JPH0255290A - 高解離圧化合物半導体単結晶成長方法及びその装置 - Google Patents
高解離圧化合物半導体単結晶成長方法及びその装置Info
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- JPH0255290A JPH0255290A JP63205863A JP20586388A JPH0255290A JP H0255290 A JPH0255290 A JP H0255290A JP 63205863 A JP63205863 A JP 63205863A JP 20586388 A JP20586388 A JP 20586388A JP H0255290 A JPH0255290 A JP H0255290A
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Classifications
-
- 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
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
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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。
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〕
本発明は高解離圧成分ガスの圧力制御を行なう高解離圧
化合物半導体単結晶成長方法及びその装置に関するもの
である。
化合物半導体単結晶成長方法及びその装置に関するもの
である。
高解離圧化合物半導体単結晶成長方法の一つとして特開
昭６０−２５５６９２号公報に開示された方法がある。
昭６０−２５５６９２号公報に開示された方法がある。
この方法を用いる従来の具体的な単結晶成長装置につい
て、第２図を参照して詳しく説明する。第２図の高解離
圧化合物半導体単結晶成長装置は、外容器１と、その内
部に収容された密封容器上体２ａ、密封容器下体２ｂと
からなる密封容器２と、上端にフラン／３ａを、中間ニ
緩衝機構３ｂを有し外容器１を気密に上下動可能に貫通
して設けられた押し上げ輔３と、上部から外容器１およ
び密封容器上体２ａの上壁をを貫いて密封容器２の内部
に延び、上下動かつ回転可能な」二軸フォースパー４と
、同様に下部から外容器１および密封容器下体２ｂの下
壁をを貫いて密封容器２の内部に延び、上下動かつ回転
可能な下軸フォースパー５と、この下軸フォースバー５
の−１−端に設けられたサセプタ６と、このサセプタ６
に支持された原料融液容器（るつぼ）７と、密封容器２
の外側に設置された加熱機構（ヒータ）８゜８′と、密
封容器２に設けられた高解離圧成分ガス圧制御炉つと、
密封容器上体２ａと上軸フォースパー４との接触摺動部
、密封容器下体２ｂと下軸フォースバー５との接触摺動
部にそれぞれ設けられた液体シール剤１０，１０’
と、上軸フォースパー４を挿入させて外容器１内に挿入
された」二軸アウタープルチューブ１１と、上軸フォー
スパー４と上軸アウタープルチューブ１１に接続された
ロードセル１２と、りを容器１の、［一方から密封容器
２内に気密に挿入された透光性ロッド１３とからなって
おり、前記ヒータ８′ とロードセル１２との間にはＡ
／Ｄ変８器１４およびコンピュータ１５が接続されてい
る。なお、密封容器上体２ａ密封容器下体２ｂは接合部
２ｃ、 ２ｄにおいて接合され密封容器２内は密封さ
れている。
て、第２図を参照して詳しく説明する。第２図の高解離
圧化合物半導体単結晶成長装置は、外容器１と、その内
部に収容された密封容器上体２ａ、密封容器下体２ｂと
からなる密封容器２と、上端にフラン／３ａを、中間ニ
緩衝機構３ｂを有し外容器１を気密に上下動可能に貫通
して設けられた押し上げ輔３と、上部から外容器１およ
び密封容器上体２ａの上壁をを貫いて密封容器２の内部
に延び、上下動かつ回転可能な」二軸フォースパー４と
、同様に下部から外容器１および密封容器下体２ｂの下
壁をを貫いて密封容器２の内部に延び、上下動かつ回転
可能な下軸フォースパー５と、この下軸フォースバー５
の−１−端に設けられたサセプタ６と、このサセプタ６
