JPH0930890A - 液相結晶成長方法及び装置 - Google Patents
液相結晶成長方法及び装置Info
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- JPH0930890A JPH0930890A JP18278495A JP18278495A JPH0930890A JP H0930890 A JPH0930890 A JP H0930890A JP 18278495 A JP18278495 A JP 18278495A JP 18278495 A JP18278495 A JP 18278495A JP H0930890 A JPH0930890 A JP H0930890A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 基板結晶を汚染を低減し、良好な結晶成長を
行うことができる液相結晶成長技術を提供する。 【構成】 容器内に、結晶を成長させるべき成長表面を
有する基板結晶、成長させるべき結晶の原料となる結晶
原料、及び遮蔽板を配置し、該容器内を排気して封止す
る工程と、前記結晶原料を加熱して融解し原料溶液を生
成するとともに、前記遮蔽板で前記基板結晶の成長表面
を前記原料溶液が保持されている空間から遮蔽する工程
と、前記原料溶液を前記基板結晶の成長表面に接触さ
せ、該成長表面上に結晶を成長させる工程とを含む。
行うことができる液相結晶成長技術を提供する。 【構成】 容器内に、結晶を成長させるべき成長表面を
有する基板結晶、成長させるべき結晶の原料となる結晶
原料、及び遮蔽板を配置し、該容器内を排気して封止す
る工程と、前記結晶原料を加熱して融解し原料溶液を生
成するとともに、前記遮蔽板で前記基板結晶の成長表面
を前記原料溶液が保持されている空間から遮蔽する工程
と、前記原料溶液を前記基板結晶の成長表面に接触さ
せ、該成長表面上に結晶を成長させる工程とを含む。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液相結晶成長技術に関
し、特に閉管式チッピング法を用いた液相エピタキシャ
ル成長技術に関する。
し、特に閉管式チッピング法を用いた液相エピタキシャ
ル成長技術に関する。
【0002】
【従来の技術】図6(A)は、従来例による傾斜式液相
結晶成長装置の概略断面図を示す。石英アンプル50内
に、カーボン製の台座51が配置されている。石英アン
プル50は電熱炉52内に挿入されている。台座51の
上面の図中左端近傍は、石英アンプル50の中心軸に対
して傾いており、石英アンプル50を左端が低くなるよ
うに所定角度傾けたときに、ほぼ水平になるように形成
されている。
結晶成長装置の概略断面図を示す。石英アンプル50内
に、カーボン製の台座51が配置されている。石英アン
プル50は電熱炉52内に挿入されている。台座51の
上面の図中左端近傍は、石英アンプル50の中心軸に対
して傾いており、石英アンプル50を左端が低くなるよ
うに所定角度傾けたときに、ほぼ水平になるように形成
されている。
【0003】基板結晶53を、台座51の斜めに形成さ
れた上面に固定し、石英アンプル50内に結晶原料を投
入して真空封止する。石英アンプル50をその右端が低
くなるように傾けて結晶原料を融解し、右端に原料溶液
を保持する。原料溶液を均質化した後徐々に降温し、所
定の温度になったところで石英アンプル50の左端が低
くなるように傾ける。原料溶液54が石英アンプル50
内を左方に流れ、基板結晶53に接触する。このように
して、基板結晶53の表面に結晶を成長させる。
れた上面に固定し、石英アンプル50内に結晶原料を投
入して真空封止する。石英アンプル50をその右端が低
くなるように傾けて結晶原料を融解し、右端に原料溶液
を保持する。原料溶液を均質化した後徐々に降温し、所
定の温度になったところで石英アンプル50の左端が低
くなるように傾ける。原料溶液54が石英アンプル50
内を左方に流れ、基板結晶53に接触する。このように
して、基板結晶53の表面に結晶を成長させる。
【0004】図6(B)は、従来例による回転式液相結
晶成長装置の概略断面図を示す。石英アンプル50内
に、カーボン製の台座51が配置されている。台座51
の上面に基板結晶53を固定し、石英アンプル50内に
結晶原料を投入して真空封止する。台座51の上面が下
方を向くように石英アンプル50を配置し、結晶原料を
融解する。石英アンプル50を約180度回転させて、
原料溶液54を基板結晶53に接触させる。このように
して、基板結晶53の表面に結晶を成長させる。
晶成長装置の概略断面図を示す。石英アンプル50内
に、カーボン製の台座51が配置されている。台座51
の上面に基板結晶53を固定し、石英アンプル50内に
結晶原料を投入して真空封止する。台座51の上面が下
方を向くように石英アンプル50を配置し、結晶原料を
融解する。石英アンプル50を約180度回転させて、
原料溶液54を基板結晶53に接触させる。このように
して、基板結晶53の表面に結晶を成長させる。
【0005】このような閉管チッピング法を用いると、
例えばHgCdTeのように蒸気圧の高い原料を含む場
合にも開管系に比べて原料のロスがないため、安定した
組成の結晶を得ることができる。
例えばHgCdTeのように蒸気圧の高い原料を含む場
合にも開管系に比べて原料のロスがないため、安定した
組成の結晶を得ることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図6で説明した閉管チ
