JPH0483794A - 化合物半導体単結晶の成長方法と装置 - Google Patents

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】 【産業上の利用分野】

この発明は高純度或は組成が均一である長尺の■−■族
化合物半導体単結晶を引き上げる方法と装置に関する。

【従来の技術】

■−■族化合物半導体単結晶は、水平ブリッジマン法（
ＨＢ法）や液体カプセル引き上げ法（ＬＥＣ法）によっ
て製造される。本発明はＬＥＣ法の改良に関するもので
あるのでこれについて説明する。 これは、るつぼの中に原料と液体封止剤とを入れヒータ
で加熱し融液とし、真空容器内に不活性ガスを導入し高
圧を加えてＶ族の揮散を抑えながら、原料融液に種結晶
を漬は種付けしてから回転しつつ引き上げる事によって
単結晶を成長させるものである。 引き上げ装置は、真空容器と、回転昇降自在の上軸、下
軸と、真空排気装置、不活性ガス導入系ヒータなどを含
んでいる。 下軸の上にはサセプタ、るつぼが支持されている。下軸
は回転している。上軸の下端には種結晶が取り付けられ
るが、上軸も回転している。これは回転方向の温度条件
を均一にするためである。 液体封止剤で原料融液を覆い不活性ガスの高圧を加える
のは、融点近傍において蒸気圧が高い■族元素の分解を
抑えるためである。 このような装置を使うと、るつぼに最初にチャージした
原料の量によって引き上げた単結晶の長さが限定されて
しまう。引き上げとともにるつぼ内の原料融液が減少し
てくるので、液面が下がる融液が少なくなるともはや単
結晶の引き上げができない。このため十分長尺の単結晶
を引き上げる事ができない。 短い単結晶を引き上げると運転を終了してこれを回収し
、再び同じ準備をして２度目の成長をしなければならな
い。これでは成長コストが高くつくので、より長い単結
晶を引き上げたいという要求が強い。 より長尺の単結晶を引き上げようとすると、るつぼに原
料を補給するしかない。シリコン単結晶の引き上げ法の
場合は、連続的に原料を補給できるようにしたものが多
数提案されている。 英国特許　　　７５５．４２２　　（１９５Ｇ、８．２
２　）特開昭　　　　５９−７９０００　（１９Ｂ４．
５．８）米国特許　　　４，８５９，４２１　　（１９
８７，４，２１）米国特許　　　２，９７７．２５８　
　（１９Ｇ１．３．２８　）米国特許　　　４．Ｅｉ５
０，５４０　　（１９８７，３，１７）これらはいずれ
も広いるつぼを用いて、るつぼのある領域から単結晶を
引き上げ、他の領域には固定原料を溶かし込んで補充し
てゆくものである。固体原料の補給量と引き上げ量をほ
ぼ等しくすると、るつぼの中には常に同量の原料融液が
存在するようになる。このようにすれば補給用固体が尽
きるか、装置内の幾何学的な上軸の引き上げ限界に至る
までシリコン単結晶を引き上げることができる。十分に
長尺のシリコン単結晶インゴットを成長させうるので単
結晶製造コストを引き下げることができる。 これらはいずれも同一のるつぼに於いて単結晶の引き上
げと、原料固体の降下溶融とを行うものである。表面積
は広くて底の浅いるつぼが用いられる。るつぼは中心軸
の回りに回転することができるが、引き上げ軸とるつぼ
を支持する下軸との中心は一致しない。しかしるつぼが
大きく回転するので原料融液が攪拌されて温度が均一に
なり不都合という事はない。シリコン単結晶の場合は、
同時引き上げ補給による長尺単結晶の成長が比較的容易
に行える。実際にこのような方法で１ｍ以上の長さの６
