JPH03205388A - 結晶成長用無機物品 - Google Patents
結晶成長用無機物品Info
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- JPH03205388A JPH03205388A JP34469589A JP34469589A JPH03205388A JP H03205388 A JPH03205388 A JP H03205388A JP 34469589 A JP34469589 A JP 34469589A JP 34469589 A JP34469589 A JP 34469589A JP H03205388 A JPH03205388 A JP H03205388A
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Landscapes
- 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。
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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、化合物半導体の結晶成長に使用する無機物品
に関し、詳細には液相成長に使用するカーボンボート、
容器（るつぼ等）、容器の蓋などの多孔質無機物品の全
面に非晶質カーボンのコーティングを施した結晶成長用
無機物品に関するものである。
に関し、詳細には液相成長に使用するカーボンボート、
容器（るつぼ等）、容器の蓋などの多孔質無機物品の全
面に非晶質カーボンのコーティングを施した結晶成長用
無機物品に関するものである。
化合物半導体の結晶成長技術に使用する多孔質（無数の
微小孔が存する）無機物品には種々あるが、特に気密性
が要求される対象物品として、カーボンボート（グラフ
ァイトボーＩ・）、容器（るつぼ等）、容器の蓋などが
あり、これらは通常はグラフデイトからなる・。
微小孔が存する）無機物品には種々あるが、特に気密性
が要求される対象物品として、カーボンボート（グラフ
ァイトボーＩ・）、容器（るつぼ等）、容器の蓋などが
あり、これらは通常はグラフデイトからなる・。
このうち、例えばカーボンポートは、エビタキシャル結
晶技術である液相エビタキシーに採用されるスライドポ
ート法によく用いられる。
晶技術である液相エビタキシーに採用されるスライドポ
ート法によく用いられる。
液相エビタキシーは、周知のように、低融点の金属を液
体にし、それを溶媒としてその中に成長させるべき半導
体の原料を高温で溶解させ、溶液を冷却することにより
飽和度の低下に伴って半導体が基板上に析出してくるこ
とを利用したエビタキシーである。
体にし、それを溶媒としてその中に成長させるべき半導
体の原料を高温で溶解させ、溶液を冷却することにより
飽和度の低下に伴って半導体が基板上に析出してくるこ
とを利用したエビタキシーである。
ところで、グラファイトは一般に多孔賞性であるため、
第２図及び第３図に示すように、かかるグラファイト製
ポート２０は、良品でも気孔率が１％以上あり、微小溝
（または凹部）３０やボートの深部に達する孔（または
ボートを貫通するピンホール）３１が無数に存在し、ポ
ート２０の表面はこれらの凹部が点在した面を呈する。
第２図及び第３図に示すように、かかるグラファイト製
ポート２０は、良品でも気孔率が１％以上あり、微小溝
（または凹部）３０やボートの深部に達する孔（または
ボートを貫通するピンホール）３１が無数に存在し、ポ
ート２０の表面はこれらの凹部が点在した面を呈する。
かかるボート２０をそのまま液相エピタキシーに用いた
場合、すなわち第２図に示す如く、ボー１・２０の上方
に基板１０を配し、基板１０とボー｝２０の間を溶液１
２で満たし、基板１０上にエビタキシャル結晶ｌ４を成
長させる場合、ボート２０の表面の凹部３０，３１に溶
液１２が浸入し、この状態で溶液１２を徐冷すると凹部
を結晶核とする結晶１６が凹部を中心にボート表面上に
析出する。この結果、結晶１６に対向する基板１０上の
エビタキシャル成長が阻害され、当該結晶層部分が薄膜
になり、得られるエビタキシャル層１４の表面が凸凹に
なり、均一膜厚の結晶層が得られなくなる。
場合、すなわち第２図に示す如く、ボー１・２０の上方
