JPH06305876A - 石英ボートの内面処理方法 - Google Patents
石英ボートの内面処理方法Info
- Publication number
- JPH06305876A JPH06305876A JP9923293A JP9923293A JPH06305876A JP H06305876 A JPH06305876 A JP H06305876A JP 9923293 A JP9923293 A JP 9923293A JP 9923293 A JP9923293 A JP 9923293A JP H06305876 A JPH06305876 A JP H06305876A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- quartz boat
- tridymite
- crystallization
- treatment
- atmosphere
- 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)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】β2 トリディマイトの晶出を促すことによっ
て、β2 トリディマイトの晶出量のバラツキを少なくす
る。 【構成】石英ボート１の容積に従った量のＧａ２を載置
した石英ボート１を反応管３内に設置する。反応管３内
を排気した後、Ａｒガスに置換する。次にＡｒガスを流
しながら、反応管３を加熱してＧａ２をＧａ融液５と
し、１１００℃で１０時間保持する。その後、反応管３
内の雰囲気が一定の酸素分圧をもつように０．１ｌ／ｍ
ｉｎのＯ2 ガスをＡｒガスに加えて流しながら、再び５
時間のＧａ熱処理を行った後、室温まで降温する。そう
すると、石英ボード１の内面にβ2 トリディマイト４が
晶出する。
て、β2 トリディマイトの晶出量のバラツキを少なくす
る。 【構成】石英ボート１の容積に従った量のＧａ２を載置
した石英ボート１を反応管３内に設置する。反応管３内
を排気した後、Ａｒガスに置換する。次にＡｒガスを流
しながら、反応管３を加熱してＧａ２をＧａ融液５と
し、１１００℃で１０時間保持する。その後、反応管３
内の雰囲気が一定の酸素分圧をもつように０．１ｌ／ｍ
ｉｎのＯ2 ガスをＡｒガスに加えて流しながら、再び５
時間のＧａ熱処理を行った後、室温まで降温する。そう
すると、石英ボード１の内面にβ2 トリディマイト４が
晶出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、化合物半導体結晶の成
長に用いる石英ボートの内面処理方法に係り、特にＧａ
Ａｓ単結晶成長用の石英ボートのＧａ熱処理に好適な方
法に関する。
長に用いる石英ボートの内面処理方法に係り、特にＧａ
Ａｓ単結晶成長用の石英ボートのＧａ熱処理に好適な方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】石英ボートのＧａ熱処理とは、ボート内
にＧａ融液を満たした状態で、１０００℃〜１１００℃
に加熱した後、降温することにより、ボート内面にＳｉ
Ｏ2 のβ2 トリディマイト（tridymite ）を晶出（結晶
析出）させるものである。ここで、トリディマイトと
は、８７０〜１４７０℃で安定なシリカ（ＳｉＯ2 ）鉱
物の多形の一種である。同じくシリカ鉱物の多形の一種
である１４７０℃から融点１７３０℃まで安定なクリス
トバライトとは異なる（理化学辞典）。
にＧａ融液を満たした状態で、１０００℃〜１１００℃
に加熱した後、降温することにより、ボート内面にＳｉ
Ｏ2 のβ2 トリディマイト（tridymite ）を晶出（結晶
析出）させるものである。ここで、トリディマイトと
は、８７０〜１４７０℃で安定なシリカ（ＳｉＯ2 ）鉱
物の多形の一種である。同じくシリカ鉱物の多形の一種
である１４７０℃から融点１７３０℃まで安定なクリス
トバライトとは異なる（理化学辞典）。
【０００３】このＧａ熱処理は、ＧａＡｓ単結晶を成長
する際に、石英ボート内面と結晶との間の「ぬれ」の発
生を防止することを目的として行われている。
する際に、石英ボート内面と結晶との間の「ぬれ」の発
生を防止することを目的として行われている。
【０００４】従来、この処理は石英反応管中に、Ｇａを
載置した石英ボートを設置し、高純度アルゴンガス等の
