JPH07291775A - 溶液結晶成長装置と溶液結晶成長方法 - Google Patents
溶液結晶成長装置と溶液結晶成長方法Info
- Publication number
- JPH07291775A JPH07291775A JP8137694A JP8137694A JPH07291775A JP H07291775 A JPH07291775 A JP H07291775A JP 8137694 A JP8137694 A JP 8137694A JP 8137694 A JP8137694 A JP 8137694A JP H07291775 A JPH07291775 A JP H07291775A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crystal
- space
- seed crystal
- solution
- crystal growth
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 198
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 5
- 238000002109 crystal growth method Methods 0.000 claims 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 abstract description 31
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 31
- SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N selenium;zinc Chemical compound [Se]=[Zn] SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 小さなシード結晶から結晶性の良好な所望の
口径のバルク状単結晶を作製することが可能な結晶成長
技術を提供する。 【構成】 溶液の上下に温度差を形成し、溶液の高温部
にソース結晶を配置し、溶液の低温部にシード結晶を配
置して結晶成長を行なう溶液結晶成長装置において、シ
ード結晶とヒートシンクが収容される第１の空間と、該
第１の空間に収容されるシード結晶に隣接するように設
けられた溶液が収容される第２の空間とを有し、該第２
の空間の少なくともシード結晶側部分はシード結晶側で
内径が小さくなるテーパ状の内壁により側方が画定され
ており、前記第１の空間と前記第２の空間との境界部に
は、内壁から内側に向かって突出したシード結晶を固定
するための凸状部分が形成されている結晶成長容器と、
前記第１の空間内に挿入された、該第１の空間の内壁に
ほぼ沿う形状を有するヒートシンクとを有する。
口径のバルク状単結晶を作製することが可能な結晶成長
技術を提供する。 【構成】 溶液の上下に温度差を形成し、溶液の高温部
にソース結晶を配置し、溶液の低温部にシード結晶を配
置して結晶成長を行なう溶液結晶成長装置において、シ
ード結晶とヒートシンクが収容される第１の空間と、該
第１の空間に収容されるシード結晶に隣接するように設
けられた溶液が収容される第２の空間とを有し、該第２
の空間の少なくともシード結晶側部分はシード結晶側で
内径が小さくなるテーパ状の内壁により側方が画定され
ており、前記第１の空間と前記第２の空間との境界部に
は、内壁から内側に向かって突出したシード結晶を固定
するための凸状部分が形成されている結晶成長容器と、
前記第１の空間内に挿入された、該第１の空間の内壁に
ほぼ沿う形状を有するヒートシンクとを有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は結晶成長に関し、特に溶
液結晶成長に関する。蒸気圧の高い化合物半導体、特に
ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体のバルク結晶成長技術とし
