JPH052613Y2 - - Google Patents
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- JPH052613Y2 JPH052613Y2 JP3750887U JP3750887U JPH052613Y2 JP H052613 Y2 JPH052613 Y2 JP H052613Y2 JP 3750887 U JP3750887 U JP 3750887U JP 3750887 U JP3750887 U JP 3750887U JP H052613 Y2 JPH052613 Y2 JP H052613Y2
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本考案は、化合物半導体多結晶育成用坩堝に関
するものである。
するものである。
［従来の技術］
例えばインジウム・リン（InP）の大結晶を高
圧液体封止方式を用いて育成するような場合は、
高圧引上装置内にセツトされた石英坩堝の中にIn
を入れ、このInを溶融させたIn融液の表面を封止
剤で覆いながら、In融液にリンの蒸気を注入して
反応させてInPの融液を合成し、その後冷却して
InP多結晶を育成する。
圧液体封止方式を用いて育成するような場合は、
高圧引上装置内にセツトされた石英坩堝の中にIn
を入れ、このInを溶融させたIn融液の表面を封止
剤で覆いながら、In融液にリンの蒸気を注入して
反応させてInPの融液を合成し、その後冷却して
InP多結晶を育成する。
更に詳しく述べると、例えば６インチの石英坩
堝を用いた場合、この坩堝にInを2500ｇ、液体封
止剤として酸化ボロン（B2O3）を500ｇ入れ、引
上装置内の圧力をアルゴン（Ar）ガスを用いて
40Kg／cm2とし、装置上方に固形のリンを800ｇ収
容したリン保管部（図示せず）を設ける。このよ
うな条件で坩堝を加熱してIn融液を1100℃に保
ち、このIn融液に上記リン保管部からこのリン保
管部を加熱することにより生じたリンの蒸気を注
入して反応せしめ、InP融液を合成し終えた後、
徐々に降温させてInP多結晶を育成する。
堝を用いた場合、この坩堝にInを2500ｇ、液体封
止剤として酸化ボロン（B2O3）を500ｇ入れ、引
上装置内の圧力をアルゴン（Ar）ガスを用いて
40Kg／cm2とし、装置上方に固形のリンを800ｇ収
容したリン保管部（図示せず）を設ける。このよ
うな条件で坩堝を加熱してIn融液を1100℃に保
ち、このIn融液に上記リン保管部からこのリン保
管部を加熱することにより生じたリンの蒸気を注
入して反応せしめ、InP融液を合成し終えた後、
徐々に降温させてInP多結晶を育成する。
しかしながら、InPの融点でのリンの解離圧が
非常に高いため、InP融液からリンが揮散しやす
く、InP融液の表面を液体封止剤で覆つても、In
とリンの組成比のずれのないInP融液或いはリン
が過剰なInP融液を合成することは困難であり、
通常Inが過剰に含まれたInP融液が合成されてし
まう。
非常に高いため、InP融液からリンが揮散しやす
く、InP融液の表面を液体封止剤で覆つても、In
とリンの組成比のずれのないInP融液或いはリン
が過剰なInP融液を合成することは困難であり、
通常Inが過剰に含まれたInP融液が合成されてし
まう。
上記のようにしてInP多結晶を育成させたとき
のInP融液の合成効率は、InPの多結晶の重量か
ら計算すると98％であり、従つてInP多結晶に２
％の過剰なInが含まれていることになる。
のInP融液の合成効率は、InPの多結晶の重量か
ら計算すると98％であり、従つてInP多結晶に２
％の過剰なInが含まれていることになる。
第４図は合成反応完了後のInP融液の状態を示
す説明図、第５図及び第６図はInP融液を冷却し
てほぼ全体を固化させた状態を示す説明図であ
る。
す説明図、第５図及び第６図はInP融液を冷却し
てほぼ全体を固化させた状態を示す説明図であ
る。
図において１は石英坩堝、２は液体封止剤、３
はInP融液、４はInP融液中に存在する過剰なIn、
５はInPの多結晶を示す。
はInP融液、４はInP融液中に存在する過剰なIn、
５はInPの多結晶を示す。
第４図は比重5.05ｇ／cm3のInP融液３より比重
の大きいIn４の融液（比重7.28ｇ／cm3）が熱対流
によりInP融液３の中に一様に分布している状態
を示しているが、この状態からInP融液３の表面
から一様に冷却すると、第５図及び第６図に示す
ように過剰なInは取込まれることなくInP多結晶
５が析出され、このInP多結晶５は残つたInP融
液３の上に浮んだ状態になる。
