JPH04321583A - 化合物半導体単結晶の引上げ法 - Google Patents
化合物半導体単結晶の引上げ法Info
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- JPH04321583A JPH04321583A JP9244591A JP9244591A JPH04321583A JP H04321583 A JPH04321583 A JP H04321583A JP 9244591 A JP9244591 A JP 9244591A JP 9244591 A JP9244591 A JP 9244591A JP H04321583 A JPH04321583 A JP H04321583A
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Landscapes
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- 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。
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、化合物半導体単結晶の
引上げ法に関するものである。
引上げ法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＧａＡｓ単結晶を代表とする化合物半導
体単結晶ウエハは、ＬＳＩやＩＣ、トランジスタ等の電
子デバイスの用途に広く用いられ始め、それに伴いウエ
ハ径も２、３、４インチと大型化してきた。電子産業に
おける材料の先輩格であるＳｉでも５、６インチから７
、８インチへと大型化が進んでいる。これは電子デバイ
スがホトリソグラフィー、エッチング、電極蒸着、ベー
キングなどからなる複雑な工程となっており、同一プロ
セスでできるだけ多くの素子を作製すれば１素子当たり
の製造単価が小さくなるコストメリットのためである。 Ｓｉでは１００ｋｇ級の単結晶がチョクラルスキー法で
試作され始めている。一方、チョクラルスキー法や液体
封止チョクラルスキー法で製造される化合物半導体でも
、例えばＧａＡｓのように広範囲の製品の用途で使用さ
れるものでは現在２０〜３０ｋｇの単結晶が試作され、
近い将来１００ｋｇ級の単結晶も作製されるようになろ
う。
体単結晶ウエハは、ＬＳＩやＩＣ、トランジスタ等の電
子デバイスの用途に広く用いられ始め、それに伴いウエ
ハ径も２、３、４インチと大型化してきた。電子産業に
おける材料の先輩格であるＳｉでも５、６インチから７
、８インチへと大型化が進んでいる。これは電子デバイ
スがホトリソグラフィー、エッチング、電極蒸着、ベー
キングなどからなる複雑な工程となっており、同一プロ
セスでできるだけ多くの素子を作製すれば１素子当たり
の製造単価が小さくなるコストメリットのためである。 Ｓｉでは１００ｋｇ級の単結晶がチョクラルスキー法で
試作され始めている。一方、チョクラルスキー法や液体
封止チョクラルスキー法で製造される化合物半導体でも
、例えばＧａＡｓのように広範囲の製品の用途で使用さ
れるものでは現在２０〜３０ｋｇの単結晶が試作され、
近い将来１００ｋｇ級の単結晶も作製されるようになろ
う。
【０００３】これらの引上げ法では、極めて細い種結晶
で単結晶全体が支えられている。例えばＳｉやＧａＡｓ
では最も細いところで数ｍｍ径あるいは数ｍｍ角である
。
で単結晶全体が支えられている。例えばＳｉやＧａＡｓ
では最も細いところで数ｍｍ径あるいは数ｍｍ角である
。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように細い部分で
支えられた引上げ成長では種結晶の強高力単結晶の大型
化に伴う重量増加にだんだん耐えられなくなり、成長中
に落下してしまう。特に化合物半導体は次の点でＳｉ単
結晶よりも深刻な問題となる。
支えられた引上げ成長では種結晶の強高力単結晶の大型
化に伴う重量増加にだんだん耐えられなくなり、成長中
に落下してしまう。特に化合物半導体は次の点でＳｉ単
結晶よりも深刻な問題となる。
【０００５】（１）例えばＧａＡｓは臨界剪断応力がＳ
ｉの１／３と低く、同じ種結晶では同じ重量の単結晶を
支えられない。
ｉの１／３と低く、同じ種結晶では同じ重量の単結晶を
支えられない。
【０００６】（２）化合物半導体はＧａＡｓにおけるＡ
ｓやＩｎＰにおけるＰのように単結晶表面から構成元素
が解離しやすく、種結晶の表面も引上げ成長中に時間と
共に表面が荒れて劣化してしまう。そのため支え切れる
重量が時間と共に小さくなってしまう。
ｓやＩｎＰにおけるＰのように単結晶表面から構成元素
が解離しやすく、種結晶の表面も引上げ成長中に時間と
共に表面が荒れて劣化してしまう。そのため支え切れる
重量が時間と共に小さくなってしまう。
【０００７】これらの対策として太い種結晶を用いる方
法もあるが、経済的でないばかりでなく、太くすること
で種づけ部分の単結晶の欠陥が増加したり、種づけ時に
