JP2002121100A - 半導体単結晶の製造方法 - Google Patents
半導体単結晶の製造方法Info
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- JP2002121100A JP2002121100A JP2000314448A JP2000314448A JP2002121100A JP 2002121100 A JP2002121100 A JP 2002121100A JP 2000314448 A JP2000314448 A JP 2000314448A JP 2000314448 A JP2000314448 A JP 2000314448A JP 2002121100 A JP2002121100 A JP 2002121100A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 縦型ボード法によってＧａＡｓなどの半導体
単結晶を成長させる際に、ポリ結晶や双晶の発生率を低
減して、歩留まりの低下を防止できる半導体単結晶の製
造方法を提供する。 【解決手段】 原料収容部１２とこの原料収容部１２の
底部に設けられた種結晶収容部１４とからなる容器１０
を用いて半導体単結晶を製造する方法において、種結晶
収容部１４の内径より０．１ｍｍ乃至０．３９９ｍｍだ
け小さい外径の種結晶１６を種結晶収容部内１４に収容
し、固体原料１８および封止剤２０を原料収容部１２に
収容した後、容器１０内を昇温させることにより、固体
原料１８および封止剤２０を融解させて原料融液１９と
するとともに、種結晶１６の上部を融解させ、この状態
で容器１０内の温度を２０分間以下の時間保持し、その
後、容器１０内を徐々に冷却することにより、種結晶１
６と原料融液１９の界面から種結晶１６の結晶方位を再
現しながら結晶を成長させて、半導体単結晶を製造す
る。
単結晶を成長させる際に、ポリ結晶や双晶の発生率を低
減して、歩留まりの低下を防止できる半導体単結晶の製
造方法を提供する。 【解決手段】 原料収容部１２とこの原料収容部１２の
底部に設けられた種結晶収容部１４とからなる容器１０
を用いて半導体単結晶を製造する方法において、種結晶
収容部１４の内径より０．１ｍｍ乃至０．３９９ｍｍだ
け小さい外径の種結晶１６を種結晶収容部内１４に収容
し、固体原料１８および封止剤２０を原料収容部１２に
収容した後、容器１０内を昇温させることにより、固体
原料１８および封止剤２０を融解させて原料融液１９と
するとともに、種結晶１６の上部を融解させ、この状態
で容器１０内の温度を２０分間以下の時間保持し、その
後、容器１０内を徐々に冷却することにより、種結晶１
６と原料融液１９の界面から種結晶１６の結晶方位を再
現しながら結晶を成長させて、半導体単結晶を製造す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＶＢ法やＶＧＦ法
などの縦型ボード法によってＧａＡｓ単結晶などの半導
体単結晶を製造する方法に関する。
などの縦型ボード法によってＧａＡｓ単結晶などの半導
体単結晶を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＧａＡｓ（ガリウムヒ素）単結晶などの
半導体単結晶の製造方法として、縦型ブリッジマン法
（ＶＢ法）や垂直温度勾配法（ＶＧＦ法）などの縦型ボ
ード法が知られている。この縦型ボード法は、原料融液
を収容する容器の底部に予め配置した種結晶により結晶
成長を開始して、容器に対する温度勾配を相対的に移動
させることにより、徐々に上方に結晶を成長させる方法
であり、小さい温度勾配の下で結晶を成長させることが
できるので、転位などの結晶欠陥の少ない半導体単結晶
を低コストで製造できるという利点がある。
半導体単結晶の製造方法として、縦型ブリッジマン法
（ＶＢ法）や垂直温度勾配法（ＶＧＦ法）などの縦型ボ
