JPH05152350A - 気相エピタキシヤル成長装置 - Google Patents
気相エピタキシヤル成長装置Info
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- JPH05152350A JPH05152350A JP31416291A JP31416291A JPH05152350A JP H05152350 A JPH05152350 A JP H05152350A JP 31416291 A JP31416291 A JP 31416291A JP 31416291 A JP31416291 A JP 31416291A JP H05152350 A JPH05152350 A JP H05152350A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 気相エピタキシャル成長装置に関し、基板上
に均一な組成のHg1-x Cd x Teのエピタキシャル結晶を得
ることを目的とする。 【構成】 反応容器１内に設置され、回転する基板加熱
台２上に載置されたエピタキシャル成長用基板３の面上
にエピタキシャル成長用ガスを吹きつけるガス供給ノズ
ル４を有し、該基板を加熱する手段を備えた装置に於い
て、前記ガス供給ノズル４のガス供給口５をエピタキシ
ャル成長用基板３に近接して配置し、該ガス供給口５の
断面が、前記エピタキシャル成長用基板３の回転中心６
を通過して該基板３の直径上を覆うようにするととも
に、該ガス供給口５の断面形状が略線状の開口部となる
ように形成し、該ガス供給口５の上部にエピタキシャル
成長用ガスを混合するガス混合部12を設けたことで構成
する。
に均一な組成のHg1-x Cd x Teのエピタキシャル結晶を得
ることを目的とする。 【構成】 反応容器１内に設置され、回転する基板加熱
台２上に載置されたエピタキシャル成長用基板３の面上
にエピタキシャル成長用ガスを吹きつけるガス供給ノズ
ル４を有し、該基板を加熱する手段を備えた装置に於い
て、前記ガス供給ノズル４のガス供給口５をエピタキシ
ャル成長用基板３に近接して配置し、該ガス供給口５の
断面が、前記エピタキシャル成長用基板３の回転中心６
を通過して該基板３の直径上を覆うようにするととも
に、該ガス供給口５の断面形状が略線状の開口部となる
ように形成し、該ガス供給口５の上部にエピタキシャル
成長用ガスを混合するガス混合部12を設けたことで構成
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は気相エピタキシャル成長
装置に係り、特に基板面上にエピタキシャル成長用ガス
を吹きつけてエピタキシャル成長するためのガス供給ノ
ズルの構造に関する。
装置に係り、特に基板面上にエピタキシャル成長用ガス
を吹きつけてエピタキシャル成長するためのガス供給ノ
ズルの構造に関する。
【０００２】赤外線検知素子形成用の材料としてエネル
ギーバンドギャップの狭い水銀・カドミウム・テルル
（Hg1-x Cdx Te）の化合物半導体結晶が用いられてお
り、該結晶の組成を均一にして大面積で薄層状態として
得るために、製造が容易なガリウム砒素（GaAs）のよう
な異種基板上にHg1-x Cdx Teを気相エピタキシャル成長
して形成している。
ギーバンドギャップの狭い水銀・カドミウム・テルル
（Hg1-x Cdx Te）の化合物半導体結晶が用いられてお
り、該結晶の組成を均一にして大面積で薄層状態として
得るために、製造が容易なガリウム砒素（GaAs）のよう
な異種基板上にHg1-x Cdx Teを気相エピタキシャル成長
して形成している。
【０００３】
【従来の技術】従来、このような気相エピタキシャル成
