JPH02222529A - 結晶成長装置 - Google Patents
結晶成長装置Info
- Publication number
- JPH02222529A JPH02222529A JP4449389A JP4449389A JPH02222529A JP H02222529 A JPH02222529 A JP H02222529A JP 4449389 A JP4449389 A JP 4449389A JP 4449389 A JP4449389 A JP 4449389A JP H02222529 A JPH02222529 A JP H02222529A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solute
- solution
- replenishment
- growth
- reservoir
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- 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】
〔概要〕
結晶成長装置に係り、特に化合物半導体の液相成長装置
に関し。
に関し。
成長溶液に溶質元素を安定に供給して、均一性の高い混
晶のバルク結晶を成長する結晶成長装置の提供を目的と
し。
晶のバルク結晶を成長する結晶成長装置の提供を目的と
し。
成長溶液溜めと、溶質補給液溜めと、該成長溶液溜めと
該溶質補給液溜めとを側面で連結し結晶成長時は成長溶
液及び溶質補給液で満たされる溶質補給孔とを有するる
つぼと、該成長溶液溜めの底部及び該溶質補給液溜めの
底部に配置され、結晶成長時に該成長溶液からＢｆ；溶
質補給液へ流れる電流を供給する電極とを含む結晶成長
装置により構成する。
該溶質補給液溜めとを側面で連結し結晶成長時は成長溶
液及び溶質補給液で満たされる溶質補給孔とを有するる
つぼと、該成長溶液溜めの底部及び該溶質補給液溜めの
底部に配置され、結晶成長時に該成長溶液からＢｆ；溶
質補給液へ流れる電流を供給する電極とを含む結晶成長
装置により構成する。
本発明は結晶成長装置に係り、特に化合物半導体の液相
成長装置に関する。
成長装置に関する。
光半導体装置、高速半導体装置などに用いる結晶を成長
させるための基板材料として、混晶半導体の適用範囲を
拡げるために格子定数を自在に制御した基板材料の開発
が要求されている。
させるための基板材料として、混晶半導体の適用範囲を
拡げるために格子定数を自在に制御した基板材料の開発
が要求されている。
このため、三元系以上の均一組成を持った混晶のバルク
結晶を成長する技術を開発する必要がある。
結晶を成長する技術を開発する必要がある。
混晶のバルク結晶を成長する液相成長装置の従来例を第
２図に示す。
２図に示す。
第２図（ａ）は平面図、第２図（ｂ）はＢ−Ｂ断面図で
あり、１はるつぼ、２は成長溶液溜め。
あり、１はるつぼ、２は成長溶液溜め。
２１は成長溶液、３は溶質補給液溜め、３１は溶質補給
液、５は成長基板、６は溶質補給溝、 ２２．３２は電
極を表す。
液、５は成長基板、６は溶質補給溝、 ２２．３２は電
極を表す。
従来の液相成長装置においては、成長溶液２１中に枯渇
した溶質元素を補給するために、成長基板５の近くにカ
ーボンの陽電極２２を配置し、溶質補給液３１中にカー
ボンの陰電極３２を配置し、成長溶液２１から溶質補給
液３１に直流電流を流して、エレクトロマイグレーショ
ンによって溶質元素の補給を行っていた。即ち、成長溶
液２１に溶質元素を補給するため、溶質補給液溜め３か
ら成長溶液溜め２に通じる狭い溶質補給溝６を形成し、
無方向性の熱拡散による溶質補給の効果を抑制して、電
子の流れる方向に溶質元素が移動する所謂エレクトロマ
イグレーションによる溶質の補給効果を高めていた。
した溶質元素を補給するために、成長基板５の近くにカ
ーボンの陽電極２２を配置し、溶質補給液３１中にカー
ボンの陰電極３２を配置し、成長溶液２１から溶質補給
液３１に直流電流を流して、エレクトロマイグレーショ
ンによって溶質元素の補給を行っていた。即ち、成長溶
液２１に溶質元素を補給するため、溶質補給液溜め３か
