JPH0615436B2 - 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
- Publication number
- JPH0615436B2 JPH0615436B2 JP17554386A JP17554386A JPH0615436B2 JP H0615436 B2 JPH0615436 B2 JP H0615436B2 JP 17554386 A JP17554386 A JP 17554386A JP 17554386 A JP17554386 A JP 17554386A JP H0615436 B2 JPH0615436 B2 JP H0615436B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- growth chamber
- growth
- liquid phase
- chamber
- 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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- 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液相エピタキシャル成長装置に係り、とくに良
質の結晶を再現性良く実現するのに好適な液相エピタキ
シャル成長装置に関する。
質の結晶を再現性良く実現するのに好適な液相エピタキ
シャル成長装置に関する。
従来、コンパクトディスク，ビデオディスクなどの光源
として使用される発行ダイオードおよび半導体レーザの
結晶成長には一般に良く知られた液相エピチキシャル成
長装置が使用されている。
として使用される発行ダイオードおよび半導体レーザの
結晶成長には一般に良く知られた液相エピチキシャル成
長装置が使用されている。
上記従来の液相エピタキシャル成長装置は、たとえば昭
和57年サンエンスフォーラム（株）発行：化合物半導体
ハンドブック、第96頁乃至101頁の「第２節エピタキシ
ャル成長法、２−１液相エピタキシャル成長法」および
特公昭60−19137号に記載されている如く、石英管にて
形成され、所定のガス雰囲気を有する成長室と、この成
長室内の温度をモニターする第２の温度検出器と、前記
成長室の周囲を囲む如くカンタル線などにて形成された
ヒータからなる温度制御部と、この温度制御部を作動さ
せるために前記成長室と前記ヒータとの間に設置された
第１の温度検出器と、前記成長室内に結晶成長用原材料
をチャージする結晶成長用ボートを摺動させる摺動部と
を設け、前記成長室内の温度があらかじめ設定された設
定温度に達するまで前記第２の温度検出器からの出力信
号に基いて温度制御部によりヒータを作動させ、前記成
長室内の温度が前記設定温度に達したのち、前記成長室
内の温度を降下させて温度降下開始時より所定時間経過
したとき、前記成長用ボートを前記摺動部の駆動により
摺動させて前記結晶成長用原材料を結晶成長させるもの
である。
和57年サンエンスフォーラム（株）発行：化合物半導体
ハンドブック、第96頁乃至101頁の「第２節エピタキシ
ャル成長法、２−１液相エピタキシャル成長法」および
特公昭60−19137号に記載されている如く、石英管にて
形成され、所定のガス雰囲気を有する成長室と、この成
長室内の温度をモニターする第２の温度検出器と、前記
成長室の周囲を囲む如くカンタル線などにて形成された
ヒータからなる温度制御部と、この温度制御部を作動さ
せるために前記成長室と前記ヒータとの間に設置された
第１の温度検出器と、前記成長室内に結晶成長用原材料
をチャージする結晶成長用ボートを摺動させる摺動部と
を設け、前記成長室内の温度があらかじめ設定された設
定温度に達するまで前記第２の温度検出器からの出力信
号に基いて温度制御部によりヒータを作動させ、前記成
長室内の温度が前記設定温度に達したのち、前記成長室
内の温度を降下させて温度降下開始時より所定時間経過
したとき、前記成長用ボートを前記摺動部の駆動により
摺動させて前記結晶成長用原材料を結晶成長させるもの
である。
なお、前記結晶成長において、制御すべき重要な温度は
前記第２の温度検出器でモニタされる前記成長室内の温
度であるが、これはあらかじめ成長室内の温度（第２の
温度検出器の検出温度）と制御用の前記第１の温度検出
器の検出温度との比較表を作成してこれによって前記成
長室内の温度を検出している。
前記第２の温度検出器でモニタされる前記成長室内の温
度であるが、これはあらかじめ成長室内の温度（第２の
温度検出器の検出温度）と制御用の前記第１の温度検出
器の検出温度との比較表を作成してこれによって前記成
長室内の温度を検出している。
前記従来技術においては、成長室内の温度を所定の温度
に設定するために、前記成長室内に設けられた第２の温
度検出器の検出温度に対してあらかじめ対応づけられた
前記成長室外に設けられた第１の温度検出器を用いて温
度制御部を制御するものであるから、比較的短時間に前
記成長室内を所定の温度にすることが可能である。
に設定するために、前記成長室内に設けられた第２の温
度検出器の検出温度に対してあらかじめ対応づけられた
前記成長室外に設けられた第１の温度検出器を用いて温
