JPH0476204B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0476204B2 JPH0476204B2 JP58231822A JP23182283A JPH0476204B2 JP H0476204 B2 JPH0476204 B2 JP H0476204B2 JP 58231822 A JP58231822 A JP 58231822A JP 23182283 A JP23182283 A JP 23182283A JP H0476204 B2 JPH0476204 B2 JP H0476204B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crystal
- melt
- substrate
- liquid phase
- phase epitaxial
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/29—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by the substrates
- H10P14/2901—Materials
- H10P14/2913—Materials being Group IIB-VIA materials
- H10P14/2917—Tellurides
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/26—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials using liquid deposition
- H10P14/263—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials using liquid deposition using melted materials
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/34—Deposited materials, e.g. layers
- H10P14/3402—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition
- H10P14/3424—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition being Group IIB-VIA materials
- H10P14/3432—Tellurides
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(a) 発明の技術分野
本発明は化合物半導体混晶の液相エピタキシヤ
ル結晶成長方法および装置に関するものである。
ル結晶成長方法および装置に関するものである。
(b) 技術の背景
水銀（Hg）を含む化合物半導体結晶、例えば
水銀・カドミウム・テルル（Hg1-xCdxTe）等は
エネルギーギヤツプが狭く、赤外検知素子のよう
な光電変換素子の形成材料として用いられてい
る。
水銀・カドミウム・テルル（Hg1-xCdxTe）等は
エネルギーギヤツプが狭く、赤外検知素子のよう
な光電変換素子の形成材料として用いられてい
る。
このようなHg1-xCdxTeの結晶を素子形成に都
合がよいように大きい面積で、しかも薄層の状態
で形成する方法として液相エピタキシヤル成長法
がある。
合がよいように大きい面積で、しかも薄層の状態
で形成する方法として液相エピタキシヤル成長法
がある。
Hg1-xCdxTeのエピタキシヤル結晶は、通常石
英アンプルを傾斜してエピタキシヤル成長を行う
テイツピング（Tipping）方式、あるいはカーボ
ン製のスライドボートを用いた所謂ボートスライ
ド方式等の液相エピタキシヤル成長法によつて、
例えばホルル化カドミウム（CdTe）の結晶基板
上に結晶層として形成している。
英アンプルを傾斜してエピタキシヤル成長を行う
テイツピング（Tipping）方式、あるいはカーボ
ン製のスライドボートを用いた所謂ボートスライ
ド方式等の液相エピタキシヤル成長法によつて、
例えばホルル化カドミウム（CdTe）の結晶基板
上に結晶層として形成している。
これらの方法によつて得られた結晶は、半導体
発光、受光装置の特性および信頼性を支配するた
め、組成の安定化、欠陥の低減が要望される。
発光、受光装置の特性および信頼性を支配するた
め、組成の安定化、欠陥の低減が要望される。
(c) 従来技術と問題点
化合物半導体のLPE法として広く用いられて
いるボート・スライド法を第１図に示す。
いるボート・スライド法を第１図に示す。
図において１は固定部、２はスライド部でいづ
れもカーボンよりなる。固定部にはくぼみ３およ
