JPS58196027A - 液相エピタキシヤル成長装置 - Google Patents
液相エピタキシヤル成長装置Info
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- JPS58196027A JPS58196027A JP57079749A JP7974982A JPS58196027A JP S58196027 A JPS58196027 A JP S58196027A JP 57079749 A JP57079749 A JP 57079749A JP 7974982 A JP7974982 A JP 7974982A JP S58196027 A JPS58196027 A JP S58196027A
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Classifications
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
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- H01L21/02612—Formation types
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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】
れ） 発明の技術分野
本発明は液相エビタキＶヤル成長装置の改良に関するも
のである。
のである。
（至）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シテ、水
銀・カドミウム・テ／Ｌ／／Ｉ／（Ｈｇｌ−ｘＣｄｘＴ
ｅ）のようなエネルギーギャップの狭い化合物半導体結
晶が用いられている。
銀・カドミウム・テ／Ｌ／／Ｉ／（Ｈｇｌ−ｘＣｄｘＴ
ｅ）のようなエネルギーギャップの狭い化合物半導体結
晶が用いられている。
このよう危結晶金赤外線検知素子形成材料として都合が
良いように大面積でしかも薄層の状態に形成するために
スライディング法を用い友液相エピタキＶヤμ成長方法
が用いられている。
良いように大面積でしかも薄層の状態に形成するために
スライディング法を用い友液相エピタキＶヤμ成長方法
が用いられている。
（（３） 従来技術と問題点
このような液相エビタキシャだ成長方法に用いる従来の
装置について第１図を用いながら説明する。
装置について第１図を用いながら説明する。
図示するように水平方向に設置し友水素（Ｈｌ ）ガス
雰囲気の石英製の反応管ｌ内に直方体形状のカーボンよ
りなる支持部材２とその上をスライドして移動するスラ
イド部材８とを石英製の支持台４を用いて設置する。
雰囲気の石英製の反応管ｌ内に直方体形状のカーボンよ
りなる支持部材２とその上をスライドして移動するスラ
イド部材８とを石英製の支持台４を用いて設置する。
前記支持台２に設けた凹所にはテμμ化カドミウム（Ｃ
αＴｅ）よりなる基板５を埋設し、ヌフイド部材８に設
けた貫通孔状の液だめ６内には基板上に形成すべきＨｇ
１−ｚｃｄｚＴｅの結晶層の材料７を充填する。
αＴｅ）よりなる基板５を埋設し、ヌフイド部材８に設
けた貫通孔状の液だめ６内には基板上に形成すべきＨｇ
１−ｚｃｄｚＴｅの結晶層の材料７を充填する。
一方前記支持台２とスライド部材８とからなるエピタキ
シャル成長治具と所定の間隔を隔てて基板上に形成すべ
きＨｇ１−２ｃｄｚＴｅの結晶層の成分のうち易蒸発性
の水銀（Ｈｇ）８を収容し九容器９を設置する。
シャル成長治具と所定の間隔を隔てて基板上に形成すべ
きＨｇ１−２ｃｄｚＴｅの結晶層の成分のうち易蒸発性
の水銀（Ｈｇ）８を収容し九容器９を設置する。
そして上記支持台２とスライド部材８よりなるエピタキ
シャル成長治具と容器９とを別個に加熱するようなヒー
タ１０，１１を反応管ｌの周囲に設ける。
シャル成長治具と容器９とを別個に加熱するようなヒー