ッピング法では、結晶原料を加熱して融解する際に原料
溶液と基板結晶が同一閉管内に収容される。原料溶液中
に不純物が混入している場合には、原料溶液から蒸発し
た不純物蒸気が基板結晶の表面に供給される。原料溶液
中に不純物があっても、液相成長中には不純物が成長結
晶中に取り込まれにくいため問題にならないが、不純物
が気相状態で基板結晶表面に供給されると、基板結晶が
汚染される。基板結晶が汚染されると良好な成長結晶を
得ることができなくなる。
ッピング法では、結晶原料を加熱して融解する際に原料
溶液と基板結晶が同一閉管内に収容される。原料溶液中
に不純物が混入している場合には、原料溶液から蒸発し
た不純物蒸気が基板結晶の表面に供給される。原料溶液
中に不純物があっても、液相成長中には不純物が成長結
晶中に取り込まれにくいため問題にならないが、不純物
が気相状態で基板結晶表面に供給されると、基板結晶が
汚染される。基板結晶が汚染されると良好な成長結晶を
得ることができなくなる。
【0007】本発明の目的は、基板結晶の汚染を低減
し、良好な結晶成長を行うことができる液相結晶成長技
術を提供することである。
し、良好な結晶成長を行うことができる液相結晶成長技
術を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の液相結晶成長方
法は、容器内に、結晶を成長させるべき成長表面を有す
る基板結晶、成長させるべき結晶の原料となる結晶原
料、及び遮蔽板を配置し、該容器内を排気して封止する
工程と、前記結晶原料を加熱して融解し原料溶液を生成
するとともに、前記遮蔽板で前記基板結晶が配置された
空間と前記原料溶液が保持されている空間とを隔離する
工程と、前記原料溶液を前記基板結晶の成長表面に接触
させ、該成長表面上に結晶を成長させる工程とを含む。
法は、容器内に、結晶を成長させるべき成長表面を有す
る基板結晶、成長させるべき結晶の原料となる結晶原
料、及び遮蔽板を配置し、該容器内を排気して封止する
工程と、前記結晶原料を加熱して融解し原料溶液を生成
するとともに、前記遮蔽板で前記基板結晶が配置された
空間と前記原料溶液が保持されている空間とを隔離する
工程と、前記原料溶液を前記基板結晶の成長表面に接触
させ、該成長表面上に結晶を成長させる工程とを含む。
【0009】本発明の液相結晶成長装置は、結晶を成長
させるべき成長表面を有する基板結晶を配置する基板結
晶空間と、成長させるべき結晶の原料となる結晶原料を
配置し加熱して融解させる原料溶液空間とを内部に画定
し、該内部を真空封止可能な容器と、前記容器の内部に
配置され、前記基板結晶空間と前記原料溶液空間とを隔
離し、前記容器を回転させると容器内で落下して前記基
板結晶空間と前記原料溶液空間とを連通させる前記遮蔽
板とを有する。
させるべき成長表面を有する基板結晶を配置する基板結
晶空間と、成長させるべき結晶の原料となる結晶原料を
配置し加熱して融解させる原料溶液空間とを内部に画定
し、該内部を真空封止可能な容器と、前記容器の内部に
配置され、前記基板結晶空間と前記原料溶液空間とを隔
離し、前記容器を回転させると容器内で落下して前記基
板結晶空間と前記原料溶液空間とを連通させる前記遮蔽
板とを有する。
【0010】
【作用】原料結晶を融解する時に、基板結晶の成長表面
が遮蔽板によって、原料溶液が保持されている空間から
遮蔽されている。このため、原料溶液から蒸発する不純
物蒸気が基板結晶の成長表面に接触しにくくなる。基板
結晶が不純物蒸気によって汚染されにくくなるため、良
好な成長結晶を得ることが可能になる。
が遮蔽板によって、原料溶液が保持されている空間から
遮蔽されている。このため、原料溶液から蒸発する不純
物蒸気が基板結晶の成長表面に接触しにくくなる。基板
結晶が不純物蒸気によって汚染されにくくなるため、良
好な成長結晶を得ることが可能になる。
【0011】
【実施例】CdTe基板上にHgCdTe結晶を成長さ
せる場合を例にとって、本発明の第1の実施例を説明す
る。
せる場合を例にとって、本発明の第1の実施例を説明す
る。
【0012】図1(A)に示すように、石英アンプル1
内に図中左端にカーボン製もしくは石英製の台座2が配
置されている。台座2は、その上面が石英アンプル1の
中心軸に対して斜めになるように構成されている。台座
2の上面には、円形の凹部7が形成されている。凹部7
の側面には、開口部側が底部側よりも大口径になるよう
に段差が形成されている。
内に図中左端にカーボン製もしくは石英製の台座2が配
置されている。台座2は、その上面が石英アンプル1の
中心軸に対して斜めになるように構成されている。台座
2の上面には、円形の凹部7が形成されている。凹部7
の側面には、開口部側が底部側よりも大口径になるよう
に段差が形成されている。
【0013】当初は、例えば石英アンプル1の図中右端
が開放されている。CdTe単結晶の基板結晶5を凹部
7の小口径部分に載置する。凹部7の小口径部分の深さ
は、基板結晶の厚さよりもやや深くなるように形成され
ている。次に、高純度カーボン製もしくは石英製の遮蔽
板4を凹部7の大口径部分に載置する。遮蔽板4は凹部
7の側面に形成された段差の上面に密着する。密着面
は、精密な擦り合わせになっており、隙間なく密着す
る。さらに、結晶原料を石英アンプル1内に収容する。
結晶原料は、HgCdTeの多結晶であってもよいし、
Hg、Cd及びTeの単体の液体もしくは金属であって
もよい。Hg、Cd、Teの重量比が30:1:90に