不活性ガスを流しながら、１０００℃〜１１００℃×１
５〜２０ｈ加熱した後、降温することにより実施されて
いた。
載置した石英ボートを設置し、高純度アルゴンガス等の
不活性ガスを流しながら、１０００℃〜１１００℃×１
５〜２０ｈ加熱した後、降温することにより実施されて
いた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
方法により石英ボートにＧａ熱処理を施した場合、β2
トリディマイトの晶出量の処理ロット間でのバラツキが
大きく、それを見込んで処理時間を非常に長くすること
が必要であった。また、長時間の処理にもかかわらず、
晶出量が極めて少なく再処理しなければならない場合も
あった。
方法により石英ボートにＧａ熱処理を施した場合、β2
トリディマイトの晶出量の処理ロット間でのバラツキが
大きく、それを見込んで処理時間を非常に長くすること
が必要であった。また、長時間の処理にもかかわらず、
晶出量が極めて少なく再処理しなければならない場合も
あった。
【０００６】本発明の目的は、β2 トリディマイトの晶
出を促すことによって、従来技術の欠点を解消し、β2
トリディマイトの晶出量のバラツキの少ない石英ボート
の内面処理方法を提供することにある。
出を促すことによって、従来技術の欠点を解消し、β2
トリディマイトの晶出量のバラツキの少ない石英ボート
の内面処理方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の石英ボートの内
面処理方法は、横型ボート法による化合物半導体単結晶
の結晶成長に用いる石英ボートの内面熱処理方法におい
て、処理中の雰囲気が一定の酸素分圧をもつようにした
ものである。
面処理方法は、横型ボート法による化合物半導体単結晶
の結晶成長に用いる石英ボートの内面熱処理方法におい
て、処理中の雰囲気が一定の酸素分圧をもつようにした
ものである。
【０００８】また、本発明の石英ボードの内面処理方法
は、石英ボートの容積に従った量のＧａを載置した石英
ボートを反応管内に設置し、反応管内を排気した後、不
活性ガスに置換し、次に不活性ガスを流しながら、反応
管を電気炉にて加熱して所定温度で所定時間保持して内
面熱処理を行い、その後、処理中の反応管内の雰囲気が
一定の酸素分圧をもつように酸素を加えながら再度内面
熱処理を行った後、室温まで降温して、石英ボート内面
にβ2 トリディマイトを晶出させるようにしたものであ
る。
は、石英ボートの容積に従った量のＧａを載置した石英
ボートを反応管内に設置し、反応管内を排気した後、不
活性ガスに置換し、次に不活性ガスを流しながら、反応
管を電気炉にて加熱して所定温度で所定時間保持して内
面熱処理を行い、その後、処理中の反応管内の雰囲気が
一定の酸素分圧をもつように酸素を加えながら再度内面
熱処理を行った後、室温まで降温して、石英ボート内面
にβ2 トリディマイトを晶出させるようにしたものであ
る。
【０００９】
【作用】Ｇａ熱処理においては、石英ボート（Ｓｉ
Ｏ2 ）とＧａ融液との間で次の反応が起こっていると考
えられる。
Ｏ2 ）とＧａ融液との間で次の反応が起こっていると考
えられる。
【００１０】 ４Ｇａ+ ＳｉＯ2 (s)(ボート）→２Ｇａ2 Ｏ(g) ＋Ｓｉ(in Ga(l)) （１） ＳｉＯ2 (s)(ボート 内面晶出物) ←Ｓｉ(in Ga) ＋２Ｏ(in Ga) （２） （１）式において発生するＧａ2 Ｏガスは、反応管内の
低温部分にＧａ2 Ｏ又はＧａ2 Ｏ3 の形で折出するた
め、処理中式（１）の反応が進行し、Ｇａ融液中のＳｉ
濃度が増加することになる。また、式（２）の反応は、
式（１）の反応によりＧａ融液中に溶け出したＳｉＯ2
が再度ボート内面に折出するものと考えられる。
低温部分にＧａ2 Ｏ又はＧａ2 Ｏ3 の形で折出するた
め、処理中式（１）の反応が進行し、Ｇａ融液中のＳｉ
濃度が増加することになる。また、式（２）の反応は、
式（１）の反応によりＧａ融液中に溶け出したＳｉＯ2
が再度ボート内面に折出するものと考えられる。
【００１１】このように本発明では、反応管内の雰囲気
が一定の酸素分圧をもつように酸素（Ｏ）を供給するこ
とにより、式（２）の反応を増進させ、β2 トリディマ
イトの晶出量の向上を図っている。従って、β2 トリデ
ィマイトの晶出量の処理ロット間でのバラツキが小さく
