JPS60255698A - 化合物半導体製造用部材及びその製造法 - Google Patents
化合物半導体製造用部材及びその製造法Info
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- JPS60255698A JPS60255698A JP11057184A JP11057184A JPS60255698A JP S60255698 A JPS60255698 A JP S60255698A JP 11057184 A JP11057184 A JP 11057184A JP 11057184 A JP11057184 A JP 11057184A JP S60255698 A JPS60255698 A JP S60255698A
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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
- C30B35/00—Apparatus not otherwise provided for, specially adapted for the growth, production or after-treatment of single crystals or of a homogeneous polycrystalline material with defined structure
- C30B35/002—Crucibles or containers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (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】
（イ）技術分野
本発明は化合物半導体単結晶製造用部材に関するもので
あり詳しくは引き上げ法用部材である。
あり詳しくは引き上げ法用部材である。
坩堝、コラクル等に関する。
（０）技術的背景
引き上げ法および横引き法によって砒化ガリウム（Ｇａ
−Ａｓ）等の化合物半導体単結晶を得るには通常石英ガ
ラス（Ｓｉｏｗ）製の部材が用いられる。石英ガラスは
一般に高純度のものを得るのが容易でかつ耐熱性良好と
いう優れた特徴を有しており半導体単結晶育成容器とし
ては好適な材料と言えるからである。しかし石英ガラス
は単独で用いた場合には、第１表に示すように部材側に
種々の問題点がありなかでもＳｉ等の混入は単結晶の絶
縁性低下、熱的な不安定性及び基板特性の再現性が得に
くい゛等種々の悪影響を生ぜしめる。通常はこの不純物
補償の為に酸素クロムのドーピングがなされるが、ドー
ピングを施しても成長方向に沿ってドープ元素の偏析に
よる濃度差が生しこれが絶縁性低下の原因となるのであ
る。最近これら不純物の混入を防止し熱変形も生じない
パイロリイテソク窒化硼素（Ｐ−ＢＮ）製の坩堝が考案
され・比較的純度が高く形状も良好なアンドープ半絶縁
性単結晶が得られることが報告されているが、極めて高
価であるうえに、比較的少ない使用回数で寿命となる事
から著しいコストアップになるという欠点があった。
−Ａｓ）等の化合物半導体単結晶を得るには通常石英ガ
ラス（Ｓｉｏｗ）製の部材が用いられる。石英ガラスは
一般に高純度のものを得るのが容易でかつ耐熱性良好と
いう優れた特徴を有しており半導体単結晶育成容器とし
ては好適な材料と言えるからである。しかし石英ガラス
は単独で用いた場合には、第１表に示すように部材側に
種々の問題点がありなかでもＳｉ等の混入は単結晶の絶
縁性低下、熱的な不安定性及び基板特性の再現性が得に
くい゛等種々の悪影響を生ぜしめる。通常はこの不純物
補償の為に酸素クロムのドーピングがなされるが、ドー
ピングを施しても成長方向に沿ってドープ元素の偏析に
よる濃度差が生しこれが絶縁性低下の原因となるのであ
る。最近これら不純物の混入を防止し熱変形も生じない
パイロリイテソク窒化硼素（Ｐ−ＢＮ）製の坩堝が考案
され・比較的純度が高く形状も良好なアンドープ半絶縁
性単結晶が得られることが報告されているが、極めて高
価であるうえに、比較的少ない使用回数で寿命となる事
から著しいコストアップになるという欠点があった。
第 １ 表
石英製部材の欠点
（ハ）発明の開示
本発明はかかる石英製部材の欠点を解消し、化合物半導
体単結晶を得るのに好適な部材を提供することを目的と
しその特徴とするところはカーボン製の坩堝、コラクル
等の製造用全面にプラズマＣＶＤ法により緻密で高純度
なりＮ、窒化アルミニウム（Ａ ｆｆｉ Ｎ）もしくは
これらの化合物の薄膜を設けることにある。さらに詳細
に説明すると化合物半導体製造用部材にＢＮ、ＡＩＮ、
およびそれらの化合物を１層または２層以上被覆してな
り、しかもその厚さは０．５μｍ〜５ｍｌの範囲にあり
、また該被覆層が主としてアモルファスであることを特
徴とする化合物半導体製造川石・英部材を提供するもの
である。また、該被覆層を９００℃以下の温度でプラズ