なるようにする。その後、石英アンプル1内を例えば1
0-4Pa以下の圧力まで真空排気し封止する。
が開放されている。CdTe単結晶の基板結晶5を凹部
7の小口径部分に載置する。凹部7の小口径部分の深さ
は、基板結晶の厚さよりもやや深くなるように形成され
ている。次に、高純度カーボン製もしくは石英製の遮蔽
板4を凹部7の大口径部分に載置する。遮蔽板4は凹部
7の側面に形成された段差の上面に密着する。密着面
は、精密な擦り合わせになっており、隙間なく密着す
る。さらに、結晶原料を石英アンプル1内に収容する。
結晶原料は、HgCdTeの多結晶であってもよいし、
Hg、Cd及びTeの単体の液体もしくは金属であって
もよい。Hg、Cd、Teの重量比が30:1:90に
なるようにする。その後、石英アンプル1内を例えば1
0-4Pa以下の圧力まで真空排気し封止する。
【0014】封止した石英アンプル1を電熱炉3内に挿
入し、石英アンプル1の中心軸がほぼ水平になり、台座
2の上面が斜め上方を向くように配置する。石英アンプ
ル1内を加熱し、結晶原料を融解し均質化する。結晶原
料を融解して生成した原料溶液6が石英アンプル1内の
低い部分に溜まる。このとき、原料溶液6が遮蔽板4に
接触しないように、凹部7の開口部の高さ及び原料溶液
6の量を調整しておくことが好ましい。
入し、石英アンプル1の中心軸がほぼ水平になり、台座
2の上面が斜め上方を向くように配置する。石英アンプ
ル1内を加熱し、結晶原料を融解し均質化する。結晶原
料を融解して生成した原料溶液6が石英アンプル1内の
低い部分に溜まる。このとき、原料溶液6が遮蔽板4に
接触しないように、凹部7の開口部の高さ及び原料溶液
6の量を調整しておくことが好ましい。
【0015】基板結晶5が配置されている凹部7の小口
径部は、遮蔽板4によって、原料溶液6が保持されてい
る空間から隔離される。原料溶液6から蒸発したHg蒸
気や不純物蒸気が基板結晶5の表面に接触しにくくなる
ため、Hg蒸気や不純物蒸気による基板結晶5の汚染を
低減することができる。
径部は、遮蔽板4によって、原料溶液6が保持されてい
る空間から隔離される。原料溶液6から蒸発したHg蒸
気や不純物蒸気が基板結晶5の表面に接触しにくくなる
ため、Hg蒸気や不純物蒸気による基板結晶5の汚染を
低減することができる。
【0016】石英アンプル1内の温度を徐々に低下させ
る。例えば、400〜500℃程度まで低下させる。な
お、CdTeの融点は、1092℃、Hg0.8 Cd0.2
Teの融点は約700℃である。
る。例えば、400〜500℃程度まで低下させる。な
お、CdTeの融点は、1092℃、Hg0.8 Cd0.2
Teの融点は約700℃である。
【0017】図1(B)に示すように、石英アンプル1
を、台座2の上面がほぼ水平になるまで傾ける。原料溶
液6が台座2の上面を覆う。カーボン製もしくは石英製
の遮蔽板4は原料溶液6よりも軽いため、原料溶液6に
浮く。基板結晶5は原料溶液6よりも重いため、凹部7
の小口径部に止まる。このようにして、基板結晶5の表
面に原料溶液6が接触し、基板結晶5の表面上にHgC
dTe結晶がエピタキシャル成長する。
を、台座2の上面がほぼ水平になるまで傾ける。原料溶
液6が台座2の上面を覆う。カーボン製もしくは石英製
の遮蔽板4は原料溶液6よりも軽いため、原料溶液6に
浮く。基板結晶5は原料溶液6よりも重いため、凹部7
の小口径部に止まる。このようにして、基板結晶5の表
面に原料溶液6が接触し、基板結晶5の表面上にHgC
dTe結晶がエピタキシャル成長する。
【0018】図1(C)に示すように、石英アンプル1
を水平状態に戻し、基板結晶5と原料溶液6とが接触し
ない状態にする。このとき、遮蔽板4は原料溶液6に浮
いたままであり、基板結晶5の表面上に成長したHgC
dTe結晶に接触しない。このようにして、基板結晶5
の表面上にエピタキシャル成長したHgCdTe結晶を
得ることができる。例えば、上記重量比の結晶原料を用
いると、組成がHg1- x Cdx Te(x=0.2)の結
晶を得ることができる。
を水平状態に戻し、基板結晶5と原料溶液6とが接触し
ない状態にする。このとき、遮蔽板4は原料溶液6に浮
いたままであり、基板結晶5の表面上に成長したHgC
dTe結晶に接触しない。このようにして、基板結晶5
の表面上にエピタキシャル成長したHgCdTe結晶を
得ることができる。例えば、上記重量比の結晶原料を用
いると、組成がHg1- x Cdx Te(x=0.2)の結
晶を得ることができる。
【0019】上記第1の実施例では、基板結晶が配置さ
れている空間と原料溶液が保持されている空間とを隔離
する場合を説明したが、必ずしも空間を隔離する必要は
ない。原料溶液から蒸発したHgもしくは不純物蒸気
が、基板結晶の成長表面に接触しにくくなるような構成
とすればよい。例えば、基板結晶の成長表面に遮蔽板を
密着させてもよい。基板結晶の成長表面に遮蔽板を密着
させる場合には、図1に示す凹部7に段差を形成する必
要はなく、単に円柱状の凹部とすればよい。
れている空間と原料溶液が保持されている空間とを隔離
する場合を説明したが、必ずしも空間を隔離する必要は
ない。原料溶液から蒸発したHgもしくは不純物蒸気
が、基板結晶の成長表面に接触しにくくなるような構成
とすればよい。例えば、基板結晶の成長表面に遮蔽板を
密着させてもよい。基板結晶の成長表面に遮蔽板を密着
させる場合には、図1に示す凹部7に段差を形成する必
要はなく、単に円柱状の凹部とすればよい。
【0020】次に、本発明の第2の実施例を説明する。
