JPH0776157B2 - ガリウムメルトのるつぼへの充填方法 - Google Patents
ガリウムメルトのるつぼへの充填方法Info
- Publication number
- JPH0776157B2 JPH0776157B2 JP21979587A JP21979587A JPH0776157B2 JP H0776157 B2 JPH0776157 B2 JP H0776157B2 JP 21979587 A JP21979587 A JP 21979587A JP 21979587 A JP21979587 A JP 21979587A JP H0776157 B2 JPH0776157 B2 JP H0776157B2
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- crucible
- melt
- evaporation
- opening
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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は半導体デバイスの材料であるヒ化ガリウム
（GaAs）の結晶成長方法に係り、特に、GaAsを結晶成長
させる場合のGaメルトの蒸発用るつぼへの充填方法に関
するものである。
（GaAs）の結晶成長方法に係り、特に、GaAsを結晶成長
させる場合のGaメルトの蒸発用るつぼへの充填方法に関
するものである。
従来、分子線エピタキシ−法によるGaAsの結晶成長方法
において、材料源となるGaは固形のGaを直接蒸発用るつ
ぼに入れて高真空中で加熱処理するか、または、別のボ
ートにGaを入れ、水素（H2）中や、三塩化ヒ素（AsC
l3）を含んだH2を流しながら加熱処理しGa中の酸化物や
その他の不純物を除去して蒸発用るつぼに移し換えて材
料源として用いられていた。
において、材料源となるGaは固形のGaを直接蒸発用るつ
ぼに入れて高真空中で加熱処理するか、または、別のボ
ートにGaを入れ、水素（H2）中や、三塩化ヒ素（AsC
l3）を含んだH2を流しながら加熱処理しGa中の酸化物や
その他の不純物を除去して蒸発用るつぼに移し換えて材
料源として用いられていた。
AsCl3を含んだH2で処理したGaを材料源に用いる場合を
例に従来方法のGaの充填方法を説明する。
例に従来方法のGaの充填方法を説明する。
第６図に示すように、別の石英管（１）中にGa（２）を
入れたボート（３）を収容し、AsCl3を含んだH2を流し
ながら加熱炉（４）で加熱処理を行ないGa（２）中の酸
化物やその他の不純物を除去する。こうすることにより
Ga（２）の表面に薄いGaAsの膜（５）が形成され、内部
のGa（２）と空気の接触を防ぎ酸化を防止することが出
来る。続いて、このような状態のボート（３）から、第
７図に示すようにして、Ga（２）を蒸発用るつぼ（６）
に移し換えるのであるが、このとき、時として表面のGa
As膜（５）が破れ、これがGa（２）と共に蒸発用るつぼ
（６）に混入してしまう恐れがある。又、ボート（３）
を傾けて蒸発用るつぼ（６）に入れる時、両者の位置が
ずれると外にこぼれる恐れがある。
入れたボート（３）を収容し、AsCl3を含んだH2を流し
ながら加熱炉（４）で加熱処理を行ないGa（２）中の酸
化物やその他の不純物を除去する。こうすることにより
Ga（２）の表面に薄いGaAsの膜（５）が形成され、内部
のGa（２）と空気の接触を防ぎ酸化を防止することが出
来る。続いて、このような状態のボート（３）から、第
７図に示すようにして、Ga（２）を蒸発用るつぼ（６）
に移し換えるのであるが、このとき、時として表面のGa
As膜（５）が破れ、これがGa（２）と共に蒸発用るつぼ
（６）に混入してしまう恐れがある。又、ボート（３）
を傾けて蒸発用るつぼ（６）に入れる時、両者の位置が
ずれると外にこぼれる恐れがある。
上記のように従来のGaメルトの充填方法において、固形
のGaを直接蒸発用るつぼに入れる方法ではGaの表面が蒸
発用るつぼに入れるまでに表面が酸化される恐れがあ
り、又、AsCl3を含んだH2で処理してGaの表面をGaAs膜
で覆いGaの酸化を防いだとしても、ボートから蒸発用る
つぼGaを入れる時、時として表面のGaAsの膜や酸化物が
Gaと共に蒸発用るつぼに入つてしまい成長層の結晶性を
悪くする一因となるというような問題点があつた。
のGaを直接蒸発用るつぼに入れる方法ではGaの表面が蒸
発用るつぼに入れるまでに表面が酸化される恐れがあ
り、又、AsCl3を含んだH2で処理してGaの表面をGaAs膜