の大きいIn４の融液（比重7.28ｇ／cm3）が熱対流
によりInP融液３の中に一様に分布している状態
を示しているが、この状態からInP融液３の表面
から一様に冷却すると、第５図及び第６図に示す
ように過剰なInは取込まれることなくInP多結晶
５が析出され、このInP多結晶５は残つたInP融
液３の上に浮んだ状態になる。
このとき、InP融液３は過剰なIn４の融液を高
濃度に含んだものとなり、第５図に示すように
InP多結晶５の底面が下に凸状になつたり、また
第６図に示すようにInP多結晶５の底面が下に凹
状になる。
濃度に含んだものとなり、第５図に示すように
InP多結晶５の底面が下に凸状になつたり、また
第６図に示すようにInP多結晶５の底面が下に凹
状になる。
このように、多結晶化が進行してInP融液３に
含まれるIn４の融液が高濃度になると、InP融液
３の融点が著しく降下して過冷却状態となり、
InP多結晶５の最終凝固部は急速に固化してしま
うため、この際排出できなつたIn４を多結晶５内
に取込んでしまう。
含まれるIn４の融液が高濃度になると、InP融液
３の融点が著しく降下して過冷却状態となり、
InP多結晶５の最終凝固部は急速に固化してしま
うため、この際排出できなつたIn４を多結晶５内
に取込んでしまう。
［考案が解決しようとする問題点］
上述したように、例えばInPの多結晶化を育成
する場合は、坩堝の中でInP融液を合成し、次い
でInP融液を固化して結晶を育成させるのである
が、育成したInP多結晶の縦切断面を観察してみ
ると、第７図に示すように結晶最終凝固部、即ち
坩堝１の底の部分に広範囲にわたつてIn４が含ま
れていることが認められた。
する場合は、坩堝の中でInP融液を合成し、次い
でInP融液を固化して結晶を育成させるのである
が、育成したInP多結晶の縦切断面を観察してみ
ると、第７図に示すように結晶最終凝固部、即ち
坩堝１の底の部分に広範囲にわたつてIn４が含ま
れていることが認められた。
このようにInPの融液３を合成する場合には、
Inが過剰なInP融液となる場合が多く、そのまま
多結晶を育成すると第７図に示すような広範囲に
In４を含んだ多結晶しか得られないことになる。
この過剰In４を含むInP多結晶から引き上げ法に
よりInP単結晶を成長させようとすると、成長中
の単結晶胴体部の途中から多結晶となり、高品質
の単結晶を得ることはできない。
Inが過剰なInP融液となる場合が多く、そのまま
多結晶を育成すると第７図に示すような広範囲に
In４を含んだ多結晶しか得られないことになる。
この過剰In４を含むInP多結晶から引き上げ法に
よりInP単結晶を成長させようとすると、成長中
の単結晶胴体部の途中から多結晶となり、高品質
の単結晶を得ることはできない。
よつて、高品質のInP単結晶を得るためには、
過剰Inを含まない高品質の多結晶が必要であり、
多結晶底部に残留した過剰Inを除去する必要があ
る。この過剰Inの除去は、研削機等を用いて行わ
れるが、この除去作業を多結晶の広範囲部分につ
いて行うには、かなりの労力と時間とを必要とす
る。
過剰Inを含まない高品質の多結晶が必要であり、
多結晶底部に残留した過剰Inを除去する必要があ
る。この過剰Inの除去は、研削機等を用いて行わ
れるが、この除去作業を多結晶の広範囲部分につ
いて行うには、かなりの労力と時間とを必要とす
る。
研削後の多結晶の重量を測定すると研削前に比
べて約30％以上減少していることが認められてい
るが、これはIn４を含んでいる部分が広範囲に亘
つているためで、このように過剰In４の多結晶へ
の取込みは歩留りを低下させる大きな要因とな
る。
べて約30％以上減少していることが認められてい
るが、これはIn４を含んでいる部分が広範囲に亘
つているためで、このように過剰In４の多結晶へ
の取込みは歩留りを低下させる大きな要因とな
る。
本考案の目的は、化合物半導体多結晶育成用時
に歩留りを大幅に向上する化合物半導体多結晶育
成用坩堝を提供することにある。
に歩留りを大幅に向上する化合物半導体多結晶育
成用坩堝を提供することにある。
［問題点を解決するための手段］
本考案の要旨は、収容させた族元素の融液に
Ｖ族元素の蒸気を反応させて合成した前記族元
素及びＶ族元素からなる化合物半導体の融液を冷
却固化して多結晶を育成するための化合物半導体
多結晶育成用坩堝において、該坩堝の底部に、前
記族元素の過剰分を高濃度に含む前記融液が固
化されるポケツト部が設けられていることにあ
り、これによつて族元素の過剰分を容易に除去
できるようにして歩留りを向上させ目的の達成を
計つたものである。
Ｖ族元素の蒸気を反応させて合成した前記族元