タ１０，１１を反応管ｌの周囲に設ける。
この状態で支持台２ ｖｃ ０ｄＴｅの基板を設置し。
スライド部材８の液だめ６にＨｇｌ−２ｃｃｔｚ’ｒｅ
の材料を充填し、更に容器９内にＨｇ８ｔ−充填した状
態でＨ記ガスを反応管ｌ内に導入しなからヒータ１０を
約６００℃の温度に、ヒータ１１を約ｓｏｏ℃の温度に
なるように調節する。
の材料を充填し、更に容器９内にＨｇ８ｔ−充填した状
態でＨ記ガスを反応管ｌ内に導入しなからヒータ１０を
約６００℃の温度に、ヒータ１１を約ｓｏｏ℃の温度に
なるように調節する。
その後Ｈｇ１−Ｘｃｄｘ’ｒｅの材料が溶融した時点で
スライド部材３を矢印Ａ方向に移動し、基板す上に液だ
め６を設置した後、ヒータの温度を所定の温度勾配で低
下させて基板δ上にＨｇ １−ｘＣｄｘＴｅの結晶層を
形成していた。
スライド部材３を矢印Ａ方向に移動し、基板す上に液だ
め６を設置した後、ヒータの温度を所定の温度勾配で低
下させて基板δ上にＨｇ １−ｘＣｄｘＴｅの結晶層を
形成していた。
ここで容器９に収容されている易蒸発性のＨｇの蒸気を
ＨＲガスでエピタキシャル成長治具の方向へ運搬して液
だめ６内に収容°されているＨｇ１−ｘＣｄｚＴｅの材
料のうち、易蒸発性のＨｇの蒸気が外部へ逃散するのを
補って、液だめ内の易蒸発性のＨｇの成分が変動しない
ようにしていた。
ＨＲガスでエピタキシャル成長治具の方向へ運搬して液
だめ６内に収容°されているＨｇ１−ｘＣｄｚＴｅの材
料のうち、易蒸発性のＨｇの蒸気が外部へ逃散するのを
補って、液だめ内の易蒸発性のＨｇの成分が変動しない
ようにしていた。
しかしこのような従来の装置であるとＨ２ガスによって
運ばれるＨｇの蒸気が比重が大きいため点線で示すよう
にエピタキシャル成長治具の前方の端部の部分に滞留し
て溜り込むようになり前述した液だめ６内の液相の易蒸
発成分のＨｇの逃散するのを防ぐことが困難であった。
運ばれるＨｇの蒸気が比重が大きいため点線で示すよう
にエピタキシャル成長治具の前方の端部の部分に滞留し
て溜り込むようになり前述した液だめ６内の液相の易蒸
発成分のＨｇの逃散するのを防ぐことが困難であった。
そこでＨｇの蒸気が反応管内に均一に協和するようにキ
ャリアガスのＨｇガヌの流速を増大させることも試みた
がやはり前述したようにエピタキシャル成長治具の前方
でＨｇの蒸気が滞溜する不都合を生じていた。
ャリアガスのＨｇガヌの流速を増大させることも試みた
がやはり前述したようにエピタキシャル成長治具の前方
でＨｇの蒸気が滞溜する不都合を生じていた。
Φ 発明の目的
本発明は上述した欠点金除去し、前述した易蒸発性の成
分が液だめ上を充分覆うようにし、もって液だめ内の液
相中より易蒸発性の成分が逃散するのを補って液相内の
組成変動が生じるの會少なくするような新規な液相エピ
タキシャル成長治具の提供を目的とするものである。
分が液だめ上を充分覆うようにし、もって液だめ内の液
相中より易蒸発性の成分が逃散するのを補って液相内の
組成変動が生じるの會少なくするような新規な液相エピ
タキシャル成長治具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
ル成長装置は、上部にキャリアガスを導入する導入口を
有しかつ垂直に設置した反応管内に基板を埋設する凹所
を有した板状の部材と該部材上を回転し彦からスライド
して移動し、該基板上に形成すべき結晶層の材料を収容
する液だめを有する板状の部材とを積層した成長治具を
設置し、かつ前記反応管の上部入口と前記板状部材を積
層し九成長治具との間に基板上に形成すべき結晶層の材
料のうち易蒸発性成分を収容した容器を設け、さらに前
記反応管外部に前記成長治具と易蒸発性成分の容器とを
別個に加熱する加熱源を有すること金特徴とするもので
あろう （ト）発明の実施例 以下図面を用いながら本発明の一実施例につき詳細に説
明する。
ル成長装置は、上部にキャリアガスを導入する導入口を
有しかつ垂直に設置した反応管内に基板を埋設する凹所