ード法が知られている。この縦型ボード法は、原料融液
を収容する容器の底部に予め配置した種結晶により結晶
成長を開始して、容器に対する温度勾配を相対的に移動
させることにより、徐々に上方に結晶を成長させる方法
であり、小さい温度勾配の下で結晶を成長させることが
できるので、転位などの結晶欠陥の少ない半導体単結晶
を低コストで製造できるという利点がある。
【０００３】この縦型ボード法によってＧａＡｓ単結晶
などの半導体単結晶を製造する場合、まず、原料収容部
とこの原料収容部の底部に設けられた種結晶収容部（ノ
ズル部）とからなる容器（るつぼ）を用意する。このる
つぼのノズル部内に種結晶を収容するとともに、原料収
容部内に固体原料を収容し、この固体原料の上部に封止
剤を配置する。その後、るつぼの外周を取り囲むように
配置されたヒータによって、所定の温度分布になるよう
にるつぼ内を昇温させることによって、固体原料および
封止剤を融解させるとともに、種結晶の上部を数ｍｍだ
け融解させ（以下、この種結晶の上部の融解を「メルト
バック」という）、この状態を所定時間（以下、この時
間を「種付保持時間」または「メルトバック保持時間」
という）保持する。その後、温度分布を上方に移動させ
ることによって、るつぼ内の温度を徐々に下げる。これ
により、種結晶と原料融液との界面から、種結晶の結晶
方位を再現しながら結晶が成長し、半導体単結晶が得ら
れる。
などの半導体単結晶を製造する場合、まず、原料収容部
とこの原料収容部の底部に設けられた種結晶収容部（ノ
ズル部）とからなる容器（るつぼ）を用意する。このる
つぼのノズル部内に種結晶を収容するとともに、原料収
容部内に固体原料を収容し、この固体原料の上部に封止
剤を配置する。その後、るつぼの外周を取り囲むように
配置されたヒータによって、所定の温度分布になるよう
にるつぼ内を昇温させることによって、固体原料および
封止剤を融解させるとともに、種結晶の上部を数ｍｍだ
け融解させ（以下、この種結晶の上部の融解を「メルト
バック」という）、この状態を所定時間（以下、この時
間を「種付保持時間」または「メルトバック保持時間」
という）保持する。その後、温度分布を上方に移動させ
ることによって、るつぼ内の温度を徐々に下げる。これ
により、種結晶と原料融液との界面から、種結晶の結晶
方位を再現しながら結晶が成長し、半導体単結晶が得ら
れる。
【０００４】このような縦型ボード法において、従来で
は、るつぼ内の温度が十分に安定する時間を考慮して種
付保持時間を例えば３０分にするとともに、目的とする
結晶方位の再現性を考慮して種結晶の外径とるつぼの種
結晶収容部（ノズル部）の内径との差を０．４〜０．７
ｍｍにしていた。
は、るつぼ内の温度が十分に安定する時間を考慮して種
付保持時間を例えば３０分にするとともに、目的とする
結晶方位の再現性を考慮して種結晶の外径とるつぼの種
結晶収容部（ノズル部）の内径との差を０．４〜０．７
ｍｍにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の種付保
持時間や、種結晶の外径と種結晶収容部の内径との差に
すると、種付部分において、不良結晶であるポリ結晶や
双晶が発生を発生し易く、歩留まりが安定しないという
問題があった。
持時間や、種結晶の外径と種結晶収容部の内径との差に
すると、種付部分において、不良結晶であるポリ結晶や
双晶が発生を発生し易く、歩留まりが安定しないという
問題があった。
【０００６】したがって、本発明は、縦型ボード法によ
って半導体単結晶を成長させる際に、ポリ結晶や双晶の
発生率を低減して、歩留まりの低下を防止できる半導体
単結晶の製造方法を提供することを目的とする。
って半導体単結晶を成長させる際に、ポリ結晶や双晶の
発生率を低減して、歩留まりの低下を防止できる半導体
