JPH04305089A - 半導体の製造方法及び装置 - Google Patents
半導体の製造方法及び装置Info
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- JPH04305089A JPH04305089A JP6867691A JP6867691A JPH04305089A JP H04305089 A JPH04305089 A JP H04305089A JP 6867691 A JP6867691 A JP 6867691A JP 6867691 A JP6867691 A JP 6867691A JP H04305089 A JPH04305089 A JP H04305089A
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- 239000012768 molten material Substances 0.000 abstract 3
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体の製造方法に関
するものであり、更に詳しく述べるならば引上げ法によ
る三元以上の化合物半導体結晶の製造方法及び製造装置
に関するものである。従来化合物半導体装置では二元結
晶を基板として使用し、その上に三元以上の化合物半導
体の結晶層を成長させることが行われているが、二元結
晶と三元結晶との格子定数の差による格子整合の問題が
あるために、格子整合のための成長層を設けなければな
らなかった。このことをできるだけ回避するために三元
以上の化合物半導体の基板が必要とされていた。三元以
上の化合物半導体結晶を融液または溶液（以下「融液」
という）から引上げ法により成長する過程では、溶質元
素の分配係数の差のために成長した化合物半導体結晶が
成長方向に組成勾配をもつことになる。一方融液のほう
では溶質元素が成長と共に枯渇することになる。したが
って、枯渇する元素を補給することが三元以上の化合物
半導体結晶の組成を一定にするために必要になる。
するものであり、更に詳しく述べるならば引上げ法によ
る三元以上の化合物半導体結晶の製造方法及び製造装置
に関するものである。従来化合物半導体装置では二元結
晶を基板として使用し、その上に三元以上の化合物半導
体の結晶層を成長させることが行われているが、二元結
晶と三元結晶との格子定数の差による格子整合の問題が
あるために、格子整合のための成長層を設けなければな
らなかった。このことをできるだけ回避するために三元
以上の化合物半導体の基板が必要とされていた。三元以
上の化合物半導体結晶を融液または溶液（以下「融液」
という）から引上げ法により成長する過程では、溶質元
素の分配係数の差のために成長した化合物半導体結晶が
成長方向に組成勾配をもつことになる。一方融液のほう
では溶質元素が成長と共に枯渇することになる。したが
って、枯渇する元素を補給することが三元以上の化合物
半導体結晶の組成を一定にするために必要になる。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来の引上げ法を説明する図面で
ある。図中、１はるつぼ、２は融液、３は種結晶、４は
結晶、５はソース、６は引上げ軸、７はロッドである。 ＩｎＧａＡｓを成長させる場合は、２はＧａＡｓとＩｎ
Ａｓの混合融液、３はＩｎＧａＡｓ単結晶、５はＧａＡ
ｓである。すなわち、ＧａＡｓが融液２中で枯渇するの
でソース５から融液２中に供給する。ソース５は絶えず
一定量を供給する必要があるので一定断面を有する棒状
になっている。また、同様の必要性からソース５の融液
２との接触面積は一定にする必要があるので、ソース５
は底面が融液２と接触していることが必要である。また
棒状ソースの側面も僅かに融液２に浸漬して融液２の液
面位置が変動しても絶えず接触を保つようにしている。
ある。図中、１はるつぼ、２は融液、３は種結晶、４は
結晶、５はソース、６は引上げ軸、７はロッドである。 ＩｎＧａＡｓを成長させる場合は、２はＧａＡｓとＩｎ
Ａｓの混合融液、３はＩｎＧａＡｓ単結晶、５はＧａＡ
ｓである。すなわち、ＧａＡｓが融液２中で枯渇するの
でソース５から融液２中に供給する。ソース５は絶えず
一定量を供給する必要があるので一定断面を有する棒状
になっている。また、同様の必要性からソース５の融液
２との接触面積は一定にする必要があるので、ソース５
は底面が融液２と接触していることが必要である。また
棒状ソースの側面も僅かに融液２に浸漬して融液２の液
面位置が変動しても絶えず接触を保つようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＧａＡｓソース５はＩ
ｎＧａＡｓ結晶４が成長し引上げ軸６で引上げられるに
