JP2749016B2 - 単結晶製造用容器の清浄方法および単結晶の製造方法 - Google Patents
単結晶製造用容器の清浄方法および単結晶の製造方法Info
- Publication number
- JP2749016B2 JP2749016B2 JP2207057A JP20705790A JP2749016B2 JP 2749016 B2 JP2749016 B2 JP 2749016B2 JP 2207057 A JP2207057 A JP 2207057A JP 20705790 A JP20705790 A JP 20705790A JP 2749016 B2 JP2749016 B2 JP 2749016B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crucible
- single crystal
- crystal
- container
- raw material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、各種半導体，酸化物材料および金属材料等
の単結晶を、高純度且つ高品質に製造する為の方法、お
よびその様な単結晶を製造する為の前処理工程となる、
単結晶製造用原料および単結晶製造用容器の清浄方法に
関するものである。
の単結晶を、高純度且つ高品質に製造する為の方法、お
よびその様な単結晶を製造する為の前処理工程となる、
単結晶製造用原料および単結晶製造用容器の清浄方法に
関するものである。
［従来の技術］ 原料融液から単結晶を製造する方法としては、引き上
げ法，引き下げ法，水平ブリッジマン法等様々な方法が
知られているが、これらの方法で高純度・高品質の単結
晶を製造するには結晶製造用容器（封入管やるつぼ等）
を高度に清浄化しておくことが必要である。即ち、結晶
製造用容器は、原料融液に対して不活性な材料を用いる
のが通常であるが、それでも結晶製造用容器内に存在す
る水分や酸化物等の不純物が、高温下の結晶成長時に原
料融液中に拡散し、成長結晶中に取り込まれることにな
り、該不純物はその量がたとえごく微量であっても、成
長結晶の電気的特性等の物性に大きな影響を与えるの
で、不純物は高品質の結晶を製造する上で大きな妨げと
なる。
げ法，引き下げ法，水平ブリッジマン法等様々な方法が
知られているが、これらの方法で高純度・高品質の単結
晶を製造するには結晶製造用容器（封入管やるつぼ等）
を高度に清浄化しておくことが必要である。即ち、結晶
製造用容器は、原料融液に対して不活性な材料を用いる
のが通常であるが、それでも結晶製造用容器内に存在す
る水分や酸化物等の不純物が、高温下の結晶成長時に原
料融液中に拡散し、成長結晶中に取り込まれることにな
り、該不純物はその量がたとえごく微量であっても、成
長結晶の電気的特性等の物性に大きな影響を与えるの
で、不純物は高品質の結晶を製造する上で大きな妨げと
なる。
ところで原料融液を保持したるつぼで結晶形状を規定
しながら結晶成長を行なう方法として、上記ブリッジマ
ン法が広く知られている。そしてこの方法は原料融液を
るつぼに充填する構成を採用するものであるから、この
方法で高品質の単結晶を製造する為には、るつぼの清浄
化を高度に達成することが特に重要となる。
しながら結晶成長を行なう方法として、上記ブリッジマ
ン法が広く知られている。そしてこの方法は原料融液を
るつぼに充填する構成を採用するものであるから、この
方法で高品質の単結晶を製造する為には、るつぼの清浄
化を高度に達成することが特に重要となる。
ブリッジマン法で通常用いられているるつぼとして
は、原料融液との濡れ性が悪い素材が選ばれている。し
かしるつぼ表面に前記不純物が存在すると、これが媒介
となって原料融液とるつぼの濡れ性が良くなり、原料融
液とるつぼの接触機会が多くなる。原料融液とるつぼの
接触機会が多くなると、接触部分を起点として、多結晶
成長を生じたり、結晶欠陥が導入されるという、単結晶
製造にとって不都合な事態を招く。また場合によって
は、成長した結晶とるつぼが固着し、結晶とるつぼの熱
膨張係数差によって、るつぼが破壊されるという事態が
生じることもある。
は、原料融液との濡れ性が悪い素材が選ばれている。し
