JPH038792A - 窒化ホウ素るつぼ - Google Patents
窒化ホウ素るつぼInfo
- Publication number
- JPH038792A JPH038792A JP14280489A JP14280489A JPH038792A JP H038792 A JPH038792 A JP H038792A JP 14280489 A JP14280489 A JP 14280489A JP 14280489 A JP14280489 A JP 14280489A JP H038792 A JPH038792 A JP H038792A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crucible
- boron nitride
- thin film
- density
- layer
- 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
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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、るつぼ、特に化合物半導体単結晶成長用の窒
化ホウ素るつぼに関するものである。
化ホウ素るつぼに関するものである。
［従来の技術］
るつぼは半導体単結晶製造時に原料の融解用容器として
しばしば用いられており、石英（Ｓ０２）るつぼがよく
知られているが、化合物半導体結晶を製造する場合は耐
熱性、耐薬品性に優れ成型性も良好な窒化ホウ素（ＢＮ
）るつぼが用いられる。特にアンモニアガスと塩化ホウ
素、或いはアンモニアガスとフッ化ホウ素を用いていわ
ゆる気相成長法により作製された窒化ホウ素るつぼは、
Ｐ Ｂ Ｎ （Ｐｙｒｏｔｙｔｉｃ Ｂｏｒｏｎ Ｎ１
ｔｒｉｄｅｌるつぼと称され、化合物半導体の結晶成長
用るつぼとして広く用いられている。このＰＢＮるつぼ
はまた分子線エピタキシャル（ＭＢＥ）法による薄膜成
長用としても用いられるが、例えばガリウム・ヒ素（Ｇ
ａＡｓ）半導体のようにいわゆる液体封止弓上げ（ＬＥ
Ｃ）法を用いて単結晶を成長させる場合は、焼結によっ
て作製された窒化ホウ素るつぼが用いられる。
しばしば用いられており、石英（Ｓ０２）るつぼがよく
知られているが、化合物半導体結晶を製造する場合は耐
熱性、耐薬品性に優れ成型性も良好な窒化ホウ素（ＢＮ
）るつぼが用いられる。特にアンモニアガスと塩化ホウ
素、或いはアンモニアガスとフッ化ホウ素を用いていわ
ゆる気相成長法により作製された窒化ホウ素るつぼは、
Ｐ Ｂ Ｎ （Ｐｙｒｏｔｙｔｉｃ Ｂｏｒｏｎ Ｎ１
ｔｒｉｄｅｌるつぼと称され、化合物半導体の結晶成長
用るつぼとして広く用いられている。このＰＢＮるつぼ
はまた分子線エピタキシャル（ＭＢＥ）法による薄膜成
長用としても用いられるが、例えばガリウム・ヒ素（Ｇ
ａＡｓ）半導体のようにいわゆる液体封止弓上げ（ＬＥ
Ｃ）法を用いて単結晶を成長させる場合は、焼結によっ
て作製された窒化ホウ素るつぼが用いられる。
尚、ＰＢＮるつぼに代るものとしてはチツ化アルミニウ
ムるつぼや炭化ケイ素るつぼ等が考えられているが、純
度や成型性の点で劣るため現状ではＰＢＮるつぼが最適
のるつぼとして用いられている。
ムるつぼや炭化ケイ素るつぼ等が考えられているが、純
度や成型性の点で劣るため現状ではＰＢＮるつぼが最適
のるつぼとして用いられている。
［発明が解決しようとする課題］
上述したようにＰＢＮるつぼは化合物半導体の単結晶を
製造する場合に高純度の単結晶が１９られるため広く用
いられているが、最大の課題となるのは寿命の点である
。
製造する場合に高純度の単結晶が１９られるため広く用
いられているが、最大の課題となるのは寿命の点である
。
第１図はＬＥＣ法による単結晶製造装置を示すもので１
がＰＢＮるつぼ、２は例えばＧａＡＳの融液、３は液体
封止剤の酸化ホウ素（Ｂ２０３）、４はＧａＡｓ結晶、
