JPS5918645A - 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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- JPS5918645A JPS5918645A JP12865782A JP12865782A JPS5918645A JP S5918645 A JPS5918645 A JP S5918645A JP 12865782 A JP12865782 A JP 12865782A JP 12865782 A JP12865782 A JP 12865782A JP S5918645 A JPS5918645 A JP S5918645A
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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】
（ａｌ＠明の技術分野
本発明は液４１１エピタキシャル１ｊ３５長装置の改良
に関するものである。
に関するものである。
（至）技術の背景
赤外線検知素子のような光電変換素子形成材料としては
水銀・カドミウム°・テｌレル（Ｈｇｘ−ｘＣｄｘＴｅ
）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のは周知である。このような化合物
半４体結晶を素子形成に都合が良いように大面積でしか
も薄層の状態で得るように１するだめに、ＣｄＴｅ （
カドミウム・テルル）の基板−１−にＴ（ｇ ３−Ｘｃ
ｄＸＴｅの結晶を面相エビタギシャｐ成長方法で形成す
る方法がとられている。
水銀・カドミウム°・テｌレル（Ｈｇｘ−ｘＣｄｘＴｅ
）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のは周知である。このような化合物
半４体結晶を素子形成に都合が良いように大面積でしか
も薄層の状態で得るように１するだめに、ＣｄＴｅ （
カドミウム・テルル）の基板−１−にＴ（ｇ ３−Ｘｃ
ｄＸＴｅの結晶を面相エビタギシャｐ成長方法で形成す
る方法がとられている。
（Ｃ１従来技術と問題点
この上うな液相エビタキシャＩ’ｒｌｙ、長方法として
は、第１図に示すようなディッピング法と称する方法が
ある。
は、第１図に示すようなディッピング法と称する方法が
ある。
この方法に用いる装置としては図示するように石英等よ
りなる気密構造の容器ｌ内で上下方向に移動しＣｄ、Ｔ
ｅよりなる基板２を保持する支持棒８を設置している。
りなる気密構造の容器ｌ内で上下方向に移動しＣｄ、Ｔ
ｅよりなる基板２を保持する支持棒８を設置している。
一方、該容器ｌ内には基板２Ｊ：に形成すべき結晶層の
材料となるｆ（ｇｌ ｚｃｄ−ｚＴｅの合金４を充填し
、該容器ｌ内を真空に排気するようにしている。また該
容器の空間部５にＨＲ：ｔ−ｘＣｄＸＴθの合金４を溶
融した際に易蒸発性のＨｇが蒸発しないように配管６よ
りアルゴン（Ａｒ）ガスへ９・の不活性ガスを１０ｋｔ
ｉ／ｌｙｇ” の程度の圧力で封入するようにし、この
状態で容器ｌの周囲に設けたヒータを加熱してｌ１ｇ
１−ｘｃｄ）（Ｔｅの月料４を溶解する。
材料となるｆ（ｇｌ ｚｃｄ−ｚＴｅの合金４を充填し
、該容器ｌ内を真空に排気するようにしている。また該
容器の空間部５にＨＲ：ｔ−ｘＣｄＸＴθの合金４を溶
融した際に易蒸発性のＨｇが蒸発しないように配管６よ
りアルゴン（Ａｒ）ガスへ９・の不活性ガスを１０ｋｔ
ｉ／ｌｙｇ” の程度の圧力で封入するようにし、この
状態で容器ｌの周囲に設けたヒータを加熱してｌ１ｇ
１−ｘｃｄ）（Ｔｅの月料４を溶解する。
その後支持棒３を下降させ基板２を）（ｇ １−ｚＣ（