単結晶の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意研究した結果、縦型ボード法によ
って半導体単結晶を成長させる際に、種付保持時間と、
種結晶の外面とるつぼノズルの内面との間の間隙（クリ
アランス）との少なくとも一方の最適化を図ることによ
り、ポリ結晶や双晶の発生を防止して、歩留まりの低下
を防止できることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
を解決するために鋭意研究した結果、縦型ボード法によ
って半導体単結晶を成長させる際に、種付保持時間と、
種結晶の外面とるつぼノズルの内面との間の間隙（クリ
アランス）との少なくとも一方の最適化を図ることによ
り、ポリ結晶や双晶の発生を防止して、歩留まりの低下
を防止できることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
【０００８】すなわち、本発明による半導体単結晶の製
造方法は、原料を収容する原料収容部とこの原料収容部
の底部に設けられて種結晶を収容する種結晶収容部とか
らなる容器を用いて半導体単結晶を製造する方法におい
て、種結晶の外径を種結晶収容部の内径より０．１ｍｍ
乃至０．３９９ｍｍだけ小さくすることを特徴とする。
造方法は、原料を収容する原料収容部とこの原料収容部
の底部に設けられて種結晶を収容する種結晶収容部とか
らなる容器を用いて半導体単結晶を製造する方法におい
て、種結晶の外径を種結晶収容部の内径より０．１ｍｍ
乃至０．３９９ｍｍだけ小さくすることを特徴とする。
【０００９】また、本発明による半導体単結晶の製造方
法は、原料を収容する原料収容部とこの原料収容部の底
部に設けられて種結晶を収容する種結晶収容部とからな
る容器を用いて半導体単結晶を製造する方法において、
種結晶収容部内に種結晶を収容し、原料収容部に固体原
料を収容した後、容器内を昇温させることにより、固体
原料を融解させて原料融液とするとともに、種結晶の上
部を融解させ、この状態で容器内の温度を２０分間以下
の時間保持することを特徴とする。あるいは、本発明に
よる半導体単結晶の製造方法は、原料収容部とこの原料
収容部の底部に設けられた種結晶収容部とからなる容器
を用いて半導体単結晶を製造する方法において、種結晶
収容部内に種結晶を収容し、原料収容部に固体原料を収
容した後、容器内を昇温させることにより、固体原料を
融解させて原料融液とするとともに、種結晶の上部を融
解させ、この状態で容器内の温度を２０分間以下の時間
保持し、その後、容器内を徐々に冷却することにより、
種結晶と原料融液の界面から種結晶の結晶方位を再現し
ながら結晶を成長させることを特徴とする。これらの半
導体単結晶の製造方法において、種結晶の外径を種結晶
収容部の内径より０．１ｍｍ乃至０．３９９ｍｍだけ小
さくするのが好ましい。
法は、原料を収容する原料収容部とこの原料収容部の底
部に設けられて種結晶を収容する種結晶収容部とからな
る容器を用いて半導体単結晶を製造する方法において、
種結晶収容部内に種結晶を収容し、原料収容部に固体原
料を収容した後、容器内を昇温させることにより、固体
原料を融解させて原料融液とするとともに、種結晶の上
部を融解させ、この状態で容器内の温度を２０分間以下
の時間保持することを特徴とする。あるいは、本発明に
よる半導体単結晶の製造方法は、原料収容部とこの原料
収容部の底部に設けられた種結晶収容部とからなる容器
を用いて半導体単結晶を製造する方法において、種結晶
収容部内に種結晶を収容し、原料収容部に固体原料を収
容した後、容器内を昇温させることにより、固体原料を
融解させて原料融液とするとともに、種結晶の上部を融
解させ、この状態で容器内の温度を２０分間以下の時間
保持し、その後、容器内を徐々に冷却することにより、
種結晶と原料融液の界面から種結晶の結晶方位を再現し
ながら結晶を成長させることを特徴とする。これらの半
