JPH03215387A - エピタキシャル成長用縦型ディッピング装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明はＨｇ　Ｃｄ　Ｔｅディッピング法等に用いるエ
ピタキシャル成長用縦型ディッピング装置に関するもの
である。

［従来の技術及び解決しようとする課題コ，　Ｈｇ　Ｃ
ｄ　Ｔｏディッピング法等に用いられる原料融液は均質
な薄膜成長が行なわれるように十分攪拌され、成分の重
量偏折等がない状態を保ねばならないが、従来この原料
融液の攪拌は第３図に示す装置により行なわれていた。

図において１はるつぼでその内部には原料融液（斜線で
示す゛）が入れられている。２は撹拌パドル支持軸２″
で支持される攪拌パドルで前記支持軸２゛を上下、回転
させることにより原料融液の攪拌を行なうことができる
。又３は基板４をとりつけるための基板ホルダーであっ
て、上下、回転自在の基板ホルダー支持軸３″で支持さ
れる。この支持軸３′は支持軸２″とは二重軸構造とな
っており、各軸は独立に上下、回転が可能である。この
ような構成の装置において原料融液撹拌時には前記パド
ル２を原料融液中に浸漬させ、その上下、回転によって
原料融液の攪拌を行なう。又薄膜成長時においては前記
パドル２及び基板４をとりつけたホルダー３を原料融液
中に浸漬させ各々を回転させながら薄膜成長を行なうの
である。

ところで、上記従来装置においては既に述べたように基
板ホルダー支持軸３′と攪拌パドル支持軸２′との二輪
を必要としこのため特に軸シール部が複雑にならざるを
えないという問題があった。

［課題を解決するための手段］ 本発明は前記課題を解決するためになされたものであっ
てその特徴はるつぼ中の原料融液を攪拌パドルで攪拌し
、基板ホルダーにとりつけた基板表面に薄膜成長を行な
うエピタキシャル成長用縦型ディッピング装置において
、前記攪拌パドルは上部に開口部、下部に底面を備え、
又は備えず、中間の側壁部には外部と連がる開放部を有
し、該パドルの上部内壁面には一組の攪拌用突起を該パ
ドル中心軸方向に対向して突設し、該突起より下部で前
記一組の撹拌用突起とは鉛直とならないパドル内壁面に
は一組の成長用突起を該パドル中心軸方向に対向して突
設したものであって、一方前記基板ホルダーはその上部
に基材挿入口、下部に基板支持部、両側方に前記パドル
内壁面の撹拌用突起及び成長用突起と係合する溝を備え
、且つ回転、上下できる基板ホルダー゛支持軸と連結で
きるように構成したことにある。

さらに、上記構成の装置において前記るつぼの開口部に
少くともるつぼ内周縁部につながる内壁面よりるつぼ内
側に突出した部分をもつ攪拌パドル押えを設けている。

［実施例コ 以下第１図及び第２図（イ）、（０）に示す実施例（Ｈ
ｇ　Ｃｄ　Ｔｏ縦型ディッピング法）に基づいて本発明
の説明をする。尚、第３図と同一部分は同一符号を用い
る。