かしるつぼ表面に前記不純物が存在すると、これが媒介
となって原料融液とるつぼの濡れ性が良くなり、原料融
液とるつぼの接触機会が多くなる。原料融液とるつぼの
接触機会が多くなると、接触部分を起点として、多結晶
成長を生じたり、結晶欠陥が導入されるという、単結晶
製造にとって不都合な事態を招く。また場合によって
は、成長した結晶とるつぼが固着し、結晶とるつぼの熱
膨張係数差によって、るつぼが破壊されるという事態が
生じることもある。
るつぼの清浄化処理を高度に達成する方法として、例
えばるつぼの内壁をハロゲン化物ガスによってドライエ
ッチングする方法が提案されている（特開昭63−167886
号，同64−52693号等）。こうした技術は、例えば石英
ガラス製るつぼを用いて引き下げ法若しくは垂直温度勾
配凝固法等でGaAs,Ge等の半導体結晶を製造する際に、
その効果が最も有効に発揮される。石英ガラス材の従来
の一般的な清浄化法は、酸清浄や真空中または不活性ガ
ス雰囲気中の熱処理（ベーキング）が中心であったが、
これらの方法では清浄化処理が不十分であり、成長結晶
とるつぼの固着が頻繁に生じ、高品質の単結晶を製造す
ることは困難であった。これに対し、ハロゲン化物ガス
を用いたドライエッチング法で清浄化処理を行なうと、
るつぼの清浄化が高度に達成され、成長結晶とるつぼと
の固着を比較的良好な確率で回避することができ、高品
質の単結晶を製造することができる。
えばるつぼの内壁をハロゲン化物ガスによってドライエ
ッチングする方法が提案されている（特開昭63−167886
号，同64−52693号等）。こうした技術は、例えば石英
ガラス製るつぼを用いて引き下げ法若しくは垂直温度勾
配凝固法等でGaAs,Ge等の半導体結晶を製造する際に、
その効果が最も有効に発揮される。石英ガラス材の従来
の一般的な清浄化法は、酸清浄や真空中または不活性ガ
ス雰囲気中の熱処理（ベーキング）が中心であったが、
これらの方法では清浄化処理が不十分であり、成長結晶
とるつぼの固着が頻繁に生じ、高品質の単結晶を製造す
ることは困難であった。これに対し、ハロゲン化物ガス
を用いたドライエッチング法で清浄化処理を行なうと、
るつぼの清浄化が高度に達成され、成長結晶とるつぼと
の固着を比較的良好な確率で回避することができ、高品
質の単結晶を製造することができる。
ハロゲン化物によるドライエッチング法の基本原理
は、次の様に考えることができる。即ち、ハロゲン化物
イオンの強い電子親和力によって、下記（１）式の様な
化学反応が進行し、従来の熱処理（ベーキング）では除
去できない様な、るつぼ内表面近傍のごく微量の水分を
除去できるものと考えられる。
は、次の様に考えることができる。即ち、ハロゲン化物
イオンの強い電子親和力によって、下記（１）式の様な
化学反応が進行し、従来の熱処理（ベーキング）では除
去できない様な、るつぼ内表面近傍のごく微量の水分を
除去できるものと考えられる。
AX（ガス）＋H2O→1/2HX（ガス）＋A0 …（１） （X:ハロゲン元素） 尚上記（１）式で示したハロゲン化物ガスとしては、
例えば塩素ガス（Cl2）、ハロゲン化炭素（CCl4,CBr4,C
I4等），ハロゲン化硼素（BCl3,BBr3,BI3等），ハロゲ
ン化珪素（SiCl4,SiBr4,SiI4等），ハロゲン化ゲルマニ
ウム（GeCl4,GeBr4,GeI4等），ハロゲン化燐（PCl3,PBr
3,PI3等），ハロゲン化砒素（AsCl3,AsBr3,AsI3等），
およびハロゲン化アルミニウム（AlCl3,AlBr3,AlI3等）
等から選ばれる１種または２種以上が用いられる。
例えば塩素ガス（Cl2）、ハロゲン化炭素（CCl4,CBr4,C
I4等），ハロゲン化硼素（BCl3,BBr3,BI3等），ハロゲ
ン化珪素（SiCl4,SiBr4,SiI4等），ハロゲン化ゲルマニ
ウム（GeCl4,GeBr4,GeI4等），ハロゲン化燐（PCl3,PBr
3,PI3等），ハロゲン化砒素（AsCl3,AsBr3,AsI3等），
およびハロゲン化アルミニウム（AlCl3,AlBr3,AlI3等）
等から選ばれる１種または２種以上が用いられる。
［発明が解決しようとする課題］ 上記の様なドライエッチングによる清浄化方法は、例
