JPH0536730A - 気相エピタキシヤル成長装置 - Google Patents

気相エピタキシヤル成長装置

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JPH0536730A
JPH0536730A JP18231291A JP18231291A JPH0536730A JP H0536730 A JPH0536730 A JP H0536730A JP 18231291 A JP18231291 A JP 18231291A JP 18231291 A JP18231291 A JP 18231291A JP H0536730 A JPH0536730 A JP H0536730A
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JP
Japan
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gas
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reaction vessel
pressure
material gas
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JP18231291A
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Satoshi Murakami
聡 村上
Tetsuo Saito
哲男 齊藤
Yoichiro Sakachi
陽一郎 坂地
Hiroshi Nishino
弘師 西野
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 気相エピタキシャル成長装置に関し、エピタ
キシャル結晶の厚さ方向に沿って安定した組成の結晶が
得られる装置の提供を目的とする。 【構成】 原料ガス配管1を多数に分岐し、該分岐した
分岐ガス配管のうちで、一本の分岐ガス配管は反応容器
6に接続せずにパージ用ガス配管2-n と成し、他方の分
岐ガス配管は反応容器6と接続し、該分岐ガス配管の各
々に流量センサとコンダクタンスバルブを有する質量流
量制御装置5-1,5-2,5-3 …を備え、該原料ガス配管より
分岐ガス配管を通じて一種類、または複数種類の混合ガ
スの原料ガスを反応容器内に導入し、該反応容器内に導
入した原料ガスを加熱分解して、該容器内に設置された
基板上にエピタキシャル結晶を成長する装置に於いて、
前記質量流量制御装置のコンダクタンスバルブの一次側
の原料ガスの圧力を検知する検知手段と、該検知手段で
検知した検知情報に基づき圧力を制御する圧力制御手段
を備え、該圧力制御手段により質量流量制御装置のコン
ダクタンスバルブに流れる一次側の原料ガスの圧力を制
御するようにして構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は気相エピタキシャル成長
装置に関する。赤外線検知素子の形成材料として水銀・
カドミウム・テルル(HgCdTe)の化合物半導体結晶が用
いられており、この化合物半導体結晶を成長する場合、
反応容器内にカドミウムテルル(CdTe)のようなエピタ
キシャル成長用基板を設置する。そして該反応容器内に
水素ガスに担持された水銀、ジメチルカドミウムおよび
ジエチルテルル等の原料ガスを導入し、該基板を加熱す
ることで前記原料ガスを加熱分解して基板上にエピタキ
シャル結晶を気相成長している。
【0002】
【従来の技術】従来、このような気相成長装置として図
2に示すように、水素ガスに担持された水銀、ジメチル
カドミウムおよびジエチルテルル等の原料ガスの混合ガ
スを導入する原料ガス配管1を複数本に分岐し、この各
々の分岐ガス配管2-1,2-2,2-3…の各々に流量センサ3-
1,3-2,3-3 …と、コンダクタンスバルブ4-1,4-2,4-3 …
とを備える。そしてこの流量センサ3-1,3-2,3-3 …で得
られた検知信号に応じてコンダクタンスバルブ4-1,4-2,
4-3 …の開閉度を調節する制御回路( 図示せず)を設
け、この流量センサ3-1,3-2,3-3 …、コンダクタンスバ
ルブ4-1,4-2,4-3 …、制御回路で構成される質量流量制
御装置5-1,5-2,5-3 …を備えている。
【0003】上記した質量流量制御装置5-1,5-2,5-3 …
は、本出願人が以前に特開平1-318361号に於いて出願し
ており、流量センサ3-1,3-2,3-3 …は、多数の細孔を有
し、サファイア板より形成された層流素子を有する。こ
の層流素子内を流れて毛細管に到達した原料ガスが、そ
の毛細管に設置した温度感知センサの抵抗値の変化でガ
スの質量流量を検知され、その検知情報に基づいて制御
回路を作動させて、コンダクタンスバルブ4-1,4-2,4-3
…の開閉度を調節するようにしたものである。
【0004】更に分岐配管2-1,2-2,2-3 …のうち、一本
の分岐配管2-n は流量センサ3-n 、コンダクタンスバル
ブ4-n を備え、この分岐配管2-n は反応容器6に接続さ
れずに原料ガスを外部に放出するパージ用ガス配管とな
っている。
【0005】そしてこのパージ用ガス配管2-n に、流量
センサ3-n とコンダクタンスバルブ4-n を設け、このコ
ンダクタンスバルブ4-n の開閉度は、固定状態にして一
定の原料ガスが、反応容器6 内に導入されずに外部へ排