び４が設けられ、スライド部には孔５が設けられ
ている。くぼみ３には基板結晶６を、くぼみ４に
はソース・ウエハ（溶質源結晶）７を収容する。
基板結晶６の上にエピタキシヤル結晶成長を行
う。
れもカーボンよりなる。固定部にはくぼみ３およ
び４が設けられ、スライド部には孔５が設けられ
ている。くぼみ３には基板結晶６を、くぼみ４に
はソース・ウエハ（溶質源結晶）７を収容する。
基板結晶６の上にエピタキシヤル結晶成長を行
う。
まづ第１図ａにおいて、所定の比率で結晶成分
をスライド部の孔５に入れ、所定温度で所定時間
置いて或る成分が未飽和のメルト（溶液）８を得
る。
をスライド部の孔５に入れ、所定温度で所定時間
置いて或る成分が未飽和のメルト（溶液）８を得
る。
つぎに第１図ｂにおいて、スライド部を動かし
未飽和メルト８をソース・ウエハ７上に導いて接
触させ、所定温度で所定時間保持する。この間に
おいて未飽和成分はソース・ウエハ７より未飽和
メルト８に溶解して飽和メルト８Ａとなる。反対
にメルトが過飽和のときは過飽和成分がソース・
ウエハ７に析出してメルトは飽和し平衡溶液とな
る。
未飽和メルト８をソース・ウエハ７上に導いて接
触させ、所定温度で所定時間保持する。この間に
おいて未飽和成分はソース・ウエハ７より未飽和
メルト８に溶解して飽和メルト８Ａとなる。反対
にメルトが過飽和のときは過飽和成分がソース・
ウエハ７に析出してメルトは飽和し平衡溶液とな
る。
つぎに第１図ｃにおいて、さらにスライド部を
動かし飽和メルト８Ａを基板結晶６に接触させ
て、所定温度で所定時間保持する。
動かし飽和メルト８Ａを基板結晶６に接触させ
て、所定温度で所定時間保持する。
このようにしてメルトの成分と保持温度、時間
を制御して基板結晶６の上に所期の組成と厚さの
エピタキシヤル結晶を成長させることができる。
を制御して基板結晶６の上に所期の組成と厚さの
エピタキシヤル結晶を成長させることができる。
第２図はテイツピング式LPE法の従来例で、
結晶成長装置の石英管に直角な断面を示す。図に
おいて第１図と同一番号は同一対象を、２１は石
英管、２２は石英よりなる基板結晶の保持板を示
す。
結晶成長装置の石英管に直角な断面を示す。図に
おいて第１図と同一番号は同一対象を、２１は石
英管、２２は石英よりなる基板結晶の保持板を示
す。
第２図ａにおいて、基板結晶６とソース・ウエ
ハ７を保持板２２の両面に夫々保持して保持板を
水平に保ち、保持板と離れてその下側に不飽和の
メルト８を所定温度で所定時間保持する。
ハ７を保持板２２の両面に夫々保持して保持板を
水平に保ち、保持板と離れてその下側に不飽和の
メルト８を所定温度で所定時間保持する。
つぎに第２図ｂにおいて、第２図ａの状態より
石英管２１を右に回転して保持板２２が下側より
垂直に立つようにするとメルト８はソース・ウエ
ハ７に接触し、所定温度で所定時間保持する。こ
の間に不飽和のメルト８は第１図で説明したよう
に平衡状態に達し、飽和のメルト８Ａを得る。
石英管２１を右に回転して保持板２２が下側より
垂直に立つようにするとメルト８はソース・ウエ
ハ７に接触し、所定温度で所定時間保持する。こ
の間に不飽和のメルト８は第１図で説明したよう
に平衡状態に達し、飽和のメルト８Ａを得る。
つぎに第２図ｃにおいて、第２図ｂの状態より
石英管２１を左に回転して保持板２２を水平に
し、基板結晶６をメルト８Ａに接触させて基板結
晶６上にエピタキシヤル成長を行う。所定温度で
所定時間保持し所定冷却速度で冷却して所期の組
成と厚さのエピタキシヤル結晶層を得る。
石英管２１を左に回転して保持板２２を水平に
し、基板結晶６をメルト８Ａに接触させて基板結
晶６上にエピタキシヤル成長を行う。所定温度で
所定時間保持し所定冷却速度で冷却して所期の組
成と厚さのエピタキシヤル結晶層を得る。
上記従来方法においては、基板結晶６とソー
ス・ウエハ７が同一結晶のときでも２枚の結晶を
用意しなければならず、特に結晶成分の蒸気圧の
高い場合に用いられる閉管式のエピタキシヤル成
長においては結晶成分の蒸発を防ぐため石英管２
１内の自由空間を小さくするよう考慮する必要が
あり、石英管内の構成はできるだけ簡単にする方
がよい。
ス・ウエハ７が同一結晶のときでも２枚の結晶を
用意しなければならず、特に結晶成分の蒸気圧の
高い場合に用いられる閉管式のエピタキシヤル成
長においては結晶成分の蒸発を防ぐため石英管２
１内の自由空間を小さくするよう考慮する必要が
あり、石英管内の構成はできるだけ簡単にする方
がよい。
(d) 発明の目的
本発明の目的は従来技術の有する上記の欠点を
除去し、基板結晶の裏面をソース・ウエハとして
用いることにより、別にソース・ウエハを用意す
ることなくメルトを平衡状態に保ち、安定な成長
が行える液相エピタキシヤル結晶成長方法および
装置を提供することにある。
除去し、基板結晶の裏面をソース・ウエハとして
用いることにより、別にソース・ウエハを用意す
