JPH01122993A - 液相エピタキシャル成長装置 - 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】 〔概　要〕 液相エピタキシャル成長装置に関し、 エピタキシャル成長後の基板と、溶融したエピタキシャ
ル成長後のメルトが相互に接触しないようにするのを目
的とし、 エピタキシャル成長用基板と、該基板を支持する基板支
持具を挟持し、エピタキシャル成長用メルトのメルトホ
ルダを挾んだ円柱状部材と、該円柱状部材が挿入される
アンプルとからなり、該アンプルを回転させて溶融した
エピタキシャル成長用メルトに前記基板を接触させて基
板上にエピタキシャル層を形成する装置であって、 前記エピタキシャル成長用メルトのメルトホルダを、上
板の長手方向の寸法が下板の長手方向の寸法の約半分の
コの字型部材を湾曲させて凹部を形成した形状とすると
共に、該凹部の両開放面を板状部材で塞いだ構造となし
、 前記凹部内にエピタキシャル成長用メルトを収容し、前
記アンプルを回転させてエピタキシャル成長用メルトに
基板を接触させてエピタキシャル成長をし、更に前記ア
ンプルを逆方向に回転させて、前記エピタキシャル成長
後のメルトの一部をメルトホルダの内部に収容するとと
もに、該アンプルを回転させ、エピタキシャル成長後の
基板を、該アンプルの管軸に対して垂直方向に立てた際
に、前記基板とエピタキシャル成長後のメルトが、互い
に接触しないようにして構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は傾斜型液相エピタキシャル成長装置に係り、特
に溶融したエピタキシャル成長後のメルトが、エピタキ
シャル成長後の基板に付着しないようにした液相エピタ
キシャル成長装置に関する。

赤外線検知素子のような光電変換素子にはエネルギーバ
ンドギャップの狭い水銀・カドミウム・テルル（ＨｇＩ
−ｘｃｄｘ　Ｔｅ）の結晶が用いられている。

このようなＨｇＩ−ｘ　Ｃｄｘ　Ｔｅの結晶をカドミウ
ムテルル（ＣｄＴｅ）の基板上にエピタキシャル成長す
る場合、水銀が易蒸発性の材料であるため、密閉構造の
封管を用いて水銀の蒸発を防ぎ、溶融したＨｇ１−ＸＣ
ｄＸＴｅのメルトを基板に接触させてエピタキシャル層
を基板上に形成する傾斜型液相エピタキシャル成長装置
が、装置が簡単でかつエピタキシャル層の組成制御性が
良い等の理由により多用されている。

このようなエピタキシャル成長装置に於いては、基板上
に溶融したエピタキシャル成長後のメルトが付着しない
ようにし、該メルトが付着することで基板上に結晶が異
常成長するのを除去したエピタキシャル装置が要望され
る。

〔従来の技術〕

第７図は従来の液相エピタキシャル成長装置の斜視図、
第８図は第７図の■−■°線に沿った断面図、第９図は
第７図の■−■°線に沿った断面図である。

第７図、第８図および第９図に示すように、−対の石英
より成る円柱状部材ＬＡ、　ＩＢの対向面の対向位置に
は？ＪＩ２が設けられ、該溝２内に石英より成る平板状
の基板支持具４上に設置されたＣｄＴｅよりなるエピタ
キシャル成長用基板３が設置され、この基板支持具４と
基板３とが溝２内に挿入されている。これらの基板３お
よび基板支持具４を設置した円柱状部材ＩＡ、ＩＢは一
端Ａが有底のアンプル５の内部に挿入され、また基板４
の下部で円柱状部材１＾、ＩＢの対向面の間には、Ｈｇ
Ｉ−ｘ　Ｃｄｘ　Ｔｅよりなるエピタキシャル成長用メ
ルト形成材料６を充填した後、該アンプル５の内部を排
気した後、該アンプルの他端部Ｂを溶融封止している。

次いで、この基板３およびエピタキシャル成長用メルト
形成材料６が収容されたアンプル５を加熱炉内の炉芯管
の内部に挿入した後、エピタキシャル成長用メルト形成
材料６を溶融してエピタキシャル成長用メルトとした後
、アンプル５を回転させて、基板上に溶融したエピタキ
シャル成長用メルトを接触させ、加熱炉の温度を低下さ
せることでメルトの温度を低下させ、基板上にエピタキ
シャル層を形成している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところでエピタキシャル成長後の基板は、溶融したメル
トより確実に分難する必要があり、溶融したメルトがエ
ピタキシャル成長後の基板上に残留するとその部分で異
常成長がおこる。

