JPH0483793A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
- Publication number
- JPH0483793A JPH0483793A JP19836290A JP19836290A JPH0483793A JP H0483793 A JPH0483793 A JP H0483793A JP 19836290 A JP19836290 A JP 19836290A JP 19836290 A JP19836290 A JP 19836290A JP H0483793 A JPH0483793 A JP H0483793A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid source
- source material
- liquid
- sectional area
- vapor phase
- 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.)
- Pending
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
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〕
真空蒸着型、或いはホットウォール型の気相エピタキシ
ャル成長装置に関し、 常温では液体のソース材料の蒸発成分が所定量制御され
てエピタキシャル成長用の基板に供給される装置を目的
とし、 基板と、該基板上に形成すべきエピタキシャル結晶の形
成成分を含む固体、或いは液体ソース材料の収容容器と
、上記基板と固体、或いは液体ソ−ス材料収容容器とを
収容する真空容器とより成り、 前記固体、或いは液体ソース材料を加熱蒸発させて該ソ
ース材料の成分を基板上に被着してエピタキシャル結晶
を形成する装置に於いて、前記液体ソース材料の収容容
器として先端部で断面積がそれぞれ異なるＵ字管を用い
、該断面積が小さいＵ字管の細管部を少なくとも一箇所
以上絞って前記真空容器内に設け、断面積が大きいＵ字
管の太管部を真空容器外に設けて液溜と成し、該液溜内
に液体のソース材料を収容したことで構成する。
ャル成長装置に関し、 常温では液体のソース材料の蒸発成分が所定量制御され
てエピタキシャル成長用の基板に供給される装置を目的
とし、 基板と、該基板上に形成すべきエピタキシャル結晶の形
成成分を含む固体、或いは液体ソース材料の収容容器と
、上記基板と固体、或いは液体ソ−ス材料収容容器とを
収容する真空容器とより成り、 前記固体、或いは液体ソース材料を加熱蒸発させて該ソ
ース材料の成分を基板上に被着してエピタキシャル結晶
を形成する装置に於いて、前記液体ソース材料の収容容
器として先端部で断面積がそれぞれ異なるＵ字管を用い
、該断面積が小さいＵ字管の細管部を少なくとも一箇所
以上絞って前記真空容器内に設け、断面積が大きいＵ字
管の太管部を真空容器外に設けて液溜と成し、該液溜内
に液体のソース材料を収容したことで構成する。
本発明は真空蒸着型、或いはホットウォール型気相成長
装置に係り、特に液体のソース材料を供給する機構を備
えた気相成長装置に関する。
装置に係り、特に液体のソース材料を供給する機構を備
えた気相成長装置に関する。
近年、シリコンのような単体の半導体に無い特徴、例え
ばエネルギーバンドギヤツブの狭い特徴を持った化合物
半導体の結晶成長技術の開発が、光電変換素子形成材料
として使用するために要望されている。
ばエネルギーバンドギヤツブの狭い特徴を持った化合物
半導体の結晶成長技術の開発が、光電変換素子形成材料
として使用するために要望されている。
このような化合物半導体として、水銀・カドミウム・テ
ルル（ＨｇＣｄＴｅ） 、水銀・亜鉛・テルル（ＨｇＺ
ｎＴｅ） 、ガリウム・アルミニウム・砒素（ＧａＡｌ
Ａｓ）等を成長する場合、該化合物半導体を構成する
元素として水銀（Ｈｇ）、ガリウム（Ｇａ）等の常温で
は液体のソース材料を蒸発して気相成長する必要がある
。
ルル（ＨｇＣｄＴｅ） 、水銀・亜鉛・テルル（ＨｇＺ
ｎＴｅ） 、ガリウム・アルミニウム・砒素（ＧａＡｌ
Ａｓ）等を成長する場合、該化合物半導体を構成する
元素として水銀（Ｈｇ）、ガリウム（Ｇａ）等の常温で
は液体のソース材料を蒸発して気相成長する必要がある
。
このような液体のソース材料を所定量、基板に供給され
ることが要望されている。
ることが要望されている。
従来、このような真空蒸着型気相成長装置に於いて、基
本的な液体のソース材料を基板に供給する方法は、第４
図に示すように、真空容器１内にテルル化カドミウム（
ＣｄＴｅ）等の常温では固体の固体ソース材料２を収容