て、成長温度を低下できる溶液結晶成長が期待されてい
る。
液結晶成長に関する。蒸気圧の高い化合物半導体、特に
ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体のバルク結晶成長技術とし
て、成長温度を低下できる溶液結晶成長が期待されてい
る。
【０００２】
【従来の技術】図５に従来の溶液結晶成長装置の例を示
す。図中左側に結晶成長装置の断面を示し、右側に結晶
成長装置内に設定される温度分布をグラフで示す。結晶
成長装置は、真空封止された結晶成長容器１、その中に
配置されたヒートシンク７、その上面に固定されたシー
ド結晶２、シード結晶抑え３、ソース結晶４および溶媒
６を含んで構成されている。この結晶成長容器を、図中
右側のグラフに示す温度分布中に配置する。
す。図中左側に結晶成長装置の断面を示し、右側に結晶
成長装置内に設定される温度分布をグラフで示す。結晶
成長装置は、真空封止された結晶成長容器１、その中に
配置されたヒートシンク７、その上面に固定されたシー
ド結晶２、シード結晶抑え３、ソース結晶４および溶媒
６を含んで構成されている。この結晶成長容器を、図中
右側のグラフに示す温度分布中に配置する。
【０００３】高温部のソース結晶４は、高温部での飽和
溶解度まで溶媒６に溶解する。溶媒６中に溶解したソー
ス結晶成分は、拡散によって低温部にも移動し、低温部
の溶液を過飽和状態にする。シード結晶２が過飽和溶液
に接触することにより、シード結晶２上にバルク状の単
結晶が成長する。
溶解度まで溶媒６に溶解する。溶媒６中に溶解したソー
ス結晶成分は、拡散によって低温部にも移動し、低温部
の溶液を過飽和状態にする。シード結晶２が過飽和溶液
に接触することにより、シード結晶２上にバルク状の単
結晶が成長する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図５に示した結晶成長
装置を使用したバルク状単結晶の作製では、円柱状の成
長結晶の径はシード結晶２の径より小さく、成長結晶か
らシード結晶を切り出して成長を繰り返すと次第に小さ
くなる。また、小さなシード結晶を用いて所望の口径の
ウエハを切り出すのに十分な大きさの単結晶を得ること
が困難である。
装置を使用したバルク状単結晶の作製では、円柱状の成
長結晶の径はシード結晶２の径より小さく、成長結晶か
らシード結晶を切り出して成長を繰り返すと次第に小さ
くなる。また、小さなシード結晶を用いて所望の口径の
ウエハを切り出すのに十分な大きさの単結晶を得ること
が困難である。
【０００５】本発明の目的は、小さなシード結晶から結
晶性の良好な所望の口径のバルク状単結晶を作製するこ
とが可能な結晶成長技術を提供することである。
晶性の良好な所望の口径のバルク状単結晶を作製するこ
とが可能な結晶成長技術を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の溶液結晶成長装
置は、溶液の上下に温度差を形成し、溶液の高温部にソ
ース結晶を配置し、溶液の低温部にシード結晶を配置し
て結晶成長を行なう溶液結晶成長装置において、シード
結晶とヒートシンクが収容される第１の空間と、該第１
の空間に収容されるシード結晶に隣接するように設けら
れた溶液が収容される第２の空間とを有し、該第２の空
間の少なくともシード結晶側部分はシード結晶側で内径
が小さくなるテーパ状の内壁により側方が画定されてお
り、前記第１の空間と前記第２の空間との境界部には、
内壁から内側に向かって突出したシード結晶を固定する
ための凸状部分が形成されている結晶成長容器と、前記
第１の空間内に挿入された、該第１の空間の内壁にほぼ
沿う形状を有するヒートシンクとを有する。
置は、溶液の上下に温度差を形成し、溶液の高温部にソ
ース結晶を配置し、溶液の低温部にシード結晶を配置し
て結晶成長を行なう溶液結晶成長装置において、シード
結晶とヒートシンクが収容される第１の空間と、該第１
の空間に収容されるシード結晶に隣接するように設けら
