JPS5845192A - 液相エピタキシヤル成長装置 - Google Patents
液相エピタキシヤル成長装置Info
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- JPS5845192A JPS5845192A JP14330481A JP14330481A JPS5845192A JP S5845192 A JPS5845192 A JP S5845192A JP 14330481 A JP14330481 A JP 14330481A JP 14330481 A JP14330481 A JP 14330481A JP S5845192 A JPS5845192 A JP S5845192A
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- JP
- Japan
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- liquid phase
- substrate
- hole
- reservoir
- slide member
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- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B19/00—Liquid-phase epitaxial-layer growth
- C30B19/06—Reaction chambers; Boats for supporting the melt; Substrate holders
- C30B19/063—Sliding boat system
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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】
本発明は液相エピタキシャル成長装置の改良に関するも
のである。
のである。
鉛を含む化合物半導体例えばテルル化錫鉛（Ｐｂ１、ｚ
ＳｎｚＴｅ ）はそのエネルギーギャップが狭く赤外線
検知素子、赤外線レーザ素子の材料として用いられてい
る。
ＳｎｚＴｅ ）はそのエネルギーギャップが狭く赤外線
検知素子、赤外線レーザ素子の材料として用いられてい
る。
このような赤外線レーザ素子の材料として用いるＰｂ１
−ｚＳｎｚＴｅの結晶層を形成するには一般に液相エピ
タキシャル成長法が用いられている。
−ｚＳｎｚＴｅの結晶層を形成するには一般に液相エピ
タキシャル成長法が用いられている。
ここで従来の液相エビタキシャ〃成長装置を用いてレー
ザ素子の材料の結晶を形成する場合について、第１図を
用いながら説明する。
ザ素子の材料の結晶を形成する場合について、第１図を
用いながら説明する。
まず第１図に示すようにカーボンよりなる支持台１に設
けられた凹所２．８にそれぞれテ／Ｉ／／Ｌ／化鉛＜
ｐｂ’ｒｅ ＞ ｏ基板４とｐｂ’ｒｅ ノダミー用薄
板５とを埋設する。更に該支持台１上をヌライドして移
動しカーボンよシなるスライド部材６に設けた貫通孔よ
りなる液だめ７，８．９にはそれぞれテ／ｌ／／Ｉ／化
錫鉛（Ｐｂ１−ｘ５ｎｘＴｅ ）の材料をそれぞれＸ値
の値を変動させてバッファ層、活性層、トップ層の材料
ｔｏ、１１．１２として充填する。
けられた凹所２．８にそれぞれテ／Ｉ／／Ｌ／化鉛＜
ｐｂ’ｒｅ ＞ ｏ基板４とｐｂ’ｒｅ ノダミー用薄
板５とを埋設する。更に該支持台１上をヌライドして移
動しカーボンよシなるスライド部材６に設けた貫通孔よ
りなる液だめ７，８．９にはそれぞれテ／ｌ／／Ｉ／化
錫鉛（Ｐｂ１−ｘ５ｎｘＴｅ ）の材料をそれぞれＸ値
の値を変動させてバッファ層、活性層、トップ層の材料
ｔｏ、１１．１２として充填する。
その後該支持台とスライド部材とからなる液相エピタキ
シャル成長装置を水素（Ｈ２）ガヌ雰囲気中の反応管中
に導入し、該反応管を加熱炉にて加熱する。
シャル成長装置を水素（Ｈ２）ガヌ雰囲気中の反応管中
に導入し、該反応管を加熱炉にて加熱する。
次にスライド部材６を矢印Ａの方向に移動させて液だめ
７を、ダミー用薄板５上に静置してダミー用薄板のＰｔ
）Ｔｅの成分を液だめ７中の液相中に飽和させる。