導体単結晶の製造方法において、種結晶の外径を種結晶
収容部の内径より０．１ｍｍ乃至０．３９９ｍｍだけ小
さくするのが好ましい。
【００１０】また、上記の半導体単結晶の製造方法にお
いて、原料としてＧａＡｓ多結晶を使用し、種結晶とし
てＧａＡｓ単結晶を使用し、半導体単結晶としてＧａＡ
ｓ単結晶を使用することができる。さらに、原料の上部
にＢ２Ｏ３などの封止剤を配置するのが好ましい。
いて、原料としてＧａＡｓ多結晶を使用し、種結晶とし
てＧａＡｓ単結晶を使用し、半導体単結晶としてＧａＡ
ｓ単結晶を使用することができる。さらに、原料の上部
にＢ２Ｏ３などの封止剤を配置するのが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明による半導体単結晶の製造
方法の実施の形態では、ＧａＡｓ単結晶などの半導体単
結晶をＶＧＦ法などの縦型ボード法によって以下のよう
に製造する。
方法の実施の形態では、ＧａＡｓ単結晶などの半導体単
結晶をＶＧＦ法などの縦型ボード法によって以下のよう
に製造する。
【００１２】原料収容部とこの原料収容部の底部に設け
られた種結晶収容部（ノズル部）とからなる容器、例え
ばＰＢＮからなるるつぼを用意する。このるつぼのノズ
ル部内にＧａＡｓ単結晶などの半導体単結晶からなる種
結晶を収容する。この種結晶の外面とノズル部の内面と
の間の間隙（クリアランス）は、種結晶の外径がノズル
部の内径よりも０．１〜０．３９９ｍｍだけ小さくなる
ように設定する。０．１ｍｍ未満では、種結晶の収容が
困難であり、０．４ｍｍ以上では、種結晶収容部の内面
と種結晶との間の間隙への原料融液の垂れに起因するポ
リ結晶や双晶の発生率が極端に増加するからである。ま
た、原料収容部内にＧａＡｓ多結晶などの半導体多結晶
からなる固体原料を収容するとともに、この固体原料の
上部にＢ ２Ｏ３などからなる封止剤を配置する。次い
で、るつぼの外周を取り囲むように配置されたヒータに
よって、所定の温度分布になるようにるつぼ内を昇温さ
せることによって、固体原料および封止剤を融解させる
とともに、種結晶の上部を数ｍｍだけ融解させ、この状
態を所定の種付保持時間（２０分間以下）保持する。そ
の後、温度分布を上方に０．５ｍｍ〜２０ｍｍ／ｈｒで
移動させることによって、るつぼ内の温度を徐々に下げ
る。これにより、種結晶と原料融液との界面から、種結
晶の結晶方位を再現しながらＧａＡｓ単結晶などの半導
体単結晶が成長し、所定の直径のポリ結晶や双晶のない
良好なＧａＡｓ単結晶などの半導体単結晶が得られる。
られた種結晶収容部（ノズル部）とからなる容器、例え
ばＰＢＮからなるるつぼを用意する。このるつぼのノズ
ル部内にＧａＡｓ単結晶などの半導体単結晶からなる種
結晶を収容する。この種結晶の外面とノズル部の内面と
の間の間隙（クリアランス）は、種結晶の外径がノズル
部の内径よりも０．１〜０．３９９ｍｍだけ小さくなる
ように設定する。０．１ｍｍ未満では、種結晶の収容が
困難であり、０．４ｍｍ以上では、種結晶収容部の内面
と種結晶との間の間隙への原料融液の垂れに起因するポ
リ結晶や双晶の発生率が極端に増加するからである。ま
た、原料収容部内にＧａＡｓ多結晶などの半導体多結晶
からなる固体原料を収容するとともに、この固体原料の
上部にＢ ２Ｏ３などからなる封止剤を配置する。次い
で、るつぼの外周を取り囲むように配置されたヒータに
よって、所定の温度分布になるようにるつぼ内を昇温さ
せることによって、固体原料および封止剤を融解させる
とともに、種結晶の上部を数ｍｍだけ融解させ、この状
態を所定の種付保持時間（２０分間以下）保持する。そ
の後、温度分布を上方に０．５ｍｍ〜２０ｍｍ／ｈｒで
移動させることによって、るつぼ内の温度を徐々に下げ
る。これにより、種結晶と原料融液との界面から、種結
晶の結晶方位を再現しながらＧａＡｓ単結晶などの半導
体単結晶が成長し、所定の直径のポリ結晶や双晶のない
