JPH04362082A - 化合物半導体結晶の製造方法 - Google Patents

化合物半導体結晶の製造方法

Info

Publication number
JPH04362082A
JPH04362082A JP16108091A JP16108091A JPH04362082A JP H04362082 A JPH04362082 A JP H04362082A JP 16108091 A JP16108091 A JP 16108091A JP 16108091 A JP16108091 A JP 16108091A JP H04362082 A JPH04362082 A JP H04362082A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
crystal
boat
compound semiconductor
gaas
semiconductor crystal
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
Application number
JP16108091A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Murata
浩一 村田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Priority to JP16108091A priority Critical patent/JPH04362082A/ja
Publication of JPH04362082A publication Critical patent/JPH04362082A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水平ブリッジマン法(
HB法)や温度傾斜法(GF法)等のボート法による化
合物半導体結晶の製造装置及び製造方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、化合物半導体結晶をボート法で育
成する場合には、使用するボートの長手方向に垂直な断
面形状は、図5〜8に示すような形状であった。
【0003】図5〜7の断面形状は、それぞれ半円、U
型、角型になっている。これらの特徴は、育成した結晶
がボートから上方に簡単に取り出せるように、ボート上
方が結晶の最大径より大きく開放されていることである
。これらの形状のボートから育成した結晶をスライスし
て得られるウエハ形状もD型や角型となる。従って、こ
れらの結晶から円形ウエハを製造する場合には、さらに
円形に切削する必要があった。この場合、加工のロスが
非常に多く、結晶のコストアップを招いていた。
【0004】前記問題点を解決するために、実開平2−
11165号などが提案されている。この提案は図8の
ように断面形状を円形にし、結晶を円形に切削するロス
を小さくするものである。しかし、断面形状の大部分を
円形にすることで、結晶育成時に結晶を観察する窓がな
い。あるいは窓があっても観察に充分な大きさではなか
った。このため、結晶育成時に双晶などの結晶歩留を著
しく低下させる結晶欠陥が発生しても、結晶育成時には
観察ができず、結晶育成中にメルトバックなどのフィー
ドバックをかけることが不可能であった。このため、結
晶育成の歩留の低下を招いていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術のこうした問題点を解消するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の問題点
を解決すべくなされたものであり、化合物半導体結晶を
ボート法により製造するための装置であって、化合物半
導体結晶育成用のボートの長手方向に垂直な断面の形状
が、底部の幅が狭く中央部の幅が広く上部の幅が再度狭
くなっている形状で、前記上部が開口してありその開口
部の幅が中央部の最大幅の10〜90%であることを特
徴とする化合物半導体結晶の製造装置、および、化合物
半導体結晶をボート法により製造する方法において、化
合物半導体結晶育成用のボートの長手方向に垂直な断面
の形状が、底部の幅が狭く中央部の幅が広く上部の幅が
再度狭くなっている形状で、前記上部が開口してありそ
の開口部の幅が中央部の最大幅の10〜90%であり、
前記ボートの材質はパイロリティックボロンナイトライ
ドであり、前記ボート内に化合物半導体結晶の原料とと
もにB2 O3 を添加し結晶を育成することを特徴と
する化合物半導体結晶の製造方法を提供するものである
【0007】ボート長手方向に垂直な断面形状としては
、円弧、楕円弧、5角形や6角形等の多角形、長円等、
中央部が上部と底部より幅広い形状を用いる。好ましく