この異常成長を防ぐために、第１０図に示すように、基
板３をアンプル５の管軸方向に対して垂直方向になるよ
うな位置に移動させて、基板３の表面よりエピタキシャ
ル成長用メルトを下部に落下させている。然し、大面積
のエピタキシャル結晶を得るために基板の面積は成る程
度大きくする必要があり、またアンプル内に収容されて
いるメルトの量も所定の量必要としており、従来の装置
では、基板の端部３Ｃが溶融したエピタキシャル成長後
のメルト６に接触するようになり好ましくない。

本発明は上記した問題点を解決し、基板をアンプルの管
軸方向に対して垂直方向な位置に移動させて、基板の表
面よりエピタキシャル成長後の不要なメルトを下部に落
下させる場合に於いても、基板の端部がアンプル内の溶
融したエピタキシャル成長用メルトに接触しないように
しだ液相エピタキシャル成長装置の提供を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記した問題点を解決する本発明の液相エピタキシャル
成長装置は、エピタキシャル成長用メルトのメルトホル
ダを、上板の長手方向の寸法が下板の長手方向の寸法の
略半分のコの字型部材を湾曲させて凹部を形成した形状
とすると共に、該凹部の両開放面を板状部材で塞いだ構
造となし、前記凹部内にエピタキシャル成長用メルトを
収容するとともに、前記アンプルを所定角度回転させて
前記湾曲されたコの字型部材の内部に溶融後のエピタキ
シャル成長用メルトの一部を収容するようにし、更に前
記アンプルを同方向に回転させてエピタキシャル成長用
メルトに基板を接触させてエビクキシャル成長をし、更
に前記アンプルを逆方向に回転させて、前記エピタキシ
ャル成長後のメルトをコの字型部材の内部に収容してエ
ピタキシャル成長後の基板と、エピタキシャル成長後の
メルトが互いに接触しないようにして構成する。

〔作　用〕

本発明の液相エピタキシャル成長装置は、上板の長手方
向の寸法が下板の長手方向の寸法の略半分のコの字型部
材を湾曲させて凹部を形成したメルトホルダを円柱状部
材の間に配置し、エピタキシャル成長後、アンプルを回
転させて基板をアンプルの管軸方向に対して垂直方向に
立てた場合、エピタキシャル成長後の溶融したメルトの
一部が、コの字型のメルトホルダ内部に収容されるよう
にして、基板の端部が溶融したメルトに接触しないよう
にする。

〔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。

第１図は本発明の液相エピタキシャル成長装置に於ける
メルトホルダの斜視図、第２図は第１図のｎ−Ｕ“線に
沿った断面図、第３図は第１図の１１１−Ｉ［［’線に
沿った断面図、第４図は湾曲する以前のメルトホルダの
断面図である。

第４図に示すように、本発明のメルトホルダは上板１１
八と上板１１Ａの長手方向の寸法ｌの約２倍の寸法を有
する下板１１Ｂとより成る石英製のコの字型部材１１を
、矢印ａの位置より湾曲させて第１図に示すように、凹
部１２を有するメルトホルダ１３とする。更に湾曲形成
された凹部１２の開放された面すおよびｂｏの部分に石
英板１４を用いて凹部１２を囲むようにする。

このようなメルトホルダ１３の凹部１２に水銀・カドミ
ウム・テルルよりなるエピタキシャル成長用メルト形成
材料１５を充填する。

次いで第５図に示すように、アンプル１６の内部の円柱
状部材１７Ａ、１７１１の溝１８内に基板支持具１９に
設置されたＣｄＴｅの基板２０を設置するとともに、前
記円柱状部材１７Ａ、　１７Ｂの間に前記エピタキシャ
ル成長用メルト形成材料１５を充填したメルトホルダ１
３を設置した後、アンプル１６の内部を排気して一端部
Ｃを溶融して封止する。

このようなエピタキシャル成長装置の動作に付いて述べ
ると、前記したアンプル１６を図示しないが加熱炉内の
炉芯管内に挿入し、加熱炉の温度を上昇させて第６図（
ａｌに示すように、エピタキシャル成長用メルト形成材
料１５を溶融してエピタキシャル成長用メルト１５Ａ　
とする。

次いでアンプル１６を矢印り方向に回転させ、第６図（
ｂｌに示すような状態とする。

次いで更にアンプル１６を矢印り方向と同一方向の矢印
Ｅ方向に回転させ、第６図（Ｃ）に示すような状態とし
て基板２０の表面に溶融したエピタキシャル成長用メル
ト　１５Ａを接触させ、メルト１５Ａの温度を低下させ
て基板２０上にエピタキシャル層を形成する。

次いで更にアンプル１６を前記矢印Ｅ方向と同方向の矢
印Ｆ方向に１８０度回転させて第６図（ｄ）に示すよう
な状態とし、エピタキシャル成長後のメルト１５Ａをメ
ルトホルダ１３内に導入する。

