JPH0222200A - ３−５族化合物半導体単結晶の製造方法 - Google Patents
３−５族化合物半導体単結晶の製造方法Info
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- JPH0222200A JPH0222200A JP17324188A JP17324188A JPH0222200A JP H0222200 A JPH0222200 A JP H0222200A JP 17324188 A JP17324188 A JP 17324188A JP 17324188 A JP17324188 A JP 17324188A JP H0222200 A JPH0222200 A JP H0222200A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、■−Ｖ族化合物半導体単結晶の製造方法に関
し、特に液体封止引上法による■−Ｖ族化合物半導体単
結晶の製造方法に関する。
し、特に液体封止引上法による■−Ｖ族化合物半導体単
結晶の製造方法に関する。
一般に、蒸気圧の高い物質から構成される半導体結晶、
例えば、ＧａＡｓ、ＧａＰ、Ｉ ｎＡｓやＩｎＰ等の化
合物半導体結晶は、液体封止引上法（Ｌｅｑｕｉｄ Ｅ
ｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ−以
下ＬＥＣ法と称す）で引き上げられる。
例えば、ＧａＡｓ、ＧａＰ、Ｉ ｎＡｓやＩｎＰ等の化
合物半導体結晶は、液体封止引上法（Ｌｅｑｕｉｄ Ｅ
ｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ−以
下ＬＥＣ法と称す）で引き上げられる。
第１図はＬＥＣ法に用いる化合物半導体結晶の製造装置
の一例の断面図である０本従来例では、ＧａＡｓ単結晶
を成長させる例で説明する。第１図に示すように、原料
であるＧａ及びＡｓを、Ａｓの飛散を考慮してＡｓ−ｒ
ｉｃｈの状態でＰＢＮルツボ４にチャージし、更に、封
止剤としてＢ２０３７を入れる０次に、原料及びＢ２Ｏ
２をチャージしたＰＢＮルツボ４を反応容器内９に設置
し、反応容器９内を不活性ガス雰囲気にした後、３０気
圧に保ち、ＰＢＮルツボ４をヒータ３で徐々に加熱昇温
させ、最終的に７０気圧。
の一例の断面図である０本従来例では、ＧａＡｓ単結晶
を成長させる例で説明する。第１図に示すように、原料
であるＧａ及びＡｓを、Ａｓの飛散を考慮してＡｓ−ｒ
ｉｃｈの状態でＰＢＮルツボ４にチャージし、更に、封
止剤としてＢ２０３７を入れる０次に、原料及びＢ２Ｏ
２をチャージしたＰＢＮルツボ４を反応容器内９に設置
し、反応容器９内を不活性ガス雰囲気にした後、３０気
圧に保ち、ＰＢＮルツボ４をヒータ３で徐々に加熱昇温
させ、最終的に７０気圧。
１３００℃に制御して、直接合成法によりＧａＡｓ融液
６を合成する０次に、種付は最適温度を設定した後、種
結晶ホルダー１を下降させ、種結晶２をＧａＡｓ融液６
に接触させ、１時間数ｍｍの速度で種結晶ホルダー１を
引き上げることｔこより、単結晶成長を行なっていた。
６を合成する０次に、種付は最適温度を設定した後、種
結晶ホルダー１を下降させ、種結晶２をＧａＡｓ融液６
に接触させ、１時間数ｍｍの速度で種結晶ホルダー１を
引き上げることｔこより、単結晶成長を行なっていた。
上述した従来の製造方法では、高温でのＡｓ蒸気圧が高
いため、過剰のＡｓは気泡となってＧａＡｓ融液６から
ガスとなり、封止剤であるＢ２Ｏ３融液７中に拡散する
かまたはＢ２０．融液７中で冷却され金属Ａｓの粉末と
なりＢ２Ｏ３融液７が濁って透明度が悪くなってしまい
、結晶成長の監視が困難になるばかりでなく、成長結晶
に双晶や多結晶化が起こり、単結晶化率が低下してしま
う。又、化学量論的組成比をずらし、Ａｓを過剰にチャ
ージしても、高温でのＡｓの蒸気圧が高いため、最終的
にはＧａ−ｒｉｃｈ側へ組成比がずれ、ＧａＡｓ融液が
１＝１の組成比に保てないという欠点があった。
いため、過剰のＡｓは気泡となってＧａＡｓ融液６から
ガスとなり、封止剤であるＢ２Ｏ３融液７中に拡散する
かまたはＢ２０．融液７中で冷却され金属Ａｓの粉末と
なりＢ２Ｏ３融液７が濁って透明度が悪くなってしまい
、結晶成長の監視が困難になるばかりでなく、成長結晶