図2(A)〜(D)は、第2の実施例による結晶成長方
法を説明するための、結晶成長容器の断面を示す。基板
結晶及び結晶原料は、第1の実施例で使用したものと同
様のものである。
図2(A)〜(D)は、第2の実施例による結晶成長方
法を説明するための、結晶成長容器の断面を示す。基板
結晶及び結晶原料は、第1の実施例で使用したものと同
様のものである。
【0021】図2(A)に示すように、石英アンプル1
1内にカーボン製もしくは石英製の台座12が配置され
ている。台座12の上面には、図1に示す凹部7と同様
の大口径部と小口径部とからなる凹部17が形成され、
上面がほぼ水平になるように配置されている。台座12
は、石英アンプル11内で移動しないように、石英アン
プル1の内壁に固定されている。
1内にカーボン製もしくは石英製の台座12が配置され
ている。台座12の上面には、図1に示す凹部7と同様
の大口径部と小口径部とからなる凹部17が形成され、
上面がほぼ水平になるように配置されている。台座12
は、石英アンプル11内で移動しないように、石英アン
プル1の内壁に固定されている。
【0022】台座12の上方には、カーボン製もしくは
石英製の溶液溜め18が配置されている。溶液溜め18
の一端は石英アンプル11の内壁に取り付けられて固定
され、他端と石英アンプル11の内壁との間には間隙1
9が形成されている。溶液溜め18は、その上面に原料
溶液を保持することができる。石英アンプル11を回転
させて溶液溜め18の上面を傾けると、保持している原
料溶液が間隙19を通って下方に流れる。溶液溜め18
の下面はほぼ平坦に形成され、間隙19側の端部に突起
20が形成されている。
石英製の溶液溜め18が配置されている。溶液溜め18
の一端は石英アンプル11の内壁に取り付けられて固定
され、他端と石英アンプル11の内壁との間には間隙1
9が形成されている。溶液溜め18は、その上面に原料
溶液を保持することができる。石英アンプル11を回転
させて溶液溜め18の上面を傾けると、保持している原
料溶液が間隙19を通って下方に流れる。溶液溜め18
の下面はほぼ平坦に形成され、間隙19側の端部に突起
20が形成されている。
【0023】基板結晶15を、カーボンもしくは石英製
の遮蔽板14の下面に取り付ける。基板結晶15は、例
えば遮蔽板14の下面に取り付けられた爪によって保持
される。遮蔽板14と基板結晶15とを一体と考えたと
きの比重が、原料溶液の比重よりも小さくなるようにす
る。
の遮蔽板14の下面に取り付ける。基板結晶15は、例
えば遮蔽板14の下面に取り付けられた爪によって保持
される。遮蔽板14と基板結晶15とを一体と考えたと
きの比重が、原料溶液の比重よりも小さくなるようにす
る。
【0024】基板結晶15を保持した遮蔽板14を、基
板結晶15が下方になるように向けて、凹部17内に載
置する。基板結晶15は、凹部17の小口径部内に挿入
され、遮蔽板14の下面外周部が凹部17の側面に形成
された段差の上面に密着する。さらに、溶液溜め18の
上面に結晶原料を載置する。
板結晶15が下方になるように向けて、凹部17内に載
置する。基板結晶15は、凹部17の小口径部内に挿入
され、遮蔽板14の下面外周部が凹部17の側面に形成
された段差の上面に密着する。さらに、溶液溜め18の
上面に結晶原料を載置する。
【0025】その後、石英アンプル11内を真空排気し
封止する。封止した石英アンプル11を円筒状の加熱空
洞を有する電熱炉13内に挿入し、石英アンプル11の
中心軸がほぼ水平になり、台座12の上面がほぼ水平に
なるように配置する。石英アンプル11内を加熱し、結
晶原料を融解し均質化する。結晶原料を融解して生成し
た原料溶液16が溶液溜め18の上面に溜まる。
封止する。封止した石英アンプル11を円筒状の加熱空
洞を有する電熱炉13内に挿入し、石英アンプル11の
中心軸がほぼ水平になり、台座12の上面がほぼ水平に
なるように配置する。石英アンプル11内を加熱し、結
晶原料を融解し均質化する。結晶原料を融解して生成し
た原料溶液16が溶液溜め18の上面に溜まる。
【0026】石英アンプル11内の温度を所定の温度ま
で徐々に低下させる。図2(B)に示すように、石英ア
ンプル11を溶液溜め18の間隙19側の端部が、他方
の端部よりも低くなるように傾ける。原料溶液16が溶
液溜め18から間隙19を通って下方に流れ落ちる。
で徐々に低下させる。図2(B)に示すように、石英ア
ンプル11を溶液溜め18の間隙19側の端部が、他方
の端部よりも低くなるように傾ける。原料溶液16が溶
液溜め18から間隙19を通って下方に流れ落ちる。
【0027】図2(C)に示すように、石英アンプル1
1を元の状態に戻し、台座12の上面がほぼ水平になる
ようにする。遮蔽板14と基板結晶15とを一体と考え
たときの比重が、原料溶液16の比重よりも軽いため、
基板結晶15を保持した遮蔽板14が原料溶液16中に
浮かび上がる。基板結晶15の下面に原料溶液16が接
触し、基板結晶15の下面上にHgCdTe結晶がエピ
タキシャル成長する。
1を元の状態に戻し、台座12の上面がほぼ水平になる
ようにする。遮蔽板14と基板結晶15とを一体と考え
たときの比重が、原料溶液16の比重よりも軽いため、
基板結晶15を保持した遮蔽板14が原料溶液16中に
浮かび上がる。基板結晶15の下面に原料溶液16が接
触し、基板結晶15の下面上にHgCdTe結晶がエピ
タキシャル成長する。
【0028】図2(D)に示すように、石英アンプル1
1を、溶液溜め18の石英アンプル11への取り付け端
