JPH0774115B2 - 液相エピタキシャル成長方法 - Google Patents
液相エピタキシャル成長方法Info
- Publication number
- JPH0774115B2 JPH0774115B2 JP27839188A JP27839188A JPH0774115B2 JP H0774115 B2 JPH0774115 B2 JP H0774115B2 JP 27839188 A JP27839188 A JP 27839188A JP 27839188 A JP27839188 A JP 27839188A JP H0774115 B2 JPH0774115 B2 JP H0774115B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- melt
- ampoule
- epitaxial growth
- liquid 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.)
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- 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】 〔概 要〕 液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に基板を回転移動し、基板上に付
着せる残留メルトを下部に落下させるワイプオフによ
り、エピタキシャル成長を停止した時、基板上に付着す
る残留メルトの接触面積が少なくなるような液相エピタ
キシャル成長方法の提供を目的とし、 アンプル内に封入された固定治具でエピタキシャル成長
用基板を支持し、該基板の下部に収容されて溶融したエ
ピタキシャル成長用メルトにアンプルを回転させて基板
を接触させて、前記メルトの温度を降下させながら基板
上にエピタキシャル結晶を成長させた後、該アンプルを
再度回転させて基板上に残留付着しているメルトを落下
させてエピタキシャル結晶を成長する方法に於いて、 前記基板を溶融したエピタキシャル成長用メルトに接触
させエピタキシャル結晶を成長させた後、該基板を回転
させて基板がメルトより離れる直前でアンプルの回転を
一時停止させた後、前記回転速度をアンプルを停止する
以前の回転速度以下の所定の回転速度にして更にアンプ
ルを回転させて基板とメルトを分離させるようにして構
成する。
着せる残留メルトを下部に落下させるワイプオフによ
り、エピタキシャル成長を停止した時、基板上に付着す
る残留メルトの接触面積が少なくなるような液相エピタ
キシャル成長方法の提供を目的とし、 アンプル内に封入された固定治具でエピタキシャル成長
用基板を支持し、該基板の下部に収容されて溶融したエ
ピタキシャル成長用メルトにアンプルを回転させて基板
を接触させて、前記メルトの温度を降下させながら基板
上にエピタキシャル結晶を成長させた後、該アンプルを
再度回転させて基板上に残留付着しているメルトを落下
させてエピタキシャル結晶を成長する方法に於いて、 前記基板を溶融したエピタキシャル成長用メルトに接触
させエピタキシャル結晶を成長させた後、該基板を回転
させて基板がメルトより離れる直前でアンプルの回転を
一時停止させた後、前記回転速度をアンプルを停止する
以前の回転速度以下の所定の回転速度にして更にアンプ
ルを回転させて基板とメルトを分離させるようにして構
成する。
本発明は液相エピタキシャル成長方法に関する。
赤外線検知素子や、赤外線レーザ素子のような光電変換
素子には、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（Hg1-xCdxTe）のような化合物半導体結
晶が用いられている。
素子には、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（Hg1-xCdxTe）のような化合物半導体結
晶が用いられている。
このようなHg1-xCdxTeの結晶を、カドミウム（CdTe）の
基板上にエピタキシャル成長する場合、水銀が易蒸発性
の元素であるため、密閉構造のアンプルを用いて水銀の
蒸発を防ぎ溶融したHg1-xCdxTeのメルトを基板に接触さ
せてエピタキシャル層を基板上に形成する傾斜型液相エ
ピタキシャル成長装置が、装置の構造が簡単でかつ形成
されるエピタキシャル層の組成制御性が良い等の理由に
より多用されている。
基板上にエピタキシャル成長する場合、水銀が易蒸発性
の元素であるため、密閉構造のアンプルを用いて水銀の
蒸発を防ぎ溶融したHg1-xCdxTeのメルトを基板に接触さ
せてエピタキシャル層を基板上に形成する傾斜型液相エ
ピタキシャル成長装置が、装置の構造が簡単でかつ形成
されるエピタキシャル層の組成制御性が良い等の理由に
より多用されている。
従来の液相エピタキシャル成長装置は、第３図に示すよ
うにエピタキシャル成長用基板１を保持する基板ホルダ
２を挟持する溝３を有し、エピタキシャル成長時の装置
の回転時に溶融したエピタキシャル成長用メルト４を収