に基板１０を配し、基板１０とボー｝２０の間を溶液１
２で満たし、基板１０上にエビタキシャル結晶ｌ４を成
長させる場合、ボート２０の表面の凹部３０，３１に溶
液１２が浸入し、この状態で溶液１２を徐冷すると凹部
を結晶核とする結晶１６が凹部を中心にボート表面上に
析出する。この結果、結晶１６に対向する基板１０上の
エビタキシャル成長が阻害され、当該結晶層部分が薄膜
になり、得られるエビタキシャル層１４の表面が凸凹に
なり、均一膜厚の結晶層が得られなくなる。
また、成長終了後、溶液を入れ換えるとボート表面上に
析出した結晶１６が欠落し、これが基板ｌＯ上のエビタ
キシャル層１４上に付着し、良質の結晶が得られない。
析出した結晶１６が欠落し、これが基板ｌＯ上のエビタ
キシャル層１４上に付着し、良質の結晶が得られない。
さらに、上記ボート２０は無数の凹部３０、３ｌ（特に
貫通孔３１）により気密性に欠けるという性質がある。
貫通孔３１）により気密性に欠けるという性質がある。
液相エビタキシーはエビタキシャル成長溶液を高温（５
００〜１１００″Ｃ程度）に加熱してから冷却するが、
溶液中には砒素、燐などの高蒸気圧を有する蒸散性元素
も含まれており、特に微小孔３ｌを通して蒸散性元素が
ボート外部に飛散し易い。このような場合、成長溶液の
化学量論的組或がずれ、結晶の構造欠陥の原因となるこ
とが多い。かかる問題点は、より高温且つ長時間でエビ
タキシャル成長させる程深刻化する。
００〜１１００″Ｃ程度）に加熱してから冷却するが、
溶液中には砒素、燐などの高蒸気圧を有する蒸散性元素
も含まれており、特に微小孔３ｌを通して蒸散性元素が
ボート外部に飛散し易い。このような場合、成長溶液の
化学量論的組或がずれ、結晶の構造欠陥の原因となるこ
とが多い。かかる問題点は、より高温且つ長時間でエビ
タキシャル成長させる程深刻化する。
上記の如き多孔質性の問題点は、カーボンボートに限ら
ずグラファイト製容器（るつぼ等）、容器の蓋などの多
孔質無機物品全般にも適合することである。
ずグラファイト製容器（るつぼ等）、容器の蓋などの多
孔質無機物品全般にも適合することである。
従って本発明の目的は、以上の点を鑑みて、化合物半導
体の結晶成長に使用する多孔質無機物品において、多孔
質性物品にみられる上記種々の問題点を解決できる新規
な結晶成長用無機物品を提供することにある。
体の結晶成長に使用する多孔質無機物品において、多孔
質性物品にみられる上記種々の問題点を解決できる新規
な結晶成長用無機物品を提供することにある。
前記目的は、結晶成長に使用する多孔質無機物品の全面
に非品質カーボンのコーティングを施したことを特徴と
する結晶戒長用無機物品により達威される。
に非品質カーボンのコーティングを施したことを特徴と
する結晶戒長用無機物品により達威される。
すなわち、本発明の無機物品では、非品質カーボンで多
孔質無機物品の全面をコーティングしたから、無機物品
の微小溝や孔などの凹部が封止されると同時に表面が平
坦になり、エビタキシャル成長時に結晶核となるものが
なく、物品表面上に結晶が析出するようなことが起こら
ない。その結果として、均一膜厚のエビタキシャル層が
得られ、析出結晶のエビタキシャル層への付着もない。
孔質無機物品の全面をコーティングしたから、無機物品
の微小溝や孔などの凹部が封止されると同時に表面が平
坦になり、エビタキシャル成長時に結晶核となるものが
なく、物品表面上に結晶が析出するようなことが起こら
ない。その結果として、均一膜厚のエビタキシャル層が
得られ、析出結晶のエビタキシャル層への付着もない。
加えて、成長溶液中の蒸散性元素が凹部から物品外部に
飛散するようなことがなく、気密性が十分である。
飛散するようなことがなく、気密性が十分である。
本発明でいうところの多孔質無機物品は、化合物半導体
の結晶成長に使用する多孔質性のあらゆる物品を指し、
前記グラファイトの他、セラＳ ’７ク（ｈ ＢＮ．
．Ａｌｚ Ｏｓなど）などからなる物品も含む。
の結晶成長に使用する多孔質性のあらゆる物品を指し、
前記グラファイトの他、セラＳ ’７ク（ｈ ＢＮ．
．Ａｌｚ Ｏｓなど）などからなる物品も含む。
上記非品質カーボンを多孔賞無機物品の表面にコーティ
ングする方法としては、特に限定はなく、既存の方法で
行えばよい。例えば、カーボン材料ガスに炭化水素ガス
（メタン、アセチレン、ブロバン、ブタンなど）、また
