JPH0367996B2 - - Google Patents
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- JPH0367996B2 JPH0367996B2 JP61131626A JP13162686A JPH0367996B2 JP H0367996 B2 JPH0367996 B2 JP H0367996B2 JP 61131626 A JP61131626 A JP 61131626A JP 13162686 A JP13162686 A JP 13162686A JP H0367996 B2 JPH0367996 B2 JP H0367996B2
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- JP
- Japan
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- single crystal
- melt
- frame
- temperature
- manufacturing
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- Expired - Lifetime
Links
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、半導体単結晶の製造方法に関す
る。
る。
［従来の技術］
SiやGaAsなどに代表される半導体の単結晶を
製造する方法として、従来、チヨクラルスキー法
とも呼称される回転引上げ法や、高圧雰囲気下に
て回転引上げ法を実施する方法や、ブリツジマン
法（水平式、垂直式）などがある。
製造する方法として、従来、チヨクラルスキー法
とも呼称される回転引上げ法や、高圧雰囲気下に
て回転引上げ法を実施する方法や、ブリツジマン
法（水平式、垂直式）などがある。
［発明が解決しようとする問題点］
しかし、上記方法には以下のような問題点があ
る。まず、ブリツジマン法を除いては、できあが
る単結晶の形状を規定するようなものがない。そ
のため、最終形状のものにするには、さらに色々
な加工を施さなければならず、歩留りも低い。
る。まず、ブリツジマン法を除いては、できあが
る単結晶の形状を規定するようなものがない。そ
のため、最終形状のものにするには、さらに色々
な加工を施さなければならず、歩留りも低い。
さらに、従来の方法では、あまり温度勾配を付
けることができず、そのため固液界面の安定性が
低下しがちであつた。そしてこのことに起因し
て、結晶成長速度が遅くなり、ひいては生産性が
劣るようになる。また、結晶の完全度が不十分と
なる。
けることができず、そのため固液界面の安定性が
低下しがちであつた。そしてこのことに起因し
て、結晶成長速度が遅くなり、ひいては生産性が
劣るようになる。また、結晶の完全度が不十分と
なる。
一方、製造する単結晶の断面形状を規定しよう
とする場合には、EFG（Edge−defined Filmfed
Growth）法のような方法が採用されていた。こ
のEFG法は毛細管現象を利用するものであり、
材料の濡れ特性から、対象可能となる材料および
ダイの材質に制約がある。
とする場合には、EFG（Edge−defined Filmfed
Growth）法のような方法が採用されていた。こ
のEFG法は毛細管現象を利用するものであり、
材料の濡れ特性から、対象可能となる材料および
ダイの材質に制約がある。
それゆえに、この発明の目的は、得られる単結
晶の形状規定を行なうことができ、さらに固液界
面の安定性を高めることのできる半導体結晶の製
造方法を提供することである。
晶の形状規定を行なうことができ、さらに固液界
面の安定性を高めることのできる半導体結晶の製
造方法を提供することである。
［問題点を解決するための手段］および［発明の
作用効果］ この発明による誘導体単結晶の製造方法は、る
つぼ内に貯留されている誘導体の融液の液面に、
融液の温度よりも１〜20℃高い温度に加熱されて
いる枠を設置し、該枠内から融液を引出して単結
晶固体に結晶成長させることを特徴とする。
作用効果］ この発明による誘導体単結晶の製造方法は、る
つぼ内に貯留されている誘導体の融液の液面に、
融液の温度よりも１〜20℃高い温度に加熱されて
いる枠を設置し、該枠内から融液を引出して単結
晶固体に結晶成長させることを特徴とする。
融液の液面に設置される枠の形状を適当に選ぶ
ことによつて、得られる単結晶の形状規定が可能
となる。したがつて、最終的な形状に近い形で単
結晶を得ることができ、歩留りを高めることがで
きる。
ことによつて、得られる単結晶の形状規定が可能
となる。したがつて、最終的な形状に近い形で単
結晶を得ることができ、歩留りを高めることがで
きる。
枠を融液液面に設置し、該枠内から融液を引出
すものであるので、引出された材料の固液界面
（固相と液相との界面）は、融液液面から比較的
近いところに位置する。ここで、枠は、融液の温
度よりも１〜20℃高い温度に加熱されているの
で、融液から単結晶固体に結晶成長させるのに際
し、不必要な結晶の核の生成を防止することがで
き、完全に単結晶を得やすくなる。さらに、引出
された材料の温度勾配が大きく、固液界面の安定
性を高めることができる。したがつて、結晶の成
長速度を高めることができ、ひいては生産性を高
めることができる。
すものであるので、引出された材料の固液界面
（固相と液相との界面）は、融液液面から比較的
近いところに位置する。ここで、枠は、融液の温
度よりも１〜20℃高い温度に加熱されているの
で、融液から単結晶固体に結晶成長させるのに際
し、不必要な結晶の核の生成を防止することがで