に支持された原料融液容器（るつぼ）７と、密封容器２
の外側に設置された加熱機構（ヒータ）８゜８′と、密
封容器２に設けられた高解離圧成分ガス圧制御炉つと、
密封容器上体２ａと上軸フォースパー４との接触摺動部
、密封容器下体２ｂと下軸フォースバー５との接触摺動
部にそれぞれ設けられた液体シール剤１０，１０’
と、上軸フォースパー４を挿入させて外容器１内に挿入
された」二軸アウタープルチューブ１１と、上軸フォー
スパー４と上軸アウタープルチューブ１１に接続された
ロードセル１２と、りを容器１の、［一方から密封容器
２内に気密に挿入された透光性ロッド１３とからなって
おり、前記ヒータ８′ とロードセル１２との間にはＡ
／Ｄ変８器１４およびコンピュータ１５が接続されてい
る。なお、密封容器上体２ａ密封容器下体２ｂは接合部
２ｃ、 ２ｄにおいて接合され密封容器２内は密封さ
れている。
この装置を用いて化合物半導体単結晶を育成する場合に
は、先ず、るつぼ７内に１１賃料となるｍ族金属（Ｇａ
）を没入し、密封容器２の底部に高解離圧成分固体（Ａ
ｓ）を置き、外容器ｌおよび密封容器２内を真空状態と
した後、ヒータ８，８′を発、鳩させ液体シール剤ｔｏ
、ｔｏ’ を溶融し密封容器２を外容器１と隔離し、不
活性ガスにて外容器１内を所定の圧力とし、更にヒータ
８′を発熱させ高解離圧成分固体を蒸発させ、かつ高解
離圧成分ガス圧制御が９を１凋節して密封容２”４２内
を所定の圧力の高解離圧成分ガス（ΔＳ）で満たし、こ
の高解離圧成分ガスとるつは７内のｍ族金属と反応させ
原料融液（ＧａＡｓ）１６を作り、この状態で上軸フォ
ースパー４を下降して種結晶（ＧａＡＳ）１．７を原料
融液１６に浸漬し、」−軸フオースパー４を回転しつつ
引き上げることにより化合物半導体単結晶（Ｇ ａＡ
ｓ）を得ることができる。
は、先ず、るつぼ７内に１１賃料となるｍ族金属（Ｇａ
）を没入し、密封容器２の底部に高解離圧成分固体（Ａ
ｓ）を置き、外容器ｌおよび密封容器２内を真空状態と
した後、ヒータ８，８′を発、鳩させ液体シール剤ｔｏ
、ｔｏ’ を溶融し密封容器２を外容器１と隔離し、不
活性ガスにて外容器１内を所定の圧力とし、更にヒータ
８′を発熱させ高解離圧成分固体を蒸発させ、かつ高解
離圧成分ガス圧制御が９を１凋節して密封容２”４２内
を所定の圧力の高解離圧成分ガス（ΔＳ）で満たし、こ
の高解離圧成分ガスとるつは７内のｍ族金属と反応させ
原料融液（ＧａＡｓ）１６を作り、この状態で上軸フォ
ースパー４を下降して種結晶（ＧａＡＳ）１．７を原料
融液１６に浸漬し、」−軸フオースパー４を回転しつつ
引き上げることにより化合物半導体単結晶（Ｇ ａＡ
ｓ）を得ることができる。
この際に上軸フォースパー４に取り付けたロードセル１
２によって重量変化を検出し、育成単結晶の形状制御を
行なっている。なお、９ａは高解離圧成分固体（Ａｓ）
である。
２によって重量変化を検出し、育成単結晶の形状制御を
行なっている。なお、９ａは高解離圧成分固体（Ａｓ）
である。
ところが、以上のような高解離圧成分ガスの圧力の制御
を行なう高解離圧化合物半導体単結晶成長方法によって
は、化合物半導体単結晶を育成する場合に、上軸アウタ
ープルチューブ１１の端部カ密封容器２の外側にあるた
め、−１コ輔フ、オースパー４は密Ｐｌ容”Ａ”４２の
内圧と外容器ｉの内圧との差圧性の力を受け、このため
に正確ｆヨ育［戊結晶の重量を検出することかできず、
ひいては育成結晶の正確な形状制御を行うことができな
いという問題かあった。
を行なう高解離圧化合物半導体単結晶成長方法によって
は、化合物半導体単結晶を育成する場合に、上軸アウタ
ープルチューブ１１の端部カ密封容器２の外側にあるた
め、−１コ輔フ、オースパー４は密Ｐｌ容”Ａ”４２の
内圧と外容器ｉの内圧との差圧性の力を受け、このため
に正確ｆヨ育［戊結晶の重量を検出することかできず、
ひいては育成結晶の正確な形状制御を行うことができな
いという問題かあった。
本発明は、従来の高解離圧化合物半導体単結晶成長方法
及びその装置が持つ以上のような問題点を解決すべく、
第１の発明においては、密封容器の気密性をも確保しつ
つ、育成結晶の正確な形状制御を行うことができる高解
離圧化合物半導体単結晶成長方法を、第２の発明におい
ては、密封容器の気密性を確保しつつ育成結晶の正確な
形状制御を行うことができる高解離圧化合物半導体単結