ら成長溶液溜め２に通じる狭い溶質補給溝６を形成し、
無方向性の熱拡散による溶質補給の効果を抑制して、電
子の流れる方向に溶質元素が移動する所謂エレクトロマ
イグレーションによる溶質の補給効果を高めていた。
ところが、この液相成長装置では溶質補給溝６が上部の
空間に開放となっているため、バルク結晶の成長の進行
に伴い、成長溶液２１の量及び溶質補給液３１の量に変
化が生じて、溶質補給溝６の部分の溶液の断面積の変化
を引き起こす、その結果。
空間に開放となっているため、バルク結晶の成長の進行
に伴い、成長溶液２１の量及び溶質補給液３１の量に変
化が生じて、溶質補給溝６の部分の溶液の断面積の変化
を引き起こす、その結果。
電流密度が変化してエレクトロマイグレーションによる
溶質の補給効果に変化が生じる。この断面積の変化を測
定して電圧を制御し、電流密度を一定にすることは実際
上大変で、そのため、エレクトロマイグレーションによ
る溶質元素の補給の制御性が悪（、均一な混晶のバルク
結晶の成長が難しかった。
溶質の補給効果に変化が生じる。この断面積の変化を測
定して電圧を制御し、電流密度を一定にすることは実際
上大変で、そのため、エレクトロマイグレーションによ
る溶質元素の補給の制御性が悪（、均一な混晶のバルク
結晶の成長が難しかった。
本発明は、バルク結晶の成長が進行し、成長溶液２１の
量及び溶質補給液３１の景に変化が生じても。
量及び溶質補給液３１の景に変化が生じても。
電流密度を一定に保って溶質元素の補給をつづけ。
均一な混晶のバルク結晶を成長する結晶成長装置を提供
することを目的とする。
することを目的とする。
第１図は実施例で、第１図（ａ）と（ｂ）は。
それぞれ１本発明の結晶成長装置の平面図とＡ−Ａ断面
図であり、１はるつぼ、２は成長溶液溜め。
図であり、１はるつぼ、２は成長溶液溜め。
２１は成長溶液、３は溶質補給液溜め、３１は溶質補給
液、４は溶質補給孔、５は成長基板、 ２２．３２は電
極を表す。
液、４は溶質補給孔、５は成長基板、 ２２．３２は電
極を表す。
第１図及び図中の符号を参照しながら上記課題を解決す
るための手段について説明する。
るための手段について説明する。
上記課題は、成長溶液溜め２と、溶質補給液溜め３と、
該成長溶液溜め２と該溶質補給液溜め３とを側面で連結
し結晶成長時は成長溶液２１及び溶質補給液３１で満た
される溶質補給孔４とを有するるつぼ１と、該成長溶液
溜め２の底部及び該溶質補給液溜め３の底部に配置され
、結晶成長時に該成長溶液２１から該溶質補給液３１へ
流れる電流を供給する電極２２．３２とを含む結晶成長
装置によって解決される。
該成長溶液溜め２と該溶質補給液溜め３とを側面で連結
し結晶成長時は成長溶液２１及び溶質補給液３１で満た
される溶質補給孔４とを有するるつぼ１と、該成長溶液
溜め２の底部及び該溶質補給液溜め３の底部に配置され
、結晶成長時に該成長溶液２１から該溶質補給液３１へ
流れる電流を供給する電極２２．３２とを含む結晶成長
装置によって解決される。
本発明では第１図に示すように、成長溶液溜め２の底部
と溶質補給液溜め３の底部に近い側面に両者を連結する
狭い溶質補給孔４を形成している。
と溶質補給液溜め３の底部に近い側面に両者を連結する
狭い溶質補給孔４を形成している。
この溶質補給孔４は断面積が小さいので、熱拡散による
溶質元素の補給は抑制され、エレクトロマイグレーショ
ンによる溶質元素の補給の効果が大きくなる。溶質補給
孔４は成長溶液溜め２の底部と溶質補給液溜め３の底部
近くに形成することにより、成長の進行に伴う成長溶液
２１の量に変化が生じても、成長時を通じてこの溶質補
給孔４を成長溶液２１及び溶質補給液３１で満たしてお
くことができるので、溶液の断面積に変化がない。
溶質元素の補給は抑制され、エレクトロマイグレーショ
ンによる溶質元素の補給の効果が大きくなる。溶質補給
孔４は成長溶液溜め２の底部と溶質補給液溜め３の底部
近くに形成することにより、成長の進行に伴う成長溶液
２１の量に変化が生じても、成長時を通じてこの溶質補
給孔４を成長溶液２１及び溶質補給液３１で満たしてお
くことができるので、溶液の断面積に変化がない。
その結果、電流の測定から溶質補給孔４の部分の電流密
