JPH05226252A - 気相成長装置および該装置を用いた気相成長方法 - Google Patents

気相成長装置および該装置を用いた気相成長方法

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JPH05226252A
JPH05226252A JP2368192A JP2368192A JPH05226252A JP H05226252 A JPH05226252 A JP H05226252A JP 2368192 A JP2368192 A JP 2368192A JP 2368192 A JP2368192 A JP 2368192A JP H05226252 A JPH05226252 A JP H05226252A
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JP
Japan
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substrate
reaction vessel
substrate support
material gas
raw material
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Withdrawn
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JP2368192A
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English (en)
Inventor
Akira Sawada
亮 澤田
Koji Ebe
広治 江部
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 気相成長装置および該装置を用いた気相成長
方法に関し、複数種類の原料ガスを用いて多層構造に組
成の異なる結晶を気相成長する際、直前に気相成長した
際に用いた原料ガスと、その直後に気相成長する際に用
いる原料ガス同士が互いに混合しないようにした装置、
および方法の提供を目的とする。 【構成】 基板4を載置し、該基板4を加熱する基板支
持台3を収容した反応容器1内に原料ガスを導入し、該
基板4を加熱して前記反応容器1内に導入された原料ガ
スを加熱分解し、該加熱分解した原料ガスの成分を基板
4上に付着させる装置に於いて、前記基板支持台3に上
下に移動する上下移動機構12を付設し、該基板4の表面
と前記反応容器1の上部内壁面1Aとの間の距離を可変に
制御できるようにして構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は気相成長装置および気相
成長方法に係り、特に複数種類の原料ガスを用いて気相
成長する際に、これ等の複数の原料ガスが反応容器内で
混合しないようにした気相成長装置および気相成長方法
に関する。
【0002】赤外線検知素子の形成材料として、水銀・
カドミウム・テルル(Hg1-x Cdx Te)のようなエネルギ
ーバンドギャップの狭い化合物半導体結晶が従来より用
いられており、この結晶を検知素子形成材料として都合
の良いように大面積で、かつ薄層状態に形成する方法と
してサファイア、或いはガリウム砒素( GaAs) 基板上に
カドミウムテルル(CdTe)層をバッファ層として気相成
長法で予め形成し、このCdTe層のバッファ層上にHg1-x
Cdx Te結晶を気相成長法で形成している。
【0003】
【従来の技術】このような結晶を成長するための従来の
気相成長装置に付いて述べる。図3に示すように従来の
気相成長装置は、ジメチルカドミウム、或いはジイソプ
ロピルテルルのような原料ガスを反応容器1内に導入す
るガス導入管2を備えた該容器1内に、カーボン製で回
転可能な基板支持台3が設置され、その上にサファイ
ア、或いはGaAs等の気相成長用の基板4が載置されてい
る。
【0004】そしてこの反応容器1の側面には、基板支
持台3を加熱するための高周波誘導加熱用のコイル5が
設置されている。そして該容器1の下部は円板状のフラ
ンジ6上に設置され、該フランジ6には反応容器1内の
残留ガスを排気するための排気管7が設けられている。
【0005】このような気相成長装置を用いて基板4上
に前記したCdTe層を気相成長する場合、該基板支持台3
上に気相成長用の基板4を載置した後、該排気管7に連
なる真空ポンプにて反応容器1内を排気し、上記ガス導
入管2より水素ガスに担持されたジイソプロピルテルル
ガスを導入し、高周波誘導加熱用のコイル5に通電する
ことで該基板支持台3を加熱し、その上の基板4を加熱
