JPH0585877A - 半導体製造装置 - Google Patents
半導体製造装置Info
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- JPH0585877A JPH0585877A JP24927591A JP24927591A JPH0585877A JP H0585877 A JPH0585877 A JP H0585877A JP 24927591 A JP24927591 A JP 24927591A JP 24927591 A JP24927591 A JP 24927591A JP H0585877 A JPH0585877 A JP H0585877A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】化合物半導体結晶を成長させる半導体製造装置
において、化合物半導体結晶の成長につれて枯渇する溶
質を継続的に補給することができる半導体製造装置を提
供することを目的とする。 【構成】カーボン又はＰＢＮ製のルツボ２の中心部に、
結晶を引き上げるための引き上げ軸４が設置されてい
る。また、ルツボ２の周辺部には、ロッド６が設置さ
れ、その下端には、ロッド６によって昇降されるソース
ホルダー８が取り付けられている。このソースホルダー
８はカーボン製で、その底面部にはスリット状の開口部
１０が設けられている。そしてルツボ２内壁に沿って、
融液と反応せず、且つ濡れのよい材料であるグラファイ
ト、石英又はタングステン製の板１２を設置することよ
り構成される。
において、化合物半導体結晶の成長につれて枯渇する溶
質を継続的に補給することができる半導体製造装置を提
供することを目的とする。 【構成】カーボン又はＰＢＮ製のルツボ２の中心部に、
結晶を引き上げるための引き上げ軸４が設置されてい
る。また、ルツボ２の周辺部には、ロッド６が設置さ
れ、その下端には、ロッド６によって昇降されるソース
ホルダー８が取り付けられている。このソースホルダー
８はカーボン製で、その底面部にはスリット状の開口部
１０が設けられている。そしてルツボ２内壁に沿って、
融液と反応せず、且つ濡れのよい材料であるグラファイ
ト、石英又はタングステン製の板１２を設置することよ
り構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造装置に係
り、特に引き上げ法による３元以上の化合物半導体結晶
の製造装置に関するものである。従来の化合物半導体装
置では、２元結晶を基板として使用し、その上に３元以
上の化合物半導体の結晶層を成長させることが行われて
いる。しかし、２元結晶と３元結晶との格子定数の差に
よる格子不整合の問題があるために、格子整合を図るた
めの成長層を設けなければならなかった。
り、特に引き上げ法による３元以上の化合物半導体結晶
の製造装置に関するものである。従来の化合物半導体装
置では、２元結晶を基板として使用し、その上に３元以
上の化合物半導体の結晶層を成長させることが行われて
いる。しかし、２元結晶と３元結晶との格子定数の差に
よる格子不整合の問題があるために、格子整合を図るた
めの成長層を設けなければならなかった。
【０００２】従って、こうした事態をできるだけ回避す
るためには、３元以上の化合物半導体の基板を成長させ
ることが必要とされている。
るためには、３元以上の化合物半導体の基板を成長させ
ることが必要とされている。
【０００３】
【従来の技術】３元以上の化合物半導体結晶を融液また
は溶液（以下、単に「融液」という）から引き上げ法に
より成長する過程では、溶質元素の分配係数の差のため
に、成長した化合物半導体結晶が成長方向に組成勾配を
もつことになる。一方、融液のほうでは、特定の溶質元
素が成長と共に枯渇することになる。従って、枯渇する
元素を補給することが３元以上の化合物半導体結晶の組
成を一定にするために必要となる。
は溶液（以下、単に「融液」という）から引き上げ法に
より成長する過程では、溶質元素の分配係数の差のため
に、成長した化合物半導体結晶が成長方向に組成勾配を
もつことになる。一方、融液のほうでは、特定の溶質元
素が成長と共に枯渇することになる。従って、枯渇する
元素を補給することが３元以上の化合物半導体結晶の組
成を一定にするために必要となる。
【０００４】このような枯渇する溶質元素を補給するソ
ース補給機構をもつ従来の引き上げ装置を、図７及び図
８を用いて説明する。図７（ａ）において、カーボン又
はＰＢＮ（Pyrolytic Boron Nitride ）製のルツボ２の
中心部に、引き上げ軸４が設置されている。また、ルツ
ボ２の周辺部には、ロッド６が設置され、その下端に
は、ロッド６によって昇降されるソースホルダー８が取
り付けられている。
ース補給機構をもつ従来の引き上げ装置を、図７及び図
８を用いて説明する。図７（ａ）において、カーボン又
はＰＢＮ（Pyrolytic Boron Nitride ）製のルツボ２の
中心部に、引き上げ軸４が設置されている。また、ルツ
ボ２の周辺部には、ロッド６が設置され、その下端に
は、ロッド６によって昇降されるソースホルダー８が取
り付けられている。
【０００５】ＩｎＧａＡｓを成長させる場合、ルツボ２
にＧａＡｓとＩｎＡｓとの混合融液たるＩｎ−Ｇａ−Ａ
ｓ融液１４を溜める。そして引き上げ軸４に固定したＧ
ａＡｓ種結晶１６をＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４に接触さ
せ、引き上げ軸４を回転させながら引き上げ、ＩｎＧａ
Ａｓ結晶２０を成長させる。これと同時に、ソースホル
ダー８底面部をＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４に浸漬させ