なり、その結果、大きなバラツキを見込んで処理時間を
長くするとか、晶出量が極めて少ないため再処理すると
かの煩雑な作業を要しない。
が一定の酸素分圧をもつように酸素（Ｏ）を供給するこ
とにより、式（２）の反応を増進させ、β2 トリディマ
イトの晶出量の向上を図っている。従って、β2 トリデ
ィマイトの晶出量の処理ロット間でのバラツキが小さく
なり、その結果、大きなバラツキを見込んで処理時間を
長くするとか、晶出量が極めて少ないため再処理すると
かの煩雑な作業を要しない。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の石英ボートの内面処理方法の
実施例を図１（Ａ）〜（Ｄ）を用いて説明する。まず、
石英ボート１の容積に従った量のＧａ２を載置した石英
ボート１を反応管３内に設置し、真空ポンプにて反応管
３内を排気した後、管内雰囲気をＡｒガスに置換する
（Ａ）。次に、１ｌ／ｍｉｎのＡｒガスを流しながら、
反応管３を電気炉（図示せず）にて加熱してＧａ２をＧ
ａ融液５とし、１１００℃で１０時間保持して、最初の
Ｇａ熱処理をする（Ｂ）。その後、０．１ｌ／ｍｉｎの
Ｏ2 ガスをＡｒガスに加えて流しながら、２回目のＧａ
熱処理を５時間行う（Ｃ）。その後、室温まで降温して
石英ボート１を取り出すと、石英ボート１の内面にβ2
トリディマイト４が晶出する（Ｄ）。
実施例を図１（Ａ）〜（Ｄ）を用いて説明する。まず、
石英ボート１の容積に従った量のＧａ２を載置した石英
ボート１を反応管３内に設置し、真空ポンプにて反応管
３内を排気した後、管内雰囲気をＡｒガスに置換する
（Ａ）。次に、１ｌ／ｍｉｎのＡｒガスを流しながら、
反応管３を電気炉（図示せず）にて加熱してＧａ２をＧ
ａ融液５とし、１１００℃で１０時間保持して、最初の
Ｇａ熱処理をする（Ｂ）。その後、０．１ｌ／ｍｉｎの
Ｏ2 ガスをＡｒガスに加えて流しながら、２回目のＧａ
熱処理を５時間行う（Ｃ）。その後、室温まで降温して
石英ボート１を取り出すと、石英ボート１の内面にβ2
トリディマイト４が晶出する（Ｄ）。
【００１３】同一の処理を１０本の石英ボートについて
実施し、ボート内面に晶出したβ2トリディマイトを剥
離してその重量のバラツキを調査した。その結果、重量
バラツキは±１０％であった。これは、従来の方法で処
理したものについて同様の調査を行った結果が±４０％
であったことから、非常に安定して処理されていること
を示す。
実施し、ボート内面に晶出したβ2トリディマイトを剥
離してその重量のバラツキを調査した。その結果、重量
バラツキは±１０％であった。これは、従来の方法で処
理したものについて同様の調査を行った結果が±４０％
であったことから、非常に安定して処理されていること
を示す。
【００１４】従って、本実施例によれば、酸素の供給に
よりβ2 トリディマイトの晶出が促進されるので、β2
トリディマイトの晶出量の処理ロット間でのバラツキが
小さくなる。その結果、処理時間を短くでき、再処理が
要求される場合がなくなり、石英ボードのＧａ熱処理の
作業性が向上する。そして、このＧａ熱処理を行った石
英ボートを用いることで、ＧａＡｓ単結晶を成長する際
の、石英ボート内面と結晶間の「ぬれ」発生を有効に防
止することができる。
よりβ2 トリディマイトの晶出が促進されるので、β2
トリディマイトの晶出量の処理ロット間でのバラツキが
小さくなる。その結果、処理時間を短くでき、再処理が
要求される場合がなくなり、石英ボードのＧａ熱処理の
作業性が向上する。そして、このＧａ熱処理を行った石
英ボートを用いることで、ＧａＡｓ単結晶を成長する際
の、石英ボート内面と結晶間の「ぬれ」発生を有効に防
止することができる。
【００１５】
（１）請求項１に記載の発明によれば、処理中の雰囲気
が一定の酸素分圧をもつようにしたので、従来の石英ボ
ートの熱処理と比較しバラツキが少なく、安定してβ2
トリディマイトを晶出することができ、処理の効率が向
上する。
が一定の酸素分圧をもつようにしたので、従来の石英ボ
ートの熱処理と比較しバラツキが少なく、安定してβ2
トリディマイトを晶出することができ、処理の効率が向
上する。
【００１６】（２）請求項２に記載の発明によれば、ま
ず不活性ガスのみによる内面熱処理でＧａ融液中のＳｉ
濃度を増加させた後、酸素を加えながらの再度の内面熱
処理とその後の降温でＧａ融液中に溶け出したＳｉＯ2