インチ、８インチウェハ用シリコン単結晶が引き上げら
れている。 ところが■−■族化合物半導体単結晶の場合はこのよう
な方法を適用するのが困難である。この場合■族の蒸気
圧が高くこれの解離を抑えるために液体封止剤によって
原料融液を覆うようにしている。原料固体を補給しよう
とすると、これの表面からの■族元素の抜けを防ぐよう
にしなければならない。すると補給用の固体も液体カプ
セル剤で覆わなければならなくなる。このようなものと
して本出願人による ■特開昭Ｇ１−１５８８９７　　（ＳＧ１．７．１８公
開）特願昭５９−２８１２７４　　（Ｓ５９．１２．２
９出願）■特開昭Ｇｏ−１３７８９１　　（ＳＧｏ、７
．２３　　公開）特願昭５８−２４８９７１　　（５５
８，１２，２４出願）などがある。第２図にこれらの装
置の概略を示す回転できるるつぼ３０′の中にＧａＡｓ
融液３１と液体封止剤としてのＢ２０３３２とが収容さ
れているるつぼは下軸によって支持されて鉛直軸まわり
に回転できる。ＧａＡｓ単結晶３３がＧａＡｓ融液がら
弓き上げられる。るつぼの周縁にシリンダ３４、Ｂ２０
３３５によって囲まれたＧａＡｓ多結晶棒３６が垂下さ
れこれが徐々に下降してゆくようになっている。ＧａＡ
ｓ多結晶の下端が溶融して融液を増加させる。補給シリ
ンダ３４の周囲に補助ヒータ３７があってシリンダ３４
内部のＢ２Ｏ２を溶がして液状にしている。上記の内■
は原料を補給し続ける事によってノンドープＧａＡｓの
長尺の単結晶を引き上げるものである。■は少し目的が
異なり、偏析係数が１より小さい不純物を均等にドーピ
ングするためノンドープ多結晶を補給して不純物濃度が
上昇するのを防いでいる。 また固体原料ではなり、ＧａとＡｓとを別々の容器に収
容し、別々の経路をたどって原料融液に加えるようにし
たものもある。 ■特開昭Ｆｉｌ−１５８８９Ｅｉ　　（ＳＧ１．７．１
８公開）特願昭５９−２８１２７３　　（Ｓ５９．１２
．２９出願）第３図にこれの概略構成を示す。 これはるつぼ４０の下にＡｓを収容する容器４１を付加
し、るつぼ底部にＡｓ蒸気が進入するための小孔４２を
穿ち、Ａｓが下からるつぼの中へ入るようにしている。 Ｇａ容器４４はるつぼの斜め上方にあり、パイプ４５を
伝わってＧａの少量がるつぼ内に導入されるようになっ
ている。原料融液４３の中でＡｓとＧａが反応しＧａＡ
ｓ融液となる。これは補給原料を直接合成しているので
ある。

【発明が解決しようとする課題】

前述の、■、■の場合は、ＧａＡｓなどの多結晶原料を
予め合成しておかなければならない。そのため（ｉ）Ｉ
ＩＩ−Ｖ族化合物半導体原料を合成するためのコストが
嵩む。 （ｉｉ）補給のための多結晶原料を合成する工程中に不
純物が混入する惧れがある。これを補給するので単結晶
成長用の原料融液を汚染する可能性がある。 （ｉ）第２図に示したように、補給用の固体はシリンダ
の中に８２０３融液とともに閉じ込められなければなら
ない。幾何学的な制約から補給用固体の体積が小さく限
定される。補給量が少ないのであまり長い単結晶を引き
上げる事ができない。 （ｉｖ）るつぼの斜め上方の狭い空間に補給用の機構や
補助ヒータを設けるので構造が複雑になる。 などの問題がある。 ■は補給原料を装置の内部で直接合成するので予め多結
晶原料を合成するためのコストは不要である。しかしこ
れは次のような難点がある。 （ｉ）るつぼ中の原料融液の中で■族、■族元素が化合
して化合物となる。これは発熱反応であるから、原料融
液の中でこの反応が起こると融液内の温度環境を乱して