第１図は本発明装置に用いる攪拌パドル及び基板ホルダ
ーを示す斜視図である。まず攪拌パドルから説明すると
図において２で示すパドルは上部が開口した平底円筒形
状（高さ４０園醜、外径３５−■１厚み２ｗｕｉの石英
製）であって、その中間側壁部はほとんど外部と連通す
る大きな開放部を備え、原料融液に浸漬した際パドル内
外に原料融液が連通できるようになっている。従って底
面を備えない場合等パドル内外に原料融液が連通できる
構造としてもよい。該パドルの上部内壁面には対向する
一組の攪拌用突起５が攪拌パドル２の中心軸方向に突設
されている。この突起５は原料融液攪拌時、後にのべる
基板ホルダー３の両側面に設けられた攪拌パドル係合溝
９と係合するもので本実施例では図のように板状突起と
したがこの他円柱状、角柱状等溝９と係合する所要形状
のものであればよい。又該突起５は溝９と係合した際に
も基板ホルダー３にとりつけた基板４が原料融液に浸ら
ないよう（第２図（イ）参照）撹拌パドルの上部に設け
てある。該突起５より下部の撹拌パドル２の内壁面には
対向する一組の成長用突起６が撹拌パドル２の中心軸方
向に突設されている。この突起６は薄膜成長時前記溝９
と係合するものであるが必ずしも前記突起５と同一形状
である必要はない。本実施例では攪拌効果をより高める
ため板状形状とし、結果として前記突起５と同一形状と
なっている。又該突起６は前記溝９と係合した際基板ホ
ルダー３にとりつけた基板４が十分原料融液に浸るよう
に（第２図（口）参照）前記突起５よりも下部になけれ
ばならないが、突起６と基板ホルダーの溝９を係合する
際、前記突起５が遮蔽物とならないよう突起５の鉛直下
部を除く位置に設けなければならない。本実施例では突
起５とは直交関係にある位置に突起６を設けた。さらに
本実施例では一層撹拌効果を高めるために撹拌パドル２
内壁面の前記突起６とは直交関係にある位置（前記突起
５の鉛直下部）に対向する一組の撹拌羽根７を攪拌パド
ルの中心軸方向に突設した。この羽根７は一層の攪拌効
果をねらったもので前記溝９と係合するためのものでは
ない。従って原料融液に浸ればよく突起５の鉛直下部に
位置してもよい。又形状についても任意の形状でよい。

尚本実施例では突起５及び突起６と同一の板状形状とし
た。このような構成のパドル２は後にのべるるつぼ１中
にあらかじめ挿入されている。

次に基板ホルダーについて説明する。図に示すように正
面形状がほぼ門形でありその両側面には前記突起５及び
突起６と係合する溝９が設けられている。ホルダー３の
上面には基板挿入口８が設けられ基板４が挿入できるよ
うになっている。挿入口８から入れられた基板４はホル
ダー３の内側に設けられた基板案内溝！０に沿って案内
され下部で水平方向に突出する基板支持部ｌ！でささえ
られる。尚本実施例ではホルダー３の両側より中心方向
に支持部１ｌが突出しているがこの支持部１１をホルダ
ー３の中心部までのばしてつなげ、ホルダー全体として
口型となるようにしてもよい。ホルダー３の上部にはホ
ルダー３の正面から背面に貫通するビス用バカ孔１３が
設けられており、基板４を挿入した後基板ホルダー支持
軸３゛の先端に設けられた連・結孔ｌ６を有する連結部
ｌ５を挿入口８より挿入し、バカ孔ｌ３と連結孔ｌ８の
位置合わせをしてバカ孔ｌ３よりビスｌ２を貫入させナ
ット１４をビスｌ２先端のネジ部に螺合することで支持
軸３′とホルダー３の連結を行なう。

次にるつぼについて第２図に従って説明する。

第２図（イ）は原料融液撹拌時の攪拌パドルや基板ホル
ダーの状態を示す説明図で、同（口）は薄膜成長時の撹
拌パドル等の吠態を示す説明図である。図において１は
るつぼで、高さ５０■■、内径４０■鵬の平底、石英製
のものを用いた。又、このるつぼ１の開口周縁部にはる
つぼの内面壁から外面壁にわたる断面Ｌ字形で環状の攪
拌パドル押えｌ７がとりつけられている。この押えｌフ
はるつぼ中の攪拌パドル２が原料融液との比重差で浮上
してくるのを防止するためのもので、少くともるつぼ１
の内周縁部よりるつぼの内側に突出した部分をもち攪拌
パドル２を押えられるものなら任意の形状のものでよく
、本実施例のように環杖ではなく例えばるつぼ内周縁に
つながる内壁面にるつぼ内側に突出した所定形状の突起
を複数とりつけてもよい。

