JPH0432241A - 気相エピタキシャル成長装置 - Google Patents
気相エピタキシャル成長装置Info
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- JPH0432241A JPH0432241A JP13899690A JP13899690A JPH0432241A JP H0432241 A JPH0432241 A JP H0432241A JP 13899690 A JP13899690 A JP 13899690A JP 13899690 A JP13899690 A JP 13899690A JP H0432241 A JPH0432241 A JP H0432241A
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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。
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〕
気相エピタキシャル成長装置に関し、
原料ガスの凝結を防ぐために高温に加熱したガス導入管
を通過する原料ガスの圧力、および流量が高精度に制御
できる装置を目的とし、エピタキシャル成長用原料液体
を収容した蒸発器内にキャリアガスを導入し、該原料液
体の成分を担持した原料ガスを高温状態でエピタキシャ
ル成長用基板を設置した反応管内に導入し、前記基板を
加熱して前記反応管内に導入された原料力スを熱分解し
て基板上にエピタキシャル結晶を成長する装置に於いて
、 前記蒸発器のガス出口より反応管に到達し、前記高温の
原料ガスが通過する高温ガス通路に該ガス通路の断面積
を制御する固定流量制御バルブを設けるとともに、該ガ
ス通路に並列に可変流量制御バルブを備え、かつキャリ
アガスが通過する低温ガス通路を設け、 前記固定流量制御バルブを通過した高温の原料ガスを、
可変流量制御バルブを通過したキャリアガスで希釈する
ようにして構成する。
を通過する原料ガスの圧力、および流量が高精度に制御
できる装置を目的とし、エピタキシャル成長用原料液体
を収容した蒸発器内にキャリアガスを導入し、該原料液
体の成分を担持した原料ガスを高温状態でエピタキシャ
ル成長用基板を設置した反応管内に導入し、前記基板を
加熱して前記反応管内に導入された原料力スを熱分解し
て基板上にエピタキシャル結晶を成長する装置に於いて
、 前記蒸発器のガス出口より反応管に到達し、前記高温の
原料ガスが通過する高温ガス通路に該ガス通路の断面積
を制御する固定流量制御バルブを設けるとともに、該ガ
ス通路に並列に可変流量制御バルブを備え、かつキャリ
アガスが通過する低温ガス通路を設け、 前記固定流量制御バルブを通過した高温の原料ガスを、
可変流量制御バルブを通過したキャリアガスで希釈する
ようにして構成する。
本発明は気相エピタキシャル成長装置に係り、特に高温
に保った水銀のような易蒸発性の原料ガスの流量、およ
び圧力を高精度に制御できる気相エピタキシャル成長装
置に関する。
に保った水銀のような易蒸発性の原料ガスの流量、およ
び圧力を高精度に制御できる気相エピタキシャル成長装
置に関する。
赤外線検知素子形成材料として、水銀・カドミウム・テ
ルル（）Ｉｇ＋−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ）のような化合物半
導体結晶が用いられている。
ルル（）Ｉｇ＋−ｘ 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 ＣｄｘＴｅ結晶を素子形成に都
合が良いように大面積で、かつ薄層状態に形成する方法
として気相エピタキシャル成長方法が用いられている。
合が良いように大面積で、かつ薄層状態に形成する方法
として気相エピタキシャル成長方法が用いられている。
従来の気相エピタキシャル成長装置を第３図に示す。
図示するように反応管１内にカーボン製のサセプタ２上
に載置されたカドミウムテルル（ＣｄＴｅ）のようなエ
ピタキシャル成長用基板３を挿入する。
に載置されたカドミウムテルル（ＣｄＴｅ）のようなエ
ピタキシャル成長用基板３を挿入する。
そしてガス導入管４＾よりジメチルカドミウムを担持し
た水素ガス、ジイソプロピルテルルを担持した水素ガス