を有した板状の部材と該部材上を回転し彦からスライド
して移動し、該基板上に形成すべき結晶層の材料を収容
する液だめを有する板状の部材とを積層した成長治具を
設置し、かつ前記反応管の上部入口と前記板状部材を積
層し九成長治具との間に基板上に形成すべき結晶層の材
料のうち易蒸発性成分を収容した容器を設け、さらに前
記反応管外部に前記成長治具と易蒸発性成分の容器とを
別個に加熱する加熱源を有すること金特徴とするもので
あろう （ト）発明の実施例 以下図面を用いながら本発明の一実施例につき詳細に説
明する。
第２図は本発明の液相エピタキシャル成長装置の断面図
である。図示するように本発明の液相エピタキシャル成
長治具は、石英よりなる反応管２１が例えばステンレス
製の設置台２２の上にゴム製のバッキング等を用いて外
気が反応管２１内に流入しないように！！直に気密に設
置されている。この反応管内の中央部には石英よりなる
支持台２Ｂが該反応管の内壁に溶接して設けられており
、その上には円板状のカーボンよりなる支持部材２４と
その上を回転しながらスライドして移動するスライド部
材２６とが積層して設けられ、これら両部材により成長
治具を構成している。そして支持部材２４に＃′１０（
ｉＴθの基板２６を埋設する凹所とスライド部材２５に
は基板上に形成すべきＨｇ １−ｘＣｄ）（Ｔｅの結晶
層の材料２７を収容する貫通孔状の液だめ２８が設けら
れている。そしてスライド部材２６には該部材を回転さ
せてスライドさせる几めのステンレス製の回転駆動棒２
９が固着され該駆動棒の端部は延長されて反応管の端部
のステンレス製のフランジ８０に気密に設置されて外部
の前記駆動棒を回転させるためのモーターに接続されて
いる。また該フランジ８０を貫通して反応管２１内へ導
入するＨＩ！ガヌのガス導入管８１が設けられている。
である。図示するように本発明の液相エピタキシャル成
長治具は、石英よりなる反応管２１が例えばステンレス
製の設置台２２の上にゴム製のバッキング等を用いて外
気が反応管２１内に流入しないように！！直に気密に設
置されている。この反応管内の中央部には石英よりなる
支持台２Ｂが該反応管の内壁に溶接して設けられており
、その上には円板状のカーボンよりなる支持部材２４と
その上を回転しながらスライドして移動するスライド部
材２６とが積層して設けられ、これら両部材により成長
治具を構成している。そして支持部材２４に＃′１０（
ｉＴθの基板２６を埋設する凹所とスライド部材２５に
は基板上に形成すべきＨｇ １−ｘＣｄ）（Ｔｅの結晶
層の材料２７を収容する貫通孔状の液だめ２８が設けら
れている。そしてスライド部材２６には該部材を回転さ
せてスライドさせる几めのステンレス製の回転駆動棒２
９が固着され該駆動棒の端部は延長されて反応管の端部
のステンレス製のフランジ８０に気密に設置されて外部
の前記駆動棒を回転させるためのモーターに接続されて
いる。また該フランジ８０を貫通して反応管２１内へ導
入するＨＩ！ガヌのガス導入管８１が設けられている。
一方前記反応管ｇｌの端部のフランジ８０とスライド部
材２６との中間部の反応管２１の内壁には、液だめ２８
内に充填され結晶層形成用材料のうちの易蒸発性成分で
あるＨｇ８２ ｔ−収容する容器８８が設けられている
。そしてこれら支持部材２４、スライド部材２５を加熱
するためのヒータ８４および前１ｉ３Ｈｇ８２の収容容
器８８を加熱するためのヒータ８ｂがそれぞれ別個に反
応管２１の周囲に設けである。また反応管２１の底部に
はガス排出管８６が設けられ該排出管８６は二方向に分
岐されて、一方は排気ポンプに連なる排気パルプ８７へ
他方は導入されるガスを排出する九めのガス流出パルプ
８８に連なっている。
材２６との中間部の反応管２１の内壁には、液だめ２８
内に充填され結晶層形成用材料のうちの易蒸発性成分で
あるＨｇ８２ ｔ−収容する容器８８が設けられている
。そしてこれら支持部材２４、スライド部材２５を加熱
するためのヒータ８４および前１ｉ３Ｈｇ８２の収容容
