JPH0380184A - 結晶育成方法 - Google Patents
結晶育成方法Info
- Publication number
- JPH0380184A JPH0380184A JP1216508A JP21650889A JPH0380184A JP H0380184 A JPH0380184 A JP H0380184A JP 1216508 A JP1216508 A JP 1216508A JP 21650889 A JP21650889 A JP 21650889A JP H0380184 A JPH0380184 A JP H0380184A
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- Japan
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- crystal
- growth
- dislocation
- dislocations
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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、融液引き上げ法による結晶育成方法に関し、
特に結晶欠陥が種結晶から育成中の半導体結晶に伝播し
ない育成方法に関する。
特に結晶欠陥が種結晶から育成中の半導体結晶に伝播し
ない育成方法に関する。
（従来の技術）
ＳｉやＧａＡｓ等の半導体ウェーハは、一般にるつぼ内
の融液中に種結晶を付けて回転しながら引き上げる融液
引き上げ法よより育成している。従来、この方法で育成
した半導体結晶中には、多数の転移が残存することが知
られている。Ｓｉ結晶においては、現在、完全に無転位
の結晶を得る技術が確立しているが、ＧａＡｓやＩｎＰ
等の化合物半導体中には１０４から１０５ｃｍ ”の濃
度の転移が残存する。このうち熱応力により滑り転位は
、不純物を添加することによってその発生を低減できる
が、種結晶から成長方向に真直ぐ伝播する転移（軸上転
位）は完全に除去できない。軸上転位を除去する方法と
して従来様々な方法が試みられている。たとえば、ネッ
キングにより転位を結晶の外部へ逃がす方法があるが、
中心部の軸上転移は残り、本質的な解決にならない。ま
た、クワモトとホームズ（ジャーナルオブクリスタルグ
ローズ（Ｊ、 ｏｆ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ）
第９１巻、１９８８年、５６７頁）は一般的なく００１
＞引き上げの他に＜１１１＞や＜４４１＞引き上げを行
ったが、軸上転位は存在すること報告している。
の融液中に種結晶を付けて回転しながら引き上げる融液
引き上げ法よより育成している。従来、この方法で育成
した半導体結晶中には、多数の転移が残存することが知
られている。Ｓｉ結晶においては、現在、完全に無転位
の結晶を得る技術が確立しているが、ＧａＡｓやＩｎＰ
等の化合物半導体中には１０４から１０５ｃｍ ”の濃
度の転移が残存する。このうち熱応力により滑り転位は
、不純物を添加することによってその発生を低減できる
が、種結晶から成長方向に真直ぐ伝播する転移（軸上転
位）は完全に除去できない。軸上転位を除去する方法と
して従来様々な方法が試みられている。たとえば、ネッ
キングにより転位を結晶の外部へ逃がす方法があるが、
中心部の軸上転移は残り、本質的な解決にならない。ま
た、クワモトとホームズ（ジャーナルオブクリスタルグ
ローズ（Ｊ、 ｏｆ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ）
第９１巻、１９８８年、５６７頁）は一般的なく００１
＞引き上げの他に＜１１１＞や＜４４１＞引き上げを行
ったが、軸上転位は存在すること報告している。
（発明が解決しようとする課題）
上述した従来の結晶育成方法では、種結晶から成長方向
に真直ぐに伝播する軸上転位を完全に除去できないとい
う欠点があった。
に真直ぐに伝播する軸上転位を完全に除去できないとい
う欠点があった。
本発明は、このような従来の問題点を解決した半導体結
晶の育成方法を提供することを目的とする。
晶の育成方法を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
本発明は、融液引き上げ法による半導体結晶の育成方法
であり、種結晶の方位を＜４１０＞とすることを特徴と
している。
であり、種結晶の方位を＜４１０＞とすることを特徴と
している。
また、本発明は、＜ ００１ ＞と＜１０１＞との間の
範囲の任意方向に種結晶の方位を定め、その設定した方
位に対して最も適当な長さのネッキングを行うことを特
徴としている。
範囲の任意方向に種結晶の方位を定め、その設定した方
位に対して最も適当な長さのネッキングを行うことを特
徴としている。
（実施例）
次に、本発明について図面を参照して説明する。
一般的な法則として、結晶成長に伴って伝播して行く転
位は、その転位のエネルギーが最小になるような方向に
伸びる。それで、半導体結晶のようなダイヤモンド型構
造のすべり系に対し上の法則を適用し、任意の成長方向
