JPH04224194A - 気相成長装置 - Google Patents

気相成長装置

Info

Publication number
JPH04224194A
JPH04224194A JP40571090A JP40571090A JPH04224194A JP H04224194 A JPH04224194 A JP H04224194A JP 40571090 A JP40571090 A JP 40571090A JP 40571090 A JP40571090 A JP 40571090A JP H04224194 A JPH04224194 A JP H04224194A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reaction tube
raw material
material gas
gas supply
substrate
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.)
Withdrawn
Application number
JP40571090A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Sawada
亮 澤田
Koji Ebe
広治 江部
Hiroshi Takigawa
宏 瀧川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP40571090A priority Critical patent/JPH04224194A/ja
Publication of JPH04224194A publication Critical patent/JPH04224194A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は気相成長装置に関する
ものである。
【0002】
【従来技術】図7は従来のMOCVD装置(有機金属気
相成長装置)の一例を示すものである。以下得ようとす
る結晶がHgCdTeである場合を例に説明する。反応
管1の中央部の支持台14上に配置されたグラファイト
等のサセプタ11上にCdTe(又はCdZnTe)の
基板10が載置されており、この反応管1の一端に設け
られた原料ガス供給口12から原料ガスGが供給され、
他端上部の排気口13から排出されるようになっている
。上記基板10はこのように反応管1内に供給される原
料ガスGの流れに面するように斜めに傾斜されて配置さ
れている。中央部管周壁外周には電磁誘導加熱コイル1
5が巻かれ、基板10を原料ガスGの分解温度以上(3
00℃〜400℃)に加熱するようにしている。
【0003】上記原料ガスGは水素をキャリアとする濃
度0.01〜0.1 mol%の(CH3)2 Cd(
以下DMCという)、同じく水素をキャリアとする濃度
0.01〜0.1 mol%の(C2 H5 )2 T
e(以下DETという)との混合ガス及び水素をキャリ
アとする300℃〜400℃の水銀蒸気との混合ガスが
用いられる。そして、上記のような構成において原料ガ
スを一気圧の下で20mm/sec程度の早さで流すと
1〜10μm/hrの成長速度でHgCdTeの結晶が
得られる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】成長させる結晶の組成
はその電気的特性に重大な影響を与える。例えば、赤外
線受光素子となるHgCdTeの場合、HgとCdの組
成比によって受光波長領域が変化する。ところが、上記
従来例の構成では、基板10が原料ガスGの流れに面す
るように斜めに配置されており、サセプタ11及び基板
10が300℃〜400℃に加熱されているので、基板
10にあたった原料ガスGはDMC及びDETが分解し
Cd、Teを基板上に堆積させつつ加熱されて基板に沿
って上昇し、図7中に示すように基板上で対流を起こし
て、正しい組成比を保っている原料ガスと、該対流を起
こしている原料ガスが混合して組成比を乱すことになり
、したがって基板10上に形成された結晶の組成を基板
10上で均一に保つことはできない。
【0005】更に、水銀のように高温でなければ適正な
蒸気圧にならない物質とDMC、DET等400℃〜5
00℃でほとんど分解する物質を一つの原料ガス供給口
12から供給しているので、上記原料ガス供給口12付
近で分解した(CH3)2 C、(C2 H5 )2 
Teの金属成分Cd、Teが管壁に付着し、また水銀も
低温ガスに触れることによって管壁に結露し、原料ガス
の組成比を乱し、しいては、成長する結晶の組成比も部
分によって変化することになる。
【0006】これら組成比の問題は基板10の面積が大
きくなるに従って顕著に顕れることになる。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するために以下の手段を採用している。すなわち、反
応管1に原料ガスGを供給し、基板10上に気相成長さ
せる横型反応管を用いた気相成長装置において、例えば
図1、図2に示すように反応管1の一端部上下に複数の
原料ガス供給口12(12a,12b,12c)を設け
、上部の原料ガス供給口12から下部の原料ガス供給口
