JPH04122020A - 気相エピタキシャル成長方法 - Google Patents
気相エピタキシャル成長方法Info
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- JPH04122020A JPH04122020A JP24351890A JP24351890A JPH04122020A JP H04122020 A JPH04122020 A JP H04122020A JP 24351890 A JP24351890 A JP 24351890A JP 24351890 A JP24351890 A JP 24351890A JP H04122020 A JPH04122020 A JP H04122020A
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- epitaxial growth
- gas
- epitaxial
- cooling
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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】
〔概 要〕
気相エピタキシャル成長方法に関し、
エピタキシャル成長後の基板を冷却する過程で、エピタ
キシャル結晶中の易蒸発性元素や、拡散係数の大きい元
素が蒸発、拡散してエピタキシャル結晶の組成、特に該
エピタキシャル結晶の表面層の組成変動が生じるのを防
止することを目的とし、反応容器内の基板設置台上にエ
ピタキシャル成長用基板を設置し、該基板上にエピタキ
シャル成長用ガスを供給しながら該基板を加熱し、前記
エピタキシャル成長用ガスの分解成分を基板上に被着し
て該基板にエピタキシャル結晶を成長する方法に於いて
、 前記基板設置台に冷却用ガスが通過するガス通路を設け
、エピタキシャル成長後に前記ガス通路より冷却用ガス
を導入し、該エピタキシャル結晶成長後の基板を冷却ガ
スで浮上させながら冷却するようにしで構成する。
キシャル結晶中の易蒸発性元素や、拡散係数の大きい元
素が蒸発、拡散してエピタキシャル結晶の組成、特に該
エピタキシャル結晶の表面層の組成変動が生じるのを防
止することを目的とし、反応容器内の基板設置台上にエ
ピタキシャル成長用基板を設置し、該基板上にエピタキ
シャル成長用ガスを供給しながら該基板を加熱し、前記
エピタキシャル成長用ガスの分解成分を基板上に被着し
て該基板にエピタキシャル結晶を成長する方法に於いて
、 前記基板設置台に冷却用ガスが通過するガス通路を設け
、エピタキシャル成長後に前記ガス通路より冷却用ガス
を導入し、該エピタキシャル結晶成長後の基板を冷却ガ
スで浮上させながら冷却するようにしで構成する。
［産業上の利用分野〕
本発明は気相エピタキシャル成長方法に関する。
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・カドミウム・テルル（ＨｇＣｄＴｅ）
のような化合物半導体結晶が用いられており、この結晶
を素子形成に都合が良いように、薄層状態で、かつ大面
積で得るようにするために、気相エピタキシャル成長方
法が用いられている。
ップの狭い水銀・カドミウム・テルル（ＨｇＣｄＴｅ）
のような化合物半導体結晶が用いられており、この結晶
を素子形成に都合が良いように、薄層状態で、かつ大面
積で得るようにするために、気相エピタキシャル成長方
法が用いられている。
このような赤外線検知素子は、近年、益々高密度に形成
することが要求されており、そのために検知素子形成材
料のエピタキシャル結晶は、エピタキシャル成長用の基
板の全領域にわたって組成変動の少ない結晶が要望され
る。
することが要求されており、そのために検知素子形成材
料のエピタキシャル結晶は、エピタキシャル成長用の基
板の全領域にわたって組成変動の少ない結晶が要望され
る。
このような気相エピタキシャル成長方法に用いる装置と
して、基板上に形成されたエピタキシャル結晶から易蒸
発性の水銀の原子が容器内に蒸発したり、或いは基板の
冷却時間を短縮するのを目的として第２図、および第３
図に示す構造の装置が特開昭６４−８２６１３号に於い
て提案されている。
して、基板上に形成されたエピタキシャル結晶から易蒸
発性の水銀の原子が容器内に蒸発したり、或いは基板の
冷却時間を短縮するのを目的として第２図、および第３
図に示す構造の装置が特開昭６４−８２６１３号に於い
て提案されている。
即ち、第２図に示すように反応容器１内に設置された基
板設置台２を冷却するための冷却ガスを導入される冷却
用ガス配管３の出口４が、前記基板設置台２に近接して
設けられ、この冷却用ガスで前記基板設置台２を冷却す
ることで、エピタキシャル成長後の基板５を急速冷却し
てエピタキシャル結晶から易蒸発性の元素が蒸発するの
を防止している。
板設置台２を冷却するための冷却ガスを導入される冷却
用ガス配管３の出口４が、前記基板設置台２に近接して
設けられ、この冷却用ガスで前記基板設置台２を冷却す
ることで、エピタキシャル成長後の基板５を急速冷却し
てエピタキシャル結晶から易蒸発性の元素が蒸発するの
を防止している。