ＩＸ′Ｐｅの浴液に浸漬せしめたのち、ヒータ７０濡度
を所定の温度勾配で低「させて基板２玉にＨｇ１−ｘｃ
ｃｔＸ’ｒｅのエビタキンヤル層を形成し、所定の時間
終了して基板２ｋに所定の厚さのエビタキンヤル層が形
成された段階で、支持棒８ （１１−Ｌ（ｇｌ−）（ｃ
ｄ）（’ｒｅの溶液より北部に移動させて是仮２上にエ
ビタキシャ／し層を形成するようにしている。
ＩＸ′Ｐｅの浴液に浸漬せしめたのち、ヒータ７０濡度
を所定の温度勾配で低「させて基板２玉にＨｇ１−ｘｃ
ｃｔＸ’ｒｅのエビタキンヤル層を形成し、所定の時間
終了して基板２ｋに所定の厚さのエビタキンヤル層が形
成された段階で、支持棒８ （１１−Ｌ（ｇｌ−）（ｃ
ｄ）（’ｒｅの溶液より北部に移動させて是仮２上にエ
ビタキシャ／し層を形成するようにしている。
しかしこのような方法であると容器内を高圧に保つ必要
があり、そのため容器が破損して材料が損失する等欠点
が多い。
があり、そのため容器が破損して材料が損失する等欠点
が多い。
またこのような方法の池に通常良く知られている方法と
してスライディング法がある。
してスライディング法がある。
この方法に用いる装置としては周知のように例えば直方
体形状のカーボンよりなる支持台とその上をスライドし
て移動するスライド部ＡＡより構成されるエピタキシャ
ル成長用治具を用いる。そしてＦｌＩＪ記叉持台にはＣ
ｄＴｅの基板を埋設する凹所を設は該凹所に基板を埋設
し、またスライド部材にｔよ方ｉｂの以油孔状の腋だめ
を設け、この液だめ内に基板１に形成すべきＨｇ１〜ｘ
Ｃｄ）（Ｔｅの材料を充填する。そしてこの状態で支持
台とスライド部材とからなるエビタキシャ）Ｖ成長用治
具を水素（Ｈｇ）カス雰囲気の反応管中に挿入し、該反
応管をヒータにて加熱して【（ｆだめ内のＨｇ １−Ｘ
ｃａ、）（’ｒｅの拐料を溶融する。その後スライド部
材を移動して基板上に故だめを静置してからヒータの温
度を低下させテＣｄ’Ｉ’ｅ ）基板ｋ Ｋ Ｈｇ １
−ｘｃｃｊ−ｘＴｅ Ｉ）結晶層全形成する方法である
。
体形状のカーボンよりなる支持台とその上をスライドし
て移動するスライド部ＡＡより構成されるエピタキシャ
ル成長用治具を用いる。そしてＦｌＩＪ記叉持台にはＣ
ｄＴｅの基板を埋設する凹所を設は該凹所に基板を埋設
し、またスライド部材にｔよ方ｉｂの以油孔状の腋だめ
を設け、この液だめ内に基板１に形成すべきＨｇ１〜ｘ
Ｃｄ）（Ｔｅの材料を充填する。そしてこの状態で支持
台とスライド部材とからなるエビタキシャ）Ｖ成長用治
具を水素（Ｈｇ）カス雰囲気の反応管中に挿入し、該反
応管をヒータにて加熱して【（ｆだめ内のＨｇ １−Ｘ
ｃａ、）（’ｒｅの拐料を溶融する。その後スライド部
材を移動して基板上に故だめを静置してからヒータの温
度を低下させテＣｄ’Ｉ’ｅ ）基板ｋ Ｋ Ｈｇ １
−ｘｃｃｊ−ｘＴｅ Ｉ）結晶層全形成する方法である
。
しかしこのような方法であるとＣｄ’］’ｅの基板の厚
さが埋設する支持台の凹所の深さより１享いとスライド
部材を移動させる際に核部Ｈの底面で基板表面を傷つけ
たり、またＣｄＴｅの基板の厚さが四ノ９ｒの深さより
小さい寸法であるとエピタキシャル成長後スライド部材
を移動させても成長後糸根土に残留している不要なＨｇ
ｌ ｚｅｄ＞Ｈ’ｌ’ｅの溶液を充分ぬぐい去ることが
できない欠点を生じる。そのため基板の厚さを精度良く
研磨する必要があり、工程土工数が長くかかりすぎる欠
点がある。
さが埋設する支持台の凹所の深さより１享いとスライド
部材を移動させる際に核部Ｈの底面で基板表面を傷つけ
たり、またＣｄＴｅの基板の厚さが四ノ９ｒの深さより
小さい寸法であるとエピタキシャル成長後スライド部材
を移動させても成長後糸根土に残留している不要なＨｇ
ｌ ｚｅｄ＞Ｈ’ｌ’ｅの溶液を充分ぬぐい去ることが