はケトン！Ｉ！（アセＩ・ンなと）、アルコール類（メ
タノール、エタノールなど）、芳香族炭化水素（ベンゼ
ン、トルエンなど）などを用いて、プラズマＣＶＤまた
は通常の熱分解ＣＶＤで非晶質カーボンをコーティング
する。この他の方法には、カーボンをターゲットとする
イオンビームスパッタリング、レーザ蒸着などによって
もコーティング可能である。
ングする方法としては、特に限定はなく、既存の方法で
行えばよい。例えば、カーボン材料ガスに炭化水素ガス
（メタン、アセチレン、ブロバン、ブタンなど）、また
はケトン！Ｉ！（アセＩ・ンなと）、アルコール類（メ
タノール、エタノールなど）、芳香族炭化水素（ベンゼ
ン、トルエンなど）などを用いて、プラズマＣＶＤまた
は通常の熱分解ＣＶＤで非晶質カーボンをコーティング
する。この他の方法には、カーボンをターゲットとする
イオンビームスパッタリング、レーザ蒸着などによって
もコーティング可能である。
コーティング膜厚は、凹部を封止すると共に表面を平坦
にできる厚さであればよく、実際には物品の用途やサイ
ズなどによって異なるが、カーボンボートなどの物品で
は、１〜３０μｍ，好ましくは２〜１０μｍ１特に５μ
ｍ程度が好ましい。
にできる厚さであればよく、実際には物品の用途やサイ
ズなどによって異なるが、カーボンボートなどの物品で
は、１〜３０μｍ，好ましくは２〜１０μｍ１特に５μ
ｍ程度が好ましい。
以下、本発明の結晶成長用無機物品について説明するが
、その代表例としてカーボンポートを取り上げる。カー
ボンポート自体の形状及び構造は通常の態様でも構わな
いため、従来のカーボンポートを用いた液相エビタキシ
ーを示す第２図及び第３図と同一部分については同符号
を付する。
、その代表例としてカーボンポートを取り上げる。カー
ボンポート自体の形状及び構造は通常の態様でも構わな
いため、従来のカーボンポートを用いた液相エビタキシ
ーを示す第２図及び第３図と同一部分については同符号
を付する。
第１図から明らかなように、通常のグラファイト製カー
ボンポート２０の表面には非晶質カーボンの一様なコー
ティング１が施され、ボート２０に存在する無数の微小
満３０や孔３ｌがコーティング１によって封止されると
共に、ボート表面が平坦になっている。
ボンポート２０の表面には非晶質カーボンの一様なコー
ティング１が施され、ボート２０に存在する無数の微小
満３０や孔３ｌがコーティング１によって封止されると
共に、ボート表面が平坦になっている。
かかるポート２０を用いて液相エビタキシーを行った場
合、ボート２０の表面上に結晶核がないので、基板１０
上に均一膜厚のエビタキシャル層４が成長ずる。
合、ボート２０の表面上に結晶核がないので、基板１０
上に均一膜厚のエビタキシャル層４が成長ずる。
′また、特に貫通孔３Ｉが塞がれているので、エビタキ
シャル成長時に高蒸気圧の蒸散性元素が貫通孔３１を通
じてボー１〜外部に飛散することもない。
シャル成長時に高蒸気圧の蒸散性元素が貫通孔３１を通
じてボー１〜外部に飛散することもない。
〔発明の効果］
以上説明した如く、本発明の結晶成長用無機物品は、多
孔質無機物品の全面に非晶質カーボンのコーティングを
施してあるから、物品の微小溝や孔が封止されると共に
物品表面が平坦になり、以下の１〜Ｖの効果を奏する。
孔質無機物品の全面に非晶質カーボンのコーティングを
施してあるから、物品の微小溝や孔が封止されると共に
物品表面が平坦になり、以下の１〜Ｖの効果を奏する。
ｉ）均一暎厚のエビタキシャル結晶が得られ、結晶層表
面が平坦で鏡面である。
面が平坦で鏡面である。
ｉｉ）エビタキシャル結晶内に物品の材質であるグラフ
アイトなどの不純物が混入しない。
アイトなどの不純物が混入しない。
ｉｉｉ）成長終了後にエビタキシャル層に不純物が付着
することなく基板から溶液を完全に離脱させることがで
きる。
することなく基板から溶液を完全に離脱させることがで
きる。
ｉｖ）基板上へのエビタキシャル効率が向上し、半導体
材料を無駄なく使用できる。
材料を無駄なく使用できる。
■）液相エピタキシーに際しエビタキシャル成長溶液中
の蒸散性元素が物品自体に存在する微小孔から物品外部
に飛散することがない。
の蒸散性元素が物品自体に存在する微小孔から物品外部
に飛散することがない。
従って、本発明の結晶成長用無機物品であれば、構造欠
陥の少ない高品質な結晶を効率良く戒長させることがで