した固体ソース収容容器３や、Ｈｇのような常温では液
体の液体ソース材料４を収容した液体ソース収容容器５
を設置する。
本的な液体のソース材料を基板に供給する方法は、第４
図に示すように、真空容器１内にテルル化カドミウム（
ＣｄＴｅ）等の常温では固体の固体ソース材料２を収容
した固体ソース収容容器３や、Ｈｇのような常温では液
体の液体ソース材料４を収容した液体ソース収容容器５
を設置する。
そして該収容容器３．５と対向して加熱ヒータ６を有す
る基板設置台７にカドミウムテルル（ＣｄＴｅ）等のエ
ピタキシャル成長用の基板８を設置し、前記収容容器４
，５の周囲に設けたヒータ９にてソース材料を加熱し、
蒸発したソース材料の成分を基板上に供給して基板上に
ＨｇＣｄＴｅの化合物半導体結晶を気相成長している。
る基板設置台７にカドミウムテルル（ＣｄＴｅ）等のエ
ピタキシャル成長用の基板８を設置し、前記収容容器４
，５の周囲に設けたヒータ９にてソース材料を加熱し、
蒸発したソース材料の成分を基板上に供給して基板上に
ＨｇＣｄＴｅの化合物半導体結晶を気相成長している。
然し、上記したＨＨのような液体ソース材料は、ＣｄＴ
ｅのような固体ソース材料に比較して通常蒸発量が大き
く、エピタキシャル結晶の成長過程で液体ソース材料の
減少割合が大きい。このように減少割合が大きいと、液
体ソース材料の液面の位置が変動し易いため、蒸発量が
変動し、従って基板に供給される液体原料の供給量が大
幅に変動し、形成されるエピタキシャル結晶の厚さ方向
に対して組成の違いを生じ、所定の組成や、厚さを有す
るエピタキシャル結晶が得難い問題がある。
ｅのような固体ソース材料に比較して通常蒸発量が大き
く、エピタキシャル結晶の成長過程で液体ソース材料の
減少割合が大きい。このように減少割合が大きいと、液
体ソース材料の液面の位置が変動し易いため、蒸発量が
変動し、従って基板に供給される液体原料の供給量が大
幅に変動し、形成されるエピタキシャル結晶の厚さ方向
に対して組成の違いを生じ、所定の組成や、厚さを有す
るエピタキシャル結晶が得難い問題がある。
本発明は上記した問題点を解決し、このような蒸発の激
しい、つまり消耗の激しい液体ソース材料を用いても、
蒸発成分、蒸発量が安定して得られ、基板上に液体ソー
ス材料の成分が安定して供給されるような装置の提供を
目的とする。
しい、つまり消耗の激しい液体ソース材料を用いても、
蒸発成分、蒸発量が安定して得られ、基板上に液体ソー
ス材料の成分が安定して供給されるような装置の提供を
目的とする。
上記した目的は、第１図の原理図に示すように断面積が
それぞれ異なるＵ字管のうちの、前記断面積が小さいＵ
字管の細管部１１Ａを少なくとも一箇所以上絞って気相
成長装置の真空容器１２内に設け、断面積が大きいＵ字
管の太管部１１Ｂを拡大して真空容器外に設けて液溜１
３と成し、該液溜内に液体ソース材料を収容したことに
よって達成される。
それぞれ異なるＵ字管のうちの、前記断面積が小さいＵ
字管の細管部１１Ａを少なくとも一箇所以上絞って気相
成長装置の真空容器１２内に設け、断面積が大きいＵ字
管の太管部１１Ｂを拡大して真空容器外に設けて液溜１
３と成し、該液溜内に液体ソース材料を収容したことに
よって達成される。
本発明の装置は第１図に示すように、真空容器１２内に
、それぞれ断面積が異なるＵ字管１１のうちの断面積の
小さい細管部１１Ａを挿入する。そしてＵ字管のうちの
断面積の大きい太管部１１Ｂを真空容器１２より外部に
設け、この太管部１１Ｂの断面積を更に拡大して液溜１
３となし、この液溜１３内に水銀のような液体ソース材
料１４を収容する。
、それぞれ断面積が異なるＵ字管１１のうちの断面積の
小さい細管部１１Ａを挿入する。そしてＵ字管のうちの
断面積の大きい太管部１１Ｂを真空容器１２より外部に
設け、この太管部１１Ｂの断面積を更に拡大して液溜１
３となし、この液溜１３内に水銀のような液体ソース材
料１４を収容する。
このようにすると、マノメータ（圧力計）と同様の原理
により、真空容器外部の大気側と真空容器側に一定の液
面差（液体のソース材料が水銀である場合、７６０ｍｍ
）を持って気密封止される。
により、真空容器外部の大気側と真空容器側に一定の液
面差（液体のソース材料が水銀である場合、７６０ｍｍ
）を持って気密封止される。
更に真空容器１２の大気側に口径の大きい液溜１３を設
けると、真空容器１２内での液体の蒸発が多い場合でも
、液溜の液面の高さを一定に保つように液溜内に水銀を
供給すれば、真空容器内の細管部１１Ａの液面の位置は
殆ど変化せず、従って蒸発量が変動しない。この液面の
位置の変化量は細管部と太管部との断面積比、つまり口
径比が大きい程小さい。
けると、真空容器１２内での液体の蒸発が多い場合でも