良好なＧａＡｓ単結晶などの半導体単結晶が得られる。
【００１３】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明による化合物
半導体単結晶の製造方法について詳細に説明する。
半導体単結晶の製造方法について詳細に説明する。
【００１４】［実施例１］図１に示すように、原料収容
部１２と、この原料収容部１２の底部に設けられた種結
晶収容部（ノズル部）１４とからなる容器（ＰＢＮから
なるるつぼ）１０を用意した。このるつぼ１０のノズル
部１４内にＧａＡｓ単結晶からなる種結晶１６を収容し
た。種結晶１６の外面とノズル部１４の内面との間の間
隙（クリアランス）は、種結晶１６の外径がノズル部１
４の内径よりも０．２〜０．３５ｍｍだけ小さくなるよ
うに設定した。また、原料収容部１２内にＧａＡｓ多結
晶からなる固体原料１８を収容するとともに、固体原料
１８の上部にＢ２Ｏ３からなる封止剤２０を配置した。
部１２と、この原料収容部１２の底部に設けられた種結
晶収容部（ノズル部）１４とからなる容器（ＰＢＮから
なるるつぼ）１０を用意した。このるつぼ１０のノズル
部１４内にＧａＡｓ単結晶からなる種結晶１６を収容し
た。種結晶１６の外面とノズル部１４の内面との間の間
隙（クリアランス）は、種結晶１６の外径がノズル部１
４の内径よりも０．２〜０．３５ｍｍだけ小さくなるよ
うに設定した。また、原料収容部１２内にＧａＡｓ多結
晶からなる固体原料１８を収容するとともに、固体原料
１８の上部にＢ２Ｏ３からなる封止剤２０を配置した。
【００１５】次いで、図２に示すように、るつぼ１０の
外周を取り囲むように配置されたヒータ２２によって、
図２に示す温度分布になるようにるつぼ１０内を昇温さ
せることによって、固体原料１８を融解させて原料融液
１９とし、封止剤２０を融解させて封止剤融液２１とす
るとともに、種結晶１６の上部を数ｍｍだけ融解させ、
この状態を１５分間（種付保持時間）保持した。その
後、図２に示す温度分布を上方（図２の矢印の方向）に
０．５ｍｍ〜２０ｍｍ／ｈｒで移動させることによっ
て、るつぼ１０内の温度を徐々に下げた。これにより、
種結晶１６と原料融液１９との界面から、種結晶１６の
結晶方位を再現しながらＧａＡｓ単結晶が成長し、直径
８０ｍｍのポリ結晶や双晶のない良好なＧａＡｓ単結晶
が得られた。
外周を取り囲むように配置されたヒータ２２によって、
図２に示す温度分布になるようにるつぼ１０内を昇温さ
せることによって、固体原料１８を融解させて原料融液
１９とし、封止剤２０を融解させて封止剤融液２１とす
るとともに、種結晶１６の上部を数ｍｍだけ融解させ、
この状態を１５分間（種付保持時間）保持した。その
後、図２に示す温度分布を上方（図２の矢印の方向）に
０．５ｍｍ〜２０ｍｍ／ｈｒで移動させることによっ
て、るつぼ１０内の温度を徐々に下げた。これにより、
種結晶１６と原料融液１９との界面から、種結晶１６の
結晶方位を再現しながらＧａＡｓ単結晶が成長し、直径
８０ｍｍのポリ結晶や双晶のない良好なＧａＡｓ単結晶
が得られた。
【００１６】［比較例１］種結晶１６の外径とるつぼ１
０のノズル部１４の内径との差を０．５〜１．０ｍｍと
し、種付保持時間を３０分間として、実施例１と同様の
操作を行った。この比較例１により得られた結晶では、
種結晶との溶着部付近よりポリ結晶が発生し、良好なＧ
ａＡｓ単結晶が得られなかった。
０のノズル部１４の内径との差を０．５〜１．０ｍｍと
し、種付保持時間を３０分間として、実施例１と同様の
操作を行った。この比較例１により得られた結晶では、
種結晶との溶着部付近よりポリ結晶が発生し、良好なＧ
ａＡｓ単結晶が得られなかった。
【００１７】［実施例２］種結晶１６の外径とるつぼ１
０のノズル部１４の内径との差を０．５ｍｍとし、種付
保持時間を０〜１分、１５分、２０分として、実施例１
と同様の操作を繰り返し行って、それぞれの種付保持時
間におけるＧａＡｓ結晶の種付部でのポリ結晶化や双晶