る。このソースホルダー８底面部は、図７（ｂ）に示さ
れるように、スリット状の開口部１０が設けられている
ため、ソースホルダー８内に保持された棒状のＧａＡｓ
ソース１８底部も、このスリット状の開口部１０を介し
て、Ｉｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４に浸漬する。
にＧａＡｓとＩｎＡｓとの混合融液たるＩｎ−Ｇａ−Ａ
ｓ融液１４を溜める。そして引き上げ軸４に固定したＧ
ａＡｓ種結晶１６をＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４に接触さ
せ、引き上げ軸４を回転させながら引き上げ、ＩｎＧａ
Ａｓ結晶２０を成長させる。これと同時に、ソースホル
ダー８底面部をＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４に浸漬させ
る。このソースホルダー８底面部は、図７（ｂ）に示さ
れるように、スリット状の開口部１０が設けられている
ため、ソースホルダー８内に保持された棒状のＧａＡｓ
ソース１８底部も、このスリット状の開口部１０を介し
て、Ｉｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４に浸漬する。
【０００６】ＩｎＧａＡｓ結晶２０の成長につれて、Ｉ
ｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４の液相温度は低下するので、ソ
ースホルダー８底面部のスリット状の開口部１０からＧ
ａＡｓソース１８が溶け出し、ＧａＡｓがＩｎ−Ｇａ−
Ａｓ融液１４に供給される。また、ソースホルダー８の
ＧａＡｓソース１８は、自重で降下できるようになって
いるため、常にＧａＡｓソース１８底部とＩｎ−Ｇａ−
Ａｓ融液１４との接触が簡単に保たれる。
ｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４の液相温度は低下するので、ソ
ースホルダー８底面部のスリット状の開口部１０からＧ
ａＡｓソース１８が溶け出し、ＧａＡｓがＩｎ−Ｇａ−
Ａｓ融液１４に供給される。また、ソースホルダー８の
ＧａＡｓソース１８は、自重で降下できるようになって
いるため、常にＧａＡｓソース１８底部とＩｎ−Ｇａ−
Ａｓ融液１４との接触が簡単に保たれる。
【０００７】このようにして、均一な組成をもつＩｎＧ
ａＡｓ結晶２０が成長する。
ａＡｓ結晶２０が成長する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の引き上げ装置においては、カーボン又はＰＢＮ製の
ルツボ２とＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４との濡れが悪いた
め、図８に示されるように、ルツボ２とＩｎ−Ｇａ−Ａ
ｓ融液１４との接触角は９０°より大きくなり、その界
面ではＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４表面がルツボ２側壁に
落ち込むような形状になる。
来の引き上げ装置においては、カーボン又はＰＢＮ製の
ルツボ２とＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４との濡れが悪いた
め、図８に示されるように、ルツボ２とＩｎ−Ｇａ−Ａ
ｓ融液１４との接触角は９０°より大きくなり、その界
面ではＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４表面がルツボ２側壁に
落ち込むような形状になる。
【０００９】Ｉｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４表面のこうした
形状を反映して、Ｉｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４中の等温線
も、ルツボ２側壁に近付くにつれて落ち込むような分布
となる。そしてＧａＡｓソース１８を保持するソースホ
ルダー８はルツボ２の周辺部に位置するため、Ｉｎ−Ｇ
ａ−Ａｓ融液１４に浸漬するＧａＡｓソース１８底部
も、等温線の分布にしたがって溶解する。
形状を反映して、Ｉｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４中の等温線
も、ルツボ２側壁に近付くにつれて落ち込むような分布
となる。そしてＧａＡｓソース１８を保持するソースホ
ルダー８はルツボ２の周辺部に位置するため、Ｉｎ−Ｇ
ａ−Ａｓ融液１４に浸漬するＧａＡｓソース１８底部
も、等温線の分布にしたがって溶解する。
【００１０】このため、ルツボ２の中心部側にのみ、斜
線で示すＧａＡｓソース１８の溶解部２４が生じる反
面、反対のルツボ２の周辺部側には、溶解されないＧａ
Ａｓソース１８底部がソースホルダー８底面部の突起部
２６上に残存し、ＧａＡｓソース１８が自重で降下する
ことを妨げることになる。こうしてＧａＡｓソース１８
が降下することができなくなることにより、Ｉｎ−Ｇａ
−Ａｓ融液１４中にＧａＡｓを補給することができなく
なり、ＩｎＧａＡｓ結晶２０の成長量を増大することが
できないという問題が生じた。
線で示すＧａＡｓソース１８の溶解部２４が生じる反
面、反対のルツボ２の周辺部側には、溶解されないＧａ
Ａｓソース１８底部がソースホルダー８底面部の突起部
２６上に残存し、ＧａＡｓソース１８が自重で降下する
ことを妨げることになる。こうしてＧａＡｓソース１８
が降下することができなくなることにより、Ｉｎ−Ｇａ
−Ａｓ融液１４中にＧａＡｓを補給することができなく
なり、ＩｎＧａＡｓ結晶２０の成長量を増大することが
できないという問題が生じた。
【００１１】そこで本発明は、化合物半導体結晶を成長