つれて融液２に供給する必要があるために、ロッド７を
引上げ軸６の引上げと釣り合うような速度で降下させる
必要がある。このような条件を充たしてロッド７を自動
的に降下させる機構が必要であるために、成長装置が複
雑になる。
ｎＧａＡｓ結晶４が成長し引上げ軸６で引上げられるに
つれて融液２に供給する必要があるために、ロッド７を
引上げ軸６の引上げと釣り合うような速度で降下させる
必要がある。このような条件を充たしてロッド７を自動
的に降下させる機構が必要であるために、成長装置が複
雑になる。
【０００４】さらに、ＧａＡｓソース５が融解すると、
ＧａＡｓソース５が融液２に面する底部が上方に移動す
るために、ＧａＡｓソース５が融液２から離れて融液２
に溶質を継続的に供給できなくなることがある。この結
果ＩｎＧａＡｓ結晶４の結晶性が悪くなるので、ＧａＡ
ｓソース５と融液２は絶えず接触する必要がある。しか
しながら従来法ではＧａＡｓソース５と融液２の接触を
監視することは困難であり、仮に接触が監視されたとし
ても非接触状態を直ちに解消してソースの供給を安定し
て行う制御機構を作ることは困難である。したがって、
本発明は、棒状ソースの端面領域を融液に接触させ、ソ
ースを融液に補給しながら三元以上の化合物半導体結晶
を引上げる半導体の製造方法において、簡単な方法で溶
質を絶えず補給できる方法及び装置を提供することを目
的とする。
ＧａＡｓソース５が融液２に面する底部が上方に移動す
るために、ＧａＡｓソース５が融液２から離れて融液２
に溶質を継続的に供給できなくなることがある。この結
果ＩｎＧａＡｓ結晶４の結晶性が悪くなるので、ＧａＡ
ｓソース５と融液２は絶えず接触する必要がある。しか
しながら従来法ではＧａＡｓソース５と融液２の接触を
監視することは困難であり、仮に接触が監視されたとし
ても非接触状態を直ちに解消してソースの供給を安定し
て行う制御機構を作ることは困難である。したがって、
本発明は、棒状ソースの端面領域を融液に接触させ、ソ
ースを融液に補給しながら三元以上の化合物半導体結晶
を引上げる半導体の製造方法において、簡単な方法で溶
質を絶えず補給できる方法及び装置を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る方法は、ソ
ースを底付き筒状ソースホルダー内に該端面を接触させ
て保持するとともにソースホルダーの底部領域を融液と
接触させ、ソースホルダーに形成された開口部からソー
スを融液に供給し、ソースの端面領域の融解に伴って該
ソースをソースホルダー内を自重で降下させ、ソースの
補給を継続することを特徴とする。
ースを底付き筒状ソースホルダー内に該端面を接触させ
て保持するとともにソースホルダーの底部領域を融液と
接触させ、ソースホルダーに形成された開口部からソー
スを融液に供給し、ソースの端面領域の融解に伴って該
ソースをソースホルダー内を自重で降下させ、ソースの
補給を継続することを特徴とする。
【０００６】本発明においてもソースは融解量を一定に
するために一定断面積の棒状のものを使用する。かかる
ソースを直接融液に浸漬するのではなく、棒状ソースの
端面が融液側に位置するように保持するソースホルダー
を使用する。ソースと融液を接触させるためにソースホ
ルダーの少なくとも底部には融液が浸入できる大きさの
開口部を設ける。この開口部の大きさが小さすぎると、
融解したソースの流れが開口部で妨げられるので、融液
へのソースの供給を安定するために開口部の大きさはで
きるだけ大きいこと、例えば最小寸法が１ｍｍ以上であ
ることが好ましい。またソースの融解が底部で起こり、
ソースが融解した分降下して端面がホルダーの底面と接
触するように開口部を底部に設けることが必要である。 このような構成とは異なりソースホルダーの側面にも開
口部を設けるとソースが側面でも融解する。この場合は
棒状ソースの先端にテーパが付けられるように形状変化
が起こる。すると融解量とソースの自重による下降が同
時に起こらなくなるので好ましくない。また開口部の形
状は特に限定されないがソースの端面が平均して露出さ
れるように、すなわち中心部あるいは縁部のみが偏って
露出されないようにする必要がある。すなわち、偏って
露出されるとソース先端面の融解が偏ることになり、ソ
ースの自重による下降がスムーズでなくなるので好まし
くない。
するために一定断面積の棒状のものを使用する。かかる
ソースを直接融液に浸漬するのではなく、棒状ソースの
端面が融液側に位置するように保持するソースホルダー
を使用する。ソースと融液を接触させるためにソースホ
ルダーの少なくとも底部には融液が浸入できる大きさの
開口部を設ける。この開口部の大きさが小さすぎると、
融解したソースの流れが開口部で妨げられるので、融液
へのソースの供給を安定するために開口部の大きさはで
きるだけ大きいこと、例えば最小寸法が１ｍｍ以上であ
