JPS63201096A - 化合物半導体結晶の製造方法 - Google Patents
化合物半導体結晶の製造方法Info
- Publication number
- JPS63201096A JPS63201096A JP2986287A JP2986287A JPS63201096A JP S63201096 A JPS63201096 A JP S63201096A JP 2986287 A JP2986287 A JP 2986287A JP 2986287 A JP2986287 A JP 2986287A JP S63201096 A JPS63201096 A JP S63201096A
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- Japan
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- inas
- single crystal
- viscosity
- crystal
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- 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）
本発明は高品質な化合物半導体工ｎＡＢ単結晶を製造す
る方法に関するものである。
る方法に関するものである。
（従来技術および発明が解決しようとする問題点）従来
１ｎＡｓ単結晶の製造には０）水平ブリッジマン（以下
］という）法、（ロ）液体封止引上げ（以下り罠という
）法が採用されていた。
１ｎＡｓ単結晶の製造には０）水平ブリッジマン（以下
］という）法、（ロ）液体封止引上げ（以下り罠という
）法が採用されていた。
旧法では石英製のボートを用いて製造するために結晶イ
ンゴットの断面がいわゆるＤ型であり、かつ結晶成長軸
は（１１１）軸方向であるために（１００’）面の基板
ウェハを得るにはこの結晶インゴットを斜めに切断する
必要があシ、切り代の損失が大きい。
ンゴットの断面がいわゆるＤ型であり、かつ結晶成長軸
は（１１１）軸方向であるために（１００’）面の基板
ウェハを得るにはこの結晶インゴットを斜めに切断する
必要があシ、切り代の損失が大きい。
また、ＬＥＣ法では液体封止剤として二三酸化ボロンＢ
１０３を用いるのが一般的であるが、この場合ＩｎＡｓ
の融点である９４３℃の直上の温度における液体］１ｈ
Ｏｓの粘性は２００〜２３０ポアズと高いために、融液
に種子結晶を浸けて回転させながら単結晶を引上げる場
合に、高粘性のためにＢｘＯｓ融液も流動し、Ｉｈ Ｏ
ｓと■ｎＡ８融液との界面がゆらいでしまう。
１０３を用いるのが一般的であるが、この場合ＩｎＡｓ
の融点である９４３℃の直上の温度における液体］１ｈ
Ｏｓの粘性は２００〜２３０ポアズと高いために、融液
に種子結晶を浸けて回転させながら単結晶を引上げる場
合に、高粘性のためにＢｘＯｓ融液も流動し、Ｉｈ Ｏ
ｓと■ｎＡ８融液との界面がゆらいでしまう。
この結果として時として単結晶が得られない。また、そ
のためにＢ＊Ｏｓ融液の厚さを薄くするなどの工夫が行
われているが、遂に結晶表面からのＡ８揮発を招いて結
晶欠陥である転位が５０００〜１００００３″″雪も入
ってしまう欠点があった。
のためにＢ＊Ｏｓ融液の厚さを薄くするなどの工夫が行
われているが、遂に結晶表面からのＡ８揮発を招いて結
晶欠陥である転位が５０００〜１００００３″″雪も入
ってしまう欠点があった。
（発明の目的）
本発明は、このＢ１０３が高粘性であるが為に安定した
結晶引上げが出来ない点を解決するために提案されたも
ので、低粘性のＢｘＯｓを用いた引上げる方法を提供す
ることにある。
結晶引上げが出来ない点を解決するために提案されたも
ので、低粘性のＢｘＯｓを用いた引上げる方法を提供す
ることにある。
（問題点を解決するための手段）
上記の目的を達成するため、本発明は■−ｖ族化合物半
導体の中で、特に工ｎＡ８ （ヒ化インジウム）単結晶
を溶融引上げ法で製造する方法において、融液から構成
元素であるＡｓの蒸発を抑止するために、二三酸化ボロ
ン融液で該融液を覆って引上げＩｎＡｓ結晶を製造する
場合、ＩｎＡｓの融点（〜９４３℃）直上の温度におけ
るＢ２Ｏ３融液の粘性が２３０ポアズ以下になるよ″う
な特定な添加物を混合した１ｈｏ３を用いることを特徴
とする化合物半導体結晶の製造方法を発萌の要旨と゛す
