JPS6041035B2 - 密封容器による半導体の製造方法 - Google Patents
密封容器による半導体の製造方法Info
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- JPS6041035B2 JPS6041035B2 JP6947380A JP6947380A JPS6041035B2 JP S6041035 B2 JPS6041035 B2 JP S6041035B2 JP 6947380 A JP6947380 A JP 6947380A JP 6947380 A JP6947380 A JP 6947380A JP S6041035 B2 JPS6041035 B2 JP S6041035B2
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- manufacturing
- semiconductor
- sealed container
- semiconductor crystal
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- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はＧａｐ半導体結晶の製造に好適な密封容器によ
る半導体結晶又は半導体素子の製造方法に関するもので
ある。
る半導体結晶又は半導体素子の製造方法に関するもので
ある。
例えば、特公昭４８一２０１０６号公報等によって、比
較的低い蒸気圧を示す成分Ａ（Ｇａ，ｌｎなどと、比較
的高い蒸気圧を示す成分Ｂ（Ｐ，Ａｓなど）とからなる
化合物半導体ＡＢの結晶製造方法において、溶融した成
分Ａを入れた容器を成分Ｂの蒸気を含む雰囲気内に配し
、溶融した成分Ａの成分Ｂの蒸気と接触する部分を、化
合物半導体ＡＢの融点より低い高温に保ち、他部を該高
温部分より低温度に保ち、成分Ｂの蒸気圧を化合物半導
体ＡＢの分解圧より高く選び、前記高温部分にて合成（
Ｓ肌ｔｈｅｓｉｓ）された化合物半導体ＡＢが溶質（Ｓ
ｏｌｕｔｅ）として溶融した成分Ａ中に拡散（Ｄｉｆｆ
ｕｓｉｏｎ）して前記低温部より化合物半導体ＡＢの結
晶として成長するようにしたことを特徴とする化合物半
導体の結晶製造方法（以下ＳＳＤ法と呼ぶ）が既に知ら
れている。
較的低い蒸気圧を示す成分Ａ（Ｇａ，ｌｎなどと、比較
的高い蒸気圧を示す成分Ｂ（Ｐ，Ａｓなど）とからなる
化合物半導体ＡＢの結晶製造方法において、溶融した成
分Ａを入れた容器を成分Ｂの蒸気を含む雰囲気内に配し
、溶融した成分Ａの成分Ｂの蒸気と接触する部分を、化
合物半導体ＡＢの融点より低い高温に保ち、他部を該高
温部分より低温度に保ち、成分Ｂの蒸気圧を化合物半導
体ＡＢの分解圧より高く選び、前記高温部分にて合成（
Ｓ肌ｔｈｅｓｉｓ）された化合物半導体ＡＢが溶質（Ｓ
ｏｌｕｔｅ）として溶融した成分Ａ中に拡散（Ｄｉｆｆ
ｕｓｉｏｎ）して前記低温部より化合物半導体ＡＢの結
晶として成長するようにしたことを特徴とする化合物半
導体の結晶製造方法（以下ＳＳＤ法と呼ぶ）が既に知ら
れている。
第１図〜第３図は上記ＳＳＤ法によるＧａＰ結晶の製造
装置及び方法を示すものであって、Ｇａｐ結晶を成長さ
せる際には、底部が円錐状をなして尖っている円筒形る
つぼ１にＧａ溶液２を入れ、このるつぼ１を石英製密封
容器３の底から鉛直に伸びている支持部材（図示せず）
で支持し、密封容器３の中に封じると共に石英製密封容
器３の底部に高さ４〜５弧の量の赤燐４を置き１０‐６
Ｔｏｒｒ程度に真空密封する。
装置及び方法を示すものであって、Ｇａｐ結晶を成長さ
せる際には、底部が円錐状をなして尖っている円筒形る
つぼ１にＧａ溶液２を入れ、このるつぼ１を石英製密封
容器３の底から鉛直に伸びている支持部材（図示せず）
で支持し、密封容器３の中に封じると共に石英製密封容
器３の底部に高さ４〜５弧の量の赤燐４を置き１０‐６
Ｔｏｒｒ程度に真空密封する。
次にこの赤燐４を第１のヒーター５で約４３００Ｃに加
熱して、容器３内に約１気圧のＰ蒸気圧を発生させる。
またＧａ溶液２の表面が１２００つ○、るつぼ１の底部
が１１５０こ○とねるように第２のヒーター６で○ａ溶
液２に温度勾配を与える。このようにすると、Ｇａ溶液