容する空間部５を有した対向せる一対の円柱形状の石英
よりなる固定治具６と、該固定治具６を封入するアンプ
ル７とよりなる。
うにエピタキシャル成長用基板１を保持する基板ホルダ
２を挟持する溝３を有し、エピタキシャル成長時の装置
の回転時に溶融したエピタキシャル成長用メルト４を収
容する空間部５を有した対向せる一対の円柱形状の石英
よりなる固定治具６と、該固定治具６を封入するアンプ
ル７とよりなる。
このような従来の液相エピタキシャル成長装置を用い
て、従来の方法によりエピタキシャル層を基板上に形成
する場合に付いて説明する。
て、従来の方法によりエピタキシャル層を基板上に形成
する場合に付いて説明する。
第３図のIII−III′線に沿った断面図の第４図(a)に示
すように、基板１を基板ホルダ２に設置し、該基板ホル
ダ２を前記した固定治具６の溝３内に設置し、該基板１
を設置した固定治具６を、該基板と対向する反対側の位
置に水銀、カドミウムおよびテルルより成るエピタキシ
ャル成長用のメルト形成材料４を充填した状態でアンプ
ル７内に封入する。
すように、基板１を基板ホルダ２に設置し、該基板ホル
ダ２を前記した固定治具６の溝３内に設置し、該基板１
を設置した固定治具６を、該基板と対向する反対側の位
置に水銀、カドミウムおよびテルルより成るエピタキシ
ャル成長用のメルト形成材料４を充填した状態でアンプ
ル７内に封入する。
次いで上記アンプル７を加熱炉内の炉芯管（図示せず）
内に挿入し、アンプル７を加熱してアンプル７内のメル
ト形成材料４を溶融する。
内に挿入し、アンプル７を加熱してアンプル７内のメル
ト形成材料４を溶融する。
次いでアンプル７を矢印Ａ方向に沿って180度回転し、
第４図(b)に示すように、溶融したエピタキシャル成長
用メルト４に基板１を接触させ、加熱炉の温度を降下さ
せることでメルト４の温度を降下させ、該降下温度に対
応する飽和蒸気圧を有する飽和メルトを基板上に接触さ
せることで基板上にエピタキシャル層を析出形成してい
る。
第４図(b)に示すように、溶融したエピタキシャル成長
用メルト４に基板１を接触させ、加熱炉の温度を降下さ
せることでメルト４の温度を降下させ、該降下温度に対
応する飽和蒸気圧を有する飽和メルトを基板上に接触さ
せることで基板上にエピタキシャル層を析出形成してい
る。
次いで該アンプル７を矢印Ｂ方向に更に180度回転し、
基板を傾斜させ、最終的には第４図(a)に示すような状
態にして基板上に付着しているメルトを下部に落下させ
るワイプオフの作業によってエピタキシャル成長を停止
している。
基板を傾斜させ、最終的には第４図(a)に示すような状
態にして基板上に付着しているメルトを下部に落下させ
るワイプオフの作業によってエピタキシャル成長を停止
している。
然し、上記した方法では基板にエピタキシャル層を成長
した後、該基板をメルトの表面より180度回転させて、
基板上に付着している溶融メルトを下部に落下させる際
に、第５図に示すようにこの溶融メルトが表面張力によ
って球状に成って広がって残留メルト4Aとなり、この球
状に成って広がった残留メルト4Aがエピタキシャル成長
用基板１の周縁部1Aより基板の内部に迄入り込み、この
残留メルト4Aが固化する際に、基板上に形成されたエピ
タキシャル層上の突起となって現れ、そのため、エピタ
キシャル層の素子として使用できる面積が減少する問題
がある。
した後、該基板をメルトの表面より180度回転させて、
基板上に付着している溶融メルトを下部に落下させる際
に、第５図に示すようにこの溶融メルトが表面張力によ
って球状に成って広がって残留メルト4Aとなり、この球
状に成って広がった残留メルト4Aがエピタキシャル成長
用基板１の周縁部1Aより基板の内部に迄入り込み、この
残留メルト4Aが固化する際に、基板上に形成されたエピ
タキシャル層上の突起となって現れ、そのため、エピタ
キシャル層の素子として使用できる面積が減少する問題
がある。
本発明は上記した問題点を除去し、残留メルトがエピタ
キシャル層の周縁部に移動するようにし、形成されたエ
ピタキシャル層の素子形成領域に迄入り込まないように
して、素子に使用できるエピタキシャル層の面積が大き
く採れるようにした液相エピタキシャル成長方法の提供
を目的とする。
キシャル層の周縁部に移動するようにし、形成されたエ
ピタキシャル層の素子形成領域に迄入り込まないように
して、素子に使用できるエピタキシャル層の面積が大き
く採れるようにした液相エピタキシャル成長方法の提供
を目的とする。
上記目的を達成するための本発明の液相エピタキシャル
成長方法は、アンプル内に封入された固定治具でエピタ
キシャル成長用基板を支持し、該基板の下部に収容され
て溶融したエピタキシャル成長用メルトにアンプルを回
転させて基板を接触させて、前記メルトの温度を降下さ
せながら基板上にエピタキシャル結晶を成長させた後、
該アンプルを再度回転させて基板上に残留付着している
メルトを落下させてエピタキシャル結晶を成長する方法
に於いて、 前記基板を溶融したエピタキシャル成長用メルトに接触