基板ホルダー、撹拌パドル、るつぼは各々上述のように
構成され、先に述べたようにまず攪拌パドル２をるつぼ
１中に挿入し撹拌パドル押えｌ７をとりつける。このる
つぼ中にＴｅ２５０．Ｏｇ，　Ｈｇ９フ．９８ｇＣｄＴ
ｅ５　．８８３ｇを入れ、るつぼを真空槽内にセットし
，　５Ｘ１０−’Ｔｏｒｒまで真空排気した後封じ切っ
たアンプルを作り、これを７００℃で１時間加熱急冷し
て原料個体を作った。次に上記るつぼ１を成長用石英管
中に設置し真空排気後、Ｈａ雰囲気として加熱を開始し
た。原料融液が約５００℃になったときに基材４を装着
したホルダー３の溝９が突起５に係合するように降ろし
、少しパドル２を押し込んで撹拌パドル押え１７と撹拌
パドル２が非接触の状態にして２Ｏｒｐ■で１時間攪拌
を行なった（第２図（イ）参照）。引き続き撹拌を行な
いながら０．３で／分の速度で徐冷し、原料融液が４８
０℃になったときに一旦ホルダー３をパドル２から引き
離し、ホルダー３を１３０度回転した後、溝８が突起６
に係合するように降らし、原料融液撹拌時同様押えｌ７
とパドル２が非接触の状態とし、２０ｒｐｍで回転させ
ながら薄膜成長を行った（第２図（０）参照）。原料融
液が４７５℃になったときに原料融液中からホルダー３
を引き抜き薄膜成長を終えた。このようにして形成した
薄膜は、１０一簡角のＣｄｏ．ｓｓＺｎｏ．。．Ｔｅ上
で５ランの成長を行ったときのランツーランのＣｄの混
晶比Ｘ　（Ｈｇｌ４ＣｄｘＴｅ）はＸ　＝　０．２１Ｈ
０．００２と極めて良好で面内のばら＝３％と良好であ
った。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明においては原料融液撹拌時及
び薄膜成長時にあらかじめ撹拌パドルが原料融液中にあ
り、基板ホルダー支持軸につながる基板ホルダーの一部
が撹拌パドルと連結できるため基板ホルダー支持軸の回
転と同期して攪拌パドルを回転し、原料融液の攪拌を行
うことができる。従って従来装置のように基板ホルダー
支持軸と攪拌パドル支持軸の二輪を用いる必要はなく基
板ホルダー支持軸一本で済み軸シール部等を簡易な構造
にでき、Ｉｌｇを含むカルコゲナイド化合物の液相エピ
タキシー成長等、原料融液の重量偏折が大きな場合に利
用すると効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いる基板ホルダー、撹拌パドル、及
び基板ホルダー支持軸の一部を示す斜視図である。第２
図（イ）は本発明装置における原料融液撹拌時の状態を
示す説明図で同（０）は薄膜成長時の状態を示す説明図
である。第３図は従来装置を示す概略図である。 １・・・るつぼ、２・・・撹拌パドル、２″・・・攪拌
パドル支持軸、３・・・基板ホルダー、３゛・・・基板
ホルダー支持軸、４・・・基板、５・・・攪拌用突起、
６・・・成長用突起、 ７・・・撹拌羽根、 ８・・・基板挿入口、 ９・・・攪拌パ ドル係合溝、 １０・・・基板案内溝、 １１・・・基板支持部、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）るつぼ中の原料融液を攪拌パドルで攪拌し、基板
   ホルダーにとりつけた基板表面に薄膜成長を行うエピタ
   キシャル成長用縦型ディッピング装置において、前記撹
   拌パドルは上部に開口部、下部に底面を備え、又は備え
   ず、中間の側壁部は外部と連がる開放部を有し、該パド
   ルの上部内壁面より一組の攪拌用突起が該パドル中心軸
   方向に対向して突設され、該突起より下部で前記一組の
   撹拌用突起とは鉛直にならないパドル内壁面より一組の
   成長用突起が該パドル中心軸方向に対抗して突設されて
   なり、一方前記基板ホルダーは上部に基板挿入口、下部
   に基板支持部、両側方に前記パドル内壁面の攪拌用突起
   及び成長用突起と係合する溝を備え、且つ回転し、上下
   できる基板ホルダー支持軸と連結できるように構成され
   、前記基板ホルダー両側方の溝と前記パドルの撹拌用突
   起との係合、及び前記基板ホルダー両側方の溝と前記パ
   ドルの成長用突起との係合ができることを特徴とするエ
   ピタキシャル成長用縦型ディッピング装置。
2. （２）るつぼの開口部に装着した際少くと もるつぼ内周縁部につながる内壁面よりるつぼ内側に突
   出した部分をもつ撹拌パドル押えを設けたことを特徴と
   する請求項（１）記載のエピタキシャル成長用縦型ディ
   ッピング装置。