JPH01264995A - 化合物半導体単結晶の製造方法 - Google Patents
化合物半導体単結晶の製造方法Info
- Publication number
- JPH01264995A JPH01264995A JP9110288A JP9110288A JPH01264995A JP H01264995 A JPH01264995 A JP H01264995A JP 9110288 A JP9110288 A JP 9110288A JP 9110288 A JP9110288 A JP 9110288A JP H01264995 A JPH01264995 A JP H01264995A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- sealing layer
- crystal
- heater
- liquid sealing
- Prior art date
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- Pending
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (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】
【産業上の利用分野］
本発明は、液体封止層で被覆された結晶原料融液から単
結晶を引き上げる化合物半導体単結晶の製造方法に関す
る。
結晶を引き上げる化合物半導体単結晶の製造方法に関す
る。
［従来の技術］
ＧａＡｓ、Ｉ ｎＰなどのｍ−ｖ族化合物半導体単結晶
の成長方法として液体封止引上法（ＬＥＣ法）が一般に
知られている。この方法は、るつぼの中に例えばＧａＡ
ｓの結晶原料融液を入れ、その上面にＢ２ ｏ３の液体
封止層をかぶせて、Ａｓ元素の蒸発を防ぎ、この液体封
止層を通して上から所定の結晶方位をもった種結晶を結
晶原料融液に接触させた後、種結晶を引き上げ種結晶と
同一方位をもった単結晶を成長させるものであるが、結
晶の成長途中で多結晶が発生し多大なロスを生じている
。この多結晶の発生は結晶発生中の固液の界面形状と関
連性があることが知られており、界面周縁部が下に凹面
の形状では結晶欠陥の一つである転位が伝播し、凹面部
に集積されて多結晶が発生する。また、凹面部自体も応
力集中を受けて転位が発生し、多結晶発生の原因となっ
ている。
の成長方法として液体封止引上法（ＬＥＣ法）が一般に
知られている。この方法は、るつぼの中に例えばＧａＡ
ｓの結晶原料融液を入れ、その上面にＢ２ ｏ３の液体
封止層をかぶせて、Ａｓ元素の蒸発を防ぎ、この液体封
止層を通して上から所定の結晶方位をもった種結晶を結
晶原料融液に接触させた後、種結晶を引き上げ種結晶と
同一方位をもった単結晶を成長させるものであるが、結
晶の成長途中で多結晶が発生し多大なロスを生じている
。この多結晶の発生は結晶発生中の固液の界面形状と関
連性があることが知られており、界面周縁部が下に凹面
の形状では結晶欠陥の一つである転位が伝播し、凹面部
に集積されて多結晶が発生する。また、凹面部自体も応
力集中を受けて転位が発生し、多結晶発生の原因となっ
ている。
これに対して、界面周縁部の形状が下に凸面のときは、
伝播された転位は結晶側面へ分散消滅し、応力の集中を
受けることも少なくなり多結晶化し難い。そのため、固
液界面周縁部を下に凸面化することが多結晶化抑制のた
め有力な手段であり、従来技術でも数々の検討が試みら
れている。その一つに、Ｂ２０３の液体封止層に単結晶
の局部加熱用のサブヒータを挿入し、結晶側面を加熱し
て固液界面周縁部の凹面化を抑制する方法がある。
伝播された転位は結晶側面へ分散消滅し、応力の集中を
受けることも少なくなり多結晶化し難い。そのため、固
液界面周縁部を下に凸面化することが多結晶化抑制のた
め有力な手段であり、従来技術でも数々の検討が試みら
れている。その一つに、Ｂ２０３の液体封止層に単結晶
の局部加熱用のサブヒータを挿入し、結晶側面を加熱し
て固液界面周縁部の凹面化を抑制する方法がある。
しかし、このサブヒータの材質が汎用性の高いカーボン
製の場合、液体封止層を介して結晶中へのカーボンの混
入が顕著となり、特性不良の原因となる。また、電気的
中性であるボロンナイトライド（ＢＮ）等により被覆し
たカーボン製のサブヒータを使用しても被覆層の劣化に
よるカーボンの溶出を完全に防ぐことはできない。
製の場合、液体封止層を介して結晶中へのカーボンの混
入が顕著となり、特性不良の原因となる。また、電気的
中性であるボロンナイトライド（ＢＮ）等により被覆し
たカーボン製のサブヒータを使用しても被覆層の劣化に
よるカーボンの溶出を完全に防ぐことはできない。
一方、カーボン製のサブヒータの代りに高周波コイルを
用いる方法も検討されているが、コイル材が銅製のため
結晶中への銅の混入が問題となる。
用いる方法も検討されているが、コイル材が銅製のため
結晶中への銅の混入が問題となる。
［発明が解決しようとする課題］
上記の如く、従来技術では液体封止層に単結晶の局部加
熱用のサブヒータを挿入しているが、ヒータがカーボン
製のためこれからカーボンが混入して単結晶の特性不良
の原因となっている。
