JPH0532488A - 高解離圧成分含有化合物半導体単結晶の製造装置 - Google Patents
高解離圧成分含有化合物半導体単結晶の製造装置Info
- Publication number
- JPH0532488A JPH0532488A JP18843991A JP18843991A JPH0532488A JP H0532488 A JPH0532488 A JP H0532488A JP 18843991 A JP18843991 A JP 18843991A JP 18843991 A JP18843991 A JP 18843991A JP H0532488 A JPH0532488 A JP H0532488A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- upper shaft
- dissociation pressure
- airtight container
- compound semiconductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 高解離圧成分含有化合物半導体単結晶をチョ
クラルスキー法で製造する装置において、上軸表面から
の放熱を抑制して上軸表面に高解離圧成分の固着を防止
し、単結晶化率の向上を可能とした単結晶の製造装置を
提供しようとするものである。 【構成】 単結晶を引き上げる上軸を熱吸収率の高い材
質で作られた円筒部で覆い、るつぼと引き上げ単結晶を
収容する気密容器の上部頸部内に液体封止剤の受皿を設
けて該受皿の開口と上記円筒部とのシールを確保したこ
とを特徴とする高解離圧成分含有化合物半導体単結晶の
製造装置である。
クラルスキー法で製造する装置において、上軸表面から
の放熱を抑制して上軸表面に高解離圧成分の固着を防止
し、単結晶化率の向上を可能とした単結晶の製造装置を
提供しようとするものである。 【構成】 単結晶を引き上げる上軸を熱吸収率の高い材
質で作られた円筒部で覆い、るつぼと引き上げ単結晶を
収容する気密容器の上部頸部内に液体封止剤の受皿を設
けて該受皿の開口と上記円筒部とのシールを確保したこ
とを特徴とする高解離圧成分含有化合物半導体単結晶の
製造装置である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高解離圧成分を含有す
る化合物半導体単結晶をチョクラルスキー法で製造する
装置に関する。
る化合物半導体単結晶をチョクラルスキー法で製造する
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は、従来の高解離圧成分含有化合物
半導体単結晶の製造装置の断面図である。この装置は、
チャンバー１内に気密容器４を配置し、原料融液７及び
液体封止剤８を収容するためのるつぼ６を載置したサセ
プタ５を下軸３で気密容器４の中央に支持し、高解離圧
成分原料１２を収容するためのアンプル１１を蒸気導入
管１３を介して気密容器４に接続し、気密容器４内に高
解離圧成分蒸気を満たし、上軸２の下端に取り付けた種
結晶１０を原料融液７に十分に浸した後、回転させなが
ら引き上げることにより、単結晶９を育成するものであ
る。
半導体単結晶の製造装置の断面図である。この装置は、
チャンバー１内に気密容器４を配置し、原料融液７及び
液体封止剤８を収容するためのるつぼ６を載置したサセ
プタ５を下軸３で気密容器４の中央に支持し、高解離圧
成分原料１２を収容するためのアンプル１１を蒸気導入
管１３を介して気密容器４に接続し、気密容器４内に高
解離圧成分蒸気を満たし、上軸２の下端に取り付けた種
結晶１０を原料融液７に十分に浸した後、回転させなが
ら引き上げることにより、単結晶９を育成するものであ
る。
【０００３】気密容器４をシールするために、気密容器
４の上部頸部１４の内部に受皿１５を形成し、上軸２と
の環状領域に液体封止剤１６を収容し、また、気密容器
４の下部の頸部１８の下端を、受皿１９と下軸３との環
状領域に収容した液体封止剤２０中に浸漬した。そし
て、上軸２は受皿１５の開口１７と摺接して回転昇降可
能とし、下軸３も受皿１９の開口と摺接回転昇降可能と
されている。なお、るつぼ６の周囲にはヒータ２３が配
置され、るつぼ４内の原料融液７及び液体封止剤８を加
熱溶融し、引き上げ単結晶９の周囲にはヒータ２４が配
置され、ヒータ２３とともに気密容器４内の温度勾配を
維持し、また、上部受皿１５の周囲にはヒータ２５が配
置され、かつ、下部受皿１９の周囲にはヒータ２６が配
置されて、それぞれの受皿の中に貯留された液体封止剤
を加熱溶融して気密容器のシールを確保する。
