JPH047847A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
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- JPH047847A JPH047847A JP11151890A JP11151890A JPH047847A JP H047847 A JPH047847 A JP H047847A JP 11151890 A JP11151890 A JP 11151890A JP 11151890 A JP11151890 A JP 11151890A JP H047847 A JPH047847 A JP H047847A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
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- C23C16/448—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
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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〕
化合物半導体結晶の気相成長装置に関し、腐蝕性で化学
反応性に冨む結晶成長ガスの圧力を高精度に制御可能な
化合物半導体結晶の気相成長装置を目的とし、 金属と易反応性の原料液体を収容する蒸発器内にキャリ
アガスを流入し、該蒸発器内の原料液体の成分を担持し
たキャリアガスを結晶成長用基板を設置した反応容器内
に導入し、該反応容器内に導入したガスを熱分解する装
置に於いて、前記蒸発器のキャリアガスの流入側に圧力
制御器を設け、該圧力制御器で前記キャリアガスの圧力
を大気圧以下に減圧して前記キャリアガスを蒸発器内に
流入するようにしたことで構成する。
反応性に冨む結晶成長ガスの圧力を高精度に制御可能な
化合物半導体結晶の気相成長装置を目的とし、 金属と易反応性の原料液体を収容する蒸発器内にキャリ
アガスを流入し、該蒸発器内の原料液体の成分を担持し
たキャリアガスを結晶成長用基板を設置した反応容器内
に導入し、該反応容器内に導入したガスを熱分解する装
置に於いて、前記蒸発器のキャリアガスの流入側に圧力
制御器を設け、該圧力制御器で前記キャリアガスの圧力
を大気圧以下に減圧して前記キャリアガスを蒸発器内に
流入するようにしたことで構成する。
本発明は化合物半導体結晶等の気相成長装置に関する。
赤外線検知素子の形成材料としてエネルギーバンドギャ
ップの狭い水銀・カドミウム・テルル（Ｈｇ＋−ｘ Ｃ
ｄｘ Ｔｅ）のような化合物半導体結晶が用いられてい
る。
ップの狭い水銀・カドミウム・テルル（Ｈｇ＋−ｘ Ｃ
ｄｘ Ｔｅ）のような化合物半導体結晶が用いられてい
る。
上記したＨｇ＋−ｘ ＣｄＸＴｅのような化合物半導体
結晶を製造する従来の装置を第３図に示す。
結晶を製造する従来の装置を第３図に示す。
図示するように水素ガスが導入されるガス導入管１はＩ
Ａ、 ＩＢ、 ＩＣ，１０のように分岐され、該分岐さ
れたガス導入管には、それぞれ質量流量制御器２Ａ。
Ａ、 ＩＢ、 ＩＣ，１０のように分岐され、該分岐さ
れたガス導入管には、それぞれ質量流量制御器２Ａ。
２Ｂ、２Ｃ，２Ｄが設置され、この質量流量制御器２Ａ
、２Ｂ。
、２Ｂ。
２Ｃ，２Ｄを通過したガスは、水銀蒸発器３、ジメチル
カドミウム蒸発器４、ジエチルテルル蒸発器５内に流入
し、これらの蒸発器内の原料液体の成分を担持したキャ
リアガスがカドミウムテルル（ＣｄＴｅ）の結晶成長用
基板６を設置した反応容器７内に導入される。
カドミウム蒸発器４、ジエチルテルル蒸発器５内に流入
し、これらの蒸発器内の原料液体の成分を担持したキャ
リアガスがカドミウムテルル（ＣｄＴｅ）の結晶成長用
基板６を設置した反応容器７内に導入される。
そして該反応容器７の周囲に設けた高周波誘導コイル８
に通電することで基板設置台９を加熱し、該反応容器内
に導入された原料ガスを分解して結晶成長用基板６上に
Ｈｇ＋−ｘ ｃｃｉ、 Ｔｅの半導体結晶を気相成長し
ている。
に通電することで基板設置台９を加熱し、該反応容器内
に導入された原料ガスを分解して結晶成長用基板６上に
Ｈｇ＋−ｘ ｃｃｉ、 Ｔｅの半導体結晶を気相成長し
ている。
ところでこのような気相成長装置では、反応容器７内に