度を知ることができ、その電流密度が一定になるように
制御することにより、エレクトロマイグレーションによ
る溶質元素の補給の効果を一定にすることができ、均一
な混晶のバルク結晶の成長が可能となる。
度を知ることができ、その電流密度が一定になるように
制御することにより、エレクトロマイグレーションによ
る溶質元素の補給の効果を一定にすることができ、均一
な混晶のバルク結晶の成長が可能となる。
第１図は実施例で、第１図（ａ）は本発明の結晶成長装
置の平面図、第１図（ｂ）はＡ−Ａ断面図であり、１は
るつぼで窒化硼素のるつぼ、２は成長溶液溜め、２１は
成長溶液、３は溶質補給液溜め、 ３１は溶質補給液、
４は溶質補給孔、５は成長基板、２２はカーボンの電極
で陽電極、３２はカーボンの電極で負電極を表す。
置の平面図、第１図（ｂ）はＡ−Ａ断面図であり、１は
るつぼで窒化硼素のるつぼ、２は成長溶液溜め、２１は
成長溶液、３は溶質補給液溜め、 ３１は溶質補給液、
４は溶質補給孔、５は成長基板、２２はカーボンの電極
で陽電極、３２はカーボンの電極で負電極を表す。
以下、この結晶成長装置を使用し、成長基板５としてＧ
ａＡｓ （１００）基板を用い、その上にＡ１． Ｇａ
、、 Ａｓの厚膜混晶を成長する例について説明する。
ａＡｓ （１００）基板を用い、その上にＡ１． Ｇａ
、、 Ａｓの厚膜混晶を成長する例について説明する。
成長溶液２１の材料を次のように配合する。
ＡＩ ４．５ ｌ１ｇ
ＧａＡｓ ３６６ ｍｇ
Ｇａ ６ ｇ
溶液補給液３１の材料を次のように配合する。
Ａｌ １５．７５ ｍｇ
ＧａＡｓ １２８１ ｍｇ
Ｇａ ２１ ｇ
上の配合材料を、それぞれ、成長溶液溜め２と溶液補給
液溜め３に入れて加熱し溶融し、８５０″Ｃまで昇温し
で過飽和状態にした後、直流電流を流して成長を開始し
た。
液溜め３に入れて加熱し溶融し、８５０″Ｃまで昇温し
で過飽和状態にした後、直流電流を流して成長を開始し
た。
溶質補給孔４の断面積は４印２．そこを通過する直流電
流は１．２ Ａ、電流密度は３０Ａ／ｃｍ”とし、０．
５°ｃ／ｌｌｌ１ｎで約４０分降温をつづけ、厚さが１
３μｍの均一な組成の厚膜結晶を成長した。
流は１．２ Ａ、電流密度は３０Ａ／ｃｍ”とし、０．
５°ｃ／ｌｌｌ１ｎで約４０分降温をつづけ、厚さが１
３μｍの均一な組成の厚膜結晶を成長した。
その組成は次の如くである。
Ａｌｔｌ、 ５Ｇａｏ、 Ｊｓ
〔発明の効果〕
以上説明した様に２本発明によれば、溶質元素を制御性
よく補給し、高い均一性を持った混晶のバルク結晶を成
長する結晶成長装置を提供することができる。
よく補給し、高い均一性を持った混晶のバルク結晶を成
長する結晶成長装置を提供することができる。
本発明は新しい組成の半導体デバイスの開発に寄与する
。
。
第１図は実施例で第１図（ａ）と（ｂ）は、それぞれ１
平面図とＡ−Ａ断面図。 第２図は従来例で第２図（ａ）と（ｂ）は、それぞれ、
平面図とＢ−Ｂ断面図。 であ、る。図において。 ■はるつぼ。 ２は成長溶液溜め。 ２１は成長溶液。 ３は溶質補給液溜め。 ３１は溶質補給液。 ４は溶質補給孔。 ５は成長基板。 ６は溶質補給溝。 ２２は電極であって陽電極。 ３２は電極であって陰電極 （ｂ） 更 施 イ列 第 １ 図
平面図とＡ−Ａ断面図。 第２図は従来例で第２図（ａ）と（ｂ）は、それぞれ、
平面図とＢ−Ｂ断面図。 であ、る。図において。 ■はるつぼ。 ２は成長溶液溜め。 ２１は成長溶液。 ３は溶質補給液溜め。 ３１は溶質補給液。 ４は溶質補給孔。 ５は成長基板。 ６は溶質補給溝。 ２２は電極であって陽電極。 ３２は電極であって陰電極 （ｂ） 更 施 イ列 第 １ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 成長溶液溜め（２）と、溶質補給液溜め（３）と、該成
長溶液溜め（２）と該溶質補給液溜め（３）とを側面で
連結し結晶成長時は成長溶液（２１）及び溶質補給液（
３１）で満たされる溶質補給孔（４）とを有するるつぼ
（１）と、 該成長溶液溜め（２）の底部及び該溶質補給液溜め（３
）の底部に配置され、結晶成長時に該成長溶液（２１）
から該溶質補給液（３１）へ流れる電流を供給する電極
