JPH04322421A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
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- JPH04322421A JPH04322421A JP9202591A JP9202591A JPH04322421A JP H04322421 A JPH04322421 A JP H04322421A JP 9202591 A JP9202591 A JP 9202591A JP 9202591 A JP9202591 A JP 9202591A JP H04322421 A JPH04322421 A JP H04322421A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は気相成長装置に係り、特
に基板上に均一な組成のエピタキシャル結晶が形成され
得るような気相成長装置に関する。
に基板上に均一な組成のエピタキシャル結晶が形成され
得るような気相成長装置に関する。
【０００２】赤外線検知素子形成材料として水銀・カド
ミウム・テルル（ＨｇＣｄＴｅ）の化合物半導体結晶が
用いられており、この結晶を大面積でかつ薄層状態で得
る方法としてサファイアのような絶縁性基板上にカドミ
ウム・テルル（ＣｄＴｅ）をバッファア層として形成し
、その上にＨｇＣｄＴｅを気相エピタキシャル成長する
方法が採られている。
ミウム・テルル（ＨｇＣｄＴｅ）の化合物半導体結晶が
用いられており、この結晶を大面積でかつ薄層状態で得
る方法としてサファイアのような絶縁性基板上にカドミ
ウム・テルル（ＣｄＴｅ）をバッファア層として形成し
、その上にＨｇＣｄＴｅを気相エピタキシャル成長する
方法が採られている。
【０００３】
【従来の技術】従来のこのような気相エピタキシャル成
長装置に付いてのべる。図２（ａ）に示すように断面が
方形の石英よりなる反応容器１内にグラファイト製の基
板設置台２が設置され、その上にエピタキシャル成長用
のサファイア製の基板３が載置されている。そしてこの
反応容器１の端部のガス排気管６に連なる排気ポンプ（
図示せず） を用いて反応容器１内を排気した後、ガ
ス導入管４より水素ガスに担持されたジメチルカドミウ
ム、およびジイソプロピルテルルガスの混合ガスよりな
るエピタキシャル成長用の原料ガスを導入する。そして
該反応容器１の周囲に設けた高周波誘導コイル５に通電
することで、基板設置台２を加熱し、これによってその
上の基板３も加熱され、この基板３上に導入されてきた
原料ガスを該基板３上で加熱分解して該基板３上にＣｄ
Ｔｅのエピタキシャル結晶を成長している。
長装置に付いてのべる。図２（ａ）に示すように断面が
方形の石英よりなる反応容器１内にグラファイト製の基
板設置台２が設置され、その上にエピタキシャル成長用
のサファイア製の基板３が載置されている。そしてこの
反応容器１の端部のガス排気管６に連なる排気ポンプ（
図示せず） を用いて反応容器１内を排気した後、ガ
ス導入管４より水素ガスに担持されたジメチルカドミウ
ム、およびジイソプロピルテルルガスの混合ガスよりな
るエピタキシャル成長用の原料ガスを導入する。そして
該反応容器１の周囲に設けた高周波誘導コイル５に通電
することで、基板設置台２を加熱し、これによってその
上の基板３も加熱され、この基板３上に導入されてきた
原料ガスを該基板３上で加熱分解して該基板３上にＣｄ
Ｔｅのエピタキシャル結晶を成長している。
【０００４】またＨｇＣｄＴｅ結晶を成長するには、同
時に水銀（Ｈｇ）ガスを反応容器１内に導入して形成し
ている。
時に水銀（Ｈｇ）ガスを反応容器１内に導入して形成し
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】然し、上記のように反
応容器１内に導入されてきた原料ガスは、基板３が加熱
され、その上の反応容器１の内壁の温度は基板３程、加
熱されていないために基板３と反応容器１の内壁間で温
度差を生じ、それによって図２（ｂ）に示すように基板
３上に原料ガスの対流が生じて、該基板３上で渦流が生
じるのは通常発生することである。この図２（ｂ）は図
２（ａ）のＡ−Ａ´線断面図である。
応容器１内に導入されてきた原料ガスは、基板３が加熱
され、その上の反応容器１の内壁の温度は基板３程、加
熱されていないために基板３と反応容器１の内壁間で温
度差を生じ、それによって図２（ｂ）に示すように基板
３上に原料ガスの対流が生じて、該基板３上で渦流が生
じるのは通常発生することである。この図２（ｂ）は図
２（ａ）のＡ−Ａ´線断面図である。
【０００６】このような渦流を生じると、基板３の中央
部Ｏより該基板３の周辺部Ｐに向かって渦状に原料ガス
が流れるために、基板３の周辺部側で原料ガスの成分が
先ず取り込まれ、原料ガスの成分が消費されたガスが、
該基板３の中央部Ｏで供給されるように成る結果、図２
（ｃ）に示すように基板３の周辺部では、基板３の中央
部Ｏより結晶の成長速度が大となって、形成される基板