出されるようにしている。
【0006】そしてこのパージ用ガス配管2-n に流れる
原料ガスの流量を調節することで、反応容器6内に分流
して導入される原料ガス流量の分流比が大きく取れるよ
うにした原料ガスの分流方法を、本出願人は以前に特開
平2-229412号に於いて提案している。
【0007】そして反応容器6内に導入された分岐ガス
配管2-1,2-2,2-3 …を通じて原料ガスを、ガス供給ノズ
ル7-1,7-2,7-3 …より基板設置台8上のエピタキシャル
成長用の基板9に供給している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の気相
成長装置に於いて、分岐ガス配管2-1,2-2,2-3 …に設け
た質量流量制御装置5-1,5-2,5-3 …のコンダクタンスバ
ルブ4-1,4-2,4-3 …に流れるガスの一次側の原料ガス圧
力の調節は行っておらず、そのため、この一次側の原料
ガス圧力に変動を生じると、質量流量制御装置のコンダ
クタンスバルブ4-1,4-2,4-3 …に流れる原料ガスの圧力
が変動する。
【0009】そしてその圧力変動が激しい場合には、そ
の圧力変動が該コンダクタンスバルブのガス流入圧力の
動作範囲から外れるような不都合を生じ、動作不能とな
る問題がある。
【0010】そのため、分岐ガス配管2-1,2-2,2-3 …に
設けた質量流量制御装置5-1,5-2,5-3 …が正常に動作せ
ず、原料ガスが所定の流量で反応容器6 内に導入されな
い問題が生じる。
【0011】そのため、気相エピタキシャル成長の途中
で原料ガスのガス流量が安定して反応容器内に流入しな
いので、形成されたエピタキシャル結晶の厚さ方向のHg
1-x Cdx Te結晶のx 値( 組成値) が変動する問題があ
る。
【0012】本発明は上記した問題点を解決し、前記分
岐した原料ガス配管に設けられた質量流量制御装置が安
定して動作するような気相成長装置の提供を目的とす
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の気相成長装置
は、原料ガス配管を多数に分岐し、該分岐した分岐ガス
配管の内、一本の分岐ガス配管は反応容器に接続せずに
パージ用ガス配管と成し、他方の分岐ガス配管は反応容
器と接続し、該分岐ガス配管の各々に流量センサとコン
ダクタンスバルブを備えた質量流量制御装置を備え、該
原料ガス配管より分岐ガス配管を通じて一種類、または
複数種類のガスを混合した原料ガスを反応容器内に導入
し、該反応容器内に導入した原料ガスを加熱分解して、
該容器内に設置された基板上にエピタキシャル結晶を成
長する装置に於いて、前記質量流量制御装置のコンダク
タンスバルブの一次側の原料ガスの圧力を制御する圧力
制御装置を備え、該圧力制御装置により質量流量制御装
置のコンダクタンスバルブに流れる一次側の原料ガスの
圧力を制御するようにしたことを特徴とするものであ
る。
【0014】
【作用】本発明の装置は分岐した原料ガス配管に設けた
質量流量制御装置のコンダクタンスバルブに流れる原料
ガスの、該コンダクタンスバルブに流入されない以前の
原料ガスの一次側の圧力を圧力制御装置で、前記コンダ
ククタンスバルブが作動可能な範囲の圧力内に納めるよ
うにする。
【0015】すると質量流量制御装置が安定して動作す
るので、原料ガスの反応容器内に流入される原料ガスの
流量が安定するので、厚さ方向にx 値(組成値) の安定
したHg1-x Cdx Teのエピタキシャル結晶が得られる。
【0016】また原料ガス配管の内、一本の分岐ガス配
管を反応容器に接続されずに外部へ放出されるように
し、この分岐ガス配管に備えたコンダクタンスバルブの
開閉度を半固定にして、分岐したガス配管に備えられた
質量流量制御装置のコンダクタンスバルブに流入される
原料ガスの一次側の圧力を制御するようにする。する
と、前記分岐したガス配管に備えられた質量流量制御装
置に於いては、コンダクタンスバルブに流入される原料
ガスの一次側の圧力は調節されているので、質量流量制
御装置のコンダクタンスバルブの動作可能な圧力の範囲
となる。
【0017】そのため、反応容器の接続されている分岐
ガス配管のガス流量を制御すれば、反応容器内に流入さ
れる原料ガスのガス流量が容易に安定して制御できる。
【0018】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例につき詳
細に説明する。図1は本発明の装置の説明図である。図
示するように水素ガスに担持された水銀、ジメチルカド
ミウムおよびジエチルテルルガスの混合ガスよりなる原
料ガスを導入するための原料ガス配管1が、複数本に分
岐されて分岐され、その分岐ガス配管2-1,2-2,2-3 …
は反応容器6内に接続し、パージ用ガス配管となる分岐
ガス配管2-n は、反応容器6に接続されていない。
【0019】そして反応容器6に接続されている分岐ガ
ス配管2-1,2-2,2-3 の各々は、流量センサ3-1,3-2,3-3
… とコンダクタンスバルブ4-1,4-2,4-3 … が設置さ
れ、この流量センサ3-1,3-2,3-3 …で検知した検知信号
に応じて、コンダクタンスバルブ4-1,4-2,4-3 …の開閉
度を調節させる制御回路を備えた質量流量制御装置5-1,
5-2,5-3 …を備えている。
【0020】またパージ用ガス配管となる分岐ガス配管
2-n にも、流量センサ3-n とコンダクタンスバルブ4-n
