JP3015656B2 - 半絶縁性ＧａＡｓ単結晶の製造方法および製造装置 - Google Patents
半絶縁性ＧａＡｓ単結晶の製造方法および製造装置Info
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- JP3015656B2 JP3015656B2 JP6051878A JP5187894A JP3015656B2 JP 3015656 B2 JP3015656 B2 JP 3015656B2 JP 6051878 A JP6051878 A JP 6051878A JP 5187894 A JP5187894 A JP 5187894A JP 3015656 B2 JP3015656 B2 JP 3015656B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/40—AIIIBV compounds wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
- C30B29/42—Gallium arsenide
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- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
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- Y10T117/1024—Apparatus for crystallization from liquid or supercritical state
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液体封止引上げ法（ＬＥ
Ｃ法）で育成される化合物半導体単結晶の製造方法に係
り、特にホールセンサ、高周波ＦＥＴ等の電子デバイス
用の基板として用いられる半絶縁性ＧａＡｓ単結晶の製
造方法に関する。
Ｃ法）で育成される化合物半導体単結晶の製造方法に係
り、特にホールセンサ、高周波ＦＥＴ等の電子デバイス
用の基板として用いられる半絶縁性ＧａＡｓ単結晶の製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】液体封止引上げ法（ＬＥＣ法）により
Ｓ．Ｉ．（半絶縁性）ＧａＡｓ単結晶を製造する際に
は、結晶作成上の理由から積極的に不純物を導入しない
場合であっても、炭素、硼素等のアクセプタ不純物が結
晶中に存在している。Ｓ．Ｉ．ＧａＡｓを基板に用いる
電子デバイスの製造において、これらの不純物がデバイ
スの特性向上を防げる事から、これらの不純物をできる
だけ低減させることが求められている。
Ｓ．Ｉ．（半絶縁性）ＧａＡｓ単結晶を製造する際に
は、結晶作成上の理由から積極的に不純物を導入しない
場合であっても、炭素、硼素等のアクセプタ不純物が結
晶中に存在している。Ｓ．Ｉ．ＧａＡｓを基板に用いる
電子デバイスの製造において、これらの不純物がデバイ
スの特性向上を防げる事から、これらの不純物をできる
だけ低減させることが求められている。
【０００３】一般に、不純物が特に、炭素または硼素で
ある場合においては、引上げ時に用いられる液体封止剤
Ｂ2 Ｏ3 中の水分濃度と結晶中の含有濃度との間に相関
があることが広く知られている。この場合、Ｂ2 Ｏ3 中
の水分濃度を制御することにより、結晶中に炭素及び硼
素が混入することを軽減させる方法がとられている。
ある場合においては、引上げ時に用いられる液体封止剤
Ｂ2 Ｏ3 中の水分濃度と結晶中の含有濃度との間に相関
があることが広く知られている。この場合、Ｂ2 Ｏ3 中
の水分濃度を制御することにより、結晶中に炭素及び硼
素が混入することを軽減させる方法がとられている。
【０００４】具体的には、Ｂ2 Ｏ3 中の水分濃度が高い
ほど、結晶中の炭素及び硼素の濃度が少なくなるという
傾向にある。また、Ｂ2 Ｏ3 中の水分濃度によらず、炭
素濃度は、結晶頭部に近いほど高く結晶尾部に近いほど
低く、また、硼素濃度は、結晶頭部に近いほど低く結晶
尾部に近いほど高くなるという傾向があることがわかっ
ている。
ほど、結晶中の炭素及び硼素の濃度が少なくなるという
傾向にある。また、Ｂ2 Ｏ3 中の水分濃度によらず、炭
素濃度は、結晶頭部に近いほど高く結晶尾部に近いほど
低く、また、硼素濃度は、結晶頭部に近いほど低く結晶
尾部に近いほど高くなるという傾向があることがわかっ
ている。
【０００５】ホールセンサ、ＦＥＴ、ＨＥＭＴ等に用い
られているＳ．Ｉ．ＧａＡｓウェーハは、特に、特性変
動をきたす原因となる炭素や硼素等が不純物として混入
することが抑制する必要がある。
られているＳ．Ｉ．ＧａＡｓウェーハは、特に、特性変
動をきたす原因となる炭素や硼素等が不純物として混入
することが抑制する必要がある。
【０００６】従来、炭素や硼素等の不純物を抑制するた
めには、液体封止剤Ｂ2 Ｏ3 中の水分濃度を制御するこ
とよって、行われてきた。
めには、液体封止剤Ｂ2 Ｏ3 中の水分濃度を制御するこ
とよって、行われてきた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
炭素等の不純物を抑制するやり方では、炭素濃度を結晶
頭部で低くしようとすると結晶尾部で炭素濃度が減り過
ぎて結晶の半絶縁性がくずれてしまい、炭素濃度の低減
に対しておのずと限界があるという問題があった。
炭素等の不純物を抑制するやり方では、炭素濃度を結晶
頭部で低くしようとすると結晶尾部で炭素濃度が減り過
ぎて結晶の半絶縁性がくずれてしまい、炭素濃度の低減
に対しておのずと限界があるという問題があった。
【０００８】そこで本発明の目的は、上記従来技術の有
する問題点を解消し、結晶育成時に簡便な方法で炭素濃
度をコントロールすることより、ホールセンサ、ＦＥ
Ｔ、ＨＥＭＴ等のデバイス側の要求である低炭素濃度の
ＧａＡｓウェーハを、半絶縁性を損なうことなく歩留り
よく製造することができる半絶縁性ＧａＡｓ単結晶の製
造方法を提供することである。