２の表面でＧａｐが合成され、このＳａＰが溶質として
Ｇａ溶液中をるつぼ１の底部に向って拡散して行き、る
つぼ１の底部でＧａｐの結晶７の成長が始まる。このＳ
ＳＤ法によるＣａｐ結晶は、低温・低圧で成長させられ
ることなどから、非常に結晶性がよい。ところで、ＳＳ
Ｄ法によるＧａＰ結晶の製造に於いて、原料の赤燐４が
気化して固体の赤燐４が少なくなると、第３図で点線で
示すように石英製断面円筒形の密封容器３が変形すると
いう問題があった。
熱して、容器３内に約１気圧のＰ蒸気圧を発生させる。
またＧａ溶液２の表面が１２００つ○、るつぼ１の底部
が１１５０こ○とねるように第２のヒーター６で○ａ溶
液２に温度勾配を与える。このようにすると、Ｇａ溶液
２の表面でＧａｐが合成され、このＳａＰが溶質として
Ｇａ溶液中をるつぼ１の底部に向って拡散して行き、る
つぼ１の底部でＧａｐの結晶７の成長が始まる。このＳ
ＳＤ法によるＣａｐ結晶は、低温・低圧で成長させられ
ることなどから、非常に結晶性がよい。ところで、ＳＳ
Ｄ法によるＧａＰ結晶の製造に於いて、原料の赤燐４が
気化して固体の赤燐４が少なくなると、第３図で点線で
示すように石英製断面円筒形の密封容器３が変形すると
いう問題があった。
この現象は、赤燐４を加熱するための第１のヒーター５
による均一な加熱にも拘らず、上部の第２のヒーター６
による容器３の上部の高温加熱による熱頚射によって高
さ約４〜５肌の量の赤燐４の上部の温度が高くなり、一
方、赤燐４の下部の温度は外部への熱類射等によって低
下し、赤燐４が減少するに従って赤燐の温度が低くなり
、蒸気圧も低くなり、容器３の内部と外部とに圧力差が
生じるために起ると考えられる。今、ＳＳＤ法について
述べたが、この種の問題は蒸気圧の高い物質を気化させ
て半導体結晶又は半導体素子を作る他の工程に於いても
生じる恐れがある。そこで、本発明の目的は、密封容器
の変形を防いで半導体結晶又は半導体素子を作る方法を
提供することにある。上記目的を達成するための本発明
は、密封容器内に収容した蒸気圧の高い物質を気化させ
ることを含んで半導体結晶又は半導体素子を製造する方
法に於いて、前記密封容器の変形に基づいて前記密封容
器内の圧力を検知する圧力検知部を設け、前記圧力検知
部の検知結果によって前記蒸気圧の高い物質の加熱温度
を制御し、前記密封容器内の圧力を所望値に調整するよ
うにしたことを特徴とする半導体結晶又は半導体素子の
製造方法に係わるものである。
による均一な加熱にも拘らず、上部の第２のヒーター６
による容器３の上部の高温加熱による熱頚射によって高
さ約４〜５肌の量の赤燐４の上部の温度が高くなり、一
方、赤燐４の下部の温度は外部への熱類射等によって低
下し、赤燐４が減少するに従って赤燐の温度が低くなり
、蒸気圧も低くなり、容器３の内部と外部とに圧力差が
生じるために起ると考えられる。今、ＳＳＤ法について
述べたが、この種の問題は蒸気圧の高い物質を気化させ
て半導体結晶又は半導体素子を作る他の工程に於いても
生じる恐れがある。そこで、本発明の目的は、密封容器
の変形を防いで半導体結晶又は半導体素子を作る方法を
提供することにある。上記目的を達成するための本発明
は、密封容器内に収容した蒸気圧の高い物質を気化させ
ることを含んで半導体結晶又は半導体素子を製造する方
法に於いて、前記密封容器の変形に基づいて前記密封容
器内の圧力を検知する圧力検知部を設け、前記圧力検知
部の検知結果によって前記蒸気圧の高い物質の加熱温度
を制御し、前記密封容器内の圧力を所望値に調整するよ
うにしたことを特徴とする半導体結晶又は半導体素子の
製造方法に係わるものである。
上記本発明によれば、密封容器の変形に基づいて容器内
の圧力検知をなし、気化させるべき物質の加熱温度を調
整してその物質の蒸気圧で容器内部圧力を調整するので
、比較的容易且つ確実に容器の変形を防ぐことが出来る
。
の圧力検知をなし、気化させるべき物質の加熱温度を調
整してその物質の蒸気圧で容器内部圧力を調整するので
、比較的容易且つ確実に容器の変形を防ぐことが出来る
。
以下、第４図を参照して本発明の１実施例に係わるＳＳ
Ｄ法によるＧａｐ結晶の製造方法について述べる。
Ｄ法によるＧａｐ結晶の製造方法について述べる。
但し、Ｇａｐ結晶を成長させる基本的方法は第１図のＳ
ＳＤ法と実質的に同一であり、且つ符号１〜７で示すも