を反応管１内に導入し、ガス導入管４Ｂより質量流量制
御器５Ａで制御されたキャリアガスの水素ガスを反応管
内に導入する。
た水素ガス、ジイソプロピルテルルを担持した水素ガス
を反応管１内に導入し、ガス導入管４Ｂより質量流量制
御器５Ａで制御されたキャリアガスの水素ガスを反応管
内に導入する。
またガス導入管４Ｃから質量流量制御器５Ｂで制御され
た水素ガスを、水銀を収容せる水銀蒸発器６内に導入し
、該水銀を担持した水素ガスを、ガス導入管４Ｂより流
れてくる水素ガスと合流点７で合流させる。
た水素ガスを、水銀を収容せる水銀蒸発器６内に導入し
、該水銀を担持した水素ガスを、ガス導入管４Ｂより流
れてくる水素ガスと合流点７で合流させる。
そして前記ガス導入管４Ａより導入されたジイソプロピ
ルテルルとジメチルカドミウムを担持した水素ガスは、
合流点８でガス導入管４Ｃより流れてきた水銀を担持し
た水素ガス、およびガス導入管４Ｂより流れてきた水素
ガスと合流して反応管１内に導入される。
ルテルルとジメチルカドミウムを担持した水素ガスは、
合流点８でガス導入管４Ｃより流れてきた水銀を担持し
た水素ガス、およびガス導入管４Ｂより流れてきた水素
ガスと合流して反応管１内に導入される。
このようにして反応管１内には、ジイソプロピルテルル
、ジメチルカドミウム、水銀を担持した水素ガスと、上
記原料液体を収容した蒸発器を通過しない水素ガスが導
入される。
、ジメチルカドミウム、水銀を担持した水素ガスと、上
記原料液体を収容した蒸発器を通過しない水素ガスが導
入される。
そして反応管１の周囲に設けた高周波誘導コイル９でサ
セプタ２を加熱することでエピタキシャル成長用基板３
を加熱し、反応管１内に導入された原料ガスを熱分解し
て基板上にＨｇ＋−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅの結晶を気相エピ
タキシャル成長している。
セプタ２を加熱することでエピタキシャル成長用基板３
を加熱し、反応管１内に導入された原料ガスを熱分解し
て基板上にＨｇ＋−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅの結晶を気相エピ
タキシャル成長している。
ところで、上記水銀ガスは低蒸気圧の易蒸発性元素であ
り、そのため、水銀蒸発器６のガス出口６Ａより反応管
１に到る間のガス導入管は２００〜３００℃に加熱した
恒温槽１１の内部に収容し、蒸発した水銀がガス導入管
内に凝結して付着しないようにしている。
り、そのため、水銀蒸発器６のガス出口６Ａより反応管
１に到る間のガス導入管は２００〜３００℃に加熱した
恒温槽１１の内部に収容し、蒸発した水銀がガス導入管
内に凝結して付着しないようにしている。
そしてこのような高温の水銀のような化学反応性に富む
、金属と合金を形成するガスのガス流量、ガス圧を所定
の値に制御する機器は、ガス流を半固定の状態で制御で
きるような石英ガラス製のニードルバルブ１２シかない
のが現状である。そのため、このニードルバルブ１２を
用いて、ガス導入管４Ｂに設置されている圧力センサ１
３で検知された値に基づいて、反応管ｌ内に導入される
水銀を担持した水素ガス流量を制御している。
、金属と合金を形成するガスのガス流量、ガス圧を所定
の値に制御する機器は、ガス流を半固定の状態で制御で
きるような石英ガラス製のニードルバルブ１２シかない
のが現状である。そのため、このニードルバルブ１２を
用いて、ガス導入管４Ｂに設置されている圧力センサ１
３で検知された値に基づいて、反応管ｌ内に導入される
水銀を担持した水素ガス流量を制御している。
ところで上記ニードルバルブ１２は高温の水銀ガスには
腐蝕されないが、半固定式で精度が悪く、前記水銀を担
持した水素ガス流量や、圧力を高精度に可変して制御す
ることは不可能である。
腐蝕されないが、半固定式で精度が悪く、前記水銀を担
持した水素ガス流量や、圧力を高精度に可変して制御す
ることは不可能である。
本発明は上記した問題点を除去し、上記低蒸気圧で、高
温の水銀ガスを担持した水素ガスの流量、および圧力が
高精度に制御できるようにした気相エピタキシャル成長
装置の提供を目的とする。
温の水銀ガスを担持した水素ガスの流量、および圧力が
高精度に制御できるようにした気相エピタキシャル成長
装置の提供を目的とする。
上記目的を達成する本発明の気相エピタキシャル成長装
