JPH0516170B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0516170B2 JPH0516170B2 JP59074317A JP7431784A JPH0516170B2 JP H0516170 B2 JPH0516170 B2 JP H0516170B2 JP 59074317 A JP59074317 A JP 59074317A JP 7431784 A JP7431784 A JP 7431784A JP H0516170 B2 JPH0516170 B2 JP H0516170B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- substrate
- growth
- solution
- epitaxial layer
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- 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、半導体装置の製造方法に係り、特
に、基板にエピタキシヤル層を形成する閉管式エ
ピタキシヤル成長の方法に関す。
に、基板にエピタキシヤル層を形成する閉管式エ
ピタキシヤル成長の方法に関す。
(b) 技術の背景
半導体装置の製造におけるエピタキシヤル成長
の方法には化学気相成長法が一般に知られている
が、成長させるエピタキシヤル層が化合物半導体
の場合には液層成長法も多く採用されている。
の方法には化学気相成長法が一般に知られている
が、成長させるエピタキシヤル層が化合物半導体
の場合には液層成長法も多く採用されている。
特に赤外線領域の光半導体装置に適する例えば
テルル化水銀カドミウム（Hg1-XCdXTe）などの
エピタキシヤル成長の場合には、蒸気圧の高い水
銀などの散逸を防ぐため基板とエピタキシヤル層
を成長させる溶液とを閉管内に封入し、該基板を
該溶液を接触させて該基板上にエピタキシヤル層
を成長させる閉管式エピタキシヤル成長法が用い
られている。
テルル化水銀カドミウム（Hg1-XCdXTe）などの
エピタキシヤル成長の場合には、蒸気圧の高い水
銀などの散逸を防ぐため基板とエピタキシヤル層
を成長させる溶液とを閉管内に封入し、該基板を
該溶液を接触させて該基板上にエピタキシヤル層
を成長させる閉管式エピタキシヤル成長法が用い
られている。
(c) 従来技術と問題点
第１図は従来の閉管式液相エピタキシヤル成長
方法の一実施例を示した閉管体の正断面図(a)側断
面図(b)、第２図は同じく他の実施例を示した閉管
体の正断面図(a)側断面図(b)で、１は外管、２は内
管、３は置換ガス、４は竿、５は炭素膜、Ａは基
板、Ｂは原料、Ｂ１は溶液をそれぞれ示す。
方法の一実施例を示した閉管体の正断面図(a)側断
面図(b)、第２図は同じく他の実施例を示した閉管
体の正断面図(a)側断面図(b)で、１は外管、２は内
管、３は置換ガス、４は竿、５は炭素膜、Ａは基
板、Ｂは原料、Ｂ１は溶液をそれぞれ示す。
第１図図示の方法は次の如くである。
最初に、底付き円筒で例えば石英ガラスの外管
１の内側奥に、エピタキシヤル層例えばHg1-X
CdXTe層を形成する基板Ａ例えばCdTe基板を保
持させると共該エピタキシヤル層を成長させる溶
液の原料Ｂを入れ、底付きの円筒で外管１に外面
を略接して挿入出来外管１と同一材料の内管２を
外管１に挿入し、外管１の中を置換ガス３である
不活性ガス例えば窒素または還元性ガス例えば水
素で置換した後、外管１、内管２の開口部を封
じ、そこに棒状で外管１と同一材料の竿４を融着
して閉管体を形成する。
１の内側奥に、エピタキシヤル層例えばHg1-X
CdXTe層を形成する基板Ａ例えばCdTe基板を保
持させると共該エピタキシヤル層を成長させる溶
液の原料Ｂを入れ、底付きの円筒で外管１に外面
を略接して挿入出来外管１と同一材料の内管２を
外管１に挿入し、外管１の中を置換ガス３である
不活性ガス例えば窒素または還元性ガス例えば水
素で置換した後、外管１、内管２の開口部を封
じ、そこに棒状で外管１と同一材料の竿４を融着
して閉管体を形成する。
次ぎに、基板Ａを上方（図示破線のＡ位置）に
して前記閉管体を横型加熱炉に入れ加熱し、原料
Ｂが溶液Ｂ１となり所定の温度になつたところ
で、竿４を操作して該閉管体を回転し、基板Ａを
下方（図示実線のＡ位置）に移動して溶液Ｂ１に
接触させ成長を開始する。成長が進みエピタキシ
ヤル層が所定の厚さになつたところで、再び該閉
管体を回転し、基板Ａを上方に移動して溶液Ｂ１