で覆いGaの酸化を防いだとしても、ボートから蒸発用る
つぼGaを入れる時、時として表面のGaAsの膜や酸化物が
Gaと共に蒸発用るつぼに入つてしまい成長層の結晶性を
悪くする一因となるというような問題点があつた。
この発明は上記のような従来の問題点を解消するために
なされたもので、Gaの表面に生成する酸化物等が混入さ
れず、Gaのみを蒸発用るつぼに移し換えることが出来る
Gaメルトの充填方法を得ることを目的とする。
なされたもので、Gaの表面に生成する酸化物等が混入さ
れず、Gaのみを蒸発用るつぼに移し換えることが出来る
Gaメルトの充填方法を得ることを目的とする。
この発明に係るGaメルトの充填方法は一端を段差状に切
り欠いて上端の本体開口部より浅い位置にメルト流出口
を形成した第１のボートにGaを入れ、この第１のボート
を石英管中でAsCl3を含んだH2を流しながら加熱処理を
行ない、表面にGaAsの薄い膜が生じた時点でこの処理を
終え、H2又は不活性ガスを流しながら冷却固化し、次い
で、Gaの入つた第１のボートを取り出し、このボートを
下向きにして第１のボートより大きく形成した、かつ、
底面の一端にメルト流出用の小孔を形成した第２のボー
トに嵌合設置した後、Gaが溶ける程度の温度に加熱し、
Gaのみをメルト流出口から流出させ蒸発用るつぼに充填
するものである。
り欠いて上端の本体開口部より浅い位置にメルト流出口
を形成した第１のボートにGaを入れ、この第１のボート
を石英管中でAsCl3を含んだH2を流しながら加熱処理を
行ない、表面にGaAsの薄い膜が生じた時点でこの処理を
終え、H2又は不活性ガスを流しながら冷却固化し、次い
で、Gaの入つた第１のボートを取り出し、このボートを
下向きにして第１のボートより大きく形成した、かつ、
底面の一端にメルト流出用の小孔を形成した第２のボー
トに嵌合設置した後、Gaが溶ける程度の温度に加熱し、
Gaのみをメルト流出口から流出させ蒸発用るつぼに充填
するものである。
この発明においては例え処理を完了したGaの表面のGaAs
膜が酸化されたとしても、これらの酸化膜等は本体開口
部とメルト流出口とを仕切つた側壁によつて流出がさえ
ぎられると共に、一部が側壁より流出したとしても第２
のボートに形成した小孔によりさえぎられ蒸発用るつぼ
にはGaメルトのみを充填することが出来る。
膜が酸化されたとしても、これらの酸化膜等は本体開口
部とメルト流出口とを仕切つた側壁によつて流出がさえ
ぎられると共に、一部が側壁より流出したとしても第２
のボートに形成した小孔によりさえぎられ蒸発用るつぼ
にはGaメルトのみを充填することが出来る。
又、Gaメルトを入れる場合に一度正確にメルトの落下位
置を合わせておけば動かすことがないのでボートに正確
に入れることが出来る。
置を合わせておけば動かすことがないのでボートに正確
に入れることが出来る。
第１図〜第４図はこの発明の一実施例を説明するための
図で第１図はこの実施例に用いられる第１のボートの斜
視図、第２図は第１の第１のボートが嵌合される第２の
ボートの斜視図、第３図は第１のボートと第２のボート
との嵌合設置状況を示す斜視図、第４図は第１のボート
と第２のボートとの嵌合状態のまま蒸発用るつぼにGaメ
ルトを移し換える状況を示す斜視図である。
図で第１図はこの実施例に用いられる第１のボートの斜
視図、第２図は第１の第１のボートが嵌合される第２の
ボートの斜視図、第３図は第１のボートと第２のボート
との嵌合設置状況を示す斜視図、第４図は第１のボート
と第２のボートとの嵌合状態のまま蒸発用るつぼにGaメ
ルトを移し換える状況を示す斜視図である。
第１図〜第４図において、（７）は第１のボートを示
し、一端を段差状に切り欠いて全深さより浅い位置にメ
ルト流出口（８）が形成されており、このメルト流出口
（８）は第１のボート（７）の本体開口部（９）を側壁
（10）で仕切ることによつて形成される。（２）は前記
第１のボート（７）に収納された充填材料であるGaで、
ある。
し、一端を段差状に切り欠いて全深さより浅い位置にメ
ルト流出口（８）が形成されており、このメルト流出口
（８）は第１のボート（７）の本体開口部（９）を側壁
（10）で仕切ることによつて形成される。（２）は前記
第１のボート（７）に収納された充填材料であるGaで、
ある。
（11）は第２のボートで、第３図に示すように、その中
へ第１のボート（７）を逆向きに嵌合させたとき、両ボ
ート（７），（11）間の一部、例えばメルト流出口
（８）側底部にGa（２）を流出させるための直径３〜5m
mの小孔（12）が形成される。
へ第１のボート（７）を逆向きに嵌合させたとき、両ボ
ート（７），（11）間の一部、例えばメルト流出口