に対して任意の方向を持つ転位のエネルギーを計算し、
それらが最小になる位置を求めた。第１図は、６種類の
それぞれのバーガースベクトルを持つ転位について、そ
れらの転位のエネルギーが最小になる位置を示している
。横軸は成長方向で、［００１］からの離角として示し
ている。縦軸はエネルギーが最小となる転位線の方向で
、成長方向ならの離角として示している。第１図によれ
ば、成長方向が［００１］の場合、バーガースベクトル
ｂが±ａ／２［１１０］と±ａ／２［１１０］の転位は
成長軸と一致した方向でエネルギー最小となり、したが
って、結晶成長と共に伝播し軸上転位となる。また、成
長方向が［１０１］の場合には、バーガースベクトルｂ
が±ａ／２［１０１］と±ａ／２［１０１］の転位が成
長軸と一致した方向でエネルギー最小となり、軸上転位
となる。すべての転位が成長軸から最も遠ざかるのは、
成長軸を［００１］から約１４度傾けた場合、すなわち
、［１０４］であることが第１図から読み取れる。
位は、その転位のエネルギーが最小になるような方向に
伸びる。それで、半導体結晶のようなダイヤモンド型構
造のすべり系に対し上の法則を適用し、任意の成長方向
に対して任意の方向を持つ転位のエネルギーを計算し、
それらが最小になる位置を求めた。第１図は、６種類の
それぞれのバーガースベクトルを持つ転位について、そ
れらの転位のエネルギーが最小になる位置を示している
。横軸は成長方向で、［００１］からの離角として示し
ている。縦軸はエネルギーが最小となる転位線の方向で
、成長方向ならの離角として示している。第１図によれ
ば、成長方向が［００１］の場合、バーガースベクトル
ｂが±ａ／２［１１０］と±ａ／２［１１０］の転位は
成長軸と一致した方向でエネルギー最小となり、したが
って、結晶成長と共に伝播し軸上転位となる。また、成
長方向が［１０１］の場合には、バーガースベクトルｂ
が±ａ／２［１０１］と±ａ／２［１０１］の転位が成
長軸と一致した方向でエネルギー最小となり、軸上転位
となる。すべての転位が成長軸から最も遠ざかるのは、
成長軸を［００１］から約１４度傾けた場合、すなわち
、［１０４］であることが第１図から読み取れる。
以上のように、種結晶の方位を＜４１０＞とすることに
より、軸上転位を本質的に除去し、結晶欠陥の無い半導
体結晶を育成できる。
より、軸上転位を本質的に除去し、結晶欠陥の無い半導
体結晶を育成できる。
また、［００１］と［１０１］との間の範囲の任意方向
に種結晶の方位を定めると、最も成長軸に近い転位でも
結晶の成長軸からある角度をもって伝播する。
に種結晶の方位を定めると、最も成長軸に近い転位でも
結晶の成長軸からある角度をもって伝播する。
その角度をＡとすると、種結晶の直径がＤの時、Ｄ／１
ａｎＡだけの長さのネッキングを行えばすべての転位は
完全に除去することができる。例えば成長方向を［１０
２］とすると、最も成長軸に近い転位は第１図によれば
バーガースベクトルｂが士ａ／２［１０１］の転位であ
り、転位の伝播方向は約９度と読みとれる。
ａｎＡだけの長さのネッキングを行えばすべての転位は
完全に除去することができる。例えば成長方向を［１０
２］とすると、最も成長軸に近い転位は第１図によれば
バーガースベクトルｂが士ａ／２［１０１］の転位であ
り、転位の伝播方向は約９度と読みとれる。
種結晶の直径りはふつう２〜３ｍｍなので、Ｄ／１ａｎ
Ａ ＝ ３／ｊａｎ９°＝１９（ｍｍ）だけの長さネッ
キングすれば、種結晶からの転位をすべて除去できる。
Ａ ＝ ３／ｊａｎ９°＝１９（ｍｍ）だけの長さネッ
キングすれば、種結晶からの転位をすべて除去できる。
以上のように、＜００１＞と＜１０１＞との間の範囲の
任意方向に種結晶の方位を定め、その設定した方位に対
して最も適当な長さのネッキングを行うことにより、軸
上転位を本質的に除去し、結晶欠陥の無い半導体結晶を
育成できる。
任意方向に種結晶の方位を定め、その設定した方位に対
して最も適当な長さのネッキングを行うことにより、軸
上転位を本質的に除去し、結晶欠陥の無い半導体結晶を
育成できる。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば融液引き上げ法に
より育成する半導体結晶中に種結晶から伝播する軸上転
位を本質的に除去し、結晶欠陥の無い半導体結晶を育成
できる。
より育成する半導体結晶中に種結晶から伝播する軸上転
位を本質的に除去し、結晶欠陥の無い半導体結晶を育成
できる。
第１図は、転位の伝播方向と結晶の成長方向との関係を
示す図である。
示す図である。
Claims (2)
- （１）融液引き上げ法による半導体結晶の育成において
、種結晶の方位を＜４１０＞とすることを特徴とする結
晶育成方法。 - （２）融液引き上げ法による半導体結晶の育成において
、＜００１＞と＜１０１＞との間の範囲に任意方向に種
結晶の方位を定め、その設定した方位に対して最も適当
