JPH0261137B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0261137B2 JPH0261137B2 JP20775387A JP20775387A JPH0261137B2 JP H0261137 B2 JPH0261137 B2 JP H0261137B2 JP 20775387 A JP20775387 A JP 20775387A JP 20775387 A JP20775387 A JP 20775387A JP H0261137 B2 JPH0261137 B2 JP H0261137B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat sink
- crystal
- internal heat
- quartz tube
- growth
- 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
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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、半導体結晶の液相成長装置に係り、
特に温度差法により半導体結晶を結晶成長させる
装置に関するものである。
特に温度差法により半導体結晶を結晶成長させる
装置に関するものである。
従来、化合物半導体等の半導体結晶を結晶成長
させる場合、例えば第４図に示すように、先ず二
つの異なる径の石英管１，２を接続して小口径の
石英管１を下方に配置し、該小口径の石英管の下
端１ａを平坦になるように封じ、この小口径の石
英管１の内壁に接するように内部ヒートシンク３
を装着したものを使用し、上記内部ヒートシンク
３上に溶媒４を入れ、さらにこの溶媒４上に成長
素材のソース結晶５を入れて、２×10-7Torr程
度の高真空で大口径の石英管２の上端を封じ切る
ことにより、バルク成長用アンプル６を製作す
る。このようにして製作されたバルク成長用アン
プル６を予め所定温度に設定された加熱用炉（図
示せず）内にセツトすることにより、内部ヒート
シンク３上に温度差法により結晶７を成長させる
ようにしている。
させる場合、例えば第４図に示すように、先ず二
つの異なる径の石英管１，２を接続して小口径の
石英管１を下方に配置し、該小口径の石英管の下
端１ａを平坦になるように封じ、この小口径の石
英管１の内壁に接するように内部ヒートシンク３
を装着したものを使用し、上記内部ヒートシンク
３上に溶媒４を入れ、さらにこの溶媒４上に成長
素材のソース結晶５を入れて、２×10-7Torr程
度の高真空で大口径の石英管２の上端を封じ切る
ことにより、バルク成長用アンプル６を製作す
る。このようにして製作されたバルク成長用アン
プル６を予め所定温度に設定された加熱用炉（図
示せず）内にセツトすることにより、内部ヒート
シンク３上に温度差法により結晶７を成長させる
ようにしている。
しかしながら、上記のように構成されたバルク
成長用アンプル６を用いて結晶成長を行わせた場
合、第５図に示すように、中心部が周囲に比較し
て盛り上がつた凸状の結晶７が成長する。これは
結晶析出時に発生する生成熱が、第５図に矢印で
示すように結晶７の中心部において周辺部に比べ
て優先的に流れていると推測され、内部ヒートシ
ンク３による熱伝導が内部ヒートシンク３の中心
部と周辺部とで均一に行われず、結晶周辺部の温
度が中心部の温度に比較して相対的に高くなつて
いることによるものである。
成長用アンプル６を用いて結晶成長を行わせた場
合、第５図に示すように、中心部が周囲に比較し
て盛り上がつた凸状の結晶７が成長する。これは
結晶析出時に発生する生成熱が、第５図に矢印で
示すように結晶７の中心部において周辺部に比べ
て優先的に流れていると推測され、内部ヒートシ
ンク３による熱伝導が内部ヒートシンク３の中心
部と周辺部とで均一に行われず、結晶周辺部の温
度が中心部の温度に比較して相対的に高くなつて
いることによるものである。
上述した凸状の結晶７の場合、この凸状部分で
の結晶の水平面における直径が小さくなつてお
り、一定の均一な直径を有するウエハーを切り出
すことができないため、上記凸状部分を切り落と
すか又は削り取る必要があり、結晶成長させた結
晶７を100％使用して、効率よくウエハーを切り
出すことができなかつた。
の結晶の水平面における直径が小さくなつてお
り、一定の均一な直径を有するウエハーを切り出