えば実験室の様に小規模な結晶製造においては、比較的
良好な結果が得られている。しかしながら本発明者らの
研究によれば、大規模の結晶量産方法としては上記方法
では高品質の結晶を製造できる確率が低下し、工業的技
術としては適用できないという欠点があった。特に、こ
の欠点は、直径50mm以上の大型単結晶を製造する場合に
顕著なものとなる。
えば実験室の様に小規模な結晶製造においては、比較的
良好な結果が得られている。しかしながら本発明者らの
研究によれば、大規模の結晶量産方法としては上記方法
では高品質の結晶を製造できる確率が低下し、工業的技
術としては適用できないという欠点があった。特に、こ
の欠点は、直径50mm以上の大型単結晶を製造する場合に
顕著なものとなる。
上記の様な欠点が生じる原因は、次の様に考えること
ができる。即ち、ドライエッチング法によって除去され
る水分は、るつぼ内壁表面からある深さに亘って存在す
る水分子の拡散速度に依存するが、この深さは比較的表
面近傍に限られ、るつぼ材内部に存在する水は除去され
ずに残り、それが大規模化の際に不純物として悪影響を
及ぼすと考えられる。
ができる。即ち、ドライエッチング法によって除去され
る水分は、るつぼ内壁表面からある深さに亘って存在す
る水分子の拡散速度に依存するが、この深さは比較的表
面近傍に限られ、るつぼ材内部に存在する水は除去され
ずに残り、それが大規模化の際に不純物として悪影響を
及ぼすと考えられる。
ところで清浄化処理を行なう前のるつぼにおける内壁
表面から深さ方向での水分々布状態は必ずしも一定では
なく、ドライエッチングによって除去できる位置よりも
更に深い部分にも多量の水分が含まれていることがあ
る。るつぼ中における水分含有量はごく微量であるが、
それが数ppm程度であっても単結晶の製造においては問
題となる。こうしたことから水分の分布状態を完全に制
御しながらるつぼを製造することは極めて困難である。
表面から深さ方向での水分々布状態は必ずしも一定では
なく、ドライエッチングによって除去できる位置よりも
更に深い部分にも多量の水分が含まれていることがあ
る。るつぼ中における水分含有量はごく微量であるが、
それが数ppm程度であっても単結晶の製造においては問
題となる。こうしたことから水分の分布状態を完全に制
御しながらるつぼを製造することは極めて困難である。
上述した様に、水分の分布状態が不均一の場合には、
ドライエッチングによって水分が除去された表面近傍と
それより深い部分とでの水分濃度差が大きくなるので、
深部からの表面近傍への水分拡散が促進され、清浄化処
理による効果が半減することになる。特に、結晶成長工
程は高温で行なわれるので、残留水分の拡散速度は大き
くなり、ドライエッチングにより水分が除去された深さ
よりも更に深い部分にある水分がかなり早くるつぼ表面
にまで達することがあり、これが媒介となって成長結晶
とるつぼの固着が発生することになる。
ドライエッチングによって水分が除去された表面近傍と
それより深い部分とでの水分濃度差が大きくなるので、
深部からの表面近傍への水分拡散が促進され、清浄化処
理による効果が半減することになる。特に、結晶成長工
程は高温で行なわれるので、残留水分の拡散速度は大き
くなり、ドライエッチングにより水分が除去された深さ
よりも更に深い部分にある水分がかなり早くるつぼ表面
にまで達することがあり、これが媒介となって成長結晶
とるつぼの固着が発生することになる。
従来の方法では、高品質の結晶が製造できる確率が十
分に高くなかったことの理由は、上述の様な水分々布状
態を有する部分がるつぼ中に形成されることを避け得な
かったことによるものと考えられる。この傾向は、特に
大口径の結晶を製造する場合の様に、るつぼの表面積が
大きくなればなる程顕著なものとなる。
分に高くなかったことの理由は、上述の様な水分々布状
態を有する部分がるつぼ中に形成されることを避け得な
かったことによるものと考えられる。この傾向は、特に
大口径の結晶を製造する場合の様に、るつぼの表面積が
大きくなればなる程顕著なものとなる。
本発明はこうした状況のもとになされたものであっ
て、その目的は、再現性良く結晶と容器の固着を回避し
