JPH0264087A - 半導体結晶成長装置 - Google Patents
半導体結晶成長装置Info
- Publication number
- JPH0264087A JPH0264087A JP21364588A JP21364588A JPH0264087A JP H0264087 A JPH0264087 A JP H0264087A JP 21364588 A JP21364588 A JP 21364588A JP 21364588 A JP21364588 A JP 21364588A JP H0264087 A JPH0264087 A JP H0264087A
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- Japan
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- melt
- cathode
- semiconductor crystal
- crystal
- semiconductor
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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】
〔１既 要］
半導体結晶成長装置に係り、特に高品質の多元素混晶バ
ルクを効率よく成長させる、半導体結晶成長装置に関し
、 るつぼ内のメルト中の溶質原子を有効に利用して結晶成
長を行なう半導体結晶成長装置を提供することを目的と
し、 半導体結晶成長させるための溶質を溶解させた融液を介
して対向的に陰極と、半導体結晶成長をなすべき基板側
の陽極とを配置し、該融液内に電流を流−しながら該基
板上に該半導体結晶を成長させる半導体結晶成長装置に
おいて、該融液を収容する容器の少なくとも２ケ所以上
に前記陰極を配置し、各陰極を順に切り換えて通電する
ようばしたことを構成とする。
ルクを効率よく成長させる、半導体結晶成長装置に関し
、 るつぼ内のメルト中の溶質原子を有効に利用して結晶成
長を行なう半導体結晶成長装置を提供することを目的と
し、 半導体結晶成長させるための溶質を溶解させた融液を介
して対向的に陰極と、半導体結晶成長をなすべき基板側
の陽極とを配置し、該融液内に電流を流−しながら該基
板上に該半導体結晶を成長させる半導体結晶成長装置に
おいて、該融液を収容する容器の少なくとも２ケ所以上
に前記陰極を配置し、各陰極を順に切り換えて通電する
ようばしたことを構成とする。
本発明は半導体結晶成長装置に係り、特に高品質の多元
素混晶バルクを効率よく成長させる半導体結晶成長装置
に関する。
素混晶バルクを効率よく成長させる半導体結晶成長装置
に関する。
近年半導体材料の利用の多様化に伴ない三元素のみなら
ず多元素混晶バルクの製造が要求されている。このよう
な多元素バルク結晶では効率良く、しかも高品質で均質
なものを得ることが重要な課題となっている。
ず多元素混晶バルクの製造が要求されている。このよう
な多元素バルク結晶では効率良く、しかも高品質で均質
なものを得ることが重要な課題となっている。
効率よく高品質のバルク結晶を得る方法としてＧａ ｔ
ｏｓ らは第２図に示すようなエレクトロ・エピタキシ
ー法を提案している。この方法は第２図に示すごとく、
陽極１上に載置された基板２とソース３間に、結晶成長
させようとする溶質例えばＧａ 、 Ａｓ等を融解させ
たメルト４を介在させ、該ソース側を陰極５とし、基板
２とメルト４との界面におけるペルチェＣｏｏｌｉｎｇ
効果を利用して結晶を成長させるものである（参照Ｔ、
Ｂｒｙｓｋｉｗｉｅｚ ｅｔ ａｌＪ、Ｃｒｙｓｔａｌ
Ｇｒｏｗｔｈ ８２（１９８７）、 １４ｔｈ Ｉｎ
ｔ、 Ｓｙｍｐ。
ｏｓ らは第２図に示すようなエレクトロ・エピタキシ
ー法を提案している。この方法は第２図に示すごとく、
陽極１上に載置された基板２とソース３間に、結晶成長
させようとする溶質例えばＧａ 、 Ａｓ等を融解させ
たメルト４を介在させ、該ソース側を陰極５とし、基板
２とメルト４との界面におけるペルチェＣｏｏｌｉｎｇ
効果を利用して結晶を成長させるものである（参照Ｔ、
Ｂｒｙｓｋｉｗｉｅｚ ｅｔ ａｌＪ、Ｃｒｙｓｔａｌ
Ｇｒｏｗｔｈ ８２（１９８７）、 １４ｔｈ Ｉｎ
ｔ、 Ｓｙｍｐ。
ＧａＡｓ Ｒｅ１ａｔｅｄ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ、 １９
８７）、第２図中６はメルト４を収容する窒化ホウ素（
ＢＮ）からなるるつぼである。
８７）、第２図中６はメルト４を収容する窒化ホウ素（
ＢＮ）からなるるつぼである。
上記従来の結晶成長方法では溶質はエレクトロマイグレ
ーションで輸送されると考えられている。
ーションで輸送されると考えられている。
融液あるいは溶液量が少なく、基板２面積が小さな実験
室レベルの結晶成長では陽極１、と陰極５がｌ対で電流