させる半導体製造装置において、化合物半導体結晶の成
長につれて枯渇する溶質元素を継続的に補給することが
できる半導体製造装置を提供することを目的とする。
させる半導体製造装置において、化合物半導体結晶の成
長につれて枯渇する溶質元素を継続的に補給することが
できる半導体製造装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記従来の引き上げ装置
において、ソースホルダー８内に保持されたＧａＡｓソ
ース１８が自重で降下することを妨げられないようにす
るためには、（１）Ｉｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４表面の形
状を改善し、ルツボ２側壁に近付くにつれて落ち込まな
いようにすること、（２）ソースホルダー８底面部を改
良して、溶解されないＧａＡｓソース１８底部がソース
ホルダー８底面部の突起部に引っ掛からないようにする
こと、の２点が考えられる。
において、ソースホルダー８内に保持されたＧａＡｓソ
ース１８が自重で降下することを妨げられないようにす
るためには、（１）Ｉｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４表面の形
状を改善し、ルツボ２側壁に近付くにつれて落ち込まな
いようにすること、（２）ソースホルダー８底面部を改
良して、溶解されないＧａＡｓソース１８底部がソース
ホルダー８底面部の突起部に引っ掛からないようにする
こと、の２点が考えられる。
【００１３】従って、上記課題は、複数の溶質元素が融
解している融液を溜めるルツボと、前記ルツボの中心部
に位置し、前記融液から半導体結晶を引き上げる引き上
げ軸と、前記ルツボの周辺部に位置し、底面部が前記融
液に浸漬するソースホルダーと、前記ソースホルダー内
に保持されると共に、底部が前記ソースホルダーの底面
部に設けられた開口を介して前記融液に接触することに
より、前記融液に所定の溶質元素を補給するソースとを
具備する半導体製造装置において、少なくとも前記ソー
スホルダー近傍の前記ルツボ内壁が、前記融液と反応せ
ず、且つ濡れのよい材料によって覆われていることを特
徴とする半導体製造装置によって達成される。
解している融液を溜めるルツボと、前記ルツボの中心部
に位置し、前記融液から半導体結晶を引き上げる引き上
げ軸と、前記ルツボの周辺部に位置し、底面部が前記融
液に浸漬するソースホルダーと、前記ソースホルダー内
に保持されると共に、底部が前記ソースホルダーの底面
部に設けられた開口を介して前記融液に接触することに
より、前記融液に所定の溶質元素を補給するソースとを
具備する半導体製造装置において、少なくとも前記ソー
スホルダー近傍の前記ルツボ内壁が、前記融液と反応せ
ず、且つ濡れのよい材料によって覆われていることを特
徴とする半導体製造装置によって達成される。
【００１４】また、上記の半導体製造装置において、少
なくとも前記ソースホルダー近傍の前記ルツボ内壁が、
前記ルツボ内に設置され、前記融液と反応せず、且つ濡
れのよい材料からなる板によって覆われていることを特
徴とする半導体製造装置によって達成される。更に、上
記の半導体製造装置において、前記融液に融解している
前記複数の溶質元素が、III 族元素及びＶ族元素からな
る群より選ばれた３以上の元素であり、前記融液と反応
せず、且つ濡れのよい材料が、タングステン、グラファ
イト、又は石英であることを特徴とする半導体製造装置
によって達成される。
なくとも前記ソースホルダー近傍の前記ルツボ内壁が、
前記ルツボ内に設置され、前記融液と反応せず、且つ濡
れのよい材料からなる板によって覆われていることを特
徴とする半導体製造装置によって達成される。更に、上
記の半導体製造装置において、前記融液に融解している
前記複数の溶質元素が、III 族元素及びＶ族元素からな
る群より選ばれた３以上の元素であり、前記融液と反応
せず、且つ濡れのよい材料が、タングステン、グラファ
イト、又は石英であることを特徴とする半導体製造装置
によって達成される。
【００１５】また、上記課題は、複数の溶質元素が融解
している融液を溜めるルツボと、前記ルツボの中心部に
位置し、前記融液から半導体結晶を引き上げる引き上げ
軸と、前記ルツボの周辺部に位置し、底面部が前記融液
に浸漬するソースホルダーと、前記ソースホルダー内に
保持されると共に、底部が前記ソースホルダーの底面部
に設けられた開口を介して前記融液に接触することによ
り、前記融液に所定の溶質元素を供給するソースとを具
備する半導体製造装置において、前記ソースホルダーの
底面部が、前記ルツボの中心部側にのみ突起部を有し、
前記突起部によって前記ソースホルダー内の前記ソース
を保持していることを特徴とする半導体製造装置によっ
て達成される。
している融液を溜めるルツボと、前記ルツボの中心部に
位置し、前記融液から半導体結晶を引き上げる引き上げ
軸と、前記ルツボの周辺部に位置し、底面部が前記融液
に浸漬するソースホルダーと、前記ソースホルダー内に
保持されると共に、底部が前記ソースホルダーの底面部
に設けられた開口を介して前記融液に接触することによ
り、前記融液に所定の溶質元素を供給するソースとを具
備する半導体製造装置において、前記ソースホルダーの
底面部が、前記ルツボの中心部側にのみ突起部を有し、
前記突起部によって前記ソースホルダー内の前記ソース
を保持していることを特徴とする半導体製造装置によっ
て達成される。
【００１６】
【作用】即ち本発明では、少なくともソースホルダー近
傍のルツボ内壁が、融液と反応せず、且つ濡れのよい材
料によって覆われていることにより、ルツボの周辺部に
設置されたソースホルダー底面部が浸漬している近傍の
融液表面はほぼ平坦になるため、融液に浸漬するソース
