JP2000327475A - 化合物半導体単桔晶の製造装置及びその製造方法 - Google Patents
化合物半導体単桔晶の製造装置及びその製造方法Info
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- JP2000327475A JP2000327475A JP11133488A JP13348899A JP2000327475A JP 2000327475 A JP2000327475 A JP 2000327475A JP 11133488 A JP11133488 A JP 11133488A JP 13348899 A JP13348899 A JP 13348899A JP 2000327475 A JP2000327475 A JP 2000327475A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 温度揺らぎ、特には従来あまり考慮されるこ
とのなかったるつぼ水平方向の温度揺らぎを低減するこ
とにより、単結晶化歩留まりの高い、化合物半導体単桔
晶の製造装置及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 高圧容器内に、少なくとも化合物半導体
原料を入れるるつぼと、該るつぼ内の前記原料を加熱溶
融するヒーターを具備し、加熱溶融した原料融液を融液
下部あるいは上部から徐々に冷却し固化させることによ
り化合物半導体単桔晶を製造する装置において、前記る
つぼの内径（ｄ）に対して前記ヒーターの内径（Ｄ）を
１．５〜３．０倍（Ｄ／ｄ＝１．５〜３．０）としたヒ
ーターを用いる。
とのなかったるつぼ水平方向の温度揺らぎを低減するこ
とにより、単結晶化歩留まりの高い、化合物半導体単桔
晶の製造装置及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 高圧容器内に、少なくとも化合物半導体
原料を入れるるつぼと、該るつぼ内の前記原料を加熱溶
融するヒーターを具備し、加熱溶融した原料融液を融液
下部あるいは上部から徐々に冷却し固化させることによ
り化合物半導体単桔晶を製造する装置において、前記る
つぼの内径（ｄ）に対して前記ヒーターの内径（Ｄ）を
１．５〜３．０倍（Ｄ／ｄ＝１．５〜３．０）としたヒ
ーターを用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、化合物半導体単結
晶の製造装置及び製造方法に関し、特に化合物半導体の
原料融液を冷却して垂直方向に単結晶を成長させる垂直
グラジヱントフリージング（以下、ＶＧＦとする。）法
や垂直ブリッジマン（以下、ＶＢとする。）法等に適用
して有用な技術に関する。
晶の製造装置及び製造方法に関し、特に化合物半導体の
原料融液を冷却して垂直方向に単結晶を成長させる垂直
グラジヱントフリージング（以下、ＶＧＦとする。）法
や垂直ブリッジマン（以下、ＶＢとする。）法等に適用
して有用な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、化合物半導体単結晶を製造する
にあたって、液体封止チョクラルスキー（ＬＥＣ）法も
しくは水平ブリッジマン（ＨＢ）法が工業的に用いられ
ている。ＬＥＣ法には、大口径で断面形状が円形のウェ
ハーが得られることや、液体封止剤（Ｂ２Ｏ３）を使用
しているため高純度の結晶が得られるなどの長所がある
反面、結晶成長方向の温度勾配が大きいため結晶中の転
位密度が高くなり、その結晶を用いて作製したＦＥＴ
（電界効果トランジス夕）等の電子デバイスの電気的な
特性が劣化してしまうという短所がある。一方、ＨＢ法
には、結晶成長方向の温度勾配が小さいため低転位密度
の結晶が得られるという長所がある反面、るつぼ内で化
合物半導体の原料融液を固化させるため大口径化が困難
であり、得られたウェハーの断面形状はかまぼこ形にな