素及びＶ族元素からなる化合物半導体の融液を冷
却固化して多結晶を育成するための化合物半導体
多結晶育成用坩堝において、該坩堝の底部に、前
記族元素の過剰分を高濃度に含む前記融液が固
化されるポケツト部が設けられていることにあ
り、これによつて族元素の過剰分を容易に除去
できるようにして歩留りを向上させ目的の達成を
計つたものである。
［作用］
高圧チヤンバ内に収納された坩堝内の封止剤で
覆われた例えばInPの融液からInPの多結晶を育
成させる場合には、合成させたInP融液のInとＰ
の組成比がずれてInが過剰となり、固化したInP
多結晶の底部に過剰Inが取込まれてしまうという
現象を生ずる。そこで本考案では、坩堝の底部に
ポケツト部を設けて、このポケツト内で過剰Inを
高濃度に含む融液を固化させるようにし、このポ
ケツト内で固化した多結晶を研削するだけで高品
質のInP結晶が得られる。従つて、従来のように
結晶の底面を広範囲で研削する必要がなくなり、
作業効率を向上させ、過大な研削を軽減して歩留
を向上させることができる。
覆われた例えばInPの融液からInPの多結晶を育
成させる場合には、合成させたInP融液のInとＰ
の組成比がずれてInが過剰となり、固化したInP
多結晶の底部に過剰Inが取込まれてしまうという
現象を生ずる。そこで本考案では、坩堝の底部に
ポケツト部を設けて、このポケツト内で過剰Inを
高濃度に含む融液を固化させるようにし、このポ
ケツト内で固化した多結晶を研削するだけで高品
質のInP結晶が得られる。従つて、従来のように
結晶の底面を広範囲で研削する必要がなくなり、
作業効率を向上させ、過大な研削を軽減して歩留
を向上させることができる。
［実施例］
以下、本考案の一実施例を図により説明する。
第１図は本考案の化合物半導体多結晶育成用坩
堝の一実施例の縦断面図を示す。
堝の一実施例の縦断面図を示す。
図において６は坩堝を示し、７はその底部に設
けられたポケツト部を示す。なお、図において、
第４図〜第６図に示してある融液３、封止剤２に
ついては図示を省略してあるが、多結晶を育成す
る場合は従来と同様に高圧液体封止方式を用いて
育成する。なお、本実施例の坩堝６は、第５図に
示すような析出する多結晶５の底部が下に凸状と
なり、過剰In４を高濃度に含むInPが坩堝底部の
周辺部に残る場合に効果がある。
けられたポケツト部を示す。なお、図において、
第４図〜第６図に示してある融液３、封止剤２に
ついては図示を省略してあるが、多結晶を育成す
る場合は従来と同様に高圧液体封止方式を用いて
育成する。なお、本実施例の坩堝６は、第５図に
示すような析出する多結晶５の底部が下に凸状と
なり、過剰In４を高濃度に含むInPが坩堝底部の
周辺部に残る場合に効果がある。
本実施例の坩堝を用いてInP多結晶を育成させ
たところ、InP多結晶の合成効率は従来と同様に
98％であつたが、多結晶の縦断面を観察すると第
２図に示すように過剰In４はポケツト部７に集中
していることが確認された。このポケツト部７の
多結晶部分を研削することにより、過剰In４は完
全に除去され、高品質のInP多結晶を簡単に得る
ことができた。
たところ、InP多結晶の合成効率は従来と同様に
98％であつたが、多結晶の縦断面を観察すると第
２図に示すように過剰In４はポケツト部７に集中
していることが確認された。このポケツト部７の
多結晶部分を研削することにより、過剰In４は完
全に除去され、高品質のInP多結晶を簡単に得る
ことができた。
研削後の多結晶の重量を求めたところ、研削前
の重量の90％であり、損失を10％に抑えることが
できた。従来の損失は30％以上であり、これに比
べて大幅に歩留りを向上させることができた。
の重量の90％であり、損失を10％に抑えることが
できた。従来の損失は30％以上であり、これに比
べて大幅に歩留りを向上させることができた。
又、上記のポケツト部７の多結晶の研削は極め
て容易に行うことができるので研削作業効率を大
幅に改善することができた。
て容易に行うことができるので研削作業効率を大
幅に改善することができた。
第３図は本考案の他の実施例を示すもので、坩
堝６の底部中央部ポケツト部８を設けた場合であ
る。本実施例の坩堝６は、第６図に示すような析
出する多結晶５の底部が下に凹状となり、過剰In
４を高濃度に含むInPが坩堝底部の中央部に残る
場合に効果がある。従つて、過剰In４を高濃度に
含むInP融液はポケツト部８内で固化し、多結晶
を取出した後、このポケツト部８内の多結晶を研
削することにより高品質の多結晶を容易に得るこ
とができる。
堝６の底部中央部ポケツト部８を設けた場合であ
る。本実施例の坩堝６は、第６図に示すような析
