JP3119306B1 - 結晶成長容器および結晶成長方法 - Google Patents
結晶成長容器および結晶成長方法Info
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Abstract
【要約】
【課題】 低コストで、冷却速度を低下させることな
く、高品質な結晶を成長容器内の所望箇所から一方向に
成長させること。 【解決手段】 主容器の内部で結晶を成長させる結晶成
長容器２において、結晶が成長し始める結晶成長開始部
６を有し、結晶成長開始部６は、主容器４の材料よりも
熱伝導率の高い材料によって形成されていることを特徴
とする。
く、高品質な結晶を成長容器内の所望箇所から一方向に
成長させること。 【解決手段】 主容器の内部で結晶を成長させる結晶成
長容器２において、結晶が成長し始める結晶成長開始部
６を有し、結晶成長開始部６は、主容器４の材料よりも
熱伝導率の高い材料によって形成されていることを特徴
とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波素子等
に用いられるＧａＡｓやＩｎＰなどの化合物半導体を結
晶成長させるための結晶成長容器および結晶成長方法に
関するものである。
に用いられるＧａＡｓやＩｎＰなどの化合物半導体を結
晶成長させるための結晶成長容器および結晶成長方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、化合物半導体等を結晶成長さ
せる手法として、ブリッジマン法が知られている。そし
て、このブリッジマン法において、安価に大量に結晶を
成長させるために、種結晶を用いない手法がある。詳し
くは、種結晶を備えない成長容器内でＧａとＡｓを合成
してＧａＡｓ融液を生成した後、成長容器の成長を開始
させたい側（たとえば成長容器の底部）から急速に温度
低下させて、他側（たとえば成長容器の開口部）に向け
て結晶を成長させるものである。通常、生成された結晶
のうち最後に成長した領域には不純物が溜まるが、この
ように、たとえば成長容器の底部から開口部に向けて一
方向に結晶成長させることにより、結晶の端部に不純物
を溜めることができる。そして、結晶の成長終了領域で
ある端部を切断することにより、不純物を含まない結晶
を得ることができる。
せる手法として、ブリッジマン法が知られている。そし
て、このブリッジマン法において、安価に大量に結晶を
成長させるために、種結晶を用いない手法がある。詳し
くは、種結晶を備えない成長容器内でＧａとＡｓを合成
してＧａＡｓ融液を生成した後、成長容器の成長を開始
させたい側（たとえば成長容器の底部）から急速に温度
低下させて、他側（たとえば成長容器の開口部）に向け
て結晶を成長させるものである。通常、生成された結晶
のうち最後に成長した領域には不純物が溜まるが、この
ように、たとえば成長容器の底部から開口部に向けて一
方向に結晶成長させることにより、結晶の端部に不純物
を溜めることができる。そして、結晶の成長終了領域で
ある端部を切断することにより、不純物を含まない結晶
を得ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の種結晶
を用いずに温度勾配を付けて結晶を成長させる場合、次
のような問題があった。すなわち、上述の従来の方法で
は、成長容器内に種結晶が設置されていないため核生成
がされにくく、ある程度過冷却度が高まるまでは、原料
融液は固化しない。そして、成長容器の温度を低下し続
けてある過冷却度を超えた瞬間に、融点以下に温度を低
下させたにもかかわらず固化しなかった多量の融液が急
速に固化してしまう。この結果、生成された結晶に、た
とえばＧａとＡｓが一対一となっていないいわゆる組成
ずれが起こったり、空孔が発生するという問題があっ
た。空孔が発生したり組成ずれが起こった多結晶は、加
工する際にその内部に不純物を混入させてしまうため廃
棄する必要があり、歩留まりを低下させる原因となって
いた。一方、溶液が急速に固化するのを抑制するために
成長容器の冷却速度を遅くするという考えもあるが、こ
れでは、結晶の生産性が低下してしまう。
を用いずに温度勾配を付けて結晶を成長させる場合、次
のような問題があった。すなわち、上述の従来の方法で
は、成長容器内に種結晶が設置されていないため核生成
がされにくく、ある程度過冷却度が高まるまでは、原料
融液は固化しない。そして、成長容器の温度を低下し続
けてある過冷却度を超えた瞬間に、融点以下に温度を低
下させたにもかかわらず固化しなかった多量の融液が急
速に固化してしまう。この結果、生成された結晶に、た
とえばＧａとＡｓが一対一となっていないいわゆる組成
ずれが起こったり、空孔が発生するという問題があっ
た。空孔が発生したり組成ずれが起こった多結晶は、加
工する際にその内部に不純物を混入させてしまうため廃
棄する必要があり、歩留まりを低下させる原因となって
いた。一方、溶液が急速に固化するのを抑制するために
成長容器の冷却速度を遅くするという考えもあるが、こ
れでは、結晶の生産性が低下してしまう。
【０００４】また、成長容器内に種結晶が設けられてい
ないため、結晶が所望の場所から成長し始めるとは限ら
ず、成長容器内の予期せぬ複数の箇所で原料融液が固化
し始める場合もあった。このような場合、結晶成長が結
晶の端部で終了するとは限らず、結晶の中央部分に不純
物が溜まるおそれがあった。結晶の中央部分に不純物が
溜まると、歩留まりが低いものとなってしまう。
ないため、結晶が所望の場所から成長し始めるとは限ら
ず、成長容器内の予期せぬ複数の箇所で原料融液が固化
し始める場合もあった。このような場合、結晶成長が結
晶の端部で終了するとは限らず、結晶の中央部分に不純
物が溜まるおそれがあった。結晶の中央部分に不純物が
溜まると、歩留まりが低いものとなってしまう。
【０００５】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、低コストで、冷却速度を低下させることな
く、高品質な結晶を成長容器内の所望箇所から一方向に
成長させることのできる結晶成長容器および結晶成長方
法を提供することを目的とする。
のであり、低コストで、冷却速度を低下させることな
く、高品質な結晶を成長容器内の所望箇所から一方向に
成長させることのできる結晶成長容器および結晶成長方
法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、主容器の内部で結晶を成長
させる結晶成長容器において、結晶が成長し始める結晶
成長開始部を有し、結晶成長開始部は、主容器の材料よ
りも熱伝導率の高い材料によって形成されていることを
特徴とする。
に、請求項１記載の発明は、主容器の内部で結晶を成長
させる結晶成長容器において、結晶が成長し始める結晶
成長開始部を有し、結晶成長開始部は、主容器の材料よ
りも熱伝導率の高い材料によって形成されていることを
特徴とする。
【０００７】請求項１記載の発明に係る結晶成長容器を
用いて結晶成長させるには、主容器内に結晶の原料融液
を導入した後、主容器を冷却し始める。すると、結晶成