12に至るに従って供給する原料ガスGの温度を低くし
たものである。
【0008】更に、図3に示すように、反応管1内に該
反応管1の軸芯に平行な回転軸を持つ回転テーブル32
を設け、該回転テーブル32上に基板10を上記軸芯に
対して偏心して配置する構成とすることもでき、また図
4に示すように反応管1内に該反応管1の軸芯に直角な
回転軸を持つ回転テーブル32を設け、該回転テーブル
32上に基板10を上記軸芯に対して偏心して配置する
構成とすることもできる。
【0009】また更に、図5に示すように、反応管1の
低部に冷却手段21をまた、反応管1の上部に加熱手段
22を配設して、反応管1自体の上部と下部で温度差を
持たせ得る構成としてもよい。また更に、図6に示すよ
うに上記原料ガスGに温度差を持たせる構成と、反応管
1自体の上下で温度差を持たせる構成を併用してもよい
【0010】
【作用】例えば、図1に示すように複数の原料ガス供給
口12(12a,12b)を設け、反応管1の上部に設
けた原料ガス供給口12aから高温原料ガスGaを反応
管1の下部に設けた原料ガス供給口12bから低温原料
ガスGbを供給すると、各ガスは拡散によって反応管1
内に分散する。また、原料ガスGの流れに従って基板1
0に接触した原料ガスGは、基板10の傾きに沿って上
昇するが、上昇した原料ガスGは上部の温度の高い原料
ガスGaに混入して対流を起こすことなく排出口13a
より排出される。更に、高温原料ガスGaと低温原料ガ
スGbを分離して供給することによって、原料ガス供給
口12a,12b付近で低温原料ガスGbと高温原料ガ
スGaと触れ合うことがなく管壁での結露現象が生じな
いことになる。
【0011】上記構成では反応管1内での原料ガスGの
分散は拡散のみに依っているが、図3に示すように基板
10を反応管1の管軸に対して垂直に配置した回転テー
ブル32上で、管軸に対して公転又は自公転させる構成
とすると、積極的に基板10を高温部と低温部の原料ガ
スに交互に接するようにできるので均質な結晶を得るこ
とが期待できる。また図4に示すように基板10を反応
管の管軸に対して平行に配置しても同様の効果が期待で
きる。図5に示すように、反応管1の低部に冷却手段2
1をまた、反応管1の上部に加熱手段22を配設すると
、反応管1自体の上部と底部で温度差を持たせ得ること
になり、図1、図2に示した実施例と同じ効果を期待で
き、更にこの構成と図1、図2に示した構成を併用する
ことによってより大きな効果を期待できる。
【0012】
【実施例】図1はCdTe(又はCdZnTe)上にH
gCdTeを成長させる場合、この発明の一実施例概念
図を示すものである。反応管1の一端部(図面上左側)
の上下に2つの原料ガス供給口12(12a,12b)
が設けられるとともに、反応管1の他端部(図面上右側
)にも上下に2つの排出口13(13a,13b)が設
けられている。また、反応管1の中央部には下記のよう
に原料ガス供給口12a,12bから排出口13a,1
3bに向かって流れる原料ガスGに傾斜して面するよう
に、例えばグラファイトからなるサセプタ11が支持台
14上に配置され、その上にCdTe(又はCdZnT
e)の基板10が載置される。
【0013】上部の原料ガス供給口12aからは300
〜400℃前後の水素をキャリアガスとする水銀蒸気が
供給され、また、下部の原料ガス供給口12bからは水
素をキャリアガスとする、例えば濃度0.1〜0.01
 mol%の常温のDET,DMCが供給される。サセ
プタ11は例えば誘導加熱コイル15によって300℃
〜400℃に加熱される。
【0014】この構成によって上部の原料ガス供給口1
2aから供給されるHg蒸気及び下部の原料ガス供給口
12bから供給されるDET、DMCは反応管1内で拡
散して、反応管1内は各成分が混合した空間を形成する
。そして、基板10で加熱され上昇した原料ガスGは上
部の高温ガスに混入して対流することなく排出口13a
より排出される。また低温原料ガスGb(DET、DM
C+H)と高温原料ガスGa(Hg+H)が原料ガス供
給口12a、12b内で接触することがないので、低温
原料ガスGbが原料ガス供給口12b付近で分解して金
属(Te,Cd)が原料ガス供給口12b付近の管壁に
付着するおそれもなく、また、水銀蒸気が低温原料ガス
Gbで冷されることもないので、原料ガス供給口12a
付近で結露することもなくなる。
【0015】図2はこの発明の別の実施例を示す概念図
である。図1の実施例では原料ガス供給口12、排出口
13とも2つとしたが、この実施例では反応管1の一端
の上部、中間部、下部の各位置に3つの原料ガス供給口
12a,12b,12cを、また、反応管1の他端の上
部、中間部、下部の各位置にも同様に3つの排出口13
a,13b,13cを設けた構成としている。そして、
最上部の原料ガス供給口12aからは温度の最も高い高
温原料ガスGa、すなわち、水銀蒸気を含む水素を、ま
た、中間部、下部の原料ガス供給口12b,12cに至
るに従って低い温度の中温原料ガスGc、及び低温原料
ガスGbすなわち、水素又は水素をキャリアガスとする
DET、DMCが供給されるようにする。尚、成長させ
ようとする結晶がHgCdTeである場合、中間の原料
ガス供給口12cと下部に位置する原料ガス供給口12