ってしまうなどの短所がある。そこで、ＬＥＣ法とＨＢ
法のそれぞれの長所を併せ持つ単結晶製造方法として垂
直グラジヱントフリージング（ＶＧＦ）法や垂直ブリッ
ジマン（ＶＢ）法が提案されている。
にあたって、液体封止チョクラルスキー（ＬＥＣ）法も
しくは水平ブリッジマン（ＨＢ）法が工業的に用いられ
ている。ＬＥＣ法には、大口径で断面形状が円形のウェ
ハーが得られることや、液体封止剤（Ｂ２Ｏ３）を使用
しているため高純度の結晶が得られるなどの長所がある
反面、結晶成長方向の温度勾配が大きいため結晶中の転
位密度が高くなり、その結晶を用いて作製したＦＥＴ
（電界効果トランジス夕）等の電子デバイスの電気的な
特性が劣化してしまうという短所がある。一方、ＨＢ法
には、結晶成長方向の温度勾配が小さいため低転位密度
の結晶が得られるという長所がある反面、るつぼ内で化
合物半導体の原料融液を固化させるため大口径化が困難
であり、得られたウェハーの断面形状はかまぼこ形にな
ってしまうなどの短所がある。そこで、ＬＥＣ法とＨＢ
法のそれぞれの長所を併せ持つ単結晶製造方法として垂
直グラジヱントフリージング（ＶＧＦ）法や垂直ブリッ
ジマン（ＶＢ）法が提案されている。
【０００３】すなわち、ＶＧＦ法／ＶＢ法は、るつぼ内
で融解した原料融液の一端から徐々に固化を行い単結晶
化する方法である。この方法は円筒形のるつぼを使用す
るため円形のウェハーが得られる、結晶成長方向の温度
勾配が小さいため低転位密度の結晶が容易に得られると
いう長所を有する。また、上部に設置した種結晶を原料
融液表面に接触させ、融液表面から徐々に固化させるつ
ぼ内で単結晶化させる液体封止カイロポーラス（ＬＥ
Ｋ）法もＶＧＦ／ＶＢ法と同様に、円形のウェハーが得
られ、低転位密度の結晶が容易に得られるという長所を
有している。
で融解した原料融液の一端から徐々に固化を行い単結晶
化する方法である。この方法は円筒形のるつぼを使用す
るため円形のウェハーが得られる、結晶成長方向の温度
勾配が小さいため低転位密度の結晶が容易に得られると
いう長所を有する。また、上部に設置した種結晶を原料
融液表面に接触させ、融液表面から徐々に固化させるつ
ぼ内で単結晶化させる液体封止カイロポーラス（ＬＥ
Ｋ）法もＶＧＦ／ＶＢ法と同様に、円形のウェハーが得
られ、低転位密度の結晶が容易に得られるという長所を
有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ＶＧＦ/ＶＢ
法あるいはＬＥＫ法は、結晶成長時に多結晶や双晶の発
生が発生しやすく、単結晶製造の歩留まりが低いという
欠点がある。本発明者等は、この原因を検討した結果、
融液中の温度揺らぎがその原因の一つであることを突き
止めた。すなわち、結晶成長方向の温度勾配が小さいＶ
ＧＦ/ＶＢ法あるいはＬＥＫ法では、融液内の対流によ
る温度変動が大きいときに、多結晶や双晶の発生の頻度
が高くなることが判った。融液中の温度変動はＬＥＣ法
でも同様に観察されるが、ＬＥＣ法は結晶成長時の温度
勾配が大きいため、温度揺らぎが生じても、結晶と融液
の界面における固化−再融解の繰り返しの幅が小さく、
単結晶化に与える温度揺らぎの影響は小さい。一方、Ｖ
ＧＦ/ＶＢ法あるいはＬＥＫ法は結晶成長時の温度勾配
が小さいため、温度揺らぎによる結晶と融液の界面にお
ける固化−再融解の繰り返しの幅が大きく、単結晶化に
与える温度揺らぎの影響は大きくなる。従って、ＶＧＦ
/ＶＢ法あるいはＬＥＫ法で単結晶歩留まりを向上させ
るためには、融液中の温度揺らぎを減少させる必要があ
る。本発明は、上記の問題点を解決したもので、本発明
の目的は、温度揺らぎ、特には従来あまり考慮されるこ
とのなかったるつぼ水平方向の温度揺らぎを低減するこ
とにより、単結晶化歩留まりの高い、化合物半導体単桔
晶の製造装置及びその製造方法を提供することにある。
法あるいはＬＥＫ法は、結晶成長時に多結晶や双晶の発
生が発生しやすく、単結晶製造の歩留まりが低いという