長開始部は、主容器よりも熱伝導率が高いため、周囲の
主容器よりも温度は低くなる。このため、原料融液を結
晶成長開始部より固化させ始めることができ、容易に一
方向に結晶成長させることができる。また、結晶を成長
させる際に、結晶成長開始部から遠ざかる方向に原料融
液を冷却して固化させるが、結晶成長開始部を備えない
従来の成長容器によって結晶成長させる場合と冷却速度
を同様にしても、結晶成長開始部の温度は主容器よりも
低いため、短時間で原料融液が固化することになる。こ
のため、従来の結晶成長開始部を備えない成長容器によ
って結晶成長させる場合と比較して、急速に固化する原
料融液の量が減り、組成ずれや空孔の発生を減少させる
ことができる。また、種結晶を使用する必要がないた
め、コストを抑えることができる。
用いて結晶成長させるには、主容器内に結晶の原料融液
を導入した後、主容器を冷却し始める。すると、結晶成
長開始部は、主容器よりも熱伝導率が高いため、周囲の
主容器よりも温度は低くなる。このため、原料融液を結
晶成長開始部より固化させ始めることができ、容易に一
方向に結晶成長させることができる。また、結晶を成長
させる際に、結晶成長開始部から遠ざかる方向に原料融
液を冷却して固化させるが、結晶成長開始部を備えない
従来の成長容器によって結晶成長させる場合と冷却速度
を同様にしても、結晶成長開始部の温度は主容器よりも
低いため、短時間で原料融液が固化することになる。こ
のため、従来の結晶成長開始部を備えない成長容器によ
って結晶成長させる場合と比較して、急速に固化する原
料融液の量が減り、組成ずれや空孔の発生を減少させる
ことができる。また、種結晶を使用する必要がないた
め、コストを抑えることができる。
【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の結
晶成長容器において、主容器は、ｐＢＮから成り、結晶
成長開始部は、ＳｉＣ、ＳｉＮ、カーボン、またはサフ
ァイアから成ることを特徴とする。
晶成長容器において、主容器は、ｐＢＮから成り、結晶
成長開始部は、ＳｉＣ、ＳｉＮ、カーボン、またはサフ
ァイアから成ることを特徴とする。
【０００９】請求項３記載の発明は、主容器の内部で結
晶を成長させる結晶成長容器において、結晶が成長し始
める結晶成長開始部を有し、結晶成長開始部は、主容器
の材料よりも濡れやすい材料によって形成されているこ
とを特徴とする。
晶を成長させる結晶成長容器において、結晶が成長し始
める結晶成長開始部を有し、結晶成長開始部は、主容器
の材料よりも濡れやすい材料によって形成されているこ
とを特徴とする。
【００１０】請求項３記載の発明に係る結晶成長容器を
用いて結晶成長させるには、主容器内に結晶の原料融液
を導入した後、主容器を冷却し始める。すると、結晶成
長開始部は、主容器よりも濡れやすい材料によって形成
されているため、核生成しやすくなっている。このた
め、原料融液を結晶成長開始部より固化させ始めること
ができ、容易に一方向に結晶成長させることができる。
また、結晶成長開始部では核生成しやすいため、結晶成
長開始部の近傍における原料融液の過冷却度が低くな
り、従来の結晶成長開始部を備えない成長容器によって
結晶成長させる場合と比較して、急速に固化する原料融
液の量が減り、組成ずれや空孔の発生を減少させること
ができる。また、種結晶を使用する必要がないため、コ
ストを抑えることができる。
用いて結晶成長させるには、主容器内に結晶の原料融液
を導入した後、主容器を冷却し始める。すると、結晶成
長開始部は、主容器よりも濡れやすい材料によって形成
されているため、核生成しやすくなっている。このた
め、原料融液を結晶成長開始部より固化させ始めること
ができ、容易に一方向に結晶成長させることができる。
また、結晶成長開始部では核生成しやすいため、結晶成
長開始部の近傍における原料融液の過冷却度が低くな
り、従来の結晶成長開始部を備えない成長容器によって
結晶成長させる場合と比較して、急速に固化する原料融
液の量が減り、組成ずれや空孔の発生を減少させること
ができる。また、種結晶を使用する必要がないため、コ
ストを抑えることができる。
【００１１】請求項４記載の発明は、請求項３記載の結
晶成長容器において、主容器は、ｐＢＮから成り、結晶
成長開始部は、石英、主容器より表面の粗いｐＢＮ、主
容器よりも表面の粗いｐＢＮコートカーボン、または、
主容器より表面の粗いｃＢＮから成ることを特徴とす
る。
晶成長容器において、主容器は、ｐＢＮから成り、結晶
成長開始部は、石英、主容器より表面の粗いｐＢＮ、主
容器よりも表面の粗いｐＢＮコートカーボン、または、
主容器より表面の粗いｃＢＮから成ることを特徴とす
る。
【００１２】請求項５記載の発明は、主容器内で種結晶
を用いずに結晶を成長させる結晶成長方法であって、主
容器内に、主容器よりも熱伝導率の高い結晶成長開始部
材を設置した後に、主容器内で結晶の原料融液を生成す
ることを特徴とする。
を用いずに結晶を成長させる結晶成長方法であって、主
容器内に、主容器よりも熱伝導率の高い結晶成長開始部
材を設置した後に、主容器内で結晶の原料融液を生成す
ることを特徴とする。
【００１３】請求項５記載の発明に係る結晶成長方法に
よれば、まず、主容器内に種結晶を収容せずに、主容器
よりも熱伝導率の高い結晶成長開始部材を設置する。次
いで、主容器内で結晶の原料融液を生成した後、主容器
を冷却し始める。すると、結晶成長開始部材は、主容器
よりも熱伝導率が高いため、周囲の主容器よりも温度は
低くなる。このため、原料融液を結晶成長開始部材より
固化させ始めることができ、容易に一方向に結晶成長さ
せることができる。また、結晶を成長させる際に、結晶
成長開始部材から遠ざかる方向に原料融液を冷却して固
化させるが、結晶成長開始部材を備えない従来の成長容
器によって結晶成長させる場合と冷却速度を同様にして
も、結晶成長開始部材の温度は主容器よりも低いため、
短時間で原料融液が固化することになる。このため、従
来の結晶成長開始部材を主容器内に設置しない方法によ
って結晶成長させる場合と比較して、急速に固化する原
料融液の量が減り、組成ずれや空孔の発生を減少させる
ことができる。また、種結晶を使用する必要がないた
め、コストを抑えることができる。
よれば、まず、主容器内に種結晶を収容せずに、主容器
よりも熱伝導率の高い結晶成長開始部材を設置する。次
いで、主容器内で結晶の原料融液を生成した後、主容器
を冷却し始める。すると、結晶成長開始部材は、主容器
よりも熱伝導率が高いため、周囲の主容器よりも温度は
低くなる。このため、原料融液を結晶成長開始部材より
固化させ始めることができ、容易に一方向に結晶成長さ
せることができる。また、結晶を成長させる際に、結晶
成長開始部材から遠ざかる方向に原料融液を冷却して固
化させるが、結晶成長開始部材を備えない従来の成長容
器によって結晶成長させる場合と冷却速度を同様にして
も、結晶成長開始部材の温度は主容器よりも低いため、
短時間で原料融液が固化することになる。このため、従
来の結晶成長開始部材を主容器内に設置しない方法によ
って結晶成長させる場合と比較して、急速に固化する原