底部がほぼ均等に溶解し、所定の溶質元素を安定して継
続的に供給することができる。
傍のルツボ内壁が、融液と反応せず、且つ濡れのよい材
料によって覆われていることにより、ルツボの周辺部に
設置されたソースホルダー底面部が浸漬している近傍の
融液表面はほぼ平坦になるため、融液に浸漬するソース
底部がほぼ均等に溶解し、所定の溶質元素を安定して継
続的に供給することができる。
【００１７】また、ソースホルダーの底面部が、ルツボ
の中心部側にのみ突起部を有し、突起部によってソース
ホルダー内のソースを保持していることにより、ルツボ
の周辺部側のソース底部がソースホルダーの底面部の突
起部に引っ掛かることはないため、ソースは継続的に自
重で降下することができ、所定の溶質元素を安定して継
続的に供給することができる。
の中心部側にのみ突起部を有し、突起部によってソース
ホルダー内のソースを保持していることにより、ルツボ
の周辺部側のソース底部がソースホルダーの底面部の突
起部に引っ掛かることはないため、ソースは継続的に自
重で降下することができ、所定の溶質元素を安定して継
続的に供給することができる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明を図示する実施例に基づいて具
体的に説明する。図１（ａ）は、本発明の第１の実施例
によるＩｎＧａＡｓ成長装置を示す断面図、図１（ｂ）
は、その装置のＧａＡｓソースを入れるソースホルダー
の拡大断面図及びその底面図、図２は、図１（ａ）のＩ
ｎＧａＡｓ成長装置のソースホルダー周辺の一部拡大図
である。
体的に説明する。図１（ａ）は、本発明の第１の実施例
によるＩｎＧａＡｓ成長装置を示す断面図、図１（ｂ）
は、その装置のＧａＡｓソースを入れるソースホルダー
の拡大断面図及びその底面図、図２は、図１（ａ）のＩ
ｎＧａＡｓ成長装置のソースホルダー周辺の一部拡大図
である。
【００１９】図１（ａ）において、カーボン又はＰＢＮ
製のルツボ２の中心部に、結晶を引き上げるための引き
上げ軸４が設置されている。また、ルツボ２の周辺部に
は、ロッド６が設置され、その下端には、ロッド６によ
って昇降されるソースホルダー８が取り付けられてい
る。このソースホルダー８は、高さ４０ｍｍ、内寸５ｍ
ｍ×５ｍｍのカーボン製で、その底面部には、図１
（ｂ）に示されるように、従来と同様のスリット状の開
口部１０が設けられている。
製のルツボ２の中心部に、結晶を引き上げるための引き
上げ軸４が設置されている。また、ルツボ２の周辺部に
は、ロッド６が設置され、その下端には、ロッド６によ
って昇降されるソースホルダー８が取り付けられてい
る。このソースホルダー８は、高さ４０ｍｍ、内寸５ｍ
ｍ×５ｍｍのカーボン製で、その底面部には、図１
（ｂ）に示されるように、従来と同様のスリット状の開
口部１０が設けられている。
【００２０】そしてルツボ２内壁に沿って、タングステ
ン製の板１２が設置されている点に、本実施例の特徴が
ある。次に、この装置を用いたＩｎＧａＡｓ成長につい
て述べる。まず、ルツボ２に、４０．０４ｇｒ（グラ
ム）のＧａＡｓと３２．８８ｇｒのＩｎＡｓとを入れ、
１２００℃まで加熱して、Ｉｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４を
作成する。そして成長温度１１６８℃まで降温し、定温
に保つ。
ン製の板１２が設置されている点に、本実施例の特徴が
ある。次に、この装置を用いたＩｎＧａＡｓ成長につい
て述べる。まず、ルツボ２に、４０．０４ｇｒ（グラ
ム）のＧａＡｓと３２．８８ｇｒのＩｎＡｓとを入れ、
１２００℃まで加熱して、Ｉｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４を
作成する。そして成長温度１１６８℃まで降温し、定温
に保つ。
【００２１】次いで、引き上げ軸４に固定した、ＧａＡ
ｓ種結晶１６をＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４に接触させ
る。そして引き上げ軸４を４０ｒｐｍで回転させなが
ら、速度２ｍｍ／ｈｒで引き上げる。なお、ＧａＡｓ種
結晶１６の代わりに、ＩｎＧａＡｓ単結晶を種結晶とし
て用いてもよい。これと同時に、ロッド６を降下し、ソ
ースホルダー８底面部をＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４に浸
漬させる。また、ソースホルダー８内には、４．５ｍｍ
×４．５ｍｍ角の棒状のＧａＡｓソース１８を入れてい
るため、このＧａＡｓソース１８底部も、ソースホルダ
ー８底面部のスリット状の開口部１０を介して、Ｉｎ−
Ｇａ−Ａｓ融液１４に浸漬する。
ｓ種結晶１６をＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４に接触させ
る。そして引き上げ軸４を４０ｒｐｍで回転させなが
ら、速度２ｍｍ／ｈｒで引き上げる。なお、ＧａＡｓ種
結晶１６の代わりに、ＩｎＧａＡｓ単結晶を種結晶とし
て用いてもよい。これと同時に、ロッド６を降下し、ソ
ースホルダー８底面部をＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４に浸
漬させる。また、ソースホルダー８内には、４．５ｍｍ
×４．５ｍｍ角の棒状のＧａＡｓソース１８を入れてい
るため、このＧａＡｓソース１８底部も、ソースホルダ
ー８底面部のスリット状の開口部１０を介して、Ｉｎ−
Ｇａ−Ａｓ融液１４に浸漬する。
【００２２】このとき、ルツボ２内壁に沿って設置され
ている板１２はタングステン製であるため、Ｉｎ−Ｇａ
−Ａｓ融液１４と反応せず、且つＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液