ることが好ましい。またソースの融解が底部で起こり、
ソースが融解した分降下して端面がホルダーの底面と接
触するように開口部を底部に設けることが必要である。 このような構成とは異なりソースホルダーの側面にも開
口部を設けるとソースが側面でも融解する。この場合は
棒状ソースの先端にテーパが付けられるように形状変化
が起こる。すると融解量とソースの自重による下降が同
時に起こらなくなるので好ましくない。また開口部の形
状は特に限定されないがソースの端面が平均して露出さ
れるように、すなわち中心部あるいは縁部のみが偏って
露出されないようにする必要がある。すなわち、偏って
露出されるとソース先端面の融解が偏ることになり、ソ
ースの自重による下降がスムーズでなくなるので好まし
くない。
【０００７】また本発明に係る半導体製造装置は、融液
を溜めるるつぼと、半導体結晶の引上げ軸と、前記融液
の液面以下に底部領域が浸漬された筒状ソースホルダー
と、該筒状ソースホルダーを固定する治具と、を含んで
なり、ソースホルダーは開口部を有しかつ、内部の中空
部は棒状ソースの側面との間に間隙を有することを特徴
とする。この装置は、従来のよう引上げ量と釣り合って
ソースを引上げる機構をもたずソースホルダーは結晶成
長中は上下方向では固定する様に構成されている。また
、上記の間隙はソースの自重による下降を可能にする程
度であればよく、これを著しく超えると間隙に融液が侵
入してソースの下降を妨げるので、必要限度例えば０．
２〜０．４ｍｍとすることが好ましい。
を溜めるるつぼと、半導体結晶の引上げ軸と、前記融液
の液面以下に底部領域が浸漬された筒状ソースホルダー
と、該筒状ソースホルダーを固定する治具と、を含んで
なり、ソースホルダーは開口部を有しかつ、内部の中空
部は棒状ソースの側面との間に間隙を有することを特徴
とする。この装置は、従来のよう引上げ量と釣り合って
ソースを引上げる機構をもたずソースホルダーは結晶成
長中は上下方向では固定する様に構成されている。また
、上記の間隙はソースの自重による下降を可能にする程
度であればよく、これを著しく超えると間隙に融液が侵
入してソースの下降を妨げるので、必要限度例えば０．
２〜０．４ｍｍとすることが好ましい。
【０００８】
【作用】請求項１の方法では、内部をソースが自重で降
下できるソースホルダーを使用して、その先端面の溶解
とともにソースを下降させるようにしたために、従来の
ように引上げ量と釣り合ってソースを引下げる必要が無
く、またソースホルダーを融液液面の変動を考慮した最
大液面下降量以上ソースホルダーの端面を融液に浸漬さ
せておくことによって、ソース端面が融液から離れるこ
とがない。請求項２の装置では固定治具により融液とソ
ースが接触する位置を絶えず一定位置にしてソースの供
給を行うので、融液は急激な組成変化を起こすことはな
い。以下、実施例により本発明を詳しく説明する。
下できるソースホルダーを使用して、その先端面の溶解
とともにソースを下降させるようにしたために、従来の
ように引上げ量と釣り合ってソースを引下げる必要が無
く、またソースホルダーを融液液面の変動を考慮した最
大液面下降量以上ソースホルダーの端面を融液に浸漬さ
せておくことによって、ソース端面が融液から離れるこ
とがない。請求項２の装置では固定治具により融液とソ
ースが接触する位置を絶えず一定位置にしてソースの供
給を行うので、融液は急激な組成変化を起こすことはな
い。以下、実施例により本発明を詳しく説明する。
【０００９】
【実施例】図２に示するつぼ１にＧａＡｓ４０．０４ｇ
、ＩｎＡｓ３２．８８ｇを入れ、１２００℃まで加熱し
てＩｎＧａＡｓ融液２を調製した。次に液温を成長温度
である１１６８℃まで下降して保持した。予め図１に示
すようなカーボン製ソースホルダー８を用意した。その
寸法は、高さ４０ｍｍ、内法５×５ｍｍであり、長さ５
ｍｍ、幅１ｍｍの開口部９を３個底面８ａに形成した。 ソースホルダー８ないには断面寸法が４．５×４．５ｍ
ｍであるソース５を入れた。かかるソースホルダー８の
上部に固定されたロッド７を用いて１ｍｍＩｎＧａＡｓ
融液２中に進入させた。続いて引上げ軸６の先端に固着
されたＧａＡｓ種結晶３を融液２に接触させ、引上げ軸
６を４０ｒｐｍで回転させながら２ｍｍ／ｈｒで引上げ
を開始した。これと同時にロッド７を１ｍｍ下降させＧ
ａＡｓソース５と融液２の接触をより確実にした。 図３に成長中のソースホルダーの断面を示す。図中１２
はソースの流れを概念的に示す。この状態を保って４時
間結晶成長を続けると、直径１．５ｃｍ、長さ０．８ｃ
ｍの均一な組成をもつＩｎ０．０５Ｇａ０．９５Ａｓ結
晶が成長した。
、ＩｎＡｓ３２．８８ｇを入れ、１２００℃まで加熱し
てＩｎＧａＡｓ融液２を調製した。次に液温を成長温度
である１１６８℃まで下降して保持した。予め図１に示