をボート内面に晶出させるようにしたので、晶出物反応
を増進することができ、非常に安定してβ2 トリディマ
イトを晶出することができ、処理の効率が一層向上す
る。
ず不活性ガスのみによる内面熱処理でＧａ融液中のＳｉ
濃度を増加させた後、酸素を加えながらの再度の内面熱
処理とその後の降温でＧａ融液中に溶け出したＳｉＯ2
をボート内面に晶出させるようにしたので、晶出物反応
を増進することができ、非常に安定してβ2 トリディマ
イトを晶出することができ、処理の効率が一層向上す
る。
【図１】本発明の石英ボートの内面処理方法の実施例に
よる工程図。
よる工程図。
１ 石英ボード ２ Ｇａ ３ 反応管 ４ 石英ボード内面に晶出したβ2 トリディマイト ５ Ｇａ融液
Claims (2)
- 【請求項１】化合物半導体単結晶の結晶成長に用いる石
英ボートに結晶原料を載置して所定雰囲気下で石英ボー
ドの内面を熱処理する方法において、処理中の雰囲気が
一定の酸素分圧をもつことを特徴とする石英ボートの内
面処理方法。 - 【請求項２】石英ボートの容積に従った量のＧａを載置
した石英ボートを反応管内に設置し、 反応管内を排気
した後、不活性ガスに置換し、次に不活性ガスを流しな
がら、反応管を電気炉にて加熱して所定温度で所定時間
保持して石英ボードの内面の熱処理を行い、その後、処
理中の反応管内の雰囲気が一定の酸素分圧をもつように
酸素を加えながら再度内面熱処理を行った後、室温まで
降温して、石英ボート内面にβ2 トリディマイトを析出
させることを特徴とする石英ボートの内面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9923293A JPH06305876A (ja) | 1993-04-26 | 1993-04-26 | 石英ボートの内面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9923293A JPH06305876A (ja) | 1993-04-26 | 1993-04-26 | 石英ボートの内面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06305876A true JPH06305876A (ja) | 1994-11-01 |
Family
ID=14241939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9923293A Pending JPH06305876A (ja) | 1993-04-26 | 1993-04-26 | 石英ボートの内面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06305876A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003022486A1 (de) * | 2001-09-10 | 2003-03-20 | Hydro Aluminium Mandl&Berger Gmbh | Formgrundstoff, formstoff und formteil für eine giessform |
| CN113651542A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-11-16 | 安徽光智科技有限公司 | 石英舟或石英管表面镀膜的方法 |
-
1993
- 1993-04-26 JP JP9923293A patent/JPH06305876A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003022486A1 (de) * | 2001-09-10 | 2003-03-20 | Hydro Aluminium Mandl&Berger Gmbh | Formgrundstoff, formstoff und formteil für eine giessform |
| CN113651542A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-11-16 | 安徽光智科技有限公司 | 石英舟或石英管表面镀膜的方法 |
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