５は種結晶、６はヒータである。
がＰＢＮるつぼ、２は例えばＧａＡＳの融液、３は液体
封止剤の酸化ホウ素（Ｂ２０３）、４はＧａＡｓ結晶、
５は種結晶、６はヒータである。
ＬＥＣ法の場合は結晶の成長が進むにつれて封止剤３が
ろつぼ１の内壁に強固に付着していわゆる共割れの現象
が生じ、るつぼ１の内壁が剥離して甚だしい場合はるつ
ぼ１が完全に破損する現象が発生する。例えすぐには破
損しなくとも使用の都度るつぼ内壁の剥離が進行し、結
局は破損に至ることになる。
ろつぼ１の内壁に強固に付着していわゆる共割れの現象
が生じ、るつぼ１の内壁が剥離して甚だしい場合はるつ
ぼ１が完全に破損する現象が発生する。例えすぐには破
損しなくとも使用の都度るつぼ内壁の剥離が進行し、結
局は破損に至ることになる。
剥離の程度が比較的均一で肉厚が急激に減少しない場合
は比較的寿命の良いるつぼが１．９られることもあるが
、剥離現象はランダムに生ずるものであるからこれによ
って長寿命化を期待することはできない。この場合、予
めるつぼの肉厚を厚くしておくことも考えられるが、こ
れはコスト高になる反面初期稼動時に却ってｙｌれ易い
現象が生じ不利である。
は比較的寿命の良いるつぼが１．９られることもあるが
、剥離現象はランダムに生ずるものであるからこれによ
って長寿命化を期待することはできない。この場合、予
めるつぼの肉厚を厚くしておくことも考えられるが、こ
れはコスト高になる反面初期稼動時に却ってｙｌれ易い
現象が生じ不利である。
前述したようにＰＢＮるつぼは気相成長法によって作製
されるが気相成長法は過度性が低いので作製されたるつ
ぼは高価となるが、この高価なるつぼが短寿命では経済
的に極めて不利である。
されるが気相成長法は過度性が低いので作製されたるつ
ぼは高価となるが、この高価なるつぼが短寿命では経済
的に極めて不利である。
本発明の目的は、寿命を大幅に延長する窒化ホウ素るつ
ぼを提供することにある。
ぼを提供することにある。
［課題を解決するための手段］
本発明は、化合物半導体の単結晶を成長させる場合、原
料の収納、融解に用いる窒化ホウ素るつぼを、密度が夫
々異なる窒化ホウ素の薄膜を多層にＷｉ層して構成した
ことを特徴とし、隣り合う各薄膜層の密度差が０．１０
／Ｃａｔ以上、又積層薄膜全体の平均密度が１．２０／
Ｃ／ｌＩ”以上３．５ＣＩ／ＣｆＲ３未満、各層の厚さ
が７５μｍ以下であることを他の特徴とするもので、膜
の剥離が均一となり、長寿命のるつぼが得られるように
して目的の達成を計・つている。
料の収納、融解に用いる窒化ホウ素るつぼを、密度が夫
々異なる窒化ホウ素の薄膜を多層にＷｉ層して構成した
ことを特徴とし、隣り合う各薄膜層の密度差が０．１０
／Ｃａｔ以上、又積層薄膜全体の平均密度が１．２０／
Ｃ／ｌＩ”以上３．５ＣＩ／ＣｆＲ３未満、各層の厚さ
が７５μｍ以下であることを他の特徴とするもので、膜
の剥離が均一となり、長寿命のるつぼが得られるように
して目的の達成を計・つている。
［作用］
窒化ホウ素るつぼは作製時の条件によって構造が微妙に
異なり各部の密度に差が生ずるので、本発明の窒化ホウ
素るつぼではるつぼを作製する場合、窒化ホウ素の薄膜
を集積させて多層薄膜とし、隣り合う各薄膜層の密度差
が０．１０／ｃｍ３以上、全体の平均密度が１．２０／
Ｃａ＋３以上３．５にｌ／ｃｍ３未満、各層の厚さが７
５μｍ以下となるようにし、使用時の各層が均一に剥離
されるようにしであるので、長期使用時にもるつぼの肉
厚を各部とも均一に保つことが可能となり長′Ｒ命化を
達成することができる。
異なり各部の密度に差が生ずるので、本発明の窒化ホウ
素るつぼではるつぼを作製する場合、窒化ホウ素の薄膜
を集積させて多層薄膜とし、隣り合う各薄膜層の密度差
が０．１０／ｃｍ３以上、全体の平均密度が１．２０／
Ｃａ＋３以上３．５にｌ／ｃｍ３未満、各層の厚さが７
５μｍ以下となるようにし、使用時の各層が均一に剥離
されるようにしであるので、長期使用時にもるつぼの肉