１４との濡れがよい。従って、図２に示されるように、
板１２とＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４との接触角は９０°
より小さくなり、その界面ではＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１
４表面が板１２側壁にせり上がるような形状になる。
ている板１２はタングステン製であるため、Ｉｎ−Ｇａ
−Ａｓ融液１４と反応せず、且つＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液
１４との濡れがよい。従って、図２に示されるように、
板１２とＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４との接触角は９０°
より小さくなり、その界面ではＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１
４表面が板１２側壁にせり上がるような形状になる。
【００２３】これにより、ソースホルダー８底面部が浸
漬している近傍のＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４表面はほぼ
平坦になるため、ＧａＡｓソース１８底部もＩｎ−Ｇａ
−Ａｓ融液１４にほぼ均等に浸漬する。引き上げ軸４の
ＧａＡｓ種結晶１６にＩｎＧａＡｓ結晶２０が成長する
につれて、Ｉｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４の液相温度は低下
するので、Ｉｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４に浸漬するＧａＡ
ｓソース１８底部が溶解し、ソースホルダー８底面部の
スリット状の開口部１０を介して、Ｉｎ−Ｇａ−Ａｓ融
液１４にＧａＡｓを供給する。
漬している近傍のＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４表面はほぼ
平坦になるため、ＧａＡｓソース１８底部もＩｎ−Ｇａ
−Ａｓ融液１４にほぼ均等に浸漬する。引き上げ軸４の
ＧａＡｓ種結晶１６にＩｎＧａＡｓ結晶２０が成長する
につれて、Ｉｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４の液相温度は低下
するので、Ｉｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４に浸漬するＧａＡ
ｓソース１８底部が溶解し、ソースホルダー８底面部の
スリット状の開口部１０を介して、Ｉｎ−Ｇａ−Ａｓ融
液１４にＧａＡｓを供給する。
【００２４】そしてソースホルダー６内のＧａＡｓソー
ス１８は、自重で降下できるようになっているため、常
にＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４との接触が簡単に保たれ
る。この状態で、４時間の成長を行うことにより、直径
１５ｍｍ、長さ８ｍｍの均一な組成をもつＩｎ0.05Ｇａ
0.95Ａｓ結晶２０が成長した。このように第１の実施例
によれば、ルツボ２内壁に沿って、Ｉｎ−Ｇａ−Ａｓ融
液１４との濡れがよい板１２が設置されていることによ
り、ルツボ２の周辺部に設置されたソースホルダー８底
面部が浸漬している近傍のＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４表
面はほぼ平坦になるため、Ｉｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４に
浸漬するＧａＡｓソース１８底部がほぼ均等に溶解し、
ＧａＡｓを安定して継続的に供給することができ、従っ
て均一な組成をもつＩｎＧａＡｓ結晶を成長することが
できる。
ス１８は、自重で降下できるようになっているため、常
にＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４との接触が簡単に保たれ
る。この状態で、４時間の成長を行うことにより、直径
１５ｍｍ、長さ８ｍｍの均一な組成をもつＩｎ0.05Ｇａ
0.95Ａｓ結晶２０が成長した。このように第１の実施例
によれば、ルツボ２内壁に沿って、Ｉｎ−Ｇａ−Ａｓ融
液１４との濡れがよい板１２が設置されていることによ
り、ルツボ２の周辺部に設置されたソースホルダー８底
面部が浸漬している近傍のＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４表
面はほぼ平坦になるため、Ｉｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４に
浸漬するＧａＡｓソース１８底部がほぼ均等に溶解し、
ＧａＡｓを安定して継続的に供給することができ、従っ
て均一な組成をもつＩｎＧａＡｓ結晶を成長することが
できる。
【００２５】なお、第１の実施例においては、ルツボ２
の全周囲の内壁に沿って板１２が設置されているが、少
なくともソースホルダー８近傍のルツボ２内壁が、板１
２によって覆われていれば、本実施例の効果を奏するこ
とができる。また、この板１２の材料としてタングステ
ンを用いたが、Ｉｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４と反応せず、
且つＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４との濡れがよい材料であ
ればよく、例えばグラファイトシートや石英を用いても
よい。
の全周囲の内壁に沿って板１２が設置されているが、少
なくともソースホルダー８近傍のルツボ２内壁が、板１