長装置として図2(a)に示すように、縦型の石英製の反応
容器１内に、回転するカーボン製の基板加熱台２を設置
し、その上にGaAs等のエピタキシャル成長用基板３を載
置する。
長装置として図2(a)に示すように、縦型の石英製の反応
容器１内に、回転するカーボン製の基板加熱台２を設置
し、その上にGaAs等のエピタキシャル成長用基板３を載
置する。
【０００４】そして該基板３の上方に水素ガスに担持さ
れた水銀ガス、ジメチルCdガス、ジイソプロピルTeガス
を混合したエピタキシャル成長用ガスを供給するための
ガス供給ノズル4A,4B,4C,4D を複数本配置し、このエピ
タキシャル成長用ガスを基板３上に供給する。そして該
反応容器１の周囲に設けた高周波誘導コイル７に通電す
ることで基板加熱台２を加熱し、前記エピタキシャル成
長用ガスを加熱分解してHg1-x Cdx Teのエピタキシャル
結晶を該基板３上に成長している。
れた水銀ガス、ジメチルCdガス、ジイソプロピルTeガス
を混合したエピタキシャル成長用ガスを供給するための
ガス供給ノズル4A,4B,4C,4D を複数本配置し、このエピ
タキシャル成長用ガスを基板３上に供給する。そして該
反応容器１の周囲に設けた高周波誘導コイル７に通電す
ることで基板加熱台２を加熱し、前記エピタキシャル成
長用ガスを加熱分解してHg1-x Cdx Teのエピタキシャル
結晶を該基板３上に成長している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来のエピタキシャル成長装置では、エピタキシャル成長
用基板３の上部の反応容器１内に比較的大きい容量の空
間部があり、この空間部が有るために、ガス供給ノズル
4A,4B,4C,4D より該基板３に到達したエピタキシャル成
長用ガスの一部（即ち該基板３に対して未反応な未反応
ガス）が該基板３より移動して空間部８に流入し、その
ガスが該空間部８内で対流を発生するために、該基板３
表面に於けるガスの流れが安定しない問題がある。
来のエピタキシャル成長装置では、エピタキシャル成長
用基板３の上部の反応容器１内に比較的大きい容量の空
間部があり、この空間部が有るために、ガス供給ノズル
4A,4B,4C,4D より該基板３に到達したエピタキシャル成
長用ガスの一部（即ち該基板３に対して未反応な未反応
ガス）が該基板３より移動して空間部８に流入し、その
ガスが該空間部８内で対流を発生するために、該基板３
表面に於けるガスの流れが安定しない問題がある。
【０００６】また上記のようにガス供給ノズル4A,4B,4
C,4D を配置した構造であると、ガス供給ノズル4A,4B,4
C,4D の先端部のガス供給口5A,5B,5C,5D よりエピタキ
シャル成長用基板３に供給されるガスの分布は点線Ａに
示すようになり、更に詳細に示すと図2(c)に示すように
供給されたガスがガス供給口5Aよりx,y,z,w のように四
方に拡がってガスが拡散して供給される。
C,4D を配置した構造であると、ガス供給ノズル4A,4B,4
C,4D の先端部のガス供給口5A,5B,5C,5D よりエピタキ
シャル成長用基板３に供給されるガスの分布は点線Ａに
示すようになり、更に詳細に示すと図2(c)に示すように
供給されたガスがガス供給口5Aよりx,y,z,w のように四
方に拡がってガスが拡散して供給される。
【０００７】そしてそのエピタキシャル成長用基板３の
表面に供給されるエピタキシャル成長用ガスの分布は、
図2(b)に示す基板の回転中心６に対して対称と成らず
に、上記したガスが拡散して供給されるので、楕円a,b
状に供給される傾向にある。
表面に供給されるエピタキシャル成長用ガスの分布は、
