JPH01205428A - 気相エピタキシャル成長装置 - Google Patents

気相エピタキシャル成長装置

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JPH01205428A
JPH01205428A JP2925688A JP2925688A JPH01205428A JP H01205428 A JPH01205428 A JP H01205428A JP 2925688 A JP2925688 A JP 2925688A JP 2925688 A JP2925688 A JP 2925688A JP H01205428 A JPH01205428 A JP H01205428A
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JP
Japan
Prior art keywords
gas
substrate
reaction tube
epitaxial growth
tube
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Pending
Application number
JP2925688A
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English (en)
Inventor
Kenji Maruyama
研二 丸山
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH01205428A publication Critical patent/JPH01205428A/ja
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 光照射型気相エピタギノヤル成長装置に関し、エピタキ
シャル成長用反応管の内壁にエピタキシャル成長用ガス
の分解生成物がイ;]着してエピタキシャル成長用光源
の光が反応管内に透過し難くなるのを防止した装置の提
供を目的とし、エピタキシャル成長用基板を設置するザ
セプクを収容する反応管と、該反応管に連なりエピタキ
シャル成長用ガスを導入するガス導入管と、エピタキシ
ャル成長後のガスを排出するガス排出管と、反応管の外
部から基板」−を照射しエピタキシャル成長用ガスを分
解する光源と、前記反応管内に収容され、長手方向の両
端部が反応管の垂直方向の壁面に対して所定の間隔を有
し、導入されるガス流に対してほぼ平行で、かつ基板上
より所定の間隔を有する仕切り板を設け、 前記エピタキシャル成長用ガスを基板と仕切り板との間
に導入するとともに、エビクキシャル成長後のガスが仕
切り板上を通過し、光源が照射される反応管の内壁に沿
って流れるようなテーパーを反応管の壁面に設けたこと
で構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は光照射型気相エピタキシャル成長装置に関する
赤外線検知素子形成材料としてエネルギーバンドギャッ
プの狭い水銀・力ISミウム・テルル(l1g 1− 
xCclゆTe)の化合物半導体結晶が用いられており
、このような11g1−x CdXTeの結晶を素子形
成用に都合か良いように大面積で、かつ薄膜で得ること
が必要となる。
このような要求を満たず方法として反応管内に収容され
たカドミウムテルノ喧cdTe)の基板」二にシノチル
カI・ミウム((CIl:l) zcd ) 、ジエチ
ルテルル((Cllzll、)zTe)のようなエピタ
:)−ンヤル成長用ガスを導入し、基板を加熱して前記
エピタキシャル成長用ガスを分解し、この分解した成分
を基板に被着させるM OCV D (Metal O
rganic ChemicalVapor Depo
sition;有機金属化学気相成長)方法が用いられ
ている。
このようなM OCV I)法に於いてエピタキシャル
成長用基板に紫外線を照射して、エピクキシャル成長ガ
スが分解して基板に付着する分解速度を促進し、基板の
成長温度を低下さ−Uた光気相成長方法が最近用いられ
ている。
〔従来の技術〕
通常このような光気相成長装置は、反応管の内壁にエピ
タキシャル成長用ガスの分解生成物が付着し、この生成
物が光源からの光の透過を妨げ、基板上に光が到達する
効率が悪くなる。
そこで従来、このような分解生成物が反応管の内壁に付
着するのを防止した装置が提案されていた。
第2閃は反応管の内壁面にエピタキシャル成長用カスの
反応生成物のイ」着を防止した装置で、図示するように