（８）側底部にGa（２）を流出させるための直径３〜5m
mの小孔（12）が形成される。
（５）は前記第１のボート（７）に収納されたGa（２）
の表面に形成された薄いGaAs膜である。（６）は蒸発用
るつぼで、Ga（２）のみが充填される。
の表面に形成された薄いGaAs膜である。（６）は蒸発用
るつぼで、Ga（２）のみが充填される。
次に動作について説明する。
まず、従来方法で用いた第５図に示した石英管（１）を
用い、Ga（２）を収納した第１のボート（７）を石英管
（１）中に設置する。次いで、AsCl3を含んだH2を流し
ながら加熱炉（４）により800℃〜900℃の温度に加熱
し、２〜３時間処理を行なう。この状態でGa（２）の表
面に薄いGaAs膜（５）が形成される。
用い、Ga（２）を収納した第１のボート（７）を石英管
（１）中に設置する。次いで、AsCl3を含んだH2を流し
ながら加熱炉（４）により800℃〜900℃の温度に加熱
し、２〜３時間処理を行なう。この状態でGa（２）の表
面に薄いGaAs膜（５）が形成される。
上記処理完了後、Ga（２）をH2又は不活性ガスを流しな
がら冷却固化した後、この第１のボート（７）を第２の
ボート（11）に第３図に示したように逆向けに、すなわ
ち、第１のボート（７）のGa（２）の表面が第２のボー
ト（11）の表面側になように嵌合設置する。
がら冷却固化した後、この第１のボート（７）を第２の
ボート（11）に第３図に示したように逆向けに、すなわ
ち、第１のボート（７）のGa（２）の表面が第２のボー
ト（11）の表面側になように嵌合設置する。
適当な方法でこの嵌合状態の各ボート（７），（11）を
分子線エピタキシ装置中に配置し、第４図に示すように
各ボート（７），（11）を徐々に傾け、Ga（２）が溶け
る程度に熱すると、Ga（２）は流出口（８）から流出
し、更に、第２のボート（11）の底部に設けられた小孔
（12）から蒸発用るつぼ（６）に落下し充填することが
出来る。
分子線エピタキシ装置中に配置し、第４図に示すように
各ボート（７），（11）を徐々に傾け、Ga（２）が溶け
る程度に熱すると、Ga（２）は流出口（８）から流出
し、更に、第２のボート（11）の底部に設けられた小孔
（12）から蒸発用るつぼ（６）に落下し充填することが
出来る。
この時、Ga（２）に生成したGaAs膜（５）は本体開口部
（９）とメルト流出口（８）とを第２のボート（11）の
底面側に位置するので仕切る側壁（10）によりさえぎら
れ、また更に、第２のボート（11）に設けられた小孔
（12）の径を調節することにより、ボート（11）中に残
り蒸発用るつぼ（６）中には混入されない。
（９）とメルト流出口（８）とを第２のボート（11）の
底面側に位置するので仕切る側壁（10）によりさえぎら
れ、また更に、第２のボート（11）に設けられた小孔
（12）の径を調節することにより、ボート（11）中に残
り蒸発用るつぼ（６）中には混入されない。
この発明は以上説明したように一端を段差状に切り欠い
て上部の本体開口部より浅い位置にメルト流出口を形成
した第１のボート中にGaを入れ、反応管中において不純
物を除去後、この第１のボートをGa表面を下にして第２
のボートに嵌合設置する。この時、第２のボートの底の
一部にGaメルト流出用の小孔を設けることにより、Gaを
徐々に溶かし、当該小孔から蒸発用るつぼに移し換える
ようにしたので、Gaの表面に生成したGaAs膜、または酸
化膜等の不純物は本体開口部とメルト流出口とを仕切る
側壁及び小孔によりあえぎられ蒸発用るつぼに混入する
ことはない。したがつて、この発明によるGaを用いて生
成した成長層は良質の結晶性を有する利点がある。
て上部の本体開口部より浅い位置にメルト流出口を形成
した第１のボート中にGaを入れ、反応管中において不純
物を除去後、この第１のボートをGa表面を下にして第２
のボートに嵌合設置する。この時、第２のボートの底の
一部にGaメルト流出用の小孔を設けることにより、Gaを
徐々に溶かし、当該小孔から蒸発用るつぼに移し換える
ようにしたので、Gaの表面に生成したGaAs膜、または酸
化膜等の不純物は本体開口部とメルト流出口とを仕切る
側壁及び小孔によりあえぎられ蒸発用るつぼに混入する
ことはない。したがつて、この発明によるGaを用いて生
成した成長層は良質の結晶性を有する利点がある。
第１図〜第４図はこの発明の一実施例を説明するための
図で、第１図はこの実施例を用いる第１のボートの斜視
図、第２図は第１図の第１のボートが嵌合設置される第
２のボートの斜視図、第３図は第１のボートと第２のボ
ートとの嵌合状態を示す斜視図、第４図は第1,第２のボ