のパスが一定でも結晶成長には問題を生じない。しかし
ながら実験室レベルでなく結晶成長の装置規模を例えば
２インチ、３インチ等のバルク結晶を成長させる場合そ
れに伴ない成長させようとする溶質が多量に融解された
溶液量も多くなり、いかに効率よく該溶液を使用するか
が問題となってくる。
室レベルの結晶成長では陽極１、と陰極５がｌ対で電流
のパスが一定でも結晶成長には問題を生じない。しかし
ながら実験室レベルでなく結晶成長の装置規模を例えば
２インチ、３インチ等のバルク結晶を成長させる場合そ
れに伴ない成長させようとする溶質が多量に融解された
溶液量も多くなり、いかに効率よく該溶液を使用するか
が問題となってくる。
本発明はるつぼ内のメルト中の溶質原子を有効に利用し
て結晶成長を行なう半導体結晶成長装置を提供すること
を目的とする。
て結晶成長を行なう半導体結晶成長装置を提供すること
を目的とする。
上記課題は本発明によれば半導体結晶成長させるための
溶質を溶解させた融液を介して対向的に陰極と、半導体
結晶成長をなすべき基板側の陽極とを配置し、該融液内
に電流を流しながら該基板上に該半導体結晶を成長させ
る半導体結晶成長装置において、該融液を収容する容器
の少なくとも２ケ所以上に前記陰極を配置し、各陰極を
順に切り換えて通電するようにしたことを特徴とする半
導体結晶成長装置によって解決される。
溶質を溶解させた融液を介して対向的に陰極と、半導体
結晶成長をなすべき基板側の陽極とを配置し、該融液内
に電流を流しながら該基板上に該半導体結晶を成長させ
る半導体結晶成長装置において、該融液を収容する容器
の少なくとも２ケ所以上に前記陰極を配置し、各陰極を
順に切り換えて通電するようにしたことを特徴とする半
導体結晶成長装置によって解決される。
本発明ではエレクトロマイグレーションにより融液中の
溶質原子が陽極方向へ輸送されることを利用して融液容
器、例えばるつぼ底部に陰極を複数配置して結晶成長中
に電流パスを次々に切り換えてメルト（融液）内全域の
溶質を有効に輸送し、利用することが可能となる。その
ため結晶成長速度を増大することができ、また多元混晶
の成長の際のｍ織制御を容易に実施することができる。
溶質原子が陽極方向へ輸送されることを利用して融液容
器、例えばるつぼ底部に陰極を複数配置して結晶成長中
に電流パスを次々に切り換えてメルト（融液）内全域の
溶質を有効に輸送し、利用することが可能となる。その
ため結晶成長速度を増大することができ、また多元混晶
の成長の際のｍ織制御を容易に実施することができる。
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明に係る半導体結晶装置の原理説明断面図
である。
である。
第１図に示すようにカーボン製の複数の陰極１０゜１１
、１２ 、１３及び１４を設けたＢＮ製のるつぼ５内
に溶質を融解した融液（メルト）４が収容されており、
該融液を介して陰極と対向的に、且つ融液に浸漬された
陽極あるいは陽極近傍の種結晶（基板）２が設けられて
いる。なお陰極は基板に対して対象的に配置されるのが
好ましい。このような、融液４、基板２及び陰極（１０
〜１４）、陽極１を有する構成で更に、基板２に半導体
結晶を成長させる際、まず陽極１から陰極１０へ一定時
間、一定の電流を流すと、第１図に破線で示すような電
流パス（通路）上の溶質原子は陽極の方へ移動し、基板
２上の結晶成長に寄与する。次に陽極ｌ、陰極１０間の
電流を切り、陽極１がら陰極１４へ電流を流すと第１図
中実線で示すような電流パスで電流が流れ電流パス上の
溶質が基板成長面近傍に輸送される。以下同様に陽極１
がら電流を流す陰極を１１ 、１３ 、１２と順に変え
てるつぼ内の融液中の溶質原子を有効に利用して結晶成
長を実施することができる。
、１２ 、１３及び１４を設けたＢＮ製のるつぼ５内
に溶質を融解した融液（メルト）４が収容されており、
該融液を介して陰極と対向的に、且つ融液に浸漬された
陽極あるいは陽極近傍の種結晶（基板）２が設けられて
いる。なお陰極は基板に対して対象的に配置されるのが
好ましい。このような、融液４、基板２及び陰極（１０
〜１４）、陽極１を有する構成で更に、基板２に半導体
結晶を成長させる際、まず陽極１から陰極１０へ一定時
間、一定の電流を流すと、第１図に破線で示すような電
流パス（通路）上の溶質原子は陽極の方へ移動し、基板
２上の結晶成長に寄与する。次に陽極ｌ、陰極１０間の
電流を切り、陽極１がら陰極１４へ電流を流すと第１図
中実線で示すような電流パスで電流が流れ電流パス上の
溶質が基板成長面近傍に輸送される。以下同様に陽極１
がら電流を流す陰極を１１ 、１３ 、１２と順に変え
てるつぼ内の融液中の溶質原子を有効に利用して結晶成
長を実施することができる。
以下本発明の半導体結晶装置を用いてＩｎＧａＡｓのバ
ルク結晶を成長する方法を説明する。
ルク結晶を成長する方法を説明する。