置は、第１図の原理図に示すようにエピタキシャル成長
用原料液体を収容した蒸発器６内にキャリアガスを導入
し、該原料液体の成分を担持した原料ガスを高温状態で
エピタキシャル成長用基板３を設置した反応管内１に導
入し、前記基板を加熱して前記反応管内に導入された原
料ガスを熱分解して基板上にエピタキシャル結晶を成長
する装置に於いて、 前記高温の原料ガスが通過するガス通路２１に該ガス通
路の断面積を制御する固定流量制御バルブ１２を設ける
とともに、該ガス通路２１に並列に蒸発器を通過しない
ガス通路２２を設けるとともに、該ガス通路に該ガス通
路の断面積を自在に制御できる可変流量制御バルブ２３
を設け、 前記固定流量制御バルブ１２を通過した高温の原料ガス
を、可変流量制御バルブ２３を通過したキャリアガスで
希釈するようにしたことを特徴としている。
置は、第１図の原理図に示すようにエピタキシャル成長
用原料液体を収容した蒸発器６内にキャリアガスを導入
し、該原料液体の成分を担持した原料ガスを高温状態で
エピタキシャル成長用基板３を設置した反応管内１に導
入し、前記基板を加熱して前記反応管内に導入された原
料ガスを熱分解して基板上にエピタキシャル結晶を成長
する装置に於いて、 前記高温の原料ガスが通過するガス通路２１に該ガス通
路の断面積を制御する固定流量制御バルブ１２を設ける
とともに、該ガス通路２１に並列に蒸発器を通過しない
ガス通路２２を設けるとともに、該ガス通路に該ガス通
路の断面積を自在に制御できる可変流量制御バルブ２３
を設け、 前記固定流量制御バルブ１２を通過した高温の原料ガス
を、可変流量制御バルブ２３を通過したキャリアガスで
希釈するようにしたことを特徴としている。
本発明の装置は第１図に示すように、高温のガスに対し
て使用可能であるが、半固定式で精度の悪い石英ガラス
製のニードルバルブ１２を前記高温の水銀ガスが通過す
る水銀蒸発器のガス出口６Ａより反応管１に到る高温ガ
ス通路２１に設ける。そしてこの高温ガス通路２１に並
列に低温ガス通路２２を設け、この低温ガス通路２２に
高温ガスが通過する箇所では使用ができないが、流量圧
力を高精度に可変制御できるコンダクタンス可変バルブ
よりなる可変流量制御バルブ２３を設け、このバルブで
制御したｍｌで、前記ニードルバルブ１２で制御された
ガス流量を高精度に制御するよ・うにする。
て使用可能であるが、半固定式で精度の悪い石英ガラス
製のニードルバルブ１２を前記高温の水銀ガスが通過す
る水銀蒸発器のガス出口６Ａより反応管１に到る高温ガ
ス通路２１に設ける。そしてこの高温ガス通路２１に並
列に低温ガス通路２２を設け、この低温ガス通路２２に
高温ガスが通過する箇所では使用ができないが、流量圧
力を高精度に可変制御できるコンダクタンス可変バルブ
よりなる可変流量制御バルブ２３を設け、このバルブで
制御したｍｌで、前記ニードルバルブ１２で制御された
ガス流量を高精度に制御するよ・うにする。
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。
する。
第２図は本発明の一実施例を示す構成図である。
本発明の装置が、第３図に示した従来の装置と異なる点
は、前記水銀蒸発器６のガス出口６Ａより反応管１に到
る高温の水銀ガスが通過する高温ガス通路２１に並列に
低温ガス通路２２を設け、この低温ガス通路の経路の途
中に高温ガスには使用できないが、高精度にガス流、お
よびガス圧を可変して微細に調整できるコンダクタンス
可変バルブ２３を設けた点にある。
は、前記水銀蒸発器６のガス出口６Ａより反応管１に到
る高温の水銀ガスが通過する高温ガス通路２１に並列に
低温ガス通路２２を設け、この低温ガス通路の経路の途
中に高温ガスには使用できないが、高精度にガス流、お
よびガス圧を可変して微細に調整できるコンダクタンス
可変バルブ２３を設けた点にある。
そしてこのコンダクタンス可変バルブは、本出願人が以
前に特願平１−２３５５７２号で提案したバルブで、コ
ンダクタンス調整弁が耐熱性の合成弗素樹脂（デュポン
社製、商品名：カルレッッ）で形成されたバルブである
。
前に特願平１−２３５５７２号で提案したバルブで、コ
ンダクタンス調整弁が耐熱性の合成弗素樹脂（デュポン
社製、商品名：カルレッッ）で形成されたバルブである
。
このような本発明の気相エピタキシャル成長装置を用い
てＣｄＴｅ基板上にＨｇ＋□Ｃｄ、 Ｔｅ結晶を気相エ