また、第３図に示すように基板設置台２の内部に冷却用
ガス配管３を埋設するように設置し、エピタキシャル成
長後の基板設置台２を急速に冷却することでエピタキシ
ャル成長後の基板５を急速冷却してエピタキシャル結晶
から易蒸発性の元素が蒸発するのを防止している。
ガス配管３を埋設するように設置し、エピタキシャル成
長後の基板設置台２を急速に冷却することでエピタキシ
ャル成長後の基板５を急速冷却してエピタキシャル結晶
から易蒸発性の元素が蒸発するのを防止している。
然し、上記した装置では基板設置台２を冷却することで
エピタキシャル成長後の基板５を冷却するようにしてお
り、直接エピタキシャル成長用の基板５に冷却用ガスが
当たらないようにしているために、冷却に要する時間が
長くかかる問題がある。
エピタキシャル成長後の基板５を冷却するようにしてお
り、直接エピタキシャル成長用の基板５に冷却用ガスが
当たらないようにしているために、冷却に要する時間が
長くかかる問題がある。
そのため、基板上に形成されたエピタキシャル結晶に含
まれている易蒸発性の元素が、該結晶内で拡散したり、
或いは該結晶より蒸発するようになり、基板の全領域の
範囲に均一の組成のエピタキシャル結晶が得られない問
題が生じる。
まれている易蒸発性の元素が、該結晶内で拡散したり、
或いは該結晶より蒸発するようになり、基板の全領域の
範囲に均一の組成のエピタキシャル結晶が得られない問
題が生じる。
特に検知素子として利用するエピタキシャル結晶の表面
の組成が不均一になるといった問題がある。
の組成が不均一になるといった問題がある。
また第３図に示すように、基板設置台２に冷却用ガス配
管３を埋設する構造は煩雑で問題が多い。
管３を埋設する構造は煩雑で問題が多い。
本発明は上記した問題点を解決するもので、エピタキシ
ャル成長用基板に直接冷却用ガスが当たるようにして、
更に一層エビタキシャル成長後の基板の冷却効果を高め
、然も用いる装置の構造が簡単な気相エピタキシャル成
長方法の提供を目的とするものである。
ャル成長用基板に直接冷却用ガスが当たるようにして、
更に一層エビタキシャル成長後の基板の冷却効果を高め
、然も用いる装置の構造が簡単な気相エピタキシャル成
長方法の提供を目的とするものである。
上記目的を達成する本発明の気相エピタキシャル成長方
法は、第１図に示すように基板設置台２に冷却用ガスが
通過するガス通路１１を設け、エピタキシャル成長後に
前記ガス通路１１より冷却用ガスを導入し、該エピタキ
シャル結晶成長後の基板５を冷却ガスで浮上しながら該
基板を冷却することを特徴とする。
法は、第１図に示すように基板設置台２に冷却用ガスが
通過するガス通路１１を設け、エピタキシャル成長後に
前記ガス通路１１より冷却用ガスを導入し、該エピタキ
シャル結晶成長後の基板５を冷却ガスで浮上しながら該
基板を冷却することを特徴とする。
また前記冷却用ガスに易蒸発性の元素を含むようにする
。
。
本発明の方法は第１図に示すように、基板設置台２に冷
却ガスが通過するようなガス通路１１を設け、このガス
通路１１に冷却用ガスを導入してエピタキシャル成長後
の基板５の裏面側より直接冷却用ガスが当たるようにす
る。このようにしてエピタキシャル成長後の基板５を前
記冷却ガスにて浮上させ、これによって基板に直接冷却
用ガスが当たるようになるために、更に一層冷却効果が
高まる。
却ガスが通過するようなガス通路１１を設け、このガス
通路１１に冷却用ガスを導入してエピタキシャル成長後
の基板５の裏面側より直接冷却用ガスが当たるようにす
る。このようにしてエピタキシャル成長後の基板５を前
記冷却ガスにて浮上させ、これによって基板に直接冷却
用ガスが当たるようになるために、更に一層冷却効果が
高まる。
そのため、基板上に形成された）ＩｇｃｄＴｅのような
エピタキシャル結晶で易蒸発性の水銀の元素を含んだ場
合、この水銀が基板の冷却過程でエピタキシャル結晶内
で再拡散したり、或いはエピタキシャル結晶より蒸発し
たりするのが避けられ、基板の全領域の範囲にわたって
、特にエピタキシャル結晶の表面層で組成が均一なエピ
タキシャル結晶が得られるようになる。
エピタキシャル結晶で易蒸発性の水銀の元素を含んだ場
合、この水銀が基板の冷却過程でエピタキシャル結晶内
で再拡散したり、或いはエピタキシャル結晶より蒸発し
たりするのが避けられ、基板の全領域の範囲にわたって
、特にエピタキシャル結晶の表面層で組成が均一なエピ
タキシャル結晶が得られるようになる。
また冷却用ガスとして例えば水素（Ｈ２）、或いはアル
ゴン（＾ｒ）ガスを用い、この冷却用ガスに易蒸発性の
元素の水銀を添加すると、更にエピタキシャル結晶から
の水銀の蒸発が防止できる。
ゴン（＾ｒ）ガスを用い、この冷却用ガスに易蒸発性の
元素の水銀を添加すると、更にエピタキシャル結晶から
の水銀の蒸発が防止できる。
以下、図面を用いて本発明の一実施例に付き詳細に説明
する。
する。
第１図は本発明の方法の一実施例の説明図である。
図示するように反応容器１に設けた回転する石英製の支
持棒１２上には、例えば直径が８．０ ｃｍ、厚さが５
．０ （Ｊのグラファイト製の基板設置台２を設置する
。そしてこの基板設置台２上には、例えば直径が３イン
チで、厚さが０．３５ｍのサファイアより成るエピタキ
