JPS61156744A - 液相エピタキシアル成長装置 - Google Patents
液相エピタキシアル成長装置Info
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- JPS61156744A JPS61156744A JP28073384A JP28073384A JPS61156744A JP S61156744 A JPS61156744 A JP S61156744A JP 28073384 A JP28073384 A JP 28073384A JP 28073384 A JP28073384 A JP 28073384A JP S61156744 A JPS61156744 A JP S61156744A
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- case
- container
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/02623—Liquid deposition
- H01L21/02625—Liquid deposition using melted materials
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- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、完全に密閉された閉管内で液相エピタキシア
ル成長を行う装置に関する。
ル成長を行う装置に関する。
液相エピタキシアル成長法には、メルト槽を水゛ト方向
に動かすスライド法、メルト槽溶液の中に基板をつける
ディップ法、メルト槽を傾けて基板と溶液を接触させる
チッピング（Ｔｉｐｐｉｎｇ）法等が用いられている。
に動かすスライド法、メルト槽溶液の中に基板をつける
ディップ法、メルト槽を傾けて基板と溶液を接触させる
チッピング（Ｔｉｐｐｉｎｇ）法等が用いられている。
これらの中で、完全に密閉された閉管内で成長を行う、
所謂閉管チッピング法は、蒸気圧の非常に高い金属、あ
るいは不純物を含む結晶の成長には欠くことの出来ない
重要な方法となっている。
所謂閉管チッピング法は、蒸気圧の非常に高い金属、あ
るいは不純物を含む結晶の成長には欠くことの出来ない
重要な方法となっている。
中でも、水銀あるいは、燐を含む化合物の結晶の成長に
は欠くことの出来ない成長法である。
は欠くことの出来ない成長法である。
一般に閉管容器としては、石英管が使用されるので、メ
ルト槽の構造、シールの方法等に問題があり改善が要望
されている。
ルト槽の構造、シールの方法等に問題があり改善が要望
されている。
従来技術による閉管チッピング方式液相エピタキシアル
成長装置を第２図により説明する。
成長装置を第２図により説明する。
石英ガラスよりなる管状の容器１に同じく石英よりなる
仕切板２．．２ｂを備え、仕切板の間にメルト槽３を構
成している。メルト槽には結晶成長に必要な材料を入れ
、仕切板２□２．には結晶を成長させるべき基板４が保
持されている。
仕切板２．．２ｂを備え、仕切板の間にメルト槽３を構
成している。メルト槽には結晶成長に必要な材料を入れ
、仕切板２□２．には結晶を成長させるべき基板４が保
持されている。
以上のような部品、および材料を準備して、最初一端の
開口した石英ガラス容器１に挿入し、一端より真空にし
てシールオフする。
開口した石英ガラス容器１に挿入し、一端より真空にし
てシールオフする。
次いで、容器を加熱炉にいれて、結晶成長に必要な温度
に上昇し、メルト材を溶解し、容器を中心軸の周りに回
転させて、基板をメルト溶液５に接触させ、基板上に結
晶を成長させる。
に上昇し、メルト材を溶解し、容器を中心軸の周りに回
転させて、基板をメルト溶液５に接触させ、基板上に結
晶を成長させる。
閉管チッピング法が液相エピタキシアル成長法として用
いられる特徴は蒸気圧の高い結晶材料であっても、メル
トの組成は閉管内に密閉されているため蒸気圧はその温
度での平衡状態となって、蒸発が進行することによるメ
ルト材料の組成の変化を防止出来ることである。
いられる特徴は蒸気圧の高い結晶材料であっても、メル
トの組成は閉管内に密閉されているため蒸気圧はその温
度での平衡状態となって、蒸発が進行することによるメ
ルト材料の組成の変化を防止出来ることである。
従って、閉管チッピング法は蒸気圧の高い、結晶成分あ
るいは不純物を含む結晶成長に主として用いられる。特
に高温での蒸気圧の高い水銀を含む、 Ｈｇ Ｃｄ Ｔ
ｅの結晶成長には欠くことの出来ない成長方法である
。