流入されるガスの流れを安定化するために、反応容器内
に連なるガス排気管１０に排気ポンプ１）を接続し、反
応容器内の圧力を大気圧以下の０．１気圧程度の減圧状
態にする方法が採られている。
流入されるガスの流れを安定化するために、反応容器内
に連なるガス排気管１０に排気ポンプ１）を接続し、反
応容器内の圧力を大気圧以下の０．１気圧程度の減圧状
態にする方法が採られている。
また上記蒸発器を通過して原料液体の成分を担持したキ
ャリアガスの分圧は１０−３気圧程度の圧力に高精度に
制御しないと所定の組成、および所定の厚さのＨｇ１−
ＸＣｄＸＴｅ結晶が得られない。
ャリアガスの分圧は１０−３気圧程度の圧力に高精度に
制御しないと所定の組成、および所定の厚さのＨｇ１−
ＸＣｄＸＴｅ結晶が得られない。
ところで水銀を担持したキャリアガスは、反応性に冨み
、かつ該水銀を担持したキャリアガスが通過する配管１
２は２００〜３００℃の温度で加熱しないと配管内に蒸
発した水銀ガスが凝固するので配管および反応容器の周
囲をヒータで加熱している。
、かつ該水銀を担持したキャリアガスが通過する配管１
２は２００〜３００℃の温度で加熱しないと配管内に蒸
発した水銀ガスが凝固するので配管および反応容器の周
囲をヒータで加熱している。
このような高温で加熱された反応性の高い水銀ガスが通
過するために従来は水銀蒸発器３の出口側に設けた圧力
制御器は石英ガラス製のニードルバルブ１３を用いてい
る。
過するために従来は水銀蒸発器３の出口側に設けた圧力
制御器は石英ガラス製のニードルバルブ１３を用いてい
る。
また質量流量制御器２Ｂとジメチルカドミウム蒸発器４
と、質量流量制御器２Ｃとジエチルテルル蒸発器５を流
れる圧力制御器１４、および水素ガスが流れる質量流量
制御器２Ｄに連なる圧力制御器１４はいずれも金属製の
高精度の圧力制御器１４を用いているのが現状である。
と、質量流量制御器２Ｃとジエチルテルル蒸発器５を流
れる圧力制御器１４、および水素ガスが流れる質量流量
制御器２Ｄに連なる圧力制御器１４はいずれも金属製の
高精度の圧力制御器１４を用いているのが現状である。
然し、上記した石英ガラス製のニードルパルプ１３は精
度が悪く、水銀を担持したキャリアガスの圧力を１０−
”気圧程度の圧力に精度良く制御することは困難である
。
度が悪く、水銀を担持したキャリアガスの圧力を１０−
”気圧程度の圧力に精度良く制御することは困難である
。
また上記水銀を担持したキャリアガスが通過する配管１
２は、２００〜３００℃程度に加熱して水銀が配管内に
凝固しないように保っており、このような高温で反応性
の高いガスが通過する配管には、半導体素子等で形成さ
れた圧力センサを配置することも困難であり、従って水
銀を担持したキャリアガスの圧力を所定圧に高精度に制
御することは困難であった。
２は、２００〜３００℃程度に加熱して水銀が配管内に
凝固しないように保っており、このような高温で反応性
の高いガスが通過する配管には、半導体素子等で形成さ
れた圧力センサを配置することも困難であり、従って水
銀を担持したキャリアガスの圧力を所定圧に高精度に制
御することは困難であった。
本発明は上記した問題点を除去し、前記した反応性の高
いガスの圧力を所定の大気圧以下に高精度に制御可能な
気相成長装置の提供を目的とする。
いガスの圧力を所定の大気圧以下に高精度に制御可能な
気相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成長装置は、第１図の
原理図に示すように金属と易反応性の原料液体を収容す
る蒸発器３内にキャリアガスを流入し、該蒸発器３内の
原料液体の成分を担持したキャリアガスを結晶成長用基
板を設置した反応容器７内に導入し、該反応容器内に導
入したガスを熱分解する装置に於いて、 前記蒸発器３のキャリアガスの流入側に圧力制御器２１
＾を設け、該圧力制御器２１Ａで前記キャリアガスの圧
力を大気圧以下に減圧して前記キャリアガスを蒸発器内
に流入するようにしたことを特徴としている。
原理図に示すように金属と易反応性の原料液体を収容す
る蒸発器３内にキャリアガスを流入し、該蒸発器３内の
原料液体の成分を担持したキャリアガスを結晶成長用基
板を設置した反応容器７内に導入し、該反応容器内に導
入したガスを熱分解する装置に於いて、 前記蒸発器３のキャリアガスの流入側に圧力制御器２１
＾を設け、該圧力制御器２１Ａで前記キャリアガスの圧