（２２、３２）と を含むことを特徴とする結晶成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4449389A JPH02222529A (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | 結晶成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4449389A JPH02222529A (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | 結晶成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02222529A true JPH02222529A (ja) | 1990-09-05 |
Family
ID=12693080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4449389A Pending JPH02222529A (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | 結晶成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02222529A (ja) |
-
1989
- 1989-02-23 JP JP4449389A patent/JPH02222529A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5021224A (en) | Apparatus for growing multicomponents compound semiconductor crystals | |
| US4233338A (en) | Processes for deposition of thin films of crystalline silicon on graphite | |
| US4315796A (en) | Crystal growth of compound semiconductor mixed crystals under controlled vapor pressure | |
| JPH02222529A (ja) | 結晶成長装置 | |
| JPH026383A (ja) | 半導体結晶成長装置 | |
| JPS6065799A (ja) | 結晶成長方法 | |
| JPS63144191A (ja) | 化合物半導体単結晶の製造方法と装置 | |
| JPH0219966B2 (ja) | ||
| JPH07165488A (ja) | 結晶成長装置及び結晶成長方法 | |
| JPH03193691A (ja) | 半導体結晶成長装置 | |
| JPH01257186A (ja) | 結晶成長装置 | |
| JP3851416B2 (ja) | 結晶シリコン膜の製法 | |
| JPS6389492A (ja) | 半導体結晶成長装置 | |
| JPS6218706A (ja) | 結晶成長方法 | |
| SU1059031A1 (ru) | Устройство дл электрожидкостной эпитаксии | |
| JPS5922319A (ja) | ３−５族半導体の気相成長方法 | |
| JPH04243994A (ja) | 引き上げ法による結晶成長方法 | |
| JPS5919916B2 (ja) | 液相エピタキシヤル成長法 | |
| JPH03270127A (ja) | 半導体結晶成長装置 | |
| JPH0312382A (ja) | 結晶成長装置 | |
| JPS60134417A (ja) | 液相成長法 | |
| JPS59123221A (ja) | 半導体結晶成長方法 | |
| JPS5683933A (en) | Liquid phase epitaxial growth | |
| JPH02184592A (ja) | 結晶成長方法 | |
| JPS6126594A (ja) | 結晶成長装置 |