出する多結晶５の底部が下に凹状となり、過剰In
４を高濃度に含むInPが坩堝底部の中央部に残る
場合に効果がある。従つて、過剰In４を高濃度に
含むInP融液はポケツト部８内で固化し、多結晶
を取出した後、このポケツト部８内の多結晶を研
削することにより高品質の多結晶を容易に得るこ
とができる。
なお、上記各実施例ではポケツト部が半円筒形
の場合について述べたが、これは任意の形状、寸
法に選定することができ、要はポケツト部を、過
剰Inを高濃度に含むInP融液が全て固化できる大
きさ又はそれよりも若干大きいものにすればよ
い。
の場合について述べたが、これは任意の形状、寸
法に選定することができ、要はポケツト部を、過
剰Inを高濃度に含むInP融液が全て固化できる大
きさ又はそれよりも若干大きいものにすればよ
い。
［考案の効果］
以上に説明した如く、本考案によれば、坩堝の
底部にポケツト部を設け、多結晶の育成時に過剰
に存在する族元素を含む融液をこのポケツト部
内で固化させるようにしたことにより、ポケツト
部内で固化した多結晶部分のみを研削するだけで
高品質の多結晶を得ることができるようになり、
研削作業能率及び歩留まりを大幅に向上させるこ
とができる、という顕著な効果を奏する。
底部にポケツト部を設け、多結晶の育成時に過剰
に存在する族元素を含む融液をこのポケツト部
内で固化させるようにしたことにより、ポケツト
部内で固化した多結晶部分のみを研削するだけで
高品質の多結晶を得ることができるようになり、
研削作業能率及び歩留まりを大幅に向上させるこ
とができる、という顕著な効果を奏する。
第１図は本考案の化合物半導体多結晶育成用坩
堝の一実施例を示す縦断面図、第２図は本考案の
坩堝を使用して育成したInP多結晶の縦切断面を
示す縦断面図、第３図は他の実施例を示す縦断面
図、第４図は合成反応完了後のInP融液の状態を
示す説明図、第５図及び第６図はInP融液を冷却
してほぼ全体を固化させた状態を示す説明図、第
７図は従来の坩堝を使用して育成したInP多結晶
の縦切断面を示す縦断面図である。 １，６……坩堝、２……封止剤、３……InP融
液、４……過剰In、５……InP多結晶、７，８…
…ポケツト部。
堝の一実施例を示す縦断面図、第２図は本考案の
坩堝を使用して育成したInP多結晶の縦切断面を
示す縦断面図、第３図は他の実施例を示す縦断面
図、第４図は合成反応完了後のInP融液の状態を
示す説明図、第５図及び第６図はInP融液を冷却
してほぼ全体を固化させた状態を示す説明図、第
７図は従来の坩堝を使用して育成したInP多結晶
の縦切断面を示す縦断面図である。 １，６……坩堝、２……封止剤、３……InP融
液、４……過剰In、５……InP多結晶、７，８…
…ポケツト部。
Claims (1)
- 収容させた族元素の融液にＶ族元素の蒸気を
反応させて合成した前記族及びＶ族元素からな
る化合物半導体の融液を冷却固化して多結晶を育
成するための化合物半導体多結晶育成用坩堝にお
いて、該坩堝の底部に、前記族元素の過剰分を
高濃度に含む前記融液が固化されるポケツト部が
設けられていることを特徴とする化合物半導体多
結晶育成用坩堝。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3750887U JPH052613Y2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3750887U JPH052613Y2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63145867U JPS63145867U (ja) | 1988-09-27 |
| JPH052613Y2 true JPH052613Y2 (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=30848898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3750887U Expired - Lifetime JPH052613Y2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH052613Y2 (ja) |
-
1987
- 1987-03-13 JP JP3750887U patent/JPH052613Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63145867U (ja) | 1988-09-27 |
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