できない欠点を生じる。そのため基板の厚さを精度良く
研磨する必要があり、工程土工数が長くかかりすぎる欠
点がある。
また一般に前述したヌフィテ°イング法はスライド部材
を移動する際に基板表面に傷をっけたり、またエピタキ
シャル層を形成後、基板上に残留している不要なＨｇ
１−）（ＣｄＸＴｅの溶液を充分ぬぐい去ることができ
ず、そのため基板上に形成されるエビタキンヤｐ層に結
晶欠陥を生じるなど欠点が多い。
を移動する際に基板表面に傷をっけたり、またエピタキ
シャル層を形成後、基板上に残留している不要なＨｇ
１−）（ＣｄＸＴｅの溶液を充分ぬぐい去ることができ
ず、そのため基板上に形成されるエビタキンヤｐ層に結
晶欠陥を生じるなど欠点が多い。
（ｔｊＪ 発明の１目的
本発明は上述した欠点を除去し、ティッピンク法によっ
てエピタキシャル層を形成する場合におけるように装置
が高耐ｊ王を必要とするような複雑なものでなく１に９
／ＣＮ２程度の常圧で動作できるような装置で済み、ま
た７ライデインク法のように基板表面の結晶層に傷が発
生しないような、前車な装置で高品質なエピタキシャル
結晶層が得られるような新規な液相エピタキシャル成長
装置の提供を目的とするものである。
てエピタキシャル層を形成する場合におけるように装置
が高耐ｊ王を必要とするような複雑なものでなく１に９
／ＣＮ２程度の常圧で動作できるような装置で済み、ま
た７ライデインク法のように基板表面の結晶層に傷が発
生しないような、前車な装置で高品質なエピタキシャル
結晶層が得られるような新規な液相エピタキシャル成長
装置の提供を目的とするものである。
ｆｅ） 発明の構成
かかる目的を達成するだめの本発明の面相エピタキシャ
ル成長装置は気密容器内に収容されているエピタキシャ
ル層成長用溶液内へ支持棒で支持し〆こ基板を浸漬して
基板上にエピタキシャルｊ−を成長する装置において、
前記気密容器に連通して一部にエピタキシャル層成長用
材料のうち、易蒸発性成分を収容する凹所を有する細管
を設置し、［１１Ｊ記四所の周囲に易蒸発性成分の分圧
と気密容器内の溶液の蒸気圧とを平衡に制御するための
ヒータを設け、史に前記気密容器に排気バルブを有する
排気管を設けたこと（！−特徴とするものである。
ル成長装置は気密容器内に収容されているエピタキシャ
ル層成長用溶液内へ支持棒で支持し〆こ基板を浸漬して
基板上にエピタキシャルｊ−を成長する装置において、
前記気密容器に連通して一部にエピタキシャル層成長用
材料のうち、易蒸発性成分を収容する凹所を有する細管
を設置し、［１１Ｊ記四所の周囲に易蒸発性成分の分圧
と気密容器内の溶液の蒸気圧とを平衡に制御するための
ヒータを設け、史に前記気密容器に排気バルブを有する
排気管を設けたこと（！−特徴とするものである。
（［）発明の実施例
以下図面を用いて本発明の一実施例につき詳細に説明す
る。
る。
第２図は本発明の２夜相エピタキシヤル成長装置の概略
図で、図示するように気密１１４造となっている石英製
の容器２内にＣｄＴｅの基板１２ｆ、支え上「に＃ ｄ
（！Ｉさせる石英製の支持棒１３を設置している。また
該容器１１には容器内を排気するだめの排気パルプ１４
を有する排気管１５を接続し、該容器には基板１２．Ｊ
：に形成すべき結晶層の材料（７） Ｈｇ １−ｘＣｄ
ｘＴ ｅの材料１６を充填し、また容器１１の周辺には
該容器１１を加熱するためのヒータ１７を設けている。
図で、図示するように気密１１４造となっている石英製
の容器２内にＣｄＴｅの基板１２ｆ、支え上「に＃ ｄ
（！Ｉさせる石英製の支持棒１３を設置している。また
該容器１１には容器内を排気するだめの排気パルプ１４
を有する排気管１５を接続し、該容器には基板１２．Ｊ
：に形成すべき結晶層の材料（７） Ｈｇ １−ｘＣｄ
