JPH061686A - 化合物半導体単結晶の製造方法 - Google Patents
化合物半導体単結晶の製造方法Info
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- JPH061686A JPH061686A JP16478892A JP16478892A JPH061686A JP H061686 A JPH061686 A JP H061686A JP 16478892 A JP16478892 A JP 16478892A JP 16478892 A JP16478892 A JP 16478892A JP H061686 A JPH061686 A JP H061686A
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】安定して良好な固液界面形状を保つことを可能
とする。 【構成】横型ボート法による化合物半導体単結晶の製造
方法において、製造時に使用する種結晶１の体積が、製
造しようとする単結晶の肩部２の体積と同等以上にされ
ていることを特徴とする。 【効果】単結晶成長開始領域での単結晶内部への放熱量
が大きくなる。
とする。 【構成】横型ボート法による化合物半導体単結晶の製造
方法において、製造時に使用する種結晶１の体積が、製
造しようとする単結晶の肩部２の体積と同等以上にされ
ていることを特徴とする。 【効果】単結晶成長開始領域での単結晶内部への放熱量
が大きくなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、化合物半導体単結晶の
製造方法に関するものである。
製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】横型ボート法に用いられる種結晶は通
常、断面積（１０〜２０×１０〜２０）ｍｍ2 、長さ約
５０ｍｍ程度のものであり、断面積は製造しようとする
単結晶のそれの１０％程度になる。
常、断面積（１０〜２０×１０〜２０）ｍｍ2 、長さ約
５０ｍｍ程度のものであり、断面積は製造しようとする
単結晶のそれの１０％程度になる。
【０００３】横型ボート法の１つである温度傾斜法によ
る単結晶製造を例にとると、種結晶および原料多結晶を
載置した石英ボートは、石英アンプルに密封された状態
で、長手方向に一定の温度傾斜を持つように設定された
電気炉の中で単結晶製造が行われる。この温度傾斜は石
英ボートの種結晶部からボート後端部に向かって徐徐に
温度が高くなる温度分布となっており、化合物半導体単
結晶例えばＧａＡｓ単結晶製造の種付け時においては種
結晶の原料側端面が１２３８℃になるように温度設定さ
れ、ＧａＡｓ融液が種結晶に接した状態から上述の温度
傾斜を保ちながら温度を徐徐に下げていくことにより、
融液が種結晶側から固化しＧａＡｓ単結晶が成長する。
る単結晶製造を例にとると、種結晶および原料多結晶を
載置した石英ボートは、石英アンプルに密封された状態
で、長手方向に一定の温度傾斜を持つように設定された
電気炉の中で単結晶製造が行われる。この温度傾斜は石
英ボートの種結晶部からボート後端部に向かって徐徐に
温度が高くなる温度分布となっており、化合物半導体単
結晶例えばＧａＡｓ単結晶製造の種付け時においては種
結晶の原料側端面が１２３８℃になるように温度設定さ
れ、ＧａＡｓ融液が種結晶に接した状態から上述の温度
傾斜を保ちながら温度を徐徐に下げていくことにより、
融液が種結晶側から固化しＧａＡｓ単結晶が成長する。
【０００４】単結晶成長過程においては融液が固化する
際に発生する凝固熱（融解熱）が固液界面付近に留まる
ことなく固液界面の外周方向および固化した単結晶内部
に速やかに放熱されなければならない。固液界面の形状
を良好（融液側に凸形状であるのがよい）に保つために
は、各方向への放熱がバランスよく行われることが必要
である。主な放熱として固液界面外周方向の放熱と、固
化した単結晶内部への放熱とがあり、外周方向への放熱
は単結晶成長開始から終了までの各成長過程でほぼ一定
であるが、固化した単結晶内部への放熱は成長が進み、
単結晶体積が大きくなるにしたがって大きくなる。
際に発生する凝固熱（融解熱）が固液界面付近に留まる
ことなく固液界面の外周方向および固化した単結晶内部
に速やかに放熱されなければならない。固液界面の形状
を良好（融液側に凸形状であるのがよい）に保つために