しまう。すると固液界面の状態が影響を受ける。 （ｉ）るつぼの下底に、Ａｓ気体を下から上へ通すが原
料融液が漏れないような小穴を穿孔するのが難しい。 （ｉ）合成量はＧａの供給量によって制御している。 Ａｓの気化量は制御できないし余剰のＡｓは原料融液を
抜は出して、成長容器の内部空間に散逸してしまう。 などの問題がある。本発明はこれらの問題点を解決し、
原料合成のためのコストを低減し、原料合成時の不純物
混入を防止しつつ原料融液をるつぼ内に補給することに
より長尺の■−■族化合物半導体単結晶を引き上げるこ
とのできる方法及び装置を提供するのが本発明の目的で
ある。

【課題を解決するための手段】

本発明の化合物半導体単結晶の成長方法は、不活性ガス
が充填された引上炉の中に設けられた結晶成長用るつぼ
内の液体封止剤で覆われた■−■族化合物原料融液に、
引き上げ軸の下端に取り付けた種結晶を漬けて種付けし
回転させながら種結晶を引き上げる事によって単結晶を
成長させる方法に於いて、引上炉内に連通管によって結
晶成長用るつぼに連通する密封容器を設け、該密封容器
の中の原料合成供給用るつぼへ連続的に■族元素と■族
元素とを供給して■−■族化合物の原料融液を合成し、
この原料融液を連通管を通して連続的に結晶成長用るつ
ぼに供給し、結晶成長用るつぼの原料融液中に漬けられ
た内るつぼを回転させながら、内るつぼ内において単結
晶成長を行う事を特徴とするものであり、本発明の化合
物半導体単結晶の成長装置は、真空に引くことができ不
活性ガスの高圧を印加することのできる引上炉と、引上
炉の内部に設けられ■−■族化合物半導体の原料融液と
これを覆う液体封止剤を収容する結晶成長用るつぼと、
結晶成長用るつぼ内の原料融液を加熱するためのメイン
ヒータと、結晶成長用るつぼの原料融液を回転するため
の内るつぼと、内るつぼを吊り下げる内るつぼ吊り下げ
治具と、内るつぼ吊り下げ治具を支持し回転昇降できる
外軸と、下端に種結晶を取り付けてこれを引き上げる事
により原料融液からＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の単結晶
を引き上げる内軸と、内軸と外軸とを含みこれらを独立
に回転昇降させることのできる引き上げ軸と、引上炉の
内部に設置され密封できる空間である密封容器と、密封
容器の内部に設けられ連通管によって結晶成長用るつぼ
に連通ずる原料合成供給用るつぼと、原料合成供給用る
つぼを加熱するヒータと、密封容器を加熱するヒータと
、ｍ族原料を収容し■族原料を前記原料合成供給用るつ
ぼに供給する■族原料容器と、■族原料を収容し■族原
料を前記原料合成供給用るつぼに供給する■族原料容器
と、■族原料を加熱するためのヒータと、■族原料の供
給量を調整するための流量調整機構とよりなる事を特徴
とするものである。

【作　　用】

■族原料容器、■族原料容器から、連続的に■族原料、
■族原料が原料合成供給用るつぼへ供給されここで化合
物原料が合成される。合成された原料が連通管を通して
結晶成長用るつぼに流入する。単結晶を引き上げてゆく
事により結晶成長用るつぼ内の原料融液は減少してゆく
が、新たな原料融液が補給されてゆくので結晶成長用る
つぼ内の液面を一定高さに保つことができる。 このように新たな原料を加えてゆ（から長尺の単結晶を
引き上げる事ができる。このため単結晶成長のコストを
低減することができる。 また予め多結晶原料を合成する必要がないので原料製造
コストを低減することができる。さらに−旦多結晶原料
を合成してからこれを外部に取り出し保管した後に使用
するというのではないから合成後に汚染されるという事
