JPS58190893A - 液相エピタキシヤル成長方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液相エピタキシャル成長り法の改良に関するも
のである。

（ｂ）　　技術の背景 赤外線検知素子のような光電変換素子の材料として水鐵
、カドミウム、テルル（−［ｆｇｌ−エ０ｄｘＴｅ　）
のようなエネルギーギャップの狭い化合物半導体結Ｍ１
が用いられている。

このような化合物半導体結晶を素子形成に都合が良いよ
うに大面積で力・つ助層の１に態でイ静るようにするた
め・比較的大面積の単納品が得られやすいカドミウム−
テルル（Ｏｄ’Ｉ’ｅ　）の小結品を基板として用い、
その上に１−１ｇ、−ｘＯｄＸ’ｒ’ｅの結晶層を）液
相エピタキシャル成長方法によって形成する方法が取ら
れている。

（Ｃ）　　従来技術と問題点 従来のこのような液相エピタキシャル成長方法について
第１図をＮ■いながら説明する。

第１図は従来の液相エピタキシャル成長方法に用いる装
置の断面図で、直方体形状のカーボンよ２とをそれぞれ
埋設′する凹ＰｊＴ３および４を有する支持台５とその
上をスライドして移動し直方体形状のカーボンよりなり
、基板上に形成すべきＨｇ１−エＣｄｘＴｅの結晶層の
形成材料の液相６を収容する貫通孔状の液だめ７を有す
るスライド部材８とよりなっている。

このような液相エピタキシャル成長装置の支持台の凹所
８，４に０ｄＴｅの基板１とＣｄＴｅのダミー用薄板２
とをそれぞれ埋設する。一方スライド部材の液だめ７に
は基板上に形成すべき■ｇ１．−ＸＣｄＸＴｅの材料を
収容した状態で前記エピタキシャル成長装Ｍを水素（Ｈ
２）ガス雰囲気内の反応管中に挿入し、該反応管を例え
ば５００°Ｃの温度に加熱して液だめ内の材料を溶融す
る。

その後スライド部材を矢印Ａ方向に移動させダミー用薄
板２上に液ため７を設置して、液だめ７内の液相の組成
を飽和させたのち、更にスライド部材を矢印Ａ方向に移
動させて基板１上に液だめ７を設置し加熱炉の温度を下
降させながら基板上にＨｇ１−エＱｄ、Ｔｅの結晶層を
液相エピタキシャル成長させていた。

しかしこのような従来の方法では基板上にエピタキシャ
ル層を形成後、エピタキシャル層の成長を停止させるた
めに更にスライド部材を矢印Ａ方向に移動させる際に、
スライド部材のカーボンの底部に付着した固形物等があ
ると、基板上をこするために基板表面に傷がついたり、
あるいけ液だれず液だめ内に入り込んで、そのため基板
表面が冷却されず基板上に結晶層が効率良く形成されな
い不都合を生じていた。

また支持台に埋設すべき基板１の表向が支持台業に固唾
をきたす等欠点が多い。

（ｄ）　　発明の目的 本発明はＦ述した欠点を除去Ｌ、エピタキシャル成長の
停止ト時に基板］二に慟が発生しないようなまた基板の
厚さを精度良く研磨して制御しなくても済むような、ま
た基板上を発生した擬固熱が通過するような新規な液相
エピタキシャル成長方法の提供を目的とするものである
。

（ｅ）　　発明の構成 かかる目的を達成するための本発明の液相エピタキシャ
ル成長方法は、基板を設置する貫通孔と該貫通孔中で前
記基板を上下方向に移動させ得る手段を有する上部部材
、および該上部部材に対して相対的にスライドして移動
し、基板上に形成すべき結晶層の液相を収容する凹所を
設けた下部部材とよりなり、前記基板を設置した貫通孔
の直下に下ｔｇＳ部材の凹所が合致するように上部部材
もしくは下ｍ　部材をスライドさせて移動し、前記基板
を下降させて下部部材の凹所内の液相に基板下面を接触
させ、その後ｎＪ記上部部材と’Ｆ　ｆｊＡｓ材とを加
熱する加熱炉のｍ度を低下させて基板下向に結晶層をエ
ピタキシャル成長させた後、前記基板を上昇させてエピ
タキシャル成長を停止させること（ｆ）　　発明の実確
例 以下図面を用いて本発明の一実施例につき詳細［説明す
る。

第２図より第４図までは本発明の方法を用いて基板上ｒ
Ｃエピタキシャル成長させる際の各工程における装置の
断１ｍ図を示している。

まず第２図に示すように本発明の方法に用いる液相エピ
タキシャル成長装置は直方体形状のカーボンよりなる上
１ｆｉ１（部材１１にＯｄ’ｌ’ｅの基板１２を収容す
る方形の貫通孔１３と基板」二に形成すべきＨｇ１−ｘ
ｏｄｘＴｅの結晶層形成用の液相のうち、成長するのに
余分な液相を収容する方形の貫通孔１４を有している。

前記基板化を収容する方形の貫通孔Ｌ３の内壁面に内接
するように先端部Ｂに基板化を設置するための突起を設
けたカーボンよりなる枠状部材１５が設けられ、この枠
状部材１５は上部部材１１を貫通して外部へ長く延びる
石英棒１６と結合されている。