７を、ダミー用薄板５上に静置してダミー用薄板のＰｔ
）Ｔｅの成分を液だめ７中の液相中に飽和させる。
その後更にスライド部材６を矢印Ａの方向に移動させて
液だめ７を基板４上に静置してがら該液相エピタキシャ
ル成長装置の加熱炉の加熱温度を低下させて基板上に第
１層のＰｂ１−ｚｓｎｚＴｅの結晶層をバッファ層とし
て形成する。
液だめ７を基板４上に静置してがら該液相エピタキシャ
ル成長装置の加熱炉の加熱温度を低下させて基板上に第
１層のＰｂ１−ｚｓｎｚＴｅの結晶層をバッファ層とし
て形成する。
その後更にスライド部材６を矢印Ａの方向に移動させて
液だめ８を基板４上に静置してから、基板上に第２層の
Ｐｂ１−ｚＳｎｚＴｅの結晶層を活性層として形成する
。
液だめ８を基板４上に静置してから、基板上に第２層の
Ｐｂ１−ｚＳｎｚＴｅの結晶層を活性層として形成する
。
更にスライド部材６主：矢印Ａの方向に移動させて液だ
め９を基板４上に静置してから、基板上に第８層のＰｂ
１−ｚｓｎｚＴｅの結晶層をトップ層として形成する。
め９を基板４上に静置してから、基板上に第８層のＰｂ
１−ｚｓｎｚＴｅの結晶層をトップ層として形成する。
しかしこのように基板とスライド部材とを平行させて缶
液だめ７，８．９内のＰｂ１−Ｘ５ｎｘＴｅの液相の過
飽和の成分を順次析出させる従来の液相エピタキシャル
成長装置を用いた方法では、基板の周辺部に結晶が局部
的に盛り上がって成長する傾向があり、この盛り上がっ
て突起状になった結晶が前記スライド部材６をスライド
する際に、こすり取られて破片状の結晶となり、この破
片状の結晶が基板表面をこする形となって基板表面に傷
が発生するといった不都合を生じている。
液だめ７，８．９内のＰｂ１−Ｘ５ｎｘＴｅの液相の過
飽和の成分を順次析出させる従来の液相エピタキシャル
成長装置を用いた方法では、基板の周辺部に結晶が局部
的に盛り上がって成長する傾向があり、この盛り上がっ
て突起状になった結晶が前記スライド部材６をスライド
する際に、こすり取られて破片状の結晶となり、この破
片状の結晶が基板表面をこする形となって基板表面に傷
が発生するといった不都合を生じている。
本発明は上述した欠点を除去するような液相エピタキシ
ャル成長装置の提供を目的とするものである。
ャル成長装置の提供を目的とするものである。
かかる目的を達成するための液相エピタキシャル成長装
置は、基板とスライド部材とを平行させて行なう従来装
置の考え方を改め、スライド部材のスライド方向に対し
て基板を縦方向に置いて結晶成長できるようにした構成
を特徴とするものである。すなわち、さらに具体的には
、内壁に基板を設置できるようにした縦方向の貫通孔を
有する基板支持部材の上面に、結晶成長用の液相材料を
収容する液だめをそなえた第１のスライド部材を設ける
とともに、前記基板支持部材の下面に沿って使用ずみの
液相材料を収容する液だめをそなえた第２のスライド部
材を設け、基板支持部材の貫通孔に対する第１および第
２のスライド部材の液だめの整列関係を調整することに
より、第１のスライド部材の液だめの液相材料を基板支
持部材のに通孔を通して第２のスライド部材の液だめに
順次落下させるようにしたことを要旨とするものである
。
置は、基板とスライド部材とを平行させて行なう従来装
置の考え方を改め、スライド部材のスライド方向に対し
て基板を縦方向に置いて結晶成長できるようにした構成
を特徴とするものである。すなわち、さらに具体的には
、内壁に基板を設置できるようにした縦方向の貫通孔を
有する基板支持部材の上面に、結晶成長用の液相材料を
収容する液だめをそなえた第１のスライド部材を設ける
とともに、前記基板支持部材の下面に沿って使用ずみの
液相材料を収容する液だめをそなえた第２のスライド部
材を設け、基板支持部材の貫通孔に対する第１および第
２のスライド部材の液だめの整列関係を調整することに
より、第１のスライド部材の液だめの液相材料を基板支
持部材のに通孔を通して第２のスライド部材の液だめに
順次落下させるようにしたことを要旨とするものである
。
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。
る。
第２図より第５図までは本発明の液相エピタキシャル成
長装置の一実施例の断面図を示すもので、第６図および
第７図は本発明の液相エビタキシャ／ｌ’成長装置の支
持部材の基板設置箇所の平面図および断面図で、第８図