熱用のサブヒータを挿入しているが、ヒータがカーボン
製のためこれからカーボンが混入して単結晶の特性不良
の原因となっている。
本発明は、従来技術の問題点を解消し、単結晶成長の過
程において発生する多結晶化を押え、単結晶のカーボン
濃度を低減できる化合物半導体単結晶製造方法を提供す
ることを目的とするものである。
程において発生する多結晶化を押え、単結晶のカーボン
濃度を低減できる化合物半導体単結晶製造方法を提供す
ることを目的とするものである。
［課題を解決するための手段］
すなわち、本発明の要旨は単結晶の周りに位置するサブ
ヒータを該サブヒータの下端よりも下に突き出す長さの
パイロリティックボロンナイトライド製の円筒体で覆い
、サブヒータを液体封止層に接触させることなく、円筒
体の下端を液体封止層に挿入するようにしたことにある
。
ヒータを該サブヒータの下端よりも下に突き出す長さの
パイロリティックボロンナイトライド製の円筒体で覆い
、サブヒータを液体封止層に接触させることなく、円筒
体の下端を液体封止層に挿入するようにしたことにある
。
［作用］
本発明では、多結晶を抑制するための局部加熱用のサブ
ヒータを直接液体封止層に挿入しないようにし、サブヒ
ータの外周にこのサブヒータの下端よりも下に突き出し
たパイロリティックボロンナイトライド製円筒体の下端
を液体封止層に挿入するようにしたので、サブヒータの
熱は円筒体内を伝播して液体封止層して、固液界面を加
熱することができ、単結晶成長において特性上問題とな
る不純物の混入を抑え、単結晶のカーボン濃度を低減で
きる。
ヒータを直接液体封止層に挿入しないようにし、サブヒ
ータの外周にこのサブヒータの下端よりも下に突き出し
たパイロリティックボロンナイトライド製円筒体の下端
を液体封止層に挿入するようにしたので、サブヒータの
熱は円筒体内を伝播して液体封止層して、固液界面を加
熱することができ、単結晶成長において特性上問題とな
る不純物の混入を抑え、単結晶のカーボン濃度を低減で
きる。
［実施例］
以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明す
る。
る。
第１図は本実施例による化合物半導体単結晶の製造装置
の縦断面図である。
の縦断面図である。
図において、１は加熱ヒータ、２はサセプタで、この中
にるつぼ３が装着されている。るつぼ３は石英またはＰ
ＢＮ （パイロリティックボロンナイトライド）製であ
る。４は結晶原料融液、５は８２０３等の液体封止層で
、これは結晶原料融液４を被い蒸気圧の高いＶ族元素の
喪失を防止している。
にるつぼ３が装着されている。るつぼ３は石英またはＰ
ＢＮ （パイロリティックボロンナイトライド）製であ
る。４は結晶原料融液、５は８２０３等の液体封止層で
、これは結晶原料融液４を被い蒸気圧の高いＶ族元素の
喪失を防止している。
種結晶（図示せず）を上方から結晶原料融液４に接触さ
せて引き上げてゆくことにより結晶原料融液４から単結
晶６を引き上げるが、７はこの引き上げの過程において
多結晶化を抑えるために設けられた単結晶６の局部加熱
用のサブヒータで、本実施例は一端に局部加熱用のサブ
ヒータ７を装管したＰＢＮ製の円筒体８を設け、この円
筒体８の先端を上記液体封止層５に挿入するようにした
もので、先端の挿入位置は結晶成長界面近傍の単結晶５
側面とする。これにより、局部加熱用のサブヒータ７か
らの熱は円筒体８を介して単結晶６側面に伝達され、固
液界面周縁部の下方への凹面化を抑制し多結晶化を阻止
することができる。
せて引き上げてゆくことにより結晶原料融液４から単結
晶６を引き上げるが、７はこの引き上げの過程において
多結晶化を抑えるために設けられた単結晶６の局部加熱
用のサブヒータで、本実施例は一端に局部加熱用のサブ
ヒータ７を装管したＰＢＮ製の円筒体８を設け、この円
筒体８の先端を上記液体封止層５に挿入するようにした
もので、先端の挿入位置は結晶成長界面近傍の単結晶５
側面とする。これにより、局部加熱用のサブヒータ７か
らの熱は円筒体８を介して単結晶６側面に伝達され、固
液界面周縁部の下方への凹面化を抑制し多結晶化を阻止
することができる。
また、本実施例では上記により局部加熱用のサブヒータ
７を直接液体封止層５に浸漬しないようにしたので、単
結晶６の特性上問題となる不純物が混入するのを抑え、
単結晶６のカーボン濃度を低減することができる。
７を直接液体封止層５に浸漬しないようにしたので、単
結晶６の特性上問題となる不純物が混入するのを抑え、
単結晶６のカーボン濃度を低減することができる。
第１表はその実験結果を示すものである。
第１表 カーボン濃度低減効果
多結晶の発生を抑制する効果については、局部加熱用の
サブヒータ７を直接液体封止層５に浸漬する従来型と本
実施例で同等の結果を得ることができた。
サブヒータ７を直接液体封止層５に浸漬する従来型と本
実施例で同等の結果を得ることができた。
所で、円筒体８をＰＢＮ製としているが、その理由は下
記のとおりである。
記のとおりである。
（１） 構成元素であるボロン（Ｂ）、および窒素（
Ｎ）が電気的に中性であり、たとえ単結晶６への混入が
あっても特性に影響を与えない。
Ｎ）が電気的に中性であり、たとえ単結晶６への混入が
あっても特性に影響を与えない。
（２）熱伝導率において異方性を示し、ＰＢＮの熱伝導