側が低くなる向きに回転する。この向きに約200度回
転すると、溶液溜め18の下面が上方を向き、間隙19
側の端部が低くなる。原料溶液16は、間隙19を通っ
て溶液溜め18の上面側(図の下方)に流れる。このと
き、遮蔽板14は、突起20に支えられて溶液溜め18
の平坦な下面に保持される。このようにして、基板結晶
15の表面上に成長した結晶と原料溶液16とを分離す
ることができる。
1を、溶液溜め18の石英アンプル11への取り付け端
側が低くなる向きに回転する。この向きに約200度回
転すると、溶液溜め18の下面が上方を向き、間隙19
側の端部が低くなる。原料溶液16は、間隙19を通っ
て溶液溜め18の上面側(図の下方)に流れる。このと
き、遮蔽板14は、突起20に支えられて溶液溜め18
の平坦な下面に保持される。このようにして、基板結晶
15の表面上に成長した結晶と原料溶液16とを分離す
ることができる。
【0029】次に、本発明の第3の実施例を説明する。
図3(A)〜(C)は、第3の実施例による結晶成長方
法を説明するための、結晶成長容器の断面を示す。基板
結晶及び結晶原料は、第1の実施例で使用したものと同
様のものである。
図3(A)〜(C)は、第3の実施例による結晶成長方
法を説明するための、結晶成長容器の断面を示す。基板
結晶及び結晶原料は、第1の実施例で使用したものと同
様のものである。
【0030】図3(A)に示すように、石英アンプル2
1内の上方にカーボン製もしくは石英製の台座22が取
り付けられている。台座22の下方を向く上面は、図の
左側の3/4程度の領域においてほぼ平坦であり、図の
右側の1/4程度の領域において、石英アンプル21の
内壁に近づくに従って徐々に下方に湾曲するように形成
されている。
1内の上方にカーボン製もしくは石英製の台座22が取
り付けられている。台座22の下方を向く上面は、図の
左側の3/4程度の領域においてほぼ平坦であり、図の
右側の1/4程度の領域において、石英アンプル21の
内壁に近づくに従って徐々に下方に湾曲するように形成
されている。
【0031】台座22の下方に、カーボン製もしくは石
英製の基板結晶保持部材28が配置されている。基板結
晶保持部材28は、図中左側の取付端において石英アン
プル21の内壁に固定されている。基板結晶保持部材2
8の図の右端は中空に支持され、石英アンプル21の内
壁との間に間隙29を形成している。
英製の基板結晶保持部材28が配置されている。基板結
晶保持部材28は、図中左側の取付端において石英アン
プル21の内壁に固定されている。基板結晶保持部材2
8の図の右端は中空に支持され、石英アンプル21の内
壁との間に間隙29を形成している。
【0032】基板結晶保持部材28の上面には凹部27
が形成されている。凹部27の側面には、開口部側が底
部側よりも大口径になるように段差が形成されている。
凹部27の小口径部分の深さは、小口径部分に配置され
る基板結晶の厚さよりもやや深くなるように形成されて
いる。また、小口径部分の側面には、爪が設けられてお
り、凹部27の小口径部分に挿入した基板結晶を底面に
押さえつけて固定することができる。
が形成されている。凹部27の側面には、開口部側が底
部側よりも大口径になるように段差が形成されている。
凹部27の小口径部分の深さは、小口径部分に配置され
る基板結晶の厚さよりもやや深くなるように形成されて
いる。また、小口径部分の側面には、爪が設けられてお
り、凹部27の小口径部分に挿入した基板結晶を底面に
押さえつけて固定することができる。
【0033】基板結晶25を凹部27の小口径部分に挿
入し、爪で固定する。遮蔽板24を凹部27の大口径部
分に載置する。遮蔽板24は、白金(Pt)板を封入し
た石英板であり、原料溶液の比重よりも大きくなるよう
に構成されている。遮蔽板24の下面外周部が、凹部2
7の側面に形成された段差の上面に密着する。さらに、
結晶原料を石英アンプル21内に収容し、石英アンプル
21内を真空排気して封止する。
入し、爪で固定する。遮蔽板24を凹部27の大口径部
分に載置する。遮蔽板24は、白金(Pt)板を封入し
た石英板であり、原料溶液の比重よりも大きくなるよう
に構成されている。遮蔽板24の下面外周部が、凹部2
7の側面に形成された段差の上面に密着する。さらに、
結晶原料を石英アンプル21内に収容し、石英アンプル
21内を真空排気して封止する。
【0034】封止した石英アンプル21を円筒状の加熱
空洞を有する電熱炉23内に挿入し、石英アンプル21
の中心軸がほぼ水平になり、台座22の上面が下方を向
き基板結晶保持部材28の上面がほぼ水平になるように
配置する。石英アンプル21内を加熱し、結晶原料を融
解し均質化する。結晶原料を融解して生成した原料溶液
26が石英アンプル21内の下部に溜まる。
空洞を有する電熱炉23内に挿入し、石英アンプル21
の中心軸がほぼ水平になり、台座22の上面が下方を向
き基板結晶保持部材28の上面がほぼ水平になるように
配置する。石英アンプル21内を加熱し、結晶原料を融
解し均質化する。結晶原料を融解して生成した原料溶液
26が石英アンプル21内の下部に溜まる。
【0035】石英アンプル11内の温度を所定の温度ま
で徐々に低下させる。図3(B)に示すように、石英ア
ンプル21を図の時計回りに約180度回転させる。原
料溶液26が台座22の上面を覆うと同時に、凹部27
内に侵入する。遮蔽板24は原料溶液26よりも重いた
め、原料溶液26中に沈む。原料溶液26が基板結晶2
5の表面に接触して、基板結晶15の表面上にHgCd
Te結晶がエピタキシャル成長する。なお、石英アンプ