れた溶液が収容される第２の空間とを有し、該第２の空
間の少なくともシード結晶側部分はシード結晶側で内径
が小さくなるテーパ状の内壁により側方が画定されてお
り、前記第１の空間と前記第２の空間との境界部には、
内壁から内側に向かって突出したシード結晶を固定する
ための凸状部分が形成されている結晶成長容器と、前記
第１の空間内に挿入された、該第１の空間の内壁にほぼ
沿う形状を有するヒートシンクとを有する。
【０００７】
【作用】結晶成長容器内のシード結晶上方の空間の側方
を、シード結晶側で内径が小さくなるようなテーパ状の
内壁とし、シード結晶上に内壁に沿って結晶を成長させ
ることにより、シード結晶の径よりも大きな口径のバル
ク状結晶を得ることができる。
を、シード結晶側で内径が小さくなるようなテーパ状の
内壁とし、シード結晶上に内壁に沿って結晶を成長させ
ることにより、シード結晶の径よりも大きな口径のバル
ク状結晶を得ることができる。
【０００８】また、結晶成長容器の内壁に、シード結晶
を固定するための凸状部分を形成しておくことにより、
シード結晶を凸状部分とヒートシンクとで挟んで固定す
ることができる。これにより、シード結晶をより安定に
固定することができる。
を固定するための凸状部分を形成しておくことにより、
シード結晶を凸状部分とヒートシンクとで挟んで固定す
ることができる。これにより、シード結晶をより安定に
固定することができる。
【０００９】
【実施例】まず、小さなシード結晶からより大きな口径
のバルク状単結晶を作製するための参考例について説明
する。
のバルク状単結晶を作製するための参考例について説明
する。
【００１０】図３に示すように、小口径の石英管１ａと
大口径の石英管１ｂとをテーパ状の内面を有するホーン
型石英管１ｃで接続した結晶成長容器１を準備する。初
期には、結晶成長容器１の上端は開放しておく。結晶成
長容器１の小口径部分１ａにヒートシンク７が収納され
ている。
大口径の石英管１ｂとをテーパ状の内面を有するホーン
型石英管１ｃで接続した結晶成長容器１を準備する。初
期には、結晶成長容器１の上端は開放しておく。結晶成
長容器１の小口径部分１ａにヒートシンク７が収納され
ている。
【００１１】このように準備された結晶成長容器のヒー
トシンク７の上面にヒートシンクの径と同径のシード結
晶２を載置する。シード結晶２の側方の結晶成長容器１
側面を加熱して内側に窪ませることによりシード結晶２
を固定する。
トシンク７の上面にヒートシンクの径と同径のシード結
晶２を載置する。シード結晶２の側方の結晶成長容器１
側面を加熱して内側に窪ませることによりシード結晶２
を固定する。
【００１２】次に、ソース結晶４、溶媒６を投入した
後、結晶成長容器１内を真空排気し上端の開放端を封止
する。ソース結晶４は、結晶成長容器１の内面に設けら
れた突起等により所定の位置に保持される。
後、結晶成長容器１内を真空排気し上端の開放端を封止
する。ソース結晶４は、結晶成長容器１の内面に設けら
れた突起等により所定の位置に保持される。
【００１３】このように準備した結晶成長容器１を、内
部空間を輻射熱により加熱する円筒状ヒータ内に配置
し、図中右側のグラフに示す温度分布とする。シード結
晶２上に、石英管１ｃのテーパ状の内面に沿って徐々に
径を拡大しながら成長結晶５が成長する。
部空間を輻射熱により加熱する円筒状ヒータ内に配置
し、図中右側のグラフに示す温度分布とする。シード結
晶２上に、石英管１ｃのテーパ状の内面に沿って徐々に
径を拡大しながら成長結晶５が成長する。
【００１４】図３に示す参考例では、シード結晶２を固
定するために結晶成長容器１の側面から熱を加えるた
め、シード結晶２が結晶成長前に熱履歴を経験すること
になる。シード結晶２が高温にさらされると、結晶成分
が昇華して結晶表面が荒れたり組成変化を起こす。ま
た、昇華した結晶成分が結晶成長容器１の内面に付着す
るとそこを成長核として異常成長が起こり得る。さら
に、シード結晶を安定して再現性よく固定することが困
難である。
定するために結晶成長容器１の側面から熱を加えるた