シャル成長用の基板５を設置し、反応容器１内をガス排
気管１４より所定の真空度に成るまで排気した後、ガス
導入管］３より水銀、ジエチルテルル、ジメチルカドミ
ウムを担持した水素ガスよりなるエピタキシャル成長用
の原料ガスを導入する。そして反応容器の周囲に設けた
高周波誘導コイル１５に通電して基板設置台２を加熱し
てエピタキシャル成長用の基板５上にＨｇＣｄＴｅのエ
ピタキシャル結晶を、例えば３０μ−の厚さで形成する
。
持棒１２上には、例えば直径が８．０ ｃｍ、厚さが５
．０ （Ｊのグラファイト製の基板設置台２を設置する
。そしてこの基板設置台２上には、例えば直径が３イン
チで、厚さが０．３５ｍのサファイアより成るエピタキ
シャル成長用の基板５を設置し、反応容器１内をガス排
気管１４より所定の真空度に成るまで排気した後、ガス
導入管］３より水銀、ジエチルテルル、ジメチルカドミ
ウムを担持した水素ガスよりなるエピタキシャル成長用
の原料ガスを導入する。そして反応容器の周囲に設けた
高周波誘導コイル１５に通電して基板設置台２を加熱し
てエピタキシャル成長用の基板５上にＨｇＣｄＴｅのエ
ピタキシャル結晶を、例えば３０μ−の厚さで形成する
。
次いでエピタキシャル結晶を基板上に所定の厚さ成長し
た後、基板設置台２に設けたガス通路１１より八ｒより
なる冷却用ガスを導入してエピタキシャル成長後の基板
５を基板設置台２より浮上させる。
た後、基板設置台２に設けたガス通路１１より八ｒより
なる冷却用ガスを導入してエピタキシャル成長後の基板
５を基板設置台２より浮上させる。
このような条件でエピタキシャル成長すると、基板設置
台２の熱容量は約７３ｃａ ｌ ／ ”ｃで、エピタキ
シャル成長用の基板５の熱容量は１．３ｃａｌ／ ’ｅ
である。
台２の熱容量は約７３ｃａ ｌ ／ ”ｃで、エピタキ
シャル成長用の基板５の熱容量は１．３ｃａｌ／ ’ｅ
である。
そのため、従来のように基板設置台２を冷却する場合と
比較して、本発明のエピタキシャル成長後の基板５のみ
を冷却する場合は、その熱容量が１７５０となり、従来
の方法に比較して１１５００時間でエピタキシャル成長
後の基板５が冷却されることになり、そのため、基板上
に形成されたエピタキシャル結晶より易蒸発性の元素が
蒸発するのが防止でき、組成の安定したエピタキシャル
結晶が基板の全領域上に得られることになる。
比較して、本発明のエピタキシャル成長後の基板５のみ
を冷却する場合は、その熱容量が１７５０となり、従来
の方法に比較して１１５００時間でエピタキシャル成長
後の基板５が冷却されることになり、そのため、基板上
に形成されたエピタキシャル結晶より易蒸発性の元素が
蒸発するのが防止でき、組成の安定したエピタキシャル
結晶が基板の全領域上に得られることになる。
また前記したＡｒよりなる冷却用ガスに、エピタキシャ
ル結晶に含まれている易蒸発性の水銀のガスを添加する
と、より一層エピタキシャル結晶からのＨｇの蒸発が防
げることになり、より一層、組成の均一なエピタキシャ
ル結晶が基板上に形成されることになる。
ル結晶に含まれている易蒸発性の水銀のガスを添加する
と、より一層エピタキシャル結晶からのＨｇの蒸発が防
げることになり、より一層、組成の均一なエピタキシャ
ル結晶が基板上に形成されることになる。
なお、本実施例では基板上にＨｇＣｄＴｅの結晶をエピ
タキシャル成長する場合について述べたが、その他、ガ
リウム砒素（ＧａＡｓ）のように易蒸発性の砒素原子を
含む化合物半導体結晶に於いても適用できるのは無論で
ある。
タキシャル成長する場合について述べたが、その他、ガ
リウム砒素（ＧａＡｓ）のように易蒸発性の砒素原子を
含む化合物半導体結晶に於いても適用できるのは無論で
ある。
以上の説明から明らかなように本発明によれば、従来の
装置より、エピタキシャル成長後の基板の冷却速度が向
上するので、易蒸発性の元素が成長後のエピタキシャル
結晶より蒸発しなくなり、組成の均一なエピタキシャル
結晶が基板の全領域にわたって成長できる効果がある。
装置より、エピタキシャル成長後の基板の冷却速度が向
上するので、易蒸発性の元素が成長後のエピタキシャル
結晶より蒸発しなくなり、組成の均一なエピタキシャル
結晶が基板の全領域にわたって成長できる効果がある。
第１図は本発明の方法の一実施例の説明図、第２図およ
び第３図は従来の装置の説明図である。 図において、 ｌ は反応容器、 は基板設置台、 １１はガス通路、
び第３図は従来の装置の説明図である。 図において、 ｌ は反応容器、 は基板設置台、 １１はガス通路、
Claims (2)
- （１）反応容器（１）内の基板設置台（２）上にエピタ
キシャル成長用の基板（５）を設置し、該基板（５）上
にエピタキシャル成長用ガスを供給しながら該基板（５
）を加熱し、前記エピタキシャル成長用ガスの分解成分
を基板（５）上に被着して該基板にエピタキシャル結晶
を成長する方法に於いて、前記基板設置台（２）に冷却
用ガスが通過するガス通路（１１）を設け、エピタキシ
ャル成長後に前記ガス通路（１１）より冷却用ガスを導
入し、該エピタキシャル結晶成長後の基板（５）を、前
記冷却ガスで浮上させながら冷却するようにしたことを