き、カーポンと反応する溶液系を除き、特には■一Ｖ族
半導体としては例えばＧａＡｓ，ＡＩＧａＡｓ， Ｉｎ
Ｐ ， Ｇａ＋ｎＰ ．．ＩｎＡｓなど、ＴＩ−Ｖｌ族
半導体としては例えばＺｎＳ ， ＺｎＳｅ％ＺｎＴｅ
などの液相エビタキシャル成長において有効である。
陥の少ない高品質な結晶を効率良く戒長させることがで
き、カーポンと反応する溶液系を除き、特には■一Ｖ族
半導体としては例えばＧａＡｓ，ＡＩＧａＡｓ， Ｉｎ
Ｐ ， Ｇａ＋ｎＰ ．．ＩｎＡｓなど、ＴＩ−Ｖｌ族
半導体としては例えばＺｎＳ ， ＺｎＳｅ％ＺｎＴｅ
などの液相エビタキシャル成長において有効である。
第１図は本発明の無機物品及び当該物品を使用して液相
エビタキシーを行った時の断面図、第２図及び第３図は
従来の無機物品及び当該物品を使用して液相エビタキシ
ーを行った時の断面図である。 １ ：非品質カーボンのコーティング４
：エビタキシャル成長層 １０ ：基板 １２ ；戒長溶液 ２０ ：グラファイト製カーボンボート３０、
３１ ：凹部（溝、孔） 第１図 第２図 匂等ス剛
エビタキシーを行った時の断面図、第２図及び第３図は
従来の無機物品及び当該物品を使用して液相エビタキシ
ーを行った時の断面図である。 １ ：非品質カーボンのコーティング４
：エビタキシャル成長層 １０ ：基板 １２ ；戒長溶液 ２０ ：グラファイト製カーボンボート３０、
３１ ：凹部（溝、孔） 第１図 第２図 匂等ス剛
Claims (1)
- 結晶成長に使用する多孔質無機物品の全面に非晶質カー
ボンのコーティングを施したことを特徴とする結晶成長
用無機物品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1344695A JPH0825824B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 結晶成長用無機物品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1344695A JPH0825824B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 結晶成長用無機物品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03205388A true JPH03205388A (ja) | 1991-09-06 |
| JPH0825824B2 JPH0825824B2 (ja) | 1996-03-13 |
Family
ID=18371265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1344695A Expired - Lifetime JPH0825824B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 結晶成長用無機物品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0825824B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62270489A (ja) * | 1986-05-16 | 1987-11-24 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 液相エピタキシヤル成長装置用ボ−ト部材 |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP1344695A patent/JPH0825824B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62270489A (ja) * | 1986-05-16 | 1987-11-24 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 液相エピタキシヤル成長装置用ボ−ト部材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0825824B2 (ja) | 1996-03-13 |
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