する問題点を解消し、結晶育成時に簡便な方法で炭素濃
度をコントロールすることより、ホールセンサ、ＦＥ
Ｔ、ＨＥＭＴ等のデバイス側の要求である低炭素濃度の
ＧａＡｓウェーハを、半絶縁性を損なうことなく歩留り
よく製造することができる半絶縁性ＧａＡｓ単結晶の製
造方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願発明の半絶縁性ＧａＡｓ単結晶の製造方法は、
密閉容器内に収納されたルツボ内にＧａＡｓ融液を下に
液体封止剤を上にしてＧａＡｓ融液と液体封止剤Ｂ２Ｏ
３とを収容し、前記ルツボはルツボ本体と、このルツボ
本体の下部で連通する小室とを備えており、前記小室の
断面は前記ルツボ本体の断面に比べより小さい断面積を
有し、前記小室にあるＧａＡｓ融液には、前記ルツボ本
体にあるＧａＡｓ融液へ補給する炭素が含まれており、
前記密閉容器内に収納されたヒータで前記ルツボを加熱
し、前記ヒータは、表面無処理のカーボンの表面を、表
面の開気孔率が少なくなるように表面処理されてなり、
前記密閉容器内を高圧下にして前記ルツボ本体内のＧａ
Ａｓ融液を上方へ引き上げることを特徴とする。
に、本願発明の半絶縁性ＧａＡｓ単結晶の製造方法は、
密閉容器内に収納されたルツボ内にＧａＡｓ融液を下に
液体封止剤を上にしてＧａＡｓ融液と液体封止剤Ｂ２Ｏ
３とを収容し、前記ルツボはルツボ本体と、このルツボ
本体の下部で連通する小室とを備えており、前記小室の
断面は前記ルツボ本体の断面に比べより小さい断面積を
有し、前記小室にあるＧａＡｓ融液には、前記ルツボ本
体にあるＧａＡｓ融液へ補給する炭素が含まれており、
前記密閉容器内に収納されたヒータで前記ルツボを加熱
し、前記ヒータは、表面無処理のカーボンの表面を、表
面の開気孔率が少なくなるように表面処理されてなり、
前記密閉容器内を高圧下にして前記ルツボ本体内のＧａ
Ａｓ融液を上方へ引き上げることを特徴とする。
【００１０】また、前記ヒータは表面が無処理のカーボ
ンの表面にアモルファス状カーボンをコーティングして
表面処理されていることを特徴とする。このようにする
ことによりヒータ表面の開気孔率を実質ゼロとすること
ができる。
ンの表面にアモルファス状カーボンをコーティングして
表面処理されていることを特徴とする。このようにする
ことによりヒータ表面の開気孔率を実質ゼロとすること
ができる。
【００１１】また、前記ルツボ本体内および前記小室内
のＢ2 Ｏ3 の水分濃度を略１００ｐｐｍ以下に設定した
ことを特徴とする。
のＢ2 Ｏ3 の水分濃度を略１００ｐｐｍ以下に設定した
ことを特徴とする。
【００１２】本願発明の半絶縁性ＧａＡｓ単結晶の製造
装置は、液体封止引上法により半絶縁性ＧａＡｓ単結晶
を製造する製造装置において、密閉容器内に収納され、
ルツボ内にＧａＡｓ融液を下に液体封止剤を上にしてＧ
ａＡｓ融液と液体封止剤Ｂ２Ｏ３とを収容するルツボ
と、前記密閉容器内に収納され、前記ルツボを加熱する
ヒータと、を備え、前記ルツボはルツボ本体と、このル
ツボ本体の下部で連通する小室とを備えており、前記小
室の断面は前記ルツボ本体の断面に比べより小さい断面
積を有し、前記ヒータは、表面無処理のカーボンの表面
を、表面の開気孔率が少なくなるように表面処理されて
なる、ことを特徴とする。
装置は、液体封止引上法により半絶縁性ＧａＡｓ単結晶
を製造する製造装置において、密閉容器内に収納され、
ルツボ内にＧａＡｓ融液を下に液体封止剤を上にしてＧ
ａＡｓ融液と液体封止剤Ｂ２Ｏ３とを収容するルツボ
と、前記密閉容器内に収納され、前記ルツボを加熱する
ヒータと、を備え、前記ルツボはルツボ本体と、このル
ツボ本体の下部で連通する小室とを備えており、前記小
室の断面は前記ルツボ本体の断面に比べより小さい断面
積を有し、前記ヒータは、表面無処理のカーボンの表面
を、表面の開気孔率が少なくなるように表面処理されて
なる、ことを特徴とする。
【００１３】次に、本発明の概要を以下に説明する。Ｌ
ＥＣ法にて半絶縁性のＧａＡｓ単結晶を製造するときの
本発明の特徴は次のようなことである。
ＥＣ法にて半絶縁性のＧａＡｓ単結晶を製造するときの
本発明の特徴は次のようなことである。
【００１４】（１） 原料を加熱・溶融するためのヒー
ターは、例えばアモルファス状カーボンによって、表面
の開気孔率が少なくなるように表面処理されたカーボン
製ヒーターである。
ターは、例えばアモルファス状カーボンによって、表面
の開気孔率が少なくなるように表面処理されたカーボン
製ヒーターである。
【００１５】（２） 結晶の原料であるＧａとＡｓとを
直接合成や溶融のために行う昇温時に、ヒータ等のカー
ボン部材よりＣＯガスが脱ガスし、このＣＯガスがＢ2
Ｏ3中に取り込まれ、このＢ2 Ｏ3 中に取り込まれたＣ
Ｏガスから炭素がＧａＡｓ融液中に取り込まれる。
直接合成や溶融のために行う昇温時に、ヒータ等のカー
ボン部材よりＣＯガスが脱ガスし、このＣＯガスがＢ2
Ｏ3中に取り込まれ、このＢ2 Ｏ3 中に取り込まれたＣ
Ｏガスから炭素がＧａＡｓ融液中に取り込まれる。
【００１６】ところが、ＧａＡｓ融液中の炭素はＢ2 Ｏ
3 中の水分（Ｈ2 Ｏ）に捕獲（ゲッタリング）されるの
で、結晶の引上げ前にルツボ本体内に収容されているＧ
ａＡｓ融液の炭素濃度は低くなり、小室内に収容されて
いるＧａＡｓ融液の炭素濃度はルツボ本体内のものに較
べて高濃度となっている。
3 中の水分（Ｈ2 Ｏ）に捕獲（ゲッタリング）されるの
で、結晶の引上げ前にルツボ本体内に収容されているＧ
ａＡｓ融液の炭素濃度は低くなり、小室内に収容されて
いるＧａＡｓ融液の炭素濃度はルツボ本体内のものに較
べて高濃度となっている。
【００１７】昇温時のヒータ等のカーボン部材からのＣ
Ｏガス等の脱ガスは引上げセット前のカーボン部材のベ
ーキングの条件に依存している。
Ｏガス等の脱ガスは引上げセット前のカーボン部材のベ
ーキングの条件に依存している。
【００１８】また、ＧａＡｓ融液中に混入した炭素がＢ
2 Ｏ3 中の水分（Ｈ2 Ｏ）によってゲッタリングされ除
去される除去効率は、Ｂ2 Ｏ3 中の水分濃度によりほぼ
決まる。従って引上げ結晶の頭部の炭素濃度は、引上げ