は該エピタキシャル成長装置の支持部材の該基板設置箇
所の変形例の一実施例を示す平面図である。
長装置の一実施例の断面図を示すもので、第６図および
第７図は本発明の液相エビタキシャ／ｌ’成長装置の支
持部材の基板設置箇所の平面図および断面図で、第８図
は該エピタキシャル成長装置の支持部材の該基板設置箇
所の変形例の一実施例を示す平面図である。
本発明の液相エピタキシャル成長装置は第２図に示すよ
うにカーボンより、なる第１のスライド部材２１と第２
のスライド部材２２と轄第１．第２のスライド部材の間
に介在する基板支持部材２Ｂとからなる。
うにカーボンより、なる第１のスライド部材２１と第２
のスライド部材２２と轄第１．第２のスライド部材の間
に介在する基板支持部材２Ｂとからなる。
前記第１のスライド部材には基板上に形成すべき第１層
のバッファ層の結晶層の材料の液相２４を収容する貫通
孔よりなる液だめ２５と、第２層の活性層の結晶層の材
料の液相２６を収容する液だめ２７と、第８層のトップ
層の結晶−の材料の液相２８を収容する液だめ２９とが
設けられている。
のバッファ層の結晶層の材料の液相２４を収容する貫通
孔よりなる液だめ２５と、第２層の活性層の結晶層の材
料の液相２６を収容する液だめ２７と、第８層のトップ
層の結晶−の材料の液相２８を収容する液だめ２９とが
設けられている。
また第２のスライド部材２２には液相エピタキシャＩｖ
成長後の不要な液相を廃棄するための有底の液だめ８０
．８１．８２が設けられている。
成長後の不要な液相を廃棄するための有底の液だめ８０
．８１．８２が設けられている。
また第２図、第６図、第７図に示すように前記基板支持
部材２Ｂにはダミー用薄板３Ｂを埋設する凹所８４とＰ
ｂＴｅの基板８５とを設置するＦ通孔８６とが設けられ
ている。前記に通孔８６には該貫通孔の内壁に沿って基
板を立てて設置ｄできるように適当な基板を設置するよ
うな凹みを有する治具８７が設けである。
部材２Ｂにはダミー用薄板３Ｂを埋設する凹所８４とＰ
ｂＴｅの基板８５とを設置するＦ通孔８６とが設けられ
ている。前記に通孔８６には該貫通孔の内壁に沿って基
板を立てて設置ｄできるように適当な基板を設置するよ
うな凹みを有する治具８７が設けである。
このような第１および第２のスライド部材と基板支持部
、材とからなる液相エピタキシャル成長装置の前記第１
のスライド部材の液だめ２５にはバッファ層形成用のＰ
ｂｌ−２ｓｎｚ’ｒｅの材料２４を、また液だめ２７に
は活性層形成用のＰｂｌ−２ｓｎｚＴｅの材料２６を、
また液だめ２９にはトップ層形成用のＰｂ１−ｘ５ｎｚ
’ｒｅの材料２８をそれぞれ充填する。
、材とからなる液相エピタキシャル成長装置の前記第１
のスライド部材の液だめ２５にはバッファ層形成用のＰ
ｂｌ−２ｓｎｚ’ｒｅの材料２４を、また液だめ２７に
は活性層形成用のＰｂｌ−２ｓｎｚＴｅの材料２６を、
また液だめ２９にはトップ層形成用のＰｂ１−ｘ５ｎｚ
’ｒｅの材料２８をそれぞれ充填する。
また基板支持部材２８の凹所８４にはＰＩ）Ｔｅよりな
るダミー用薄板８Ｂを埋設し、また該支持台の貫通孔Ｂ
６にはＰｔ）Ｔｅの基板８６を設置する。
るダミー用薄板８Ｂを埋設し、また該支持台の貫通孔Ｂ
６にはＰｔ）Ｔｅの基板８６を設置する。
このような状態の液相エピタキシャル成長装置を水素（
Ｈ２）ガス雰囲気内の反応管中に挿入し、該反応管を加
熱炉にて約５００℃に加熱する。
Ｈ２）ガス雰囲気内の反応管中に挿入し、該反応管を加
熱炉にて約５００℃に加熱する。
その検液だめ２５，２７．２９内のＰｔ）’１−ｚｓｎ
）（Ｔｅの材料が溶融した時点で第１のスライド部材２
１と第２のスライド部材２２を矢印Ｂ方向に移動させ、
第８図のごとくダミー用薄板８Ｂ、）：、に液だめ２６
を静置させ、Ｐｂ１−ｚｓｎｚＴｅの液相２４中にダミ
ー用薄板のＰ’ｂＴｅ３の成分を飽和させる。
）（Ｔｅの材料が溶融した時点で第１のスライド部材２
１と第２のスライド部材２２を矢印Ｂ方向に移動させ、
第８図のごとくダミー用薄板８Ｂ、）：、に液だめ２６
を静置させ、Ｐｂ１−ｚｓｎｚＴｅの液相２４中にダミ
ー用薄板のＰ’ｂＴｅ３の成分を飽和させる。
その後更に第１のスライド部材２１および第２のスライ
ド部材２２を矢印Ｂ方向に移動させ、第４図に示すよう
に第１のスライド部材の液だめ２５を支持部材２８の基