bとは、水素、DET、DMCのいずれか一種又は複数
ガスの混合ガスとなる。
【0016】これによって、前記図1に示したように原
料ガス供給口12c、12b付近での原料ガスの分解及
び原料ガス供給口12a付近での水銀の結露がなくなる
とともに、前記図1に示した場合は基板10付近の温度
が低いと基板10で加熱された原料ガスGが上昇中に冷
却されて対流発生の原因となるのに対して、本実施例で
は中間部(基板10付近に流れる原料ガス又は水素ガス
)もある程度加熱されているので、対流の発生がより少
なくなる。
【0017】図3はこの発明の更に別の実施例を示すも
のである。原料ガス供給口12a、12b、排出口13
a、13bの構成は図1に示した構成と同じであるが、
基板10の配置構造が異なっている。すなわち、排出口
13a、13b側から反応管1の管軸に平行に、反応管
1の内外に貫通する回転軸31を配置し、該回転軸31
の先端に回転テーブル32が管軸に直角に取付けられる
。この回転テーブル32に対して偏心してサセプタ11
が配設され、このサセプタ11上に基板10が配置され
るようになっている。この構成において、上記のように
上部の原料ガス供給口12aから高温の原料ガスGa(
水銀)を、また、下部の原料ガス供給口12から低温の
原料ガスGb(DET、DMC)を供給し、各ガス成分
を反応管1内に拡散させるとともに、回転軸31を駆動
して回転テーブル32を例えば10rpm程度の緩やか
な速度で回転させる。これによって上記図1、図2の例
のように原料成分の拡散だけに頼る場合よりもより有効
に反応管1内の各成分濃度のむらを補完するようにして
いる。この場合、上記サセプタ11を自転させるように
すると更に濃度むらの補完効果が大きくなることになる
。また、図4のように回転軸99を反応管1の管軸に垂
直にしても同様の効果が期待できる。
【0018】図5はこの発明の更に別の実施例の概念図
である。反応管1の構成は従来と同様であるが、反応管
1の下部にウォータジャケット等の冷却手段21が、反
応管1の上部にはヒータ等の加熱手段22が設けられて
いる。また下部に配置した冷却手段21による冷却効果
が支持台14を介してサセプタ11に及ぶのを防止する
ためサセプタ11にヒータ16が接近して取付けられる
。これによって、上記図1〜図4に示したと同様の効果
が得られることになる。図6(a)(b)は上記図1、
図2に示した実施例を組み合わせたものである。原料ガ
ス供給口12a、12b、排出口13a、13bの構成
は図1に示す実施例と同じようにし、本実施例では更に
、反応管下部に冷却手段21が配置され、反応管1上部
には加熱手段22が配設される。更に、サセプタ11は
反応管1の排出口13側から突出させた支持棒23の先
端に原料ガス流に対して傾斜して取付けられ、ヒータ1
6で加熱できるようになっている。これによって、反応
管1の管内の温度は原料ガスの温度差だけでなく、加熱
手段22と冷却手段21とで更に温度差が付けられるこ
とになり、一層の対流防止効果が得られることになる。 図6(b)の実施例は図6(a)に示す場合より、更に
サセプタ11の角度を水平にし、気流の乱れを防止しよ
うとしたものである。尚、この実施例では図1、図5等
に示す支持台14を用いずに上記のような支持棒23を
用いて、反応管1の底部に配設された冷却手段21の影
響を避けるようにしている。
【0019】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明は、反応管
の上部に供給される原料ガスとして高温原料ガスをまた
、反応管の下部に至るに従って低い温度の原料ガスを供
給するようにしているので、基板にそって上昇する原料
ガスが対流を起こすことなく排出でき、原料ガスの組成
をみだすことなく、従って、成長される結晶の組成の基
板上での均一性を確保できる効果がある。更に、反応管
に底部を冷却手段で冷却し、上部を加熱手段で加熱する
構成、更に、上記原料ガスに温度差を持たせる構成と反
応管自体に温度差を持たせる方法を併用することによっ
て、更に上記効果をより一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明一実施例概念図である。
【図2】本発明一実施例概念図である。
【図3】本発明一実施例概念図である。
【図4】本発明一実施例概念図である。
【図5】本発明一実施例概念図である。
【図6】本発明一実施例概念図である。
【図7】従来例概念図である。
【符号の説明】
1      反応管 10    基板 12(12a,12b,12c)  原料ガス供給口2
1    冷却手段 22    加熱手段 32    回転テーブル G      原料ガス

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  反応管(1) に原料ガス(G) を
    供給し、基板(10)上に気相成長させる横型反応管を
    用いた気相成長装置において、反応管(1) の一端部
    上下に複数の原料ガス供給口(12:12a,12b,
    12c)を設け、上部の原料ガス供給口(12)から下
    部の原料ガス供給口(12)に至るに従って供給する原
    料ガス(G) の温度を低くしたことを特徴とする気相