し、基板4上にTe層を1原子層の厚さだけ気相成長す
る。
【0006】次いでジイソプロピルテルルガスの供給を
停止し、排気管7より反応容器1内に残留しているジイ
ソプロピルテルルガスを排気した後、ガス導入管2より
水素ガスに担持されたジメチルカドミウムガスを反応容
器1内に導入して、基板4上に前記したようにしてCd層
を1原子層の厚さだけ気相成長する。
【0007】そしてこの工程を複数回繰り返して基板4
上にTe層、Cd層を所定の厚さに交互に成長することで、
基板上に結晶性の良好なCdTeのバッファ層を形成してい
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のこの
ような気相成長装置においては、基板4上にTe層を所定
の厚さに成長した後、原料ガスを切り換えてCd層を成長
する場合、Te層形成用のジイソプロピルテルルガスと混
合しないようにするため、反応容器1内に残留している
ジイソプロピルテルルガスを該反応容器1内より排気す
る必要があり、この排気に長時間を要する問題がある。
【0009】また上記した方法と別に、例えば、基板上
にCdTe層とテルル化亜鉛(ZnTe) 層を1原子層ずつ、交
互に積層してCdTeとZnTeの超格子構造を形成する場合に
は、この容器内に残留しているガスを排気するのに長時
間を要すると、この超格子構造の結晶を成長するのに多
大の時間を必要とする欠点がある。
【0010】本発明は上記した問題点を解決し、反応容
器内に残留している原料ガスを短時間に容易に排気でき
るようにして、原料ガス同士が互いに混合しないように
して、組成や構成成分が所望の値に制御された高信頼度
の結晶が、基板上に気相成長できるようにした気相成長
装置、およびその成長方法の提供を目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の気相成長装置
は、請求項1に示すように基板を載置し、該基板を加熱
する基板支持台を収容した反応容器内に原料ガスを導入
し、該基板を加熱して前記反応容器内に導入された原料
ガスを加熱分解し、該加熱分解した原料ガスの成分を基
板上に付着させる装置に於いて、前記基板支持台に上下
に移動する上下移動機構を付設し、該基板支持台表面と
前記反応容器の上部内壁面の距離を可変に制御できるよ
うにしたことを特徴とするものである。
【0012】また本発明の気相成長方法は請求項2に示
すように、前記基板支持台を上部方向に移動して、該基
板支持台と反応容器の上部内壁面間の距離を小さくした
場合には、原料ガスの反応容器への供給を停止して気相
成長後の原料ガスを反応容器内より排気し、該基板支持
台を下部方向に移動して基板支持台と反応容器の上部内
壁面の距離を大きくした場合には該反応容器内に原料ガ
スを供給して、該原料ガスを加熱分解して基板上に原料
ガス成分の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。
【0013】
【作用】本発明の気相成長装置は、上記基板支持台に連
なり、該基板支持台を回転するシャフトにカム機構等を
付設してこの基板支持台を上下に移動可能できるような
構造とする。そしてこの基板支持台が上部に移動して基
板加熱台と反応容器の上部内壁面の間の距離が短い時に
は、原料ガスの供給を停止して該反応容器より該容器内
に残留している原料ガスが排気されるようにし、基板支
持台が下部に移動して基板支持台と反応容器の上部内壁
面との間の距離が増加した時点では、原料ガスが反応容
器内に導入されるようにして基板上に結晶が気相成長で
きるようにする。
【0014】このようにすると反応容器1がシリンダ、
基板支持台3がピストンのような働きをして、気相成長
後の不要な原料ガスを排気する場合、原料ガスの排気が
困難な基板支持台より上部の空間部の容積が小さく成る
ので、この容積が小さく成った分だけ、排気の効率が上
がり、反応容器内に残留している不要な原料ガスが反応
容器の外部に、短時間で排気されるようになり、特にZn
Te層とCdTe層を1原子層づつ気相成長して超格子構造を
形成する場合、本発明の装置、および方法によって結晶
成長に要する時間が短縮される効果がある。
【0015】
【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は本発明の気相成長装置の説明図で
ある。図示するように、本発明の装置が従来の装置と異
なる点は、基板支持台3を回転するシャフト11に端辺カ
ム12のような上下機構を付設した点にある。この端辺カ
ム12は回転可能に成っており、内部が中空の円筒状部材
で垂直方向の高さが異なる端辺上をシャフト11の下端部
が移動するようになり、これによって基板支持台3が上