すことができないため、上記凸状部分を切り落と
すか又は削り取る必要があり、結晶成長させた結
晶７を100％使用して、効率よくウエハーを切り
出すことができなかつた。
〔発明の目的〕
本発明は、以上の点に鑑み、上面の平坦な結晶
が結晶成長されるようにした、半導体の液相成長
装置を提供することを目的としている。
が結晶成長されるようにした、半導体の液相成長
装置を提供することを目的としている。
上記目的は、本発明によれば、相互に接続され
た二つの径の異なる石英管を含み、下方の小口径
の第一の石英管の下端を平坦になるように封じ且
つこの第一の石英管の内壁に接するように内部ヒ
ートシンクを装着して、該内部ヒートシンクの上
で大口径の第二の石英管内に溶媒とソース結晶を
入れて高真空で上記第二の石英管の上端を封じた
バルク成長用アンプルを使用して半導体結晶を結
晶成長させるようにした、半導体結晶の液相成長
装置において、上記内部ヒートシンクの下端から
上方に向かつてその中心軸に沿つて孔が設けられ
ていることにより達成される。
た二つの径の異なる石英管を含み、下方の小口径
の第一の石英管の下端を平坦になるように封じ且
つこの第一の石英管の内壁に接するように内部ヒ
ートシンクを装着して、該内部ヒートシンクの上
で大口径の第二の石英管内に溶媒とソース結晶を
入れて高真空で上記第二の石英管の上端を封じた
バルク成長用アンプルを使用して半導体結晶を結
晶成長させるようにした、半導体結晶の液相成長
装置において、上記内部ヒートシンクの下端から
上方に向かつてその中心軸に沿つて孔が設けられ
ていることにより達成される。
この装置によれば、バルク成長用アンプル内に
装着された内部ヒートシンクの中心軸に沿つて孔
が設けられているので、この内部ヒートシンクの
上面においてその中央付近の熱伝導効率がやや抑
制されることになつて、バルク成長用アンプル内
の内部ヒートシンク上面で結晶成長せしめられる
結晶の周辺部を流れる結晶生成熱が、内部ヒート
シンクの周辺部において中央部より高い効率で逃
がされることにより、この内部ヒートシンク上面
全体に亘つて均一な温度分布が達成されることに
なる。かくしてバルク成長用アンプル内で均一な
結晶成長が行われて、上面の平坦な結晶が得られ
る。
装着された内部ヒートシンクの中心軸に沿つて孔
が設けられているので、この内部ヒートシンクの
上面においてその中央付近の熱伝導効率がやや抑
制されることになつて、バルク成長用アンプル内
の内部ヒートシンク上面で結晶成長せしめられる
結晶の周辺部を流れる結晶生成熱が、内部ヒート
シンクの周辺部において中央部より高い効率で逃
がされることにより、この内部ヒートシンク上面
全体に亘つて均一な温度分布が達成されることに
なる。かくしてバルク成長用アンプル内で均一な
結晶成長が行われて、上面の平坦な結晶が得られ
る。
以下、図面に示した一実施例に基づいて本発明
を詳細に説明する。
を詳細に説明する。
第１図は本発明を実施するための液相成長装置
の一実施例で使用するバルク成長用アンプルを示
しており、バルク成長用アンプル１０は、例えば
内径が５乃至12mmの小口径の第一の石英管１１
と、例えば内径が８乃至13mmの大口径の第二の石
英管１２とを、上記第一の石英管１１が下方に位
置するように直立させて接続し、この第一の石英
管１１の下端を平坦になるように封じ、例えば外
径が５乃至12mmで高さ80乃至200mmの内部ヒート
シンク１３をこの第一の石英管１１の内壁に接す
るように装着し、さらに該内部ヒートシンク１３
の上でバルク成長用アンプル１０内の第二の石英
管１２内まで溶媒１４を入れ、その上に成長素材
のソース結晶１５を入れた後例えば２×
10-7Torr程度の高真空で第二の石英管１２の上
端を封じ切ることにより構成され、その全高は、
例えば250乃至300mmになつている。
の一実施例で使用するバルク成長用アンプルを示
しており、バルク成長用アンプル１０は、例えば
内径が５乃至12mmの小口径の第一の石英管１１
と、例えば内径が８乃至13mmの大口径の第二の石
英管１２とを、上記第一の石英管１１が下方に位
置するように直立させて接続し、この第一の石英
管１１の下端を平坦になるように封じ、例えば外
径が５乃至12mmで高さ80乃至200mmの内部ヒート
シンク１３をこの第一の石英管１１の内壁に接す
るように装着し、さらに該内部ヒートシンク１３
の上でバルク成長用アンプル１０内の第二の石英
管１２内まで溶媒１４を入れ、その上に成長素材
のソース結晶１５を入れた後例えば２×
10-7Torr程度の高真空で第二の石英管１２の上