もない。 従って高純度の長尺の単結晶を引き上げる事ができる。

【実　施　例］ 第１図によって本発明の実施例に係る化合物半導体単結
晶成長方法と成長装置とを説明する。 引上炉１は真空に引くことができ、高圧のガスを充填す
ることもできる容器である。引上炉１の中に、結晶成長
用るつぼ２、密封容器３、Ｖ族原料容器１９、引き上げ
軸５などが設置されている。 結晶成長用るつぼ２の中には■−■族の原料融液６が収
容されている。これはるつぼ２側方に設けたメインヒー
タフによって加熱されている。原料融液６の表面は液体
封止剤８によって覆われている。 引き上げ軸５は２重構造になっている。同心状に配置さ
れた外軸９と内軸１０により引き上げ軸が構成され、両
者は独立して回転昇降することができる。内軸１０の下
端に種結晶１１が取り付けられる。これを回転しながら
原料融液６に漬は種付けしてから引き上げる事により■
−■族化合物の単結晶１２を引き上げる。 通常のＬＥＣ法と同じように引上炉１の内部に高圧の不
活性ガス１３を充填し、液体封止剤８に圧力を加える。 これは原料融液６の表面からのＶ族元素の解離を防ぐた
めのものである。 しかし通常の引き上げ法のように結晶成長用るつぼ２は
回転せず固定されている。これでは原料融液６に周方向
の温度分布が生じてしまうので、回転する内るつぼ１４
を原料融液６に漬けている内るつぼ１４は円錐形状で中
心に穴１５のある容器である。これは内るつぼ吊り下げ
治具４によって外軸９に連結されている。外軸９を回転
することによって内るつぼ１４を回転させる事かできる
。内るつぼ１４の回転により原料融液６が回転するので
、結晶成長用るつぼ２が静止していても原料融液の回転
方向の温度均一性が保たれる。 密封容器３の内部には原料合成供給用るつぼ１６が設け
られる。これは引上炉１の内部でＤＩ−Ｖ族化合物原料
を合成するためのものである。密封容器３の外周には密
封容器用ヒータ１７がある。 密封容器の内部にも原料合成用ヒータ１７′がある。引
上炉１の外に■族原料容器１８、内に■族原料容器１９
があり、それぞれ■族原料（Ｇａ、　Ｉｎなど）、■族
原料（Ｐ＋　ＡＳＮ　ｓｂなど）が収容されている。 ■族原料容器１８から■族原料は液体の状態でパイプ２
０を通って原料合成供給用るつぼ１６に供給される。■
族原料容器１９から■族原料は気体又は液体の状態で、
パイプ２１を通って原料合成供給用るつぼ１６に供給さ
れる。 ｍ族パイプ２０、■族パイプ２１が密封容器３の土壁を
貫く部分には、Ｂ２Ｏ３を穴あきの皿状容器に収容した
Ｂ２Ｏ３シール２２．２３が設けられる。 Ｂ２Ｏ３シール２２．２３は、パイプ２０．２１の上下
変位を許しつつ、密封容器３の内部を引上炉１の内部に
対して隔離することができる。Ｂ２Ｏ３シール２２．２
３の近傍にはシール剤加熱用ヒータ２４が設けられる。 ■族原料容器１８の近傍には必要であれば■族原料を加
熱するためのヒータ２５が設けられる。 また■族原料容器１８の出口には流量調整機構２６が設
けられ、■族原料の流量を自在に調整てきるようになっ
ている。 ■族原料容器１９の近傍にも■族原料を加熱するための
ヒータ２７が設けられる。■族原料は固体の状態で収容
されるが、ＰＮＡＳの場合にはこれを加熱すると一部が
気体になりパイプ２１を経て原料合成供給用るつぼ１６
に入る。この場合には■族原料は加熱温度により蒸気圧
が決まるので、ヒータの加熱温度によって供給量を調整
することができる。 この例では■族原料容器１９は炉内にあるが、これは炉
外に設置しても差し支えない。■族原料容器１８は炉外