欠点がある。本発明者等は、この原因を検討した結果、
融液中の温度揺らぎがその原因の一つであることを突き
止めた。すなわち、結晶成長方向の温度勾配が小さいＶ
ＧＦ/ＶＢ法あるいはＬＥＫ法では、融液内の対流によ
る温度変動が大きいときに、多結晶や双晶の発生の頻度
が高くなることが判った。融液中の温度変動はＬＥＣ法
でも同様に観察されるが、ＬＥＣ法は結晶成長時の温度
勾配が大きいため、温度揺らぎが生じても、結晶と融液
の界面における固化−再融解の繰り返しの幅が小さく、
単結晶化に与える温度揺らぎの影響は小さい。一方、Ｖ
ＧＦ/ＶＢ法あるいはＬＥＫ法は結晶成長時の温度勾配
が小さいため、温度揺らぎによる結晶と融液の界面にお
ける固化−再融解の繰り返しの幅が大きく、単結晶化に
与える温度揺らぎの影響は大きくなる。従って、ＶＧＦ
/ＶＢ法あるいはＬＥＫ法で単結晶歩留まりを向上させ
るためには、融液中の温度揺らぎを減少させる必要があ
る。本発明は、上記の問題点を解決したもので、本発明
の目的は、温度揺らぎ、特には従来あまり考慮されるこ
とのなかったるつぼ水平方向の温度揺らぎを低減するこ
とにより、単結晶化歩留まりの高い、化合物半導体単桔
晶の製造装置及びその製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために、結晶成長時の温度揺らぎを測定を行
い揺らぎの原因を調べた結果、融液中の温度揺らぎは従
来考えられていたような垂直方向の温度勾配によるもの
だけでなく、るつぼ水平方向の温度不均一性にも起因し
ていることが判明した。通常、液体の温度差による自然
対流は液体上面が下部に比べて温度が低い場合に発生す
ることが知られているが、水平方向の温度差も対流発生
に影響を与えていることが判った。このため、本発明者
等は水平方向の温度の不均一性を解消するため、鋭意検
討を重ねた結果、るつぼ内径に対するヒーターの内径を
一定範囲の大きさとすることが有効であることを見出し
た。特に、不活性ガス雰囲気下で用いられることの多い
グラフィファイト製のヒーターは、電流の流れる方向が
縦方向となる構造であり、又、抵抗値が必ずしも均一で
ないため、加熱されるるつぼの全周における温度の均一
性が劣り、るつぼ内径に対するヒーター内径の比を大き
くとる必要があることを見出した。
を達成するために、結晶成長時の温度揺らぎを測定を行
い揺らぎの原因を調べた結果、融液中の温度揺らぎは従
来考えられていたような垂直方向の温度勾配によるもの
だけでなく、るつぼ水平方向の温度不均一性にも起因し
ていることが判明した。通常、液体の温度差による自然
対流は液体上面が下部に比べて温度が低い場合に発生す
ることが知られているが、水平方向の温度差も対流発生
に影響を与えていることが判った。このため、本発明者
等は水平方向の温度の不均一性を解消するため、鋭意検
討を重ねた結果、るつぼ内径に対するヒーターの内径を
一定範囲の大きさとすることが有効であることを見出し
た。特に、不活性ガス雰囲気下で用いられることの多い
グラフィファイト製のヒーターは、電流の流れる方向が
縦方向となる構造であり、又、抵抗値が必ずしも均一で
ないため、加熱されるるつぼの全周における温度の均一
性が劣り、るつぼ内径に対するヒーター内径の比を大き
くとる必要があることを見出した。
【０００６】この知見に基づいて、本発明は、（１）高
圧容器内に、少なくとも化合物半導体原料を入れるるつ
ぼと、該るつぼ内の前記原料を加熱溶融するヒーターを
具備し、加熱溶融した原料融液を融液下部あるいは上部
から徐々に冷却し固化させることにより化合物半導体単
桔晶を製造する装置において、前記るつぼの内径（ｄ）
に対して前記ヒーターの内径（Ｄ）を１．５〜３．０倍
（Ｄ／ｄ＝１．５〜３．０）としたヒーターを用いるこ
とを特徴とする化合物半導体単結晶の製造装置、（２）
前記ヒーターが、グラファイト製の抵抗加熱ヒーターで
あることを特徴とする前記（１）１記載の化合物半導体
単結晶の製造装置、（３）るつぼ内に化合物半導体原料