２によって覆われていれば、本実施例の効果を奏するこ
とができる。また、この板１２の材料としてタングステ
ンを用いたが、Ｉｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４と反応せず、
且つＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４との濡れがよい材料であ
ればよく、例えばグラファイトシートや石英を用いても
よい。
【００２６】更に、この板１２の代わりに、ルツボ２自
体の材料としてタングステンや石英を用いてもよいし、
ルツボ２内壁をグラファイトシートでコーティングして
もよい。但し、これらの場合には、１回の使用ごとにル
ツボ２自体を交換する必要があり、この点、板１２の場
合には、板１２のみの交換で何回でも使用可能な利点が
ある。
体の材料としてタングステンや石英を用いてもよいし、
ルツボ２内壁をグラファイトシートでコーティングして
もよい。但し、これらの場合には、１回の使用ごとにル
ツボ２自体を交換する必要があり、この点、板１２の場
合には、板１２のみの交換で何回でも使用可能な利点が
ある。
【００２７】次に、本発明の第２の実施例について、図
３及び図４を用いて説明する。図３（ａ）は、本発明の
第２の実施例によるＩｎＧａＡｓ成長装置を示す断面
図、図３（ｂ）は、その装置のＧａＡｓソースを入れる
ソースホルダーの拡大断面図及びその底面図、図４は、
図３（ａ）のＩｎＧａＡｓ成長装置のソースホルダー周
辺の一部拡大図である。なお、上記図１及び図２のＩｎ
ＧａＡｓ成長装置と同一の構成要素には同一の符号を付
して説明を省略する。
３及び図４を用いて説明する。図３（ａ）は、本発明の
第２の実施例によるＩｎＧａＡｓ成長装置を示す断面
図、図３（ｂ）は、その装置のＧａＡｓソースを入れる
ソースホルダーの拡大断面図及びその底面図、図４は、
図３（ａ）のＩｎＧａＡｓ成長装置のソースホルダー周
辺の一部拡大図である。なお、上記図１及び図２のＩｎ
ＧａＡｓ成長装置と同一の構成要素には同一の符号を付
して説明を省略する。
【００２８】第２の実施例は、上記第１の実施例がルツ
ボ２内壁に沿ってタングステン製の板１２を設置したの
に対して、ソースホルダーの底面部を改良した点に特徴
がある。即ち、ソースホルダー８ａは、高さ４０ｍｍ、
内寸５ｍｍ×５ｍｍのカーボン製であることは上記第１
の実施例の場合のソースホルダー８と同様であるが、そ
の底面部には、図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、
ルツボ２の中心部側にのみ幅ｔ＝１．５ｍｍの突起部２
２をもっている、そして反対のルツボ２の周辺部側は、
大きく開口された開口部１０ａとなっている。
ボ２内壁に沿ってタングステン製の板１２を設置したの
に対して、ソースホルダーの底面部を改良した点に特徴
がある。即ち、ソースホルダー８ａは、高さ４０ｍｍ、
内寸５ｍｍ×５ｍｍのカーボン製であることは上記第１
の実施例の場合のソースホルダー８と同様であるが、そ
の底面部には、図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、
ルツボ２の中心部側にのみ幅ｔ＝１．５ｍｍの突起部２
２をもっている、そして反対のルツボ２の周辺部側は、
大きく開口された開口部１０ａとなっている。
【００２９】次に、この装置を用いたＩｎＧａＡｓ成長
について述べる。図４に示されるように、カーボン又は
ＰＢＮ製のルツボ２とＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４との濡
れが悪いため、その界面ではＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４
表面がルツボ２側壁に落ち込むような形状になる。従っ
て、Ｉｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４中の等温線も、ルツボ２
側壁に近付くにつれて落ち込むような分布となる。
について述べる。図４に示されるように、カーボン又は
ＰＢＮ製のルツボ２とＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４との濡
れが悪いため、その界面ではＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４
表面がルツボ２側壁に落ち込むような形状になる。従っ
て、Ｉｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４中の等温線も、ルツボ２
側壁に近付くにつれて落ち込むような分布となる。
【００３０】そしてＩｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４に浸漬す
るＧａＡｓソース１８底部も、等温線の分布にしたがっ
て溶解するため、ルツボ２中心部側のみが溶解され、反
対のルツボ２周辺部側には、溶解されないＧａＡｓソー
ス１８底部が残存する。ここまでは、従来の場合と同様
である。しかし、本実施例においては、ソースホルダー
８ａ底面部において、ルツボ２の中心部側にのみ突起部
２２があり、そして反対のルツボ２の周辺部側はすべて
開口部１０ａとなっているため、溶解されないルツボ２
周辺部側のＧａＡｓソース１８底部がソースホルダー８
ａ底面部の突起部に引っ掛かることはない。従って、Ｇ
ａＡｓソース１８が自重で降下することが妨げられるこ
とはない。
るＧａＡｓソース１８底部も、等温線の分布にしたがっ
て溶解するため、ルツボ２中心部側のみが溶解され、反
対のルツボ２周辺部側には、溶解されないＧａＡｓソー
ス１８底部が残存する。ここまでは、従来の場合と同様