ピタキシャル成長する場合について説明する。
てＣｄＴｅ基板上にＨｇ＋□Ｃｄ、 Ｔｅ結晶を気相エ
ピタキシャル成長する場合について説明する。
図示するように反応管１内にカーボン製のサセプタ２上
に載置されたカドミウムテルル（ＣｄＴｅ）のようなエ
ピタキシャル成長用基板３を挿入する。
に載置されたカドミウムテルル（ＣｄＴｅ）のようなエ
ピタキシャル成長用基板３を挿入する。
そして反応管１のガス排気管１０に接続されている排気
ポンプ（図示せず）を用いて反応管１内を１００ｔｏｒ
ｒ程度に排気する。
ポンプ（図示せず）を用いて反応管１内を１００ｔｏｒ
ｒ程度に排気する。
そしてガス導入管４Ａよりジメチルカドミウムをその分
圧が５ Ｘｌ０−ｓ気圧となるように担持した水素ガス
、ジイソプロピルテルルをその分圧が２．４ＸＩＯ−’
気圧となるように担持した水素ガスを導入する。またガ
ス導入管４Ｂより質量流量制御器５Ａで制御されたキャ
リアガスの水素ガスを流入する。
圧が５ Ｘｌ０−ｓ気圧となるように担持した水素ガス
、ジイソプロピルテルルをその分圧が２．４ＸＩＯ−’
気圧となるように担持した水素ガスを導入する。またガ
ス導入管４Ｂより質量流量制御器５Ａで制御されたキャ
リアガスの水素ガスを流入する。
またガス導入管４Ｃから質量流量制御器５Ｂで制御した
水素ガスを水銀蒸発器６内に導入し、該水銀を担持し、
水銀分圧を６ Ｘｌ０−”気圧とした水素ガスを、ガス
導入管４Ｂを流れてくる水素ガスと合流点７で合流させ
る。
水素ガスを水銀蒸発器６内に導入し、該水銀を担持し、
水銀分圧を６ Ｘｌ０−”気圧とした水素ガスを、ガス
導入管４Ｂを流れてくる水素ガスと合流点７で合流させ
る。
そしてこれらの水素ガスの総流量は５７！／ｗｉｎとす
る。
る。
そしてガス合流点７Ａより反応管１に流れる水素ガスの
流量、および水銀の濃度は質量流量制御器５Ａ、５Ｂに
よって制御される。この状態でニードルバルブ１２によ
って圧力センサ１３が７５Ｑｔｏｒｒを示すように調整
し固定する。更に低温ガス通路２２を通過する水素ガス
の流量をコンダクタンス可変バルブ２３により制御し圧
力センサ１３の圧力の微調整を行う。
流量、および水銀の濃度は質量流量制御器５Ａ、５Ｂに
よって制御される。この状態でニードルバルブ１２によ
って圧力センサ１３が７５Ｑｔｏｒｒを示すように調整
し固定する。更に低温ガス通路２２を通過する水素ガス
の流量をコンダクタンス可変バルブ２３により制御し圧
力センサ１３の圧力の微調整を行う。
そして前記ガス導入管４Ａより導入されたジイソプロピ
ルテルルとジメチルカドミウムを担持した水素ガスを、
合流点８でガス導入管４Ｃより流れてきた水銀を担持し
た水素ガス、ガス導入管４Ｂより流れてきた水素ガスと
合流して反応管１内に導入する。
ルテルルとジメチルカドミウムを担持した水素ガスを、
合流点８でガス導入管４Ｃより流れてきた水銀を担持し
た水素ガス、ガス導入管４Ｂより流れてきた水素ガスと
合流して反応管１内に導入する。
そして反応管ｌの周囲に設けた高周波誘導コイル９でサ
セプタ２を加熱することでエピタキシャル成長用基板３
を加熱し、反応管１内に導入された原料ガスを熱分解し
て基板上にＨｇｒ□ＣｄＸＴｅの結晶を気相エピタキシ
ャル成長している。
セプタ２を加熱することでエピタキシャル成長用基板３
を加熱し、反応管１内に導入された原料ガスを熱分解し
て基板上にＨｇｒ□ＣｄＸＴｅの結晶を気相エピタキシ
ャル成長している。
このようにすれば、水銀蒸発器６を通過して水銀ガスを
担持したキャリアガスと、水銀蒸発器を通過しないキャ
リアガスが合流したガスを、更に高精度にガス流とガス
圧を調整するコンダクタンス可変バルブ２３によって調
整できるので、反応管内に導入される水銀を担持した原
料ガスのガス圧、およびガス流量が所定の圧力、および
流量に制御でき、組成、および厚さが高精度に制御され
たエピタキシャル結晶が得られる効果がある。
担持したキャリアガスと、水銀蒸発器を通過しないキャ
リアガスが合流したガスを、更に高精度にガス流とガス
圧を調整するコンダクタンス可変バルブ２３によって調
整できるので、反応管内に導入される水銀を担持した原
料ガスのガス圧、およびガス流量が所定の圧力、および
流量に制御でき、組成、および厚さが高精度に制御され
たエピタキシャル結晶が得られる効果がある。
以上の説明から明らかなように本発明によれば、反応管