るいは不純物を含む結晶成長に主として用いられる。特
に高温での蒸気圧の高い水銀を含む、 Ｈｇ Ｃｄ Ｔ
ｅの結晶成長には欠くことの出来ない成長方法である
。
上記に述べた、従来の技術による液相エピタキシアル成
長方法では、容器材料として石英管が用いられているの
で、結晶成長の作業の前に容器の一端を酸水素ガス炎で
溶着し、結晶成長が終われば、容器を破壊して生成物を
取り出すことが必要である。
長方法では、容器材料として石英管が用いられているの
で、結晶成長の作業の前に容器の一端を酸水素ガス炎で
溶着し、結晶成長が終われば、容器を破壊して生成物を
取り出すことが必要である。
即ち、−回の結晶成長毎に高価な石英管を使い捨てにす
ることになり、改善が要望されている。
ることになり、改善が要望されている。
一上記問題点は管状の容器内に、該容器と隔離されたメ
ルト槽を備え、メルト槽にメルト材料と基板とを収容し
て、管状の容器を加熱してメルトと基板とを接触させて
結晶の成長を行う液相エピタキシアル装置において、メ
ルト槽と管状容器との間隙に結晶成長温度より低い温度
で溶融し、表面張力が大きく、且つメルトと反応しない
シール材を充填することよりなる本発明の装置によって
解決される。
ルト槽を備え、メルト槽にメルト材料と基板とを収容し
て、管状の容器を加熱してメルトと基板とを接触させて
結晶の成長を行う液相エピタキシアル装置において、メ
ルト槽と管状容器との間隙に結晶成長温度より低い温度
で溶融し、表面張力が大きく、且つメルトと反応しない
シール材を充填することよりなる本発明の装置によって
解決される。
また、上記の装置において、シール材として三酸化硼素
を用いること、あるいはメルト槽を構成する部品の材料
として窒化ボロンを用いることにより、本発明の効果を
より一層高めることが出来る。
を用いること、あるいはメルト槽を構成する部品の材料
として窒化ボロンを用いることにより、本発明の効果を
より一層高めることが出来る。
結晶成長温度よりも充分低い温度で溶融し、表面張力が
大で、且つメルトとは反応しないシール材を、メルト槽
と管状の容器よりなる二重構造の間隙に充填することに
より、メルト槽はシール材によって外囲器と完全に隔離
することが可能となる。
大で、且つメルトとは反応しないシール材を、メルト槽
と管状の容器よりなる二重構造の間隙に充填することに
より、メルト槽はシール材によって外囲器と完全に隔離
することが可能となる。
このような特性のシール材としては二酸化硼素は最適で
ある。またメルト槽の構成部品として窒化ボロンはメル
トとは反応せず、高温にも耐え、機械加工も容易であり
好適である。
ある。またメルト槽の構成部品として窒化ボロンはメル
トとは反応せず、高温にも耐え、機械加工も容易であり
好適である。
以下、本発明の一実施例を図面により説明する。
第１図は本発明による装置の概略断面図である。
石英ガラスよりなる容器１は、一端は取り外し可能なる
、同じく石英よりなる蓋６によって容器を構成している
。容器の内部には石英仕切板２．。
、同じく石英よりなる蓋６によって容器を構成している
。容器の内部には石英仕切板２．。
２、および石英管７、および窒化ボロン （ＢＮ）を加
工せる治具 ８□８１によりメルト槽３を構成している
。
工せる治具 ８□８１によりメルト槽３を構成している
。
石英板２．．２ｔ、には基板４を保持するための溝が設
けられている。治具８の材料である窒化ポロン、特にＰ
ｙｒｏｌｙｔｉｃ Ｂ Ｎと称される材料は結晶成長
時、結晶成長材料と反応を起こさない安定な材料であり
、また比較的容易に機械加工が可能で、治具としての使
用に好都合である。
けられている。治具８の材料である窒化ポロン、特にＰ
ｙｒｏｌｙｔｉｃ Ｂ Ｎと称される材料は結晶成長
時、結晶成長材料と反応を起こさない安定な材料であり
、また比較的容易に機械加工が可能で、治具としての使
用に好都合である。
メルト槽３には結晶成長に必要な化合物材料が常温では
固体の状態で充填されている。
固体の状態で充填されている。
容器１とメルト槽を構成する石英管７、窒化ボロン治具
８との間隙にはシール材９として、例えば三酸化硼素（
Ｂｔｕｓ）を常温では板、あるいは粒状の形で充填され
る。
８との間隙にはシール材９として、例えば三酸化硼素（
Ｂｔｕｓ）を常温では板、あるいは粒状の形で充填され
る。
以上の構成で容器１を加熱炉に挿入し、結晶成長温度に
上昇すると、Ｂ２０．は容易に液状に溶解し、メルト槽
は完全に密閉状態となる。
上昇すると、Ｂ２０．は容易に液状に溶解し、メルト槽
は完全に密閉状態となる。
Ｂ２Ｏ３は融点が２９４°Ｃで、通常の化合物半導体の