図2(b)に示す基板の回転中心６に対して対称と成らず
に、上記したガスが拡散して供給されるので、楕円a,b
状に供給される傾向にある。
【０００８】このように従来の装置ではエピタキシャル
成長用ガスは、エピタキシャル成長用基板の回転中心６
に対して同心円状に供給されなくなり、そのため、エピ
タキシャル成長用基板上には回転中心を基にして基板上
の全面に渡って均一な組成、均一な厚さのエピタキシャ
ル結晶が形成されない問題がある。
成長用ガスは、エピタキシャル成長用基板の回転中心６
に対して同心円状に供給されなくなり、そのため、エピ
タキシャル成長用基板上には回転中心を基にして基板上
の全面に渡って均一な組成、均一な厚さのエピタキシャ
ル結晶が形成されない問題がある。
【０００９】この問題を解決するには出来る丈、ガス供
給ノズル4A,4B,4C,4D 間のピッチを狭くして多数本のガ
ス供給ノズルを配置する必要があるが、このようにする
と、ガス供給口5A,5B,5C,5D より供給されたガスが、エ
ピタキシャル成長用基板３に当たって該基板表面で渦流
を生じることになり、基板３上に於けるガス流が安定し
ない。
給ノズル4A,4B,4C,4D 間のピッチを狭くして多数本のガ
ス供給ノズルを配置する必要があるが、このようにする
と、ガス供給口5A,5B,5C,5D より供給されたガスが、エ
ピタキシャル成長用基板３に当たって該基板表面で渦流
を生じることになり、基板３上に於けるガス流が安定し
ない。
【００１０】またこのようにガス供給ノズル4A,4B,4C,4
D を多数本配置すると、このガス供給ノズル4A,4B,4C,4
D に対応して流量計やガス流量の制御バルブを必要と
し、装置構成が複雑で高価なものとなる欠点がある。
D を多数本配置すると、このガス供給ノズル4A,4B,4C,4
D に対応して流量計やガス流量の制御バルブを必要と
し、装置構成が複雑で高価なものとなる欠点がある。
【００１１】本発明は上記した問題点を除去し、簡単な
ガス供給ノズルの構造で基板上の全面に均一にガスが供
給出来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。
ガス供給ノズルの構造で基板上の全面に均一にガスが供
給出来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。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の気相エピタキシ
ャル成長装置は、請求項１に示すように、ガス供給ノズ
ルのガス吹き出し口をエピタキシャル成長用基板に近接
して配置し、該ガス吹き出し口の断面が、前記エピタキ
シャル成長用基板の回転中心を通過して該基板の直径上
に対向するようにするとともに、該断面の形状が略線状
の開口部となるように断面積を小さく絞って形成し、該
ガス供給口の上部にエピタキシャル成長用ガスを混合す
るガス混合部を設けたことを特徴とする。
ャル成長装置は、請求項１に示すように、ガス供給ノズ
ルのガス吹き出し口をエピタキシャル成長用基板に近接
して配置し、該ガス吹き出し口の断面が、前記エピタキ
シャル成長用基板の回転中心を通過して該基板の直径上
に対向するようにするとともに、該断面の形状が略線状
の開口部となるように断面積を小さく絞って形成し、該
ガス供給口の上部にエピタキシャル成長用ガスを混合す
るガス混合部を設けたことを特徴とする。
【００１３】また請求項２に示すように、前記ガス供給
ノズルが、平板状部材を間隔を狭くして貼り合わせて形
成され、略線状のガス吹き出し口の反対側にエピタキシ
ャル成長用ガスを混合するための混合部を有し、該混合
部に一本、または複数本のエピタキシャル成長用ガスを