晶成長装置を提供することを目的とする。
及びその装置が持つ以上のような問題点を解決すべく、
第１の発明においては、密封容器の気密性をも確保しつ
つ、育成結晶の正確な形状制御を行うことができる高解
離圧化合物半導体単結晶成長方法を、第２の発明におい
ては、密封容器の気密性を確保しつつ育成結晶の正確な
形状制御を行うことができる高解離圧化合物半導体単結
晶成長装置を提供することを目的とする。
本発明は、前記目的を達成させるために次のような構成
としている。即ち、第１の発明においては、加熱密封容
器内に密封された高解離圧成分ガスの圧力を制御しつつ
、ｉｉ記′１打封容器内で化合物半導体単結晶を引き上
げるチョクラルスキー法による化合物半導体単結晶成長
方法であって、前記化合物半導体単結晶を引き七げる上
軸フォースパーに取り付けられた第１のロードセルと、
前記密封容器の壁を気密かつ移動自在に貫通してこの密
封容２ｇ内に延ばされたロードセルロ、ドに設けられた
第２のロードセルとにより、育成された高解離圧化合物
半導体単結晶の市川を測定し、この測定型ｍより育成さ
れた高解離圧化合物半導体単結晶の重量を正確に算出し
、育成された化合物半導体単結晶の形状を制御するよう
にし、第２の発明においては、外容器と、この外容器内
に設（−１られた密」：↑容器と、前記外容器および密
封容器の上壁１下壁をそれぞれ上下動かつ回転可能に気
密に貫通して密封容器内部に延ばされて設けられた上軸
フォースバーおよび下軸フォースバーど、酎［記外容器
およびオＩ封容器の壁を移動可能にかつ気密に貫通して
この密封容器の内部に延ばされて設けられたロードセル
ロッドと、前記密封容器内において下軸フォースバーに
より支持すれた原料融液容器と、前記密封容器を加熱可
能にこの密Ｐ−Ｉ容器外に設けられた加熱機措と、前記
密封容器に設けられた高解離圧成分ガス圧制御炉と、１
苗記上軸フオースバーに接続された第１のロードセルと
、前記ロードセルロッドに接続された第２のロードセル
とからなる構成としている。
としている。即ち、第１の発明においては、加熱密封容
器内に密封された高解離圧成分ガスの圧力を制御しつつ
、ｉｉ記′１打封容器内で化合物半導体単結晶を引き上
げるチョクラルスキー法による化合物半導体単結晶成長
方法であって、前記化合物半導体単結晶を引き七げる上
軸フォースパーに取り付けられた第１のロードセルと、
前記密封容器の壁を気密かつ移動自在に貫通してこの密
封容２ｇ内に延ばされたロードセルロ、ドに設けられた
第２のロードセルとにより、育成された高解離圧化合物
半導体単結晶の市川を測定し、この測定型ｍより育成さ
れた高解離圧化合物半導体単結晶の重量を正確に算出し
、育成された化合物半導体単結晶の形状を制御するよう
にし、第２の発明においては、外容器と、この外容器内
に設（−１られた密」：↑容器と、前記外容器および密
封容器の上壁１下壁をそれぞれ上下動かつ回転可能に気
密に貫通して密封容器内部に延ばされて設けられた上軸
フォースバーおよび下軸フォースバーど、酎［記外容器
およびオＩ封容器の壁を移動可能にかつ気密に貫通して
この密封容器の内部に延ばされて設けられたロードセル
ロッドと、前記密封容器内において下軸フォースバーに
より支持すれた原料融液容器と、前記密封容器を加熱可
能にこの密Ｐ−Ｉ容器外に設けられた加熱機措と、前記
密封容器に設けられた高解離圧成分ガス圧制御炉と、１
苗記上軸フオースバーに接続された第１のロードセルと
、前記ロードセルロッドに接続された第２のロードセル
とからなる構成としている。
第１の発明においては、上軸フォースバーに取り付けら
れた第１のロードセルと、密封容器内に挿入されたロー
ドセルロッドに取り付けられた第２のロードセルとによ
り、育成された高解離圧化合物半導体単結晶の重量を測
定し、この測定１氾１より育成された高解離圧化合物半
導体単結晶の重量を正確に算出することにより、密封容
器の内圧と外容器の内圧との差圧による育成結晶の重量
のハｌす定精度に対する悪影響を解消し、育成された化
合物半導体単結晶の形状を自動制御する。
れた第１のロードセルと、密封容器内に挿入されたロー
ドセルロッドに取り付けられた第２のロードセルとによ
り、育成された高解離圧化合物半導体単結晶の重量を測
定し、この測定１氾１より育成された高解離圧化合物半
導体単結晶の重量を正確に算出することにより、密封容
器の内圧と外容器の内圧との差圧による育成結晶の重量