器８８を加熱するためのヒータ８ｂがそれぞれ別個に反
応管２１の周囲に設けである。また反応管２１の底部に
はガス排出管８６が設けられ該排出管８６は二方向に分
岐されて、一方は排気ポンプに連なる排気パルプ８７へ
他方は導入されるガスを排出する九めのガス流出パルプ
８８に連なっている。
このような液相エピタキＶヤμ装置を用いて基板上にエ
ビタキＶヤル層を形成する場合について述べる。
ビタキＶヤル層を形成する場合について述べる。
まず支持部材２４の凹所にはＣｄＴｅの基板を埋設しス
ライド部材２６の液だめ２８内にＨｇ １−ｘＣｄｚＴ
ｅの結晶層形成材料２７管充填する。そしてＨｇＯ液だ
め８３中にＨｇ８２ ｔ−充填し、フランジ８０を用い
て反応管内を気密構造に保つ。
ライド部材２６の液だめ２８内にＨｇ １−ｘＣｄｚＴ
ｅの結晶層形成材料２７管充填する。そしてＨｇＯ液だ
め８３中にＨｇ８２ ｔ−充填し、フランジ８０を用い
て反応管内を気密構造に保つ。
その後ガス流出パルプ８８を閉じ、排気ポンプに連なる
排気パルプ８７を開いて反応管２１内を真空に排気する
。その後ガス導入管８１よりＨ。
排気パルプ８７を開いて反応管２１内を真空に排気する
。その後ガス導入管８１よりＨ。
ガスを導入しながら排気パルプ３７ｔ−閉じガス流出パ
ルプ８８を開きヒータ３４の温度が約６００℃になるよ
うに、またヒータ８５の温度が約２００℃になるように
加熱する。
ルプ８８を開きヒータ３４の温度が約６００℃になるよ
うに、またヒータ８５の温度が約２００℃になるように
加熱する。
このようにして液だめ２８内のＨｇ １−ｘＣｄｘＴｅ
の材料が溶融して所定時間終了後、回転移動棒２９を用
いてスライド部材２５を回転してスライドさせ液だめ２
８ｔ−基板２６の上に静置させヒータ８４の温度を所定
の割合で降下させて基板２６上にＨｇ １−ｘｃ’ｄｘ
Ｔｅの結晶層を形成する、この時ガス導入管８１より流
入されるＨ２ガヌがＨｇ収容容器３８内のＨｇの蒸気を
飽和して。
の材料が溶融して所定時間終了後、回転移動棒２９を用
いてスライド部材２５を回転してスライドさせ液だめ２
８ｔ−基板２６の上に静置させヒータ８４の温度を所定
の割合で降下させて基板２６上にＨｇ １−ｘｃ’ｄｘ
Ｔｅの結晶層を形成する、この時ガス導入管８１より流
入されるＨ２ガヌがＨｇ収容容器３８内のＨｇの蒸気を
飽和して。
とのＨｇで飽和されたＨｇのキャリアガスが均一にスラ
イド部材２５上の液だめ上に到達し、該液だめ内のＨｇ
ｌ−２ＣｄｚＴｅの液相より逃散する易蒸発性のＨｇの
成分を補って液相内の組成が変動しないようにし、その
ため形成されるＨｇ１−ＸＣ（１ｘＴｅのエビタキシャ
ρ層が組成変動を生じない均一な組成のものとなる。
イド部材２５上の液だめ上に到達し、該液だめ内のＨｇ
ｌ−２ＣｄｚＴｅの液相より逃散する易蒸発性のＨｇの
成分を補って液相内の組成が変動しないようにし、その
ため形成されるＨｇ１−ＸＣ（１ｘＴｅのエビタキシャ
ρ層が組成変動を生じない均一な組成のものとなる。
なお本実施例では水銀の収容容器８！３１ｋｇ個設置し
た状態を示しているが、その他適宜容器の数を増加させ
ることでより均一な組成のエピタキシャル結晶層が得ら
れる。
た状態を示しているが、その他適宜容器の数を増加させ
ることでより均一な組成のエピタキシャル結晶層が得ら
れる。
ｔた以上の実施例においてはＣｄＴｅの化合物半導体基
板上にＨｇ ｔ−ｘＣｄｚＴｅの結晶層を形成する場合
について述べたがその他ＰｂＴθ（テＩｖ／Ｌ／化鉛）
の化合物半導体基板上に易蒸発性のテ／Ｌ’μ（Ｔｅ）
の成分を含む鉛−錫−テｌｖＡ／ （Ｐｂｌ −ｚｓｎ
ｚＴｅ ）＋Ｃ＋結晶層を形成する場合においても本発
明の装置を用いることが可能である。
板上にＨｇ ｔ−ｘＣｄｚＴｅの結晶層を形成する場合
について述べたがその他ＰｂＴθ（テＩｖ／Ｌ／化鉛）
の化合物半導体基板上に易蒸発性のテ／Ｌ’μ（Ｔｅ）
の成分を含む鉛−錫−テｌｖＡ／ （Ｐｂｌ −ｚｓｎ