多結晶の核が発生しやすく、単結晶成長が困難になるな
ど問題が多い。また太い種結晶は細いものより表面温度
が高くなりやすく、上記（２）の表面荒れによる劣化が
かえって起りやすい。
法もあるが、経済的でないばかりでなく、太くすること
で種づけ部分の単結晶の欠陥が増加したり、種づけ時に
多結晶の核が発生しやすく、単結晶成長が困難になるな
ど問題が多い。また太い種結晶は細いものより表面温度
が高くなりやすく、上記（２）の表面荒れによる劣化が
かえって起りやすい。
【０００８】本発明は以上の点に鑑みなされたものであ
り、細い種結晶を使いながら従来と同じ品質で重量の大
きな化合物半導体単結晶を育成することを可能とした化
合物半導体単結晶の引上げ法を提供することを目的とす
るものである。
り、細い種結晶を使いながら従来と同じ品質で重量の大
きな化合物半導体単結晶を育成することを可能とした化
合物半導体単結晶の引上げ法を提供することを目的とす
るものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的は、単結晶を、
種結晶と共に引上げ軸に設けた開閉自在な支持装置で支
持し引き上げることにより、達成される。
種結晶と共に引上げ軸に設けた開閉自在な支持装置で支
持し引き上げることにより、達成される。
【００１０】
【作用】上記手段を設けたので、単結晶は種結晶と共に
引上げ軸に設けた開閉自在な支持装置で支持し引上げら
れるようになって、単結晶の大型化に伴う重量増加に耐
えられるようになる。
引上げ軸に設けた開閉自在な支持装置で支持し引上げら
れるようになって、単結晶の大型化に伴う重量増加に耐
えられるようになる。
【００１１】
【実施例】次に本発明を実施例により具体的に説明する
。
。
【００１２】〔実施例１〕図１および図２には本発明の
一実施例が示されている。化合物半導体の融液１に種結
晶２を接触させ、引上げ軸３を介して回転しながら引上
げ化合物半導体の単結晶４を育成する化合物半導体の引
上げ法で、本実施例では単結晶４を、種結晶２と共に引
上げ軸３に設けた開閉自在な支持装置で支持し引き上げ
るようにした。このようにすることにより、単結晶４は
種結晶２と共に引上げ軸３に設けた開閉自在な支持装置
で支持し引上げられるようになって、単結晶４の大型化
に伴う重量増加に耐えられるようになり、細い種結晶２
を使いながら従来と同じ品質で重量の大きな化合物半導
体単結晶４を育成することを可能とした化合物半導体単
結晶の引上げ法を得ることができる。
一実施例が示されている。化合物半導体の融液１に種結
晶２を接触させ、引上げ軸３を介して回転しながら引上
げ化合物半導体の単結晶４を育成する化合物半導体の引
上げ法で、本実施例では単結晶４を、種結晶２と共に引
上げ軸３に設けた開閉自在な支持装置で支持し引き上げ
るようにした。このようにすることにより、単結晶４は
種結晶２と共に引上げ軸３に設けた開閉自在な支持装置
で支持し引上げられるようになって、単結晶４の大型化
に伴う重量増加に耐えられるようになり、細い種結晶２
を使いながら従来と同じ品質で重量の大きな化合物半導
体単結晶４を育成することを可能とした化合物半導体単
結晶の引上げ法を得ることができる。
【００１３】すなわち図１および図２に示されているよ
うに、支持装置はステンレス製の足６本を有するはさみ
リング５の先端にジルコニアウール６をつけたものをか
しめリング７で締め付けるようにした単結晶支え８で形
成した。このように構成した単結晶支え８を用いて１２
インチ径ＰＢＮ製ルツボ９にＧａＡｓ４５ｋｇ、液体封
止剤１０としてＢ２Ｏ３５．５ｋｇを用いて４インチ径
４２．５ｋｇのＧａＡｓ単結晶４を育成した。単結晶全
体が約１０ｋｇ成長したときに肩部から下約５０ｍｍの
ところを単結晶４を挾み込むことにより支えられるよう
にした。引上げ軸３が回転引上げを始め、ある位置まで
上がると、シードホルダ１１の出っ張りによりはさみリ
ング５が回転しながら引上げられる。さらに引上がると
かしめリング７によりはさみリング５の足が締め付けら
れ、静かに単結晶４を挾み込み、そのまま回転しながら
引上げられる。なお図１において１２はルツボ軸である
。
うに、支持装置はステンレス製の足６本を有するはさみ
リング５の先端にジルコニアウール６をつけたものをか
しめリング７で締め付けるようにした単結晶支え８で形
成した。このように構成した単結晶支え８を用いて１２
インチ径ＰＢＮ製ルツボ９にＧａＡｓ４５ｋｇ、液体封
止剤１０としてＢ２Ｏ３５．５ｋｇを用いて４インチ径
４２．５ｋｇのＧａＡｓ単結晶４を育成した。単結晶全
体が約１０ｋｇ成長したときに肩部から下約５０ｍｍの
ところを単結晶４を挾み込むことにより支えられるよう
にした。引上げ軸３が回転引上げを始め、ある位置まで
上がると、シードホルダ１１の出っ張りによりはさみリ
ング５が回転しながら引上げられる。さらに引上がると
かしめリング７によりはさみリング５の足が締め付けら
れ、静かに単結晶４を挾み込み、そのまま回転しながら
引上げられる。なお図１において１２はルツボ軸である
。