下に移動可能となり、該基板支持台3上に設置した気相
成長用の基板4と反応容器1の上部内壁面1Aとの間の距
離が変動するようになり、基板4上の空間部13の容積が
可変になる。
【0016】また、このシャフト11には該基板支持台3
を回転するためのギア等による回転機構14も設置されて
いる。前記したシャフト11と基板支持台3は一体的な構
造として図示したが、例えばシャフト11は石英製、基板
支持台3はカーボン製として別個に形成し、基板支持台
3の底部に窪みを設け、この窪みの中にシャフト11を嵌
め込む構造を採っても良い。
【0017】この反応容器1の直径は例えば約80〜85mm
程度で円筒状を呈しており、この内部に設置された基板
支持台3上には、直径が例えば約3インチの気相成長用
のサファイア、或いはGaAsの基板4が載置されている。
またこの反応容器1は円板状のフランジ6上に設置さ
れ、このフランジ6には反応容器1内の気相成長後の不
要な原料ガスを排気するための排気管7が設置されてい
る。また反応容器1の側面には基板支持台3を加熱する
ための高周波誘導加熱用のコイル5が設置されている。
【0018】そして原料ガスの供給を行っている時に
は、基板支持台3と反応容器1の上部内壁面1Aの間の距
離は20mm程度に保ち、原料ガスの供給を停止して反応容
器1内を排気している場合は2 〜3 mmの寸法に成るよう
に調節する。
【0019】このような本発明の装置を用いて基板上に
Te層とCd層とを交互に成長する場合に付いて述べる。図
2(a)に示すように、基板4上にTe層を気相成長する場合
には、予め反応容器1内を排気した後、排気管7に設け
た排気バルブ15を閉じてガス導入管2より水素ガスに担
持されたジイソプロピルテルルガスを反応容器1内に導
入する。
【0020】そして基板4の表面と反応容器1の上部内
壁面1Aとの間の寸法を20mm程度に保ち、高周波誘導加熱
用のコイル5に通電して基板支持台3を加熱し、該基板
4上にTe層を所定の厚さに形成する。
【0021】次いで図2(b)に示すように、容器内に残留
しているジイソプロピルテルルガスを排気するには、前
記したガス導入管2より原料ガスの供給を停止し、基板
支持台3を前記したカム等の上下機構を用いて上部方向
に移動し、基板4の表面と反応容器1の上部内壁面1Aと
の間の距離を2 〜3mm の寸法に保つ。
【0022】このようにすると、基板支持台3の周囲よ
り、該基板支持台3を加熱する高周波誘導加熱用のコイ
ル5が位置しなくなるので、基板支持台3の温度は降下
するようになる。
【0023】次いで排気バルブ15を開放にして反応容器
1の底部より反応容器1内に残留しているジイソプロピ
ルテルルガスを排気する。このようにすると、排気が困
難な基板4上と反応容器1の上部内壁面1A間の空間部の
容積が減少するので、排気効率が高まり、容易に反応容
器1内に残留している不要な原料ガスが短時間で排気さ
れる。
【0024】次いで該基板4上にCd層を気相成長するに
は、前記した図2(a)に示すように基板支持台3を下部方
向に移動し、排気バルブ15を閉じてジメチルカドミウム
ガスを反応容器1内に導入する。すると基板支持台3の
周囲に高周波誘導加熱用のコイル5が位置するようにな
り、基板支持台3が加熱されるので、前記反応容器1内
に導入されたジメチルカドミウムガスを熱分解して、基
板4上にCd層を前記したTe層の上に所定の厚さで成膜す
る。
【0025】次いで前記した図2(b)に示すように、基板
支持台3を上部に移動して排気バルブ15を開放にし、基
板4上と反応容器1の上部内壁面1Aの間の距離を小さく
して反応容器1内に残留しているジメチルカドミウムガ
スを排気する。
【0026】このような工程を繰り返すことで、基板4
上にTe層とCd層が交互に原子層の寸法で他の成分が混合
しない状態で形成されるので、高品質のTe層とCd層が形
成され、基板上に高品質のCdTe層より成るバッファ層が
形成できる。
【0027】以上述べたように、本発明の装置および方
法によると、反応容器1内に残留している気相成長後の
不要な原料ガスが短時間に容易に排気されるので、異な
る原料ガスを用いて気相成長する際に原料ガス同士が混
合せず、組成や、成分が所定の値に制御された高信頼度
の気相成長による結晶が得られる。
【0028】また本実施例の他にCdTe結晶とZnTe結晶を
一原子層づつ形成してCdTeとZnTeの超格子構造を形成す
る場合は、本発明の装置および方法は原料ガス同士が混
合しないので効果的である。
【0029】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の装置および
方法に依ると極めて短時間に反応容器内の原料ガスを確