め、シード結晶２が結晶成長前に熱履歴を経験すること
になる。シード結晶２が高温にさらされると、結晶成分
が昇華して結晶表面が荒れたり組成変化を起こす。ま
た、昇華した結晶成分が結晶成長容器１の内面に付着す
るとそこを成長核として異常成長が起こり得る。さら
に、シード結晶を安定して再現性よく固定することが困
難である。
【００１５】図４に、これらの欠点を解消するために本
願発明者が提案した結晶成長装置の他の参考例を示す。
上下が開放された円筒状石英管１ｂの下端に、テーパ状
の内面を有するホーン型石英管１ｃの大口径端が接続さ
れている。ホーン型石英管１ｃのテーパ面と石英管１ｂ
の中心軸との成す角は約６０°である。ホーン型石英管
１ｃの小口径端には、石英管１ｂとほぼ同径の円筒状側
面と、ホーン型石英管１ｃの小口径端とほぼ同径の開口
を有する上面から構成され、下端が開放された石英管１
ａが接続されている。石英管１ａの上面の開口部には、
シード結晶をはめ込むための環状段差が形成されてい
る。
願発明者が提案した結晶成長装置の他の参考例を示す。
上下が開放された円筒状石英管１ｂの下端に、テーパ状
の内面を有するホーン型石英管１ｃの大口径端が接続さ
れている。ホーン型石英管１ｃのテーパ面と石英管１ｂ
の中心軸との成す角は約６０°である。ホーン型石英管
１ｃの小口径端には、石英管１ｂとほぼ同径の円筒状側
面と、ホーン型石英管１ｃの小口径端とほぼ同径の開口
を有する上面から構成され、下端が開放された石英管１
ａが接続されている。石英管１ａの上面の開口部には、
シード結晶をはめ込むための環状段差が形成されてい
る。
【００１６】このように形成された結晶成長容器１を弗
酸でエッチングして表面を清浄化する。石英管１ａの内
径とほぼ同径の外径を有し、上端は石英管１ａ上面の開
口径とほぼ同径の上面となるように円錐台状に形成され
たヒートシンク７を準備する。ヒートシンク７の上面に
石英管１ａ上面の開口径とほぼ同径のシード結晶２を載
置し、ヒートシンク７及びシード結晶２を石英管１ａ内
に下端から挿入する。
酸でエッチングして表面を清浄化する。石英管１ａの内
径とほぼ同径の外径を有し、上端は石英管１ａ上面の開
口径とほぼ同径の上面となるように円錐台状に形成され
たヒートシンク７を準備する。ヒートシンク７の上面に
石英管１ａ上面の開口径とほぼ同径のシード結晶２を載
置し、ヒートシンク７及びシード結晶２を石英管１ａ内
に下端から挿入する。
【００１７】シード結晶２は、石英管１ａ上面の開口部
に形成された段差にはまり込み固定される。石英管１ａ
の下端から石英製キャップ９を挿入し溶封する。その
後、ＺｎＳｅ多結晶からなる円柱状のソース結晶４を上
部の開放端から結晶成長容器１内に挿入する。ソース結
晶４は、上下で石英管１ｂを細めて固定する。次に溶媒
６を上部の開放端から結晶成長容器１内に投入する。結
晶成長容器１の上部の開放端を石英製のキャップ１０で
塞ぎ、内部を２×１０-6Ｔｏｒｒよりも高い真空度に真
空排気して封止する。
に形成された段差にはまり込み固定される。石英管１ａ
の下端から石英製キャップ９を挿入し溶封する。その
後、ＺｎＳｅ多結晶からなる円柱状のソース結晶４を上
部の開放端から結晶成長容器１内に挿入する。ソース結
晶４は、上下で石英管１ｂを細めて固定する。次に溶媒
６を上部の開放端から結晶成長容器１内に投入する。結
晶成長容器１の上部の開放端を石英製のキャップ１０で
塞ぎ、内部を２×１０-6Ｔｏｒｒよりも高い真空度に真
空排気して封止する。
【００１８】このように準備した結晶成長容器１を、縦
型の加熱空間を有する電気炉１２内に配置する。シード
結晶部が所定の結晶成長温度になり、上方がより高温に
なるような温度勾配を形成し、シード結晶２上に結晶成
長を行う。
型の加熱空間を有する電気炉１２内に配置する。シード
結晶部が所定の結晶成長温度になり、上方がより高温に
なるような温度勾配を形成し、シード結晶２上に結晶成
長を行う。
【００１９】図４に示す結晶成長装置では、ヒートシン
ク７の上端に形成された円錐台の斜面と石英管１ａの内
面との間に空洞１１が形成される。溶液が空洞１１内に