セット前のカーボン部材のベーキング条件及びルツボ本
体内に収容するＢ2 Ｏ3 の水分濃度によりおおよそ決定
することができる。
2 Ｏ3 中の水分（Ｈ2 Ｏ）によってゲッタリングされ除
去される除去効率は、Ｂ2 Ｏ3 中の水分濃度によりほぼ
決まる。従って引上げ結晶の頭部の炭素濃度は、引上げ
セット前のカーボン部材のベーキング条件及びルツボ本
体内に収容するＢ2 Ｏ3 の水分濃度によりおおよそ決定
することができる。
【００１９】ところで、昇温時のカーボン部材からの脱
ガスで一番主要なＣＯガスの発生源はカーボンヒーター
である。本発明は、このカーボンヒーターからのＣＯガ
ス発生量がカーボンヒーターの表面処理で大幅に減らす
ことができることに着目している。
ガスで一番主要なＣＯガスの発生源はカーボンヒーター
である。本発明は、このカーボンヒーターからのＣＯガ
ス発生量がカーボンヒーターの表面処理で大幅に減らす
ことができることに着目している。
【００２０】カーボンヒーターの表面をＰＢＮ（Pyroli
tic Boron Nitride ）のような他の物質でコートすれば
ヒーターからのＣＯガスの発生は原理的にはほぼ零とな
る。本発明ではカーボンヒーターの表面を、例えば緻密
なアモルファス状カーボンを用いて表面処理している。
このため、ＣＯガスはカーボンヒーター表面のアモルフ
ァス状カーボンと引上げ炉内雰囲気との反応で発生する
こととなるが、アモルファス状カーボンで表面をコート
していない場合は炉内の雰囲気はヒーターのバルク中
（内部）にまで滲透してしまうため炉内雰囲気と反応す
るヒーターの表面積が実質的には何十倍〜何百倍となっ
ているのと同じことになっており、アモルファス状カー
ボンでヒーター表面をコートした場合はコートしていな
い場合に較べればヒーターからのＣＯガスの発生量を大
幅に抑制することができる。
tic Boron Nitride ）のような他の物質でコートすれば
ヒーターからのＣＯガスの発生は原理的にはほぼ零とな
る。本発明ではカーボンヒーターの表面を、例えば緻密
なアモルファス状カーボンを用いて表面処理している。
このため、ＣＯガスはカーボンヒーター表面のアモルフ
ァス状カーボンと引上げ炉内雰囲気との反応で発生する
こととなるが、アモルファス状カーボンで表面をコート
していない場合は炉内の雰囲気はヒーターのバルク中
（内部）にまで滲透してしまうため炉内雰囲気と反応す
るヒーターの表面積が実質的には何十倍〜何百倍となっ
ているのと同じことになっており、アモルファス状カー
ボンでヒーター表面をコートした場合はコートしていな
い場合に較べればヒーターからのＣＯガスの発生量を大
幅に抑制することができる。
【００２１】（３） ＧａＡｓ融液中の炭素はＢ2 Ｏ3
中の水分（Ｈ2 Ｏ）にゲッタリング（捕獲）されるの
で、引上げ開始前のルツボ本体内のＧａＡｓ融液中の炭
素濃度はルツボ本体内のＢ2 Ｏ3 中の水分濃度によって
異なってくる。本発明では、カーボンヒーターの表面を
アモルファス状カーボンでコートすることによりＣＯガ
スの発生を大幅に抑制しているので、Ｂ2 Ｏ3 によるＧ
ａＡｓ融液中の炭素のゲッタリングを弱くすることで所
望の低レベルの炭素濃度を実現する（結晶ヘッド部の炭
素濃度が所望の値となるようにルツボ本体内のＢ2 Ｏ3
中の水分濃度を決める。） （４） 結晶頭部の炭素濃度が所望の値となるようにル
ツボ本体に収容しているＢ2 Ｏ3 の水分濃度を決定して
も、ＧａＡｓに対する炭素の偏折係数が１より大きいこ
とと、引上げの進行中においてもＧａＡｓ融液中の炭素
はＢ2 Ｏ3 の水分にゲッタリングされ続けることによ
り、通常のルツボを用いた引上げの場合は引上げ結晶中
の炭素濃度は頭部から尾部に向かい減少してゆく。従っ
て、結晶に要求される炭素濃度の幅が狭いときは、結晶
の後半部において所望の炭素濃度より低炭素濃度となっ
てしまう場合が生じる。
中の水分（Ｈ2 Ｏ）にゲッタリング（捕獲）されるの
で、引上げ開始前のルツボ本体内のＧａＡｓ融液中の炭
素濃度はルツボ本体内のＢ2 Ｏ3 中の水分濃度によって
異なってくる。本発明では、カーボンヒーターの表面を
アモルファス状カーボンでコートすることによりＣＯガ
スの発生を大幅に抑制しているので、Ｂ2 Ｏ3 によるＧ
ａＡｓ融液中の炭素のゲッタリングを弱くすることで所
望の低レベルの炭素濃度を実現する（結晶ヘッド部の炭
素濃度が所望の値となるようにルツボ本体内のＢ2 Ｏ3
中の水分濃度を決める。） （４） 結晶頭部の炭素濃度が所望の値となるようにル
ツボ本体に収容しているＢ2 Ｏ3 の水分濃度を決定して
も、ＧａＡｓに対する炭素の偏折係数が１より大きいこ
とと、引上げの進行中においてもＧａＡｓ融液中の炭素
はＢ2 Ｏ3 の水分にゲッタリングされ続けることによ
り、通常のルツボを用いた引上げの場合は引上げ結晶中
の炭素濃度は頭部から尾部に向かい減少してゆく。従っ
て、結晶に要求される炭素濃度の幅が狭いときは、結晶
の後半部において所望の炭素濃度より低炭素濃度となっ
てしまう場合が生じる。
【００２２】本発明においては、小室内に収容されてい
るＧａＡｓ融液をルツボ本体内に収容されているＧａＡ
ｓ融液よりも高炭素濃度に設定している。引上げを通し
て小室内のＧａＡｓ融液はルツボ本体内に供給され続け
るので、ルツボ本体内のＧａＡｓ融液中の炭素は引上げ
結晶とＢ2 Ｏ3 中の水分にゲッタリングされるものの、
小室からルツボ本体へ炭素が供給され続けることにな
る。従って、本発明の構成により結晶の引上げを行なえ
ば、従来の引上げに較べれば結晶頭部から尾部に向かっ
ての炭素濃度の減少の仕方は小さくなる。小室のデザイ
ン及び小室内のＧａＡｓ融液中の炭素濃度を適切を選べ
ば、結晶頭部から尾部に向かっての炭素濃度をほぼ一定
にすることができる。
るＧａＡｓ融液をルツボ本体内に収容されているＧａＡ
ｓ融液よりも高炭素濃度に設定している。引上げを通し
て小室内のＧａＡｓ融液はルツボ本体内に供給され続け
るので、ルツボ本体内のＧａＡｓ融液中の炭素は引上げ
結晶とＢ2 Ｏ3 中の水分にゲッタリングされるものの、
小室からルツボ本体へ炭素が供給され続けることにな