にあるが、これは炉内に設置してもよい。 原料合成供給用るつぼ１６に■放気体または■放液体と
■放液体とが入りここで適当な温度に加熱されるから反
応して■−Ｖ族化合物となる。そして融液２８の状態で
保有される。この合成原料融液２８は連通管２９を通っ
て結晶成長用るつぼ２の下底に入る。連通管２９を通し
て新しい原料が補給されることになるのである。連通管
２９の近傍にもヒータ３０か設けられる。 圧力の均衡条件から結晶成長用るつぼ２と原料合成供給
用るつぼ１６での原料融液の高さの関係が決まる。■族
原料、■族原料を適当量原料合成供給用るつぼ１６に送
給することにより、一定量ずつ原料融液を結晶成長用る
つぼ２に供給することができる。単結晶１２を引き上げ
てゆく時、補給量と引き上げ量とを等しくする事によっ
て、結晶成長用るつぼに於ける液面の亮さを一定に保つ
ことができる。 つまり単位時間内での単結晶引き上げ重量をｄＳ／ｄｔ
　１補給原料の重量をｄＱ／ｄｔとすると、ｄｔ　　　
　　　　　　　　　ｄｔ である。このときるつぼ２．１６の中の液面は不変であ
る。液面の高さの関係は次のように与えられる。 結晶成長用るつぼ２の下底を基準として、結晶成長用る
つぼ２内の原料融液６の高さをＨ１原料合成供給用るつ
ぼ１６の合成原料融液２８の高さをＫとする。結晶成長
用るつぼ２内の液体封止剤８の厚みをｄとする。原料融
液の密度をρい液体封止剤の密度をρ１とする。 引上炉１の内部空間に於ける不活性ガス（Ｎ２、Ａｒ、
　Ｎｅ、−−−−−−−）分圧をＰ。、Ｖ族元素ガス分
圧をＱ。とする。もちろんＰ。がＱ。よりすっと大きい
。 密封容器３の内部空間に於ける不活性ガス分圧をｐ、、
ｙ族元素ガス分圧をＱｌとする。Ｂ２Ｏ３シール２２．
２３における内外圧力差をΔとする。密封空間３の内部
の方が高い圧力の場合をΔ〉Ｏと定義する。圧力のバラ
ンスは、 Ｐｏ＋Ｑｏ十ρ＋ｄｇ＋ρｏＨｇ　　＝　　Ｐ＋＋Ｑ＋
十ρｏｋｇ−Δ　■によって与えられる。ｇは重力加速
度である。ΔはＢ２Ｏ３シールの厚み穴の直径などによ
って制限されるがＯとは限らない。 もしもガスの圧力が同一でΔ；Ｏであれば、ρＩｄ　　
＝　　ρｏ（Ｋ　−Ｈ）　　　　（３）となる。液体封
止剤の厚みｄは初めにるっぽ２に入れた量によって決ま
るから一定である。原料合成供給用るつぼ１６の中での
原料融液２８の液面高さＫが一定であれば結晶成長用る
つぼ２の液面高さＨは一定である。Ｋが一定、Ｈが一定
というのが本発明を実施する最適のモードであるが、Ｋ
を変化させるモードも可能である。 ノンドープの単結晶を引き上げる場合はに二定、Ｈ＝一
定でよいか、不純物をドープする場合は、一定割合でＫ
を低減した方がよい。偏析係数ｋが１より小さい不純物
をドープした単結晶を弓き上げる場合は、不純物濃度を
一定にするためにｄｔ　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　ｄｔというように補給量と引き上げ量の関係
を設定すればよい。補給量が引き上げ量より小さいので
液面が少しずつ低下してゆく。しかしｋが小さい時はこ
の変化は僅かである。このような場合でも長尺の単結晶
を引き上げる事ができる。 次にノンドープＧａＡｓ単結晶の引き上げに本発明の方
法及び装置を実施した例について説明する。 従ってこれまで■族原料容器１８といっていたものがＧ
ａ原料容器１８、■族原料容器１９といっていたものは
Ａｓ原料容器１９と書く。まず装置の材料について述べ
る。 結晶成長用るつぼ２は６インチ径のＰＢＮ製るつぼとし