実に切替えることが可能となり、短時間に構成原子の異
なる結晶を多層構造に形成することが可能であり、CdTe
層、或いはCdTe層とZnTe層が交互に複数層形成された超
格子構造を短時間に、確実に形成することが可能となる
効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の装置の説明図である。
【図2】 本発明の装置の動作の説明図である。
【図3】 従来の装置の説明図である。
【符号の説明】
1 反応容器 1A 上部内壁面 2 ガス導入管 3 基板支持台 4 基板 5 コイル 6 フランジ 7 排気管 11 シャフト 12 端辺カム 13 空間部 14 回転機構 15 排気バルブ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板(4) を載置し、該基板(4) を加熱す
    る基板支持台(3) を収容した反応容器(1) 内に原料ガス
    を導入し、該基板(4) を加熱して前記反応容器(1) 内に
    導入された原料ガスを加熱分解し、該加熱分解した原料
    ガスの成分を基板(4) 上に付着させる装置に於いて、 前記基板支持台(3) に上下に移動する上下移動機構(12)
    を付設し、該基板(4)の表面と前記反応容器(1) の上部
    内壁面(1A)との間の距離を可変に制御できるようにした
    ことを特徴とする気相成長装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の基板支持台(3) を上部方
    向に移動して、該基板支持台(3) の表面と反応容器(1)
    の上部内壁面(1A)との間の距離を小さくした時点で、原
    料ガスの反応容器(1) への供給を停止して気相成長後の
    原料ガスを反応容器(1) 内より排気し、該基板支持台
    (3) を下部方向に移動して基板支持台(3) の表面と反応
    容器(1) の上部内壁面(1A)との距離を大きくした時点
    で、該反応容器(1) 内に原料ガスを供給して、該原料ガ
    スを加熱分解して基板(4) 上に原料ガス成分の結晶を気
    相成長するようにしたことを特徴とする気相成長方法。
JP2368192A 1992-02-10 1992-02-10 気相成長装置および該装置を用いた気相成長方法 Withdrawn JPH05226252A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997033305A1 (fr) * 1996-03-09 1997-09-12 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Monocristal de silicium et processus de production d'un film fin de silicium monocristallin
US5695568A (en) * 1993-04-05 1997-12-09 Applied Materials, Inc. Chemical vapor deposition chamber
US6210483B1 (en) 1997-12-02 2001-04-03 Applied Materials, Inc. Anti-notch thinning heater
JP2009512206A (ja) * 2005-10-11 2009-03-19 アビザ テクノロジー リミティド 容積式ポンプ・チャンバー

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5695568A (en) * 1993-04-05 1997-12-09 Applied Materials, Inc. Chemical vapor deposition chamber
WO1997033305A1 (fr) * 1996-03-09 1997-09-12 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Monocristal de silicium et processus de production d'un film fin de silicium monocristallin
US6210483B1 (en) 1997-12-02 2001-04-03 Applied Materials, Inc. Anti-notch thinning heater
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Effective date: 19990518