る。従って、本発明の構成により結晶の引上げを行なえ
ば、従来の引上げに較べれば結晶頭部から尾部に向かっ
ての炭素濃度の減少の仕方は小さくなる。小室のデザイ
ン及び小室内のＧａＡｓ融液中の炭素濃度を適切を選べ
ば、結晶頭部から尾部に向かっての炭素濃度をほぼ一定
にすることができる。
【００２３】
【作用】ヒータは表面が無処理のカーボンの表面をこの
表面の開気孔率が少なくなるように、例えばアモルファ
ス状カーボンでコートする等して表面処理されてなるの
で、ヒーターの表面からの発生するＣＯガスの量が大幅
に抑制される。ヒーターの表面からは小量のＣＯガスが
発生することになるので、小量のＣＯガスがＢ2Ｏ3 中
に取り込まれることになる。したがって、Ｂ2 Ｏ3 中の
水分（Ｈ2 Ｏ）によって捕獲（ゲッタリング）される炭
素の量が少なくなるので、炭素を捕獲（ゲッタリング）
するのに必要なＢ2 Ｏ3 中の水分濃度を低く設定するこ
とが可能になる。この結果、ヒーターを加熱して原料を
加熱・溶融してから実際に結晶の引上げを開始するまで
の時間がばらついたとしても、その間にＢ2 Ｏ3 中に取
り込まれたＣＯガスの量が小さく、従ってばらつき量も
小さくなる。
表面の開気孔率が少なくなるように、例えばアモルファ
ス状カーボンでコートする等して表面処理されてなるの
で、ヒーターの表面からの発生するＣＯガスの量が大幅
に抑制される。ヒーターの表面からは小量のＣＯガスが
発生することになるので、小量のＣＯガスがＢ2Ｏ3 中
に取り込まれることになる。したがって、Ｂ2 Ｏ3 中の
水分（Ｈ2 Ｏ）によって捕獲（ゲッタリング）される炭
素の量が少なくなるので、炭素を捕獲（ゲッタリング）
するのに必要なＢ2 Ｏ3 中の水分濃度を低く設定するこ
とが可能になる。この結果、ヒーターを加熱して原料を
加熱・溶融してから実際に結晶の引上げを開始するまで
の時間がばらついたとしても、その間にＢ2 Ｏ3 中に取
り込まれたＣＯガスの量が小さく、従ってばらつき量も
小さくなる。
【００２４】例えば、結晶を途中まで一度引上げた後、
事情により再引上げするような場合において、従来のよ
うに炭素を捕獲（ゲッタリング）するのにＢ2 Ｏ3 中の
水分濃度を高く設定していた場合においては捕獲（ゲッ
タリング）により炭素の濃度が低くなり過ぎることがあ
ったが、本発明によれば、炭素を捕獲（ゲッタリング）
するのに必要なＢ2 Ｏ3 中の水分濃度を低く設定するこ
とが可能になるので、再引上げするような場合において
も炭素の濃度が低くなり過ぎるようなことはない。
事情により再引上げするような場合において、従来のよ
うに炭素を捕獲（ゲッタリング）するのにＢ2 Ｏ3 中の
水分濃度を高く設定していた場合においては捕獲（ゲッ
タリング）により炭素の濃度が低くなり過ぎることがあ
ったが、本発明によれば、炭素を捕獲（ゲッタリング）
するのに必要なＢ2 Ｏ3 中の水分濃度を低く設定するこ
とが可能になるので、再引上げするような場合において
も炭素の濃度が低くなり過ぎるようなことはない。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の半絶縁性ＧａＡｓ単結晶の製
造方法の実施例を図面を参照して詳細に説明する。図１
は本発明で使用される単結晶製造装置を示す概略構成図
である。図において、１は高圧容器であり、高圧容器１
の上面を貫通して回転自在に引上げ軸２が設けられ、高
圧容器１の下面を貫通して回転自在にルツボ軸３が設け
られている。高圧容器１内には、加熱ヒーター４と、加
熱ヒーター４に囲まれたルツボ５とが収納されている。
造方法の実施例を図面を参照して詳細に説明する。図１
は本発明で使用される単結晶製造装置を示す概略構成図
である。図において、１は高圧容器であり、高圧容器１
の上面を貫通して回転自在に引上げ軸２が設けられ、高
圧容器１の下面を貫通して回転自在にルツボ軸３が設け
られている。高圧容器１内には、加熱ヒーター４と、加
熱ヒーター４に囲まれたルツボ５とが収納されている。
【００２６】ルツボ５は、ルツボ本体６とルツボ本体６
と下部で連通し壁部７で仕切られた小室８とから形成さ
れている。壁部７の底部はルツボ本体６と小室８とをつ
なぐ連通管９になっている。
と下部で連通し壁部７で仕切られた小室８とから形成さ
れている。壁部７の底部はルツボ本体６と小室８とをつ
なぐ連通管９になっている。
【００２７】密閉容器１内は、クリーニング後予め加熱
ヒータ４を用いてベーキングしておく。ルツボ本体６内
の下部にはＧａＡｓ融液１０と上部には液体封止剤Ｂ2
Ｏ3１１が収容されており、小室８内の下部にはＧａＡ
ｓ融液１２と上部には液体封止剤Ｂ2 Ｏ3 １３が収容さ
れている。液体封止剤Ｂ2 Ｏ3 １１は液体封止剤Ｂ2Ｏ
3 １３より高い水分濃度を有する方が好ましい。
ヒータ４を用いてベーキングしておく。ルツボ本体６内
の下部にはＧａＡｓ融液１０と上部には液体封止剤Ｂ2
Ｏ3１１が収容されており、小室８内の下部にはＧａＡ
ｓ融液１２と上部には液体封止剤Ｂ2 Ｏ3 １３が収容さ
れている。液体封止剤Ｂ2 Ｏ3 １１は液体封止剤Ｂ2Ｏ
3 １３より高い水分濃度を有する方が好ましい。
【００２８】ルツボ本体６内のＧａＡｓ融液を上方へ引
き上げる工程の前には、小室８内に収容されたＧａＡｓ
融液中の炭素濃度はルツボ本体６内に収容されているＧ
ａＡｓ融液中の炭素濃度より高く設定されている。
き上げる工程の前には、小室８内に収容されたＧａＡｓ
融液中の炭素濃度はルツボ本体６内に収容されているＧ
ａＡｓ融液中の炭素濃度より高く設定されている。
【００２９】また、小室８内に収容されている液体封止
剤Ｂ2 Ｏ3 の厚さはルツボ本体６内に収容されている液
体封止剤Ｂ2 Ｏ3 の厚さより薄いように設定されてい
る。
剤Ｂ2 Ｏ3 の厚さはルツボ本体６内に収容されている液
体封止剤Ｂ2 Ｏ3 の厚さより薄いように設定されてい
る。
【００３０】ルツボ本体６のＧａＡｓ融液１０は引上げ
結晶１４として引上げ軸２を介して上方へ引き上げられ
るようになっている。引上げ軸２の上部には引上げ結晶
１４の重量をモニターする重量計１５が設けられてい
る。
結晶１４として引上げ軸２を介して上方へ引き上げられ
