JPS60200891A - 封止剤で表面を被覆固化した揮発性元素 - Google Patents
封止剤で表面を被覆固化した揮発性元素Info
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- JPS60200891A JPS60200891A JP59053708A JP5370884A JPS60200891A JP S60200891 A JPS60200891 A JP S60200891A JP 59053708 A JP59053708 A JP 59053708A JP 5370884 A JP5370884 A JP 5370884A JP S60200891 A JPS60200891 A JP S60200891A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B27/00—Single-crystal growth under a protective fluid
- C30B27/02—Single-crystal growth under a protective fluid by pulling from a melt
-
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- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
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Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Inorganic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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。
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）
本発明は高圧液体封止法（以後ＬＥＣ法と呼ぶ）によシ
砒化ガリウム（ＧａＡｓ） 、燐化ガリウム（α乃、燐
化インジウム（Ｉｎｋ）等の化合物半導体結晶酸゛長に
おいて用いられる封止剤で８表面を被覆固化した揮発性
元素に関するものである。
砒化ガリウム（ＧａＡｓ） 、燐化ガリウム（α乃、燐
化インジウム（Ｉｎｋ）等の化合物半導体結晶酸゛長に
おいて用いられる封止剤で８表面を被覆固化した揮発性
元素に関するものである。
（従来技術とその問題点）
一般に化合物半導体材料のＧａＡｓ 、Ｇａ Ｐ 、
Ｉ ｎＰ等の融点において蒸気圧の高い物質を含む原料
を引上法で結晶成長する場合、ＬＢＣ法が用いられる。
Ｉ ｎＰ等の融点において蒸気圧の高い物質を含む原料
を引上法で結晶成長する場合、ＬＢＣ法が用いられる。
本発明の関連文献はソリッドステートテクノロジー／日
本版、１９７９年２月号１６ページから２０ページに１
チヨクラルスキー法による半絶縁性ＧａＡｓの結晶成長
とこれに用いるエンカブシュレイジョン材料」と題して
発表されている。ＬＥＣ法は高圧結晶成長装置内を不活
性ガスで加圧しながら、酸化硼素（以後Ｂｉ Ｏｓと呼
ぶ）を封止剤として用い蒸気圧の高い元素の分解を防ぐ
。加熱方法は高周波誘導加熱と抵抗加熱とが挙げられる
が一般的には抵抗加熱が用いられている。
本版、１９７９年２月号１６ページから２０ページに１
チヨクラルスキー法による半絶縁性ＧａＡｓの結晶成長
とこれに用いるエンカブシュレイジョン材料」と題して
発表されている。ＬＥＣ法は高圧結晶成長装置内を不活
性ガスで加圧しながら、酸化硼素（以後Ｂｉ Ｏｓと呼
ぶ）を封止剤として用い蒸気圧の高い元素の分解を防ぐ
。加熱方法は高周波誘導加熱と抵抗加熱とが挙げられる
が一般的には抵抗加熱が用いられている。
半導体デバイスに用いられる結晶例えばＧａＡｓ。
ＧａＰ、Ｉｎｐ等は直径の大型化が進み、単結晶の品質
向上、工程上の歩留り向上のためにも均一な直径をした
結晶が要求される。Ｇ ａＡｓにおいては高速デバイス
用として半絶縁性基板で低欠陥、均一性の高い優れた品
質のものが要求されている。
向上、工程上の歩留り向上のためにも均一な直径をした
結晶が要求される。Ｇ ａＡｓにおいては高速デバイス
用として半絶縁性基板で低欠陥、均一性の高い優れた品
質のものが要求されている。
従来からＧａＡｓの原料は直接合成が用いられている。
直接合成は第１図すの坩堝４の中にＧａ２とＡｓ３の原
料をｌ：ｌの当量比で充填し、Ｇａ２とＡ３Ｂの原料の
上に第１図３に示す形状の封止剤の酸化硼素へ００をの
せる。坩堝４を高圧結晶成長装置に入れ加圧しながら坩