は、各方向への放熱がバランスよく行われることが必要
である。主な放熱として固液界面外周方向の放熱と、固
化した単結晶内部への放熱とがあり、外周方向への放熱
は単結晶成長開始から終了までの各成長過程でほぼ一定
であるが、固化した単結晶内部への放熱は成長が進み、
単結晶体積が大きくなるにしたがって大きくなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】単結晶の大型化を進め
るなかで固液界面の面積も広くなり、その分大きくなる
凝固熱を放熱しなければならない。ところが従来の種結
晶を用いた単結晶成長では成長開始直後のまだ固化した
体積の小さい領域における単結晶中への放熱が不十分で
あり、この領域での固液界面形状が凹形状となってしま
うことが問題となっている。
るなかで固液界面の面積も広くなり、その分大きくなる
凝固熱を放熱しなければならない。ところが従来の種結
晶を用いた単結晶成長では成長開始直後のまだ固化した
体積の小さい領域における単結晶中への放熱が不十分で
あり、この領域での固液界面形状が凹形状となってしま
うことが問題となっている。
【０００６】本発明は以上の点に鑑みなされたものであ
り、安定して良好な固液界面形状を保つことを可能とし
た化合物半導体単結晶の製造方法を提供することを目的
とするものである。
り、安定して良好な固液界面形状を保つことを可能とし
た化合物半導体単結晶の製造方法を提供することを目的
とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的は、製造時に使
用する種結晶の体積を、製造しようとする単結晶の肩部
の体積と同等以上にすることにより、達成される。
用する種結晶の体積を、製造しようとする単結晶の肩部
の体積と同等以上にすることにより、達成される。
【０００８】
【作用】上記手段を設けたので、単結晶成長開始領域で
の単結晶内部への放熱量が大きくなる。
の単結晶内部への放熱量が大きくなる。
【０００９】
【実施例】次に本発明を実施例により具体的に説明す
る。
る。
【００１０】〔実施例 １〕図１には本発明の一実施例
が示されている。横型ボート法による化合物半導体単結
晶例えばＧａＡｓ単結晶の製造方法で、本実施例では製
造時に使用する種結晶１の体積を、製造しようとする単
結晶の肩部２の体積と同等以上にした。このようにする
ことにより、単結晶成長開始領域での単結晶内部への放
熱量が大きくなって、安定して良好な固液界面形状を保
つことを可能とした化合物半導体単結晶の製造方法を得
ることができる。
が示されている。横型ボート法による化合物半導体単結
晶例えばＧａＡｓ単結晶の製造方法で、本実施例では製
造時に使用する種結晶１の体積を、製造しようとする単
結晶の肩部２の体積と同等以上にした。このようにする
ことにより、単結晶成長開始領域での単結晶内部への放
熱量が大きくなって、安定して良好な固液界面形状を保
つことを可能とした化合物半導体単結晶の製造方法を得
ることができる。
【００１１】すなわち単結晶肩部２の体積が約１４ｃｍ
3 となるＧａＡｓ単結晶の製造を幅１．５×高さ１．５
×長さ１１ｃｍ3 の種結晶１を用いて行った。
3 となるＧａＡｓ単結晶の製造を幅１．５×高さ１．５
×長さ１１ｃｍ3 の種結晶１を用いて行った。
【００１２】種結晶１と原料のＧａ２９００ｇ、更にｎ
形の導電性結晶を得るための添加物としてＳｉ８００ｍ
ｇを入れた石英ボートを、石英ガラス製反応管の一端に
載置し、他端にＡｓ３２００ｇを載置した後、この石英
ガラス製反応管を真空封止する。
形の導電性結晶を得るための添加物としてＳｉ８００ｍ
ｇを入れた石英ボートを、石英ガラス製反応管の一端に
載置し、他端にＡｓ３２００ｇを載置した後、この石英
ガラス製反応管を真空封止する。
【００１３】この反応管を二連式電気炉内に設置し、ボ
ート側（高温炉）を１２００℃以上にＡｓ側（低温炉）
を約６００℃に保つ。そしてＧａＡｓ合成反応終了後、
低温炉の温度を一定に保ったまま、高温炉の温度を更に
昇温し、シード付け部分をＧａＡｓの融点１２３８℃
に、ボート本体側をより高い温度になるような温度勾配
（約１ｄｅｇ／ｃｍ）を持つように電気炉を調整する。
ート側（高温炉）を１２００℃以上にＡｓ側（低温炉）
を約６００℃に保つ。そしてＧａＡｓ合成反応終了後、
低温炉の温度を一定に保ったまま、高温炉の温度を更に