るようになっている。引上げ軸２の上部には引上げ結晶
１４の重量をモニターする重量計１５が設けられてい
る。
【００３１】ルツボ５はルツボ軸３によって回転できる
ようになっている。
ようになっている。
【００３２】次により具体的に液体封止引上げ法により
ＧａＡｓ単結晶を製造する方法について詳しく説明す
る。引上げ実験に用いたルツボ５の概略構成の縦断面図
を図２（ａ）に、横断面図を図２（ｂ）に示す。ルツボ
５の側壁は内径が１５０mmφの多層構造の窒化ボロンで
あるＰＢＮにより作られており、小室８の壁部７及び連
通管９もＰＢＮ製である。小室８の横方向断面積は連通
管９の近傍の底部を除いた主要部分では８cm2 である。
ただし、小室８の大きさは、制御しようとしているＧａ
Ａｓ単結晶中の炭素濃度及び硼素濃度の目標値に応じて
自由に変更し得るものである。
ＧａＡｓ単結晶を製造する方法について詳しく説明す
る。引上げ実験に用いたルツボ５の概略構成の縦断面図
を図２（ａ）に、横断面図を図２（ｂ）に示す。ルツボ
５の側壁は内径が１５０mmφの多層構造の窒化ボロンで
あるＰＢＮにより作られており、小室８の壁部７及び連
通管９もＰＢＮ製である。小室８の横方向断面積は連通
管９の近傍の底部を除いた主要部分では８cm2 である。
ただし、小室８の大きさは、制御しようとしているＧａ
Ａｓ単結晶中の炭素濃度及び硼素濃度の目標値に応じて
自由に変更し得るものである。
【００３３】ルツボ本体６内にはＧａとＡｓとの原料仕
込み組成が０．９５となるように合計で約６．１ｋｇ、
液体封止剤Ｂ2 Ｏ3 を６００ｇを入れ、小室８内にはＧ
ａとＡｓを原料仕込み組成が約１となるように合計で約
２１０ｇと液体封止剤Ｂ2 Ｏ3 を２０ｇ入れた。
込み組成が０．９５となるように合計で約６．１ｋｇ、
液体封止剤Ｂ2 Ｏ3 を６００ｇを入れ、小室８内にはＧ
ａとＡｓを原料仕込み組成が約１となるように合計で約
２１０ｇと液体封止剤Ｂ2 Ｏ3 を２０ｇ入れた。
【００３４】また、原料加熱用のカーボンヒーター３は
その表面をＣＶＤ法により２〜３μｍの厚さに成長させ
たアモルファス状カーボンでコーティングしたものを用
いた。
その表面をＣＶＤ法により２〜３μｍの厚さに成長させ
たアモルファス状カーボンでコーティングしたものを用
いた。
【００３５】また、ルツボ本体内に収容されているＢ2
Ｏ3 中の水分濃度は低水分濃度であることが好ましい
が、本実験では３０ｐｐｍ，５０ｐｐｍ，１００ｐｐｍ
と３種振って引上げ実験を行なった。小室内に収容する
Ｂ2 Ｏ3 中の水分も低水分濃度であることが好ましい
が、５０ppm のものを用いた。
Ｏ3 中の水分濃度は低水分濃度であることが好ましい
が、本実験では３０ｐｐｍ，５０ｐｐｍ，１００ｐｐｍ
と３種振って引上げ実験を行なった。小室内に収容する
Ｂ2 Ｏ3 中の水分も低水分濃度であることが好ましい
が、５０ppm のものを用いた。
【００３６】ルツボ本体６内に収容した液体封止剤Ｂ2
Ｏ3 の水分含有量は、１００ｐｐｍ、１５０ｐｐｍ、２
００ｐｐｍ、５００ｐｐｍの４種類、小室８内に収容し
たＢ2 Ｏ3 の水分含有量は５０ｐｐｍ、１００ｐｐｍの
２種類とした。また、引上げセット前の高圧容器１内の
部材のベーキングは、どの引上げ実験に対しても同一条
件で行なった。
Ｏ3 の水分含有量は、１００ｐｐｍ、１５０ｐｐｍ、２
００ｐｐｍ、５００ｐｐｍの４種類、小室８内に収容し
たＢ2 Ｏ3 の水分含有量は５０ｐｐｍ、１００ｐｐｍの
２種類とした。また、引上げセット前の高圧容器１内の
部材のベーキングは、どの引上げ実験に対しても同一条
件で行なった。
【００３７】本発明の検討実験の説明に先立ち、本発明
の検討実験を説明するために必要な比較実験について説
明する。この比較実験では、本願発明のルツボ本体６と
小室８を有するルツボ５を用いた場合と、小室を備えて
いない通常のルツボを用いた場合とを比較することを一
つの目的とし、本願発明のアモルファスカーボンでコー
トしたヒーター４を用いる場合と、アモルファスカーボ
ンでコートしていない通常のヒーターを用いる場合とを
比較することを他の目的とする。
の検討実験を説明するために必要な比較実験について説
明する。この比較実験では、本願発明のルツボ本体６と
小室８を有するルツボ５を用いた場合と、小室を備えて
いない通常のルツボを用いた場合とを比較することを一
つの目的とし、本願発明のアモルファスカーボンでコー
トしたヒーター４を用いる場合と、アモルファスカーボ
ンでコートしていない通常のヒーターを用いる場合とを
比較することを他の目的とする。
【００３８】まず、小室を備えていない通常の一重のル
ツボを用いて結晶の引上げを行い、Ｂ2 Ｏ3 中水分濃度
と引上げ結晶中の炭素濃度との相関データをとった。ル
ツボは内径１５０ｍｍφのＰＢＮルツボで、ルツボ内に
はＧａとＡｓを原料仕込み組成比（Ｇａのモル数／Ａｓ
のモル数）が０．９５となるように合計〜６．４ｋｇと
Ｂ2 Ｏ3 ６００ｇを入れた。ルツボ中のＢ2 Ｏ3 中の水
分濃度は、１００ｐｐｍ、１５０ｐｐｍ、２００ｐｐ
ｍ、５００ｐｐｍの４種である。図３はこの実験結果を
示す。Ｂ2 Ｏ3 中の水分濃度を振ったときの結晶中炭素
濃度と固化率の関係を表わしている。結晶中の炭素濃度
は結晶頭部（固化率が小さい範囲）から結晶尾部（固化
率が大きい範囲）に向かい減少していることがわかる。
結晶頭部から結晶尾部に渡って炭素濃度として絶対値が
小さくレンジの狭いものが要求される場合、例えば１×
１０15＜［Ｃ］＜４×１０15なる範囲の炭素濃度が要求
された場合には、炭素濃度に関する結晶歩留りが非常に
悪いことがわかる。これについては後述するように、ル
ツボ本体６と小室８を有するルツボ５を用いることによ
って改善される。
ツボを用いて結晶の引上げを行い、Ｂ2 Ｏ3 中水分濃度
と引上げ結晶中の炭素濃度との相関データをとった。ル
ツボは内径１５０ｍｍφのＰＢＮルツボで、ルツボ内に
はＧａとＡｓを原料仕込み組成比（Ｇａのモル数／Ａｓ
のモル数）が０．９５となるように合計〜６．４ｋｇと
Ｂ2 Ｏ3 ６００ｇを入れた。ルツボ中のＢ2 Ｏ3 中の水