度制御部を制御するものであるから、比較的短時間に前
記成長室内を所定の温度にすることが可能である。
しかるに、その反面、前記成長室内を流れるガス（通常
Ｈ２）の流量の変動、ヒータの劣化などにより前記成長
室内の温度が成長毎に変化しても、その温度を補正する
こきができないため、最大３〜４℃の変動が発生する場
外があった。
Ｈ２）の流量の変動、ヒータの劣化などにより前記成長
室内の温度が成長毎に変化しても、その温度を補正する
こきができないため、最大３〜４℃の変動が発生する場
外があった。
また、前記成長室内の温度を常に同一温度に維持するた
めには、前記成長室内に設けられた第２の温度検出器の
出力信号を用いて前記温度制御部を作動させることが必
要である。
めには、前記成長室内に設けられた第２の温度検出器の
出力信号を用いて前記温度制御部を作動させることが必
要である。
しかるに前記第２の温度検出器を用いて前記成長室内を
設定温度まで上昇させた場合、該第２の温度検出器と、
前記温度制御部に付属したヒータ（発熱体）との間に
は、前記成長室と、石英もしくはＳ：Ｃなどからなる均
熱管と、石綿あるいは間隙とが存在し、これによって形
成される大きな熱時定数を介して前記ヒータの熱が輻
射，伝播されて前記成長室内の温度が上昇するため、前
記成長室内の温度が実際の温度から設定温度に達するま
での昇温過程において、温度制御部の作動開始から前記
成長室内の温度が設定温度に達するまでの大きな時間差
が発生し、安定した同一温度を実現することが不可能で
ないにしろ長時間（５〜６時間）を要する。
設定温度まで上昇させた場合、該第２の温度検出器と、
前記温度制御部に付属したヒータ（発熱体）との間に
は、前記成長室と、石英もしくはＳ：Ｃなどからなる均
熱管と、石綿あるいは間隙とが存在し、これによって形
成される大きな熱時定数を介して前記ヒータの熱が輻
射，伝播されて前記成長室内の温度が上昇するため、前
記成長室内の温度が実際の温度から設定温度に達するま
での昇温過程において、温度制御部の作動開始から前記
成長室内の温度が設定温度に達するまでの大きな時間差
が発生し、安定した同一温度を実現することが不可能で
ないにしろ長時間（５〜６時間）を要する。
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、成長
相膜厚の変動の少ない良質の結晶を再現性良く成長可能
とする液相エピタキシャル成長装置を提供することにあ
る。
相膜厚の変動の少ない良質の結晶を再現性良く成長可能
とする液相エピタキシャル成長装置を提供することにあ
る。
前記の目的は、所定の雰囲気に調整し得る成長室と、こ
の成長室外に設けられた加熱手段と前記成長室の外壁と
前記加熱手段間に設けられた前記成長室内の第１温度検
出手段と、前記成長室内に設けられた前記成長室内の第
２温定検出手段と、前記成長室内外間を搬入、搬出し得
る結晶成長用ボートと、前記第１温度検出手段からの信
号により所定の設定温度に制御する温度制御手段と、前
記成長室内温度が所望の設定温度付近に達したら、検出
手段を前記第１温度検出手段から前記第２検出手段に切
り換える温度切換手段とからなる液相エピタキシャル成
長装置。
の成長室外に設けられた加熱手段と前記成長室の外壁と
前記加熱手段間に設けられた前記成長室内の第１温度検
出手段と、前記成長室内に設けられた前記成長室内の第
２温定検出手段と、前記成長室内外間を搬入、搬出し得
る結晶成長用ボートと、前記第１温度検出手段からの信
号により所定の設定温度に制御する温度制御手段と、前
記成長室内温度が所望の設定温度付近に達したら、検出
手段を前記第１温度検出手段から前記第２検出手段に切
り換える温度切換手段とからなる液相エピタキシャル成
長装置。
本発明は、成長室内の温度が設定温度に達するまでの比
較的広い温度範囲の温度制御を、あらかじめ前記成長室
内に設置された第２温度検出器による検出温度と関連付
けた第１温度検出器からの出力信号に基いて温度制御器
が発熱体を制御させるので、短時間で前記成長室内の温
度を設定温度まで到達させることができる。
較的広い温度範囲の温度制御を、あらかじめ前記成長室
内に設置された第２温度検出器による検出温度と関連付
けた第１温度検出器からの出力信号に基いて温度制御器
が発熱体を制御させるので、短時間で前記成長室内の温
度を設定温度まで到達させることができる。
ついで、設定温度に達した前記成長室内の温度を所定時
間保持させたのち、結晶成長に必要な温度に降下させる
比較的狭い温度範囲の検出を前記成長室内の第２温度検
出器にて検出するとともにこの第２温度検出器からの出
力信号に基いて温度制御器が発熱体を制御させ、かつ摺
動部が結晶成長用ボートを駆動させるので常に同一温度
条件で結晶成長させることができる。
間保持させたのち、結晶成長に必要な温度に降下させる
比較的狭い温度範囲の検出を前記成長室内の第２温度検
出器にて検出するとともにこの第２温度検出器からの出
力信号に基いて温度制御器が発熱体を制御させ、かつ摺
動部が結晶成長用ボートを駆動させるので常に同一温度
条件で結晶成長させることができる。
以下、本発明の一実施例である液相エピタキシャル成長
装置を示す図面により説明する。
装置を示す図面により説明する。