そしてこの石英棒はカム機構と連動して移動し枠いる。

また一方前記上部部材１１に対してスライドして移動す
る面、方体形状のカーボンよりなる下部バ１く材１７に
は基板上に形成すべきＨｇ、　、−ｘＣｄ　ＸＴ　ｅの
液相を収答するための直方体形状の凹所１８が役けられ
ている。

このような製置を用いてＱｄＴｅの基板、ＦにＨｇ１−
ＸＣｄＸＴｅの結晶層を形成する際、まず第２図のＬ線
部材１１の枠１に部材１５上に０ｄＴｅの基板化を設置
し丁Ｍ（部材１７の凹所１８内に基板上に形成すべきＨ
，ｇ　ｓ□０ｄＸＴｌｅの結晶層）１琺成用材料１９を
充填する。

この状態で上部部材１１と下部部材１７とよりなる液相
エピタキシャル成長装置ｄを）１２ガス雰囲気内の反応
管中牲二導入し、該反応管を加熱炉にて約５０００の温
度に加熱する。Ｈｇｔ−エＯｄ工Ｔｅの材料が溶融して
から所定時間経過したのち下部部材１７を矢印Ｃ方向に
移動させ、第８図に示すように基板化の直下に凹所坊が
設置されるようにする。

この時結晶層形成に際し余分な’Ｈｇ１−ＸＣｄｘ’ｒ
ｅの液相は上部部材】１のし通孔１４内に残留するよう
になり基板１２の下部に到達した凹所１８内のＨｇ１−
□ＣｄｘＴｅの液相は表面にスラッジ等が見られない清
浄な表向を有している。

Ｈｇ、−ｘＯｄ、’Ｉ’ｅの液相に基板１２を接触させ
この状態で加熱炉の温■を、例えば１”０７分の割合で
降下させて基板上にＨｇ１−ｘｏｄえＴｅの結晶層を形
成する。

その後所定の時間を経過１．て基板にに所定の厚さのＨ
ｇ１．、、ｘＯｄエク１ｅの結晶層がル成された段階で
第４図に示すように前述１．た石英棒にＪ！ｌ【なるカ
ム等の操作により枠状部材１５を矢印Ｅ方向に押し」二
げ基板しを凹所１８内の液相より分離する。

このようにすれば基板の厚さ’ｆ−ｆｉｌＦ磨等の作業
によって精度良く形成する必要もなくなるのでエピタキ
シャル成長に要する］二捏が簡単になりまた従来の方法
のようにエピタキシャル成長の作業終了後、スライド部
材の移動によって基板表面に傷がつくような不都合もな
くなり、平滑な表面を有する良質なエピタキシャル結晶
層が得られる。ｔた基板が従来の様にカーボン製の支持
台に接触しておらず自由空間にあるので冷却効果が高く
エピタキシャル成長が順調に行われる。

（ｇ）　　発明の効果 以ト述べたようｒｃ本発明の方法によればエピタキシャ
ル成長に要する工程が削減され、また基板上に傷の発生
が見られない良好なエピタキシャル結晶が得られる。

また以上の実施例においては０ｄＴｅの基板上にＨｇ１
−ｘＣｄＸ’Ｉ’ｅの結晶層を一層のみ形成する場合に
ついて述べたがその他の化合物半導体基板例えばテルル
化鉛（ＰｂＴｅ）の基板上に鉛、絹、テルル（Ｐｂ１−
エ５ｎｘＴｅ）のような化合物半導体結晶層を積層して
多層に形成する場合においても適用可能であるのは勿論
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の液相エピタキシャル成長方法に用いる装
置の断面図、第２図より第４図までは本発明の方法を用
いて液相エピタキシャル成長する図においてｌ、１２は
Ｏｄ　Ｔ　ｅの基板、２けダミー薄板、８．４　＋　ｔ
ｓａ’、ｌ！’ＩＳｆ、５は支持台、６，１９は１−１
ｇ□−Ｘ”Ｘ〒ｅの液相、７は液だめ、８はスライド部
材、１１けＦ：、部部材、Ｉ８．１４け肖１市孔、１５
は枠状部材、１６は石英棒、１７はｒ部部材、Ａ、０け
スライド方向を示す矢印、Ｔ）、Ｂけ移動方向を示す矢
印、Ｂけ端部を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板を設置する貫通孔と、該訂通孔中で前記基板を上下
   方向に移動させ得る手段とを有する上部部材および該上
   部部材に対して相対的にスライドして移動し、基板−Ｌ
   に形成すべき結晶層の液相を収容する凹所を設′けた下
   部部材とよりなり、前記基板を設置した貫通孔の直下に
   下部部材の凹所が合致するように上部部材もしくは下部
   部材をスライドさせて移動し、ＦＪＩＩ記基板全基板さ
   せて下８ＩＳ部材の凹所内の液相に基板下面を接触させ
   、その後Ｒｉ＋記上部部材と下Ｓ部材とを加熱する加熱
   炉の温度を低下させて基板下面に結晶層をエピタキシャ
   ル成長させた後、前記基板を上昇させてエピタキシャル
   成長を停止させることを特徴とする液相エピタキシャル
   成長方法。