特徴とする気相エピタキシャル成長方法。 - （２）前記冷却用ガスに易蒸発性の元素、或いは拡散係
数の大きい元素を添加して冷却することを特徴とする請
求項（１）記載の気相エピタキシャル成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24351890A JPH04122020A (ja) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | 気相エピタキシャル成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24351890A JPH04122020A (ja) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | 気相エピタキシャル成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04122020A true JPH04122020A (ja) | 1992-04-22 |
Family
ID=17105101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24351890A Pending JPH04122020A (ja) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | 気相エピタキシャル成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04122020A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995002892A1 (en) * | 1993-07-12 | 1995-01-26 | Peregrine Semiconductor Corporation | High-frequency wireless communication system on a single ultrathin silicon on sapphire chip |
| US5416043A (en) * | 1993-07-12 | 1995-05-16 | Peregrine Semiconductor Corporation | Minimum charge FET fabricated on an ultrathin silicon on sapphire wafer |
| US5864162A (en) * | 1993-07-12 | 1999-01-26 | Peregrine Seimconductor Corporation | Apparatus and method of making a self-aligned integrated resistor load on ultrathin silicon on sapphire |
| US5863823A (en) * | 1993-07-12 | 1999-01-26 | Peregrine Semiconductor Corporation | Self-aligned edge control in silicon on insulator |
| US5930638A (en) * | 1993-07-12 | 1999-07-27 | Peregrine Semiconductor Corp. | Method of making a low parasitic resistor on ultrathin silicon on insulator |
| US5973363A (en) * | 1993-07-12 | 1999-10-26 | Peregrine Semiconductor Corp. | CMOS circuitry with shortened P-channel length on ultrathin silicon on insulator |
-
1990
- 1990-09-12 JP JP24351890A patent/JPH04122020A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5596205A (en) * | 1993-07-12 | 1997-01-21 | Peregrine Semiconductor Corporation | High-frequency wireless communication system on a single ultrathin silicon on sapphire chip |
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| US5895957A (en) * | 1993-07-12 | 1999-04-20 | Peregrine Semiconductor Corporation | Minimum charge FET fabricated on an ultrathin silicon on sapphire wafer |
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