を入れ、該るつぼを縦型の加熱炉内に載置して前記原料
をヒー夕により加熱融解し、得られた原料融液を融液下
部あるいは上部から徐々に冷却し固化させることにより
化合物半導体単結晶を成長させるにあたり、前記るつぼ
の内径（ｄ）に対して前記ヒーターの内径（Ｄ）を１．
５〜３．０倍（Ｄ／ｄ＝１．５〜３．０）としたヒータ
ーを用いることを特徴とする化合物半導体単結晶の製造
方法、（４）前記ヒーターが、グラファイト製の抵抗加
熱ヒーターであることを特徴とする講求項３記載の化合
物半導体単結晶の製造方法、を提供する。
圧容器内に、少なくとも化合物半導体原料を入れるるつ
ぼと、該るつぼ内の前記原料を加熱溶融するヒーターを
具備し、加熱溶融した原料融液を融液下部あるいは上部
から徐々に冷却し固化させることにより化合物半導体単
桔晶を製造する装置において、前記るつぼの内径（ｄ）
に対して前記ヒーターの内径（Ｄ）を１．５〜３．０倍
（Ｄ／ｄ＝１．５〜３．０）としたヒーターを用いるこ
とを特徴とする化合物半導体単結晶の製造装置、（２）
前記ヒーターが、グラファイト製の抵抗加熱ヒーターで
あることを特徴とする前記（１）１記載の化合物半導体
単結晶の製造装置、（３）るつぼ内に化合物半導体原料
を入れ、該るつぼを縦型の加熱炉内に載置して前記原料
をヒー夕により加熱融解し、得られた原料融液を融液下
部あるいは上部から徐々に冷却し固化させることにより
化合物半導体単結晶を成長させるにあたり、前記るつぼ
の内径（ｄ）に対して前記ヒーターの内径（Ｄ）を１．
５〜３．０倍（Ｄ／ｄ＝１．５〜３．０）としたヒータ
ーを用いることを特徴とする化合物半導体単結晶の製造
方法、（４）前記ヒーターが、グラファイト製の抵抗加
熱ヒーターであることを特徴とする講求項３記載の化合
物半導体単結晶の製造方法、を提供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、詳細に説明する。先ず、本発明の適用できる化合物
半導体単結晶の製造装置及びその製造方法については、
るつぼ内に化合物半導体原料を入れ、該るつぼを縦型の
加熱炉内に載置して前記原料をヒー夕により加熱融解
し、得られた原料融液を融液下部あるいは上部から徐々
に冷却し固化させることにより化合物半導体単結晶を成
長させる方法であれば、特に限定されるものではない
が、代表的には、ＶＧＦ法、ＶＢ法及びＬＥＫ法等が例
示される。又、化合物半導体単結晶についても、ＶＧＦ
法、ＶＢ法及びＬＥＫ法等で製造されるものであれば、
特に限定されるものではない。なお、本発明は、ヒータ
ーがグラファイト製の抵抗加熱ヒーターである場合にお
いて、特に効果的である。
て、詳細に説明する。先ず、本発明の適用できる化合物
半導体単結晶の製造装置及びその製造方法については、
るつぼ内に化合物半導体原料を入れ、該るつぼを縦型の
加熱炉内に載置して前記原料をヒー夕により加熱融解
し、得られた原料融液を融液下部あるいは上部から徐々
に冷却し固化させることにより化合物半導体単結晶を成
長させる方法であれば、特に限定されるものではない
が、代表的には、ＶＧＦ法、ＶＢ法及びＬＥＫ法等が例
示される。又、化合物半導体単結晶についても、ＶＧＦ
法、ＶＢ法及びＬＥＫ法等で製造されるものであれば、
特に限定されるものではない。なお、本発明は、ヒータ
ーがグラファイト製の抵抗加熱ヒーターである場合にお
いて、特に効果的である。
【０００８】本発明の最大の特徴は、るつぼ内に化合物
半導体原料を入れ、該るつぼを縦型の加熱炉内に載置し
て前記原料をヒー夕により加熱融解し、得られた原料融
液を融液下部あるいは上部から徐々に冷却し固化させる
ことにより化合物半導体単結晶を成長させるにあたり、
前記るつぼの内径（ｄ）に対して前記ヒーターの内径
（Ｄ）を１．５〜３．０倍（Ｄ／ｄ＝１．５〜３．０）
としたヒーターを用いることことにある。この結果、る
つぼ水平方向の温度揺らぎが低減し、単結晶化率が向上
する。Ｄ／ｄが１．５未満では、水平方向の温度揺ら