のハｌす定精度に対する悪影響を解消し、育成された化
合物半導体単結晶の形状を自動制御する。
第２の発明においては、上軸フォースバーに取り付けら
れた第１のロードセルと、密封容器内ニ挿入されたロー
ドセルロットに設けられた第２のロードセルとにより、
育成された高解離圧化合物上・ぶ体用結晶の市■を測定
し、育成された高解疏王化合物′：Ｉ６導体単結晶の重
量を正確に算出し、加熱段溝の出力を調整して育成単結
晶の自動形状旧位１１を行う。
れた第１のロードセルと、密封容器内ニ挿入されたロー
ドセルロットに設けられた第２のロードセルとにより、
育成された高解離圧化合物上・ぶ体用結晶の市■を測定
し、育成された高解疏王化合物′：Ｉ６導体単結晶の重
量を正確に算出し、加熱段溝の出力を調整して育成単結
晶の自動形状旧位１１を行う。
以下、本発明の方法を第１図に基ついて説明する。
本実胞例においては、前記従来法の状況に鑑みて、上軸
フォースバー４に具ｆ＋ｉｒＩした第１のロードセル１
２以外に、新たに密封容器２内下部に挿入したロードセ
ルロッド２１を追加し、このロードセルロ、ド２１に第
２のロードセル２２を設けることにより、密封容器２の
内圧と外容器１の内圧との差圧による育成結晶型↑の測
定精度に対する悪影響（高解離圧成分カスを密封容器２
内に密封するため、上軸アウタープルチューブ１１の端
は密（２１容器２の外側に設置する必要があり、このた
め上軸フォースバー４は密封容器２の内圧と外容器１の
内圧との差圧分の力を受ける。このために正確な育成結
晶の千↑を検出することか困難となり、ひいては育成結
晶の正確な形状制御を行なうことか困難となる。）を解
Ｃ肖して育、「戊ｔＪ１結晶の自動形状制御を行うよう
にしている。
フォースバー４に具ｆ＋ｉｒＩした第１のロードセル１
２以外に、新たに密封容器２内下部に挿入したロードセ
ルロッド２１を追加し、このロードセルロ、ド２１に第
２のロードセル２２を設けることにより、密封容器２の
内圧と外容器１の内圧との差圧による育成結晶型↑の測
定精度に対する悪影響（高解離圧成分カスを密封容器２
内に密封するため、上軸アウタープルチューブ１１の端
は密（２１容器２の外側に設置する必要があり、このた
め上軸フォースバー４は密封容器２の内圧と外容器１の
内圧との差圧分の力を受ける。このために正確な育成結
晶の千↑を検出することか困難となり、ひいては育成結
晶の正確な形状制御を行なうことか困難となる。）を解
Ｃ肖して育、「戊ｔＪ１結晶の自動形状制御を行うよう
にしている。
即ち、密封容器２内と外容器ｌ内の差圧をΔＰ、」二軸
フォースパー４の半径を＋＜、、ｇ月容器２内下部に挿
入したロードセルロッド２１の半径を１＜７、」二軸フ
ォースバー４に取り付けた第１のロードセル１２が検出
する重１をＷ８、真の重量をＷ５、ロードセルロッド２
１に取り付けた第２のロードセル２２が検出する重量を
Ｗ２、真の重量をｗ２とすると、 第１０） ｏ−ドセル１２．第２のロードセル２２には
密、ｔ−１容器２の内圧ど外容器１の内圧どの圧力差の
変動分が影響するので、 Ｗ 、 ＝ Ｗ 、＋ΔＰＸπＸＲ Ｗ、＝１−ΔＰ×πＸＲ。
フォースパー４の半径を＋＜、、ｇ月容器２内下部に挿
入したロードセルロッド２１の半径を１＜７、」二軸フ
ォースバー４に取り付けた第１のロードセル１２が検出
する重１をＷ８、真の重量をＷ５、ロードセルロッド２
１に取り付けた第２のロードセル２２が検出する重量を
Ｗ２、真の重量をｗ２とすると、 第１０） ｏ−ドセル１２．第２のロードセル２２には
密、ｔ−１容器２の内圧ど外容器１の内圧どの圧力差の
変動分が影響するので、 Ｗ 、 ＝ Ｗ 、＋ΔＰＸπＸＲ Ｗ、＝１−ΔＰ×πＸＲ。
となり、
π×△ Ｐ ＝ （ｗｙ Ｗ ２）÷Ｒ２但し Ｃ′
は定数 ｗ＋−Ｗ、＋（Ｗ、−ｗ２）ｘＲ，ＴＲ２Ｒ＋ ＝ ｋ
ｘ Ｒ２ とすると、 ｗ ＝ Ｗ ＋ ＋ （Ｗ ２ Ｗｔ）Ｘ ｋ”ま
た、Ｗｔは一定であるから、 ｗ ＝ Ｗ −ｋ ２Ｘ Ｗ 、 ＋ ｃ但し Ｃは定
数 となり正確な結晶型■か求められる。
は定数 ｗ＋−Ｗ、＋（Ｗ、−ｗ２）ｘＲ，ＴＲ２Ｒ＋ ＝ ｋ
ｘ Ｒ２ とすると、 ｗ ＝ Ｗ ＋ ＋ （Ｗ ２ Ｗｔ）Ｘ ｋ”ま
た、Ｗｔは一定であるから、 ｗ ＝ Ｗ −ｋ ２Ｘ Ｗ 、 ＋ ｃ但し Ｃは定
数 となり正確な結晶型■か求められる。
また、正確な結晶重量を求めるためには密封容器２内下