更にアンプル１６を矢印Ｇ方向に沿って９０度回転させ
、第６図＋ＩＩＩ）の状態となし、基板２０がアンプル
１６の管軸方向と垂直となるようにして基板表面に付着
しているエピタキシャル成長後の不要なメルトを基板の
下部に落下させる。このようにすれば、エピタキシャル
成長後の溶融したメルト１５Ａは、メルトホルダ１３内
部に導入されるので、アンプル１６内のメルト量は減少
し、基板２０の端部と溶融したメルトとが接触して基板
上に結晶が異常成長する現象が除去でき、高品質のエピ
タキシャル結晶が得られる。

また基板上にエピタキシャル成長後の溶融メルトが仮に
残留したとしても、基板をアンプルの管軸方向に対して
垂直方向に立てて、残留メルトを基板の端部方向の１箇
所に集めることができるので、異常成長の領域の少ない
高品質のエピタキシャル結晶が得られる。

〔発明の効果〕 以上の説明から明らかなように本発明によれば、基板に
付着した残留メルトを除去する際に基板を管軸方向に垂
直に立てた場合でも、基板の端部が溶融メルトに接触し
なくなるので、高品質なエピタキシャル結晶が得られる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のメルトホルダの斜視図、第２図は第１
図のｎ−ｎ　’線に沿った断面図、第３図は第１図のｍ
−ｍ“線に沿った断面図、第４図は湾曲する以前のメル
トホルダの断面図、第５図は本発明の装置の断面図、 第６図（ａｌより第６図（１１１１迄は本発明の装置の
動作の説明図、 第７図は従来の装置の斜視図、 第８図は第７図の■−■１線に沿った断面図、第９図は
第７図の■−■°線に沿った断面図、第１０図は従来の
不都合な状態を示す説明図である。 図において、 １１はコの字型部材、ＩＩＡは上板、ＩＩＢは下板、１
２は凹部、１３はメルトホルダ、１４は石英板、１５は
エビクキシャシ成長用メルト形成材料、１５Ａはエピタ
キシャル成長用メルト、１６はアンプル、１７Ａ。 １７Ｂは円柱状部材、１８は溝、１９は基板支持具、２
０は基板、Ｃはアンプルの封止部、ａは湾曲箇所、ｂ、
ｂ　　’は開放面、Ｄ、　Ｅ、　Ｆ、　Ｇはアンプルの
回転方向を示す矢印である。 ン うｊＴ’ｌＪ’Ｑ　Ｘ　−’Ｉ’　？、３１？　３盲フ
ァ＝、［ｎｆｆ１第２図 才Ｔ　閃め夏−五′９仁曙：沿）ｒ−１ｆｒ面ｂゴ第３
図 ｊＬ−＞心の７）以前ｎメルト米ルダ゛ｄヶ面図第４図 ／Ｉ−発ｅｂ汝１幹面の （ｂ） 各発ＥＪ！丙醤１イ勅炸の脱明Ｗ 第６図 （ｅ） ホ沼咽ｎ装デｄ動住り萩朗図 第６図 従羞Ｍ　１１’、釘捏閃 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　エピタキシャル成長用基板（２０）と、該基板を支持
   する基板支持具（１９）を挟持し、エピタキシャル成長
   用メルト（１５）のメルトホルダ（１３）を挟んだ円柱
   状部材（１７Ａ、１７Ｂ）と、該円柱状部材が挿入され
   るアンプル（１６）とからなり、該アンプルを回転させ
   て溶融したエピタキシャル成長用メルトに前記基板を接
   触させて基板上にエピタキシャル層を形成する装置であ
   って、 前記エピタキシャル成長用メルトのメルトホルダ（１３
   ）を、上板の長手方向の寸法が下板の長手方向の寸法の
   約半分のコの字型部材（１１）を湾曲させて凹部（１２
   ）を形成した形状とすると共に、該凹部の両開放面を板
   状部材（１４）で塞いだ構造となし、前記凹部（１２）
   内にエピタキシャル成長用メルト（１５Ａ）を収容し、
   前記アンプルを回転させてエピタキシャル成長用メルト
   （１５Ａ）に基板（２０）を接触させてエピタキシャル
   成長をし、更に前記アンプル（１６）を逆方向に回転さ
   せて、前記エピタキシャル成長後のメルトの一部をメル
   トホルダ（１３）の内部に収容するとともに、該アンプ
   ル（１６）を回転させ、エピタキシャル成長後の基板（
   ２０）を、該アンプル（１６）の管軸に対して垂直方向
   に立てた際に、前記基板（２０）とエピタキシャル成長
   後のメルトが、互いに接触しないようにしたことを特徴
   とする液相エピタキシャル成長装置。