力を大気圧以下に減圧して前記キャリアガスを蒸発器内
に流入するようにしたことを特徴としている。
更に前記金属と易反応性の原料液体を収容した蒸発器の
ガス流入側に圧力制御器と共に圧力センサを配置し、こ
の圧力センサの検知情報に基づいて圧力制御器を所定圧
に制御することを特徴としている。
ガス流入側に圧力制御器と共に圧力センサを配置し、こ
の圧力センサの検知情報に基づいて圧力制御器を所定圧
に制御することを特徴としている。
本発明の装置は、第２図に示すように水銀のような金属
と容易に反応する水銀のような原料液体を収容す漬水銀
蒸発器３のガス流入側に金属性の高精度に圧力を制御可
能とする圧力制御器２１Ａを配置するとともに、圧力セ
ンサ２２Ａも併せて配置し、この圧力センサの検知情報
に基づいて圧力制御器を作動させ、該蒸発器に導入され
るキャリアガスの圧力を調整する。
と容易に反応する水銀のような原料液体を収容す漬水銀
蒸発器３のガス流入側に金属性の高精度に圧力を制御可
能とする圧力制御器２１Ａを配置するとともに、圧力セ
ンサ２２Ａも併せて配置し、この圧力センサの検知情報
に基づいて圧力制御器を作動させ、該蒸発器に導入され
るキャリアガスの圧力を調整する。
このようにすると蒸発器内に流入される原料ガスの圧力
が１０−３気圧程度に高精度に制御可能となる。
が１０−３気圧程度に高精度に制御可能となる。
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図に示すようにガス導入管１は、それぞれＩＡ、Ｉ
Ｂ、ＩＣ，ＩＤのように分岐され、該分岐したガス導入
管の途中に質量流量制御器２Ａ、２Ｂ、２Ｃ，２Ｄが配
置されている。
Ｂ、ＩＣ，ＩＤのように分岐され、該分岐したガス導入
管の途中に質量流量制御器２Ａ、２Ｂ、２Ｃ，２Ｄが配
置されている。
そして本発明の装置が従来の装置と異なる点は質量流量
制御器２Ａ、 ２Ｂ、 ２Ｃ，２Ｄのガス出口側に本発
明の金属製の高精度に圧力が制御可能な圧力制御器２１
Ａ、２１Ｂ、２ＩＣ，２１０が配置され、更に併せて半
導体素子を用いた圧力センサ２２＾、 ２２８．２２Ｃ
，２２Ｄが配置されている。そして更にこれらの圧力制
御器２１Ａ。
制御器２Ａ、 ２Ｂ、 ２Ｃ，２Ｄのガス出口側に本発
明の金属製の高精度に圧力が制御可能な圧力制御器２１
Ａ、２１Ｂ、２ＩＣ，２１０が配置され、更に併せて半
導体素子を用いた圧力センサ２２＾、 ２２８．２２Ｃ
，２２Ｄが配置されている。そして更にこれらの圧力制
御器２１Ａ。
２１Ｂ、２１Ｃのガス出口側に、水銀蒸発器３、ジメチ
ルカドミウム蒸発器４、ジエチルテルル蒸発器５がそれ
ぞれ設置され、この水銀蒸発器より流出したガスが通過
する配管１２は水銀蒸気が凝固しないように２００〜３
００″Ｃの温度に加熱されている。
ルカドミウム蒸発器４、ジエチルテルル蒸発器５がそれ
ぞれ設置され、この水銀蒸発器より流出したガスが通過
する配管１２は水銀蒸気が凝固しないように２００〜３
００″Ｃの温度に加熱されている。
このような本発明の装置を用いて’ｇｌ−ｘ ＣｄＸＴ
ｅの化合物半導体結晶を製造する場合に付いて述べる。
ｅの化合物半導体結晶を製造する場合に付いて述べる。
図示するように反応容器７内の基板設置台９上にＣｄＴ
ｅ基板のような結晶成長用基板６を設置し、反応容器７
内を排気管１０に連なる排気ポンプ１）で１０１気圧程
度に成る迄排気した後、前記圧力制御器２１Ａ、 ２１
Ｂ、 ２１Ｃと圧力センサ２２＾、２２Ｂ、２２Ｃを用
いて各々の蒸発器３，４．５内に導入するキャリアガス
の圧力を０．１気圧に高精度に制御する。
ｅ基板のような結晶成長用基板６を設置し、反応容器７
内を排気管１０に連なる排気ポンプ１）で１０１気圧程
度に成る迄排気した後、前記圧力制御器２１Ａ、 ２１
Ｂ、 ２１Ｃと圧力センサ２２＾、２２Ｂ、２２Ｃを用
いて各々の蒸発器３，４．５内に導入するキャリアガス
の圧力を０．１気圧に高精度に制御する。
そして水銀蒸発器３を通過したキャリアガス中の水銀分
圧を６．ＯＸｌ０−’気圧、ジメチルカドミウム蒸発器
４を通過したキャリアガス中のジメチルカドミウム分圧
を５．ＯＸｌ０−”気圧、ジエチルテルル蒸発器５を通
過したキャリアガス中のジエチルテルルの分圧を２．４
Ｘｌ０−Ｓ気圧に制御する。
圧を６．ＯＸｌ０−’気圧、ジメチルカドミウム蒸発器
４を通過したキャリアガス中のジメチルカドミウム分圧
を５．ＯＸｌ０−”気圧、ジエチルテルル蒸発器５を通
過したキャリアガス中のジエチルテルルの分圧を２．４