き、完全に単結晶を得やすくなる。さらに、引出
された材料の温度勾配が大きく、固液界面の安定
性を高めることができる。したがつて、結晶の成
長速度を高めることができ、ひいては生産性を高
めることができる。
融液全体の温度を高くすることも考えられる
が、そのようにすれば融液とるつぼとの反応を促
進することになりかねない。その意味からも、枠
の温度を高めることが望ましい。しかし、枠と融
液との温度差が20℃よりも大きくなると、融液と
枠との反応が大きくなり、好ましくない。融液と
枠との間の最適な温度差は、５℃である。
が、そのようにすれば融液とるつぼとの反応を促
進することになりかねない。その意味からも、枠
の温度を高めることが望ましい。しかし、枠と融
液との温度差が20℃よりも大きくなると、融液と
枠との反応が大きくなり、好ましくない。融液と
枠との間の最適な温度差は、５℃である。
この発明では、最初から形状規定しているの
で、たとえば半導体を溶融状態から引上げるとき
でも、細径部にて大きな重量を支持するというこ
ともなくなる。つまり、従来のたとえばチヨクラ
ルスルキー法に見られるような大きな重量支持が
不要となる。このことと、上述したように固液界
面が安定しやすいということから、大径や長尺の
半導体単結晶が得やすくなる。また、ブリツジマ
ン法などに見られるようになるつぼを使用してい
ないことから、単結晶の長尺化および連続化をも
図ることができる。
で、たとえば半導体を溶融状態から引上げるとき
でも、細径部にて大きな重量を支持するというこ
ともなくなる。つまり、従来のたとえばチヨクラ
ルスルキー法に見られるような大きな重量支持が
不要となる。このことと、上述したように固液界
面が安定しやすいということから、大径や長尺の
半導体単結晶が得やすくなる。また、ブリツジマ
ン法などに見られるようになるつぼを使用してい
ないことから、単結晶の長尺化および連続化をも
図ることができる。
さらに本願発明では、EFG法のように毛細管
現象を利用するものではないので、材料の濡れ特
性等を考慮する必要がなく、枠の材質に対する制
約がない。
現象を利用するものではないので、材料の濡れ特
性等を考慮する必要がなく、枠の材質に対する制
約がない。
半導体を溶融状態から引出す方法として、上方
に引上げる場合や、下方に引下げる場合や、横方
向に引出す場合などがある。
に引上げる場合や、下方に引下げる場合や、横方
向に引出す場合などがある。
なお、半導体を枠から引出して単結晶固体に結
晶成長させる場合、急激な冷却は避けた方がよ
い。なぜなら、急激な冷却を行なえば、得られる
単結晶に内部欠陥が生じやすくなり、単結晶の内
部特性に悪影響を及ぼすからである。
晶成長させる場合、急激な冷却は避けた方がよ
い。なぜなら、急激な冷却を行なえば、得られる
単結晶に内部欠陥が生じやすくなり、単結晶の内
部特性に悪影響を及ぼすからである。
半導体の例として、たとえばSi、GaAs、
GaP、InP、CdTe等が挙げられる。この発明を
実施するにあたり、好ましくは揮発性成分の飛散
を防止するために、融体の引出しを高圧雰囲気下
で行なうのがよい。また同様の理由から、融体の
引出口近傍を低融点ガラスで覆うようにしてもよ
い。低融点ガラスの例として、たとえばB2O3が
挙げられる。また、使用される枠の材料として
は、たとえばグラフアイトや炭化シリコン等が挙
げられる。
GaP、InP、CdTe等が挙げられる。この発明を
実施するにあたり、好ましくは揮発性成分の飛散
を防止するために、融体の引出しを高圧雰囲気下
で行なうのがよい。また同様の理由から、融体の
引出口近傍を低融点ガラスで覆うようにしてもよ
い。低融点ガラスの例として、たとえばB2O3が
挙げられる。また、使用される枠の材料として
は、たとえばグラフアイトや炭化シリコン等が挙
げられる。
［実施例］
実施例 １
第１図は、この発明を実施するのに使用する装
置の一例を模式的に示す図である。１は、ヒータ
２によつて融体状態に保たれているSiである。ま
た、図示するように、融体引出口には、融体の凝
固点よりも高温に加熱されているドーナツツ板状
の加熱枠３を設置している。この加熱枠３のとこ
ろから、引出治具４によつてSiを単結晶として引
上げた。
置の一例を模式的に示す図である。１は、ヒータ
２によつて融体状態に保たれているSiである。ま
た、図示するように、融体引出口には、融体の凝
固点よりも高温に加熱されているドーナツツ板状
の加熱枠３を設置している。この加熱枠３のとこ
ろから、引出治具４によつてSiを単結晶として引
上げた。
このときの引上げ速度を見てみると、約300
mm／min.の速度が可能であつた。
mm／min.の速度が可能であつた。
実施例 ２
第２図は、この発明を実施するのに使用する装
置の他の例を模式的に示す図である。この例で
は、加圧チヤンバ５内で単結晶の引上げを行なつ
ている。６は、ヒータ７によつて融体状態に保た
れているGaAsである。また、図示するように、
融体の引出口にはこの融体の凝固点よりも高温に
加熱されている加熱枠８を設置している。加熱枠
８は、厚さ１mm、幅30mmのスリツトを有してい
る。さらに図示するように、引出口近傍を厚さ20
mm程度のB2O39で覆つた。
置の他の例を模式的に示す図である。この例で
は、加圧チヤンバ５内で単結晶の引上げを行なつ
ている。６は、ヒータ７によつて融体状態に保た
れているGaAsである。また、図示するように、
融体の引出口にはこの融体の凝固点よりも高温に
加熱されている加熱枠８を設置している。加熱枠
８は、厚さ１mm、幅30mmのスリツトを有してい
る。さらに図示するように、引出口近傍を厚さ20
mm程度のB2O39で覆つた。
加圧チヤンバ５内の圧力を70Kg／cm2にし、引出
治具１０よつてGaAs単結晶を引上げたところ、