【００１４】このようにすることにより種結晶２は５ｍ
ｍ径のものを使用し、単結晶４を落下させずに引き上げ
ることができた。本方法を用いずに従来の引上げ法で成
長したところ、単結晶４が約１７ｋｇ引き上がったとこ
ろで種結晶２が折れて落下した。
ｍ径のものを使用し、単結晶４を落下させずに引き上げ
ることができた。本方法を用いずに従来の引上げ法で成
長したところ、単結晶４が約１７ｋｇ引き上がったとこ
ろで種結晶２が折れて落下した。
【００１５】このように本実施例によればますます大型
化の要求されている化合物半導体単結晶の成長上の最大
の問題である落下を防ぐことができ、大型の単結晶ウエ
ハを供給できるようになり、電子産業界に対する技術的
、経済的インパクトが大きい。
化の要求されている化合物半導体単結晶の成長上の最大
の問題である落下を防ぐことができ、大型の単結晶ウエ
ハを供給できるようになり、電子産業界に対する技術的
、経済的インパクトが大きい。
【００１６】なお引上げ法としては、図１のように種付
け時には従来の方法と変わらず操作でき、引上げと共に
成長してくる単結晶の直胴部を静かにつかみ、かつ回転
しながら引き上げるものが考えられる。
け時には従来の方法と変わらず操作でき、引上げと共に
成長してくる単結晶の直胴部を静かにつかみ、かつ回転
しながら引き上げるものが考えられる。
【００１７】単結晶を挾む部分の材質は耐熱性のセラミ
ックスが望ましく、金属との複合体により弾力性を持た
せることが望ましい。
ックスが望ましく、金属との複合体により弾力性を持た
せることが望ましい。
【００１８】挾む機構を回転しながら引上げる部分は単
結晶の回転引上げと共用することもできるが、全く別の
駆動装置で操作することもできる。
結晶の回転引上げと共用することもできるが、全く別の
駆動装置で操作することもできる。
【００１９】
【発明の効果】上述のように本発明は、単結晶を、種結
晶と共に引上げ軸に設けた開閉自在な支持装置で支持し
引き上げたので、単結晶は種結晶と共に引上げ軸に設け
た開閉自在な支持装置で支持し引き上げられるようにな
って、単結晶の大型化に伴う重量増加に耐えられるよう
になり、細い種結晶を使いながら従来と同じ品質で重量
の大きな化合物半導体単結晶を育成することを可能とし
た化合物半導体単結晶の引上げ法を得ることができる。
晶と共に引上げ軸に設けた開閉自在な支持装置で支持し
引き上げたので、単結晶は種結晶と共に引上げ軸に設け
た開閉自在な支持装置で支持し引き上げられるようにな
って、単結晶の大型化に伴う重量増加に耐えられるよう
になり、細い種結晶を使いながら従来と同じ品質で重量
の大きな化合物半導体単結晶を育成することを可能とし
た化合物半導体単結晶の引上げ法を得ることができる。
【図１】本発明の化合物半導体単結晶の引上げ法の一実
施例による引上げ軸を回転しなら単結晶引上げ成長時の
状態を示すもので（ａ）は初期の状態、（ｂ）は引上げ
中の状態を示す説明図である。
施例による引上げ軸を回転しなら単結晶引上げ成長時の
状態を示すもので（ａ）は初期の状態、（ｂ）は引上げ
中の状態を示す説明図である。
【図２】同じく一実施例による支持装置の正面図である
。
。
１ 化合物半導体の融液
２ 種結晶
３ 引上げ軸
４ 単結晶
５ はさみリング
６ ジルコニアウール
７ かしめリング
８ 単結晶支え
Claims (1)
- 【請求項１】化合物半導体の融液に種結晶を接触させ、
引上げ軸を介して回転しながら引上げ前記化合物半導体
の単結晶を育成する化合物半導体単結晶の引上げ法にお
いて、前記単結晶を、前記種結晶と共に前記引上げ軸に
設けた開閉自在な支持装置で支持し引き上げるようにし
たことを特徴とする化合物半導体単結晶の引上げ法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9244591A JPH04321583A (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 化合物半導体単結晶の引上げ法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9244591A JPH04321583A (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 化合物半導体単結晶の引上げ法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04321583A true JPH04321583A (ja) | 1992-11-11 |
Family