反応管1内にエピタキシャル成長用基板2を設置したサ
セプタ3を設け、反応管1の外部に基板に紫外線を照射
する光a4を設置する。
更に反応管1の直径方向よりみて基板2が設置されてい
る中央の領域にはエピタキシャル成長用ガスが流れるよ
うなガス導入管5を設け、更に反応管の上部方向に沿っ
て高温の水素ガスが流れるようなガス導入管6を設け、
更に反応管の下部方向に’t9って低温の水素ガスが流
れるようなガス導入管7を設ける。
このようにエピタキシャル成長用ガスの上下を成長用ガ
スの成分を含まない別個のガスを層状に流すことで、反
応管の内壁にエピタキシャル成長用ガスが接触しないよ
うにして、エピタキシャル成長用ガスの分解生成物が反
応管の内壁面に付着しないようにしている。
〔発明が解決しようとする課題] ところでこのようにエピタキシャル成長用ガスの他に、
反応管の内壁の分解生成物除去用のガスを別個に反応管
内に導入する従来の装置では、ごの導入されたガスによ
ってエピタキシャル成長用ガスの濃度を精度良く制御す
ることが困難で所望の組成のエピタキシャル結晶が精度
良く形成できない問題点がある。
また反応管に生成物が付着しないようなガスの導入管を
別個に設ける必要があり、装置が複雑な構造となる。
本発明は一上記した問題点を除去し、反応生成物が反応
管の内壁面に((着しないようにした気相エピタキシャ
ル成長装置の提供を目的とする。
〔課題を解決するための手段] 上記目的を達成する本発明の気相エピタキシャル成長装
置は、第1回に示すようにエピタキシャル成長用基板1
1を設置するザセブタ12を収容する反応管13と、該
反応管13に連なりエピタキシャル成長用ガスを導入す
るガス導入管14と、エピタキシャル成長後のガスを排
出するガス排出管15と、反応管の外部から基板1−、
を照射しエピタキシャル成長用ガスを分解する光rA+
6と、前記反応管内に収納され、長手方向の両端部が反
応管の垂直方向の壁面に対して所定の間隔を有し、基板
−1,より所定の間隔を有する仕切り板17とを設Jl
、前記エピタキシャル成長用カスを基板と仕切り板との
間に導入するとともに、エピタキシャル成長後のカスが
仕切り板上を通過し、光源が照射される反応管の内壁に
沿って流れるようなテーパー(18A、 1f311.
18C)を反応管の内壁面に設げたことて柘成する。
〔作 用〕
本発明の装置は反応生成物の付着防止用のガスを、エピ
タキシャル成長用ガスとは別個のガスを反応管内に導入
することなく、エピタキシャル成長用ガスの一部を反応
管の光が照射される内壁面に沿って還流さ−U、ごの還
流ガスと反応管に導入されるエピタキシャル成長用ガス
とが基板」−で互し料こガス流の方向か変わるような状
態とし、この相互にガス流の異なるガスによって反応管
の内壁に基板、或いはサセプタからの熱が伝達しないよ
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図は本発明の気相エピタキシャル成長装置の説明図
である。
図示するように反応管13の内部にエピタキシャル成長
用のCdTeの基板11を設置した石英或いはグラファ
イト製のサセプタ12を収容する。反応管13の一端部
には水平方向にガス導入管14が設けられ、該反応管1
3の他端部には垂直方向にガス排出管15が設けられて
いる。この基板12上には所定の間隔iを隔てて、ガス
導入管14より導入されるガスの流れに対してほぼ平行
な方向に、かつ反応管13の両端部の内壁面より所定の
間隔dを設け、かつ基板上部か開口された石英製の仕切
り板17を設ける。
また反応管13の両端部の上部及び下部の隅の部分C3
1導入されたエピタキシャル成長用ガスが仕切り板17
の+を通過して還流できるよ・うなテーパー12(A、
 181+、 113cを設ける。更に導入されたエピ
タキシャル成長用ガスがサセプタ12の端面に衝突して
その部分てカスの渦流が発生しないようにするため、゛
リーセプタの端面に連なるように石英部材19を設置す
る。また反応管]3の外部に基板11と対向して基板1
1の紫外線照射用光源】6を設ける。
このような本発明の装置を用いてCdTeの基板上るこ
I1g+−XCdx Teの結晶をエピタキシャル成長
する場合について述べる。
前記したサセプタ■2にCdT[4の基板11を設置し
、該−リーセプタ12を反応管13内に挿入した後、該
反応管内を1O−5LOrr程度の真空度に成る迄排気
する。
次いてガス導入管14よりキャリアガスとしての水素ガ
スに担持されたジノチルカドミウムガスを5X]0’気
圧の分圧で、前記水素カスに担持されたジエチルテルル
ガスを4 Xl0−’気圧の分圧で、更にその他に水素