化の発生率（以下、「不良率」という）を調べた。その
結果、種付保持時間が０〜１分、１５分、２０分のと
き、それぞれ不良率が０％（＝０／１８）、１６．７％
（＝１／６）、０％（＝０／５）であり、０分〜２０分
の合計では、不良率が３．４％（＝１／２９）であっ
た。
０のノズル部１４の内径との差を０．５ｍｍとし、種付
保持時間を０〜１分、１５分、２０分として、実施例１
と同様の操作を繰り返し行って、それぞれの種付保持時
間におけるＧａＡｓ結晶の種付部でのポリ結晶化や双晶
化の発生率（以下、「不良率」という）を調べた。その
結果、種付保持時間が０〜１分、１５分、２０分のと
き、それぞれ不良率が０％（＝０／１８）、１６．７％
（＝１／６）、０％（＝０／５）であり、０分〜２０分
の合計では、不良率が３．４％（＝１／２９）であっ
た。
【００１８】［比較例２］種付保持時間を３０分、６０
分として、実施例２と同様の操作を繰り返し行って、そ
れぞれの種付保持時間におけるＧａＡｓ結晶の不良率を
調べた。その結果、種付保持時間が３０分、６０分のと
き、それぞれ不良率が１５．０％（＝２７／１８０）、
２４．３％（＝９／３７）であり、３０分〜６０分の合
計では、不良率が１６．６％（＝３６／２１７）であっ
た。
分として、実施例２と同様の操作を繰り返し行って、そ
れぞれの種付保持時間におけるＧａＡｓ結晶の不良率を
調べた。その結果、種付保持時間が３０分、６０分のと
き、それぞれ不良率が１５．０％（＝２７／１８０）、
２４．３％（＝９／３７）であり、３０分〜６０分の合
計では、不良率が１６．６％（＝３６／２１７）であっ
た。
【００１９】［実施例３］種結晶１６の外径とるつぼ１
０のノズル部１４の内径との差を０．１〜０．１９９ｍ
ｍ、０．２〜０．２９９ｍｍ、０．３〜０．３９９ｍｍ
とし、種付保持時間を１５分として、実施例１と同様の
操作を繰り返し行って、それぞれのＧａＡｓ結晶の不良
率を調べた。その結果、種結晶１６の外径とるつぼ１０
のノズル部１４の内径との差が０．１〜０．１９９ｍ
ｍ、０．２〜０．２９９ｍｍ、０．３〜０．３９９ｍｍ
のとき、それぞれ不良率が０％（＝０／５）、６．３％
（＝２／３２）、６．８％（＝５／７３）であり、０．
１〜０．３９９ｍｍの合計では、不良率が６．４％（＝
７／１１０）であった。
０のノズル部１４の内径との差を０．１〜０．１９９ｍ
ｍ、０．２〜０．２９９ｍｍ、０．３〜０．３９９ｍｍ
とし、種付保持時間を１５分として、実施例１と同様の
操作を繰り返し行って、それぞれのＧａＡｓ結晶の不良
率を調べた。その結果、種結晶１６の外径とるつぼ１０
のノズル部１４の内径との差が０．１〜０．１９９ｍ
ｍ、０．２〜０．２９９ｍｍ、０．３〜０．３９９ｍｍ
のとき、それぞれ不良率が０％（＝０／５）、６．３％
（＝２／３２）、６．８％（＝５／７３）であり、０．
１〜０．３９９ｍｍの合計では、不良率が６．４％（＝
７／１１０）であった。
【００２０】［比較例３］種結晶１６の外径とるつぼ１
０のノズル部１４の内径との差を０．４〜０．４９９ｍ
ｍ、０．５〜０．５９９ｍｍ、０．６〜０．６９９ｍ
ｍ、０．７〜０．７９９ｍｍ、０．８ｍｍ以上として、
実施例３と同様の操作を繰り返し行って、それぞれのＧ
ａＡｓ結晶の不良率を調べた。その結果、種結晶１６の
外径とるつぼ１０のノズル部１４の内径との差が０．４
〜０．４９９ｍｍ、０．５〜０．５９９ｍｍ、０．６〜
０．６９９ｍｍ、０．７〜０．７９９ｍｍ、０．８ｍｍ
以上のとき、それぞれ不良率が２５．０％（＝１６／６
４）、１７．８％（＝８／４５）、１５．４％（＝２／
１３）、１６．７％（＝１／６）、３７．５％（＝３／
８）であり、０．４ｍｍ以上の合計では、不良率が２
２．１％（＝３０／１３６）であった。
０のノズル部１４の内径との差を０．４〜０．４９９ｍ
ｍ、０．５〜０．５９９ｍｍ、０．６〜０．６９９ｍ
ｍ、０．７〜０．７９９ｍｍ、０．８ｍｍ以上として、