が設置され、このコンダクタンスバルブ4-n は、パージ
用ガス配管2-n より更にガス流入側の原料ガス配管1 に
備えられた圧力センサ11でその原料ガス配管1 に於ける
ガス圧力を検知される。そしてこの圧力センサ11で検知
されたガス圧力を所定の圧力となるように制御する圧力
制御装置12によって前記したコンダクンスバルブ4-n の
開閉度の制御を行うことで、各分岐ガス配管2-1,2-2,2-
3 …に設置されているコンダクタンスバルブ4-1,4-2,4-
3 …の一次側の圧力を制御するようにしている。
【0021】このようにすれば、各分岐ガス配管2-1,2-
2,2-3 …に備えられたコンダクタンスバルブ4-1,4-2,4-
3 …に流れる一次側のガス圧力が所定の範囲内に制御さ
れているで、コンダクタンスバルブ4-1,4-2,4-3 …が動
作不良に陥ることが無くなり、質量流量制御装置5-1,5-
2,5-3 …で高精度に分岐ガス配管2-1,2-2,2-3 …内に流
れる原料ガスの流量が安定して制御される。
【0022】そしてこの原料ガスが、ガス供給ノズル7-
1,7-2,7-3…を通じて基板設置台8上のエピタキシャル
成長用の基板9 に供給されるので、厚さ方向に沿って均
一なx 値( 組成値) を有するHg1-x Cdx Teのエピタキシ
ャル結晶が得られる効果がある。
【0023】なお、本実施例では複数種類の原料ガスの
混合ガスを反応容器内に導入する場合に付いて述べた
が、シリコンのエピタキシャル結晶を形成する場合のよ
うに単一の原料ガスを用いる場合にも適用できるのは無
論である。
【0024】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の気相成長装
置によれば、分岐ガス配管より反応容器内に流入する原
料ガスの流量が安定して供給されるので、組成(x値) の
安定したHg1-x Cdx Teのエピタキシャル結晶が形成され
る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の装置の説明図である。
【図2】 従来の装置の説明図である。
【符号の説明】
1 原料ガス配管 2-1,2-2,2-3… 分岐ガス配管 3-1,3-2,3-3… 流量センサ 4-1,4-2,4-3… コンダクタンスバルブ 5-1,5-2,5-3… 質量流量制御装置 6 反応容器 7-1,7-2,7-3… ガス供給ノズル 8 基板設置台 9 基板 11 圧力センサ 12 圧力制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西野 弘師 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原料ガス配管(1) を多数に分岐し、該分
    岐した分岐ガス配管(2-1,2-2,2-3…) のうちで、一本の
    分岐ガス配管(2-1,2-2,2-3…) は反応容器(6) に接続せ
    ずにパージ用ガス配管(2-n) と成し、他方の分岐ガス配
    管(2-1,2-2,2-3…) は反応容器(6) と接続し、該分岐ガ
    ス配管(2-1,2-2,2-3…) の各々に流量センサ(3-1,3-2,3
    -3…) とコンダクタンスバルブ(4-1,4-2,4-3…) を備え
    た質量流量制御装置(5-1,5-2,5-3…) を備え、 該原料ガス配管(1) より分岐ガス配管(2-1,2-2,2-3…)
    を通じて一種類、または複数種類の混合ガスの原料ガス
    を反応容器(6) 内に導入し、該反応容器(6) 内に導入し
    た原料ガスを加熱分解して、該容器(6) 内に設置された
    基板(9) 上にエピタキシャル結晶を成長する装置に於い
    て、 前記質量流量制御装置(5-1,5-2,5-3…) のコンダクタン
    スバルブ(4-1,4-2,4-3…) の一次側の原料ガスの圧力を
    検知する検知手段(11)と該検知手段で検知した検知情報
    に基づき圧力を制御する圧力制御手段(12)を備え、該圧
    力制御手段(12)により質量流量制御装置(5-1,5-2,5-3
    …) のコンダクタンスバルブ(4-1,4-2,4-3…) に流れる
    一次側の原料ガスの圧力を制御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装置。
JP18231291A 1991-07-23 1991-07-23 気相エピタキシヤル成長装置 Withdrawn JPH0536730A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004327582A (ja) * 2003-04-23 2004-11-18 Horiba Stec Co Ltd 薄膜堆積装置
US6896737B1 (en) * 2000-08-28 2005-05-24 Micron Technology, Inc. Gas delivery device for improved deposition of dielectric material
CN116200727A (zh) * 2021-11-30 2023-06-02 东京毅力科创株式会社 臭氧供给系统、基板处理装置以及臭氧供给方法

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