料融液の量が減り、組成ずれや空孔の発生を減少させる
ことができる。また、種結晶を使用する必要がないた
め、コストを抑えることができる。
【００１４】請求項６記載の発明は、主容器内で種結晶
を用いずに結晶を成長させる結晶成長方法であって、主
容器内で結晶の原料融液を生成した後に、主容器内に当
該主容器よりも熱伝導率の高い結晶成長開始部材を導入
することを特徴とする。
を用いずに結晶を成長させる結晶成長方法であって、主
容器内で結晶の原料融液を生成した後に、主容器内に当
該主容器よりも熱伝導率の高い結晶成長開始部材を導入
することを特徴とする。
【００１５】請求項６記載の発明に係る結晶成長方法に
よれば、まず、主容器内に種結晶を収容せずに、主容器
内で結晶の原料融液を生成する。次いで、主容器内に、
主容器よりも熱伝導率の高い結晶成長開始部材を導入し
た後に、主容器を冷却し始める。すると、結晶成長開始
部材は、主容器よりも熱伝導率が高いため、周囲の主容
器よりも温度は低くなる。このため、原料融液を結晶成
長開始部材より固化させ始めることができ、容易に一方
向に結晶成長させることができる。また、結晶を成長さ
せる際に、結晶成長開始部材から遠ざかる方向に原料融
液を冷却して固化させるが、結晶成長開始部材を備えな
い従来の成長容器によって結晶成長させる場合と冷却速
度を同様にしても、結晶成長開始部材の温度は主容器よ
りも低いため、短時間で原料融液が固化することにな
る。このため、従来の結晶成長開始部材を主容器内に導
入しない方法によって結晶成長させる場合と比較して、
急速に固化する原料融液の量が減り、組成ずれや空孔の
発生を減少させることができる。また、種結晶を使用す
る必要がないため、コストを抑えることができる。
よれば、まず、主容器内に種結晶を収容せずに、主容器
内で結晶の原料融液を生成する。次いで、主容器内に、
主容器よりも熱伝導率の高い結晶成長開始部材を導入し
た後に、主容器を冷却し始める。すると、結晶成長開始
部材は、主容器よりも熱伝導率が高いため、周囲の主容
器よりも温度は低くなる。このため、原料融液を結晶成
長開始部材より固化させ始めることができ、容易に一方
向に結晶成長させることができる。また、結晶を成長さ
せる際に、結晶成長開始部材から遠ざかる方向に原料融
液を冷却して固化させるが、結晶成長開始部材を備えな
い従来の成長容器によって結晶成長させる場合と冷却速
度を同様にしても、結晶成長開始部材の温度は主容器よ
りも低いため、短時間で原料融液が固化することにな
る。このため、従来の結晶成長開始部材を主容器内に導
入しない方法によって結晶成長させる場合と比較して、
急速に固化する原料融液の量が減り、組成ずれや空孔の
発生を減少させることができる。また、種結晶を使用す
る必要がないため、コストを抑えることができる。
【００１６】請求項７記載の発明は、請求項５または請
求項６記載の結晶成長方法において、主容器は、ｐＢＮ
から成り、結晶成長開始部材は、ＳｉＣ、ＳｉＮ、カー
ボン、またはサファイアから成ることを特徴とする。
求項６記載の結晶成長方法において、主容器は、ｐＢＮ
から成り、結晶成長開始部材は、ＳｉＣ、ＳｉＮ、カー
ボン、またはサファイアから成ることを特徴とする。
【００１７】請求項８記載の発明は、主容器内で種結晶
を用いずに結晶を成長させる結晶成長方法であって、主
容器内に、主容器よりも濡れやすい結晶成長開始部材を
設置した後に、主容器内で結晶の原料融液を生成するこ
とを特徴とする。
を用いずに結晶を成長させる結晶成長方法であって、主
容器内に、主容器よりも濡れやすい結晶成長開始部材を
設置した後に、主容器内で結晶の原料融液を生成するこ
とを特徴とする。
【００１８】請求項８記載の発明に係る結晶成長方法に
よれば、まず、主容器内に種結晶を収容せずに、主容器
よりも濡れやすい結晶成長開始部材を設置する。次い
で、主容器内で結晶の原料融液を生成した後、主容器を
冷却し始める。すると、結晶成長開始部材は、主容器よ
りも濡れやすい材料によって形成されているため、核生
成しやすくなっている。このため、原料融液を結晶成長
開始部材より固化させ始めることができ、容易に一方向
に結晶成長させることができる。また、結晶成長開始部
材では核生成しやすいため、結晶成長開始部材の近傍に
おける原料融液の過冷却度が低くなり、従来の結晶成長
開始部材を主容器内に設置しない方法によって結晶成長
させる場合と比較して、急速に固化する原料融液の量が
減り、組成ずれや空孔の発生を減少させることができ
る。また、種結晶を使用する必要がないため、コストを
抑えることができる。
よれば、まず、主容器内に種結晶を収容せずに、主容器
よりも濡れやすい結晶成長開始部材を設置する。次い
で、主容器内で結晶の原料融液を生成した後、主容器を
冷却し始める。すると、結晶成長開始部材は、主容器よ
りも濡れやすい材料によって形成されているため、核生
成しやすくなっている。このため、原料融液を結晶成長
開始部材より固化させ始めることができ、容易に一方向
に結晶成長させることができる。また、結晶成長開始部
材では核生成しやすいため、結晶成長開始部材の近傍に
おける原料融液の過冷却度が低くなり、従来の結晶成長
開始部材を主容器内に設置しない方法によって結晶成長
させる場合と比較して、急速に固化する原料融液の量が
減り、組成ずれや空孔の発生を減少させることができ
る。また、種結晶を使用する必要がないため、コストを
抑えることができる。
【００１９】請求項９記載の発明は、主容器内で種結晶
を用いずに結晶を成長させる結晶成長方法であって、主
容器内で結晶の原料融液を生成した後に、主容器内に当
該主容器よりも濡れやすい結晶成長開始部材を導入する
ことを特徴とする。
を用いずに結晶を成長させる結晶成長方法であって、主
容器内で結晶の原料融液を生成した後に、主容器内に当
該主容器よりも濡れやすい結晶成長開始部材を導入する
ことを特徴とする。
【００２０】請求項９記載の発明に係る結晶成長方法に
よれば、まず、主容器内に種結晶を収容せずに、主容器
内で結晶の原料融液を生成する。次いで、主容器よりも
濡れやすい結晶成長開始部材を導入した後、主容器を冷
却し始める。すると、結晶成長開始部材は、主容器より
も濡れやすい材料によって形成されているため、核生成
しやすくなっている。このため、原料融液を結晶成長開
始部材より固化させ始めることができ、容易に一方向に
結晶成長させることができる。また、結晶成長開始部材
では核生成しやすいため、結晶成長開始部材の近傍にお
ける原料融液の過冷却度が低くなり、従来の結晶成長開
始部材を主容器内に設置しない方法によって結晶成長さ
せる場合と比較して、急速に固化する原料融液の量が減
り、組成ずれや空孔の発生を減少させることができる。
また、種結晶を使用する必要がないため、コストを抑え
ることができる。
よれば、まず、主容器内に種結晶を収容せずに、主容器
内で結晶の原料融液を生成する。次いで、主容器よりも
濡れやすい結晶成長開始部材を導入した後、主容器を冷
却し始める。すると、結晶成長開始部材は、主容器より
も濡れやすい材料によって形成されているため、核生成
しやすくなっている。このため、原料融液を結晶成長開
始部材より固化させ始めることができ、容易に一方向に