４の上部頸部１４の内部に受皿１５を形成し、上軸２と
の環状領域に液体封止剤１６を収容し、また、気密容器
４の下部の頸部１８の下端を、受皿１９と下軸３との環
状領域に収容した液体封止剤２０中に浸漬した。そし
て、上軸２は受皿１５の開口１７と摺接して回転昇降可
能とし、下軸３も受皿１９の開口と摺接回転昇降可能と
されている。なお、るつぼ６の周囲にはヒータ２３が配
置され、るつぼ４内の原料融液７及び液体封止剤８を加
熱溶融し、引き上げ単結晶９の周囲にはヒータ２４が配
置され、ヒータ２３とともに気密容器４内の温度勾配を
維持し、また、上部受皿１５の周囲にはヒータ２５が配
置され、かつ、下部受皿１９の周囲にはヒータ２６が配
置されて、それぞれの受皿の中に貯留された液体封止剤
を加熱溶融して気密容器のシールを確保する。
【０００４】上記の装置で単結晶を育成する際に、種結
晶１０近傍の原料融液は、上軸２を介した放熱の効果に
より冷却され，結晶を析出する。そして、上軸２を一定
速度で回転させながら引き上げることにより、種結晶１
０の結晶方位に整合した単結晶９が育成される。この単
結晶の育成は、気密容器４の内部を５〜１０ａｔｍの高
解離圧成分蒸気で満たすことにより、育成結晶から高解
離圧成分の揮発を防止することができる。
晶１０近傍の原料融液は、上軸２を介した放熱の効果に
より冷却され，結晶を析出する。そして、上軸２を一定
速度で回転させながら引き上げることにより、種結晶１
０の結晶方位に整合した単結晶９が育成される。この単
結晶の育成は、気密容器４の内部を５〜１０ａｔｍの高
解離圧成分蒸気で満たすことにより、育成結晶から高解
離圧成分の揮発を防止することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図２の装置では、上軸
２を介して熱が放出されるため、気密容器４内に露出さ
れた上軸２の表面温度が低下し、気密容器４内に満たさ
れた高解離圧成分が、上軸２の表面に固着物２１を形成
する。上軸２は結晶の育成とともに引き上げられるが、
上軸２の表面に固着した高解離圧成分固着物２１は、気
密容器４上部の受皿１５の開口１７に擦られて、高解離
圧成分の粉２２が飛散してるつぼ６内の液体封止剤８及
び原料融液７に混入する。この粉３０の混入は結晶育成
に悪影響を及ぼし、例えば双晶の発生を招く。また、上
軸２は、その表面の高解離圧成分固着物２１は、上記受
皿１５の開口１７に擦られて、円滑な回転及び引き上げ
が妨げられ、結晶育成の正確な制御を困難にする。
２を介して熱が放出されるため、気密容器４内に露出さ
れた上軸２の表面温度が低下し、気密容器４内に満たさ
れた高解離圧成分が、上軸２の表面に固着物２１を形成
する。上軸２は結晶の育成とともに引き上げられるが、
上軸２の表面に固着した高解離圧成分固着物２１は、気
密容器４上部の受皿１５の開口１７に擦られて、高解離
圧成分の粉２２が飛散してるつぼ６内の液体封止剤８及
び原料融液７に混入する。この粉３０の混入は結晶育成
に悪影響を及ぼし、例えば双晶の発生を招く。また、上
軸２は、その表面の高解離圧成分固着物２１は、上記受
皿１５の開口１７に擦られて、円滑な回転及び引き上げ
が妨げられ、結晶育成の正確な制御を困難にする。
【０００６】そこで、本発明は、上記の欠点を解消し、
気密容器内の上軸表面の温度低下を防止して高解離圧成
分の固着を抑制し、上軸が気密容器上部受皿の開口と円
滑に摺接して移動可能とする高解離圧成分含有化合物半
導体単結晶の製造装置を提供しようとするものである。
気密容器内の上軸表面の温度低下を防止して高解離圧成
分の固着を抑制し、上軸が気密容器上部受皿の開口と円
滑に摺接して移動可能とする高解離圧成分含有化合物半
導体単結晶の製造装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、高解離圧成分
を含有する化合物半導体単結晶をチョクラルスキー法で
製造する装置において；前記化合物の融液を収容するた
めのるつぼと；前記るつぼと引き上げ単結晶を覆う気密
容器であって、上部に上軸を通す頸部を有し、前記頸部
の内部に液体封止剤を貯留する液体封止剤貯留用受皿を
備えた気密容器と；前記上軸表面を覆う熱吸収率の高い
材質で作られた円筒部とその上端に液体封止剤貯留用受
皿とを備え、上軸に固定された上軸保護体と；前記気密
容器頸部の液体封止剤貯留用受皿には前記上軸保護体の
円筒部と摺接する開口を有することを特徴とする高解離
圧成分含有化合物半導体単結晶の製造装置である。
を含有する化合物半導体単結晶をチョクラルスキー法で
製造する装置において；前記化合物の融液を収容するた
めのるつぼと；前記るつぼと引き上げ単結晶を覆う気密