に双晶や多結晶化が起こり、単結晶化率が低下してしま
う。又、化学量論的組成比をずらし、Ａｓを過剰にチャ
ージしても、高温でのＡｓの蒸気圧が高いため、最終的
にはＧａ−ｒｉｃｈ側へ組成比がずれ、ＧａＡｓ融液が
１＝１の組成比に保てないという欠点があった。
本発明の目的は、直接合成中に発生したＶ族元素ガスに
よるＢ２０．融液の濁りを防止し、原料融液の組成比の
ずれを抑制することができる■■族化合物半導体単結晶
の製造方法を提供することにある。
よるＢ２０．融液の濁りを防止し、原料融液の組成比の
ずれを抑制することができる■■族化合物半導体単結晶
の製造方法を提供することにある。
本発明の■−■族化合物半導体単結晶の製造方法は、チ
ョクラルスキー法による■−Ｖ族化合物半導体単結晶の
製造方法において、原料を直接合成した後の■−Ｖ族化
合物半導体融液を固化させ前記■−Ｖ族化合物半導体の
融点でのＶ族元素の解離圧の１．１倍以上３．３倍以下
の圧力の条件下で放置し、再度溶融させた後、結晶成長
を行なう工程を含んで構成される。
ョクラルスキー法による■−Ｖ族化合物半導体単結晶の
製造方法において、原料を直接合成した後の■−Ｖ族化
合物半導体融液を固化させ前記■−Ｖ族化合物半導体の
融点でのＶ族元素の解離圧の１．１倍以上３．３倍以下
の圧力の条件下で放置し、再度溶融させた後、結晶成長
を行なう工程を含んで構成される。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１の実施例としてアンドープＧａＡｓ単結晶成長を例
に説明する。第１図はＬＥＣ法に用いる化合物半導体結
晶の製造装置の一例の断面図である。同図に示すように
、原料のＧａを１．０ｋｇ、Ａｓを１．１３ｋｇ、封止
剤のＢ２Ｏ３を６００’ｇそれぞれＰＢＮルツボ４に収
納し、反応容器９内の雰囲気を不活性ガスにした後、反
応容器９内を３０気圧にする。ヒータ３によりＰＢＮル
ツボ４を昇温速度２５℃／ｗｉｎで１３００℃迄加熱昇
温し、反応容器９内の圧力を約７０気圧まで上昇させる
ことにより、約３０分でＧａＡｓ融液６が合成される０
次に、降温速度５℃／ｗｉｎで１１００℃まで温度を下
げ、−旦ＧａＡｓ融液６を固化させる。固化後、反応容
器９内の圧力を、解離圧、すなわち■−■族化合物半導
体の融点でＶ族元素が解離することのない圧力（ＧａＡ
ｓの場合、約１気圧）の２倍である２気圧まで減圧する
。なお、この時の圧力は解離圧の１．１〜３．３倍の圧
力であるなら同様な効果を得ることができる。この時、
合成中にＢ２ｏ、融液７中に拡散したＡｓは、気泡８と
なって雰囲気ガス中に放出され、Ｂ２０．融液７の透明
度が向上し、固液界面が明確に観察することが可能とな
る０反応容器９内の圧力を２気圧で約２時間保持した後
、２０気圧、１３００℃に昇温することにより、再びＧ
ａＡｓ原料を溶融させる。次に、種付は最適温度を設定
し、種結晶２をＧａＡｓ融液６に接触させ１時間に数ｍ
ｍの速度で引き上げを行ない、ＧａＡｓ単結晶を成長育
成する。本発明では、−旦ＧａＡｓ融液６を固化させ、
過剰なＡｓを放出させることにより、結晶成長時のＡｓ
の飛散が抑制され、ＧａＡｓ１ｉ液６の組成比が１＝１
に保持できる。
に説明する。第１図はＬＥＣ法に用いる化合物半導体結
晶の製造装置の一例の断面図である。同図に示すように
、原料のＧａを１．０ｋｇ、Ａｓを１．１３ｋｇ、封止
剤のＢ２Ｏ３を６００’ｇそれぞれＰＢＮルツボ４に収
納し、反応容器９内の雰囲気を不活性ガスにした後、反
応容器９内を３０気圧にする。ヒータ３によりＰＢＮル
ツボ４を昇温速度２５℃／ｗｉｎで１３００℃迄加熱昇
温し、反応容器９内の圧力を約７０気圧まで上昇させる
ことにより、約３０分でＧａＡｓ融液６が合成される０
次に、降温速度５℃／ｗｉｎで１１００℃まで温度を下
げ、−旦ＧａＡｓ融液６を固化させる。固化後、反応容
器９内の圧力を、解離圧、すなわち■−■族化合物半導
体の融点でＶ族元素が解離することのない圧力（ＧａＡ
ｓの場合、約１気圧）の２倍である２気圧まで減圧する
。なお、この時の圧力は解離圧の１．１〜３．３倍の圧
力であるなら同様な効果を得ることができる。この時、
合成中にＢ２ｏ、融液７中に拡散したＡｓは、気泡８と
なって雰囲気ガス中に放出され、Ｂ２０．融液７の透明