実施例３と同様の操作を繰り返し行って、それぞれのＧ
ａＡｓ結晶の不良率を調べた。その結果、種結晶１６の
外径とるつぼ１０のノズル部１４の内径との差が０．４
〜０．４９９ｍｍ、０．５〜０．５９９ｍｍ、０．６〜
０．６９９ｍｍ、０．７〜０．７９９ｍｍ、０．８ｍｍ
以上のとき、それぞれ不良率が２５．０％（＝１６／６
４）、１７．８％（＝８／４５）、１５．４％（＝２／
１３）、１６．７％（＝１／６）、３７．５％（＝３／
８）であり、０．４ｍｍ以上の合計では、不良率が２
２．１％（＝３０／１３６）であった。
【００２１】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、原料
収容部とこの原料収容部の底部に設けられた種結晶収容
部とからなる容器を用いて半導体単結晶を製造する方法
において、種結晶収容部の内径より０．１ｍｍ乃至０．
３９９ｍｍだけ小さい外径の種結晶を種結晶収容部内に
収容し、種付保持時間を２０分間以下にすることによ
り、ポリ結晶などの発生率を低減して、歩留まりの低下
を防止することができる。
収容部とこの原料収容部の底部に設けられた種結晶収容
部とからなる容器を用いて半導体単結晶を製造する方法
において、種結晶収容部の内径より０．１ｍｍ乃至０．
３９９ｍｍだけ小さい外径の種結晶を種結晶収容部内に
収容し、種付保持時間を２０分間以下にすることによ
り、ポリ結晶などの発生率を低減して、歩留まりの低下
を防止することができる。
【図１】本発明による半導体単結晶の製造方法の実施の
形態に使用するるつぼを概略的に示す図。
形態に使用するるつぼを概略的に示す図。
【図２】本発明による半導体単結晶の製造方法の実施の
形態に使用するるつぼとそのるつぼ内の温度分布との関
係を示す図。
形態に使用するるつぼとそのるつぼ内の温度分布との関
係を示す図。
１０ るつぼ １２ 原料収容部 １４ 種結晶収容部（ノズル部） １６ 種結晶 １８ 固体原料 １９ 原料融液 ２０ 封止剤 ２１ 封止剤融液 ２２ ヒータ
フロントページの続き (72)発明者 竹内 桂三 東京都千代田区丸の内一丁目８番２号 同 和鉱業株式会社内 (72)発明者 中村 良一 東京都千代田区丸の内一丁目８番２号 同 和鉱業株式会社内 Ｆターム(参考） 4G077 AA02 BE46 CD04 ED01 HA12 MB08
Claims (7)
- 【請求項１】 原料を収容する原料収容部とこの原料収
容部の底部に設けられて種結晶を収容する種結晶収容部
とからなる容器を用いて半導体単結晶を製造する方法に
おいて、前記種結晶の外径を前記種結晶収容部の内径よ
り０．１ｍｍ乃至０．３９９ｍｍだけ小さくすることを
特徴とする、半導体単結晶の製造方法。 - 【請求項２】 原料を収容する原料収容部とこの原料収
容部の底部に設けられて種結晶を収容する種結晶収容部
とからなる容器を用いて半導体単結晶を製造する方法に
おいて、前記種結晶収容部内に種結晶を収容し、前記原
料収容部に固体原料を収容した後、前記容器内を昇温さ
せることにより、前記固体原料を融解させて原料融液と
するとともに、前記種結晶の上部を融解させ、この状態
で前記容器内の温度を２０分間以下の時間保持すること
を特徴とする、半導体単結晶の製造方法。 - 【請求項３】 原料収容部とこの原料収容部の底部に設
けられた種結晶収容部とからなる容器を用いて半導体単
結晶を製造する方法において、前記種結晶収容部内に種
結晶を収容し、前記原料収容部に固体原料を収容した
後、前記容器内を昇温させることにより、前記固体原料
を融解させて原料融液とするとともに、前記種結晶の上
部を融解させ、この状態で前記容器内の温度を２０分間
以下の時間保持し、その後、前記容器内を徐々に冷却す
ることにより、前記種結晶と前記原料融液の界面から前
記種結晶の結晶方位を再現しながら結晶を成長させるこ
とを特徴とする、半導体単結晶の製造方法。 - 【請求項４】 前記種結晶の外径を前記種結晶収容部の