ぎ、特に水平方向の温度揺らぎが大きく、単結晶化率が
低下する。一方、３．０を超えると、温度及び温度パタ
ーンのコントロール等が難しくなる。なお、本発明は、
電流の流れる方向が縦方向となる構造で、又、抵抗値が
必ずしも均一でなく、加熱されるるつぼの全周における
温度の均一性が劣る、グラフィファイト製のヒーターを
用いた場合に、特に効果的である。
半導体原料を入れ、該るつぼを縦型の加熱炉内に載置し
て前記原料をヒー夕により加熱融解し、得られた原料融
液を融液下部あるいは上部から徐々に冷却し固化させる
ことにより化合物半導体単結晶を成長させるにあたり、
前記るつぼの内径（ｄ）に対して前記ヒーターの内径
（Ｄ）を１．５〜３．０倍（Ｄ／ｄ＝１．５〜３．０）
としたヒーターを用いることことにある。この結果、る
つぼ水平方向の温度揺らぎが低減し、単結晶化率が向上
する。Ｄ／ｄが１．５未満では、水平方向の温度揺ら
ぎ、特に水平方向の温度揺らぎが大きく、単結晶化率が
低下する。一方、３．０を超えると、温度及び温度パタ
ーンのコントロール等が難しくなる。なお、本発明は、
電流の流れる方向が縦方向となる構造で、又、抵抗値が
必ずしも均一でなく、加熱されるるつぼの全周における
温度の均一性が劣る、グラフィファイト製のヒーターを
用いた場合に、特に効果的である。
【０００９】
【実施例】以下に、具体的な実施例を挙げて、本発明の
説明をするが、本発明はこれによって何ら制限されるも
のではない。
説明をするが、本発明はこれによって何ら制限されるも
のではない。
【００１０】
【実施例１】直径４５ｍｍ〜７０ｍｍのるつぼ、直径が
９０ｍｍ〜１５０ｍｍのグラファイト製のヒーターを用
い、ヒーター径／結晶径の値が１．３〜３．０となるよ
うな組み合わせを選択した。その後、るつぼ内にＺｎと
Ｔｅを等モル比となるように入れ、さらに封止剤（Ｂ ２
Ｏ３）で上部を封止し、１３００〜１３２０℃に加熱し
た場合の温度分布測定の結果を表１に示す。
９０ｍｍ〜１５０ｍｍのグラファイト製のヒーターを用
い、ヒーター径／結晶径の値が１．３〜３．０となるよ
うな組み合わせを選択した。その後、るつぼ内にＺｎと
Ｔｅを等モル比となるように入れ、さらに封止剤（Ｂ ２
Ｏ３）で上部を封止し、１３００〜１３２０℃に加熱し
た場合の温度分布測定の結果を表１に示す。
【００１１】
【表１】 ＊温度差：融液表面と融液底の温度差
【００１２】表１から判るように、ヒーター径／結晶径
＝１．５〜３．０、特に、１．５〜２．０の場合に水平
方向の温度揺らぎが±０．２℃と低くなっていることが
判る。
＝１．５〜３．０、特に、１．５〜２．０の場合に水平
方向の温度揺らぎが±０．２℃と低くなっていることが
判る。
【００１３】
【実施例２】るつぼとして、内径が７０ｍｍで厚さが１
ｍｍの底面が平坦な構造のＰＢＮ製るつぼを用いた。る
つぼ内に原料として９９．９９９９％のＺｎとＴｅを等
モル比入れ、そして封止剤として適量のＢ２Ｏ３を入れ
た。図１に示すように、該るつぼを高圧炉内に設置し、
所定の圧力で炉内を不活性ガスで満たした後、るつぼ内
径に対しておよそ１.５倍となる内径１０６ｍｍのグラ
ファイト製のヒーターで該るつぼを加熱し、封止剤で原
料表面を抑えながらＺｎとＴｅを直接合成させた。その
後、るつぼをさらに加熱しＺｎＴｅの融点（１２９６
℃）以上で原料を融解し一定時間保持した後、融液の表
面に対してるつぼ底の温度が高くなるような温度分布と
し、温度勾配を維持しながら一定の成長速度（２ｍｍ／
Ｈｒ）となるように徐々に全体の温度を下げ融液表面か
ら結晶化させた。その後、加熱炉全体を１００℃／Ｈｒ
の降温速度で冷却し、室温近くまで冷えた時点で加熱炉
内から結晶を取り出した。得られた結晶は、直径７０ｍ
ｍで全長６０ｍｍのＺｎＴｅ単結晶であり、その結晶性
を調べたところ双晶や多結晶はほとんど見られなかっ
た。この単結晶を切断して転位密度を調べたところ、結
晶のどの領域においても転位密度は１００００ｃｍ−２