である。しかし、本実施例においては、ソースホルダー
８ａ底面部において、ルツボ２の中心部側にのみ突起部
２２があり、そして反対のルツボ２の周辺部側はすべて
開口部１０ａとなっているため、溶解されないルツボ２
周辺部側のＧａＡｓソース１８底部がソースホルダー８
ａ底面部の突起部に引っ掛かることはない。従って、Ｇ
ａＡｓソース１８が自重で降下することが妨げられるこ
とはない。
【００３１】このように第２の実施例によれば、ソース
ホルダー８ａ底面部が、ルツボ２の中心部側にのみ突起
部２２をもち、反対のルツボ２の周辺部側は開口部１０
ａとなっていることにより、溶解されないルツボ２周辺
部側のＧａＡｓソース１８底部がソースホルダー８ａ底
面部の突起部に引っ掛かって自重で降下することが妨げ
られることはないため、ＧａＡｓを安定して継続的に供
給することができ、従って均一な組成をもつＩｎＧａＡ
ｓ結晶２０を成長することができる。
ホルダー８ａ底面部が、ルツボ２の中心部側にのみ突起
部２２をもち、反対のルツボ２の周辺部側は開口部１０
ａとなっていることにより、溶解されないルツボ２周辺
部側のＧａＡｓソース１８底部がソースホルダー８ａ底
面部の突起部に引っ掛かって自重で降下することが妨げ
られることはないため、ＧａＡｓを安定して継続的に供
給することができ、従って均一な組成をもつＩｎＧａＡ
ｓ結晶２０を成長することができる。
【００３２】なお、第２の実施例においては、ソースホ
ルダー８ａの底面部のルツボ２中心部側にのみ幅ｔ＝
１．５ｍｍの突起部２２を設けているが、このような突
起部は、図３（ｂ）に示される形状に限らず、ＧａＡｓ
ソース１８を保持し、ルツボ２の周辺部側を大きく開口
するものであればよい。次に、本発明の第３の実施例に
ついて、図５及び図６を用いて説明する。
ルダー８ａの底面部のルツボ２中心部側にのみ幅ｔ＝
１．５ｍｍの突起部２２を設けているが、このような突
起部は、図３（ｂ）に示される形状に限らず、ＧａＡｓ
ソース１８を保持し、ルツボ２の周辺部側を大きく開口
するものであればよい。次に、本発明の第３の実施例に
ついて、図５及び図６を用いて説明する。
【００３３】図５は、本発明の第２の実施例によるＩｎ
ＧａＡｓ成長装置を示す断面図、図６は、図５のＩｎＧ
ａＡｓ成長装置のソースホルダー周辺の一部拡大図であ
る。なお、上記図１乃至図４のＩｎＧａＡｓ成長装置と
同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略す
る。第３の実施例は、上記第１及び第２の実施例を組み
合わせたものである。即ち、ルツボ２内壁に沿ってタン
グステン製の板１２を設置すると共に、ルツボ２周辺部
側のＧａＡｓソース１８底部がソースホルダー８ａ底面
部の突起部に引っ掛からないようにソースホルダー８ａ
の底面部を改良した点に特徴がある。
ＧａＡｓ成長装置を示す断面図、図６は、図５のＩｎＧ
ａＡｓ成長装置のソースホルダー周辺の一部拡大図であ
る。なお、上記図１乃至図４のＩｎＧａＡｓ成長装置と
同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略す
る。第３の実施例は、上記第１及び第２の実施例を組み
合わせたものである。即ち、ルツボ２内壁に沿ってタン
グステン製の板１２を設置すると共に、ルツボ２周辺部
側のＧａＡｓソース１８底部がソースホルダー８ａ底面
部の突起部に引っ掛からないようにソースホルダー８ａ
の底面部を改良した点に特徴がある。
【００３４】このように第３の実施例によれば、上記第
１及び第２の実施例を組み合わせることにより、互いの
効果が相乗されるため、ＧａＡｓの安定した継続的な供
給を確実にし、均一な組成をもつＩｎＧａＡｓ結晶２０
を成長することができる。なお、上記第１乃至第３の実
施例においては、Ｉｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４からＩｎＧ
ａＡｓ結晶２０を成長させる場合について述べたが、こ
れらＩｎ、Ｇａ、Ａｓの組み合わせに限定されることな
く、例えばＡｌ、Ｐ，Ｓｂ等を含むIII 族元素及びＶ族
元素からなる群より選ばれた３以上の元素からなるもの
であればよい。
１及び第２の実施例を組み合わせることにより、互いの
効果が相乗されるため、ＧａＡｓの安定した継続的な供
給を確実にし、均一な組成をもつＩｎＧａＡｓ結晶２０
を成長することができる。なお、上記第１乃至第３の実
施例においては、Ｉｎ−Ｇａ−Ａｓ融液１４からＩｎＧ
ａＡｓ結晶２０を成長させる場合について述べたが、こ
れらＩｎ、Ｇａ、Ａｓの組み合わせに限定されることな
く、例えばＡｌ、Ｐ，Ｓｂ等を含むIII 族元素及びＶ族
元素からなる群より選ばれた３以上の元素からなるもの
であればよい。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
少なくともソースホルダー近傍のルツボ内壁が、融液と
反応せず且つ濡れのよい材料によって覆われていること
により、ルツボの周辺部に設置されたソースホルダー底
面部が浸漬している近傍の融液表面はほぼ平坦になるた
め、融液に浸漬するソース底部をほぼ均等に溶解するこ
とができる。
少なくともソースホルダー近傍のルツボ内壁が、融液と
反応せず且つ濡れのよい材料によって覆われていること
により、ルツボの周辺部に設置されたソースホルダー底
面部が浸漬している近傍の融液表面はほぼ平坦になるた
め、融液に浸漬するソース底部をほぼ均等に溶解するこ
とができる。
【００３６】また、ソースホルダーの底面部がルツボの
中心部側にのみ突起部を有し、この突起部によってソー
スホルダー内のソースを保持していることにより、ルツ
ボの周辺部側のソース底部がソースホルダーの底面部の
突起部に引っ掛かることはないため、ソースは継続的に