から切り離し成長を止める。その後常温に戻し前
記加熱炉から取り出した該閉管体の外管を１を破
壊し、エピタキシヤル層を成長させた基板Ａを取
り出して全作業を終了する。
して前記閉管体を横型加熱炉に入れ加熱し、原料
Ｂが溶液Ｂ１となり所定の温度になつたところ
で、竿４を操作して該閉管体を回転し、基板Ａを
下方（図示実線のＡ位置）に移動して溶液Ｂ１に
接触させ成長を開始する。成長が進みエピタキシ
ヤル層が所定の厚さになつたところで、再び該閉
管体を回転し、基板Ａを上方に移動して溶液Ｂ１
から切り離し成長を止める。その後常温に戻し前
記加熱炉から取り出した該閉管体の外管を１を破
壊し、エピタキシヤル層を成長させた基板Ａを取
り出して全作業を終了する。
この方法によるエピタキシヤル成長において
は、置換ガス３が不活性ガスの場合はガス置換の
際に残存した酸素の存在によつて、また、還元性
ガスの場合は該還元性ガスによつて該酸素を除去
するもなお残つた酸素の存在によつて、成長層の
キヤリア濃度が濃くなり、半導体装置の製造に望
ましい純度の高いエピタキシヤル層を得ることが
困難である欠点を有する。
は、置換ガス３が不活性ガスの場合はガス置換の
際に残存した酸素の存在によつて、また、還元性
ガスの場合は該還元性ガスによつて該酸素を除去
するもなお残つた酸素の存在によつて、成長層の
キヤリア濃度が濃くなり、半導体装置の製造に望
ましい純度の高いエピタキシヤル層を得ることが
困難である欠点を有する。
第２図図示の方法は、本願の発明者が試行した
方法であるが、前記酸素を除去するため、外管１
の内面に予め炭素膜５を被着しておく方法で、他
は第１図図示の場合と変わらない。
方法であるが、前記酸素を除去するため、外管１
の内面に予め炭素膜５を被着しておく方法で、他
は第１図図示の場合と変わらない。
この方法によるエピタキシヤル成長は、原料Ｂ
ないし溶液Ｂ１が炭素膜５に触れて動くため、炭
素膜５の微粉が溶液Ｂ１に混入し、成長に際して
該微粉が基板Ａに付着して成長層にピンホール状
の欠陥を発生させることが判明し、半導体装置の
製造に使用出ない欠点を有する。
ないし溶液Ｂ１が炭素膜５に触れて動くため、炭
素膜５の微粉が溶液Ｂ１に混入し、成長に際して
該微粉が基板Ａに付着して成長層にピンホール状
の欠陥を発生させることが判明し、半導体装置の
製造に使用出ない欠点を有する。
しかしながら、第２図図示の方法で置換ガス３
を還元性ガスにすれば、第１図図示の場合に問題
になつた酸素の除去に関しては、該還元性ガスと
炭素との併用が作用して極めて優れたものになる
ことの知見を得た。
を還元性ガスにすれば、第１図図示の場合に問題
になつた酸素の除去に関しては、該還元性ガスと
炭素との併用が作用して極めて優れたものになる
ことの知見を得た。
(d) 発明の目的
本発明の目的は上記従来の欠点に鑑み、エピタ
キシヤル層を形成する基板と該エピタキシヤル層
を成長させる溶液とを閉管内に入れて液相エピタ
キシヤル成長を行うに際して、該閉管内の酸素を
除去するのに還元性ガスと炭素とを併用し、然
も、該炭素による該エピタキシヤル層の欠陥発生
を抑制する半導体装置の製造方法を提供するにあ
る。
キシヤル層を形成する基板と該エピタキシヤル層
を成長させる溶液とを閉管内に入れて液相エピタ
キシヤル成長を行うに際して、該閉管内の酸素を
除去するのに還元性ガスと炭素とを併用し、然
も、該炭素による該エピタキシヤル層の欠陥発生
を抑制する半導体装置の製造方法を提供するにあ
る。
(e) 発明の構成
上記目的は、エピタキシヤル層を形成する基板
と該エピタキシヤル層を成長させる溶液とを通気
窓を有する管内に設置し、該管を内面に炭素を被
着した閉管内に装着し、該閉管内に還元性ガスを
導入し、該炭素が該基板および該溶液に接触しな
い範囲において該管を回転もしくは傾斜せしめて
該基板の表面を該溶液で被覆し、液相エピタキシ
ヤル成長を行う工程を含む半導体装置の製造方法
によつて達成される。
と該エピタキシヤル層を成長させる溶液とを通気
窓を有する管内に設置し、該管を内面に炭素を被
着した閉管内に装着し、該閉管内に還元性ガスを
導入し、該炭素が該基板および該溶液に接触しな
い範囲において該管を回転もしくは傾斜せしめて
該基板の表面を該溶液で被覆し、液相エピタキシ
ヤル成長を行う工程を含む半導体装置の製造方法
によつて達成される。
(f) 発明の実施例
以下本発明の実施例を図により説明する。全図
を通じ同一符号は一対象物を示す。
を通じ同一符号は一対象物を示す。
第３図は本発明による閉管式液相エピタキシヤ
ル成長方法の一実施例を示した閉管体の正断面図
ａ側断面図ｂで、１ａは外管、３ａは置換ガス、