以下であった。同様にして結晶成長を５回試みたとこ
ろ、全ての結晶で多結晶や双晶ない単結晶が得られた。
ｍｍの底面が平坦な構造のＰＢＮ製るつぼを用いた。る
つぼ内に原料として９９．９９９９％のＺｎとＴｅを等
モル比入れ、そして封止剤として適量のＢ２Ｏ３を入れ
た。図１に示すように、該るつぼを高圧炉内に設置し、
所定の圧力で炉内を不活性ガスで満たした後、るつぼ内
径に対しておよそ１.５倍となる内径１０６ｍｍのグラ
ファイト製のヒーターで該るつぼを加熱し、封止剤で原
料表面を抑えながらＺｎとＴｅを直接合成させた。その
後、るつぼをさらに加熱しＺｎＴｅの融点（１２９６
℃）以上で原料を融解し一定時間保持した後、融液の表
面に対してるつぼ底の温度が高くなるような温度分布と
し、温度勾配を維持しながら一定の成長速度（２ｍｍ／
Ｈｒ）となるように徐々に全体の温度を下げ融液表面か
ら結晶化させた。その後、加熱炉全体を１００℃／Ｈｒ
の降温速度で冷却し、室温近くまで冷えた時点で加熱炉
内から結晶を取り出した。得られた結晶は、直径７０ｍ
ｍで全長６０ｍｍのＺｎＴｅ単結晶であり、その結晶性
を調べたところ双晶や多結晶はほとんど見られなかっ
た。この単結晶を切断して転位密度を調べたところ、結
晶のどの領域においても転位密度は１００００ｃｍ−２
以下であった。同様にして結晶成長を５回試みたとこ
ろ、全ての結晶で多結晶や双晶ない単結晶が得られた。
【００１４】
【比較例１】内径９０ｍｍのヒーター（Ｄ／ｄ＝１．
３）を用いた以外は、実施例２と同様に結晶成長を行っ
た。その結果、表面が多結晶化し、単結晶は得られなか
った。
３）を用いた以外は、実施例２と同様に結晶成長を行っ
た。その結果、表面が多結晶化し、単結晶は得られなか
った。
【００１５】この結果より、るつぼの内径（ｄ）に対し
て前記ヒーターの内径（Ｄ）を１．５〜３．０倍（Ｄ／
ｄ＝１．５〜３．０）としたヒーターを用いることによ
り、転位密度が低く、かつ、多結晶や双晶のない単結晶
が得られることが判る。
て前記ヒーターの内径（Ｄ）を１．５〜３．０倍（Ｄ／
ｄ＝１．５〜３．０）としたヒーターを用いることによ
り、転位密度が低く、かつ、多結晶や双晶のない単結晶
が得られることが判る。
【００１６】なお、上記各実施例では、ＺｎＴｅ単結晶
の製造を例に挙げて説明したが、本発明は、ＺｎＴｅ以
外にＣｄＴｅなど双晶が発生し単結晶化しにくいような
化合物半導体をＶＧＦ法やＶＢ法あるいはＬＥＫ法によ
り製造する場合にも有効である。
の製造を例に挙げて説明したが、本発明は、ＺｎＴｅ以
外にＣｄＴｅなど双晶が発生し単結晶化しにくいような
化合物半導体をＶＧＦ法やＶＢ法あるいはＬＥＫ法によ
り製造する場合にも有効である。
【００１７】
【発明の効果】本発明では、るつぼ内に原料及び封止剤
を入れ、該るつぼを高圧炉内に設置し、所定の圧力で炉
内を不活性ガスで満たした後、ヒーターで該るつぼを加
熱し、融点以上で原料を融解し一定時間保持した後、融
液の表面に対してるつぼ底の温度が高くなるような温度
分布、あるいは融液の表面に対してるつぼ底の温度が低
くなるような温度分布で、徐々に全体の温度を下げ融液
表面から結晶化させる方法において、るつぼ内径に対し
て１．５〜３．０となる内径を有したヒーターを用いる
ことにより、るつぼ水平方向の温度不均一性が原因の温
度揺らぎを抑制することにより、安定して転位密度が低
く、かつ、多結晶や双晶等のない単結晶を歩留まり良く
製造することが可能となる。
を入れ、該るつぼを高圧炉内に設置し、所定の圧力で炉
内を不活性ガスで満たした後、ヒーターで該るつぼを加
熱し、融点以上で原料を融解し一定時間保持した後、融
液の表面に対してるつぼ底の温度が高くなるような温度
分布、あるいは融液の表面に対してるつぼ底の温度が低
くなるような温度分布で、徐々に全体の温度を下げ融液
表面から結晶化させる方法において、るつぼ内径に対し
て１．５〜３．０となる内径を有したヒーターを用いる
ことにより、るつぼ水平方向の温度不均一性が原因の温