つつ高品質の大型単結晶を量産できる単結晶製造方法、
およびその為の単結晶製造用容器の清浄方法を提供する
ことにある。
て、その目的は、再現性良く結晶と容器の固着を回避し
つつ高品質の大型単結晶を量産できる単結晶製造方法、
およびその為の単結晶製造用容器の清浄方法を提供する
ことにある。
［課題を解決する為の手段］ 上記目的を達成し得た本発明の清浄方法とは、単結晶
製造用容器の内表面に適度な凹凸を形成しておき、ハロ
ゲン化物ガス雰囲気下で、前記容器内をドライエッチン
グする点に要旨を有するものである。また上記方法は原
料の存在下であってもよく、この場合は原料の清浄化処
理もあわせて行なわれる。
製造用容器の内表面に適度な凹凸を形成しておき、ハロ
ゲン化物ガス雰囲気下で、前記容器内をドライエッチン
グする点に要旨を有するものである。また上記方法は原
料の存在下であってもよく、この場合は原料の清浄化処
理もあわせて行なわれる。
また上記方法で清浄化処理を行なった容器、および同
様にして清浄化処理を行なった原料を用い常法に従って
結晶を製造すれば、高品質の単結晶が再現性良く量産で
きることになる。
様にして清浄化処理を行なった原料を用い常法に従って
結晶を製造すれば、高品質の単結晶が再現性良く量産で
きることになる。
［作用］ 本発明者らは、ハロゲン化物でドライエッチングする
という上記従来技術を改善し、その処理効果をより完全
なものとならしめ、単結晶の量産にも適用できる技術を
開発するという観点から検討を重ねた。その結果、単結
晶製造用容器の内表面に適度な凹凸を形成しておき、そ
の内壁を前述のドライエッチング法によって清浄化処理
すれば、容器における高度の清浄化が達成されると共
に、この様な処理を行なった容器および原料を用いれば
高品質の単結晶が量産できることを見出し、本発明を完
成した。
という上記従来技術を改善し、その処理効果をより完全
なものとならしめ、単結晶の量産にも適用できる技術を
開発するという観点から検討を重ねた。その結果、単結
晶製造用容器の内表面に適度な凹凸を形成しておき、そ
の内壁を前述のドライエッチング法によって清浄化処理
すれば、容器における高度の清浄化が達成されると共
に、この様な処理を行なった容器および原料を用いれば
高品質の単結晶が量産できることを見出し、本発明を完
成した。
本発明によって高度の清浄化が達成される機構は次の
様に考えられる。
様に考えられる。
第１図は本発明の基本原理を説明する為の要部拡大図
であり、第１図（ａ）はるつぼ内壁面に凹凸を形成した
場合、第１図（ｂ）は該内壁面に凹凸を形成しない場合
を夫々示している。尚図中１は原料融液,2はるつぼ、３
は凹凸を夫々示す。
であり、第１図（ａ）はるつぼ内壁面に凹凸を形成した
場合、第１図（ｂ）は該内壁面に凹凸を形成しない場合
を夫々示している。尚図中１は原料融液,2はるつぼ、３
は凹凸を夫々示す。
るつぼ内壁面に凹凸を形成せずにドライエッチングを
行なうと［第１図（ｂ）］、るつぼ表面から深さd1の部
分（図中Ａで示したハッチング部分）までの含有水分が
除去される。尚深さd1は、るつぼ２の材質やドライエッ
チングの条件（例えばハロゲン化物ガスの種類やドライ
エッチングの温度等）によって変化する。第１図（ｂ）
の場合では、ドライエッチングを行なった後にるつぼ２
の内部に存在する水分がるつぼ材２の表面（即ち融液１
とるつぼ２の界面）まで拡散するに要する距離はd1であ
る。
行なうと［第１図（ｂ）］、るつぼ表面から深さd1の部
分（図中Ａで示したハッチング部分）までの含有水分が
除去される。尚深さd1は、るつぼ２の材質やドライエッ
チングの条件（例えばハロゲン化物ガスの種類やドライ
エッチングの温度等）によって変化する。第１図（ｂ）
の場合では、ドライエッチングを行なった後にるつぼ２
の内部に存在する水分がるつぼ材２の表面（即ち融液１
とるつぼ２の界面）まで拡散するに要する距離はd1であ
る。
次に、第１図（ａ）に示した様に、るつぼ２の内壁面
に巾w1,深さ（または高さ）d2の凹凸を形成した場合を
考える。ここで前記幅w1が、第１図（ｂ）で示した深さ
d1の２倍よりも小さいと仮定すると、凸部の側面からも
進行するドライエッチング反応により、凸部全体を含む
広い領域図中Ｂで示したハッチング部分）の含有水分が