部にロードセルロッド２１を挿入し、このロードセルロ
ッド２１に第２のロードセル２２を設ける代わりに、密
封容器２内上部にロードセルロット（ロードセルロッド
２１と同様のもの）を挿入してこのロードセルロッドに
第２のロードセル（第２のロードセル２２と同様のもの
）を設けてもよく、この場合には、 １、Ｑ、： Ｗ、 （Ｗｔ Ｗｔ） Ｘ ｋ ”ｗ
ｌ−Ｗ １ ｋ ’ Ｘ Ｗ ２ ＋ Ｃとなる。
部にロードセルロッド２１を挿入し、このロードセルロ
ッド２１に第２のロードセル２２を設ける代わりに、密
封容器２内上部にロードセルロット（ロードセルロッド
２１と同様のもの）を挿入してこのロードセルロッドに
第２のロードセル（第２のロードセル２２と同様のもの
）を設けてもよく、この場合には、 １、Ｑ、： Ｗ、 （Ｗｔ Ｗｔ） Ｘ ｋ ”ｗ
ｌ−Ｗ １ ｋ ’ Ｘ Ｗ ２ ＋ Ｃとなる。
次に、第１の発明の方法を、この第１の発明を実施する
ための第１図に示す装置に基づいて説明する。なお、本
実施例の装置において従来例と同一部分には同一符号を
用いてその説明を省略する。
ための第１図に示す装置に基づいて説明する。なお、本
実施例の装置において従来例と同一部分には同一符号を
用いてその説明を省略する。
本実施例の装置は密封容器２内下部に挿入して新たに追
加されたロードセルロット２１． 外容器１内下部に挿
入して設けられた下軸アウタープルチューブ２３．
ロードセルロッド２１．下軸アウタープルチューブ２３
に設けられた第２のロードセル２２．密封容器２内丁部
に設けられた容器２４及び液体シール剤１０＃を具備す
る点を除いて、従来例の第２図に示した高解離圧化合物
半導体単結晶成長装置と同様である。
加されたロードセルロット２１． 外容器１内下部に挿
入して設けられた下軸アウタープルチューブ２３．
ロードセルロッド２１．下軸アウタープルチューブ２３
に設けられた第２のロードセル２２．密封容器２内丁部
に設けられた容器２４及び液体シール剤１０＃を具備す
る点を除いて、従来例の第２図に示した高解離圧化合物
半導体単結晶成長装置と同様である。
本実施例においては、外客２ｇ１の下壁を気密にかつ摺
動自在に貫通して下軸アウタープルチューブ２３が下垂
状に取り付けられている。下軸アウターフルチューブ２
３にはロードセルロット２１が挿入されている。このロ
ードセルロッド２１は押し上げ軸３のフランジ３ ａ
＋ 密封容器下体２ｂの下壁を上下動可能に貫通させら
れ密封容器２内下部に延ばされているう 密封容器下体２ｂの下壁土面には、密封容器下体２ｂと
ロードセルロット２１との接触部に位置し内部に液体ソ
ール剤１０″を有する容器２４が設けられている。下軸
アウタープルチューブ２３とロードセルロット２１の下
端には第２のロードセル２２か取り（；目すられている
。この第２のロードセル２２にはｔ＼／Ｄ変換器２５を
介してコンピュータ１５か接続されている。上軸フォー
スパー４゜下ｆ＋ｉ＋フォースバー５．ロードセルロッ
ド２１ｉま異径てあってら同径であってもよい。
動自在に貫通して下軸アウタープルチューブ２３が下垂
状に取り付けられている。下軸アウターフルチューブ２
３にはロードセルロット２１が挿入されている。このロ
ードセルロッド２１は押し上げ軸３のフランジ３ ａ
＋ 密封容器下体２ｂの下壁を上下動可能に貫通させら
れ密封容器２内下部に延ばされているう 密封容器下体２ｂの下壁土面には、密封容器下体２ｂと
ロードセルロット２１との接触部に位置し内部に液体ソ
ール剤１０″を有する容器２４が設けられている。下軸
アウタープルチューブ２３とロードセルロット２１の下
端には第２のロードセル２２か取り（；目すられている
。この第２のロードセル２２にはｔ＼／Ｄ変換器２５を
介してコンピュータ１５か接続されている。上軸フォー
スパー４゜下ｆ＋ｉ＋フォースバー５．ロードセルロッ
ド２１ｉま異径てあってら同径であってもよい。
そして、第１のロードセル１２．第２のロードセル２２
を用いて結晶重量を測定する。即ち、第１のロードセル
１２．第２のロードセル２２からの出力信号をＡ／Ｄ変
換器１４．２５によってティンタル信号に変換しコンピ
ュータ１５に取り込み、数値演算を行い、正確な結晶重
量を算出し、この値を基に結晶直径を求める。このよう
にして得ろれた結晶直径を参照してコンピュータ１５に
より、ヒータ８．８′の出力パワーを）１９整して自動
的に形状制御を行う。
を用いて結晶重量を測定する。即ち、第１のロードセル
１２．第２のロードセル２２からの出力信号をＡ／Ｄ変
換器１４．２５によってティンタル信号に変換しコンピ
ュータ１５に取り込み、数値演算を行い、正確な結晶重
量を算出し、この値を基に結晶直径を求める。このよう
にして得ろれた結晶直径を参照してコンピュータ１５に
より、ヒータ８．８′の出力パワーを）１９整して自動
的に形状制御を行う。
運 単１ （列
第１図に示した構造を有する引き上げ装置を使用して、
Ａ ｓの蒸気圧制（卸を行ないながら、自動直径制御に
よりＧａＡｓ単結晶の引き上げを行なった。育成条件は
引き上げ速度５ｍｍ／ｈ、結晶回転５ ｒｐｍ、るつぼ
回転５ ｒｐｍとした。
Ａ ｓの蒸気圧制（卸を行ないながら、自動直径制御に
よりＧａＡｓ単結晶の引き上げを行なった。育成条件は
引き上げ速度５ｍｍ／ｈ、結晶回転５ ｒｐｍ、るつぼ
回転５ ｒｐｍとした。
得られた結晶は、直径８０ｍｍ、長さｌｏｏｍｍの単結
晶であり、形状制御も設定値に対して±１．ｍｍ以下に
収まり良好なものであった。
晶であり、形状制御も設定値に対して±１．ｍｍ以下に
収まり良好なものであった。
従来の高解離圧成分ガスの圧力制御を行なう単結晶引き
上げ装置においては、ロードセルを用いて形状制御を行
なうことは困難であったが、本実施例の高解離圧化合物
半導体（１１結晶成長装置によれば、液体封止チコクラ
ルスキー法（ＬＥＣ）法と同様にロードセルによる形状
制御か可能となる。
上げ装置においては、ロードセルを用いて形状制御を行
なうことは困難であったが、本実施例の高解離圧化合物
半導体（１１結晶成長装置によれば、液体封止チコクラ
ルスキー法（ＬＥＣ）法と同様にロードセルによる形状
制御か可能となる。
また追加した第２のロードセル２２は回転代講等を必要
としないため装置か低廉となる。
としないため装置か低廉となる。
次に第２の発明について述べると、この第２の発明の一
実施例としては既に述へた第１図に示す装置による実旋
か該当し２、これは前述の説明で明らかであるのでその
説明を省略するか、この第２の発明の実施例によれば、
上軸フォースバー４と外容器１および密封容器２の下壁
を貫通してこの密封容器２の内部に延ばされて設けられ
たロードセルロッド２１に接続された第２のロードセル
２２とにより、育成された高解離圧化合物半導体単結晶
の重量を正確に測定し、育成された高解離圧化合物半導
体単結晶の重量を正確に算出し、この算出値を基に高解
離圧化合物半導体単結晶の結晶直径を求め、ヒータ８．
８′の出力を調整して育成（ｌｉ結晶の正確な自動旧状
制御を行うことかできる。
実施例としては既に述へた第１図に示す装置による実旋
か該当し２、これは前述の説明で明らかであるのでその
説明を省略するか、この第２の発明の実施例によれば、
上軸フォースバー４と外容器１および密封容器２の下壁
を貫通してこの密封容器２の内部に延ばされて設けられ
たロードセルロッド２１に接続された第２のロードセル
２２とにより、育成された高解離圧化合物半導体単結晶
の重量を正確に測定し、育成された高解離圧化合物半導
体単結晶の重量を正確に算出し、この算出値を基に高解
離圧化合物半導体単結晶の結晶直径を求め、ヒータ８．
８′の出力を調整して育成（ｌｉ結晶の正確な自動旧状
制御を行うことかできる。
第１の発明によれば、単結晶を引き１二げろ上軸フォー
スバーに取り付けられた第１のロードセルと、密封容器
の壁を気密かつ移動自在に貫通してこの密封容器内に延
ばされたロードセルロッドに設けられた第２のロードセ
ルとにより、密封容器の内圧と外容器の内圧との差圧に
よる育成結晶の重量の測定精度にズ・ｊする悪影響を解
消して、育成された高解離圧化合物半導体単結晶の重Ｍ
を測定し、この測定型↑より育成された高解離圧化合物
半導体単結晶の市川を正確に算出し、この算出値を基に
高解離圧化合物半導体単結晶の形状を求め、育成された
高解離圧化合物半導体単結晶の形状を自動的に正確にし
かも容易に制御することかできる。
スバーに取り付けられた第１のロードセルと、密封容器
の壁を気密かつ移動自在に貫通してこの密封容器内に延
ばされたロードセルロッドに設けられた第２のロードセ
ルとにより、密封容器の内圧と外容器の内圧との差圧に
よる育成結晶の重量の測定精度にズ・ｊする悪影響を解
消して、育成された高解離圧化合物半導体単結晶の重Ｍ