ｚＴｅ ）＋Ｃ＋結晶層を形成する場合においても本発
明の装置を用いることが可能である。
また以上の実施例の他に液だめ２８を多数段ければ基板
上に組成の異なったエピタキシャル結晶層を多層構造に
形成することも可能である。
上に組成の異なったエピタキシャル結晶層を多層構造に
形成することも可能である。
リ 発明の効果
以上述べたように本発明の液相エピタキシャル成長装置
を用いれば易蒸発性成分の組成変動が少ない均一な組成
のエピタキシャル結晶層が再現性良く得られる利点を生
じる。
を用いれば易蒸発性成分の組成変動が少ない均一な組成
のエピタキシャル結晶層が再現性良く得られる利点を生
じる。
第１図は従来の液相エピタキシャル成長装置の概略図、
第２図は本発明の液相エピタキシャル成長装置の概略図
である。 図において１，２１は反応管、２．２４は支持部材、８
．２５はスライド部材、４．２８は支持台、６．２６ｑ
ｃａ’ｒｅ基板、６．２８は液だめ、？、２７はＨｇ
］−ＸＣｄＸＴｅの液相、８．８２は水銀、９．８８は
収容容器、１Ｏ１１１，３４，８５はヒータ、２２は設
置台、２９は回転駆動棒、８０は７ランジ、８１はガス
導入管、３６はガス排出管、８７は排気パルプ、８８は
ガス流出パルプ。 Ａはスライド方向を示す矢印を示す。
第２図は本発明の液相エピタキシャル成長装置の概略図
である。 図において１，２１は反応管、２．２４は支持部材、８
．２５はスライド部材、４．２８は支持台、６．２６ｑ
ｃａ’ｒｅ基板、６．２８は液だめ、？、２７はＨｇ
］−ＸＣｄＸＴｅの液相、８．８２は水銀、９．８８は
収容容器、１Ｏ１１１，３４，８５はヒータ、２２は設
置台、２９は回転駆動棒、８０は７ランジ、８１はガス
導入管、３６はガス排出管、８７は排気パルプ、８８は
ガス流出パルプ。 Ａはスライド方向を示す矢印を示す。
Claims (1)
- 上部にキャリアガスを導入する導入口を有しかつ垂直に
設置した反応管内に基板を埋設する凹所を有した板状の
部材と該部材上を回転しながらスライドして移動し、該
基板上に形成すべき結晶層の材料を収容する液だめを有
する板状の部材とを積層した成長治具を設置し、かつ前
記反応管の上部入口と前記板状部材を積層した成長治具
との間に基板上に形成すべき結晶層の材料のうち易蒸発
性成分を収容した容器を設け、さらに前記反応管外部に
前記成長治具と易蒸発性成分の容器とを別個に加熱する
加熱源を有することを特徴とする液相エピタキシャル成
長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57079749A JPS58196027A (ja) | 1982-05-11 | 1982-05-11 | 液相エピタキシヤル成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57079749A JPS58196027A (ja) | 1982-05-11 | 1982-05-11 | 液相エピタキシヤル成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58196027A true JPS58196027A (ja) | 1983-11-15 |
Family
ID=13698868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57079749A Pending JPS58196027A (ja) | 1982-05-11 | 1982-05-11 | 液相エピタキシヤル成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58196027A (ja) |
-
1982
- 1982-05-11 JP JP57079749A patent/JPS58196027A/ja active Pending
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