板８５をたてかけて設置している貫通孔８６上に移動さ
せ、液だめ２５中のバッファ層形成用のＰｂ１−ｚＳｎ
）（Ｔｅの液相２４をば通孔８６中に落下させる。
ド部材２２を矢印Ｂ方向に移動させ、第４図に示すよう
に第１のスライド部材の液だめ２５を支持部材２８の基
板８５をたてかけて設置している貫通孔８６上に移動さ
せ、液だめ２５中のバッファ層形成用のＰｂ１−ｚＳｎ
）（Ｔｅの液相２４をば通孔８６中に落下させる。
その後加熱炉の温度を１℃／分の割合で低下させ基板８
６の表面にＰ’ｂ １−ｚＳｎ）（Ｔｅのバッファ層の
結晶層を形成する。
６の表面にＰ’ｂ １−ｚＳｎ）（Ｔｅのバッファ層の
結晶層を形成する。
更に所定時間経過した後、更に第１のスライド部材２１
および第２のスライド部材２２を矢印Ｂ方向に移動させ
、第５図に示すように第２のスライド部材の有底の液だ
め３０を基板を設置している貫通孔８６に合致させて、
エビタキシャ〃結晶成長後の不要なバッファ層形成用の
Ｐｂ １−）（ＳｎＸＴｅの液相２４を該液だめ８０中
に廃架する。
および第２のスライド部材２２を矢印Ｂ方向に移動させ
、第５図に示すように第２のスライド部材の有底の液だ
め３０を基板を設置している貫通孔８６に合致させて、
エビタキシャ〃結晶成長後の不要なバッファ層形成用の
Ｐｂ １−）（ＳｎＸＴｅの液相２４を該液だめ８０中
に廃架する。
このようにすればエピタキシャル成長後の不要な液相が
廃棄用の液だめ８０内に自重で容易に落下し、かつ基板
の周辺部に異常に成長した結晶が廃業用液相に混合し′
て落下する。したがって従来のようにスライド部材で基
板表面をこすって基板表面の不要な液相を除去する作業
が不要となる。
廃棄用の液だめ８０内に自重で容易に落下し、かつ基板
の周辺部に異常に成長した結晶が廃業用液相に混合し′
て落下する。したがって従来のようにスライド部材で基
板表面をこすって基板表面の不要な液相を除去する作業
が不要となる。
そのため基板表面をスライド部材でこする際に基板の周
辺部で異常に成長した結晶が砕けてその破片で基板表面
が傷つくといった現象が除去される。
辺部で異常に成長した結晶が砕けてその破片で基板表面
が傷つくといった現象が除去される。
次に前述したのと同様にしてスライド部材２１゜２２を
更に矢印Ｂ方向に移動させて液だめ２７の活性層のＰｔ
）１−ｚＳｎｚＴθの液相２６を貫通孔８６に落下させ
て所定時間保持して基板上に活性層の結晶層を形成した
のち、スライド部材２１．２２を移動させて成長後の不
要な液相を液だめ８１に廃棄する。
更に矢印Ｂ方向に移動させて液だめ２７の活性層のＰｔ
）１−ｚＳｎｚＴθの液相２６を貫通孔８６に落下させ
て所定時間保持して基板上に活性層の結晶層を形成した
のち、スライド部材２１．２２を移動させて成長後の不
要な液相を液だめ８１に廃棄する。
次に前述したのと同様にしてスライド部材２１゜２２を
更に矢印Ｂ方向に移動させて液だめ２９のトップ層のＰ
ｂ１−ｚＳｎ）（Ｔｅの液相２８を貫通孔８６に落下さ
せて所定時間保持して基板上にトップ層の結晶層を形成
したのち、更にスライド部材２１゜２２を移動させて成
長後の不要な面相を液だめ８２に廃棄する。
更に矢印Ｂ方向に移動させて液だめ２９のトップ層のＰ
ｂ１−ｚＳｎ）（Ｔｅの液相２８を貫通孔８６に落下さ
せて所定時間保持して基板上にトップ層の結晶層を形成
したのち、更にスライド部材２１゜２２を移動させて成
長後の不要な面相を液だめ８２に廃棄する。
以上述べた実施例の池に第８図に示すように基板を設置
する貫通孔中の内壁に適当な治具４１を用いてＰｂＴｅ
の基板８５を４枚内壁に沿って垂１Ｕにたてかけるよう
にして設置すれば一度に４枚の基板に同時に結晶層をエ
ピタキシャル成長することができてエピタキシャル成長
に要する工数が短縮される利点が併せて生じる。またこ
のに通孔の横断面を六角形、六角形等の多角形状にすれ
ば多数の基板上に一度にエビタキシャ／Ｉ／成長ができ
る利点がある。
する貫通孔中の内壁に適当な治具４１を用いてＰｂＴｅ
の基板８５を４枚内壁に沿って垂１Ｕにたてかけるよう
にして設置すれば一度に４枚の基板に同時に結晶層をエ
ピタキシャル成長することができてエピタキシャル成長
に要する工数が短縮される利点が併せて生じる。またこ
のに通孔の横断面を六角形、六角形等の多角形状にすれ
ば多数の基板上に一度にエビタキシャ／Ｉ／成長ができ
る利点がある。