、液溜の液面の高さを一定に保つように液溜内に水銀を
供給すれば、真空容器内の細管部１１Ａの液面の位置は
殆ど変化せず、従って蒸発量が変動しない。この液面の
位置の変化量は細管部と太管部との断面積比、つまり口
径比が大きい程小さい。
更に液体ソース材料の蒸発成分を基板に安定して供給す
るには、液面の高さを一定に保つ丈では不十分であり、
第２図に示すＵ字管の細管部で真空容器側の形状に示す
ように、Ｕ字管の細管部１１Ａの先端部をヒータ１５に
て加熱し、水銀１４を１００〜２００°Ｃ程度に加熱し
て常に一定温度にして供給する。
るには、液面の高さを一定に保つ丈では不十分であり、
第２図に示すＵ字管の細管部で真空容器側の形状に示す
ように、Ｕ字管の細管部１１Ａの先端部をヒータ１５に
て加熱し、水銀１４を１００〜２００°Ｃ程度に加熱し
て常に一定温度にして供給する。
図示するように真空容器内に設置されたＵ字管の細管部
１１八を１箇所以上絞り、Ｕ字管の口径の細い部分１１
Ｃを設け、その細管部１１Ａの最先端部の中側、或いは
周囲からヒータ１５にて水銀を加熱する。この時、Ｕ字
管の細管部１１Ａの最先端部では、液体が対流を起こし
、略一定の温度に保たれるが、口径の細い部分１１Ｃで
それより下への対流は妨げられ、下部への熱の流出が防
止される。このような口径の細い部分１１Ｃを複数個設
けると更に効果は大になる。
１１八を１箇所以上絞り、Ｕ字管の口径の細い部分１１
Ｃを設け、その細管部１１Ａの最先端部の中側、或いは
周囲からヒータ１５にて水銀を加熱する。この時、Ｕ字
管の細管部１１Ａの最先端部では、液体が対流を起こし
、略一定の温度に保たれるが、口径の細い部分１１Ｃで
それより下への対流は妨げられ、下部への熱の流出が防
止される。このような口径の細い部分１１Ｃを複数個設
けると更に効果は大になる。
このような構造により、真空容器の外部の大気側の殆ど
室温に近い液体原料ソースを真空容器側へ所望の温度に
した状態で常に安定して供給することが出来る。
室温に近い液体原料ソースを真空容器側へ所望の温度に
した状態で常に安定して供給することが出来る。
以下、本発明の一実施例に付き図面を用いて詳細に説明
する。
する。
第３図に真空蒸着装置の一種であるホットウォール型気
相成長装置に於ける一実施例を示す。
相成長装置に於ける一実施例を示す。
第３図に於いて、前記した第１図に示したように液体ソ
ース収容容器１６は同様な構造を有している。この容器
の細管部１１Ａの先端部にＣｄＴｅより成る固体ソース
材料１７を収容する固体ソース収容容器１８を設ける。
ース収容容器１６は同様な構造を有している。この容器
の細管部１１Ａの先端部にＣｄＴｅより成る固体ソース
材料１７を収容する固体ソース収容容器１８を設ける。
そしてこの固体ソース収容容器の周囲にも固体ソースを
加熱するためのヒータ１９を設ける。
加熱するためのヒータ１９を設ける。
このようにしてエピタキシャル成長用の基板２１を基板
設置台２２に備えた加熱ヒータ２３によって１８０〜３
００°Ｃ程度の温度に加熱し、上記固体ソースを収容容
器１８の周囲に設けたヒータ１９にて５００°Ｃ程度の
温度に加熱し、前記細管部１１Ａの先端部に設けたヒー
タ１５を２００ ”Ｃ程度に加熱して上記室温の液体ソ
ース材料の水銀１４を加熱して基板に供給する。このよ
うにすれば、液体ソース材料の蒸発量が安定した状態に
て基板に供給されるので、蒸発量が激しく、蒸発量の制
御が困難な液体ソース材料を用いても組成の安定した均
一な厚さのＨｇ＋−ｘＣｄｘ Ｔｅのエピタキシャル結
晶が得られる。
設置台２２に備えた加熱ヒータ２３によって１８０〜３
００°Ｃ程度の温度に加熱し、上記固体ソースを収容容
器１８の周囲に設けたヒータ１９にて５００°Ｃ程度の
温度に加熱し、前記細管部１１Ａの先端部に設けたヒー
タ１５を２００ ”Ｃ程度に加熱して上記室温の液体ソ
ース材料の水銀１４を加熱して基板に供給する。このよ
うにすれば、液体ソース材料の蒸発量が安定した状態に
て基板に供給されるので、蒸発量が激しく、蒸発量の制
御が困難な液体ソース材料を用いても組成の安定した均
一な厚さのＨｇ＋−ｘＣｄｘ Ｔｅのエピタキシャル結
晶が得られる。
なお、本実施例ではホットウォール型の気相成長装置に
例を用いて述べたが、分子線エピタキシャル装置のよう
な真空蒸着型気相成長装置においても、液体ソース材料
を用いる場合に本発明の装置は適用可能である。
例を用いて述べたが、分子線エピタキシャル装置のよう
な真空蒸着型気相成長装置においても、液体ソース材料
を用いる場合に本発明の装置は適用可能である。
以上の説明から明らかなように本発明によれば、液体ソ
ース材料を用いても組成の安定した均一な厚さの化合物
半導体のエピタキシャル結晶が得られる。