結晶成長させることができる。また、結晶成長開始部材
では核生成しやすいため、結晶成長開始部材の近傍にお
ける原料融液の過冷却度が低くなり、従来の結晶成長開
始部材を主容器内に設置しない方法によって結晶成長さ
せる場合と比較して、急速に固化する原料融液の量が減
り、組成ずれや空孔の発生を減少させることができる。
また、種結晶を使用する必要がないため、コストを抑え
ることができる。
【００２１】請求項１０記載の発明は、請求項８または
請求項９記載の結晶成長方法において、主容器は、ｐＢ
Ｎから成り、結晶成長開始部材は、石英、主容器より表
面の粗いｐＢＮ、主容器よりも表面の粗いｐＢＮコート
カーボン、または、主容器より表面の粗いｃＢＮから成
ることを特徴とする。
請求項９記載の結晶成長方法において、主容器は、ｐＢ
Ｎから成り、結晶成長開始部材は、石英、主容器より表
面の粗いｐＢＮ、主容器よりも表面の粗いｐＢＮコート
カーボン、または、主容器より表面の粗いｃＢＮから成
ることを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係る結晶成長容器および結晶成長方法の好適な実施
形態について詳細に説明する。尚、同一要素には同一符
号を用いるものとし、重複する説明は省略する。
明に係る結晶成長容器および結晶成長方法の好適な実施
形態について詳細に説明する。尚、同一要素には同一符
号を用いるものとし、重複する説明は省略する。
【００２３】［第１実施形態］図１は、本発明に係る結
晶成長容器の第１実施形態を示す図である。同図に示す
ように、本実施形態の結晶成長容器２は、ｐＢＮ（パイ
ロリティック窒化硼素）製の有底円筒状の主容器４と、
当該主容器４の底部に固定された結晶成長開始部６と、
から成る。結晶成長開始部６は、円柱形状をなしてお
り、ＳｉＣから形成されている。
晶成長容器の第１実施形態を示す図である。同図に示す
ように、本実施形態の結晶成長容器２は、ｐＢＮ（パイ
ロリティック窒化硼素）製の有底円筒状の主容器４と、
当該主容器４の底部に固定された結晶成長開始部６と、
から成る。結晶成長開始部６は、円柱形状をなしてお
り、ＳｉＣから形成されている。
【００２４】また、主容器４を形成するｐＢＮのＣ軸方
向の熱伝導率は、０．００８（ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・Ｋ）
であり、結晶成長開始部６を形成するＳｉＣの熱伝導率
は、０．２３（ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・Ｋ）である。すなわ
ち、結晶成長開始部６には、主容器よりも熱伝導率の高
い材料が用いられている。
向の熱伝導率は、０．００８（ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・Ｋ）
であり、結晶成長開始部６を形成するＳｉＣの熱伝導率
は、０．２３（ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・Ｋ）である。すなわ
ち、結晶成長開始部６には、主容器よりも熱伝導率の高
い材料が用いられている。
【００２５】次に、以上のような構成の結晶成長容器２
を用いて、ＧａＡｓを成長させる方法を説明する。
を用いて、ＧａＡｓを成長させる方法を説明する。
【００２６】まず、図１に示すように、主容器４内でＧ
ａＡｓの原料融液８を生成する。次いで、原料融液８を
主容器４の底部から上部に向けて冷却し始める。具体的
な冷却方法としては、熱源の出力を主容器４の底部から
上部に向けて低下させる方法や、一方向に温度が低下す
る温度プロファイルをもった熱源により生成される加熱
領域内を、結晶成長容器２を移動させる公知の方法があ
る。
ａＡｓの原料融液８を生成する。次いで、原料融液８を
主容器４の底部から上部に向けて冷却し始める。具体的
な冷却方法としては、熱源の出力を主容器４の底部から
上部に向けて低下させる方法や、一方向に温度が低下す
る温度プロファイルをもった熱源により生成される加熱
領域内を、結晶成長容器２を移動させる公知の方法があ
る。
【００２７】そして、本実施形態の結晶成長容器２を用
いてＧａＡｓを成長させると、次のような効果が得られ
る。すなわち、結晶成長開始部６は上述のように主容器
４よりも熱伝導率が高いため、結晶成長開始部６の近傍
の原料融液８は、主容器４の近傍の原料融液８よりも温
度が低くなる。このため、原料融液８を結晶成長開始部
６の近傍より固化させ始めることができ、容易に一方向
（主容器４の底部から上部）にＧａＡｓを結晶成長させ
ることができる。
いてＧａＡｓを成長させると、次のような効果が得られ
る。すなわち、結晶成長開始部６は上述のように主容器
４よりも熱伝導率が高いため、結晶成長開始部６の近傍
の原料融液８は、主容器４の近傍の原料融液８よりも温
度が低くなる。このため、原料融液８を結晶成長開始部
６の近傍より固化させ始めることができ、容易に一方向
（主容器４の底部から上部）にＧａＡｓを結晶成長させ
ることができる。
【００２８】また、結晶を成長させる際に、主容器４の
底部から上部に向けて原料融液８を冷却固化させるが、
結晶成長開始部６を備えない従来の成長容器によって結
晶成長させる場合と冷却速度を同様にしても、結晶成長
開始部６の温度は主容器４よりも低いため、短時間で原
料融液８が固化することになる。すなわち、過冷却度が
低下するのである。このため、従来の成長容器によって
結晶成長させる場合と比較して、急速に固化する原料融
液８の量が減り、冷却速度を低下させることなく組成ず
れや空孔の発生を減少させることができる。また、本実
施形態の結晶成長容器２を用いれば、種結晶を使用する
必要がないため、コストを抑えることができる。
底部から上部に向けて原料融液８を冷却固化させるが、
結晶成長開始部６を備えない従来の成長容器によって結
晶成長させる場合と冷却速度を同様にしても、結晶成長
開始部６の温度は主容器４よりも低いため、短時間で原
料融液８が固化することになる。すなわち、過冷却度が
低下するのである。このため、従来の成長容器によって
結晶成長させる場合と比較して、急速に固化する原料融
液８の量が減り、冷却速度を低下させることなく組成ず
れや空孔の発生を減少させることができる。また、本実
施形態の結晶成長容器２を用いれば、種結晶を使用する
必要がないため、コストを抑えることができる。
【００２９】本実施形態では、結晶成長開始部６をＳｉ
Ｃによって形成したが、この他、主容器４を形成するｐ
ＢＮよりも熱伝導率の高いＳｉＮ（０．０４ｃａｌ／ｃ
ｍ・ｓ・Ｋ）、カーボン（０．１６ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・
Ｋ）、サファイア（０．０７ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・Ｋ）な
どによって形成してもよい。なお、主容器４をｐＢＮ以
外の材料によって形成してもよい。この場合も、結晶成
長開始部６を主容器４よりも熱伝導率の高い材料によっ
て形成すれば、上述の効果を得ることができる。