度が向上し、固液界面が明確に観察することが可能とな
る０反応容器９内の圧力を２気圧で約２時間保持した後
、２０気圧、１３００℃に昇温することにより、再びＧ
ａＡｓ原料を溶融させる。次に、種付は最適温度を設定
し、種結晶２をＧａＡｓ融液６に接触させ１時間に数ｍ
ｍの速度で引き上げを行ない、ＧａＡｓ単結晶を成長育
成する。本発明では、−旦ＧａＡｓ融液６を固化させ、
過剰なＡｓを放出させることにより、結晶成長時のＡｓ
の飛散が抑制され、ＧａＡｓ１ｉ液６の組成比が１＝１
に保持できる。
第２の実施例として、Ｉ ｎＡｓ単結晶成長を例に説明
する。原料のＩｎとＡｓ及び封止剤のＢ２０．をそれぞ
れＰＢＮルツボ４に収納し、反応容器９内の雰囲気を不
活性ガスにした後、反応容器９内を３０気圧にする。ヒ
ータ３によりＰＢＮルツボ４を昇温速度２５℃／ｗｉｎ
で１０５０℃迄加熱昇温し、反応容器９内の圧力を約７
０気圧まで上昇させることにより、約１時間でＩ ｎＡ
ｓ融液が合成される４次に、降温速度５℃／■ｉｎ、で
８５０℃まで温度を下げ、−旦ＩｎＡｓ融液を固化させ
る。固化後、反応容器９内の圧力を解離圧（ＩｎＡｓの
場合、約０．３気圧）の２倍である０、６気圧まで減圧
する。なお、この時の圧力は解離圧の１．１〜３．３倍
の圧力であるなら同様な効果を得ることができる。この
時、合成中にＢ２０．融液７中に拡散したＡｓは、気泡
８となって雰囲気ガス中に放出され、Ｂ、Ｏ，融液７の
透明度が向上し、固液界面が明確に観察することが可能
となる。反応容器９内の圧力を０，６気圧で約１時間保
持した後、１０気圧、１０００℃に昇温することにより
、再びＩ ｎＡｓ原料を溶融させる。次に、種付は最適
温度を設定し、種結晶２をＩ ｎＡｓ融液に接触させ１
時間に数ｍｍの速度で引き上げを行ない、ＩｎＡｓ単結
晶を成長育成する。 以上説明したＧａＡｓ及びＩｎＡ
ｓ単結晶成長の他に、本発明は、ＧａＰやＩｎＰ等の１
−Ｖ族化合物半導体の単結晶成長であれば同様な効果が
得られる。
する。原料のＩｎとＡｓ及び封止剤のＢ２０．をそれぞ
れＰＢＮルツボ４に収納し、反応容器９内の雰囲気を不
活性ガスにした後、反応容器９内を３０気圧にする。ヒ
ータ３によりＰＢＮルツボ４を昇温速度２５℃／ｗｉｎ
で１０５０℃迄加熱昇温し、反応容器９内の圧力を約７
０気圧まで上昇させることにより、約１時間でＩ ｎＡ
ｓ融液が合成される４次に、降温速度５℃／■ｉｎ、で
８５０℃まで温度を下げ、−旦ＩｎＡｓ融液を固化させ
る。固化後、反応容器９内の圧力を解離圧（ＩｎＡｓの
場合、約０．３気圧）の２倍である０、６気圧まで減圧
する。なお、この時の圧力は解離圧の１．１〜３．３倍
の圧力であるなら同様な効果を得ることができる。この
時、合成中にＢ２０．融液７中に拡散したＡｓは、気泡
８となって雰囲気ガス中に放出され、Ｂ、Ｏ，融液７の
透明度が向上し、固液界面が明確に観察することが可能
となる。反応容器９内の圧力を０，６気圧で約１時間保
持した後、１０気圧、１０００℃に昇温することにより
、再びＩ ｎＡｓ原料を溶融させる。次に、種付は最適
温度を設定し、種結晶２をＩ ｎＡｓ融液に接触させ１
時間に数ｍｍの速度で引き上げを行ない、ＩｎＡｓ単結
晶を成長育成する。 以上説明したＧａＡｓ及びＩｎＡ
ｓ単結晶成長の他に、本発明は、ＧａＰやＩｎＰ等の１
−Ｖ族化合物半導体の単結晶成長であれば同様な効果が
得られる。
以上説明したように、本発明は、原料を直接合成した後
の融液を一旦固化させ、化合物半導体の融点におけるＶ
族元素の解離圧の１．１〜３倍の圧力で放置し、再度溶
融することにより、直接合成中に発生したＶ族元素ガス
による封止剤としてＢ２０．融液の濁りを清浄化し、成
長結晶に発生していな双晶や多結晶化を防止し、単結晶
化率を向上させることができ、更に、過剰のＶ族元素が
放出されるなめ、結晶成長中の新たなＶ族元素ガスが抑
制され、化学量論的組成比を保った単結晶を得ることが
できる効果がある。
の融液を一旦固化させ、化合物半導体の融点におけるＶ
族元素の解離圧の１．１〜３倍の圧力で放置し、再度溶
融することにより、直接合成中に発生したＶ族元素ガス
による封止剤としてＢ２０．融液の濁りを清浄化し、成
長結晶に発生していな双晶や多結晶化を防止し、単結晶
化率を向上させることができ、更に、過剰のＶ族元素が
放出されるなめ、結晶成長中の新たなＶ族元素ガスが抑