ID=14054610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9244591A Pending JPH04321583A (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 化合物半導体単結晶の引上げ法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04321583A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5932008A (en) * | 1996-06-13 | 1999-08-03 | Komatsu Electronic Metals Co., Ltd. | Apparatus for manufacturing a single-crystal and method of manufacturing a single-crystal using the same |
| US6022411A (en) * | 1997-03-28 | 2000-02-08 | Super Silicon Crystal Research Institute Corp. | Single crystal pulling apparatus |
| US6033472A (en) * | 1997-03-28 | 2000-03-07 | Super Silicon Crystal Research Institute Corp. | Semiconductor single crystal manufacturing apparatus |
| US6077348A (en) * | 1997-03-31 | 2000-06-20 | Super Silicon Crystal Research Institute Corp. | Single crystal pulling apparatus, single crystal support mechanism, and single crystal pulling method |
| US6117234A (en) * | 1997-03-27 | 2000-09-12 | Super Silicon Crystal Research Institute Corp. | Single crystal growing apparatus and single crystal growing method |
| US6130500A (en) * | 1997-12-03 | 2000-10-10 | Lg Electronics Inc. | Doming effect resistant shadow mask for cathode ray tube and its fabricating method |
-
1991
- 1991-04-23 JP JP9244591A patent/JPH04321583A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5932008A (en) * | 1996-06-13 | 1999-08-03 | Komatsu Electronic Metals Co., Ltd. | Apparatus for manufacturing a single-crystal and method of manufacturing a single-crystal using the same |
| US6117234A (en) * | 1997-03-27 | 2000-09-12 | Super Silicon Crystal Research Institute Corp. | Single crystal growing apparatus and single crystal growing method |
| US6022411A (en) * | 1997-03-28 | 2000-02-08 | Super Silicon Crystal Research Institute Corp. | Single crystal pulling apparatus |
| US6033472A (en) * | 1997-03-28 | 2000-03-07 | Super Silicon Crystal Research Institute Corp. | Semiconductor single crystal manufacturing apparatus |
| US6077348A (en) * | 1997-03-31 | 2000-06-20 | Super Silicon Crystal Research Institute Corp. | Single crystal pulling apparatus, single crystal support mechanism, and single crystal pulling method |
| US6130500A (en) * | 1997-12-03 | 2000-10-10 | Lg Electronics Inc. | Doming effect resistant shadow mask for cathode ray tube and its fabricating method |
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