供給するガス導入管が接続されていることを特徴とする
ものである。
ノズルが、平板状部材を間隔を狭くして貼り合わせて形
成され、略線状のガス吹き出し口の反対側にエピタキシ
ャル成長用ガスを混合するための混合部を有し、該混合
部に一本、または複数本のエピタキシャル成長用ガスを
供給するガス導入管が接続されていることを特徴とする
ものである。
【００１４】
【作用】本発明の気相エピタキシャル成長装置は、ガス
供給ノズルの先端部のガス供給口が略線状となる程度に
狭い断面積を有するように形成され、さらにそのガス供
給口が基板の回転中心を通ってエピタキシャル成長用基
板の直径上を覆う構造となっており、このガス供給口よ
りガスをエピタキシャル成長用基板上に供給すると、該
基板上に基板の回転中心を通過して直径上を覆うよう
に、垂直方向に薄い膜状と成ってエピタキシャル成長用
ガスが供給される。そしてエピタキシャル成長用基板を
回転することで、該基板の全面に渡って均一な濃度のエ
ピタキシャル成長用ガスが供給され、該基板の全領域上
に均一な組成のエピタキシャル結晶が成長する。
供給ノズルの先端部のガス供給口が略線状となる程度に
狭い断面積を有するように形成され、さらにそのガス供
給口が基板の回転中心を通ってエピタキシャル成長用基
板の直径上を覆う構造となっており、このガス供給口よ
りガスをエピタキシャル成長用基板上に供給すると、該
基板上に基板の回転中心を通過して直径上を覆うよう
に、垂直方向に薄い膜状と成ってエピタキシャル成長用
ガスが供給される。そしてエピタキシャル成長用基板を
回転することで、該基板の全面に渡って均一な濃度のエ
ピタキシャル成長用ガスが供給され、該基板の全領域上
に均一な組成のエピタキシャル結晶が成長する。
【００１５】またこのガス供給口をエピタキシャル成長
用基板の面上に近接して配置すると従来のようにガス供
給ノズル上に空間部も形成されず、未反応のガスがエピ
タキシャル成長用基板上で対流をおこして該基板上のガ
ス流が不安定となる現象が解消される。
用基板の面上に近接して配置すると従来のようにガス供
給ノズル上に空間部も形成されず、未反応のガスがエピ
タキシャル成長用基板上で対流をおこして該基板上のガ
ス流が不安定となる現象が解消される。
【００１６】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例に付き詳
細に説明する。図１に示すように、本発明の気相エピタ
キシャル成長装置は、水銀を担持した水素ガス、ジメチ
ルCdを担持した水素ガス、ジイソプロピルTeを担持した
水素ガスを混合したエピタキシャル成長用ガスが通過す
るガス導入管11A,11B,11C,11Dに接続するガス混合部12
を有する。
細に説明する。図１に示すように、本発明の気相エピタ
キシャル成長装置は、水銀を担持した水素ガス、ジメチ
ルCdを担持した水素ガス、ジイソプロピルTeを担持した
水素ガスを混合したエピタキシャル成長用ガスが通過す
るガス導入管11A,11B,11C,11Dに接続するガス混合部12
を有する。
【００１７】このガス導入管11A,11B,11C,11D は本実施
例のように複数本設けても良く、或いは一本でも良い。
このガス混合部12の下部はエピタキシャル成長用基板３
の回転中心６を通過し、該基板３の直径上を覆うような
線状の狭いガス供給口５を有するように成っており、こ
れらガス混合部12とガス供給口５を含む本発明のガス供
給ノズル４は、対向する２枚の石英板を、特にガス供給
口５で間隙が狭くなるように貼り合わせて形成されてい
る。そしてこのガスの供給口の寸法t は1 〜2mm 程度と
極めて狭くして形成する。
例のように複数本設けても良く、或いは一本でも良い。