分濃度は、１００ｐｐｍ、１５０ｐｐｍ、２００ｐｐ
ｍ、５００ｐｐｍの４種である。図３はこの実験結果を
示す。Ｂ2 Ｏ3 中の水分濃度を振ったときの結晶中炭素
濃度と固化率の関係を表わしている。結晶中の炭素濃度
は結晶頭部（固化率が小さい範囲）から結晶尾部（固化
率が大きい範囲）に向かい減少していることがわかる。
結晶頭部から結晶尾部に渡って炭素濃度として絶対値が
小さくレンジの狭いものが要求される場合、例えば１×
１０15＜［Ｃ］＜４×１０15なる範囲の炭素濃度が要求
された場合には、炭素濃度に関する結晶歩留りが非常に
悪いことがわかる。これについては後述するように、ル
ツボ本体６と小室８を有するルツボ５を用いることによ
って改善される。
【００３９】次に、もう一種、本検討実験に先立ち、ヒ
ーターのアモルファスカーボンコートの効果を見るた
め、比較実験を行った。ルツボとしてここでも、小室を
備えていない通常のルツボを用いた。上述の実験とほぼ
同条件の引上げ実験であるが、Ｂ2 Ｏ3 中の水分濃度を
５０ｐｐｍ、１００ｐｐｍと２種振り、ヒーター４はア
モルファスカーボンのコート有り、コート無し（通常ヒ
ーター）で比較引上げを行なった。
ーターのアモルファスカーボンコートの効果を見るた
め、比較実験を行った。ルツボとしてここでも、小室を
備えていない通常のルツボを用いた。上述の実験とほぼ
同条件の引上げ実験であるが、Ｂ2 Ｏ3 中の水分濃度を
５０ｐｐｍ、１００ｐｐｍと２種振り、ヒーター４はア
モルファスカーボンのコート有り、コート無し（通常ヒ
ーター）で比較引上げを行なった。
【００４０】図４にこの実験結果を示す。ヒーター４の
アモルファスカーボンのコート有りの場合は、コート無
しの場合に較べ引上げ結晶中の炭素濃度が約１／１０に
激減していることが観察された。
アモルファスカーボンのコート有りの場合は、コート無
しの場合に較べ引上げ結晶中の炭素濃度が約１／１０に
激減していることが観察された。
【００４１】次に、本発明の検討実験の説明にうつる。
ルツボとしてルツボ本体６と小室８を有するルツボ５を
用いた。ルツボ本体６に収容するＢ2 Ｏ3 中の水分濃度
を３０，５０，１００ｐｐｍと３種に振り、小室８内に
収容するＢ2 Ｏ3 中の水分濃度を５０ｐｐｍとして引上
げ実験を行なった。
ルツボとしてルツボ本体６と小室８を有するルツボ５を
用いた。ルツボ本体６に収容するＢ2 Ｏ3 中の水分濃度
を３０，５０，１００ｐｐｍと３種に振り、小室８内に
収容するＢ2 Ｏ3 中の水分濃度を５０ｐｐｍとして引上
げ実験を行なった。
【００４２】小室８内のＧａＡｓ融液は意図的に炭素を
ドープしたが、この炭素ドープ量はルツボ本体６に収容
するＢ２Ｏ３中の水分濃度が５０ｐｐｍの場合について
育成結晶中の炭素濃度が結晶頭部から尾部にわたりほぼ
均一となった場合に固定化した。
ドープしたが、この炭素ドープ量はルツボ本体６に収容
するＢ２Ｏ３中の水分濃度が５０ｐｐｍの場合について
育成結晶中の炭素濃度が結晶頭部から尾部にわたりほぼ
均一となった場合に固定化した。
【００４３】図５に本実験結果を示す。結晶頭部ではル
ツボ本体６内のＢ２Ｏ３中の水分濃度に応じて炭素濃度
の高・低が生じているが（水分濃度が低いほど炭素濃度
が高い）、結晶尾部に向かい共通の値に近づいていって
いることがわかる。この共通の値は小室８内に収容され
ているＧａＡｓ融液中の炭素濃度でほぼ決まる値であ
る。結晶頭部から尾部に渡る炭素濃度の幅が狭くなって
いる。炭素濃度［Ｃ］が、１×１０１５＜［Ｃ］＜４×
１０１５なる場合を想定してみると、Ｂ２Ｏ３中水分濃
度が３０ｐｐｍ、５０ｐｐｍの２つの場合は結晶のほぼ
全長が、また１００ｐｐｍの場合も結晶頭部の一部を除
けばほぼ全長が、所望の炭素濃度の範囲に入っているこ
とがわかる。
ツボ本体６内のＢ２Ｏ３中の水分濃度に応じて炭素濃度
の高・低が生じているが（水分濃度が低いほど炭素濃度
が高い）、結晶尾部に向かい共通の値に近づいていって
いることがわかる。この共通の値は小室８内に収容され
ているＧａＡｓ融液中の炭素濃度でほぼ決まる値であ
る。結晶頭部から尾部に渡る炭素濃度の幅が狭くなって
いる。炭素濃度［Ｃ］が、１×１０１５＜［Ｃ］＜４×
１０１５なる場合を想定してみると、Ｂ２Ｏ３中水分濃
度が３０ｐｐｍ、５０ｐｐｍの２つの場合は結晶のほぼ
全長が、また１００ｐｐｍの場合も結晶頭部の一部を除
けばほぼ全長が、所望の炭素濃度の範囲に入っているこ
とがわかる。
【００４４】以上説明したように、本実施例の構成によ
れば、（１）原料加熱用のカーボンヒーター４を例えば
アモルファスカーボンで表面処理すること、（２）原料
収容用のルツボ５はルツボ本体６と小室８とに分けられ
ていること、（３）ルツボ本体６内及び小室８内のＢ2
Ｏ3 としては水分濃度が１００ｐｐｍ以下のものを用い
ること、（４）小室８内のＧａＡｓ融液はＣ（カーボ
ン）がドープされ、Ｃ濃度は結晶の目標の［Ｃ］濃度に
応じて調整すること、という比較的簡単な設定を行うだ
けで、引上げ結晶中の炭素濃度の絶対値が結晶頭部から
結晶尾部に渡る長さ方向の分布をコントロールすること
ができる。
れば、（１）原料加熱用のカーボンヒーター４を例えば
アモルファスカーボンで表面処理すること、（２）原料
収容用のルツボ５はルツボ本体６と小室８とに分けられ
ていること、（３）ルツボ本体６内及び小室８内のＢ2
Ｏ3 としては水分濃度が１００ｐｐｍ以下のものを用い
ること、（４）小室８内のＧａＡｓ融液はＣ（カーボ
ン）がドープされ、Ｃ濃度は結晶の目標の［Ｃ］濃度に
応じて調整すること、という比較的簡単な設定を行うだ
けで、引上げ結晶中の炭素濃度の絶対値が結晶頭部から
結晶尾部に渡る長さ方向の分布をコントロールすること
ができる。
【００４５】また、本実施例では、ヒーター４の表面処
理をしたことと、ルツボ本体６と小室８とに分けられた
ルツボ５を用いることを除けば引上げ装置のハード面に
関しては大きな変更を加える必要がないので、既存の引
上げ装置を用いて容易に実施することができる。
理をしたことと、ルツボ本体６と小室８とに分けられた
ルツボ５を用いることを除けば引上げ装置のハード面に
関しては大きな変更を加える必要がないので、既存の引