率方向依存性を示す第２図の如くＰＢＨ９のＣ方向（第
１図における横方向）の熱伝導率は第２表に示す通りＣ
方向に比↑′りして極めて低い。
率方向依存性を示す第２図の如くＰＢＨ９のＣ方向（第
１図における横方向）の熱伝導率は第２表に示す通りＣ
方向に比↑′りして極めて低い。
そのため、単結晶６側面が円筒体８を介して局部加熱用
のサブビータ７により過度に加熱され特性に悪影響を与
えることを防止できる。
のサブビータ７により過度に加熱され特性に悪影響を与
えることを防止できる。
第２表 ＰＢＮの熱伝導率方向性依存性［発明の効果］
本発明によれば、従来技術の問題点を解消し、単結晶成
長の過程において発生する多結晶化を抑え、単結晶のカ
ーボン濃度を低減することができるという顕著な効果を
奏する。
長の過程において発生する多結晶化を抑え、単結晶のカ
ーボン濃度を低減することができるという顕著な効果を
奏する。
第１図は本発明の一実施例を示す化合物半導体単結晶の
製造装置の縦断面図、第２図はＰＢＨの熱伝動率方向依
存性を示す説明図である。 ２：サセプタ、 ３：るつぼ、 ４：結晶原料融液、 ５：液体封止層、 ６：単結晶、 ７：局部加熱用のサブヒータ、 ８ ： ＰＢＮ製円筒体。 一駆 孝 １ Ｎ 乙 ／ λ −−−″７Ｃ７Ｏ７
製造装置の縦断面図、第２図はＰＢＨの熱伝動率方向依
存性を示す説明図である。 ２：サセプタ、 ３：るつぼ、 ４：結晶原料融液、 ５：液体封止層、 ６：単結晶、 ７：局部加熱用のサブヒータ、 ８ ： ＰＢＮ製円筒体。 一駆 孝 １ Ｎ 乙 ／ λ −−−″７Ｃ７Ｏ７
Claims (1)
- １、ヒータで加熱されるるつぼの中に収容された結晶原
料融液を液体封止層で覆い、上記結晶原料融液から引き
上げ成長させた単結晶を該単結晶の外周に設けた円筒状
のサブヒータにより加熱しながら上記単結晶を引き上げ
る化合物半導体単結晶の製造方法において、上記サブヒ
ータの内面または外面の少なくとも一方を該サブヒータ
の下端よりも下に突き出すパイロリティックボロンナイ
トライド製の円筒体で覆い、上記サブヒータは上記液体
封止層に接触させることなく上記パイロリティックボロ
ンナイトライド製の円筒体の下端を上記液体封止層に挿
入することを特徴とする化合物半導体単結晶の製造装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9110288A JPH01264995A (ja) | 1988-04-13 | 1988-04-13 | 化合物半導体単結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9110288A JPH01264995A (ja) | 1988-04-13 | 1988-04-13 | 化合物半導体単結晶の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01264995A true JPH01264995A (ja) | 1989-10-23 |
Family
ID=14017161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9110288A Pending JPH01264995A (ja) | 1988-04-13 | 1988-04-13 | 化合物半導体単結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01264995A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6036400A (ja) * | 1983-08-10 | 1985-02-25 | Agency Of Ind Science & Technol | 化合物半導体単結晶製造装置 |
| JPS61183197A (ja) * | 1985-02-07 | 1986-08-15 | Nec Corp | 化合物半導体結晶成長装置 |
| JPS62171984A (ja) * | 1986-01-24 | 1987-07-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 結晶製造装置 |
-
1988
- 1988-04-13 JP JP9110288A patent/JPH01264995A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6036400A (ja) * | 1983-08-10 | 1985-02-25 | Agency Of Ind Science & Technol | 化合物半導体単結晶製造装置 |
| JPS61183197A (ja) * | 1985-02-07 | 1986-08-15 | Nec Corp | 化合物半導体結晶成長装置 |
| JPS62171984A (ja) * | 1986-01-24 | 1987-07-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 結晶製造装置 |
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