させエピタキシャル結晶を成長させた後、該基板を回転
させて基板がメルトより離れる直前でアンプルの回転を
一時停止させた後、前記回転速度をアンプルを停止する
以前の回転速度以下の所定の回転速度にして更にアンプ
ルを回転させて基板とメルトを分離させるようにして構
成する。
成長方法は、アンプル内に封入された固定治具でエピタ
キシャル成長用基板を支持し、該基板の下部に収容され
て溶融したエピタキシャル成長用メルトにアンプルを回
転させて基板を接触させて、前記メルトの温度を降下さ
せながら基板上にエピタキシャル結晶を成長させた後、
該アンプルを再度回転させて基板上に残留付着している
メルトを落下させてエピタキシャル結晶を成長する方法
に於いて、 前記基板を溶融したエピタキシャル成長用メルトに接触
させエピタキシャル結晶を成長させた後、該基板を回転
させて基板がメルトより離れる直前でアンプルの回転を
一時停止させた後、前記回転速度をアンプルを停止する
以前の回転速度以下の所定の回転速度にして更にアンプ
ルを回転させて基板とメルトを分離させるようにして構
成する。
本発明の方法は、基板を溶融メルトに接触させエピタキ
シャル成長させ基板を回転させて基板がメルト表面より
離れる寸前で、回転を停止させて基板の周縁部の残留メ
ルトをメルトの表面張力を利用して下部に確実に落下さ
せる。更にこの位置より基板を回転させる速度を、基板
の回転を停止させる以前の回転速度以下の所定の回転速
度に低下させることで、基板の周縁部よりメルトを基板
に再度すくいあげることがないようにして、基板上に残
留メルトが仮に残ったとしても微小量残るようにして、
素子形成領域内に残留メルトが入らないようにする。
シャル成長させ基板を回転させて基板がメルト表面より
離れる寸前で、回転を停止させて基板の周縁部の残留メ
ルトをメルトの表面張力を利用して下部に確実に落下さ
せる。更にこの位置より基板を回転させる速度を、基板
の回転を停止させる以前の回転速度以下の所定の回転速
度に低下させることで、基板の周縁部よりメルトを基板
に再度すくいあげることがないようにして、基板上に残
留メルトが仮に残ったとしても微小量残るようにして、
素子形成領域内に残留メルトが入らないようにする。
以下、図面を用いて本発明の一実施例につき詳細に説明
する。
する。
第１図(a)より第１図(c)までは本発明の液相エピタキシ
ャル成長方法の説明図である。
ャル成長方法の説明図である。
第１図(a)に示すように、前記した基板ホルダ２にCdTe
のエピタキシャル成長用基板１を設置したのち、基板ホ
ルダ２を固定治具６の溝３内にはめこみ、固定治具６の
空間部にエピタキシャル成長用メルト４を設置した後、
これら固定治具６およびメルトをアンプル７内に封入
し、このアンプルを加熱炉内に挿入してメルトを溶融さ
せる。
のエピタキシャル成長用基板１を設置したのち、基板ホ
ルダ２を固定治具６の溝３内にはめこみ、固定治具６の
空間部にエピタキシャル成長用メルト４を設置した後、
これら固定治具６およびメルトをアンプル７内に封入
し、このアンプルを加熱炉内に挿入してメルトを溶融さ
せる。
次いで第１図(b)に示すように、アンプル７を矢印Ｃ方
向に沿って180度回転させ、基板１に溶融メルト４を接
触させた後、このメルト４の温度を低下させて基板上に
メルト成分のエピタキシャル層を形成する。ここ迄の工
程は従来の方法と同様な方法である。
向に沿って180度回転させ、基板１に溶融メルト４を接
触させた後、このメルト４の温度を低下させて基板上に
メルト成分のエピタキシャル層を形成する。ここ迄の工
程は従来の方法と同様な方法である。
次いでアンプル７を更に矢印Ｄ方向に沿って130〜140度
まで１秒間に３度の回転速度で回転させ、第１図(c)に
示すように基板１の周縁部1Aがメルト４より離れる直前
の位置迄到達した時点で一旦アンプルの回転を停止して
10〜60秒間静置し、基板の周縁部に付着しているメルト
を確実に下部へ落下させる。
まで１秒間に３度の回転速度で回転させ、第１図(c)に
示すように基板１の周縁部1Aがメルト４より離れる直前
の位置迄到達した時点で一旦アンプルの回転を停止して
10〜60秒間静置し、基板の周縁部に付着しているメルト
を確実に下部へ落下させる。
次いで更にアンプル７を矢印Ｅ方向に沿って、アンプル
を停止する以前の回転速度の1/2以下の回転速度、つま
り１秒間に１度の回転速度で40〜50度回転させ、第１図
(a)の状態にする。
を停止する以前の回転速度の1/2以下の回転速度、つま
り１秒間に１度の回転速度で40〜50度回転させ、第１図
(a)の状態にする。
このような回転速度を調節するには、アンプルの封止部
に石英棒を取りつけ、この石英棒に更にギアを取りつ
け、このギヤを回転させるモータの回転速度を調節する
ことにより可能である。
に石英棒を取りつけ、この石英棒に更にギアを取りつ
け、このギヤを回転させるモータの回転速度を調節する
ことにより可能である。
このようにすれば、基板の周縁部1Aが再度メルトを基板
上にすくいあげることがなくなり、第２図に示すように
残留メルト4Aが基板の周縁部1Aに極く微量に溜まるよう