Ｃによって形成したが、この他、主容器４を形成するｐ
ＢＮよりも熱伝導率の高いＳｉＮ（０．０４ｃａｌ／ｃ
ｍ・ｓ・Ｋ）、カーボン（０．１６ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・
Ｋ）、サファイア（０．０７ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・Ｋ）な
どによって形成してもよい。なお、主容器４をｐＢＮ以
外の材料によって形成してもよい。この場合も、結晶成
長開始部６を主容器４よりも熱伝導率の高い材料によっ
て形成すれば、上述の効果を得ることができる。
【００３０】さらに、図１で示した結晶成長容器２の代
わりに、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す結晶成長容
器２ａ，２ｂを用いてもよい。図２（ａ）に示す結晶成
長容器２ａの主容器４ａは、底部が円錐状に形成されて
おり、当該底部に円錐状の結晶成長開始部６ａがはめ込
まれている。図２（ｂ）に示す結晶成長容器２ｂの主容
器４ｂには、底部に結晶成長開始部６ｂを収容するため
の細管部１０が形成されている。これらの結晶成長容器
２ａ，２ｃを用いても、本実施形態と同様の効果を得る
ことができる。
わりに、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す結晶成長容
器２ａ，２ｂを用いてもよい。図２（ａ）に示す結晶成
長容器２ａの主容器４ａは、底部が円錐状に形成されて
おり、当該底部に円錐状の結晶成長開始部６ａがはめ込
まれている。図２（ｂ）に示す結晶成長容器２ｂの主容
器４ｂには、底部に結晶成長開始部６ｂを収容するため
の細管部１０が形成されている。これらの結晶成長容器
２ａ，２ｃを用いても、本実施形態と同様の効果を得る
ことができる。
【００３１】また、図３に示すような、ボート状の主容
器１４の先端部１４ａに結晶成長開始部１６を設置した
結晶成長容器２２を用いれば、ＧａＡｓなどの結晶を横
方向、詳しくは、主容器１４の先端部１４ａから後端部
１４ｂに向けて成長させることができる。
器１４の先端部１４ａに結晶成長開始部１６を設置した
結晶成長容器２２を用いれば、ＧａＡｓなどの結晶を横
方向、詳しくは、主容器１４の先端部１４ａから後端部
１４ｂに向けて成長させることができる。
【００３２】また、本実施形態の結晶成長方法では、主
容器４の底部に結晶成長開始部６を固定させた結晶成長
容器を用いたが、この他、結晶成長開始部６が固定され
ていない結晶成長容器を用いる次のような２つの方法を
採用しても良い。
容器４の底部に結晶成長開始部６を固定させた結晶成長
容器を用いたが、この他、結晶成長開始部６が固定され
ていない結晶成長容器を用いる次のような２つの方法を
採用しても良い。
【００３３】第一の方法は、結晶成長開始部６が固定さ
れていない主容器内にＳｉＣからなる結晶成長開始部材
を投入した後に、ＧａＡｓの原料融液を主容器内で生成
し、ＧａＡｓを冷却固化させるものである。この方法に
よっても、結晶成長開始部材が図１に示した結晶成長開
始部６と同様の役割を果たし、上述の効果を得ることが
できる。
れていない主容器内にＳｉＣからなる結晶成長開始部材
を投入した後に、ＧａＡｓの原料融液を主容器内で生成
し、ＧａＡｓを冷却固化させるものである。この方法に
よっても、結晶成長開始部材が図１に示した結晶成長開
始部６と同様の役割を果たし、上述の効果を得ることが
できる。
【００３４】第二の方法は、主容器内でＧａＡｓの原料
融液を生成した後に、主容器内にＳｉＣからなる結晶成
長開始部材を導入し、この結晶成長開始部材をＧａＡｓ
の原料融液に接触させるものである。この第二の方法の
具体例を図４（ａ）〜図４（ｃ）に示す。図４（ａ）に
示す方法は、主容器４に原料融液８を導入した後に、結
晶成長開始部材７がはめ込まれたテーパ状の支持部材１
２を主容器４の上方にセットするものである。図４
（ｂ）に示す方法は、主容器４に導入された原料融液８
の液面上に、円柱状の結晶成長開始部材７を浮かべるも
のである。図４（ｃ）に示す方法は、主容器４で生成さ
れた原料融液８に、棒状の結晶成長開始部材７を浸漬す
るものである。これらの方法によっても、結晶成長開始
部材７が図１に示した結晶成長開始部６と同様の役割を
果たし、上述の効果を得ることができる。なお、図４
（ａ）〜図４（ｃ）に示した方法を採用する場合は、Ｇ
ａＡｓは、主容器４の上部側から底部側に向けて冷却固
化することになる。
融液を生成した後に、主容器内にＳｉＣからなる結晶成
長開始部材を導入し、この結晶成長開始部材をＧａＡｓ
の原料融液に接触させるものである。この第二の方法の
具体例を図４（ａ）〜図４（ｃ）に示す。図４（ａ）に
示す方法は、主容器４に原料融液８を導入した後に、結
晶成長開始部材７がはめ込まれたテーパ状の支持部材１
２を主容器４の上方にセットするものである。図４
（ｂ）に示す方法は、主容器４に導入された原料融液８
の液面上に、円柱状の結晶成長開始部材７を浮かべるも
のである。図４（ｃ）に示す方法は、主容器４で生成さ
れた原料融液８に、棒状の結晶成長開始部材７を浸漬す
るものである。これらの方法によっても、結晶成長開始
部材７が図１に示した結晶成長開始部６と同様の役割を
果たし、上述の効果を得ることができる。なお、図４
（ａ）〜図４（ｃ）に示した方法を採用する場合は、Ｇ
ａＡｓは、主容器４の上部側から底部側に向けて冷却固
化することになる。
【００３５】［第２実施形態］図５は、本発明に係る結
晶成長容器の第２実施形態を示す図である。同図に示す
ように、本実施形態の結晶成長容器３２は、ｐＢＮ（パ
イロリティック窒化硼素）製の有底円筒状の主容器３４
と、当該主容器３４の底部に固定された結晶成長開始部
３６と、から成る。結晶成長開始部３６は、円柱形状を
なしており、ｐＢＮよりも濡れ性の高い石英によって形
成されている。
晶成長容器の第２実施形態を示す図である。同図に示す
ように、本実施形態の結晶成長容器３２は、ｐＢＮ（パ
イロリティック窒化硼素）製の有底円筒状の主容器３４
と、当該主容器３４の底部に固定された結晶成長開始部
３６と、から成る。結晶成長開始部３６は、円柱形状を
なしており、ｐＢＮよりも濡れ性の高い石英によって形
成されている。
【００３６】次に、以上のような構成の結晶成長容器３
２を用いて、ＧａＡｓを成長させる方法を説明する。
２を用いて、ＧａＡｓを成長させる方法を説明する。
【００３７】まず、図５に示すように、主容器４内でＧ
ａＡｓの原料融液８を生成する。次いで、原料融液８を
主容器３４の底部から上部に向けて冷却し始める。そし
て、本実施形態の結晶成長容器３２を用いてＧａＡｓを
成長させると、次のような効果が得られる。すなわち、
結晶成長開始部３６は上述のように主容器３４よりも濡
れ性が高いため、結晶成長開始部３６の近傍の原料融液
８は、主容器３４の近傍の原料融液８よりも核生成しや
すくなっている。このため、原料融液８を結晶成長開始
部３６の近傍より固化させ始めることができ、容易に一
方向（主容器３４の底部から上部）にＧａＡｓを結晶成
長させることができる。