内径より０．１ｍｍ乃至０．３９９ｍｍだけ小さくする
ことを特徴とする、請求項２または３に記載の半導体単
結晶の製造方法。 - 【請求項５】 前記原料がＧａＡｓ多結晶であり、前記
種結晶がＧａＡｓ単結晶であり、前記半導体単結晶がＧ
ａＡｓ単結晶であることを特徴とする、請求項１乃至４
のいずれかに記載の半導体単結晶の製造方法。 - 【請求項６】 前記原料の上部に封止剤を配置すること
を特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の半導
体単結晶の製造方法。 - 【請求項７】 前記封止剤がＢ２Ｏ３であることを特徴
とする、請求項６に記載の半導体単結晶の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000314448A JP2002121100A (ja) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | 半導体単結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000314448A JP2002121100A (ja) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | 半導体単結晶の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002121100A true JP2002121100A (ja) | 2002-04-23 |
Family
ID=18793704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000314448A Pending JP2002121100A (ja) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | 半導体単結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002121100A (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0524964A (ja) * | 1991-07-16 | 1993-02-02 | Kobe Steel Ltd | 化合物半導体単結晶の製造方法 |
| JPH07237990A (ja) * | 1994-02-23 | 1995-09-12 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 縦型容器内凝固法による単結晶成長方法及びその装置 |
| JPH0848591A (ja) * | 1994-08-08 | 1996-02-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 結晶育成用るつぼ |
| JPH11335194A (ja) * | 1997-12-26 | 1999-12-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体結晶およびその製造方法ならびに製造装置 |
| JP2000154089A (ja) * | 1998-11-17 | 2000-06-06 | Mitsubishi Chemicals Corp | るつぼ壁面被覆用ｂ２ｏ３材料及びその製造方法並びに、それを用いた単結晶製造方法及びその方法により製造された単結晶 |
-
2000
- 2000-10-10 JP JP2000314448A patent/JP2002121100A/ja active Pending
Patent Citations (5)
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