は、結晶成長方位と、結晶のインゴットをスライスして
作製する円形ウエハの面方位の関係によって、楕円弧と
してその偏平率を設計するのがよい。この偏平率は、得
ようとする円形ウエハの面方位で結晶をスライスした時
の断面形状が、より円形に近い形になるように設計する
。このことによって結晶の加工ロスが低減できる。
【0008】また、ボートの材質として、好ましくはパ
イロリティックボロンナイトライド(以下pBNとする
)を用いボート内に原料とともにB2 O3 を添加す
ることにより、石英ボートでは避けることのできないS
iなどの微量不純物による結晶の汚染が防止でき、無添
加の高抵抗結晶を育成できるなどの理由で好ましい。さ
らに、pBNボートを用いボート内に原料とともにB2
 O3 を添加することにより、pBNボートと結晶の
直接のヌレを防ぐことができる。このため、ヌレ、ツイ
ン、リネージなどの結晶欠陥を低減でき、歩留の向上が
なされるなどの理由でより望ましい。
【0009】また、結晶成長方位としては<100>方
向への成長とすることにより、(100)ウエハを切り
出す際の加工ロスが小さくできる理由で好ましい。
【0010】本発明の製造装置及び製造方法は、GaA
s等の化合物半導体の単結晶のみならず多結晶の製造に
も応用できる。また、化合物半導体結晶としてはGaA
s、InP等の3−5族化合物半導体結晶、ZnSe等
の2−6族化合物半導体結晶の製造にも応用できる。
【0011】
【作用】本発明において、上部に開口部を有する円筒形
あるいは楕円筒形等のボートの、前記開口部を中央部の
最大幅の10%以上の幅を有するスリットとすることに
より、そのスリットを観察窓として結晶育成炉上部から
結晶育成時に結晶を観察することができる。このため、
結晶育成時に双晶などの結晶歩留を著しく低下させる結
晶欠陥の発生が観測された場合には、メルトバックなど
の結晶育成時にフィードバックをかけることが可能で、
結晶育成の歩留が向上する。
【0012】前記開口部の形状としては、ボート上面よ
り見た場合ほぼ長方形となるようなスリット型が結晶全
体を観察するうえで好ましいが、本発明はこれに限定さ
れず結晶欠陥の発生しやすい部分の開口部を大きくする
ような形状や、部分的に開口部を設けた形状等その他の
形状も採用できる。
【0013】結晶育成用ボートの長手方向に垂直な断面
の形状を円弧もしくは楕円弧等にすることで、得ようと
するウエハの面方位でのスライス断面形状を、円形に近
い形にできる。このため結晶の加工ロスが低減でき経済
的効果が大きい。また、前記スリットの幅を中央部の最
大幅の90%以上にすると、円形ウエハを加工する際の
ロスが大きくなりコストアップを招く。好ましくは、こ
のスリットの大きさは中央部の最大幅の10%以上90
%以下が、結晶育成コストとともに加工コスト低減の効
果が大きく望ましい。
【0014】また、ボートの材質としてpBNを用いる
ことにより、石英ボートでは避けることのできないSi
などの微量不純物による結晶の汚染を防ぐことができ、
無添加の高抵抗結晶を育成することができる。さらに、
pBNボートを用いボート内に原料とともにB2 O3
 を添加することにより、pBNボートと結晶の直接の
ヌレを防ぐことができ、リネージなどの結晶欠陥を低減
できるため、歩留よく無添加の高抵抗結晶を育成するこ
とができる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を用いて説
明する。図1は本発明の化合物半導体結晶製造装置の石
英ボートを用いた場合のボート長手方向に垂直な断面図
、図2は図1のボートを上方からみた図、図3はpBN
ボートを用いた場合のボート長手方向に垂直な断面図、
図4は図1のボートを用いてGaAs単結晶を製造する
場合の反応容器の長手方向の断面図である。
【0016】これらの図において1は石英ボート、2は
スリット、3は原料融液、4は種結晶設置部、5はpB
Nボート、6はB2 O3 、7は種結晶、8はGa、
9はGaAs化合物原料、10は反応容器、11はAs
を示す。
【0017】(実施例1)GaAsの単結晶を石英ボー
トを用いた場合について説明する。<100>方向をボ
ート長手方向になるように加工したGaAs種結晶7を
、石英ボート1の所定の種結晶設置部(ボート端部の棚
部)4にセットし、石英ボート1内に図4の様にGa8
を2100gとGaAs化合物原料9を300g入れ、
反応容器10の他端にAs11を2300g入れ反応容
器10内を真空状態に減圧し封じきる。
【0018】次に反応容器10を結晶育成炉にいれ、反
応容器10内のAs11を600℃に加熱し反応容器1
0内のAs蒸気圧を1atmに維持し、反応容器10内
ボート部を1200℃とし、GaとAs蒸気を反応させ
GaAsを合成する。その後、さらに昇温し種結晶温度