マＣＶＤ法によりコートすることを特徴とする化合物半
導体製造用部材の製造方法を提供するものであ・る。Ｂ
Ｎ、ＡＩＮ、及びこれらの化合物は衆知のように、化合
物半導体融液との反応性が極めて低く例え反応して融液
中に混入しても単結晶の半導体特性を致命的に劣下せし
めない物質であり、高温においても物質透過性はなく、
これらカーボン部材の被覆物質として最適と考えられる
。
体単結晶を得るのに好適な部材を提供することを目的と
しその特徴とするところはカーボン製の坩堝、コラクル
等の製造用全面にプラズマＣＶＤ法により緻密で高純度
なりＮ、窒化アルミニウム（Ａ ｆｆｉ Ｎ）もしくは
これらの化合物の薄膜を設けることにある。さらに詳細
に説明すると化合物半導体製造用部材にＢＮ、ＡＩＮ、
およびそれらの化合物を１層または２層以上被覆してな
り、しかもその厚さは０．５μｍ〜５ｍｌの範囲にあり
、また該被覆層が主としてアモルファスであることを特
徴とする化合物半導体製造川石・英部材を提供するもの
である。また、該被覆層を９００℃以下の温度でプラズ
マＣＶＤ法によりコートすることを特徴とする化合物半
導体製造用部材の製造方法を提供するものであ・る。Ｂ
Ｎ、ＡＩＮ、及びこれらの化合物は衆知のように、化合
物半導体融液との反応性が極めて低く例え反応して融液
中に混入しても単結晶の半導体特性を致命的に劣下せし
めない物質であり、高温においても物質透過性はなく、
これらカーボン部材の被覆物質として最適と考えられる
。
以下 本願発明の詳細について説明する。
まず、コーティング方法及び基材の限定に関して説明す
ると、一般に通常のＣｖＤに比較して高周波もしくは直
流電界等を付、加したプラズマＣＶＤは、膜の生成速度
が速く、数μｍ以上の膜厚を要するコーティングに用い
られるのは一般的であり、プラズマＣＶＤで処理する対
象物としては導電性の悪い石英よりは導電性の高いカー
ボンの方が膜の生成速度が一層助長されることを考えて
プラズマＣＶＤ法とカーボン基材を採用した。
ると、一般に通常のＣｖＤに比較して高周波もしくは直
流電界等を付、加したプラズマＣＶＤは、膜の生成速度
が速く、数μｍ以上の膜厚を要するコーティングに用い
られるのは一般的であり、プラズマＣＶＤで処理する対
象物としては導電性の悪い石英よりは導電性の高いカー
ボンの方が膜の生成速度が一層助長されることを考えて
プラズマＣＶＤ法とカーボン基材を採用した。
尚、コーテイング膜の構造をアモルファスと限定した理
由については基材とコーテイング膜物質の熱膨張差によ
る残留応力が問題となる。コーテイング膜中の残留応力
は膜剥離もしくは膜中のひび割れ等の原因となる事が知
られているが、コーテイング膜内の残留応力”：（６ｒ
）は６ ｒ７ Ｂｅ・Δ〆・Δｔで表現できる。
由については基材とコーテイング膜物質の熱膨張差によ
る残留応力が問題となる。コーテイング膜中の残留応力
は膜剥離もしくは膜中のひび割れ等の原因となる事が知
られているが、コーテイング膜内の残留応力”：（６ｒ
）は６ ｒ７ Ｂｅ・Δ〆・Δｔで表現できる。
（屹膜のヤング率、Δメー基材と膜の熱膨張係数差）（
Δｔ・コーティング温度、６．：測定温度）６、を小さ
くするにはΔ〆及びΔｔを小さくする必要がある。ＢＮ
、Ａ＃Ｎ等蒸着物質に関して〆を比較すると結晶質アモ
ルファス質の間に大差はない。Δｔに関してはプラズマ
ＣＶＤ法番二関してはプラズマ中に数多く存在する電子
等の寄与によりＣＶＤと比較して蒸着温度を低下できる
事が知られている。そこでコーティング温度を蒸着物質
がアモルファス質となるべ（９００°Ｃ以下して低下せ
しめ結果的に６ｒを減少せしめることがその理由となる
。膜厚については０．５μｍ以下ではコーティングの効
果が少なく Ｇａ−Ａｓ単結晶中に不純物が混入する事
がその理由となる。
Δｔ・コーティング温度、６．：測定温度）６、を小さ
くするにはΔ〆及びΔｔを小さくする必要がある。ＢＮ
、Ａ＃Ｎ等蒸着物質に関して〆を比較すると結晶質アモ
ルファス質の間に大差はない。Δｔに関してはプラズマ
ＣＶＤ法番二関してはプラズマ中に数多く存在する電子
等の寄与によりＣＶＤと比較して蒸着温度を低下できる
事が知られている。そこでコーティング温度を蒸着物質
がアモルファス質となるべ（９００°Ｃ以下して低下せ
しめ結果的に６ｒを減少せしめることがその理由となる
。膜厚については０．５μｍ以下ではコーティングの効
果が少なく Ｇａ−Ａｓ単結晶中に不純物が混入する事
がその理由となる。
以下実施例にて詳細を説明する。
実施例 １
１３．５６ＭＨ２の高周波を利用しくＢＣ７！３十Ｎ
Ｈ３）混合ガスをグロー放電せしめ９００°Ｃに加熱し
たカーボン製のルツボに？いて１８μｍ厚さのＢＮ被覆
を施した後、これらをＧａ−Ａｓ単結晶育成実験に用い
た。その結果得られた単結晶についてＳ Ｍ Ｓ （ｓ
ｐａｒｋ ５ｏｕｒｃｅ ｍａｓｓ ）分析により不純
物濃度を測定した結果（第２表）に示したように極めて
高純化されていることが判明した。