のは第１図で同一符号で示したものと実質的に同一であ
るのでその説明を省略する。この実施例では密封容器３
が内径約５仇■、厚さ約２帆の石英管８と、これを密封
するための厚さ約１肋のコップ状の石英製シールプラグ
９とで構成されている。
ＳＤ法と実質的に同一であり、且つ符号１〜７で示すも
のは第１図で同一符号で示したものと実質的に同一であ
るのでその説明を省略する。この実施例では密封容器３
が内径約５仇■、厚さ約２帆の石英管８と、これを密封
するための厚さ約１肋のコップ状の石英製シールプラグ
９とで構成されている。
シールプラグ９は石英管８の最も高温（約１２００ｑｏ
以上）になる部分の内壁に固着され、その厚さが石英管
８の厚さのき〜善の範囲に属する季に設定されているの
で、密封容器３の内部と外部との圧力差に比較的正確に
追従してその底部９ａが上下に変位する。尚シールプラ
グ９の厚さ‘ま・榛織の厚さの豪州あって柾力差に応答
するが、正確に応答させ且つ石英管８の許容範囲以上の
変形を阻止するために、石英管８の厚さのき〜害の範囲
とすることが望ましい。
以上）になる部分の内壁に固着され、その厚さが石英管
８の厚さのき〜善の範囲に属する季に設定されているの
で、密封容器３の内部と外部との圧力差に比較的正確に
追従してその底部９ａが上下に変位する。尚シールプラ
グ９の厚さ‘ま・榛織の厚さの豪州あって柾力差に応答
するが、正確に応答させ且つ石英管８の許容範囲以上の
変形を阻止するために、石英管８の厚さのき〜害の範囲
とすることが望ましい。
また、石英管８の最高温度部分以外にシールプラグ９を
固着しても、その底部９ａの変位は圧力差によって得ら
れるが、一層正確に圧力差を検知するために、石英管８
の取高温度部分又はこの近傍に固着することが望ましい
。シールプラグ９の上面中央部分には圧力検知部１０を
構成する長さ３０仇、値径３肌の石英製変位榛１１が鉛
直に延びた状態に固着され、この変位榛１１に目盛板１
２と遮光板１３とが固着されている。
固着しても、その底部９ａの変位は圧力差によって得ら
れるが、一層正確に圧力差を検知するために、石英管８
の取高温度部分又はこの近傍に固着することが望ましい
。シールプラグ９の上面中央部分には圧力検知部１０を
構成する長さ３０仇、値径３肌の石英製変位榛１１が鉛
直に延びた状態に固着され、この変位榛１１に目盛板１
２と遮光板１３とが固着されている。
目盛板１２は、例えば石英管８の上端８ａを基準位置に
して指針として働く変位綾１１の鉛直方向の変位量を目
で測定する部分である。一方、遮光板１３は、自動圧力
検知装置１４を構成するものであり、この一方の側には
発光素子１５が配置され、他方の側には光電変換素子１
６が配直されている。この自動圧力検知袋鷹１４に於い
て、変位榛１１の変位に追従して遮光板１３が変位する
と、発光素子１５から光蟹変換素子１６に至る光の遮断
量が変化し、光軍変換素子１６からは変位則ち圧力に応
じた電気出力が得られる。ここでは一例として光電変換
を利用した圧力検知装鷹を示したが、変位綾１１の変位
に追従して可変抵抗器、可変コンデンサ、可変リアクト
ル、磁電変換器等の可変部分が変位し、Ｒ，Ｃ，Ｌ又は
磁気量等の変化で圧力に応じた電気信号を得ても勿論差
支えない。自動圧力検知装魔１４の出力即ち光鰭変換素
子１６は電気信号形成回路１７に結合されているので、
電気信号形成回路１７からは光蟹変換素子１６の受光量
則ち圧力に対応した検出電圧が得られる。
して指針として働く変位綾１１の鉛直方向の変位量を目
で測定する部分である。一方、遮光板１３は、自動圧力
検知装置１４を構成するものであり、この一方の側には
発光素子１５が配置され、他方の側には光電変換素子１
６が配直されている。この自動圧力検知袋鷹１４に於い
て、変位榛１１の変位に追従して遮光板１３が変位する
と、発光素子１５から光蟹変換素子１６に至る光の遮断
量が変化し、光軍変換素子１６からは変位則ち圧力に応
じた電気出力が得られる。ここでは一例として光電変換
を利用した圧力検知装鷹を示したが、変位綾１１の変位
に追従して可変抵抗器、可変コンデンサ、可変リアクト
ル、磁電変換器等の可変部分が変位し、Ｒ，Ｃ，Ｌ又は
磁気量等の変化で圧力に応じた電気信号を得ても勿論差
支えない。自動圧力検知装魔１４の出力即ち光鰭変換素