を1238℃、GaAs融液中の温度勾配を0.5℃/
cm程度にし、種結晶7とGaAs融液を接触させる。
【0019】その後、融液の温度を徐々に下げて冷却し
結晶の育成を行う。結晶育成中に結晶の観察は容易にボ
ート上方からでき、双晶欠陥が発生した場合には、その
部分をメルトバックし再度融液温度を徐々に下げ結晶育
成を続ける。完全に固化後さらに温度を室温まで下げて
、結晶を取り出すことにより、GaAs単結晶4450
gを得ることができた。
【0020】得られた結晶は、双晶欠陥もなく良好なも
ので、その特性はEPDが1000/cm2 以下の良
好な結晶であった。
【0021】得られた単結晶より(100)面円形ウエ
ハを製造する場合は、この単結晶を結晶長手方向と垂直
な(100)面でスライスし切削する事により、加工ロ
スがほとんどなく、(100)円形ウエハを得ることが
できる。
【0022】(実施例2)GaAsの単結晶をpBNボ
ート5を用いた場合について説明する。GaAs種結晶
7をpBNボート5の所定の位置にセットし、pBNボ
ート5内にGaを2100gとB2 O3 100gを
入れ、反応容器10の他端にAs11を2300g入れ
反応容器10内を真空状態に減圧し封じきる。次に反応
容器10を結晶育成炉にいれ、実施例1と同様の操作で
結晶を観察しながら結晶育成を行うことにより、GaA
s単結晶4150gを得ることができた。
【0023】得られた結晶は、ボートとのヌレもなく、
その特性はEPDが2000/cm2 以下の良好な半
絶縁性結晶であった。ウエハの加工は実施例1と同様に
行うことができる。
【0024】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、次の
ような効果がある。
【0025】(1)結晶育成用ボートの長手方向に垂直
な断面の形状が、底部の幅が狭く中央部の幅が広く上部
の幅が再度狭くなっている形状であることにより、得よ
うとする円形ウエハの面方位で、結晶インゴットをスラ
イスしたときの断面形状を円形に近い形にできるため、
結晶の加工ロスが低減でき経済的効果が大きい。
【0026】(2)ボート上部に中央部の最大幅の10
%〜90%のスリットを有することにより、そのスリッ
トを窓として、結晶育成炉上部から結晶育成時に結晶を
観察することができる。このため、結晶育成時に双晶な
どの結晶歩留を著しく低下させる結晶欠陥が発生が観測
された場合には、メルトバックなどを行うことにより、
結晶育成中にフィードバックをかけることが可能であり
歩留の向上がなされる。
【0027】(3)ボートの材質としてpBNを用いる
ことにより、石英ボートでは避けることのできないSi
などの微量不純物による結晶の汚染を防ぐことができ、
無添加の高抵抗結晶を育成することができる。さらに、
pBNボートを用いボート内に原料とともにB2 O3
 を添加することにより、pBNボートと結晶の直接の
ヌレを防ぐことができ、リネージなどの結晶欠陥を低減
できるため歩留の向上がなされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の石英ボートを用いた場合のボート長手
方向に垂直な断面図
【図2】図1のボートを上方からみた平面図
【図3】p
BNボートを用いた場合のボート長手方向に垂直な断面
【図4】図1のボートを用いてGaAs単結晶を製造す
る場合の反応容器の長手方向の断面図
【図5】従来の半円形ボートの断面図
【図6】従来のU形ボートの断面図
【図7】従来の角形ボートの断面図
【図8】従来の大部分が円形ボートの断面図
【符号の説明】
1    石英ボート 2    スリット 3    原料融液 4    種結晶設置部 5    pBNボート 6    B2 O3 7    種結晶 8    Ga 9    GaAs化合物原料 10  反応容器 11  As

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】化合物半導体結晶をボート法により製造す
    るための装置であって、化合物半導体結晶育成用のボー
    トの長手方向に垂直な断面の形状が、底部の幅が狭く中
    央部の幅が広く上部の幅が再度狭くなっている形状で、
    前記上部が開口してありその開口部の幅が中央部の最大
    幅の10〜90%であることを特徴とする化合物半導体
    結晶の製造装置。
  2. 【請求項2】前記ボートの長手方向に垂直な断面の形状
    が円弧もしくは楕円弧であることを特徴とする請求項1
    の化合物半導体結晶の製造装置。
  3. 【請求項3】前記ボートの材質がパイロリティックボロ
    ンナイトライドであることを特徴とする請求項1又は2
    の化合物半導体結晶の製造装置。
  4. 【請求項4】化合物半導体結晶をボート法により製造す