第１図において、１は成長室にして、石英にて形成さ
れ、内部を水等もしくは不活性雰囲気をなしている。２
は温度制御部にして、前記成長室１の周囲を囲んでその
内部を加熱制御するカンタル線などの発熱抵抗体を後述
の第１温度検出器３および第２温度検出器４の出力信号
によって作動させる如くしている。なお、前記温度制御
部２と前記第１温度検出器３および前記第２温度検出器
４との間には第２図の温度切換部７を設けている。前記
第１温度検出器３は、前記成長室１の外部に設置され前
記成長室１内が設定温度に達するまでの温度を検出し、
この検出温度をあらかじめ作成した前記第２温度検出器
４による検出温度との換算表により換算する如くしてい
る。前記第２温度検出器４は、前記成長室１内に設置さ
れた前記成長室１内の温度を直接検出する如くしてい
る。５は摺動部にして前記第２温度検出器４からの出力
信号により結晶成長用ポート６を前記成長室１内外に搬
出入させる如くしている。前記結晶成長用ボート６はた
とえばアルミニウム，ガリウム，およびヒ素などの化合
物半導体などからなる成長用原材料（図示せず）を載置
している。
れ、内部を水等もしくは不活性雰囲気をなしている。２
は温度制御部にして、前記成長室１の周囲を囲んでその
内部を加熱制御するカンタル線などの発熱抵抗体を後述
の第１温度検出器３および第２温度検出器４の出力信号
によって作動させる如くしている。なお、前記温度制御
部２と前記第１温度検出器３および前記第２温度検出器
４との間には第２図の温度切換部７を設けている。前記
第１温度検出器３は、前記成長室１の外部に設置され前
記成長室１内が設定温度に達するまでの温度を検出し、
この検出温度をあらかじめ作成した前記第２温度検出器
４による検出温度との換算表により換算する如くしてい
る。前記第２温度検出器４は、前記成長室１内に設置さ
れた前記成長室１内の温度を直接検出する如くしてい
る。５は摺動部にして前記第２温度検出器４からの出力
信号により結晶成長用ポート６を前記成長室１内外に搬
出入させる如くしている。前記結晶成長用ボート６はた
とえばアルミニウム，ガリウム，およびヒ素などの化合
物半導体などからなる成長用原材料（図示せず）を載置
している。
本発明による液相エピタキシャル成長装置は前記の如く
構成されているから、つぎにその作動について説明す
る。
構成されているから、つぎにその作動について説明す
る。
成長室１内が成長用原材料を均一に溶融させるのに十分
な設定温度に達するまでは第１温度検出器３にて前記成
長室１内の温度を検出するとともにこの第１温度検出器
３からの出力信号に基いて温度制御部２が温度制御して
前記成長室１内の温度を上昇させる。
な設定温度に達するまでは第１温度検出器３にて前記成
長室１内の温度を検出するとともにこの第１温度検出器
３からの出力信号に基いて温度制御部２が温度制御して
前記成長室１内の温度を上昇させる。
この場合、前記第１温度検出器３からの出力信号による
昇温特性よりも前記成長室１内の温度の昇温特性は、前
記成長室１と温度制御２との間に介在する熱時定数分だ
け遅れて発生するが、前記成長室１内の温度と第１温度
検出器３との関係をあらかじめ比較表などで設定してお
くことにより短時間（約30分）に所定の温度に到達させ
ることができる。
昇温特性よりも前記成長室１内の温度の昇温特性は、前
記成長室１と温度制御２との間に介在する熱時定数分だ
け遅れて発生するが、前記成長室１内の温度と第１温度
検出器３との関係をあらかじめ比較表などで設定してお
くことにより短時間（約30分）に所定の温度に到達させ
ることができる。
しかるのち、前記成長室１内の温度が設定温度まで上昇
すると、前記第１温度検出器３から第２温度検出器４に
切換えて該第２温度検出器４からの出力信号に基いて温
度制御部２が温度制御して、前記成長室１内を設定温度
に所定時間だけ保持させる。
すると、前記第１温度検出器３から第２温度検出器４に
切換えて該第２温度検出器４からの出力信号に基いて温
度制御部２が温度制御して、前記成長室１内を設定温度
に所定時間だけ保持させる。
ついで、前記成長室１内の温度が成長用原材料を結晶成
長させるのに必要な温度に達すると、第２温度検出器４
がこれを検出するとともに摺動部５に信号を出力するの
で、摺動部５が結晶成長用ボート６を駆動して前記成長
用原材料１を結晶成長させる。
長させるのに必要な温度に達すると、第２温度検出器４
がこれを検出するとともに摺動部５に信号を出力するの
で、摺動部５が結晶成長用ボート６を駆動して前記成長
用原材料１を結晶成長させる。
したがって、前記成長室１内の温度制御性を損なうこと
なく、高精度で安定した温度に保持させることができ、
かつ前記成長用原材料を結晶成長させるための前記摺動
部５の駆動制御を前記温度制御部２を介して前記成長室
１内に設けた前記第２温度検出器４により行なうので、
常に同一温度条件で前記成長用原材料を結晶成長させる
ことができ、これによってたとえば、半導体レーザの結
晶成長に適用した場合、成長層膜厚の変動の少ない良質
の結晶を再現性良く成長させることができ半導体レーザ
の生産性および歩留りを大幅に向上させることができ
る。
なく、高精度で安定した温度に保持させることができ、
かつ前記成長用原材料を結晶成長させるための前記摺動