昇温し、シード付け部分をＧａＡｓの融点１２３８℃
に、ボート本体側をより高い温度になるような温度勾配
（約１ｄｅｇ／ｃｍ）を持つように電気炉を調整する。
【００１４】このようにして種結晶１の一部を溶かした
後、上述の温度勾配を保持したまま１ｄｅｇ／ｈで降温
し全体を固化させた後、電気炉内のボート設置部の温度
勾配がゼロになるように再び電気炉の設定を調整した
後、１００ｄｅｇ／ｈで室温まで冷却し単結晶を取り出
す。このような方法により重量約６０００ｇのＧａＡｓ
単結晶が得られた。
後、上述の温度勾配を保持したまま１ｄｅｇ／ｈで降温
し全体を固化させた後、電気炉内のボート設置部の温度
勾配がゼロになるように再び電気炉の設定を調整した
後、１００ｄｅｇ／ｈで室温まで冷却し単結晶を取り出
す。このような方法により重量約６０００ｇのＧａＡｓ
単結晶が得られた。
【００１５】得られた単結晶のストリューションを観察
した結果、単結晶成長開始から終了まで固液界面形状は
融液側に凸形状となっており、良好であることを確認し
た。このように本実施例によれば、大型の単結晶の製造
において安定して良好な固液界面形状を保つことが可能
となり、製造される単結晶の品質および歩留まりを大幅
に向上させることができた。
した結果、単結晶成長開始から終了まで固液界面形状は
融液側に凸形状となっており、良好であることを確認し
た。このように本実施例によれば、大型の単結晶の製造
において安定して良好な固液界面形状を保つことが可能
となり、製造される単結晶の品質および歩留まりを大幅
に向上させることができた。
【００１６】
【発明の効果】上述のように本発明は、製造時に使用す
る種結晶の体積を、製造しようとする単結晶の肩部の体
積と同等以上にしたので、単結晶成長開始領域での単結
晶内部への放熱量が大きくなって、安定して良好な固液
界面形状を保つことを可能とした化合物半導体単結晶の
製造方法を得ることができる。
る種結晶の体積を、製造しようとする単結晶の肩部の体
積と同等以上にしたので、単結晶成長開始領域での単結
晶内部への放熱量が大きくなって、安定して良好な固液
界面形状を保つことを可能とした化合物半導体単結晶の
製造方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の化合物半導体単結晶の製造方法の一実
施例による種結晶および単結晶肩部の斜視図である。
施例による種結晶および単結晶肩部の斜視図である。
１ 種結晶 ２ 単結晶肩部
Claims (1)
- 【請求項１】横型ボート法による化合物半導体単結晶の
製造方法において、前記製造時に使用する種結晶の体積
が、製造しようとする単結晶の肩部の体積と同等以上に
されていることを特徴とする化合物半導体単結晶の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16478892A JPH061686A (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 化合物半導体単結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16478892A JPH061686A (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 化合物半導体単結晶の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH061686A true JPH061686A (ja) | 1994-01-11 |
Family
ID=15799958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16478892A Pending JPH061686A (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 化合物半導体単結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH061686A (ja) |
-
1992
- 1992-06-23 JP JP16478892A patent/JPH061686A/ja active Pending
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