３上のエピタキシャル結晶７の厚さが、該基板３の位置
によって変動する問題を生じる。
部Ｏより該基板３の周辺部Ｐに向かって渦状に原料ガス
が流れるために、基板３の周辺部側で原料ガスの成分が
先ず取り込まれ、原料ガスの成分が消費されたガスが、
該基板３の中央部Ｏで供給されるように成る結果、図２
（ｃ）に示すように基板３の周辺部では、基板３の中央
部Ｏより結晶の成長速度が大となって、形成される基板
３上のエピタキシャル結晶７の厚さが、該基板３の位置
によって変動する問題を生じる。
【０００７】このことはエピタキシャル結晶の厚さだけ
でなく、ＣｄＴｅ結晶の結晶性に影響を与える。つまり
基板上の位置によってＣｄ、或いはＴｅの原子の濃度が
部分的に不足し、均一な結晶性が得られない。同時にＨ
ｇＣｄＴｅ結晶のような三元の化合物半導体結晶の成長
を行う場合、ウェハ面内で均一な組成が得られない問題
が生じる。
でなく、ＣｄＴｅ結晶の結晶性に影響を与える。つまり
基板上の位置によってＣｄ、或いはＴｅの原子の濃度が
部分的に不足し、均一な結晶性が得られない。同時にＨ
ｇＣｄＴｅ結晶のような三元の化合物半導体結晶の成長
を行う場合、ウェハ面内で均一な組成が得られない問題
が生じる。
【０００８】本発明は上記した欠点を除去し、基板上の
総ての領域で組成や、厚さに変動を生じないようにした
気相成長装置の提供を目的とする。
総ての領域で組成や、厚さに変動を生じないようにした
気相成長装置の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の気相成長装置は
、反応容器内に設置した基板に原料ガスを供給し、該原
料ガスを加熱分解して該基板上に結晶を成長する装置に
於いて、前記反応容器に該容器を回転、或いは揺動する
手段を設け、前記容器を回転、或いは揺動することで、
前記反応容器内に導入された原料ガスを攪拌するように
して該基板上に結晶を気相成長するようにしたことを特
徴とするものである。
、反応容器内に設置した基板に原料ガスを供給し、該原
料ガスを加熱分解して該基板上に結晶を成長する装置に
於いて、前記反応容器に該容器を回転、或いは揺動する
手段を設け、前記容器を回転、或いは揺動することで、
前記反応容器内に導入された原料ガスを攪拌するように
して該基板上に結晶を気相成長するようにしたことを特
徴とするものである。
【００１０】また反応容器内に原料ガスの流れを攪拌す
る凸状部材より成る翼を設けたことを特徴とするもので
ある。
る凸状部材より成る翼を設けたことを特徴とするもので
ある。
【００１１】
【作用】本発明の装置は、反応容器の外壁に設けたリン
グ状のフランジに所定のピッチで溝を切り、この溝に嵌
合するようなギアを設け、このギアをモータ等を用いて
回転させることで反応容器を回転させる。或いは所定方
向に半回転した後、更にこの回転方向と反対方向に半回
転させ、この操作を繰り返すことで反応容器を揺動させ
る。このようにすると反応容器内に導入された原料ガス
が攪拌されることになり、均一な状態で基板に当たるよ
うになり、基板上で均一な組成、或いは均一な厚さが得
られるように熱分解される。
グ状のフランジに所定のピッチで溝を切り、この溝に嵌
合するようなギアを設け、このギアをモータ等を用いて
回転させることで反応容器を回転させる。或いは所定方
向に半回転した後、更にこの回転方向と反対方向に半回
転させ、この操作を繰り返すことで反応容器を揺動させ
る。このようにすると反応容器内に導入された原料ガス
が攪拌されることになり、均一な状態で基板に当たるよ
うになり、基板上で均一な組成、或いは均一な厚さが得
られるように熱分解される。
【００１２】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例につき詳
細に説明する。図１（ａ）、および図１（ａ）のＡ−Ａ
´線断面図の図１（ｂ）に示すように、本発明の装置は
、反応容器１の外壁の周囲を旋回するようなステンレス
製のフランジ１１を設け、このフランジ１１に溝を所定
のピッチで形成し、この溝に嵌合するようなギア１２を
設置する。そしてこのギア１２をモータ１３を用いて回
転させる。またこのモータ１３を用いて反応容器１を所
定の方向に半回転した後、モータ１３の回転方向を逆に
して逆方向に反応容器１を半回転させ、この操作を繰り
返すことで、反応容器１を回転、或いは揺動することが
可能となる。
細に説明する。図１（ａ）、および図１（ａ）のＡ−Ａ
´線断面図の図１（ｂ）に示すように、本発明の装置は
、反応容器１の外壁の周囲を旋回するようなステンレス
製のフランジ１１を設け、このフランジ１１に溝を所定
のピッチで形成し、この溝に嵌合するようなギア１２を
設置する。そしてこのギア１２をモータ１３を用いて回
転させる。またこのモータ１３を用いて反応容器１を所
定の方向に半回転した後、モータ１３の回転方向を逆に
して逆方向に反応容器１を半回転させ、この操作を繰り
返すことで、反応容器１を回転、或いは揺動することが
可能となる。
【００１３】なお、このフランジ１１は反応容器１の長
手方向に沿って２箇所設け、またこの反応容器１の本体