以上述べたように本発明の液相エピタキシャル成長装置
を用いれば、基板の設置方向が縦方向になるのでスライ
ド部材との接触がなくなり、平滑な表面を有する結晶が
得られ、このような結晶を用いて赤外線レーザ素子を形
成すれば、形成される素子の歩留が白玉する利点を生ず
る。
を用いれば、基板の設置方向が縦方向になるのでスライ
ド部材との接触がなくなり、平滑な表面を有する結晶が
得られ、このような結晶を用いて赤外線レーザ素子を形
成すれば、形成される素子の歩留が白玉する利点を生ず
る。
第１図は従来の液相エピタキシャル成長装置の断面図、
第２図より第５図までは本発明の液相エビタキシャ／Ｌ
’成長装置の一実施例を示す断面図、第６図、第７図は
本発明の液相エビタキシャｒｖ成長装置の要部拡大図、
第８図は本発明の液相エピタキシャル成長装置の第２の
実施例を示す要部拡大図である。 図において、１．２８は基板支持部材、２．ａ。 ８４は凹所、４，８５は基板、５，８８はダミー用薄板
、６．２１．２２はスライド部材、７．８゜９．２５．
２７．２９は液だめ、ｔｏ、１１，１２゜２４、．２６
．２８はＰｂ１−ｚｓｎｚＴｅの液相、８０゜８１．８
２は廃棄用液だめ、８６は貫通孔、８７゜４１は治具、
Ａ、Ｂはスライド方向を示す矢印を示す。 第１閏 第３図 第４閃 第５閏 第６１’？ ７ 第７図 １ 第８閃 ５
第２図より第５図までは本発明の液相エビタキシャ／Ｌ
’成長装置の一実施例を示す断面図、第６図、第７図は
本発明の液相エビタキシャｒｖ成長装置の要部拡大図、
第８図は本発明の液相エピタキシャル成長装置の第２の
実施例を示す要部拡大図である。 図において、１．２８は基板支持部材、２．ａ。 ８４は凹所、４，８５は基板、５，８８はダミー用薄板
、６．２１．２２はスライド部材、７．８゜９．２５．
２７．２９は液だめ、ｔｏ、１１，１２゜２４、．２６
．２８はＰｂ１−ｚｓｎｚＴｅの液相、８０゜８１．８
２は廃棄用液だめ、８６は貫通孔、８７゜４１は治具、
Ａ、Ｂはスライド方向を示す矢印を示す。 第１閏 第３図 第４閃 第５閏 第６１’？ ７ 第７図 １ 第８閃 ５
Claims (1)
- 基板上に形成す（き結晶層の材料の液相を収容すべき貫
通孔よりなる液だめを有する第１のスライド部材と、結
晶層形成後の使用済みの液相材料を収容する液だめを有
する第２のスフイド部材と、前記第１および第２のスラ
イド部材の間に介在し、かつ内壁に基板を設置するため
の貫通孔を設けた基板支持部材とからなシ、前記第１の
スライド部材の貫通孔の液相材料を基板を設置する貫通
孔に一旦落下させて基板に接触させてから、使用済みの
液相材料を第２のスライド部材の液だめに落下させて廃
棄するよう第１および第２のスライド部材を基板支持部
材に対して相対的に移動可能としたことを特徴とする液
相エピタキＶヤμ成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14330481A JPS5845192A (ja) | 1981-09-10 | 1981-09-10 | 液相エピタキシヤル成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14330481A JPS5845192A (ja) | 1981-09-10 | 1981-09-10 | 液相エピタキシヤル成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5845192A true JPS5845192A (ja) | 1983-03-16 |
Family
ID=15335640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14330481A Pending JPS5845192A (ja) | 1981-09-10 | 1981-09-10 | 液相エピタキシヤル成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5845192A (ja) |
-
1981
- 1981-09-10 JP JP14330481A patent/JPS5845192A/ja active Pending
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