ａＡｓの原料融液８を生成する。次いで、原料融液８を
主容器３４の底部から上部に向けて冷却し始める。そし
て、本実施形態の結晶成長容器３２を用いてＧａＡｓを
成長させると、次のような効果が得られる。すなわち、
結晶成長開始部３６は上述のように主容器３４よりも濡
れ性が高いため、結晶成長開始部３６の近傍の原料融液
８は、主容器３４の近傍の原料融液８よりも核生成しや
すくなっている。このため、原料融液８を結晶成長開始
部３６の近傍より固化させ始めることができ、容易に一
方向（主容器３４の底部から上部）にＧａＡｓを結晶成
長させることができる。
【００３８】また、結晶を成長させる際に、主容器３４
の底部から上部に向けて原料融液８を冷却固化させる
が、結晶成長開始部３６を備えない従来の成長容器によ
って結晶成長させる場合と冷却速度を同様にしても、結
晶成長開始部３６近傍では核生成しやすいため、短時間
で原料融液８が固化することになる。このため、従来の
成長容器によって結晶成長させる場合と比較して、急速
に固化する原料融液８の量が減り、冷却速度を低下させ
ることなく組成ずれや空孔の発生を減少させることがで
きる。また、本実施形態の結晶成長容器３２を用いれ
ば、種結晶を使用する必要がないため、コストを抑える
ことができる。
の底部から上部に向けて原料融液８を冷却固化させる
が、結晶成長開始部３６を備えない従来の成長容器によ
って結晶成長させる場合と冷却速度を同様にしても、結
晶成長開始部３６近傍では核生成しやすいため、短時間
で原料融液８が固化することになる。このため、従来の
成長容器によって結晶成長させる場合と比較して、急速
に固化する原料融液８の量が減り、冷却速度を低下させ
ることなく組成ずれや空孔の発生を減少させることがで
きる。また、本実施形態の結晶成長容器３２を用いれ
ば、種結晶を使用する必要がないため、コストを抑える
ことができる。
【００３９】また、本実施形態では、結晶成長開始部３
６を石英によって形成したが、この他、主容器３４を形
成するｐＢＮより表面の粗いｐＢＮ、主容器３４よりも
表面の粗いｐＢＮコートカーボン、または、主容器３４
より表面の粗いｃＢＮ等のように、結晶成長開始部３６
よりも濡れ性の高い材料から形成してもよい。
６を石英によって形成したが、この他、主容器３４を形
成するｐＢＮより表面の粗いｐＢＮ、主容器３４よりも
表面の粗いｐＢＮコートカーボン、または、主容器３４
より表面の粗いｃＢＮ等のように、結晶成長開始部３６
よりも濡れ性の高い材料から形成してもよい。
【００４０】さらに、図５で示した結晶成長容器３２の
代わりに、図６に示す結晶成長容器４２を用いてもよ
い。結晶成長容器４２は、有底円筒状の主容器４４の底
部に結晶成長開始部４６が形成されている。結晶成長開
始部４６は、研磨処理を施すことで他の領域よりも表面
が粗くされており、これにより、他の領域よりも濡れ性
が高められている。また、第１実施形態と同様に、図２
（ａ）および図２（ｂ）に示す主容器４ａ，４ｂを用い
てもよい。さらに、図３に示すようなボート状の主容器
１４の先端部１４ａに結晶成長開始部３６を設置して結
晶成長させれば、ＧａＡｓなどの結晶を横方向に成長さ
せることができる。
代わりに、図６に示す結晶成長容器４２を用いてもよ
い。結晶成長容器４２は、有底円筒状の主容器４４の底
部に結晶成長開始部４６が形成されている。結晶成長開
始部４６は、研磨処理を施すことで他の領域よりも表面
が粗くされており、これにより、他の領域よりも濡れ性
が高められている。また、第１実施形態と同様に、図２
（ａ）および図２（ｂ）に示す主容器４ａ，４ｂを用い
てもよい。さらに、図３に示すようなボート状の主容器
１４の先端部１４ａに結晶成長開始部３６を設置して結
晶成長させれば、ＧａＡｓなどの結晶を横方向に成長さ
せることができる。
【００４１】また、本実施形態の結晶成長方法では、主
容器３４の底部に結晶成長開始部３６を固定させた結晶
成長容器を用いたが、この他、第１実施形態と同様に、
結晶成長開始部３６が固定されていない結晶成長容器を
用いる次のような２つの方法を採用しても良い。
容器３４の底部に結晶成長開始部３６を固定させた結晶
成長容器を用いたが、この他、第１実施形態と同様に、
結晶成長開始部３６が固定されていない結晶成長容器を
用いる次のような２つの方法を採用しても良い。
【００４２】第一の方法は、結晶成長開始部３６が固定
されていない主容器内に石英からなる結晶成長開始部材
を投入した後に、ＧａＡｓの原料融液を主容器内で生成
し、ＧａＡｓを冷却固化させるものである。この方法に
よっても、結晶成長開始部材が図５に示した結晶成長開
始部３６と同様の役割を果たし、上述の効果を得ること
ができる。
されていない主容器内に石英からなる結晶成長開始部材
を投入した後に、ＧａＡｓの原料融液を主容器内で生成
し、ＧａＡｓを冷却固化させるものである。この方法に
よっても、結晶成長開始部材が図５に示した結晶成長開
始部３６と同様の役割を果たし、上述の効果を得ること
ができる。
【００４３】第二の方法は、図４（ａ）〜図４（ｃ）に
示したように、主容器内でＧａＡｓの原料融液８を生成
した後に、主容器内に石英からなる結晶成長開始部材７
を導入し、この結晶成長開始部材７をＧａＡｓの原料融
液８に接触させるものである。この方法によっても、結
晶成長開始部材７が図５に示した結晶成長開始部３６と
同様の役割を果たし、上述の効果を得ることができる。
なお、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示した方法を採用する
場合は、ＧａＡｓは、主容器の上部側から底部側に向け
て冷却固化することになる。
示したように、主容器内でＧａＡｓの原料融液８を生成
した後に、主容器内に石英からなる結晶成長開始部材７
を導入し、この結晶成長開始部材７をＧａＡｓの原料融
液８に接触させるものである。この方法によっても、結
晶成長開始部材７が図５に示した結晶成長開始部３６と
同様の役割を果たし、上述の効果を得ることができる。
なお、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示した方法を採用する
場合は、ＧａＡｓは、主容器の上部側から底部側に向け
て冷却固化することになる。
【００４４】［実施例］次に、本発明の実施例について
説明する。表１に示す実施例１，２は、上記第１実施形
態に対応するものであり、ＧａＡｓを結晶成長させたと
きの歩留りを示している。実施例１，２では、図３に示
すボート状の主容器１４を備える結晶成長容器２２を使
用し、主容器１４の先端部１４ａには、カーボン製の結
晶成長開始部１６を設置した。また、実施例１では、ｐ
ＢＮ製の主容器１４を使用し、実施例２では、石英製の
主容器１４を使用した。各実施例において、温度勾配１
０℃／ｃｍの熱環境下で、移動速度条件を１０ｍｍ／ｈ
と２０ｍｍ／ｈの２種類にしてＧａＡｓを結晶成長させ
た。
説明する。表１に示す実施例１，２は、上記第１実施形
態に対応するものであり、ＧａＡｓを結晶成長させたと
きの歩留りを示している。実施例１，２では、図３に示
すボート状の主容器１４を備える結晶成長容器２２を使