度揺らぎを抑制することにより、安定して転位密度が低
く、かつ、多結晶や双晶等のない単結晶を歩留まり良く
製造することが可能となる。
【図１】 本発明をＶＧＦ法に適用した際に使用される
結晶成長炉の概略図である。
結晶成長炉の概略図である。
１ 高圧容器 ２ 断熱層 ３ 上部ヒーター ４ 下部ヒーター ５ 化合物半導体原料（ＺｎＴｅ） ６ 封止剤（Ｂ２Ｏ３）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 賢次 埼玉県戸田市新曽南三丁目17番35号 株式 会社ジャパンエナジ−内 Ｆターム(参考） 4G077 AA02 BE35 CD02 EG18 EG20 EG25 MB04 MB22
Claims (2)
- 【請求項１】 高圧容器内に、少なくとも化合物半導体
原料を入れるるつぼと、該るつぼ内の前記原料を加熱溶
融するヒーターを具備し、加熱溶融した原料融液を融液
下部あるいは上部から徐々に冷却し固化させることによ
り化合物半導体単桔晶を製造する装置において、前記る
つぼの内径（ｄ）に対して前記ヒーターの内径（Ｄ）を
１．５〜３．０倍（Ｄ／ｄ＝１．５〜３．０）としたヒ
ーターを用いることを特徴とする化合物半導体単結晶の
製造装置。 - 【請求項２】 前記ヒーターが、グラファイト製の抵抗
加熱ヒーターであることを特徴とする講求項１記載の化
合物半導体単結晶の製造装置。 【講求項３】 るつぼ内に化合物半導体原料を入れ、該
るつぼを縦型の加熱炉内に載置して前記原料をヒー夕に
より加熱融解し、得られた原料融液を融液下部あるいは
上部から徐々に冷却し固化させることにより化合物半導
体単結晶を成長させるにあたり、前記るつぼの内径
（ｄ）に対して前記ヒーターの内径（Ｄ）を１．５〜
３．０倍（Ｄ／ｄ＝１．５〜３．０）としたヒーターを
用いることを特徴とする化合物半導体単結晶の製造方
法。 【講求項４】 前記ヒーターが、グラファイト製の抵抗
加熱ヒーターであることを特徴とする講求項３記載の化
合物半導体単結晶の製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP11133488A JP2000327475A (ja) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | 化合物半導体単桔晶の製造装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11133488A JP2000327475A (ja) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | 化合物半導体単桔晶の製造装置及びその製造方法 |
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|---|---|---|---|
| JP2010049492A Division JP5172881B2 (ja) | 2010-03-05 | 2010-03-05 | 化合物半導体単結晶の製造装置及びその製造方法 |
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| JP2000327475A true JP2000327475A (ja) | 2000-11-28 |
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Family Applications (1)
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1999
- 1999-05-14 JP JP11133488A patent/JP2000327475A/ja active Pending
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