内に導入される水銀を担持した原料ガスのガス圧、およ
びガス流量が所定の圧力、および流量に制御でき、組成
、および厚さが高精度に制御されたエピタキシャル結晶
が得られる効果がある。
内に導入される水銀を担持した原料ガスのガス圧、およ
びガス流量が所定の圧力、および流量に制御でき、組成
、および厚さが高精度に制御されたエピタキシャル結晶
が得られる効果がある。
第１図は本発明の装置の原理図、
第２図は本発明の一実施例を示す構成図、第３図は従来
の装置の構成図である。 図において、 １は反応管、２はサセプタ、３はエピタキシャル成長用
基板、４Ａ、４Ｂ、４Ｃはガス導入管、５Ａ、５Ｂは質
量流量制御器、６は水銀蒸発器、６Ａはガス出口、７．
７Ａ、８は合流点、９は高周波誘導コイル、１０はガス
排気管、１１は恒温槽、１２は固定流量制御バルブに−
ドルバルブ）、１３は圧力センサ、２１は高温ガス通路
、２２は低温ガス通路、２３は可変流量制御バルブ（コ
ンダクタンス可変バルブ）を示す。 匈１ ＼− ｊｌ！３図
の装置の構成図である。 図において、 １は反応管、２はサセプタ、３はエピタキシャル成長用
基板、４Ａ、４Ｂ、４Ｃはガス導入管、５Ａ、５Ｂは質
量流量制御器、６は水銀蒸発器、６Ａはガス出口、７．
７Ａ、８は合流点、９は高周波誘導コイル、１０はガス
排気管、１１は恒温槽、１２は固定流量制御バルブに−
ドルバルブ）、１３は圧力センサ、２１は高温ガス通路
、２２は低温ガス通路、２３は可変流量制御バルブ（コ
ンダクタンス可変バルブ）を示す。 匈１ ＼− ｊｌ！３図
Claims (2)
- （１）エピタキシャル成長用原料液体を収容した蒸発器
（６）内にキャリアガスを導入し、該原料液体の成分を
担持した原料ガスを高温状態でエピタキシャル成長用基
板（３）を設置した反応管（１）内に導入し、前記基板
を加熱して前記反応管内に導入された原料ガスを熱分解
して基板上にエピタキシャル結晶を成長する装置に於い
て、 前記蒸発器（６）のガス出口（６Ａ）より反応管（１）
に到達し、高温の原料ガスが通過する高温ガス通路（２
１）に、該ガス通路の断面積を制御する固定流量制御バ
ルブ（１２）を設けるとともに、該ガス通路に並列に可
変流量制御バルブ（２３）を備え、かつキャリアガスが
通過する低温ガス通路（２２）を設け、前記固定流量制
御バルブ（１２）を通過した高温の原料ガスを、可変流
量制御バルブ（２３）を通過したキャリアガスで希釈す
るようにしたことを特徴とする気相エピタキシャル成長
装置。 - （２）前記固定流量制御バルブ（１２）が石英ガラス製
のニードルバルブであり、可変流量制御バルブがコンダ
クタンス可変バルブ（２３）であることを特徴とする請
求項（１）記載の気相エピタキシャル成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13899690A JPH0432241A (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | 気相エピタキシャル成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13899690A JPH0432241A (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | 気相エピタキシャル成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0432241A true JPH0432241A (ja) | 1992-02-04 |
Family
ID=15235047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13899690A Pending JPH0432241A (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | 気相エピタキシャル成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0432241A (ja) |
-
1990
- 1990-05-28 JP JP13899690A patent/JPH0432241A/ja active Pending
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