侵入するとシード結晶２が空洞内の溶液の高温部に配置
されることになる。すると、高温部のシード結晶２が溶
液中に溶解し、空洞下部の低温部に析出する現象が生じ
る。このため、シード結晶２が溶けてなくなり、空洞１
１の下部で多結晶８が成長する。
ク７の上端に形成された円錐台の斜面と石英管１ａの内
面との間に空洞１１が形成される。溶液が空洞１１内に
侵入するとシード結晶２が空洞内の溶液の高温部に配置
されることになる。すると、高温部のシード結晶２が溶
液中に溶解し、空洞下部の低温部に析出する現象が生じ
る。このため、シード結晶２が溶けてなくなり、空洞１
１の下部で多結晶８が成長する。
【００２０】次に、図１を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。図１は、本発明の実施例による結晶成長
装置の断面図を示す。ヒートシンク７は、直径８ｍｍ、
長さ１００ｍｍの円柱状である。石英管１ａの内径もほ
ぼ８ｍｍであり、内面がヒートシンク７の外面に沿うよ
うに構成されている。その他は、図４に示す他の参考例
と同様の構成である。
いて説明する。図１は、本発明の実施例による結晶成長
装置の断面図を示す。ヒートシンク７は、直径８ｍｍ、
長さ１００ｍｍの円柱状である。石英管１ａの内径もほ
ぼ８ｍｍであり、内面がヒートシンク７の外面に沿うよ
うに構成されている。その他は、図４に示す他の参考例
と同様の構成である。
【００２１】ホーン型石英管１ｃのテーパ状の内面と結
晶成長容器１の中心軸との成す角は約６０°である。ソ
ース結晶４は、円柱状のＺｎＳｅ多結晶を使用した。溶
媒６には、あらかじめＳｅとＴｅをモル比３０：７０の
割合で混合し、９５０℃における飽和溶解度までＺｎＳ
ｅを溶解させたのち固化した合金を用いた。結晶成長容
器１の内部は、２×１０-6Ｔｏｒｒよりも高い真空度に
真空排気されている。
晶成長容器１の中心軸との成す角は約６０°である。ソ
ース結晶４は、円柱状のＺｎＳｅ多結晶を使用した。溶
媒６には、あらかじめＳｅとＴｅをモル比３０：７０の
割合で混合し、９５０℃における飽和溶解度までＺｎＳ
ｅを溶解させたのち固化した合金を用いた。結晶成長容
器１の内部は、２×１０-6Ｔｏｒｒよりも高い真空度に
真空排気されている。
【００２２】このように準備した結晶成長容器１を、内
部に加熱空間を有する円筒状電気炉１２の中に配置す
る。結晶成長容器１を電気炉１２と共に、ヒートシンク
７が収容されている下端が上になるように傾ける。傾け
る角度は、溶媒６が全て融解したとき溶媒がシード結晶
２及びソース結晶４に接触しない程度とする。結晶成長
容器１と電気炉１２とを傾けた状態で昇温し、溶媒６を
形成する。
部に加熱空間を有する円筒状電気炉１２の中に配置す
る。結晶成長容器１を電気炉１２と共に、ヒートシンク
７が収容されている下端が上になるように傾ける。傾け
る角度は、溶媒６が全て融解したとき溶媒がシード結晶
２及びソース結晶４に接触しない程度とする。結晶成長
容器１と電気炉１２とを傾けた状態で昇温し、溶媒６を
形成する。
【００２３】その後、図１に示すように、下端が下にな
るように結晶成長容器１と電気炉１２を直立させる。シ
ード結晶２及びソース結晶４が溶媒６に接触する。シー
ド結晶２が配置されている部分が約９５０℃、ソース結
晶４が配置されている部分が約１０００℃になるように
電気炉１２内に温度勾配を設ける。ソース結晶４は、そ
の温度の飽和溶解度まで溶解する。溶解したソース結晶
成分は溶媒中を拡散し、低温部にまで移動する。低温部
においては飽和溶解度が低いため、溶液は過飽和溶液と
なる。適当な過飽和度を有する過飽和溶液がシード結晶
２に接触することにより、シード結晶２上に結晶成長が
生じる。
るように結晶成長容器１と電気炉１２を直立させる。シ
ード結晶２及びソース結晶４が溶媒６に接触する。シー
ド結晶２が配置されている部分が約９５０℃、ソース結
晶４が配置されている部分が約１０００℃になるように
電気炉１２内に温度勾配を設ける。ソース結晶４は、そ
の温度の飽和溶解度まで溶解する。溶解したソース結晶