Ｘｌ０−Ｓ気圧に制御する。
そして水素ガスの総流量を６１！、／ｌｌ１ｉｎとして
反応容器内に導入し、圧力制御器２１０と圧力センサ２
２Ｄと排気ポンプ１）を用いて反応容器内の圧力を０．
１気圧の圧力となるようにする。そして高周波誘導コイ
ル８に通電して基板設置台９を加熱し、ＣｄＴｅ基板上
にＨｇ＋−Ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ結晶を気相成長した。
反応容器内に導入し、圧力制御器２１０と圧力センサ２
２Ｄと排気ポンプ１）を用いて反応容器内の圧力を０．
１気圧の圧力となるようにする。そして高周波誘導コイ
ル８に通電して基板設置台９を加熱し、ＣｄＴｅ基板上
にＨｇ＋−Ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ結晶を気相成長した。
このようにすると、前記反応容器内に導入される水銀の
ような金属に対して反応性の大きいガスが所定の圧力に
高精度に制御されるので、組成、および厚さの安定した
Ｈｇ＋−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅの結晶が形成できる。
ような金属に対して反応性の大きいガスが所定の圧力に
高精度に制御されるので、組成、および厚さの安定した
Ｈｇ＋−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅの結晶が形成できる。
なお、第２図に示した本実施例では、金属と反応し難い
ジメチルカドミウムを収容した蒸発器、並びにジエチル
テルルを収容した蒸発器とも、いずれも蒸発器のガス導
入側に圧力制御器２１Ｂ、 ２１Ｃを配置したが、この
圧力制御器は蒸発器のガス出口側に設けても良い。
ジメチルカドミウムを収容した蒸発器、並びにジエチル
テルルを収容した蒸発器とも、いずれも蒸発器のガス導
入側に圧力制御器２１Ｂ、 ２１Ｃを配置したが、この
圧力制御器は蒸発器のガス出口側に設けても良い。
要するに前記第１図に示したように水銀のような金属と
反応し易い原料液体を収容した水銀蒸発器３では、本発
明のように蒸発器のガス導入側に金属製の高精度に圧力
を制御できる圧力制御器２１Ａを配置することで反応性
に冨むガスの圧力が所定の圧力に高精度に制御できる。
反応し易い原料液体を収容した水銀蒸発器３では、本発
明のように蒸発器のガス導入側に金属製の高精度に圧力
を制御できる圧力制御器２１Ａを配置することで反応性
に冨むガスの圧力が所定の圧力に高精度に制御できる。
以上の説明から明らかなように本発明によれば、化学反
応性に富むガスの圧力が高精度に制御できるので、組成
および厚さの変動の少ない高品質の化合物半導体結晶が
形成できる。
応性に富むガスの圧力が高精度に制御できるので、組成
および厚さの変動の少ない高品質の化合物半導体結晶が
形成できる。
第１図は本発明の装置の原理図、
第２図は本発明の装置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、ＩＡ、ＩＢ、ＩＣ，１０はガス導入管、２Ａ、２Ｂ
、２Ｃ，２Ｄは質量流量制御器、３は水銀蒸発器、４は
ジメチルカドミウム蒸発器、５はジエチルテルル蒸発器
、６は結晶成長用基板、７は反応容器、８は高周波誘導
コイル、９は基板設置台、１０は排気管、１）は排気ポ
ンプ、１２は配管、２１Ａ、 ２１Ｂ、２１Ｃ，２１０
は圧力制御器、２２Ａ、 ２２Ｂ、 ２２Ｃ，２２Ｄは
圧力センサを示す。 第２図 却３図
は従来の装置の構成図である。 図において、 １、ＩＡ、ＩＢ、ＩＣ，１０はガス導入管、２Ａ、２Ｂ
、２Ｃ，２Ｄは質量流量制御器、３は水銀蒸発器、４は
ジメチルカドミウム蒸発器、５はジエチルテルル蒸発器
、６は結晶成長用基板、７は反応容器、８は高周波誘導
コイル、９は基板設置台、１０は排気管、１）は排気ポ
ンプ、１２は配管、２１Ａ、 ２１Ｂ、２１Ｃ，２１０
は圧力制御器、２２Ａ、 ２２Ｂ、 ２２Ｃ，２２Ｄは
圧力センサを示す。 第２図 却３図
Claims (2)
- （１）金属と易反応性の原料液体を収容する蒸発器（３
）内にキャリアガスを流入し、該蒸発器内の原料液体の
成分を担持したキャリアガスを結晶成長用基板（６）を
設置した反応容器（７）内に導入し、該反応容器（７）
内に導入したガスを熱分解する装置に於いて、 前記蒸発器（３）のキャリアガスの流入側に圧力制御器
（２１Ａ）を設け、該圧力制御器で前記キャリアガスの