を測定し、この測定型↑より育成された高解離圧化合物
半導体単結晶の市川を正確に算出し、この算出値を基に
高解離圧化合物半導体単結晶の形状を求め、育成された
高解離圧化合物半導体単結晶の形状を自動的に正確にし
かも容易に制御することかできる。
また、第２の発明によれば、上軸フォースバーに取り付
けられた第１のロードセルと、外容器および密封容器の
壁を移動可能にかつ気密に貫通してこの密封容器の内部
に延ばされて設けられたロードセルロッドに取り付けら
れた第２のロードセルとにより、密封容器の内圧と外客
２Ｊの内圧との差圧による育成結晶の重量のａｌｌｌ定
（青度に対する悪影響を解消して、育成された高解離圧
化合物半導体単結晶の重電を測定し、育成された高解離
圧化合物半導体単結晶の重量を正確に算出し、この算出
値をＬ（に高解離圧化合物半導体単結晶の形状を求め、
加熱機構の出力を調整して育成単結晶の杉状制御を正確
にかつ容易に自動制御することができる。
けられた第１のロードセルと、外容器および密封容器の
壁を移動可能にかつ気密に貫通してこの密封容器の内部
に延ばされて設けられたロードセルロッドに取り付けら
れた第２のロードセルとにより、密封容器の内圧と外客
２Ｊの内圧との差圧による育成結晶の重量のａｌｌｌ定
（青度に対する悪影響を解消して、育成された高解離圧
化合物半導体単結晶の重電を測定し、育成された高解離
圧化合物半導体単結晶の重量を正確に算出し、この算出
値をＬ（に高解離圧化合物半導体単結晶の形状を求め、
加熱機構の出力を調整して育成単結晶の杉状制御を正確
にかつ容易に自動制御することができる。
第１図は第１の発明を実砲するだめの装置の一例を示す
概略断面図、第２図は従来の高解離圧化合物半導体ｊｌ
ｉ結晶成長方法を実施するための装置の一例を示す概略
断面図である。 １ ・・・・外容器、２・・・・密封容器、１１ ・
・・上軸］Ａ−スバ−５・下軸フォースバー ７ ・
原料融液容器（るつぼ）、８．８’ ・・・加熱機構
（ヒータ）、９・・ 高解離圧成分ガス圧制御炉、１１
・・・・上中由アウターブルチューフ゛、１２・・・・
・第１のロードセル、１６・・・・原ｔ−’（ＥＡ 液
、２１ ・・・・ロードセルロッド、２２・ ・・第
２のロードセル、２３下軸アウタープルチユーブ。 第１図
概略断面図、第２図は従来の高解離圧化合物半導体ｊｌ
ｉ結晶成長方法を実施するための装置の一例を示す概略
断面図である。 １ ・・・・外容器、２・・・・密封容器、１１ ・
・・上軸］Ａ−スバ−５・下軸フォースバー ７ ・
原料融液容器（るつぼ）、８．８’ ・・・加熱機構
（ヒータ）、９・・ 高解離圧成分ガス圧制御炉、１１
・・・・上中由アウターブルチューフ゛、１２・・・・
・第１のロードセル、１６・・・・原ｔ−’（ＥＡ 液
、２１ ・・・・ロードセルロッド、２２・ ・・第
２のロードセル、２３下軸アウタープルチユーブ。 第１図
Claims (2)
- （１）加熱密封容器内に密封された高解離圧成分ガスの
圧力を制御しつつ、前記密封容器内で化合物半導体単結
晶を引き上げるチョクラルスキー法による化合物半導体
単結晶成長方法であって、前記化合物半導体単結晶を引
き上げる上軸フォースバーに取り付けられた第１のロー
ドセルと、前記密封容器の壁を気密かつ移動自在に貫通
してこの密封容器内に延ばされたロードセルロッドに設
けられた第２のロードセルとにより、育成された高解離
圧化合物半導体単結晶の重量を測定し、この測定重量よ
り育成された高解離圧化合物半導体単結晶の重量を正確
に算出し、育成された化合物半導体単結晶の形状を制御
することを特徴とする高解離圧化合物半導体単結晶成長
方法。 - （２）外容器と、この外容器内に設けられた密封容器と
、前記外容器および密封容器の上壁、下壁をそれぞれ上
下動かつ回転可能に気密に貫通して密封容器内部に延ば
されて設けられた上軸フォースバーおよひ下軸フォース
バーと、前記外容器および密封容器の壁を移動可能にか
つ気密に貫通してこの密封容器の内部に延ばされて設け
られたロードセルロッドと、前記密封容器内において下
軸フォースバーにより支持された原料融液容器と、前記
密封容器を加熱可能にこの密封容器外に設けられた加熱
機構と、前記密封容器に設けられた高解離圧成分ガス圧
制御炉と、前記上軸フォースバーに接続された第１のロ
ードセルと、前記ロードセルロッドに接続された第２の
ロードセルとからなることを特徴とする高解離圧化合物
半導体単結晶成長装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63205863A JPH0255290A (ja) | 1988-08-19 | 1988-08-19 | 高解離圧化合物半導体単結晶成長方法及びその装置 |
| KR1019890010564A KR940009943B1 (ko) | 1988-08-19 | 1989-07-26 | 고해리압 화합물 반도체 단결정 성장방법 및 그 장치 |
| EP89115296A EP0355747B1 (en) | 1988-08-19 | 1989-08-18 | Method for monocrystalline growth of dissociative compound semiconductors |
| US07/395,724 US5074953A (en) | 1988-08-19 | 1989-08-18 | Method for monocrystalline growth of dissociative compound semiconductors |
| DE68917054T DE68917054T2 (de) | 1988-08-19 | 1989-08-18 | Verfahren zur Einkristallzüchtung von zersetzbaren Halbleiter-Verbindungen. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63205863A JPH0255290A (ja) | 1988-08-19 | 1988-08-19 | 高解離圧化合物半導体単結晶成長方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0255290A true JPH0255290A (ja) | 1990-02-23 |
Family
ID=16513969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63205863A Pending JPH0255290A (ja) | 1988-08-19 | 1988-08-19 | 高解離圧化合物半導体単結晶成長方法及びその装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0255290A (ja) |
| KR (1) | KR940009943B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109056054A (zh) * | 2018-08-08 | 2018-12-21 | 常州晶泰新材料科技有限公司 | 一种生长大尺寸单晶的晶体炉及其生长工艺 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49111879A (ja) * | 1973-02-27 | 1974-10-24 |
-
1988
- 1988-08-19 JP JP63205863A patent/JPH0255290A/ja active Pending
-
1989
- 1989-07-26 KR KR1019890010564A patent/KR940009943B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49111879A (ja) * | 1973-02-27 | 1974-10-24 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109056054A (zh) * | 2018-08-08 | 2018-12-21 | 常州晶泰新材料科技有限公司 | 一种生长大尺寸单晶的晶体炉及其生长工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR940009943B1 (ko) | 1994-10-19 |
| KR900003427A (ko) | 1990-03-26 |
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