な長さのネッキングを行うことを特徴とする結晶育成方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1216508A JPH0818899B2 (ja) | 1989-08-22 | 1989-08-22 | 結晶育成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1216508A JPH0818899B2 (ja) | 1989-08-22 | 1989-08-22 | 結晶育成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0380184A true JPH0380184A (ja) | 1991-04-04 |
| JPH0818899B2 JPH0818899B2 (ja) | 1996-02-28 |
Family
ID=16689528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1216508A Expired - Lifetime JPH0818899B2 (ja) | 1989-08-22 | 1989-08-22 | 結晶育成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0818899B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003089697A1 (en) * | 2002-04-19 | 2003-10-30 | Komatsu Denshi Kinzoku Kabushiki Kaisha | Single crystal silicon producing method, single crystal silicon wafer producing method, seed crystal for producing single crystal silicon, single crystal silicon ingot, and single crystal silicon wafer |
| DE102008026784A1 (de) | 2008-06-04 | 2009-12-10 | Siltronic Ag | Epitaxierte Siliciumscheibe mit <110>-Kristallorientierung und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| CN115928195A (zh) * | 2022-06-30 | 2023-04-07 | 宁夏中环光伏材料有限公司 | 一种引晶工艺改善的方法 |
-
1989
- 1989-08-22 JP JP1216508A patent/JPH0818899B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003089697A1 (en) * | 2002-04-19 | 2003-10-30 | Komatsu Denshi Kinzoku Kabushiki Kaisha | Single crystal silicon producing method, single crystal silicon wafer producing method, seed crystal for producing single crystal silicon, single crystal silicon ingot, and single crystal silicon wafer |
| US7226506B2 (en) | 2002-04-19 | 2007-06-05 | Sumco Techxiv Corporation | Single crystal silicon producing method, single crystal silicon wafer producing method, seed crystal for producing single crystal silicon, single crystal silicon ingot, and single crystal silicon wafer |
| DE102008026784A1 (de) | 2008-06-04 | 2009-12-10 | Siltronic Ag | Epitaxierte Siliciumscheibe mit <110>-Kristallorientierung und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| US8133318B2 (en) | 2008-06-04 | 2012-03-13 | Siltronic Ag | Epitaxially coated silicon wafer with 110 orientation and method for producing it |
| CN115928195A (zh) * | 2022-06-30 | 2023-04-07 | 宁夏中环光伏材料有限公司 | 一种引晶工艺改善的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0818899B2 (ja) | 1996-02-28 |
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