結晶成長温度の５００〜８００℃程度の温度に対しては
充分低い融点を持った材料であり、容器あるいは治具の
隙間を通って洩れることもなくシール用として適してい
る。
結晶成長温度の５００〜８００℃程度の温度に対しては
充分低い融点を持った材料であり、容器あるいは治具の
隙間を通って洩れることもなくシール用として適してい
る。
結晶成長温度にまでメルト槽の温度を上昇した後、容器
を中心軸の周りに回転させることにより基板４をメルト
溶液５に接触させ、必要時間結晶の成長を行う。
を中心軸の周りに回転させることにより基板４をメルト
溶液５に接触させ、必要時間結晶の成長を行う。
結晶の成長期間、メルト槽の化合物溶液は周囲ヲＢ ｚ
Ｏ：ｌのシール溶液にて包まれているので、蒸気圧の
高い材料の蒸発によるメルト槽の溶液の組成の変化を受
けずに成長が行われる。
Ｏ：ｌのシール溶液にて包まれているので、蒸気圧の
高い材料の蒸発によるメルト槽の溶液の組成の変化を受
けずに成長が行われる。
結晶の成長が終わり、冷却された状態では容易に蓋６を
取り外し、生成物を取り出すことが可能で、成長装置は
繰り返し使用可能である。
取り外し、生成物を取り出すことが可能で、成長装置は
繰り返し使用可能である。
以上に説明せるごとく本発明の方法による装置を用いる
ことにより、同一容器を繰り返し使用が可能となり、コ
ストの低減に寄与するのみならず、ｊ＝置の大型化も容
易となる。
ことにより、同一容器を繰り返し使用が可能となり、コ
ストの低減に寄与するのみならず、ｊ＝置の大型化も容
易となる。
第１図は、本発明にかかわる液相エピタキシアル成長装
置の断面図、 第２図は、従来の方法による液相エピタキシアル成長装
置を示す。 図面において、 １は、管状の容器、 ２は、石英仕切板、３は、メル
ト槽、 ４は、基板、５は、メルト溶液、 ６
は、容器の蓋７は、石英管、 ８は、窒化ボロ
ン治具９は、シール材、 をそれぞれ示す。
置の断面図、 第２図は、従来の方法による液相エピタキシアル成長装
置を示す。 図面において、 １は、管状の容器、 ２は、石英仕切板、３は、メル
ト槽、 ４は、基板、５は、メルト溶液、 ６
は、容器の蓋７は、石英管、 ８は、窒化ボロ
ン治具９は、シール材、 をそれぞれ示す。
Claims (3)
- （１）管状の容器内に、該容器と隔離されたメルト槽を
備え、該メルト槽にはメルト材料と基板とを収容した後
該容器を加熱し、メルトと基板とを接触させることによ
り結晶の成長を行う装置において、該メルト槽と該管状
容器との間隙に結晶成長温度より低い温度で溶融し、表
面張力が大きく、且つメルトと反応しないシール材を充
填することを特徴とする液相エピタキシアル成長装置。 - （２）上記、シール材として三酸化硼素を用いることを
特徴とする特許請求範囲第（１）項記載の液相エピタキ
シアル成長装置。 - （３）上記、メルト槽を構成する部品の材料として窒化
ボロンを用いることを特徴とする特許請求範囲第（１）
項記載の液相エピタキシアル成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28073384A JPS61156744A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 液相エピタキシアル成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28073384A JPS61156744A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 液相エピタキシアル成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61156744A true JPS61156744A (ja) | 1986-07-16 |
Family
ID=17629189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28073384A Pending JPS61156744A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 液相エピタキシアル成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61156744A (ja) |
-
1984
- 1984-12-27 JP JP28073384A patent/JPS61156744A/ja active Pending
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