堝４を除々に加熱してＢ２０Ｂ＄ １図すの０を軟化さ
せ坩堝４の表面を制止する。
料をｌ：ｌの当量比で充填し、Ｇａ２とＡ３Ｂの原料の
上に第１図３に示す形状の封止剤の酸化硼素へ００をの
せる。坩堝４を高圧結晶成長装置に入れ加圧しながら坩
堝４を除々に加熱してＢ２０Ｂ＄ １図すの０を軟化さ
せ坩堝４の表面を制止する。
装置内の圧力を次第に増加させ坩堝４の温度上昇ととも
にＧａ中にＡｓの蒸気が吸収されＧａＡｓ原料を合成す
る。従来ではＢ２Ｏ３第１図ａとＡｓ第２図ｂ−４を別
々にして坩堝内に入れていたが原料の嵩が大きいために
軟化したＢｚ Ｏｓが原料と原料との隙間に入りこんで
揮発性元素のＡｓを完全に封止できない内にＡｓ の蒸
発が先行してしまう。
にＧａ中にＡｓの蒸気が吸収されＧａＡｓ原料を合成す
る。従来ではＢ２Ｏ３第１図ａとＡｓ第２図ｂ−４を別
々にして坩堝内に入れていたが原料の嵩が大きいために
軟化したＢｚ Ｏｓが原料と原料との隙間に入りこんで
揮発性元素のＡｓを完全に封止できない内にＡｓ の蒸
発が先行してしまう。
さらに加熱条件によって坩堝温度に不均一を生じＢ、
Ｏｓ全体が均一に軟化しないため、温度が高い部分だけ
軟化し完全に封止するまでに長い時間を要する。 Ｂ２
０ｇ（軟化温度４５０’Ｏ）の軟化速度は温度に依存し
高温はど短時間で軟化する。しかしＡｓの蒸気圧は高温
はど急激に増加するため坩堝温度は除々に上昇させてい
く。Ｇａ Ａｓの合成が行なわれる前に相当量のＡｓが
蒸発して失われると融液の組成比が大幅にずれ、このよ
うな融液から結晶成長した場合、多結晶に成長しやすく
、極端に単結晶化率が低下してしまう。
Ｏｓ全体が均一に軟化しないため、温度が高い部分だけ
軟化し完全に封止するまでに長い時間を要する。 Ｂ２
０ｇ（軟化温度４５０’Ｏ）の軟化速度は温度に依存し
高温はど短時間で軟化する。しかしＡｓの蒸気圧は高温
はど急激に増加するため坩堝温度は除々に上昇させてい
く。Ｇａ Ａｓの合成が行なわれる前に相当量のＡｓが
蒸発して失われると融液の組成比が大幅にずれ、このよ
うな融液から結晶成長した場合、多結晶に成長しやすく
、極端に単結晶化率が低下してしまう。
このような事情は他のＩｎＰ、ＧａＰ、ＩｎＡｓ等の引
上成長でも同様である。
上成長でも同様である。
（発明の目的）
本発明の目的は、前記従来の欠点を除去し、融液の組成
ずれを緩和することのできる揮発性元素を提供すること
である。
ずれを緩和することのできる揮発性元素を提供すること
である。
（発明の構成）
本発明によれば、液体封止法に用いる封止剤で表面が被
覆固化されている揮発性元素が得られん（構成の詳細な
説明） 本発゛明は上述の構成をとることによシ従来技術の問題
点を解決した。ＧａＡｓ原料を合成するに必要なＧａと
Ａｓを当量比ｌ：１に秤量したＧａと、Ｂ２０ｓで表面
を被覆固化したＡｓ を坩堝内に収納し、さらにＢ２Ｏ
３層の厚さを保つために上に余分に入れるＯ Ａｓを鳥
０．で被覆固化するには、型の中に鳥０．を入れて加熱
して溶かし、その中にＡｓの固まシを入れて冷却させる
ｏ Ｂｚ Ｏ−はＡｓ表面をそれほど厚く覆っている必
要はない。
覆固化されている揮発性元素が得られん（構成の詳細な
説明） 本発゛明は上述の構成をとることによシ従来技術の問題
点を解決した。ＧａＡｓ原料を合成するに必要なＧａと
Ａｓを当量比ｌ：１に秤量したＧａと、Ｂ２０ｓで表面
を被覆固化したＡｓ を坩堝内に収納し、さらにＢ２Ｏ
３層の厚さを保つために上に余分に入れるＯ Ａｓを鳥
０．で被覆固化するには、型の中に鳥０．を入れて加熱
して溶かし、その中にＡｓの固まシを入れて冷却させる
ｏ Ｂｚ Ｏ−はＡｓ表面をそれほど厚く覆っている必
要はない。
（実施例）
以下本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明
する。第２図ａは本発明の実施例を示す斜視図であシ、
ｂは模式図である。第２図ａの形状を有する、Ｉ％ Ｏ
ｓで表面を被覆固化したＡｓを第２図すの坩堝４の中に
セットしその上にＧ、１２をのせさらにＢ、 Ｏｓの封
止剤ｌをのせる。Ｂｘ Ｏｓ ｌはＢ２ ｏｉｘ軟化し
た後Ｉ１ｍの厚さを保つために余分に入れたものである
。第２図すを高圧結晶成長装置に入れ不活性ガスで加圧
しなからＢ２Ｏ３の軟化温度（４５０°Ｃ）まで坩堝温
度を除々に上昇していく。このときすでにＧａ第２図ｂ
−２は融液になっている。坩堝の加熱条件によシ、坩堝
の温度が不均一に上昇しても桟０３で被覆固化したＡｓ
３は周囲のＢ２０ｓ が軟化する前に蒸発することはな
い。鳥へか完全に軟化し坩堝表面を封止したのち装置内
を不活性ガスによシフ０気圧位に圧力をかけながら坩堝
温度を上昇させると化学量論的組成比を保ったＧａ Ａ