除去されることになる。水分が除去されたるつぼ２は融
液１との濡れ性を持たないので、凹部の幅w2が十分小さ
ければ融液１は凹部に侵入することはない。この場合
に、るつぼ２の内部に存在する水分が融液１との界面ま
で拡散するに要する距離はd2である。
に巾w1,深さ（または高さ）d2の凹凸を形成した場合を
考える。ここで前記幅w1が、第１図（ｂ）で示した深さ
d1の２倍よりも小さいと仮定すると、凸部の側面からも
進行するドライエッチング反応により、凸部全体を含む
広い領域図中Ｂで示したハッチング部分）の含有水分が
除去されることになる。水分が除去されたるつぼ２は融
液１との濡れ性を持たないので、凹部の幅w2が十分小さ
ければ融液１は凹部に侵入することはない。この場合
に、るつぼ２の内部に存在する水分が融液１との界面ま
で拡散するに要する距離はd2である。
この様に、深さd2が深さd1よりも大きくなる様な形状
の表面凹凸が形成されていれば、凹凸が形成されない場
合に比べて、融液１との界面からより深い部分までの含
有水分をドライエッチングで除去できることになる。
の表面凹凸が形成されていれば、凹凸が形成されない場
合に比べて、融液１との界面からより深い部分までの含
有水分をドライエッチングで除去できることになる。
以下本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、
下記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前
・後記の趣旨に徴して設計変更することはいずれも本発
明の技術的範囲に含まれるものである。
下記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前
・後記の趣旨に徴して設計変更することはいずれも本発
明の技術的範囲に含まれるものである。
［実施例］ 実施例１ 本発明方法を、石英ガラス製るつぼを用いた垂直温度
勾配凝固法によるGaAs単結晶製造に適用した場合につい
て説明する。
勾配凝固法によるGaAs単結晶製造に適用した場合につい
て説明する。
第２図は、ハロゲン化物ガスによるドライエッチング
法で精製を行うための装置構成例を示す概略説明図であ
り、石英ガラス製るつぼ11には、内壁に表面凹凸が形成
されている。尚前記凹凸は、＃600炭化珪素研削剤を用
いたサンドブラスト法によって形成した。このときのサ
ンドブラスト後の表面状態を、表面粗さ計で測定した結
果を第３図に示す。
法で精製を行うための装置構成例を示す概略説明図であ
り、石英ガラス製るつぼ11には、内壁に表面凹凸が形成
されている。尚前記凹凸は、＃600炭化珪素研削剤を用
いたサンドブラスト法によって形成した。このときのサ
ンドブラスト後の表面状態を、表面粗さ計で測定した結
果を第３図に示す。
表面凹凸を付与した後、酸洗浄および純水洗浄を行な
い、更に不活性ガス雰囲気中で900℃〜1100℃に約36時
間加熱して脱水処理を行なった。その後、不活性ガス雰
囲気中でるつぼ11中に種結晶12およびGaAs多結晶原料13
を充填した。るつぼキャップ14をキャップ溶接部15で溶
接した後、第２図に示した精製装置に装着した。
い、更に不活性ガス雰囲気中で900℃〜1100℃に約36時
間加熱して脱水処理を行なった。その後、不活性ガス雰
囲気中でるつぼ11中に種結晶12およびGaAs多結晶原料13
を充填した。るつぼキャップ14をキャップ溶接部15で溶
接した後、第２図に示した精製装置に装着した。
コック16およびコック17を開き、真空ポンプ18によっ
てるつぼ11内を10-5Torr以下になるまで排気した。その
後、電気炉19によってるつぼ11を加熱昇温し、コック17
を閉じ、コック20を開いてハロゲン化物ガスをるつぼ11
中に所定の圧力まで導入した。この状態で一定時間精製
処理を行った後、コック17を開いてるつぼ11内を高真空
になるまで排気した。尚第２図中、21は圧力計を示す。
てるつぼ11内を10-5Torr以下になるまで排気した。その
後、電気炉19によってるつぼ11を加熱昇温し、コック17
を閉じ、コック20を開いてハロゲン化物ガスをるつぼ11
中に所定の圧力まで導入した。この状態で一定時間精製