子１６は電気信号形成回路１７に結合されているので、
電気信号形成回路１７からは光蟹変換素子１６の受光量
則ち圧力に対応した検出電圧が得られる。
圧力検知結果に基づく、赤燐４を加熱するための第１の
ヒーター５の制御は、手動でも勿論可能であるが、本実
施例ではフィードバックによる自動制御によって行って
いる。
ヒーター５の制御は、手動でも勿論可能であるが、本実
施例ではフィードバックによる自動制御によって行って
いる。
このため、比較回路として差動増幅器１８が設けられ、
この一方の入力端子に電気信号形成回路１７が結合され
、この他方の入力端子に基準圧力（この実施例では１気
圧）に対応した基準電圧を付与する基準電圧回路１９が
接続されている。従って、差動増幅器１８からは、検出
圧力に対応した電圧と基準圧力に対応した基準電圧との
誤差出力が得られ、これがヒーター５御回路２０を制御
し、第１のヒーター５の電圧即ち電流を制御して赤燐４
の気化量を変化させ、容器３内の圧力を所望値（１気圧
）に保つように調整する。このように構成された装置に
於いて、結晶成長につれて赤燐４の量が減少し、その気
化量も低下すると、容器３内の圧力が低下し、シールプ
ラグ９の底部９ａが下方にへこむ。
この一方の入力端子に電気信号形成回路１７が結合され
、この他方の入力端子に基準圧力（この実施例では１気
圧）に対応した基準電圧を付与する基準電圧回路１９が
接続されている。従って、差動増幅器１８からは、検出
圧力に対応した電圧と基準圧力に対応した基準電圧との
誤差出力が得られ、これがヒーター５御回路２０を制御
し、第１のヒーター５の電圧即ち電流を制御して赤燐４
の気化量を変化させ、容器３内の圧力を所望値（１気圧
）に保つように調整する。このように構成された装置に
於いて、結晶成長につれて赤燐４の量が減少し、その気
化量も低下すると、容器３内の圧力が低下し、シールプ
ラグ９の底部９ａが下方にへこむ。
このため、変位樟１１が下り容器３内の圧力が低下した
ことが目盛板１２及び自動圧力検知装鷹１４で検知され
、自動制御ループが形成されている場合には、前述した
如く、第１のヒーター５による赤燐４の加熱温度が上昇
され、赤機４の気化量が増大し、容器３内の圧力が所定
値（１気圧）に戻される。尚容器３内の圧力が高くなっ
た場合には、上記と逆の動作となる。上述から明らかな
ように、本方式によれば、石英管８の変形を防止するこ
とが出来る。
ことが目盛板１２及び自動圧力検知装鷹１４で検知され
、自動制御ループが形成されている場合には、前述した
如く、第１のヒーター５による赤燐４の加熱温度が上昇
され、赤機４の気化量が増大し、容器３内の圧力が所定
値（１気圧）に戻される。尚容器３内の圧力が高くなっ
た場合には、上記と逆の動作となる。上述から明らかな
ように、本方式によれば、石英管８の変形を防止するこ
とが出来る。
また、圧力検知部１０をシールプラグ９に関連して設け
、更にシールプラグ９の厚さを石英管８の厚さよりも薄
くし、更にシールプラグ９を技高温度部分に設けたので
、圧力検知を正確に行うことが可能になる。以上、本発
明の実施例について述べたが、本発明はこれに限定され
るものではなく、更に変形可能なものである。
、更にシールプラグ９の厚さを石英管８の厚さよりも薄
くし、更にシールプラグ９を技高温度部分に設けたので
、圧力検知を正確に行うことが可能になる。以上、本発
明の実施例について述べたが、本発明はこれに限定され
るものではなく、更に変形可能なものである。
例えば、フィードバックによる自動制御とせずに、目盛
板１２による測定に基づく手動制御としてもよい。また
ＳＳＤ法によるＧａｐ結晶の成長に限ることなく、第１
のヒーター５で加熱される部分に蒸気圧の高い物質を配
直し、第２のヒーター６で加熱される部分に半導体素子
形成用のゥェハ一等の被加工物を配直し、熱処理又は拡
散等を行う際にも適用可能である。
板１２による測定に基づく手動制御としてもよい。また
ＳＳＤ法によるＧａｐ結晶の成長に限ることなく、第１
のヒーター５で加熱される部分に蒸気圧の高い物質を配
直し、第２のヒーター６で加熱される部分に半導体素子
形成用のゥェハ一等の被加工物を配直し、熱処理又は拡
散等を行う際にも適用可能である。
第１図は従釆のＳＳＤ法によるＧａｐ結晶成長装直を概
略的に示す断面図、第２図は第１図の各部の温度を示す