ル21内の残留ガスが凹部27内に残った場合には、石
英アンプル21をさらに時計回りに約90度回転して凹
部27から残留ガスを排出し、その後反時計回りに約9
0度回転して元の状態に戻す。
で徐々に低下させる。図3(B)に示すように、石英ア
ンプル21を図の時計回りに約180度回転させる。原
料溶液26が台座22の上面を覆うと同時に、凹部27
内に侵入する。遮蔽板24は原料溶液26よりも重いた
め、原料溶液26中に沈む。原料溶液26が基板結晶2
5の表面に接触して、基板結晶15の表面上にHgCd
Te結晶がエピタキシャル成長する。なお、石英アンプ
ル21内の残留ガスが凹部27内に残った場合には、石
英アンプル21をさらに時計回りに約90度回転して凹
部27から残留ガスを排出し、その後反時計回りに約9
0度回転して元の状態に戻す。
【0036】図3(C)に示すように、石英アンプル2
1を図の反時計回りに約180度回転させる。原料溶液
26が下方に流れると同時に、遮蔽板24も台座22の
湾曲した上面に沿って移動し、間隙29を通って下方に
落ちる。このようにして、基板結晶25と原料溶液26
とを分離することができる。
1を図の反時計回りに約180度回転させる。原料溶液
26が下方に流れると同時に、遮蔽板24も台座22の
湾曲した上面に沿って移動し、間隙29を通って下方に
落ちる。このようにして、基板結晶25と原料溶液26
とを分離することができる。
【0037】図4は、図3(A)〜(C)に示す基板結
晶保持部材28の他の構成例を示す。図4(A)に示す
ように、基板結晶保持部材は四角形の板状の下側部材2
8Aと、中央に円形の貫通孔を有する四角形の板状の上
側部材28Bとから構成されている。上側部材28Bの
貫通孔の側面には円周方向に沿った段差が設けられてい
る。円板状の基板結晶25を下側部材28Aの上面に載
置し、上側部材28Bの貫通孔側面の段差部で基板結晶
25の上面外周部を下側部材28Aに押しつけて固定す
る。
晶保持部材28の他の構成例を示す。図4(A)に示す
ように、基板結晶保持部材は四角形の板状の下側部材2
8Aと、中央に円形の貫通孔を有する四角形の板状の上
側部材28Bとから構成されている。上側部材28Bの
貫通孔の側面には円周方向に沿った段差が設けられてい
る。円板状の基板結晶25を下側部材28Aの上面に載
置し、上側部材28Bの貫通孔側面の段差部で基板結晶
25の上面外周部を下側部材28Aに押しつけて固定す
る。
【0038】図4(B)は、石英アンプル21の中心軸
を含む断面図を示す。石英アンプル21の内径よりもや
や小さい外径を有する2つの円柱状部材28C及び28
Dのそれぞれの一方の端面には、ほぼ中心を通る半径方
向の溝28Eが形成されている。溝28Eが形成された
端面同士が対向するように円柱状部材28C及び28D
を配置する。基板結晶25を挟み込んで保持した基板結
晶保持部材28A及び28Bの相互に対向する辺を溝2
8Eに挿入して保持する。
を含む断面図を示す。石英アンプル21の内径よりもや
や小さい外径を有する2つの円柱状部材28C及び28
Dのそれぞれの一方の端面には、ほぼ中心を通る半径方
向の溝28Eが形成されている。溝28Eが形成された
端面同士が対向するように円柱状部材28C及び28D
を配置する。基板結晶25を挟み込んで保持した基板結
晶保持部材28A及び28Bの相互に対向する辺を溝2
8Eに挿入して保持する。
【0039】このように基板結晶25を保持した基板結
晶保持部材28A、28B及び円柱状部材28C、28
Dを石英アンプル21内に挿入する。円柱状部材28C
及び28Dの外径が石英アンプル21の内径よりもやや
小さいため、基板結晶25は石英アンプル21内にほぼ
固定される。このとき、基板結晶保持部材28A及び2
8Bと石英アンプル21の内壁との間に間隙が形成され
るようにする。この間隙が、図3(A)に示す間隙29
に相当する。
晶保持部材28A、28B及び円柱状部材28C、28
Dを石英アンプル21内に挿入する。円柱状部材28C
及び28Dの外径が石英アンプル21の内径よりもやや
小さいため、基板結晶25は石英アンプル21内にほぼ
固定される。このとき、基板結晶保持部材28A及び2
8Bと石英アンプル21の内壁との間に間隙が形成され
るようにする。この間隙が、図3(A)に示す間隙29
に相当する。
【0040】次に、本発明の第4の実施例を説明する。
図5(A)〜(C)は、第4の実施例による結晶成長方
法を説明するための、結晶成長容器の断面を示す。基板
結晶及び結晶原料は、第1の実施例で使用したものと同
様のものである。
図5(A)〜(C)は、第4の実施例による結晶成長方
法を説明するための、結晶成長容器の断面を示す。基板
結晶及び結晶原料は、第1の実施例で使用したものと同
様のものである。
【0041】図5(A)に示すように、石英アンプル3
1の内部の上方に、カーボン製もしくは石英製の台座3
2が取り付けられている。台座32の下方を向く上面に
は、鉤形の断面形状を有する鉤形段差39が中心軸方向
に沿って形成されている。基板結晶保持部材38が、石
英アンプル31の内壁に取り付けられた支持棒40によ
り、石英アンプル31内のほぼ中央に支持されている。
基板結晶保持部材38及び支持棒40は、カーボンもし
くは石英で形成されている。基板結晶保持部材38の上
面に、図1に示す凹部7と同様の大口径部と小口径部と
からなる凹部37が形成されている。
1の内部の上方に、カーボン製もしくは石英製の台座3
2が取り付けられている。台座32の下方を向く上面に