Ｈ３）混合ガスをグロー放電せしめ９００°Ｃに加熱し
たカーボン製のルツボに？いて１８μｍ厚さのＢＮ被覆
を施した後、これらをＧａ−Ａｓ単結晶育成実験に用い
た。その結果得られた単結晶についてＳ Ｍ Ｓ （ｓ
ｐａｒｋ ５ｏｕｒｃｅ ｍａｓｓ ）分析により不純
物濃度を測定した結果（第２表）に示したように極めて
高純化されていることが判明した。
く第２表＞ＢＮ被覆材により育成されたＧａ−Ａｓ単結
晶の分析結果 〈実施例〉 １３．５６ＭＨ２の高周波を利用しくＡＩ！、Ｃ＃３＋
ＮＨ３）混合ガスをグロー放電せしめ８５０℃に加熱し
たカーボン製坩堝について２．８鶴厚さのＡＩＮを被覆
した後、これをＧａ−Ａｓ単結晶育成実験に用いた。こ
の結果得られた単結晶について（実施例１〉と同様ＳＭ
Ｓ分析により不純物濃度を測定した。その結果本件に関
してもＧａ−Ａｓ単結晶は極めて高純度化されているこ
とが判明した。
晶の分析結果 〈実施例〉 １３．５６ＭＨ２の高周波を利用しくＡＩ！、Ｃ＃３＋
ＮＨ３）混合ガスをグロー放電せしめ８５０℃に加熱し
たカーボン製坩堝について２．８鶴厚さのＡＩＮを被覆
した後、これをＧａ−Ａｓ単結晶育成実験に用いた。こ
の結果得られた単結晶について（実施例１〉と同様ＳＭ
Ｓ分析により不純物濃度を測定した。その結果本件に関
してもＧａ−Ａｓ単結晶は極めて高純度化されているこ
とが判明した。
Claims (5)
- （１）化合物半導体製造用カーボン部材に、窒化硼素、
窒化アルミニウムおよびそれらの化合物の被覆層を１層
または２層以上設けてなることを特徴とする化合物半導
体製造、用部材。 - （２）被覆層の厚みが、０．５μｍ以上であることを特
徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の化合物半導体
製造用部材。 - （３）窒化硼素、窒化アルミニウムおよびそれらの化合
物の結晶構造が主として、アモルファスであ漬ことを特
徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の化合物半導体
製造用部材。 - （４）化合物半導体製造用カーボン部材に、窒化硼素、
窒化アルミニウムおよびそれらの化合物を、プラズマＣ
ＶＤ法により１層または２層以上被覆することを特徴と
する化合物半導体製造用部材の製造法。 - （５）窒化硼素、窒化アルミニウムおよびそれらｐ化合
物のいずれかを、９００℃以下の温度でプラズマＣＶＤ
法により被覆することを特徴とする特許請求の範囲第（
４）項記載の化合物半導体製造用部材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11057184A JPS60255698A (ja) | 1984-05-29 | 1984-05-29 | 化合物半導体製造用部材及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11057184A JPS60255698A (ja) | 1984-05-29 | 1984-05-29 | 化合物半導体製造用部材及びその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60255698A true JPS60255698A (ja) | 1985-12-17 |
Family
ID=14539204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11057184A Pending JPS60255698A (ja) | 1984-05-29 | 1984-05-29 | 化合物半導体製造用部材及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60255698A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01274432A (ja) * | 1988-04-27 | 1989-11-02 | Nec Corp | 薄膜の形成方法 |
| JPH02141496A (ja) * | 1988-11-22 | 1990-05-30 | Alps Electric Co Ltd | 窒化アルミニウムの合成方法 |
-
1984
- 1984-05-29 JP JP11057184A patent/JPS60255698A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01274432A (ja) * | 1988-04-27 | 1989-11-02 | Nec Corp | 薄膜の形成方法 |
| JPH02141496A (ja) * | 1988-11-22 | 1990-05-30 | Alps Electric Co Ltd | 窒化アルミニウムの合成方法 |
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