処理を行った後、コック17を開いてるつぼ11内を高真空
になるまで排気した。尚第２図中、21は圧力計を示す。
るつぼ11内へのハロゲン化物ガスの導入、一定時間の
精製処理、および真空排気を所定回数繰り返した後、真
空排気した状態でるつぼ11を電気炉19から取り出し、冷
却した。尚ハロゲン化物ガスとしては、SiCl4（四塩化
ケイ素）を用い、その圧力は約100Torrとした。また精
製処理は300℃で５分間ずつ２回繰り返し行った。
精製処理、および真空排気を所定回数繰り返した後、真
空排気した状態でるつぼ11を電気炉19から取り出し、冷
却した。尚ハロゲン化物ガスとしては、SiCl4（四塩化
ケイ素）を用い、その圧力は約100Torrとした。また精
製処理は300℃で５分間ずつ２回繰り返し行った。
精製処理を行った後のるつぼ11を10-5Torr以下の真空
状態で密封し、第４図に示す垂直温度勾配凝固法結晶製
造装置に装着した。複数個の加熱ゾーンに分割された加
熱炉22を所定温度まで昇温し、種結晶12の部分以外をGa
Asの融点（1238℃）以上に加熱し、GaAs多結晶原料13を
融解した。
状態で密封し、第４図に示す垂直温度勾配凝固法結晶製
造装置に装着した。複数個の加熱ゾーンに分割された加
熱炉22を所定温度まで昇温し、種結晶12の部分以外をGa
Asの融点（1238℃）以上に加熱し、GaAs多結晶原料13を
融解した。
更に種結晶12の上部約5mmを融解させてメルト・バッ
クを行い、加熱炉22の各加熱ゾーンを所定のプログラム
によって徐々に降温または昇温し、融液を種結晶12に接
する部分から上方へと順次結晶化させ、種結晶12と同じ
結晶方位をもつ単結晶GaAsを製造した。
クを行い、加熱炉22の各加熱ゾーンを所定のプログラム
によって徐々に降温または昇温し、融液を種結晶12に接
する部分から上方へと順次結晶化させ、種結晶12と同じ
結晶方位をもつ単結晶GaAsを製造した。
尚本実施例では種結晶12として結晶成長方向と平行に
＜100＞軸を有するものを用いた。
＜100＞軸を有するものを用いた。
第１表に、２インチ径のGaAs結晶の製造を100回行っ
たときの結果を示した。第１表には（ａ）良好な単結晶
が得られた回数、（ｂ）結晶とるつぼとの明確な固着は
起こらなかったものの成長結晶が多結晶化した回数、お
よび（ｃ）結晶とるつぼとの固着が起こった回数が示さ
れている。第１表から明らかな様に単結晶が得られた確
率は95％であり、本実施例の方法によって、るつぼと融
液とのぬれを殆んど起こさず、再現性良く単結晶を製造
することができた。
たときの結果を示した。第１表には（ａ）良好な単結晶
が得られた回数、（ｂ）結晶とるつぼとの明確な固着は
起こらなかったものの成長結晶が多結晶化した回数、お
よび（ｃ）結晶とるつぼとの固着が起こった回数が示さ
れている。第１表から明らかな様に単結晶が得られた確
率は95％であり、本実施例の方法によって、るつぼと融
液とのぬれを殆んど起こさず、再現性良く単結晶を製造
することができた。
実施例２ ドライエッチングに用いるハロゲン化物ガスとして塩
素ガスを用いて、実施例１と同様の工程によって精製処
理および結晶成長を行った。
素ガスを用いて、実施例１と同様の工程によって精製処
理および結晶成長を行った。
精製処理時の塩素ガスの圧力は50Torrとし150℃で３
分間の処理を３回繰り返し行った。この方法によって結
晶成長を100回行ったときの結果を第１表に併記した。
その結果、単結晶が得られた確率は97％であり、実施例
１と同様再現性良く単結晶を製造することができた。
分間の処理を３回繰り返し行った。この方法によって結
晶成長を100回行ったときの結果を第１表に併記した。
その結果、単結晶が得られた確率は97％であり、実施例
１と同様再現性良く単結晶を製造することができた。
比較例 前記実施例１で示した工程のうち、るつぼ内壁表面へ
の表面凹凸の付与のみを省略して、それ以外は全て同じ
手順によって結晶成長を行った。
の表面凹凸の付与のみを省略して、それ以外は全て同じ
手順によって結晶成長を行った。
その結果を第１表に併記した。その結果、結晶とるつ
ぼとが固着した確率は25％であり、また明確な固着は認