    成長装置。
  2. 【請求項2】  反応管(1) 内に該反応管(1) 
    の軸芯に直角又は平行な回転軸を持つ回転テーブル(3
    2)を設け、該回転テーブル(32)上に基板(10)
    を上記軸芯に対して偏心して配置する構成とした請求項
    1に記載の気相成長装置。
  3. 【請求項3】  反応管(1) に原料ガス(G) を
    供給し、基板(10)上に気相成長させる横型反応管を
    用いた気相成長装置において、反応管(1) の低部に
    冷却手段(21)をまた、反応管(1) の上部に加熱
    手段(22)を配設したことを特徴とする気相成長装置
  4. 【請求項4】  反応管(1) に原料ガス(G) を
    供給し、基板(10)上に気相成長させる横型反応管を
    用いた気相成長装置において、反応管(1) の一端部
    上下に複数の原料ガス供給口(12:12a,12b.
    12c)を設け、上部の原料ガス供給口(12)から下
    部の原料ガス供給口(12)に至るに従って供給する原
    料ガス(G) の温度を低くするとともに、反応管(1
    ) の低部に冷却手段(21)を、また、反応管(1)
     の上部に加熱手段(22)を配設したことを特徴とす
    る気相成長装置。
JP40571090A 1990-12-25 1990-12-25 気相成長装置 Withdrawn JPH04224194A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP40571090A JPH04224194A (ja) 1990-12-25 1990-12-25 気相成長装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP40571090A JPH04224194A (ja) 1990-12-25 1990-12-25 気相成長装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04224194A true JPH04224194A (ja) 1992-08-13

Family

ID=18515320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP40571090A Withdrawn JPH04224194A (ja) 1990-12-25 1990-12-25 気相成長装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04224194A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6299683B1 (en) Method and apparatus for the production of SiC by means of CVD with improved gas utilization
KR100780143B1 (ko) 기재상에 하나 이상의 층을 증착하기 위한 장치와 방법
TWI361847B (en) Method and equipment for aln-monocrystal production with gas-pervious crucible-wall
US4596208A (en) CVD reaction chamber
JPH02150040A (ja) 気相成長装置
US5334250A (en) Vapor deposition apparatus for using solid starting materials
JPH05243166A (ja) 半導体基板の気相成長装置
JP2002371361A (ja) 気相成長装置及び気相成長方法
JP4111828B2 (ja) 特に結晶層を堆積する方法
JPH04224194A (ja) 気相成長装置
JP2004281836A (ja) 半導体製造装置
JPH11180796A (ja) 気相成長方法およびその方法を適用した気相成長装置
JPH05251359A (ja) 気相シリコンエピタキシャル成長装置
JPS62235729A (ja) 気相エピタキシヤル成長装置
JPS59207622A (ja) 半導体薄膜気相成長装置
JP2733535B2 (ja) 半導体薄膜気相成長装置
JPS61199629A (ja) 半導体のエピタキシヤル成長装置
JP2006032459A (ja) 化学気相成長装置
JPS6343315A (ja) 減圧cvd装置
JPS61136221A (ja) プラズマ気相化学反応生成装置
JPH01297820A (ja) 基体へのフィルム被着装置およびその方法
JPS6321822A (ja) シリコン気相エピタキシヤル成長方法
JPH0465400A (ja) SiC単結晶の成長方法
RU1813819C (ru) Устройство дл выращивани эпитаксиальных слоев полупроводниковых материалов
JPH039609B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19980312