ｓ融液が合成された０（発明の効果） 本発明のように封止剤中に揮発性元素を封じこむことに
よって従来の技術を用いたときょシ組成づれが緩和され
単結晶化率が向上すると共に成長結晶の品質も向上した
。
する。第２図ａは本発明の実施例を示す斜視図であシ、
ｂは模式図である。第２図ａの形状を有する、Ｉ％ Ｏ
ｓで表面を被覆固化したＡｓを第２図すの坩堝４の中に
セットしその上にＧ、１２をのせさらにＢ、 Ｏｓの封
止剤ｌをのせる。Ｂｘ Ｏｓ ｌはＢ２ ｏｉｘ軟化し
た後Ｉ１ｍの厚さを保つために余分に入れたものである
。第２図すを高圧結晶成長装置に入れ不活性ガスで加圧
しなからＢ２Ｏ３の軟化温度（４５０°Ｃ）まで坩堝温
度を除々に上昇していく。このときすでにＧａ第２図ｂ
−２は融液になっている。坩堝の加熱条件によシ、坩堝
の温度が不均一に上昇しても桟０３で被覆固化したＡｓ
３は周囲のＢ２０ｓ が軟化する前に蒸発することはな
い。鳥へか完全に軟化し坩堝表面を封止したのち装置内
を不活性ガスによシフ０気圧位に圧力をかけながら坩堝
温度を上昇させると化学量論的組成比を保ったＧａ Ａ
ｓ融液が合成された０（発明の効果） 本発明のように封止剤中に揮発性元素を封じこむことに
よって従来の技術を用いたときょシ組成づれが緩和され
単結晶化率が向上すると共に成長結晶の品質も向上した
。
本発明においてはＧ ａＡ ｓ結晶成長を例にとったが
ＧａＰ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ等の結晶成長を行なっても同
じ効果が得られたことは言うまでもない。
ＧａＰ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ等の結晶成長を行なっても同
じ効果が得られたことは言うまでもない。
第１図ａは従来の酸化硼素制止剤の部分切断斜視図、ｂ
は従来の液体封止法を説明するだめの坩堝内の部分切断
斜視図。 第２図ａは本発明による酸化硼素で表面を被豊固化した
砒素の部分切断斜視１■、ｂは本発明を説明するだめの
坩堝内の部分切断斜視図。
は従来の液体封止法を説明するだめの坩堝内の部分切断
斜視図。 第２図ａは本発明による酸化硼素で表面を被豊固化した
砒素の部分切断斜視１■、ｂは本発明を説明するだめの
坩堝内の部分切断斜視図。
Claims (1)
- 液体封止法に用いる封止剤で表面が被覆固化されている
ことを特徴とする揮発性元素。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59053708A JPS60200891A (ja) | 1984-03-21 | 1984-03-21 | 封止剤で表面を被覆固化した揮発性元素 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59053708A JPS60200891A (ja) | 1984-03-21 | 1984-03-21 | 封止剤で表面を被覆固化した揮発性元素 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60200891A true JPS60200891A (ja) | 1985-10-11 |
Family
ID=12950326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59053708A Pending JPS60200891A (ja) | 1984-03-21 | 1984-03-21 | 封止剤で表面を被覆固化した揮発性元素 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60200891A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62197399A (ja) * | 1986-02-26 | 1987-09-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 化合物単結晶の成長方法 |
-
1984
- 1984-03-21 JP JP59053708A patent/JPS60200891A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62197399A (ja) * | 1986-02-26 | 1987-09-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 化合物単結晶の成長方法 |
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