約100mm／min.の速度で引上げることができた。
治具１０よつてGaAs単結晶を引上げたところ、
約100mm／min.の速度で引上げることができた。
第１図は、この発明を実施するのに使用する装
置の一例を模式的に示す図である。第２図は、こ
の発明を実施するのに使用する装置の他の例を模
式的に示す図である。 図において、１は融体状態に保たれているSi、
３は加熱枠、６は融体状態に保たれている
GaAs、８は加熱枠を示す。
置の一例を模式的に示す図である。第２図は、こ
の発明を実施するのに使用する装置の他の例を模
式的に示す図である。 図において、１は融体状態に保たれているSi、
３は加熱枠、６は融体状態に保たれている
GaAs、８は加熱枠を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ るつぼ内に貯留されている半導体の融液の液
面に、融液の温度よりも１〜20℃高い温度に加熱
されている枠を設置し、該枠内から融液を引出し
て単結晶固体に結晶成長させることを特徴とす
る、半導体単結晶の製造方法。 ２ 前記枠は、前記融液の温度よりも５℃高い温
度に加熱されていることを特徴とする、特許請求
の範囲第１項に記載の半導体単結晶の製造方法。 ３ 前記融液の引出しが、高圧雰囲気下で行なわ
れることを特徴とする、特許請求の範囲第１項ま
たは第２項に記載の半導体単結晶の製造方法。 ４ 前記融液の引出し口近傍を低融点ガラスで覆
うことを特徴とする、特許請求の範囲第１項〜第
３項のいずれか１項に記載の半導体単結晶の製造
方法。 ５ 前記単結晶は前記枠から上方に引き上げられ
ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項〜第
４項のいずれか１項に記載の半導体単結晶の製造
方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12576585 | 1985-06-10 | ||
| JP60-125765 | 1985-06-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6291488A JPS6291488A (ja) | 1987-04-25 |
| JPH0367996B2 true JPH0367996B2 (ja) | 1991-10-24 |
Family
ID=14918269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13162686A Granted JPS6291488A (ja) | 1985-06-10 | 1986-06-05 | 半導体単結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6291488A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01265000A (ja) * | 1988-04-15 | 1989-10-23 | Nippon Mining Co Ltd | 化合物半導体単結晶の製造方法 |
| RU170190U1 (ru) * | 2016-08-22 | 2017-04-18 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) | УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ПРОФИЛИРОВАННЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ β-Ga2O3 ИЗ СОБСТВЕННОГО РАСПЛАВА |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS544913A (en) * | 1977-06-14 | 1979-01-16 | Ngk Spark Plug Co | Method of making zirconia sintered body having highhstrength and oxygen ion conductivity |
| JPS5777094A (en) * | 1980-10-28 | 1982-05-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Manufacture of platelike crystal |
-
1986
- 1986-06-05 JP JP13162686A patent/JPS6291488A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS544913A (en) * | 1977-06-14 | 1979-01-16 | Ngk Spark Plug Co | Method of making zirconia sintered body having highhstrength and oxygen ion conductivity |
| JPS5777094A (en) * | 1980-10-28 | 1982-05-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Manufacture of platelike crystal |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6291488A (ja) | 1987-04-25 |
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