上げ装置を用いて容易に実施することができる。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半絶縁性
ＧａＡｓ単結晶の製造方法によれば、ヒータは表面が無
処理のカーボンの表面をこの表面の凹凸が少なくなるよ
うに、例えばアモルファス状カーボンでコートする等し
て表面処理されてなるので、ヒーターの表面からの発生
するＣＯガスの量が大幅に抑制される。ヒーターの表面
からは小量のＣＯガスが発生することになるので、小量
のＣＯガスがＢ2 Ｏ3 中に取り込まれることになる。し
たがって、Ｂ2 Ｏ3 中の水分（Ｈ2 Ｏ）によって捕獲
（ゲッタリング）される炭素の量が少なくなるので、炭
素を捕獲（ゲッタリング）するのに必要なＢ2 Ｏ3 中の
水分濃度を低く設定することが可能になる。この結果、
ヒーターを加熱して原料を加熱・溶融してから実際に結
晶の引上げを開始するまでの時間がばらついたとして
も、その間にＢ2 Ｏ3 中に取り込まれたＣＯガスの量が
小さく、従ってばらつき量も小さくなる。
ＧａＡｓ単結晶の製造方法によれば、ヒータは表面が無
処理のカーボンの表面をこの表面の凹凸が少なくなるよ
うに、例えばアモルファス状カーボンでコートする等し
て表面処理されてなるので、ヒーターの表面からの発生
するＣＯガスの量が大幅に抑制される。ヒーターの表面
からは小量のＣＯガスが発生することになるので、小量
のＣＯガスがＢ2 Ｏ3 中に取り込まれることになる。し
たがって、Ｂ2 Ｏ3 中の水分（Ｈ2 Ｏ）によって捕獲
（ゲッタリング）される炭素の量が少なくなるので、炭
素を捕獲（ゲッタリング）するのに必要なＢ2 Ｏ3 中の
水分濃度を低く設定することが可能になる。この結果、
ヒーターを加熱して原料を加熱・溶融してから実際に結
晶の引上げを開始するまでの時間がばらついたとして
も、その間にＢ2 Ｏ3 中に取り込まれたＣＯガスの量が
小さく、従ってばらつき量も小さくなる。
【図１】本発明の単結晶の育成方法を説明するための
図。
図。
【図２】本発明に用いられるルツボ本体と小室とを有す
るルツボの概略図。
るルツボの概略図。
【図３】表面処理されていない通常のヒーターと通常の
小室のないルツボを使用して、Ｂ2 Ｏ3 中水分濃度を振
った場合における結晶中炭素濃度と固化率との関係を示
す図。
小室のないルツボを使用して、Ｂ2 Ｏ3 中水分濃度を振
った場合における結晶中炭素濃度と固化率との関係を示
す図。
【図４】表面処理されていない通常のヒーターとアモル
ファスカーボンで表面処理したヒーターを使用して、結
晶中炭素濃度を比較して示した図。
ファスカーボンで表面処理したヒーターを使用して、結
晶中炭素濃度を比較して示した図。
【図５】アモルファスカーボンで表面処理したヒーター
と、ルツボ本体と小室とを有するルツボを使用し、ルツ
ボ本体内のＢ2 Ｏ3 中水分濃度を振った場合における結
晶中炭素濃度と固化率の関係を示す図。
と、ルツボ本体と小室とを有するルツボを使用し、ルツ
ボ本体内のＢ2 Ｏ3 中水分濃度を振った場合における結
晶中炭素濃度と固化率の関係を示す図。
１ 高圧容器 ４ 加熱ヒータ ５ ルツボ ６ ルツボ本体 ７ 壁部 ８ 小室 ９ 連通管 １０ ＧａＡｓ融液 １１ 液体封止剤（Ｂ2 Ｏ3 ） １２ 小室内のＧａＡｓ融液 １３ 小室内の液体封止剤（Ｂ2 Ｏ3 ） １４ 引上げ結晶
Claims (8)
- 【請求項１】液体封止引上法により半絶縁性ＧａＡｓ単
結晶を製造する方法において、 密閉容器内に収納されたルツボ内にＧａＡｓ融液を下に
液体封止剤を上にしてＧａＡｓ融液と液体封止剤Ｂ2 Ｏ
3 とを収容し、 前記ルツボはルツボ本体と、このルツボ本体の下部で連
通する小室とを備えており、 前記小室の断面は前記ルツボ本体の断面に比べより小さ
い断面積を有し、 前記小室にあるＧａＡｓ融液には、前記ルツボ本体にあ
るＧａＡｓ融液へ補給する炭素が含まれており、 前記密閉容器内に収納されたヒータで前記ルツボを加熱
し、 前記ヒータは、表面無処理のカーボンの表面を、表面の
開気孔率が少なくなるように表面処理されてなり、 前記密閉容器内を高圧下にして前記ルツボ本体内のＧａ
Ａｓ融液を上方へ引き上げることを特徴とする半絶縁性
ＧａＡｓ単結晶の製造方法。 - 【請求項２】液体封止引上法により半絶縁性ＧａＡｓ単
結晶を製造する方法において、 密閉容器内に収納されたルツボ内にＧａＡｓ融液を下に
液体封止剤を上にしてＧａＡｓ融液と液体封止剤Ｂ2 Ｏ
3 とを収容し、 前記ルツボはルツボ本体と、このルツボ本体の下部で連
通する小室とを備えており、 前記小室の断面は前記ルツボ本体の断面に比べより小さ
い断面積を有し、 前記小室にある液体封止剤Ｂ2 Ｏ3 の水分濃度を、前記
ルツボ本体にある液体封止剤Ｂ2 Ｏ3 の水分濃度より低
くしてあり、 前記密閉容器内に収納されたヒータで前記ルツボを加熱
し、 前記ヒータは、表面無処理のカーボンの表面を、表面の
開気孔率が少なくなるように表面処理されてなり、 前記密閉容器内を高圧下にして前記ルツボ本体内のＧａ
Ａｓ融液を上方へ引き上げることを特徴とする半絶縁性
ＧａＡｓ単結晶の製造方法。 - 【請求項３】前記ヒータは表面が無処理のカーボンの表
面にアモルファス状カーボンをコーティングして表面処
理されていることを特徴とする請求項１または請求項２
に記載の半絶縁性ＧａＡｓ単結晶の製造方法。 - 【請求項４】前記ルツボ本体内および前記小室内のＢ2
Ｏ3 の水分濃度を略１００ｐｐｍ以下に設定したことを
特徴とする請求項１または請求項２に記載の半絶縁性Ｇ
ａＡｓ単結晶の製造方法。 - 【請求項５】前記ルツボ本体内の水分濃度を略１００ｐ
ｐｍ以下に、前記小室内のＢ2 Ｏ3の水分濃度を略５０
ｐｐｍ以下に設定したことを特徴とする請求項４に記載
の半絶縁性ＧａＡｓ単結晶の製造方法。 - 【請求項６】前記小室内に収容されている液体封止剤Ｂ
2 Ｏ3 の厚さは前記ルツボ本体内に収容されている液体
封止剤Ｂ2 Ｏ3 の厚さより薄いように設定されているこ
とを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半絶縁