になって検知素子の形成領域に入り込まなく成り、一枚
の基板より多数の検知素子が歩留まり良く形成できる。
上にすくいあげることがなくなり、第２図に示すように
残留メルト4Aが基板の周縁部1Aに極く微量に溜まるよう
になって検知素子の形成領域に入り込まなく成り、一枚
の基板より多数の検知素子が歩留まり良く形成できる。
以上の説明から明らかなように、本発明の方法によれ
ば、ワイプオフ後の残留メルトが基板の周縁部に微量な
量となって残留するため、エピタキシャル層の素子形成
領域が大きくとれ、赤外線検知素子の製造コストの低下
につながる効果がある。
ば、ワイプオフ後の残留メルトが基板の周縁部に微量な
量となって残留するため、エピタキシャル層の素子形成
領域が大きくとれ、赤外線検知素子の製造コストの低下
につながる効果がある。
第１図(a)より第１図(c)迄は本発明の液相エピタキシャ
ル成長方法を示す断面図、 第２図は本発明の方法で形成した基板の平面図、 第３図は従来の液相エピタキシャル成長装置の断面図、 第４図(a)より第４図(b)までは従来の液相エピタキシャ
ル成長方法を示す断面図、 第５図は従来の方法で形成した基板の平面図である。 図において、 １はエピタキシャル成長用基板、1Aは基板周縁部、２は
基板ホルダ、３は溝、４はエピタキシャル成長用メル
ト、4Aは残留メルト、５は空間部、６は固定治具、７は
アンプルを示す。
ル成長方法を示す断面図、 第２図は本発明の方法で形成した基板の平面図、 第３図は従来の液相エピタキシャル成長装置の断面図、 第４図(a)より第４図(b)までは従来の液相エピタキシャ
ル成長方法を示す断面図、 第５図は従来の方法で形成した基板の平面図である。 図において、 １はエピタキシャル成長用基板、1Aは基板周縁部、２は
基板ホルダ、３は溝、４はエピタキシャル成長用メル
ト、4Aは残留メルト、５は空間部、６は固定治具、７は
アンプルを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 功作 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 (72)発明者 山本 保 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)
- 【請求項１】アンプル（７）内に封入された固定治具
（６）でエピタキシャル成長用基板（１）を支持し、該
基板の下部に収容されて溶融したエピタキシャル成長用
メルト（４）にアンプル（７）を回転させて基板を接触
させて、前記メルトの温度を降下させながら基板上にエ
ピタキシャル結晶を成長させた後、該アンプルを再度回
転させて基板上に残留付着しているメルトを落下させて
エピタキシャル結晶を成長する方法に於いて、 前記基板（１）を溶融したエピタキシャル成長用メルト
（４）に接触させエピタキシャル結晶を成長させた後、
該基板を回転させて基板がメルトより離れる直前でアン
プル（７）の回転を一時停止させた後、前記回転速度を
アンプルの回転を停止する以前の回転速度以下の所定の
回転速度にして更にアンプルを回転させて基板（１）と
メルト（４）を分離させるようにすることを特徴とする
液相エピタキシャル成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27839188A JPH0774115B2 (ja) | 1988-11-01 | 1988-11-01 | 液相エピタキシャル成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27839188A JPH0774115B2 (ja) | 1988-11-01 | 1988-11-01 | 液相エピタキシャル成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02123735A JPH02123735A (ja) | 1990-05-11 |
| JPH0774115B2 true JPH0774115B2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=17596689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27839188A Expired - Fee Related JPH0774115B2 (ja) | 1988-11-01 | 1988-11-01 | 液相エピタキシャル成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0774115B2 (ja) |
-
1988
- 1988-11-01 JP JP27839188A patent/JPH0774115B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02123735A (ja) | 1990-05-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |