JPH02289484A - 単結晶成長装置 - Google Patents
単結晶成長装置Info
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- JPH02289484A JPH02289484A JP1534490A JP1534490A JPH02289484A JP H02289484 A JPH02289484 A JP H02289484A JP 1534490 A JP1534490 A JP 1534490A JP 1534490 A JP1534490 A JP 1534490A JP H02289484 A JPH02289484 A JP H02289484A
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- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (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］
この発明は、ＧａＡｓおよびＩｎＰ等の■−ｖ族化合物
半導体や、ＣｄＴｅ等のＩＩ−Ｖｌ族化合物半導体など
の単結晶を製造する装置に関するものである。
半導体や、ＣｄＴｅ等のＩＩ−Ｖｌ族化合物半導体など
の単結晶を製造する装置に関するものである。
［従来の技術］
ＧａＡｓ化合物半導体等の単結晶を成長させるのに用い
るるつぼとしては、従来より、たとえば■Ｗ、Ａ、Ｇａ
ｕｌｔ、ｅｔ ａｌ、、Ｊ、Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒ
ｏｗｔｈ ７４（１９８６）４９１〜５０６に開示さ
れたようなＰＢＮを使用したるつぼや、あるいは■特開
昭６３−７９７９２号公報に開示されたようなりＮの焼
結体を用いたるつぼが知られている。
るるつぼとしては、従来より、たとえば■Ｗ、Ａ、Ｇａ
ｕｌｔ、ｅｔ ａｌ、、Ｊ、Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒ
ｏｗｔｈ ７４（１９８６）４９１〜５０６に開示さ
れたようなＰＢＮを使用したるつぼや、あるいは■特開
昭６３−７９７９２号公報に開示されたようなりＮの焼
結体を用いたるつぼが知られている。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、このような従来のるつぼでは、ＣｄＴｅ
のようなＩＩ−Ｖｌ族化合物半導体を結晶成長させる場
合、単結晶中にボロンが混入し、純度の高い単結晶を作
製することができなかった。
のようなＩＩ−Ｖｌ族化合物半導体を結晶成長させる場
合、単結晶中にボロンが混入し、純度の高い単結晶を作
製することができなかった。
また、ｔ−Ｖ族化合物半導体の単結晶を成長する場合に
も、ＰＢＮからなるるつぼは高価であり、製造コストが
高くなるという問題があった。またＢＮの焼結体を用い
たるつぼにおいても、不純物の混入が多いという問題が
あった。
も、ＰＢＮからなるるつぼは高価であり、製造コストが
高くなるという問題があった。またＢＮの焼結体を用い
たるつぼにおいても、不純物の混入が多いという問題が
あった。
それゆえに、この発明の目的は、ＩＩ−Ｖｌ族化合物半
導体の単結晶を成長させる場合にも純度の高い単結晶の
成長を行なうことができる、安価な単結晶成長装置を提
供することにある。
導体の単結晶を成長させる場合にも純度の高い単結晶の
成長を行なうことができる、安価な単結晶成長装置を提
供することにある。
［課題を解決するための手段］
この発明の単結晶成長装置は、チャンバと、このチャン
バ内に配置されたるつぼと、このるつぼの周囲に配置さ
れた発熱体とを備え、るつぼ内で原料を溶融して融液と
し、この融液を固化させることにより、るつぼの形状に
対応した形状の単結晶を成長させる装置であり、るつぼ
の材質としてカーボンを用い、るつぼの内面をグラッシ
−（ガラス状の）カーボン、バイロリティックカーボン
および炭化珪素からなる群から選択される少なくとも１
つの材料でコーティングしたことを特徴としている。
バ内に配置されたるつぼと、このるつぼの周囲に配置さ
れた発熱体とを備え、るつぼ内で原料を溶融して融液と
し、この融液を固化させることにより、るつぼの形状に
対応した形状の単結晶を成長させる装置であり、るつぼ
の材質としてカーボンを用い、るつぼの内面をグラッシ
−（ガラス状の）カーボン、バイロリティックカーボン
および炭化珪素からなる群から選択される少なくとも１
つの材料でコーティングしたことを特徴としている。
るつぼの材質としてカーボンを用いれば、ｎ−■族化合
物半導体単結晶を成長させる場合にも、従来のＢＮのる
つぼのようにボロンが結晶中に混入することはない。ま
た、カーボン製のるつぼは安価に入手することができる
。しかしながら、単にカーボン製のるつぼを用いた場合
、カーボンから粉末が発生し、この粉末により汚染され
る。また、るつぼの内面には小さな凹凸が多く存在し、
このような凹凸が結晶核発生の原因となる。
物半導体単結晶を成長させる場合にも、従来のＢＮのる
つぼのようにボロンが結晶中に混入することはない。ま
た、カーボン製のるつぼは安価に入手することができる
。しかしながら、単にカーボン製のるつぼを用いた場合
、カーボンから粉末が発生し、この粉末により汚染され
る。また、るつぼの内面には小さな凹凸が多く存在し、
このような凹凸が結晶核発生の原因となる。
この発明は、るつぼの内面をグラッシーカーボン、バイ
ロリティックカーボンおよび炭化珪素からなる群から選
択される少なくとも１つの材料でコーティングすること
を特徴としている。このようなグラッシーカーボン、バ
イロリティックカーボンおよび炭化珪素からなる群から
選択される材料によるコーティングにより、るつぼの内
面が滑らかになる。また、粉末の発生も防止される。ま
た、これらの材料でるつぼの内面をコーティングしたと
しても、従来のＰＢＮ製のるつぼに比べるとはるかに低
コストとなる。
ロリティックカーボンおよび炭化珪素からなる群から選
択される少なくとも１つの材料でコーティングすること
を特徴としている。このようなグラッシーカーボン、バ
イロリティックカーボンおよび炭化珪素からなる群から
選択される材料によるコーティングにより、るつぼの内
面が滑らかになる。また、粉末の発生も防止される。ま
た、これらの材料でるつぼの内面をコーティングしたと
しても、従来のＰＢＮ製のるつぼに比べるとはるかに低
コストとなる。
さらに、グラッシーカーボンでるつぼ内面をコーティン
グすることにより、るつぼと融液との気密性が向上する
。
グすることにより、るつぼと融液との気密性が向上する
。
さらにまた、バイロリティックカーボンは、熱分解黒鉛
の名称で知られているもので、通常の黒鉛と異なり、原
料ガスを熱分解させて生成した炭素を化学蒸着法によっ
て基板上に積層させたものである。バイロリティックカ
ーボンは、炭素原子が層状に六方晶の形で配列した多結
晶体となっており、結晶配向性が高く、高純度で、ダス
トが出にくいものである。しかも、バイロリティックカ
ーボンはコーティングすることができる。このような性
質により、グラッシーカーボンと同様にバイロリティッ
クカーボンをるつぼ内面にコーティングして、この発明
の目的を達成することができる。
の名称で知られているもので、通常の黒鉛と異なり、原
料ガスを熱分解させて生成した炭素を化学蒸着法によっ
て基板上に積層させたものである。バイロリティックカ
ーボンは、炭素原子が層状に六方晶の形で配列した多結
晶体となっており、結晶配向性が高く、高純度で、ダス
トが出にくいものである。しかも、バイロリティックカ
ーボンはコーティングすることができる。このような性
質により、グラッシーカーボンと同様にバイロリティッ
クカーボンをるつぼ内面にコーティングして、この発明
の目的を達成することができる。
［実施例］
（実施例１）
上述の文献■の４９３頁の第１図に示されたような縦型
温度勾配固化結晶成長装置を用いて、ＣｄＴｅの結晶成
長を行なった。るつぼとしては、第１図に示すような、
カーボン製るつぼ１の表面にグラッシーカーボンによっ
て形成されたコーティング層２を有したるつぼを用いて
結晶成長を行なった。結晶成長は、ストイキオメトリな
組成の結晶成長が可能なように、Ｃｄ蒸気圧を制御しな
がら行なった。
温度勾配固化結晶成長装置を用いて、ＣｄＴｅの結晶成
長を行なった。るつぼとしては、第１図に示すような、
カーボン製るつぼ１の表面にグラッシーカーボンによっ
て形成されたコーティング層２を有したるつぼを用いて
結晶成長を行なった。結晶成長は、ストイキオメトリな
組成の結晶成長が可能なように、Ｃｄ蒸気圧を制御しな
がら行なった。
得られた単結晶のキャリア濃度は−（１０”ｃｍ−”で
あった。伝導型は、ｎ型になったり、ｐ型になったりし
た。これは、結晶成長がストイキオメトリツクに行なわ
れており、かつ非常に高純度な結晶であることが原因し
ていると思われる。
あった。伝導型は、ｎ型になったり、ｐ型になったりし
た。これは、結晶成長がストイキオメトリツクに行なわ
れており、かつ非常に高純度な結晶であることが原因し
ていると思われる。
また、得られた結晶の表面は滑らかであり、るつぼの表
面が結晶成長の核になっているような箇所は認められず
、結晶粒界は大きなものであった。
面が結晶成長の核になっているような箇所は認められず
、結晶粒界は大きなものであった。
これらは、るつぼの内面がグラッシーカーボンで滑らか
にされていることが原因すると思われる。
にされていることが原因すると思われる。
比較として、従来のＰＢＮるつぼを用いて、同様にＣｄ
Ｔｅ結晶を成長させたところ、得られた結晶はｎ型であ
り、キャリア濃度は＜１０”ｃｍ−”であった。このよ
うにキャリア濃度が高くなったのは、るつぼから結晶ヘ
ボロンが混入し、ストイキオメトリツクな組成の結晶成
長を阻害したためと思われる。
Ｔｅ結晶を成長させたところ、得られた結晶はｎ型であ
り、キャリア濃度は＜１０”ｃｍ−”であった。このよ
うにキャリア濃度が高くなったのは、るつぼから結晶ヘ
ボロンが混入し、ストイキオメトリツクな組成の結晶成
長を阻害したためと思われる。
（実施例２）
第１図に示すようなカーボン製るつぼ１の表面に、バイ
ロリティックカーボンによって形成されたコーティング
層２を有したるつぼを用いて、実施例１と同様に、Ｃｄ
Ｔｅの結晶成長を行なった。
ロリティックカーボンによって形成されたコーティング
層２を有したるつぼを用いて、実施例１と同様に、Ｃｄ
Ｔｅの結晶成長を行なった。
得られた単結晶のキャリア濃度は＜１０” ｃｍ−３で
あった。得られた結晶の表面は滑らかであり、るつぼの
表面が結晶成長の核になっているような箇所は認められ
ず、結晶粒界は大きなものであった。
あった。得られた結晶の表面は滑らかであり、るつぼの
表面が結晶成長の核になっているような箇所は認められ
ず、結晶粒界は大きなものであった。
これらは、結晶成長がストイキオメトリツクに行なわれ
ており、かつ非常に高純度な結晶であることおよびるつ
ぼ内面がバイロリティックカーボンで滑らかにされてい
ることが原因すると思われる。
ており、かつ非常に高純度な結晶であることおよびるつ
ぼ内面がバイロリティックカーボンで滑らかにされてい
ることが原因すると思われる。
なお、このようにるつぼに物質をコーティングして内面
を滑らかにすることは、結晶成長にとって非常に有効で
ある。このようにるつぼ内面をコーティングすることで
滑らかにする物質として炭化珪素等を挙げることができ
る。
を滑らかにすることは、結晶成長にとって非常に有効で
ある。このようにるつぼ内面をコーティングすることで
滑らかにする物質として炭化珪素等を挙げることができ
る。
［発明の効果］
以上説明したように、この発明の単結晶成長装置では、
るつぼの材質としてカーボンを用い、るつぼの内面をグ
ラッシーカーボン、バイロリティックカーボンおよび炭
化珪素からなる群から選択される少なくとも１つの材料
でコーティングし、るつぼ内面を滑らかにすることを図
っている。このため、高純度な結晶成長を行なうことが
できしかも大きな粒界の結晶を成長させることができる
。
るつぼの材質としてカーボンを用い、るつぼの内面をグ
ラッシーカーボン、バイロリティックカーボンおよび炭
化珪素からなる群から選択される少なくとも１つの材料
でコーティングし、るつぼ内面を滑らかにすることを図
っている。このため、高純度な結晶成長を行なうことが
できしかも大きな粒界の結晶を成長させることができる
。
第１因は、この発明に従う実施例に用いられるるつぼを
示す断面図である。 図において、１はカーボン製るつぼ、２はコーティング
層を示す。
示す断面図である。 図において、１はカーボン製るつぼ、２はコーティング
層を示す。
Claims (1)
- （１）チャンバと、このチャンバ内に配置されたるつぼ
と、このるつぼの周囲に配置された発熱体とを備え、前
記るつぼ内で原料を溶融して融液とし、この融液を固化
させることにより、前記るつぼの形状に対応した形状の
単結晶を成長させる装置において、 前記るつぼの材質としてカーボンを用い、前記るつぼの
内面をグラッシーカーボン、バイロリティックカーボン
および炭化珪素からなる群から選択される少なくとも１
つの材料でコーティングしたことを特徴とする、単結晶
成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1534490A JPH02289484A (ja) | 1989-02-16 | 1990-01-25 | 単結晶成長装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3797689 | 1989-02-16 | ||
| JP1-37976 | 1989-02-16 | ||
| JP1534490A JPH02289484A (ja) | 1989-02-16 | 1990-01-25 | 単結晶成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02289484A true JPH02289484A (ja) | 1990-11-29 |
Family
ID=26351464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1534490A Pending JPH02289484A (ja) | 1989-02-16 | 1990-01-25 | 単結晶成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02289484A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2757182A1 (fr) * | 1996-12-17 | 1998-06-19 | Saint Gobain Norton Ind Cerami | Procede et dispositif pour la croissance de cristal |
| JP2005022949A (ja) * | 2003-07-03 | 2005-01-27 | Hitachi Chem Co Ltd | ルツボ |
| US6946029B2 (en) * | 1999-11-30 | 2005-09-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Sheet manufacturing method, sheet, sheet manufacturing apparatus, and solar cell |
| US7785416B2 (en) | 2003-07-03 | 2010-08-31 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Crucible and single crystal growth method using crucible |
-
1990
- 1990-01-25 JP JP1534490A patent/JPH02289484A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2757182A1 (fr) * | 1996-12-17 | 1998-06-19 | Saint Gobain Norton Ind Cerami | Procede et dispositif pour la croissance de cristal |
| US6946029B2 (en) * | 1999-11-30 | 2005-09-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Sheet manufacturing method, sheet, sheet manufacturing apparatus, and solar cell |
| JP2005022949A (ja) * | 2003-07-03 | 2005-01-27 | Hitachi Chem Co Ltd | ルツボ |
| US7785416B2 (en) | 2003-07-03 | 2010-08-31 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Crucible and single crystal growth method using crucible |
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