用し、主容器１４の先端部１４ａには、カーボン製の結
晶成長開始部１６を設置した。また、実施例１では、ｐ
ＢＮ製の主容器１４を使用し、実施例２では、石英製の
主容器１４を使用した。各実施例において、温度勾配１
０℃／ｃｍの熱環境下で、移動速度条件を１０ｍｍ／ｈ
と２０ｍｍ／ｈの２種類にしてＧａＡｓを結晶成長させ
た。
【００４５】また、比較のために、結晶成長開始部１６
を設置しない主容器１４を用いてＧａＡｓを結晶成長さ
せた（比較例１）。実施例１，２と比較例１を比較する
と、実施例１，２では歩留りが高く、組成ずれや空孔の
発生が抑制されていることが分かる。特に、実施例１，
２では、冷却速度を速めても歩留りが高くなった。ま
た、実施例１と実施例２を比較すると、石英製の主容器
１４を使用したときよりも、ｐＢＮ製の主容器１４を使
用したときの方が、組成ずれ等をより抑制することが分
かる。また、ｐＢＮ製の主容器１４を用いる場合、主容
器１４を複数回繰り返して使用できるという長所もあ
る。
を設置しない主容器１４を用いてＧａＡｓを結晶成長さ
せた（比較例１）。実施例１，２と比較例１を比較する
と、実施例１，２では歩留りが高く、組成ずれや空孔の
発生が抑制されていることが分かる。特に、実施例１，
２では、冷却速度を速めても歩留りが高くなった。ま
た、実施例１と実施例２を比較すると、石英製の主容器
１４を使用したときよりも、ｐＢＮ製の主容器１４を使
用したときの方が、組成ずれ等をより抑制することが分
かる。また、ｐＢＮ製の主容器１４を用いる場合、主容
器１４を複数回繰り返して使用できるという長所もあ
る。
【００４６】実施例３〜５は、上記第２実施形態に対応
するものである。実施例３〜５では、図３に示すｐＢＮ
製の主容器１４を備える結晶成長容器２２を使用し、主
容器１４の先端部１４ａには、カーボン製の結晶成長開
始部１６を設置または形成した。実施例３では、１２０
番ペーパーで表面を粗くした石英を結晶成長開始部１６
として設置し、実施例４では、主容器１４よりも表面の
粗いｐＢＮ板を結晶成長開始部１６として設置し、実施
例５では、主容器１４の先端部１４ａを６０番ペーパー
で表面を粗くして結晶成長開始部１６とした。各実施例
において、温度勾配１０℃／ｃｍの熱環境下で、移動速
度条件を１０ｍｍ／ｈと２０ｍｍ／ｈの２種類にしてＧ
ａＡｓを結晶成長させた。
するものである。実施例３〜５では、図３に示すｐＢＮ
製の主容器１４を備える結晶成長容器２２を使用し、主
容器１４の先端部１４ａには、カーボン製の結晶成長開
始部１６を設置または形成した。実施例３では、１２０
番ペーパーで表面を粗くした石英を結晶成長開始部１６
として設置し、実施例４では、主容器１４よりも表面の
粗いｐＢＮ板を結晶成長開始部１６として設置し、実施
例５では、主容器１４の先端部１４ａを６０番ペーパー
で表面を粗くして結晶成長開始部１６とした。各実施例
において、温度勾配１０℃／ｃｍの熱環境下で、移動速
度条件を１０ｍｍ／ｈと２０ｍｍ／ｈの２種類にしてＧ
ａＡｓを結晶成長させた。
【００４７】実施例３〜５と比較例１を比較すると、実
施例３〜５では歩留りが高く、組成ずれや空孔の発生が
抑制されていることが分かる。特に、実施例３〜５で
は、冷却速度を速めても歩留りが高くなった。
施例３〜５では歩留りが高く、組成ずれや空孔の発生が
抑制されていることが分かる。特に、実施例３〜５で
は、冷却速度を速めても歩留りが高くなった。
【００４８】実施例６，７は、図４（ｃ）に示した方
法、すなわち、主容器４内で生成された原料融液８に棒
状の結晶成長開始部材７を浸漬する方法によって、Ｇａ
Ａｓを結晶成長させた。実施例６では、結晶成長開始部
材７をＳｉＣとし（第１実施形態に対応）、実施例７で
は、結晶成長開始部材７を石英とした（第２実施形態に
対応）。各実施例において、温度勾配５０℃／ｃｍの熱
環境下で、移動速度条件を１０ｍｍ／ｈと２０ｍｍ／ｈ
の２種類にしてＧａＡｓを結晶成長させた。なお、結晶
成長開始部材７を原料融液８に接触させたまま、主容器
４を加熱領域内を移動させた。
法、すなわち、主容器４内で生成された原料融液８に棒
状の結晶成長開始部材７を浸漬する方法によって、Ｇａ
Ａｓを結晶成長させた。実施例６では、結晶成長開始部
材７をＳｉＣとし（第１実施形態に対応）、実施例７で
は、結晶成長開始部材７を石英とした（第２実施形態に
対応）。各実施例において、温度勾配５０℃／ｃｍの熱
環境下で、移動速度条件を１０ｍｍ／ｈと２０ｍｍ／ｈ
の２種類にしてＧａＡｓを結晶成長させた。なお、結晶
成長開始部材７を原料融液８に接触させたまま、主容器
４を加熱領域内を移動させた。
【００４９】また、比較のために、結晶成長開始部１６
を備えない主容器１４を用いてＧａＡｓを結晶成長させ
た（比較例２）。実施例６，７と比較例２を比較する
と、実施例６，７では歩留りが高く、組成ずれや空孔の
発生が抑制されていることが分かる。特に、実施例６，
７では、冷却速度を速めても歩留りが高くなった。
を備えない主容器１４を用いてＧａＡｓを結晶成長させ
た（比較例２）。実施例６，７と比較例２を比較する
と、実施例６，７では歩留りが高く、組成ずれや空孔の
発生が抑制されていることが分かる。特に、実施例６，
７では、冷却速度を速めても歩留りが高くなった。
【表１】
【００５０】以上、本発明者によってなされた発明を実
施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施
形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態の
結晶成長容器によって成長させることができるのはＧａ
Ａｓに限られず、この他、ＩｎＰなどの種々の結晶を成
長させることができる。
施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施
形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態の
結晶成長容器によって成長させることができるのはＧａ
Ａｓに限られず、この他、ＩｎＰなどの種々の結晶を成
長させることができる。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の結晶成長
容器および結晶成長方法によれば、低コストで、冷却速
度を低下させることなく、高品質な結晶を成長容器内の
所望箇所から一方向に成長させることができる。
容器および結晶成長方法によれば、低コストで、冷却速
度を低下させることなく、高品質な結晶を成長容器内の
所望箇所から一方向に成長させることができる。
【図１】本発明に係る結晶成長容器の第１実施形態を示
す図である。
す図である。
【図２】第１実施形態の結晶成長容器の変形例を示す図
である。
である。
【図３】第１実施形態の結晶成長容器の他の変形例を示
す図である。
す図である。
【図４】本発明の結晶成長方法を適用した状態を示す図
である。
である。
【図５】本発明に係る結晶成長容器の第２実施形態を示
す図である。
す図である。
【図６】第２実施形態の結晶成長容器の変形例を示す図
である。
である。
２，２２，３２，４２…結晶成長容器、４，１４，３
４，４４…主容器、６，１６，３６，４６…結晶成長開
始部、７…結晶成長開始部材、８…原料融液、１０…細
管部、１２…支持部材。
４，４４…主容器、６，１６，３６，４６…結晶成長開
始部、７…結晶成長開始部材、８…原料融液、１０…細
管部、１２…支持部材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C30B 1/00 - 35/00 ＣＡ（ＳＴＮ) ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (9)
- 【請求項１】 主容器の内部で結晶を成長させる結晶成
長容器において、 前記結晶が成長し始める結晶成長開始部を有し、 前記結晶成長開始部は、前記主容器の材料よりも熱伝導
率の高い材料によって形成され、 前記主容器は、ｐＢＮから成り、 前記結晶成長開始部は、ＳｉＣ、ＳｉＮ、カーボン、ま
たはサファイアから成ることを特徴とする結晶成長容
器。 - 【請求項２】 主容器の内部で結晶を成長させる結晶成
長容器において、 前記結晶が成長し始める結晶成長開始部を有し、 前記結晶成長開始部は、前記主容器の材料よりも濡れや
すい材料によって形成されていることを特徴とする結晶
成長容器。 - 【請求項３】 前記主容器は、ｐＢＮから成り、 前記結晶成長開始部は、石英、前記主容器より表面の粗
いｐＢＮ、前記主容器よりも表面の粗いｐＢＮコートカ
ーボン、または、前記主容器より表面の粗いｃＢＮから
成ることを特徴とする請求項２記載の結晶成長容器。 - 【請求項４】 主容器内で種結晶を用いずに結晶を成長
させる結晶成長方法であって、 前記主容器内に、前記主容器よりも熱伝導率の高い結晶
成長開始部材を設置した後に、前記主容器内で前記結晶
の原料融液を生成し、 前記主容器は、ｐＢＮから成り、 前記結晶成長開始部材は、ＳｉＣ、ＳｉＮ、カーボン、
またはサファイアから成ることを特徴とする結晶成長方
法。 - 【請求項５】 主容器内で種結晶を用いずに結晶を成長
させる結晶成長方法であって、 前記主容器内で前記結晶の原料融液を生成した後に、前
記主容器内に当該主容器よりも熱伝導率の高い結晶成長
開始部材を導入することを特徴とする結晶成長方法。 - 【請求項６】 前記主容器は、ｐＢＮから成り、 前記結晶成長開始部材は、ＳｉＣ、ＳｉＮ、カーボン、
またはサファイアから成ることを特徴とする請求項５記
載の結晶成長方法。 - 【請求項７】 主容器内で種結晶を用いずに結晶を成長
させる結晶成長方法であって、 前記主容器内に、前記主容器よりも濡れやすい結晶成長
開始部材を設置した後に、前記主容器内で前記結晶の原
料融液を生成することを特徴とする結晶成長方法。 - 【請求項８】 主容器内で種結晶を用いずに結晶を成長
させる結晶成長方法であって、 前記主容器内で前記結晶の原料融液を生成した後に、前
記主容器内に当該主容器よりも濡れやすい結晶成長開始
部材を導入することを特徴とする結晶成長方法。 - 【請求項９】 前記主容器は、ｐＢＮから成り、 前記結晶成長開始部材は、石英、前記主容器より表面の
粗いｐＢＮ、前記主容器よりも表面の粗いｐＢＮコート
カーボン、または、前記主容器より表面の粗いｃＢＮか
ら成ることを特徴とする請求項７または請求項８記載の
結晶成長方法。
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| US09/629,153 US6402838B1 (en) | 1999-08-02 | 2000-07-31 | Crystal growth vessel and crystal growth method |
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| EP00116640A EP1074641B1 (en) | 1999-08-02 | 2000-08-01 | Crystal growth method |
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| US10/131,042 US6758899B2 (en) | 1999-08-02 | 2002-04-25 | Crystal growth vessel and crystal growth method |
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Family
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| FR2911150B1 (fr) * | 2007-01-10 | 2010-08-20 | Fr De Detecteurs Infrarouges S | Dispositif pour realiser la croissance d'un materiau semi-conducteur |
| DE102010030124B4 (de) * | 2010-06-15 | 2016-07-28 | Solarworld Innovations Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Silizium-Blöcken sowie nach dem Verfahren hergestellter Silizium-Block |
| CN102602902A (zh) * | 2012-04-23 | 2012-07-25 | 南京金美镓业有限公司 | 一种用于磷化铟制备的高压炉 |
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| US3335035A (en) | 1964-03-26 | 1967-08-08 | Motorola Inc | Method of growing crystals having a triangular cross section |
| DE2543752B2 (de) * | 1975-10-01 | 1979-03-15 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Einkristalles |
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| JPS5759782A (en) | 1980-09-30 | 1982-04-10 | Toshiba Corp | Heat-sensitive print head |
| JPS58151391A (ja) * | 1982-02-26 | 1983-09-08 | Fujitsu Ltd | 半導体結晶製造用アンプル |
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- 1999-08-02 JP JP11218709A patent/JP3119306B1/ja not_active Expired - Lifetime
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