圧力を大気圧以下に減圧して前記キャリアガスを蒸発器
内に流入するようにしたことを特徴とする気相成長装置
。 - （２）前記金属と易反応性の原料液体を収容した蒸発器
（３）のキャリアガス流入側に圧力制御器（２１Ａ）と
ともに圧力センサ（２２Ａ）を設け、該圧力センサの検
知情報に基づいて圧力制御器（２１Ａ）を所定圧に減圧
制御することを特徴とする請求項（１）記載の気相成長
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11151890A JPH047847A (ja) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11151890A JPH047847A (ja) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | 気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH047847A true JPH047847A (ja) | 1992-01-13 |
Family
ID=14563354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11151890A Pending JPH047847A (ja) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH047847A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5552181A (en) * | 1992-12-21 | 1996-09-03 | Kawasaki Steel Corporation | Method for supplying liquid material and process for forming thin films using the liquid material supplying method |
| WO1999011839A1 (en) * | 1997-09-03 | 1999-03-11 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for monitoring generation of liquid chemical vapor |
| US6475356B1 (en) | 1996-11-21 | 2002-11-05 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for improving sidewall coverage during sputtering in a chamber having an inductively coupled plasma |
-
1990
- 1990-04-25 JP JP11151890A patent/JPH047847A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5552181A (en) * | 1992-12-21 | 1996-09-03 | Kawasaki Steel Corporation | Method for supplying liquid material and process for forming thin films using the liquid material supplying method |
| US6475356B1 (en) | 1996-11-21 | 2002-11-05 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for improving sidewall coverage during sputtering in a chamber having an inductively coupled plasma |
| WO1999011839A1 (en) * | 1997-09-03 | 1999-03-11 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for monitoring generation of liquid chemical vapor |
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