た。密封容器３は内外表面にＰＢＮコートした石英製の
容器とした。この中の原料合成供給用るつぼ１６はＰＢ
Ｎ製である。結晶成長用るっぽ２と原料合成供給用るつ
ぼ１６とはＰＢＮ製の連通管で接続しである。 Ａｓ原料容器１９はカーボン製の容器て内面にＰＢＮコ
ートしである。Ｇａ原料容器１８は炉外に設けられカー
ボン製の容器であって内面にＰＢＮコートしである。石
英製密封容器３の上部にはＢ２Ｏ３ンール２２．２３が
あるがここに適量のＢ２Ｏ３を収容した。 引き上げ軸５の外軸９に結合された内るっぽ１４はカー
ボン製で、内外表面にＰＢＮコートしである。 次に結晶引き上げ操作について説明する。結晶成長用る
つぼ２には、５ｋｇのＧａＡｓ多結晶と７００ｇノＢ２
Ｏ３を収容した。この際ＧａＡｓ多結晶の一部がるっぼ
の連通管接続孔を塞ぐよう設置した。 炉外にあるＧａ原料容器１８にはＧａ３ｋｇを収容した
。炉内にあるＡｓ原料容器１９にはＡｓ５．４ｋｇを収
容した。補給用のＧａ原料、Ａｓ原料のモル比は１：１
．００５である。これは分解にょるＡｓの損失を見込ん
で、Ａｓの割合を少し大きくしているのである。 引き上げ軸５の内軸１０の下端には種結晶１１を取り付
ける。外軸９には内るつぼ吊り下げ治具４を介して内る
つぼ１４を懸架する。 引上炉１の内部をいったん真空に引いた後、窒素（Ｎ２
）ガスを所定の圧力となるように満たした。 密封容器３全体をヒータ１７によって加熱し容器３の内
部を含め最低温度部が６１７°Ｃになるように制御した
。これはＡｓの蒸気圧が約１気圧になる温度である。閉
じられた空間の最低温度によりＡｓの蒸気圧が決まるか
ら最低温度をｌ１ｉ１７’Ｃにするのである。 次にメインヒータ７によって結晶成長用るっぽ２の液体
封止剤のＢ２Ｏ３と原料ＧａＡｓとを溶融して、Ｂ２Ｏ
３によって覆われた原料融液とした。この原料融液の一
部は、連通管２９を逆流し原料合成供給用るつぼ１６に
流入した。るつぼ１６の液面が高まりパイプ２０．２１
の下端が融液中に没した。 ヒータ２５．２７に通電しＧａ１Ａｓ原料を加熱した。 Ａｓ原料容器１９の温度を６１７°Ｃとしこれに続＜Ａ
ｓ送給用のパイプ２１の温度もこれ以上に保った。 Ｇａ原料容器１８から、Ｇａ原料が適量ずつ下降するよ
うに流量調整機構２６を調整した。 引き上げ軸の外軸９の高さを調節して内るつぼ１４を原
料融液中に位置させた。内軸は３ｒｐｍ１外軸は１０ｐ
ｐｍの速さで互いに逆方向に回転させた。 その後内軸１０のみを下降させ、種結晶１１を原料融液
６に漬はシーディングを行った後、結晶成長を開始した
。種結晶に続いてＧａＡｓの単結晶１２が成長してゆく
。 結晶成長用るつぼ２の原料融液の液面の高さは一定に保
つ。このためＧａ原料を一定量ずつ連続的に供給し単位
時間当たりのＧａＡｓの合成量と引き上げ量とが釣り合
うようにした。Ａｓ原料は約１気圧のガスとして供給さ
れる。Ｇａか供給される事によりＧａＡｓが合成される
ので、Ｇａの供給量を制御することにより合成量を制御
できる。 Ａｓ分圧が約１気圧に制御されている限りＧａＡｓ融液
はストイキオメトリツクな組成に保たれる。 本発明の方法によって直径３インチ、長さ２１インチの
ＧａＡｓ単結晶を成長させた。従来法では望み得ない長
尺の単結晶である。この単結晶は全体にわたって半絶縁
性であり、特性は均一であった。 【発明の効果】 本発明においては、■族、Ｖ族元素を炉の内部で合成し
て化合物として結晶成長用るつぼの中に補給するように
している。原料がるつぼ内へ補給されるので長尺の単結
晶を成長させることができる。−旦化合物を合成してか