められなかったものの、多結晶成長した確率も31％と高
く、単結晶の製造方法としては再現性が乏しかった。
ぼとが固着した確率は25％であり、また明確な固着は認
められなかったものの、多結晶成長した確率も31％と高
く、単結晶の製造方法としては再現性が乏しかった。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の清浄化処理を行なうこ
とによって、高品質の単結晶を再現性良く製造すること
ができた。
とによって、高品質の単結晶を再現性良く製造すること
ができた。
特に実施例で示した石英ガラス製るつぼ中での垂直温
度勾配凝固法でのGaAs単結晶の製造では、従来るつぼと
結晶との固着が避けられないとされていたにもかかわら
ず、本発明の技術を適用することにより、量産方法とし
て用いるのに十分なまで歩留りを高めることができた。
度勾配凝固法でのGaAs単結晶の製造では、従来るつぼと
結晶との固着が避けられないとされていたにもかかわら
ず、本発明の技術を適用することにより、量産方法とし
て用いるのに十分なまで歩留りを高めることができた。
第１図は本発明の基本原理を説明する為の要部拡大図、
第２図は実施例１における清浄化処理工程に用いた装置
構成例を示す概略説明図、第３図は実施例１でるつぼ内
壁に形成した凹凸を表面粗さ計で測定した結果を示すグ
ラフ、第４図は垂直温度勾配凝固法を適用する結晶製造
装置の概略説明図である。 11……石英ガラス製るつぼ 12……種結晶、13……GaAs多結晶原料 14……るつぼキャップ、15……キャップ溶接部 16,17,20……コック、18……真空ポンプ 19……電気炉、22……加熱炉
第２図は実施例１における清浄化処理工程に用いた装置
構成例を示す概略説明図、第３図は実施例１でるつぼ内
壁に形成した凹凸を表面粗さ計で測定した結果を示すグ
ラフ、第４図は垂直温度勾配凝固法を適用する結晶製造
装置の概略説明図である。 11……石英ガラス製るつぼ 12……種結晶、13……GaAs多結晶原料 14……るつぼキャップ、15……キャップ溶接部 16,17,20……コック、18……真空ポンプ 19……電気炉、22……加熱炉
Claims (3)
- 【請求項１】単結晶製造用容器の内表面に凹凸を形成し
ておき、ハロゲン化物ガス雰囲気下に、前記容器内をド
ライエッチングすることを特徴とする単結晶製造用容器
の清浄方法。 - 【請求項２】単結晶製造用容器の内表面に凹凸を形成し
ておき、単結晶製造用原料の存在下でハロゲン化物ガス
雰囲気下に、前記容器内をドライエッチングすることを
特徴とする単結晶製造用原料および単結晶製造用容器の
清浄方法。 - 【請求項３】内表面に凹凸が形成されハロゲン化物ガス
雰囲気下でドライエッチングを行なって清浄化した単結
晶製造用容器と、ハロゲン化物ガス雰囲気下でドライエ
ッチングを行なって清浄化した原料を用い、該原料の融
液を前記容器内で凝固・結晶化させることによって単結
晶を製造することを特徴とする単結晶の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2207057A JP2749016B2 (ja) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | 単結晶製造用容器の清浄方法および単結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2207057A JP2749016B2 (ja) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | 単結晶製造用容器の清浄方法および単結晶の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0492881A JPH0492881A (ja) | 1992-03-25 |