るものである。
導体の中で、特に工ｎＡ８ （ヒ化インジウム）単結晶
を溶融引上げ法で製造する方法において、融液から構成
元素であるＡｓの蒸発を抑止するために、二三酸化ボロ
ン融液で該融液を覆って引上げＩｎＡｓ結晶を製造する
場合、ＩｎＡｓの融点（〜９４３℃）直上の温度におけ
るＢ２Ｏ３融液の粘性が２３０ポアズ以下になるよ″う
な特定な添加物を混合した１ｈｏ３を用いることを特徴
とする化合物半導体結晶の製造方法を発萌の要旨と゛す
るものである。
なおりｓＯｓ融液の粘性が２３０ポアズを超過した場合
は、実用上好ましくない。
は、実用上好ましくない。
しかして本発明は、ＬＥ）Ｃ法でＩｎＡｓ単結晶を引上
げる際にその融点近傍で約１６０ポアズ以下の粘性を示
すＩｈＯｓ化合物を液体封止剤として用いることを最も
主な特徴としている。従来では添加物を混合しないｎｔ
ｏｎを用いる九め、このＩｈＯｓの粘性は２００〜２
３０ポアズと高いために、単結晶化率が低い。
げる際にその融点近傍で約１６０ポアズ以下の粘性を示
すＩｈＯｓ化合物を液体封止剤として用いることを最も
主な特徴としている。従来では添加物を混合しないｎｔ
ｏｎを用いる九め、このＩｈＯｓの粘性は２００〜２
３０ポアズと高いために、単結晶化率が低い。
次に本発明の詳細な説明する。
なお実施例は一つの例示であって、本発明の精神を逸脱
しない範囲で種々の変更あるいは改良を行いうろことは
言うまでもない。
しない範囲で種々の変更あるいは改良を行いうろことは
言うまでもない。
（実施例１）
ＢｓＯｓにＰｂＱ （一酸化鉛）を５モルチ混合したも
のを、所定のモル比に秤量したＩｎとＡｓをるつぼに充
填した後に加え、約９４５℃迄加熱した後＜１００＞軸
をもった種子結晶を溶融したＢｓＯｓ −ＰｂＯを貫い
て工ｎＡ３融液に浸し、毎時５日の早さで回転させなが
ら直径〜５０ｍの単結晶を得た。ここから（１００）ウ
ェハを切断し、化学エツチングにより転位を検出した結
果、１０００〜３０００ ｃｍ＝の低転位密度であった
。
のを、所定のモル比に秤量したＩｎとＡｓをるつぼに充
填した後に加え、約９４５℃迄加熱した後＜１００＞軸
をもった種子結晶を溶融したＢｓＯｓ −ＰｂＯを貫い
て工ｎＡ３融液に浸し、毎時５日の早さで回転させなが
ら直径〜５０ｍの単結晶を得た。ここから（１００）ウ
ェハを切断し、化学エツチングにより転位を検出した結
果、１０００〜３０００ ｃｍ＝の低転位密度であった
。
該Ｂｓ０１− ＰｂＯ融液の９４５℃における動粘性は
約２０ポアズであシ、無添加のそれに比べ１／１０でち
シ、結晶製造時での状態は極めて滑らかで多結晶化の危
惧は全くなかった。
約２０ポアズであシ、無添加のそれに比べ１／１０でち
シ、結晶製造時での状態は極めて滑らかで多結晶化の危
惧は全くなかった。
（実施例２）
ＢｘＯｓ Ｋ Ｂ１５ｏｎ （二三酸化ヒスマス） ヲ
２．５モルチ混合したものを実施例１と同様にＩｎＡａ
単結晶を引上げ製造した結果、転位密度は従来品のそれ
に比べ１／２〜１／３ と高品質であつ九。
２．５モルチ混合したものを実施例１と同様にＩｎＡａ
単結晶を引上げ製造した結果、転位密度は従来品のそれ
に比べ１／２〜１／３ と高品質であつ九。
このＢｘＯｓ ＢｈＯｓ混合融液の９４０℃における
動粘性は約９０ポアズであり無添加ＢｓＯｓのそれに比
べ〜１／２以下であった。
動粘性は約９０ポアズであり無添加ＢｓＯｓのそれに比
べ〜１／２以下であった。
（実施例３）
ＩｎＡＩｓと同じ■族及び■族のＱａ、 Ａ８の酸化物
であるＧａｙ Ｏｓ 、 ＡＢｘ Ｏｓを各々０．５モ
ル％ 、 ０．８−Ｅ−ル％混合したＢｌＯｓ Ｇ
ＪＬｓＯｓｔ ＢｍＯｓ Ａｓ！Ｏｓを用いてＩｎＡ
ｓを引上げ製造した結果も実施例２とほぼ同様であった
。
であるＧａｙ Ｏｓ 、 ＡＢｘ Ｏｓを各々０．５モ
ル％ 、 ０．８−Ｅ−ル％混合したＢｌＯｓ Ｇ
ＪＬｓＯｓｔ ＢｍＯｓ Ａｓ！Ｏｓを用いてＩｎＡ
ｓを引上げ製造した結果も実施例２とほぼ同様であった
。
とのＢｌ Ｏｎ −Ｇａｇ ０３融液及びＢｔ ０ｓ−
Ａｓ２０３融液の９４０℃における動粘性は、各々１２
０ポアズ、１５８ポアズであり、同様に無添加＆ Ｏｓ
のそれ（９４０℃で〜２３０ポアズ）に比べ小さく、低
粘性のＢｍＯｓを用いた効果がみられた。
Ａｓ２０３融液の９４０℃における動粘性は、各々１２
０ポアズ、１５８ポアズであり、同様に無添加＆ Ｏｓ
のそれ（９４０℃で〜２３０ポアズ）に比べ小さく、低
粘性のＢｍＯｓを用いた効果がみられた。
（実施例４）
Ｂ２０３に予めＰｂ、 Ｂｌ、ＡｓあるいはＧａを金属
状態で加えてガラス状化合物にしておき、これを用いて
工ｎＡＳをぼ法で引上げた結果、やはり該元素を加えた
Ｂ２０ｍは低粘性を示して実施例１〜３と同様の効果が
確認できた。
状態で加えてガラス状化合物にしておき、これを用いて
工ｎＡＳをぼ法で引上げた結果、やはり該元素を加えた
Ｂ２０ｍは低粘性を示して実施例１〜３と同様の効果が
確認できた。
なおＰＪ Ｂｉ、 Ａｓ、 Ｇａ を２つ以上用いるこ
ともできる。
ともできる。
なお、上記実施例では不純物としてＰｂ、 Ｂｉ、 Ａ
ｓ。
ｓ。
Ｑａあるいはその酸化物を添加、混合したＢｉへを液体
封止剤として用い、一般的な液体封止引上げ法（Ｌｉｑ
ｕｉｄ Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ （：：ｚｏｃｈｒ
ａｌｓｈｉ ： ＬＥＣ）でＩｎＡｓを製造したが、無
添加のＢｘＯｓに比べて粘性が低いことから、完全液体
封止引上げ法（ＦｕｌｌｙＥｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ
Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｈｉ ： ＦＥＣ）を用いれば、更
に転位の発生が抑えられることは、これ迄のＱａＡｓ結
晶の報告例からも期待できる。本発明は結晶を製造する
手法を限定するものでなく、結晶を製造する温度におい
て用いる液体封止剤のＢ１０３の粘性を下げ得る特定な
不純物を添加、混合したＢ！Ｏｓを用いることに限定す
るものである。
封止剤として用い、一般的な液体封止引上げ法（Ｌｉｑ
ｕｉｄ Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ （：：ｚｏｃｈｒ
ａｌｓｈｉ ： ＬＥＣ）でＩｎＡｓを製造したが、無
添加のＢｘＯｓに比べて粘性が低いことから、完全液体
封止引上げ法（ＦｕｌｌｙＥｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ
Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｈｉ ： ＦＥＣ）を用いれば、更
に転位の発生が抑えられることは、これ迄のＱａＡｓ結
晶の報告例からも期待できる。本発明は結晶を製造する
手法を限定するものでなく、結晶を製造する温度におい
て用いる液体封止剤のＢ１０３の粘性を下げ得る特定な
不純物を添加、混合したＢ！Ｏｓを用いることに限定す
るものである。
また、Ｂ２Ｏ３は吸湿性であシ水分の含有量によって粘
性が変化するが、本発明においてＢ、Ｏ，の粘性の変化
は水分によるものではなく、水板外の不純物によってＢ
２Ｏ３の粘性を下げることを目的とするものである。
性が変化するが、本発明においてＢ、Ｏ，の粘性の変化
は水分によるものではなく、水板外の不純物によってＢ
２Ｏ３の粘性を下げることを目的とするものである。
また、本発明では結晶をＩｎＡｓに限定し九が、これと
同じような融点をもつ他の化合物半導体結晶をＬＥＣで
製造する場合ぺけ、本特詐による液体封止剤Ｂ１０３（
特定不純物を混合した）を用いても効果が大きいことは
容易に類推できる。
同じような融点をもつ他の化合物半導体結晶をＬＥＣで
製造する場合ぺけ、本特詐による液体封止剤Ｂ１０３（
特定不純物を混合した）を用いても効果が大きいことは
容易に類推できる。
（発明の効果）
以上説明したように、ＬＥＣ法で工ｎＡａのような低融
点化合物半導体結晶を引上げ製造する際、液体封止剤と
なるＢ宜０３の粘性が低いことから、結晶製造時に化合
物半導体融液表面が波立たず、安定した成長が実現でき
るために、低欠陥で再現性のある単結晶が製造できる利
点がある。
点化合物半導体結晶を引上げ製造する際、液体封止剤と
なるＢ宜０３の粘性が低いことから、結晶製造時に化合
物半導体融液表面が波立たず、安定した成長が実現でき
るために、低欠陥で再現性のある単結晶が製造できる利
点がある。
Claims (3)
- （１）III−Ｖ族化合物半導体の中で、特にＩｎＡｓ（
ヒ化インジウム）単結晶を溶融引上げ法で製造する方法
において、融液から構成元素であるＡｓの蒸発を抑止す
るために二三酸化ボロン融液で該融液を覆つて引上げＩ
ｎＡｓ結晶を製造する場合、ＩｎＡｓの融点（〜９４３
℃）直上の温度におけるＢ＿２Ｏ＿３融液の粘性が２３
０ポアズ以下になるような特定な添加物を混合したＢ＿
２Ｏ＿３を用いることを特徴とする化合物半導体結晶の
製造方法。 - （２）特定な添加物としてＰｂＯ（一酸化鉛）、Ｂｉ＿
２Ｏ＿３（二三酸化ビスマス）、Ａｓ＿２Ｏ＿３（二三
酸化ヒ素）、Ｇａ＿２Ｏ＿３（二三酸化ガリウム）のう
ちのいずれか１つまたは２以上を混合したＢ＿２Ｏ＿３
ガラスを用い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結晶の製造方法。 - （３）特定な添加物として金属状態のＰｂ、Ｂｉ、Ａｓ
、Ｇａの中のいずれか１つまたは２つ以上を混合したＢ
＿２Ｏ＿３ガラスを用い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結晶の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2986287A JPS63201096A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 化合物半導体結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2986287A JPS63201096A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 化合物半導体結晶の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63201096A true JPS63201096A (ja) | 1988-08-19 |
Family
ID=12287779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2986287A Pending JPS63201096A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 化合物半導体結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63201096A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02120297A (ja) * | 1988-10-28 | 1990-05-08 | Nippon Mining Co Ltd | ３−５族化合物半導体単結晶の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57149900A (en) * | 1981-03-11 | 1982-09-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Manufacture of gaas single crystal |
| JPS6355195A (ja) * | 1986-08-27 | 1988-03-09 | Mitsubishi Monsanto Chem Co | 無機化合物単結晶の成長方法 |
-
1987
- 1987-02-13 JP JP2986287A patent/JPS63201096A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57149900A (en) * | 1981-03-11 | 1982-09-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Manufacture of gaas single crystal |
| JPS6355195A (ja) * | 1986-08-27 | 1988-03-09 | Mitsubishi Monsanto Chem Co | 無機化合物単結晶の成長方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02120297A (ja) * | 1988-10-28 | 1990-05-08 | Nippon Mining Co Ltd | ３−５族化合物半導体単結晶の製造方法 |
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