厚を各部とも均一に保つことが可能となり長′Ｒ命化を
達成することができる。
［実施例］
以下、本発明の実施例について説明する。
第１表に参考例、実施例及び比較例をまとめて示す。表
中における各層の密度とは二重の密度の屑を重ねたこと
を表わす。又寿命は内径１５０ｍｍ、高さ１４０ｍｍ、
肉厚１ ｍｔｎのるつぼにＧ ａ Ａ ５６ Ｒ９と酸
化ホウ素Ｉ Ｋｇを入れてＬＥＣ法を用いてＧａＡｓ結
晶を作製した場合、この製造プロセスを繰返し行って、
るつぼが使用不能となるまでの使用回数で表わしである
。
中における各層の密度とは二重の密度の屑を重ねたこと
を表わす。又寿命は内径１５０ｍｍ、高さ１４０ｍｍ、
肉厚１ ｍｔｎのるつぼにＧ ａ Ａ ５６ Ｒ９と酸
化ホウ素Ｉ Ｋｇを入れてＬＥＣ法を用いてＧａＡｓ結
晶を作製した場合、この製造プロセスを繰返し行って、
るつぼが使用不能となるまでの使用回数で表わしである
。
第１表で参考例として示したものは従来より市販されて
いるるつぼのデータを示すもので、このるつぼは多層で
はないから層数は０で示した。このるつぼの場合は寿命
は９回であった。これに対し本発明によるるつぼの場合
は実施例１〜５に示すように寿命が大幅に改善されてお
り、特に実施例５の場合は寿命は３０回で格段に改善さ
れていることが認められる。
いるるつぼのデータを示すもので、このるつぼは多層で
はないから層数は０で示した。このるつぼの場合は寿命
は９回であった。これに対し本発明によるるつぼの場合
は実施例１〜５に示すように寿命が大幅に改善されてお
り、特に実施例５の場合は寿命は３０回で格段に改善さ
れていることが認められる。
次に、比較例１，２に示すように一層の厚さが７５μｍ
より厚い場合は、寿命は改善されないので一層の厚さを
７５μｍ以下とすることが必要である。
より厚い場合は、寿命は改善されないので一層の厚さを
７５μｍ以下とすることが必要である。
又、比較例３．４に示すように各層の密度差が０．１ｇ
／ｃｊＩ３より低い場合は寿命は改善されない。
／ｃｊＩ３より低い場合は寿命は改善されない。
又、比較例５に示すように平均密度が１．２ｇ／ｃ！Ｒ
３より低い場合比較例６，７に示すように３．５Ｑ／ｃ
ｔｔｒ３より大きい場合も又寿命は改善されないことが
判る。
３より低い場合比較例６，７に示すように３．５Ｑ／ｃ
ｔｔｒ３より大きい場合も又寿命は改善されないことが
判る。
このようにこのるつぼの場合は、各層に対し膜厚は７５
μｍ以上、密度差は０．１０／ｃｍ”以上、平均密度は
１．２ｑ／ｃｍ 〜３．５Ｑ／ｃｍ３とすることが必
要となる。
μｍ以上、密度差は０．１０／ｃｍ”以上、平均密度は
１．２ｑ／ｃｍ 〜３．５Ｑ／ｃｍ３とすることが必
要となる。
尚、るつぼを作製する場合、最内層の密度を１．２Ｑ／
ｃｍ３に定め、各層の厚さ１μｍ毎に０、１１０／ｃ５
＋”づつ密度を増加させて最外層の２１層目の密度が３
．４Ｑ／ｃｍ、平均密度が２．３０／ｃｍ”となるよう
にしてテストした結果、寿命は２０回で上記実施例の場
合と同様良好な結果が得られた。
ｃｍ３に定め、各層の厚さ１μｍ毎に０、１１０／ｃ５
＋”づつ密度を増加させて最外層の２１層目の密度が３
．４Ｑ／ｃｍ、平均密度が２．３０／ｃｍ”となるよう
にしてテストした結果、寿命は２０回で上記実施例の場
合と同様良好な結果が得られた。
［発明の効果１
以上述べたように本実施例によれば次のような効果が得
られる。
られる。
（１）高価なるつぼの寿命を延長して繰返し使用するこ
とができるので経済的効果が極めて大きい。
とができるので経済的効果が極めて大きい。
るつぼのｒｆ命延長により単結晶、従ってウェハ及び素
子のコスト低下を実現することができる。
子のコスト低下を実現することができる。
（２）
第１図はＬＥＣ法を用いるＧａＡｓ単結晶製造装置の説
明図である。 ： ＰＢＮるつぼ、 ；融液、 ：Ｂ２ｏ３、 ：ＧａＡＳ単結晶。