６は成長管、６１は窓をそれぞれ示す。
ル成長方法の一実施例を示した閉管体の正断面図
ａ側断面図ｂで、１ａは外管、３ａは置換ガス、
６は成長管、６１は窓をそれぞれ示す。
本発明による図示の方法は次の如くである。
最初に、第１図図示の外管１と同一材料同一寸
法の底付き円筒で長手方向に細長い通気用の窓６
１を側面奥側に明けた成長管６の内側奥に、基板
Ａを窓６１と約90度ずらせて保持させると共に原
料Ｂを入れ内管２を挿入し、これを直径が成長管
６より大きく成長管６と同一材料の底付き円筒で
内面に炭素膜５を被着した外管１ａに入れて、外
管１ａの中を置換ガス３ａである還元性ガス例え
ば水素で置換した後、外管１ａ、成長管６、内管
２の開口部を封じ、そこに竿４を融着して閉管体
を形成する。
法の底付き円筒で長手方向に細長い通気用の窓６
１を側面奥側に明けた成長管６の内側奥に、基板
Ａを窓６１と約90度ずらせて保持させると共に原
料Ｂを入れ内管２を挿入し、これを直径が成長管
６より大きく成長管６と同一材料の底付き円筒で
内面に炭素膜５を被着した外管１ａに入れて、外
管１ａの中を置換ガス３ａである還元性ガス例え
ば水素で置換した後、外管１ａ、成長管６、内管
２の開口部を封じ、そこに竿４を融着して閉管体
を形成する。
以下の操作は第１図で説明したのに対し前記閉
管体の回転方向に注意を要するのみで、他は同一
である。即ち、基板Ａを上方（図示破線のＡ位
置）にして該閉管体を横型加熱炉に入れ加熱し、
原料Ｂが溶液Ｂ１となり所定の温度になつたとこ
ろで、竿４を操作して横向きになつている窓６１
が上方に向かう方向に約180度該閉管体を回転し、
基板Ａを下方（図示実線のＡ位置）に移動して溶
液Ｂ１に接触させ成長を開始する。成長が進みエ
ピタキシヤル層が所定の厚さになつたところで、
先と反対側に横向きになつている窓６１が上方に
向かう方向（先の回転方向とは逆方向）に約180
度該閉管体を回転し、基板Ａを上方に移動して溶
液Ｂ１から切り離し成長を止める。その後常温に
戻し前記加熱炉から取り出した該閉管体の外管１
ａと成長管６とを破壊し、エピタキシヤル層を成
長させた基板Ａを取り出して全作業を終了する。
管体の回転方向に注意を要するのみで、他は同一
である。即ち、基板Ａを上方（図示破線のＡ位
置）にして該閉管体を横型加熱炉に入れ加熱し、
原料Ｂが溶液Ｂ１となり所定の温度になつたとこ
ろで、竿４を操作して横向きになつている窓６１
が上方に向かう方向に約180度該閉管体を回転し、
基板Ａを下方（図示実線のＡ位置）に移動して溶
液Ｂ１に接触させ成長を開始する。成長が進みエ
ピタキシヤル層が所定の厚さになつたところで、
先と反対側に横向きになつている窓６１が上方に
向かう方向（先の回転方向とは逆方向）に約180
度該閉管体を回転し、基板Ａを上方に移動して溶
液Ｂ１から切り離し成長を止める。その後常温に
戻し前記加熱炉から取り出した該閉管体の外管１
ａと成長管６とを破壊し、エピタキシヤル層を成
長させた基板Ａを取り出して全作業を終了する。
この方法によるエピタキシヤル成長において
は、基板Ａと原料Ｂないし溶液Ｂ１は、常に成長
管６内にあり、外管１ａの内面に被着した炭素膜
５と接触することがないので、第２図図示の方法
におけるような炭素膜５の微粉の基板Ａへの付着
がなく、これに起因するピンホール状の欠陥発生
を防止出来る。然も、炭素膜５による成長管６内
の酸素の除去は窓６１を通して機能するので、該
除去は還元性ガスと炭素との併用になつて極めて
優れたものになり、半導体装置の製造に望ましい
純度が高く且つ欠陥の少ないエピタキシヤル層を
得ることが可能になる。
は、基板Ａと原料Ｂないし溶液Ｂ１は、常に成長
管６内にあり、外管１ａの内面に被着した炭素膜
５と接触することがないので、第２図図示の方法
におけるような炭素膜５の微粉の基板Ａへの付着
がなく、これに起因するピンホール状の欠陥発生
を防止出来る。然も、炭素膜５による成長管６内
の酸素の除去は窓６１を通して機能するので、該
除去は還元性ガスと炭素との併用になつて極めて
優れたものになり、半導体装置の製造に望ましい
純度が高く且つ欠陥の少ないエピタキシヤル層を
得ることが可能になる。
本願の発明者は本方法に従い、内径約25mmφの
成長管６と厚さ約1μｍの炭素膜５を被着した外
径約35mmφの外管１ａとを使用し、置換ガス３ａ
を水素にして、約10×20mm角のCdTe基板上に厚
さ約20μｍのHg1-XCdXTe（Ｘ＝0.3）エピタキシ
ヤル層を成長させたところ、第１図図示の方法で
置換ガス３を水素にした場合に比較してキヤリア
濃度が約１桁小さくなり、然も欠陥のないエピタ
