JPH03183691A - 単結晶の育成方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は単結晶の育成方法に関し、ざらに詳しくは液相
エピタキシャル法で薄膜単結晶を基板上に育成する方法
に関する。

［従来の技術］ 基板表面を下向きにして液相エピタキシャル法で薄膜単
結晶を育成する方法は、従来、第２図のようにして行わ
れており、この方法は傾斜法と呼ばれる。第２図に基づ
いて本方法を説明すると、まず第２図（ａ）においてボ
ート型の育成用容器１の一端に、薄膜単結晶育成用の基
板２が表面２ａを下向きにして基板ホルダ３に支持され
ており、容器１の他端には薄膜単結晶育成用の原料母材
４が置かれている。母材４が融解するまでは第２図（ａ
）のように母材側が低くなるように傾斜しているが、融
解してエピタキシャル育成を行うことができる状態にな
ると、逆に第２図（ｂ）のように基板側が低くなるよう
に傾斜させる。そして母材４が基板２の表面２ａに接触
するようにし、所定の時間だけ徐冷を行って基板表面２
ａ上に薄膜単結晶５をエピタキシャル育成する。所定の
時間が経過してエピタキシャル結晶５の厚さが所定の厚
さになったならば、第２図（Ｃ）のように再び基板側が
高くなるように傾斜させ、母材４を基板２から離す。こ
れで傾斜法と呼ばれる液相エピタキシャル育成法は終了
する。

［発明が解決しようとする課題］ 一般に、上述のような方法で薄膜単結晶育成を行おうと
するとき、育成用容器や基板ホルダの顛計は、工作上あ
まり面倒のないように比較的単純な形状となるように行
われる。即ち、ボート型の容器では内側の底面は平坦に
、そして基板ホルダは必然的に容器底面と平行をなし、
基板もその結果、容器の底面と平行となる。このことは
、容器が例えば左傾斜から右傾斜へ変わるときの中間状
態、即ち、第３図のごとく、容器１が水平状態の時に母
材４も水平状態であり、従って基板２と母材の液面４ａ
が平行状態となることを意味している。

しかしながら、このことは単結晶育成の終了後基板から
母材が離れるときに母材の一部が小さな雫となって、基
板上に育成された薄膜単結晶上に残ってしまうという問
題の原因となる。これを簡単なたとえでいえば、水に浮
かべた平らな板をそのまま水平に持って水面から離すと
き板の下側に雫が付着する見晴れた現象である。このと
き板が少し傾いていても同様で、傾きの大きさに応じて
雫は低いほうへと移動することもよく知られた現象であ
る。

実際のエピタキシャル育成においては、母材は水よりも
粘性が高いので基板と母材が全く平行でなくて少し角度
があっても雫は結晶表面上に留まってしまう。また、い
くつかの実験の結果、母材の量が多くても少なくても起
こる現象には殆ど差がないことがわかっている。この雫
の直径は５０朔〜３ｍｍ程度、厚さは５〜１００仰程度
、数は１〜数個と、場合によってさまざまであるが、い
ずれ、にしてもデバイス製作上、不都合な現象であった
。

本発明は以上述べたような従来の課題を解決するために
なされたもので、母材が育成結晶表面に雫となって残る
ことのない単結晶の育成方法を提供することを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、下向きにした基板表面と原料母材とを接触さ
せて液相エピタキシャル薄膜単結晶の育成を行う単結晶
の育成方法において、基板を単結晶育成中の母材液面の
方向に傾斜して設置し、育成終了後、基板表面は母材液
面と角度１０°以上で離ＩＥｉさせることを特徴とする
単結晶の育成方法である。

［作用］ 本発明では、母材と基板とが離れる際に、角度１０°以
上で離れるようにし、そのために、例えば第１図のよう
に基板ホルダ１３の形状を、基板２がこれに装着された
時に基板２が傾斜角度（例えば２０°）を持つようにし
である。これによって、母材４の液面４ａは、育成中で
容器１が左傾斜している状態から育成が終わって右傾斜
へ移るに従って矢印のように変わっていき、母材は基板
を離れ始めるときには４ｂのように角度を持って離れて
いくようになる。この角度は右傾斜が強まるほど大きく
なっていく。この角度のため、母材４の一部が基板表面
２ａにとり残されることがなく、従って育成された薄膜
結晶の表面は母材が残ることのない平滑面となる。

［実施例コ 次に本発明の実施例について詳細に説明する。

化合物半導体である口ｇ。、Ｂ　Ｃｄ□、２　Ｔｅの薄
膜単結晶を育成する目的で、第１図に示すような育成用
容器１を高純度カーボンで作製し、基板ホルダ１３の基
板取り付は部は水平より２０度の角度で傾けたものを用
意した。これに基板２として、１５Ｘ１５ｍｍ２　、厚
さ１ｍｍのＣｄ丁ｅ単結晶を取り付けた。母材４は１’
−ｅを過剰にした日ｇＣｄＴｅ化合物とし、これを３０
９用いた。薄膜単結晶育成の手順は第２図に示した従来
法と同じである。

育成終了後、単結晶表面を観察したところ、雫は全く認
められなかった。実験は６例行ったが、いずれも同様で
あった。基板の取り付は角は種々変化させてみたが、１
０°から効果が現れ始め、１５〜２０　”では充分な効
果が得られた。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の方法によれば、薄膜液相
エピタキシャル育成において基板を下向きにして行う方
法であっても母材が育成結晶表面に甲状に残ることがな
く、平滑な薄膜単結晶が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法の作用を説明するための説明図、
第２図は従来例による単結晶の育成方法を示す工程図、
第３図は従来例による単結晶の育成方法における基板と
母材との離脱時の状態を示す説明図である。 １・・・育成用容器　　　　２・・・基板２ａ・・・基
板表面　　　　３．１３・・・基板ホルダ４・・・母材
　　　　　　　４ａ・・・母材液面５・・・エピタキシ
ャル結晶

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）下向きにした基板表面と原料母材とを接触させて
   液相エピタキシャル薄膜単結晶の育成を行う単結晶の育
   成方法において、基板を単結晶育成中の母材液面の方向
   に傾斜して設置し、育成終了後、基板表面は母材液面と
   角度１０゜以上で離脱させることを特徴とする単結晶の
   育成方法。