部５の駆動制御を前記温度制御部２を介して前記成長室
１内に設けた前記第２温度検出器４により行なうので、
常に同一温度条件で前記成長用原材料を結晶成長させる
ことができ、これによってたとえば、半導体レーザの結
晶成長に適用した場合、成長層膜厚の変動の少ない良質
の結晶を再現性良く成長させることができ半導体レーザ
の生産性および歩留りを大幅に向上させることができ
る。
本発明によれば、成長室内の温度制御性を損なうことな
く、高精度で安定した温度に保持させることができ、か
つ常に同一温度条件で成長用原材料を結晶成長させるこ
とができるので、たとえば半導体レーザの結晶成長に適
用した場合、成長層膜厚の変動の少ない良質の結晶を再
現性良く成長させることができ、半導体レーザの生産性
および歩留りを大幅に向上させることができる。
く、高精度で安定した温度に保持させることができ、か
つ常に同一温度条件で成長用原材料を結晶成長させるこ
とができるので、たとえば半導体レーザの結晶成長に適
用した場合、成長層膜厚の変動の少ない良質の結晶を再
現性良く成長させることができ、半導体レーザの生産性
および歩留りを大幅に向上させることができる。
第１図は本発明の実施例である液相エピタキシャル成長
装置の要部説明図、第２図は本発明の実施例である液相
エピタキシャル成長装置の各要部を示すブロック図であ
る。 １……成長室、２……温度制御部、３……第１温度検出
器、４……第２温度検出器、５……摺動部、６……結晶
成長用ボート、７……温度切換部。
装置の要部説明図、第２図は本発明の実施例である液相
エピタキシャル成長装置の各要部を示すブロック図であ
る。 １……成長室、２……温度制御部、３……第１温度検出
器、４……第２温度検出器、５……摺動部、６……結晶
成長用ボート、７……温度切換部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 昭彦 群馬県高崎市西横手町111番地 株式会社 日立製作所高崎工場内 (72)発明者 山田 精一 群馬県高崎市西横手町111番地 株式会社 日立製作所高崎工場内
Claims (1)
- 【請求項１】所定の雰囲気に調整し得る成長室と、この
成長室外に設けられた加熱手段と、前記成長室の外壁と
前記加熱手段間に設けられた前記成長室内の第１温度検
出手段と、前記成長室内に設けられた前記成長室内の第
２温定検出手段と、前記成長室内外間を搬入、搬出し得
る結晶成長用ボートと、前記第１温度検出手段からの信
号により所定の設定温度に制御する温度制御手段と、前
記成長室内温度が所望の設定温度付近に達したら、検出
手段を前記第１温度検出手段から前記第２検出手段に切
り換える温度切換手段とからなる液相エピタキシャル成
長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17554386A JPH0615436B2 (ja) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | 液相エピタキシヤル成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17554386A JPH0615436B2 (ja) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | 液相エピタキシヤル成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6335491A JPS6335491A (ja) | 1988-02-16 |
| JPH0615436B2 true JPH0615436B2 (ja) | 1994-03-02 |
Family
ID=15997914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17554386A Expired - Lifetime JPH0615436B2 (ja) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | 液相エピタキシヤル成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0615436B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2580480B2 (ja) * | 1994-01-17 | 1997-02-12 | 株式会社メイホウ | Ｕ字形クリップ組立体 |
| CN103849930B (zh) * | 2014-01-17 | 2016-12-07 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种用于浸渍式碲镉汞液相外延的温度控制装置及方法 |
-
1986
- 1986-07-28 JP JP17554386A patent/JPH0615436B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6335491A (ja) | 1988-02-16 |
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