は、鉤形の断面形状を有する鉤形段差39が中心軸方向
に沿って形成されている。基板結晶保持部材38が、石
英アンプル31の内壁に取り付けられた支持棒40によ
り、石英アンプル31内のほぼ中央に支持されている。
基板結晶保持部材38及び支持棒40は、カーボンもし
くは石英で形成されている。基板結晶保持部材38の上
面に、図1に示す凹部7と同様の大口径部と小口径部と
からなる凹部37が形成されている。
【0042】基板結晶35を、遮蔽板34の下面に取り
付け、基板結晶35が下方になるように向けて凹部37
内に載置する。基板結晶35は、凹部37の小口径部内
に挿入され、遮蔽板34の下面外周部が凹部37の側面
に形成された段差の上面に密着する。遮蔽板34は、白
金(Pt)板を封入した石英板であり、原料溶液の比重
よりも大きくなるように構成されている。また、遮蔽板
34の厚さは鉤形段差39の側面に形成されている溝の
幅よりもやや薄い。
付け、基板結晶35が下方になるように向けて凹部37
内に載置する。基板結晶35は、凹部37の小口径部内
に挿入され、遮蔽板34の下面外周部が凹部37の側面
に形成された段差の上面に密着する。遮蔽板34は、白
金(Pt)板を封入した石英板であり、原料溶液の比重
よりも大きくなるように構成されている。また、遮蔽板
34の厚さは鉤形段差39の側面に形成されている溝の
幅よりもやや薄い。
【0043】基板結晶35は、例えば遮蔽板34の下面
に取り付けられた爪によって保持される。遮蔽板34と
基板結晶35とを一体と考えたときの比重が、原料溶液
の比重よりも大きくなるようにする。
に取り付けられた爪によって保持される。遮蔽板34と
基板結晶35とを一体と考えたときの比重が、原料溶液
の比重よりも大きくなるようにする。
【0044】石英アンプル31内に、結晶原料を収容
し、石英アンプル31内を真空排気し封止する。封止し
た石英アンプル31を円筒状の加熱空洞を有する電熱炉
33内に挿入し、石英アンプル31の中心軸がほぼ水平
になり、台座32の上面が下方を向き基板結晶保持部材
38の上面がほぼ水平になるように配置する。石英アン
プル31内を加熱し、結晶原料を融解し均質化する。結
晶原料を融解して生成した原料溶液36が石英アンプル
31内の底部に溜まる。
し、石英アンプル31内を真空排気し封止する。封止し
た石英アンプル31を円筒状の加熱空洞を有する電熱炉
33内に挿入し、石英アンプル31の中心軸がほぼ水平
になり、台座32の上面が下方を向き基板結晶保持部材
38の上面がほぼ水平になるように配置する。石英アン
プル31内を加熱し、結晶原料を融解し均質化する。結
晶原料を融解して生成した原料溶液36が石英アンプル
31内の底部に溜まる。
【0045】石英アンプル31内の温度を所定の温度ま
で徐々に低下させる。図5(B)に示すように、石英ア
ンプル31を中心軸の回りに約180度回転させる。原
料溶液36が台座32の上面上に溜まると共に、基板結
晶35を保持した遮蔽板34が台座32の上面に落下し
て原料溶液36内に沈む。基板結晶35の表面に原料溶
液36が接触し、基板結晶35の表面上にHgCdTe
結晶がエピタキシャル成長する。
で徐々に低下させる。図5(B)に示すように、石英ア
ンプル31を中心軸の回りに約180度回転させる。原
料溶液36が台座32の上面上に溜まると共に、基板結
晶35を保持した遮蔽板34が台座32の上面に落下し
て原料溶液36内に沈む。基板結晶35の表面に原料溶
液36が接触し、基板結晶35の表面上にHgCdTe
結晶がエピタキシャル成長する。
【0046】図5(C)に示すように、鉤形段差39が
遮蔽板34の下方に回り込むように石英アンプル31を
中心軸の回りに回転し、台座32の上面が斜め下方を向
くようにする。このとき、遮蔽板34の縁が鉤形段差3
9に嵌まり込んで、遮蔽板34及び基板結晶35が台座
32の上面に保持される。このようにして、基板結晶3
5の表面上に成長した結晶と原料溶液36とを分離する
ことができる。
遮蔽板34の下方に回り込むように石英アンプル31を
中心軸の回りに回転し、台座32の上面が斜め下方を向
くようにする。このとき、遮蔽板34の縁が鉤形段差3
9に嵌まり込んで、遮蔽板34及び基板結晶35が台座
32の上面に保持される。このようにして、基板結晶3
5の表面上に成長した結晶と原料溶液36とを分離する
ことができる。
【0047】上記第2〜第4の実施例においても、それ
ぞれ図2(A)、図3(A)、及び図5(A)に示すよ
うに、結晶原料を融解する際に、基板結晶が配置されて
いる空間と原料溶液が保持されている空間とが相互に遮
蔽板によって隔離されている。このため、第1の実施例
と同様に、原料溶液から蒸発するHgや不純物蒸気によ
る基板結晶の汚染を抑制することができる。
ぞれ図2(A)、図3(A)、及び図5(A)に示すよ
うに、結晶原料を融解する際に、基板結晶が配置されて
いる空間と原料溶液が保持されている空間とが相互に遮
蔽板によって隔離されている。このため、第1の実施例
と同様に、原料溶液から蒸発するHgや不純物蒸気によ
る基板結晶の汚染を抑制することができる。
【0048】上記実施例では、CdTe基板上にHgC
dTe結晶をエピタキシャル成長させる場合を説明した
が、その他の結晶を成長させる場合にも適用できること
は、当業者に自明であろう。
dTe結晶をエピタキシャル成長させる場合を説明した
が、その他の結晶を成長させる場合にも適用できること
は、当業者に自明であろう。
【0049】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