端を封じ切ることにより構成され、その全高は、
例えば250乃至300mmになつている。
以上の構成は、従来の液相成長装置におけるバ
ルク成長用アンプルと同様の構成である。
ルク成長用アンプルと同様の構成である。
本発明によるバルク成長用アンプル１０におい
ては、さらに内部ヒートシンク１３の下端から上
方に向かつてその中心軸に沿つて、例えば直径
2.3乃至６mmで高さ40乃至160mmの円筒状の孔１３
ａが設けられている。
ては、さらに内部ヒートシンク１３の下端から上
方に向かつてその中心軸に沿つて、例えば直径
2.3乃至６mmで高さ40乃至160mmの円筒状の孔１３
ａが設けられている。
本装置１０は以上のように構成されており、結
晶成長を行わせる場合には、バルク成長用アンプ
ル１０を加熱用炉内にセツトすれば、この内部ヒ
ートシンク１３の中心軸に沿つて設けた孔１３ａ
の作用により、該内部ヒートシンク１３の上面１
３ｂの中央部の熱伝導効率が抑制されているの
で、内部ヒートシンク１３の上面１３ｂにおいて
ほぼ均一な温度分布が得られるため、該上面に結
晶成長される結晶１６は、第２図に示すように、
上面が比較的平坦な形状となる。
晶成長を行わせる場合には、バルク成長用アンプ
ル１０を加熱用炉内にセツトすれば、この内部ヒ
ートシンク１３の中心軸に沿つて設けた孔１３ａ
の作用により、該内部ヒートシンク１３の上面１
３ｂの中央部の熱伝導効率が抑制されているの
で、内部ヒートシンク１３の上面１３ｂにおいて
ほぼ均一な温度分布が得られるため、該上面に結
晶成長される結晶１６は、第２図に示すように、
上面が比較的平坦な形状となる。
実験例を第３図に示すと、ZnSeの液相成長に
おいて、従来装置では内部ヒートシンクの長さ
100mm、直径５mm（第３図の比較例１）では結晶
の中心部の高さlcと周辺部の高さleとの比lc／le
が約1.2乃至1.3、また内部ヒートシンクの長さ
200mm、直径５mm（比較例２）では比lc／leが約
1.8乃至1.9程度になるのに対し、長さ100mm、直
径５mmの内部ヒートシンクに対して下端から上方
に向かつてその中心軸に沿つて長さ80mm、直径２
mmの孔をあけた場合（実験例）では比lc／leが約
1.17程度となる。
おいて、従来装置では内部ヒートシンクの長さ
100mm、直径５mm（第３図の比較例１）では結晶
の中心部の高さlcと周辺部の高さleとの比lc／le
が約1.2乃至1.3、また内部ヒートシンクの長さ
200mm、直径５mm（比較例２）では比lc／leが約
1.8乃至1.9程度になるのに対し、長さ100mm、直
径５mmの内部ヒートシンクに対して下端から上方
に向かつてその中心軸に沿つて長さ80mm、直径２
mmの孔をあけた場合（実験例）では比lc／leが約
1.17程度となる。
以上述べたように本発明によれば、相互に接続
された二つの径の異なる石英管を含み、下方の小
口径の第一の石英管の下端を平坦になるように封
じ且つ該第一の石英管の内壁に接するように内部
ヒートシンクを装着して、該内部ヒートシンクの
上で大口径の第二の石英管内に溶媒とソース結晶
を入れて高真空で該第二の石英管の上端を封じた
バルク成長用アンプルを使用して半導体結晶を結
晶成長させるようにした半導体結晶の液相成長装
置において、上記内部ヒートシンクの下端から上
方に向かつてその中心軸に沿つて孔が設けること
により構成したから、バルク成長用アンプル内に
装着された内部ヒートシンクの中心軸に沿つて設
けられた孔によつて、該内部ヒートシンクの上面
においてその中央付近の熱伝導効率がやや抑制さ
れることになり、バルク成長用アンプル内の内部
ヒートシンク上面で結晶成長せしめられる際の結
晶生成熱が、内部ヒートシンクの周辺部において
中央部より高い効率で逃がされることになる。
された二つの径の異なる石英管を含み、下方の小
口径の第一の石英管の下端を平坦になるように封
じ且つ該第一の石英管の内壁に接するように内部
ヒートシンクを装着して、該内部ヒートシンクの
上で大口径の第二の石英管内に溶媒とソース結晶
を入れて高真空で該第二の石英管の上端を封じた
バルク成長用アンプルを使用して半導体結晶を結
晶成長させるようにした半導体結晶の液相成長装
置において、上記内部ヒートシンクの下端から上
方に向かつてその中心軸に沿つて孔が設けること
により構成したから、バルク成長用アンプル内に
装着された内部ヒートシンクの中心軸に沿つて設
けられた孔によつて、該内部ヒートシンクの上面
においてその中央付近の熱伝導効率がやや抑制さ
れることになり、バルク成長用アンプル内の内部
ヒートシンク上面で結晶成長せしめられる際の結