明図である。 ： ＰＢＮるつぼ、 ；融液、 ：Ｂ２ｏ３、 ：ＧａＡＳ単結晶。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体の結晶成長に際し、該半導体を構成する原料
を収納するための窒化ホウ素るつぼにおいて、該るつぼ
は、密度が夫々異なる窒化ホウ素の薄膜を多層に積層さ
せてなる構造を有することを特徴とする窒化ホウ素るつ
ぼ。 ２、前記窒化ホウ素薄膜層の各隣りあう層の密度の差は
０．１ｇ／ｃｍ＾３以上である特許請求の範囲第１項記
載の窒化ホウ素るつぼ。 ３、前記るつぼを構成する前記窒化ホウ素の薄膜層全体
の平均密度は１．２ｇ／ｃｍ＾３以上３．５ｇ／ｃｍ＾
３未満である特許請求の範囲第１項若しくは第２項記載
の窒化ホウ素るつぼ。 ４、前記窒化ホウ素薄膜層の各層の厚さが７５μｍ以下
である特許請求の範囲第１項乃至第３項記載の窒化ホウ
素るつぼ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14280489A JPH038792A (ja) | 1989-06-05 | 1989-06-05 | 窒化ホウ素るつぼ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14280489A JPH038792A (ja) | 1989-06-05 | 1989-06-05 | 窒化ホウ素るつぼ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH038792A true JPH038792A (ja) | 1991-01-16 |
Family
ID=15324025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14280489A Pending JPH038792A (ja) | 1989-06-05 | 1989-06-05 | 窒化ホウ素るつぼ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH038792A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0356674A (ja) * | 1989-07-21 | 1991-03-12 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 熱分解窒化ほう素容器 |
| EP1260357A3 (en) * | 2001-05-24 | 2004-03-03 | Advanced Ceramics Corporation | Pyrolytic boron nitride crucible and method |
| JP2016028831A (ja) * | 2014-07-14 | 2016-03-03 | 株式会社福田結晶技術研究所 | Ｆｅ−Ｇａ基合金単結晶の育成方法及び育成装置 |
-
1989
- 1989-06-05 JP JP14280489A patent/JPH038792A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0356674A (ja) * | 1989-07-21 | 1991-03-12 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 熱分解窒化ほう素容器 |
| EP1260357A3 (en) * | 2001-05-24 | 2004-03-03 | Advanced Ceramics Corporation | Pyrolytic boron nitride crucible and method |
| JP2016028831A (ja) * | 2014-07-14 | 2016-03-03 | 株式会社福田結晶技術研究所 | Ｆｅ−Ｇａ基合金単結晶の育成方法及び育成装置 |
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