ることなくメルトを平衡状態に保ち、安定な成長
が行える液相エピタキシヤル結晶成長方法および
装置を提供することにある。
(e) 発明の構成
上記の目的は本発明によれば、
１ 基板結晶上に液相エピタキシヤル法にて結晶
成長するに際し、予め該基板結晶の裏面を未飽
和メルトに接触させて、該未飽和メルトを飽和
させる工程と、その後該飽和メルトを該基板表
面に接触させて降温し該基板表面に結晶を成長
させる工程を有することを特徴とする液相エピ
タキシヤル結晶成長方法。
成長するに際し、予め該基板結晶の裏面を未飽
和メルトに接触させて、該未飽和メルトを飽和
させる工程と、その後該飽和メルトを該基板表
面に接触させて降温し該基板表面に結晶を成長
させる工程を有することを特徴とする液相エピ
タキシヤル結晶成長方法。
２ 飽和メルトから基板結晶上に結晶を析出させ
る液相エピタキシヤル結晶成長装置において、
水平な回転軸を有するメルト保持容器を該回転
軸に平行に該試料容器を２室に分離する基板保
持板と、該基板保持板に開孔され、該基板結晶
に表裏面がそれぞれ該２室に露出するように該
基板板結晶を保持する貫通孔と、該該基板結晶
保持板に設けられ、該メルト保持容器が前記回
転軸を軸として回転することにより、該メルト
が該２室間にて移動可能となるために開口部と
を有することを特徴とする液相エピタキシヤル
結晶成長装置。
る液相エピタキシヤル結晶成長装置において、
水平な回転軸を有するメルト保持容器を該回転
軸に平行に該試料容器を２室に分離する基板保
持板と、該基板保持板に開孔され、該基板結晶
に表裏面がそれぞれ該２室に露出するように該
基板板結晶を保持する貫通孔と、該該基板結晶
保持板に設けられ、該メルト保持容器が前記回
転軸を軸として回転することにより、該メルト
が該２室間にて移動可能となるために開口部と
を有することを特徴とする液相エピタキシヤル
結晶成長装置。
を提供することによつて達成される。
本発明は、これからその上にエピタキシヤル結
晶を成長しようとする基板結晶と、メルトが飽和
して平衡状態に達するために用いられるソース・
ウエハが同一結晶の場合に適用でき、使用する結
晶基板の節約と、結晶成長装置内構成の単純化に
より安定な成長を狙つたものである。
晶を成長しようとする基板結晶と、メルトが飽和
して平衡状態に達するために用いられるソース・
ウエハが同一結晶の場合に適用でき、使用する結
晶基板の節約と、結晶成長装置内構成の単純化に
より安定な成長を狙つたものである。
(f) 発明の実施例
第３図は本発明の一実施例を示す保持板の実体
図で、第４図はこの保持板を閉管テイツピイング
式液相エピタキシヤル結晶成長方法に適用した例
を示す。図で前図と同一番号は同一対象を示す。
図で、第４図はこの保持板を閉管テイツピイング
式液相エピタキシヤル結晶成長方法に適用した例
を示す。図で前図と同一番号は同一対象を示す。
第３図において、３１は本発明に係る基板結晶
保持板、３２は基板結晶を収容するくぼみ、３３
は貫通孔を示しここで収容された基板結晶６の裏
面が露出するようになつている。
保持板、３２は基板結晶を収容するくぼみ、３３
は貫通孔を示しここで収容された基板結晶６の裏
面が露出するようになつている。
第４図ａにおいて、基板結晶としてCdTe６を
保持板３２に下面に保持して保持板を水平に保
ち、保持板と離れてその下側に不飽和のメルトと
して（Hg1-yCdy）1-zTez（ｙ＝0.8，ｚ＝0.1）８を
500℃で60分保持する。
保持板３２に下面に保持して保持板を水平に保
ち、保持板と離れてその下側に不飽和のメルトと
して（Hg1-yCdy）1-zTez（ｙ＝0.8，ｚ＝0.1）８を
500℃で60分保持する。
つぎに第４図ｂにおいて、第４図ａの状態より
石英管２１を右に回転して保持板３２が下側より
垂直に立つようにするとメルト８はCdTe基板結
晶６の裏面に接触し、500℃で60分保持する。こ
の間に不飽和のメルト８は第１図で説明したよう
に平衡状態に達し、飽和のメルト８Ａを得る。
石英管２１を右に回転して保持板３２が下側より
垂直に立つようにするとメルト８はCdTe基板結
晶６の裏面に接触し、500℃で60分保持する。こ
の間に不飽和のメルト８は第１図で説明したよう
に平衡状態に達し、飽和のメルト８Ａを得る。
つぎに第４図ｃにおいて、第４図ｂの状態より
石英管２１を左に回転して保持板３２を水平に
し、基板結晶６をメルト８Ａに接触させて基板結
晶６上にエピタキシヤル成長を行う。500℃で60
分保持し、0.05℃／分の冷却速度で100分冷却す
る。所期の組成Hg1-xCdxTe（ｘ＝0.3）を有する
厚さ10μmのエピタキシヤル結晶層を得る。
石英管２１を左に回転して保持板３２を水平に
し、基板結晶６をメルト８Ａに接触させて基板結
晶６上にエピタキシヤル成長を行う。500℃で60
分保持し、0.05℃／分の冷却速度で100分冷却す
る。所期の組成Hg1-xCdxTe（ｘ＝0.3）を有する