晶生成熱が、内部ヒートシンクの周辺部において
中央部より高い効率で逃がされることになる。
従つて、上記内部ヒートシンク上面全体に亘つ
て均一な温度分布が達成されることになり、かく
してバルク成長用アンプル内で均一な結晶成長が
行われて、上面の平坦な結晶が得られ、これによ
り結晶成長させた結晶が高効率で利用されて、ウ
エーハとして切り出されることになる。
て均一な温度分布が達成されることになり、かく
してバルク成長用アンプル内で均一な結晶成長が
行われて、上面の平坦な結晶が得られ、これによ
り結晶成長させた結晶が高効率で利用されて、ウ
エーハとして切り出されることになる。
第１図は本発明を実施するための液相成長装置
の一実施例の概略断面図、第２図は第１図の装置
により結晶成長された結晶の形状を示す図、第３
図は実験例による結晶の中心部と周辺部との高さ
の比を示すグラフである。第４図は従来の液相成
長装置の一例を示す慨略断面図、第５図は第４図
の装置により結晶成長された結晶の形状を示す図
である。 １０……バルク成長用アンプル；１１……第一
の石英管；１２……第二の石英管；１３……内部
ヒートシンク；１３ａ……孔；１３ｂ……内部ヒ
ートシンクの上面；１４……溶媒；１５……ソー
ス結晶；１６……結晶成長された結晶。
の一実施例の概略断面図、第２図は第１図の装置
により結晶成長された結晶の形状を示す図、第３
図は実験例による結晶の中心部と周辺部との高さ
の比を示すグラフである。第４図は従来の液相成
長装置の一例を示す慨略断面図、第５図は第４図
の装置により結晶成長された結晶の形状を示す図
である。 １０……バルク成長用アンプル；１１……第一
の石英管；１２……第二の石英管；１３……内部
ヒートシンク；１３ａ……孔；１３ｂ……内部ヒ
ートシンクの上面；１４……溶媒；１５……ソー
ス結晶；１６……結晶成長された結晶。
Claims (1)
- １ 相互に接続された二つの径の異なる石英管を
含み、下方の小口径の第一の石英管の下端を平坦
になるように封じ且つこの第一の石英管の内壁に
接するように内部ヒートシンクを装着して、該内
部ヒートシンクの上で大口径の第二の石英管内に
溶媒とソース結晶を入れて高真空で上記第二の石
英管の上端を封じたバルク成長用アンプルを使用
して半導体結晶を結晶成長させるようにした半導
体結晶の液相成長装置において、上記内部ヒート
シンクの下端から上方に向かつてその中心軸に沿
つて孔が設けられていることを特徴とする、半導
体結晶の液相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20775387A JPS6450519A (en) | 1987-08-21 | 1987-08-21 | Apparatus for liquid growth of semiconductor crystal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20775387A JPS6450519A (en) | 1987-08-21 | 1987-08-21 | Apparatus for liquid growth of semiconductor crystal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6450519A JPS6450519A (en) | 1989-02-27 |
| JPH0261137B2 true JPH0261137B2 (ja) | 1990-12-19 |
Family
ID=16544973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20775387A Granted JPS6450519A (en) | 1987-08-21 | 1987-08-21 | Apparatus for liquid growth of semiconductor crystal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6450519A (ja) |
-
1987
- 1987-08-21 JP JP20775387A patent/JPS6450519A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6450519A (en) | 1989-02-27 |
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