融液（メルト）４として液相組成Ｘ＋−＝０．７３８
。
。
ｘＡ、＝０．２１２ 、 ＸＧ、＝０．０５となるよ
うにＩｎ 、 Ｇａ 。
うにＩｎ 、 Ｇａ 。
Ａｓを入れまた種結晶（基板）２としてＩｎＰを取り付
けておく。メルト４を８３０℃の温度迄加熱溶解した後
、８００℃迄下げる。メルトが８００℃の温度になった
ら基板２と陽極１とをメルト４に接触するように下ろし
、ＩｎＧａＡｓの成長を開始する。それと同時に陽極１
からＢＮ製の陰極ＩＯに向けて電流密度２０Ａ／ｃｄの
電流を５分間流す。その後、陰極を１４に切り換えて再
び５分間通電する。以下同様に順に陰極を変えてＩｎＧ
ａＡｓの結晶成長を続ける。この成長の結果１〜２龍の
厚膜のＩｎＧａＡｓを均一組成で得ることができる。
けておく。メルト４を８３０℃の温度迄加熱溶解した後
、８００℃迄下げる。メルトが８００℃の温度になった
ら基板２と陽極１とをメルト４に接触するように下ろし
、ＩｎＧａＡｓの成長を開始する。それと同時に陽極１
からＢＮ製の陰極ＩＯに向けて電流密度２０Ａ／ｃｄの
電流を５分間流す。その後、陰極を１４に切り換えて再
び５分間通電する。以下同様に順に陰極を変えてＩｎＧ
ａＡｓの結晶成長を続ける。この成長の結果１〜２龍の
厚膜のＩｎＧａＡｓを均一組成で得ることができる。
以上説明したように本発明によれば複数の陰極を順に切
り換えて使用することができメルト内の溶質を十分有効
に使い均質な多元混晶バルクを得ることができる。
り換えて使用することができメルト内の溶質を十分有効
に使い均質な多元混晶バルクを得ることができる。
第１図は本発明に係る半導体結晶装置の原理説明断面図
であり、第２図は従来のエレクトロエピタキシー法を説
明するための模式断面図である。 ■・・・陽極、 ２・・・種結晶（基板）、３
・・・ソース、 ４・・・融液（メルト）、５・
・・ＢＮ製るつぼ、 ６ 、１０．１１ 、１２．１３．１４・・・陰極。
であり、第２図は従来のエレクトロエピタキシー法を説
明するための模式断面図である。 ■・・・陽極、 ２・・・種結晶（基板）、３
・・・ソース、 ４・・・融液（メルト）、５・
・・ＢＮ製るつぼ、 ６ 、１０．１１ 、１２．１３．１４・・・陰極。
Claims (1)
- 半導体結晶成長させるための溶質を溶解させた融液を介
して対向的に陰極と、半導体結晶成長をなすべき基板側
の陽極とを配置し、該融液内に電流を流しながら該基板
上に該半導体結晶を成長させる半導体結晶成長装置にお
いて、該融液を収容する容器の少なくとも２ヶ所以上に
前記陰極を配置し、各陰極を順に切り換えて通電するよ
うにしたことを特徴とする半導体結晶成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21364588A JPH0264087A (ja) | 1988-08-30 | 1988-08-30 | 半導体結晶成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21364588A JPH0264087A (ja) | 1988-08-30 | 1988-08-30 | 半導体結晶成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0264087A true JPH0264087A (ja) | 1990-03-05 |
Family
ID=16642585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21364588A Pending JPH0264087A (ja) | 1988-08-30 | 1988-08-30 | 半導体結晶成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0264087A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19911755B4 (de) * | 1998-03-16 | 2009-09-24 | Nec Corp. | Vorrichtung zum Ziehen eines Halbleiterkristalls und Verfahren zum Ziehen |
-
1988
- 1988-08-30 JP JP21364588A patent/JPH0264087A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19911755B4 (de) * | 1998-03-16 | 2009-09-24 | Nec Corp. | Vorrichtung zum Ziehen eines Halbleiterkristalls und Verfahren zum Ziehen |
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