厚さ10μmのエピタキシヤル結晶層を得る。
(g) 発明の効果
以上詳細に説明した様に本発明によれば、基板
結晶の裏面をソース・ウエハとして用いることに
より、別のソース・ウエハを用意することなくメ
ルトを平衡状態に保ち、安定な成長が行える液相
エピタキシヤル結晶成長方法および装置を提供す
ることができる。
結晶の裏面をソース・ウエハとして用いることに
より、別のソース・ウエハを用意することなくメ
ルトを平衡状態に保ち、安定な成長が行える液相
エピタキシヤル結晶成長方法および装置を提供す
ることができる。
第１図、第２図は従来例による液相エピタキシ
ヤル結晶成長方法、第３図は本発明に係る基板結
晶保持板の実体図、第４図は本発明に係る液相エ
ピタキシヤル結晶成長方法を示す。 図において１は固定部、２はスライド部、３，
４はくぼみ、５は孔、６は基板結晶、７はソー
ス・ウエハ、８は不飽和メルト、８Ａは飽和メル
ト、２１は石英管、２２，３１は基板結晶保持
板、３２はくぼみ、３３は貫通孔を示す。
ヤル結晶成長方法、第３図は本発明に係る基板結
晶保持板の実体図、第４図は本発明に係る液相エ
ピタキシヤル結晶成長方法を示す。 図において１は固定部、２はスライド部、３，
４はくぼみ、５は孔、６は基板結晶、７はソー
ス・ウエハ、８は不飽和メルト、８Ａは飽和メル
ト、２１は石英管、２２，３１は基板結晶保持
板、３２はくぼみ、３３は貫通孔を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板結晶上に液相エピタキシヤル法にて結晶
成長するに際し、予め該基板結晶の裏面を未飽和
メルトに接触させて、該未飽和メルトを飽和させ
る工程と、その後該飽和メルトを該基板表面に接
触させて降温し該基板表面に結晶を成長させる工
程とを有することを特徴とする液相エピタキシヤ
ル結晶成長方法。 ２ 飽和メルトから基板結晶上に結晶を析出させ
る液相エピタキシヤル結晶成長装置において、水
平な回転軸を有するメルト保持容器を該回転軸に
平行に該試料容器を２室に分離する基板保持板
と、該基板保持板に開孔され、該基板結晶に表裏
面がそれぞれ該２室に露出するように該基板結晶
を保持する貫通孔と、該該基板結晶保持板に設け
られ、該メルト保持容器が前記回転軸を軸として
回転することにより、該メルトが該２室間にて移
動可能となるために開口部とを有することを特徴
とする液相エピタキシヤル結晶成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58231822A JPS60123024A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 液相エピタキシャル結晶成長方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58231822A JPS60123024A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 液相エピタキシャル結晶成長方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60123024A JPS60123024A (ja) | 1985-07-01 |
| JPH0476204B2 true JPH0476204B2 (ja) | 1992-12-03 |
Family
ID=16929558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58231822A Granted JPS60123024A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 液相エピタキシャル結晶成長方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60123024A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5159074A (ja) * | 1974-11-20 | 1976-05-22 | Tokyo Shibaura Electric Co | Ekisoseichosochi |
| JPS5228107A (en) * | 1975-08-28 | 1977-03-02 | Taiho Kensetsu Kk | Excavating bucket |
-
1983
- 1983-12-08 JP JP58231822A patent/JPS60123024A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60123024A (ja) | 1985-07-01 |
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