、第５図は本発明
の液相エピタキシヤル成長装置の一実施例を示す
斜視図とそのＢ−B′断面図、第６図、第７図、
第８図は本発明の装置の動作状態を示す断面図で
ある。 図において、１，１２は封管、２は支持部材、
３は隙間、４，１１は基板設置台、５，１３は基
板、６，１４はHg1-xCdxTeの材料、１５はスラ
ツジ、Ｃは隙間の寸法、Ｄ，Ｇは基板設置台の側
端部、Ｅは基板の側端部、Ｆは回転方向を示す矢
印である。
Claims (1)
- １ 耐熱封管内に内接し、基板と基板設置台とを
管軸方向に保持する凹所を有した一対の支持部材
よりなり、前記凹所に基板と基板設置台とを設置
して、前記基板と基板設置台とで支持部材を連結
するようにし、前記封管を回転させることで、基
板下に充填している結晶層形成材料の融液に基板
を接触させて基板上にエピタキシヤル層を形成す
る液相エピタキシヤル成長装置において、前記基
板設置台の側端部の一方を耐熱封管の内壁に近接
して設け、前記封管を回転する際、溶液上のスラ
ツジを前記基板設置台の側端部で除去するように
したことを特徴とする液相エピタキシヤル成長装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14428882A JPH0247436B2 (ja) | 1982-08-19 | 1982-08-19 | Ekisoepitakisharuseichosochi |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14428882A JPH0247436B2 (ja) | 1982-08-19 | 1982-08-19 | Ekisoepitakisharuseichosochi |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5935090A JPS5935090A (ja) | 1984-02-25 |
| JPH0247436B2 true JPH0247436B2 (ja) | 1990-10-19 |
Family
ID=15358579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14428882A Expired - Lifetime JPH0247436B2 (ja) | 1982-08-19 | 1982-08-19 | Ekisoepitakisharuseichosochi |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0247436B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5011549A (en) * | 1987-10-26 | 1991-04-30 | North Carolina State University | Homoepitaxial growth of Alpha-SiC thin films and semiconductor devices fabricated thereon |
-
1982
- 1982-08-19 JP JP14428882A patent/JPH0247436B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5935090A (ja) | 1984-02-25 |
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