容器であって、上部に上軸を通す頸部を有し、前記頸部
の内部に液体封止剤を貯留する液体封止剤貯留用受皿を
備えた気密容器と；前記上軸表面を覆う熱吸収率の高い
材質で作られた円筒部とその上端に液体封止剤貯留用受
皿とを備え、上軸に固定された上軸保護体と；前記気密
容器頸部の液体封止剤貯留用受皿には前記上軸保護体の
円筒部と摺接する開口を有することを特徴とする高解離
圧成分含有化合物半導体単結晶の製造装置である。
【０００８】
【作用】図１は、本発明の１具体例である高解離圧成分
含有化合物半導体単結晶の製造装置の断面図である。こ
の装置は、前記図２の装置において、上軸２表面を覆う
熱吸収率の高い材質で作られた円筒部２８とその上端に
液体封止剤３０を貯留するための受皿２９とを備え、ネ
ジ３１で上軸２に固定された上軸保護体を用いる点で図
２の装置と相違するが、その他の構成は図２の装置と同
じであるから、その部分についての説明は省略する。
含有化合物半導体単結晶の製造装置の断面図である。こ
の装置は、前記図２の装置において、上軸２表面を覆う
熱吸収率の高い材質で作られた円筒部２８とその上端に
液体封止剤３０を貯留するための受皿２９とを備え、ネ
ジ３１で上軸２に固定された上軸保護体を用いる点で図
２の装置と相違するが、その他の構成は図２の装置と同
じであるから、その部分についての説明は省略する。
【０００９】この上軸保護体は、円筒部２８を気密容器
４の上部受皿１５の開口１７と摺接させることにより、
上軸２の円筒部２８周囲のシールを形成し、気密容器４
内に高解離圧成分の高い蒸気圧を確保するようにしたも
のである。そして、上軸保護体の円筒部２８を熱吸収率
の高い材質で作ることにより、円筒部２８表面は、気密
容器４内壁より多量の輻射熱を吸収して常に高い温度に
保持され、高解離圧成分が円筒部２８の表面に固着する
ことが防止される。なお、上軸保護体の円筒部を構成す
る熱吸収率の高い材質としては、カーボンなどが使用さ
れる。
４の上部受皿１５の開口１７と摺接させることにより、
上軸２の円筒部２８周囲のシールを形成し、気密容器４
内に高解離圧成分の高い蒸気圧を確保するようにしたも
のである。そして、上軸保護体の円筒部２８を熱吸収率
の高い材質で作ることにより、円筒部２８表面は、気密
容器４内壁より多量の輻射熱を吸収して常に高い温度に
保持され、高解離圧成分が円筒部２８の表面に固着する
ことが防止される。なお、上軸保護体の円筒部を構成す
る熱吸収率の高い材質としては、カーボンなどが使用さ
れる。
【００１０】
【実施例】図１の装置を使用してＣｄＴｅ単結晶を引き
上げた。上軸保護体の円筒部は全長１０ｃｍ, 外径１ｃ
ｍ，内径０．９ｃｍのカーボン製のものを使用し、上軸
はＭｏ製のものを、また、気密容器はカーボン製のもの
を使用した。4 インチの石英ルツボにＣｄＴｅ多結晶を
１．２ｋｇ投入し、サセプタ及び気密容器上下部受皿に
液体封止剤を収容した。気密容器内のＣｄ蒸気圧は０．
５ａｔｍに調整し、上軸の回転速度を３ｒｐｍ、引上速
度を３ｍｍ／ｈｒに調整してＣｄＴｅ単結晶の引き上げ
を１０回行った。得られたＣｄＴｅ単結晶の単結晶化率
は約６０％と高い値を示した。比較のために、図２の従
来装置を用いて上記と同一条件でＣｄＴｅ単結晶を引き
上げたところ、得られたＣｄＴｅ単結晶の単結晶化率は
約３０％と低い値にとどまった。
上げた。上軸保護体の円筒部は全長１０ｃｍ, 外径１ｃ
ｍ，内径０．９ｃｍのカーボン製のものを使用し、上軸
はＭｏ製のものを、また、気密容器はカーボン製のもの
を使用した。4 インチの石英ルツボにＣｄＴｅ多結晶を
１．２ｋｇ投入し、サセプタ及び気密容器上下部受皿に
液体封止剤を収容した。気密容器内のＣｄ蒸気圧は０．
５ａｔｍに調整し、上軸の回転速度を３ｒｐｍ、引上速
度を３ｍｍ／ｈｒに調整してＣｄＴｅ単結晶の引き上げ
を１０回行った。得られたＣｄＴｅ単結晶の単結晶化率
は約６０％と高い値を示した。比較のために、図２の従
来装置を用いて上記と同一条件でＣｄＴｅ単結晶を引き
上げたところ、得られたＣｄＴｅ単結晶の単結晶化率は
約３０％と低い値にとどまった。
【００１１】
【発明の効果】本発明は、上記の構成を採用することに
より、高解離圧成分が上軸に固着することを防止して上
軸の円滑な回転と引き上げを可能とし、高解離圧成分の
原料融液中への混入を回避でき、単結晶化率の向上に有
効であった。
より、高解離圧成分が上軸に固着することを防止して上
軸の円滑な回転と引き上げを可能とし、高解離圧成分の
原料融液中への混入を回避でき、単結晶化率の向上に有
効であった。
【図１】本発明の１具体例である高解離圧成分含有化合
物半導体単結晶の製造装置の概念図である。