このガス混合部12の下部はエピタキシャル成長用基板３
の回転中心６を通過し、該基板３の直径上を覆うような
線状の狭いガス供給口５を有するように成っており、こ
れらガス混合部12とガス供給口５を含む本発明のガス供
給ノズル４は、対向する２枚の石英板を、特にガス供給
口５で間隙が狭くなるように貼り合わせて形成されてい
る。そしてこのガスの供給口の寸法t は1 〜2mm 程度と
極めて狭くして形成する。
【００１８】上記ガス混合部12の断面積は、ガス供給口
５の断面積より大となるように形成し、その部分で導入
されたエピタキシャル成長用ガスが対流に依って充分混
合するようにする。前記ガス供給ノズル４のガス供給口
５の位置は、エピタキシャル成長用基板３に当たったガ
スが上部で対流等の現象を生じないようにするため、該
基板３に出来るだけ接近して配置するのが望ましい。
５の断面積より大となるように形成し、その部分で導入
されたエピタキシャル成長用ガスが対流に依って充分混
合するようにする。前記ガス供給ノズル４のガス供給口
５の位置は、エピタキシャル成長用基板３に当たったガ
スが上部で対流等の現象を生じないようにするため、該
基板３に出来るだけ接近して配置するのが望ましい。
【００１９】また上記ガス供給ノズル４が基板加熱台２
を跨ぐようにして設置されているのは、エピタキシャル
成長用基板３の端部に供給されたガスがその部分で渦流
を発生するのを防止するためにこのようにしている。
を跨ぐようにして設置されているのは、エピタキシャル
成長用基板３の端部に供給されたガスがその部分で渦流
を発生するのを防止するためにこのようにしている。
【００２０】このような本発明のガス供給ノズル４によ
れば、エピタキシャル成長用ガスがエピタキシャル成長
用基板３の回転中心６を通過して、該基板３の直径上を
総て覆って薄い膜状に成って供給されるので、該基板３
の直径上の位置に於いて均一な濃度でエピタキシャル成
長用ガスが供給される。
れば、エピタキシャル成長用ガスがエピタキシャル成長
用基板３の回転中心６を通過して、該基板３の直径上を
総て覆って薄い膜状に成って供給されるので、該基板３
の直径上の位置に於いて均一な濃度でエピタキシャル成
長用ガスが供給される。
【００２１】そしてこのエピタキシャル成長用基板３を
回転することで、この薄い膜状に供給されたエピタキシ
ャル成長用ガスが、該基板３の回転中心６を通過して該
基板３の全面に供給されるので均一な組成のエピタキシ
ャル結晶が形成される。
回転することで、この薄い膜状に供給されたエピタキシ
ャル成長用ガスが、該基板３の回転中心６を通過して該
基板３の全面に供給されるので均一な組成のエピタキシ
ャル結晶が形成される。
【００２２】なお、図の13は基板加熱台２を回転するた
めの回転軸、図の14は反応後のエピタキシャル成長用ガ
スを排出するガス排出管である。例えば、この装置を用
いて、該反応容器１内に供給するエピタキシャル成長用
ガスの総流量を１リットル／min とし、水銀の分圧を1.
0 ×10-5気圧、ジイソプロピルテルルの分圧を1.0 ×10
-5気圧、ジメチルCdの分圧を2.0 ×10-5気圧とし、成長
時の基板温度を350 ℃とし、３インチのGaAs基板上にHg
1-x Cdx Te結晶をエピタキシャル成長した処、エピタキ
シャル成長用基板の全領域に渡ってx 値の変動値がΔｘ
＝±0.001 の高品質なHg1-x Cdx Te(x＝0.2)のエピタキ
シャル結晶が得られた。
めの回転軸、図の14は反応後のエピタキシャル成長用ガ
スを排出するガス排出管である。例えば、この装置を用
いて、該反応容器１内に供給するエピタキシャル成長用
ガスの総流量を１リットル／min とし、水銀の分圧を1.