ース材料を用いても組成の安定した均一な厚さの化合物
半導体のエピタキシャル結晶が得られる。
第１図は本発明の装置の原理図、
第２図は本発明の装置の要部の説明図、第３図は本発明
の装置の一実施例の説明図、第４図は従来の装置を示す
模式図である。 図において、 １１はＵ字管、１２は真空容器、１３は液溜、１４は液
体ソース材料（水銀） 、１５．１９はヒータ、１６は
液体ソース収容容器、１７は固体ソース材料（ＣｄＴｅ
）、１８は固体ソース収容容器、２１は基板、２２は基
板設置台、２３は加熱ヒータを示す。 第 ｌ 凶
の装置の一実施例の説明図、第４図は従来の装置を示す
模式図である。 図において、 １１はＵ字管、１２は真空容器、１３は液溜、１４は液
体ソース材料（水銀） 、１５．１９はヒータ、１６は
液体ソース収容容器、１７は固体ソース材料（ＣｄＴｅ
）、１８は固体ソース収容容器、２１は基板、２２は基
板設置台、２３は加熱ヒータを示す。 第 ｌ 凶
Claims (3)
- （１）基板（２１）と、該基板上に形成すべきエピタキ
シャル結晶の形成成分を含む固体、或いは液体ソース材
料（１７、１４）を収容する固体、或いは液体ソース収
容容器（１８、１６）と、 上記基板（２１）と固体、或いは液体ソース収容容器（
１８、１６）とを収容する真空容器（１２）とより成り
、前記固体、或いは液体ソース材料（１７、１４）を加
熱蒸発させて該ソース材料の成分を基板（２１）上に被
着してエピタキシャル結晶を形成する装置に於いて、 前記液体ソース収容容器（１６）を断面積がそれぞれ先
端部で異なるＵ字管（１１）を用い、かつ断面積が小さ
いＵ字管の細管部（１１Ａ）を少なくとも一箇所以上絞
って前記真空容器（１２）内に設け、断面積が大きいＵ
字管の太管部（１１Ｂ）を真空容器外に設けて液溜（１
３）と成し、該液溜内に液体ソース材料（１４）を収容
したことを特徴とする気相成長装置。 - （２）前記Ｕ字管（１１）の細管部（１１Ａ）の先端部
に加熱手段（１５）を設けたことを特徴とする請求項（
１）記載の気相成長装置。 - （３）前記液体ソース材料（１４）が水銀で、前記気相
成長装置がホットウォール型気相成長装置、或いは真空
蒸着型気相成長装置であることを特徴とする請求項（１
）、或いは（２）に記載の気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19836290A JPH0483793A (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19836290A JPH0483793A (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | 気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0483793A true JPH0483793A (ja) | 1992-03-17 |
Family
ID=16389848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19836290A Pending JPH0483793A (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0483793A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012530852A (ja) * | 2010-02-23 | 2012-12-06 | サエス・ゲッターズ・エッセ・ピ・ア | 水銀の制御された供給のための方法およびシステム、およびこの方法を用いて製造された装置 |
-
1990
- 1990-07-24 JP JP19836290A patent/JPH0483793A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012530852A (ja) * | 2010-02-23 | 2012-12-06 | サエス・ゲッターズ・エッセ・ピ・ア | 水銀の制御された供給のための方法およびシステム、およびこの方法を用いて製造された装置 |
| US8453892B2 (en) | 2010-02-23 | 2013-06-04 | Saes Getters S.P.A. | Method and system for the controlled dispensing of mercury and devices manufactured through this method |
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