自重で降下させることができる。これにより、所定の溶
質元素を安定して継続的に供給することが確実となるた
め、均一な組成をもつ結晶の成長量を増大することがで
きる。
中心部側にのみ突起部を有し、この突起部によってソー
スホルダー内のソースを保持していることにより、ルツ
ボの周辺部側のソース底部がソースホルダーの底面部の
突起部に引っ掛かることはないため、ソースは継続的に
自重で降下させることができる。これにより、所定の溶
質元素を安定して継続的に供給することが確実となるた
め、均一な組成をもつ結晶の成長量を増大することがで
きる。
【図１】本発明の第１の実施例によるＩｎＧａＡｓ成長
装置を示す図である。
装置を示す図である。
【図２】図１のＩｎＧａＡｓ成長装置のソースホルダー
周辺の一部拡大図である。
周辺の一部拡大図である。
【図３】本発明の第２の実施例によるＩｎＧａＡｓ成長
装置を示す図である。
装置を示す図である。
【図４】図３のＩｎＧａＡｓ成長装置のソースホルダー
周辺の一部拡大図である。
周辺の一部拡大図である。
【図５】本発明の第３の実施例によるＩｎＧａＡｓ成長
装置を示す図である。
装置を示す図である。
【図６】図５のＩｎＧａＡｓ成長装置のソースホルダー
周辺の一部拡大図である。
周辺の一部拡大図である。
【図７】従来のＩｎＧａＡｓ成長装置を示す図である。
【図８】図７のＩｎＧａＡｓ成長装置のソースホルダー
周辺の一部拡大図である。
周辺の一部拡大図である。
２…ルツボ ４…引き上げ軸 ６…ロッド ８、８ａ…ソースホルダー １０、１０ａ…開口部 １２…板 １４…Ｉｎ−Ｇａ−Ａｓ融液 １６…ＧａＡｓ種結晶 １８…ＧａＡｓソース ２０…ＩｎＧａＡｓ結晶 ２２、２６…突起部 ２４…ＧａＡｓソースの溶解部
Claims (4)
- 【請求項１】 複数の溶質元素が融解している融液を溜
めるルツボと、前記ルツボの中心部に位置し、前記融液
から半導体結晶を引き上げる引き上げ軸と、前記ルツボ
の周辺部に位置し、底面部が前記融液に浸漬するソース
ホルダーと、前記ソースホルダー内に保持されると共
に、底部が前記ソースホルダーの底面部に設けられた開
口を介して前記融液に接触することにより、前記融液に
所定の溶質元素を補給するソースとを具備する半導体製
造装置において、 少なくとも前記ソースホルダー近傍の前記ルツボ内壁
が、前記融液と反応せず、且つ濡れのよい材料によって
覆われていることを特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の半導体製造装置におい
て、 少なくとも前記ソースホルダー近傍の前記ルツボ内壁
が、前記ルツボ内に設置され、前記融液と反応せず、且
つ濡れのよい材料からなる板によって覆われていること
を特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の半導体製造装置に
おいて、 前記融液に融解している前記複数の溶質元素が、III 族
元素及びＶ族元素からなる群より選ばれた３以上の元素
であり、 前記融液と反応せず、且つ濡れのよい材料が、タングス
テン、グラファイト、又は石英であることを特徴とする
半導体製造装置。 - 【請求項４】 複数の溶質元素が融解している融液を溜
めるルツボと、前記ルツボの中心部に位置し、前記融液
から半導体結晶を引き上げる引き上げ軸と、前記ルツボ
の周辺部に位置し、底面部が前記融液に浸漬するソース
ホルダーと、前記ソースホルダー内に保持されると共
に、底部が前記ソースホルダーの底面部に設けられた開
口を介して前記融液に接触することにより、前記融液に
所定の溶質元素を供給するソースとを具備する半導体製
造装置において、 前記ソースホルダーの底面部が、前記ルツボの中心部側
にのみ突起部を有し、前記突起部によって前記ソースホ
ルダー内の前記ソースを保持していることを特徴とする
半導体製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24927591A JPH0585877A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24927591A JPH0585877A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 半導体製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0585877A true JPH0585877A (ja) | 1993-04-06 |
Family
ID=17190544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24927591A Withdrawn JPH0585877A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0585877A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015020942A (ja) * | 2013-07-23 | 2015-02-02 | 日本電信電話株式会社 | 結晶成長装置および結晶成長方法 |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP24927591A patent/JPH0585877A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015020942A (ja) * | 2013-07-23 | 2015-02-02 | 日本電信電話株式会社 | 結晶成長装置および結晶成長方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981203 |