制され、化学量論的組成比を保った単結晶を得ることが
できる効果がある。
第１図はＬＥＣ法に用いる化合物半導体結晶の製造装置
の一例の断面図である。 １・・・種結晶ホルダー ２・・・種結晶、３・・・ヒ
ータ、４・・・ＰＢＮルツボ、５・・・サセプター、６
・・・ＧａＡｓ融液、７・Ｂ２Ｏ３融液、８・・・気泡
、９・・・反応容器。
の一例の断面図である。 １・・・種結晶ホルダー ２・・・種結晶、３・・・ヒ
ータ、４・・・ＰＢＮルツボ、５・・・サセプター、６
・・・ＧａＡｓ融液、７・Ｂ２Ｏ３融液、８・・・気泡
、９・・・反応容器。
Claims (1)
- チョクラルスキー法によるIII−Ｖ族化合物半導体単結
晶の製造方法において、原料を直接合成した後のIII−
Ｖ族化合物半導体融液を固化させ前記III−Ｖ族化合物
半導体の融点でのＶ族元素の解離圧の１．１倍以上３．
３倍以下の圧力の条件下で放置し、再度溶融させた後、
結晶成長を行なう工程を含むことを特徴とするIII−Ｖ
族化合物半導体単結晶の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17324188A JPH0222200A (ja) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | ３−５族化合物半導体単結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17324188A JPH0222200A (ja) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | ３−５族化合物半導体単結晶の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0222200A true JPH0222200A (ja) | 1990-01-25 |
Family
ID=15956775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17324188A Pending JPH0222200A (ja) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | ３−５族化合物半導体単結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0222200A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4927951B2 (ja) * | 2006-12-01 | 2012-05-09 | リューディ、ライモンド | 便座および便座を備えた便器 |
| JP2017119597A (ja) * | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 株式会社福田結晶技術研究所 | ＳｃＡｌＭｇＯ４単結晶の製造方法 |
-
1988
- 1988-07-11 JP JP17324188A patent/JPH0222200A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4927951B2 (ja) * | 2006-12-01 | 2012-05-09 | リューディ、ライモンド | 便座および便座を備えた便器 |
| US8286272B2 (en) | 2006-12-01 | 2012-10-16 | Luedi Raymond | Toilet seat and toilet equipped therewith |
| JP2017119597A (ja) * | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 株式会社福田結晶技術研究所 | ＳｃＡｌＭｇＯ４単結晶の製造方法 |
| WO2017115852A1 (ja) * | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 株式会社福田結晶技術研究所 | ＳｃＡｌＭｇＯ４単結晶の製造方法 |
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