    る方法において、化合物半導体結晶育成用のボートの長
    手方向に垂直な断面の形状が、底部の幅が狭く中央部の
    幅が広く上部の幅が再度狭くなっている形状で、前記上
    部が開口してありその開口部の幅が中央部の最大幅の1
    0〜90%であり、前記ボートの材質はパイロリティッ
    クボロンナイトライドであり、前記ボート内に化合物半
    導体結晶の原料とともにB2 O3 を添加し結晶を育
    成することを特徴とする化合物半導体結晶の製造方法。
JP16108091A 1991-06-05 1991-06-05 化合物半導体結晶の製造方法 Pending JPH04362082A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16108091A JPH04362082A (ja) 1991-06-05 1991-06-05 化合物半導体結晶の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16108091A JPH04362082A (ja) 1991-06-05 1991-06-05 化合物半導体結晶の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04362082A true JPH04362082A (ja) 1992-12-15

Family

ID=15728248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16108091A Pending JPH04362082A (ja) 1991-06-05 1991-06-05 化合物半導体結晶の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04362082A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113668044A (zh) * 2021-07-14 2021-11-19 威科赛乐微电子股份有限公司 一种单晶再生长方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113668044A (zh) * 2021-07-14 2021-11-19 威科赛乐微电子股份有限公司 一种单晶再生长方法
CN113668044B (zh) * 2021-07-14 2024-03-15 威科赛乐微电子股份有限公司 一种单晶再生长方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100848380B1 (ko) 갈륨 함유 질화물의 벌크 단결정 및 그의 어플리케이션
JPH10324597A (ja) LiGaO2 単結晶体,単結晶基板,およびそれらの製造方法
US4944925A (en) Apparatus for producing single crystals
JP4120016B2 (ja) 半絶縁性GaAs単結晶の製造方法
JPH04362082A (ja) 化合物半導体結晶の製造方法
TWI281520B (en) InP single crystal, GaAs single crystal, and method for producing thereof
JPH0524963A (ja) 化合物半導体単結晶の製造方法及び製造装置
JPH11302094A (ja) 化合物半導体単結晶の製造方法
JPH05880A (ja) 化合物半導体結晶の製造装置及び製造方法
JP4529712B2 (ja) 化合物半導体単結晶の製造方法
JPH05881A (ja) 化合物半導体結晶の製造装置及び製造方法
JPS5938187B2 (ja) 3−5族化合物半導体単結晶の製造方法
JPH09110575A (ja) 単結晶製造用ルツボ及び単結晶の製造方法
JPH0517196B2 (ja)
JPS5912639B2 (ja) 結晶成長法
JP2781857B2 (ja) 単結晶の製造方法
JPH08758B2 (ja) クロムドープ半絶縁性ガリウム・ヒ素単結晶の製造方法
JP2864808B2 (ja) Iii−v族化合物半導体単結晶
JPS6153186A (ja) 抵抗加熱用ヒ−タ
JP2879078B2 (ja) 化合物半導体結晶の製造方法及びそれに用いるルツボ
JPH0354185A (ja) 3−5族化合物半導体単結晶の製造方法
JPH04357189A (ja) 化合物半導体結晶の製造方法
JP3684446B2 (ja) 半絶縁性GaAs単結晶の製造方法および装置
JPH069024Y2 (ja) 化合物半導体単結晶製造装置
JP4719427B2 (ja) 熱分解窒化ホウ素坩堝とそれを用いた単結晶育成方法