ｘＴ ｅの材料１６を充填し、また容器１１の周辺には
該容器１１を加熱するためのヒータ１７を設けている。
一方該容器１１に連通して細管１８を設け、この細管１
８の途中には膨らみをもだした凹所１９を設け、該凹所
に基板上に形成すべきＨｇ １−ｘＣｄｘＴｅの材料の
うち易蒸発性の水銀（Ｈｇ）２０を収容している。そし
てこの凹所１９の周辺には水銀２０の蒸気圧を制御する
だめの分圧制御用ヒータ２１を設けている。
８の途中には膨らみをもだした凹所１９を設け、該凹所
に基板上に形成すべきＨｇ １−ｘＣｄｘＴｅの材料の
うち易蒸発性の水銀（Ｈｇ）２０を収容している。そし
てこの凹所１９の周辺には水銀２０の蒸気圧を制御する
だめの分圧制御用ヒータ２１を設けている。
このような装置を用いてＣｃｌＴｅの基板１２上にＩＩ
（ｇｌ−ｚｃｄＸＴｅの結晶をエピタキシャル成長させ
る場合について述べる。
（ｇｌ−ｚｃｄＸＴｅの結晶をエピタキシャル成長させ
る場合について述べる。
’１． ｆｍ閉ｆＡ ２２ を開イテ）（ｇｘ−ｘｃｄ
ｘ’、［’ｅの材料１６を充填したのち支持棒１８に設
置した基板１２を容器１１内に挿入する。
ｘ’、［’ｅの材料１６を充填したのち支持棒１８に設
置した基板１２を容器１１内に挿入する。
その後容器ｌｌ内をパルプ１４を開いて真空Ｊ？その後
パルプ１４を閉じ、ヒータ１７の温度が５００７１；
、ヒータ２１の温度が３００℃になるように設定し、細
管１８内に矢印Ａのように水素（Ｈｇ）ガスを導入する
。そして容器ｌｌ内の蒸気圧が１ｋｇ７ｃｍｇになった
時点でパルプ■４を開き細管内へガスを導入し、かつヒ
ータ２１の温度を調節して凹所１９内の水銀２０の分圧
が容器ｌｌ内の蒸気圧と平衡になるようにする。その後
支持棒１８をト降させテＨｇ１−ＸＣｄＸＴｅｏ溶０．
１６中に浸漬させヒータ１７の湿度をＨｒ定の温度勾配
で低下させてＣｃＬ’Ｌ’ｅの基板１２土にＨｇ １−
ＸＣｄ）（’ｌ’ｅ （７）結晶層を形成する。
パルプ１４を閉じ、ヒータ１７の温度が５００７１；
、ヒータ２１の温度が３００℃になるように設定し、細
管１８内に矢印Ａのように水素（Ｈｇ）ガスを導入する
。そして容器ｌｌ内の蒸気圧が１ｋｇ７ｃｍｇになった
時点でパルプ■４を開き細管内へガスを導入し、かつヒ
ータ２１の温度を調節して凹所１９内の水銀２０の分圧
が容器ｌｌ内の蒸気圧と平衡になるようにする。その後
支持棒１８をト降させテＨｇ１−ＸＣｄＸＴｅｏ溶０．
１６中に浸漬させヒータ１７の湿度をＨｒ定の温度勾配
で低下させてＣｃＬ’Ｌ’ｅの基板１２土にＨｇ １−
ＸＣｄ）（’ｌ’ｅ （７）結晶層を形成する。
その後所定の時間経たのち、支持棒１８を上部に引き上
げエビタキシャ７し成長を停止させる。
げエビタキシャ７し成長を停止させる。
このようにすると容器１１の内部の空間部２３は細管１
８より流入されるＨｇの蒸気で飽和され、そのだめ従来
の方法のように空間部２３を高圧のＡｒガスで埋めて容
器内のＨｇ１−ｙＣｄＸＴθの４Ｊ料よりを間部２８へ
Ｈｇが蒸発するのを防止する必要がなく約１ｋｇ／ｃｍ
の常圧でエピタキシャル成長が可能となる。
８より流入されるＨｇの蒸気で飽和され、そのだめ従来
の方法のように空間部２３を高圧のＡｒガスで埋めて容
器内のＨｇ１−ｙＣｄＸＴθの４Ｊ料よりを間部２８へ
Ｈｇが蒸発するのを防止する必要がなく約１ｋｇ／ｃｍ
の常圧でエピタキシャル成長が可能となる。
まだエビタキシャｌし成長後基板１２を北部に移動させ
ることでノ＆板上に付着しているＨｇ １−ｘＣαＸＴ
ｅの溶液も自重で容易に下部の方向へ落下し、基板表面
が従来のスライド法のように傷がついたり、また基板上
に不要な成長後のＨｇｔ−ｘＣ（ＩＸＴｅの溶液が付着
する現象がなくなり、高品質なエピタキシャル層が簡単
な装置で容易に得られる。
ることでノ＆板上に付着しているＨｇ １−ｘＣαＸＴ