性ＧａＡｓ単結晶の製造方法。 - 【請求項７】液体封止引上法により半絶縁性ＧａＡｓ単
結晶を製造する製造装置において、 密閉容器内に収納され、ルツボ内にＧａＡｓ融液を下に
液体封止剤を上にしてＧａＡｓ融液と液体封止剤Ｂ2 Ｏ
3 とを収容するルツボと、 前記密閉容器内に収納され、前記ルツボを加熱するヒー
タと、を備え、 前記ルツボはルツボ本体と、このルツボ本体の下部で連
通する小室とを備えており、 前記小室の断面は前記ルツボ本体の断面に比べより小さ
い断面積を有し、 前記ヒータは、表面無処理のカーボンの表面を、表面の
開気孔率が少なくなるように表面処理されてなる、 ことを特徴とする半絶縁性ＧａＡｓ単結晶の製造装置。 - 【請求項８】前記ヒータは表面が無処理のカーボンの表
面にアモルファス状カーボンをコーティングして表面処
理されていることを特徴とする請求項７に記載の半絶縁
性ＧａＡｓ単結晶の製造装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6051878A JP3015656B2 (ja) | 1994-03-23 | 1994-03-23 | 半絶縁性ＧａＡｓ単結晶の製造方法および製造装置 |
| US08/407,958 US5515810A (en) | 1994-03-23 | 1995-03-22 | Method and apparatus for manufacturing semi-insulation GaAs monocrystal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6051878A JP3015656B2 (ja) | 1994-03-23 | 1994-03-23 | 半絶縁性ＧａＡｓ単結晶の製造方法および製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07257995A JPH07257995A (ja) | 1995-10-09 |
| JP3015656B2 true JP3015656B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=12899147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6051878A Expired - Fee Related JP3015656B2 (ja) | 1994-03-23 | 1994-03-23 | 半絶縁性ＧａＡｓ単結晶の製造方法および製造装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5515810A (ja) |
| JP (1) | JP3015656B2 (ja) |
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| JP3596337B2 (ja) * | 1998-03-25 | 2004-12-02 | 住友電気工業株式会社 | 化合物半導体結晶の製造方法 |
| US6693033B2 (en) | 2000-02-10 | 2004-02-17 | Motorola, Inc. | Method of removing an amorphous oxide from a monocrystalline surface |
| US6501973B1 (en) | 2000-06-30 | 2002-12-31 | Motorola, Inc. | Apparatus and method for measuring selected physical condition of an animate subject |
| US6590236B1 (en) | 2000-07-24 | 2003-07-08 | Motorola, Inc. | Semiconductor structure for use with high-frequency signals |
| US6555946B1 (en) | 2000-07-24 | 2003-04-29 | Motorola, Inc. | Acoustic wave device and process for forming the same |
| US6638838B1 (en) | 2000-10-02 | 2003-10-28 | Motorola, Inc. | Semiconductor structure including a partially annealed layer and method of forming the same |
| US6559471B2 (en) | 2000-12-08 | 2003-05-06 | Motorola, Inc. | Quantum well infrared photodetector and method for fabricating same |
| US6673646B2 (en) | 2001-02-28 | 2004-01-06 | Motorola, Inc. | Growth of compound semiconductor structures on patterned oxide films and process for fabricating same |
| US6709989B2 (en) | 2001-06-21 | 2004-03-23 | Motorola, Inc. | Method for fabricating a semiconductor structure including a metal oxide interface with silicon |
| US6531740B2 (en) | 2001-07-17 | 2003-03-11 | Motorola, Inc. | Integrated impedance matching and stability network |
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