0 ×10-5気圧、ジイソプロピルテルルの分圧を1.0 ×10
-5気圧、ジメチルCdの分圧を2.0 ×10-5気圧とし、成長
時の基板温度を350 ℃とし、３インチのGaAs基板上にHg
1-x Cdx Te結晶をエピタキシャル成長した処、エピタキ
シャル成長用基板の全領域に渡ってx 値の変動値がΔｘ
＝±0.001 の高品質なHg1-x Cdx Te(x＝0.2)のエピタキ
シャル結晶が得られた。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の気相エピタ
キシャル成長装置によれば、エピタキシャル成長用基板
の全面に渡ってx 値の変動の少ない高品質のHg1-x Cdx
Teのエピタキシャル結晶が得られ、該結晶を用いて赤外
線検知素子を形成すると高信頼度の赤外線検知素子が得
られる効果がある。
キシャル成長装置によれば、エピタキシャル成長用基板
の全面に渡ってx 値の変動の少ない高品質のHg1-x Cdx
Teのエピタキシャル結晶が得られ、該結晶を用いて赤外
線検知素子を形成すると高信頼度の赤外線検知素子が得
られる効果がある。
【図１】 本発明の気相エピタキシャル成長装置の説明
図である。
図である。
【図２】 従来の装置の説明図である。
1 反応容器 2 基板加熱台 3 エピタキシャル成長用基板( 基板) 4,4A,4B,4C,4D ガス供給ノズル 5,5A,5B,5C,5D ガス供給口 6 回転中心 11A,11B,11C,11D ガス導入管 12 ガス混合部 13 回転軸 14 ガス排出管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西野 弘師 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 反応容器(1) 内に設置され、回転する基
板加熱台(2) 上に載置されたエピタキシャル成長用基板
(3) の面上にエピタキシャル成長用ガスを吹きつけるガ
ス供給ノズル(4) を有し、該基板を加熱する手段を備え
た装置に於いて、 前記ガス供給ノズル(4) のガス供給口(5) をエピタキシ
ャル成長用基板(3) に近接して配置し、該ガス供給口
(5) の断面が、前記エピタキシャル成長用基板(3) の回
転中心(6) を通過して該基板(3) の直径上を覆うように
するとともに、該ガス供給口(5) の断面形状が略線状の
開口部となるように形成し、該ガス供給口(5) の上部に
エピタキシャル成長用ガスを混合するガス混合部(12)を
設けたことを特徴とする気相エピタキシャル成長装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のガス供給ノズル(4) が、
平板状部材を間隔を狭くして貼り合わせて形成され、略
線状のガス供給口(5) の反対側にエピタキシャル成長用
ガスを混合するためのガス混合部(12)を有して該基板
(3) の回転中心を通過して直径上に薄い膜状にエピタキ
シャル成長用ガスが供給されるようにし、前記ガス混合
部(12)に一本、または複数本のエピタキシャル成長用ガ
スを供給するガス導入管(11A,11B,11C,11D) が接続され
て成ることを特徴とする気相エピタキシャル成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31416291A JPH05152350A (ja) | 1991-11-28 | 1991-11-28 | 気相エピタキシヤル成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31416291A JPH05152350A (ja) | 1991-11-28 | 1991-11-28 | 気相エピタキシヤル成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05152350A true JPH05152350A (ja) | 1993-06-18 |
Family
ID=18049992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31416291A Withdrawn JPH05152350A (ja) | 1991-11-28 | 1991-11-28 | 気相エピタキシヤル成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05152350A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016067381A1 (ja) * | 2014-10-29 | 2016-05-06 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | ガス噴射装置 |
| WO2016067379A1 (ja) * | 2014-10-29 | 2016-05-06 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 成膜装置へのガス噴射装置 |
-
1991
- 1991-11-28 JP JP31416291A patent/JPH05152350A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016067381A1 (ja) * | 2014-10-29 | 2016-05-06 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | ガス噴射装置 |
| WO2016067379A1 (ja) * | 2014-10-29 | 2016-05-06 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 成膜装置へのガス噴射装置 |
| JPWO2016067379A1 (ja) * | 2014-10-29 | 2017-04-27 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 成膜装置へのガス噴射装置 |
| JPWO2016067381A1 (ja) * | 2014-10-29 | 2017-04-27 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | ガス噴射装置 |
| KR20170054495A (ko) * | 2014-10-29 | 2017-05-17 | 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 | 성막 장치에의 가스 분사 장치 |
| CN107075677A (zh) * | 2014-10-29 | 2017-08-18 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 气体喷射装置 |
| CN107075676A (zh) * | 2014-10-29 | 2017-08-18 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 针对成膜装置的气体喷射装置 |
| CN107075676B (zh) * | 2014-10-29 | 2019-08-02 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 针对成膜装置的气体喷射装置 |
| CN107075677B (zh) * | 2014-10-29 | 2019-08-02 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 气体喷射装置 |
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