物半導体単結晶の製造装置の概念図である。
【図２】従来の高解離圧成分含有化合物半導体単結晶の
製造装置の概念図である。
製造装置の概念図である。
１ チャンバ、２ 上軸、３ 下軸、４ 気密容器、５
サセプタ、６ るつぼ、７ 原料融液、８ 液体封止
剤、９ 単結晶、１０ 種結晶、１１ アンプル、１２
高解離圧成分原料、１３ 蒸気導入管、１４ 上部頸
部、１５ 上部受皿、１６ 液体封止剤、１７ 開口、
１８ 下部頸部、１９ 下部受皿、２０液体封止剤、２
１ 高解離圧成分固着物、２２ 高解離圧成分の粉、２
３ ヒータ、２４ ヒータ、２５ ヒータ、２６ ヒー
タ、２７ ヒータ、２８ 上軸保護体の円筒部、２９
上軸保護体の受皿、３０ 液体封止剤、３１ ネジ。
サセプタ、６ るつぼ、７ 原料融液、８ 液体封止
剤、９ 単結晶、１０ 種結晶、１１ アンプル、１２
高解離圧成分原料、１３ 蒸気導入管、１４ 上部頸
部、１５ 上部受皿、１６ 液体封止剤、１７ 開口、
１８ 下部頸部、１９ 下部受皿、２０液体封止剤、２
１ 高解離圧成分固着物、２２ 高解離圧成分の粉、２
３ ヒータ、２４ ヒータ、２５ ヒータ、２６ ヒー
タ、２７ ヒータ、２８ 上軸保護体の円筒部、２９
上軸保護体の受皿、３０ 液体封止剤、３１ ネジ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 高解離圧成分を含有する化合物半導体単
結晶をチョクラルスキー法で製造する装置において；前
記化合物の融液を収容するためのるつぼと；前記るつぼ
と引き上げ単結晶を覆う気密容器であって、上部に上軸
を通す頸部を有し、前記頸部の内部に液体封止剤を貯留
する液体封止剤貯留用受皿を備えた気密容器と；前記上
軸表面を覆う熱吸収率の高い材質で作られた円筒部とそ
の上端に液体封止剤貯留用受皿とを備え、上軸に固定さ
れた上軸保護体と；前記気密容器頸部の液体封止剤貯留
用受皿には前記上軸保護体の円筒部と摺接する開口を有
することを特徴とする高解離圧成分含有化合物半導体単
結晶の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18843991A JPH0532488A (ja) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | 高解離圧成分含有化合物半導体単結晶の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18843991A JPH0532488A (ja) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | 高解離圧成分含有化合物半導体単結晶の製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0532488A true JPH0532488A (ja) | 1993-02-09 |
Family
ID=16223703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18843991A Pending JPH0532488A (ja) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | 高解離圧成分含有化合物半導体単結晶の製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0532488A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013108567A1 (ja) * | 2012-01-20 | 2013-07-25 | トヨタ自動車株式会社 | 単結晶の製造装置に用いられる種結晶保持軸及び単結晶の製造方法 |
-
1991
- 1991-07-29 JP JP18843991A patent/JPH0532488A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013108567A1 (ja) * | 2012-01-20 | 2013-07-25 | トヨタ自動車株式会社 | 単結晶の製造装置に用いられる種結晶保持軸及び単結晶の製造方法 |
| JP2013147397A (ja) * | 2012-01-20 | 2013-08-01 | Toyota Motor Corp | 単結晶の製造装置に用いられる種結晶保持軸及び単結晶の製造方法 |
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