とガス排気側、ガス導入側の部分とは磁気シール１５に
て気密性を保持された状態で接続される構造と成ってい
る。
手方向に沿って２箇所設け、またこの反応容器１の本体
とガス排気側、ガス導入側の部分とは磁気シール１５に
て気密性を保持された状態で接続される構造と成ってい
る。
【００１４】また該反応容器１の内壁に石英板よりなる
フィン（ 翼） １４を、それぞれ対向するように設置
することで、更に原料ガスのガス流を遮るようにして、
ガス流を効率良く攪拌できるようになる。
フィン（ 翼） １４を、それぞれ対向するように設置
することで、更に原料ガスのガス流を遮るようにして、
ガス流を効率良く攪拌できるようになる。
【００１５】このようにすれば、基板３上にエピタキシ
ャル結晶を成長する間、原料ガスが均一に攪拌されるの
で、基板３上で原料ガスの均一な熱分解反応を生じるた
め、基板上の全領域の範囲で組成および厚さの変動の少
ない高品質なエピタキシャル結晶が形成される利点があ
る。
ャル結晶を成長する間、原料ガスが均一に攪拌されるの
で、基板３上で原料ガスの均一な熱分解反応を生じるた
め、基板上の全領域の範囲で組成および厚さの変動の少
ない高品質なエピタキシャル結晶が形成される利点があ
る。
【００１６】なお、本実施例では基板を原料ガスに対し
て略平行に設置する水平の横型の反応容器を用いたが、
基板を原料ガスに対して略垂直方向に設置する垂直の縦
型の反応容器に本発明を適用し、該縦型の反応容器を回
転、或いは揺動させた場合でも同様の効果がある。
て略平行に設置する水平の横型の反応容器を用いたが、
基板を原料ガスに対して略垂直方向に設置する垂直の縦
型の反応容器に本発明を適用し、該縦型の反応容器を回
転、或いは揺動させた場合でも同様の効果がある。
【００１７】なお、本実施例では反応容器の断面を円形
のものを用いたが、断面形状が方形であって良い。
のものを用いたが、断面形状が方形であって良い。
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば基板
上の原料ガス濃度を均一な状態に近づけることが可能と
なり、基板上の全領域の範囲に於いて厚さ、または組成
変動を生じ難いエピタキシャル結晶が得られるようにな
り、この結晶を用いて赤外線検知素子のような半導体素
子を形成すると、電気的特性の良好な半導体素子が得ら
れる効果がある。
上の原料ガス濃度を均一な状態に近づけることが可能と
なり、基板上の全領域の範囲に於いて厚さ、または組成
変動を生じ難いエピタキシャル結晶が得られるようにな
り、この結晶を用いて赤外線検知素子のような半導体素
子を形成すると、電気的特性の良好な半導体素子が得ら
れる効果がある。
【図１】 本発明の気相成長装置の説明図である。
【図２】 従来の気相成長装置の説明図である。
１ 反応容器
３ 基板
１１ フランジ
１２ ギア
１３ モータ
１４ 翼（フィン）
１５ 磁気シール
Claims (2)
- 【請求項１】 反応容器（１） 内に設置した基板（
３） に原料ガスを供給し、該原料ガスを加熱分解して
該基板（３） 上に結晶を成長する装置に於いて、前記
反応容器（１） に該容器を回転、或いは揺動する手段
（１１，１２，１３）を設け、前記容器を回転、或いは
揺動することで、前記反応容器（１） 内に導入された
原料ガスを攪拌するようにして該基板上に結晶を気相成
長するようにしたことを特徴とする気相成長装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の反応容器（１） 内に
原料ガスの流れを攪拌する凸状部材より成る翼（１４）
を設けたことを特徴とする気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9202591A JPH04322421A (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9202591A JPH04322421A (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04322421A true JPH04322421A (ja) | 1992-11-12 |
Family
ID=14042998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9202591A Withdrawn JPH04322421A (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04322421A (ja) |
-
1991
- 1991-04-23 JP JP9202591A patent/JPH04322421A/ja not_active Withdrawn
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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: 19980711 |