らこれを補給原料とする場合よりコストを節減できる。 また不純物混入を防ぐことができるので高純度の単結晶
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る化合物半導体単結晶成長
装置の概略縦断面図。 第２図は特開昭ｆｌｉｔ−１５８８９７号に示された単
結晶成長装置の概略縦断面図。 第３図は特開昭６１−１５８８９６号に示された単結晶
成長装置の概略縦断面図。 １　　　、、、、　　　　引　　上　　炉２　　、、、
、　　結晶成長用るつぼ ３　　　、、、、　　　密　　封　　容　　器４　　、
、、、　　内るつぼ吊り下げ治具５　　、、、、　　引
き上げ軸 ６　　　、、、、　　　原　　料　　融　　液７　　、
、、、　　　メインヒータ ８　　、、、、　　液体封止剤 ９　　　、、、、　　　　外　　　　軸１０、、、、　
　　　内　　　　軸 １１、、、、　　　種　　結　　晶 １２、、、、　　　単　　結　　晶 １３、、、、　　不活性ガス １４゜ １５゜ １６　。 １７゜ １７　′ １８゜ １９゜ ２０゜ ２１　。 ２６　。 ２７゜ ２８゜ ２９゜ ３０゜ 発　　明　　者

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）不活性ガスが充填された引上炉の中に設けられた
   結晶成長用るつぼ内の液体封止剤で覆われたIII−Ｖ族
   化合物原料融液に、引き上げ軸の下端に取り付けた種結
   晶を漬けて種付けし回転させながら種結晶を引き上げる
   事によって単結晶を成長させる方法に於いて、引上炉内
   に連通管によって結晶成長用るつぼに連通する密封容器
   を設け、該密封容器の中の原料合成供給用るつぼへ連続
   的にIII族元素とＶ族元素とを供給してIII−Ｖ族化合物
   の原料融液を合成し、この原料融液を連通管を通して連
   続的に結晶成長用るつぼに供給し、結晶成長用るつぼの
   原料融液中に漬けられた内るつぼを回転させながら、内
   るつぼ内において単結晶成長を行う事を特徴とする化合
   物半導体単結晶の成長方法。
2. （２）真空に引くことができ不活性ガスの高圧を印加す
   ることのできる引上炉と、引上炉の内部に設けられIII
   −Ｖ族化合物半導体の原料融液とこれを覆う液体封止剤
   を収容する結晶成長用るつぼと、結晶成長用るつぼ内の
   原料融液を加熱するためのメインヒータと、結晶成長用
   るつぼの原料融液を回転する、ための内るつぼと、内る
   つぼを吊り下げる内るつぼ吊り下げ治具と、内るつぼ吊
   り下げ治具を支持し回転昇降できる外軸と、下端に種結
   晶を取り付けてこれを引き上げる事により原料融液から
   III−Ｖ族化合物半導体の単結晶を引き上げる内軸と、
   内軸と外軸とを含みこれらを独立に回転昇降させること
   のできる引き上げ軸と、引上炉の内部に設置され密封で
   きる空間である密封容器と、密封容器の内部に設けられ
   連通管によって結晶成長用るつぼに連通する原料合成供
   給用るつぼと、原料合成供給用るつぼを加熱するヒータ
   と、密封容器を加熱するヒータと、III族原料を収容し
   III族原料を前記原料合成供給用るつぼに供給するIII族
   原料容器と、Ｖ族原料を収容しＶ族原料を前記原料合成
   供給用るつぼに供給するＶ族原料容器と、Ｖ族原料を加
   熱するためのヒータと、III族原料の供給量を調整する
   ための流量調整機構とよりなる事を特徴とする化合物半
   導体単結晶の成長装置。