ｅの溶液も自重で容易に下部の方向へ落下し、基板表面
が従来のスライド法のように傷がついたり、また基板上
に不要な成長後のＨｇｔ−ｘＣ（ＩＸＴｅの溶液が付着
する現象がなくなり、高品質なエピタキシャル層が簡単
な装置で容易に得られる。
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ｌし成長方
法によれば、容器内の圧力を高圧に保つ必要がなくなり
、また基板に傷が発生しない高品質のエピタキシャル層
が得られる利、ヴ、を生じる。
法によれば、容器内の圧力を高圧に保つ必要がなくなり
、また基板に傷が発生しない高品質のエピタキシャル層
が得られる利、ヴ、を生じる。
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
置の概略図、第２図は本発明の液相エビタキシャｔｖＦ
ｔ、長方法に用いる装置の４電絡図である。 １．１１は気密容器、２，１２はＣｄ−Ｔｅ基板、８、
［８は支持棒、４．１６はｔ（ｇｌ−ｘＣｄｚ’Ｌ”ｅ
の材料、５．２３は空間部、６．１５は排気管、７゜１
７はヒータ、１８は細管、１９は凹所、２０は水銀、２
１は分圧制御１−＋１ヒータ、Ａはガス導入方向留水す
矢印である。
置の概略図、第２図は本発明の液相エビタキシャｔｖＦ
ｔ、長方法に用いる装置の４電絡図である。 １．１１は気密容器、２，１２はＣｄ−Ｔｅ基板、８、
［８は支持棒、４．１６はｔ（ｇｌ−ｘＣｄｚ’Ｌ”ｅ
の材料、５．２３は空間部、６．１５は排気管、７゜１
７はヒータ、１８は細管、１９は凹所、２０は水銀、２
１は分圧制御１−＋１ヒータ、Ａはガス導入方向留水す
矢印である。
Claims (1)
- 気密容器内に収容されているエピタキシャル層成長用溶
液内へ支持棒で支持した基板を浸漬して基板上にエビタ
キシャＩし層を成長する装置において、前記気密容器に
連通して一部にエピタキシャル層成長用材料のうち、易
蒸発性成分を収容する凹所を有する細管を設置し、前記
凹所の周囲に易蒸発性成分の分圧と気密容器内のＲＩ液
の蒸気圧とを平衡に制御するだめのヒータを設け、更に
前記気密容器に排気パルプを有する排気管を設けたこと
を特徴とする液相エピタキシャｌし成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12865782A JPS5918645A (ja) | 1982-07-22 | 1982-07-22 | 液相エピタキシヤル成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12865782A JPS5918645A (ja) | 1982-07-22 | 1982-07-22 | 液相エピタキシヤル成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5918645A true JPS5918645A (ja) | 1984-01-31 |
Family
ID=14990222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12865782A Pending JPS5918645A (ja) | 1982-07-22 | 1982-07-22 | 液相エピタキシヤル成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5918645A (ja) |
-
1982
- 1982-07-22 JP JP12865782A patent/JPS5918645A/ja active Pending
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