| JP2749016B2 true JP2749016B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=16533494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2207057A Expired - Fee Related JP2749016B2 (ja) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | 単結晶製造用容器の清浄方法および単結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2749016B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6452693A (en) * | 1987-08-25 | 1989-02-28 | Shiro Sakuragi | Production of crystal by sealed tube method |
-
1990
- 1990-08-03 JP JP2207057A patent/JP2749016B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0492881A (ja) | 1992-03-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0045599B1 (en) | Process and apparatus for the production of silicon bodies by continuous chemical vapor deposition | |
| CN101565185B (zh) | 多晶硅棒的制造方法 | |
| JPH02180789A (ja) | Ｓｉ単結晶の製造方法 | |
| JP4803784B2 (ja) | シリコン単結晶引上げ用石英ガラスルツボの製造方法 | |
| JP2006347865A (ja) | 化合物半導体単結晶成長用容器、化合物半導体単結晶、および化合物半導体単結晶の製造方法 | |
| JP2749016B2 (ja) | 単結晶製造用容器の清浄方法および単結晶の製造方法 | |
| JP5489614B2 (ja) | 光学部材の製造方法 | |
| JP3659377B2 (ja) | フッ化物結晶の製造方法 | |
| JPS59213697A (ja) | 単結晶半導体引上装置 | |
| US20060191468A1 (en) | Process for producing single crystal | |
| JP2020045257A (ja) | 多結晶シリコンロッドの製造方法 | |
| US20070111489A1 (en) | Methods of producing a semiconductor body and of producing a semiconductor device | |
| JP4839205B2 (ja) | 蛍石の製造方法 | |
| JPS63107886A (ja) | 雰囲気ガス制御による結晶製造方法 | |
| JP2734820B2 (ja) | 化合物半導体単結晶の製造方法 | |
| JP4200690B2 (ja) | ＧａＡｓウェハの製造方法 | |
| JP4839204B2 (ja) | 蛍石 | |
| JP3986108B2 (ja) | 石英ガラスルツボ及びその製造方法 | |
| JPH0920596A (ja) | 四ほう酸リチウム単結晶の製造装置 | |
| JP2766716B2 (ja) | 単結晶の製造方法 | |
| JP2735740B2 (ja) | シリコン単結晶の製造方法 | |
| JP2007084358A (ja) | シリコン単結晶の製造方法 | |
| CN118005019A (zh) | 多晶硅棒及多晶硅棒的制造方法 | |
| Druminski | Optimization of the Deposition Conditions for Epitaxial Silicon Films on Czochralski Sapphire in the Silane‐Hydrogen System | |
| JP3651855B2 (ja) | ＣｄＴｅ結晶の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |