JPH02167883A - 化合物半導体単結晶の製造方法及び装置 - Google Patents
化合物半導体単結晶の製造方法及び装置Info
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- JPH02167883A JPH02167883A JP32202688A JP32202688A JPH02167883A JP H02167883 A JPH02167883 A JP H02167883A JP 32202688 A JP32202688 A JP 32202688A JP 32202688 A JP32202688 A JP 32202688A JP H02167883 A JPH02167883 A JP H02167883A
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Landscapes
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、多元系化合物半導体Ｉ￥１結晶又はドーパン
トを含む化合物半導体単結晶の製造方法及び装置に関す
る。
トを含む化合物半導体単結晶の製造方法及び装置に関す
る。
（従来の技術）
Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｒｅ５ｅａｒｃｈ ５ｏｃｉ
ｅｔｙ ＳｙｍｐｏｓｉａＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ
Ｍｏ１．９０．１９８７． ｐ、 １１１〜１１ｇ）に
は、縦型温度勾配法（ＹＧＦ法）によりＺｎＣｄＴｅ中
結品を製単結晶方法が記載されている。第３図はこの方
法を実施するための装置の概念図である。石英製アンプ
ル１内にＣｄＴｅ多結晶とＺｎをチャージし、ヒータ７
により原料融液３を調整した後、所定の温度勾配の下で
下方よりｔｙ結晶４を固化成長させるものである。
ｅｔｙ ＳｙｍｐｏｓｉａＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ
Ｍｏ１．９０．１９８７． ｐ、 １１１〜１１ｇ）に
は、縦型温度勾配法（ＹＧＦ法）によりＺｎＣｄＴｅ中
結品を製単結晶方法が記載されている。第３図はこの方
法を実施するための装置の概念図である。石英製アンプ
ル１内にＣｄＴｅ多結晶とＺｎをチャージし、ヒータ７
により原料融液３を調整した後、所定の温度勾配の下で
下方よりｔｙ結晶４を固化成長させるものである。
（発明が解決しようとする課題）
上記のように、Ｃｄ＋−ｘＺｎｘＴｅ等の多元系化合物
単結晶やドーパントを含むＧａＡｓ等の化合物単結晶の
固化成長に際して、原料をアンプル中に一度に仕込んで
固化成長させる方法は、成長方向に沿って組成比のズレ
を生ずるという問題があった。これは単結晶を構成する
大半の元素の偏析係数が１ではなく、結晶成長とともに
固液界面近傍の原料融液の組成比に偏りが生ずるためで
ある。
単結晶やドーパントを含むＧａＡｓ等の化合物単結晶の
固化成長に際して、原料をアンプル中に一度に仕込んで
固化成長させる方法は、成長方向に沿って組成比のズレ
を生ずるという問題があった。これは単結晶を構成する
大半の元素の偏析係数が１ではなく、結晶成長とともに
固液界面近傍の原料融液の組成比に偏りが生ずるためで
ある。
本発明は、上記の問題点を解消し、結晶を構成する元素
の偏析係数を考慮して、原料融液の組成比を常時一定に
保ちながら固化成長させることを可能にした化合物半導
体【１１結晶の製造方法及び装置を提供しようとするも
のである。
の偏析係数を考慮して、原料融液の組成比を常時一定に
保ちながら固化成長させることを可能にした化合物半導
体【１１結晶の製造方法及び装置を提供しようとするも
のである。
（課題を解決するための手段）
本発明は、（１）縦型容器に収容した多元系化合物又は
ドーパントを含む化合物の原料融液を、温度勾配の下で
下方から固化成長させる化合物半導体単結晶の製造方法
において、原料融液中の偏析係数の小さな成分を原料融
液中に徐々に添加することにより、原料融液の組成比を
一定に保持しながら固化成長させることを特徴とする化
合物半導体単結晶の製造方法、及び、（２）縦型温度勾
配炉内に原料融液を収容する縦型容器を配置して、下方
から固化成長させる化合物半導体単結晶の製造装置にお
いて、原料組成中の偏析係数の小さな成分を添加するた
めの容２Ｘを、原料融液中に浸漬配置ｃｅ Ｌ、該容器
の底部に微小孔を設け、固液界面に対して該容器を上下
に移動する手段を付設したことを特徴とする化合物ＩＦ
導体単結晶の製造装置である。
ドーパントを含む化合物の原料融液を、温度勾配の下で
下方から固化成長させる化合物半導体単結晶の製造方法
において、原料融液中の偏析係数の小さな成分を原料融
液中に徐々に添加することにより、原料融液の組成比を
一定に保持しながら固化成長させることを特徴とする化
合物半導体単結晶の製造方法、及び、（２）縦型温度勾
配炉内に原料融液を収容する縦型容器を配置して、下方
から固化成長させる化合物半導体単結晶の製造装置にお
いて、原料組成中の偏析係数の小さな成分を添加するた
めの容２Ｘを、原料融液中に浸漬配置ｃｅ Ｌ、該容器
の底部に微小孔を設け、固液界面に対して該容器を上下
に移動する手段を付設したことを特徴とする化合物ＩＦ
導体単結晶の製造装置である。
（作用）
第１図は、本発明のｌ具体例である化合物半導体単結晶
の製造装置の概念図である。第３図の従来装置と比較す
ると、偏析係数の小さな成分若しくは該成分を多■に含
んだ原料を収容する容器２を原料融液３に浸漬して原料
融液の組成比を一定にしようとする点で相違する。該容
器２の底部には微小孔６が設けられており、該容器２を
上昇することにより、容器内の融液５を原料融液３中に
押し出す。縦型容器１内の原料融液３はヒータ７により
温度勾配が付与され、下方よりｊｐ結晶４を固化成長さ
せる。原料融液中の各元素は、その偏析係数の大小によ
り単結晶中に取り込まれる程度が売なる。微！１（添加
成分の濃度Ｘは、該成分の偏析係数をに０とすると同化
４１ ｇに対して次の式で表すことができる。
の製造装置の概念図である。第３図の従来装置と比較す
ると、偏析係数の小さな成分若しくは該成分を多■に含
んだ原料を収容する容器２を原料融液３に浸漬して原料
融液の組成比を一定にしようとする点で相違する。該容
器２の底部には微小孔６が設けられており、該容器２を
上昇することにより、容器内の融液５を原料融液３中に
押し出す。縦型容器１内の原料融液３はヒータ７により
温度勾配が付与され、下方よりｊｐ結晶４を固化成長さ
せる。原料融液中の各元素は、その偏析係数の大小によ
り単結晶中に取り込まれる程度が売なる。微！１（添加
成分の濃度Ｘは、該成分の偏析係数をに０とすると同化
４１ ｇに対して次の式で表すことができる。
Ｘ＝Ａｋ、（Ｉ−ｇ）”
ｋ、＞ｌの場合には、固化成長とともに微爪成分濃度Ｘ
は小さくなる。これは、結晶中に該成分が多く取り込ま
れるために、原料融液中のＣ１２Ｘが低下するのである
。本発明では、偏析係数の小さな微ｉ’ｌ）成分、ネ７
しくは、該成分を比較的子！゛１ｔに含有する原料融液
を微小孔付容器から押し出すことにより、成長用縦夢客
語内原料融液の含イｆする成分濃度Ｘを一定に保持する
。
は小さくなる。これは、結晶中に該成分が多く取り込ま
れるために、原料融液中のＣ１２Ｘが低下するのである
。本発明では、偏析係数の小さな微ｉ’ｌ）成分、ネ７
しくは、該成分を比較的子！゛１ｔに含有する原料融液
を微小孔付容器から押し出すことにより、成長用縦夢客
語内原料融液の含イｆする成分濃度Ｘを一定に保持する
。
該成分の供給！Ｉｔは縦型容器に対する微小孔付容器の
引上速度により制御することができる。
引上速度により制御することができる。
ｋ、、＜ｌの場合は、微ｒｉｔ成分が結晶中に取り込ま
れる４）が少ないので、原料融液中の該成分濃度Ｘは固
化成長とともに−Ｉ−昇する。そこで、本発明では、偏
析係数の大きな微１）成分の供給ｉｉｔを徐々に抑制す
るか、偏析係数の小さな成分を桔極的に供給することに
より、原料融液中の微星成分濃度Ｘを一定に保持する。
れる４）が少ないので、原料融液中の該成分濃度Ｘは固
化成長とともに−Ｉ−昇する。そこで、本発明では、偏
析係数の大きな微１）成分の供給ｉｉｔを徐々に抑制す
るか、偏析係数の小さな成分を桔極的に供給することに
より、原料融液中の微星成分濃度Ｘを一定に保持する。
このように、本発明では原料融液中の微ち１成分濃度を
常時一定に保持することができるので、成長方向に沿っ
て一定濃度の微量成分を含有する単結晶を容易に作成す
ることができるのである。
常時一定に保持することができるので、成長方向に沿っ
て一定濃度の微量成分を含有する単結晶を容易に作成す
ることができるのである。
（実施例）
第１図の装置を用いてＣｄｏ 、 ＊ｅＺｎｏ 、 ｏ
４Ｔｅｌｔ結品を育成した。縦型容器は内径が４０ｍ５
＋で内面に熱分解カーボンでコーティングした石英製の
もので、微小孔付容器は内径が２０ｍｍで底部に直径１
、５ｍＩＮの微小孔を有し、内外両面をカーボンコーテ
ィングした石英製のものを用いた。
４Ｔｅｌｔ結品を育成した。縦型容器は内径が４０ｍ５
＋で内面に熱分解カーボンでコーティングした石英製の
もので、微小孔付容器は内径が２０ｍｍで底部に直径１
、５ｍＩＮの微小孔を有し、内外両面をカーボンコーテ
ィングした石英製のものを用いた。
縦型容器にはＣｄＴｅ５ＧＧｇ及びＺｎＴａ６．７５ｇ
を仕込み、微小孔付容器にはＣｄＴａ３０ ｇ及びＺｎ
Ｔｅ０．５６ｇを混合融解して固化したものを仕込んだ
。次いで、ヒータを加熱して原料融液を溶融し、５〜ｌ
Ｏ°Ｃ／ｃｔａの温度勾配を付し、約１〜２ａ＋ｎ／ｈ
ｒの成長速度で固化させるとともに、微小孔付容器を３
〜６ｍｌ１ｌ／ｈｒの速度で引き上げることにより、原
料融液の組成比を一定に維持した。
を仕込み、微小孔付容器にはＣｄＴａ３０ ｇ及びＺｎ
Ｔｅ０．５６ｇを混合融解して固化したものを仕込んだ
。次いで、ヒータを加熱して原料融液を溶融し、５〜ｌ
Ｏ°Ｃ／ｃｔａの温度勾配を付し、約１〜２ａ＋ｎ／ｈ
ｒの成長速度で固化させるとともに、微小孔付容器を３
〜６ｍｌ１ｌ／ｈｒの速度で引き上げることにより、原
料融液の組成比を一定に維持した。
得られた桔品について、成長方向に沿ったＺｎ濃度を調
べたところ、第２図に示すように、同化率ｇ＝０．７に
おけるＺ ｎ ｉ’ｉｒＳ度Ｘは０．０４から０．０３
８に低下する程度に抑えることができた。
べたところ、第２図に示すように、同化率ｇ＝０．７に
おけるＺ ｎ ｉ’ｉｒＳ度Ｘは０．０４から０．０３
８に低下する程度に抑えることができた。
比較のために、微小孔付容慟を用いずに、上記と同じ条
件で結晶成長させたところ、第２図に示すように、同化
率ｇ＝０．７におけるＺｎ濃度Ｘは０．０４から０．０
２５と人怖に低下したために、予定した組成比のウェハ
を採取する歩留は極端に低いものとなった。
件で結晶成長させたところ、第２図に示すように、同化
率ｇ＝０．７におけるＺｎ濃度Ｘは０．０４から０．０
２５と人怖に低下したために、予定した組成比のウェハ
を採取する歩留は極端に低いものとなった。
（発明の効果）
本発明は、上記の構成を採用することにより、原料融液
に偏析係数の大小があるときにも、成長方向に沿って組
成比の変動の少ない均一な化合物ｆｉ１１Ｉ！ｉ品を得
ることができるようになった。
に偏析係数の大小があるときにも、成長方向に沿って組
成比の変動の少ない均一な化合物ｆｉ１１Ｉ！ｉ品を得
ることができるようになった。
第１図は本発明の１具体例である化合物半導体ｒ１１１
００製造装置の概念図、第２図は実施例と比較例で得た
ＣｄＺｎＴｅｊｌｌ結品中のＺｎｆ：：度の変動を示し
た目、第３因は従来の縦ＴＩ′ｊ、温度勾配法のための
装置の概念図である。 第１図 Ｍル 第３囮 固化率渉
００製造装置の概念図、第２図は実施例と比較例で得た
ＣｄＺｎＴｅｊｌｌ結品中のＺｎｆ：：度の変動を示し
た目、第３因は従来の縦ＴＩ′ｊ、温度勾配法のための
装置の概念図である。 第１図 Ｍル 第３囮 固化率渉
Claims (2)
- （１）縦型容器に、収容した多元系化合物又はドーパン
トを含む化合物の原料融液を、温度勾配の下で下方から
固化成長させる化合物半導体単結晶の製造方法において
、原料融液中の偏析係数の小さな成分を原料融液中に徐
々に添加することにより、原料融液の組成比を一定に保
持しながら固化成長させることを特徴とする化合物半導
体単結晶の製造方法。 - （２）縦型温度勾配炉内に原料融液を収容する縦型容器
を配置して、下方から固化成長させる化合物半導体単結
晶の製造装置において、原料組成中の偏析係数の小さな
成分を添加するための容器を、原料融液中に浸漬配置し
、該容器の底部に微小孔を設け、固液界面に対して該容
器を上下に移動する手段を付設したことを特徴とする化
合物半導体単結晶の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32202688A JPH02167883A (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 化合物半導体単結晶の製造方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32202688A JPH02167883A (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 化合物半導体単結晶の製造方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02167883A true JPH02167883A (ja) | 1990-06-28 |
Family
ID=18139094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32202688A Pending JPH02167883A (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 化合物半導体単結晶の製造方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02167883A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5471938A (en) * | 1993-02-12 | 1995-12-05 | Japan Energy Corporation | Process for growing multielement compound single crystal |
| US5650008A (en) * | 1995-12-01 | 1997-07-22 | Advanced Materials Processing, Llc | Method for preparing homogeneous bridgman-type single crystals |
| JP2001072487A (ja) * | 1999-09-02 | 2001-03-21 | Natl Space Development Agency Of Japan | 固溶体の製造方法 |
-
1988
- 1988-12-22 JP JP32202688A patent/JPH02167883A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5471938A (en) * | 1993-02-12 | 1995-12-05 | Japan Energy Corporation | Process for growing multielement compound single crystal |
| US5650008A (en) * | 1995-12-01 | 1997-07-22 | Advanced Materials Processing, Llc | Method for preparing homogeneous bridgman-type single crystals |
| JP2001072487A (ja) * | 1999-09-02 | 2001-03-21 | Natl Space Development Agency Of Japan | 固溶体の製造方法 |
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