成分は溶媒中を拡散し、低温部にまで移動する。低温部
においては飽和溶解度が低いため、溶液は過飽和溶液と
なる。適当な過飽和度を有する過飽和溶液がシード結晶
２に接触することにより、シード結晶２上に結晶成長が
生じる。
【００２４】図１に示す実施例においては、シード結晶
２の下方に、図４に示すような空洞がない。このため、
シード結晶２が溶媒中に溶け飽和または過飽和となった
溶液が下方に流れることを防止できる。
２の下方に、図４に示すような空洞がない。このため、
シード結晶２が溶媒中に溶け飽和または過飽和となった
溶液が下方に流れることを防止できる。
【００２５】図４に示す他の参考例と図１に示す実施例
とについて、成長した結晶の断面を蛍光顕微鏡で観察し
てシード結晶と成長結晶との蛍光色の違いからシード結
晶の厚さを測定した。図４の他の参考例の場合には、結
晶成長後厚さ２．４ｍｍのシード結晶は全て溶解してい
た。一方、図１の実施例の場合には、シード結晶が溶解
した厚さは１００μｍ以下であった。このように、図１
の実施例においては、シード結晶が全量溶解してしまう
ことなく、シード結晶上に結晶を成長させることができ
る。
とについて、成長した結晶の断面を蛍光顕微鏡で観察し
てシード結晶と成長結晶との蛍光色の違いからシード結
晶の厚さを測定した。図４の他の参考例の場合には、結
晶成長後厚さ２．４ｍｍのシード結晶は全て溶解してい
た。一方、図１の実施例の場合には、シード結晶が溶解
した厚さは１００μｍ以下であった。このように、図１
の実施例においては、シード結晶が全量溶解してしまう
ことなく、シード結晶上に結晶を成長させることができ
る。
【００２６】図２は、本発明の他の実施例による結晶成
長容器の断面図を示す。ヒートシンク７は、図４に示す
ものと同様の形状であり、上端は円錐台状に形成されて
いる。石英管１ａの上部の内面は、ヒートシンク７の上
端に形成された円錐台の側面に沿うようにテーパ状に形
成されている。その他は、図４に示す他の参考例と同様
の構成である。
長容器の断面図を示す。ヒートシンク７は、図４に示す
ものと同様の形状であり、上端は円錐台状に形成されて
いる。石英管１ａの上部の内面は、ヒートシンク７の上
端に形成された円錐台の側面に沿うようにテーパ状に形
成されている。その他は、図４に示す他の参考例と同様
の構成である。
【００２７】このように、ヒートシンク７の外面と、ヒ
ートシンクが収容される石英管１ａの内面とをほぼ同一
形状とすることにより、シード結晶２の下方に空洞が形
成されないように結晶成長容器を構成することができ
る。図２に示す結晶成長装置においても、シード結晶２
の下方に空洞が形成されないため、図１に示す結晶成長
装置と同様の効果を得ることができる。ヒートシンク上
部が円錐台形状を有するため、ヒートシンク下部の熱抵
抗を小さくでき、良好な熱流を確保することができる。
ートシンクが収容される石英管１ａの内面とをほぼ同一
形状とすることにより、シード結晶２の下方に空洞が形
成されないように結晶成長容器を構成することができ
る。図２に示す結晶成長装置においても、シード結晶２
の下方に空洞が形成されないため、図１に示す結晶成長
装置と同様の効果を得ることができる。ヒートシンク上
部が円錐台形状を有するため、ヒートシンク下部の熱抵
抗を小さくでき、良好な熱流を確保することができる。
【００２８】上記実施例では、ＺｎＳｅを成長させる例
について説明したが、本発明はＺｎＳｅに限るものでは
なく、シード結晶より大口径のＩＩ−ＶＩ族化合物半導
体のバルク状単結晶の成長にも適用可能である。
について説明したが、本発明はＺｎＳｅに限るものでは
なく、シード結晶より大口径のＩＩ−ＶＩ族化合物半導
体のバルク状単結晶の成長にも適用可能である。
【００２９】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
結晶成長中におけるシード結晶の溶解を抑制し、シード
結晶上に単結晶を成長することができる。
結晶成長中におけるシード結晶の溶解を抑制し、シード