カスを単独の状態でカス導入管14に導入し、全体のエ
ピタキシャル成長用ガスの流量が8ρ/minの値にな
るようにする。
またサセプタ12に内蔵されているヒータ(図示せず)
の温度を300°Cに保ぢ、基板11の上部より光源1
6から紫外線を照射する。
するとガス導入管14より導入されたエピタキシャル成
長用ガスは、サセプタの加熱による基板の加熱によって
基板−ヒで分解するとともに、紫外線照射による光化学
反応によって更にその反応が促進され、分解されたエピ
タキシャル成長用ガスの成分が基板上にエビクキンヤル
結晶として付着する。
更にエピタキシャル成長に与からない未反応ガスは矢印
へ方向に沿っ゛ζ反応管13の端部に当たってテーパー
18Bに沿って移動し、一部はガス排出管15より排出
されるが、排出されなかったガスは矢印Bに示すように
基板11上に到達する。この基板11上ではガス導入管
14より導入されたエピタキシャル成長用ガスの矢印C
に示すガス流の方向に対し、前記仕切り板の下部を通過
し、反応管の端部に衝突して仕切り板の上部に還流して
きたガスの流の方向BとυJガス流の方向が異なる。
このガス流の方向か4’ll互に異なるガスによって、
2、(板或いはサセプタからの熱が上部のL壁Gこ到達
するのか困難となり、基板の上部ではカスの温度か高温
にならず、従って未反応のガスがその部分で分解するこ
とがなく管壁を通過するのてその部分−ζi;Jガスの
反応生成物が反応管に付着しなくなり、光源からの光が
基板上に充分到達するので反応が遅くなる現象が除去さ
れ、K111成の安定したエピタキシャル結晶が基板ト
に形成される。
〔発明の効果〕
以トの説明から明らかなように本発明によれば、反応管
の内壁面にエビタギシャル成長ガスの分解生成物か(;
1着せず、従って分解生成物の付着で反応管に曇を生し
ることが無いので光化学反応が阻害されることがないた
め、組成変動を生しないエピクー1−ノヤル結晶が得ら
れる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の気相エピタキシャル成長装置の説明図
、 第2図は従来の気相エビクキシャル成長装置の説明図で
ある。 図において、 11はエピタキシャル成長用裁板、12は・す゛セブタ
、13は反応管、14ばエピタキシャル成長用ガス導入
管、15ばガス排出管、16は光源、17は仕切り板、
18A、 18B、 18Gはテーパー、19は石英部
拐を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  エピタキシャル成長用基板(11)を設置するサセプ
    タ(12)を収容する反応管(13)と、該反応管に連
    なりエピタキシャル成長用ガスを導入するガス導入管(
    14)と、エピタキシャル成長後のガスを排出するガス
    排出管(15)と、反応管の外部から基板上を照射しエ
    ピタキシャル成長用ガスを分解する光源(16)と、前
    記反応管(13)内に収容され、長手方向の両端部が反
    応管(13)の垂直方向の壁面に対して所定の隙間を有
    し、導入されるガス流に対してほぼ平行で、かつ基板上
    より所定の間隔を有する仕切り板(17)とを設け、 前記エピタキシャル成長用ガスを基板(11)と仕切り
    板(17)との間に導入するとともに、エピタキシャル
    成長後のガスが仕切り板上を通過し、光が照射される反
    応管(13)の内壁に沿って流れるようなテーパー(1
    8A、18B、18C)を反応管の内壁面に設けたこと
    を特徴とする気相エピタキシャル成長装置。
JP2925688A 1988-02-10 1988-02-10 気相エピタキシャル成長装置 Pending JPH01205428A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5587019A (en) * 1992-02-26 1996-12-24 Nec Corporation Apparatus for use in epitaxial crystal growth

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5587019A (en) * 1992-02-26 1996-12-24 Nec Corporation Apparatus for use in epitaxial crystal growth

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