すようなカーボン製ソースホルダー８を用意した。その
寸法は、高さ４０ｍｍ、内法５×５ｍｍであり、長さ５
ｍｍ、幅１ｍｍの開口部９を３個底面８ａに形成した。 ソースホルダー８ないには断面寸法が４．５×４．５ｍ
ｍであるソース５を入れた。かかるソースホルダー８の
上部に固定されたロッド７を用いて１ｍｍＩｎＧａＡｓ
融液２中に進入させた。続いて引上げ軸６の先端に固着
されたＧａＡｓ種結晶３を融液２に接触させ、引上げ軸
６を４０ｒｐｍで回転させながら２ｍｍ／ｈｒで引上げ
を開始した。これと同時にロッド７を１ｍｍ下降させＧ
ａＡｓソース５と融液２の接触をより確実にした。 図３に成長中のソースホルダーの断面を示す。図中１２
はソースの流れを概念的に示す。この状態を保って４時
間結晶成長を続けると、直径１．５ｃｍ、長さ０．８ｃ
ｍの均一な組成をもつＩｎ０．０５Ｇａ０．９５Ａｓ結
晶が成長した。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば簡
便な方法により融液とソースを常に接触させておくこと
ができる。これにより融液の組成及び温度を安定化する
ことができ成長した結晶の結晶性を良好にすることがで
きる。
便な方法により融液とソースを常に接触させておくこと
ができる。これにより融液の組成及び温度を安定化する
ことができ成長した結晶の結晶性を良好にすることがで
きる。
【図１】本発明法で使用するソースホルダーの断面及び
底面を示す図である。
底面を示す図である。
【図２】本発明法の説明図である。
【図３】成長中のソースホルダーの断面図である。
【図４】従来の引上げ法の説明図である。
１ るつぼ
２ 融液
３ 種結晶
４ 結晶
５ ソース
６ 引上げ軸
７ ロッド
８ ソースホルダー
９ 開口部
Claims (2)
- 【請求項１】 棒状ソースの端面領域を融液に接触さ
せ、ソースを融液に補給しながら三元以上の化合物半導
体結晶を引上げ法により成長する半導体の製造方法にお
いて、前記ソースを底付き筒状ソースホルダー内に端面
を接触させて保持するとともに、前記ソースホルダーの
底部領域を前記融液と突入させ、前記ソースホルダーに
形成された開口部からソースを前記融液に供給し、前記
ソースの端面の融解に伴って該ソースを前記ソースホル
ダー内を自重で降下させ、ソースの補給を継続すること
を特徴とする半導体の製造方法。 - 【請求項２】 融液を溜めるるつぼと、半導体結晶の
引上げ軸と、前記融液の液面以下に底部領域が浸漬され
た筒状ソースホルダーと、該筒状ソースホルダーを固定
する治具と、を含んでなり、前記ソースホルダーは開口
部を有しかつ、内部の中空部は棒状ソースの側面との間
に間隙を有することを特徴とする半導体製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6867691A JPH04305089A (ja) | 1991-04-02 | 1991-04-02 | 半導体の製造方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6867691A JPH04305089A (ja) | 1991-04-02 | 1991-04-02 | 半導体の製造方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04305089A true JPH04305089A (ja) | 1992-10-28 |
Family
ID=13380559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6867691A Withdrawn JPH04305089A (ja) | 1991-04-02 | 1991-04-02 | 半導体の製造方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04305089A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014534160A (ja) * | 2011-11-29 | 2014-12-18 | エルジー シルトロン インコーポレイテッド | インゴット成長装置及びインゴット成長方法 |
-
1991
- 1991-04-02 JP JP6867691A patent/JPH04305089A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014534160A (ja) * | 2011-11-29 | 2014-12-18 | エルジー シルトロン インコーポレイテッド | インゴット成長装置及びインゴット成長方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980711 |