結晶上に単結晶を成長することができる。
【図１】本発明の実施例による結晶成長装置の断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明の他の実施例による結晶成長装置の断面
図である。
図である。
【図３】参考例による結晶成長装置の断面図である。
【図４】他の参考例による結晶成長装置の断面図であ
る。
る。
【図５】従来例による結晶成長装置の断面図、及び結晶
成長装置内の温度分布を示すグラフである。
成長装置内の温度分布を示すグラフである。
１ 結晶成長容器 ２ シード結晶 ３ シード結晶抑え ４ ソース結晶 ５ 成長結晶 ６ 溶媒 ７ ヒートシンク ８ 多結晶 ９、１０ キャップ １１ 空洞 １２ 電気炉
Claims (4)
- 【請求項１】 溶液の上下に温度差を形成し、溶液の高
温部にソース結晶を配置し、溶液の低温部にシード結晶
を配置して結晶成長を行なう溶液結晶成長装置におい
て、 シード結晶とヒートシンクが収容される第１の空間と、
該第１の空間に収容されるシード結晶に隣接するように
設けられた溶液が収容される第２の空間とを有し、該第
２の空間の少なくともシード結晶側部分はシード結晶側
で内径が小さくなるテーパ状の内壁により側方が画定さ
れており、前記第１の空間と前記第２の空間との境界部
には、内壁から内側に向かって突出したシード結晶を固
定するための凸状部分が形成されている結晶成長容器
（１）と、 前記第１の空間内に挿入された、該第１の空間の内壁に
ほぼ沿う形状を有するヒートシンク（７）とを有する溶
液結晶成長装置。 - 【請求項２】 前記第１の空間は、シード結晶の径とほ
ぼ同径の内径を有する請求項１記載の溶液結晶成長装
置。 - 【請求項３】 前記第１の空間のシード結晶側部分は、
上端がシード結晶の径とほぼ同径の内径を有し下端で内
径が大きくなるテーパ状の内壁により側方が画定されて
いる請求項１記載の溶液結晶成長装置。 - 【請求項４】 溶液の上下に温度差を形成し、溶液の高
温部にソース結晶を配置し、溶液の低温部にシード結晶
を配置して結晶成長を行なう溶液結晶成長方法におい
て、 シード結晶とヒートシンクが収容される第１の空間と、
該第１の空間に収容されるシード結晶に隣接するように
設けられた溶液が収容される第２の空間とを有し、該第
２の空間の少なくともシード結晶側部分はシード結晶側
で内径が小さくなるテーパ状の内壁により側方が画定さ
れており、前記第１の空間と前記第２の空間との境界部
には、内壁から内側に向かって突出したシード結晶を固
定するための凸状部分が形成されている結晶成長容器を
準備する工程と、 前記第１の空間の内壁にほぼ沿う形状を有し、上面にシ
ード結晶載置面を有するヒートシンクを準備する工程
と、 シード結晶を前記ヒートシンクのシード結晶載置面に載
置する工程と、 前記シード結晶及び前記ヒートシンクを、前記結晶成長
容器の前記第１の空間側の開放端から前記第１の空間内
に、前記シード結晶が前記凸状部分に接触するまで挿入
する工程と、 前記結晶成長容器の前記第１の空間側の開放端を封止す
る工程と、 前記第２の空間内に溶媒及びソース結晶を投入し、前記
結晶成長容器内に所定の温度分布を形成し、結晶成長を
行う工程とを含む溶液結晶成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8137694A JPH07291775A (ja) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | 溶液結晶成長装置と溶液結晶成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8137694A JPH07291775A (ja) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | 溶液結晶成長装置と溶液結晶成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07291775A true JPH07291775A (ja) | 1995-11-07 |