温度分布図、第３図は第１図の容器の横断面図、第４図
は本発明の実施例に係わるＳＳＤ法によるＧａｐ結晶成
長装置を概略的に示す断面図である。 尚図面に用いられている符号において、１はるつぼ、２
はＧａ溶液、３は石英製密封容器、４は赤燐、５は第１
のヒーター、６は第２のヒーター、８は石英管、９はシ
ールプラグ、１０は圧力検知部、１１は変位様、１２は
目盛板、１４は自動圧力検知装置である。 第３図 第１図 第２図 第４図
略的に示す断面図、第２図は第１図の各部の温度を示す
温度分布図、第３図は第１図の容器の横断面図、第４図
は本発明の実施例に係わるＳＳＤ法によるＧａｐ結晶成
長装置を概略的に示す断面図である。 尚図面に用いられている符号において、１はるつぼ、２
はＧａ溶液、３は石英製密封容器、４は赤燐、５は第１
のヒーター、６は第２のヒーター、８は石英管、９はシ
ールプラグ、１０は圧力検知部、１１は変位様、１２は
目盛板、１４は自動圧力検知装置である。 第３図 第１図 第２図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 密封容器内に収容した蒸気圧の高い物質を気化させ
ることを含んで半導体結晶又は半導体素子を製造する方
法に於いて、前記密封容器の変形に基づいて前記密封容
器内の圧力を検知する圧力検知部を設け、前記圧力検知
部の検知結果によつて前記蒸気圧の高い物質の加熱温度
を制御し、前記密封容器内の圧力を所望値に調整するよ
うにしたことを特徴とする半導体結晶又は半導体素子の
製造方法。 ２ 前記圧力の調整は、前記密封容器内外の圧力差を一
定に保つように調整することである特許請求の範囲第１
項記載の半導体結晶又は半導体素子の製造方法。 ３ 前記密封容器は、石英管と該石英管のシールプラグ
とであり、前記圧力検知部は前記シールプラグに結合さ
れたものである特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
半導体結晶又は半導体素子の製造方法。 ４ 前記蒸気圧の高い物質は赤燐である特許請求の範囲
第１項又は第２項又は第３項記載の半導体結晶又は半導
体素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6947380A JPS6041035B2 (ja) | 1980-05-23 | 1980-05-23 | 密封容器による半導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6947380A JPS6041035B2 (ja) | 1980-05-23 | 1980-05-23 | 密封容器による半導体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56164095A JPS56164095A (en) | 1981-12-16 |
| JPS6041035B2 true JPS6041035B2 (ja) | 1985-09-13 |
Family
ID=13403675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6947380A Expired JPS6041035B2 (ja) | 1980-05-23 | 1980-05-23 | 密封容器による半導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6041035B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6259589A (ja) * | 1985-09-09 | 1987-03-16 | Hitachi Cable Ltd | 横型ボ−ト法の３−５族化合物半導体単結晶製造方法及びこれに使用する石英ガラス管装置 |
-
1980
- 1980-05-23 JP JP6947380A patent/JPS6041035B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56164095A (en) | 1981-12-16 |
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