キシヤル層を得ることが出来た。
成長管６と厚さ約1μｍの炭素膜５を被着した外
径約35mmφの外管１ａとを使用し、置換ガス３ａ
を水素にして、約10×20mm角のCdTe基板上に厚
さ約20μｍのHg1-XCdXTe（Ｘ＝0.3）エピタキシ
ヤル層を成長させたところ、第１図図示の方法で
置換ガス３を水素にした場合に比較してキヤリア
濃度が約１桁小さくなり、然も欠陥のないエピタ
キシヤル層を得ることが出来た。
(g) 発明の効果
以上に説明したように、本発明による構成によ
れば、エピタキシヤル層を形成する基板と該エピ
タキシヤル層を成長させる溶液とを閉管内に入れ
て液相エピタキシヤル成長を行うに際して、該閉
管内の酸素を除去するのに還元性ガスと炭素とを
併用し、然も、該炭素による該エピタキシヤル層
の欠陥発生を抑制する半導体装置の製造方法を提
供することが出来て、純度が高く且つ欠陥の少な
いエピタキシヤル層を使用した半導体装置の製造
を可能にさせる効果がある。
れば、エピタキシヤル層を形成する基板と該エピ
タキシヤル層を成長させる溶液とを閉管内に入れ
て液相エピタキシヤル成長を行うに際して、該閉
管内の酸素を除去するのに還元性ガスと炭素とを
併用し、然も、該炭素による該エピタキシヤル層
の欠陥発生を抑制する半導体装置の製造方法を提
供することが出来て、純度が高く且つ欠陥の少な
いエピタキシヤル層を使用した半導体装置の製造
を可能にさせる効果がある。
第１図は従来の閉管式液相エピタキシヤル成長
方法の一実施例を示した閉管体の正断面図ａ側断
面図ｂ、第２図は同じく他の実施例を示した閉管
体の正断面図ａ側断面図ｂ、第３図は本発明によ
る閉管式液相エピタキシヤル成長方法の一実施例
を示した閉管体の正断面図ａ側断面図ｂである。 図面において、１，１ａは外管、２は内管、
３，３ａは置換ガス、４は竿、５は炭素膜、６は
成長管、６１は窓、Ａは基板、Ｂは原料、Ｂ１は
溶液をそれぞれ示す。
方法の一実施例を示した閉管体の正断面図ａ側断
面図ｂ、第２図は同じく他の実施例を示した閉管
体の正断面図ａ側断面図ｂ、第３図は本発明によ
る閉管式液相エピタキシヤル成長方法の一実施例
を示した閉管体の正断面図ａ側断面図ｂである。 図面において、１，１ａは外管、２は内管、
３，３ａは置換ガス、４は竿、５は炭素膜、６は
成長管、６１は窓、Ａは基板、Ｂは原料、Ｂ１は
溶液をそれぞれ示す。
Claims (1)
- １ エピタキシヤル層を形成する基板と該エピタ
キシヤル層を成長させる溶液とを通気窓を有する
管内に設置し、該管を内面に炭素を被着した閉管
内に装着し、該閉管内に還元性ガスを導入し、該
炭素が該基板および該溶液に接触しない範囲にお
いて該管を回転もしくは傾斜せしめて該基板の表
面を該溶液で被覆し、液相エピタキシヤル成長を
行う工程を含むことを特徴とする半導体装置の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59074317A JPS60218851A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59074317A JPS60218851A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60218851A JPS60218851A (ja) | 1985-11-01 |
| JPH0516170B2 true JPH0516170B2 (ja) | 1993-03-03 |
Family
ID=13543618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59074317A Granted JPS60218851A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60218851A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102184840B (zh) * | 2011-05-11 | 2012-07-25 | 苏州凯西石英电子有限公司 | 一种双层石英筒的制作方法 |
-
1984
- 1984-04-13 JP JP59074317A patent/JPS60218851A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60218851A (ja) | 1985-11-01 |
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