Family
ID=13744593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8137694A Withdrawn JPH07291775A (ja) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | 溶液結晶成長装置と溶液結晶成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07291775A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN120119316A (zh) * | 2025-03-26 | 2025-06-10 | 山东大学 | 基于溶剂蒸发法获得大尺寸单晶材料的生长装置及方法 |
-
1994
- 1994-04-20 JP JP8137694A patent/JPH07291775A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN120119316A (zh) * | 2025-03-26 | 2025-06-10 | 山东大学 | 基于溶剂蒸发法获得大尺寸单晶材料的生长装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2001114599A (ja) | 単結晶製造方法及び単結晶製造装置 | |
| US6171393B1 (en) | Seed crystal and method of manufacturing single crystal | |
| JP3109659B2 (ja) | 結晶成長方法および装置 | |
| US5871580A (en) | Method of growing a bulk crystal | |
| US4923561A (en) | Crystal growth method | |
| JPH07291775A (ja) | 溶液結晶成長装置と溶液結晶成長方法 | |
| KR100462137B1 (ko) | 단결정인상장치 | |
| JPH07291780A (ja) | 溶液結晶成長装置 | |
| JPH1087393A (ja) | 単結晶引上装置におけるヒーター電極構造 | |
| JPS60176995A (ja) | 単結晶の製造方法 | |
| JP2861240B2 (ja) | 単結晶成長用るつぼ | |
| JP2644424B2 (ja) | 液相結晶成長方法および液相結晶成長装置 | |
| JP2706210B2 (ja) | 液相結晶成長方法および液相結晶成長装置 | |
| JP2734820B2 (ja) | 化合物半導体単結晶の製造方法 | |
| JP4086006B2 (ja) | 化合物半導体単結晶の製造方法 | |
| JP2000313693A (ja) | 半導体単結晶製造用熱伝導型種結晶及び該熱伝導型種結晶による単結晶の成長方法 | |
| JP2641387B2 (ja) | 化合物半導体の結晶成長方法及び結晶成長装置 | |
| JPH07291774A (ja) | 溶液結晶成長方法と成長装置 | |
| JPH11189499A (ja) | 化合物半導体単結晶の製造方法 | |
| JPH09124398A (ja) | 化合物半導体の結晶成長方法および結晶成長装置 | |
| JP2574122B2 (ja) | 化合物半導体の結晶成長方法および結晶成長装置 | |
| JPH07291779A (ja) | 溶液結晶成長方法及び溶液結晶成長装置 | |
| JPS6339552B2 (ja) | ||
| JPH1135389A (ja) | 結晶成長方法 | |
| JPS61271845A (ja) | 液相エピタキシヤル成長装置 |
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: 20010703 |