ートを用いてGaメルトを蒸発用るつぼに移し換える状況
を示す一部を断面とした斜視図、第５図は従来のボート
に収納されたGaを石英管中で処理する状況を示す断面
図、第６図は従来方法によるGaを蒸発用るつぼに移し換
える状況を示す斜視図である。 図において、（２）はGaメルト、（５）はGaAs膜、
（６）は蒸発用るつぼ、（７）は第１のボート、（８）
はメルト流出口、（９）は本体開口部、（10）は側壁、
（11）は第２のボート、（12）は小孔である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
図で、第１図はこの実施例を用いる第１のボートの斜視
図、第２図は第１図の第１のボートが嵌合設置される第
２のボートの斜視図、第３図は第１のボートと第２のボ
ートとの嵌合状態を示す斜視図、第４図は第1,第２のボ
ートを用いてGaメルトを蒸発用るつぼに移し換える状況
を示す一部を断面とした斜視図、第５図は従来のボート
に収納されたGaを石英管中で処理する状況を示す断面
図、第６図は従来方法によるGaを蒸発用るつぼに移し換
える状況を示す斜視図である。 図において、（２）はGaメルト、（５）はGaAs膜、
（６）は蒸発用るつぼ、（７）は第１のボート、（８）
はメルト流出口、（９）は本体開口部、（10）は側壁、
（11）は第２のボート、（12）は小孔である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】分子線エピタキシ−方法によつてヒ化ガリ
ウム（GaAs）の結晶成長を行なわせるためにガリウム
（Ga）メルトを蒸発用るつぼへ充填するに際して、 上端に本体開口部を有するとともに、当該上端の一側部
に上記本体開口部より浅い位置に開口するとともに、上
記本体開口部との間に側壁が設けられたメルト流出口を
有する第１のボートにGaを入れ、 この第１のボートを石英管中で三塩化ヒ素（AsCl3）を
含んだ水素（H2）を流しながら加熱して、Ga表面にGaAs
膜を形成させた後、冷却固化させ、続いて、 このGaの入つた第１のボートを、底部に小孔を有する第
２のボートの中に、上記本体用開口部を下にして、か
つ、上記メルト流出口が上記小孔と対向するように嵌合
配置し、 上記第２のボートの底部小孔の直下に上記蒸発用るつぼ
の開口があるように配置し、この状態で、 上記第１のボート内のGaが溶ける温度に昇温して上記Ga
メルトを上記蒸発用るつぼに流入させることを特徴とす
るガリウムメルトのるつぼへの充填方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21979587A JPH0776157B2 (ja) | 1987-09-02 | 1987-09-02 | ガリウムメルトのるつぼへの充填方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21979587A JPH0776157B2 (ja) | 1987-09-02 | 1987-09-02 | ガリウムメルトのるつぼへの充填方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6461399A JPS6461399A (en) | 1989-03-08 |
| JPH0776157B2 true JPH0776157B2 (ja) | 1995-08-16 |
Family
ID=16741148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21979587A Expired - Lifetime JPH0776157B2 (ja) | 1987-09-02 | 1987-09-02 | ガリウムメルトのるつぼへの充填方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0776157B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103274583B (zh) * | 2013-06-07 | 2016-03-30 | 英利能源（中国）有限公司 | 石英坩埚及其制作方法、p型硅铸锭及其制作方法 |
-
1987
- 1987-09-02 JP JP21979587A patent/JPH0776157B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6461399A (en) | 1989-03-08 |
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