【0050】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
閉管式液相結晶成長方法において、原料溶液融解時に原
料溶液から蒸発した不純物蒸気が基板結晶表面に接触し
にくくなる。このため、不純物蒸気による基板結晶の汚
染を抑制することができ、良好な成長結晶を得ることが
できる。
閉管式液相結晶成長方法において、原料溶液融解時に原
料溶液から蒸発した不純物蒸気が基板結晶表面に接触し
にくくなる。このため、不純物蒸気による基板結晶の汚
染を抑制することができ、良好な成長結晶を得ることが
できる。
【図1】本発明の第1の実施例による液相結晶成長方法
を説明するための、液相結晶成長装置の断面図である。
を説明するための、液相結晶成長装置の断面図である。
【図2】本発明の第2の実施例による液相結晶成長方法
を説明するための、液相結晶成長装置の断面図である。
を説明するための、液相結晶成長装置の断面図である。
【図3】本発明の第3の実施例による液相結晶成長方法
を説明するための、液相結晶成長装置の断面図である。
を説明するための、液相結晶成長装置の断面図である。
【図4】第3の実施例で用いる基板結晶保持部材の他の
構成例を示す断面図である。
構成例を示す断面図である。
【図5】本発明の第4の実施例による液相結晶成長方法
を説明するための、液相結晶成長装置の断面図である。
を説明するための、液相結晶成長装置の断面図である。
【図6】従来例による液相結晶成長方法を説明するため
の、液相結晶成長装置の断面図である。
の、液相結晶成長装置の断面図である。
1、11、21、31、50 石英アンプル 2、12、22、32、51 台座 3、13、23、33、52 電熱炉 4、14、24、34 遮蔽板 5、15、25、35、53 基板結晶 6、16、26、36、54 原料溶液 7、17、27、37 凹部 18 溶液溜め 19、29 間隙 20 突起 28、38 基板結晶保持部材 39 鉤形段差 40 支持棒
Claims (2)
- 【請求項1】 容器内に、結晶を成長させるべき成長表
面を有する基板結晶、成長させるべき結晶の原料となる
結晶原料、及び遮蔽板を配置し、該容器内を排気して封
止する工程と、 前記結晶原料を加熱して融解し原料溶液を生成するとと
もに、前記遮蔽板で前記基板結晶の成長表面を前記原料
溶液が保持されている空間から遮蔽する工程と、 前記原料溶液を前記基板結晶の成長表面に接触させ、該
成長表面上に結晶を成長させる工程とを含む液相結晶成
長方法。 - 【請求項2】 結晶を成長させるべき成長表面を有する
基板結晶を配置する基板結晶空間と、成長させるべき結
晶の原料となる結晶原料を配置し加熱して融解させる原
料溶液空間とを内部に画定し、該内部を真空封止可能な
容器と、 前記容器の内部に配置され、前記基板結晶空間と前記原
料溶液空間とを隔離し、前記容器を回転させると容器内
で落下して前記基板結晶空間と前記原料溶液空間とを連
通させる前記遮蔽板とを有する液相結晶成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18278495A JPH0930890A (ja) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | 液相結晶成長方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18278495A JPH0930890A (ja) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | 液相結晶成長方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0930890A true JPH0930890A (ja) | 1997-02-04 |
Family
ID=16124364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18278495A Withdrawn JPH0930890A (ja) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | 液相結晶成長方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0930890A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6952223B2 (en) | 1998-01-30 | 2005-10-04 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Image processing method and apparatus |
-
1995
- 1995-07-19 JP JP18278495A patent/JPH0930890A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6952223B2 (en) | 1998-01-30 | 2005-10-04 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Image processing method and apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021001 |